JP3805135B2 - Synchronization establishment method, synchronization establishment apparatus, and communication system - Google Patents

Synchronization establishment method, synchronization establishment apparatus, and communication system Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車電話等の通信システムに関し、特に同期確立のための回路規模を低減し、フレーム使用効率を向上し、さらに遅延波の影響をなくすことができる同期確立方法、同期確立装置および通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯型の移動通信端末等の普及をはじめとして、移動通信技術は脚光を浴びているが、このディジタル移動通信システムでは、フレームあるいはバーストと呼ばれるデータ単位を用いて通信が行われる。このディジタル移動通信システムでは、端末等の移動によって電波の伝播環境が時々刻々と変化して、複数のパスが受信端末に到来し、フェージングが生じる。特に遅延波が存在する場合には、フェージング対策として、受信機の復調時に等化器を用いる必要がある。
【０００３】
たとえば、欧州ディジタル自動車電話方式（ＧＳＭ）では、適応等化器を必須の付加装置とし、符号間干渉の低減を図っている。そして、適応等化器を用いる際における電波の伝播環境を知るために、既知系列を用いたトレーニング系列としての同期語をフレーム中に挿入し、誤差推定を行うようにしている。なお、以下、トレーニング系列と同期語とを同一の概念として説明する。
【０００４】
たとえば、図８は、上述したＧＳＭで用いられるフレーム構成を示す図である。図８において、ＧＳＭのフレーム１００は、データ間に６４ビットの同期語ＵＷ１０１と２６ビットの同期語ＵＷ１０２とを挿入している。同期語ＵＷ１０１はランダム系列１０１によって構成される。ランダム系列１０１は、系列内部に特定の系列が繰り返し入っていない系列である。また、同期語ＵＷ１０２は、１６ビットの基本系列ＳＥ１６とこの基本系列ＳＥ１６の両端にそれぞれ付加された５ビットの繰返し系列とを有している。この場合、同期語ＵＷ１０２のビット長は２６ビットであり、基本系列ＳＥ１６のビット長が１６ビットであることから、この同期語ＵＷ１０２は、基本系列ＳＥ１６を２６ビット／１６ビット≒１．６２５回、繰り返していることになる。
【０００５】
ところで、上述したフレーム内に挿入された同期語を用いて受信同期を行う場合、通常、相関器が用いられる。相関器は、受信側に予め設けられた同期語の既知系列と、同期語の既知系列を含む受信したフレームのデータとの排他的論理和を順次演算し、その演算結果が最も大きい、すなわち相関値が最も大きいときのタイミングを同期時点として、その後の同期制御に用いられることになる。
【０００６】
図９（ａ）は、ランダム系列１０１に対する相関出力の一例を示し、図９（ｂ）は、基本系列１０２に対する相関出力の一例を示している。図９（ａ）において、ランダム系列１０１の系列長は、６４ビットであり、同期語ＵＷ１０２の２６ビットに比べて系列長が長いため、大きな相関出力を得ることができる。
【０００７】
一方、図９（ｂ）において、同期語ＵＷ１０２には、繰返し系列が付加され、遅延波が存在するときには、付加した繰返し分に相当するサイドローブが出現し、このサイドローブを用いることによって遅延波をキャンセルすることができる。ところで、大きな相関出力を得るためには、系列長を長くとる必要があり、たとえば６４ビットのランダム系列（基本系列）１０１に対しては、相関器の参照系列長を６４ビット長とする必要があり、相関器の回路規模が大きくなる。
【０００８】
一方、特開平１０−７０５２６号公報には、図１０に示すように、フレーム中に周期が「３１」のＰＮ（擬似ランダム雑音）符号を３回繰り返した同期語ＵＷを挿入してフレーム同期を確立する技術が記載されている。同期語ＵＷは、ＰＮ符号ＰＮ３１を基本系列しているため、基本系列に対する相関値のピークが３回到来し、これによって同期検出性能は向上する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＧＳＭでは、１フレーム中に異なる同期語ＵＷ１０１，ＵＷ１０２を挿入して同期をとるようにしているが、同期語ＵＷ１０１の基本系列長が６４ビットという長い系列長であるために、大きな相関値を得ることができるものの、相関器の回路規模が大きくなるという問題点があった。
【００１０】
一方、図１０に示した従来のフレーム同期方法では、同期語ＵＷが９３ビットと長いが、基本系列長は３１ビットであるため、相関器の回路規模が小さくすることができる。しかし、１フレーム中に９３ビットの同期語ＵＷを挿入すると、１フレーム中におけるデータの割合を示すフレーム使用効率が低下し、通信効率が低下するとともに、同期語ＵＷが基本系列のみで、基本系列の繰返し数が整数となっているため、遅延波の影響を吸収することができないという問題点があった。
【００１１】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、相関器の回路規模を低減し、高いフレーム使用効率を実現し、しかも遅延波の影響をなくすことができる同期確立方法、同期確立装置および通信システムを得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる同期確立方法は、複数ビットからなる既知パターンの同期語を一定の規則でフレーム中に挿入し、該挿入された同期語を用いて同期を確立する同期確立方法において、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１を超える値であり、かつ異なる繰返し数を有する複数の同期語を前記フレーム中に前記一定の規則で挿入して送信する送信工程と、前記送信工程によって送信されたフレームを受信し、該受信したフレーム中に前記一定の規則で挿入された前記複数の同期語を用いて同期を確立する受信工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、まず、送信工程によって、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１を超える値であり、かつ異なる繰返し数を有する複数の同期語をフレーム中に一定の規則で挿入して送信し、その後、受信工程によって、前記送信工程によって送信されたフレームを受信し、該受信したフレーム中に前記一定の規則で挿入された前記複数の同期語を用いて同期を確立するようにしている。
【００１４】
つぎの発明にかかる同期確立方法は、複数ビットからなる既知パターンの同期語を一定の規則でフレーム中に挿入し、該挿入された同期語を用いて同期を確立する同期確立方法において、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１以上の異なる値であり、かつ、それぞれ異なる基本系列を用いた複数の同期語を前記フレームに前記一定の規則で挿入して送信する送信工程と、前記送信工程によって送信されたフレームを受信し、該受信したフレーム中に前記一定の規則で挿入された前記複数の同期語を用いて同期を確立する受信工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、まず、送信工程によって、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１以上の異なる値であり、かつ、それぞれ異なる基本系列を用いた複数の同期語をフレームに一定の規則で挿入して送信し、その後、受信工程によって、前記送信工程によって送信されたフレームを受信し、該受信したフレーム中に前記一定の規則で挿入された前記複数の同期語を用いて同期を確立するようにしている。
【００１６】
つぎの発明にかかる同期確立方法は、上記の発明において、前記複数の同期語の基本系列長は同じであることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、基本系列の基本系列長を同じとした複数の同期語をフレーム内に挿入し、この挿入した複数の同期語を用いて同期確立を行うようにしている。
【００１８】
つぎの発明にかかる同期確立方法は、上記の発明において、前記基本系列は、Ｍ系列であることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、高い自己相関特性をもつＭ系列を基本系列とする複数の同期語をフレーム内に挿入し、この挿入した複数の同期語を用いて同期確立を行うようにしている。
【００２０】
つぎの発明にかかる同期確立装置は、複数ビットからなる既知パターンの同期語を一定の規則でフレーム中に挿入して送信し、該挿入された同期語を用いて受信側装置に対して同期を確立させる同期確立装置において、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１を超える値であり、かつ異なる繰返し数を有する複数の同期語を前記フレーム中に前記一定の規則で挿入して送信する送信手段を備えたことを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、送信手段が、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１を超える値であり、かつ異なる繰返し数を有する複数の同期語をフレーム中に一定の規則で挿入して送信するようにしている。
【００２２】
つぎの発明にかかる同期確立装置は、複数ビットからなる既知パターンの同期語を一定の規則でフレーム中に挿入して送信し、該挿入された同期語を用いて受信側装置に対して同期を確立させる同期確立装置において、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１以上の異なる値であり、かつ、それぞれ異なる基本系列を用いた複数の同期語を前記フレームに前記一定の規則で挿入して送信する送信手段を備えたことを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、送信手段が、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１以上の異なる値であり、かつ、それぞれ異なる基本系列を用いた複数の同期語を前記フレームに前記一定の規則で挿入して送信するようにしている。
【００２４】
つぎの発明にかかる同期確立装置は、複数ビットからなる既知パターンの同期語が一定の規則でフレーム中に挿入された信号を受信し、該受信信号のフレーム内に挿入された同期語を用いて受信信号に対する同期を確立する同期確立装置において、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１を超える値であり、かつ異なる繰返し数を有する前記フレーム内の複数の同期語と前記基本系列との相関をとる相関手段と、前記相関手段の結果をもとに前記受信信号との同期を確立させる制御を行う同期制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、相関手段が、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１を超える値であり、かつ異なる繰返し数を有するフレーム内の複数の同期語と前記基本系列との相関をとり、同期制御手段が、前記相関手段の結果をもとに前記受信信号との同期を確立させる制御を行うようにしている。
【００２６】
つぎの発明にかかる同期確立装置は、複数ビットからなる既知パターンの同期語が一定の規則でフレーム中に挿入された信号を受信し、該受信信号のフレーム内に挿入された同期語を用いて受信信号に対する同期を確立する同期確立装置において、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１以上の異なる値であり、かつ、それぞれ異なる基本系列を用いた前記フレーム内の複数の同期語と前記基本系列との相関をとる相関手段と、前記相関手段の結果をもとに前記受信信号との同期を確立させる制御を行う同期制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、相関手段が、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１以上の異なる値であり、かつ、それぞれ異なる基本系列を用いたフレーム内の複数の同期語と前記基本系列との相関をとり、同期制御手段が、前記相関手段の結果をもとに前記受信信号との同期を確立させる制御を行うようにしている。
【００２８】
つぎの発明にかかる同期確立装置は、上記の発明において、前記複数の同期語の基本系列長は同じであることを特徴とする。
【００２９】
この発明によれば、基本系列の基本系列長を同じとした複数の同期語をフレーム内に挿入し、この挿入した複数の同期語を用いて同期確立を行うようにしている。
【００３０】
つぎの発明にかかる同期確立装置は、上記の発明において、前記相関手段は、前記受信信号を順次シフトするシフトレジスタと、各前記基本系列を保持する複数のレジスタと、前記複数のレジスタを選択切替する切替手段と、前記切替手段によって選択切替されたレジスタと前記シフトレジスタの受信信号との各ビットの排他的論理和を演算する演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【００３１】
この発明によれば、切替手段が、一定の規則に対応して複数のレジスタから１つのレジスタを選択切替し、演算手段がこの選択切替されたレジスタとシフトレジスタの受信信号との各ビットの排他的論理和を演算し、この演算結果をもとに同期確立を行うようにしている。
【００３２】
つぎの発明にかかる同期確立装置は、前記基本系列は、Ｍ系列であることを特徴とする。
【００３３】
