JPH07143154A

JPH07143154A - 電気通信システム、このシステムに使用するメインステーション及びサブステーション

Info

Publication number: JPH07143154A
Application number: JP6041062A
Authority: JP
Inventors: Grinsven Petrus A M Van; ペテルス、アウグスチヌス、マリア、ファン、グリンスベン; Wilfred A M Snijders; ウィルフレッド、アンドレ、マリア、スニデルス
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV; Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1993-03-15
Filing date: 1994-03-11
Publication date: 1995-06-02
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: EP0616443A3; EP0616443A2; CA2118849A1; US5579321A; JP3514803B2

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単で廉価で細密な及び／または粗い分類を
提供すると同時に、将来の高度なシステムのマスタクロ
ック周波数に適する電気通信システムの提供。【構成】比較的遅いサンプリング速度で作動する疑似
オーバサンプル化された粗い及び／または細密な分類
（２８）が作動する。この目的のために、サブステーシ
ョン（４〜７）は、メインステーションでサンプル化さ
れその後処理手段（３２）によって疑似オーバサンプル
化される分類ビットパターンに再生される反復ビットパ
ターン（ＲＢＰ）を送る。関連サブステーション（４〜
７）に送る分類エラーを見つけるために、疑似オーバサ
ンプル化される分類ビットパターンが基準パターンにマ
ッチングされる。分類エラーが最善のマッチングから見
いだされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、メインステーション及
び複数のサブステーションからなる電気通信システムに
関する。

【０００２】メインステーションとサブステーションと
の間の装置の通信がマルチプルアクセスプロトコルの基
本とした通信チャンネルを介して所定のビット速度で行
われる。このチャンネルは少なくとも一部がサブステー
ションに共通しており、サブステーションを分類する手
段は、分類情報をメインステーションに送信する送信手
段と、メインステーションから受けた分類制御情報の基
礎に基づいて情報を送信する送信手段を含み、メインス
テーションは、分類情報を受ける受信手段と、分類情報
からサンプルを取るサンプリング手段と、サンプルから
分類制御情報を決定する処理手段を有する。通信装置
は、使用される通信チャンネル、すなわち、グラスファ
イバ、同軸ケーブルまたは無線リンクに応じて、通信装
置は、受動光ネットワーク（ＰＯＮ）、ローカルエリア
ネットワーク、衛星システムまたはセルモービル無線シ
ステムまたはそれと同様なものである。

【０００３】本発明は、このようなシステムにおいて使
用されるメインステーションに関する。

【０００４】本発明は、このようなシステムにおいて使
用されるサブステーションに関する。

【０００５】

【従来の技術】この種の電気通信装置は、国際出願第Ｗ
Ｏ９１／０８６２３号から知られており、下流方向への
光ネットワークの多数のターミネーションへ向かうヘッ
ドエンドステーション放送ＴＤＭＡ（Time Division Mu
ltiple Access:時分割マルチプルアクセス）を有するＴ
ＰＯＮ（Telephony on a Passive Optical Network: 受
動光ネットワークにおける電話）が開示されている。上
流の方向において、所定の時間スロットにおいて各ター
ミネーションがデータを送信し、異なるターミネーショ
ンからのデータは所定のフォーマットのＴＤＭＡフレー
ムにヘッドエンドで組み合わされる。ヘッドエンドステ
ーションから種々のターミナルの異なる距離に関連する
異なる遅延及び減衰のＴＰＯＮの開始まで、または操作
中の補償のために、各ターミネーションは、上流のＴＤ
ＭＡの各所定の部分に到達するための掲示された粗い及
び細密なパルスを伝達するように配置される。ＷＯ９１
／０８６２３号の図２において、上流のＴＤＭＡ内の粗
い分類のいわゆる位相１の分類ウインドウ及びいわゆる
位相２のウインドウが示される。ヘッドエンドステーシ
ョンは、タイミング、すなわち、ターミネーションの各
々から分類パルスの到着の位相及び振幅を監視し、その
送信を適当なものとして遅らせるかまたは前進するため
にサーボ制御信号をターミネーションに戻し、送信電力
を調整するようになっている。このＴＰＯＮのフレーム
は、所定のビット速度を有する。知られたＴＰＯＮのア
クティブな細密な分類を達成するために、ターミネーシ
ョンから受信された各分類パルスは、所定のビット速度
より大きな高いサンプリング速度でヘッドエンドステー
ションでサンプル化され、サンプルは各予期値に関して
分類パルスの各位相を決定するために処理される。ヘッ
ドエンドは、受信位相と予期位相との間で決定された位
相の差から分類制御信号を発生し、各制御信号をターミ
ネーションに送信し、ターミネーションは、上流方向の
フレーム内でデータの重複を避けるためにターミネーシ
ョンからの送信位相を変更する。ＴＰＯＮは２０メガビ
ットで作動する。少なくとも４倍のＴＰＯＮの所定のビ
ット速度の約０．１ビットの必要となる細密な分類精度
を達成するために、オーバサンプリングが必要になる。
必要な特別の正確さは「ディザリング」すなわち、サン
プリング及びクロックモーメントにおける平均位相不正
確性によって達成される。適用されるオーバサンプリン
グ・アナログデジタルコンバータによって、Ａ／Ｄは、
このような早いサンプリング速度において適するように
使用されなければならず、このようなＡ／Ｄコンバータ
は高価であり、多くの電力を消費し、制限された分解能
を有する。高いビット速度、例えば４０Ｍビット／また
はそれ以上のシステムにおいて、細密な分類の目的のた
めの開示されたオーバサンプリング技術は、必要な正確
性を達成する際に煩わしいものとなる。

