JP2001285247A - 同期獲得方法及び無線通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線ＬＡＮなどで無線通信を行う際に、伝送
される同期信号に基づいた同期処理が確実に行えるよう
にする。 【解決手段】 所定の局から周期的にＯＦＤＭ信号とし
て無線送信される同期信号を受信して、その受信した同
期信号を検出して、同期タイミングを獲得する場合に、
同期信号の検出に同期した周期でカウンタのカウント動
作を行うと共に、同期信号の検出に失敗したとき、過去
に同期信号を受信して検出した際のカウンタのカウント
値に到達したとき、同期信号を発生させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の端末を無線
で接続する無線ＬＡＮの通信システムに用いて好適な同
期獲得方法及びその同期獲得方法を適用した無線通信装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ装置などのデータ処理装置
の高機能化に伴い、複数のコンピュータ装置を接続して
ＬＡＮ（Local Area Network）を構成し、ファイルやデ
ータの共有化を図ったり、電子メールや各種データの転
送を行うことが盛んに行われている。従来のＬＡＮは、
光ファイバケーブルや同軸ケーブル、或いはツイストペ
アケーブルを用いて、有線で各コンピュータ装置間を接
続していた。

【０００３】ところが、このような有線によるＬＡＮで
は、配線作業が必要であり、手軽にＬＡＮを構築するこ
とが困難であると共に、コンピュータ装置間を接続する
ケーブルが邪魔である。そこで、従来の有線方式による
ＬＡＮの配線からユーザを開放するシステムとして、無
線ＬＡＮが注目されている。

【０００４】この場合、コンピュータ装置間などで伝送
されるデータは、比較的伝送レートの高いデータであ
り、例えばＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division
Multiplex ：直交周波数分割多重）方式やＣＤＭＡ（Co
de Division Multiple Accsess：符号分割多元接続）方
式などの効率の良い伝送方式でデータ伝送を行うことが
提案されている。

【０００５】具体的には、近年、情報のマルチメディア
化が進み、画像データや音声データのようなデータ量の
大きいデータが扱われることが多くなっている。このこ
とから、無線ＬＡＮに対しても、画像データや音声デー
タのようなデータ量の大きなデータを送れるように、伝
送レートを高速化することが要求されており、上述した
効率の良い伝送方式の適用が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
伝送レートを高速化した場合、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。

【０００７】伝送されるデータには、同期捕捉用の同期
信号が付加され、受信側ではその同期信号を検出したタ
イミングを基準として、復調処理が実行される。従っ
て、受信側の端末で同期信号の捕捉に失敗した場合に
は、次に同期信号が捕捉されるまでの間、伝送されるデ
ータを受信して復調することが不可能になってしまう。
このような事態が発生すると、データの再送要求などが
必要になり、それだけ用意された伝送帯域が無駄に使用
されることになり、ネットワークの利用効率の悪化等に
つながる。

【０００８】また、同期捕捉のための処理は、出来るだ
け簡単な構成で実行できる方が、端末機を構成する上で
好ましい。

【０００９】本発明はかかる点に鑑み、この種の無線通
信を行う際に、伝送される同期信号に基づいた同期処理
が簡単かつ確実に行えるようにすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の同期捕捉方法
は、所定の局から周期的に無線送信される同期信号を受
信して、その受信した同期信号を検出して、同期タイミ
ングを獲得する同期獲得方法において、ＯＦＤＭ信号と
して所定の局から伝送される信号を受信し、その受信し
たＯＦＤＭ信号に含まれる同期信号の検出に同期した周
期でカウンタのカウント動作を行うと共に、ＯＦＤＭ信
号として伝送される同期信号の検出に失敗したとき、過
去に同期信号を受信して検出した際のカウンタのカウン
ト値に到達したとき、同期信号を発生させるようにした
ものである。

【００１１】この同期捕捉方法によると、受信したＯＦ
ＤＭ信号に含まれる同期信号の検出に失敗したとき、カ
ウンタのカウント値に基づいて同期信号が発生され、同
期信号の検出に一時的に失敗しても同期タイミングを維
持することができる。

【００１２】また本発明の無線通信装置は、無線信号を
受信する受信手段と、受信手段が受信したＯＦＤＭ信号
から所定の同期信号を検出して、その検出タイミングを
基準タイミングとする同期検出手段と、同期検出手段で
の同期信号の検出に同期してリセットされるカウンタ
と、カウンタの過去のカウント値を記憶する記憶手段
と、カウンタのカウント値と記憶手段に記憶されたカウ
ント値とを比較して、記憶手段に記憶されたカウント値
になったとき、基準タイミングを発生させる制御手段と
を備えたものである。

【００１３】この無線通信装置によると、同期検出手段
でＯＦＤＭ信号に含まれる同期信号の検出に失敗したと
き、記憶手段に記憶された過去のカウント値と、カウン
タのカウント値との比較で、同期信号を検出した場合と
同様の基準タイミングが発生されて、その基準タイミン
グに基づいて通信制御が行える。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を添
付図面を参照して説明する。

【００１５】図１は、この発明が適用された無線ＬＡＮ
システムの概要を示すものである。この発明が適用され
た無線ＬＡＮシステムは、複数の無線通信端末１０１
Ａ，１０１Ｂ，‥‥と、無線通信制御端末１０２とから
なる。無線通信端末１０１Ａ，１０１Ｂ，‥‥は、コン
ピュータ等のデータ端末１０３Ａ，１０３Ｂ，‥‥に、
無線通信ユニット１０４Ａ，１０４Ｂ，‥‥を接続して
構成される。無線通信制御端末１０２は、データ端末１
０６に、無線通信ユニット１０５を接続して構成され
る。複数の無線通信端末１０１Ａ，１０１Ｂ，‥‥間で
データ通信が行われ、無線通信制御端末１０２により、
各無線通信端末１０１Ａ，１０１Ｂ，‥‥間でのデータ
通信が制御される。なお、無線通信制御端末１０２は、
無線通信ユニット１０５だけでも構成できる。また、無
線通信制御端末１０２は、他の無線通信端末１０１Ａ，
１０１Ｂ，‥‥と共通の構成として、制御端末として設
定された端末１０２だけが制御機能を実行するようにし
ても良い。

【００１６】無線通信端末１０１Ａ，１０１Ｂ，‥‥側
の各無線通信ユニット１０４Ａ，１０４Ｂ，‥‥は、夫
々、通信部１１１Ａ，１１１Ｂ，‥‥、受信１１２Ａ，
１１２Ｂ，‥‥、制御部１１３Ａ，１１３Ｂ，‥‥から
なる。送信部１１１Ａ，１１１Ｂ，‥‥、受信部１１２
Ａ，１１２Ｂ，‥‥は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequen
cy Division Multiplex ：直交周波数分割多重）方式に
より無線でデータ通信を行える構成としてある。ＯＦＤ
Ｍ方式の詳細については後述する。

【００１７】無線通信制御端末１０２側の無線通信ユニ
ット１０５は、送信部１１５、受信部１１６、制御部１
１７とからなる。送信部１１５、受信部１１６は、ＯＦ
ＤＭ方式により無線でデータ通信を行える構成とされて
いる。また、この無線通信制御端末１０２側の無線通信
ユニット１０５には、無線通信端末のデータ通信の割り
当て時間に関する資源情報を格納するための資源情報格
納部１１８が設けられている。

【００１８】このシステムでは、データ通信がＯＦＤＭ
方式で行われる。例えばＯＦＤＭの１４７４５５シンボ
ル（ここでは４ｍ秒に相当する）を１フレームとし、こ
のフレーム内で時分割多重によりデータが送られる。

【００１９】１フレームの先頭には、無線通信制御端末
１０２の無線通信ユニット１０５から、同期獲得用のデ
ータ（同期信号）が１シンボル期間送信される。この同
期獲得用のデータは、各無線通信端末１０１Ａ，１０１
Ｂ，‥‥の無線通信ユニット１０４Ａ，１０４Ｂ，‥‥
で受信され、この受信タイミングを基準タイミングとし
てフレーム周期が判断されて、データの送受信のタイミ
ングが設定される。

【００２０】無線通信端末１０１Ａ，１０１Ｂ，‥‥で
非同期データのデータ通信要求がある場合には、無線通
信端末１０１Ａ，１０１Ｂ，‥‥の無線通信ユニット１
０４Ａ，１０４Ｂ，‥‥から無線通信制御端末１０２の
無線通信ユニット１０５に送信要求が送られる。無線通
信制御端末１０２の無線通信ユニット１０５では、この
送信要求と資源情報とに基づいて各無線通信端末１０１
Ａ，１０１Ｂ，‥‥の送信割り当て時間が決定され、こ
の送信割り当て時間を含む制御情報が無線通信制御端末
１０２の無線通信ユニット１０５から各無線通信端末１
０１Ａ，１０１Ｂ，‥‥の無線通信ユニット１０４Ａ，
１０４Ｂ，‥‥に送られる。各無線通信端末１０１Ａ，
１０１Ｂの無線通信ユニット１０４Ａ，１０４Ｂで、こ
の送信割り当て時間に従って、データの送受信が行われ
る。このとき、データの送受信のタイミングは、１フレ
ームの先頭に送られてくる同期信号を基準にして行われ
る。本例の場合には、この同期信号についてもＯＦＤＭ
方式で変調された信号として伝送される。なお本明細書
では、ＯＦＤＭ方式で変調された信号をＯＦＤＭ信号と
称する。

