JP4809312B2 - 無線基地局の同期方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線基地局の動作クロックを容易に同期させることができる無線基地局の同期方法に関する。

従来、構内交換機に有線回線で複数の無線基地局を直接接続した形式の構内無線電話システムが各所で用いられており、代表的なものとして、ＰＨＳ(Personal Handy-phone System／１．９ＧＨｚ帯の周波数を使用した時分割多重方式（ＴＤＭＡ）のディジタル方式の移動体通信サービス)の規格を利用したものがある。

このようなＴＤＭＡを利用した通信システムでは、隣接する基地局との間で、フレームタイミングを同期させることが重要になってくる。
図９は、従来の構内交換機（ＰＢＸ）に有線回線で複数の無線基地局（ＢＳ）を直接接続した形式のＰＨＳシステムを示す図である。

図９において、構内交換機（ＰＢＸ）１と無線基地局（ＢＳ）２の間は、有線の時分割多重方式のディジタル回線３で接続されている。
この構成において、構内交換機（ＰＢＸ）１から無線基地局（ＢＳ）２に対し、音声情報、制御情報の他、無線基地局（ＢＳ）２が送出する無線のフレームのタイミングを決定する際の基準となる情報が転送される。なお、同図に示す簡易型携帯電話（ＰＳ）４はＰＨＳ方式の子機である。

図１０は、図９に示す無線基地局（ＢＳ）２と簡易型携帯電話（ＰＳ）４との間で通信される無線フレームの構成を示す図である。
一つの無線フレーム５は、無線基地局（ＢＳ）２から送信可能な４つの送信スロット（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）と無線基地局（ＢＳ）２で受信可能な４つの受信スロット（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）が１組となって構成されている。

送信スロットＴ１には受信スロットＲ１が対応し、送信スロットＴ２には受信スロットＲ２が対応し、送信スロットＴ３には受信スロットＲ３が対応し、そして、送信スロットＴ４には受信スロットＲ４が対応している。

例えば、１つの無線基地局（ＢＳ）２が送信スロットとして送信スロットＴ２を選択したものとすると、その送信スロットＴ２で送信された信号に対する簡易型携帯電話（ＰＳ）４からの応答は、無線基地局（ＢＳ）２によって受信スロットＲ２のタイミングで受信されることになる。

なお、一つの無線フレーム５の時間帯は５ｍｓ（ミリ秒）と決められている。したがって、無線フレーム５は１秒間に２００フレーム存在する。
つまり、このシステムは、１秒間を２００フレームに分割し、且つ各フレームの中で送受信帯を４組に分割した時分割多重方式で通信を行っていることになる。

なお、図１０に示す５ｍｓ間隔の無線フレーム５は、構内交換機（ＰＢＸ）１から受信する基準タイミング６に同期している。
これにより、移動中の簡易型携帯電話（ＰＳ）４は、通話の中継をどの無線基地局（ＢＳ）２に引き継がれても、その無線フレーム５に載せて送信されてくる制御信号は直前の無線基地局（ＢＳ）２が使用した無線フレーム５と同期しているので通信に混乱や干渉は
発生しない。

ところで、近年、通信方式にインターネット・プロトコル（ＩＰ）による通信方式が用いられるようになってきている。
図１１は、従来の、インターネット通信方式（internet protocol：ＩＰ）を搭載した構内網（local area network：ＬＡＮ）で構成されたＰＨＳシステムを示す図である。

図１１において、ＩＰアダプタ（ＩＰ−ＡＤＰ）７（７ｍ、７ｓ）は、ＬＡＮ８を介して行われるＩＰ構内交換機（ＩＰ−ＰＢＸ）９と無線基地局（ＢＳ）２との間の通信を、ＩＰ化するためのアダプタである。

そして、このＩＰアダプタ（ＩＰ−ＡＤＰ）７の機能に対応する機能がＩＰ−構内交換機（ＩＰ−ＰＢＸ）９の中に存在する。ＩＰアダプタ（ＩＰ−ＡＤＰ）７と無線基地局（ＢＳ）２の間は、図９の構内交換機（ＰＢＸ）１と無線基地局（ＢＳ）２の間の関係と同様である。

なお、元来インターネット・プロトコルは、通信相互間の確認をアドレスによって行うものであり、時間的に同期をとって相互間の通信を行う概念は存在しない。
したがって、従来方式のＩＰ搭載のＬＡＮ構成のＰＨＳシステムの場合には、ＩＰ構内交換機（ＩＰ−ＰＢＸ）９から同期用のクロックをＬＡＮ経由で送出して、１フレームが５ｍｓ間隔で繰り返される無線フレームの同期をとることは困難である。

このため、複数の無線基地局（ＢＳ）２間の同期をとるために、複数のＩＰアダプタ（ＩＰ−ＡＤＰ）７の間をクロック線１０で接続する必要がある。
このことから、図１１に示すように、複数のＩＰアダプタ（ＩＰ−ＡＤＰ）７のうち１台を基準クロックを生成するマスター（master）のＩＰアダプタ（ＩＰ−ＡＤＰ）７ｍとし、残り全てをスレーブ(slave）のＩＰアダプタ（ＩＰ−ＡＤＰ）７ｓとして、これらをクロック線１０で接続し、各スレーブがマスターのクロックに同期して動作するようになっている。

