JPH08331112A - クロック信号発生回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディジタル無線通信方式において信号誤り率
を低下させる。 【構成】 クロック信号が受信信号に含まれるタイミン
グ信号に追従しているとき、受信信号の変化にしたがっ
て追従をやめそれまでのクロック信号を維持する。例え
ば、到来するタイミング信号レベルが閾値未満に変化す
れば変化以前のクロック信号を維持するように制御す
る。 【効果】 信号誤り率が低下するため情報再送信を回避
して通信時間を短縮できる。さらに、誤り訂正符号の送
受信および処理を簡素化することができるため回路構成
を簡単化できる。システムの広域化または加入局数の増
大が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無線通信、特にスペク
トラム拡散通信に利用する。本発明は、空港など一つの
規模の大きい事業場で利用する移動通信方式のために開
発されたものであるが、広くスペクトラム拡散通信に利
用することができる。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル信号による無線通信では、ク
ロック信号に同期して送信または受信が行われる。例え
ば、あらかじめ定められた規則にしたがって通信に使用
する搬送波周波数を変更しながら通信する周波数ホッピ
ング通信方式が知られている。周波数ホッピングは送受
信が同期して行うことが必要であり、あらかじめ割り当
てられた例えば１０００を越える搬送波周波数について
２０ｍＳ毎に搬送波周波数を変化させる。したがって、
次にどの搬送波周波数を利用するかにつき送受信装置が
同一のホッピングパターンを保持していなければならな
い。この周波数ホッピング通信方式はあらかじめ定めら
れたホッピングパターンを知らない第三者が通信内容を
傍受しようとしても不可能であるため秘話性が要求され
る通信に利用するのに適している。

【０００３】周波数ホッピング通信は軍事用として開発
されたが、近年一般利用が認められるようになり、２Ｇ
Ｈｚ帯に一定送信電力以下であるときには、個別の無線
局開設の免許を必要としない広帯域な周波数割当てが行
われた。

【０００４】さらに、同一周波数帯内で行われる通信に
ついても、利用者毎にそれぞれホッピングパターンを異
なるものに設定しておくことにより空きチャネルを有効
に利用した通信を行うことができるから電波の有効利用
に寄与することができる。例えば、ＮチャネルをＮ個の
利用者に割当てる通信方式の場合には、その中のある利
用者が休止状態となっても、そのチャネルを他の利用者
が使用するにはさまざまな制限がある。周波数ホッピン
グ通信方式ではこのような場合に、稼働中の通信端末が
Ｎチャネルの全部を有効に活用することができる。した
がって、稼働状況を考慮しながらＮチャネルをＮ個以上
の利用者に割り当てることも可能となる。

【０００５】このような周波数ホッピング通信方式を用
いた通信システムの例を図７を参照して説明する。図７
は空港内に配置された通信システムの全体構成図であ
る。基地局Ｂは情報信号とともに各移動局Ｃまたは固定
局Ｆのクロック信号を基地局Ｂと同期させるためのタイ
ミング信号を送信している。移動局Ｃまたは固定局Ｆで
はこのタイミング信号を受信してクロック信号を発生す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような通信システ
ムでは、移動局Ｃの利用者は移動端末を携帯して空港内
を移動する。そのとき地下通路など、基地局Ｂからの電
波が届かない場所を移動することもある。また、飛行機
が離着陸するときには多重伝搬パスが変化することによ
って受信信号品質が劣化することもある。

【０００７】このとき基地局Ｂからのタイミング信号に
同期し発生していたクロック信号は追従困難になり、移
動局Ｃまたは固定局Ｆの送受信装置は同期外れを起こ
す。同期外れを起こした移動局Ｃまたは固定局Ｆの送受
信装置は、再度基地局Ｂからの電波を受信してから正常
にクロック信号を発生し始めるまでに無視できない時間
を要しその間の通信は中断される。

