(57)【要約】      （修正有）【課題】無線通信システムにおいて、同期状態を精度よく保つ。【解決手段】同期捕捉処理を開始する（ステップＳ１２）。ステップＳ１３において、既知信号を検出したか否かを判断し、検出された場合には（Ｙ）、ステップＳ１４に進み、検出成功回数が既定成功回数よりも多いか否かを判定する。多い場合には（Ｙ）ステップＳ１５に進み、検出されたタイミングを基準とするようにタイマー手段にセットし、ステップＳ１６において初期同期処理を終了する。検出成功回数が既定成功回数よりも少ないと判断された場合（Ｎ）は、ステップＳ１７に進み、検出したタイミングを基準にして、次の既知信号の捕捉を行い、ステップＳ１３に戻る。既知信号を検出しない場合には、ステップＳ１８（初期同期失敗）に進み、通信を続行するか否かを判断する。通信を続行する場合（Ｙ）は、ステップＳ１２に戻り、続行しない場合（Ｎ）は、ステップＳ１６に進む。【選択図】  図１２
2006041807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の端末があるタイミングで既知信号を送信している無線通信システムにおいて動作する無線通信端末であって、
前記既知信号を検出する検出手段と、
該検出手段の動作範囲を制御する制御手段と、
前記動作範囲を規定するタイミングを前記制御手段に指示するタイマー手段と、
前記既知信号を検出した旨を知らせる同期信号を該同期信号のタイミングに基づいて選別する選別手段と、
該選別手段によって選別された前記同期信号のタイミングを前記タイマー手段に反映するタイミング反映手段と
を有することを特徴とする無線通信端末。
【請求項２】
さらに、前記選別手段によって確定したタイミングを記憶する記憶手段を有し、
前記タイミング反映手段は、前記記憶手段により記憶したタイミングを前記タイマー手段に反映させることを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
【請求項３】
さらに、前記既知信号又は該既知信号に続く通信データ信号の正誤判定を行う誤り検出手段と、
該誤り検出手段によって判定した正誤情報に基づいて前記タイミング反映手段による前記タイマー手段への反映を行うか否かを決定する手段と
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信端末。
【請求項４】
さらに、前記誤り検出手段によって判定された前記正誤判定の結果が誤りであった場合に、前記タイマー手段に反映したタイミングから元のタイミングに戻す手段を有することを特徴とする請求項３に記載の無線通信端末。
【請求項５】
さらに、前記既知信号の受信時の受信電力に基づいて前記タイマー手段へ反映するか否かを決定する手段を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の無線通信端末。
【請求項６】
さらに、前記既知信号の受信時の受信電力に基づいて前記タイマー手段へ反映したタイミングから元のタイミングに戻す手段を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の無線通信端末。
【請求項７】
さらに、前記検出手段に動作を開始する旨を知らせる手段と、
前記検出手段が前記既知信号を検出した旨を知らせる信号をそのタイミングに応じて選別する選別手段と、
該選別手段によって確定したタイミングを前記タイマー手段に反映する反映手段と
を有することを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の無線通信端末。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項に記載の無線通信端末と、
前記特定の端末と
を有する無線通信システム。
【請求項９】
特定の端末が既知信号をあるタイミングで送信している無線通信システムにおいて動作する無線通信端末における通信方法であって、
前記既知信号を検出するステップと、前記既知信号を検出したタイミングに基づいて次の既知信号を捕捉するステップと、を規定された回数だけ繰り返す繰り返しステップと、
該繰り返しステップが規定回数に達した場合において検出されたタイミングに基づいて前記検出ステップにおける検出時間の範囲を指示するステップと
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１０】
前記既知信号を検出する既知信号検出ステップと、
該既知信号の検出範囲を制御するステップと、
前記動作範囲を規定するタイミングを前記制御手段に指示するステップと、
前記既知信号を検出した旨を知らせる同期信号を該同期信号のタイミングに基づいて選別する選別ステップと、
該選別ステップによって選別された前記同期信号のタイミングを前記タイマー手段に反映するタイミング反映ステップと
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１１】
前記同期信号を選別するステップは、
前回受信した同期信号のタイミングと今回の同期信号のタイミングとを比較するステップと、
比較の結果、今回の同期信号のタイミングが予め設定した検出枠を超えてしまった場合には前回と同じタイミングで同期信号が制御部に入力されたものとみなしてタイマー手段に反映するステップと
を有することを特徴とする請求項９又は１０に記載の通信方法。
【請求項１２】
さらに、既知信号に続くペイロード部分の誤り検出符号による判定結果に基づいて、前記同期信号が前記検出枠内に入っていた場合であっても、その直後のペイロード部分を復調し、誤り検出符号による判定を行った結果として、ペイロードの復調が誤っていた場合は前記タイマー手段への反映を行わず、または、取り消すステップを有することを特徴とする請求項９又は１０に記載の通信方法。
【請求項１３】
電波の受信信号強度インディケータ（RSSI）値を、同期信号を検出枠に加えて選別するステップを含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の通信方法。
【請求項１４】
前記タイマー手段への反映ステップは、前記タイマー手段を構成するカウンタによりフレームを管理するステップであって、前記カウンタがある値のときにフレームの先頭と認識し、それとは異なるある値の時にフレームの最後と認識し、前記同期信号が入力されたタイミングに基づいてフレームの通信に影響のない特定の位置で、ある特定の値にリセットするステップを含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の通信方法。
【請求項１５】
前記同期信号が前記カウンタ値に反映されるための検出枠を設けておき、該検出枠の外側で同期信号が制御部に入力された場合は、これを入力されなかったものとし、前回のタイミング（１フレームのカウント数＋特定の値）で前記カウンタ値を特定の値にリセットするか、又は、前記検出枠の上限又は下限のタイミングで入力されたように、カウンタ値に反映するステップを含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の通信方法。
【請求項１６】
さらに、誤り訂正による判定結果に基づいて、前記同期信号をさらに選別する場合において、選別情報によってその同期信号が有効とされたときにのみカウンタに反映するステップを含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の通信方法。
【請求項１７】
