(57)【要約】【課題】交換機に接続された複数系統のリモートスイッチ装置を用いて、各リモートスイッチ装置に接続された基地局と通信を行なう場合に、移動通信端末のハンドオーバーを保証して通話品質の劣化を防止する。【解決手段】光回線多重インタフェース装置１５と光回線コントロール装置１６との間における光ケーブルの遅延時間と、光回線多重インタフェース装置２０と光回線コントロール装置２１との間における光ケーブルの遅延時間とが異なる場合でも、光回線コントロール装置１６及び光回線コントロール装置２１のそれぞれにおいて、２つのフレーム信号の位相を修正して本体フレーム信号に同期させる。【選択図】  図１
2004253887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交換機側と伝送線路を介して接続された複数のリモートスイッチ装置及び各リモートスイッチ装置に接続され各リモートスイッチ装置から受信したフレーム信号に応じて無線エリア内の任意の移動通信端末と接続するための同期信号を発生する基地局を備えた通信システムであって、
前記交換機側は、通信データに多重化して前記リモートスイッチ装置に送信したフレーム信号と前記リモートスイッチ装置から返送されたフレーム信号とを比較して伝送線路の遅延時間を測定してその測定結果を前記リモートスイッチ装置に送信する遅延測定手段を有し、
前記リモートスイッチ装置は、前記交換機側から受信したフレーム信号に応じて新たにフレーム信号を生成し、生成したフレーム信号の位相を前記遅延測定手段から受信した前記測定結果に基づいて修正し、修正したフレーム信号を前記基地局に送信することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記遅延測定手段は、通信データ及びフレーム信号に多重化して前記リモートスイッチ装置に送信する高周波の基準クロック信号の周期に基づいて伝送線路におけるフレーム信号の遅延時間を測定することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信システムに関し、特に、交換機側と接続された複数のリモートスイッチ装置を用いて複数の通信端末との接続制御を行なう通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
構内交換機などのように比較的回線容量の小さい交換機から離れた遠隔地に、ある程度まとまった数の電話機すなわち端末装置があり、かつ、交換機を新たに設置するほどその電話機の数が多くない場合には、各電話機とリモートスイッチ装置とをローカルな伝送線路で接続し、そのリモートスイッチ装置と交換機とを光ケーブルなどの長距離用の伝送線路で接続して、リモートスイッチ装置を介して、交換機から各電話機を遠隔制御する技術が普及している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１７５２３０号公報（段落番号「０００２」、「０００３」、図１）
【０００４】
一方、近年において、携帯電話やＰＨＳなどの移動通信端末（ＰＳ）と基地局（ＢＳ）とを無線回線で接続して通話を行なう通信システムが急激に普及しつつある。例えば、高層ビルの構内交換機と複数のＰＨＳとを無線回線で接続した通信システムにおいては、各々のユーザがＰＨＳの電話番号を１つの内線番号として使用できるので、高層ビルのどの階からでも発着信をすることができる。この場合において、そのビルの各階ごとに交換機を設置するのは不経済である。そこで上記特許文献１のように、リモートスイッチ装置を利用した通信システムが考えられる。すなわち、各階にリモートスイッチ装置を設置して、各リモートスイッチ装置に基地局を接続する。例えば、４０階のフロアをもつビルの構内においては、１つの交換機と各フロアの４０個のリモートスイッチとそれぞれ光ケーブルで接続し、各リモートスイッチ装置に基地局を接続する。
【０００５】
図４は、リモートスイッチ装置を利用した従来の構想における通信システムを示すものである。この図において、電子交換機（以下、「交換機」という）１は、時間スイッチ（時分割スイッチともいう）２のほか、中央制御装置や記憶装置など（いずれも図示せず）で構成されている。中央制御装置は、時間スイッチ２を介して複数の基地局を制御する。ここでは、説明を簡便にするために交換機によって２つの基地局を制御する場合について説明する。
【０００６】
時間スイッチ２には２系統の光回線多重インタフェース装置３、８が接続されている。それぞれの光回線多重インタフェース装置３、８は、光ケーブルによって遠隔地のリモートスイッチ装置の光回線多重コントロール装置４、９に接続されている。リモートスイッチ装置は、光回線多重コントロール装置４、９及びディジタル無線インタフェース装置５、１０で構成されている。これらディジタル無線インタフェース装置５、１０にそれぞれ基地局（ＢＳ）６、１１が接続されている。そして、基地局６は移動通信端末（ＰＳ）７と通信を行い、基地局１１は移動通信端末（ＰＳ）１２と通信を行う。
