JP4882734B2 - Terminal apparatus, central station apparatus, synchronization establishment system, and synchronization establishment method - Google Patents
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Description
本発明は、端末装置、中央局装置、同期確立システム及び同期確立方法に関し、例えば、中央局と複数の端末装置との間で符号分割多重(CDM:Code Division Multiplexing)方式を利用して通信するためのアクセスネットワークシステムにおいて、各端末装置の送信タイミングを同期させる方法に適用し得るものである。 The present invention relates to a terminal device, a central station device, a synchronization establishment system, and a synchronization establishment method, and, for example, communicates using a code division multiplexing (CDM) method between a central station and a plurality of terminal devices. Therefore, it can be applied to a method for synchronizing the transmission timing of each terminal device.
例えば、符号分割多重(CDM)方式を利用したアクセスネットワークシステムは、同一時刻に複数の送信信号を多重することが可能であり、周波数あるいは時間スロット等の通信資源を節約しつつ、大容量のデータ通信を行なうことができるという特長を有し、主に移動体通信において実用化されている。 For example, an access network system using a code division multiplexing (CDM) system can multiplex a plurality of transmission signals at the same time, and saves communication resources such as frequency or time slot, while storing a large amount of data. It has the feature that it can perform communication, and is put to practical use mainly in mobile communication.
CDM方式の中で、特に同期CDM方式と呼ばれる方式は、多重信号から任意のチャネルの信号を安定して抽出することができるという特長があるが、複数の端末装置の送信タイミングを同期させる手段が必要である。 Among the CDM methods, a method called a synchronous CDM method has a feature that a signal of an arbitrary channel can be stably extracted from a multiplexed signal, but means for synchronizing transmission timings of a plurality of terminal devices. is necessary.
この複数の端末装置の送信タイミングを同期させる従来技術として、特許文献1に記載されている手段が挙げられる。
As a conventional technique for synchronizing the transmission timings of the plurality of terminal devices, means described in
特許文献1には、中央局から端末装置に向けてエコー送信命令を送り、この命令を受け取った端末装置がエコーを返し、このエコーを中央局が受け取り、そのタイミングを評価して距離を測定する方法が記載されている。
In
ところで、一般に中央局と複数の端末装置が通信するアクセスネットワークシステムにおいては、中央局と少なくとも1つの端末装置が通信を行っている最中に、別の端末装置が途中から通信に参加してくる状況が頻繁に生じる。このような状況を端末装置の途中参加と呼ぶこととする。 By the way, in general, in an access network system in which a central station and a plurality of terminal devices communicate, another terminal device participates in communication from the middle while the central station and at least one terminal device are communicating. Situations occur frequently. Such a situation is referred to as halfway participation of the terminal device.
しかしながら、特許文献1に記載されている方法では、ある端末装置が途中参加する場合、既に同期が確立している端末装置のデータ送受信を全て停止させる必要があるため、端末装置や中央局について、同期確立期間中に到着したデータをバッファリングするためのメモリを大量に搭載する必要が生じ、装置コストが高くなるという問題があった。
However, in the method described in
そのため、アクセスネットワークシステムにおいて、端末装置の途中参加が生じた場合であっても、同期確立中の端末装置のデータ送受信を停止させることなく、途中参加の端末装置も含めた同期を確立させることができる同期確立システム及び同期確立方法が求められている。 Therefore, in the access network system, even when a terminal device joins midway, it is possible to establish synchronization including the halfway joined terminal device without stopping data transmission / reception of the terminal device that has established synchronization. There is a need for a synchronization establishment system and method for establishing synchronization.
かかる課題を解決するために、第1の本発明の端末装置は、分配多重器を介した中央局装置と複数の端末装置との間で符号分割多重方式に従って通信する1対N通信システムに、中央局装置との間で同期確立を行ない、途中参加する端末装置において、中央局装置が有する同期確立主制御手段と協働して、中央局装置との間で同期確立を制御する同期確立従制御手段を備え、同期確立従制御手段が、(1)中央局装置の同期確立主制御手段からフレーム同期信号送信許可信号を受信した際、送信信号の符号化に用いる符号に比べて符号長が長く、上りフレームと一致する周期を有し、符号の先頭が上りフレームの先頭に一致し、かつ、固定信号を有する、フレーム同期信号を送信するフレーム同期信号送信部と、(2)中央局装置の同期確立主制御手段からビット同期信号送信許可信号を受信した際、フレームを構成する無信号期間に、固定信号を含むビット同期信号を送信するビット同期信号送信部と、(3)中央局装置の同期確立主制御手段から、フレーム同期に係る送信位相の移相量情報を受信した際、又は、最適な送信位相を受信した際に、フレーム同期に係る送信位相の移相量情報、又は、上記最適な送信位相に従って、送信位相を調整する送信位相制御部とを有することを特徴とする。 In order to solve such a problem, the terminal device of the first aspect of the present invention is a one-to-N communication system that performs communication according to a code division multiplexing method between a central station device and a plurality of terminal devices via a distribution multiplexer. In the terminal device that establishes synchronization with the central station device and participates midway, the synchronization establishment slave controls the synchronization establishment with the central station device in cooperation with the synchronization establishment main control means possessed by the central station device. Control means, and when the synchronization establishment slave control means receives the frame synchronization signal transmission permission signal from the synchronization establishment main control means of the central station apparatus, the code length is longer than the code used for encoding the transmission signal. A frame synchronization signal transmission unit for transmitting a frame synchronization signal, which has a long period that coincides with the upstream frame, the head of the code coincides with the head of the upstream frame, and has a fixed signal, and (2) a central station device Synchronization establishment A bit synchronization signal transmission unit for transmitting a bit synchronization signal including a fixed signal during a non-signal period constituting a frame when a bit synchronization signal transmission permission signal is received from the control means; When receiving the phase shift amount information of the transmission phase related to frame synchronization from the control means, or when receiving the optimal transmission phase, the phase shift amount information of the transmission phase related to frame synchronization, or the above-mentioned optimal transmission And a transmission phase control unit that adjusts the transmission phase according to the phase.
第2の本発明の中央局装置は、分配多重器を介した中央局装置と複数の端末装置との間で符号分割多重方式に従って通信する1対N通信システムの構成要素である中央局装置において、各端末装置が有する同期確立従制御手段と協働して、各端末装置との間で同期確立を制御する同期確立主制御手段を備え、同期確立主制御手段が、(1)途中参加の端末装置に対してフレーム同期信号送信許可信号を送信するフレーム同期信号送信許可信号送信部と、(2)途中参加の端末装置からのフレーム同期信号を受信し、この受信したフレーム同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、端末装置のフレーム同期に係る送信位相の移相量情報を求め、このフレーム同期に係る送信位相の移相量情報を途中参加の端末装置に送信するフレーム同期実行部と、(3)途中参加の端末装置に対して、ビット同期に係る移相量情報を含むビット同期信号送信許可信号を送信するビット同期信号送信許可信号送信部と、(4)途中参加の端末装置から受信したビット同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、その送信位相の信号を有効に受信できたと判定した場合に、最適な送信位相を決定し、途中参加の端末装置に送信して、同期位相として設定させるビット同期実行部とを有することを特徴とする。 A central station apparatus according to a second aspect of the present invention is a central station apparatus that is a component of a one-to-N communication system that performs communication according to a code division multiplexing method between a central station apparatus and a plurality of terminal apparatuses via a distribution multiplexer. And a synchronization establishment main control means for controlling synchronization establishment with each terminal device in cooperation with the synchronization establishment slave control means possessed by each terminal device, wherein the synchronization establishment main control means is (1) A frame synchronization signal transmission permission signal transmitting unit that transmits a frame synchronization signal transmission permission signal to the terminal device; and (2) receiving a frame synchronization signal from a terminal device that participates midway, and fixing the received frame synchronization signal. Based on the spread demodulation output in the signal period, the phase shift amount information of the transmission phase related to the frame synchronization of the terminal device is obtained, and the phase shift amount information of the transmission phase related to the frame synchronization is transmitted to the terminal device participating in the middle A synchronization execution unit; (3) a bit synchronization signal transmission permission signal transmission unit that transmits a bit synchronization signal transmission permission signal including phase shift amount information related to bit synchronization to a terminal device that participates in the middle; Based on the spread demodulation output of the fixed signal period in the bit synchronization signal received from the participating terminal device, when it is determined that the signal of the transmission phase has been received effectively, the optimal transmission phase is determined, And a bit synchronization execution unit configured to transmit to the terminal device and set as a synchronization phase.
第3の本発明の同期確立システムは、分配多重器を介した中央局装置と複数の端末装置との間で符号分割多重方式に従って通信する1対N通信システムで、参加の端末装置と中央局装置との間の同期を確立する同期確立システムにおいて、中央局装置は、各端末装置の同期確立を制御する同期確立主制御手段を有し、各端末装置は、同期確立主制御手段と協働して同期確立を制御する同期確立従制御手段を有し、(A)同期確立主制御手段が、(1)途中参加の端末装置に対してフレーム同期信号送信許可信号を送信するフレーム同期信号送信許可信号送信部と、(2)途中参加の端末装置からのフレーム同期信号を受信し、この受信したフレーム同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、当該端末装置のフレーム同期に係る送信位相の移相量情報を求め、このフレーム同期に係る送信位相の移相量情報を途中参加の端末装置に送信するフレーム同期実行部と、(3)途中参加の端末装置に対して、ビット同期に係る移相量情報を含むビット同期信号送信許可信号を送信するビット同期信号送信許可信号送信部と、(4)途中参加の端末装置から受信したビット同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、その送信位相の信号を有効に受信できたと判定した場合に、最適な送信位相を決定し、途中参加の端末装置に送信して、同期位相として設定させるビット同期実行部とを有し、(B)同期確立従制御手段が、(1)フレーム同期信号送信許可信号を受信した際、送信信号の符号化に用いる符号に比べて符号長が長く、上りフレームと一致する周期を有し、符号の先頭が上りフレームの先頭に一致し、かつ、固定信号を有する、フレーム同期信号を送信するフレーム同期信号送信部と、(2)ビット同期信号送信許可信号を受信した際、フレームを構成する無信号期間に、固定信号を含むビット同期信号を送信するビット同期信号送信部と、(3)フレーム同期に係る送信位相の移相量情報を受信した際、又は、最適な位相を受信した際に、送信位相を調整する送信位相制御部とを有することを特徴とする。 A synchronization establishment system according to a third aspect of the present invention is a 1-to-N communication system in which a central station apparatus and a plurality of terminal apparatuses communicate via a distribution multiplexer according to a code division multiplexing system. In a synchronization establishment system that establishes synchronization with devices, the central station device has synchronization establishment main control means for controlling synchronization establishment of each terminal device, and each terminal device cooperates with synchronization establishment main control means And (A) synchronization establishment main control means (1) frame synchronization signal transmission for transmitting a frame synchronization signal transmission permission signal to a terminal device participating in the middle And (2) receiving a frame synchronization signal from a terminal device participating in the middle, and based on the spread demodulation output of the fixed signal period in the received frame synchronization signal, relating to the frame synchronization of the terminal device Sending A frame synchronization execution unit that obtains phase phase shift amount information and transmits the phase shift amount information of the transmission phase related to the frame synchronization to the halfway participating terminal device; and (3) bit synchronization for the halfway participating terminal device. A bit synchronization signal transmission permission signal transmission unit for transmitting a bit synchronization signal transmission permission signal including phase shift amount information according to (4), and a spread demodulation output of a fixed signal period in a bit synchronization signal received from a terminal device participating midway And a bit synchronization execution unit that determines an optimal transmission phase and transmits it to a terminal device that participates midway and sets it as a synchronization phase when it is determined that the signal of that transmission phase has been received effectively. (B) When the synchronization establishment slave control means receives (1) the frame synchronization signal transmission permission signal, the code length is longer than the code used for encoding the transmission signal and has a period matching the upstream frame. Shi A frame synchronization signal transmission unit for transmitting a frame synchronization signal having a fixed signal and a head of the code coincides with the head of the upstream frame; and (2) a frame is formed when the bit synchronization signal transmission permission signal is received. When a bit synchronization signal transmission unit that transmits a bit synchronization signal including a fixed signal and (3) phase shift amount information of a transmission phase related to frame synchronization is received or an optimum phase is received during a no-signal period And a transmission phase control unit for adjusting the transmission phase.
