JP3390180B2 - 衛星／無線ネットワークにおける正確なドップラーフリークロックの生成方法 - Google Patents
衛星／無線ネットワークにおける正確なドップラーフリークロックの生成方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、衛星ネットワーク及び／又は無線ネットワ
ークにおけるクロック生成方法に関し、更に詳しくは衛
星ネットワーク及び／又は無線ネットワークにおける正
確なドップラーフリークロックの生成方法に関する。
ークにおけるクロック生成方法に関し、更に詳しくは衛
星ネットワーク及び／又は無線ネットワークにおける正
確なドップラーフリークロックの生成方法に関する。
背景技術
本願は仮特許出願第60/062,497号，第60/064,673号，
及び第60/062,496号を基礎として優先権主張するもので
あり、参考にこの旨を記す。
及び第60/062,496号を基礎として優先権主張するもので
あり、参考にこの旨を記す。
時分割多アクセス（TDMA）技術に基づき広く用いられ
ている衛星／無線ネットワークにおいて、端末はTDMAフ
レームタイミングや地上インターフェイスクロックを生
成するための優れた安定性を有するローカルタイミング
ソース（クロック）を必要とする。第１の方法は、全て
の端末に高価なタイミングソースの設置を義務づけるこ
とであるが、これは巨大で安価なネットワークには不向
きである。第２の方法は、現在まで使用され続けてきた
のもであるが、基準端末（RT）のみに高安定クロックを
組み込むことである。即ち、トラフィック端末（TT）は
安価な電圧制御型発振器（VCXO）又は安価な自走型発振
器を備えたダイレクトデジタルシンセサイザ（DDS）を
使用し、当該発振器は安定したクロックを提供するため
に微同調されるのである。基準端末はTDMAフレーム時間
に対し基準バーストを一度送信する。トラフィック端末
の受信フレームタイミングは、基準バーストの着信に基
づき変更される。トラフィック端末は基準端末へ向けて
マネージメントバーストを定期的に送信し、基準端末は
タイミングエラーをトラフィック端末に報告して送信フ
レームタイミングの調整がされる。VCXOまたはDDCをチ
ューニングするための制御情報は、端末受信タイミング
に対して行われたタイミング補正から引き出される。受
信された基準バーストの着信レートにフェーズロックす
るように、VCXO或いはDDCのチューニングが行われる。
ている衛星／無線ネットワークにおいて、端末はTDMAフ
レームタイミングや地上インターフェイスクロックを生
成するための優れた安定性を有するローカルタイミング
ソース（クロック）を必要とする。第１の方法は、全て
の端末に高価なタイミングソースの設置を義務づけるこ
とであるが、これは巨大で安価なネットワークには不向
きである。第２の方法は、現在まで使用され続けてきた
のもであるが、基準端末（RT）のみに高安定クロックを
組み込むことである。即ち、トラフィック端末（TT）は
安価な電圧制御型発振器（VCXO）又は安価な自走型発振
器を備えたダイレクトデジタルシンセサイザ（DDS）を
使用し、当該発振器は安定したクロックを提供するため
に微同調されるのである。基準端末はTDMAフレーム時間
に対し基準バーストを一度送信する。トラフィック端末
の受信フレームタイミングは、基準バーストの着信に基
づき変更される。トラフィック端末は基準端末へ向けて
マネージメントバーストを定期的に送信し、基準端末は
タイミングエラーをトラフィック端末に報告して送信フ
レームタイミングの調整がされる。VCXOまたはDDCをチ
ューニングするための制御情報は、端末受信タイミング
に対して行われたタイミング補正から引き出される。受
信された基準バーストの着信レートにフェーズロックす
るように、VCXO或いはDDCのチューニングが行われる。
上記方法により、長期に渡って基準端末のクロックと
同程度に安定したトラフィック端末のクロックを得るこ
とができる。局部発振器に起こるドリフトは自動的に除
去されることになるが、トラフィック端末のクロックに
は衛星の日常移動に起因するドップラー周期が含まれ
る。衛星の日常移動は軌道のずれが原因となっている。
従って、24時間の間に起こる引き出されたクロックレー
トの変化は±Ｄとなる。ここに、Ｄはドップラーに起因
するクロックレートの最大変化量を示す。精密クロック
に対して局部クロックを補正するための別の方法が幾つ
か提案されている。例えば、米国特許第4,602,375号は
ドリフト予測法を用いて衛星に搭載されたクロックを補
正する方法を開示している。これに対し米国特許第4,63
9,680号では、フェーズエラー信号の平均値を用いて適
切クロック補正値とする方法を開示している。米国特許
第4,602,375号及び米国特許第4,639,680号を参考用に記
載に含めておく。
同程度に安定したトラフィック端末のクロックを得るこ
とができる。局部発振器に起こるドリフトは自動的に除
去されることになるが、トラフィック端末のクロックに
は衛星の日常移動に起因するドップラー周期が含まれ
る。衛星の日常移動は軌道のずれが原因となっている。
従って、24時間の間に起こる引き出されたクロックレー
トの変化は±Ｄとなる。ここに、Ｄはドップラーに起因
するクロックレートの最大変化量を示す。精密クロック
に対して局部クロックを補正するための別の方法が幾つ
か提案されている。例えば、米国特許第4,602,375号は
ドリフト予測法を用いて衛星に搭載されたクロックを補
正する方法を開示している。これに対し米国特許第4,63
9,680号では、フェーズエラー信号の平均値を用いて適
切クロック補正値とする方法を開示している。米国特許
第4,602,375号及び米国特許第4,639,680号を参考用に記
載に含めておく。
衛星／無線TDMAシステムでは、基準端末で設定された
TDMAフレームタイミングと同期したバーストを送受信す
るため、正確な局部クロックをトラフィック端末に備え
る必要がある。送受信用フレームカウンタはハードウエ
ア構成であり、０からＮ−１までを繰り返しカウント
し、局部クロックによりクロック処理がされている。Ｎ
はクロックサイクル時間の単位で表されるTEMAフレーム
長を表す。送信フレームカウンタは送信バーストをフレ
ーム中に配置するために使用される。受信フレームカウ
ンタは全てのバーストの受信予定時間周辺に“アパチ
ャ”を配置するために使用される。
TDMAフレームタイミングと同期したバーストを送受信す
るため、正確な局部クロックをトラフィック端末に備え
る必要がある。送受信用フレームカウンタはハードウエ
ア構成であり、０からＮ−１までを繰り返しカウント
し、局部クロックによりクロック処理がされている。Ｎ
はクロックサイクル時間の単位で表されるTEMAフレーム
長を表す。送信フレームカウンタは送信バーストをフレ
ーム中に配置するために使用される。受信フレームカウ
ンタは全てのバーストの受信予定時間周辺に“アパチ
ャ”を配置するために使用される。
基準端末とトラフィック端末で使用されるクロックの
実レートの差により、基準バーストの着信は、トラフィ
ック端末への着信予定時刻よりも僅かに早くなったり遅
くなったりする。トラフィック端末は基準バーストの受
信毎にこの時間差を測定し、局部受信フレームカウンタ
を調整し、次のフレーム時間を適切に延長又は短縮させ
る。この補正を受信タイミング補正（RTC）と言う。こ
のような方法により、局部端末の受信フレームタイミン
グは基準端末の送信フレームタイミングに“追随”する
ことになる。これら補正のレートは、局部クロックと基
準端末のクロック間の周波数の差に等しい。例えば、周
波数差がnHzである場合、受信タイミングは１秒間に平
均ｎユニットだけ補正される。
実レートの差により、基準バーストの着信は、トラフィ
ック端末への着信予定時刻よりも僅かに早くなったり遅
くなったりする。トラフィック端末は基準バーストの受
信毎にこの時間差を測定し、局部受信フレームカウンタ
を調整し、次のフレーム時間を適切に延長又は短縮させ
る。この補正を受信タイミング補正（RTC）と言う。こ
のような方法により、局部端末の受信フレームタイミン
グは基準端末の送信フレームタイミングに“追随”する
ことになる。これら補正のレートは、局部クロックと基
準端末のクロック間の周波数の差に等しい。例えば、周
波数差がnHzである場合、受信タイミングは１秒間に平
均ｎユニットだけ補正される。
局部端末と基準端末間の周波数の差を引き起こすその
他の要因として、相対衛星移動がある。衛星の軌道のず
れによって端末と衛星間の距離が変化するにつれて、局
部端末と基準端末間の遅延量も変わる。これにより、局
部端末への基準バーストの着信が早められたり、あるい
は遅れたりする。そして、局部受信フレームカウンタが
調整される。従って、受信タイミング補正の変化レート
は、単に局部クロックと基準端末のクロックとの間の周
波数の差によるものではなく、衛星遅延変化レート（衛
星ドップラー）にも起因する。
他の要因として、相対衛星移動がある。衛星の軌道のず
れによって端末と衛星間の距離が変化するにつれて、局
部端末と基準端末間の遅延量も変わる。これにより、局
部端末への基準バーストの着信が早められたり、あるい
は遅れたりする。そして、局部受信フレームカウンタが
調整される。従って、受信タイミング補正の変化レート
は、単に局部クロックと基準端末のクロックとの間の周
波数の差によるものではなく、衛星遅延変化レート（衛
星ドップラー）にも起因する。
トラフィック端末の送信タイミングを追跡する場合に
も同様の方法が用いられる。トラフィック端末は定期的
にマネージメントバーストを基準ステーションへ送信す
る。基準端末と局部端末におけるクロックの違いによ
り、基準端末へのマネージメントバーストの着信は、予
定着信時間よりも僅かに早くなったり遅くなったりす
る。基準端末はマネージメントバーストの着信毎にこの
時間差を測定し、これをトラフィック端末へ送信する。
トラフィック端末は局部送信フレームカウンタを調節
し、次のフレーム時間を適切に延長又は短縮させる。こ
の補正は送信タイミング補正（TTC）と呼ばれる。この
ような方法により、トラフィック端末の送信フレームタ
イミングは基準端末の受信フレームタイミングに“追
随”する。これら補正のレートは、局部クロックと基準
端末のクロック間の周波数の差と，衛星遅延変化レート
により決まれ。もし可能であれば、トラフィック自身で
マネージメントバーストを監視し、タイミングエラーを
測定することにより送信タイミングを補正することもで
きる。
も同様の方法が用いられる。トラフィック端末は定期的
にマネージメントバーストを基準ステーションへ送信す
る。基準端末と局部端末におけるクロックの違いによ
り、基準端末へのマネージメントバーストの着信は、予
定着信時間よりも僅かに早くなったり遅くなったりす