【０００７】
次に、図４の無線通信システムの動作について、図５（ａ）〜（ｈ）のタイミングチャートに基づいて説明する。時間スイッチ２と光回線多重インタフェース装置３が接続されると、この時間スイッチ２から図５（ａ）の本体８ＭＨｚクロック、図５（ｂ）の本体１００Ｈｚクロック、図５（ｃ）の１２５μＳ周期の本体フレーム信号、通話路データが光回線多重インタフェース装置３へ送られる。光回線多重インタフェース装置３は、これら本体８ＭＨｚクロック、本体１００Ｈｚクロック、本体フレーム信号、通話路データを時分割多重化及びＣＭＩ（Ｃｏｄｅｄ  Ｍａｒｋ  Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）コード化し、光ケーブルを介して光回線多重コントロール装置４へ送る。
【０００８】
光回線多重コントロール装置４は、光回線多重インタフェース装置３より受け取った通話路データを多重分離及びＣＭＩデコードする。その際、内部のＦＩＦＯ（図示せず）に、図５（ｄ）の書き込みデータとして通話路データが格納される。次に、光回線多重コントロール装置４内部のＦＩＦＯからデータを読み出すためのフレーム信号が生成される。このとき生成されるフレーム信号は、ＦＩＦＯへの書き込みタイミングとＦＩＦＯからの読み出しタイミングが重ならないようにするために、互いに異なる位相で２つのパターンで生成される。
【０００９】
すなわち、図５（ｅ）のリモート８ｋＨｚクロック受信クロックパターンＡ、及び、図５（ｇ）のリモート８ｋＨｚクロック受信クロックパターンパターンＢのフレーム信号が生成される。図５（ｆ）はパターンＡに応じた読み出したデータであり、図５（ｈ）はパターンＢに応じた読み出したデータである。そして、この２つのパターンＡ及びパターンＢのフレーム信号の内、書き込みタイミングと衝突しない位相のフレーム信号が選択される。その選択されたフレーム信号、ＦＩＦＯからの読み出しデータである通話路データ、１００Ｈｚクロック、８ＭＨｚクロックが光回線多重コントロール装置４からディジタル無線回線インタフェース装置５へ送られる。
【００１０】
ディジタル無線回線インタフェース装置５は、受け取ったフレーム信号と１００Ｈｚクロックより、ＢＳ６とＰＳ７との同期をとるためのＭビットを生成する。このＭビットは、１００Ｈｚクロックのｈｉｇｈ／ｌｏｗレベルの変化点を８ＫＨｚのフレーム信号によってサンプリングして検出することにより生成される。そして、ＢＳ６及びＰＳ７は、ディジタル無線回線インタフェース装置５で生成されたＭビットに同期して通信を行なう。
【００１１】
光回線多重インタフェース装置８、光回線多重コントロール装置９、ディジタル無線回線インタフェース装置１０、ＢＳｌｌ、ＰＳ１２の系統についても同様に、光回線多重コントロール装置９において生成された位相の異なる２つのフレーム信号の内、書き込みタイミングと衝突しない位相のフレーム信号が選択される。その選択されたフレーム信号、ＦＩＦＯからの読み出しデータである通話路データ、１００Ｈｚクロック、８ＭＨｚクロックが光回線多重コントロール装置９からディジタル無線回線インタフェース装置１０へ送られる。ディジタル無線回線インタフェース装置１０は受け取ったフレーム信号と１００Ｈｚクロックより、ＢＳ１１とＰＳ１２との同期をとるためのＭビットを生成する。そして、ＢＳ１１及びＰＳ１２は、ディジタル無線回線インタフェース装置１０で生成されたＭビットに同期して通信を行う。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構想による通信システムにおいては、光回線多重コントロール装置４及び光回線多重コントロール装置９のそれぞれにおいて、任意に生成された２つのフレーム信号の１つを選択してＦＩＦＯからの読み出しを行なうので、ディジタル無線回線インタフェース装置５で生成されるＭビットの位相と、ディジタル無線回線インタフェース装置１０で生成されるＭビットの位相とに位相ずれが生じることになる。このため、ＢＳ６と通信しているＰＳ７が、ＢＳ１１の通信エリアに移動した場合には、ＢＳ１１との同期が取れずハンドオーバーできない可能性がある。ＢＳ１１と通信しているＰＳ１２が、ＢＳ６の通信エリアに移動した場合にも同様に、ＢＳ６との同期が取れずハンドオーバーできない可能性がある。この結果、通話不良や着信不能などの通話品質の劣化を招くことになる。例えば、ビルのある階のフロアから別の階のフロアに移動したときに、通話が途切れたり、着信ができないなどの不具合が発生するおそれがある。
【００１３】
