JP2006197364A

JP2006197364A - 無線通信システムの受信機

Info

Publication number: JP2006197364A
Application number: JP2005007970A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Iwaki; 義之岩木
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2005-01-14
Filing date: 2005-01-14
Publication date: 2006-07-27

Abstract

【課題】振幅変動のあるデジタル変調信号において、特に弱電界強度での誤判定により通信途中で通信断になる等回線品質を劣化させる場合があるという問題点がある。
【解決手段】無線通信システムの受信機において、制御情報を受信する制御チャネル及び同期バーストを受信して各種データを受信する通信チャネルにより受信動作を行う受信機であって、前記受信電界強度測定部は、前記受信アンテナにて受信した電界強度を測定し、前記低消費電力モード設定部は、所定のしきい値を設定して前記測定した電界強度を比較して、前記しきい値以上の場合は受信動作を行い、前記しきい値未満の場合は前記デコード部より自局宛ての受信データであると判断された場合は受信動作を行い、該受信動作中に、同期が外れた場合、若しくは、受信データ中に通信終了データを認識した場合には、低消費電力モードに設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信システムの受信機に関するものであり、特に消費電力低減を行う受信機に関するものである。

従来の無線通信システムの受信機であるデジタル受信機における消費電力低減方式について説明する。
図３は、従来の無線通信システムの受信機の一例である。
図３において、１は受信アンテナ、２は受信部、３は周波数変換部、４は復調部、５はデコード部、６は信号処理部、７は受信電界強度測定部、８は低消費電力モード設定部、９はクロック制御部を示す。
そして、受信アンテナ１は受信電界強度測定部７、および受信部２に接続される。
また、受信部２は周波数変換部３、復調部４、デコード部５、信号処理部６から構成される。
受信電界強度測定部７は低消費電力モード設定部８に接続され、低消費電力モード設定部８は受信部２、およびクロック制御部９に接続され、また、クロック制御部９は受信部２に接続される。
通常、受信部２およびクロック制御部９は低消費電力モード設定部８により低消費電力モードへ設定されている。ここで受信電界強度測定部７は、受信アンテナ１より入力される受信信号の電界強度を定期的に測定し、その結果を低消費電力モード設定部８に入力する。
低消費電力モード設定部8では事前に設定してあるしきい値と比較し、しきい値よりも大きい場合には受信部２およびクロック制御部９を低消費電力モードから解除するよう設定し、クロック再生、受信動作を行う。
また、受信電界強度測定部７で測定した受信電界強度を低消費電力モード設定部8にて事前に設定してあるしきい値と比較し、しきい値よりも小さくなった場合には受信部２およびクロック制御部９を低消費電力モードに設定し、同期解除、受信停止処理を行い消費電力の低減をはかる。

従来の無線通信システムに関する技術として例えば特許文献１〜２や、非特許文献１がある。

特開２００２−３６８６７３号公報特開２００１−３２６５９４号公報市町村デジタル同報通信システムＡＲＩＢ−ＳＴＤ−Ｔ８６社団法人電波産業界

前述の従来例では、低消費電力モードへの切り替えを受信電界強度でのみ判断しているため、振幅変動のあるデジタル変調信号において、特に弱電界強度での誤判定により通信途中で通信断になる等回線品質を劣化させる場合があるという問題点がある。

本発明の目的は上記に鑑みて為されたものであり、低消費電力モード中は受信電界強度のみをモニターし、ある規定値以上の受信電界を認識した場合のみ受信動作を開始し、受信中はたとえ電界強度が弱くなり規定レベルより低くなっても、自局当て通信であり同期がはずれないかぎりは通信終了データを認識するまで受信動作を継続させることにより、通信途中で通信断になることなく回線品質を保ったまま消費電力低減を可能にする無線通信システムの受信機を提供することを目的とする。

上記従来の問題点を解決するため請求項１に記載の発明は、受信アンテナと、受信部と、周波数変換部と、復調部と、デコード部と、信号処理部と、受信電界強度測定部と、低消費電力モード設定部と、クロック制御部とより構成され、前記受信部は、周波数変換部と、復調部と、デコード部と、信号処理部とを含んだ無線通信システムの受信機において、該受信機は、制御情報を受信する制御チャネル及び同期バーストを受信して各種データを受信する通信チャネルにより受信動作を行う受信機であって、前記受信電界強度測定部は、前記受信アンテナにて受信した電界強度を測定し、前記低消費電力モード設定部は、所定のしきい値を設定して前記測定した電界強度を比較して、前記しきい値以上の場合は受信動作を行い、前記しきい値未満の場合は前記デコード部より自局宛ての受信データであると判断された場合は受信動作を行い、該受信動作中に、同期が外れた場合、若しくは、受信データ中に通信終了データを認識した場合には、少なくとも前記受信部およびクロック制御部を低消費電力モードに設定することを特徴とする。

