JP4090601B2 - 無線通信装置及び無線通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線音声あるいはデータ通信において、実際の使用状態に適した装置設定及び電力制御を行う無線通信装置及び無線通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線による通話または通信の利用が急増している。この種の無線通信装置では、装置出荷時に予め定められた条件で個々の装置に対しての調整が行われている。
【０００３】
以下、従来の技術について説明する。従来、通信不可と判断される電波の基準値である圏外検出しきい値や、エラーの発生による通信品質の悪化を判断するエラー検出しきい値の設定、および送信時の電力値などは、出荷時に工場にて装置単体の設定対標準機との間で一律に行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の従来技術では、工場設定にて圏外検出しきい値を設定するため、それ以外の装置間による受信特性や実際に使用する場所での電波の伝搬特性のバラツキに対応出来ない。また複数の子機があっても一律のしきい値になっているという問題がある。
【０００５】
また、受信装置側からの受信状態の通知に基づいて送信電力を制御する場合には、時間的な遅れと受信レベルの変動に対応出来ないという問題があり、受信装置側からの通知に基づいて制御しない場合には、常に最大パワーで送信することになるため、送信電力の効率的な制御がなされないという問題がある。
【０００６】
また、工場設定にてエラー検出しきい値を設定するため、ユーザ一人一人の体感による通話品質に基づいて設定することができないという問題がある。
本発明は、上述の課題に鑑みて為されたもので、実際の使用状態に適した装置設定及び送信電力の制御を行って通信品質の高い無線通信装置及び無線通信システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の目的を達成するため、以下の構成をとる。
【００１０】
請求項１記載の無線通信装置の発明は、送信電力を徐々に上げて送信する第一送信手段と、この送信に対し相手機が通知してくるエラーなし時の受信電力値と所定の測定用送信電力値とを記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された前記測定用送信電力値の電力にて送信を行う第二送信手段と、相手機の前記第一、第二送信手段からの受信信号中から受信電力値を測定する測定手段と、前記第一送信手段からの受信信号中のエラーを検出するエラー検出手段と、このエラー検出手段によりエラーなしと判断されたときの前記測定手段により測定された受信電力値と予め記憶する測定用送信電力値とを送信装置に通知する通知手段と、前記第二送信手段からの受信信号中から測定された受信電力値と前記測定用送信電力値と前記測定用送信電力値にて求めた空間損失とを関係式に代入して演算を行う演算手段と、この演算手段により求められた値を自装置の適正送信電力値として設定する設定手段とを備える構成とした。
【００１１】
この構成により、受信側から得た情報を元に受信側が適性送信電力値を演算するために適した送信を行うことができる。
【００１３】
また、送信側との間で実際に通信を行ったうえで最適な送信電力値を得ることができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の無線通信装置において、前記エラー検出手段によるエラーの検出は全チャネルについて行い、他チャネルと比べてエラー発生の大きなチャネルを不良チャネルとして使用しない構成とした。
【００１５】
この構成により、エラー検出時に不良チャネルを使用不可として予め設定することができるため、通信時のチャネル選定を迅速に行うことができる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の無線通信装置において、前記エラー検出手段により検出されたエラー量を可視表示する表示手段を備える構成とした。
【００１７】
この構成により、ユーザはエラーの発生状況を把握することができる。
請求項４記載の発明は、請求項１記載の無線通信装置において、相手機に対する送信電力を徐々に下げてフレームエラーレートが所定レベルとなった時の電界強度を圏外しきい値とする圏外しきい値決定手段と、この圏外しきい値決定手段により決定した圏外しきい値を相手機毎に保持する保持手段と、通信時の圏外検出の際に前記保持手段に保持される圏外しきい値を用いる圏外検出手段とを備える構成とした。
この構成により、任意の親機または子機毎に実使用に基づいた適正な圏外しきい値を設定することができる。
請求項５記載の発明は、請求項１記載の無線通信装置において、所定ボタンの押下を監視する監視手段と、受信信号中のエラーを検出するエラー検出手段と、前記所定ボタンの押下があった場合に前記エラー検出手段により検出されたエラー量をエラー検出しきい値として設定するエラー検出しきい値決定手段とを備える構成とした。
【００１８】
この構成により、ユーザ一人一人の体感による通信品質に基づいて悪化したと判断する基準を設定することができるので、どの程度の悪化であれば通信を続行するか等をユーザ自身が決めることができる。
【００１９】
請求項６記載の無線通信システムの発明は、送信電力を徐々に上げて送信する第一送信手段と、この送信に対し相手機が通知してくる受信電力値と所定の測定用送信電力値とを記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された前記測定用送信電力値の電力にて送信を行う第二送信手段とを有する送信装置と、前記第一、第二送信手段からの受信信号中から受信電力値を測定する測定手段と、前記第一送信手段からの受信信号中のエラーを検出するエラー検出手段と、このエラー検出手段によりエラーなしと判断されたときの前記測定手段により測定された受信電力値と予め記憶する測定用送信電力値とを送信装置に通知する通知手段と、前記第二送信手段からの受信信号中から測定された受信電力値と前記測定用送信電力値と前記測定用送信電力値にて求めた空間損失とを関係式に代入して演算を行う演算手段と、この演算手段により求められた値を自装置の初期送信電力値として設定する初期設定手段とを有する受信装置とを備える構成とした。
【００２０】
この構成により、送信装置と受信装置との間で実際に通信を行ったうえで送信電力値の初期設定を行うことができる。
【００２１】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の無線通信システムにおいて、前記初期設定手段により前記受信装置において初期送信電力値が決定した後に、送信装置は前記測定用送信電力値の電力により送信を行い、受信装置は前記測定手段により受信信号中から受信電力値を測定し、前記演算手段により前記測定された受信電力値と前記測定用送信電力値にて求めた空間損失と前記通知手段により通知したエラーなし時の受信電力値とを関係式に代入して演算を行い、前記演算手段にて求められた値を自装置の適正送信電力値として設定する設定手段を有する構成とした。
【００２２】
この構成により、送信装置と受信装置との間で実際に通信を行ったうえで、初期設定を踏まえて適正送信電力値を設定するので、常に最適な送信電力による送信を行うことができる。
【００２３】
請求項８記載の発明は、請求項６記載の無線通信システムにおいて、前記初期設定手段により前記受信装置において初期送信電力値が決定した後に、送信装置は送信にあたって予め記憶する固定の送信電力値を受信装置に通知する通知手段を有し、受信装置は前記測定手段により受信信号中から受信電力値を測定し、前記演算手段により前記測定された受信電力値と前記通知手段により通知された固定の送信電力値と前記測定用送信電力値にて求めた空間損失とを関係式に代入して演算を行い、前記演算手段にて求められた値を自装置の適正送信電力値として設定する設定手段を有する構成とした。
【００２４】
この構成により、初期設定を踏まえて固定の送信電力値を用いて適正送信電力値を設定するので、短い間隔で適正送信電力値を得ることができる。
【００２５】
