JPH1013392A

JPH1013392A - フレーム同期調整をとる通信端末装置

Info

Publication number: JPH1013392A
Application number: JP8166262A
Authority: JP
Inventors: Toshimichi Naoi; 利道直井; Haruhiro Shiino; 玄博椎野
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1996-06-26
Filing date: 1996-06-26
Publication date: 1998-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】ハーフレートやフルレートに拘らず、迅速に
同期調整を行なう通信端末装置を提供。【解決手段】デジタルシグナルプロセッサ16はタイマ
19を有し、タイマクロックより基地局11より受信するフ
ルレートの信号17、ハーフレートの信号18のそれぞれの
自局フレーム周期をタイマクロックより発生し、ハーフ
レートのフルレートの周期による同期調整をソフトウエ
ア的に行なって、タイムスロットの信号より音声データ
を分離してデータバス21より音声符号化器22に出力す
る。音声符号化器22は、制御バス23よりシグナルプロセ
ッサ16の発生する送受信信号のサンプリング周期および
音声コーデックのサンプリング周期を受け、音声データ
を音声信号に復元してスピーカ28に出力し、マイク24の
音声信号を符号化して送信データとしてシグナルプロセ
ッサ16に出力する。制御部13は、基地局11と交信し、通
信チャネルの自局タイムスロットを取得し、シグナルプ
ロセッサ16に信号17、18の同期調整などを指示する。こ
うして、ハーフレートの信号をフルレートのフレーム周
期で同期調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フレーム同期調整
をとる通信端末装置に関するものであり、より具体的に
は、たとえば、時分割多元接続(TDMA)方式によるデジタ
ル移動通信に関し、とくに移動局で基地局の電波を受信
し、多重チャネルの１タイムスロットを自局チャネルと
して使用する際、自局チャネルのフレーム同期を確立す
るフレーム同期調整方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】基地局と自動車などの移動体に搭載され
た移動局との間の通信に用いられるTDMA方式では、１つ
の周波数帯域を所定周期のフレームに時分割し、さらに
各フレームを複数のタイムスロットに分割して、各スロ
ットを各回線に割り当てることにより、周波数帯域を効
率よく利用する。移動局は、通信の際、基地局より空き
タイムスロットの１つを自タイムスロットとして割り当
てられる。基地局のフレーム周期で送られてくる自タイ
ムスロットを受信するために、移動局は、フレーム同期
をとる必要がある。

【０００３】一旦、フレーム同期がとれれば、移動局
は、その有するタイマを使ってフレーム周期を計測し、
基地局と通信を行なうことができる。移動局は、そのタ
イマより発生する自局のフレーム周期により自タイムス
ロットを受信する。しかし、移動局のタイマは、基地局
のタイマとは非同期で動作するため、そのままでは時間
の経過とともにフレーム同期が外れてしまうことがあ
る。そこで、基地局のフレーム周期と自局のフレーム周
期との時間差を０にするようにタイマを調整するフレー
ム同期調整を行なう必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】フレーム周期と、送受
信信号のためのサンプリング周期および音声コーデック
のためのサンプリング周期は、同期している必要があ
る。移動局は、タイマのフレーム周期を基準として送受
信信号のサンプリング周期および受信信号の音声コーデ
ックのサンプリング周期を発生する。したがって、フレ
ーム周期のためにタイマを調整すると、これら両方のサ
ンプリング周期もそれに応じて変動する。

【０００５】送受信信号のサンプリング周期を信号の送
受信中に変動させると、正常な送受信ができなくなる。
また、音声コーデックのサンプリング周期が許容値を越
えて変動すると、音質を低下させることになる。したが
って、一度に調整する量は、少ない方がよい。

【０００６】また、上述のように、移動局のタイマの調
整は、推定した基地局のタイマによるフレーム周期と移
動局のタイマによるフレーム周期との時間差を検出して
から行なう。したがって、タイマが調整されるまでは、
誤差を含んだクロックで動作する期間が生ずる。この期
間を短くするには、タイマ周期の調整は、素早く行なう
のが好ましい。

