JPH0946762A - 移動局間フレーム同期方法 - Google Patents

移動局間フレーム同期方法

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JPH0946762A
JPH0946762A JP7210245A JP21024595A JPH0946762A JP H0946762 A JPH0946762 A JP H0946762A JP 7210245 A JP7210245 A JP 7210245A JP 21024595 A JP21024595 A JP 21024595A JP H0946762 A JPH0946762 A JP H0946762A
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burst
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 TDMA方式を用いた移動通信システムにお
いて、移動局が通信を行っていないときでもフレーム同
期をとる方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 次のいずれかの方法により相互に通信を
行っていない移動局同士のフレーム同期を確立する。 i.受信した全バーストのフレームタイミングの平均に
自移動局のフレームを同期する。 ii.受信した全バーストのうち通信の相手移動局以外
で最も受信レベルの高い移動局のフレームに同期する。 iii.受信した全バーストのうち受信レベルが一定値
以上の移動局のフレームタイミングの平均に自移動局の
フレームを同期する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、時分割多元接続
(TDMA)方式を用いた移動通信システムにおける移
動局間のTDMAフレーム同期を無線回線を用いて実現
する方法に関するものであり、特に、パーソナルハンデ
ィホンシステム(PHS)の子機間通信時のTDMAフ
レーム同期を容易に実現する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】TDMA方式を用いた移動通信システム
の例を図1に、各移動局のフレーム状態(ここでは、1
フレーム8バーストとした)を図2に示す。図1は、T
DMA方式を用い相互に通信する複数の移動局(1〜
8)からなるシステムである。移動局1と移動局2、移
動局3と移動局4、移動局5と移動局6が相互に通信し
ている。移動局7と移動局8は相互通信を開始しようと
している移動局である。
【0003】TDMA方式では1フレーム内を時間的に
複数のバースト(タイムスロット)に分割し、その内1
つのバーストを送信し、通信の相手移動局の送信するバ
ーストを受信することにより相互通信を行っている。し
たがって、相互通信を行っている移動局同士はTDMA
フレーム同期は確立している。例えば、移動局1と移動
局2が通信を開始する場合、移動局1は自局のフレーム
内の空いているバーストを探し、この空きバースト(図
2のB12)を用い移動局2を呼び出す信号を送信する。
移動局2では、フレーム内のバーストを常に受信し自局
宛の呼出信号(呼出バースト)をサーチしている。自局
宛の呼出信号があった場合、その呼出バーストのタイミ
ングを基に、自局のフレームを移動局1のフレームと同
期させる。その後、予め決められている応答バーストの
送信位置手順(ここでは、呼出バーストの4バースト後
を応答バーストとしている)に従い、応答バースト(図
2のB21)を送信する。移動局1では、応答バーストの
受信位置(図2のB21)で移動局2からの応答バースト
を確認後、相互通信を開始する。このように、相互通信
を行っている移動局同士のTDMAフレーム同期は確立
する。同様に、相互通信を行っている移動局3と移動局
4同士および移動局5と移動局6同士のTDMAフレー
ム同期は確立している。
【0004】しかし、相互に通信を行っていない移動局
同士(例えば、移動局1と移動局3と移動局5)では、
図2に示すようにフレーム同期は確立していない。この
状態で、移動局7と移動局8が通信を開始しようとする
場合、空きバーストが無く呼出バーストが送信できな
い。また、強引に図2のB78位置に呼出バーストを送信
すると、B12とB34のバーストに対して干渉を与えてし
