JP3060837B2 - 無線通信装置におけるバッテリ節約方法および装置 - Google Patents

無線通信装置におけるバッテリ節約方法および装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にバッテリ駆動式
無線通信装置に関し、さらに詳しくは、バッテリ駆動式
無線通信装置のバッテリの寿命を延長する方法および装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ページャなどの無線通信装置は、通常、
制約された容量のために制約されたバッテリ寿命を有す
る小型バッテリによって駆動される。利用者の観点から
は、この制約されたバッテリ寿命は、バッテリを頻繁に
交換しなければならず、非常に不便である。したがっ
て、無線通信装置は、一般に、バッテリの寿命を延長す
るバッテリ節約技術を採用する。
【０００３】大半のバッテリ節約技術は、異なる時間の
間無線通信装置の選択された領域に供給される電流の量
を減少することを必要とする。このような方法は、選択
された領域が、受信機回路のように、比較的大量の電流
を通常流す回路を含む場合に、最も効果的である。
【０００４】例として、ＰＯＣＳＡＧ(Post Office Cod
e Standardization Advisory Group) ページング・フォ
ーマットを使用する通信システムでは、特定のデータ速
度を有する無線周波数（ＲＦ）信号が、一般に、各バッ
チに特定数のフレームが含まれるバッチ単位で伝送され
る。通信システム内に含まれる無線通信装置は、１つま
たはそれ以上のフレームのメッセージを受信するように
割り当てることができる。したがって、一般的なバッテ
リ節約法は、割り当てられた単数または複数のフレーム
の期間中は受信機回路に電力を供給し、割り当てられた
フレーム以外の全ての期間中は受信機回路への供給電力
を停止または削減することを必要とする。この方法によ
り、受信機回路は、割り当てられたフレーム期間中に無
線周波数信号を受信する間だけ、バッテリを著しく消耗
する。さらに、受信機回路は、雑音が検出されたとき
に、「作動停止(turned off)」することができる。これ
は、無線通信装置がページング送信機の有効範囲の外に
出たときに、あるいはページング送信機がオン(on)とオ
フ(off) を繰り返し、結果的に無線周波数信号が送信さ
れないときに、多くの通信システムで発生する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、既存の
通信システムの中には、ページング送信機が常に無線周
波数信号を送信するものがある。このような送信機は、
例えば、任意の１つのデータ転送速度で無線周波数信号
を連続的に送信するか、あるいは、より一般的には、異
なる時間に異なる２つのデータ転送速度で無線周波数信
号を送信する。後者の場合、無線周波数信号は、情報が
無線通信装置に提供されるときは、第１データ転送速度
で送信される。第１データ転送速度での送信の合間で、
情報が無線通信装置に送信されないときは、無線通信装
置がデータを通常受信する第１データ転送速度とは異な
り、無線通信装置にとって無意味な第２データ転送速度
で、無線通信信号が送信される。したがって、送信機は
常に送信を行うので、送信機が周期的に作動と停止を繰
り返すシステムに比較して、送信機の構成部材が破損す
る危険性が低下する。さらに、送信機は常に送信を行う
ので、無線通信装置がページング送信機の有効範囲の外
に出るか、または、信号に干渉が存在しない場合、通常
は無線周波数信号に雑音は存在しない。その結果、雑音
を受信したときに無線通信装置の受信回路を一般的に使
用不能にする現在のバッテリ節約方式は、あまり効率的
ではいであろう。
【０００６】そこで必要になるものは、ページング送信
機が異なるデータ転送速度で連続的に無線周波数信号を
送信するページング・システムで使用される、改善され
たバッテリ節約技術である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様では、無
線周波数（ＲＦ）信号を受信し、処理するバッテリ駆動
式無線通信装置は、無線周波数信号を受信するための受
信機，およびこの受信機に結合され、無線通信装置にデ
ータを通常提供するときのオン信号データ転送速度で、
無線周波数信号を受信するか否かを決定するためのオン
信号ボー・レート検出器によって構成される。受信機お
よびオン信号ボー・レート検出器に結合された復号器
は、無線周波数信号がオン信号データ転送速度で受信さ
れるというオン信号ボー・レート検出器の決定に応答し
て、無線周波数信号を復号する。無線通信装置は、無線
通信装置によって受信されるであろうデータが、通常受
信されるオン信号データ転送速度と異なるオフ信号デー
タ転送速度で、無線周波数信号が受信されるか否かを決
