(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主局及び複数の副局を含む電気通信システムであって、前記システムの前記主局と前記副局の間の通信が多重アクセスプロトコルに基づいて伝送チャネルを介して起こり、前記チャネルが前記副局を粗調節する目的のために少なくとも一部前記副局に対して共通であり、前記副局はタイムスロット内に伝送されるべきデータの規模と比較して低規模の調節シーケンスを伝送するための調節情報伝送手段を有し、前記主局は伝送されたシーケンスと同一の基準シーケンスと受信された調節シーケンスの相関をとることによって調節情報を回復するための相関手段を有するとともに前記基準シーケンスを提供するための手段を有する電気通信システムにおいて、
前記通信がフレームをベースとし、複数のフレームが多重フレームに含まれ、粗調節のために前記の相関手段が調節のために前記フレーム内に予約されている前記時間ウインドウの実質的に内側に入る前記受信された調節シーケンスのサンプルを相関の対象として使用し、前記調節シーケンスは前記多重フレームより長いことを特徴とする電気通信システム。
【請求項２】
前記時間ウインドウは実質的に微調節のために前記フレーム内に予約されたウインドウと一致することを特徴とする請求項１記載の電気通信システム。
【請求項３】
前記調節シーケンスのビット速度は前記副局のデータビット速度よりも低く、前記時間ウインドウの内側の受信された調節シーケンスのサンプルを使用しての相関に加えて、前記相関手段は前記時間ウインドウの外側で受信された調節シーケンスのサンプルも相関のために使用し、ここで実質的により多くのサンプルが前記時間ウインドウの外側からよりも前記時間ウインドウの内側から取られることを特徴とする請求項１または２記載の電気通信システム。
【請求項４】
前記主局は前記相関手段に供給される前に前記受信された調節シーケンスをろ波するための低域通過フィルタを含み、前記低域通過フィルタは前記受信された調節シーケンスの周波数と実質的に一致する遮断周波数を持つことを特徴とする請求項３記載の電気通信システム。
【請求項５】
前記相関手段は前記受信された調節シーケンスと粗調節されるべき各副局に対して前記基準シーケンスとの相関を取ることによって最大相関値を決定し、この最大相関値から受信されたパワー値を決定し、次に要求されるパワー値に対する前記パワー値の偏差に従って伝送パワーの調節を行うためにパワー制御情報を前記副局に伝送し、前記副局は前記パワー制御情報に従って前記伝送パワーを調節するためのパワー調節手段を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電気通信システム。
【請求項６】
主局及び複数の副局を含む電気通信システムであって、前記主局と前記副局との間の前記システムの通信が伝送チャネルを介して多重アクセスプロトコルに基づいて行なわれ、前記チャネルが少なくとも部分的に前記副局を粗調節する目的で前記副局に対して共通にされ、前記副局がタイムスロット内に伝送されるべきデータの規模と比較して低規模の調節シーケンスを伝送するための調節情報伝送手段、伝送されたシーケンスと同一の基準シーケンスと受信された調節シーケンスとの相関をとることによって調節情報を回復するための手段、及び前記基準シーケンスを提供するための手段を有している電気通信システムにおいて、
前記通信はフレームをベースとし、複数のフレームが多重フレームに含まれ、粗調節のために前記相関手段は調節のためにフレーム内に予約された時間ウインドウの実質的に内側に入る前記受信された調節シーケンスのサンプルを相関に使用し、前記調節シーケンスは前記多重フレームより長いことを特徴とする電気通信システム。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載の電気通信システム内で使用される主局であって、これが副局からのタイムスロット内のデータを受信するため、及び粗調節の目的で前記副局によって伝送されるべき調節シーケンスを受信するための受信手段と、
伝送された調節シーケンスと同一である基準シーケンスと前記受信された調節信号との相関をとることによって調節情報を回復するための相関手段と、
前記基準シーケンスを提供するための手段を含む主局において、
前記通信はフレームをベースとし、複数のフレームが多重フレームに含まれ、粗調節のために前記相関手段は調節のためにフレーム内に予約された時間ウインドウの実質的に内側に入る前記受信された調節シーケンスのサンプルを相関のために使用し、前記調節シーケンスは前記多重フレームより長いことを特徴とする主局。
【請求項８】
