JP3954025B2 - 適応検出閾値を用いるｔｄｍａ通信用受信機 - Google Patents

Description

この発明は通信システムに関するものである。更に具体的にいえば、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）通信システムにおいて、アナログデータ信号からデジタルデータを抽出する方法および装置に関するものであって、バーストまたはタイムスロットで通信リンクの前記アナログデータ信号を交換し、デジタルデータ回復回路を使用することにより、前記アナログデータ信号と適応閾値またはスライスレベルとの大小を比較してデジタルデータを回復し、前記スライスレベルはそれぞれのバーストまたはタイムスロットについて設定される。

（発明の背景）
この種類の方法および装置は、例えば米国特許No.US 4,821,292において、比較器、ＲＣネットワーク、モデム/ドットパターン検出器、マイクロプロセッサを含むデータ復元回路を有する受信機が開示されている。比較器回路は入力信号の電圧レベルを閾値ＤＣ基準電圧またはスライスレベルと比較し、アナログ信号が論理１か論理０のいずれを表しているかを判別する。その結果を表すビットストリームはモデム／ドットパターン検出器に供給され、シリアルデータ信号からパラレル信号に変換される。比較器によって評価される入力アナログ信号は、プリアンンブルまたはドットパターンと、メッセージ部分を含むデータメッセージを表す。ドットパターンの送信中において、データ信号のプリアンンブル期間に迅速にＤＣ電圧またはスライスレベルを適合し得るように、ＲＣネットワークの時定数を小さくする。
周知のモバイルＧＳＭ(Global System for Mobile communication)やコードレスＤＥＣＴ(Digital Enhanced Cordless Telecommunication)無線通信システムなどの現在の無線通信システムでは、通信情報はデジタル的に処理される。送信の際、デジタルデータはＲＦ搬送波上で適切に変調され、アナログデータ信号として送信される。

このような無線通信システムの無線装置の無線受信機部において、受信アナログデータ信号は、処理目的のために、復調の後にデータ回復回路（データスライサと呼ばれる場合もある）によって再びデジタルデータ信号に変換される。

国際特許出願WO９３／２６１１０で開示されているデータ回復回路では、アナログデータ入力信号の現在値が２進値の０と１のいずれを表しているかを判定するために、アナログデータ入力信号と所定の閾値またはスライスレベルとの大小比較が行われる。スライスレベルは、ローパス（ＬＰ）フィルタとして接続される抵抗器とキャパシタを含む積分器回路によってアナログデータ入力信号から得られる。

スライスレベルは、特定の受信データ入力信号に応じて変化させる必要がある。そのため、抵抗値の異なる抵抗器をスイッチによって選択し、積分器回路の積分時定数を増減させる。

近年の無線通信トランシーバ装置では、コンポーネント数、プリント回路基板（ＰＣＢ）上コンポーネント専有空間、製造費の節減が重要な設計基準である。

上記タイプのアナログデータスライサは多くの個別電子部品を必要とする。さらに、積分時定数を変化させるために、ハードウェア、すなわち抵抗器やキャパシタの変更が必要である。

時分割多重接続（ＴＤＭＡ）伝送スキームに従って動作する通信システムでは、データが複数のフレームによって交換され、各フレームは多数のバーストあるいはタイムスロットを含み、交換を行ういわゆる同期または同期語の検出の後、閾値またはスライスレベルにおいてＤＣオフセットが発生することが観察されている。同期語は、受信データを適切に処理するために受信機装置で認識しなければならないビット値(１および０)からなる特定のストリングである。

スライスレベルのオフセットは、同期語の特定ビットパターン、すなわち１と０が同数でないパターンによって引き起こされるものであって、これはアナログデータスライサによって補償することが不可能で、受信機の感度および性能の低下を招く。

その他に受信機のＤＣオフセットの原因として、基準発振器の周波数変動、送信機周波数差、復調器のオフセット、受信機に混入する妨害信号がある。

例えば、セルラＧＳＭまたはＤＥＣＴの無線通信システムでは、セルと呼ばれる特定の地域において、無線基地局または無線アクセスユニットから複数のリモート無線通信ユニットに対してサービスが行われる。特定の無線基地局または無線アクセスユニットにおいて、ＲＦ搬送波／タイムスロットの組み合わせによる各通信リンクについて、ＤＣスライスレベルオフセットは中でも、無線基地局と無線通信ユニット間の距離や、無線通信ユニットの送信電力、無線通信ユニットの動作位置が建物の内部か外部か等に依存して変動することがある。

