JP3433019B2 - 移動通信機とそのバッテリセービング方法 - Google Patents

移動通信機とそのバッテリセービング方法

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JP3433019B2
JP3433019B2 JP24188996A JP24188996A JP3433019B2 JP 3433019 B2 JP3433019 B2 JP 3433019B2 JP 24188996 A JP24188996 A JP 24188996A JP 24188996 A JP24188996 A JP 24188996A JP 3433019 B2 JP3433019 B2 JP 3433019B2
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渉 片岡
智幸 谷口
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東芝デジタルメディアエンジニアリング株式会社
株式会社東芝
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    • H04W52/02Power saving arrangements
    • H04W52/0209Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0261Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level
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    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THIR OWN ENERGY USE
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    • Y02D70/142Techniques for reducing energy consumption in wireless communication networks according to the Radio Access Technology [RAT] in Institute of Electrical and Electronics Engineers [IEEE] networks in Wireless Local Area Networks [WLAN]

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、例えばディジタル
コードレス電話システムや携帯電話システムのように、
基地局と複数の移動局との間をTDMA方式により接続
するシステムで使用される移動通信機とそのバッテリセ
ービング方法に関する。 【0002】 【従来の技術】近年、通信技術の発達と通信ニーズの拡
大に伴い種々の移動通信システムが開発されており、そ
の一つとしてPHS(Personal Handy Phone System )
と呼ばれるディジタルコードレス電話システムがある。 【0003】この種のシステムは、例えば図5に示すよ
うに、有線回路を介して公衆電話網NWに接続される複
数の基地局CS1,CS2,CS3,…と、これらの基
地局CS1,CS2,CS3,…に対し無線チャネルを
介して接続される複数の移動局PS1,PS2,…とか
ら構成され、各移動局PS1,PS2,…は基地局CS
1,CS2,CS3,…を介して相互間で通信を行う
か、もしくは公衆電話網NWに接続される有線端末との
間で通信を行うものとなっている。 【0004】ここで、基地局CS1,CS2,CS3,
…と各移動局PS1,PS2,…との間の無線アクセス
方式には、4チャネル多重マルチキャリアTDMA(Ti
me Division Multiple Access )−TDD(Time Divis
ion Duplex)方式が採用されている。 【0005】この種のアクセス方式は、例えば図6に示
すごとく複数の無線周波数f1〜fmの各々により伝送
される伝送信号フレームを、各移動局から基地局への通
信に使用するフォワードリンク用の4つのタイムスロッ
トFL1〜FL4と、基地局から各移動局に向かうリバ
ースリンク用の4つのタイムスロットRL1〜RL4と
から構成し、これらのフォワードリンク用の各タイムス
ロットFL1〜FL4とリバースリンク用の各タイムス
ロットRL1〜RL4との対をそれぞれチャネルとして
使用することにより無線通信を行なうものである。すな
わち、一つの無線周波数ごとに4つのチャネルが提供さ
れる。 【0006】なお、このようなアクセス方式において
は、基地局と各移動局との通信を行うに当たり、各移動
局のそれぞれに異なるチャネルを割当てるための手順が
実行される。その手順を以下に述べる。 【0007】すなわち、例えば移動局PS1において発
信操作が行われると、まず移動局PS1から基地局CS
1に対し「リンクチャネル確立要求」信号が送出され
る。この信号を受信すると基地局CS1は、「リンクチ
ャネル割当」信号を発信元の移動局PS1へ返送して、
前記4つのチャネルのうちある一つの通話チャネルを指
定する。 【0008】この指定された通話チャネルは、移動局P