第4の本発明の同期確立方法は、分配多重器を介した中央局装置と複数の端末装置との間で符号分割多重方式に従って通信する1対N通信システムで、参加の端末装置と中央局装置との間の同期を確立する同期確立方法において、中央局装置は、各端末装置の同期確立を制御する同期確立主制御手段を有し、各端末装置は、同期確立主制御手段と協働して同期確立を制御する同期確立従制御手段を有し、(A)同期確立主制御手段が、(1)途中参加の端末装置に対してフレーム同期信号送信許可信号を送信するフレーム同期信号送信許可信号送信工程と、(2)途中参加の端末装置からのフレーム同期信号を受信し、この受信したフレーム同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、当該端末装置のフレーム同期に係る送信位相の移相量情報を求め、このフレーム同期に係る送信位相の移相量情報を途中参加の端末装置に送信するフレーム同期実行工程と、(3)途中参加の端末装置に対して、ビット同期に係る移相量情報を含むビット同期信号送信許可信号を送信するビット同期信号送信許可信号送信工程と、(4)途中参加の端末装置から受信したビット同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、その送信位相の信号を有効に受信できたと判定した場合に、最適な送信位相を決定し、途中参加の端末装置に送信して、同期位相として設定させるビット同期実行工程とを有し、(B)同期確立従制御手段が、(1)フレーム同期信号送信許可信号を受信した際、送信信号の符号化に用いる符号に比べて符号長が長く、上りフレームと一致する周期を有し、符号の先頭が上りフレームの先頭に一致し、かつ、固定信号を有する、フレーム同期信号を送信するフレーム同期信号送信工程と、(2)ビット同期信号送信許可信号を受信した際、フレームを構成する無信号期間に、固定信号を含むビット同期信号を送信するビット同期信号送信工程と、(3)フレーム同期に係る送信位相の移相量情報を受信した際、又は、最適な位相を受信した際に、送信位相を調整する送信位相制御工程とを有することを特徴とする。 A synchronization establishment method according to a fourth aspect of the present invention is a 1-to-N communication system in which communication is performed according to a code division multiplexing method between a central station apparatus and a plurality of terminal apparatuses via a distribution multiplexer. In a synchronization establishment method for establishing synchronization with a device, the central station device has synchronization establishment main control means for controlling synchronization establishment of each terminal device, and each terminal device cooperates with synchronization establishment main control means And (A) synchronization establishment main control means (1) frame synchronization signal transmission for transmitting a frame synchronization signal transmission permission signal to a terminal device participating in the middle And (2) receiving a frame synchronization signal from a terminal device participating in the middle, and based on the spread demodulation output of the fixed signal period in the received frame synchronization signal, relating to the frame synchronization of the terminal device Transmission phase A frame synchronization execution step of obtaining phase shift amount information and transmitting the phase shift amount information of the transmission phase related to the frame synchronization to the terminal device participating midway; and (3) relating to bit synchronization to the terminal device participating midway. Based on a bit synchronization signal transmission permission signal transmission step for transmitting a bit synchronization signal transmission permission signal including phase shift amount information, and (4) a spread demodulation output in a fixed signal period in the bit synchronization signal received from a terminal device participating midway When determining that the signal of the transmission phase has been received effectively, the optimum transmission phase is determined, transmitted to the terminal device participating in the middle, and has a bit synchronization execution step for setting as a synchronization phase, (B) When the synchronization establishment slave control means receives (1) a frame synchronization signal transmission permission signal, the code length is longer than the code used for encoding the transmission signal and has a period that matches the upstream frame. A frame synchronization signal transmission step of transmitting a frame synchronization signal having a fixed signal and the head of the code matching the head of the upstream frame; and (2) forming a frame when the bit synchronization signal transmission permission signal is received. When receiving a bit synchronization signal transmission step for transmitting a bit synchronization signal including a fixed signal and (3) phase shift amount information of a transmission phase related to frame synchronization, or when receiving an optimum phase during a no-signal period And a transmission phase control step of adjusting the transmission phase.
本発明の端末装置、中央局装置、同期確立システム及び同期確立方法によれば、アクセスネットワークシステムにおいて、端末装置の途中参加が生じた場合であっても、同期確立中の端末装置のデータ送受信を停止させることなく、途中参加の端末装置も含めた同期を確立させることができる。 According to the terminal device, the central station device, the synchronization establishment system, and the synchronization establishment method of the present invention, in the access network system, even when the terminal device participates in the middle, data transmission / reception of the terminal device that is establishing synchronization is performed. Without stopping, it is possible to establish synchronization including a terminal device that participates midway.
(A)第1の実施形態
以下、本発明の端末装置、中央局装置、同期確立システム及び同期確立方法を適用した第1の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
(A) First Embodiment Hereinafter, a first embodiment to which a terminal device, a central station device, a synchronization establishment system, and a synchronization establishment method of the present invention are applied will be described in detail with reference to the drawings.
第1の実施形態は、CDM方式を採用した1対N通信を行なうアクセスネットワークシステムに本発明を適用する場合を説明する。 In the first embodiment, a case where the present invention is applied to an access network system that performs 1-to-N communication adopting the CDM method will be described.
(A−1)第1の実施形態の構成
(A−1−1)下り送信時の構成
まず、中央局2から端末装置3(3−1〜3−N;Nは2以上の整数)に向けた送信信号の流れ(以下、この方向を下り方向とする)に沿ったアクセスネットワークシステムの構成を説明する。
(A-1) Configuration of the first embodiment (A-1-1) Configuration during downlink transmission First, the
図1は、第1の実施形態のアクセスネットワークシステムの下り送信に沿った構成を示す概略的ブロック構成図である。 FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration along downlink transmission of the access network system of the first embodiment.
図1において、第1の実施形態のアクセスネットワークシステム1は、中央局2、複数(図1ではN台)の端末装置3(3−1〜3−N)、分配多重器4、共通伝送路6、分岐伝送路7(7−1〜7−N)、を少なくとも有して構成される。
In FIG. 1, an
図1のアクセスネットワークシステム1は、分配多重器4が共通伝送路6の一端に設けられ、この共通伝送路6の他端に結合された中央局2と、分配多重器4によって分岐されて形成されるN個の分岐伝送路7(7−1〜7−N)のそれぞれに結合された第1端末装置3−1〜第N端末装置3−Nとを有して構成される。
In the
このような構成を備えることにより、中央局2と端末装置3(3−1〜3−N)との間は、共通伝送路6及び分岐伝送路7(7−1〜7−N)を介して接続されており、Nチャネル分の通信が可能となる。
With such a configuration, the
なお、以後、各チャネルに係る装置について、どのチャネルが備える装置であるかを識別する必要のある場合は、主番号の後にチャネル番号を付して示すこととする。例えば、第1チャネル〜第Nチャネルに対応する中央局の送信部を示す場合には、第1送信部10−1〜第N送信部10−Nと示す。また逆に、どのチャネルが備える装置であるかを識別する必要のない場合は、主番号のみ示す。例えば、第1送信部10−1から第N送信部10−Nを総称して、単に送信部10と示す。
In the following description, when it is necessary to identify which channel is an apparatus related to each channel, the channel number is added after the main number. For example, in the case of indicating the transmission units of the central office corresponding to the first channel to the Nth channel, they are indicated as the first transmission unit 10-1 to the Nth transmission unit 10-N. On the other hand, when it is not necessary to identify which channel is the device, only the main number is shown. For example, the first transmission unit 10-1 to the N-th transmission unit 10-N are collectively referred to simply as the
中央局2は、例えば事業者側に備えられる局側ノードであり、センタノード、サービスノード等とも呼称されるものである。中央局2は、送信構成として、Nチャネル分の送信部10(10−1〜10−N)と、1個の加算部11と、を少なくとも有して構成されるものである。図1では、説明便宜上、中央局2の主な送信処理の構成のみを示している。
The
送信部10は、各チャネル(第1チャネル〜第Nチャネル)のデータ信号(第1データ信号〜第Nデータ信号)を拡散変調し、拡散変調信号(以下では、単に拡張信号ともいう)を符号化送信信号として加算器11に出力するものである。なお、第1送信部10−1〜第N送信部10−Nのそれぞれは全て同一構成である。
The
さらに、送信部10は、同期信号付与部13と、拡散符号化部12とを少なくとも有して構成される。
Furthermore, the
同期信号付与部13は、各チャネルのデータ信号に同期信号を付与し、同期信号を付与したデータ信号を拡散符号化部12に与えるものである。
The synchronization
拡散符号化部12は、同期信号付与部13から同期信号が付与されたデータ信号を受け取ると、拡散符号を用いて、同期信号が付与されたデータ信号を拡散符号化し、拡散符号化した送信信号(符号化送信信号)を加算器11に与えるものである。ここで、拡散変調に使用する拡散符号としては、自己相関間特性及び相互相関特性が共に良い符号(例えば、直交ゴールド符号等)を適用することができる。
When receiving the data signal to which the synchronization signal is given from the synchronization
加算部11は、各送信部10から各符号化送信信号(図1では第1の拡散信号〜第Nの拡散信号)を受け取り、各符号化送信信号を多重化し、多重化して生成した信号(符号分割多重信号)を共通伝送路6に出力するものである。
The
共通伝送路6は、中央部2から出力された符号分割多重信号を分配多重器4に与える伝送路である。共通伝送路6は、例えば光ファイバで実現するPONシステムや、又は電気信号のまま伝送する電気回線等を適用することができる。なお、光ファイバを利用する場合、送信部10から出力される符号化送信信号を光信号に変換する光信号変換手段を備え、この光信号変換手段による変換された光信号を多重化して共通伝送路6に出力する構成を備えることで実現することができる。
The
分配多重器4は、1入力信号をN分岐して出力したり、あるいは、N入力信号をあわせて1信号として出力したりする機能を有するものである。図1では、分配多重器4は、中央局からの符号分割多重信号をN分岐して各端末装置3(3−1〜3−N)に与える。 The distribution multiplexer 4 has a function of branching and outputting one input signal into N branches or outputting the N input signals together as one signal. In FIG. 1, the distribution multiplexer 4 N-divides the code division multiplexed signal from the central station and gives it to each terminal device 3 (3-1 to 3 -N).
