JP2006246172A - Radio communications equipment and transmission/reception control method therein - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バッテリで動作し、複数のアンテナによって通信を行う、携帯端末装置などの無線通信装置、および、その無線通信装置における送受信制御方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication device such as a portable terminal device that operates on a battery and performs communication using a plurality of antennas, and a transmission / reception control method in the wireless communication device.
携帯電話に代表される無線通信装置は、主としてバッテリ駆動により使用される。したがって、1回の充電により極力長く使用できるようにするべく、低消費電力のための様々な技術開発が行われている。
たとえば、下記特許文献1には、送信データの有無を検出し、この検出結果に応じて、通信機能の動作の有無を制御することで、電力消費を抑制した通信端末について開示されている。また、下記特許文献2には、基地局から離れた結果、基地局から受信する電波の電界強度が低下したことを検出し、基地局からの位置登録要求に対する応答を停止またはその応答回数を削減する動作モードにして、消費電力の低減を図る移動端末機について開示されている。
A wireless communication device typified by a cellular phone is mainly used by battery driving. Accordingly, various technologies have been developed for low power consumption so that the battery can be used as long as possible by one charge.
For example,
ところで、次世代無線LANの標準として検討されているIEEE802.11nでは、無線LANの高速化技術として、複数の送信アンテナで複数の信号を多重化し、さらに複数の受信アンテナで受信するMIMO(Multi-Input Multi-Output)技術が検討されている。かかるMIMO技術では、複数のアンテナによるダイバシティ送受信動作が前提となる。このように、複数のアンテナおよび対応する複数のフロントエンド(入出力信号処理部)を搭載すると、消費電力が高くなるため、低消費電力化が特に要望される。 By the way, in IEEE802.11n, which is being studied as a standard for next-generation wireless LAN, as a technology for speeding up a wireless LAN, a MIMO (Multi-Multi) that multiplexes a plurality of signals with a plurality of transmission antennas and further receives them with a plurality of reception antennas. Input Multi-Output) technology is being studied. Such MIMO technology is premised on diversity transmission / reception operations using a plurality of antennas. As described above, when a plurality of antennas and a plurality of corresponding front ends (input / output signal processing units) are mounted, the power consumption becomes high, and thus low power consumption is particularly demanded.
一方、無線通信装置によっては、通信性能よりも消費電力を優先し、多少通信性能が悪化しても極力バッテリの寿命を長くしたいという用途がある。 On the other hand, depending on the wireless communication device, there is an application in which power consumption is given priority over communication performance and it is desired to extend the life of the battery as much as possible even if the communication performance slightly deteriorates.
したがって、本発明の目的は、バッテリの寿命に応じて、複数のアンテナによるダイバシティ送受信性能を最適に設定できる無線通信装置、および、無線通信装置における送受信制御方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a wireless communication apparatus capable of optimally setting diversity transmission / reception performance by a plurality of antennas according to the life of a battery, and a transmission / reception control method in the wireless communication apparatus.
上記課題を克服するために、本発明の第1の観点は、バッテリによって動作する無線通信装置であって、複数のアンテナと、各アンテナに対応して接続された複数の入出力信号処理部と、前記バッテリの残量を検出する残量検出手段と、前記残量検出手段による検出値と所定の閾値とを比較し、検出値が当該所定の閾値を下回ることを条件として、前記複数の入出力信号処理部の一部に対する給電を停止する給電停止手段と、給電停止の対象となる第1の入出力信号処理部に対応する第1のアンテナを、選択ダイバシティのために、給電停止の対象とならない第2の入出力信号処理部に選択的に接続する接続切換手段と、を備えた無線通信装置である。
ここで、「バッテリの残量」とは、バッテリの残り寿命についての一般的な概念であって、たとえば使用開始からの時間やバッテリの電圧レベルの変動値など、間接的に他の物理量に置き換えられたものも含む。
In order to overcome the above-described problems, a first aspect of the present invention is a wireless communication device that is operated by a battery, and includes a plurality of antennas and a plurality of input / output signal processing units connected corresponding to each antenna. The remaining amount detecting means for detecting the remaining amount of the battery, the detected value by the remaining amount detecting means and a predetermined threshold value are compared, and if the detected value falls below the predetermined threshold value, the plurality of inputs The power supply stopping means for stopping the power supply to a part of the output signal processing unit and the first antenna corresponding to the first input / output signal processing unit that is the target of the power supply stop are selected for the purpose of diversity. And a connection switching means for selectively connecting to the second input / output signal processing section.
Here, “remaining battery capacity” is a general concept for the remaining battery life, and is indirectly replaced with other physical quantities such as the time since the start of use and the fluctuation value of the voltage level of the battery. Also included.
好適には、前記複数の入出力信号処理部に接続され、ベースバンド信号を処理するベースバンド処理部を有し、当該ベースバンド処理部は、残量検出手段による検出値が前記所定の閾値を上回ることを条件として、前記複数のアンテナによる合成ダイバシティにてベースバンド信号を処理する。 Preferably, the baseband processing unit is connected to the plurality of input / output signal processing units and processes a baseband signal, and the baseband processing unit has a detection value by the remaining amount detection means that has the predetermined threshold value. The baseband signal is processed with the combined diversity of the plurality of antennas on the condition that it exceeds the maximum.
好適には、前記給電停止手段は、検出値を複数の閾値と比較し、その比較結果に応じて、前記複数の入出力信号処理部に対する給電を、入出力信号処理部毎に段階的に停止する。 Preferably, the power supply stopping unit compares the detected value with a plurality of threshold values, and stops power supply to the plurality of input / output signal processing units step by step for each input / output signal processing unit according to the comparison result. To do.
