JPS61189042A - クロツク位相同期装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はクロック位相同期装置に関して、特に時分割多
方向多重通信システムにおける親局のクロック位相同期
装ｆｉ［関する。

〔従来の技術〕

散在する加入者局を収容する加入者無線通信システムな
どに用いられる無線通信システムの一つに時分割多方向
多重通信システムがある。

まず従来の時分割多方向多１通信システムについて図面
を参照して説明する。

第２図は従来の時分割多方向多重通信システムの一例を
示すブロック図である。

第２図に示す例は、親局Ａとその周辺に位置する複数の
子局Ｂとを具備して構成されている。親局Ａは、各子局
Ｂの方向にほぼ一様な利得を有する空中線ａ３と受信装
置ａａ　と識別装置ａｇ　とを備えて構成されている。

なお第２図には、子局Ｂから親局Ａに向けてこの伝送に
関係する部分のみを示しておシ、逆向きの伝送に関係す
る部分は省略している。

子局Ｂはデータ信号１１０で２相位相変調したバースト
波１００を送出する。バースト波ｌ“００は空中線ａ３
を介して受信装置ａ４に人力し、位相検波されてベース
バンドバースト信号１１１として出力でれる。ベースバ
ンドバースト信号１１１は識別装置ａｌに人力し、基準
クロック信号１０３を識別タイミングとして識別されデ
ータ信号１１０として出力される。

第３図は、第２図における各種信号の波形を示す波形図
である。

親局Ａのタイミング信号発生装置（図示せず）は基準ク
ロック信号１０３．バーストタイミング信号１０５．フ
レーム信号１０６を発生する。基準クロック信号１０３
の周期をクロック周期Ｔｃ。

バーストタイミング信号１０５０周期をバースト周期Ｔ
ｂ、フレーム信号１０６の周期ヲフレーム周期Ｔ／と表
わす。クロック周期Ｔｃは伝送シンボル周期に等しい。

子局Ｂの数を例えば８局とし各子局の伝送容量がすべて
同じとすればＴ／＝８Ｔｂである。

親局Ａは、各子局向けのデータ信号とフレーム信号１０
６のタイミング情報とを１フレ一ム周期Ｔ／に時分割多
重し、一つの連続波として、基準クロック信号１０３に
同期して送出する。子局Ｂは受信波から規準クロック信
号１０３．フレーム信号１０５と同期した信号を再生す
る。

子局Ｂは、再生したクロック信号、フレーム信号に同期
して、その子局ＢＫ定められたバースト波送出タイミン
グでバースト波１００を送出する。

親局Ａと子局Ｂとの間の距離は子局Ｂごとに異なるので
、親局Ａにおいてバンドバースト信号１１１が第３図に
図示するように時間配置され最適識別タイミングが基準
クロック信号１０３の車上シに一致するように、バース
ト波送出タイミングが子局Ｂごとに初期調整される。し
かし、各装置を構成する部品の経時変化や温度変化、あ
るいは受信入力電界変動に対する受信装置ａ４の不完全
さなどにより、子局Ｂから親局Ａの識別装＆ａｓまでの
信号伝播時間が初期調整時の値から変動するので識別タ
イミングの位相ずれが生じて符号誤シ率特性が劣化する
。

以上説明したように１従来の時分割多方向多重通信装置
においては、親局の識別タイミングの位相すれＫよシ符
号誤シ率特性が劣化するという欠点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明が解決しようとする問題点、いいかえれは本発明
の目的は、構成部品の経時変化や温度変化、など装置の
不完全性あるいは環境変化により子局から親局の識別装
置までの信号伝播時間が変動しても、その変動を補償す
るように識別タイミングの位相を自動側御して符号誤シ
率特性の劣化を防止するクロック位相同期装置を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のクロック位相同期装置は、一つの親局と、割当
てられた時間帯に前記親局の基準クロック信号に同期し
たバースト信号を送出する複数の子局とを具備する時分
割多方向多重通信システムにおける前記親局のクロック
位相同期装置において、前記親局で受信した前記バース
ト信号からクロック成分を抽出し受信クロック信号とし
て出力するクロック抽出手段と、前記受信クロック信号
と前記基準クロック信号との位相差を検出して位相差信
号を出力する位相差検出手段と、前記位相差信号を前記
子局ごとに記憶し、前記子局に割当てられた前記時間帯
に前記子局に対応する前記記憶の内容を読出し制御信号
として出力する記憶手段と、前記基準クロック信号を移
相し識別タイミング信号として出力し、前記移相の量が
前記制御信号により制御される移相手段とを備えて構成
される。