ところで、ＩＰアダプタは、ＬＡＮを構成していることから、相互に離れて設置される場合が多々ある。また、上述したようにＩＰ方式搭載のＬＡＮ構成では、ＬＡＮを介してクロック信号の送信は出来ないので、クロック線はＬＡＮ配線と別個に配線する必要がある。

ところが、複数のＩＰアダプタが、それぞれ離れて設置された場合は、それら複数のＩＰアダプタの間を同一クロック線で接続することが出来ない場合がでてくる。
例えば、あまりに距離が離れていると工数的に問題が生じる、また、途中に樹木や建物等の物理的な障害物があると施行上の問題が生じる。このような場合、複数のＩＰアダプタを同一クロック線で接続することが出来ない。

また、ＩＰアダプタを同一クロック線で接続できるグループに纏めて、グループ毎に個々にマスターのＩＰアダプタを設けるようにした場合、全てのＩＰアダプタを、同一のマスタークロックで動作させることができなくなる。

そうなると、隣接するグループのクロック系統の異なる無線基地局の電波同士が干渉し合い、簡易型携帯電話が正常に使用できなくなるという問題が発生する。
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、無線基地局の動作クロックを容易に同期させる同期方法を提供することである。

先ず、第１の実施の形態における無線基地局の同期方法は、構内通信システムにおける無線基地局の同期方法において、インターネット通信方式を搭載した構内交換機と、複数の無線基地局と、上記構内交換機が接続されているＩＰ（インターネット・プロトコル）通信網と上記複数の無線基地局との間に接続されて上記構内交換機と上記無線基地局との間の通信をインターネット通信方式に変換するアダプタと、該アダプタに接続されたクロック装置と、を有し、上記クロック装置は、公衆無線電話基地局から送信される着信情報を低周波の基準クロックとして受信する基準クロック受信手段と、該基準クロック受信手段が受信した上記基準クロックの受信タイミングに基づいて、公衆ＰＨＳ基地局の基準クロックの周期に準拠し且つ無線フレームの周期に適合する周波数のフレームクロックを生成するフレームクロック生成手段と、該フレームクロック生成手段により生成された上記フレームクロックを、上記無線基地局を動作させる無線フレームの同期クロックとして上記アダプタを介し上記無線基地局に供給する同期クロック供給手段とを有して構成される。

次に、第２の実施の形態における無線基地局の同期方法は、インターネット通信方式を搭載した構内交換機と、複数の無線基地局と、上記構内交換機が接続されているＩＰ（インターネット・プロトコル）通信網と上記複数の無線基地局との間に接続されて上記構内交換機と上記無線基地局との間の通信をインターネット通信方式に変換する複数のアダプタと、を有する構内通信システムにおける無線基地局の同期方法において、上記複数のアダプタの所定のグループ毎にそれぞれ接続された複数のクロック装置を有し、該クロック装置の１つはマスターとして、公衆無線電話基地局の着信情報の発信周期に準拠した低周波の基準クロックを生成すると共に、上記無線基地局を動作させるフレームクロックを生成し、上記マスターである上記クロック装置に上記アダプタを介して接続された上記無線基地局は、上記マスターである上記クロック装置から上記基準クロックと上記フレームクロックとを供給されると共に、上記基準クロックを外部に発信し、上記マスター以外の上記クロック装置は、スレーブとして、上記無線基地局から発信される上記基準クロックを受信して、該受信した上記基準クロックに同期したフレームクロックを生成し、該フレームクロックと上記基準クロックを上記アダプタを介して自装置に接続された上記無線基地局に供給し、該無線基地局は、供給された上記基準クロックを、他のスレーブである上記クロック装置に対して無線供給するように構成される。

上記第２の実施形態においては、例えば、上記マスターである上記クロック装置は、自営用通信システムＩＤを設定するＩＤ設定手段を有し、該ＩＤ設定手段により設定された上記自営用通信システムＩＤを上記基準クロック及び上記フレームクロックと共に自装置に接続された上記無線基地局に供給し、上記スレーブである上記クロック装置は、上記自営用通信システムＩＤを設定するＩＤ設定手段と、該ＩＤ設定手段により設定された上記自営用通信システムＩＤの上記無線基地局をサーチするサーチ手段とを有するように構成される。

また、上記第１又は第２の実施の形態において、上記クロック装置は、上記基準クロックの受信タイミングと上記無線基地局が送信する制御スロットとを関連づけるとともに、上記無線基地局が送信する制御スロットとして特定の制御スロットを優先して割り当てるように構成される。

この場合、上記特定の制御スロットは、例えば、無線フレームの４つの送信スロットの
最初の送信スロットであることが好ましい。

以下に述べる各実施の形態によれば、無線基地局の動作クロックを容易に同期させる同期方法を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
尚、以下の各実施例の説明では、例えば、構内交換機というように「構内」という用語を用いているが、この「構内」は「局用」（公衆、商用）と区別するための用語である。

