JP2908256B2 - データバーストの自動同期方法および装置 - Google Patents

データバーストの自動同期方法および装置

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  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、外部で生成されたバー
スト信号によって、時分割多重アクセス技術によってベ
ース局との通信を可能にするためにコードレス端末によ
って内部で生成されたタイムベースの自動同期化を生じ
る装置に関する。特に、本発明は最小の電力消費で、そ
れらが通信するベース局において生成されたタイムベー
スに固定されなければならないコードレス受信機に関
し、この方法において、損失と、別の端末あるいはベー
ス局から生じる信号との衝突とを生じることなしにいつ
でもバーストを送信および受信する状態にあるように通
信するコードレス受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】多数の最新のコードレス通信システムに
おいて、ベース局およびコードレス端末の両方が完全に
限定されたタイムスロットにおける情報のバーストを送
信し、受信する時分割多重アクセス技術ＴＤＭＡが使用
されているので、それらはバーストの損失なく、異なる
タイムスロットに位置される別のチャンネルを妨害する
ことなしに通信できる。このため、両方がこれを可能に
する共通タイムベースを有していなければならない。
【０００３】通常これを達成する方法は、ベース局がマ
スタータイムベースと呼ばれるタイムベースを生成し、
コードレス端末がベース局のそれに固定しなければなら
ないスレーブタイムベースと呼ばれるタイムベースを有
する。このロックは、２つのタイムベースを生成するた
めに異なる発振器を使用しているため、それらの発振器
の周波数がそれぞれ異なって変動する結果としてそれら
の間にドリフト生じるために必要である。
【０００４】ベース局のタイムベースとコードレス端末
のタイムベースとの間の必要な同期を生成するために、
コードレス端末は連続的にベース局を「傾聴し」、徐々
に補償しなければならず、また連続的な方法において
は、任意の小さなシフトがタイムベースにおいて生じる
ので、バーストを受信あるいは送信しなければならない
とき、両方のタイムベースはすでに同期化され、バース
ト同期の欠如により生じる問題を有することなしに２つ
の部分の間で通信が行われる。
【０００５】コードレス端末がベース局において生成さ
れるバーストを受信していない期間があるという事実
は、これらが、ベース局からのバーストが再び受信され
るときに２つのタイムベース間のドリフトが正確な再同
期を不可能にするように十分長くない場合には重要でな
い。
【０００６】それ故、ベース局を恒久的に「傾聴させ
る」ことがコードレス端末に必要であり、端末バッテリ
の持続時間に大きな影響を与える不必要な電流消費を生
じる。これは、特にいわゆるポケット端末で重要であ
り、そのバッテリはかなりの自主性を有さなければなら
ない。
【０００７】この問題は、端末があまり頻繁に使用され
ないときに特に顕著となり、バッテリは使用者が端末を
能動的に使用しなくても一定時間後に放電される状態が
生じる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記された従来の技術
の結果として、克服すべき技術的な問題は、長時間の端
末の自主性を維持するだけの（内部タイムベースの維持
等の最小限の動作を維持するだけの）非常に低い電力消
費で、ベース局において生成されるタイムベースと無線
通信システムにおける各コードレス端末との間の同期を
維持することである。
【０００９】本発明は、外部基準の発生する外部タイム
ベースに関して発生された内部タイムベースのドリフト
を補償して内部タイムベースを同期させる通信端末にお
けるバースト状のデータ信号の自動同期装置において、
タイムベースのビット数を連続的にカウントするカウン
タと、外部局からのデータ信号を周期的に短い期間のみ
受信する受信機によって受信したデータ信号中のバース
トヘッダの検出に基づいてバースト受信信号を発生する
制御回路と、バースト受信信号と、カウンタのカウント
値と、同期状態においてバースト受信信号が占めるべき
タイミング位置を表す基準カウント値とに応答して、バ
ースト受信信号が発生された時のカウンタのカウント値
と基準カウント値との差に基づいて内部タイムベースの
タイミングを制御して内部タイムベースのドリフトを補
償する手段とを具備していることを特徴とする。
【００１０】本発明の装置は、周期的な形式で短い期間
のみ受信しその他の期間は電源はオフにされていること
によって電力消費を節減するを特徴とする。しかしなが
