JPH05219041A - ディジタル無線電話システムにおける受信機の時間同期方法及び装置 - Google Patents
ディジタル無線電話システムにおける受信機の時間同期方法及び装置Info
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- JPH05219041A JPH05219041A JP24217192A JP24217192A JPH05219041A JP H05219041 A JPH05219041 A JP H05219041A JP 24217192 A JP24217192 A JP 24217192A JP 24217192 A JP24217192 A JP 24217192A JP H05219041 A JPH05219041 A JP H05219041A
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- demodulating
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/02—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
- H04L7/033—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information using the transitions of the received signal to control the phase of the synchronising-signal-generating means, e.g. using a phase-locked loop
- H04L7/0334—Processing of samples having at least three levels, e.g. soft decisions
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- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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- H04L7/04—Speed or phase control by synchronisation signals
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 2又はそれ以上の既知のデータ・シーケンス
を用いて送信信号の時間同期を復調の前に実行し、各タ
イム・スロットにおける各フィールドの相対的な時間位
置を判断する方法及び装置を提供する。 【構成】 復調する各組のデータ・フィールドについて
受信機に2又はそれ以上の既知のデータ・シーケンスを
供給し、これらの前記データ・シーケンスのそれぞれに
ついてタイミング再生機能を計算し、複数の前記タイミ
ング再生機能に基づき、1又はそれ以上のサンプリング
点を見付け出し、かつ復調位置用の基準として得られた
1又はそれ以上のサンプリング点を用いて受信した受信
データ信号の各組のデータ・フィールドを復調する。
を用いて送信信号の時間同期を復調の前に実行し、各タ
イム・スロットにおける各フィールドの相対的な時間位
置を判断する方法及び装置を提供する。 【構成】 復調する各組のデータ・フィールドについて
受信機に2又はそれ以上の既知のデータ・シーケンスを
供給し、これらの前記データ・シーケンスのそれぞれに
ついてタイミング再生機能を計算し、複数の前記タイミ
ング再生機能に基づき、1又はそれ以上のサンプリング
点を見付け出し、かつ復調位置用の基準として得られた
1又はそれ以上のサンプリング点を用いて受信した受信
データ信号の各組のデータ・フィールドを復調する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル・データ信
号を送信する移動セルラ電話無線システムに関する。特
に、本発明は、このようなシステムの基地局又は移動局
の受信機において復調の前に信号の時間同期を改善する
装置及び方法に関する。
号を送信する移動セルラ電話無線システムに関する。特
に、本発明は、このようなシステムの基地局又は移動局
の受信機において復調の前に信号の時間同期を改善する
装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】時分割多重アクセス(TDMA)原理に
従って動作する受信データ信号の時間同期及び復調シス
テムでは、基地局と1又はそれ以上の移動局との間でデ
ータが伝送される。このデータは種々の局間で与えられ
た速度、例えば48.6キロビット/秒で伝送される。
典型的には、データは40msの複数のフレームにより
伝送されると共に、各フレームが等しい長さの複数のタ
イム・スロットを有する。このようにして、移動局はフ
レームにおけるタイム・スロットが割り付けられている
複数バーストの情報を送信又は受信し、これによって複
数の移動局は与えられたチャネルを介して送信又は受信
することができる。基地局又は移動局における受信機
は、送信された情報をデコードするために、タイム・ス
ロットをデインタリーブし、かつデータを復調しなけれ
ばならない。
従って動作する受信データ信号の時間同期及び復調シス
テムでは、基地局と1又はそれ以上の移動局との間でデ
ータが伝送される。このデータは種々の局間で与えられ
た速度、例えば48.6キロビット/秒で伝送される。
典型的には、データは40msの複数のフレームにより
伝送されると共に、各フレームが等しい長さの複数のタ
イム・スロットを有する。このようにして、移動局はフ
レームにおけるタイム・スロットが割り付けられている
複数バーストの情報を送信又は受信し、これによって複
数の移動局は与えられたチャネルを介して送信又は受信
することができる。基地局又は移動局における受信機
は、送信された情報をデコードするために、タイム・ス