【０００６】ヨーロッパ特許出願第０３８３５５７号に
おいて、中央の交換機と典型的には２０Ｍビット／ｓで
作動する多数の遠隔の加入者との間でデータが通信され
るＴＰＯＮが開示されており、システムを通じてシング
ルクロックが使用される。中央交換機は、０．１ビット
のシステムの正確性を達成するために、位相の任意の変
化にかかわらず、そのローカルマスタクロックを使用し
て交換機が受信されたデータを取り扱うことができるよ
うにする位相整合システムをその受信側に含む。位相整
合装置は、別になったリアクティブ構成部分から形成さ
れるひとまとまりになった一定のディレイラインを含
み、ディレイラインは、０．１ビットのシステムビット
速度でタップを有する。位相を整合する目的でアイポジ
ション検出回路によって各タップが監視される。このシ
ステムにおいて、標準のＡＴＭ（非同期送信モードの延
長バージョンを使用してデータが送信され、３ビットの
リードインヘッダを有する上流方向のデータセルは
「目」を提供し、その位置は、適当なタップを認識する
ために目の位置の検出回路によって決定される。正確で
はあるが、マスタクロックを１０回にわたってリアルタ
イムで有効にオーバサンプリングを行うこの装置は、複
雑であり、消費電力について前記ＷＯ９１／０８６２３
号と同様の利点を有し、高周波において煩わしくなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、必要
な正確性を有すると共に上述した種類の電気通信システ
ムにおける簡単で廉価で細密な及び／または粗い分類を
提供すると同時に、将来の高度なシステムのマスタクロ
ック周波数に適する電気通信システムを提供することで
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的のために本発明
の電気通信システムは、サブステーションはメインステ
ーションに対する分類情報として反復性の分類ビットパ
ターンを送信すること、及び疑似オーバサンプル分類ビ
ットパターンが得られるようにメインステーションの処
理装置が反復性分類ビットパターンのサンプルを処理す
るようになっており、処理手段は疑似オーバサンプル分
類ビットパターンから細密な及び／または粗い分類制御
情報を引き出すようになっている。メインステーション
で比較的低いサンプリング速度で反復性の分類ビットパ
ターンをサンプリングすることによって、及び補そくが
生じた後シャッフリングまたは再グループ化を行うこと
によって、選択された分類ビットパターン及び分類ビッ
トパターン反復速度に応じて、ある程度の粗い分類と同
時に組み合わされる正確な細密な分類を得ることが可能
になる。本発明による分類は、疑似ノイズ分類シ−ケン
ス及び動作において装置においてサブステーション用の
粗い分類がシステムに付加されることが可能になる。こ
のような粗い分類システムは典型的には数ビット内で分
類の正確性を達成する。

【０００９】本発明によるシステムの実施例において、
サブステーションは、反復分類ビットパターンの前にプ
レアンブルビットパターン（ＰＢＰ）を送信するように
なっており、メインステーションの処理手段は、論理ト
ランジションを評価することによってプレアンブルビッ
トパターンのサンプルから粗い分類制御情報を引き出す
ようになっている。本発明はある程度まで、適当なビッ
トパターンの選択によって反復性の分類ビットパターン
を基礎として粗い分類並びに細密な分類を可能にする
が、反復性の分類ビットパターンに先行するプレアンブ
ルのビットパターンを付加することが有利である。プレ
アンブルビットパターンを付加することによって、より
短いエレメンタリビットパターンが反復性分類ビットパ
ターンで選択されるように本発明と組み合わされる粗い
分類方法の不正確性は減少される。本発明と組み合わせ
られる他の粗い分類方法で配分される場合、システムの
開始時における粗い分類は、プレアンブルビットパター
ンを基礎として行われる。適当に選択されたプレアンブ
ルビットパターン、例えば数個のゼロが続く連続的なプ
レアンブルビットパターンによって、光電力のＰＯＮの
場合に、受信されたプレアンブルビットパターンの振幅
は、受信電力に応じた基準ビットパターンに換算するた
め、またはその逆のために使用され、基準ビットパター
ンは、再構成された分類ビットパターンに合致する処理
手段によって使用される。

【００１０】本発明による装置の実施例において、分類
ビットパターンは、所定のビット速度（ｆb ）の逆数の
ビット間隔を有するＭビットを含み、分類ビットパター
ンは、すべてのシフトが異なるようになっており、Ｍは
整数である。循環シフト特性によって分類ビットパター
ンは、可能な限り短くすることができ、それと同時に粗
い分類エラー修正を最大限にすることができる。このよ
うなＭビットパターンによって、（Ｍ−１）／２の粗い
分類エラーデータビットが補正される。

【００１１】本発明による装置の好ましい第１の実施例
において、１／Ｎ番目のビット期間の正確さと所定のビ
ット速度の１／Ｋ倍のサンプリング速度を有する細密な
分類のために、分類ビットパターンは，ＫＮ回繰り返さ
れ、Ｋ及びＮは整数であり、Ｋ及びＭの最大公約数は１
でＫ＜Ｍであり、サンプリング手段を計時するサンプリ
ングクロックの位相は、サンプリング中、次第に増加す
るようにまた次第に減少するようにシフトされ、処理手
段は、サンプルを再グループ化することによって疑似オ
ーバサンプル化された分類ビットパターンを得る。この
実施例は、準オーバサンプリングが分類ビットパターン
によって小さい距離にわたってサンプリングクロックを
毎回シフトさせる位相によって達成することができ、全
体のシフトは、所定のビット速度に関してサンプリング
クロックの周波数に応じて、及び後に得られたサンプル
を再グループ化することによって完全に反復する分類ビ
ットパターンまたはその倍数にわたって不鮮明になる。
簡単な実施例において、サンプリングクロックがビット
速度に等しい場合、サンプル化された反復性分類ビット
パターンの最初のサンプルのすべては、サンプル化され
た順序で一緒にグループ化され、その後第２のサンプル
及び次のサンプルというようにグループ化され、処理手
段は、再グループ化されたサンプルから分類制御情報を
引き出す。処理手段は、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ及
びＲＯＭまたはＥＰＲＯＭメモリ及びＩ／Ｏインタフェ
ースを含む標準のマイクロプロセッサであり、得られた
サンプルは、まずＲＡＭに記憶され、後にプログラム化
された制御の下に疑似オーバサンプル化された分類ビッ
トパターンを得るように処理され、プログラムはＥＰＲ
ＯＭ内に記憶される。本発明によれば、論理的な観点か
らサンプルのシャフリングが必要になるが、少なくとも
ある程度まで実施手段に応じて論理的な観点からシャフ
リングが行われる。得られた例において、まず、サンプ
ルを物理的にシャフリングすることによって、他の処理
に必要なソフトウエアが簡単になる。サンプリングクロ
ック位相の歩進はディジタルまたはひとまとまりにされ
た遅延ラインを適用することによって容易に歩進され
る。