ら、内部タイムベースはバースト信号を受信していない
期間はバースト信号に同期していないからドリフトして
いる。したがって受信したバースト信号に内部タイムベ
ースを迅速に同期する必要がある。
【００１１】この処理を実行するために、本発明の装置
は、受信したバースト信号からバースト受信信号が生成
される瞬間にカウンタからの出力信号を記憶する記憶レ
ジスタを含む。さらに、バースト受信信号が活性である
ときの各タイムスロット内のビットを示す基準値から記
憶レジスタの内容を減算する第１の加算器を含む。この
加算器の出力は、ビット数として表わされる外部基準タ
イムベースと装置の内部タイムベースとの間のシフトを
示す。
【００１２】さらに、それは、タイムスロットのビット
数に対応する最大値と第１の加算器の出力値の和あるい
は差によって、次のバーストに関して、２つのタイムベ
ース、内部および外部基準が同期化されるようにタイム
ベースの部分を形成するカウンタによって達成される値
を得る第２の加算器を有する。
【００１３】内部タイムベースが外部基準タイムベース
より早いか遅いかに応じて、その関数は合計あるいは差
であり、これは制御回路によって検出され、後者のタイ
ムスロットにおけるその持続時間は外部基準との同期化
を行わせるために増加あるいは減少される。このため、
第２の加算器からの出力と内部タイムベースの一部分を
形成するカウンタの出力とを比較する比較器が使用され
る。この比較器の出力は、後者におけるカウント処理を
初期化するように処理するためにカウンタが第２の加算
器の値に達するときに情報を与えるために制御回路に送
られ、それによって対応しているベース局において生成
された外部基準と内部タイムベースを同期するために通
常のカウント値を長くあるいは短くする。
【００１４】
【実施例】本発明は、特に、時分割多重アクセス、ＴＤ
ＭＡ技術を使用する図１に示されたようなコードレス通
信システムに対して開発された。このシステムにおい
て、ベース局ＢＳ１、ＢＳ２は１組のコードレス端末Ｔ
１、Ｔ２が通信ネットワークへアクセスすることを可能
にする。
【００１５】ベース局ＢＳ１、ＢＳ２およびコードレス
端末Ｔ１、Ｔ２の両方は、少なくともベース局およびそ
れに関係したコードレス端末によって形成された各アセ
ンブリに関する共通のタイムベースを維持しなければな
らず、それによって情報を受信する準備をし、また、異
なるソースから生じるバーストの重複を生じることなし
に情報を送信する準備をしなければならない時期を知る
ことができる。
【００１６】このため、全ての装置（各ベース局および
各コードレス端末）は、各ベース局によって生成された
タイムベースが主あるいは基準となると考えられるよう
な方法でタイムベースを生成し、この局に関連される端
末はそれと同期されなければならない。
【００１７】簡単に言えば、タイムベースは各タイムス
ロットのビットを数えるサイクルカウンタ３、およびフ
レームにおけるどれが適切なスロットであるかを監視す
る制御回路６によって生成される。
【００１８】技術水準の説明において前述したように、
従来は通常コードレス端末がそれらのタイムベースをロ
ックして保持することを可能にするようにベース局を連
続的に「傾聴」しており、ベース局が（端末に対して）
送信しない（コードレス端末が送信を行っている）フレ
ームの半分の部分におけるドリフトは非常にわずかであ
るため、次のフレームの半分の部分でベース局のバース
トを受信したときコードレス端末は再び直ちにタイムベ
ースをロックできる。
【００１９】しかしながら、この方法では、コードレス
端末が通信を設定するために使用されない場合でさえ、
コードレス端末のような可動局端末のバッテリは一定の
電力消費を必要とする。この問題を解決するため、本発
明によるコードレス端末においては、コードレス端末の
受信機は大半の時間オフに保持される。そのためこのコ
ードレス端末の内部タイムベースはベース局のタイムベ
ースにロックされないで自由に動作し、従って、固有の
ドリフトのためコードレス端末のタイムベースは図２か
ら見られるようにそれが属するベース局の端末タイムベ
ースに関して徐々にシフトする。
【００２０】この図２において、フレーム21はマスター
として考えるベース局によって生成されたタイムベース
に等しい。信号22は、バーストヘッダの受信に続くビッ
トにおいて活性であるバースト受信信号Ａに対応し、し
たがって、活性レベルは第１のビットに関して一定数の
ビットだけシフトされる。
【００２１】信号23および25は、それぞれ、コードレス
端末の内部タイムベースがベース局によって生成された
外部基準タイムベースよりも早い状態あるいは遅い状態
を示す。
【００２２】周期的に、ドリフトの量を制限するため
に、コードレス端末の受信機は、本発明による装置によ
