JP4313715B2 - 同期確立回路および同期確立方法 - Google Patents

Description

本発明は、一定周期で入力される外部信号と同期するような内部信号を生成する同期確立回路および同期確立方法に関する。本発明は、例えば、ビーコン(beacon)ネットワーク等の無線ネットワークにおける基地局・端末間の同期確立に適用することができる。

従来より、無線ネットワークの一種として、ビーコンネットワークが知られている。図９の概念図に示したように、ビーコンネットワーク９００は、１台の基地局９１０と多数の端末９２０，９２０，・・・とを備えている。基地局９１０と各端末９２０とは、無線接続される。

ビーコンネットワーク９００では、基地局９１０と各端末９２０との間で、常に同期を確立しておく必要がある。このため、ビーコンネットワーク９００では、基地局９１０から各端末９２０に、ビーコンと称される定型データが、定期的に送信される。各端末９２０は、受信したビーコン内のデータを解析することで、基地局９１０がビーコンを送出するタイミングや、このタイミングとデータ送受信可能期間との関係を知ることができる。そして、これらの情報に基づいて、各端末９２０が基地局９１０に対してデータの送受信を行う。

図１０および図１１は基地局９１０の動作を説明するための図であり、図１０はタイミングチャート、図１１はフローチャートである。

図１０、図１１に示したように、基地局９１０は、ビーコン間隔T＿Beaconごとに、１個のビーコンを送出する。ビーコン送出（図１１のステップＳ１１０１参照）の後、基地局９１０は、送受信可能状態になる（図１１のステップＳ１１０２参照）。ビーコン送出から期間T＿ONが経過すると（図１１のステップＳ１１０３参照）、送受信可能状態が終了し、基地局９１０が停止した状態になる（図１１のステップＳ１１０４参照）。その後、ビーコン送出から期間T＿Beaconが経過すると（図１１のステップＳ１１０５参照）、次のビーコンが基地局９１０から送出される（図１１のステップＳ１１０１参照）。

ビーコンには、上述のビーコン間隔T＿Beaconや送受信可能期間T＿ON等の情報が格納されている。各端末９２０は、ビーコンに格納された情報を解析して、送受信可能期間内に基地局９１０との通信を行うように、内部制御を行わなければならない。このため、ネットワーク通信を安定的に行うためには、ビーコン間隔T＿Beaconを用いて、各端末９２０の動作の制御を基地局９１０の動作に高精度に同期させる必要がある。

基地局９１０と端末９２０とを高精度に同期させようとすると、ビーコンネットワーク９００のコストが非常に高価になる。高精度の同期を得るためには、基地局９１０および端末９２０のクロック精度を高精度に一致させなければならず、このため、基地局９１０および端末９２０の両方に極めて精度の高いクロック生成回路を搭載しなければならなくなるからである。この欠点は、ビーコン間隔T＿Beaconが長くなるほど顕著となる。ビーコン間隔T＿Beaconが長いほど、基地局９１０と端末９２０とのクロック精度差の影響が大きくなるからである。例えば、工場内の室温や冷蔵保管庫の温度等をビーコンネットワーク９００を用いて管理する場合、短い周期での管理は不要であるとともに端末の消費電力を増大させるので、ビーコン間隔T＿Beaconは非常に長く設定される。しかしながら、このようにビーコン間隔T＿Beaconが非常に長い場合、基地局９１０と端末９２０との同期ずれも非常に大きくなる。

これに対して、基地局９１０と端末９２０とで同じクロックを使用する技術が、例えば下記特許文献１に開示されている。同文献の技術では、端末内のＰＬＬ回路が、基地局から受信されるビーコンの周期を用いて、同期用のクロックを生成している。この技術によれば、基地局内でビーコンを生成するクロックに基づいて、端末内の同期用クロックを生成することになるので、基地局と端末とを高精度に同期させることが可能になる。

しかしながら、特許文献１の技術も、ＰＬＬ回路を使用する必要があるので、制御回路が大規模になり、高価である。
特開２００３−６０６５２号公報（段落００６２−段落００７１）

