JP4025577B2 - PHS inter-base station synchronization system, method and program thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構内交換装置(以下、PBXという)とPHS基地局とがイーサネトLAN(登録商標)に接続されたシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
PHS(Personal Handy−phone System)においては、伝送方式として、4チャネル多重マルチキャリアTDMA(Time Division Multiple Access)/TDD(Time Division Access)方式が採用されている。TDMA/TDD方式は、無線周波数を時間分割し、通話者に特定の時間帯(タイムスロット)を割り当て、その割り当てられたスロットで通信を行う方式である。
【0003】
複数の基地局を設けて、各基地局が移動局との間でTDMAにより送受信を行うPHS等の移動体通信システムにおいては、各基地局の送受信信号のフレーム同期がとれていないと、隣接する基地局からの送受信信号により、連続する複数のタイムスロットが干渉を受ける。このため、そのタイミングの無線チャネルを使用することができなくなり、電波の有効利用を図ることができない。
【0004】
このような不具合を解決するための技術が特開平11−205849号公報の“基地局間同期タイミング確立方法及びTDMAシステム”、及び特開平10−145848号公報の“TDMA移動体通信の基地局間フレーム同期方法”に開示されている。以下、これらの公報に開示された技術について説明する。
【0005】
特開平11−205849号公報の“基地局間同期タイミング確立方法及びTDMAシステム”には、(a)各基地局間の距離データを求めるステップ、(b)求めた各基地局間の距離データを所定の装置に登録するステップ、(c)上記所定の装置から各基地局に上記距離データを送信するステップ、(d)第1の基地局から第2の基地局に上記距離データを送信するステップ、(e)第2の基地局において、上記距離データを基に第1の基地局と第2の基地局との間のデータ遅延時間を算出するステップ、(f)第2の基地局において、算出した遅延時間を基に適切な送信タイミングを算出するステップとを具備した基地局間同期化タイミング確立方法が開示されている。
【0006】
特開平10−145848号公報の“TDMA移動体通信の基地局間フレーム同期方法”には、フレーム同期の対象となる基地局群において、所定の基地局を最上位層である基準局として階層関係が予め定められており、各基地局は、その一つ上の階層の基地局を定期監視先基地局とし、予め定められた定期監視周期毎に、定期監視先基地局のフレームタイミングと自局のフレームタイミングとを比較してフレーム同期処理が必要か否かを判定し、フレーム同期処理が必要と判定した場合には、定期監視先基地局のフレームタイミングに自局のフレームタイミングを合わせるフレーム同期処理を行うTDMA移動体通信の基地局間フレーム同期方法であって、高い階層の基地局ほど、定期監視周期が短く設定されたTDMA移動体通信の基地局間フレーム同期方法が開示されている。
【0007】
また、インターネット上に基地局を配置するシステムの一例が、特開2002−33697号公報に開示されている。この公報に開示された技術は、複数の無線基地局間を結ぶ回線と、無線基地局と移動端末とを結ぶ回線とを有するネットワークを用いたデータ伝送システムにおいて、無線基地局エリア内の移動端末から、無線基地局を通して第1のデータを通信する際、当該移動端末は、データの多重を表す識別子を当該送信する第1のデータに付加して当該無線基地局に送信し、当該移動端末から当該無線基地局を通して、他の端末に対して、第2のデータを送信する際、当該移動端末は、データの多重を表す識別子を当該送信する第2のデータに付加して、前記第1のデータに混在させて、当該無線基地局に送信し、当該無線基地局は、識別子に応じて、受け取ったデータを分離してそれぞれの端末に送り出す。このように無線基地局と移動端末間で、データに識別子を付加することで、多重データの識別ができるようになり、従来、無線基地局と移動端末間で1本の回線しか確立できなかった従来のシステムと比較して、送信元の違うデータを同時に受け取ったり、行き先の違うデータを同時に送ったりすることができるとしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、PBXとPHS基地局とをイーサネットLANにより接続した場合、以下に示す不具合を生じる。
【0009】
回線交換ベースのISDNインターフェースに接続されたPHS基地局間では、PBX10から供給される同期信号をISDN回線により各PHS基地局に供給することができた。これは、ISDNの物理層インターフェースである、I.430で伝送速度、伝送路符号条件が規定されていたためである。しかしながら、イーサネットLANに接続されたPHS基地局間では、イーサネットLANが帯域保証されないベストエフォート回線であるため、PBXからの同期信号を各PHS基地局に供給することができない。このため、TDMA方式を採用するPHSでは、TDMAフレームの干渉が生じ、無線電波の有効利用ができないという不具合が生じる。
【0010】
また、上述したように、PHS基地局間とPBXを接続するイーサネットLANは、帯域保証されないベストエフォート回線であるため、回線の一時的輻輳によりデータパケットの遅延が発生することが想定される。このため、イーサネットLANでのデータ遅延、データ欠落によりPIAFSの特徴である再送制御が頻発し、本来の通信速度を確保することができないという不具合を生じる。
【0011】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、PHS基地局間をイーサネットLANに接続することで生じる不具合を解消することができるPHS基地局間同期システム、その方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成するために請求項1記載の発明は、構内交換装置と、複数のPHS基地局とがイーサネットLANを介して接続されたシステムであって、構内交換装置は、該構内交換装置の保守コンソールから入力される、所定のタイミングで無線電波を出力している自営用PHS基地局を識別するための発識別符号を、複数のPHS基地局内の任意の一台に通知し、構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局は、指定された自営用PHS基地局から出力される制御信号を、発識別符号により検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成してPHS基地局グループの基準局として動作し、構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局以外のPHS基地局は、同期信号を生成し基準局として動作するPHS基地局からの制御信号を検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成して、イーサネットLANに接続されたPHS基地局間で同期を取ってPHS移動端末との通信を行うとともに、構内交換装置とPHS基地局との間のデータ送受信において、送信側は、呼接続の際に設定された初期値に呼接続からの経過時間を計時した値を加算した加算値を、データの送信タイミングを示す値として送信フレームに含めて相手側に送信し、データの受信側は、イーサネットLANを介して受信した加算値と、初期値に呼接続からデータを受信するまでの経過時間を計時した値を加算した加算値とを比較することで、イーサネットLANにおけるデータ遅延を判定することを特徴とする。
【0013】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局は、構内交換装置により指定された自営用PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合には、公衆PHS基地局、または構内交換装置とは異なる他の構内交換装置に接続された自営用PHS基地局からの制御信号を検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成してPHS移動端末との通信を行うことを特徴とする。
【0014】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局は、構内交換装置により指定された自営用PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合には、構内交換装置とは異なる他の構内交換装置に接続された自営用PHS基地局からの制御信号を検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成してPHS移動端末との通信を行い、構内交換装置とは異なる他の交換装置に接続された自営用PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合には、公衆PHS基地局からの制御信号を検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成してPHS移動端末との通信を行うことを特徴とする。
【0015】
請求項4記載の発明は、請求項2記載の発明において、構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局は、公衆PHS基地局、または構内交換装置とは異なる他の構内交換装置に接続された自営用PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合に、独自にクロック信号を生成してPHS移動端末との通信を行うことを特徴とする。
【0016】
請求項5記載の発明は、請求項3記載の発明において、構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局は、公衆PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合に、独自にクロック信号を生成してPHS移動端末との通信を行うことを特徴とする。
【0017】
請求項6記載の発明は、請求項1から5の何れか1項に記載の発明において、イーサネットLANにおいてデータ遅延が発生していると判断した場合に、PHSのデータ通信プロトコルであるPIAFSの再同期手順を起動することを特徴とする。
【0018】
請求項7記載の発明は、構内交換装置と、複数のPHS基地局とがイーサネットLANを介して接続されたシステムでのPHS基地局間同期方法であって、構内交換装置において、該構内交換装置の保守コンソールから所定のタイミングで無線電波を出力している自営用PHS基地局を識別するための発識別符号を入力し、該入力された発識別符号を複数のPHS基地局内の任意の一台に通知し、構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局において、指定された自営用PHS基地局から出力される制御信号を、発識別符号により検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成してPHS基地局グループの基準局として動作し、構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局以外のPHS基地局において、同期信号を生成し基準局として動作するPHS基地局からの制御信号を検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成して、イーサネットLANに接続されたPHS基地局間で同期を取ってPHS移動端末との通信を行うとともに、構内交換装置とPHS基地局との間のデータ送受信において、送信側は、呼接続の際に設定された初期値に呼接続からの経過時間を計時した値を加算した加算値を、データの送信タイミングを示す値として送信フレームに含めて相手側に送信し、データの受信側は、イーサネットLANを介して受信した加算値と、初期値に呼接続からデータを受信するまでの経過時間を計時した値を加算した加算値とを比較することで、イーサネットLANにおけるデータ遅延を判定することを特徴とする。
【0019】
請求項8記載の発明は、請求項7記載の発明において、構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局において、構内交換装置により指定された自営用PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合には、公衆PHS基地局、または構内交換装置とは異なる他の構内交換装置に接続された自営用PHS基地局からの制御信号を検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成してPHS移動端末との通信を行うことを特徴とする。
【0020】