【００２１】図２は、無線通信制御端末１０２側の無線
通信ユニット１０５の構成を示すものである。図２にお
いて、１１は通信コントローラであり、この通信コント
ローラ１１を介して、データ端末とのデータのやり取り
が行われる。

【００２２】本例の通信コントローラ１１には、プリア
ンブル用データ記憶部１２が接続してある。この記憶部
１２に記憶されたプリアンブル用データは、コントロー
ラ１１が読出して、同期捕捉用のプリアンブルデータ
（同期信号）として１フレームの伝送データの先頭部分
に付加するようにしてある。ここでは、１つのプリアン
ブルデータは１シンボル分のデータである。

【００２３】通信コントローラ１１からの送信データ
は、ＤＱＰＳＫ（Differencially Encoded Quadrature
Phase Shift Keying）変調回路１３に供給される。ＤＱ
ＰＳＫ変調回路１３により、送信データがＤＱＰＳＫで
変調される。

【００２４】ＤＱＰＳＫ変調回路１３の出力がシリアル
／パラレル変換回路１４に供給される。シリアル／パラ
レル変換回路１４で、シリアルデータがパラレルデータ
に変換される。シリアル／パラレル変換回路１４の出力
がＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速
フーリエ変換）回路１５に供給される。ＩＦＦＴ回路１
５により、送信データが周波数領域のデータにマッピン
グされ、これが逆フーリエ変換され、時間領域のデータ
に変換される。ＩＦＦＴ回路１５の出力がパラレル／シ
リアル変換回路１６に供給される。

【００２５】シリアル／パラレル変換回路１４、ＩＦＦ
Ｔ回路１５、パラレル／シリアル変換回路１６は、ＯＦ
ＤＭ方式によりマルチキャリアの信号に変換するための
ものである。ＯＦＤＭ方式は、周波数間隔をｆ₀ として
各キャリアを直交させて符号間干渉がないようにした複
数のサブキャリアを使用して、各サブキャリアに低ビッ
トレートの信号を割り当て、全体として高いビットレー
トを得られるようにしたものである。

【００２６】図３は、ＯＦＤＭ方式の伝送波形のスペク
トラムを示すものである。図３に示すように、ＯＦＤＭ
方式では、互いに直交する周波数間隔ｆ₀ のサブキャリ
アを使って、信号が伝送される。

【００２７】ＯＦＤＭでは、信号の生成は、送信信号を
周波数領域にマッピングし、逆ＦＦＴにより周波数領域
から時間領域に変換することにより行われる。復号は、
逆に、ｆ₀ 間隔毎に受信した波形を取り込み、ＦＦＴ
（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）によ
り、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換すること
により行われる。

【００２８】この例では、図４に示すように、シリアル
／パラレル変換回路１４により、ＤＱＰＳＫ変換回路１
３の出力の５１サンプルがパラレルデータに変換され、
周波数領域にマッピングされる。このシリアル／パラレ
ル変換回路１４の出力は、ＩＦＦＴ回路１５により時間
領域のデータに変換され、ＩＦＦＴ回路１５からは、６
４サンプルの有効シンボルが出力される。この６４サン
プルの有効シンボルに対して、８シンボルのガードイン
ターバルが付加される。

【００２９】したがって、この例では、図５に示すよう
に、１シンボルは、６４サンプルの有効シンボルと、８
サンプルのガードインターバルの７２サンプルからな
る。

【００３０】ＯＦＤＭ方式は、複数のサブキャリアに分
散してデータを送信しているので、１シンボル当たりの
時間が長くなる。そして、時間軸でガードインターバル
を設けているため、ジッタに対する影響やマルチパスに
対する影響を受け難いという特徴がある。なお、ガード
インターバルは、有効シンボル長の１〜２割り程度に選
ばれている。

【００３１】つまり、ＯＦＤＭ方式では、復調時にＦＦ
Ｔの際に連続する受信信号の中から有効シンボル長を切
り出して、ＦＦＴを行う必要がある。ジッタ等によりこ
のように有効シンボルを切り出す際に誤差があったとし
ても、ガードインターバルが存在するため、周波数成分
は変化せず、位相差のみが生じる。このため、信号中に
既知パターンを挿入して位相補正を行うか、差動符号化
を用いて位相差を打ち消すことにより復調が可能であ
る。通常のＱＰＳＫ変調のみの場合、各ビット毎にタイ
ミングを合わせる必要があるが、ＯＦＤＭ方式の場合、
数ビットずれても感度が数ｄＢ劣化するのみで、復調が
可能である。

【００３２】図２において、パラレル／シリアル変換回
路１６の出力が周波数変換回路１７に供給される。周波
数変換回路１７には、ＰＬＬシンセサイザ１８から局部
発振信号が供給される。周波数変換回路１７により、送
信信号が所定の周波数に変換される。送信周波数として
は、例えば、準マイクロ波帯の２．４ＧＨｚ，５．７Ｇ
Ｈｚ，１９ＧＨｚ帯等を用いることが考えられる。

【００３３】周波数変換回路１７の出力がパワーアンプ
１９に供給される。パワーアンプ１９で、送信信号が電
力増幅される。パワーアンプ１９の出力がスイッチ回路
２０の端子２０Ａに供給される。スイッチ回路２０は、
送信時の受信時とにより切り換えられるもので、データ
送信時には、スイッチ回路２０は、端子２０Ａ側に切り
換えられる。スイッチ回路２０の出力がアンテナ２１に
供給される。

【００３４】アンテナ２１からの受信信号は、スイッチ
回路２０に供給される。データ受信時には、スイッチ回
路２０は、端子２０Ｂ側に切り換えられる。スイッチ回
路２０の出力は、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier ）２２
を介して増幅された後、周波数変換回路２３に供給され
る。

【００３５】周波数変換回路２３には、ＰＬＬシンセサ
イザ１８から局部発振信号が供給される。周波数変換回
路２３により、受信信号が中間周波数信号に変換され
る。

【００３６】周波数変換回路２３の出力がシリアル／パ
ラレル変換回路２４に供給される。このシリアル／パラ
レル変換回路２４の出力がＦＦＴ回路２５に供給され
る。ＦＦＴ回路２５の出力がパラレル／シリアル変換回
路２６に供給される。

【００３７】シリアル／パラレル変換回路２４、ＦＦＴ
回路２５、パラレル／シリアル変換回路２６は、ＯＦＤ
Ｍ方式の復号を行うものである。つまり、シリアル／パ
ラレル変換回路２４で、有効データが切り出され、受信
波形がｆ₀ 間隔毎に取り込まれて、パラレルデータに変
換される。このシリアル／パラレル変換回路２４の出力
はＦＦＴ回路２５に供給され、ＦＦＴ回路２５で、時間
領域の信号が周波数領域の信号に変換される。このよう
に、ｆ₀ 間隔毎にサンプリングした波形をＦＦＴするこ
とにより、ＯＦＤＭ方式の復号が行われる。

【００３８】パラレル／シリアル変換回路２６の出力が
ＤＱＰＳＫ復調回路２７に供給される。ＤＱＰＳＫ復調
回路２７で、ＤＱＰＳＫの復調処理が行われる。ＤＱＰ
ＳＫ復調回路２７の出力が通信コントローラ１１に供給
される。通信コントローラ１１の出力から受信データが
出力される。

【００３９】全体の動作は、コントローラ２８により制
御される。データの送信及びデータの受信は、コントロ
ーラ２８からの指令に基づいて、通信コントローラ１１
により制御される。

【００４０】このシステムは、１フレームを単位として
ＴＤＭＡ方式でデータを送るようにし、１フレームの先
頭の１シンボルには、周期獲得用のプリアンブルデータ
を送るようにしている。このような制御を実現するため
に、無線通信制御端末１０２の無線通信ユニット１０５
内には、プリアンブル用データ記憶部１２が設けてあ
る。そして、通信コントローラ１１の制御で、１フレー
ムの先頭の１シンボルの区間に、記憶部１２から読出し
たプリアンブル用データを配置し、そのプリアンブル用
データに続く伝送データと同様に、ＯＦＤＭ方式で変調
されたＯＦＤＭ信号として送信される。