請求項９記載の発明は、請求項６記載の無線通信システムにおいて、前記初期設定手段により前記受信装置において初期送信電力値が決定した後に、送信装置は送信にあたって予め記憶された固定の送信電力値を受信装置に通知する固定値通知手段と、前記固定の送信電力あるいは前記測定用送信電力値の電力により送信を行う送信手段とを有し、受信装置は前記測定手段により受信信号中から受信電力値を測定し、前記演算手段により前記測定された受信電力値と前記通知手段により通知された固定の送信電力値と前記測定用送信電力値にて求めた空間損失とを関係式に代入して演算を行いあるいは前記測定された受信電力値と前記測定用送信電力値にて求めた空間損失と前記通知手段により通知したエラーなし時の受信電力値とを関係式に代入して演算を行い、前記演算手段にて求められた値を自装置の適正送信電力値として設定する設定手段を有する構成とした。
【００２６】
この構成により、初期設定を踏まえて固定の送信電力値および測定用送信電力値を用いて適正送信電力値を設定するので、測定用送信電力値により適正送信電力を更新するのに比較的長い間隔での制御の間に、固定の送信電力値による短い間隔で適正送信電力を得ることが可能となる。
【００２７】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の無線通信システムにおいて、前記受信装置は、第１所定周期にて前記固定の送信電力値を用いた演算を行う一方、前記第１所定周期よりも長い第２所定周期にて前記測定用送信電力値を用いた演算を行う構成とした。
【００２８】
この構成により、固定の送信電力値を用いて迅速に得られた送信電力にて制御を行いつつ、測定用送信電力を用いてより適正な送信電力を求めることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。図１において、アンテナ１０１は電波の送受信を行う。送信部１０２は制御部１１１からの指示に従い送信動作を行う。送信レベル設定部１０３は送信電力のレベル設定を行う。受信部１０４は受信動作を行う。受信レベル測定部１０５は受信電力のレベル測定を行う。エラー検出部１０６は受信エラーの検出を行う。演算部１０７は関係式を用いて最適な送信電力値を得るための演算を行う。メモリ１０８は送信電力値等を記憶する。操作ボタン部１０９は外部からのボタン操作の監視を行う。表示部１１０はディスプレイやLEDへの表示処理を行う。制御部１１１は全体の動作の制御を行う。
【００３０】
図１の無線通信装置は、親機としても子機としても使用可能である。
以上のように構成された本発明の一実施の形態に係る無線通信装置について、図２のフロー図を参照して、圏外しきい値を決定する動作について説明する。
【００３１】
まず、本装置を親機、子機として使用した場合の子機側圏外しきい値を決めるには、ステップ（以下ＳＴと略す）２０１において、送信レベル設定部１０３にて親機から子機への送信パワーを最大値から一定のレベル間隔、例えば１０％ずつ下げて送信するように送信パワーのレベル設定を行う。ここで設定された送信パワーにてＳＴ２０２において、親機は送信部１０２よりアンテナ１０１を通して子機へ送信を行う。
【００３２】
ＳＴ２０３〜ＳＴ２０４において、子機はアンテナ１０１を通し受信部１０４にて受信動作を行い、エラー検出部１０６にてエラーレートを検出する。ＳＴ２０５において、エラーレートをメモリ１０８に記憶されている所定レベルＡと比較し、レベルＡよりエラーレートが小さければＳＴ２０３に戻り、受信とエラーレートの検出を行う。エラーレートのレベルＡは工場設定されたエラー状態の基準値である。ＳＴ２０５でエラーレートがレベルＡ以上ならば、ＳＴ２０６において、メモリ１０８へエラーレート検出時のRSSIをチャネル毎に保存する。
【００３３】
ＳＴ２０７において、全チャネルの測定が終了したか否かを判断し、終了していなければＳＴ２０８において親機へチャネル切替要求を送信する。ＳＴ２０７にて全チャネルの測定が終了していれば、ＳＴ２０９〜ＳＴ２１０において、親機へ終了通知を送信し、メモリ１０８に記憶された全チャネルRSSIより、演算部１０７にて中央値を求め、これを子機固有の適正な圏外検出しきい値としてメモリ１０８に記憶する。
【００３４】
一方、親機は、ＳＴ２０７にて子機からチャネル切替要求を受信した場合は、ＳＴ２１１〜ＳＴ２１３において、次の測定チャネルへチャネル切替を行い送信動作を続行し、ＳＴ２０９にて子機から終了通知を受信した場合は、送信を終了する。
【００３５】
以上の説明では、送信側を親機、受信側を子機として子機側の圏外しきい値を決定する動作について説明したが、送信側を子機、受信側を親機として、同様に親機側の圏外しきい値を決定することもできる。
【００３６】
親機が複数の子機を有する場合、他の子機に付いても同様の処理を行うことにより子機それぞれに対する圏外しきい値をメモリ１０８に持つことができる。
例えば、親機Ａが接続する子機Ｂ、子機Ｃについてそれぞれの圏外しきい値Ｂ、しきい値Ｃをメモリに持つことにより、親機Ａは子機Ｂとの通信中には圏外しきい値Ｂを、子機Ｃとの通信中には圏外しきい値Ｃを参照する。そして、電界強度がしきい値ＢあるいはＣより小さくなった場合に子機Ｂあるいは子機Ｃが圏外に達したと判断して通信を切断する等の処理を行うものである。
【００３７】
次に、本発明の一実施の形態に係る無線通信装置について、図３のフロー図を参照して、送信電力の制御を行う動作について説明する。
【００３８】
図３、４は、本発明の一実施例による効率の良い送信電力調整を行う為の初期設定の動作を示し、図５、６、７は通話中の送信電力調整を示すフロー図である。送信電力・受信電力は次の式１で考えることができる。
【００３９】
Pr[dBm]=Pt[dBm]+Gt[dBm]−L[dBm]+Gr[dBm] …… （式１）
上記式はPt：送信電力、Pr：受信電力、Gt：送信アンテナ利得、Gr受信アンテナ利得
L：無線空間損失である。
上記式１より以下の２式を求めることができる。
【００４０】
子機側に付いては
Prps[dBm]=Ptcs[dBm]+Gtcs[dBm]−L[dBm]+Grps[dBm]…（式１−１）
親機側に付いては
Prcs[dBm]=Ptps[dBm]+Gtps[dBm]−L[dBm]+Grcs[dBm]…（式１−２）
上記式はPrps：子機受信電力、Ptcs：親機送信電力、Gtcs：親機送信アンテナ利得、Grps：子機受信アンテナ利得、Prcs：親機受信電力、Ptps：子機送信電力、Gtps：子機送信アンテナ利得、Grcs：親機受信アンテナ利得である。
【００４１】
Gtcs，Gtps，Grcs，Grpsは設計値又は工場で設定されることが可能なため、メモリ１０８にて予め持っている値である。
【００４２】
式１−１と式１−２は演算部１０７で使用する関係式である。
以上を踏まえ、以下に実際に関係式を用いた一つの例を示し、説明する。
まず送信電力の調整を行うには、図３のフロー図にて示す初期設定を行う。初期設定は、ＳＴ３０１において、送信レベル設定部１０３にて親機から子機への送信パワーを最小値から一定のレベル間隔、例えば１０％ずつ上げて送信するように送信パワーのレベル設定を行う。ここで設定された送信パワーにてＳＴ３０２において、親機は送信部１０２よりアンテナ１０１を通して子機へ送信を行う。
【００４３】
ＳＴ３０３〜ＳＴ３０４において、子機はアンテナ１０１を通し受信部１０４にて受信動作を行い、エラー検出部１０６にてエラーレートを検出する。ＳＴ３０５〜ＳＴ３０６において、エラーレートが０％かどうかを判断し、エラーレートが０％となった時にエラーレート＝０％時の子機受信電力Prps値と、空間損失を求める時に使用する測定用子機送信電力PtpsL値を親機へ通知する。
【００４４】
親機はＳＴ３０７において、送信動作をしつつ子機からの通知を待ち、子機より通知された前記２値をＳＴ３０８においてメモリ１０８に記憶させる。
【００４５】
続いて、ＳＴ３０９において、同様に子機側からも送信レベル設定部１０３にて子機から親機への送信パワーを最小値から一定のレベル間隔、例えば１０％ずつ上げて送信するように送信パワーのレベル設定を行う。ここで設定された送信パワーにてＳＴ３１０において、子機は送信部１０２よりアンテナ１０１を通して親機へ送信を行う。
【００４６】
ＳＴ３１１〜ＳＴ３１２において、親機はアンテナ１０１を通し受信部１０４にて受信動作を行い、エラー検出部１０６にてエラーレートを検出する。ＳＴ３１３〜ＳＴ３１４において、エラーレートが０％かどうかを判断し、エラーレートが０％となった時にエラーレート＝０％時の親機受信電力Prcs値と、空間損失を求める時に使用する測定用親機送信電力PtcsL値を子機へ通知する。
【００４７】
子機はＳＴ３１５において、送信動作をしつつ親機からの通知を待ち、親機より通知された前記２値をＳＴ３１６においてメモリ１０８に記憶させる。
【００４８】
なお、上記受信電力の測定は全チャネルについて行い、受信電力としてその中央値をとるものとする。また、子機に対し全チャネルの測定を行うので、各子機の不良チャネルを検出することができる。
