JP3938245B2 - 無線システムの局間同期装置および局間同期方法 - Google Patents
無線システムの局間同期装置および局間同期方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線システムの局間同期装置および局間同期方法に関し、特に、本発明はアナログ有線回線またはディジタル有線回線を使用した局間同期装置を有する無線システムにおける局間同期装置および局間同期方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無線システムには、一般的に局間同期装置および局間同期方法が適用される。無線システムの局間同期装置においては、厳密なフレーム同期、ビット同期をとることが重要である。また、ディジタル回線システムにおいてフレーム同期を取った場合、フレーム遅延の少ないシステムを構築することが重要である。
【０００３】
例えば、特開平９−４６３２７号公報の「フレーム同期信号の導出のための方法及び回路装置」では、受信した信号を低い周波数領域に置き換え、この置き換えた信号をアナログ／デジタル変換させ、変換によって形成されたデジタル信号から短期出力信号と長期出力信号を形成し、これらの信号を比較する。本構成により、高精度の要求を充たす０符号の位置検出が行われ、受信した搬送波周波数の信号からフレーム同期信号が導出され、従来の方法より実現コストが僅かで済む、としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例のアナログ回線を使用した無線システムの局間同期装置においては、厳密なフレーム同期、ビット同期、従属同期、クロック同期を保証していない。ディジタル無線システムの局間同期装置および局間同期方法においては、厳密なフレーム同期、ビット同期をとることが重要である。複数の制御局、基地局が存在する場合は、それぞれに基準クロックが同期していないと、いずれビットずれ・フレームずれを起こし、音が正確に再生されず異音となってしまう問題点を伴う。
【０００５】
本発明は、ディジタル回線のみならず、アナログ回線でもフレーム同期、ビット同期を保証するため、従属同期、クロック同期まで保証し、少ない遅延で複数の制御局、基地局システムにおいて、音の再生を正確に行うことができる無線システムの局間同期装置および局間同期方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線システムは、上記問題点を解決するため、以下のような構成とする。
【０００７】
回線間に同期モデムと制御局および基地局とが接続され、基地局では少なくとも２チャンネルで音声または非音声のデータを授受し、同期を取り音声符号化復号化素子用データ変換タイミングとする。この構成により、ディジタル回線のみならず、アナログ回線でもフレーム同期、ビット同期、従属同期、システムクロック同期を保証できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、アナログまたはディジタル回線間に接続され音声または非音声のデータを授受する一対の同期変復調装置と、前記同期変復調装置のうち一方の同期変復調装置と接続されて前記データを送信する制御局と、少なくとも２チャンネルで構成された他方の前記同期変復調装置と接続され前記データを受信し、フレーム同期、ビット同期、従属同期、システムクロック同期の少なくとも１の同期を取り、音声符号化復号化素子用データ変換タイミングとする基地局とを有して構成され、基地局が受信するデータに、音声情報と制御情報とが含まれていることを特徴とする。本構成によれば、制御情報により局区間同期を取り、音声情報の同期を確実化させることが可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、アナログまたはディジタル回線を介して音声または非音声のデータの授受を行うインターフェース部と、データを元にアナログまたはディジタル回線を介して接続された制御局と基地局との局間の同期を取るための基準信号を発振する基準信号発振部と、基準信号を元に基準クロックを作る主制御部と、データの音声の符号化、復号化を行う音声符号化復号化素子とを有して構成され、制御局の基準信号と基地局の基準信号とを同期させ制御局と基地局間のデータの同期を保証する。
【００１２】
本構成により、基準信号発振部が制御局と基地局との局間の同期を取るための基準信号を発振し、この基準信号とインターフェース部により回線を介して授受さたデータを元に主制御部が基準クロックを作り、音声符号化復号化素子による制御局の基準信号と基地局の基準信号とを同期させ、制御局と基地局間のデータの同期を保証したデータの音声の符号化・復号化を可能とする。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明においては、上記のデータは、フレーム同期、ビット同期、従属同期、システムクロック同期の少なくとも１の同期である。本構成により、フレーム同期、ビット同期、従属同期、システムクロック同期のいずれに基づく同期をも可能としている。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、基地局の基準信号発振部は、現用系と予備系との二重系に構成され、現用系に障害が発生した場合は予備系により基準信号を発振する。本構成により、回線を介したデータの授受に障害が生じても、基地局の基準信号発振部による現用系の基準信号の発振に障害が発生した場合には、予備系により基準信号を発振することにより、応急的な手当てが可能となる。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明では、上記の回線を、アナログ回線またはディジタル回線としている。本構成により、アナログ回線またはディジタル回線の何れにおいても、本発明を適用することができる。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、制御局から音声または非音声のデータを出力し、アナログ回線またはディジタル回線間に設けられた一方のモデムを介してデータを送信し、少なくとも２チャンネルで構成された他方のモデムによりデータを受信し、受信したデータを基地局が入力し、フレーム同期、ビット同期、従属同期、システムクロック同期の少なくとも１の同期を取り、音声符号化復号化素子用データ変換タイミングとし、上記のデータは、音声部のデータ部と非音声部のフレーム同期ワードとを有するフレームのデータとして構成され、基地局が受信した複数チャンネルのデータのフレーム同期ワードの最も遅いフレーム同期ワードを選択し、選択したフレーム同期ワードをデータの音声符号化復号化の変換タイミングとする。
【００１９】
本構成により、アナログまたはディジタル回線間に接続され音声または非音声のデータを授受し、制御局が一方の同期モデムと接続されデータを送信する。また基地局は、他方のモデムと接続されデータを受信し、フレーム同期、ビット同期、従属同期、システムクロック同期の少なくとも１の同期を取り、音声符号化復号化素子用データ変換タイミングとする。これにより、ディジタル回線、アナログ回線の何れかにおいても、フレーム同期、ビット同期、従属同期、システム同期の保証が可能となる。更に、制御局から伝送された複数チャンネルのデータのフレーム同期ワードの最も遅いフレーム同期ワードを基地局が選択し、選択したフレーム同期ワードをデータの音声符号化復号化の変換タイミングとすることにより、より遅延量の少ない同期化を可能とする。
【００２０】
