JP3201948B2 - ディジタル無線通信受信機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、同期語の検出間
隔や位相から受信フレーム構造の推測を行うディジタル
無線通信受信機に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル無線通信においては、受信し
た信号を検波することにより受信ビット系列を抽出し、
その受信ビット系列においてフレームタイミングを検出
することにより正しい受信情報の抽出が行われる。一般
に、フレームタイミングの検出及びフレーム同期は、フ
レーム内の所定の位置に置かれた自己相関の鋭いビット
系列、すなわち同期語を検出することにより行われる。
同期語はSync wordまたはUnique wordなどとも呼ばれ、
後述する図面においては、Unique wordの略語であるＵ
Ｗで表記している。

【０００３】同期語の検出は、受信ビット系列と、受信
側で用意した同期語ビット系列とを比較することにより
行われる。両者の不一致ビット数が所定のしきい値（以
後、相関しきい値と呼ぶ）以下であれば、同期語が検出
されたと判定される。一方、本来、同期語のあるべきタ
イミングにおいて、不一致ビット数が相関しきい値を超
えたときは、同期語が不検出であったと判定される。

【０００４】フレーム同期が確立しているときは、受信
機において同期語の位置がおおよそ推定できる。そこ
で、フレーム同期確立時は、アパーチャと呼ばれるゲー
トを設定して、同期語の位置あるいはその周辺のごく小
さな範囲でのみ有効な同期語の検出動作を行うようにす
ることで、同期語の誤検出確率を低く抑える。

【０００５】フレーム同期の確立は、所定の位置で規定
フレーム数連続して同期語を検出することにより達成さ
れる。このような動作を後方保護と呼び、規定フレーム
数を後方保護段数と呼ぶ。一方、フレーム同期外れの検
出は、本来同期語があるべき位置で規定フレーム数連続
して同期語の不検出が確認されることにより行われる。
このような動作を前方保護と呼び、規定フレーム数を前
方保護段数と呼ぶ。

【０００６】ディジタル無線通信システムにおいては、
通信の状態によってフレームの構造が変化する場合があ
る。例えば、ボイスアクチベーション技術を採用したシ
ステムでは、音声が有意である場合にのみフレームが送
信され、音声が認識されないときには原則としてフレー
ムが送信されない。ただし、このような場合であって
も、フレーム同期を保持するために、一定間隔で同期語
を含む短いバーストを送信する。しかし、一般に、この
間隔はフレームの長さとは異なる。

【０００７】上記の例のように、通信の状態によってフ
レーム構造が変化する場合、送信側においてフレーム構
造の変化を通知する必要がある。フレーム構造の変化の
通知は、あらかじめフレーム内にフレーム構造を通知す
るビット系列を設けておく方法もあるが、変化の際に、
これを通知するビット系列（以後、フレーム構造フラグ
と呼ぶ）を挿入する方法もある。

【０００８】図１２はフレーム同期及びフレーム構造推
測を行う従来のディジタル無線通信受信機の構成例を示
すブロック図である。図１２において、１は後述するア
パーチャ制御部からのタイミング情報及び後述する相関
しきい値設定部からの相関しきい値に基づいて受信ビッ
ト系列より同期語の検出を行う同期語検出部で、この同
期語検出部１に入力される受信ビット列は、受信アンテ
ナ１００で受信された受信搬送波に基づいてダウンコン
バータ１０１より出力される中間周波数帯の受信信号を
検波器１０２を介して検波することにより抽出される。
２は同期語検出部１に同期語検出のためのタイミングを
制御するタイミング情報を与えるアパーチャ制御部で、
後述するアパーチャ幅設定部からのアパーチャ幅及び後
述するタイミング制御部からの受信タイミング情報に基
づいて上記同期語検出部１に出力するタイミング情報を
得る。

【０００９】３は上記同期語検出部１からの同期語検出
情報に基づいて受信信号のタイミングを示す受信タイミ
ング情報を出力するタイミング制御部、４はフレーム同
期判定条件の同期語の連続不検出回数である前方保護段
数及び同期語の連続検出回数である後方保護段数（以
後、これらを合わせて単に保護段数と呼ぶ）を設定する
フレーム同期用保護段数設定部、５は上記同期語検出部
１からの同期語検出情報及び上記フレーム同期用保護段
数設定部４からの保護段数に基づいてフレーム同期情報
を得るフレーム同期判定部である。

【００１０】６は上記同期語検出部１からの同期語検出
情報及び上記フレーム同期判定部４からのフレーム同期
情報に基づいて同期語検出のための時間幅であるアパー
チャ幅を設定して出力するアパーチャ幅設定部、７は上
記同期語検出部１からの同期語検出情報及び上記フレー
ム同期判定部４からのフレーム同期情報に基づいて同期
語検出条件の相関しきい値を設定して出力する相関しき
い値設定部、８は検波器１０２から出力された受信ビッ
ト系列から上記タイミング制御部３より指定されたタイ
ミングで受信信号を抽出する受信信号抽出部、９は受信
信号のフレーム構造フラグを検出してフレーム構造が変
化したか否かを判定するフレーム構造判定部である。

