(57)【要約】【目的】着目したスロットに関して同期ワードを検出出来なかった場合に、他のスロットにまで着目範囲を広げ、同期の確立を高速に、かつ、効率的に行うことを目的とする。【構成】１つのフレームにＮ個のスロットを持つＴＤＭＡ通信であって送信側から送信される同期ワードを検出して同期受信を行う通信装置の同期ワード検出方式において、受信側においてそれぞれのスロット内の同期ワードを検出するＮ個のスロット同期ワード検出部と、前記Ｎ個のスロット同期ワード検出部の中のどのスロット同期ワード検出部を動作させるかを制御する同期監視部と、前記同期監視部の監視結果を元に同期状態を確立し受信信号を復調する復調部からなることを特徴とする同期確立方式。【選択図】図３
2010063020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つのフレームにＮ個のスロットを持つＴＤＭＡ通信であって送信側から送信される同期ワードを検出して同期受信を行う通信装置の同期ワード検出方式において、
受信側においてそれぞれのスロット内の同期ワードを検出するＮ個のスロット同期ワード検出部と、
前記Ｎ個のスロット同期ワード検出部の中のどのスロット同期ワード検出部を動作させるかを制御する同期監視部と、
前記同期監視部の監視結果を元に同期状態を確立し受信信号を復調する復調部と、
からなることを特徴とする同期確立方式。
【請求項２】
前記同期監視部は、雑音の中に存在する同期ワードを検出するために雑音と同期ワードを識別するための閾値を決定し、前記Ｎ個のスロット同期ワード検出部に伝送することを特徴とする請求項１に記載の同期確立方式。
【請求項３】
前記同期監視部は、同期ワードを検出する対象とするスロットを、時系列で古いスロットから新しいスロットへと切り換えることを特徴とする請求項１に記載の同期確立方式。
【請求項４】
前記同期監視部は、連続する２つのスロットの同期ワードが検出されたとみなした場合に、前記復調部に復調処理を開始させることを特徴とする請求項１に記載の同期確立方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフレーム同期装置に関するもので、特に、時分割多重接続（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ、以下、ＴＤＭＡという）方式を用いるデジタル無線通信装置であって、なおかつ、複数のスロットに信号が存在する場合に適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えば、時間軸上で多重化されたデジタル無線通信においては、受信信号の中から所望の回線の情報のみを取り出すために、受信側においてフレームの位置を識別するフレーム同期処理を行う必要がある。このフレーム同期処理は、送信側からフレーム内の特定の位置に特定ビットの同期ワード（ユニークワード）を配置して送信し、受信側では、この同期ワードを検出して送信側と受信側の送受信タイミングを確立する同期受信に移行することにより行われる。
【０００３】
ＴＤＭＡ通信方式は、スロットと呼ばれるある時間長をもった通信単位を、フレーム内に複数持つ方式である。例えば送信側と受信側のフレーム間同期をとる場合、ある特定のスロットに存在する同期ワードをいかにして捕捉するかに関しては様々な技術が報告されている（特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−００８８１１号公報
【特許文献２】特開平１０−１６４００３号公報
【特許文献３】特開平１１−１７７５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、前記方法では、着目したスロットに関して同期ワードを検出出来なかった場合に関しては、フェージングが減少するなど、同期が復旧するまで待機するしかなかった。また、前記方法では、着目したスロット以外のスロットに関しても同期信号を取得できないという前提に立っており、その利用に関して述べられていない。
【０００６】
そこで本発明は、着目したスロットに関して同期ワードを検出出来なかった場合に、他のスロットにまで着目範囲を広げ、同期の確立を高速に、かつ、効率的に行うことを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明は、
１つのフレームにＮ個のスロットを持つＴＤＭＡ通信であって送信側から送信される同期ワードを検出して同期受信を行う通信装置の同期ワード検出方式において、
受信側においてそれぞれのスロット内の同期ワードを検出するＮ個のスロット同期ワード検出部と、
前記Ｎ個のスロット同期ワード検出部の中のどのスロット同期ワード検出部を動作させるかを制御する同期監視部と、
前記同期監視部の監視結果を元に同期状態を確立し受信信号を復調する復調部と、
からなることを特徴とする同期確立方式とする。
【０００８】
また、本発明は、前記同期監視部は、雑音の中に存在する同期ワードを検出するために雑音と同期ワードを識別するための閾値を決定し、前記Ｎ個のスロット同期ワード検出部に伝送することを特徴とする同期確立方式とする。