受信時にデータスライサを特定のＤＣオフセットに適合させるために、上述のアナログデータスライサ回路には、前回の受信タイムスロットから得られたスライスレベルを保持して次のタイムスロットに使用するための保持モードがある。

しかし、ＧＳＭあるいはDECTの無線通信システムでは、あるフレームの前回のタイムスロットは通常、異なる伝送特性を持つ別の通信リンクに属している。従って、前回のタイムスロット中のスライスレベルに関する情報は、必ずしも次のタイムスロットに有効であるとはいえない。

それぞれの通信リンクに関して各タイムスロットの最初に特定のスライスレベルを設定することが可能になれば、受信機性能は大いに向上するだろう。

（発明の概要）
この発明の目的は、受信機の感度および性能を向上させるために汎用性の高いデジタルデータ回復方法を提供することである。

この発明のもう一つの目的は、電子部品の個数、プリント回路基板（ＰＣＢ）の実装スペース、最終的に製造コストを節減することができる改良型デジタルデータ回復回路またはデータスライサ回路を提供することである。

この発明の第一の側面は、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）通信システムにおいてアナログデータ信号からデジタルデータを抽出する方法であって、バーストまたはタイムスロットで通信リンクのアナログデータ信号が交換され、デジタルデータ回復回路を使用することにより、前記アナログデータ信号と適応閾値またはスライスレベルとの大小を比較してデジタルデータが回復される方法でありバーストまたはタイムスロットと関連する通信リンクの環境に従って各バーストまたはタイムスロットについてスライスレベルを個別に設定することを特徴とする。

本発明によれば、各リンクに対して個別にスライスレベルが設定されるので、異なる無線リンク状態によるスライスレベルの変化の理由が正確に説明され、各無線リンク、すなわち、搬送波／タイムスロットの組み合わせに対してできるだけ最適な受信機性能が得られる。

本発明による方法の別の実施例では、特定の通信リンクに関連する特定のバーストまたはタイムスロットの最後に、現在のスライスレベルを保存し、通信リンクに関連する次の対応するバーストまたはタイムスロットの最初にスライスレベルを検索する。

すなわち、特定の通信リンクに対して、タイムスロットの最後にスライスレベルが格納され、そのスライスレベルは、それぞれの無線通信リンクのデジタルデータを回復するためにその時点で最良のレベルと見なすことができる。このスライスレベルは、特定の無線通信リンクに関連する次のタイムスロット(次のフレーム内)の最初に再び検索され、設定される。その結果、同期語が最適精度で回復されるので、タイムスロットの受信開始時から既に受信機性能が改善される。

本発明の別の実施例では、通信リンクの開始時に第一の受信のモードにしたがってスライスレベルが合わされ、通信リンクの継続時は、所定の評価基準を満たしている間、第二の受信モードにしたがってスライスレベルが合わされる。この特徴により、リンクの開始時すなわち第一の受信モードを使用している間と通信中すなわち第二の受信モードを使用している間、スライスレベルが変動する受信条件に対して可能な限り最適な状態に合わされる。

さらに別の発明実施例では、受信機性能をさらに向上させるために、各受信モードにおいて、スライスレベルは、超高速から高速、そして低速または停止までの範囲のスライス時定数に従って合わされる。

第一の受信モードの超高速スライス時定数は、受信当初すなわちプリアンブル受信時、例えばスライスレベルが使用できない間、あるいはデフォルトのスライスレベルだけの時に使用される。一旦スライスレベルが確立されて同期語が受信されると、高速スライス時定数が選択され、同期語の復元に十分素早くスライスレベルが合わせられ、ノイズ等に対して十分なハードネス(hardness)を提供する。一旦同期語が正しく認識されると、スライスレベルが合わされ、低速または保持モードに入る。

アナログデータ入力信号が最初に現れたとき、直ちに実行可能なスライスレベルを取得する必要がある。デジタルデータ入力信号の一部、例えばプリアンブルまたはプリアンブルの一部が認識されるとすぐに、スライスレベルの適応速度を減速することができる。一旦受信機が受信アナログデータ入力信号と同期すると（同期語が適切に受信されたことで判定可能）、アナログデータ信号の信号フェージングや信号ピーク、その他の一時的外乱によるエラーを防ぐために、スライスレベルの適応速度をさらに低速あるいは保持モードに設定することができる。

第一の受信のモードから第二の受信モードへの切り換えは、特に、ＢＥＲ(Bit Error Rate)やＲＳＳＩ(Receive Signal Strength Indication)測定値などの無線リンク受信品質評価基準に基づいて実行される。