【０００７】受信信号と同期系列の相関値をフレーム同
期調整に使用する方式では、フレーム同期調整の周期が
フレーム周期に依存する。また、TDMA方式において、タ
イムスロットのフレーム周期には、フレーム周期が短く
伝送レートが高いフルレートと、フレーム周期が長く伝
送レートの低いハーフレートとがある。そこで、ハーフ
レートを選択したときは、この同期調整の期間が長くな
るという欠点があった。

【０００８】本発明はこのような従来技術の欠点を解消
し、ハーフレートやフルレートに拘らず、迅速に同期調
整を行なう通信端末装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、この目
的は、ハーフレートでもフルレートのフレーム周期で同
期調整を行なうことによって、達成される。

【００１０】より詳細には、本発明によるフレーム同期
調整をとる通信端末装置は、基地局が送信する複数のタ
イムスロットを含む第１のフレーム周期を有し各タイム
スロットに異なる同期系列番号が付与されている第１の
多重信号と、第１のフレーム周期の２倍の第２のフレー
ム周期を有し、タイムスロットに同期系列番号が付与さ
れている第２の多重信号とを受信して出力する受信手段
と、自局の同期系列番号が割り当てられると、第１およ
び第２の多重信号を受信したとき、第１および第２の信
号の自局同期系列番号のフレーム周期を基地局のフレー
ム周期に一致させる同期調整を行なう信号処理手段とを
含み、さらに、第２の多重信号で自局同期系列番号より
第１の周期だけ隔たった他の同期系列番号を計算する同
期系列番号計算手段と、第２の多重信号を受信したと
き、同期系列番号計算手段よりの他の同期系列番号を用
いて第１のフレーム周期で同期調整することを信号処理
手段に指示する制御手段とを備える。

【００１１】他の同期系列番号が不明の場合、制御手段
は基地局より同期系列番号を得て信号処理手段に与える
ように構成してもよい。

【００１２】また、他の同期系列番号が不明の場合、自
局の同期系列番号を基準として他の同期系列番号を作成
する新同期系列番号計算手段を備え、新同期系列番号計
算手段は、このようにして作成した他の同期系列番号を
信号処理手段に与えるように構成してもよい。

【００１３】本発明によれば、ハーフレートの信号でも
他の同期系列番号を使用してフレートのフレーム周期で
同期調整ができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よるフレーム同期調整をとる通信端末装置の実施例を詳
細に説明する。図１は本発明によるフレーム同期調整を
とる通信端末装置の実施例を示す移動局の機能構成図で
ある。この実施例は、自動車などの移動体に搭載され、
または携帯される移動局10と基地局11との間で、音声に
よる移動体通信を行なう移動体通信システムに本発明を
適用したものである。しかし本発明は、このような移動
体通信のみに限定されず、２つの局が互いに独立したタ
イマを有して通信を行なうタイプの通信システムのフレ
ーム同期調整方式に適用されることは、言うまでもな
い。

【００１５】図示の実施例において、移動局10と基地局
11とは、移動局10用の通信チャネルと、移動局10が通信
を設定するための制御チャネルとにより接続される。通
信チャネルは、例えば、800MH_Zの帯域で4/πシフトDQPS
K 変調（差分４位相偏移変調）によるTDMA方式の通信を
行なうチャネルである。本実施例は、通信チャネルの多
重化信号を受信するために自局発生のフレーム周期を基
地局11のフレーム周期に一致させる同期調整を行なう。

【００１６】基地局11から送信される信号電波は移動局
10のアンテナ14により受信される。アンテナ14は受信部
12に接続されている。受信部12は、制御部13の制御の下
に、アンテナ14での受信電波より通信チャネルの多重化
受信信号を復調して、データバス15からデジタルシグナ
ルプロセッサ(DSP) 16に出力する。図９は、本実施例に
おける多重化受信信号の構成と伝送レートに関係を示し
ている。この例では、フルレートの信号17は、短いフレ
ーム周期T1に３つのタイムスロット(TS)#1〜#3を有し、
またハーフレートの信号18は長いフレーム周期T2=2・T1
に、この例では６つのタイムスロット#1〜#6を有する。
図10はタイムスロットの信号構成例を示す。この例で
は、先頭の同期系列番号フィールド７はタイムスロット
#1〜#6を識別するビット列であり、またデータフィール
ド８は音声信号などの通信データのビット列である。本
実施例では、フルレートの信号17には３つの系列、また
ハーフレートの信号18には６つの系列がある。