【００４９】
上記のＳＴ３０４のエラーレートの検出において、他チャネルと比較し極めて装置間の損失が大きいチャネルを不良チャネルとしマスクし、以降未使用とすることにより、不良チャネルでのチャネル測定の手間を省き、迅速なチャネル決定をすることが可能となる。
【００５０】
次に親機、子機各々に付いての初期空間損失Lを求める初期送信電力を設定する動作について説明する。図４のＳＴ４０１〜ＳＴ４０２において、親機はメモリ１０８に記憶された測定用親機送信電力PtcsLにて子機へ送信を行い、子機は測定用親機送信電力PtcsLを受信して受信電力PrpsLを測定する。ＳＴ４０３において、受信電力PrpsLとメモリ１０８に記憶されている親機の送信電力PtcsLとを演算部１０７が持つ式１−１に代入する。式１−１により、PrpsLをPrpsに、PtcsLをPtcsに代入するとL＝LPSが求められる。LPSは上記演算によって求めた子機側が持つ空間損失Lの初期値である。
【００５１】
次に、子機は、ＳＴ４０４において、メモリ１０８に記憶された測定用子機送信電力PtpsLにて親機へ送信を行い、ＳＴ４０５において、親機は測定用子機送信電力PtpsLを受信して受信電力PrcsLを測定する。ＳＴ４０６において、受信電力PrcsLとメモリ１０８に記憶されている子機の送信電力PtpsLとを演算部１０７が持つ式１−２に代入する。式１−２により、PrcsLをPrcsに、PtpsLをPtpsに代入するとL＝Lcsが求められる。LCSは上記演算によって求めた親機側が持つ空間損失Lの初期値である。
【００５２】
次に、ＳＴ４０７において、送信電力の算出処理を行う。算出処理は演算部１０７にて式１−１へ前記処理で求めた空間損失LCSをLに代入し、メモリ１０８に記憶されているGtcsとGrps、エラーレート＝０％時の子機受信電力PrpsをPrpsに代入することにより、初期の適正なPtcsを求めるものである。求められた親機送信電力Ptcsは、ＳＴ４０８において、初期親機送信電力として設定される。
【００５３】
一方、子機もＳＴ４０９において、送信電力の算出処理を行う。算出処理は演算部１０７にて式１−２へ前記処理で求めた空間損失LPSをLに代入し、メモリ１０８に記憶されているGtpsとGrcs、エラーレート＝０％時の親機受信電力PrcsをPrcsに代入することにより、初期の適正なPtpsを求めるものである。求められた子機送信電力Ptpsは、ＳＴ４１０において、初期子機送信電力として設定される。この初期設定は親機と子機を普段使用する標準的な位置にて行うこととする。
【００５４】
次に、本発明の一実施の形態に係る無線通信装置について、図５のフロー図を参照して、第1の通話中の送信電力調整の動作について説明する。図５に示す送信電力調整の動作は一定の時間間隔毎に空間損失を求め、前記時間間隔の間の空間損失を固定とし、関係式、式１−１、式１−２より送信電力の制御を行うものである。
【００５５】
ＳＴ５０１、ＳＴ５０８において、親機と子機は通話開始時に特定通信のタイミングを以て所定の間隔を刻むタイマを起動させる。親機は通常動作を行いつつ、ＳＴ５０２において、タイマの終了を監視する。タイマが終了すると、ＳＴ５０３において、測定用送信電力PtcsLにて子機へ送信を行う。
【００５６】
一方、ＳＴ５０４において、測定用子機送信電力Ptpsでの子機からの送信を受信すると、PrcsLを測定する。次に、ＳＴ５０５において、式１−２より新空間損失LCSを導く。すなわち、演算部１０７にて式１−２へメモリ１０８に記憶しているGtps、GrcsとPtpsLをPtpsへ、ＳＴ５０４で測定したPrcsLをPr親機へ代入し空間損失Ｌを導き、新LCSを決定してメモリ１０８に記憶する。新LCSが決定されると、ＳＴ５０６において、送信電力の設定が式１−１を用いて行われる。
【００５７】
演算部１０７にて上記式１−１へメモリ１０８に記憶しているGtcs、Grpsとエラーレート＝０％時子機受信電力PrpsをPrpsへ、ＳＴ５０５で決定された新LcsをLへ代入し適正Ptcsが導かれ、ＳＴ５０７において、送信電力を更新する。以上の処理を一定時間ごとに繰り返すことで適正な送信電力の制御を行う。
【００５８】
一方、子機も同様に通常動作を行いつつ、ＳＴ５０９において、タイマの終了を監視する。タイマが終了すると、ＳＴ５１０において、親機からの測定用親機送信電力Ptcsでの送信を受信すると、PrpsLを測定する。次に、ＳＴ５１１において、式１−１より新空間損失Lpsを導く。すなわち、演算部１０７にて式１−１へメモリ１０８に記憶しているGtcs、GrpsとPtcsLをPtcsへ、ＳＴ５１０で測定したPrpsLをPrpsへ代入し空間損失Ｌを導き、新Lpsを決定しメモリ１０８へ記憶する。
【００５９】
次にＳＴ５１２において、測定用送信電力PtpsLにて親機へ送信を行う一方、ＳＴ５１３において、新Lpsの決定に基づき、送信電力の設定が式１−２を用いて行われる。
【００６０】
演算部１０７にて上記式１−２へ１０８メモリへ記憶しているGtps、Grcsとエラーレート＝０％時親機受信電力PrcsをPrcsへ、ＳＴ５１１で決定された新LpsをLへ代入し適正Ptpsが導かれ、ＳＴ５１４において、送信電力を更新する。以上の処理を一定時間ごとに繰り返すことで適正な送信電力の制御を行う。
次に、本発明の一実施の形態に係る無線通信装置について、図６のフロー図を参照して、固定送信電力を用いた第２の通話中の送信電力調整の動作について説明する。図６に示す送信電力制御動作は親機の送信電力を固定とし、子機にて関係式、式１−１、式１−２より送信電力の制御を行うものである。
【００６１】
親機は、ＳＴ６０１〜ＳＴ６０３において、メモリ１０８より使用送信電力を読み出して子機へ通知し、以降は通常の送信動作を行う。子機は、ＳＴ６０４〜ＳＴ６０５において、親機固定送信電力Ptcsを受け取り、メモリ１０８へ記憶する。
【００６２】
ＳＴ６０６において、子機は親機からの送信を受信して受信電力Prpsを測定し、ＳＴ６０７において適正子機送信電力Ptpsを算出する。すなわち、演算部１０７にて式１−１へメモリ１０８に記憶されているGtps、Grcsと親機固定送信電力PtcsとＳＴ６０６にて測定したPrpsを各々代入し、空間損失Lを算出する。次に、式１−２へGtps、Grcs、式１−１より算出したLとエラーレート＝０％時のPrcsを各々代入し、適正子機送信電力Ptpsを求める。
【００６３】
ＳＴ６０８において、子機送信電力Ptpsを適正な送信電力として更新設定する。上記ＳＴ６０６〜ＳＴ６０８の処理を繰り返すことで子機の送信電力の制御を行うことができる。
次に、本発明の一実施の形態に係る無線通信装置について、図７のフロー図を参照して、第3の通話中の送信電力調整の動作を説明する。図７に示す送信電力制御動作は図５と図６に示した制御処理を組み合わせることによりより良い送信電力の制御を行うものである。
【００６４】
図７のＳＴ７０１、ＳＴ７０４において、親機と子機は通話開始時に特定通信のタイミングを以て所定の間隔を刻むタイマを起動させる。親機は、ＳＴ７０２において、メモリ１０８から送信電力Ptcsを読み出して子機へ通知し、以降はタイムアウトするまでＳＴ７０３において通常の送信動作を行う。
【００６５】
子機は、ＳＴ７０５〜ＳＴ７０６において、親機送信電力Ptcsを受け取り、タイマによる所定期間においての固定送信電力Ptcsとしてメモリ１０８に記憶する。
【００６６】
ＳＴ７０７において、子機は親機からの送信を受信し、受信電力Prpsを測定し、ＳＴ７０８において適正子機送信電力Ptpsを算出する。すなわち、演算部１０７にて式１−１へメモリ１０８に記憶されているGtps、GrcsとＳＴ７０６にて記憶した親機固定送信電力PtcsとＳＴ７０７にて測定したPrpsを各々代入し、空間損失Lを算出する。次に、式１−２へGtps、Grcs、式１−１より算出したLとエラーレート＝０％時の親機受信電力Prcsを各々代入し、適正子機送信電力Ptpsを求める。求めた子機送信電力PtpsをＳＴ７０９において、適正な送信電力として更新設定する。
【００６７】
上記ＳＴ７０７〜ＳＴ７０９の処理をタイマによる所定期間ごとに繰り返すことで子機の送信電力の制御を行うことができる。
【００６８】
続いて、親機と子機は上記子機送信電力制御処理を行うと共にＳＴ７１０、ＳＴ７１１において、タイマの監視を行う。親機は、タイマが終了すると、ＳＴ７１２において、測定用送信電力PtcsLにて子機へ送信を行う一方、ＳＴ７１３において、測定用子機送信電力Ptpsでの子機からの送信を受信し、ＳＴ７１４において、式１−２より新空間損失Lcsを導く。すなわち、演算部１０７にて式１−２へメモリ１０８に記憶しているGtps、GrcsとPtpsLをPtpsへ、ＳＴ７１３で測定したPrcsLをPrcsへ代入して空間損失Ｌを導き、新Lcsを決定しメモリ１０８へ記憶する。
