JPH0453324A

JPH0453324A - 同期引込み方法

Info

Publication number: JPH0453324A
Application number: JP2161443A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Suzuki; 三博鈴木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-06-21
Filing date: 1990-06-21
Publication date: 1992-02-20

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】Ａ、産業上の利用分野本発明は、同期引込み方法に関し、例えばインマルサッ
ト５ＴＤ−Ｃシステムのフレーム同期引込み方法に関す
る。

Ｂ１発明の概要本発明に係る同期引込み方法は、フレームの所定位置に
配置されたユニークワードを用いてフレーム同期を引き
込む同期引込み方法であって、初期値を０から開始し、
フレームの所定位置において、ユニークワードを検出し
たときに＋１を加算し、ユニークワードを検出しないと
きに−１を加算して第１の累積値を求めると共に、第１
の累積値の絶対値を第１の所定値によって制限し、第１
の累積値の絶対値を累積して第２の累積値を求め、第２
の累積値が第２の所定値以上のときフレーム同期が引き
込まれた状態と判断することにより、フレーム同期引込
み中にサイクルスリップが発生一した場合でも、従来に比してフレーム同期を短時間で引
き込めるようにしたものである。

Ｃ０従来の技術国際海上通信、すなわち船舶と陸地間あるいは船舶相互
間の通信は主として短波に依存していたが、通信時間帯
やカバレッジの点で制約を受けると共に、通信品質、回
線容量の点でも十分なものとはいえなかった。そこで、
所謂インマルサット（Ｉ　ＮＭＡ　ＲＳ　Ａ　Ｔ　：　
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　ＭａｒｉｔｉｍｅＳａｔ
ｅｌｌｉｔｅ　Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）が１９７９
年に発足し、大西洋、太平洋においで１９８２年から海
事衛星通信システム（以下インマルサットシステムとい
う）の運用が開始した。

このインマルザットシステムは、静止又は移動衛星を中
継して、船舶と陸地間あるいは船舶相互間の通信を行う
ものであり、衛星、回線や呼（トラヒック）を制御する
ネットワーク制御局（ＮＣ３：　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｃｏ
ｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ　５ｔａｔｉｏｎ）　、陸地側の
海岸地球局（ＣＥ　Ｓ　：　Ｃｏａｓｔ　Ｅａｒｔｈ　
５ｔａｔｉｏｎ）、力（）船側の船舶地球局（Ｍ　Ｅ　
Ｓ　：　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｅａｒｔｈ　５ｔａＬｉｏｎ）
等から構成される。

さらに、上記船舶地球局は提供されるザービス等によっ
て以下のように分類されている。

直径１．２ｍ程度のパラボラアンテナを使用し、電話、
テレックス等の低速データ通信、音声帯域データ通信、
５６　Ｋｂｐｓ高速データ（船→陸）通信が可能な標準
Ａ局、小型船舶を対象とし、船上アンテナの小型化（直
径０．４ｍ程度のショートパックファイアアンテナ）、
経済化を目指し、電話、テレックス等の低速データ通信
が可能な標準Ｂ局、同じく小型船舶を対象としくショー
トハックファイアアンテナ、ダイポールアンテナ等を使
用）、遭難安全通信を主眼として遭難安全通信、テレッ
クス等の低速データ通信が可能な標準０局、上記標準Ａ
局より大型な直径２．５〜３ｍのパラボラアンテナを有
し、オイルリグ等における高速データ通信、多重電話伝
送等が可能な標準り局がある。

