JPH10135896A - 無線回線の同期制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノイズ信号の影響下においても、複数の無線
基地局との間にて短時間にて通信回線の制御信号の同期
が得られる無線回線の同期制御方式を提供すること。 【解決手段】 少なくとも２つの無線基地局と、この無
線基地局との間にて通信可能な移動無線装置と、の間に
形成される無線回線の同期制御方式であって、他の無線
基地局との間と同期状態でない一つの無線基地局が、他
の無線基地局が周期的に無線回線に向けて送出する制御
信号のフレーム同期信号列Ｄ２の検出によって同期を確
立するときに、他の無線基地局から無線回線へ送出され
るキャリア信号を検出し、無線回線に送出されている制
御信号の先頭部分Ａを検出したときにフレーム同期信号
列の受信開始の時点Ｂを予測するとともに、受信した制
御信号の先頭を検出したときから制御信号に含まれるフ
レーム同期信号列Ｄ２を受信開始するまでの期間のみビ
ット同期制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線回線によるデ
ータ伝送の同期制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、無線基地局と無線移動局との間な
どの無線機どうしの間でシリアル伝送を行う場合、図４
に示すように、所定の時間間隔Ｔによって送信されてい
る制御信号は、一般に、図５に示すように、メッセージ
信号に先行して、プリアンブルと呼ばれているビット同
期をするためのビット同期信号と、互いにフレーム信号
どうしの同期をとるためのフレーム同期信号とが付加さ
れる。この同期制御方式は、複数の無線基地局を備える
無線回線のシステムにおいても同様に行うことが考えら
れる。すなわち、複数の無線基地局のうち、他の無線基
地局との間と同期状態でない一つの無線基地局は、他の
無線基地局が周期的に無線回線に向けて送出する制御信
号のフレーム同期信号列の検出によって同期を確立する
こととなる。

【０００３】詳しくは、図６に示す、一つの無線基地局
Ｂ１と他の無線基地局のうちの一つである無線基地局Ｂ
２とは、図７に示すように、例えば、無線回線に対して
無線信号の送受信を行うためのアンテナ１と、アンテナ
１から入力される無線信号を受信するための信号受信部
２と、変復調部３と、制御部４と、キャリアレベル判定
部５と、をそれぞれ備えている。

【０００４】変復調部３は、受信した無線信号であるＦ
Ｍ信号等を復調するためののもので、無線信号から、信
号の授受を行うためのクロック信号の抽出と、シリアル
信号の信号列の復調とを行う。

【０００５】制御部４は、無線信号の受信制御を行うた
めのもので、変復調部３から入力される前記信号列から
フレーム同期信号の抽出を行うとともに、後述するキャ
リアレベル判定部５からの判定結果信号に基づいて変復
調部３によるクロック信号の再生のオンオフ制御を行
う。

【０００６】キャリアレベル判定部５は、信号受信部２
から入力される、前記無線回線におけるキャリア信号の
信号レベルと所定のレベルとを常時比較を行っている。
そして、キャリア信号の信号レベルが所定のレベルを超
えたときに制御部４へ判定結果信号を出力する。

