KR20030011896A

KR20030011896A - 프레임 동기 장치와 그 방법, 통신 단말 장치 및 기지국장치

Info

Publication number: KR20030011896A
Application number: KR1020027017006A
Authority: KR
Inventors: 모리타미노리; 후타기사다키; 우에스기미츠루
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2001-04-16
Filing date: 2002-04-12
Publication date: 2003-02-11
Also published as: US20030179813A1; CN1461543A; EP1292063A4; WO2002087141A1; EP1292063A1

Abstract

평균화부(101)는 산출된 상관값에 대하여 이동 평균을 행한다. 배율 승산부(102)는 이동 평균이 이루어진 상관값에 대하여 소정의 배율을 승산한다. 이상 상관값 생성부(103)는, 페이딩 변동에 의한 레벨 변동, 잡음이나 지연파가 없는 회선 상태에 있어서의 수신 신호와, 이 수신 신호에 포함되어 있는 기지 신호와 동일한 기지 신호를 이용하여 이상 상관값을 산출한다. 시간 이동부(104)는 시간축상에서 이동시킨 이상 상관값을 자승 오차 검출부(105)에 출력한다. 자승 오차 검출부(105)는, 배율 승산부(102)로부터의 상관값과 시간 이동부(104)로부터의 이상 상관값 사이의 자승 오차를 검출한다. 최소 오차 검출부(106)는, 검출된 자승 오차에 있어서의 최소값, 즉 최소 자승 오차를 검출한다. 이동 시간 검출부(107)는, 검출된 최소 자승 오차를 이용하여 동기 시각을 검출한다.

Description

프레임 동기 장치와 그 방법, 통신 단말 장치 및 기지국 장치{FRAME SYNCHRONIZATION APPARATUS AND FRAME SYNCHRONIZATION METHOD}

이동체 통신에서는, 송신측 장치 및 수신측 장치 중 어느 하나 또는 양자가 이동하는 것이 많기 때문에, 송신측 장치에 의해 송신 신호가 송신된 시점으로부터 이 송신 신호가 수신측 장치에 수신되기까지의 시간(즉, 전파 지연 시간)은, 항상 변화한다. 그래서, 수신측 장치는, 수신 신호를 이용하여 송신측 장치에 있어서의 송신 타이밍을 검출하고, 검출한 송신 타이밍에 근거하여, 동기를 취할 필요가 있다. 구체적으로는, 수신측 장치는, 수신 신호를 이용하여 검출한 송신 타이밍에 근거하여, 수신 타이밍의 포착(즉, 동기 포착)을 실행함과 동시에, 수신 타이밍의 수정(즉, 동기 추적)을 실행할 필요가 있다.

종래의 이동체 통신에 있어서의 동기 방법으로서, 일본 특허 공개 평성 제 11-88455 호 공보에 개시되어 있는 방법이 있다. 이 종래의 동기 방법에 대하여,도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 도 1은, 종래의 동기 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 2는, 종래의 동기 방법에 있어서의 상호 상관값의 형태를 나타내는 모식도이다.

수신측 장치에 있어서, 우선 공정(이하「ST」라고 함.)(11)에서는, 송신측 장치에 의해 송신된 송신 신호에 대한 수신 신호와, 유니크 워드 신호를 이용하여, 상호 상관값이 산출된다. 또, 송신측 장치는, 이 유니크 워드 신호를 포함하는 송신 신호를 송신하고 있다. 여기서는 도 2에 나타내는 것과 같은 상호 상관값이 산출된다. ST12에서는, 산출된 상호 상관값에 있어서의 최대값 F1이 기억된다. ST13에서는, 최대값 F1에 계수 TH가 승산됨으로써, 임계값 F0이 산출된다.

ST14∼ST17에서는, 각 샘플점(i)에 있어서의 상호 상관값과 임계값 F0이 비교되는 것에 의해, 임계값 F0을 초과하는 상호 상관값의 위치가 검출된다. 도 2에 나타내는 상호 상관값에 있어서는, 최초에 임계값을 초과하는 상호 상관값의 위치로서 a점이 검출된다. 최종적으로, 위치 i로서 a점의 위치가 기억됨과 동시에, 위치 I에 있어서의 상호 상관값 A가 기억된다.

ST18에서는, 위치 i로부터 1 샘플 후방의 위치, 즉, 위치 (i+1)에 있어서의 상호 상관값 B가 구해진다. ST19에서는, 기억된 상호 상관값 A와 상호 상관값 B와의 비교가 행해진다. 위치 (i+1)에 있어서의 상호 상관값 B가 상호 상관값 A보다도 큰 경우에는, ST20에서, 위치 i가 위치 (i+1)로 갱신됨과 동시에, 갱신된 위치 i에 있어서의 상호 상관값 A가, 상호 상관값 B로 갱신된다. 반대로, 위치 (i+1)에 있어서의 상호 상관값 B가 상호 상관값 A 이하인 경우에는, ST21에서, 상호 상관값에 있어서의 최초의 피크 위치를 검출한 것으로 하여, 현 시점에서의 위치 i가 다음 프레임에 있어서의 동기점(동기 시각)으로 된다. 도 2에 나타내는 상호 상관값에 있어서는, 위치 P2가 상호 상관값에 있어서의 최초의 피크 위치로서 검출된다. 이 위치 P2가 다음 프레임에 있어서의 동기점으로 되도록, 수신 타이밍이 수정된다.

이러한 동기 방법에 의해, 수신측 장치는, 송신측 장치에 의해 송신된 송신 신호에 대하여, 동기 포착 및 동기 추적을 행하고 있다.

그러나, 상기 종래의 동기 방법에 있어서는, 산출된 상호 상관값과 임계값과의 비교 결과를 이용하여 동기점(동기 시각)을 검출하고 있기 때문에, 회선 품질에 따라서는 동기점을 정확하게 검출하는 것이 곤란하게 되는 문제가 있다.

즉, 우선 첫째로, 회선 품질에 따라서는, 수신측 장치에 있어서, 송신측 장치에 의해 송신된 송신 신호에 대한 선행파(주파)의 레벨이, 이 송신 신호에 대한 지연파의 레벨과 비교하여 급격히 하강하는 경우가 있다. 구체적으로는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 회선 품질에 따라서는, 선행파에 대응하는 상호 상관값(21)의 레벨이, 제 1 지연파에 대응하는 상호 상관값(22)∼제 3 지연파에 대응하는 상호 상관값(24)의 레벨보다도, 급격히 하강하는 경우가 있다. 이 경우에는, 정확한 동기 위치에 대응하는 a1점에서의 상호 상관값은, 임계값을 하회하게 된다. 이 결과, 상술한 종래의 동기 방법을 이용하면, 동기 시각으로서 a1점이 아니라 a2점이 잘못하여 검출된다.

둘째로, 회선 품질에 따라서는, 수신측 장치에 있어서, 송신측 장치에 의해송신된 송신 신호에 대한 선행파의 레벨이, 이 송신 신호에 대한 지연파의 레벨에 비해 급격히 하강할 뿐만 아니라, 이 선행파와 지연파가 시간적으로 밀접하여 수신되는 경우가 있다. 구체적으로는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 회선 품질에 따라서는, 선행파에 대응하는 상호 상관값(31)의 레벨이, 제 1 지연파에 대응하는 상호 상관값(32)∼제 4 지연파에 대응하는 상호 상관값(35)의 레벨보다도, 급격히 하강함과 동시에, 선행파에 대응하는 상호 상관값(31)과 제 1 지연파에 대응하는 상호 상관값(32)이 시간적으로 밀접하는 경우가 있다.

상술한 바와 같이, 종래의 동기 방법에 의하면, 임계값을 초과한 b1점에서의 상호 상관값을 기억해 두고, 이 상호 상관값과 b1점으로부터 1 샘플 후방의 b2점에서의 상호 상관값을 비교하여, b2점에서의 상호 상관값이 작을 때에만, b1점이 동기 시각으로서 검출된다. 그런데, 도 4에 있어서는, 정확한 동기 시각에 대응하는 b1점에서의 상호 상관값은, b2점에서의 상호 상관값보다도 작게 되어 있다. 이 결과, 상술한 종래의 동기 방법을 이용하면, 동기 시각으로서 b1점이 아니라 b3점이 잘못하여 검출된다.

셋째로, 회선 품질에 따라서는, 보다 상세하게는 멀티패스 등의 영향에 따라서는, 수신측 장치에 의해 산출된 상호 상관값에 있어서, 선행파에 대응하는 상호 상관값이 나타나는 위치에 어긋남이 생기는 경우가 있다. 구체 예에 대하여 도 5를 참조하여 설명한다. 멀티패스가 존재하지 않는 경우에, 선행파에 대응하는 상호 상관값은, 예컨대 c1점에서 최대로 되는 것으로 한다(즉, c1점이 동기점으로 되도록 수신 타이밍을 수정하면, 선행파를 확실하게 수신할 수 있는 것으로 함). 멀티패스가 존재하는 경우에는, 선행파에 대응하는 상호 상관값은, c1점에서 최대로 되지 않고, c1점보다도 후방의 c2점에서 최대로 되는 경우가 있다. 이와 같이 선행파에 대응하는 상호 상관값이 최대로 되는 위치가 어긋나는 것은, 지연파의 영향에 기인한다. 도 5에 나타내는 경우에는, 종래의 동기 방법에 의하면, 동기 시각으로서 c1점이 아니라 c2점이 검출된다.