〔実施例〕

以下実施例を示す図面を参照して本発明について詳細に
説明する。

第１図は、時分割多方向多ｉ！通信システムにおける、
本発明のクロック位相同期装置の一実施例を具備する親
局の一例を示すブロック図である。

第１図に示す例は、本発明の一実施例であるクロック位
相同期装置ａｌ　と識別装置ａｌとを具備して構成され
ている。

クロック位相同期装置ａｓは、全波整流器１１゜帯域Ｆ
波器１２．リミッタ】３を有するクロック抽出部１と、
位相比較器２１　、　Ａ−Ｄ変換器２２を有する位相差
検出部２と、記憶部３と、遅延回路４１．選択回路４２
を有する移相部４とを備えて構成されている。識別装置
ａ２は識別回路５１゜５２を備えて構成されている。

次に第１図に示す例の動作を説明する。

第１図に示す親局は、Ｎａｌから翫８までの八つの子局
（図示せず）が順次送出する２相位相変調されたバース
ト波を受信し、受信装置（図示せず）で位相検波してベ
ースバンドバースト信号１０１とする。またタイミング
信号発生装置（図示せず）で第３図に図示する基準クロ
ック信号１０３．バーストタイミング信号１０５，７レ
一ム信号１０６ヲ発生している。ベースバンドバースト
信号１０１の各バースト部分は第３図に図示するペース
トバンドバースト信号１１１と同じであるが、経時変化
、温度変化などにより最適識別タイミングは各子局のバ
ースト部分ごとに異なシ、基準クロック信号１０３の立
上シとはかならずしも一致していない。ただしこのずれ
はクロック周期Ｔｃよシは小さいものとする。

ベースバンドバースト信号１０１は通常クロック成分の
融スペクトルを含まないが、全波整流などの非線形操作
を受けるとその出力にはクロック成分が発生するので、
全波整流器１１により全波整流されてその出力にクロッ
ク成分を発生する。

帯域ｐ波器１２はこのクロック成分のみを出力し、出力
はリミッタ１３で振幅制限される。このようＫしてクロ
ック抽出部１は、ベースバンドバースト信号１０１の各
子局のバースト部分からその部分のクロックに位相四則
したバースト状の信号を抽出し受信クロック信号１０２
として出力する。

受信り゛ロック信号１０２の各バースト部分内でのジッ
タを小さくするために帯域Ｆ波器１２は狭帯域にする必
要があシ、そのため受信クロック信号１０２の振幅は各
バースト部分の先頭ですぐには！上らず先頭からある程
度時間が経過した後に安定する。

位相比較器２１は受信クロック信号１０２と基準クロッ
ク信号１０３とを位相比較して位相差に比例した電圧信
号を出力し１、電圧信号はＡ−Ｄ変換器２２で多値（た
とえ［４ビツト、すなわち１６値）の位相差信号１０４
に変換される。

記憶部３は、受信クロック信号１０２の各バースト部分
の振幅が十分安定した時刻に位相差信号１０４をサンプ
リングして各子局ごとに記憶し、またベースバンドバー
スト信号１０】のある子局のバースト部分が継続してい
る間、以前のフレーム期間に記憶したその子局に対応す
る記憶内容を読出し制御信号１０７として出力し続ける
。

遅延回路４１は、基準クロック信号１０３をｎＴｃ／１
６（ｎは１〜１６の蟹数）遅延した１６個の信号を出力
する。クロック周期Ｔｃで全段のシフトが完了する１６
段のシフトレジスタで遅延回路４１を構成することがで
きる。選択回路４２は制御信号１０７の値に対応して遅
延回路４１の出力の一つを選択して識別タイミング信号
１０８として出力する。識別タイミング信号１０８の位
相の中央が最適識別タイミングにもっとも近くなるよう
に上記の対応関係が初期調整される。

識別装置ａ２１１ｃおいては、識別回路５１がベースバ
ンドバースト信号１０１を識別タイミング信号１０８で
識別してデータ信号１０９を出力する。

データ信号１０９のタイミングは各子局に対応する部分
ごとにたがいにずれているがこのずれはクロック周期Ｔ
ｃよシ小さいとしているから、データ信号１０９を識別
回路５２において基準クロック信号１０３で再度識別す
ることＫよシタイミングのずれが吸収されて、各子局に
対応する部分のタイミングがたがいに一致しているデー
タ信号１】０となる。

第４図は記憶部３の詳細を示すブロック図であるＯ 記憶部３は、制御回路３１と、ＲＡＭ３２．３３と、セ
レクタ３４．３５と、演算回路３６とを有して構成され
ている。ＲＡＭ３２．３３は同一構成であシ、それぞれ
８個の子局ごとに複数（たとえは１０）個の４とットワ
ードを記憶する記憶容量をもっており、各アドレスを子
局Ｎａｌについて１０〜１９．子局歯２について２０〜
２９などと１０〜８９とする。