次に図面を参照して、本発明の一実施の形態に係る無線システムの局間同期装置および局間同期方法を、図１から図１１を用いて説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の構成を示し、アナログ局間回線での基地局２と制御局１との接続関係を示すブロック図である。図１において制御局１および基地局２は、音声、非音声データを送信・受信するものであり、アナログ同期モデム３、４を介してアナログ音声・非音声・無線情報を送信・受信する。
【００２２】
以上のように構成された無線システムの局間同期装置について、図２〜図６を用いてその動作例を説明する。
【００２３】
ここで、基地局２の制御局インターフェース部２４は、モデムからの受信クロックを従属同期用クロックとして使用する。伝送クロックには、９．６ｋｂｐｓを使用する。また、基地局２にてモデム４により再生された受信タイミング信号（ＲＴ）は、データの受信タイミングを示す信号である。このため、デューティは保証されず、ジッタを含むのでジッタサプレスを行う。また、従属同期をとるため、基地局２における送信タイミング信号（ＳＴ）は、制御局１からの受信タイミング信号（ＲＴ）を基地局２の内部の基準信号発振部２２にて位相補正を行い、折り返ししたものである。
【００２４】
先ず、制御局１と基地局２とを接続する場合のアナログ専用線（帯域品目３．４ｋＨｚ相当、又はそれに準ずる回線）、アナログ同期モデムを使用した場合の局間接続方法、局間でのフレーム同期方式、について説明する。
【００２５】
制御局１と各基地局２間で以下の情報を伝達する。
【００２６】
１）音声符号化情報（３．２ｋｂｐｓ）の伝送では、移動局が音声通信を行っている場合に、音声情報回線に１本あたり無線チャンネル２ＣＨ分の音声符号化データ（３．２ｋｂｐｓ）を伝送する。
【００２７】
２）無線伝送路上で移動局間との通信を行う非音声データ（最大６．４ｋｂｐｓ）の伝送では、移動局が非音声通信を行っている場合に、音声情報回線に１本あたり無線チャンネル１ＣＨ分の非音声データ（６．４ｋｂｐｓ）を伝送する。
【００２８】
３）基地局２における各チャンネルの無線制御情報の伝送では、基地局２の無線部の制御データを、制御情報回線にｍａｘ４ＣＨ分多重して伝送する。
【００２９】
４）制御局１側から基地局２側への音声符号化復号化素子用データ変換タイミング（４０ｍｓ）では、移動局が音声通信、非音声通信を行っている場合に、音声情報回線それぞれに対して、４０ｍｓ毎に３２ｂｉｔのフレーム信号を載せる。基地局２は、これを再生して２５Ｈｚの音声符号化復号化素子用データ変換タイミングを作る。
【００３０】
５）基地局内の局舎情報では、基地局２の局舎データを制御情報回線にｍａｘ４ＣＨ分多重して伝送する。
【００３１】
基地局２と制御局１を接続する際の回線数について図２を用いて説明する。
【００３２】
接続に必要な回線は、音声情報用回線、制御情報用回線の２種類を使用する。音声情報とは、制御局１側の音声符号化復号化素子用データ変換タイミング、音声データ、非音声データを含み、２無線チャンネルに対して１回線を使用する。制御情報とは、局舎制御情報を含み、４無線チャンネルに対して１回線を使用する。ここで図２は、実施の形態１におけるデータ伝送の動作例を説明するための図であり、無線８ｃｈの例である。
【００３３】
次に、図３を用いてフレーム同期信号について説明する。図３は、実施形態１におけるフレーム同期信号のフォーマットの構成例を示した図である。この図３に示したフレームフォーマットの諸元は、全体フレーム長が３８４ｂｉｔ（４０ｍｓ）、フレーム同期信号（または、フレーム同期ワード）部（ＦＲＭ）が３２ｂｉｔ、データ部（Ｄａｔａ）が３５２ｂｉｔである。また、データ部は、音声符号化情報（３．２ｋｂｐｓ）の１ＣＨ分、または非音声データ（６．４ｋｂｐｓ）の１ＣＨ分と、制御情報４ＣＨ分多重とにより構成される。
【００３４】
この無線システムの局間同期装置および局間同期方法では、音声符号化復号化素子用データ変換タイミングとしてフレーム同期信号を、基準信号発振部（制御局）または制御局インターフェース部（基地局）において生成・再生する。なお、ここではフレーム同期信号を４０ｍｓとして説明する。制御局−基地局間においてアナログ専用線を用いて伝送する場合、制御局１、基地局２のフレーム同期をとるために、常に４０ｍｓのデータ伝送周期の先頭に３２ｂｉｔのフレーム同期ワードＦＲＭをつける。データを受け取った制御局１または基地局２は、この３２ｂｉｔのフレーム同期ワードを検出して、４０ｍｓのフレーム同期信号を再生する。
【００３５】
次に、基地局２でのフレーム同期信号からの音声符号化復号化素子用データ変換タイミングの生成方法について、図４、図５、図６を用いて説明する。これらの内の図４は、実施形態１におけるフレーム同期信号からの音声符号化・復号化素子用データタイミングの、生成手順例を示したタイミング図である。図５は、実施形態１における伝送遅延を示した図である。また、図６は、制御局１および基地局２の、より詳細な構成例を示したブロック図である。
【００３６】
制御局１は、主制御部１１、基準信号発振部１２、音声符号化復号化素子１３、基地局インタフェース（ＩＦ）部１４を有して構成される。また、基地局２は、主制御部２１、基準信号発振部２２、音声符号化復号化素子２３、制御局インタフェース（ＩＦ）部２４を有して構成される。
【００３７】
基地局２では、制御局インターフェース部２４で受信データＲＤを受け取り、そこからフレーム同期信号ＳＹＮＣを取り出し、これを基に音声符号化復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ０を生成する。音声符号化復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ０は、フレーム同期信号ＳＹＮＣより生成されるため、ＦＲＭの先頭より３２ビット分の遅延が発生する。
【００３８】
基地局２から送信データＳＤを送出する場合は、信号ＣＩＮＴ２に同期して送出する。この時の信号ＣＩＮＴ２は、基地局２内で作成した信号ＣＩＮＴ１より３２ビット分手前にずれたものを使う。
【００３９】
次に、フレーム同期信号選択装置における音声符号化復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ０の選択方法について、図５を用いて説明する。アナログ回線においては、データの伝送遅延がデータクロックより大きい。このため、基地局２に複数のアナログ回線が接続される場合、それぞれから取り出すフレーム同期信号ＳＹＮＣには遅延が生じる。
【００４０】
図５、図６に示すように、４本のアナログ回線から音声符号化復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ０を再生する場合は、４つのフレーム同期信号ＳＹＮＣから最も遅いフレーム同期信号ＳＹＮＣ（図５の例ではＭｏｄｅｍ−３）を選択し、これを基地局２の制御インターフェース部２４で音声符号化復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ０とする。
【００４１】
これを基準信号発振部２２に送出し、基準信号発振部２２ではこれを基にジッタ補正した１．５４４ＭＨｚを主制御部２１に送るとともに、音声符号化・復号化素子用データ変換タイミング（ＣＩＮＴ１）を分周して作る。１フレームの４０ｍｓに比べて伝送遅延は少ないため、４つのフレーム同期信号ＳＹＮＣから一番遅いものを選択することにより、フレーム遅延を最小にすることが可能となる。
【００４２】
ここでクロックの系統について図６を用いて説明する。基地局２において基準信号発振部２２からの基準クロックを、制御局１からの基準フレームに同期させることにより、長いタイムスパンで制御局１と基地局２のフレーム、ビットがずれることを避けることができる。
【００４３】
