ＰＨＳによる（公称）３２Ｋｂｐｓデータ伝送方式を考える
ＰＨＳによる３２Ｋｂｐｓのディジタルデータ伝送が９７年４月１日から開始される。
そこで、このデータ伝送方式の標準規格ＰＩＡＦＳを考えてみた。
ＰＩＡＦＳとは Phs Internet Access Forum Standard の略で、数年前から端末メーカや事業者が参加して企画検討が行われていたものだ。
しかし、各社の利害関係もあってなかなか規格がまとまらなかった。
そこでDDIpは独自方式でサービスインしてしまい、それを標準化作業で（実績を武器に）スタンダード伝送方式にしようと目論んだ。
そのためDDIpでは独自方式によるLSIを早期に完成させていたし、ＴＡ側についても準備を整えていた。
と、所が！DDIpの思惑通りに事は進まなかった。
ＰＩＡＦＳが業界標準としてスタートすることが決まったのだ。
PIAFSの概略
まず最初にＰＨＳのデータフレームを復習しておこう。
通話チャネルに於けるＰＨＳのデータフレームは下記のような構成になっている。
R 2
SS 4
PR 6
UW 16
CI 4
SA 16
----------------------TCH--------------------- 160
CRC 16
R ランプビットSS スタートシンボルPR プリアンブルUW ユニークワードCI C
SA SAcc
TCH
CRC CRC-CCITT16 この中でユーザが使える部分は１６０ビット長のＴＣＨ部分だ。
通常はこの部分に音声データが乗っている。
ＰＨＳのデータ速度は３８４Ｋｂｐｓであり、それをＴＤＤとＴＤＭＡ４スロットで分割するから１スロット当たりの平均伝送速度は３８４Ｋｂｐｓ÷８＝４８Ｋｂｐｓになる。
スロット全体で２４０ビット（上図では２４ビットだが、ＣＲＣの後ろにガードタイム１６ビットが存在する．．スロット間干渉防止のため）なので、４８Ｋｂｐｓ÷２４０×１６０＝３２Ｋｂｐｓとなるわけだ。
このＴＣＨ部分を使用したデータ伝送は、誤りに関する保護はなされていない。
ちなみにSAや同じTCH部を使用する場合でもFAcchに関してはLAPDCによるARQ誤り保護プロトコルが動作する。
PIAFSとしてデータ伝送を行う場合には、何らかの誤り保護がなければいけない。
そこで、TCH部を使用した通信の上位プロトコルとしてARQ（再送方式）による誤り保護を実装したのがPIAFSで有る。
もちろん誤り保護を行うためには、それらの制御ビットが必要でありその部分はユーザデータを乗せられないから、実質データ伝送速度は低下するのだ。
これをTCH単位で行おうとした場合には、160ビットに対して16ビット程度の制御ビットが必要になるから、28.8Kbps程度の伝送速度となってしまう。
これを避けるため（と、PHSによる６４Ｋｂｐｓ以上の通信制御のため）にPIAFSでは６４０ビット単位でARQ制御が行われるのだ。
６４０ビットというと、丁度ＴＣＨぶの４倍の長さになる。
すなわち、ＰＨＳの４スロットでＰＩＡＦＳの１フレームが構成されているわけだ。
PIAFSをうまく使うには？
上記のようにPIAFSはPHSスロット４個乃至５個（ＰＨＳスロットとＰＩＡＦＳフレームに同期間系はない）で構成されているため、その内の１スロットでもエラーが起これば無条件に６４０ビット単位での再送が行われることになる。
当然再送が起これば実質伝送速度が低下するわけだから、エラーのない通信条件が確保されて初めて２９．２Ｋｂｐｓの理論伝送速度が実現するのだ。
では、６４０ビット中に１ビットもエラーのない状態とは．．少なくとも１０のマイナス３乗のエラーレートで有れば１フレームだけは通ることになる。
連続１０分間ノーエラーで通すためには毎秒３２Ｋビット×１０分間だから、マイナス７乗よりエラーレートが良くなくてはいけない。
これはほとんど不可能な数値だ。
通常の通話状態で「そろそろ切れそうだな」がマイナス２乗程度、たまにプチプチ言うくらいでマイナス３乗と言ったところだ。
電界強度が十分で、電話機を一定のポイントに固定して環境状態が一定（人間の移動もなければ風が吹いて立木が揺れることもないとした場合）で、やっとマイナス６乗からマイナス７乗になると思う。
まあ、無理なことを言っても仕方がないわけだがデータ伝送を行う際はなるべく通信状態が良くなるようにする事。
これによってスループットは向上する。
PIAFSフレームの構成
PIAFSモードになって最初はPIAFSフレームの同期を取る必要がある。
その為、最初のフレームにはsyncパターン（３２ビット長）が含まれており、制御部はこのパターンの検出を行う。
syncが正常に検出されたかどうかは、フレームの終わりに付けられているCRC-CCITT32をデコードしてチェックを行う。
syncが正常で有れば、次のフレームからはsyncを抜いて（スループットが上がる）データを詰めて伝送するわけだ。
もちろん１００％がユーザデータエリアに使用されるわけで無く、ARQ制御のためのフレーム番号だとかデータ長などの制御データも含まれるのだ。
通信の相手は？
現時点では、一般向けＴＡにＰＩＡＦＳフレームの理解できるモデルはない。
ＰＩＡＦＳ対応ＰＨＳからのデータは、そのままISDNの1Bチャネルを流れるから通信先にはＰＩＡＦＳ対応のＴＡが必要になるわけだ。
NTTp等は、Niftyやインターネットプロバイダに対してPIAFS対応ＴＡの設置を呼びかけているが．．やはりコストのかかる事だけに、どの程度の対応がなされるのか？現時点では不明だ。
もちろん自前のＯＣＮにはＰＩＡＦＳ対応のアクセスポイントを設置するだろうが．．
