JP3402451B2

JP3402451B2 - フレーム同期補正方法および装置

Info

Publication number: JP3402451B2
Application number: JP26227998A
Authority: JP
Inventors: 和夫信太
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-09-02
Filing date: 1998-09-02
Publication date: 2003-05-06
Anticipated expiration: 2018-09-02
Also published as: JP2000078123A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フレーム同期補正
装置に関し、特に、携帯電話等の通信装置におけるフレ
ーム同期補正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のフレーム同期補正装置について、
図１１のブロック図と図１２のタイミングチャートを用
いて動作を説明する。従来のフレーム同期補正装置で
は、固定フレーム周期で受信可能な制御信号等の受信信
号（101）の既知パタン（通常、同期ワードまたはユニ
ークワードと呼ばれる。以降、ＵＷパタン：ユニークワ
ードパタンと記す。）を検出し、ＵＷパタン検出パルス
（105）で基準クロック（102）により動作する基準タイ
マ（104）の値をラッチする。この値（108）によりＵＷ
パタンが受信された時刻を算出する。そして、時刻（ｔ
−１）での値と時刻（ｔ）での値の差分をとり、ＵＷパ
タン受信時刻のヒストグラムをＵＷパタン検出毎に算出
（109）し、送信装置の基準フレーム信号と受信装置の
基準フレーム信号の積算されたタイミング差を出力（11
0）する。

【０００３】このヒストグラムの値に対して、タイミン
グ差許容値（しきい値）（113）を設定することによ
り、タイミング補正値検出部（111）において、マイナ
スのタイミング許容値を下回ったとき（受信装置の基準
フレーム信号が送信装置の基準フレーム信号よりも後方
にずれた場合）は、受信装置の基準フレーム信号を前方
に補正（112）し、プラスのタイミング許容値を上回っ
たとき（受信装置の基準フレーム信号が送信装置の基準
フレーム信号よりも前方にずれた場合）は、受信装置の
基準フレーム信号を後方に補正（112）する。実際に
は、前方に補正する場合は基準タイマの初期値を＋１
し、後方に補正する場合は基準タイマの初期値を−１す
るようにし、基準タイマのカウント値（受信装置のフレ
ーム長）を増減させて、受信装置のフレーム信号（11
5）を送信装置のフレーム信号に同期させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のフレーム同期補正装置では、タイミング差を
示すヒストグラムが、タイミング差許容値（しきい値）
を越えた時点で補正処理を行なうため、送信装置のフレ
ーム信号に対する受信装置のフレーム信号のタイミング
ジッタが非常に大きくなってしまう。つまり、送信装置
のフレーム信号に対する受信装置のフレーム信号の追従
性が低下する。

【０００５】また、常にＵＷパタンを受信することによ
って、送信装置のフレーム信号と受信装置のフレーム信
号のタイミング差を検出して、受信装置のフレーム信号
を補正しているので、回線断等のように長時間にわたり
ＵＷパタンが受信できないときは、送信装置のフレーム
信号と受信装置のフレーム信号との同期を保持するのが
困難である。

【０００６】本発明は、上記の問題を解決し、送信装置
のフレーム信号に対する受信装置のフレーム信号の追従
性を高め、送信装置のフレーム信号と受信装置のフレー
ム信号との同期を保持することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、受信信号から既知の送信パタンを検
出するための既知パタン検出部と、基準クロックにより
動作する基準タイマと、既知パタン検出部からの検出パ
ルスにより基準タイマの値を保持するラッチ部と、時刻
（ｔ−１）でラッチしたタイマ値を保持するフリップフ
ロップと、時刻（ｔ−１）と時刻（ｔ）との間の差分を
とり固定フレーム数あたりのタイミング差を算出する加
算器を備えたタイミング差算出部と、算出されたタイミ
ング差から１フレームあたりの補正値を算出する補正値
算出部と、補正値の設定によりフレーム信号を補正し同
期を保持するフレーム信号補正部とを備えた構成とし
た。

【０００８】このように構成したことにより、１フレー
ムあたりの補正値を算出して送受信間のフレーム同期を
補正することができる。

【０００９】また、受信信号から既知の送信パタンを検
出するための既知パタン検出部と、基準クロックにより
動作する基準タイマと、既知パタン検出部からの検出パ
ルスにより基準タイマの値を保持するラッチ部と、時刻
（ｔ−１）でのラッチしたタイマ値を保持するフリップ
フロップ、時刻（ｔ−１）と時刻（ｔ）との間の差分を
とり固定フレーム数あるいは設定フレームあたりのタイ
ミング差を算出する加算器を備えたタイミング差算出部
と、固定フレーム数あるいは設定フレーム数あたりのタ
イミング差を一時記憶するメモリ部と、既知パタン検出
部からの既知パタン検出有無信号により、タイミング差
算出部から出力されるタイミング差もしくはメモリ部に
一時記憶したタイミング差のどちらか一方のデータを選
択するセレクタ部と、算出されたタイミング差から１フ
レームあたりの補正値を算出する補正値算出部と、補正
値の設定によりフレーム信号を補正し同期を保持するフ
レーム信号補正部とを備えた構成とした。