まう。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の移動局間フレー
ム同期方法では、相互に通信を行っていない移動局同士
は、フレーム同期が確立していないため、バーストの衝
突による干渉の増大即ち回線品質の劣化、あるいは、利
用可能バーストの減少(前記説明で例に挙げた1フレー
ム8バーストの構成ならば、4組8移動局の相互通信が
可能であるが、図2のようにフレーム同期が確立してい
ない場合、3組6移動局の相互通信しかできない)とい
う問題があった。
【0006】また、移動局同士のクロックは非同期であ
るので、通信の開始時にはバーストが衝突していない場
合でも、通信中にフレーム位相誤差が大きくなりバース
トが衝突してしまうという問題もあった。
【0007】本発明の目的は、移動局が通信を行ってい
ないときでもフレーム同期をとる方法を提供することに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記問題は、相互に通信
していない移動局同士のフレーム同期がとれていないこ
とに起因している。そこで本発明は、相互に通信してい
る移動局以外の移動局のバーストも受信し、以下のいず
れかの方法によって相互に通信を行っていない移動局同
士も互いにフレーム同期を確立する。 i.受信した全バーストのフレームタイミングの平均に
自移動局のフレームを同期する。 ii.受信した全バーストのうち通信の相手移動局以外
で最も受信レベルの高い移動局のフレームに同期する。 iii.受信した全バーストのうち受信レベルが一定値
以上の移動局のフレームタイミングの平均に自移動局の
フレームを同期する。
【0009】本発明は、TDMA方式の移動局間通信に
おいて、相互に通信を行っていない移動局同士も互いに
フレーム同期を確立する手段を備えることにより、移動
局間で自律分散的にフレーム同期を確立することを特徴
とし、従来の技術に比べ、バーストの衝突による回線品
質の劣化を防ぎ、利用可能バーストの増加を図ることが
できる。
【0010】
【発明の実施の形態】
(請求項(1)および(4))図3は本発明の請求項
(1)および(4)の一実施例の移動局構成であり、図
4はタイミングチャートであり、図5は制御フローであ
る。移動局は、101のアンテナ部、102の送受信
部、103の復調部、104の変調部、100のTDM
A同期制御部から構成される。このような構成におい
て、移動局間TDMAフレーム同期を実現するために、
周囲の移動局の信号を103の復調部で復調し、その信
号から各移動局のバーストタイミングを106のタイミ
ング抽出回路で抽出し自移動局のバーストタイミングと
の時間差(図4中のσi)を検出する。受信した全移動
局のタイミング差を107の平均化回路で平均し、これ
を自移動局のタイミング制御量(図4中のΔ)とし、1
09のフレームタイミング回路を介し、105の受信制
御回路および110の送信制御回路のフレーム同期を制
御する。
【0011】ここで、自移動局が送信を開始する前の初
期状態(請求項(4))の場合、図5に示すように制御
前の自局タイミングと制御後の自局タイミングとの偏差
(=制御量)が許容値より大きい時は、送信を行わず自
局のフレームタイミングのみを制御し、偏差が許容値よ
り小さくなった時に定常状態に移行し、バーストの送信
を開始する。定常状態では、他移動局とのタイミング差
を常に検出し、フレームタイミングの制御、送信を行
う。
【0012】(請求項(2)および(5))図6は本発
明の請求項(2)および(5)の一実施例の移動局構成
であり、図7はタイミングチャートであり、図8は制御
フローである。移動局は、101のアンテナ部、102
の送受信部、103の復調部、104の変調部、100
のTDMA同期制御部から構成される。このような構成
において、移動局間TDMAフレーム同期を実現するた
めに、周囲の移動局の信号を103の復調部で復調し、
それらの信号の受信レベル(図7中のδi)の内最大レ
ベルの信号(図7ではδ1)を111の最大受信レベル
信号検出回路で検出し、その信号から該当移動局のバー
ストタイミングを106のタイミング抽出回路で抽出し
自移動局のバーストタイミングとの時間差(図7ではσ
1)を検出する。これを自移動局のタイミング制御量
(図7中のΔ)とし、109のフレームタイミング回路
を介し、105の受信制御回路および110の送信制御