ところで、インマルサットシステムでは、使用周波数と
して、衛星と船舶地球局間では１．６　／　１゜５ＧＨ
ｚ帯が、衛星と海岸地球局間では６／４ＧＨｚ帯が使用
され、呼（トラヒック）が発生したときに回線を割り当
てる所謂デマンドアサイン（Ｄｅｍａｎｄ　ａｓｓｉｇ
ｎｅｄ）方式が用いられている。そして、電話には周波
数変調／時分割多元接続（Ｆ、　Ｍ／　Ｔ　Ｄ　Ｍ　Ａ
　：　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ／　
Ｔｉｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃ
ｃｅｓｓ）方式が、テレックス等の低速データには２相
位相変調（Ｂ　Ｐ　Ｓ　Ｋ　：　ＢｉｎａｒｙＰｈａｓ
ｅ　５ｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）によるＴＤＭ　（ＴＤ
Ｍ：Ｔｉｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ
　）方式（陸→船）及びＴＤＭＡ方式（船→陸）が用い
られている。

ここで、上記インマルサソトの標準０局のシステム（以
下、インマルサット５ＴＤ−Ｃシステムという）につい
て簡単に説明する。

インマルサッ）ＳＴＤ−Ｃシステムは、第４図に示すよ
うに、衛星とインターフェイスするＤＣＥ　（Ｄ　ＣＥ
　：　Ｄａｔａ　Ｃ１ｒｃｕｉｔ　ｔｅｒｍｉｎａｔｉ
ｎｇ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）　５０と、ユーザインター
フェイスを有するＤ　Ｔ　Ｅ　（Ｄａｔａ　Ｔｅｒｍｉ
ｎａｌ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　）　　８０とから構成さ
れ、例えば月１）舶から陸地にメンセージ（デ−タ）を
送るときには、上記ＤＴＥ８０において端末、例えばワ
ードプロセッサからのデータが所定のフォーマットに変
換された後、上記ＤＣＥ５０において誤り訂正符号化、
ＢＰＳＫ変調等が施されて１．５ＧＨｚ帯で衛星に送信
される。そして、衛星において４ＧＨｚ帯に変換された
後、増幅されて海岸地球局に送信されるようになってい
る。

また、陸地から船舶にメツセージ（データ）を送るとき
には、海岸地球局からデータが６ＧＨｚ帯で衛星に送信
される。そして、衛星において１．５ＧＨｚ帯に変換さ
れた後、増幅されて船舶地球局の上記ＤＣＥ５０に送信
される。そして、上記ＤＣＥ５０においてＢＰＳＫ復調
、誤り訂正等が施されてデータが再生され、上記ＤＴＥ
８０を介して端末に送られる。

具体的には第４図に示すように、上記ＤＣＥ５０は、ア
ンテナ（ＡＮＴ）５１と、送信系回路６０と、受信系回
路７０と、上記アンテナ５１を送信時と受信時で切り換
えて使用するための切換スイッチ５２と、」−記送信系
回路６０及び受信系回路７０に搬送波（キャリヤ）やク
ロックを供給する局部発振回路（ＳＹＮＴＨ）５３と、
アクセス制御やメツセージをハンドリングするコントロ
ーラ５４とから構成される。

上記送信系回路６０は、上記コントローラ５４からのデ
ータに電力拡散のための疑似ランダム符号化を施すスク
ランブラ６１と、誤り訂正を行うための畳み込み符号化
を施す畳み込み符号器６２と、バーストエラーをランダ
ムエラーに変換するためのインタリーブを施ずインタリ
ーブ回路６３と、２相位相変調を行うＢＰＳＫ変調器６
４と、ＢＰＳＫ変調後の信号を送信周波数信号に変換す
る乗算器６５と、送信信号を増幅するハイパワーアンプ
（ＨＰＡ）６（ｉとから構成される。

一方、上記受信系回路７０は、上記アンテナ５１からの
受信信号を増幅するローノイズアンプ（ＬＮＡ）７１と
、受信信号を中間周波数信号に変換する乗算器７２と、
中間周波数信号の増幅等を行うＩＦ回路７３．２相位相
変調の復調を行うＢＰＳＫ復調器７４と、ＴＤＭのフレ
ーム同期を引き込むフレーム同期回路７５と、インタリ
ーブが施されたデータをもとに戻すデインターリーブ回
路７６と、畳み込み符号化されたデータの誤り訂正を行
うビタビ復号器７７と、疑似ランダム符号化されたデー
タをもとに戻すデスクランブラ７８とから構成される。