好適には、前記第2の入出力信号処理部のうち少なくとも1つに対する処理として、受信処理または送信処理のいずれかを選択する選択手段を有する。 Preferably, there is a selection means for selecting either a reception process or a transmission process as a process for at least one of the second input / output signal processing units.
上記課題を克服するために、本発明の第2の観点は、バッテリによって動作し、複数のアンテナを備える無線通信装置における送受信制御方法であって、前記バッテリの残量を検出するステップと、当該検出結果と所定の閾値とを比較するステップと、検出結果が当該所定の閾値を下回ることを条件として、前記複数のアンテナに対する入出力信号をそれぞれ処理する複数の入出力信号処理のうち、一部の入出力信号処理に必要な給電を停止するステップと、給電停止の対象となる第1の入出力信号処理に対応する第1のアンテナを、選択ダイバシティのために、給電停止の対象とならない第2の入出力信号処理に使用するステップと、を備えた、無線通信装置における送受信制御方法である。 In order to overcome the above problems, a second aspect of the present invention is a transmission / reception control method in a wireless communication apparatus that is operated by a battery and includes a plurality of antennas, the step of detecting the remaining amount of the battery, A part of the plurality of input / output signal processings for respectively processing the input / output signals for the plurality of antennas on the condition that the detection result is compared with the predetermined threshold and the detection result is less than the predetermined threshold. The step of stopping the power supply necessary for the input / output signal processing of the first and the first antenna corresponding to the first input / output signal processing that is the target of the power supply stop are not subject to the power supply stop due to the selection diversity. And a step used for the input / output signal processing in step (2).
本発明の無線通信装置の作用は、以下の通りである。
すなわち、残量検出手段は、バッテリの残量を検出している。そして、給電停止手段は、その検出値と所定の閾値とを比較し、検出値が当該所定の閾値を下回ることを条件として、前記複数の入出力信号処理部の一部に対する給電を停止する。接続切換手段は、給電が停止された第1の入出力信号処理部に対応する第1のアンテナを、選択ダイバシティのために、給電停止の対象とならない第2の入出力信号処理部に選択的に接続する。すなわち、第1のアンテナも含めてすべてのアンテナが選択的に受信または送信のために利用される。
The operation of the wireless communication apparatus of the present invention is as follows.
That is, the remaining amount detecting means detects the remaining amount of the battery. The power supply stopping unit compares the detected value with a predetermined threshold value, and stops power supply to a part of the plurality of input / output signal processing units on condition that the detected value falls below the predetermined threshold value. The connection switching means selectively selects the first antenna corresponding to the first input / output signal processing unit for which power supply has been stopped as the second input / output signal processing unit that is not subject to power supply stop due to selection diversity. Connect to. That is, all antennas including the first antenna are selectively used for reception or transmission.
本発明によれば、バッテリの寿命に応じて、複数のアンテナによるダイバシティ送受信の性能を最適に設定できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the performance of the diversity transmission / reception by a some antenna can be optimally set according to the lifetime of a battery.
[各実施形態に共通の構成]
先ず、本発明の各実施形態に共通の一般的な構成について、図1〜図3に関連付けて説明した後に、各実施形態の具体的な構成について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る無線通信装置1の一般的な構成を示すブロック図である。
[Configuration common to each embodiment]
First, a general configuration common to each embodiment of the present invention will be described in association with FIGS. 1 to 3, and then a specific configuration of each embodiment will be described.
FIG. 1 is a block diagram showing a general configuration of a
図1に示すように、本実施形態に係る無線通信装置1は、無線通信部10と、システム制御部20と、電源部30と、メモリ40がシステムバス50に接続されて構成される。
システム制御部20は、マイクロコントローラ、ROM/RAMを主体として構成され、無線通信装置1のシステム全体の制御を統括する。
電源部30は、無線通信装置1の各部に給電する充電式のバッテリ31と、そのバッテリの残量(残容量)を検出するバッテリ残量検出部32を有する。メモリ40は、バッテリ残量検出部32の検出結果の比較対象となる閾値を記憶する。
なお、バッテリ残量検出部32は、本発明の残量検出手段の一実施形態である。
As shown in FIG. 1, the
The
The
The battery remaining
無線通信部10は、複数のアンテナを含み、外部との無線通信を行うための処理を行う。無線通信部10の構成については、後述する。
The
システム制御部20は、電源部30からバッテリ残量検出結果を受け、その検出結果とメモリ40が記憶する閾値とを比較する。そして、その比較結果に応じて、複数の動作モードを設定する。たとえば、通常モードと低消費電力モードのいずれかを設定する。
ここで、通常モードは、検出されたバッテリ残量が所定の閾値を上回る場合のモードであり、低消費電力モードは、検出されたバッテリ残量が所定の閾値を下回る場合のモードである。なお、閾値は、複数設定し、比較結果に応じて、複数の低消費電力モードを設定することが可能である。
The
Here, the normal mode is a mode in which the detected battery remaining amount exceeds a predetermined threshold, and the low power consumption mode is a mode in which the detected battery remaining amount is below a predetermined threshold. Note that a plurality of threshold values can be set, and a plurality of low power consumption modes can be set according to the comparison result.