る。基準端末はマネージメントバーストの着信毎にこの
時間差を測定し、これをトラフィック端末へ送信する。
トラフィック端末は局部送信フレームカウンタを調節
し、次のフレーム時間を適切に延長又は短縮させる。こ
の補正は送信タイミング補正（TTC）と呼ばれる。この
ような方法により、トラフィック端末の送信フレームタ
イミングは基準端末の受信フレームタイミングに“追
随”する。これら補正のレートは、局部クロックと基準
端末のクロック間の周波数の差と，衛星遅延変化レート
により決まれ。もし可能であれば、トラフィック自身で
マネージメントバーストを監視し、タイミングエラーを
測定することにより送信タイミングを補正することもで
きる。
従来より、RTCは局部発振器の周波数を調節するため
のベースとして、また受信補正レートは局部発振器に適
用される補正ファクタとして使用されてきた。局部発振
器は受信フレームカウンタに対してなされた補正の実質
値が、如何なる時でもゼロになるよう調整される。わか
りやすく言うと、もしRTCの実質値がプラスであれば、
局部発振器の周波数は、適切な値分だけ減少される。も
しマイナスであれば、適切な値分だけ増加される。局部
クロックの長期間に渡る安定性は、基準クロックのそれ
と同様である。しかしながら、局部クロックは衛星ドッ
プラーの日常変化を含んでいる。
のベースとして、また受信補正レートは局部発振器に適
用される補正ファクタとして使用されてきた。局部発振
器は受信フレームカウンタに対してなされた補正の実質
値が、如何なる時でもゼロになるよう調整される。わか
りやすく言うと、もしRTCの実質値がプラスであれば、
局部発振器の周波数は、適切な値分だけ減少される。も
しマイナスであれば、適切な値分だけ増加される。局部
クロックの長期間に渡る安定性は、基準クロックのそれ
と同様である。しかしながら、局部クロックは衛星ドッ
プラーの日常変化を含んでいる。
簡単なケースを例にとってみる。基準端末のクロック
周波数をＲとし、局部端末のクロック周波数もＲとす
る。トラフィック端末のクロックはRTCを基に補正され
ず、衛星からトラフィック端末までの距離が一定レート
で減少していくと仮定する。この場合、受信フレームは
時間と共に短くなり、これによりｄビット／秒のレート
で受信タイミングが補正される。ここで、ｄは、受信ビ
ットレートが衛星ドップラーによりＲではなくＲ＋１と
なる。ロックレートがＲの局部端末から送信されたフレ
ームタイミングも同様に、ドップラーが起因して基準端
末への着信時には短縮している。基準端末は送信タイミ
ング補正をトラフィック端末へ送信し、その送信タイミ
ングを遅らせる。トラフィック端末でのタイミング補正
レートは−ｄとなる。従って、安定した状態では、受信
タイミング補正レートはｄであり、送信タイミング調整
レートは−ｄである。
周波数をＲとし、局部端末のクロック周波数もＲとす
る。トラフィック端末のクロックはRTCを基に補正され
ず、衛星からトラフィック端末までの距離が一定レート
で減少していくと仮定する。この場合、受信フレームは
時間と共に短くなり、これによりｄビット／秒のレート
で受信タイミングが補正される。ここで、ｄは、受信ビ
ットレートが衛星ドップラーによりＲではなくＲ＋１と
なる。ロックレートがＲの局部端末から送信されたフレ
ームタイミングも同様に、ドップラーが起因して基準端
末への着信時には短縮している。基準端末は送信タイミ
ング補正をトラフィック端末へ送信し、その送信タイミ
ングを遅らせる。トラフィック端末でのタイミング補正
レートは−ｄとなる。従って、安定した状態では、受信
タイミング補正レートはｄであり、送信タイミング調整
レートは−ｄである。
次に同様な他の例を挙げるが、ここでは局部発振器の
周波数のドリフトに起因して局部クロック周波数がＲ−
ｒへ変化したものと仮定する。局部クロックに対する補
正がされてないと仮定すると、RTCレートはｄ＋ｒへ,TT
Cレートは−ｄ＋ｒになる。
周波数のドリフトに起因して局部クロック周波数がＲ−
ｒへ変化したものと仮定する。局部クロックに対する補
正がされてないと仮定すると、RTCレートはｄ＋ｒへ,TT
Cレートは−ｄ＋ｒになる。
従って、もし従来の、RTCレートに基づくクロック補
正アルゴリズムが使用可能であれば、局部クロックレー
トはＲ−ｒからＲ−ｒ＋ｄ＋ｒ、つまりＲ＋ｄまで変化
し、RTCレートは０となり、TTCレートは−2dとなる。実
効果としては、局部クロックのドリフトｒが除去される
ことになるが、結果として得られたクロックにはドップ
ラー成分が含まれる。
正アルゴリズムが使用可能であれば、局部クロックレー
トはＲ−ｒからＲ−ｒ＋ｄ＋ｒ、つまりＲ＋ｄまで変化
し、RTCレートは０となり、TTCレートは−2dとなる。実
効果としては、局部クロックのドリフトｒが除去される
ことになるが、結果として得られたクロックにはドップ
ラー成分が含まれる。
測定されたタイミングエラー情報を効果的に生かし、
トラフィック端末の局部クロックからクロックドライブ
や衛星ドップラーを自動的に除去することのできるクロ
ック生成アルゴリズム（CGA）が必要となる。換言すれ
ば、衛星ドップラーの影響を受けることなく、基準端末
の標準周波数と同様に長期安定性を有するトラフィック
端末の局部クロックを生成することのできるCGAが必要
となる。更に、地上インターフェイスつまり、トラフィ
ック端末に接続された要素にクロックを提供するために
使用可能なクロックが必要となる。更に、CGAを実行す
るのに必要なハードウエア装置、例えば、電圧制御型発
振器（VCXO）や自走型発振器に接続されたダイレクトデ
ジタルシンセサイザ（DDS）が安価なものであることが
好ましい。
トラフィック端末の局部クロックからクロックドライブ
や衛星ドップラーを自動的に除去することのできるクロ
ック生成アルゴリズム（CGA）が必要となる。換言すれ
ば、衛星ドップラーの影響を受けることなく、基準端末
の標準周波数と同様に長期安定性を有するトラフィック
端末の局部クロックを生成することのできるCGAが必要
となる。更に、地上インターフェイスつまり、トラフィ
ック端末に接続された要素にクロックを提供するために
使用可能なクロックが必要となる。更に、CGAを実行す
るのに必要なハードウエア装置、例えば、電圧制御型発
振器（VCXO）や自走型発振器に接続されたダイレクトデ
ジタルシンセサイザ（DDS）が安価なものであることが
好ましい。
発明の開示
上記したように、現在、上記問題点を解決した衛星／
無線ネットワークにおける正確なドップラーフリークロ
ックに対する要望がある。本発明は、現存の技術におけ
る欠点及び問題点を解決するため開発されたものであ
り、これにより上記要望を満たすものである。
無線ネットワークにおける正確なドップラーフリークロ
ックに対する要望がある。本発明は、現存の技術におけ
る欠点及び問題点を解決するため開発されたものであ
り、これにより上記要望を満たすものである。
本発明は、ドップラーフリー局部クロック生成方法に
関するものである。このドップラーフリー局部クロック
は、精密クロックを備えないトラフィック端末に接続さ
れたシステムに正確な信号を送信するために使用され
る。
関するものである。このドップラーフリー局部クロック
は、精密クロックを備えないトラフィック端末に接続さ
れたシステムに正確な信号を送信するために使用され
る。
本発明の目的は、各トラフィック端末に、衛星移動に
起因するドップラーにより起こる周波数のずれに影響さ
れない局部クロックを生成するための方法を提供するこ
とである。このドップラーフリー局部クロックは、衛星
ドップラーを受け渡すことなく地上インターフェースへ
のデータをクロックアウトするために使用される。
起因するドップラーにより起こる周波数のずれに影響さ
れない局部クロックを生成するための方法を提供するこ
とである。このドップラーフリー局部クロックは、衛星
ドップラーを受け渡すことなく地上インターフェースへ
のデータをクロックアウトするために使用される。
本発明の他の目的は、トラフィック端末における自走
型発振器付き安価VCXO或いはDDCを制御し、これにより
ドップラーフリー局部クロックを生成する方法を提供す
ることにある。
型発振器付き安価VCXO或いはDDCを制御し、これにより
ドップラーフリー局部クロックを生成する方法を提供す
ることにある。
本発明の更に他の目的は、属するネットワークが単一
ビーム（若しくは、地球ビーム）TDMAネットワークであ
るか多ビームTDMAネットワークであるかを問わないドッ
プラーフリー局部クロックの生成方法を提供することに
ある。
ビーム（若しくは、地球ビーム）TDMAネットワークであ
るか多ビームTDMAネットワークであるかを問わないドッ
プラーフリー局部クロックの生成方法を提供することに
ある。
本発明の他の目的は、適応可能な平均周期を採用する
ことにより、周波数のずれが比較的大きい場合に迅速に
対応出来、また周波数オフセットが比較的小さい場合に
はより正確な測定及び補正が可能なドップラーフリー局
部クロックの生成生成方法を提供することにある。
ことにより、周波数のずれが比較的大きい場合に迅速に
対応出来、また周波数オフセットが比較的小さい場合に
はより正確な測定及び補正が可能なドップラーフリー局
部クロックの生成生成方法を提供することにある。
本発明におけるこれら及び他の目的、特徴、効果は、
マスター基準端末、端末交換基準バースト及びマネージ
メントバーストを有する通信ネットワークにおけるドッ
プラーフリー局部クロックの生成生成方法により提供さ
れる。この方法は、マスター基準端末により受信された
マネージメントバーストに応答して送信タイミング補正
値を決定するステップと、当該端末により受信された基
準バーストに応答して受信タイミング補正値を決定する
ステップと、送信タイミング補正値及び受信タイミング
補正値の双方に応答してクロック周波数を調整するステ
ップとを有し、これによりドップラーフリー局部クロッ
クが生成される。
マスター基準端末、端末交換基準バースト及びマネージ
メントバーストを有する通信ネットワークにおけるドッ
プラーフリー局部クロックの生成生成方法により提供さ
れる。この方法は、マスター基準端末により受信された
マネージメントバーストに応答して送信タイミング補正
値を決定するステップと、当該端末により受信された基
準バーストに応答して受信タイミング補正値を決定する
ステップと、送信タイミング補正値及び受信タイミング
補正値の双方に応答してクロック周波数を調整するステ
ップとを有し、これによりドップラーフリー局部クロッ
クが生成される。
本発明における、これら及び他の目的、特徴、効果は
マスター基準端末、端末交換基準バースト、マネージメ
ントバーストを有する通信ネットワークにおけるドップ
ラーフリー局部クロックの生成生成方法により提供され
る。好ましくは、この方法は、マスター基準端末により