主制御部２１ではこの１．５４４ＭＨｚを基に、装置内のこれに同期した基準クロック８ｋＨｚを作る。基地局２、制御局１の基準発振部２２、１２では、基準クロック８ｋＨｚを取り込み、基準クロック８ｋＨｚとフレーム同期信号ＣＩＮＴ及び音声符号化・復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ１を位相同期させる。この結果、基準信号発振部１２、２２からのフレーム同期信号ＣＩＮＴ及び音声符号化・復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ１は、主制御部１１、２１が生成する８ｋＨｚのフレームパルスと位相が同一であることを保証する。１．５４４ＭＨｚのフレーム同期信号ＣＩＮＴにおいて、制御局１からのクロックが喪失した場合には、基準信号発振部２２のＯＣＸＯに同期して自走する。
【００４４】
基準信号発振部２２は、現用と予備の存在する二重系となっている。現用の基準信号発振部２２に障害が発生した場合は、予備の基準信号発振部２２のクロックを使用する。この時現用は、全てのクロックの出力を停止し、バスより切り離す。
【００４５】
基地局２内の制御局インターフェース部２４は、基準信号発振部２２からの信号ＣＩＮＴ２からの立ち上がりエッジで、フレーム同期ワードの送信を開始する。なお、上記の信号ＣＩＮＴ２は、音声符号化・復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ１を３２ビット手前にずらしたものである。また、データの送信クロックには、基準信号発振部２２で８ｋＨｚ、ＣＩＮＴ１に同期をとった９．６ｋＨｚを使用する。
【００４６】
基地局２の制御局インタフェース部２４が受け取ったデータのうち、音声・非音声データは１フレーム分、一度メモリに格納し、基地局２内の基準信号発振部２２からのフレーム同期信号ＣＩＮＴに同期して基地局２内の各ユニットに伝送する。また、制御情報データは、そのまま各ユニットに伝送される。
【００４７】
同様に制御局１の基準の基地局インタフェース部１４が受け取ったデータのうち、音声・非音声データは１フレーム分、一度メモリに格納し、基地局２内の基準信号発振部２２からのフレーム同期信号ＣＩＮＴに同期して、制御局１内の各ユニットに伝送する。また、制御情報データは、そのまま各ユニットに伝送される。
【００４８】
ここで上記のように制御局１、基地局２において、全ての基地局２が制御局１に従属同期することによりクロックは同期し、フレームも図３のフレーム同期信号ＦＲＭによって同期する。そのためビットも長期的に同期することになり、データのビットスリップ、フレームのずれを防ぐことができる。また、図４、図５のフレーム伝送を行うことにより、遅延を最小とすることができる。
【００４９】
以上のように本発明の実施の形態１によれば、アナログ回線でのフレーム同期、ビット同期、従属同期、クロック同期をより少ない遅延で保証することができる。
【００５０】
（実施の形態２）
図７は、ディジタル局間回線での基地局３２と制御局３１の接続関係を示す。図７において、制御局３１および基地局３２は、音声・非音声データを送信・受信するものであり、ターミナルアダプタ３３、３４を介してディジタル音声・非音声・無線情報を送信・受信する。
【００５１】
ここで、基地局３２の局間インタフェース部は、ターミナルアダプタ３４、またはマルチメディア多重化装置からの受信クロックを従属同期用クロックとして使用する。伝送クロックには、ディジタル網からの６４ｋｂｐｓまたは１２８ｂｐｓを使用する。ここで、ディジタル専用線接続の場合には、基地局３２および制御局３１はネットワークに従属同期とする。また、ターミナルアダプタ３４またはマルチメディア多重化装置より再生された受信信号（ＲＴ）は、データの受信タイミングを示す信号である。このためデューティは保証されずジッタを含むので、ジッタサプレスを行う。また、従属同期とするため、基地局３２、制御局３１における送信タイミング信号（ＳＴ）、受信タイミング信号（ＲＴ）は、網からの信号に同期したものである。
【００５２】
制御局３１、基地局３２を接続する場合に、ディジタル専用線、ターミナルアダプタ、又は、マルチメディア多重化装置を使用した場合の局間接続方法、局間でのフレーム同期方式について説明する。制御局３１、各基地局３２の間で以下の情報を伝達する。
【００５３】
６）音声符号化情報（３２ｋｂｐｓ）の伝送では、移動局が音声通信を行っている場合に、情報回線の音声情報回線部に１本あたり無線チャンネル最大４ＣＨ（６４ｋｂｓ時）、８ＣＨ（１２８ｋｂｐｓ時）分の音声符号化データ（３．２ｋｂｐｓ）を伝送する。
【００５４】
７）無縁伝送路上でＴＣＨを使用して移動局間との通信を行う非音声データ（６４ｋｂｐｓ）の伝送では、移動局が非音声通信を行っている場合に、情報回線の音声情報回線部に１本あたり無線チャンネル最大４ＣＨ（６４ｋｂｐｓ時）、８ＣＨ（１２８ｋｂｐｓ時）分の非音声データ（６．４ｋｂｐｓ時）を伝送する。
【００５５】
８）基地局における各チャンネルの無線制御情報の伝送では、基地局無線部の制御回線の制御データを、情報回線の制御情報回線部に１本あたりｍａｘ４ＣＨ（６４ｋｂｐｓ時）、８ＣＨ（１２８ｋｂｐｓ時）分多重して伝送する。
【００５６】
９）制御局から基地局側への音声ＣＯＤＥＣ用データ変換タイミング（４０ｍｓ）では、移動局が音声通信、非音声通信を行っている場合に、情報回線に４０ｍｓ毎に３２ｂｉｔのフレーム信号を載せる。基地局はこれを再生して２５Ｈｚの音声ＣＯＤＥＣ用データ変化タイミングを作る。
【００５７】
１０）基地局内の局舎情報は、基地局の局舎データ情報回線の制御情報回線部に、１本あたりｍａｘ４ＣＨ（６４ｋｂｐｓ時）、８ＣＨ（１２８ｋｂｐｓ時）分多重して伝送する。
【００５８】
次に、ディジタル回線において基地局３２と制御局３１を接続する際の、回線数について図８を用いて説明する。ここで回線は、音声情報と制御情報を同一の回線に多重する。音声情報とは、制御局側の音声ＣＯＤＥＣ用データ変換タイミング、音声データ、非音声データを含む。制御情報とは、局舎情報、無線制御情報を含む。音声情報、制御情報合せて、４無線チャンネル（６４ｋｂｐｓ時）、８無線チャンネル（１２８ｋｂｐｓ時）に対して１回線を使用する。
【００５９】
次に、図９を用いてフレーム同期信号について説明する。図９は、実施形態２におけるフレーム同期信号のフォーマットの構成例を示した図である。このフレームフォーマットの諸元は、全体フレーム長が２５６０ｂｉｔ（４０ｍｓ）、フレーム同期ワード部ＦＲＭが３２ｂｉｔ、データ部Ｄａｔａが２５２８ｂｉｔである。また、データ部は、音声符号化情報（３．２ｋｂｐｓ）の４ＣＨ多重、または非音声データ（６．４ｋｂｐｓ）の４ＣＨ多重と、制御情報４ＣＨ分多重と、により構成される。
【００６０】
この無線システムの局間同期装置および局間同期方法においては、音声符号化・復号化用素子データ変換タイミングとしてフレーム同期信号（ＣＩＮＴ）を、基準信号発振部５２（自走時）または制御局インタフェース部５４（基地局３２）、基地局インタフェース部（制御局３１）の何れかにおいて生成する。ここではフレーム同期信号ＦＲＭを４０ｍｓとして説明する。
【００６１】
制御局−基地局間においディジタル回線を用いて伝送する場合、制御局３１、基地局３２のフレーム同期をとるために、常に４０ｍｓのデータ伝送同期の先頭に３２ｂｉｔのフレーム同期ワードＦＲＭを付ける。データを受け取った制御局３１または基地局３２では、この３２ｂｉｔのフレーム同期ワードＦＲＭを検出して、４０ｍｓのフレーム同期信号を再生する。
【００６２】