本発明の課題は、装置間の同期を確立するための同期確立回路を安価に提供する点にある。

（１）第１の発明は、所定周期で入力される外部信号と同期するような内部信号を生成する同期確立回路に関する。

そして、所定周期を比較値として格納するためのレジスタと、タイマイネーブルがアクティブのときにタイマクロックを計数するカウンタと、レジスタの出力値とカウンタの計数値とが一致したときに内部信号を出力する比較器と、外部信号が受信されたときにタイマイネーブルをアクティブにし且つ次回の外部信号が受信されたときにカウンタの計数値を比較値としてレジスタに格納することにより外部信号と内部信号との同期確立制御を行う制御部とを備える。制御部が、外部信号のクロック精度が悪いと判定した場合に、レジスタが内部信号の周期を短くするための補正処理を行う。

（２）第２の発明は、所定周期を比較値として格納するためのレジスタと、タイマイネーブルがアクティブのときにタイマクロックを計数するカウンタと、レジスタの出力値とカウンタの計数値とが一致したときに内部信号を出力する比較器と、外部信号が受信されたときにタイマイネーブルをアクティブにし且つ次回の外部信号が受信されたときにカウンタの計数値を比較値としてレジスタに格納することにより、外部信号と内部信号との同期確立制御を行う制御部とを有する同期確立回路を制御して所定周期で入力される外部信号に内部信号を同期させる同期確立方法に関する。

そして、外部信号が受信されたときにタイマイネーブルをアクティブにする第１ステップと、次回の外部信号が受信されたときにカウンタの計数値を比較値としてレジスタに格納する第２ステップとを含む。第２ステップでレジスタに格納された計数値と所定周期との差の絶対値が第１許容差よりも大きいときに、第１、第２ステップを再度実行し、制御部が、外部信号のクロック精度が悪いと判定した場合に、レジスタが内部信号の周期を短くするための補正処理を行う。

本発明によれば、外部信号の受信間隔をタイマクロックで計数し、この計数結果を用いて内部信号の周期を決定するので、非常に簡単な構造の安価な回路で同期確立を行うことができる。

以下、この発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、図中、各構成成分の大きさ、形状および配置関係は、この発明が理解できる程度に概略的に示してあるにすぎず、また、以下に説明する数値的条件は単なる例示にすぎない。

第１実施形態
以下、第１実施形態に係る同期確立回路について、本発明をビーコンネットワークの基地局−端末間の同期に適用する場合を例に採り、図１〜図４を用いて説明する。

本実施形態に係るビーコンネットワークの全体構成は、従来のビーコンネットワーク（図９参照）と同様であるので、説明を省略する。

図１は、本実施形態に係る端末の概略構成を示すブロック図である。図１に示したように、この端末１００は、復調器１１０と、変調器１２０と、制御部１３０と、タイマ１４０とを備えている。ここで、制御部１３０およびタイマ１４０が、本発明の同期確立回路に相当する。

復調器１１０は、基地局９１０（図９参照）が送出した無線信号を受信し、この無線信号をデジタルデータに変換する。このようにして得られたデジタルデータは、制御部１３０に送られる。

変調器１２０は、制御部１３０から入力したデジタルデータを無線信号に変換して送出する。送出された無線信号は、基地局９１０に受信される。

制御部１３０は、復調器１１０から入力されたデジタルデータから、ビーコンを取り出し、さらに、このビーコンからビーコン間隔T＿Beaconや基地局送受信可能時間T＿ON等を抜き出して解析する。加えて、制御部１３０は、この解析の結果に基づいてタイマ１４０を制御し、ビーコンタイマ割り込み信号ＢＩおよびオンタイマ割り込み信号ＯＩを発生させる（後述）。そして、制御部１３０は、これらの割り込み信号ＢＩ，ＯＩを用いてタイミング管理を行いつつ、受信データに基づく全体制御や送信データの生成などを行う。

タイマ１４０は、上述のように、制御部１３０の制御の下で、ビーコンタイマ割り込み信号ＢＩおよびオンタイマ割り込み信号ＯＩを生成する。

図２は、タイマ１４０の内部構成を概略的に示すブロック図である。図２に示したように、タイマ１４０は、ビーコン比較値レジスタ１４１、ビーコンカウンタ１４２、ビーコン比較器１４３、オン比較値レジスタ１４４、オンカウンタ１４５およびオン比較器１４６を備えている。このうち、ビーコン比較値レジスタ１４１、ビーコンカウンタ１４２およびビーコン比較器１４３が、本発明のレジスタ、カウンタおよび比較器に相当する。