【００４１】各無線通信端末１０１Ａ，１０１Ｂ，‥‥
の無線通信ユニット１０４Ａ，１０４Ｂ，‥‥からアシ
ンクロナス転送パケットなどの送信要求が送られると、
この送信要求がアンテナ２１で受信され、ＦＦＴ回路２
５でＯＦＤＭの復調が行われ、ＤＱＰＳＫ復調回路２７
でＤＱＰＳＫの復調が行われて、通信コントローラ１１
に供給される。そして、復調された受信データは、通信
コントローラ１１からコントローラ２８に送られる。

【００４２】コントローラ２８には、資源情報メモリ３
０が設けられている。この資源情報メモリ３０には、１
フレームで送られる各無線通信端末１０１Ａ，１０１
Ｂ，‥‥の割り当て時間に関する資源情報が格納され
る。コントローラ２８で、受信された送信要求と通信資
源残料とに基づいて、各無線通信端末１０１Ａ，１０１
Ｂ，‥‥の送信割り当て時間が決定される。この送信割
り当てのための制御情報は、コントローラ２８から通信
コントローラ１１に送られる。そして、通信コントロー
ラ１１からのデータは、ＤＱＰＳＫ変調回路１２でＤＱ
ＰＳＫ変調され、ＩＦＦＴ回路１４でＯＦＤＭによる変
換が行われ、アンテナ２１から各無線通信端末１０１
Ａ，１０１Ｂの無線通信ユニット１０４Ａ，１０４Ｂに
向けて送られる。

【００４３】図６は、無線通信端末１０１Ａ，１０１
Ｂ，‥‥の無線通信ユニット１０４Ａ，１０４Ｂ，‥‥
の構成を示すものである。図６において、送信データ
は、通信コントローラ５１を介して入力される。通信コ
ントローラ５１からの送信データは、ＤＱＰＳＫ変調回
路５２に供給される。ＤＱＰＳＫ変調回路５２により、
送信データがＤＱＰＳＫで変調される。

【００４４】ＤＱＰＳＫ変調回路５２の出力がシリアル
／パラレル変換回路５３に供給される。シリアル／パラ
レル変換回路５３で、シリアルデータがパラレルデータ
に変換される。シリアル／パラレル変換回路５３の出力
がＩＦＦＴ回路５４に供給される。ＩＦＦＴ回路５４に
より、送信データが周波数領域のデータにマッピングさ
れ、これが逆フーリエ変換され、時間領域のデータに変
換される。ＩＦＦＴ回路５４の出力がパラレル／シリア
ル変換回路５５に供給される。シリアル／パラレル変換
回路５３、ＩＦＦＴ回路５４、パラレル／シリアル変換
回路５５は、ＯＦＤＭ方式によりマルチキャリアの信号
に変換するものである。

【００４５】パラレル／シリアル変換回路５５の出力が
周波数変換回路５７に供給される。周波数変換回路５７
には、ＰＬＬシンセサイザ５８から局部発振信号が供給
される。周波数変換回路５７により、送信信号が所定の
周波数に変換される。

【００４６】周波数変換回路５７の出力がパワーアンプ
５９に供給される。パワーアンプ５９で、送信信号が電
力増幅される。パワーアンプ５９の出力がスイッチ回路
６０の端子６０Ａに供給される。データ送信時には、ス
イッチ回路６０は、端子６０Ａ側に切り換えられる。ス
イッチ回路６０の出力がアンテナ６１に供給される。

【００４７】アンテナ６１からの受信信号は、スイッチ
回路６０に供給される。データ受信時には、スイッチ回
路６０は、端子６０Ｂ側に切り換えられる。スイッチ回
路６０の出力は、ＬＡＮ６２を介して増幅された後、周
波数変換回路６３に供給される。

【００４８】周波数変換回路６３には、ＰＬＬシンセサ
イザ６８から局部発振信号が供給される。周波数変換回
路６３により、受信信号が中間周波数信号に変換され
る。

【００４９】周波数変換回路６３の出力がシリアル／パ
ラレル変換回路６４に供給されると共に、相関検出回路
７１に供給される。

【００５０】シリアル／パラレル変換回路６４の出力が
ＦＦＴ回路６５に供給される。ＦＦＴ回路６５の出力が
パラレル／シリアル変換回路６６に供給される。シリア
ル／パラレル変換回路６４、ＦＦＴ回路６５、パラレル
／シリアル変換回路６６は、ＯＦＤＭ方式の復調を行う
ものである。

【００５１】パラレル／シリアル変換回路６６の出力が
ＤＱＰＳＫ復調回路６７に供給される。ＤＱＰＳＫ復調
回路６７で、ＤＱＰＳＫの復調処理が行われる。ＤＱＰ
ＳＫ復調回路６７の出力が通信コントローラ５１に供給
される。通信コントローラ５１の出力から受信データが
出力される。

【００５２】全体の動作は、コントローラ６８により制
御される。データの送信及びデータの受信は、コントロ
ーラ６８からの指令に基づいて、通信コントローラ５１
により制御される。

【００５３】このシステムでは、１フレームを単位とし
てＴＤＭＡ方式でデータを送るようにし、１フレームの
先頭の１シンボルには、無線通信制御端末１０２の無線
通信ユニット１０５から同期獲得用のプリアンブルデー
タが送られてくる。この同期獲得用のデータを受信して
同期獲得処理を行うために、無線通信ユニット１０４
Ａ，１０４Ｂ，‥‥には、相関検出回路７１と、タイマ
７２とが設けられる。フレームの先頭のタイミングで、
無線通信制御端末１０２の無線通信ユニット１０５から
送られてくるプリアンブルデータがアンテナ６１で受信
され、相関検出回路７１に送られる。送信検出回路７１
は、受信された信号と予め設定されている信号（この設
定されている信号はプリアンブルデータと同じパターン
のデータ）との相関を検出しており、相関が強いと判断
されると、相関検出信号が出力される。この相関検出回
路７１の出力がタイマ７２に送られる。タイマ７２の時
間は、この相関検出回路７１からの相関検出信号に基づ
いて設定される。

【００５４】非同期パケットとして送りたいデータがあ
る場合には、コントローラ６８からの指令により、通信
コントローラ５１から送信要求が送られる。この送信要
求は、ＤＱＰＳＫ変調回路５２でＤＱＰＳＫ変調され、
ＩＦＦＴ回路５４でＯＦＤＭによる変換が行われ、アン
テナ６１から、無線通信制御端末１０２に向けて送られ
る。この送信要求は、無線通信制御端末１０２で受信さ
れ、無線通信制御端末１０２からは、送信割り当て時間
を含む制御情報が返される。

【００５５】この制御情報は、アンテナ６１で受信さ
れ、ＦＦＴ回路６５でＯＦＤＭの復調が行われ、ＤＱＰ
ＳＫ復調回路６７でＤＱＰＳＫの復調が行われて、通信
コントローラ５１に供給される。そして、復調された信
号データは、通信コントローラ５１からコントローラ６
８に送られる。

【００５６】この制御情報には、送信時間に関する情報
が含まれている。これらの時間は、タイマ７２の時間を
基準にして設定される。タイマ７２は、相関検出回路７
１の出力により、無線通信制御端末から送られてきたプ
リアンブルデータの受信タイミングにより設定されてい
る。

【００５７】タイマ７２により、送信開始時間になった
と判断されると、コントローラ６８からの指令により、
通信コントローラ５１から送信データが出力され、この
送信データは、ＤＱＰＳＫ変換回路５２でＤＱＰＳＫ変
調され、ＩＦＦＴ回路５４でＯＦＤＭによる変換が行わ
れ、アンテナ６１から出力される。また、タイマ７２に
より受信時間になったと判断されると、コントローラ６
８からの指令により、ＦＦＴ回路６５により受信データ
の復調処理が行われる。

【００５８】このように、このシステムでは、データを
ＯＦＤＭによりマルチキャリアを使って伝送している。
ＯＦＤＭ波は、前述したように、ジッタに強く、数サン
プルずれていても復調は可能である。しかしながら、そ
れ以上ずれて、２シンボルに跨がってしまうと復調がで
きない。したがって、ある程度のタイミング設定を行う
必要がある。そこで、このシステムでは、例えば１４７
４５５シンボル（４ｍ秒）を１フレームとし、このフレ
ーム内でＴＤＭＡ方式でデータを送るようにし、各フレ
ームの先頭の１シンボルには、プリアンブルデータを配
置し、このプリアンブルデータを利用して、復調タイミ
ングを設定するようにしている。

【００５９】受信したＯＦＤＭ波に対して受信クロック
が６．８ｐｐｍずれを持っていると、４ｍ秒の１フレー
ムの間に、２７．２ｎ秒の時間差が蓄積する。これは、
３６．８６４ＭＨｚのサンプリングレートに相当する。
したがって、６．８ｐｐｍ程度の精度を持つクロックを
用意すれば、確実に復調できることになる。

