JP3097443B2 - ユニークワード検出方法 - Google Patents
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- H04J3/0608—Detectors therefor, e.g. correlators, state machines
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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- H04L7/04—Speed or phase control by synchronisation signals
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、親局から子局への下り
回線をＴＤＭ信号により行ない、かつ、子局におけるフ
レーム同期をユニークワードを用いて行なうディジタル
固定無線通信システム、ディジタル移動無線通信システ
ム、ディジタル固定衛星通信システム並びにディジタル
移動体衛星通信システム等の全ての無線通信システムに
適用可能なユニークワード検出方法に関する。
回線をＴＤＭ信号により行ない、かつ、子局におけるフ
レーム同期をユニークワードを用いて行なうディジタル
固定無線通信システム、ディジタル移動無線通信システ
ム、ディジタル固定衛星通信システム並びにディジタル
移動体衛星通信システム等の全ての無線通信システムに
適用可能なユニークワード検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】親局から子局への制御信号、並びに情報
信号の伝送（下り回線）をＴＤＭ信号により行なうディ
ジタル無線通信システムでは、親局からのＴＤＭ信号と
のフレーム同期を子局において確立するために、既知の
０、１のビットパターン系列からなるユニークワード
（ＵＷ）をＴＤＭ信号により周期的に放送している。一
方、子局では、親局から伝送されるＴＤＭ信号を受信
し、自局が有するＵＷ相関受信器の出力のピーク値が得
られるタイミングを観測することにより、親局から送信
されるＴＤＭ信号のフレームタイミングを検出し、親局
とのＴＤＭフレーム同期を確立する。
信号の伝送（下り回線）をＴＤＭ信号により行なうディ
ジタル無線通信システムでは、親局からのＴＤＭ信号と
のフレーム同期を子局において確立するために、既知の
０、１のビットパターン系列からなるユニークワード
（ＵＷ）をＴＤＭ信号により周期的に放送している。一
方、子局では、親局から伝送されるＴＤＭ信号を受信
し、自局が有するＵＷ相関受信器の出力のピーク値が得
られるタイミングを観測することにより、親局から送信
されるＴＤＭ信号のフレームタイミングを検出し、親局
とのＴＤＭフレーム同期を確立する。
【０００３】例えば、現在商用化されているインマルサ
ット標準Ｃシステムでは、通信網管理局（Ｎｅｔｗｏｒ
ｋ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｓｔａｔｉｏｎ：ＮＣ
Ｓ）及び陸上地球局（Ｌａｎｄ Ｅａｒｔｈ Ｓｔａｔ
ｉｏｎ：ＬＥＳ）両局から伝送されるＴＤＭ制御チャネ
ル信号を移動地球局（Ｍｏｂｉｌｅ Ｅａｒｔｈ Ｓｔ
ａｔｉｏｎ：ＭＥＳ）において同期確立するために、Ｔ
ＤＭフレームで繰り返し送信されるＵＷを利用してい
る。この制御チャネル（伝送速度１，２００ ｓｙｍｂ
ｏｌｓ／ｓ）のフレームフォーマットを図２に示す。
ット標準Ｃシステムでは、通信網管理局（Ｎｅｔｗｏｒ
ｋ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｓｔａｔｉｏｎ：ＮＣ
Ｓ）及び陸上地球局（Ｌａｎｄ Ｅａｒｔｈ Ｓｔａｔ
ｉｏｎ：ＬＥＳ）両局から伝送されるＴＤＭ制御チャネ
ル信号を移動地球局（Ｍｏｂｉｌｅ Ｅａｒｔｈ Ｓｔ
ａｔｉｏｎ：ＭＥＳ）において同期確立するために、Ｔ
ＤＭフレームで繰り返し送信されるＵＷを利用してい
る。この制御チャネル（伝送速度１，２００ ｓｙｍｂ
ｏｌｓ／ｓ）のフレームフォーマットを図２に示す。
【０００４】図２において、１ＴＤＭフレーム２０は、
１スロット１６２シンボルからなる２１−１から２１−
６４までの計６４個のＴＤＭスロット２２から構成さ
れ、８．６４秒をかけて１フレームが伝送される。ここ
で、各スロットの先頭の２シンボルには、インターリー
ブされたＵＷの１シンボルが二重に付加（２３）されて
おり、残りの１６０シンボルにはデータ信号２４が割り
当てられている。すなわち、ＵＷはＴＤＭフレームを１
フレーム分受信した時点で初めて検出することができ
る。このＴＤＭフレーム２０は繰り返し放送されてお
り、これを、ＭＥＳが有する受信機で繰り返し受信する
ことにより、ＴＤＭ信号のフレームタイミングを検出す
ることができ、ＮＣＳ及びＬＥＳとＭＥＳ間の同期を確
立することが可能となる。ここで、ＵＷを検出するため
に必要な従来の相関受信器の構成図を図３に示す。ただ
し簡単のため、硬判定用の相関受信器についてのみ説明
を行なう。
１スロット１６２シンボルからなる２１−１から２１−
６４までの計６４個のＴＤＭスロット２２から構成さ
れ、８．６４秒をかけて１フレームが伝送される。ここ
で、各スロットの先頭の２シンボルには、インターリー
ブされたＵＷの１シンボルが二重に付加（２３）されて
おり、残りの１６０シンボルにはデータ信号２４が割り
当てられている。すなわち、ＵＷはＴＤＭフレームを１
フレーム分受信した時点で初めて検出することができ
る。このＴＤＭフレーム２０は繰り返し放送されてお
り、これを、ＭＥＳが有する受信機で繰り返し受信する
ことにより、ＴＤＭ信号のフレームタイミングを検出す
ることができ、ＮＣＳ及びＬＥＳとＭＥＳ間の同期を確
