(57)【要約】【課題】  動作時間を最小にする同期方式を用いることにより、待ち受け時の低消費電力化を図ることを目的とする。【解決手段】  親局と少なくとも１つの子局よりなるデジタル無線システムであって、前記親局若しくは子局の受信手段による同期方法において、発振手段の周期に従って、常時、タイミング誤差検出手段による受信機が持つサンプル番号と、実際に検出したサンプル番号との誤差を測定し、該測定した値を減算手段により一つ前に測定した誤差の値を引いて出力し、該出力は、検出期間で生じた誤差として、検出期間と休止期間を用いて、休止期間に変動する値を予測し、該予測による変動した値と１つ前の変動した値の加算値を分周カウンタに入力することで、受信手段の起動直後に正確なサンプル番号を得るようにしたことを特徴とする。【選択図】  図１
2005101808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
親局と少なくとも１つの子局よりなるデジタル無線システムであって、前記親局若しくは子局の受信手段による同期方法において、
発振手段の周期に従って、常時、タイミング誤差検出手段による受信機が持つサンプル番号と、実際に検出したサンプル番号との誤差を測定し、
該測定した値を減算手段により一つ前に測定した誤差の値を引いて出力し、
該出力は、検出期間で生じた誤差として、検出期間と休止期間を用いて、休止期間に変動する値を予測し、
該予測による変動した値と１つ前の変動した値の加算値を分周カウンタに入力することで、
受信手段の起動直後に正確なサンプル番号を得るようにしたことを特徴とするデジタル無線システムの同期方法。
【請求項２】
親局と少なくとも１つの子局よりなるデジタル無線システムにおいて、
前記親局若しくは子局の受信部に搭載された同期回路であって、
前記受信部が入力された受信信号によるサンプル番号と、出力したサンプル番号の差を求めて誤差とする手段と、
該誤差と、メモリに保存された一つ前の誤差との差をとることで、検出期間における変動した値を求める手段と、
その変動した値より、休止期間において変動した値を求め、記憶部に保存されていた以前の変動値との加算した値を分周カウンタに入力する手段とより構成されることを特徴とするデジタル無線システムの同期回路。
【請求項３】
発振手段の周期に従って、常時、受信手段が持つサンプル番号と、実際に検出したサンプル番号との誤差を測定するタイミング誤差検出器と、
前記測定した値を減算手段により一つ前に測定した誤差の値を引いて出力する手段と、
該出力は、検出期間で生じた誤差として、検出期間と休止期間を用いて、休止期間に変動する値を予測する手段と、
該予測による変動した値と１つ前の変動した値の加算値を分周カウンタに入力する手段とより構成され、
当該受信手段の起動直後により正確なサンプル番号を得るようにしたことを特徴とする市町村デジタル移動通信システムの親局または子局またはこれら両方の受信手段に用いる同期回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル無線システムに関し、特に市町村デジタル移動通信システムに関する同期方法及び同期回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末を含むデジタル無線システムでは、電力消費量を抑え動作時間の延長を図るために、携帯端末の低消費電力化を行っている。
特に待ち受け時には、基地局との通信を制御信号のみと限定することで、動作時間の短縮を行っている。
例えば、電波産業会標準規格「ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ７９」に定められているＴＤＭＡ方式のデジタル無線システムである「市町村デジタル移動通信システム」について、以下に説明する。
【０００３】
図２は、市町村デジタル移動通信システムにおけるフレーム構成を示す図である。
この図２におけるフレーム構成は、４０ｍｓのフレーム２０２を１８個連ねた７２０ｍｓのスーパーフレーム２０３を一つの単位として伝送を行っている。
各フレームは１０ｍｓの４つのスロット２０４に分けられ、フレーム毎に制御チャネルスロット２０１が存在するが、携帯端末は待ち受け時、１スーパーフレーム中、先頭の数フレームの制御チャネルスロットに含まれる呼び出し情報を得るために受信動作を行い、その他の時間は休止期間として電力消費量を抑えている。