端末装置3は、加入者側に設けられるノードであり、例えばエッジノード等と呼称されるものである。端末装置3は、分配多重器4から符号分割多重信号を受け取り、この符号分割多重信号を復号する受信部を少なくとも備える。 The terminal device 3 is a node provided on the subscriber side, and is called, for example, an edge node. The terminal device 3 includes at least a receiving unit that receives the code division multiplexed signal from the distribution multiplexer 4 and decodes the code division multiplexed signal.
図2は、端末装置3が備える受信部の内部構成を示すブロック図である。図2において、端末装置3の受信部20は、マッチドフィルタ21、同期信号検出部22、可変移相器23、クロック信号再生部24、ゲート部25、分岐器60、62、を少なくとも有して構成される。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an internal configuration of the receiving unit included in the terminal device 3. In FIG. 2, the receiving
マッチドフィルタ21は、受信した符号分割多重信号から相関出力信号を再生して出力するものである。マッチドフィルタ21から出力された相関出力信号は、分岐器60により分岐され、一方はクロック信号再生部24に与えられ、他方はゲート部25に与えられる。
The matched
クロック信号再生部24は、分岐器60により分岐された相関出力信号を受け取り、この相関出力信号から再生クロック信号を生成して、可変移相器25に与えるものである。
The clock
なお、クロック信号再生部24により生成された再生クロック信号は、上述のラッチ信号として利用されるほかに、後述する端末装置3の送信部30で実行される送信処理のために利用される。
Note that the recovered clock signal generated by the clock
可変移相器23は、クロック信号再生部24から再生クロック信号を受信すると、位相を変化させた再生クロック信号をゲート部25に与えるものである。
When the variable phase shifter 23 receives the reproduction clock signal from the clock
ゲート部25は、分岐器60により分岐された相関出力信号を受け取り、この相関出力信号を、可変移相器23からの再生クロック信号によってラッチ処理して出力するものである。ゲート部25からの出力信号は、分岐器62により分岐され、一方は受信部20の出力信号として出力され、他方は同期信号検出部22に出力される。
The
同期信号検出部22は、分岐器62により分岐されたゲート部25からの出力信号を受け取り、この出力信号に含まれている同期信号を検出し、この同期信号を後述する端末装置3の制御部25に与えるものである。
The synchronization
(A−1−2)上り送信時の構成
次に、端末装置3(3−1〜3−N)から中央局2に向けた送信信号の流れ(以下、この方向を上り方向とする)に沿ったアクセスネットワークシステム1の構成を説明する。
(A-1-2) Configuration at Uplink Transmission Next, the flow of a transmission signal from the terminal device 3 (3-1 to 3-N) toward the central station 2 (hereinafter, this direction is referred to as the uplink direction). A configuration of the
図3は、第1の実施形態のアクセスネットワークシステムの上り送信の構成を示す概略的ブロック構成図である。図3では、端末装置3が備える送信部30(30−1〜30−N)のみを示している。 FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating a configuration of uplink transmission of the access network system according to the first embodiment. In FIG. 3, only the transmission part 30 (30-1 to 30-N) with which the terminal device 3 is provided is shown.
端末装置3の送信部30(30−1〜30−N)は、端末装置3の送信処理を行なうものである。ここで、端末装置3における送信処理とは、端末装置3が中央局2に向けて送信する信号に同期信号を付与する同期符号付与処理、送信信号を符号化する符号化処理と、フレーム同期を確立するときに送信するフレーム同期信号を作成するフレーム同期信号作成処理を指す。同期符号付与処理、符号化処理及びフレーム同期信号作成処理は、中央演算装置(CPU:Central Processing Unit)等の周知の装置を利用して行なわれる。これらの処理を統括をするCPU(図示を省略)を駆動されるためのクロック信号として、クロック信号再生部24で生成された再生クロック信号が利用される。
The transmission unit 30 (30-1 to 30-N) of the terminal device 3 performs transmission processing of the terminal device 3. Here, the transmission process in the terminal device 3 includes a synchronization code adding process for adding a synchronization signal to a signal transmitted from the terminal apparatus 3 toward the
図3において、第1の実施形態の送信部30(30−1〜30−N)は、データ信号符号化部31(31−1〜31−N)と、同期信号付与部32(32−1〜32−N)と、可変移相器33(33−1〜33−N)と、フレーム同期信号符号化部34(34−1〜34−N)と、セレクタ35(35−1〜35−N)と、を少なくとも有して構成されるものである。 In FIG. 3, the transmission unit 30 (30-1 to 30-N) of the first embodiment includes a data signal encoding unit 31 (31-1 to 31-N) and a synchronization signal adding unit 32 (32-1). 32 -N), variable phase shifter 33 (33-1 to 33-N), frame synchronization signal encoding unit 34 (34-1 to 34-N), and selector 35 (35-1 to 35-35). N) at least.
データ信号符号化部31は、同期信号付与部32から同期信号が付与されたデータ信号を受け取り、再生クロック信号に同期して形成される送信信号を、チャネル毎に割り当てられている符号で符号化し、符号化送信信号を生成してセレクタ35に与えるものである。
The data signal encoding
第1の実施形態では、データ信号符号化部31は、各チャネル毎に割り当てられている符号として拡散符号を用いて拡散符号化を行なう。例えば、第1チャネルのデータ信号符号化部31−1には第1拡散符号が入力されて拡散符号化を行なう。
In the first embodiment, the data signal encoding
ここで、データ信号とは、送信すべき情報が載られている信号を指し、送信されるときには、後述する同期信号が付与されて送信信号として生成されて送信される。 Here, the data signal refers to a signal carrying information to be transmitted, and when transmitted, it is generated and transmitted as a transmission signal with a synchronization signal described later.
同期信号付与部32は、同期信号をデータ信号に付与して送信信号を生成してデータ信号符号化部31に与えるものである。
The synchronization
フレーム同期信号符号化部34は、フレーム同期信号を全端末装置3に共通のフレーム同期拡散符号で符号化し、符号化フレーム同期信号を生成し、セレクタ35に与えるものである。
The frame synchronization
ここで、フレーム同期信号とは、後述するフレームの先頭を検出するために必要な信号を指す。中央局2で復号化後、フレーム周期で相関ピークが立てばよく、特に情報を載せる必要はない。よって、フレーム同期信号は常に論理”1”のような信号で良い。
Here, the frame synchronization signal refers to a signal necessary for detecting the head of a frame to be described later. After the decoding by the
セレクタ35は、図示しない各端末装置3の制御部からの制御信号に応じて、入力信号を入力する入力ポートを切り替えるものである。このように、入力ポートを切り替えることにより、出力する出力信号を変えることができる。セレクタ35は、例えば、3個の入力ポートと1個の出力ポートを備えるものとし、第1の入力ポートはフレーム同期信号符号化部34に接続し、第2の入力ポートは開放され、第3の入力ポートはデータ信号符号化部31に接続され、出力ポートは可変移相器33に接続するものとする。
The
可変移相器33は、セレクタ35からの出力信号の送信タイミングを調整するものである。すなわち、可変移相器33は、セレクタ35により選択された符号化送信信号又は符号化フレーム同期信号に、送信タイミングを調整するために必要な遅延を付加して出力するものである。
The
分配多重器4は、各端末装置3から送信された信号(符号化送信信号又は符号化フレーム同期信号)を多重化して、符号分割多重信号として共通伝送路6を通じて中央局2に与えるものである。
The distribution multiplexer 4 multiplexes a signal (encoded transmission signal or encoded frame synchronization signal) transmitted from each terminal device 3 and supplies the multiplexed signal as a code division multiplexed signal to the
次に、中央局2の受信構成について説明する。図3では、中央局2が備える受信構成、すなわち各端末装置3からの信号を受信する構成を示す。
Next, the reception configuration of the
図3において、中央局2は、受信構成として、分配器49、送信信号受信部40(第1受信信号受信部40−1〜第N送信信号受信部40−N)、フレーム同期信号受信部55、を少なくとも有して構成される。
In FIG. 3, the
分配器49は、共通伝送路6を通じて受信した符号分割多重信号を受信し、符号分割多重信号を、各送信信号受信部40及びフレーム同期信号受信部55に分配するものである。
The distributor 49 receives the code division multiplexed signal received through the
送信信号受信部40は、各チャネル毎の受信処理部であり、分配器49により分配された符号分割多重信号を受け取ると、受け取った信号に対して受信処理を行なうものである。
The transmission
フレーム同期信号受信部55は、分配器49により分配された符号分割多重信号に対して受信処理を行なうものである。
The frame synchronization
ここで、送信信号受信部40及びフレーム同期信号受信部55は、送信タイミングの修正情報を、各端末装置3の可変移相器33に通知する送信タイミング修正情報通知機能を有する。なお、この送信タイミング修正情報通知機能の詳細な説明については後述する。
Here, the transmission
例えば、図3においては、第1チャネルを例にして送信タイミング修正情報通知の概念を示しており、中央局2の第1送信信号受信部40−1又はフレーム同期信号受信部55が、端末装置3−1の可変移相器33−1に送信タイミング修正情報を通知する様子を破線によって示している。
For example, in FIG. 3, the concept of transmission timing correction information notification is shown by taking the first channel as an example, and the first transmission signal receiving unit 40-1 or the frame synchronization
図4は、中央局2が備える送信信号受信部40の内部構成を示すブロック図である。図4において、中央局2の送信信号受信部40は、送信信号用マッチドフィルタ41、ゲート部45、同期信号検出部42、分岐器43、を少なくとも有して構成される。
FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of the transmission
送信信号用マッチドフィルタ41は、受信した符号分割多重信号を復号して相関信号を生成し、その生成した相関信号をゲート部45に与えるものである。
The transmission signal matched filter 41 decodes the received code division multiplexed signal to generate a correlation signal, and supplies the generated correlation signal to the
ゲート部45は、送信信号用マッチドフィルタ41から相関信号を受け取り、この相関信号をクロック信号生成部44からのマスタークロック信号でラッチ処理して、分岐器43に与えるものである。ゲート部45からの出力信号は、分岐器43により分岐され、一方は送信信号受信部40の出力信号として出力され、他方は同期信号検出部42に与えられる。
The
同期信号検出部42は、分岐器43を介してゲート部45からの出力信号を受け取り、この受け取った出力信号に含まれている同期信号を検出するものである。
The synchronization
図5は、中央局2のフレーム同期信号受信部55の内部構成を示すブロック図である。図5において、中央局2のフレーム同期信号受信部55は、フレーム同期信号用マッチドフィルタ56、しきい値判定部57、を少なくとも有して構成される。
FIG. 5 is a block diagram showing an internal configuration of the frame synchronization
フレーム同期信号用マッチドフィルタ56は、受信した符号分割多重信号を復号して相関信号を生成し、この相関信号を出力するものである。
The frame synchronization signal matched
しきい値判定部57は、フレーム同期信号用マッチドフィルタ56から出力される相関出力信号の振幅が、設定された値を超えたか否かを判定し、その結果を出力する。
The
(A−1−3)上り同期確立に係る構成について
次に、第1の実施形態の上り同期確立に係る構成を図6を参照しながら説明する。なお、以下の上り同期確立処理は、途中参加の端末装置3だけでなく、すべての端末装置3が行なうものである。
(A-1-3) Configuration related to establishment of uplink synchronization Next, a configuration related to establishment of uplink synchronization according to the first embodiment will be described with reference to FIG. It should be noted that the following uplink synchronization establishment processing is performed not only by the terminal device 3 participating midway but also by all the terminal devices 3.