定するために、受信機に結合されたオフ信号ボー・レー
ト検出器をさらに含む。受信機およびオフ信号ボー・レ
ート検出器に結合された電源スイッチ回路は、無線周波
数信号がオフ信号データ転送速度で受信されるというオ
フ信号ボー・レート検出器の決定に応答して、受信機を
使用禁止にする。
【０００８】
【実施例】図１は、電話網８を介して従来の有線電話６
から、または別の入力装置（図示せず）からメッセージ
を受信するページング端末４を含む、ページング・シス
テムのような無線通信システムを示す。受信されたメッ
セージは格納され、定期的に選択呼出しメッセージング
に適した形式に符号化される。さらに、１つまたはそれ
以上のメッセージを送受信することを意図した無線通信
装置１０に対応するアドレスは、メッセージで符号化さ
れる。選択呼出しメッセージングに適した形式の例とし
て、ＰＯＣＳＡＧ(Post Office Code Standardization
Advisory Group) の信号プロトコルおよびＧＳＣ（Gola
y Sequential Code)があるが、他の形式も利用できるこ
とを理解されたい。
【０００９】無線通信システムはさらに、端末４からの
符号化情報の受信に応答して、符号化された情報を、第
１の予め決められたデータ転送速度、好ましくは５１２
ｂｐｓ（ビット毎秒）で、無線周波数（ＲＦ）信号とし
て送信するために変調するページング送信機１２をさら
に含む。５１２ｂｐｓでの情報の送信が終了すると、送
信機１２は、次のバッチの符号化情報を端末４から受信
するまで、空データ(null data) 、つまり無意味なデー
タを転送する。第２のデータ転送速度は、例えば３００
ｂｐｓとすることができる。この方法により、異なるデ
ータ転送速度であろうとも、送信機１２は無線周波数信
号を連続的に送信する。その結果、送信機１２に含まれ
る構成部材は、符号化された情報を送信するためにオン
となり、符号化された情報を送信した後オフとなる動作
を繰り返す送信機に含まれる構成部材より、「焼損(bur
n out)」する可能性が低くなる。
【００１０】図２は、ページング送信機１２によって送
信された無線周波数（ＲＦ）信号を受信するための無線
通信装置１０の電気的なブロック図である。この無線通
信装置１０は、無線周波数信号を受信するためのアンテ
ナ１５および受信機１７から構成されることが望まし
い。この受信機は、無線周波数信号を濾波して無線周波
数から中間周波数またはベースバンド周波数に変換する
無線周波数フロント・エンド２０と、この無線周波数フ
ロント・エンド２０に結合され、ベースバンド周波数ま
たは中間周波数の信号を復調して音声信号を生成する復
調器２５を含む。その後、この音声信号はピークおよび
バレー検出器(peak and valley detection) ４０に提供
され、以下に述べる方法で処理される。
【００１１】無線通信装置１０は、米国イリノイ州シャ
ンバーグのモトローラ社によって製造された、ＭＣ６８
ＨＣ０５Ｌ６マイクロコンピュータなどのマイクロコン
ピュータ４１とすることができる制御装置をさらに含
む。代替的に、制御装置は、同等の動作を実行すること
のできる結線論理(hard-wired logic)を用いて実現する
こともできる。
【００１２】本発明の好適な実施例では、マイクロコン
ピュータ４１に内蔵された中央処理装置（ＣＰＵ）４５
は、入出力（Ｉ／Ｏ）バス４６を介して、ピークおよび
バレー検出器４０に結合される。ＣＰＵ４５は、音声信
号のピークおよびバレー設定値、つまり高信号電圧およ
び低信号電圧を捕捉して、そこから信号の遷移によって
定義される立上りエッジおよび立下りエッジを持つディ
ジタル・データを生成するように、ピークおよびバレー
検出器４０に命令することが望ましい。
【００１３】先に述べたように、ページング送信機１２
は、第１の予め決められたデータ転送速度（以下、「オ
ン信号(on-signal) 」データ転送速度という）で、メッ
セージを無線通信装置１０に送信する。さらに、オン信
号データ転送速度での無線周波数信号の送信の合間に、
送信機１２は、第２のデータ転送速度（以下、「オフ信
号(off-signal)」データ転送速度という）で、無線周波
数信号を送信する。ページング送信機１２は、この方法
で、作動と停止を繰り返す必要性を省き、それによっ
て、送信機の構成部材を破損する危険性を低下する。オ
フ信号データ転送速度では、無線周波数信号は、例えば
１−０−１−０−１・・・のように、１と０のパターン
として送信することが望ましいが、他の予め決められた
パターンを送信することもできる。さらに、オフ信号デ
ータ転送速度は、オン信号データ転送速度の整数倍とし
ないことが望ましい。これは、無線通信装置１０が「誤
作動(false on)」または「誤停止(false off) 」するこ
と、つまりオフ信号データ転送速度を誤ってオン信号デ
ータ転送速度と識別したり、その逆の状態が発生するこ