【００６０】なお、同期獲得用のプリアンブルデータの
パターンとしては、例えば他の区間の伝送データで存在
しないような特定のパターンのデータとすれば良い。

【００６１】ところで、実際には無線ＬＡＮシステムの
場合、無線制御通信端末１０２から送信される信号を、
別の端末で中継して伝送することがあり、複数段に中継
したとき、上述した時間差が累積して、フレーム周期の
誤差がより大きくなる場合がある。図７は、フレーム周
期の誤差が発生した状態の例を示す図である。この例で
は、１フレーム周期の４ｍ秒毎に同期信号ｐが送信され
ている場合に、誤差の蓄積により、その同期信号のガウ
ス分布ｇは、１００ｐｐｍの範囲に広がっている状態を
示している。本例の各通信端末においては、このような
大きなフレーム周期誤差が発生して通信タイミングがず
れるのを阻止できるようにしてある。以下、その構成と
処理について説明する。

【００６２】図８は、本例の無線通信端末１０１Ａ，１
０１Ｂ，‥‥で、無線制御通信端末１０２等から送信さ
れる同期信号としてのプリアンブルデータを検出する構
成の例のブロック図である。この同期処理構成は、図６
で説明した相関検出回路７１の構成に相当する。

【００６３】実数部及び虚数部の受信信号入力端子８
１，８２に得られる信号を、フレーム相関器８３とシン
ボル相関器８４に供給し、端末側で予め用意されたフレ
ーム同期用のＯＦＤＭ信号と受信信号との相関処理及び
シンボル検出用のＯＦＤＭ信号と受信信号との相関処理
を行う。それぞれの相関検出処理で用意されたＯＦＤＭ
信号は、フレーム同期獲得用及びシンボル同期獲得用の
プリアンブルデータを、ＯＦＤＭ方式で変調した場合の
信号である。

【００６４】図９は、フレーム相関器８３の構成の例を
示す図で、入力端子２０１に得られる端末側で用意され
たフレーム同期検出用のＯＦＤＭ符号の実数部を、シフ
トレジスタ２０２に供給する。また、入力端子２１１に
得られる受信信号の実数部を、シフトレジスタ２１２に
供給する。そして、両シフトレジスタ２０２，２１２の
各段にセットされたデータを、そのシフトレジスタの段
数用意された乗算器２０３ａ，２０３ｂ，‥‥２０３ｎ
で個別に乗算し、それぞれの乗算器２０３ａ〜２０３ｎ
の乗算値を積分器２０４で積分し、実数部の相関値Rx r
e Sum を得る。その実数部の相関値Rx re Sum を二乗回
路２０５で二乗された値として、その二乗値を加算器２
０６に供給する。

【００６５】また、入力端子２３１に得られる端末側で
用意されたフレーム同期検出用のＯＦＤＭ信号の虚数部
を、シフトレジスタ２３２に供給する。また、入力端子
２２１に得られる受信信号の虚数部を、シフトレジスタ
２２２に供給する。そして、両シフトレジスタ２２２，
２３２の各段にセットされたデータを、そのシフトレジ
スタの段数用意された乗算器２２５ａ，２２５ｂ，‥‥
２２５ｎで個別に乗算し、それぞれの乗算器２２５ａ〜
２２５ｎの乗算値を積分器２２６で積分し、虚数部の相
関値Rx im Sum を得る。その虚数部の相関値Rx im Sum
を二乗回路２２７で二乗された値として、その二乗値を
加算器２０６に供給する。なお、入力端子２０１，２３
１に得られるフレーム同期検出用のＯＦＤＭ信号は、各
端末内の記憶手段に予め用意されているもので、制御端
末などからＯＦＤＭ信号として送信される同期獲得用の
プリアンブルデータを、ＯＦＤＭ信号から復調する前の
データと同一のデータである。また、各シフトレジスタ
の動作は、図８に示すクロック発生器８７から供給され
るクロックに同期して行われる。

【００６６】加算器２０６では、供給される実数部の相
関値と虚数部の相関値を加算して、受信信号の相関値Su
m Store を得る。この加算器２０６で得た相関値Sum St
oreは、デバイダ２０７に供給する。

【００６７】また、シフトレジスタ２１２の各段にセッ
トされた実数部の受信データを、乗算器２１３ａ〜２１
３ｎと二乗回路２１４ａ〜２１４ｎを介して加算器２１
５ａ〜２１５ｎに供給し、シフトレジスタ２２２の各段
にセットされた虚数部の受信データを、乗算器２２３ａ
〜２２３ｎと二乗回路２２４ａ〜２２４ｎを介して加算
器２１５ａ〜２１５ｎに供給し、実数部の受信データと
虚数部の受信データとを加算する。そして、各加算器２
１５ａ〜２１５ｎで加算された受信データを、積分器２
１６に供給して積分し、受信電力RSSI Sumを得る。この
積分器２１６で得た受信電力RSSI Sumは、デバイダ２０
７に供給する。

【００６８】デバイダ２０７では、受信信号の相関値Su
m Store を受信電力RSSI Sumで除算して、その解CorF
(n) を得る。即ち、デバイダ２０７で次式によりCorF
(n) を求める。

【００６９】

【数１】CorF(n) ＝Sum Store ／RSSI Sum

【００７０】この求められた値CorF(n) は、比較器２０
８に供給し、端末内で予め設定されて記憶されて端子２
０９に得られるスレッショルド値ＴＨと比較する。ここ
では、CorF(n) ≧スレッショルド値ＴＨかつCorF(n) の
最大値を検出した時点で、フレーム同期出力POFDM Cor
OUT として“Ｈ”データを端子２１０から出力する。ま
た、CorF(n) ＜スレッショルド値ＴＨの場合には、
“Ｌ”データを端子２１０から出力する。このフレーム
同期出力POFDM Cor OUT は、図８に示すフレームカウン
タ８５に供給する。

【００７１】次に、図８に示すシンボル相関器８４の構
成について説明する。図１０は、シンボル相関器８４の
構成の例を示す図で、入力端子３０１に得られる端末側
で用意されたシンボル同期検出用のＯＦＤＭ信号の実数
部を、シフトレジスタ３０２に供給する。また、入力端
子３１１に得られる受信信号の実数部を、シフトレジス
タ３１２に供給する。そして、両シフトレジスタ３０
２，３１２の各段にセットされたデータを、そのシフト
レジスタの段数用意された乗算器３０３ａ，３０３ｂ，
‥‥３０３ｎで個別に乗算し、それぞれの乗算器３０３
ａ〜３０３ｎの乗算値を積分器３０４で積分し、実数部
の相関値Rx re Sum を得る。その実数部の相関値Rx re
Sum を二乗回路３０５で二乗された値として、その二乗
値を加算器３０６に供給する。

【００７２】また、入力端子３３１に得られる端末側で
用意されたシンボル同期検出用のＯＦＤＭ信号の虚数部
を、シフトレジスタ３３２に供給する。また、入力端子
３２１に得られる受信信号の虚数部を、シフトレジスタ
３２２に供給する。そして、両シフトレジスタ３２２，
３３２の各段にセットされたデータを、そのシフトレジ
スタの段数用意された乗算器３２５ａ，３２５ｂ，‥‥
３２５ｎで個別に乗算し、それぞれの乗算器３２５ａ〜
３２５ｎの乗算値を積分器３２６で積分し、虚数部の相
関値Rx im Sum を得る。その虚数部の相関値Rx im Sum
を二乗回路３２７で二乗された値として、その二乗値を
加算器３０６に供給する。なお、入力端子３０１，３３
１に得られるシンボル同期検出用のＯＦＤＭ信号は、各
端末内の記憶手段に予め用意されているもので、制御端
末などから送信されるシンボル同期獲得用のＯＦＤＭ信
号を復調する前のデータと同一のデータである。また、
各シフトレジスタの動作は、図８に示すクロック発生器
８７から供給されるクロックに同期して行われる。

【００７３】加算器３０６では、供給される実数部の相
関値と虚数部の相関値を加算して、受信信号の相関値Su
m Store を得る。この加算器３０６で得た相関値Sum St
oreは、デバイダ３０７に供給する。

【００７４】また、シフトレジスタ３１２の各段にセッ
トされた実数部の受信データを、乗算器３１３ａ〜３１
３ｎと二乗回路３１４ａ〜３１４ｎを介して加算器３１
５ａ〜３１５ｎに供給し、シフトレジスタ３２２の各段
にセットされた虚数部の受信データを、乗算器３２３ａ
〜３２３ｎと二乗回路３２４ａ〜３２４ｎを介して加算
器３１５ａ〜３１５ｎに供給し、実数部の受信データと
虚数部の受信データとを加算する。そして、各加算器３
１５ａ〜３１５ｎで加算された受信データを、積分器３
１６に供給して積分し、受信電力RSSI Sumを得る。この
積分器３１６で得た受信電力RSSI Sumは、デバイダ３０
７に供給する。