電源部30におけるバッテリ残量検出部32の検出方式については、複数の方式で実現することが可能である。図2に、そのいくつかを例示する。
The detection method of the battery remaining
図2(a)は、電圧測定器を使った検出方法を示す構成図である。この方式では、バッテリ残量検出部32を、電圧測定器321と電圧参照表(データ)322で構成する。ここで、電圧測定器321は、バッテリ31の瞬時電圧を逐次測定する。そして、測定した電圧に基づいて、バッテリ31の電圧特性が書き込まれた電圧参照表322を参照し、バッテリ残量を推定する。この方法は、比較的簡単で実装が容易である。
FIG. 2A is a configuration diagram showing a detection method using a voltage measuring device. In this method, the battery remaining
図2(b)は、電流測定器を使った方法を示す構成図である。この方法では、バッテリ31から出力される電流とバッテリ31に入力する電流を常に測定し、バッテリ残量を演算する方法である。図に示すように、電流測定器323はバッテリ31に接続され、バッテリ31から入出力する電流を測定する。そして、積分器324は、電流測定器323に接続され、測定した電流の値を時間で積分し、バッテリ31に対して入出力する電荷量を測定する。そして、マイクロコントローラ325が測定した電荷量の値を基に、バッテリ31の残量を推定する。
FIG. 2B is a configuration diagram showing a method using a current measuring device. In this method, the current output from the
図2(c)は、タイマを使用する最も簡便な方法を示す構成図である。この方法では、充電完了時にタイマをリセットし、バッテリの使用中にタイマをカウントダウンし、充電完了の状態から放電の状態までの時間を基に、残量を推測する方法である。この方法では、バッテリ残量検出部32は、バッテリ状態検知器326とタイマ327とを含む。バッテリ状態検知器326は、バッテリ31の状態をモニタし、その結果に基づいてタイマ327を制御する。すなわち、バッテリ31が充電完了時には、タイマ327をリセットし、バッテリ31が使用されていることを検知して、タイマ327をカウントダウンさせる。本方法では、タイマ値がバッテリ残量と略比例すると仮定して、タイマ値によってバッテリ31の残量を推定する。
FIG. 2C is a block diagram showing the simplest method using a timer. In this method, the timer is reset when charging is completed, the timer is counted down during use of the battery, and the remaining amount is estimated based on the time from the charging completion state to the discharging state. In this method, the battery remaining
次に、無線通信部10の構成について、図3に関連付けて説明する。
図3は、無線通信部10の構成を示すブロック図である。
Next, the configuration of the
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the
図3に示すように、無線通信部10は、アンテナ部11、スイッチ部12、フロントエンド部13、ベースバンド部14、通信制御部15を有する。
なお、フロントエンド部13は、本発明の入出力信号処理部の一実施形態である。
通信制御部15は、本発明の給電停止手段の一実施形態である。
スイッチ部12および通信制御部15は、本発明の接続切換手段の一実施形態である。
ベースバンド部14は、本発明のベースバンド処理部の一実施形態である。
As illustrated in FIG. 3, the
The
The
The
The
アンテナ部11は、受信ダイバシティおよび/または送信ダイバシティを行うために、複数のアンテナを含んで構成される。ダイバシティについては、後述する。
The
フロントエンド部13は、アンテナ部11の複数のアンテナに対応して、複数の無線送受信部131〜13Nを有する。各無線送受信部は、アンテナに対応して受信部と送信部(図示しない)を含む。
受信部は、対応するアンテナから受信したキャリア信号をベースバンド信号に復調する。たとえば、受信部は、不要周波数帯域からの混信を防ぐためのバンドパスフィルタ、受信信号を増幅するための低雑音増幅器(LNA)、ベースバンド信号に復調するための混合器などを含んで構成される。
送信部は、ベースバンド信号を、対応するアンテナから送信するキャリア信号に変調する。たとえば、送信部は、ベースバンド信号を変調するための混合器などを含んで構成される。
The
The receiving unit demodulates the carrier signal received from the corresponding antenna into a baseband signal. For example, the receiving unit includes a bandpass filter for preventing interference from unnecessary frequency bands, a low noise amplifier (LNA) for amplifying the received signal, a mixer for demodulating the baseband signal, and the like. The
The transmission unit modulates the baseband signal into a carrier signal transmitted from the corresponding antenna. For example, the transmission unit includes a mixer for modulating the baseband signal.
ベースバンド部14は、ベースバンド信号に対する様々な処理を行う。たとえば、無線送受信部131〜13Nの各受信部により復調されたベースバンド信号の受信電界強度(RSSI)の測定、およびその測定結果による選択ダイバシティの処理(アンテナの選択処理)を行う。また、複数の受信系統からのベースバンド信号を合成する合成ダイバシティの処理を行う。その他、送信信号/受信信号に対するQPSK等のデジタル変復調や、誤り訂正符号化/復号化処理なども行う。
The
ここで、一般に、ダイバシティ(本実施形態では、特に空間ダイバシティ)は、フェージング環境での受信性能の劣化を補うため、複数のアンテナを使用する技術である。ダイバシティの方式はいくつか存在するが、最も利用される方式は、上述した合成ダイバシティと選択ダイバシティの2つである。
以下、受信ダイバシティにおける合成ダイバシティおよび選択ダイバシティについて、各方式の概略を説明する。
Here, in general, diversity (especially spatial diversity in this embodiment) is a technique that uses a plurality of antennas in order to compensate for deterioration in reception performance in a fading environment. There are several diversity schemes, but the two schemes that are most used are the above-described combination diversity and selection diversity.
Hereinafter, the outline of each scheme will be described with respect to combining diversity and selection diversity in reception diversity.
