JP2021111897A - Frame period error detector and inter-base station synchronization system - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、フレーム周期誤差検出装置および基地局間同期システムに関する。 The present disclosure relates to a frame period error detection device and an inter-base station synchronization system.
ゾーン境界において、2以上の信号にフレームタイミングの誤差が生じている状態で、移動局がそのゾーン境界を跨いで、隣のゾーンに入った場合、フレームの再同期が完了するまで、その移動局の通信は絶たれる。そのような通信の断絶を避けるためには、ゾーン境界におけるフレームタイミングを合わせる必要がある。基地局間同期システムは、フレーム周期の誤差を検出し、基地局から送信される信号の送信タイミングをずらす。それにより、フレーム周期の誤差が補正され、ゾーン境界におけるフレームタイミングが合う。従来の基地局間同期システムにおいては、互いに隣接する基地局間のフレーム周期の誤差を検出するために、その2つの基地局にそれぞれ対応する2つの復調部および同期検出部が設けられる(例えば、特許文献1参照)。 If a mobile station straddles the zone boundary and enters the adjacent zone with two or more signals having a frame timing error at the zone boundary, the mobile station will wait until the frame resynchronization is completed. Communication is cut off. In order to avoid such interruption of communication, it is necessary to match the frame timing at the zone boundary. The inter-base station synchronization system detects an error in the frame period and shifts the transmission timing of the signal transmitted from the base station. As a result, the error of the frame period is corrected, and the frame timing at the zone boundary is matched. In a conventional inter-base station synchronization system, two demodulation units and a synchronization detection unit corresponding to each of the two base stations are provided in order to detect an error in the frame period between adjacent base stations (for example,). See Patent Document 1).
上記のように、フレーム周期の誤差を検出する装置が、複数の基地局にそれぞれ対応する複数の復調部および同期検出部を必要とする場合、復調部および同期検出部の数量が基地局の数に応じて増加するため、コストが増大する。 As described above, when the device that detects the error of the frame period requires a plurality of demodulation units and synchronization detection units corresponding to a plurality of base stations, the number of demodulation units and synchronization detection units is the number of base stations. The cost increases because it increases accordingly.
本開示は、上記のような問題を解消するためになされたものであり、低コスト化を実現するフレーム周期誤差検出装置の提供を目的としている。 The present disclosure has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present disclosure is to provide a frame period error detection device that realizes cost reduction.
本開示に係るフレーム周期誤差検出装置は、複数の基地局からそれぞれ送信される複数の信号の受信タイミングの差に対応するフレーム周期の誤差を検出する。フレーム周期誤差検出装置は、受信機および誤差検出器を含む。受信機は、複数の基地局に対して共通に設けられており、複数の信号を受信して複数の信号の各々に対応する復調データを生成する。誤差検出器は、復調データに含まれる同期語の検出タイミングに基づいて、複数の信号のフレーム周期の誤差を検出する。誤差検出器は、記憶部および誤差算出部を含む。記憶部は、同期語の検出タイミングの情報を、基地局ごとに記憶する。誤差算出部は、基地局ごとの検出タイミングの情報に基づいて、フレーム周期の誤差を検出する。 The frame period error detection device according to the present disclosure detects a frame period error corresponding to a difference in reception timing of a plurality of signals transmitted from a plurality of base stations. The frame period error detector includes a receiver and an error detector. The receiver is provided in common for a plurality of base stations, receives a plurality of signals, and generates demodulation data corresponding to each of the plurality of signals. The error detector detects an error in the frame period of a plurality of signals based on the detection timing of the synchronous word included in the demodulated data. The error detector includes a storage unit and an error calculation unit. The storage unit stores information on the detection timing of synchronous words for each base station. The error calculation unit detects an error in the frame period based on the detection timing information for each base station.
本開示によれば、低コスト化を実現するフレーム周期誤差検出装置の提供が可能である。 According to the present disclosure, it is possible to provide a frame period error detection device that realizes cost reduction.
本開示の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白になる。 The purposes, features, aspects, and advantages of the present disclosure will be made clear by the following detailed description and accompanying drawings.