이상과 같이, 상기 종래의 동기 방법에 있어서는, 회선 품질의 영향에 의해 동기점을 정확하게 검출할 수 없는 것, 즉, 동기 어긋남이 발생하는 경우가 있다. 이 결과, 정확하게 동기 포착 및 동기 추적을 행하는 것이 곤란하게 된다.

또한 종래, 프레임 동기 장치 및 방법으로서는, 일본 특허 공개 평성 제 10-70489 호 공보에 기재되어 있는 것이 있다.

도 6은, 종래의 프레임 동기 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 동 장치에서는, 안테나로부터의 수신 신호를 주파수 변환 회로(1)에서 주파수 변환하여 베이스밴드 신호를 A/D 변환기(3)에서 디지탈화한 후, 이 디지털 데이터를 n단의 디지털 매칭 필터(5)에 입력하여 PN 코드 발생기(7)로부터의 PN 코드와의 상관 출력을 구한다. 그리고, 이 상관 출력을 적산기(9)에 출력하여, 각각의 상관 출력의 위상마다 적산한다. 그리고, 최대의 적산값의 위상을 초기 동기 시각이라고 판정하여, 이 판정 신호를 출력한다.

그러나, 종래의 장치에 있어서는, 수신 신호와 기지 코드와의 상관 출력을 적산하여, 이 적산값으로부터 초기 동기 시각을 검출하기 때문에, 적산을 행하기 위해서 이전 채널까지의 적산 데이터를 축적해 둘 필요가 있고, 이전 채널까지의적산 데이터를 축적하기 위해서 RAM 등의 기억 용량이 많이 필요하게 되어, 하드에어의 규모가 커진다고 하는 문제가 있다.

또한, 하드웨어의 규모를 삭감하기 위해서, 적산을 행하는 상관 출력에 적당한 윈도우(예를 들면, 상관 피크값의 전후, 수 심볼 등)를 마련하여, 적산을 행하는 상관 출력의 범위를 윈도우 내에 한정하는 것도 고려되지만, 이 방법에서는, 윈도우의 설정이 적절하지 않은 경우, 보다 구체적으로는, 윈도우의 설정 범위 내에 초기 동기 시각이 포함되어 있지 않는 경우, 예를 들면, 소망파의 레벨에 대해 간섭파의 레벨이 높을 때에 간섭파 위치에서 윈도우를 설정하면, 초기 동기 시각을 잘못하여 검출하게 된다고 하는 문제가 있다.

발명의 개시

본 발명의 목적은, 정확하게 동기 포착 및 동기 추적을 행할 수 있고, 또한하드웨어의 규모를 작게 할 수 있는 프레임 동기 장치 및 프레임 동기 방법을 제공하는 것이다.

이 목적은, 소정의 어긋남 시간만큼 시간축상에서 어긋난 이상 상관값과 소정의 배율이 승산된 상기 상관값과의 사이에서의 자승 오차를 산출하여, 산출된 자승 오차가 최소일 때의 이상 상관값에 대응하는 어긋남 시간을 동기 시각으로서 검출하는 것에 의해 달성된다.

본 발명은, 상관법을 이용하여 동기 포착 및 동기 추적을 행하는 프레임 동기 장치 및 프레임 동기 방법에 관한 것이다.

도 1은, 종래의 동기 방법을 나타내는 흐름도,

도 2는, 종래의 동기 방법에 있어서의 상호 상관값의 형태를 나타내는 모식도,

도 3은, 종래의 동기 방법에 있어서의 제 1 문제의 형태를 나타내는 모식도,

도 4는, 종래의 동기 방법에 있어서의 제 2 문제의 형태를 나타내는 모식도,

도 5는, 종래의 동기 방법에 있어서의 제 3 문제의 형태를 나타내는 모식도,

도 6은, 종래의 프레임 동기 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 7은, 본 발명의 실시예 1에 따른 프레임 동기 장치의 구성을 나타내는 블록도,

도 8은, 본 발명의 실시예 1에 따른 프레임 동기 장치에 의해 이루어지는 프레임 동기의 형태를 개념적으로 나타내는 모식도,

도 9는, 본 발명의 실시예 1에 따른 프레임 동기 장치에 의해 이루어지는 프레임 동기의 동작을 나타내는 흐름도,

도 10의 (a)는, 임계값의 마련 방법에 의해 검출되는 동기 시각에 어긋남이 발생하는 형태를 나타내는 모식도,

도 10의 (b)는, 임계값의 마련 방법에 의해 검출되는 동기 시각에 어긋남이 발생하는 형태를 나타내는 모식도,

도 11은, 본 발명의 실시예 2에 따른 프레임 동기 장치에 의해 얻어지는 각 브랜치에 대한 상관값의 형태를 나타내는 모식도,

도 12는, 본 발명의 실시예 2에 따른 프레임 동기 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 13은, 본 발명의 실시예 3에 따른 프레임 동기 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 14의 (a)는, 본 발명의 실시예 4에 따른 프레임 동기 장치에 의해 프레임 동기의 형태(제 1 예)를 나타내는 모식도,

도 14의 (b)는, 본 발명의 실시예 4에 따른 프레임 동기 장치에 의해 프레임 동기의 형태(제 1 예)를 나타내는 모식도,

도 15의 (a)는, 본 발명의 실시예 4에 따른 프레임 동기 장치에 의해 프레임 동기의 형태(제 2 예)를 나타내는 모식도,

도 15의 (b)는, 본 발명의 실시예 4에 따른 프레임 동기 장치에 의해 프레임 동기의 형태(제 2 예)를 나타내는 모식도,

도 15의 (c)는, 본 발명의 실시예 4에 따른 프레임 동기 장치에 의해 프레임 동기의 형태(제 2 예)를 나타내는 모식도,

도 16은, 본 발명의 실시예 4에 따른 프레임 동기 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 17은, 본 발명의 실시예 5에 따른 프레임 동기 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 18은, 본 발명의 실시예 6에 따른 프레임 동기 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 19는, 본 발명의 실시예 3에 따른 프레임 동기 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 20은, 본 발명의 실시예 4에 따른 프레임 동기 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 21은, 본 발명의 실시예 5에 따른 프레임 동기 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 실시예에 대해, 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

(실시예 1)

도 7은, 본 발명의 실시예 1에 따른 프레임 동기 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 7에 있어서, 평균화부(101)에는 상관값이 입력되어 있다. 이 상관값은, 송신측 장치에 의해 송신된 송신 신호에 대한 수신 신호와, 이 수신 신호에 송신측 장치에 의해 삽입된 기지 신호(기지의 동기 워드)를 이용하여 산출된다.

이 평균화부(101)는, 산출된 상관값에 대하여 이동 평균을 행한다. 이 이동 평균은, 상관값의 레벨이 페이딩에 의해 급격히 변동하는 것을 흡수할 목적으로 행해진다. 이동 평균은, 예컨대, 산출된 상관값의 각 시간에 있어서의 상관값에 망각 계수 λ를 승산한 값과, 전회까지의 평균치에 (1-λ)를 승산한 값을 가산하는 것에 의해, 실현 가능하다. 또, 망각 계수 λ를 크게 취하면, 이동 평균이 행해진상관값을 긴 구간 변동에 대응시킬 수 있고, 반대로, 망각 계수 λ를 작게 취하면, 이동 평균이 행해진 상관값을 짧은 구간 변동에 대응시킬 수 있다. 배율 승산부(102)는, 이동 평균이 행해진 상관값에 대하여, 소정의 배율을 승산한다. 소정의 배율이 승산된 상관값은, 자승 오차 검출부(105)에 출력된다.

이상 상관값 생성부(103)는, 페이딩 변동에 의한 레벨 변동, 잡음이나 지연파가 없는 회선 상태에 있어서의 수신 신호에 대하여 기지 신호를 이용하여 상관값을 산출하고, 산출한 상관값을 이상 상관값으로서 시간 이동부(104)에 출력한다. 시간 이동부(104)는, 이상 상관값을 시간축상에서 이동시키고, 시간축상에서 이동시킨 이상 상관값을 자승 오차 검출부(105)에 출력한다.

자승 오차 검출부(105)는, 배율 승산부(102)로부터의 상관값과, 시간 이동부(1O4)로부터의 이상 상관값과의 사이에서의 자승 오차를 검출한다. 검출된 자승 오차는 최소 오차 검출부(106)에 출력된다. 최소 오차 검출부(106)는, 자승 오차 검출부(105)에 검출된 자승 오차에 있어서의 최소값, 즉 최소 자승 오차를 검출한다. 이동 시간 검출부(107)는, 최소 오차 검출부(106)에 의해 검출된 최소 자승 오차를 이용하여 동기 시각을 검출한다.

다음에, 상기 구성을 갖는 프레임 동기 장치에 의해 행해지는 동작의 개요에 대해, 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은, 본 발명의 실시예 1에 따른 프레임 동기 장치에 의해 행해지는 프레임 동기의 형태를 개념적으로 나타내는 모식도이다.