この発明によれば、高い自己相関特性をもつＭ系列を基本系列とする複数の同期語をフレーム内に挿入し、この挿入した複数の同期語を用いて同期確立を行うようにしている。
【００３４】
つぎの発明にかかる通信システムは、複数ビットからなる既知パターンの同期語を一定の規則でフレーム中に挿入し、該挿入された送信信号を受信側装置に送信し、受信側装置が該送信された信号を受信し、受信信号のフレーム内に挿入された同期語を用いて該受信信号に対する同期を確立する通信システムにおいて、前記送信側装置は、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１を超える値であり、かつ異なる繰返し数を有する複数の同期語を前記フレーム中に前記一定の規則で挿入して送信する送信手段を備え、前記受信側装置は、前記フレーム内の複数の同期語と前記基本系列との相関演算を行う相関手段と、前記相関手段の結果をもとに前記受信信号に対する同期を確立させる制御を行う同期制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００３５】
この発明によれば、送信側装置では、送信手段が、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１を超える値であり、かつ異なる繰返し数を有する複数の同期語をフレーム中に一定の規則で挿入して送信し、受信側装置では、相関手段が、前記フレーム内の複数の同期語と前記基本系列との相関演算を行い、同期制御手段が、前記相関手段の結果をもとに前記受信信号に対する同期を確立させる制御を行うようにしている。
【００３６】
つぎの発明にかかる通信システムは、複数ビットからなる既知パターンの同期語を一定の規則でフレーム中に挿入し、該挿入された送信信号を受信側装置に送信し、受信側装置が該送信された信号を受信し、受信信号のフレーム内に挿入された同期語を用いて該受信信号に対する同期を確立する通信システムにおいて、前記送信側装置は、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１以上の異なる値であり、かつ、それぞれ異なる基本系列を用いた複数の同期語を前記フレームに前記一定の規則で挿入して送信する送信手段を備え、前記受信側装置は、前記フレーム内の複数の同期語と前記基本系列との相関演算を行う相関手段と、前記相関手段の結果をもとに前記受信信号に対する同期を確立させる制御を行う同期制御手段と、を備えたことを特徴とする通信システム。
【００３７】
この発明によれば、送信側装置では、送信手段が、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１以上の異なる値であり、かつ、それぞれ異なる基本系列を用いた複数の同期語をフレームに一定の規則で挿入して送信し、受信側装置では、相関手段が、前記フレーム内の複数の同期語と前記基本系列との相関演算を行い、同期制御手段が、前記相関手段の結果をもとに前記受信信号に対する同期を確立させる制御を行うようにしている。
【００３８】
つぎの発明にかかる通信システムは、上記の発明において、前記複数の同期語の基本系列長は同じであることを特徴とする。
【００３９】
この発明によれば、基本系列の基本系列長を同じとした複数の同期語をフレーム内に挿入し、この挿入した複数の同期語を用いて同期確立を行うようにしている。
【００４０】
つぎの発明にかかる通信システムは、上記の発明において、前記基本系列は、Ｍ系列であることを特徴とする。
【００４１】
この発明によれば、高い自己相関特性をもつＭ系列を基本系列とする複数の同期語をフレーム内に挿入し、この挿入した複数の同期語を用いて同期確立を行うようにしている。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる同期確立方法および同期確立装置および通信システムの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００４３】
実施の形態１．
まず、この発明の実施の形態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態１である通信システムに用いるフレーム構成を示す図である。図１において、フレーム１内には、６４ビットの同期語ＵＷ１と２６ビットの同期語ＵＷ２とがデータＤ１〜Ｄ３の間に挿入される。フレーム１内における同期語ＵＷ１とＵＷ２との設置数は、任意であるが、フレーム１内の所定位置に一定の規則をもって挿入される。
【００４４】
同期語ＵＷ１は、周期が「１５」のＰＮ系列であるＰＮ符号Ｍ１５ａを４回繰返し、その両端に２ビットの繰返しパターンを付加している。ここでは、ＰＮ系列として高い自己相関特性をもつＭ系列（maximum length code）を用いている。この場合における基本系列の繰返し数は、６４ビット／１５ビット≒４．２７回である。
【００４５】
一方、同期語ＵＷ２は、周期が「１５」のＰＮ系列であるＰＮ符号Ｍ１５ｂを１回繰返し、その両端に５ビットと６ビットの繰返しパターンを付加している。このＰＮ符号Ｍ１５ｂは、ＰＮ符号Ｍ１５ａと異なる既知系列パターンであり、ここでは、ＰＮ系列として高い自己相関特性をもつＭ系列（maximum length code）を用い、ＰＮ符号１５ａのＭ系列パターンと異なるＭ系列パターンを設定している。この場合における基本系列の繰返し数は、２６ビット／１５ビット≒１．７３回である。
【００４６】
図２は、図１に示した同期語ＵＷ１,ＵＷ２が一定の規則で挿入されたフレーム１を含む送信信号を送信する送信機を示す図である。図２において、フレーム生成部１１は、ＰＮ符号Ｍ１５ａ，１５ｂを用いて同期語ＵＷ１，ＵＷ２を生成し、この生成した同期語ＵＷ１，ＵＷ２を一定の規則でデータ間に挿入したフレームを生成する。変調器１２は、フレーム生成１１によって生成されたフレームのデータを順次変調し、送信部１３に出力する。送信部１３は、変調器１２から出力される変調データを周波数変換、増幅を行ってアンテナ１４から無線信号として出力する。
【００４７】
図３は、図１に示した同期語ＵＷ１，ＵＷ２が一定の規則で挿入されたフレーム１を含む送信信号を受信する受信機を示す図である。図３において、受信部２１は、アンテナ２０を介してフレーム１が含まれる受信信号を受信し、周波数変換、低雑音増幅、帯域制限等を行ったベースバンド信号を復調器２２に出力する。復調器２２は、入力したベースバンド信号を復調し、受信データＳ２０およびクロックＳ２１を相関器２３，２４および復号器２８に出力する。
【００４８】
相関器２３は、１５ビットのシフトレジスタ２３ａ、ＰＮ符号Ｍ１５ａを保持するＰＮ符号レジスタ２３ｃ、およびシフトレジスタ２３ａの各ビット出力とＰＮ符号レジスタ２３ｃの各ビット出力との排他的論理和を演算し、演算結果をパラレル出力するＥＸ−ＯＲ回路２３ｂを有する。シフトレジスタ２３ａには、復調器２２から出力される受信データＳ２０を順次、クロックＳ２１をもとに入力し、シフトするとともにシフトレジスタ上の１５ビットをＥＸ−ＯＲ回路２３ｂに出力する。ＥＸ−ＯＲ回路２３ｂは、シフトレジスタ２３ａから入力される１５ビットとＰＮ符号レジスタ２３ｃの１５ビットとをそれぞれ対応させて排他的論理和を演算し、この演算結果を同時に判定部２５に出力する。
【００４９】
同様に、相関器２４は、１５ビットのシフトレジスタ２４ａ、ＰＮ符号Ｍ１５ｂを保持するＰＮ符号レジスタ２４ｃ、およびシフトレジスタ２４ａの各ビット出力とＰＮ符号レジスタ２４ｃの各ビット出力との排他的論理和を演算し、演算結果をパラレル出力するＥＸ−ＯＲ回路２４ｂを有する。シフトレジスタ２４ａには、復調器２２から出力される受信データＳ２０を順次、クロックＳ２１をもとに入力し、シフトするとともにシフトレジスタ上の１５ビットをＥＸ−ＯＲ回路２４ｂに出力する。ＥＸ−ＯＲ回路２４ｂは、シフトレジスタ２４ａから入力される１５ビットとＰＮ符号レジスタ２４ｃの１５ビットとをそれぞれ対応させて排他的論理和を演算し、この演算結果を同時に判定部２６に出力する。
【００５０】
判定部２５，２６は、それぞれＥＸ−ＯＲ回路２３ｂ，２４ｂからの演算結果をもとに相関電力値を算出し、この相関電力値をもとに同期時点を判定する。これらの判定結果は同期制御部２７に送出され、同期制御部２７は、判定部２５，２６の判定結果をもとに、フレーム同期およびビットタイミング同期の同期制御を復調器２２に対して行う。フレーム同期は、フレーム単位の大まかな同期確立であり、同期語ＵＷ１によって主に行われ、前方保護および後方保護等の制御も行う。ビットタイミング同期は、復調器２２が各ビットタイミングを得るための同期確立であり、同期語ＵＷ２によって主に行われる。
【００５１】
特に、フレーム１内の同期語ＵＷ２の数は、同期語ＵＷ１に比べてフレーム１内に分散して配置され、常時変化する電波環境に対応する同期確立を行うようにしている。一方、復号器２８は、同期制御部２７によって同期制御された受信データＳ２０およびクロックＳ２１をもとに復号した復号データを出力する。
【００５２】
図４（ａ）は、相関器２３からの相関出力を示す図である。図４（ａ）に示すように、相関器２３からの相関出力は、ＰＮ符号Ｍ１５ａが４回繰り返されるのに対応して４つのピークをもった相関出力が１５ビット単位で出力されるので、高い同期検出を行うことができる。また、同期語ＵＷ１には、４回繰り返されるＰＮ符号Ｍ１５ａの両端にそれぞれ２ビットの繰返し系列が付加されているため、遅延波が存在する場合には、図４（ａ）に示すように、２ビットまでの遅延波に対応するサイドローブが出現するため、このサイドローブの検出によって同期制御部２７は遅延波の影響をなくすことができる。
【００５３】
図４（ｂ）は、相関器２４からの相関出力を示す図である。図４（ｂ）に示すように、相関器２４からの相関出力は、ＰＮ符号Ｍ１５ｂが１回繰り返されるのに対応して一つのピークをもった相関出力が出力され、これによって同期検出を行うことができる。また、同期語ＵＷ２は、一つのＰＮ符号Ｍ１５ｂの両端には、５ビットと６ビットの繰返し系列が付加されているため、５ビットあるいは６ビットまでの遅延波が存在する場合には、図４（ｂ）に示すように、５ビットあるいは６ビットまでの遅延波に対応するサイドローブが出現するため、このサイドローブの検出によって同期制御部２７は遅延波の影響をなくすことができる。特に、移動通信の場合には、５ビットあるいは６ビットに渡る遅延波が生じる場合があり、このような遅延波が生じる場合にもフェージング対策を確実に行うことができ、高品質のデータ伝送を行うことができる。
【００５４】
なお、上述した実施の形態１では、同期語ＵＷ１の基本系列、すなわちＰＮ符号Ｍ１５ａを４回繰り返すようにしているが、この基本系列の繰返しは任意である。たとえば、ＰＮ符号Ｍ１５ａを３回繰り返し、両端にそれぞれ２ビットの繰返し系列を付加し、同期語ＵＷ１に対して一つのＰＮ符号Ｍ１５ａのビットが削除された４９ビットの同期語ＵＷ１’を用いるようにしてもよい。この場合における基本系列長の繰返し数は、４９ビット／１５ビット≒３．２７回となる。このように基本系列を少なくすることによって、さらにフレーム使用効率が高まることになる。
【００５５】
この実施の形態１によれば、基本系列長の繰返し数の異なる複数の同期語ＵＷ１，ＵＷ２を一定の規則で挿入したフレーム１によって構成される送受信データを用いて同期確立を行うようにしているので、基本系列の繰返しによって相関器の装置規模を抑えながら、同期検出性能を向上させることができ、しかも少なくとも一つの同期語ＵＷ１，ＵＷ２の両端には、繰返し系列が付加されているので、遅延波の影響を有効に除去することができる。
【００５６】
実施の形態２．
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１では、同期語ＵＷ１，ＵＷ２内の基本系列は、いずれも１５ビットで同じ基本系列長であったが、この実施の形態２では、異なる基本系列長をもつ複数の同期語を用いるようにしている。
【００５７】
図５は、この発明の実施の形態２である通信システムに用いるフレーム構成を示す図である。図５において、フレーム１内には、６４ビットの同期語ＵＷ１と２６ビットの同期語ＵＷ２とがデータＤ１〜Ｄ３の間に挿入される。フレーム１内における同期語ＵＷ１とＵＷ２との設置数は、任意であるが、フレーム１内の所定位置に一定の規則をもって挿入される。この点は、実施の形態１と同じである。
【００５８】
しかし、同期語ＵＷ１１は、周期が「３１」のＰＮ系列であるＰＮ符号Ｍ３１を２回繰返し、その両端に１ビットの繰返しパターンを付加している。ここでは、ＰＮ系列として高い自己相関特性をもつＭ系列（maximum length code）を用いている。この場合における基本系列の繰返し数は、６４ビット／３１ビット≒２．０６回である。
【００５９】
一方、同期語ＵＷ１２は、周期が「１５」のＰＮ系列であるＰＮ符号Ｍ１５を１回繰返し、その両端に５ビットと６ビットの繰返しパターンを付加している。従って、同期語ＵＷ１２は、実施の形態１における同期語ＵＷ２と同じである。また、ここでは、ＰＮ系列として高い自己相関特性をもつＭ系列（maximum length code）を用いている。この場合における基本系列の繰返し数は、２６ビット／１５ビット≒１．７３回である。
【００６０】
この同期語ＵＷ１１，ＵＷ１２が挿入されたフレーム１は、実施の形態１と同様な送信機および受信機を用いた通信システムを構築することができる。この場合、図３に示した相関器２４の構成はそのまま実施の形態２に適用することができるが、相関器２３の構成は、基本系列であるＰＮ符号Ｍ３１のビット数がＰＮ符号１５のビット数と異なるため、シフトレジスタ２３ａは、３１ビット長のシフトレジスタとし、ＰＮ符号レジスタ２３ｃは、ＰＮ符号Ｍ３１を保持する３１ビットのＰＮ符号レジスタとし、さらにＥＸ−ＯＲ回路２３ｂは、３１ビットの排他的論理和の演算を行う演算回路とする必要がある。
【００６１】
したがって、相関器の回路規模は大きくなるが、ＰＮ符号Ｍ３１を２回用いているため、周期が「６３」のＰＮ符号を用いるまでもなく、相関器の回路規模を抑えつつ、高い相関出力によって高い同期検出を行うことができる。
