米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 計算機;電気通信 -> 株式会社日立コミュニケーションテクノロジー

発明の名称 IPネットワークシステムおよびその通信確立方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−284127(P2003−284127A)
公開日 平成15年10月3日(2003.10.3)
出願番号 特願2002−88548(P2002−88548)
出願日 平成14年3月27日(2002.3.27)
代理人 【識別番号】100083954
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 輝夫
【テーマコード(参考)】
5K067
【Fターム(参考)】
5K067 AA21 BB04 BB21 CC04 DD11 DD57 EE02 EE06 EE10 EE72 FF02 GG03 
発明者 高田 修一 / 太田 幸憲
要約 課題
IPネットワーク上にPHSの基地局を分散配置しても、基地局間の通信信号の位相遅延を補償して基地局間の通信信号の同期を取り、正常な通信が可能な利便性の高いIPネットワークシステムを提供する。

解決手段
IP網(ネットワーク)L1上に収容されたPHSの基地局4aと、IP網(ネットワーク)L2上に収容されたPHSの基地局4bと、IP網(ネットワーク)L1上に配置した基準クロック発生装置2と、IP網L1とIP網L2相互間の通信信号STの中継をするとともに、IP網L1上の基準クロックパルスPRをIP網L2上へクロックパルスPCとして中継する中継装置3とを備える。
特許請求の範囲
【請求項1】 IPネットワーク上にPHSの複数の基地局を収容するIPネットワークシステムであって、前記IPネットワーク上に、前記基地局間の通信信号のフレームタイミング同期を確立するための基準クロックパルスを発生し、前記基地局に基準クロックパルスを送信する基準クロック発生装置を配置したことを特徴とするIPネットワークシステム。
【請求項2】 前記IPネットワーク上の前記基地局間の所定距離毎に、クロックパルスを中継する中継装置を配置し、前記中継装置に入出力するクロックパルスの位相を一致させて前記基地局に分配することを特徴とする請求項1記載のIPネットワークシステム。
【請求項3】 前記中継装置は、クロックパルスが入力したポートを識別し、他の全てのポートに生成したクロックパルスを供給する選択手段と、前記選択手段が選択した前記ポートから入力したクロックパルスを受信する受信手段と、前記受信手段から供給されるクロックパルスと同相のクロックパルスを生成するクロック生成手段と、前記クロック生成手段から供給されるクロックパルスを前記選択手段に提供するクロック送信手段と、を備えたことを特徴とする請求項2記載のIPネットワークシステム。
【請求項4】 前記クロック生成手段は、出力クロックパルスの位相を入力クロックパルスの位相に合わせる位相同期ループ回路と、前記位相同期ループ回路からのクロックパルスの位相を反転する位相反転回路と、を備えたことを特徴とする請求項3記載のIPネットワークシステム。
【請求項5】 IPネットワーク上にPHSの複数の基地局を収容するIPネットワークシステムの通信確立方法であって、IPネットワーク上に基準クロックパルスを分配するステップ(S1)と、基地局が遠距離の場合には、基準クロックパルスの位相を補正して中継するステップ(S2)と、基準クロックパルスに基づいてフレーム同期を確立するステップ(S3)と、基地局間で通信信号を送受信するステップ(S4)と、を備えたことを特徴とするIPネットワークシステムの通信確立方法。
【請求項6】 前記ステップ(S2)において、基準クロックパルスの位相補正を位相同期ループ(PLL)手法で実行することを特徴とする請求項5記載のIPネットワークシステムの通信確立方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はPHSの基地局を収容するIPネットワークシステムに係り、特に基地局間の通信信号を同期させるIPネットワークシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】IP(Internet Protocol)ネットワークシステムにおいて、端末間の通信は、パケットデータのATM(Asynchronous Transfer Mode:非同期転送モード)伝送が行われており、端末間は非同期通信が行なわれている。