合成ダイバシティは、受信系統を少なくとも2つ備え、各アンテナからの受信信号を同時に受信し、ベースバンド部で受信信号を合成する方式である。この方式は、選択ダイバシティより受信品質が優れているが、消費電力は高い。 Combining diversity is a method in which at least two receiving systems are provided, receiving signals from each antenna are simultaneously received, and receiving signals are combined in a baseband unit. This scheme has better reception quality than selection diversity, but consumes more power.
選択ダイバシティは、合成ダイバシティと異なり、受信系統を1つ備える。そして、複数のアンテナから信号を選択的に受信し、信号の強度を測り、最も電波状況の優れたアンテナから信号を受信する方式である。
電波状況の測定方法は、いくつかあるが、最も利用されている方法は、受信信号の電界強度(RSSI;Receive Signal Strength Indicator)と、受信信号間の相関値との2つである。具体的には、1つ目のアンテナを選択し、信号レベルが安定した時点で電界強度又は相関値を測定し、繰り返して残りのアンテナで同様に電界強度又は相関値を測定する。順に測定した複数のアンテナの中で、最大の測定値となったアンテナを選択し、そのアンテナから信号を受信し、復調する。
選択ダイバシティでは、受信品質が合成ダイバシティと比較して劣化するが、単一のアンテナのみの受信系統の場合と比較すれば、優れた受信品質を有している。また、受信系統が1つしかないため、合成ダイバシティと比較して消費電力の点で優れている。
Unlike diversity combining, selection diversity has one receiving system. In this method, signals are selectively received from a plurality of antennas, signal strength is measured, and signals are received from an antenna having the best radio wave condition.
There are several methods for measuring radio wave conditions, but the most widely used methods are the received signal strength indicator (RSSI) and the correlation value between the received signals. Specifically, the first antenna is selected, the electric field strength or correlation value is measured when the signal level is stabilized, and the electric field strength or correlation value is measured in the same manner with the remaining antennas. The antenna having the maximum measured value is selected from the plurality of antennas measured in order, and a signal is received from the antenna and demodulated.
In the selection diversity, the reception quality is deteriorated as compared with the combined diversity, but the reception quality is excellent as compared with the case of the reception system having only a single antenna. In addition, since there is only one receiving system, it is superior in terms of power consumption as compared with combined diversity.
なお、複数のアンテナを使用することで、送信時に選択ダイバシティを行うことが可能である。これにより、送信品質も向上することが可能である。 In addition, it is possible to perform selection diversity at the time of transmission by using a plurality of antennas. Thereby, transmission quality can also be improved.
通信制御部15は、システム制御部20により設定された低消費電力モードのレベルに応じて、フロントエンド部13の無線送受信部の1つまたは複数に対するバッテリ31からの給電を、無線送受信部の単位で段階的に停止するとともに、選択ダイバシティを行うためにスイッチ部12を制御し、さらに、ベースバンド部14におけるダイバシティ動作を制御する。
通信制御部15による制御方法については、図4以降の図面に関連付けて、以下の各実施形態の中で説明する。
The
The control method by the
[第1の実施形態]
次に、第1の実施形態に係る無線通信装置1における、無線通信部10の構成および動作について、図4および図5に関連付けて説明する。
図4は、通常モードの接続状態における、無線通信部10の回路構成であり、図5は、低消費電力モードの接続状態における、無線通信部10の回路構成である。
図5に示す構成は、図4と比較して、スイッチ部12内における各スイッチの接続関係が異なる。
[First Embodiment]
Next, the configuration and operation of the
4 is a circuit configuration of the
The configuration shown in FIG. 5 is different from the configuration shown in FIG.
図4に示すように、アンテナ部11は、4つのアンテナ111〜114を有する。スイッチ部12は、2つのスイッチ121,122を有する。フロントエンド部13は、送信部131aと受信部131bを含む無線送受信部131と、送信部132aと受信部132bを含む無線送受信部132とを有する。なお、アンテナ111〜114は、それぞれ、送信部131a,受信部131b,送信部132a,受信部132bと対応している。
As shown in FIG. 4, the
スイッチ121,122は、それぞれ、受信部131b,アンテナ114に接続され、ともに2つの接点P1,P2を含んで構成される。
スイッチ121の接点P1は、アンテナ112に接続され、接点P2は、スイッチ122の接点P2に接続される。スイッチ122の接点P1は、受信部132bに接続される。
The
The contact P1 of the
以下、通常モードと低消費電力モードにおける動作について説明する。 Hereinafter, operations in the normal mode and the low power consumption mode will be described.
