JPH08298493A - フレーム同期方法およびフレーム同期装置 - Google Patents
フレーム同期方法およびフレーム同期装置Info
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- JPH08298493A JPH08298493A JP8035173A JP3517396A JPH08298493A JP H08298493 A JPH08298493 A JP H08298493A JP 8035173 A JP8035173 A JP 8035173A JP 3517396 A JP3517396 A JP 3517396A JP H08298493 A JPH08298493 A JP H08298493A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の伝送レートが存在するTDMA(Time
Division Multiple Access)通信方式に適用されるフ
レーム同期装置において、同期の誤検出の可能性を低減
し、また同期が確立されるまでの所要時間を一定にす
る。 【解決手段】 この発明のフレーム同期装置は、想定さ
れる複数の伝送レートの最長または最短のフレーム周期
の間、受信信号のサンプル値系列と割当てられた同期系
列との相関値を計算する。そして、相関値が所定の閾値
を越えた位置を記録する。次に、相関値が所定の閾値を
越えた位置に関して、その位置から最長または最短フレ
ーム周期後に探索窓を設定する。そして、各々の探索窓
に関して同期系列と受信信号のサンプル値系列との相関
を計算する。この(計算の)結果、第2の閾値以上の相
関値が検出された位置の時間間隔から、想定される複数
の伝送レートの中から実際の伝送レートを判定する。こ
うして同期が確立される。
Division Multiple Access)通信方式に適用されるフ
レーム同期装置において、同期の誤検出の可能性を低減
し、また同期が確立されるまでの所要時間を一定にす
る。 【解決手段】 この発明のフレーム同期装置は、想定さ
れる複数の伝送レートの最長または最短のフレーム周期
の間、受信信号のサンプル値系列と割当てられた同期系
列との相関値を計算する。そして、相関値が所定の閾値
を越えた位置を記録する。次に、相関値が所定の閾値を
越えた位置に関して、その位置から最長または最短フレ
ーム周期後に探索窓を設定する。そして、各々の探索窓
に関して同期系列と受信信号のサンプル値系列との相関
を計算する。この(計算の)結果、第2の閾値以上の相
関値が検出された位置の時間間隔から、想定される複数
の伝送レートの中から実際の伝送レートを判定する。こ
うして同期が確立される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、TDMA(Time
Division Multiple Access) セルラ電話システムにおけ
るフレーム同期装置、またフレーム同期方法に関するも
のである。また、そのための相関器に関するものであ
る。
Division Multiple Access) セルラ電話システムにおけ
るフレーム同期装置、またフレーム同期方法に関するも
のである。また、そのための相関器に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】携帯電話サービスの加入者が増加するに
つれて、周波数のより有効な利用が課題となってきた。
この(有効利用の)ための技術の一つにTDMA(Time
Division Multiple Access)がある。TDMA通信方
式においては、1フレームが複数のタイムスロットに分
割されている。加入者は、基地局から割り当てられたタ
イムスロットを用いて無線信号を受信し、送信する。こ
のようにして一つのチャンネルを複数の加入者で共有す
る。各タイムスロットの先頭には、スロット識別用に、
同期系列と呼ばれる既知のパターンが配置されている。
この同期系列は、良好な自己相関特性および相互相関特
性を有するように設定されている。すなわち、同一又は
類似する同期系列相互の間では大きな相関値が得られ、
一方、異なる同期系列相互の間では相関値が小さい。そ
れぞれの端末は、基地局により割当てられたタイムスロ
ットの同期系列と受信信号のサンプル値系列との相関を
計算することにより、スロットのフレーム内における正
確な位置を検知する。
つれて、周波数のより有効な利用が課題となってきた。
この(有効利用の)ための技術の一つにTDMA(Time
Division Multiple Access)がある。TDMA通信方
式においては、1フレームが複数のタイムスロットに分
割されている。加入者は、基地局から割り当てられたタ
イムスロットを用いて無線信号を受信し、送信する。こ
のようにして一つのチャンネルを複数の加入者で共有す
る。各タイムスロットの先頭には、スロット識別用に、
同期系列と呼ばれる既知のパターンが配置されている。
この同期系列は、良好な自己相関特性および相互相関特
性を有するように設定されている。すなわち、同一又は
類似する同期系列相互の間では大きな相関値が得られ、
一方、異なる同期系列相互の間では相関値が小さい。そ
れぞれの端末は、基地局により割当てられたタイムスロ
ットの同期系列と受信信号のサンプル値系列との相関を
計算することにより、スロットのフレーム内における正
確な位置を検知する。
【0003】しかし実際のシステムでは、周波数のドッ
プラ−シフトや、マルチパス・フェージングのために検
出精度が低下する場合がある。また周波数オフセットが
発生している場合にも、同期検出の精度が低下する可能
性がある。周波数オフセットの補償には、例えば、USP-
5121414号に記載される方法が用いられる。
プラ−シフトや、マルチパス・フェージングのために検
出精度が低下する場合がある。また周波数オフセットが
発生している場合にも、同期検出の精度が低下する可能
性がある。周波数オフセットの補償には、例えば、USP-
5121414号に記載される方法が用いられる。
【0004】同期の検出精度をあげるために、タイムス
ロットの検出は複数回行うことが望ましい。実際の手順
としては、まず割当スロットの同期系列と受信信号のサ
ンプル値系列との相関を連続して計算し、フレーム中の
割当スロットの位置と推測されるタイミングを検出す
る。次いで、そのタイミングから1フレーム時間後の時
刻を中心に、その前後の受信信号について相関を計算す
る。この相関の検出結果をもとに、先に検出したタイミ
ングを補正し、フレームの先頭位置を確定する。
ロットの検出は複数回行うことが望ましい。実際の手順
としては、まず割当スロットの同期系列と受信信号のサ
ンプル値系列との相関を連続して計算し、フレーム中の
割当スロットの位置と推測されるタイミングを検出す
る。次いで、そのタイミングから1フレーム時間後の時
刻を中心に、その前後の受信信号について相関を計算す
る。この相関の検出結果をもとに、先に検出したタイミ
ングを補正し、フレームの先頭位置を確定する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、TDMAセ
ルラ電話システムに適用される音声符号化方式として、
これまでのフルレートに加え、ハーフレートが採用され
るようになった。すなわち、今後はTDMAサービスの
中に複数の伝送レートが混在することになる。図2に、
フルレート、ハーフレートのフレーム構成の例を示す。
図2(a)はフルレートのフレーム構成、図2(b)は
ハーフレートのフレーム構成である。これらの図に示さ
れる通り、フルレートでは1つのフレームが3つのタイ
ムスロットに分割されており、ハーフレートでは1つの
フレームが6つのタイムスロットに分割されている。T
DMA方式において、1チャンネル当たりの伝送レート
は、送信のビットレートと1チャンネルに割り当てるフ
レーム毎のスロットの数とによって定義される。複数の
伝送レートが混在するシステムにおいては、図2(a)
及び(b)に示すように、送信ビットレートとタイムス
ロット構成は変えずに、1チャンネルに割り当てるスロ
ット数を増減させて、フレーム周期のみを変更する方法
が都合がよい。
ルラ電話システムに適用される音声符号化方式として、
これまでのフルレートに加え、ハーフレートが採用され
るようになった。すなわち、今後はTDMAサービスの
中に複数の伝送レートが混在することになる。図2に、
フルレート、ハーフレートのフレーム構成の例を示す。
図2(a)はフルレートのフレーム構成、図2(b)は
ハーフレートのフレーム構成である。これらの図に示さ
れる通り、フルレートでは1つのフレームが3つのタイ
ムスロットに分割されており、ハーフレートでは1つの
フレームが6つのタイムスロットに分割されている。T
DMA方式において、1チャンネル当たりの伝送レート
は、送信のビットレートと1チャンネルに割り当てるフ
レーム毎のスロットの数とによって定義される。複数の
伝送レートが混在するシステムにおいては、図2(a)
及び(b)に示すように、送信ビットレートとタイムス
ロット構成は変えずに、1チャンネルに割り当てるスロ
ット数を増減させて、フレーム周期のみを変更する方法
が都合がよい。
【0006】しかし従来のフレーム同期方法では、伝送
レートすなわちフレーム周期が既知の単一の値であるこ
とを前提としている。このため、伝送レートが複数存在
し、かつ、現在の伝送レートが回線を接続して実際に信
号を受信した後に判明する場合には、誤ってフレーム同
