(57)【要約】【課題】同期確立中の端末装置の通信を停止せずに、途中参加の端末装置の同期を確立させるようにする。【解決手段】本発明は、１対Ｎ通信システムにおいて、中央局装置が同期確立主制御手段を有し、各端末装置が同期確立従制御手段を有する。同期確立主制御手段は、フレーム同期信号送信許可信号送信部と、端末装置のフレーム同期に係る送信位相の移相量情報を求めて端末装置に送信するフレーム同期実行部と、ビット同期信号送信許可信号送信部と、送信位相の信号を有効に受信できたと判定した場合に、最適な送信位相を決定して、端末装置に設定させるビット同期実行部とを有する。また、同期確立従制御手段が、フレーム同期信号を送信するフレーム同期信号送信部と、フレームを構成する無信号期間に、ビット同期信号を送信するビット同期信号送信部と、送信位相を調整する送信位相制御部とを有する。【選択図】      図１
2008166928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分配多重器を介した中央局装置と複数の端末装置との間で符号分割多重方式に従って通信する１対Ｎ通信システムに、上記中央局装置との間で同期確立を行ない、参加する端末装置において、
上記中央局装置が有する同期確立主制御手段と協働して、上記中央局装置との間で同期確立を制御する同期確立従制御手段を備え、
上記同期確立従制御手段が、
上記中央局装置の上記同期確立主制御手段からフレーム同期信号送信許可信号を受信した際、送信信号の符号化に用いる符号に比べて符号長が長く、上りフレームと一致する周期を有し、符号の先頭が上りフレームの先頭に一致し、かつ、固定信号を有する、フレーム同期信号を送信するフレーム同期信号送信部と、
上記中央局装置の上記同期確立主制御手段からビット同期信号送信許可信号を受信した際、上記フレームを構成する無信号期間に、固定信号を含むビット同期信号を送信するビット同期信号送信部と、
上記中央局装置の上記同期確立主制御手段から、フレーム同期に係る送信位相の移相量情報を受信した際、又は、最適な送信位相を受信した際に、上記フレーム同期に係る送信位相の上記移相量情報、又は、上記最適な送信位相に従って、送信位相を調整する送信位相制御部と
を有することを特徴とする端末装置。
【請求項２】
分配多重器を介した中央局装置と複数の端末装置との間で符号分割多重方式に従って通信する１対Ｎ通信システムの構成要素である上記中央局装置において、
上記各端末装置が有する同期確立従制御手段と協働して、上記各端末装置との間で同期確立を制御する同期確立主制御手段を備え、
上記同期確立主制御手段が、
途中参加の上記端末装置に対してフレーム同期信号送信許可信号を送信するフレーム同期信号送信許可信号送信部と、
途中参加の上記端末装置からのフレーム同期信号を受信し、この受信した上記フレーム同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、当該端末装置のフレーム同期に係る送信位相の移相量情報を求め、このフレーム同期に係る送信位相の上記移相量情報を途中参加の上記端末装置に送信するフレーム同期実行部と、
途中参加の上記端末装置に対して、ビット同期に係る移相量情報を含むビット同期信号送信許可信号を送信するビット同期信号送信許可信号送信部と、
途中参加の上記端末装置から受信したビット同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、その送信位相の信号を有効に受信できたと判定した場合に、最適な送信位相を決定し、途中参加の上記端末装置に送信して、同期位相として設定させるビット同期実行部と
を有することを特徴とする中央局装置。
【請求項３】
分配多重器を介した中央局装置と複数の端末装置との間で符号分割多重方式に従って通信する１対Ｎ通信システムで、参加の端末装置と中央局装置との間の同期を確立する同期確立システムにおいて、
上記中央局装置は、上記各端末装置の同期確立を制御する同期確立主制御手段を有し、上記各端末装置は、上記同期確立主制御手段と協働して同期確立を制御する同期確立従制御手段を有し、
上記同期確立主制御手段が、
途中参加の上記端末装置に対してフレーム同期信号送信許可信号を送信するフレーム同期信号送信許可信号送信部と、
途中参加の上記端末装置からのフレーム同期信号を受信し、この受信した上記フレーム同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、当該端末装置のフレーム同期に係る送信位相の移相量情報を求め、このフレーム同期に係る送信位相の上記移相量情報を途中参加の上記端末装置に送信するフレーム同期実行部と、
途中参加の上記端末装置に対して、ビット同期に係る移相量情報を含むビット同期信号送信許可信号を送信するビット同期信号送信許可信号送信部と、
途中参加の上記端末装置から受信したビット同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、その送信位相の信号を有効に受信できたと判定した場合に、最適な送信位相を決定し、途中参加の上記端末装置に送信して、同期位相として設定させるビット同期実行部とを有し、
上記同期確立従制御手段が、
上記フレーム同期信号送信許可信号を受信した際、送信信号の符号化に用いる符号に比べて符号長が長く、上りフレームと一致する周期を有し、符号の先頭が上りフレームの先頭に一致し、かつ、固定信号を有する、フレーム同期信号を送信するフレーム同期信号送信部と、
上記ビット同期信号送信許可信号を受信した際、上記フレームを構成する無信号期間に、固定信号を含むビット同期信号を送信するビット同期信号送信部と、
フレーム同期に係る送信位相の上記移相量情報を受信した際、又は、上記最適な位相を受信した際に、送信位相を調整する送信位相制御部と
を有する
ことを特徴とする同期確立システム。
【請求項４】
分配多重器を介した中央局装置と複数の端末装置との間で符号分割多重方式に従って通信する１対Ｎ通信システムで、参加の端末装置と中央局装置との間の同期を確立する同期確立方法において、
上記中央局装置は、上記各端末装置の同期確立を制御する同期確立主制御手段を有し、上記各端末装置は、上記同期確立主制御手段と協働して同期確立を制御する同期確立従制御手段を有し、
上記同期確立主制御手段が、
途中参加の上記端末装置に対してフレーム同期信号送信許可信号を送信するフレーム同期信号送信許可信号送信工程と、
途中参加の上記端末装置からのフレーム同期信号を受信し、この受信した上記フレーム同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、当該端末装置のフレーム同期に係る送信位相の移相量情報を求め、このフレーム同期に係る送信位相の上記移相量情報を途中参加の上記端末装置に送信するフレーム同期実行工程と、
途中参加の上記端末装置に対して、ビット同期に係る移相量情報を含むビット同期信号送信許可信号を送信するビット同期信号送信許可信号送信工程と、
途中参加の上記端末装置から受信したビット同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、その送信位相の信号を有効に受信できたと判定した場合に、最適な送信位相を決定し、途中参加の上記端末装置に送信して、同期位相として設定させるビット同期実行工程とを有し、
上記同期確立従制御手段が、
上記フレーム同期信号送信許可信号を受信した際、送信信号の符号化に用いる符号に比べて符号長が長く、上りフレームと一致する周期を有し、符号の先頭が上りフレームの先頭に一致し、かつ、固定信号を有する、フレーム同期信号を送信するフレーム同期信号送信工程と、
上記ビット同期信号送信許可信号を受信した際、上記フレームを構成する無信号期間に、固定信号を含むビット同期信号を送信するビット同期信号送信工程と、
フレーム同期に係る送信位相の上記移相量情報を受信した際、又は、上記最適な位相を受信した際に、送信位相を調整する送信位相制御工程とを有する
