JP4441497B2 - Ｉｐ通信システム内のメディア・ゲートウェイの同期 - Google Patents

Description

本発明は、１次メディア・ゲートウェイと、１次メディア・ゲートウェイに同期される少なくとも１つの２次メディア・ゲートウェイと、複数の無線基地局とを備えるＩＰ技術に基づく通信システム、ならびに独立特許請求項の包括的な部分の諸特徴による同期方法に関する。

回線交換通信システムは、例えばＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：インターネット・プロトコル）に基づいて機能するパケット交換通信システムによって置き換えられ得ることが知られている。こうした通信システムは、例えば既存のコンピュータ・ネットワークの基盤を使用し、並列の２次的な電話基盤を不要なものにする。ＩＰ電話はこうした通信システムに直接に接続されることができるが、従来の電話を使用するには、回線交換データをパケット交換データに、またその逆に変換するいわゆるメディア・ゲートウェイの使用が必要である。そうする際に、各メディア・ゲートウェイは内部クロックを生成し、この内部クロックは、例えば端末がＩＳＤＮインターフェースを介してメディア・ゲートウェイに接続される場合に必要とされる。

無線端末を操作するために、無線基地局もメディア・ゲートウェイに接続され得る。無線基地局間のローミングまたはハンドオーバを可能にするために無線基地局は、クロック同期を取るように操作されなければならない。いわゆるジッタが過度に大きくなる場合、すなわち複数の無線基地局が同じデータ・フレームを放出し始める差が特定の値を超えて変動する場合、ある無線基地局に同期された端末は他の無線基地局を認識せず、ローミングまたはハンドオーバは不可能である。したがって、無線基地局が接続されているメディア・ゲートウェイは同期されなければならないが、しかしそれは、パケット交換網を介して必要な精度で行うのは不可能である。

したがって、本発明の目的は、同期されたメディア・ゲートウェイを備えたＩＰ技術に基づく通信システム、およびＩＰ技術に基づく通信システム内のメディア・ゲートウェイを同期させるための方法を提供することである。

この問題は、請求項１の諸特徴を伴う通信システム、および請求項６の諸特徴を伴う同期方法によって解決される。
本発明による通信システムはまず第１に、基本のデータ送信が行われるＩＰネットワークを備える。電話、ファックス、無線基地局などの回線交換端末、または他の装置をＩＰネットワークに接続するアダプタとして働く複数のメディア・ゲートウェイが、ＩＰネットワークに接続される。あるメディア・ゲートウェイは、そのクロックが他のメディア・ゲートウェイのための参照クロックとして働くので、１次メディア・ゲートウェイと称される。１次メディア・ゲートウェイに同期されるメディア・ゲートウェイは、２次メディア・ゲートウェイと称される。これらは少なくとも、ローミングまたはハンドオーバが可能である無線基地局に接続されたゲートウェイである。さらに、通信システムは、同期を必要とせず、また例えば有線端末または自律型の無線基地局だけがそれに接続される場合にそれぞれ独立にそれ自体のクロックを生成することができるメディア・ゲートウェイを所有し得る。

同期は以下のように行われる。１次メディア・ゲートウェイがシステム・クロックを生成し、それを実行時間情報と共に少なくとも１つの無線基地局に送信し、この無線基地局は信号を発し、この信号は少なくとも１つの他の無線基地局によって受信される。実行時間情報は、通信システムのコンポーネント間の関連するケーブル実行時間と、個々の関連コンポーネントの内部処理時間の両方を含む。前記少なくとも１つの他の無線基地局は、受信された信号からシステム・クロックを再生し、そのシステム・クロックを実行時間情報と共に、前記無線基地局に接続された２次メディア・ゲートウェイに送信する。この目的で、各２次メディア・ゲートウェイに接続された無線基地局のうちの少なくとも１つにある装置が設けられ、この機器を用いて前記無線基地局は、システム・クロックを再生し、それを接続された２次メディア・ゲートウェイに送信するために、別の無線基地局の放出と同期され得る。それぞれの２次メディア・ゲートウェイに基地局用の少なくとも１つの接続が設けられ、この接続を介して、再生されたクロックが受信され、２次メディア・ゲートウェイの内部クロック制御のために使用され得る。これは、１次メディア・ゲートウェイと少なくとも１つの２次メディア・ゲートウェイの間で同期制御されるシステムをもたらす。

無線基地局は、同期制御システム内のそのタスクによって異なるタイプのものである。システム・クロックおよび実行時間情報を発する無線基地局は、以下で無線基地局タイプ１と称される。２次メディア・ゲートウェイに接続されており、クロックおよび実行時間情報を再生し、それを２次メディア・ゲートウェイに送信する無線基地局は、タイプ２と称される。タイプ０は、２次メディア・ゲートウェイを同期させるのに使用されない無線基地局を指す。こうした無線基地局は知られており、既に広く使用されている。