例えば、広域の構内通信システムとして、後述するＩＰ−構内交換機（ＰＢＸ）１１を東京に設置し、これも後述するＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）１３、無線基地局（ＢＳ）１４、およびクロック装置（ＣＬＫＥ１６）を大阪に設置する。

そして、東京のＩＰ−構内交換機（ＰＢＸ）１１と大阪のＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）１３を、実施例で説明しているＬＡＮの代わりに、インターネット経由の伝送路で接続し、実施例同様の方法で、大阪の無線基地局（ＢＳ）１４の同期をとるようにしてもよい。

この場合も、東京に設置したＩＰ−構内交換機（ＰＢＸ）１１は「構内交換機」であり大阪の無線基地局（ＢＳ）１４は「構内無線基地局」である。

図１は、第１の実施形態における無線基地局の同期方法を採用した通信システムを示す図である。
図１に示す本例の通信システムは、インターネット通信方式搭載の（以下「ＩＰ−」で示す）構内交換機（図では「ＰＢＸ」で示す）１１、このＩＰ−構内交換機（ＰＢＸ）１１が接続されているＬＡＮ１２、このＬＡＮ１２に接続された複数のＩＰ−アダプタ（図では「ＡＤＰ」で示す）１３、これらのＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）１３に有線で接続された複数の無線基地局（図では「ＢＳ」で示す）１４を備えている。

そして、複数のＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）１３には、それぞれクロック装置（図では「ＣＬＫＥ」で示す）１６が有線で接続されている。クロック装置（ＣＬＫＥ）１６は、自装置から最短距離に在る公衆ＰＨＳ基地局（図では「ＣＳ」で示す）１７から１．２秒ごとに送信される着信情報（後述する図７では「ＰＣＨ」で示す）１８を受信する。

また、無線基地局（ＢＳ）１４は、クロック装置（ＣＬＫＥ）１６から、ＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）１３を介して供給される基準クロックに同期して、簡易型携帯電話（図では「ＰＳ」で示す）１５と通信する。

本例の構成において、図１１と異なる主たる構成は、同期をとるためのクロックは、マスターのＩＰ−アダプタから供給されるのではなく、クロック装置（ＣＬＫＥ）１６から供給される点と、クロック装置（ＣＬＫＥ）１６は、自前でクロックを生成するのではなく、公衆ＰＨＳ基地局（ＣＳ）１７から送信される着信情報（ＰＣＨ）１８に基づいて基準クロックを生成する点である。

クロック装置（ＣＬＫＥ）１６から、ＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）１３に基準クロックが供給されてからのＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）１３、無線基地局（ＢＳ）１４、及び簡易型携帯電話（ＰＳ）１５の動作は、図１１に示した従来例のＩＰアダプタ（ＩＰ−ＡＤＰ）７、無線基地局（ＢＳ）２、及び簡易型携帯電話（ＰＳ）４と同じである。

図２は、本例のクロック装置（ＣＬＫＥ）１６の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、クロック装置（ＣＬＫＥ）１６は、無線モジュール（図では「ＲＦ」で示す、以下同様）２１、時分割多重制御部（ＴＤＭＡ）２２、制御部（ＣＴＬ）２３、クロック引き込み回路（ＰＬＬ）２４、タイミング発生部（ＴＧ）２５、電源装置（ＰＷＲ）２６を備えている。

また、制御部（ＣＴＬ）２３には、メモリ装置（Ｍ）２７、表示装置（ＬＣＤ）２８、及び入力キー操作部（ＫＥＹ）２９が接続されている。
無線モジュール（ＲＦ）２１は、最短距離に在る公衆ＰＨＳ基地局（ＣＳ）１７が送信する着信情報（ＰＣＨ）１８を基準クロックとして受信する。

時分割多重制御部（ＴＤＭＡ）２２は、無線フレーム（図１０の無線フレーム５参照）上のスロット（図１０の送信スロットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４と受信スロットＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４参照）の組み立てと分解を行うとともに、無線モジュール（ＲＦ）２１経由で受信した情報を制御部（ＣＴＬ）２３に通知する。

クロック引き込み回路（ＰＬＬ）２４は、待ち受け中に受信する着信情報（ＰＣＨ）１８の受信電波により発生する無線モジュール（ＲＦ）２１の出力信号に従属したクロックを発生する。

タイミング発生部（ＴＧ）２５は、クロック引き込み回路（ＰＬＬ）２４が発生したクロックを、無線基地局（ＢＳ）１４が利用するタイミング信号として、そのタイミング信号をＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）１３に供給する。

表示装置（ＬＣＤ）２８は、制御部（ＣＴＬ）２３の情報を表示する。入力キー操作部（ＫＥＹ）２９は、制御部（ＣＴＬ）２３に情報を入力する。電源装置（ＰＷＲ）２６は必要な電力を各部に供給する。

尚、メモリ装置（Ｍ）２７、表示装置（ＬＣＤ）２８、及び入力キー操作部（ＫＥＹ）２９は、主として後述する第２の実施形態において使用される。
図３は、クロック装置（ＣＬＫＥ）１６の制御部（ＣＴＬ）２３の処理動作を説明するフローチャートである。

