JPH11164351A - クロック信号のタイミング調整回路及びその調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 システム動作の時間的基準になる、マス
タークロックを複数の基地局へ配分する、複数の配分経
路の途中に、この配分経路を流れる、クロック信号を遅
延させるための、遅延時間調整部を備える。この遅延時
間調整部を調整して、複数の配分経路を流れるクロック
信号のタイミングを調整する。 【効果】 隣接キャビネット間による電波干渉が少なく
なり、通信品質の向上につながる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、事業所用コードレ
スシステム等に用いられる無線送受信タイミングクロッ
ク信号のタイミング調整回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】事業所用コードレスシステムでは、内線
電話にコードレス電話（以下移動端末と呼ぶ）を採用す
る。こうしたシステムにおいて、構内交換局（以下ＰＢ
Ｘと記す）は、事業所外の既存通信網と移動端末とを接
続し、事業所内のシステム全体を統括している。このＰ
ＢＸは、複数の基地局（以後ＣＳと記す）を配下に有す
る。このＣＳは、その配下に複数の移動端末（以後ＭＳ
と記す）を有し、標準規格に従って、このＭＳと無線を
介して交信する。

【０００３】この標準規格として、例えば、第２世代コ
ードレス電話システムの標準規格（以後ＲＣＲ−ＳＴＤ
−２８と記す）に従ったとする。このＲＣＲ−ＳＴＤ−
２８には、通信方式として、マルチキャリアＴＤＭＡ−
ＴＤＤ方式が採用されている。従って、送受信信号は、
フレーム構成され、システム内全域でタイミング同期さ
れている。タイミング同期させるために、ＰＢＸは、タ
イミングクロックを作成し、ＣＳ、ＭＳ等に分配してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の技術には、以下に記すような解決すべき課題が
残されていた。ＰＢＸから、末端のＭＳに至るタイミン
グ分配経路を、クロック信号が通過する間に、一定量の
遅延時間が、発生する。この遅延時間発生の要因は、分
配経路中のケーブルを通るクロック信号の伝搬時間、Ｐ
ＢＸ等の装置内における回路の応答時間、等である。従
って、タイミングクロックが通過する複数の経路間に、
遅延時間差が発生することがある。この遅延時間差は、
伝送される信号間の位相差となって現れる。この位相差
のある信号が、隣り合うＣＳの境界で、重なり合った
時、相互の電波干渉によって、通信品質は、劣化する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の点を解
決するために、次の構成を採用する。 〈構成１〉それぞれ所定のエリア内で移動する移動局と
交信をする、複数の基地局と、システム全体の時間的基
準になるマスタークロックを、これらの基地局へ配分す
る交換局とを備えたシステムにおいて、上記交換局から
上記各基地局へ上記マスタークロックを配分する配分経
路中に、それぞれ上記マスタークロックを所定時間ずつ
遅延する遅延時間調整部を挿入し、各遅延時間調整部
は、それぞれ、上記各基地局がいずれも同一のタイミン
グで上記マスタークロックを上記配分経路から受け入れ
るように、マスタークロックを所定時間ずつ遅延する遅
延時間を設定していることを特徴とするコードレスシス
テム。

【０００６】〈構成２〉構成１に記載のシステムにおい
て、各基地局へマスタークロックを配分する配分経路の
うち、マスタークロックに対する遅延量が最も大きい配
分経路の遅延時間をＴとしたとき、この遅延時間Ｔ以上
の所定の遅延時間を、マスタークロックの最大許容遅延
時間と定め、上記各基地局へ入力するマスタークロック
の入力タイミングが、上記最大許容遅延時間と一致する
ように、各配分経路に挿入した遅延時間調整部による遅
延時間を設定したことを特徴とするコードレスシステ
ム。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
について詳細に説明する。図１は、ＣＳ接続部のブロッ
ク図である。本発明によるクロック信号のタイミング調
整回路は、図１示すＣＳ接続部の１構成要素である。こ
のクロック信号のタイミング調整回路について説明する
前に、事業所用コードレスシステムにおける、クロック
信号の流れについて説明する。

【０００８】図２は、クロック信号の流れを示す説明図
である。図より、事業所用コードレスシステムは、統括
部２２と、Ｐ１〜ＰＮまでＮ個のキャビネットと、各キ
ャビネットからそれぞれ分岐する、複数個のＣＳ接続部
Ｆ１１〜Ｆ１ｎと、各接続部からそれぞれ分岐する複数
個の基地局ＣＳ１１〜ＣＳ１ｎと、ＭＳ１〜ＭＳｍまで
ｍ個の移動端末とを備える。