【００６９】
ＳＴ７１４により新Lcsが決定されると、ＳＴ７１５において、送信電力の設定が式１−１を用いて行われる。演算部１０７にて式１−１へメモリ１０８に記憶しているGtcs、Grpsとエラーレート＝０％時子機受信電力PrpsをPrpsへ、ＳＴ７１４で決定された新LcsをLへ代入し適正Ptcsが導かれる。次にＳＴ７１６において、送信電力の更新を行う。以上の処理を一定時間ごとに繰り返すことで適正な送信電力の制御を行うことができる。
【００７０】
子機も同様にＳＴ７１１においてタイマが終了すると、ＳＴ７１７において、測定用親機送信電力Ptcsでの親機からの送信を受信する一方、ＳＴ７１８において、測定用送信電力PtpsLにて親機へ送信を行う。次に、ＳＴ７１９において、式１−１より新空間損失Lpsを導く。すなわち、演算部１０７にて式１−１へメモリ１０８に記憶しているGtcs、GrpsとPtcsLをPtcsへ、ＳＴ７１７で測定したPrpsLをPrpsへ代入して空間損失Ｌを導き、新Lpsを決定しメモリ１０８へ記憶する。
【００７１】
ＳＴ７１９により新Lpsが決定されると、ＳＴ７２０において、送信電力の設定が式１−２を用いて行われる。演算部１０７にて式１−２へメモリ１０８に記憶しているGtps、Grcsとエラーレート＝０％時親機受信電力PrcsをPrcsへ、ＳＴ７１９で決定された新LpsをLへ代入し適正Pt子機が導かれる。次に、ＳＴ７２１において、送信電力を更新する。以上の処理を一定時間ごとに繰り返すことで適正な送信電力の制御を行うことができる。
【００７２】
次に、本発明の一実施の形態に係る無線通信装置について、図８のフロー図を参照して、エラーレートしきい値を更新する動作について説明する。通話中にユーザーが通話状態において雑音・音飛び等によって不快を感じた時点で所定のボタンを押すことにより本動作は開始される。
【００７３】
図８のＳＴ８０１において、操作ボタン部１０９にて所定のボタンのONの監視を行い、ボタンが押されない場合は何もしないが、ボタンONを検知すると、ＳＴ８０２において、装置は制御部１１１へ知らせ、通話中にエラー検出部１０６にて測定されたエラーレートをメモリ１０８に保存する。
【００７４】
また、ＳＴ８０３〜ＳＴ８０４において、制御部１１１は、その時点のエラーレートと、その前後のエラーレートをメモリ１０８より読み出し、演算部１０７にて読み出されたエラーレートから新しいしきい値を求め、メモリ１０８へ再保存することによりしきい値を更新する。
【００７５】
通話状態のエラーは、エラーレートしきい値によって検出され、しきい値がゆるければ多少通話状態が悪くてもそのまま通話は続行可能となり、しきい値がきつければ、少しの通話状態の悪化にも対応して改善措置を行ったり、または切断してしまうこともあるので、ユーザ一人一人の好みに合わせた通話品質を提供することができる。
【００７６】
また、エラーレートは、受信時にエラー検出部１０６にてエラーレートを測定し、図９に表示例を示すように、制御部１１１を通して表示部１１０にてエラーレートを、液晶又はLED表示を行うようにすれば、ユーザがエラー状態を確認して送信の見極め等を行うことができる。
【００７７】
図９（ａ）では、エラーレートを液晶にてパーセント表示を行う例を示す。また、メモリ１０８にエラーレート表示をする上での表示しきい値を持つことにより、図９（ｂ）のような液晶によるイラスト表示や、図９（ｃ）のように伝送の悪化の程度によエラーレート０％時はLED緑にて表示、データ伝送不可能な状態のエラーレート値以上を赤、両者間を黄のLEDで表すようにしても良い。
【００７８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、実際に使用する空間と相手機によってもエラー状態は変わってくるので、相手機ごとに通信を行った上で、正確な圏外しきい値を設定することにより、スムーズなエラー回避を行うことができる。
【００７９】
また、本発明は、親機と子機の送受信電力の関係を演算により導いて、効率よく送信電力の制御を行って、エラーレート０％を保つようにすることができる。
【００８０】
また、本発明は、ユーザー自身が通話状態のエラーを判断するエラー検出しきい値を設定可能とすることにより、ユーザーにとって快適な通話品質を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による無線通信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の一実施の形態による無線装置の圏外しきい値を決定する動作を示すフロー図
【図３】本発明の一実施の形態による無線装置の送信電力の調整を行うための初期設定動作を示すフロー図
【図４】本発明の一実施の形態による無線装置の送信電力の調整を行うための初期設定動作を示すフロー図
【図５】本発明の一実施の形態による無線装置の第１の通話中の送信電力調整の動作を示すフロー図
【図６】本発明の一実施の形態による無線装置の第２の通話中の送信電力調整の動作を示すフロー図
【図７】本発明の一実施の形態による無線装置の第３の通話中の送信電力調整の動作を示すフロー図
【図８】本発明の一実施の形態による無線装置のエラーレートしきい値を決定する動作を示すフロー図
【図９】本発明の一実施の形態による無線装置のエラーレートの表示例を示す図
【符号の説明】
１０１ アンテナ
１０２ 送信部
１０３ 送信レベル設定部
１０４ 受信部
１０５ 受信レベル測定部
１０６ エラー検出部
１０７ 演算部部
１０８ メモリ
１０９ 操作ボタン部
１１０ 表示部
１１１ 制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線音声あるいはデータ通信において、実際の使用状態に適した装置設定及び電力制御を行う無線通信装置及び無線通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線による通話または通信の利用が急増している。この種の無線通信装置では、装置出荷時に予め定められた条件で個々の装置に対しての調整が行われている。
【０００３】
以下、従来の技術について説明する。従来、通信不可と判断される電波の基準値である圏外検出しきい値や、エラーの発生による通信品質の悪化を判断するエラー検出しきい値の設定、および送信時の電力値などは、出荷時に工場にて装置単体の設定対標準機との間で一律に行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の従来技術では、工場設定にて圏外検出しきい値を設定するため、それ以外の装置間による受信特性や実際に使用する場所での電波の伝搬特性のバラツキに対応出来ない。また複数の子機があっても一律のしきい値になっているという問題がある。
【０００５】
また、受信装置側からの受信状態の通知に基づいて送信電力を制御する場合には、時間的な遅れと受信レベルの変動に対応出来ないという問題があり、受信装置側からの通知に基づいて制御しない場合には、常に最大パワーで送信することになるため、送信電力の効率的な制御がなされないという問題がある。
【０００６】
また、工場設定にてエラー検出しきい値を設定するため、ユーザ一人一人の体感による通話品質に基づいて設定することができないという問題がある。
本発明は、上述の課題に鑑みて為されたもので、実際の使用状態に適した装置設定及び送信電力の制御を行って通信品質の高い無線通信装置及び無線通信システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の目的を達成するため、以下の構成をとる。
【００１０】
請求項１記載の無線通信装置の発明は、送信電力を徐々に上げて送信する第一送信手段と、この送信に対し相手機が通知してくるエラーなし時の受信電力値と所定の測定用送信電力値とを記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された前記測定用送信電力値の電力にて送信を行う第二送信手段と、相手機の前記第一、第二送信手段からの受信信号中から受信電力値を測定する測定手段と、前記第一送信手段からの受信信号中のエラーを検出するエラー検出手段と、このエラー検出手段によりエラーなしと判断されたときの前記測定手段により測定された受信電力値と予め記憶する測定用送信電力値とを送信装置に通知する通知手段と、前記第二送信手段からの受信信号中から測定された受信電力値と前記測定用送信電力値と前記測定用送信電力値にて求めた空間損失とを関係式に代入して演算を行う演算手段と、この演算手段により求められた値を自装置の適正送信電力値として設定する設定手段とを備える構成とした。