【０００９】
また、本発明は、前記同期監視部は、同期ワードを検出する対象とするスロットを、時系列で古いスロットから新しいスロットへと切り換えることを特徴とする同期確立方式とする。
【００１０】
また、本発明は、前記同期監視部は、連続する２つのスロットの同期ワードが検出されたとみなした場合に、前記復調部に復調処理を開始させることを特徴とする同期確立方式とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＴＤＭＡ通信の送信側と受信側において、あるスロットの同期信号に着目してフレームの同期を確立していた場合に、ノイズやフェージングによって同期信号を受信出来なかった際にも、他のスロットの同期信号を用いてフレーム全体の同期を取ることが可能になる。
【実施例】
【００１２】
本発明の好適な実施の形態について、図を参照して説明する。
【００１３】
一例として、１フレーム内のスロット数を４として説明する。また、各スロット内にはあらかじめスロット番号毎に定められた同期ワードが格納されており、受信側はこの同期ワードを検知してフレームの同期を確立するものである。
【００１４】
図１は本発明にかかる動作原理を説明したものである。１０１はＴＤＭＡ通信におけるフレームとスロット、およびスロット１の既知の同期ワードＳＷ１を示したものである。１つのフレームを４つのスロットに時分割して、連続して通信しており、送信側と受信側のフレーム単位での同期処理は、第１スロットに含まれる既知の同期ワードＳＷ１を受信側が受信することにより、行われる。
【００１５】
以下、１０３、１０５および１０７は、既知の同期ワードと、受信した信号との相関値を示したものである。
【００１６】
１０３はノイズの無い状況でのスロット１受信データと、受信側で所持している既知のスロット１の同期ワードＳＷ１との相関値を示したもので、高いＳ／Ｎ比で受信をすることができるため、点線で示した閾値を超える相関値を得ることができ、スロット１の同期ワードによって送受信間のフレームの同期をとることができる。
【００１７】
１０５は通信路における何らかの理由によって受信電力が低くなった場合の相関値を示しており、この場合は高い相関値を得ることができないため、前記閾値を超える相関値が存在しない。従って送受信間でフレームの同期をとることができない。
【００１８】
１０７は静特性のマルチパスが存在する時の相関値の一例である。ここで静特性のマルチパスとは、反射波によって振幅や位相の変動が発生しレイリー分布を示す、レイリーフェージングと呼ばれる状況になるようなマルチパスの事を言う。
【００１９】
このようなマルチパス環境では、主波と遅延波の複雑な重なり合いによって、相関値を検出できる時間と検出できない時間が周期的に存在し得る。また、マルチパスの影響により、伝搬する信号値が変わってしまうことがある。
【００２０】
例えば１０７は、マルチパスの影響によって、第２スロットの受信信号の一部が、第１スロットの同期信号パターンに類似したものに変わってしまっており、このことによって、本来とは異なる第２スロットの位置に、第１スロットの同期信号に関する、閾値を超える相関値が検出されている状況をしめしている。
【００２１】
受信側の処理としては、後述する処理フローチャートに示すように、ＳＷ１に関して閾値を超える相関値を得ることが出来た場合に、第２スロットの既知の同期ワードＳＷ２に関する相関値を計算し、これも閾値を超える相関値であった場合に復調処理を開始する。もしＳＷ１に関して閾値を超える相関値を得ることが出来なかった場合には、ＳＷ２とＳＷ３について同様な処理を行い、同期の確立を試みる。
【００２２】
このように、本発明は、マルチパス環境下において、例えばフレーム間同期を取るために第１スロットの同期ワードＳＷ１に関する相関値を求める処理をし、一定時間、閾値を超える相関値を得られなかった場合には、主波と遅延波の複雑な重なり合いから、第１スロットの場所は信号がノイズに埋もれていて同期を取ることは不可能であると判断し、続いて第２スロット以降を用いて同期を取るよう、処理を継続するものである。
【００２３】
図２に処理ブロック図を示す。アンテナによって受信した受信信号は、バッファ２０１を介し、セレクタ２０３と復調器２１５に入力される。本発明は、第１スロットの同期信号を受信できなくとも、他のスロットの同期信号を用いて、送信側の信号送信と同期して、復調器２１５が復調処理を行うことができるようにしたものである。
【００２４】
セレクタ２０３は最初に、各スロットの同期ワード検出回路の中から第１スロット同期ワード検出回路２０５を選択する。同期監視回路２１３は、同期がとれているかどうかを監視し、第１スロット同期ワード検出回路２０５によって同期がとれなかった場合には、セレクタ２０３に切替指示を出し、これをうけてセレクタ２０３は第２スロット同期ワード検出回路２０７を選択する。
【００２５】