【００１７】受信部12は、図示のように、データバス15
および制御バス26によってデジタルシグナルプロセッサ
16に接続されている。デジタルシグナルプロセッサ16は
タイマ19を有し、タイマ19は、自走式のクロック発振器
を有し、フレーム周期や送受信信号のサンプリング周期
および音声コーデックのサンプリング周期などの様々な
タイミングを計測する計時回路である。デジタルシグナ
ルプロセッサ16は、タイマ19の発生するクロックよりデ
ータバス15の送受信信号17、18の自局フレーム周期を発
生して、これらの信号17、18より自局10の系列のタイム
スロットTS（図10）を検出して自局10のフレーム周期と
基地局11のフレーム周期とを同期させる同期調整を行な
い、タイムスロットTSより音声データ８（図10）を分離
してデータバス21より音声符号化器22に出力するデータ
処理回路である。デジタルシグナルプロセッサ16は、本
実施例では、これらの同期調整や音声データ８の分離な
どの処理をソフトウエアにより行なう。デジタルシグナ
ルプロセッサ16は、データバス21および制御バス23によ
って音声符号化器22に接続されている。

【００１８】音声符号化器22は、シグナルプロセッサ16
の発生する送受信信号のサンプリング周期および音声コ
ーデックのサンプリング周期のタイミングを制御バス23
より受け取り、これに従って、データバス21から受けた
音声データ８を音声信号に復元してスピーカ28に出力
し、またマイクロホン24に入力された音声信号を符号化
して送信データとしてデータバス21を通してシグナルプ
ロセッサ16に出力する符号化復号回路である。

【００１９】デジタルシグナルプロセッサ16は制御チャ
ネル25により制御部13に接続されている。制御部13は、
制御チャネル25、26を介して基地局11と交信し、通信チ
ャネルの自局イムスロットを取得し、シグナルプロセッ
サ16に信号17、18のフルレートまたはハーフレートの周
期による自局信号の抽出および同期調整などを指示する
制御回路である。

【００２０】図11は、図１に示す同期調整の手順の例を
示す。移動局10の制御部13は、シグナルプロセッサ16お
よび受信部12を介して基地局11と交信して、信号17、18
の自局のタイムスロット（自スロット）の系列をシグナ
ルプロセッサ16に与える。シグナルプロセッサ16は、基
地局11のフレーム周期Ｔの送信信号タイムスロットTSA
より受信信号タイムスロットTSB を受信する。自局のタ
イムスロットTSB1の同期系列番号７（図10）を検出する
と、ハーフレートであれば、自局の同期系列番号７と全
同期系列番号#1〜#6との間でビットパターンの相関をと
る。そこで、タイムスロットTSB1において相関値Ｃが最
大となる時点より、タイマ19による自局のフレーム周期
Taを発生する。これに続く自局のタイムスロットTSB2
で、再び相関値を求める。こうして求めた２つの相関値
の期間Ｔを基地局11のフレーム周期Ｔとする。そこでシ
グナルプロセッサ16は、このフレーム周期Ｔと自局のフ
レーム周期Taとの誤差、(T-Ta)= △T を求め、この誤差
△T を０にするようにハーフレートのフレーム周期Taを
フレーム周期Ｔに調整する。シグナルプロセッサ16はま
た、２番目のタイムスロットTSB2を他の系列のタイムス
ロット（他スロット）とし、ハーフレートの信号のタイ
ムスロットTSB でフルレートの信号周期による同期調整
を実行することができる。

【００２１】図２は、図１に示す移動局10における同期
調整の第１の動作例を示すフロー図である。移動局10
は、基地局11からフルレートの信号17またはハーフレー
トの信号18（図９）を受信する。移動局10の制御部13
は、タイマ19による時間監視により、自局のタイムスロ
ットの信号受信の終了を検出すると、フレーム同期調整
を開始する。制御部13は、ステップS100において、受信
信号がハーフレートでない場合、ステップS101に移行し
て図11の同期調整をフルレートの信号17の自局タイムス
ロット#1（図９）で行ない、フレーム周期T1後に同期を
確立する。ステップS100において、受信した信号がハー
フレートの場合、同期系列番号を計算する（ステップS1
02）。

