JP3083125B2 - Synchronous word detection circuit - Google Patents
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- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、無線回路を共用するＴ
ＤＭＡ−ＴＤＤ（時分割多重接続）通信方式において、
受信同期を確立する前に同期語検出のための同期語検出
用時間窓の設定を行う同期語検出回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a T
In a DMA-TDD (Time Division Multiple Access) communication system,
The present invention relates to a synchronous word detection circuit for setting a synchronous word detection time window for detecting a synchronous word before establishing reception synchronization.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＴＤＭＡ−ＴＤＤ通信方式では、送信側
でバースト信号の定位置にデータ信号との相関が極めて
低いパターンを有する同期語を挿入し、受信側でこの同
期語位置を検出することによりバースト信号中のデータ
位置を特定し、受信処理における符号化データの復号タ
イミングや制御信号の抽出タイミング等の受信タイミン
グを生成している。2. Description of the Related Art In a TDMA-TDD communication system, a synchronization word having a pattern having a very low correlation with a data signal is inserted at a fixed position of a burst signal on a transmission side, and the synchronization word position is detected on a reception side. A data position in the burst signal is specified, and a reception timing such as a timing of decoding encoded data and a timing of extracting a control signal in a reception process is generated.
【０００３】このとき、同期語を検出する相関検出器の
誤検出率を低くするために、相関検出器に同期語検出用
時間窓を設定し、その時間範囲内で同期語との相関をと
る手法が一般的に用いられている。しかし、受信同期を
確立する前では、最も受信条件のよい基地局から送出さ
れたバースト信号の到来周期またはフレーム構成を正確
に知ることはできないために、正確な位置に同期語検出
用時間窓を設定することが不可能であった。そこで、従
来は、受信信号の受信レベルが所定の閾値を越えたとき
にそのバースト信号が受信されたものと判定し、その受
信タイミングに同期語検出用時間窓を設定して同期語の
検出を行う同期語検出回路が用いられていた。その従来
の同期語検出回路の構成を図４に示す。At this time, in order to lower the false detection rate of the correlation detector for detecting the synchronization word, a synchronization word detection time window is set in the correlation detector, and the correlation with the synchronization word is obtained within the time range. The technique is commonly used. However, before the reception synchronization is established, the arrival period or the frame configuration of the burst signal transmitted from the base station having the best reception condition cannot be known accurately, so that the synchronization word detection time window is set at an accurate position. It was impossible to set. Therefore, conventionally, when the reception level of a received signal exceeds a predetermined threshold, it is determined that the burst signal has been received, and a synchronization word detection time window is set at the reception timing to detect the synchronization word. A synchronous word detection circuit has been used. FIG. 4 shows the configuration of the conventional synchronous word detection circuit.
【０００４】図４において、受信レベル検出回路１１
は、受信信号ａの電力を逐次検出し、受信レベルｂを判
定回路１２に与える。判定回路１２は、受信レベルｂと
所定の閾値ｃとを比較し、受信レベルｂが所定の閾値ｃ
を越えたときに判定信号ｄをタイミング回路１３に与え
る。タイミング回路１３は、判定信号ｄの入力タイミン
グを遅延補正して同期語検出用時間窓ｅとして相関検出
器１４に与える。一方、受信信号ａは分岐して復調器１
５に入力され、復調信号ｆが相関検出器１４に与えられ
る。相関検出器１４では、同期語検出用時間窓ｅの時間
範囲内にある復調信号ｆに対して相関をとり、所望の同
期語が検出されたときに同期語検出パルスｇを出力す
る。以上の動作例を図５に示す。In FIG. 4, a reception level detection circuit 11
Detects the power of the received signal a sequentially and gives the received level b to the determination circuit 12. The determination circuit 12 compares the reception level b with a predetermined threshold c, and determines that the reception level b is equal to the predetermined threshold c.
Is exceeded, the determination signal d is given to the timing circuit 13. The timing circuit 13 delay-corrects the input timing of the determination signal d and supplies the result to the correlation detector 14 as a synchronization word detection time window e. On the other hand, the received signal “a” branches and demodulator 1
5 and the demodulated signal f is supplied to the correlation detector 14. The correlation detector 14 correlates the demodulated signal f within the time range of the synchronization word detection time window e, and outputs a synchronization word detection pulse g when a desired synchronization word is detected. The above operation example is shown in FIG.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の同期語
検出回路の構成では、図５に示すように、閾値を越える
受信レベルが得られたバースト信号に対して同期語検出
用時間窓が設定されるので、必ずしも受信機にとって最
良の基地局からのバースト信号の同期語が検出されると
は限らない。また、受信レベルが閾値を越えるごとに同
期語検出用時間窓の設定が行われるので、毎回同じ基地
局からのバースト信号が対象となるとは限らない。However, in the configuration of the conventional synchronous word detecting circuit, as shown in FIG. 5, a synchronous word detecting time window is set for a burst signal having a reception level exceeding a threshold. Therefore, the sync word of the burst signal from the best base station for the receiver is not always detected. Further, since the synchronization word detection time window is set each time the reception level exceeds the threshold value, the burst signal from the same base station is not always targeted.