前記相関手段は最大相関値から受信パワー値を決定し、要求されるパワー値に対する受信されたパワー値の偏差に従ってパワー調節を行うためにパワー制御情報を副局に伝送することを特徴とする請求項７記載の主局。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一つの主局及び複数の副局を含み、これら主局と副局との間のシステム通信が伝送チャネルを介して多重アクセスプロトコルに基づいて行なわれる電気通信システムに関する。より詳細には、このチャネルはこれら副局を粗調節（ｃｏａｒｓｅ  ｒａｎｇｉｎｇ）する目的で少なくとも一部これら副局に対して共通とされる。副局には、タイムスロット内に伝送されるべきデータの規模に対して小さな規模の調節シーケンス（ｒａｎｇｉｎｇ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を伝送するための調節情報伝送手段（ｒａｎｇｉｎｇ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｍｅａｎｓ）が提供される。主局には受信される調節シーケンスを前記の伝送されたシーケンスと同一である基準シーケンスとの相関によって調節情報（ｒａｎｇｉｎｇ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ）を回復するための相関手段が提供される。主局にはさらに基準シーケンスを提供するための手段が提供される。使用される伝送チャネル、つまり、グラスファイバ、同軸ケーブル或はローカルエリアネットワークかに依存して、この電気通信システムは、受動光ネットワーク（ｐａｓｓｉｖｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ  、ＰＯＮ）、ローカルエリアネットワーク、衛星通信システム或はセルラー移動無線システムとなり得る。
【０００２】
本発明はさらにこのようなシステム内で使用される主局に関する。
【０００３】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
このタイプの電気通信システムについては、Ｃ．Ａ．Ｅｌｄｅｒｉｎｇ（エルダリング）らによって、１９９２年９月２４、２５日にフランスのヴェルサイユにて開催されたＩＥＥＥの光ローカルネットワークに関する第四回ワークショップ（４ｔｈ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｏｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ＩＥＥＥ）、ページ３８−４４に掲載の論文『受動光ネットワークのためのバースト及びビット同期法（Ｂｕｒｓｔ  ａｎｄ  ｂｉｔ  ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚ  ａｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  ｐａｓｓｉｖｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ  ）』から知ることができる。この論文においては、バースト同期或は粗調節（ｃｏａｒｓｅ  ｒａｎｇｉｎｇ）等のような様々な同期技法について説明されているが、これら同期は副局が非同期動作に起因して互いに妨害しあうことを阻止するために必要とされる。つまり、副局から主局に向けて伝送されたデータが主局の所に同時に到達することが回避されるべきである。周知の電気通信システム、例えば、光ネットワークにおいては、主局が下流方向においては制御された方法にてデータ及びメッセージを副局に向けられたフレーム内のタイムスロット内に伝送する。つまり、主局或はマスタは様々な副局に伝送されるべきデータのタイミングについての完全な制御を持つ。副局から主局への上流方向においては、時分割多重アクセス技術（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  、ＴＤＭＡ）が最も知られている技法である。この技法においては、副局と主局との間の遅延を知ることが要求され、各副局からの伝送においては適当な遅延がこれらバースト伝送が主局のタイミングとの関係において副局に対して指定された或は割り当てられたタイムスロットにおいて正しく到達するように導入される。このようなＴＤＭＡ技術はフレーム構造と組合わせて或はフレーム構造なしに使用される。後者においては、ＡＴＭ（非同期伝送モード）セルがＴＤＭＡプロトコルを使用して搬送される。特に、フレーム構造が存在しない場合は、ファイバ上へのＡＴＭ搬送のために非侵害的粗調節（ｎｏｎ−ｉｎｔｒｕｓｉｖ  ｅ  ｃｏａｒｓｅ  ｒａｎｇｉｎｇ  ）を行なうことが必須となる。但し、フレーム構造を持つ場合でも、非侵害的調節方法、つまり、サービス中の副局からの伝送と実用上干渉を起こさない方法を使用することが考えられる。前述のＩＥＥＥ論文のページ４１には相関技術（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）に基づく非侵害的粗調節技術が開示される。周知の粗調節技術、つまり、数データビットの精度の調節（ｒａｎｇｉｎｇ  ）は、伝送されたシーケンスと受信されたシーケンスとの間の相関に基づき、主局とサービス中でない副局との間のレンジ（ｒａｎｇｅ  ）の推定を行なうが、この際、他の副局は情報の伝送を継続する。