【００７５】デバイダ３０７では、受信信号の相関値Su
m Store を受信電力RSSI Sumで除算して、その解CorS
(n) を得る。即ち、デバイダ３０７で上述した〔数１〕
式と同様の演算によりCorS(n) を求める。この求められ
た値CorS(n) は、比較器３０８に供給し、端末内で予め
設定されて記憶されて端子３０９に得られるスレッショ
ルド値ＴＨと比較する。ここでは、CorS(n) ≧スレッシ
ョルド値ＴＨかつCorS(n) の最大値を検出した時点で、
シンボル検出出力SOFDM Cor OUT として“Ｈ”データを
端子３１０から出力する。また、CorS(n) ＜スレッショ
ルド値ＴＨの場合には、“Ｌ”データを端子３１０から
出力する。このシンボル検出出力SOFDM Cor OUT は、図
８に示すシンボルカウンタ８６に供給する。

【００７６】図８に示すフレームカウンタ８５とシンボ
ルカウンタ８６は、それぞれクロック発生器８７から供
給されるクロックのカウントを行うカウンタで、ここで
は０〜７１の７２値を周期的にカウントするカウンタで
あり、そのカウント出力に基づいてフレーム同期又はシ
ンボル同期を発生させるデータをフレーム同期発生回路
８９及びシンボル同期発生回路９０に出力する。ここ
で、フレームカウンタ８５とシンボルカウンタ８６に
は、タイミングエラーコレクション部８８が接続してあ
り、“Ｈ”データが相関器８３，８４から供給されると
き、そのときのカウント値をタイミングエラーコレクシ
ョン部８８に供給すると共に、カウント値をリセットす
る構成としてあり、各カウンタ８５，８６でのカウント
状態は、タイミングエラーコレクション部８８により制
御される。即ち、タイミングエラーコレクション部８８
からの出力に基づいて、カウントアップせずに待機する
モードを備える。

【００７７】フレーム同期発生回路８９では、フレーム
カウンタ８５の出力とフレーム相関器８３の出力に基づ
いて、フレーム同期パルスを出力し、そのフレーム同期
パルスを加算器９１に供給する。具体的には、フレーム
相関器８３からフレーム同期発生回路８９に、フレーム
検出出力POFDM Cor OUT として“Ｈ”が供給されると
き、７２クロック毎に８回、フレーム同期パルスを出力
する。このとき、フレームカウンタ８５から供給される
フレーム同期データ（以下ＡＶフレーム同期データと称
する）が“Ｈ”レベルになるときを基準として、±１５
クロックの範囲内に、フレーム検出出力POFDM Cor OUT
が“Ｈ”レベルになる場合には、そのフレーム相関器８
３が検出したタイミングが有効であると判断し、そのと
きのフレーム検出出力POFDM Cor OUT が“Ｈ”レベルに
なるタイミングを基準として、７２クロック毎に８回、
フレーム同期パルスを出力する。また、ＡＶフレーム同
期データが“Ｈ”レベルになるタイミングを基準とし
て、±１５クロックの範囲内でフレーム検出出力POFDM
Cor OUT が“Ｌ”レベルのままである場合には、フレー
ム同期タイミングを誤検出したと判断して、前回のフレ
ーム同期パルスと同じタイミング（この同じタイミング
はタイミングエラーコレクション部８８とフレームカウ
ンタ８５で設定されたタイミング）に、７２クロック毎
に８回、フレーム同期パルスを出力する。

【００７８】また、シンボル同期発生回路９０では、シ
ンボルカウンタ８６の出力とシンボル相関器８４の出力
に基づいて、シンボル同期パルスを出力し、そのシンボ
ル同期パルスを加算器９１に供給する。具体的には、シ
ンボル相関器８４からシンボル同期発生回路９０に、シ
ンボル検出出力SOFDM Cor OUT として“Ｈ”が供給され
るとき、７２クロック毎にシンボル同期パルスを出力す
る。このとき、シンボルカウンタ８６から供給されるシ
ンボル同期データ（以下ＡＶシンボル同期データと称す
る）が“Ｈ”レベルになるときを基準として、±１５ク
ロックの範囲内に、シンボル検出出力SOFDM Cor OUT が
“Ｈ”レベルになる場合だけ、そのシンボル相関器８４
が検出したタイミングが有効であると判断し、そのとき
のフレーム検出出力POFDM Cor OUT が“Ｈ”レベルにな
るタイミングを基準として、７２クロック毎にシンボル
同期パルスを出力する。

【００７９】加算器９１では、両同期パルスを合成した
同期パルスとし、その同期パルスを出力端子９２に出力
する。この出力端子９２に得られる同期パルスにより、
コントローラ６８はこの端末での通信タイミングを制御
する。ここでは、受信データをＦＦＴ６５へ出力するタ
イミングの制御を行う。

【００８０】図１１はタイミングエラーコレクション部
８８の構成を示した図である。このタイミングエラーコ
レクション部８８は、タイミングエラーカウンタ４０１
と、タイミングエラーメモリ４０２と、タイミングエラ
ー算出部４０３と、タイミングエラー集計部４０４とで
構成してある。タイミングエラーカウンタ４０１は、ク
ロック入力端子４０７に得られるクロックに同期してカ
ウントを行うカウンタであり、そのカウント値をタイミ
ングエラー集計部４０８に供給する。フレームカウンタ
８５から供給されるカウント値のデータは、タイミング
エラーメモリ４０２で記憶される。このメモリ４０２に
記憶されるカウント値は、検出されるフレーム周期に全
く誤差がない場合には、常時同じ値になる。実際には、
フレーム周期の誤差に対応して、カウント値が変化し、
そのフレーム周期の誤差をカウント値として過去の所定
フレーム周期（例えば１０フレーム周期）蓄積する。こ
のメモリ４０２に記憶されたカウント値のデータに基づ
いて、その蓄積したフレーム期間の誤差の平均値をタイ
ミングエラー算出部４０３で算出する。

【００８１】タイミングエラー算出部４０３で算出され
たフレーム周期誤差に基づいて、タイミングエラー集計
部４０４でフレームカウンタ８５及びシンボルカウンタ
８６でのカウント状態の制御を行って、フレーム周期誤
差を修正させる。このフレーム周期誤差の修正時には、
タイミングエラー集計部４０４から各カウンタ８５，８
６に、修正データTEC OUT として“Ｈ”データを供給
し、サンプルポイントの補正を行う。

【００８２】即ち、フレーム周期誤差は、１フレーム中
に起こる基準周期（ここでは４ｍｓｅｃ）とのずれであ
る。このずれは、送信側の端末のクロック精度と、受信
側の端末のクロック精度とのずれで決まるものであり、
一定間隔で誤差が増加（又は減少）していく。よって、
１対１の送受信に関するフレーム同期誤差修正は、受信
フレームに一定間隔毎にサンプルポイントを修正（増加
又は減少）すれば良い。

【００８３】その具体的な修正としては、例えばタイミ
ングエラー集計部４０４内に、誤差修正用のカウンタを
設定し、そのカウンタで例えば０〜２０４７の周期のカ
ウント動作を実行させる。そして、測定されたフレーム
周期が基準周期よりも長い場合に、フレーム周期誤差Ｔ
err ＝３Chipであったとする。このときのフレーム周期
誤差は３であるので、フレーム同期誤差修正は、タイミ
ングエラー集計部４０４内のカウンタが、２０４８／３
回カウントする毎に、フレーム誤差修正を実行すること
になる。即ち、この例では、カウント値が２０４８／３
（即ち６８２），４０９６／３（即ち１３６４），２０
４７において、修正データTEC OUT ＝Ｈとなる。このカ
ウント値のとき修正データTEC OUT ＝Ｈとなることで、
フレームカウンタ８５及びシンボルカウンタ８６は、そ
のときカウント動作を停止する。

【００８４】また、測定されたフレーム周期及びシンボ
ル周期が基準周期よりも短い場合には、修正データTEC
OUT ＝Ｌとし、フレームカウンタ８５は、そのカウンタ
８４に供給されるフレーム同期出力POFDM Cor OUT ＝Ｈ
の時点で、直ちにフレーム同期信号の出力を行う。ま
た、シンボル周期についても、シンボル同期出力SOFDMC
or OUT ＝Ｈの時点で、直ちにシンボル同期信号の出力
を行う。

【００８５】このタイミングエラーコレクション部８８
によるタイミング修正動作は周期的に実行されるもので
ある。

【００８６】次に、以上説明した構成の回路で実行され
る同期処理を、図１２以降のフローチャートを参照して
説明する。まず、図１２のフローチャートを参照して、
フレーム同期処理について説明すると、フレーム相関器
８３で相関値の実数部を計算すると共に（ステップ１０
１）、相関値の虚数部を計算し（ステップ１０２）、さ
らに受信電力を計算し（ステップ１０３）、実数部と虚
数部を加算した相関値を算出する（ステップ１０４）。
そして、計算された相関値を受信電力で除算した値Cor
(n) が最大値であるか否か判断し（ステップ１０５）、
最大値でない場合にはフレーム同期発生器８９にＡＶフ
レーム同期データ＝Ｌを出力する（ステップ１０６）。
ステップ１０５で最大であると判断した場合には、エラ
ー状態であると判断してエラー処理を行い（ステップ１
０７）、フレーム同期発生器８９にＡＶフレーム同期デ
ータ＝Ｈを出力する（ステップ１０８）。