<実施の形態1>
図1は、実施の形態1におけるフレーム周期誤差検出装置100および基地局間同期システム200の構成を示すブロック図である。
<
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a frame period
基地局間同期システム200は、フレーム周期誤差検出装置100、2つの基地局(第1基地局110および第2基地局120)および2つの漏洩同軸ケーブル(第1漏洩同軸ケーブル130および第2漏洩同軸ケーブル140)を含む。第1漏洩同軸ケーブル130は、第1基地局110とフレーム周期誤差検出装置100とを接続している。第2漏洩同軸ケーブル140は、第2基地局120とフレーム周期誤差検出装置100とを接続している。第1漏洩同軸ケーブル130によって提供される通信可能なゾーンと、第2漏洩同軸ケーブル140によって提供される通信可能なゾーンとは、互いに隣接している。第1漏洩同軸ケーブル130および第2漏洩同軸ケーブル140は、例えば、線路または道路に沿って設けられている。また、実施の形態1においては、第1基地局110から第1漏洩同軸ケーブル130に出力される信号の搬送波周波数は、第2基地局120から第2漏洩同軸ケーブル140に出力される信号の搬送波周波数と同一あってもよいし、異なっていてもよい。
The inter-base
フレーム周期誤差検出装置100は、第1漏洩同軸ケーブル130および第2漏洩同軸ケーブル140のゾーン境界に設けられている。フレーム周期誤差検出装置100は、第1基地局110および第2基地局120からそれぞれ送信される2つの信号のフレーム周期の誤差を検出する。フレーム周期の誤差とは、ゾーン境界における2つの信号の受信タイミングの差分に対応する。フレーム周期誤差検出装置100は、受信機10および誤差検出器20を含む。
The frame period
受信機10は、第1基地局110および第2基地局120に対して共通に設けられている。言い換えると、1台の受信機10が、第1基地局110および第2基地局120に対して設けられている。受信機10は、2つ信号を受信して、各々に対応する復調データを生成する。受信機10は、選択部11、復調部12および同期検出部13を含む。誤差検出器20は、復調データに含まれる同期語の、1フレーム内の検出タイミングに基づいて、2つの信号のフレーム周期の誤差を検出する。図2は、実施の形態1における誤差検出器20の構成を示すブロック図である。誤差検出器20は、カウンタ部21、記憶部22および誤差算出部23を含む。
The
選択部11は、2つの信号のうち1つの基地局から送信される信号が復調部12に入力されるよう、復調部12への入力元を予め定められた時間で切り替える。実施の形態1における選択部11は、復調部12に接続される第1漏洩同軸ケーブル130と第2漏洩同軸ケーブル140とを、一定の時間間隔で切り替える。その一定の時間間隔は、同期検出部13が同期語を検出することができる時間であればよいため、例えば、フレーム周期である。ただし、同期検出部13が、複数回連続で同期語を検出した場合に同期検出パルスを生成するなど、誤検出防止のための保護条件に基づいて同期検出パルスを生成する場合、選択部11は、その保護条件に基づいたフレーム周期時間で切り替えても良い。
The
選択部11は、例えば、復調部12に接続される第1漏洩同軸ケーブル130および第2漏洩同軸ケーブル140を切り替えるための機械的なスイッチを有する。または、選択部11は、PINダイオードもしくはFET(Field Effect Transistor)など半導体スイッチを有していてもよい。その場合、選択部11は、一方の漏洩同軸ケーブルから入力される信号を、アナログデジタル変換回路によってデジタル値に変換し、復調部12に出力する。または、選択部11は、漏洩同軸ケーブルごとに設けられたアナログデジタル変換回路によって変換された2つのデジタル値のうち一方を選択して、復調部12に出力してもよい。
The
復調部12は、選択部11で切り替えられた一方の漏洩同軸ケーブルから伝搬してくる信号、つまり一方の基地局から送信される信号を受信して復調データを生成する。一定の時間経過後は、復調部12は、他方の漏洩同軸ケーブルから伝搬してくる信号、つまり他方の基地局から送信される信号を受信して復調データを生成する。図3は、実施の形態1におけるフレーム周期誤差検出装置100の動作を示すタイミングチャートである。図3の左側のタイミングに示される復調データは、第1漏洩同軸ケーブル130を介して第1基地局110から送信された信号に対応している。図3の右側のタイミングに示される復調データは、第2漏洩同軸ケーブル140を介して第2基地局120から送信された信号に対応している。一方の基地局から送信される信号のみが復調部12で選択的に復調されている。復調データは、同期語データSWおよび信号データSDを含む。ここでは、同期語データSWは、1フレーム内の復調データの先頭に含まれている。左側のタイミングと右側のタイミングとの間において、フレームごとの復調データは連続的に生成されていてもよいし、不連続に生成されていてもよい。いずれの場合であっても、左側のタイミングと右側のタイミングとの間はフレーム周期の整数倍に対応し、後述するカウンタのクリア間隔に対応する。
The
同期検出部13は、1フレームの復調データに含まれる同期語データSWを検出する。同期検出部13は、同期語の検出タイミングに対応する同期検出パルスを、誤差検出器20に出力する。
The
カウンタ部21は、1フレームごとにリセットされるカウンタを含む。言い換えると、カウンタは、フレーム周期でカウンタ値をクリアし、再びカウントアップする。クリア動作に用いられるフレーム周期は、第1基地局110および第2基地局120のうちいずれの基地局のフレーム周期であってもよい。これは、GPS(Global Positioning System)の同期などにより、いずれの基地局も同じクロック源を使用しているためである。故障などにより第1基地局110および第2基地局120が同じクロック源を使用できない場合、つまりクロック源が共通的でない場合、カウンタ部21は、GPS同期が確立されている方の基地局のフレーム周期を選択してもよい。カウンタ部21がフレーム周期でカウンタをクリアする理由は、復調データに含まれる同期語が1フレームごとに含まれているためである。例えば、カウンタ部21が2フレームを超える周期でカウンタをクリアした場合、2つの同期語が検出される。その結果、フレーム周期誤差検出装置100が、フレーム周期の誤差を誤検出する可能性を含むためである。
The