우선, 페이딩 변동에 의한 레벨 변동, 잡음이나 지연파가 없는 회선 상태에 있어서의 수신 신호에 대해, 기지 신호를 이용하여 이상 상관값(201)이 산출된다.다음에, 송신측 장치에 의해 송신된 송신 신호에 대한 수신 신호와, 이 수신 신호에 포함된 기지 신호와 동일한 기지 신호를 이용하여, 상관값이 산출된다. 이 후, 산출된 상관값에 대해 이동 평균이 행해진다. 이것에 의해, 이동 평균이 행해진 상관값(203)이 얻어진다.

산출된 이상 상관값(201) 및 이동 평균이 행해진 상관값(203)을 이용하여, 다음에 나타내는 순서에 따라서, 상관값(203)에 있어서의 선행파에 대응하는 위치가 검출되어, 동기 시각이 검출된다. 즉, 우선, 이상 상관값(201)에 있어서의 상승 부분의 범위가 설정된다. 구체적으로는, 이상 상관값(201)의 크기가 약 0으로 되는 부분(201-1)으로부터 이상 상관값(201)의 크기가 최대로 되는 부분(201-2)까지가, 이상 상관값(201)에 있어서의 상승 부분으로서 설정된다. 이 시점에서는, 이상 상관값(201)에 있어서의 부분(201-1)에 대응하는 시간은 t1이며, 이상 상관값(201)에 있어서의 부분(201-2)에 대응하는 시간은 t2이다. 즉, 이상 상관값(201)의 상승 부분에 대응하는 시간적인 범위는 t1로부터 t2로 된다.

제 1 단계에서는, 이상 상관값(201)에 있어서의 상승 부분에 대응하는 시간적인 범위에 대해, 이상 상관값(201)과 이동 평균이 행해진 상관값(이하 간단히「상관값」이라고 함.)(203)과의 사이에서의 자승 오차가 산출된다. 구체적으로는, 이상 상관값(201)에 있어서의 시간 t1로부터 시간 t2까지의 상관값과, 상관값(203)에 있어서의 시간 t1로부터 시간 t2까지의 상관값과의 사이에서의 자승 오차가 산출된다. 산출된 자승 오차가 미리 설정된 최소값보다도 작은 경우에는, 산출된 자승 오차가 새로운 최소값으로서 설정된다. 이 설정시에는, 현 시점에서 시간축상에서 이상 상관값(201)이 어긋나 있는 시간(어긋남 시간)이, 현 시점에서의 동기 시각으로서 설정된다. 또, 이상 상관값(201)을 시간축상에서 어긋난 것에 관해서는 후술한다.

제 2 단계에서는, 상관값(203)에 배율(여기서는 배율 N)이 승산된다. 이것에 의해, 상관값(204)이 얻어진다. 또한, 이상 상관값(201)의 상승 부분에 대응하는 시간적인 범위에 대하여, 이상 상관값(201)과 상관값(204)과의 사이에서의 자승 오차가 산출된다. 이 후, 산출된 자승 오차가 설정되어 있는 최소값보다도 작은 경우에는, 산출된 자승 오차가 새로운 최소값으로서 설정된다. 이 설정시에는, 제 1 단계와 마찬가지로, 현 시점에서 시간축상에서 이상 상관값(201)이 어긋나 있는 시간(어긋남 시간)이, 현 시점에서의 동기 시각으로서 설정된다.

제 3 단계에서는, 상관값(203)에 승산되는 배율이 증가되어, 상관값(203)에 이 배율(여기서는 배율 N2)이 승산된다. 또한, 제 2 단계와 마찬가지로, 이상 상관값(201)의 상승 부분에 대응하는 시간적인 범위에 대해, 이상 상관값(201)과 배율 N2이 승산된 상관값(203)(도시하지 않음)과의 사이에서의 자승 오차가 산출된다. 이 후, 제 2 단계와 마찬가지의 동작이 행해진다. 제 2 단계와 마찬가지의 동작이 행해진 후, 상관값(203)에 승산되는 배율이 최대 배율 M으로 될 때까지 순차적으로 증가되어, 상술한 것과 마찬가지의 동작이 행해진다.

제 4 단계에서는, 이상 상관값(201)이 시간축상에서 미소 시간 T1(즉, 미소 시간 T1에 대응하는 간격)만큼 도면 중 오른쪽 방향으로 어긋나게 된다. 이 시점에서는, 이상 상관값(201)을 어긋난 시간(즉, 어긋남 시간)은 T1로 된다. 이 후,상술한 제 1 단계∼제 3 단계에 있어서의 동작이 마찬가지로 행해진다.

제 5 단계에서는, 어긋남 시간이 T로 될 때까지, 이상 상관값(201)이 시간축상에서 상기 미소 시간만큼 순차적으로 도면 중 오른쪽 방향으로 어긋나고(즉, 어긋남 시간은 T1×2, T1×3이라고 하는 것과 같이 증가해 나감), 상술한 제 1 단계∼제 3 단계에 있어서의 동작이 마찬가지로 행해진다.

또, 도 8에는, 시간축상에서 어긋난 이상 상관값의 일례로서, 이상 상관값(202)이 도시되어 있다. 여기서, 이상 상관값(202)의 크기가 약 0으로 되는 부분(202-1)으로부터 이상 상관값(202)의 크기가 최대로 되는 부분(202-2)까지가, 이상 상관값(202)에 있어서의 상승 부분으로서 설정된다. 이 시점에서는, 이상 상관값(202)에 있어서의 부분(202-1)에 대응하는 시간은 t3이며, 이상 상관값(202)에 있어서의 부분(202-2)에 대응하는 시간은 t4이다. 즉, 이상 상관값(202)의 상승 부분에 대응하는 시간적인 범위는 t3 내지 t4로 된다. 또 여기서 상관값에 배율을 승산하는 것은 아니고, 이상 상관값에 승산하여, 어긋남, 자승 오차를 산출하더라도 무방하다.

이 이상 상관값(202)을 예로 취하면, 제 1 단계에서는, 이상 상관값(202)에 있어서의 시간 t3으로부터 시간 t4까지의 상관값과, 상관값(203)에 있어서의 시간 t3으로부터 시간 t4까지의 상관값과의 사이에서의 자승 오차가 산출된다. 상술한 바와 같이, 산출된 자승 오차가 설정되어 있는 최소값보다도 작은 경우에는, 산출된 자승 오차가 새로운 최소값으로서 설정된다. 이 설정시에는, 현 시점에서 시간축상에서 이상 상관값(202)이 어긋나 있는 시간(어긋남 시간)이, 현 시점에서의 동기 시각으로서 설정된다. 마찬가지로, 제 2 단계에서는, 상관값(203)에 배율(여기서는 배율 N)이 승산된다. 이것에 의해, 상관값(204)이 얻어진다. 또한, 이상 상관값(202)의 상승 부분에 대응하는 시간적인 범위에 대해, 이상 상관값(202)과 상관값(204)과의 사이에서의 자승 오차가 산출된다. 이 후, 산출된 자승 오차가 설정되어 있는 최소값보다도 작은 경우에는, 산출된 자승 오차가 새로운 최소값으로서 설정된다. 이 설정시에는, 제 1 단계와 마찬가지로, 현 시점에서 시간축상에서 이상 상관값(201)이 어긋나 있는 시간이, 현 시점에서의 동기 시각으로서 설정된다.

마찬가지로, 제 3 단계에서는, 상관값(203)에 승산되는 배율이 증가되고, 상관값(203)에 이 배율(여기서는 배율 N2)이 승산된다. 또한, 제 2 단계와 마찬가지로, 이상 상관값(202)의 상승 부분에 대응하는 시간적인 범위에 대해, 이상 상관값(202)과 배율 N2이 승산된 상관값(203)(도시하지 않음)과의 사이에서의 자승 오차가 산출된다. 이 후, 제 2 단계와 마찬가지의 동작이 행해진다. 제 2 단계와 마찬가지의 동작이 행해진 후, 상관값(203)에 승산되는 배율이 최대 배율 M으로 될 때까지 순차적으로 증가되어, 상술한 것과 마찬가지의 동작이 행해진다.

이상과 같은 제 1 단계∼제 5 단계에 있어서의 동작이 완료했을 때에 설정되어 있는 동기 시각이, 최종적인 동기 시각으로서 검출된다. 구체적으로는, 예컨대, 제 5 단계에 있어서의 동작이 완료했을 때에, 가령, 이상 상관값(202)과 배율 X(N≤X≤M)가 승산된 상관값(203)과의 사이에서의 자승 오차가 최소값으로서 설정되어 있던 경우에는, t4가 동기 시각으로서 검출된다. 이 경우, 배율 X가 승산된상관값(203)에 있어서의 시간 t3∼시간 t4에 대응하는 부분이, 이상 상관값(202)의 상승 부분에 가장 합치하고 있기 때문에, 상관값(203)에 있어서, 시간 t4에 대응하는 부분에 선행파가 위치하고 있는 것이 명백해진다. 이상, 본 실시예에 따른 프레임 동기 장치에 의해 행해지는 동작의 개요에 대하여 설명했다.

