CN1866759A - 无线通信装置以及无线通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于降低无线通信装置的功耗。在发送定时时在电场强度测定部(20)中测定电场强度RSSI，其值为基准值以下时，从判定部(50)向数据处理部(2)等提供发送许可信号TXE，输出发送数据TXD。此外，在接收定时时，在电场强度测定部(20)中测定电场强度RSSI，其值超过基准值并且解调部(30)所解调的接收数据RXD在接收控制部(60)中被判定为正常时，将接收数据RXD与数据接收信号RDE一起提供给数据处理部(2)。由此，在需要时以外不启动数据处理部(2)，所以可降低功耗。

Description

无线通信装置以及无线通信方法

                       技术领域

本发明涉及无线通信装置的低功耗化。

                       背景技术

无线网络是用于基站与该基站所覆盖的区域内存在的多个无线终端之间进行数据通信的。基站按某一定时间开始接收动作，在该时间内接收从无线终端侧发送来的数据。此外，从基站向终端装置发送数据时，确认了每一定时间无线终端未发送数据之后，发送数据。在无线终端侧也同样，每一定时间开始接收动作，在该时间内接收从基站侧发送来的数据。此外，从终端装置向基站发送数据时，确认了每一定时间基站未发送数据后，发送数据。

因此，基站和无线终端分别以一定周期测定所使用的无线信道中的电波的状态(电场强度)，如果存在预先设定的设定值以上的电场强度，则进行接收动作，如果电场强度为设定值以下，则进行发送动作。

但是，由于在所述无线网络的基站和无线终端中，按一定周期测定电场强度，根据其结果进行发送动作或接收动作的任何一个，所以，存在如下的课题。

基站和无线终端中使用的无线通信装置一般由根据无线频率进行收发的收发部和进行收发数据的处理的数据处理部构成，其中，每一定周期由收发部测定电场强度，按照其测定结果，为进行发送动作或接收动作而使数据处理部启动。

但是，不限于一定存在发送的数据，还存在想只进行接收动作的情况。进而，也存在不需要接收而只想进行发送的情况。在这样的情况下，按一定周期启动数据处理部时，就进行了该数据处理部的不必要的动作，在降低功耗方面有局限性。

                      发明内容

本发明的目的在于通过彻底消除不必要的动作来降低无线通信装置中的功耗。

本发明是一种无线通信装置，具有通过无线信号与其他站间进行数据的收发的收发部和进行所收发的数据的处理与该收发部的动作控制的数据处理部，其中，收发部构成为具备：定时控制部，按设定的时间输出发送定时信号和接收定时信号；电场强度测定部，在被提供了所述发送定时信号或者接收定时信号时，测定无线通信信道的接收电场强度；判定部，在被提供了所述发送定时信号并且该接收电场强度为基准值以下时，输出发送许可信号，在被提供了所述接收定时信号并且该接收电场强度超过基准值时，输出接收许可信号；调制部，在被提供了所述发送许可信号时，对从所述数据处理部输出的发送数据进行调制并发送；解调部，在被提供了解调许可信号时，对接收信号进行解调并生成接收数据；以及接收控制部，在被提供了所述接收许可信号时，将所述解调许可信号提供给所述解调部，并且判定在该解调部生成的接收数据是否正常，在正常的情况下，将该接收数据和数据接收信号一起输出至所述数据处理部，在不正常的情况下，停止所述解调许可信号。

此外，数据处理部的特征在于构成为：通过所述发送许可信号而启动并将所述发送数据输出给所述收发部，通过所述数据接收信号而启动并从该收发部输入所述接收数据。

在本发明中，在发送定时时在收发部中测定接收电场强度，其值在基准值以下时，向数据处理部提供发送许可信号，输出发送数据。此外，在接收定时时在收发部中测定接收电场强度，其值超过基准值并且判定为接收数据正常时，将接收数据与数据接收信号一起提供给数据处理部。由此，由于在必要时以外不启动数据处理部，所以，具有可降低功耗的效果。