ロットをデインタリーブし、かつデータを復調しなけれ
ばならない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの信号
は、各タイム・スロットの時間間隔が比較的に短いこ
と、及び与えられた位相幾何学に関連する電磁波の伝搬
特性のために、時間分散を受け、これがサンプリングさ
れた信号の時間位置を完全にシフトさせている。各タイ
ム・スロットに包含されている情報は所定長の特定フィ
ールドに配置されているので、受信機は、動作している
のは信号のどの時間セグメントかを正確に認識すること
が不可欠である。従って、受信機は、送信された信号を
正しく復調するために、まず信号に同期して復調すべき
基準点を確保する必要がある。
は、各タイム・スロットの時間間隔が比較的に短いこ
と、及び与えられた位相幾何学に関連する電磁波の伝搬
特性のために、時間分散を受け、これがサンプリングさ
れた信号の時間位置を完全にシフトさせている。各タイ
ム・スロットに包含されている情報は所定長の特定フィ
ールドに配置されているので、受信機は、動作している
のは信号のどの時間セグメントかを正確に認識すること
が不可欠である。従って、受信機は、送信された信号を
正しく復調するために、まず信号に同期して復調すべき
基準点を確保する必要がある。
【0004】この同期は、典型的には、送信信号中に受
信機に既知の同期シーケンスを含めることにより達成さ
れていた。受信機において、受信信号をサンプリングし
たものは、既知の同期シーケンスと相関されて、シーケ
ンスはサンプリングされた信号のどの位置に配置されて
いる可能性が最もあるのかを判断する。その後、この位
置は信号を復調するための基準点として用いられる。
信機に既知の同期シーケンスを含めることにより達成さ
れていた。受信機において、受信信号をサンプリングし
たものは、既知の同期シーケンスと相関されて、シーケ
ンスはサンプリングされた信号のどの位置に配置されて
いる可能性が最もあるのかを判断する。その後、この位
置は信号を復調するための基準点として用いられる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、送信信
号を復調する前に2又はそれ以上の既知のデータ・シー
ケンスを用いてその時間同期を実行し、各タイム・スロ
ットにおける各フィールドの相対的な時間位置を判断す
る改善された方法及び装置を提供することにある。本発
明の他の目的は、信号の送信オバーヘッドを増加させる
ことなく、改善された時間同期を得ることにより、総合
的なデータ伝送効率を向上させることにある。
号を復調する前に2又はそれ以上の既知のデータ・シー
ケンスを用いてその時間同期を実行し、各タイム・スロ
ットにおける各フィールドの相対的な時間位置を判断す
る改善された方法及び装置を提供することにある。本発
明の他の目的は、信号の送信オバーヘッドを増加させる
ことなく、改善された時間同期を得ることにより、総合
的なデータ伝送効率を向上させることにある。
【0006】本発明のこれらの特徴、他の特徴及び効果
は、図面に関連させて詳細な以下の説明を読むことによ
り明らかとなるであろう。
は、図面に関連させて詳細な以下の説明を読むことによ
り明らかとなるであろう。
【0007】
【実施例】図1はTIA標準IS−54フォーマットに
より送信される信号内の典型的なフレームを示す。本発
明の動作を説明するためにこの標準を選択したが、ここ
で開示した時間同期方法は、任意のフォーマットにより
送信されるデータに適用され得ることは、当該技術分野
に習熟する者が認識することである。従って、各フレー
ムは6タイム・スロットを有し、これらは異なる移動局
から送信される、又は基地局から異なる複数の移動局へ
送信された複数の信号によるデータを含む。各完全速度
のトラヒック・チャネルは、フレームにおいて等しく隔
てられている2タイム・スロット(例えば、1及び4、
2及び5、又は3及び6)のデータ・フィールドを用い
る。
より送信される信号内の典型的なフレームを示す。本発
明の動作を説明するためにこの標準を選択したが、ここ
で開示した時間同期方法は、任意のフォーマットにより
送信されるデータに適用され得ることは、当該技術分野
に習熟する者が認識することである。従って、各フレー
ムは6タイム・スロットを有し、これらは異なる移動局
から送信される、又は基地局から異なる複数の移動局へ
送信された複数の信号によるデータを含む。各完全速度
のトラヒック・チャネルは、フレームにおいて等しく隔
てられている2タイム・スロット(例えば、1及び4、
2及び5、又は3及び6)のデータ・フィールドを用い
る。
【0008】これら各タイム・スロットは、送信信号を
受信する前に受信機にとって既知のデータと、未知のデ
ータとを含む。この特徴は、図2に概要的に示されてい
る。タイム・スロットのフォーマットは、それが基地局
によって送信されるのか、又は移動局かによって送信さ
れるのかによって異なる。以下、図3及び図4に関連し
てそれぞれの特定フォーマットを説明する。
受信する前に受信機にとって既知のデータと、未知のデ
ータとを含む。この特徴は、図2に概要的に示されてい
る。タイム・スロットのフォーマットは、それが基地局
によって送信されるのか、又は移動局かによって送信さ
れるのかによって異なる。以下、図3及び図4に関連し
てそれぞれの特定フォーマットを説明する。
【0009】ここで、図3を参照し、移動局から送信さ
れる信号のタイム・スロットのフォーマットを説明しよ
う。6ビットのGフィールド及びRフィールドは、それ
ぞれガード期間及び電源立ち上り期間を表わす。Gフィ
ールドは前の送信バーストから切り離すために用いるガ
ード時間を表わし、Rフィールドは無線送信機を完全に
活性にするために必要な立ち上り時間を表わす。3つの
データ・フィールドは音声情報のようなチャネル・デー
タを保持する。同期フィールドは、28ビットのフィー
ルドであって、良好な相関特性を有するように選択され
た、例えばシンボル同期、等化器トレーニング及びスロ