次に、基地局３２でのフレーム同期信号ＦＲＭからの音声符号化・復号化素子用データ変換タイミングの生成方法について、図１０、図１１を用いて説明する。図１１は、制御局３１および基地局３２の構成例を示したブロック構成図である。制御局３１は、主制御部４１、基準信号発振部４２、音声符号化復号化素子４３、基地局インタフェース（ＩＦ）部４４を有して構成される。また、基地局３２は、主制御部５１、基準信号発振部５２、音声符号化復号化素子５３、制御局インタフェース（ＩＦ）部５４を有して構成される。
【００６３】
基地局３２においては、御局インタフェース部５４で受信データＲＤを受け取り、そこからフレーム同期信号ＦＲＭを取り出し、これを基に音声コーデック用データ変換タイミングＣＩＮＴ０を生成する。フレーム同期信号ＳＹＮＣはＦＲＭより生成され、基地局３２の音声符号化復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ０には、このフレーム同期信号ＳＹＮＣに位相を合わせるため、ＦＲＭの先頭より３２ビット分の遅延が発生する。基地局３２から送信ＳＤを送出する場合は、音声符号化・復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ１より３２ビット分手前にずれたものを使う。これにより、制御局３１からのフレームと基地局３２のフレームの遅延が３２ビット以上発生することを避けることができる。
【００６４】
次に、フレーム同期信号ＣＩＮＴの選択方法について説明する。
【００６５】
ディジタル回線において、データは全て網に同期するため、基地局３２に複数のディジタル回線が接続される場合も、それぞれから取り出す音声符号化復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ０は１つとなる。これを基準信号発振部５２に送出し、基準信号発振部５２ではこれを基にジッタ補正した１．５４４ＭＨｚを主制御部５１に送るとともに、音声符号化復号化素子用データ変換タイミング（ＣＩＮＴ１）を分周して作る。
【００６６】
ここでクロックの系統について図１１を用いて説明する。基準信号発振部からの基準クロックを制御局３１からの基準フレームに同期させることにより、長いタイムスパンで制御局３１と基地局３２のフレーム、ビットがずれることを避けることができる。
【００６７】
基地局３２、制御局３１の主制御局４１、５１では、この１．５４４ＭＨｚを基に装置内の基準クロック８ｋＨｚを作る。基準信号発振部４２、５２では基準クロック８ｋＨｚを取り込み、基準クロック８ｋＨｚとＣＩＮＴ及びＣＩＮＴ１を位相同期させる。この結果基準信号発振部４２、５２からのＣＩＮＴ及びＣＩＮＴ１は、主制御部４１、５１が生成する８ｋＨｚのフレームパルスと位相が同一であることを保証する。これにより、基地局３２、制御局３１内のクロックは、全てディジタル網のクロックに同期する。このため、システムとしてクロック同期を取ることが可能となる。１．５４４ＭＨｚのＣＩＮＴは、網からのクロックが喪失した場合には、基準信号発振部５２のＯＣＸＯに同期して自走する。
【００６８】
基準信号発振部は、現用と予備の存在する二重系となっている。現用の基準信号発振部に障害が発生した場合は、予備の基準信号発振部のクロックを使用する。このとき現用は、すべてのクロックの出力を停止しバスより切り離す。ディジタル専用線接続では網からのクロックを使うため、データは同一のＣＩＮＴのタイミングで伝送されてくる。
【００６９】
基地局３２の制御局インタフェース部５４が受け取ったデータのうち、音声・非音声データは１フレーム分を一度メモリに格納し、基地局３２内の基準信号発振部５２からのＣＩＮＴに同期して基地局３２内の各ユニットに伝送する。また、制御情報データはそのまま各ユニットに伝送される。同様に制御局３１の基地局インタフェース部５４が受け取ったデータのうち、音声・非音声データは１フレーム分を一度メモリに格納し、制御局３１内の基準信号発振部４２からのＣＩＮＴに同期して制御局３１内の各ユニットに伝送する。また、制御情報データはそのまま各ユニットに伝送される。
【００７０】
ここで上記のように制御局３１、基地局３２において全ての基地局３２、制御局３１は網に従属同期する。このことにより、クロックは同期しており、フレームもフレーム同期信号によって同期している。そのためビットも長期的に同期することになり、データのビットスリップ、フレームのずれを防ぐことができる。
【００７１】
以上のように本発明の実施の形態２によれば、ディジタル回線でのフレーム同期、ビット同期、従属同期、クロック同期を保証することができる。なお、以上の説明では、局間をディジタル回線、アナログ回線で構成した例で説明したが、その他の無線回線についても同様に実施可能である。
【００７２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、局間での伝送データに音声データと非音声データを設ける。この非音声データ部に伝送同期フォーマット、タイミング信号を設けることにより、ディジタル回線のみならず、アナログ回線でもフレーム同期、ビット同期、従属同期を保証し、かつ遅延を少なく保つ優れた無線システムの局間同期装置および局間同期方法の局間同期装置が得られる。またフレーム同期信号選択装置を設けることにより、アナログ回線において複数の回線を用いた同期伝送を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の構成を示す無線システムのブロック図
【図２】基地局２と制御局１を接続する無線回線数８ｃｈの例
【図３】実施形態１におけるフレーム同期信号のフォーマットの構成例を示した図
【図４】実施形態１におけるフレーム同期信号からの音声符号化・復号化素子用データタイミングの生成手順例を示したタイミング図
【図５】実施形態１における伝送遅延を示す図
【図６】制御局１および基地局２の構成例を示したブロック図
【図７】本発明の実施の形態２の構成を示す無線システムのブロック図
【図８】基地局３２と制御局３１を接続する無線回線数８ｃｈの例
【図９】実施形態２におけるフレーム同期信号のフォーマットの構成例を示した図
【図１０】実施形態３におけるフレーム同期信号からの音声符号化・復号化素子用データタイミングの生成手順例を示したタイミング図
【図１１】制御局３１および基地局３２の構成例を示したブロック図
【符号の説明】
１、３１ 制御局
２、３２ 基地局
３、４ アナログ同期モデム
１１、２１、４１．５１ 主制御部
１２、２２、４２、５２ 基準信号発振部
１３、２３、４３、５３ 音声符号化復号化素子
１４、４４ 基地局インタフェース（ＩＦ）部
２４、５４ 制御局インタフェース（ＩＦ）部
３３、３４ ターミナルアダプタ
【発明の属する技術分野】
本発明は無線システムの局間同期装置および局間同期方法に関し、特に、本発明はアナログ有線回線またはディジタル有線回線を使用した局間同期装置を有する無線システムにおける局間同期装置および局間同期方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無線システムには、一般的に局間同期装置および局間同期方法が適用される。無線システムの局間同期装置においては、厳密なフレーム同期、ビット同期をとることが重要である。また、ディジタル回線システムにおいてフレーム同期を取った場合、フレーム遅延の少ないシステムを構築することが重要である。
【０００３】
