JP2013009088A - 移動体無線通信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 1回目の制御情報の送信タイミングでは、全ての受信部1〜3を起動して制御情報を無線受信し、2回目以降のタイミングでは、1回目の無線受信で検出した各受信部の受信品質に基づいて、受信品質が比較的良い一部の受信部だけを起動して、制御情報を無線受信する制御を行なう。これにより、制御情報の良好な受信を、その電波状況に即した一部の受信部だけを起動することで実現することができ、起動する受信部の数を削減することにより電力消費を抑制することができる。
【選択図】 図2
Description
そして、移動体無線通信装置は、通話の送信や受信などといった通信対象の情報を通信している状態ではなく、通信対象の情報の通信待ちの状態(待ち受け状態)において、制御情報の無線受信を行なうが、一般的な指標として、通話状態と待ち受け状態との時間比率は2:8であり、通話通信に費やされる時間に比べて、制御情報の無線受信に費やされる時間の方が圧倒的に多い。
無線基地局装置は、無線システムに予め規定された周期で制御情報を無線送信しており、制御情報はスーパーフレームと呼ばれるフレームタイミングに同期した一定の周期毎に無線送信される。
すなわち、移動体無線通信装置は、無線基地局装置から同期ワードなどの制御情報が送信されるタイミングに応じて、その無線受信機を起動して制御情報を受信し、その後、無線受信機のパワーセービングをするという間欠受信制御を行なう。
また、従来から、安定した受信を得るという面で、公共業務システム等で使用する無線機車載型、半固定型等の移動体無線通信装置はダイバーシチ構成を採用することが多い。
しかしながら、移動体無線通信装置はバッテリーを電源とするものであるから、更なる消費電力の抑制が要望されている。
すなわち、受信部を2系列以上備えた移動体無線通信装置で間欠受信制御を行なって、これら全ての受信部を間欠的に同時に起動して制御信号を無線受信しても、実際には、良好な受信品質で制御信号を受信できるのは必ずしも全ての受信部ではなく一部の受信部である場合が多く、このように一部の受信部だけで良好な受信品質で制御情報を無線受信することでも移動体無線通信装置の通信機能は十分に担保される。
本発明に係る移動体無線通信装置は、基地局から周期的に送信される制御情報を無線受信する移動体無線通信装置において、制御情報をそれぞれ無線受信する複数の受信部と、 各受信部の受信品質を検出する検出部と、 受信部を制御情報の送信タイミングに応じて起動して当該制御情報を無線受信させる制御部と、を備え、前記制御部は、全ての前記受信部を起動して制御情報を無線受信させ、当該制御情報の以降の制御情報の送信タイミングに応じては、当該制御情報の無線受信について前記検出部で検出される各受信部の受信品質に基づいて、受信品質が比較的良い一部の受信部を起動して当該以降の制御情報を無線受信させる制御を行なう。
これにより、間欠受信制御において、制御情報の良好な受信を、その電波状況に即した一部の受信部だけを起動することで実現することができ、起動する受信部の数を削減することにより電力消費を抑制することができる。
これにより、制御情報の間欠受信を繰り返し行なっている内に、選択起動された一部の受信部の受信品質が低下した場合には、再度選択した一部の受信部で良好に制御情報の間欠受信を続行することができ、電波環境の変化に柔軟に対応して制御情報の良好な受信を継続しつつ、電力消費を抑制することができる。
これにより、制御情報の間欠受信を繰り返し行なっている内に、選択起動された一部の受信部の受信品質が低下した場合には、良好な受信品質を維持し得る他の無線部に迅速に切り替えて、制御情報の良好な受信を継続しつつ、電力消費を抑制することができる。
また、本発明は、2以上の受信部を備えた移動体無線通信装置に適用することができ、例えば、4×4MIMO方式による4系統の受信部を備えた移動体無線通信装置に好適である。
本実施形態は、移動体無線通信装置である携帯電話機に本発明を適用したものであり、まず、図4に示す携帯電話機の一例を参照して説明する。
この携帯電話機は、それぞれ独立に無線受信を行なう3系統の受信部1、2、3を備えており、各受信部はそれぞれアンテナ1a、2a、3aを有している。
また、他の受信部2、3には送信部は併設されておらず、それぞれ受信アンテナ(RXアンテナ)2a、3aに接続されている。
なお、各受信部1、2、3は、フィルタ(FIL)、アンプ(LNA)、ミキサ(MIX)、復調器(DEM)を備えて構成されている。
そして、この携帯電話機には、上記の受信部1、2、3や制御部5などの携帯電話機の各機能部の動作電源となる電池パック7が備えられており、電池パック7から電力が供給されることによって、携帯電話機は移動して無線通信を行なうことができる。
