(57)【要約】【課題】  同期状態が検出されている場合に、通信回線品質が悪化しても、同期引込み／同期外れ検出動作を繰返すことがないようにして、後段の回路動作の不安定性を排除する同期状態検出方式を得る。【解決手段】  後方保護機能部から同期状態を示す信号が出力されているときに、受信信号の誤り訂正の能力を超えた誤りが発生したときに発生されるパルスをカウントし、このパルス数に基づき同期／非同期情報を出力し後段回路へ渡す。具体的には、予め定められた周期の間に当該パルス数が第一の閾値Ｔ１以上のとき非同期状態を示す情報を生成し、第二の閾値Ｔ２（Ｔ１より小）以下のとき同期状態を示す情報を生成し、Ｔ１とＴ２の間のとき直前の周期の情報を保持する。これにより、受信フレームパターンの同期／非同期が繰返されるような通信回線品質が悪い状態では、ばたつきが押さえられ後段回路の動作の不安定性が解消される。【選択図】      図３                                                  
2005236454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信フレームパターンにより同期状態を判断するフレーム同期手段を含む同期状態検出装置であって、前記フレーム同期手段により同期状態と判断されているときに、受信信号の誤り訂正不能の数に基づいて同期／非同期情報を生成する同期／非同期情報生成手段を含むことを特徴とする同期状態検出装置。
【請求項２】
受信信号の誤り訂正不能の数に基づいて同期／非同期情報を生成する同期／非同期情報生成手段を含むことを特徴とする同期状態検出装置。
【請求項３】
前記同期／非同期情報生成手段は、予め定められた周期の間に、前記数が第一の閾値以上のとき非同期状態を示す情報を生成し、前記数が第二の閾値（前記第一より小）以下のとき、同期状態を示す情報を生成するようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の同期状態検出装置。
【請求項４】
前記同期／非同期情報生成手段は、前記数が前記第一及び第二の閾値の間のとき、前の周期の情報を保持することを特徴とする請求項３記載の同期状態検出装置。
【請求項５】
受信フレームパターンにより同期状態を判断するフレーム同期手段を含む同期状態検出装置であって、前記フレーム同期手段により同期状態と判断されているときに、受信信号の誤り訂正不能の数に基づいて同期／非同期情報を生成する同期／非同期情報生成ステップを含むことを特徴とする同期状態検出方法。
【請求項６】
受信信号の誤り訂正不能の数に基づいて同期／非同期情報を生成する同期／非同期情報生成ステップを含むことを特徴とする同期状態検出方法。
【請求項７】
前記同期／非同期情報生成ステップは、予め定められた周期の間に、前記数が第一の閾値以上のとき非同期状態を示す情報を生成するステップと、前記数が第二の閾値（前記第一より小）以下のとき、同期状態を示す情報を生成するステップとを有することを特徴とする請求項５または６記載の同期状態検出方法。
【請求項８】
前記同期／非同期情報生成ステップは、前記数が前記第一及び第二の閾値の間のとき、前の周期の情報を保持するステップを有することを特徴とする請求項７記載の同期状態検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は同期状態検出装置及びその方法に関し、特に無線フレーム同期を検出するためのフレームパターンを有するデジタル信号を受信する受信装置における同期状態検出装置及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来は、無線フレームの同期を検出するフレーム同期回路は、フレームパターンの一致検出回数を計数し、この一致検出回数が所定の回数以上のときに、同期状態と判断し、同期状態を示す信号を出力する後方保護機能を有しており、また、フレームパターンの不一致回数を計数し、この不一致回数が所定の回数以上のときに、非同期状態と判断し、非同期状態を示す信号を出力する前方保護機能を有している。これら後方保護機能及び前方保護機能によって同期／非同期の検出を行い、同期／非同期を示す情報信号（フレーム同期／非同期情報）を後段に受け渡すようになっている。
【０００３】