システム制御部20は、バッテリ残量検出値がメモリ40に格納された所定の閾値を上回ると判断すると、通信制御部15に対して通常モードで動作する旨の制御指令を送出する。これにより、通信制御部15は、無線通信部10の各部の動作を通常モードで行うように制御する。
通常モードでは、フロントエンド部13の無線送受信部131,132は、ともにバッテリ31から給電されて動作している。また、図4に示すように、スイッチ121において接点P1が導通状態となり、スイッチ122において接点P1が導通状態となる。これにより、アンテナ112より受信した信号は、受信部131bで処理され、アンテナ114で受信した信号は、受信部132bで処理される。
If the
In the normal mode, the radio transmission /
ベースバンド部14では、受信部131bおよび受信部132bで復調された受信信号を合成し、合成ダイバシティによる処理を行ってベースバンド信号を生成する。したがって、高い受信品質が確保される。
The
一方、システム制御部20が、バッテリ残量検出値がメモリ40に格納された所定の閾値を下回ると判断すると、通信制御部15に対して低消費電力モードで動作する旨の制御指令を送出する。これにより、通信制御部15は、無線通信部10の各部の動作を低消費電力モードで行うように制御する。
すなわち、低消費電力モードでは、フロントエンド部13の無線送受信部132に対して、給電が停止されるとともに、スイッチ122の接点P2が導通状態となる。さらに、スイッチ121は、接点P1およびP2を選択的に切り換えて順次導通状態とする。そして、受信部131bは、アンテナ112,114から受信した信号を、スイッチ121の切り替わりタイミングに応じて、順次復調する。
On the other hand, when the
That is, in the low power consumption mode, power supply to the wireless transmission /
ベースバンド部14は、アンテナ112およびアンテナ114で受信した信号を復調した2つのベースバンド信号の信号電界強度(RSSI)を比較し、大きい方のベースバンド信号を選択し、その信号を処理する(選択ダイバシティ)。したがって、アンテナ112のみの受信信号に基づいてベースバンド信号を処理するよりも、通信品質が高いベースバンド信号を得ることができる。
The
以上説明したように、本実施形態に係る無線通信装置1によれば、通常モードでは、複数のアンテナによる合成ダイバシティにて受信を行う。そして、バッテリ31の残量を検出して、所定の閾値よりも下回った場合には、低消費電力モードとなる。低消費電力モードでは、フロントエンド部13の一部の無線送受信部に対する給電が停止されてバッテリが延命されるとともに、給電が停止された無線送受信部に対応するアンテナを選択ダイバシティのために利用する。
したがって、低消費電力モードになった後に、給電が停止された無線送受信部に対応するアンテナを使用しない場合と比較して、高い受信品質が確保される。また、選択ダイバシティでは、選択的に受信信号が取り込まれるので、低消費電力モードでの消費電力を最小限に抑制できる。
As described above, according to the
Therefore, after entering the low power consumption mode, higher reception quality is ensured as compared with the case where the antenna corresponding to the wireless transmission / reception unit for which power feeding is stopped is not used. Further, in the selection diversity, since the received signal is selectively taken in, the power consumption in the low power consumption mode can be suppressed to the minimum.
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態に係る無線通信装置における、無線通信部10aの構成および動作について、図6に関連付けて説明する。
[Second Embodiment]
Next, the configuration and operation of the
図6は、本実施形態に係る無線通信部10aの回路構成である。無線通信部10aは、第1の実施形態に係る無線通信部10(図4参照)と比較して、スイッチ部12aの構成が異なる。
FIG. 6 is a circuit configuration of the
すなわち、図6に示すように、スイッチ部12aは、スイッチ122〜124を有する。スイッチ122はアンテナ114に接続され、スイッチ123は受信部131bに接続され、スイッチ124はアンテナ113に接続される。
スイッチ122,124は、それぞれ2つの接点P1,P2を含む。スイッチ123は、3つの接点P1〜P3を含む。スイッチ122の接点P1は、受信部132bに接続され、接点P2は、スイッチ123の接点P3に接続される。スイッチ123の接点P1は、アンテナ112に接続され、接点P2は、スイッチ124の接点P2に接続される。スイッチ124の接点P1は、送信部132aに接続される。
That is, as illustrated in FIG. 6, the
以下、無線通信部10aの動作について説明する。
Hereinafter, the operation of the
システム制御部20は、バッテリ残量検出値がメモリ40に格納された所定の閾値を上回ると判断すると、通信制御部15に対して通常モードで動作する旨の制御指令を送出する。これにより、通信制御部15は、無線通信部10aの各部の動作を通常モードで行うように制御する。
通常モードでは、フロントエンド部13の無線送受信部131,132は、ともにバッテリ31から給電されて動作している。また、スイッチ123において接点P1が導通状態となり、スイッチ124において接点P1が導通状態となり、スイッチ122において接点P1が導通状態となる。これにより、アンテナ112より受信した信号は、受信部131bで処理され、アンテナ114で受信した信号は、受信部132bで処理される。
If the
In the normal mode, the radio transmission /
ベースバンド部14では、受信部131bおよび受信部132bで復調された受信信号を合成し、合成ダイバシティによる処理を行ってベースバンド信号を生成する。したがって、高い受信品質が確保される。
The
一方、システム制御部20が、バッテリ残量検出値がメモリ40に格納された所定の閾値を下回ると判断すると、通信制御部15に対して低消費電力モードで動作する旨の制御指令を送出する。これにより、通信制御部15は、無線通信部10aの各部の動作を低消費電力モードで行うように制御する。
すなわち、低消費電力モードでは、フロントエンド部13の無線送受信部132に対して、給電が停止されるとともに、スイッチ124の接点P2が導通状態となり、スイッチ122の接点P2が導通状態となる。さらに、スイッチ123は、接点P1〜P3を選択的に切り換えて順次導通状態とする。そして、受信部131bは、アンテナ112〜114から受信した信号を、スイッチ123の切り替わりタイミングに応じて、順次復調する。
On the other hand, when the
That is, in the low power consumption mode, power supply to the wireless transmission /
ベースバンド部14は、アンテナ112〜114で受信した信号を復調した3つのベースバンド信号の信号電界強度(RSSI)を比較し、最も大きいベースバンド信号を選択し、その信号を処理する(選択ダイバシティ)。したがって、アンテナ112のみの受信信号でベースバンド信号を処理する場合や、アンテナ112およびアンテナ114の受信信号のみに基づいて選択ダイバシティを行う場合(第1の実施形態)と比較して、通信品質が高いベースバンド信号を得ることができる。
The
以上説明したように、給電が停止された無線送受信部に対応するアンテナ(アンテナ113,114)を最大限利用することで、低消費電力モードにおける選択ダイバシティの受信性能を高めることができる。
なお、図6の構成から明らかなように、アンテナの数は4つに限られず、より多くのアンテナを用いた無線通信装置に容易に拡張することができる。かかる場合には、各アンテナに対応するスイッチを設け、アンテナの数に応じた接点数のスイッチを図6のスイッチ123として設定する。そして、低消費電力モードでは、給電が停止された無線送受信部に対応するアンテナの出力を順次選択するように接点を切り換える。
As described above, the reception performance of the selected diversity in the low power consumption mode can be enhanced by making maximum use of the antennas (
As is clear from the configuration of FIG. 6, the number of antennas is not limited to four, and can be easily extended to a wireless communication device using more antennas. In such a case, a switch corresponding to each antenna is provided, and a switch having the number of contacts corresponding to the number of antennas is set as the switch 123 in FIG. In the low power consumption mode, the contact is switched so as to sequentially select the output of the antenna corresponding to the wireless transmission / reception unit for which power feeding has been stopped.