なお、図1中の図4と対応する部分には、同一符号を付してある。
また、図1では、受信部1を受信部A、受信部2を受信部B、受信部3を受信部Cとしても示してあり、以下の説明では、適宜、受信部Aなどの表現を用いる。
また、制御部5は、後述するように、制御信号(本例では、同期ワード)の間欠受信制御を行い、この制御に伴って切り替え信号を各受信部1、2、3へ出力する切替え機能5bを有している。
〈受信部セービング動作の説明(制御例1)〉
移動体無線通信システムにより、無線基地局装置からの制御情報の送信周期は予め規定されており、制御情報はスーパーフレームと呼ばれる無線基地局装置が無線送信するフレームタイミングに同期した一定周期で送信されている。
このスーパーフレームは、例えば、ARIB-STD79等のシステムであれば、1フレームの18倍である720msec間隔で存在する。
なお、このように予めランクとして記録することで、後に受信品質の次に良い受信部を特定する処理の迅速化を図ることができるが、本発明では、検出した受信品質をそのままの数値で記録して、後に受信品質の次に良い受信部を特定する処理を、これら数値の大小により行なうようにしてもよい。また、本発明では、ランク付けをする場合にあっても、ランク値を記録せずとも、受信品質の高い順に受信部の識別情報をメモリテーブル6上で上位から並べて記録するようにしてもよく、要は、各受信部の受信品質の優劣を記録できればよい。
次の送信タイミング(2回目)に応じて、携帯電話機の制御部5はスリープ状態が解除され、受信部を再び起動して制御信号の受信動作を行うが、次のような制御を行なう。
このように一部の受信部(受信部C)だけを起動して2回目の制御情報を受信すると、再び、全ての受信部及び制御部はスリープ状態となり、その後、3回目(2回目以降)の制御情報の送信タイミングに応じて、上記と同様に受信部Cだけを起動して制御情報を受信する処理を繰り返す。
図2に示す例では、3つの受信部の内の1つの受信部Cだけを起動し、他の受信部A、Bは休止状態とするので、受信部全体の消費電力は、本発明に係る制御を適用しない場合と比較して1/3に低減される。尚、全ての受信部が所定の基準(受信品質)を下回っている場合には、全ての受信部を起動するようにしてもよい。また、各受信部のうち、受信品質が上位である所定数の受信部を起動するようにしてもよい。このとき、受信部の総数をn、起動する所定数の受信部の数をmとしたとき、n>mとされる。
本例では、制御情報を受信する毎に品質検出機能5aが受信品質を検出しており、制御部5は、検出された受信品質が所定の基準より低下したときは、メモリテーブル6を参照して、今まで起動していた受信部Cの次に受信品質の良い受信部Bを特定して、次回以降の制御情報の受信では、この受信部Bを受信部Cに切り替えて起動し、受信部Bだけで制御情報の受信する制御を行なう。
そして、この切り替え処理は、メモリテーブル6に予めランク付けされた情報を利用して行なわれるため、迅速になされる。尚、受信部の切替ではなく、良好な受信状態に回復するまで品質の上位の受信部から順次追加で起動するようにしてもよい。
そして、制御部5は、上記タイミング以降のタイミングでは、上記特定した一部の受信部だけを起動して制御情報を受信する。
そして、このような制御では、メモリテーブル6を用いて、各受信部の受信品質を記録したり、更には、これら受信品質をランク付けする必要がなくなるので、制御に必要とされる構成や処理を簡素化することができる。
前述のとおり、各受信部を独立で制御する構成において、ダイバーシチ方式の動作について説明する。
従来より受信品質の向上、特に移動体無線通信装置の移動に伴うフェージングヘの対応としてMRC(最大比合成)による受信ダイバーシチが採用されている。
図4に示した構成のように、受信信号のAD変換後のべ一スバンド信号はDSP等の信号処理プロセッサにより復調される。MRCは、ここで復調された受信信号の位相を揃え、そのレベル(受信品質)に応じて重み付けして合成する方式である。
例えば、制御部5は、単一の受信部だけを起動して十分な受信品質(所定の基準値以上の受信品質)が得られる場合には、前述のとおりにダイバーシチによる最大比合成なしで、他の受信部は休止状態とすることにより消費電力を低減する制御を行なう。
この制御により、起動される受信部の数は増加するが、全ての受信部を起動するより少数の受信部を起動するだけとすることができるので、消費電力の抑制を実現しつつS/Nを改善することができる。
例えばシャドウイング等により、一部にアンテナ(受信部)に対する急激な通信パス無線伝搬路の消失または減衰が発生することがある。
このような状況に対処する方法として、制御部5による制御例として、受信部の切り替えを自律的に制御することで、急激な受信品質の劣化の影響を受けることなく、且つ、受信部の消費電力の低減を行うことができる。