とを防止するためである。
【００１４】ピークおよびバレー検出器４０によって生
成されたデータは、内部通信バス５２によってＣＰＵ４
５に結合された、オン信号ボー・レート検出器４７およ
びオフ信号ボー・レート検出器５０に提供される。オン
信号ボー・レート検出器４７は、入力データのエッジつ
まり遷移を監視し、データがオン信号データ転送速度
（５１２ｂｐｓが好ましい）で受信されるか否かを決定
する。５１２ｂｐｓの場合、３２ビット時間中に少なく
とも１１のエッジが発生する可能性が高いことが、統計
的に明らかである。さらに詳しくは、少なくとも１１の
エッジが、６３ｍｓ（ミリ秒）間の時間の約９８％に発
生する。この６３ｍｓという時間は、次式によって得ら
れる。 時間（秒）＝ビット時間＊（１／データ転送速度（ｂｐ
ｓ）） したがって、オン信号ボー・レート検出器４７は、６３
ｍｓの時間内に１１のエッジが発生するか否かを最初に
決定することが望ましい。さらに、１１のエッジが検出
された場合、ボー・レート検出器４７は、１１のエッジ
のうち少なくとも９つが「適正(good)」エッジ、つまり
正しい周波数で発生したエッジであるか否かをさらに決
定する。例として、５１２ｂｐｓの場合、エッジは約
１．９５３ｍｓの間隔で発生すべきである。９つの適正
エッジを検出することにより、オン信号ボー・レート検
出器４７が雑音や望ましくない信号を誤って５１２ｂｐ
ｓと識別しないことが保証される。オン信号ボー・レー
ト検出器４７が１１のエッジを検出しなかった場合、あ
るいは１１の検出エッジのうち９つの適正エッジを検出
しなかった場合には、「タイムアウト(time out)」信号
がＣＰＵ４５に送られ、５１２ｂｐｓが存在しないこと
を示す。５１２ｂｐｓが検出されると、オン信号ボー・
レート検出器４７はそのことをＣＰＵ４５に警告し、そ
れに応答してデータが復号器５５に提供され、当業者に
とって周知の方法で、無線周波数信号に含まれるメッセ
ージおよびアドレスが復元される。復元されたメッセー
ジは、マイクロコンピュータ４１に内蔵することのでき
る、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）などのメモ
リ６０に格納することが望ましい。マイクロコンピュー
タ４１に内蔵されるタイマ／カウンタ７０は、復号化や
ボー・レート検出などの機能を達成するためのタイミン
グ信号を生成し、発振器７５は、タイマ／カウンタ７０
用の基準クロックを提供する。
【００１５】無線通信装置１０は、プログラム可能な値
を格納するために、マイクロコンピュータ４１に結合さ
れた、コード・プラグ６２のようなプログラマブル・メ
モリをさらに含む。プログラム可能な値は、オン信号デ
ータ転送速度のタイムアウト値（例えば３２ビット時
間），オン信号ボー・レート検出器４７のタイムアウト
前に検出すべきエッジの数（例えば１１），およびオン
信号データ転送速度を識別するために発生すべき適正エ
ッジの数（例えば９）によって構成されることが望まし
い。必要であれば無線通信装置１０の利用者は、当業者
にとって周知の方法で、コード・プラグ(code plug) ６
２を再プログラムすることによって、これらの値を変更
することができる。
【００１６】同様に、コード・プラグ６２は、オフ信号
ボー・レート検出器５０に使用される同種のプログラム
可能な値をも格納する。オフ信号データ転送速度、例え
ば３００ｂｐｓの無線周波数信号は、１と０のパターン
として送信されることが望ましいので、３００ｂｐｓの
信号が検出される回数は、５１２ｂｐｓの信号より明ら
かに少ない。例えば、コード・プラグ６２は、オフ信号
ボー・レート検出器５０が、５つの検出エッジのうち４
つの適正エッジの検出に応答して、３００ｂｐｓの信号
を認識するようにプログラムすることができる。さら
に、コード・プラグ６２は、５つのエッジの中から４つ
の適正エッジが検出されない場合、オフ信号ボー・レー
ト検出器５０が５ビット時間後にタイムアウトするよう
に、プログラムすることができる。したがって、この実
施例では、オフ信号ボー・レート検出器５０は３００ｂ
ｐｓを認識するか、さもなければ約１６．６７ｍｓ（５
エッジ＊１／３００ｂｐｓ＝１６．６７ｍｓ）でタイム
アウトする。このとき、３００ｂｐｓが検出されなけれ
ば、オン信号ボー・レート検出器４７がまだ５１２ｂｐ
ｓの信号を検出するために作動し続けることを、当業者
によって理解されたい。適正エッジの数，エッジの数，
およびタイムアウト前のビット時間は、どのような値に
でもプログラムすることができるが、オン信号データ転
送速度を５１２ｂｐｓとし、オフ信号データ転送速度を
３００ｂｐｓとする場合、無線通信装置１０の動作には
上述の値が望ましい。１２００ｂｐｓおよび７５０ｂｐ
ｓのような、異なるオンおよびオフ信号データ転送速度
が送信機１２（図１）によって送信される場合には、オ
ン信号ボー・レート検出器４７およびオフ信号ボー・レ