期が確立される可能性がある。
レートすなわちフレーム周期が既知の単一の値であるこ
とを前提としている。このため、伝送レートが複数存在
し、かつ、現在の伝送レートが回線を接続して実際に信
号を受信した後に判明する場合には、誤ってフレーム同
期が確立される可能性がある。
【0007】また、図2(a)及び(b)に示す例で
は、伝送レートBのフレーム周期が伝送レートAのフレ
ーム周期の2倍となっている。北米で規格化されたTD
MAセルラ電話システムの場合、フルレートのフレーム
周期T1は20msec、ハーフレートのフレーム周期T2は
40msecである。このような場合には、移動局に割当てら
れたタイムスロットに対応する同期系列と受信信号のサ
ンプル値系列との相関値を計算する。たとえば割り当て
られたタイムスロットの同期系列がSYNC1であれば、こ
の計算の結果は、図2(a)におけるフレーム1のSYNC
1の位置で所定の閾値を越える。この位置を基準とし
て、このSYNC1のみを用いて、伝送レートAのフレーム
周期間隔でさらに2回、相関を計算する。この計算の結
果が2回とも相関値が閾値を越えた場合、図2(a)に
おけるフレーム2、フレーム3のSYNC1を検出したと判
断できる。よって、伝送レートAで同期が取れたと判断
する。計算の結果、2回目の相関値のみが閾値を越えた
ならば、図2(b)におけるフレーム2のSYNC1を検出
したと判断できる。よって伝送レートBで同期が取れた
と判断する。それ以外の場合は同期が取れなかったと判
断する。
は、伝送レートBのフレーム周期が伝送レートAのフレ
ーム周期の2倍となっている。北米で規格化されたTD
MAセルラ電話システムの場合、フルレートのフレーム
周期T1は20msec、ハーフレートのフレーム周期T2は
40msecである。このような場合には、移動局に割当てら
れたタイムスロットに対応する同期系列と受信信号のサ
ンプル値系列との相関値を計算する。たとえば割り当て
られたタイムスロットの同期系列がSYNC1であれば、こ
の計算の結果は、図2(a)におけるフレーム1のSYNC
1の位置で所定の閾値を越える。この位置を基準とし
て、このSYNC1のみを用いて、伝送レートAのフレーム
周期間隔でさらに2回、相関を計算する。この計算の結
果が2回とも相関値が閾値を越えた場合、図2(a)に
おけるフレーム2、フレーム3のSYNC1を検出したと判
断できる。よって、伝送レートAで同期が取れたと判断
する。計算の結果、2回目の相関値のみが閾値を越えた
ならば、図2(b)におけるフレーム2のSYNC1を検出
したと判断できる。よって伝送レートBで同期が取れた
と判断する。それ以外の場合は同期が取れなかったと判
断する。
【0008】このような方法であれば、複数の伝送レー
トが存在している場合でも同期を確立することができ
る。しかしこの場合、自分の使用するスロットの同期系
列と受信信号のサンプル値系列の相関値が最初に閾値を
越えるまでの所用時間が、適用される伝送レートによっ
て異なる。従ってフレーム同期が確立するまでの所用時
間が一定でない。
トが存在している場合でも同期を確立することができ
る。しかしこの場合、自分の使用するスロットの同期系
列と受信信号のサンプル値系列の相関値が最初に閾値を
越えるまでの所用時間が、適用される伝送レートによっ
て異なる。従ってフレーム同期が確立するまでの所用時
間が一定でない。
【0009】よって、この発明の目的は、より正確なフ
レーム同期を確立することのできるフレーム同期装置を
提供することである。また、複数の伝送レートが存在す
るTDMAシステムにおいて、フレーム同期が確立する
までの所要時間が一定であるフレーム同期装置を提供す
ることである。
レーム同期を確立することのできるフレーム同期装置を
提供することである。また、複数の伝送レートが存在す
るTDMAシステムにおいて、フレーム同期が確立する
までの所要時間が一定であるフレーム同期装置を提供す
ることである。
【0010】
【課題を解決するための手段】第1の発明では、複数の
伝送レートが存在するTDMAシステムにおいて、フレ
ーム同期装置は以下の処理を実行する。すなわち、想定
される複数の伝送レートの最長のフレーム周期の間、受
信信号のサンプル値系列と割当てられた同期系列との相
関値を計算する。そして、相関値が所定の閾値を越えた
すべての位置を記録する(第1段階探索モード処理)。
次に、相関値が所定の閾値を越えたすべての位置に関し
て、その位置から最長フレーム周期後に探索窓を設定す
る。そして、各々の探索窓に関して同期系列と受信信号
のサンプル値系列との相関を計算する。この(計算の)
結果、第2の閾値以上の相関値が検出された位置を探索
する(第2段階探索モード処理)。さらに、前記第2の
閾値以上の相関値が検出された位置の時間間隔から、想
定される複数の伝送レートの中から実際の伝送レートを
判定する。こうして同期を確立する(伝送レート判定処
理)。
伝送レートが存在するTDMAシステムにおいて、フレ
ーム同期装置は以下の処理を実行する。すなわち、想定
される複数の伝送レートの最長のフレーム周期の間、受
信信号のサンプル値系列と割当てられた同期系列との相
関値を計算する。そして、相関値が所定の閾値を越えた
すべての位置を記録する(第1段階探索モード処理)。
次に、相関値が所定の閾値を越えたすべての位置に関し
て、その位置から最長フレーム周期後に探索窓を設定す
る。そして、各々の探索窓に関して同期系列と受信信号
のサンプル値系列との相関を計算する。この(計算の)
結果、第2の閾値以上の相関値が検出された位置を探索
する(第2段階探索モード処理)。さらに、前記第2の
閾値以上の相関値が検出された位置の時間間隔から、想
定される複数の伝送レートの中から実際の伝送レートを
判定する。こうして同期を確立する(伝送レート判定処
理)。
【0011】第2の発明では、複数の伝送レートが存在
するTDMAシステムにおいて、フレーム同期装置は以
下の処理を実行する。すなわち、想定される複数の伝送
レートの最長のフレーム周期の間、受信信号のサンプル
値系列と割当てられた同期系列との相関値を計算する。
そして、相関値が所定の閾値を越えたすべての位置を記
録する(第1段階探索モード処理)。次に、相関値が所
定の閾値を越えたすべての位置に関して、その位置から
最短フレーム周期後に探索窓を設定する。そして、各々
の探索窓に関して、同期系列φと受信信号のサンプル値
系列との相関、および、別の同期系列φ'と受信信号の
サンプル値系列との相関を計算する。この(計算の)結
果、第2の閾値以上の相関値が検出された位置を探索す
る(第2段階探索モード処理)。さらに、前記第2の閾
値以上の相関値が検出された位置の時間間隔から、想定
される複数の伝送レートの中から実際の伝送レートを判
定する。こうして同期を確立する(伝送レート判定処
理)。
するTDMAシステムにおいて、フレーム同期装置は以
下の処理を実行する。すなわち、想定される複数の伝送
レートの最長のフレーム周期の間、受信信号のサンプル
値系列と割当てられた同期系列との相関値を計算する。
そして、相関値が所定の閾値を越えたすべての位置を記
録する(第1段階探索モード処理)。次に、相関値が所
定の閾値を越えたすべての位置に関して、その位置から
最短フレーム周期後に探索窓を設定する。そして、各々
の探索窓に関して、同期系列φと受信信号のサンプル値
系列との相関、および、別の同期系列φ'と受信信号の
サンプル値系列との相関を計算する。この(計算の)結
果、第2の閾値以上の相関値が検出された位置を探索す
る(第2段階探索モード処理)。さらに、前記第2の閾
値以上の相関値が検出された位置の時間間隔から、想定
される複数の伝送レートの中から実際の伝送レートを判
定する。こうして同期を確立する(伝送レート判定処
理)。
【0012】第3の発明では、複数の伝送レートが存在
するTDMAシステムにおいて、フレーム同期装置は以
下の処理を実行する。すなわち、想定される複数の伝送
レートの最短フレーム周期の間、受信信号のサンプル値
系列と割当てられた同期系列との相関値を計算する。
(第1段階探索モード処理)。第1段階で相関値が所定
の閾値を越えた場合には、その位置から最短フレーム周
期後に探索窓を設定する。そしてその探索窓に関して、
同期系列φと受信信号のサンプル値系列との相関、およ
び、別の同期系列φ'と受信信号のサンプル値系列との
相関を計算することによって、同期系列毎に相関の最大
値を求める。こうして求められた相関の最大値を、それ
ぞれ第2の閾値と比較する。さらに、相関の最大値のい
ずれかが第2の閾値を越えている場合にフレーム同期が
確立したと判断して、実際の伝送レートを判定する。
するTDMAシステムにおいて、フレーム同期装置は以
下の処理を実行する。すなわち、想定される複数の伝送
レートの最短フレーム周期の間、受信信号のサンプル値
系列と割当てられた同期系列との相関値を計算する。
(第1段階探索モード処理)。第1段階で相関値が所定
の閾値を越えた場合には、その位置から最短フレーム周
期後に探索窓を設定する。そしてその探索窓に関して、
同期系列φと受信信号のサンプル値系列との相関、およ
び、別の同期系列φ'と受信信号のサンプル値系列との
相関を計算することによって、同期系列毎に相関の最大
値を求める。こうして求められた相関の最大値を、それ
ぞれ第2の閾値と比較する。さらに、相関の最大値のい
ずれかが第2の閾値を越えている場合にフレーム同期が
確立したと判断して、実際の伝送レートを判定する。
【0013】