S1において記憶される。これ以後移動局PS1は、記
憶した通話チャネルのタイムスロットに同期して信号の
送受信を行うようになる。 【0009】この手順は、基地局CS1の無線エリア内
に位置する他の移動局PS2,PS3に対しても同様に
行われる。つまり移動局PS1乃至PS3にはそれぞれ
別の通話チャネルが割当てられ、各移動局がそれぞれ別
のタイムスロットを利用して信号の送受信を行うことで
各移動局間の混信を防ぐようにしている。 【0010】ところで、この種のアクセス方式を採用し
た移動通信機にあっては、内蔵されたバッテリをいかに
長持ちさせることができるかが重要な課題となってい
る。これを実現するため従来より各種のバッテリセービ
ング方式が提案されている。その中に、例えば自機に割
当てられた通話チャネル以外のタイムスロットにおい
て、各回路への電源供給を断とすることで不必要な電力
消費を抑えるものがある。この方式の従来例を次に述べ
る。 【0011】図7はこの方式を適用した移動通信機の無
線部の構成を示す図である。同図において、局部発振器
14にはスイッチSW6を介して電源部の動作電圧が供
給される。また、送信部の周波数変換器151、および
送信電力増幅器152には、スイッチSW7を介して電
源部の動作電圧が供給される。 【0012】一方、受信部の周波数変換器131、およ
び増幅器132,133には、スイッチSW8を介して
電源部から動作電圧が供給されるようになっている。上
記各スイッチSW6,SW7,SW8は制御部50から
出力されるスイッチ制御信号によりそれぞれオン、オフ
制御される。 【0013】このような構成において、先ず送信時に
は、図8(a)に示すように局部発振器14の立上がり
遅れを考慮して、送信タイムスロットの開始時点よりも
所定時間T1だけ前の時点で、制御部50の制御により
先ずスイッチSW6がオンとなる。このため、電源部か
ら局部発振器14へ動作電圧が供給され、これにより局
部発振器14は発振動作を開始する。そして上記送信タ
イムスロットの開始時点よりもT2だけ前の時点になる
とスイッチSW7がオンとなる。このため、電源部から
送信部の周波数変換器151および送信電力増幅器15
2へそれぞれ動作電圧が供給され、これにより送信部の
周波数変換器151および送信電力増幅器152は動作
状態となる。なお、上記時間T2は、周波数変換器15
1の立上がり時に局部発振器14において発生する発振
周波数の変動が収束するに要する時間に応じて設定され
る。 【0014】そして、この状態で送信タイムスロット期
間になると、図示しない変調回路から出力された被変調
波信号が周波数変換器151に入力され、ここで局部発
振器14から発生された送信局部発振信号とミキシング
されて無線周波信号に周波数変換される。この送信無線
周波信号は、送信電力増幅器152で所定の送信電力レ
ベルに増幅されたのち、図示しないアンテナから基地局
へ向け送信される。 【0015】そして送信タイムスロット期間が終了する
と、制御部50からスイッチ制御信号が出力されて上記
スイッチSW6,SW7はそれぞれオフとなり、これに
より局部発振器14および送信部への給電は停止され、
これにより送信系はバッテリセーブ状態となる。 【0016】一方受信時には例えば図8(b)に示すよ
うに、前記送信時と同様に受信タイムスロットの開始時
点よりも所定時間T1だけ前に制御部50の制御により
先ずスイッチSW6がオンとなる。このため、電源部か
ら局部発振器14へ動作電圧が供給され、これにより局
部発振器14は発振動作を開始する。続いて上記受信タ
イムスロットの開始時点よりもT3だけ前の時点でスイ
ッチSW8がオンとなる。このため、電源部から受信部
の周波数変換器131および増幅器132,133へそ
れぞれ動作電圧が供給され、これにより周波数変換器1
31および増幅器132,133は動作状態となる。な
お、上記時間T3についても前記T2と同様に、周波数
変換器131の立上がり時に局部発振器14において発
生する発振周波数の変動が収束するに要する時間に応じ
て設定される。 【0017】そして、この状態で受信タイムスロット期
間になり、自機宛ての無線周波信号が図示しないアンテ
ナで受信されると、この無線周波信号は高周波増幅器1
32で増幅されたのち周波数変換器131に入力され
る。この周波数変換器131では、上記無線周波信号が
局部発振器14から発生された受信局部発振信号とミキ
シングされ、これにより中間周波もしくはベースバンド
の受信信号に周波数変換される。この受信信号は、増幅
器133で増幅されたのち図示しない復調回路に入力さ
れ、ここで復調される。 【0018】そして、上記受信タイムスロットの期間が
終了すると、制御部50の制御により上記スイッチSW
6,SW8はそれぞれオフとなり、これにより局部発振
器14および受信部への給電は断たれて、受信系はバッ
テリセーブ状態となる。 【0019】すなわち、以上の構成により、受信系およ
び送信系の各回路はそれぞれ受信タイムスロット期間お
よび送信タイムスロット期間のみ電源供給を受けて動作
状態となり、その他のアイドル期間には動作停止状態に
設定される。このため、受信系および送信系の各回路に
常時給電する場合に比べ消費電力は低減され、これによ
りバッテリの寿命を延ばすことが可能となる。 【0020】 【発明が解決しようとする課題】ところが、以上述べた