ート検出器５０で使用されるプログラム可能な値は、異
なる値を取ることによって最適化できることを、理解さ
れたい。オフ信号データ転送速度が上述の１と０のパタ
ーン以外のパターンで転送される場合は、オフ信号ボー
・レート検出器５０で使用するプログラム可能な値の調
整が必要になる可能性のあることも、さらに、理解され
たい。
【００１７】大半の従来の無線通信装置と同様に、本発
明の無線通信装置１０は、Ｉ／Ｏバス４６を介して、無
線通信装置１０内の回路にＩ／Ｏバス４６を介して結合
され電力を供給するバッテリ６５によって駆動される。
バッテリ６５の容量は、無線通信装置１０内の回路によ
って電流が消費されると、それだけ消耗することを当該
者によって理解されたい。無線周波数信号を受信すると
きに、無線周波数フロント・エンド２０および復調器２
５を含む受信機１７は、比較的大量の電流（例えば、数
ミリアンペアの電流）を必要とする。したがって、受信
機１７への電力供給を断続的に行い、それによってバッ
テリ６５の寿命をのばすバッテリ節約技術を採用すると
有利である。
【００１８】ＣＰＵ４５によって命令されたときにだ
け、バッテリ６５を受信機１７に結合するために、電源
スイッチ７０を利用することが望ましい。本発明の好適
な実施例では、オフ信号データ転送速度（例えば３００
ｂｐｓ）がオフ信号ボー・レート検出器５０によって検
出されたとき、またはオン信号ボー・レート検出器４７
がタイムアウトしたときに、ＣＰＵ４５が電源スイッチ
７０に開路(open)するように命令し、それによって受信
機１７はバッテリ６５から切り離される。電源スイッチ
７０は定期的に閉路(close) し、オン信号データ転送速
度（例えば５１２ｂｐｓ）の無線周波数信号が検出され
るまで、受信機１７に電力を供給する。受信機１７は、
５１２ｂｐｓ信号が検出されるまで、毎秒、使用可能状
態になることが望ましい。ページング送信機１２（図
１）によって利用される信号プロトコルによっては、バ
ッテリ６５をさらに節約するために、５１２ｂｐｓ信号
を受信した後も、受信機１７を使用禁止状態にすること
ができる。例として、幾つかの通信プロトコルでは、ペ
ージング送信機１２が５１２ｂｐｓの送信中に予め決め
られた数のデータ群を送信する。各無線通信装置に１つ
またはそれ以上のデータ群が割り当てられ、割り当てら
れたデータ群を受信することが予想されるときまで、無
線通信装置はその受信機を簡単に停止させておくことが
できる。
【００１９】オフ信号ボー・レート検出器５０だけでは
なくオン信号ボー・レート検出器４７を使用し、３００
ｂｐｓの信号の受信に応答して受信機１７を使用禁止状
態にすることによって、無線通信装置１０の使用電力
は、単に５１２ｂｐｓ信号を検出しようとするだけの従
来の無線通信装置より、大幅に低下する。これは、図３
を参照することによって、よりよく理解されたい。
【００２０】図３は、従来の無線通信装置に含まれる受
信機のオン時間（波形８０で示す）と、本発明の無線通
信装置１０に含まれる受信機１７のオン時間（波形８５
で示す）を示すタイミング図である。図に示すように、
従来の受信機が時間ｔ1 で使用可能状態になると、装置
に含まれるボー・レート検出器が、約６３ｍｓまたは３
２ビット時間、時間ｔ2 でボー・レート検出器がタイム
アウトするまで、５１２ｂｐｓを検出しようとする。無
線通信装置１０の受信機１７がｔ1 で使用可能状態にな
ると、オフ信号ボー・レート検出器５０は、約１６．６
７ｍｓまたは５ビット時間、３００ｂｐｓ信号を検出す
ることができる。時間ｔ3 で３００ｂｐｓ信号の検出に
応答して、受信機１７は使用禁止状態になり、バッテリ
の節約が実現される。したがって、従来の無線通信装置
の受信機は、本発明の無線通信装置１０の受信機１７よ
り約４６．４４ｍｓだけ長く、オン状態を維持すること
になる。上述したように、仮上受信機１０および従来の
受信機が、３００ｂｐｓの送信中に毎秒１回使用可能状
態になる場合、３００ｂｐｓ信号が１分間送信される
と、従来の受信機は３．７８秒間使用可能状態になる
が、受信機１７は３００ｂｐｓ信号の送信中に１秒間だ
け使用可能状態になる。従って、本発明による無線通信
装置１０は、３００ｂｐｓの信号の送信中の電流が大幅
に低下し、結果的にバッテリの寿命が長くなる。例え
ば、仮上受信機１７と従来の受信機がそれぞれ、無線周
波数信号を受信するために５ミリアンペアの電流を必要
とし、装置を駆動するバッテリの容量がそれぞれ５００
ミリアンペア時（ｍＡＨ）であるとすると、従来の無線
通信装置を駆動するバッテリの容量は、約１９ミリアン
ペア秒だけ消耗される。無線通信装置１０を駆動するバ
ッテリ６５の容量は、５ミリアンペア秒しか消耗されな
い。従来の無線通信装置および本発明に従って作成した
無線通信装置１０を用いて実施した実際の実験では、本
発明に係る無線通信装置１０を駆動するバッテリ６５
は、従来の無線通信装置を駆動するバッテリより２２日
