JP2009232419A - 無線通信装置およびその通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無駄な電力消費を防ぐことができる無線通信装置およびその通信方法を提供。
【解決手段】無線装置10は、制御部で送受信要求信号を生成し、高周波部で無線信号を送受信し、高周波部で受信信号強度を算出し、制御部で受信信号強度での判断を基に拡散イネーブル信号の付与を制御し、拡散制御部34で拡散イネーブル信号の付与に応じた選択制御信号44を生成し、選択部38で送信信号46および42の一方を選択し、選択した送信信号54を変調部40で変調し、復調部56で高周波部からの受信信号26を復調し、シンボル検出部58では復調した受信信号66とシステム固有の符号との相関を基に判断し、選択制御信号70を生成し、同期確立状態の可否68を受信制御部62に通知し、受信制御部62の制御82で受信信号72および74の出力タイミングを調整し、デマッピング部60でデマッピングして、選択部64で選択制御信号70に応じて受信信号78および74のいずれか一方の出力を選択する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信装置およびその通信方法に関し、具体的には、直接拡散方式のようなデータ符号化を、無線回線の品質情報、すなわち受信信号強度に応じて送受信時の符号化処理を禁止する機能を有して、無線通信における所要時間を削減する無線通信機およびその通信方法に関するものである。

従来、拡散符号を使用した無線通信の一つである直接拡散方式（DS：Direct
Sequence方式）を用いる無線通信システムにおいて、送信側では、ディジタル信号を拡散符号と呼ばれる信号によって元の信号より広い帯域に拡散させた上で送信し、受信側では同じ拡散符号によって元のディジタル信号に復元することにより通信するのが一般的であった。

一般的なDS方式を用いる無線通信システムは、主に、モデム、高周波部および制御部を含む。この具体例として特許文献１を挙げる。特許文献１は、回線品質検出結果が良好を示している場合、切替部が高能率符号化音声信号をスルー接続して、音声伝送信号を生成し、一方、回線品質検出結果が悪い場合、切替部でPCM（Pulse Code Modulation）信号を選択して音声伝送信号を生成することを開示している。

無線通信システムにおけるパケットは、一般的に、パケットの先頭にプリアンブルを付加し、この後にペイロード長、ペイロード、パケットのチェックコードが続くというフォーマットで構築されている。
特開平11−164363号公報

ところで、上述したようなDS方式を適用した無線通信システムは、回線品質が悪い場合、DS方式の利点が効力を発揮し、受信特性の向上に対して大いに寄与する。しかしながら、無線通信上で、通信距離が近く、干渉電波の少ない回線品質が良好な場合、符号化処理により送受信時間が延びてしまい、無駄な電力を消費してしまう。特許文献１の場合、回線品質の良否、すなわち品質内容に関わらず、復号/符号処理されることになる。したがって、この場合も、無駄な電流が流れ、この間、電力が消費される。

また、特許文献１は、復号/符号処理の実行か否かを判断し、確定する切替部が後段に設けられている分だけ遅れが生じ、リアルタイム性が損なわれてしまう。

本発明はこのような課題に鑑み、無駄な電力消費を防ぐことができる無線通信装置およびその通信方法を提供することを目的とする。

本発明は上述の課題を解決するために、送信信号を符号化し、符号化された受信信号を復号する機能を有して無線通信する無線通信装置において、この装置は、無線回線の品質情報である受信信号強度を算出し、無線信号を送受信する送受信手段と、送信信号が符号化されているか否かに応じて変調し、符号化された受信信号か否かに応じて復調する変復調手段と、この変復調手段との送受信動作、送受信手段の制御、受信信号強度の取得および取得した受信信号強度を基にした無線通信の回線品質の判断に応じた送信信号の送信を制御する機能を有する制御手段とを含み、この制御手段は、無線通信の回線品質の判断に応じて符号化するか否か切り替える判断信号を送信信号に付加して、送信信号を生成する機能を有し、変復調手段は、送信変調手段と受信復調手段を含み、送信変調手段は、判断信号が存在するか否かに応じた第１の選択制御信号を生成する出力制御手段と、制御手段から供給される送信信号を符号化する符号化手段と、供給される第１の選択制御信号に応じて制御手段からの送信信号と符号化した送信信号のいずれか一方を選択する第１選択手段と、第１選択手段から出力される送信データを変調する変調手段とを含み、受信復調手段は、送受信手段から供給される受信信号を復調する受信復調手段と、この受信信号を基に同期確立状態にあるか否かを、供給される受信信号とシステム固有に規定されている符号との相関値が基準より大きいか否かを基にした判断し、判断結果に応じた第２の選択制御信号を生成し、同期確立状態を通知する状態検出手段と、この状態検出手段からの付加された判断信号以降の信号を復号する復号手段と、供給される第２の選択制御信号に応じて状態検出手段から出力される受信信号と復号した受信信号のいずれか一方を選択する第２選択手段と、同期確立状態の通知に応じて状態検出手段に対して復号手段に出力する受信信号のタイミングを制御する受信制御手段とを含むことを特徴とする。

