JPH0771057B2 - ディジタル移動無線用フレーム同期方法 - Google Patents

ディジタル移動無線用フレーム同期方法

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JPH0771057B2
JPH0771057B2 JP2047555A JP4755590A JPH0771057B2 JP H0771057 B2 JPH0771057 B2 JP H0771057B2 JP 2047555 A JP2047555 A JP 2047555A JP 4755590 A JP4755590 A JP 4755590A JP H0771057 B2 JPH0771057 B2 JP H0771057B2
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    • H04W88/08Access point devices
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04J3/06Synchronising arrangements
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ディジタル移動無線通信におけるフレーム同
期技術に関する。
従来の技術 ディジタル移動無線に利用されるTDMA(Time Division
Multiple Access)通信法においては、移動局と基地局
との間でフレームの同期をとることが必要であるが、移
動局と基地局の距離や伝播経路が時々刻々と変化するた
め、電波の到達時間が変化する。
このため、移動局におけるバーストデータ送出周期を常
に一定値Tを設定しておくと、移動局と基地局との距離
が変化したり伝播距離が変化して、例えば電波の到達時
間が短縮されたり、延長されると、移動局においてはバ
ーストデータ送出周期T内に受信するビット数が1ビッ
ト分減少、もしくは増加して復号時に誤りを生じること
になる。
このような不都合を防止するため、基地局側で伝播時間
を測定し、このデータを移動局に通知して移動局のバー
ストデータ送出周期をデータ1ビット分のパルス幅時間
tdの範囲で偏位させるように構成されている。
移動局は、周期偏差tdをもつバーストデータ送出周期T
±tdのフレームマーカーを基にして、音声符号化等のフ
レーム単位での処理を行い、符号化後のデータをバース
トデータとして規定のバースト送出周期で送出する。こ
のような音声符号化等の処理には、処理のタイミングを
規定するクロックの周期Tcのフレームマーカーの周期T
±tdをちょうど整数倍の関係に維持、つまり同期させて
おくことが必要である。
次に従来のフレーム同期方法を第5図に基づいて説明す
る。
非同期フレームマーカーAFMの周期T±tdが、T=20ミ
リ秒に、またtdが伝送レート270kb/sで3.7マイクロ秒、
50kb/sで20マイクロ秒程度に、さらに音声符号化に使用
するクロックCLKの周期Tcが、125マイクロ秒に選択され
ている場合について説明する。
第5図(I)に示したように、非同期フレームマーカー
AFMの立上がり後の最初のクロックCLKの立上がりを検出
し、これを同期フレームマーカーSFMに使用していた。
このような方法によれば、クロックCLKの立上がり時点
を境にしたとき、連続する複数の非同期フレームマーカ
ーAFM(a)(b)が全て同一側(図ではクロックCLKの
立上がりの直前側)に存在すれば、連続する同期フレー
ムマーカーSFMの間にクロックCLKが規定周期分、つまり
T/Tc=20/125=160周期分含まれることになる。
ところが、同図(II)に示したように連続する非同期フ
レームマーカーAFMの内、先行する側のもの(a)が、
クロックCLKの立上がりの直前に、また後続側の非同期
フレームマーカー(b)がクロックCLKKの立上がりの直
後に存在するような場合には、クロックCLKが1つ余分
に含まれて161周期分になってしまう。
他方、同図(III)に示したように連続する非同期フレ
ームマーカーの先行側のもの(a)がクロックCLKの立
上がり直後に、後続する方のもの(b)がクロックCLK
の立上がりの直前に存在するような場合には規定値より
1周期分少ない159周期分の期間しかないことになる。
発明が解決しようとする課題 すなわち、従来のフレーム同期方法にあっては、非同期
フレームマーカーがクロックCLKの立上がり時点の近傍
に存在する場合には、その位置によって同期フレームマ
ーカーの周期が1ビット分規定値よりも増減してしまう
という問題があった。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは、電波の伝播時間に関わり
なく一定周期の同期フレームマーカーを発生させること
ができる新規なフレーム同期方法を提案することであ
る。
課題を解決するための手段 このような問題を解決するために本発明においては、非
同期フレームマーカーからこれと同位相、クロック周期
/2分遅れたもの、及びクロック周期分遅れたパルスを発
生させ、これらを適宜選択するようにした。
作用 クロックの立上がり近傍に存在しないパルスを選択し、
このパルスの立上がり後の最初のクロックの立上がりを
同期フレームマーカーの立上がりとすることにより、非
同期フレームマーカーの周期偏差を除去する。
実施例 そこで、以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づい
て説明する。
第1図は、本発明のフレーム周期法を模式的に示す図で
あって、Iは、移動局で受信される非同期フレームマー
カーで、基地局で設定された一定周期Tに、基地局と移
動局との間の伝播時間の変動により±td内の周期偏差が
加わっている。以下周期T=20ミリ秒の場合を例に採っ
て説明する。
IIは、送信部がアナログ−ディジタル変換器からデータ
の入力や、音声符号化を行う際に使用するクロックCLK
で、周期Tcが一定で、この実施例では125マイクロ秒の
場合を例に採って説明する。
したがって、この実施例においては、フレームマーカが
正規に同期した状態ではT=160×Tcなる関係が成立す
ることになる。
IIIは、本発明が特徴とする3種類のパルス信号P1、P
2、P3を表すもので、第1パルス信号P1は非同期フレー
