JP3653351B2 - Delay correction method for radio paging system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線呼出システムにおける遅延補正方式に関する。この発明は特に、適宜トレーニングの必要なモデムを無線呼出中央局と無線呼出基地局の間の伝送に用いる無線呼出システムにおいて、そのモデムによる伝送のために遅延補正を行う方式に関する。この発明は例えば、無線呼出中央局と無線呼出基地局の間の伝送に、複数チャネルを多重化して1回線の専用線で伝送を行う多重化装置を用いる場合に、無線呼出基地局の遅延補正部に対する遅延補正時間の設定を自動的に行う遅延補正方式に適用できる。
【0002】
【従来の技術】
周知のごとく、ここ数年ページャやメッセージデコーダ等の携帯型受信機(以下単にページャという)に対する需要が急速にのびている。無線呼出システム (無線呼び出しシステム)に用いられる代表的な無線回線信号方式のひとつに、POCSAG(British Post Office Code Standardization Advisory Group )方式がある。POCSAG方式は、伝送レートに512または1200bps、変調方式にFSK(Freqency Shift Keying )を採用するデータ通信方式である。POCSAG方式におけるデータの送信単位はバッチと呼ばれ、1バッチは1個の同期コードとそれにつづく8個のフレームから構成されている。
【0003】
図5は従来の無線呼出システムの構成図である。ここでは、無線呼出システムが無線呼出中央局(以下中央局という)1および無線呼出基地局(以下基地局という)2から構成され、これらと発信者側の電話機および公衆電話網の関係も示している。基地局2は同図以外にも存在する。
【0004】
同図のごとく、発信者側の電話機10〜1m(図中のT)は公衆電話網20、無線呼出システムの中央局1は公衆電話網20に、それぞれ接続されている。中央局1は、地域制御装置30(同LC)と、チャネル装置40〜4n(同CH)と、多重分離制御装置50(同MUX)と、モデム60(同MODおよびDEM)と、これらを統括する制御部22からなる。モデム60のうち、変調器(MOD)の出力は局間の専用線であるアナログ伝送路70に接続され、復調器(DEM)の入力は同アナログ伝送路71に接続される。チャネル装置40〜4nうちのひとつであるチャネル装置4nは、データ伝送用ではなく監視制御専用に設けられている。制御部22は各構成に対する一般的な制御、および各構成間に必要なやりとりの制御を行う。
【0005】
一方、基地局2は、モデム80と、多重分離制御装置90と、チャネル装置100〜10nと、位相同期装置とも呼ばれる遅延補正部110〜11(n−1)(図中のDL)と、送信機120〜12(n−1)と、これらを統括的に制御する制御部82からなる。
【0006】
以上の構成において、まず発信者が例えば電話機10によって呼び出しの目的であるページャ(以下「目的ページャ」という)の加入番号をダイヤルする。この発信は公衆電話網20を介して地域制御装置30に送られ、ここでPOCSAG信号に変換される。チャネル装置40〜4(n−1)ではPOCSAG信号が符号化され、これが多重分離制御装置50で多重化され、モデム60の変調器で変調が施され、基地局2へ送出される。基地局2では、データがモデム80の復調器によって復調され、多重分離制御装置90で分離され、チャネル装置100〜10(n−1)を通過して遅延補正部110〜11(n−1)に入力される。ここで必要な遅延補正が行われ、その後データは送信機120〜12(n−1)に送られ、目的ページャに無線呼び出しが行われる。
【0007】
無線呼出システムでは一般に、目的ページャの所有者が移動することを念頭に、複数の基地局からの同時無線呼び出しが行われている。このため、中央局1から各基地局2までの伝送遅延を同一の値に補正する処理、すなわち遅延補正が必要となる。遅延補正をしないと、複数の基地局から一台の目的ページャに対してタイミングのずれた呼び出しが行われ、これらの無線信号が相互干渉を起こしてデータ化けなどの不具合が発生しうるためである。
【0008】
従来、遅延補正のための遅延時間の設定は、多重化を行わない場合と同様、基地局2の据え付け時に手動で行われていた。図6は従来の無線呼出システムにおける遅延補正の手順を模式的に示す図である。同図では、中央局1のうちチャネル装置4nの送信端子Sと受信端子Rが折返し接続されている。この構成にて、まず対向する基地局2のチャネル装置10nの送信端子Sから、例えば200Hzの方形波(1200bpsのデータ「111000」)が中央局1に対して送出される。このデータは中央局1のチャネル装置4nで折り返し、最終的に基地局2のチャネル装置10nの受信端子Rに現れる。そこで、もとの送信波形と受信波形を、例えば二事象の観察が可能なストレージオシロスコープ130などによって計測し、データの往復時間を測定する。図7はこうして観察された送信波形と受信波形を示す図であり、ここでは後者が前者に比べてTD だけ遅れている。これは往復時間であるため、この1/2、すなわちTD /2が中央局1から基地局2までの伝送遅延にあたる。
【0009】
つづいて、遅延補正部110〜11(n−1)に対する遅延補正時間、すなわち、遅延補正のために与えるべき遅延時間の設定を行う。遅延補正時間TM は基地局ごとに、
TM =T0−TD /2 (式1)