【発明の実施の形態】図1に、この発明の第1の実施例
であるフレーム同期装置を示す。このフレーム同期装置
は、制御部1によって制御される。
であるフレーム同期装置を示す。このフレーム同期装置
は、制御部1によって制御される。
【0014】基地局(図示しない)から受信した受信信
号は、AD変換器11に入力される。受信信号はこのA
D変換器でディジタル信号に変換される。AD変換器1
1の出力は、受信バッファ12に接続されている。受信
バッファ12の出力は、相関器13に接続されている。
相関器13は、受信バッファ12、およびモード切替器
14からの指示により、受信信号のサンプル値系列と同
期系列φとの相関を計算する。モード切替器14には、
指定された時間の経過を知らせるタイマ16と、同期系
列テーブル17とが接続されている。同期系列テーブル
17には、使用される全ての同期系列パターン、およ
び、複数の伝送レートの各々で使用する同期系列の送信
順序があらかじめ記憶されている。よって任意の同期系
列の、フレーム内における相対的な位置関係がわかるよ
うになっている。
号は、AD変換器11に入力される。受信信号はこのA
D変換器でディジタル信号に変換される。AD変換器1
1の出力は、受信バッファ12に接続されている。受信
バッファ12の出力は、相関器13に接続されている。
相関器13は、受信バッファ12、およびモード切替器
14からの指示により、受信信号のサンプル値系列と同
期系列φとの相関を計算する。モード切替器14には、
指定された時間の経過を知らせるタイマ16と、同期系
列テーブル17とが接続されている。同期系列テーブル
17には、使用される全ての同期系列パターン、およ
び、複数の伝送レートの各々で使用する同期系列の送信
順序があらかじめ記憶されている。よって任意の同期系
列の、フレーム内における相対的な位置関係がわかるよ
うになっている。
【0015】以下、図1のフレーム同期装置の動作を説
明する。この実施例では、図2に示したような2種類の
伝送レートが想定される場合について説明する。まず、
以下の説明の中で用いる記号を次のように定義する。
明する。この実施例では、図2に示したような2種類の
伝送レートが想定される場合について説明する。まず、
以下の説明の中で用いる記号を次のように定義する。
【0016】(a) 1スロット時間:Ts (b) 2(種類の)伝送レートのフレーム周期T1とT2
の関係: T1=Ts ×N1 T2=Ts ×N2(T1≦T2) (c) フレーム周期T1、及びフレーム周期T2で送られ
る同期系列の送信順: φ1={φ1(0) ,φ1(1) ,・・・,φ1(N1-1)} φ2={φ2(0) ,φ2(1) ,・・・,φ2(N2-1)}
の関係: T1=Ts ×N1 T2=Ts ×N2(T1≦T2) (c) フレーム周期T1、及びフレーム周期T2で送られ
る同期系列の送信順: φ1={φ1(0) ,φ1(1) ,・・・,φ1(N1-1)} φ2={φ2(0) ,φ2(1) ,・・・,φ2(N2-1)}
【0017】まず、図示しない基地局からTDMA方式
により無線送信されたデータは、移動局の図示しないア
ンテナ、AGCアンプ、直交検波器などを経て、AD変
換器11に入力される。AD変換器11に入力された受
信信号は、図示しないサンプリングクロックをタイミン
グ信号としてサンプリングされる。この受信信号のサン
プル値系列が、受信バッファ12に出力される。
により無線送信されたデータは、移動局の図示しないア
ンテナ、AGCアンプ、直交検波器などを経て、AD変
換器11に入力される。AD変換器11に入力された受
信信号は、図示しないサンプリングクロックをタイミン
グ信号としてサンプリングされる。この受信信号のサン
プル値系列が、受信バッファ12に出力される。
【0018】まず制御部1は、モード切替器14にフレ
ーム同期の開始を指示する。この指示を受けると、モー
ド切替器14のモードは第1段階にセットされる。モー
ド切替器14は、第1段階にセットされると受信バッフ
ァ12を初期化する。そして、受信バッファ12に相関
を計算するに必要な長さ(例えば、同期系列を構成する
シンボル数分のデータの時間)の受信信号が蓄積される
まで待つ。受信バッファ12は、AD変換器11から受
信信号のサンプル値を入力される毎に、モード切替器1
4に報告している。従って、その(報告の)回数をカウ
ントすることによって、受信バッファ12に必要な長さ
のデータが蓄積されたか否かが判断できる。この所定の
回数とは、例えば同期系列のシンボル数×オーバーサン
プル数と設定する。
ーム同期の開始を指示する。この指示を受けると、モー
ド切替器14のモードは第1段階にセットされる。モー
ド切替器14は、第1段階にセットされると受信バッフ
ァ12を初期化する。そして、受信バッファ12に相関
を計算するに必要な長さ(例えば、同期系列を構成する
シンボル数分のデータの時間)の受信信号が蓄積される
まで待つ。受信バッファ12は、AD変換器11から受
信信号のサンプル値を入力される毎に、モード切替器1
4に報告している。従って、その(報告の)回数をカウ
ントすることによって、受信バッファ12に必要な長さ
のデータが蓄積されたか否かが判断できる。この所定の
回数とは、例えば同期系列のシンボル数×オーバーサン
プル数と設定する。
【0019】受信バッファ12にデータが蓄積される
と、モード切替器14は、同期系列テーブル13より割
当スロットの同期系列φのパターンを取り出して、相関
器12に同期系列φを設定する。そして相関器13に、
設定した同期系列φと受信信号のサンプル値系列との相
関を計算するように指示する。相関器13は、新しい受
信データが受信バッファ12に入るごとに、同期系列φ
と計算区間の受信信号のサンプル値系列との相関を計算
する。より詳細に述べるならば、新しい受信データが受
信バッファ12に入力される毎に、相関の計算区間を1
サンプリングクロックの周期だけずらして、同期系列φ
のシンボルと受信信号のサンプル値系列のシンボル間隔
との複素相関を取ることにより、相関が計算される。相
関器13は、相関値が求められたごとに、その値をモー
ド切替器14に報告する。モード切替器14は、相関器
13から相関の計算値を報告される都度、その値があら
かじめ設定した第1の閾値を越えているか否かを判断す
る。相関値が第1の閾値を超えている場合、モード切替
器14は、その検出位置を記録しておく。
と、モード切替器14は、同期系列テーブル13より割
当スロットの同期系列φのパターンを取り出して、相関
器12に同期系列φを設定する。そして相関器13に、
設定した同期系列φと受信信号のサンプル値系列との相
関を計算するように指示する。相関器13は、新しい受
信データが受信バッファ12に入るごとに、同期系列φ
と計算区間の受信信号のサンプル値系列との相関を計算
する。より詳細に述べるならば、新しい受信データが受
信バッファ12に入力される毎に、相関の計算区間を1
サンプリングクロックの周期だけずらして、同期系列φ
のシンボルと受信信号のサンプル値系列のシンボル間隔
との複素相関を取ることにより、相関が計算される。相
関器13は、相関値が求められたごとに、その値をモー
ド切替器14に報告する。モード切替器14は、相関器
13から相関の計算値を報告される都度、その値があら
かじめ設定した第1の閾値を越えているか否かを判断す
る。相関値が第1の閾値を超えている場合、モード切替
器14は、その検出位置を記録しておく。
【0020】以上の処理を、想定される複数の伝送レー
トのうち最長のフレーム周期(以下、単に”最長フレー
ム周期”という)の間、繰り返す。すなわちこの実施例
においては、フレーム周期T2の間、以上の処理を行
う。これに関連して、想定される複数の伝送レートのう
ち最短のフレーム周期を、以後”最短フレーム周期”と
称することにする。最長フレーム周期が経過した後、モ
ード切り替え器14のモードは第2段階にセットされ
る。
トのうち最長のフレーム周期(以下、単に”最長フレー
ム周期”という)の間、繰り返す。すなわちこの実施例
においては、フレーム周期T2の間、以上の処理を行
う。これに関連して、想定される複数の伝送レートのう
ち最短のフレーム周期を、以後”最短フレーム周期”と
称することにする。最長フレーム周期が経過した後、モ
ード切り替え器14のモードは第2段階にセットされ
る。
【0021】第2段階にセットされたモード切替器14
は、まず相関器13の動作を停止させる。そして第1段
階で相関値が第1の閾値を越えた全ての検出位置につい
て、各検出位置のT2時間後を中心に、再度相関を計算
する。すなわち、各検出位置のT2時間後を中心に探索
窓が設定される。この探索窓は、各検出位置のT2時間
後を中心に、前後に一定の時間幅を有する。設定される
探索窓の数は、第1段階で相関値が第1の閾値を越えた
回数と一致する。
は、まず相関器13の動作を停止させる。そして第1段
階で相関値が第1の閾値を越えた全ての検出位置につい
て、各検出位置のT2時間後を中心に、再度相関を計算
する。すなわち、各検出位置のT2時間後を中心に探索
窓が設定される。この探索窓は、各検出位置のT2時間
後を中心に、前後に一定の時間幅を有する。設定される
探索窓の数は、第1段階で相関値が第1の閾値を越えた
回数と一致する。
【0022】モード切替器14は、相関器13に、割当
スロットの同期系列φを設定する。次にモード切替器1
4は、相関器13に、設定された全ての探索窓幅の区間
について、割当スロットの同期系列φと受信信号のサン
