JP3792507B2 - 基地局と制御局間のフラクショナルe1リンク装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル移動通信システム(DCS:Digital Celluar System,PCS:Personal Communication System)で基地局−制御局間リンク(Link)実現に係り、特に、基地局−制御局間E1/T1をタイムスロット(Time Slot)別に分割して使用するようにした基地局−制御局間のフラクショナルE1リンク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、ディジタル移動通信システム(DCS,PCS)で基地局と制御局間のフルE1/T1リンクはFramed,un-channelized方式を使用し、送信/受信データはHDLC形態のデータである。
【0003】
このようなディジタル移動通信システムのネットワーク構造は、小容量、大容量の区分無しに全ての基地局に対してフルE1/T1を割り当てる構造であった。
【0004】
ここで、フル(Full)E1は、図4に示すように、32個のタイムスロットから構成され、一つのタイムスロットは64Kbpsの容量を有する。そして、フルT1は、図3に示すように、24個のタイムスロットから構成され、一つのタイムスロットは64Kbpsの容量を有する。反面、CDMA方式のディジタル移動通信において、1加入者の容量は約21.368Kbpsである。
【0005】
CDMAシステムにおける基地局−制御局間の全データの交換はパケット形態でトランク(E1/T1 Trunk)を介して伝達される。パケットは次のような構造をもつ。
【0006】
ここで、パケット形態の通信時、パケット間には6byteのパケット間隔が存在する。
【0007】
【表1】
【0008】
さらに、CDMAシステムでは20msごとにトラヒックデータが発生するが、音声のアクティビティによってデータ量が次の表のように異なる。
【0009】
【表2】
【0010】
現在、CDMAシステムにおける全体トラヒックは、加入者のトラヒックデータとこのためのコントロールデータから構成される。また、各パケットはHDLCをモディファイしたIPCパケット形態から構成されるので、トランクを介して伝達される実際速度を計算するにはHDLC特性が反映されなければならない。
【0011】
これを計算すると、次の通りである。
トラヒックデータ、HDLC関連ゼロ挿入及びフラグ、CRC(FCS)、パケット間隔等のデータから構成される。
【0012】
【0013】
従って、平均パケット長さは364ビットであり、秒当たり50回発生するので、速度に換算すると、18,200bpsである。
【0014】
次に、コントロールパケットはトラヒック発生回数の5%が発生すると仮定し、ここに、HDLC関連ゼロ挿入及びフラグ、CRC、パケット間隔等が追加される。
【0015】
【0016】
従って、平均パケット長さは1268ビットであり、トラヒックの5%が発生したので、秒当たり2.5回発生し、速度に換算すると、3168bpsである。つまり、1チャネルの容量は周知の通り21.368Kbpsとなる。
【0017】
そして、周知の通り生成されたパケットデータはトランクにUn-channeled方式でE1またはT1にのせて伝送される。ここで、E1にのせて伝送される場合、純粋データ容量は2048kbit−128kbit(タイムスロット0と16を除く)=1920kbitであり、トラヒックチャネル収容容量は1920kbit/21.368kbit=90チャネルとなる。一方、T1にのせて伝送される場合、純粋データ容量は1544kbit−8kbit(フレーミングビットは除く)=1536kbitであり、トラヒックチャネル収容容量は1536kbit/21.368kbit=72チャネルとなる。従って、フルE1の最大加入者数は90加入者であり、フルT1の最大加入者数は72加入者である。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
もし、基地局タイプが20〜40程度を収容するように設計された小容量基地局の場合、基地局容量に比べて回線の容量が残って浪費をもたらす。これは専用回線賃貸費用の浪費を意味し、移動通信事業者側からみれば、相当な経済的損失をもたらす。
【0019】