ところで、インマルサッｌ−Ｓ　Ｔ　Ｄ　−Ｃシステム
では、データはフレーム単位で送られており、第５図に
示すように、１行が１６２シンボルからなり、６４行で
１フレームが構成されている。すなわち、■フレームは
１０３６８　（１６２Ｘ６４）シンボルから構成され、
各行の第１番目、第２番目のシンボル位置に所謂ユニー
クワードＷｈ＜　Ｗ。

Ｗ、、Ｗ、Ｗ、、”　・・Ｗ６３Ｗｂ３）が配置され、
続く１６０個のシンボル位置にデータが配置される。−
そして、これらのユニークワードＷＩＩを検出すること
で、フレーム同期（フレームシンク）を取るようになっ
ている。

具体的には第６図に示すように、上記フレーム同期回路
７５の要部は、フレームの各行の第１番目、第２番目の
シンボル位置において受信されるシンボルＸ、とユニー
クワードＷｋ（ｋ　＝　０〜６３）の積を演算する乗算
回路９１と、この乗算値を累積するだめの加算回路９２
及び遅延回路９３と、この累積値の絶対値を演算するＡ
ＢＳ回路９４とから構成される。

すなわち、乗算回路９１には、このフレーム同期回路７
５の要部の前段の回路で検出されたフレームの各行の第
１番目、第２番目のシンボルＸｋが端子９０を介してフ
レームの先頭から順次供給される。そして、この乗算回
路９１は、上記シンボルＸ６と端子９５を介して順次供
給されるユニークワードＷｋを乗算し、乗算値を加算回
路９２に出力する。具体的には、この乗算回路９１は、
シンボルｘ３がユニークワードＷｋと等しいときは”１
”を出力し、シンボルｘ６がユニークワードＷ、と異な
るときは”−１°′を出力する。

加算回路９２は、遅延回路９３からの前回の加算値に乗
算回路９１からの乗算値を加算する。すなわち、加算回
路９２と遅延回路９３は累積回路を構成する。例えば、
加算回路９２の出力は、シンボルＸ３がユニークワード
Ｗｋに等しいときに°′１”増加し、シンボルＸＩＩが
ユニークワードＷ、と異なるときに”１″減少する。

このようして累積された加算回路９２からの累積値は、
ＡＢＳ回路９４においてその絶対値が取られ、端子９６
から出力される。

そして、ＡＢＳ回路９４からの累積値の絶対値が所定値
以上のとき、フレーム同期が正しく引き込まれたものと
して、データ受信が行われる。

ところで、ＢＰＳＫ変調方式における復調（同期検波）
は、基準となる搬送波と受信信号との位相比較を行い、
例えば同相ならば１″′、逆相ならば′０°′とするこ
とにより行われる。ところで、ＴＤＭＡ方式を用いる衛
星通信では、この復調の基準となる搬送波は、例えばフ
レームの先頭部に短い時間（−１加されて送られてくる
所謂搬送波再生符号（ＣＲ：　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｒｅｃ
ｏｖｅｒｙ）を再生して得られる。したがって、回線状
態、例えばフェージング等によりＣＮＲが劣化すると、
基準となる再生搬送波の位相が間違った位相に引き込ま
れる所謂サイクルスリップが起こり、受信シンボルが反
転することがある。このサイクルスリップがフレーム同
期引込み中に発生すると、上記乗算回路９１の出力は、
第７図に示すように、サイクルスリップが発生する前後
で反転する。そして、サイクルスリップが発生する前ま
でに累積されたＡＢＳ回路９４からの累積値の絶対値の
減算が開始し、累積値の絶対値が０”になってから、再
びフレーム同期引込みのための累積が開始する。この結
果、累積値の絶対値が所定値になるまでに時間がかかり
、フレーム同期引込みに時間がかかる問題があった。