                     附图说明

图1是表示本发明的实施例1的无线通信装置的概要结构图。

图2是表示图1的动作的流程图。

图3是表示本发明的实施例2的无线通信装置的概要结构图。

                   具体实施方式

通过设置省电控制部可进一步降低无线通信装置的功耗，该省电控制部除根据收发部内的发送定时信号、接收定时信号、发送许可信号以及解调许可信号外，还根据从数据处理部提供的动作模式控制信号，来控制该收发部中的时钟信号和电源的供给。

实施例1

图1是表示本发明的实施例1的无线通信装置的概要结构图。

该无线通信装置进行大体上划分包括：收发部1，根据无线频率在其与其他的无线通信装置之间进行收发；以及数据处理部2，进行收发数据的处理与该收发部1的控制。

收发部1具有：包含天线的高频部10、电场强度测定部20、解调部30、调制部40、判定部50、接收控制部60、发送数据存储部70、定时控制部80。

高频部10由未图示的接收部和发送部构成。接收部从输入给天线的高频信号RF中选择放大指定的接收信道的频率成分，将与该接收电平相应的接收电平信号RS提供给电场强度测定部20，并且变换为基带的接收信号RXS并提供给解调部30。发送部将从调制部40提供的基带的发送信号TXS变换为所指定的发送信道的高频信号RF并放大为规定电平，然后从天线进行发送。另外，高频部10在被提供了测定控制信号MSE或者解调许可信号DME时，进行接收动作，在被提供了发送许可信号TXE时，进行发送动作，而且进行控制使得发送动作和接收动作不同时进行。

电场强度测定部20按照在发送动作和接收动作开始时从定时控制部80提供的测定控制信号MSE，对从高频部10提供的接收电平信号RS进行数字处理，计算出稳定的接收电场强度信号RSSI。所测定的接收电场强度信号RSSI的值被提供给判定部50。

解调部30在被从接收控制部60提供了解调许可信号DME时，将从高频部10提供的接收信号RXS解调为接收数据RXD并输出给接收控制部60。此外，调制部40在被从判定部50提供了发送许可信号RXE时，对从发送数据存储部70提供的发送数据TXD进行调制并输出至高频部10。

判定部50基于从定时控制部80提供的测定控制信号MSE、接收控制信号RXC以及发送控制信号TXC，将电场强度信号RSSI与基准值进行比较，根据其比较结果输出接收许可信号RXE或者发送许可信号TXE。该判定部50包括：电场强度存储部51，按照测定控制信号MSE存储从电场强度测定部20提供的接收电场强度信号RSSI的值；寄存器52，从数据处理部2设定基准值；比较部53，对接收电场强度信号RSSI和基准值进行比较。比较部53在被提供了接收控制信号RXC时，如果接收电场强度信号RSSI超过基准值，则判定为接收着来自其他无线通信装置的信号，将接收许可信号RXE输出给接收控制部60。此外，在被提供了发送控制信号TXC时，如果接收电场强度信号RSSI为基准值以下，则判断为其他无线通信装置未进行发送，将发送许可信号TEX输出给高频部10、调制部40、发送数据存储部70以及数据处理部2。

接收控制部60保持从解调部30输出的接收数据RXD，检查该接收数据RXD的开头部分是否包含前同步码(preamble)等的特定模式(pattern)，包含的情况下，继续解调动作，并且将从该解调部30输出的接收数据RXD输出给数据处理部2。在不包含特定模式的情况下，使其以后的解调部30的动作停止。该接收控制部60具有保持接收数据RXD的接收数据保持部61、从数据处理部2设定特定模式的寄存器62、将接收数据RXD的开头部分和特定模式进行比较的比较部63、以及将接收数据RXD输出给数据处理部2的输出部64。