【００１２】本発明による装置の第１の実施例におい
て、サンプリング中、サンプリングクロックの位相が固
定され、サブステーションは位相が連続的に増加または
減少をする分類ビットパターンを送信する。この実施例
において、機能的には同じであり、一方でメインステー
ションが簡単であり、サンプリングクロックシフトは必
要ではないが、他方ですべてのサブステーションは必要
なシフティングを備えなければならない。

【００１３】本発明によるシステムの第２の実施例にお
いて、１／Ｎ番目のビット期間の正確さを有する細密な
分類のために、分類ビットパターンは，Ｋ回繰り返さ
れ、サンプリングクロックの周波数は、ビット速度のＮ
／Ｋ倍であり、Ｋは、Ｋ及びＮの最大公約数、及びＫと
Ｍとの最大公約数の双方が１であるように選択され、処
理手段は、サンプルを再グループ化することによって疑
似オーバサンプル化された分類ビットパターンを得る。
反復性分類ビットパターンにわたってサンプルに対して
小さい位相シフトを行う代わりに、同じ結果を有効に達
成するようにサンプリングクロック周波数が選択され
る。すなわち、サンプリングクロックは、ビットクロッ
クに関して小さい偏差が与えられる。適当なシャフリン
グまたは再グループ化によって疑似オーバサンプル化さ
れた分類ビットパターンが前のように達成される。

【００１４】本発明による装置の他の実施例において、
細密な分類エラーを得るために疑似オーバサンプル化さ
れた分類ビットパターンは、送信分類ビットパターンと
同一である基準ビットパターンに関連し、細密な分類エ
ラーは、受信分類ビットパターン及び基準ビットパター
ンの最大の相関関係で得られる。整合処理は、ベクトル
ドット積を使用してよく知られた相関方法であるが、ま
たよく知られたリーストスクエアエラー法を適用するこ
とができる。

【００１５】本発明によるシステムの他の実施例におい
て、基準ビットパターンは、受信され予期された分類ビ
ットパターンに従って基準ビットパターンが増幅換算さ
れる。この実施例において、サブステーションによって
メインステーションに送信された分類情報に関するチャ
ンネルの歪み効果が考慮に入れられ、メインステーショ
ンの側の整合特性を向上させる。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明による電気通信システム１を
示し、この電気通信システム１は、送信チャンネルを介
して複数のサブステーション４，５，６及び７と通信す
るメインステーション２を含む。実際には、多数のサブ
ステーションがある。送信システム１が受動光ネットワ
ーク（ＰＯＮ）またいわゆるＰＯＮＦＩＴＬシステム
（ループ内のファイバ）である場合、少なくとも一部が
サブステーション４〜７と共通のチャンネル３はグラス
ファイバである。メインステーション２は、ローカル電
話交換機であり、サブステーション４乃至７までは加入
者または加入者のグループが、電話、ファクシミリ及び
テレックスのような種々のサービスによりアクセスす
る。後者の場合、システムはいわゆるＴＰＯＮ（電話受
動光ネットワーク）である。ＰＯＮにおいて、メインス
テーション２へまたはそこからの情報を搬送するチャン
ネルで光信号をスリットすること及び組み合せることは
よく知られている。詳細についてはこの技術分野の一般
的な技術を参照するとよい。また、電気通信システム１
は、自動車電話システムでもあり、メインステーション
２は、固定ステーションであり、サブステーション４〜
７は、携帯電話、自動車電話等のような移動ステーショ
ンであり、送信チャンネル３は、無線リンクである。電
気通信システム１において、メインステーション２と基
礎ステーション４〜７との間のマルチプル・アクセスプ
ロトコル基礎通信、ＴＤＭＡ（時分割マルチプルアクセ
ス）のような技術はこの技術分野でよく知られている。
このようなシステムにおいて、システム１を制御するマ
スタであるメインステーションは、いわゆる下流の方向
にサブステーション４〜７へＴＤＭＡフレームを送信す
るが、サブステーション４〜７は、上流のメインステー
ションに情報を送信する。このようなシステム１におい
て、もし、上流のコミュニケーションのタイミングに関
して特定の測定を行い、変化しかつ異なる送信遅延及び
フレーム位置が送信前にサブステーションにおいて調整
されないならば、アクセスコンフリクトが生じる。引用
したＷＯ９１／０８６２３号において、これらのアクセ
スコンフリクトを解決し及び正確なビットタイミングを
達成するために粗い分類及び細密な分類の双方が開示さ
れている。