ット識別に用いるシーケンスを含む。スロー・アソシエ
ーション・コントロール・チャネル(SACCH)は移
動局とシステムとの間で制御及び管理メッセージを送信
するための信号チャネルである。最後に、コード化ディ
ジタル・ベリフィケーション・カラー・コード(CDV
CC)フィールドは、トラヒック・コ・チャネルから現
在のトラヒック・チャネルを区別するために用いられ
る。
れる信号のタイム・スロットのフォーマットを説明しよ
う。6ビットのGフィールド及びRフィールドは、それ
ぞれガード期間及び電源立ち上り期間を表わす。Gフィ
ールドは前の送信バーストから切り離すために用いるガ
ード時間を表わし、Rフィールドは無線送信機を完全に
活性にするために必要な立ち上り時間を表わす。3つの
データ・フィールドは音声情報のようなチャネル・デー
タを保持する。同期フィールドは、28ビットのフィー
ルドであって、良好な相関特性を有するように選択され
た、例えばシンボル同期、等化器トレーニング及びスロ
ット識別に用いるシーケンスを含む。スロー・アソシエ
ーション・コントロール・チャネル(SACCH)は移
動局とシステムとの間で制御及び管理メッセージを送信
するための信号チャネルである。最後に、コード化ディ
ジタル・ベリフィケーション・カラー・コード(CDV
CC)フィールドは、トラヒック・コ・チャネルから現
在のトラヒック・チャネルを区別するために用いられ
る。
【0010】基地局は、図4に示すように、信号を送信
するために移動局のフォーマットとやや異なるフォーマ
ットを用いる。このフォーマットにおいて、SYNC、
SACCH、DATA、及びCDVCCフィールドは、
図3に関連して説明した同一ラベル付けのフィールドと
同じように機能する。基地局から送出されるタイム・ス
ロットは、移動局がバーストにより送信するタイム・ス
ロットで必要とするガード・フィールド及び電源立ち上
りフィールドを必要としない。従って、これらのフィー
ルドは省略され、従って各スロットに12ビットのスペ
ースRSVDが将来の使用のために確保されている。
するために移動局のフォーマットとやや異なるフォーマ
ットを用いる。このフォーマットにおいて、SYNC、
SACCH、DATA、及びCDVCCフィールドは、
図3に関連して説明した同一ラベル付けのフィールドと
同じように機能する。基地局から送出されるタイム・ス
ロットは、移動局がバーストにより送信するタイム・ス
ロットで必要とするガード・フィールド及び電源立ち上
りフィールドを必要としない。従って、これらのフィー
ルドは省略され、従って各スロットに12ビットのスペ
ースRSVDが将来の使用のために確保されている。
【0011】以上で述べたように、各タイム・スロット
におけるSYNCフィールドの目的のうちの一つは、各
タイム・スロットを時間同期させ、かつ復調の前に、基
準として最適のサンプリング点を得ることである。これ
は、典型的には、受信信号を既知のSYNCフィールド
と相関させ、かつ最適サンプリング点として相関関数の
ピークを用いることにより達成される。本発明による時
間同期方法及び装置により、改良された同期方法には、
既知のデータ・シンボルの1又はそれ以上の付加的なシ
ーケンスを用いることが含まれる。例えば、基地局から
移動局への送信信号に関して、付加的な既知のデータ・
シーケンスは、次のタイム・スロットからの同期フィー
ルドであるか、又はCDVCCフィールドであり得る。
移動局から基地局に送信した信号では、隣接するタイム
・スロットのSYNCフィールドが他の移動局から送信
されるので、CDVCCフィールドのみを付加的な既知
のデータとして用いることができる。
におけるSYNCフィールドの目的のうちの一つは、各
タイム・スロットを時間同期させ、かつ復調の前に、基
準として最適のサンプリング点を得ることである。これ
は、典型的には、受信信号を既知のSYNCフィールド
と相関させ、かつ最適サンプリング点として相関関数の
ピークを用いることにより達成される。本発明による時
間同期方法及び装置により、改良された同期方法には、
既知のデータ・シンボルの1又はそれ以上の付加的なシ
ーケンスを用いることが含まれる。例えば、基地局から
移動局への送信信号に関して、付加的な既知のデータ・
シーケンスは、次のタイム・スロットからの同期フィー
ルドであるか、又はCDVCCフィールドであり得る。
移動局から基地局に送信した信号では、隣接するタイム
・スロットのSYNCフィールドが他の移動局から送信
されるので、CDVCCフィールドのみを付加的な既知
のデータとして用いることができる。
【0012】CDVCCフィールドは、以上で説明した
ように、本来、現在トラヒック・チャネルとトラヒック
・コ・チャネルとの間を区別するために設けられた。共
通して譲渡された米国特許第5,008,953号(こ
こでは引用により関連される。)に更に詳細に説明され
ているように、音声カラー・コードは、接続に対して責
任のある基地局が、接続に対してパーティである移動局
と、同一の無線チャネルを使用している妨害移動局との
間を区別できるようにさせる。本発明の目的にとってよ
り重要なことは、各タイム・スロットのためのCDVC
Cデータをトラヒック・チャネル指定メッセージ又はハ
ンドオフ・メッセージにより既に受信しているので、こ
れは、復号の前に移動局及び基地局の両方の受信機にと
り既知である。
ように、本来、現在トラヒック・チャネルとトラヒック
・コ・チャネルとの間を区別するために設けられた。共
通して譲渡された米国特許第5,008,953号(こ
こでは引用により関連される。)に更に詳細に説明され
ているように、音声カラー・コードは、接続に対して責
任のある基地局が、接続に対してパーティである移動局
と、同一の無線チャネルを使用している妨害移動局との
間を区別できるようにさせる。本発明の目的にとってよ
り重要なことは、各タイム・スロットのためのCDVC
Cデータをトラヒック・チャネル指定メッセージ又はハ
ンドオフ・メッセージにより既に受信しているので、こ