発明の方法の好ましい実施例では、デジタルデータ復元回路により生じるＤＣオフセットを補正するためにスライスレベルを合わせる。特に、同期語受信後に、同期語に起因するＤＣオフセットのためにスライスレベルが補正される。これによって受信機性能がさらに向上する。

本発明はさらに実用的な実施例として、スライスレベルとスライス時定数のデジタル的記憶と検索方法を提供する。この場合、デジタルデータ復元回路はアナログデータ信号をデジタルデータ信号に変換するアナログ／デジタル変換（ＡＤＣ）手段、デジタルデータ信号をフィルタ処理するデジタルフィルタ手段、デジタル記憶手段、復元されたデジタルデータを提供するためにデジタルデータ信号とフィルタを通過したデジタルデータ信号とを比較するデジタル比較器手段を含む。

この発明の第二の側面は、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）通信システムにおいてアナログデータ信号からデジタルデータを取り出すデジタルデータ復元回路であり、この回路は、アナログデータ信号をデジタルデータ信号に変換するアナログ／デジタル変換（ＡＤＣ）手段と、閾値またはスライスレベルを与えると共に設定されたフィルタ時定数に従ってデジタルデータ信号をフィルタ処理するデジタルフィルタ手段と、復元されたデジタルデータを提供するためにデジタルデータ信号とスライスレベルを比較するデジタル比較器とを含み、デジタルフィルタ手段はフィルタ時定数とスライスレベルをデジタル的に調整するように構成される。

本発明によるデジタルデータ復元回路またはデジタルデータスライサは集積回路で構成することが可能であり、個別の構成部品として、あるいは、電気通信機器で使用される他の集積回路、例えばＴＤＭＡ通信システムで送受信されるバーストまたはタイムスロットを制御するＢＭＣ(Burst Mode Controller)などの他の集積回路と結合して使用することができる。

デジタルフィルタ手段を使用することにより、データ復元回路の１つまたは複数のハードウェア部品の変更や交換を行わずに、デジタルデータ復元回路のフィルタ手段のフィルタまたは積分時定数をソフトウェア的に容易に設定し、最適化または適応化することができる。

従って、例えば受信信号の品質評価基準に基づいて最適な閾値またはスライスレベルを設定するために、通信リンク中にデジタルフィルタ手段の積分時定数を合わせることによって、受信機性能を自動的に向上させることができる。

発明の好ましい実施例では、デジタルフィルタ手段は、少なくとも一つのデジタル的に調整可能なフィルタ時定数を持ったＬＰ無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタを含む。

この実施例では、１つのまたは各フィルタ時定数をソフトウェア的に適切に設定することにより、同期語検出後のオフセットなどのスライスレベルのどんな変化も容易に補償され、受信機感度を大幅に改善することができる。

IIRデジタルフィルタを含むこの発明のデジタルデータ復元回路では、例えば、１つのまたは各フィルタ時定数の設定により、低速、高速、超高速の積分時間、すなわちスライスレベルの低速、高速、超高速適応が可能であり、また、保持モードに入ることもできる。

本発明によるデジタルデータ復元回路の実施例では更に、デジタルフィルタ手段にはデジタル的に調整可能な少なくとも２つのフィルタモードがあり、それぞれのフィルタ動作モードに関して個別にフィルタ時定数を設定することができる。これにより、無線通信の開始時および継続中に、スライスレベルの迅速且つ最適で正確な適合が可能になる。

本発明によるデジタルデータ復元回路の別の実施例では、特定の通信リンクのために１つのまたは各スライスレベルおよび／またはフィルタ時定数を格納する記憶手段が設けられる。

この実施例では、特定の通信リンクにおいてＲＦ搬送波／タイムスロット組み合わせとして順次発生する各バーストまたはタイムスロットに対して、デジタルデータ復元回路のスライスレベルが特定の値に直接設定され、それぞれの通信リンクに対して適応速度を最適化することができる。

発明の好ましい実施例では、デジタルデータ復元回路はさらに、ＤＣオフセットレベルを考慮に入れてスライスレベルを調整する手段を含む。

発明によるデジタルデータ復元回路は集積回路技術により、個別回路部品として、あるいは他の集積回路に組み込んだ形で実現可能であるので、発明によるデジタルデータ復元回路は、無線通信規格にしたがって無線通信を行うために送信機、受信機、制御手段を備えた通信機器、特に無線通信用の無線通信システムの無線機器における実装スペースが小さく、実装費用も少ない。