反映されるタイミングが前記選別情報が得られるよりも早い場合であって、選別情報により無効と判定された場合に、反映されたカウンタ値を、前記同期信号が前回入力されたのタイミングと同じタイミングで得られたと仮定した場合において現在保持していると推定される値を更新するステップを含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の通信方法。
【請求項１８】
請求項９から１７までのいずれか１項に記載のステップを、コンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
通信ネットワークにおいては、送信側と受信側とでデータをうまくやり取りするために様々な決まりがある。その中でも特に、同期を獲得し同期状態を維持するための決まりは、受信側で受信情報を正確に復調するために非常に重要である。有線による通信系では、通信回線品質が比較的安定しているため、同期検出及び同期タイミング制御を行う上で、通信信号に対する同期は取りやすいと言える。しかしながら、無線通信系においては、マルチパス、フェージング、ドップラーなどの要因により受信信号の急激な変動が生じ得るため、必ずしも安定した通信回線品質が確保されるとは限らない。そのため、同期検出や同期タイミング制御が困難な場合もある。そこで、同期獲得の方法については、従来から様々な工夫が行われている。
【０００２】
特に、無線通信サービスシステムでは、通信端末や同期する基準局、その周辺の物体（ユーザ等の人間を含む）の移動によって電波の伝搬路が変化した場合に、パスが変化することで、パス毎の受信信号の信号レベルに大きな変動が生じる。これは、信号の大きさの変動という受信レベルでの問題点と言える。また、各パスの信号の遅延時間が変化し、信号遅延時間の時間領域での分布（遅延分散）が変動する。これは、信号の遅延時間の変動という、時間領域での問題点と言える。これらの変動が顕著になると、「どのパスの信号を基準とするか。」という基準信号の選択を困難にし、受信機における同期信号の抽出、同期捕捉及び同期維持を難しくしていた。また、同期のための既知信号は、ＮＷ処理や基準局の都合によって一時的に大きく変動することもある。
【０００３】
さらに、最近ではデータ量の大きい画像情報や音楽情報等の伝送が多くなっているため、同期捕捉に失敗した場合にデータの再送信が必要となり、同期捕捉の失敗がシステム全体のデータ転送効率を大きく低下させる原因となっていた。また、このようなデータとしては、ストリーミングなどのリアルタイム性の高い再生手段が使用されることが多いため、ユーザは、通信速度が低くなると大きなストレスを感じる。そのため、配線の必要がないなどの利便性によって、使用範囲が広まってきている無線システムにおいても通信容量の増大が求められている。すなわち、マルチパス環境下においても、精度良く同期信号を検出し同期捕捉を行うとともに、同期を維持する必要がある。
【０００４】
無線通信では上記の問題に対して、従来から様々な対策が考えられている。遅延分散やＮＷ処理等による同期のための既知信号の遅延時間の変動に対しては、一定期間の同期信号の検出期間（検出枠）を設けて、その検出枠範囲の中で検出された同期信号のみを有効として、遅延時間の変動の影響を軽減するという方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００５】
また、同期の維持については、上記のように、一旦捕捉した同期に基づいて、一定間隔で同期信号の検出期間（検出窓）を設けることにより、同期の維持が容易になる。
【０００６】
上記特許文献１は、同期タイミング信号の修正に関し、検出枠の幅を検出結果に応じて最適値になるまで制御することにより、初期同期の獲得の迅速化と同期維持の確実性とを両立させている。また、上記特許文献２及び３に記載の技術は、同期信号が検出される周期を判断する手段を有し、その周期に合わせて検出枠を設定するものである。
【０００７】
この検出枠では同期捕捉ができなかった場合に生じる一時的な同期タイミングの乱れに対しては、擬似的な同期信号を発生させることで、同期タイミング維持する等によって、最適なパスを選択する方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開2001-119368号公報
【特許文献２】特開2001-285248号公報
【特許文献３】特開2000-252951号公報
【特許文献４】特開2001-285247号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記公知技術を用いた通信端末は、初期同期時に獲得した同期タイミングに基づいて毎フレーム同じ間隔で既知信号が出現することを期待して既知信号の検出を行う。しかしながら実際には、前回の同期信号から推定されたタイミングで信号の検出動作をしても、電波の伝搬路の変化によって、既知信号を検出して生成する同期信号の間隔が初期同期獲得時に受信していた同期信号同士のタイミングに対してずれてしまう点、雑音等の影響も重なって誤ったタイミングで既知信号を検出したとしてしまう誤検出が生じるという点、通信に使用している周波数の使用状況やＡＰ自体の事情によって既知信号の送信タイミングが突然ずれてしまう可能性があるという点、端末毎のタイマー手段に使用する部品精度の違いによって、最初に設定したフレーム間隔が、実際のフレーム間隔とは徐々にずれていってしまうという点、などの要因によって同期状態から外れてしまうという可能性がある。
【００１０】
また、もう一つの問題として、通信端末では消費電力の問題がある。ユーザは、通信端末、特に移動端末では、長時間稼動すること、軽量であること、安価であること、を求める。そのため、消費電力削減のために、フレームの所定の位置にある既知信号の検出時以外は同期検出回路を止めておきたい、通信データがないときにはスリープモードやスタンバイモードといった低消費電力モードで動作させたい、という要求がある。検出時以外には、回路を出来るだけ長く止めておくためには、より短い動作期間で安定した同期タイミングを検出するのが好ましい。
【００１１】
また、スリープモードやスタンバイモードにおいて、長時間のスリープ、スタンバイ状態の後には、上記タイマー手段の部品精度の差異によって、時間の経過とともに、自然にタイミングがずれてしまっていることがある。復帰時に、スリープ、スタンバイ状態に入る前とは違う伝搬路状況となっていた場合に新しい伝搬路状況に対応する必要があるといった問題がある。
【００１２】
本発明は、上記の問題に対して、対応可能な無線通信技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、受信部の既知信号を検出する機構において既知信号を検出したことを通信制御部に知らせる同期信号を、通信制御部にて選別して既知信号検出部制御手段の動作トリガとなるタイマー手段に反映させることにより、既知信号検出部を常時動作させておく必要なく良好な同期状態を維持する手段を提供するものである。ここで、既知信号検出部は制御機構に指示された期間、または動作開始を指示されてから既知信号を検出するまで、或いは、一定期間において動作する。
【００１４】
同期信号の選別の方法は、通信制御部で前回受信した同期信号のタイミングと今回の同期信号のタイミングを比較することによって行い、これが任意に設定した検出枠を超えてしまった場合にはこれを無視し、前回と同じタイミングで同期信号が制御部に入力されたのと同様にタイマー手段に反映する。但し、検出された結果の同期信号に基づいて復調回路等の回路は動作を行う。
【００１５】