【００１１】
この構成により、受信側から得た情報を元に受信側が適性送信電力値を演算するために適した送信を行うことができる。
【００１３】
また、送信側との間で実際に通信を行ったうえで最適な送信電力値を得ることができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の無線通信装置において、前記エラー検出手段によるエラーの検出は全チャネルについて行い、他チャネルと比べてエラー発生の大きなチャネルを不良チャネルとして使用しない構成とした。
【００１５】
この構成により、エラー検出時に不良チャネルを使用不可として予め設定することができるため、通信時のチャネル選定を迅速に行うことができる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の無線通信装置において、前記エラー検出手段により検出されたエラー量を可視表示する表示手段を備える構成とした。
【００１７】
この構成により、ユーザはエラーの発生状況を把握することができる。
請求項４記載の発明は、請求項１記載の無線通信装置において、相手機に対する送信電力を徐々に下げてフレームエラーレートが所定レベルとなった時の電界強度を圏外しきい値とする圏外しきい値決定手段と、この圏外しきい値決定手段により決定した圏外しきい値を相手機毎に保持する保持手段と、通信時の圏外検出の際に前記保持手段に保持される圏外しきい値を用いる圏外検出手段とを備える構成とした。
この構成により、任意の親機または子機毎に実使用に基づいた適正な圏外しきい値を設定することができる。
請求項５記載の発明は、請求項１記載の無線通信装置において、所定ボタンの押下を監視する監視手段と、受信信号中のエラーを検出するエラー検出手段と、前記所定ボタンの押下があった場合に前記エラー検出手段により検出されたエラー量をエラー検出しきい値として設定するエラー検出しきい値決定手段とを備える構成とした。
【００１８】
この構成により、ユーザ一人一人の体感による通信品質に基づいて悪化したと判断する基準を設定することができるので、どの程度の悪化であれば通信を続行するか等をユーザ自身が決めることができる。
【００１９】
請求項６記載の無線通信システムの発明は、送信電力を徐々に上げて送信する第一送信手段と、この送信に対し相手機が通知してくる受信電力値と所定の測定用送信電力値とを記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された前記測定用送信電力値の電力にて送信を行う第二送信手段とを有する送信装置と、前記第一、第二送信手段からの受信信号中から受信電力値を測定する測定手段と、前記第一送信手段からの受信信号中のエラーを検出するエラー検出手段と、このエラー検出手段によりエラーなしと判断されたときの前記測定手段により測定された受信電力値と予め記憶する測定用送信電力値とを送信装置に通知する通知手段と、前記第二送信手段からの受信信号中から測定された受信電力値と前記測定用送信電力値と前記測定用送信電力値にて求めた空間損失とを関係式に代入して演算を行う演算手段と、この演算手段により求められた値を自装置の初期送信電力値として設定する初期設定手段とを有する受信装置とを備える構成とした。
【００２０】
この構成により、送信装置と受信装置との間で実際に通信を行ったうえで送信電力値の初期設定を行うことができる。
【００２１】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の無線通信システムにおいて、前記初期設定手段により前記受信装置において初期送信電力値が決定した後に、送信装置は前記測定用送信電力値の電力により送信を行い、受信装置は前記測定手段により受信信号中から受信電力値を測定し、前記演算手段により前記測定された受信電力値と前記測定用送信電力値にて求めた空間損失と前記通知手段により通知したエラーなし時の受信電力値とを関係式に代入して演算を行い、前記演算手段にて求められた値を自装置の適正送信電力値として設定する設定手段を有する構成とした。
【００２２】
この構成により、送信装置と受信装置との間で実際に通信を行ったうえで、初期設定を踏まえて適正送信電力値を設定するので、常に最適な送信電力による送信を行うことができる。
【００２３】
請求項８記載の発明は、請求項６記載の無線通信システムにおいて、前記初期設定手段により前記受信装置において初期送信電力値が決定した後に、送信装置は送信にあたって予め記憶する固定の送信電力値を受信装置に通知する通知手段を有し、受信装置は前記測定手段により受信信号中から受信電力値を測定し、前記演算手段により前記測定された受信電力値と前記通知手段により通知された固定の送信電力値と前記測定用送信電力値にて求めた空間損失とを関係式に代入して演算を行い、前記演算手段にて求められた値を自装置の適正送信電力値として設定する設定手段を有する構成とした。
【００２４】
この構成により、初期設定を踏まえて固定の送信電力値を用いて適正送信電力値を設定するので、短い間隔で適正送信電力値を得ることができる。
【００２５】
請求項９記載の発明は、請求項６記載の無線通信システムにおいて、前記初期設定手段により前記受信装置において初期送信電力値が決定した後に、送信装置は送信にあたって予め記憶された固定の送信電力値を受信装置に通知する固定値通知手段と、前記固定の送信電力あるいは前記測定用送信電力値の電力により送信を行う送信手段とを有し、受信装置は前記測定手段により受信信号中から受信電力値を測定し、前記演算手段により前記測定された受信電力値と前記通知手段により通知された固定の送信電力値と前記測定用送信電力値にて求めた空間損失とを関係式に代入して演算を行いあるいは前記測定された受信電力値と前記測定用送信電力値にて求めた空間損失と前記通知手段により通知したエラーなし時の受信電力値とを関係式に代入して演算を行い、前記演算手段にて求められた値を自装置の適正送信電力値として設定する設定手段を有する構成とした。
【００２６】
この構成により、初期設定を踏まえて固定の送信電力値および測定用送信電力値を用いて適正送信電力値を設定するので、測定用送信電力値により適正送信電力を更新するのに比較的長い間隔での制御の間に、固定の送信電力値による短い間隔で適正送信電力を得ることが可能となる。
【００２７】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の無線通信システムにおいて、前記受信装置は、第１所定周期にて前記固定の送信電力値を用いた演算を行う一方、前記第１所定周期よりも長い第２所定周期にて前記測定用送信電力値を用いた演算を行う構成とした。
【００２８】
この構成により、固定の送信電力値を用いて迅速に得られた送信電力にて制御を行いつつ、測定用送信電力を用いてより適正な送信電力を求めることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。図１において、アンテナ１０１は電波の送受信を行う。送信部１０２は制御部１１１からの指示に従い送信動作を行う。送信レベル設定部１０３は送信電力のレベル設定を行う。受信部１０４は受信動作を行う。受信レベル測定部１０５は受信電力のレベル測定を行う。エラー検出部１０６は受信エラーの検出を行う。演算部１０７は関係式を用いて最適な送信電力値を得るための演算を行う。メモリ１０８は送信電力値等を記憶する。操作ボタン部１０９は外部からのボタン操作の監視を行う。表示部１１０はディスプレイやLEDへの表示処理を行う。制御部１１１は全体の動作の制御を行う。
【００３０】
図１の無線通信装置は、親機としても子機としても使用可能である。
以上のように構成された本発明の一実施の形態に係る無線通信装置について、図２のフロー図を参照して、圏外しきい値を決定する動作について説明する。
【００３１】
まず、本装置を親機、子機として使用した場合の子機側圏外しきい値を決めるには、ステップ（以下ＳＴと略す）２０１において、送信レベル設定部１０３にて親機から子機への送信パワーを最大値から一定のレベル間隔、例えば１０％ずつ下げて送信するように送信パワーのレベル設定を行う。ここで設定された送信パワーにてＳＴ２０２において、親機は送信部１０２よりアンテナ１０１を通して子機へ送信を行う。
【００３２】