다음에, 상기 구성을 갖는 프레임 동기 장치에 의해 행해지는 동작에 대해, 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9는, 본 발명의 실시예 1에 따른 프레임 동기 장치에 의해 행해지는 프레임 동기의 동작을 나타내는 흐름도이다.

우선, ST301에서는, 송신측 장치에 의해 송신된 송신 신호에 대한 수신 신호에 대해 기지 신호를 이용하여 상관값이 산출된다. ST302에서는, ST301에서 산출된 상관값에 대해 이동 평균이 행해진다. ST303에서는, 최소 자승 오차를 검출하기 위해서, MIN의 초기값(예컨대, 1.0e+20 등)이 설정된다.

ST304에서는, 이상 상관값이 시간축상에서 소정 시간만큼 어긋난다. 이 소정 시간을, 예컨대, 제 1 회째의 루프에서는 0으로 하고, 제 2 회째 이후의 루프에서는 미소 시간 T1로 해도 좋다. ST305에서는, 상관값에 승산되는 배율 N의 초기값이 설정된다. ST306에서는, 상관값에 배율 N이 승산된다. ST307에서는, 이상 상관값과 배율 N이 승산된 상관값과의 사이에서의 자승 오차가 산출된다.

ST308에서는, ST307에서 산출된 자승 오차와 MIN과의 비교가 행해진다. 자승 오차의 크기가 MIN보다도 작은 경우에는, MIN의 값이 이 자승 오차로 갱신되고 (ST309), 이상 상관값이 시간축상에서 어긋나 있는 시간(즉, 어긋남 시간)이 현 시점에서의 동기 시각으로서 저장되며(ST310), 이후의 처리는 ST311로 이행한다. 반대로, ST308에서 자승 오차의 크기가 MIN 이상인 경우에는, 이후의 처리는 ST311로 이행한다.

ST311에서는, 배율 N과 최대 배율 M과의 비교가 행해진다. 배율 N의 크기가 최대 배율 M 이하인 경우에는, 현 시점의 배율 N의 크기가 상관값에 있어서의 선행파의 하강 레벨을 만족하는 배율의 범위 내에 있다는 인식에 근거하여, 배율 N이 증가되고(ST312), 이후의 처리는 상술한 ST306로 이행한다. 반대로 배율 N의 크기가 최대 배율 M보다 큰 경우에는, 현 시점의 배율 N의 크기가 상관값에 있어서의 선행파의 하강 레벨을 만족하는 배율의 범위 외에 있다는 인식에 근거하여, 이후의 처리는 ST313로 이행한다.

ST313에서는, 현 시점에서의 어긋남 시간과 T와의 비교가 행해진다. 현 시점에서의 어긋남 시간의 크기가 T 이하인 경우에는, 현 시점에서의 어긋남 시간이 검출 윈도우의 범위 내에 있다는 인식에 근거하여, 이후의 처리는 상술한 ST304로 이행한다. 반대로, 현 시점에서의 어긋남 시간의 크기가 T보다 큰 경우에는, 현 시점에서의 어긋남 시간이 검출 윈도우의 범위 외에 있다는 인식에 근거하여, 이후의 처리는 ST314로 이행한다. ST314에서는, 현 시점에서 저장되어 있는 어긋남 시간이 최종적인 동기 시각으로서 검출된다. 이상, 본 실시예에 따른 프레임 동기 장치에 의해 행해지는 동작에 대해 설명하였다.

이상과 같이, 본 실시예에서는, 소정 시간만큼 시간축상에서 어긋난 이상 상관값과, 소정의 배율을 승산한 상관값과의 사이에서의 자승 오차가, 상기 이상 상관값의 상승 부분에 대응하는 시간적인 범위에 대해 산출된다. 또한, 소정의 배율을 승산한 상관값과의 사이의 자승 오차가 최소인 이상 상관값에 대응하는 어긋남 시간이, 최종적인 동기 시각으로서 검출된다.

따라서, 우선 첫째로, 회선 품질에 의해서, 송신측 장치에 의해 송신된 송신 신호에 대한 선행파(주파)의 레벨이, 이 송신 신호에 대한 지연파의 레벨에 비해 급격히 하강하는 경우가 있었다 해도, 상관값에 있어서의 선행파의 정확한 위치를 검출할 수 있다. 둘째로, 회선 품질에 의해서, 송신측 장치에 의해 송신된 송신 신호에 대한 선행파의 레벨이, 이 송신 신호에 대한 지연파의 레벨에 비해 급격히 하강할 뿐만 아니라, 이 선행파와 지연파가 시간적으로 밀접하여 수신되는 것이 있었다 해도, 상관값에 있어서의 선행파의 정확한 위치를 검출할 수 있다. 셋째로, 회선 품질에 의해서, 보다 상세하게는 멀티패스 등의 영향에 의해서, 선행파에 대응하는 상호 상관값이 나타나는 위치에 어긋남이 생기는 것이 있었다 해도, 상관값에 있어서의 선행파의 정확한 위치를 검출할 수 있다. 이 결과, 본 실시예에 의하면, 정확하게 동기 포착 및 동기 추적을 행하는 것이 가능해진다.

또, 본 발명자 등은, 상술한 프레임 동기 방법 이외에, 상술한 문제점을 해결하는 별도의 방법도 발명하고 있다. 즉, 별도의 방법에서는, 우선, 상술한 동기 방법과 마찬가지로, 소정 시간만큼 시간축상에서 어긋난 이상 상관값과, 소정의 배율을 승산한 상관값과의 사이에서의 자승 오차가, 상기 이상 상관값의 상승 부분에 대응하는 시간적인 범위에 대해 산출된다. 또한, 이상 상관값과의 사이에서의 자승 오차가 최소로 되는 상관값에 승산되어 있는 배율이 검출된다. 이 후, 이 검출된 배율이 승산된 상관값에 있어서, 최초로 소정의 임계값을 초과한 시각이 최종적인 동기 시각으로서 검출된다. 이 별도의 방법에 의해서도, 종래 방식에 비해 정확한 동기 포착 및 동기 추적을 행할 수 있다.

그런데, 이 별도의 방법을 채용한 경우에는, 임계값의 마련 방법에 의해서, 검출되는 동기 시각에 다소의 어긋남이 발생하는 경우가 있다. 구체 예에 대해 도 10의 (a) 및 도 10의 (b)를 참조하여 설명한다. 도 10의 (a) 및 도 10의 (b)는, 임계값의 마련 방법에 의해 검출되는 동기 시각에 어긋남이 생기는 형태를 나타내는 모식도이다. 상관값은, 도 10의 (a) 및 도 10의 (b)에 도시하는 바와 같이, 1/X MHz에 의해 표현되는 각 점이 모여져서 형성되어 있다. 따라서, 임계값을 어떻게 마련할 지에 따라서, 검출되는 동기 시각에 어긋남이 생기게 된다. 구체적으로는, 도 10의 (a)에 도시하는 바와 같이, 임계값 A를 이용한 경우에는, 최초로 임계값 A를 초과한 7번째의 점에 대응하는 시각이 최종적인 동기 시각으로서 검출된다. 이것에 대해, 도 10의 (b)에 도시하는 바와 같이, 임계값 B를 이용한 경우에는, 최초로 임계값을 초과한 8번째의 점에 대응하는 시각이 최종적인 동기 시각으로서 검출된다.

한편, 본 실시예에 의하면, 상술한 바와 같이 임계값을 이용하지 않고 동기 시각을 검출하고 있다. 즉, 임계값에 의존하지 않고 정확하게 동기 시각을 검출할 수 있다. 또한, 본 실시예에 의하면, 검출한 배율을 재차 상관값에 승산한다고 하는 것과 같은 처리를 행할 필요가 없기 때문에, 필요로 하는 연산량을 삭감할 수도 있다.

(실시예 2)

본 실시예에서는, 실시예 1에 있어서, 복수 브랜치에 대한 상관값을 이용하여 동기 시각을 검출하는 경우에 대해, 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11은, 본 발명의 실시예 2에 따른 프레임 동기 장치에 의해 얻어지는 각 브랜치에 대한 상관값의 형태를 나타내는 모식도이다. 또, 도 11에는, 복수 브랜치로서 3 브랜치를 이용한 경우의 형태가 도시되어 있다.

도 11에 있어서, 상관값(501)은, 브랜치 1에 대한 수신 신호와, 이 수신 신호에 삽입된 기지 신호를 이용하여 산출된 상관값이다. 마찬가지로, 상관값(502) (상관값(503))은, 브랜치 2(브랜치 3)에 대한 수신 신호와, 이 수신 신호에 삽입된 기지 신호를 이용하여 산출된 상관값이다.

우선, 브랜치 1에 대한 상관값(501)∼브랜치 3에 대한 상관값(503)의 각각에 있어서 크기가 최대로 되는 상관값(최대 상관값)이 검출된 후, 최대 상관값에 대응하는 시간이 검출된다. 구체적으로는, 브랜치 1에 대한 상관값(501)에서는, 최대 상관값(501-1)이 검출됨과 동시에, 이 최대 상관값(501-1)에 대응하는 시각 A가 검출된다. 마찬가지로, 브랜치 2(브랜치 3)에 대한 상관값(502)(상관값(503))에서는, 최대 상관값(502-1)(최대 상관값(503-1))이 검출됨과 동시에, 이 최대 상관값(502-1)(최대 상관값(503-1))에 대응하는 시각 B(시각 C)가 검출된다.