図３において、制御部（ＣＴＬ）２３が起動されると、制御部（ＣＴＬ）２３は、予め設定された事業者ＩＤの公衆ＰＨＳ基地局（ＣＳ）１７をサーチする（ステップＳ１）。このサーチの処理は、一番近くに在って電波レベルが一番高い公衆ＰＨＳ基地局（ＣＳ）１７を探し出す処理である。

なお、わが国（日本）において、公衆ＰＨＳのサービス提供会社は当初は３事業者があり、したがって事業者ＩＤも３種類存在し、公衆ＰＨＳ電話機には３種類の事業者ＩＤのいずれか１つの事業者ＩＤが設定されていた。

そして、公衆ＰＨＳ電話機が使用される際には、その設定された事業者ＩＤの公衆ＰＨＳ基地局（ＣＳ）１７をサーチして、自機の公衆ＰＨＳ電話機のＩＤを公衆ＰＨＳ基地局（ＣＳ）１７に通知して位置登録の処理を行い、待ち受け状態に入るようになていた。

しかし、現在は、公衆ＰＨＳのサービス提供会社は１社のみであり、したがって、クロック装置（ＣＬＫＥ）１６に予め設定される事業者ＩＤは、選択の余地のない１種類のみである。いずれにしても、通常の地域では、公衆ＰＨＳ基地局（ＣＳ）１７は、ほぼ５０
０ｍ間隔で、いたるところに設置されている。

上記のサーチを開始してから、事業者ＩＤに対応する公衆ＰＨＳ基地局（ＣＳ）１７の信号が受信できたか否か判断し（ステップＳ２）、受信できていなければ受信できるまで待機する（Ｓ２がＮ）。

そして、受信できたときは（Ｓ２がＹ）、つまり待ち受け公衆ＰＨＳ基地局（ＣＳ）１７が決定されると、通常の公衆ＰＨＳ電話機では、図３のフローチャートのＸの箇所で、位置登録の処理を行うが、本例のクロック装置（ＣＬＫＥ）１６は、着信情報（ＰＣＨ）１８を受信する機能のみが必要であるため、位置登録の処理を省略し、直接待ち受け状態に遷移する（ステップＳ３）。

このステップＳ３における待ち受け動作は、特には図示しないが、公衆ＰＨＳ基地局（ＣＳ）１７から１．２秒ごとに発信される着信情報（ＰＣＨ）１８を受信する処理である。

図４及び図５は、上記のように受信された１．２秒ごとの着信情報（ＰＣＨ）１８に基づいてクロック引き込み回路（ＰＬＬ）２４により同期用のクロックが生成される処理を説明する図である。

図４に示すように、クロック引き込み回路（ＰＬＬ）２４は、補正部３１とクロック発生部３２を備えている。無線モジュール（ＲＦ）２１により受信された着信情報（ＰＣＨ）１８は、１．２秒ごとのタイミング信号として、外部のタイミング発生部（ＴＧ）２５と内部の補正部３１に出力される。

クロック発生部３２は、周波数２００Ｈｚのクロックを発生する発信器であり、そのクロックを外部のタイミング発生部（ＴＧ）２５と内部の補正部３１に出力する。
補正部３１は、無線モジュール（ＲＦ）２１から、図５(a) に示すように、１．２秒ごとのタイミング信号とし入力される着信情報（ＰＣＨ）１８を監視するとともに、クロック発生部３２から入力される２００Ｈｚのクロックのパルス数Ｐを計数する。

そして、図５(b) に示すように、１．２秒間に計数したクロックのパルス数Ｐが、１．２秒間分の２４０Ｐを超えているときは、このクロックは、公衆ＰＨＳ基地局（ＣＳ）１７のクロック周期よりも速いので、２４０Ｐを超えた分のパルス数ΔＰを、補正値「−ΔＰ」として補正部３１にフィードバックする。

また、補正部３１は、図５(c) に示すように、１．２秒間に計数したクロックのパルス数Ｐが、１．２秒間分の２４０Ｐに足りない場合は、このクロックは、公衆ＰＨＳ基地局（ＣＳ）１７のクロック周期よりも遅いので、２４０Ｐに足りない分のパルス数ΔＰを、補正値「＋ΔＰ」として補正部３１にフィードバックする。

上記のフィードバックにより、クロック発生部３２からタイミング発生部（ＴＧ）２５に出力されるクロックは、公衆ＰＨＳ基地局（ＣＳ）１７のクロック周期に正しく準拠した正しい周波数２００Ｈｚのクロックに調整される。

この正しく調整された２００Ｈｚのクロックは、１周波が５ｍｓ（ミリ秒）となるクロックであり、無線基地局（ＢＳ）１４が５ｍｓの無線フレームを使用するに必要とするクロックである。