また、本発明は上述の課題を解決するために、送信信号を符号化し、符号化された受信信号を復号する機能を有して無線通信する無線通信方法において、この方法は、送信において、受信信号強度の取得する送受信要求信号を生成する制御手段から、無線信号を送受信する送受信手段に供給する第１の工程と、送受信手段で無線回線の品質情報である受信信号強度を算出する第２の工程と、制御手段で取得した受信信号強度を基にした無線通信の回線品質の判断に応じて送信信号に符号化するか否かの判断に寄与する判断信号を付与するか否かを制御する第３の工程と、判断信号が送信信号に付与されているか否かに応じて符号化処理された送信信号と制御手段から供給される送信信号そのままとのいずれを出力するか第１の選択制御信号を生成する第４の工程と、判断信号が送信信号に付与されているか否かに応じてこの送信信号に符号化処理する第５の工程と、生成した第１の選択制御信号に応じて符号化処理された送信信号と制御手段から供給される送信信号そのままとのいずれか一方の出力を選択する第６の工程と、生成した第１の選択制御信号を基に選択した送信信号を変調する第７の工程を含み、受信において、受信復調手段で送受信手段から供給される受信信号を復調する第８の工程と、受信信号を基に同期確立状態にあるか否かを検出する状態検出手段で、供給される復調した受信信号とシステム固有に規定されている符号との相関により得られる相関値が基準より大きいか否かを基にした判断し、判断結果に応じた第２の選択制御信号を生成する第９の工程と、状態検出手段で判断結果に応じて同期確立状態の可否を通知する第10の工程と、通知される同期確立状態の可否に応じて状態検出手段から出力する受信信号のタイミングを調整する第11の工程と、状態検出手段からの付与された判断信号以降の信号を復号して、復号した受信信号を生成する第12の工程と、第２の選択制御信号に応じて復号処理された受信信号と状態検出手段から出力される受信信号そのままとのいずれか一方の出力を選択する第13の工程とを含むことを特徴とする。

本発明に係る無線通信装置およびその通信方法よれば、送信において、制御手段で受信信号強度の取得する送受信要求信号を生成し、送受信手段で無線信号を送受信し、送受信手段で無線回線の品質情報である受信信号強度を算出し、制御手段で取得した受信信号強度を基にした無線通信の回線品質の判断に応じて送信信号に符号化するか否かの判断に寄与する判断信号を送信信号に付与するか否かを制御し、出力制御手段で判断信号が送信信号に付与されているか否かに応じて符号化処理された送信信号と制御手段から供給される送信信号そのままとのいずれを出力するか第１の選択制御信号を生成し、符号化手段で判断信号が送信信号に付与されているか否かに応じてこの送信信号に符号化処理し、第１選択手段で生成した第１の選択制御信号に応じて符号化処理された送信信号と制御手段から供給される送信信号そのままとのいずれか一方の出力を選択し、送信変調手段で生成した第１の選択制御信号を基に選択した送信信号を変調し、受信において、受信復調手段で送受信手段から供給される受信信号を復調し、受信信号を基に同期確立状態にあるか否かを検出する状態検出手段で、供給される復調した受信信号とシステム固有に規定されている符号との相関により得られる相関値が基準より大きいか否かを基にした判断し、状態検出手段で判断結果に応じた第２の選択制御信号を生成し、状態検出手段で判断結果に応じて同期確立状態の可否を受信制御手段に通知し、受信制御手段の制御により状態検出手段で状態検出手段から出力する受信信号のタイミングを調整し、復号手段で状態検出手段から供給される付与されている判断信号以降のあらかじめ固有に規定されている信号を復号して、復号した受信信号を生成し、第２選択手段で第２の選択制御信号に応じて復号処理された受信信号と状態検出手段から出力される受信信号そのままとのいずれか一方の出力を選択することにより送受信において送受信時間に関しては、常時判断信号を拡散させ通信すると、送受信時間が増えてしまうが、通常の無線装置において判断信号の占める割合は、数百バイトあるパケット長の数パーセント程度であることから、十分に無線通信装置の省電力化に効果を発揮させることが可能になり、急激に無線回線品質が劣化した場合でも、判断信号の部分は認識することができ、いわゆる未符号化から符合化への切り替えのリアルタイム性が向上し、通信品質を確保することができ、無線回線品質が変化する割合の大きな移動体通信において有効である。