図6は、上り同期を実行する際に、中心的役割を果たす制御系統を示すアクセスネットワークシステム1の概略的ブロック構成図である。
FIG. 6 is a schematic block configuration diagram of the
なお、図6では、説明をわかりやすくするために、上り同期確立のために必要となる受信タイミングの調整を行う機能部分のみを抽出して系統的に示してある。すなわち、端末装置3については、可変移相器33、受信部20及び制御部52のみを示し、また中央局2については、送信部10、送信信号受信部40、フレーム同期信号受信部55、送信部10及び修正情報生成部51のみを示す。
In FIG. 6, for the sake of easy understanding, only the functional part that adjusts the reception timing necessary for establishing uplink synchronization is extracted and systematically shown. That is, only the
第1の実施形態の上り同期を確立する処理は、中央局2が、各端末装置3に対し、フレーム同期信号の送信を許可するフレーム同期信号許可情報を含む信号(以下では、フレーム同期信号許可信号ともいう)を送信する。
In the process of establishing uplink synchronization according to the first embodiment, the
このフレーム同期信号許可信号を受信した端末装置3の可変移相器33は、符号化送信信号又は符号化フレーム同期信号を、中央局2の送信信号受信部40及びフレーム同期信号受信部55に送信する。
The
中央局2の送信信号受信部40が符号化送信信号を受信すると、送信信号受信部40の同期信号検出部42(図4参照、図6では図示を省略してある。)が、同期信号検出結果を反映する信号を生成する。そして、この同期信号検出結果を反映する信号は、中央局2の修正情報生成部51に与えられる。
When the transmission
一方、中央局2のフレーム同期信号受信部55が符号化フレーム同期信号を受信すると、フレーム同期信号受信部55のしきい値判定部57(図5を参照、図6では図示を省略してある。)が、フレーム同期信号検出結果を反映する信号を生成する。そして、このフレーム同期信号検出結果を反映する信号は、同じく中央局2の修正情報生成部51に与えられる。
On the other hand, when the frame synchronization
ここで、中央局2の修正情報生成部51は、端末装置3に対する送信タイミングの修正情報を通知する送信タイミング修正情報通知機能を有するものである。修正情報生成部51は、端末装置3に対する送信タイミングの修正情報を生成すると、送信タイミング修正情報を端末装置3の受信部20に送信する。
Here, the correction
端末装置3の受信部20が送信タイミング修正情報(移相量情報)を受信すると、制御部52に送信タイミング修正情報を与えて、この送信タイミング修正情報に基づいて位相遅延量を算出し、この位相遅延量分の位相遅延を符号化送信信号に付加するよう可変移相器33に指示して、受信タイミングを調整する。受信タイミングが調整された符号化送信信号を中央局2に向けて送信することで、フィードバックループが完成される。
When the
(A−1−4)信号形式について
図7は、中央局2と端末装置3との間で送受信される信号の形式である。
(A-1-4) Signal Format FIG. 7 shows the format of signals transmitted and received between the
図7(A)は、中央局2から端末装置3へ向けて送信される信号(下り信号)の概略的構成図である。同期信号とデータ信号とが組み合わされて1フレーム分が構成され、この信号はこのフレームの繰返しによって構成される。同期信号は、固定信号と制御信号とで構成される。固定信号は、あらかじめ決められたパターンをもつビット列であり、受信側が後述するビット同期のために利用される。
FIG. 7A is a schematic configuration diagram of a signal (downlink signal) transmitted from the
図7(B)は、端末装置3から中央局2へ向けて送信される信号(上り信号)の概略的構成図である。上述の下り信号と同様に、フレームの繰返しによって構成されているが、第1の実施形態の上り信号のフレーム内には無信号区間が挿入されている点が下り信号と異なる。この無信号区間は、端末装置3が送信を停止する時間帯をいう。
FIG. 7B is a schematic configuration diagram of a signal (uplink signal) transmitted from the terminal device 3 toward the
第1の実施形態では、途中参加する端末装置3がビット同期を確立する際、この無信号区間に、途中参加の端末装置3が、ビット同期信号を中央局2に送信することで、既に同期確立している他の端末装置3との間の干渉を回避することができる。
In the first embodiment, when the terminal device 3 that participates in the middle establishes bit synchronization, the terminal device 3 that participates in the middle transmits a bit synchronization signal to the
なお、この無信号区間長は、適宜運用に応じて決定することができ、また一度決定した区間長を適宜変更するようにしても良い。 The no-signal section length can be determined as appropriate according to the operation, and the section length once determined may be changed as appropriate.
(A−1−5)符号化処理(拡散変調処理)及び復号処理(逆拡散処理)について
図8は、符号化処理及び復号処理の原理を説明する図である。
(A-1-5) Encoding Process (Spread Modulation Process) and Decoding Process (Despreading Process) FIG. 8 is a diagram illustrating the principles of the encoding process and the decoding process.
図8(A)は、送信信号の時間波形の一部(図8(A)では2ビット分)を切り出して示す図である。図8(B)は、相関出力信号の相互相関の時間波形を示す図である。図8(C)は、相関出力信号の自己相関の時間波形を示す図である。図8(D)は、相関出力信号の相互相関の時間波形を示す図である。なお、図8(A)〜(D)において、横軸は時間軸を示し、縦軸は省略しているが縦軸方向に信号強度をそれぞれ任意のスケールで示してある。 FIG. 8A illustrates a part of the time waveform of the transmission signal (2 bits in FIG. 8A). FIG. 8B is a diagram showing a time waveform of cross-correlation of the correlation output signal. FIG. 8C is a diagram illustrating a time waveform of autocorrelation of the correlation output signal. FIG. 8D is a diagram illustrating a time waveform of cross-correlation of the correlation output signal. 8A to 8D, the horizontal axis indicates the time axis, and the vertical axis is omitted, but the signal intensity is shown in an arbitrary scale in the vertical axis direction.
符号化処理及び復号処理は、拡散変調とも呼ばれ、送信すべきデジタル信号を構成する各ビットを、そのビット間隔よりも狭い間隔をもつビットパターンに変換する処理を指す。 The encoding process and the decoding process are also called spread modulation, and indicate a process of converting each bit constituting a digital signal to be transmitted into a bit pattern having an interval narrower than the bit interval.
このビットパターンを構成するビット列が符号であり、各チャネルに異なる符号が割り当てられている。符号の相違とは、このビットパターンの相違に相当する。図8(B)に示す例は、(1、1、0、1、0、0、0、1、1、0、1、0、0、1、0、0)で与えられる16ビットのビット列で与えられる符号の一例である。 A bit string constituting this bit pattern is a code, and a different code is assigned to each channel. The difference in code corresponds to the difference in bit pattern. The example shown in FIG. 8B is a 16-bit bit string given by (1, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0). It is an example of the code | symbol given by.
符号化とは、図8(A)に示す信号と図8(B)に示す信号との積信号生成することに相当する。この積信号を生成する方法は、例えば、図8(A)に示す信号と図8(B)に示す信号のバイアス電圧を調整して、これらの信号の振幅の中心を0レベルに設定し、「0」及び「1」の2値によって形成される信号形式を、「+1」及び「−1」の2値によって形成される信号形式に変更して、両者の積を求める。この積を求めるには、例えば、排他的論理輪演算EXOR(エクスクルーシブ・オア)ゲートの出力にインバータを接続したゲート回路であるEXNOR(エクスクルーシブ・ノア)回路を用いる。もちろん、この他の既存の方法を適用して、上述した処理と等価の処理を行なうようにしても可能である。 Encoding corresponds to generating a product signal of the signal shown in FIG. 8A and the signal shown in FIG. For example, the product signal is generated by adjusting the bias voltage of the signal shown in FIG. 8A and the signal shown in FIG. 8B to set the center of the amplitude of these signals to 0 level, The signal format formed by the binary values “0” and “1” is changed to the signal format formed by the binary values “+1” and “−1”, and the product of the two is obtained. In order to obtain this product, for example, an EXNOR (exclusive NOR) circuit, which is a gate circuit in which an inverter is connected to the output of an exclusive logical ring operation EXOR (exclusive OR) gate, is used. Of course, other existing methods may be applied to perform processing equivalent to the processing described above.
図8(C)及び図8(D)に示す相関出力信号は、符号化された信号を再度符号化と同一の符号との積信号を求め、積信号の各ビットの総和を求めること(復号すること)によって生成される。すなわち、符号化送信信号が多重された符号分割多重信号と、符号信号との積信号を求める。復号に用いられた符号と同一の符号で復号された符号化送信信号成分は、自己相関信号として復号される。また、復号に用いられた符号と異なる符号で復号された符号化送信信号成分は、相互相関信号として生成される。 The correlation output signals shown in FIG. 8C and FIG. 8D are obtained by obtaining a product signal of the encoded signal again with the same code as that obtained by encoding, and calculating the sum of each bit of the product signal (decoding). Generated). That is, a product signal of the code division multiplexed signal in which the encoded transmission signal is multiplexed and the code signal is obtained. The encoded transmission signal component decoded with the same code as that used for decoding is decoded as an autocorrelation signal. Also, the encoded transmission signal component decoded with a code different from the code used for decoding is generated as a cross-correlation signal.
図8(C)に示すように、自己相関信号の時間波形は、送信信号の1ビット間隔毎に強い正負のピーク(以後、自己相関ピークという)が現れる。図8(C)では、自己相関ピークの矢印で示している。自己相関信号に対して、この自己相関ピークのみを取り出すしきい値処理を施せば、送信信号を取り出せることを意味している。 As shown in FIG. 8C, in the time waveform of the autocorrelation signal, a strong positive / negative peak (hereinafter referred to as an autocorrelation peak) appears at every bit interval of the transmission signal. In FIG. 8C, it is indicated by an autocorrelation peak arrow. This means that if the autocorrelation signal is subjected to threshold processing for extracting only this autocorrelation peak, the transmission signal can be extracted.
一方、相互相関信号の時間波形には、図8(D)に示すように、自己相関信号のようなピークは現れない。特に送信信号の直交符号系列の符号によって拡散変調を行なって符号化送信信号を生成した場合には、自己相関ピークの現れる時間軸上の位置において、相互相関信号は無音状態(0レベルに等しい信号強度の状態)となる。 On the other hand, the peak of the autocorrelation signal does not appear in the time waveform of the cross correlation signal as shown in FIG. In particular, when an encoded transmission signal is generated by performing spread modulation with a code of an orthogonal code sequence of the transmission signal, the cross-correlation signal is in a silent state (a signal equal to 0 level) at a position on the time axis where the autocorrelation peak appears. Strength state).
従って、直交符号系列の符号によって拡散変調を行なった場合には、多重化して得られる符号分割多重信号を復号処理して得られる相関出力信号において、相関ピークが他チャネルの信号成分の干渉を受けにくいので、しきい値処理によって送信信号を復元することが一層容易であり確実に行なえることとなる。 Therefore, when spread modulation is performed using codes of orthogonal code sequences, the correlation peak in the correlation output signal obtained by decoding the code division multiplexed signal obtained by multiplexing is subject to interference from signal components of other channels. Therefore, it is easier and more reliable to restore the transmission signal by threshold processing.