プル値系列との相関を計算をするよう指示する。相関器
13は、それぞれの探索窓幅の区間について、割当られ
た同期系列φとその計算区間の受信信号のサンプル値系
列との相関を計算する。この計算は第1段階における計
算と同様、相関の計算区間を1サンプリングクロックの
周期だけずらしながら行われる。そしてその結果は、モ
ード切替器14に報告される。
スロットの同期系列φを設定する。次にモード切替器1
4は、相関器13に、設定された全ての探索窓幅の区間
について、割当スロットの同期系列φと受信信号のサン
プル値系列との相関を計算をするよう指示する。相関器
13は、それぞれの探索窓幅の区間について、割当られ
た同期系列φとその計算区間の受信信号のサンプル値系
列との相関を計算する。この計算は第1段階における計
算と同様、相関の計算区間を1サンプリングクロックの
周期だけずらしながら行われる。そしてその結果は、モ
ード切替器14に報告される。
【0023】相関器13が全ての探索窓の区間について
相関の計算を終えたならば、モード切替器14は相関器
13の動作を停止させる。モード切替器14は、相関器
13から相関値を報告される毎に、その値が第2の閾値
を越えているか否かを判断する。そして第2の閾値を越
えた相関値の検出間隔を把握する。受信信号がフレーム
周期T1で伝送されたものであれば、第1段階におい
て、第1の閾値以上の相関値が複数回検出されうる。例
えば、図2(a)に示される伝送レートAの場合であれ
ば、第1段階において、2回以上検出されるものと想定
される。
相関の計算を終えたならば、モード切替器14は相関器
13の動作を停止させる。モード切替器14は、相関器
13から相関値を報告される毎に、その値が第2の閾値
を越えているか否かを判断する。そして第2の閾値を越
えた相関値の検出間隔を把握する。受信信号がフレーム
周期T1で伝送されたものであれば、第1段階におい
て、第1の閾値以上の相関値が複数回検出されうる。例
えば、図2(a)に示される伝送レートAの場合であれ
ば、第1段階において、2回以上検出されるものと想定
される。
【0024】この第2の閾値を越えている相関値の検出
間隔からフレーム周期が分かり、伝送レートが判明す
る。例えば、この間隔が連続しているような場合は、そ
の間隔の平均値をフレーム周期と判断できる。こうして
モード切替器14は、制御部1に、フレーム同期を確立
したと報告する。この報告の際には、あわせて判明した
伝送レートを報告する。さらに次のフレームの先頭位置
が計算されて報告される。
間隔からフレーム周期が分かり、伝送レートが判明す
る。例えば、この間隔が連続しているような場合は、そ
の間隔の平均値をフレーム周期と判断できる。こうして
モード切替器14は、制御部1に、フレーム同期を確立
したと報告する。この報告の際には、あわせて判明した
伝送レートを報告する。さらに次のフレームの先頭位置
が計算されて報告される。
【0025】第2段階において、一度も相関値が第2の
閾値を越えない場合には、第1段階に戻って処理を繰り
返す。
閾値を越えない場合には、第1段階に戻って処理を繰り
返す。
【0026】以下、図3および図4を用いて、この実施
例の処理手順を説明する。
例の処理手順を説明する。
【0027】[第1段階探索モード処理]ステップS1
において、モード切替器14は受信バッファ12を初期
化する。ステップS2において、AD変換器11より出
力された受信信号のサンプル値が受信バッファ12に蓄
積される。ステップS3において、割当スロットの同期
系列φと受信信号のサンプル値系列との相関値を計算す
る受信系列の相関計算区間が初期設定される。ステップ
S4において、相関器13は、設定された相関計算区間
内の受信信号のサンプル値系列と同期系列φとの相関値
を計算する。ステップS5において、相関値と第1の閾
値とが比較される。相関値が第1の閾値を越える場合に
は、ステップS6に進み、相関値が第1の閾値を越えな
い場合には、ステップS8に進む。
において、モード切替器14は受信バッファ12を初期
化する。ステップS2において、AD変換器11より出
力された受信信号のサンプル値が受信バッファ12に蓄
積される。ステップS3において、割当スロットの同期
系列φと受信信号のサンプル値系列との相関値を計算す
る受信系列の相関計算区間が初期設定される。ステップ
S4において、相関器13は、設定された相関計算区間
内の受信信号のサンプル値系列と同期系列φとの相関値
を計算する。ステップS5において、相関値と第1の閾
値とが比較される。相関値が第1の閾値を越える場合に
は、ステップS6に進み、相関値が第1の閾値を越えな
い場合には、ステップS8に進む。
【0028】ステップS6では、相関値が第1の閾値を
越えた受信信号のサンプル値系列の位置が記憶される。
ステップS8において、最長フレーム周期時間分の計算
が終了したかどうかが判断される。最長フレーム周期分
の計算が終了していなければ、ステップS7に進む。最
長フレーム周期分の計算が終了していれば、ステップS
9に進む。ステップS7において、受信系列の相関計算
区間を1サンプリングクロックの周期分シフトして、ス
テップS4に戻る。
越えた受信信号のサンプル値系列の位置が記憶される。
ステップS8において、最長フレーム周期時間分の計算
が終了したかどうかが判断される。最長フレーム周期分
の計算が終了していなければ、ステップS7に進む。最
長フレーム周期分の計算が終了していれば、ステップS
9に進む。ステップS7において、受信系列の相関計算
区間を1サンプリングクロックの周期分シフトして、ス
テップS4に戻る。
【0029】[第2段階探索モード処理]ステップS9
において、最初に第1の閾値を越える相関値を検出した
位置から最長フレーム周期時間後を中心として、探索窓
幅の区間を設定する。ステップS10において、最初の
探索窓区間の受信信号のサンプル値系列が受信バッファ
4に蓄積されるまで待つ。ステップS11において、割
当スロットの同期系列φと探索窓区間内の受信信号のサ
ンプル値系列との相関値が計算される。ステップS12
において、探索窓区間の計算が終了したかどうかが判断
される。探索窓区間の計算が終了していなければ、ステ
ップS13に進み、窓探索区間の計算が終了していれ
ば、ステップS15に進む。ステップS13において、
受信信号のサンプル値系列の相関計算区間を1サンプル
クロックの周期だけシフトして、ステップS11に戻
る。
において、最初に第1の閾値を越える相関値を検出した
位置から最長フレーム周期時間後を中心として、探索窓
幅の区間を設定する。ステップS10において、最初の
探索窓区間の受信信号のサンプル値系列が受信バッファ
4に蓄積されるまで待つ。ステップS11において、割
当スロットの同期系列φと探索窓区間内の受信信号のサ
ンプル値系列との相関値が計算される。ステップS12
において、探索窓区間の計算が終了したかどうかが判断
される。探索窓区間の計算が終了していなければ、ステ
ップS13に進み、窓探索区間の計算が終了していれ
ば、ステップS15に進む。ステップS13において、
受信信号のサンプル値系列の相関計算区間を1サンプル
クロックの周期だけシフトして、ステップS11に戻
る。
【0030】ステップS14において、全ての検出点に
おける探索窓区間での相関値の計算が終了したかどうか
が判断される。全ての検出点について相関値の計算が終
了していない場合には、ステップS15に進み、全ての
検出点について相関値の計算が終了すれば、ステップS
17に進む。ステップ15において、次の検出点につい
て、最長のフレーム周期後を中心として探索窓区間が設
定される。ステップS16において、次の探索窓区間の
受信信号のサンプル値系列を受信バッファ12に蓄積す
る。受信バッファ12に受信信号のサンプル値系列が蓄
積されると、ステップS11に戻る。ステップS17に
おいて、第2段階の全ての探索窓で相関値が第2の閾値
を越えているか否かが判断される。相関値が第2の閾値
を越えていなければ、ステップS3に戻り、相関値が第
2の閾値を越えていれば、ステップS18に進む。
おける探索窓区間での相関値の計算が終了したかどうか
が判断される。全ての検出点について相関値の計算が終
了していない場合には、ステップS15に進み、全ての
検出点について相関値の計算が終了すれば、ステップS
17に進む。ステップ15において、次の検出点につい
て、最長のフレーム周期後を中心として探索窓区間が設
定される。ステップS16において、次の探索窓区間の
受信信号のサンプル値系列を受信バッファ12に蓄積す
る。受信バッファ12に受信信号のサンプル値系列が蓄
積されると、ステップS11に戻る。ステップS17に
おいて、第2段階の全ての探索窓で相関値が第2の閾値
を越えているか否かが判断される。相関値が第2の閾値
を越えていなければ、ステップS3に戻り、相関値が第
2の閾値を越えていれば、ステップS18に進む。
【0031】[伝送レート判定処理]ステップS18に
おいて、第2の閾値を越える相関値の検出位置の時間間
隔により、想定される複数の伝送レートから実際の伝送
レートが判定される。さらに、判定された伝送レート
と、相関の計算結果が第2の閾値を越えた位置とから次
のフレームの先頭位置が計算される。ステップS19に
おいて、制御部1に、フレーム同期が確立されたことが
報告される。あわせて次のフレームの先頭位置も報告さ
れる。
おいて、第2の閾値を越える相関値の検出位置の時間間
隔により、想定される複数の伝送レートから実際の伝送
レートが判定される。さらに、判定された伝送レート