記憶部22は、同期語の検出タイミングの情報を、基地局ごとに記憶する。ここでは、記憶部22は、同期語の検出タイミングの情報として、同期検出パルスのタイミングに対応するカウンタ値を記憶する。例えば、図3に示されるように、カウンタ部21が第1基地局110の復調データに対する同期検出パルスを受け付けた際のカウンタ値は「3」である。第1記憶部22Aは、そのカウンタ値「3」を検出タイミングの情報として記憶する。一方で、カウンタ部21が第2基地局120の復調データに対する同期検出パルスを受け付けた際のカウンタ値は「4」である。第2記憶部22Bは、そのカウンタ値「4」を検出タイミングの情報として記憶する。なお、第1記憶部22Aおよび第2記憶部22Bは、同じ記憶装置であってもよいし、別々の記憶装置であってもよい。
The
誤差算出部23は、基地局ごとの検出タイミングの情報に基づいて、フレーム周期の誤差を検出する。具体的には、誤差算出部23は、第1記憶部22Aおよび第2記憶部22Bにそれぞれ記憶されている2つのカウンタ値の差分を算出する。そして、誤差算出部23は、その差分と、カウンタ部21がカウントアップする際のクロック周期の情報と、に基づいて、フレーム周期の誤差を検出する。図3の例においては、2つのカウンタ値の差分は「1」である。クロック周期が2kHzである場合、2つの信号のフレーム周期の誤差は、1/2000×1=0.0005sである。ただし、基地局間同期システム200全体において、カウントアップに使用されるクロック周波数が予め統一されていて、自明である場合、誤差算出部23は、カウンタ値の差分だけでもフレーム周期の誤差を検出できる。
The
第1基地局110および第2基地局120のうち少なくとも1つの基地局は、フレーム周期誤差検出装置100で検出されたフレーム周期の誤差に基づいて、送信タイミングが補正された信号を漏洩同軸ケーブルに出力する。送信タイミングの補正は、例えば、基地局側の漏洩同軸ケーブルに予め設けられていた余分な配線長を切り取ることによって実施される。または、基地局が、フレーム周期の誤差の情報を取得し、その情報に応じて漏洩同軸ケーブルに出力する信号の送信タイミングをずらしてもよい。
At least one of the
図4は、フレーム周期誤差検出装置100が含む処理回路90の構成の一例を示す図である。復調部12、同期検出部13、カウンタ部21、記憶部22および誤差算出部23の各機能は、例えば、処理回路90により実現される。その場合、処理回路90は、復調部12、同期検出部13、カウンタ部21、記憶部22および誤差算出部23を有する。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of the
処理回路90が専用のハードウェアである場合、処理回路90は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせた回路等である。復調部12、同期検出部13、カウンタ部21、記憶部22および誤差算出部23の各機能は、複数の処理回路により個別に実現されてもよいし、1つの処理回路によりまとめて実現されてもよい。
When the
図5は、フレーム周期誤差検出装置100が含む処理回路の構成の別の一例を示す図である。処理回路は、プロセッサ91とメモリ92とを有する。プロセッサ91がメモリ92に格納されるプログラムを実行することにより、復調部12、同期検出部13、カウンタ部21、記憶部22および誤差算出部23の各機能が実現される。例えば、プログラムとして記述されたソフトウェアまたはファームウェアが、プロセッサ91によって実行されることにより各機能が実現される。このように、フレーム周期誤差検出装置100は、プログラムを格納するメモリ92と、そのプログラムを実行するプロセッサ91とを有する。
FIG. 5 is a diagram showing another example of the configuration of the processing circuit included in the frame period
プログラムには、フレーム周期誤差検出装置100が、複数の信号のうち一の基地局から送信される信号が入力されるよう入力元を予め定められた時間で切り替え、一の基地局から送信された信号に対応する復調データを生成し、復調データに含まれる同期語の、1フレーム内の検出タイミングに対応する同期検出パルスを出力し、1フレームごとにリセットされるカウンタ値であって同期検出パルスのタイミングに対応するカウンタ値を同期語の検出タイミングの情報として基地局ごとに記憶し、基地局ごとの検出タイミングの情報に基づいてフレーム周期の誤差を検出する、機能が記述されている。また、プログラムは、復調部12、同期検出部13、カウンタ部21、記憶部22および誤差算出部23の手順または方法をコンピュータに実行させるものである。
In the program, the frame period
プロセッサ91は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSP(Digital Signal Processor)等である。メモリ92は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリである。または、メモリ92は、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。
The
上述した復調部12、同期検出部13、カウンタ部21、記憶部22および誤差算出部23の各機能は、一部が専用のハードウェアによって実現され、他の一部がソフトウェアまたはファームウェアにより実現されてもよい。このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現する。
Some of the functions of the
次に、フレーム周期誤差検出装置100および基地局間同期システム200の動作を説明する。図6は、実施の形態1における基地局間同期方法を示すフローチャートである。
Next, the operations of the frame period
ステップS11にて、選択部11は、第1漏洩同軸ケーブル130との接続に切り替える。つまり選択部11は、第1基地局110から送信された信号が入力されるよう入力元を切り替える。
In step S11, the
ステップS12にて、復調部12は、第1基地局110から送信された信号に対応する復調データを生成する。
In step S12, the
ステップS13にて、同期検出部13は、1フレーム内の復調データに含まれる同期語を検出する。同期検出部13は、同期語の検出タイミングに対応する同期検出パルスを出力する。
In step S13, the
ステップS14にて、第1記憶部22Aは、同期検出パルスのタイミングに対応するカウンタ値を記憶する。 In step S14, the first storage unit 22A stores the counter value corresponding to the timing of the synchronization detection pulse.