【０００７】上記の無線基地局の構成において、制御部
４は、無線回線の同期制御を行うために、まず、制御信
号からクロック信号の抽出を行い、次いで、フレーム同
期信号を抽出することによって同期の確立を行ってい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の無線
回線の同期制御方式によると、制御信号内のフレーム同
期信号列を検出するまで、すなわち、受信した制御信号
の先頭部を検出したときから当該制御信号内に含まれて
いるフレーム同期信号列の受信完了のときまでビット同
期制御を行う。そのため、無線回線にノイズ信号が放出
されているとき、すなわちＣ／Ｎ比の悪い環境下におい
ては、フレーム同期信号列を受信する期間にノイズ信号
の影響によってビット同期がはずれてしまい、制御信号
の先頭部から当該制御信号内に含まれているフレーム同
期信号列の先頭までのビット同期信号による同期制御に
よってビット同期が確立しているにもかかわらず、フレ
ーム同期信号列を検出できないことがあった。その結
果、同期制御に長い時間を要することとなり、特に、一
つの無線基地局が複数の無線基地局どうしと互いに同期
をとる場合、さらに無線基地局の数に見合って長い時間
要することとなった。本発明は、上記事由に鑑みてなし
たもので、その目的とするところは、ノイズ信号の影響
下においても、複数の無線基地局との間にて短時間にて
通信回線の制御信号の同期が得られる無線回線の同期制
御方式を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の無線回線の同期制御方式は、少なく
とも２つの無線基地局と、この無線基地局との間にて通
信可能な移動無線装置と、の間に形成される無線回線の
同期制御方式であって、他の無線基地局との間と同期状
態でない一つの無線基地局が、他の無線基地局が周期的
に無線回線に向けて送出する制御信号のフレーム同期信
号列の検出によって同期を確立するときに、他の無線基
地局から無線回線へ送出されるキャリア信号を検出し、
該無線回線に送出されている制御信号の先頭部を検出し
たときにフレーム同期信号列の受信開始の時点を予測す
るとともに、受信した制御信号の先頭部を検出したとき
から当該制御信号に含まれるフレーム同期信号列を受信
開始するまでの期間のみビット同期制御を行うこととし
ている。これにより、受信した制御信号の先頭部を検出
して、直ちに、当該制御信号に含まれるフレーム同期信
号列を受信開始するまでの期間だけビット同期制御され
ることとなる。

【００１０】また、請求項２記載の無線回線の同期制御
方式は、少なくとも２つの無線基地局と、この無線基地
局との間にて通信可能な移動無線装置と、の間に形成さ
れる無線回線の同期制御方式であって、他の無線基地局
との間と同期状態でない一つの無線基地局が、他の無線
基地局が周期的に無線回線に向けて送出する制御信号の
フレーム同期信号列の検出によって同期を確立するとき
に、他の無線基地局から無線回線へ送出される制御信号
の送出間隔以上の所定の期間キャリア信号を検出して監
視し、該無線回線に送出されている制御信号の先頭部を
検出したときから前記監視結果に基づく所定の受信期間
のみビット同期制御を行うこととしている。これによ
り、無線回線へ送出される制御信号の送出間隔以上の所
定の期間キャリア信号が検出し監視され、この監視結果
に基づく所定の受信期間のみビット同期制御されること
となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の無線回線の同期制
御方式の第１の実施の形態を図１及び図２に基づいて、
第２の実施の形態を図１及び図３に基づいて、それぞれ
説明する。

【００１２】［第１の実施の形態］図１は、第１の実施
の形態の無線回線の同期制御方式における制御信号の説
明図である。図２は、図１の制御信号による第１の実施
の形態の無線回線の同期制御方式を示すフローチャート
である。

【００１３】この無線回線の同期制御方式は、複数の無
線基地局を有して形成される無線回線の制御に用いら
れ、それぞれの無線基地局は、従来例に示したものと同
様に、アンテナ１と、信号受信部２と、変復調部３と、
制御部４と、キャリアレベル判定部５と、をそれぞれ備
えている。無線回線の同期制御方式は、例えば、ＣＰＵ
を主体に構成されている制御部４の記憶部に記憶される
制御用のソフトウエアプログラムとして用いられる。な
お、この実施の形態の説明においては、図６に示すよう
に、他の無線基地局に相当する無線基地局Ｂ１との間に
て同期状態でない一つの無線基地局Ｂ２が、無線基地局
Ｂ１が周期的に無線回線に向けて送出する制御信号のフ
レーム同期信号列の検出によって同期を確立するときの
制御信号による同期制御方式を例示して説明する。

【００１４】この無線回線の制御信号は、従来例に示し
たものと同様に所定の時間間隔Ｔによって送信され、図
１に示すように、プリアンブル（ビット同期信号）Ｄ１
と、フレーム同期信号Ｄ２と、メッセージ信号であるデ
ータ信号Ｄ３と、データ信号Ｄ３のデータ内容の誤り検
定のための誤り検定符号の信号Ｄ４によって構成されて
いる。