請求項9記載の発明は、請求項7記載の発明において、構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局において、構内交換装置により指定された自営用PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合には、構内交換装置とは異なる他の構内交換装置に接続された自営用PHS基地局からの制御信号を検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成してPHS移動端末との通信を行い、構内交換装置とは異なる他の交換装置に接続された自営用PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合には、公衆PHS基地局からの制御信号を検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成してPHS移動端末との通信を行うことを特徴とする。
【0021】
請求項10記載の発明は、請求項8記載の発明において、構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局において、公衆PHS基地局、または構内交換装置とは異なる他の構内交換装置に接続された自営用PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合に、独自にクロック信号を生成してPHS移動端末との通信を行うことを特徴とする。
【0022】
請求項11記載の発明は、請求項9記載の発明において、構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局において、公衆PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合に、独自にクロック信号を生成してPHS移動端末との通信を行うことを特徴とする。
【0023】
請求項12記載の発明は、請求項7から11の何れか1項に記載の発明において、イーサネットLANにおいてデータ遅延が発生していると判断した場合に、PHSのデータ通信プロトコルであるPIAFSの再同期手順を起動することを特徴とする。
【0024】
請求項13記載の発明は、構内交換装置と、複数のPHS基地局とがイーサネットLANを介して接続されたシステムでのPHS基地局間同期プログラムであって、構内交換装置において、該構内交換装置の保守コンソールから所定のタイミングで無線電波を出力している自営用PHS基地局を識別するための発識別符号を入力し、該入力された発識別符号を複数のPHS基地局内の任意の一台に通知する処理を実行し、構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局において、指定された自営用PHS基地局から出力される制御信号を、発識別符号により検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成してPHS基地局グループの基準局として動作させる処理を実行し、構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局以外のPHS基地局において、同期信号を生成し基準局として動作するPHS基地局からの制御信号を検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成して、イーサネットLANに接続されたPHS基地局間で同期を取ってPHS移動端末との通信を行う処理を実行するとともに、構内交換装置とPHS基地局との間のデータ送信において、送信側は、呼接続の際に設定された初期値に呼接続からの経過時間を計時した値を加算した加算値を、データの送信タイミングを示す値として送信フレームに含めて相手側に送信する処理を実行し、データの受信側は、イーサネットLANを介して受信した加算値と、初期値に呼接続からデータを受信するまでの経過時間を計時した値を加算した加算値とを比較することで、イーサネットLANにおけるデータ遅延を判定する処理を実行することを特徴とする。
【0025】
請求項14記載の発明は、請求項13記載の発明において、構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局において、構内交換装置により指定された自営用PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合には、公衆PHS基地局、または構内交換装置とは異なる他の構内交換装置に接続された自営用PHS基地局からの制御信号を検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成してPHS移動端末との通信を行う処理を実行することを特徴とする。
【0026】
請求項15記載の発明は、請求項13記載の発明において、構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局において、構内交換装置により指定された自営用PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合には、構内交換装置とは異なる他の構内交換装置に接続された自営用PHS基地局からの制御信号を検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成してPHS移動端末との通信を行う処理を実行し、構内交換装置とは異なる他の交換装置に接続された自営用PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合には、公衆PHS基地局からの制御信号を検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成してPHS移動端末との通信を行う処理を実行することを特徴とする。
【0027】
請求項16記載の発明は、請求項14記載の発明において、構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局において、公衆PHS基地局、または構内交換装置とは異なる他の構内交換装置に接続された自営用PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合に、独自にクロック信号を生成してPHS移動端末との通信を行う処理を実行することを特徴とする。
【0028】
請求項17記載の発明は、請求項15記載の発明において、構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局において、公衆PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合に、独自にクロック信号を生成してPHS移動端末との通信を行う処理を実行することを特徴とする。
【0029】
請求項18記載の発明は、請求項13から17の何れか一項に記載の発明において、イーサネットLANにおいてデータ遅延が発生していると判断した場合に、PHSのデータ通信プロトコルであるPIAFSの再同期手順を起動する処理を実行することを特徴とする。
【0042】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照しながら本発明のPHS基地局間同期システム、その方法及びプログラムに係る実施の形態を詳細に説明する。図1から図8を参照すると本発明のPHS基地局間同期システム、その方法及びプログラムに係る実施の形態が示されている。
【0043】
図1に示されるように本実施形態は、構内交換機(以下、PBXという)10と、PHS基地局20(本実施形態では、20A、20B、20Cの3台が接続が接続されているが、これに限定されるものではない)がイーサネットLAN(A)に接続されている。また、このシステム内には、PHS基地局20と通信を行うPHS移動端末(以下、PSという)30(本実施形態では、PHS基地局20A、20B、20CにPHS移動端末30A、30B、30Cがそれぞれ接続されているが接続形態はこれに限定されるものではない)が存在し、PS30にはパソコン31、32、33が接続されている。さらに、PBX10の回線交換ベースのISDNインターフェースには、PPP(Point−to−Point Protocol)プロトコルを具備したダイヤルアップルータ34が接続され、回線交換ベースの端末(本実施形態では、PHS移動端末30)とイーサネットLAN(B)に接続されるサーバ35との接続を中継する。
【0044】
次に、図2を参照しながらPBX10のPHS信号変換部100について説明する。
PHS信号変換部100は、RCR STD−28(Personal Handy Phone System RCR Standard)で規定される呼制御(CC:Call Control)、移動管理(MM:Mobility Management)、無線管理(RT:Radio Transmission)の各制御情報と、音声、PIAFS(PHS Internet Access Forum Standard)データなどの通信情報を中継する役割を果たす。
【0045】
PHS信号変換部100は、LANインターフェース部120を介してイーサネットLANに接続され、内部バスインターフェース部110を介してPBX10の内部バスに接続される。内部バスからPHS基地局20方向に転送される信号の処理には、受信処理部113、信号判定部114、PIAFS処理部116、音声処理部117、呼制御処理部118、UDP(User Datagram protocol)処理部115、バッファ119が設けられている。また、PHS基地局20から内部バス方向に転送される信号の処理には、バッファ109、UDP処理部105、信号判定部104、PIAFS処理部106、音声処理部107、呼制御処理部108、送信処理部103が設けられている。
【0046】
イーサネットLANは、帯域保証されないベストエフォート回線であり、回線の一時的な輻輳によりデータパケットの遅延が発生することが想定される。そこで、この遅延を吸収するバッファ109、119を送受信双方に準備する。一般的な64kbps帯域(G.711コーディック)を採用し、20msごとに信号を処理した場合、1データパケットは160バイトになることから、160×nのバッファサイズを準備する必要がある。
【0047】
UDP処理部105は、PHS基地局20で付加されたヘッダ部を削除し、信号判定部104に出力する。また、UDP処理部115は、呼制御処理部118で処理された制御情報には、相手IPアドレスを指定したUDPヘッダを付加してバッファ119を介してLANインターフェース部120に出力する。また、UDP処理部115は、音声処理部117で処理された音声情報、及びPIAFS処理部116で処理されたPIAFSデータに関しては、TTC(The Telecommunication Technology Committee)標準JT−H.225.0のRTP(Real−Time Transport Protocol)手順に従ったヘッダを付加して出力する。
【0048】
信号判定部104は、PHS基地局20から受信した信号から、PHS用の制御信号{SACCH(Slow Associated Control Channel)/FACCH(Fast Associated ControlChannel)}か、通信用信号{TCH(Traffic Channel)}かを判定し、PHS用の制御信号であった場合には、制御信号(SACCH/FACCH)の呼設定(SETUP)メッセージから通信を開始する「伝達能力」を確認し、該当呼が音声かPIAFSデータかを判定する。この判定に従ってPIAFSデータをPIAFS処理部106に、音声データを音声処理部107に、制御情報を呼制御処理部108に出力する。また、信号判定部114は、内部バスインターフェース110を介して受信処理部113で受信した信号から、PHS用の制御信号か、通信用信号(TCH)かを判定し、PHS用の制御信号であった場合には、制御信号(SACCH/FACCH)の呼設定(SETUP)メッセージから通信を開始する「伝達能力」を確認し、該当呼が音声かPIAFSデータかを判定する。この判定に従ってPIAFSデータをPIAFS処理部116に、音声データを音声処理部117に、制御情報を呼制御処理部118に出力する。
【0049】
同期生成部121は、PBX10の内部バスから供給されるクロック信号を基に、5msの同期信号を生成し、PIAFS処理部106、116、及び遅延を吸収するバッファ109、119に供給する。
【0050】
次に、図3を参照しながらPHS基地局の構成について説明する。
PHS基地局20は、RCR STD−28で規定される呼制御(CC)、移動管理(MM)、無線管理(RT)各制御情報と、音声、PIAFS(PHS Internet Access Forum Standard)データなどの通信情報を中継する役割を果たす。
【0051】