調節されるべき副局は非常に低規模の長い調節シーケンス（ｒａｎｇｉｎｇ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）をデータの伝送よりも低速度にて伝送する（例えば、ＴＤＭＡ    ＡＴＭアーキテクチュアにおいては、この調節シーケンスのビット周期は１セル期間に相当する。良好な相関特性を持つシーケンスが選択されるが、低パワーが疑似ノイズシーケンス（���ｓｅｕｄｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ）のような挙動を示すこの調節シーケンスによってデータが撹乱されることを防止するために必要となる。この調節シーケンスは有限長（２ｎ  ー１）を持つ最大長シーケンス、つまり、論理設計に関する様々なハンドブックにおいて説明されている線型帰還シフトレジスタ或は線型シーケンス生成器によって得ることができるシーケンスとされる。主局側において、この調節情報は相関技術を使用して受信された調節シーケンスから回復される。従って、受信された信号は主局の受信機内においてサンプリングされ、伝送された、つまり、既知の最大長シーケンスと相関がとられる。前記のＩＥＥＥ論文のページ４１の図６においては、この目的のための相関受信機（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ  ｒｅｃｅｉｖｅｒ）が開示されるが、この受信機の出力は、主局と調節されるべき副局との間の遅延の即時の指標（ｉｍｍｅｄｉａｔｅ  ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）を与える。この粗調節システムにおいては実験が１５から１２７ビットの最長シーケンスを使用して遂行されたことが述べられていることを除いて、この相関器の実現については何も開示されてない。相関はフレーム構造を持たないＴＤＭＡ    ＡＴＭとの関連で説明されている。このＩＥＥＥ論文はさらにフレーム構造を持つＴＤＭＡに基づくＰＯＮとの関係でも粗調節技術を開示するが、これら技術は主局内において副局から伝送されるバーストのプリアンブル内の調節ビットを検出することに基づく。この調節ビットの規模が他の副局によって伝送されるべきデータの規模と同一規模であるという事実のために、主局のフレームにサービスを開始しようとする副局が粗調節の目的でバーストを伝送することができるようにするために調節ウインドウ（ｒａｎｇｉｎｇ  ｗｉｎｄｏｗ）が提供される。
【０００４】
ＰＣＴ  出願第ＷＯ９１／０６１５７号にはフレームをベースとするＴＤＭＡ通信プロトコルを持つ受動光ネットワークが開示される。ここでは、ネットワーク上流（ｕｐｓｔｒｅａｍ）ＴＤＭＡフレームが副局から主局に向けて、主局に対する複数の副局と関連する異なる遅延を補償するための粗調節（ｃｏａｒｓｅ  ｒａｎｇｉｎｇ）用の調節パルス（ｒａｎｇｉｎｇ  ｐｕｌｓｅｓ）及び微調節（ｆｉｎｅ  ｒａｎｇｉｎｇ）用の調節パルスと共に伝送される。フレームレスＴＤＭＡ    ＡＴＭシステムとの関連で前述のＩＥＥＥ論文に開示される相関技術と比較して、粗及び微調節のために余分なビットが必要であり、従って、フレーム効率が低減される。
【０００５】
本発明の一つの目的は動作中の電気通信システムのためのより正確な粗調節相関技術（ｃｏａｒｓｅ  ｒａｎｇｉｎｇ  ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的のために、本発明による電気通信システムは、通信がフレームに基づいて行なわれ、粗調節のために相関手段が調節のためにフレーム内に予約された時間ウインドウの実質的に内側に入る受信調節シーケンス（ranging sequence）のサンプルを相関に使用することを特徴とする。本発明の洞察によると、動作中のシステムにあって動作副局は主局によって調節ウインドウ、好ましくは、微調節ウインドウを通じて監視されるが、このウインドウ内ではデータの妨害は存在せず、調節シーケンスは、原則的には、一つの完全な上流多重フレーム（up stream multiframe）の際に伝送される。その時間位置が主局によって知られており、好ましくは、微調節のために予約されているこの時間ウインドウが、粗調節の際に基準シーケンスと相関されるべきサンプルを得るために使用され、これらサンプルは従って既に動作中の他の副局からのデータによる妨害を実質的に持たない。このために、受信された粗調節信号の信号対妨害比はフレームの他の部分よりも一桁良好となる。この改良された信号対妨害比のために、受信された調節シーケンスの基準シーケンスに対する位相がフレーム内のランダムな位置で相関サンプルが取られるようなシステム内での同一規模を持つ低規模調節シーケンス（low magnitude ranging sequence）と比較してより正確に決定できる。後者のようなシステムにおいては、相関プロセスは他の副局からのデータの低周波数成分及び受信機ノイズの強い影響を受けることとなる。調節シーケンスはデータビット速度にて動作することもできるが、実施上の理由から、システム内の高サンプリング速度を回避するためにデータビット速度の分数、例えば、０．１の調節シーケンスビット速度を適用することが望ましい。本発明に従うシステム内の粗調節シーケンスの規模はランダム的に選択されたウインドウ内でサンプリングされるシーケンスと比較して低減することができる。本発明においては、さらに低い規模の調節シーケンスが動作中の副局とのより少ない干渉を持ち、全体としてシステムの性能を向上させる。あるタイプの調節を持つ電気通信システム、例えば、移動無線システムにおいては、本発明による調節は予約されたウインドウ内においてのみサンプリングすることによって行なわれる。