ビーコン比較値レジスタ１４１は、ビーコンタイマ割り込み信号ＢＩの発生周期に相当するデータを、比較値として保持するためのレジスタである。このビーコン比較値レジスタ１４１は、制御部１３０から入力されたライトイネーブルＢＷＥの立ち上がりタイミングで、制御部１３０から入力されたデータＤ（すなわち信号ＢＩの発生周期に相当するデータ）を取り込み、比較値として保持する。また、ビーコン比較値レジスタ１４１は、制御部１３０から入力されたロードイネーブルＬＥの立ち上がりタイミングで、ビーコンカウンタ１４２の計数値を取り込み、比較値として保持する。ビーコン比較値レジスタ１４１の格納値は、比較値データＢＣＤとして、ビーコン比較器１４３および制御部１３０に出力される。

ビーコンカウンタ１４２は、図示しないタイマクロックを計数するアップカウンタである。ビーコンカウンタ１４２は、制御部１３０から入力されたタイマイネーブルＴＥの立ち上がりタイミングで、計数を開始する。計数値ＢＣＮＴは、ビーコン比較器１４３に、順次送られる。また、ビーコンカウンタ１４２は、ビーコンタイマ割り込み信号ＢＩを、リセット信号として入力する。ビーコンカウンタ１４２は、このビーコンタイマ割り込み信号ＢＩの立ち上がりタイミングで、計数値ＢＣＮＴを零にリセットする。

ビーコン比較器１４３は、ビーコン比較値レジスタ１４１から出力された比較値ＢＣＤと、ビーコンカウンタ１４２から出力された計数値ＢＣＮＴとを比較する。そして、ビーコン比較器１４３は、これらのデータＢＣＤ，ＢＣＮＴの値が一致したときに、ビーコンタイマ割り込み信号ＢＩを出力する。

オン比較値レジスタ１４４は、オンタイマ割り込み信号ＯＩの発生周期に相当するデータを、比較値として保持するためのレジスタである。このオン比較値レジスタ１４４は、制御部１３０から入力されたライトイネーブルＯＷＥの立ち上がりタイミングで、データＤを取り込み、比較値として保持する。オン比較値レジスタ１４４は、格納された比較値ＯＣＤを、オン比較器１４６に出力する。

オンカウンタ１４５は、図示しないタイマクロックを計数するアップカウンタである。オンカウンタ１４５は、タイマイネーブルＴＥの立ち上がりタイミングで、計数を開始する。計数値ＯＣＮＴは、オン比較器１４６に、順次送られる。また、オンカウンタ１４５は、オンタイマ割り込み信号ＯＩを、リセット信号として、入力する。そして、このオンタイマ割り込み信号ＯＩの立ち上がりタイミングで、オンカウンタ１４５は、計数を停止するとともに、計数値ＯＣＮＴを零にリセットする。加えて、オンカウンタ１４５は、ビーコンタイマ割り込み信号ＢＩを入力すると、計数を再開する。

オン比較器１４６は、オン比較値レジスタ１４４から出力された比較値ＯＣＤと、オンカウンタ１４５から出力された計数値ＯＣＮＴとを比較する。そして、オン比較器１４６は、これらのデータＯＣＤ，ＯＣＮＴの値が一致したときに、ビーコンタイマ割り込み信号ＯＩを出力する。

次に、本実施形態に係る端末１００の動作について、図３のタイムチャートおよび図４のフローチャートを用いて説明する。

まず、端末１００は、同期確立動作を行う。本実施形態では、同期確立動作のとき、ビーコン比較器１４３およびオン比較器１４６は動作せず、したがって、信号ＢＩ，ＯＩは出力されないものとする。

端末１００が最初のビーコンを受信すると、このビーコンが復調器１１０でデジタルデータに変換されて、制御部１３０に送られる。

制御部１３０は、入力したビーコンからビーコン間隔T＿Beaconや基地局送受信可能時間T＿ON等を抜き出して解析し、データＤとして基地局送受信可能時間T＿ONを出力するとともに、書き込みイネーブルＯＷＥを立ち上げる（図４のステップＳ４０１参照）。これにより、オン比較値レジスタ１４４に基地局送受信可能時間T＿ONが書き込まれる（図４のステップＳ４０２参照）。

また、これと同時に、制御部１３０は、タイマイネーブルＴＥを立ち上げる（図３のタイミングＴ１参照）。これにより、ビーコンカウンタ１４２が、計数動作を開始する。なお、このときビーコン比較器１４３は動作していないので（上述）、ビーコン比較値レジスタ１４１に格納された比較値ＢＣＤがどのような値であっても、ビーコンカウンタ１４２が信号ＢＩによってリセットされてしまうことはない。したがって、ビーコン比較値レジスタ１４１の初期格納値は任意である。また、タイマイネーブルＴＥによりオンカウンタ１４５の計数動作も開始されるが、この同期確立動作には関係しない。