【００１１】次に、上記構成に係る従来のディジタル無
線通信受信機の動作について説明する。受信アンテナ１
００で受けた受信搬送波はダウンコンバータ１０１で中
間周波数帯に変換され、受信信号として検波器１０２へ
入力される。検波器１０２では、受信信号を復調し、受
信ビット系列を出力する。同期語検出部１は、該受信ビ
ット列を入力して、アパーチャ制御部２で設定されたタ
イミングにて、受信ビット系列と同期語との相関を取
り、その誤りビット数と相関しきい値から同期語の検出
及び同期語の位相の判定を行い、その結果を同期語検出
情報として出力する。

【００１２】タイミング制御部３では、同期語検出情報
に基づいて受信タイミングの制御を行う。フレーム同期
判定部５では、フレーム同期用保護段数設定部４で指定
された前方保護段数及び後方保護段数を用いてフレーム
同期状態を判定し、判定結果をフレーム同期情報として
出力する。アパーチャ幅設定部６では、同期語検出情報
及びフレーム同期情報を用いて次に同期語検出を行うと
きに用いるアパーチャ幅を設定し出力する。相関しきい
値設定部７では、同期語検出情報及びフレーム同期情報
を用いて次に同期語検出を行うときに用いる相関しきい
値を設定し出力する。フレーム構造判定部９では、検波
器１０２から出力された受信ビット系列からタイミング
制御部３より指定されたタイミングで受信信号抽出部８
により抽出された受信信号のフレーム構造を示すフレー
ム構造フラグを検出してフレーム構造が変化したか否か
を判定する。

【００１３】ここで、上述した従来のディジタル無線通
信受信機において、フレーム同期制御を行う際のフレー
ム構造の認識について詳細に説明する。まず、図１３は
通信の状態によってフレームの構造が変化する様子の例
を表したもので、図１３の一部は、“RADIO TRANSMISSI
ON IN THE AMERICAN MOBILE SATELLITE SYSTEM”（A CO
LLECTION OF TECHNICAL PAPERS、AIAA-94-0945-CP、pp2
80-294、1994）の図２を抜粋し、簡略化したものであ
る。図１３において、１７は同期語、１８−ａはフレー
ム構造１を示すフレーム構造フラグで、フレーム構造２
からフレーム構造１へ変化するときに挿入されるフラ
グ、１８−ｂはフレーム構造２を示すフレーム構造フラ
グで、フレーム構造１からフレーム構造２へ変化すると
きに挿入されるフラグを示す。

【００１４】また、図１４と図１５はフレーム構造が変
化するときに、それを通知するフレーム構造フラグが１
度しか送信されない場合のフレーム構造の認識例で、図
１４はフレーム構造フラグを誤検出した場合、図１５で
はフレーム構造フラグを不検出した場合の例である。図
１４では、フレーム構造判定部９は、フレーム構造フラ
グを誤検出してフレーム構造の誤判定をしている。フレ
ーム構造判定部９では、再びフレーム構造が切り替わる
まではフレーム構造フラグを受信できないため、正しい
フレーム構造の認識ができなくなる。図１５では、フレ
ーム構造判定部９は、フレーム構造フラグを不検出して
フレーム構造を誤判定している。これも上記と同様に、
再びフレーム構造が切替わるまで正しいフレーム構造の
認識ができなくなる。

【００１５】ここで、この誤判定による影響の例を図１
６に示す。図１６はフレーム構造フラグの不検出による
影響例で、フレーム同期の前方保護段数は２段としてい
る。図１６に示すように、フレーム構造フラグを検出で
きなかった場合、実際に到来しているフレームの構造は
フレーム構造２に切り替わっているにもかかわらず、受
信機はフレーム構造１のまま受信しようとする。フレー
ム構造１とフレーム構造２とでは、同期語間隔が異なる
から、フレーム構造１の同期語間隔で同期語検出しよう
とすることにより、同期語不検出が生じる。この状態
は、実際のフレーム構造が再びフレーム構造１に切り替
わるまで続くため、同期語不検出を繰り返す間に同期外
れを起こす可能性が非常に高くなる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】従来のディジタル無線
通信受信機は以上のように構成されており、フレーム構
造が変化するとき、それを知らせるフラグが１度しか送
信されない場合に、フラグを不検出または誤検出したと
きは、再びフレーム構造が変化するまではフレーム構造
の正しい認識ができなくなる。場合によってはこの誤っ
たフレーム構造の認識のため、フレーム同期制御が異常
となり同期を外す原因ともなるという課題があった。

【００１７】この発明はかかる課題を解決するためにな
されたもので、フレーム構造を正しく推測し、正しいフ
レーム同期を確保することができるディジタル無線通信
受信機を得ることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明に係るディジタル無線通信受信機は、１つ
の回線内に２つ以上の種類のフレーム構造を有するディ
ジタル無線通信系において、受信ビット系列より同期語
の検出を行う同期語検出手段と、この同期語検出手段か
らの同期語検出情報に基づいて受信フレームのタイミン
グ制御を行う受信タイミング制御手段と、上記同期語検
出手段からの同期語検出情報及びフレーム構造判定用保
護段数に基づいてフレーム構造を判定しその判定結果を
フレーム構造情報として出力するフレーム構造判定手段
と、フレーム構造判定条件のフレーム構造の連続検出回
数であるフレーム構造判定用保護段数を設定して上記フ
レーム構造判定手段に出力するフレーム構造判定用保護
段数設定部とを備え、上記フレーム構造判定手段は、上
記同期語検出手段からの同期語検出情報を入力して同期
語の検出間隔に基づいてフレーム構造を判定し、旧フレ
ーム構造から新フレーム構造への遷移時は、上記フレー
ム構造判定用保護段数設定部により設定される保護段数
連続して新フレーム構造と判定されることを条件にフレ
ーム構造情報として出力することを特徴とするものであ
る。