PHS基地局20は、LANインターフェース部220を介してイーサネットLAN(A)に接続されている。また、アンテナ210を介してPHS移動端末30との情報の送受信を行う。イーサネットLAN(A)を介してLANインターフェース部220により受信した信号は、バッファ209に一時的に蓄積され、UDP処理部205、信号判定部204、PIAFS処理部206、音声処理部207、呼制御処理部208によって処理が施され、送信処理部203よりPHS移動端末30に送信される。また、PHS移動端末30から送信された信号を、受信処理部213で受信し、信号判定部214、PIAFS処理部216、音声処理部217、呼制御処理部218、UDP理部215によって処理が施される。その後、バッファ219に一時的に蓄積されLANインターフェース部220によりイーサネットLAN(A)に出力される。
【0052】
上述したように、イーサネットLANは、帯域保証されないベストエフォート回線であり、回線の一時的な輻輳によりデータパケットの遅延が発生することが想定されるので、バッファ209、219を送受信双方に準備する。
【0053】
UDP処理部205は、PBX10で付加されたヘッダ部を削除し、信号判定部204に出力する。また、UDP処理部215は、呼制御処理部218で処理された制御情報には、相手IPアドレスを指定したUDPヘッダを付加してバッファ219に一時蓄積し、その後LANインターフェース部220に出力する。また、UDP処理部215は、音声処理部217で処理された音声情報、及びPIAFS処理部216で処理されたPIAFSデータに関しては、TTC標準JT−H.225.0のRTP手順に従ったヘッダを付加して出力する。
【0054】
信号判定部204は、受信した信号から、PHS用の制御信号(SACCH/FACCH)か、通信用信号(TCH)かを判定し、PHS用の制御信号であった場合には、制御信号(SACCH/FACCH)の呼設定(SETUP)メッセージから通信を開始する「伝達能力」を確認し、該当呼が音声かPIAFSデータかを判定する。この判定に従ってPIAFSデータをPIAFS処理部206に、音声データを音声処理部207に、制御情報を呼制御処理部208に出力する。また、信号判定部214は、PHS移動端末30から無線回線を介して送信され、受信処理部213で受信した信号から、PHS用の制御信号(SACCH/FACCH)か、通信用信号(TCH)かを判定し、PHS用の制御信号であった場合には、制御信号(SACCH/FACCH)の呼設定(SETUP)メッセージから通信を開始する「伝達能力」を確認し、該当呼が音声かPIAFSデータかを判定する。この判定に従ってPIAFSデータをPIAFS処理部216に、音声データを音声処理部217に、制御情報を呼制御処理部218に出力する。
【0055】
上記構成からなる本実施形態は、図1に示されるように、イーサネットLANに接続されたPHS基地局間で同期を取ることにより、TDMAフレームの干渉を回避することを目的とする。
【0056】
回線交換ベースのISDNインターフェースに接続されたPHS基地局間では、PBX10から供給される同期信号をISDN回線により各PHS基地局20に供給することができた。これは、ISDNの物理層インターフェースである、I.430で伝送速度、伝送路符号条件が規定されていたためである。
【0057】
しかしながら、イーサネットLANに接続されたPHS基地局間では、イーサネットLANが帯域保証されないベストエフォート回線であるため、PBX10からの同期信号を各PHS基地局に供給することができない。
【0058】
このため本実施形態は、PBX10の保守コンソールから、予め動作の判明している(所定のタイミングで無線電波を出力している)他の自営用PHSシステムの「発識別符号(42ビット)」を入力し、このPBX10とイーサネットLANに接続されたPHS基地局グループ内の任意のPHS基地局20(ここでは、図1に示されたPHS基地局20Aに通知されたものとする)。なお、「発識別符号」とは当該基地局の出力する無線電波を識別することができる識別情報である。
【0059】
この通知を受けたPHS基地局20Aは、発識別符号により指定された自営用PHSシステムの基地局から出力される制御信号(LCCH信号)を検出してこの制御信号に同期した同期信号を生成し、PHS基地局グループの基準局として動作する。
【0060】
また、PBX10から指定された自営用PHSシステムからの制御信号を検出することができなかった場合には、PBX10からの通知を受けたPHS基地局20A(以下、基準基地局という)が近隣で動作している他の自営用PHSシステム(基準基地局20Aが接続されたPBX10とは異なる他のPBXに接続された自営用PHS基地局)、または他の公衆用PHS基地局(基準基地局20Aが接続されたPBX10とは異なる他のPBXに接続された公衆PHS基地局)からの制御信号を検出し、この制御信号に同期した同期信号を生成する。
【0061】
また、他の自営用PHSシステム、または他の公衆用PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合には、基準基地局20Aが独自に同期信号を生成する。なお、PBX10からの通知を受けなかった、該PBX10とイーサネットLANで接続された同一グループ内の他のPHS基地局(図1に示されたPHS基地局20B、20C)は、基準基地局20Aから出力される無線電波を検出して、この基準基地局20Aに同期する。なお、PBX10から通知される「発識別符号」は、基準基地局20Aに対しては、自営用PHSシステムを識別するための発識別符号の他に、自PHS基地局20Aの「発識別符号」が通知され、この基準基地局20Aと同一グループ内の他のPHS基地局(図1に示されたPHS基地局20B、20C)に対しては、自PHS基地局の「発識別符号」だけが通知される。同一グループ内の他のPHS基地局(20B、20C)は、PBX10より通知されたこの「発識別符号」により同一グループ内のPHS基地局が出力する無線電波を検出することが可能となる。
【0062】
また、上述したように、PHS基地局間とPBX10を接続するイーサネットLANは、帯域保証されないベストエフォート回線であるため、回線の一時的輻輳によりデータパケットの遅延が発生することが想定される。このため、通信速度の低下という不具合を生じる。
【0063】
図4には、PHS基地局20のUDP処理部215、及びPBXのUDP処理部115でPIAFSデータ、及び音声データに付加される、TTC標準JT−H.225.0のRTP手順に従ったヘッダ部の構成が示されている。図4に示されるように、このヘッダ部には、データ送信時の時刻を通知するためのタイムスタンプ情報が含まれている。PBX10及びPHS基地局20は、このヘッダ部のタイムスタンプ領域に、呼設定時の初期値に20msの値を加算させた値をデータ送信毎に書き込み、送信する。受信側は、相手側から送信されたタイムスタンプ値と、データ受信時のタイムスタンプ値とを比較し、この値が所定の閾値よりも離れていた場合には、イーサネットLANにおいて遅延が生じたと判断し、PIAFSの再同期手順を起動する。なお、図5には、呼接続時の処理シーケンスが示されている。図5に示されるようにPC31から発信操作が行われると、SETUPメッセージがルータ34に通知され、ルータ34からは要求された呼設定を開始したことを示すCALL PROC(EEDING)信号がPHS移動端末30に通知され、次に呼を受け付けたことを示すCONN(ECT)信号がPHS移動端末30に通知される。このCONN信号を受信したPHS基地局20は、PIAFSデータの送信要求をPHS移動端末30に送信し、要求を受けたPHS移動端末30からPIAFSデータを送信することでデータ通信が開始される。PIAFSの再同期シーケンスとは、CONN信号を受信したPHS基地局20が、PIAFSデータの送信要求をPHS移動端末30に送信し、PC34からサーバ35へPIAFSデータが送信される手順である。
【0064】
このようにして本実施形態は、遅延が発生しうる回線においてPIAFSデータ通信を行っても、同期の確立が可能で、遅延による通信速度の低下に対しても自立的にPIAFSの再同期手順を起動することで、遅延を回避させることができる。
【0065】
次に、図6に示されたフローチャートを参照しながらPBX10から指示を受けた基準基地局の動作手順を説明する。
まず、PBX10は、PBX10の保守コンソールから、予め動作が判明している(所定のタイミングで無線電波を出力している)自営用PHSシステムの「発識別符号(42ビット)」を入力し、このPBX10とイーサネットLANで接続された基地局グループの任意の一台に通知する。発識別符号とは、該当基地局の発信する無線電波を検出することができる情報である。また、指定される自営用PHSシステムは、PBX10とは異なるPBXに接続されたシステムであるものとする。
【0066】
PBX10より発識別符号の通知を受けたPHS基地局(説明の便宜のため、図1に示されたPHS基地局20Aとする)は(ステップS1/YES)、PBX10より指定されたPHS基地局から出力される無線制御信号(LCCH:Logical Control Channel)を通知された発識別符号により検出する(ステップS2/YES)。検出した無線制御信号を入力して、この無線制御信号に同期した5msの同期信号をTDMA同期抽出部221で生成する(ステップS3)。
【0067】
また、PBX10から指示された自営用PHSシステムのPHS基地局から無線制御信号を受信することができなかった場合には(ステップS2/NO)、PHS基地局20Aは、近隣で運用されている自営用PHSシステムのPHS基地局からの無線制御信号(LCCH信号)を検出する(ステップS4)。検出した自営用PHSシステムの基地局から無線制御信号を受信して(ステップS5/YES)、TDMA同期抽出部221でこの無線制御信号に同期した5msの同期信号を生成する(ステップS6)。なお、検出対象となる自営用PHSシステムの基地局は、PHS基地局20Aとは異なるPBXに接続された基地局である。
【0068】
さらに、近隣で運用されている自営用PHSシステムの基地局からの無線制御信号を検出することができなかった場合には(ステップS5/NO)、PHS基地局20Aは、近隣の公衆PHS基地局からの無線制御信号(LCCH信号)を検出する。検出した公衆PHS基地局からの無線制御信号を受信して(ステップS8/YES)、TDMA同期抽出部221でこの無線制御信号に同期した5msの同期信号を生成する(ステップS9)。なお、検出する公衆PHS基地局は、基準基地局が接続されたPBX10とは異なるPBXに接続されたPHS基地局であるものとする。
【0069】
また、自営用PHSシステム、または公衆PHS基地局からの無線制御信号を検出することができなかった場合は(ステップS8/NO)、基準基地局のTDMA同期抽出部221が独自に5msの同期信号を生成し、同一基地局グループ内の基準基地局として動作する(ステップS10)。
【0070】
生成した同期信号は、PLL基準信号の他に、PIAFS信号処理206、216、及び遅延を吸収するバッファ209、219に供給される。PIAFS処理部206、216では、供給された同期信号を基にPIAFSデータを次段の回路に出力する。また、バッファ209、219に供給された同期信号は、これらのバッファ209、219からデータを取り出す際の基準信号に使用される。PHS基地局20とPBX10とがイーサネットLANに接続されたシステムにおいてPIAFSデータ通信を行う場合、非同期回線であるイーサネットLANを通過する際に、データ遅延、データ欠落を生じ、PIAFSの特徴である再送制御が頻発する。従って、本来の通信速度を確保することができないという不具合を生じる。そこで、生成した5msの同期信号に基づきPIAFSデータの送信、及びバッファからのデータの取り出しを行うことで、非同期イーサネットLANを通過する際のデータ遅延、データ欠落による再送制御を最小限に抑えることができる。
【0071】
また、基準基地局以外の、同一PBX10に接続された他のPHS基地局は、PBX10から通知される自PHS基地局の発識別符号により、基準基地局から出力される無線電波を検出し、この無線電波に同期する。
【0072】
ここで、図7に示されたPHSフレーム構成図を参照しながらより詳細に説明する。
PHSのフレーム構造は、625μsのフレームを8多重した5msのフレームからなり、図7に示されるように各々4スロットずつを送受信に割り当て4多重の通信を可能としている。通常、4スロットのうちの1スロットを制御用に割り当て、一定間隔で必要情報を送信し、PHS基地局20配下のPHS移動端末30を制御する。
【0073】
具体的には、図7に示すように、下り第1スロットを制御用スロットに割り当て5ms×n(n=LCCHのインターバル周期)の間隔で制御信号を送信する。例えばnを30とすると、PHS基地局30からは150ms毎に制御信号(図7の黒塗りスロット)が送信される。制御用に割り当てられたスロットの2.5ms後のスロット(5msフレームの後半4スロット)は、当該PHS基地局20からの情報を受信したPHS移動端末30からの情報を受信する受信用スロットに使用される。1つのPHS基地局20と、このPHS基地局配下のPHS移動端末30とのデータ送受信には、この送受信4スロットずつが使用され、次のデータ送受信には、図7に示された実施例では、145ms(5×29ms)後のスロットまで待たなければならない。
【0074】