【００１０】このように構成したことにより、通信回線
断などで既知パタン検出無のときに一時記憶したタイミ
ング差を読み出して、１フレームあたりの補正値を算出
して、送信装置と受信装置の同期保持ができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、固定複数フレーム周期で伝送され同期タイミングが
検出可能な制御信号に基づいて、送信装置のフレームタ
イミングと受信装置のフレームタイミングのタイミング
差を算出する過程と、前記タイミング差の直接値と積算
値のいずれかを動作モードに応じて選択する過程と、前
記タイミング差の直接値または積算値を用いて１フレー
ム毎の補正値を算出する過程と、前記１フレーム毎の補
正値を用いてフレームタイミング信号の補正を行うフレ
ーム同期補正方法であり、補正処理を１フレーム単位で
実施して、送信装置のフレーム信号に対する受信装置の
フレーム信号のタイミングジッタを最小に抑えるという
作用を有する。

【００１２】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載のフレーム同期補正方法において、前記１フレ
ーム毎の補正値を算出する過程において、前記タイミン
グ差の有無を判定する過程と、前記タイミング差の正負
を判定する過程と、前記固定フレーム周期あたりのタイ
ミング差から均等に補正するための１フレームあたりの
補正値を算出する補正値算出過程とを備えるフレーム同
期補正方法であり、補正処理を１フレーム単位で実施し
て、送信装置のフレーム信号に対する受信装置のフレー
ム信号のタイミングジッタを最小に抑えるという作用を
有する。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図１０を参照しながら詳細に説明する。

【００２８】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態は、固定フレーム周期で受信可能な制御信号に挿
入されている既知パタンの検出で生成される既知パタン
検出信号により、基準クロックで動作する基準タイマの
タイマ値をラッチし、時刻（ｔ−１）においてラッチさ
れたタイマ値と、固定フレーム周期後の時刻（ｔ）にお
いてラッチされたタイマ値とから、固定フレーム数あた
りのタイマ値差分を算出し、タイマ値差分を送信側フレ
ーム信号と受信側フレーム信号の時刻（ｔ−１）と時刻
（ｔ）との間の固定フレーム数あたりのタイミング差と
し、タイミング差から１フレームあたりの補正値を算出
し、補正値により送受信間のフレーム同期を１フレーム
毎に補正し保持するフレーム同期補正装置である。

【００２９】図１は、本発明の第１の実施の形態のフレ
ーム同期補正装置のブロック図である。図１において、
301は受信信号である。302は基準クロックである。303
はＵＷパタン検出部であり、受信信号（301）からＵＷ
パタンが検出されたときに、305のＵＷ検出パルスを発
生させる。304は基準タイマであり、基準クロック（30
2）によりカウントされ、306のタイマ値を出力する。30
7はラッチ部であり、ＵＷ検出パルス（305）により基準
タイマ（304）のタイマ値（306）を取り込む。311はタ
イミング差算出部であり、308のラッチされたタイマ値
と309のフリップフロップによりＮフレーム分遅延させ
たタイマ値（310）から受信装置と送信装置とのタイミ
ング差（312)を算出する。

【００３０】314はセレクタであり、313の動作モードに
より、312のタイミング差を出力ａもしくは出力ｂに切
り替える。出力ａのときのタイミング差をタイミング差
初期値（315）とし、出力ｂのときのタイミング差は、
タイミング差（312）と318のフリップフロップにより、
Ｎフレーム分遅延させたタイミング差（317）を加算す
ることにより、Ｎフレームあたりの全タイミング差（31
6）とする。319は補正値算出部であり、Ｎフレームあた
りのタイミング差初期値（315）もしくは全タイミング
差（316）から１フレームあたりの補正値（320）を算出
する。321はフレーム信号補正部であり、基準クロック
（302）と補正値（320）の設定によりフレーム信号の生
成および補正動作を行なう。

【００３１】上記のように構成された本発明の第１の実
施の形態のフレーム同期補正装置の動作を、図２のタイ
ミングチャートおよび図３のフロー図を用いて説明す
る。まず、送信装置に対して受信装置が初期フレーム同
期引き込みを行なうための動作モード（313）（連続受
信動作）において、受信信号を２回受信する。時刻
（ｔ）において、１回目にＵＷパタンを受信したときの
タイマ値をｙ(t)とし、時刻（ｔ＋１）において、２回
目にＵＷパタンを受信したときのタイマ値をｙ(t+1)と
し、ＵＷパタンの受信周期であるＮフレーム周期におけ
る送受信装置間のタイミング差（312）を、タイミング
差初期値（315）ｙ(t₀)＝ｙ(t+1)−ｙ(t) として算出する。このとき動作モード（313）により、
セレクタ（314）は出力ａを選択するものとする。そし
て、Ｎフレームあたりのタイミング差初期値（315）ｙ
(t₀)を用いることにより、補正値算出部（319）におい
て１フレーム毎の補正値（320）を算出する。