【００６２】
この実施の形態２によれば、基本系列長の繰返し数が異なり、基本系列も異なる複数の同期語ＵＷ１１，ＵＷ１２を一定の規則で挿入したフレーム１によって構成される送受信データを用いて同期確立を行うようにしているので、基本系列の繰返しによって相関器の装置規模を抑えながら、同期検出性能を向上させることができ、しかも少なくとも一つの同期語ＵＷ１，ＵＷ２の両端には、繰返し系列が付加されているので、遅延波の影響を有効に除去することができる。しかも、基本系列が異なるので、同期語ＵＷ１１，ＵＷ１２の相関をフレーム上の配置関係とは無関係に確実に峻別して行うことができ、同期語ＵＷ１１，ＵＷ１２の目的に合った同期確立を確実に行うことができる。
【００６３】
実施の形態３．
つぎに、この発明の実施の形態３について説明する。上述した実施の形態１では、パターンは異なるが、同じ基本系列長をもつ基本系列を同期語ＵＷ１，ＵＷ２に用い、これら各同期語ＵＷ１，ＵＷ２のそれぞれに対応した相関を演算するために、二つの相関器２３，２４を設けるようにしていたが、この実施の形態３では、同一の相関器によって各同期語ＵＷ１，ＵＷ２に対する相関演算を時間的に分離して行うようにしている。
【００６４】
図６は、図１に示した同期語ＵＷ１，ＵＷ２が一定の規則で挿入されたフレーム１を含む送信信号を受信する受信機の構成を示す図である。図６において、受信部３１は、アンテナ３０を介してフレーム１が含まれる受信信号を受信し、周波数変換、低雑音増幅、帯域制限等を行ったベースバンド信号を復調器３２に出力する。復調器３２は、入力したベースバンド信号を復調し、受信データＳ３０およびクロックＳ３１を相関器３３および復号器３８に出力する。
【００６５】
相関器３３は、１５ビットのシフトレジスタ３３ａ、ＰＮ符号Ｍ１５ａを保持するＰＮ符号レジスタ３３ｃ、ＰＮ符号Ｍ１５ｂを保持するＰＮ符号レジスタ３３ｄ、シフトレジスタ３３ａの各ビット出力とＰＮ符号レジスタ３３ｃまたはＰＮ符号レジスタ３３ｄの各ビット出力との排他的論理和を演算し、演算結果をパラレル出力するＥＸ−ＯＲ回路３３ｂ、およびＰＮ符号レジスタ３３ｃに保持されたＰＮ符号Ｍ１５ａとＰＮ符号レジスタ３３ｄに保持されたＰＮ符号Ｍ１５ｂとを切替出力するセレクタ３４を有する。
【００６６】
シフトレジスタ３３ａには、復調器３２から出力される受信データＳ３０を順次、クロックＳ３１をもとに入力し、シフトするとともにシフトレジスタ上の１５ビットをＥＸ−ＯＲ回路３３ｂに出力する。ＥＸ−ＯＲ回路３３ｂは、シフトレジスタ３３ａから入力される１５ビットと、セレクタ３４を介して出力されるＰＮ符号レジスタ３３ｃまたはＰＮ符号レジスタ３３ｄの１５ビットとをそれぞれ対応させて排他的論理和を演算し、この演算結果を同時に判定部２５に出力する。
【００６７】
セレクタ３４は、同期制御部３７からの選択信号をもとにＰＮ符号レジスタ３３ｃとＰＮ符号レジスタ３３ｄとの切替出力を行う。フレーム１上の同期語ＵＷ１がシフトレジスタ３３ａにシフトされる場合、セレクタ３４は、ＰＮ符号レジスタ３３ｃを選択し、ＰＮ符号Ｍ１５ａをＥＸ−ＯＲ回路３３ｂに出力する。また、フレーム１上の同期語ＵＷ２がシフトレジスタ３３ａにシフトされる場合、セレクタ３４は、ＰＮ符号レジスタ３３ｄを選択し、ＰＮ符号Ｍ１５ｂをＥＸ−ＯＲ回路３ｂに出力する。このセレクタ３４を用いたＰＮ符号Ｍ１５ａとＰＮ符号Ｍ１５ｂとの切替によって、シフトレジスタ３３ａおよびＥＸ−ＯＲ回路３３ｂを重複して設ける必要がなくなり、相関器の回路規模を低減することができる。
【００６８】
図７は、相関器３３からの相関出力の一例を示す図である。図７において、セレクタ３４によるＰＮ符号Ｍ１５ａ，Ｍ１５ｂの切替設定によって、同一の相関器３３から同期語ＵＷ１に対する相関出力と、同期語ＵＷ２に対する相関出力とが、フレーム内の配置構成に従って順次出力されることになる。図７では、まずＰＮ符号レジスタ３３ｃのＰＮ符号Ｍ１５ａが選択設定され、同期語ＵＷ１がシフトレジスタ３３ａに入力されることによって、このＰＮ符号Ｍ１５ａと符号語ＵＷ１との相関出力が出力され、その後、セレクタ３４によってＰＮ符号レジスタ３３ｄのＰＮ符号Ｍ１５ｂが選択設定され、同期語ＵＷ２がシフトレジスタ３３ａに入力されると、この同期語ＵＷ２とＰＮ符号Ｍ１５ｂとの相関出力が出力されることになる。
【００６９】
判定部３５は、判定部２５，２６と同じように、ＥＸ−ＯＲ回路３３ｂからの演算結果をもとに相関電力値を算出し、この相関電力値をもとに同期時点を判定する。これらの判定結果は同期制御部３７に送出され、同期制御部３７は、判定部３５の判定結果をもとに、フレーム同期およびビットタイミング同期の同期制御を復調器３２に対して行う。一方、復号器３８は、同期制御部３７によって同期制御された受信データＳ３０およびクロックＳ３１をもとに復号した復号データを出力する。
【００７０】
この実施の形態３によれば、同一基本系列長をもった複数の同期語がフレーム内に挿入される場合に、参照符号としての基本系列を順次切替設定するようにしているので、相関器の回路規模を削減することができる。
【００７１】
なお、上述した実施の形態１〜３において、基本系列としてＭ系列を用いて説明したが、これにが限らず、他の基本系列をたとえばＧＯＬＤ符号系列等のＰＮ系列を用いてもよい。
【００７２】
また、上述した実施の形態１〜３においては、いずれも検出した同期タイミングを復調器の制御用に用いた例を示しているが、この同期タイミングを他の同期制御に用いるようにしてもよいのは言うまでもない。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、まず、送信工程によって、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１を超える値であり、かつ異なる繰返し数を有する複数の同期語をフレーム中に一定の規則で挿入して送信し、その後、受信工程によって、前記送信工程によって送信されたフレームを受信し、該受信したフレーム中に前記一定の規則で挿入された前記複数の同期語を用いて同期を確立するようにしているので、相関演算は、繰り返される基本系列の相関演算を行えばよいので相関器の回路規模を低減し、基本系列の繰返し数を小さく設定することによって高いフレーム使用効率を維持することができ、同期語内の基本系列以外の繰返し系列を有効利用することによって遅延波を検出し、これによって遅延波の影響を削除する同期確立が可能となるという効果を奏する。
【００７４】
つぎの発明によれば、まず、送信工程によって、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１以上の異なる値であり、かつ、それぞれ異なる基本系列を用いた複数の同期語をフレームに一定の規則で挿入して送信し、その後、受信工程によって、前記送信工程によって送信されたフレームを受信し、該受信したフレーム中に前記一定の規則で挿入された前記複数の同期語を用いて同期を確立するようにしているので、相関演算は繰り返される基本系列の相関演算を行えばよいので相関器の回路規模を低減し、基本系列の繰返し数を小さく設定することによって高いフレーム使用効率を維持することができ、同期語内の基本系列以外の繰返し系列を有効利用することによって遅延波を検出し、これによって遅延波の影響を削除する同期確立が可能となるとともに、異なる基本系列を用いるようにしているので、フレーム上における同期語の配置関係とは関係なく、各同期語に対する相関出力を確実に得ることができ、各同期語の目的に合った同期確立制御を行うことができるという効果を奏する。
【００７５】
つぎの発明によれば、基本系列の基本系列長を同じとした複数の同期語をフレーム内に挿入し、この挿入した複数の同期語を用いて同期確立を行うようにしているので、各同期語の生成処理および各同期語に対する相関処理が容易になるという効果を奏する。
【００７６】
つぎの発明によれば、高い自己相関特性をもつＭ系列を基本系列とする複数の同期語をフレーム内に挿入し、この挿入した複数の同期語を用いて同期確立を行うようにしているので、一層、高い相関出力を得ることができ、同期確立を確実に行うことができる効果を奏する。
【００７７】
つぎの発明によれば、送信手段が、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１を超える値であり、かつ異なる繰返し数を有する複数の同期語をフレーム中に一定の規則で挿入して送信するようにしているので、受信側装置は、この送信手段によって送信されたフレーム内の同期語を用い、繰り返される基本系列の相関演算を行えばよいので相関器の回路規模を低減し、基本系列の繰返し数を小さく設定することによって高いフレーム使用効率を維持することができ、同期語内の基本系列以外の繰返し系列を有効利用することによって遅延波を検出し、これによって遅延波の影響を削除する同期確立が可能となるという効果を奏する。
【００７８】
つぎの発明によれば、送信手段が、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１以上の異なる値であり、かつ、それぞれ異なる基本系列を用いた複数の同期語を前記フレームに前記一定の規則で挿入して送信するようにしているので、受信側装置は、この送信手段によって送信されたフレーム内の同期語を用い、繰り返される基本系列の相関演算を行えばよいので相関器の回路規模を低減し、基本系列の繰返し数を小さく設定することによって高いフレーム使用効率を維持することができ、同期語内の基本系列以外の繰返し系列を有効利用することによって遅延波を検出し、これによって遅延波の影響を削除する同期確立が可能となるとともに、異なる基本系列を用いるようにしているので、フレーム上における同期語の配置関係とは関係なく、各同期語に対する相関出力を確実に得ることができ、各同期語の目的に合った同期確立制御を行うことができるという効果を奏する。
【００７９】
つぎの発明によれば、相関手段が、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１を超える値であり、かつ異なる繰返し数を有するフレーム内の複数の同期語と前記基本系列との相関をとり、同期制御手段が、前記相関手段の結果をもとに前記受信信号との同期を確立させる制御を行うようにしているので、受信側装置は、同期確立に際し、繰り返される基本系列の相関演算を行えばよいので相関器の回路規模を低減し、基本系列の繰返し数を小さく設定することによって高いフレーム使用効率を維持することができ、同期語内の基本系列以外の繰返し系列を有効利用することによって遅延波を検出し、これによって遅延波の影響を削除する同期確立が可能となるという効果を奏する。
【００８０】
つぎの発明によれば、相関手段が、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１以上の異なる値であり、かつ、それぞれ異なる基本系列を用いたフレーム内の複数の同期語と前記基本系列との相関をとり、同期制御手段が、前記相関手段の結果をもとに前記受信信号との同期を確立させる制御を行うようにしているので、受信側装置は、同期確立に際し、繰り返される基本系列の相関演算を行えばよいので相関器の回路規模を低減し、基本系列の繰返し数を小さく設定することによって高いフレーム使用効率を維持することができ、同期語内の基本系列以外の繰返し系列を有効利用することによって遅延波を検出し、これによって遅延波の影響を削除する同期確立が可能となるとともに、異なる基本系列を用いるようにしているので、フレーム上における同期語の配置関係とは関係なく、各同期語に対する相関出力を確実に得ることができ、各同期語の目的に合った同期確立制御を行うことができるという効果を奏する。
【００８１】
つぎの発明によれば、基本系列の基本系列長を同じとした複数の同期語をフレーム内に挿入し、この挿入した複数の同期語を用いて同期確立を行うようにしているので、各同期語の生成処理および各同期語に対する相関処理が容易になるという効果を奏する。
【００８２】
つぎの発明によれば、切替手段が、一定の規則に対応して複数のレジスタから１つのレジスタを選択切替し、演算手段がこの選択切替されたレジスタとシフトレジスタの受信信号との各ビットの排他的論理和を演算し、この演算結果をもとに同期確立を行うようにしているので、一つのシフトレジスタと一つの演算手段とを用いて相関処理を行うことができ、結果的に簡易な構成によって相関器が実現され、相関器の回路規模を一層低減することができるという効果を奏する。
【００８３】
つぎの発明によれば、高い自己相関特性をもつＭ系列を基本系列とする複数の同期語をフレーム内に挿入し、この挿入した複数の同期語を用いて同期確立を行うようにしているので、一層、高い相関出力を得ることができ、同期確立を確実に行うことができる効果を奏する。
【００８４】
つぎの発明によれば、送信側装置では、送信手段が、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１を超える値であり、かつ異なる繰返し数を有する複数の同期語をフレーム中に一定の規則で挿入して送信し、受信側装置では、相関手段が、前記フレーム内の複数の同期語と前記基本系列との相関演算を行い、同期制御手段が、前記相関手段の結果をもとに前記受信信号に対する同期を確立させる制御を行うようにしているので、相関器は繰り返される基本系列の相関演算を行えばよいので相関器の回路規模を低減し、基本系列の繰返し数を小さく設定することによって高いフレーム使用効率を維持することができ、同期語内の基本系列以外の繰返し系列を有効利用することによって遅延波を検出し、これによって遅延波の影響を削除する同期確立が可能となるという効果を奏する。
【００８５】