ムマーカーAFMと同一位相を有しており、また第2パル
ス信号P2は、非同期フレームマーカーAFMよりもクロッ
クの1/2周期Tc、つまりTc/2だけ遅れた位相を有してお
り、さらに第3パルス信号P3は、クロックの1周期Tcだ
け遅れた位相を有している。
符号IVは、前述の3つのパルス信号P1、P2、P3の中から
1つを選択するための選択パルスで、図では第2パルス
信号P2が選択されている状態を示している。
符号Vは、選択されたパルス信号P2に基づいて、このパ
ルス信号P2の立上がり直後に発生された同期フレームマ
ーカーSFMを示している。
第2図は、ゲートの動作タイミングを示すものであっ
て、図中IはクロックCLKを示しており、IIのゲートGF
はクロックCLKの立上がりの直前に期間TF、またIIIのゲ
ートGBはクロックCLKの直後に期間TB、さらにIVのゲー
トGRはクロックCLKの立上がりを中心とするように周期T
RだけそれぞれHレベルとなるものである。これらのゲ
ートの期間TF、TB、TRはそれぞれクロックCLKに対して
十分に小さな値、例えばクロックCLKの周期125マイクロ
秒に対して、TF=TB=125/16マイクロ秒=7.8マイクロ
秒に、またTR=125/4=31.2マイクロ秒が選択されてい
る。
次に、上述した3つのパルスP1、P2、P3の選択方法を第
3図に示した遷移図に基づいて説明する。
(1)初期におけるパルス信号として、非同期フレーム
マーカーAFMに対してTc/2だけ遅れたパルス信号P2とし
ておく。
(2)この状態で選択パルスが、クロックCLKの立上が
りの前縁の期間Tfに入った場合、つまりゲートGFにより
検出された場合には、次の周期の非同期フレームマーカ
ーに対応するパルス信号として第1パルス信号P1、つま
り非同期フレームマーカーAFMと同一位相のものを選択
する(第3図I)。
一方、第2パルスP2が選択されている状態で、選択パル
スがクロックCLKの立上がりの後縁の期間Tbの期間に入
った場合、つまりゲートTbの間に入った場合には、次の
周期で非同期フレームマーカーに対応するパルスとして
第3パルス信号P3、つまり非同期フレームマーカーAFM
よりクロックCLKの1周期Tc分だけ遅れた第3パルス信
号P3を選択する(第3図II)。
第1、または第3パルス信号P1、P3を選択している状態
で、セレクトパルスがクロックCLKの立上がりを中心と
する前後のTRの間に入った場合には、次の周期で非同期
フレームマーカーに対応する選択パルスを再び第2パル
ス信号P2を選択する(第3図III、IV)。
これら以外の場合には現在選択されているものを維持す
る(第3図V、VI、VII)。
このような遷移則によりパルス信号P1、P2、P3を選択し
たことにより発生する同期フレームマーカーSFMの周期
を調査した結果を、表1に示す。
これからも明らかなように第1パルス信号から第2パル
ス信号に遷移する場合(表1のII)、もしくは第3パル
ス信号から第2パルス信号に遷移する場合(表1のIV)
の2つの場合を除いては全て規定周期160×Tcとなる。
しかしながら、セレクトパルスは初期値として第2パル
ス信号P2、つまり非同期フレームマーカーより1/2Tcだ
け遅れたものを選択しているので、他のパルス信号、つ
まり第1パルス信号P1、または第2パルス信号P3に遷移
した直後では、これらの第1パルス信号P1、及び第3パ
ルス信号P3はそれぞれ非同期フレームマーカーAFMに対
してTc/2だけしかずれておらず、したがって時間幅TRの
ゲートGR(第2図IV)に入るためには、非同期フレーム
マーカーが約±(Tc−TR)/2以上周期偏差を起さなけれ
ばならない。
このことをTc=125マイクロ秒、TR=31.2マイクロ秒、
伝送レートを270kbPSの場合について考察すると、(Tc
−TR)/20÷td=13、つまり1ビットを伝送するのに要
する時間の13倍(3.7×13=48マイクロ秒)も伝播時間
が変化する必要がある。
この時間は、伝播距離に換算すると14.4kmとなり、現在
使用されているディジタル自動車電話のゾーン半径が3
乃至5kmであることを考え合わせると、このような周期
偏差は現実には生じないことになる。
したがって、表1における状態II及びIVは、現実には生
じ得ず、実用上周期偏差を含まない同期フレームマーカ
ーを発生させることができる。
このため、例えば連続する非同期フレームマーカーAFM
の内、先行する側のもの(a)が、クロックCLKり立上
がりの直前に、また後続側の非同期フレームマーカー
(b)がクロックCLKの立上がりの直に存在するような
場合にあっても、第4図に示したように規定周期をもっ
た同期フレームマーカSFMを発生させることができる。
発明の効果 以上、説明したように本発明においては、非同期フレー
ムマーカーに対して、同位相、クロックの1/2周期分の
遅れ、及びクロックの1周期分の遅れを持った種類のパ
ルスを用意し、クロックの立上がり近傍に存在しないパ
ルスを選択するとともに、選択したパルスの立上がり後
の最初のクロックの立上がりを周期フレームマーカーと
するようにしたので、電波の伝搬時間の変化に起因する
非同期フレームマーカーの周期偏差を除去して信頼性の
高い通信を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すタイミング図、第2図
はゲートの動作を示す模式図、第3図は選択パルスの遷
移状態を示す図、第4図は本発明により発生するフレー
ムマーカーを示す図、及び第5図(I)乃至(III)は
それぞれ従来のフレーム同期方法により発生する同期フ
レームマーカーを示すタイミング図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力した非同期フレームマーカーに対して
    同位相の第1パルス、クロックの1/2周期分遅れの第2
    パルス、及びクロックの1周期分遅れの第3パルスを発
    生させ、前記3種類のパルスの内、クロックの立上がり
    時点から離れたパルスを選択するとともに、前記選択さ
    れたパルスの立上がり後の最初のクロックの立上がりを
    同期フレームマーカーとして出力することを特徴とする
    ディジタル移動無線用フレーム同期方法。
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