ステップS15にて、選択部11は、第2漏洩同軸ケーブル140との接続に切り替える。つまり選択部11は、第2基地局120から送信される信号が入力されるよう入力元を切り替える。
In step S15, the
ステップS16にて、復調部12は、第2基地局120から送信された信号に対応する復調データを生成する。
In step S16, the
ステップS17にて、同期検出部13は、1フレーム内の復調データに含まれる同期語を検出する。同期検出部13は、同期語の検出タイミングに対応する同期検出パルスを出力する。
In step S17, the
ステップS18にて、第2記憶部22Bは、同期検出パルスのタイミングに対応するカウンタ値を記憶する。
In step S18, the
ステップS19にて、誤差算出部23は、第1記憶部22Aのカウンタ値と第2記憶部22Bのカウンタ値との差分を求める。誤差算出部23は、その差分と、クロック周期の情報と、に基づいて、フレーム周期の誤差を検出する。
In step S19, the
ステップS20にて、第1基地局110または第2基地局120は、フレーム周期誤差検出装置100で検出されたフレーム周期の誤差に基づいて、送信タイミングが補正された信号を漏洩同軸ケーブルに出力する。
In step S20, the
以上で、基地局間同期方法は終了する。 This completes the inter-base station synchronization method.
以上に説明したフレーム周期誤差検出装置100は、復調部12への入力元である2つの漏洩同軸ケーブルを選択部11によって切り替える。しかし、フレーム周期誤差検出装置100の構成は、それに限定されるものではない。フレーム周期誤差検出装置100は、3つ以上の漏洩同軸ケーブルを選択部11で順番に切り替えながら、フレーム周期の誤差を検出してもよい。この場合、フレーム周期誤差検出装置100は、漏洩同軸ケーブルの接続数と同数の記憶部を有し、それら記憶部の各々が同期語の検出タイミングの情報を格納してもよい。
The frame period
または、フレーム周期誤差検出装置100は2つの記憶部を有し、一方の記憶部が、1つの漏洩同軸ケーブルから受信された信号における同期語の検出タイミングを基準として格納してもよい。そして、他方の記憶部が、残る2つ以上の漏洩同軸ケーブルから受信された信号における同期語の検出タイミングを、選択部11の切り替え動作によって、順番に格納してもよい。フレーム周期誤差検出装置100は、基準である一方の検出タイミングと、順番に記憶される他方の検出タイミングとに基づいて、フレーム周期の誤差を求めてもよい。
Alternatively, the frame period
具体的には、第1記憶部22Aが、基準の漏洩同軸ケーブルから受信された信号の同期検出パルスが到来した際のカウンタ値を記憶する。第2記憶部22Bが、その他の複数の漏洩同軸ケーブルのうち、選択部11によって選択された一の漏洩同軸ケーブルから受信された信号の同期検出パルスが到来した際のカウンタ値を記憶する。誤差算出部23は、第1記憶部22Aに記憶された値と、第2記憶部22Bに記憶された値の差分を求める。誤差算出部23は、その差分と、カウンタのクロック周波数とに基づいて、フレーム周期の誤差を算出する。そして、選択部11は、基準ではないその他の複数の漏洩同軸ケーブルのうち、次の漏洩同軸ケーブルに切り替える。第2記憶部22Bはその同期検出パルスが到来した際のカウンタ値を格納し、誤差算出部23はフレーム周期の誤差を算出する。この動作が繰り返し行われてもよい。
Specifically, the first storage unit 22A stores the counter value when the synchronous detection pulse of the signal received from the reference leakage coaxial cable arrives. The
以上をまとめると、実施の形態1におけるフレーム周期誤差検出装置100は、複数の基地局からそれぞれ送信される複数の信号の受信タイミングの差に対応するフレーム周期の誤差を検出する。フレーム周期誤差検出装置100は、受信機10および誤差検出器20を含む。受信機10は、複数の基地局に対して共通に設けられており、複数の信号を受信して複数の信号の各々に対応する復調データを生成する。誤差検出器20は、復調データに含まれる同期語の検出タイミングに基づいて、複数の信号のフレーム周期の誤差を検出する。誤差検出器20は、記憶部22および誤差算出部23を含む。記憶部22は、同期語の検出タイミングの情報を、基地局ごとに記憶する。誤差算出部23は、基地局ごとの検出タイミングの情報に基づいて、フレーム周期の誤差を検出する。
Summarizing the above, the frame period
このような構成において、受信機10は複数の基地局に対して共通に設けられている。そのため、フレーム周期誤差検出装置100の低コスト化が実現される。具体的には、装置の低価格化、小型化、省電力化、低発熱化という効果を奏する。また、メンテナンス費用の削減という効果も奏する。
In such a configuration, the
また、実施の形態1におけるフレーム周期誤差検出装置100の受信機10は、復調部12および選択部11を含む。復調部12は、復調データを生成する。選択部11は、複数の信号のうち一の基地局から送信される信号が復調部12に入力されるよう、復調部12への入力元を予め定められた時間で切り替える。