無線基地局タイプ２のインターフェースを介して２次メディア・ゲートウェイによって受信されるクロックは、内部クロック生成器の制御のために使用される。それおよび受信される追加の実行時間情報を用いて、メディア・ゲートウェイの無線基地局間の同期性が確立され得る。これは、特に挙げると、実行時間の差を補償する無線基地局の既存の能力を用いて行われる。

さらなる実施形態では通信システムは、中継機能を備えた少なくとも１つ無線基地局を含み、この中継機能は、メディア・ゲートウェイに有線接続されておらず、挿入された無線基地局として、受信された無線信号を繰り返す。これは、無線基地局タイプ１と無線基地局タイプ２の間に直接の無線接続がない場合に必要である。こうした無線基地局は、タイプ３と称される。さらに大きい距離に橋渡しをするために、同期制御システム全体に鎖のようにそのタイプの複数の無線基地局を挿入することが可能である。

それは、メディア・ゲートウェイをエア・インターフェースに同期させることによってクロックが取り出されることを意味する。さらに、実行時間の補償は、追加の実行時間情報が無線基地局を介して送信され得ることによって行われる。同期によって制御されるシステム内の各中間局がそれ自体の処理時間およびいずれかのケーブル実行時間だけ実行時間情報を増加させると定められる。無線基地局はそれ自体の処理時間を加算し、メディア・ゲートウェイは、それ自体の処理時間および無線基地局への各ケーブル実行時間を加算する。

本発明を、一実施形態を用いてより詳細に説明する。
１次メディア・ゲートウェイ１のクロック生成器（ＣＣＧ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｃｌｏｃｋ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ（中央クロック生成器））は、インターフェース（ＩＦ：ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を介して無線基地局（ＲＢＳ：Ｒａｄｉｏ Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）４および７に送信されるクロックを生成する。これは、無線基地局がメディア・ゲートウェイに接続されるためのＩＳＤＮ接続を介して行われる。さらに、情報チャネルＩＫ １上でメディア・ゲートウェイ１の内部処理時間とケーブル実行時間の合計が、この例ではＩＳＤＮ接続のＤチャネルを介して無線基地局４に送信される。無線基地局４では、後者の内部処理時間が受信された実行時間情報に追加され、この情報は、エア・インターフェース１１を介して発せられる。エア・インターフェース１１上で実行時間情報は、専用のトラフィック・チャネルである情報チャネルＩＫ ２上で送信される。

タイプ２の無線基地局５は、モバイル端末と同様にエア・インターフェース１１にそれ自体を同期させ、ＩＫ ２から実行時間情報を受信する。それは、その内部処理時間を追加し、その情報をＩＳＤＮ接続のＤチャネルである情報チャネルＩＫ ３を介してメディア・ゲートウェイ２に送信する。２次メディア・ゲートウェイ２に無線基地局５のための接続が設けられ、この接続を介して、再生されたクロックが受信されることができ、またこの接続は内部クロックを制御するために使用され得る。この接続は同期インターフェース（ＳＩＦ：Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）である。メディア・ゲートウェイ２は、無線基地局５へのケーブル実行時間を測定し、また組み込まれたクロック生成器を同期インターフェース上の信号に、したがってメディア・ゲートウェイ１のクロックに同期させることができる。これは、再生されたクロックを介して２次メディア・ゲートウェイのクロック生成器を制御することによって行われる。このようにして、メディア・ゲートウェイ２の他のインターフェースに接続された端末の同期性が保証される。この例では、これは、無線範囲内１２に信号を発するタイプ０の無線基地局６である。それは、２次メディア・ゲートウェイ２から情報チャネルＩＫ ９を介して受信される実行時間情報を用いて信号実行時間を補償する。この目的でメディア・ゲートウェイ２は、ＩＫ ３を介して受信された実行時間情報をそれ自体の処理時間だけ、ならびに無線基地局５および６への測定された実行時間だけ増加させる。

メディア・ゲートウェイ３もメディア・ゲートウェイ１のクロックに同期される。しかし、メディア・ゲートウェイ１に接続された無線基地局７と、メディア・ゲートウェイ３に接続された無線基地局９の間に直接の無線接続はないので、中継局を使用することが必要であり、この例では中継局は、タイプ３の無線基地局８によって構成される。