(A−1−6)フレーム同期信号について
図9は、フレーム同期信号について説明する図である。図9(A)及び図9(B)は、端末装置3のセレクタ35の入力ポートに到達した符号化送信信号と符号化フレーム同期信号の時間軸上の相対的な位置を示している。フレーム同期信号の符号周期は、上りフレームの周期と一致しており、かつ、符号の先頭は上りフレームの先頭と一致している。
(A-1-6) Frame Sync Signal FIG. 9 is a diagram for explaining a frame sync signal. FIGS. 9A and 9B show relative positions on the time axis of the encoded transmission signal and the encoded frame synchronization signal that have reached the input port of the
図9(C)は、中央局2のフレーム同期信号用マッチドフィルタ56で相関処理された自己相関波形を示している。自己相関ピークの出現する周期はフレームの周期と一致しており、かつ、その位相はフレームの先頭と一致する。
FIG. 9C shows an autocorrelation waveform subjected to correlation processing by the frame synchronization signal matched
また、特筆すべきは、フレーム同期信号の符号長は、送信信号の符号化に用いる符号の符号長に比べて非常に長いことである。一般に、自己相関ピークの高さは符号長に比例する。そのため、長い符号で符号化した信号の送信パワーを低く抑えても、受信側で相関処理を行なうと強い自己相関ピークが得られ、しきい値処理が容易になる。 It should also be noted that the code length of the frame synchronization signal is much longer than the code length of the code used for encoding the transmission signal. In general, the height of the autocorrelation peak is proportional to the code length. Therefore, even if the transmission power of a signal encoded with a long code is kept low, a strong autocorrelation peak is obtained when correlation processing is performed on the receiving side, and threshold processing becomes easy.
(A−1−7)フレーム同期とビット同期について
図8(A)及び(B)で示したように、送信信号の1ビットは所定の拡散符号によって符号化される。そして、各チャネルで符号化された送信信号は、多重化された多重化送信信号を形成する。
(A-1-7) Frame synchronization and bit synchronization As shown in FIGS. 8A and 8B, one bit of the transmission signal is encoded by a predetermined spreading code. Then, the transmission signal encoded in each channel forms a multiplexed transmission signal.
多重化する際、各チャネルの送信ビットの時間位相がそろっている状態をビット同期状態と呼ぶ。直交符号系列を用いた同期CDM通信では、このビット同期が確立した状態で、信号の送受信を行なうという前提のもとで、相関ピークが他チャネルの信号成分の干渉を受けにくいという、同期CDM特有の恩恵が得られる。従って、アクセスネットワークシステム1において、安定した信号の送受信を行なうためにはビット同期の確立は必須である。
When multiplexing, the state in which the time phases of the transmission bits of each channel are aligned is called a bit synchronization state. In synchronous CDM communication using an orthogonal code sequence, the correlation peak is less susceptible to interference from signal components of other channels on the premise that signal transmission / reception is performed with this bit synchronization established. Benefits. Therefore, in the
一方、フレーム同期とは、図7で示した各チャネルが送信するフレームの先頭が一致している状態を指す。一般に、符号分割多重アクセスネットワークシステム上で、フレーム同期を行なわずにデータの送受信を行なうことは可能である。 On the other hand, frame synchronization refers to a state in which the heads of frames transmitted by the respective channels shown in FIG. In general, it is possible to transmit and receive data without performing frame synchronization on a code division multiple access network system.
しかし、第1の実施形態のシステム1の下り方向通信ではフレーム同期をすることを前提とする。
However, it is assumed that frame synchronization is performed in the downlink communication of the
(A−1−8)同期信号の構成
第1の実施形態の同期信号の構成について説明する。
(A-1-8) Configuration of Synchronization Signal The configuration of the synchronization signal according to the first embodiment will be described.
端末装置3から中央局2に向けて送信される固定信号が受信されるためには、マスタークロック信号の周波数と、固定信号から抽出されるクロック信号の周波数とが一致するだけでは不十分であり、両者の位相も一致するように同期させることが必要である。
In order for the fixed signal transmitted from the terminal device 3 to the
これは、図8の説明でも説明したように、マスタークロック信号の時間軸上での立ち上がり位置が自己相関ピークの時間軸内に存在するように、相関出力信号とマスタークロック信号との時間軸上での位置関係を調整する必要があることに相当する。 As described with reference to FIG. 8, this is because the rising position of the master clock signal on the time axis is within the time axis of the autocorrelation peak. This corresponds to the necessity of adjusting the positional relationship at.
図12は、同期信号の構成を示す構成図である。ここでは、同期信号を構成する固定信号は、その一例として、(0,1,0,1,0)という5ビットの信号を想定する。この5ビットの信号が中央局2において再現できれば、固定信号が受信できたことになる。
FIG. 12 is a configuration diagram showing the configuration of the synchronization signal. Here, as an example of the fixed signal constituting the synchronization signal, a 5-bit signal (0, 1, 0, 1, 0) is assumed. If this 5-bit signal can be reproduced in the
一方、制御信号は、端末装置3に対して送信信号及び同期信号の送信停止命令あるいは送信許可命令を与えるための送信許可ビットEN1、EN2と、D7〜D0の8ビットからなる移相量情報信号とを有する。 On the other hand, the control signal includes transmission permission bits EN1 and EN2 for giving a transmission stop command or a transmission permission command for the transmission signal and the synchronization signal to the terminal device 3, and a phase shift amount information signal composed of 8 bits D7 to D0. And have.
例えば、送信許可ビットとしては、例えば、(EN1,EN2)について、(0,0)は全信号送信停止を示し、(0,1)はフレーム同期信号送信許可を示し、(1,0)はビット同期信号送信許可を示し、(1,1)はビット同期完了を示す、とあらかじめ規定しておく。 For example, as transmission permission bits, for (EN1, EN2), (0, 0) indicates all signal transmission stop, (0, 1) indicates frame synchronization signal transmission permission, and (1, 0) indicates The bit synchronization signal transmission permission is indicated, and (1, 1) is defined in advance as indicating the completion of bit synchronization.
また、移相量情報信号としては、例えば、端末装置3が備える可変移相器33に対して設定する移相量を0ps(ピコ秒)である場合には、D7〜D0までの8ビット(D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0)を(0,0,0,0,0,0,0,0)とする。そして、0psから255psまでの移相量を、8ビットの2進数値を用いて示すことができる。例えば、255psの場合、(1,1,1,1,1,1,1,1)となる。
As the phase shift amount information signal, for example, when the phase shift amount set for the
(A−2)第1の実施形態の動作
以下では、上り同期方法の説明をするが、その前に通常の通信動作を説明する。通常の通信動作の説明においては、既に上り同期が終了しており、中央局2と端末装置3との間で受信タイミングの調整が取れているものとする。
(A-2) Operation of the First Embodiment Hereinafter, the uplink synchronization method will be described, but a normal communication operation will be described before that. In the description of the normal communication operation, it is assumed that uplink synchronization has already been completed and the reception timing is adjusted between the
(A−2−1)通常の通信動作;下り送信
まず、中央局2から端末装置3に向けた送信(下り送信)の動作を説明する。
(A-2-1) Normal Communication Operation; Downlink Transmission First, an operation of transmission (downlink transmission) from the
下り送信では、送信すべきデータ信号に同期信号が付与された後、同期信号と共に符号化されて、符号化送信信号に変換される。同期信号の付与は同期信号付与部13により行なわれ、符号化は拡散符号化部12により行なわれる。
In downlink transmission, a synchronization signal is added to a data signal to be transmitted, and then encoded with the synchronization signal and converted into an encoded transmission signal. The synchronization signal is added by the synchronization
各送信部10の符号化送信信号は加算部11により加算されて、符号分割多重信号として生成され、この符号分割多重信号が端末装置3に送信される。
The encoded transmission signals of the
なお、拡散符号化部12には、各チャネルに割り当てられた拡散符号が入力される。例えば、第1チャネルの拡散符号化部12には、第1チャネルに割り当てられた第1拡散符号が入力される(図1参照)
端末装置3では、符号分割多重信号を受信し、マッチドフィルタ21(図2参照)により復号処理が行なわれる。ここで、復号化処理とは、符号分割多重信号をあらかじめ自チャネルに割り当てられた符号を用いて逆拡散処理をして、この符号に対する相関出力信号を生成する処理を指す。
Note that the spreading code assigned to each channel is input to the spreading
The terminal device 3 receives the code division multiplexed signal and performs a decoding process by the matched filter 21 (see FIG. 2). Here, the decoding process refers to a process of performing a despreading process on a code division multiplexed signal using a code previously assigned to the own channel and generating a correlation output signal for this code.
相関出力信号は、クロック信号再生部24(図2参照)に入力されて、再生クロック信号が生成されて出力される。この再生クロック信号の生成には、種々の方法を適用することができるが、例えば、PLL(Phase Locked Loop)回路を用いた既存の方法を適用することができる。また、相関出力信号は、上述の再生クロック信号でラッチ処理することによって、受信データとして生成されて確定される。 The correlation output signal is input to the clock signal recovery unit 24 (see FIG. 2), and a recovered clock signal is generated and output. Various methods can be applied to the generation of the reproduction clock signal. For example, an existing method using a PLL (Phase Locked Loop) circuit can be applied. In addition, the correlation output signal is generated and determined as reception data by latching with the above-described reproduction clock signal.
(A−2−2)通常の通信動作;上り送信
次に、端末装置3から中央局2に向けた送信(上り送信)の動作を説明する。
(A-2-2) Normal Communication Operation; Uplink Transmission Next, a transmission (uplink transmission) operation from the terminal device 3 to the
上り送信では、端末装置3からの符号分割多重信号が中央局2の分配器49によりN分岐されて、各チャネル毎の送信信号受信部40に与えられる。
In uplink transmission, the code division multiplexed signal from the terminal device 3 is N-branched by the distributor 49 of the
送信信号受信部40では、上り信号(符号分割多重信号)に対して自チャネルに割り当てられている符号を用いて逆拡散処理が施され、自チャネルに対する相関出力信号が生成される。すなわち、送信信号受信部40では、上り信号に対して復号処理が施される。この相関出力信号は、マスタークロック信号でラッチ処理され、受信データとして生成されて確定される。
In the transmission
(A−2−3)システムフロー
第1の実施形態のアクセスネットワークシステム1は、中央局2の電源投入により起動する。
(A-2-3) System Flow The
データ信号の送受信を開始するに先立って、まず中央局2と、この時点で電源投入されている端末装置3との間でフレーム同期及びビット同期を確立する作業が行なわれる。これを初期調整と呼ぶ。初期調整の方法としては、種々の既知方法を適用することができるが、例えば、特許文献1に記載の方法を用いることができる。
Prior to starting transmission / reception of data signals, first, an operation of establishing frame synchronization and bit synchronization is performed between the
初期調整が完了した後、中央局2と端末装置3との間でデータ信号の送受信を開始する。このデータ信号の送受信については、(A−2−1)及び(A−2−2)の通常の通信動作の項で説明したので、ここでの詳細な説明は省略する。
After the initial adjustment is completed, data signal transmission / reception is started between the
通常の通信動作を行なっている最中に、ある端末装置3が途中参加する状況が発生する。このとき、既に同期が確立している端末装置3と中央局2との間の通信動作に影響を与えずに、途中参加を実現する処理を、以下に説明する。
While a normal communication operation is being performed, a situation occurs in which a certain terminal device 3 participates midway. At this time, a process for realizing midway participation without affecting the communication operation between the terminal apparatus 3 and the
(A−2−4)途中参加を実現する同期確立処理
図10は、途中参加の実現する同期確立処理の動作を説明するフローチャートである。
(A-2-4) Synchronization establishment process for realizing midway participation FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the synchronization establishment process for realizing midway participation.