【０００９】ここで、統括部２２と、Ｐ１〜ＰＮまでＮ
個のキャビネットと、複数個のＣＳ接続部Ｆ１〜Ｆｎは
構内交換局（ＰＢＸ）１内部に配置されている。統括部
２２は、システム全体の時間的基準になるマスタークロ
ックを生成する部分であり、自己が統括するシステムを
他の既存通信網２１に連携させる部分でもある。更に、
システム全体を統括する部分でもある。

【００１０】キャビネットＰ１〜ＰＮは、統括部２２を
挟んで数珠つなぎに（図上実線及び点線で示してある）
接続され、統括部２２から受け入れた基準クロックに同
期して、クロック信号を再成する部分である。また、こ
のキャビネットＰ１〜ＰＮは、それぞれ自己に分岐接続
する複数個のＣＳ接続部Ｆ１１〜Ｆ１ｎに、自己が再成
したクロック信号を供給する部分でもある。ＣＳ接続部
Ｆ１１〜Ｆ１ｎは、キャビネットと基地局間のインタフ
ェース部分である。自己が接続されているキャビネット
Ｐ１からクロック信号を受け入れて、自己に分岐接続す
る複数個の基地局ＣＳ１１〜ＣＳ１Ｍに分配する部分で
ある。

【００１１】基地局ＣＳ１１〜ＣＳ１Ｍは、自己が接続
するＣＳ接続部Ｆ１１からクロック信号を受け入れて、
電磁波に変換する部分である。この電磁波に変換された
クロック信号を自己の周辺に形成されている無線サービ
スエリア内に位置する移動端末ＭＳ１〜ＭＳｍに供給す
る部分でもある。移動端末ＭＳ１〜ＭＳｍは、基地局Ｃ
Ｓ１１〜ＣＳ１Ｍから、この電磁波に変換されたクロッ
ク信号を受け入れる。以上でクロック信号の全体の流れ
を説明した。次に、このクロック信号の全体の流れの中
で本発明が必要とされる背景について説明する。

【００１２】図３は、システムの配置図である。キャビ
ネットＰ１から、複数のＣＳ接続部Ｆ１１〜Ｆ１ｎへ、
更にその一つのＣＳ接続部Ｆ１から複数の基地局ＣＳ１
１〜ＣＳ１Ｍへと、樹枝状に拡大するシステムを簡便の
ために、一枝に限定して記した。更に図中エリアＥ１〜
エリアＥＮは、キャビネットＰ１〜ＰＮがそれぞれ再成
したクロック信号の支配下にある領域を表している。従
って、そのエリア内を飛び交う伝送信号のタイミング
は、その領域を支配しているキャビネットＰ１〜ＰＮが
それぞれ再成したクロック信号に一致している。この一
つの領域の中には、複数の基地局ＣＳ１１〜ＣＳ１Ｍ
が、それぞれ受け持つ複数の無線サービス領域が含まれ
ているが、あくまで同一タイミングで動作している。

【００１３】この、事業所用コードレスシステムが上記
ＲＣＲ−ＳＴＤ−２８に従って動作すると仮定する。Ｒ
ＣＲ−ＳＴＤ−２８には、通信方式として、マルチキャ
リアＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式が採用されている。ここで、
ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式では、それぞれ周波数の異なる複
数のキャリアが各々別々のチャネルを構成している。基
地局と移動端末は、同一チャネル上で交互に交信してい
る。更に、その同一チャネルを時間軸上で分割し、他の
基地局と移動端末も同時に交信している。

【００１４】ＲＣＲ−ＳＴＤ−２８では、フレーム長
は、５ｍｓｅｃと規定されている。ここでフレームと
は、データを一定量まとめて送受信するためのデータの
単位である。また、このフレームを構成している、複数
のスロット信号の役割は、フレームの先端を基準にし
て、順に従って、それぞれ定められている。

【００１５】従って仮に、エリアＥ１とエリアＥＮの境
界に位置する移動端末ＭＳ１が、エリアＥ１からの信号
と、遅延時間差のあるエリアＥＮからの信号を同時に受
信したとする。その時２つの信号は、タイミングが一致
していないため、干渉し合って通信品質を劣化させる。
そこで、このフレーム長、５ｍｓｅｃはもとより、タイ
ミングも正確に一致させる必要がある。この目的を達成
するために、システム内全域で、すべての伝送信号に
は、周波数、並びに位相同期していることが、求められ
る。