【０００４】
図３は、従来のＴＤＭＡ方式によるデジタル無線システムの同期回路を示す例である。
この図３において、符号１０１は受信信号入力端子、１０２はタイミング誤差検出器、１０８は分周カウンタ、１０９はサンプル番号出力端子、１１０はスリープ信号生成回路、１１１はタイマー、１１２は電源制御回路、１１３は水晶発振器である。
タイマー１１１は、前述したように、休止期間を設けるためのもので、スリープ信号生成回路１１０から分周カウンタにより制御されているスリープ信号が入るとタイマー１１１が起動し、電源制御回路１１２へ休止期間への移行を指示し、受信機に対する電源供給を停止する。
また、タイマー１１１は次に受信するフレーム２０１の先頭で起動するように動作するが、一般的にタイマー１１１の精度は不十分であるため休止期間中に同期のずれが発生し、必然的に再同期動作が必要となる。
しかし、通常は呼び出し信号を含む制御チャネルスロット２０１の１０ｍｓの間だけでは同期が取れないので、前もって数スロット分受信動作を行う方法で同期を取る必要がある。
具体的には、制御チャネルスロット２０１の数スロット分前から、タイミング誤差検出器１０２により、受信機が持つサンプル番号と、実際に検出したサンプル番号の差を見て、その誤差分を分周カウンタ１０８に入力することにより、段階を経て同期を取っている。
【０００５】
図５は、従来のＴＤＭＡ方式によるデジタル無線システムの同期処理を示す図である。
この図５において、１スロット前から受信動作を行い、‘０’というサンプルタイミングで同期を取りたいが、受信したのは‘３’というサンプルタイミングとした場合、受信機が持つサンプル番号は‘０’、実際に検出したサンプル番号は‘３’となる。
これより、タイミング誤差検出器１０２の出力が３と求まり、カウンタ補正値として分周カウンタに誤差値を入力することで、段階を経て同期をとるものである。
このようなことより、受信動作時間が長くなり、結果として電力消費量の増大となってしまう。
【０００６】
図６は、市町村デジタル移動通信システムにおける送受信のタイミングチャートを示す図である。
この図６において、送信局側の送信タイミング、受信局側の受信タイミングともに分周カウンタにより制御されている。つまり、それぞれの分周カウンタの値が、上記で述べたサンプル番号となる。
送信局−受信局間において同期を取る際、この図６に示すように、送信局カウンタに対し、受信局カウンタが‘２’ずれていた場合、つまり、受信局の分周カウンタが送信局側に対して‘２’ずれていた場合、上記に述べたような方法によって求めた補正値を、受信局側の分周カウンタに入力する事で、それぞれの分周カウンタ値を合わせて、同期を取っている。
【０００７】
また、デジタル無線システムに関する従来技術として、上述した非特許文献１がある。
【０００８】
【非特許文献１】ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ７９、「市町村デジタル移動通信システム」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、従来技術においては、分周カウンタを補正する際、段階を経ているので、受信動作時間が長くなり、結果として電力消費量の増大を招くという問題がある。
すなわち、従来技術では、休止期間に同期のずれが発生してしまい、制御チャネルスロットで同期を取るためには、前もって数スロット分、受信動作を行う必要があり、このため、待ち受け時の消費電力が増大してしまう。
【００１０】
本発明は上記従来技術に鑑みて為されたもので、動作時間を最小にする同期方式を用いることにより、待ち受け時の低消費電力化を図ることのできるデジタル無線システムにおける同期方法及び同期回路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】
【００１１】
上記従来の問題点を解決するための本発明は、親局と少なくとも１つの子局よりなるデジタル無線システムであって、前記親局若しくは子局の受信手段による同期方法において、発振手段の周期に従って、常時、タイミング誤差検出手段による受信機が持つサンプル番号と、実際に検出したサンプル番号との誤差を測定し、該測定した値を減算手段により一つ前に測定した誤差の値を引いて出力し、該出力は、検出期間で生じた誤差として、検出期間と休止期間を用いて、休止期間に変動する値を予測し、該予測による変動した値と１つ前の変動した値の加算値を分周カウンタに入力することで、受信手段の起動直後に正確なサンプル番号を得るようにしたことを特徴とする。