【０００６】これでは、受信同期を確立するまでの時間
が長くなるばかりでなく、受信同期確立後も相対的に受
信条件の悪いバースト信号に対して受信処理が行われる
ことがあり、再送回数の増大に伴うスループットの低下
等の回線品質の劣化をもたらすことがあった。また、フ
ェージングやシャドーウイング等で受信レベルが大きく
低下する場合にも、最も受信条件のよいバースト信号の
補足ができずに同期外れに至ることがあった。[0006] In this case, not only the time until the reception synchronization is established becomes long, but also after the reception synchronization is established, the reception processing may be performed on the burst signal having relatively poor reception conditions. In some cases, the line quality deteriorates, such as a decrease in throughput due to the increase. In addition, even when the reception level is greatly reduced due to fading, shadow wing, or the like, a burst signal with the best reception condition cannot be captured, and synchronization may be lost.
【０００７】本発明は、受信同期確立前に最も受信条件
のよい基地局からのバースト信号に対して同期語検出用
時間窓の設定を可能とし、受信同期確立までの所要時間
の短縮を図るとともに、受信同期確立後も安定な同期制
御を維持することができる同期語検出回路を提供するこ
とを目的とする。According to the present invention, it is possible to set a synchronization word detection time window for a burst signal from a base station having the best reception conditions before the reception synchronization is established, thereby shortening the time required until the reception synchronization is established. It is another object of the present invention to provide a synchronization word detection circuit capable of maintaining stable synchronization control even after establishment of reception synchronization.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、無線回線を共
用するＴＤＭＡ−ＴＤＤ通信方式による受信信号に対し
て、同期語検出用時間窓の時間範囲内で所定の同期語と
の相関検出によって同期語位置を検出する同期語検出回
路において、受信信号の受信レベルを検出する受信レベ
ル検出回路と、ＴＤＭＡ−ＴＤＤフレームとフレーム長
が一致する測定フレームの各タイムスロット位置で各受
信レベルを積算する積算器と、積算器で積算された各受
信レベルを比較し、積算値が最大値を示すタイムスロッ
ト位置を判定する最大値判定回路と、最大値判定回路で
得られたタイムスロット位置に対応する同期語検出用時
間窓を出力し、相関検出に供するタイミング回路とを備
える。According to the present invention, a correlation between a received signal by a TDMA-TDD communication system sharing a radio channel and a predetermined synchronization word within a time range of a synchronization word detection time window is detected. A synchronization word detection circuit for detecting a synchronization word position, a reception level detection circuit for detecting a reception level of a reception signal, and integrating each reception level at each time slot position of a measurement frame whose frame length matches a TDMA-TDD frame. An integrator, a maximum value determining circuit that compares each reception level integrated by the integrator and determines a time slot position at which the integrated value indicates the maximum value, and a time slot position obtained by the maximum value determining circuit. A timing circuit for outputting a synchronization word detection time window and performing correlation detection.
【０００９】[0009]
【作用】ＴＤＭＡ−ＴＤＤフレームは各基地局共通に使
用しているものである。本発明では、ＴＤＭＡ−ＴＤＤ
フレームとフレーム長が一致する測定フレームを仮想的
に設定し、その各タイムスロット位置で各受信レベルを
積算し、積算値が最大値を示すタイムスロット位置を判
定する。このタイムスロット位置は、平均して最も高い
受信レベルが得られるところであり、最も受信条件がよ
い基地局からのバースト信号の受信タイミングとみるこ
とができる。The TDMA-TDD frame is used commonly for each base station. In the present invention, TDMA-TDD
A measurement frame whose frame length matches the frame length is virtually set, each reception level is integrated at each time slot position, and a time slot position at which the integrated value shows the maximum value is determined. This time slot position is where the highest reception level is obtained on average, and can be regarded as the reception timing of the burst signal from the base station having the best reception conditions.