本発明により、低消費電力モード中は受信電界強度のみをモニターし、ある規定値以上の受信電界を認識した場合のみ受信動作を開始し、受信中はたとえ電界強度が弱くなり規定レベルより低くなっても、自局当て通信であり同期がはずれないかぎりは通信終了データを認識するまで受信動作を継続させることにより、通信途中で通信断になることなく回線品質を保ったまま消費電力低減を可能にする。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの受信機の第１実施例である。
図１において、１は受信アンテナ、２は受信部、３は周波数変換部、４は復調部、５はデコード部、６は信号処理部、７は受信電界強度測定部、８は低消費電力モード設定部、９はクロック制御部を示す。
受信アンテナ１は受信電界強度測定部７、および受信部２に接続される。ここで受信部２は周波数変換部３、復調部４、デコード部５、信号処理部６から構成される。
受信電界強度測定部７は低消費電力モード設定部８に接続され、低消費電力モード設定部８は受信部２、およびクロック制御部９に接続される。また、クロック制御部９は受信部２に接続される。

図２は、本発明の実施の形態に係る無線システムに適用されるＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）方式のデータフレームを示す。
図２（１）は、防災無線システムにおけるＴＤＭＡ方式におけるフレームフォーマットの一例を示し、図２（２）は、制御チャネルのタイミングを示し、図２（３）は、同期バーストのタイミングを示し、図２（４）は、通信チャネルのタイミングを示す。
図２（１）中の制御チャネルは無線機間の制御情報を送信するためのチャネル（CH）であり、図２（２）に示すように常に送信されている。
音声や画像等のデータを通信する場合には、まず図２（３）に示すように制御チャネルの他に同期バーストと呼ばれる無線機間の同期を取るためのデータが1.6s以上送信され、その後、図２（４）に示すように音声や画像等のデータを含む通信チャネルが送信される。
このとき、受信機は同期バースト、および通信チャネルが送信されている場合に受信動作を行えば良いため、制御チャネルのみ送信されている場合（図２（２））では低消費電力モードに、同期バーストが送信されている場合（図２（３））および通信チャネルが送信されている場合（図２（４））には低消費電力モードを解除するように低消費電力モード設定部８でのしきい値を定め、受信電界強度測定部７で測定した結果をもとに設定する。
また、一度受信動作に入った後は、デコード部５の出力により、自局宛データであると判断された場合はそのまま受信動作を続け、同期がはずれた場合、または通信終了データを認識した場合には、受信部２およびクロック制御部９を低消費電力モードに設定し、同期解除、受信停止処理を行い消費電力の低減をはかる。

図４は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの受信機の第２実施例である。
図４において、受信アンテナ１は受信部２に接続され、また、受信部２は、周波数変換部３、復調部４、デコード部５、信号処理部６から構成され、デコード部５は、低消費電力モード設定部８に接続される。
また、低消費電力モード設定部８は受信部２、およびクロック制御部９に接続され、クロック制御部９は受信部２に接続される。
通常、受信部２およびクロック制御部９は低消費電力モード設定部８により低消費電力モードへ設定されており、低消費電力モード設定部8より定期的に受信部２およびクロック制御部９の低消費電力モードを解除するよう設定し、受信動作を行う。
このとき、受信アンテナ１から入力された信号は、受信部２内の周波数変換部３でベースバンド帯へ変換された後、復調部４で直交復調され、デコード部５にて必要なデータだけ取り出された後、信号処理部で音声データや画像データ等に変換される。
このデコード部５の出力により、自局宛データであると判断された場合はそのまま受信動作を続け、自局宛データではなかった場合、または通信終了データを認識した場合、または同期がはずれた場合には、受信部２およびクロック制御部９を低消費電力モードに設定し、同期解除、受信停止処理を行い消費電力の低減をはかる。
なおこの第２実施例においては、受信したデータのみにより低消費電力モードへの移行を判断しているため、判断させるたびに受信部を動作させなければならず、第１実施例に較べると消費電力の低減度が低下してしまう。