従来の回路は次のような解決すべき課題を有していた。
すなわち、周波数変換器への給電開始タイミングは、先
に述べたように周波数変換器の立上がり時における局部
発振器の周波数変動の収束時間を考慮して、受信タイム
スロットおよび送信タイムスロットの開始時点よりも十
分に早くなるように設定されている。これに対し各増幅
器の立上がり時間は、上記局部発振器の周波数変動の収
束時間に比べて通常極めて短い。ところが、前記従来の
回路は、受信部においてもまた送信部においても、周波
数変換器および各増幅器への電源供給を同時に制御して
いる。このため、各増幅器では、電源供給を受けて動作
可能な状態になってから、受信または送信タイムスロッ
ト期間になって実際に信号の増幅動作を開始するまでの
間、比較的長時間にわたって不必要に電力を消費してい
ることになり、好ましくなかった。特に、送信電力増幅
器152はその消費電力が他の回路に比べて極めて大き
いため、バッテリ寿命に及ぼす影響が極めて大きく、効
果的なバッテリセービングを実現する上での障害となっ
ていた。 【0021】この発明は上記事情に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、局部発振器の周波数変
動が送受信動作に影響しないようにして動作信頼性を高
く保ち、しかも増幅器等による電力消費をさらに低減し
てバッテリセービング効果のより一層の向上を図り得る
移動通信機とそのバッテリセービング方法を提供するこ
とにある。 【0022】 【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために第1の発明は、電源部と、無線部の局部
発振器、周波数変換器および送信電力増幅器との間の電
力供給路にそれぞれ第1、第2および第3のスイッチを
個別に設けると共に、これらのスイッチをオンオフ制御
する給電制御手段を設けている。そして、この給電制御
手段により、送信期間の開始時点よりも所定時間だけ前
に上記第1のスイッチを導通させて上記局部発振器への
給電を開始させ、この局部発振器への給電開始後で、か
つ上記送信期間の開始時点よりも、上記周波数変換器の
動作開始に起因する上記局部発振器の出力変動の収束時
間以上前に、上記第2のスイッチを導通させて上記周波
数変換器への給電を開始させ、さらに、この周波数変換
器への給電開始後で、かつ上記送信期間の開始時点より
も上記送信電力増幅器の立上がり時間以上前に、上記第
3のスイッチを導通させて上記送信電力増幅器への給電
を開始させるようにしたものである。 【0023】この結果本発明によれば、上記局部発振
器、周波数変換器、および送信電力増幅器の駆動タイミ
ングを個別に制御することができる。すなわち、送信期
間の開始時点を基準として、送信電力増幅器はその立上
がり時間だけ先立って駆動され、周波数変換器はその動
作開始に伴う局部発振器の出力変動の収束に要する時間
だけ先立って駆動される。また局部発振器は、上記周波
数変換器の駆動開始時点よりもその立上がり時間だけ先
立って駆動される。 【0024】このため、上記周波数変換器の駆動開始に
伴う上記局部発振器の発振周波数の変動が送信動作に及
ぼす悪影響を排除した上で、かつ上記送信電力増幅器へ
の給電時間を必用最小限にすることができ、これにより
消費電力を低減することが可能となる。 【0025】また第2の発明は、電源部と、無線部の局
部発振器、周波数変換器および受信信号再生回路との間
の電力供給路にそれぞれ第1、第2および第3のスイッ
チを個別に設けると共に、これらのスイッチをオンオフ
制御する給電制御手段を設けている。そして、この給電
制御手段により、受信期間の開始時点よりも所定時間だ
け前に上記第1のスイッチを導通させて上記局部発振器
への給電を開始させ、この局部発振器への給電開始後
で、かつ上記受信期間の開始時点よりも、上記周波数変
換器の動作開始に起因する上記局部発振器の出力変動の
収束時間以上前に、上記第2のスイッチを導通させて上
記周波数変換器への給電を開始させ、さらに、この周波
数変換器への給電開始後で、かつ上記受信期間の開始時
点よりも上記受信信号再生回路の立上がり時間以上前
に、上記第3のスイッチを導通させて上記受信信号再生
回路への給電を開始させるようにしたものである。 【0026】この結果本発明によれば、上記局部発振
器、周波数変換器、および受信信号再生回路の駆動タイ
ミングを個別に制御することができる。すなわち、受信
期間の開始時点を基準として、受信信号再生回路はその
立上がり時間だけ先立って駆動され、周波数変換器はそ
の動作開始に伴う局部発振器の出力変動の収束に要する
時間だけ先立って駆動される。また局部発振器は、上記
第1の発明と同様に周波数変換器の駆動開始時点よりも
その立上がり時間だけ先立って駆動される。 【0027】このため、上記周波数変換器の駆動開始に
伴う上記局部発振器の発振周波数の変動が送信動作に及
ぼす悪影響を排除した上で、かつ上記受信信号再生回路
への給電時間を必用最小限にすることができ、これによ
り消費電力を低減することが可能となる。 【0028】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。図1は本発明に係る移動通信機の
一実施形態を示す回路ブロック図である。本実施形態の
移動通信機は、アンテナ11を備えた無線部1と、モデ