例えば、特開平９−４６３２７号公報の「フレーム同期信号の導出のための方法及び回路装置」では、受信した信号を低い周波数領域に置き換え、この置き換えた信号をアナログ／デジタル変換させ、変換によって形成されたデジタル信号から短期出力信号と長期出力信号を形成し、これらの信号を比較する。本構成により、高精度の要求を充たす０符号の位置検出が行われ、受信した搬送波周波数の信号からフレーム同期信号が導出され、従来の方法より実現コストが僅かで済む、としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例のアナログ回線を使用した無線システムの局間同期装置においては、厳密なフレーム同期、ビット同期、従属同期、クロック同期を保証していない。ディジタル無線システムの局間同期装置および局間同期方法においては、厳密なフレーム同期、ビット同期をとることが重要である。複数の制御局、基地局が存在する場合は、それぞれに基準クロックが同期していないと、いずれビットずれ・フレームずれを起こし、音が正確に再生されず異音となってしまう問題点を伴う。
【０００５】
本発明は、ディジタル回線のみならず、アナログ回線でもフレーム同期、ビット同期を保証するため、従属同期、クロック同期まで保証し、少ない遅延で複数の制御局、基地局システムにおいて、音の再生を正確に行うことができる無線システムの局間同期装置および局間同期方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線システムは、上記問題点を解決するため、以下のような構成とする。
【０００７】
回線間に同期モデムと制御局および基地局とが接続され、基地局では少なくとも２チャンネルで音声または非音声のデータを授受し、同期を取り音声符号化復号化素子用データ変換タイミングとする。この構成により、ディジタル回線のみならず、アナログ回線でもフレーム同期、ビット同期、従属同期、システムクロック同期を保証できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、アナログまたはディジタル回線間に接続され音声または非音声のデータを授受する一対の同期変復調装置と、前記同期変復調装置のうち一方の同期変復調装置と接続されて前記データを送信する制御局と、少なくとも２チャンネルで構成された他方の前記同期変復調装置と接続され前記データを受信し、フレーム同期、ビット同期、従属同期、システムクロック同期の少なくとも１の同期を取り、音声符号化復号化素子用データ変換タイミングとする基地局とを有して構成され、基地局が受信するデータに、音声情報と制御情報とが含まれていることを特徴とする。本構成によれば、制御情報により局区間同期を取り、音声情報の同期を確実化させることが可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、アナログまたはディジタル回線を介して音声または非音声のデータの授受を行うインターフェース部と、データを元にアナログまたはディジタル回線を介して接続された制御局と基地局との局間の同期を取るための基準信号を発振する基準信号発振部と、基準信号を元に基準クロックを作る主制御部と、データの音声の符号化、復号化を行う音声符号化復号化素子とを有して構成され、制御局の基準信号と基地局の基準信号とを同期させ制御局と基地局間のデータの同期を保証する。
【００１２】
本構成により、基準信号発振部が制御局と基地局との局間の同期を取るための基準信号を発振し、この基準信号とインターフェース部により回線を介して授受さたデータを元に主制御部が基準クロックを作り、音声符号化復号化素子による制御局の基準信号と基地局の基準信号とを同期させ、制御局と基地局間のデータの同期を保証したデータの音声の符号化・復号化を可能とする。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明においては、上記のデータは、フレーム同期、ビット同期、従属同期、システムクロック同期の少なくとも１の同期である。本構成により、フレーム同期、ビット同期、従属同期、システムクロック同期のいずれに基づく同期をも可能としている。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、基地局の基準信号発振部は、現用系と予備系との二重系に構成され、現用系に障害が発生した場合は予備系により基準信号を発振する。本構成により、回線を介したデータの授受に障害が生じても、基地局の基準信号発振部による現用系の基準信号の発振に障害が発生した場合には、予備系により基準信号を発振することにより、応急的な手当てが可能となる。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明では、上記の回線を、アナログ回線またはディジタル回線としている。本構成により、アナログ回線またはディジタル回線の何れにおいても、本発明を適用することができる。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、制御局から音声または非音声のデータを出力し、アナログ回線またはディジタル回線間に設けられた一方のモデムを介してデータを送信し、少なくとも２チャンネルで構成された他方のモデムによりデータを受信し、受信したデータを基地局が入力し、フレーム同期、ビット同期、従属同期、システムクロック同期の少なくとも１の同期を取り、音声符号化復号化素子用データ変換タイミングとし、上記のデータは、音声部のデータ部と非音声部のフレーム同期ワードとを有するフレームのデータとして構成され、基地局が受信した複数チャンネルのデータのフレーム同期ワードの最も遅いフレーム同期ワードを選択し、選択したフレーム同期ワードをデータの音声符号化復号化の変換タイミングとする。
【００１９】
本構成により、アナログまたはディジタル回線間に接続され音声または非音声のデータを授受し、制御局が一方の同期モデムと接続されデータを送信する。また基地局は、他方のモデムと接続されデータを受信し、フレーム同期、ビット同期、従属同期、システムクロック同期の少なくとも１の同期を取り、音声符号化復号化素子用データ変換タイミングとする。これにより、ディジタル回線、アナログ回線の何れかにおいても、フレーム同期、ビット同期、従属同期、システム同期の保証が可能となる。更に、制御局から伝送された複数チャンネルのデータのフレーム同期ワードの最も遅いフレーム同期ワードを基地局が選択し、選択したフレーム同期ワードをデータの音声符号化復号化の変換タイミングとすることにより、より遅延量の少ない同期化を可能とする。
【００２０】
次に図面を参照して、本発明の一実施の形態に係る無線システムの局間同期装置および局間同期方法を、図１から図１１を用いて説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の構成を示し、アナログ局間回線での基地局２と制御局１との接続関係を示すブロック図である。図１において制御局１および基地局２は、音声、非音声データを送信・受信するものであり、アナログ同期モデム３、４を介してアナログ音声・非音声・無線情報を送信・受信する。
【００２２】
以上のように構成された無線システムの局間同期装置について、図２〜図６を用いてその動作例を説明する。
【００２３】
ここで、基地局２の制御局インターフェース部２４は、モデムからの受信クロックを従属同期用クロックとして使用する。伝送クロックには、９．６ｋｂｐｓを使用する。また、基地局２にてモデム４により再生された受信タイミング信号（ＲＴ）は、データの受信タイミングを示す信号である。このため、デューティは保証されず、ジッタを含むのでジッタサプレスを行う。また、従属同期をとるため、基地局２における送信タイミング信号（ＳＴ）は、制御局１からの受信タイミング信号（ＲＴ）を基地局２の内部の基準信号発振部２２にて位相補正を行い、折り返ししたものである。
【００２４】
先ず、制御局１と基地局２とを接続する場合のアナログ専用線（帯域品目３．４ｋＨｚ相当、又はそれに準ずる回線）、アナログ同期モデムを使用した場合の局間接続方法、局間でのフレーム同期方式、について説明する。
【００２５】
制御局１と各基地局２間で以下の情報を伝達する。
【００２６】