制御回路３１はフレーム信号１０６からフレームの変化
時刻を検知し、コントロール信号３０３〜３０６により
ＲＡＭ３２．３３ならびにセレクタ３４．３５を制御し
て、奇数番目フレームでは）ｔＡＭ３２に位相差信号１
０４を読込む動作をさせ几ＡＭ３３に制御信号１０７を
読出す動作をさせる。偶数番目フレームでは、ＲＡＭ３
２．３３の動作分担を逆転させる。

以下記憶部３の動作を、主として奇数番目フレームにつ
いて説明する。

奇数番目フレームではセレクタ３５の端子３５１が端子
３５３に、端子３５２か端子３５４に接続される。制御
回路３１は、受信クロック信号１０２の子局Ｎ１１Ｌ１
からのペースト波に対応する部分の振幅が十分安定する
時刻をバーストタイミング信号１０５と基準クロック信
号１０３とから検知し、この時刻にコントロール信号３
０５によりセレクタ３４の端子３４１を端子３４３に接
続し、同時にアドレス信号３０１およびコントロール信
号３０３によｊ９ＲＡＭ３２の１９番アドレスにこの時
刻における位相差信号１０４の値を記憶させる。

記憶動作が完了するとセレクタ３４の端子３４２が端子
３４３に接続され、ＲＡＭ３２はアドレス信号３０１と
コントロール信号３０３とＫよシ制御されてｌｌ’ｉか
ら１８番のアドレスの記憶内容を１２番から１９番のア
ドレスに、また１９番のアドレスの記憶内容を１１番の
アドレスに、セレクタ３５．ｙＬ算回路３６．セレクタ
３４を介して転送する。演算回路３６は転送と同時に転
送する値を順次加其し、９　（１６］の値を全て転送し
終ると加ｎ値を９で割シ、高さ出力する。高はＲＡＭ３
２の１０番アドレスに記憶される。以上の転送および高
の記憶動作を、ベースバンドバースト信号１０１の子局
歯１のバースト部分が継続している間に完了し、その後
ＲＡＭ３２と演算回路３６とは子局Ｎａ２についての同
様の動作に移る。このようにして子局歯８についての動
作まで全て完了した時刻において、ＲＡＭ３２の１１番
アドレスには現在の（奇数番目）フレームにおけるベー
スバンドバースト信号１０１の子局歯１のバースト部分
の位相差信号１０４が記憶され、１２番から１９番のア
ドレスには、現在のフレームよシ２フレームないし１６
（＝２Ｘ８）フレーム前の（奇数番目）フレームにおけ
る同様の位相差信号１０４が順次記憶されている。また
１０番アドレスには１１番から１９番のアドレスの記憶
内容の平均値が記憶されておシ、この値は現在のフレー
ムにおける位相差信号１０４から現在よシス６フレーム
前のフレームにおける位相差信号１０４までの９個の位
相差信号１０４の平均値である。２０〜８９番アドレス
の記憶内容も子局Ｎａ２〜＆８についての同様の値とな
っておシ、２０．３０・・・・・・、８０番アドレスに
は子局歯２，３・・・・・・、８に対応する位相差信号
１０４の平均値が記憶されている。

ＲＡＭ３３は、直前の偶数番目フレームにおいて上記の
ＲＡＭ３２の読込み動作と同じ動作をするから、奇数番
目フレームの開始する時刻において１０．２０・・・・
・・８０番アドレスに子局歯１．２・・・・・・８に対
応する位相差信号１０４の平均値が記憶されている。奇
数番目フレームにおいて、制御回路３１１ｄ、、ベース
バンドバースト信号１０１の子局Ｎ［Ｌｌのバースト部
分の開始時刻をバーストタイミング信号１０５から検知
し、この時刻にアドレス信号３０２およびコントロール
信号３０４によりＲＡＭ３３を制御して、ＲＡＭ３３か
ら１０番アドレスの記憶内容を制御信号１０７として、
セレクタ３５を介して出力させる。この出力はバースト
周期Ｔｂだけ継続し、その後アドレス信号３０２が値２
０となる。このようにしてアドレス信号３０２の値がバ
ースト周期Ｔｂで変化し、制御信号１０７の値も周期Ｔ
ｂで１０．２０・・・・・・８０番アドレスの記憶内容
に順次変化する。偶数番目フレームにおいてはＲＡＭ３
２が同様にして制御信号１０７を出力する。

なお、上記した演算回路３６における平均化機能は、サ
ンプリング時刻における位相差信号１０４の値の雑音な
どによる変動フレーム間で平均化して制御信号１０７の
精度を向上させる効果を有する。同一バースト内で複数
回位相差信号１０４をサンプリングして平均化すること
も可能である。