このメモリテーブル6において、所定の基準値以上の受信品質を示す受信部だけを候補として、これら候補の内で受信部を切り替える制御を行うことにより、全ての受信部を起動とする場合と比較して、消費電力を抑えることを実現しながら急激な受信品質の劣化への対応もできる。
そして、メモリテーブル6を参照して、所定の基準値以上の受信品質を示す受信部があるかを判断し(ステップS2)、所定の基準値以上の受信品質を示す受信部(n個)を候補として決定する(ステップS3)。
また、大概の場合に複数の受信部が候補となるが、単一の受信部だけが候補とされることがあってもよく、この場合には、当該単一の候補を起動して所定の受信品質があられないときには、再びステップS1の処理へ戻る。
そして、この受信品質が所定の基準以上であるかを評価し(ステップS6)、所定の基準値以下の場合には、制御情報を受信するために起動する受信部を、上記候補の内の他の受信部に切り替える(ステップS7)。また、このように切り替える他の受信部が上記候補の中に無くなったときは、上記ステップS1の処理に戻る。
上記説明では、本願発明を制御情報の間欠受信制御に適用した例を示したが、本願発明の概念はランダムに呼接続を行う無線システムの移動体無線通信装置ヘの適用も可能である。
無線アクセス方式として、無線基地局装置と移動体無線通信装置との間、または複数の移動体無線通信装置の間だけで構成される無線システムでは、各装置からの呼接続要求のある場合のみ無線区間の送受信を行い、前述のような無線基地局装置からの周期的な信号送信がない場合も想定される。
そこで、複数の受信部を備えた移動体無線通信装置において、無線通信が確立した状態(すなわち、全ての受信部を起動した状態)で検出した各受信部の受信品質に基づいて、待ち受け状態(上記の有効な信号送出かを待っている状態)では、受信品質の良い一部の受信部だけを起動する制御を行なう。
なお、この制御において、前述のように、検出した受信品質は各受信部に対応付けてランク付けしてメモリテーブルに記録しておくのが好ましく、これにより、適切な受信部の選択や処理の迅速化を図ることができる。
それぞれ無線通信をするための受信部を複数備えた移動体無線通信装置において、各受信部の受信品質を検出する検出部と、検出部が検出した受信品質に基づいて、各受信部を起動した状態と休止した状態とに制御する制御部とを備え、この制御部は、全ての受信部を起動状態と、当該起動状態で検出された各受信部の受信品質に基づいて、以後の受信処理においては、前記受信部の内の一部の受信部だけを起動状態とし、他の受信部は休止状態として、受信処理を行なう。
5a:品質検出部、 5b:切り替え部、
6:メモリテーブル(記憶部)、 7:電池パック、
Claims (3)
- 基地局から周期的に送信される制御情報を無線受信する移動体無線通信装置において、
制御情報をそれぞれ無線受信する複数の受信部と、
各受信部の受信品質を検出する検出部と、
受信部を制御情報の送信タイミングに応じて起動して当該制御情報を無線受信させる制御部と、を備え、
前記制御部は、全ての前記受信部を起動して制御情報を無線受信させ、当該制御情報の以降の制御情報の送信タイミングに応じては、当該制御情報の無線受信について前記検出部で検出される各受信部の受信品質に基づいて、受信品質が最も良い受信部あるいは受信品質が上位である所定数の受信部を起動して当該以降の制御情報を無線受信させる制御を行なう、ことを特徴とする移動体無線通信装置。 - 請求項1に記載の移動体無線通信装置において、
前記制御部は、一部の前記受信部に起動を繰り返して前記以降の制御情報を無線受信させ、前記以降の制御情報の無線受信について前記検出部で検出される受信品質が所定の基準より低下したときは、再び、全ての前記受信部を起動して制御情報を無線受信させ、受信品質が最も良い受信部あるいは受信品質が上位である所定数の受信部を起動して更に以降の制御情報を無線受信させる制御を行なう、ことを特徴とする移動体無線通信装置。 - 請求項1に記載の移動体無線通信装置において、
前記検出部で検出される受信品質を各受信部に対応付けて記録する記憶部を備え、
前記制御部は、全ての前記受信部を起動して制御情報を無線受信させたときに、前記検出部で検出される各受信部の受信品質を記憶部に記録し、
更に、前記制御部は、一部の前記受信部に起動を繰り返して前記以降の制御情報を無線受信させ、前記以降の制御情報の無線受信について前記検出部で検出される受信品質が所定の基準より低下したときは、前記記憶部に記録した受信品質の内から、起動されていた前記一部の受信部に次いで受信品質が良い他の一部の受信部を切り替えて起動して、更に以降の制御情報を無線受信させる制御を行なう、ことを特徴とする移動体無線通信装置。
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