Ｄ３発明が解決しようとする課題以上のように、従来の同期引込の方法では、フレーム同
期引込み中にサイクルスリップが発生すると、フレーム
同期引込みに時間がかかる問題があった。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり
、フレーム同期引込の中にサイクルスリップが発生して
も、フレーム同期引込みを従来に比して短時間に行うこ
とができる同期引込み方法の提供を目的とする。

８１課題を解決するための手段上記課題を解決するために、本発明に係る同期引込み方
法は、フレームの所定位置に配置されたユニークワード
を用いてフレーム同期を引き込む同期引込み方法であっ
て、初期値をＯから開始し、上記フレームの所定位置に
おいて、ユニークワドを検出したときに一ト１を加算し
、ユニークワードを検出しないときに−１を加算して第
１の累積値を求めると共に、該第１の累積値の絶対値を
第１の所定値によって制限し、上記第１の累積値の絶対
値を累積して第２の累積値を求め、該第２の累積値が第
２の所定値以上のときフレーム同期が引き込まれた状態
と判断することを特徴とする。

Ｆ６作用本発明に係る同期引込み方法では、ユニークワ］　１ −ドを検出したときに＋１を加算し、ユニークワードを
検出しないときに−１を加算して第１の累積値を求める
と共に、該第１の累積値の絶対値を第１の所定値によっ
て制限する。そして、上記第１の累積値の絶対値を累積
して第２の累積値を求め、該第２の累積値が第２の所定
値以上のときフレーム同期が引き込まれた状態と判断す
る。

Ｇ、実施例以下、本発明に係る同期引込の方法の一実施例を図面を
参照しながら説明する。

この実施例は、本発明に係る同期引込み方法を、例えば
上述したインマルサット５ＴＤ−Ｃシステムに適用した
ものである。すなわち、上述した第４図に示すフレーム
同期回路７５に適用したものであり、第１図は、本発明
を実施だめのフレーム同期回路の要部のブロック回路図
であり、上述した第６図に対応するものである。

ところで、インマルサッｌ−Ｓ　Ｔ　Ｄ　−Ｃシステム
のフレームは、上述した第５図に示すように、１行力司
６２シンボルからなり、６４行で１フレームが構成され
ていて、各行の第１番目、第２番目のシンボル位置に所
謂ユニークワードＷ□（Ｗ、Ｗ、、Ｗ、Ｗ、、・・・・
Ｗ　ｂ　３Ｗ　ｂ　３）が配置され、続く１６０個のシ
ンボルにデータが配置される。そして、これらのユニー
クワードＷｌｌを検出することで、フレーム同期（フレ
ームシンク）を引き込むようになっている。

先ず、第１図に示すフレーム同期回路の要部について説
明する。

フレーム同期回路の要部は、第１図に示すように、フレ
ームの各行の第１番目、第２番目のシンボル位置におい
て受信されるシンボル位置とユニークワードＷ□（ｋ−
０〜６３）の積を演算する乗算回路１１と、該乗算値を
遅延する遅延回路１２と、上記乗算回路１１からの乗算
値から上記遅延された乗算値を減算する加算回路１３と
、該加算回路１３からの加算値を累積するための加算回
路１４及び遅延回路１５と、該累積値の絶対値を演算す
るＡＢＳ回路１６と、該累積値の絶対値を累積するため
の加算回路１７及び遅延回路１８とから構成され、この
フレーム回路の要部の前段の回路で検出されたフレーム
の各行の第１番目、第２番目のシンボルＸ、が端子１を
介してフレームの先頭から順次供給されるようになって
いる。

そして、上記乗算回路１１は、上記端子１を介して順次
供給されるシンボルＸよと端子２を介して順次供給され
るユニークワードＷ□を乗算し、この乗算値を上記遅延
回路１２、加算回路１３に送る。具体的には、この乗算
回路１１は、シンボルＸＩ＋がユニークワードＷ□と等
しいときは′１°゛を出力し、シンボルＸ５がユニーク
ワ−１’Ｗｋ　ト異なるときは１ｌｉｌ＋を出力する。