【００１７】図２は、ＴＤＭＡ信号の送信及び受信に適
した本発明による電気通信装置１において使用されるメ
インステーション２を示す。メインステーション２は、
送信チャンネル１２に接続された送信ブランチ１０と受
信ブランチ１１とを有する。送信ブランチ１０におい
て、種々のサブステーション用の加入者信号がマルチプ
レクサ１４を介してフレームアセンブラ１３に送られ
る。同期がとられ多重化された信号が粗い及び細密な分
類制御情報の場合、送信機１６を介してコーダでコード
化された後に、チャンネル１２に送られる。チャンネル
のコーディングは、チャンネルの適当な周波数スペクト
ルを達成するために行われる。サブステーション４〜７
からの信号は、受信機１７によって受信され、その出力
端はデマルチプレクサ１９を介して種々の加入者に情報
を提供するためにフレーム分解手段１８に接続される。
分解手段１８は、フレームディスアセンブラ２２に接続
されるデコーダ２１を有する。デコーダ２１及びディス
アセンブラ２２には、位相調整回路によってクロック信
号が供給される。さらにメインステーション２は、タイ
ミング制御手段２４を有し、このタイミング制御手段２
４は、位相調整回路２３及びフレームアセンブラ１３に
送られるマスタクロックｆb を供給するシステムすなわ
ちマスタクロック回路２５を有する。さらに、タイミン
グ制御手段２４は、同時に出願されたヨーロッパ特許出
願第９３２００７４３．８号に開示されるような疑似ノ
イズシーケンスに基礎を置いた相関的な粗い分類を開始
するために使用されるスタート信号Ｓ１を供給し、その
内容はここに参照によって組み込まれており、また、タ
イミング制御手段２４は、本発明による細密な及び／ま
たは粗い分類に使用されるスタート信号Ｓ２を供給し、
スタート信号Ｓ１及びＳ２は、サブステーション４〜７
の送信遅延またはラウンドトリップ遅延を決定するため
に下流のフレームの始めに関してメインステーション２
の固定された基準である。メインステーション２は、メ
インステーション２の要求でサブステーション４〜７に
よって送信された分類パルスからの細密な遅延及び／ま
たは粗い遅延情報を決定するために本発明による細密な
及び粗い分類手段２８に接続されている。分類手段２８
は、可変利得増幅器３０を介して受信機１７に接続され
たアナログ−ディジタル変換器２９を有する。さらに分
類手段２８は、信号処理ユニット３１を有し、この信号
処理ユニット３１は、プレアンブルビットパターンの後
縁を検出し、可変利得増幅器３０の利得を調整するため
にプレアンブルビットパターンの信号の振幅を評価する
ようになっている。さらに、信号処理ユニットはビット
クロックｆb からサンプルクロックｆs2を引き出す。本
発明の処理サンプルにおいて、分類手段２８は、処理手
段３２、例えば、ＲＡＭメモリ３３を有するマイクロコ
ントローラ、マイクロプロセッサ３４及びＲＡＭメモリ
３３のサンプルから分類制御情報を引き出すための記憶
プログラムを有するＲＯＭまたはＥＰＲＯＭを有する。
細密な及び／または粗い分類制御情報は、フレームアセ
ンブラ１３によってサブステーション４〜７に送信され
るべきフレームで組み立てられる。受信機１７は、メイ
ンステーション２の要求でサブステーション４〜７によ
ってメインステーション２に送信される粗い分類情報を
サンプル化するためにアナログ−ディジタル変換器４１
を有する他の粗い分類手段４０に接続される。粗い分類
手段４０は、同時に出願された前記ヨーロッパ特許出願
第（９３２００７４３．８）号で説明されているような
疑似ノイズシーケンス見礎手段である。この粗い分類に
おいて、タイミング制御手段２４は、ディバイダ２６
と、イネーブル回路２７によってゲート化された分割さ
れたマスタクロックｆb ／Ｋであるイネーブルされたク
ロックを分類手段４０に提供するためにウインドウパル
スＴＷＳによって制御されるイネーブル回路２７とを有
する。アナログーディジタル変換器４１の出力で粗い分
類サンプルｃｒｓは粗い分類サンプルを処理するために
処理手段４３に供給される。処理手段４３は、粗い分類
制御情報が荒く分類されたサブステーションに送信され
るように粗い分類情報をフレームアセンブラ１３に送
る。

【００１８】図３は、本発明の実施例において使用され
るクロック周波数変換器８０を示し、この変換器８０
は、クロック周波数変換器８０に送られるマスタまたは
ビットクロックｆb を分割するディバイダ回路８１と、
ＰＬＬ回路８２、電圧制御発振器８３及びディバイダ回
路８４を有するＰＬＬとを有する。各ディバイダの分割
係数を適当に選択することによって、クロック周波数コ
ンバータ８０の出力端でビットクロック周波数ｆb の有
理係数である周波数を有するサンプルクロックｆs を得
ることができる。

【００１９】図４は、本発明による電気通信システム１
に使用されるサブステーション４を示す。サブステーシ
ョン４は受信機ブランチ５０及び送信チャンネル１２に
結合された送信機ブランチ５１を有する。受信機ブラン
チ５０は、受信機５２と、デコーダ５３と、フレームデ
ィスアセンブラ５４及びデマルチプレクサ５５の一連の
構成を有する。受信機の出力端でクロック回復回路５６
によってクロックが回復され、同期検出器５７は検出器
５３の出力端に接続される。送信機ブランチ５１は、マ
ルチプレクサ６０、粗い及び細密な調整手段６１、コー
ダ６２及び送信機６３の一連の構成からなる。機能的に
は、サブステーション４〜７は送信及び受信に関連する
限り、メインステーション２と同様に作動する。粗い及
び細密調整手段６１は、粗い遅延調整部分６４と、細密
な調整部分６５とを有し、その双方は、下流のマルチフ
レームにおけるハウスキーピングタイムスロットを介し
てメインステーション２から粗い及び細密な調整制御を
行うフレームディスアセンブラ５４に接続されている。
細密遅延調整部分６５は、シンボル期間より小さい細密
な調整を行うために、シンボル周波数ｆb より高い周波
数で計時されなければならない。この目的のために、ク
ロック回復回路５６は、高い周波数のクロックを有する
別のクロック出力を有する。メインステーション２に送
信される分類情報を発生するために、サブステーシヨン
４は、分類情報発生手段７０を有し、この発生手段は、
本発明による粗い及び／または細密な分類のためにプレ
アンブルパターン及び反復分類ビットパターンを発生す
るビットパターン発生器７１と、同時に出願されたヨー
ロッパ特許出願第（９３２００７４３．８）号に開示さ
れたような分類情報を発生する疑似ノイズシーケンス発
生器７２と、トランスミッタ６３に接続されている各コ
ード７３及び７４とを有する。分類情報発生手段７０
は、メインステーション２から始まる分類用の要求で初
期化され、ハウスキーピングタイムスロットを介して送
られる。メインステーション２からの特定の要求に依存
してビットパターン発生器７１または疑似ノイズシーケ
ンス発生器７２をイネーブルするイネーブル信号は、詳
細には示さない。発生器７１及びコーダ７３は、クロッ
クｆb ／Ｋによって計時され、Ｋは正の整数であり、ク
ロックｆb ／Ｋは、クロック回復回路５６の出力から引
き出され、その出力は、ディバイダ回路７４Ａに送られ
る。同様に発生器７２及びデコーダ７４は、クロックｆ
b ／Ｋ′によって計時され、Ｋ′は正の整数であり、ク
ロックｆb ／Ｋ′は、クロックｆb をディバイダ回路７
５で分割することによって引き出される。また、サブス
テーション４は、トランスミッタ６３及びフレームディ
スアセンブラ５４に接続されている電力調整手段８０を
有し、電力調整手段８０は、メインステーション２によ
って送信される受信電力制御情報に従ってサブステーシ
ョン４によって送信すべき電力を調整する。

