JPH0767171A - フレーム同期制御回路 - Google Patents

フレーム同期制御回路

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JPH0767171A
JPH0767171A JP21264193A JP21264193A JPH0767171A JP H0767171 A JPH0767171 A JP H0767171A JP 21264193 A JP21264193 A JP 21264193A JP 21264193 A JP21264193 A JP 21264193A JP H0767171 A JPH0767171 A JP H0767171A
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transmission
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Shigeki Nitta
茂樹 新田
Hiroshi Kazama
宏志 風間
Shuzo Kato
修三 加藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 TDMA方式を用いた移動通信システムにお
いて、基地局間のTDMAフレームの同期をとるフレー
ム同期制御回路に関し、ガードタイムを短くかつ消費電
力の増加を最小限に抑えながら、基地局間のフレーム同
期精度を向上させることを目的とする。 【構成】 基地局で使用されるシステムクロックより高
速なクロックを発生する高速クロック発生回路と、周辺
基地局が送信するTDMA信号の受信タイミングから検
出される周辺基地局の送信フレームタイミングと、自基
地局のシステムクロックで生成される送信フレームタイ
ミングとの同期誤差を高速クロックの周期精度で検出す
る同期誤差検出手段と、この同期誤差に応じて、自基地
局の送信フレームタイミングを高速クロックの周期精度
で制御する送信タイミング制御手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、TDMA(時分割多元
接続)方式を用いた移動通信システムにおいて、基地局
間のTDMAフレームの同期をとるフレーム同期制御回
路に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は、TDMA方式を用いた移動通信
システムの構成例を示す。図において、複数の基地局1
0 〜1n は、各々の無線ゾーン20 〜2n 内の移動局
(携帯無線器)3とTDMA方式を用いて通信を行って
いる。
【0003】ここで、基地局10 における従来のフレー
ム同期制御について説明する。基地局10 は、周辺基地
局1i の送信フレームタイミングを検出し、自局の送信
フレームタイミングとの差を同期誤差として検出する。
ただし、周辺基地局1i の送信フレームタイミングは直
接検出できないので、次の方法による。
【0004】周辺基地局1i の信号が基地局10 に受信
される受信タイミングをti 、基地局10 と周辺基地局
i との間の伝搬遅延時間をt0iとすると、基地局10
が検出する周辺基地局1i の送信フレームタイミング
は、 ti −t0i …(1) と推定される。一方、基地局10 の送信フレームタイミ
ングをt0 とすると、基地局10 と周辺基地局1i の送
信フレームタイミング差(同期誤差)ΔT0iは、 ΔT0i=ti −t0i−t0 …(2) となる。
【0005】いま、周辺基地局の数をnとすると、基地
局10 と各周辺基地局11 〜1n の送信フレームタイミ
ング差の平均(平均同期誤差)ΔT0 は、
【0006】
【数1】
【0007】となる。このように、基地局10 では、周
辺基地局信号の受信タイミングと基地局間の伝搬遅延時
間から求まる周辺基地局1i の送信フレームタイミング
(ti−t0i)と、基地局10 の送信フレームタイミング
(t0) との差(同期誤差ΔT0i)を検出し、それに応じ
て送信フレームタイミングを補正することによりフレー
ム同期を確立する。さらに、周辺基地局が複数ある場合
には、各周辺基地局11 〜1nと基地局10 の送信フレ
ームタイミング差の平均(平均同期誤差ΔT0 )に応じ
て、送信フレームタイミングを補正することによりフレ
ーム同期を確立する。
【0008】図5は、従来のフレーム同期制御回路の構
成例を示す。図において、同期語検出回路11は、受信
TDMA信号の情報種別を認識するとともに同期語を検
出し、同期語検出パルスaを受信制御回路20に送出す
る。受信制御回路20は、この同期語検出パルスaから
受信タイミングを検出し、所定の時間差をおいて同期語
送出タイミング信号bを同期語位置発生回路12に送出
し、送信タイミング信号cを送信制御回路30に送出す
る。なお、この時間差は、TDMAフレームフォマット
により異なる。同期語位置発生回路12は、同期語送出
タイミング信号bに応じて同期語検出用窓を設定すると
ともに、同期語位置パルスdを受信制御回路20に送出
する。送信制御回路30は、送信タイミング信号cに応
じて送信フレームタイミングを設定する。
【0009】受信制御回路20は、同期語検出パルスa
の入力タイミング(同期語受信タイミング)と、同期語
位置パルスdの入力タイミングとの時間差を検出する。
ここで、自基地局の送信フレームタイミングは、同期語
位置パルスdの入力タイミングと一定の時間関係にあ
る。また、周辺基地局の送信フレームタイミングは、同
期語検出パルスaの入力タイミングから自基地局と周辺
基地局間の伝搬遅延時間を補正して求めることができ