ＳＴ２０３〜ＳＴ２０４において、子機はアンテナ１０１を通し受信部１０４にて受信動作を行い、エラー検出部１０６にてエラーレートを検出する。ＳＴ２０５において、エラーレートをメモリ１０８に記憶されている所定レベルＡと比較し、レベルＡよりエラーレートが小さければＳＴ２０３に戻り、受信とエラーレートの検出を行う。エラーレートのレベルＡは工場設定されたエラー状態の基準値である。ＳＴ２０５でエラーレートがレベルＡ以上ならば、ＳＴ２０６において、メモリ１０８へエラーレート検出時のRSSIをチャネル毎に保存する。
【００３３】
ＳＴ２０７において、全チャネルの測定が終了したか否かを判断し、終了していなければＳＴ２０８において親機へチャネル切替要求を送信する。ＳＴ２０７にて全チャネルの測定が終了していれば、ＳＴ２０９〜ＳＴ２１０において、親機へ終了通知を送信し、メモリ１０８に記憶された全チャネルRSSIより、演算部１０７にて中央値を求め、これを子機固有の適正な圏外検出しきい値としてメモリ１０８に記憶する。
【００３４】
一方、親機は、ＳＴ２０７にて子機からチャネル切替要求を受信した場合は、ＳＴ２１１〜ＳＴ２１３において、次の測定チャネルへチャネル切替を行い送信動作を続行し、ＳＴ２０９にて子機から終了通知を受信した場合は、送信を終了する。
【００３５】
以上の説明では、送信側を親機、受信側を子機として子機側の圏外しきい値を決定する動作について説明したが、送信側を子機、受信側を親機として、同様に親機側の圏外しきい値を決定することもできる。
【００３６】
親機が複数の子機を有する場合、他の子機に付いても同様の処理を行うことにより子機それぞれに対する圏外しきい値をメモリ１０８に持つことができる。
例えば、親機Ａが接続する子機Ｂ、子機Ｃについてそれぞれの圏外しきい値Ｂ、しきい値Ｃをメモリに持つことにより、親機Ａは子機Ｂとの通信中には圏外しきい値Ｂを、子機Ｃとの通信中には圏外しきい値Ｃを参照する。そして、電界強度がしきい値ＢあるいはＣより小さくなった場合に子機Ｂあるいは子機Ｃが圏外に達したと判断して通信を切断する等の処理を行うものである。
【００３７】
次に、本発明の一実施の形態に係る無線通信装置について、図３のフロー図を参照して、送信電力の制御を行う動作について説明する。
【００３８】
図３、４は、本発明の一実施例による効率の良い送信電力調整を行う為の初期設定の動作を示し、図５、６、７は通話中の送信電力調整を示すフロー図である。送信電力・受信電力は次の式１で考えることができる。
【００３９】
Pr[dBm]=Pt[dBm]+Gt[dBm]−L[dBm]+Gr[dBm] …… （式１）
上記式はPt：送信電力、Pr：受信電力、Gt：送信アンテナ利得、Gr受信アンテナ利得
L：無線空間損失である。
上記式１より以下の２式を求めることができる。
【００４０】
子機側に付いては
Prps[dBm]=Ptcs[dBm]+Gtcs[dBm]−L[dBm]+Grps[dBm]…（式１−１）
親機側に付いては
Prcs[dBm]=Ptps[dBm]+Gtps[dBm]−L[dBm]+Grcs[dBm]…（式１−２）
上記式はPrps：子機受信電力、Ptcs：親機送信電力、Gtcs：親機送信アンテナ利得、Grps：子機受信アンテナ利得、Prcs：親機受信電力、Ptps：子機送信電力、Gtps：子機送信アンテナ利得、Grcs：親機受信アンテナ利得である。
【００４１】
Gtcs，Gtps，Grcs，Grpsは設計値又は工場で設定されることが可能なため、メモリ１０８にて予め持っている値である。
【００４２】
式１−１と式１−２は演算部１０７で使用する関係式である。
以上を踏まえ、以下に実際に関係式を用いた一つの例を示し、説明する。
まず送信電力の調整を行うには、図３のフロー図にて示す初期設定を行う。初期設定は、ＳＴ３０１において、送信レベル設定部１０３にて親機から子機への送信パワーを最小値から一定のレベル間隔、例えば１０％ずつ上げて送信するように送信パワーのレベル設定を行う。ここで設定された送信パワーにてＳＴ３０２において、親機は送信部１０２よりアンテナ１０１を通して子機へ送信を行う。
【００４３】
ＳＴ３０３〜ＳＴ３０４において、子機はアンテナ１０１を通し受信部１０４にて受信動作を行い、エラー検出部１０６にてエラーレートを検出する。ＳＴ３０５〜ＳＴ３０６において、エラーレートが０％かどうかを判断し、エラーレートが０％となった時にエラーレート＝０％時の子機受信電力Prps値と、空間損失を求める時に使用する測定用子機送信電力PtpsL値を親機へ通知する。
【００４４】
親機はＳＴ３０７において、送信動作をしつつ子機からの通知を待ち、子機より通知された前記２値をＳＴ３０８においてメモリ１０８に記憶させる。
【００４５】
続いて、ＳＴ３０９において、同様に子機側からも送信レベル設定部１０３にて子機から親機への送信パワーを最小値から一定のレベル間隔、例えば１０％ずつ上げて送信するように送信パワーのレベル設定を行う。ここで設定された送信パワーにてＳＴ３１０において、子機は送信部１０２よりアンテナ１０１を通して親機へ送信を行う。
【００４６】
ＳＴ３１１〜ＳＴ３１２において、親機はアンテナ１０１を通し受信部１０４にて受信動作を行い、エラー検出部１０６にてエラーレートを検出する。ＳＴ３１３〜ＳＴ３１４において、エラーレートが０％かどうかを判断し、エラーレートが０％となった時にエラーレート＝０％時の親機受信電力Prcs値と、空間損失を求める時に使用する測定用親機送信電力PtcsL値を子機へ通知する。
【００４７】
子機はＳＴ３１５において、送信動作をしつつ親機からの通知を待ち、親機より通知された前記２値をＳＴ３１６においてメモリ１０８に記憶させる。
【００４８】
なお、上記受信電力の測定は全チャネルについて行い、受信電力としてその中央値をとるものとする。また、子機に対し全チャネルの測定を行うので、各子機の不良チャネルを検出することができる。
【００４９】
上記のＳＴ３０４のエラーレートの検出において、他チャネルと比較し極めて装置間の損失が大きいチャネルを不良チャネルとしマスクし、以降未使用とすることにより、不良チャネルでのチャネル測定の手間を省き、迅速なチャネル決定をすることが可能となる。
【００５０】
次に親機、子機各々に付いての初期空間損失Lを求める初期送信電力を設定する動作について説明する。図４のＳＴ４０１〜ＳＴ４０２において、親機はメモリ１０８に記憶された測定用親機送信電力PtcsLにて子機へ送信を行い、子機は測定用親機送信電力PtcsLを受信して受信電力PrpsLを測定する。ＳＴ４０３において、受信電力PrpsLとメモリ１０８に記憶されている親機の送信電力PtcsLとを演算部１０７が持つ式１−１に代入する。式１−１により、PrpsLをPrpsに、PtcsLをPtcsに代入するとL＝LPSが求められる。LPSは上記演算によって求めた子機側が持つ空間損失Lの初期値である。
【００５１】
次に、子機は、ＳＴ４０４において、メモリ１０８に記憶された測定用子機送信電力PtpsLにて親機へ送信を行い、ＳＴ４０５において、親機は測定用子機送信電力PtpsLを受信して受信電力PrcsLを測定する。ＳＴ４０６において、受信電力PrcsLとメモリ１０８に記憶されている子機の送信電力PtpsLとを演算部１０７が持つ式１−２に代入する。式１−２により、PrcsLをPrcsに、PtpsLをPtpsに代入するとL＝Lcsが求められる。LCSは上記演算によって求めた親機側が持つ空間損失Lの初期値である。
【００５２】
次に、ＳＴ４０７において、送信電力の算出処理を行う。算出処理は演算部１０７にて式１−１へ前記処理で求めた空間損失LCSをLに代入し、メモリ１０８に記憶されているGtcsとGrps、エラーレート＝０％時の子機受信電力PrpsをPrpsに代入することにより、初期の適正なPtcsを求めるものである。求められた親機送信電力Ptcsは、ＳＴ４０８において、初期親機送信電力として設定される。
【００５３】
一方、子機もＳＴ４０９において、送信電力の算出処理を行う。算出処理は演算部１０７にて式１−２へ前記処理で求めた空間損失LPSをLに代入し、メモリ１０８に記憶されているGtpsとGrcs、エラーレート＝０％時の親機受信電力PrcsをPrcsに代入することにより、初期の適正なPtpsを求めるものである。求められた子機送信電力Ptpsは、ＳＴ４１０において、初期子機送信電力として設定される。この初期設定は親機と子機を普段使用する標準的な位置にて行うこととする。
【００５４】
次に、本発明の一実施の形態に係る無線通信装置について、図５のフロー図を参照して、第1の通話中の送信電力調整の動作について説明する。図５に示す送信電力調整の動作は一定の時間間隔毎に空間損失を求め、前記時間間隔の間の空間損失を固定とし、関係式、式１−１、式１−２より送信電力の制御を行うものである。