【００２０】図５は、電気通信システム１において上下
方向において上流及び下流のＴＤＭＡ（Time Division
Multiple Access:時間分割マルチプルアクセス）を示
す。下流方向に下がる場合において、メインステーショ
ン２は、アセンブラ１３と組み合わされたマルチフレー
ムダウンをサブステーション４〜７に送信する。与えら
れ例において、マルチフレームダウンは、サブステーシ
ョンがメインステーションに対して同期をとり、それら
に配置された時間スロットを引き出すことができるよう
にする同期タイムスロットＳＹを有する。与えられた例
において、マルチフレームダウンは１６の基本フレーム
ＢＦを有し、各々は、データに使用できる１０２４個の
タイムスロットを有し、ハウスキーピングタイムスロッ
トＨＫを有する。タイムスロットは、加入者または加入
者のグループに動的に配置することができる。好ましく
は、上流のマルチフレームアップは、データ及びハウス
キーピングタイムスロットに関して同様の構造を有する
が、同期タイムスロットの代わりに、分類の目的のため
に分類のウインドウが保存される。メインステーション
２は、マルチフレームダウンに関して上流方向のマルチ
フレームアップのために固定された遅延ＴＲＥＦを設定
する。ある制限内の粗い分類、例えば４データビットの
分類及び本発明による細密な分類のために、分類ウイン
ドウＲＷ内にあるメインステーション２にサブステーシ
ョン４〜７によって送信された分類情報が配置されるよ
うになっており、分類情報は、反復性分類ビットパター
ンＲＢＰを有し、機能的にプレアンブルビットパターン
を有する。分類ウインドウＲＷの幅未満の８ビットであ
るシーケンス長を有する分類情報を使用することによっ
て、それが±４の粗い分類の正確さを有するならば、受
信された分類情報は分類ウインドウに落ちる。±４の正
確さでのシステムのスタートアップにおける粗い分類を
仮定すると、本発明による分類は、システムが作動中、
粗い分類エラーを修正し、例えばこれらのエラーが４ビ
ットを越えなくとも、４ビットを越えるエラーは、デー
タ送信サブステーションに関する干渉を行う。本発明に
よる粗い分類は、加入者のデータがシステムに送信され
ないとき、システムの立ち上がりで適応される。後者の
状態の場合において、メインステーション２は、関連す
るサブステーションによる要求で送信されるプレアンブ
ルＰＢＰを探し、メインステーション２は連続的に受信
情報をサンプル化し、同時にビットクロックでソフトウ
エアカウンタを歩進する。プレアンブルを見つけると、
カウンタの値は粗い遅延の測定値である。システムの作
動開始において、サブステーションは、メインステーシ
ョンの時間基準に気づかず、すなわち、サブステーショ
ンは、それら自身の時間軸に残り、メインステーション
の時間軸に気づかない。したがって、パルスベ−スの粗
い分類は、動作においてシステムのサブステーションの
最初の分類のためのオプションではない。動作における
システムの任意の粗い分類のために、同時に出願された
前記ヨーロッパ特許出願に開示された粗い分類が適用さ
れる。粗い分類によって、小さい振幅の疑似ノイズシー
ケンスＰＮＳが最初粗く分類されるサブステーションに
よって送信され、メインステーション２は、上流フレー
ムのアップの最初で時間ウインドウＴＷのＰＮＳをサン
プリングし、その部分は、それ自身タイミング軸に関し
てメインステーション２に対して正確に知られている。
時間ウインドウＴＷの内側で得られるサンプルは、基準
シーケンスで相関し、送信されたＰＮＳと同一である。
遅延は、最大の相関を与える基準ＰＳＮでサンプル化さ
れたサブシーケンスの位置から決定される。

【００２１】図６は、本発明の第１及び第２の実施例の
反復性の分類ビットパターンＲＢＰのサンプリングをＡ
及びＢ示す。与えられた例において、反復性の分類ビッ
トパターンＲＰＢは、Ｎ個のエレメンタリービットパタ
ーンＢＰ０乃至ＢＰＮ−１からなり、Ｎは整数であ
り、ビット間隔Ｔを有するビットは、ビットクロックｆ
b の逆数である。図示されたエレメンタリビットパター
ンは、Ｍビットパターンであり、Ｍは整数であり、与え
られた例においてＭ＝９であり、ビットパターンは「０
０００１００００」である。パラメータＭは粗い分類の
正確さに依存する。Ｍビットパターンに関して、（Ｍ−
１）／２の粗い分類エラーを修正することができ、与え
られた例４において、４ビットの粗い分類修正を達成す
ることができる。Ｍビットパターンは、Ｍ−１の周期シ
フトのすべてが異なり、周期的にシフトされるときに増
倍性を有するＭビットパターンは、長いパターンを必要
としなくなるように周期的に上昇してシフトする。実際
には、反復性の分類ビットパターンは、数百ビットであ
り、フレームの効率には余り影響を与えない。サンプリ
ングがラインＡで示される第１の実施例の与えられた例
において、サンプルクロックｆ2 の周波数は、ビットク
ロックｆb の周波数に等しく、マルチ位相のサンプリン
グが適用され、すなわち、次の分類ビットパターンをサ
ンプル化する前の各時間に、サンプリングクロックｆ2
の位相が量ΔＴ歩進される。このように、分類ビットパ
ターンＢＰ０は、シフトされないサンプリングクロッ
クｆ2でサンプル化され、分類ビットパターンＢＰ１
は、ΔＴシフトされたサンプリングクロックｆ2 でサン
プル化され、分類ビットパターンＢＰＮ−１は、（Ｎ
−１）△Ｔシフトされたサンプリングクロックｆ2 でサ
ンプル化される。各サンプルは、ビットパターンＢＰ
０についてｐｓ０１，ｐｓ０２，…、ビットパターンＢ
Ｐ１について、ｐｓ１１，ｐｓ１２，…、以下同様に
指示される。再グループの後に、エレメンタリ疑似オー
バサンプル化された分類ビットパターンが達成され、ビ
ットパターンの第１のビットは、サンプルｐｓ０１，ｐ
ｓ１１，ｐｓ２１，…でオーバサンプル化され、第２の
ビットは、サンプルｐｓ０２、ｐｓ１２，で、以下同様
にオーバサンプル化される。シフトされたサンプリング
クロックでサンプリングする代わりに、サンプリングク
ロックは、固定されたままでもよく、この場合に、次の
分類ビットパターンを送信するとき、サブステーション
は、その都度必要な位相シフトを行う。機能的には、こ
の変形された実施例は同じ結果を達成する。処理手段３
２は、サブステーション用の分類制御情報が引き出され
る疑似オーバサンプル化された分類ビットパターンが得
られるように、得られたサンプルを再グループ化するか
シャッフル処理を行う。特に一般的には、Ｍビットパタ
ーンの反復ｘの数は、必要な細密分類の正確性によって
及びメインステーション２の側のサンプリング速度によ
って決定される。１／Ｋ回のビット速度のサンプリング
速度によって、ビット期間の１／Ｎ番目の細密分類の正
確性を達成するために、ｘ＝Ｋ．Ｔ．である。さらにＫ
及びＭの最大公約数は、１に等しく、Ｋ＜Ｍである。