で計算される。T0はTM が負にならないよう決められる一定値である。すなわち式1によれば、中央局1から基地局2への伝送遅延が遅延補正の結果すべて、
T0=TM +TD /2
に揃い、所期の目的が達せられる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
多重分離制御装置50における多重化数が多くなると、モデム60および80に、例えば9600bpsまたはそれと同等以上の高速モデムが必要になる。このような高速モデムは通常トランスバーサルフィルタタイプの自動等化器( Adaptive Equalizer)を備えており、電源の初期投入時や、停電または瞬断後の電源再投入時などに、まずトレーニングモードで動作して自動等化器の調整が行われる。ここで問題となるのは、トレーニングの際、必ずしも高速モデムの内部遅延が一定になるとは限らないことである。その一方、遅延補正は当然ながら高速モデムの内部遅延も含めて考えなければならない。
【0011】
このような高速モデムを採用するときに従来のような遅延補正を行う場合、以下の課題が生じる。
【0012】
1.トレーニングは高速モデムごとに行われるため、中央局1側と基地局2側の高速モデムにおける遅延が同じ値にならず、上記TD /2が真の伝送遅延に一致しない。このため、遅延補正時間の設定値に誤差が生じる。
【0013】
2.仮に1.の誤差がなかったしても、瞬断などによって再度トレーニングが行われたとき、高速モデムの内部遅延が変化する。その結果、設定されている遅延補正時間が誤差を含むことになる。
【0014】
[本発明の目的]
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、その目的は、主に基地局側の高速モデムのトレーニングの際、自動的に最適な遅延補正時間を求め、これを自動的に再設定することにより、設定誤差の発生を防止する遅延補正方式を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
(1)本発明の遅延補正方式は、適宜トレーニングが必要な主モデムを無線呼出中央局と無線呼出基地局間の伝送に用いる無線呼出システムにおいて、複数の無線呼出基地局における同時呼出を実現するために遅延補正を行う方式であって、無線呼出中央局および無線呼出基地局の両局に、それぞれ前記主モデムの他にトレーニングの不要な副モデムを併設し、これらの副モデムによるデータ伝送を通して両局間の基本的なタイミング関係を決定し、主モデムのトレーニングを行った後、主モデムによるデータ伝送を通して、トレーニングによって両局間に結果的に生じたタイミング関係を検出し、前記基本的なタイミング関係と前記結果的に生じたタイミング関係から、無線呼出基地局ごとに設定すべき遅延補正時間を算出する。
【0016】
ここで、「主モデム」は通常高速モデムである。一方、「副モデム」はトレーニングを必要とせず、通常低速モデムである。本発明ではまず、無線呼出中央局および無線呼出基地局の両局にそれぞれ副モデムを併設する。この副モデムはトレーニングを行う必要がないため、内部遅延は一定である。そのため、まずこの副モデムで試験的にデータ伝送を行い、両局間の基本的なタイミング関係を決定しておく。「基本的なタイミング関係」とは、例えば両局間の伝送遅延、両局間で遅延補正の際に参照すべき信号のタイミングのずれなどをいう。「決定」とは、両局間のタイミング関係を取得して記憶したり、同期化またはPLL回路による位相固定など、最終的に両局間のタイミング関係が把握または処理できることを目的としてなされる処理をいう。
【0017】
つづいて主モデムのトレーニングを行い、その後、主モデムによってデータ伝送を行う。このデータをもとに、トレーニングを経た後、両局間に結果的に生じたタイミング関係を検出する。
【0018】
以上の過程を経て、前記基本的なタイミング関係と前記結果的に生じたタイミング関係から、無線呼出基地局ごとに設定すべき遅延補正時間を算出する。遅延補正時間とは、遅延補正を実現するために与えるべき遅延時間をいう。
【0019】
(2)本発明の遅延補正方式の別の態様は、(1)同様まず両局にトレーニングの不要な副モデムを併設する。この後、無線呼出基地局の主モデムに対するトレーニングが必要になったとき、
1.無線呼出中央局および無線呼出基地局の副モデムを用いてデータの往復遅延を測定する工程
2.トレーニング信号の伝送前に、無線呼出中央局から無線呼出基地局に向けて副モデムによるデータ伝送を行うことにより、両局の間に初期的に存在するタイミング関係を取得する工程
3.無線呼出中央局の主モデムから無線呼出基地局の主モデムに向けてトレーニング信号を伝送し、無線呼出基地局の主モデムのトレーニングを行う工程
4.トレーニング信号の伝送後に、無線呼出中央局から無線呼出基地局に向けて主モデムによるデータ伝送を行うことにより、トレーニングを経て両局間に結果的に生じたタイミング関係を取得する工程
を行い、前記往復遅延の1/2、前記初期的に存在するタイミング関係、前記結果的に生じたタイミング関係をもとに、無線呼出基地局ごとに設定すべき遅延補正時間を算出する。
【0020】
(3)本発明のある態様は、(2)において、前記往復遅延を測定する工程を、無線呼出基地局の主モデムに対するトレーニングが必要になる前に予め行って該往復遅延を取得しておき、無線呼出基地局の主モデムに対するトレーニングが必要になったときには該工程を改めて行わないものである。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施形態を適宜図面を参照しながら説明する。
【0022】
実施形態1.