また、この手段を、さらに応用した別の手段として、既知信号に続くペイロード部分の誤り検出符号による判定結果に基づいて、もし検出枠内に同期信号が入っていたにも関わらず、その直後のペイロード部分を復調し、誤り検出符号による判定の結果、ペイロードの復調が誤っていた場合はタイマー手段への反映をしない、もしくは取り消すという方法も取りうる。また、別の応用手段としては、電波の受信信号強度インディケータ（RSSI）値によって、同期信号を検出枠に加えて選別する手段として使用する方法もある。
【００１６】
反映させる方法は、タイマー手段としては無線フレーム周期に合わせた一定周期のものであれば良いのでいろいろな手段が考えられるが、ここではタイマー手段として一般的に使用されるカウンタを使用して方法を例にして説明する。カウンタによるフレームの管理は、カウンタがある値のときフレームの先頭、それとは異なるある値の時にフレームの最後と認識し、同期信号が制御部に入力されたタイミングに基づいてフレームの通信に影響のない特定の位置で、ある特定の値にリセットするようにする。
【００１７】
この場合に同期信号がカウンタ値に反映されるための検出枠を設けて、この枠の外側で同期信号が制御部に入力された場合は、これを入力されなかったものとして、前回のタイミング（１フレームのカウント数＋特定の値）でカウンタ値を特定の値にリセットするか、もしくは枠の上限又は下限のタイミングで入力されたように、カウンタ値に反映する。
【００１８】
これを応用した手段として、上記誤り訂正による判定結果によって同期信号をさらに選別する手段の場合は、選別情報によってその同期信号が有効とされたときにのみカウンタに反映するというようにしてこの機能を実現できる。或いは、反映されるタイミングが餞別情報が得られるよりも早いようなケースでは、もしも選別情報により無効と判定されたときには、この反映されたカウンタ値を、同期信号が前回入力されたのと同じタイミングで来たと仮定したときに現在取っているはずの値に更新する。
【００１９】
RSSIによる選別も同様に同期信号を反映するかどうかの決定する選別情報とするものである。これによって、その無線通信の規格に対して強すぎる、もしくは、弱すぎる受信電力の場合には、ノイズや他の通信システムによる電波を誤検出しているケースがある場合にも対応できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の無線通信システムによれば、同期状態を精度よく保つことにより、精度の高い復調性能を得ることができる。すなわち、受信部の既知信号を検出する構成において既知信号を検出した旨を通信制御部に知らせる同期信号を、同期信号タイミング制御手段にて選別して次のフレームの既知信号検出に用いるタイマー手段に反映させることによって、マルチパスフェージング、ドップラー、スリープモード、また新たな問題として課題になるＡＰ間同期、等様々な要因による通信中の電波伝搬環境の変化から良好な同期状態を維持することが出来る。また、それによって通信時間を短縮し、消費電力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
無線ＬＡＮにおいても通信容量の増大が求められている状況の中で、例えば、OFDM方式やCDMA方式などの周波数帯域利用効率の良い伝送方式が使用されることが、今後ますます増えてくると予測される。しかし、時間当たりの伝送bit数が増えるので符号化効率の高い６４QAMのような符号化を行うため正確に復調するためには高い受信精度が要求される。例えばOFDMの場合には位相がずれると周波数もずれるために復調に悪影響がある等、伝送レートを高速化していけばいくほど、伝送されるデータを受信する側の端末ではその端末内で正しく復調処理を行うために同期捕捉処理を確実に行う必要がある。
【００２２】
また、同期状態が悪化してしまった場合には、伝送されるデータを精度良く受信して復調することが困難になる。データ伝送量が多い場合には、伝送レートが高く、帯域一杯に通信しているため、大きなロスになってしまい、伝送効率が悪化してしまう。
【００２３】
かかる状況に対応可能な技術として、以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明を行う。まず、本発明の第１の実施の形態による無線通信技術について図面を参照しつつ説明を行う。一般に、通信端末機（MT）が基準局（AP）と同期をとるための既知の信号（以下、「既知信号」と称する。）が、基準となる通信機（基地局：アクセスポイント、ＡＰ）から一定の周期で繰り返し送信されている。この繰り返される一定周期をMACフレームと呼ぶ。通信のエリア内の同一周波数上に基地局APが１つ存在する場合のMACフレーム構成を図１に示す。図１では、便宜上、既知信号をMACフレームの先頭に設けた例を示したが、既知信号は必ずしも先頭に存在するとは限らない。この既知信号を利用して各通信機は基地局APと同期を取ることが出来る。図１に示すように、MACフレーム１は、無線周期と対応しており、その中にトランザクション３−０、３−１、３−２、…、が設けられている。それぞれのトランザクション３−１は、既知信号５と、ペイロード７と、リダンタントコード１１と、を含む。トランザクション３−１は、ペイロード１５と、リダンタントコード１７と、を含む。
【００２４】
一般的な同期獲得手段としては、通信開始時に既知信号を検出する部分が受信した信号から既知の信号パターンを探索し、既知信号を発見すると制御部に発見したことを知らせる。通常、その発見したことを知らせる信号（同期信号）を数回受け取ると、制御部では同期が取れたと判断する。この最初の同期を初期同期と呼び、初期同期の手順について図 ２を参照しつつ説明を行う。まず、ステップＳ１において処理を開始する（スタート）。ステップＳ２において、同期捕捉処理を開始し、ステップＳ３において、既知信号の検出処理を行う。ステップＳ３において既知信号を検出できた場合には、ステップＳ４に進み、検出できなかった場合にはステップＳ７に進む。ステップＳ４において、既知信号の検出回数が既定成功回数よりも多いか否かを判定する。既知信号の検出回数が既定成功回数よりも少ない場合には（Ｎ）、ステップＳ６に進み、次の既知信号検出動作を行い、ステップＳ３に戻る。既知信号の検出回数が既定成功回数よりも多い場合には（Ｙ）、ステップＳ５に進み、初期同期処理を終了する。ステップＳ３において、既知信号を検出しなかった場合には、ステップＳ７に進み、初期同期失敗と認識し、ステップＳ８において通信を続行するか否かを判定する。通信を続行しない場合（Ｎ）は、ステップＳ８に進み、続行する場合（Ｙ）は、ステップＳ２に戻る。MACフレームは基本的に一定周期であるので、このようにして獲得した同期状態は、タイマー手段を用いて次のフレームの先頭タイミングを決定でき、これによって通信状態を維持することが出来る。
【００２５】
通信開始時に、フレームの先頭の既知の同期信号を基準にして各端末局MTが送受信タイミングを設定するため、各通信端末のタイマーが等しく設定され、混乱なく各通信端末がデータ通信を行うことが出来るようになる。基地局APから送信される制御情報やフレーム構成情報を利用することにより、フレーム内の必要なシンボルを復調し、データを再生することも可能となる。
【００２６】
本実施の形態による端末MTの一構成例について図１４を参照しつつ説明する。図１４に示すように、端末局Ｂは、受信部１２０と制御部１００とを有し、受信部１２０は、既知信号検出部１２１と、フィルタ１２３と、復調手段１２５等を備えている。制御部１００は、受信部１２０の既知信号検出部１２１を制御する既知信号検出部制御手段１０３と、タイマー手段１１３と、同期信号の検出タイミングに対してタイマー手段に反映するか否かを判定するタイミング制御手段１０５と、タイミングを記憶するタイミング記憶手段１０７と、記憶されたタイミングをタイマー手段１１３に反映させる反映手段１１１と、現フレームの復調制御手段１１５と、を有している。復調結果は、データ保持手段１３１に保持される。