次に添付図面を参照して本発明による無線通信装置の実施例を詳細に説明する。図１を参照すると、本発明による無線通信装置の実施例は、送信において、制御部で受信信号強度の取得する送受信要求信号を生成し、高周波部で無線信号を送受信し、高周波部で無線回線の品質情報である受信信号強度を算出し、制御部で取得した受信信号強度を基にした無線通信の回線品質の判断に応じて送信信号に符号化するか否かの判断に寄与する拡散イネーブル信号を付与するか否かを制御し、拡散制御部34で拡散イネーブル信号が送信信号42に付与されているか否かに応じてマッピング処理された送信信号46と制御部から供給される送信信号42そのままとのいずれを出力するか選択制御信号44を生成し、マッピング部36で判断信号が送信信号42に付与されているか否かに応じてこの送信信号42、すなわち送信信号46にマッピング処理し、選択部38で生成した選択制御信号44に応じてマッピング処理された送信信号48と制御部から供給される送信信号42そのままとのいずれか一方の出力を選択し、変調部40で生成した選択制御信号44を基に選択した送信信号54を変調し、受信において、復調部56で高周波部から供給される受信信号26を復調し、受信信号26を基に同期確立状態にあるか否かを検出するシンボル検出部58で、供給される復調した受信信号66とシステム固有に規定されている符号との相関により得られる相関値が基準より大きいか否かを基にした判断し、判断結果に応じた選択制御信号70を生成し、シンボル検出部58で判断結果に応じて同期確立状態の可否68を受信制御部62に通知し、受信制御部62の制御82によりシンボル検出部58でンボル検出部58から出力する受信信号72および74のタイミングを調整し、デマッピング部60でシンボル検出部58から供給される付与されている判断信号以降のあらかじめ固有に規定されている信号をデマッピングして、デマッピングした受信信号、すなわちデータシンボルを生成し、選択部64で選択制御信号70に応じてデマッピング処理された受信信号78とシンボル検出部58から出力される受信信号74そのままとのいずれか一方の出力を選択することにより送受信において送受信時間に関しては、常時判断信号を拡散させ通信すると、送受信時間が増えてしまうが、通常の無線装置において判断信号の占める割合は、数百バイトあるパケット長の数パーセント程度であることから、十分に無線通信装置の省電力化に効果を発揮させることが可能になり、急激に無線回線品質が劣化した場合でも、判断信号の部分は認識することができ、いわゆる未符号化から符合化への切り替えのリアルタイム性が向上し、通信品質を確保することができ、無線回線品質が変化する割合の大きな移動体通信において有効である。

本実施例は、本発明の無線通信装置を無線装置10に適用した場合である。本発明と直接関係のない部分について図示および説明を省略する。以下の説明で、信号はその現れる接続線の参照番号で指示する。

無線装置10は、図２に示すように、アンテナ12、高周波（RF：Radio
Frequency）部14、モデム16および制御部18を含む。

なお、本実施例は、ディジタル通信を前提に記述する。このため、用語送受信におけるデータは、送受信信号それぞれに同義であることは言うまでもない。

高周波部14は、制御部18から供給される送受信要求信号20の送信要求に際して、モデム16から拡散された変調データ22を所望の周波数にてRF（高周波）信号24としてアンテナ12に供給しRF信号24を出力する。また、高周波部14は、制御部18から供給される送受信要求信号20の受信要求に際して、アンテナ12より受信したRF信号24を拡散された受信データ26としてモデム16に、受信データ26を出力する。高周波部14は、同時に制御部18へ受信信号強度信号（RSSI：Received Signal
Strength Indicator）28を出力する機能も有する。

ここで、RSSIについて簡単に記述する。高周波部14は、回線品質が良好の場合RSSIが大きく、回線品質が劣悪の場合はRSSIが小さい。これらRSSIの大小関係は、後段で詳述するように、モデム16から受信データを受け取る制御部18内に設定された所定の閾値、すなわち基準値と比較して判定される。

モデム16は、変復調する機能を有し、変調器30と復調器32を含む。変調器30は、図１に示すように、拡散制御部34、マッピング部36、選択部38および変調部40を含む。拡散制御部34は、制御部18から供給される変調データ、すなわち送信データ42におけるプリアンブルの後に付加されている拡散イネーブル信号にて、以降のデータをマッピングするか否かを選択する機能を有する。拡散制御部34は、データをマッピングするか否かに応じた選択制御信号44を選択部38に供給する。拡散制御部34は、送信データ42における拡散イネーブル信号以降のデータを、変調データ46としてマッピング部36に供給する。

