JP3403784B2

JP3403784B2 - デジタル通信の同期保護方法

Info

Publication number: JP3403784B2
Application number: JP31079493A
Authority: JP
Inventors: 浩一筒井
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 2003-05-06
Anticipated expiration: 2018-05-06
Also published as: JPH07162473A

Description

【発明の詳細な説明】【０００１】【産業上の利用分野】本発明は、デジタル通信の同期保
護方法に関する。さらに詳しくいえば、本発明は、デジ
タル通信の受信側における受信作動状態を同期検出結果
に基づいて遷移させることによって、同期状態の安定な
どを計るデジタル通信の同期保護方法に関する。【０００２】本発明は、特に、移動体通信に使用が予定
されるＭ１６ＱＡＭに適用可能であるが、それのみに限
定されない。【０００３】【従来の技術】デジタル通信においては、通信データの
先頭に同期信号を付加し、同期信号と通信データとを１
単位にして、該単位を特定の周期で通信するように通信
規約が定められるのが一般的である。例えば、Ｍ１６Ｑ
ＡＭにおいては、前記単位はスロットと呼ばれる。【０００４】このような通信規約によるとデジタル通信
の受信側は前記同期を検出してから続く通信データを受
信することが基本となるが、それだけでは１度の同期検
出の失敗がそのまま通信データを失うことにつながるの
で、特に伝送路に障害が多い環境などにおいては、一般
に、一旦確立した同期を維持することが行われる。【０００５】このような方法は同期保護と呼ばれ、従来
より、図６に示すような同期保護方法が提案されてい
る。同図に示す状態遷移図において、丸で囲まれた各記
号は、Ｕ：同期検出だけを行うアンロック状態Ｂ₁〜Ｂ_L：同期検出だけを行う後方保護状態ＬＫ：同期検出、並びに、データ受信を行う同期
状態Ｆ₁〜Ｆ_M：同期検出、並びに、データ受信を行う前方
保護状態を意味する。【０００６】また、各丸を結ぶ矢印に付した各記号は、ｄ：同期検出が成功したときの遷移方向ｍ：同期検出が失敗したときの遷移方向を意味する。【０００７】該方法によると、同期検出に成功すること
が（Ｌ＋１）回続いたときに、前記状態Ｂ₁〜Ｂ_Lを経
緯して前記状態ＬＫに遷移し、そこで初めてデータ受信
を行うことが開始される。Ｌは後方保護段数と呼ばれ
る。【０００８】また、このように同期が一旦確立すると、
つまり前記状態ＬＫに遷移すると、同期検出に失敗する
ことが（Ｍ＋１）回続いたときに、前記状態Ｆ₁〜Ｆ_M
を経緯して前記状態Ｕに遷移し、そこでデータ受信を行
うことが停止される。Ｍは前方保護段数と呼ばれる。【０００９】【発明が解決しようとする課題】従来のデジタル通信の
同期保護方法においては、前記後方保護段数Ｌを多くし
て、同期検出に誤りが生じることによって正しくないタ
イミングで通信データを受信してしまう確率を低下させ
ることが可能であることが知られている。【００１０】しかし、このような従来のデジタル通信の
同期保護方法によると、同期を一旦失うと、つまり前記
状態Ｕに遷移すると、前記状態Ｂ₁〜Ｂ_Lにおいては通
信データを受信しないので、最低でもＬスロット分の通
信データは必ず破棄されることになる。この期間は引込
み期間と呼ばれ、短い方が好ましい。【００１１】また、従来のデジタル通信の同期保護方法
においては、前記前方保護段数Ｍを多くして、同期検出
には失敗しても通信データは正しく受信できる確率を向
上させることが可能であることが知られている。【００１２】しかし、このような従来のデジタル通信の
同期保護方法によると、誤った同期が一旦確立される
と、前記状態Ｆ₁〜Ｆ_Mにおいては同期検出がなくても
データ受信が続けられるので、最低でも（Ｍ＋１）スロ
ット分の正しくないデータが受信されることになる。こ
れを誤同期損失データとすれば、誤同期損失データは少
ないほうが好ましい。【００１３】このように、従来のデジタル通信の同期保
護方法には、誤同期を少なくするために後方保護段数を
多くすると引込み時間が長くなるという性質と、通信デ
ータ受信確率を向上させるために前方保護段数を多くす