【００２７】
図示したとおり、通信に使用する周波数帯以外のノイズをカットするフィルタ１２３やＦＦＴ等の復調に必要な受信部の他の部分、それを制御する制御手段、送信可能なMTであれば送信のための回路を有しており、復調結果のデータを保持するメモリ等の手段など、実際のMTはこれに様々な機能を実現する他の回路が設けられているが詳細な説明は省略する。既知信号検出部１２１は、既知信号を検出すると同期信号を生成する。同期信号を基準としたタイミングに従って、制御回路１００のタイマー手段１１３が動作する。また、既知信号検出部制御手段１０３は、同期信号のタイミングに基づいて、次のフレームの既知信号の位置を予測し、それに従って既知信号検出部１２１を制御する。
【００２８】
既知信号検出部１２１は、フレーム先頭と推定されるタイミングの近傍で既知信号の検出動作をするように指示されて動作し、検出すると同期信号を生成する。既知信号検出部１２１において、既知信号検出部制御手段１０３から指示を受けて動作することを実現するための構成には何通りか考えられるが、大まかに説明すると、検出動作の開始タイミングで既知信号検出部制御手段１０３から動作開始フラグを入力すると、ある一定時間動作するパターンの構成と、既知信号検出部１２１に動作する範囲で既知信号検出部制御手段１０３から動作イネーブルを入力しているパターンの構成と、に大別できる。図１４に示す例は、動作イネーブルを入力して動作させるパターンで既知信号検出部制御手段１０３を実現した例である。
【００２９】
基地局APが１つであり、フレームの先頭に既知信号を含む信号を基地局 APが送信しているシステムの場合の上記構成を有する端末局MTの動作について説明する。初期同期捕捉処理時は、フレーム先頭の既知信号を探して同期捕捉をするため、受信部制御手段が既知信号検出部１２１を動作させる。既知信号を検出すると同期信号を出力し、入力された制御部１００では、このタイミングを基準とするようにタイマー手段１１３にセットする。このタイマー手段１１３により、次の既知信号のタイミングが予測できるので、次の既知信号を検出できるタイミングで受信部１００を制御し、次のフレーム先頭の既知信号を受信する。この手順について図１２を参照して説明する。図１２に示すように、まず処理を開始し（ステップ１１）、同期捕捉処理を開始する（ステップＳ１２）。ステップＳ１３において、既知信号を検出したか否かを判断し、検出された場合には（Ｙ）、ステップＳ１４に進み、ステップＳ１４において検出成功回数が既定成功回数よりも多いか否かを判定する。多い場合には（Ｙ）ステップＳ１５に進み、検出されたタイミングを基準とするようにタイマー手段にセットし、ステップＳ１６において初期同期処理を終了する。ステップＳ１４において検出成功回数が既定成功回数よりも少ないと判断された場合（Ｎ）は、ステップＳ１７に進み、検出したタイミングを基準にして、次の既知信号の捕捉を行い、ステップＳ１３に戻る。ステップＳ１３において、既知信号を検出しない場合には、ステップＳ１８（初期同期失敗）に進み、ステップＳ１８において通信を続行するか否かを判断する。通信を続行する場合（Ｙ）は、ステップＳ１２に戻り、続行しない場合（Ｎ）は、ステップＳ１６に進む。このようにして、既知信号を任意に規定した回数（０回以上）繰り返し既知信号を検出してタイマー手段に反映していき、初期同期捕捉処理は完了する。
【００３０】
通常動作時は既知信号の開始予想時間（基準タイミング）よりも十分に前のタイミングで既知信号検出回路の動作を開始させる（検出回路動作範囲の始端）。十分に前のタイミングとは、フェージング等の影響でずれる可能性のある時間と、受信部で検出に必要な処理にかかる時間と、の合計に、あるマージンを加えただけ前のタイミングということである。検出部の動作期間は、基準タイミングから算出したタイミングから開始され、動作終了タイミングは同期信号Ｓｉが制御部に入力されたときか、または、図５に示すように、既知信号４３−０の長さとフェージング等の影響でずれる可能性のある時間と、受信部で検出に必要な処理にかかる時間と、を合わせた時間に基づいて決定されるタイミングで終了する。制御部ではこのようなタイミングに基づいて受信部を制御して既知信号検出部を動作させる。
【００３１】
尚、図５に示すように、同期信号の選別の方法としては、通信制御部で前回受信した同期信号のタイミングと今回の同期信号のタイミングを比較することによって行い、これが任意に設定した検出枠を超えてしまった場合にはこれを無視し、前回と同じタイミングで同期信号が制御部に入力されたのと同様にタイマー手段に反映することも可能である。但し、検出された結果の同期信号に基づいて復調回路等の回路は動作を行う。
【００３２】
これ以外の区間すなわち、図５において検出回路動作範囲と書いてある下の縦方向に延びる破線で挟まれた実線の区間Ｄ１以外の区間であって、かつ、図５の両端のフレームの先頭と最後とをそれぞれ示す縦線の中の範囲の区間Ｄ２−１、Ｄ２−２）では検出部の動作を停止させているため、端末局MTのアンテナ端への既知信号の到着が上記の想定以上にずれた場合などは、既知信号を検出することが出来ないこともありうる。検出部でフレーム先頭の既知信号（ここではアンテナ端に入力されている信号を対象にしており、図５左のMTのアンテナ端における既知信号Ｘ）を検出すると、前回の同期信号Ｓｉを基準として設定した同期信号検出枠内に入っていればそのままタイマーに反映する。
【００３３】
制限時間の最後のタイミングで同期信号が来ていなければ、前フレームと同一のタイミングで（図５の左側の縦線上のフレーム（Ｎ）フレーム（Ｎ−１）と記載されているそれぞれのBOXはフレーム番号を表しており、図５の一点鎖線Ｙで区切られた上下で時間軸が異なる。この図の下方に存在するフレーム（Ｎ＋１）の存在を仮定すると、図５の「検出部の同期信号出力」と記載されている行の同期信号を示すと、縦線と左端の縦線の間隔が、図５に現在記載されているフレーム（Ｎ）における「検出部の同期信号出力」と記載されている行の縦線と左端の縦線の間隔と同じ間隔であることを示す。）同期信号が来たものとして処理をする。但し、同期信号が来たものとして処理をした後にさらに同期信号が来た場合には、リミットの後ろ側のぎりぎり（図５の一番下の同期信号タイミング制御枠と書かれた範囲Ｚの右側の縦線Ｚ−１のタイミング）で来たものとして処理をやりなおす。
【００３４】
また、逆に、予測位置（同じく同期信号タイミング制御枠Ｚの範囲が予測範囲であり、この場合の位置とはこの範囲Ｚの中の、前回フレームと同じタイミングを意味する）に対して大幅に早く同期信号が発生した場合には、同期信号が発生しているという事実を記憶しておき、同期信号の受信範囲に入った瞬間に（同じく同期信号タイミング制御枠Ｚの範囲のことを指し、入った瞬間とは左端Ｚ−１の縦線のタイミングを示す）同期信号が発生したものとして処理する。
【００３５】
図６は、既知信号が基地局ＡＰのアンテナ端から送信されて、無線伝搬路を通って端末局MTのアンテナ端へ到達するタイミングについて示す図である。基地局APのアンテナ端でのタイミングは端末局MTでは知ることは出来ないので、現在到達している既知信号のタイミング（図６のフレーム（L））にタイマー手段の基準をセットして制御部を動作させる。尚、検出可能な既知信号の開始範囲を基地局APのアンテナ端のタイミングと合わせることが出来れば、既知信号が検出できなくなることはないが、前述のように基地局APのアンテナ端でのタイミングを知る方法がなく、伝搬路の伝搬遅延確率分布で予測される全ての確率をカバーできるように検出部を動作させようとしても、現在のフレームが確率分布のどの位置に当たるかが分からず、かつ、確率が“０”になるタイミングまでカバーしなければならないため、本実施の形態による方式（図５参照）に比べると、図６に示すように相当長期間に渡って検出部を動作させねばならなくなる。