この発明の第三の側面は、無線通信用無線通信システムの無線機器であって、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）無線通信規格にしたがって無線通信を行うために送信機、受信機、制御手段を備え、無線機器は上述の動作を行うように構成されたデジタルデータ復元回路を有する。特に、無線機器は無線アクセスユニットまたは無線基地局として構成され、またセルラ無線通信システムで使用される無線電話などの無線端末装置として構成されるものである。

この発明に関する上記特徴およびその他の特徴について、付図にしたがって以下に詳細に説明する。

（図面の詳細な説明）
ここでは、ＤＥＣＴ(Digital Enhanced Cordless Telecommunication)規格に従って動作するコードレス無線電話システムへの発明の応用について説明するが、これは発明を限定するものではない。この発明は、その他に例えばＰＨＳ（Personal Handyphone System)規格のコードレス無線電話機システム、ＧＳＭ(Global System for Mobile communication)規格や、その他のモバイル通信プロトコルに準拠するモバイル無線通信システムで動作するコードレス無線電話機システムにも応用可能である。

図１において、発明によるデジタルデータ復元回路あるいはデジタルデータスライサは全体として参照符号１で示される。

デジタルデータ復元回路は受信アナログデータ信号が与えられる入力端子２と、アナログデータ信号から抽出されたデジタルデータが供給される出力端子３を含む。

ＤＥＣＴまたはＧＳＭシステムの無線受信機器、例えば無線基地局または無線アクセスユニットの無線受信器と携帯無線電話などの無線通信ユニットでは、入力端子３は復調手段（図示せず）からアナログデータ信号を受信する。復調されたアナログデータ入力信号はデジタル化制御データと、システムデータと、ユーザデータまたは情報データの混合信号であり、ＡＣ信号（データ）とＤＣ信号の両成分からなる。ＤＣ信号成分は、受信信号周波数、復調および／または混信の種類に依存する一定の値を持つ。

アナログデータ入力信号は、高速ＡＤ変換器（ＡＤＣ）４によってサンプリングされ、例えば８ビットのデジタル形式にデジタル化される。

ＡＤＣ４の出力は、デジタル比較器手段５の第一入力とデジタルフィルタ手段６の入力端子７に接続され、デジタルフィルタ手段の出力端子８はデジタル比較器手段５の第二入力に接続される。

デジタルフィルタ手段６は第一の乗算手段９を含むいわゆる無限インパルス応答（ＩＩＲ）タイプであって、乗算手段９の第一入力端子はデジタルフィルタ手段６の第一入力７に接続され、その第二入力は第一の受信モードでフィルタ時定数を選択するための選択手段１０に接続される。

第一の乗算手段９は加算手段１１の第一入力への出力線と接続され、加算手段１１の第二入力は第二の乗算手段１２の出力に接続される。加算手段１１の出力はデジタルフィルタ手段６の出力端子８に接続される。

第二の乗算手段１２の第一入力はユニット遅延（Ｔ）手段１３の出力に接続され、第二の乗算手段１２の第二入力は第二の受信モードでフィルタ時定数を設定する第二の選択手段１４に接続される。ユニット遅延手段１３は、例えばD型フリップフロップのクロック多重化形式であって、その入力はデジタルフィルタ手段６の出力端子８と接続される。

本発明によるデジタルデータスライサの好ましい実施例では、特定の通信リンク、すなわち搬送波／タイムスロット組み合わせのためのスライスレベルを記憶／検索するために記憶手段１５が設けられる。記憶手段１５は加算手段１１の第三入力に接続される。記憶手段１５は、更に、通信リンクに特定のスライスレベルが用意されていない場合にスライスレベルを設定するためのデフォルト値を記憶することもできる。

加算手段１１の第四入力は、受信される同期語に含まれる０と１の個数が同数でないときや、その他の原因で生じるＤＣオフセットのためにスライスレベルを補正するソース１７に接続される。

実用的な実施例では、サンプリングされたアナログデータ入力信号が８ビットのデジタルデータ語としてＡＤＣにより供給される場合、フィルタ時定数も８ビット形式で供給されてよい。しかし一方、例えば第一、第二の乗算手段９、１２、加算手段１１、ユニット遅延手段１３、記憶手段１５、ＤＣオフセットソース１７は２進１６ビットのデータ処理に対応するように構成することができる。

デジタルフィルタ６はローパス（ＬＰ）デジタルフィルタまたは積分器として動作する。ユニット遅延Ｔは、１／サンプルクロックの周波数に等しい。デジタルフィルタの理論および動作は当業者には周知であり、これ以上の説明はしない。