【０００７】
本発明によるシステムの一つの態様においては、調節シーケンスのビット速度は副局のデータ速度よりも低くされ、また、時間ウインドウの内側で受信された調節シーケンスのサンプルの相関に加えて、相関手段は時間ウインドウの外側で受信された調節シーケンスのサンプルを相関に使用するが、実質的に時間ウインドウの内側から時間ウインドウの外側からよりも多くのサンプルが取られる。この実施例では、より多くのサンプルが相関のために使用でき、受信されたシーケンスの位相をより正確に決定することができる。
【０００８】
本発明によるシステムのさらにもう一つの態様においては、主局は相関手段に供給される前に受信された調節シーケンスをフィルタリングするための低域通過フィルタを含み、この低域通過フィルタは受信された調節信号の周波数と実質的に一致する遮断周波数を持つ。調節シーケンスのビット速度がデータビット速度よりも低い場合は、データのより高い周波数成分が抑圧され、微調節ウインドウの外側の粗調節サンプルに対する向上された信号対妨害比のためにシステム性能が向上される。実際、後者は本発明の選択的に選ばれた相関ウインドウと帯域外信号法技術（ｏｕｔ−ｏｆ−ｂａｎｄ  ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）を併用する。帯域外信号法自体については前述のＩＥＥＥ論文のページ４０から知ることができる。
【０００９】
【実施例】
図１は伝送チャネル３を通じて複数の副局４、５、６及び７と交信する主局２を含む本発明による電気通信システム１を簡略的に示す。実際問題としては、多数の副局が存在する。少なくとも部分的に副局４から７までに共通するチャネル３は、伝送システム１がＰＯＮ−ＦＩＴＬ（Ｆｉｂｒｅ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｌｏｏｐ  ）−Ｓｙｓｔｅｍ  とも呼ばれる受動光ネットワーク（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  、ＰＯＮ）の場合はグラスファイバケーブルである。主局２はローカル電話交換機であり、副局４から７に対して、単一或は一群の加入者が電話、ファクシミリ及びテレックスなどの様々なサービスを要求してアクセスできる。後者のケースにおいては、このシステムはＴＰＯＮ（Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ；電話受動光ネットワーク）と呼ばれる。ＰＯＮにおいては、主局２への情報の輸送或はこれらかの受信のためにチャネル上で光信号を分割（ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ  ）及び結合（ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ  ）することが良く知られている。詳細については、当分野に関する一般的な技術文献を参照すること。電気通信システム１はまた移動無線電話システムでもあり得る。このケースにおいては、一つ或は複数の主局２は固定局であり、副局４から７は携帯電話、自動車電話などのような移動電話機であり、伝送チャネル３は無線リンクとされる。電気通信システム１内では、当分野において周知のように、主局２と副局４から７との間で多重アクセスプロトコル、例えば、ＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）に基づく通信が行なわれる。このようなシステム１の場合は、システム１を制御するマスタである主局は、下流方向においては、後に説明されるＴＤＭＡフレームを副局４から７に伝送し、一方上流方向においては、副局４から７が情報を主局に向けて伝送する。このようなシステム１においては、上流通信のタイミングに関して特別の手段が講じられなければ、例えば、変動し異なる伝送遅延及びフレーム位置が伝送の前にこれら副局内において調節されなければアクセス衝突が発生する。引用のＩＥＥＥ文献においては、この目的のために、粗調節について説明されており、また上に引用のＰＣＴ特許出願ＷＯ    ９１／０６１５７号においては、粗調節及び微調節の両方について説明されている。本発明は、動作中のシステム、つまり、ある副局が調節されている間に他の副局が動作しているようなシステムに対して適当な後に説明される改良された粗調節方法（ｃｏａｒｓｅ  ｒａｎｇｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ  ）を提供する。本発明に従う粗調節方法は副局がまだ一つも動作されてないシステム始動時においても使用することができる。