その後、端末１００が、次のビーコンを入力する。このビーコンも、復調器１１０でデジタルデータに変換され、制御部１３０に送られる。

制御部１３０は、このビーコンを入力すると、直ちにロードイネーブルＬＥを立ち上げる（図３のタイミングＴ２参照）。これにより、ビーコン比較値レジスタ１４１が、ビーコンカウンタ１４２の計数値ＢＣＮＴを取り込み、比較値として保持する（図４のステップＳ４０３参照）。ビーコン比較値レジスタ１４１の格納値は、比較値データＢＣＤとして、制御部１３０に出力される。なお、この比較値データＢＣＤはビーコン比較器１４３に送られるが、上述のようにビーコン比較器１４３は動作していないので、ビーコンタイマ割り込み信号ＢＩは出力されず、したがってビーコンカウンタ１４２はリセットされない。

制御部１３０は、この比較値データＢＣＤを、上記ステップＳ４０１で取得したビーコン間隔T＿Beaconと比較する（図４のステップＳ４０４参照）。そして、比較値データＢＣＤとビーコン間隔T＿Beaconとの差の絶対値が許容差α１よりも大きいときは、同期の確立に失敗したものとみなして、ステップＳ４０１〜Ｓ４０４の同期確立動作を再度実行する。一方、これらのデータの差の絶対値が所定の許容差α１以下のときは、同期確立動作を終了し、通常動作に移行する（図４のステップＳ４０５参照）。

通常動作では、制御部１３０は、端末１００を送受信可能状態に設定するとともに、ビーコン比較器１４３およびオン比較器１４６を正常動作に切り換える（図４のステップＳ４０６参照）。

その後、オンカウンタ１４５の計数値がオン比較値レジスタ１４４の比較値（すなわち基地局送受信可能時間T＿ON）と一致すると、オン比較器１４６がオンタイマ割り込み信号ＯＩを出力する（図３では示さず）。このオンタイマ割り込み信号ＯＩは、制御部１３０およびオンカウンタ１４５に送られる。制御部１３０は、オンタイマ割り込み信号ＯＩを入力すると、送受信可能状態から送受信できない状態に移行する（図４のステップＳ４０７、図１０参照）。また、オンカウンタ１４５は、オンタイマ割り込み信号ＯＩを入力すると、計数を停止するとともに計数値を零にリセットする。

さらに、ビーコンカウンタ１４２の計数値がビーコン比較値レジスタ１４１の比較値（すなわち上記ステップＳ４０３で取り込まれた計数値ＢＣＮＴ）と一致すると、ビーコン比較器１４３がビーコンタイマ割り込み信号ＢＩを出力する（図３のタイミングＴ３参照）。このビーコンタイマ割り込み信号ＢＩは、制御部１３０、ビーコンカウンタ１４２およびオンカウンタ１４５に送られる。制御部１３０は、ビーコンタイマ割り込み信号ＢＩを入力すると、送受信できない状態から送受信可能状態に移行する（図４のステップＳ４０８、図１０参照）。ビーコンカウンタ１４２は、ビーコンタイマ割り込み信号ＢＩを入力すると、計数値ＢＣＮＴを零にリセットして、そのまま計数を続行する。また、オンカウンタ１４５は、ビーコンタイマ割り込み信号ＢＩを入力すると、動作を再開し、零からの計数を開始する。

以上説明したように、本実施形態によれば、ビーコンに格納されたビーコン間隔T＿Beaconをビーコン比較値レジスタ１４１に格納するのではなく、ビーコンカウンタ１４２を用いて計測したビーコン間隔をビーコン比較値レジスタ１４１に格納することとした。そして、ビーコンに格納されたビーコン間隔T＿Beaconと計測結果との差が許容差α１よりも小さいときに、この計測結果をビーコン間隔として採用することとした。このため、本実施形態によれば、端末１００で使用されるクロック（すなわち、ビーコンカウンタ１４２およびオンカウンタ１４５で使用されるクロック）と基地局のクロックとが高精度に一致していない場合でも、基地局と端末１００とを高精度に同期させることができる。