図２では、明瞭にするため、ＤＥＣＴ(Digital Enhanced Cordless Telecommunication)規格によるデジタルデータ・ストリームが示されている。ＤＥＣＴはＴＤＭＡ／ＴＤＤ（時分割多重接続／時分割二重）プロトコルにしたがって動作し、フレームサイクルタイムをＴ_Ｆとするフレームにグループ化されたタイムスロットで情報が伝送される。フレームの前半は送信、後半は受信の目的で使用される。しかし、その逆も可能である。ＤＥＣＴフレームは図２に示されるように２４個のバーストまたはタイムスロットを含む。フレームの前半、すなわち最初のタイムスロットR１、R２、…、R１２の期間は、無線基地局または無線アクセスユニットから送信されるデータが携帯電話などのリモート無線通信ユニットで受信される。各フレームの後半、すなわち次の１２のタイムスロットT１、T２、…、T１２の期間は、リモート通信ユニットから無線アクセスユニットにデータが送信される。

一般に、無線アクセスユニットとリモート無線通信ユニット間の無線通信リンクは、フレーム前半の１スロットと、フレーム後半の同番号スロットに割り当てられる。各タイムスロットは通常、制御データと、システムデータと、情報データまたはユーザデータを含んでいる。DECTでは、特定の無線通信リンクに複数のタイムスロットが割り当てられる。

図３は詳細なタイムスロット構造を示している。制御データ・フィールドはいわゆる同期（ＳＹＮＣ）語を含んでおり、受信データを正しく処理するために、同期語は無線アクセスユニットまたはリモート通信ユニットで正しく認識されなければならない。通常、同期語には１６ビットが必要であり、１６ビットのプリアンブルに続く。

システムデータ・フィールドには、アイデンティティおよびアクセス権に関するシステム情報、サービスの利用可能度が含まれ、更に必要があれば、例えば外乱や、他の無線アクセスユニットへの通話転送の場合に他の通信チャネルへハンドオーバーするための情報が含まれる。また、ページングおよび呼設定手順は、Aフィールドとも呼ばれるシステムデータ・フィールド上で実行される。システムデータには通常、１６ビットのＡＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check worth）を含めて６４ビットが必要である。

情報データまたはユーザデータはBフィールドとも呼ばれ、通話呼の場合、１０ミリ秒のフレームサイクルタイムＴ_Ｆの間に得られるデジタル化されたスピーチサンプルを含む。スピーチサンプルは典型的な３２ｋｂ／秒レートで符号化される。これは、各通話呼について、各フレーム中に３２０ビットを送受信する必要があることを意味する。

Ｂフィールドデータはスクランブルされ、情報データから４ビットのＸＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check worth）が形成される。ＤＥＣＴ規格によるタイムスロットあたりのビット総数は、ガードスペースを含めて４８０である。これらのビットはシステムクロック周波数、すなわち１１５２ｋｂ／ｓのシステムビット伝送速度で送信される。

ＤＥＣＴの場合、情報伝送に１０のＲＦ搬送波が利用可能であるから、合計１２０のデュプレックス無線通信リンクが得られる。この発明に関しては、無線通信リンクはＲＦ搬送波／タイムスロット割り付けとして理解する。

図４は、リモート通信ユニット２０と無線基地局または無線アクセスユニット２１とを含む典型的なＤＥＣＴ無線通信装置の単純化ブロック図である。無線アクセスユニット２１は、例えばリモート無線通信ユニットと無線アクセスユニット間の無線通信を中継するための無線中継ユニットとして設計することができる。

無線アクセスユニット２１は送信機手段（ＴＸ）２２、受信機手段（ＲＸ）２３、制御手段（Ｃ）２４、処理および入出力手段２５を含み、受信機手段２３からの通話およびデータ信号、または送信機手段２２から送信される信号を処理する。手段２５は、通信目的のために関連の通話およびデータ信号を処理するためのプロセッサ手段を含む。

制御手段２４は、スイッチ手段２７を動作させることによってアンテナ手段２６を送信機手段２２か受信機手段２３のいずれかに接続する。

詳細に説明すると、受信機手段２３には、バンドパスフィルタ手段２８の縦続接続が含まれ、例えば１８８０〜１９００MHzのＤＥＣＴ周波数帯において信号受信の中心周波数は１８９０MHzである。

