JPH08307342A - 間欠フレーム同期回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クロック精度がそれほど高くない発振器を用
いながらも、高い精度の時間窓を形成でき、延いては低
消費電力化が実現できる間欠フレーム同期回路を提供す
る。 【構成】 誤差検出回路１６は、同期タイミング信号Ｄ
Ｔが送られてきたときのタイマ１３の計数値であるラッ
チ１５のセット値と、タイマ１３の最大計数値とを取込
み、内蔵テーブルより自局フレームが送られてくる周期
に対するタイマ１３の計数周期の誤差△ｔを求める。積
算回路１７、平均化回路１８で上記誤差の平均△ｔ_hを
求め、タイマ周期設定部１４は、この平均△ｔ_hによ
り、上記誤差△ｔが０に近づくような最大計数値を求め
タイマ１３にセットする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、移動体通信の移動
局、例えばセルラー携帯電話端末、コードレス携帯電話
端末或いはページャ端末でのバッテリーセービングを目
的とした間欠受信で用いられる間欠フレーム同期回路に
関する。

【０００２】

【従来の技術】バッテリーを電源としている上記のよう
な移動局では、自局宛の制御信号や情報が送信されてく
る可能性があるタイミングにのみ受信動作を行ない、他
のタイミング（即ち、多局への送信が行なわれるタイミ
ング）では受信動作を停止する間欠受信により、電源消
耗の低減化、即ちバッテリーセービングを図っている。
上記間欠受信に用いられる従来の間欠フレーム同期回路
は、図３に示すようなものであった。同図において、フ
レーム同期回路３１は、相関回路等を用いて構成され、
後述のタイマ３３からの時間窓信号ＴＷを受けて、自局
フレームのタイミング近傍だけ動作し、受信データから
自局に与えられているフレームに係る同期語を検出し
て、自局に対してデータが送信されているタイミングを
示す同期タイミング信号ＤＴを、タイマ３３および図示
されていないゲート制御信号発生回路等に送出する回路
である。なお、上記ゲート制御信号発生回路は、上記同
期タイミング信号ＤＴを受けて、図示しないゲート回路
に制御信号を送り、当該ゲート回路をオン状態にする
が、これにより上記受信データは、オン状態となってい
る当該ゲート回路を介して取込まれ、他の受信系回路部
に送られる。

【０００３】発振器３２は、受信データレートの整数倍
の周波数のクロック信号をタイマ３３に送出する回路部
である。タイマ３３は、上記発振器３２からのクロック
信号を計数し、計数値が所定の値Ｘに達したときに、フ
レーム同期回路３１への時間窓信号ＴＷの送出を開始
し、上記フレーム同期回路３１からの同期タイミング信
号ＤＴを受けて計数値をリセットした上で、再度、計数
を開始し、更に計数値が所定の値Ｙに達したときに上記
時間窓信号ＴＷの送出を停止する回路部である。

【０００４】次に、上記のように構成されている従来の
間欠フレーム同期回路の動作を説明する。図４の（ｄ）
のタイミングｔ１におけるように、自局フレームのタイ
ミングではないときは、タイマ３３から時間窓信号ＴＷ
は送られてこず、時間窓は閉じており、フレーム同期回
路３１は、フレーム同期語の検出動作を行なわず、受信
系は停止状態となっている。時間が経過して、自局フレ
ームのタイミングが近づいてきて、タイミングｔ２にな
ると、タイマ３３の計数値は前記Ｘに達し、これによ
り、タイマ３３からフレーム同期回路３１に時間窓信号
ＴＷが送出され時間窓が開き、フレーム同期回路３１は
同期語の検出を開始する。そして、フレーム同期回路３
１は、同期語を検出したときには、自局へのデータの送
信開始に合わせて前記同期タイミング信号ＤＴを送出す
る（図４の（ｂ）のタイミングｔ３参照）。このとき、
当該同期タイミング信号ＤＴを与えられるタイマ３３
は、リセットされ、計数値は０に戻り、また同様に当該
同期タイミング信号ＤＴを与えられる前記図示しないゲ
ート制御信号発生回路からは、図４の（ｃ）に示すよう
にゲート制御信号が送出され、これに基づき、前述のよ
うに受信データは取込まれ他の受信系回路部に与えられ
る。上記のようにしてリセットされたタイマ３３は、そ
の後、再度、計数を開始し、計数値が所定の値Ｙに達し
たときは（図４のタイミングｔ４に達したとき）、前記
時間窓信号ＴＷの送出を停止して時間窓を閉じるが（図
４の（ｄ）参照）、既に自局宛のフレームおよび前記ゲ
ート制御信号の送出は終了している（図４の（ａ）およ
び（ｃ）参照）。以上のようにして今回の自局フレーム
の受信を終え、その後、時間の経過があり、次回の自局
フレームの受信が近づきタイマ３３の計数値が前記Ｘに
達したときは、上記同様の動作が行なわれる（図４のタ
イミングｔ５以降を参照）。以上の動作を繰返し、自局
フレームが送信されてきたときのみ受信する間欠受信動
作が実現されることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の如
き、間欠フレーム同期回路では、図４の（ｄ）に示す時
間窓の長さ（すなわち受信時間）および時間窓が開かれ
るタイミング（すなわち同図のタイミングｔ２）が、そ
れぞれ自局フレームの長さおよび自局フレームの送信開
始タイミングに一致し、同図の（ｄ）に示す余裕時間Δ
Ｔ₁ およびΔＴ₂ （基地局の発振器と移動局の発振器と
の間の周波数偏差による誤差を吸収するために設けられ
ている）が０となる状態、すなわち高い精度の時間窓が
形成される状態が、バッテリーセービングの面からは最
も好ましい。しかし、上記状態を実現するためには、前
記発振器３２のクロック精度が基地局の発振器程度の高
いクロック精度であることを要する。そして、発振器３
２すなわち移動局の発振器を、そのような高精度のもの
にすることは、結局、移動局のコスト高および大型化を
招いてしまう。