另外，比较部63在被提供了来自判定部50的接收许可信号RXE和来自定时控制部80的比较控制信号CPE时，将解调许可信号DME提供给高频部10和解调部30，将从该解调部30输出的接收数据RXD的开头部分和特定模式进行比较，相一致时判定为接收着正常的接收数据RXD，并继续输出解调许可信号DME，不一致时，在比较控制信号CPE停止的时刻，使解调许可信号DME停止。此外，比较部63在接收数据RXD正常时，开始对输出部64和数据处理部2输出数据接收信号RDE，在被提供了接收许可信号RXE的期间，继续输出该数据接收信号RDE。输出部64在被提供了数据接收信号RDE时，读出保持在接收数据保持部61中的接收数据RXD并且输出给数据处理部2。

发送数据存储部70存储从数据处理部2提供的发送数据TXD，在被从判定部50提供了发送许可信号TXE时，依次读出所存储的发送数据TXD，发送至调制部40。

定时控制部80基于未图示的时钟信号在一定的周期生成接收控制信号RXC、发送控制信号TXC、测定控制信号MSE以及比较控制信号CPE。该定时控制部80具有：重复一定范围(例如，0～100)的值并进行计数的计数器81、该计数器81的计数值CNT为规定范围的值时输出接收控制信号RXC的接收定时生成部82、为与其不同的规定范围的值时输出发送控制信号TXC的发送定时生成部83。另外，这些接收定时生成部82和发送定时生成部83是根据从数据处理部2提供的停止信号STP，与计数值CNT无关地强制地复位。

进而，定时控制部80具有：测定定时生成部84，在输出接收控制信号RXC和发送控制信号TXC的任何一种时，在从其输出开始的一定时间，输出用于使电场强度测定部20进行稳定的测定的测定控制信号MSE；以及比较定时生成部85，在输出接收控制信号RXC时，在从其输出开始的一定时间，输出比较控制信号CPE。进而，可从数据处理部2设定定时控制部80的计数器81以及各定时生成部82～85的定时控制用的数据。

图2是表示图1的动作的流程图。以下，参照该图2对图1的动作进行说明。

首先，数据处理部2根据需要分别在收发部1内的判定部50的寄存器52中设定基准值、在接收控制部60的寄存器62中设定特定模式、在定时控制部80中设定控制数据(步骤S1～S3)，并且在发送数据存储部70中存储发送数据TXD(步骤S4)。然后，数据处理部2转移到省电模式。

在收发部1中，定时控制部80的计数器81进行动作(步骤S5、S6)，该计数值CNT成为发送定时生成部83中设定的值后，从该发送定时生成部83输出发送控制信号TXC，进而从测定定时生成部84输出测定控制信号MSE(步骤S7)。此外，计数器81的计数值CNT成为接收定时生成部82中设定的值时，从该接收定时生成部82输出接收控制信号RXC，进而，从测定定时生成部84输出测定控制信号MSE，从比较定时生成部85输出比较控制信号CPE(步骤S16)。

在发送定时，输出发送控制信号TXC和测定控制信号MSE时，高频部10成为接收动作状态，通过电场强度测定部20开始测定接收电场强度信号RSSI(步骤S8)。一定时间后，使测定控制信号MSE停止，电场强度测定部20的测定动作结束，在判定部50的电场强度存储部51中存储测定结果的接收电场强度信号RSSI(步骤S9)。

在比较部53中，对存储在电场强度存储部51中的接收电场强度信号RSSI和设定在寄存器52中的设定值进行比较(步骤S10)。比较部53中，当接收电场强度信号RSSI超过设定值时，判定为其他的无线通信装置进行着发送，不输出发送许可信号TXE就结束动作，也使高频部10的动作停止(步骤S11)。

在步骤S10的比较中，接收电场强度信号RSSI为设定值以下时，比较部53判定为其他的无线通信装置未进行发送，向高频部10、调制部40、发送数据存储部70以及数据处理部2输出发送许可信号TXE。由此，使发送动作开始(步骤S12)。高频部10成为发送动作状态，在发送数据存储部70中存储的发送数据TXD被依次读出并且在调制部40中被调制，在高频部10中变换为高频信号RF后被发送(步骤S13)。