生成された第１基準バーストに応答してマスター基準端
末を初期化するステップと、マスター基準端末により受
信されたマネージメントバーストに応答して送信タイミ
ング補正値を決定するステップと、当該端末により受信
された第２基準バーストに応答して受信タイミング調整
値を決定するステップと、送信タイミング補正値及び受
信タイミング補正値の双方に応答してクロック周波数を
調整するステップを有し、これによりドップラーフリー
局部クロックを生成する。
マスター基準端末、端末交換基準バースト、マネージメ
ントバーストを有する通信ネットワークにおけるドップ
ラーフリー局部クロックの生成生成方法により提供され
る。好ましくは、この方法は、マスター基準端末により
生成された第１基準バーストに応答してマスター基準端
末を初期化するステップと、マスター基準端末により受
信されたマネージメントバーストに応答して送信タイミ
ング補正値を決定するステップと、当該端末により受信
された第２基準バーストに応答して受信タイミング調整
値を決定するステップと、送信タイミング補正値及び受
信タイミング補正値の双方に応答してクロック周波数を
調整するステップを有し、これによりドップラーフリー
局部クロックを生成する。
本発明における、これら及び他の目的、特徴、効果は
マスター基準端末、端末交換基準バースト、マネージメ
ントバーストを有する通信ネットワークにおけるドップ
ラーフリー局部クロックの生成生成方法により提供され
る。好ましくは、この方法は次のステップを有する。
マスター基準端末、端末交換基準バースト、マネージメ
ントバーストを有する通信ネットワークにおけるドップ
ラーフリー局部クロックの生成生成方法により提供され
る。好ましくは、この方法は次のステップを有する。
（１）前記マスター基準端末により生成された第１の基
準バーストに応答して前記マスター基準端末を初期化
し、 （２）前記マスター基準端末が受け取った第２の基準バ
ーストに応答して伝送タイミング補正値を決定し、 （３）前記マスター基準端末が受け取った前記基準バー
ストに応答して受信タイミング補正値を決定し、 （４）前記伝送タイミング補正値と前記受信タイミング
補正値を蓄積して総蓄積エラー値を生成し、 （５）前記総蓄積エラー値に応答して周波数調整が必要
かどうかを決定し、 （６）周波数調整が必要でないときには、ステップ
（２）と（３）を繰り返し実行し、 （７）周波数調整が必要なときには、前記総蓄積エラー
値に応答してクロックの周波数に印加される調整値を演
算して、ドップラーフリーの局部クロックを生成する。
準バーストに応答して前記マスター基準端末を初期化
し、 （２）前記マスター基準端末が受け取った第２の基準バ
ーストに応答して伝送タイミング補正値を決定し、 （３）前記マスター基準端末が受け取った前記基準バー
ストに応答して受信タイミング補正値を決定し、 （４）前記伝送タイミング補正値と前記受信タイミング
補正値を蓄積して総蓄積エラー値を生成し、 （５）前記総蓄積エラー値に応答して周波数調整が必要
かどうかを決定し、 （６）周波数調整が必要でないときには、ステップ
（２）と（３）を繰り返し実行し、 （７）周波数調整が必要なときには、前記総蓄積エラー
値に応答してクロックの周波数に印加される調整値を演
算して、ドップラーフリーの局部クロックを生成する。
上記演算ステップでは、次の式を用いる。
ｆ＝（yn−prevyn）/Tc/2＋yn/Ty/2
ここで、
ynは、前回の受信捕捉が首尾よく実行された以降の総
蓄積エラー値、 prevynは前回クロック補正が行われたときのyn値、 ｆはHzで表される基準周波数（Rf）の必要な変化を表
す前記調整値、 Tyは一定値、 Tcはｆを最後に演算してからの時間を表す。
蓄積エラー値、 prevynは前回クロック補正が行われたときのyn値、 ｆはHzで表される基準周波数（Rf）の必要な変化を表
す前記調整値、 Tyは一定値、 Tcはｆを最後に演算してからの時間を表す。
図面の簡単な説明
図１は、本発明におけるドップラーフリー局部クロッ
ク生成方法を採用した衛星ネットワークを示すブロック
図である。
ク生成方法を採用した衛星ネットワークを示すブロック
図である。
図２は、図１に示されるシステムの地球ビーム動作に
関する様々なクロック及びずれを示す説明図である。
関する様々なクロック及びずれを示す説明図である。
図３は、図１に示されるシステムのスポットビーム動
作に関する様々なクロック及びずれを示す説明図であ
る。
作に関する様々なクロック及びずれを示す説明図であ
る。
図４は、図１に示されるマスター基準端末または第２
基準端末を示すブロック図である。
基準端末を示すブロック図である。
図５は、図１に示されるトラフィック端末における、
実施例におけるタイミング制御ブロックを示すブロック
図である。
実施例におけるタイミング制御ブロックを示すブロック
図である。
図６は、図１に示されるトラフィック端末における、
他の実施例におけるタイミング制御ブロックを示すブロ
ック図である。
他の実施例におけるタイミング制御ブロックを示すブロ
ック図である。
図７は、図５に示される構成に対する制御を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
図８は、図６に示される構成に対する制御を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
図９、10は、それぞれ、図5,6に示された構成におけ
る大きな衝動に対する周波数変化及び総蓄積エラーを示
すチャートである。
る大きな衝動に対する周波数変化及び総蓄積エラーを示
すチャートである。
図11,12は、図5,6に示された構成で採用されたドップ
ラーフリー局部クロックにおける比較的小さなランダム
エラーに対する周波数変化及び総蓄積エラーを示すチャ
ートである。
ラーフリー局部クロックにおける比較的小さなランダム
エラーに対する周波数変化及び総蓄積エラーを示すチャ
ートである。
発明を実施するための最良の形態
上述したように、従来の、TRCレートに基づくクロッ
ク補正アルゴリズムが起動すると、局部クロックレート
はＲ−ｒからＲ−ｒ＋ｄ＋ｒ、つまりＲ＋ｄまで変化す
る。従って、RTCレートは０となり、TTCレートは−2dと
なる。実効果は、局部クロックドリフトｒが除去される
が、得られたクロックにはドップラー成分が含まれる。
ク補正アルゴリズムが起動すると、局部クロックレート
はＲ−ｒからＲ−ｒ＋ｄ＋ｒ、つまりＲ＋ｄまで変化す
る。従って、RTCレートは０となり、TTCレートは−2dと
なる。実効果は、局部クロックドリフトｒが除去される
が、得られたクロックにはドップラー成分が含まれる。
本発明によるドップラーフリー局部クロック生成方法
は、TRCではなくRTCとTTCレートの平均値を基に局部ク
ロックを変化させることにより行われる。上述した例で
は、この平均値は（（ｄ＋ｒ）＋（−ｄ＋Ｒ））/2、つ
まりｒである。従って、局部クロックレートはＲ−ｒか
らＲまで変化し、RTCレートはｄになり、TTCレートは−
ｄとなる。これらはドップラー成分を含むことなく局部
クロックを基準端末クロック値へ補正するための基礎的
なステップである。
は、TRCではなくRTCとTTCレートの平均値を基に局部ク
ロックを変化させることにより行われる。上述した例で
は、この平均値は（（ｄ＋ｒ）＋（−ｄ＋Ｒ））/2、つ
まりｒである。従って、局部クロックレートはＲ−ｒか
らＲまで変化し、RTCレートはｄになり、TTCレートは−
ｄとなる。これらはドップラー成分を含むことなく局部
クロックを基準端末クロック値へ補正するための基礎的
なステップである。
ドップラーフリー局部クロックアルゴリズム生成方法
には、ソフトウエアで制御可能なクロック生成装置用の
局部発振器が必要である。例えば、このハードウエアと
して、電圧制御型発振器（VCXO）又はダイレクトデジタ
ルシンセサイザ（DDS）が使用できるという特徴があ
る。VCXO又はDDSからの出力は、引き出された局部クロ
ックであり、これが属する局部TDMAフレームカウンタを
動作させるために、またフレームタイミングを送受信す
るために有益に使用される。
には、ソフトウエアで制御可能なクロック生成装置用の
局部発振器が必要である。例えば、このハードウエアと
して、電圧制御型発振器（VCXO）又はダイレクトデジタ
ルシンセサイザ（DDS）が使用できるという特徴があ
る。VCXO又はDDSからの出力は、引き出された局部クロ
ックであり、これが属する局部TDMAフレームカウンタを
動作させるために、またフレームタイミングを送受信す
るために有益に使用される。
本発明の実施形態におけるドップラーフリー局部クロ
ック生成方法に関する詳細な説明を始める前に、本発明
による方法を採用しているシステムについて図１乃至図
３を参照しながら簡単に説明する。ここでは、少なくと
も１つのトラフィック端末（TT）200が衛星300を介して
マスター基準端末（MRT）400と通信可能に接続されてい
る。このシステムは、図１に示す第２基準端末（SRT）
を有する。なお、本発明はマスター基準端末（MRT）が
自身の送信を受信できるシステム、つまり地球ビームま
たはスポットビームを採用するシステムにおいても同様
に有効である。このようなシステムは図１、図２とは別
の形で示されることになる。
ック生成方法に関する詳細な説明を始める前に、本発明
による方法を採用しているシステムについて図１乃至図
３を参照しながら簡単に説明する。ここでは、少なくと
も１つのトラフィック端末（TT）200が衛星300を介して
マスター基準端末（MRT）400と通信可能に接続されてい
る。このシステムは、図１に示す第２基準端末（SRT）
を有する。なお、本発明はマスター基準端末（MRT）が
自身の送信を受信できるシステム、つまり地球ビームま
たはスポットビームを採用するシステムにおいても同様
に有効である。このようなシステムは図１、図２とは別
の形で示されることになる。
図１において、本発明における第１の実施形態による
方法により制御されるシステムは、少なくとも１つのト
ラフィック端末（TT）200と衛星300を介して通信可能に
接続されたマスター基準端末（MRT）400を有する。図２
に示されるように、端末200は、好ましくは、周波数ｆ
の信号を生成する変調器204を有する。変調器204は、ア
ンテナ（図１）に接続された送信機202と通信可能に接
続される。特徴として、端末200は、図１のアンテナと
復調器208の双方に通信可能に接続された受信機206を有
する。全ての要素202,204,206,208はコントローラ210に
より制御される。コントローラ210は、様々なデータ値
が記憶されたメモリ212に接続されている。詳細は後述
する。好適には、端末200は、後述する動作を行うタイ
ミング制御ブロック214を有する。タイミング制御ブロ
ック214の動作については後述する。タイミング制御ブ