【００５５】
ＳＴ５０１、ＳＴ５０８において、親機と子機は通話開始時に特定通信のタイミングを以て所定の間隔を刻むタイマを起動させる。親機は通常動作を行いつつ、ＳＴ５０２において、タイマの終了を監視する。タイマが終了すると、ＳＴ５０３において、測定用送信電力PtcsLにて子機へ送信を行う。
【００５６】
一方、ＳＴ５０４において、測定用子機送信電力Ptpsでの子機からの送信を受信すると、PrcsLを測定する。次に、ＳＴ５０５において、式１−２より新空間損失LCSを導く。すなわち、演算部１０７にて式１−２へメモリ１０８に記憶しているGtps、GrcsとPtpsLをPtpsへ、ＳＴ５０４で測定したPrcsLをPr親機へ代入し空間損失Ｌを導き、新LCSを決定してメモリ１０８に記憶する。新LCSが決定されると、ＳＴ５０６において、送信電力の設定が式１−１を用いて行われる。
【００５７】
演算部１０７にて上記式１−１へメモリ１０８に記憶しているGtcs、Grpsとエラーレート＝０％時子機受信電力PrpsをPrpsへ、ＳＴ５０５で決定された新LcsをLへ代入し適正Ptcsが導かれ、ＳＴ５０７において、送信電力を更新する。以上の処理を一定時間ごとに繰り返すことで適正な送信電力の制御を行う。
【００５８】
一方、子機も同様に通常動作を行いつつ、ＳＴ５０９において、タイマの終了を監視する。タイマが終了すると、ＳＴ５１０において、親機からの測定用親機送信電力Ptcsでの送信を受信すると、PrpsLを測定する。次に、ＳＴ５１１において、式１−１より新空間損失Lpsを導く。すなわち、演算部１０７にて式１−１へメモリ１０８に記憶しているGtcs、GrpsとPtcsLをPtcsへ、ＳＴ５１０で測定したPrpsLをPrpsへ代入し空間損失Ｌを導き、新Lpsを決定しメモリ１０８へ記憶する。
【００５９】
次にＳＴ５１２において、測定用送信電力PtpsLにて親機へ送信を行う一方、ＳＴ５１３において、新Lpsの決定に基づき、送信電力の設定が式１−２を用いて行われる。
【００６０】
演算部１０７にて上記式１−２へ１０８メモリへ記憶しているGtps、Grcsとエラーレート＝０％時親機受信電力PrcsをPrcsへ、ＳＴ５１１で決定された新LpsをLへ代入し適正Ptpsが導かれ、ＳＴ５１４において、送信電力を更新する。以上の処理を一定時間ごとに繰り返すことで適正な送信電力の制御を行う。
次に、本発明の一実施の形態に係る無線通信装置について、図６のフロー図を参照して、固定送信電力を用いた第２の通話中の送信電力調整の動作について説明する。図６に示す送信電力制御動作は親機の送信電力を固定とし、子機にて関係式、式１−１、式１−２より送信電力の制御を行うものである。
【００６１】
親機は、ＳＴ６０１〜ＳＴ６０３において、メモリ１０８より使用送信電力を読み出して子機へ通知し、以降は通常の送信動作を行う。子機は、ＳＴ６０４〜ＳＴ６０５において、親機固定送信電力Ptcsを受け取り、メモリ１０８へ記憶する。
【００６２】
ＳＴ６０６において、子機は親機からの送信を受信して受信電力Prpsを測定し、ＳＴ６０７において適正子機送信電力Ptpsを算出する。すなわち、演算部１０７にて式１−１へメモリ１０８に記憶されているGtps、Grcsと親機固定送信電力PtcsとＳＴ６０６にて測定したPrpsを各々代入し、空間損失Lを算出する。次に、式１−２へGtps、Grcs、式１−１より算出したLとエラーレート＝０％時のPrcsを各々代入し、適正子機送信電力Ptpsを求める。
【００６３】
ＳＴ６０８において、子機送信電力Ptpsを適正な送信電力として更新設定する。上記ＳＴ６０６〜ＳＴ６０８の処理を繰り返すことで子機の送信電力の制御を行うことができる。
次に、本発明の一実施の形態に係る無線通信装置について、図７のフロー図を参照して、第3の通話中の送信電力調整の動作を説明する。図７に示す送信電力制御動作は図５と図６に示した制御処理を組み合わせることによりより良い送信電力の制御を行うものである。
【００６４】
図７のＳＴ７０１、ＳＴ７０４において、親機と子機は通話開始時に特定通信のタイミングを以て所定の間隔を刻むタイマを起動させる。親機は、ＳＴ７０２において、メモリ１０８から送信電力Ptcsを読み出して子機へ通知し、以降はタイムアウトするまでＳＴ７０３において通常の送信動作を行う。
【００６５】
子機は、ＳＴ７０５〜ＳＴ７０６において、親機送信電力Ptcsを受け取り、タイマによる所定期間においての固定送信電力Ptcsとしてメモリ１０８に記憶する。
【００６６】
ＳＴ７０７において、子機は親機からの送信を受信し、受信電力Prpsを測定し、ＳＴ７０８において適正子機送信電力Ptpsを算出する。すなわち、演算部１０７にて式１−１へメモリ１０８に記憶されているGtps、GrcsとＳＴ７０６にて記憶した親機固定送信電力PtcsとＳＴ７０７にて測定したPrpsを各々代入し、空間損失Lを算出する。次に、式１−２へGtps、Grcs、式１−１より算出したLとエラーレート＝０％時の親機受信電力Prcsを各々代入し、適正子機送信電力Ptpsを求める。求めた子機送信電力PtpsをＳＴ７０９において、適正な送信電力として更新設定する。
【００６７】
上記ＳＴ７０７〜ＳＴ７０９の処理をタイマによる所定期間ごとに繰り返すことで子機の送信電力の制御を行うことができる。
【００６８】
続いて、親機と子機は上記子機送信電力制御処理を行うと共にＳＴ７１０、ＳＴ７１１において、タイマの監視を行う。親機は、タイマが終了すると、ＳＴ７１２において、測定用送信電力PtcsLにて子機へ送信を行う一方、ＳＴ７１３において、測定用子機送信電力Ptpsでの子機からの送信を受信し、ＳＴ７１４において、式１−２より新空間損失Lcsを導く。すなわち、演算部１０７にて式１−２へメモリ１０８に記憶しているGtps、GrcsとPtpsLをPtpsへ、ＳＴ７１３で測定したPrcsLをPrcsへ代入して空間損失Ｌを導き、新Lcsを決定しメモリ１０８へ記憶する。
【００６９】
ＳＴ７１４により新Lcsが決定されると、ＳＴ７１５において、送信電力の設定が式１−１を用いて行われる。演算部１０７にて式１−１へメモリ１０８に記憶しているGtcs、Grpsとエラーレート＝０％時子機受信電力PrpsをPrpsへ、ＳＴ７１４で決定された新LcsをLへ代入し適正Ptcsが導かれる。次にＳＴ７１６において、送信電力の更新を行う。以上の処理を一定時間ごとに繰り返すことで適正な送信電力の制御を行うことができる。
【００７０】
子機も同様にＳＴ７１１においてタイマが終了すると、ＳＴ７１７において、測定用親機送信電力Ptcsでの親機からの送信を受信する一方、ＳＴ７１８において、測定用送信電力PtpsLにて親機へ送信を行う。次に、ＳＴ７１９において、式１−１より新空間損失Lpsを導く。すなわち、演算部１０７にて式１−１へメモリ１０８に記憶しているGtcs、GrpsとPtcsLをPtcsへ、ＳＴ７１７で測定したPrpsLをPrpsへ代入して空間損失Ｌを導き、新Lpsを決定しメモリ１０８へ記憶する。
【００７１】
ＳＴ７１９により新Lpsが決定されると、ＳＴ７２０において、送信電力の設定が式１−２を用いて行われる。演算部１０７にて式１−２へメモリ１０８に記憶しているGtps、Grcsとエラーレート＝０％時親機受信電力PrcsをPrcsへ、ＳＴ７１９で決定された新LpsをLへ代入し適正Pt子機が導かれる。次に、ＳＴ７２１において、送信電力を更新する。以上の処理を一定時間ごとに繰り返すことで適正な送信電力の制御を行うことができる。
【００７２】
次に、本発明の一実施の形態に係る無線通信装置について、図８のフロー図を参照して、エラーレートしきい値を更新する動作について説明する。通話中にユーザーが通話状態において雑音・音飛び等によって不快を感じた時点で所定のボタンを押すことにより本動作は開始される。
【００７３】
図８のＳＴ８０１において、操作ボタン部１０９にて所定のボタンのONの監視を行い、ボタンが押されない場合は何もしないが、ボタンONを検知すると、ＳＴ８０２において、装置は制御部１１１へ知らせ、通話中にエラー検出部１０６にて測定されたエラーレートをメモリ１０８に保存する。
【００７４】
また、ＳＴ８０３〜ＳＴ８０４において、制御部１１１は、その時点のエラーレートと、その前後のエラーレートをメモリ１０８より読み出し、演算部１０７にて読み出されたエラーレートから新しいしきい値を求め、メモリ１０８へ再保存することによりしきい値を更新する。
【００７５】