ことを特徴とする同期確立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末装置、中央局装置、同期確立システム及び同期確立方法に関し、例えば、中央局と複数の端末装置との間で符号分割多重（ＣＤＭ：Code  Division  Multiplexing）方式を利用して通信するためのアクセスネットワークシステムにおいて、各端末装置の送信タイミングを同期させる方法に適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、符号分割多重（ＣＤＭ）方式を利用したアクセスネットワークシステムは、同一時刻に複数の送信信号を多重することが可能であり、周波数あるいは時間スロット等の通信資源を節約しつつ、大容量のデータ通信を行なうことができるという特長を有し、主に移動体通信において実用化されている。
【０００３】
ＣＤＭ方式の中で、特に同期ＣＤＭ方式と呼ばれる方式は、多重信号から任意のチャネルの信号を安定して抽出することができるという特長があるが、複数の端末装置の送信タイミングを同期させる手段が必要である。
【０００４】
この複数の端末装置の送信タイミングを同期させる従来技術として、特許文献１に記載されている手段が挙げられる。
【０００５】
特許文献１には、中央局から端末装置に向けてエコー送信命令を送り、この命令を受け取った端末装置がエコーを返し、このエコーを中央局が受け取り、そのタイミングを評価して距離を測定する方法が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３３５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、一般に中央局と複数の端末装置が通信するアクセスネットワークシステムにおいては、中央局と少なくとも１つの端末装置が通信を行っている最中に、別の端末装置が途中から通信に参加してくる状況が頻繁に生じる。このような状況を端末装置の途中参加と呼ぶこととする。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されている方法では、ある端末装置が途中参加する場合、既に同期が確立している端末装置のデータ送受信を全て停止させる必要があるため、端末装置や中央局について、同期確立期間中に到着したデータをバッファリングするためのメモリを大量に搭載する必要が生じ、装置コストが高くなるという問題があった。
【０００９】
そのため、アクセスネットワークシステムにおいて、端末装置の途中参加が生じた場合であっても、同期確立中の端末装置のデータ送受信を停止させることなく、途中参加の端末装置も含めた同期を確立させることができる同期確立システム及び同期確立方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる課題を解決するために、第１の本発明の端末装置は、分配多重器を介した中央局装置と複数の端末装置との間で符号分割多重方式に従って通信する１対Ｎ通信システムに、中央局装置との間で同期確立を行ない、途中参加する端末装置において、中央局装置が有する同期確立主制御手段と協働して、中央局装置との間で同期確立を制御する同期確立従制御手段を備え、同期確立従制御手段が、（１）中央局装置の同期確立主制御手段からフレーム同期信号送信許可信号を受信した際、送信信号の符号化に用いる符号に比べて符号長が長く、上りフレームと一致する周期を有し、符号の先頭が上りフレームの先頭に一致し、かつ、固定信号を有する、フレーム同期信号を送信するフレーム同期信号送信部と、（２）中央局装置の同期確立主制御手段からビット同期信号送信許可信号を受信した際、フレームを構成する無信号期間に、固定信号を含むビット同期信号を送信するビット同期信号送信部と、（３）中央局装置の同期確立主制御手段から、フレーム同期に係る送信位相の移相量情報を受信した際、又は、最適な送信位相を受信した際に、フレーム同期に係る送信位相の移相量情報、又は、上記最適な送信位相に従って、送信位相を調整する送信位相制御部とを有することを特徴とする。
【００１１】
第２の本発明の中央局装置は、分配多重器を介した中央局装置と複数の端末装置との間で符号分割多重方式に従って通信する１対Ｎ通信システムの構成要素である中央局装置において、各端末装置が有する同期確立従制御手段と協働して、各端末装置との間で同期確立を制御する同期確立主制御手段を備え、同期確立主制御手段が、（１）途中参加の端末装置に対してフレーム同期信号送信許可信号を送信するフレーム同期信号送信許可信号送信部と、（２）途中参加の端末装置からのフレーム同期信号を受信し、この受信したフレーム同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、端末装置のフレーム同期に係る送信位相の移相量情報を求め、このフレーム同期に係る送信位相の移相量情報を途中参加の端末装置に送信するフレーム同期実行部と、（３）途中参加の端末装置に対して、ビット同期に係る移相量情報を含むビット同期信号送信許可信号を送信するビット同期信号送信許可信号送信部と、（４）途中参加の端末装置から受信したビット同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、その送信位相の信号を有効に受信できたと判定した場合に、最適な送信位相を決定し、途中参加の端末装置に送信して、同期位相として設定させるビット同期実行部とを有することを特徴とする。
【００１２】
第３の本発明の同期確立システムは、分配多重器を介した中央局装置と複数の端末装置との間で符号分割多重方式に従って通信する１対Ｎ通信システムで、参加の端末装置と中央局装置との間の同期を確立する同期確立システムにおいて、中央局装置は、各端末装置の同期確立を制御する同期確立主制御手段を有し、各端末装置は、同期確立主制御手段と協働して同期確立を制御する同期確立従制御手段を有し、（Ａ）同期確立主制御手段が、（１）途中参加の端末装置に対してフレーム同期信号送信許可信号を送信するフレーム同期信号送信許可信号送信部と、（２）途中参加の端末装置からのフレーム同期信号を受信し、この受信したフレーム同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、当該端末装置のフレーム同期に係る送信位相の移相量情報を求め、このフレーム同期に係る送信位相の移相量情報を途中参加の端末装置に送信するフレーム同期実行部と、（３）途中参加の端末装置に対して、ビット同期に係る移相量情報を含むビット同期信号送信許可信号を送信するビット同期信号送信許可信号送信部と、（４）途中参加の端末装置から受信したビット同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、その送信位相の信号を有効に受信できたと判定した場合に、最適な送信位相を決定し、途中参加の端末装置に送信して、同期位相として設定させるビット同期実行部とを有し、（Ｂ）同期確立従制御手段が、（１）フレーム同期信号送信許可信号を受信した際、送信信号の符号化に用いる符号に比べて符号長が長く、上りフレームと一致する周期を有し、符号の先頭が上りフレームの先頭に一致し、かつ、固定信号を有する、フレーム同期信号を送信するフレーム同期信号送信部と、（２）ビット同期信号送信許可信号を受信した際、フレームを構成する無信号期間に、固定信号を含むビット同期信号を送信するビット同期信号送信部と、（３）フレーム同期に係る送信位相の移相量情報を受信した際、又は、最適な位相を受信した際に、送信位相を調整する送信位相制御部とを有することを特徴とする。
【００１３】