加えて、本実施形態によれば、ビーコンカウンタ１４２を用いてビーコン間隔を計測するだけでよく、ＰＬＬ回路等の特別な回路を必要としないので、小規模の回路で安価に実現することができる。

第２実施形態
次に、第１実施形態に係る同期確立回路について、本発明をビーコンネットワークの基地局−端末間の同期に適用する場合を例に採り、図５〜図８を用いて説明する。

本実施形態に係るビーコンネットワークの全体構成は、従来のビーコンネットワーク（図９参照）と同様であるので、説明を省略する。

図５は、本実施形態に係る端末５００の全体構成を概略的に示すブロック図である。図５において、図２と同じ符号を付した構成要素は、それぞれ図２と同じものである。

制御部５１０は、所定の場合（後述）に、補正値および補正値書き込みイネーブルＣＷＥを出力する点で、第１実施形態に係る制御部１３０と異なる。

また、タイマ５２０は、ビーコン用の比較値を補正する機能を備えている点で、第１実施形態に係るタイマ１４０と異なる。

図６は、本実施形態に係るタイマ５２０の内部構成を概略的に示すブロック図である。図６において、図２と同じ符号を付した構成要素は、それぞれ図２と同じものである。

図６に示したように、本実施形態のタイマ５２０では、ビーコン比較値レジスタ５２１内に、補正値格納部５２２が設けられている。これにより、本実施形態のビーコン比較値レジスタ５２１には、ビーコン用の比較値（すなわち、第１実施形態のステップＳ４０３で取り込まれた計数値ＢＣＮＴ）と補正値ＢＣＯＭ（本実施形態では正の値とする）とを格納することができる。そして、ビーコン比較値レジスタ５２１は、これらの値の差ＢＣＮＴ−ＢＣＯＭを出力するように構成されている。これにより、ビーコンに格納されたビーコン間隔T＿Beaconよりも補正後のビーコン比較値ＢＣＤが短くなるので、基地局９１０（図９参照）内のクロック精度が悪い場合でも、安定したビーコン受信動作を確保することができる（後述）。ここで、補正値ＢＣＯＭの書き込みは、補正値書き込みイネーブルＣＷＥの立ち上がりタイミングでデータＤを取り込むことによって行われる（後述）。

次に、本実施形態に係る端末５００の動作について、図７のタイムチャートおよび図８のフローチャートを用いて説明する。

まず、端末５００は、同期確立動作を行う。本実施形態でも、同期確立動作のとき、ビーコン比較器１４３およびオン比較器１４６は動作せず、したがって、信号ＢＩ，ＯＩは出力されないものとする。また、補正値格納部５２２に、補正値ＢＣＯＭの初期値として零が格納されているものとする。このため、ビーコン比較値レジスタ５２１は、格納されたビーコン用比較値をそのまま出力する。

上述の第１実施形態と同様、端末５００が最初のビーコンを受信すると、このビーコンが復調器１１０でデジタルデータに変換されて、制御部５１０に送られる。

制御部５１０は、入力したビーコンからビーコン間隔T＿Beaconや基地局送受信可能時間T＿ONを抜き出して解析する（図８のステップＳ８０１参照）。そして、上述の第１実施形態と同様にして、オン比較値レジスタ１４４に基地局送受信可能時間T＿ONを書き込む（図８のステップＳ８０２参照）。

これと同時に、制御部５１０は、タイマイネーブルＴＥを立ち上げて（図７のタイミングＴ１参照）、ビーコンカウンタ１４２に計数動作を開始させる。

その後、端末５００が、次のビーコンを入力する。このビーコンも、復調器１１０でデジタルデータに変換され、制御部５１０に送られる。

制御部５１０は、このビーコンを入力すると、直ちにロードイネーブルＬＥを立ち上げる（図７のタイミングＴ２参照）。これにより、ビーコン比較値レジスタ５２１が、ビーコンカウンタ１４２の計数値ＢＣＮＴを取り込み、比較値として保持する（図８のステップＳ８０３参照）。上述のように補正値ＢＣＯＭは零なので、ビーコン比較値レジスタ５２１の格納値は、補正後のビーコン比較値ＢＣＤとして、そのまま制御部５１０に出力される。

制御部５１０は、このビーコン比較値ＢＣＤを、上記ステップＳ８０１で取得したビーコン間隔T＿Beaconと比較する（図８のステップＳ８０４参照）。そして、比較値データＢＣＤとビーコン間隔T＿Beaconとの差の絶対値が許容差α１よりも大きいときは、同期の確立に失敗したものとみなして、ステップＳ８０１〜Ｓ８０４の同期確立動作を再度実行する。