長く使用できた。
【００２１】本発明の好適な実施例によると、無線通信
装置１０は、場合によっては、３００ｂｐｓ信号の受信
中および５１２ｂｓｐ信号の受信中に、受信機１７のオ
ン時間をさらに短くすることができる。受信機１７は、
初めて電力を供給するときに、ＣＰＵ４５が入力信号を
正確に処理できるようにする前に、「暖機(warm-up)」
しなければならない。この暖機時間によって、増幅器，
ミキサ，および発振器などの受信機の構成部材を安定さ
せることができる。暖機時間は受信機の構成部材の種類
によって異なる。従来の通信装置では、暖機時間の経過
後、入力信号のピークおよびバレー設定値を決定するこ
とができない。暖機時間が経過した時点で、従来の無線
通信装置では、望ましい信号の認識後にピークおよびバ
レー検出器が通常リセットされ、その後、入力音声信号
(incoming audio signal) を追跡してピークおよびバレ
ー設定値を決定する。望ましくない信号、例えば雑音や
オフ信号データ転送速度の無線周波数信号を受信する
と、前に獲得したピークおよびバレー設定値は無効にな
る。したがって、２つ以上のデータ転送速度で送信を行
う送信機を含むシステムの場合、従来の無線通信装置
は、一般的に、望ましくないデータ転送速度で送信した
後に必ず、ピークおよびバレー設定値を獲得し直さなけ
ればならない。ページング送信機１２が５１２ｂｐｓの
送信の合間に３００ｂｐｓの無線周波数信号を送信する
上述のシステムでは、従来の無線通信装置は、通常、５
１２ｂｐｓの送信を開始するたびに、ピークおよびバレ
ー設定値を獲得し直さなければならない。それとは対照
的に、本発明に係る無線通信装置１０は、３００ｂｐｓ
で獲得したピークおよびバレー設定値を５１２ｂｐｓの
復号化のために利用でき、便利である。したがって、５
１２ｂｐｓ信号を最初に認識したときに、無線通信装置
１０は、ピークおよびバレー検出器（図２）がリセット
し、入力音声信号を追跡するために必要な時間を除去す
ることができ、それによって、データを処理することの
できる時間が短縮される。さらに、３００ｂｐｓの送信
中、雑音が発生しない限り、初期オン時間中に獲得した
ピークおよびバレー設定値を、受信機１７が使用許可状
態になるたびに使用することができる。
【００２２】次に、図４および図５を参照されたい。こ
れらのフロー・チャートは、本発明の好適な実施例によ
るマイクロコンピュータ４１（図２）の動作を示す。無
線通信装置１０の電源を投入した後、ＣＰＵ４５は、ス
テップ１００で、無線周波数信号の受信のために受信機
１７を使用可能状態にする。先に述べたように、これ
は、ＣＰＵ４５が電源スイッチ７０に許可(enable)信号
を送信し、それに応答して、電源スイッチ７０が入出力
バス４６を介して受信機１７をバッテリ６５に結合させ
たときに起こる。さらに、ステップ１０５で、ＣＰＵ４
５はピークおよびバレー検出器４０をリセットする。ピ
ークおよびバレー検出器は、ＲＦフロント・エンド２０
および復調器２５が安定した後、入力無線周波数信号の
ピークおよびバレー設定値を獲得する。その後、ステッ
プ１１０で、ＣＰＵ４５は、ピークおよびバレー検出器
４０によって生成されたデータを受信し、データをオン
信号ボー・レート検出器４７およびオフ信号ボー・レー
ト検出器５０の両方に提供する。ステップ１１５では、
オフ信号ボー・レート検出器５０が、コード・プラグ６
２にプログラムされた値によって決定される時間の間だ
け、３００ｂｐｓ信号を検出するためにデータのエッジ
を監視する。例えば、コード・プラグ６２の値が、５つ
の検出エッジのうち４つの適正エッジによって３００ｂ
ｐｓ信号の存在を示す場合、オフ信号ボー・レート検出
器５０は約１６．６７ｍｓの間、入力データを監視す
る。ステップ１２０で、オフ信号ボー・レート検出器５
０が３００ｂｐｓ信号を検出しなければ、ステップ１２
２で、タイムアウト信号がＣＰＵ４５に提供される。
【００２３】ステップ１２０で３００ｂｐｓ信号が検出
されると、オフ信号ボー・レート検出器５０は、ステッ
プ１２５で「検出(detect)」信号を生成する。検出信号
に応答して、ＣＰＵ４５は、ステップ１３０で受信機１
７を使用禁止状態にする。この方法により、ページング
送信機１２（図１）によるオフ信号データ転送速度の送
信中、わずか１６．６７ｍｓ後にバッテリの節約が実現
される。一方、従来の受信機では、そこに含まれるボー
・レート検出器が約６３ｍｓ後にタイムアウトするま
で、バッテリの節約は実現されない。したがって、本発
明による無線通信装置１０では、３００ｂｐｓ信号の送
信中に受信機１７が使用可能状態になる時間が、従来の
送信機より約４６ｍｓ短くなる。
【００２４】従来の無線装置と同様に、受信機１７はそ
の後、ステップ１３５で使用許可状態になる。しかし、
従来の無線装置とは異なり、無線通信装置１０では、受
信した信号のピークおよびバレー設定値を、その後の受