立することが可能となる。ここで、ＵＷを検出するため
に必要な従来の相関受信器の構成図を図３に示す。ただ
し簡単のため、硬判定用の相関受信器についてのみ説明
を行なう。
【０００５】図３に示すように、受信回路により検出さ
れた０、１の硬判定値ｂｎ（３２−１）〜ｂｎ−Ｎ＋１
（３２−Ｎ）はシンボル長ＮのＵＷ相関器のシフトレジ
スタ３１に入力され、ＵＷ系列３５の各ＵＷシンボル３
３−１〜３３−Ｎとの乗算値３４−１〜３４−Ｎ、並び
にそれらの総和３７が計算される。ここで、相関器入力
の受信ビット系列３２−１〜３２−ＮとＵＷ系列３５が
一致する場合、ＵＷ相関器出力３８は最大値Ｎ（ＮはＵ
Ｗビット数）を示す。その他の系列が相関器に入力され
ている場合、その平均出力値はＮ／２を示す。ここで、
ＵＷの判定の有無を判断するためのスレッショルドをＥ
とすると Ｅ＝Ｎ−Ｎｅ （１） で与えられる。ただし、Ｎｅは許容する誤りビット数を
表し、０≦Ｎｅ＜Ｎ／２の範囲で与えられる。式（１）
において、Ｎｅの値を小さくすると、ＵＷ誤検出確率
（ＵＷでない受信系列をＵＷと誤って判定する確率）が
低下するがＵＷ不検出確率（ＵＷを受信しているのにＵ
Ｗでないと判定する確率）が高くなる。逆にＮｅの値を
大きく取ると、ＵＷ不検出誤り確率は低下するが、ＵＷ
誤検出確率は高くなる。したがって、Ｎｅの値にはトー
タルの判定誤り確率を最小にする最適値が存在すること
になる。
れた０、１の硬判定値ｂｎ（３２−１）〜ｂｎ−Ｎ＋１
（３２−Ｎ）はシンボル長ＮのＵＷ相関器のシフトレジ
スタ３１に入力され、ＵＷ系列３５の各ＵＷシンボル３
３−１〜３３−Ｎとの乗算値３４−１〜３４−Ｎ、並び
にそれらの総和３７が計算される。ここで、相関器入力
の受信ビット系列３２−１〜３２−ＮとＵＷ系列３５が
一致する場合、ＵＷ相関器出力３８は最大値Ｎ（ＮはＵ
Ｗビット数）を示す。その他の系列が相関器に入力され
ている場合、その平均出力値はＮ／２を示す。ここで、
ＵＷの判定の有無を判断するためのスレッショルドをＥ
とすると Ｅ＝Ｎ−Ｎｅ （１） で与えられる。ただし、Ｎｅは許容する誤りビット数を
表し、０≦Ｎｅ＜Ｎ／２の範囲で与えられる。式（１）
において、Ｎｅの値を小さくすると、ＵＷ誤検出確率
（ＵＷでない受信系列をＵＷと誤って判定する確率）が
低下するがＵＷ不検出確率（ＵＷを受信しているのにＵ
Ｗでないと判定する確率）が高くなる。逆にＮｅの値を
大きく取ると、ＵＷ不検出誤り確率は低下するが、ＵＷ
誤検出確率は高くなる。したがって、Ｎｅの値にはトー
タルの判定誤り確率を最小にする最適値が存在すること
になる。
【０００６】ところで、従来のディジタル無線通信シス
テムのＵＷ相関器では、ＵＷ系列がメモリ上に固定的に
与えられているため、図４のようにＴＤＭフレーム４１
が１フレーム分先頭から完全に受信された場合（４３）
にだけ、ＵＷ相関器出力が最大となり、フレームタイミ
ングを認識することができる。すなわち、ＴＤＭフレー
ムの途中からフレームが受信開始された場合（４２）、
次のフレームの先頭シンボルが受信されるまでの時間４
６が無駄となる。更に、１フレーム分だけを受信して
も、ＵＷが誤検出されている可能性もあるため、次のフ
レームに対しても同じタイミングでＵＷが検出されるか
どうか確認するため、最低２フレームのＴＤＭ信号を受
信する必要がある（４４）。例えば前記に示したインマ
ルサット標準Ｃシステムにおいて、最悪の条件の場合、
ＭＥＳがＮＣＳ及びＬＥＳからのＴＤＭ信号を受信開始
してから８．６４×３＝２５．９２秒経過した後に、初
めてフレームタイミングを認識することが可能となる。
事実、インマルサット標準ＣシステムのＳＤＭでも、同
期確立までの時間は２５秒以内（同期確立失敗率１％）
と定められており、上記のＵＷ相関器の動作限界を考慮
したものとなっている。尚、以上の課題は軟判定による
ＵＷ相関受信器を適用しても依然として解決されない。
テムのＵＷ相関器では、ＵＷ系列がメモリ上に固定的に
与えられているため、図４のようにＴＤＭフレーム４１
が１フレーム分先頭から完全に受信された場合（４３）
にだけ、ＵＷ相関器出力が最大となり、フレームタイミ
ングを認識することができる。すなわち、ＴＤＭフレー
ムの途中からフレームが受信開始された場合（４２）、
次のフレームの先頭シンボルが受信されるまでの時間４
６が無駄となる。更に、１フレーム分だけを受信して
も、ＵＷが誤検出されている可能性もあるため、次のフ
レームに対しても同じタイミングでＵＷが検出されるか
どうか確認するため、最低２フレームのＴＤＭ信号を受
信する必要がある（４４）。例えば前記に示したインマ
ルサット標準Ｃシステムにおいて、最悪の条件の場合、
ＭＥＳがＮＣＳ及びＬＥＳからのＴＤＭ信号を受信開始
してから８．６４×３＝２５．９２秒経過した後に、初
めてフレームタイミングを認識することが可能となる。
事実、インマルサット標準ＣシステムのＳＤＭでも、同
期確立までの時間は２５秒以内（同期確立失敗率１％）
と定められており、上記のＵＷ相関器の動作限界を考慮
したものとなっている。尚、以上の課題は軟判定による
ＵＷ相関受信器を適用しても依然として解決されない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述の現用システムで
は、固定局、あるいは商用電源の確保できる半固定局や
船舶、自動車等の移動局における常時受信を基本として
いるため、子局が電源を入れた際に要するＴＤＭ信号の
初期捕捉時間が多少長くてもそれほど大きな問題とはな
らなかった。しかしながら、子局としてハンドヘルドタ
イプの端末を想定する場合、従来の使用目的とは異な
り、陸上でのテレポイント的な利用法が主たる目的とな
る。すなわち、端末内蔵のバッテリー容量の限界から、
携帯端末を有するユーザーが通信の要求を発する場合に
のみ、携帯端末の電源を入れて親局にアクセスするとい