【００１０】
図２はＴＤＭＡ信号の伝送及び受信に適当である本発明による電気通信システム１内で使用される主局２を示す。主局２は伝送チャネル１２に結合された送信機ブランチ１０及び受信機ブランチ１１を含む。送信機ブランチ１０内においては、様々な副局に送られるべき加入者信号がマルチプレクサ１４を介してフレームアセンブラ１３に供給される。同期情報及び場合によっては粗及び微調節制御情報も含むこうして多重化された信号は、符号器１５内において符号化された後に送信機１６を介してチャネル１２に供給される。チャネル符号化はチャネル上の適当な周波数スペクトルを達成するために遂行される。副局４から７までからの信号は受信機１７によって受信されるが、受信機の出力はデマルチプレクサ１９を介して様々な加入者に情報を提供するためにフレーム分解手段１８に結合される。フレーム分解手段１８はフレーム分解器２２に結合された復号器２１を含む。復号器２１及び分解器２２には位相調節回路２３によってクロック信号が提供される。主局２はさらに位相調節回路、そしてとりわけ、フレームアセンブラ１３に供給されるべきマスタクロックｆｂ  を提供するためのシステム或はマスタクロック回路を含むタイミング及び制御手段２４を含む。マスタクロックｆｂ  は割り算回路２６内でＮによって割られ（ここで、Ｎは整数）、クロックｆｂ  ／Ｎが達成される。クロックｆｂ  ／Ｎはクロックｆｂ  ／Ｎを時間ウインドウ信号ＴＷＳにて起動するクロック起動回路２７に供給される。ウインドウ化されたクロックｆｂ  ／Ｎであるサンプルクロックｆｓ  が本発明による粗調節において使用される。このタイミング及び制御手段２４は、さらに、本発明による粗調節において使用されるべき開始信号Ｓを提供する。ここで、この開始信号Ｓは、副局４から７までの伝送遅延或はラウンドトリップ遅延を決定するための主局２に対する固定された基準である。分解器２２はさらに主局２の要求によって副局４から７までによって伝送された微調節パルスから微遅延情報を決定するための微調節決定手段２８に結合される。微調節制御情報はフレームアセンブラ１３によって副局４から７に伝送されるべきフレームに組み立てられる。受信機１７は主局２の要求によって任意の副局４から７までによって主局２に伝送される低規模調節シーケンス（ｒｓｅｑ）をサンプリングするアナログデジタル変換器４１を含む粗調節手段４０に結合される。本発明によると、この低規模粗調節シーケンスは実質的に他の副局からのデータが存在しないことが確かなときにのみに、或は少し修正された形式においては、フレームのデータ搬送部分との少しの重複があるときにのみ、つまりその位置が主局に知られている微調節ウインドウ（ｆｉｎｅ  ｒａｎｇｉｎｇ  ｗｉｎｄｏｗ  ）内においてのみサンプリングされる。後者のケースにおいては、ビットクロック或はマスタクロックｆｂ  よりも低い周波数を持つサンプルクロックｆｓ  を選択し、データ信号の高周波成分を除去するために低域通過フィルタ４２に掛けることが有利である。重複が実質的に存在しない場合は、このフィルタは排除し、こうしてより単純で安価なシステムを達成することもできる。アナログデジタル変換器４１の出力の所の粗調節サンプル（ｃｏａｒｓｅ  ｒａｎｇｉｎｇ  ｓａｍｐｌｅ  、ｃｒｓ）は粗調節サンプルを処理するための処理手段４３に供給される。処理手段４３は粗調節情報をフレームアセンブラ１３に提供し、こうして、粗調節制御情報が粗調節されるべき副局に伝送される。この粗調節されるべき副局は、データ信号を伝送するための能動状態に切り替わる前にその遅延を調節し、この粗調節の後に主局２によって要求された場合、或は規則的な間隔にて微調節が遂行される。
【００１１】
図３は本発明による粗調節サンプルｃｒｓを処理するための処理手段４３をより詳細に示す。処理手段４３は相関器５１に結合された粗調節サンプルｃｒｓを格納するためのメモリ５０を含む。メモリ５０内に格納される粗調節信号ｃｒｓは後に説明される第一のシフトレジスタ内にデジタル信号Ａとして格納され、相関器５１の後に説明される第二のシフトレジスタは、デジタル信号Ｂとして格納された主局２及び粗調節されるべき副局内で生成された先験的に知られている粗調節シーケンス（ａ  ｐｒｉｏｒｉ  ｋｎｏｗｎ  ｃｏａｒｓｅ  ｒａｎｇｉｎｇ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の一部を含む。この粗調節シーケンスの部分を相関し、相関器５１を通じてこの粗調節シーケンスをシフトすることによって、先験的に知られている粗調節シーケンス内の位相シフト或は位置からラウンドトリップ遅延が決定されるが、この先験的に知られている調節シーケンスの遅延がラウンドトリップ遅延の尺度となる。各時間においてシーケンスの異なる部分との最大相関を決定するために、処理手段４３は、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ及びＲＯＭメモリ並びにＩ／Ｏインターフェースを含むマイクロコントローラ５３に結合されたピーク検出器５２を含む。