JPH06224873A - 送受タイミング同期方法および制御回路 - Google Patents

送受タイミング同期方法および制御回路

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JPH06224873A
JPH06224873A JP4340910A JP34091092A JPH06224873A JP H06224873 A JPH06224873 A JP H06224873A JP 4340910 A JP4340910 A JP 4340910A JP 34091092 A JP34091092 A JP 34091092A JP H06224873 A JPH06224873 A JP H06224873A
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timing
clock
transmission
reception
circuit
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Kenzo Urabe
健三 占部
Haruki Kawaguchi
春樹 川口
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Kokusai Denki Electric Inc
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Kokusai Electric Co Ltd
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  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】基地局を経由して通信が行われるTDMA移動
通信において、バースト送受信の相手局または上位のネ
ットワークのタイミングに送受タイミング同期をとる際
に生ずる受信側での雑音によるジッターの影響を排除
し、かつ、IC化,低消費電力化を図る。 【構成】TDMAの1フレーム中の自局宛のバースト信
号(1)に含まれた同期信号のフレームタイミングFT
と、自局で発生したフレームクロックFCとの位相差を
検出し、当該バースト信号終了後のガードスペースa
点,b点でその位相差が0になるように自局のクロック
出力を制御して同期させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、時分割多重方式等によ
り相互にバースト通信を行う通信系において、相手局も
しくはネットワークに対し、自局の送受タイミングの速
度を同期化する場合に必要となるタイミング同期方法及
び制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】時分割多重方式等によるバースト通信で
連続情報を授受する場合、送信側の連続情報である連続
送信情報に対し、これを時間軸上で圧縮したバースト情
報、及び該バースト情報を受信し時間軸でもとの連続情
報に伸張した連続受信情報の双方は、速度に関して同期
していることが必要である。上記の連続送信情報,バー
スト情報,及び連続受信情報のタイミング関係の例を図
3に示す。図3は1フレーム当り4個のスロットで構成
される4チャネル時分割多重方式の場合であって、1フ
レーム長の連続送信情報が1スロットのバースト情報に
圧縮され、再び1フレーム長の連続受信情報に伸張され
る様子を示している。なお、図中、中段のバースト情報
には、受信側に必要なバースト受信タイミング抽出用の
プリアンブル、及びバースト情報部分を識別するための
同期信号(図の斜線部分)等の、いわゆるオーバーヘッ
ド信号が一般的に付加される。また、スロットとスロッ
トの間には、当該スロットを占有する通信端末の処理遅
延の偏差や伝送遅延の偏差を許容するための無信号区間
であるカードスペースも必要である。
【0003】図3に示したタイミング関係を実現する一
例として、相手局からの受信信号に同期した送受タイミ
ングを生成する場合をとりあげる。この場合に用いられ
るタイミング同期制御回路の従来の構成例を図4に示
す。図中、41は電圧制御発振回路(VCO)であっ
て、制御電圧入力によって制御された周波数を有する発
振波を出力する。42は、(VCO)41の出力をバー
スト通信のシンボルタイミングの周波数まで分周する分
周回路、43は受信系から与えられるシンボルタイミン
グ入力STと分周回路42の出力との位相比較を行なう
位相比較器、44は該位相比較器43の出力から高調波
成分を除去するループフィルタであり、通常1次もしく
は2次の低域ろ波器(LPF)で構成され、その出力は
VCO41の制御電圧入力に帰還される。45は送受タ
イミング生成回路であって、VCO41の出力をクロッ
ク源とし、図3に示したフレームの構成に必要な各種送
受タイミング出力TOを生成して出力する。
【0004】以上の構成において,VCO41,分周回
路42,位相比較器43,ループフィルタ44はPLL
(Phase Locked Loop)を構成しており、受信系か
ら与えられるシンボルタイミング入力STに位相同期し
た送受タイミング出力TOを得ることができる。このと
き、VCO41の出力周波数は、分周回路42の分周数
をKとおくと、STの周波数のK倍に設定される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、シンボルタイミング入力STに逐次位相
同期したVCO出力を送受タイミングの生成源としてい
るので、受信系での雑音による影響でSTのジッターが