タイミング発生部（ＴＧ）２５は、この正しく調整された２００Ｈｚのクロックを、Ｉ
Ｐ−アダプタ（ＡＤＰ）１３を介して無線基地局（ＢＳ）１４に供給する。
このように第１の実施形態によれば、公衆ＰＨＳ電話機が一般的に備えている待ち受け機能をクロック装置（ＣＬＫＥ）１６に利用して、着信情報（ＰＣＨ）１８の受信タイミングから、公衆ＰＨＳ基地局（ＣＳ）１７の１．２秒のクロック周期を抽出し、このクロック周期に基づいて、無線基地局（ＢＳ）１４を動作させるための１周波が５ｍｓのクロックを生成する。

このように、公衆ＰＨＳ基地局（ＣＳ）１７のクロック周期を利用して、無線基地局（ＢＳ）１４を動作させるためのクロックを生成するので、全ての無線基地局（ＢＳ）１４の動作クロックを容易に同期させることができる。

したがって、異なる無線基地局（ＢＳ）１４同士であっても、電波が干渉して簡易型携帯電話（ＰＳ）１５との通話に支障をきたすという恐れはなくなる。
また、本実施の形態によれば、ＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）１３の設置状況に応じて、クロック装置（ＣＬＫＥ）１６を適宜の台数だけ設置することにより、複数のＩＰアダプタ（ＩＰ−ＡＤＰ）１３が離れて設置されていても、全ＩＰアダプタ（ＩＰ−ＡＤＰ）１３間をクローック線で接続すること無しに、全ての無線基地局（ＢＳ）１４を、公衆ＰＨＳ基地局（ＣＳ）１７のクロックに合わせて同期させることができる。

これにより、インターネット通信方式の通信システムの構築工事が容易になるだけでなく、時間の経過とともに無線基地局（ＢＳ）１５の電波相互が干渉して不具合が発生するという事象を回避することが可能になる。

ところで、公衆ＰＨＳサービスの行き届かない地域や場所に上記のインターネット通信方式の通信システムを構築する場合、公衆ＰＨＳ基地局（ＣＳ）１７のクロックを利用することができない。

しかし、本発明の他の方法によれば、公衆ＰＨＳサービスの行き届かない地域や場所でも、そして、全てのＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）に同一のクロック線の引き回しが困難な場所でも、上述したと同様のインターネット通信方式の通信システムを構築することができる。以下、これを第２の実施の形態として説明する。

図６は、第２の実施の形態における無線基地局の同期方法を採用した通信システムを示す図である。
図６において、ＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）１３は、場所的に近いもの同士がグループ化されて、１つのグループが１つのクロック装置（ＣＬＫＥ−ｍ）１６ｍ、又はクロック装置（ＣＬＫＥ−ｓ）１６ｓに接続されている。

クロック装置（ＣＬＫＥ−ｍ）１６ｍは、マスターのクロック装置であり、この通信システムの中で１台のみ存在する。マスターであるクロック装置（ＣＬＫＥ−ｍ）１６ｍは、内蔵の高精度のクロック発生器３３で、ＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）１３が無線基地局（ＢＳ）１４を動作させるために使用する２００Ｈｚのフレームクロックを生成して、このフレームクロックをＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）１３に供給する。

また、これと共に、クロック装置（ＣＬＫＥ−ｍ）１６ｍは、公衆ＰＨＳ基地局が発信する基準クロック信号に準拠した１．２秒ごとの低周波の基準クロック信号を生成して、この基準クロックをＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）１３に供給する。

そして、これらのＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）１３に接続された無線基地局（ＢＳ）１４
は、ＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）１３から基準クロックとフレームクロックとを供給され、フレームクロックに基づいて無線フレームの所望の送受信スロットを用いて、簡易型携帯電話（ＰＳ）１５と通信すると共に、１．２秒周期の基準クロックを外部に発信する。

マスター以外のクロック装置（ＣＬＫＥ−ｓ）１６ｓは、スレーブのクロック装置である。これらのスレーブであるクロック装置（ＣＬＫＥ−ｓ）１６ｓは、無線基地局（ＢＳ）１４から発信される１．２秒周期の基準クロックを受信して、その受信した基準クロックに同期した２００Ｈｚのフレームクロックを自装置内で生成する。

そして、その生成したフレームクロックと上記受信した基準クロックを、ＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）１３を介して自装置に接続された無線基地局（ＢＳ）１４に供給する。
このスレーブであるクロック装置（ＣＬＫＥ−ｓ）１６ｓにＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）１３を介して接続されている無線基地局（ＢＳ）１４は、フレームクロックに基づいて無線フレームの所望の送受信スロットを用い、簡易型携帯電話（ＰＳ）１５と通信すると共に、基準クロックを外部に発信して、他のスレーブであるクロック装置（ＣＬＫＥ−ｓ）１６ｓに対して基準クロックを無線供給する。

このように基準クロックの無線供給が、隣接するクロック装置（ＣＬＫＥ−ｓ）１６ｓのグループ間で順次繰り返され、基準クロックの無線供給範囲が順次拡大される。
尚、上記の基準クロックを送受信する動作は、第１の実施の形態に示したＰＨＳシステムに準拠しているので、公衆ＰＨＳのサービス提供会社の通信ステムＩＤの代わりに、自営用通信システムＩＤが必要となる。