リモート通信ユニット２０と無線アクセスユニット２１の間の無線通信リンク３３による受信信号は、ＲＦ増幅器手段２９によって増幅され、ミキサ手段３０と局部発振器手段３１によって中間周波（ＩＦ）にダウンコンバートされる。ダウンコンバートされた信号は復調手段３２に供給され、そこから出力されるアナログデータ入力信号が本発明のデータ復元回路またはデータスライサ回路１に供給されて、アナログデータ入力信号からデジタルデータが抽出される。デジタルデータ復元回路１によって抽出されたデジタルデータは手段２５に供給され、更に処理される。

当業者には周知の通り、リモート無線通信ユニット２０は無線アクセスユニット２１について記述されたものと同じ構造のトランシーバ手段を含むことができる。携帯用無線電話として設計された無線通信ユニット２０の場合、例えば、手段２５はオーディオアンプ、マイクロホン、スピーカ手段（図示せず）を含む。

ＤＥＣＴ通信システムでは、数個のリモート無線通信ユニット２０が無線アクセスユニット２１との間で情報を交換し、それぞれが、ＲＦ搬送波／タイムスロット組み合わせを含む個々の無線通信リンク３３を有する。例えば、３つの無線通信ユニット２０がそれぞれのタイムスロットR１／T１、R３／T３、R１２／T１２を介して無線アクセスユニット２１と情報交換すると仮定する。それぞれの通信リンクにおいて、例えば、リモート無線通信ユニットと無線アクセスユニット間の距離や、リモート無線通信ユニットの送信電力、リモート通信ユニットの動作位置がビルの内部か外部か、伝送経路のフェージング等によって、それぞれ異なるスライスレベルが必要とされるかもしれない。その理由は、最適なスライスレベルの設定が受信信号強度に依存するからである。

本発明の好ましい実施例では、縮尺なしの図５に示されているグラフに関して、デジタルデータを抽出するための最適スライスレベルを設定するために、デジタルデータ復元回路１は以下のように動作する。まだ、スライスレベルが設定されていないゼロスライスレベルのデフォルト値であると仮定する。

無線通信リンクのタイムスロットまたはバーストを初めて受信したとき、フィルタ６は第一の受信モード１０で動作する。ＤＥＣＴタイムスロットに対して３マイクロ秒の典型的な積分時定数を有する超高速スライス適応モードが提供されるように、デジタルフィルタ手段６のフィルタ時定数が選択される。比較器手段５によってデータ入力信号からデジタルデータを抽出するために、スライスレベルのトラッキングが高速で行われる。図５では、この状態が超高速として二つの矢印で示される。

受信開始時には、プリアンブル（図３）と混信等に起因する雑音が受信される。フィルタ６の出力端子８において、図５の破線で示されるようなスライスレベルが設定される。

比較器手段５は、デジタルフィルタ６の出力端子８におけるスライスレベルとＡＤＣ４の出力からの変換されたアナログ入力信号と比較する。変換されたアナログ信号がスライスレベルより高ければ、これは第一の論理レベル、例えばデジタル１ビットであると解釈される。変換されたアナログ信号がスライスレベルより低ければ、これは第二の論理レベル、例えばデジタルゼロビットであると解釈される。

プリアンブルと同期語の数ビット、例えば４ビットの抽出後、典型的な１０マイクロ秒の積分時定数を持つ高速スライスモードが提供されるように、フィルタ時定数が選択される。これは、フェージングや信号ピーク等が原因でスライスレベルのトラッキングが急激になることを防止するためである。図５では、この状態が高速として二つの矢印で示される。

一旦同期語が正しく検出されると、例えば、典型的な１ミリ秒の積分時定数を持つ低速スライスモードが提供されるように、フィルタ時定数が選択される。図５では、この状態が１つの矢印で示される。

一旦同期が達成されると、データは正しく抽出されるので、スライスレベルの高速トラッキングの必要がなくなり、それ以上の最適スライスレベル微調整を比較的ゆっくり行なってもよく、フィルタを保持状態にして無調整にすることも可能である。

フィルタ時定数の正確な設定が、例えば、発明によるデジタルデータ復元回路１を備えた通信機器の制御手段２４（図４参照）の制御下で、ソフトウエアにより容易になされ、また容易に修正される。

当業者には明らかであろうが、ある時定数から別の時定数への切り換えは、デジタルデータの一部、例えば同期語の受信に常に基づくとは限らず、その他のパラメータやアルゴリズムに基づいて切り換えることも可能である。