第４の本発明の同期確立方法は、分配多重器を介した中央局装置と複数の端末装置との間で符号分割多重方式に従って通信する１対Ｎ通信システムで、参加の端末装置と中央局装置との間の同期を確立する同期確立方法において、中央局装置は、各端末装置の同期確立を制御する同期確立主制御手段を有し、各端末装置は、同期確立主制御手段と協働して同期確立を制御する同期確立従制御手段を有し、（Ａ）同期確立主制御手段が、（１）途中参加の端末装置に対してフレーム同期信号送信許可信号を送信するフレーム同期信号送信許可信号送信工程と、（２）途中参加の端末装置からのフレーム同期信号を受信し、この受信したフレーム同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、当該端末装置のフレーム同期に係る送信位相の移相量情報を求め、このフレーム同期に係る送信位相の移相量情報を途中参加の端末装置に送信するフレーム同期実行工程と、（３）途中参加の端末装置に対して、ビット同期に係る移相量情報を含むビット同期信号送信許可信号を送信するビット同期信号送信許可信号送信工程と、（４）途中参加の端末装置から受信したビット同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、その送信位相の信号を有効に受信できたと判定した場合に、最適な送信位相を決定し、途中参加の端末装置に送信して、同期位相として設定させるビット同期実行工程とを有し、（Ｂ）同期確立従制御手段が、（１）フレーム同期信号送信許可信号を受信した際、送信信号の符号化に用いる符号に比べて符号長が長く、上りフレームと一致する周期を有し、符号の先頭が上りフレームの先頭に一致し、かつ、固定信号を有する、フレーム同期信号を送信するフレーム同期信号送信工程と、（２）ビット同期信号送信許可信号を受信した際、フレームを構成する無信号期間に、固定信号を含むビット同期信号を送信するビット同期信号送信工程と、（３）フレーム同期に係る送信位相の移相量情報を受信した際、又は、最適な位相を受信した際に、送信位相を調整する送信位相制御工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の端末装置、中央局装置、同期確立システム及び同期確立方法によれば、アクセスネットワークシステムにおいて、端末装置の途中参加が生じた場合であっても、同期確立中の端末装置のデータ送受信を停止させることなく、途中参加の端末装置も含めた同期を確立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明の端末装置、中央局装置、同期確立システム及び同期確立方法を適用した第１の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
第１の実施形態は、ＣＤＭ方式を採用した１対Ｎ通信を行なうアクセスネットワークシステムに本発明を適用する場合を説明する。
【００１７】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
（Ａ−１−１）下り送信時の構成
まず、中央局２から端末装置３（３−１〜３−Ｎ；Ｎは２以上の整数）に向けた送信信号の流れ（以下、この方向を下り方向とする）に沿ったアクセスネットワークシステムの構成を説明する。
【００１８】
図１は、第１の実施形態のアクセスネットワークシステムの下り送信に沿った構成を示す概略的ブロック構成図である。
【００１９】
図１において、第１の実施形態のアクセスネットワークシステム１は、中央局２、複数（図１ではＮ台）の端末装置３（３−１〜３−Ｎ）、分配多重器４、共通伝送路６、分岐伝送路７（７−１〜７−Ｎ）、を少なくとも有して構成される。
【００２０】
図１のアクセスネットワークシステム１は、分配多重器４が共通伝送路６の一端に設けられ、この共通伝送路６の他端に結合された中央局２と、分配多重器４によって分岐されて形成されるＮ個の分岐伝送路７（７−１〜７−Ｎ）のそれぞれに結合された第１端末装置３−１〜第Ｎ端末装置３−Ｎとを有して構成される。
【００２１】
このような構成を備えることにより、中央局２と端末装置３（３−１〜３−Ｎ）との間は、共通伝送路６及び分岐伝送路７（７−１〜７−Ｎ）を介して接続されており、Ｎチャネル分の通信が可能となる。
【００２２】
なお、以後、各チャネルに係る装置について、どのチャネルが備える装置であるかを識別する必要のある場合は、主番号の後にチャネル番号を付して示すこととする。例えば、第１チャネル〜第Ｎチャネルに対応する中央局の送信部を示す場合には、第１送信部１０−１〜第Ｎ送信部１０−Ｎと示す。また逆に、どのチャネルが備える装置であるかを識別する必要のない場合は、主番号のみ示す。例えば、第１送信部１０−１から第Ｎ送信部１０−Ｎを総称して、単に送信部１０と示す。
【００２３】
中央局２は、例えば事業者側に備えられる局側ノードであり、センタノード、サービスノード等とも呼称されるものである。中央局２は、送信構成として、Ｎチャネル分の送信部１０（１０−１〜１０−Ｎ）と、１個の加算部１１と、を少なくとも有して構成されるものである。図１では、説明便宜上、中央局２の主な送信処理の構成のみを示している。
【００２４】
送信部１０は、各チャネル（第１チャネル〜第Ｎチャネル）のデータ信号（第１データ信号〜第Ｎデータ信号）を拡散変調し、拡散変調信号（以下では、単に拡張信号ともいう）を符号化送信信号として加算器１１に出力するものである。なお、第１送信部１０−１〜第Ｎ送信部１０−Ｎのそれぞれは全て同一構成である。
【００２５】
さらに、送信部１０は、同期信号付与部１３と、拡散符号化部１２とを少なくとも有して構成される。
【００２６】
同期信号付与部１３は、各チャネルのデータ信号に同期信号を付与し、同期信号を付与したデータ信号を拡散符号化部１２に与えるものである。
【００２７】
拡散符号化部１２は、同期信号付与部１３から同期信号が付与されたデータ信号を受け取ると、拡散符号を用いて、同期信号が付与されたデータ信号を拡散符号化し、拡散符号化した送信信号（符号化送信信号）を加算器１１に与えるものである。ここで、拡散変調に使用する拡散符号としては、自己相関間特性及び相互相関特性が共に良い符号（例えば、直交ゴールド符号等）を適用することができる。
【００２８】
加算部１１は、各送信部１０から各符号化送信信号（図１では第１の拡散信号〜第Ｎの拡散信号）を受け取り、各符号化送信信号を多重化し、多重化して生成した信号（符号分割多重信号）を共通伝送路６に出力するものである。
【００２９】
共通伝送路６は、中央部２から出力された符号分割多重信号を分配多重器４に与える伝送路である。共通伝送路６は、例えば光ファイバで実現するＰＯＮシステムや、又は電気信号のまま伝送する電気回線等を適用することができる。なお、光ファイバを利用する場合、送信部１０から出力される符号化送信信号を光信号に変換する光信号変換手段を備え、この光信号変換手段による変換された光信号を多重化して共通伝送路６に出力する構成を備えることで実現することができる。
【００３０】
分配多重器４は、１入力信号をＮ分岐して出力したり、あるいは、Ｎ入力信号をあわせて１信号として出力したりする機能を有するものである。図１では、分配多重器４は、中央局からの符号分割多重信号をＮ分岐して各端末装置３（３−１〜３−Ｎ）に与える。
【００３１】
端末装置３は、加入者側に設けられるノードであり、例えばエッジノード等と呼称されるものである。端末装置３は、分配多重器４から符号分割多重信号を受け取り、この符号分割多重信号を復号する受信部を少なくとも備える。
【００３２】
図２は、端末装置３が備える受信部の内部構成を示すブロック図である。図２において、端末装置３の受信部２０は、マッチドフィルタ２１、同期信号検出部２２、可変移相器２３、クロック信号再生部２４、ゲート部２５、分岐器６０、６２、を少なくとも有して構成される。
【００３３】
マッチドフィルタ２１は、受信した符号分割多重信号から相関出力信号を再生して出力するものである。マッチドフィルタ２１から出力された相関出力信号は、分岐器６０により分岐され、一方はクロック信号再生部２４に与えられ、他方はゲート部２５に与えられる。
【００３４】
クロック信号再生部２４は、分岐器６０により分岐された相関出力信号を受け取り、この相関出力信号から再生クロック信号を生成して、可変移相器２５に与えるものである。
【００３５】
なお、クロック信号再生部２４により生成された再生クロック信号は、上述のラッチ信号として利用されるほかに、後述する端末装置３の送信部３０で実行される送信処理のために利用される。
【００３６】
可変移相器２３は、クロック信号再生部２４から再生クロック信号を受信すると、位相を変化させた再生クロック信号をゲート部２５に与えるものである。
【００３７】