【0003】一方、PHSの基地局間の通信は、時分割多重方式が採用されており、基地局間で通信信号が干渉しないように、基地局を統括する交換機から基準フレームを受信し、フレームタイミングを一致させて通信信号の同期を取る同期通信が行なわれている。即ち、基地局間は、同期が取られていることになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】IPネットワークを利用してPHSの基地局を収容しようとすると、IPネットワーク自体が非同期で動作しているので、基地局間の同期が取れず、通信チャネルの干渉による通信不能が発生する課題がある。
【0005】この発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は非同期で動作しているIPネットワーク上にPHSの基地局を分散配置しても、基地局間の通信信号の同期を取り、正常な通信が可能な利便性の高いIPネットワークシステムを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するためこの発明に係るIPネットワークシステムは、IPネットワーク上にPHSの複数の基地局を収容するIPネットワークシステムであって、IPネットワーク上に、基地局間の通信信号のフレームタイミング同期を確立するための基準クロックパルスを発生し、基地局に基準クロックパルスを送信する基準クロック発生装置を配置したことを特徴とする。
【0007】また、この発明に係るIPネットワークシステムは、IPネットワーク上の基地局間の所定距離毎に、クロックパルスを中継する中継装置を配置し、中継装置に入出力するクロックパルスの位相を一致させて基地局に分配することを特徴とする。
【0008】さらに、この発明に係る中継装置は、クロックパルスが入力したポートを識別し、他の全てのポートに生成したクロックパルスを供給する選択手段と、選択手段が選択したポートから入力したクロックパルスを受信する受信手段と、受信手段から供給されるクロックパルスと同相のクロックパルスを生成するクロック生成手段と、クロック生成手段から供給されるクロックパルスを選択手段に提供するクロック送信手段とを備えたことを特徴とする。
【0009】また、この発明に係るクロック生成手段は、出力クロックパルスの位相を入力クロックパルスの位相に合わせる位相同期ループ回路と、位相同期ループ回路からのクロックパルスの位相を反転する位相反転回路とを備えたことを特徴とする。
【0010】さらに、この発明に係るIPネットワークシステムの通信確立方法は、IPネットワーク上にPHSの複数の基地局を収容するIPネットワークシステムの通信確立方法あって、IPネットワーク上に基準クロックパルスを分配するステップ(S1)と、基地局が遠距離の場合には、基準クロックパルスの位相を補正して中継するステップ(S2)と、基準クロックパルスに基づいてフレーム同期を確立するステップ(S3)と、基地局間で通信信号を送受信するステップ(S4)とを備えたことを特徴とする。
【0011】また、この発明に係るIPネットワークシステムの通信確立方法は、ステップ(S2)において、基準クロックパルスの位相補正を位相同期ループ(PLL)手法で実行するサブステップ(SUB2)を備えたことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、本発明は同期モードの時分割多重方式のPHS基地局間通信を非同期モードのパケット通信を行なうIPネットワークシステムに適用して正常なPHS信を実現するものである。
【0013】図1はこの発明に係るIPネットワークシステムの一実施の形態システム系統図である。図1において、IPネットワークシステム1は、IP網(ネットワーク)L1上に収容されたPHSの基地局4aと、IP網(ネットワーク)L2上に収容されたPHSの基地局4bと、IP網(ネットワーク)L1上に配置した基準クロック発生装置2と、IP網L1とIP網L2相互間の通信信号STの中継をするとともに、IP網L1上の基準クロックパルスPRをIP網L2上へクロックパルスPCとして中継する中継装置3と、基地局4aまたは基地局4bと無線で交信するPHS5aおよびPHS5bとで構成されており、PHS5aとPHS5bは、IP網L1,L2を用いて通信を行う。