従って、本発明はかかる従来の基地局−制御局間トランク実現の際に発生する諸般の問題点を解決するために提案されたもので、その目的は基地局−制御局間のフラクショナルE1リンク装置を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、移動装置システムにおける基地局−制御局間のリンクインタフェース装置において、フレーム同期クロック及びシステムクロックを入力として、前記入力されたシステムクロックを加入者数に対応するクロックに変換して出力するクロック変換部と、前記クロック変換部から出力されるクロックに同期して基地局の送信/受信データをインタフェースするプロセッサと、前記フレーム同期クロック及びシステムクロックに同期して前記プロセッサから出力されるデータをフラクショナルE1リンクに合わせて特定タイムスロットにのみフレーミングし、前記フラクショナルE1リンクから伝送されたデータは受信して前記プロセッサに伝達するフレーマ及びトランシーバと、前記フレーマ/トランシーバと他の基地局から伝送されたデータを多重化してE1/T1リンクに伝送し、そのE1/T1リンクから伝送されたデータを逆多重化してそれぞれの基地局内のフレーマ及びトランシーバに伝達する多重化/逆多重化から構成されることを特徴とする。
【0021】
また、前記目的を達成するために、本発明は、移動通信システムにおける基地局−制御局間のリンクインタフェース装置において、フレーム同期クロック及びシステムクロックを入力として受信し、使用されないタイムスロットの間、クロック信号をマスキングすることにより、前記入力されたシステムクロックを加入者数に対応するクロックに変換して出力するクロック変換部と、前記クロック変換部から出力されるクロックに同期して制御局の送信/受信データをインタフェースするプロセッサであって、前記使用されないタイムスロットの間、前記クロック信号の前記マスキングにより、当該プロセッサがデータを送信及び受信することを防止するよう構成されたプロセッサと、前記フレーム同期クロック及びシステムクロックに同期して前記プロセッサから出力されるデータをフラクショナルE1リンクに合わせて特定タイムスロットにのみフレーミングし、前記フラクショナルE1リンクから伝送されたデータは受信して前記プロセッサに伝達するフレーマ及びトランシーバと、前記フレーマ/トランシーバと他の制御局から伝送されたデータを多重化してE1/T1リンクに伝送し、そのE1/T1リンクから伝送されたデータを逆多重化してそれぞれの制御局内のフレーマ及びトランシーバに伝達する多重化/逆多重化部と、から構成されることを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、このような技術的思想による本発明の好適な実施の形態を添付図に基づいて詳細に説明する。
【0023】
図1は、本発明による基地局と制御局間のフラクショナルE1リンク装置を示す。ここで、参照符号10はフレーム同期クロック及びシステムクロックを入力とし、入力されたシステムクロックを加入者数に対応するクロックに変換して出力するクロック変換部を示し、20は前記クロック変換部10から出力されるクロックに同期して基地局または制御局の送/受信データをインタフェースするプロセッサを示し、30は前記フレーム同期クロック及びシステムクロックに同期して前記プロセッサ20から出力されるデータをフラクショナルE1リンクに合わせて特定タイムスロットにのみフレーミングし、前記フラクショナルE1リンクから伝送されたデータは受信して前記プロセッサに伝達するフレーマ及びトランシーバを示し、40は前記フレーマ/トランシーバ30と他の基地局または制御局から伝送されたデータを多重化してE1/T1リンクに伝送し、そのE1/T1リンクから伝送されたデータを逆多重化してそれぞれの基地局または制御局内フレーマ及びトランシーバ30に伝達する多重化/逆多重化部を示す。
【0024】
次に、このように構成された本発明による基地局と制御局間のフラクショナルE1リンク装置の動作を説明する。
【0025】
まず、リンクがT1の場合、図3に示すように、1フレームは24タイムスロットから構成され、一つのタイムスロットは8ビットである。そして、毎フレームの始まりを示す1ビット(s−bit)で一つのフレームが完成される。従って、T1の1フレームは総193ビットから構成され、この中でフレームの始まりを示すSビットを除いた192ビットがデータ用に用いられる。このようなフレームが1秒に8000回繰り返し行われるので、1タイムスロットの容量は8ビット*8000=64kbpsとなる。
【0026】