ロック214がとりうる幾つかの構成について、図5,6を参
照しながら説明する。しかしながら、これらの構成に限
定されるものではない。
方法により制御されるシステムは、少なくとも１つのト
ラフィック端末（TT）200と衛星300を介して通信可能に
接続されたマスター基準端末（MRT）400を有する。図２
に示されるように、端末200は、好ましくは、周波数ｆ
の信号を生成する変調器204を有する。変調器204は、ア
ンテナ（図１）に接続された送信機202と通信可能に接
続される。特徴として、端末200は、図１のアンテナと
復調器208の双方に通信可能に接続された受信機206を有
する。全ての要素202,204,206,208はコントローラ210に
より制御される。コントローラ210は、様々なデータ値
が記憶されたメモリ212に接続されている。詳細は後述
する。好適には、端末200は、後述する動作を行うタイ
ミング制御ブロック214を有する。タイミング制御ブロ
ック214の動作については後述する。タイミング制御ブ
ロック214がとりうる幾つかの構成について、図5,6を参
照しながら説明する。しかしながら、これらの構成に限
定されるものではない。
図１に示されるように、特徴として、MRT400は所定の
周波数で信号を生成する変調器404を有する。変調器404
は、図１のアンテナに取り付けられた送信機402と通信
可能に接続されている。特徴として、MRT400は更に図１
のアンテナと復調器408と通信可能に接続された受信機4
06を有する。全ての要素402,404,406,408はコントロー
ラ410により制御される。コントローラ410は、様々なデ
ータ値が記憶されたメモリ412に接続されている。詳細
は後述する。好適には、MRT400は、タイミング制御ブロ
ック414を有する。タイミング制御ブロック414の動作に
ついては後述する。
周波数で信号を生成する変調器404を有する。変調器404
は、図１のアンテナに取り付けられた送信機402と通信
可能に接続されている。特徴として、MRT400は更に図１
のアンテナと復調器408と通信可能に接続された受信機4
06を有する。全ての要素402,404,406,408はコントロー
ラ410により制御される。コントローラ410は、様々なデ
ータ値が記憶されたメモリ412に接続されている。詳細
は後述する。好適には、MRT400は、タイミング制御ブロ
ック414を有する。タイミング制御ブロック414の動作に
ついては後述する。
図２は、地球ビーム動作が可能な通信システムにおけ
る、様々なクロックとずれとの関係を示すものである。
図２では下記記号が使用されている。
る、様々なクロックとずれとの関係を示すものである。
図２では下記記号が使用されている。
d0、d1 MRT400及びTT200におけるアップリンクドッ
プラー ｅ TT局部発振器の周波数の不正確値 Δｆ 様々な基準地点における周波数エラー Ｔ タイミング補正のための測定間隔 Δtr 受信タイミング補正量 Δtt 発信タイミング補正量 図２より、衛星300における受信フレームの開始（SOR
F）／送信フレームの開始（SOFT）の瞬間は、ドップラ
ーに起因した時間的なドリフトは起こらない（短期間の
変動は除く）ことがわかる。更に、SORFの衛星300への
着信レートはＲ、つまり基準端末クロック周波数の倍数
である。
プラー ｅ TT局部発振器の周波数の不正確値 Δｆ 様々な基準地点における周波数エラー Ｔ タイミング補正のための測定間隔 Δtr 受信タイミング補正量 Δtt 発信タイミング補正量 図２より、衛星300における受信フレームの開始（SOR
F）／送信フレームの開始（SOFT）の瞬間は、ドップラ
ーに起因した時間的なドリフトは起こらない（短期間の
変動は除く）ことがわかる。更に、SORFの衛星300への
着信レートはＲ、つまり基準端末クロック周波数の倍数
である。
これに対し、図３は通信システムのスポットビームに
おける、様々なクロックとずれとの関係を示している。
ここから、第２基準端末（SRT）500におけるSORF/SOTF
の瞬間は、ドップラーに起因した時間的なドリフトは起
こらない（短期間の変動は除く）ことがわかる。SRT500
におけるSORF瞬間レートはＲ、つまり基準端末クロック
周波数の倍数である。衛星300におけるSORF瞬間レート
はＲとドップラーレートにより決定する。
おける、様々なクロックとずれとの関係を示している。
ここから、第２基準端末（SRT）500におけるSORF/SOTF
の瞬間は、ドップラーに起因した時間的なドリフトは起
こらない（短期間の変動は除く）ことがわかる。SRT500
におけるSORF瞬間レートはＲ、つまり基準端末クロック
周波数の倍数である。衛星300におけるSORF瞬間レート
はＲとドップラーレートにより決定する。
次に、MRT400のタイミング制御ブロック414の好適な
構成を図４を参照しながら説明する。ここで、4141は送
信フレームカウンタを、4142は受信フレームカウンタを
示す。フレームカウンタ4141、4142は基準発振器4143か
ら基準クロックＲを受信する。更にフレームカウンタ41
41、4142は、タイミング補正プロセッサ4144用の送信補
正信号及び受信補正信号を受信するという特徴を有す
る。タイミング補正プロセッサ4144については後で詳述
する。
構成を図４を参照しながら説明する。ここで、4141は送
信フレームカウンタを、4142は受信フレームカウンタを
示す。フレームカウンタ4141、4142は基準発振器4143か
ら基準クロックＲを受信する。更にフレームカウンタ41
41、4142は、タイミング補正プロセッサ4144用の送信補
正信号及び受信補正信号を受信するという特徴を有す
る。タイミング補正プロセッサ4144については後で詳述
する。
第１実施形態による、TT200のタイミング調整ブロッ
ク214の構成について図５を参照しながら説明する。こ
こで、2141は送信フレームカウンタを示し、2142は受信
フレームカウンタを示す。フレームカウンタ2141、2142
は、電圧制御発振器（VCXO）2143からの基準クロックRf
を受信する。更にフレームカウンタ2141、2142は、タイ
ミング補正プロセッサ2145用の送信補正信号及び受信補
正信号を受信するという特徴を有する。タイミング補正
プロセッサ2145については後で詳述する。なお、特徴と
して、クロック補正プロセッサ2145が設けられている。
クロック補正プロセッサ2145は、タイミング補正プロセ
ッサ2144からの入力を受信し、周波数補正信号をVCXO21
43へ出力する。代表的なケースでは、デジタル／アナロ
グ変換器（DAC）へ入力される数値のうちの１つ或い
は、VCXO2143を直接的に制御可能なアナログ信号が、周
波数補正信号として使用可能である。
ク214の構成について図５を参照しながら説明する。こ
こで、2141は送信フレームカウンタを示し、2142は受信
フレームカウンタを示す。フレームカウンタ2141、2142
は、電圧制御発振器（VCXO）2143からの基準クロックRf
を受信する。更にフレームカウンタ2141、2142は、タイ
ミング補正プロセッサ2145用の送信補正信号及び受信補
正信号を受信するという特徴を有する。タイミング補正
プロセッサ2145については後で詳述する。なお、特徴と
して、クロック補正プロセッサ2145が設けられている。
クロック補正プロセッサ2145は、タイミング補正プロセ
ッサ2144からの入力を受信し、周波数補正信号をVCXO21
43へ出力する。代表的なケースでは、デジタル／アナロ
グ変換器（DAC）へ入力される数値のうちの１つ或い
は、VCXO2143を直接的に制御可能なアナログ信号が、周
波数補正信号として使用可能である。
第２の実施形態における、TT200のタイミング制御ブ
ロック214'の構成を図６に示す。ここで2141は送信フレ
ームカウンタを、2142は受信フレームカウンタを示す。
フレームカウンタ2141、2142は、自走型発振器2147に接
続されたダイレクトデジタルシンセサイザ（DDS）2146
からの基準クロックRfを受信する。更にフレームカウン
タ2141、2142は、タイミング補正プロセッサ2144用の送
信補正信号及び受信補正信号を受信するという特徴を有
する。タイミング補正プロセッサ2144については後に詳
述する。なお、特徴として、クロック補正プロセッサ21
45'が設けられている。クロック補正プロセッサ2145'
は、タイミング補正プロセッサ2144からの入力を受信
し、周波数補正信号をDDS2146へ出力する。
ロック214'の構成を図６に示す。ここで2141は送信フレ
ームカウンタを、2142は受信フレームカウンタを示す。
フレームカウンタ2141、2142は、自走型発振器2147に接
続されたダイレクトデジタルシンセサイザ（DDS）2146
からの基準クロックRfを受信する。更にフレームカウン
タ2141、2142は、タイミング補正プロセッサ2144用の送
信補正信号及び受信補正信号を受信するという特徴を有
する。タイミング補正プロセッサ2144については後に詳
述する。なお、特徴として、クロック補正プロセッサ21
45'が設けられている。クロック補正プロセッサ2145'
は、タイミング補正プロセッサ2144からの入力を受信
し、周波数補正信号をDDS2146へ出力する。
本発明におけるドップラーフリークロックの生成方法
について、図４乃至図６を参照しながら説明する。ま
ず、MRT400のクロックを初期化するためのクロック制御
方法について図４を参照しながら説明する。次に、TT20
0のクロックを調整するための他の方法について図5,図
６を参照視ながら説明する。
について、図４乃至図６を参照しながら説明する。ま
ず、MRT400のクロックを初期化するためのクロック制御
方法について図４を参照しながら説明する。次に、TT20
0のクロックを調整するための他の方法について図5,図
６を参照視ながら説明する。
図４において、受信同期が達成されると、MRT400は局
部的に生成した受信フレーム時間を基に、受信タイミン
グエラーrnを測定する。受信タイミングエラーrnは、ル
ープバックの基準バースト（RB）の着信時刻とRBの着信
予定時刻とのずれである。図４参照。タイミングエラー
測定は、タイミング補正プロセッサ4144の管理下の下、
クロックＲを用いて行われていることがわかる。タイミ
ング補正プロセッサ4144は、フレームカウンタ4142によ
り生成された受信タイミングエラー信号を受信してい
る。次に、受信タイミングエラーの絶対値|rn|が所定の
しきい値、例えば、４よりも大きいか否かを判定する。
もし|rn|がしきい値を超える場合、受信フレームカウン
タ4142はrn/2だけ調整され、送信フレームカウンタ4141
は−rn/2だけ調整される。しきい値を超えていない場