上記のように、中央局2と少なくとも1つの端末装置3が通常の通信動作を行なっている最中に、中央局2と接続する他の端末装置3の電源が投入されたとき、中央局2は、それを検知し、以下で説明する同期確立処理を行なう。
As described above, when the
なお、図10に示すフローチャートは、終了条件はなく、無限ループとする。これは、システムが通常の通信動作を行なっている間に、常に途中参加する端末装置3を監視するためである。 Note that the flowchart shown in FIG. 10 has no end condition and is an infinite loop. This is because the terminal device 3 that always participates on the way is always monitored while the system performs a normal communication operation.
まず、中央局2は、端末装置3−n(nは1〜Nの整数)の電源状態を確認するため、nを初期化(n=1)し、自局内にある端末管理テーブル(図示しない)を参照して端末装置3−n(ここでは、n=1)の電源状態を確認する(ステップS10)。
First, the
ここで、端末管理テーブルは、少なくとも中央局2が確認した各端末装置3の電源状態を管理するテーブルであり、中央局2は、端末装置3の電源が投入された状態(電源ON状態)であるか、又は、電源が切られた状態(電源OFF状態)であるかを確認すると、その結果を記録する。
Here, the terminal management table is a table for managing the power state of each terminal device 3 confirmed by at least the
ステップS10において、端末装置3−nが電源OFFである場合、ステップS20に移行し、現在の端末装置3−nの電源状態の確認処理を行ない、端末装置3−nが電源ONである場合、ステップS110に移行する。 In step S10, when the terminal device 3-n is powered off, the process proceeds to step S20, where the current power status of the terminal device 3-n is checked, and when the terminal device 3-n is powered on, The process proceeds to step S110.
ステップS110では、端末管理テーブルにおける次の端末装置3の電源状態を確認するため、中央局2は引数nの値を1つ増加する。従って、電源ONが確認されている端末装置3に関しては何も行なわないことを示す。ステップ120では、中央局2は、引数nの値を調べ、n=Nならばn=1にセットし、それ以外ならそのままステップS10へ移行する。
In step S110, the
一方、ステップS10において、端末管理テーブルにおいて端末装置3−nが電源状態OFFであることを確認すると、中央局2は、端末装置3−nが現在も電源OFFであるかを確認するために、フレーム同期信号送信許可信号を、当該第n端末装置3−nに向けて送信する(ステップS20)。なお、このフレーム同期信号送信許可信号の具体的な一例については、後述の同期信号構成の欄において詳細に説明する。
On the other hand, in step S10, when it is confirmed in the terminal management table that the terminal device 3-n is in the power-off state, the
中央局2からのフレーム同期信号送信許可信号が第n端末装置3−nに与えられると、第n端末装置3−nが電源ON状態となっている場合、第nフレーム同期信号許可信号が第n端末装置3−nに受信され、第nフレーム同期信号が第n端末装置3−nから中央局2に送信される(ステップS30)。
When the frame synchronization signal transmission permission signal from the
ここで、第n端末装置3−nにおける可変移相器33の移相量は任意である。このとき、第n端末装置3−nでは、上り同期を行なうために、中央局2からの指示を待っている状態である。
Here, the amount of phase shift of the
なお、ステップS30の動作は、第n端末装置3−nの電源がONの状態の場合のみ実行可能であるが、電源がOFFの状態の場合には、第nフレーム同期信号送信許可信号を受信することも、第nフレーム同期用信号を送信することもできない。 Note that the operation of step S30 can be performed only when the power of the n-th terminal device 3-n is on, but when the power is off, the n-th frame synchronization signal transmission permission signal is received. Neither can the n-th frame synchronization signal be transmitted.
第n端末装置3−nからの第nフレーム同期信号が中央局2に与えられ、中央局2における第nフレーム同期信号の受信が成功した場合にはステップS50の処理に移行し、第nフレーム同期信号の受信が失敗した場合にはステップS110に移行し、次の端末装置3について確認の処理が行なわれる(ステップS40)。
When the n-th frame synchronization signal from the n-th terminal apparatus 3-n is given to the
なお、ステップS110及びS120での動作に関しては上述の通りなので割愛する。ステップS110に移行するということは、前回の確認時に電源が入っていないということを確認した端末装置3に対して再度電源状態を確認したら、依然電源が入っていない状態であったとみなす。従って、中央局2は、引数nを1つ増加させ、次の端末装置3についての確認処理を行なう。
Since the operations in steps S110 and S120 are as described above, they are omitted. Transition to step S110 means that if the power supply state is confirmed again with respect to the terminal device 3 that has been confirmed that the power supply has not been turned on at the previous confirmation, the power supply is still turned off. Accordingly, the
ステップS40において中央局2における第nフレーム同期信号の受信が成功すると、中央局2は、受信した符号化フレーム同期信号の自己相関ピーク位置と自局内のフレームの受信タイミングを比較し、それらの位相差を検出する。そして、この位相差がゼロになるように、第n端末装置3−nの可変移相器33での第n移相量を計算する。そして、中央局2は、第nフレーム同期完了通知と共に第n移相量を、第n端末装置3−nに向けて送信する(ステップS50)。これにより、端末装置3−nのフレーム同期が完了する。なお、第nフレーム同期完了通知の具体的な一例については、図12に示す同期信号の構成を適用することができる。
When the
次に、中央局2は、第nビット同期信号送信許可信号を第n端末装置3−nに送信する(ステップS60)。
Next, the
この第nビット同期信号送信許可信号は、1つ以上の同期信号から構成されている。その同期信号に含まれる制御信号には、第n可変移相器33に設定すべき移相量を設定指示する移相量情報が載せられている。
The nth bit synchronization signal transmission permission signal is composed of one or more synchronization signals. In the control signal included in the synchronization signal, phase shift amount information for setting and instructing the phase shift amount to be set in the nth
中央局2からの第nビット同期送信許可信号が第n端末装置3−nに与えられると、第n端末装置3−nにおいて、第nビット同期信号送信許可信号に含まれている第n制御信号により与えられる第n移相量情報が読み取られ、この第n移相量情報に従った第n移相量が第n端末装置3−nの第n可変移相器33に設定される。そして、第n端末装置3−nは、第nビット同期信号を中央局2に送信する(ステップS70)。この第nビット同期信号は、1つ以上の固定信号から構成されるものである。
When the nth bit synchronization transmission permission signal from the
ここで、端末装置3における第nビット同期信号の送信タイミングについて図11を参照して説明する。図11は、中央局2において、各端末装置3が送信した信号の到着タイミングを示す図である。横軸は時間を示す。
Here, the transmission timing of the n-th bit synchronization signal in the terminal device 3 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram illustrating the arrival timing of the signal transmitted by each terminal device 3 in the
図11において、端末装置3−a〜3−i(図11(A)〜(C))は、中央局2との間で既に同期が確立している端末装置であり、通常の動作をしている。端末装置3−n(図11(D))は、ステップS70の処理を行なう途中参加の端末装置とする。
In FIG. 11, terminal devices 3-a to 3-i (FIGS. 11A to 11C) are terminal devices that have already established synchronization with the
この場合、端末装置3−nは、固定信号からなる第nビット同期信号を、上りフレームに設けられた無信号区間内で送信するものとする。これにより、既に同期している他の端末装置3が送信する信号(例えば、同期信号やデータ信号)と時間的に重ならない時間に、第nビット同期信号を送信することができ、相互の干渉を回避することができる。 In this case, it is assumed that the terminal apparatus 3-n transmits the n-th bit synchronization signal composed of a fixed signal within a no-signal section provided in the uplink frame. As a result, the n-th bit synchronization signal can be transmitted at a time that does not overlap in time with a signal (for example, a synchronization signal or a data signal) transmitted by another terminal device 3 that is already synchronized. Can be avoided.
ここで、端末装置3−nは、ステップS20〜S50までの処理により、中央局2との間でフレーム同期が確立している。そのため、端末装置3−nは、上りフレームの無信号区間を知ることができるので、この無線信号区間に第nビット同期信号を送信することができる。
Here, the terminal device 3-n has established frame synchronization with the
第n端末装置3−nからの第nビット同期信号が中央局2に与えられ、中央局2の第n送信信号受信部40−nによる第nビット同期信号の受信が成功した場合にはステップS95に移行し、第nビット同期信号の受信が失敗した場合にはステップS90に移行する(ステップS80)。このとき、第n固定信号の判定処理が第n送信信号受信部40−nにより行なわれる。
When the n-th bit synchronization signal from the n-th terminal apparatus 3-n is given to the
ステップS80において、第n送信信号受信部40−nによる第nビット同期信号の受信が失敗した場合、中央局2において第n端末装置3−nの送信タイミングの修正がなされ、送信タイミング修正情報を載せた第nビット同期信号送信許可信号を第n端末装置3−nに送信する(ステップS90)。
In step S80, when the reception of the n-th bit synchronization signal by the n-th transmission signal receiving unit 40-n fails, the transmission timing of the n-th terminal device 3-n is corrected in the
すなわち、ステップS90において、中央局2は、第n移相量を変化させ、前回第n端末装置3−nに与えた移相量とは異なる移相量を修正情報として生成し、この修正情報(第n移相量)を載せた第nビット同期信号送信許可信号を端末装置3−nに送信する(ステップS90)。
That is, in step S90, the
一方、ステップS80において、第n送信信号受信部40−nによる第nビット同期信号の受信が成功した場合、中央局2は、第nビット同期完了通知を第n端末装置3−nに与えると共に、第n移相量を、第n端末装置3−nの可変移相器33の第n移相量として確定し、固定する(ステップS95)。
On the other hand, when the reception of the n-th bit synchronization signal by the n-th transmission signal receiver 40-n is successful in step S80, the
そして、中央局2は、自局内に備える端末管理テーブルに、端末装置3−nの電源状態をONに更新する(ステップS100)。その後、ステップS110及びS120を経て、ステップS10に戻り、次の端末装置3についても同様の処理を行なう。
Then, the
ここで、ステップS80における第n送信信号受信部40−nによる第n固定信号の判定処理について説明する。 Here, the determination process of the n-th fixed signal by the n-th transmission signal receiving unit 40-n in step S80 will be described.
同期判定に利用される第1〜第n固定信号は、第1端末装置3−1〜第n端末装置3−nに割り当てる信号として、全て同一の信号としても良いし、又は全て異なる信号としても良い。 The first to n-th fixed signals used for the synchronization determination may all be the same as the signals assigned to the first terminal device 3-1 to the n-th terminal device 3-n, or may be different signals. good.