一方、これらのデータの差の絶対値が所定の許容差α１以下のときは、同期の確立に成功したものとみなす。このとき、制御部５１０は、上記ステップＳ８０１で解析したビーコン内に、基地局９１０（図９参照）内のクロック精度を示す情報が格納されていたか否かをチェックする。基地局９１０が精度の悪いクロック発振器を使用している場合には、基地局９１０内でビーコンが生成されるときに、このビーコン内にその旨の情報が格納される。かかる情報がビーコン内に格納されている場合、制御部５１０は、ビーコン比較値レジスタ５２１内の補正値格納部５２２に、適当な値の補正値（正の値とする）を書き込む。この書き込みでは、まず、データＤとして補正値ＢＣＯＭが出力され、その後、補正値書き込みイネーブルＣＷＥが立ち上げられる（図７のタイミングＴ３、図８のステップＳ８０５参照）。ビーコン比較値レジスタ５２１は、このイネーブルＣＷＥの立ち上がりタイミングで、補正値ＢＣＯＭを取り込んで、補正値格納部５２２に格納する。以後、ビーコン比較値レジスタ５２１は、ビーコン比較値ＢＣＤとして、ビーコン比較値レジスタ５２１に格納されたビーコン比較値ＢＣＮＴと補正値ＢＣＯＭとの差ＢＣＮＴ−ＢＣＯＭを出力するようになる。その後、制御部５１０は、同期確立動作を終了し（図８のステップＳ８０６参照）、通常動作に移行する。

通常動作では、制御部５１０は、端末５００を送受信可能状態に設定するとともに、ビーコン比較器１４３およびオン比較器１４６を正常動作に切り換える（図８のステップＳ８０７参照）。

その後、オンカウンタ１４５の計数値がオン比較値レジスタ１４４の比較値（すなわち基地局送受信可能時間T＿ON）と一致すると、オン比較器１４６がオンタイマ割り込み信号ＯＩを出力する。このオンタイマ割り込み信号ＯＩは、制御部５１０およびオンカウンタ１４５に送られる。制御部５１０は、オンタイマ割り込み信号ＯＩを入力すると、送受信可能状態から送受信できない状態に移行する（図８のステップＳ８０８、図１０参照）。また、オンカウンタ１４５は、オンタイマ割り込み信号ＯＩを入力すると、計数を停止するとともに計数値を零にリセットする。

さらに、ビーコンカウンタ１４２の計数値がビーコン比較値レジスタ５２１の出力ＢＣＤ（＝ＢＣＮＴ−ＢＣＯＭ）と一致すると、ビーコン比較器１４３がビーコンタイマ割り込み信号ＢＩを出力する。このビーコンタイマ割り込み信号ＢＩは、制御部５１０、ビーコンカウンタ１４２およびオンカウンタ１４５に送られる。制御部５１０は、ビーコンタイマ割り込み信号ＢＩを入力すると、送受信できない状態から送受信可能状態に移行する（図８のステップＳ８０９、図１０参照）。上述のように、本実施形態では、ビーコンに格納されたビーコン間隔T＿Beaconで与えられるタイミングよりも早く、端末５００が受信状態に移行することになる。したがって、基地局９１０のクロック精度が悪い場合でも、基地局９１０がデータを送信したにも拘わらず端末５００が受信可能状態に移行していなかったために通信が行えないという不都合を回避することができ、安定した通信が可能になる。なお、ビーコン間隔T＿Beaconで与えられるタイミングよりも早く端末５００が送受信可能状態に移行する場合、基地局９１０が受信可能状態に移行していないにも拘わらず端末５００が送信を行うおそれがあるので、端末５００の送信開始タイミングを適当に調整することとしてもよい。

ビーコンカウンタ１４２は、ビーコンタイマ割り込み信号ＢＩを入力すると、計数値ＢＣＮＴを零にリセットして、そのまま計数を続行する。また、オンカウンタ１４５は、ビーコンタイマ割り込み信号ＢＩを入力すると、動作を再開し、零からの計数を開始する。