【００３２】補正値算出処理のフローを、図３に沿って
説明する。最初に、実際にタイミング差が存在するか否
かの判断をする。ここでタイミング差無しのときは、補
正値テーブル作成２の処理を行なう。これにより、１フ
レーム毎の補正値（320）Ｔ(n)がＮフレーム分すべて０
（つまリフレーム信号補正無し）となる。一方、タイミ
ング差有りのときは、タイミング差÷Ｎフレームの整数
部を計算し、切り上げ無し分補正値Ｊ₁を算出し、タイ
ミング差の正負判定をする。次に、切り上げ分補正値Ｊ
₂と、切り上げ分補正値補正回数Ｃ₂を算出する。タイミ
ング差が正の時は、Ｊ₂＝Ｊ₁＋１、Ｃ₂＝タイミング差−（Ｊ₁×Ｎフレーム）とし、タイミング差が負の時はＪ₂＝Ｊ₁−１、Ｃ₂＝−（タイミング差一（Ｊ₁×Ｎフレーム））とする。

【００３３】切り上げ分補正値の補正回数Ｃ₂が決定し
たのち、切り上げ無し分補正値の補正回数Ｃ₁＝Ｎフレーム−Ｃ₂ として算出する。そして、切り上げ無し分補正値と切り
上げ分補正値をＮフレーム内に交互に設定する回数Ｃ₀
を算出するため、Ｃ₁＞Ｃ₂による大小比較をし、小さい
方の回数を２倍する。このとき補正回数の大きい方の補
正値をＪ₀に代入する。こうして補正値Ｊ₁、Ｊ₂と補正
回数Ｃ₁、Ｃ₂が求められた時点で補正値テーブル作成１
の処理を行なう。

【００３４】まず、切り上げ無し分補正値Ｊ₁と、切り
上げ分補正値Ｊ₂を交互繰り返し回数Ｃ₀だけＴ(n)に代
入し、その後、残りのフレーム数分だけＪ₀を代入す
る。こうしてＮフレーム分の補正値テーブルが完成し、
１フレーム毎に補正値テーブルから補正値（320）Ｔ(n)
を読み出し、フレーム信号補正部に設定することによ
り、受信装置のフレーム信号が補正され、同期保持され
る。

【００３５】次に、動作モード（313）を通常送受信動
作に切り替えた後の動作について説明する。動作モード
（313）切り替え後、時刻（ｔ＋２）、（ｔ＋３）……
におけるＵＷパタンを受信したときのタイマ値をそれぞ
れｙ(t+2)、ｙ(t+3)……とする。タイマ値ｙ(t+2)をラ
ッチ後、Ｎフレーム周期における送受信装置間のタイミ
ング差（312）をｙ(t+2)−ｙ(t+1)として算出する。こ
のとき動作モード（313）によりセレクタ（314）は出力
ｂを選択するものとする。ここで、フリップフロップ
（318）に保持されている全タイミング差（317）ｙ(t₀)
とタイミング差（312）ｙ(t+2)−ｙ(t+1)を加算するこ
とにより、現時点での全タイミング差（316）ｙ(t₁)を
算出する。そして、Ｎフレームあたりの全タイミング差
（314）ｙ(t1)を用いることにより、補正値算出部（31
9）において１フレーム毎の補正値（320）を算出する。
タイマ値ｙ(t十3)をラッチ後、Ｎフレーム周期における
送受信装置間のタイミング差（312）をｙ(t+3)−ｙ(t+
2)として算出する。

【００３６】ここで、フリップフロップ（318）に保持
されている全タイミング差（317）ｙ(t₁)とタイミング
差（312）ｙ(t+3)−ｙ(t+2)を加算することにより、現
時点での全タイミング差(316）ｙ(t₂)を算出する。そし
て、Ｎフレームあたりの全タイミング差（314）ｙ(t₂)
を用いることにより補正値算出部（319）において１フ
レーム毎の補正値（320）を算出する。以後、タイマ値
ｙ(t+4)、ｙ(t+5)、ｙ(t+6)……となったときにも同様
な動作を行なう。補正値算出処理の動作は前述と同様で
ある。

【００３７】補正値算出処理のフローに実際に数値を当
てはめて例を述べる。全タイミング差（316）が13（単
位はタイマ値の最小分解能：例えば、Ｂシンボル、Ｂク
ロック等）で（Ｎ＝24）フレーム周期でＵＷパタンの受
信を行なうものとする。よってＪ₁＝０、Ｃ₁＝11、Ｊ₂
＝１、Ｃ₂＝13、Ｊ₀＝Ｊ₂＝１となり、補正値テーブル
が010101010101010101010111（補正値テーブル作成１の
フロー斜線部を使用のとき）または、10101010101010
1010101011（補正値テーブル作成１のフロー斜線部を
使用のとき）のように作成される。