ム部2と、TDMA部3と、通話部4と、表示部53お
よびキー入力部54とを備えた制御部5と、電源部6と
から構成される。 【0029】すなわち、基地局から到来した無線周波信
号は、アンテナ11で受信されたのち無線部1の高周波
スイッチ(SW)12を介して受信部13に入力され
る。この受信部13では、上記受信された無線周波信号
が局部発振器14から発生された受信局部発振信号とミ
キシングされて受信中間周波信号に周波数変換される。
なお、上記局部発振器14から発生される局部発振周波
数は無線チャネル周波数に応じて制御部5より指示され
る。また、無線部1には受信電界強度検出部(RSS
I)16が設けられている。この受信電界強度検出部1
6では基地局から到来した無線周波信号の受信電界強度
が検出され、その検出値は制御部5に通知される。 【0030】上記受信部13から出力された受信中間周
波信号は、モデム部2の復調部21に入力される。復調
部21では上記受信中間周波信号のディジタル復調が行
なわれ、これによりディジタル通話信号が再生される。 【0031】TDMA部3のTDMAデコード部31
は、制御部5の指示に従って、自機に割り当てられたタ
イムスロットからディジタル通話信号を抽出し、この抽
出したディジタル通話信号を通話部4に入力する。通話
部4は、適応差分PCMトランスコーダ41と、PCM
コーデック42とからなり、上記ディジタル通話信号は
この適応差分PCMトランスコーダ41およびPCMコ
ーデック42で順次復号されてアナログ通話信号に再生
される。そして、このアナログ通話信号は図示しない受
話増幅器で増幅されたのちスピーカ43から拡声出力さ
れる。 【0032】一方、マイクロホン44に入力された送話
音声は、PCMコーデック42および適応差分PCMト
ランスコーダ41で順次符号化されてディジタル通話信
号となる。TDMAエンコード部32では、上記適応差
分トランスコーダ41から出力されたディジタル通話信
号が制御部5から指示されたタイムスロットに挿入され
て、変調部22に入力される。変調部22では、上記デ
ィジタル通話信号により搬送波信号がディジタル変調さ
れ、この変調された搬送波信号は送信部15に入力され
る。送信部15では、上記変調された搬送波信号が局部
発振器14から発生された送信局部発振信号とミキシン
グされることにより、制御部5より指示された無線チャ
ネル周波数に周波数変換され、さらに所定の送信電力レ
ベルに増幅される。そして、この送信部15から出力さ
れた無線周波信号は高周波スイッチ12を介してアンテ
ナ11から基地局に向け送信される。 【0033】ところで、上記無線部1は次のように構成
される。図2はその要部構成を示す回路ブロック図であ
る。なお、同図において前記図7と同一部分には同一符
号を付して詳しい説明は省略する。 【0034】同図において、電源部6と、上記局部発振
器14、周波数変換器131,151、受信用の増幅器
132,133及び送信電力増幅器152との間の電源
供給路にはそれぞれスイッチSW1〜SW5が設けられ
ている。これらのスイッチSW1〜SW5は、例えば半
導体スイッチからなり、制御部5の制御によりオン・オ
フ動作する。 【0035】一方、制御部5は、主制御部としてマイク
ロコンピュータ(CPU)51を備えたもので、その制
御機能として無線チャネル接続制御や切替え制御、通話
制御、受信電界強度測定制御等を備えている。また制御
部5は、上記スイッチSW1〜SW5の開閉タイミング
を制御するためのバッテリセービング制御部52を備え
ている。 【0036】図3は上記バッテリセービング制御部52
の構成を示した回路ブロック図である。このバッテリセ
ービング制御部52は、タイミング判定部511と、ク
ロック発生器512と、送信部用カウンタ513と、受
信部用カウンタ514とから構成される。 【0037】タイミング判定部511は、CPU51に
記憶された自機の送受信スロットを認識し、送信タイム
スロットおよび受信タイムスロットの終了タイミングに
おいてそれぞれ送信部用カウンタ513および受信部用
カウンタ514に対しリセット信号を供給する。 【0038】クロック発生器512は、所定の周期のカ
ウント用クロックパルスを前記送信部用カウンタ513
および受信部用カウンタ514に供給する。送信部用カ
ウンタ513および受信部用カウンタ514は、それぞ
れ上記リセット信号が入力された時点から上記クロック
パルスの計数を開始するもので、予め設定された3つの
異なるカウント値になった時点で、送信部用カウンタ5
13はスイッチSW1,SW3,SW5に対しスイッチ
オン信号を出力し、また受信部用カウンタ514はスイ
ッチSW1,SW2,SW4に対しスイッチオン信号を
出力する。 【0039】次に、上記のごとく構成された移動通信機
のバッテリセービング動作を説明する。発着呼に伴い基
地局からチャネルの割り当てを受けると、CPU51は
バッテリセービング制御部52のタイミング判定部51
1に自機が使用する送信タイムスロットおよび受信タイ
ムスロットの情報を通知する。この情報を受け取るとタ
イミング判定部511は、上記送信タイムスロットの終
了時点および受信タイムスロットの終了時点で、それぞ
れ送信部用カウンタ513および受信部用カウンタ51
4に対しリセット信号を与える。そうすると送信部用カ
ウンタ513および受信部用カウンタ514は、それぞ