ゲート部２５は、分岐器６０により分岐された相関出力信号を受け取り、この相関出力信号を、可変移相器２３からの再生クロック信号によってラッチ処理して出力するものである。ゲート部２５からの出力信号は、分岐器６２により分岐され、一方は受信部２０の出力信号として出力され、他方は同期信号検出部２２に出力される。
【００３８】
同期信号検出部２２は、分岐器６２により分岐されたゲート部２５からの出力信号を受け取り、この出力信号に含まれている同期信号を検出し、この同期信号を後述する端末装置３の制御部２５に与えるものである。
【００３９】
（Ａ−１−２）上り送信時の構成
次に、端末装置３（３−１〜３−Ｎ）から中央局２に向けた送信信号の流れ（以下、この方向を上り方向とする）に沿ったアクセスネットワークシステム１の構成を説明する。
【００４０】
図３は、第１の実施形態のアクセスネットワークシステムの上り送信の構成を示す概略的ブロック構成図である。図３では、端末装置３が備える送信部３０（３０−１〜３０−Ｎ）のみを示している。
【００４１】
端末装置３の送信部３０（３０−１〜３０−Ｎ）は、端末装置３の送信処理を行なうものである。ここで、端末装置３における送信処理とは、端末装置３が中央局２に向けて送信する信号に同期信号を付与する同期符号付与処理、送信信号を符号化する符号化処理と、フレーム同期を確立するときに送信するフレーム同期信号を作成するフレーム同期信号作成処理を指す。同期符号付与処理、符号化処理及びフレーム同期信号作成処理は、中央演算装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の周知の装置を利用して行なわれる。これらの処理を統括をするＣＰＵ（図示を省略）を駆動されるためのクロック信号として、クロック信号再生部２４で生成された再生クロック信号が利用される。
【００４２】
図３において、第１の実施形態の送信部３０（３０−１〜３０−Ｎ）は、データ信号符号化部３１（３１−１〜３１−Ｎ）と、同期信号付与部３２（３２−１〜３２−Ｎ）と、可変移相器３３（３３−１〜３３−Ｎ）と、フレーム同期信号符号化部３４（３４−１〜３４−Ｎ）と、セレクタ３５（３５−１〜３５−Ｎ）と、を少なくとも有して構成されるものである。
【００４３】
データ信号符号化部３１は、同期信号付与部３２から同期信号が付与されたデータ信号を受け取り、再生クロック信号に同期して形成される送信信号を、チャネル毎に割り当てられている符号で符号化し、符号化送信信号を生成してセレクタ３５に与えるものである。
【００４４】
第１の実施形態では、データ信号符号化部３１は、各チャネル毎に割り当てられている符号として拡散符号を用いて拡散符号化を行なう。例えば、第１チャネルのデータ信号符号化部３１−１には第１拡散符号が入力されて拡散符号化を行なう。
【００４５】
ここで、データ信号とは、送信すべき情報が載られている信号を指し、送信されるときには、後述する同期信号が付与されて送信信号として生成されて送信される。
【００４６】
同期信号付与部３２は、同期信号をデータ信号に付与して送信信号を生成してデータ信号符号化部３１に与えるものである。
【００４７】
フレーム同期信号符号化部３４は、フレーム同期信号を全端末装置３に共通のフレーム同期拡散符号で符号化し、符号化フレーム同期信号を生成し、セレクタ３５に与えるものである。
【００４８】
ここで、フレーム同期信号とは、後述するフレームの先頭を検出するために必要な信号を指す。中央局２で復号化後、フレーム周期で相関ピークが立てばよく、特に情報を載せる必要はない。よって、フレーム同期信号は常に論理”１”のような信号で良い。
【００４９】
セレクタ３５は、図示しない各端末装置３の制御部からの制御信号に応じて、入力信号を入力する入力ポートを切り替えるものである。このように、入力ポートを切り替えることにより、出力する出力信号を変えることができる。セレクタ３５は、例えば、３個の入力ポートと１個の出力ポートを備えるものとし、第１の入力ポートはフレーム同期信号符号化部３４に接続し、第２の入力ポートは開放され、第３の入力ポートはデータ信号符号化部３１に接続され、出力ポートは可変移相器３３に接続するものとする。
【００５０】
可変移相器３３は、セレクタ３５からの出力信号の送信タイミングを調整するものである。すなわち、可変移相器３３は、セレクタ３５により選択された符号化送信信号又は符号化フレーム同期信号に、送信タイミングを調整するために必要な遅延を付加して出力するものである。
【００５１】
分配多重器４は、各端末装置３から送信された信号（符号化送信信号又は符号化フレーム同期信号）を多重化して、符号分割多重信号として共通伝送路６を通じて中央局２に与えるものである。
【００５２】
次に、中央局２の受信構成について説明する。図３では、中央局２が備える受信構成、すなわち各端末装置３からの信号を受信する構成を示す。
【００５３】
図３において、中央局２は、受信構成として、分配器４９、送信信号受信部４０（第１受信信号受信部４０−１〜第Ｎ送信信号受信部４０−Ｎ）、フレーム同期信号受信部５５、を少なくとも有して構成される。
【００５４】
分配器４９は、共通伝送路６を通じて受信した符号分割多重信号を受信し、符号分割多重信号を、各送信信号受信部４０及びフレーム同期信号受信部５５に分配するものである。
【００５５】
送信信号受信部４０は、各チャネル毎の受信処理部であり、分配器４９により分配された符号分割多重信号を受け取ると、受け取った信号に対して受信処理を行なうものである。
【００５６】
フレーム同期信号受信部５５は、分配器４９により分配された符号分割多重信号に対して受信処理を行なうものである。
【００５７】
ここで、送信信号受信部４０及びフレーム同期信号受信部５５は、送信タイミングの修正情報を、各端末装置３の可変移相器３３に通知する送信タイミング修正情報通知機能を有する。なお、この送信タイミング修正情報通知機能の詳細な説明については後述する。
【００５８】
例えば、図３においては、第１チャネルを例にして送信タイミング修正情報通知の概念を示しており、中央局２の第１送信信号受信部４０−１又はフレーム同期信号受信部５５が、端末装置３−１の可変移相器３３−１に送信タイミング修正情報を通知する様子を破線によって示している。
【００５９】
図４は、中央局２が備える送信信号受信部４０の内部構成を示すブロック図である。図４において、中央局２の送信信号受信部４０は、送信信号用マッチドフィルタ４１、ゲート部４５、同期信号検出部４２、分岐器４３、を少なくとも有して構成される。
【００６０】
送信信号用マッチドフィルタ４１は、受信した符号分割多重信号を復号して相関信号を生成し、その生成した相関信号をゲート部４５に与えるものである。
【００６１】
ゲート部４５は、送信信号用マッチドフィルタ４１から相関信号を受け取り、この相関信号をクロック信号生成部４４からのマスタークロック信号でラッチ処理して、分岐器４３に与えるものである。ゲート部４５からの出力信号は、分岐器４３により分岐され、一方は送信信号受信部４０の出力信号として出力され、他方は同期信号検出部４２に与えられる。
【００６２】
同期信号検出部４２は、分岐器４３を介してゲート部４５からの出力信号を受け取り、この受け取った出力信号に含まれている同期信号を検出するものである。
【００６３】
図５は、中央局２のフレーム同期信号受信部５５の内部構成を示すブロック図である。図５において、中央局２のフレーム同期信号受信部５５は、フレーム同期信号用マッチドフィルタ５６、しきい値判定部５７、を少なくとも有して構成される。
【００６４】
フレーム同期信号用マッチドフィルタ５６は、受信した符号分割多重信号を復号して相関信号を生成し、この相関信号を出力するものである。
【００６５】
しきい値判定部５７は、フレーム同期信号用マッチドフィルタ５６から出力される相関出力信号の振幅が、設定された値を超えたか否かを判定し、その結果を出力する。
【００６６】
（Ａ−１−３）上り同期確立に係る構成について
次に、第１の実施形態の上り同期確立に係る構成を図６を参照しながら説明する。なお、以下の上り同期確立処理は、途中参加の端末装置３だけでなく、すべての端末装置３が行なうものである。
【００６７】
図６は、上り同期を実行する際に、中心的役割を果たす制御系統を示すアクセスネットワークシステム１の概略的ブロック構成図である。