【００１９】

【００２０】また、上記同期語検出手段からの同期語検
出情報に基づいて受信フレームの同期確立を判定しその
判定結果をフレーム同期情報として出力するフレーム同
期判定手段を備え、このフレーム同期判定手段は、上記
フレーム構造判定手段からのフレーム構造情報に基づい
てフレーム構造情報に応じたフレーム同期制御に関する
手順を選択することを特徴とするものである。

【００２１】また、上記フレーム構造判定手段からのフ
レーム構造情報に基づいてフレーム同期制御パラメータ
を設定し、受信フレームの同期制御情報に還元するフレ
ーム同期制御パラメータ設定手段を備えたことを特徴と
するものである。

【００２２】また、上記フレーム同期制御パラメータ設
定手段は、フレーム同期制御パラメータとして、フレー
ム同期判定条件の同期語の連続検出回数または連続不検
出回数であるフレーム同期用保護段数を設定するフレー
ム同期用保護段数設定手段を備えたことを特徴とするも
のである。

【００２３】また、上記フレーム同期制御パラメータ設
定手段は、フレーム同期制御パラメータとして、同期語
検出を行う時間幅であるアパーチャ幅を設定するアパー
チャ幅設定手段を備えたことを特徴とするものである。

【００２４】さらに、上記フレーム同期制御パラメータ
設定手段は、フレーム同期制御パラメータとして、同期
語検出条件の相関しきい値を設定する相関しきい値設定
手段を備えたことを特徴とするものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１に係るデ
ィジタル無線通信受信機を示す構成ブロック図である。
図１において、図１２に示す従来例と同一部分は同一符
号を示し、その説明は省略する。新たな符号として、１
０は同期語検出部１からの同期語検出情報及びフレーム
構造判定用保護段数に基づいてフレーム構造を判定しそ
の判定結果を出力するフレーム構造判定部、１１はフレ
ーム構造判定条件のフレーム構造の連続検出回数である
フレーム構造判定用保護段数を設定して上記フレーム構
造判定部１０に出力するフレーム構造判定用保護段数設
定部である。また、アパーチャ制御部２、タイミング制
御部３、フレーム同期用保護段数設定部４、フレーム同
期判定部５、アパーチャ幅設定部６及び相関しきい値設
定部７は、上記同期語検出部１からの同期語検出情報に
基づいて受信フレームのタイミング制御を行う受信タイ
ミング制御部を構成している。

【００２６】なお、この図１に示すディジタル無線通信
受信機においても、図１２に示す従来例と同様に、同期
語検出部１に入力される受信ビット系列は、受信アンテ
ナ１００で受信された受信搬送波に基づいてダウンコン
バータ１０１より出力される中間周波数帯の受信信号を
検波器１０２を介して検波することにより抽出される。
また、検波器１０２から出力された受信ビット系列から
タイミング制御部３より指定されたタイミングで受信信
号を抽出する図示しない受信抽出部８を備える。

【００２７】次に、図１に示す実施の形態１の動作につ
いて説明する。図１において、同期語検出部１が同期語
検出情報を出力する動作、タイミング制御部３の動作に
ついては、従来例と同様なので、説明を省略する。フレ
ーム構造判定用保護段数設定部１１ではフレーム構造判
定部１０に対してフレーム構造判定用保護段数を設定す
る。フレーム構造判定部１０では、同期語検出情報から
同期語の検出間隔及びフレーム構造判定用保護段数から
フレーム構造を推測する。フレーム同期判定部５、フレ
ーム同期用保護段数設定部４、アパーチャ幅設定部６及
び相関しきい値設定部７の動作については、従来例と同
様なので説明を省略する。

【００２８】実施の形態１において、従来例と異なる点
は、フレーム構造判定部１０では、同期語検出情報から
得られる同期語検出間隔を用いてフレーム構造を判定し
ていることと、フレーム構造判定用保護段数設定部１１
にて設定されたフレーム構造判定用保護段数２３を用い
てフレーム構造を推測することである。

【００２９】この場合、推測結果は図２のような状態遷
移で示される。すなわち、フレーム構造１（Ｓ２４）か
らフレーム構造２（Ｓ２６）への遷移は、規定回数（フ
レーム構造判定用後方保護段数と呼ぶ）連続してフレー
ム構造２と判定された場合のみ可能となる。規定回数に
満たない場合は仮のフレーム構造２（Ｓ２７）として判
定される。フレーム構造２（Ｓ２６）からフレーム構造
１（Ｓ２４）への遷移も同様に、規定回数（フレーム構
造判定用前方保護段数と呼ぶ、フレーム構造判定用後方
保護段数と合わせてフレーム構造判定用保護段数と呼
ぶ）連続してフレーム構造１へと判定された場合のみ可
能となる。規定回数に満たない場合は仮のフレーム構造
２（Ｓ２７）と判定される。