【００２２】ｘ1 でｌ＝０，１，…とする場合、ＮＭ−
１は、受信サンプルを示し、インデックスｌは、ｌ＝ｉ
Ｍ＋ｊ，０≦ｉ＜Ｎ０≦ｊ≦Ｍで表される。

【００２３】サンプルｘ1 は、次の関係に従って再生ｓ
k ，Ｋ＝０，１．．．，ＭビットパターンのＮＭ−１を
表すために再グループ化されまたはシャッフル化され
る。Ｓ_i+((jk)modM)N ＝Ｘ_iM+j，０≦ｉ＜Ｎ，０≦ｊ≦Ｍ上記の公式において、ｍｏｄは、モジュロオペレータで
あり、すなわち、第２の演算数によって第１の演算数を
分割した後の余りを得る。分類エラーは送信パターンと
同一の基準パターンｒi を有する再生されたＭビットパ
ターンの相関関係によって計算される。ＮＭ相関値ｃj
が計算され、ｊ＝０，１，．．．ＮＭ−１である。細密な分類エラーＥf は、次の公式によって最大の相関
関係値のインデックスｊ0 から計算される。Ｅf ＝−ｊ₀Ｔ／Ｎ，０≦ｊ₀＜（ＮＭ−１）／２Ｅf ＝（ＮＭ−ｊ₀）Ｔ／Ｎ，ｊ₀＞（ＮＭ−１）／２基準パターン及び受信されたパターンのスケーリングは
相関関係のピークの場所に影響を与えない。しかしなが
ら、相関関係の値は受信電力の測定値である。

【００２４】サンプリングがラインＢで示される第２の
実施例において、サンプリングクロックｆs2の位相が固
定されるが、サンプリングクロックｆs2の周波数は、受
信されたサンプルのシャフリングの後に、疑似オーバサ
ンプル化された分類ビットパターンを達成するように選
択される。クロック周波数変換器８０は、サンプルクロ
ックｆs2を発生するために使用される。クロック期間は
（Ｋ／Ｎ）．（１／ｆb ）でなければならない。例とし
て、Ｎ＝３，Ｍ＝４，Ｋ＝５、受信サンプル数１，
２，．．．，１２の場合、再生パターンの例は、１，
６，１１，４，９，２，７，１２，５，１０，３，８で
ある。周波数シフトの背後にある考えは、同じビットに
「属する」反復パターンからのサンプルは、パターンを
再生するとき、一緒にグループ化されることである。パ
ラメータＫは，Ｋ及びＮの双方の最大公約数、及びＫ及
びＭは次第にシフトし、反復分類ビットパターンに正し
いマッピングを行うように等しくなければならない。さ
らに一般的には、第１のサンプルｆｓ１がとられ、次に
サンプル（１＋Ｊ）ｍｏｄ（ＮＭ），サンプル（１＋２
Ｊ）ｍｏｄ（ＮＭ）が以下同じようにとられる。ｍｏｄ
はモジュロ演算数であり、αが属する集合Ｎが極力小さ
くする場合には、Ｊ＝（１＋αＮＭ）／Ｋとなる。Ｋ＞
Ｎの場合、サンプリン周波数ｆｓs2は、データビット速
度ｆb 未満であり、Ｋ＞Ｎの場合、サンプリング周波数
ｆs2は、データビット速度ｆb より大きい。Ｍビットパ
ターンは，Ｋ回繰り返される。プレアンブルＰＢＰを使
用するとき、Ｍは、プレアンブルＰＢＰの後縁の検出に
おいて（ビット期間において）最大エラーより大きい。
プレアンブルＰＢＰは、粗い分類の正確性を減少するた
めに使用され、基本的にはそれとともに配分される。し
かしながら、プレアンブルＰＢＰを使用することによっ
て、エレメンタリビットパターンの長さを減少すること
ができる。プレアンブルが存在し、メインステーション
２は次のように進む。分類の後に、下流のフレームダウ
ンのハウスキーピング時間スロットを介して所定のサブ
ステーションの要求が出され、処理手段３２は、信号Ｓ
２でデータビット期間の整数でラウンドトリップを計数
し始め、データビット期間の整数は下流方向でマルチプ
ルダウンの始めに関して所定の時間ＴＲＥＦを有する。
同時にアナログデジタルコンバータ２９は、分類要求に
対するサブステーションの応答について分類ウインドウ
ＲＷサーチにおけるサンプリングを開始する。プレアン
ブルＰＢＰの後縁を検出すると、サンプルは、第１の実
施例に関して述べたように、周期マルチ位相リズムを使
用する。マルチ位相リズムは、メインステーション２に
関する相関サブステーションによって送信される既知の
分類ビットパターンのためのストロボスコープによる検
査として中断される。基本的に本発明によって、所望の
細密な分類の正確性が達成されるが、実際には０．１ビ
ットの正確さで十分である。