【００２２】同期系列番号の計算ルーチンS102は図３に
示す。ステップS103において、ハーフレートの同期系列
番号（#1〜#6）に、本実施例では３を加えて新同期系列
番号#4〜#9を得る。次に、ステップS104において、新同
期系列番号が６を超えていなければ、同期系列番号の計
算フローを終了する。ステップS104で新同期系列番号が
６を超えていると、ステップS105に進み、新同期系列番
号−６（=1〜3 ）を求め、終了する。

【００２３】図２に戻って、同期系列番号の計算フロー
の終了後、ステップS101において、ハーフレートの信号
18の系列#1〜#6（図９）をフルレートの信号17と同様な
新同期系列番号#1〜#3の繰り返しの期間T1で、フルレー
トの同期調整をする。これにより、従来のハーフレート
の調整期間T2が1/2 に短縮する。

【００２４】要約すると、伝送レートがフルレートの場
合は、シグナルプロセッサ16は、制御部13から指示され
た同期系列を使用して、フルレートのフレーム周期でフ
レーム同期調整を行なう。また、ハーフレートの場合
は、自系列のスロットでフレーム同期調整を行なうタイ
ミングのときは、制御部13から指示された同期系列を使
用して、フルレートのフレーム周期でフレーム同期調整
を行なう。フルレートのフレーム周期でフレーム同期調
整を行なうと、２回に１回は自系列のスロットでないス
ロットでフレーム調整を行なうことになってしまう。そ
こで、他系列のスロットでフレーム同期調整を行なうタ
イミングのときは、自系列のスロットの同期系列番号か
ら他系列のスロットの同期系列番号を算出し、対応する
同期系列を使用してフルレートのフレーム周期でフレー
ム同期調整を行なう。

【００２５】図４は、第２の動作例のフロー図である。
第１の動作例では、受信信号の各系列が図９に示すよう
に番号順に並んでいたが、図４の動作例では、図５に疑
問符「？」で示すように同期系列番号が不明である。そ
のような場合、第１の動作例のように自局のスロットの
同期系列番号から他局のスロットの同期系列番号を算出
することは、できない。そこで制御部13は、図５におい
て、フルレートの信号30とハーフレートの信号31におけ
る不明の他系列番号（同図における「？」の部分）を基
地局11より得て、シグナルプロセッサ16のハーフレート
の信号31の受信に同期して、他系列番号をシグナルプロ
セッサ16に与える。図４の動作フローを参照すると、ス
テップS200において、シグナルプロセッサ16はタイムス
ロットの同期系列番号を読み込む。シグナルプロセッサ
16は、第１の動作例と同様に、図５のハーフレートの信
号31の自局タイムスロット301 と他系列のタイムスロッ
ト311 とを使用して、ステップS201においてフルレート
の同期調整をする。

【００２６】図６は第３の動作例のフロー図である。第
２の動作例では不明の他系列番号(?) を基地局11に求め
たが、本動作例は他系列番号を得られない場合である。
図６に示すように、ステップS300において、制御部13は
自局同期系列番号を取得し、同期系列番号計算を実行す
る。図７は、この同期系列番号計算S300の具体的な処理
フローを示す。まずステップS302において、制御部13
は、自局の同期系列番号に１を加算して新同期系列番号
を作成する。このことは、図８に示す信号配列におい
て、ハーフレートの信号31の自局の同期系列番号320 が
#3である例をとれば、１を加算して次の他系列のタイム
スロットの新同期系列番号#4を求めたことになる。図７
において、ステップS303で、新同期系列番号が６を超え
なければステップS305に進み、新同期系列番号が６を超
えれていれば、ステップS304に進んで新同期系列番号よ
り６を減算する。次に、ステップS305に進み、新同期系
列番号に１を加算してステップS303に戻る。これを繰り
返して、以降の新同期系列番号#5、#6、#1、#2・・・・を求
める。この後、図６のフローにおいてステップS306に進
み、シグナルプロセッサ16は、新同期系列番号#3、#4、
#5、#6、#1、#2・・・・を読み込み、第２の動作例と同様に
ステップS307で、図８のハーフレートの信号31の新同期
系列番号320 、330 によりフレートの同期調整をする。