る。これにより、自基地局と周辺基地局の送信フレーム
タイミングの差(同期誤差)を検出することができる。
したがって、受信制御回路20は、この同期誤差に応じ
て、同期語送出タイミング信号bおよび送信タイミング
信号cを制御することにより、周辺基地局と自基地局の
フレーム同期を確立することができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のフレ
ーム同期制御回路の各部は、システムクロック発生回路
13から出力されるシステムクロックによって動作する
構成になっている。すなわち、システムクロック周期で
同期誤差を検出し、また送信フレームタイミングを制御
する構成になっていた。したがって、システムクロック
が低速の場合には、基地局間の送信フレームタイミング
の誤差が累積され、システム全体のフレーム同期誤差が
大きくなることがあった。
【0011】一方、高速なシステムクロックを用いれ
ば、上記の問題を解決して同期精度を高めることができ
るが、バーストの衝突を避けるためにガードタイムのシ
ンボル数(シンボル=1/システムクロック)を多くと
らなければならない。すなわち、長いガードタイムが必
要となって伝送効率の低下が避けられなかった。また、
基地局全体の動作クロックが高速になるので、消費電力
の増加も避けられなかった。
【0012】本発明は、ガードタイムを短くかつ消費電
力の増加を最小限に抑えながら、基地局間のフレーム同
期精度を向上させることができるフレーム同期制御回路
を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、基地局で使用されるシステムクロックより高速なク
ロックを発生する高速クロック発生回路と、周辺基地局
が送信するTDMA信号の受信タイミングから検出され
る周辺基地局の送信フレームタイミングと、自基地局の
システムクロックで生成される送信フレームタイミング
との同期誤差を高速クロックの周期精度で検出する同期
誤差検出手段と、この同期誤差に応じて、自基地局の送
信フレームタイミングを高速クロックの周期精度で制御
する送信タイミング制御手段とを備える。
【0014】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
のフレーム同期制御回路において、自基地局の送信フレ
ームタイミングの初期設定時は、検出される各周辺基地
局の送信フレームタイミングの平均値を自基地局の送信
フレームタイミングとする構成である。
【0015】
【作用】本発明は、フレーム同期制御に関わる回路のみ
を高速クロックで動作させ、その他は低速のシステムク
ロックで動作させる。したがって、周辺基地局信号の受
信タイミングの検出、基地局間の送信フレームタイミン
グの同期誤差の検出、および自基地局の送信フレームタ
イミングの制御を高精度で行うことができ、基地局間の
フレーム同期精度を向上させることができる。しかも、
システムクロックで送受信処理が行われるので、ガード
タイムを長くする必要がなく、また消費電力の増加を最
小限に抑えることができる。
【0016】また、送信フレームタイミングの初期設定
時においても、高速クロックで検出された各周辺基地局
の送信フレームタイミングの平均値を用いることによ
り、高精度の送信フレームタイミングを初期設定するこ
とができる。
【0017】
【実施例】図1は、本発明のフレーム同期制御回路の第
一実施例の構成を示す。図において、同期語検出回路1
1,同期語位置発生回路12,システムクロック発生回
路13,受信制御回路20および送信制御回路30の配
置は、従来と同様である。ただし、受信制御回路20
は、同期誤差検出回路21,同期誤差平均回路22およ
び受信タイミング制御回路23を有する。送信制御回路
30は、送信タイミング制御回路31を有する。
【0018】本発明の特徴とするところは、システムク
ロックよりも高速なクロックを発生させる高速クロック
発生回路40を備え、システムクロック発生回路13,
同期誤差検出回路21,受信タイミング制御回路23お
よび送信タイミング制御回路31に高速クロックを供給
する構成にある。
【0019】同期語検出回路11は、受信TDMA信号
の情報種別を認識するとともに同期語を検出し、同期語
検出パルスaを同期誤差検出回路21および受信タイミ
ング制御回路23に送出する。受信タイミング制御回路
23は、同期語検出パルスaから高速クロックの周期精
度で受信タイミングを検出し、その後所定のタイミング
で同期語送出タイミング信号bを同期語位置発生回路1
2に送出し、送信タイミング信号cを送信タイミング制
御回路31に送出する。同期語位置発生回路12は、同
期語送出タイミング信号bに応じて同期語検出用窓を設
定するとともに、同期語位置パルスdを同期誤差検出回
路21に送出する。送信タイミング制御回路31は、送
信タイミング信号cに応じて送信フレームタイミングを
設定する。
【0020】同期誤差検出回路21は、高速クロックを
用いて、同期語検出パルスaの入力タイミング(同期語
受信タイミング)と、同期語位置パルスdの入力タイミ
ングとの時間差を検出する。ここで、自基地局の送信フ
レームタイミングは、同期語位置パルスdの入力タイミ
ングと一定の時間関係にある。また、周辺基地局の送信
フレームタイミングは、同期語検出パルスaの入力タイ
ミングから自基地局と周辺基地局間の伝搬遅延時間を補
正して求めることができる。これにより、自基地局と周
辺基地局の送信フレームタイミングの差(同期誤差)を
高速クロックの周期精度で検出することができる。同期
誤差平均回路22は、各周辺基地局との間の同期誤差の
平均をとり、平均同期誤差信号eを受信タイミング制御