つぎの発明によれば、送信側装置では、送信手段が、基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１以上の異なる値であり、かつ、それぞれ異なる基本系列を用いた複数の同期語をフレームに一定の規則で挿入して送信し、受信側装置では、相関手段が、前記フレーム内の複数の同期語と前記基本系列との相関演算を行い、同期制御手段が、前記相関手段の結果をもとに前記受信信号に対する同期を確立させる制御を行うようにしているので、相関器は繰り返される基本系列の相関演算を行えばよいので相関器の回路規模を低減し、基本系列の繰返し数を小さく設定することによって高いフレーム使用効率を維持することができ、同期語内の基本系列以外の繰返し系列を有効利用することによって遅延波を検出し、これによって遅延波の影響を削除する同期確立が可能となるとともに、異なる基本系列を用いるようにしているので、フレーム上における同期語の配置関係とは関係なく、各同期語に対する相関出力を確実に得ることができ、各同期語の目的に合った同期確立制御を行うことができるという効果を奏する。
【００８６】
つぎの発明によれば、基本系列の基本系列長を同じとした複数の同期語をフレーム内に挿入し、この挿入した複数の同期語を用いて同期確立を行うようにしているので、各同期語の生成処理および各同期語に対する相関処理が容易になるという効果を奏する。
【００８７】
つぎの発明によれば、高い自己相関特性をもつＭ系列を基本系列とする複数の同期語をフレーム内に挿入し、この挿入した複数の同期語を用いて同期確立を行うようにしているので、一層、高い相関出力を得ることができ、同期確立を確実に行うことができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１である通信システムに用いるフレーム構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態１である通信システムの送信機の構成を示すブロック図である。
【図３】 この発明の実施の形態１である通信システムの受信機の構成を示すブロック図である。
【図４】 図３に示した二つの相関器からの相関出力例を示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態２である通信システムに用いるフレーム構成を示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態３である通信システムの受信機の構成を示すブロック図である。
【図７】 図６に示した相関器からの相関出力例を示す図である。
【図８】 欧州自動車通信システムが用いるフレーム構成を示す図である。
【図９】 図８に示したフレーム構成内の同期語に対する相関出力例を示す図である。
【図１０】 従来におけるフレーム同期用の同期語構成を示す図である。
【符号の説明】
１ フレーム、１１ フレーム生成部、１２ 変調器、１３ 送信部、１４，２０，３０ アンテナ、２１，３１ 受信部、２２，３２ 復調器、２３，２４，３３ 相関器、２３ａ，２４ａ，３３ａ シフトレジスタ、２３ｂ，２４ｂ，３３ｂ ＥＸ−ＯＲ回路、２３ｃ，２４ｃ，３３ｃ，３３ｄ ＰＮ符号レジスタ、２５，２６，３５ 判定部、２７，３７ 同期制御部、２８，３８ 復号器、３４ セレクタ、ＵＷ１，ＵＷ２，ＵＷ１１，ＵＷ１２ 同期語、Ｄ１〜Ｄ３ データ、Ｍ１５ａ，Ｍ１５ｂ，Ｍ１５，Ｍ３１ ＰＮ符号。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication system such as an automobile telephone, and more particularly to a synchronization establishment method, synchronization establishment apparatus and communication capable of reducing the circuit scale for establishing synchronization, improving frame use efficiency, and eliminating the influence of delayed waves. It is about the system.
[0002]
[Prior art]
In recent years, mobile communication technology has been attracting attention, including the spread of portable mobile communication terminals and the like. In this digital mobile communication system, communication is performed using data units called frames or bursts. In this digital mobile communication system, the radio wave propagation environment changes from moment to moment due to movement of the terminal or the like, and a plurality of paths arrive at the receiving terminal, causing fading. In particular, when a delayed wave exists, it is necessary to use an equalizer during demodulation of the receiver as a countermeasure against fading.
[0003]
For example, in the European digital car telephone system (GSM), an adaptive equalizer is an essential additional device to reduce intersymbol interference. Then, in order to know the propagation environment of radio waves when using the adaptive equalizer, a synchronization word as a training sequence using a known sequence is inserted into the frame, and error estimation is performed. Hereinafter, the training sequence and the synchronization word will be described as the same concept.
[0004]
For example, FIG. 8 is a diagram showing a frame configuration used in the GSM described above. In FIG. 8, a GSM frame 100 has a 64-bit synchronization word UW101 and a 26-bit synchronization word UW102 inserted between data. The synchronization word UW101 is composed of a random sequence 101. The random sequence 101 is a sequence in which a specific sequence is not repeatedly included in the sequence. The synchronization word UW102 includes a 16-bit basic sequence SE16 and a 5-bit repetitive sequence added to both ends of the basic sequence SE16. In this case, since the bit length of the synchronization word UW102 is 26 bits and the bit length of the basic sequence SE16 is 16 bits, the synchronization word UW102 includes the basic sequence SE16 of 26 bits / 16 bits≈1.625 times, It will be repeated.
[0005]
By the way, when performing reception synchronization using the above-described synchronization word inserted in the frame, a correlator is usually used. The correlator sequentially calculates the exclusive OR of the known sequence of the synchronization word provided in advance on the receiving side and the received frame data including the known sequence of the synchronization word, and the result of the calculation is the largest, that is, the correlation The timing when the value is the largest is used as the synchronization time point and used for the subsequent synchronization control.
[0006]
FIG. 9A shows an example of a correlation output for the random sequence 101, and FIG. 9B shows an example of a correlation output for the basic sequence 102. In FIG. 9A, the sequence length of the random sequence 101 is 64 bits, and the sequence length is longer than the 26 bits of the synchronization word UW102, so that a large correlation output can be obtained.
[0007]
On the other hand, in FIG. 9B, when a repetitive sequence is added to the synchronization word UW102 and there is a delayed wave, a side lobe corresponding to the added repetition appears, and a delayed wave is obtained by using this side lobe. Can be canceled. By the way, in order to obtain a large correlation output, it is necessary to increase the sequence length. For example, for a 64-bit random sequence (basic sequence) 101, it is necessary to set the reference sequence length of the correlator to a 64-bit length. Yes, the circuit scale of the correlator becomes large.
[0008]
On the other hand, in Japanese Patent Laid-Open No. 10-70526, as shown in FIG. 10, frame synchronization is performed by inserting a synchronization word UW in which a PN (pseudorandom noise) code having a period of “31” is repeated three times in a frame. The technology to be established is described. Since the synchronization word UW is a basic sequence of the PN code PN31, the peak of the correlation value with respect to the basic sequence arrives three times, thereby improving the synchronization detection performance.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in GSM, synchronization is performed by inserting different synchronization words UW101 and UW102 in one frame, but since the basic sequence length of the synchronization word UW101 is a long sequence length of 64 bits, a large correlation value is obtained. However, there is a problem that the circuit scale of the correlator becomes large.