Further, the
このような構成により、フレーム周期誤差検出装置100は複数の基地局にそれぞれ対応する複数の受信機10を必要としない。そのため、フレーム周期誤差検出装置100の低コスト化が実現される。
With such a configuration, the frame period
また、実施の形態1におけるフレーム周期誤差検出装置100の受信機10は、同期検出部13を含む。同期検出部13は、同期語の1フレーム内の検出タイミングに対応して同期検出パルスを出力する。誤差検出器20は、カウンタ部21を含む。カウンタ部21は、1フレームごとにリセットされるカウンタを含む。記憶部22は、同期語の検出タイミングの情報として、同期検出パルスに基づくカウンタの値を記憶する。
Further, the
このような構成により、フレーム周期誤差検出装置100は、フレーム周期の誤差を正確にまたは容易に検出することができる。
With such a configuration, the frame period
また、実施の形態1における基地局間同期システム200は、上記のフレーム周期誤差検出装置100、複数の基地局および漏洩同軸ケーブルを含む。漏洩同軸ケーブルは、複数の基地局の各々とフレーム周期誤差検出装置100とを接続する。複数の基地局のうち少なくとも1つの基地局は、フレーム周期誤差検出装置100で検出されたフレーム周期の誤差に基づいて、送信タイミングが補正された信号を、漏洩同軸ケーブルに出力する。
Further, the inter-base
このような構成により、基地局間同期システム200の低コスト化が実現される。
With such a configuration, the cost of the inter-base
<実施の形態2>
実施の形態2におけるフレーム周期誤差検出装置101および基地局間同期システム201を説明する。なお、実施の形態1と同様の構成および動作については説明を省略する。
<
The frame period
図7は、実施の形態2におけるフレーム周期誤差検出装置101および基地局間同期システム201の構成を示すブロック図である。図8は、各機能部で処理される信号の周波数応答を模式的に示す図である。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the frame period
実施の形態2においては、第1基地局110から第1漏洩同軸ケーブル130に出力される信号の搬送波周波数は、第2基地局120から第2漏洩同軸ケーブル140に出力される信号の搬送波周波数とは異なっている。ただし、それぞれの搬送波周波数の帯域に周波数変換される前のベースバンドにおける信号(ベースバンド信号)の内容は同一である。
In the second embodiment, the carrier frequency of the signal output from the
フレーム周期誤差検出装置101は、受信機10Aおよび誤差検出器20を含む。受信機10Aは、合成部14、フィルタ部15、復調部12および同期検出部13を含む。復調部12、同期検出部13および誤差検出器20の構成は、実施の形態1と同様である。
The frame period
合成部14は、第1基地局110および第2基地局120から異なる搬送波周波数でそれぞれ送信された2つの信号をまとめて受信する。合成部14は、それら2つの信号を加算して、合成信号を生成する。合成部14は、その合成信号に対して、アナログデジタル変換処理を行う。
The
フィルタ部15は、アナログデジタル変換処理が行われた合成信号に対して、デジタル周波数変換処理を行うことにより、合成信号から2つの搬送波周波数の信号を分離し、さらに、そのうち1つの搬送波周波数の信号を抽出する。また、フィルタ部15は、そのデジタル周波数変換処理において、抽出対象の周波数帯域を予め定められた時間で切り替える。それにより、2つの搬送波周波数の信号、すなわち第1基地局110から送信される信号および第2基地局120から送信される信号が、一定の時間間隔で交互に抽出される。その一定の時間間隔は、実施の形態1と同様である。
The
復調部12は、フィルタ部15で抽出された一方の搬送波周波数の信号を受信して復調データを生成する。一定の時間経過後は、復調部12は、他方の搬送波周波数の信号を受信して復調データを生成する。
The
同期検出部13は、1フレーム内の復調データに含まれる同期語を検出する。同期検出部13は、同期語の検出タイミングに対応する同期検出パルスを、誤差検出器20に出力する。
The
誤差検出器20は、実施の形態1と同様の構成を含む。誤差検出器20は、同期語の検出タイミングに基づいて、2つの信号のフレーム周期の誤差を検出する。
The
第1基地局110および第2基地局120のうち少なくとも1つの基地局は、フレーム周期誤差検出装置101で検出されたフレーム周期の誤差に基づいて、送信タイミングが補正された信号を漏洩同軸ケーブルに出力する。
At least one of the
受信機10Aの合成部14、フィルタ部15、復調部12および同期検出部13の機能は、例えば、図4または図5に示される処理回路によって実現される。
The functions of the