と、相関の計算結果が第2の閾値を越えた位置とから次
のフレームの先頭位置が計算される。ステップS19に
おいて、制御部1に、フレーム同期が確立されたことが
報告される。あわせて次のフレームの先頭位置も報告さ
れる。
【0032】図5は、本発明の第2の実施例を示すフレ
ーム同期装置の構成図である。図1に示す実施例のフレ
ーム同期装置の要素と共通の要素には共通の符号を付し
てある。この実施例においては、受信バッファ12の出
力は、相関器42および相関器43に与えられる。
ーム同期装置の構成図である。図1に示す実施例のフレ
ーム同期装置の要素と共通の要素には共通の符号を付し
てある。この実施例においては、受信バッファ12の出
力は、相関器42および相関器43に与えられる。
【0033】基地局(図示しない)よりフレーム同期の
確立を指示されると、制御部1では、モード切替器14
にフレーム同期の確立を指示する。この指示を受ける
と、モード切替器14のモードは第1段階にセットされ
る。第1段階にセットされたモード切替器14は、受信
バッファ12を初期化する。そして、受信バッファ12
に相関を計算するために必要な長さの受信信号のサンプ
ル値系列が蓄積されるまで待つ。受信バッファ12にデ
ータが蓄積されると、モード切替器14は、同期系列テ
ーブル44より割当スロットの同期系列φのパターンを
取り出し、そして相関器42に同期系列φを設定する。
次に相関器42に対して、設定した同期系列φと受信信
号のサンプル値系列との相関を計算するように指示す
る。指示を受けた相関器42は、新しい受信データが受
信バッファ12に入るごとに、相関の計算区間を1サン
プリングクロックの周期だけずらして、同期系列φと計
算区間の受信信号のサンプル値系列との相関を計算す
る。そして、その計算結果をモード切替器14に報告す
る。モード切替器14は、相関器42から相関の計算値
を報告される毎に、相関値が予め設定した第1の閾値を
越えたか否かを判断する。相関値が第1の閾値を越えた
場合には、その検出位置を記録しておく。
確立を指示されると、制御部1では、モード切替器14
にフレーム同期の確立を指示する。この指示を受ける
と、モード切替器14のモードは第1段階にセットされ
る。第1段階にセットされたモード切替器14は、受信
バッファ12を初期化する。そして、受信バッファ12
に相関を計算するために必要な長さの受信信号のサンプ
ル値系列が蓄積されるまで待つ。受信バッファ12にデ
ータが蓄積されると、モード切替器14は、同期系列テ
ーブル44より割当スロットの同期系列φのパターンを
取り出し、そして相関器42に同期系列φを設定する。
次に相関器42に対して、設定した同期系列φと受信信
号のサンプル値系列との相関を計算するように指示す
る。指示を受けた相関器42は、新しい受信データが受
信バッファ12に入るごとに、相関の計算区間を1サン
プリングクロックの周期だけずらして、同期系列φと計
算区間の受信信号のサンプル値系列との相関を計算す
る。そして、その計算結果をモード切替器14に報告す
る。モード切替器14は、相関器42から相関の計算値
を報告される毎に、相関値が予め設定した第1の閾値を
越えたか否かを判断する。相関値が第1の閾値を越えた
場合には、その検出位置を記録しておく。
【0034】以上の処理を、最長フレーム周期T2の間
行う。最長フレーム周期T2が経過した後、モード切替
器14のモードは第2段階にセットされる。
行う。最長フレーム周期T2が経過した後、モード切替
器14のモードは第2段階にセットされる。
【0035】第2段階にセットされたモード切替器14
は、まず相関器42の動作を止める。そして以下の処理
を行う。すなわちモード切替器14は、相関器42に同
期系列φを、相関器43に次式(1)で示される同期系
列φ' を、それぞれ設定する。
は、まず相関器42の動作を止める。そして以下の処理
を行う。すなわちモード切替器14は、相関器42に同
期系列φを、相関器43に次式(1)で示される同期系
列φ' を、それぞれ設定する。
【0036】 φ' =φ2((s2+N1) mod N2) ・・・(1) 但し、φ=φ2(s2)
【0037】モード切替器14はさらに、第1段階で相
関値が第1の閾値を越えた全ての検出位置について、各
検出位置から最短フレーム周期後を中心として探索窓を
設定する。すなわち、各検出位置のT1時間後を中心
に、前後に一定の時間幅を有する探索窓を設定する。
関値が第1の閾値を越えた全ての検出位置について、各
検出位置から最短フレーム周期後を中心として探索窓を
設定する。すなわち、各検出位置のT1時間後を中心
に、前後に一定の時間幅を有する探索窓を設定する。
【0038】相関器42、相関器43は、それぞれの探
索窓の期間について、設定された同期系列φ、及びφ’
と受信信号のサンプル値系列との相関を計算する。こ
の計算は、第1段階における相関の計算と同様、相関の
計算区間を1サンプリングクロックの周期だけずらしな
がら行うものである。相関器42および相関器43は、
それぞれ計算した相関値をモード切替器14に報告す
る。モード切替器14は、相関器42および43が、全
ての探索窓の区間について相関の計算を終えたならば、
相関器の動作を停止させる。モード切替器14は次に、
相関器42および43が計算した相関値が、あらかじめ
設定された第2の閾値を越えているか否かを判断する。
そして第2の閾値を越えた相関値の検出間隔、および、
検出時に同期系列φまたはφ' のいずれを使用していた
かを判定する。
索窓の期間について、設定された同期系列φ、及びφ’
と受信信号のサンプル値系列との相関を計算する。こ
の計算は、第1段階における相関の計算と同様、相関の
計算区間を1サンプリングクロックの周期だけずらしな
がら行うものである。相関器42および相関器43は、
それぞれ計算した相関値をモード切替器14に報告す
る。モード切替器14は、相関器42および43が、全
ての探索窓の区間について相関の計算を終えたならば、
相関器の動作を停止させる。モード切替器14は次に、
相関器42および43が計算した相関値が、あらかじめ
設定された第2の閾値を越えているか否かを判断する。
そして第2の閾値を越えた相関値の検出間隔、および、
検出時に同期系列φまたはφ' のいずれを使用していた
かを判定する。
【0039】第2の閾値を越えた検出値の検出にφを用
いていたならばフレーム周期はT1、φ' を用いていた
ならばフレーム周期はT2と判断できる。これによりモ
ード切替器14は伝送レートを判定し、制御部1にフレ
ーム同期を確立したという報告を行う。また、この報告
に際して判明した伝送レートをあわせて報告する。さら
に、次のフレームの先頭位置を計算し、これもあわせて
報告する。
いていたならばフレーム周期はT1、φ' を用いていた
ならばフレーム周期はT2と判断できる。これによりモ
ード切替器14は伝送レートを判定し、制御部1にフレ
ーム同期を確立したという報告を行う。また、この報告
に際して判明した伝送レートをあわせて報告する。さら
に、次のフレームの先頭位置を計算し、これもあわせて
報告する。
【0040】以下、図6および図7を用いて、この実施
例の処理手順を説明する。
例の処理手順を説明する。
【0041】[第1段階探索モード処理]図6のステッ
プS31〜ステップS39においては、図3中のステッ
プS1〜ステップS9と同様の処理を行って、第1段階
探索モード処理が実行される。
プS31〜ステップS39においては、図3中のステッ
プS1〜ステップS9と同様の処理を行って、第1段階
探索モード処理が実行される。
【0042】[第2段階探索モード処理]図7中のステ
ップS40において、第1段階モードで第1の閾値を越
える相関値が検出された最初の位置から最短のフレーム
周期後を中心として、探索窓が設定される。そして、こ
の探索窓幅の区間の受信信号のサンプル値系列のデータ
がバッファに蓄積される。ステップS41において、同
期系列φと探索窓区間の受信信号のサンプル値系列との
相関が計算される。ステップS42において、式(1)
で示される同期系列φ' とステップS41と同じ窓探索
区間の受信信号のサンプル値系列との相関が計算され
る。ステップS43において、窓探索区間の相関の計算
が終了したかどうかが判断される。相関の計算が終了し
ていなければ、ステップS48に進み、相関の計算が終
了していれば、ステップS44に進む。ステップS44
において、窓探索区間内で相関の計算区間を1サンプリ
ングクロックの周期だけシフトして、ステップ41に戻
る。
ップS40において、第1段階モードで第1の閾値を越
える相関値が検出された最初の位置から最短のフレーム
周期後を中心として、探索窓が設定される。そして、こ
の探索窓幅の区間の受信信号のサンプル値系列のデータ
がバッファに蓄積される。ステップS41において、同
期系列φと探索窓区間の受信信号のサンプル値系列との
相関が計算される。ステップS42において、式(1)
で示される同期系列φ' とステップS41と同じ窓探索
区間の受信信号のサンプル値系列との相関が計算され
る。ステップS43において、窓探索区間の相関の計算
が終了したかどうかが判断される。相関の計算が終了し
ていなければ、ステップS48に進み、相関の計算が終
了していれば、ステップS44に進む。ステップS44
において、窓探索区間内で相関の計算区間を1サンプリ
ングクロックの周期だけシフトして、ステップ41に戻
る。
【0043】ステップS45において、相関値が第1の
閾値を越えた全ての検出点について、その窓探索区間の