【００８７】次に、図１３のフローチャートを参照し
て、シンボル同期処理について説明すると、シンボル相
関器８４で相関値の実数部を計算すると共に（ステップ
１１１）、相関値の虚数部を計算し（ステップ１１
２）、さらに受信電力を計算し（ステップ１１３）、実
数部と虚数部を加算した相関値を算出する（ステップ１
１４）。そして、計算された相関値を受信電力で除算し
た値Cor (n) が最大値であるか否か判断し（ステップ１
１５）、最大値でない場合にはシンボル同期発生器９０
にＡＶシンボル同期データ＝Ｌを出力する（ステップ１
１６）。ステップ１１５で最大であると判断した場合に
は、エラー状態であると判断してエラー処理を行い（ス
テップ１１７）、シンボル同期発生器９０にＡＶシンボ
ル同期データ＝Ｈを出力する（ステップ１１８）。

【００８８】次に、図１４のフローチャートを参照し
て、タイミングエラーコレクション部８８での処理を説
明する。まず、フレーム相関器８３の出力として“Ｈ”
を受信したか判断し（ステップ１２１）、フレームカウ
ンタのカウント値をタイミングエラーメモリメモリ４０
２に出力する（ステップ１２２）。ここで、フレームカ
ウンタのカウント値Ｘ₁ として、０≦Ｘ₁ ≦１５の範囲
であるか否か判断し（ステップ１２３）、この範囲であ
るとき誤差Ｄをフレームカウンタのカウント値とする
（ステップ１２４）。また、ステップ１２３でカウント
値Ｘ₁ が範囲外であるとき、カウント値Ｘ₁ が５６≦Ｘ
₁ ≦７１の範囲であるか否か判断し（ステップ１２
５）、この範囲であるとき誤差Ｄを〔フレームカウンタ
のカウント値−７２〕とする（ステップ１２６）。さら
に、ステップ１２５でカウント値Ｘ₁ が範囲外であると
判断されたときには、そのときのカウント値を破棄する
（ステップ１２７）。

【００８９】ステップ１２４，１２６で誤差値を設定し
たとき、タイミングエラーメモリメモリ４０２に１０回
の誤差値を蓄積したか否か判断し（ステップ１２８）、
１０回の誤差値が蓄積されてない場合には、ステップ１
２１に戻る。１０回の誤差値が蓄積された場合には、タ
イミングエラーメモリ４０２内の１０個の誤差値Ｄを、
タイミングエラー計算部４０３に出力し（ステップ１２
９）、１０個の誤差値Ｄの平均値Err を計算して、その
結果をタイミングエラー集計部４０４に出力する（ステ
ップ１３０）。また、タイミングエラーカウンタ４０１
からタイミングエラー集計部４０４に、カウント値の最
大値のデータを送る（ステップ１３１）。タイミングエ
ラー集計部４０４では、タイミングエラーカウンタ４０
１から受け取った最大値を、誤差値Ｄの平均値Err で除
算して、ホールド動作させるカウンタ値をタイミングエ
ラーコレクション部の中に設定する（ステップ１３
２）。

【００９０】次に、シンボルカウンタ８６の出力パター
ンを、図１５のフローチャートを参照して説明する。ま
ず、シンボル相関器８４からのデータでシンボル開始が
検出されると（ステップ１４１）、タイミングエラーコ
レクション部８８で設定された誤差値Ｄの平均値Err
が、平均値Err ≦０の範囲であるか否か判断し（ステッ
プ１４２）、平均値Err ≦０の範囲である場合には、フ
レームカウンタ８５のカウント値ｘ₁ が、０≦ｘ₁ ≦５
６の範囲内であるか否か判断する（ステップ１４３）。
ここで、カウント値ｘ₁ が範囲外であると判断した場合
には、シンボルカウンタ出力＝Ｈを出力する（ステップ
１４４）。

【００９１】ステップ１４３で、カウント値ｘ₁ が範囲
内であると判断した場合には、シンボルカウンタ出力＝
Ｌを出力する（ステップ１４５）。また、ステップ１４
２で平均値Err ≦０の範囲でないと判断した場合には、
フレームカウンタ８５のカウント値ｘ₁ が、１５≦ｘ₁
≦５６の範囲内であるか否か判断し（ステップ１４
６）、この範囲内であるとき、ステップ１４５に移っ
て、シンボルカウンタ出力＝Ｌを出力する。

【００９２】ステップ１４６で、フレームカウンタ８５
のカウント値ｘ₁ が、１５≦ｘ₁ ≦５６の範囲内でない
と判断したとき、タイミングエラーコレクション部８８
内に設定したカウンタ４０１のカウント値が最大値か否
か判断する（ステップ１４７）。ここで、最大値でない
場合には、カウンタ４０１のカウント値をインクリメン
トさせ（ステップ１４８）、カウンタ４０１のカウント
値が最大値か否か判断する（ステップ１４９）、最大値
と判断されるまでカウント値のインクリメントを繰り返
させる。

【００９３】ステップ１４７又はステップ１４９で最大
値と判断された場合には、タイミングエラーコレクショ
ン部８８の出力として“Ｈ”をシンボルカウンタ８６に
供給する（ステップ１５０）。そして、シンボルカウン
タ８６のカウントを停止させ、タイミングエラーカウン
タ４０１をインクリメントさせる（ステップ１５１）。
そして、タイミングエラーカウンタ４０１のカウント値
が０であるか否か判断し（ステップ１５２）、０でない
場合にはステップ１５０に戻る。

【００９４】ステップ１５２でカウント値が０である場
合には、タイミングエラーコレクション部８８の出力と
して“Ｌ”をシンボルカウンタ８６に供給する（ステッ
プ１５３）。そして、シンボルカウンタ８６の出力を
“Ｈ”とする（ステップ１５４）。

【００９５】次に、フレームカウンタ８５の出力パター
ンを、図１６のフローチャートを参照して説明する。ま
ず、フレーム相関器８３からのデータでフレーム開始が
検出されると（ステップ１６１）、タイミングエラーコ
レクション部８８で設定された誤差値Ｄの平均値Err
が、平均値Err ≦０の範囲であるか否か判断し（ステッ
プ１６２）、平均値Err ≦０の範囲である場合には、フ
レームカウンタ８５のカウント値ｘ₁ が、０≦ｘ₁ ≦５
６の範囲内であるか否か判断する（ステップ１６３）。
ここで、カウント値ｘ₁ が範囲外であると判断した場合
には、フレームカウンタ出力＝Ｈを出力する（ステップ
１６４）。

【００９６】ステップ１６３で、カウント値ｘ₁ が範囲
内であると判断した場合には、フレームカウンタ出力＝
Ｌを出力する（ステップ１６５）。また、ステップ１６
２で平均値Err ≦０の範囲でないと判断した場合には、
フレームカウンタ８５のカウント値ｘ₁ が、１５≦ｘ₁
≦５６の範囲内であるか否か判断し（ステップ１６
６）、この範囲内であるとき、ステップ１６５に移っ
て、シンボルカウンタ出力＝Ｌを出力する。

【００９７】ステップ１６６で、フレームカウンタ８５
のカウント値ｘ₁ が、１５≦ｘ₁ ≦５６の範囲内でない
と判断したとき、タイミングエラーコレクション部８８
内に設定したカウンタ４０１のカウント値が最大値か否
か判断する（ステップ１６７）。ここで、最大値でない
場合には、カウンタ４０１のカウント値をインクリメン
トさせ（ステップ１６８）、カウンタ４０１のカウント
値が最大値か否か判断する（ステップ１６９）、最大値
と判断されるまでカウント値のインクリメントを繰り返
させる。

【００９８】ステップ１６７又はステップ１６９で最大
値と判断された場合には、タイミングエラーコレクショ
ン部８８の出力として“Ｈ”をフレームカウンタ８５に
供給する（ステップ１７０）。そして、フレームカウン
タ８５のカウントを停止させ、タイミングエラーカウン
タ４０１をインクリメントさせる（ステップ１７１）。
そして、タイミングエラーカウンタ４０１のカウント値
が０であるか否か判断し（ステップ１７２）、０でない
場合にはステップ１７０に戻る。

【００９９】ステップ１７２でカウント値が０である場
合には、タイミングエラーコレクション部８８の出力と
して“Ｌ”をフレームカウンタ８５に供給する（ステッ
プ１７３）。そして、フレームカウンタ８５の出力を
“Ｈ”とする（ステップ１７４）。