【００３８】この補正値を用いて補正処理をした場合の
タイミングジッタの状態を図４に示す。図４の場合、24
フレーム周期の補正量13に対して、次の24フレーム周期
にはタイミング差14が発生した場合の例である。この場
合、次次の24フレームにおいてタイミング差（13＋差分
１）を補正し以後同様な処理を実施する。図４からわか
るように本発明では、従来装置と比較してタイミングジ
ッタを極めて小さく抑えることが可能である。

【００３９】上記のように、本発明の第１の実施の形態
では、フレーム同期補正装置を、固定フレーム周期で受
信可能な制御信号に挿入されている既知パタンの検出で
生成される既知パタン検出信号により、基準クロックで
動作する基準タイマのタイマ値をラッチし、時刻（ｔ−
１）におけるラッチされたタイマ値と、固定フレーム周
期後の時刻（ｔ）におけるラッチされたタイマ値との差
分により、固定フレーム数あたりのタイマ値の差分を算
出し、算出された差分を送信側フレーム信号と受信側フ
レーム信号の時刻（ｔ−１）と時刻（ｔ）との間の固定
フレーム数あたりのタイミング差とし、このタイミング
差を１フレーム毎に補正するべく、１フレームあたりの
補正値を算出し送受信間のフレーム同期を補正し保持す
る構成としたので、補正処理を１フレーム単位で実施し
て、送信装置のフレーム信号に対する受信装置のフレー
ム信号のタイミングジッタを最小に抑えることができ
る。

【００４０】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態は、固定フレーム周期で受信可能な制御信号に挿
入されている既知パタンの検出で生成される既知パタン
検出信号により、基準クロックで動作する基準タイマの
タイマ値をラッチし、タイマ値とタイミング基準値（送
信側フレーム信号と受信側フレーム信号に差分がない状
態でのタイマ値）とから、固定フレーム数あたりのタイ
マ値差分を算出し、タイマ値差分を送信側フレーム信号
と受信側フレーム信号の固定フレーム数あたりのタイミ
ング差とし、タイミング差から１フレームあたりの補正
値を算出し、補正値により送受信間のフレーム同期を１
フレーム毎に補正し保持するフレーム同期補正装置であ
る。

【００４１】図５は、本発明の第２の実施の形態のフレ
ーム同期補正装置のブロック図である。図５において、
701は受信信号である。702は基準クロックである。703
はＵＷパタン検出部であり、受信信号（701）からＵＷ
パタンが検出されたときに705のＵＷ検出パルスを発生
させる。704は基準タイマであり、基準クロック（702）
によリカウントされ706のタイマ値を出力する。707はラ
ッチ部であり、ＵＷ検出パルス（705）により基準タイ
マ（704）のタイマ値（706）を取り込む。711はタイミ
ング差算出部であり、708のラッチされたタイマ値と723
のタイミング基準値から受信装置と送信装置とのタイミ
ング差（712）を算出する。724はフリップフロップでタ
イミング差（716）をＮフレーム周期分遅延させ、正の
タイミング差（725）および負のタイミング差（726）と
して出力する。

【００４２】727はセレクタで713の動作モードにより入
力ａの正のタイミング差（725）および入力ｂの負のタ
イミング差（726）出力ａを選択して出力する。716は全
タイミング差であり、717のＮフレーム周期遅延したタ
イミング差と現時点のタイミング差の和により決定す
る。719は補正値算出部であり、Ｎフレームあたりの全
タイミング差（716）から１フレームあたりの補正値（7
20）を算出する。721はフレーム信号補正部であり、基
準クロック（702）と補正値（720）の設定によりフレー
ム信号の生成および補正動作を行なう。

【００４３】上記のように構成した本発明の第２の実施
の形態におけるフレーム同期補正装置の動作を、図６の
タイミングチャートを用いて説明する。まず、送信装置
に対して受信装置が初期フレーム同期引き込みを行なう
ための動作モード（713）（連続受信動作）において受
信信号を２回受信する。このとき、セレクタ（727）は
入力ｂを選択しているものとする。時刻（ｔ）におい
て、１回目にＵＷパタンを受信したときのタイマ値をｙ
(t)とし、タイミング差算出部（711）にてタイミング基
準値（723）とタイマ値ｙ(t)との差分をとる。時刻（ｔ
＋１）において、２回目にＵＷパタンを受信したときの
タイマ値をｙ(t+1)とし、タイミング差算出部（711）に
てタイミング基準値（723）とタイマ値ｙ(t+1)との差分
をとる。

【００４４】そして、現時刻（ｔ＋１）におけるＮフレ
ーム周期前の負のタイミング差（726）（−ｙ(t)−ｙ(b
ase)）と現時刻（ｔ＋１）のタイミング差（712）（ｙ
(t+1)−ｙ(base)）を加算することによりＮフレーム周
期あたりの全タイミング差（716）ｙ(t₀)を算出する。
そして、Ｎフレームあたりの全タイミング差（715）ｙ
(t₀)を用いることにより補正値算出部（719）において
１フレーム毎の補正値（720）を算出する。補正値算出
処理のフローは、図３に示した第１の実施の形態と同様
であるので説明を省略する。