以上をまとめると、実施の形態2におけるフレーム周期誤差検出装置101の受信機10Aは、合成部14、フィルタ部15および復調部12を含む。合成部14は、複数の基地局から異なる搬送波周波数でそれぞれ送信された複数の信号をまとめて受信して、合成信号を生成する。フィルタ部15は、合成信号に対して周波数変換処理を行い、合成信号から一の搬送波周波数の信号を抽出する。復調部12は、その一の搬送波周波数の信号に対応する復調データを生成する。フィルタ部15は、周波数変換処理における抽出対象の周波数帯域を予め定められた時間で切り替える。
Summarizing the above, the
このような構成により、フレーム周期誤差検出装置101の低コスト化が実現される。また、フレーム周期誤差検出装置101は、基地局から送信される信号の搬送波周波数が異なる場合であっても、フレーム周期の誤差を検出することができる。このようなフレーム周期誤差検出装置101は、搬送波周波数帯が分離された冗長なシステムにも適用可能である。
With such a configuration, the cost of the frame period
また、実施の形態2におけるフレーム周期誤差検出装置101は、3つ以上の基地局に接続された構成であっても上記と同様の効果を奏する。
Further, the frame period
<実施の形態3>
実施の形態3におけるフレーム周期誤差検出装置102および基地局間同期システム202を説明する。なお、実施の形態1または2と同様の構成および動作については説明を省略する。
<
The frame period
図9は、実施の形態3におけるフレーム周期誤差検出装置102および基地局間同期システム202の構成を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the frame period
実施の形態3においては、第1基地局110から第1漏洩同軸ケーブル130に出力される信号の搬送波周波数は、第2基地局120から第2漏洩同軸ケーブル140に出力される信号の搬送波周波数と同一である。また、それら2つの信号の変調方式は、周波数変調である。
In the third embodiment, the carrier frequency of the signal output from the
フレーム周期誤差検出装置102は、乗算器31、フィルタ部32、記憶部33および誤差時間計算部34を含む。
The frame period
乗算器31は、第1基地局110および第2基地局120から同一の搬送波周波数でそれぞれ送信された2つの信号をまとめて受信して乗算することにより、乗算信号を生成する。乗算信号は、直流成分に近い変調信号の周波数成分と、搬送波周波数および変調信号の周波数の和の2倍の周波数成分とを含む。
The
フィルタ部32は、乗算信号から、搬送波周波数および変調信号の周波数の和の2倍の周波数成分をローパスフィルタによって除去して、直流成分に近い周波数成分のみを抽出する。すなわち、フィルタ部32は、乗算信号のビートパターンを抽出する。
The
第1基地局110から送信された信号に含まれる同期語、および、第2基地局120から送信された信号に含まれる同期語は、ともに既知の信号パターンを有する。そのため、乗算信号には、2つの信号のフレーム周期の誤差の度合いに応じた固有のビートパターンが形成される。そのビートパターンは、以下の式(1)によって求められる。式(1)において、Bpは、乗算信号から搬送波周波数と変調信号の周波数との和の2倍の周波数成分の信号が除去された信号、つまりビートパターンを表す。fLoは搬送波周波数を、ffmは同期語が周波数変調された信号(変調信号)の周波数を、tは時間を、tgosaは受信タイミングの差つまりフレーム周期の誤差を表す。
Both the synchronous word contained in the signal transmitted from the
式(1)において、「+(1/2)×{cos(2π(fLo+ffm)t+(fLo+ffm)(t+tgosa)}」は、搬送波周波数と変調信号の周波数との和の2倍の周波数成分をローパスフィルタによって除去していることを示している。Bpの値は、式(1)に示されるように、tgosaの値に応じて変化する。すなわち、ビートパターンはフレーム周期の誤差の程度に応じて変化する。例えば、tgosaが0である場合、Bp=0.5である。 In equation (1), "+ (1/2) x {cos (2π (f Lo + f fm ) t + (f Lo + f fm ) (t + t gosa )}" is the carrier frequency and the frequency of the modulated signal. It is shown that the frequency component twice the sum of and is removed by the low-pass filter . The value of Bp changes according to the value of t gosa as shown in the equation (1). The beat pattern changes according to the degree of error in the frame period. For example, when t gosa is 0, Bp = 0.5.