この自営用通信システムＩＤは、先ずマスターであるクロック装置（ＣＬＫＥ−ｍ）１６ｍにおいて、通信システム管理者の手によって、図２に示した表示装置（ＬＣＤ）２８、及び入力キー操作部（ＫＥＹ）２９が用いられて任意に設定される。

設定された自営用通信システムＩＤは、制御部（ＣＴＬ）２３によってメモリ装置（Ｍ）２７に格納される。このメモリ装置（Ｍ）２７に格納（設定）された自営用通信システムＩＤは、上述した基準クロック及びフレームクロックと共にＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）１３を介して無線基地局（ＢＳ）１４に供給される。

スレーブであるクロック装置（ＣＬＫＥ−ｓ）１６ｓにも、上記と同様にして上記と同一の自営用通信システムＩＤが設定される。スレーブであるクロック装置（ＣＬＫＥ−ｓ）１６ｓの制御部は、メモリ装置（Ｍ）２７に格納（設定）された自営用通信システムＩＤを読み出して、この自営用通信システムＩＤと同一のＩＤを有する無線基地局（ＢＳ）１４をサーチして、基準クロックの待ち受け状態に入る。

このスレーブであるクロック装置（ＣＬＫＥ−ｓ）１６ｓの処理は、図３に示したフローチャートのステップＳ１において、事業者ＩＤに代えて自営用通信システムＩＤをサーチする処理である。

すなわち、図６に示す第２の実施の形態では、スレーブであるクロック装置（ＣＬＫＥ−ｓ）１６ｓの制御部（ＣＴＬ）２３が起動されると、制御部（ＣＴＬ）２３は、予め設定されている自営用通信システムＩＤの無線信号を発信している一番近くに在って電波レベルが一番高い無線基地局（ＢＳ）１４を探し出して、この無線基地局（ＢＳ）１４を、待ち受けする無線基地局（ＢＳ）１４として決定する。そして、この無線基地局（ＢＳ）１４から基準クロックを受け取る待ち受け状態に入る。

このように、本実施の形態によれば、自営用の通信システム内で同期をとることができるので、公衆ＰＨＳの電波が受信できない場所でも、通信システム全体の全ての無線基地局（ＢＳ）１４のフレームクロックを容易に同期させることができる。

ところで、無線基地局（ＢＳ）１４が使用する無線フレームは、一つの無線フレームが無線基地局から送信可能な４つの送信スロット（下りスロットともいう）Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、及びＴ４と、無線基地局で受信可能な４つの受信スロット（上りスロットともいう）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４が１組となって構成されていることは前述した。

また、一つの無線フレームの時間帯は５ｍｓ（ミリ秒）と決められており、したがって無線フレームは１．２秒間では２４０フレーム存在可能であることも前述した。
各無線基地局（ＢＳ）１４は、基準クロックを基準として、２４０フレーム存在する無線フレームの開始タイミングを決定する。決定された開始タイミングで使用される無線フレームの上下１組で４組あるスロット（Ｔ１とＲ１、Ｔ２とＲ２、Ｔ３とＲ３、Ｔ４とＲ４）の中の、どの組のスロットを制御スロットとして用いるかは各無線基地局（ＢＳ）１４によって任意に設定される
尚、ここでいう基準クロックとは、第１の実施の形態では、公衆ＰＨＳ基地局（ＣＳ）１７が送信する１．２秒周期の着信情報（ＰＣＨ）１８のことであり、第２の実施の形態では、マスターであるクロック装置（ＣＬＫＥ−ｍ）１６ｍが出力し、無線基地局（ＢＳ）１４が外部に発信する１．２秒周期の基準クロックのことである。

第１及び第２の実施の形態で述べたように、基準クロックに基づいて無線フレームのクロックを同期させている。しかし無線フレームそのものを同期させているわけではない。つまり、無線フレームを構成する上下１組で４組あるスロットのいずれかを同期させているだけである。

したがって、異なる無線基地局（ＢＳ）１４間で、それぞれが制御スロットとして使用するスロットが異なり、且つ無線フレームの先頭スロットＴ１の開始タイミングが異なると、或る無線基地局（ＢＳ）１４の送信スロットと他の無線基地局（ＢＳ）１４の受信スロットが干渉する恐れがある。

例えば、或る無線基地局（ＢＳ）１４が、スロットＴ１／Ｒ１を使用し、他の無線基地局（ＢＳ）１４が、空いているスロットＴ２／Ｒ２と使用するとする。
そして、或る無線基地局（ＢＳ）１４の無線フレームの先頭スロットＴ１の開始タイミングよりも他の無線基地局（ＢＳ）１４の無線フレームの先頭スロットＴ１の開始タイミングが３スロット分遅れていたとする。

そうすると、或る無線基地局（ＢＳ）１４のスロットＴ１を用いた下り制御信号に対応するスロットＲ１を用いた上り制御信号が、他の無線基地局（ＢＳ）１４のスロットＴ２を用いた下り制御信号と干渉する。