【００４５】次に、動作モード（713）を通常送受信動
作に切り替え後の動作について説明する。動作モード
（313）切り替え後、時刻（ｔ＋２）、（ｔ＋３）……
におけるＵＷパタンを受信したときのタイマ値をそれぞ
れｙ(t+2)、ｙ(t+3)……とする。このとき動作モード
（713）によリセレクタ（727）は入力ａを選択するもの
とする。タイマ値ｙ(t+2)をラッチ後、Ｎフレーム周期
における送受信装置間のタイミング差（712）をｙ(t+2)
−ｙ(base)として算出する。ここで、フリップフロップ
（724）に保持されているＮフレーム周期前の全タイミ
ング差（725）ｙ(t₀)とタイミング差（712）ｙ(t+2)−
ｙ(base)を加算することにより現時点での全タイミング
差(716)ｙ(t₁)を算出する。

【００４６】そして、Ｎフレームあたりの全夕イミング
差(714)ｙ(t₁)を用いることにより補正値算出部（719）
において１フレーム毎の補正値（720）を算出する。タ
イマ値ｙ(t+3)をラッチ後、Ｎフレーム周期における送
受信装置間のタイミング差（712)をｙ(t+3)−ｙ(base)
として算出する。ここで、フリップフロップ(724)に保
持されているＮフレーム周期前の全タイミング差(725)
ｙ(t₁)とタイミング差(712)ｙ(t+3)−ｙ(base)を加算す
ることにより現時点での全タイミング差（716）ｙ(t₂)
を算出する。そして、Ｎフレームあたりの全タイミング
差（714）ｙ(t₁)を用いることにより補正値算出部（71
9）において１フレーム毎の補正値（720）を算出する。
以後、タイマ値ｙ(t+4)、ｙ(t+5)、ｙ(t+6)……となっ
たときにも同様な動作を行なう。補正値算出処理の動作
は、図３に示した第１の実施の形態と同様であるので説
明を省略する。

【００４７】上記のように、本発明の第２の実施の形態
では、フレーム同期補正装置を、固定フレーム周期で受
信可能な制御信号に挿入されている既知パタンの検出で
生成される既知パタン検出信号により、基準クロックで
動作する基準タイマのタイマ値をラッチし、ラッチされ
たタイマ値とタイミング基準値（送信側フレーム信号と
受信側フレーム信号に差分がない状態でのタイマ値）と
の差分により、固定フレーム数あたりのタイマ値の差分
を算出し、算出された差分を送信側フレーム信号と受信
側フレーム信号の固定フレーム数あたりのタイミング差
とし、このタイミング差を１フレーム毎に補正するべ
く、１フレームあたりの補正値を算出し送受信間のフレ
ーム同期を補正し保持する構成としたので、補正処理を
１フレーム単位で実施して、送信装置のフレーム信号に
対する受信装置のフレーム信号のタイミングジッタを最
小に抑えることができる。

【００４８】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態は、固定フレーム周期で受信可能な制御信号に対
して、外部から任意にフレーム数を可変設定することに
より、制御信号の受信間隔を設定フレーム周期とするこ
とを可能としたフレーム同期補正装置である。

【００４９】図７は、本発明の第３の実施の形態のフレ
ーム同期補正装置のブロック図である。図７において、
901は受信信号である。902は基準クロックである。903
はＵＷパタン検出部であり、受信信号（901）からＵＷ
パタンが検出されたときに905のＵＷ検出パルスを発生
させる。904は基準タイマであり、基準クロック（902）
によリカウントされ906のタイマ値を出力する。907はラ
ッチ部であり、ＵＷ検出パルス（905）により基準タイ
マ（904）のタイマ値（906）を取り込む。911はタイミ
ング差算出部であり、908のラッチされたタイマ値と909
のフリップフロップにより（Ｎ×ｋ）フレーム分遅延さ
せたタイマ値（910）から受信装置と送信装置とのタイ
ミング差（912）を算出する。

【００５０】914はセレクタで913の動作モードにより91
2のタイミング差を出力ａもしくは出力ｂに切り替え
る。出力ａのときのタイミング差をタイミング差初期値
（915）とし、出力ｂのときのタイミング差はタイミン
グ差（912）と918のフリップフロップにより（Ｎ×ｋ）
フレーム分遅延させたタイミング差（917）を加算する
ことにより（Ｎ×ｋ）フレームあたりの全タイミング差
（916）とする。919は補正値算出部であり、（Ｎ×ｋ）
フレームあたりのタイミング差初期値（915）もしくは
全タイミング差（916）から１フレームあたりの補正値
（920）を算出する。921はフレーム信号補正部であり、
基準クロック（902）と補正値（920）の設定によりフレ
ーム信号の生成および補正動作を行なう。