通話状態のエラーは、エラーレートしきい値によって検出され、しきい値がゆるければ多少通話状態が悪くてもそのまま通話は続行可能となり、しきい値がきつければ、少しの通話状態の悪化にも対応して改善措置を行ったり、または切断してしまうこともあるので、ユーザ一人一人の好みに合わせた通話品質を提供することができる。
【００７６】
また、エラーレートは、受信時にエラー検出部１０６にてエラーレートを測定し、図９に表示例を示すように、制御部１１１を通して表示部１１０にてエラーレートを、液晶又はLED表示を行うようにすれば、ユーザがエラー状態を確認して送信の見極め等を行うことができる。
【００７７】
図９（ａ）では、エラーレートを液晶にてパーセント表示を行う例を示す。また、メモリ１０８にエラーレート表示をする上での表示しきい値を持つことにより、図９（ｂ）のような液晶によるイラスト表示や、図９（ｃ）のように伝送の悪化の程度によエラーレート０％時はLED緑にて表示、データ伝送不可能な状態のエラーレート値以上を赤、両者間を黄のLEDで表すようにしても良い。
【００７８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、実際に使用する空間と相手機によってもエラー状態は変わってくるので、相手機ごとに通信を行った上で、正確な圏外しきい値を設定することにより、スムーズなエラー回避を行うことができる。
【００７９】
また、本発明は、親機と子機の送受信電力の関係を演算により導いて、効率よく送信電力の制御を行って、エラーレート０％を保つようにすることができる。
【００８０】
また、本発明は、ユーザー自身が通話状態のエラーを判断するエラー検出しきい値を設定可能とすることにより、ユーザーにとって快適な通話品質を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による無線通信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の一実施の形態による無線装置の圏外しきい値を決定する動作を示すフロー図
【図３】本発明の一実施の形態による無線装置の送信電力の調整を行うための初期設定動作を示すフロー図
【図４】本発明の一実施の形態による無線装置の送信電力の調整を行うための初期設定動作を示すフロー図
【図５】本発明の一実施の形態による無線装置の第１の通話中の送信電力調整の動作を示すフロー図
【図６】本発明の一実施の形態による無線装置の第２の通話中の送信電力調整の動作を示すフロー図
【図７】本発明の一実施の形態による無線装置の第３の通話中の送信電力調整の動作を示すフロー図
【図８】本発明の一実施の形態による無線装置のエラーレートしきい値を決定する動作を示すフロー図
【図９】本発明の一実施の形態による無線装置のエラーレートの表示例を示す図
【符号の説明】
１０１ アンテナ
１０２ 送信部
１０３ 送信レベル設定部
１０４ 受信部
１０５ 受信レベル測定部
１０６ エラー検出部
１０７ 演算部部
１０８ メモリ
１０９ 操作ボタン部
１１０ 表示部
１１１ 制御部
Claims (10)
- 送信電力を徐々に上げて送信する第一送信手段と、この送信に対し相手機が通知してくるエラーなし時の受信電力値と所定の測定用送信電力値とを記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された前記測定用送信電力値の電力にて送信を行う第二送信手段と、相手機の前記第一、第二送信手段からの受信信号中から受信電力値を測定する測定手段と、前記第一送信手段からの受信信号中のエラーを検出するエラー検出手段と、このエラー検出手段によりエラーなしと判断されたときの前記測定手段により測定された受信電力値と予め記憶する測定用送信電力値とを送信装置に通知する通知手段と、前記第二送信手段からの受信信号中から測定された受信電力値と前記測定用送信電力値と前記測定用送信電力値にて求めた空間損失とを関係式に代入して演算を行う演算手段と、この演算手段により求められた値を自装置の適正送信電力値として設定する設定手段とを備えた無線通信装置。
- 前記エラー検出手段によるエラーの検出は全チャネルについて行い、他チャネルと比べてエラー発生の大きなチャネルを不良チャネルとして使用しないことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
- 前記エラー検出手段により検出されたエラー量を可視表示する表示手段を備えた請求項１記載の無線通信装置。
- 相手機に対する送信電力を徐々に下げてフレームエラーレートが所定レベルとなった時の電界強度を圏外しきい値とする圏外しきい値決定手段と、この圏外しきい値決定手段により決定した圏外しきい値を相手機毎に保持する保持手段と、通信時の圏外検出の際に前記保持手段に保持される圏外しきい値を用いる圏外検出手段とを備えた請求項１記載の無線通信装置。
- 所定ボタンの押下を監視する監視手段と、受信信号中のエラーを検出するエラー検出手段と、前記所定ボタンの押下があった場合に前記エラー検出手段により検出されたエラー量をエラー検出しきい値として設定するエラー検出しきい値決定手段とを備えた請求項１記載の無線通信装置。
- 送信電力を徐々に上げて送信する第一送信手段と、この送信に対し相手機が通知してくる受信電力値と所定の測定用送信電力値とを記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された前記測定用送信電力値の電力にて送信を行う第二送信手段とを有する送信装置と、前記第一、第二送信手段からの受信信号中から受信電力値を測定する測定手段と、前記第一送信手段からの受信信号中のエラーを検出するエラー検出手段と、このエラー検出手段によりエラーなしと判断されたときの前記測定手段により測定された受信電力値と予め記憶する測定用送信電力値とを送信装置に通知する通知手段と、前記第二送信手段からの受信信号中から測定された受信電力値と前記測定用送信電力値と前記測定用送信電力値にて求めた空間損失とを関係式に代入して演算を行う演算手段と、この演算手段により求められた値を自装置の初期送信電力値として設定する初期設定手段とを有する受信装置とを備えた無線通信システム。
- 前記初期設定手段により前記受信装置において初期送信電力値が決定した後に、送信装置は前記測定用送信電力値の電力により送信を行い、受信装置は前記測定手段により受信信号中から受信電力値を測定し、前記演算手段により前記測定された受信電力値と前記測定用送信電力値にて求めた空間損失と前記通知手段により通知したエラーなし時の受信電力値とを関係式に代入して演算を行い、前記演算手段にて求められた値を自装置の適正送信電力値として設定する設定手段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。
- 前記初期設定手段により前記受信装置において初期送信電力値が決定した後に、送信装置は送信にあたって予め記憶する固定の送信電力値を受信装置に通知する通知手段を有し、受信装置は前記測定手段により受信信号中から受信電力値を測定し、前記演算手段により前記測定された受信電力値と前記通知手段により通知された固定の送信電力値と前記測定用送信電力値にて求めた空間損失とを関係式に代入して演算を行い、前記演算手段にて求められた値を自装置の適正送信電力値として設定する設定手段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。
- 前記初期設定手段により前記受信装置において初期送信電力値が決定した後に、送信装置は送信にあたって予め記憶された固定の送信電力値を受信装置に通知する固定値通知手段と、前記固定の送信電力あるいは前記測定用送信電力値の電力により送信を行う送信手段とを有し、受信装置は前記測定手段により受信信号中から受信電力値を測定し、前記演算手段により前記測定された受信電力値と前記通知手段により通知された固定の送信電力値と前記測定用送信電力値にて求めた空間損失とを関係式に代入して演算を行いあるいは前記測定された受信電力値と前記測定用送信電力値にて求めた空間損失と前記通知手段により通知したエラーなし時の受信電力値とを関係式に代入して演算を行い、前記演算手段にて求められた値を自装置の適正送信電力値として設定する設定手段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。
- 前記受信装置は、第１所定周期にて前記固定の送信電力値を用いた演算を行う一方、前記第１所定周期よりも長い第２所定周期にて前記測定用送信電力値を用いた演算を行うことを特徴とする請求項９記載の無線通信システム。
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