う利用形態が想定される。この場合、携帯端末の電源の
スイッチを入れてから、親局からのＴＤＭ制御信号のフ
レームタイミングとの同期を確立するまでに長い時間が
かかり、このような通信システムを利用するユーザーに
対して極めて多大な不快感を与える恐れがある。例えば
現状のインマルサット標準Ｃシステムの場合、ユーザー
が携帯端末の電源スイッチを入れてからＮＣＳと同期が
取れるまで最大２５秒間、ＮＣＳから通信チャネル情報
を得た後、ＬＥＳと同期確立するまで更に最大２５秒間
の計１分近くも携帯端末を保持したまま静止する必要が
ある。
は、固定局、あるいは商用電源の確保できる半固定局や
船舶、自動車等の移動局における常時受信を基本として
いるため、子局が電源を入れた際に要するＴＤＭ信号の
初期捕捉時間が多少長くてもそれほど大きな問題とはな
らなかった。しかしながら、子局としてハンドヘルドタ
イプの端末を想定する場合、従来の使用目的とは異な
り、陸上でのテレポイント的な利用法が主たる目的とな
る。すなわち、端末内蔵のバッテリー容量の限界から、
携帯端末を有するユーザーが通信の要求を発する場合に
のみ、携帯端末の電源を入れて親局にアクセスするとい
う利用形態が想定される。この場合、携帯端末の電源の
スイッチを入れてから、親局からのＴＤＭ制御信号のフ
レームタイミングとの同期を確立するまでに長い時間が
かかり、このような通信システムを利用するユーザーに
対して極めて多大な不快感を与える恐れがある。例えば
現状のインマルサット標準Ｃシステムの場合、ユーザー
が携帯端末の電源スイッチを入れてからＮＣＳと同期が
取れるまで最大２５秒間、ＮＣＳから通信チャネル情報
を得た後、ＬＥＳと同期確立するまで更に最大２５秒間
の計１分近くも携帯端末を保持したまま静止する必要が
ある。
【０００８】更に、上記のようなテレポイント的に携帯
端末を利用する場合、送信すべき情報量が極めて少な
く、子局からのデータ伝送及びメッセージ受信が数秒間
で終わるものと予想される。この場合、子局から通信の
要求がある度に電源スイッチのオンオフを繰り返し、そ
の都度親局からのＴＤＭ信号とのフレーム同期の確立の
ために長い時間を費やし、逆に子局から通信を行なう時
間は短時間であるという極めて非効率的な通信システム
になるものと考えられる。この問題は、従来のディジタ
ル無線通信システムで想定されていた子局の利用方法と
は異なり、テレポイント型の携帯端末として子局を位置
づけることにより生じるものであり、従来の固定局、あ
るいは商用電源の確保できる半固定局や船舶、自動車等
の移動局を対象とするディジタル無線通信システムでは
それ程問題とはならなかった。
端末を利用する場合、送信すべき情報量が極めて少な
く、子局からのデータ伝送及びメッセージ受信が数秒間
で終わるものと予想される。この場合、子局から通信の
要求がある度に電源スイッチのオンオフを繰り返し、そ
の都度親局からのＴＤＭ信号とのフレーム同期の確立の
ために長い時間を費やし、逆に子局から通信を行なう時
間は短時間であるという極めて非効率的な通信システム
になるものと考えられる。この問題は、従来のディジタ
ル無線通信システムで想定されていた子局の利用方法と
は異なり、テレポイント型の携帯端末として子局を位置
づけることにより生じるものであり、従来の固定局、あ
るいは商用電源の確保できる半固定局や船舶、自動車等
の移動局を対象とするディジタル無線通信システムでは
それ程問題とはならなかった。
【０００９】従って、本発明は従来の技術の上記問題点
を改善するもので、その目的は、回線制御手順として親
局から子局への下り回線をＴＤＭ信号により放送し、そ
のＴＤＭ信号に含まれるユニークワード系列を検出する
ことにより子局の親局に対するフレーム同期を確立する
無線通信システムにおいて、ユニークワード相関器によ
るＴＤＭフレーム同期確立時間を大幅に短縮するユニー
クワード検出方法を提供することにある。
を改善するもので、その目的は、回線制御手順として親
局から子局への下り回線をＴＤＭ信号により放送し、そ
のＴＤＭ信号に含まれるユニークワード系列を検出する
ことにより子局の親局に対するフレーム同期を確立する
無線通信システムにおいて、ユニークワード相関器によ
るＴＤＭフレーム同期確立時間を大幅に短縮するユニー
クワード検出方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記従来の技術の課題の
解決は、本発明が、次に列挙する新規な特徴的手法を採
用することにより達成される。
解決は、本発明が、次に列挙する新規な特徴的手法を採
用することにより達成される。
【００１１】すなわち、複数の子局と、その子局群との
間で無線通信を行なう親局とから構成され、回線制御手
順として親局から子局への下り回線をＴＤＭ信号により
放送し、子局はそのＴＤＭ信号に同期して親局からの制
御信号を取得し、その取得した回線制御情報をもとに子
局−親局間の通信を開始する無線通信システムにおい
て、子局が親局からのＴＤＭ信号に同期する手法とし
て、ＴＤＭ信号において周期的に１シンボルずつ等間隔
で伝送されるＵＷ系列に対して、ＵＷの先頭あるいは最
終シンボルを１シンボルずつＵＷの最終あるいは先頭シ
ンボルに移動させて巡回させることにより、ＵＷ系列長
分のＵＷ相関器を構成し、その中で相関器出力がＵＷ判
定スレッショルドを越え、かつ最大となるＵＷ相関器を
決定し、そのＵＷ巡回系列のＴＤＭ信号フレームタイミ
ングを検出することにより、子局における受信開始時か
らＴＤＭ信号のフレーム同期確立までの時間を大幅に短
縮してユニークワードを検出することができる。
間で無線通信を行なう親局とから構成され、回線制御手
順として親局から子局への下り回線をＴＤＭ信号により
放送し、子局はそのＴＤＭ信号に同期して親局からの制
