JP2003509891A - 通信システムにおいて電池を節約する方法 - Google Patents

通信システムにおいて電池を節約する方法

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JP2003509891A JP2001522682A JP2001522682A JP2003509891A JP 2003509891 A JP2003509891 A JP 2003509891A JP 2001522682 A JP2001522682 A JP 2001522682A JP 2001522682 A JP2001522682 A JP 2001522682A JP 2003509891 A JP2003509891 A JP 2003509891A
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ケイ ロバーツ,デイヴィッド
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Abstract

(57)【要約】 受信器(34)が中央局から送信を受信するために定期的に活性化される遠隔計測システムのような通信システムにおいて、受信器は、受信器の活性化を制御する電力制御手段(12)と、搬送波の存在を検出し、搬送波が検出されない場合に電力制御手段に受信器(34)を非活性化させる回路(48)と、復調された信号が復号可能かを決定し信号の質が受け入れられない場合に電力制御手段に受信器(34)を非活性化させる信号の質を測定する段(50)とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 [技術分野] 本発明は、通信システムにおいて電池を節約する方法と、通信システムと、シ
ステムにおいて使用する受信局とに関する。通信システムは、ページング或いは
コードレス/セルラ電話機システム又は遠隔計測システム例えば、自動メーター
示度システムのような電気通信システムを有してもよい。
【0002】 [従来技術] 多くの電気通信及び遠隔計測適用法において、機器は長期の期間、例えば、年
でなければ月にわたってスタンバイモードにされる。結果として電池で給電され
る機器に対して、電池式電源の有用な寿命を延長する全ての手段が重要となる。
無線機器において、受信器はしばしば機器内の主な電力消費源である。
【0003】 無線機器の受信器における電力の節約は、例えば、ディジタルページング分野
において比較的長い期間にわたって行なわれてきた。POCSAG Paging規格又はC
CIRRadiopaging Code No.1は、プロトコルの下では時間がバッチと呼ばれ
る連続する期間に分割されるため、固有の電力節約能力を有する。バッチは、同
期コードワード及び8のフレームを有する。受信器は、同期コードワードの受け
取り、及び、連続するバッチ中の8のフレームのうちの予め指定された一つに対
して給電され、受信器に対する全てのメッセージは予め指定されたフレーム中で
送信される。同期コードワードと予め指定されたフレームとの間の期間中、及び
、予め指定されたフレームと同期コードワードと間の期間中、受信器はパワーダ
ウンされ得る。
【0004】 EP−B1−554941は、アドレス又は受信器識別コード(RIC)を数
が増える又は数が減る順序を重要として送信するページングシステム制御器のオ
プションを開示し、予め指定されたフレームに対してパワーアップされるページ
ャが受信されるアドレスの最初の幾つかのビットから、順序付けられたシーケン
スにおける夫々のアドレスの後に続けられ従ってそれ自体に対して呼又はメッセ
ージが無いことを表わす場合、ページャの受信部分は電力を節約するためにフレ
ームが終わる前にパワーダウンされる。
【0005】 WO99/25051は、Mのビット及び送信器から成る無線識別コードを含
む無線受信器を夫々有する遠隔的におかれた端末ユニットを含む遠隔計測システ
ムにおいて電池を節約する方法及び通信システムを開示する。基地局は、ウェイ
ク・アップシーケンスの少なくとも2つの繰り返しから成るウェイク・アップメ
ッセージを送信し、ウェイク・アップシーケンスはNの連結部分を有し、このと
きNは整数である。各N部分は、同期コードワードと無線識別コードのビットの
異なる一部分M/Nとを含む。各端末ユニットにおける無線受信器は、搬送波及
びN部分の少なくとも一つを検出するために断続的に活性化される。N部分の少
なくとも一つの検出に応答して、無線受信器は活性化されたままであり、N部分