ると誤同期損失データが増加するという性質が有る。【００１４】そのため、伝送路の性質によっては、それ
だけの設定自由度では、引込み時間、誤同期抑制確率、
誤同期損失データ量、通信データ受信確率の全てを実用
的な値にするのが容易ではないということが生じやす
い。【００１５】詳しく言うと、引込み時間を短くするため
に前記後方保護段数を少なくすると、誤同期が確立され
る恐れが大きくなるので、誤同期損失データ量を少なく
するために前方保護段数は少なくする必要が生じ、前方
保護による通信データ受信確率向上の利点が十分に生か
せなくなってしまう。【００１６】逆に、前方保護による通信データ受信確率
向上の十分な利点を得るために前方保護段数を多くする
と、誤同期が確立されたときに大きな誤同期損失データ
が生じてしまうので、後方保護段数を多くして誤同期を
十分に抑制する必要が生じ、引込み時間が長くなってし
まう。【００１７】本発明の技術的課題は、このような問題に
着目し、デジタル通信の同期保護方法において、引込み
時間を短くし、さらに、誤同期抑制確率、誤同期損失デ
ータ量、通信データ受信確率の設定を容易にすることに
ある。【００１８】【課題を解決するための手段】図１は、本発明の基本原
理を説明する状態遷移図である。但し、同図には請求範
囲以外の部分も記載されているが、それによって本発明
を限定するものではない。【００１９】同図において、丸で囲まれた各記号は、Ｕ：アンロック状態Ｑ_i ：ｉ段目の準同期状態Ｑ_i ^j：ｉ段目の準同期状態の前方保護ｊ段目Ｌ：同期状態Ｆ_k ：前方保護ｋ段目を意味する。【００２０】また、各矢印に付されている各記号は、ｄ：同期検出成功時の遷移方向ｍ：同期検出失敗時の遷移方向を意味する。【００２１】請求項１のデジタル通信の同期保護方法
は、同期検出を行うがデータ受信は行わないアンロック
状態に、同期が検出できるまで繰り返し遷移させ、前記
アンロック状態において同期が検出されると、データ受
信と同期検出とを行う準同期状態に遷移させる。同図に
おいては、アンロック状態Ｕから準同期状態Ｑ₁へ遷移
させる。【００２２】そして、請求項１のデジタル通信の同期保
護方法は、前記準同期状態において同期が検出されると
次段の準同期状態に遷移させることを所定段数に渡って
行ってから、同期を確立する。同図においては、準同期
状態Ｑ₁〜Ｑ_nを経緯してから状態Ｌに遷移させる。【００２３】請求項１のデジタル通信の同期保護方法
は、そのようなデジタル通信の同期保護方法において、
前記準同期状態において同期が検出されないことが前記
準同期状態の各段毎に設定される所定回数に渡って続い
たとき、受信作動状態を前記アンロック状態に遷移させ
る。【００２４】同図においては、準同期状態Ｑ₁〜Ｑ_nの
各々に対して、それぞれ、前方保護Ｑ₁ ¹〜Ｑ₁ ^s1、・・
・、Ｑ_n ¹〜Ｑ_n ^sn、が設けてある。【００２５】【作用】請求項１のデジタル通信の同期保護方法は、ア
ンロック状態で同期検出に成功すると、データ受信と同
期検出とを行う準同期状態に遷移することで、引込み時
間を短くする。【００２６】請求項１のデジタル通信の同期保護方法
は、前記準同期状態の各段毎に前方保護を設けることに
より、引込み時間を短くしたまま同期保護の設定自由度
を向上させ、誤同期抑制確率、誤同期損失データ量、通
信データ受信確率の設定を容易にする。【００２７】詳しく言うと、初段から第ｎ₀段の準同期
状態において十分な誤同期抑制確率が得られる伝送路に
おいては、初段から第ｎ₀段の準同期状態の前方保護を
短くすることによって、誤同期損失データ量の期待値を
少なくすることができる。【００２８】しかしながら、このとき、同期状態の前方
保護段数を多くしても、前記準同期状態において十分な
誤同期抑制確率が得られるのであるから、誤同期損失デ
ータ量の期待値はそれほど増加しない。【００２９】従って、準同期状態とその前方保護とを設
けると、アンロック状態から準同期状態に遷移すること
で引込み時間を短くし、準同期状態の前方保護段数を短
くすることで誤同期損失データ量の期待値を少なくし、
同期状態の前方保護段数を多くすることで通信データ受
信確率を向上させることが可能となる。【００３０】【実施例】次に、本発明によるデジタル通信の同期保護
方法が、実際上どのように具体化されるのかを、実施例
で説明する。【００３１】〔構成についての説明〕先ず、Ｍ１６
ＱＡＭを使用した移動無線受信機に本発明を適用する場