れは、復号の前に移動局及び基地局の両方の受信機にと
り既知である。
【0013】サンプリングのタイミング再生は、受信信
号をバッファリングし、2又はそれ以上の既知のデータ
・シーケンスを用いてサンプリング位置を計算すること
により達成される。まず、各既知のシーケンスSに関す
るチャネル・インパルス応答予測を発生する。次いで、
このチャネル・インパルス応答予測はタイミング再生機
能を発生するために用いられる。例えば、移動局の受信
機では、既知のデータ・シーケンスとして隣接するタイ
ム・スロットの同期シーケンスを選択し、次いでタイミ
ング再生機能を導き出すチャネル・インパルス応答予測
としてこれら同期フィールドの相関関数を用いることが
できる。受信信号に対する既知のデータ・シーケンスの
相関関数を発生するために用いられる回路のブロック図
は、図5に示されており、以下で更に詳細に説明する。
号をバッファリングし、2又はそれ以上の既知のデータ
・シーケンスを用いてサンプリング位置を計算すること
により達成される。まず、各既知のシーケンスSに関す
るチャネル・インパルス応答予測を発生する。次いで、
このチャネル・インパルス応答予測はタイミング再生機
能を発生するために用いられる。例えば、移動局の受信
機では、既知のデータ・シーケンスとして隣接するタイ
ム・スロットの同期シーケンスを選択し、次いでタイミ
ング再生機能を導き出すチャネル・インパルス応答予測
としてこれら同期フィールドの相関関数を用いることが
できる。受信信号に対する既知のデータ・シーケンスの
相関関数を発生するために用いられる回路のブロック図
は、図5に示されており、以下で更に詳細に説明する。
【0014】しかし、基地局の受信機では、異なる移動
局がそれぞれ連続する同期フィールドを発生するので、
付加的な既知のデータ・シーケンスとして同期フィール
ド及びCDVCCフィールドを用いる必要がある。この
場合には、CDVCCフィールドの相関関数は、良好な
相関特性を有することが可能なので、インパルス応答予
測を得るために更に処理する必要がある。この処理を以
下図6に関連して説明する。
局がそれぞれ連続する同期フィールドを発生するので、
付加的な既知のデータ・シーケンスとして同期フィール
ド及びCDVCCフィールドを用いる必要がある。この
場合には、CDVCCフィールドの相関関数は、良好な
相関特性を有することが可能なので、インパルス応答予
測を得るために更に処理する必要がある。この処理を以
下図6に関連して説明する。
【0015】図5は受信信号とその信号内の既知のデー
タ・シンボルとの間の相関関数を発生するために用いる
トラバーサル・フィルタ5を示す。以上説明したよう
に、この相関関数は、タイミング再生機能を発生する際
にインパルス応答予測として用いることができる関数の
うちの一つである。この回路において、受信信号の複素
共役は入力10に印加される。複素共役を式y*(n+
u(k+L−1))により表わすことができる。ただ
し、 u=サンプリング数/シンボル期間 L=相関の際に使用する既知のデータ・シンボル数 k=相関における第1の既知のシンボルのインデックス 各シンボルは既知のデータ・シンボルの複素値表示によ
り乗算される。これらの項は総計され、その結果は相関
の際に使用する既知のデータ・シンボル総数により割算
される。従って、各ブロック11は、1シンボル期間の
総合遅延を持ったu遅延素子を備えている。各遅延後
に、信号線のタップを取り、受信信号の複素共役が既知
のデータ・シンボルの複素値表示の適当な部分、この場
合は、各複合増幅器12において同期シーケンス・シン
ボルのうちの一つと乗算される。その結果は前の各結果
に加算され、その総計が相関で用いたシンボル数Lによ
り割算されて相関関数r(n)になる。従って、本発明
の実施例によれば、このようにして、隣接するタイム・
スロットの各既知のシーケンスを処理することになる。
タ・シンボルとの間の相関関数を発生するために用いる
トラバーサル・フィルタ5を示す。以上説明したよう
に、この相関関数は、タイミング再生機能を発生する際
にインパルス応答予測として用いることができる関数の
うちの一つである。この回路において、受信信号の複素
共役は入力10に印加される。複素共役を式y*(n+
u(k+L−1))により表わすことができる。ただ
し、 u=サンプリング数/シンボル期間 L=相関の際に使用する既知のデータ・シンボル数 k=相関における第1の既知のシンボルのインデックス 各シンボルは既知のデータ・シンボルの複素値表示によ
り乗算される。これらの項は総計され、その結果は相関
の際に使用する既知のデータ・シンボル総数により割算
される。従って、各ブロック11は、1シンボル期間の
総合遅延を持ったu遅延素子を備えている。各遅延後
に、信号線のタップを取り、受信信号の複素共役が既知
のデータ・シンボルの複素値表示の適当な部分、この場
合は、各複合増幅器12において同期シーケンス・シン
ボルのうちの一つと乗算される。その結果は前の各結果
に加算され、その総計が相関で用いたシンボル数Lによ
り割算されて相関関数r(n)になる。従って、本発明
の実施例によれば、このようにして、隣接するタイム・
スロットの各既知のシーケンスを処理することになる。
【0016】既知のシーケンスSを用いてインパルス応
答予測を発生する回路を図6に示す。例えば、この実施
例において、受信機における等化器のタップ数はn=2
であると設定された。しかし、受信機に等化器が備えら
れていないときは、タップ数はn=1となり、一つのイ
ンパルス応答予測成分h0(n)のみを発生することに
注意すべきである。図6において、受信信号y*(n+
u(k+L−1))の複素共役は30から入力される。
次いで、複素共役はそれぞれが前述し、かつ図5に示し
た相関子を表わすブロック32で相関される。
答予測を発生する回路を図6に示す。例えば、この実施
例において、受信機における等化器のタップ数はn=2
であると設定された。しかし、受信機に等化器が備えら
れていないときは、タップ数はn=1となり、一つのイ