【００１６】この要求を達成するために、統括部２２
は、パルス繰り返し周期５ｍｓｅｃのフレームクロック
を作成して、キャビネット、ＣＳ接続部、基地局、移動
端末等、各構成要素に分配している。ところが、その分
配経路を構成している同軸ケーブル中の伝搬時間や、装
置内回路での応答時間、等により、遅延時間が発生す
る。例えば上記エリアＥ１からの信号とエリアＥＮから
の信号では、分配経路中のキャビネットの数量に差があ
る。更に、同軸ケーブルの長さにも差がある。従って遅
延時間差が発生する。

【００１７】この遅延時間差を最小におさえる構成とし
て、統括部２２を中心にしてキャビネットＰ１〜ＰＮを
星型に接続する（図上一点鎖線で示している）スター接
続が、考えられる。このスター接続では、分配経路毎の
構内交換局数を一致させ、同軸ケーブルの長さを遅延時
間差が問題にならない程度まで調整することも可能であ
る。但しこの工事には多大な工数アップが伴う。このよ
うな工数アップを伴わずに、分配経路間の遅延時間差を
吸収する手段として、新たに備えた構成が、本発明によ
るタイミング調整回路である。以上で、事業所用コード
レスシステムシステムにおける、タイミング調整の必要
性と、システム内でのタイミング調整回路の位置付けに
ついて説明したので、再度図１に戻って本発明によるタ
イミング調整回路の具体例について説明する。

【００１８】〈具体例の構成〉図１から、具体例による
タイミング調整回路１は、制御部２と、記憶部３と、遅
延時間調整部４を備える。タイミング調整回路１は、上
記キャビネットと基地局間のインタフース部分であるＣ
Ｓ接続部Ｆ１１〜Ｆ３１（図３）の内部構成の一部であ
る。制御部２は、統括部２２（図３）内部のＣＰＵ（以
後上位ＣＰＵと記す）から送られてくるタイミング情報
を受入れて、記憶部３に格納する部分である。

【００１９】また、上位ＣＰＵの制御に基づいて、記憶
部３に格納してある情報を取り出して遅延時間情報に変
換する部分でもある。更に、変換した遅延時間情報に基
づいて、遅延時間調整部４を制御して、キャビネットＰ
１（図３）から転送されてくるクロック信号のタイミグ
を合わせる部分である。記憶部３は、制御部２の制御に
基づいて、上位ＣＰＵから送られてくるタイミング情報
を格納しておくメモリである。

【００２０】遅延時間調整部４は、制御部２から転送さ
れてくる遅延時間情報に基づいて、キャビネットＰ１
（図３）から受け入れたクロック信号のタイミグを合わ
せる部分である。更に、タイミングを合わせたクロック
信号をＣＳインタフェース回路に転送する部分である。
以上の構成によるタイミング調整回路は以下のように動
作する。

【００２１】〈具体例の動作〉図４は、クロック信号の
タイミング説明図である。（ａ）は、統括部２２が生成
するフレームクロック（繰り返し周期５ｍｓｅｃ）のタ
イミングを表している。以後このクロックをマスターク
ロックと記す。（ｂ）は、キャビネットＰ１が、マスタ
ークロックを受け入れて、そのマスタークロックに同期
させて再成した、クロック信号のタイミングを表してい
る。（ｃ）は、同様に、キャビネットＰ２が、マスター
クロックを受け入れて、そのマスタークロックに同期さ
せて再成した、クロック信号のタイミングを表してい
る。上記全ての図は、横軸に時間を表し、縦軸に信号レ
ベルを表している。更に、全ての図は、時間軸を一致し
て記されている。

【００２２】説明の都合上、クロックの分配経路をキャ
ビネットＰ１を通る経路と、キャビネットＰ２を通る経
路に限定する。図（ａ）及び図（ｂ）に表したように、
キャビネットＰ１が、再成したクロック信号のタイミン
グは、マスタクロックのタイミングに比して遅延時間Ｔ
ｄ１遅れている、と仮定する。同様に、図（ａ）及び図
（ｃ）に表したように、キャビネットＰ２が、再成した
クロック信号のタイミングは、マスタークロックのタイ
ミングに比して遅延時間Ｔｄ２遅れている、と仮定す
る。以下に、タイミング調整の動作についてキャビネッ
トＰ１のみを通る分配経路に限定し、動作ステップに分
解して説明する。

【００２３】Ｓ−１．マスタークロックとシステム内全
てのキャビネットが再成したクロック信号間に発生し得
る最大遅延時間Ｔｄ０を設定する。この最大遅延時間Ｔ
ｄ０の設定にあたっては、今後の回線増設時をも考慮し
て、想定し得る最大の遅延時間を設定する。 Ｓ−２．マスタークロックとキャビネットＰ１が再成し
たクロック信号間の遅延時間Ｔｄ１の測定を実施する。
この測定には、回線設置工事時に両クロックを正確に実
測する方法がある。更に、回線設置後に、特定の移動端
末に向けて別経路を通って送出した同一信号を、その特
定の移動端末が受信することによって、遅延時間差とし
て測定可能である。 Ｓ−３．制御部２は、上位ＣＰＵ制御に基づいて、上記
Ｔｄ０とＴｄ１をタイミング情報として、一旦、記憶部
３に格納する。