信機のオン時間に獲得し直す必要が無い。その代わり
に、無線周波数フロント・エンド２０（図２）および復
調器２５が安定した後、ＣＰＵ４５が、ステップ１１０
で、直ちにピークおよびバレー検出器４０からデータを
受信し、それをボー・レート検出器４７，５０に転送
し、それによってバッテリ６５の電流消費はさらに低下
する。
【００２５】オン信号ボー・レート検出器４７およびオ
フ信号ボー・レート検出器５０は、ＣＰＵ４５の命令に
よって、それぞれ別個に動作する。したがって、オフ信
号ボー・レート検出器５０が３００ｂｐｓ信号を探すと
きに、オン信号ボー・レート検出器４７はステップ１４
０で５１２ｂｐｓ信号を探す。オン信号ボー・レート検
出器４７は、１１の検出エッジのうち９つが「適正」エ
ッジと判定されるまで、あるいはボー・レート検出器４
７がタイムアウトするまで、入力データを監視する。ボ
ー・レート検出器４７は、３２ビット時間後または約６
３ｍｓ後にタイムアウトすることが望ましい。ステップ
１４５で、５１２ｂｐｓ信号が検出されなければ、つま
りオン信号ボー・レート検出器４７がタイムアウトする
と、ステップ１５０で、タイムアウト信号がＣＰＵ４５
に提供され、それに応答してＣＰＵ４５は、ステップ１
５５で受信機１７を使用禁止状態にする。３００ｂｐｓ
信号も５１２ｂｐｓ信号も検出されず、雑音の存在を示
すので、受信機１７はその後、ステップ１００で使用可
能状態になったときに、ピークおよびバレー設定値を獲
得し直す。
【００２６】ステップ１４５で５１２ｂｐｓ信号が検出
されると、ＣＰＵ４５はステップ１６０で復号器５５に
データを提供し、復号器５５は無線周波数信号に含まれ
るメッセージおよびアドレスを復元する。その後、ステ
ップ１６５で５１２ｂｐｓの送信が終了すると、受信機
１７はステップ１５５で使用禁止状態となり、バッテリ
の節約が実現する。受信機１７がステップ１００で再び
使用可能状態になったとき、無線周波数信号のピークお
よびバレー設定値は獲得し直すことが望ましい。しか
し、本発明の代替実施例では、受信機１７に再び電力が
供給されたときに、同じピークおよびバレー設定値を利
用することができることを、理解されたい。
【００２７】要約すると、無線通信システムは、第１デ
ータ転送速度つまりオン信号データ転送速度で送信され
る無線周波数信号で、メッセージなどのデータを送信
し、かつオン信号データ転送速度の送信の合間に、第２
データ転送速度つまりオフ信号データ転送速度で空デー
タを送信する、ページング送信機を備える。この方法に
より、ページング送信機は、周期的にオンとオフを繰り
返すのではなく、連続的に信号を送信するので、送信機
の構成部材を破損する危険性が減少する。ページング・
システムに含まれるページャなどの無線通信装置は、空
データを送信するオフ信号データ転送速度を、バッテリ
の節約のために有益に利用する。さらに詳しくは、無線
通信装置は、両方のデータ転送速度を個々に独立して監
視し、オフ信号データ転送速度の受信に応答して、そこ
に含まれる受信機回路を使用禁止状態にする。オフ信号
データ転送速度は非常に高速で検出できるので、受信機
回路がオン状態を維持するのは、例えば１７ｍｓのよう
に非常にわずかな時間にすぎない。
【００２８】一方、従来の無線装置では、無線周波数信
号はオン信号データ転送速度だけが監視される。その結
果、従来の無線装置の受信機回路は、ボー・レート検出
器の「タイムアウト」に応答して作動を停止するだけで
ある。つまり、指定された時間の経過後に、オン信号デ
ータ転送速度を認識しなくなる。この時間の量は、一般
に、６０〜７０ｍｓ程度の桁である。したがって、従来
の無線装置を駆動するバッテリは、本発明による無線通
信装置を駆動するバッテリよりかなり長い時間、受信機
回路によって消耗される。
【００２９】以上、送信機が異なるデータ転送速度で無
線周波数信号を連続的に送信するページング・システム
で使用するための、改善されたバッテリ節約技術が本発
明によって提供されることを、理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好適な実施例による無線通信シス
テムの説明図である。
【図２】 本発明の好適な実施例による図１の無線通
信システムに含まれる無線通信装置の電気的なブロック
図である。
【図３】 従来の受信機および本発明の好適な実施例
による図２の無線通信装置に含まれる受信機における、
オン時間を示すタイミング図である。
【図４】 本発明の好適な実施例による図２の無線通
信装置に含まれるマイクロコンピュータの動作を示すフ
ロー・チャートである。
【図５】 本発明の好適な実施例による図２の無線通
信装置に含まれるマイクロコンピュータの動作を示すフ
ロー・チャートである。
【符号の説明】