記憶部33は、2つの信号のフレーム周期の複数の誤差に応じた複数のビートパターンを予め記憶している。例えば、記憶部33は、上記の式(1)を記憶している。または例えば、記憶部33は、式(1)から求められるtgosaに応じた複数のビートパターンをテーブルとして記憶している。
The
誤差時間計算部34は、フィルタ部32により抽出されたビートパターンと、記憶部33に予め記憶されている複数のビートパターンとに基づいて、2つの信号のフレーム周期の誤差を検出する。記憶部33が式(1)を記憶している場合、誤差時間計算部34は、tgosaを変更しながら演算を行って得られるビートパターンと、フィルタ部32によって抽出されたビートパターンとを比較する。または、記憶部33が、フレーム周期の誤差の程度に応じた複数のビートパターンをテーブルとして記憶している場合、誤差時間計算部34は、テーブルに格納されているビートパターンと、フィルタ部32によって抽出されたビートパターンとを比較する。誤差時間計算部34は、両者が一致する場合のtgosaをフレーム周期の誤差として検出する。
The error
第1基地局110および第2基地局120のうち少なくとも一方の基地局は、フレーム周期誤差検出装置102で検出されたフレーム周期の誤差に基づいて、送信タイミングが補正された信号を漏洩同軸ケーブルに出力する。
At least one of the
乗算器31、フィルタ部32、記憶部33および誤差時間計算部34の機能は、例えば、図4または図5に示される処理回路によって実現される。
The functions of the
以上をまとめると、実施の形態3におけるフレーム周期誤差検出装置102は、2つの基地局からそれぞれ送信される2つの信号の受信タイミングの差に対応するフレーム周期の誤差を検出する。フレーム周期誤差検出装置102は、乗算器31、フィルタ部32、記憶部33および誤差時間計算部34を含む。乗算器31は、2つの基地局から同一の搬送波周波数でそれぞれ送信された2つの信号をまとめて受信して乗算することにより、乗算信号を生成する。フィルタ部32は、乗算信号から、搬送波周波数と変調信号の周波数との和の2倍の周波数成分を除去して、ビートパターンを抽出する。記憶部33は、2つの信号のフレーム周期の複数の誤差に応じた複数のビートパターンを予め記憶している。誤差時間計算部34は、フィルタ部32により抽出されたビートパターンと、記憶部33に予め記憶されている複数のビートパターンとに基づいて、2つの信号のフレーム周期の誤差を検出する。
Summarizing the above, the frame period
このような構成により、フレーム周期誤差検出装置102の低コスト化が実現される。また、フレーム周期誤差検出装置102は、乗算信号を用いてフレーム周期の誤差を検出することができる。実施の形態1または2に示されたように、受信機10または受信機10Aが信号を復調して同期語を見つけ出す必要がないため、回路構成が簡易化される。これは、受信タイミングの差分であるフレーム周期の誤差の検出を目的とするためであり、上記のフレーム周期誤差検出装置102では、復調された同期語のデータおよびそれ以外のデータは、その検出に使用されないためである。
With such a configuration, the cost of the frame period
なお、本開示は、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。 In the present disclosure, each embodiment can be freely combined, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
本開示は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、本開示がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。 Although the present disclosure has been described in detail, the above description is exemplary in all embodiments and the present disclosure is not limited thereto. It is understood that a myriad of variants not illustrated can be envisioned without departing from the scope of the present disclosure.
10 受信機、10A 受信機、11 選択部、12 復調部、13 同期検出部、14 合成部、15 フィルタ部、20 誤差検出器、21 カウンタ部、22 記憶部、22A 第1記憶部、22B 第2記憶部、23 誤差算出部、31 乗算器、32 フィルタ部、33 記憶部、34 誤差時間計算部、100 フレーム周期誤差検出装置、101 フレーム周期誤差検出装置、102 フレーム周期誤差検出装置、110 第1基地局、120 第2基地局、130 第1漏洩同軸ケーブル、140 第2漏洩同軸ケーブル、200 基地局間同期システム、201 基地局間同期システム、202 基地局間同期システム、SD 信号データ、SW 同期語データ。 10 receiver, 10A receiver, 11 selection section, 12 demodulation section, 13 synchronization detection section, 14 synthesis section, 15 filter section, 20 error detector, 21 counter section, 22 storage section, 22A first storage section, 22B first storage section. 2 storage unit, 23 error calculation unit, 31 multiplier, 32 filter unit, 33 storage unit, 34 error time calculation unit, 100 frame period error detection device, 101 frame period error detection device, 102 frame period error detection device, 110th 1 base station, 120 2nd base station, 130 1st leak coaxial cable, 140 2nd leak coaxial cable, 200 inter-base station synchronization system, 201 inter-base station synchronization system, 202 inter-base station synchronization system, SD signal data, SW Synchronous word data.
Claims (7)
前記複数の基地局に対して共通に設けられており、前記複数の信号を受信して前記複数の信号の各々に対応する復調データを生成する受信機と、
前記復調データに含まれる同期語の検出タイミングに基づいて、前記複数の信号の前記フレーム周期の前記誤差を検出する誤差検出器と、を備え、
前記誤差検出器は、
前記同期語の前記検出タイミングの情報を、前記基地局ごとに記憶する記憶部と、
前記基地局ごとの前記検出タイミングの前記情報に基づいて、前記フレーム周期の前記誤差を検出する誤差算出部と、を含む、フレーム周期誤差検出装置。 A frame cycle error detection device that detects a frame cycle error corresponding to a difference in reception timing of a plurality of signals transmitted from a plurality of base stations.
A receiver that is commonly provided for the plurality of base stations, receives the plurality of signals, and generates demodulation data corresponding to each of the plurality of signals.
An error detector that detects the error of the frame period of the plurality of signals based on the detection timing of the synchronous word included in the demodulated data is provided.
The error detector
A storage unit that stores information on the detection timing of the synchronous word for each base station, and
A frame cycle error detection device including an error calculation unit that detects the error of the frame cycle based on the information of the detection timing for each base station.