【００１０】したがって、このタイムスロット位置に対
応する同期語検出用時間窓を設定することにより、最も
受信条件がよい基地局からのバースト信号に対して同期
語検出を行うことができ、受信同期確立までの所要時間
の短縮を図ることができる。Therefore, by setting the synchronization word detection time window corresponding to the time slot position, the synchronization word can be detected for the burst signal from the base station having the best reception condition, and the reception synchronization is established. The time required until can be shortened.
【００１１】[0011]
【実施例】図１は、本発明の同期語検出回路の実施例構
成を示すブロック図である。なお、本実施例では８タイ
ムスロットでＴＤＭＡ−ＴＤＤフレームを構成するもの
として説明する。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a synchronous word detection circuit according to the present invention. In the present embodiment, a description will be given assuming that a TDMA-TDD frame is composed of eight time slots.
【００１２】図において、受信レベル検出回路１１は、
受信信号ａの電力を逐次検出し、受信レベルｂを積算器
２１1 〜２１8 に与える。各積算器２１1 〜２１8 は、
各タイムスロット位置ｔ1 〜ｔ8 で受信レベルｂを積算
する。最大値判定回路２２は、ＴＤＭＡ−ＴＤＤフレー
ム長Ｆのα倍の積算周期で各積算器２１1 〜２１8 の積
算値ｈ1 〜ｈ8 を比較し、積算値が最大値を示す積算器
を判定して対応するタイムスロット位置ｉ (ｔ1〜ｔ8）
をタイミング回路２３に与える。タイミング回路２３
は、タイムスロット位置ｉのタイミングを遅延補正して
同期語検出用時間窓ｅとして相関検出器１４に与える。
なお、タイミング回路２３は、積算周期αＦを最大値判
定回路２２に与え、各タイムスロット位置ｔ1 〜ｔ8 を
それぞれ対応する積算器２１1 〜２１8 に与える。In FIG. 1, a reception level detection circuit 11
Sequentially detects the power of the received signal a, it gives the reception level b to the multiplier 21 1 to 21 8. Each of the integrators 21 1 to 21 8
Integrating the reception level b in each time slot position t 1 ~t 8. Maximum value determination circuit 22 compares the integrated value h 1 to h 8 of the multipliers 21 1 to 21 8 α times the integration period of the TDMA-TDD frame length F, the integrator the integrated value indicates the maximum value Determined and corresponding time slot position i (t 1 to t 8 )
To the timing circuit 23. Timing circuit 23
, Delay-corrects the timing of the time slot position i, and provides the result to the correlation detector 14 as a synchronization word detection time window e.
The timing circuit 23 supplies the integration period αF to the maximum value determination circuit 22 and supplies each time slot position t 1 to t 8 to the corresponding integrators 21 1 to 21 8 .
【００１３】一方、受信信号ａは分岐して復調器１５に
入力され、復調信号ｆが相関検出器１４に与えられる。
相関検出器１４では、同期語検出用時間窓ｅの時間範囲
内にある復調信号ｆに対して相関をとり、所望の同期語
が検出されたときに同期語検出パルスｇを出力する。On the other hand, the received signal a is branched and input to the demodulator 15, and the demodulated signal f is supplied to the correlation detector 14.
The correlation detector 14 correlates the demodulated signal f within the time range of the synchronization word detection time window e, and outputs a synchronization word detection pulse g when a desired synchronization word is detected.
【００１４】以下、図２に示す動作例を参照して説明す
る。ＴＤＭＡ−ＴＤＤフレーム長Ｆを有する測定フレー
ムは、基地局が送出するバースト信号との同期はとれて
いないが、受信信号ａは測定フレーム内のいずれかのタ
イムスロット位置でその受信レベルｂが検出され、対応
する積算器２１1 〜２１8 で積算が行われる。これによ
り、各積算器２１1〜２１8では、各タイムスロット位置
の受信レベルを平均化することができ、最大値判定回路
２２は最も受信条件のよい基地局からのバースト信号が
含まれているタイムスロット位置ｔ2を安定かつ正確に
検出することができる。The operation will be described below with reference to the operation example shown in FIG. Although the measurement frame having the TDMA-TDD frame length F is not synchronized with the burst signal transmitted by the base station, the reception level b of the reception signal a is detected at any time slot position in the measurement frame. , it is integrated by the corresponding integrator 21 1 to 21 8 are performed. Thus, in each of multipliers 21 1 to 21 8, it is possible to average the reception level of each time slot position, the maximum value determination circuit 22 includes a burst signal from the highest reception condition good base station the time slot position t 2 can be stably and accurately detected.