１）音声符号化情報（３．２ｋｂｐｓ）の伝送では、移動局が音声通信を行っている場合に、音声情報回線に１本あたり無線チャンネル２ＣＨ分の音声符号化データ（３．２ｋｂｐｓ）を伝送する。
【００２７】
２）無線伝送路上で移動局間との通信を行う非音声データ（最大６．４ｋｂｐｓ）の伝送では、移動局が非音声通信を行っている場合に、音声情報回線に１本あたり無線チャンネル１ＣＨ分の非音声データ（６．４ｋｂｐｓ）を伝送する。
【００２８】
３）基地局２における各チャンネルの無線制御情報の伝送では、基地局２の無線部の制御データを、制御情報回線にｍａｘ４ＣＨ分多重して伝送する。
【００２９】
４）制御局１側から基地局２側への音声符号化復号化素子用データ変換タイミング（４０ｍｓ）では、移動局が音声通信、非音声通信を行っている場合に、音声情報回線それぞれに対して、４０ｍｓ毎に３２ｂｉｔのフレーム信号を載せる。基地局２は、これを再生して２５Ｈｚの音声符号化復号化素子用データ変換タイミングを作る。
【００３０】
５）基地局内の局舎情報では、基地局２の局舎データを制御情報回線にｍａｘ４ＣＨ分多重して伝送する。
【００３１】
基地局２と制御局１を接続する際の回線数について図２を用いて説明する。
【００３２】
接続に必要な回線は、音声情報用回線、制御情報用回線の２種類を使用する。音声情報とは、制御局１側の音声符号化復号化素子用データ変換タイミング、音声データ、非音声データを含み、２無線チャンネルに対して１回線を使用する。制御情報とは、局舎制御情報を含み、４無線チャンネルに対して１回線を使用する。ここで図２は、実施の形態１におけるデータ伝送の動作例を説明するための図であり、無線８ｃｈの例である。
【００３３】
次に、図３を用いてフレーム同期信号について説明する。図３は、実施形態１におけるフレーム同期信号のフォーマットの構成例を示した図である。この図３に示したフレームフォーマットの諸元は、全体フレーム長が３８４ｂｉｔ（４０ｍｓ）、フレーム同期信号（または、フレーム同期ワード）部（ＦＲＭ）が３２ｂｉｔ、データ部（Ｄａｔａ）が３５２ｂｉｔである。また、データ部は、音声符号化情報（３．２ｋｂｐｓ）の１ＣＨ分、または非音声データ（６．４ｋｂｐｓ）の１ＣＨ分と、制御情報４ＣＨ分多重とにより構成される。
【００３４】
この無線システムの局間同期装置および局間同期方法では、音声符号化復号化素子用データ変換タイミングとしてフレーム同期信号を、基準信号発振部（制御局）または制御局インターフェース部（基地局）において生成・再生する。なお、ここではフレーム同期信号を４０ｍｓとして説明する。制御局−基地局間においてアナログ専用線を用いて伝送する場合、制御局１、基地局２のフレーム同期をとるために、常に４０ｍｓのデータ伝送周期の先頭に３２ｂｉｔのフレーム同期ワードＦＲＭをつける。データを受け取った制御局１または基地局２は、この３２ｂｉｔのフレーム同期ワードを検出して、４０ｍｓのフレーム同期信号を再生する。
【００３５】
次に、基地局２でのフレーム同期信号からの音声符号化復号化素子用データ変換タイミングの生成方法について、図４、図５、図６を用いて説明する。これらの内の図４は、実施形態１におけるフレーム同期信号からの音声符号化・復号化素子用データタイミングの、生成手順例を示したタイミング図である。図５は、実施形態１における伝送遅延を示した図である。また、図６は、制御局１および基地局２の、より詳細な構成例を示したブロック図である。
【００３６】
制御局１は、主制御部１１、基準信号発振部１２、音声符号化復号化素子１３、基地局インタフェース（ＩＦ）部１４を有して構成される。また、基地局２は、主制御部２１、基準信号発振部２２、音声符号化復号化素子２３、制御局インタフェース（ＩＦ）部２４を有して構成される。
【００３７】
基地局２では、制御局インターフェース部２４で受信データＲＤを受け取り、そこからフレーム同期信号ＳＹＮＣを取り出し、これを基に音声符号化復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ０を生成する。音声符号化復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ０は、フレーム同期信号ＳＹＮＣより生成されるため、ＦＲＭの先頭より３２ビット分の遅延が発生する。
【００３８】
基地局２から送信データＳＤを送出する場合は、信号ＣＩＮＴ２に同期して送出する。この時の信号ＣＩＮＴ２は、基地局２内で作成した信号ＣＩＮＴ１より３２ビット分手前にずれたものを使う。
【００３９】
次に、フレーム同期信号選択装置における音声符号化復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ０の選択方法について、図５を用いて説明する。アナログ回線においては、データの伝送遅延がデータクロックより大きい。このため、基地局２に複数のアナログ回線が接続される場合、それぞれから取り出すフレーム同期信号ＳＹＮＣには遅延が生じる。
【００４０】
図５、図６に示すように、４本のアナログ回線から音声符号化復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ０を再生する場合は、４つのフレーム同期信号ＳＹＮＣから最も遅いフレーム同期信号ＳＹＮＣ（図５の例ではＭｏｄｅｍ−３）を選択し、これを基地局２の制御インターフェース部２４で音声符号化復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ０とする。
【００４１】
これを基準信号発振部２２に送出し、基準信号発振部２２ではこれを基にジッタ補正した１．５４４ＭＨｚを主制御部２１に送るとともに、音声符号化・復号化素子用データ変換タイミング（ＣＩＮＴ１）を分周して作る。１フレームの４０ｍｓに比べて伝送遅延は少ないため、４つのフレーム同期信号ＳＹＮＣから一番遅いものを選択することにより、フレーム遅延を最小にすることが可能となる。
【００４２】
ここでクロックの系統について図６を用いて説明する。基地局２において基準信号発振部２２からの基準クロックを、制御局１からの基準フレームに同期させることにより、長いタイムスパンで制御局１と基地局２のフレーム、ビットがずれることを避けることができる。
【００４３】
主制御部２１ではこの１．５４４ＭＨｚを基に、装置内のこれに同期した基準クロック８ｋＨｚを作る。基地局２、制御局１の基準発振部２２、１２では、基準クロック８ｋＨｚを取り込み、基準クロック８ｋＨｚとフレーム同期信号ＣＩＮＴ及び音声符号化・復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ１を位相同期させる。この結果、基準信号発振部１２、２２からのフレーム同期信号ＣＩＮＴ及び音声符号化・復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ１は、主制御部１１、２１が生成する８ｋＨｚのフレームパルスと位相が同一であることを保証する。１．５４４ＭＨｚのフレーム同期信号ＣＩＮＴにおいて、制御局１からのクロックが喪失した場合には、基準信号発振部２２のＯＣＸＯに同期して自走する。
【００４４】
基準信号発振部２２は、現用と予備の存在する二重系となっている。現用の基準信号発振部２２に障害が発生した場合は、予備の基準信号発振部２２のクロックを使用する。この時現用は、全てのクロックの出力を停止し、バスより切り離す。
【００４５】
基地局２内の制御局インターフェース部２４は、基準信号発振部２２からの信号ＣＩＮＴ２からの立ち上がりエッジで、フレーム同期ワードの送信を開始する。なお、上記の信号ＣＩＮＴ２は、音声符号化・復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ１を３２ビット手前にずらしたものである。また、データの送信クロックには、基準信号発振部２２で８ｋＨｚ、ＣＩＮＴ１に同期をとった９．６ｋＨｚを使用する。