【００６８】
なお、図６では、説明をわかりやすくするために、上り同期確立のために必要となる受信タイミングの調整を行う機能部分のみを抽出して系統的に示してある。すなわち、端末装置３については、可変移相器３３、受信部２０及び制御部５２のみを示し、また中央局２については、送信部１０、送信信号受信部４０、フレーム同期信号受信部５５、送信部１０及び修正情報生成部５１のみを示す。
【００６９】
第１の実施形態の上り同期を確立する処理は、中央局２が、各端末装置３に対し、フレーム同期信号の送信を許可するフレーム同期信号許可情報を含む信号（以下では、フレーム同期信号許可信号ともいう）を送信する。
【００７０】
このフレーム同期信号許可信号を受信した端末装置３の可変移相器３３は、符号化送信信号又は符号化フレーム同期信号を、中央局２の送信信号受信部４０及びフレーム同期信号受信部５５に送信する。
【００７１】
中央局２の送信信号受信部４０が符号化送信信号を受信すると、送信信号受信部４０の同期信号検出部４２（図４参照、図６では図示を省略してある。）が、同期信号検出結果を反映する信号を生成する。そして、この同期信号検出結果を反映する信号は、中央局２の修正情報生成部５１に与えられる。
【００７２】
一方、中央局２のフレーム同期信号受信部５５が符号化フレーム同期信号を受信すると、フレーム同期信号受信部５５のしきい値判定部５７（図５を参照、図６では図示を省略してある。）が、フレーム同期信号検出結果を反映する信号を生成する。そして、このフレーム同期信号検出結果を反映する信号は、同じく中央局２の修正情報生成部５１に与えられる。
【００７３】
ここで、中央局２の修正情報生成部５１は、端末装置３に対する送信タイミングの修正情報を通知する送信タイミング修正情報通知機能を有するものである。修正情報生成部５１は、端末装置３に対する送信タイミングの修正情報を生成すると、送信タイミング修正情報を端末装置３の受信部２０に送信する。
【００７４】
端末装置３の受信部２０が送信タイミング修正情報（移相量情報）を受信すると、制御部５２に送信タイミング修正情報を与えて、この送信タイミング修正情報に基づいて位相遅延量を算出し、この位相遅延量分の位相遅延を符号化送信信号に付加するよう可変移相器３３に指示して、受信タイミングを調整する。受信タイミングが調整された符号化送信信号を中央局２に向けて送信することで、フィードバックループが完成される。
【００７５】
（Ａ−１−４）信号形式について
図７は、中央局２と端末装置３との間で送受信される信号の形式である。
【００７６】
図７（Ａ）は、中央局２から端末装置３へ向けて送信される信号（下り信号）の概略的構成図である。同期信号とデータ信号とが組み合わされて１フレーム分が構成され、この信号はこのフレームの繰返しによって構成される。同期信号は、固定信号と制御信号とで構成される。固定信号は、あらかじめ決められたパターンをもつビット列であり、受信側が後述するビット同期のために利用される。
【００７７】
図７（Ｂ）は、端末装置３から中央局２へ向けて送信される信号（上り信号）の概略的構成図である。上述の下り信号と同様に、フレームの繰返しによって構成されているが、第１の実施形態の上り信号のフレーム内には無信号区間が挿入されている点が下り信号と異なる。この無信号区間は、端末装置３が送信を停止する時間帯をいう。
【００７８】
第１の実施形態では、途中参加する端末装置３がビット同期を確立する際、この無信号区間に、途中参加の端末装置３が、ビット同期信号を中央局２に送信することで、既に同期確立している他の端末装置３との間の干渉を回避することができる。
【００７９】
なお、この無信号区間長は、適宜運用に応じて決定することができ、また一度決定した区間長を適宜変更するようにしても良い。
【００８０】
（Ａ−１−５）符号化処理（拡散変調処理）及び復号処理（逆拡散処理）について
図８は、符号化処理及び復号処理の原理を説明する図である。
【００８１】
図８（Ａ）は、送信信号の時間波形の一部（図８（Ａ）では２ビット分）を切り出して示す図である。図８（Ｂ）は、相関出力信号の相互相関の時間波形を示す図である。図８（Ｃ）は、相関出力信号の自己相関の時間波形を示す図である。図８（Ｄ）は、相関出力信号の相互相関の時間波形を示す図である。なお、図８（Ａ）〜（Ｄ）において、横軸は時間軸を示し、縦軸は省略しているが縦軸方向に信号強度をそれぞれ任意のスケールで示してある。
【００８２】
符号化処理及び復号処理は、拡散変調とも呼ばれ、送信すべきデジタル信号を構成する各ビットを、そのビット間隔よりも狭い間隔をもつビットパターンに変換する処理を指す。
【００８３】
このビットパターンを構成するビット列が符号であり、各チャネルに異なる符号が割り当てられている。符号の相違とは、このビットパターンの相違に相当する。図８（Ｂ）に示す例は、（１、１、０、１、０、０、０、１、１、０、１、０、０、１、０、０）で与えられる１６ビットのビット列で与えられる符号の一例である。
【００８４】
符号化とは、図８（Ａ）に示す信号と図８（Ｂ）に示す信号との積信号生成することに相当する。この積信号を生成する方法は、例えば、図８（Ａ）に示す信号と図８（Ｂ）に示す信号のバイアス電圧を調整して、これらの信号の振幅の中心を０レベルに設定し、「０」及び「１」の２値によって形成される信号形式を、「＋１」及び「−１」の２値によって形成される信号形式に変更して、両者の積を求める。この積を求めるには、例えば、排他的論理輪演算ＥＸＯＲ（エクスクルーシブ・オア）ゲートの出力にインバータを接続したゲート回路であるＥＸＮＯＲ（エクスクルーシブ・ノア）回路を用いる。もちろん、この他の既存の方法を適用して、上述した処理と等価の処理を行なうようにしても可能である。
【００８５】
図８（Ｃ）及び図８（Ｄ）に示す相関出力信号は、符号化された信号を再度符号化と同一の符号との積信号を求め、積信号の各ビットの総和を求めること（復号すること）によって生成される。すなわち、符号化送信信号が多重された符号分割多重信号と、符号信号との積信号を求める。復号に用いられた符号と同一の符号で復号された符号化送信信号成分は、自己相関信号として復号される。また、復号に用いられた符号と異なる符号で復号された符号化送信信号成分は、相互相関信号として生成される。
【００８６】
図８（Ｃ）に示すように、自己相関信号の時間波形は、送信信号の１ビット間隔毎に強い正負のピーク（以後、自己相関ピークという）が現れる。図８（Ｃ）では、自己相関ピークの矢印で示している。自己相関信号に対して、この自己相関ピークのみを取り出すしきい値処理を施せば、送信信号を取り出せることを意味している。
【００８７】
一方、相互相関信号の時間波形には、図８（Ｄ）に示すように、自己相関信号のようなピークは現れない。特に送信信号の直交符号系列の符号によって拡散変調を行なって符号化送信信号を生成した場合には、自己相関ピークの現れる時間軸上の位置において、相互相関信号は無音状態（０レベルに等しい信号強度の状態）となる。
【００８８】
従って、直交符号系列の符号によって拡散変調を行なった場合には、多重化して得られる符号分割多重信号を復号処理して得られる相関出力信号において、相関ピークが他チャネルの信号成分の干渉を受けにくいので、しきい値処理によって送信信号を復元することが一層容易であり確実に行なえることとなる。
【００８９】
（Ａ−１−６）フレーム同期信号について
図９は、フレーム同期信号について説明する図である。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、端末装置３のセレクタ３５の入力ポートに到達した符号化送信信号と符号化フレーム同期信号の時間軸上の相対的な位置を示している。フレーム同期信号の符号周期は、上りフレームの周期と一致しており、かつ、符号の先頭は上りフレームの先頭と一致している。
【００９０】
図９（Ｃ）は、中央局２のフレーム同期信号用マッチドフィルタ５６で相関処理された自己相関波形を示している。自己相関ピークの出現する周期はフレームの周期と一致しており、かつ、その位相はフレームの先頭と一致する。
【００９１】