【0014】基準クロック発生装置2は、基地局4aと基地局4bの通信信号STのフレームタイミングを一致させる(フレーム同期を確立)ために不可欠な基準クロックパルスPRを発生し、IP網L1を介して分配(送信)する。
【0015】基地局4aおよび基地局4bは、クロック従属方式を採用し、基準クロック発生装置2から分配される基準クロックPRを受信して通信信号STのフレームタイミングを一致させて基地局4a,4b間の通信を確立することになる。しかし、基地局4bのように、基準クロック発生装置2からの通信信号STの伝送距離が長く、基準クロックパルスPRの位相遅れがフレーム同期に必要な許容範囲を超える場合には中継装置3を配置し、基準クロックパルスPRの位相遅れを補正したクロックパルスPCを生成して中継し、IP網L2を介して基地局4bに分配してもよい。これにより、基地局4a,4b間の通信信号STのフレームタイミングが一致(フレーム同期が確立)して通信が可能となる。なお、中継装置3は、通信信号STも中継する。
【0016】なお、本実施例では、基地局4aをIP網L1上に収容し、基地局4bをIP網L2上に収容してIP網L1とIP網L2を中継装置3で結合する場合を示したが、基地局は3台以上でもよく、基地局間を2台以上の中継装置3で中継してもよい。
【0017】図2はこの発明に係る基準クロック発生装置の一実施の形態要部ブロック図である。図2において、基準クロック発生装置2は、基準信号発生手段6、基準クロック出力手段7、IP網収容ポート8を備える。
【0018】基準信号発生手段6は、高精度の発振回路で構成し、基準クロックパルスPRの元になる基準周波数の基準信号ORを発振し、基準信号ORを基準クロック出力手段7に供給する。
【0019】基準クロック出力手段7は、波形整形回路、シーケンス回路、インバータ等で構成し、基準信号発生手段6から供給される基準信号ORに基づいて符号形式AMI(Alternate Mode Inversion code:バイポーラ符号)の基準クロックパルスPRNと、基準クロックパルスPRNを極性反転させた基準クロックパルスPRIを発生し、差動の基準クロックパルスPRN,PRIをデータ線とは別の信号線を使用してIP網収容ポート8を介してIP網L1に分配(送信)する。なお、別の信号線とは、10BASEや100BASE仕様のケーブルにおけるRx,Tx線以外の空いている物理線のことである。
【0020】図3はこの発明に係る基準クロックパルスの一実施の形態波形図である。(a)図に基準クロックパルスPRN、(b)図に基準クロックパルスPRIを示す。図3において、基準クロックパルスPRN,PRIは、符号形式AMI(Alternate Mode Inversion code:バイポーラ符号)2進符号(「1」,「0」)を採用する。
【0021】AMI(バイポーラ符号)は、2進符号「1」をデュティ50%の+Vのパルスおよび−Vの反転パルスを交互に出力し、2進符号「0」を何も出力しないため、例えば2進符号の「1」「1」「0」「1」は、(a)図または(b)図で表わされる。
【0022】(a)図の基準クロックパルスPRNは、AMIの2進数8ビットを、例えば5ms(1ビット625μs)で形成し、5ms毎にパルスを反転させる。一方、(b)図の基準クロックパルスPRIは、基準クロックパルスPRNを極性反転させたものである。
【0023】基準クロックパルスPRN,PRIのパルスの極性をパルス毎に反転させるので、パルスの極性をウォッチしてIP網L1,L2による伝送特性の劣化を認識することができる。
【0024】このように、この発明に係るIPネットワークシステム1は、IPネットワーク(IP網L1,L2)上にPHSの複数の基地局4a,4bを収容するIPネットワークシステムであって、IPネットワーク(IP網L1)上に、基地局4a,4b間の通信信号STの同期を確立するための基準クロックパルスPRを発生し、基地局4a,4bに基準クロックパルスPRを送信する基準クロック発生装置2を配置した。これにより、従来同期網を介して同期方式で通信を行なっていた基地局間の通信信号を、IPネットワークに対応する非同期方式の通信信号ST(IPパケット信号)として伝送しても、基準クロックパルスPRに基づいて基地局間の同期を確立することができる。そして、基地局4a,4bを分散配置しても、基地局間4a,4bの通信信号STの位相遅延を補償してフレームタイミングを一致させ、正常な通信を可能にして利便性の向上を図ることができる。