本発明の目的は、このような従来の課題を解決するものであり、交換機に接続された複数系統のリモートスイッチ装置を用いて、各リモートスイッチ装置に接続された基地局と移動通信端末とが通信を行なう場合に、移動通信端末のハンドオーバーを保証することにより、通話品質の劣化を防止できる通信システムを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明における請求項１に記載の通信システムは、交換機側と伝送線路を介して接続された複数のリモートスイッチ装置及び各リモートスイッチ装置に接続され各リモートスイッチ装置から受信したフレーム信号に応じて無線エリア内の任意の移動通信端末と接続するための同期信号を発生する基地局を備えた通信システムであって、前記交換機側は、通信データに多重化して前記リモートスイッチ装置に送信したフレーム信号と前記リモートスイッチ装置から返送されたフレーム信号とを比較して伝送線路の遅延時間を測定してその測定結果を前記リモートスイッチ装置に送信する遅延測定手段を有し、前記リモートスイッチ装置は、前記交換機側から受信したフレーム信号に応じて新たにフレーム信号を生成し、生成したフレーム信号の位相を前記遅延測定手段から受信した前記測定結果に基づいて修正し、修正したフレーム信号を前記基地局に送信することを特徴とする。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、伝送線路の遅延時間に応じて基地局に送出するフレーム信号の位相を修正するので、各基地局相互間における位相ずれを解消して、移動通信端末のハンドオーバーを保証することにより、通話品質の劣化を防止できる。
【００１６】
請求項１の発明において、請求項２に記載の通信システムのように、前記遅延測定手段は、通信データ及びフレーム信号に多重化して前記リモートスイッチ装置に送信する高周波の基準クロック信号の周期に基づいて伝送線路におけるフレーム信号の遅延時間を測定することを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、伝送線路におけるフレーム信号の遅延時間が高周波の基準クロック信号の何周期分に相当するかを測定するので、複数のリモートスイッチ装置を接続する伝送線路の各々の遅延時間を精密に測定できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、リモートスイッチ装置を利用した実施の形態における通信システムを示すものである。この図において、電子交換機（以下、「交換機」という）１３は、時間スイッチ（時分割スイッチともいう）１４のほか、中央制御装置や記憶装置など（いずれも図示せず）で構成されている。中央制御装置は、時間スイッチ１４を介して複数の基地局を制御する。ここでは、説明を簡便にするために交換機１３によって２つの基地局を制御する場合について説明する。
【００１９】
時間スイッチ１４には２系統の光回線多重インタフェース装置１５、２０が接続されている。それぞれの光回線多重インタフェース装置１５、２０は、光ケーブル（伝送線路）によって遠隔地のリモートスイッチ装置の光回線多重コントロール装置１６、２１に接続されている。リモートスイッチ装置は、光回線多重コントロール装置１６、２１及びディジタル無線インタフェース装置１７、２２で構成されている。これらディジタル無線インタフェース装置１７、２２のそれぞれに基地局（ＢＳ）１８、２３が接続されている。そして、ＢＳ１８は移動無線端末（ＰＳ）１９と通信を行い、ＢＳ２３は移動無線端末（ＰＳ）２４と通信を行う。また、光回線多重インタフェース装置１５、２０内には、それぞれ遅延測定回路２５、２６（遅延測定手段）が設けられている。遅延測定回路２５、２６の機能については後述する。さらに、光回線多重コントロール装置１６、２１内には、それぞれフレーム信号返送回路２７、２８（フレーム信号返送手段）が設けられている。
【００２０】
次に、図１の通信システムの動作について、図２（ａ）〜（ｊ）のタイミングチャート及び図３のフローチャートに基づいて説明する。時間スイッチ１４と光回線多重インタフェース装置１５とが接続されると、図３のステップ３００において、時間スイッチ１４から図２（ａ）の本体８ＭＨｚクロック、図２（ｂ）の本体１００Ｈｚクロック、図２（ｃ）の１２５μＳ周期の本体フレーム信号、通話路データが光回線多重インタフェース装置１５へ送られる。光回線多重インタフェース装置１５は、これら本体８ＭＨｚクロック、本体１００Ｈｚクロック、本体フレーム信号、通話路データを時分割多重化及びＣＭＩ（Ｃｏｄｅｄ  Ｍａｒｋ  Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）コード化し、伝送線路である光ケーブルを介して光回線多重コントロール装置１６へ送る。