ＤＥＣＴでは、同期語の検出後にスライスレベルにオフセットが生じることが知られている。このオフセットは受信機感度を低下させる原因になるが、本発明によるデジタルデータ復元回路において、ソース１７からのスライスレベルＤＣオフセット値でスライスレベルを補正することによって容易に補償することができる。このタイプの補正は、フィルタを低速応答状態で一旦切り換えた後で実行することが望ましい。一般に、同期語によって提供されるＤＣオフセットは、タイムスロットの最後には一定値に達し、特定無線通信システムのすべての無線通信リンクについて同一になり得る。

定常動作中、本発明のデジタルデータ復元回路は、例えば保持モードに設定することができる。保持モードは一般に、現在の通信リンク期間中にデジタルデータが正しく受信されている場合に選択される。

接続中の無線通信リンクの場合、フィルタ時定数の適合した第二の受信モード１４に回路を切り換えることによって、性能改善が更に大きくなる。これら時定数は超高速、高速、低速、保持モードの各時定数を含むことができるが、データ復元回路がほとんど目標通りなので、第一の受信のモード１０とは異なる（遅い）値を持つ。

特定の無線通信リンクに関連するタイムスロットの最後には、遅延手段１３は記憶手段１５に保存されているスライスレベルを含む。

同じ無線通信リンクに関連する次のタイムスロットの最初には、保存されたスライスレベルが遅延手段１３にロードされ、その目的のため、記憶手段１５の出力が遅延手段１３の入力に接続される。

本発明によるデータ復元回路の場合、接続中の通信リンクにおいて、特定の通信リンクに関連する次の各フレームの各新しいタイムスロットの最初に、スライスレベルを保存し、記憶手段１５からスライスレベルを検索することによって最適スライスレベルを直接設定することができる。図２参照。

記憶手段１５には、いくつかのフィルタ時定数を保存し、それらを検索することができる。

本発明によるデジタルデータ復元回路と方法によれば、それぞれのスライスレベルの保存、検索によって、接続中の通信に対する最適スライスレベルが一旦設定されると、それぞれの無線通信リンク、すなわちタイムスロットについて、個別に最適なスライスレベルを設定することができる。これにより、受信機性能が大幅に向上し、顧客の満足度が増す。

本発明によるデジタルデータ復元回路１は単一の半導体回路として構成可能であり、あるいは無線通信装置内の他の回路、例えば受信機機器の制御手段２４（図４参照）の一部として構成することも可能である。既知のアナログデータ復元回路と比較して、本発明によるデジタルデータ復元回路は、プリント回路基板（ＰＣＢ）への実装コストが低く、所要スペースも小さい。これは、製造コスト削減の見地、そして携帯用無線電話機などの通信機器小型化傾向の見地から重要な設計判定基準である。

以上に、第一および第二のフィルタ係数を持ったＩＩＲデジタルフィルタ手段に基づいて本発明を開示したが、当業者には明らかなように、フィルタ手段は、別のタイプのデジタルフィルタ手段、例えば周知の有限インパルス応答（ＦＩＲ）デジタルフィルタ手段を用いて実現することもできる。また、上記と異なる設計、例えばＩＩＲフィルタの縦続接続または並列接続によってもデジタルフィルタ手段を構成することが可能である。

本発明はＤＥＣＴへの適用に限定されず、ＧＳＭ(Global System for Mobile communication)や、アナログデータ入力信号からデジタルデータが抽出する他の通信システムにも適用可能であって、同様の利点をもたらす。

この発明によるデジタルデータ復元回路の実施例のブロック図。 ＤＥＣＴ（Digital Enhanced Cordless Telecommunication）伝送プロトコルによるデジタルデータ・ストリーム 図２のデータストリームのタイムスロット構造 この発明によるデジタルデータ復元回路を備え、無線通信システムで使用される無線機器のブロック図。 タイムスロット中のスライスレベル調整

Claims (17)