タイプ１の無線基地局７は、メディア・ゲートウェイ１からＩＫ ４を介して実行時間情報を受信し、それはこの実行時間情報をそれ自体の内部処理時間に加算する。この合計は、エア・インターフェース１３のトラフィック・チャネルＩＫ ５を介して送信され、無線基地局８によって受信される。この無線基地局も基地局タイプ２と同様に、それ自体をエア・インターフェースに同期させることができる。しかし、それはライン内への受信されたクロック信号をパルス化せず、エア・インターフェース１４を介したクロック同期伝送のためにそれを使用する。そうする際に実行時情報は、無線基地局８の内部処理時間だけ増加され、ＩＫ ６を介して送信される。無線基地局９は、それ自体をエア・インターフェース１４に同期させ、実行時間情報を解釈し、それ自体の内部処理時間を加算し、無線基地局５と同様に、上述したように、この合計をＩＫ ７を介してメディア・ゲートウェイ３に送信する。メディア・ゲートウェイ３は、その内部クロック生成器を同期インターフェースを介して受信された基地局９の信号に同期させ、このようにして、残りのインターフェースのための同期クロックを生成する。これらのインターフェースのうちの１つに、範囲内１５にその信号を発するタイプ０の無線基地局１０が接続される。好ましくは、無線基地局はＤＥＣＴ基地局である。実行時間補償は、メディア・ゲートウェイ２および無線基地局６のプロセスと同様に行われる。

基地局タイプ２および３がエア・インターフェース上の無線信号からシステム・クロックを再生できることによって、すべてのメディア・ゲートウェイのクロックが同期され得る。さらに、それぞれの無線基地局は実行時間情報を受信し、この実行時間情報は、クロックがそれぞれの場合において、関与する中間局を介してメディア・ゲートウェイ１に要求した実行時間を示す。この情報に基づいて無線基地局は、実行時間の差を補償し、ローミングまたはハンドオーバに必要とされるエア・インターフェース上の同期性をこのようにして補償することができる。このようにしてＤＥＣＴでは、８ｋＨｚの参照クロックおよび１６０ｍｓのスーパーフレーム・クロックが送信される。無線基地局がスーパーフレーム同期を取るようにも機能することを保証するために、情報チャネルを介してスーパーフレーム数が追加で送信される。

原則として無線基地局はそれぞれ、有用な所望の信号（言語など）を発することができる。しかし、無線基地局タイプ１、２または３が実行時間情報およびスーパーフレーム数だけを発しまたは受信し、したがって同期目的のためだけに働くことも可能である。

上述の実施形態は一例にすぎず、したがって限定的ではない。具体的には、例として与えられたメディア・ゲートウェイの数、無線基地局の数およびタイプ、ならびに時間および周波数は、本発明の考えから逸脱せず変化し得る。

同期されるメディア・ゲートウェイを備えたＩＰ技術に基づく通信システムの図である。 図１は、１次メディア・ゲートウェイ１と、１次メディア・ゲートウェイ１に同期される２つの２次メディア・ゲートウェイ２、３と、複数の無線基地局４〜１０とを備えたＩＰ技術に基づく通信システムを示している。通信システムが基づいているＩＰネットワークは、図１に示されていない。

Claims (8)

1. １次メディア・ゲートウェイ（１）と、前記１次メディア・ゲートウェイ（１）に同期される少なくとも１つの２次メディア・ゲートウェイ（２、３）と、複数の無線基地局（４〜１０）とを備えるＩＰ技術に基づく通信システムであって、それぞれの２次メディア・ゲートウェイ（２、３）で、それに接続された少なくとも１つの無線基地局（５、９）には、システム・クロックを再生し、接続された前記２次メディア・ゲートウェイ（２、３）にそれを送信するために前記無線基地局（５、９）を別の無線基地局（４、８）の発信に同期させるための装置が設けられること、ならびに各２次メディア・ゲートウェイ（２、３）には、前記再生されたクロックを受信し、前記２次メディア・ゲートウェイ（２、３）の内部クロック制御のために使用することができる無線基地局（５、９）用の少なくとも１つの接続が設けられることを特徴とする通信システム。
2. メディア・ゲートウェイに有線接続されていない中継機能を備えた少なくとも１つの無線基地局（８）によって特徴付けられる請求項１に記載の通信システム。
3. 実行時間情報が前記無線基地局（４〜１０）を介して追加的に送信され得ることを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
4. 前記無線基地局（４〜１０）がＤＥＣＴ基地局であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の通信システム。
5. ＩＰ技術に基づく通信システム内のメディア・ゲートウェイのための同期方法であって、１次メディア・ゲートウェイ（１）がシステム・クロックを生成し、それを実行時間情報と共に、少なくとも１つの他の無線基地局（５、９）によって受信される信号を発する少なくとも１つの無線基地局（４、７）に送信し、前記少なくとも１つの他の無線基地局が受信された前記信号から前記システム・クロックを再生し、前記システム・クロックを前記実行時間情報と共に、前記無線基地局に接続された２次メディア・ゲートウェイ（２、３）に送信することを特徴とする同期方法。
6. 前記２次メディア・ゲートウェイ（２、３）のクロック生成器が、前記再生されたクロックによって制御されることを特徴とする請求項５に記載の同期方法。
7. 前記無線信号が、挿入された少なくとも１つの無線基地局（８）によって繰り返されることを特徴とする請求項５または６に記載の同期方法。
8. 前記同期制御されたシステム内の各中間局（２〜１０）がそれ自体の処理時間およびいずれかのケーブル実行時間だけ前記実行時間情報を増加させることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の同期方法。
   

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