【００１５】上記の制御信号の送受によって形成されて
いる無線回線へ、他の無線基地局との間と同期状態でな
い一つの無線基地局が、他の無線基地局が周期的に無線
回線に向けて送出する制御信号のフレーム同期信号列の
検出によって同期を確立するために制御部４は、図２に
示すように、まず、初期設定として、クロック信号の出
力とフレーム同期信号の抽出処理とをそれぞれ停止する
とともに、無線回線上の所定のキャリア信号の有無を検
出するために所定のキャリア信号の信号レベルと所定の
レベルとを比較を開始させる（ステップ１）。次いで、
図示していない、ＣＰＵに設けられている内部タイマー
装置に基づく第１タイマＴ１をリセットした後スタート
させる（ステップ２）。なお、第１タイマＴ１は、フレ
ーム同期の確立を試みるときの制限時間で、所定の時間
ｔ１の時間内にフレーム同期を確立できないときに、同
期制御の処理を強制的に終了させるためのものである。

【００１６】そして、ステップ１の、キャリア信号の信
号レベルと所定のレベルとの比較の判定結果を入力する
（ステップ３）。この判定において、キャリア有りと判
定されたときには、無線回線に送出されている制御信号
の先頭部を検出したとものとしてフレーム同期信号列の
受信開始の時点を予測するとともに、受信した制御信号
の先頭部を検出したときから当該制御信号に含まれるフ
レーム同期信号列を受信開始するまでの期間のみビット
同期制御を行うためにビット同期制御を開始する（ステ
ップ５）。また、ステップ１の、キャリア信号の信号レ
ベルと所定のレベルとの比較による判定処理はタイムア
ウト判定処理が並行して行われている（ステップ４）。
そして、第１タイマＴ１による所定の時間ｔ１を経過し
てもキャリア信号有りと判定されないときは、フレーム
同期制御の処理を強制的に終了する（ステップ１０）。

【００１７】上記のステップ５により、ビット同期制御
を開始した後、キャリア信号検出(プリアンブルの先頭
部）のときからプリアンブルの終了のときまで、すなわ
ち図１に示すＡからＢまでの期間に、変復調部３による
クロック信号の再生のオン側に制御にしてビット同期状
態を確立する（ステップ５）。次いで、図１に示すＢの
ときから、ＣＰＵに設けられている内部タイマー装置に
基づく第２タイマＴ２をリセットした後スタートさせる
（ステップ６）。なお、第２タイマＴ２の計測時間ｔ２
は、少なくとも制御信号列のプリアンブルを受信完了の
後からフレーム同期信号の受信完了のときまで以上時
間、すなわち図１に示すＢからＣまでの期間以上とす
る。

【００１８】次いで、制御部４が有している、制御信号
列からフレーム同期信号の抽出を行うフレーム同期信号
列検出処理を開始させて、フレーム同期状態が確立され
たか否かを判定する（ステップ７）。そして、フレーム
同期が確立したことが判定されたとき、すなわち図１に
示すＢから時間ｔ２までの期間にフレーム同期が確立で
きた場合には本フレーム同期制御を終了する（ステップ
９）。また、ステップ７の、フレーム同期が確立か否か
の判定処理はタイムアウト判定処理が並行して行われて
いる（ステップ８）。そして、第２タイマＴ２による所
定の時間ｔ２を経過しても、フレーム同期が確立されな
いときは、前記のステップ４によって所定の時間ｔ１を
経過したか否かが判定される。従って、この経過時間が
ｔ１以内であれば、再度、ステップ３にてキャリア信号
のレベル判定が行われることとなる。

【００１９】以上説明した無線回線の同期制御方式によ
ると、受信した制御信号の先頭部を検出して、直ちに、
当該制御信号に含まれるフレーム同期信号列を受信開始
するまでの期間だけビット同期制御されることとなる。
通信回線に影響を及ぼす一般のノイズ信号は単発的なも
のであり、従って、フレーム同期信号列を受信する期間
にノイズ信号の影響によってビット同期がはずれことに
よりビット同期制御を再度やり直すことが少なくなり、
フレーム同期確立の成功確率が向上する。その結果、ノ
イズ信号の影響下においても、複数の無線基地局との間
にて短時間にて通信回線の制御信号の同期が得られる。
また、本来、ビット同期を試みる期間のみにてビット同
期処理を行うこととなって、消費電力の低減が図れ、無
線装置が電池を電源とする場合において、電池寿命の向
上が達成できるといった効果を奏する。