[第3の実施形態]
次に、第3の実施形態に係る無線通信装置における、無線通信部10bの構成および動作について、図7に関連付けて説明する。
本実施形態に係る無線通信部10bでは、フロントエンド部が3つの無線送受信部を有し、バッテリ残量の検出結果に応じて段階的に無線送受信部に対する給電を停止する。
[Third Embodiment]
Next, the configuration and operation of the
In the
図7は、本実施形態に係る無線通信部10bの回路構成である。
無線通信部10bは、アンテナ部11a,スイッチ部12b、フロントエンド部13a、ベースバンド部14、通信制御部15を有する。
FIG. 7 is a circuit configuration of the
The
図7に示すように、アンテナ部11aは、6つのアンテナ111〜116を有する。スイッチ部12bは、4つのスイッチ125〜128を有する。フロントエンド部13aは、送信部131aと受信部131bを含む無線送受信部131と、送信部132aと受信部132bを含む無線送受信部132と、送信部133aと受信部133bを含む無線送受信部133とを有する。なお、アンテナ111〜116は、それぞれ、送信部131a,受信部131b,送信部132a,受信部132b,送信部133a,受信部133bと対応している。
As illustrated in FIG. 7, the
スイッチ125〜128は、それぞれ、受信部131b、アンテナ115、受信部132b、アンテナ116に接続され、ともに2つの接点P1,P2を含んで構成される。
スイッチ125の接点P1はアンテナ112に接続され、接点P2はスイッチ126の接点P2に接続される。スイッチ126の接点P1は送信部133aに接続される。スイッチ127の接点P1はアンテナ114に接続され、接点P2はスイッチ128の接点P2に接続される。スイッチ128の接点P1は受信部133bに接続される。
The switches 125 to 128 are connected to the receiving
The contact P1 of the switch 125 is connected to the
以下、通常モードと低消費電力モードにおける動作について説明する。 Hereinafter, operations in the normal mode and the low power consumption mode will be described.
システム制御部20は、バッテリ残量検出値がメモリ40に格納された所定の閾値を上回ると判断すると、通信制御部15に対して通常モードで動作する旨の制御指令を送出する。これにより、通信制御部15は、無線通信部10bの各部の動作を通常モードで行うように制御する。
通常モードでは、フロントエンド部13aの無線送受信部131〜133は、ともにバッテリ31から給電されて動作している。また、スイッチ125において接点P1が導通状態となり、スイッチ126において接点P1が導通状態となり、スイッチ127において接点P1が導通状態となり、スイッチ128において接点P1が導通状態となる。これにより、アンテナ112より受信した信号は、受信部131bで処理され、アンテナ114で受信した信号は、受信部132bで処理され、アンテナ116より受信した信号は、受信部133bで処理される。
If the
In the normal mode, the wireless transmission /
ベースバンド部14では、受信部131b〜133bで復調された受信信号を合成し、合成ダイバシティによる処理を行ってベースバンド信号を生成する。したがって、高い受信品質が確保される。
The
一方、システム制御部20が、バッテリ残量検出値がメモリ40に格納された所定の第1の閾値を下回ると判断すると、通信制御部15に対して第1の低消費電力モードで動作する旨の制御指令を送出する。これにより、通信制御部15は、無線通信部10bの各部の動作を第1の低消費電力モードで行うように制御する。
第1の低消費電力モードでは、フロントエンド部13aの無線送受信部133に対して、給電が停止されるとともに、スイッチ126の接点P2が導通状態となり、スイッチ128の接点P2が導通状態となる。さらに、スイッチ125および127は、接点P1およびP2を選択的に切り換えて順次導通状態とする。そして、受信部131bは、アンテナ112,115から受信した信号を、スイッチ125の切り替わりタイミングに応じて、順次復調する。受信部132bは、アンテナ114,116から受信した信号を、スイッチ127の切り替わりタイミングに応じて、順次復調する。
On the other hand, when the
In the first low power consumption mode, power supply to the wireless transmission /
ベースバンド部14では、アンテナ112,114,115,116で受信した信号を復調した4つのベースバンド信号の信号電界強度(RSSI)を比較し、大きいベースバンド信号を選択する(選択ダイバシティ)。また、アンテナ112,115で受信した信号を復調した2つのベースバンド信号の選択結果と、アンテナ114,116で受信した信号を復調した2つのベースバンド信号の選択結果とを合成してもよい(合成ダイバシティ)。
The
さらに、システム制御部20が、バッテリ残量検出値がメモリ40に格納された所定の第2の閾値(上述の第1の閾値より小さい値)を下回ると判断すると、通信制御部15に対して第2の低消費電力モードで動作する旨の制御指令を送出する。これにより、通信制御部15は、無線通信部10bの各部の動作を第2の低消費電力モードで行うように制御する。
第2の低消費電力モードでは、フロントエンド部13aの無線送受信部132および133に対して、給電が停止されるとともに、スイッチ126の接点P2が導通状態となる。さらに、スイッチ125は、接点P1およびP2を選択的に切り換えて順次導通状態とする。そして、受信部131bは、アンテナ112,115から受信した信号を、スイッチ125の切り替わりタイミングに応じて、順次復調する。
Further, when the
In the second low power consumption mode, power supply to the radio transmission /