[構成]
図1は実施形態1に係る遅延補正方式を実現するための無線呼出システムの構成図である。同図では中央局3と基地局4を示す。電話機と公衆電話網は図示しないが、図5同様、中央局3側に接続されている。図1において図5同等の部材には同一の符号を与え、適宜説明を略す。
【0023】
図1において、まず中央局3の主モデムはトレーニングの必要な高速モデム60である。高速モデム60による変調方式として、例えばQAMやTCM変調を採用することができる。中央局3側の新たな構成は、遅延補正を行う際、遅延補正時間を導出するために基地局4側で参照すべき基準信号を生成する参照信号発生器200と、変調器MODが例えばFSK変調を行う1200bpsなどの低速モデム204と、制御部202の指令に基づいて高速モデム60の変調器または低速モデム204の変調器の一方をアナログ伝送路70に接続するスイッチ206である。本実施形態では、前記参照信号発生器200において、200Hzの方形波が発生されるものとする。本実施形態では、低速モデム204が副モデムにあたる。本実施形態では、制御部202が1チップマイクロコントローラおよび必要な周辺回路から構成されるものとし、その制御内容は従来の技術とは異なる。
【0024】
一方、基地局4も同様に主モデムである高速モデム80を持つ。これ以外の新たな構成は、中央局3側と同様の低速モデム222と、スイッチ220であり、制御部224も図5のものとはその構成および動作が異なる。この制御部224は後述のごとく5msごとにリセットされるソフトウエアまたはハードウエアのタイマを内蔵している。また本実施形態では、遅延補正部110〜11(n−1)における遅延補正時間が制御部224から自動設定される。遅延補正部110〜11(n−1)は、可変シフトレジスタ、すなわちシフトの段数をソフトウエア的に設定できるシフトレジスタによって構成される。このシフトの段数によって遅延補正時間が決まる。
【0025】
[動作]
図2は図1の無線呼出システムにおける高速モデムのトレーニングとその際に行われる遅延補正の手順を示す図である。同図中、破線は低速モデムによる伝送、実線は高速モデムによる伝送を示している。ここでは基地局4の高速モデム80のトレーニングを行うために基地局4側からトレーニング要求が出され、中央局3からトレーニング信号が発せられるものとするが、このとき一連の手順の中に基地局4側の遅延補正部110〜11(n−1)に最適な遅延補正時間を設定するための情報のやりとりを含める。
【0026】
同図のごとく、例えば停電などによって高速モデムの等化調整が狂い、再トレーニングが必要になると、まず基地局4からトレーニング要求が出される。これを受けて、中央局3では高速モデム60による送信を停止し、トレーニング要求を認識した旨のACK信号を返す。つづいて、参照信号発生器200で発生した200Hzの方形波(以下参照信号という)を一定時間基地局4に送出する。参照信号は低速モデム204によって送信する。ここでは低速モデムが1200bpsであるため、参照信号は「111000」の繰り返しデータに相当する。
【0027】
参照信号を受けた基地局4では、低速モデム222の出力を入力に折り返し接続して参照信号をそのまま中央局3に送り返すとともに、中央局3と基地局4の間に初期的に存在するタイミング関係、すなわちタイミングのずれτ1を測定する。本実施形態における「タイミングのずれτ1」は、基地局4で参照信号を受信したとき参照信号の立上り時刻(データが0から1に変化する時刻)と自己のもつ内蔵タイマが5msごとにリセットされる時刻とのずれとする。τ1は、各基地局4の内蔵タイマどうしに同期関係がないため、基地局4ごとに異なる。
【0028】
図3はタイミングのずれτ1を測定する方法を示す図である。同図のごとく、基地局4の制御部224の内蔵タイマは5msごとに0にリセットされ、以降例えば数μsごとに時刻をカウントしていく。仮にカウントを1μsごとに行うとすれば、内蔵タイマのカウント値は0〜4999の値をとる。同図では、参照信号の立上り時刻における内蔵タイマのカウント値をτ1としている。モデムのジッタによる誤差を考慮し、数回に亘るカウント値の平均をτ1としてもよい。
【0029】
一方、基地局4で折り返した参照信号は中央局3に戻り、制御部202で往復遅延TD が測定される。TD も基地局4ごとに異なる。TD の測定が完了すると、中央局3からその旨およびTD が基地局4へ送信される。基地局4は受信したTD をメモリに記憶し、高速モデム80の復調部をトレーニングモードに切り替え、ACK信号を中央局3に返す。
【0030】
ACK信号を受けた中央局3は、スイッチ206を切り替えて低速モデム204の変調部をアナログ伝送路70から切り離し、かわりに高速モデム60の変調部を接続する。つづいてこの高速モデム60を用いて既知のトレーニング信号を基地局4に送信する。基地局4はこのトレーニング信号を利用して自動等化器の調整を行う。このとき、例えば多重分離制御装置に必要な同期の確立などもあわせて行う。この後、基地局4は中央局3に対してトレーニング完了通知を送信する。
【0031】