ンパルス応答予測成分h0(n)のみを発生することに
注意すべきである。図6において、受信信号y*(n+
u(k+L−1))の複素共役は30から入力される。
次いで、複素共役はそれぞれが前述し、かつ図5に示し
た相関子を表わすブロック32で相関される。
【0017】既知のシーケンスSの相関は、34に概要
的に示す複素増幅器及び加算器により、既知のシーケン
スSの逆自動相関マトリックスの複素共役と乗算され
る。この例では、既知のシーケンスSの逆自動相関マト
リックスの複素共役は、マトリックス:
的に示す複素増幅器及び加算器により、既知のシーケン
スSの逆自動相関マトリックスの複素共役と乗算され
る。この例では、既知のシーケンスSの逆自動相関マト
リックスの複素共役は、マトリックス:
【数1】 により表わされる。増幅器36において、適当に相関さ
れた関数の係数は、係数a11と乗算され、更に加算器4
4において、増幅器38が発生した、他の相関された関
数の係数と係数a2との積に加算される。同様に、加算
器46において、増幅器40及び42が発生する積を加
算する。2つのタップ等化器を有する受信機とって、そ
の結果は、成分h0(n)及びh1(n)を有するインパ
ルス応答予測h(n)となる。既知のシーケンスSの逆
自動相関マトリックスによる乗算は、CDVCCシーケ
ンスの場合のように、既知のシーケンスが良好な相関特
性を有しないときは、インパルス応答予測を提供する。
れた関数の係数は、係数a11と乗算され、更に加算器4
4において、増幅器38が発生した、他の相関された関
数の係数と係数a2との積に加算される。同様に、加算
器46において、増幅器40及び42が発生する積を加
算する。2つのタップ等化器を有する受信機とって、そ
の結果は、成分h0(n)及びh1(n)を有するインパ
ルス応答予測h(n)となる。既知のシーケンスSの逆
自動相関マトリックスによる乗算は、CDVCCシーケ
ンスの場合のように、既知のシーケンスが良好な相関特
性を有しないときは、インパルス応答予測を提供する。
【0018】その代りに、既知のシーケンスが良好な相
関特性(即ち、識別マトリックスに等しい又は近似する
自動相関マトリックス)を有するときは、図7の回路を
用いてインパルス応答予測を発生することができる。例
えば、既知のシーケンスが同期フィールドであれば、こ
の回路を用いることができる。図7において、受信信号
の複素共役は40から入力される。ブロック42は、信
号の相関関数を導き出す図5の相関器を表わしている。
インパルス応答予測h(n)は、既知のシーケンスの相
関関数を、遅延要素43により1シンボル期間だけ遅延
させる第1の成分h0(n)と、相関関数を遅延してい
ないものである第2の成分h1(n)とを有する。
関特性(即ち、識別マトリックスに等しい又は近似する
自動相関マトリックス)を有するときは、図7の回路を
用いてインパルス応答予測を発生することができる。例
えば、既知のシーケンスが同期フィールドであれば、こ
の回路を用いることができる。図7において、受信信号
の複素共役は40から入力される。ブロック42は、信
号の相関関数を導き出す図5の相関器を表わしている。
インパルス応答予測h(n)は、既知のシーケンスの相
関関数を、遅延要素43により1シンボル期間だけ遅延
させる第1の成分h0(n)と、相関関数を遅延してい
ないものである第2の成分h1(n)とを有する。
【0019】次いで、タイミング再生機能f(n)は、
図8に示すインパルス応答予測により発生される。イン
パルス応答予測の2成分h0(n)及びh1(h)は50
及び52からそれぞれ入力される。これらの成分はそれ
ぞれブロック54により二乗され、かつ加算器56によ
り総計される。次に、総計は、乗算器58において総計
を正規化値1/Kと乗算することにより正規化される。
ただし、Kは、例えば
図8に示すインパルス応答予測により発生される。イン
パルス応答予測の2成分h0(n)及びh1(h)は50
及び52からそれぞれ入力される。これらの成分はそれ
ぞれブロック54により二乗され、かつ加算器56によ
り総計される。次に、総計は、乗算器58において総計
を正規化値1/Kと乗算することにより正規化される。
ただし、Kは、例えば
【数2】 とすることができ、W=適当な窓である。この正規化
は、得られたタイミング再生機能f(n)を同様の他の
関数と組合わせ可能にする。
は、得られたタイミング再生機能f(n)を同様の他の
関数と組合わせ可能にする。
【0020】タイミング再生機能を発生する他の方法
は、トレーニング即ち基準指示モードにおいて等化器の
動作に起因する結果の累積二乗誤差信号を計算すること
にある。この処理手順は異なるnについて反復され、従
ってタイミング再生機能が形成される。このタイミング
再生機能を最小化するnの値がサンプリング点として選
択される。その代りに、同様のタイミング再生機能の組
合わせを複数の既知のシーケンスにわたる等化器トレー
ニングによって得ることができ、また複合関数を最小化
する位置nはサンプリング点として選択される。
は、トレーニング即ち基準指示モードにおいて等化器の
動作に起因する結果の累積二乗誤差信号を計算すること
にある。この処理手順は異なるnについて反復され、従
ってタイミング再生機能が形成される。このタイミング
再生機能を最小化するnの値がサンプリング点として選
択される。その代りに、同様のタイミング再生機能の組
合わせを複数の既知のシーケンスにわたる等化器トレー
ニングによって得ることができ、また複合関数を最小化
する位置nはサンプリング点として選択される。
【0021】シンボル同期において2又はそれ以上の既
知のデータ・パターンを用いることの効果の一つは、時
間のずれが各タイム・スロット内に発生しても、この時
間のずれを補正するために各タイム・スロット内の種々
の時間位置について複数のタイミング再生機能を発生す
ることである。従って、例えば、一つのサンプリング点
を発生する複数のタイミング再生機能の組合わせ(例え
ば、線形な組合わせ)に基づき、復調を実行することが
できる。図9は、3つのタイミング再生機能を用いて組