此外，数据处理部2根据发送许可信号TXE转移到通常动作模式，依次将发送数据TXD存储在发送数据存储部70中。数据处理部2在发送出所有应发送的发送数据TXD后的时刻(步骤S14)，对收发部1输出停止信号STP，返回省电模式。

在收发部1中，通过停止信号STP使定时控制部80的发送定时生成部83复位，发送控制信号TXC停止。由此，从判定部50输出的发送许可信号TXE停止，高频部10、调制部40、以及发送数据存储部70停止动作(步骤S15)。

另一方面，在接收定时时，当输出接收控制信号RXC、测定控制信号MSE、比较控制信号CPE时(步骤S16)，高频部10成为接收动作状态，通过电场强度测定部20开始测定接收电场强度信号RSSI(步骤S17)。一定时间后，测定控制信号MSE停止，电场强度测定部20的测定动作停止，将测定结果的接收电场强度信号RSSI存储在判定部50的电场强度存储部51中。

在比较部53中，将电场强度存储部51中存储的接收电场强度信号RSSI与寄存器52中设定的设定值相比较(步骤S19)。如果接收电场强度信号RSSI为设定值以下，则比较部53判定为其他的无线通信装置未进行发送，不输出接收许可信号RXE就结束动作，高频部10的动作也停止(步骤S20)。

在步骤S19的比较中，如果接收电场强度信号RSSI超过设定值，则比较部53判定为其他无线通信装置正在进行发送，向接收控制部60输出接收许可信号RXE。基于接收许可信号RXE和比较控制信号CPE，从接收控制部60的比较部63输出解调许可信号DME，提供给高频部10和解调部30。由此，高频部10继续维持接收动作状态，进而开始解调部30的解调动作(步骤S21)。

在解调部30中，对从高频部10提供的接收信号RXD进行解调，将接收数据RXD输出给接收控制部60。接收数据RXD被保持在接收数据保持部61中，通过比较部63将其开头部分与存储在寄存器62中的特定模式进行比较(步骤S22)。比较结果不一致时，在比较控制信号CPE停止的时刻，使解调许可信号DME停止，高频部10和解调部30的动作停止(步骤S23、S26)。

比较部63的比较结果一致时，判定为正在接收正常的接收数据RD，对输出部64和数据处理部2输出数据接收信号RDE。在被提供接收许可信号RXE的期间，继续对高频部10以及解调部30输出解调许可信号DME、对输出部64以及数据处理部2输出数据接收信号RDE。

由此，从高频部10提供的接收信号RXD在解调部30中被解调为接收数据RXD并被保持在接收数据保持部61中，进而通过输出部64被读出并输出给数据处理部2(步骤S24)。

数据处理部2根据数据接收信号RDE转移到通常动作模式，依次接收从输出部64输出的接收数据RXD。数据处理部2基于接收数据RXD的内容(例如，存储在标头部分中的报文长度的信息等)，判断该接收数据RXD的结束(步骤S25)，对收发部1输出停止信号STP，并返回省电模式。

在收发部1中，通过停止信号STP使定时控制部80的接收定时生成部82复位，接收控制信号RXC停止。由此，从判定部50输出着的接收许可信号RXE停止，接收控制部60的解调许可信号DME停止，高频部10、解调部30、以及接收控制部60停止动作(步骤S26)。

在该流程图中，数据处理部2成为动作状态的步骤是S1～S4、S12～S15、S24～S26，在其他的步骤S5～S11、S16～S23中，该数据处理部2为省电模式。

如上所述，由于该实施例1的无线通信装置分别设置用于进行接收动作的接收定时生成部82和用于进行发送动作的发送定时生成部83，所以，在接收定时时可进行接收用的所希望的处理，在发送定时时可进行发送用的所希望的处理。此外，当要进行发送动作时因干扰波等使电场强度信号RSSI变高而不能进行发送动作的情况下，能够不使高频部10或者调制部40动作也不使数据处理部2启动地来等待下一发送定时。进行接收动作的情况也同样。因此，可降低所希望的动作以外的功耗。