また、特筆すべきは、フレーム同期信号の符号長は、送信信号の符号化に用いる符号の符号長に比べて非常に長いことである。一般に、自己相関ピークの高さは符号長に比例する。そのため、長い符号で符号化した信号の送信パワーを低く抑えても、受信側で相関処理を行なうと強い自己相関ピークが得られ、しきい値処理が容易になる。
【００９２】
（Ａ−１−７）フレーム同期とビット同期について
図８（Ａ）及び（Ｂ）で示したように、送信信号の１ビットは所定の拡散符号によって符号化される。そして、各チャネルで符号化された送信信号は、多重化された多重化送信信号を形成する。
【００９３】
多重化する際、各チャネルの送信ビットの時間位相がそろっている状態をビット同期状態と呼ぶ。直交符号系列を用いた同期ＣＤＭ通信では、このビット同期が確立した状態で、信号の送受信を行なうという前提のもとで、相関ピークが他チャネルの信号成分の干渉を受けにくいという、同期ＣＤＭ特有の恩恵が得られる。従って、アクセスネットワークシステム１において、安定した信号の送受信を行なうためにはビット同期の確立は必須である。
【００９４】
一方、フレーム同期とは、図７で示した各チャネルが送信するフレームの先頭が一致している状態を指す。一般に、符号分割多重アクセスネットワークシステム上で、フレーム同期を行なわずにデータの送受信を行なうことは可能である。
【００９５】
しかし、第１の実施形態のシステム１の下り方向通信ではフレーム同期をすることを前提とする。
【００９６】
（Ａ−１−８）同期信号の構成
第１の実施形態の同期信号の構成について説明する。
【００９７】
端末装置３から中央局２に向けて送信される固定信号が受信されるためには、マスタークロック信号の周波数と、固定信号から抽出されるクロック信号の周波数とが一致するだけでは不十分であり、両者の位相も一致するように同期させることが必要である。
【００９８】
これは、図８の説明でも説明したように、マスタークロック信号の時間軸上での立ち上がり位置が自己相関ピークの時間軸内に存在するように、相関出力信号とマスタークロック信号との時間軸上での位置関係を調整する必要があることに相当する。
【００９９】
図１２は、同期信号の構成を示す構成図である。ここでは、同期信号を構成する固定信号は、その一例として、（０，１，０，１，０）という５ビットの信号を想定する。この５ビットの信号が中央局２において再現できれば、固定信号が受信できたことになる。
【０１００】
一方、制御信号は、端末装置３に対して送信信号及び同期信号の送信停止命令あるいは送信許可命令を与えるための送信許可ビットＥＮ１、ＥＮ２と、Ｄ７〜Ｄ０の８ビットからなる移相量情報信号とを有する。
【０１０１】
例えば、送信許可ビットとしては、例えば、（ＥＮ１,ＥＮ２）について、（０，０）は全信号送信停止を示し、（０，１）はフレーム同期信号送信許可を示し、（１，０）はビット同期信号送信許可を示し、（１，１）はビット同期完了を示す、とあらかじめ規定しておく。
【０１０２】
また、移相量情報信号としては、例えば、端末装置３が備える可変移相器３３に対して設定する移相量を０ｐｓ（ピコ秒）である場合には、Ｄ７〜Ｄ０までの８ビット（Ｄ７、Ｄ６、Ｄ５、Ｄ４、Ｄ３、Ｄ２、Ｄ１、Ｄ０）を（０，０，０，０，０，０，０，０）とする。そして、０ｐｓから２５５ｐｓまでの移相量を、８ビットの２進数値を用いて示すことができる。例えば、２５５ｐｓの場合、（１，１，１，１，１，１，１，１）となる。
【０１０３】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
以下では、上り同期方法の説明をするが、その前に通常の通信動作を説明する。通常の通信動作の説明においては、既に上り同期が終了しており、中央局２と端末装置３との間で受信タイミングの調整が取れているものとする。
【０１０４】
（Ａ−２−１）通常の通信動作；下り送信
まず、中央局２から端末装置３に向けた送信（下り送信）の動作を説明する。
【０１０５】
下り送信では、送信すべきデータ信号に同期信号が付与された後、同期信号と共に符号化されて、符号化送信信号に変換される。同期信号の付与は同期信号付与部１３により行なわれ、符号化は拡散符号化部１２により行なわれる。
【０１０６】
各送信部１０の符号化送信信号は加算部１１により加算されて、符号分割多重信号として生成され、この符号分割多重信号が端末装置３に送信される。
【０１０７】
なお、拡散符号化部１２には、各チャネルに割り当てられた拡散符号が入力される。例えば、第１チャネルの拡散符号化部１２には、第１チャネルに割り当てられた第１拡散符号が入力される（図１参照）
端末装置３では、符号分割多重信号を受信し、マッチドフィルタ２１（図２参照）により復号処理が行なわれる。ここで、復号化処理とは、符号分割多重信号をあらかじめ自チャネルに割り当てられた符号を用いて逆拡散処理をして、この符号に対する相関出力信号を生成する処理を指す。
【０１０８】
相関出力信号は、クロック信号再生部２４（図２参照）に入力されて、再生クロック信号が生成されて出力される。この再生クロック信号の生成には、種々の方法を適用することができるが、例えば、ＰＬＬ（Phase  Locked  Loop）回路を用いた既存の方法を適用することができる。また、相関出力信号は、上述の再生クロック信号でラッチ処理することによって、受信データとして生成されて確定される。
【０１０９】
（Ａ−２−２）通常の通信動作；上り送信
次に、端末装置３から中央局２に向けた送信（上り送信）の動作を説明する。
【０１１０】
上り送信では、端末装置３からの符号分割多重信号が中央局２の分配器４９によりＮ分岐されて、各チャネル毎の送信信号受信部４０に与えられる。
【０１１１】
送信信号受信部４０では、上り信号（符号分割多重信号）に対して自チャネルに割り当てられている符号を用いて逆拡散処理が施され、自チャネルに対する相関出力信号が生成される。すなわち、送信信号受信部４０では、上り信号に対して復号処理が施される。この相関出力信号は、マスタークロック信号でラッチ処理され、受信データとして生成されて確定される。
【０１１２】
（Ａ−２−３）システムフロー
第１の実施形態のアクセスネットワークシステム１は、中央局２の電源投入により起動する。
【０１１３】
データ信号の送受信を開始するに先立って、まず中央局２と、この時点で電源投入されている端末装置３との間でフレーム同期及びビット同期を確立する作業が行なわれる。これを初期調整と呼ぶ。初期調整の方法としては、種々の既知方法を適用することができるが、例えば、特許文献１に記載の方法を用いることができる。
【０１１４】
初期調整が完了した後、中央局２と端末装置３との間でデータ信号の送受信を開始する。このデータ信号の送受信については、（Ａ−２−１）及び（Ａ−２−２）の通常の通信動作の項で説明したので、ここでの詳細な説明は省略する。
【０１１５】
通常の通信動作を行なっている最中に、ある端末装置３が途中参加する状況が発生する。このとき、既に同期が確立している端末装置３と中央局２との間の通信動作に影響を与えずに、途中参加を実現する処理を、以下に説明する。
【０１１６】
（Ａ−２−４）途中参加を実現する同期確立処理
図１０は、途中参加の実現する同期確立処理の動作を説明するフローチャートである。
【０１１７】
上記のように、中央局２と少なくとも１つの端末装置３が通常の通信動作を行なっている最中に、中央局２と接続する他の端末装置３の電源が投入されたとき、中央局２は、それを検知し、以下で説明する同期確立処理を行なう。
【０１１８】
なお、図１０に示すフローチャートは、終了条件はなく、無限ループとする。これは、システムが通常の通信動作を行なっている間に、常に途中参加する端末装置３を監視するためである。
【０１１９】
まず、中央局２は、端末装置３−ｎ（ｎは１〜Ｎの整数）の電源状態を確認するため、ｎを初期化（ｎ＝１）し、自局内にある端末管理テーブル（図示しない）を参照して端末装置３−ｎ（ここでは、ｎ＝１）の電源状態を確認する（ステップＳ１０）。
【０１２０】
ここで、端末管理テーブルは、少なくとも中央局２が確認した各端末装置３の電源状態を管理するテーブルであり、中央局２は、端末装置３の電源が投入された状態（電源ＯＮ状態）であるか、又は、電源が切られた状態（電源ＯＦＦ状態）であるかを確認すると、その結果を記録する。