【００３６】
その上、確率分布は、周辺の伝搬環境によって実験データから導き出したある程度のモデルは存在するものの、実際の使用環境毎に異なるため、長期間適当に動作させたからといって必ず既知信号が検出出来るという保証はない。従って、検出漏れが起こらないように動作させるためには、伝搬路を正確に推定する機構を加えるか、または、非常に長い期間動作させるように制御するしかない。これに比べて、本実施の形態による方法では、消費電力や端末局MTの構造が小さくなり、コスト面でも有利であるため、図６のように全ての確率をカバーしようとして検出部を制御する方法は適当とは言えない。
【００３７】
本実施の形態による方法では、既知信号を検出部において検出して同期信号が生成され、その同期信号が制御部に入力されてタイマー手段に反映され、基準タイミングが決まり、次のフレームの検出部の動作範囲が決定される。従って、図７に示すように、現在のフレーム（N）５１−１に、既知信号が基準タイミングで端末局MTのアンテナ端に到達したときは、次のフレーム（N+1）５１−２も同じ基準タイミングになる。同期信号が基準タイミングからのずれが、制御枠の範囲内で収まっている場合は、そのずれた分がフレーム（N+1）５１−２の基準タイミングに反映する。設定枠の範囲を超えてずれている場合は、この設定枠の限界のところで同期信号が生成されたものとして、基準タイミングに反映される。すなわち、設定枠の一番早いタイミングよりも早く同期信号が生成されたときは、図７に示すように設定枠の始端がフレーム（N+1）５１−２の（FASTEST）の基準タイミングとなり、設定枠の一番遅いタイミングよりも遅く同期信号が生成されたときは、図７に示すように設定枠の終端がフレーム（N+1）５１−２の（LATEST）の基準タイミングになる。
【００３８】
この検出枠のフレーム毎の動作は、前述のように、図６のフレーム（L）が基準タイミングとなっているときに、フレーム（M）やフレーム（N）のタイミングで既知信号がMTのアンテナ端に到達したときには、検出可能な範囲からはずれているため既知信号を検出することが出来ないが、次にフレーム（N+１）のように検出可能な範囲内に入れば、再び既知信号を検出することが出来る。このときの検出枠の動きは図６に示すようにフレーム（M）、フレーム（N）のような場合には検出枠は動かず、フレーム（N+１）のとき同期信号のタイミングに従って検出枠の中心のタイミングが変化する。このとき、（M）と（N）のフレーム中は、フレーム（L）の基準タイミングに従ったタイマー手段によって制御部が動作する。
【００３９】
制御枠の設定方法は任意であるが、図７に示すように、制御枠は、検出枠と同一期間ではなく検出枠と比べて制御枠の範囲は狭くなっているのが好ましい。その理由は、図８に示すフレーム（N-1）、フレーム（N+1）の場合のように、既知信号開始タイミングが端末局ＭＴのアンテナ端に到達する時間に対する無線伝送路の遅延確率の予測における、確率の低いタイミングで既知信号がMTのアンテナ端に到着しても、正確に同期が取れた状態になる。ここで、図８においては、説明の単純化のために、既知信号を処理して同期信号を生成するための時間を０として制御枠を考えている。
【００４０】
常にタイマー手段にそのまま反映する場合について図９を参照して説明する。図９に示すように、フレーム（N-1）という確率の低い到着タイミングの後に、比較的確率の高いフレーム（N）をはさんでフレーム（N+1）になっているにも関わらず、フレーム（N-1）の後に同期が取れなくなる。このように、伝搬遅延が大きくずれた直後のフレームで同期が取れないケースが多くなる事が考えられる。もちろんこの現象は、検出枠を広くすることによって回避できるが、この比較から単純に同期信号をタイマー手段に反映する方式よりも本発明による方式の方が検出枠を狭くすることが出来るため低消費電力化に関して有利あることがわかる。
【００４１】
図１１は、初期同期捕捉処理のときのまま検出枠を固定した場合における動作を示す図である。図１１に示すように、検出枠を固定した場合には、端末局MTの伝搬路環境の変化に追随することが出来なくなることが分かる。それに対して、図１０に示すように、本発明の方式によれば、伝搬環境が変わったすぐ後のフレーム（フレームＭ）では既知信号を検出できなくても、徐々に新しい伝搬環境に合った基準タイミングになっていくことが分かる。
【００４２】
このように、タイマー手段において一瞬のうちに同期の基準タイミングが大きくずれないように制御しつつ、伝播環境に応じてリアルタイムかつ柔軟に基準タイミングがゆるやかに変化するように制御することによって、フェージング等で同期獲得時にその後のフレームと比べて、たまたま大きくずれてしまっていた場合にも、再度同期処理を行わなくて良く、通常の動作中においても、周辺の伝播環境の変化によって端末局MTに到達する既知信号のタイミングが変化してしまった場合でも、新たに初期同期捕捉処理を行う必要なく通信を続行することができる。
【００４３】
また、タイマー手段を用いて既知信号のタイミングを予測する基準タイミングを緩やかに変化させることによって、頻繁に周辺のフェージング特性が変わるような移動中又は無線伝搬環境が劣悪な場合でも、同期を効率よく安定して維持することが出来ると同時に、１フレームの中で検出部の動作を限られた期間だけにしておくことが出来るため、低消費電力化を図ることが出来る。
【００４４】
尚、スリープモードからの復帰時には、検出部を通常より長時間動作させることによって検出可能範囲を広げて既知信号の検出動作をすることができる。基地局APと端末局MTのタイマー手段の極微小な精度の違いでも、スリープ期間中には相当な誤差となってしまっているケースも考えられる。そこで、スリープからの復帰直後は、通常動作時の既知信号検出部の動作期間よりも広げて動作させることによって、既知信号の検出可能な範囲を無線路の伝搬遅延のばらつきと端末間でのタイマー手段の精度のばらつきを考慮した分まで広げておくことにより、前回の同期信号の基準タイミングと復帰後の同期信号とがずれても、既知信号が検出枠の範囲に入る確率を上げることができる。例えば数フレームの間、同期信号が同期信号の制御枠の中に入ってくるまで検出可能範囲を広げておくことでより、精度良くスリープモードからの復帰が可能になる。このように検出枠の制御動作をすることによって同期維持をしやすくなるという利点がある。
【００４５】
便宜上、以下においては架空のシステムを仮定し数字を当てはめて説明する。既知信号が、ある特定の端末（基地局ＡＰ）から４ｍｓに１回送信されており、その周波数上ではその基地局ＡＰだけが既知信号を送信しているとする。端末局ＭＴはその既知信号によって同期しており、基地局ＡＰから端末局ＭＴへの送信電波は、現在平均して３００ｎｓ前後遅延して届いているとする。もちろん、端末局ＭＴには基地局ＡＰが実際に既知信号を送信してからどれぐらい遅延しているかという情報は知るすべはないが、説明のために、時間の記述については、以下全て既知信号が基地局ＡＰのアンテナ端から送信されてからの遅延時間とする。
【００４６】