[0010]
On the other hand, in the conventional frame synchronization method shown in FIG. 10, since the synchronization word UW is as long as 93 bits, but the basic sequence length is 31 bits, the circuit scale of the correlator can be reduced. However, if a 93-bit synchronization word UW is inserted in one frame, the frame use efficiency indicating the ratio of data in one frame is reduced, the communication efficiency is lowered, and the synchronization word UW is only a basic sequence. Since the number of repetitions is an integer, there is a problem that the influence of the delayed wave cannot be absorbed.
[0011]
The present invention has been made in view of the above, and provides a synchronization establishment method, synchronization establishment apparatus, and communication system capable of reducing the circuit scale of a correlator, realizing high frame use efficiency, and eliminating the influence of delayed waves. The purpose is to obtain.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the synchronization establishment method according to the present invention inserts a synchronization word having a known pattern consisting of a plurality of bits into a frame according to a certain rule, and establishes synchronization using the inserted synchronization word. In the establishment method, a transmission step in which the number of repetitions with respect to the basic sequence length of the basic sequence is a value exceeding 1, and a plurality of synchronization words having different repetition numbers are inserted into the frame according to the predetermined rule and transmitted, Receiving a frame transmitted by the transmitting step, and establishing a synchronization using the plurality of synchronization words inserted in the received frame according to the predetermined rule.
[0013]
According to the present invention, first, a plurality of synchronization words having a number of repetitions with respect to the basic sequence length of the basic sequence exceeding 1 and having different repetition numbers are inserted into the frame according to a certain rule by the transmission step. Transmitting, and then receiving the frame transmitted by the transmitting step by the receiving step, and establishing synchronization using the plurality of synchronization words inserted according to the certain rule in the received frame Yes.
[0014]
The synchronization establishment method according to the next invention is a synchronization establishment method in which a synchronization word having a known pattern consisting of a plurality of bits is inserted into a frame according to a certain rule, and synchronization is established using the inserted synchronization word. A transmission step in which the number of repetitions for the basic sequence length is different from 1 or more, and a plurality of synchronization words using different basic sequences are inserted into the frame according to the predetermined rule and transmitted, and the transmission step Receiving a frame transmitted by the step of receiving and establishing synchronization using the plurality of synchronization words inserted according to the predetermined rule in the received frame.
[0015]
According to the present invention, first, according to the transmission process, the number of repetitions for the basic sequence length of the basic sequence is a different value of 1 or more, and a plurality of synchronization words using different basic sequences are included in a frame according to a certain rule. Insert and transmit, and then, in the receiving step, receive the frame transmitted by the transmitting step, and establish synchronization using the plurality of synchronization words inserted in the received rule in the predetermined rule I am doing so.
[0016]
The synchronization establishment method according to the next invention is characterized in that, in the above invention, the plurality of synchronization words have the same basic sequence length.
[0017]
According to the present invention, a plurality of synchronization words having the same basic sequence length of a basic sequence are inserted into a frame, and synchronization is established using the inserted plurality of synchronization words.
[0018]
In the synchronization establishment method according to the next invention, in the above invention, the basic sequence is an M sequence.
[0019]
According to the present invention, a plurality of synchronization words having an M sequence having high autocorrelation characteristics as a basic sequence are inserted into a frame, and synchronization is established using the inserted plurality of synchronization words.
[0020]
The synchronization establishment device according to the next invention inserts a synchronization word of a known pattern consisting of a plurality of bits into a frame according to a certain rule and transmits it, and synchronizes the receiving side device using the inserted synchronization word. In the synchronization establishment apparatus to be established, a transmission in which a number of repetitions with respect to the basic sequence length of the basic sequence is a value exceeding 1, and a plurality of synchronization words having different repetition numbers are inserted into the frame according to the predetermined rule and transmitted Means are provided.
[0021]
According to the present invention, the transmission means inserts a plurality of synchronization words having a repetition number with respect to the basic sequence length of the basic sequence exceeding 1 and having different repetition numbers in a frame according to a certain rule, and transmits the frame. I am doing so.
[0022]
The synchronization establishment device according to the next invention inserts a synchronization word of a known pattern consisting of a plurality of bits into a frame according to a certain rule and transmits it, and synchronizes the receiving side device using the inserted synchronization word. In the synchronization establishment device to be established, a plurality of synchronization words each having a different number of repetitions of 1 or more for the basic sequence length of the basic sequence and using different basic sequences are inserted into the frame according to the predetermined rule A transmission means for transmitting is provided.
[0023]
According to this invention, the transmission means has a number of repetitions with respect to the basic sequence length of the basic sequence of different values of 1 or more, and a plurality of synchronization words using different basic sequences are added to the frame according to the predetermined rule. Insert and send.
[0024]
The synchronization establishment device according to the next invention receives a signal in which a sync word having a known pattern consisting of a plurality of bits is inserted in a frame according to a certain rule, and uses the sync word inserted in the frame of the received signal. In a synchronization establishment device that establishes synchronization with a received signal, the number of repetitions for a basic sequence length of a basic sequence is a value exceeding 1, and a correlation between a plurality of synchronization words in the frame having different repetition numbers and the basic sequence And a synchronization control means for performing control to establish synchronization with the received signal based on the result of the correlation means.
[0025]
According to the present invention, the correlation means takes a correlation between the basic sequence and a plurality of synchronization words in a frame whose repetition number with respect to the basic sequence length of the basic sequence is a value exceeding 1, and having a different repetition number, The synchronization control means performs control for establishing synchronization with the received signal based on the result of the correlation means.
[0026]
The synchronization establishment device according to the next invention receives a signal in which a sync word having a known pattern consisting of a plurality of bits is inserted in a frame according to a certain rule, and uses the sync word inserted in the frame of the received signal. In a synchronization establishment device that establishes synchronization with a received signal, the number of repetitions for a basic sequence length of a basic sequence is a different value of 1 or more, and a plurality of synchronization words in the frame using different basic sequences and the basic sequence Correlation means for correlating with a sequence, and synchronization control means for performing control for establishing synchronization with the received signal based on the result of the correlation means.
[0027]
According to the present invention, the correlating means includes a plurality of synchronization words in a frame each having a different number of repetitions of 1 or more with respect to the basic sequence length of the basic sequence, and each using a different basic sequence, and the basic sequence. Correlation is taken, and the synchronization control means performs control to establish synchronization with the received signal based on the result of the correlation means.
[0028]
The synchronization establishing apparatus according to the next invention is characterized in that, in the above invention, the plurality of synchronization words have the same basic sequence length.
[0029]
According to the present invention, a plurality of synchronization words having the same basic sequence length of a basic sequence are inserted into a frame, and synchronization is established using the inserted plurality of synchronization words.
[0030]
In the synchronization establishment apparatus according to the next invention, in the above invention, the correlation means selects and switches between a shift register that sequentially shifts the received signal, a plurality of registers that hold the basic sequences, and the plurality of registers. And a switching means for calculating the exclusive OR of each bit of the register selected and switched by the switching means and the received signal of the shift register.
[0031]
According to the present invention, the switching means selectively switches one register from a plurality of registers corresponding to a certain rule, and the arithmetic means excludes each bit between the selected and switched register and the received signal of the shift register. A logical OR is calculated, and synchronization is established based on the calculation result.
[0032]
The synchronization establishing apparatus according to the next invention is characterized in that the basic sequence is an M sequence.
[0033]
According to the present invention, a plurality of synchronization words having an M sequence having high autocorrelation characteristics as a basic sequence are inserted into a frame, and synchronization is established using the inserted plurality of synchronization words.
[0034]
In the communication system according to the next invention, a synchronization word having a known pattern consisting of a plurality of bits is inserted into a frame according to a certain rule, the inserted transmission signal is transmitted to the receiving device, and the receiving device is transmitted. In the communication system that establishes synchronization with the received signal using a synchronization word inserted in the frame of the received signal, the transmission side apparatus sets the repetition number to 1 for the basic sequence length of the basic sequence. A transmission means for transmitting a plurality of synchronization words having a different value and having a different number of repetitions by inserting the frame into the frame according to the predetermined rule, and the receiving-side apparatus includes a plurality of synchronization words in the frame, Correlation means for performing a correlation operation with the basic sequence; and synchronization control means for performing control for establishing synchronization with the received signal based on a result of the correlation means. .
[0035]
According to this invention, in the transmission-side apparatus, the transmission means has a value in which the number of repetitions for the basic sequence length of the basic sequence is a value exceeding 1, and a plurality of synchronization words having different repetition numbers are included in a frame according to a certain rule. In the receiving side apparatus, the correlation means performs a correlation calculation between the plurality of synchronization words in the frame and the basic sequence, and the synchronization control means performs the reception based on the result of the correlation means. Control to establish synchronization with the signal is performed.
[0036]
In the communication system according to the next invention, a synchronization word having a known pattern consisting of a plurality of bits is inserted into a frame according to a certain rule, the inserted transmission signal is transmitted to the receiving device, and the receiving device is transmitted. In a communication system that receives a received signal and establishes synchronization with the received signal using a synchronization word inserted in a frame of the received signal, the transmission side device has a repetition number of 1 or more with respect to the basic sequence length of the basic sequence And transmitting means for transmitting a plurality of synchronization words using different basic sequences and inserting them into the frame according to the predetermined rule, and the receiving-side device includes a plurality of synchronization words in the frame. Correlation means for performing a correlation operation between a synchronization word and the basic sequence, and synchronization control means for performing control for establishing synchronization with the received signal based on a result of the correlation means. Communication system according to claim.
[0037]
According to the present invention, in the transmission-side apparatus, the transmission means has a number of repetitions with respect to the basic sequence length of the basic sequence of different values of 1 or more, and a plurality of synchronization words using different basic sequences are fixed in a frame. In the receiving side apparatus, the correlation means performs a correlation calculation between the plurality of synchronization words in the frame and the basic sequence, and the synchronization control means uses the result of the correlation means as a basis. Control for establishing synchronization with the received signal.
[0038]
The communication system according to the next invention is characterized in that, in the above invention, the basic sequence lengths of the plurality of synchronization words are the same.
[0039]
According to the present invention, a plurality of synchronization words having the same basic sequence length of a basic sequence are inserted into a frame, and synchronization is established using the inserted plurality of synchronization words.
[0040]
In the communication system according to the next invention, in the above invention, the basic sequence is an M sequence.
[0041]
According to the present invention, a plurality of synchronization words having an M sequence having high autocorrelation characteristics as a basic sequence are inserted into a frame, and synchronization is established using the inserted plurality of synchronization words.
[0042]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of a synchronization establishment method, a synchronization establishment device, and a communication system according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0043]
Embodiment 1 FIG.
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram showing a frame configuration used in the communication system according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, in frame 1, a 64-bit synchronization word UW1 and a 26-bit synchronization word UW2 are inserted between data D1 to D3. The number of synchronization words UW1 and UW2 installed in frame 1 is arbitrary, but is inserted at a predetermined position in frame 1 with a certain rule.