【０１００】ここで、実際の出力例を図１７に示す。フ
レーム相関器８３の出力が図１７のＡに示す状態であ
り、シンボル相関器８４の出力が図１７のＢに示す状態
であり、フレームカウンタ８５からのＡＶフレーム同期
パルスが図１７のＤに示す状態であり、シンボルカウン
タ８６からのＡＶシンボル同期パルスが図１７のＥに示
す状態であるとする。このとき、フレーム同期発生器８
９が出力するフレーム同期パルスとしては、図１７のＥ
に示すように、フレーム相関検出に基づいて設定された
タイミングで、１周期に８個のパルス列となる。また、
シンボル同期発生器９０が出力するシンボル同期パルス
としては、図１７のＦに示すように、シンボル相関検出
に基づいて設定されたタイミングとなるが、ここではＡ
Ｖシンボル同期パルスにエラーが検出された場合、その
エラーが検出されたタイミングのパルス（図１７のＦに
×印を付与して示したパルス）は出力されない。従っ
て、端子９２から出力される同期パルスとしては、図１
７のＧに示すようなパルス列となる。

【０１０１】なお、本例の回路での処理の真理値表を示
すと、次の〔表１〕に示すようになる。

【０１０２】

【表１】

【０１０３】この〔表１〕で示されるように、タイミン
グエラーコレクション部８８の出力が“Ｈ”であるとき
誤検出を行った場合であり、“Ｌ”であるとき正しい検
出を行った場合に相当する。

【０１０４】このように本例の端末装置で同期捕捉処理
を行うことで、例えば無線通信制御端末１０２から送信
される同期信号を、いずれかの無線通信端末で受信して
中継する際に、その中継されるタイミングのずれを阻止
することができ、中継が複数段行われるような場合であ
っても、同期タイミングのずれを防止できる。具体的に
は、同期信号を送信する側の端末のクロックと、受信す
る側の端末のクロックとのずれに起因するタイミングの
ずれが正しく補正されると共に、中継する端末で、同期
信号の受信に一時的に失敗しても、一定の正しい周期で
同期信号が生成されて、その生成された同期信号に基づ
いて受信処理や送信処理が行われ、必要により生成され
た同期信号がこの端末で中継される他の端末に対して送
信される。

【０１０５】例えば図１８に示すように、ノードＮ１〜
Ｎ５の５個の端末がネットワーク内でほぼ直列状に配置
されて、ノードＮ５からノードＮ１へのデータ伝送時
に、ノードＮ４，Ｎ３，Ｎ２での中継が必要な場合を想
定すると、中継するノードＮ２〜Ｎ４から再送信される
同期信号などのタイミングのずれを最小限に抑えること
ができ、中継する毎に誤差が蓄積されるようなことがな
い。従って、無線ＬＡＮ内での通信が、同期タイミング
のずれなく、正しく行え、同期タイミングのずれによる
伝送エラーの発生を最小限に抑えることができ、用意さ
れた伝送帯域を効率良く使用できる。

【０１０６】なお、ここまで説明した同期獲得処理は、
図１〜図６で説明した無線ＬＡＮシステム用の端末装置
に限定されるものではなく、同様の同期獲得処理が必要
な各種通信方式用の無線通信端末に適用できることは勿
論である。

【０１０７】また、上述した実施の形態で過去の同期信
号検出周期を判断する処理としては、単純に所定回のデ
ータの平均をとるようにしたが、例えば何らかの重みづ
けを行って平均の周期を検出するようにしても良い。

【０１０８】また、上述した実施の形態では、ＯＦＤＭ
信号として伝送される同期獲得用のデータの検出とし
て、図９に示したフレーム同期検出の場合と、図１０に
示したシンボル同期検出の場合のいずれでも、受信信号
の実数成分と虚数成分とのそれぞれで、端末内に予め用
意されたデータと比較して、相関を検出するようにした
が、いずれか一方の成分だけから検出しても良い。

【０１０９】図１９は、フレーム相関器８３で受信信号
の実数成分の相関だけを検出する構成の例を示す図であ
る。入力端子２０１に得られる端末側で用意されたフレ
ーム同期検出用のＯＦＤＭ符号の実数部を、シフトレジ
スタ２０２に供給する。また、入力端子２１１に得られ
る受信信号の実数部を、シフトレジスタ２１２に供給す
る。そして、両シフトレジスタ２０２，２１２の各段に
セットされたデータを、そのシフトレジスタの段数用意
された乗算器２０３ａ，２０３ｂ，‥‥２０３ｎで個別
に乗算し、それぞれの乗算器２０３ａ〜２０３ｎの乗算
値を積分器２０４で積分し、実数部の相関値Rx re Sum
を得る。その実数部の相関値Rx re Sumを二乗回路２０
５で二乗された値として、受信信号の相関値Sum Store
を得、その相関値をデバイダ２０７に供給する。

【０１１０】また、シフトレジスタ２１２の各段にセッ
トされた実数部の受信データを、乗算器２１３ａ〜２１
３ｎを介して二乗回路２１４ａ〜２１４ｎに供給する。
そして、各二乗回路２１４ａ〜２１４ｎが出力する受信
データを、積分器２１６に供給して積分し、受信電力RS
SI Sumを得る。この積分器２１６で得た受信電力RSSISu
mを、デバイダ２０７に供給する。

【０１１１】デバイダ２０７では、受信信号の相関値Su
m Store を受信電力RSSI Sumで除算して、その解CorF
(n) を得る。求められた値CorF(n) は、比較器２０８に
供給し、端末内で予め設定されて記憶されて端子２０９
に得られるスレッショルド値ＴＨと比較し、比較結果と
してのフレーム同期出力POFDM Cor OUT を端子２１０か
ら図８に示すフレームカウンタ８５に供給する。

【０１１２】この図１９に示すように、実数成分だけの
処理からフレーム相関を検出する構成とすることで、虚
数成分についても処理する図９の構成に比べて、簡単に
フレーム相関を検出できるようになる。但し、フレーム
相関の検出精度については、図９に示すように受信信号
の実数成分と虚数成分の双方から検出する方が、より高
い精度でフレーム相関を検出できる。

【０１１３】シンボル同期についても同様に、実数成分
と虚数成分のいずれか一方だけから検出するようにして
も良い。図２０は、シンボル相関器８４で受信信号の実
数成分の相関だけを検出する構成の例を示す図である。
入力端子３０１に得られる端末側で用意されたシンボル
同期検出用のＯＦＤＭ符号の実数部を、シフトレジスタ
３０２に供給する。また、入力端子３１１に得られる受
信信号の実数部を、シフトレジスタ３１２に供給する。
そして、両シフトレジスタ３０２，３１２の各段にセッ
トされたデータを、そのシフトレジスタの段数用意され
た乗算器３０３ａ，３０３ｂ，‥‥３０３ｎで個別に乗
算し、それぞれの乗算器３０３ａ〜３０３ｎの乗算値を
積分器３０４で積分し、実数部の相関値Rx re Sum を得
る。その実数部の相関値Rx re Sum を二乗回路３０５で
二乗された値として、受信信号の相関値Sum Store を
得、その相関値をデバイダ３０７に供給する。

【０１１４】また、シフトレジスタ３１２の各段にセッ
トされた実数部の受信データを、乗算器３１３ａ〜３１
３ｎを介して二乗回路３１４ａ〜３１４ｎに供給する。
そして、各二乗回路３１４ａ〜３１４ｎが出力する受信
データを、積分器３１６に供給して積分し、受信電力RS
SI Sumを得る。この積分器３１６で得た受信電力RSSISu
mを、デバイダ３０７に供給する。

【０１１５】デバイダ３０７では、受信信号の相関値Su
m Store を受信電力RSSI Sumで除算して、その解CorS
(n) を得る。求められた値CorS(n) は、比較器３０８に
供給し、端末内で予め設定されて記憶されて端子３０９
に得られるスレッショルド値ＴＨと比較し、比較結果と
してのフレーム同期出力POFDM Cor OUT を端子３１０か
ら図８に示すシンボルカウンタ８６に供給する。

【０１１６】この図２０に示すように、実数成分だけの
処理からシンボル相関を検出する構成とすることで、虚
数成分についても処理する図１０の構成に比べて、簡単
にシンボル相関を検出できるようになる。但し、シンボ
ル相関の検出精度については、図１０に示すように受信
信号の実数成分と虚数成分の双方から検出する方が、よ
り高い精度でシンボル相関を検出できる。