端末局ＭＴでは検出枠を２００ｎｓとして、制御枠を２０ｎｓと設定して動作しているとすると、基地局ＡＰから端末局ＭＴまで２００ｎｓ〜４００ｎｓまでの間に既知信号の開始タイミングが入っていれば、既知信号を検出して同期信号を生成することができる。基準タイミングの時間は、次のフレームでは３１０ｎｓ〜２９０ｎｓ（制御枠が２０ｎｓのため）の間で移動する可能性がある。この際、あるフレームで大きく平均からずれて３８０ｎｓにおいて検出部が既知信号を検出したとすると、次のフレームでは基準タイミングが３１０ｎｓとなり、これを中心にして２１０ｎｓから４１０ｎｓの間に既知信号の開始タイミングが入っていれば同期信号を生成することが出来る。平均が３００ｎｓであるから、多くの場合には既知信号を検出することができるものと考えられる。一方、従来の方法のように、既知信号を検出できる範囲を２００ｎｓにしたと仮定すると、あるフレームで大きく平均からずれて３８０ｎｓにおいて検出部が既知信号を検出したとすると、次のフレームにおいては、既知信号の開始タイミングが２９０ｎｓから４９０ｎｓの間に入っていなければならず、本実施の形態による方式に比較して既知信号を検出できないケースが確率的に多くなることが分かる。
【００４７】
この後、端末局ＭＴがスリープモードで動作している間に端末局ＭＴの位置が移動して周辺の状態が変化し、送信電波の基地局ＡＰから端末局ＭＴへの遅延時間が３００ｎｓから２５０ｎｓに変化し、端末局ＭＴのタイマー手段の製造誤差によって端末局ＭＴの基準タイミングが１５０ｎｓ遅れたと仮定すると、スリープ直前のＭＴの基準タイミングに比較して、２００ｎｓ（３００−２５０＋１５０）のずれが生じた計算になる。スリープモードの後であることから、検出部制御手段は検出枠を６００ｎｓに拡大して検出部を動作させる。すると、基準タイミングが実際には４５０ｎｓになっているので、既知信号は１５０ｎｓから７５０ｎｓまでの間に入っていれば検出できる。平均遅延は２５０ｎｓであるが、例えば、偶然に激しいずれが生じ、たとえ既知信号が１５０ｎｓであったとしても検出が可能である。また、制御枠の設定（スリープ直後は、制御枠も拡大するように構成することも可能である。）により、基準タイミングが実際の２５０ｎｓに徐々に近づいていくことになる。これにより、同期信号が制御枠内に入るまで検出枠を拡大したままにしておき、上位層で行っている通信に影響なく、スリープに入る前の良好な同期維持状態を回復させることが出来る。
【００４８】
以上の動作を、制御部で実現した仮の端末局MTを想定し、仮の端末局MT内の制御部においデジタル回路を使用する場合を考える。仮の端末局MT内の制御部は、１００ＭＨｚで動作しており、タイマー手段に内部カウンタを使用すると仮定すると、１カウントは１０ｎｓであり、１フレームは４ｍｓと仮定しているので、４０００００カウントで１フレームである。カウンタ値が４０００００になると制御枠の範囲で０を中心に基準タイミングから実際に同期信号が得られたタイミングの差になるようにする。ここで、どのタイミングを０とするかが問題となるが、フレームの先頭のタイミングを正確に求めることは困難であるため、ここでは同期信号が得られたタイミング（基準タイミング）を１０００となるようにしたとする。この場合には、検出枠を２００ｎｓに設定するということは、カウンタ値が９９０から（１０１０＋既知信号の長さ＋検出部での既知信号検出処理の時間）になるまでの間、既知信号検出部制御手段によって既知信号検出部が動作した状態になるということを意味する。また、スリープからの復帰時には、９７０から（１０３０＋既知信号の長さ＋検出部での既知信号処理の時間）まで、検出部が動作するように制御すればよい。
【００４９】
そして、制御枠が２０ｎｓであるため、９９９又はそれ以前のタイミングで同期信号が得られたときは＋１を、１０００又は同期信号が得られなかったときは０を、１００１か又はそれ以降のタイミングで同期信号が得られたときは−１を、タイミング記憶部において記憶しておき、それをカウンタ値が上記の４０００００になったときのカウンタ値に反映する。すなわち、カウンタ値が４０００００になったときに、９９９かそれ以前のタイミングで同期信号が得られていたなら“１”に、１０００又は同期信号が得られなかったときは“０”に、１００１か又はそれ以降のタイミングで同期信号が得られたときは“−１”となるようにする。ここでは簡単に説明するために、４０００００＝０となるときに前回の同期信号のタイミングを反映するようにしたが、負の数を取りたくないなどの理由がある場合に、４００１００＝１００となるようにして、このときの値に反映する方法などもある。
【００５０】
以上に説明したように、本発明の第１の実施の形態による無線通信技術によれば、制御枠を使用した簡単な構成を用いることにより、様々な要因で或いは偶然に生じる既知信号検出タイミングの大幅なずれに対応するができ、既知信号の検出範囲を狭くした場合であっても良好な同期状態を維持することが出来るという利点がある。
【００５１】
次に、本発明の第２の実施の形態による無線通信技術について説明する。無線通信における新たな問題として、従来では、無線ＬＡＮというデータ伝送手段が広く一般には普及していなかったために同一周波数で複数のシステム、基地局ＡＰが多く共有する形態が少なかく、このような形態を考慮する必要がなかった。しかしながら、最近の無線ＬＡＮシステムの一般的な利用の進展に伴って、同一周波数を使用する複数の無線通信システム、複数の基地局ＡＰという形態が多くみられるようになってきた。このような形態においては、図４に示すように、フレーム毎に出現する既知信号が、実際に通信している相手の既知信号ではないケース（無線周期毎に異なる基地局ＡＰ０〜２までの無線フレーム３３−０〜２までが現れる）、同一フレーム（無線周期）中に複数の既知信号（０）２５−０及び既知信号（１）２５−１が出現することがある（複数の基地局が存在する場合のフレーム構成例を示す図である図３参照）。無線ＬＡＮは、基地局ＡＰも一般に販売されており、基地局ＡＰを設置するのが事業者とは限らないため、携帯電話で行われているように隣接する地域では同一の周波数は使用しないといった基地局同士の住み分けが行われていないのが一般的である。そのため、隣接する地域に設置されている、ある基地局ＡＰが、その地域の別の基地局ＡＰと同じ周波数帯を使用していることも考えられる。
【００５２】
このような場合には、本来の通信相手ではない基地局ＡＰが送信した既知信号を誤検出することにより、誤って最適な通信路を推定したり、混信したりしないようにする必要がある。また、本来あるべきタイミングで既知信号が検出できないことによって、同期外れを起こさないようにする必要がある。かかる問題に対応するために、同期信号の選別処理において、同期信号の信頼性をその直後に復調したデータが正しく復調できているかによって判定する方法が考えられる。この場合、基本的な動作に関しては第１の実施の形態による方法に基づくが、第２の実施の形態においては、復調されたデータの誤り検出を行った結果によって、今回の同期信号が有効か無効かを考慮する。図１５は、本実施の形態による無線通信システムにおける端末ＭＴの構成例を示す図である。図１３は、本実施の形態による無線通信システムにおける端末ＭＴの初期同期捕捉処理を行う際の処理の流れを示すフローチャート図である。図１３の既知信号直後のデータ、とは、既知信号そのものの誤り検出用符号、もしくは既知信号に続く通信データとその誤り検出用の冗長符号のことである。
【００５３】
図１５に示すように、本実施の形態による無線通信システムにおける端末局は、受信部１２０と制御部１００とを有し、基本的な構成は図１４と同様であるが、カウンタ値に反映するときに、既知信号そのものもしくは既知信号に続く通信データの正誤判定を行う誤り検出手段１１２を有している点が異なる。誤り検出手段１１２において正誤判定された結果により、正しいと判定されたときにのみ、タイマー手段１１３に同期信号のタイミングが反映される。誤り検出手段１１２においてデータが誤っていると判定された場合には、以前の基準タイミングのままで動作する。
【００５４】