【０００６】本発明は、上述の如き事情に鑑みてなされ
たものであり、移動局用の発振器として、クロック精度
がそれほど高くないものを用いながらも、高い精度の時
間窓を形成でき、延いては、低消費電力化を実現できる
間欠フレーム同期回路の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、移
動体通信の移動局における間欠受信に用いられる間欠フ
レーム同期回路を以下のような構成とした。即ち、受信
データレートの整数倍の周波数のクロック信号を送出す
る発振器と、上記発振器からのクロック信号を計数し、
計数値が、その時点にセットされている最大計数値に達
する度に、計数値を０に戻して、再度、カウントアップ
すると共に、後述の同期タイミング信号を受けても計数
値を０に戻して、再度、カウントアップし、更に計数値
が第１の所定値に達したときに時間窓信号の送出を開始
し、また計数値が上記第１の所定値よりも小さい第２の
所定値に達したときに時間窓信号の送出を停止するタイ
マと、上記タイマから時間窓信号が送られてきている間
のみ動作し、受信データから自局フレームに係る同期語
を検出して自局に対しての送信データの送信が開始され
るタイミングで同期タイミング信号を送出するフレーム
同期回路と、上記フレーム周期回路からの同期タイミン
グ信号を受けて、その時点の上記タイマの計数値を記憶
するラッチと、前記タイマの最大計数値と上記ラッチに
記憶されている計数値とを取込み、これらに基づいて、
内蔵している変換テーブルより自局フレームが送られて
くる周期に対する上記タイマの計数周期の誤差を求め
て、これを送出する誤差検出回路と、上記誤差検出回路
よりの誤差を入力し、この誤差を０に近づけるような前
記最大計数値を求め、この新たに求めた最大計数値で前
記タイマにセットされている最大計数値を更新するタイ
マ周期設定部とを備える構成とした。

【０００８】請求項２の発明では、請求項１の発明に係
る間欠フレーム同期回路へ、前記誤差検出回路より送出
されてくる誤差を複数フレームに亘って積算し積算誤差
を得て、これを送出する積算回路と、上記積算回路から
の積算誤差を入力し、１のフレーム当りの誤差すなわち
平均化誤差を得て、これを送出する平均化回路とを追加
して、前記タイマ周期設定部を、前記誤差ではなく、上
記平均化誤差を入力し、この平均化誤差を０に近づける
ような前記最大計数値を求め、この最大計数値で前記タ
イマにセットされている最大計数値を更新するようなも
のにした。

【０００９】

【実施例】以下、図面に示す一実施例により、本願発明
を具体的に説明する。図１は本実施例の回路構成を示す
ものである。すなわち、同図において、フレーム同期回
路１１は、従来例を示す図３におけるフレーム同期回路
３１と構成および機能が同様の回路である。また発振器
１２も、従来例における発振器３２と構成および機能が
同様の回路であり、従ってこの発振器１２のクロック精
度は、基地局の発振器のクロック精度よりも低いものと
なっている。