【0025】図4はこの発明に係る中継装置の一実施の形態要部ブロック構成図である。中継装置3は、IPネットワーク(IP網L1,L2)上の基地局4a,4b間の所定距離毎に配置し、中継装置3に入出力するクロックパルスPR,PCの位相を一致させて基地局4a,4bに分配する。なお、中継装置3は、通信信号STも中継するが、通信信号STの中継については、通常の集線装置であるHUBと構成ならびに動作が同じなので、説明を省略する。
【0026】図4において、中継装置3は、HUBで構成し、IP網収容ポート9a,9b,9c、選択手段10、受信手段11、クロック生成手段12、送信手段13を備える。IP網収容ポート9a,9b,9cは、それぞれIP網L1,L2の空きケーブルL1a,L1b,L1cに接続し、例えば、基準クロック発生装置2が接続されているケーブルL1aからIP網収容ポート9aに入力される基準クロックパルスPRN,PRIを受信し、選択手段10に供給する。
【0027】また、IP網収容ポート9b,9cは、IP網収容ポート9aが基準クロックパルスPRN,PRIを受信した時、選択手段10から供給される位相補正されたクロックパルスPRN,PRIを受信し、それぞれIP網L1またはIP網L2の空きケーブルL1b,L1cに分配(送信)する。
【0028】選択手段10は、セレクタ等で構成し、例えばIP網収容ポート9aから基準クロックパルスPRN,PRIが供給されると、IP網収容ポート9aを識別して記憶し、基準クロックパルスPRN,PRIを受信手段11に供給する。
【0029】また、選択手段10は、送信手段13から供給される位相補正されたクロックパルスPRN,PRIを識別したIP網収容ポート9aを除いた他の全てのIP網収容ポート9b,9cに供給する。
【0030】受信手段11は、パルス受信機能、パルス選択機能等を備え、選択手段10から供給される基準クロックパルスPRN,PRIを受信し、基準クロックパルスPRNまたは基準クロックパルスPRIのいずれか一方を選択し、選択した基準クロックパルスPRN(または、PRI)をクロック生成手段12に提供する。
【0031】クロック生成手段12は、位相調整機能、位相同期ループ(PLL:Phase-Locked Loop)回路等を備え、受信手段11から提供される基準クロックパルスPRN(または、PRI:受信クロックパルス)と送信クロックパルスPRN(または、PRI)の同期が確立するように位相を調節し、位相補正されたクロックパルスPRN(または、PRI:送信クロックパルス)を生成する。
【0032】また、クロック生成手段12は、生成した送信クロックパルスPRN(または、PRI)を反転させた送信クロックパルスPRI(または、PRN)を生成し、差動の送信クロックパルスPRN,PRIを送信手段13に供給する。
【0033】図5はこの発明に係るクロック生成手段の一実施の形態要部ブロック構成図である。図5において、クロック生成手段12は、位相同期ループ回路(PLL回路)14、位相反転回路15を備える。
【0034】位相同期ループ回路(PLL回路)14は、位相比較器、ローパスフィルタ、電圧制御発振器(VCO:Voltage Controlled Oscillator)等で構成し、受信クロックパルスPRNと送信クロックパルスPRNOの位相差を検出し、位相差を直流にフィルタリングして直流電圧に変換し、この直流電圧に対応した発振をして送信クロックパルスPRNOを出力する。
【0035】また、位相同期ループ回路(PLL回路)14は、送信クロックパルスPRNOを位相比較器に帰還して上記動作を繰返し、受信クロックパルスPRNと送信クロックパルスPRNOが一致した(PRN=PRNO)時点で動作を停止し、位相補正された送信クロックパルスPRNOを出力する。
【0036】位相反転回路15は、インバータ等で構成し、位相同期ループ回路(PLL回路)14から供給される位相補正された送信クロックパルスPRNOの位相を反転し、位相反転した送信クロックパルスPRIOを出力する。