【００２７】

【発明の効果】このように本発明によれば、ハーフレー
トの信号でも他の同期系列番号を使用してフルレートの
フレーム周期で同期調整する。したがって、調整期間が
従来の1/2 になる。他の同期系列番号が不明のときは、
基地局よりの番号通知を取得して、または新同期系列番
号を作成して、フルレートの同期調整ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるフレーム同期調整をとる通信端末
装置の実施例における移動局の機能構成図である。

【図２】図１に示す実施例における第１の動作例を示す
フローチャートである。

【図３】図２に示す動作例の一部を具体的に示すフロー
チャートである。

【図４】図１に示す実施例における第２の動作例を示
す、図２と同様のフローチャートである。

【図５】図４に示す動作例における信号配列の例を示す
タイミング図である。

【図６】図１に示す実施例における第３の動作例を示
す、図２と同様のフローチャートである。

【図７】図６に示す動作例の一部を具体的に示す、図３
と同様のフローチャートである。

【図８】図６に示す動作例における信号配列の例を示
す、図５と同様のタイミング図である。

【図９】図１に示す実施例の多重化受信信号の構成と伝
送レートの関係を示すタイミング図である。

【図１０】同実施例のタイムスロットの構成例を示す図
である。

【図１１】同実施例の同期調整を説明する説明図であ
る。

【符号の説明】

10 移動局 11 基地局 12 受信部 13 制御部 16 デジタルシグナルプロセッサ 19 タイマ 22 音声符号化器

【手続補正書】

【提出日】平成８年８月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図４】

【図５】

【図８】

【図１０】

【図２】

【図３】

【図９】

【図６】

【図７】

【図１１】

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｌ 7/08 Ｈ０４Ｂ 7/26 １０９Ｎ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基地局が送信する複数のタイムスロット
を含む第１のフレーム周期を有し、各タイムスロットに
異なる同期系列番号が付与されている第１の多重信号
と、前記第１のフレーム周期より長い第２のフレーム周
期を有し、タイムスロットに同期系列番号が付与されて
いる第２の多重信号とを受信して出力する受信手段と、自局の同期系列番号が割り当てられると、前記第１およ
び第２の多重信号を受信したとき、前記第１および第２
の多重信号のそれぞれの自局同期系列番号のフレーム周
期を前記基地局のフレーム周期に一致させる同期調整を
行なう信号処理手段とを含むフレーム同期調整をとる通
信端末装置において、該装置はさらに、第２の多重信号で自局同期系列番号より前記第１のフレ
ーム周期だけ隔たった他の同期系列番号を計算する同期
系列番号計算手段と、前記第２の多重信号を受信したとき、前記同期系列番号
計算手段よりの他の同期系列番号を用いて前記第１のフ
レーム周期で同期調整することを前記信号処理手段に指
示する制御手段とを含むことを特徴とするフレーム同期
調整をとる通信端末装置。
【請求項２】請求項１に記載の装置において、前記他
の同期系列番号が不明の場合、前記制御手段は、前記基
地局より前記同期系列番号を得て、これを前記信号処理
手段に与えることを特徴とする通信端末装置。
【請求項３】請求項１に記載の装置において、該装置
はさらに、前記他の同期系列番号が不明の場合、自局の同期系列番
号を基準として他の同期系列番号を作成する新同期系列
番号計算手段を含み、該新同期系列番号計算手段は、前記作成した他の同期系
列番号を前記信号処理手段に与えることを特徴とする通
信端末装置。
【請求項４】請求項１に記載の装置において、前記第
１のフレーム周期はフルレートの信号周期であり、前記
第２のフレーム周期は前記フルレートの信号周期の1/2
であるハーフーレートの信号周期であることを特徴とす
る通信端末装置。