回路23およびシステムクロック発生回路13に送出す
る。
【0021】システムクロック発生回路13は、平均同
期誤差信号eに応じて、高速クロックの周期精度でシス
テムクロックの位相を制御する。受信タイミング制御回
路23は、平均同期誤差信号eに応じて、同様に同期語
送出タイミング信号bおよび送信タイミング信号cを制
御する。送信タイミング制御回路31は、この送信タイ
ミング信号cに応じて、自基地局の送信フレームタイミ
ングを高速クロックの周期精度で設定し、周辺基地局と
のフレーム同期を確立する。
【0022】ここで、同期語検出パルスa,同期語位置
パルスd,平均同期誤差信号e,送信フレームタイミン
グ,システムクロックおよび高速クロックの位相関係を
図2に示す。なお、破線で示す同期語位置パルスdおよ
び送信フレームタイミングは、同期制御前の状態を示
す。
【0023】次に、基地局が送信フレームタイミングを
初期設定する過程について説明する。最初に検出した周
辺基地局の同期語検出パルスaに基づいて同期語位置パ
ルスdを発生させる。同期誤差検出回路21は、この同
期語位置パルスdのタイミングと、順次検出される他の
周辺基地局の同期語検出パルスaのタイミングの位相差
を高速クロックの周期制御で検出する。同期誤差平均回
路22は各周辺基地局に対応する位相差を平均し、受信
タイミング制御回路23はこの平均位相差に基づいて、
基地局の初期送信フレームタイミングを設定する送信タ
イミング信号cを送信タイミング制御回路31に送出す
る。送信タイミング制御回路31は、この送信タイミン
グ信号cに応じて自基地局の送信フレームタイミングを
初期設定する。
【0024】図3は、本発明のフレーム同期制御回路の
第二実施例の構成を示す。本実施例の特徴とするところ
は、同期誤差検出回路21が、高速クロックを用いて、
同期語検出パルスaと送信タイミング信号cから同期誤
差を検出する構成にある。すなわち、自基地局の送信フ
レームタイミングは、送信タイミング信号cと一定の時
間関係にある。また、周辺基地局の送信フレームタイミ
ングは、同期語検出パルスaの入力タイミングから自基
地局と周辺基地局間の伝搬遅延時間を補正して求めるこ
とができる。これにより、自基地局と周辺基地局の送信
フレームタイミングの差(同期誤差)を高速クロックの
周期精度で検出することができる。その他の構成は、第
一実施例と同様である。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、高速クロ
ックと低速のシステムクロックを使い分け、フレーム同
期制御に関わる回路のみを高速クロックで動作させるこ
とにより、基地局間のフレーム同期精度を向上させるこ
とができる。しかも、その他はシステムクロックで動作
させるので、ガードタイムを長くする必要がなく、また
消費電力の増加を最小限に抑えることかできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフレーム同期制御回路の第一実施例の
構成を示すブロック図。
【図2】第一実施例各部の信号の関係を示す図。
【図3】本発明のフレーム同期制御回路の第二実施例の
構成を示すブロック図。
【図4】TDMA方式を用いた移動通信システムの構成
例を示す図。
【図5】従来のフレーム同期制御回路の構成例を示すブ
ロック図。
【符号の説明】
1 基地局 2 無線ゾーン 3 移動局(携帯無線器) 11 同期語検出回路 12 同期語位置発生回路 13 システムクロック発生回路 20 受信制御回路 21 同期誤差検出回路 22 同期誤差平均回路 23 受信タイミング制御回路 30 送信制御回路 31 送信タイミング制御回路 40 高速クロック発生回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 TDMA方式を用いて各無線ゾーン内の
    移動局と通信する各無線ゾーン対応の基地局に備えら
    れ、複数の基地局間のTDMAフレームを同期させるフ
    レーム同期制御回路において、 基地局で使用されるシステムクロックより高速なクロッ
    クを発生する高速クロック発生回路と、 周辺基地局が送信するTDMA信号の受信タイミングか
    ら検出される周辺基地局の送信フレームタイミングと、
    自基地局のシステムクロックで生成される送信フレーム
    タイミングとの同期誤差を前記高速クロックの周期精度
    で検出する同期誤差検出手段と、 前記同期誤差に応じて、自基地局の送信フレームタイミ
    ングを前記高速クロックの周期精度で制御する送信タイ
    ミング制御手段とを備えたことを特徴とするフレーム同
    期制御回路。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のフレーム同期制御回路
    において、 自基地局の送信フレームタイミングの初期設定時は、検
    出される各周辺基地局の送信フレームタイミングの平均
    値を自基地局の送信フレームタイミングとする構成であ
    ることを特徴とするフレーム同期制御回路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006310986A (ja) * 2005-04-26 2006-11-09 Ntt Docomo Inc 送受信機及び送受信方法
JP2011501526A (ja) * 2007-10-12 2011-01-06 クゥアルコム・インコーポレイテッド フェムトセルの同期及びパイロット探索方法

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