JPH02172339A

JPH02172339A - 同期方法

Info

Publication number: JPH02172339A
Application number: JP63326097A
Authority: JP
Inventors: Akitaka Tomabechi; 明孝苫米地
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1990-07-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、主に無線回線を通じて複数の端末局と基地局
との間でディジタル通信を行うシステムにおいて、ビッ
ト同期を迅速に確立するための同期方法に関する。

（従来の技術）一般に、無線回線を通じて複数の端末局と基地局との間
の通信は、基地局は複信方式で同時送受が可能であるが
、端末局側は複信方式の場合と半複信方式で送信・受信
を切替えて使用する場合がある。また、無線端末局は固
定局の場合と移動局の場合があり、移動局の場合は回線
Ｓ／Ｎや伝搬遅延時間が通信の都度具なる。

多数の無線端末局と基地局との間でディジタル通信を行
う場合、それぞれの無線端末局は独立した同期クロツタ
によって信号を送出することか多い。基地局から無線端
末局への下り信号に関しては、無信号時アイドリング信
号等が送出されているので、常時ピッ１−同期を捕捉す
ることが可能である。一方、無線端末局から基地局への
上り信号は、１通信毎バースト的に送信される。各端末
局の送信クロックは全て独立であるため、基地局では１
通信毎にピッ１ル同期を取り直す必要がある。

ディジタル位相同期ループ回路（以下、ディジタルＰ　
Ｌ　１．、回路という）等でクロック抽出再生を行う場
合、クロック抽出再生回路のパラメータは、［］標とす
る回線Ｓ／Ｎに応じて決定され、位相追跡速度の上限が
与えられる。位相追跡速度は回線Ｓ／Ｎ毎に異なり、ビ
ット同期確立に要する時間は一般に、この時の位相追跡
速度と待受は位相と最終位相の差に比例する。但し、位
相差±１８０゜点付近には一種の特異点が存在する場合
があり、同期確立に要する時間が極端に増大するため、
ピッＩ−同期確立時間の分布幅は大きくなることがある
。

従来、この種の同期確立を実現するためには、基地局側
でクロック抽出再生回路の積分時定数や再生クロック補
正ステップ幅等のクロック抽出再生回路のパラメータを
最適化することで位相追跡速度を可能な限り高速化する
とともに、端末局が送信を開始する際、ピッ１ル同期信
号を基地局でピノ１−同期確立が可能な長さまで確保す
ることを常としていた。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来の方法では、以下に示すような
２点の欠点があった。第］に、目標とする回線Ｓ／Ｎに
応して位相追跡速度が制約されるため、Ｓ／Ｈの劣悪な
回線でのビット同期信号長は必然的に大きくせざるを得
す、１通信光たりのオーバーヘッドＩ−が大きくなるこ
と。即ち、徒に位相追跡速度を上げてオーバーヘッドを
小さくすると、ビット同期確立の成功率が低下すること
。第２には、高能率変調方式で構成された無線回線等で
基底帯域信号の歪みが大きく、位相追跡速度を本質的に
高速化できない場合が存在することである。

本発明は、」−記従来の問題を解決するものであり、無
線端末局が移動体に搭載された場合においても、」−通
信毎にビット同期確立を迅速に行うことができる同期方
式を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）本発明は、−上記目的を達成するために、端末局側の信
号送出に際しては下り回線に対する従属同期方式とし、
一方、基地局側では信号速度と最遠端の端末局までの距
離から予め算出された値に受信再生クロックの位相を制
御して待受けることにより、受信開始時１位相追跡角度
を統計的に最小にするものである。

（作　用）従って、本発明によれば、本来、受信モデムの再生クロ
ックの待受は位相と受信後の最終位相が等しければ、ピ
ッ１へ同期を取り直す必要はない。

即ち、信号速度が伝搬距離に対して十分小さい場合は、
端末局を基地局に対して従属同期させることにより、端
末局がどの位置から送信しても基地局でのビット同期の
最終位相はほぼ等しくなり、基地局は通信の都度予め定
められた位相で待受けていればよいことになる。また、
信号速度が伝搬距離に対して大きい場合でも、信号１シ
ンボル分の時間が基地局と端末局の局間距離の２倍の距
離の伝搬遅延時間より少なければ、端末局が独立同期で
送信する場合に比べて位相追跡範囲を小さくすることが
でき、位相追跡範囲が小さければそれだけピッ１ル同期
確立時間は短くなり、ピッ１−同期信号送出時間を短縮
化でき、基地局側でのビット同期確立に要するオーバー
ヘッドを少なくすることができるので、端末局が基地局
の近傍から通信エリアの最遠端に至るまでの間に分布し
ている場合でも、はぼ−様に迅速なビット同期確立が可
能となる。