다음에, 검출된 각 브랜치에 대한 최대 상관값중, 가장 시간적으로 선두에 위치하고 있는 최대 상관값이 검출된다. 여기서는, 최대 상관값(502-1)이 검출된다. 이 후, 검출된 최대 상관값에 대응하는 브랜치에 대한 상관값을 이용하여, 실시예 1에서 설명한 프레임 동기가 행해진다. 여기서는, 최대 상관값(502-1)에 대응하는 브랜치에 대한 상관값, 즉, 브랜치 2에 대한 상관값(502)을 이용하여, 상술한 프레임 동기가 행해진다.

다음에, 본 실시예에 따른 프레임 동기를 실현하기 위한 프레임 동기 장치의 구성에 대하여, 도 12를 더 참조하여 설명한다. 도 12는, 본 발명의 실시예 2에 따른 프레임 동기 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 또, 도 12에 있어서의 실시예 1(도 7)과 마찬가지의 구성에 관해서는, 도 7에 있어서의 것과 동일한 부호를 부여하여, 상세한 설명을 생략한다.

상관값 산출부(602-1)는, 안테나(601-1)에 의해 수신된 신호(브랜치 1에 대한 수신 신호)에 대해 기지 신호를 이용하여, 브랜치 1에 대한 상관값을 산출한다. 상관값 산출부(602-2)는, 안테나(601-2)에 의해 수신된 신호(브랜치 2에 대한 수신 신호)에 대해 기지 신호를 이용하여, 브랜치 2에 대한 상관값을 산출한다. 마찬가지로, 상관값 산출부(602-3)는, 안테나(601-3)에 의해 수신된 신호(브랜치 3에 대한 수신 신호)에 대해 기지 신호를 이용하여, 브랜치 3에 대한 상관값을 산출한다.

최대값 검출부(603-1)는, 브랜치 1에 대한 상관값에 있어서의 최대 상관값을 검출함과 동시에, 검출한 최대 상관값에 대응하는 시각을 검출한다. 이 최대값 검출부(603-1)는, 브랜치 1에 대한 상관값 및 검출한 시각을 선택부(604)에 출력한다. 마찬가지로, 최대값 검출부(603-2)((603-3))는, 브랜치 2(브랜치 3)에 대한 상관값에 있어서의 최대 상관값을 검출함과 동시에, 검출한 최대 상관값에 대응하는 시간을 검출한다. 이 최대값 검출부(603-2)((603-3))는, 브랜치 2(브랜치 3)에대한 상관값 및 검출한 시각을 선택부(604)에 출력한다.

선택부(604)는, 우선, 최대값 검출부(603-1∼603-3)로부터의 각 시각 중, 크기가 가장 작은 시각을 검출한다. 또한, 선택부(604)는, 최대값 검출부(603-1∼603-3)로부터의 각 상관값 중, 검출된 시각에 대응하는 상관값을 평균화부(101)에 출력한다.

부언하면, 선택부(604)는, 각 브랜치에 대한 최대 상관값 중, 가장 시간적으로 선두에 위치하고 있는 최대 상관값을 검출하여, 검출한 최대 상관값에 대응하는 브랜치에 대한 상관값을 평균화부(101)에 출력한다. 평균화부(101)∼이동 시간 검출부(107)의 구성에 관해서는, 실시예 1에서 설명한 것으로 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.

이상과 같이, 본 실시예에서는, 복수 브랜치에 대한 상관값 중, 최대 상관값이 가장 시간적으로 선두에 위치하고 있는 상관값을 검출하고, 검출한 상관값만을 이용하여 동기 시각을 검출하고 있다. 이 결과, 페이딩 등의 영향에 의해 선행파가 하강한 브랜치에 대한 상관값을 이용하지 않고, 동기 시각을 검출할 수 있다. 이것에 의해, 실시예 1에 비해, 동기 포착 및 동기 추적의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

(실시예 3)

본 실시예에서는, 실시예 1에 있어서, 복수 브랜치에 대한 상관값을 가산한 결과를 이용하여 동기 시각을 검출하는 경우에 대해, 먼저 이용한 도 11을 참조하여 설명한다. 또, 여기서는, 복수 브랜치로서 3 브랜치를 이용한 경우를 예로 들어 설명한다.

본 실시예에서는, 브랜치 1에 대한 상관값(501)∼브랜치 3에 대한 상관값(503)을 가산한 결과를 이용하여, 실시예 1에서 설명한 프레임 동기가 행해진다. 이것에 의해, 상관값에 대한 평균화에 필요한 시간을 삭감할 수 있기 때문에, 실시예 1 및 실시예 2에 비해, 보다 고속의 동기 포착 및 동기 추적을 행하는 것이 가능해진다.

다음에, 본 실시예에 따른 프레임 동기를 실현하기 위한 프레임 동기 장치의 구성에 대해, 도 13을 더 참조하여 설명한다. 도 13은, 본 발명의 실시예 3에 따른 프레임 동기 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 또, 도 13에 있어서의 실시예 1(도 7) 및 실시예 2(도 12)와 마찬가지의 구성에 관해서는, 각각 도 7 및 도 12에 있어서의 것과 동일한 부호를 부여하여, 상세한 설명을 생략한다. 가산부(701)는, 브랜치 1에 대한 상관값∼브랜치 3에 대한 상관값을 가산한 결과를, 새로운 상관값으로서 평균화부(101)에 출력한다.

이상과 같이, 본 실시예에서는, 복수 브랜치에 대한 상관값을 가산한 결과를 이용하여, 동기 시각을 검출하고 있다. 이 결과, 상관값에 대한 평균화에 필요한 시간을 삭감할 수 있기 때문에, 실시예 1 및 실시예 2에 비해, 보다 고속의 동기 포착 및 동기 추적을 행하는 것이 가능해진다.

(실시예 4)

본 실시예에서는, 실시예 1∼실시예 3에 있어서, 고속이고 또한 정확하게 동기 시각을 검출하는 경우에 대해 설명한다. 본 실시예에서는, 실시예 1∼실시예 3에 의해 검출된 선행파의 위치를 이용하여, 추정 동기 시각을 어긋나게 한다. 여기서, 추정 동기 시각이란, 종래 방식을 이용하여 초기 동기에 의해 사전에 추정된 동기 시각이다. 구체 예에 대해, 도 14 및 도 15를 참조하여 설명한다.

도 14는, 본 발명의 실시예 4에 따른 프레임 동기 장치에 의해 프레임 동기의 형태(제 1 예)를 나타내는 모식도이다. 도 15는, 본 발명의 실시예 4에 따른 프레임 동기 장치에 의해 프레임 동기의 형태(제 2 예)를 나타내는 모식도이다.

도 14의 (a)를 참조하는 것에, 검출된 선행파의 위치가 추정 동기 시각에 대해 대폭(예컨대, 1 심볼에 대응하는 시각 이상)으로 어긋나고 있었던 경우에는, 추정 동기 시각은 어긋나고 있는 방향(도면 중 X 방향)으로 어긋나 있다.

한편, 도 14의 (a)를 참조하면, 검출된 선행파의 위치가 추정 동기 시각(도 15의 (b))에 대해 약간(예컨대, 1 심볼에 대응하는 시각 이내) 어긋나고 있었던 경우에는, 추정 동기 시각이 어긋나고 있는 방향이 검출된다. 구체적으로는, 도 15의 (a)에 나타내는 것과 같은 경우에는, 추정 동기 시각이 선행파의 위치에 대해 Y2 방향으로 어긋나고 있는 것이 검출되고, 도 15의 (c)에 나타내는 것과 같은 경우에는, 추정 동기 시각이 선행파의 위치에 대해 Y1 방향으로 어긋나고 있는 것이 검출된다.

또한, 추정 동기 시각이 어긋나고 있는 것이 검출될 때마다, 이 추정 동기시각이 어긋나고 있는 방향에 대응하는 카운터가 증가된다. 즉, 도 15의 (a)의 경우에는, Y2 방향에 대응하는 카운터가 증가되고, 도 15의 (c)의 경우에는, Y1 방향에 대응하는 카운터가 증가된다.

이 후, 상기 카운터가 일정한 값을 초과한 경우에는, 추정 동기 시각은, 상기 카운터에 대응하는 방향과 반대 방향으로 미소 시간(예컨대, 1 샘플에 대응하는 시간)만큼 어긋난다. 예컨대, Y2(Y1) 방향에 대응하는 카운터가 일정한 값을 초과한 경우에는, 추정 동기 시각은 Y1(Y2) 방향으로 미소 시간만큼 어긋난다.

이후, 추정 동기 시각과 선행파의 위치와의 사이의 어긋남이 0이 될 때까지, 상술한 처리가 계속하여 행해진다. 이것에 의해, 동기 어긋남이 대폭 발생하고 있더라도 고속으로 동기 추적을 행할 수 있음과 동시에, 동기 어긋남이 약간 발생하고 있더라도 고정밀도로 동기 추적을 행할 수 있다.