基準基地局は、配下のPHS移動端末とデータの送受信を行っていない145msのインターバル区間に、PBX10から指定されたPHS基地局の出力する制御信号を検出し、当該指定基地局の制御信号を145msのインターバル周期毎に受信することで、5msの同期信号を生成する。
【0075】
また、基準基地局と同一グループ内の他のPHS基地局20は、基準基地局から出力される図7の下り第1スロットの制御信号を検出し、基準基地局から150ms毎に出力されるこの制御信号を150ms毎に受信して、基準基地局に同期する。すなわち、この他のPHS基地局は、図7に示された145ms区間の何れかの8スロットを使用して配下のPHS移動端末とのデータ送受信を行う。
【0076】
次に、PHS移動端末30Aに接続されたPC31より、ルータ34を介してサーバ35とデータの送受信する際の動作手順について図8に示されたフローチャートを参照しながら説明する。
【0077】
図5に接続時の処理シーケンスを示すが、PHS基地局20AはPHS移動端末30AからのSETUPメッセージを受信すると、信号判定部214により呼制御信号と判定し呼制御処理部218に通知する。さらにSETUPメッセージ内の伝達能力がPIAFSデータ通信時は「非制限データ」と示されていることから、図5「※1」で示される呼接続処理終了後は、図5「※2」で示される通りデータ呼であると判断し、呼接続完了後のデータはPIAFS処理部106、116及び206、216に通知する。具体的には、受信したビット列からPIAFSの標準規格であるARIB STD−T76で規定される、同期フレーム内のSYNCパターン(32ビット)をサーチし、検出後は640bit単位でPIAFSデータが送出されるものとして処理を継続する。
【0078】
PHSの1スロットで通知される情報は160ビットであることから、(640ビット/160ビット)×5mS=20mSのデータをPAIFS処理部216で蓄積し、1PIAFSパケットを生成する。受信時は、受信バッファ109及び209に蓄積されるデータを同期信号に基づき1PIAFSパケット単位である20mS毎に取り出し処理を行うことで、送受信の同期を図る。
【0079】
しかしながら、PHS基地局20とPBX10とは、図1に示されるように、イーサネットLANに接続されているためイーサネットLANにおける遅延を考慮する必要がある。そこで、TTC標準JT−H.225.0のRTPデータ転送プロトコル手順に従い、UDP処理部115でPIAFSデータにRTPヘッダを付加するが、図4で示すヘッダ部で定義されるタイムスタンプ(32ビット)領域の各フレームに20mS経過したことを示す時刻を挿入する。このタイムスタンプ情報により受信側の到着ジッタ測定のための判定基準とする。
【0080】
具体的にPHS基地局20側で判断する場合、呼設定開始時に初期設定された「タイムスタンプ」情報に、データ送信毎に20mS増加させた値をPBX10向けPIAFS処理部216で設定するが(ステップS21)、PIAFS処理部216で設定したタイムスタンプ値と、PBX10から受信するPIAFS処理部206で確認するタイムスタンプ値とを比較し(ステップS22)これらの値の差が所定の閾値よりもずれた場合(ステップS23/NO)、イーサネットLANで遅延が発生したと判断する。さらに送受の遅延が増大するとPIAFSの再送制御処理が開始されるため再同期シーケンスをPHS基地局側PIAFS処理部206、216とPBX側PIAFS処理部106、116との間で起動し、通信速度低下を回避する(ステップS25)。
【0081】
同様にPBX10側で判断する場合、PHS基地局20向けPIAFS処理部116で設定するタイムスタンプ値と、基地局から受信するPIAFS処理部106で確認するタイムスタンプ値のずれを判定し、PIAFSの再同期手順を起動する。なお、遅延の閾値については使用するアプリケーションにより異なることから、PBX側保守端末により変更可能とする。
【0082】
このように本実施形態は、基準基地局が近隣のPHS基地局の制御信号を受信して同期を確立するため、非同期回線であるイーサネットLANに接続するPHS基地局間において、TDMAスロットの同期を確立することができる。
【0083】
また、タイムスタンプ情報をメッセージのヘッダ部に付加し、送受信データのタイムスタンプ値を比較することで、送受信データの遅延を検出することが可能となり、データ伝送において遅延が発生しうる回線において遅延が生じたとしても、自立的に再同期確立手順を起動することで、この遅延を回避させることができる。
【0084】
なお、上述した実施形態は本発明の好適な実施の形態である。ただし、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では送信時刻を示すタイムスタンプ値を用いてイーサネットLANで発生する遅延を判断していたが、PBX10とPHS基地局20とで共通にカウントアップするカウンタのカウントアップ値であってもよい。また、上述した実施形態では、制御信号の送信間隔として150ms、1PIAFSパケットデータのサイズとして20ms、タイムスタンプ値として32ビット、発識別符号として42ビット等の数値を挙げて説明を行ったが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、上述した実施形態では、PBX10から指示された自営用PHS基地局の制御信号を検出することができなかった場合には、他の自営用PHSシステムの基地局を検出し、その後で公衆PHS基地局を検出している。しかしながら、このPHS基地局を検出する順序は、これに限定されるものではなく、例えば、公衆PHS基地局または自営用PHS基地局の何れかから出力される制御信号を検出して、これに同期するものであってもよい。また、本発明のPHS基地局間同期プログラムに係る実施形態は、図2、3に示されたPBX10、PHS基地局20に、図6、及び図8に示す手順で制御を行うプログラムを格納し、PBX10とPHS基地局20とがこのプログラムに従って制御を行うことで実現できる。
【0085】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように本発明は、構内交換装置からの指示を受けたPHS基地局が近隣のPHS基地局の制御信号を受信して同期を確立するため、非同期回線であるイーサネットLANに接続するPHS基地局間において、TDMAスロットの同期を確立することができる。
【0086】
また、構内交換装置とPHS基地局間でのデータ送受信において、送信側で、送信時にデータの送信時刻を示す値を、イーサネットLANを介してデータと共に送信し、受信側は、送信側から送信された送信時刻を示す値と、このデータの実際の受信時刻とを比較することでイーサネットLANにおける遅延を検出することが可能となり、データ伝送において遅延が発生しうる回線において遅延が生じたとしても、自立的に再同期確立手順を起動することで、この遅延を回避させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施形態のシステム構成を示す図である。
【図2】PBX10のPHS信号変換部100の構成を示すブロック図である。
【図3】PHS基地局の構成を示す図である。
【図4】PHSのフレーム構成を示す図である。
【図5】呼接続の手順を示すシーケンス図である。
【図6】基準基地局の動作手順を示すフローチャートである。
【図7】PHSのフレーム構成を表す図である。
【図8】イーサネットLANによって生じる遅延を測定するための手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 PBX
20 PHS基地局
30 PHS移動端末
31、32、33 PC
34 ルータ
35 サーバ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a system in which a private branch exchange (hereinafter referred to as PBX) and a PHS base station are connected to an Ethernet LAN (registered trademark).
[0002]
[Prior art]
In PHS (Personal Handy-phone System), a 4-channel multiple multi-carrier TDMA (Time Division Multiple Access) / TDD (Time Division Access) method is adopted as a transmission method. The TDMA / TDD system is a system in which a radio frequency is time-divided, a specific time zone (time slot) is allocated to a caller, and communication is performed in the allocated slot.
[0003]
In a mobile communication system such as a PHS in which a plurality of base stations are provided and each base station transmits / receives to / from the mobile station by TDMA, the base stations are adjacent to each other unless the frame synchronization of the transmission / reception signals of the base stations is taken. Due to the transmission / reception signal from the base station, a plurality of continuous time slots are subject to interference. For this reason, the wireless channel at that timing cannot be used, and the radio wave cannot be effectively used.
[0004]
Techniques for solving such problems are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-205849, “Method for Establishing Inter-Base Station Synchronization Timing and TDMA System”, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-145848, “TDMA Mobile Communication Between Base Stations”. "Frame synchronization method". Hereinafter, the techniques disclosed in these publications will be described.
[0005]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-205849 discloses "a method for establishing synchronization timing between base stations and a TDMA system". (A) a step of obtaining distance data between base stations, and (b) a step of obtaining distance data between base stations. (C) transmitting the distance data from the predetermined device to each base station; (d) transmitting the distance data from the first base station to the second base station. (E) calculating a data delay time between the first base station and the second base station based on the distance data in the second base station, (f) in the second base station, There is disclosed a method for establishing synchronization timing between base stations comprising the step of calculating an appropriate transmission timing based on the calculated delay time.
[0006]