各時間におけるフレームの開始に対する相対的な遅延を決定するためにカウンタ５４が提供される。先験的シーケンスは基準信号生成手段５５によって生成される。この基準シーケンスは、例えば、長さ２１５−１の多項式１＋ｘ＋ｘ１５によって生成された最大長シーケンスであり、このシーケンスは主局２によって伝送されるべき多重フレームよりも長い。つまり、次の上流多重フレーム内の調節ウインドウ（ｒａ  ｎｇｉｎｇ  ｗｉｎｄｏｗ  ）が常に副局によって伝送されたシーケンスの一部にて満たされることが確保される。このラウンドトリップ遅延に関しての先験的知識が得られる場合は、より短いシーケンスが選択される。こうして選択されるのは良好な相関特性を持つ低パワーシーケンスであるが、この低パワーは擬似ノイズシーケンス（Ｐｓｅｕｄｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ）のような挙動をするシーケンスによってデータが妨害されることを阻止するために必要とされる。サンプリングクロックｆｓ  は好ましくはビットクロックｆｂ  と同一に選択されるために、この擬似ノイズシーケンスの周波数はこれに対応して低減されなければならない。本発明による粗調節においては、擬似ノイズシーケンスの１ビットのオーダの粗調節精度（ｃｏａｒｓｅ  ｒａｎ  ｇｉｎｇ  ａｃｃｕｒａｃｙ    ）が達成できる。タイミング及び制御手段２４によって提供される信号Ｓが主局の多重フレームとの関係で適当なタイミングを確保する。
【００１２】
図４は処理手段４３内で使用されるための相関器５１の一つの具体例を示す。図３との関連で説明されたように、粗調節記号（ｃｏａｒｓｅ  ｒａｎｇｉｎｇ  ｓｙｍｂｏｌｓ）Ａは第一のシフトレジスタ６０内に格納され、基準擬似ノイズシーケンスの一部である記号Ｂは第二のシフトレジスタ６１内に格納される。第一及び第二のシフトレジスタ６０及び６１内の対応する記号を乗算する掛け算器６２、６３，６４及び６６の対応する出力が加算器６７によって加えられ、加算器６７の出力はマイクロコントローラ５３に供給されるべき相関値を与える。カウンタ５４は信号Ｓによってリセット及び開始される。各カウンタ値において、相関値が決定され、対応するカウンタ出力がマイクロコントローラ５３内のルックアップテーブル内に対応する相関値と共に格納される。これによって、それに対応するカウンタ値によって最大相関値を検索することによって粗オフセット遅延（ｃｏａｒｓｅ  ｏｆｆｓｅｔ  ｄｅｌａｙ  ）を計算し、対応する副局に伝送することが可能になる。検索テーブルを応用する代わりに最大相関値を見つけるためにピーク検出器５２を使用することもできる。この場合は、個々のカウンタ値に対してその相関値がそれ以前の最大相関値と比較され、現在の値がそれ以前の最大値を超える場合は、最大相関値が対応するカウンタ値と共に更新される。こうして、相関動作の後、最大相関値とそれに対応するカウンタ値が直ちに得られるようにされる。そのシーケンスのサンプリングされた部分と元のシーケンスとの相関を計算するためのアルゴリズムは以下の通りである。
【００１３】
【数１】
0003575771.tif 000002
ここで、Ｍはサンプルの数であり、サンプリングシーケンスはａｉ  （ｉ＝１、２、．．．、Ｍ）であり、元の最大長シーケンスはｂｉ  （ｉ＝１、２、３、．．．、２１５−１）である。係数ｂｉ  は＋１或は−１であり、同一の確率を持つ。つまり、Ｐｒ（ｂｉ  ＝−１）＝Ｐｒ（ｂｉ  ＝＋１）＝０．５である。計算されるべき相関値ｃｊ  の数はｊｍａｘ  であり、これは副局４から７と主局２との間の最大ラウンドトリップ遅延に依存する。ｊｍａｘ  ・Ｔが最大遅延より大きなことが守られなければならない。ここで、Ｔは記号周期である。固定された遅延Ｄｆ  が下流方向多重フレームと上流方向多重フレームとの間にセットされる。相関値ｃｊ  の最大値と対応する位置インデックスｊｏ  に対して、粗遅延オフセットＥｃ  は以下の通りである。
Ｅｃ  ＝（Ｄｆ  −ｊｏ  ）・Ｔ
相関器５１はマイクロコントローラ５３のＲＯＭ或はＥＰＲＯＭ内にロードされたソフトウエアにて実現することもできる。つまり、上のアルゴリズムはハードウエアによってもソフトウエアによっても実現することができる。主局２内に受信されたパワーの測定値である最大相関値は、パワー制御の目的にも使用される。この目的のために、主局２は最大相関値から受信されたパワーの測定値を決定し、この測定値を要求される測定値と比較し、要求された測定値からの受信されたパワーの測定値の偏差の形式にてパワー制御情報を副局４から７に送信する。副局４から７はそれらの伝送パワーをこれに従って調節する。最終的に、こうして全ての副局信号が実質的に同一のパワーで主局２によって受信されることが達成される。
【００１４】