다음에, 본 실시예에 따른 프레임 동기를 실현하기 위한 프레임 동기 장치의 구성에 대해, 도 16을 더 참조하여 설명한다. 도 16은, 본 발명의 실시예 4에 따른 프레임 동기 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 16에는, 실시예 1을 이용하여 선행파의 위치를 검출하는 경우의 예가 도시되어 있지만, 실제로는 실시예 2 또는 실시예 3을 이용하여 선행파의 위치를 검출하는 것도 가능하다. 또, 도 16에 있어서의 실시예 1(도 7)과 마찬가지의 구성에 관해서는, 도 7에 있어서의 것과 동일한 부호를 부여하여, 상세한 설명을 생략한다.

추정 동기 시각 검출부(1001)는, 초기 동기에 의해 동기 시각을 검출하여, 이 동기 시각을 추정 동기 시각으로 하여 비교부(1002) 및 어긋남부(1005)에 출력한다. 비교부(1002)는, 이동 시간 검출부(107)에 의해 검출된 동기 시각(즉, 선행파의 위치)과, 추정 동기 시각 검출부(1001)로부터의 추정 동기 시각을 비교한다. 이 비교부(1002)는, 선행파의 위치와 추정 동기 시각과의 사이에 어긋남이 발생하고 있는 경우에는, 어긋남이 발생하고 있는 취지를 나타내는 어긋남 정보를 어긋남 방향 검출부(1003)에 출력한다. 선행파의 위치와 추정 동기 시각과의 사이에 어긋남이 발생하고 있지 않은 경우에는, 이 추정 동기 시각이 최종적인 동기 시각으로서 검출된다.

어긋남 방향 검출부(1003)는, 비교부(1002)로부터 어긋남 정보를 받은 경우에는, 추정 동기 시각이 선행파의 위치에 대해 어떤 방향으로 어긋나고 있는지를 검출하여, 검출 결과를 카운트부(1O04)에 출력한다. 카운트부(1004)는, 추정 동기 시각이 어긋나고 있는 방향에 대응하는 카운터(예컨대, 도 15에서는 Y1 방향에 대응하는 카운터 및 Y2 방향에 대응하는 카운터)를 증가시켜, 이 카운터의 값을 어긋남부(1005)에 출력한다.

어긋남부(1005)는, 카운터의 값이 일정한 값을 초과한 경우에는, 이 카운터에 대응하는 방향과 반대 방향으로, 추정 동기 시각을 미소 시간만큼 어긋나게 된다. 이와 같이 미소 시간만큼 어긋난 추정 동기 시각이 최종적인 동기 시각으로서 검출된다.

(실시예 5)

도 17은, 본 발명의 실시예 5에 따른 프레임 동기 장치의 구성을 나타내는블럭도이다.

이 프레임 동기 장치는, 도 17에 도시하는 바와 같이, 상관 출력 검출부(1110), 임계값 판정부(1120), 시간 데이터 축적부(1130), 도수 분포 작성부(1140), 최대 도수 검출부(1150), 및 초기 동기 시각 검출부(1l60)를 갖는다.

상관 출력 검출부(1110)는, 소정 시간의 수신 신호와 동기 워드와의 상관 출력을 검출한다.

임계값 판정부(1120)는, 상관 출력 검출부(1110)에 의해서 검출된 상관 출력을 미리 설정된 고정의 임계값과 비교하여, 검출된 상관 출력이 임계값을 초과하고 있는지 여부를 판정한다.

시간 데이터 축적부(1130)는, 임계값 판정부(1120)의 판정 결과로서 임계값을 초과하고 있다고 판정된 상관 출력에 대응하는 시각의 데이터를, 예컨대, RAM에 축적한다.

도수 분포 작성부(1140)는, 시간 데이터 축적부(1130)에 의해서 축적된 시각 데이터를 이용하여 도수 분포를 작성한다.

최대 도수 검출부(1150)는, 도수 분포 작성부(l140)에 의해서 작성된 도수 분포에 있어서의 최대 도수를 검출한다.

초기 동기 시각 검출부(1160)는, 최대 도수 검출부(1150)에 의해서 검출된 최대 도수에 대응하는 시각을 초기 동기 시각으로 한다.

다음에, 상기 구성을 갖는 프레임 동기 장치의 동작에 대해 설명한다.

우선, 상관 출력 검출부(1110)에서, 도시하지 않는 안테나로부터의 소정 시간의 수신 신호를 입력하여, 입력한 소정 시간의 수신 신호와 동기 워드와의 상관 출력을 검출한다. 그리고, 임계값 판정부(1120)에서, 검출한 상관 출력을 임계값과 비교하여, 검출한 상관 출력이 임계값을 초과하고 있는지 여부를 판정한다. 그리고, 이 판정 결과로서 임계값을 초과하고 있다고 판정된 상관 출력에 대응하는 시각의 데이터를, 시각 데이터 축적부(1130)에서, RAM에 축적한다.

그리고, 도수 분포 작성부(1140)에서, 축적한 시간 데이터를 이용하여 도수 분포를 작성한다. 그리고, 최대 도수 검출부(1150)에서, 작성한 도수 분포에 있어서의 최대 도수를 검출하고, 초기 동기 시각 검출부(1160)에서, 검출한 최대 도수에 대응하는 시각을 초기 동기 시각으로 한다.

이와 같이, 본 실시예의 프레임 동기 장치에 의하면, 검출된 상관 출력이 임계값을 초과하고 있는지 여부를 판정하여, 임계값을 초과하고 있으면 판정된 상관 출력에 대응하는 시각 데이터만을 축적하기 때문에, 임계값을 초과하고 있다고 판정된 상관 출력에 대응하는 시각 데이터를 축적하는 만큼의 기억 용량이 있으면 좋고, 하드웨어의 규모를 작게 할 수 있다.

또한, 축적된 시각 데이터를 이용하여 도수 분포를 작성하고, 이 도수 분포에 있어서의 최대 도수의 시각을 초기 동기 시각으로 하기 때문에, 애당초 윈도우 자체를 설정할 필요가 없고, 소망파의 레벨에 대해 간섭파의 레벨이 높은 경우이더라도, 간섭파 위치에서의 초기 동기 시각의 오검출을 방지할 수 있어, 초기 동기 시각을 정확하게 검출할 수 있다.

또, 본 실시예에서는, 임계값 판정부(1120)에서, 임계값을 초과하고 있는지 여부를 비교의 판정 기준으로 하고 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니고, 임계값 이상인지 여부를 비교의 판정 기준으로 해도 좋다.

(실시예 6)

도 18은, 본 발명의 실시예 6에 따른 프레임 동기 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 또, 이 프레임 동기 장치는, 도 17에 나타내는 프레임 동기 장치와 마찬가지의 기본적 구성을 갖고 있고, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.

본 실시예의 특징은, 검출된 최대 도수가 기준값(이상값으로서, 예컨대, 소정 시간 내의 프레임 수 등) 이하인지 여부를 판정하는 기준값 판정부(1152)를 갖는 것이다. 이 때, 검출된 최대 도수가 기준값 이하라고 판정된 경우에는, 초기 동기 처리를 처음부터 재차 실행하도록 제어된다.

이어서, 상기 구성을 갖는 프레임 동기 장치의 동작에 대해 설명한다.

우선, 상관 출력 검출부(1110)에서, 안테나로부터의 소정 시간의 수신 신호를 입력하여, 입력한 소정 시간의 수신 신호와 동기 워드와의 상관 출력을 검출한다. 그리고, 임계값 판정부(1120)에서, 검출한 상관 출력을 임계값과 비교하여, 검출한 상관 출력이 임계값을 초과하고 있는지 여부를 판정한다. 그리고, 이 판정 결과로서 임계값을 초과하고 있으면 판정된 상관 출력에 대응하는 시각의 데이터를, 시각 데이터 축적부(1130)에서, RAM에 축적한다.

그리고, 도수 분포 작성부(114O)에서, 축적한 시각 데이터를 이용하여 도수 분포를 작성한다. 그리고, 최대 도수 검출부(1150)에서, 작성한 도수 분포에 있어서의 최대 도수를 검출하고, 기준값 판정부(1152)에서, 검출한 최대 도수가 기준값 이하인지 여부를 판정한다.

그리고, 이 판정 결과로서, 검출한 최대 도수가 기준값 이하인 경우에는, 검출되는 초기 동기 시각이 잘못되어 있는 것이라고 판단하여, 최초로부터 재차 초기 동기 처리를 행한다.

이것에 대해, 검출한 최대 도수가 기준값을 초과하고 있는 경우에는, 초기 동기 시각 검출부(1160)에서, 검출한 최대 도수에 대응하는 시각을 초기 동기 시각으로 한다.

이와 같이, 본 실시예의 프레임 동기 장치에 의하면, 초기 동기 시각을 검출할 때에, 최대 도수를 기준값과 비교하여 검출되는 초기 동기 시각이 잘못되어 있는지 여부를 판정하여, 잘못되었다고 판정되는 경우에는 최초로부터 재차 초기 동기 처리를 행하기 때문에, 보다 정확한 초기 동기 시각을 얻을 수 있어, 트래킹시의 처리 시간을 삭감할 수 있다.