ってベース局タイムベースとその内部タイムベースを再
同期させるのに十分な時間だけ短時間間欠的に再動作す
る。
【００２３】このため、受信機から送付されたデータ信
号ＤＡＴを受信した制御回路６は、同期が行われた最後
の時から現在の時点までに生じ得る最大のドリフトが含
まれるような十分に広い時間窓においてデータ信号ＤＡ
Ｔを検査してそれによりバーストヘッダが検出されると
きに活性レベルを有するバースト受信信号Ａを生成す
る。このバースト受信信号Ａは、最も早い場合、バース
トのヘッダの最後のビットにおいて論理的に生成され
る。
【００２４】それ故、バースト同期装置は、バースト受
信信号Ａの生成された時点におけるタイムベースのカウ
ンタ３の数値を記憶レジスタ１に送ってそこに記憶し、
それを第１の加算器２に供給してこの第１の加算器２に
おいて同期している場合にはバースト受信信号Ａが生成
されるべきビットである基準値ＲＥＦからそれを減算す
る。この第１の加算器２は、ビット数として表される２
つのタイムベース、すなわちコードレス端末の内部基準
タイムベースとベース局から送られた外部基準タイムベ
ースとの間のシフトである出力ＤＥＬＴＡを生成する。
【００２５】さらに、第２の加算器４が設けられてお
り、これは完全なバーストを構成するビット数である最
大値ＭＡＸと、第１の加算器２からの出力信号ＤＥＬＴ
Ａの値との加算あるいは減算を加算制御信号ＳＵＭに応
じて実行する。この加算制御信号ＳＵＭは、外部基準に
関して遅らせられる内部タイムベースにおいては加算を
示し、反対の場合においては減算を示す。
【００２６】それ故、第２の加算器４の出力は、バース
トが同期を生じるために有さなければなければならない
ビット数を示す。この情報は比較器５に供給され、この
比較器５において第２の加算器４の出力とカウンタ３の
出力とを比較が比較され、その結果得られた出力Ｔは制
御回路６に送られる。
【００２７】制御回路６はそれに応じて第１の初期化信
号ＲＥＳ−１を生成し、この信号はカウンタ３に供給さ
れ、カウンタ３はカウントを再び初期化する。このとき
内部タイムベースがすでに同期化されている場合には正
しいバーストのビット数である最大値ＭＡＸにおいて初
期化され、また、まだ同期処理中の場合には第２の加算
器によって示される最大値ＭＡＸとは異なる値において
初期化される。この後者の場合には、タイムスロットの
持続時間は、信号24および26により図２に示されるよう
に同期を得るために長くあるいは短くされる。また、こ
のようなタイムスロットの持続時間を長くあるいは短く
する化動作は、受信機の内部機能が実行されない期間に
おける予め定められた予約されたタイムスロットにおい
て行うようにすることもできる。
【００２８】さらに、制御回路６は同期処理が完了され
たときに記憶レジスタ１の内容を抑制して記憶レジスタ
１の内容を初期化するための第２の初期化信号ＲＥＳ−
２を生成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるコードレス通信システムの
概略図。
【図２】同期が本発明によって生成されるタイムベース
において得られる方法を説明するタイミング図。
【図３】本発明によるバースト同期装置のブロック図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランシスコ・ジャビエール・マルティ ネス・ガルシア スペイン国、28017 マドリッド、セグ ンド・セー、カロリーナ・コロナード 37 (72)発明者 フランシスコ・ディアス・モリーナ スペイン国、28016 マドリッド、テル セーロ・アー、ポルタル・ベー、ビクト ール・アンドレス・ベラウンデ 51 (56)参考文献 特開 平４−132330（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−63853（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外部基準の発生する外部タイムベースに
    関して発生された内部タイムベースのドリフトを補償し
    て内部タイムベースを同期させる通信端末におけるバー
    スト状のデータ信号の自動同期装置において、 タイムベースのビット数を連続的にカウントするカウン
    タ(3) と、 外部局からのデータ信号（ＤＡＴ）を周期的に短い期間
    のみ受信する受信機によって受信したデータ信号（ＤＡ
    Ｔ）中のバーストヘッダの検出に基づいてバースト受信
    信号（Ａ）を発生する制御回路(6) と、 バースト受信信号（Ａ）と、前記カウンタ(3) のカウン
    ト値と、同期状態においてバースト受信信号（Ａ）が占
    めるべきタイミング位置を表す基準カウント値（ＲＥ