ベースバンド部14では、アンテナ112,115で受信した信号を復調した2つのベースバンド信号の信号電界強度(RSSI)を比較し、大きい方のベースバンド信号を選択する(選択ダイバシティ)。選択可能なアンテナが限定される分、第2の低消費電力モードにおける受信品質は、第1の低消費電力モードにおける受信品質と比較して劣化するが、アンテナ112のみの受信信号に基づいてベースバンド信号を処理する場合と比較すれば、受話品質は高いものとなる。
The
以上説明したように、本実施形態では、3以上の受信系統を有する無線通信装置において、バッテリ残量に応じて複数の低消費電力モードが設定され、段階的にフロントエンド部の無線送受信部に対する給電を停止する。そして、第1の実施形態で述べた無線通信装置と同様に、低消費電力モードでは、バッテリが延命されるとともに、給電が停止された無線送受信部に対応するアンテナを選択ダイバシティのために利用する。すなわち、段階的にフロントエンド部に対する給電を停止することで、受信品質とバッテリ寿命時間とのバランスを柔軟に設定することができる。
フロントエンド部が3つより多い数の無線送受信部を含む無線通信部に対しては、それに応じてアンテナに対応するスイッチを設けることで、図7に示した構成を容易に拡張して適応することが可能である。
[第4の実施形態]
次に、第4の実施形態に係る無線通信装置における無線通信部10cについて、図8に関連付けて説明する。
第1の実施形態に係る無線通信部10では、低消費電力モードにおいて選択ダイバシティを受信のみについて行ったが、本実施形態に係る無線通信部10cでは、低消費電力モードにおける選択ダイバシティを受信および送信の双方に対して行うことを目的としている。
As described above, in the present embodiment, in the wireless communication device having three or more reception systems, a plurality of low power consumption modes are set according to the remaining battery level, and the front-end unit wireless transmission / reception unit is stepwise. Stop power supply. As in the wireless communication apparatus described in the first embodiment, in the low power consumption mode, the antenna corresponding to the wireless transmission / reception unit in which the battery is extended and power supply is stopped is used for selection diversity. . That is, by stopping the power supply to the front end unit step by step, the balance between reception quality and battery life time can be set flexibly.
For a wireless communication unit including a wireless transmission / reception unit having more than three front end units, a switch corresponding to the antenna is provided accordingly, so that the configuration shown in FIG. 7 can be easily expanded and adapted. It is possible.
[Fourth Embodiment]
Next, a
In the
図8は、本実施形態に係る無線通信部10cの回路構成である。
無線通信部10cは、第1の実施形態に係る無線通信部10(図4参照)と比較して、アンテナ部とスイッチ部の構成が異なる。
FIG. 8 is a circuit configuration of the
The
すなわち、図8に示すように、スイッチ部12cは、無線通信部10のスイッチ部12と比較して、受信処理または送信処理のいずれかを選択するためのスイッチ129が付加され、かつ、送信部131aと受信部131bに対して共用の単一のアンテナ111が設けられる。スイッチ129は、スイッチ121と無線送受信部131の間に設けられ、2つの接点P1,P2を有する。スイッチ129の接点P1は送信部131aに接続され、接点P2は受信部131bに接続される。
なお、スイッチ129は、本発明の選択手段の一実施形態である。
That is, as illustrated in FIG. 8, the
The
スイッチ129は、通信制御部15により、受信を行う場合には接点P2を導通状態とし、送信を行う場合には接点P1を導通状態とするように制御される。
通常モードおよび低消費電力モードにおける、スイッチ121および122に対する制御は、第1の実施形態で説明した無線通信部10と同様である。
その結果、低消費電力モードでは、受信および送信の双方で、アンテナ111,114を使用した選択ダイバシティを行うことができる。
The
The controls for the
As a result, in the low power consumption mode, selection diversity using the
以上、本発明の第1〜第4の実施形態について説明したが、各実施形態の内容を適宜組み合わせてもよい。また、本発明の実施形態は、上述した実施形態に拘泥せず、当業者であれば、本発明の要旨を変更しない範囲内で様々な改変が可能である。 Although the first to fourth embodiments of the present invention have been described above, the contents of the embodiments may be combined as appropriate. The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art can make various modifications without departing from the scope of the present invention.