大きくなった場合、送信系のタイミング生成にも少なか
らぬ影響を与えることになる。上記ジツターの影響はル
ープフィルタ44、分周数K,VCO41の利得等によ
って定まるPLLのループ帶域幅により可変できるが、
一般にループ帯域幅を狭くしてジッターの影響を低く抑
圧すると、同期引込の応答速度が遅くなり、系の同期確
立に時間を要するようになる。また、ループフィルタ4
4,VCO41等は一般にIC化に不向きであり、回路
全体の小形化に限界がある等の不具合がある。
【0006】図4の構成のPLLの部分を単純にデイジ
タルPLLに置き換える方法も考えられるが、シンホル
毎のサンプリングでリアルタイムに位相同期を実行する
構成であるため、送受信中のタイミング生成に影響を与
えることは回避できず、上記ジッターの問題は全く解決
できない。このことは、自局の送受タイミングを上位の
ネットワークのタイミングに同期させる場合にも同様に
問題となる。一般にデイジタル通信ネットワークにおけ
るクロック同期系は、基準クロック源の精度が極めて高
いにもかかわらず、従続同期ループの段数が多くなるに
つれ、基準クロックから遠いループでは、ワンダリング
などの現象により一時的に精度が下がることが知られて
いる。このため、従来の構成ではバースト通信の送信系
のタイミング精度が規格を満足しない場合も発生する。
【0007】本発明の目的は、従来の構成で問題となる
ジッターの影響を回避することができる送受タイミング
同期方法、及びIC化が容易な送受タイミング同期制御
回路を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の送受タイミング
同期方法は、TDMA移動通信におけるバースト信号を
受信して自局の受信処理及び送信同期信号用のクロック
を前記受信バースト信号に同期させるために、フレーム
を構成する複数のバースト信号のうち自局宛の前記バー
スト信号に含まれる同期信号と前記クロックから得られ
るフレームクロックとの位相差をフレーム毎に検出し、
当該バースト信号終了後のガードスペースで前記位相差
が0になるように前記クロックの出力タイミングを制御
するようにしたしたことを特徴とするものである。
【0009】さらに、上記同期方法を実施するための本
発明の送受タイミング同期制御回路は、バースト受信入
力信号を同期基準として送受タイミングの同期をとるた
めに、送受タイミング生成に必要な処理クロック周波数
のN倍の周波数のクロック出力を発生するクロック発生
回路と、前記Nと外部から与えられる可変数値ΔNとの
和(N+ΔN)を分周数として前記クロック発生回路の
出力を分周する可変分周回路と、該可変分周回路の出力
を分周して通信上で定義される1フレームと同一周期の
フレームタイミングクロックを得る分周回路と、該フレ
ームタイミングクロックと前記バースト受信入力信号の
フレームタイミング入力の位相差を検出する位相比較器
と、該位相比較器の出力を一時記憶し、外部から与えら
れるゲートタイミング信号がオン状態のとき該一時記憶
した値を前記可変数値ΔNとして前記可変分周回路へ出
力するとともに、前記ゲートタイミング信号がオフ状態
に変化したとき該一時記憶値を0にリセットする一時記
憶回路と、前記可変分周回路の出力を用いて所望の送受
タイミング出力と、前記一時記憶回路に供給する前記ゲ
ートタイミング信号とを生成する送受タイミング生成回
路とを備えたことを特徴とするものである。
【0010】
【実施例】(構成)図1は本発明の同期方法を説明する
タイムチャートであり、図2はその一構成例を示すブロ
ック図である。まず、図2の構成から説明する。図中、
1は送受タイミング生成に必要な処理クロック周波数の
N倍の周波数のクロック出力を発生するクロック発生回
路である。2は可変分周回路であって、外部から与えら
れる可変数値ΔNと内部で設定される定数Nの和(N+
ΔN)を分周数とし、上記クロック発生回路1からの出
力を分周する。このような回路はプリセット形のカウン
タ回路を用いて容易に実現できる。3は可変分周回路2
の出力を分周してフレームと同一周期のフレームタイミ
ングクロックFCを得る分周回路、4は上記FCとフレ
ームタイミングの基準として与えられる受信バースト信
号のフレームタイミング入力FTの位相差を検出する位
相比較器である。本回路はDタイプフリップフロップの
ように位相差を2値化する回路を用いてもよいし、又、
分周器3の分周出力をFTのタイミングでラッチする構
成で位相差を多値化する回路を用いてもよい。5は一時
記憶回路であって、上記位相比較出力を一時記憶し、外
部から与えられるゲートタイミング信号GTがオン状態
のとき、該一時記憶値を前記可変数値ΔNとして可変分
周回路2に与えるとともに、GTがオフ状態に変化した
とき、一時記憶値を0にリセットする機能を有する。こ
のような機能はフリップフロップで構成されるレジスタ
を用いて容易に実現できる。6は送受タイミング生成回
路であって可変分周回路2の出力を用いて通信回線での
フレーム構成に必要な所望の各種送受タイミング出力T
O、および上記ゲートタイミング信号GTを生成する。
【0011】
【作用】図2の構成例に基く本発明の作用を図1を用い
て次に説明する。図1は本発明の同期方法を説明するタ
イムチャートである。図中、最上段は受信信号であっ
て、図2の場合と同様、時分割多重数が4の場合を示し
ている。このとき、1フレームは4つのバースト信号、
すなわち、(1),(2),(3),(4)の4スロッ
トで構成され、各スロットには、バースト情報のほか、
プリアンブル,同期信号から成るオーバーヘッド信号が
付加され、バースト信号間にはガードスペースが設けら