【０００８】本発明は、このような背景に行われたもの
であり、通信が一時的に途絶しても、通信が回復したと
きに同期外れを起こすことがないクロック信号発生回路
を提供することを目的とする。本発明は、信号誤り率を
低下させることができるクロック信号発生回路を提供す
ることを目的とする。本発明は、無線信号伝送路の伝送
品質の変化に対処することができるクロック信号発生回
路を提供することを目的とする。本発明は、電波を有効
利用することができる周波数ホッピング受信装置に用い
ることができるクロック信号発生回路を提供することを
目的とする。本発明は、誤り訂正符号の送受信および処
理を簡素化することができる周波数ホッピング受信装置
に用いるクロック信号発生回路を提供することを目的と
する。本発明は、装置を小型化することができる周波数
ホッピング受信装置に用いるクロック信号発生回路を提
供することを目的とする。本発明は、情報再送信を回避
することができる周波数ホッピング受信装置に用いるク
ロック信号発生回路を提供することを目的とする。本発
明は、通信時間を短縮することができる周波数ホッピン
グ受信装置に用いるクロック信号発生回路を提供するこ
とを目的とする。本発明は、システムを広域化すること
ができる周波数ホッピング受信装置に用いるクロック信
号発生回路を提供することを目的とする。本発明は、一
つのシステムに加入できる局数を増大させることができ
る周波数ホッピング受信装置に用いるクロック信号発生
回路を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明はクロック信号発
生回路であり、その特徴とするところは、同期追従モー
ドおよび同期維持モードを有し、同期追従モードでは外
部から入力するタイミング信号に追従同期し、同期維持
モードでは同期追従モードで設定されたクロック信号位
相を維持する制御手段を備えたところにある。これによ
り、無線信号により送信されるタイミング信号が途絶え
ても同期を維持したクロック信号を発生することができ
る。

【００１０】基準周波数発振器を内蔵し、前記制御手段
はこの基準周波数発振器の出力にしたがって同期維持モ
ードのクロック信号位相を維持することが望ましい。

【００１１】到来する前記タイミング信号のレベルを検
出する手段を備え、前記制御手段は、このレベルが所定
値を越えるとき自動的に前記追従モードを設定する手段
を備えることが望ましい。

【００１２】あるいは、前記タイミング信号を含む受信
信号に含まれる送信元の識別符号を検出する手段を備
え、前記制御手段は、この識別符号にしたがって前記モ
ードを切替える手段を備える構成とすることもできる。
この場合にも、前記タイミング信号のレベルにしたがう
モード切替制御を併用してもよい。

【００１３】

【作用】無線信号により送信されるタイミング信号を受
信しこのタイミング信号に追従してクロック信号を発生
しているとき、このクロック信号の位相を維持しておい
てタイミング信号が途絶したとき、あるいはタイミング
信号レベルが低下したときには、この維持しておいたク
ロック信号の位相にしたがってクロック信号を発生させ
る。これにより、再び無線信号が受信されたときに直ち
に情報信号を復調することができる。あるいは、クロッ
ク信号に同期して送信すべき送信信号を直ちに送信する
ことができる。

【００１４】このクロック信号の位相を維持するには、
例えば、基準周波数発振器を備え、タイミング信号に同
期追従している間に、この基準周波数発振器とクロック
信号との位相を比較しておき、その比較結果を記憶して
おく。タイミング信号が途絶したときには、記憶してあ
る比較結果と基準周波数発振器の発振周波数とにしたが
ってクロック信号を発生させることができる。

【００１５】モードの切替制御は、例えばタイミング信
号レベルを検出しこのレベルにしたがって切替えるよう
にすればよい。すなわち、タイミング信号レベルの低下
はタイミング信号の受信が困難になる前兆であると判断
し同期追従モードを同期維持モードに切替えるように制
御すればよい。

【００１６】あるいは、タイミング信号を含む受信信号
に含まれる送信元の識別符号を検出しこの識別符号にし
たがって切替えるようにすればよい。すなわち、タイミ
ング信号を含む受信信号か否かを識別符号により検出し
タイミング信号を含む受信信号が到来している間は同期
追従モードを選択しタイミング信号を含まない受信信号
が到来している間は同期維持モードを選択すればよい。
ここでタイミング信号を含む受信信号とは、例えば自己
の上位局となる基地局から送信された信号であり他の基
地局から送信された信号には異なる識別符号が含まれて
いるので誤って他の基地局のタイミング信号に追従して
しまうような事態を回避することができる。また、この
場合にも前述したタイミング信号レベルによる切替制御
を併用してもよい。

【００１７】

【実施例】

（第一実施例）本発明第一実施例の構成を図１を参照し
て説明する。図１は本発明第一実施例装置のブロック構
成図である。

【００１８】本発明はクロック信号発生回路であり、そ
の特徴とするところは、同期追従モードおよび同期維持
モードを有し、同期追従モードでは外部から入力するタ
イミング信号に追従同期し、同期維持モードでは同期追
従モードで設定されたクロック信号位相を維持する制御
部１２を備えたところにある。