マッピング部36は、制御部18からのデータシンボルをシステム固有に規定されている拡散データにマッピングする機能を有する。本実施例のマッピング部36は、拡散符号化処理であるが、これに限定されるものでなく、マンチェスター符号化処理でもよい。マッピング部36は、拡散イネーブル信号以降の拡散データにマッピングしたデータ48を選択部38の端子50に供給する。

選択部38は、供給される選択制御信号44に応じて出力信号を選択する機能を有する。選択部38には、端子52に送信データ42が供給され、端子50にマッピングしたデータ48が供給される。選択部38は、選択制御信号44がアサートの場合、マッピングしたデータ48を変調部40に出力する。すなわち、この場合、選択部38からの出力データはDS方式に基づいている。また、選択部38は、選択制御信号44がディアサートの場合、拡散イネーブル信号以降のデータをそのまま、すなわち送信データ42を変調部40に出力する。この場合、選択部38からの出力データは、未拡散方式に基づいている。

変調部40は、選択部38から供給されるデータ54を拡散変調する機能を有する。変調部40は、高周波部14に変調した拡散データ22を出力する。

復調器32は、復調部56、シンボル検出部58、デマッピング部60、受信制御部62および選択部64を含む。復調部56は、RF信号24からの拡散された変調データ26を復調する機能を有する。復調部56は、受信データである復調データ66をシンボル検出部58に出力する。

シンボル検出部58は、同期確立状態にあるか否かを検出する機能を有する。シンボル検出部58は、まず、供給される拡散された復調データとシステム固有に規定されている拡散符号との相関を取る。シンボル検出部58は、システム固有で規定されているフレーム同期信号に合致し、かつ相関値が基準を上回った場合、受信制御部62に同期確立状態であることを信号68で通知する。フレーム同期信号を、プリアンブルとする。また、シンボル検出部58は、拡散符号との相関値が基準を下回った場合、受信制御部62に同期確立状態でないことを信号68で通知する。

シンボル検出部58は、さらに、受信パケットにて、プリアンブルの後に付加されている拡散イネーブル信号以降のデータをデマッピングし、デマッピングしたデータを出力するか否かの選択制御信号を生成する機能も有する。シンボル検出部58は、この機能を基に生成した選択制御信号70を選択部64に出力する。シンボル検出部58は、拡散イネーブル信号がアサートされている場合、拡散イネーブル信号以降のデータ72をデマッピング部60に出力する。また、シンボル検出部58は、拡散イネーブル信号がディアサートされている場合、拡散イネーブル信号以降のデータ74を選択部64の端子76に出力する。

デマッピング部60は、拡散された受信データにおける拡散イネーブル信号以降の受信データ72をデータシンボルにデマッピングする機能を有する。本実施例のデマッピング部60は、マッピング処理に対応した拡散符号化の逆処理、すなわち復号処理であるが、これに限定されるものでなく、マンチェスター符号化処理の場合、マンチェスター符号化に対する復号処理となることは言うまでもない。デマッピング部60は、デマッピングしたデータ78を選択部64の端子80に出力する。

受信制御部62は、同期確立状態の通知に応じてシンボル検出部58に対してデータシンボル、すなわちデータ72をデマッピング部60に出力するタイミングを制御する機能を有している。受信制御部62は、シンボル検出部58から同期確立状態を示す信号68を受信する。受信制御部62は、同期確立に応じて出力するデータ72の出力タイミング制御信号82をシンボル検出部58に出力する。

選択部64は、供給される選択制御信号70に応じて出力信号を選択する機能を有する。選択部64には、端子78にデータ74が供給され、端子80にデマッピングしたデータ78が供給される。選択部64は、選択制御信号64がアサートの場合、デマッピングしたデータ78を制御部18に出力し（DS方式）、選択制御信号70がディアサートの場合、拡散イネーブル信号以降のデータをそのまま、すなわちデータ74を制御部18に出力する（未拡散方式）。選択部64は、選択制御信号70に応じて出力信号を受信データ84として制御部18に出力する。

図２に戻って、制御部18は、モデム16とのデータ送受信動作、RFの制御およびRSSIのデータ取得機能を有する。制御部18は、高周波部14からのRSSI 28を入力する。制御部18は、取得したRSSI 28から無線通信の回線品質を判断し、DS方式と未拡散方式の通信を切り替えるための拡散イネーブル信号を送信パケットに付加した送信データ42をモデム16に送信する機能を有する。制御部18は、復調器32から受信データ84を入力する。また、制御部18は、送受信要求信号20を高周波部14に出力する。

次に無線装置10が扱うパケット構成を図３に示す。本実施例では、パケット86の先頭にプリアンブル88を付加し、その後に拡散イネーブル90、ペイロード長92、ペイロード94およびパケットのチェックコード96というパケットフォーマットである。