合わせタイミング再生機能ftot(n)を発生する組合
わせを示す。勿論、タイミング再生機能数は同期処理に
おいて用いる既知のシーケンス数に対応することにな
り、2又は3以上であればよい。例えば、相関関数によ
りタイミング再生機能を発生するときは最大化する、又
は等化器誤差関数によりタイミング再生機能を発生する
ときは最小化する時間インデックスn、及び複数の既知
のシーケンスから導き出した組合わせタイミング再生機
能は、サンプリング点として選択される。
知のデータ・パターンを用いることの効果の一つは、時
間のずれが各タイム・スロット内に発生しても、この時
間のずれを補正するために各タイム・スロット内の種々
の時間位置について複数のタイミング再生機能を発生す
ることである。従って、例えば、一つのサンプリング点
を発生する複数のタイミング再生機能の組合わせ(例え
ば、線形な組合わせ)に基づき、復調を実行することが
できる。図9は、3つのタイミング再生機能を用いて組
合わせタイミング再生機能ftot(n)を発生する組合
わせを示す。勿論、タイミング再生機能数は同期処理に
おいて用いる既知のシーケンス数に対応することにな
り、2又は3以上であればよい。例えば、相関関数によ
りタイミング再生機能を発生するときは最大化する、又
は等化器誤差関数によりタイミング再生機能を発生する
ときは最小化する時間インデックスn、及び複数の既知
のシーケンスから導き出した組合わせタイミング再生機
能は、サンプリング点として選択される。
【0022】代りに、対応するいずれの既知のデータ・
シーケンスがタイム・スロット内の現在の復調位置に最
も近いかに従い、異なるタイミング再生機能から導き出
した異なる最適サンプリング点を用いることにより、復
調を実行することができる。更に、複数のタイミング再
生機能を用いて複数の最適サンプリング点を発生させる
ことにより復調を改善する方法は、各サンプリング点に
ついて各スロットを個別的に復調し、次いで等化器トレ
ーニング中に発生した二乗誤差の最小和、又はビタビ・
アルゴリズムを用いるときはパスの距離のように、一定
の基準に従って復調したデータを組合わせることであ
る。
シーケンスがタイム・スロット内の現在の復調位置に最
も近いかに従い、異なるタイミング再生機能から導き出
した異なる最適サンプリング点を用いることにより、復
調を実行することができる。更に、複数のタイミング再
生機能を用いて複数の最適サンプリング点を発生させる
ことにより復調を改善する方法は、各サンプリング点に
ついて各スロットを個別的に復調し、次いで等化器トレ
ーニング中に発生した二乗誤差の最小和、又はビタビ・
アルゴリズムを用いるときはパスの距離のように、一定
の基準に従って復調したデータを組合わせることであ
る。
【0023】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は1以上の既知のデータ・パターンを用いて複数のタイ
ミング再生機能を発生させることにより、信号の時間同
期を改善させる。次いで、これらのタイミング再生機能
は、1又はそれ以上の基準サンプリング点を見付け出し
て、受信信号を復調するために用いられる。本発明の他
の重要な特徴は、時間同期を改善しても送信オバーヘッ
ドの増加をもたらさないことである。本発明による時間
同期方法は、CDVCCフィールド及び後続のタイム・
スロット同期フィールドのように、各タイム・スロット
に既に存在するデータ・パターンを用いて実行されるの
で、更に同期ワードを付加させることがない。このよう
な同期ワードを更に付加すれば、データ・ビット対非デ
ータ・ビット/フレームの比を低下させると共に、送信
効率を損なうものとなる。
は1以上の既知のデータ・パターンを用いて複数のタイ
ミング再生機能を発生させることにより、信号の時間同
期を改善させる。次いで、これらのタイミング再生機能
は、1又はそれ以上の基準サンプリング点を見付け出し
て、受信信号を復調するために用いられる。本発明の他
の重要な特徴は、時間同期を改善しても送信オバーヘッ
ドの増加をもたらさないことである。本発明による時間
同期方法は、CDVCCフィールド及び後続のタイム・
スロット同期フィールドのように、各タイム・スロット
に既に存在するデータ・パターンを用いて実行されるの
で、更に同期ワードを付加させることがない。このよう
な同期ワードを更に付加すれば、データ・ビット対非デ
ータ・ビット/フレームの比を低下させると共に、送信
効率を損なうものとなる。
【0024】当該技術分野に習熟する者には、本発明の
精神又は本質的な特徴から逸脱することなく、本発明を
他の特定の形式により実施可能なことが理解されるであ
ろう。従って、ここに開示した実施例は、あらゆる点で
例示的であり、かつ非限定的であるとみなすべきであ
る。本発明の範囲は、以上の説明によってではなく、請
求の範囲によって示される。従って、本発明の意味及び
等価とするその範囲は、請求の範囲に含まれることを意
図している。
精神又は本質的な特徴から逸脱することなく、本発明を
他の特定の形式により実施可能なことが理解されるであ
ろう。従って、ここに開示した実施例は、あらゆる点で
例示的であり、かつ非限定的であるとみなすべきであ
る。本発明の範囲は、以上の説明によってではなく、請
求の範囲によって示される。従って、本発明の意味及び
等価とするその範囲は、請求の範囲に含まれることを意
図している。
【図1】本発明により処理される送信信号における典型
的なフレーム・フォーマットを示す図。
的なフレーム・フォーマットを示す図。
【図2】フレーム内のタイム・スロットの一般的なフォ
ーマットを示す図。
ーマットを示す図。
【図3】移動局から基地局へ送信される典型的な信号の
詳細なスロット・フォーマットを示す図。
詳細なスロット・フォーマットを示す図。
【図4】基地局から移動局へ送信される典型的な信号の
詳細なタイム・スロットのフォーマットを示す図。
詳細なタイム・スロットのフォーマットを示す図。
【図5】本発明による相関回路のブロック図。