れ上記リセット信号を受け取った時点からカウント用ク
ロックパルスのカウント動作を開始し、そのカウント値
に応じてスイッチのオン・オフ制御を行なう。 【0040】すなわち、先ず送信部用カウンタ513に
おいてそのカウント値が局部発振器14の動作開始タイ
ミングに相当する値、つまり図4(a)に示す送信タイ
ムスロットの開始時点よりもT1だけ前のタイミングに
相当する値になると、送信部用カウンタ513からスイ
ッチSW1に対しスイッチオン信号が出力され、これに
よりスイッチSW1がオンとなって電源部6の動作電圧
が局部発振器14に供給される。このため局部発振器1
4は発振動作を開始する。 【0041】続いて送信部用カウンタ513のカウント
値が送信部の周波数変換器151の動作開始タイミング
に相当する値、つまり送信タイムスロットの開始時点よ
りT2だけ前のタイミングに相当する値になると、送信
部用カウンタ513からスイッチSW3に対しスイッチ
オン信号が出力され、これによりスイッチSW3がオン
となって電源部6の動作電圧が周波数変換器151に供
給される。このため周波数変換器151は動作を開始す
る。この周波数変換器151が動作を開始すると、その
動作開始に伴う負荷変動の影響を受けて局部発振器14
の発振周波数が図4(a)に示すように一時的に変動す
る。しかし、上記周波数変換器151の動作開始タイミ
ング(送信タイムスロットの開始時点よりT2だけ早い
タイミング)は、上記局部発振器14の一時的な周波数
変動が収束するに必要十分な時間を考慮して予め設定し
てあるため、上記周波数変換器151の動作開始に伴う
局部発振器14の発振周波数の変動が送信タイムスロッ
トにおける送信動作に悪影響を及ぼす心配はない。 【0042】さらに送信部用カウンタ513のカウント
値が送信電力増幅器152の動作開始タイミングに相当
する値、つまり送信タイムスロットの開始時点よりT4
だけ前のタイミングに相当する値になると、送信部用カ
ウンタ513からスイッチSW5に対しスイッチオン信
号が出力され、これによりスイッチSW5がオンとなっ
て電源部6の動作電圧が送信電力増幅器152に供給さ
れる。このため送信電力増幅器152は動作を開始す
る。すなわち、送信電力増幅器152は周波数変換器1
51よりも(T2−T4)だけ遅れて動作を開始する。
このため、送信電力増幅器152を周波数変換器151
と同時に動作させる場合に比べて、送信電力増幅器15
2の消費電力は低減される。 【0043】この状態で送信タイムスロットの期間にな
ると、TDMAエンコード部32から送信データが出力
されて変調部22に入力され、この変調部22において
上記送信データにより変調された送信信号が送信部15
に入力される。送信部15において、上記送信信号は周
波数変換器151で局部発振器14から発生された局部
発振信号とミキシングされて無線周波信号に周波数変換
されたのち、送信電力増幅器152で所定の送信レベル
に増幅され、しかるのち高周波スイッチ12を介してア
ンテナ11から基地局に向け送信される。 【0044】そしてこの送信タイムスロット期間が終了
すると、その終了時点においてバッテリセービング制御
部52のタイミング判定部511から送信部用カウンタ
513に対しリセット信号が与えられる。このため、送
信部用カウンタ513のカウント値はリセットされ、こ
の結果各スイッチSW1,SW3,SW5に供給されて
いたスイッチオン信号はオフとなる。したがって、各ス
イッチSW1,SW3,SW5はいずれもオフ状態に復
帰し、これにより局部発振器14、周波数変換器151
および送信電力増幅器152に対する動作電圧の供給は
停止されて、これらはバッテリセーブ状態に復帰する。 【0045】一方、受信部用カウンタ514においてそ
のカウント値が局部発振器14の動作開始タイミングに
相当する値、つまり図4(b)に示す受信タイムスロッ
トの開始時点よりもT1だけ前のタイミングに相当する
値になると、受信部用カウンタ514からスイッチSW
1に対しスイッチオン信号が出力され、これによりスイ
ッチSW1がオンとなって電源部6の動作電圧が局部発
振器14に供給される。このため局部発振器14は発振
動作を開始する。 【0046】続いて受信部用カウンタ514のカウント
値が受信部の周波数変換器131の動作開始タイミング
に相当する値、つまり受信タイムスロットの開始時点よ
りT3だけ前のタイミングに相当する値になると、受信
部用カウンタ514からスイッチSW2に対しスイッチ
オン信号が出力され、これによりスイッチSW2がオン
となって電源部6の動作電圧が周波数変換器131に供
給される。このため周波数変換器131は動作を開始す
る。この周波数変換器131が動作を開始すると、前記
送信部の周波数変換器151の動作開始時と同様にその
動作開始に伴う負荷変動の影響を受けて局部発振器14
の発振周波数が図4(b)に示すように一時的に変動す
る。しかし、上記周波数変換器131の動作開始タイミ
ング(受信タイムスロットの開始時点よりT3だけ早い
タイミング)は、上記局部発振器14の一時的な周波数
変動が収束するに必要十分な時間を考慮して予め設定し
てあるため、上記周波数変換器131の動作開始に伴う
局部発振器14の発振周波数の変動が受信タイムスロッ
トにおける受信動作に悪影響を及ぼす心配はない。 【0047】さらに受信部用カウンタ514のカウント
値が受信増幅器132,133の動作開始タイミングに