In the “TDMA mobile communication inter-base station frame synchronization method” disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-145848, there is a hierarchical relationship in which a predetermined base station is a reference station which is the highest layer in a base station group to be subjected to frame synchronization. Each base station has a base station at the next higher level as a regular monitoring destination base station, and the frame timing of the regular monitoring destination base station and its own station are set at every predetermined regular monitoring cycle. A frame synchronization process that compares the frame timing with the frame timing of its own station to the frame timing of the periodic monitoring destination base station when it is determined whether or not the frame synchronization process is necessary. A TDMA mobile communication base station frame synchronization method for performing TDMA mobile communication, wherein a base station of a TDMA mobile communication in which a periodic monitoring period is set shorter as a base station in a higher hierarchy During frame synchronization method is disclosed.
[0007]
An example of a system that arranges base stations on the Internet is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-33697. In the data transmission system using a network having a line connecting a plurality of radio base stations and a line connecting the radio base station and the mobile terminal, the technology disclosed in this publication is a mobile terminal in the radio base station area. From the mobile terminal, when communicating the first data through the radio base station, the mobile terminal adds an identifier representing the multiplexing of the data to the first data to be transmitted and transmits it to the radio base station. When transmitting the second data to the other terminal through the radio base station, the mobile terminal adds an identifier representing the multiplexing of the data to the second data to be transmitted. The data is mixed and transmitted to the radio base station, and the radio base station separates the received data according to the identifier and sends it to each terminal. Thus, by adding an identifier to data between the radio base station and the mobile terminal, it becomes possible to identify multiple data, and conventionally, only one line can be established between the radio base station and the mobile terminal. Compared to conventional systems, it can receive data from different sources at the same time and send data from different destinations at the same time.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the PBX and the PHS base station are connected by an Ethernet LAN, the following problems occur.
[0009]
Between the PHS base stations connected to the circuit switching-based ISDN interface, the synchronization signal supplied from the
[0010]
Further, as described above, the Ethernet LAN that connects the PHS between the PHS base stations is a best effort line with no guaranteed bandwidth, and therefore, it is assumed that a data packet delay occurs due to temporary congestion of the line. For this reason, retransmission control, which is a feature of PIAFS, frequently occurs due to data delay and data loss in the Ethernet LAN, and the original communication speed cannot be secured.
[0011]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a synchronization system between PHS base stations, a method thereof, and a program capable of eliminating problems caused by connecting between PHS base stations to an Ethernet LAN. Objective.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the invention described in
[0013]
The invention according to
[0014]
The invention according to
[0015]
The invention according to
[0016]
The invention according to
[0017]
The invention described in
[0018]
The invention described in claim 7 A synchronization method between PHS base stations in a system in which a private branch exchange apparatus and a plurality of PHS base stations are connected via an Ethernet LAN, wherein the private branch exchange apparatus has a predetermined timing from a maintenance console of the private branch exchange apparatus. A call origination identification code for identifying a private PHS base station that outputs a radio wave is input, and the input call origination identification code is notified to any one of a plurality of PHS base stations. In the PHS base station that has received the notification, a control signal output from the designated private PHS base station is detected by a call identification code, and a synchronization signal is generated based on the received control signal to generate a PHS base station group A PHS base station that operates as a reference station and generates a synchronization signal in a PHS base station other than the PHS base station that has received notification from the private branch exchange. A control signal is generated, a synchronization signal is generated based on the received control signal, communication is performed between the PHS base stations connected to the Ethernet LAN to communicate with the PHS mobile terminal, and the private branch exchange In the data transmission / reception with the PHS base station, the transmission side adds an addition value obtained by adding the value obtained by measuring the elapsed time from the call connection to the initial value set at the time of the call connection, and a value indicating the data transmission timing. The data reception side adds the addition value received via the Ethernet LAN and the value obtained by counting the elapsed time until the data is received from the call connection to the initial value. Data delay in Ethernet LAN is determined by comparing with the added value It is characterized by that.