本発明の実施の形態によると、受信電界強度によって受信部、およびクロック制御部の動作停止／開始の操作を行うTDD（Time Division Duplex：時分割複信）方式デジタル無線システムの受信機において、定期的に受信電界強度測定部のみを動作させて受信電界強度をモニターし、ある規定値以上の受信電界を認識した場合のみ、上記受信部、およびクロック制御部の動作を開始し、受信したデータにより自局当て通信では無かった場合、または通信終了データを認識した場合、または同期がはずれた場合には、上記受信部、およびクロック制御部を停止させることにより、消費電力を低減させるデジタル受信機とすることができる。

すなわち、低消費電力モードへの切り替えを受信電界強度でのみ判断する場合、弱電界強度での誤判定により通信途中で通信断になる等回線品質を劣化させる場合があり、また、受信したデータでのみ判断する場合、判断させるたびに受信部を動作させなければならず、消費電力の低減度が低下してしまうといった問題点について、低消費電力モード中は受信電界強度のみをモニターし、ある規定値以上の受信電界を認識した場合のみ受信動作を開始し、受信中はたとえ電界強度が弱くなり規定レベルより低くなっても、自局当て通信であり同期がはずれないかぎりは通信終了データを認識するまで受信動作を継続させることにより、通信途中で通信断になることなく回線品質を保ったまま消費電力低減を可能にするものである。

したがって本発明によれば、無線通信システムの受信機において、制御情報を受信する制御チャネル及び同期バーストを受信して各種データを受信する通信チャネルにより受信動作を行う受信機であって、前記受信電界強度測定部は、前記受信アンテナにて受信した電界強度を測定し、前記低消費電力モード設定部は、所定のしきい値を設定して前記測定した電界強度を比較して、前記しきい値以上の場合は受信動作を行い、前記しきい値未満の場合は前記デコード部より自局宛ての受信データであると判断された場合は受信動作を行い、該受信動作中に、同期が外れた場合、若しくは、受信データ中に通信終了データを認識した場合には、低消費電力モードに設定する、ことにより、振幅変動のあるデジタル変調信号において、特に弱電界強度での誤判定により通信途中で通信断になる等回線品質を劣化させる場合があるという問題点を解決することができる。

さらに本発明によれば、低消費電力モード中は受信電界強度のみをモニターし、ある規定値以上の受信電界を認識した場合のみ受信動作を開始し、受信中はたとえ電界強度が弱くなり規定レベルより低くなっても、自局当て通信であり同期がはずれないかぎりは通信終了データを認識するまで受信動作を継続させることにより、通信途中で通信断になることなく回線品質を保ったまま消費電力低減を可能にするものであり、統制局と複数の戸別受信機よりなる防災行政無線システムの戸別受信機に適用することで、好適な防災行政無線システムとすることができる。

本発明の実施の形態に係る無線通信システムの受信機の第１実施例である。図２は、本発明の実施の形態に係る無線システムに適用されるＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）方式のデータフレームを示し、（１）は防災無線システムにおけるＴＤＭＡ方式におけるフレームフォーマットの一例、（２）は制御チャネルのタイミング、（３）は同期バーストのタイミング、（４）は通信チャネルのタイミングを示す。従来の無線通信システムの受信機の一例である。本発明の実施の形態に係る無線通信システムの受信機の第２実施例である。

符号の説明

１：受信アンテナ、２：受信部、３：周波数変換部、４：復調部、５：デコード部、６：信号処理部、７：受信電界強度測定部、８：低消費電力モード設定部、９：クロック制御部。

Claims

受信アンテナと、受信部と、周波数変換部と、復調部と、デコード部と、信号処理部と、受信電界強度測定部と、低消費電力モード設定部と、クロック制御部とより構成され、
前記受信部は、周波数変換部と、復調部と、デコード部と、信号処理部とを含んだ無線通信システムの受信機において、
該受信機は、制御情報を受信する制御チャネル及び同期バーストを受信して各種データを受信する通信チャネルにより受信動作を行う受信機であって、
前記受信電界強度測定部は、前記受信アンテナにて受信した電界強度を測定し、
前記低消費電力モード設定部は、所定のしきい値を設定して前記測定した電界強度を比較して、前記しきい値以上の場合は受信動作を行い、
前記しきい値未満の場合は前記デコード部より自局宛ての受信データであると判断された場合は受信動作を行い、該受信動作中に、同期が外れた場合、若しくは、受信データ中に通信終了データを認識した場合には、少なくとも前記受信部およびクロック制御部を低消費電力モードに設定することを特徴とする無線通信システムの受信機。