【００２１】
光回線多重コントロール装置１６は、光回線多重インタフェース装置１５より受け取った図２（ｃ）の本体フレーム信号を、図１に示すように、フレーム信号返送回路２７によって光回線多重インタフェース装置１５に光ケーブルを介して返送する。光回線多重インタフェース装置１５の遅延測定回路２５は、光回線多重コントロール装置１６に対して送信した本体フレーム信号と、光回線多重コントロール装置１６から返送された本体フレーム信号との遅延時間を、高周波の基準クロックである本体８ＭＨｚクロックの周期に基づいて計測する。すなわち、光ケーブルを往復した本体フレーム信号の遅延時間が本体８ＭＨｚクロックの何周期分に相当するかで計測する。そして、計測結果である遅延時間の情報を光回線多重コントロール装置１６に対して送信する。なお、遅延測定回路２５は計測した遅延時間を内部のメモリに保存する。
【００２２】
光回線多重コントロール装置１６は、光回線多重インタフェース装置１５より受け取った通話路データを多重分離及びＣＭＩデコードする。その際、内部のＦＩＦＯ（図示せず）に、図２（ｄ）の書き込みデータとして通話路データが格納される。次に、図３のステップ３０１において、ＦＩＦＯからデータを読み出すための新たな位相のフレーム信号が生成される。このとき生成されるフレーム信号は、ＦＩＦＯへの書き込みタイミングとＦＩＦＯからの読み出しタイミングが重ならないようにするために、互いに異なる位相で２つのパターンで生成される。
【００２３】
すなわち、図２（ｅ）のリモート８ｋＨｚクロック受信クロックパターンＡ、及び、図２（ｇ）のリモート８ｋＨｚクロック受信クロックパターンパターンＢのフレーム信号が生成される。図２（ｆ）はパターンＡに応じた読み出したデータであり、図２（ｈ）はパターンＢに応じた読み出したデータである。そして、この２つのパターンＡ及びパターンＢのフレーム信号の内、書き込みタイミングと衝突しない位相のフレーム信号が選択される。
【００２４】
次に、光回線多重コントロール装置１６は、図３のステップ３０２において、光回線多重インタフェース装置１５より受け取った遅延時間の情報に基づいて、選択したフレーム信号の位相を修正する。すなわち、光回線多重インタフェース装置１５より受け取った本体フレーム信号の位相に選択したフレーム信号の位相を合わせる。そして、ステップ３０３において、光回線多重コントロール装置１６から光回線多重インタフェース装置１５内部の遅延測定回路２５へ修正された位相のフレーム信号、すなわち、図２（ｉ）のリモート生成フレーム信号が送出される。
【００２５】
この修正された位相のリモート生成フレーム信号を受け取った光回線多重インタフェース装置１５内部の遅延測定回路２５は、図３のステップ３０４において、リモート生成フレーム信号と本体フレーム信号との間に位相ずれがないか否かをメモリに保存している遅延時間に基づいて判別する。例えば、光ケーブルを往復した本体フレーム信号の遅延時間がＴｄである場合を想定する。修正されて遅延測定回路２５へ返送されたリモート生成フレーム信号が、本体フレーム信号からＴｄ／２だけ遅延している場合には、光ケーブルの片道分だけ遅延している。
【００２６】
したがって、光回線多重コントロール装置１６から送出される時点では、リモート生成フレーム信号と本体フレーム信号との間に位相ずれがない。一方、修正されて遅延測定回路２５へ返送されたリモート生成フレーム信号が、本体フレーム信号からＴｄ／２±αだけ遅延している場合には、リモート生成フレーム信号と本体フレーム信号との間に±αの位相ずれがある。
【００２７】
返送されたリモート生成フレーム信号と本体フレーム信号との間に位相ずれがある場合には、図３のステップ３０５において、光回線多重インタフェース装置１５から再び遅延時間の情報が光回線多重コントロール装置１６へ送られる。そして、ステップ３０１に移行して、フレーム信号の位相が修正される。
【００２８】
返送されたリモート生成フレーム信号と本体フレーム信号との間に位相ずれがない場合には、図３のステップ３０６において、光回線多重インタフェース装置１５から遅延無しの情報が光回線多重コントロール装置１６へ送られる。そして、ステップ３０７において、光回線多重コントロール装置１６からディジタル無線回線インタフェース装置１７へ、本体フレーム信号の位相と同期した図２（ｊ）の位相修正されたフレーム信号、１００Ｈｚクロック、８ＭＨｚクロックが送出される。この後、図３のフローチャートには示さないが、ディジタル無線回線インタフェース装置１７による同期信号生成処理に移行する。
【００２９】