また、上記遅延回路１２は、例えば直列に接続された５
個の遅延回路１２ａ〜１２ｅから構成され、上記乗算回
路１１からの乗算値を、例えば５行、ずなわち８１０　
（１６２Ｘ５）シンボル遅延させて上記加算回路１３に
送る。

該加算回路１３は、上記乗算回路１１の出力から遅延回
路１２の出力を減算し、この減算結果（加算値）を上記
加算回路１４に送る。

該加算回路１４は、上記遅延回路工５からの前回の加算
値に上記加算回路１３からの加算値を加算する。すなわ
ち、該加算回路１４と遅延回路１５は累積回路を構成す
る。例えば、加算回路１４の出力は、上記加算回路１３
の出力が”■”のときに°′１”増加し、該加算回路１
３の出力が′°−１”のときにパ１”減少する。

このようして累積された加算回路１４からの累積値は、
ＡＢＳ回路１６においてその絶対値が取られ、この累積
値の絶対値が上記加算回路１７に送られる。

該加算回路１７は、上記加算回路１４と同様に、遅延回
路１８とで累積回路を構成し、上記ＡＢＳ回路１６から
の累積値の絶対値の累積値を演算する。

そして、本発明に係る同期引込み方法は、この加算回路
１７の出力が所定値以上になったとき、正しくフレーム
同期が引き込まれたものと判断する。

具体的には、上記遅延回路１２ａ〜１２ｅの初期値を”
０″とし、フレームの各行の第１番目、第２番目のシン
ボル位置のシンボルＸ、がユニークワードＷ、と連続し
て等しいときは、乗算回路１１の出力は、第２図に示す
ように、連続して”１′となる。そして、加算回路１３
において、乗算回路１１の現在の出力から乗算回路１１
の５個前の出力を減算し、この加算値（減算結果）の累
積値を求めることにより、ＡＢＳ回路１６の出力である
この累積値の絶対値は、第２図に示すように、第１の所
定値、例えば′”５”以下では′”ピづつ増加し、以後
”５”に固定される。

この結果、上記累積値の絶対値の累積値を演算する加算
回路１７の出力は、第２図に示すように、１、３　　（
＝１＋２）、　６　　（＝３＋３）、　　１０　（・６
＋４）、　　１５　（・１０十５）、２０　（＝１５＋
５）、以後”５″を加算した値・・・となる。

そして、本発明に係る同期引込み方法は、上記加算回路
１７の出力が第２の所定値以上のときフレーム同期が正
しく引き込まれたものと判断する。

例えば、加算回路１７の出力が、第２図の最下欄に示す
従来の同期引込み方式におけるフレーム同期引込み判断
基準、例えば′°２０”以上に対応する本発明に係る同
期引込み方法のフレーム同期引込み判断基準″７０”以
上になったときに、フレーム同期が正しく引き込まれた
ものと判断する。

ところで、上述したように、回線状態が悪化し、例えば
フェージング等によりＣＮＲが劣化し、所謂サイクルス
リップが発生すると、受信シンボルが反転する。このサ
イクルスリップがフレーム同期引込み中に発生すると、
上記乗算回路１１の出力は、第３図に示すように、サイ
クルスリップが発生する前後で反転する。

この場合、ＡＢＳ回路１６の出力は、第３図に示すよう
に、サイクルスリップが発生した時点から”１”づつ減
少して０”となった後、再び”５”になるまで”Ｉ　Ｉ
Ｉづづ増加する。

この結果、加算回路１７の出力は、サイクルスリップが
発生した時点から増加の割合が”４．３．２．１．０、
■、２．３．４．５、以後５が連続する・・・°′とな
る。すなわち、サイクルスリップが発生しても、フレー
ム同期引込み判断基準である加算回路１７の出力は、第
３図に示すように、サイクルスリップが発生した時点か
ら”３９．４２．４４．４５．４５．４６．４８．５１
．５５、以後”５′″を加算した値・・・″となり、増
加の割合は一時的に減少するが、その値は減少すること
はない。