回路のフレーム同期を制御する。
【0013】ここで、自移動局が送信を開始する前の初
期状態(請求項(5))の場合、図8に示すように自局
タイミングと最大受信レベルバーストの移動局とのタイ
ミング偏差(=制御量)が許容値より大きい時は、送信
を行わず自局のフレームタイミングのみを制御し、偏差
が許容値より小さくなった時に定常状態に移行し、バー
ストの送信を開始する。定常状態では、最大受信レベル
バーストの移動局とのタイミング差を常に検出し、フレ
ームタイミングの制御、送信を行う。
【0014】(請求項(3)および(6))図9は本発
明の請求項(3)および(6)の一実施例の移動局構成
であり、図10はタイミングチャートであり、図11は
制御フローである。移動局は、101のアンテナ部、1
02の送受信部、103の復調部、104の変調部、1
00のTDMA同期制御部から構成される。このような
構成において、移動局間TDMAフレーム同期を実現す
るために、周囲の移動局の信号を103の復調部で復調
し、それらの信号の受信レベル(図10中のδi)が一
定値(図10ではρ)以上の信号(図10ではδ1とδ
3)を112のバースト検出回路で検出し、その信号か
ら該当移動局のバーストタイミングを106のタイミン
グ抽出回路で抽出し自移動局のバーストタイミングとの
時間差(図10ではσi)を検出する。該当移動局のタ
イミング差を107の平均化回路で平均し、これを自移
動局のタイミング制御量(図10中のΔ)とし、109
のフレームタイミング回路を介し、105の受信制御回
路および110の送信制御回路のフレーム同期を制御す
る。
【0015】ここで、自移動局が送信を開始する前の初
期状態(請求項(6))の場合、図11に示すように制
御前の自局タイミングと制御後の自局タイミングとの偏
差(=制御量)が許容値より大きい時は、送信を行わず
自局のフレームタイミングのみを制御し、偏差が許容値
より小さくなった時に定常状態に移行し、バーストの送
信を開始する。定常状態では、他移動局とのタイミング
差を常に検出し、フレームタイミングの制御、送信を行
う。
【0016】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、TD
MA方式の移動局間通信において、相互に通信を行って
いない移動局同士も互いにフレームタイミングを監視
し、移動局間で自律分散的にフレーム同期を確立するた
め、バーストの衝突による回線品質の劣化を防ぎ、利用
可能バーストの増加を図ることができる。また、初期状
態において、自局タイミングの偏差が大きい場合には送
信しないことにより、送信開始時のバーストの衝突を低
減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】TDMA方式を用いた移動通信システムの例を
示す。
【図2】各移動局のフレーム状態を示す。
【図3】請求項(1)および(4)の一実施例の移動局
構成を示す。
【図4】請求項(1)および(4)の一実施例のタイミ
ングチャートを示す。
【図5】請求項(1)および(4)の一実施例の制御フ
ローを示す。
【図6】請求項(2)および(5)の一実施例の移動局
構成を示す。
【図7】請求項(2)および(5)の一実施例のタイミ
ングチャートを示す。
【図8】請求項(2)および(5)の一実施例の制御フ
ローを示す。
【図9】請求項(3)および(6)の一実施例の移動局
構成を示す。
【図10】請求項(3)および(6)の一実施例のタイ
ミングチャートを示す。
【図11】請求項(3)および(6)の一実施例の制御
フローを示す。
【符号の説明】
100 TDMA同期制御部 101 アンテナ 102 送受信部 103 復調部 104 変調部 105 受信制御回路 106 タイミング抽出回路 107 平均化回路 108 クロック発生回路 109 フレームタイミング回路 110 送信制御回路 111 最大受信レベル信号検出回路 112 受信レベル>ρのバースト検出回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 時分割多元接続(TDMA)方式を用
    い、相互に通信している移動局の組が複数存在する移動
    通信システムで、通信の相手方でない移動局との間でT
    DMAフレームを同期させる方法において、 自移動局の周辺移動局の送信バーストを受信し、該受信