相当する値、つまり受信タイムスロットの開始時点より
T5だけ前のタイミングに相当する値になると、受信部
用カウンタ514からスイッチSW4に対しスイッチオ
ン信号が出力され、これによりスイッチSW4がオンと
なって電源部6の動作電圧が各受信増幅器132,13
3に供給される。このため受信増幅器132,133は
それぞれ動作を開始する。すなわち、受信増幅器13
2,133は周波数変換器131よりも(T3−T5)
だけ遅れて動作を開始する。このため、受信増幅器13
2,133を周波数変換器131と同時に動作させる場
合に比べて、受信増幅器132,133の消費電力は低
減される。 【0048】この状態で受信タイムスロットの期間にな
ると、基地局から到来した自機宛ての無線周波信号がア
ンテナ11で受信されたのち高周波スイッチ12を介し
て受信部13に入力される。そして、この受信部13に
おいて、受信増幅器132で高周波増幅されたのち、周
波数変換器131で局部発振器14から発生された局部
発振信号とミキシングされて中間周波もしくはベースバ
ンドの受信信号に周波数変換され、さらに受信増幅器1
33で増幅されたのちモデム部2の復調部21に入力さ
れて復調される。 【0049】そしてこの受信タイムスロット期間が終了
すると、その終了時点においてバッテリセービング制御
部52のタイミング判定部511から受信部用カウンタ
514に対しリセット信号が与えられる。このため、受
信部用カウンタ514のカウント値はリセットされ、こ
の結果各スイッチSW1,SW2,SW4に供給されて
いたスイッチオン信号はオフとなる。したがって、各ス
イッチSW1,SW2,SW4はオフ状態に復帰し、こ
れにより局部発振器14、周波数変換器131および受
信増幅器132,133に対する動作電圧の供給は停止
されて、これらはバッテリセーブ状態に復帰する。 【0050】以後同様に、上記送信タイムスロットおよ
び受信タイムスロットを使用して基地局との間で通信を
行なっている期間中、上記バッテリセービング動作は繰
り返される。 【0051】以上のようにこの実施形態では、無線部1
の局部発振器14、送信および受信用の各周波数変換器
151,131、受信用の各増幅器132,133およ
び送信電力増幅器152に各々対応付けて給電制御用の
スイッチSW1,SW2,SW3,SW4,SW5を設
けるとともに、制御部5にバッテリセービング制御部5
2を設けている。そして、このバッテリセービング制御
部52により上記各スイッチSW1〜SW5のオンタイ
ミングを別個に制御することで、自機に割り当てられた
タイムスロットの期間に先立ち、先ず局部発振器14に
給電したのち次に周波数変換器151,131に給電
し、この周波数変換器151,131への給電開始後に
各増幅器132,133,152に給電を行なって送信
動作または受信動作に備えるようにしている。 【0052】したがって、各増幅器132,133,1
52への無駄な給電時間を従来よりも短縮してこれによ
り消費電力を低減することができる。ちなみに、電源部
6の容量が400mAH、連続通話時間が4時間、送信
電力増幅器152の消費電流が200mAであるPHS
に対して本発明を適用し、送信電力増幅器152におけ
るT2を300μSから100μS(T4)へと短縮し
たとする。このとき通話時の平均消費電流は8mA減少
し、この結果連続通話時間を約20分延長することが可
能となる。 【0053】また周波数変換器151,131に対する
給電開始タイミングについては、周波数変換器151,
131の動作開始に伴う局部発振器14の一時的な発振
周波数変動が収束するに必要十分な時間を考慮して設定
してあるため、上記周波数変動が受信動作または送信動
作に悪影響を及ぼす心配は全くない。 【0054】さらにこの実施形態によれば、各スイッチ
SW1〜SW5のオンオフ制御を送信部用カウンタ51
3および受信部用カウンタ514により行なっているた
め、比較的簡単な回路構成にて実現でき、さらにバッテ
リセービング制御をすべてCPU51にてソフト的に行
なう場合に比べてCPU51の処理負担を軽減するとと
もに、正確なタイミングで制御することが可能となる。 【0055】なお、この発明は上記実施形態に限定され
るものではない。例えば、上記実施形態では、送信電力
増幅器152および受信用の各増幅器132,133へ
の給電開始タイミングをともに周波数変換器151,1
31への給電開始タイミングよりも遅らせるようにした
が、送信電力増幅器152への給電タイミングのみを周
波数変換器151への給電開始タイミングよりも遅らせ
るようにしてもよい。一般に送信電力増幅器152の消
費電力は受信用の増幅器132,133の消費電力に比
べて格段に大きいので、上記のように送信電力増幅器1
52の消費電力を低減できるだけでも著しいバッテリセ
ービング効果を得ることができる。またこの場合受信用
の増幅器132,133の給電用スイッチSW4を周波
数変換器131への給電用スイッチSW2と共用できる
ので、その分回路構成を簡単小形にすることができる。 【0056】また、前記実施形態では、カウンタ51
3,514を用いてすべてのスイッチオン信号を発生す
るようにしたが、カウンタ513,514からは局部発
振器14用のスイッチSW1に対するスイッチオン信号
のみを発生し、周波数変換器151,131および各増