【００３０】次に、同期語検出情報３の同期語検出間隔
を用いて、フレーム構造を推測する方法を用いた場合に
ついて説明する。図３はフレーム構造フラグを不検出し
た場合の例である。図３において、２８は同期語検出情
報３の一部で、検出したときに出力される検出パルスで
ある。２９はフレーム構造１のときの同期語が送信され
る間隔、３０はフレーム構造２のときの同期語が送信さ
れる間隔である。フレーム構造がフレーム構造１から２
へ変化するとき、従来例の場合は、フレーム構造フラグ
を不検出しているため、フレーム構造の推測結果がフレ
ーム構造１のままである。しかし、実施の形態１の方法
では同期語がＴ２の間隔で検出されているため、フレー
ム構造２と判定される。

【００３１】また、図４はフレーム構造フラグを誤検出
した場合の例である。フレーム構造がフレーム構造１の
まま変化していないが、従来例の場合は、フレーム構造
フラグを途中で誤検出しているため、フレーム構造の推
測結果がフレーム構造２と判定している。しかし、実施
の形態１では、同期語がＴ１の間隔で検出されているた
め、フレーム構造１と判定される。

【００３２】さらに、図５はフレーム構造が一定だが、
同期語を誤検出した場合の例である。Ｔ１の間隔で同期
語を検出した場合、フレーム構造をただちにフレーム構
造１と推測してしまうと、誤った推測結果を用いている
他の制御部が誤った制御を行ってしまう。しかし、実施
の形態１では、仮のフレーム構造１と判定することによ
り、他の制御部はフレーム構造１でもフレーム構造２で
も対応できる制御をできるようにすることにより誤った
制御を避けることが可能となる。

【００３３】以上説明したように、本実施の形態１にお
いては、同期語の検出間隔を用いてフレーム構造を判定
しているので、フレーム構造フラグの検出結果が判定の
精度に影響を与えない。従って、フレーム構造フラグを
誤検出または不検出しても正しくフレーム構造の判定が
できる。さらに、保護段数を用いてフレーム構造を推測
するため、同期語の誤検出や不検出が生じても、規定保
護段数回、連続して同一のフレーム構造と判定されない
と真のフレーム構造と判定されないため、推測したフレ
ーム構造の信頼性が向上する。従って、この実施の形態
１は、フレーム構造フラグを判定することなく、フレー
ム構造を推測できる特徴を持ち、かつフレーム構造の誤
判定が減少する。

【００３４】なお、本実施の形態１では、フレーム構造
を検出するのに同期語の検出間隔を用いたが、フレーム
構造フラグの判定、あるいは両者を組み合わせた手段を
用いてもよい。本方法を適用する場合には、あらかじめ
フレーム構造フラグを複数回連送するなどのシステム全
体のサポートが必要である。

【００３５】また、本実施の形態１では、フレーム構造
を検出するのに同期語の検出間隔を用いたが、フレーム
構造により同期語の位相が異なる場合には、同期語の位
相を検出することをフレーム構造判定の条件としても良
い。この場合でも実施の形態１の動作は全く同様であ
る。

【００３６】実施の形態２．次に、図６は実施の形態２
に係るディジタル無線通信受信機を示す構成ブロック図
である。上述した実施の形態１の構成では、フレーム同
期判定に、同期語及びフレーム同期用保護段数のみを用
いたが、この実施の形態２では、さらにフレーム構造判
定用保護段数をフレーム同期判定に用いることによりフ
レーム同期制御を行う。すなわち、図１に示す実施の形
態１と同一部分は同一符号を付して示す図６において、
フレーム同期判定部５は、新たにフレーム構造判定部１
０からのフレーム構造情報を入力するようにしてフレー
ム同期状態を判定しその判定結果をフレーム同期情報と
して出力する。

【００３７】次に、図６に示す実施の形態２の動作につ
いて説明する。図６において、同期語検出部１が同期語
検出情報を出力する動作、タイミング制御部３、アパー
チャ幅設定部６及び相関しきい値設定部７の動作の動作
については、実施の形態１と同様なので、説明を省略す
る。フレーム構造判定部１０では、同期語検出情報から
フレーム構造を推測し、その結果をフレーム構造情報と
して出力する。フレーム同期判定部５では、同期語検出
部１からの同期語検出情報、フレーム構造判定部１０か
らのフレーム構造情報及びフレーム同期用保護段数設定
部４からのフレーム同期用保護段数で指定された同期語
検出情報の連続検出回数を用いてフレーム同期状態を判
定しその判定結果をフレーム同期情報として出力する。

【００３８】実施の形態２において、実施の形態１と異
なる点は、フレーム同期判定部５では、同期語検出情報
及びフレーム同期用保護段数だけではなく、フレーム構
造判定部１０で得られたフレーム構造情報を用いて、フ
レーム同期の判定を行うことである。

【００３９】以上説明したように、本実施の形態２が同
期語からフレーム構造の推測を行い、その推測に保護段
数を用いる場合は、実施の形態１と同等の効果を得るこ
とは明らかである。また、フレーム構造の推測結果に基
づいて図７のフレーム同期用状態遷移４０から同４１、
同４１から同４０、同４１から同４２、同４２から同４
３、同４３から同４２、同４３から同４０へとフレーム
同期制御に関する手順を変更するため、柔軟なフレーム
同期制御が実現できる。従って、この実施の形態２は、
フレーム構造フラグを判定することなく、フレーム構造
を推測できる特徴を持ち、フレーム構造の誤判定が減少
し、柔軟な同期制御を実現する。なお、実施の形態１に
おいて記した他の適用例は、すべて実施の形態２に適用
できる。