【００５１】本発明の第３の実施の形態は、第１の実施
の形態で示した構成を基本としており、特徴としては、
フレーム数可変レジスタ（929）とフレームカウンタ（9
31）を設けることにより、外部から任意にフレームパラ
メータ（928）により受信信号のフレーム周期を制御す
ることができる。

【００５２】上記のように構成された本発明の第３の実
施の形態のフレーム同期補正装置の動作を、図８のタイ
ミングチャートを用いて説明する。まず、あらかじめ、
フレームパラメータ（928）により受信信号の受信フレ
ーム周期を設定しておく。これにより、フレーム数可変
レジスタ（929）にデータがセットされ、フレーム信号
（922）により動作するフレームカウンタ（931）が（Ｎ
×ｋ）フレーム周期で動作を開始する。以降は第１の実
施の形態に示した動作説明と基本的動作は同様である。

【００５３】ここではフレームパラメータ２について説
明する。送信装置に対して受信装置が初期フレーム同期
引き込みを行なうための動作モード（913）（連続受信
動作）において受信信号を２回受信する。時刻（ｔ）に
おいて、１回目にＵＷパタンを受信したときのタイマ値
をｙ(t)とし、時刻（ｔ＋１）においては、受信信号の
フレーム周期を２Ｎに設定しているので補正処理は実施
しない。時刻（ｔ＋２）において、２回目にＵＷパタン
を受信したときのタイマ値をｙ(t+2)とし、ＵＷパタン
の受信周期である２Ｎフレーム周期における送受信装置
間のタイミング差（912）をタイミング差初期値（915）ｙ(t₀)＝ｙ(t+2)−ｙ(t) として算出する。このとき動作モード（913）によりセ
レクタ（914）は出力ａを選択するものとする。そし
て、２Ｎフレームあたりのタイミング差初期値（915）
ｙ(t₀)を用いることにより、補正値算出部（919）にお
いて１フレーム毎の補正値（920）を算出する。

【００５４】補正値算出処理のフローは、図３に示した
Ｎフレームを２Ｎフレームとすることで、以降は同様な
処理となる。最初に、実際にタイミング差が存在するか
否かの判断をする。ここでタイミング差無しのときは、
補正値テーブル作成２の処理を行なう。これにより、１
フレーム毎の補正値（920）Ｔ(n)が２Ｎフレーム分すべ
て０（つまりフレーム信号補正無し）となる。−方、タ
イミング差有りのときは、タイミング差÷２Ｎフレーム
の整数部を計算し切り上げ無し分補正値Ｊ₁を算出し、
タイミング差の正負判定をする。次に、切り上げ分補正
値Ｊ₂と切り上げ分補正値補正回数Ｃ₂を算出する。

【００５５】タイミング差が正の時はＪ₂＝Ｊ₁＋１、Ｃ₂＝タイミング差−（Ｊ₁×２Ｎフレーム）とし、タイミング差が負の時はＪ₂＝Ｊ₁−１、Ｃ₂＝−（タイミング差−（Ｊ₁×２Ｎフレーム））とする。

【００５６】切り上げ分補正値の補正回数Ｃ₂が決定し
たのち切り上げ無し分補正値の補正回数Ｃ₁＝２Ｎフレーム−Ｃ₂ として算出する。そして、切り上げ無し分補正値と切り
上げ分補正値を２Ｎフレーム内に交互に設定する回数Ｃ
₀を算出するためＣ₁＞Ｃ₂による大小比較をし、小さい
方の回数を２倍する。このとき補正回数の大きい方の補
正値をＪ₀に代入する。こうして補正値Ｊ₁、Ｊ₂と補正
回数Ｃ₁、Ｃ₂が求められた時点で補正値テーブル作成１
の処理を行なう。

【００５７】まず、切り上げ無し分補正値Ｊ₁と切り上
げ分補正値Ｊ₂を交互繰り返し回数Ｃ₀だけＴ(n)に代入
し、その後、残りのフレーム数分だけＪ₀を代入する。
こうして２Ｎフレ−ム分の補正値テーブルが完成し１フ
レーム毎に補正値テーブルから補正値（920）Ｔ(n)を読
み出しフレーム信号補正部に設定することにより受信装
置のフレーム信号が補正され同期保持される。

【００５８】次に、動作モード（913）を通常送受信動
作に切り替え後の動作について説明する。動作モード
（913）切り替え後も同様に２Ｎフレーム周期で受信信
号を受信し、時刻（ｔ＋４）、（ｔ＋６）……における
ＵＷパタンを受信したときのタイマ値をそれぞれｙ(t+
4)、ｙ(t+6)……とする。タイマ値ｙ(t+4)をラッチ後、
２Ｎフレーム周期における送受信装置間のタイミング差
（912）をｙ(t+4)−ｙ(t+2)として算出する。このとき
動作モード（913）によりセレクタ（914）は出力ｂを選
択するものとする。