計算が終了したかどうかが判断される。全ての検出点に
ついて相関の計算が終了していなければ、ステップS3
3に戻り、全ての検出点について相関の計算が終了して
いれば、ステップS49に進む。ステップS46におい
て、次の検出点に関する窓探索区間が設定される。ステ
ップS47において、次の窓探索区間の受信信号のサン
プル値系列のデータが受信バッファに蓄積される。その
後、ステップS41に戻る。ステップS48において、
ステップS41及びステップS42で計算された相関値
が、ある探索窓区間で第2の閾値を越えているかどうか
が判断される。検出値が全ての探索窓区間で第2の閾値
を越えていなければ、ステップS33に戻り、ある探索
窓区間で第2の閾値を越えていれば、ステップS49に
進む。
閾値を越えた全ての検出点について、その窓探索区間の
計算が終了したかどうかが判断される。全ての検出点に
ついて相関の計算が終了していなければ、ステップS3
3に戻り、全ての検出点について相関の計算が終了して
いれば、ステップS49に進む。ステップS46におい
て、次の検出点に関する窓探索区間が設定される。ステ
ップS47において、次の窓探索区間の受信信号のサン
プル値系列のデータが受信バッファに蓄積される。その
後、ステップS41に戻る。ステップS48において、
ステップS41及びステップS42で計算された相関値
が、ある探索窓区間で第2の閾値を越えているかどうか
が判断される。検出値が全ての探索窓区間で第2の閾値
を越えていなければ、ステップS33に戻り、ある探索
窓区間で第2の閾値を越えていれば、ステップS49に
進む。
【0044】[伝送レート判定処理]ステップS49に
おいて、第2の閾値を越える相関値が検出された位置の
時間間隔、およびその相関値が検出された同期系列によ
り、伝送レートが判定される。そして第2の閾値を越え
る相関値が検出された位置および使用した同期系列とか
ら、次のフレームの先頭位置が算出される。最後にステ
ップS50において、制御部1に、フレーム同期の確立
された旨が報告される。
おいて、第2の閾値を越える相関値が検出された位置の
時間間隔、およびその相関値が検出された同期系列によ
り、伝送レートが判定される。そして第2の閾値を越え
る相関値が検出された位置および使用した同期系列とか
ら、次のフレームの先頭位置が算出される。最後にステ
ップS50において、制御部1に、フレーム同期の確立
された旨が報告される。
【0045】さらに、本発明の第3の実施例を以下に説
明する。第3の実施例は、ハードウェアの構成としては
第2の実施例と同様である。よって図8を用いて、第3
の実施例の動作を説明する。
明する。第3の実施例は、ハードウェアの構成としては
第2の実施例と同様である。よって図8を用いて、第3
の実施例の動作を説明する。
【0046】[第1段階探索モード処理]第3の実施例
においても、図3中のステップS1〜ステップS3と同
様に、相関計算区間の初期設定が行われる(ステップS
51〜S53)。そしてステップS54において、モー
ド切替器14は相関器42に対して、割当スロットの同
期系列φと受信信号のサンプル値系列との相関値C42
を計算するよう指示する。相関器42は、新しい受信デ
ータが受信バッファ12に入るごとに、相関の計算区間
を1サンプリングクロックの周期だけずらして、同期系
列φと計算区間の受信信号のサンプル値系列との相関値
C42を計算する。そして、その計算結果をモード切替
器14に報告する。ステップS55において、モード切
替器14は、相関器42から報告された相関値C42が
あらかじめ定められた第1の閾値を越えているか否かを
判断する。相関値C42が第1の閾値を越えている場
合、モード切替器14のモードは第2段階にセットされ
る。相関値C42が第1の閾値を越えていない場合はス
テップS5aに進む。ステップS5aにおいて、相関の
計算区間をシフトし、ステップS54へ戻る。
においても、図3中のステップS1〜ステップS3と同
様に、相関計算区間の初期設定が行われる(ステップS
51〜S53)。そしてステップS54において、モー
ド切替器14は相関器42に対して、割当スロットの同
期系列φと受信信号のサンプル値系列との相関値C42
を計算するよう指示する。相関器42は、新しい受信デ
ータが受信バッファ12に入るごとに、相関の計算区間
を1サンプリングクロックの周期だけずらして、同期系
列φと計算区間の受信信号のサンプル値系列との相関値
C42を計算する。そして、その計算結果をモード切替
器14に報告する。ステップS55において、モード切
替器14は、相関器42から報告された相関値C42が
あらかじめ定められた第1の閾値を越えているか否かを
判断する。相関値C42が第1の閾値を越えている場
合、モード切替器14のモードは第2段階にセットされ
る。相関値C42が第1の閾値を越えていない場合はス
テップS5aに進む。ステップS5aにおいて、相関の
計算区間をシフトし、ステップS54へ戻る。
【0047】[第2段階探索モード処理]第2段階にセ
ットされたモード切替器14は、まず相関器42の動作
を停止させる。続いてモード切替器14は、第1段階で
相関値C42が第1の閾値を越えたタイミングから最短
フレーム周期後を中心として探索窓を設定する。すなわ
ち、検出タイミングのT1時間後を中心に、前後に一定
の時間幅を有する探索窓を設定する(ステップS56、
S57)。ステップS58およびステップS59におい
て、モード切替器14は、相関器42に同期系列φを、
相関器43に同期系列φ' を、それぞれ設定する。そし
て受信バッファ12を初期化する。
ットされたモード切替器14は、まず相関器42の動作
を停止させる。続いてモード切替器14は、第1段階で
相関値C42が第1の閾値を越えたタイミングから最短
フレーム周期後を中心として探索窓を設定する。すなわ
ち、検出タイミングのT1時間後を中心に、前後に一定
の時間幅を有する探索窓を設定する(ステップS56、
S57)。ステップS58およびステップS59におい
て、モード切替器14は、相関器42に同期系列φを、
相関器43に同期系列φ' を、それぞれ設定する。そし
て受信バッファ12を初期化する。
【0048】受信バッファ12にデータが蓄積された
後、モード切替器14は、相関器42および43に対し
て相関値を計算するように指示する。相関器42は、設
定された同期系列φと受信信号のサンプル値系列との相
関値C42を計算する。また相関器43は設定された同
期系列φ'と受信信号のサンプル値系列との相関値C4
3を計算する。これらの計算は、第1段階における相関
の計算と同様、相関の計算区間を1サンプリングクロッ
クの周期だけずらしながら行うものである。相関器42
および相関器43は、それぞれ計算した相関値C42お
よびC43をモード切替器14に報告する。ステップS
60において、モード切替器14は窓探索区間の相関の
計算が終了したかどうかを判別する。相関の計算が終了
していなければ、ステップS58に戻り、相関の計算が
終了していれば、ステップS61に進む。
後、モード切替器14は、相関器42および43に対し
て相関値を計算するように指示する。相関器42は、設
定された同期系列φと受信信号のサンプル値系列との相
関値C42を計算する。また相関器43は設定された同
期系列φ'と受信信号のサンプル値系列との相関値C4
3を計算する。これらの計算は、第1段階における相関
の計算と同様、相関の計算区間を1サンプリングクロッ
クの周期だけずらしながら行うものである。相関器42
および相関器43は、それぞれ計算した相関値C42お
よびC43をモード切替器14に報告する。ステップS
60において、モード切替器14は窓探索区間の相関の
計算が終了したかどうかを判別する。相関の計算が終了
していなければ、ステップS58に戻り、相関の計算が
終了していれば、ステップS61に進む。
【0049】[比較処理]ステップS61において、相
関器42および相関器43が計算した相関値の最大値C
42max、C43maxが、それぞれの相関器毎に求められ
る。そしてそれぞれの最大相関値C42max、C43max
は、あらかじめ定めてある第2の閾値と比較される。こ
の比較の結果、C42maxまたはC43maxのいずれかが
第2の閾値を越えているか否かが判断される。いずれか
の最大相関値が第2の閾値を越えた場合は、ステップS
62へ進む。いずれの最大相関値も第2の閾値を越えて
いない場合は、ステップS53へ戻って最初から処理を
やり直す。
関器42および相関器43が計算した相関値の最大値C
42max、C43maxが、それぞれの相関器毎に求められ
る。そしてそれぞれの最大相関値C42max、C43max
は、あらかじめ定めてある第2の閾値と比較される。こ
の比較の結果、C42maxまたはC43maxのいずれかが
第2の閾値を越えているか否かが判断される。いずれか
の最大相関値が第2の閾値を越えた場合は、ステップS
62へ進む。いずれの最大相関値も第2の閾値を越えて
いない場合は、ステップS53へ戻って最初から処理を
やり直す。
【0050】[伝送レート判定処理]ステップS62に
おいて、いずれかの最大相関値が第2の閾値を越えた場
合は、その相関値を計算した相関器が使用した同期系列
から伝送レートが判明する。よってステップS63にお
いて、フレーム同期が確立された旨が制御部1に報告さ
れる。
おいて、いずれかの最大相関値が第2の閾値を越えた場
合は、その相関値を計算した相関器が使用した同期系列
から伝送レートが判明する。よってステップS63にお