【０１１７】

【発明の効果】請求項１に記載した同期獲得方法による
と、受信したＯＦＤＭ信号に含まれる同期信号の検出に
失敗したとき、カウンタのカウント値に基づいて同期信
号が発生され、同期信号の検出に一時的に失敗しても同
期タイミングを維持することができる。例えば、受信し
た同期信号に同期したタイミングで、その同期信号を送
信して、中継を行う端末に適用することで、無線ネット
ワーク内での同期の乱れを防止できる。従って、何らか
の要因で、無線ネットワーク内の特定の端末での受信状
態が悪い場合でも、その端末での同期獲得を継続して行
え、伝送されるデータを同期タイミングのずれなく確実
に受信処理できる。

【０１１８】請求項２に記載した同期獲得方法による
と、請求項１に記載した発明において、同期信号を発生
させるカウント値は、過去の複数回にわたる同期信号検
出時のカウント値を平均化した値としたことで、同期タ
イミングを過去の受信状態に基づいて正確に推定するこ
とができる。

【０１１９】請求項３に記載した同期獲得方法による
と、請求項２に記載した発明において、同期信号を発生
させるカウント値は、同期信号検出時のカウント値と常
時比較し、その比較で一定値以上の隔たりがある場合に
は、検出された同期信号を無視し、その代わりに発生さ
せた同期信号を使用することで、同期信号の誤検出によ
る同期タイミングの乱れを効果的に防止できる。

【０１２０】請求項４に記載した同期獲得方法による
と、請求項１に記載した発明において、同期信号の検出
は、受信信号の実数成分又は虚数成分のいずれか一方だ
けから行うようにしたことで、一方の成分だけの相関検
出などによる簡単な処理で、同期信号を検出できるよう
になる。

【０１２１】請求項５に記載した無線通信装置による
と、同期検出手段でＯＦＤＭ信号として伝送される同期
信号の検出に失敗したとき、記憶手段に記憶された過去
のカウント値と、カウンタのカウント値との比較で、同
期信号を検出した場合と同様の基準タイミングが発生さ
れて、その基準タイミングに基づいて通信制御が行え、
同期信号の検出に一時的に失敗しても同期タイミングを
維持できる。従って、何らかの要因で受信状態が悪化し
た場合でも、この無線通信装置では同期獲得を継続して
行え、伝送されるデータを同期タイミングのずれなく確
実に受信処理できる。

【０１２２】請求項６に記載した無線通信装置による
と、請求項５に記載した発明において、記憶手段に記憶
されて制御手段で比較するカウント値は、過去の複数回
にわたる同期信号検出時のカウント値を平均化した値と
したことで、同期タイミングを過去の受信状態に基づい
て正確に推定することができる無線通信装置が得られ
る。

【０１２３】請求項７に記載した無線通信装置による
と、請求項６に記載した発明において、制御手段は、記
憶手段に記憶されたカウント値と、カウンタのカウント
値とが一定値以上の隔たりが検出されれたとき、検出さ
れた同期信号による基準タイミングを無視し、カウント
値の比較で生成された基準タイミングを使用すること
で、同期信号の誤検出による同期タイミングの乱れを効
果的に防止できる無線通信装置が得られる。

【０１２４】請求項８に記載した無線通信装置による
と、請求項５に記載した発明において、同期検出手段で
の同期信号の検出は、受信信号の実数成分又は虚数成分
のいずれか一方だけを使用して検出することで、一方の
成分だけの相関検出などによる簡単な構成で、同期信号
を良好に検出できる無線通信装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態が適用された無線ＬＡＮ
システムの構成例を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施の形態が適用された無線ＬＡＮ
システムにおける無線通信制御端末の無線通信ユニット
の一例のブロック図である。

【図３】ＯＦＤＭ方式の説明に用いるスペクトラム図で
ある。

【図４】本発明の一実施の形態が適用された無線ＬＡＮ
システムにおけるＯＦＤＭ変調の説明に用いるブロック
図である。

【図５】本発明の一実施の形態が適用された無線ＬＡＮ
システムにおけるＯＦＤＭ変調の説明図である。

【図６】本発明の一実施の形態が適用された無線ＬＡＮ
システムにおける無線通信端末の無線通信ユニットの一
例のブロック図である。

【図７】本発明の一実施の形態で発生するフレーム周期
誤差の例を示すタイミング図である。

【図８】本発明の一実施の形態の無線通信端末で同期検
出処理を行う構成の例を示すブロック図である。

【図９】本発明の一実施の形態の無線通信端末のフレー
ム相関器の構成の例を示すブロック図である。

【図１０】本発明の一実施の形態の無線通信端末のシン
ボル相関器の構成の例を示すブロック図である。

【図１１】本発明の一実施の形態のタイミングエラーコ
レクション部の構成の例を示すブロック図である。

【図１２】本発明の一実施の形態によるフレーム同期処
理を示すフローチャートである。

【図１３】本発明の一実施の形態によるシンボル同期処
理を示すフローチャートである。

【図１４】本発明の一実施の形態によるホールド回数設
定処理を示すフローチャートである。

【図１５】本発明の一実施の形態によるシンボルカウン
タ出力パターンを示すフローチャートである。

【図１６】本発明の一実施の形態によるフレームカウン
タ出力パターンを示すフローチャートである。

【図１７】本発明の一実施の形態による出力パルスの例
を示すタイミング図である。

【図１８】本発明の一実施の形態による伝送状態の例を
示す説明図である。

【図１９】本発明の他の実施の形態の無線通信端末のフ
レーム相関器の構成の例を示すブロック図である。

【図２０】本発明の他の実施の形態の無線通信端末のシ
ンボル相関器の構成の例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１１，５１…通信コントローラ、１２…プリアンブル用
データ記憶部、２８，６８…コントローラ、２９，７２
…タイマ、８３…フレーム相関器、８４…シンボル相関
器、８５…フレームカウンタ、８６…シンボルカウン
タ、８８…タイミングエラーコレクション部、８９…フ
レーム同期発生部、９０…シンボル同期発生部、９１…
加算器、１０１Ａ，１０１Ｂ…無線通信端末、１０２…
無線通信制御端末、１０４Ａ，１０４Ｂ，１０５…無線
通信ユニット、１１３Ａ，１１３Ｂ，１１７…制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 潤 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5K022 DD01 DD13 DD19 DD23 DD33 DD42 5K033 AA05 BA01 BA02 BA14 BA15 CA17 CB15 CC04 DA00 DA17 DB11 DB17 5K047 AA02 AA03 AA12 BB01 DD01 DD02 FF11 GG13 HH17 HH34 LL06 MM13 MM25 MM46 MM56

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の局から周期的に無線送信される同
   期信号を受信して、その受信した同期信号を検出して、
   同期タイミングを獲得する同期獲得方法において、 ＯＦＤＭ信号として上記所定の局から伝送される信号を
   受信し、その受信したＯＦＤＭ信号に含まれる同期信号
   の検出に同期した周期でカウンタのカウント動作を行う
   と共に、 上記ＯＦＤＭ信号として伝送される同期信号の検出に失
   敗したとき、過去に同期信号を受信して検出した際の上
   記カウンタのカウント値に到達したとき、上記同期信号
   を発生させる同期獲得方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の同期獲得方法において、 上記同期信号を発生させるカウント値は、過去の複数回
   にわたる同期信号検出時のカウント値を平均化した値と
   した同期獲得方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の同期獲得方法において、 上記同期信号を発生させるカウント値は、同期信号検出
   時のカウント値と常時比較し、その比較で一定値以上の
   隔たりがある場合には、検出された同期信号を無視し、
   その代わりに発生させた同期信号を使用する同期獲得方
   法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の同期獲得方法において、 上記同期信号の検出は、受信信号の実数成分又は虚数成
   分のいずれか一方だけから行うようにした同期獲得方
   法。
5. 【請求項５】 無線信号を受信する受信手段と、 上記受信手段が受信したＯＦＤＭ信号から所定の同期信
   号を検出して、その検出タイミングを基準タイミングと
   する同期検出手段と、 上記同期検出手段での同期信号の検出に同期してリセッ
   トされるカウンタと、 上記カウンタの過去のカウント値を記憶する記憶手段
   と、 上記カウンタのカウント値と上記記憶手段に記憶された
   カウント値とを比較して、上記記憶手段に記憶されたカ
   ウント値になったとき、基準タイミングを発生させる制
   御手段とを備えた無線通信装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の無線通信装置において、 上記記憶手段に記憶されて上記制御手段で比較するカウ
   ント値は、過去の複数回にわたる同期信号検出時のカウ
   ント値を平均化した値とした無線通信装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の無線通信装置において、 上記制御手段は、上記記憶手段に記憶されたカウント値
   と、上記カウンタのカウント値とが一定値以上の隔たり
   が検出されれたとき、検出された同期信号による基準タ
   イミングを無視し、カウント値の比較で生成された基準
   タイミングを使用する無線通信装置。
8. 【請求項８】 請求項５記載の無線通信装置において、 上記同期検出手段での同期信号の検出は、受信信号の実
   数成分又は虚数成分のいずれか一方だけを使用して検出
   する無線通信装置。