【0037】このように、この発明に係るクロック生成手段12は、出力クロックパルスPRNOの位相を入力クロックパルスPRNの位相に合わせる位相同期ループ回路14と、位相同期ループ回路14からのクロックパルスPRNOの位相を反転する位相反転回路15とを備えたので、入力クロックパルスPRNと同相および逆相の出力クロックパルスPRNO,PRIOを生成することができ、中継するクロックパルスの位相を正確に補正することができる。
【0038】送信手段13は、パルス送信機能を備え、クロック生成手段12から供給される送信クロックパルスPRN(=PRNO),PRI(=PRIO)を選択手段10に提供する。
【0039】このように、この発明に係るIPネットワークシステム1は、IPネットワーク(IP網L1,L2)上の基地局4a,4b間の所定距離毎に、クロックパルスを中継する中継装置3を配置し、中継装置3に入出力するクロックパルスPR,PCの位相を一致させて基地局4bに分配するので、通信信号STの位相遅延の許容範囲で位相を補正したクロックパルスPR,PCを中継することができ、フレームタイミングを一致させることができる。
【0040】また、この発明に係るこの発明に係る中継装置3は、クロックパルスPRN,PRIが入力したポート(IP網収容ポート9a)を識別し、他の全てのポート(IP網収容ポート9b,9c)に生成したクロックパルスPRN,PRIを供給する選択手段10と、選択手段10が選択したポート(IP網収容ポート9a)から入力したクロックパルスPRN,PRIを受信する受信手段11と、受信手段11から供給されるクロックパルスPRN,PRIと同相のクロックパルスPRN,PRIを生成するクロック生成手段12と、クロック生成手段12から供給されるクロックパルスPRN,PRIを選択手段10に提供するクロック送信手段13とを備えたので、任意のポート(IP網収容ポート9a)から入力したクロックパルスPRN,PRIの位相と同位相のクロックパルスPRN,PRIを生成し、他の全てのポート(IP網収容ポート9b,9c)から生成したクロックパルスPRN,PRIを基地局4a,4bに分配するので、遠距離にある基地局に位相補正したクロックパルスを提供することができ、フレームタイミングを一致させることができる。
【0041】本実施の形態の基準クロック発生装置2は、基地局に対してLANケーブルの空いている物理線を用いて基準クロックを伝達しているが、基準クロックパルスを変調し、データ線(Tx線,Rx線)に重畳させて伝達しても同様の発明の効果が得られる。ただし、その場合には、基準クロックを再生する受信側にハイパスフィルタ(HPF)、ローパスフィルタ(LPF)および復調器等が必要となる。受信側である基地局および中継装置は、データに重畳された基準クロックをローパスフィルタ(LPF)を介して復調器により受信し、基準クロックの再生を行なう。また、本実施の形態では、基準クロック発生装置と中継装置をそれぞれ独立に構成したが、両方の機能を併せ持つ1つの装置で構成してもよい。
【0042】次に、IPネットワークシステムの通信確立方法について説明する。図6はこの発明に係るIPネットワークシステムの通信確立方法の一実施の形態要部動作フロー図である。なお、本発明の通信確立方法は、時分割多重方式の通信を行なうPHSの基地局をATM(非同期転送モード)のパケット通信を行なうIPネットワーク上に配置して通信を実行するものである。なお、図1,図5を参照して説明する。
【0043】図6において、ステップS1では、IPネットワーク上に基準クロックパルスを分配する。なお、ステップS1の動作は、基準クロック発生装置2が実行する。
【0044】ステップS2では、基地局が遠距離の場合には、基準クロックパルスの位相を補正して中継する。なお、ステップS2の動作は、中継装置3が実行する。
【0045】サブステップSUB2では、基準クロックパルスの位相補正を位相同期ループ(PLL)手法で実行する。なお、サブステップSUB2の動作は、位相同期ループ回路(PLL回路)14が実行する。
【0046】ステップS3で、基準クロックパルスに基づいて同期を確立し、ステップS4では、基地局間で通信信号を送受信する。する。なお、ステップS3およびステップS4の動作は、基地局4a、4bが実行する。