幅器132,133,152のスイッチSW2〜SW5
に対するスイッチオン信号は、上記カウンタから発生さ
れたスイッチオン信号を遅延回路で遅延することにより
発生するようにしてもよい。 【0057】さらに、直交検波器等のように周波数変換
機能と検波機能とを備えた検波回路が設けられている場
合には、この検波回路に対する給電を制御するようにし
てもよい。 【0058】その他、移動通信機の構成や無線部の構
成、バッテリセービング制御部およびスイッチの構成、
バッテリセービング制御部による局部発振器、周波数変
換器および各増幅器に対する給電開始タイミング等につ
いても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施できる。 【0059】 【発明の効果】以上詳述したように本発明では、移動通
信機を構成する無線部1において、局部発振器14にス
イッチSW1を、周波数変換器131、151、増幅器
133,132、送信電力増幅器152にそれぞれ独立
してスイッチSW2,SW3,SW4およびSW5が設
けられ、制御部5により一定のタイミングにしたがって
その開閉動作が行われる。 【0060】すなわち、送信時にはまずスイッチSW1
を閉じることで局部発振器14を駆動し、その出力が安
定した時点でスイッチSW3を閉じ、周波数変換器15
1を駆動する。このとき局部発振器14の出力が一時変
動するが、この変動が収束した時点でスイッチSW5を
閉じ、送信電力増幅器152を駆動する。その後この送
信電力増幅器152の出力が安定する時点を、送信タイ
ムスロットの開始タイミングと同期させるようにしてい
る。 【0061】一方、受信時にはまずスイッチSW1を閉
じることで局部発振器14を駆動し、その出力が安定し
た時点でスイッチSW2を閉じ、周波数変換器131を
駆動する。このとき局部発振器14の出力が一時変動す
るが、この変動が収束した時点でスイッチSW4を閉
じ、増幅器133および132を駆動する。その後増幅
器133,132の出力が安定する時点を、受信タイム
スロットの開始タイミングと同期させるようにしてい
る。 【0062】したがって本発明によれば、周波数変換器
への電源投入時における局部発振器の出力変動の影響を
除去し、かつ増幅器における無駄な電力消費を極力抑え
ることができ、これにより効果的にバッテリーセービン
グを行うことが可能な移動通信機および移動通信機制御
方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明に係る移動通信機の一実施形態を示す
回路ブロック図。 【図2】 無線部1の要部構成を示す回路ブロック図。 【図3】 バッテリセービング制御部52の構成を示し
た回路ブロック図。 【図4】 バッテリセービング制御部52による処理手
順を示すタイムチャート。 【図5】 PHSシステムの概略構成を示す図。 【図6】 4チャネル多重マルチキャリアTDMA−T
DD方式のフレーム構成図。 【図7】 従来の移動通信機における無線部の構成を示
す図。 【図8】 従来のバッテリーセービング方式を説明する
ためのタイムチャート。 【符号の説明】 1…無線部 2…モデム部 3…TDMA部 4…通話部 5…制御部 6…電源部 11…アンテナ 12…高周波スイッチ(SW) 13…受信部 14…局部発振器 15…送信部 16…受信電界強度検出部(RSSI) 21…復調部 22…変調部 31…TDMAデコード部 32…TDMAエンコード部 41…適応差分PCMトランスコーダ 42…PCMコーデック 43…スピーカ 44…マイクロホン 51…マイクロコンピュータ(CPU) 52…バッテリセービング制御部 53…表示部 54…キー入力部 61…電源ライン 131,151…周波数変換器 132,133…受信用の増幅器 152…送信電力増幅器 511…タイミング判定部 512…クロック発生器 513…送信部用カウンタ 514…受信部用カウンタ SW1,SW2,SW3,SW4,SW5…スイッチ

フロントページの続き (72)発明者 片岡 渉 東京都日野市旭が丘3丁目1番地の21 東芝コミュニケーションテクノロジ株式 会社内 (56)参考文献 特開 平7−322364(JP,A) 特開 平4−108228(JP,A) 特開 平7−288499(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/00 - 7/38 H04B 1/40

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 局部発振器、周波数変換器および送信電
    力増幅器を少なくとも備えた無線部と、この無線部の動
    作に必要な電力を生成する電源部とを備え、予め割り当
    てられた送信期間に、変調された送信信号を前記局部発
    振器から発生された送信局部発振信号と前記周波数変換
    器で混合して無線周波信号に周波数変換しさらに前記送
    信電力増幅器で増幅したのちバースト送信する移動通信
    機において、 前記電源部と、前記局部発振器、周波数変換器および送
    信電力増幅器との間の電力供給路にそれぞれ個別に介挿
    された第1、第2および第3のスイッチと、 前記送信期間の開始時点よりも所定時間だけ前に前記第
    1のスイッチを導通させて前記局部発振器への給電を開