の少なくとも検出された一つを分析する。無線識別コードの受信されたビットが
無線受信器の無線識別コードの対応するビットに対応しない場合、無線受信器は
断続的な活性化に戻される。完全な無線識別コードが検出される場合、受信器は
、送信された無線識別コードに添付されたメッセージを受信するために活性化さ
れたままである。
【0006】 これら全ての既知の技法が電池の節約を高める一方で、電池の寿命を延長させ
それにより端末ユニットのより長い有用動作寿命を確実にさせ、即座の応答が要
求されるときに与えられ得るようにするために無線受信器による電力要求を減少
させることがまだ望まれる。
【0007】 [本発明の開示] 本発明は、通信装置において電力の節約を容易化することを目的とする。
【0008】 本発明の一面によると、受信器を活性化し、搬送波信号の存在を検出し、搬送
波信号が検出されない場合に受信器を非活性化し、搬送波信号が検出される場合
に受信器を活性化状態で維持し、受信した信号が復号可能かを検出し、信号が復
号可能でない場合に受信器を非活性化し、信号が復号可能である場合に信号を復
号化することを有する、受信器を動作する方法が提供される。
【0009】 本発明の第2の面によると、信号を送信する送信器を有する一次局と、一次局
からの信号を受信する受信器を有する少なくとも一つの二次局とを有する通信シ
ステムが設けられ、受信器は信号を受信する手段、受信した信号の存在を検出す
る手段、受信した信号の質を検出する手段、及び、信号の存在が検出されない若
しくは信号の質が受け入れられない場合に受信器を非活性化する電力制御手段を
有する。
【0010】 本発明の第3の面によると、信号を受信する手段、受信した信号の存在を検出
する手段、受信した信号の質を検出する手段、及び、信号の存在が検出されない
若しくは信号の質が受け入れられない場合に受信器を非活性化する電力制御手段
を有する受信器が設けられる。
【0011】 本発明による方法の実施例において、受信器がパワーアップされる度に受信器
は、信号が存在するか否かを判断するために無線信号の強さを表示する(RSS
I)回路を使用する。信号が無い場合、受信器は、無線チャネルのサンプリング
期間の満了を待つこと無く直ぐにパワーダウンされ得る。選択的に、信号が検出
された場合、受信器は活性化され続け、信号が存在するだけでなく復調されるこ
ともできるか否かの確認がなされる。質の確認であるこの第2の確認の値は、検
出された信号が例えば、隣接するチャネル、ノイズ、又は、他の信号源からの干
渉によるものである場合に、復号化するための要求は無く受信器は非活性化され
得、電力が節約される。信号が復調され得る場合、受信器が信号を復号化する。
【0012】 信号の質の尺度も通信システム内の他の信号、特に、同じ搬送波上にあるが異
なるデータ速度を有する信号をフィルタアウトするために使用され得る。
【0013】 本発明は、添付の図面を参照して例によって説明する。
【0014】 図中、同じ参照番号が対応する特徴を示すために使用される。
【0015】 [本発明を実行する方法] 図1を参照するに、自動水量計の簡略化された実施例は、家庭内敷地に供給す
る水道管に取り付けられる複数の消費者ユニットCU1、CU2、及び、CU3
を有する。各消費者ユニットCU1乃至CU3は、マイクロプロセッサ12とア
ンテナ16を含む送受信器14とに有効的に結合される計量ユニット10を有し
、アンテナは、地の中に設置され消費者ユニットCU1乃至CU3を含む周囲箱
の中に組込まれるかカバーを有する。
【0016】 消費者ユニットCU1乃至CU3は、PSTNのような地上線18、又は、更
なる無線リンク(図示せず)によって、他のタスクの中でも量計システムの動作
及び消費者への請求を制御する管理インタフェースユニットMIUに対してメー
ター示度情報を中継する、同一方向のネットワーク問合せユニット(NIU)N
IU1、NIU2によって遠隔的に問合せられ得る。追加的に、消費者ユニット
CU1乃至CU3は、後に主インタフェースユニットMIUに転送するためにメ
ーター示度情報を記憶する携帯式のNIU(図示せず)によって遠隔的に問合せ
られてもよい。
【0017】 図1において、各NIU、即ち、NIU1及びNIU2は、特定の地理的な領
域において対応する複数のメーターを管理する。これをするためには、各NIU
は、例えば、専用の支柱又は街灯柱のような高い位置に取り付けられる。各NI
Uは、消費者ユニットの送受信器14と類似してもよい送受信器22の動作、記
憶部24へのメーター情報の記憶、及び、モデム26を手段とする記憶されたメ