前記復調データを生成する復調部と、
前記複数の信号のうち一の基地局から送信される信号が前記復調部に入力されるよう、前記復調部への入力元を予め定められた時間で切り替える選択部と、を含む、請求項1に記載のフレーム周期誤差検出装置。 The receiver
The demodulation unit that generates the demodulation data and
1. The first aspect of the present invention includes a selection unit that switches an input source to the demodulation unit at a predetermined time so that a signal transmitted from one of the plurality of signals is input to the demodulation unit. The frame period error detection device according to.
前記複数の基地局から異なる搬送波周波数でそれぞれ送信された前記複数の信号をまとめて受信して、合成信号を生成する合成部と、
前記合成信号に対して周波数変換処理を行い、前記合成信号から一の搬送波周波数の信号を抽出するフィルタ部と、
前記一の搬送波周波数の前記信号に対応する前記復調データを生成する復調部と、を含み、
前記フィルタ部は、前記周波数変換処理における抽出対象の周波数帯域を予め定められた時間で切り替える、請求項1に記載のフレーム周期誤差検出装置。 The receiver
A compositing unit that collectively receives the plurality of signals transmitted from the plurality of base stations at different carrier frequencies and generates a composite signal, and a compositing unit.
A filter unit that performs frequency conversion processing on the composite signal and extracts a signal having one carrier frequency from the composite signal.
A demodulation unit that generates the demodulation data corresponding to the signal of the one carrier frequency is included.
The frame period error detection device according to claim 1, wherein the filter unit switches the frequency band to be extracted in the frequency conversion process at a predetermined time.
前記同期語の1フレーム内の前記検出タイミングに対応して同期検出パルスを出力する同期検出部をさらに含み、
前記誤差検出器は、
前記1フレームごとにリセットされるカウンタを含むカウンタ部をさらに含み、
前記記憶部は、
前記同期語の前記検出タイミングの前記情報として、前記同期検出パルスに基づく前記カウンタの値を記憶する、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のフレーム周期誤差検出装置。 The receiver
Further including a synchronization detection unit that outputs a synchronization detection pulse corresponding to the detection timing within one frame of the synchronization word.
The error detector
A counter unit including a counter that is reset every frame is further included.
The storage unit
The frame period error detection device according to any one of claims 1 to 3, which stores the value of the counter based on the synchronization detection pulse as the information of the detection timing of the synchronization word.
前記複数の基地局と、
前記複数の基地局の各々と前記フレーム周期誤差検出装置とを接続する漏洩同軸ケーブルと、を備え、
前記複数の基地局のうち少なくとも1つの基地局は、前記フレーム周期誤差検出装置で検出された前記フレーム周期の前記誤差に基づいて、送信タイミングが補正された信号を、前記漏洩同軸ケーブルに出力する、基地局間同期システム。 The frame period error detection device according to any one of claims 1 to 4.
With the plurality of base stations
A leaky coaxial cable for connecting each of the plurality of base stations and the frame period error detection device is provided.
At least one of the plurality of base stations outputs a signal whose transmission timing is corrected based on the error of the frame period detected by the frame period error detection device to the leaky coaxial cable. , Base station synchronization system.
前記2つの基地局から同一の搬送波周波数でそれぞれ送信された前記2つの信号をまとめて受信して乗算することにより、乗算信号を生成する乗算器と、
前記乗算信号から、前記搬送波周波数と変調信号の周波数との和の2倍の周波数成分を除去して、ビートパターンを抽出するフィルタ部と、
前記2つの信号の前記フレーム周期の複数の誤差に応じた複数のビートパターンを予め記憶している記憶部と、
前記フィルタ部により抽出された前記ビートパターンと、前記記憶部に予め記憶されている前記複数のビートパターンとに基づいて、前記2つの信号の前記フレーム周期の前記誤差を検出する誤差時間計算部と、を備えるフレーム周期誤差検出装置。 It is a frame cycle error detection device that detects a frame cycle error corresponding to the difference in reception timing of two signals transmitted from two base stations, respectively.
A multiplier that generates a multiplication signal by collectively receiving and multiplying the two signals transmitted from the two base stations at the same carrier frequency.
A filter unit that extracts a beat pattern by removing a frequency component that is twice the sum of the carrier frequency and the frequency of the modulated signal from the multiplication signal.
A storage unit that stores a plurality of beat patterns corresponding to a plurality of errors in the frame period of the two signals in advance, and a storage unit.
An error time calculation unit that detects the error of the frame period of the two signals based on the beat pattern extracted by the filter unit and the plurality of beat patterns stored in advance in the storage unit. A frame period error detector comprising.
前記2つの基地局と、
前記2つの基地局の各々と前記フレーム周期誤差検出装置とを接続する漏洩同軸ケーブルと、を備え、
前記2つの基地局のうち少なくとも一方の基地局は、前記フレーム周期誤差検出装置で検出された前記フレーム周期の前記誤差に基づいて、送信タイミングが補正された信号を、前記漏洩同軸ケーブルに出力する、基地局間同期システム。 The frame period error detection device according to claim 6 and
The two base stations and
A leaky coaxial cable for connecting each of the two base stations and the frame period error detection device is provided.
At least one of the two base stations outputs a signal whose transmission timing is corrected based on the error of the frame period detected by the frame period error detection device to the leakage coaxial cable. , Base station synchronization system.
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