【００１５】タイミング回路２３では、このようにして
得られたタイムスロット位置ｔ2 を基準に同期語検出用
時間窓ｅを生成して相関検出器１４に与える。したがっ
て、相関検出器１４では、その同期語検出用時間窓ｅに
より所望の同期語を検出できる確率が高まり、またそれ
が受信機にとって最も受信条件のよい基地局からのバー
スト信号である確率も高くすることができる。The timing circuit 23 generates a synchronizing word detection time window e based on the time slot position t 2 obtained in this manner, and supplies it to the correlation detector 14. Therefore, in the correlation detector 14, the probability that a desired synchronizing word can be detected by the synchronizing word detecting time window e increases, and the probability that it is a burst signal from the base station having the best reception condition for the receiver also increases. can do.
【００１６】図３は、本発明の効果を最もよく表す動作
例を示す図である。図において、基地局Ａと基地局Ｂの
ＴＤＭＡ−ＴＤＤフレームは非同期である。基地局Ａ
は、毎フレームごとに最初のタイムスロットで制御バー
ストＴA を送信し、基地局Ｂは、毎フレームごとに最初
のタイムスロットで制御バーストＴBを送信する。ま
た、基地局Ａでは、その配下の移動局から所定のタイム
スロットでバースト信号ＲA が受信され、基地局Ｂで
は、その配下の移動局から所定のタイムスロットでバー
スト信号ＲB が受信される。FIG. 3 is a diagram showing an operation example that best represents the effect of the present invention. In the figure, the TDMA-TDD frames of base station A and base station B are asynchronous. Base station A
Transmits a control burst T A in the first time slot every frame, and the base station B transmits a control burst T B in the first time slot every frame. Further, in the base station A, the burst signal R A is received from the mobile station under its control at a given time slot, the base station B, the received burst signal R B in a predetermined time slot from the mobile station under its control .
【００１７】ここで、基地局Ａに比べて基地局Ｂに近い
位置にある移動局が受信同期を確立しようとする場合に
ついて説明する。各基地局において送受信されるバース
ト信号がこの移動局に受信されたときの受信レベルは、
各基地局からの距離に応じた値を示す。すなわち、基地
局Ｂの送受信バーストＴB ，ＲB の受信レベルが高い値
を示す。Here, a case where a mobile station located closer to base station B than base station A attempts to establish reception synchronization will be described. The reception level when a burst signal transmitted and received at each base station is received by this mobile station is
Shows a value corresponding to the distance from each base station. That is, the reception level of the transmission / reception bursts T B and R B of the base station B indicates a high value.
【００１８】従来の同期語検出回路では、本来ならば基
地局Ｂの制御バーストＴB が受信されるタイムスロット
位置に同期語検出用時間窓を設定すべきところ、上述し
たように閾値を越えたすべてのタイムスロット位置に同
期語検出用時間窓を設定してしまう。仮に閾値を高く設
定したとしても、１フレームの受信レベルをみている限
り、移動局に受信されるバースト信号ＲB と制御バース
トＴB との区別はつかず、同期語検出用時間窓の誤設定
は避けられない。また、１フレーム内で受信レベルの最
大値をみつける場合でも同様である。[0018] In conventional synchronous word detection circuit, when it should be set the synchronization word detection time window in the time slot position in which the control burst T B of the base station B would otherwise be received, it exceeds a threshold value as described above Synchronous word detection time windows are set at all time slot positions. Even if set high a threshold 1 as long as watching the reception level of the frame, the distinction between the burst signal R B, which is received by the mobile station and the control burst T B is Tsukazu, erroneous sync word detection time window setting Is inevitable. The same applies to the case where the maximum value of the reception level is found in one frame.