【００１０】タイマ１３は、発振器１２からのクロック
信号を計数し、計数値が、後述のタイマ周期設定部１４
から送られてきてセットされる最大計数値Ｚに達する度
にリセットされて計数値を０に戻し、再度、カウントア
ップしていくと共に、フレーム同期回路１１からの同期
タイミング信号ＤＴを受けてもリセットされて計数値を
０に戻し、再度、カウントアップし、更に計数値が予じ
め設定された所定値（Ｚ−ａ）に達したときに時間窓信
号ＴＷをフレーム同期回路１１に送出し、また計数値が
予じめ定められた所定値ｂに達したときに上記時間窓信
号ＴＷの送出を停止する回路である（なお、上記ａはＺ
よりも小さい自然数であり、ｂは（Ｚ−ａ）よりも小さ
い自然数となっている）。

【００１１】タイマ周期設定部１４は、後述の平均化回
路１８からの平均化誤差△ｔ_hを入力して、これを０に
近づけるような新たな最大計数値Ｚを得て、この最大計
数値Ｚを前記タイマ１３および後述の誤差検出回路１６
に送出する回路部である。ラッチ１５は、フレーム同期
回路１１からの同期タイミング信号ＤＴをトリガ信号と
して与えられ、その時点のタイマ１３の計数値を取込ん
で記憶し、この記憶している計数値を後述の誤差検出回
路１６に送出する回路部である。

【００１２】誤差検出回路１６は、ラッチ１５からの計
数値とタイマ周期設定部１４より送られてくる前記最大
計数値Ｚとを取込み、これら２つの値に基づいて、内蔵
している変換テーブルより自局フレームが送られてくる
周期に対するタイマ１３の計数周期（計数値が０から最
大計数値Ｚになるまでの時間）の誤差△ｔを求め、これ
を積算回路１７に出力する回路である。積算回路１７
は、上記誤差△ｔを複数フレームに亘って積算し、その
積算値即ち積算誤差△ｔ_Sを平均化回路１８に出力する
回路である。平均化回路１８は上記積算誤差△ｔ_Sを平
均化した値すなわち平均化誤差△ｔ_hを得て、これをタ
イマ周期設定部１４に与える回路である。

【００１３】次に以上の如くに構成された本実施例の動
作を、図２を参照しながら説明する。先ず、受信データ
はフレーム同期回路１１に入力するが、自局フレームが
送られてきていないタイミング、例えば図２のタイミン
グｔ１では、タイマ１３の計数値が未だ計数値（Ｚ−
ａ）に達しておらず（同図（ｅ）参照）、従ってこのタ
イマ１３から時間窓信号ＴＷは送出されておらず時間窓
は閉じられており、このため受信系は停止状態となって
いる。時間が経過して同図のタイミングｔ２に至ったと
きにタイマ１３の計数値が前記計数値（Ｚ−ａ）になっ
たとすると、この時点で上記時間窓信号ＴＷがタイマ１
３からフレーム同期回路１１に与えられ、時間窓が開か
れて、フレーム同期回路１１は、同期語の検出を開始す
る。

【００１４】例えば、自局フレームが送られてくる周期
（以後、自局フレーム周期という）に比較して前記計数
周期が短い場合について説明すると次のようになる（な
お、この逆の場合も、本質的には、以下と同様にな
る）。フレーム同期回路１１が上記のようにして同期語
の検出を開始した後で、かつ同期タイミング信号ＤＴを
送出する前の時点、すなわち図２のタイミングｔ３にお
いて、タイマ１３の計数値が前記最大計数値Ｚに達した
ときには、同図の（ｅ）に示すように、タイマ１３は、
一旦、リセットされて計数値は０に戻り、再度、この計
数値０よりカウントアップしていく。然る後、同図のタ
イミングｔ４においてフレーム同期回路１１が同期タイ
ミング信号ＤＴを送出したとすると、この同期タイミン
グ信号ＤＴによりラッチ１５は、その時点のタイマ１３
の計数値Ｚ₁ を取込んで記憶し、またタイマ１３は、再
度、リセットされた上でカウントアップしていく（同図
の（ｅ）参照）。また同図のタイミングｔ５においてタ
イマ１３の計数値が前記計数値ｂに達したとすると、こ
のタイマ１３からの時間窓信号ＴＷの送出は停止し時間
窓は閉じられ（同図の（ｄ）参照）受信系回路部は停止
状態に戻る。

【００１５】ところで、タイミングｔ４において、上記
のようにラッチ１５がその時点のタイマ１３の計数値Ｚ
₁ を取込んで記憶した場合、誤差検出回路１６は、ラッ
チ１５からの計数値Ｚ₁ とタイマ周期設定部１４からの
前記最大計数値Ｚとを取込み、これら２つの値に基づい
て、内蔵している変換テーブルより自局フレーム周期に
対するタイマ１３の計数周期の誤差△ｔ（これは、上記
２つの値の１つの組に対して一義的に定まる）を求め、
これを積算回路１７に出力する。図２の（ｅ）に示すΔ
ｔは、上記誤差Δｔであることは、同図から明白である
が、この誤差Δｔの存在は、受信動作時間を自局フレー
ムが送られてくる時間より長いものとし、結局、無駄な
電力を消費することになる。