实施例2

图3是表示本发明的实施例2的无线通信装置的概要的结构图，对与图1中的要素共同的要素付以共同的符号。

该无线通信装置在图1的无线通信装置的收发部1上附加省电控制部90，并且设置通过该省电控制部90控制的时钟源3、时钟供给部4以及电源部5，其他的结构与图1相同。

时钟源3是存在于收发部1以及数据处理部2以外的时钟发生源，由晶体振子或晶体振荡器构成，产生主时钟MCK。时钟供给部4基于从时钟源3供给的主时钟MCK，向收发部1的各部分进行时钟供给，能够只在必要时向各部分供给需要的时钟频率(例如，高速时钟HCK、低速时钟LCK)。电源部5能够个别地控制向收发部1中的高频部10、和向定时控制部80及省电控制部90以外的其他各部的电源供给。

省电控制部90具备：省电动作状态管理部91、控制时钟源3的动作的时钟源控制部92、控制时钟供给部4的动作的时钟供给控制部93以及控制电源部5的动作的电源控制部94。省电动作状态管理部91基于从数据处理部2提供的动作模式控制信息MOD、从判定部50提供的发送许可信号TXE、从接收控制部60提供的解调许可信号DME、从定时控制部80提供的接收控制信号RXC以及发送控制信号TXC、从数据处理部2提供的停止信号STP，来控制时钟源控制部92、时钟供给控制部93以及电源控制部94。

另外，动作模式控制信息MOD是指定下述这3种动作模式的任意一种的信号，即：使包含高频部10的收发部1全都进行动作的全动作模式、使高频部10以外的各部分动作的控制动作模式、以及使定时控制部80和省电控制部90以外的动作停止的省电动作模式。

接着，以省电控制部90的动作为中心，对图3的无线通信装置的动作进行说明。另外，该无线通信装置整体的收发动作与图2的流程图相同。

当根据动作模式控制信息MOD从数据处理部2指定全动作模式时，省电动作状态管理部91从时钟源控制部92启动时钟源3，产生主时钟MCK，从时钟供给控制部93对时钟供给部4进行控制使得进行各部分需要的频率的供给。此外，省电动作状态管理部91从电源控制部94对电源部5进行控制，使得供给各部分需要的通常的电源。

当根据动作模式控制信息MOD指定控制动作模式时，省电动作状态管理部91从时钟源控制部92启动时钟源3，产生主时钟MCK，从时钟供给控制部93对时钟供给部4进行控制，使得对定时控制部80以及省电控制部90供给通常的时钟信号(例如，高速时钟HCK)，停止向其以外供给时钟信号。此外，省电动作状态管理部91从电源控制部94对电源部5进行控制，使得向高频部10的电源供给停止，对其以外的各部分供给需要的通常的电源。

当根据动作模式控制信息MOD指定省电动作模式时，省电动作状态管理部91从时钟源控制部92对时钟源3进行控制，使得停止主时钟MCK，只产生低速时钟LCK，从时钟供给部93对时钟供给部4进行控制，使得对定时控制部80以及省电控制部90只供给低速时钟LCK，停止对其以外供给时钟信号。此外，省电动作状态管理部91从电源控制部94对电源部5进行控制，使得向高频部10的电源供给停止，对其以外的各部分供给所需的最小限度的电流。

在控制工作状态或者省电工作状态下，当从定时控制部80提供接收控制信号RXC时，省电动作状态管理部91从时钟源控制部92启动时钟源3，产生主时钟MCK，从时钟供给控制部93对时钟供给部4进行控制使得进行各部分所需要的频率的供给，进而，从电源控制部94对电源部5进行控制使得供给各部分所需要的通常的电源。由此，收发部1转移到全动作状态。