次に無線装置10における送信動作について図４を参照しながら、記述する。送信において制御部18は、送信において、受信信号強度、RSSIの取得する送受信要求信号20を生成し、高周波部14で無線信号24、ならびに送信信号22および受信信号26を送受信し、高周波部14でRSSI
28を算出し、制御部18で取得したRSSI 28を基にした無線通信の回線品質の判断に応じて送信信号42に符号化するか否かの判断に寄与する拡散イネーブル信号を付与するか否かを制御して、モデム16の変調器30に送信データ42を供給する。変調器30は、供給される送信データ42を選択部38の端子52と拡散制御部34に供給する。このとき、拡散制御部34は、制御部18から供給される送信データ42のプリアンブル88を、スルーしてマッピング部36に出力する。

図４に示すように、次に拡散制御部34では、この後に制御部18から供給される拡散イネーブル信号90がアサートされているか否かを判断する（ステップS10）。拡散イネーブル信号90がアサートされている場合（YES）、アサート対応処理に進む（ステップS12へ）。同時に、拡散制御部34は、拡散イネーブル信号90以降のデータ、すなわちペイロード長92、ペイロード94およびチェックコード96をマッピング部36に出力させる。拡散制御部34は、選択部38にマッピング部36の出力を選択させる選択制御信号44を生成し、選択制御信号44を選択部38にする。また、拡散イネーブル信号90がディアサートされている場合（NO）、拡散制御部34は、選択処理に進む（ステップS14へ）。すなわち、ディアサートされている場合（NO）、拡散制御部34はマッピング部36への出力を禁止する。そして、拡散制御部34は、選択部38にマッピング部36の出力を選択させる選択制御信号44を生成し、選択制御信号44を選択部38にする。

次にマッピング部36では供給されるデータ46、すなわちデータシンボルをシステム固有に規定されている拡散データにマッピングする（ステップS12）。マッピング部36は、拡散イネーブル信号以降の拡散データにマッピングしたデータ48を選択部38の端子50に供給する。

次に変調する送信データを選択する（ステップS14）。選択部38は、アサートの場合マッピング処理したデータ48をデータ54として変調部40に出力し、ディアサートの場合送信データ42をデータ54として変調部40に出力する。

次に供給されるデータ54を変調する（ステップS16）。変調部40は、入力されるデータ54を変調し、後段の高周波部14に拡散データ22を出力する。

次に送信モードが終了か判断する（ステップS18）。送信モードが継続する場合（NO）、送信モードが継続し、制御部18から送信データを送信させ、拡散イネーブル信号90のアサート判断処理に戻る（ステップS10へ）。送信モードを終了する場合（YES）、無線装置10は送信を終了する。

次に無線装置10における受信動作について図５を参照しながら、記述する。たとえばユーザの操作に応じて制御部18を受信モードにして、送受信要求信号20を高周波部14に供給して受信動作を開始する。高周波部14で制御部18からの送受信要求信号20に従って受信動作を開始する。

高周波部14は、受信電波の有無を判断する（ステップS20）。受信電波が存在する場合（YES）、高周波部14は、受信電波のRSSI 28を計測し、得られたRSSI 28を制御部18に出力し、受信データ26を復調器32に出力する。また、受信電波がない場合（NO）、高周波部14は、受信電波の受信を待機する。

次に復調器32で復調する（ステップS22）。復調器32で受信データ26を復調部56に供給する。復調部56は、受信データ26を復調し、拡散されたデータ66をシンボル検出部58に出力する。

次に拡散イネーブルの有無を判断する（ステップS24）。すなわち、シンボル検出部58は、供給される拡散イネーブル信号90がアサートされているか否かを判断する。拡散イネーブル信号90がアサートされている場合（YES）、デマッピング処理に進む（ステップS26へ）。シンボル検出部58は、拡散イネーブル信号90以降のデータ72をデマッピング部60に出力する。また、拡散イネーブル信号90がディアサートされている場合（NO）、選択処理に進む（ステップS28へ）。シンボル検出部58は、デマッピング部60への出力を禁止し、拡散イネーブル信号90以降のデータ74をそのまま選択部64の端子76に出力する。さらに、シンボル検出部58は、供給される拡散イネーブル信号90がアサートの有無に応じた選択制御信号70を生成し、生成した選択制御信号70を選択部64に出力する。

選択制御信号70は、シンボル検出部58で受信データ26を基に同期確立状態にあるか否かを検出し、供給される復調した受信データ66とシステム固有に規定されている符号との相関により得られる相関値が基準より大きいか否かを基にした判断し、判断結果に応じて生成する。選択制御信号70は、拡散イネーブル信号90がアサートされている場合（YES）、選択部64にデマッピング部60の出力を選択させるように生成され、選択部64に出力される。また、選択制御信号70は、拡散イネーブル信号90がディアサートされている場合（NO）、選択部64にシンボル検出部58からの出力を選択させるように生成され、選択部64に出力される。