【００４６】
基地局２の制御局インタフェース部２４が受け取ったデータのうち、音声・非音声データは１フレーム分、一度メモリに格納し、基地局２内の基準信号発振部２２からのフレーム同期信号ＣＩＮＴに同期して基地局２内の各ユニットに伝送する。また、制御情報データは、そのまま各ユニットに伝送される。
【００４７】
同様に制御局１の基準の基地局インタフェース部１４が受け取ったデータのうち、音声・非音声データは１フレーム分、一度メモリに格納し、基地局２内の基準信号発振部２２からのフレーム同期信号ＣＩＮＴに同期して、制御局１内の各ユニットに伝送する。また、制御情報データは、そのまま各ユニットに伝送される。
【００４８】
ここで上記のように制御局１、基地局２において、全ての基地局２が制御局１に従属同期することによりクロックは同期し、フレームも図３のフレーム同期信号ＦＲＭによって同期する。そのためビットも長期的に同期することになり、データのビットスリップ、フレームのずれを防ぐことができる。また、図４、図５のフレーム伝送を行うことにより、遅延を最小とすることができる。
【００４９】
以上のように本発明の実施の形態１によれば、アナログ回線でのフレーム同期、ビット同期、従属同期、クロック同期をより少ない遅延で保証することができる。
【００５０】
（実施の形態２）
図７は、ディジタル局間回線での基地局３２と制御局３１の接続関係を示す。図７において、制御局３１および基地局３２は、音声・非音声データを送信・受信するものであり、ターミナルアダプタ３３、３４を介してディジタル音声・非音声・無線情報を送信・受信する。
【００５１】
ここで、基地局３２の局間インタフェース部は、ターミナルアダプタ３４、またはマルチメディア多重化装置からの受信クロックを従属同期用クロックとして使用する。伝送クロックには、ディジタル網からの６４ｋｂｐｓまたは１２８ｂｐｓを使用する。ここで、ディジタル専用線接続の場合には、基地局３２および制御局３１はネットワークに従属同期とする。また、ターミナルアダプタ３４またはマルチメディア多重化装置より再生された受信信号（ＲＴ）は、データの受信タイミングを示す信号である。このためデューティは保証されずジッタを含むので、ジッタサプレスを行う。また、従属同期とするため、基地局３２、制御局３１における送信タイミング信号（ＳＴ）、受信タイミング信号（ＲＴ）は、網からの信号に同期したものである。
【００５２】
制御局３１、基地局３２を接続する場合に、ディジタル専用線、ターミナルアダプタ、又は、マルチメディア多重化装置を使用した場合の局間接続方法、局間でのフレーム同期方式について説明する。制御局３１、各基地局３２の間で以下の情報を伝達する。
【００５３】
６）音声符号化情報（３２ｋｂｐｓ）の伝送では、移動局が音声通信を行っている場合に、情報回線の音声情報回線部に１本あたり無線チャンネル最大４ＣＨ（６４ｋｂｓ時）、８ＣＨ（１２８ｋｂｐｓ時）分の音声符号化データ（３．２ｋｂｐｓ）を伝送する。
【００５４】
７）無縁伝送路上でＴＣＨを使用して移動局間との通信を行う非音声データ（６４ｋｂｐｓ）の伝送では、移動局が非音声通信を行っている場合に、情報回線の音声情報回線部に１本あたり無線チャンネル最大４ＣＨ（６４ｋｂｐｓ時）、８ＣＨ（１２８ｋｂｐｓ時）分の非音声データ（６．４ｋｂｐｓ時）を伝送する。
【００５５】
８）基地局における各チャンネルの無線制御情報の伝送では、基地局無線部の制御回線の制御データを、情報回線の制御情報回線部に１本あたりｍａｘ４ＣＨ（６４ｋｂｐｓ時）、８ＣＨ（１２８ｋｂｐｓ時）分多重して伝送する。
【００５６】
９）制御局から基地局側への音声ＣＯＤＥＣ用データ変換タイミング（４０ｍｓ）では、移動局が音声通信、非音声通信を行っている場合に、情報回線に４０ｍｓ毎に３２ｂｉｔのフレーム信号を載せる。基地局はこれを再生して２５Ｈｚの音声ＣＯＤＥＣ用データ変化タイミングを作る。
【００５７】
１０）基地局内の局舎情報は、基地局の局舎データ情報回線の制御情報回線部に、１本あたりｍａｘ４ＣＨ（６４ｋｂｐｓ時）、８ＣＨ（１２８ｋｂｐｓ時）分多重して伝送する。
【００５８】
次に、ディジタル回線において基地局３２と制御局３１を接続する際の、回線数について図８を用いて説明する。ここで回線は、音声情報と制御情報を同一の回線に多重する。音声情報とは、制御局側の音声ＣＯＤＥＣ用データ変換タイミング、音声データ、非音声データを含む。制御情報とは、局舎情報、無線制御情報を含む。音声情報、制御情報合せて、４無線チャンネル（６４ｋｂｐｓ時）、８無線チャンネル（１２８ｋｂｐｓ時）に対して１回線を使用する。
【００５９】
次に、図９を用いてフレーム同期信号について説明する。図９は、実施形態２におけるフレーム同期信号のフォーマットの構成例を示した図である。このフレームフォーマットの諸元は、全体フレーム長が２５６０ｂｉｔ（４０ｍｓ）、フレーム同期ワード部ＦＲＭが３２ｂｉｔ、データ部Ｄａｔａが２５２８ｂｉｔである。また、データ部は、音声符号化情報（３．２ｋｂｐｓ）の４ＣＨ多重、または非音声データ（６．４ｋｂｐｓ）の４ＣＨ多重と、制御情報４ＣＨ分多重と、により構成される。
【００６０】
この無線システムの局間同期装置および局間同期方法においては、音声符号化・復号化用素子データ変換タイミングとしてフレーム同期信号（ＣＩＮＴ）を、基準信号発振部５２（自走時）または制御局インタフェース部５４（基地局３２）、基地局インタフェース部（制御局３１）の何れかにおいて生成する。ここではフレーム同期信号ＦＲＭを４０ｍｓとして説明する。
【００６１】
制御局−基地局間においディジタル回線を用いて伝送する場合、制御局３１、基地局３２のフレーム同期をとるために、常に４０ｍｓのデータ伝送同期の先頭に３２ｂｉｔのフレーム同期ワードＦＲＭを付ける。データを受け取った制御局３１または基地局３２では、この３２ｂｉｔのフレーム同期ワードＦＲＭを検出して、４０ｍｓのフレーム同期信号を再生する。
【００６２】
次に、基地局３２でのフレーム同期信号ＦＲＭからの音声符号化・復号化素子用データ変換タイミングの生成方法について、図１０、図１１を用いて説明する。図１１は、制御局３１および基地局３２の構成例を示したブロック構成図である。制御局３１は、主制御部４１、基準信号発振部４２、音声符号化復号化素子４３、基地局インタフェース（ＩＦ）部４４を有して構成される。また、基地局３２は、主制御部５１、基準信号発振部５２、音声符号化復号化素子５３、制御局インタフェース（ＩＦ）部５４を有して構成される。
【００６３】
基地局３２においては、御局インタフェース部５４で受信データＲＤを受け取り、そこからフレーム同期信号ＦＲＭを取り出し、これを基に音声コーデック用データ変換タイミングＣＩＮＴ０を生成する。フレーム同期信号ＳＹＮＣはＦＲＭより生成され、基地局３２の音声符号化復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ０には、このフレーム同期信号ＳＹＮＣに位相を合わせるため、ＦＲＭの先頭より３２ビット分の遅延が発生する。基地局３２から送信ＳＤを送出する場合は、音声符号化・復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ１より３２ビット分手前にずれたものを使う。これにより、制御局３１からのフレームと基地局３２のフレームの遅延が３２ビット以上発生することを避けることができる。
【００６４】
次に、フレーム同期信号ＣＩＮＴの選択方法について説明する。
【００６５】