いて、フレーム同期が確立された旨が制御部1に報告さ
れる。
【0051】以下、この発明の実施例に適用される相関
器を、図9を用いてより詳細に説明する。図9では、こ
の相関器が第1の実施例のフレーム同期装置に適用され
た場合を例に説明する。
器を、図9を用いてより詳細に説明する。図9では、こ
の相関器が第1の実施例のフレーム同期装置に適用され
た場合を例に説明する。
【0052】受信バッファ12から与えられた受信信号
は、周波数オフセット推定部131に与えられる。同時
に、遅延回路132を介して、周波数オフセット補償部
133に与えられる。周波数オフセット推定部131
は、入力された受信信号の周波数オフセットを推定す
る。この、推定された周波数オフセットの値は、推定値
リミッタ134を介して周波数オフセット補償部133
に与えられる。周波数オフセット補償部133は、与え
られた周波数オフセットから、受信信号の周波数オフセ
ットを補償する。周波数オフセット補償部133の出力
は相関計算部135に与えられる。相関計算部135
は、周波数オフセットが補償された受信信号と同期系列
とを用いて相関を計算する。そして、この計算結果はモ
ード切替器14に報告される。
は、周波数オフセット推定部131に与えられる。同時
に、遅延回路132を介して、周波数オフセット補償部
133に与えられる。周波数オフセット推定部131
は、入力された受信信号の周波数オフセットを推定す
る。この、推定された周波数オフセットの値は、推定値
リミッタ134を介して周波数オフセット補償部133
に与えられる。周波数オフセット補償部133は、与え
られた周波数オフセットから、受信信号の周波数オフセ
ットを補償する。周波数オフセット補償部133の出力
は相関計算部135に与えられる。相関計算部135
は、周波数オフセットが補償された受信信号と同期系列
とを用いて相関を計算する。そして、この計算結果はモ
ード切替器14に報告される。
【0053】周波数オフセット推定部131で推定され
た周波数オフセットは、推定値リミッタ134において
制限される。その制限された値が周波数オフセット補償
部133に入力される。制御部1は、送信側、受信側双
方の搬送周波数安定度、および、周波数帯の情報からリ
ミッタ値を決定する。そしてこのリミッタ値を、通話の
開始時、またハンドオフ時に、モード切替器14を介し
て推定値リミッタ134に与える。このように推定値リ
ミッタ134を用いることにより、異常な推定周波数オ
フセット値をあらかじめ排除することができる。したが
って誤ってフレーム同期が確立されることを防ぐことが
できる。
た周波数オフセットは、推定値リミッタ134において
制限される。その制限された値が周波数オフセット補償
部133に入力される。制御部1は、送信側、受信側双
方の搬送周波数安定度、および、周波数帯の情報からリ
ミッタ値を決定する。そしてこのリミッタ値を、通話の
開始時、またハンドオフ時に、モード切替器14を介し
て推定値リミッタ134に与える。このように推定値リ
ミッタ134を用いることにより、異常な推定周波数オ
フセット値をあらかじめ排除することができる。したが
って誤ってフレーム同期が確立されることを防ぐことが
できる。
【0054】図10に、相関器の別の構成を示す。受信
バッファ12から与えられた受信信号は、周波数オフセ
ット推定部131に与えられる。同時に、遅延回路13
2を介して周波数オフセット補償部133に与えられ
る。周波数オフセット推定部131は、入力された受信
信号の周波数オフセットを推定する。この、推定された
周波数オフセットの値が周波数オフセット補償部133
に与えられる。また推定された周波数オフセットの値
は、モード切替器14にも与えられる。
バッファ12から与えられた受信信号は、周波数オフセ
ット推定部131に与えられる。同時に、遅延回路13
2を介して周波数オフセット補償部133に与えられ
る。周波数オフセット推定部131は、入力された受信
信号の周波数オフセットを推定する。この、推定された
周波数オフセットの値が周波数オフセット補償部133
に与えられる。また推定された周波数オフセットの値
は、モード切替器14にも与えられる。
【0055】周波数オフセット補償部133は、与えら
れた周波数オフセットから、受信信号の周波数オフセッ
トを補償する。周波数オフセット補償部133の出力は
相関計算部135に与えられる。相関計算部134は、
周波数オフセットが補償された受信信号と同期系列とを
用いて相関を計算する。そして、この計算結果はモード
切替器14に報告される。モード切替器14は、相関計
算部134から相関の計算結果が報告される毎に、その
計算結果とあらかじめ定められている閾値とを比較す
る。相関の計算結果が閾値を越えている場合は、その際
の推定周波数オフセットを周波数オフセット推定部13
1から読み出し、記録する。
れた周波数オフセットから、受信信号の周波数オフセッ
トを補償する。周波数オフセット補償部133の出力は
相関計算部135に与えられる。相関計算部134は、
周波数オフセットが補償された受信信号と同期系列とを
用いて相関を計算する。そして、この計算結果はモード
切替器14に報告される。モード切替器14は、相関計
算部134から相関の計算結果が報告される毎に、その
計算結果とあらかじめ定められている閾値とを比較す
る。相関の計算結果が閾値を越えている場合は、その際
の推定周波数オフセットを周波数オフセット推定部13
1から読み出し、記録する。
【0056】先に説明した通り、モード切替器14に
は、相関器13から相関の計算結果が報告される。モー
ド切替器14のモードが第1段階にセットされている時
には、モード切替器14箱の計算結果と第1の閾値とを
比較する。相関の計算結果が第1の閾値を越えている場
合は、その際の推定周波数オフセットf1を周波数オフ
セット推定部131から読み出し、記録する。またモー
ド切替器14のモードが第2段階にセットされている時
には、モード切替器14は、この計算結果と第2の閾値
とを比較する。相関の計算結果が第2の閾値を越えてい
る場合は、その際の推定周波数オフセットf2を周波数
オフセット推定部131から読み出し、記録する。
は、相関器13から相関の計算結果が報告される。モー
ド切替器14のモードが第1段階にセットされている時
には、モード切替器14箱の計算結果と第1の閾値とを
比較する。相関の計算結果が第1の閾値を越えている場
合は、その際の推定周波数オフセットf1を周波数オフ
セット推定部131から読み出し、記録する。またモー
ド切替器14のモードが第2段階にセットされている時
には、モード切替器14は、この計算結果と第2の閾値
とを比較する。相関の計算結果が第2の閾値を越えてい
る場合は、その際の推定周波数オフセットf2を周波数
オフセット推定部131から読み出し、記録する。
【0057】モード切替器14は次に、第1のモードに
おいて相関の計算結果が第1の閾値を越えた各点につい
て、推定周波数オフセットf1と、推定周波数オフセッ
トf2との差を求める。この差が第2の閾値よりも大き
い検出点は、周波数のドップラーシフトや周波数オフセ
ット等により、誤った相関が検出された可能性が高い。
よって、この検出点は同期の確立に際しては無視する。
おいて相関の計算結果が第1の閾値を越えた各点につい
て、推定周波数オフセットf1と、推定周波数オフセッ
トf2との差を求める。この差が第2の閾値よりも大き
い検出点は、周波数のドップラーシフトや周波数オフセ
ット等により、誤った相関が検出された可能性が高い。
よって、この検出点は同期の確立に際しては無視する。
【0058】なお、この発明は上記実施例に限定され
ず、種々の変形が可能である。その変形例としては、例
えば次のようなものがある。 (a)上記の各実施例で示した受信バッファ、タイマ
ー、モード切替器などの構成要素は、フレーム同期を制
御するための一般的な構成要素を示したものであり、他
の構成要素を用いて制御を行うフレーム同期装置にも適
用可能である。 (b)第1の実施例において、2つの伝送レートについ
て説明したが、3つ以上の伝送レートが想定される場合
でも適用可能である。 (c) 第2の実施例において、基準フレームが短いフ
レーム周期T1の場合について説明したが、最長のフレ
ーム周期T2の場合もこの発明が適用可能である。フレ
ーム周期T2の場合を基準フレームとした時は、相関器
22−2により次式(2)に示す同期系列φ' を用いて
相関値を計算すればよい。 φ' =φ1((s1+N2) mod N1) ・・・(2) 但し、φ=φ1(s1)
ず、種々の変形が可能である。その変形例としては、例
えば次のようなものがある。 (a)上記の各実施例で示した受信バッファ、タイマ
ー、モード切替器などの構成要素は、フレーム同期を制
御するための一般的な構成要素を示したものであり、他
の構成要素を用いて制御を行うフレーム同期装置にも適
用可能である。 (b)第1の実施例において、2つの伝送レートについ
て説明したが、3つ以上の伝送レートが想定される場合
でも適用可能である。 (c) 第2の実施例において、基準フレームが短いフ
レーム周期T1の場合について説明したが、最長のフレ
ーム周期T2の場合もこの発明が適用可能である。フレ
ーム周期T2の場合を基準フレームとした時は、相関器
22−2により次式(2)に示す同期系列φ' を用いて
相関値を計算すればよい。 φ' =φ1((s1+N2) mod N1) ・・・(2) 但し、φ=φ1(s1)
【0059】(d) また、2つの伝送レートが想定さ