【００４０】実施の形態３．次に、図８は実施の形態３
に係るディジタル無線通信受信機を示す構成ブロック図
である。一般に、フレームの構造が変化するときは、フ
レーム長や同期語長が変化する場合が多い。また、異な
る送信局から送信される場合など、フレームの構造によ
ってＳＮＲ（Signal-to-Noise Ratio）が変わることも
考えられる。この実施の形態３では、このような場合で
も安定したフレーム同期を得るために、フレーム構造判
定情報によってフレーム同期保護段数の設定に用いた。
図８において、図６に示す実施の形態２と同一部分は同
一符号を付して示す図８において、フレーム同期保護段
数設定部４には、新たにフレーム構造判定部１０からの
フレーム構造情報が入力されるようになっている。

【００４１】次に、図８に示す実施の形態３の動作につ
いて説明する。図８において、同期語検出部１が同期語
検出情報を出力する動作、タイミング制御部３の動作、
アパーチャ幅設定部６及び相関しきい値設定部７の動作
については、実施の形態２と同様なので、説明を省略す
る。フレーム構造判定部１０では、同期語検出情報から
フレーム構造を推測し、その結果をフレーム構造情報と
して出力する。フレーム同期用保護段数設定部４では、
フレーム構造判定部１０からのフレーム構造情報より各
受信フレームに適した保護段数の設定を行う。フレーム
同期用保護段数は、例えば仮のフレーム構造１のフレー
ム同期時は「４」、真のフレーム構造２のフレーム同期
時は「３」のように設定される。フレーム同期判定部５
では、フレーム構造判定部１０からのフレーム構造情
報、フレーム同期用保護段数設定部４からのフレーム同
期用保護段数で指定された同期語検出情報の連続検出回
数を用いてフレーム同期状態を判定し、判定結果をフレ
ーム同期情報として出力する。

【００４２】実施の形態３において、実施の形態１及び
実施の形態２と異なる点は、フレーム同期用保護段数設
定部４は、同期語検出情報やフレーム同期情報だけでな
く、フレーム構造判定部１０で得られたフレーム構造情
報を用いて、フレーム同期用保護段数の設定を行うこと
である。

【００４３】以上説明したように、本実施の形態３が同
期語からフレーム構造の推測を行い、その推測に保護段
数を用いる場合は、実施の形態１と同等の効果を得るこ
とは明らかである。また、フレーム構造の推測結果に基
づいてフレーム同期制御に関する状態遷移及びフレーム
同期用保護段数を変更するため、柔軟なフレーム同期制
御が実現できる。従って、この実施の形態３は、フレー
ム構造フラグを判定することなく、フレーム構造を推測
できる特徴を持ち、フレーム構造の誤判定が減少し、柔
軟な同期制御を実現する。なお、本実施の形態３におい
ても、実施の形態１において示した他の適用例をすべて
適用できる。

【００４４】実施の形態４．次に、図９は実施の形態４
に係るディジタル無線通信受信機を示す構成ブロック図
である。一般に、フレームの構造が変化するときは、フ
レーム長が変化する場合が多い。また、従来例で示した
ように、連続フレーム状のフレーム構造と、バースト状
のフレーム構造で切り替わるような場合もある。このよ
うなときは、フレーム構造によってクロックのドリフト
量が異なり、同期語タイミングのずれ方も変わる。この
実施の形態４では、このような場合でも安定したフレー
ム同期を得るために、フレーム構造判定情報を用いてア
パーチャ幅を設定するようにした。図６に示す実施の形
態２と同一部分は同一符号を付して示す図９において、
アパーチャ幅設定部６は、新たにフレーム構造情報１９
をも入力に加える。

【００４５】次に、図９に示す実施の形態４の動作につ
いて説明する。図９において、同期語検出部１が同期語
検出情報を出力する動作、タイミング制御部３、フレー
ム同期用保護段数設定部４、フレーム同期判定部５、相
関しきい値設定部７及びフレーム構造判定部１０の各動
作については、実施の形態２と同様なので、説明を省略
する。アパーチャ幅設定部６では、同期語検出部１から
の同期語検出情報、フレーム構造判定部１０からのフレ
ーム構造情報及びフレーム同期判定部５からのフレーム
同期情報を用いてアパーチャ幅の設定を行い、その結果
をアパーチャ幅として出力する。アパーチャ幅は、例え
ば、仮フレーム構造１のフレーム同期時は「１」、真の
フレーム構造２のフレーム同期時は「３」のように設定
される。

【００４６】実施の形態４において、実施の形態２と異
なる点は、アパーチャ幅設定部６は、同期語検出情報や
フレーム同期情報だけでなく、フレーム構造判定部１０
で得られたフレーム構造情報をも用いて、アパーチャ幅
の設定を行うことである。

【００４７】以上説明したように、本実施の形態４が同
期語からフレーム構造の推測を行い、その推測に保護段
数を用いる場合は、実施の形態２と同等の効果を得るこ
とは明らかである。また、フレーム構造の推測結果に基
づいてフレーム同期制御に関する状態遷移及びアパーチ
ャ幅を変更するため、柔軟なフレーム同期制御が実現で
きる。従って、この実施の形態４は、フレーム構造フラ
グを判定することなく、フレーム構造を推測できる特徴
を持ち、フレーム構造の誤判定が減少し、柔軟な同期制
御を実現する。なお、本実施の形態４においても、実施
の形態１に示した他の適用例をすべて適用できる。