【０１２１】
ステップＳ１０において、端末装置３−ｎが電源ＯＦＦである場合、ステップＳ２０に移行し、現在の端末装置３−ｎの電源状態の確認処理を行ない、端末装置３−ｎが電源ＯＮである場合、ステップＳ１１０に移行する。
【０１２２】
ステップＳ１１０では、端末管理テーブルにおける次の端末装置３の電源状態を確認するため、中央局２は引数ｎの値を１つ増加する。従って、電源ＯＮが確認されている端末装置３に関しては何も行なわないことを示す。ステップ１２０では、中央局２は、引数ｎの値を調べ、ｎ＝Ｎならばｎ＝１にセットし、それ以外ならそのままステップＳ１０へ移行する。
【０１２３】
一方、ステップＳ１０において、端末管理テーブルにおいて端末装置３−ｎが電源状態ＯＦＦであることを確認すると、中央局２は、端末装置３−ｎが現在も電源ＯＦＦであるかを確認するために、フレーム同期信号送信許可信号を、当該第ｎ端末装置３−ｎに向けて送信する（ステップＳ２０）。なお、このフレーム同期信号送信許可信号の具体的な一例については、後述の同期信号構成の欄において詳細に説明する。
【０１２４】
中央局２からのフレーム同期信号送信許可信号が第ｎ端末装置３−ｎに与えられると、第ｎ端末装置３−ｎが電源ＯＮ状態となっている場合、第ｎフレーム同期信号許可信号が第ｎ端末装置３−ｎに受信され、第ｎフレーム同期信号が第ｎ端末装置３−ｎから中央局２に送信される（ステップＳ３０）。
【０１２５】
ここで、第ｎ端末装置３−ｎにおける可変移相器３３の移相量は任意である。このとき、第ｎ端末装置３−ｎでは、上り同期を行なうために、中央局２からの指示を待っている状態である。
【０１２６】
なお、ステップＳ３０の動作は、第ｎ端末装置３−ｎの電源がＯＮの状態の場合のみ実行可能であるが、電源がＯＦＦの状態の場合には、第ｎフレーム同期信号送信許可信号を受信することも、第ｎフレーム同期用信号を送信することもできない。
【０１２７】
第ｎ端末装置３−ｎからの第ｎフレーム同期信号が中央局２に与えられ、中央局２における第ｎフレーム同期信号の受信が成功した場合にはステップＳ５０の処理に移行し、第ｎフレーム同期信号の受信が失敗した場合にはステップＳ１１０に移行し、次の端末装置３について確認の処理が行なわれる（ステップＳ４０）。
【０１２８】
なお、ステップＳ１１０及びＳ１２０での動作に関しては上述の通りなので割愛する。ステップＳ１１０に移行するということは、前回の確認時に電源が入っていないということを確認した端末装置３に対して再度電源状態を確認したら、依然電源が入っていない状態であったとみなす。従って、中央局２は、引数ｎを１つ増加させ、次の端末装置３についての確認処理を行なう。
【０１２９】
ステップＳ４０において中央局２における第ｎフレーム同期信号の受信が成功すると、中央局２は、受信した符号化フレーム同期信号の自己相関ピーク位置と自局内のフレームの受信タイミングを比較し、それらの位相差を検出する。そして、この位相差がゼロになるように、第ｎ端末装置３−ｎの可変移相器３３での第ｎ移相量を計算する。そして、中央局２は、第ｎフレーム同期完了通知と共に第ｎ移相量を、第ｎ端末装置３−ｎに向けて送信する（ステップＳ５０）。これにより、端末装置３−ｎのフレーム同期が完了する。なお、第ｎフレーム同期完了通知の具体的な一例については、図１２に示す同期信号の構成を適用することができる。
【０１３０】
次に、中央局２は、第ｎビット同期信号送信許可信号を第ｎ端末装置３−ｎに送信する（ステップＳ６０）。
【０１３１】
この第ｎビット同期信号送信許可信号は、１つ以上の同期信号から構成されている。その同期信号に含まれる制御信号には、第ｎ可変移相器３３に設定すべき移相量を設定指示する移相量情報が載せられている。
【０１３２】
中央局２からの第ｎビット同期送信許可信号が第ｎ端末装置３−ｎに与えられると、第ｎ端末装置３−ｎにおいて、第ｎビット同期信号送信許可信号に含まれている第ｎ制御信号により与えられる第ｎ移相量情報が読み取られ、この第ｎ移相量情報に従った第ｎ移相量が第ｎ端末装置３−ｎの第ｎ可変移相器３３に設定される。そして、第ｎ端末装置３−ｎは、第ｎビット同期信号を中央局２に送信する（ステップＳ７０）。この第ｎビット同期信号は、１つ以上の固定信号から構成されるものである。
【０１３３】
ここで、端末装置３における第ｎビット同期信号の送信タイミングについて図１１を参照して説明する。図１１は、中央局２において、各端末装置３が送信した信号の到着タイミングを示す図である。横軸は時間を示す。
【０１３４】
図１１において、端末装置３−ａ〜３−ｉ（図１１（Ａ）〜（Ｃ））は、中央局２との間で既に同期が確立している端末装置であり、通常の動作をしている。端末装置３−ｎ（図１１（Ｄ））は、ステップＳ７０の処理を行なう途中参加の端末装置とする。
【０１３５】
この場合、端末装置３−ｎは、固定信号からなる第ｎビット同期信号を、上りフレームに設けられた無信号区間内で送信するものとする。これにより、既に同期している他の端末装置３が送信する信号（例えば、同期信号やデータ信号）と時間的に重ならない時間に、第ｎビット同期信号を送信することができ、相互の干渉を回避することができる。
【０１３６】
ここで、端末装置３−ｎは、ステップＳ２０〜Ｓ５０までの処理により、中央局２との間でフレーム同期が確立している。そのため、端末装置３−ｎは、上りフレームの無信号区間を知ることができるので、この無線信号区間に第ｎビット同期信号を送信することができる。
【０１３７】
第ｎ端末装置３−ｎからの第ｎビット同期信号が中央局２に与えられ、中央局２の第ｎ送信信号受信部４０−ｎによる第ｎビット同期信号の受信が成功した場合にはステップＳ９５に移行し、第ｎビット同期信号の受信が失敗した場合にはステップＳ９０に移行する（ステップＳ８０）。このとき、第ｎ固定信号の判定処理が第ｎ送信信号受信部４０−ｎにより行なわれる。
【０１３８】
ステップＳ８０において、第ｎ送信信号受信部４０−ｎによる第ｎビット同期信号の受信が失敗した場合、中央局２において第ｎ端末装置３−ｎの送信タイミングの修正がなされ、送信タイミング修正情報を載せた第ｎビット同期信号送信許可信号を第ｎ端末装置３−ｎに送信する（ステップＳ９０）。
【０１３９】
すなわち、ステップＳ９０において、中央局２は、第ｎ移相量を変化させ、前回第ｎ端末装置３−ｎに与えた移相量とは異なる移相量を修正情報として生成し、この修正情報（第ｎ移相量）を載せた第ｎビット同期信号送信許可信号を端末装置３−ｎに送信する（ステップＳ９０）。
【０１４０】
一方、ステップＳ８０において、第ｎ送信信号受信部４０−ｎによる第ｎビット同期信号の受信が成功した場合、中央局２は、第ｎビット同期完了通知を第ｎ端末装置３−ｎに与えると共に、第ｎ移相量を、第ｎ端末装置３−ｎの可変移相器３３の第ｎ移相量として確定し、固定する（ステップＳ９５）。
【０１４１】
そして、中央局２は、自局内に備える端末管理テーブルに、端末装置３−ｎの電源状態をＯＮに更新する（ステップＳ１００）。その後、ステップＳ１１０及びＳ１２０を経て、ステップＳ１０に戻り、次の端末装置３についても同様の処理を行なう。
【０１４２】
ここで、ステップＳ８０における第ｎ送信信号受信部４０−ｎによる第ｎ固定信号の判定処理について説明する。
【０１４３】
同期判定に利用される第１〜第ｎ固定信号は、第１端末装置３−１〜第ｎ端末装置３−ｎに割り当てる信号として、全て同一の信号としても良いし、又は全て異なる信号としても良い。
【０１４４】
固定信号の判定方法としては、種々の方法を適用することができるが、例えば、あらかじめ中央局２及び端末装置３の記憶装置（図示しない）に固定信号を記憶させておき、再生された固定信号と記憶装置の固定信号とのパターンマッチングを行ない、一致した場合には固定信号の受信が成功したものとし、一致しない場合には固定信号の受信が失敗したものとする方法を適用できる。なお、固定信号のパターンマッチング方法には種々の既存技術を適用できる。
【０１４５】