【0047】このように、この発明に係るIPネットワークシステムの通信確立方法は、IPネットワーク上に基準クロックパルスを分配するステップS1と、基地局が遠距離の場合には、基準クロックパルスの位相を補正して中継するステップS2と、基準クロックパルスに基づいてフレーム同期を確立するステップS3と、基地局間で通信信号を送受信するステップS4とを備えたので、非同期網であるIPネットワーク上の基地局間であっても、基準クロックパルスに基づいて基地局間同期を確立することができる。
【0048】また、この発明に係るIPネットワークシステムの通信確立方法は、ステップS2において、基準クロックパルスの位相補正を位相同期ループ(PLL)手法で実行するサブステップSUB2を備えたので、中継するクロックパルスの位相を正確に補正することができる。
【0049】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係るこの発明に係るIPネットワークシステムは、IPネットワーク上にPHSの複数の基地局を収容するIPネットワークシステムであって、IPネットワーク上に、基地局間の通信信号の同期を確立するための基準クロックパルスを発生し、基地局に基準クロックパルスを送信する基準クロック発生装置を配置した。これにより、従来同期網を介して同期方式で通信を行なっていた基地局間の通信信号を、IPネットワークに対応する非同期方式の通信信号(IPパケット信号)として伝送しても、基準クロックパルスに基づいて基地局間の同期を確立することができる。そして、基地局を分散配置しても、基地局間の通信信号の位相遅延を補償して基地局間を同期させ、正常な通信を可能にして利便性の向上を図ることができる。
【0050】また、この発明に係るこの発明に係るIPネットワークシステムは、IPネットワーク上の基地局間の所定距離毎に、クロックパルスを中継する中継装置を配置し、中継装置に入出力するクロックパルスの位相を一致させて基地局に分配するので、通信信号の位相遅延の許容範囲で位相を補正したクロックパルスを中継することができ、基地局間の通信信号の同期を確立させることができる。
【0051】さらに、この発明に係るこの発明に係る中継装置は、クロックパルスが入力したポートを識別し、他の全てのポートに生成したクロックパルスを供給する選択手段と、選択手段が選択したポートから入力したクロックパルスを受信する受信手段と、受信手段から供給されるクロックパルスと同相のクロックパルスを生成するクロック生成手段と、クロック生成手段から供給されるクロックパルスを選択手段に提供するクロック送信手段とを備えたので、任意のポートから入力したクロックパルスの位相と同位相のクロックパルスを生成し、他の全てのポートから生成したクロックパルスを基地局に分配するので、遠距離にある基地局に位相補正したクロックパルスを提供することができ、同期を確立させることができる。
【0052】また、この発明に係るこの発明に係るクロック生成手段は、出力クロックパルスの位相を入力クロックパルスの位相に合わせる位相同期ループ回路と、位相同期ループ回路からのクロックパルスの位相を反転する位相反転回路とを備えたので、入力クロックパルスと同相および逆相の出力クロックパルスを生成することができ、中継するクロックパルスの位相を正確に補正することができる。
【0053】さらに、この発明に係るIPネットワークシステムの通信確立方法は、IPネットワーク上に基準クロックパルスを分配するステップ(S1)と、基地局が遠距離の場合には、基準クロックパルスの位相を補正して中継するステップ(S2)と、基準クロックパルスに基づいてフレーム同期を確立するステップ(S3)と、基地局間で通信信号を送受信するステップ(S4)とを備えた。これにより、従来同期網を介して同期方式で通信を行なっていた基地局間の通信信号を、IPネットワークに対応する非同期方式の通信信号(IPパケット信号)として伝送しても、基準クロックパルスに基づいて基地局間の同期を確立することができる。そして、基地局を分散配置しても、基地局間の通信信号の位相遅延を補償して基地局間を同期させ、正常な通信を可能にして利便性の向上を図ることができる。
【0054】また、この発明に係るIPネットワークシステムの通信確立方法は、ステップ(S2)において、基準クロックパルスの位相補正を位相同期ループ(PLL)手法で実行するサブステップ(SUB2)を備えたので、中継するクロックパルスの位相を正確に補正することができる。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013