【００１２】
また、上記従来の問題点を解決するための本発明は、親局と少なくとも１つの子局よりなるデジタル無線システムにおいて、前記親局若しくは子局の受信部に搭載された同期回路であって、前記受信部が入力された受信信号によるサンプル番号と、出力したサンプル番号の差を求めて誤差とする手段と、該誤差と、メモリに保存された一つ前の誤差との差をとることで、検出期間における変動した値を求める手段と、その変動した値より、休止期間において変動した値を求め、記憶部に保存されていた以前の変動値との加算した値を分周カウンタに入力する手段とより構成されることを特徴とする。
【００１３】
また、上記従来の問題点を解決するための本発明は、市町村デジタル移動通信システムの親局または子局またはこれら両方の受信手段に用いられ、発振手段の周期に従って、常時、受信手段が持つサンプル番号と、実際に検出したサンプル番号との誤差を測定するタイミング誤差検出器と、前記測定した値を減算手段により一つ前に測定した誤差の値を引いて出力する手段と、該出力は、検出期間で生じた誤差として、検出期間と休止期間を用いて、休止期間に変動する値を予測する手段と、該予測による変動した値と１つ前の変動した値の加算値を分周カウンタに入力する手段とより構成され、当該受信手段の起動直後により正確なサンプル番号を得るようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、待受け時の動作時間を最小にし、低消費電力を実現することが可能なデジタル無線システムにおける同期方法及び同期回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態であるデジタル無線システムの同期回路を示す図である。
この図１において、符号１０１は受信信号入力端子、１０２はタイミング誤差検出器、１０３および１０４はメモリ、１０５は減算器、１０６は乗算器、１０７は加算器、１０８は分周カウンタ、１０９はサンプル番号出力端子、１１０はスリープ信号生成回路、１１１はタイマー、１１２は電源制御回路、１１３は水晶発振器である。
【００１６】
タイミング誤差検出器１０２では、端子１０１から入力される受信信号を用いて、その時点でのタイミング誤差を検出する。
ここで、タイミング誤差とは、受信機が持っているタイミング、すなわち端子１０９から出力されるサンプル番号と、実際に受信した信号から検出されたサンプルタイミングとの差を意味する。
タイミング誤差検出器１０２の出力は、メモリ１０３に保存されると同時に減算器１０５の入力となり、それ以前に蓄えられたサンプルタイミング誤差との差が計算される。すなわち、減算器１０５の出力は、ｄ（ｔ）−ｄ（ｔ−Ｔ１）で表される。
ここで、ｄ（ｔ）は時刻ｔで検出されたタイミング誤差、Ｔ１は一つ前の検出時からの時間である。
【００１７】
ここで、スリープ信号生成回路１１０から分周カウンタにより制御されているスリープ信号が入り、同時にタイマー１１１が起動する。
タイマー１１１はスリープ状態にある時には、電源制御回路１１２に対してスリープモードへの移行を指示し、受信機に対する電源供給を停止する。
このタイマー１１１は、次に受信すべきフレーム２０１の先頭で起動するよう設定されている。
そして、スリープから起動までの時間をＴ２とする。Ｔ２の時間が経過すると、タイマー１１１が電源制御回路１１２を起動し、受信機への電源供給が再開される。
また、この起動時には、分周カウンタ１０８の内部の値を予め設定された値にプリセットする。
【００１８】
一方で、先に述べた減算器１０５の出力は乗算器１０６によって、係数Ｔ２／Ｔ１が乗ぜられ、メモリ１０４に蓄えられた値と加算器１０７によって加算される。
この加算器１０７の出力は、Ｔ１の区間で求められた、Ｔ２の間に生じたタイミング誤差の推定値を意味する。
この値を用いて分周カウンタ１０８の値を補正することによって、分周カウンタの出力は起動直後から誤差の小さい値とすることが可能となる。
【００１９】