御信号を取得し、その取得した回線制御情報をもとに子
局−親局間の通信を開始する無線通信システムにおい
て、子局が親局からのＴＤＭ信号に同期する手法とし
て、ＴＤＭ信号において周期的に１シンボルずつ等間隔
で伝送されるＵＷ系列に対して、ＵＷの先頭あるいは最
終シンボルを１シンボルずつＵＷの最終あるいは先頭シ
ンボルに移動させて巡回させることにより、ＵＷ系列長
分のＵＷ相関器を構成し、その中で相関器出力がＵＷ判
定スレッショルドを越え、かつ最大となるＵＷ相関器を
決定し、そのＵＷ巡回系列のＴＤＭ信号フレームタイミ
ングを検出することにより、子局における受信開始時か
らＴＤＭ信号のフレーム同期確立までの時間を大幅に短
縮してユニークワードを検出することができる。
【００１２】本発明の別の特徴は、上記ＵＷ検出方法に
おいて、ＵＷ検出確率を確実なものとするために、等間
隔で周期的に送られてくるＵＷ系列の各シンボルごとに
おいて、相関器出力が最大となるＵＷ系列が連続的に遷
移することを複数のＵＷシンボルに亘って確認した後、
ＴＤＭ信号のフレーム同期が初めて確立したものと認識
し、子局−親局間の通信を開始することにある。
おいて、ＵＷ検出確率を確実なものとするために、等間
隔で周期的に送られてくるＵＷ系列の各シンボルごとに
おいて、相関器出力が最大となるＵＷ系列が連続的に遷
移することを複数のＵＷシンボルに亘って確認した後、
ＴＤＭ信号のフレーム同期が初めて確立したものと認識
し、子局−親局間の通信を開始することにある。
【００１３】連続的遷移を確認するＵＷシンボルの数は
例えば３程度が適当で、この数が大きすぎるとユニーク
ワードの検出を誤る確率が大きくなる。
例えば３程度が適当で、この数が大きすぎるとユニーク
ワードの検出を誤る確率が大きくなる。
【００１４】
【作用】回線制御手順として親局から子局への下り回線
をＴＤＭ信号により放送する無線通信システムにおい
て、子局が親局からのＴＤＭ信号に同期する手法とし
て、上記発明方式である巡回型ＵＷ相関器を利用するこ
とにより、子局の携帯端末の電源スイッチをオンにして
から、実際に親局との間の通信を開始するまでのＴＤＭ
信号フレーム同期確立時間を大幅に短縮することができ
る。更に、発明方式である巡回型ＵＷ検出方法におい
て、等間隔で周期的に送られてくるＵＷ系列に対して、
相関器出力が最大となるＵＷ相関器が１シンボルずつ連
続的に遷移していくことを複数のＵＷシンボルに亘って
確認することにより、ＴＤＭ信号に対するフレーム同期
確立をより確実なものとすることができる。
をＴＤＭ信号により放送する無線通信システムにおい
て、子局が親局からのＴＤＭ信号に同期する手法とし
て、上記発明方式である巡回型ＵＷ相関器を利用するこ
とにより、子局の携帯端末の電源スイッチをオンにして
から、実際に親局との間の通信を開始するまでのＴＤＭ
信号フレーム同期確立時間を大幅に短縮することができ
る。更に、発明方式である巡回型ＵＷ検出方法におい
て、等間隔で周期的に送られてくるＵＷ系列に対して、
相関器出力が最大となるＵＷ相関器が１シンボルずつ連
続的に遷移していくことを複数のＵＷシンボルに亘って
確認することにより、ＴＤＭ信号に対するフレーム同期
確立をより確実なものとすることができる。
【００１５】本発明によると、携帯端末の利用効率を大
幅に改善することができるとともに、ユーザーに対して
小型で簡易な携帯型通信端末、並びに双方向ページャ的
なメッセージ通信サービスを提供することが実現可能と
なる。
幅に改善することができるとともに、ユーザーに対して
小型で簡易な携帯型通信端末、並びに双方向ページャ的
なメッセージ通信サービスを提供することが実現可能と
なる。
【００１６】
【実施例】図１に本発明方式である巡回型ＵＷ相関器の
構成図の実施例を示す。ただし簡単のため、硬判定を適
用する場合についてのみ以下に示すが、軟判定について
も容易に適用可能である。
構成図の実施例を示す。ただし簡単のため、硬判定を適
用する場合についてのみ以下に示すが、軟判定について
も容易に適用可能である。
【００１７】図１に示すように、巡回型ＵＷ相関器の構
成法は極めて簡単であり、硬判定シンボル０（３）、１
（４）の各々に対応する計２Ｎ個の乗算器とその出力線
路２Ｎ本（５−１−０／１〜５−Ｎ−０／１）、（Ｎ−
１）個のＫＴＳシンボル遅延回路２−１〜２−（Ｎ−
１）（ただし、ＫはＵＷが伝送されるシンボル周期）、
並びに１シンボルずつ巡回させた各ＵＷ系列に応じたＮ
本の線路６−１〜６−Ｎから構成される。この線路をＵ
Ｗ系列に応じて接続することによりＮ通りのＵＷ相関値
を得ることができる。
成法は極めて簡単であり、硬判定シンボル０（３）、１
（４）の各々に対応する計２Ｎ個の乗算器とその出力線
路２Ｎ本（５−１−０／１〜５−Ｎ−０／１）、（Ｎ−
１）個のＫＴＳシンボル遅延回路２−１〜２−（Ｎ−
１）（ただし、ＫはＵＷが伝送されるシンボル周期）、
並びに１シンボルずつ巡回させた各ＵＷ系列に応じたＮ
本の線路６−１〜６−Ｎから構成される。この線路をＵ
Ｗ系列に応じて接続することによりＮ通りのＵＷ相関値
を得ることができる。
【００１８】また、巡回型ＵＷ相関器は固定的にＮシン
ボルからなるＵＷ系列を検出するのではなく、ＵＷ系列
を１シンボルずつずらした計Ｎ通りのＵＷ系列８−１〜
８−Ｎとの相関を求め、規定スレッショルド値を越える
相関器出力のうち、その最大値を最大相関出力値検出器
９により検出することによりフレームタイミング情報１
０を導出し、それを用いてＴＤＭ信号のフレーム同期確
立を短時間に行なうことができる。ただし、実際にはＴ
ＤＭフレーム受信中の位相スリップに対処するために差
動復号が施された受信系列に対してＵＷ相関値を求める
構成法になる。
ボルからなるＵＷ系列を検出するのではなく、ＵＷ系列
を１シンボルずつずらした計Ｎ通りのＵＷ系列８−１〜
８−Ｎとの相関を求め、規定スレッショルド値を越える