【００２５】図７は、本発明に従って疑似オーバサンプ
ル化された分類ビットパターンのＯＢＰを示す。第１の
実施例から再グループ化されたサンプル、すなわち、図
６にＡで説明される位相シフト実施例が示される。さら
に、処理手段３２に記憶されるべき基準ビットパターン
のさらによいマッチング振幅に関して、図７にＲＢで示
される受信された信号形状、受信されたビットに適用さ
れるようになっている。

【００２６】図８は、分類制御情報が疑似オーバサンプ
ル化された分類ビットパターンからどのように引き出さ
れるかを示すフローチャートである。ブロックＦ１は、
前述したようなメモリ３３からの受信サンプルビットパ
ターンのブロックＦ２再生を示す。ブロックＦ３におい
て、処理手段３２のビット期間カウンタがリセットされ
る。ブロックＦ４において、基準パターンは再生ビット
パターンに相関しており、相関値は、ブロックＦ９に送
られ、その最後で最大の相関関係のピークが調査され
る。ブロックＦ５において、周期シフトがビットパター
ンに送られ、ブロックＦ５において次の相関関係の準備
のためにカウンタが歩進される。ブロックＦ７におい
て、その最大限の値ＮＭに対してカウンタが試験され、
カウンタがその最大値に到達したとき、ブロックＦ８に
おいて相関処理が停止される。ブロックＦ９において、
最大の相関関係のピークを探した後に、細密な分類制御
情報は、アセンブラ１３内で組み立てるために利用する
ことができる。メインステーション２は、関連サブステ
ーションに分類制御情報を送信する。粗い及び細密な分
類方法の双方によって得られた最大相関値は、電力制御
の目的のために使用される。この目的のために、メイン
ステーション２は、最大相関値から受信電力の値を決定
し、所望の値とその値を比較し、受信電力の値の偏差の
形態でサブステーション４〜７に電力制御情報を送信す
る。したがって、サブステーション４〜７は、それらの
電力を調整する。最後にすべてのサブステーションの信
号がメインステーション２によってほぼ等しい電力で受
信される。

【００２７】与えられた例において、処理手段３２は、
メインステーション２に組み入れられ、すなわち、中央
化されたシステムが説明される。他の分散化された実施
例において、処理手段３２を有する分類手段２８は、サ
ブステーション４〜７に組み入れられる。次に、メイン
ステーション２は、サブステーション４〜７によって送
信された分類情報を遅延させるために遅延ステーション
として作用する。分類処理はメインステーション２の最
初にまたは分類されるサブステーション４〜７の最初に
スタートされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電気通信システムのブロック図で
ある。

【図２】本発明による電気通信システムにおいて使用さ
れるメインステーションである。

【図３】本発明の実施例において使用されるクロック周
波数変換器を示すブロック図である。

【図４】電気通信装置において使用されるサブステーシ
ョンである。

【図５】本電気通信システムにおける上流及び下流のフ
レームである。

【図６】本発明の第１及び第２の実施例における反復性
の分類ビットパターンのサンプリングを示す図である。

【図７】本発明による疑似オーバサンプル化された分類
ビットパターンを示す図である。

【図８】分類制御情報がどのように引き出されるかを示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１電気通信システム２メインステーション４，５，６，７サブステーション１２チャンネル１７反復手段２９サンプリング手段３２処理手段４０粗い分類手段