合を想定して、図２(a) に示すブロック図に基づいて実
施例の構成について説明する。【００３２】20はアンテナである。該アンテナ20におい
て受信される無線信号は、受信部21に入力する。該受信
部21においては、無線信号に同調して受信信号を抽出す
ること、受信信号を復調することなどが行われ、復調さ
れたＱ軸とＩ軸とのサンプリングデータはＤＳＰ22のポ
ート22a に出力される。【００３３】前記ポート22a に入力される前記サンプリ
ングデータはレジスタ22b に記憶され、該レジスタ22b
の記憶内容は演算部22c に読込まれる。該演算部22c に
おいては、後述する制御が実行される。【００３４】タイマ22d においては、第１タイマによっ
て、計時値を基準クロック毎にインクリメントすること
が行われる。該計時値は、最大計時値に達すると０に戻
り、インクリメントは継続される。該最大計時値は、前
記演算部22c によって設定される。前記計時値は、前記
演算部22c によっても変更される。【００３５】また、前記タイマ22d においては、第２タ
イマによって、前記第１タイマの計時値がトリガ時間に
達したときに計時フラグを特定期間において１にするこ
とが行われる。該計時フラグは、前記特定期間が終了す
ると０に戻る。前記トリガ時間、前記特定期間は、前記
演算部22c によって設定される。前記計時フラグは、前
記演算部22c によっても変更される。【００３６】前記ＤＳＰ22、ＲＯＭ24、ＲＡＭ25におい
ては、それらが接続するバス23を介して、相互にデータ
転送が行われる。前記ＲＯＭ24には、前記演算部22c に
よって実行される制御の制御手順が記憶される。前記Ｒ
ＡＭ25には、該制御に必要なデータが記憶される。【００３７】そのようなデータの１つを同図(b) に示
す。同図(b) は、後述する制御に使用される状態識別番
号を記憶する領域を示している。該領域に記憶される状
態識別番号は、０：アンロック状態（Ｕ）１：準同期状態（Ｑ₁）２：準同期状態の前方保護初段（Ｑ₁ ¹）３：準同期状態の前方保護２段目（Ｑ₁ ²）４：準同期状態の前方保護３段目（Ｑ₁ ³）５：同期状態（Ｌ）６：前方保護初段（Ｆ₁）７：前方保護２段目（Ｆ₂）：：５５：前方保護５０段目（Ｆ₅₀）を指示する。【００３８】また、前記ＲＯＭ24には、同図(c) に示す
ような同期検出成功時遷移テーブル、同図(d) に示すよ
うな同期検出失敗時遷移テーブルが記憶される。これら
テーブルの傍に付した数字は各要素のインデクッスを示
している。各要素には、次に遷移する要素を指示するイ
ンデックスが記憶される。【００３９】〔同期保護制御についての説明〕次
に、図３に示すフローチャートに基づいて、前記演算部
22c において実行される同期保護制御について説明す
る。該制御は、前記受信部21から出力されるサンプリン
グデータが前記レジスタ22b にセットされるたびに、上
位制御によって起動される。【００４０】ステップＨ40においては、前記状態識別番
号が検査され、前記アンロック状態を指示しているかど
うかが判定される。前記状態識別番号が前記アンロック
状態を指示していれば、制御はステップＨ41に移行す
る。そうでなければ、制御はステップＨ45に移行する。
なお、前記状態識別番号は、別に実行される初期化制御
（図示せず）において、前記アンロック状態に初期設定
される。【００４１】ステップＨ41においては、前記サンプリン
グデータを調査して同期シンボルであるかどうかを判定
する同期検出処理（詳細は図示せず）が行われる。同期
が検出されれば、続くステップＨ42の判定により、制御
はステップＨ43に移行する。そうでなければ、該制御は
終了する。【００４２】ステップＨ43においては、前記タイマ22d
を設定することが行われる。設定内容は、・前記第１タイマの計時周期がスロット転送周期Ｔ_CYC
に合致するように前記最大計時値を設定する。【００４３】・前記第１タイマの計時値を０にリセット
する。・前記第１タイマが０から計時して（Ｔ_CYC−Ｔ_W／
２）経過後に前記計時フラグがセットされるように、前
記第２タイマのトリガ時間を設定する。ここで、Ｔ
_Wは、アパチャウィンドゥ幅である。【００４４】・前記第２タイマの特定期間をＴ_Wに設定
する。・前記第２タイマの計時フラグをリセットする。であ
る。【００４５】続くステップＨ44においては、前記状態識