【００４８】実施の形態５．次に、図１０は実施の形態
５に係るディジタル無線通信受信機を示す構成ブロック
図である。上述した実施の形態３及び実施の形態４のよ
うに、フレームの構造の変化に伴い、フレーム長、同期
語長、ＳＮＲ、クロックドリフト量のような同期性能に
影響する物理量が変化する場合に、相関しきい値を変え
ることで同期性能の劣化を救済することができる。この
実施の形態５では、このように、フレーム構造判定情報
を相関しきい値の設定に用い、安定したフレーム同期を
得ることをねらいとしたものである。図６に示す実施の
形態２と同一部分は同一符号を付して示す図１０におい
て、相関しきい値設定部７は、新たにフレーム構造情報
１９をも入力に加えている。

【００４９】次に、図１０に示す実施の形態５の動作に
ついて説明する。図１０において、同期語検出部１が同
期語検出情報を出力する動作、タイミング制御部３の動
作、フレーム構造判定部１０の動作、フレーム同期判定
部５、フレーム同期用保護段数設定部４及びアパーチャ
幅設定部６の動作については、実施の形態２と同様なの
で、説明を省略する。相関しきい値設定部７では、同期
語検出部１からの同期語検出情報、フレーム構造判定部
１０からのフレーム構造情報及びフレーム同期判定部５
からのフレーム同期情報を用いて相関しきい値の設定を
行い、その結果を相関しきい値として出力する。相関し
きい値は、例えば仮のフレーム構造１のフレーム同期時
は「４」、フレーム構造２のフレーム同期時は「６」の
ように設定される。

【００５０】実施の形態５において、実施の形態２と異
なる点は、相関しきい値設定部７は、同期語検出情報や
フレーム同期情報だけでなく、フレーム構造判定部１０
で得られたフレーム構造情報をも用いて、相関しきい値
の設定を行うことである。

【００５１】以上説明したように、本実施の形態５が同
期語からフレーム構造の推測を行い、その推測に保護段
数を用いる場合は、実施の形態２と同等の効果を得るこ
とは明らかである。また、フレーム構造の推測結果に基
づいてフレーム同期制御に関する状態遷移及び相関しき
い値を変更するため、柔軟なフレーム同期制御が実現で
きる。従って、この実施の形態５は、フレーム構造フラ
グを判定することなく、フレーム構造を推測できる特徴
を持ち、フレーム構造の誤判定が減少し、柔軟な同期制
御を実現する。なお、本実施の形態５においても、実施
の形態１に示した他の適用例をすべて適用できる。

【００５２】実施の形態６．次に、図１１は実施の形態
６に係るディジタル無線通信受信機を示す構成ブロック
図である。上述した実施の形態３ないし実施の形態５で
は、フレーム構造情報を用いて、フレーム同期保護段
数、アパーチャ幅及び相関しきい値をそれぞれ設定して
いたが、当然、これらのうち２つ、あるいは、全部を同
時に設定するようにしても良い。実施の形態６は、これ
らの同期制御パラメータ全部を同時設定するような例で
ある。図６に示す実施の形態２と同一部分は同一符号を
付して示す図１１において、フレーム同期保護段数設定
部４、アパーチャ幅設定部６及び相関しきい値設定部７
は、新たにフレーム構造判定部１０からのフレーム構造
情報をも入力に加えている。

【００５３】次に、図１１に示す実施の形態６の動作に
ついて説明する。図１１において、同期語検出部１が同
期語検出情報を出力する動作、タイミング制御部３の動
作、フレーム構造判定部１０の動作、及びフレーム同期
判定部５の動作については、実施の形態２と同様なの
で、説明を省略する。フレーム同期用保護段数設定部４
では、フレーム構造判定部１０からのフレーム構造情報
より各受信フレーム構造に適した保護段数の設定を行
う。アパーチャ幅設定部６では、同期語検出部１からの
同期語検出情報、フレーム構造判定部１０からのフレー
ム構造情報及びフレーム同期判定部５からのフレーム同
期情報を用いてアパーチャ幅の設定を行い、その結果を
アパーチャ幅として出力する。相関しきい値設定部７で
は、同期語検出部１からの同期語検出情報、フレーム構
造判定部１０からのフレーム構造情報及びフレーム同期
判定部５からのフレーム同期情報を用いて相関しきい値
の設定を行い、その結果を相関しきい値として出力す
る。

【００５４】実施の形態６において、実施の形態２と異
なる点は、フレーム同期用保護段数設定部４、アパーチ
ャ幅設定部６及び相関しきい値設定部７では、同期語検
出情報、フレーム同期情報だけでなくフレーム構造判定
部１０で得られたフレーム構造情報をも用いて、各設定
を行うことである。