相関器出力のうち、その最大値を最大相関出力値検出器
９により検出することによりフレームタイミング情報１
０を導出し、それを用いてＴＤＭ信号のフレーム同期確
立を短時間に行なうことができる。ただし、実際にはＴ
ＤＭフレーム受信中の位相スリップに対処するために差
動復号が施された受信系列に対してＵＷ相関値を求める
構成法になる。
【００１９】図１に示す巡回型ＵＷ相関器において、受
信ユニークワードは遅延回路列２−１〜２−（Ｎ−１）
に繰り返し印加される。ＵＷが受信データ系列と一致し
た場合には最大相関値出力Ｐ（正規化相関係数＝１）が
得られ、その他の線路の出力値はＰ／２（正規化相関係
数＝０．５）となる。この最大相関値出力が得られるＵ
Ｗ系列を認識することにより、ＴＤＭフレームのどのポ
イントが受信されているか把握することができ、ＴＤＭ
フレーム同期を確立することができる。すなわち、図５
に示すように、子局が有する通信端末のスイッチをＯＮ
（受信開始時刻５３）にしてから、１ＴＤＭフレーム分
受信した時点５４で確実に親局からのＴＤＭ信号に対し
て同期を確立することができる。尚、受信シンボル数が
１ＴＤＭフレームに満たない場合にも、本発明方式であ
る巡回型ＵＷ相関器を適用することにより、未受信のＵ
Ｗ系列区間を０、１のランダム信号と見做すことでＵＷ
を検出することが可能である。すなわち、従来方式に比
較して、更に短い時間でフレーム同期を確立することが
可能である。
信ユニークワードは遅延回路列２−１〜２−（Ｎ−１）
に繰り返し印加される。ＵＷが受信データ系列と一致し
た場合には最大相関値出力Ｐ（正規化相関係数＝１）が
得られ、その他の線路の出力値はＰ／２（正規化相関係
数＝０．５）となる。この最大相関値出力が得られるＵ
Ｗ系列を認識することにより、ＴＤＭフレームのどのポ
イントが受信されているか把握することができ、ＴＤＭ
フレーム同期を確立することができる。すなわち、図５
に示すように、子局が有する通信端末のスイッチをＯＮ
（受信開始時刻５３）にしてから、１ＴＤＭフレーム分
受信した時点５４で確実に親局からのＴＤＭ信号に対し
て同期を確立することができる。尚、受信シンボル数が
１ＴＤＭフレームに満たない場合にも、本発明方式であ
る巡回型ＵＷ相関器を適用することにより、未受信のＵ
Ｗ系列区間を０、１のランダム信号と見做すことでＵＷ
を検出することが可能である。すなわち、従来方式に比
較して、更に短い時間でフレーム同期を確立することが
可能である。
【００２０】たとえば、現在商用化されているインマル
サット標準Ｃシステムの場合、最短８．６４秒以内にＮ
ＣＳとのフレーム同期が確立され、更に最短８．６４秒
後以内にＬＥＳとのフレーム同期が確立され、計約２０
秒以内で通信を開始することができる。すなわち、従来
方式に対して、通信開始までの時間を約１／３に短縮す
ることが可能となる。
サット標準Ｃシステムの場合、最短８．６４秒以内にＮ
ＣＳとのフレーム同期が確立され、更に最短８．６４秒
後以内にＬＥＳとのフレーム同期が確立され、計約２０
秒以内で通信を開始することができる。すなわち、従来
方式に対して、通信開始までの時間を約１／３に短縮す
ることが可能となる。
【００２１】次に、図６にＵＷ検出確立検出方法の実施
例について示す。図において、巡回型ＵＷ相関器マトリ
クス６０−１、６０−２、６０−３、…、６０−Ｌは、
各々時刻ｔ＝ｔ０、ｔ０＋ＫＴＳ、ｔ０＋２ＫＴＳ、
…、ｔ０＋（Ｌ−１）ＫＴＳにおける相関出力状態を表
している。ここで、巡回型ＵＷ相関器マトリクス６０−
１では、ＵＷ系列番号Ｍ（６１−１）の相関出力が正規
化相関係数の最大値１を示し、その他の巡回ＵＷ系列の
相関出力は０．５を示すことから、時刻ｔ＝ｔ０ではＵ
Ｗ系列番号Ｍが受信されているものと仮判定を行なう。
次に、ＫＴＳ秒後の巡回型ＵＷ相関器マトリクス６０−
２では、ＵＷ系列番号Ｍ＋１（６１−２）の相関出力が
正規化相関係数の最大値１を示し、その他の巡回ＵＷ系
列の相関出力は０．５を示すことから、時刻ｔ＝ｔ０＋
ＫＴＳではＵＷ系列番号Ｍ＋１が受信されているものと
仮判定を行なう。以後、同様にして巡回型ＵＷ相関器マ
トリクスの出力状態を観測し、ＫＴＳ秒毎に仮判定され
る巡回ＵＷ系列の系列番号が１番ずつ連続的に遷移する
ことを複数ＵＷシンボル分に亘って確認することによ
り、より高精度のＵＷ検出、並びにＴＤＭ信号のフレー
ム同期確立を実現することができる。尚、本手法につい
ても、図１の発明方式と同様に子局におけるＴＤＭ信号
の受信開始時から適用することが可能である。なお、遷
移を確認するシンボル数は実用的には３程度で十分であ
る。
例について示す。図において、巡回型ＵＷ相関器マトリ
クス６０−１、６０−２、６０−３、…、６０−Ｌは、
各々時刻ｔ＝ｔ０、ｔ０＋ＫＴＳ、ｔ０＋２ＫＴＳ、
…、ｔ０＋（Ｌ−１）ＫＴＳにおける相関出力状態を表
している。ここで、巡回型ＵＷ相関器マトリクス６０−
１では、ＵＷ系列番号Ｍ（６１−１）の相関出力が正規
化相関係数の最大値１を示し、その他の巡回ＵＷ系列の
相関出力は０．５を示すことから、時刻ｔ＝ｔ０ではＵ
Ｗ系列番号Ｍが受信されているものと仮判定を行なう。
次に、ＫＴＳ秒後の巡回型ＵＷ相関器マトリクス６０−
２では、ＵＷ系列番号Ｍ＋１（６１−２）の相関出力が
正規化相関係数の最大値１を示し、その他の巡回ＵＷ系
列の相関出力は０．５を示すことから、時刻ｔ＝ｔ０＋
ＫＴＳではＵＷ系列番号Ｍ＋１が受信されているものと
仮判定を行なう。以後、同様にして巡回型ＵＷ相関器マ
トリクスの出力状態を観測し、ＫＴＳ秒毎に仮判定され
る巡回ＵＷ系列の系列番号が１番ずつ連続的に遷移する
ことを複数ＵＷシンボル分に亘って確認することによ
り、より高精度のＵＷ検出、並びにＴＤＭ信号のフレー
ム同期確立を実現することができる。尚、本手法につい
ても、図１の発明方式と同様に子局におけるＴＤＭ信号