図１３と図１２とを比較すると、本実施の形態による処理は、既知信号検出ステップＳ２３の後に、検出された場合に、ステップＳ２４において既知信号直後のデータを復調し、ステップＳ２５において、誤り検出手段のチェックを行い、誤りが検出された場合には初期同期失敗（ステップＳ３１）に進み、誤りが検出されなかった場合には図１２と同様に検出回数のチェック（ステップＳ２６）に進む点が異なっている。このように動作することにより、基地局ＡＰの事情などにより、そのフレームでは既知信号が送信されていなかったにも関わらず、ノイズ等を既知信号検出部が誤検出してしまった場合に、基準タイミングに悪影響を及ぼすことを防ぐことが出来る。
【００５５】
次に、同一周波数帯域上に基地局ＡＰが複数存在する場合について説明する。この場合、基地局ＡＰ間での周波数の使い方には何通りかあるが、ここではMACフレーム毎に特定の基地局ＡＰが動作し、その他の基地局ＡＰはそのMACフレームでは通信を行わずにMACフレーム毎にシェアする形をとる場合（図３）と、MACフレーム内で基地局ＡＰが分割して通信に使用する場合（図４）について説明する。
【００５６】
図３の場合には、既知信号の検出部の動作範囲を狭くするという構造では、例えばＡＰ０に同期しているときにＡＰ１やＡＰ２の既知信号を誤って自己の既知信号と認識してしまう恐れはなく、第１の実施の形態によるの構成を用いれば既知信号の誤検出のおそれはないが、図４のケースでは、ＡＰ１やＡＰ２の、ＡＰ０の既知信号のあるタイミングと同じタイミングにある信号を、ＡＰ０の既知信号と誤って検出してしまう可能性がある。
【００５７】
そこで、その信号を復調してそのデータを復調することにより、その既知信号、もしくはそれに続くデータが、同期しているＡＰのものかどうかということと、それが誤っているかどうかを判定し、誤検出によって基準タイミングが誤って移動してしまうことを防止することができるという利点がある。
【００５８】
次に、本発明の第３の実施の形態による無線通信システムについて説明を行う。無線通信において、同期信号の信頼性を判断する基準として、その時の受信電力の電波強度を判定材料として使用することも考えられる。そこで、本実施の形態による無線通信システムにおいては、その時に測定された電波強度を基準にして、同期信号を基準タイミングに反映するか否かを判定する。この動作を実現した構成を図１６に示し、この方式を採用した時の初期同期捕捉処理時の流れを示すフローチャート図を図１７に示す。図１６に示すように、本実施の形態による無線通信システムは、図１４に示す無線通信システムＢに加えて、受信部に受信電力測定手段１２７を、制御部に受信電力判定部１１４を追加した構成を有している。図１７に示すように、ステップＳ４３において既知信号の検出を行った後、ステップＳ４４において既知信号の受信電力を測定する処理を行い、次いで、ステップＳ４５において受信電力による判定を行う処理が追加されている。このように、同期検出された時に測定された受信信号の電波強度値（RSSI値）を、予め規格に基づいて任意に決めている基準値と比較して、規格に入っている時はタイミングを反映し、これに満たしていない時にはこの時に検出された既知信号を無視する処理が行われる。本実施の形態による無線通信システムでは、同期信号の信頼性を判断する基準としてその時の受信電力の電波強度を判定材料とすることができ、現状に合わせた判断が行えるという利点がある。
【００５９】
次に、本発明の第４の実施の形態による無線通信システムについて説明を行う。本発明の第２の実施の形態においては、本来の通信相手ではない基地局ＡＰが送信した既知信号を誤検出することにより、誤って最適な通信路を推定したり、混信したりしないようにするために、同期信号の選別処理において、同期信号の信頼性をその直後に復調したデータが正しく復調できているかによって判定する構成を説明した。すなわち、第２の実施の形態においては、同期信号が得られたタイミングでタイマー手段に反映し、その後に、誤り検出手段によって正誤情報が得て、誤りだった場合には、記憶してあった同期信号のタイミングを補正するような構成を有している。
【００６０】
本実施の形態による無線通信システムにおいて、第１の実施の形態と同様に、既知信号がある特定の端末（基地局ＡＰ）から４ｍｓに１回送信されており、その周波数上ではその基地局ＡＰだけが既知信号を送信しているとする。端末局ＭＴはその既知信号に同期しており、基地局ＡＰから端末局ＭＴへの送信電波は現在平均して３００ｎｓ前後遅延して届いているとする。端末局ＭＴでは検出枠を２００ｎｓとして、制御枠を２０ｎｓと設定して動作していると仮定すると、基地局ＡＰから端末局ＭＴまで２００ｎｓから４００ｎｓの間に既知信号の開始タイミングが入っていれば既知信号を検出して同期信号を生成することが出来る。このとき基準タイミングの時間は、次のフレームでは３１０ｎｓ〜２９０ｎｓの間で移動する可能性がある。
【００６１】
この際、あるフレームで大きく平均からずれて、例えば３８０ｎｓで検出部により既知信号を検出したとすると、このときの基準タイミングが３１０ｎｓになるようにタイマー手段に反映する。端末局ＭＴの制御部は１００ＭＨｚで動作しており、タイマー手段に内部カウンタを使用すると考えると、１カウントは１０ｎｓであり、１フレームは４ｍｓと仮定しているので、４０００００カウントで１フレームとなる。カウンタ値が４０００００になると、制御枠の範囲で０を中心に基準タイミングから実際に同期信号が得られたタイミングの差になるようにする。
【００６２】
ここで、どのタイミングを“０”とするかが問題となるが、正確にフレームの先頭のタイミングを求めることは難しいため、ここでは同期信号が得られたタイミング（基準タイミング）を１０００となるようにする。この場合には、検出枠を２００ｎｓに設定するということは、カウンタ値が９９０から（１０１０＋既知信号の長さ＋検出部での既知信号検出処理の時間）になるまでの間、既知信号検出部制御手段によって既知信号検出部が動作した状態になるということを意味する。このように、カウンタを構成している場合に３１０ｎｓになるように反映されるとは、現在動作しているカウンタ値に＋１することに他ならない。そして、もし、この反映を行った後に、正誤情報が誤りという結果が得られた場合には、この＋１されて動作しているカウンタ値を−１することにより、もとのタイミングで動作している状態に戻すことができる。
【００６３】
すなわち、本実施の形態による無線通信システムにおいては、あるフレームにおける同期信号タイミングをタイマへの反映を行った後に正誤情報に基づいて誤りであると判定された場合に、カウンタ値を元のタイミングに戻すことで、より正確な制御を行うことができる。
【００６４】
次に、本発明の第５の実施の形態による無線通信システムについて説明を行う。本発明の第１の実施の形態による無線通信システムにおける通信端末において、既知信号検出部が制御部からの動作開始フラグによって動作を開始するような構成である場合の制御部の動作について説明する。
【００６５】
図１８は、制御部から検出部へ入力する動作開始フラグのタイミングを示す図である。図１８に示すように、このときの制御部の動作は、図７の例での検出回路動作期間（動作範囲）の開始タイミングにおいて、制御部が検出部に対してフラグ（パルス信号）を出力している。検出部は既知信号を検出し、同期信号を出力するまで動作するか、一定時間が経過するまで動作するか、検出部の構成によって全体の動作が異なるが、ここでは、制御部からフラグを入力すると検出部が一定時間動作する端末を例にして説明する。構成としては、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムと同様の構成を仮定し、伝搬路の状況も同じであると仮定する。
【００６６】