合、フレームカウンタの調整は行われない。一周トリッ
プ時間が経過した後、つまり送信フレームカウンタ4141
に対する送信補正の結果がMRT400の受信側に現れたと
き、上記動作を繰り返す。
部的に生成した受信フレーム時間を基に、受信タイミン
グエラーrnを測定する。受信タイミングエラーrnは、ル
ープバックの基準バースト（RB）の着信時刻とRBの着信
予定時刻とのずれである。図４参照。タイミングエラー
測定は、タイミング補正プロセッサ4144の管理下の下、
クロックＲを用いて行われていることがわかる。タイミ
ング補正プロセッサ4144は、フレームカウンタ4142によ
り生成された受信タイミングエラー信号を受信してい
る。次に、受信タイミングエラーの絶対値|rn|が所定の
しきい値、例えば、４よりも大きいか否かを判定する。
もし|rn|がしきい値を超える場合、受信フレームカウン
タ4142はrn/2だけ調整され、送信フレームカウンタ4141
は−rn/2だけ調整される。しきい値を超えていない場
合、フレームカウンタの調整は行われない。一周トリッ
プ時間が経過した後、つまり送信フレームカウンタ4141
に対する送信補正の結果がMRT400の受信側に現れたと
き、上記動作を繰り返す。
主に図5,図６を参照しながら、トラフィック端末（T
T）200に対するクロック補正方法について説明する。上
述したように、TT200は、送信フレームカウンタ2141及
び受信フレームカウンタ2142をクロックするための自走
型発振器2146,2147を備えたDDS或いはVCXO2143を備え
る。TT200のクロック制御の目的は、TT200にドップラー
フリークロックRfを再提供することである。なお受信タ
イミングエラーは、TT200にてRBの着信時間とRBの着信
予定時刻とのずれとして、局部的に生成された受信フレ
ーム時間を基に測定される。なお送信タイミングエラー
は、MRT400にて、TTマネージメント又はコントロールバ
ーストの着信時刻とMRT400の受信フレーム時間の通常着
信時刻とのずれとして測定される。MRT400は測定したタ
イミングエラーを、衛星300の信号チャネルを介してTT2
00へ送信する。図5,図６に示されるように、タイミング
補正はフレームカウンタ2141,2142を調整することによ
り行われ、周波数補正は、VCXO2143或いはDDS2146のク
ロック周波数を変えることにより行われる。地上インタ
ーフェースクロックは、ドップラーフリー局部クロック
からフェーズロックループ（PLL）により提供される。
T）200に対するクロック補正方法について説明する。上
述したように、TT200は、送信フレームカウンタ2141及
び受信フレームカウンタ2142をクロックするための自走
型発振器2146,2147を備えたDDS或いはVCXO2143を備え
る。TT200のクロック制御の目的は、TT200にドップラー
フリークロックRfを再提供することである。なお受信タ
イミングエラーは、TT200にてRBの着信時間とRBの着信
予定時刻とのずれとして、局部的に生成された受信フレ
ーム時間を基に測定される。なお送信タイミングエラー
は、MRT400にて、TTマネージメント又はコントロールバ
ーストの着信時刻とMRT400の受信フレーム時間の通常着
信時刻とのずれとして測定される。MRT400は測定したタ
イミングエラーを、衛星300の信号チャネルを介してTT2
00へ送信する。図5,図６に示されるように、タイミング
補正はフレームカウンタ2141,2142を調整することによ
り行われ、周波数補正は、VCXO2143或いはDDS2146のク
ロック周波数を変えることにより行われる。地上インタ
ーフェースクロックは、ドップラーフリー局部クロック
からフェーズロックループ（PLL）により提供される。
TT200に対する他のクロック補正方法を図7,図８に示
す。補正方法について詳述する前に、ここで使用される
記号について説明しておく。図7,図８で採用される記号
は下記の通りである。
す。補正方法について詳述する前に、ここで使用される
記号について説明しておく。図7,図８で採用される記号
は下記の通りである。
rn:受信タイミング補正が行われた時々の、受信フレ
ームカウンタに対して行われたビット単位の補正量。プ
ラスの値は受信時間を“右”にずらしたことを意味し、
これは局部クロックが受信クロックよりも早いことを示
す。Rn（及びtn）測定はRfクロックレートのビット単位
で表される。
ームカウンタに対して行われたビット単位の補正量。プ
ラスの値は受信時間を“右”にずらしたことを意味し、
これは局部クロックが受信クロックよりも早いことを示
す。Rn（及びtn）測定はRfクロックレートのビット単位
で表される。
tn:送信タイミング補正が行われた時々の、送信フレ
ームカウンタに対して行われたビット単位の補正量。プ
ラスの値は送信時間を“右”にずらしたことを意味し、
これは局部クロックが基準端末の受信クロックよりも早
いことを示す。
ームカウンタに対して行われたビット単位の補正量。プ
ラスの値は送信時間を“右”にずらしたことを意味し、
これは局部クロックが基準端末の受信クロックよりも早
いことを示す。
yn:最後の受信が成功してからの総蓄積エラー。
prevyn:前回のクロック補正が行われたときのynの
値。
値。
f:基準周波数（Rf）に対する必要変化量（Hz）。Rfか
らｆだけ減数させる必要がある。プラスのｆ値はRfがＲ
よりも早いことを示す。
らｆだけ減数させる必要がある。プラスのｆ値はRfがＲ
よりも早いことを示す。
T:測定時間（秒）。フレーム時間の倍数。
Th:補正を行うためのしきい値（好ましくは４）
Tmax:補正を行わずにおく最大期間（好ましくは60か
ら120秒） Ty:下記参照 Tc:下記参照 un:VXCO補正電圧値 wn:VXCO総電圧値 Ｃ、a:VXCOパラメータ。下記参照。
ら120秒） Ty:下記参照 Tc:下記参照 un:VXCO補正電圧値 wn:VXCO総電圧値 Ｃ、a:VXCOパラメータ。下記参照。
図５乃至図７を参照して、VCXO2143を備えたTT200に
対するクロック制御について説明する。なお、受信フレ
ームの捕捉中、wnには局部データベースに記憶されてい
る値が与えられる。また、全体的に、wnが変化すると、
データベースの不揮発性メモリにその値が記憶される。
端末の接続時にはwnには通常値が与えられる。受信フレ
ームの捕捉が完了すると、ynは０に初期化される。受信
タイミング補正は、その後、カウンタynに蓄積されてい
く。送信フレームの捕捉が完了すると、送信タイミング
補正もまたカウンタynに蓄積されていく。このような蓄
積はステップ１にて行われる。
対するクロック制御について説明する。なお、受信フレ
ームの捕捉中、wnには局部データベースに記憶されてい
る値が与えられる。また、全体的に、wnが変化すると、
データベースの不揮発性メモリにその値が記憶される。
端末の接続時にはwnには通常値が与えられる。受信フレ
ームの捕捉が完了すると、ynは０に初期化される。受信
タイミング補正は、その後、カウンタynに蓄積されてい
く。送信フレームの捕捉が完了すると、送信タイミング
補正もまたカウンタynに蓄積されていく。このような蓄
積はステップ１にて行われる。
ほぼ全てのコントロールフレーム時間、つまり送信タ
イミング補正と送信タイミング補正の間の時間に、ステ
ップ２にてynの評価が行われる。|yn−prevyn|＞Th又は
Ｔ≧Tmax秒である場合、次のステップへ進む。もし上記
条件に当てはまらない場合、ステップ1,2を繰り返す。
Ｔはステップ４が前回行われた時からの時間経過（秒）
を表す。Ｔはコントロールフレーム時間の倍数である。
コントロールフレーム時間は定数である。Ｔ≧Tmaxの判
断は受信したフレームの数を数えることにより行われ、
局部カレンダーや局部時間を参照してなされるものでは
ない。
イミング補正と送信タイミング補正の間の時間に、ステ
ップ２にてynの評価が行われる。|yn−prevyn|＞Th又は
Ｔ≧Tmax秒である場合、次のステップへ進む。もし上記
条件に当てはまらない場合、ステップ1,2を繰り返す。
Ｔはステップ４が前回行われた時からの時間経過（秒）
を表す。Ｔはコントロールフレーム時間の倍数である。
コントロールフレーム時間は定数である。Ｔ≧Tmaxの判
断は受信したフレームの数を数えることにより行われ、
局部カレンダーや局部時間を参照してなされるものでは
ない。
次のステップについて説明する前に、ドップラーフリ
ー局部クロックの生成方法についての理解を深めるため
に、|yn−prevyn|＞Thを判定する理由について説明して
おく。通常、安定した状態では、ドップラー効果によ
り、rnとtnは定期的に同じ値分だけ増減される。しかし
ながら、実際の増加タイミングと減少タイミングの間に
は何の関係もない。従って、ynは時間経過と共に±１だ
け変化する。従って、現システムでは、|yn−prevyn|≦
１の場合はクロック補正を行わない。しきい値には１の
代わりに４が使用され、これにより補正し損なったtnに
対する補正を行えるようにしている。tn補正は、TT200
とRT（400又は500）間のメッセージのやり取りを基に、
コントロールフレーム毎に一回行われる。一方、rn補正
は受信フレーム毎にT200により自動的に行われる。更
に、もしynが変化しない場合、ynが０でないことが考え
られる。システムはynが０になるようにクロックを補正
する。これがＴ≧Tmax秒か否かを判定する理由である。
ー局部クロックの生成方法についての理解を深めるため
に、|yn−prevyn|＞Thを判定する理由について説明して
おく。通常、安定した状態では、ドップラー効果によ
り、rnとtnは定期的に同じ値分だけ増減される。しかし
ながら、実際の増加タイミングと減少タイミングの間に
は何の関係もない。従って、ynは時間経過と共に±１だ
け変化する。従って、現システムでは、|yn−prevyn|≦
１の場合はクロック補正を行わない。しきい値には１の
代わりに４が使用され、これにより補正し損なったtnに
対する補正を行えるようにしている。tn補正は、TT200
とRT（400又は500）間のメッセージのやり取りを基に、
コントロールフレーム毎に一回行われる。一方、rn補正
は受信フレーム毎にT200により自動的に行われる。更
に、もしynが変化しない場合、ynが０でないことが考え
られる。システムはynが０になるようにクロックを補正
する。これがＴ≧Tmax秒か否かを判定する理由である。
ステップ３では、クロック補正プロセッサ2145が下記
の式を用いて周波数補正値ｆを演算する。
の式を用いて周波数補正値ｆを演算する。
Tc＝ステップ３が前回行われた時からの時間経過
if|yn|≦０、or|yn|≧８
Ty＝12（seconds）
else
Ty＝Tmax
ｆ（yn−prevyn）/Tc/2＋yn/Ty/2
prevyn＝yn.