すなわち、ディジタル無線回線インタフェース装置１７は、光回線多重コントロール装置１６から受け取ったフレーム信号と１００Ｈｚクロックより、ＢＳ１８とＰＳ１９の同期をとるためのＭビットを生成する。このＭビットは、１００Ｈｚクロックのｈｉｇｈ／ｌｏｗレベルの変化点を８ＫＨｚのフレーム信号によってサンプリングして検出することにより生成される。そして、ＢＳ１８及びＰＳ１９は、ディジタル無線回線インタフェース装置１７で生成されたＭビットに同期して通信を行なう。
【００３０】
光回線多重インタフェース装置２０と光回線コントロール装置２１との間においても同様に、光回線多重インタフェース装置２０の遅延測定回路２６によって、光ケーブルを往復する本体フレーム信号の遅延時間が計測され、その計測結果に基づいて、光回線コントロール装置２１で生成されたフレーム信号の位相が修正される。すなわち、返送されたリモート生成フレーム信号と本体フレーム信号との間に位相ずれがない場合には、光回線多重インタフェース装置２０から遅延無しの情報が光回線多重コントロール装置２１へ送られる。そして、光回線多重コントロール装置２１からディジタル無線回線インタフェース装置２２へ、本体フレーム信号の位相と同期した位相修正されたフレーム信号、１００Ｈｚクロック、８ＭＨｚクロックが送出される。
【００３１】
ディジタル無線回線インタフェース装置２２は、光回線多重コントロール装置２１から受け取ったフレーム信号と１００Ｈｚクロックより、ＢＳ２３とＰＳ２４の同期をとるためのＭビットを生成する。このＭビットは、１００Ｈｚクロックのｈｉｇｈ／ｌｏｗレベルの変化点を８ＫＨｚのフレーム信号によってサンプリングして検出することにより生成される。そして、ＢＳ２３及びＰＳ２４は、ディジタル無線回線インタフェース装置２２で生成されたＭビットに同期して通信を行なう。
【００３２】
以上のように、上記実施の形態によれば、光回線多重インタフェース装置１５と光回線コントロール装置１６との間における伝送線路である光ケーブルの遅延時間と、光回線多重インタフェース装置２０と光回線コントロール装置２１との間における伝送線路である光ケーブルの遅延時間とが異なる場合でも、光回線コントロール装置１６及び光回線コントロール装置２１のそれぞれにおいて、２つのフレーム信号の位相を修正して本体フレーム信号に同期させることにより、ＰＳ１９及びＰＳ２４のハンドオーバーを保証して通話品質の劣化を防止できる。
【００３３】
なお、上記実施の形態においては、交換機１３に接続された２系統のリモートスイッチ装置（光回線多重コントロール装置１６、２１及びディジタル無線回線インタフェース装置１７、２２）を用いて、各リモートスイッチ装置に接続されたＢＳ１８、２３と通信を行なう構成にしたが、３系統以上のリモートスイッチ装置を用いる構成でも同様である。すなわち、交換機に接続された複数系統のリモートスイッチ装置を用いて、各リモートスイッチ装置に接続されたＢＳと通信を行なう場合に、ＰＳのハンドオーバーを保証することにより、通話品質の劣化を防止できる。
【００３４】
また、上記実施の形態においては、移動通信端末（ＰＳ）としてＰＨＳを例に採って本発明を説明したが、ＰＨＳ以外の携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ）などの移動通信端末に対して、リモートスイッチ装置を用いて交換機から遠隔的に接続制御を行なう構成の通信システムにも本発明を適用することができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、交換機に接続された複数系統のリモートスイッチ装置を用いて、各リモートスイッチ装置に接続された基地局と通信を行なう場合に、移動通信端末のハンドオーバーを保証することにより、通話品質の劣化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の通信システムにおける信号のタイミングチャートである。
【図３】本発明の通信システムにおける動作を示すフローチャートである。
【図４】従来の通信システムの構成を示す図である。
【図５】従来の通信システムにおける信号のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１３  電子交換機
１４  時間スイッチ
１５、２０  光回線多重インタフェース装置
１６、２１  光回線多重コントロール装置（リモートスイッチ装置）
１７、２２  ディジタル無線回線インタフェース装置（リモートスイッチ装置）
１８、２３  基地局
１９、２４  移動通信端末
２５、２６  遅延測定回路（遅延測定手段）
【図１】
2004253887.tif 000003
【図２】
2004253887.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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