また、別の固定信号の判定方法としては、例えば、中央局２が送信許可信号（第ｎフレーム同期信号送信許可信号及び又は第ｎビット同期信号送信許可信号）を端末装置３に送信する際、あらかじめ返送すべき固定信号の指示情報を送信許可信号に載せて送信する。そして、中央局２において、再生した固定信号と返送指示した固定信号とのパターンマッチングを行ない、一致した場合には固定信号の受信が成功したものとし、一致しない場合には固定信号の受信が失敗したものとする方法を適用できる。なお、この場合の固定信号のパターンマッチング方法にも種々の既存技術を適用できる。
【０１４６】
図１３は、端末装置３から中央局に向けて送り返す固定信号を指示する送信許可信号（同期信号）の一例を示す構成図である。
【０１４７】
図１３に示す送信許可信号の制御信号は、図１２で説明した送信許可ビットと、移相量情報信号のほかに、Ｆ４〜Ｆ０の５ビット（Ｆ４，Ｆ３，Ｆ２，Ｆ１，Ｆ０）の信号によって構成される。
【０１４８】
（Ａ−２−５）端末装置３における信号処理の詳細説明
図１４を参照して、端末装置３における中央局２からの各種送信許可信号を受信してから中央局２に返答信号を送信するまでのステップについて説明する。
【０１４９】
図１４は、端末装置３における、送信許可信号を受信してから返答信号を送信する信号処理のステップの説明に必要な部分のみを示すブロック図である。
【０１５０】
中央局２から送信された固定信号は、マッチドフィルタ２１によって相関出力信号して制御されて出力され、ゲート部２５によって相関出力信号は、マスタークロック信号でタッチ処理されて出力される。この出力信号は、分岐器６２で分岐されて、同期信号検出部２２に入力されて、同期信号が検出される。
【０１５１】
この検出された同期信号に含まれる制御信号は、図１２に示すように、送信停止あるいは送信許可に関する情報及び移相量がデジタルデータの形式で表された信号である。制御信号は、図１４に示すように、制御部５２に入力される。
【０１５２】
ここで、制御信号とは、端末装置３が備える受信部２０において抽出された送信タイミング修正情報を指す。
【０１５３】
この送信タイミング修正情報により通知された位相遅延量を算出して、この位相遅延量分の位相遅延を、符号化送信信号に付加するように可変移相器３３に指示するとは、具体的な一例を挙げると、次の内容である。
【０１５４】
可変移相器３３は、例えば、Maxim社製のDS1023などを適宜利用することが可能である。この可変移相器３３は、入力端子（図１４ではＩＮと示す）から入力された信号に、任意の遅延量を付加して出力端子（図１４ではＯＵＴと示す）から出力する機能を有している。遅延量は、制御部５２の備える出力端子（Ｐ０、…、Ｐ７）から出力される２値の電圧信号によって制御される。
【０１５５】
セレクタ３５は、例えば、アナログデバイス社製のAD8174などを適宜利用することが可能である。このセレクタ３５は、複数の入力ポートから入力された信号のうち１つを選択して出力する機能を有している。入力ポートの選択は、制御部５２の備えるＳＥＬ端子から出力される電圧信号によって制御される。
【０１５６】
制御信号の（ＥＮ１、ＥＮ２）ビットが（０，０）、すなわち、全信号送信停止であれば、第２の入力ポート（開放）を出力ポートに接続することで送信を停止することができる。
【０１５７】
（ＥＮ１、ＥＮ２）ビットが（０，１）、すなわち、フレーム同期信号送信許可であれば、第１の入力ポート（フレーム同期信号符号化部３４に接続）を出力ポートに接続することで、符号化フレーム同期信号を出力することができる。
【０１５８】
（ＥＮ１、ＥＮ２）ビットが（１，０）、すなわち、ビット同期信号送信許可であれば、第３の入力ポート（送信信号符号化部３１に接続）を出力ポートに接続することで、ビット同期信号を出力することができる。
【０１５９】
（ＥＮ１、ＥＮ２）ビットが（１，１）、すなわち、フレーム同期完了であれば、第３の入力ポートを出力ポートに接続することで、送信信号を出力することができる。
【０１６０】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、フレーム同期完了後、途中参加の端末装置が、上りフレームの無信号区間に、ビット同期信号を送信することにより、中央局における同期確立中の端末装置からの信号との干渉を回避できるので、同期確立中の端末装置の通信を停止させることなく、途中参加の端末装置の同期を確立することができる。
【０１６１】
（Ｂ）他の実施形態
第１の実施形態では、１対Ｎ通信システムの適用用途は限定されるものではない。すなわち、ＰＯＮに限定されるものではなく、伝送路が電気的伝送路であってもよい。
【０１６２】
第１の実施形態では、受信構成における可変移相器２３、３３を、サンプリングクロックの経路に設けたものを示したが、所定の位相関係を達成できるならば、データ信号経路に設けるようにしても良く、サンプリングクロックの経路及びデータ信号経路の双方に設けるようにしてもよい。
【０１６３】
第１の実施形態では、拡散復調のために相関出力を得る構成がマッチドフィルタのものを示したが、スライディング相関器などの他の相関演算構成を適用するようにしても良い。
【０１６４】
第１の実施形態では、端末管理テーブルに基づいて、端末装置の電源状態を確認する際、ｎ＝１として端末装置３−１から順に確認するものとしたが、ランダムに確認対象の端末装置を決定するようにしても良い。
【０１６５】
第１の実施形態では、中央局から各端末装置に対する位相指示を同期信号に含めることとしたが、各端末装置に位相指示をすることができれば、他の信号を通知するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】第１の実施形態のアクセスネットワークシステムの全体構成を示すと共に、中央局の送信構成を示すブロック図である（上り方向）。
【図２】第１の実施形態の端末装置の受信構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態のアクセスネットワークシステムの全体構成を示すと共に、端末装置の受信構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態の中央局の送信信号受信部の内部構成を示すブロック図である。
【図５】第１の実施形態の中央局のフレーム同期信号受信部の内部構成を示すブロック図である。
【図６】第１の実施形態の上り同期確立に係る構成を示すブロック図である。
【図７】第１の実施形態の信号形式を説明する説明図である。
【図８】第１の実施形態の拡散変調処理及び逆拡散処理の原理を示す説明図である。
【図９】第１の実施形態のフレーム同期信号を説明する説明図である。
【図１０】第１の実施形態の上り同期確立処理を示すフローチャートである。
【図１１】第１の実施形態のビット同期信号のタイミングを説明する説明図である。
【図１２】第１の実施形態の同期信号の構成を説明する説明図である。
【図１３】第１の実施形態の同期信号の別構成を説明する説明図である。
【図１４】第１の実施形態の端末装置における信号処理を説明する説明図である。
【符号の説明】
【０１６７】
１…アクセスネットワークシステム、
２…中央局、１０（１０−１〜１０−Ｎ）…送信部、１１…加算部、１２（１２−１〜１２−Ｎ）…拡散符号化部、１３（１３−１〜１３−Ｎ）…同期信号付与部、４０…送信信号受信部、５５…フレーム同期信号受信部、５１修正情報生成部、
３…端末装置、２０…受信部、２１…マッチドフィルタ、２２…同期信号検出部、２３…可変移相部、２４…クロック信号再生部、２５…ゲート部、３０…送信部、３１（３１−１〜３１−Ｎ）…データ信号符号化部、３２（３２−１〜３２−Ｎ）…同期信号付与部、３３（３３−１〜３３−Ｎ）…可変移相器、３４（３４−１〜３４−Ｎ）…フレーム同期信号符号化部、３５（３５−１〜３５−Ｎ）…セレクタ、５２…制御部。
【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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【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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