次に、リンクがE1の場合、図4に示すように、1フレームは32タイムスロットから構成され、一つのタイムスロットは8ビットである。そして、毎フレームの始まりを示すタイムスロット(TS#0)はフレーム同期及び各種エラーチェック等の用途に用いられるので、データタイムスロットとして使用不可能である。従って、E1の1フレームは総2048ビットから構成され、この中でフレームの始まりを示すTS#0を除いた1984ビットがデータ用に用いられる。このようなフレームが1秒に8000回繰り返し行われるので、1タイムスロットの容量は8ビット*8000=64kbpsとなる。
【0027】
周知の通り、E1/T1は1フレームに使用可能なタイムスロットが定められている。既存のフルE1/T1方式は、E1は31個のタイムスロットを、T1は24個のタイムスロットを介してHDLCデータを送信、受信した。
【0028】
これに対して、本発明は、ユーザが使用しようとするタイムスロットのみをデータ通信用に割り当て、該タイムスロットのみを介してパケットデータが送信、受信されるように同期通信クロックを変形し、そのクロックにプロセッサが送信、受信するようにして中継線回線の容量と基地局の容量とが一致するように実現した。
【0029】
即ち、図1のクロック変換部10は、図2の(a)のようなフレーム間の区分を識別するためのフレーム同期クロック(8KHz)と(b)のようなシステムバスクロックである1.544MHz/2.048MHzのクロックを入力とした後、必要なタイムスロットのみ使用できるようにクロックを変換してプロセッサ20に伝達する。ここで、(c)は前記システムバスクロックを変形した変形クロック(M2MCLK)であり、(d)はネットワークからシステムに伝達される受信データを示し、(e)はシステムからネットワークに伝送される送信データを示し、(f)はE1/T1チャネルナンバ(タイムスロット)である。
【0030】
図2のタイミング図はシステムクロックを1.544MHzとした場合を示すもので、システムクロックを2.048MHzとした場合にはマッピングルールによって使用されないチャネルもクロックマスキングを行わなければならない。
【0031】
そして、図2のタイミングは1フレームを全体的に描いたもので、8ビットずつからなるタイムスロット単位を8個使用しない場合、図2(c)のような変形クロックを前記クロック変換部10から生成して前記プロセッサ20に伝達する。そうすると、プロセッサ20は図2(d)及び図2(e)のように入力される変形クロックの立ち下り区間でデータを送信し、立ち上がり区間でデータを受信する。この場合、タイムスロット#nとタイムスロット#0のデータはクロックのエッジがマスキングされたので、受信側でデータサンプリングを行わず意味のないデータとなる。
【0032】
従って、データ送信の立場では自分が使用しようとするタイムスロットのみを介してデータが送信され、データ受信の立場ではシステムに割り当てられて使われるタイムスロット以外のデータはサンプリングしないため全く意味のないデータに処理される。
【0033】
このように処理された送信データはフレーマ及びトランシーバ30に伝達され、前記フレーマ及びトランシーバ30はフラクショナルE1リンクのフレームに合わせてフレーミングし、前記フレーマ及びトランシーバ30から出力される送信データは多重化/逆多重化部40で他の基地局のリンクチャネルと多重化されてE1/T1リンクに伝送される。
【0034】
一方、前記E1/T1リンクから伝送された受信データは、前述とは逆に、多重化/逆多重化部40で逆多重化された後、該当基地局のフレーマ及びトランシーバに伝達される。
【0035】
前記フレーマ及びトランシーバ30に伝達されたデータは、フレーマ及びトランシーバ30で処理された後、前記プロセッサ20に伝達され、プロセッサ20は前記クロック変換部20から得られる変換クロックの立ち上がり区間でデータを受信して処理する。
【0036】
以上、基地局に対して説明したが、本発明を制御局に適用する場合、前記プロセッサ20を、制御局のデータを送信、受信するプロセッサと置き換えるだけで、制御局でもフラクショナルE1リンクを介してデータをインタフェースすることができる。
【0037】
【発明の効果】
上述した本発明の基地局と制御局間のフラクショナルE1リンク装置によれば、E1/T1の全チャネルを使用せず、ユーザのタイムスロット使用数に応じて必要なチャネルのみを使用することができるので、小容量基地局でチャネルの節減が可能であって移動通信事業者の回線賃貸費用を節減することができる。
【0038】