[0044]
The synchronization word UW1 repeats a PN code M15a, which is a PN sequence having a period of “15”, four times, and a 2-bit repetition pattern is added to both ends thereof. Here, an M sequence (maximum length code) having high autocorrelation characteristics is used as the PN sequence. In this case, the repetition number of the basic sequence is 64 bits / 15 bits≈4.27 times.
[0045]
On the other hand, the synchronization word UW2 repeats the PN code M15b, which is a PN sequence with a period of “15”, once, and adds a 5-bit and 6-bit repetition pattern to both ends thereof. The PN code M15b is a known sequence pattern different from the PN code M15a. Here, an M sequence (maximum length code) having high autocorrelation characteristics is used as the PN sequence, and an M sequence different from the M sequence pattern of the PN code 15a. A pattern is set. In this case, the repetition number of the basic sequence is 26 bits / 15 bits≈1.73 times.
[0046]
FIG. 2 is a diagram illustrating a transmitter that transmits a transmission signal including frame 1 in which synchronization words UW1 and UW2 illustrated in FIG. 1 are inserted according to a certain rule. In FIG. 2, the frame generation unit 11 generates synchronization words UW1 and UW2 using PN codes M15a and 15b, and generates a frame in which the generated synchronization words UW1 and UW2 are inserted between data according to a certain rule. The modulator 12 sequentially modulates the frame data generated by the frame generator 11 and outputs the modulated data to the transmitter 13. The transmission unit 13 performs frequency conversion and amplification on the modulated data output from the modulator 12 and outputs the data as a radio signal from the antenna 14.
[0047]
FIG. 3 is a diagram illustrating a receiver that receives a transmission signal including frame 1 in which synchronization words UW1 and UW2 illustrated in FIG. 1 are inserted according to a certain rule. In FIG. 3, the reception unit 21 receives a reception signal including the frame 1 via the antenna 20, and outputs a baseband signal subjected to frequency conversion, low noise amplification, band limitation, and the like to the demodulator 22. The demodulator 22 demodulates the input baseband signal and outputs the received data S20 and the clock S21 to the correlators 23 and 24 and the decoder 28.
[0048]
The correlator 23 calculates the exclusive OR of the 15-bit shift register 23a, the PN code register 23c holding the PN code M15a, and each bit output of the shift register 23a and each bit output of the PN code register 23c, An EX-OR circuit 23b that outputs the operation result in parallel is provided. Received data S20 output from the demodulator 22 is sequentially input to the shift register 23a based on the clock S21 and shifted, and 15 bits on the shift register are output to the EX-OR circuit 23b. The EX-OR circuit 23b calculates the exclusive OR by associating the 15 bits input from the shift register 23a with the 15 bits of the PN code register 23c, and outputs the calculation result to the determination unit 25 at the same time.
[0049]
Similarly, the correlator 24 performs exclusive OR of the 15-bit shift register 24a, the PN code register 24c holding the PN code M15b, and each bit output of the shift register 24a and each bit output of the PN code register 24c. It has an EX-OR circuit 24b that performs an operation and outputs the operation result in parallel. Received data S20 output from the demodulator 22 is sequentially input to the shift register 24a based on the clock S21, shifted, and 15 bits on the shift register are output to the EX-OR circuit 24b. The EX-OR circuit 24b calculates the exclusive OR by associating the 15 bits input from the shift register 24a with the 15 bits of the PN code register 24c, and outputs the calculation result to the determination unit 26 at the same time.
[0050]
The determination units 25 and 26 calculate the correlation power value based on the calculation results from the EX-OR circuits 23b and 24b, respectively, and determine the synchronization point based on the correlation power value. These determination results are sent to the synchronization control unit 27, and the synchronization control unit 27 performs synchronization control of frame synchronization and bit timing synchronization on the demodulator 22 based on the determination results of the determination units 25 and 26. The frame synchronization is a rough synchronization establishment in units of frames, and is mainly performed by the synchronization word UW1, and also performs control such as forward protection and backward protection. Bit timing synchronization is synchronization establishment for the demodulator 22 to obtain each bit timing, and is mainly performed by the synchronization word UW2.
[0051]
In particular, the number of synchronization words UW2 in the frame 1 is distributed in the frame 1 compared to the synchronization word UW1, and synchronization is established corresponding to a constantly changing radio wave environment. On the other hand, the decoder 28 outputs decoded data decoded based on the received data S20 and the clock S21 that are synchronously controlled by the synchronous control unit 27.
[0052]
FIG. 4A is a diagram showing the correlation output from the correlator 23. As shown in FIG. 4A, the correlation output from the correlator 23 is a 15-bit correlation output having four peaks corresponding to the PN code M15a being repeated four times. High synchronization detection can be performed. In addition, since a 2-bit repetition sequence is added to both ends of the PN code M15a that is repeated four times in the synchronization word UW1, when a delayed wave exists, as shown in FIG. Since a side lobe corresponding to a delayed wave of up to 2 bits appears, the synchronization control unit 27 can eliminate the influence of the delayed wave by detecting this side lobe.
[0053]
FIG. 4B is a diagram illustrating a correlation output from the correlator 24. As shown in FIG. 4B, the correlation output from the correlator 24 is output as a correlation output having one peak corresponding to the PN code M15b being repeated once, thereby detecting synchronization. be able to. Further, since the synchronization word UW2 has a 5-bit and 6-bit repetitive sequence added to both ends of one PN code M15b, when there is a delayed wave of 5 bits or 6 bits, FIG. As shown in (b), a side lobe corresponding to a delayed wave of 5 bits or 6 bits appears, so that the synchronization control unit 27 can eliminate the influence of the delayed wave by detecting this side lobe. In particular, in the case of mobile communication, a delayed wave of 5 bits or 6 bits may be generated, and even when such a delayed wave is generated, fading countermeasures can be surely performed, and high-quality data transmission can be performed. It can be carried out.
[0054]
In the first embodiment described above, the basic sequence of the synchronization word UW1, that is, the PN code M15a is repeated four times. However, the repetition of this basic sequence is arbitrary. For example, the PN code M15a is repeated three times, a 2-bit repetition sequence is added to both ends, and a 49-bit synchronization word UW1 ′ from which one PN code M15a bit is deleted is used for the synchronization word UW1. May be. In this case, the number of repetitions of the basic sequence length is 49 bits / 15 bits≈3.27 times. By reducing the number of basic sequences in this way, the frame usage efficiency is further increased.
[0055]
According to the first embodiment, synchronization is established using transmission / reception data composed of a frame 1 in which a plurality of synchronization words UW1, UW2 having different basic sequence length repetition numbers are inserted according to a certain rule. Therefore, it is possible to improve the synchronization detection performance while suppressing the apparatus scale of the correlator by repeating the basic sequence, and the repeated sequence is added to both ends of at least one synchronization word UW1, UW2. The influence of the wave can be effectively removed.
[0056]
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the basic sequences in the synchronization words UW1 and UW2 are all 15 bits and have the same basic sequence length. In the second embodiment, a plurality of synchronization words having different basic sequence lengths are used. I am doing so.
[0057]
FIG. 5 is a diagram showing a frame configuration used in the communication system according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, in frame 1, a 64-bit synchronization word UW1 and a 26-bit synchronization word UW2 are inserted between data D1 to D3. The number of synchronization words UW1 and UW2 installed in frame 1 is arbitrary, but is inserted at a predetermined position in frame 1 with a certain rule. This is the same as in the first embodiment.
[0058]
However, the synchronization word UW11 repeats the PN code M31, which is a PN sequence having a period of “31” twice, and adds a 1-bit repetition pattern to both ends thereof. Here, an M sequence (maximum length code) having high autocorrelation characteristics is used as the PN sequence. In this case, the number of repetitions of the basic sequence is 64 bits / 31 bits≈2.06.
[0059]
On the other hand, the synchronization word UW12 repeats the PN code M15, which is a PN sequence having a period of “15” once, and adds a 5-bit and 6-bit repetition pattern to both ends thereof. Therefore, the synchronization word UW12 is the same as the synchronization word UW2 in the first embodiment. Here, an M sequence (maximum length code) having high autocorrelation characteristics is used as the PN sequence. In this case, the repetition number of the basic sequence is 26 bits / 15 bits≈1.73 times.
[0060]
The frame 1 in which the synchronization words UW11 and UW12 are inserted can construct a communication system using the same transmitter and receiver as in the first embodiment. In this case, the configuration of the correlator 24 shown in FIG. 3 can be applied to the second embodiment as it is, but the configuration of the correlator 23 is that the number of bits of the PN code M31 which is the basic sequence is a bit of the PN code 15. The shift register 23a is a 31-bit shift register, the PN code register 23c is a 31-bit PN code register that holds the PN code M31, and the EX-OR circuit 23b is a 31-bit exclusive. It is necessary to provide an arithmetic circuit that performs a logical OR operation.
[0061]
Therefore, although the circuit scale of the correlator becomes large, the PN code M31 is used twice, so it is not necessary to use a PN code with a period of “63”. High synchronization detection can be performed.
[0062]
According to the second embodiment, synchronization is established using transmission / reception data composed of a frame 1 in which a plurality of synchronization words UW11 and UW12 having different basic sequence lengths and different basic sequences are inserted according to a certain rule. Therefore, it is possible to improve the synchronization detection performance while suppressing the apparatus size of the correlator by repeating the basic sequence, and a repeated sequence is added to both ends of at least one synchronization word UW1, UW2. Therefore, the influence of the delayed wave can be effectively removed. In addition, since the basic sequences are different, the correlation between the synchronization words UW11 and UW12 can be reliably distinguished regardless of the arrangement relationship on the frame, and synchronization establishment suitable for the purpose of the synchronization words UW11 and UW12 can be ensured. It can be carried out.
[0063]
Embodiment 3 FIG.
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, although the patterns are different, a basic sequence having the same basic sequence length is used for the synchronization words UW1 and UW2, and a correlation corresponding to each of these synchronization words UW1 and UW2 is calculated. Although the two correlators 23 and 24 are provided, in the third embodiment, the correlation operation for the synchronization words UW1 and UW2 is performed with time separation by the same correlator.
[0064]
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a receiver that receives a transmission signal including a frame 1 in which the synchronization words UW1 and UW2 illustrated in FIG. 1 are inserted according to a certain rule. In FIG. 6, the reception unit 31 receives a reception signal including the frame 1 via the antenna 30, and outputs a baseband signal subjected to frequency conversion, low noise amplification, band limitation, and the like to the demodulator 32. The demodulator 32 demodulates the input baseband signal and outputs the reception data S30 and the clock S31 to the correlator 33 and the decoder 38.
[0065]
The correlator 33 includes a 15-bit shift register 33a, a PN code register 33c that holds the PN code M15a, a PN code register 33d that holds the PN code M15b, each bit output of the shift register 33a, and the PN code register 33c or PN code register. The EX-OR circuit 33b that calculates the exclusive OR with each bit output of 33d and outputs the calculation result in parallel, and the PN code M15a held in the PN code register 33c and the PN code held in the PN code register 33d It has a selector 34 that switches and outputs M15b.
[0066]
The shift register 33a sequentially receives the received data S30 output from the demodulator 32 based on the clock S31, shifts it, and outputs 15 bits on the shift register to the EX-OR circuit 33b. The EX-OR circuit 33b calculates the exclusive OR by associating the 15 bits input from the shift register 33a with the 15 bits of the PN code register 33c or PN code register 33d output via the selector 34. The calculation result is output to the determination unit 25 at the same time.