【００２０】［第２の実施の形態］図３は、図１の制御
信号による第２の実施の形態の無線回線の同期制御方式
を示すフローチャートである。

【００２１】この無線回線の制御信号も、第１の実施の
形態に示したものと同様に、所定の時間間隔Ｔによって
送信され、図１に示すように、プリアンブル（ビット同
期信号）Ｄ１と、フレーム同期信号Ｄ２と、データ信号
Ｄ３と、誤り検定符号の信号Ｄ４によって構成されてい
る。また、同期制御方式は、ビット同期制御を行う処理
ステップの条件のみが第１の実施の形態と異なるもの
で、他の処理ステップは第１の実施の形態のものと同一
である。この実施の形態の説明においても、図６に示す
ように、他の無線基地局に相当する無線基地局Ｂ１との
間にて同期状態でない一つの無線基地局Ｂ２が、無線基
地局Ｂ１が周期的に無線回線に向けて送出する制御信号
のフレーム同期信号列の検出によって同期を確立すると
きの制御信号による同期制御方式を例示して説明する。

【００２２】このものの制御部４は、図３に示すよう
に、まず、初期設定として、クロック信号の出力とフレ
ーム同期信号の抽出処理とをそれぞれ停止するととも
に、無線回線上の所定のキャリア信号の有無を検出する
ために所定のキャリア信号の信号レベルと所定のレベル
とを比較を開始させる（ステップ１１）。次いで、図示
していない、ＣＰＵに設けられている内部タイマー装置
に基づく第１タイマＴ３をリセットした後スタートさせ
る（ステップ１２）。なお、このものの第１タイマＴ３
は、フレーム同期の確立するときに、無線基地局Ｂ１か
ら無線回線へ送出される制御信号の送出間隔である期間
Ｔ以上の所定の期間キャリア信号を検出するために、制
御信号を少なくとも２回以上受信可能な時間として、図
４に示す時間Ｔの２倍の時間である時間ｔ３としてい
る。

【００２３】そして、ステップ１１の、キャリア信号の
信号レベルと所定のレベルとの比較とともに、このもの
においては所定の周波数帯域のキャリア信号を連続サン
プリングして測定する（ステップ１３）。なお、このキ
ャリア信号の連続サンプリング処理は、上記の第１タイ
マＴ３によるタイムアウト判定処理が並行して行われて
いる（ステップ１４）。キャリア信号の時間ｔ３の連続
サンプリング後、すなわち第１タイマＴ３がタイムアウ
トした後、ステップ１３によるキャリアレベルの測定結
果から、無線基地局Ｂ１が送出する制御信号の先頭部か
らプリアンブルの終了時点まで、すなわち図１に示すＡ
からＢまでの期間を、例えば平均値演算等によって予測
する（ステップ１５）。次いで、ステップ１５にて予測
した、無線基地局Ｂ１から無線回線に送出されている制
御信号の先頭部を検出したとき、すなわち図１に示すＡ
の時点から、前記監視結果に基づく所定の受信期間のみ
変復調部３によるクロック信号の再生をオンにしてビッ
ト同期制御を行う（ステップ１６）。その後直ちに、図
示していない、ＣＰＵに設けられている内部タイマー装
置に基づく第２タイマＴ４をリセットした後スタートさ
せる（ステップ１７）。この第２タイマＴ４は、少なく
とも制御信号列のプリアンブルを受信した後、フレーム
同期信号の受信を完了するまでに必要な時間以上の時間
ｔ４としている。

【００２４】上記のステップ１５にて予測した時点、す
なわち図１に示すＢの時点から時間ｔ４の間、受信デー
タ列中にフレーム同期信号列を検出したか否かを判定す
る（ステップ１８）。なお、このフレーム同期信号列の
検出の判定処理は、上記の第２タイマＴ４によるタイム
アウト判定処理が並行して行われている（ステップ１
９）。そして、第２タイマＴ４による所定の時間ｔ４を
経過してもフレーム同期信号列の検出が成されないとき
は、フレーム同期制御の処理を強制的に終了する（ステ
ップ２１）。そして、フレーム同期が確立したことが判
定されたとき、すなわち図１に示すＢから時間ｔ４まで
の期間にフレーム同期が確立できた場合には本フレーム
同期制御を終了する（ステップ２０）。