そして、次の時点では、他の無線基地局（ＢＳ）１４のスロットＴ２を用いた下り制御信号に対応するスロットＲ２を用いた上り制御信号が、或る無線基地局（ＢＳ）１４のスロットＴ１を用いた下り制御信号と干渉するということが発生する。

つまり、或る無線基地局（ＢＳ）１４の送信制御スロットが、他の無線基地局（ＢＳ）１４の受信制御スロットと重なって、無線基地局（ＢＳ）１４が定期的に送信する制御スロットにより、簡易型携帯電話（ＰＳ）の接続に失敗するような事象が発生する。

この第３の実施の形態では、上記のような制御信号の干渉が生じない同期方法について
以下に説明する。
図７は、制御チャネル（制御スロット）の上り／下りの衝突を回避する実施例を説明する図である。尚、同図に示す処理は、クロック装置（ＣＬＫＥ）１６によって行われる処理である。

図７に示すように、クロック装置（ＣＬＫＥ）１６は、１．２秒間隔で着信情報（ＰＣＨ）１８を受信したタイミングＢと、無線基地局（ＢＳ）１４の無線フレームの開始に対応するタイミングＣを同期させるとともに、このタイミングＣで使用する下り制御スロットを決定するに際し、無線フレームの先頭スロットであるスロットＴ１を優先して割り当てる。

図８(a),(b),(c),(d) は、上記の使用開始スロットとしてスロットＴ１を優先的に割り当てることにより、制御信号の干渉が生じない理由を説明する図である。
図８(a) は、クロック装置（ＣＬＫＥ）１６が決定した図７の下に示した元の無線フレームを示している。図８(b),(c),(d) は、無線基地局（ＢＳ）１４が使用する無線フレームが何らかの理由で１スロット分から３スロット分まで順次ずれている状態を示す図である。

無線基地局（ＢＳ）１４が送信する下りの制御スロットがスロットＴ１であると、このスロットＴ１は、何スロット分ずれても（４スロット分ずれると元に戻る）、クロック装置（ＣＬＫＥ）１６が決定した元の無線フレームの下り制御スロットＴｌ〜Ｔ４の範囲になる。

したがって、通常の使用状態では、無線基地局（ＢＳ）１４が送信する下りの制御スロットＴ１は、着信情報（ＰＣＨ）１８を受信している他の無線基地局（ＢＳ）１４の上り制御スロットＲ１〜Ｒ４と重なることがない。

従って、無線基地局（ＢＳ）１４の送信制御スロットが、他の無線基地局（ＢＳ）１４の受信制御スロットと重なって、無線基地局（ＢＳ）１４が定期的に送信する制御スロットにより簡易型携帯電話（ＰＳ）の接続に失敗するというような事象を避けることができる。

尚、以上の実施例の説明では、ＩＰ−構内交換機（ＰＢＸ）１１とＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）１３をＬＡＮで接続した構内通信システムを説明したが、構内通信システムはＬＡＮによる接続と限るものではない。

例えば、ＬＡＮ−ＷＡＮ−ＬＡＮのような接続形態にしてもよい。さらには、発明の説明の冒頭で述べたように、インターネット経由の伝送路を用いた接続形態にした広域の構内通信システムを構築するようにしてもよい。

また、以上の実施例の説明では、ＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）１３、無線基地局（ＢＳ）１４、クロック装置（ＣＬＫＥ）１６は別装置として説明しているが、これらの装置の二つまたは全てを同一の装置に搭載しても、本発明の効果は変わらない。

第１の実施形態における無線基地局の同期方法を採用した通信システムを示す図である。 第１の実施形態における通信システムのクロック装置（ＣＬＫＥ）の構成例を示すブロック図である。 第１の実施形態における通信システムのクロック装置（ＣＬＫＥ）の制御部（ＣＴＬ）の処理動作を説明するフローチャートである。 第１の実施形態において同期用クロックを生成するクロック装置（ＣＬＫＥ）のクロック引き込み回路（ＰＬＬ）の構成を示す図である。 第１の実施形態におけるクロック引き込み回路（ＰＬＬ）の同期用クロック生成処理におけるフィードバック制御の具体的処理を説明する図である。 第２の実施の形態における無線基地局の同期方法を採用した通信システムを示す図である。 第３の実施の形態における制御チャネル（制御スロット）の上り／下りの衝突を回避する実施例を説明する図である。 (a),(b),(c),(d) は第３の実施の形態において使用開始スロットとしてスロットＴ１を優先的に割り当てることにより制御信号の干渉が生じない理由を説明する図である。 従来の構内交換機（ＰＢＸ）に有線回線で複数の無線基地局（ＢＳ）を直接接続した形式のＰＨＳシステムを示す図である。 無線基地局（ＢＳ）と簡易型携帯電話（ＰＳ）との間で通信される無線フレームの構成を示す図である。 従来のインターネット通信方式（internet protocol：ＩＰ）を搭載した構内網（local area network：ＬＡＮ）で構成されたＰＨＳシステムを示す図である。