以上説明したように、本実施形態によれば、上述の第１実施形態と同様の理由により、安価な回路で、基地局と端末５００とを高精度に同期させることができる。

加えて、本実施形態によれば、ビーコン比較値ＢＣＤを、補正値ＢＣＯＭにより補正することができるので、基地局のクロック精度が悪い場合でも、安定した通信を行うことが可能になる。

第１実施形態に係る端末の概略構成を示すブロック図である。 図１に示されたタイマの内部構成例を示すブロック図である。 第１実施形態に係る端末の動作を説明するためのタイミングチャートである。 第１実施形態に係る端末の動作を説明するためのフローチャートである。 第２実施形態に係る端末の概略構成を示すブロック図である。 図５に示されたタイマの内部構成例を示すブロック図である。 第２実施形態に係る端末の動作を説明するためのタイミングチャートである。 第２実施形態に係る端末の動作を説明するためのフローチャートである。 ビーコンネットワークの構成を示す概念図である。 ビーコンネットワークの基地局動作を説明するための概念図である。 ビーコンネットワークの基地局動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１００，５００ 端末
１１０ 復調器
１２０ 変調器
１３０，５１０ 制御部
１４０，５２０ タイマ
１４１，５２１ ビーコン比較値レジスタ
１４２ ビーコンカウンタ
１４３ ビーコン比較器
１４４ オン比較値レジスタ
１４５ オンカウンタ
１４６ オン比較器
５２２ 補正値格納部

Claims (7)

1. 所定周期で入力される外部信号と同期するような内部信号を生成する同期確立回路であって、
   前記所定周期を比較値として格納するためのレジスタと、
   タイマイネーブルがアクティブのときに、タイマクロックを計数するカウンタと、
   前記レジスタの出力値と前記カウンタの計数値とが一致したときに、前記内部信号を出力する比較器と、
   前記外部信号が受信されたときに前記タイマイネーブルをアクティブにし且つ次回の前記外部信号が受信されたときに前記カウンタの計数値を前記比較値として前記レジスタに格納することにより、前記外部信号と前記内部信号との同期確立制御を行う制御部と、
   を備え、
   前記制御部が、前記外部信号のクロック精度が悪いと判定した場合に、前記レジスタが前記内部信号の周期を短くするための補正処理を行う
   ことを特徴とする同期確立回路。
2. 前記制御部が、前記レジスタに格納された前記計数値と前記所定周期との差の絶対値が所定の許容差よりも大きいときに前記同期確立制御を再度実行することを特徴とする請求項１に記載の同期確立回路。
3. 前記レジスタが、補正値を格納する補正値格納部を備え、
   前記レジスタは、内部に格納された前記比較値と前記補正値との差を出力するように構成されており、
   前記制御部が、前記レジスタに前記補正値を出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の同期確立回路。
4. 前記外部信号が無線基地局から無線端末に送信されるビーコン信号であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の同期確立回路。
5. 所定周期を比較値として格納するためのレジスタと、タイマイネーブルがアクティブのときにタイマクロックを計数するカウンタと、前記レジスタの出力値と前記カウンタの計数値とが一致したときに内部信号を出力する比較器と、前記外部信号が受信されたときに前記タイマイネーブルをアクティブにし且つ次回の前記外部信号が受信されたときに前記カウンタの計数値を前記比較値として前記レジスタに格納することにより、前記外部信号と前記内部信号との同期確立制御を行う制御部とを有する同期確立回路を制御して、前記所定周期で入力される外部信号に前記内部信号を同期させる同期確立方法であって、
   前記外部信号が受信されたときに、前記タイマイネーブルをアクティブにする第１ステップと、
   次回の前記外部信号が受信されたときに、前記カウンタの計数値を前記比較値として前記レジスタに格納する第２ステップと、
   を含み、
   前記第２ステップで前記レジスタに格納された前記計数値と前記所定周期との差の絶対値が第１許容差よりも大きいときに、前記第１、第２ステップを再度実行し、
   前記制御部が、前記外部信号のクロック精度が悪いと判定した場合に、前記レジスタが前記内部信号の周期を短くするための補正処理を行うことを特徴とする同期確立方法。
6. 前記レジスタが、補正値を格納する補正値格納部を備え、
   前記レジスタは、内部に格納された前記比較値と前記補正値との差を出力するように構成されており、
   前記制御部が、前記レジスタに前記補正値を出力することを特徴とする請求項５に記載の同期確立方法。
7. 前記外部信号が無線基地局から無線端末に送信されるビーコン信号であることを特徴とする請求項５又は６に記載の同期確立方法。

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