【００５５】以上説明したように、本実施の形態６が同
期語からフレーム構造の推測を行い、その推測に保護段
数を用いる場合は、実施の形態２と同等の効果を得るこ
とは明らかである。また、フレーム構造の推測結果に基
づいてフレーム同期制御に関する状態遷移、フレーム同
期用保護段数、アパーチャ幅及び相関しきい値を変更す
るため、柔軟なフレーム同期制御が実現できる。従っ
て、この実施の形態６は、フレーム構造フラグを判定す
ることなく、フレーム構造を推測できる特徴を持ち、か
つフレーム構造の誤判定が減少し、かつそのフレーム構
造にあった適切かつ柔軟なフレーム同期制御を実現す
る。なお、本実施の形態６においても、実施の形態１に
示した他の適用例をすべて適用できる。

【００５６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、１つ
の回線内に２つ以上の種類のフレーム構造を有するディ
ジタル無線通信系において、受信ビット系列より同期語
の検出を行う同期語検出手段と、この同期語検出手段か
らの同期語検出情報に基づいて受信フレームのタイミン
グ制御を行う受信タイミング制御手段と、上記同期語検
出手段からの同期語検出情報及びフレーム構造判定用保
護段数に基づいてフレーム構造を判定しその判定結果を
フレーム構造情報として出力するフレーム構造判定手段
と、フレーム構造判定条件のフレーム構造の連続検出回
数であるフレーム構造判定用保護段数を設定して上記フ
レーム構造判定手段に出力するフレーム構造判定用保護
段数設定部とを備えたので、フレーム構造が変化したこ
とを認識して、新たなフレーム構造情報を出力すること
により、フレーム構造の誤認識発生確率を低減できる。
また、上記フレーム構造判定手段は、上記同期語検出手
段からの同期語検出情報を入力して同期語の検出間隔に
基づいてフレーム構造を判定し、旧フレーム構造から新
フレーム構造への遷移時は、上記フレーム構造判定用保
護段数設定部により設定される保護段数連続して新フレ
ーム構造と判定されることを条件にフレーム構造情報と
して出力するようにしたので、同期語の検出間隔（また
は同期語の位相）などのフレーム構造を特徴づける同期
語の状態からフレーム構造を判定することにより、フレ
ーム構造の切替を検知する信号に関係なくフレーム構造
を認識でき、また、フレーム構造判定保護段数設定手段
から出力されたフレーム構造判定保護段数だけ上記検出
条件を検知したとき、フレーム構造が変化したものと認
識し、新たなフレーム構造情報を出力することにより、
フレーム構造の誤認識発生確率を低減し、正しいフレー
ム同期を確保できる。

【００５７】

【００５８】また、上記同期語検出手段からの同期語検
出情報に基づいて受信フレームの同期確立を判定しその
判定結果をフレーム同期情報として出力するフレーム同
期判定手段を備え、このフレーム同期判定手段は、上記
フレーム構造判定手段からのフレーム構造情報に基づい
てフレーム構造情報に応じたフレーム同期制御に関する
手順を選択するようにしたので、フレーム構造の状態に
適した同期手順でフレーム同期を実行することができ、
安定したフレーム同期を確保できる。

【００５９】また、上記フレーム構造判定手段からのフ
レーム構造情報に基づいてフレーム同期制御パラメータ
を設定し、受信フレームの同期制御情報に還元するフレ
ーム同期制御パラメータ設定手段を備えたので、フレー
ム構造の状態に適した同期制御パラメータを用いてフレ
ーム同期制御を実行でき、柔軟かつ安定したフレーム同
期を確保できる。

【００６０】また、上記フレーム同期制御パラメータ設
定手段は、フレーム同期制御パラメータとして、フレー
ム同期判定条件の同期語の連続検出回数または連続不検
出回数であるフレーム同期用保護段数を設定するフレー
ム同期用保護段数設定手段を備えたので、フレームの長
さ、同期語の長さやビットパターンの切替に対応してフ
レーム同期保護段数を設定でき、柔軟かつ安定したフレ
ーム同期を確保できる。

【００６１】また、上記フレーム同期制御パラメータ設
定手段は、フレーム同期制御パラメータとして、同期語
検出を行う時間幅であるアパーチャ幅を設定するアパー
チャ幅設定手段を備えたので、フレーム構造の切替に伴
うフレーム長や送信クロック安定度の変化に対応してア
パーチャ幅を設定でき、柔軟かつ安定したフレーム同期
を実現できる。

【００６２】さらに、上記フレーム同期制御パラメータ
設定手段は、フレーム同期制御パラメータとして、同期
語検出条件の相関しきい値を設定する相関しきい値設定
手段を備えたので、フレーム構造の切替に伴うフレーム
長や同期語長の変化に対応して相関しきい値を設定で
き、柔軟かつ安定したフレーム同期を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係るディジタル無
線通信受信機の構成を示すブロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に係るディジタル無
線通信受信機で用いている受信フレーム構造の判定に用
いる状態遷移図である。