この通知を受けた中央局3はトレーニング信号の送信を停止し、チャネル装置のひとつ、例えば監視制御用であるチャネル装置4nの送信端子Sから参照信号を多重化装置50および高速モデム60を通し基地局4に送信する。各チャンネル装置の伝送速度は低速モデムと同じ1200bpsなので、参照信号はやはり「111000」の繰り返しデータに相当する。
【0032】
基地局4がこの参照信号を受信すると、前記チャネル装置4nに対向するチャネル装置10nから参照信号が出力されるので、この信号をもとに、トレーニングを経た後に結果的に生じた両局間のタイミング関係、すなわちタイミングのずれτ2を測定する。τ2も図3同様、基地局4の制御部224の内蔵タイマによって参照信号の立ち上がり時刻を測定して決められる。τ2も基地局4ごとに異なる。τ2が求まれば、前記TD 、τ1、τ2、および従来技術で説明した、ある程度大きな定数T0を用いて以下の式2〜4によって遅延補正時間TM を算出し、これを各遅延補正部110〜11(n−1)に設定しなおす。このとき、低速モデム204による参照信号の送出と高速モデム60による参照信号の送出の間隔が200Hzの周期5msの整数倍になっているため、5msの単一の内蔵タイマによる遅延補正時間の導出が可能となる。
【0033】
TM =T0−TD /2−Δτ (式2)
ただしΔτは、
Δτ=τ2−τ1 (τ2≧τ1) (式3)
Δτ=τ2−τ1+5ms (τ2<τ1) (式4)
ここでΔτは、トレーニングに起因する遅延成分も含めて生じた遅延時間を示すτ2から、内蔵タイマのリセットタイミングに依存するτ1を差し引くために求める。τ1を引くことにより、複数の基地局4の内蔵タイマ間のばらつきによる影響をなくすことができる。τ1とτ2の大小関係によってΔτの場合分けをするのは以下の配慮による。すなわち、高速モデム60、低速モデム204によって同一の参照信号を送信する場合、いずれの基地局4でもいずれか一方のモデム(通常は高速モデム)による伝送遅延のほうが大きくなると考えられる。従って、τ1とτ2の大小関係は本来いずれの基地局4でも同じはずであり、これが逆転するのは、計時すべき参照信号の立ち上がりのひとつ前(またはひとつ後)の立ち上がりを内蔵タイマで計時したことによるものと考えられる。そこでこの状況を修正すべく、参照信号の一周期である5msを加える。
【0034】
以上の手順によって基地局4における遅延補正が完了したとき、基地局4から中央局3に対して遅延補正完了通知を行う。中央局3はこの通知を受けるとACK信号を返すことにより、参照信号の送信を停止する旨および通常の通信モードに復帰する旨を基地局4に通知する。
【0035】
なお、図2では基地局4から中央局3に対する送信をすべて低速モデム222で行うものとして描いた。これは基地局4から中央局3に対する通信に高速性が必要とされないためであるが、当然ながら参照信号の折り返し以外の送信については、基地局側の高速モデム60の等化調整が狂っていなければ高速モデム80を用いてもよい。本実施形態では、両局とも2種類のモデムを並列にもっており、相手から送信されたデータが2種類のモデムに並行して入力されるため、一方の局が送信に高速モデムを使いながら、他方の局が送信に低速モデムを使うことも可能となる。
【0036】
本実施形態では基地局4におけるτ1の測定からτ2の測定までの経過時間は短いほうが好ましい。これは中央局3の参照信号発生器200で用いられるクロック源と基地局4のもつ内蔵タイマで用いられるクロック源が独立であり、経過時間に応じて測定誤差が無視できなくなるためである。いまこれらのクロック源が水晶発振器で、その周波数偏差を±5×10-6とし、トレーニングに要する時間は通常1秒程度と考えられるためτ1の測定からτ2の測定までの経過時間を仮に2秒とすれば、最大誤差は、
2s×(+5−(−5))×10-6=20μs
となる。一方、1200bpsの無線呼出システムで通常許容される無線呼出タイミングのずれは50μs程度であるため、この値は十分許容しうる。当然ながら、さらに高い精度を求める場合は、例えば±1×10-6などの高精度の水晶発振器を使用し、かつτ1の測定からτ2の測定までの経過時間を短くとればよい。
【0037】
以上が本実施形態による遅延補正の概要である。この実施形態によれば、遅延が変動する可能性のあるトレーニングの際に、あわせて遅延補正を自動的に実行することができるため効率的である。なお、本実施形態については以下の改良、改変なども考えられる。
【0038】
1.ここでは参照信号として200Hzの方形波を利用したが、これは200Hzである必要も、方形波である必要もない。例えば制御部202、多重分離制御装置50等で使用しているクロックの分周から200Hz程度のクロックを生成することができれば、これをそのまま利用してもよい。その場合、参照信号発生部200を削除することができる。
【0039】
2.同様に低速モデム204、222はFSKモデムである必要もない。トレーニングを必要としない、すなわち内部遅延が変動しないモデムであれば低速モデム204、222として利用することが可能である。
【0040】
3.ここではτ1の測定およびτ2の測定に200Hzの立ち上がり時点を用いたが、これは当然立ち下がりなど別の時点を用いてもよい。
【0041】
実施形態2.