同様に、同期がとれなかった場合には、第３スロット同期ワード２０９、第４スロット同期ワード２１１によって同期をとることを試みる。なお、雑音成分による誤動作を防ぐために、同期監視回路２１３は、各同期ワード検出回路に対して雑音成分以上のレベルを示す閾値を指示する。
【００２６】
同期監視回路２１３は、これら一連の処理によって同期がとれたかどうかを、復調器２１５に対して同期状態通知信号として通知する。復調器２１５はこれを受けて、同期がとれている場合に復調処理を行う。セレクタ、同期監視回路、および各スロットの同期ワード検出回路を同期回路ブロック２１７と呼ぶ。
【００２７】
図３に処理フローチャートを示す。同期取得を開始すると、前記セレクタ２０３を第１スロット検出回路の選択状態にし、また、各レジスタをクリアするなどの初期化を行う（Ｓ３０１）。以降、処理は、受信データに関して、時間的に受信した順に着目し、同期検出を行う。以下に初期化後の第１スロットに着目している時点を例に説明する。
【００２８】
まず、着目しているデータポイントが、初期値が０であり、同期ワードを検出した時刻を意味する検出タイミング［Ｔ］から１スロット時間長離れたポイントであるかどうかの判定を行う（Ｓ３０３）。処理の開始直後は第１スロットに着目しているから、この判定が否の時は着目しているスロット番号Ｎは１であり、また、この判定が満たされた時は着目しているスロット番号はＮ＋１、つまり２である。
【００２９】
この根拠は、各スロットにおいて同期ワードの格納位置は時間軸上で等間隔であるため、前回の検出タイミング［Ｔ］から１スロット時間長離れたところに、次のスロットの同期ワードが存在するためである。
【００３０】
Ｓ３０３において、１スロット時間長離れたポイントではないと判定した場合は、まだ第１スロットに着目しているのであるから、既知の第１スロットの同期ワードと着目している受信データの相関計算を行う（Ｓ３０５）。このようなＳ３０３からＳ３０５に推移する処理を第１サーチとよぶ。
【００３１】
その結果、同期監視回路２１３が指示する第１サーチの閾値つまり閾値１よりも相関値の方が大きければ（Ｓ３０７）、同期ワードが第１スロットにおいて発見されたとみなし、検出タイミング［Ｔ］にその時刻を格納する（Ｓ３０９）。
【００３２】
しかし、復調処理を開始するかどうかは、１スロット時間長後に再び相関値が大きくなったのを確認してから決定することとし、この段階ではまだ復調は行わない。
【００３３】
また、Ｓ３０７において、一定のフレーム数Ｍに相当する時間長以上に渡って閾値１を超えなければ（Ｓ３１１）、第１スロットでは相関を取れないと判断し、Ｎ＝Ｎ＋１＝２、つまり第２スロットの既知の同期ワードとの相関を計算する手順に移る（Ｓ３１３）。
【００３４】
前回Ｓ３０９によって保存した検出タイミング［Ｔ］から１スロット離れた時間長である場合、つまり、Ｓ３０３が満たされた場合は、第２スロットの既知の同期ワードとの相関計算を行う（Ｓ３１５）。このようにＳ３０３からＳ３１５に推移する処理を第２サーチとよぶ。
【００３５】
その結果、同期監視回路２１３が指示する第２サーチの閾値つまり閾値２よりも相関値の方が大きければ（Ｓ３１７）、同期ワードが第２スロットにおいて発見されたとみなし、時間的に並ぶ２つのスロットにおいて同期ワードが発見されたため、復調処理を開始する。
【００３６】
この場合の例は、第１スロットと第２スロットによって同期を確立したが、本発明によれば、例えば第１スロットがノイズに埋もれて同期ワードを検出できなかった場合には、第１サーチであるところの第２スロットと、第２サーチであるところの第３スロットによって同期を確立することを目指すものである。
【００３７】
同様に、第２スロットがノイズに埋もれて同期ワードを検出できなかった場合には、第１サーチであるところの第３スロットと、第２サーチであるところの第４スロットによって同期を確立することを目指すものである。
【００３８】
本実施例は１フレームにおけるスロット数を４として説明したが、本発明はこのスロット数に限定するものではない。
【００３９】
本実施例は２つの連続するスロットにおいて同期信号を検出できた場合に復調を開始したが、本発明はこの連続数に限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】受信環境による同期ワードの相関値の例
【図２】処理ブロック図
【図３】処理フローチャート
【符号の説明】
【００４１】
１０１…ＴＤＭＡ通信におけるフレーム構成、
１０３…ノイズフリー時のＳＷ１との相関値、
１０５…低レベル受信時のＳＷ１との相関値、
１０７…静特性マルチパス時のＳＷ１との相関値、
２０１…バッファ、  ２０３…セレクタ、
２０５…第１スロット同期ワード検出回路、
２０７…第２スロット同期ワード検出回路、
２０９…第３スロット同期ワード検出回路、
２１１…第４スロット同期ワード検出回路、
２１３…同期監視回路、  ２１５…復調器、  ２１７…同期回路ブロック。
【図１】
2010063020.tif 000003
【図２】
2010063020.tif 000004
【図３】
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