【００５９】ここで、フリップフロップ（918）に保持
されている全タイミング差（917）ｙ(t₀)とタイミング
差（912）ｙ(t+4)−ｙ(t+2)を加算することにより現時
点での全タイミング差（916）ｙ(t₁)を算出する。そし
て、２Ｎフレ−ムあたりの全タイミング差（914）ｙ
(t₁)を用いることにより補正値算出部（919）において
１フレーム毎の補正値（920）を算出する。タイマ値ｙ
(t+6)をラッチ後、２Ｎフレーム周期における送受信装
置間のタイミング差（912）をｙ(t+6)−ｙ(t+4)として
算出する。ここで、フリップフロップ（918）に保持さ
れている全タイミング差（917）ｙ(t₁)とタイミング差
（912）ｙ(t+6)−ｙ(t+4)を加算することにより、現時
点での全タイミング差（916）ｙ(t₂)を算出する。

【００６０】そして、２Ｎフレームあたりの全タイミン
グ差（914）ｙ(t₂)を用いることにより補正値算出部（9
19）において１フレーム毎の補正値（920）を算出す
る。以後、タイマ値ｙ(t+8)、ｙ(t+10)、ｙ(t+12)……
となったときにも同様な動作を行なう。補正値算出処理
の動作は前述と同様である。

【００６１】上記のように、本発明の第３の実施の形態
では、フレーム同期補正装置を、固定フレーム周期で受
信可能な制御信号に対して、外部から任意にフレーム数
を可変設定することにより、制御信号の受信間隔を設定
フレーム周期とする構成としたので、フレーム数を任意
に設定し制御信号の受信間隔を可変として、補正処理動
作を最小限に抑えて、装置の低消費電力化が実現でき
る。

【００６２】（第４の実施の形態）本発明の第４の実施
の形態は、固定フレーム数あるいは設定フレーム数あた
りのタイミング差を一時記憶し、既知パタンの検出有無
の情報を持つ既知パタン検出有無信号により、既知パタ
ン検出無のときに一時記憶したタイミング差を読み出す
ことを可能としたフレーム同期補正装置である。

【００６３】図９は、本発明の第４の実施の形態のフレ
ーム同期補正装置のブロック図である。図９において、
1101は受信信号である。1102は基準クロックである。11
03はＵＷパタン検出部であり、受信信号（1101）からＵ
Ｗパタンが検出されたときに1105のＵＷ検出パルスを発
生させる。1104は基準タイマであり、基準クロック（11
02）によりカウントされ1106のタイマ値を出力する。11
07はラッチ部であり、ＵＷ検出パルス（1105）により基
準タイマ（1104）のタイマ値（1106）を取り込む。1111
はタイミング差算出部であり、1108のラッチされたタイ
マ値と1123のタイミング基準値から受信装置と送信装置
とのタイミング差（1112）を算出する。

【００６４】1124はフリップフロップでタイミング差
（1116）をＮフレーム周期分遅延させ、正のタイミング
差（1125）および負のタイミング差（1126）として出力
する。1127はセレクタで1113の動作モードにより入力ａ
の正のタイミング差（1125）および入力ｂの負のタイミ
ング差（1126）出力ａを選択して出力する。1116は全タ
イミング差であり、1117のＮフレーム周期遅延したタイ
ミング差と現時点のタイミング差の和により決定する。
1119は補正値算出部であり、Ｎフレームあたりの全タイ
ミング差（1116）から１フレームあたりの補正値（112
0）を算出する。1121はフレーム信号補正部であり、基
準クロック（1102）と補正値（1120）の設定によりフレ
ーム信号の生成および補正動作を行なう。

【００６５】本発明の第４の実施の形態は、第２の実施
の形態で示した構成を基本としており、特徴としては、
Ｎフレームあたりの全タイミング差（1116）を格納する
ためのメモリ部（1133）を設けることにより、通信回線
断（ＵＷパタン不検出時）が長時間継続したときにで
も、メモリから読み出したタイミング差から１フレーム
あたりの補正値が算出できる。

【００６６】上記のように構成された本発明の第４の実
施の形態のフレーム同期補正装置の動作を、図１０のタ
イミングチャートを用いて説明する。基本動作（ＵＷパ
タンが検出可能な状態）では、第２の実施の形態で説明
したものと同様な動作である。本実施の形態では、ＵＷ
パタンが検出できている状態において、実際に算出され
たＮフレームあたりのタイミング差（1116）を補正履歴
情報としてメモリに１個または複数個を格納している。
このことから、送受信間の回線が、異常状態になった場
合（ＵＷパタンが不検出の時）、既知パタン検出部（11
03）から出力される既知パタン検出有無信号（1135）が
不検出状態を示し、セレクタ（1128）がメモリ側（入力
ｂ）に切り替わる。これにより、補正履歴情報がメモリ
部から読み出され、ＵＷパタンが不検出状態においても
実際のタイミングずれに対して極めて近い値で補正を行
なうことが可能となり、送受信装置間の同期状態を保持
することができる。回線状態が復旧後は、セレクタ（11
28）が入力ａに切り替わり、回線正常状態で再びフレー
ム補正および同期処理を行なう。また、メモリ部の補正
履歴情報は順次更新し、補正履歴情報を最新のものにす
ることで回線異常状態に備える。