４ ページング端末 ６ 従来の有線電話機 ８ 電話網 １０ 無線通信装置 １２ ページング送信機 １７ 受信機 ２５ 復調器 ４０ ピークおよびバレー検出器 ４１ マイクロコンピュータ ４５ 中央処理装置（ＣＰＵ） ４６ 入出力バス ４７ オン信号ボー・レート検出器 ５０ オフ信号ボー・レート検出器 ５２ 内部通信バス ６０ メモリ ７０ タイマ／カウンタ ７５ 発振器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・ジョセフ・パークス アメリカ合衆国フロリダ州ボイントン・ ビーチ、ライダー・ロード742 (56)参考文献 特開 平４−160823（ＪＰ，Ａ) 特表 平８−504311（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−506439（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 1/06 - 1/58 H04B 7/26 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 バッテリ（６５）によって駆動され、無
    線周波数（ＲＦ）信号を受信し、処理する無線通信装置
    （１０）において：無線周波数信号を受信する受信機
    （１７）；前記受信機（１７）に結合され、データを前
    記無線通信装置に正常に提供するオン信号データ転送速
    度で前記無線周波数信号が受信されるか否かを決定する
    オン信号ボー・レート検出器（４７）；前記受信機（１
    ７）および前記オン信号ボー・レート検出器（４７）に
    結合され、前記無線周波数信号が前記オン信号データ転
    送速度で受信されるという前記オン信号ボー・レート検
    出器（４７）の決定に応答して、前記無線周波数信号を
    復号する復号器（５５）；前記受信機（１７）に結合さ
    れ、前記無線通信装置（１０）によって受信されること
    を意図されたデータが正常に受信される前記オン信号デ
    ータ転送速度とは異なるオフ信号データ転送速度で、前
    記無線周波数信号が受信されるか否かを決定するオフ信
    号ボー・レート検出器（５０）；および前記受信機（１
    ７）および前記オフ信号ボー・レート検出器（５０）に
    結合され、前記無線周波数信号が前記オフ信号データ転
    送速度で受信されるという前記オフ信号ボー・レート検
    出器（５０）の決定に応答して、前記受信機（１７）を
    使用禁止状態にする電源スイッチ手段（４１，７０）；
    によって構成されることを特徴とする無線通信装置（１
    ０）。
  2. 【請求項２】 前記オン信号ボー・レート検出器（４
    ７）および前記オフ信号ボー・レート検出器（５０）に
    結合され、前記無線周波数信号が前記オン信号データ転
    送速度または前記オフ信号データ転送速度で受信される
    か否かを決定するために、前記オン信号ボー・レート検
    出器（４７）および前記オフ信号ボー・レート検出器
    （５０）によって利用される値を格納するプログラム可
    能なメモリ（６２）をさらに含むことを特徴とする請求
    項１記載の無線通信装置（１０）。
  3. 【請求項３】 前記オフ信号データ転送速度が前記オン
    信号データ転送速度の整数倍ではないことを特徴とする
    請求項１記載の無線通信装置（１０）。
  4. 【請求項４】 前記バッテリ（６５）と前記受信機（１
    ７）との間に結合されたスイッチ（７０）；およびスイ
    ッチ（７０）および前記オフ信号ボー・レート検出器
    （５０）に結合され、前記無線周波数信号が前記オフ信
    号データ転送速度で受信されるという前記オフ信号ボー
    ・レート検出器（５０）の決定に応答して、前記スイッ
    チ（７０）を開路して前記バッテリ（６５）と前記受信
    機（１７）を切り離し、かつ、その後、前記受信機（１
    ７）が再び使用可能状態になり前記無線周波数信号を受
    信できるように、前記スイッチ（７０）を閉路して前記
    バッテリ（６５）と前記受信機（１７）を接続させるマ
    イクロコンピュータ（４１）；によって構成される前記
    電源スイッチ手段（４１，７０）を有することを特徴と
    する請求項１記載の無線通信装置（１０）。
  5. 【請求項５】 前記受信機（１７）に結合され、前記無
    線周波数信号のピークおよびバレー設定値を獲得し、か
    つ、前記無線周波数信号が前記オフ信号データ転送速度
    で受信されたときに、前記ピークおよびバレー設定値を
    格納するピークおよびバレー検出器（４０）において、
    前記無線周波数信号が前記オフ信号データ転送速度で受
    信後、前記オン信号データ転送速度で受信されたとき
    に、前記ピークおよびバレー設定値がデータの復元のた
    めに前記復号器（５５）によって利用されるピークおよ