しかしこのような平均化機能は本発明にとって不可欠な
ものではなく、制御信号１０７に多少の誤差の増大をゆ
るすならば無くてもよい。平均化機能が無くてよいなら
ばセレクタ３４．演算回路３６は無くてよく、）ＬＡＭ
３２，３３も各子局について１個の記憶容量、すなわち
１０，２０．・・・・・・８０番アドレスに相当する８
個の記憶容量だけもてばよい。

さて、ある子局から識別装置ａ！までの信号伝搬時間が
変化するとその変化に対応して受信クロック信号１０２
のその子局のバースト部分の位相も変化し、この変化は
位相差信号１０４の変化を介してその子局に対応する制
御信号１０７の値を変化させる。なお信号伝搬時間の変
化はフレーム同期Ｔ／の数十倍の時間では無視できるほ
ど小さいので、演算回路３６とＲＡＭ３２または３３と
における位相差信号１０４の平均化動作の時間内では位
相差信号１０４の値は雑音などＫよる変動分をのぞき一
定であるとみなせる。選択回路４２は、制御信号１０７
の変化に対応して、受信クロック信号１０２の位相の変
化に追従して識別タイミング信号１０８のその子局に対
応する部分の位相を変化させて信号伝搬時間の変化を補
償するので、識別回路５１の識別タイミングは信号伝搬
時間の変化にかかわらず常に最適タイミングに保たれる
。

なお、ベースバンドバースト信号１０１を出力する位相
検波器（図示せず）の入力である変調信号（図示せず）
も包絡線検波などの非直線操作を受けるとクロック成分
を発生するので、全波整流器１０１を包絡線検波器でお
きかえ、これに変調信号を人力するようにしてクロック
抽出部を構成することもできる。

以上子局が送出するバースト波が２相位相変調されてい
るものとして本発明の一実施例であるクロック位相同期
装ｍａｔについて説明したが、ＦＳＫ変調・多値位相変
調・多値直交変調などの場合にもクロック位相同期装置
ａｌはそのまま使用できる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明のクロック位相同期装
置は、親局で受信したバースト信号からクロック成分を
抽出し、その位相変化を検出し、検出結果により位相変
化は追従して識別タイミング信号の位相を変化させるこ
とにより子局から親局の識別装置までの信号伝搬時間の
変化を補償するという手段を用いているので、本発明を
用いることにより、子局から親局の識別装置までの信号
伝搬時間が変化しても識別タイミングを最適タイミング
に保ち符号誤シ率特性の劣化を防止するクロック位相同
期装置を提供できるという効果があシ、また時分割多方
向多重通信システムの親局に本発明のクロック位相同期
装置を用いれは位相差信号を監視することにより子局の
バースト波送出タイミングの初期調整を容易に行なうこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は時分割多方向多重通信システムにおける本発明
のクロック位相同期装置の一実施例を具備する親局の一
例を示すブロック図、 第２図は従来の時分割多方向多重通信システムの一例を
示すブロック図、 第３図は第２図における各糧信号の波形を示す波形図、 第４図は第１図における記憶部３の詳細を示すブロック
図である。 １・・・・・・クロック抽出部、２・・・・・・位相差
検出部、３・・−・・・記憶部、４・・・・・・移相部
。 第　ｊ　図 第２図 １ｆ、づし＾周期　　　　Ｔｂｔ八゛へスト層■田ｒｃ
　：　７ｊ］−ｙ’７／Ｉｆｆ　　嬶５図ヲθｌ−ブ０
ど　＝アＦムスイｇ号 ５０５〜ヲ０６：コン）−ｏ−ｔｔ４号３４ｆ〜３４３
・３ダｆＡ−ガイ：澗３ＡＤ−Ｃ５−７Ｎ　−０ｔｌＴ
　：　Ｒ”！−８４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一つの親局と、割当てられた時間帯に前記親局の基準ク
   ロック信号に同期したバースト信号を送出する複数の子
   局とを具備する時分割多方向多重通信システムにおける
   前記親局のクロック位相同期装置において、 前記親局で受信した前記バースト信号からクロック成分
   を抽出し受信クロック信号として出力するクロック抽出
   手段と、 前記受信クロック信号と前記基準クロック信号との位相
   差を検出して位相差信号を出力する位相差検出手段と、 前記位相差信号を前記子局ごとに記憶し、前記子局に割
   当てられた前記時間帯に前記子局に対応する前記記憶の
   内容を読出し制御信号として出力する記憶手段と、 前記基準クロック信号を移相し識別タイミング信号とし
   て出力し、前記移相の量が前記制御信号により制御され
   る移相手段と、 をを備えることを特徴とするクロック位相同期装置。