の受信開始時から適用することが可能である。なお、遷
移を確認するシンボル数は実用的には３程度で十分であ
る。
【００２２】
【発明の効果】（１）従来方式に比較して、親局からの
ＴＤＭ信号の受信開始時から、実際に子局において通信
可能となるまでに要する時間を大幅に短縮することがで
きる。 （２）本発明方式の巡回型ＵＷ相関器出力を連続的に観
測することにより、短時間で、かつ、高精度のＴＤＭフ
レームの同期確立を実現することが可能である。 （３）本発明方式をハンドヘルド型の携帯端末に適用す
ることにより、消費電力が少なく、且つ、携帯端末の利
用効率が極めて良い通信サービスを提供できる。
ＴＤＭ信号の受信開始時から、実際に子局において通信
可能となるまでに要する時間を大幅に短縮することがで
きる。 （２）本発明方式の巡回型ＵＷ相関器出力を連続的に観
測することにより、短時間で、かつ、高精度のＴＤＭフ
レームの同期確立を実現することが可能である。 （３）本発明方式をハンドヘルド型の携帯端末に適用す
ることにより、消費電力が少なく、且つ、携帯端末の利
用効率が極めて良い通信サービスを提供できる。
【図１】本発明による巡回型ＵＷ相関器の構成法を示す
図である。
図である。
【図２】インマルサット標準ＣシステムのＴＤＭフレー
ムフォーマットを示す図である。
ムフォーマットを示す図である。
【図３】従来のユニークワード相関器の構成法を示す図
である。
である。
【図４】従来方式におけるＴＤＭフレーム同期確立時間
を示す図である。
を示す図である。
【図５】発明方式におけるＴＤＭフレーム同期確立時間
を示す図である。
を示す図である。
【図６】本発明によるユニークワード検出確立検出方法
の実施例を示す図である。
の実施例を示す図である。
１−０〜１−（Ｎ−１） 硬判定データ系列 ２−１〜２−（Ｎ−１） 遅延回路 ３ 硬判定シンボル”０” ４ 硬判定シンボル”１” ５−１−０／１〜５−Ｎ−０／１ 乗算器出力線路 ６−１〜６−Ｎ 線路 ７ 接点 ８−１〜８−Ｎ 巡回ユニークワード系列 ９ 最大相関出力値検出器 １０ フレームタイミング情報 ２０ ＴＤＭフレーム ２１−１〜２１−６４ ＴＤＭスロット ２２ ＴＤＭスロット信号 ２３ ユニークワードシンボル ２４ データ信号伝送区間 ３１ シフトレジスタ ３２−１〜３２−Ｎ 硬判定値データシンボル ３３−１〜３３−Ｎ 線路 ３４−１〜３４−Ｎ 線路 ３５ ユニークワードパターン系列 ３６ 乗算器 ３７ 加算器 ３８ 相関器出力 ４１ ＴＤＭフレーム ４２ 受信開始時点 ４３ ユニークワード検出時点（１回目） ４４ ユニークワード検出時点（２回目） ４５ ＴＤＭフレーム同期確立時点 ４６ ユニークワード未処理区間 ５１ ＴＤＭフレーム ５２ ＴＤＭフレーム時間長 ５３ 受信開始時点 ５４ ユニークワード検出／ＴＤＭフレーム同期確立時
点 ６０−１〜６０−Ｌ 巡回型ユニークワード相関器マト
リクス ６１−１〜６１−Ｌ 最大相関値出力ユニークワード系
列番号
点 ６０−１〜６０−Ｌ 巡回型ユニークワード相関器マト
リクス ６１−１〜６１−Ｌ 最大相関値出力ユニークワード系
列番号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−246437（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−29967（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−48513（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−7241（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−196931（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−168546（ＪＰ，Ａ) 電子情報通信学会秋季大会講演論文 集，Ｂ−173（1994−９−15），石川博 康他，移動体衛星メッセージ通信用ユニ ークワード検出方式，ｐ．173 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04J 3/00 - 3/26 H04L 7/00 - 7/10
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の子局と、該子局群との間で無線通
信を行なう親局とから構成され、回線制御手順として該
親局から該子局への下り回線を時分割多重信号（ＴＤＭ
信号）により放送し、該子局は該ＴＤＭ信号に同期して
該親局からの制御信号を取得し、該取得した回線制御情
報をもとに子局−親局間の通信を開始する無線通信シス
テムにおいて、 該子局が該親局からのＴＤＭ信号に同期する手法とし
て、該ＴＤＭ信号において周期的に１シンボルずつ等間
隔で伝送されるユニークワード系列に対して、該ユニー
クワードの先頭あるいは最終シンボルを１シンボルずつ
該ユニークワードの最終あるいは先頭シンボルに移動さ
せて巡回させることにより、該ユニークワード系列長に
等しい数のユニークワード相関器をもつ相関器群を構成
し、 該相関器群の中で相関器出力がユニークワード判定スレ
ッショルドを越え、かつ最大となるユニークワード相関
器を決定し、 該ユニークワード相関器が有するユニークワード巡回系
列のＴＤＭ信号フレームタイミングを検出することによ
り、子局における受信開始時からＴＤＭ信号のフレーム
同期確立までの時間を短縮することを特徴とするユニー
クワード検出方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のユニークワード検出方
法において、ユニークワード検出確率を確実なものとす