このような方式では、無線通信回線の品質が悪い状態において同期確立した場合には、回線の品質が悪いために、フレームパターンの不一致が起こり、再び、非同期状態を検出してしまうことがある。つまり、前方保護機能及び後方保護機能を用いて、誤同期引き込みや誤同期外れを防ごうとしているが、回線の品質が悪い状態では、同期／非同期検出を繰り返すことがある。
【０００４】
デジタルマイクロ波通信システムでは、ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy ）のようなデータにＯＨ（Over Head ：オーバヘッド）を付加した信号（ＯＨ内にフレームパターンを挿入）の伝送を行い、受信側のフレーム同期回路で、ＯＨ内に付加されたフレームパターンを検出した後、ＯＨ部を除き、ＳＤＨのようなデータを後段に渡す。この後段で、同期検出を行う場合に、無線フレームの同期／非同期検出結果を用いることがある。この場合、無線フレームが同期／非同期を繰り返すと、これに伴い後段の同期回路が同期引き込み／同期外れ動作を繰り返すことになる。その結果、回路動作が不安定になる恐れがある。
【０００５】
ここで、特許文献１を参照すると、フレーム同期外れを検出するために、誤り訂正符号の訂正不能パケット数を監視し、誤り訂正不能パケット数が急増した場合に、前方保護機能による同期外れの回数が所定回数にならなくても、すなわち、前方保護回路による同期外れの検出洩れがあっても、パケットエラー数により、同期外れを確実に検出するというものである。
【特許文献１】特開平２−１３７４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
後方保護機能及び前方保護機能を用いた無線フレーム同期方式では、前述したように、同期確立した状態で無線通信回線の品質が悪い状態では、後段の同期回路が同期引き込み／同期外れ動作を繰り返すことになって、回路動作が不安定になる恐れがあるという問題がある。
【０００７】
また、特許文献１の技術では、前方保護機能による同期外れの検出洩れをなくすために、パケットエラー数の急増を検出するようになっており、前方保護機能の代わりの機能を、パケットエラーの検出機能により代行させているにすぎず、依然として、上述した問題は残ることになる。
【０００８】
本発明の目的は、同期状態が検出されている場合に、通信回線の品質が悪い状態となっても、同期引き込み／同期外れ検出動作を繰り返すことがないようにして、後段の回路動作の不安定性を排除するようにした同期状態検出装置及びその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による同期状態検出装置は、受信フレームパターンにより同期状態を判断するフレーム同期手段を含む同期状態検出装置であって、前記フレーム同期手段により同期状態と判断されているときに、受信信号の誤り訂正不能の数に基づいて同期／非同期情報を生成する同期／非同期情報生成手段を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明による他の同期状態検出装置は、受信信号の誤り訂正不能の数に基づいて同期／非同期情報を生成する同期／非同期情報生成手段を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明による同期状態検出方法は、受信フレームパターンにより同期状態を判断するフレーム同期手段を含む同期状態検出装置であって、前記フレーム同期手段により同期状態と判断されているときに、受信信号の誤り訂正不能の数に基づいて同期／非同期情報を生成する同期／非同期情報生成ステップを含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明による他の同期状態検出方法は、受信信号の誤り訂正不能の数に基づいて同期／非同期情報を生成する同期／非同期情報生成ステップを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明の作用を述べる。本発明では、フレームパターンの一致を所定回数以上検出した時に同期状態と判定するようにした後方保護機能部に加えて、この後方保護機能部から同期状態を示す信号が出力されているときに、デジタル信号の誤り訂正の能力を超えた誤りが発生したときに発生されるパルスをカウントし、このパルス数に基づき同期／非同期情報を出力して、後段回路へ渡すものである。
【００１４】