（yn−prevyn）/Tc/2は最近測定されたクロック差分
である。周波数はこの値分だけ直ちに調整される。yn/T
y/2は次のTy秒の間にynを補正するために必要な周波数
変化量。ynはこれまでに蓄積されてきたビット数であ
る。Tyは好適にはyn値を基に選択される。ynが比較的小
さい場合、周波数を小さく、ゆっくりと変化させるため
にTyの大きな値を選択する。yn値が比較的大きい場合、
周波数を大きく変化させるために、Tyの小さな値を選択
する。Tyの最小値（12）はコントロールフレーム周期の
数倍の値である。Tyの最大値（Tmax）は1/fminの２から
８倍である。fminはTT200のハードウエアにより与えら
れた周波数変化の最小値を表す。
である。周波数はこの値分だけ直ちに調整される。yn/T
y/2は次のTy秒の間にynを補正するために必要な周波数
変化量。ynはこれまでに蓄積されてきたビット数であ
る。Tyは好適にはyn値を基に選択される。ynが比較的小
さい場合、周波数を小さく、ゆっくりと変化させるため
にTyの大きな値を選択する。yn値が比較的大きい場合、
周波数を大きく変化させるために、Tyの小さな値を選択
する。Tyの最小値（12）はコントロールフレーム周期の
数倍の値である。Tyの最大値（Tmax）は1/fminの２から
８倍である。fminはTT200のハードウエアにより与えら
れた周波数変化の最小値を表す。
受信同期が達成され且つ送信同期が達成されていない
時、上記ステップで算出されたｆ値は周波数の差を半分
見誤っている。従って、現段階でｆは２倍される。もし
そうでなければ、本発明によるドップラーフリー局部ク
ロック生成方法は正確な値に収束しなければならず、こ
れにはより長い時間がかかる。
時、上記ステップで算出されたｆ値は周波数の差を半分
見誤っている。従って、現段階でｆは２倍される。もし
そうでなければ、本発明によるドップラーフリー局部ク
ロック生成方法は正確な値に収束しなければならず、こ
れにはより長い時間がかかる。
ステップ4,5では、VCXO2143の入力として与えられるw
nを演算するために、ステップ３で得られたｆ値を用い
てVCXO2143の出力周波数が調整される。ステップ４で
は、式un＝ｆ＊C/aによりun値が算出される。ステップ
５では、式wn＝wn＋unを用いてwnが算出される。Ｃは定
数２＊＊16/（VCXO入力電圧範囲）である。16とはVCXO2
143に接続されたDAC2145aの入力ビット数であり、ａはV
CXO2143の電圧と周波数のカーブの傾き（Hz/volt）つま
り−121Hz/volt.である。通常ａはマイナス値である。
プラス電圧は周波数を減少させる。ハードウエアに提供
させるun値はディスクリート値（−n,..−1,1,1,..）を
とることから、小数点以下の値は四捨五入され、近似整
数とされる。上述のａ値がVCXO2143により増加された後
のa'値と完全に一致しない場合、補正量f'は−ｆとは一
致しない。もし−2f＜f'＜０である場合、本発明による
方法は繰り返しRfの正しい値に収束する。これはa'/aが
＜２でなければならないことを示す。
nを演算するために、ステップ３で得られたｆ値を用い
てVCXO2143の出力周波数が調整される。ステップ４で
は、式un＝ｆ＊C/aによりun値が算出される。ステップ
５では、式wn＝wn＋unを用いてwnが算出される。Ｃは定
数２＊＊16/（VCXO入力電圧範囲）である。16とはVCXO2
143に接続されたDAC2145aの入力ビット数であり、ａはV
CXO2143の電圧と周波数のカーブの傾き（Hz/volt）つま
り−121Hz/volt.である。通常ａはマイナス値である。
プラス電圧は周波数を減少させる。ハードウエアに提供
させるun値はディスクリート値（−n,..−1,1,1,..）を
とることから、小数点以下の値は四捨五入され、近似整
数とされる。上述のａ値がVCXO2143により増加された後
のa'値と完全に一致しない場合、補正量f'は−ｆとは一
致しない。もし−2f＜f'＜０である場合、本発明による
方法は繰り返しRfの正しい値に収束する。これはa'/aが
＜２でなければならないことを示す。
図６及び図８を参照しながら、DDS2146を有するTT200
のクロック制御方法について説明する。なお、受信フレ
ームの捕捉の間、Rfには局部データベースに記憶された
値が与えられる。通常、Rfが変化すると、その値はデー
タベースの不揮発性メモリに記憶される。端末配置の間
は、Rfは通常値に設定される。受信フレームの捕捉が完
了すると、ynは０に初期化される。受信タイミング補正
はその後カウンタynに蓄積されていく。送信フレームの
捕捉が完了すると、送信タイミング補正もまたカウンタ
ynに蓄積される。この蓄積はステップ11で行われる。
のクロック制御方法について説明する。なお、受信フレ
ームの捕捉の間、Rfには局部データベースに記憶された
値が与えられる。通常、Rfが変化すると、その値はデー
タベースの不揮発性メモリに記憶される。端末配置の間
は、Rfは通常値に設定される。受信フレームの捕捉が完
了すると、ynは０に初期化される。受信タイミング補正
はその後カウンタynに蓄積されていく。送信フレームの
捕捉が完了すると、送信タイミング補正もまたカウンタ
ynに蓄積される。この蓄積はステップ11で行われる。
ほぼ全てのコントロールフレーム時間、つまり送信タ
イミング補正と送信タイミング補正の間の時間に、ステ
ップ12にてynの評価が行われる。|yn−prevyn|＞Th又は
Ｔ≧Tmax秒である場合、次のステップへ進む。もし上記
条件に当てはまらない場合、ステップ11,12を繰り返
す。Ｔはステップ４が前回行われた時からの時間経過
（秒）を表す。Ｔはコントロールフレーム時間の倍数で
ある。コントロールフレーム時間は定数でる。Ｔ≧Tmax
の判断は受信したフレームの数を数えることにより行わ
れ、局部カレンダーや局部時間を参照してなされるもの
ではない。
イミング補正と送信タイミング補正の間の時間に、ステ
ップ12にてynの評価が行われる。|yn−prevyn|＞Th又は
Ｔ≧Tmax秒である場合、次のステップへ進む。もし上記
条件に当てはまらない場合、ステップ11,12を繰り返
す。Ｔはステップ４が前回行われた時からの時間経過
（秒）を表す。Ｔはコントロールフレーム時間の倍数で
ある。コントロールフレーム時間は定数でる。Ｔ≧Tmax
の判断は受信したフレームの数を数えることにより行わ
れ、局部カレンダーや局部時間を参照してなされるもの
ではない。
ステップ13では、クロック補正プロセッサ2145が下記
の式を用いて周波数補正値ｆを算出する。
の式を用いて周波数補正値ｆを算出する。
Tc＝ステップ13が前回行われた時からの時間経過
if|yn|≦０、or|yn|≧８
Ty＝12（seconds）
else
Ty＝Tmax
ｆ＝（yn−prevyn）/Tc/2＋yn/Ty/2
pervyn＝yn.