    始させる第1の給電制御手段と、 この第1の給電制御手段による前記局部発振器への給電
    開始後で、かつ前記送信期間の開始時点よりも前記周波
    数変換器の動作開始に起因する前記局部発振器の出力変
    動の収束時間以上前に、前記第2のスイッチを導通させ
    て前記周波数変換器への給電を開始させる第2の給電制
    御手段と、 この第2の給電制御手段による前記周波数変換器への給
    電開始後で、かつ前記送信期間の開始時点よりも前記送
    信電力増幅器の立上がり時間以上前に、前記第3のスイ
    ッチを導通させて前記送信電力増幅器への給電を開始さ
    せる第3の給電制御手段とを具備したことを特徴とする
    移動通信機。 【請求項2】 局部発振器、周波数変換器および受信信
    号再生回路を少なくとも備えた無線部と、この無線部の
    動作に必要な電力を生成する電源部とを備え、予め割り
    当てられた受信期間に、受信された無線周波信号を前記
    局部発振器から発生された受信局部発振信号と前記周波
    数変換器で混合して前記無線周波信号よりも低周波の信
    号に周波数変換するとともに、前記受信信号再生回路に
    より受信信号を再生するための所定の信号処理を行なう
    機能を備えた移動通信機において、 前記電源部と、前記局部発振器、周波数変換器および受
    信信号再生回路との間の電力供給路にそれぞれ個別に介
    挿された第1、第2および第3のスイッチと、 前記受信期間の開始時点よりも所定時間だけ前に前記第
    1のスイッチを導通させて前記局部発振器への給電を開
    始させる第1の給電制御手段と、 この第1の給電制御手段による前記局部発振器への給電
    開始後で、かつ前記受信期間の開始時点よりも前記周波
    数変換器の動作開始に起因する前記局部発振器の出力変
    動の収束時間以上前に、前記第2のスイッチを導通させ
    て前記周波数変換器への給電を開始させる第2の給電制
    御手段と、 この第2の給電制御手段による前記周波数変換器への給
    電開始後で、かつ前記受信期間の開始時点よりも前記受
    信信号再生回路の立上がり時間以上前に、前記第3のス
    イッチを導通させて前記受信信号再生回路への給電を開
    始させる第3の給電制御手段とを具備したことを特徴と
    する移動通信機。 【請求項3】 前記受信信号再生回路は、前記周波数変
    換器の前段および後段にそれぞれ設けられた増幅器と、
    周波数変換後の信号を検波する検波器とのうちの少なく
    とも一つにより構成されることを特徴とする請求項2記
    載の移動通信機。 【請求項4】 局部発振器、周波数変換器および送信電
    力増幅器を少なくとも備えた無線部と、この無線部の動
    作に必要な電力を生成する電源部とを備え、予め割り当
    てられた送信期間に、変調された送信信号を前記局部発
    振器から発生された送信局部発振信号と前記周波数変換
    器で混合して無線周波信号に周波数変換しさらに前記送
    信電力増幅器で増幅したのちバースト送信する移動通信
    機のバッテリセービング方法において、 前記送信期間の開始時点よりも所定時間だけ前に前記局
    部発振器への給電を開始する第1の工程と、 この第1の工程による前記局部発振器への給電開始後
    で、かつ前記送信期間の開始時点よりも前記周波数変換
    器の動作開始に起因する前記局部発振器の出力変動の収
    束時間以上前に、前記周波数変換器への給電を開始する
    第2の工程と、 この第2の工程による前記周波数変換器への給電開始後
    で、かつ前記送信期間の開始時点よりも前記送信電力増
    幅器の立上がり時間以上前に、前記送信電力増幅器への
    給電を開始する第3の工程とを具備したことを特徴とす
    るバッテリセービング方法。 【請求項5】 局部発振器、周波数変換器および受信信
    号再生回路を少なくとも備えた無線部と、この無線部の
    動作に必要な電力を生成する電源部とを備え、予め割り
    当てられた受信期間に、受信された無線周波信号を前記
    局部発振器から発生された受信局部発振信号と前記周波
    数変換器で混合して前記無線周波信号よりも低周波の信
    号に周波数変換するとともに、前記受信信号再生回路に
    より受信信号を再生するための所定の信号処理を行なう
    機能を備えた移動通信機のバッテリセービング方法にお
    いて、 前記受信期間の開始時点よりも所定時間だけ前に前記局
    部発振器への給電を開始する第1の工程と、 この第1の工程による前記局部発振器への給電開始後
    で、かつ前記受信期間の開始時点よりも前記周波数変換
    器の動作開始に起因する前記局部発振器の出力変動の収
    束時間以上前に、前記周波数変換器への給電を開始する
    第2の工程と、 この第2の工程による前記周波数変換器への給電開始後
    で、かつ前記受信期間の開始時点よりも前記受信信号再
    生回路の立上がり時間以上前に、前記受信信号再生回路
    への給電を開始する第3の工程とを具備したことを特徴
    とするバッテリセービング方法。
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