ディジタル回線において、データは全て網に同期するため、基地局３２に複数のディジタル回線が接続される場合も、それぞれから取り出す音声符号化復号化素子用データ変換タイミングＣＩＮＴ０は１つとなる。これを基準信号発振部５２に送出し、基準信号発振部５２ではこれを基にジッタ補正した１．５４４ＭＨｚを主制御部５１に送るとともに、音声符号化復号化素子用データ変換タイミング（ＣＩＮＴ１）を分周して作る。
【００６６】
ここでクロックの系統について図１１を用いて説明する。基準信号発振部からの基準クロックを制御局３１からの基準フレームに同期させることにより、長いタイムスパンで制御局３１と基地局３２のフレーム、ビットがずれることを避けることができる。
【００６７】
基地局３２、制御局３１の主制御局４１、５１では、この１．５４４ＭＨｚを基に装置内の基準クロック８ｋＨｚを作る。基準信号発振部４２、５２では基準クロック８ｋＨｚを取り込み、基準クロック８ｋＨｚとＣＩＮＴ及びＣＩＮＴ１を位相同期させる。この結果基準信号発振部４２、５２からのＣＩＮＴ及びＣＩＮＴ１は、主制御部４１、５１が生成する８ｋＨｚのフレームパルスと位相が同一であることを保証する。これにより、基地局３２、制御局３１内のクロックは、全てディジタル網のクロックに同期する。このため、システムとしてクロック同期を取ることが可能となる。１．５４４ＭＨｚのＣＩＮＴは、網からのクロックが喪失した場合には、基準信号発振部５２のＯＣＸＯに同期して自走する。
【００６８】
基準信号発振部は、現用と予備の存在する二重系となっている。現用の基準信号発振部に障害が発生した場合は、予備の基準信号発振部のクロックを使用する。このとき現用は、すべてのクロックの出力を停止しバスより切り離す。ディジタル専用線接続では網からのクロックを使うため、データは同一のＣＩＮＴのタイミングで伝送されてくる。
【００６９】
基地局３２の制御局インタフェース部５４が受け取ったデータのうち、音声・非音声データは１フレーム分を一度メモリに格納し、基地局３２内の基準信号発振部５２からのＣＩＮＴに同期して基地局３２内の各ユニットに伝送する。また、制御情報データはそのまま各ユニットに伝送される。同様に制御局３１の基地局インタフェース部５４が受け取ったデータのうち、音声・非音声データは１フレーム分を一度メモリに格納し、制御局３１内の基準信号発振部４２からのＣＩＮＴに同期して制御局３１内の各ユニットに伝送する。また、制御情報データはそのまま各ユニットに伝送される。
【００７０】
ここで上記のように制御局３１、基地局３２において全ての基地局３２、制御局３１は網に従属同期する。このことにより、クロックは同期しており、フレームもフレーム同期信号によって同期している。そのためビットも長期的に同期することになり、データのビットスリップ、フレームのずれを防ぐことができる。
【００７１】
以上のように本発明の実施の形態２によれば、ディジタル回線でのフレーム同期、ビット同期、従属同期、クロック同期を保証することができる。なお、以上の説明では、局間をディジタル回線、アナログ回線で構成した例で説明したが、その他の無線回線についても同様に実施可能である。
【００７２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、局間での伝送データに音声データと非音声データを設ける。この非音声データ部に伝送同期フォーマット、タイミング信号を設けることにより、ディジタル回線のみならず、アナログ回線でもフレーム同期、ビット同期、従属同期を保証し、かつ遅延を少なく保つ優れた無線システムの局間同期装置および局間同期方法の局間同期装置が得られる。またフレーム同期信号選択装置を設けることにより、アナログ回線において複数の回線を用いた同期伝送を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の構成を示す無線システムのブロック図
【図２】基地局２と制御局１を接続する無線回線数８ｃｈの例
【図３】実施形態１におけるフレーム同期信号のフォーマットの構成例を示した図
【図４】実施形態１におけるフレーム同期信号からの音声符号化・復号化素子用データタイミングの生成手順例を示したタイミング図
【図５】実施形態１における伝送遅延を示す図
【図６】制御局１および基地局２の構成例を示したブロック図
【図７】本発明の実施の形態２の構成を示す無線システムのブロック図
【図８】基地局３２と制御局３１を接続する無線回線数８ｃｈの例
【図９】実施形態２におけるフレーム同期信号のフォーマットの構成例を示した図
【図１０】実施形態３におけるフレーム同期信号からの音声符号化・復号化素子用データタイミングの生成手順例を示したタイミング図
【図１１】制御局３１および基地局３２の構成例を示したブロック図
【符号の説明】
１、３１ 制御局
２、３２ 基地局
３、４ アナログ同期モデム
１１、２１、４１．５１ 主制御部
１２、２２、４２、５２ 基準信号発振部
１３、２３、４３、５３ 音声符号化復号化素子
１４、４４ 基地局インタフェース（ＩＦ）部
２４、５４ 制御局インタフェース（ＩＦ）部
３３、３４ ターミナルアダプタ
Claims (6)
- アナログまたはディジタル回線間に接続され音声または非音声のデータを授受する一対の同期変復調装置と、
前記同期変復調装置のうち一方の同期変復調装置と接続され前記データを送信する制御局と、
少なくとも２チャンネルで構成された他方の前記同期変復調装置と接続され前記データを受信し、フレーム同期、ビット同期、従属同期、システムクロック同期の少なくとも１の同期を取り、音声符号化復号化素子用データ変換タイミングとする基地局とを有して構成され、
前記基地局が受信するデータには、音声情報と制御情報とが含まれていることを特徴とする無線システム。 - アナログまたはディジタル回線を介して音声または非音声のデータの授受を行うインターフェース部と、
前記データを元に前記アナログまたはディジタル回線を介して接続された制御局と基地局との局間の同期を取るための基準信号を発振する基準信号発振部と、
前記基準信号を元に基準クロックを作る主制御部と、
前記データの音声の符号化、復号化を行う音声符号化復号化素子とを有して構成され、
前記制御局の基準信号と前記基地局の基準信号とを同期させ前記制御局と基地局間の前記データの同期を保証したことを特徴とする無線システムの局間同期装置。 - 音声または非音声のデータの同期は、フレーム同期、ビット同期、従属同期、システムクロック同期の少なくとも１の同期であることを特徴とする請求項２に記載の無線システムの局間同期装置。
- 前記基地局の基準信号発振部は、現用系と予備系との二重系に構成され、前記現用系に障害が発生した場合は前記予備系により前記基準信号を発振することを特徴とする請求項２または３に記載の無線システムの局間同期装置。
- 回線は、アナログ回線またはディジタル回線であることを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の無線システムの局間同期装置。
- 制御局から音声または非音声のデータを出力し、
アナログ回線またはディジタル回線間に設けられた一方のモデムを介して前記データを送信し、
少なくとも２チャンネルで構成された他方の前記モデムにより前記データを受信し、
前記受信したデータを基地局が入力し、フレーム同期、ビット同期、従属同期、システムクロック同期の少なくとも１の同期を取り、音声符号化復号化素子用データ変換タイミングとし、
前記データは、音声部のデータ部と非音声部のフレーム同期ワードとを有するフレームのデータとして構成され、前記基地局が受信した複数チャンネルのデータのフレーム同期ワードの最も遅いフレームワードを選択し、前記選択したフレーム同期ワードをデータの音声符号化復号化の変換タイミングとすることを特徴とする無線システムの局間同期方法。
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