然后，如果在与比较控制信号CPE对应的规定时间后从接收控制部60输出解调许可信号DME，则照原样维持全动作状态。而且，在解调许可信号DME停止的时刻，省电动作状态管理部91从时钟源控制部92对时钟源3进行控制使得只产生低速时钟LCK，从时钟供给控制部93对时钟供给部4进行控制使得对时钟控制部80以及省电控制部90只供给低速时钟LCK，从电源控制部94对电源部5进行控制使得供给高频部10以外的各部分所需要的最小限度的电流。由此，收发部1转移到省电动作状态。

如果在与比较控制信号CPE对应的规定时间后未从接收控制部60输出解调许可信号DME的情况下，省电动作状态管理部91就直接使收发部1转移到省电动作状态。

同样地，在控制动作状态或者省电动作状态下，当从定时控制部80提供发送控制信号TXC时，省电动作状态管理部91使收发部1转移到全动作状态。

然后，如果在与测定控制信号MSE对应的规定时间后从判定部50输出发送许可信号TXE，则收发部1照原样维持全动作状态。而且，在从数据处理部2输出停止信号STP的时刻，省电动作状态管理部91使收发部1转移到省电动作状态。

如果在与测定控制信号MSE对应的规定时间后未从判定部50输出发送许可信号TXE的情况下，省电动作状态管理部91就直接使收发部1转移到省电动作状态。

另外，对于图2的流程图中的收发部1的动作模式，步骤S1～S4是控制动作模式，步骤S5、S6是省电动作模式，而且，其以外的步骤S7～S26是全动作模式。

如上所述，该实施例2的无线通信装置具有用于根据动作模式来控制收发部1内的各部分的电源或者时钟信号的供给的省电控制部90。由此，由于不仅是数据处理部2，还可控制收发部1的功耗，所以，具有比实施例1进一步降低功耗的效果。

Claims (6)

1.一种无线通信装置，具有通过无线信号与其他站间进行数据的收发的收发部和进行所收发的数据的处理与该收发部的动作控制的数据处理部，其特征在于，

所述收发部具备：

定时控制部，按设定的时间输出发送定时信号和接收定时信号；

电场强度测定部，在被提供了所述发送定时信号或者接收定时信号时，测定无线通信信道的接收电场强度；

判定部，在被提供了所述发送定时信号并且该接收电场强度为基准值以下时，输出发送许可信号，在被提供了所述接收定时信号并且该接收电场强度超过基准值时，输出接收许可信号；

调制部，在被提供了所述发送许可信号时，对从所述数据处理部输出的发送数据进行调制并发送；

解调部，在被提供了解调许可信号时，对接收信号进行解调并生成接收数据；以及

接收控制部，在被提供了所述接收许可信号时，将所述解调许可信号提供给所述解调部，并且判定在该解调部生成的接收数据是否正常，在正常的情况下，将该接收数据和数据接收信号一起输出至所述数据处理部，在不正常的情况下，停止所述解调许可信号，

所述数据处理部构成为：通过所述发送许可信号而启动并将所述发送数据输出给所述收发部，通过所述数据接收信号而启动并从该收发部输入所述接收数据。

2.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，

设置省电控制部，其按照所述发送定时信号、接收定时信号、发送许可信号、解调许可信号、以及从所述数据处理部提供的动作模式控制信号，控制所述收发部中的时钟信号和电源的供给。

3.一种无线通信方法，其特征在于，

在判断为是发送定时的情况下，开始电场强度的测定，当所述电场强度的测定结果比基准值大并且所述电场强度在规定时间内被测定时，不进行发送动作。

4.如权利要求3所述的无线通信方法，其特征在于，

在判断为是所述发送定时的情况下，当所述电场强度的测定结果比基准值小时，进行所述发送动作。

5.如权利要求3或4所述的无线通信方法，其特征在于，

在判断为是接收定时的情况下，开始所述电场强度的测定，当所述电场强度的测定结果比基准值小并且所述电场强度在所述规定时间内被测定时，不进行接收动作。

6.如权利要求5所述的无线通信方法，其特征在于，

在判断为是所述接收定时的情况下，当所述电场强度的测定结果比基准值大时，进行所述接收动作。

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