図５は本発明による電気通信システム１内で使用されるための副局４を示す。副局４は伝送チャネル１２に結合された受信機ブランチ７０及び送信機ブランチ７１を持つ。受信機ブランチ７０は受信機７２、復号器７３、フレーム分解器７４及びデマルチプレクサ７５の直列構成を含む。受信機出力の所で、クロック回復回路７６によってクロックが回復され、一方、同期検出器７７は復号器７３の出力と結合される。送信機ブランチ７１はマルチプレクサ８０、粗及び微調節手段（coarse and fine adjustment means）８１、符号器８２、及び送信機８３の直列構成を持つ。機能的には、副局４から７は、伝送及び受信に関する限り主局２と類似するように動作する。粗及び微調節手段８１は粗遅延調節セクション８４及び微遅延調節セクション８５を持つが、これらはともにフレーム分解器７４に結合される。分解器７４は主局２からの粗及び微調節制御情報をハウスキーピングタイムスロットを介して下流方向多重フレーム内に提供する。１記号期間よりも小さい微調節を達成するために、微遅延調節セクション８５は記号周波数ｆb より高い周波数にてクロックされる。これを達成するために、クロック回復回路７６はより高いクロックを持つ別個のクロック出力を持つ。主局２に伝送されるべき低規模の調節シーケンスを生成するために、副局４は擬似ノイズ信号生成器９１、送信機８３に結合された符号器９２を含むシーケンス生成手段９０を含む。擬似ノイズ信号生成器９１及び符号器９２はクロック回復回路７６の出力から派生されるクロックｆb ／Ｎによってクロックされ、出力は割り算器回路９３に供給される。シーケンス生成手段は主局２からの粗調節要求によって始動され、実際に受信された下流多重フレームとの関連での所定の時間基準にて開始される。副局４はパワー調節手段９４も含むが、これらは送信機８３及びフレーム分解器７４に結合される。このパワー調節手段９４は副局４によって伝送されるべきパワーを主局２によって伝送され副局にて受信されたパワー制御情報に従って調節する。
【００１５】
図６は電気通信システム１内で使用されるＴＤＭＡフレーム構造を示すが、これは本発明による粗調節を図解する。ここには下流方向への多重フレーム（ダウン）と上流方向への多重フレーム（アップ）が示される。主局２はアセンブラ１３にて組み立てされた多重フレーム（ダウン）を下流方向に伝送する。ここに与えられた例においては、この多重フレーム（ダウン）は副局が主局の下流方向多重フレームに同期し、これらに割り当てられたタイムスロットを抽出することを許す同期タイムスロット（ｓｙｎｃ  ｔｉｍｅ  ｓｌｏｔ、ＳＹ）を含む。ここに与えられた例においては、下流方向の多重フレームは１６個の基本フレーム（ｂａｓｉｃ  ｆｒａｍｅ  、ＢＦ）を持ち、各々のフレームはデータ輸送のために利用が可能な１０２４個のタイムスロットを持ち、また各々はハウスキーピングタイムスロット（ｈｏｕｓｅｋｅｅ  ｐｉｎｇ  ｔｉｍｅ  ｓｌｏｔ  、ＨＫ）を持つ。好ましくは、上流多重フレーム（アップ）はデータ及びハウスキーピングタイムスロットに関しては類似する構造を持つが、但し、同期タイムスロットの代わりに、調節の目的で時間ウインドウＣＲがフレーム内に予約される。一つの好ましい実施例においては、この時間ウインドウＣＲは、上流多重フレーム（アップ）内の対応する位置において微調節のためにフレームに予約されたウインドウＦＲと実質的に一致する。後者のケースにおいては、粗調節要求を任意の多重フレーム内で始動することができ、粗調節サンプルがそうでなければ微調節のために使用されるであろう同一の時間ウインドウ内の次に続くフレーム内に持ち込まれる。粗及び微調節の両方が遂行されるようなシステムにおいては、このような調節（ｒａｎｇｉｎｇ  ）は粗調節及び微調節に対して別個のウインドウを使用するシステムと比較して良好なフレーム効率を与える。主局２は上流方向における通信の多重フレーム（アップ）のために多重フレーム（ダウン）に対して固定された遅延Ｄｆ  をセットする。つまり、主局は副局４から７を傾聴するための固定基準（ｆｉｘｅｄ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ）をセットする。本発明によると、サンプルは基本フレームＢＦ内のデータタイムスロットと実質的に重複しない時間ウインドウＴＷの内側から取られる。システム１においては、複数の加入者が処理される。加入者当り１タイムスロットを想定すると、ここに与えられる例においては、１０２４の加入者が一度に処理される。加入者がより多くのタイムスロットを占拠する場合は、一度に処理することができる加入者の総数は少なくなる。システム１においては、各副局４から７に複数の加入者が結合でき、各加入者に一つ或は複数のタイムスロットを割り当てることができる。副局がいったん粗調節されると、タイムスロットの割り当てが可能になる。また、調節された副局に、後に動的にタイムスロットを割り当てることもできる。ここに与えられた例においては、それにタイムスロット４或は場合によっては他のタイムスロットが基本フレームＢＦ内に割り当てられるべき副局は粗調節されるものと想定される。さらに、問題とされる副局は、まだ粗調節されてない場合は、シフトされた位置にタイムスロット４を伝送し、このため他のタイムスロットとの干渉が発生するものと想定する。これはタイムスロット４’にて示される。本発明による粗調節により、副局内の遅延が時間遅延ｔｄ  が排除されるように調節される。