実施形態1ではトレーニングのたびに往復遅延TD を求め、これから伝送遅延TD /2を求めていた。しかしながら、このTD は通常は不変値であるため、これを基地局4の設置時などに予め求めておくことも可能である。
【0042】
図4は実施形態2に係る高速モデムのトレーニングとその際に行われる遅延補正の手順を示す図である。この図でも、無線呼出システムの構成自体は実施形態1のものを想定している。同図において図2と異なるのは、低速モデム204によって中央局3から基地局4へ送信された参照信号が基地局4側で折り返されず、単にτ1のみが測定されること、およびこれに伴い、中央局3でTD の測定を行わず、従って測定完了とTD の通知が行われないことである。TD については、当然ながら基地局4のメモリに予め記憶されており、遅延補正時間の算出にはこれを使う。その他の点については図2同等である。
【0043】
以上、実施形態2によれば、遅延補正のための手順を簡略化することができる。実施形態2においても、実施形態1同様の改良、改変が可能である。
【0044】
その他の実施形態
実施形態1、2では、基地局4が自局のための遅延補正部を持っていた。しかし、中央局3が基地局4ごとに別々の遅延補正部を持ち、これを制御部202によって一括して管理する構成であってもよい。この場合、基地局ごとに遅延補正データ(Δτ)の測定を行い、これを基地局ごとに設けられた低速モデム又は高速モデムによって個別に送信する。この構成にすれば、遅延補正の監視制御を一個所に集中することができる。
【0045】
また従来複数の低速モデムと複数の専用線を用いていた中央局と基地局間の伝送に、多重化装置と高速モデムを導入して、専用線を1回線で済ませるように改造する場合などのように、固定遅延TD /2の遅延補正には既設の設備を利用できる場合は、変動遅延Δτの補正のみに遅延補正部110〜11(n−1)を用いても良い。
【0046】
すなわち、既設の遅延補正設備の設定値TM1を、
TM1=T01−TD /2
とし、一方遅延補正部110〜11(n−1)の設定値TM2を、
TM2=T02−Δτ
とすると、TD の測定とτ1の測定に用いる低速モデムが同一ならば、(TD /2+Δτ)は高速モデムの正しい遅延時間となるので、遅延補正時間のトータル値
TM1+TM2=(T01+T02)−(TD /2+Δτ)
は正しい遅延補正を与える。
【0047】
また、実施形態1、2では、中央局3と基地局4の間のタイミングのずれをτ1、τ2という形で取得したが、これには別の方法も考えられる。例えば、
1.低速モデム202によって送信された参照信号から200Hzのクロック成分を抽出する工程、
2.抽出されたクロック成分をPLL(Phase Locked Loop )回路に投入して200Hzの参照信号を再現する工程、
3.再現された参照信号をサンプリングクロックとして利用し、高速モデム60によって送信された参照信号をサンプリングする工程、
を設けることにより、直接Δτに当たる数値を求める構成を採用することもできる。この構成の場合、PLL回路による参照信号の再現工程が数値を平均化する効果をもつため、実施形態1、2において数回に渡ってτ1を取得したのと同様の効果が得られる。
【0048】
【発明の効果】
本発明の遅延補正方式によれば、主モデムのトレーニング前に遅延時間の変動しない副モデムによって中央局と基地局間のタイミング関係を決めるため、主モデムのトレーニング後に与えるべき正確な遅延補正時間を計算することができる。この結果、自動的かつ効率的に遅延補正が可能となり、例えば主モデムに高速モデムを用いる多重化システムなどに有用である。
【0049】
無線呼出中央局から無線呼出基地局へのデータの往復遅延を予め取得しておく場合は、トレーニングのたびに必要となる遅延補正の手続を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態1に係る遅延補正方式を実現するための無線呼出システムの構成図である。
【図2】 図1の無線呼出システムにおける高速モデムのトレーニングとその際に行われる遅延補正の手順を示す図である。
【図3】 実施形態1においてタイミングのずれτ1を測定する方法を示す図である。
【図4】 実施形態2に係る高速モデムのトレーニングとその際に行われる遅延補正の手順を示す図である。
【図5】 従来の無線呼出システムの構成図である。
【図6】 従来の無線呼出システムにおける遅延補正の手順を模式的に示す図である。
【図7】 データを往復させたときに観察された送信波形と受信波形を示す図である。
【符号の説明】
3 中央局、4 基地局、10〜1m 電話機、20 公衆電話網、30 地域制御装置、40〜4n,100〜10n チャネル装置、50 多重分離制御装置、60,80 高速モデム、70,71 アナログ伝送路、90 多重分離制御装置、110〜11(n−1) 遅延補正部、120〜12(n−1) 送信機、200 参照信号発生器、202,224 制御部、204,222 低速モデム、206,220 スイッチ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a delay correction method in a radio paging system. In particular, the present invention relates to a system for performing delay correction for transmission by a modem in a radio paging system that uses a modem that requires appropriate training for transmission between a radio paging central station and a radio paging base station. In the present invention, for example, when a multiplexing device that multiplexes a plurality of channels and performs transmission on one dedicated line is used for transmission between the radio paging central station and the radio paging base station, the delay correction of the radio paging base station is performed. This can be applied to a delay correction method that automatically sets a delay correction time for a part.