（実施例）図面は、本発明の一実施例の構成を示すものである。図
において、１は基地局であり、以下の２ないし１０の要
素から構成されている。２は無線回線で基準となる同期
クロック、３はディジタル信号を同期クロック２に従っ
て変調する送信モデム、４は送信機、５は送信アンテナ
、６は予め定められた遅延量を持った遅延回路、７は受
信アンテナであり、送信アンテナ５と共用される場合も
ありうる。８は端末局からの信号を基底帯域信号２４に
復調する受信機、９はスイッチ回路であり、受信機８か
ら与えられる受信開始判定信号２３により、遅延回路６
を経て与えられる同期クロックと基底帯域信号２４のい
ずれかを受信モデム１０に送出するように切替え動作を
実行する。２１は送信クロック、２２は送信データ、２
５は受信抽出再生クロック、２６は受イ言データである
。

５０は端末局であり、以下の５１ないし５６の要素から
構成されている。５１は受信アンテナ、５２は受信機、
５３は受信データ６０と受信抽出再生クロック６１を出
力する受信モデムであり、受信抽出クロック６１を送信
モデム５４の送出クロッグとして与えることにより、従
属同期を実現している。５５は送信機、５６は送信用ア
ンテナであり、受信用アンテナと共用する場合もある。

６２は送信クロック、６３は送信データである。

次に、上記実施例の動作について説明する。

っの基地局と複数の端末局が一つの無線チャネルを共用
して使用する場合、下り回線の周波数をＦｌ、」ニリ回
線の周波数をＦ２と、それぞれ異なる周波数が割当てら
れる。下り回線は無通信時も含め、送信機４から常時デ
ィジタル信号が送信されている。即ち、通信時には、基
地局１の送信モデム３の入力である送信データ（ＳＤ）
２２には通信すべきディジタル信号が入力され、無通信
時にはアイドリング信号が入力される。従って、端末局
は常時受信状態を持続することができ、受信機５２の復
調出力から平均２シンボルに１回の割合で変調の極性変
化点が与えられるので、受信モデム５３では常にビット
同期を捕捉することができる。

端末局５０は送信時、受信モデムの受信抽出再生クロッ
ク６１に同期して信号を送出する。基地局１では、受信
待受は時、予め定められた遅延量を有する遅延回路６を
通して同期クロック２を受信モデム１０に印加しておく
。従って、受信モデム１０は待受は時、このクロックの
位相にロックされる。

端末局５０が送信し、基地局に電波が到来すると、基地
局１では受信機８にてその電波を検出して、スイッチ回
路９に切替え指示の信号（受信開始判定信号２３）を送
り、基準クロック側から基底帯域信号２４側に切替える
。

受信モデム１０の待受は位相に対して、受信後の最終位
相との差は、従来方式の場合は±１８０°の範囲である
が、本発明の場合は次のようにして与えられる。基地局
］−から最も遠い端末局５０までの距離をＲｌｍとする
。距離Ｒ／２）ａｎ地点を基準点とし、その地点におけ
るモデム間の往復の伝搬遅延時間、即ち基地局１の送信
モデｔ、　３から信号を送出し、送信機４．送信アンテ
ナ５．受信アンテナ５１、受信機５２を経由して、端末
局５０の受信モデム５３でその信号を復号するまでの時
間と、端末局５０の送信モデム５４から信号を送出し、
送信機５５．送信アンテナ５６．受信アンテナ７、受信
機８．スイッチ回路９を経由して、基地局１の受信モデ
ム１０でその信号を復号するまでの時間との和をＴ秒と
する。基地局１では、上記基準点からの電波を受信した
時の再生クロックの位相と遅延回路６から出力される基
準クロックの位相が等しくなるように、遅延回路６の遅
延量を予め設定する。

基地局１の近傍では、モデム間の往復の伝搬遅延時間は
、電波の伝搬速度３　Ｘ　１．０５ｋｍ　／　ｓとする
と、基準点との伝搬距離差は往復で（Ｒ／２）Ｘ２Ｒ，
ｋｍであるから、Ｔ−Ｒ／（３Ｘ１．Ｏ’）秒となる。