【００１９】基準周波数発振器４を内蔵し制御部１２は
この基準周波数発振器４の出力にしたがって同期維持モ
ードのクロック信号位相を維持する。

【００２０】図１に示すように、受信部２２はクロック
信号発生回路１からのクロック信号にしたがって受信信
号を復調しベースバンド信号を出力する。受信部２２の
タイミング信号抽出部１０は受信信号に含まれるタイミ
ング信号を抽出する。受信レベル検出部２０はタイミン
グ信号レベルを検出する。

【００２１】タイミング信号抽出部１０から出力された
タイミング信号は、クロック信号発生回路１の同期追従
クロック信号発生部２に入力され従来より知られている
技術にしたがってクロック信号を発生する。

【００２２】同期維持クロック信号発生部３は、同期追
従クロック信号発生部２から出力されるクロック信号と
基準周波数発振器４から出力される基準周波数とにした
がってクロック信号を発生する。

【００２３】受信部２２の受信レベル検出部２０は、タ
イミング信号レベルを検出しその結果をモード切替部５
に送出する。モード切替部５では、受信レベル検出部２
０から送出されたタイミング信号レベルと閾値メモリ１
５に格納されている閾値とを比較し、タイミング信号レ
ベルが閾値よりも大きいときは、同期追従クロック信号
発生部２からのクロック信号を選択しタイミング信号レ
ベルが閾値未満のときは同期維持クロック信号発生部３
からのクロック信号を選択する。

【００２４】閾値との比較により受信状態の優劣を判定
し“劣”と判定されたときには、同期追従をやめてその
代わりに同期維持を行うことにより、受信状態の劣化時
に同期外れが生ずることを回避できる。

【００２５】同期維持クロック信号発生部３を図２を参
照して説明する。図２は同期維持クロック信号発生部３
のブロック構成図である。同期追従クロック信号発生部
２からのクロック信号と基準周波数発振器４からの基準
周波数とを位相比較器７で比較する。その比較結果を位
相メモリ８に記憶する。

【００２６】メモリラッチ部６では受信レベル検出部２
０から入力されるタイミング信号レベルと閾値メモリ１
６に格納された閾値とを比較しタイミング信号レベルが
閾値以上であるとき位相メモリ８を周期的に新たな比較
結果を用いて更新する。タイミング信号レベルが閾値未
満であるとき位相メモリ８の記憶内容をタイミング信号
レベルが閾値以上であった前回の状態のまま保持する。

【００２７】クロック信号発生器９では、基準周波数発
振器４から出力される基準周波数と位相メモリ８に記憶
されている位相比較情報とにしたがってクロック信号を
発生する。さらに具体的には、基準周波数発振器４の基
準周波数と同期追従クロック信号発生部２のクロック信
号との位相の“ずれ”を位相比較器７は検出しその“ず
れ”を位相メモリ８に記憶させる。クロック信号発生器
９では、入力された基準周波数を位相メモリ８に記憶さ
れている“ずれ”にしたがってずらしクロック信号を発
生する。

【００２８】次に、本発明第一実施例の動作を図３を参
照して説明する。図３は本発明第一実施例の制御部１２
の動作を示すフローチャートである。同期追従モードが
設定されているとき（Ｓ１）、タイミング信号レベルを
検出し（Ｓ２）、そのタイミング信号レベルが閾値に比
較して大きければ（Ｓ３）、そのまま同期追従モードを
継続する（Ｓ１）。タイミング信号レベルを検出し（Ｓ
２）、そのタイミング信号レベルが閾値未満であれば
（Ｓ３）、同期維持モードを設定する（Ｓ４）。

【００２９】（第二実施例）次に、本発明第二実施例を
図４を参照して説明する。図４は本発明第二実施例装置
のブロック構成図である。本発明第二実施例が本発明第
一実施例と異なる点は、モード切替制御にあたり特定符
号の検出を用いる点である。ここで特定符号とは、受信
部２２を含む通信装置の上位にあたる通信装置、例えば
受信部２２を含む通信装置を移動局とすれば、基地局に
あたる通信装置からの送信信号に含まれる識別符号を特
定符号とする。この特定符号を含む送信信号には併せて
タイミング信号も含まれているものとする。すなわち、
特定符号が検出できればタイミング信号も何ら問題なく
受信できることを示している。