ーター情報の中継を制御する制御器20を有する。
【0018】 主インタフェースユニットMIUは、地上線18を介して通信を行わせること
を可能にするモデム32に結合される大型コンピュータ30を有する制御器を含
む。
【0019】 図2に示される消費者ユニットCUは、計量ユニット10及び遠隔計測モジュ
ールTMを有する。遠隔計測モジュールTMは、無線受信器34と、共通のアン
テナ16に結合される無線送信器36とを有する。無線受信器34は、例えば、
ゼロIF又はスーパーヘトロダインのような全ての適切な設計でもよい。受信器
34の出力38は復調器40に結合され、復調器40は復号器42に結合される
。復号器42は、マイクロプロセッサ12に結合される。
【0020】 復号器44は、マイクロプロセッサ12に結合される入力46、及び、無線送
信器36に結合される出力を有する。
【0021】 受信信号強度表示(RSSI)回路48は、受信した信号の存在を検出するた
めに無線受信器34に結合される。回路48の出力は、マイクロプロセッサ12
に結合される。
【0022】 信号の質を測定する回路50は、回復された信号の質を決定するために復調器
40に結合される。回路50は、マイクロプロセッサ12の入力に結合される。
【0023】 マイクロプロセッサ12は、ROM52に記憶されるプログラムソフトウェア
に従って動作される。遠隔計測モジュールTM用の電源54は、マイクロプロセ
ッサ12に接続される。電力制御線56は、マイクロプロセッサ12の出力を受
信器34の電力制御入力58に結合させる。
【0024】 動作においてマイクロプロセッサ12は、ROM52に記憶されるプロトコル
ソフトウェアに従って無線受信器34を活性化させ、非活性化させる。しかしな
がら、無線受信器34に対する電力制御は、従うプロトコルによって無線受信器
が活性化される度に信号の存在をモニタするRSSI回路48によって電池の節
約を高めるために変更され得る。チャネル内で搬送波信号が検出されない場合、
マイクロプロセッサ12は受信器34を非活性化させる。しかしながら、搬送波
が検出される場合、信号の質を測定する回路50は、復調されたデータ信号の信
頼性を確認する。信号の質が受け入れられる場合、マイクロプロセッサ12は無
線受信器34を活性化したままにさせるが、信号の質が受け入れられない場合、
非活性化させる。
【0025】 信号の質を測定する回路50は、RSSI回路48に追加的な幾つかの有益な
特性を提供する。RSSI回路48は、短時間にわたってだけ搬送波を検出し、
結果として比較的高い間違い警報率を有する一方で間違い解放を回避する。反対
に回路50は、チャネル中の電力だけでなく受信したデータ信号を復調する能力
を測定する。これは、回路50は、ノイズ若しくは同様のもの又は変調されたも
のに関わらず(干渉者が異なる復調スキームを使用する場合)干渉信号に対して
エラー強いことを意味する。追加的に、信号の質の測定は、望ましくないデータ
速度にあるシステム内の他の信号をフィルタアウトするために使用され得る。
【0026】 図3は、上述した動作を要約するフローチャートである。ブロック60は、受
信器34が非活性化されることを示す。ブロック62は、マイクロプロセッサ1
2が受信器34をオンにすることを示す。ブロック64は、RSSI回路48が
搬送波信号を確認することを示す。ブロック66は、搬送波信号が検出されたか
を確認することを示す。答えがノー(N)、即ち、確認されない場合、フローチ
ャートは受信器34がオフにされることを示すブトック68に進む。選択的に答
えがイエス(Y)、即ち、確認される場合、フローチャートは回路50が信号の
質を確認していることを示すブロック70に進む。ブロック72は、信号が受け
入れられる質か否かを確認することを示す。答えがノー(N)、即ち、受け入れ
られない質である場合フローチャートはブロック68に戻るが、答えがイエス(
Y)、即ち、受け入れられる質である場合フローチャートは信号が復号化される
ことを示すブロック74に進む。
【0027】 図4に示される表を参照するに、行80乃至84は、RSSIだけが測定され
る単段搬送波検出(SSCD)の3つの例であり、行86は、RSSI及び信号
の質夫々が測定される二段搬送波検出(TSCD)の例である。
【0028】 列は、
【0029】
【表1】 を示す。
【0030】 表は、空チャネルが見られるときに受信器34がパワーアップされている平均
的な時間の長さを示す(搬送波が間違って検出される場合、同期の欠如により復