このとき、シンボル検出部58は、拡散されたデータ66からプリアンブル検出し、受信制御部62に検出結果を示す信号68を出力する。とくに、シンボル検出部58は、受信制御部62から供給される出力タイミング制御信号82に応じてタイミング制御されたデータ72および74をデマッピング部60および選択部64の端子76に出力する。

シンボル検出部58では判断結果に応じて同期確立状態の可否68を受信制御部62に通知し、受信制御部62の制御82によりシンボル検出部58で受信制御部62から通知される同期確立状態の可否68に応じてシンボル検出部58から出力する受信データ72および74のタイミングを調整して、デマッピング部60と選択部64の端子76に出力する。

次に供給されるデータ72をデマッピング処理する（ステップS26）。デマッピング部60は、拡散された受信データ72からデータシンボルにデマッピングし、選択部64の端子80にデマッピングしたデータ78を出力する。

次に復調した受信データを選択する（ステップS28）。選択部64は、アサートの場合デマッピング処理したデータ78を制御部18に出力し、ディアサートの場合受信データ74を制御部18に出力する。

次に受信モードを終了するか否かを判断する（ステップS30）。受信モードが継続する場合（NO）、受信モードが継続し、制御部18から送受信要求信号20を送信させ、受信電波の検出判断処理に戻る（ステップS20へ）。受信モードを終了する場合（YES）、無線装置10は受信を終了する。

このように動作させると、パケットの構成要素に拡散イネーブルを付加することにより、モデム16内でこの情報の有無を判断し、DS方式から未拡散方式に切り替えることが可能になる。送受信時間に関しては、常時プリアンブルを拡散させ通信することから、送受信時間が増えてしまうが、通常の無線装置においてプリアンブルの占める割合は、数百バイトあるパケット長の数パーセント程度である。このため、十分に無線装置10の省電力化に効果を発揮することが可能となる。さらに、プリアンブル、すなわちデータ領域の前に位置する部分だけに拡散したデータを使用することにより、急激に無線回線品質が劣化した場合でも、プリアンブル部は認識することが可能となり、未拡散方式からDS方式への切り替えのリアルタイム性が向上し、通信品質を確保することができる。これは、無線回線品質が変化する割合の大きな移動体通信において有効な手段である。

上述した省電力化についての一例を記述する。たとえば、食品のような商品に付された電子棚札棚の液晶画面による商品価格表示システムに適用される近距離無線通信システムでは、モデム部での消費電流または電力に比べて高周波部での消費電流または電力が非常に大きい。具体的に比率で示すと、モデム部：高周波部＝1：9である。高周波部における消費電流（電力）が無線通信システム全体の消費電力に対して支配的となる。したがって、モデム部における符号化/復号処理を実行する時間が長いほど高周波部12もオン状態となっている時間が増加することになり、この結果、消費電流または電力が増加することになる。これに対して、本実施例ではモデム部14における符号化/復号処理の要否を早い段階で判断できる。判断結果が“否”の場合、符号/復号処理に要する時間の分だけ高周波部12がオン状態となっている時間、すなわち期間が少なくなり、無線通信装置10全体の消費電流または電力を実質的に低減することが可能になる。

次に本発明の無線通信装置を無線装置10に適用した他の実施例について記述する。本実施例における無線装置10は、構成要素が先の実施例と同じ場合、同じ参照符号を付し、煩雑な記述の繰返しを避けるため、記述を省略する。無線装置10における変調器30および復調器32は、先の実施例と同様の構成要素である。ただし、復調器32には、シンボル検出部58に受信停止を要求する機能が追加されている。

シンボル検出部58は、前述した同期確立の検出・通知機能、受信パケットに対するデマッピングの有無の判断選択機能を有するとともに、拡散イネーブル信号がディアサートされている場合、拡散符号との相関が100%であることを条件としてデータを出力する。

本実施例のシンボル検出部58は、とくに、拡散符号との相関が100%でない場合、受信停止要求信号を生成し、生成した受信停止要求信号を制御部18に通知する機能を有する。シンボル検出部58は、受信停止要求信号98を制御部18に出力する。

また、制御部18は、高周波部14の制御、RSSIの取得、モデム16とのデータ送受信動作および無線通信の回線品質を基にDS方式と未拡散方式の通信手段を切り替える拡散イネーブル信号を送信パケットに付加する送信制御とともに、モデム16からの受信停止要求を受け、高周波部14を制御する機能を有している。