別番号を前記準同期状態に設定することが行われる。そ
して、該制御は終了する。【００４６】ステップＨ45においては、前記第１タイマ
の計時値が検査され、データ入力期間であるかどうかが
判定される。データ入力期間であれば、制御はステップ
Ｈ46に移行する。そうでなければ、制御はステップＨ47
に移行する。【００４７】ステップＨ46においては、前記サンプリン
グデータから通信データを復元するデータ受信処理（詳
細は図示せず）が実行される。そして、制御はステップ
Ｈ47に移行する。【００４８】ステップＨ47においては、前記第２タイマ
の計時フラグが検査される。前記計時フラグがセットさ
れていれば、制御はステップＨ48に移行する。そうでな
ければ、制御はステップＨ54に移行する。【００４９】ステップＨ48においては、前記同期検出処
理が行われる。該同期検出結果は、前記ＲＡＭ25に記憶
される。同期が検出されると、続くステップＨ49の判定
によって、制御はステップＨ51に移行する。そうでなけ
れば、制御はステップＨ50に移行する。【００５０】ステップＨ50においては、前記ＲＡＭ25に
記憶される変数ＹＥＴに１が代入される。そして、該制
御は終了する。なお、該変数ＹＥＴは、前記初期化処理
において０に初期設定され、前記第２タイマの計時フラ
グが連続して１の期間内で同期検出結果が成功していな
い場合にセットされる。【００５１】ステップＨ51においては、前記タイマ22d
を設定することが行われる。前記タイマ22d の該設定内
容は、前記ステップＨ43と同じである。そして、制御は
ステップＨ52に移行する。【００５２】ステップＨ52においては、前記変数ＹＥＴ
に０が代入される。続くステップＨ53においては、前記
状態識別番号が更新される。該更新方法は、・前記ステップＨ48における同期検出結果が成功であれ
ば、前記状態識別番号の現在値をインデックスとする前
記同期検出成功時遷移テーブルの要素を読出し、該値を
新たに前記状態識別番号に記憶させる。【００５３】・前記第２タイマの計時フラグが連続して
１の期間内で同期検出結果が失敗、すなわち後述のステ
ップＨ54から順にステップＨ52、Ｈ53へと遷移した場合
には、前記状態識別番号の現在値をインデックスとする
前記同期検出失敗時遷移テーブルの要素を読出し、該値
を新たに前記状態識別番号に記憶させる。である。そして、該制御は終了する。【００５４】ステップＨ54においては、前記変数ＹＥＴ
の値が検査される。前記変数ＹＥＴが１であれば、制御
は前記ステップＨ52に移行する。そうでなければ、該制
御は終了する。【００５５】〔状態遷移についての説明〕図４は、
該制御によって得られる同期保護状態の状態遷移図であ
る。同図中において丸で囲まれた各記号の意味は前記状
態識別番号で説明した通りである。【００５６】また、矢印に付されている記号は、ｄ：同期検出成功時の遷移方向ｍ：同期検出失敗時の遷移方向を意味する。【００５７】前記ステップＨ41において同期検出に成功
すると、前記ステップＨ44においては、アンロック状態
（Ｕ）から準同期状態（Ｑ₁）への状態遷移が行われ
る。【００５８】他の状態遷移ｄについては、前記ステップ
Ｈ48において前記アパチャウィンドゥ期間Ｔ_W内で同期
検出に成功したときに、前記同期検出成功時遷移テーブ
ルに基づいて、前記ステップＨ53において行われる。【００５９】また、他の状態遷移ｍについては、前記ス
テップＨ48において前記アパチャウィンドゥ期間Ｔ_Wの
全期間に渡って同期検出に失敗したときに、前記同期検
出失敗時遷移テーブルに基づいて、前記ステップＨ53に
おいて行われる。【００６０】〔作動についての説明〕図５は、該制
御の作動を時間軸に沿って説明するタイムチャートであ
る。同図(a) は、前記ステップＨ46が実行されて、デー
タ受信が行われる期間を示している。但し、前記ステッ
プＨ46は、前記のように、前記サンプリングデータ毎に
断続的に実行されるが、同図においては連続線で示して
ある。【００６１】同図(b) は、前記ステップＨ41、または、
前記ステップＨ48が実行されて、同期検出が行われる期
間を示している。但し、前記ステップＨ41、または、前
記ステップＨ48は、前記のように、前記サンプリングデ
ータ毎に断続的に実行されるが、同図においては連続線
で示してある。なお、黒塗り三角形は、同期検出に成功