なお、基地局タイプによる制御局及び基地局間のインタフェース多様化で基地局と制御局間のチャネルを効率よく使用することのできる利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による基地局と制御局間のフラクショナルE1リンク装置を示すブロック図である。
【図2】 図1中の基地局と制御局間のフルE1/T1リンクを説明するためのタイミング図である。
【図3】 一般的なT1フレームの構造図である。
【図4】 一般的なE1フレームの構造図である。
【符号の説明】
10 クロック変換部、20 プロセッサ、30 フレーマ及びトランシーバ、40 多重化及び逆多重化部。
Claims (6)
- 移動装置システムにおける基地局−制御局間のリンクインタフェース装置において、
フレーム同期クロック及びシステムクロックを入力として受信し、使用されないタイムスロットの間、クロック信号をマスキングすることにより、前記入力されたシステムクロックを加入者数に対応するクロックに変換して出力するクロック変換部と、
前記クロック変換部から出力されるクロックに同期して基地局の送信/受信データをインタフェースするプロセッサであって、前記使用されないタイムスロットの間、前記クロック信号の前記マスキングにより、当該プロセッサがデータを送信及び受信することを防止するよう構成されたプロセッサと、
前記フレーム同期クロック及びシステムクロックに同期して前記プロセッサから出力されるデータをフラクショナルE1リンクに合わせて特定タイムスロットにのみフレーミングし、前記プレクショナルE1リンクから伝送されたデータは受信して前記プロセッサに伝達するフレーマ及びトランシーバと、
前記フレーマ/トランシーバと他の基地局から伝送されたデータを多重化してE1/T1リンクに伝送し、そのE1/T1リンクから伝送されたデータを逆多重化してそれぞれの基地局内のフレーマ及びトランシーバに伝達する多重化/逆多重化部と
を含んでなることを特徴とする基地局と制御局間のフラクショナルE1リンク装置。 - 前記プロセッサは、入力される変換クロックの立ち下がり区間でデータを送信し、前記変換クロックの立ち上がり区間でデータを受信することを特徴とする請求項1記載の基地局と制御局間のフラクショナルE1リンク装置。
- 前記フレーマ及びトランシーバは、入力されるフレーム同期クロックの立ち下がり区間でデータを受信し、前記フレーム同期クロックの立ち上がり区間でデータを送信することを特徴とする請求項1記載の基地局と制御局間のフラクショナルE1リンク装置。
- 移動通信システムにおける基地局−制御局間のリンクインタフェース装置において、
フレーム同期クロック及びシステムクロックを入力として受信し、使用されないタイムスロットの間、クロック信号をマスキングすることにより、前記入力されたシステムクロックを加入者数に対応するクロックに変換して出力するクロック変換部と、
前記クロック変換部から出力されるクロックに同期して制御局の送信/受信データをインタフェースするプロセッサであって、前記使用されないタイムスロットの間、前記クロック信号の前記マスキングにより、当該プロセッサがデータを送信及び受信することを防止するよう構成されたプロセッサと、
前記フレーム同期クロック及びシステムクロックに同期して前記プロセッサから出力されるデータをフラクショナルE1リンクに合わせて特定タイムスロットにのみフレーミングし、前記フラクショナルE1リンクから伝送されたデータは受信して前記プロセッサに伝達するフレーマ及びトランシーバと、
前記フレーマ/トランシーバと他の制御局から伝送されたデータを多重化してE1/T1リンクに伝送し、そのE1/T1リンクから伝送されたデータを逆多重化してそれぞれの制御局内のフレーマ及びトランシーバに伝達する多重化/逆多重化部と
を含んでなることを特徴とする基地局と制御局のフラクショナルE1リンク装置。 - 前記プロセッサは、入力される変換クロックの立ち下がり区間でデータを送信し、前記変換クロックの立ち上がり区間でデータを受信することを特徴とする請求項4記載の基地局と制御局間のフラクショナルE1リンク装置。
- 前記フレーマ及びトランシーバは、入力されるフレーム同期クロックの立ち下がり区間でデータを受信し、前記フレーム同期クロックの立ち上がり区間でデータを送信することを特徴とする請求項5記載の基地局と制御局間のフラクショナルE1リンク装置。
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