【００２４】Ｓ−４．制御部２は、記憶部３からＴｄ１
とＴｄ１を読み込んで、Ｔｄ０とＴｄ１との差Ｔｄ０−
Ｔｄ１（以後遅延時間情報と記す）を算出する。 Ｓ−５．制御部２は、算出した遅延時間情報（Ｔｄ０−
Ｔｄ１）を遅延時間調整部４に転送する。 Ｓ−６．遅延時間調整部４は、キャビネットＰ１から転
送されてくるクロック信号を受け入れて、遅延時間情報
（Ｔｄ０−Ｔｄ１）だけ、更にクロック信号を遅延させ
て、ＣＳインタフェース回路６に転送する。従って、遅
延時間調整部４は、マスタークロックに対してＴｄ１遅
れていたクロック信号を受け入れて、マスタークロック
に対してＴｄ０遅れたクロック信号を送出する結果にな
る（図（ｂ）下図）。

【００２５】同様の動作を全てのクロック分配経路につ
いて実施する。その結果全ての経路において、ＣＳイン
タフェース回路６が受け入れるクロック信号は、マスタ
ークロックに対してＴｄ０遅れたことになり、タイミン
グが一致する。クロック分配経路に複数個のキャビネッ
トが従属接続されている場合は、従属最後尾の遅延時間
調整部４で調整することによって同様の結果をえる。例
えばキャビネットＰ１とキャビネットＰ２が従属接続し
ている場合は、遅延時間情報を（Ｔｄ０−（Ｔｄ１＋Ｔ
ｄ２））とおいて、キャビネットＰ２の遅延時間調整部
４が、マスタークロックに対してＴｄ０遅れたクロック
信号を送出する結果になる。

【００２６】また、説明の都合上マスタークロックとし
て、フレームクロックのみに限定して説明したが、他の
クロック信号であっても全く同様に動作する。更に、遅
延時間調整部４の入出力を複数備えることによって、複
数のクロック信号のタイミングを同時に調整することも
可能である。以上の説明では、事業所用コードレスシス
テムを例にとって説明をしたが、交換機により複数の基
地局を制御して移動体との交信を実現する様々なコード
レスシステムに、本発明を応用することが可能である。

【００２７】

【発明の効果】クロック分配経路に遅延時間調整部４を
備えることによって、システム内のクロック信号のタイ
ミング調整が容易、かつ正確になり、以下の効果を得
た。 １．隣接キャビネット間による電波干渉が少なくなり、
通信品質の向上につながった。 ２．作業効率の悪いスター型接続の必要性がなくなり、
システム敷設工事の工数低減につながった。 ３．キャビネットを従属接続することが可能になったの
で、システム増設工事が簡便になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＣＳ接続部のブロック図である。

【図２】クロック信号の流れを示す説明図である。

【図３】システムの配置図である。

【図４】クロック信号のタイミング説明図である。

【符号の説明】

１ タイミング調整回路 ２ 制御部 ３ 記憶部 ４ 遅延時間調整部 ５ ＣＰＵインタフェース回路 ６ ＣＳインタフェース回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ所定のエリア内で移動する移動
   局と交信をする、複数の基地局と、システム全体の時間
   的基準になるマスタークロックを、これらの基地局へ配
   分する交換局とを備えたシステムにおいて、 前記交換局から前記各基地局へ前記マスタークロックを
   配分する配分経路中に、それぞれ前記マスタークロック
   を所定時間ずつ遅延する遅延時間調整部を挿入し、 各遅延時間調整部は、それぞれ、前記各基地局がいずれ
   も同一のタイミングで前記マスタークロックを前記配分
   経路から受け入れるように、マスタークロックを所定時
   間ずつ遅延する遅延時間を設定していることを特徴とす
   るコードレスシステム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のシステムにおいて、 各基地局へマスタークロックを配分する配分経路のう
   ち、マスタークロックに対する遅延量が最も大きい配分
   経路の遅延時間をＴとしたとき、この遅延時間Ｔ以上の
   所定の遅延時間を、マスタークロックの最大許容遅延時
   間と定め、 前記各基地局へ入力するマスタークロックの入力タイミ
   ングが、前記最大許容遅延時間と一致するように、各配
   分経路に挿入した遅延時間調整部による遅延時間を設定
   したことを特徴とするコードレスシステム。