[0067]
The selector 34 performs switching output between the PN code register 33 c and the PN code register 33 d based on the selection signal from the synchronization control unit 37. When the synchronization word UW1 on the frame 1 is shifted to the shift register 33a, the selector 34 selects the PN code register 33c and outputs the PN code M15a to the EX-OR circuit 33b. When the synchronization word UW2 on the frame 1 is shifted to the shift register 33a, the selector 34 selects the PN code register 33d and outputs the PN code M15b to the EX-OR circuit 3b. By switching between the PN code M15a and the PN code M15b using the selector 34, it is not necessary to provide the shift register 33a and the EX-OR circuit 33b redundantly, and the circuit scale of the correlator can be reduced.
[0068]
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a correlation output from the correlator 33. In FIG. 7, the correlation output for the synchronization word UW1 and the correlation output for the synchronization word UW2 are sequentially output from the same correlator 33 according to the arrangement configuration in the frame by the switching setting of the PN codes M15a and M15b by the selector 34. It will be. In FIG. 7, first, the PN code M15a of the PN code register 33c is selected and set, and the synchronization word UW1 is input to the shift register 33a, whereby the correlation output between the PN code M15a and the codeword UW1 is output, and then When the selector 34 selects and sets the PN code M15b of the PN code register 33d and the synchronization word UW2 is input to the shift register 33a, a correlation output between the synchronization word UW2 and the PN code M15b is output.
[0069]
Similar to the determination units 25 and 26, the determination unit 35 calculates a correlation power value based on the calculation result from the EX-OR circuit 33b, and determines the synchronization time based on the correlation power value. These determination results are sent to the synchronization control unit 37, and the synchronization control unit 37 performs synchronization control of frame synchronization and bit timing synchronization on the demodulator 32 based on the determination result of the determination unit 35. On the other hand, the decoder 38 outputs decoded data decoded based on the received data S30 and the clock S31 that are synchronously controlled by the synchronous control unit 37.
[0070]
According to the third embodiment, when a plurality of synchronization words having the same basic sequence length are inserted into a frame, the basic sequence as a reference code is sequentially switched and set. The circuit scale can be reduced.
[0071]
In Embodiments 1 to 3 described above, the M sequence is used as the basic sequence. However, the present invention is not limited to this, and another basic sequence may be a PN sequence such as a GOLD code sequence.
[0072]
In the first to third embodiments described above, an example is shown in which the detected synchronization timing is used for demodulator control. However, this synchronization timing may be used for other synchronization control. Needless to say.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, first, a plurality of synchronization words having a number of repetitions with respect to the basic sequence length of the basic sequence exceeding 1 and having different repetition numbers are fixed in a frame by the transmission step. After that, the frame transmitted by the transmission step is received by the reception step, and the synchronization is performed using the plurality of synchronization words inserted by the predetermined rule in the received frame. Therefore, it is only necessary to perform the correlation calculation of the repeated basic sequence, so that the correlation scale can be reduced by reducing the circuit scale of the correlator and reducing the number of repetitions of the basic sequence. Synchronization that can be maintained and detects delayed waves by effectively using repetitive sequences other than the basic sequences in the synchronization word, thereby eliminating the effects of delayed waves Standing an effect that is possible.
[0074]
According to the next invention, first, according to the transmission process, the number of repetitions with respect to the basic sequence length of the basic sequence is a different value of 1 or more, and a plurality of synchronization words using different basic sequences are set in a certain rule in a frame. Then, in the receiving step, the frame transmitted by the transmitting step is received, and synchronization is established by using the plurality of synchronization words inserted in the received frame according to the predetermined rule. Therefore, it is only necessary to perform the correlation calculation of the repeated basic sequence, so that the circuit scale of the correlator can be reduced, and high frame use efficiency can be maintained by setting the number of repetitions of the basic sequence small. It is possible to establish a synchronization that detects a delayed wave by effectively using a repetition sequence other than the basic sequence in the synchronization word and thereby eliminates the influence of the delayed wave. In addition, since different basic sequences are used, the correlation output for each sync word can be obtained reliably regardless of the arrangement relation of the sync words on the frame. There is an effect that synchronization establishment control can be performed.
[0075]
According to the next invention, a plurality of synchronization words having the same basic sequence length are inserted into a frame, and synchronization is established using the inserted synchronization words. This has the effect of facilitating word generation processing and correlation processing for each synchronized word.
[0076]
According to the next invention, a plurality of synchronization words having an M sequence having high autocorrelation characteristics as a basic sequence are inserted into a frame, and synchronization is established using the inserted plurality of synchronization words. Further, it is possible to obtain a higher correlation output, and to achieve the effect that the synchronization can be reliably established.
[0077]
According to the next invention, the transmission means inserts a plurality of synchronization words having a repetition number with respect to the basic sequence length of the basic sequence exceeding 1 and having different repetition numbers in the frame according to a certain rule. Therefore, the receiving side device only has to perform the correlation calculation of the repeated basic sequence using the synchronization word in the frame transmitted by the transmission means, so that the circuit scale of the correlator is reduced and the basic sequence is reduced. High frame use efficiency can be maintained by setting the number of repetitions to be small, and delay waves are detected by effectively using repetition sequences other than the basic sequences in the synchronization word, thereby eliminating the effects of delay waves It is possible to establish synchronization.
[0078]
According to the next invention, the transmission means has a plurality of synchronization words each having a different number of repetitions of 1 or more with respect to the basic sequence length of the basic sequence and using different basic sequences in the frame. Therefore, the receiving side device only has to perform the correlation calculation of the repeated basic sequence using the synchronization word in the frame transmitted by this transmission means, so the circuit scale of the correlator can be increased. High frame use efficiency can be maintained by reducing the number of repetitions of the basic sequence and reducing the number of repetitions of the basic sequence, and by using the repeated sequences other than the basic sequence in the synchronization word effectively, a delayed wave is detected, thereby delaying It is possible to establish synchronization that eliminates the influence of waves, and because different basic sequences are used, it is not related to the arrangement relationship of synchronization words on the frame. , The correlation output for each synchronization word can be reliably obtained an effect that it is possible to perform the purpose suits synchronization establishment control of each synchronization flag.
[0079]
According to the next invention, the correlation means correlates the basic sequence with a plurality of synchronization words in a frame in which the number of repetitions with respect to the basic sequence length of the basic sequence is greater than 1, and having a different number of repetitions. Since the synchronization control means performs control to establish synchronization with the received signal based on the result of the correlation means, the receiving-side apparatus performs the correlation calculation of the repeated basic sequence when establishing synchronization. Therefore, it is possible to maintain high frame use efficiency by reducing the circuit scale of the correlator and setting the number of repetitions of the basic sequence to be small, and to effectively use the repetitive sequences other than the basic sequence in the synchronization word. Thus, there is an effect that synchronization can be established by detecting a delayed wave and eliminating the influence of the delayed wave.
[0080]
According to the next invention, the correlation means has a different number of repetitions of 1 or more for the basic sequence length of the basic sequence, and a plurality of synchronization words in a frame using different basic sequences, and the basic sequence, Since the synchronization control means performs control for establishing synchronization with the received signal based on the result of the correlation means, the receiving side apparatus repeats the basic sequence when establishing synchronization. Therefore, it is possible to maintain high frame use efficiency by reducing the circuit scale of the correlator and setting the number of repetitions of the basic sequence to be small. Effective use enables detection of delayed waves, thereby enabling establishment of synchronization that eliminates the effects of delayed waves and using different basic sequences. Regardless of the arrangement of sync words on the correlation output for each synchronization word can be reliably obtained an effect that it is possible to perform the purpose suits synchronization establishment control of each synchronization flag.
[0081]
According to the next invention, a plurality of synchronization words having the same basic sequence length are inserted into a frame, and synchronization is established using the inserted synchronization words. This has the effect of facilitating word generation processing and correlation processing for each synchronized word.
[0082]
According to the next invention, the switching means selectively switches one register from a plurality of registers in accordance with a certain rule, and the arithmetic means selects each bit of the received signal of the selected register and the shift register. Since exclusive OR is calculated and synchronization is established based on the calculation result, correlation processing can be performed using one shift register and one calculation means. With this configuration, a correlator is realized, and the circuit scale of the correlator can be further reduced.
[0083]
According to the next invention, a plurality of synchronization words having an M sequence having high autocorrelation characteristics as a basic sequence are inserted into a frame, and synchronization is established using the inserted plurality of synchronization words. Further, it is possible to obtain a higher correlation output, and to achieve the effect that the synchronization can be reliably established.
[0084]
According to the next invention, in the transmission-side apparatus, the transmission means has a predetermined rule in which a plurality of synchronization words having a repetition number greater than 1 for the basic sequence length of the basic sequence and having different repetition numbers are included in a frame. In the receiving device, the correlation means performs a correlation operation between the plurality of synchronization words in the frame and the basic sequence, and the synchronization control means performs the correlation based on the result of the correlation means. Since the control to establish synchronization with the received signal is performed, the correlator only needs to perform the correlation operation of the repeated basic sequence, so the circuit scale of the correlator is reduced and the repetition number of the basic sequence is set to be small. High frame usage efficiency can be maintained by using this method, and a delayed wave is detected by effectively using a repetitive sequence other than the basic sequence in the synchronization word, thereby eliminating the influence of the delayed wave. Standing an effect that is possible.
[0085]
According to the next invention, in the transmission side device, the transmission means has a plurality of synchronization words using different basic sequences each having a different number of repetitions of 1 or more for the basic sequence length of the basic sequence in a frame. In the receiving side apparatus, the correlation means performs a correlation operation between the plurality of synchronization words in the frame and the basic sequence, and the synchronization control means also obtains the result of the correlation means. Therefore, the correlator is only required to perform the correlation calculation of the repeated basic sequence, thereby reducing the circuit scale of the correlator and reducing the number of repetitions of the basic sequence. By setting this, high frame usage efficiency can be maintained, and a delayed wave can be detected by effectively using a repetitive sequence other than the basic sequence in the synchronization word, thereby reducing the influence of the delayed wave. Since a different basic sequence is used, a correlation output for each synchronization word can be obtained reliably regardless of the arrangement relationship of the synchronization words on the frame. There is an effect that it is possible to perform synchronization establishment control suitable for the purpose of the word.
[0086]
According to the next invention, a plurality of synchronization words having the same basic sequence length are inserted into a frame, and synchronization is established using the inserted synchronization words. This has the effect of facilitating word generation processing and correlation processing for each synchronized word.
[0087]
According to the next invention, a plurality of synchronization words having an M sequence having high autocorrelation characteristics as a basic sequence are inserted into a frame, and synchronization is established using the inserted plurality of synchronization words. Further, it is possible to obtain a higher correlation output, and to achieve the effect that the synchronization can be reliably established.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a frame configuration used in a communication system according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a transmitter of the communication system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a receiver of the communication system according to the first embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an example of correlation output from two correlators illustrated in FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a frame configuration used in a communication system according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a receiver of a communication system according to Embodiment 3 of the present invention.
7 is a diagram illustrating an example of correlation output from the correlator illustrated in FIG. 6;
FIG. 8 is a diagram showing a frame configuration used by a European automobile communication system.
9 is a diagram showing an example of correlation output for a synchronization word in the frame configuration shown in FIG. 8. FIG.