関連する加入者はデータを一連の基本フレームＢＦ１、ＢＦ２等の対応するタイムスロット内に伝送することに注意する。関連する副局は固定された基準ポイントに対する、例えば、受信された同期タイムスロットＳＹに対する伝送遅延を決定する。示されるフレームは時間ｔの関数である。時間ｔ＝ｔｏ  において、それに対してタイムスロット４及び場合によっては他のタイムスロットが割り当てられるべき副局は粗調節要求（ｃｏａｒｓｅ  ｒａｎｇｉｎｇ  ｒｅｑｕｅｓｔ）を受信し、ある例においては、ｔ＝ｔ１  において低パワー粗調節シーケンス要求を送信する。ここで、この伝送遅延に関する先験的な知識がない場合は、この調節シーケンスは一つの多重フレーム（アップ）よりも長い。本発明によると、この粗調節シーケンス要求は時間ウインドウ信号ＴＷＳによって起動された主局２内のアナログデジタル変換器４１によって時間ウインドウＴＷの内側でサンプリングされる。時間ウインドウＴＷの間は、通常、どの副局もデータの伝送を行なわない。つまり、データとの干渉は起こらず、受信機ノイズのみが存在する。結果として、時間ウインドウＴＷの内側の信号対妨害比（ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｒａｔｉｏ）は多重フレーム（アップ）の他の部分内よりも一桁の規模良好である。こうして向上された信号対妨害比のために、疑似ノイズシーケンスの位相がより正確に予備フィルタリングを必要とすることなしに決定できる。
【００１６】
図７は本発明の一つの実施例との関連でＴＤＡＭフレーム構造の一部を示すが、ここでは、時間ウインドウ信号ＴＷＳは、前に述べられた例よりも幾分か広い。残りに関しては、このフレーム構造は、図６に示されるフレーム構造と類似する。この実施例においては、タイムスロットを運ぶデータとの間に少しの重複が存在する。利用可能なより多くのサンプルを持つために、相関プロセスはより正確である。この重複レンジは広過ぎるとデータ信号との干渉を起こし、本発明の利点が低減されるためにあまり広すぎてはならない。主局においてシーケンスを予備フィルタリングするためのフィルタを省くことによって安価にすることも可能であるが、この実施例においては、より高い周波数のデータ成分をろ波するために単純なフィルタ、例えば、二次チェビシェフフィルタ（Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ−ｆｉｌｔｅｒ）が使用される。
【００１７】
図８は本発明の一つの実施例における調節ビット及びデータの周波数スペクトルを示す。上に述べたチェビシェフフィルタ、つまり、主局２内の低域通過フィルタ４２は疑似ノイズシーケンスのビット周波数の遮断周波数を持ち、一方、データ周波数はこれよりも４倍高く、こうして、より高い周波数のデータ成分がろ波される。
【００１８】
ここに与えられる例においては、粗調節手段４０及び／或は微調節手段２８は主局２内に含まれる。つまり、集中システムについて説明された。別の非集中方式の実施例においては、粗及び／或は微調節手段４０及び２８は副局４から７内に含まれる。この場合、主局２は副局４から７によって伝送された調節情報（ｒａ  ｎｇｉｎｇ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ    ）を中継するための中継局として機能する。調節プロセスは、主局２の先導によって、或は調節されるべき副局４から７の先導によって開始される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電気通信システムを簡略的に示すブロック図。
【図２】本発明による電気通信システム内で使用される主局の構成を示すブロック図。
【図３】本発明による粗調節サンプルを処理するための処理手段の構成を示すブロック図。
【図４】処理手段内で使用されるための相関器の一つの具体例を示すブロック図。
【図５】電気通信システム内で使用されるための副局の構成を示すブロック図。
【図６】本発明による粗調節を図解する目的で電気通信システム内で使用されるＴＤＭＡフレーム構造を示す模式図。
【図７】本発明の一実施例のＴＤＭＡフレーム構造を示すタイミングチャート。
【図８】本発明の一実施例の調節ビット及びデータの周波数スペクトラムを示すグラフ。
【符号の説明】
１  伝送システム
２  主局
３  チャネル
４，５，６，７  副局
１０  送信機ブランチ
１１  受信機ブランチ
１２  チャネル
１３  フレームアセンブラ
１４  マルチプレクサ
１５  符号器
１６  送信機
１７  受信機
１８  フレーム分解手段
１９  デマルチプレクサ
２１  復号器
２２  フレーム分解器
２３  位相調節回路
２４  タイミング及び制御手段
２６  割り算回路
２８  微調節決定手段
４０  粗調節手段
４１  アナログデジタル変換器
４３  処理手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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