【図３】 実施の形態１でフレーム構造フラグを不検出
した場合の例を示す図である。

【図４】 実施の形態１でフレーム構造フラグを誤検出
した場合の例を示す図である

【図５】 実施の形態１で同期語を誤検出した場合のフ
レーム構造判定例を示す図である。

【図６】 この発明の実施の形態２に係るディジタル無
線通信受信機の構成を示すブロック図である。

【図７】 この発明の実施の形態２に係るディジタル無
線通信受信機で用いているフレーム同期用の状態遷移図
である。

【図８】 この発明の実施の形態３に係るディジタル無
線通信受信機の構成を示すブロック図である。

【図９】 この発明の実施の形態４に係るディジタル無
線通信受信機の構成を示すブロック図である。

【図１０】 この発明の実施の形態５に係るディジタル
無線通信受信機の構成を示すブロック図である。

【図１１】 この発明の実施の形態６に係るディジタル
無線通信受信機の構成を示すブロック図である。

【図１２】 従来のディジタル無線通信受信機の構成を
示すブロック図である。

【図１３】 従来例に係るディジタル無線通信で用いら
れているフレーム及びバーストの構成例を示す図であ
る。

【図１４】 従来技術でフレーム構造フラグを誤検出し
た場合の例を示す図である。

【図１５】 従来技術でフレーム構造フラグを不検出し
た場合の例を示す図である。

【図１６】 従来技術でフレーム構造フラグを不検出し
た場合の影響の例を示す図である。

【符号の説明】

１ 同期語検出部、２ アパーチャ制御部、３ タイミ
ング制御部、４ フレーム同期用保護段数設定部、５
フレーム同期判定部、６ アパーチャ幅設定部、７ 相
関しきい値設定部、１０ フレーム構造判定部、１１
フレーム構造判定用保護段数設定部、１７ 同期語、１
８−ａ フレーム構造１を表すフレーム構造フラグ、１
８−ｂ フレーム構造２を表すフレーム構造フラグ、１
９ フレーム構造情報、Ｓ２４ フレーム構造１の状
態、Ｓ２５ 仮のフレーム構造２の状態、Ｓ２６ フレ
ーム構造２の状態、Ｓ２７ 仮のフレーム構造１の状
態、２８ 同期語検出パルス、２９ フレーム構造１に
おける同期語送信間隔、３０ フレーム構造２における
同期語送信間隔、４０ フレーム構造１に対応したフレ
ーム同期状態遷移、４１ 仮のフレーム構造２に対応し
たフレーム同期状態遷移、４２ フレーム構造２に対応
したフレーム同期状態遷移、４３ 仮のフレーム構造１
に対応したフレーム同期状態遷移、１００ 受信アンテ
ナ、１０１ ダウンコンバータ、１０２ 検波器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−298493（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−181715（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−8874（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−6343（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−238131（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−327688（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−252128（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−108226（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−249831（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04J 3/00 - 3/26 H04L 7/00 - 7/10

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つの回線内に２つ以上の種類のフレー
   ム構造を有するディジタル無線通信系において、 受信ビット系列より同期語の検出を行う同期語検出手段
   と、 この同期語検出手段からの同期語検出情報に基づいて受
   信フレームのタイミング制御を行う受信タイミング制御
   手段と、 上記同期語検出手段からの同期語検出情報及びフレーム
   構造判定用保護段数に基づいてフレーム構造を判定しそ
   の判定結果をフレーム構造情報として出力するフレーム
   構造判定手段と、 フレーム構造判定条件のフレーム構造の連続検出回数で
   あるフレーム構造判定用保護段数を設定して上記フレー
   ム構造判定手段に出力するフレーム構造判定用保護段数
   設定部とを備え、 上記フレーム構造判定手段は、上記同期語検出手段から
   の同期語検出情報を入力して同期語の検出間隔に基づい
   てフレーム構造を判定し、旧フレーム構造から新フレー
   ム構造への遷移時は、上記フレーム構造判定用保護段数
   設定部により設定される保護段数連続して新フレーム構
   造と判定されることを条件にフレーム構造情報として出
   力する ことを特徴とするディジタル無線通信受信機。
2. 【請求項２】 請求項１記載のディジタル無線通信受信
   機において、上記同期語検出手段からの同期語検出情報
   に基づいて受信フレームの同期確立を判定しその判定結
   果をフレーム同期情報として出力するフレーム同期判定
   手段を備え、このフレーム同期判定手段は、上記フレー
   ム構造判定手段からのフレーム構造情報に基づいてフレ
   ーム構造情報に応じたフレーム同期制御に関する手順を
   選択することを特徴とするディジタル無線通信受信機。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のディジタル無線
   通信受信機において、上記フレーム構造判定手段からの
   フレーム構造情報に基づいてフレーム同期制御パラメー
   タを設定し、受信フレームの同期制御情報に還元するフ
   レーム同期制御パラメータ設定手段を備えたことを特徴
   とするディジタル無線通信受信機。
4. 【請求項４】 請求項３記載のディジタル無線通信受信
   機において、上記フレーム同期制御パラメータ設定手段
   は、フレーム同期制御パラメータとして、フレーム同期
   判定条件の同期語の連続検出回数または連続不検出回数
   であるフレーム同期用保護段数を設定するフレーム同期
   用保護段数設定手段を備えたことを特徴とするディジタ
   ル無線通信受信機。
5. 【請求項５】 請求項３記載のディジタル無線通信受信
   機において、上記フレーム同期制御パラメータ設定手段
   は、フレーム同期制御パラメータとして、同期語検出を
   行う時間幅であるアパーチャ幅を設定するアパーチャ幅
   設定手段を備えたことを特徴とするディジタル無線通信
   受信機。
6. 【請求項６】 請求項３記載のディジタル無線通信受信
   機において、上記フレーム同期制御パラメータ設定手段
   は、フレーム同期制御パラメータとして、同期語検出条
   件の相関しきい値を設定する相関しきい値設定手段を備
   えたことを特徴とするディジタル無線通信受信機。