固定信号の判定方法としては、種々の方法を適用することができるが、例えば、あらかじめ中央局2及び端末装置3の記憶装置(図示しない)に固定信号を記憶させておき、再生された固定信号と記憶装置の固定信号とのパターンマッチングを行ない、一致した場合には固定信号の受信が成功したものとし、一致しない場合には固定信号の受信が失敗したものとする方法を適用できる。なお、固定信号のパターンマッチング方法には種々の既存技術を適用できる。
Various methods can be applied as a method for determining the fixed signal. For example, the fixed signal is stored in advance in storage devices (not shown) of the
また、別の固定信号の判定方法としては、例えば、中央局2が送信許可信号(第nフレーム同期信号送信許可信号及び又は第nビット同期信号送信許可信号)を端末装置3に送信する際、あらかじめ返送すべき固定信号の指示情報を送信許可信号に載せて送信する。そして、中央局2において、再生した固定信号と返送指示した固定信号とのパターンマッチングを行ない、一致した場合には固定信号の受信が成功したものとし、一致しない場合には固定信号の受信が失敗したものとする方法を適用できる。なお、この場合の固定信号のパターンマッチング方法にも種々の既存技術を適用できる。
As another fixed signal determination method, for example, when the
図13は、端末装置3から中央局に向けて送り返す固定信号を指示する送信許可信号(同期信号)の一例を示す構成図である。 FIG. 13 is a configuration diagram showing an example of a transmission permission signal (synchronization signal) that instructs a fixed signal to be sent back from the terminal device 3 toward the central office.
図13に示す送信許可信号の制御信号は、図12で説明した送信許可ビットと、移相量情報信号のほかに、F4〜F0の5ビット(F4,F3,F2,F1,F0)の信号によって構成される。 The control signal of the transmission permission signal shown in FIG. 13 is a signal of 5 bits (F4, F3, F2, F1, F0) of F4 to F0 in addition to the transmission permission bit and the phase shift amount information signal described in FIG. Consists of.
(A−2−5)端末装置3における信号処理の詳細説明
図14を参照して、端末装置3における中央局2からの各種送信許可信号を受信してから中央局2に返答信号を送信するまでのステップについて説明する。
(A-2-5) Detailed Explanation of Signal Processing in Terminal Device 3 Referring to FIG. 14, after receiving various transmission permission signals from
図14は、端末装置3における、送信許可信号を受信してから返答信号を送信する信号処理のステップの説明に必要な部分のみを示すブロック図である。 FIG. 14 is a block diagram showing only a part necessary for explanation of a signal processing step of transmitting a response signal after receiving a transmission permission signal in the terminal device 3.
中央局2から送信された固定信号は、マッチドフィルタ21によって相関出力信号して制御されて出力され、ゲート部25によって相関出力信号は、マスタークロック信号でタッチ処理されて出力される。この出力信号は、分岐器62で分岐されて、同期信号検出部22に入力されて、同期信号が検出される。
The fixed signal transmitted from the
この検出された同期信号に含まれる制御信号は、図12に示すように、送信停止あるいは送信許可に関する情報及び移相量がデジタルデータの形式で表された信号である。制御信号は、図14に示すように、制御部52に入力される。
As shown in FIG. 12, the control signal included in the detected synchronization signal is a signal in which information on stoppage of transmission or transmission permission and the amount of phase shift are expressed in the form of digital data. The control signal is input to the
ここで、制御信号とは、端末装置3が備える受信部20において抽出された送信タイミング修正情報を指す。
Here, the control signal indicates transmission timing correction information extracted in the receiving
この送信タイミング修正情報により通知された位相遅延量を算出して、この位相遅延量分の位相遅延を、符号化送信信号に付加するように可変移相器33に指示するとは、具体的な一例を挙げると、次の内容である。
An example of calculating the phase delay amount notified by the transmission timing correction information and instructing the
可変移相器33は、例えば、Maxim社製のDS1023などを適宜利用することが可能である。この可変移相器33は、入力端子(図14ではINと示す)から入力された信号に、任意の遅延量を付加して出力端子(図14ではOUTと示す)から出力する機能を有している。遅延量は、制御部52の備える出力端子(P0、…、P7)から出力される2値の電圧信号によって制御される。
As the
セレクタ35は、例えば、アナログデバイス社製のAD8174などを適宜利用することが可能である。このセレクタ35は、複数の入力ポートから入力された信号のうち1つを選択して出力する機能を有している。入力ポートの選択は、制御部52の備えるSEL端子から出力される電圧信号によって制御される。
As the
制御信号の(EN1、EN2)ビットが(0,0)、すなわち、全信号送信停止であれば、第2の入力ポート(開放)を出力ポートに接続することで送信を停止することができる。 If the (EN1, EN2) bits of the control signal are (0, 0), that is, if all signal transmission is stopped, transmission can be stopped by connecting the second input port (open) to the output port.
(EN1、EN2)ビットが(0,1)、すなわち、フレーム同期信号送信許可であれば、第1の入力ポート(フレーム同期信号符号化部34に接続)を出力ポートに接続することで、符号化フレーム同期信号を出力することができる。 If the (EN1, EN2) bits are (0, 1), that is, if the frame synchronization signal transmission is permitted, the first input port (connected to the frame synchronization signal encoding unit 34) is connected to the output port. A frame synchronization signal can be output.
(EN1、EN2)ビットが(1,0)、すなわち、ビット同期信号送信許可であれば、第3の入力ポート(送信信号符号化部31に接続)を出力ポートに接続することで、ビット同期信号を出力することができる。 If the (EN1, EN2) bit is (1, 0), that is, if bit synchronization signal transmission is permitted, bit synchronization is achieved by connecting the third input port (connected to the transmission signal encoding unit 31) to the output port. A signal can be output.
(EN1、EN2)ビットが(1,1)、すなわち、フレーム同期完了であれば、第3の入力ポートを出力ポートに接続することで、送信信号を出力することができる。 If the (EN1, EN2) bit is (1, 1), that is, if frame synchronization is completed, the transmission signal can be output by connecting the third input port to the output port.
(A−3)第1の実施形態の効果
以上のように、第1の実施形態によれば、フレーム同期完了後、途中参加の端末装置が、上りフレームの無信号区間に、ビット同期信号を送信することにより、中央局における同期確立中の端末装置からの信号との干渉を回避できるので、同期確立中の端末装置の通信を停止させることなく、途中参加の端末装置の同期を確立することができる。
(A-3) Effect of First Embodiment As described above, according to the first embodiment, after frame synchronization is completed, a terminal device that has joined midway transmits a bit synchronization signal to a no-signal section of an uplink frame. By transmitting, it is possible to avoid interference with a signal from a terminal device with which synchronization is established in the central office, so that synchronization of the terminal device with midway participation is established without stopping communication of the terminal device with which synchronization is established Can do.
(B)他の実施形態
第1の実施形態では、1対N通信システムの適用用途は限定されるものではない。すなわち、PONに限定されるものではなく、伝送路が電気的伝送路であってもよい。
(B) Other embodiments In the first embodiment, the application of the 1-to-N communication system is not limited. That is, the transmission path is not limited to PON, and the transmission path may be an electrical transmission path.
第1の実施形態では、受信構成における可変移相器23、33を、サンプリングクロックの経路に設けたものを示したが、所定の位相関係を達成できるならば、データ信号経路に設けるようにしても良く、サンプリングクロックの経路及びデータ信号経路の双方に設けるようにしてもよい。
In the first embodiment, the
第1の実施形態では、拡散復調のために相関出力を得る構成がマッチドフィルタのものを示したが、スライディング相関器などの他の相関演算構成を適用するようにしても良い。 In the first embodiment, the configuration for obtaining the correlation output for the spread demodulation has been shown for the matched filter, but other correlation calculation configurations such as a sliding correlator may be applied.
第1の実施形態では、端末管理テーブルに基づいて、端末装置の電源状態を確認する際、n=1として端末装置3−1から順に確認するものとしたが、ランダムに確認対象の端末装置を決定するようにしても良い。 In the first embodiment, when confirming the power state of the terminal device based on the terminal management table, the terminal device 3-1 is sequentially confirmed as n = 1, but the terminal device to be confirmed is randomly selected. It may be determined.
第1の実施形態では、中央局から各端末装置に対する位相指示を同期信号に含めることとしたが、各端末装置に位相指示をすることができれば、他の信号を通知するようにしてもよい。 In the first embodiment, the phase indication from the central office to each terminal device is included in the synchronization signal. However, if the phase indication can be given to each terminal device, other signals may be notified.
1…アクセスネットワークシステム、
2…中央局、10(10−1〜10−N)…送信部、11…加算部、12(12−1〜12−N)…拡散符号化部、13(13−1〜13−N)…同期信号付与部、40…送信信号受信部、55…フレーム同期信号受信部、51修正情報生成部、
3…端末装置、20…受信部、21…マッチドフィルタ、22…同期信号検出部、23…可変移相部、24…クロック信号再生部、25…ゲート部、30…送信部、31(31−1〜31−N)…データ信号符号化部、32(32−1〜32−N)…同期信号付与部、33(33−1〜33−N)…可変移相器、34(34−1〜34−N)…フレーム同期信号符号化部、35(35−1〜35−N)…セレクタ、52…制御部。
1 ... Access network system,
2 ... central office, 10 (10-1 to 10-N) ... transmission unit, 11 ... addition unit, 12 (12-1 to 12-N) ... spread coding unit, 13 (13-1 to 13-N) ... synchronization signal giving unit, 40 ... transmission signal reception unit, 55 ... frame synchronization signal reception unit, 51 correction information generation unit,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Terminal device, 20 ... Reception part, 21 ... Matched filter, 22 ... Synchronization signal detection part, 23 ... Variable phase shift part, 24 ... Clock signal reproduction | regeneration part, 25 ... Gate part, 30 ... Transmission part, 31 (31- 1-31-N) ... data signal encoding unit, 32 (32-1 to 32-N) ... synchronization signal applying unit, 33 (33-1 to 33-N) ... variable phase shifter, 34 (34-1) 34-N) ... frame synchronization signal encoding unit, 35 (35-1 to 35-N) ... selector, 52 ... control unit.