次に本実施例の無線装置10における受信動作を図７に示す。この受信動作は、基本的に先の実施例と同じ手順に対して同じ参照符号を付して、記述を省略する。

本実施例は、以下の特徴を有する。受信動作は、拡散イネーブルの有無の判断処理（ステップS24）において、拡散イネーブル信号90がディアサートされている場合（NO）、受信停止要求の判断処理に進む（ステップS32へ）。受信停止要求の判断処理は、シンボル検出部58で拡散符号との相関が100%であるか否かで判断する。すなわち、相関が100%の条件を満足する場合（YES）、選択処理に進む（ステップS28へ）。シンボル検出部58は、拡散イネーブル信号以降のデータ74をそのまま選択部64に出力する。また、受信停止要求の判断処理は、拡散符号との相関が100%でない場合（NO）、受信動作は受信停止要求信号98の生成に進む（ステップS34へ）。シンボル検出部58は、受信停止要求信号98を生成する（ステップS34）。シンボル検出部58は、受信停止要求を制御部18に通知し、受信モードの終了判断処理に進む（ステップS30へ）。

このように動作させると、先の実施例にて記述した効果に加えて、拡散イネーブル信号がディアサートされている場合、受信データを出力する条件に、「プリアンブル受信時に拡散符号との相関が100%」であることを追加したことにより、無駄な受信期間の削減が可能となることから、より一層無線装置10を省電力化させることができる。

次に本発明の無線通信装置を無線装置10に適用した他の実施例について簡単に記述する。図８に示す復調器32は、図６に示したシンボル検出部58の機能に加えて、受信制御部62への同期確立状態の通知とともに、拡散符号との相関値100を制御部18に出力する機能を有する。シンボル検出部58は、同期確立状態の通知68とともに、拡散符号との相関値100を制御部18に出力する。

また、制御部18も先の他の実施例で記述した機能に加えて、とくに、モデム16のシンボル検出部58からの拡散符号との相関値を取得し無線通信の回線品質を判断し、DS方式と未拡散方式の通信手段切り替えて、拡散イネーブル信号を送信パケットに付加し、モデム16に送信する機能を有する。

次に本実施例の無線装置10における受信動作を図９に示す。図７に示した先の他の実施例に記載した手順と相違する工程について記述する。シンボル検出部58は、プリアンブル検出し、検出により得られるプリアンブルと拡散符号との相関を算出し、算出した相関値100を制御部18に出力する（ステップS36）。

次に送信動作時の通信方式を決定する（ステップS38）。制御部18は、供給される相関値100を基に無線通信の回線品質を判断し、送信動作時の通信方式を決定する。

このように動作させることにより、先の他の実施例にて記述した効果に加えて、DS方式と未拡散方式とを切り替える指標として、拡散符号との相関値100を使用して、DS方式から未拡散方式に切り替えた際の送受信の安定度を増加させる。これによりデータの再送が減ることから、より一層、無線装置10における省電力化を発揮させることができる。

本発明は、拡散符号を使用する無線装置10の実施例を記述したが、この実施例に限定されることなく、マンチェスター符号を使用する無線装置や符号化を使用する無線通信システム全般に対して適応可能なことは明らかである。

本発明に係る無線通信装置を適用した無線装置の実施例におけるモデムの概略的な構成を示すブロック図である。 本発明に係る無線通信装置を適用した無線装置の実施例における概略的な構成を示すブロック図である。 図２の無線装置が用いるデータフォーマットの一例を示す図である。 図２の無線装置における実施例の送信動作の手順を示すフローチャートである。 図２の無線装置における実施例の受信動作の手順を示すフローチャートである。 本発明に係る無線通信装置を適用した無線装置の他の実施例における復調器の概略的な構成を示すブロック図である。 図６の復調器における他の実施例の受信動作の手順を示すフローチャートである。 本発明に係る無線通信装置を適用した無線装置の他の実施例における復調器の概略的な構成を示すブロック図である。 図８の復調器における他の実施例の受信動作の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

10 無線装置
12 アンテナ
14 高周波部
16 モデム
18 制御部
30 変調器
32 復調器
34 拡散制御部
36 マッピング部
38、64 選択部
40 変調部
56 復調部
58 シンボル検出部
60 デマッピング部
62 受信制御部

Claims (6)