[0019]
The invention described in
[0020]
The invention according to
[0021]
The invention according to
[0022]
The invention described in claim 11 is the invention described in
[0023]
The invention according to claim 12 Any one of
[0024]
The invention according to claim 13 is a system in which a private branch exchange apparatus and a plurality of PHS base stations are connected via an Ethernet LAN. PHS base station synchronization program In the private branch exchange, a call identification code for identifying a private PHS base station that outputs a radio wave at a predetermined timing is input from the maintenance console of the private branch exchange, and the input call Notification of identification code to any one of multiple PHS base stations Execute the process to In the PHS base station that has received the notification from the private branch exchange, the control signal output from the designated private PHS base station is detected by the calling identification code, and the synchronization signal is generated based on the received control signal. Execute processing to operate as a reference station of the PHS base station group, In the PHS base station other than the PHS base station that has received the notification from the private branch exchange, a synchronization signal is generated. Operates as a reference station Detects a control signal from the PHS base station, generates a synchronization signal based on the received control signal Synchronize between PHS base stations connected to Ethernet LAN Communicate with PHS mobile terminals In addition to executing the process, in data transmission between the private branch exchange and the PHS base station, the transmission side adds the value obtained by measuring the elapsed time from the call connection to the initial value set at the time of the call connection The value is included in the transmission frame as a value indicating the data transmission timing and transmitted to the other side, and the data receiving side performs the addition value received via the Ethernet LAN and the initial value from the call connection to the data. The processing for determining the data delay in the Ethernet LAN is performed by comparing with the added value obtained by adding the value obtained by measuring the elapsed time until receiving It is characterized by that.
[0025]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the invention according to the thirteenth aspect, in the PHS base station that has received the notification from the private branch exchange apparatus, the control signal from the private PHS base station designated by the private branch exchange apparatus is detected. If the control signal cannot be detected, a control signal from a private PHS base station connected to a public PHS base station or another private branch exchange different from the private branch exchange is detected, and synchronization is performed based on the received control signal. Generate signals and communicate with PHS mobile terminals Execute the process It is characterized by that.
[0026]
According to a fifteenth aspect of the invention, in the thirteenth aspect of the invention, the PHS base station that has received the notification from the private branch exchange detects the control signal from the private PHS base station designated by the private branch exchange. If the control signal cannot be detected, a control signal from a private PHS base station connected to another private branch exchange different from the private branch exchange is detected, and a synchronization signal is generated based on the received control signal to generate a PHS. If the control signal from the private PHS base station connected to the other switching apparatus different from the private branch exchange apparatus is detected after performing the process of communicating with the mobile terminal, the public PHS base Detects a control signal from a station, generates a synchronization signal based on the received control signal, and communicates with a PHS mobile terminal Execute the process It is characterized by that.
[0027]
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the invention of the fourteenth aspect, the PHS base station that has received the notification from the private branch exchange is connected to a public PHS base station or another private branch exchange different from the private branch exchange. If the control signal from the private PHS base station cannot be detected, it generates its own clock signal and communicates with the PHS mobile terminal Execute the process It is characterized by that.
[0028]
The invention according to claim 17 is the invention according to claim 15, in which the PHS base station that has received the notification from the private branch exchange apparatus cannot detect the control signal from the public PHS base station. To generate a clock signal and communicate with the PHS mobile terminal Execute the process It is characterized by that.
[0029]
In the invention described in claim 18, in the invention described in any one of claims 13 to 17, when it is determined that a data delay has occurred in the Ethernet LAN, the PIAFS data communication protocol of PHSFS is restored. A process for starting the synchronization procedure is executed.
[0042]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Next, embodiments according to the PHS base station synchronization system, method and program thereof of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to FIG. 1 to FIG. 8, there are shown embodiments of a PHS base station synchronization system, method and program thereof according to the present invention.
[0043]
As shown in FIG. 1, in this embodiment, a private branch exchange (hereinafter referred to as PBX) 10 and a PHS base station 20 (in this embodiment, 20A, 20B, and 20C) are connected. (Not limited to this) is connected to the Ethernet LAN (A). Further, in this system, PHS mobile terminals (hereinafter referred to as PS) 30 that communicate with the PHS base station 20 (in this embodiment, PHS mobile terminals 30A, 30B, and 30C are included in the PHS base stations 20A, 20B, and 20C). Are connected to each other, but the connection form is not limited to this), and personal computers 31, 32, and 33 are connected to the
[0044]
Next, the PHS signal conversion unit 100 of the
The PHS signal conversion unit 100 includes call control (CC: Call Control), mobility management (MM: Mobility Management), and radio management (RT: Radio Transmission) defined by RCR STD-28 (Personal Handy Phone System RCR Standard). It plays the role of relaying each control information and communication information such as voice and PIAFS (PHS Internet Access Forum Standard) data.
[0045]
The PHS signal conversion unit 100 is connected to the Ethernet LAN through the LAN interface unit 120 and is connected to the internal bus of the
[0046]
The Ethernet LAN is a best-effort line whose bandwidth is not guaranteed, and it is assumed that data packets are delayed due to temporary congestion of the line. Therefore, buffers 109 and 119 for absorbing this delay are prepared for both transmission and reception. When a general 64 kbps band (G.711 codec) is adopted and a signal is processed every 20 ms, one data packet is 160 bytes, so it is necessary to prepare a buffer size of 160 × n.
[0047]
The
[0048]
The signal determination unit 104 determines whether a PHS control signal {SACCH (Slow Associated Control Channel) / FACCH (Fast Associated Control Channel)} or a communication signal {TCH (Traffic Channel)} from the signal received from the
[0049]
The synchronization generation unit 121 generates a 5 ms synchronization signal based on the clock signal supplied from the internal bus of the
[0050]
Next, the configuration of the PHS base station will be described with reference to FIG.
The
[0051]
The
[0052]
As described above, the Ethernet LAN is a best-effort line whose bandwidth is not guaranteed, and it is assumed that data packets are delayed due to temporary congestion of the line. Therefore, the
[0053]
The
[0054]
The
[0055]
The present embodiment configured as described above has an object of avoiding interference of TDMA frames by establishing synchronization between PHS base stations connected to an Ethernet LAN, as shown in FIG.
[0056]
Between the PHS base stations connected to the circuit switching-based ISDN interface, the synchronization signal supplied from the
[0057]
However, between the PHS base stations connected to the Ethernet LAN, since the Ethernet LAN is a best effort line whose bandwidth is not guaranteed, the synchronization signal from the
[0058]
For this reason, in the present embodiment, from the maintenance console of the
[0059]
Receiving this notification, the PHS base station 20A detects a control signal (LCCH signal) output from the base station of the private PHS system specified by the call identification code and generates a synchronization signal synchronized with this control signal. , Operate as a reference station for the PHS base station group.
[0060]
If the control signal from the private PHS system designated by the
[0061]
In addition, when a control signal from another private PHS system or another public PHS base station cannot be detected, the reference base station 20A independently generates a synchronization signal. In addition, other PHS base stations (PHS base stations 20B and 20C shown in FIG. 1) in the same group connected to the
[0062]
Further, as described above, the Ethernet LAN that connects the PHS base stations and the
[0063]
FIG. 4 shows the TTC standard JT-H.264 added to the PIAFS data and the voice data by the UDP processing unit 215 of the
[0064]
In this way, in the present embodiment, synchronization can be established even if PIAFS data communication is performed on a line in which a delay can occur, and the PIAFS resynchronization procedure can be independently performed even if the communication speed is reduced due to the delay. By starting, delay can be avoided.
[0065]
Next, the operation procedure of the reference base station that has received an instruction from the
First, the
[0066]
The PHS base station that has received the notification of the calling identification code from the PBX 10 (for convenience of explanation, the PHS base station 20A shown in FIG. 1) (step S1 / YES) is sent from the PHS base station designated by the
[0067]
If the radio control signal cannot be received from the PHS base station of the private PHS system instructed from the PBX 10 (step S2 / NO), the PHS base station 20A A radio control signal (LCCH signal) from the PHS base station of the PHS system for use is detected (step S4). A radio control signal is received from the detected base station of the private PHS system (step S5 / YES), and the TDMA synchronization extraction unit 221 generates a 5 ms synchronization signal synchronized with the radio control signal (step S6). Note that the base station of the private PHS system to be detected is a base station connected to a PBX different from the PHS base station 20A.