すなわち、本発明に係る同期引込み方法では、加算回路
１７の出力、すなわちフレーム同期引込みを判断する累
積値を、サイクルスリップの発生によってキャンセルせ
ず、サイクルスリップ発生後も累積を継続する。この結
果、従来の同期引込み方法に比して、フレーム同期を短
時間に引き込むことができる。例えば、フレーム同期引
込み判断基準を’７０”以上とすると、第３図に示すよ
うに、本発明に係る同期引込み方法では、サイクルスリ
ップが発生した時点から反転したユニークワードを１２
回連続して検出したときに、フレーム同期を引き込んだ
ものと判断するが、従来の同期引込み方法では、その時
点での上記第６図に示すＡＢＳ回路９４の出力は、第３
図の最下欄に示すように°゛３″であり、フレーム同期
が引き込まれたとは判断されない。

以上のように、本発明に係る同期引込み方法では、第１
図に示すように、初期値を０から開始し、上記フレーム
の所定位置において、ユニークヮドを検出したときに＋
１を加算し、ユニークワードを検出しないときに−１を
加算して第１の累積値を加算回路１４において求めると
共に、この第１の累積値の絶対値を遅延回路１２の遅延
段数セ決定される第１の所定値によって制限し、加算回
路１７において上記第１の累積値の絶対値を累積して第
２の累積値を求め、この第２の累積値が第２の所定値以
上のときフレーム同期が引き込まれた状態と判断するこ
とにより、サイクルスリップが発生したときに、従来の
同期引込み方法に比して短時間にフレーム同期を引き込
むことができる。

Ｈ，発明の効果以上の説明からも明らかなように、本発明に係る同期引
込み方法では、初期値を０から開始し、フレームの所定
位置において、ユニークワードを検出したときに＋１を
加算し、ユニークワードを検出しないときに−１を加算
して第１の累積値を求めると共に、第１の累積値の絶対
値を第１の所定値によって制限し、第１の累積値の絶対
値を累積して第２の累積値を求め、第２の累積値が第２
の所定値以上のときフレーム同期が引き込まれた状態と
判断することにより、サイクルスリップが発生したとき
に、従来の同期引込み方法に比して、短時間にフレーム
同期を引き込むことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る同期引込み方法を実施するための
フレーム同期回路の要部のブロック回路であり、第２図
は本発明に係る同期引込み方法の原理を説明するための
上記第１図に示すフレーム同期回路の要部の出力を示す
図であり、第３図はサイクルスリップが発生したときの
本発明に係る同期引込み方法の原理を説明するための第
１図に示すフレーム同期回路の要部の出力を示す図であ
り、第４図はインマルサット５ＴＤ−Ｃシステムのブロ
ック回路図であり、第５図はインマルサ・ン）Ｓ’ＴＤ
−Ｃシステムのフレーム構成を示す図であり、第６図は
従来のフレーム同期回路の要部のブロック回路図であり
、第７図はサイクルスリ・ンプが発生したときの上記第
６図に示すフレーム同期回路の要部の出力を示す図であ
る。１１　・・・・乗算回路１２　・・・・遅延回路１３．１４．１７　・・・・加算回路１５．１８　・・・・遅延回路１６　・・・・絶対値回路

Claims

【特許請求の範囲】フレームの所定位置に配置されたユニークワードを用い
てフレーム同期を引き込む同期引込み方法であって、初期値を０から開始し、上記フレームの所定位置におい
て、ユニークワードを検出したときに＋１を加算し、ユ
ニークワードを検出しないときに−１を加算して第１の
累積値を求めると共に、該第１の累積値の絶対値を第１
の所定値によって制限し、上記第１の累積値の絶対値を累積して第２の累積値を求
め、該第２の累積値が第２の所定値以上のときフレーム同期
が引き込まれた状態と判断することを特徴とする同期引
込み方法。