れている。また、図のFTはフレームタイミング入力、
FCはフレームタイミングクロック、GTはゲートタイ
ミング信号のタイムチャートである。
【0012】さて、今、自局に割り当てられたスロット
を(1)とすると、スロット(1)の同期信号(図の斜
線部)を受信する毎に、その検出結果がフレームタイミ
ングFTとなって位相比較器4に入力される。位相比較
器4の他方の入力は可変分周回路2の出力を分周回路3
で分周することにより得られるフレームタイミングクロ
ックFCであり、図のA,Bの各時点でFTとFCの位
相差が確定する。図の例では、基準となるFTに対し、
FCの位相がA時点では「遅れ」、B時点では「進み」
の状態が確定している。このときの位相差は一時記憶回
路5にΔNとして記憶され、ゲートタイミング信号GT
が図のa,bの各時点でオン状態になった時に可変分周
回路2に供給される。図の例ではA時点の「遅れ」(Δ
Nは負)、及びB時点の「進み」(ΔNは正)に対応す
る可変分周回路2の動作は、それぞれa時点では(N−
|ΔN|)分周(位相を進める動作)となり、b時点で
は(N+|ΔN|)分周(位相を遅らせる動作)となる
ので可変分周回路2の出力には、いずれも相手局のタイ
ミングに同期した送受タイミング用の処理周波数が得ら
れ、負帰還制御が実行されることがわかる。但し、|Δ
N|はΔNの絶対値を示す。
【0013】注目すべきことは、負帰還制御を実行する
タイミングである。GTのオン状態が当該受信信号のス
ロット(スロット(1))が終了した後のガードスペー
スで与えられていることである。このようにGTのタイ
ミングを与えることにより、送受信中の送受タイミング
生成に影響を与えることのない同期を可能にしている。
即ち、従来のアナログPLLもしくはデイジタルPLL
を用いる構成におけるリアルタイム位相同期とは全く異
なる間欠的なオフライン処理による位相同期が実現でき
る。
【0014】以上の図1の例は、自局が相手局からの受
信信号に同期した送受タイミングを生成する場合である
が、他の例として上位のネットワークのタイミングに同
期させる場合も全く同様であって、このとき図1のフレ
ームタイミング入力FTはネットワークから自局宛に与
えられることになる。この場合、本発明の構成では、ネ
ットワークのタイミングの精度が一時的に低下しても、
バースト信号の送受信中は同期系が負帰還閉ループ構成
ではなく、完全に自局のクロック発生回路1の周波数精
度に依存した開ループ構成で動作するのでバースト通信
上の規格を満足させることが容易である。
【0015】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、相手局もしくは上位のネットワークに対し、雑
音や相手局のタイミング精度に依存しない送受信タイミ
ング生成が可能であるとともに、これを実現する上で、
IC化,低消費電力化,小形化が容易であるという利点
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の同期方法を説明するタイムチャートで
ある。
【図2】本発明の一構成例図である。
【図3】連続情報とバースト情報のタイミング関係の例
を示す説明図である。
【図4】従来の構成例図である。
【符号の説明】
1 クロック発生回路 2 可変分周回路 3 分周回路 4 位相比較器 5 一時記憶回路 6 送受タイミング生成回路 41 VCO 42 分周回路 43 位相比較器 44 ループフィルタ 45 送受タイミング生成回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 TDMA移動通信におけるバースト信号
    を受信して自局の受信処理及び送信同期信号用のクロッ
    クを前記受信バースト信号に同期させるために、 フレームを構成する複数のバースト信号のうち自局宛の
    前記バースト信号に含まれる同期信号と前記クロックか
    ら得られるフレームクロックとの位相差をフレーム毎に
    検出し、当該バースト信号終了後のガードスペースで前
    記位相差が0になるように前記クロックの出力タイミン
    グを制御するようにした送受タイミング同期方法。
  2. 【請求項2】 バースト受信入力信号を同期基準として
    送受タイミングの同期をとるために、 送受タイミング生成に必要な処理クロック周波数のN倍
    の周波数のクロック出力を発生するクロック発生回路
    と、 前記Nと外部から与えられる可変数値ΔNとの和(N+
    ΔN)を分周数として前記クロック発生回路の出力を分
    周する可変分周回路と、 該可変分周回路の出力を分周して通信上で定義される1
    フレームと同一周期のフレームタイミングクロックを得
    る分周回路と、 該フレームタイミングクロックと前記バースト受信入力
    信号のフレームタイミング入力の位相差を検出する位相
    比較器と、 該位相比較器の出力を一時記憶し、外部から与えられる
    ゲートタイミング信号がオン状態のとき該一時記憶した
    値を前記可変数値ΔNとして前記可変分周回路へ出力す
    るとともに、前記ゲートタイミング信号がオフ状態に変
    化したとき該一時記憶値を0にリセットする一時記憶回
    路と、 前記可変分周回路の出力を用いて所望の送受タイミング
    出力と、前記一時記憶回路に供給する前記ゲートタイミ
    ング信号とを生成する送受タイミング生成回路とを備え
    た送受タイミング同期制御回路。
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