るために、等間隔で周期的に送られてくるユニークワー
ド系列の各シンボルごとに、相関器出力が最大となるユ
ニークワード系列が連続的に遷移することを複数のユニ
ークワードシンボルに亘って確認した後、ＴＤＭ信号の
フレーム同期が初めて確立したものと認識し、子局−親
局間の通信を開始することを特徴とするユニークワード
検出確立検出方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5253094A JP3097443B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | ユニークワード検出方法 |
| GB9504045A GB2286949B (en) | 1994-02-28 | 1995-02-28 | A unique word recognition system |
| US08/907,777 US5774462A (en) | 1994-02-28 | 1997-08-11 | Unique word recognition system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5253094A JP3097443B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | ユニークワード検出方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07240733A JPH07240733A (ja) | 1995-09-12 |
| JP3097443B2 true JP3097443B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=12917318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5253094A Expired - Fee Related JP3097443B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | ユニークワード検出方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3097443B2 (ja) |
| GB (1) | GB2286949B (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3160517B2 (ja) * | 1995-12-30 | 2001-04-25 | 松下電器産業株式会社 | 同期装置 |
| JP3073919B2 (ja) * | 1995-12-30 | 2000-08-07 | 松下電器産業株式会社 | 同期装置 |
| US6289064B1 (en) * | 1996-03-07 | 2001-09-11 | Matsushita Communication Industrial Co., Ltd. | Synchronization equipment |
| JP3390618B2 (ja) * | 1997-01-13 | 2003-03-24 | 三菱電機株式会社 | 基地局決定装置 |
| US6654432B1 (en) | 1998-06-08 | 2003-11-25 | Wireless Facilities, Inc. | Joint maximum likelihood frame and timing estimation for a digital receiver |
| US6370158B1 (en) | 1997-11-14 | 2002-04-09 | Wireless Facilities, Inc. | Wireless T/E Transceiver frame signaling subcontroller |
| US6266385B1 (en) | 1997-12-23 | 2001-07-24 | Wireless Facilities, Inc. | Elastic store for wireless communication systems |
| WO1999021323A2 (en) * | 1997-10-20 | 1999-04-29 | Wireless Facilities Inc. | Wireless multimedia carrier system |
| US6563856B1 (en) | 1998-07-08 | 2003-05-13 | Wireless Facilities, Inc. | Frame synchronization and detection technique for a digital receiver |
| US6359878B1 (en) | 1998-07-20 | 2002-03-19 | Wirless Facilities, Inc. | Non-data-aided maximum likelihood based feedforward timing synchronization method |
| US6480559B1 (en) * | 1997-11-12 | 2002-11-12 | Texas Instruments Incorporated | Frame synchronization with unique-word dependent filter coefficients |
| US6430235B1 (en) | 1998-11-05 | 2002-08-06 | Wireless Facilities, Inc. | Non-data-aided feedforward timing synchronization method |