たとえば、第1〜第3の実施形態では、フロントエンド部の各無線送受信部において、送信部および受信部がそれぞれ独立のアンテナと対応付けられているが、第4の実施形態で説明した、送受信選択用のスイッチ129を適宜付加することで、各無線送受信部で共用の1つのアンテナで動作することができる。
また、上記各実施形態では、低消費電力モードにおいて、主として受信のための選択ダイバシティについて説明してきたが、送信のための選択ダイバシティを行うように改変することは、当業者であれば容易に改変可能な内容である。たとえば、図6に示す無線通信部10aで、低消費電力モードにおいて送信部132aから供給される送信信号を、アンテナ112またはアンテナ113のいずれかを選択して送出するように、スイッチ123,124を変更することは容易に想到できる。
For example, in the first to third embodiments, in each wireless transmission / reception unit of the front end unit, the transmission unit and the reception unit are associated with independent antennas, but the transmission / reception described in the fourth embodiment By appropriately adding a
In each of the above embodiments, the selection diversity for reception is mainly described in the low power consumption mode. However, it is easily modified by those skilled in the art to modify the selection diversity for transmission. It is possible content. For example, in the
1…無線通信装置、10…無線通信部、11,11a,11b…アンテナ部、12,12a,12b,12c…スイッチ部、13,13a…フロントエンド部、131〜13N…無線送受信部、14…ベースバンド部、15…通信制御部、20…システム制御部、30…電源部、31…バッテリ、32…バッテリ残量検出部、40…メモリ、50…システムバス。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
複数のアンテナと、
各アンテナに対応して接続された複数の入出力信号処理部と、
前記バッテリの残量を検出する残量検出手段と、
前記残量検出手段による検出値と所定の閾値とを比較し、検出値が当該所定の閾値を下回ることを条件として、前記複数の入出力信号処理部の一部に対する給電を停止する給電停止手段と、
給電停止の対象となる第1の入出力信号処理部に対応する第1のアンテナを、選択ダイバシティのために、給電停止の対象とならない第2の入出力信号処理部に選択的に接続する接続切換手段と、
を備えた無線通信装置。 A wireless communication device operated by a battery,
Multiple antennas,
A plurality of input / output signal processing units connected corresponding to each antenna;
A remaining amount detecting means for detecting the remaining amount of the battery;
A power supply stopping unit that compares a detection value by the remaining amount detection unit with a predetermined threshold value and stops power supply to a part of the plurality of input / output signal processing units on condition that the detection value falls below the predetermined threshold value When,
A connection for selectively connecting the first antenna corresponding to the first input / output signal processing unit subject to power supply stop to the second input / output signal processing unit not subject to power supply stop for selection diversity Switching means;
A wireless communication device comprising:
当該ベースバンド処理部は、残量検出手段による検出値が前記所定の閾値を上回ることを条件として、前記複数のアンテナによる合成ダイバシティにてベースバンド信号を処理する
請求項1記載の無線通信装置。 A baseband processing unit that is connected to the plurality of input / output signal processing units and processes a baseband signal;
The radio communication apparatus according to claim 1, wherein the baseband processing unit processes a baseband signal by combining diversity using the plurality of antennas on condition that a detection value by the remaining amount detection unit exceeds the predetermined threshold.
請求項1記載の無線通信装置。 The connection switching means includes a switch having a plurality of contacts connected to an antenna corresponding to the second input / output signal processing unit and at least a part of the one or more first antennas. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein contact points of the first and second terminals are sequentially conducted to selectively supply an antenna output to the second input / output processing unit.
請求項1記載の無線通信装置。 The power supply stopping unit compares the detected value with a plurality of threshold values, and stops power supply to the plurality of input / output signal processing units step by step for each input / output signal processing unit according to the comparison result. The wireless communication device described.
請求項1記載の無線通信装置。 The wireless communication apparatus according to claim 1, further comprising selection means for selecting either reception processing or transmission processing as processing for at least one of the second input / output signal processing units.
前記選択手段は、前記第1のスイッチに接続され、前記第2の入出力信号処理部に対する処理として、受信処理または送信処理のいずれかを切り換える第2のスイッチを含む
請求項5記載の無線通信装置。 The connection switching means includes a first switch having a plurality of contacts connected to an antenna corresponding to the second input / output signal processing unit and at least a part of the one or more first antennas. ,
The wireless communication according to claim 5, wherein the selection unit includes a second switch that is connected to the first switch and switches either reception processing or transmission processing as processing for the second input / output signal processing unit. apparatus.
前記バッテリの残量を検出するステップと、
当該検出結果と所定の閾値とを比較するステップと、
検出結果が当該所定の閾値を下回ることを条件として、前記複数のアンテナに対する入出力信号をそれぞれ処理する複数の入出力信号処理のうち、一部の入出力信号処理に必要な給電を停止するステップと、
給電停止の対象となる第1の入出力信号処理に対応する第1のアンテナを、選択ダイバシティのために、給電停止の対象とならない第2の入出力信号処理に使用するステップと、
を備えた、無線通信装置における送受信制御方法。
A transmission / reception control method in a wireless communication device that operates by a battery and includes a plurality of antennas,
Detecting the remaining amount of the battery;
Comparing the detection result with a predetermined threshold;
A step of stopping power feeding required for some input / output signal processing among the plurality of input / output signal processing for respectively processing the input / output signals for the plurality of antennas on condition that the detection result falls below the predetermined threshold. When,
Using the first antenna corresponding to the first input / output signal processing subject to power supply suspension for the second input / output signal processing not subject to power suspension for selection diversity;
A transmission / reception control method in a wireless communication apparatus.
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