【００６７】上記のように、本発明の第４の実施の形態
では、フレーム同期補正装置を、固定フレーム数あるい
は設定フレーム数あたりのタイミング差を一時記憶し、
既知パタンの検出有無の情報を持つ既知パタン検出有無
信号により、既知パタン検出無のときに一時記憶したタ
イミング差を読み出す構成としたので、通信回線断（Ｕ
Ｗパタン不検出時）が長時間継続したときにでも、メモ
リから読み出したタイミング差から１フレームあたりの
補正値が算出でき、送信装置と受信装置の同期保持が実
現できる。

【００６８】

【発明の効果】以上のように、本発明では、補正処理を
１フレーム単位で実施するので、送信装置のフレーム信
号に対する受信装置のフレーム信号のタイミングジッタ
を最小に抑えることができるという効果が得られる。

【００６９】また、フレーム数を任意に設定し制御信号
の受信間隔を可変することにより、補正処理動作を最小
限に抑えられるので、装置の低消費電力化が実現できる
という効果が得られる。

【００７０】また、通信回線断（ＵＷパタン不検出時）
が長時間継続したときにでも、メモリから読み出したタ
イミング差から１フレームあたりの補正値が算出できる
ので、送信装置と受信装置の同期保持が実現できるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のフレーム同期補正
装置の機能ブロック図、

【図２】本発明の第１の実施の形態におけるタイミング
チャート、

【図３】本発明の第１の実施の形態におけるフローチャ
ート、

【図４】本発明の第１の実施の形態における補正処理に
よるタイミングジッタを示す図、

【図５】本発明の第２の実施の形態のフレーム同期補正
装置の機能ブロック図、

【図６】本発明の第２の実施の形態におけるタイミング
チャート、

【図７】本発明の第３の実施の形態のフレーム同期補正
装置の機能ブロック図、

【図８】本発明の第３の実施の形態におけるタイミング
チャート、

【図９】本発明の第４の実施の形態のフレーム同期補正
装置の機能ブロック図、

【図１０】本発明の第４の実施の形態におけるタイミン
グチャート、

【図１１】従来のフレーム同期補正装置の機能ブロック
図、

【図１２】従来のフレーム同期補正装置におけるタイミ
ングチャートである。

【符号の説明】

101,301,701,901,1101 受信信号 102,302,702,902,1102 基準クロック 103,303,703,903,1103 ＵＷ（既知）パタン検出部 104,304,704,904,1104 基準タイマ 105,305,705,905,1105 ＵＷ(既知)パタン検出パルス 106,306,706,906,1106 基準タイマのタイマ値 107,307,707,907,1107 ラッチ部 108,308,708,908,1108 ラッチした基準タイマのタイマ
値 109 ＵＷパタン検出時刻のヒストグラム算出部 110 ヒストグラム算出結果 111 タイミング補正値検出部 112 補正値検出結果 113 タイミング許容値 114 フレーム信号生成部 115,322,722,922,1122 フレーム信号 311,711,911,1111 タイミング差算出部 312,712,912,1112 タイミング差 309,318,724,909,918,1124 フリップフロップ 316,716,916,1116,1134,1136 全タイミング差 314,727,914,1127,1128 セレクタ 310,317,717,725,726,910,917,1117,1125,1126 遅延し
たタイミング差 319,719,919,1119 補正値算出部 320,720,920,1120 補正値 321,721,921,1121 フレーム信号補正部 313,713,913,1113 動作モード 723,1123 タイミング基準値 315,915 タイミング差初期値 928 フレームパラメータ 929 フレーム数可変レジスタ 930 フレーム数可変レジスタ値 931 フレームカウンタ 932 フレームカウンタ値 1133 メモリ部 1135 既知パタン検出有無信号

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】固定複数フレーム周期で伝送され同期タ
イミングが検出可能な制御信号に基づいて、送信装置の
フレームタイミングと受信装置のフレームタイミングの
タイミング差を算出する過程と、前記タイミング差の直
接値と積算値のいずれかを動作モードに応じて選択する
過程と、前記タイミング差の直接値または積算値を用い
て１フレーム毎の補正値を算出する過程と、前記１フレ
ーム毎の補正値を用いてフレームタイミング信号の補正
を行うことを特徴とするフレーム同期補正方法。
【請求項２】前記１フレーム毎の補正値を算出する過
程において、前記タイミング差の有無を判定する過程
と、前記タイミング差の正負を判定する過程と、前記固
定フレーム周期あたりのタイミング差から均等に補正す
るための１フレームあたりの補正値を算出する補正値算
出過程とを備えることを特徴とする請求項１に記載のフ
レーム同期補正方法。