（yn−prevyn）/Tc/2は最近測定されたクロック差分
を表す。周波数はこの値分だけ直ちに調整される。yn/T
y/2は次のTy秒の間にynを補正するために必要な周波数
変化量である。ynはこれまでに蓄積されてきたビット数
である。Tyは好適にはyn値を基に選択される。ynが比較
的小さい場合、周波数を小さく、ゆっくりと変化させる
ためにTyの大きな値を選択する。yn値が比較的大きい場
合、周波数を大きく変化させるために、Tyの小さな値を
選択する。Tyの最小値（12）はコントロールフレーム周
期の数倍の値である。Tyの最大値（Tmax）は1/fminの２
から８倍である。fminはTT200のハードウエアにより与
えられた周波数変化の最小値を表す。
を表す。周波数はこの値分だけ直ちに調整される。yn/T
y/2は次のTy秒の間にynを補正するために必要な周波数
変化量である。ynはこれまでに蓄積されてきたビット数
である。Tyは好適にはyn値を基に選択される。ynが比較
的小さい場合、周波数を小さく、ゆっくりと変化させる
ためにTyの大きな値を選択する。yn値が比較的大きい場
合、周波数を大きく変化させるために、Tyの小さな値を
選択する。Tyの最小値（12）はコントロールフレーム周
期の数倍の値である。Tyの最大値（Tmax）は1/fminの２
から８倍である。fminはTT200のハードウエアにより与
えられた周波数変化の最小値を表す。
受信同期が達成され且つ送信同期が達成されていない
時、上記ステップで算出されたｆ値は周波数の差を半分
少なく見積もっている。従って現段階でｆは２倍され
る。もしそうでなければ、本発明によるドップラーフリ
ー局部クロック生成方法は正確な値に収束しなければな
らず、これにはより長い時間がかかる。
時、上記ステップで算出されたｆ値は周波数の差を半分
少なく見積もっている。従って現段階でｆは２倍され
る。もしそうでなければ、本発明によるドップラーフリ
ー局部クロック生成方法は正確な値に収束しなければな
らず、これにはより長い時間がかかる。
ステップ14では、式Rf＝Rf−ｆを用いてDDS2146の周
波数が調整される。ｆはRfの現在の値から単純に引かれ
る。TT200のハードウエアに与えられるRf値は、ディス
クリート値（ｎ＊Ｆ）しか取らないため、近似整数に四
捨五入される。
波数が調整される。ｆはRfの現在の値から単純に引かれ
る。TT200のハードウエアに与えられるRf値は、ディス
クリート値（ｎ＊Ｆ）しか取らないため、近似整数に四
捨五入される。
ここで、VCXO2143或いはDDS2145の出力がRfではなくR
f＊ｘである場合、ｆは上記式にてｘ倍される。後の段
階で乗算器或いは割算器を用いて、VCXO或いはDDSの出
力からRfが割り出されるため、ｘはプラスの実数であ
る。
f＊ｘである場合、ｆは上記式にてｘ倍される。後の段
階で乗算器或いは割算器を用いて、VCXO或いはDDSの出
力からRfが割り出されるため、ｘはプラスの実数であ
る。
図９乃至12はシステム変化の結果起こるTT200の動作
を示すものである。例えば、図９は比較的大きな入力に
対する本発明による方法の結果を示すものである。図９
において、Ｔ＝３秒、初期Rf＝20.220MHZ、Ｒ＝20MHZ、
ドップラー＝０である。周波数変化粗さ＝1/32Hzであ
る。図10は、同一のケースについての総蓄積エラーynを
示す。図11,図12は10-8/秒ランダムエラーがクロックRf
に導入された場合のRf、yn継続性を示す。ここではＴ＝
３秒、初期Rf＝−20.220MHZ、Ｒ＝20MHZ、ドップラー＝
０、周波数変化粗さ＝1/32Hzである。
を示すものである。例えば、図９は比較的大きな入力に
対する本発明による方法の結果を示すものである。図９
において、Ｔ＝３秒、初期Rf＝20.220MHZ、Ｒ＝20MHZ、
ドップラー＝０である。周波数変化粗さ＝1/32Hzであ
る。図10は、同一のケースについての総蓄積エラーynを
示す。図11,図12は10-8/秒ランダムエラーがクロックRf
に導入された場合のRf、yn継続性を示す。ここではＴ＝
３秒、初期Rf＝−20.220MHZ、Ｒ＝20MHZ、ドップラー＝
０、周波数変化粗さ＝1/32Hzである。
上述した本発明におけるドップラーフリー局部クロッ
クの生成方法は、搭載型プロセッシング／スイッチング
衛星システム、例えばKa−バンド地球同期マルチメディ
ア衛星システムや低地球軌道（LEO）プロセス衛星シス
テム等でも採用可能である。これらのシステムでは、衛
星に搭載された基準クロックにロックされたドップラー
フリーを提供する。
クの生成方法は、搭載型プロセッシング／スイッチング
衛星システム、例えばKa−バンド地球同期マルチメディ
ア衛星システムや低地球軌道（LEO）プロセス衛星シス
テム等でも採用可能である。これらのシステムでは、衛
星に搭載された基準クロックにロックされたドップラー
フリーを提供する。
上述したクロック発生アルゴリズムは二地点間無線／
衛星システム、つまり二地点間無線／衛星モデムでも採
用可能である。換言すれば、この方法を用いることによ
り、あるモデムからの正確なタイミングを他のモデムへ
提供することができる。これら後者のシステムでは、フ
レームタイミング測定及びタイミング調整を実行するた
めに、適切な時分割マルチプレックス（TDM）フレーミ
ング構成が使用される。
衛星システム、つまり二地点間無線／衛星モデムでも採
用可能である。換言すれば、この方法を用いることによ
り、あるモデムからの正確なタイミングを他のモデムへ
提供することができる。これら後者のシステムでは、フ
レームタイミング測定及びタイミング調整を実行するた
めに、適切な時分割マルチプレックス（TDM）フレーミ
ング構成が使用される。
以上本発明の好ましい実施の形態に基づき説明した
が、当業者がここに説明した基本的発明思想に基づき考
えるであろう種々の変形例及び／又は改変例は、請求の
範囲に記載の範囲内で本発明の技術思想に含まれるもの
と理解すべきである。
が、当業者がここに説明した基本的発明思想に基づき考
えるであろう種々の変形例及び／又は改変例は、請求の
範囲に記載の範囲内で本発明の技術思想に含まれるもの
と理解すべきである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(31)優先権主張番号 ６０／０６２，４９６
(32)優先日 平成９年10月20日(1997．10．20)
(33)優先権主張国 米国（ＵＳ）
(31)優先権主張番号 ０８／９８５，０５６
(32)優先日 平成９年12月４日(1997．12．4)
(33)優先権主張国 米国（ＵＳ）
(31)優先権主張番号 ０８／９８４，８８４
(32)優先日 平成９年12月４日(1997．12．4)
(33)優先権主張国 米国（ＵＳ）
(31)優先権主張番号 ０８／９８５，２９８
(32)優先日 平成９年12月４日(1997．12．4)
(33)優先権主張国 米国（ＵＳ）
(56)参考文献 特開 平３−216028（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−87426（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04B 7/14 - 7/22
Claims (18)
- 【請求項１】マスター基準バーストとマネージメントバ
ーストとの交換を行うマスター基準端末及び他の端末を
有する通信ネットワークにおけるドップラーフリー局部
クロック生成方法であって、 （１）前記マスター基準端末は、前記他の端末から送信
され前記マスター基準端末が受け取った前記マネージメ
ントバーストに応答して送信タイミング補正値を決定
し、 （２）前記他の端末は、前記マスター基準端末から送信
され前記他の端末が受け取った前記マスター基準バース
トに応答して受信タイミング補正値を決定し、 （３）前記他の端末は、前記送信タイミング補正値と前
記受信タイミング補正値とを用いて処理を行うことによ
りクロック周波数を調整して前記ドップラーフリー局部
クロックを生成することを特徴とするドップラーフリー
局部クロック生成方法。 - 【請求項２】前記ステップ（３）が、 （３）（ｉ）総蓄積エラー値を生成するために前記送信
タイミング補正値と前記受信タイミング補正値とを蓄積
し、 （３）（ii）前記総蓄積エラー値に応答してクロックの
周波数を調整し、ドップラーフリーの局部クロックを生
成することを特徴とする請求項１記載のドップラーフリ
ー局部クロック生成方法。 - 【請求項３】前記ステップ（３）が、 （３）（ｉ）総蓄積エラー値を生成するために前記送信
タイミング補正値と前記受信タイミング補正値とを蓄積
し、 （３）（ii）前記総蓄積エラー値に応答して周波数調整
が必要な時期を決定し、 （３）（iii）前記総蓄積エラー値に応答してクロック
の周波数を調整し、ドップラーフリーの局部クロックを
生成することを特徴とする請求項１記載のドップラーフ
リー局部クロック生成方法。 - 【請求項４】前記ステップ（３）が、 （３）（ｉ）総蓄積エラー値を生成するために前記送信
タイミング補正値と前記受信タイミング補正値とを蓄積
し、 （３）（ii）前記総蓄積エラー値と以前に蓄積された総
蓄積エラー値とを比較して周波数調整が必要な時期を決
定し、 （３）（iii）前記総蓄積エラー値に応答してクロック
の周波数を調整し、ドップラーフリーの局部クロックを
生成することを特徴とする請求項１記載のドップラーフ
リー局部クロック生成方法。 - 【請求項５】前記ステップ（３）が、 （３）（ｉ）総蓄積エラー値を生成するために前記送信
タイミング補正値と前記受信タイミング補正値とを蓄積
し、 （３）（ii）前記マスター基準端末で受信したフレーム
数と所定の最大値とを比較して周波数調整が必要な時期
を決定し、 （３）（iii）前記総蓄積エラー値に応答してクロック