号器42が終了し得る前に受信器は更に50ミリ秒パワーアップされる必要があ
ることを仮定する)。異なる長さの検出時間(80,82,84)によるRSS
Iだけに対する3つの例の確認を、二段処理(行86)においてRSSI及び質
に対する確認と比較することにより、二段処理が最短の平均受信時間(Average
receiver on time AROT)を提供し、従って最大の電池の節約を提供す
る。
【0031】 本明細書及び特許請求の範囲において、素子は単数形で表わされているが、同
じ素子が複数個存在することを除外するものではない。更に、「有する、含む」
などの用語は、記載されていない他の素子及び段階を除外するものではない。
【0032】 本開示を読んで、他の変更態様が当業者に明らかである。この変更態様は、設
計と、製造と、通信並びに遠隔計測システム及びそのコンポーネントの使用にお
いて既知の他の特徴を含み得、本願で既に説明された特徴以外又はその特徴に加
えて使用され得る。
【0033】 [工業的適用可能性] 本発明は、通信装置及び同等のもののための電池節約に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 自動水量計システムの簡略化された実施例の略図である。
【図2】 遠隔計測モジュールを含む消費者ユニットをブロック概略図である。
【図3】 本発明による方法を実行するフローチャートである。
【図4】 例えば、RSSIだけが測定され(単段搬送波検出SSCD)、RSSI及び
信号の質が決定される(二段搬送波検出TSCD)、異なる平均受信時間をミリ
秒(ms)で示す表である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバーツ,デイヴィッド ケイ オランダ国,5656 アーアー アインドー フェン,プロフ・ホルストラーン 6 (72)発明者 バービッジ,リチャード シー オランダ国,5656 アーアー アインドー フェン,プロフ・ホルストラーン 6 Fターム(参考) 5K061 AA02 BB12 EE01 EF01 JJ06 JJ07 5K067 AA43 BB04 BB22 DD43 DD44 KK05

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信器を活性化し、搬送波信号の存在を検出し、上記搬送波
    信号が検出されない場合上記受信器を非活性化し、上記搬送波信号が検出される
    場合上記受信器を活性化した状態で維持し、上記搬送波信号が復号可能かを検出
    し、上記信号が復号可能でない場合上記受信器を非活性化し、上記信号が復号可
    能な場合上記受信器を復号化する、上記受信器を動作する方法。
  2. 【請求項2】 上記搬送波信号の存在を検出する手段として受信信号強度表
    示(RSSI)を測定することを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 上記信号が復号可能かを決定する尺度として上記信号の質を
    測定することを特徴とする請求項1又2記載の方法。
  4. 【請求項4】 信号を送信する送信器を有する一次局と、 上記一次局からの上記信号を受信する受信器を有する少なくとも一つの二次局
    とを有し、 上記受信器は、信号を受信する手段、上記受信した信号の存在を検出する手段
    、上記受信した信号の質を検出する手段、及び、上記信号の存在が検出されない
    若しくは上記信号の上記質が受け入れられない場合に上記受信器を非活性化する
    電力制御手段を有する通信システム。
  5. 【請求項5】 上記受信信号強度表示(RSSI)を決定する手段は上記信
    号受信手段に結合されることを特徴とする請求項4記載のシステム。
  6. 【請求項6】 信号を受信する手段、上記受信した信号の存在を検出する手
    段、上記受信した信号の質を検出する手段、及び、上記信号の存在が検出されな
    い若しくは上記信号の上記質が受け入れられない場合に上記受信器を非活性化す
    る電力制御手段を有する受信器。
  7. 【請求項7】 上記受信信号強度表示(RSSI)を決定する手段は上記信
    号受信手段に結合されることを特徴とする請求項6記載の受信器。
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EP (1) EP1127415B1 (ja)
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