FIG. 10 is a diagram showing a conventional synchronization word configuration for frame synchronization.
[Explanation of symbols]
1 frame, 11 frame generator, 12 modulator, 13 transmitter, 14, 20, 30 antenna, 21, 31 receiver, 22, 32 demodulator, 23, 24, 33 correlator, 23a, 24a, 33a shift register 23b, 24b, 33b EX-OR circuit, 23c, 24c, 33c, 33d PN code register, 25, 26, 35 determination unit, 27, 37 synchronization control unit, 28, 38 decoder, 34 selector, UW1, UW2, UW11, UW12 Sync word, D1-D3 data, M15a, M15b, M15, M31 PN code.

Claims (15)

複数ビットからなる既知パターンの同期語を一定の規則でフレーム中に挿入し、該挿入された同期語を用いて同期を確立する同期確立方法において、
基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１を超える値であり、かつ異なる繰返し数を有する複数の同期語を前記フレーム中に前記一定の規則で挿入して送信する送信工程と、
前記送信工程によって送信されたフレームを受信し、該受信したフレーム中に前記一定の規則で挿入された前記複数の同期語を用いて同期を確立する受信工程と、
を含むことを特徴とする同期確立方法。In a synchronization establishment method for inserting a synchronization word of a known pattern consisting of a plurality of bits into a frame according to a certain rule, and establishing synchronization using the inserted synchronization word,
A transmission step in which the number of repetitions with respect to the basic sequence length of the basic sequence is a value exceeding 1 and a plurality of synchronization words having different repetition numbers are inserted and transmitted in the frame according to the predetermined rule;
Receiving the frame transmitted by the transmitting step, and establishing synchronization using the plurality of synchronization words inserted in the received frame according to the certain rule;
A synchronization establishment method comprising: 複数ビットからなる既知パターンの同期語を一定の規則でフレーム中に挿入し、該挿入された同期語を用いて同期を確立する同期確立方法において、
基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１以上の異なる値であり、かつ、それぞれ異なる基本系列を用いた複数の同期語を前記フレームに前記一定の規則で挿入して送信する送信工程と、
前記送信工程によって送信されたフレームを受信し、該受信したフレーム中に前記一定の規則で挿入された前記複数の同期語を用いて同期を確立する受信工程と、
を含むことを特徴とする同期確立方法。In a synchronization establishment method for inserting a synchronization word of a known pattern consisting of a plurality of bits into a frame according to a certain rule, and establishing synchronization using the inserted synchronization word,
A transmission step in which the number of repetitions with respect to the basic sequence length of the basic sequence is a different value of 1 or more, and a plurality of synchronization words using different basic sequences are inserted into the frame according to the predetermined rule and transmitted;
Receiving the frame transmitted by the transmitting step, and establishing synchronization using the plurality of synchronization words inserted in the received frame according to the certain rule;
A synchronization establishment method comprising: 前記複数の同期語の基本系列長は同じであることを特徴とする請求項１または２に記載の同期確立方法。3. The synchronization establishment method according to claim 1, wherein the basic sequence lengths of the plurality of synchronization words are the same. 前記基本系列は、Ｍ系列であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の同期確立方法。The synchronization establishment method according to any one of claims 1 to 3, wherein the basic sequence is an M sequence. 複数ビットからなる既知パターンの同期語を一定の規則でフレーム中に挿入して送信し、該挿入された同期語を用いて受信側装置に対して同期を確立させる同期確立装置において、
基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１を超える値であり、かつ異なる繰返し数を有する複数の同期語を前記フレーム中に前記一定の規則で挿入して送信する送信手段を備えたことを特徴とする同期確立装置。In a synchronization establishment device that inserts a synchronization word of a known pattern consisting of a plurality of bits into a frame according to a certain rule and transmits the synchronization word, and establishes synchronization with the receiving-side device using the inserted synchronization word.
It further comprises transmission means for inserting a plurality of synchronization words having a repetition number with respect to the basic sequence length of the basic sequence exceeding 1 and having different repetition numbers in the frame according to the predetermined rule. A synchronization establishment device. 複数ビットからなる既知パターンの同期語を一定の規則でフレーム中に挿入して送信し、該挿入された同期語を用いて受信側装置に対して同期を確立させる同期確立装置において、
基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１以上の異なる値であり、かつ、それぞれ異なる基本系列を用いた複数の同期語を前記フレームに前記一定の規則で挿入して送信する送信手段を備えたことを特徴とする同期確立装置。In a synchronization establishment device that inserts a synchronization word of a known pattern consisting of a plurality of bits into a frame according to a certain rule and transmits the synchronization word, and establishes synchronization with the receiving-side device using the inserted synchronization word.
Transmission means for inserting a plurality of synchronization words using different basic sequences, each of which has a different number of repetitions with respect to the basic sequence length of the basic sequence, and transmitting the same by inserting the same rule into the frame. A synchronization establishment device characterized by the above. 複数ビットからなる既知パターンの同期語が一定の規則でフレーム中に挿入された信号を受信し、該受信信号のフレーム内に挿入された同期語を用いて受信信号に対する同期を確立する同期確立装置において、
基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１を超える値であり、かつ異なる繰返し数を有する前記フレーム内の複数の同期語と前記基本系列との相関をとる相関手段と、
前記相関手段の結果をもとに前記受信信号との同期を確立させる制御を行う同期制御手段と、
を備えたことを特徴とする同期確立装置。A synchronization establishment device that receives a signal in which a synchronization word of a known pattern consisting of a plurality of bits is inserted in a frame according to a certain rule, and establishes synchronization with the received signal using the synchronization word inserted in the frame of the received signal In
Correlation means for correlating a plurality of synchronization words in the frame having a repetition number with respect to the basic sequence length of the basic sequence exceeding 1 and having a different repetition number, and the basic sequence;
Synchronization control means for performing control to establish synchronization with the received signal based on the result of the correlation means;
A synchronization establishment device comprising: 複数ビットからなる既知パターンの同期語が一定の規則でフレーム中に挿入された信号を受信し、該受信信号のフレーム内に挿入された同期語を用いて受信信号に対する同期を確立する同期確立装置において、
基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１以上の異なる値であり、かつ、それぞれ異なる基本系列を用いた前記フレーム内の複数の同期語と前記基本系列との相関をとる相関手段と、
前記相関手段の結果をもとに前記受信信号との同期を確立させる制御を行う同期制御手段と、
を備えたことを特徴とする同期確立装置。A synchronization establishment device that receives a signal in which a synchronization word of a known pattern consisting of a plurality of bits is inserted in a frame according to a certain rule, and establishes synchronization with the received signal using the synchronization word inserted in the frame of the received signal In
Correlation means for correlating a plurality of synchronization words in the frame and the basic sequence using different basic sequences each having a number of repetitions of 1 or more with respect to the basic sequence length of the basic sequence;
Synchronization control means for performing control to establish synchronization with the received signal based on the result of the correlation means;
A synchronization establishment device comprising: 前記複数の同期語の基本系列長は同じであることを特徴とする請求項５〜８のいずれか一つに記載の同期確立装置。The synchronization establishment apparatus according to any one of claims 5 to 8, wherein the basic sequence lengths of the plurality of synchronization words are the same. 前記相関手段は、
前記受信信号を順次シフトするシフトレジスタと、
各前記基本系列を保持する複数のレジスタと、
前記複数のレジスタを選択切替する切替手段と、
前記切替手段によって選択切替されたレジスタと前記シフトレジスタの受信信号との各ビットの排他的論理和を演算する演算手段と、
を備えたことを特徴とする請求項９に記載の同期確立装置。The correlation means includes
A shift register for sequentially shifting the received signal;
A plurality of registers for holding each of the basic sequences;
Switching means for selectively switching the plurality of registers;
Arithmetic means for calculating exclusive OR of each bit of the register selected and switched by the switching means and the received signal of the shift register;
The synchronization establishment apparatus according to claim 9, further comprising: 前記基本系列は、Ｍ系列であることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか一つに記載の同期確立装置。The synchronization establishment apparatus according to claim 5, wherein the basic sequence is an M sequence. 複数ビットからなる既知パターンの同期語を一定の規則でフレーム中に挿入し、該挿入された送信信号を受信側装置に送信し、受信側装置が該送信された信号を受信し、受信信号のフレーム内に挿入された同期語を用いて該受信信号に対する同期を確立する通信システムにおいて、
前記送信側装置は、
基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１を超える値であり、かつ異なる繰返し数を有する複数の同期語を前記フレーム中に前記一定の規則で挿入して送信する送信手段を備え、
前記受信側装置は、
前記フレーム内の複数の同期語と前記基本系列との相関演算を行う相関手段と、
前記相関手段の結果をもとに前記受信信号に対する同期を確立させる制御を行う同期制御手段と、
を備えたことを特徴とする通信システム。A synchronization word of a known pattern consisting of a plurality of bits is inserted into a frame according to a certain rule, the inserted transmission signal is transmitted to the reception side device, the reception side device receives the transmitted signal, and the received signal In a communication system for establishing synchronization with the received signal using a synchronization word inserted in a frame,
The transmitting device is:
A transmission means for inserting and transmitting a plurality of synchronization words having a repetition number with respect to the basic sequence length of the basic sequence exceeding 1 and having different repetition numbers in the frame according to the predetermined rule;
The receiving side device
Correlation means for performing a correlation operation between a plurality of synchronization words in the frame and the basic sequence;
Synchronization control means for performing control to establish synchronization with the received signal based on the result of the correlation means;
A communication system comprising: 複数ビットからなる既知パターンの同期語を一定の規則でフレーム中に挿入し、該挿入された送信信号を受信側装置に送信し、受信側装置が該送信された信号を受信し、受信信号のフレーム内に挿入された同期語を用いて該受信信号に対する同期を確立する通信システムにおいて、
前記送信側装置は、
基本系列の基本系列長に対する繰返し数が１以上の異なる値であり、かつ、それぞれ異なる基本系列を用いた複数の同期語を前記フレームに前記一定の規則で挿入して送信する送信手段を備え、
前記受信側装置は、
前記フレーム内の複数の同期語と前記基本系列との相関演算を行う相関手段と、
前記相関手段の結果をもとに前記受信信号に対する同期を確立させる制御を行う同期制御手段と、
を備えたことを特徴とする通信システム。A synchronization word of a known pattern consisting of a plurality of bits is inserted into a frame according to a certain rule, the inserted transmission signal is transmitted to the reception side device, the reception side device receives the transmitted signal, and the received signal In a communication system for establishing synchronization with the received signal using a synchronization word inserted in a frame,
The transmitting device is:
Transmission means for inserting a plurality of synchronization words using different basic sequences, each of which has a different number of repetitions with respect to the basic sequence length of the basic sequence, and transmitting the same according to the predetermined rule;
The receiving side device
Correlation means for performing a correlation operation between a plurality of synchronization words in the frame and the basic sequence;
Synchronization control means for performing control to establish synchronization with the received signal based on the result of the correlation means;
A communication system comprising: 前記複数の同期語の基本系列長は同じであることを特徴とする請求項１２または１３に記載の通信システム。The communication system according to claim 12 or 13, wherein the basic sequence lengths of the plurality of synchronization words are the same. 前記基本系列は、Ｍ系列であることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一つに記載の通信システム。The communication system according to claim 12, wherein the basic sequence is an M sequence.
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