【００１６】上記誤差Δｔは積算回路１７に入力され複
数フレーム間に亘って積算される。そしてこの積算値す
なわち積算誤差Δｔ_Sは平均化回路１８で平均化され、
１フレーム当りでの平均化誤差Δｔ_hが得られ、この平
均化誤差Δｔ_hは、タイマ周期設定部１４に与えられ
る。ここで積算回路１７の出力である積算誤差Δｔ
_Sは、フレーム毎に検出される誤差Δｔを積算した値で
あるため、その平均値である平均化誤差Δｔ_hは真の時
間誤差に近づくことになり、この平均化誤差Δｔ_hを入
力するタイマ周期設定部１４は、平均化誤差Δｔ_hが０
に近づくような新たな最大計数値Ｚを得て、この値でタ
イマ１３の最大計数値Ｚを更新する。すなわち誤差検出
回路１６、積算回路１７、平均化回路１８、タイマ周期
設定部１４によって構成される負帰還ループによって、
究極的には、誤差Δｔは０に収束することになる（この
場合の究極的な最大計数値Ｚを、便宜上、以後、最大計
数値Ｚ₀を記す）。そしてタイマ１３は、以後、最大計
数値Ｚ₀を計数する度にリセットされることになる。以
上のようにして、自局フレーム周期と計数周期の差がな
くなり、誤差Δｔが０となったときの様子を示したのが
図２の（ｆ）、（ｇ）である。この状態では自局フレー
ムと時間窓が一致しており、電力消費の低減化が図れる
ことになる。

【００１７】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、比較的クロック精度が低い発振器を用いても、高い
精度の時間窓が形成でき、延いては低電力消費の間欠フ
レーム同期回路の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の回路構成を示す図である。

【図２】上記実施例の動作を説明するためのタイムチャ
ートである。

【図３】従来例の回路構成を示す図である。

【図４】上記従来例の動作を説明するためのタイムチャ
ートである。

【符号の説明】

１１ フレーム同期回路 １２ 発振器 １３ タイマ １４ タイマ周期設定部 １５ ラッチ １６ 誤差検出回路 １７ 積算回路 １８ 平均化回路 ３１ フレーム同期回路 ３２ 発振器 ３３ タイマ ＤＴ 同期タイミング信号 ＴＷ 時間窓信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体通信の移動局における間欠受信に
   用いられる間欠フレーム同期回路において、 受信データレートの整数倍の周波数のクロック信号を送
   出する発振器と、 上記発振器からのクロック信号を計数し、計数値が、そ
   の時点にセットされている最大計数値に達する度に、計
   数値を０に戻して、再度、カウントアップすると共に、
   後述の同期タイミング信号を受けても計数値を０に戻し
   て、再度、カウントアップし、更に計数値が第１の所定
   値に達したときに時間窓信号の送出を開始し、また計数
   値が上記第１の所定値よりも小さい第２の所定値に達し
   たときに時間窓信号の送出を停止するタイマと、 上記タイマから時間窓信号が送られてきている間のみ動
   作し、受信データから自局フレームに係る同期語を検出
   して自局に対しての送信データの送信が開始されるタイ
   ミングで同期タイミング信号を送出するフレーム同期回
   路と、 上記フレーム周期回路からの同期タイミング信号を受け
   て、その時点の上記タイマの計数値を記憶するラッチ
   と、 前記タイマの最大計数値と上記ラッチに記憶されている
   計数値とを取込み、これらに基づいて、内蔵している変
   換テーブルより自局フレームが送られてくる周期に対す
   る上記タイマの計数周期の誤差を求めて、これを送出す
   る誤差検出回路と、 上記誤差検出回路よりの誤差を入力し、この誤差を０に
   近づけるような前記最大計数値を求め、この新たに求め
   た最大計数値で前記タイマにセットされている最大計数
   値を更新するタイマ周期設定部とを備えることを特徴と
   する間欠フレーム同期回路。
2. 【請求項２】 前記誤差検出回路より送出されてくる誤
   差を複数フレームに亘って積算し積算誤差を得て、これ
   を送出する積算回路と、 上記積算回路からの積算誤差を入力し、１のフレーム当
   りの誤差すなわち平均化誤差を得て、これを送出する平
   均化回路とを備え、 前記タイマ周期設定部は、前記誤差ではなく、上記平均
   化誤差を入力し、この平均化誤差を０に近づけるような
   前記最大計数値を求め、この最大計数値で前記タイマに
   セットされている最大計数値を更新するようにした請求
   項１記載の間欠フレーム同期回路。