    びバレー検出器をさらに含んで構成されることを特徴と
    する請求項４記載の無線通信装置（１０）。
  6. 【請求項６】 装置間の無線通信のための無線通信シス
    テム（図１）において：無線周波数信号をオン信号デー
    タ転送速度で送信するときに前記無線周波数信号にデー
    タが含まれ、かつ、前記オン信号データ転送速度での送
    信の合間に、前記無線周波数信号をオフ信号データ転送
    速度で送信するページング送信機（１２）；前記無線周
    波数信号を受信する無線通信装置（１０）であって：前
    記無線通信装置を駆動するバッテリ（６５）；前記バッ
    テリ（６５）に結合され、前記無線周波数信号を受信す
    る受信機（１７）；前記受信機（１７）に結合され、デ
    ータを前記無線通信装置に正常に提供するオン信号デー
    タ転送速度で前記無線周波数信号が受信されるか否かを
    決定するオン信号ボー・レート検出器（４７）；前記受
    信機（１７）および前記オン信号ボー・レート検出器
    （４７）に結合され、前記無線周波数信号が前記オン信
    号データ転送速度で受信されるという前記オン信号ボー
    ・レート検出器（４７）の決定に応答して、前記無線周
    波数信号を復号する復号器（５５）；前記受信機（１
    ７）に結合され、前記無線通信装置（１０）によって受
    信されることを意図されたデータが正常に受信される前
    記オン信号データ転送速度とは異なるオフ信号データ転
    送速度で、前記無線周波数信号が受信されるか否かを決
    定するオフ信号ボー・レート検出器（５０）；および前
    記受信機（１７）および前記オフ信号ボー・レート検出
    器（５０）に結合され、前記無線周波数信号が前記オフ
    信号データ転送速度で受信されるという前記オフ信号ボ
    ー・レート検出器（５０）の決定に応答して、前記受信
    機（１７）を使用禁止状態にする電源スイッチ手段（４
    １，７０）；によって構成される無線通信装置（１
    ０）；によって構成されることを特徴とする無線通信シ
    ステム（図１）。
  7. 【請求項７】 前記オン信号ボー・レート検出器（４
    ７）およびオフ信号ボー・レート検出器（５０）に結合
    され、前記無線周波数信号が前記オン信号データ転送速
    度または前記オフ信号データ転送速度で受信されている
    か否かを決定するために、前記オン信号ボー・レート検
    出器（４７）および前記オフ信号ボー・レート検出器
    （５０）によって利用される値を格納するプログラム可
    能なメモリ（６２）； をさらに含む前記無線通信装置
    （１０）によって構成されることを特徴とする請求項６
    記載の無線通信システム（図１）。
  8. 【請求項８】 前記オフ信号データ転送速度が前記オン
    信号データ転送速度の整数倍ではないことを特徴とする
    請求項６記載の無線通信システム（図１）。
  9. 【請求項９】 前記バッテリ（６５）と前記受信機（１
    ７）との間に結合されたスイッチ（７０）；および前記
    スイッチ（７０）および前記オフ信号ボー・レート検出
    器（５０）に結合され、前記無線周波数信号が前記オフ
    信号データ転送速度で受信されるという前記オフ信号ボ
    ー・レート検出器（５０）の決定に応答して、前記スイ
    ッチ（７０）を開路して前記バッテリ（６５）と前記受
    信機（１７）を切り離し、かつ、その後、前記受信機
    （１７）が再び使用可能状態になり前記無線周波数信号
    を受信できるように、前記スイッチ（７０）を閉路して
    前記バッテリ（６５）と前記受信機（１７）を接続させ
    るマイクロコンピュータ（４１）；によって構成される
    電源スイッチ手段（４１，７０）を有することを特徴と
    する請求項６記載の無線通信システム（図１）。
  10. 【請求項１０】 前記受信機（１７）に結合され、前記
    無線周波数信号のピークおよびバレー設定値を獲得し、
    かつ、前記無線周波数信号が前記オフ信号データ転送速
    度で受信されたときに、前記ピークおよびバレー設定値
    を格納するピークおよびバレー検出器（４０）におい
    て、前記無線周波数信号が前記オフ信号データ転送速度
    で受信後、前記オン信号データ転送速度で受信されたと
    きに、前記ピークおよびバレー設定値がデータの復元の
    ために前記復号器（５５）によって利用されるピークお
    よびバレー検出器をさらに含んで構成される無線通信装
    置（１０）を有することを特徴とする請求項９記載の無
    線通信システム（図１）。
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