フロントページの続き (72)発明者ウィルフレッド、アンドレ、マリア、スニデルスオランダ国5621、ベーアー、アインドーフェン、フルーネヴァウツウェッハ、１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】メインステーション（２）とサブステーシ
ョン（４〜７）との間の装置の通信がマルチプルアクセ
スプロトコルを基本とした通信チャンネル（１２）を介
して所定のビット速度で行われ、このチャンネル（１
２）は少なくとも一部がサブステーション（４〜７）で
共通しており、サブステーション（４〜７）を分類する
手段は、分類情報をメインステーション（２）に送信す
る送信手段（７０，６３）と、メインステーション
（２）から受けた分類制御情報の基礎に基づいて情報を
メインステーション（２）に送信する送信手段（７０，
６３）を含み、メインステーション（２）は、分類情報
を受ける受信手段（１７）と、分類情報からサンプルを
取るサンプリング手段（２９）と、サンプルから分類制
御情報を決定する処理手段（３２）を有するメインステ
ーション（２）と複数のサブステーション（４〜７）を
含む電気通信システムにおいて、サブステーション（４
〜７）は、メインステーション（２）への分類情報とし
て反復分類ビットパターン（ＲＢＰ）を送信するように
なっており、メインステーション（２）の処理手段（３
２）は、準オーバーサンプル化された分類ビットパター
ン（ＯＢＳ）が得られるように反復分類ビットパターン
（ＲＢＰ）のサンプルを処理するようになっており、処
理手段（３２）は、疑似オーバサンプル化された分類ビ
ットパターンから細密な及び／または粗い分類制御情報
を引き出すようになっていることを特徴とする電気通信
システム。
【請求項２】サブステーション（４〜７）は、反復分類
ビットパターン（ＲＢＰ）の前にプレアンブルビットパ
ターン（ＰＢＰ）を送信するようになっており、メイン
ステーション（２）の処理手段（３２）は、論理トラン
ジションを評価することによってプレアンブルビットパ
ターン（ＰＢＰ）のサンプルから粗い分類制御情報を引
き出すようになっている請求項１記載の電気通信システ
ム。
【請求項３】分類ビットパターン（ＢＰ−１，ＢＰ−
２，…，ＢＰ−（Ｎ−１））は、所定のビット速度（ｆ
b ）の逆数のビット間隔を有するＭビットであり、分類
ビットパターンは、すべてのシフトが異なるようになっ
ており、Ｍは整数である請求項１または２記載の電気通
信システム。
【請求項４】１／Ｎ番目のビット期間の正確さと所定の
ビット速度の１／Ｋ倍のサンプリング速度を有する細密
な分類のために、分類ビットパターンは，ＫＮ回繰り返
され、Ｋ及びＮは整数であり、Ｋ及びＭの最大公約数は
１でＫ＜Ｍであり、サンプリング手段（２９）を計時す
るサンプリングクロック（ｆs2）の位相は、サンプリン
グ中、次第に増加するようにまた次第に減少するように
シフトされ、処理手段（３２）は、サンプルを再グルー
プ化することによって疑似オーバサンプル化された分類
ビットパターン（ＯＢＰ）を得る請求項３記載の電気通
信システム。
【請求項５】サンプリングクロック（ｆs2）の位相が固
定されサブステーション（４〜７）は位相が連続的に増
加または減少する分類ビットパターンを送信する請求項
４記載の電気通信システム。
【請求項６】１／Ｎ番目のビット期間の正確さを有する
細密な分類のために、分類ビットパターンは，Ｋ回繰返
され、サンプリングクロックの周波数は、ビット速度の
Ｎ／Ｋ倍であり、Ｋは、Ｋ及びＮの最大公約数、及びＫ
とＮの最大公約数の双方が１であるように選択され、処
理手段は、サンプルを再グループ化することによって疑
似オーバサンプル化された分類ビットパターンを得る請
求項３記載の電気通信システム。
【請求項７】細密な分類エラーを得るために疑似オーバ
サンプル化された分類ビットパターン（ＯＢＰ）は、送
信分類ビットパターンと同一である基準ビットパターン
に関連し、細密な分類エラーは、受信された分類ビット
パターン及び基準ビットパターンの最大の相関関係で得
られる請求項１から６のいずれか１項に記載の電気通信
システム。
【請求項８】基準ビットパターンは、受信された予期さ
れた分類ビットパターンに従って基準ビットパターンが
増幅換算される請求項７記載の電気通信システム。
【請求項９】粗い分類のために、サブステーション（４
〜７）は、フレームベースシステムの低い大きさの疑似
ノイズ分類シーケンス（ＰＮＳ）を送信するようになっ
ており、メインステーション（２）は基準シーケンスで
受信された疑似ノイズシーケンスを補正することによっ
て粗い分類情報を回復するために疑似ノイズシーケンス
ベースの粗い分類手段（４０）を備えており、粗い分類
手段（４０）は、細密な分類用のフレームに保持される
時間ウインドウ（ＴＷ）の内側に実質的に落ちる受信さ
れた分類シーケンスのサンプルにのみ相関し、細密な分
類が同時に起こる請求項１〜８のいずれか１項記載の電
気通信システム。
【請求項１０】最大分類相関値から受信された電力値を
決定し、サブステーションに電力制御情報を送信し、所
望の電力値に関して電力値の偏差に従って送信電力の調
整をする手段が具備され、サブステーションは、電力制
御情報に従って送信電力を調整するための電力調整手段
を有する請求項１〜９のいずれか１項記載の電気通信シ
ステム。
【請求項１１】メインステーション（２）とサブステー
ション（４〜７）との間のシステム（１）の通信は、少
なくとも一部がサブステーション（４〜７）と共通の複
数のアクセスプロトコルに基づいて送信チャンネル（１
２）を介して所定のビットで行われ、その装置におい
て、分類のために、サブステーション（４〜７）は、分
類情報を送信する送信手段と、分類制御情報を基礎とし
てメインステーション（２）に情報を送信するタイミン
グを少なくとも調整する調整手段（６１）と、メインス
テーションによって遅延された分類情報を受ける受信手
段と、分類情報からサンプルをとるサンプリング手段及
びサンプルから分類制御情報を決定する処理手段とを有
するメインステーション（２）と複数のサブステーショ
ン（４〜７）とからなる電気通信システムにおいて、サ
ブステーション（４〜７）は、分類情報として反復ビッ
トパターンを送信するようになっており、処理手段は、
疑似オーバサンプル化された分類ビットパターン（ＯＢ
Ｐ）を得るように反復分類ビットパターン（ＲＢＰ）の
サンプルを処理するようになっており、処理手段は、疑
似オーバサンプル化された分類ビットパターン（ＯＢ
Ｐ）から細密な及び／または粗い分類制御情報を引き出
すようになっていることを特徴とする電気通信システ
ム。
【請求項１２】マルチプル・アクセスプロトコル（ＴＤ
ＭＡ）を基礎として（サブステーション（４〜７）と少
なくとも部分的に共通している送信チャンネル（１２）
を介してシステム（１）のサブステーション（４〜７）
と所定のビット速度（ｆb ）で通信するようになってい
る電気通信装置（１）において使用されるメインステー
ション（２）であって、サブステーション（４〜７）か
ら分類情報を受信する受信手段（１７）と、分類情報か
らサンプルをとるサンプリング手段（２９）と、サンプ
ルから分類制御情報を決定する処理手段（３２）とを有
し、制御情報は、サブステーション（４〜７）に送信さ
れるメインステーション（２）において、サブステーシ
ョン（４〜７）から反復分類ビットパターン（ＲＢＰ）
を受信するようになっており、メインステーション
（２）の処理手段（３２）は疑似オーバサンプル化され
た分類ビットパターン（ＯＢＰ）が得られるように反復
ビットパターンのサンプルを処理するようになってお
り、処理手段（３２）は、疑似オーバサンプル化された
分類ビットパターン（ＯＢＰ）から細密な及び／または
粗い分類情報を引き出すようになっていることを特徴と
するメインステーション。
【請求項１３】マルチプル・アクセスプロトコル（ＴＤ
ＭＡ）を基礎として送信チャンネル（１２）を介してシ
ステム（１）のメインステーション（２）と所定のビッ
ト速度（ｆb ）で通信するようになっている電気通信装
置（１）において使用されるサブステーション（２）で
あって、メインステーション（２）から受信された分類
制御情報を基礎としてメインステーション（２）に情報
を送信するタイミングを少なくとも調整する調整手段を
有するサブステーションにおいて、分類のために、サブ
ステーション（４〜７）は分類情報として反復分類ビッ
トパターン（ＲＢＰ）をメインステーションに送信する
ようになっており、粗い分類のために、プレアンブルビ
ットパターン（ＲＢＰ）が先行しまたは先行せず、シス
テム（１）のメインステーション（２）は、制御情報を
引き出すために疑似オーバサンプル化された分類ビット
パターンが得られるように（ＯＢＰ）サブステーション
（４〜７）から受信された分類ビットパターンのサンプ
ルを処理するようになっていることを特徴とするサブス
テーション。