【００２５】以上説明した無線回線の同期制御方式によ
ると、無線回線へ送出される制御信号の送出間隔以上の
所定の期間キャリア信号が検出し監視され、この監視結
果に基づく所定の受信期間のみビット同期制御されるこ
ととなる。通信回線に影響を及ぼす一般のノイズ信号は
単発的なものであり、従って、フレーム同期信号列を受
信する期間にノイズ信号の影響によってビット同期がは
ずれことによりビット同期制御を再度やり直すことが少
なくなり、フレーム同期確立の成功確率が向上するとと
もに、確実に、無線回線へ送出される所定のキャリア信
号によるビット同期制御が成される。その結果、ノイズ
信号の影響下においても、複数の無線基地局との間にて
短時間に、しかも確実に通信回線の制御信号の同期が得
られる。

【００２６】また、以上説明した無線回線の同期制御方
式は、本来、ビット同期を試みる期間のみにてビット同
期処理を行うこととなって、消費電力の低減が図れる。
従って、無線装置が電池を電源とする場合において、電
池寿命の向上が達成できるといった効果を奏することと
なる。

【００２７】なお、上記の実施の形態の説明において、
無線回線の同期制御方式をＣＰＵのプログラムとして用
いることとして説明したが、本発明はそのもののみに限
定するものでなく、例えば、ロジック回路によって形成
するものであっても良い。

【００２８】

【発明の効果】請求項１記載の無線回線の同期制御方式
は、受信した制御信号の先頭部を検出して、直ちに、当
該制御信号に含まれるフレーム同期信号列を受信開始す
るまでの期間だけビット同期制御されることとなるの
で、ノイズ信号の影響下においても、複数の無線基地局
との間にて短時間にて通信回線の制御信号の同期が得ら
れる。

【００２９】また、請求項２記載の無線回線の同期制御
方式は、無線回線へ送出される制御信号の送出間隔以上
の所定の期間キャリア信号が検出し監視され、この監視
結果に基づく所定の受信期間のみビット同期制御される
こととなるので、ノイズ信号の影響下においても、複数
の無線基地局との間にて短時間に、しかも確実に通信回
線の制御信号の同期が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の無線回線の同期制
御方式における制御信号の説明図である

【図２】第１の実施の形態の無線回線の同期制御方式を
示すフローチャートである。

【図３】図１の制御信号による第２の実施の形態の無線
回線の同期制御方式を示すフローチャートである。

【図４】制御信号の時間間隔の説明図である。

【図５】従来例のビット同期制御の説明図である。

【図６】無線基地局の説明図である。

【図７】無線基地局の構成の説明図である。

【符号の説明】

Ａ 先頭部 Ｄ２ フレーム同期信号列

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２つの無線基地局と、この無
   線基地局との間にて通信可能な移動無線装置と、の間に
   形成される無線回線の同期制御方式であって、 他の無線基地局との間と同期状態でない一つの無線基地
   局が、他の無線基地局が周期的に無線回線に向けて送出
   する制御信号のフレーム同期信号列の検出によって同期
   を確立するときに、他の無線基地局から無線回線へ送出
   されるキャリア信号を検出し、該無線回線に送出されて
   いる制御信号の先頭部を検出したときにフレーム同期信
   号列の受信開始の時点を予測するとともに、受信した制
   御信号の先頭部を検出したときから当該制御信号に含ま
   れるフレーム同期信号列を受信開始するまでの期間のみ
   ビット同期制御を行うことを特徴とする無線回線の同期
   制御方式。
2. 【請求項２】 少なくとも２つの無線基地局と、この無
   線基地局との間にて通信可能な移動無線装置と、の間に
   形成される無線回線の同期制御方式であって、 他の無線基地局との間と同期状態でない一つの無線基地
   局が、他の無線基地局が周期的に無線回線に向けて送出
   する制御信号のフレーム同期信号列の検出によって同期
   を確立するときに、他の無線基地局から無線回線へ送出
   される制御信号の送出間隔以上の所定の期間キャリア信
   号を検出し、キャリア信号を監視するとともに該無線回
   線に送出されているフレーム同期信号列の受信開始の時
   点を予測し、該無線回線に送出されている制御信号の先
   頭部分を検出したときから前記監視結果に基づく所定の
   受信期間のみビット同期制御を行うことを特徴とする無
   線回線の同期制御方式。