【図6】本発明によるチャネル・インパルス応答予測を
発生する回路のブロック図。
発生する回路のブロック図。
【図7】チャネル・インパルス応答予測を発生する回路
の他の実施例のブロック図。
の他の実施例のブロック図。
【図8】本発明によるタイミング再生回路のブロック
図。
図。
【図9】複数のタイミング再生機能を含む実施例を示す
図。
図。
11 ブロック 12 複素増幅器 13、44 加算器 32 ブロック 34 複素増幅器及び加算器 38、40、42 増幅器 43 遅延素子
Claims (23)
- 【請求項1】 受信するデータ信号を時間同期させ、か
つ復調する受信データ信号の時間同期及び復調方法にお
いて、 復調する各組のデータ・フィールドについて受信機に2
又はそれ以上の既知のデータ・シーケンスを供給するス
テップと、 2又はそれ以上の前記データ・シーケンスのそれぞれに
ついてタイミング再生機能を計算する機能と、 複数の前記タイミング再生機能に基づき、1又はそれ以
上のサンプリング点を見付け出すステップと、 復調位置のための基準として、見付け出した1又はそれ
以上の前記サンプリング点を用いて受信した前記データ
信号の各組のデータ・フィールドを復調するステップと
備えた受信データ信号の時間同期及び復調方法。 - 【請求項2】 2又はそれ以上の前記データ・シーケン
スは良好な相関特性を有する1又はそれ以上の同期シー
ケンスと、 良好な相関特性を有しない1又はそれ以上のシーケンス
とを含むことを特徴とする請求項1記載の受信データ信
号の時間同期及び復調方法。 - 【請求項3】 前記2又はそれ以上のデータ・シーケン
スは良好な相関特性を有する2又はそれ以上の同期シー
ケンスを備えていることを特徴とする請求項1記載の受
信データ信号の時間同期及び復調方法。 - 【請求項4】 前記2又はそれ以上のデータ・シーケン
スは現在復調している前記組のデータ・フィールドの第
1の同期シーケンスと、 後続する組のデータ・フィールドの第2の同期シーケン
スとを含むことを特徴とする請求項1記載の受信データ
信号の時間同期及び復調方法。 - 【請求項5】 前記復調するステップは、更に前記複数
のタイミング再生機能の組合わせを用いて一つのサンプ
リング点を判断するステップと、 前記組のデータ・フィールドを復調するための基準点と
して一つの前記サンプリング点を用いるステップとを備
えていることを特徴とする請求項1記載の受信データ信
号の時間同期及び復調方法。 - 【請求項6】 前記組合わせは線形な組合わせであるこ
とを特徴とする請求項5記載の受信データ信号の時間同
期及び復調方法。 - 【請求項7】 前記復調ステップは、更に、 前記組のデータ・フィールド内で現在の復調点に最も近
い既知のデータ・シーケンスから計算された1又はそれ
以上の前記サンプリング点のうちの一つを選択するステ
ップと、 前記現在の復調点で前記組のデータ・フィールドを復調
するための基準点として選択した前記サンプリング点を
用いるステップと、 前記現在の復調点を増加させるステップと、 前記組のデータ・フィールド内で各復調点のために、前
記選択するステップ、前記用いるステップ、及び前記増
加させるステップを連続的に反復させるステップとを備
えていることを特徴とする請求項1記載の受信データ信
号の時間同期及び復調方法。 - 【請求項8】 前記復調するステップは、更に、 前記組のデータ・フィールドを復調するための基準とし
て1又はそれ以上の前記サンプリング点のうちの異なる
一つを用いる度に、1又はそれ以上の前記サンプリング
点のそれぞれのために一回、前記組のデータ・フィール
ドを復調するステップと、 所定の基準に基づき前記複数の復調した信号を組合わせ
るステップとを備えていることを特徴とする請求項1記
載の受信データ信号の時間同期及び復調方法。 - 【請求項9】 前記所定の基準は少なくとも二乗誤差の
総和であることを特徴とする請求項8記載の受信データ
信号の時間同期及び復調方法。 - 【請求項10】 移動セルラ電話システムにおける基地
局と移動局との間の通信信号のフレーム内で受信タイム
・スロットを時間同期し、かつ復調する受信タイム・ス
ロットの時間同期及び復調方法において、 同期する各タイム・スロットのために受信機に対して2
又はそれ以上の既知のデータ・シーケンスを供給するス
テップであって、前記データ・シーケンスのうちの少な
くとも一つが良好な相関特性を有する同期シーケンスで
あり、かつ前記データ・シーケンスのうちの少なくとも
一つが良好な相関特性を有しない制御シーケンスである
ステップと、 2又はそれ以上の前記データ・シーケンスのそれぞれに
ついてタイミング再生機能を計算するステップと、 前記タイミング再生機能から導き出した1又はそれ以上
のサンプリング点を用いて前記通信信号の各タイム・ス
ロットを復調するステップとを備えたことを特徴とする
受信タイム・スロットの時間同期及び復調方法。 - 【請求項11】 前記復調するステップは、更に、 前記複数のタイミング再生機能の組合わせを用いて一つ
のサンプリング点を決定するステップと、 前記組のデータ・フィールドを復調するための基準点と
して前記サンプリング点を用いるステップとを備えてい
ることを特徴とする請求項10記載の受信タイム・スロ
ットの時間同期及び復調方法。 - 【請求項12】 前記組合わせは線形な組合わせである
ことを特徴とする請求項11記載の受信タイム・スロッ
トの時間同期及び復調方法。 - 【請求項13】 前記復調するステップは、更に、 前記タイム・スロット内の現在の復調点に最も近い既知
のデータ・シーケンスから計算した1又はそれ以上の前
記サンプリング点を選択するステップと、 前記タイム・スロットを復調するための基準点として選
択した前記サンプリング点を用いるステップと、 前記現在の復調点を増加させるステップと、 前記タイム・スロット内の各復調点のために前記選択す
るステップ、前記用いるステップ及び増加するステップ
を連続的に反復させるステップとを備えていることを特
徴とする請求項10記載の受信タイム・スロットの時間