[0068]
Furthermore, when the radio control signal from the base station of the private PHS system operated in the vicinity cannot be detected (step S5 / NO), the PHS base station 20A The radio control signal (LCCH signal) from is detected. The detected radio control signal from the public PHS base station is received (step S8 / YES), and the TDMA synchronization extraction unit 221 generates a 5 ms synchronization signal synchronized with the radio control signal (step S9). It is assumed that the public PHS base station to be detected is a PHS base station connected to a PBX different from the
[0069]
If a radio control signal from a private PHS system or a public PHS base station cannot be detected (step S8 / NO), the TDMA synchronization extraction unit 221 of the reference base station independently generates a 5 ms synchronization signal. And operates as a reference base station in the same base station group (step S10).
[0070]
In addition to the PLL reference signal, the generated synchronization signal is supplied to the PIAFS signal processes 206 and 216 and the
[0071]
Further, other PHS base stations connected to the
[0072]
Here, it demonstrates in detail, referring the PHS frame block diagram shown by FIG.
The PHS frame structure consists of a 5 ms frame in which 8 frames of 625 μs are multiplexed. As shown in FIG. 7, 4 slots are allocated for transmission and reception, and 4 multiplexing communication is possible. Normally, one of the four slots is allocated for control, necessary information is transmitted at regular intervals, and the PHS
[0073]
Specifically, as shown in FIG. 7, the first downlink slot is assigned to a control slot, and a control signal is transmitted at an interval of 5 ms × n (n = LCCH interval period). For example, if n is 30, a control signal (black slot in FIG. 7) is transmitted from the
[0074]
The reference base station detects a control signal output from the PHS base station designated by the
[0075]
Further, the other
[0076]
Next, an operation procedure when data is transmitted / received to / from the server 35 via the router 34 from the PC 31 connected to the PHS mobile terminal 30A will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0077]
FIG. 5 shows a processing sequence at the time of connection. When the PHS base station 20A receives the SETUP message from the PHS mobile terminal 30A, the signal determination unit 214 determines that it is a call control signal and notifies the call control processing unit 218. Furthermore, since the transmission capability in the SETUP message is indicated as “unrestricted data” during PIAFS data communication, it is indicated by “* 2” in FIG. 5 after the call connection process indicated in FIG. 5 “* 1”. As described above, it is determined that the call is a data call, and the data after the completion of the call connection is notified to the PIAFS processing units 106, 116, 206, and 216. Specifically, a SYNC pattern (32 bits) in a synchronization frame defined by ARIB STD-T76, which is a PIAFS standard, is searched from the received bit string, and after detection, PIAFS data is transmitted in units of 640 bits. Continue processing as a thing.
[0078]
Since the information notified in one slot of PHS is 160 bits, data of (640 bits / 160 bits) × 5 mS = 20 mS is accumulated in the PAIFS processing unit 216 to generate a 1 PIAFS packet. At the time of reception, the data stored in the reception buffers 109 and 209 are extracted every 20 mS, which is a unit of 1 PIAFS packet, based on the synchronization signal, so that transmission and reception are synchronized.
[0079]
However, since the
[0080]
Specifically, when the determination is made on the
[0081]
Similarly, when the determination is made on the
[0082]
As described above, in this embodiment, since the reference base station receives the control signal of the neighboring PHS base station and establishes synchronization, synchronization of the TDMA slot is performed between the PHS base stations connected to the Ethernet LAN that is an asynchronous line. Can be established.
[0083]
In addition, by adding time stamp information to the header part of the message and comparing the time stamp values of the transmission / reception data, it becomes possible to detect the delay of the transmission / reception data. Even if it occurs, this delay can be avoided by starting the resynchronization establishment procedure autonomously.
[0084]
The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the delay occurring in the Ethernet LAN is determined using the time stamp value indicating the transmission time. However, this is a count-up value of a counter that is commonly counted up by the
[0085]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the present invention provides an Ethernet LAN that is an asynchronous line because the PHS base station that has received an instruction from the private branch exchange receives control signals from neighboring PHS base stations and establishes synchronization. TDMA slot synchronization can be established between connected PHS base stations.
[0086]
Also, in data transmission / reception between the private branch exchange and the PHS base station, the transmission side transmits a value indicating the data transmission time at the time of transmission together with the data via the Ethernet LAN, and the reception side is transmitted from the transmission side. By comparing the value indicating the transmission time with the actual reception time of this data, it becomes possible to detect a delay in the Ethernet LAN, and even if a delay occurs in a line that may cause a delay in data transmission, This delay can be avoided by starting the resynchronization establishment procedure autonomously.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of an embodiment according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a PHS signal conversion unit 100 of the
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a PHS base station.
FIG. 4 is a diagram illustrating a frame structure of PHS.
FIG. 5 is a sequence diagram showing a procedure for call connection.
FIG. 6 is a flowchart showing an operation procedure of the reference base station.
FIG. 7 is a diagram illustrating a frame structure of PHS.
FIG. 8 is a flowchart showing a procedure for measuring a delay caused by an Ethernet LAN.
[Explanation of symbols]
10 PBX
20 PHS base station
30 PHS mobile terminal
31, 32, 33 PC
34 routers
35 servers
Claims (18)
前記構内交換装置は、該構内交換装置の保守コンソールから入力される、所定のタイミングで無線電波を出力している自営用PHS基地局を識別するための発識別符号を、前記複数のPHS基地局内の任意の一台に通知し、
前記構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局は、指定された前記自営用PHS基地局から出力される制御信号を、前記発識別符号により検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成してPHS基地局グループの基準局として動作し、
前記構内交換装置からの通知を受けた前記PHS基地局以外のPHS基地局は、同期信号を生成し前記基準局として動作する前記PHS基地局からの制御信号を検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成して、前記イーサネットLANに接続されたPHS基地局間で同期を取ってPHS移動端末との通信を行うとともに、
前記構内交換装置と前記PHS基地局との間のデータ送受信において、送信側は、呼接続の際に設定された初期値に呼接続からの経過時間を計時した値を加算した加算値を、データの送信タイミングを示す値として送信フレームに含めて相手側に送信し、
前記データの受信側は、前記イーサネットLANを介して受信した前記加算値と、前記初期値に前記呼接続から前記データを受信するまでの経過時間を計時した値を加算した加算値とを比較することで、前記イーサネットLANにおけるデータ遅延を判定することを特徴とするPHS基地局間同期システム。A system in which a private branch exchange and a plurality of PHS base stations are connected via an Ethernet LAN,
In the plurality of PHS base stations, the private branch exchange device receives a call identification code for identifying a private PHS base station that outputs a radio wave at a predetermined timing, which is input from a maintenance console of the private branch exchange device. Notify any one of the
Upon receiving the notification from the private branch exchange, the PHS base station detects the control signal output from the designated private PHS base station using the originating identification code, and generates a synchronization signal based on the received control signal. Generate and act as a reference station for the PHS base station group ,
The PHS base station other than the PHS base station that has received the notification from the private branch exchange generates a synchronization signal, detects a control signal from the PHS base station that operates as the reference station, and based on the received control signal A synchronization signal is generated and communication is performed between the PHS base stations connected to the Ethernet LAN to synchronize with the PHS mobile terminal .
In data transmission / reception between the private branch exchange and the PHS base station, the transmission side adds an initial value set at the time of call connection to an added value obtained by adding a value obtained by measuring the elapsed time from the call connection. Included in the transmission frame as a value indicating the transmission timing of
The data receiving side compares the added value received via the Ethernet LAN with the added value obtained by adding the value obtained by measuring the elapsed time until the data is received from the call connection to the initial value. Thus, a data delay in the Ethernet LAN is determined, and the PHS inter-station synchronization system is characterized.
前記構内交換装置により指定された前記自営用PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合には、公衆PHS基地局、または前記構内交換装置とは異なる他の構内交換装置に接続された自営用PHS基地局からの制御信号を検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成してPHS移動端末との通信を行うことを特徴とする請求項1記載のPHS基地局間同期システム。The PHS base station that has received the notification from the private branch exchange,
If a control signal from the private PHS base station designated by the private branch exchange cannot be detected, connect to a public PHS base station or another private branch exchange different from the private branch exchange 2. The inter-PHS base station according to claim 1, wherein a control signal from the private PHS base station is detected and a synchronization signal is generated based on the received control signal to communicate with the PHS mobile terminal. Synchronous system.