の周波数を調整し、ドップラーフリーの局部クロックを
生成することを特徴とする請求項１記載のドップラーフ
リー局部クロック生成方法。 - 【請求項６】前記ステップ（３）が、 （３）（ｉ）総蓄積エラー値を生成するために前記送信
タイミング補正値と前記受信タイミング補正値とを蓄積
し、 （３）（ii）前記総蓄積エラー値と以前に蓄積された総
蓄積エラー値とを比較して周波数調整が必要な時期を決
定し、 （３）（iii）前記総蓄積エラー値に応答してクロック
の周波数を調整し、 ynを前回の受信捕捉が首尾よく実行された以降の総蓄積
エラー値とし、 prevynを前回クロック補正が行われたときのyn値とし、 ｆをHzで表される基準周波数（Rf）の必要な変化とし、 Tyを一定値とし、 Tcをｆを最後に演算してからの時間とした場合に、 ｆ＝（yn−prevyn）/Tc/2＋yn/Ty/2 の式を用いてドップラーフリーの局部クロックを生成す
ることを特徴とする請求項１記載のドップラーフリー局
部クロック生成方法。 - 【請求項７】前記ステップ（３）が、 （３）（ｉ）総蓄積エラー値を生成するために前記送信
タイミング補正値と前記受信タイミング補正値とを蓄積
し、 （３）（ii）前記マスター基準端末で受信したフレーム
数と所定の最大値とを比較して周波数調整が必要な時期
を決定し、 （３）（iii）前記総蓄積エラー値に応答してクロック
の周波数を調整し、 ynを前回の受信捕捉が首尾よく実行された以降の総蓄積
エラー値とし、 prevynを前回クロック補正が行われたときのyn値とし、 ｆをHzで表される基準周波数（Rf）の必要な変化とし、 Tyを一定値とし、 Tcをｆを最後に演算してからの時間とした場合に、 ｆ＝（yn−prevyn）/Tc/2＋yn/Ty/2 の式を用いてドップラーフリーの局部クロックを生成す
ることを特徴とする請求項１記載のドップラーフリー局
部クロック生成方法。 - 【請求項８】マスター基準バーストとマネージメントバ
ーストとの交換を行うマスター基準端末及び他の端末を
有する通信ネットワークにおけるドップラーフリー局部
クロック生成方法であって、 （１）前記マスター基準端末により生成された第１のマ
スター基準バーストが前記他の端末に対して送信される
ことにより前記マスター基準端末において初期化が行わ
れ、前記第１のマスター基準バーストに応答して第１の
マネージメントバーストが前記他の端末から前記マスタ
ー基準端末に対して送信され、 （２）前記マスター基準端末は、前記他の端末から送信
され前記マスター基準端末が受け取った前記マネージメ
ントバーストに応答して送信タイミング補正値を決定
し、 （３）前記他の端末は、前記マスター基準端末から送信
され前記他の端末が受け取った前記第２のマスター基準
バーストに応答して受信タイミング補正値を決定し、 （４）前記他の端末は、前記送信タイミング補正値と前
記受信タイミング補正値とを用いて処理を行うことによ
りクロック周波数を調整して前記ドップラーフリー局部
クロックを生成することを特徴とするドップラーフリー
局部クロック生成方法。 - 【請求項９】前記ステップ（４）が、 （４）（ｉ）総蓄積エラー値を生成するために前記送信
タイミング補正値と前記受信タイミング補正値とを蓄積
し、 （４）（ii）前記総蓄積エラー値に応答してクロックの
周波数を調整し、ドップラーフリーの局部クロックを生
成することを特徴とする請求項８記載のドップラーフリ
ー局部クロック生成方法。 - 【請求項１０】前記ステップ（４）が、 （４）（ｉ）総蓄積エラー値を生成するために前記送信
タイミング補正値と前記受信タイミング補正値とを蓄積
し、 （４）（ii）前記総蓄積エラー値に応答して周波数調整
が必要な時期を決定し、 （４）（iii）前記総蓄積エラー値に応答してクロック
の周波数を調整し、ドップラーフリーの局部クロックを
生成することを特徴とする請求項８記載のドップラーフ
リー局部クロック生成方法。 - 【請求項１１】前記ステップ（４）が、 （４）（ｉ）総蓄積エラー値を生成するために前記送信
タイミング補正値と前記受信タイミング補正値とを蓄積
し、 （４）（ii）前記総蓄積エラー値に応答して周波数調整
が必要な時期を決定し、 （４）（iii）周波数調整が必要でないときには、ステ
ップ（２）と（３）を繰り返し実行し、 （４）（iv）周波数調整が必要なときには、前記総蓄積
エラー値に応答してクロックの周波数を調整し、ドップ
ラーフリーの局部クロックを生成することを特徴とする
請求項８記載のドップラーフリー局部クロック生成方
法。 - 【請求項１２】前記ステップ（４）が、 （４）（ｉ）総蓄積エラー値を生成するために前記送信
タイミング補正値と前記受信タイミング補正値とを蓄積
し、 （４）（ii）前記総蓄積エラー値と以前に蓄積された総
蓄積エラー値とを比較して周波数調整が必要な時期を決
定し、 （４）（iii）前記総蓄積エラー値に応答してクロック
の周波数を調整し、ドップラーフリーの局部クロックを
生成することを特徴とする請求項８記載のドップラーフ
リー局部クロック生成方法。 - 【請求項１３】前記ステップ（４）が、 （４）（ｉ）総蓄積エラー値を生成するために前記送信
タイミング補正値と前記受信タイミング補正値とを蓄積
し、 （４）（ii）前記マスター基準端末で受信したフレーム
数と所定の最大値とを比較して周波数調整が必要な時期
を決定し、 （４）（iii）前記総蓄積エラー値に応答してクロック
の周波数を調整し、ドップラーフリーの局部クロックを
生成することを特徴とする請求項８記載のドップラーフ
リー局部クロック生成方法。 - 【請求項１４】前記ステップ（４）が、 （４）（ｉ）総蓄積エラー値を生成するために前記送信
タイミング補正値と前記受信タイミング補正値とを蓄積
し、 （４）（ii）前記総蓄積エラー値と以前に蓄積された総
蓄積エラー値とを比較して周波数調整が必要な時期を決
定し、 （４）（iii）前記総蓄積エラー値に応答してクロック
の周波数を調整し、 ynを前回の受信捕捉が首尾よく実行された以降の総蓄積
エラー値とし、 prevynを前回クロック補正が行われたときのyn値とし、 ｆをHzで表される基準周波数（Rf）の必要な変化とし、 Tyを一定値とし、 Tcをｆを最後に演算してからの時間とした場合に、 ｆ＝（yn−prevyn）/Tc/2＋yn/Ty/2 の式を用いてドップラーフリーの局部クロックを生成す
ることを特徴とする請求項８記載のドップラーフリー局
部クロック生成方法。 - 【請求項１５】前記ステップ（４）が、 （４）（ｉ）総蓄積エラー値を生成するために前記送信
タイミング補正値と前記受信タイミング補正値とを蓄積
し、 （４）（ii）前記マスター基準端末で受信したフレーム
数と所定の最大値とを比較して周波数調整が必要な時期
を決定し、 （４）（iii）前記総蓄積エラー値に応答してクロック
の周波数を調整し、 ynを前回の受信捕捉が首尾よく実行された以降の総蓄積
エラー値とし、 prevynを前回クロック補正が行われたときのyn値とし、 ｆをHzで表される基準周波数（Rf）の必要な変化とし、 Tyを一定値とし、 Tcをｆを最後に演算してからの時間とした場合に、 ｆ＝（yn−prevyn）/Tc/2＋yn/Ty/2 の式を用いてドップラーフリーの局部クロックを生成す
ることを特徴とする請求項８記載のドップラーフリー局
部クロック生成方法。 - 【請求項１６】マスター基準バーストとマネージメント
バーストとの交換を行うマスター基準端末及び他の端末
を有する通信ネットワークにおけるドップラーフリー局
部クロック生成方法であって、 （１）前記マスター基準端末により生成された第１のマ
スター基準バーストが前記他の端末に対して送信される
ことにより初期化が行われ、前記第１のマスター基準バ
ーストに応答して第１のマネージメントバーストが前記
他の端末から前記マスター基準端末に対して送信され、 （２）前記マスター基準端末は、前記他の端末から送信
され前記マスター基準端末が受け取った前記マネージメ
ントバーストに応答して送信タイミング補正値を決定
し、 （３）前記他の端末は、前記マスター基準端末から送信
された前記他の端末が受け取った前記第２のマスター基
準バーストに応答して受信タイミング補正値を決定し、 （４）総蓄積エラー値を生成するために前記送信タイミ
ング補正値と前記受信タイミング補正値とを蓄積し、 （５）前記総蓄積エラー値に応答して周波数調整が必要
がどうかを決定し、 （６）周波数調整が必要でないときには、ステップ
（２）と（３）を繰り返し実行し、 （７）周波数調整が必要なときには、前記総蓄積エラー
値に応答してクロックの周波数に印加される調整値を演
算して、 ynを前回の受信捕捉が首尾よく実行された以降の総蓄積
エラー値とし、 prevynを前回クロック補正が行われたときのyn値とし、 ｆをHzで表される基準周波数（Rf）の必要な変化を表す
前記調整値とし、 Tyを一定値とし、 Tcをｆを最後に演算してからの時間とした場合に、 ｆ＝（yn−prevyn）/Tc/2＋yn/Ty/2 の式を用いてドップラーフリーの局部クロックを生成す
ることを特徴とするドップラーフリー局部クロック生成
方法。 - 【請求項１７】前記マスター基準端末は、自走発振器に
接続されたダイレクトデジタルシンセサイザー（DDS）
を有し、更に、 （８）前記調整値を前記DDSに印加するようにした請求
項16記載のドップラーフリー局部クロック生成方法。 - 【請求項１８】前記マスター基準端末は、電圧制御型発
振器（VCXO）を有し、更に、 （８）前記調整値に応答して補正電圧値を演算し、 （９）前記補正電圧値及び以前にVCXOに印加された電圧
値に応答して印加電圧を演算し、 （10）前記VCXOへの印加電圧を印加するようにした請求
項16記載のドップラーフリー局部クロック生成方法。
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