同期及び復調方法。 - 【請求項14】 前記変調するステップは、更に、 前記タイム・スロットを復調するための基準点として前
記サンプリング点のうちの異なる一つを用いる度に、1
又はそれ以上の前記サンプリング点のそれぞれについて
一回前記サンプリング点を復調するステップと、 所定の基準に基づき前記複数の復調信号を組合わせるス
テップとを備えていることを特徴とする請求項10記載
の受信タイム・スロットの時間同期及び復調方法。 - 【請求項15】 前記所定の基準は最小二乗誤差の和で
あることを特徴とする請求項14記載の受信タイム・ス
ロットの時間同期及び復調方法。 - 【請求項16】 前記タイミング再生機能は前記各既知
のデータ・シーケンスのための相関関数から導き出され
たことを特徴とする請求項10記載の受信タイム・スロ
ットの時間同期及び復調方法。 - 【請求項17】 前記タイミング再生機能は前記既知の
データ・シーケンスのそれぞれについて等化器トレーニ
ング中に発生した誤差信号であることを特徴とする請求
項10記載の受信タイム・スロットの時間同期及び復調
方法。 - 【請求項18】 受信したデータ信号の各タイム・スロ
ットが2又はそれ以上の既知のデータ・シーケンスを備
えた時分割多重アクセス・システムにおける受信データ
信号の時間同期及び復調システムにおいて、 2又はそれ以上の前記既知のデータ・シーケンスのそれ
ぞれについて、所定の機能、及び前記所定の機能に基づ
き1又はそれ以上のサンプリング点を計算する手段と、 1又はそれ以上の前記サンプリング点を用いて前記受信
データ信号の各タイム・スロットを復調する手段とを備
えていることを特徴とする受信データ信号の時間同期及
び復調システム。 - 【請求項19】 2又はそれ以上の前記既知のデータ・
シーケンスは良好な相関特性を有する1又はそれ以上の
同期シーケンスと、 良好な相関特性を有しない1又はそれ以上のシーケンス
とを含むことを特徴とする請求項18記載の受信データ
信号の時間同期及び復調システム。 - 【請求項20】 2又はそれ以上の前記データ・シーケ
ンスは良好な相関特性を有する2又はそれ以上の同期シ
ーケンスを備えていることを特徴とする請求項18記載
の受信データ信号の時間同期及び復調システム。 - 【請求項21】 前記復調する手段は、更に、 前記タイミング再生機能を組合わせてサンプリング点を
決定する手段と、 前記タイム・スロットを復調するための基準点として前
記サンプリング点を用いる手段とを備えていることを特
徴とする請求項18記載の受信データ信号の時間同期及
び復調システム。 - 【請求項22】 前記復調する手段は、更に、 現在の復調点に最も近い、前記タイム・スロット内の既
知のデータ・シーケンスから計算した1又はそれ以上の
前記サンプリング点のうちの一つを選択する手段と、 前記タイム・スロットを復調するために基準点として前
記選択されたサンプリング点を用いる手段と、 前記現在の復調点を増加させる手段と、 前記タイム・スロット内の各復調点のために、前記選択
する手段、前記用いる手段及び増加させる手段を連続的
に反復処理させる手段とを備えていることを特徴とする
請求項18記載の受信データ信号の時間同期及び復調シ
ステム。 - 【請求項23】 前記復調する手段は、更に、 それぞれ前記タイム・スロットを復調するために基準点
として前記サンプリング点のうちの異なる一つを用いる
度に、1又はそれ以上の前記サンプリング点のそれぞれ
について一回、前記タイム・スロットを復調する手段
と、 所定の基準に基づき前記複数の復調信号を組合わせる手
段とを備えていることを特徴とする請求項18記載の受
信データ信号の時間同期及び復調システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/757,296 US5299235A (en) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | Time synchronization of a receiver in a digital radio telephone system |
| US757296 | 1991-09-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05219041A true JPH05219041A (ja) | 1993-08-27 |
| JP3413222B2 JP3413222B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=25047258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24217192A Expired - Fee Related JP3413222B2 (ja) | 1991-09-10 | 1992-09-10 | ディジタル無線電話システムにおける受信機の時間同期方法及び装置 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5299235A (ja) |
| JP (1) | JP3413222B2 (ja) |
| BR (1) | BR9203503A (ja) |
| CA (1) | CA2077269C (ja) |
| GB (1) | GB2259634B (ja) |
| HK (1) | HK129595A (ja) |
| MX (1) | MX9205122A (ja) |
| SE (1) | SE516144C2 (ja) |
| TW (1) | TW199947B (ja) |
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1995
- 1995-08-17 HK HK129595A patent/HK129595A/xx not_active IP Right Cessation
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