一方、基地局１から最も遠い端末局におけるモデム間の
往復伝搬遅延時間も、基準点との伝搬距離差は往復で（
Ｒ／　２）ｘ２＝Ｒｋｍであるから、Ｔ＋Ｒ／（３Ｘ１
０５）秒となる。従って、モデム間の往復の伝搬遅延時
間の分布は、±Ｒ／（３ｘｌＯ５）秒の範囲内にのみ存
在することになる。信号速度を■シンボル／秒としてこ
れをモデムのシンボル位相に換算すると、±Ｒ／（３Ｘ
ｌ、０５）Ｘ　Ｖ　Ｘ３６０°となり、これが基地局１
の受信モデム１０における位相追跡角度の範囲となる。

一般に、モデムの位相追跡角度とビット同期確立時間は
比例関係にあり、位相追跡角度の範囲が±１８０°に対
して十分小さければ、ビット同期確立時間を短縮化する
ことができる。例えば、９６００ｂｐｓで半径５ｋｍの
範囲をカバーする無線システムを考えると、位相追跡角
度の範囲は±５７．６°となり、従来の約１／３に改善
することができる。

（発明の効果）本発明は、上記実施例より明らかなように、以下に示す
効果を有するものである。

（１）無線システムのように、基地局と端末局との距離
の範囲が予め想定可能なシステムでは、本発明のように
、端末局製基地局に対して従属同期させることにより、
端末局が固定されている場合はもとより、端末局が移動
体に搭載されている場合も、端末局が送信開始する際、
基地局における受信後の最終クロック位相を予想して待
受けることが可能である。それにより、ビット同期確立
時間を短縮化することが可能となり、通信のピッＩ・同
期確立に要するオーバーヘッドを少なくすることができ
る。従って、スルーブツトが向上し、回線利用効率を向
−１−させることができる。

（２）上記実施例では、基地局、端末局ともに複信方式
の場合について説明しているが、端末局が単信方式の場
合であっても、端末局送信開始時、直前の受信抽出再生
クロックの位相を保持し、それに同期して信号送出する
ことにより、同様の効果を得ることができる。

（３）更に、基地局も単信方式の場合、もしくは単信方
式の端末局相互間の通信においても、通信の開始時髪除
き、−旦通信が開始されると、送信の直前の受信抽出再
生クロックの位相を保持し、それに同期して信号送出す
ることにより、同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例における基地局および端末局の
ブロック図である。１−・基地局、　　２・・・同期クロック、３．５４・
送信モデム、　４，５５・送信機、５．５６・・・送信
アンテナ、　６　・遅延回路、７．５１・・受信アンテ
ナ、　８，５２・・・受信機、９　スイッチ回路、　１
０．５３・・・受信モデム、２］、６２・送信クロック
、　２２．６３・送信データ、　２３・受信開始判定信
号、　２４・・基底帯域信号、　　２５．６１・受信抽
出再生クロック、　２６．６０・・受信データ、　５０
・・端末局。特許出願人　松下電器産業株式会社手続補正書（方式）事件の表示発明の名称補正をする者事件との関係住　　　所名　　　　称代表者

Claims

【特許請求の範囲】

（１）センター局と複数の端末局との間でモデムを介し
てディジタル通信を行うシステムにおいて、端末局から
バースト状に送出されるディジタル信号をセンター局で
受信するための同期方法であって、無通信時であっても
センター局から常時アイドリング信号を送出して端末局
を従属同期させ、複数の端末局の伝搬遅延時間の分布に
応じてセンター局のビット同期の待受け位相を予め設定
し、受信開始後にその位相を起点として同期追跡を行う
ことを特徴とする同期方法。
（２）センター局と複数の端末局との間、および端末局
相互間でモデムを介してディジタル通信を行うシステム
において、各局からバースト状に送出されるディジタル
信号をセンター局または端末局で受信するための同期方
法であって、各局送信開始時、送信開始直前の受信抽出
再生のクロックの位相を保持して、そのクロックに同期
して信号送出を行い、相手局の伝搬遅延時間の分布に応
じて各局のビット同期の待受け位相を予め設定し、受信
開始後にその位相を起点として同期追跡を行うことを特
徴とする同期方法。
（３）端末局が全二重方式で構成されていることを特徴
とする請求項（１）記載の同期方法。
（４）端末局が半二重方式で構成されていることを特徴
とする請求項（１）または（２）記載の同期方法。