[0002]
[Prior art]
As is well known, the demand for portable receivers (hereinafter simply referred to as pagers) such as pagers and message decoders has increased rapidly in recent years. One of the typical radio link signal systems used in a radio paging system (radio paging system) is the POCSAG (British Post Office Code Standardization Advisory Group) system. The POCSAG method is a data communication method that employs 512 or 1200 bps as a transmission rate and FSK (Freqency Shift Keying) as a modulation method. The data transmission unit in the POCSAG system is called a batch, and one batch is composed of one synchronization code and eight frames following it.
[0003]
FIG. 5 is a block diagram of a conventional radio paging system. Here, the radio paging system is composed of a radio paging central station (hereinafter referred to as a central station) 1 and a radio paging base station (hereinafter referred to as a base station) 2, and the relationship between these and the caller side telephone and public telephone network is also shown. Yes. The
[0004]
As shown in the figure, the
[0005]
On the other hand, the
[0006]
In the above configuration, first, the caller dials the subscription number of the pager (hereinafter referred to as “target pager”), which is the purpose of calling, by the
[0007]
In general, in a radio paging system, simultaneous radio paging is performed from a plurality of base stations in consideration that the owner of the target pager moves. For this reason, processing for correcting the transmission delay from the
[0008]
Conventionally, the setting of the delay time for delay correction has been manually performed when the
[0009]
Subsequently, a delay correction time for the
TM= T0-TD/ 2 (Formula 1)
Calculated by T0 is TMIs a constant value determined so as not to be negative. That is, according to
T0 = TM+ TD/ 2
To achieve the intended purpose.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
When the number of multiplexing in the
[0011]
When delay correction as in the prior art is performed when such a high-speed modem is employed, the following problems arise.
[0012]
1. Since the training is performed for each high-speed modem, the delays in the high-speed modems on the
[0013]
2. Suppose that Even if there is no error, the internal delay of the high-speed modem changes when training is performed again due to an instantaneous interruption or the like. As a result, the set delay correction time includes an error.
[0014]
[Object of the present invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to automatically obtain an optimal delay correction time and to reset it automatically when training a high-speed modem mainly on the base station side. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a delay correction method that prevents the occurrence of a setting error.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
(1) The delay correction method of the present invention realizes simultaneous call in a plurality of radio call base stations in a radio call system using a main modem that requires appropriate training for transmission between the radio call central station and the radio call base station. In order to compensate for this, both the radio paging central station and the radio paging base station are provided with a sub-modem that does not require training in addition to the main modem, and through data transmission by these sub-modems. After determining the basic timing relationship between both stations and training the main modem, through the data transmission by the main modem, the timing relationship resulting from the training is detected between the two stations, and the basic timing relationship is detected. From the timing relationship and the resulting timing relationship, a delay correction time to be set for each radio paging base station is calculated.
[0016]
Here, the “main modem” is usually a high-speed modem. On the other hand, the “secondary modem” does not require training and is usually a low speed modem. In the present invention, first, a sub-modem is provided in both the radio paging central station and the radio paging base station. Since this secondary modem does not need to be trained, the internal delay is constant. For this reason, first, data transmission is experimentally performed with this sub-modem, and the basic timing relationship between both stations is determined. The “basic timing relationship” refers to, for example, a transmission delay between both stations, a signal timing shift to be referred to when delay correction is performed between both stations, and the like. “Decision” is a process performed for the purpose of obtaining or storing the timing relationship between both stations, such as acquiring and storing the timing relationship between the two stations, or synchronizing or phase locking by a PLL circuit. Say.
[0017]
Subsequently, the main modem is trained, and then data transmission is performed by the main modem. Based on this data, after training, the resulting timing relationship between both stations is detected.
[0018]
Through the above process, a delay correction time to be set for each radio paging base station is calculated from the basic timing relationship and the resulting timing relationship. The delay correction time is a delay time that should be given to realize the delay correction.
[0019]
(2) Another aspect of the delay correction method of the present invention is that, as in (1), first, both stations are provided with auxiliary modems that do not require training. After this, when training for the main modem of the radio paging base station becomes necessary,
1. Measuring round trip delay of data using submodem of radio paging central station and radio paging base station
2. Prior to transmission of the training signal, a step of acquiring a timing relationship that initially exists between the two stations by performing data transmission by the secondary modem from the radio paging central station to the radio paging base station
3. A step of transmitting a training signal from the main modem of the radio paging central station to the main modem of the radio paging base station and training the main modem of the radio paging base station
4). After the training signal is transmitted, a process of acquiring a timing relationship resulting between the two stations through training by performing data transmission by the main modem from the radio paging central station to the radio paging base station.