具体的には、予め定められた周期の間に、当該パルス数が第一の閾値を超えるとき非同期状態を示す情報を生成し、パルス数が第二の閾値（前記第一より小）以下のとき、同期状態を示す情報を生成し、更にパルス数が第一及び第二の閾値の間のとき、前の周期の情報を保持する。これにより、受信フレームパターンの同期／非同期が繰り返されるような通信回線品質が悪い状態では、当該パルス数に基づいて発生される同期／非同期を示す情報により、いわゆるばたつきが押さえられ、後段回路の動作の不安定性が解消される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、誤り訂正符号の訂正不能パルスのカウント数を基に同期／非同期情報を生成することによって、同期／非同期情報が繰り返すことを抑えることができ、後段の回路の動作を安定させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施の形態を適用した受信部のブロック図である。図１において、送信されてきた信号はアンテナ１で受信され、復調部２に入力される。復調部２では、受信信号がデジタル信号に復調され、このデジタル信号はフレーム同期回路３に入力される。フレーム同期回路３は、フレームパターンの一致／不一致を検出する機能を有しており、前述した後方保護機能及び前方保護機能を有するものとし、当該機能により、フレーム同期／非同期情報ａを生成し、その結果を訂正不能パルスカウンタ５に出力する。
【００１７】
フレーム同期回路３において同期確立されたデータ及びフレームパルスが、誤り訂正復号化器４に入力され、誤り訂正が行われる。誤り訂正復号化器４では、誤り訂正能力を超える誤りが発生した場合に、誤り訂正不能パルスが生成され、それが訂正不能パルスカウンタ５に出力される。また、フレーム同期回路３から入力されたフレームパルスも訂正不能パルスカウンタ５に出力される。
【００１８】
訂正不能パルスカウンタ５は、フレーム同期回路３から送られてきた同期／非同期情報ａが同期の場合、誤り訂正復号化器４から送られてきた訂正不能パルスをカウントする機能を持つ。この訂正不能パルスのカウント値によって、同期／非同期が判定され、その結果である同期／非同期情報ｂが、図示せぬ後段回路に出力されるのである。
【００１９】
図１のフレーム同期回路３、誤り訂正復号化器４、訂正不能パルスカウンタ５の動作について説明する。まず、復調部２によりデジタル信号に復調されたデータがフレーム同期回路３に入力される。デジタルマイクロ波通信の場合の無線フレーム構成として、図２のような構成が用いられる。送信機に入力されてきたペイロードに、無線のＯＨ（オーバヘッド）部と、誤り訂正符号の冗長部とが付加される（誤り訂正符号として、ＢＣＨ（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem ）符号やＲＳ（Reed-Solomon）符号等のブロック符号を使用）構成とされる。
【００２０】
送信側で、このＯＨ部にフレームパターンが挿入され、受信側で、フレームパターンが検出されることにより、フレーム同期が行われる。ここでのフレーム同期回路３には、後方保護機能が設けられており、フレームパターンの一致検出回数が計数され、この一致検出回数が所定の回数以上のときに、同期状態と判断され、同期状態を示す信号が出力される。また、フレーム同期回路３には、前方保護機能も設けられており、フレームパターンの不一致検出回数が計数され、この不一致検出回数が所定の回数以上のときに、非同期状態と判断され、非同期状態を示す信号が出力される。
【００２１】
このれら後方保護機能と前方保護機能とによる検出結果が同期／非同期情報ａとして、訂正不能パルスカウンタ５に出力される。フレーム同期回路３では、同期時において、フレームの位置を表すフレームパルスが生成されて、誤り訂正復号化器４に出力される。
【００２２】
誤り訂正復号化器４では、フレームパルスの位置を基にデジタル信号の誤り訂正が行われる。このとき、誤り訂正符号の訂正能力を超える誤りが発生した場合には、誤り訂正能力を超えたフレーム毎に訂正不能パルスが生成され、訂正不能パルスカウンタ５に出力される。それと同時に、フレーム同期回路３から入力されてきたフレームパルスがそのまま訂正不能パルスカウンタ５に出力される。
【００２３】
訂正不能パルスカウンタ５では、図３のフローチャートに沿って動作がなされる。フレーム同期回路３から非同期情報が送られてきた場合は（ステップＳ１の非同期）、そのまま、非同期情報が後段に出力される（ステップＳ４）。フレーム同期回路３から同期情報が送られてきた場合は（ステップＳ１の同期）、誤り訂正復号化器４から送られてきた訂正不能パルス及びフレームパルスのカウントが行われる。訂正不能パルスをカウントする周期は、フレームパルスのカウント数によって決定される（ステップＳ２）。