した時刻を示している。【００６２】同図(c) は、前記第１タイマの計時値を示
している。但し、前記計時値は、離散的であるが、同図
においては連続的に示している。【００６３】同図(d) は、前記第２タイマの計時フラグ
を示している。なお、上側の位置がセット状態で、下側
の位置がリセット状態である。【００６４】アンロック状態において同期検出に成功す
るまでは、前記ステップＨ41、42が繰り返し実行され、
同図(ア) に示すように同期検出が続行される。同図(イ)
のように同期検出に成功すると、前記ステップＨ43、Ｈ
44が実行されて準同期状態に遷移し、同図(ウ) のように
前記タイマ１の計時値はリセットされる。【００６５】また、このとき、前記タイマ２の計時フラ
グも一旦リセットされるので、前記ステップＨ48はスキ
ップされるようになり、同期検出は行われなくなる。ま
た、前記ステップＨ46が実行されるようになり、同図
(エ) のようにデータ受信が行われる。【００６６】その後、（Ｔ_CYC−Ｔ_W／２）が経過する
と、前記タイマ２の計時フラグがセットされ、前記ステ
ップＨ48が実行されるようになり、同図(オ) に示すよう
に、同期検出に成功するまで再び同期検出が行われる。
同期検出に成功すると、前記ステップＨ51、Ｈ52、Ｈ53
が実行され、前記状態遷移ｄが行われる。【００６７】但し、同図(カ) のように、該同期検出がア
パチャウィンドゥ期間Ｔ_W内に成功しないと、前記ステ
ップＨ54、Ｈ52、Ｈ53が実行され、前記状態遷移ｍが行
われる。なお、このとき、前記第１タイマにおいては、
同図(キ) のように前回のタイマ設定後Ｔ_CYCが経過する
と計時値は０に戻り、引き続き計時が続行される。【００６８】【発明の効果】請求項１のデジタル通信の同期保護方法
においては、前記のように、アンロック状態において同
期検出に成功するとデータ受信を行う準同期状態へと遷
移するので、従来に比べて、引込み時間が短縮した。【００６９】請求項１のデジタル通信の同期保護方法に
おいては、前記のように、準同期状態とその前方保護と
を設けるので、同期保護の設定自由度が向上し、その結
果、従来とは異なって、アンロック状態から準同期状態
へと遷移することで引込み時間を短くしながらも、準同
期状態の段数とその各段の前方保護段数とを選択するこ
とによって誤同期損失データ量の期待値を低下させるこ
とが可能になった。【００７０】さらに、請求項１のデジタル通信の同期保
護方法においては、このようにして誤同期損失データ量
の期待値を低下させることが可能になったので、前方保
護段数を多く設定して、誤同期損失データ量の期待値の
大きな増加を伴わないで通信データ受信確率を向上させ
ることが可能になった。

【図面の簡単な説明】【図１】本発明の基本原理を示す状態遷移図である。【図２】本発明の実施例を示すブロック図とデータ構成
図である。【図３】同期保護制御の制御手順の一例を示すフローチ
ャートである。【図４】実施例における状態遷移を説明する状態遷移図
である。【図５】実施例の作動を説明するタイムチャートであ
る。【図６】従来の同期保護方法を説明する状態遷移図であ
る。【符号の説明】Ｕアンロック状態Ｑ₁〜Ｑ_n 準同期状態（１段〜ｎ段）Ｑ_i ^j ｉ段目の準同期状態の前方保護ｊ段目Ｌ同期状態Ｆ₁〜Ｆ_r 同期状態の前方保護（１段〜ｒ段）ｄ同期検出成功時の遷移方向ｍ同期検出失敗時の遷移方向 20 アンテナ 21 受信部 22 ＤＳＰ 22a ポート 22b レジスタ 22c 演算部 22d タイマ 23 バス 24 ＲＯＭ 25 ＲＡＭ

Claims

(57)【特許請求の範囲】【請求項１】デジタル通信の受信側における受信作
動状態を同期検出結果に基づいて遷移させるデジタル通
信の同期保護方法であって、同期検出を行うアンロック状態に同期が検出できるまで
繰り返し遷移させ、前記アンロック状態において同期が検出されると、デー
タ受信と同期検出とを行う準同期状態に遷移させ、前記準同期状態において同期が検出されると次段の準同
期状態に遷移させることを所定段数に渡って行ってか
ら、同期を確立することを特徴とするデジタル通信の同
期保護方法において、前記準同期状態において同期が検出されないことが、前
記準同期状態の各段毎に設定される所定回数に渡って続
いたとき、前記受信作動状態を前記アンロック状態に遷
移させることを特徴とするデジタル通信の同期保護方
法。