The delay correction time to be set for each radio paging base station is calculated based on 1/2 of the round trip delay, the initially existing timing relationship, and the resulting timing relationship.
[0020]
(3) In an aspect of the present invention, in (2), the step of measuring the round-trip delay is performed in advance before training for the main modem of the radio paging base station is required to obtain the round-trip delay. When the training for the main modem of the radio paging base station becomes necessary, this process is not performed again.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
[0022]
[Constitution]
FIG. 1 is a configuration diagram of a radio paging system for realizing the delay correction method according to the first embodiment. In the figure, a
[0023]
In FIG. 1, the main modem of the
[0024]
On the other hand, the
[0025]
[Operation]
FIG. 2 is a diagram showing training of the high speed modem in the radio paging system of FIG. 1 and a delay correction procedure performed at that time. In the figure, a broken line indicates transmission by a low-speed modem, and a solid line indicates transmission by a high-speed modem. Here, in order to train the high-
[0026]
As shown in the figure, when the equalization adjustment of the high-speed modem is out of order due to, for example, a power failure, a training request is first issued from the
[0027]
In the
[0028]
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of measuring the timing shift τ1. As shown in the figure, the built-in timer of the
[0029]
On the other hand, the reference signal returned by the
[0030]
Upon receiving the ACK signal, the
[0031]
Upon receiving this notification, the
[0032]
When the
[0033]
TM= T0-TD/ 2-Δτ (Formula 2)
Where Δτ is
Δτ = τ2−τ1 (τ2 ≧ τ1) (Formula 3)
Δτ = τ2−τ1 + 5 ms (τ2 <τ1) (Formula 4)
Here, Δτ is obtained in order to subtract τ1 depending on the reset timing of the built-in timer from τ2 indicating the delay time generated including the delay component due to training. By subtracting τ1, it is possible to eliminate the influence of variations among the built-in timers of the plurality of
[0034]
When the delay correction in the
[0035]
In FIG. 2, the transmission from the
[0036]
In the present embodiment, it is preferable that the elapsed time from the measurement of τ1 to the measurement of τ2 in the
2s × (+5-(− 5)) × 10-6= 20μs
It becomes. On the other hand, since the deviation of the radio call timing normally permitted in the 1200 bps radio call system is about 50 μs, this value can be sufficiently allowed. Of course, when higher accuracy is required, for example, ± 1 × 10-6It is only necessary to use a high-precision crystal oscillator such as the above and to shorten the elapsed time from the measurement of τ1 to the measurement of τ2.
[0037]
The above is the outline of the delay correction according to the present embodiment. According to this embodiment, since the delay correction can be automatically executed at the time of training in which the delay may vary, it is efficient. Note that the following improvements and modifications can be considered for this embodiment.
[0038]
1. Here, a square wave of 200 Hz is used as the reference signal, but it does not need to be 200 Hz or a square wave. For example, if a clock of about 200 Hz can be generated from the frequency division of the clock used in the
[0039]
2. Similarly, the
[0040]
3. Here, the rising time of 200 Hz is used for the measurement of τ1 and the measurement of τ2, but it is possible to use another time such as the falling.
[0041]
In the first embodiment, a round trip delay T for each training.DAnd the transmission delay TD/ 2. However, this TDIs normally an invariant value, and can be obtained in advance when the
[0042]
FIG. 4 is a diagram showing the training of the high speed modem according to the second embodiment and the procedure of delay correction performed at that time. Also in this figure, the configuration of the radio paging system is assumed to be that of the first embodiment. 2 differs from FIG. 2 in that the reference signal transmitted from the
[0043]
As described above, according to the second embodiment, the procedure for delay correction can be simplified. The second embodiment can be improved and modified in the same manner as the first embodiment.
[0044]
Other embodiments
In the first and second embodiments, the
[0045]
In addition, when a multiplexer and a high-speed modem are introduced for transmission between a central station and a base station, which conventionally used a plurality of low-speed modems and a plurality of dedicated lines, a modification is made so that the dedicated line can be completed with one line. Fixed delay TDWhen the existing equipment can be used for the delay correction of / 2, the
[0046]
That is, the set value T of the existing delay correction equipmentM1The
TM1= T01-TD/ 2
On the other hand, the set value T of the
TM2= T02−Δτ
Then TDIf the low-speed modem used to measure τ1 and τ1 are the same, (TD/ 2 + Δτ) is the correct delay time for high-speed modems, so the total delay correction time
TM1+ TM2= (T01+ T02)-(TD/ 2 + Δτ)
Gives the correct delay correction.
[0047]
In the first and second embodiments, the timing shift between the
1. Extracting a 200 Hz clock component from the reference signal transmitted by the
2. A step of inputting the extracted clock component into a PLL (Phase Locked Loop) circuit to reproduce a 200 Hz reference signal;
3. Sampling the reference signal transmitted by the
It is also possible to adopt a configuration in which a numerical value directly corresponding to Δτ is obtained. In the case of this configuration, the reference signal reproduction process by the PLL circuit has an effect of averaging the numerical values. Therefore, the same effect as that obtained by acquiring τ1 several times in the first and second embodiments can be obtained.