【００１９】一方、本発明の同期語検出回路では、測定
フレーム，の各タイムスロットで受信レベルを積算
するので、その積算値は毎フレームごとに受信される基
地局Ｂの制御バーストＴB のタイムスロット位置が最大
値を示すことになる。すなわち、基地局Ｂおよびその配
下の移動局が近いために、バースト信号ＲB の受信レベ
ルは制御バーストＴB と同様に高い値を示すが、複数の
測定フレームに渡って積算することにより、制御バース
トＴB のタイムスロット位置のみをクローズアップさせ
ることができる。したがって、最も受信条件のよい基地
局Ｂからの制御バーストＴB が含まれているタイムスロ
ット位置に同期語検出用時間窓を設定することができ
る。Meanwhile, the synchronous word detection circuit of the present invention, the measurement frame, the time of the control burst T B of so integrating the received level in each time slot, the base station B that is received every frame is the integrated value The slot position indicates the maximum value. That is, due to the close base station B and the mobile station under its control, the reception level of the burst signal R B represents a control burst T B as well as high values, by integrating over a plurality of measurement frame, control it can be close-up only time slot position of the burst T B. Therefore, it is possible to set the synchronization word detection time window in the time slot position that contains the control burst T B from good base station B the best reception conditions.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の同期語検
出回路は、各基地局が非同期で運用されているＴＤＭＡ
−ＴＤＤ通信システムにおいて、受信同期を確立する前
でも、確実に最も受信条件のよい基地局からのバースト
信号の補足が可能となる。したがって、所望の同期語検
出が早まって短時間で受信同期を確立することができ、
さらに受信同期確立後も安定した同期制御を維持するこ
とができる。As described above, the synchronous word detection circuit of the present invention provides a TDMA in which each base station operates asynchronously.
-In a TDD communication system, it is possible to reliably capture a burst signal from a base station having the best reception conditions even before establishing reception synchronization. Therefore, the desired synchronization word can be detected quickly and the reception synchronization can be established in a short time,
Further, stable synchronization control can be maintained even after the reception synchronization is established.
【００２１】また、各タイムスロット位置ごとに受信レ
ベルを積算処理して平均化することにより、フェージン
グやシャドーウイング等の受信レベルが一時的に大きく
低下する場合でも、その影響を最小限に抑えて確実な同
期語検出を行うことができる。In addition, by integrating and averaging the reception levels for each time slot position, even if the reception levels such as fading and shadow wing temporarily decrease significantly, the effects are minimized. Reliable synchronization word detection can be performed.
【図１】本発明の同期語検出回路の実施例構成を示すブ
ロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a synchronous word detection circuit according to the present invention.
【図２】本発明の同期語検出回路の動作例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an operation example of the synchronous word detection circuit of the present invention.
【図３】本発明の効果を最もよく表す動作例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an operation example that best represents the effect of the present invention.
【図４】従来の同期語検出回路の構成を示すブロック
図。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional synchronous word detection circuit.
【図５】従来の同期語検出回路の動作例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an operation example of a conventional synchronous word detection circuit.
１１ 受信レベル検出回路 １２ 判定回路 １３ タイミング回路 １４ 相関検出器 １５ 復調器 ２１1 〜２１8 積算器 ２２ 最大値判定回路 ２３ タイミング回路Reference Signs List 11 reception level detection circuit 12 determination circuit 13 timing circuit 14 correlation detector 15 demodulator 21 1 to 21 8 integrator 22 maximum value determination circuit 23 timing circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−10931（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−284142（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−204925（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−297239（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−256232（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−174826（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04J 3/00 - 3/26 H04L 7/00 - 7/10 H04B 7/26 - 7/26 113 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-10931 (JP, A) JP-A-61-284142 (JP, A) JP-A-6-204925 (JP, A) JP-A-3-3 297239 (JP, A) JP-A-1-256232 (JP, A) JP-A-3-174826 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04J 3/00-3 / 26 H04L 7/00-7/10 H04B 7/26-7/26 113
Claims (1)
信方式による受信信号に対して、同期語検出用時間窓の
時間範囲内で所定の同期語との相関検出によって同期語
位置を検出する同期語検出回路において、 前記受信信号の受信レベルを検出する受信レベル検出回
路と、 ＴＤＭＡ−ＴＤＤフレームとフレーム長が一致する測定
フレームの各タイムスロット位置で受信レベルを積算す
る積算器と、 前記積算器で積算された各受信レベルを比較し、積算値
が最大値を示すタイムスロット位置を判定する最大値判
定回路と、 前記最大値判定回路で得られたタイムスロット位置に対
応する同期語検出用時間窓を出力し、前記相関検出に供
するタイミング回路とを備えたことを特徴とする同期語
検出回路。1. A synchronization word for detecting a synchronization word position by detecting a correlation with a predetermined synchronization word within a time range of a synchronization word detection time window for a received signal in a TDMA-TDD communication system sharing a wireless line. A detection circuit that detects a reception level of the reception signal; an integrator that integrates a reception level at each time slot position of a measurement frame whose frame length matches a TDMA-TDD frame; A maximum value determination circuit that compares the integrated reception levels and determines a time slot position at which the integrated value indicates the maximum value, and a synchronization word detection time window corresponding to the time slot position obtained by the maximum value determination circuit. , And a timing circuit for performing the correlation detection.
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