    Ｆ）とに応答して、バースト受信信号（Ａ）が発生され
    た時の前記カウンタ(3) のカウント値と基準カウント値
    （ＲＥＦ）との差に基づいて内部タイムベースのタイミ
    ングを制御して内部タイムベースのドリフトを補償する
    手段(1,2,4,5) とを具備していることを特徴とするバー
    スト信号の自動同期装置。
  2. 【請求項２】 バースト受信信号（Ａ）を受信した瞬間
    におけるカウンタ(3) の出力信号値を記憶する記憶レジ
    スタ(1) と、 バースト受信信号（Ａ）が占める各フレーム中のタイミ
    ング位置を示すために基準カウント値（ＲＥＦ）から記
    憶レジスタにおける前記記憶された値を減算し、外部タ
    イムベースとカウンタ(3) および制御回路(6) によって
    生成された内部タイムベースとの間のシフトを示してい
    るビット数を表わす出力信号（ＤＥＬＴＡ）を出力する
    第１の加算器(2) と、 バースト受信信号（Ａ）が同期状態において内部タイム
    ベース中に占めるべき位置の前に受信されるかあるいは
    後に受信されるかに応じて加算あるいは減算を指令する
    加算制御信号（ＳＵＭ）に応じて、各フレームを構成す
    る全ビット数に対応している最大値（ＭＡＸ）と第１の
    加算器の出力信号のビット数を加算し、あるいは最大値
    （ＭＡＸ）から第１の加算器の出力信号のビット数を減
    算する第２の加算器(4) と、 カウンタ(3) のカウント値に対応する出力と第２の加算
    器(4) の対応している出力とを比較し、比較信号（Ｔ）
    を生成する比較器(5) とを具備し、この比較信号（Ｔ）
    は制御回路(6) に供給され、それに基づいて制御回路
    (6) は第１の初期化信号（ＲＥＳ-1）を生成してこれを
    カウンタ(3) に供給してカウンタ(3) を初期化し、のカ
    ウント値を長くあるいは短く調整して外部および内部タ
    イムベースを同期させることを特徴とする請求項１記載
    の装置。
  3. 【請求項３】 バースト受信信号（Ａ）が、データ信号
    （ＤＡＴ）のヘッダあるいはその一部の検出によって制
    御回路において生成されることを特徴とする請求項２記
    載の装置。
  4. 【請求項４】 外部基準の発生する外部タイムベースに
    関して発生された内部タイムベースのドリフトを補償し
    て外部局からのバースト状のデータ信号（ＤＡＴ）を自
    動的に同期させる方法において、 （ａ）外部局からのデータ信号（ＤＡＴ）を周期的に短
    い期間のみ受信してその受信したデータ信号（ＤＡＴ）
    中のバーストヘッダの検出に基づいてバースト受信信号
    （Ａ）を生成するステップと、 （ｂ）バースト受信信号と、内部タイムベースが外部タ
    イムベースと同期した状態においてバースト受信信号
    （Ａ）が占めるべきタイミング位置を表す基準値（ＲＥ
    Ｆ）に達する瞬間との間のビット数として表される時間
    差を測定するステップと、 （ｃ）正常な１フレームの長さである最大値（ＭＡＸ）
    に先行するステップ（ｂ）で測定されたビット数として
    表される時間差を加算し、またはこの最大値（ＭＡＸ）
    から減算して内部タイムベースを外部タイムベースと同
    期させることを特徴とする自動同期方法。
  5. 【請求項５】 ベース局および複数のコードレス端末を
    具備している無線通信システムにおいて、 各コードレス端末はベース局のタイムベースに関する自
    己の内部タイムベースのドリフトを補償するためにバー
    ストの自動同期装置を具備し、 各コードレス端末の自動同期装置は、 タイムベースのビット数を連続的にカウントするカウン
    タ(3) と、 外部局からのデータ信号（ＤＡＴ）を周期的に短い期間
    のみ受信する受信機によって受信したデータ信号（ＤＡ
    Ｔ）中のバーストヘッダの検出に基づいてバースト受信
    信号（Ａ）を発生する制御回路(6) と、 バースト受信信号（Ａ）と、前記カウンタ(3) のカウン
    ト値と、同期した状態でバースト受信信号（Ａ）が占め
    るべきタイミング位置を表す基準カウント値（ＲＥＦ）
    とに応答して、バースト受信信号（Ａ）が発生された時
    の前記カウンタ(3) のカウント値と基準カウント値（Ｒ
    ＥＦ）との差に基づいて内部タイムベースのタイミング
    を制御して内部タイムベースのドリフトを補償する手段
    (1,2,4,5) とを具備していることを特徴とする無線通信
    システム。
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