또, 본 실시예에서는, 기준값 판정부(1152)에 있어서, 기준값 이하인지 여부를 비교의 판정 기준으로 하고 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니고, 기준값 미만인지 여부를 비교의 판정 기준으로 해도 좋다.

(실시예 7)

도 19는, 본 발명의 실시예 7에 따른 프레임 동기 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 또, 이 프레임 동기 장치는, 도 18에 나타내는 프레임 동기 장치와 마찬가지의 기본적 구성을 갖고 있고, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.

본 실시예의 특징은, 상관 출력과의 비교에 이용하는 임계값을 고정이 아니라 가변으로 함과 동시에(이하, 가변의 임계값을 이용하는 임계값 판정부를「1120a」로 나타냄), 검출된 최대 도수가 기준값 이하라고 판정된 경우에 임계값을 수정하는 임계값 수정부(1154)를 갖는 것이다. 이 때, 검출된 최대 도수가 기준값 이하라고 판정된 경우에는, 수정된 임계값을 이용하여 초기 동기 위치를 최초로부터 실행하도록 제어된다.

여기서는, 임계값의 수정 방법으로서, 임계값의 초기값을 낮은 값으로 설정함과 동시에, 미리 최대 도수에 따른 배율을 설정해 두고, 임계값이 수정될 때마다 최대 도수를 검출하고, 임계값을 수정하는 경우에는, 그 검출한 최대 도수에 따른 배율을 임계값에 승산하여, 임계값을, 예를 들면 수 dB 올린다.

우선, 상관 출력 검출부(1110)에서, 안테나로부터의 소정 시간의 수신 신호를 입력하여, 입력한 소정 시간의 수신 신호와 동기 워드와의 상관 출력을 검출한다. 그리고, 임계값 판정부(1120a)에서, 검출한 상관 출력을 임계값(수정된 경우에는 수정 후의 임계값)과 비교하여, 검출한 상관 출력이 임계값을 초과하고 있는지 여부를 판정한다. 그리고, 이 판정 결과로서 임계값을 초과하고 있다고 판정된 상관 출력에 대응하는 시각의 데이터를, 시각 데이터 축적부(1130)에서, RAM에 축적한다.

그리고, 이 판정 결과로서, 검출한 최대 도수가 기준값 이하인 경우에는, 검출되는 초기 동기 시각이 잘못된 것이라고 판단하고, 임계값 수정부(1154)에서, 검출한 최대 도수에 따른 배율을 임계값에 승산하여, 임계값을 수 dB 올린 후, 이 수정 후의 임계값을 이용하여 최초로부터 재차 초기 동기 처리를 행한다.

이것에 대하여, 검출한 최대 도수가 기준값을 초과하고 있는 경우에는, 초기 동기 시각 검출부(1160)에서, 검출한 최대 도수에 대응하는 시각을 초기 동기 시각으로 한다.

이와 같이, 본 실시예의 프레임 동기 장치에 의하면, 초기 동기 시각을 검출할 때에, 최대 도수를 기준값과 비교하여 검출되는 초기 동기 시각이 잘못되어 있는지 여부를 판정하여, 잘못되어 있다고 판정되는 경우에는 임계값을 수정하여 최초로부터 재차 초기 동기 처리를 행하기 때문에, 전파로의 상황에 따라 최적의 임계값을 설정할 수 있어, 임계값을 이용한 판정 처리의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, CI 비가 낮은 경우에 있어서도, 최적의 임계값이 설정되기 때문에, 보다 정확하게 초기 동기 시각을 검출할 수 있다.

(실시예 8)

도 20은, 본 발명의 실시예 8에 따른 프레임 동기 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 또, 이 프레임 동기 장치는, 도 18에 나타내는 프레임 동기 장치와 마찬가지의 기본적 구성을 갖고 있고, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.

본 실시예의 특징은, 상관 출력과의 비교에 이용하는 임계값을 고정이 아니라 가변으로 함과 동시에(임계값 판정부(1120a)), 소정 시간 내에 축적된 시간 데이터의 수가 설정값 이하인지 여부를 판정하는 설정값 판정부(1132)와, 소정 시간 내에 축적된 시간 데이터의 수가 설정값 이하라고 판정된 경우에 임계값을 수정하는 임계값 수정부(1134)를 갖는 것이다. 이 때, 축적된 시간 데이터의 수가 설정값 이하라고 판정된 경우에는, 수정된 임계값을 이용하여 초기 동기 위치를 최초로부터 실행하도록 제어된다.

여기서는, 임계값의 수정 방법으로서, 임계값의 초기값을 높은 값으로 설정해 두고, 임계값이 수정될 때마다, 소정 시간 내에 축적된 시각 데이터의 수가 설정값 이하인지 여부를 판정하여, 설정값 이하인 경우에, 미리 결정된 배율을 임계값에 승산하여, 임계값을, 예를 들면 수 dB 내린다.

우선, 상관 출력 검출부(1110)에서, 안테나로부터의 소정 시간의 수신 신호를 입력하여, 입력한 소정 시간의 수신 신호와 동기 워드와의 상관 출력을 검출한다. 그리고, 임계값 판정부(1120a)에서, 검출한 상관 출력을 임계값(수정된 경우는 수정 후의 임계값)과 비교하여, 검출한 상관 출력이 임계값을 초과하고 있는지 여부를 판정한다. 그리고, 이 판정 결과로서 임계값을 초과하고 있다고 판정된 상관 출력에 대응하는 시각의 데이터를, 시각 데이터 축적부(1130)에서, RAM에 축적한다.

그리고, 설정값 판정부(1132)에서, 소정 시간 내에 축적된 시각 데이터의 수가 설정값 이하인지 여부를 판정한다.

그리고, 이 판정 결과로서, 소정 시간 내에 축적된 시간 데이터의 수가 설정값 이하인 경우에는, 시각 데이터의 축적 수가 적은 것이라고 판단하고, 임계값 수정부(1134)에서, 미리 결정된 배율을 임계값에 승산하여, 임계값을, 예를 들면 수 dB 내린 후, 이 수정 후의 임계값을 이용하여 최초로부터 재차 초기 동기 처리를 행한다.

이것에 대해, 소정 시간내에 축적된 시각 데이터의 수가 설정값을 초과하고 있는 경우에는, 시각 데이터의 축적 수가 충분하다고 판단하여, 도수 분포 작성부(1140)에서, 축적한 시각 데이터를 이용하여 도수 분포를 작성한다. 그리고, 최대 도수 검출부(1150)에서, 작성한 도수 분포에 있어서의 최대 도수를 검출하고, 기준값 판정부(1152)에서, 검출한 최대 도수가 기준값 이하인지 여부를 판정한다.

그리고, 이 판정 결과로서, 검출한 최대 도수가 기준값 이하인 경우에는, 검출되는 초기 동기 시각이 잘못된 것이라고 판단하여, 최초로부터 재차 초기 동기 처리를 행한다.

이와 같이, 본 실시예의 프레임 동기 장치에 의하면, 초기 동기 시각을 검출할 때에, 시각 데이터의 축적수를 설정값과 비교하여 시각 데이터의 축적 상태를 판정하고, 축적 상태가 양호하지 않은 경우에는 임계값을 수정하여 최초로부터 재차 초기 동기 처리를 행하기 때문에, 전파로의 상황에 따라 최적의 임계값을 설정할 수 있어, 임계값을 이용한 판정 처리의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, CI 비가 낮은 경우에 있어서도, 최적의 임계값이 설정되기 때문에, 보다 정확하게 초기 동기 시각을 검출할 수 있다.

또, 본 실시예에서는, 설정값 판정부(1132)에 있어서, 설정값 이하인지 여부를 비교의 판정 기준으로 하고 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니고, 기준값 미만인지 여부를 비교의 판정 기준으로 해도 좋다.

(실시예 9)

도 21은, 본 발명의 실시예 9에 따른 프레임 동기 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 또, 이 프레임 동기 장치는, 도 18에 나타내는 프레임 동기 장치와 마찬가지의 기본적 구성을 갖고 있고, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.

본 실시예의 특징은, 상관 출력과의 비교에 이용하는 임계값을 미리 설정해 두거나 그 때마다 수정하거나 하는 것은 아니고, 측정된 RSSI 신호를 이용하여 상관 출력의 레벨을 추정하여, 최적의 임계값을 설정하는 것이다. 구체적으로는, RSSI 신호를 측정하는 RSSI 신호 측정부(1112)와, 측정된 RSSI 신호로부터 상관 출력의 레벨을 추정하는 상관 출력 추정부(1114)와, 추정된 상관 출력 레벨로부터 최적의 임계값을 설정하는 임계값 설정부(1116)를 갖는 것이다.

우선, 상관 출력 검출부(1110)에서, 안테나로부터의 소정 시간의 수신 신호를 입력하여, 입력한 소정 시간의 수신 신호와 동기 워드와의 상관 출력을 검출한다.

그리고, RSSI 신호 측정부(1112)에서, RSSI 신호를 측정하고, 상관 출력 추정부(1114)에서, 측정한 RSSI 신호로부터 상관 출력의 레벨을 추정한다. 그리고, 임계값 설정부(1116)에서, 추정한 상관 출력 레벨로부터 최적의 임계값을 설정한다.