符号の説明

１ 構内交換機（ＰＢＸ）
２ 無線基地局（ＢＳ）
３ 時分割多重方式有線ディジタル回線
４ 簡易型携帯電話（ＰＳ）
５ 無線フレーム
６ 基準タイミング
７（７ｍ、７ｓ） ＩＰアダプタ（ＩＰ−ＡＤＰ）
８ ＬＡＮ（local area network）
９ ＩＰ構内交換機（ＩＰ−ＰＢＸ）
１０ クロック線
１１ ＩＰ−構内交換機（ＰＢＸ）
１２ ＬＡＮ
１３ ＩＰ−アダプタ（ＡＤＰ）
１４ 無線基地局（ＢＳ）
１５ 簡易型携帯電話（ＰＳ）
１６ クロック装置（ＣＬＫＥ）
１７ 公衆ＰＨＳ基地局（ＣＳ）
１８ 着信情報（ＰＣＨ）
２１ 無線モジュール（ＲＦ）
２２ 時分割多重制御部（ＴＤＭＡ）
２３ 制御部（ＣＴＬ）
２４ クロック引き込み回路（ＰＬＬ）
２５ タイミング発生部（ＴＧ）
２６ 電源装置（ＰＷＲ）
２７ メモリ装置（Ｍ）
２８ 表示装置（ＬＣＤ）
２９ 入力キー操作部（ＫＥＹ）
３１ 補正部
３２ クロック発生部

Claims (3)

1. 構内通信システムにおける無線基地局の同期方法において、
   インターネット通信方式を搭載した構内交換機と、
   複数の無線基地局と、
   前記構内交換機が接続されているＩＰ（インターネット・プロトコル）通信網と前記複数の無線基地局との間に接続されて前記構内交換機と前記無線基地局との間の通信をインターネット通信方式に変換するアダプタと、
   該アダプタに接続されたクロック装置と、
   を有し、
   前記クロック装置は、
   公衆無線電話基地局から送信される着信情報を基準クロックとして受信する基準クロック受信手段と、
   該基準クロック受信手段が受信した前記基準クロックの受信タイミングに基づいて、公衆無線電話基地局の基準クロックの周期に準拠し且つ無線フレームの周期に適合する周波数のフレームクロックを生成するフレームクロック生成手段と、
   該フレームクロック生成手段により生成された前記フレームクロックを、前記無線基地局を動作させる無線フレームの同期クロックとして前記アダプタを介し前記無線基地局に供給する同期クロック供給手段と、
   前記着信情報の受信タイミングと前記無線基地局から送出される無線フレームの開始タイミングを一致させる手段と、
   前記無線基地局が制御信号を送信するスロットを、無線フレームの先頭スロットに割り当てる手段とを有する、
   ことを特徴とする無線基地局の同期方法。
2. インターネット通信方式を搭載した構内交換機と、
   複数の無線基地局と、
   前記構内交換機が接続されているＩＰ（インターネット・プロトコル）通信網と前記複数の無線基地局との間に接続されて前記構内交換機と前記無線基地局との間の通信をインターネット通信方式に変換する複数のアダプタと、
   を有する構内通信システムにおける無線基地局の同期方法において、
   前記複数のアダプタの所定のグループ毎にそれぞれ接続された複数のクロック装置を有し、
   該クロック装置の１つはマスターとして、公衆無線電話基地局の着信情報の発信周期に準拠した低周波の基準クロックを生成すると共に、前記無線基地局を動作させるフレームクロックを生成し、前記着信情報の受信タイミングと、前記アダプタを介して自装置に接続された前記無線基地局から送出される無線フレームの開始タイミングを一致させ、前記無線基地局が制御信号を送信するスロットを無線フレームの先頭スロットに割り当て、
   前記マスターである前記クロック装置に前記アダプタを介して接続された前記無線基地局は、前記マスターである前記クロック装置から前記基準クロックと前記フレームクロックとを供給されると共に、前記基準クロックを外部に発信し、
   前記マスター以外の前記クロック装置は、スレーブとして、前記無線基地局から発信される前記基準クロックを受信して、該受信した前記基準クロックに同期したフレームクロックを生成し、該フレームクロックと前記基準クロックを前記アダプタを介して自装置に接続された前記無線基地局に供給し、前記基準クロックの受信タイミングと、前記アダプタを介して自装置に接続された前記無線基地局から送出される無線フレームの開始タイミングを一致させ、前記無線基地局が制御信号を送信するスロットを無線フレームの先頭スロットに割り当て、
   該無線基地局は、供給された前記基準クロックを、他のスレーブである前記クロック装置に対して無線供給する、
   ことを特徴とする無線基地局の同期方法。
3. 前記マスターである前記クロック装置は、自営用通信システムＩＤを設定するＩＤ設定手段を有し、該ＩＤ設定手段により設定された前記自営用通信システムＩＤを前記基準クロック及び前記フレームクロックと共に自装置に接続された前記無線基地局に供給し、
   前記スレーブである前記クロック装置は、前記自営用通信システムＩＤを設定するＩＤ設定手段と、該ＩＤ設定手段により設定された前記自営用通信システムＩＤの前記無線基地局をサーチするサーチ手段とを有する、
   ことを特徴とする請求項２記載の無線基地局の同期方法。