1. 送信信号を符号化し、符号化された受信信号を復号する機能を有して無線通信する無線通信装置において、該装置は、
   無線回線の品質情報である受信信号強度を算出し、無線信号を送受信する送受信手段と、
   前記送信信号が符号化されているか否かに応じて変調し、前記符号化された受信信号か否かに応じて復調する変復調手段と、
   該変復調手段との送受信動作、前記送受信手段の制御、前記受信信号強度の取得および取得した受信信号強度を基にした前記無線通信の回線品質の判断に応じた送信信号の送信を制御する機能を有する制御手段とを含み、
   該制御手段は、前記無線通信の回線品質の判断に応じて符号化するか否か切り替える判断信号を送信信号に付加して、送信信号を生成する機能を有し、
   前記変復調手段は、送信変調手段と受信復調手段を含み、
   前記送信変調手段は、前記判断信号が存在するか否かに応じた第１の選択制御信号を生成する出力制御手段と、
   前記制御手段から供給される送信信号を符号化する符号化手段と、
   供給される第１の選択制御信号に応じて前記制御手段からの送信信号と符号化した送信信号のいずれか一方を選択する第１選択手段と、
   第１選択手段から出力される送信データを変調する変調手段とを含み、
   前記受信復調手段は、前記送受信手段から供給される受信信号を復調する受信復調手段と、
   該受信信号を基に同期確立状態にあるか否かを、供給される受信信号とシステム固有に規定されている符号との相関値が基準より大きいか否かを基にした判断し、判断結果に応じた第２の選択制御信号を生成し、同期確立状態を通知する状態検出手段と、
   該状態検出手段からの付加された判断信号以降の信号を復号する復号手段と、
   供給される第２の選択制御信号に応じて前記状態検出手段から出力される受信信号と復号した受信信号のいずれか一方を選択する第２選択手段と、
   前記同期確立状態の通知に応じて前記状態検出手段に対して前記復号手段に出力する受信信号のタイミングを制御する受信制御手段とを含むことを特徴とする無線通信装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記状態検出手段は、相関100％より小さい相関値に応じて受信停止要求信号を前記制御手段に出力し、
   前記制御手段は、前記受信停止要求信号の供給を受けて、前記送受信手段の受信の停止を制御することを特徴とする無線通信装置。
3. 請求項２に記載の装置において、前記状態検出手段は、算出した相関値を前記制御手段に出力し、
   前記制御手段は、供給される相関値を基に無線通信の回線品質を判断し、送信における通信方式を決定することを特徴とする無線通信装置。
4. 送信信号を符号化し、符号化された受信信号を復号する機能を有して無線通信する無線通信方法において、該方法は、
   送信において、前記受信信号強度の取得する送受信要求信号を生成する制御手段から、無線信号を送受信する送受信手段に供給する第１の工程と、
   前記送受信手段で無線回線の品質情報である受信信号強度を算出する第２の工程と、
   前記制御手段で取得した受信信号強度を基にした前記無線通信の回線品質の判断に応じて送信信号に符号化するか否かの判断に寄与する判断信号を付与するか否かを制御する第３の工程と、
   前記判断信号が送信信号に付与されているか否かに応じて符号化処理された送信信号と前記制御手段から供給される送信信号そのままとのいずれを出力するか第１の選択制御信号を生成する第４の工程と、
   前記判断信号が送信信号に付与されているか否かに応じて該送信信号に符号化処理する第５の工程と、
   生成した第１の選択制御信号に応じて前記符号化処理された送信信号と前記制御手段から供給される送信信号そのままとのいずれか一方の出力を選択する第６の工程と、
   前記生成した第１の選択制御信号を基に選択した送信信号を変調する第７の工程を含み、
   受信において、受信復調手段で前記送受信手段から供給される受信信号を復調する第８の工程と、
   前記受信信号を基に同期確立状態にあるか否かを検出する状態検出手段で、供給される復調した受信信号とシステム固有に規定されている符号との相関により得られる相関値が基準より大きいか否かを基にした判断し、判断結果に応じた第２の選択制御信号を生成する第９の工程と、
   前記状態検出手段で前記判断結果に応じて同期確立状態の可否を通知する第10の工程と、
   通知される同期確立状態の可否に応じて前記状態検出手段から出力する受信信号のタイミングを調整する第11の工程と、
   前記状態検出手段からの付与された判断信号以降の信号を復号して、復号した受信信号を生成する第12の工程と、
   第２の選択制御信号に応じて復号処理された受信信号と前記状態検出手段から出力される受信信号そのままとのいずれか一方の出力を選択する第13の工程とを含むことを特徴とする無線通信方法。
5. 請求項４に記載の方法において、該方法は、相関100％より小さい相関値に応じて受信停止要求信号を前記制御手段に出力し、前記制御手段で前記受信停止要求信号の供給を受けて、前記送受信手段の受信の停止を制御することを特徴とする無線通信方法。
6. 請求項５に記載の方法において、該方法は、算出した相関値を前記制御手段に出力し、前記制御手段で供給される相関値を基に無線通信の回線品質を判断し、送信における通信方式を決定することを特徴とする無線通信方法。

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