【００２４】
そして、フレームパルスをカウントするカウンタの一周期毎に訂正不能パルス数のカウント値によって、同期／非同期状態ｂを出力するかが判定される。訂正不能パルスのカウント値によって、下記の３つの場合に状態に分けることができる。
【００２５】
（１）訂正不能パルス数が閾値Ｔ１以下の場合：
訂正不能パルス数が閾値Ｔ１以下の場合は、回線の品質が悪くなくフレーム同期回路３から出力される同期／非同期情報ａが同期／非同期を繰り返すことはなく、安定な状態と判断し、同期状態を示す信号（同期／非同期情報ｂのうち同期情報）を後段に出力する（ステップＳ３）。
【００２６】
（２）訂正不能パルス数が閾値Ｔ２（閾値Ｔ２＞閾値Ｔ１）以上の場合：
訂正不能パルス数が閾値Ｔ２以上の場合は、回線品質が悪く、現在、フレームパターンは同期状態であるが、フレームパターンの不一致が起きやすく、再び非同期状態になる可能性が強い状態と判断し、非同期情報（同期／非同期情報ｂのうち非同期情報）を後段に出力する（ステップＳ４）。
【００２７】
（３）訂正不能パルス数が閾値Ｔ１と閾値Ｔ２の間の場合：
訂正不能パルス数が閾値Ｔ１と閾値Ｔ２の間の場合は、同期／非同期状態の繰り返しを抑えるために、前の周期の状態を保持する（ステップＳ５）。
【００２８】
すなわち、前の周期の判定が同期であれば同期状態を出力し、非同期であれば非同期状態を出力する。つまり、前周期の判定が非同期状態である場合、訂正不能パルス数が閾値Ｔ２より少ないが、回線品質が悪い状態から多少良くなった状態で、まだ回線品質が安定していない状態であるので、フレームパターンの不一致を検出し、再び非同期状態になってしまうことが起こりやすい。
【００２９】
そこで、訂正不能パルス数が閾値Ｔ２よりある程度少ない閾値Ｔ１の値（回線品質が良くなりつつあり、その回線品質では、フレームパターンの不一致を検出し、再び非同期状態となり難いような状態）以下になるまで非同期状態を保つことによって、誤り訂正不能パルスによって検出される同期／非同期情報ｂの繰り返しを抑え、後段に渡す同期／非同期情報ｂの繰り返しを保護する。また、前の周期の判定が同期状態である場合は、訂正不能パルス数が多くなりつつある状況だが、回線品質が悪い状態でも、同期状態をできるだけ保持することを考え、同期状態とする。
【００３０】
図４は本発明の他の実施の形態を適用した受信部のブロック図である。図４において図１と同等部分は同一符号により示している。本例では、フレームパターンが同期／非同期にかかわらず、訂正不能パルスカウンタ５で、一定周期の間、誤り訂正不能パルスのカウントを行い、図５のフローチャートに沿って動作する。フレームパターンが同期／非同期にかかわらないとしているので、図１のフレーム同期回路３からのフレーム同期／非同期情報ａは、訂正不能パルスカウンタ５へは供給されていない。他の構成は図１のそれと同等である。
【００３１】
図５を参照すると、ステップＳ２において、誤り訂正不能パルスの数ｎ、すなわち、タカウント値が閾値Ｔ２以上の場合は、非同期状態と判断し、非同期状態を示す信号を出力する（ステップＳ４）。カウント値が閾値Ｔ１（閾値Ｔ２＞閾値Ｔ１）以下の場合は、同期状態と判断し、同期状態を示す信号を出力する（ステップＳ３）。カウント値が閾値Ｔ１と閾値Ｔ２の間の場合は、判定前の状態を出力する（ステップＳ５）。
【００３２】
なお、上述した実施の形態では、マイクロ波通信システムに適用する場合について説明したが、フレームパターンと誤り訂正機能を有する通信システムに広く適用可能であることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施の形態のブロック図である。
【図２】無線フレームの構成例を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施の形態のブロック図である。
【図５】本発明の他の実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１  アンテナ
２  復調部
３  フレーム同期回路
４  誤り訂正復号化器
５  訂正不能パルスカウンタ
【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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