[0048]
【The invention's effect】
According to the delay correction method of the present invention, since the timing relationship between the central station and the base station is determined by the sub-modem whose delay time does not vary before the main modem training, an accurate delay correction time to be given after the main modem training is determined. Can be calculated. As a result, delay correction can be performed automatically and efficiently, which is useful, for example, in a multiplexing system using a high-speed modem as a main modem.
[0049]
When the round-trip delay of data from the radio paging central station to the radio paging base station is acquired in advance, the procedure for delay correction necessary for each training can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a radio paging system for realizing a delay correction method according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a procedure of high-speed modem training and delay correction performed at that time in the radio paging system shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of measuring a timing shift τ1 in the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating training of a high-speed modem according to the second embodiment and a delay correction procedure performed at that time.
FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional radio paging system.
FIG. 6 is a diagram schematically showing a procedure for delay correction in a conventional radio paging system.
FIG. 7 is a diagram showing a transmission waveform and a reception waveform observed when data is reciprocated.
[Explanation of symbols]
3 central office, 4 base station, 10 to 1 m telephone, 20 public telephone network, 30 regional control device, 40 to 4n, 100 to 10n channel device, 50 demultiplexing control device, 60,80 high-speed modem, 70,71 analog transmission Path, 90 demultiplexing control device, 110-11 (n-1) delay correction unit, 120-12 (n-1) transmitter, 200 reference signal generator, 202, 224 control unit, 204, 222 low speed modem, 206 , 220 switch.
Claims (3)
前記モデムを主モデムとし、無線呼出中央局および無線呼出基地局の両局にそれぞれ前記主モデムの他にトレーニングの不要な副モデムを併設し、
これらの副モデムによるデータ伝送を通して両局間の基本的なタイミング関係を決定し、
主モデムのトレーニングを行った後、主モデムによるデータ伝送を通して、トレーニングによって両局間に結果的に生じたタイミング関係を検出し、
前記基本的なタイミング関係と前記結果的に生じたタイミング関係をもとに、無線呼出基地局ごとに設定すべき遅延補正時間を算出することを特徴とする遅延補正方式。In a radio paging system that uses a modem that requires appropriate training for transmission between a radio paging central station and a radio paging base station, a method for performing delay correction to realize simultaneous paging at a plurality of radio paging base stations,
The modem is a main modem, and a sub-modem that does not require training is provided in addition to the main modem in each of the radio call central station and the radio call base station,
Determine the basic timing relationship between both stations through data transmission by these secondary modems,
After training the main modem, through the data transmission by the main modem, detect the resulting timing relationship between both stations by training,
A delay correction method for calculating a delay correction time to be set for each radio paging base station based on the basic timing relationship and the resulting timing relationship.
前記モデムを主モデムとし、無線呼出中央局および無線呼出基地局の両局にそれぞれ前記主モデムの他にトレーニングの不要な副モデムを併設した上で、無線呼出基地局の主モデムに対するトレーニングが必要になったとき、
無線呼出中央局および無線呼出基地局の副モデムを用いてデータの往復遅延を測定する工程と、
トレーニング信号の伝送前に、無線呼出中央局から無線呼出基地局に向けて副モデムによるデータ伝送を行うことにより、両局間に初期的に存在するタイミング関係を取得する工程と、
無線呼出中央局の主モデムから無線呼出基地局の主モデムに向けてトレーニング信号を伝送し、無線呼出基地局の主モデムのトレーニングを行う工程と、
トレーニング信号の伝送後に、無線呼出中央局から無線呼出基地局に向けて主モデムによるデータ伝送を行うことにより、トレーニングを経て両局間に結果的に生じたタイミング関係を取得する工程と、
を行い、前記往復遅延の1/2、および前記結果的に生じたタイミング関係と前記初期的に存在するタイミング関係の比較をもとに、無線呼出基地局ごとに設定すべき遅延補正時間を算出することを特徴とする遅延補正方式。In a radio paging system that uses a modem that requires appropriate training for transmission between a radio paging central station and a radio paging base station, a method for performing delay correction to realize simultaneous paging at a plurality of radio paging base stations,
The modem is the main modem, and both the radio paging central station and the radio paging base station are provided with a sub-modem that does not require training in addition to the main modem, and training for the main modem of the radio paging base station is required. When it becomes
Measuring the round trip delay of data using a radio paging central station and a radio paging base station secondary modem;
Before transmitting the training signal, by performing data transmission by the secondary modem from the radio paging central station to the radio paging base station, obtaining a timing relationship that initially exists between the two stations,
Transmitting a training signal from the main modem of the radio paging central station to the main modem of the radio paging base station, and training the main modem of the radio paging base station;
After transmission of the training signal, by performing data transmission by the main modem from the radio paging central station to the radio paging base station, obtaining a timing relationship resulting from the two stations through training,
The delay correction time to be set for each radio paging base station is calculated based on the half of the round-trip delay and the comparison of the resulting timing relationship and the initially existing timing relationship. A delay correction method characterized by:
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