図４は、本発明の実施の形態によるデジタル無線システムの同期処理を示す図である。
前述した図２において、同期処理を確立する場合、スリープ状態からの起動直後においては、セービングに用いるタイマー１１１の精度が一般的に不十分であるために、同期を確立することができず、したがって前述した図５に示す従来技術では、受信する必要があるフレーム２０１の以前、たとえば１フレーム前から予め起動する必要があったが、本図４に示す本発明の実施の形態によれば、起動直後に同期がとれるため、受信する必要があるフレーム２０１の直前に起動すれば十分であることが解る。
よって、待受け時の動作時間を最小限にすることが可能となり、低消費電力化に寄与する。
【００２０】
以上のように、本実施の形態は、親局と少なくとも１つの子局よりなるデジタル無線システムであって、前記親局若しくは子局の受信手段による同期方法または同期回路において、同期タイミングの誤差を検出する誤差検出手段を設け、該誤差検出手段により時刻t-T1において与える同期タイミングの誤差と、時刻tにおいて与える同期タイミングの誤差の差を算出し、該算出値から時刻t+T2において得られる誤差を予測し、該予測した値を用いて前記同期回路の初期値を設定することを特徴とするデジタル無線システムの同期方法及びこれを用いた同期回路である。
【００２１】
以上、詳細に説明したように本発明の実施の形態においては、同期を取るための動作時間を最小にするために、まず、常時、タイミング誤差検出器を用いて受信機が持つサンプル番号と、実際に検出したサンプル番号との誤差を測定する。
その測定値には、以前の誤差も含まれているので、減算器により一つ前の誤差を引く。
減算器の出力は、検出期間で生じた誤差なので、検出期間と休止期間を用いて、休止期間に変動する値を予測し、その変動値と以前の変動値の加算値を分周カウンタに入力する。このような動作により、起動直後に正確なサンプル番号を持つことが出来るようにした同期方法及び同期回路とするものである。
そして、特に市町村デジタル移動通信システムでの送受信タイミングを得る場合に好適な同期方法または同期回路とすることができる。
【００２２】
したがって、本発明によれば、タイミング誤差検出器により、受信したサンプル番号と受信機が出力したサンプル番号の差を求め、その誤差と、メモリに保存された一つ前の誤差との差を取ることで、検出期間に変動した値を求め、その値より、休止期間に変動した値を求め、メモリに保存されていた以前の変動値との加算値を分周カウンタに入力するものであり、動作時間を最小にし同期を取ることが可能となり、待ち受け時の同期方式で、動作時間を最小にし、低消費電力化を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明によるデジタル無線システムにおける同期方法及び同期回路は、市町村デジタル移動通信システムの他、県防災デジタル無線通信システムなど、防災無線システムの基地局や中継局、携帯端末に好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態であるデジタル無線システムの同期回路を示す図である。
【図２】市町村デジタル移動通信システムにおけるフレーム構成を示す図である。
【図３】従来のＴＤＭＡ方式によるデジタル無線システムの同期回路を示す例である。
【図４】本発明の実施の形態によるデジタル無線システムの同期処理を示す図である。
【図５】従来のＴＤＭＡ方式によるデジタル無線システムの同期処理を示す図である。
【図６】市町村デジタル移動通信システムにおける送受信のタイミングチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０１：受信信号入力端子、１０２：タイミング誤差検出器、１０３：メモリ、１０４：メモリ、１０５：減算器、１０６：乗算器、１０７：加算器、１０８：分周カウンタ、１０９：サンプル番号出力端子、１１０：スリープ信号生成回路、１１１：タイマー、１１２：電源制御回路、１１３：水晶発振器、２０１：制御チャネルスロット、２０２：フレーム、２０３：スーパーフレーム、２０４：スロット
【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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