【００３０】しかし、それにも係わらず閾値メモリ１５
を備えているのは、さらに信頼性を向上させるために、
例え特定符号が検出されても閾値を下回るタイミング信
号レベルであれば同期追従モードを選択しないためであ
る。したがって、特定符号検出部２１は併せてタイミン
グ信号レベルの検出も行っている。

【００３１】本発明第二実施例の同期維持クロック信号
発生部３を図５を参照して説明する。図５は本発明第二
実施例の同期維持クロック信号発生部３のブロック構成
図である。図２に示した本発明第一実施例の同期維持ク
ロック信号発生部３とは、メモリラッチ部６の入力が特
定符号である点と閾値メモリ１６が存在しない点とが異
なる。もちろん、ここにも本発明第二実施例で閾値メモ
リ１５を設けたのと同様の理由により本発明第一実施例
と同様に閾値メモリ１６を設けてもよい。

【００３２】さらに、本発明第二実施例では同期追従モ
ードスイッチ１１を設けた。これは強制的に同期追従モ
ードを選択させるためのスイッチであり、その用途とし
ては、例えば、起動時に確実に上位局からのタイミング
信号を受信させて同期をとらせるために用いる。

【００３３】次に、本発明第二実施例の動作を図６を参
照して説明する。図６は本発明第二実施例の制御部１２
の動作を示すフローチャートである。同期追従モードに
設定され（Ｓ１１）、同期追従モードスイッチ１１が解
除され（Ｓ１２）、識別符号を検出し（Ｓ１３）、その
結果、特定符号が検出されたとき（Ｓ１４）、併せてタ
イミング信号レベルを検出し（Ｓ１６）、そのタイミン
グ信号レベルが閾値以上であれば（Ｓ１７）、同期追従
モードを継続する（Ｓ１１）。特定符号が検出されない
か（Ｓ１４）、あるいは特定符号が検出されてもタイミ
ング信号レベル（Ｓ１６）が閾値未満（Ｓ１７）であれ
ば同期維持モードに切替えられる（Ｓ１５）。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
無線信号伝送路の伝送品質の変化に対処し信号誤り率を
低下させることができる。このため、情報再送信を回避
することができることから通信時間を短縮することがで
きる。これは電波の有効利用の観点から有用である。

【００３５】さらに、誤り訂正符号の送受信および処理
を簡素化することができることから、装置を小型化する
ことができる。これは移動端末に用いて有用である。

【００３６】また、システム構成については、信号誤り
率を低下させることができるために、システムを広域化
することができる。あるいは、一つのシステムに加入で
きる局数を増大させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例装置のブロック構成図。

【図２】同期維持クロック信号発生部のブロック構成
図。

【図３】本発明第一実施例の制御部の動作を示すフロー
チャート。

【図４】本発明第二実施例装置のブロック構成図。

【図５】本発明第二実施例の同期維持クロック信号発生
器のブロック構成図。

【図６】本発明第二実施例の制御部の動作を示すフロー
チャート。

【図７】空港内に配置された通信システムの全体構成
図。

【符号の説明】

１ クロック信号発生回路 ２ 同期追従クロック信号発生部 ３ 同期維持クロック信号発生部 ４ 基準周波数発振器 ５ モード切替部 ６ メモリラッチ部 ７ 位相比較器 ８ 位相メモリ ９ クロック信号発生器 １０ タイミング信号抽出部 １１ 同期追従モードスイッチ １２ 制御部 １５、１６ 閾値メモリ ２０ 受信レベル検出部 ２１ 特定符号検出部 ２２ 受信部 Ｂ 基地局 Ｃ 移動局 Ｆ 固定局

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同期追従モードおよび同期維持モードを
   有し、同期追従モードでは外部から入力するタイミング
   信号に追従同期し、同期維持モードでは同期追従モード
   で設定されたクロック信号位相を維持する制御手段を備
   えたことを特徴とするクロック信号発生回路。
2. 【請求項２】 基準周波数発振器を内蔵し、前記制御手
   段はこの基準周波数発振器の出力にしたがって同期維持
   モードのクロック信号位相を維持する請求項１記載のク
   ロック信号発生回路。
3. 【請求項３】 到来する前記タイミング信号のレベルを
   検出する手段を備え、前記制御手段は、このレベルが所
   定値を越えるとき自動的に前記追従モードを設定する手
   段を備えた請求項１または２記載のクロック信号発生回
   路。