1. 時分割多重接続（ＴＤＭＡ）通信システムにおいて、アナログデータ信号からデジタルデータを抽出する方法であって、バーストまたはタイムスロットで通信リンクの前記アナログデータ信号を交換し、データ回復回路を使用することにより、前記アナログデータ信号と適応閾値またはスライスレベルとの大小を比較してデジタルデータを回復し、バーストまたはタイムスロットと関連する通信リンクの環境に応じて、各バーストまたはタイムスロットについて前記スライスレベルが個別に設定され、前記データ復元回路がデジタル回路であって、前記設定されたスライスレベルが各バーストまたはタイムスロットに対して記憶されることを特徴とする方法。
2. 特定の通信リンクに関連する特定のバーストまたはタイムスロットの最後に、前記スライスレベルを保存し、通信リンクに関連する次の対応するバーストまたはタイムスロットの最初に前記スライスレベルが検索される請求項１記載の方法。
3. 通信リンクの開始時に第一の受信のモードにしたがって前記スライスレベルを調整し、前記通信リンクを継続する場合は、所定の評価基準が満たされている間、第二の受信モードにしたがって前記スライスレベルが合わせられる前記いずれかの請求項記載の方法。
4. 各受信モードにおいて、超高速から高速、そして低速または保持までの範囲にわたる、スライス時定数に従って前記スライスレベルが合わせられる請求項３記載の方法。
5. 前記所定の評価基準に無線通信リンクの受信品質評価基準が含まれる請求項３または４記載の方法。
6. 通信リンクの開始時に前記スライスレベルがデフォルト値に設定される前記いずれかの請求項記載の方法。
7. 前記デジタルデータ復元回路により生じるＤＣオフセットの補正のために前記スライスレベルが合わせられる前記いずれかの請求項記載の方法。
8. 同期語受信後に、前記同期語に起因するＤＣオフセットのためにスライスレベルが補正される請求項７記載の方法。
9. アナログデータ信号をデジタルデータ信号に変換するアナログ／デジタル変換（ＡＤＣ）手段と、デジタルデータ信号をフィルタ処理するデジタルフィルタ手段と、デジタル記憶手段と、復元されたデジタルデータを提供するためにデジタルデータ信号とフィルタを通過したデジタルデータ信号とを比較するデジタル比較器手段とを前記デジタルデータ復元回路が含み、前記スライスレベルおよびスライス時定数がデジタル的に記憶され、前記記憶手段から検索される前記いずれかの請求項記載の方法。
10. 時分割多重接続（ＴＤＭＡ）通信システムにおいてアナログデータ信号からデジタルデータを抽出するデジタルデータ復元回路であって、アナログデータ信号をデジタルデータ信号に変換するアナログ／デジタル変換（ＡＤＣ）手段と、閾値またはスライスレベルを与えると共に設定されたフィルタ時定数に従ってデジタルデータ信号をフィルタ処理するデジタルフィルタ手段と、復元されたデジタルデータを提供するためにデジタルデータ信号とスライスレベルを比較するデジタル比較器とを含むデジタルデータ復元回路であって、デジタルフィルタ手段がフィルタ時定数とスライスレベルをデジタル的に調整するように構成され、さらに接続中の通信リンクについて１つのまたは各スライスレベルを記憶、検索するための記憶手段を有するデジタルデータ復元回路。
11. デジタルフィルタ手段が少なくとも一つのデジタル的に調整可能なフィルタ時定数を持ったローパス（ＬＰ）無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタを含む請求項１０記載のデジタルデータ復元回路。
12. 低速、高速、超高速フィルタモード、または保持モードを設けるために１つのまたは各フィルタ時定数がデジタル的に設定可能に構成されている請求項１１記載のデジタルデータ復元回路。
13. デジタル的に調整可能な少なくとも２つのフィルタモードがあり、それぞれのフィルタ動作モードに関して個別に前記フィルタ時定数を設定することができる請求項１２記載のデジタルデータ復元回路。
14. さらに、ＤＣオフセットレベルを考慮に入れてスライスレベルを調整する手段を含む請求項１０、１１、１２または１３記載のデジタルデータ復元回路。
15. 時分割多重接続（ＴＤＭＡ）無線通信規格にしたがった無線通信を行うように構成された送信機、受信機および制御手段を有し、無線通信用無線通信システムで使用される無線機器であって、該無線機器は、前記請求項のいずれかにしたがって構成され、動作するデジタルデータ復元回路を有し、該デジタルデータ復元手段は、前記アナログデータ信号をデジタルデータ信号に変換するアナログ・デジタル変換（ＡＤＣ）手段と、閾値またはスライスレベルを与えると共に設定されたフィルタ時定数に従って前記デジタルデータ信号をフィルタ処理するデジタルフィルタ手段と、復元されたデジタルデータを提供するために前記デジタルデータ信号と前記スライスレベルを比較するデジタル・コンパレータとを含み、前記フィルタ時定数およびスライスレベルをデジタル的に調整するように前記デジタルフィルタ手段が構成されていて、更に、接続中の通信リンクについて１つのまたは各スライスレベルを保存、検索する記憶手段を含む前記無線機器。
16. セルラ無線通信システムで使用される無線アクセスユニットまたは無線基地局として構成された請求項１５記載の無線機器。
17. セルラ無線通信システムで使用される無線電話等の無線端末として構成された請求項１６記載の無線機器。

Images