그리고, 임계값 판정부(1120b)에서, 검출한 상관 출력을 설정한 임계값과 비교하여, 검출한 상관 출력이 임계값을 초과하고 있는지 여부를 판정한다. 그리고, 이 판정 결과로서 임계값을 초과하고 있다고 판정된 상관 출력에 대응하는 시각의 데이터를, 시각 데이터 축적부(1130)에서, RAM에 축적한다.

그리고, 도수 분포 작성부(1140)에서, 축적한 시각 데이터를 이용하여 도수분포를 작성한다. 그리고, 최대 도수 검출부(1150)에서, 작성한 도수 분포에 있어서의 최대 도수를 검출하고, 기준값 판정부(1152)에서, 검출한 최대 도수가 기준값 이하인지 여부를 판정한다.

이와 같이, 본 실시예의 프레임 동기 장치에 의하면, 측정된 RSSI 신호를 이용하여 상관 출력의 레벨을 추정하여, 최적의 임계값을 설정하기 때문에, 전파로의 상황에 따라 최적의 임계값을 설정할 수 있어, 임계값을 이용한 판정 처리의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 측정된 RSSI 신호로부터 최적의 임계값을 한 번의 처리로 결정하기 때문에, 임계값 결정의 처리 시간을 삭감할 수 있다.

본 발명에 따른 프레임 동기 장치는, 디지털 이동체 통신 시스템에 있어서의 통신 단말 장치(이동국 장치)나 기지국 장치에 탑재하는 것이 가능한 것이다. 이것에 의해, 정확하게 동기 포착 및 동기 추적을 행하는 것이 가능해지기 때문에, 양호한 통신을 행하는 통신 단말 장치 및 기지국 장치를 제공할 수 있다.

본 발명은, 상술한 실시예에 한정되지 않고, 각종 변경하여 실시하는 것이 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 프레임 동기 장치는, 정확하게 동기 포착 및 동기 추적을 행할 수 있다. 또한 본 발명의 프레임 동기 장치는, 하드웨어의 규모를 작게 할 수 있다.

본 명세서는, 2001년 4월 16일 출원의 특허 출원 제 2001-117304 호 및 2001년 4월 25일 출원의 특허 출원 제 2001-127484 호에 근거한다. 이 내용을 모두 여기에 포함시켜 놓는다.

본 발명은, 상관법을 이용하여 동기 포착 및 동기 추적을 행하는 경우에 적용할 수 있다.

Claims

수신 신호에 대해 기지 신호를 이용하여 상관값을 산출하는 상관값 산출 수단과,

소정의 어긋남 시간만큼 시간축상에서 어긋난 이상 상관값과 소정의 배율이 승산된 상기 상관값과의 사이에서의 자승 오차를 산출하는 자승 오차 산출 수단과,

산출된 자승 오차가 최소일 때의 이상 상관값에 대응하는 어긋남 시간을 동기 시각으로서 검출하는 검출 수단

을 구비하는 프레임 동기 장치.
제 1 항에 있어서,

상관값 산출 수단은, 각 브랜치에 대한 수신 신호를 이용하여 각 브랜치에 대한 상관값을 산출하고, 자승 오차 산출 수단은, 상기 각 브랜치에 대한 상관값 중, 최대 상관값에 대응하는 시각이 가장 선두에 위치하고 있는 상관값만을 이용하여, 자승 오차를 산출하는 프레임 동기 장치.
제 1 항에 있어서,

상관값 산출 수단은, 각 브랜치에 대한 수신 신호를 이용하여 각 브랜치에대한 상관값을 산출하고, 자승 오차 산출 수단은, 상기 각 브랜치에 대한 상관값을 가산한 결과를 이용하여, 자승 오차를 산출하는 프레임 동기 장치.
소정 시간의 수신 신호와 기지 신호와의 상관 출력을 검출하는 상관 출력 검출부와,

검출된 상관 출력이 임계값 이상인지 여부를 판정하는 임계값 판정부와,

임계값 이상이라고 판정된 상관 출력에 대응하는 시각의 데이터를 축적하는 시각 데이터 축적부와,

축적된 시각 데이터를 이용하여 도수 분포를 작성하는 도수 분포 작성부와,

작성된 도수 분포에 있어서의 최대 도수를 검출하는 최대 도수 검출부와,

검출된 최대 도수의 시각을 초기 동기 시각으로 하는 초기 동기 시각 검출부

를 구비하는 프레임 동기 장치.
제 4 항에 있어서,

검출된 최대 도수가 기준값 이하인지 여부를 판정하는 기준값 판정부와,

검출된 최대 도수가 기준값 이하라고 판정된 경우, 초기 동기 처리를 최초로부터 재차 실행시키는 제어부

를 더 구비하는 프레임 동기 장치.
제 4 항에 있어서,

검출된 최대 도수가 기준값 이하인지 여부를 판정하는 기준값 판정부와,

검출된 최대 도수가 기준값 이하라고 판정된 경우, 임계값을 수정하는 임계값 수정부와,

수정된 임계값을 이용하여 초기 동기 처리를 최초로부터 재차 실행시키는 제어부

를 더 구비하는 프레임 동기 장치.
제 4 항에 있어서,

축적된 시각 데이터의 수가 설정값 이하인지 여부를 판정하는 설정값 판정부와,

축적된 시각 데이터의 수가 설정값 이하라고 판정된 경우, 임계값을 수정하는 임계값 수정부와,

수정된 임계값을 이용하여 초기 동기 처리를 최초로부터 재차 실행시키는 제어부

를 더 구비하는 프레임 동기 장치.
제 4 항에 있어서,

RSSI 신호를 측정하는 RSSI 신호 측정부와,

측정된 RSSI 신호로부터 상관 출력의 레벨을 추정하는 상관 출력 추정부와,

추정된 상관 출력 레벨로부터 최적의 임계값을 설정하는 임계값 설정부를 더 구비하며,

상기 임계값 판정부는, 설정된 임계값을 이용하여 판정 처리를 행하는 프레임 동기 장치.
제 1 항에 기재된 프레임 동기 장치를 구비한 통신 단말 장치.
제 4 항에 기재된 프레임 동기 장치를 구비한 통신 단말 장치.
제 1 항에 기제된 프레임 동기 장치를 구비한 기지국 장치.
제 4 항에 기재된 프레임 동기 장치를 구비한 기지국 장치.
수신 신호에 대해 기지 신호를 이용하여 상관값을 산출하는 상관값 산출 공정과,

소정의 어긋남 시간만큼 시간축상에서 어긋난 이상 상관값과 소정의 배율이 승산된 상기 상관값과의 사이에서의 자승 오차를 산출하는 자승 오차 산출 공정과,

산출된 자승 오차가 최소일 때의 이상 상관값에 대응하는 어긋남 시각을 동기 시각으로서 검출하는 검출 공정

을 구비하는 프레임 동기 방법.
소정 시간의 수신 신호와 기지 신호와의 상관 출력을 검출하는 상관 출력 검출 공정과,

검출된 상관 출력이 임계값 이상인지 여부를 판정하는 임계값 판정 공정과,

임계값 이상이라고 판정된 상관 출력에 대응하는 시각의 데이터를 축적하는 시각 데이터 축적 공정과,

축적된 시각 데이터를 이용하여 도수 분포를 작성하는 도수 분포 작성 공정과,

작성된 도수 분포에 있어서의 최대 도수를 검출하는 최대 도수 검출 공정과,

검출된 최대 도수의 시각을 초기 동기 시각으로 하는 초기 동기 시각 검출 공정

을 구비하는 프레임 동기 방법.
제 14 항에 있어서,

검출된 최대 도수가 기준값 이하인지 여부를 판정하는 기준값 판정 공정을 더 구비하며,

검출된 최대 도수가 기준값 이하라고 판정된 경우, 초기 동기 처리를 최초로부터 재차 실행시키는 프레임 동기 방법.
제 14 항에 있어서,

검출된 최대 도수가 기준값 이하인지 여부를 판정하는 기준값 판정 공정과,

검출된 최대 도수가 기준값 이하라고 판정된 경우, 임계값을 수정하는 임계값 수정 공정을 더 구비하며,

검출된 최대 도수가 기준값 이하라고 판정된 경우, 수정된 임계값을 이용하여 초기 동기 처리를 최초로부터 재차 실행시키는 프레임 동기 방법.
제 14 항에 있어서,

축적된 시각 데이터의 수가 설정값 이하인지 여부를 판정하는 설정값 판정공정과,

축적된 시각 데이터의 수가 설정값 이하라고 판정된 경우, 임계값을 수정하는 임계값 수정 공정을 더 구비하며,

축적된 시각 데이터의 수가 설정값 이하라고 판정된 경우, 수정된 임계값을 이용하여 초기 동기 처리를 최초로부터 재차 실행시키는 프레임 동기 방법.
제 14 항에 있어서,

RSSI 신호를 측정하는 RSSI 신호 측정 공정과,

측정된 RSSI 신호로부터 상관 출력의 레벨을 추정하는 상관 출력 추정 공정과,

추정된 상관 출력 레벨로부터 최적의 임계값을 설정하는 임계값 설정 공정을 더 구비하며,

상기 임계값 판정 공정은, 설정된 임계값을 이용하여 판정 처리를 행하는 프레임 동기 방법.