    バーストタイミングと自移動局のフレーム中の該当バー
    ストタイミングとの時間差を検出し、全受信バーストに
    ついて該時間差を1以上のフレーム間平均し、該平均値
    を用いて自移動局のフレームタイミングを制御すること
    を特徴とする移動局間フレーム同期方法。
  2. 【請求項2】 時分割多元接続(TDMA)方式を用
    い、相互に通信している移動局の組が複数存在する移動
    通信システムで、通信の相手方でない移動局との間でT
    DMAフレームを同期させる方法において、 自移動局の周辺移動局の送信バーストを受信し、自移動
    局の通信相手移動局以外で受信レベルが最大である移動
    局のバーストタイミングと自移動局のフレーム中の該当
    バーストタイミングとの時間差を検出し、該時間差を用
    いて自移動局のフレームタイミングを制御することを特
    徴とする移動局間フレーム同期方法。
  3. 【請求項3】 時分割多元接続(TDMA)方式を用
    い、相互に通信している移動局の組が複数存在する移動
    通信システムで、通信の相手方でない移動局との間でT
    DMAフレームを同期させる方法において、 自移動局の周辺移動局の送信バーストを受信し、該受信
    バーストのうち受信レベルが一定値以上である移動局の
    受信バーストタイミングと自移動局のフレーム中の該当
    バーストタイミングとの時間差を検出し、該時間差を1
    以上のフレーム間平均し、該平均値を用いて自移動局の
    フレームタイミングを制御することを特徴とする移動局
    間フレーム同期方法。
  4. 【請求項4】 時分割多元接続(TDMA)方式を用
    い、相互に通信している1組以上の複数の移動局と通信
    を開始しようとしている移動局が存在する移動通信シス
    テムで、通信を開始しようとしている移動局と通信中の
    移動局との間でTDMAフレームを同期させる場合に、 通信を開始しようとしている移動局は周辺移動局の送信
    バーストを受信し、該受信バーストタイミングと自移動
    局の仮想フレーム中の該当バーストタイミングとの時間
    差を検出し、全受信バーストについて該時間差を1以上
    のフレーム間平均し、該平均値を用いて自移動局のフレ
    ームタイミングを制御し、前記時間差がある一定値以下
    になった後に送信を開始することを特徴とする移動局間
    フレーム同期方法。
  5. 【請求項5】 時分割多元接続(TDMA)方式を用
    い、相互に通信している1組以上の複数の移動局と通信
    を開始しようとしている移動局が存在する移動通信シス
    テムで、通信を開始しようとしている移動局と通信中の
    移動局との間でTDMAフレームを同期させる方法にお
    いて、 通信を開始しようとしている移動局は周辺移動局の送信
    バーストを受信し、該受信バーストのうち受信レベルが
    最大である移動局のバーストタイミングと自移動局の仮
    想フレーム中の該当バーストタイミングとの時間差を検
    出し、該時間差を用いて自移動局のフレームタイミング
    を制御し、前記時間差がある一定値以下になった後に送
    信を開始することを特徴とする移動局間フレーム同期方
    法。
  6. 【請求項6】 時分割多元接続(TDMA)方式を用
    い、相互に通信している1組以上の複数の移動局と通信
    を開始しようとしている移動局が存在する移動通信シス
    テムで、通信を開始しようとしている移動局と通信中の
    移動局との間でTDMAフレームを同期させる方法にお
    いて、 通信を開始しようとしている移動局は周辺移動局の送信
    バーストを受信し、該受信バーストのうち受信レベルが
    一定値以上である移動局の受信バーストタイミングと自
    移動局の仮想フレーム中の該当バーストタイミングとの
    時間差を検出し、該時間差を1以上のフレーム間平均
    し、該平均値を用いて自移動局のフレームタイミングを
    制御し、前記時間差がある一定値以下になった後に送信
    を開始することを特徴とする移動局間フレーム同期方
    法。
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