前記構内交換装置により指定された前記自営用PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合には、前記構内交換装置とは異なる他の構内交換装置に接続された自営用PHS基地局からの制御信号を検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成してPHS移動端末との通信を行い、
前記構内交換装置とは異なる他の交換装置に接続された自営用PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合には、公衆PHS基地局からの制御信号を検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成してPHS移動端末との通信を行うことを特徴とする請求項1記載のPHS基地局間同期システム。The PHS base station that has received the notification from the private branch exchange,
If the control signal from the private PHS base station designated by the private branch exchange cannot be detected, the private PHS base connected to another private branch exchange different from the private branch exchange Detect a control signal from the station, generate a synchronization signal based on the received control signal and communicate with the PHS mobile terminal,
If a control signal from a private PHS base station connected to another switching device different from the private branch switching device could not be detected, the control signal from the public PHS base station was detected and received The synchronization system between PHS base stations according to claim 1, wherein a synchronization signal is generated based on the control signal to communicate with the PHS mobile terminal.
前記公衆PHS基地局、または前記構内交換装置とは異なる他の構内交換装置に接続された前記自営用PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合に、独自にクロック信号を生成してPHS移動端末との通信を行うことを特徴とする請求項2記載のPHS基地局間同期システム。The PHS base station that has received the notification from the private branch exchange,
When a control signal from the private PHS base station connected to the public PHS base station or another private branch exchange different from the private branch exchange cannot be detected, an independent clock signal is generated. The PHS base station synchronization system according to claim 2, wherein communication with a PHS mobile terminal is performed.
前記公衆PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合に、独自にクロック信号を生成してPHS移動端末との通信を行うことを特徴とする請求項3記載のPHS基地局間同期システム。The PHS base station that has received the notification from the private branch exchange,
4. The communication between PHS base stations according to claim 3, wherein when a control signal from the public PHS base station cannot be detected, a clock signal is independently generated to communicate with a PHS mobile terminal. 5. Synchronous system.
前記構内交換装置において、該構内交換装置の保守コンソールから所定のタイミングで無線電波を出力している自営用PHS基地局を識別するための発識別符号を入力し、該入力された発識別符号を前記複数のPHS基地局内の任意の一台に通知し、
前記構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局において、指定された前記自営用PHS基地局から出力される制御信号を、前記発識別符号により検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成してPHS基地局グループの基準局として動作し、
前記構内交換装置からの通知を受けた前記PHS基地局以外のPHS基地局において、同期信号を生成し前記基準局として動作する前記PHS基地局からの制御信号を検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成して、前記イーサネットLANに接続されたPHS基地局間で同期を取ってPHS移動端末との通信を行うとともに、
前記構内交換装置と前記PHS基地局との間のデータ送受信において、送信側は、呼接続の際に設定された初期値に呼接続からの経過時間を計時した値を加算した加算値を、データの送信タイミングを示す値として送信フレームに含めて相手側に送信し、
前記データの受信側は、前記イーサネットLANを介して受信した前記加算値と、前記初期値に前記呼接続から前記データを受信するまでの経過時間を計時した値を加算した加算値とを比較することで、前記イーサネットLANにおけるデータ遅延を判定することを特徴とするPHS基地局間同期方法。A method for synchronizing PHS base stations in a system in which a private branch exchange and a plurality of PHS base stations are connected via an Ethernet LAN,
In the private branch exchange apparatus, a call identification code for identifying a private PHS base station outputting a radio wave at a predetermined timing is input from a maintenance console of the private branch exchange apparatus, and the input call identification code is Notifying any one of the plurality of PHS base stations,
In the PHS base station that has received the notification from the private branch exchange, the control signal output from the designated private PHS base station is detected by the originating identification code, and the synchronization signal is generated based on the received control signal. Generate and act as a reference station for the PHS base station group ,
In a PHS base station other than the PHS base station that has received the notification from the private branch exchange apparatus, it generates a synchronization signal, detects a control signal from the PHS base station that operates as the reference station, and based on the received control signal A synchronization signal is generated and communication is performed between the PHS base stations connected to the Ethernet LAN to synchronize with the PHS mobile terminal.
In data transmission / reception between the private branch exchange and the PHS base station, the transmission side adds an initial value set at the time of call connection to an added value obtained by adding a value obtained by measuring the elapsed time from the call connection. Included in the transmission frame as a value indicating the transmission timing of
The data receiving side compares the added value received via the Ethernet LAN with the added value obtained by adding the value obtained by measuring the elapsed time until the data is received from the call connection to the initial value. Thus, a data delay in the Ethernet LAN is determined, and the PHS inter-base station synchronization method.
前記構内交換装置とは異なる他の交換装置に接続された自営用PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合には、公衆PHS基地局からの制御信号を検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成してPHS移動端末との通信を行うことを特徴とする請求項7記載のPHS基地局間同期方法。In the PHS base station that has received the notification from the private branch exchange, if the control signal from the private PHS base station designated by the private branch exchange cannot be detected, the private branch exchange and Detects a control signal from a private PHS base station connected to another private branch exchange, generates a synchronization signal based on the received control signal, and communicates with the PHS mobile terminal,
If a control signal from a private PHS base station connected to another switching device different from the private branch switching device could not be detected, the control signal from the public PHS base station was detected and received The synchronization method between PHS base stations according to claim 7 , wherein a synchronization signal is generated based on the control signal to perform communication with the PHS mobile terminal.
前記構内交換装置において、該構内交換装置の保守コンソールから所定のタイミングで無線電波を出力している自営用PHS基地局を識別するための発識別符号を入力し、該入力された発識別符号を前記複数のPHS基地局内の任意の一台に通知する処理を実行し、
前記構内交換装置からの通知を受けたPHS基地局において、指定された前記自営用PHS基地局から出力される制御信号を、前記発識別符号により検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成してPHS基地局グループの基準局として動作させる処理を実行し、
前記構内交換装置からの通知を受けた前記PHS基地局以外のPHS基地局において、同期信号を生成し前記基準局として動作する前記PHS基地局からの制御信号を検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成して、前記イーサネットLANに接続されたPHS基地局間で同期を取ってPHS移動端末との通信を行う処理を実行するとともに、
前記構内交換装置と前記PHS基地局との間のデータ送信において、送信側は、呼接続の際に設定された初期値に呼接続からの経過時間を計時した値を加算した加算値を、データの送信タイミングを示す値として送信フレームに含めて相手側に送信する処理を実行し、
前記データの受信側は、前記イーサネットLANを介して受信した前記加算値と、前記初期値に前記呼接続から前記データを受信するまでの経過時間を計時した値を加算した加算値とを比較することで、前記イーサネットLANにおけるデータ遅延を判定する処理を実行することを特徴とするPHS基地局間同期プログラム。A PHS base station synchronization program in a system in which a private branch exchange and a plurality of PHS base stations are connected via an Ethernet LAN,
In the private branch exchange apparatus, a call identification code for identifying a private PHS base station outputting a radio wave at a predetermined timing is input from a maintenance console of the private branch exchange apparatus, and the input call identification code is Executing a process of notifying one of the plurality of PHS base stations;
In the PHS base station that has received the notification from the private branch exchange, the control signal output from the designated private PHS base station is detected by the originating identification code, and the synchronization signal is generated based on the received control signal. Generate and execute a process to operate as a reference station of the PHS base station group ,
In a PHS base station other than the PHS base station that has received the notification from the private branch exchange apparatus, it generates a synchronization signal, detects a control signal from the PHS base station that operates as the reference station, and based on the received control signal A process for generating a synchronization signal, synchronizing the PHS base stations connected to the Ethernet LAN, and communicating with the PHS mobile terminal ,
In data transmission between the private branch exchange and the PHS base station, the transmission side adds an initial value set at the time of call connection to a value obtained by adding a value obtained by measuring the elapsed time from the call connection. Execute the process of sending it to the other side as a value indicating the transmission timing of
The data receiving side compares the added value received via the Ethernet LAN with the added value obtained by adding the value obtained by measuring the elapsed time until the data is received from the call connection to the initial value. Thus, a process for determining data delay in the Ethernet LAN is executed .
前記構内交換装置とは異なる他の交換装置に接続された自営用PHS基地局からの制御信号を検出することができなかった場合には、公衆PHS基地局からの制御信号を検出し、受信した制御信号を基に同期信号を生成してPHS移動端末との通信を行う処理を実行することを特徴とする請求項13記載のPHS基地局間同期プログラム。In the PHS base station that has received the notification from the private branch exchange, if the control signal from the private PHS base station designated by the private branch exchange cannot be detected, the private branch exchange and Detects a control signal from a private PHS base station connected to another private branch exchange, executes a process of generating a synchronization signal based on the received control signal and communicating with the PHS mobile terminal,
If a control signal from a private PHS base station connected to another switching device different from the private branch switching device could not be detected, the control signal from the public PHS base station was detected and received The PHS base station synchronization program according to claim 13 , wherein a process for generating a synchronization signal based on the control signal and performing communication with the PHS mobile terminal is executed.
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