Claims (4)
上記中央局装置が有する同期確立主制御手段と協働して、上記中央局装置との間で同期確立を制御する同期確立従制御手段を備え、
上記同期確立従制御手段が、
上記中央局装置の上記同期確立主制御手段からフレーム同期信号送信許可信号を受信した際、送信信号の符号化に用いる符号に比べて符号長が長く、上りフレームと一致する周期を有し、符号の先頭が上りフレームの先頭に一致し、かつ、固定信号を有する、フレーム同期信号を送信するフレーム同期信号送信部と、
上記中央局装置の上記同期確立主制御手段からビット同期信号送信許可信号を受信した際、上記フレームを構成する無信号期間に、固定信号を含むビット同期信号を送信するビット同期信号送信部と、
上記中央局装置の上記同期確立主制御手段から、フレーム同期に係る送信位相の移相量情報を受信した際、又は、最適な送信位相を受信した際に、上記フレーム同期に係る送信位相の上記移相量情報、又は、上記最適な送信位相に従って、送信位相を調整する送信位相制御部と
を有することを特徴とする端末装置。 In a terminal device that establishes synchronization with the central station device and participates in a 1-to-N communication system that communicates between the central station device and a plurality of terminal devices via a distribution multiplexer according to the code division multiplexing system ,
In cooperation with the synchronization establishment main control means of the central station device, the synchronization establishment slave control means for controlling synchronization establishment with the central station device,
The synchronization establishment subordinate control means is
When the frame synchronization signal transmission permission signal is received from the synchronization establishment main control means of the central station device, the code length is longer than the code used for encoding the transmission signal, and has a period that matches the upstream frame. A frame synchronization signal transmitter that transmits a frame synchronization signal, the head of which coincides with the head of the upstream frame and has a fixed signal;
When receiving a bit synchronization signal transmission permission signal from the synchronization establishment main control means of the central station apparatus, a bit synchronization signal transmission unit that transmits a bit synchronization signal including a fixed signal during a no-signal period constituting the frame;
When receiving the phase shift amount information of the transmission phase related to frame synchronization from the synchronization establishment main control means of the central station apparatus, or when receiving the optimum transmission phase, the transmission phase related to the frame synchronization And a transmission phase control unit that adjusts the transmission phase according to the phase shift amount information or the optimal transmission phase.
上記各端末装置が有する同期確立従制御手段と協働して、上記各端末装置との間で同期確立を制御する同期確立主制御手段を備え、
上記同期確立主制御手段が、
途中参加の上記端末装置に対してフレーム同期信号送信許可信号を送信するフレーム同期信号送信許可信号送信部と、
途中参加の上記端末装置からのフレーム同期信号を受信し、この受信した上記フレーム同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、当該端末装置のフレーム同期に係る送信位相の移相量情報を求め、このフレーム同期に係る送信位相の上記移相量情報を途中参加の上記端末装置に送信するフレーム同期実行部と、
途中参加の上記端末装置に対して、ビット同期に係る移相量情報を含むビット同期信号送信許可信号を送信するビット同期信号送信許可信号送信部と、
途中参加の上記端末装置から受信したビット同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、その送信位相の信号を有効に受信できたと判定した場合に、最適な送信位相を決定し、途中参加の上記端末装置に送信して、同期位相として設定させるビット同期実行部と
を有することを特徴とする中央局装置。 In the central station apparatus that is a component of a one-to-N communication system that performs communication according to a code division multiplexing method between a central station apparatus and a plurality of terminal apparatuses via a distribution multiplexer,
In cooperation with the synchronization establishment subordinate control means possessed by each of the terminal devices, a synchronization establishment main control means for controlling synchronization establishment with each of the terminal devices is provided,
The synchronization establishment main control means is
A frame synchronization signal transmission permission signal transmission unit that transmits a frame synchronization signal transmission permission signal to the terminal devices participating in the middle,
Receives a frame synchronization signal from the terminal device participating midway, and based on the spread demodulation output of the fixed signal period in the received frame synchronization signal, information on the amount of phase shift of the transmission phase related to the frame synchronization of the terminal device A frame synchronization execution unit that transmits the phase shift amount information of the transmission phase related to the frame synchronization to the terminal device that participates halfway;
A bit synchronization signal transmission permission signal transmission unit that transmits a bit synchronization signal transmission permission signal including phase shift amount information related to bit synchronization to the terminal devices participating in the middle,
Based on the spread demodulation output of the fixed signal period in the bit synchronization signal received from the terminal device joined in the middle, when it is determined that the signal of the transmission phase has been received effectively, the optimum transmission phase is determined, A central station apparatus comprising: a bit synchronization execution unit configured to transmit to the participating terminal apparatus and set the phase as a synchronization phase.
上記中央局装置は、上記各端末装置の同期確立を制御する同期確立主制御手段を有し、上記各端末装置は、上記同期確立主制御手段と協働して同期確立を制御する同期確立従制御手段を有し、
上記同期確立主制御手段が、
途中参加の上記端末装置に対してフレーム同期信号送信許可信号を送信するフレーム同期信号送信許可信号送信部と、
途中参加の上記端末装置からのフレーム同期信号を受信し、この受信した上記フレーム同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、当該端末装置のフレーム同期に係る送信位相の移相量情報を求め、このフレーム同期に係る送信位相の上記移相量情報を途中参加の上記端末装置に送信するフレーム同期実行部と、
途中参加の上記端末装置に対して、ビット同期に係る移相量情報を含むビット同期信号送信許可信号を送信するビット同期信号送信許可信号送信部と、
途中参加の上記端末装置から受信したビット同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、その送信位相の信号を有効に受信できたと判定した場合に、最適な送信位相を決定し、途中参加の上記端末装置に送信して、同期位相として設定させるビット同期実行部とを有し、
上記同期確立従制御手段が、
上記フレーム同期信号送信許可信号を受信した際、送信信号の符号化に用いる符号に比べて符号長が長く、上りフレームと一致する周期を有し、符号の先頭が上りフレームの先頭に一致し、かつ、固定信号を有する、フレーム同期信号を送信するフレーム同期信号送信部と、
上記ビット同期信号送信許可信号を受信した際、上記フレームを構成する無信号期間に、固定信号を含むビット同期信号を送信するビット同期信号送信部と、
フレーム同期に係る送信位相の上記移相量情報を受信した際、又は、上記最適な位相を受信した際に、送信位相を調整する送信位相制御部と
を有する
ことを特徴とする同期確立システム。 Synchronization establishment for establishing synchronization between a participating terminal apparatus and a central station apparatus in a one-to-N communication system that communicates between a central station apparatus and a plurality of terminal apparatuses via a distribution multiplexer according to a code division multiplexing system In the system,
The central station device has synchronization establishment main control means for controlling synchronization establishment of each terminal device, and each terminal device cooperates with the synchronization establishment main control means to control synchronization establishment. Having control means,
The synchronization establishment main control means is
A frame synchronization signal transmission permission signal transmission unit that transmits a frame synchronization signal transmission permission signal to the terminal devices participating in the middle,
Receives a frame synchronization signal from the terminal device participating midway, and based on the spread demodulation output of the fixed signal period in the received frame synchronization signal, information on the amount of phase shift of the transmission phase related to the frame synchronization of the terminal device A frame synchronization execution unit that transmits the phase shift amount information of the transmission phase related to the frame synchronization to the terminal device that participates halfway;
A bit synchronization signal transmission permission signal transmission unit that transmits a bit synchronization signal transmission permission signal including phase shift amount information related to bit synchronization to the terminal devices participating in the middle,
Based on the spread demodulation output of the fixed signal period in the bit synchronization signal received from the terminal device joined in the middle, when it is determined that the signal of the transmission phase has been received effectively, the optimum transmission phase is determined, A bit synchronization execution unit that transmits to the participating terminal device and sets it as a synchronization phase;
The synchronization establishment subordinate control means is
When the frame synchronization signal transmission permission signal is received, the code length is longer than the code used for encoding the transmission signal, has a period that matches the upstream frame, the head of the code matches the head of the upstream frame, And a frame synchronization signal transmission unit that transmits a frame synchronization signal having a fixed signal;
A bit synchronization signal transmission unit that transmits a bit synchronization signal including a fixed signal in a non-signal period constituting the frame when the bit synchronization signal transmission permission signal is received;
A synchronization establishment system, comprising: a transmission phase control unit that adjusts a transmission phase when the phase shift amount information of a transmission phase related to frame synchronization is received or when the optimum phase is received.
上記中央局装置は、上記各端末装置の同期確立を制御する同期確立主制御手段を有し、上記各端末装置は、上記同期確立主制御手段と協働して同期確立を制御する同期確立従制御手段を有し、
上記同期確立主制御手段が、
途中参加の上記端末装置に対してフレーム同期信号送信許可信号を送信するフレーム同期信号送信許可信号送信工程と、
途中参加の上記端末装置からのフレーム同期信号を受信し、この受信した上記フレーム同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、当該端末装置のフレーム同期に係る送信位相の移相量情報を求め、このフレーム同期に係る送信位相の上記移相量情報を途中参加の上記端末装置に送信するフレーム同期実行工程と、
途中参加の上記端末装置に対して、ビット同期に係る移相量情報を含むビット同期信号送信許可信号を送信するビット同期信号送信許可信号送信工程と、
途中参加の上記端末装置から受信したビット同期信号中の固定信号期間の拡散復調出力に基づいて、その送信位相の信号を有効に受信できたと判定した場合に、最適な送信位相を決定し、途中参加の上記端末装置に送信して、同期位相として設定させるビット同期実行工程とを有し、
上記同期確立従制御手段が、
上記フレーム同期信号送信許可信号を受信した際、送信信号の符号化に用いる符号に比べて符号長が長く、上りフレームと一致する周期を有し、符号の先頭が上りフレームの先頭に一致し、かつ、固定信号を有する、フレーム同期信号を送信するフレーム同期信号送信工程と、
上記ビット同期信号送信許可信号を受信した際、上記フレームを構成する無信号期間に、固定信号を含むビット同期信号を送信するビット同期信号送信工程と、
フレーム同期に係る送信位相の上記移相量情報を受信した際、又は、上記最適な位相を受信した際に、送信位相を調整する送信位相制御工程とを有する
ことを特徴とする同期確立方法。 Synchronization establishment for establishing synchronization between a participating terminal apparatus and a central station apparatus in a one-to-N communication system that communicates between a central station apparatus and a plurality of terminal apparatuses via a distribution multiplexer according to a code division multiplexing system In the method
The central station device has synchronization establishment main control means for controlling synchronization establishment of each terminal device, and each terminal device cooperates with the synchronization establishment main control means to control synchronization establishment. Having control means,
The synchronization establishment main control means is
A frame synchronization signal transmission permission signal transmission step of transmitting a frame synchronization signal transmission permission signal to the terminal device participating midway;
Receives a frame synchronization signal from the terminal device participating midway, and based on the spread demodulation output of the fixed signal period in the received frame synchronization signal, information on the amount of phase shift of the transmission phase related to the frame synchronization of the terminal device Frame synchronization execution step of transmitting the phase shift amount information of the transmission phase related to the frame synchronization to the terminal device participating in the middle,
A bit synchronization signal transmission permission signal transmission step for transmitting a bit synchronization signal transmission permission signal including phase shift amount information related to bit synchronization to the terminal device participating midway,
Based on the spread demodulation output of the fixed signal period in the bit synchronization signal received from the terminal device joined in the middle, when it is determined that the signal of the transmission phase has been received effectively, the optimum transmission phase is determined, A bit synchronization execution step that is transmitted to the participating terminal devices and set as a synchronization phase;
The synchronization establishment subordinate control means is
When the frame synchronization signal transmission permission signal is received, the code length is longer than the code used for encoding the transmission signal, has a period that matches the upstream frame, the head of the code matches the head of the upstream frame, And a frame synchronization signal transmission step of transmitting a frame synchronization signal having a fixed signal,
A bit synchronization signal transmitting step of transmitting a bit synchronization signal including a fixed signal during a no-signal period constituting the frame when the bit synchronization signal transmission permission signal is received;
A synchronization establishment method comprising: a transmission phase control step of adjusting a transmission phase when the phase shift amount information of the transmission phase related to frame synchronization is received or when the optimum phase is received.
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