れる場合について説明したが、3つ以上の伝送レートが
想定される場合でも第2の実施例が適用可能である。こ
の場合には、第2段階において、基準フレーム以外のフ
レームの同期系列について、式(1)と同様にして求め
られたものを用いて相関値を計算すればよい。 (e) 本第2の実施例では、同期系列φ' が最長のフ
レーム周期T2の同期系列に使用されている場合を説明
したが、場合によっては同期系列φ' が見つからない場
合がある。このような場合には、最長フレーム周期のい
ずれの同期系列とも低い相関値を持つようなパターンを
用いて相関器43により相関値の計算を指示するか、ま
たは相関器43に、第2段階において相関値の計算の指
示をしないようにしてもよい。
れる場合について説明したが、3つ以上の伝送レートが
想定される場合でも第2の実施例が適用可能である。こ
の場合には、第2段階において、基準フレーム以外のフ
レームの同期系列について、式(1)と同様にして求め
られたものを用いて相関値を計算すればよい。 (e) 本第2の実施例では、同期系列φ' が最長のフ
レーム周期T2の同期系列に使用されている場合を説明
したが、場合によっては同期系列φ' が見つからない場
合がある。このような場合には、最長フレーム周期のい
ずれの同期系列とも低い相関値を持つようなパターンを
用いて相関器43により相関値の計算を指示するか、ま
たは相関器43に、第2段階において相関値の計算の指
示をしないようにしてもよい。
【0060】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によって
同期の誤検出のおそれが低減する。また、複数の通信レ
ートが適用されるシステムであっても、同期が確立する
までの所要時間が一定となる。
同期の誤検出のおそれが低減する。また、複数の通信レ
ートが適用されるシステムであっても、同期が確立する
までの所要時間が一定となる。
【図1】この発明のフレーム同期装置の実施例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図2】TDMA伝送方式のフレーム構成を示す図であ
る。
る。
【図3】図1に示すフレーム同期装置の動作を示すフロ
ーチャート(I)である。
ーチャート(I)である。
【図4】図1に示すフレーム同期装置の動作を示すフロ
ーチャート(II)である。
ーチャート(II)である。
【図5】この発明のフレーム同期装置の別の実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図6】図5に示すフレーム同期装置の動作を示すフロ
ーチャート(I)である。
ーチャート(I)である。
【図7】図5に示すフレーム同期装置の動作を示すフロ
ーチャート(II)である。
ーチャート(II)である。
【図8】図5に示すフレーム同期装置の別の動作を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図9】相関器13の構成を示したブロック図である。
【図10】相関器13の別の構成を示したブロック図で
ある。
ある。
1・・・制御部 11・・・AD変換器 12・・・受信バッファ 13・・・相関器 14・・・モード切替器 17・・・同期系列テーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04L 29/08 H04L 13/00 307C (72)発明者 宮本 良一 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項1】 複数の通信レートを有するTDMA通信
システムに用いられる受信機のフレーム同期装置におい
て、 受信機に割り当てられたタイムスロットの同期系列と、
受信信号中に含まれる同期系列との相関を得る相関手段
と、 前記フレーム同期装置を第1および第2のモードに切り
替えるモード切替手段であって、第1のモードにおいて
は想定される前記複数の通信レートのうちの最長のもの
の間、前記相関手段が検出した第1の閾値を越える位置
を記録し、第2のモードにおいては前記第1の閾値を超
える相関が記録された全ての位置に関して所定時間経過
後に、再度、タイムスロットの同期系列と、受信信号中
に含まれる同期系列との相関と第2の閾値とを比較する
モード切替手段とを有し、 前記、再度の相関と第2の閾値との比較結果によりフレ
ーム同期の確立を判定することを特徴とするフレーム同
期装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載のフレーム同期装置にお
いて、前記所定の期間は、想定される前記複数の通信レ
ートのうちの最長のものであることを特徴とするフレー
ム同期装置。 - 【請求項3】 請求項1記載のフレーム同期装置におい
て、前記所定の期間は、想定される前記複数の通信レー
トのうちの最短のものであることを特徴とするフレーム
同期装置。 - 【請求項4】 複数の通信レートを有するTDMA通信
システムに用いられる受信機のフレーム同期装置におい
て、 受信機に割り当てられたタイムスロットの同期系列と、
受信信号中に含まれる同期系列との相関を得る相関手段
と、 前記フレーム同期装置を第1および第2のモードに切り
替えるモード切替手段であって、第1のモードにおいて
は想定される前記複数の通信レートのうちの最短のもの
の間、前記相関手段が検出した第1の閾値を越える位置
を記録し、第2のモードにおいては前記第1の閾値を超
える相関が記録された全ての位置に関して所定時間経過
後に、再度、タイムスロットの同期系列と、受信信号中
に含まれる同期系列との相関と第2の閾値とを比較する
モード切替手段とを有し、 前記、再度の相関と第2の閾値との比較結果によりフレ
ーム同期の確立を判定することを特徴とするフレーム同
期装置。 - 【請求項5】 複数の通信レートを有するTDMA通信
システムに用いられる受信機に適用されるフレーム同期
方法において、 (a) 第1のモードにおいては、 所定の期間、受信機に割り当てられたタイムスロットの
同期系列と、受信信号中に含まれる同期系列との間で第
1の相関を得るステップと、 前記第1の相関が第1の閾値を越えた位置を記録するス
テップと、 前記第1の閾値を越えた位置に関して、所定時間後に探
索窓を設定するステップとを有し、 (b) 第2のモードにおいては、 前記探索窓の区間内で、受信機に割り当てられたタイム
スロットの同期系列と、受信信号中に含まれる同期系列
との間で第2の相関を得るステップと、 前記第2の相関が第2の閾値を超えたか否かを判定する
ステップと、 フレーム同期が確立したか否かを判定するステップとを
有することを特徴とする、フレーム同期方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8035173A JPH08298493A (ja) | 1995-02-27 | 1996-02-22 | フレーム同期方法およびフレーム同期装置 |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7-38649 | 1995-02-27 | ||
JP7-38648 | 1995-02-27 | ||
JP3864895 | 1995-02-27 | ||
JP3864995 | 1995-02-27 | ||
JP8035173A JPH08298493A (ja) | 1995-02-27 | 1996-02-22 | フレーム同期方法およびフレーム同期装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08298493A true JPH08298493A (ja) | 1996-11-12 |
Family
ID=27288671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8035173A Withdrawn JPH08298493A (ja) | 1995-02-27 | 1996-02-22 | フレーム同期方法およびフレーム同期装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08298493A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013093879A (ja) * | 2008-07-30 | 2013-05-16 | Hitachi Ltd | 無線通信システム、基地局および無線通信方法 |
JP2017200005A (ja) * | 2016-04-26 | 2017-11-02 | 富士通株式会社 | 信号検知プログラム、信号検知方法及び信号検知装置 |
-
1996
- 1996-02-22 JP JP8035173A patent/JPH08298493A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013093879A (ja) * | 2008-07-30 | 2013-05-16 | Hitachi Ltd | 無線通信システム、基地局および無線通信方法 |
JP2017200005A (ja) * | 2016-04-26 | 2017-11-02 | 富士通株式会社 | 信号検知プログラム、信号検知方法及び信号検知装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030506 |