この場合、検出部がフラグを入力すると、２００ｎｓの期間だけ検出動作を行う構成であれば、検出枠を２００ｎｓに設定し、カウンタは同期信号が入力されたタイミングで１０００になるように構成し、カウンタ値が９９０になったときに制御部は検出部に対してフラグを出力する。検出部がフラグを入力すると、３００ｎｓの期間検出動作を行うものであれば、検出枠を３００ｎｓに設定しているとし、以下同様にカウンタ値が９８５になったときに、制御部は検出部に対してフラグを出力する。この場合、検出枠は検出部の仕様によって決まるが、制御枠の動作に関しては、第１の実施の形態と同様に、制御部内部で設定することができる。
【００６７】
検出部がフラグを入力すると、同期信号を出力するまで動作するものである場合には、検出枠は制御部側で任意に設定することが出来る。すなわち、上記同様の端末構成であれば、検出枠を２００ｎｓに設定したければ、カウンタ値が９９０のときに制御部から検出部にフラグを出力し、検出枠を４００ｎｓに設定したければカウンタ値が９８０のときに制御部から検出部にフラグを出力するように制御部のカウンタに対する動作を設定する。但し、このような検出部を用いて既知信号を検出できなかった場合には、任意に設定できる検出枠の終わりで電力の供給を停止する等の処理を必要とする。このためにカウンタ値が任意の値になったときに制御部は終了フラグを出力し、そのフラグによって検出部に電力の停止又はクロック（CLK）パルスの停止等の制御を行う回路が別途必要になる。これにより、第１から代４までの実施の形態において説明してきた機能と同様の機能を、フラグを入力すると動作する検出部を用いても実現できることがわかる。
【００６８】
本発明の各実施の形態による無線通信システムにおいて、同期状態を精度よく保つことにより、精度の高い復調性能を得ることができる。受信部の既知信号を検出する構成において既知信号を検出した旨を通信制御部に知らせる同期信号を、同期信号タイミング制御手段により選別して次のフレームの既知信号検出に用いるタイマー手段に反映させることによって、マルチパスフェージング、ドップラー、スリープモード、また新たな問題として課題になるＡＰ間同期、等様々な要因による通信中の電波伝搬環境の変化から良好な同期状態を維持することが出来る。また、それによって通信時間を短縮し、消費電力を低減することができる。
【００６９】
また、従来は、窓の幅や閾値を最適値に設定する回路や、周期を正確に予測する回路を必要とし、さらに、初期同期獲得後には同期状態を維持するためにPLL等のタイマー手段を構成するための部品に高精度なものを使用する必要があったが、本実施の形態による無線通信システムによれば、より簡単な構成で同期状態を常時修正可能であり、各通信端末毎のＣＬＫ精度の微小な誤差による端末内部での周期のずれに対して、常時微修正を加えることが可能である。これによって、端末に使用するＰＬＬ等の部品を始めとする端末を製造するコストを削減する効果が上げられることが期待できる。
【００７０】
さらに、本発明の第１の実施の形態において説明した通り、より短い期間の検出部動作で同程度の同期維持能力を発揮することが可能であり、これによってさらに消費電力削減効果が期待できる。スリープモードからの復帰時にはタイマー手段の誤差に起因する同期ずれに対する許容範囲を広く持つなどの制御も可能なため、スリープからのスムーズな復帰と、復帰時にも特別な構成が必要なく、回路規模と消費電力を低く抑えることが出来る。換言すれば、長期間のスリープからでも同期状態を維持したまま復帰することが可能になるので、長時間のスリープモードを使用することが出来るようになり、消費電力削減効果が期待できる。さらに、上記の手段を用いることによって、既知信号を検出する機構を常時動作させる必要がなくなるため、通信中の端末の消費電力を削減できる効果が期待できる。
【００７１】
また、常時動作させておかないことによる副次的な効果として、ノイズや他の送信信号を既知信号として誤検出してしまうことによって、意図しないタイミングでの同期信号がタイマー手段に反映されることを防ぐことが出来る。さらに、誤り検出手段や受信電力鑑定手段などによって、複雑な変更が必要なく、さらに同期信号の信頼性を高めることができるため、システムに適合した端末の構成を構築することができる。かつ、上記の利点を、簡単な構成によって実現することができるため、無線通信システムに簡単に実装することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、無線通信ＬＡＮ以外の形態の無線通信システム及びそれを構成するステーション、或いは、それを構成する無線伝送回路に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】通信のエリア内の同一周波数上に基地局APが１つ存在する場合のMACフレーム構成例を示す図である。
【図２】初期同期をとるための手順の流れを示す図である。
【図３】複数の基地局が存在する場合のフレーム構成例を示す図である。
【図４】複数の基地局が存在する場合のＭＡＣフレームの割当て例を示す図である。
【図５】同期信号タイミング制御枠を用いた場合のフレーム構成を示す図である。
【図６】既知信号が基地局ＡＰのアンテナ端から送信されて、無線伝搬路を通って端末局MTのアンテナ端へ到達するタイミングについて示す図である。
【図７】現在のフレームに、既知信号が基準タイミングで端末局のアンテナ端に到達した場合の、フレーム構成例を示す図である。
【図８】既知信号開始タイミングが端末局のアンテナ端に到達する時間に対する無線伝送路の遅延確率の予測における、確率の低いタイミングで既知信号が端末のアンテナ端に到着しても、正確に同期が取れた状態になる状態を示す図である。
【図９】既知信号のタイミングを常にタイマー手段に対してそのまま反映するフレーム構成例を示す図である。
【図１０】本実施の形態による通信技術を適用した場合のフレーム構成例を示す図である。
【図１１】初期同期捕捉処理のときのまま検出枠を固定した場合における動作を示す図である。
【図１２】次の既知信号を検出できるタイミングで受信部を制御し、次のフレーム先頭の既知信号を受信する手順について示す図である。
【図１３】本実施の形態による無線通信システムにおける端末ＭＴの初期同期捕捉処理を行う際の処理の流れを示すフローチャート図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態による端末の一構成例を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態による無線通信システムにおける端末の構成例を示す図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態による無線通信システムの構成例を示す図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態による無線通信システムにおける初期同期捕捉処理時の流れを示すフローチャート図である。
【図１８】制御部から検出部へ入力する動作開始フラグのタイミングを示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
Ｂ…端末局、１００…制御部、１０３…既知信号検出部制御手段、１０５…タイミング制御手段、１０７…タイミング記憶手段、１１１…反映手段、１１３…タイマー手段、１１５…復調制御手段、１２０…受信部、１２１…既知信号検出部、１２３…フィルタ、１２５…復調手段、１３１…データ保持手段。
【図１】
2006041807.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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