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| US7643540B2 (en) * | 1999-03-15 | 2010-01-05 | Lg Electronics Inc. | Pilot signals for synchronization and/or channel estimation |
| US6721299B1 (en) | 1999-03-15 | 2004-04-13 | Lg Information & Communications, Ltd. | Pilot signals for synchronization and/or channel estimation |
| KR100294711B1 (ko) * | 1999-03-15 | 2001-07-12 | 서평원 | 최적의 파일럿 심볼을 이용한 프레임 동기 방법 |
| US6791960B1 (en) | 1999-03-15 | 2004-09-14 | Lg Information And Communications, Ltd. | Pilot signals for synchronization and/or channel estimation |
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| JP2004515116A (ja) * | 2000-11-21 | 2004-05-20 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 同期情報を含むシリアルビットストリームを生成する方法 |
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| GB2396085B (en) * | 2002-12-03 | 2006-06-21 | Synad Technologies Ltd | Method and device for synchronisation in OFDM |
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| US11929781B2 (en) * | 2020-01-23 | 2024-03-12 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Terminal devices, communication methods, and communication systems |
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| GB2092414A (en) * | 1981-01-12 | 1982-08-11 | Gen Datacomm Ind Inc | Method and apparatus for overhead signalling |
| JPH0775343B2 (ja) * | 1986-02-14 | 1995-08-09 | 株式会社日立製作所 | 同期検出回路及び方法 |
| US4847877A (en) * | 1986-11-28 | 1989-07-11 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for detecting a predetermined bit pattern within a serial bit stream |
| JP2531272B2 (ja) * | 1988-08-11 | 1996-09-04 | 日本電気株式会社 | フレ―ム同期制御方式 |
| US5539751A (en) * | 1992-03-31 | 1996-07-23 | The Commonwealth Of Australia Of C/-The Secretary Of Defence | Demultiplexer synchronizer |
| JPH07240742A (ja) * | 1994-03-01 | 1995-09-12 | Mitsubishi Denki Semiconductor Software Kk | 同期ワード検出装置及び同期ワード検出方法 |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP5253094A patent/JP3097443B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-02-28 GB GB9504045A patent/GB2286949B/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-08-11 US US08/907,777 patent/US5774462A/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 電子情報通信学会秋季大会講演論文集，Ｂ−１７３（１９９４−９−１５），石川博康他，移動体衛星メッセージ通信用ユニークワード検出方式，ｐ．１７３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9504045D0 (en) | 1995-04-19 |
| JPH07240733A (ja) | 1995-09-12 |
| GB2286949A (en) | 1995-08-30 |
| US5774462A (en) | 1998-06-30 |
| GB2286949B (en) | 1998-04-08 |
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