JP4507572B2 - Wireless communication device - Google Patents
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Description
本発明は、無線信号によって通信を行う無線通信装置およびその無線通信装置における制御用データ検索方法に関するものである。 The present invention relates to a wireless communication apparatus that performs communication using a wireless signal and a control data search method in the wireless communication apparatus.
近年ISMバンドを使用する無線通信装置の開発が進められており、この周波数帯の無線通信装置の通信方式の1つとして通信周波数をフレーム毎に変えながら通信を行う周波数ホッピング方式を用いたTDMA通信を行う無線通信装置が開発されている。 In recent years, development of wireless communication devices using the ISM band has been promoted, and TDMA communication using a frequency hopping method in which communication is performed while changing the communication frequency for each frame as one of communication methods of wireless communication devices in this frequency band. Wireless communication devices that perform the above have been developed.
これらの周波数ホッピング方式を用いたTDMA通信を行う無線通信装置で構成された基地局と端末の待ち受け動作は、例えばPHSの基地局と端末のような、従来の周波数ホッピング方式を用いないTDMA通信を行う無線通信装置で構成された基地局と端末と同様に、基地局側より特定のスロットで制御用の信号(制御用データ)を定期的に送信し、待ち受け中の端末は、基地局が送信する制御用のスロットを受信し、基地局からの呼び出しに待機するように動作する。周波数ホッピング方式を用いたTDMA通信を行う無線通信機器で構成された基地局と端末では、基地局から送信される制御用スロットの送信周波数が、あらかじめ決められたホッピングパターンに従って随時変更されるため、端末側では、受信周波数を基地局のホッピングパターンに合わせて変更しながら基地局から送信される制御用スロットの受信を行う。PHSでは、基地局は100msec周期で制御用データを送信し、待ち受け状態にある端末は、基地局の送信する制御用データの中で、端末の電話番号で決まる着信群に応じた制御用データの受信を行い、基地局からの呼び出しを待っている(たとえば(非特許文献1)参照)。PHS端末では、通話状態から制御用データを受信する待ち受け状態に移行する場合や、待ち受け中の制御用データの受信状態の劣化によって新たな基地局の制御用データの受信を開始する場合、受信周波数を基地局の制御用データの固定の送信周波数に合わせて連続受信を行い、基地局の制御用データを捕捉した場合、制御用データの送信周期に応じた間欠受信動作に移行し、待ち受け状態に移行する。電池駆動がほとんどであるPHS端末のような移動体の無線通信装置では、電池の消耗を防ぐために、一定時間の連続受信で基地局の制御用データが受信できなかた場合、受信を停止し、ある程度の時間が経過した後に、再度連続受信を行い、基地局の制御用データの受信を試みる動作を繰り返しながら、基地局の制御用データの検索を継続する。このように、基地局を捕捉できない環境に端末があり、基地局検索のための連続受信と受信休止を繰り返すように動作する場合、消費電流の観点からは受信時間を短く、休止時間を長くする方が有利であるが、一方、休止期間が長い場合、端末が基地局の制御用データを受信可能な場所に戻った場合でも、次の基地局検索のための連続受信が起動されるまでは圏外状態となるため、休止時間をあまり長くすることができない。この問題を解決するために、基地局の捕捉開始直後は、連続受信で基地局が捕捉できなかった場合の休止時間を短くし、連続受信と受信休止を繰り返し、一定時間経過後は、受信休止の時間を長くするように制御を切り替えたり、連続受信と受信休止を繰り返す際に、徐々に受信休止の時間を長くしていくような検索方法が提案されている(たとえば(特許文献1)参照)。 The standby operation of a base station and a terminal configured by a wireless communication apparatus that performs TDMA communication using these frequency hopping schemes is a TDMA communication that does not use a conventional frequency hopping scheme such as a PHS base station and terminal. Control signals (control data) are periodically transmitted from the base station side in a specific slot, as is the case with base stations and terminals configured with wireless communication devices to be performed, and base stations transmit standby terminals. It operates to receive a control slot and wait for a call from the base station. In a base station and a terminal configured by wireless communication devices that perform TDMA communication using a frequency hopping method, the transmission frequency of a control slot transmitted from the base station is changed as needed according to a predetermined hopping pattern. On the terminal side, the control frequency transmitted from the base station is received while changing the reception frequency according to the hopping pattern of the base station. In PHS, a base station transmits control data at a cycle of 100 msec, and a terminal in a standby state transmits control data corresponding to an incoming call group determined by the telephone number of the terminal among control data transmitted by the base station. It receives and waits for a call from the base station (see, for example, (Non-Patent Document 1)). In the PHS terminal, when a transition is made from a call state to a standby state for receiving control data, or when reception of control data for a new base station is started due to deterioration of the reception state of control data being standby, the reception frequency When the base station control data is continuously received in accordance with the fixed transmission frequency of the base station control data and the base station control data is captured, the operation shifts to the intermittent reception operation according to the control data transmission cycle, and enters the standby state. Transition. In a mobile wireless communication device such as a PHS terminal that is almost battery-powered, in order to prevent battery consumption, if the control data of the base station cannot be received by continuous reception for a certain period of time, reception is stopped to some extent. After the time elapses, continuous search is performed again, and the search for the base station control data is continued while repeating the operation of trying to receive the base station control data. In this way, when the terminal is in an environment where the base station cannot be captured and operates to repeat continuous reception and reception suspension for base station search, the reception time is shortened and the suspension time is lengthened from the viewpoint of current consumption. On the other hand, if the pause period is long, even if the terminal returns to the place where it can receive the control data of the base station, until the continuous reception for the next base station search is activated Because it is out of service area, the downtime cannot be made too long. In order to solve this problem, immediately after the start of acquisition of the base station, the pause time when the base station cannot be acquired by continuous reception is shortened, and continuous reception and reception pause are repeated. A search method has been proposed in which the control is performed so as to lengthen the period of time or the reception pause time is gradually increased when continuous reception and reception pause are repeated (see, for example, (Patent Document 1)). ).
更に、周波数ホッピング方式の無線通信装置では、基地局が送信する制御用データの送信周波数は固定の周波数ではなく、端末は、基地局の送信する制御用データを捕捉する場合は、基地局が制御用データの送信に使用する複数の周波数を順次に受信する必要が有るため、周波数ホッピングを行わないTDMAの無線通信装置に比べ、基地局検索のための受信時間が、長くなってしまい、消費電流の増加を招いていた。この、基地局検索時の消費電流を少なくする方法として、基地局検索のさい、基地局が制御用データの送信に使用する複数の周波数のうちすべての周波数を検索せずに固定の3種類程度の周波数を選択し
て、選択した周波数のみを検索し、受信できなかった場合は、基地局の検索を中止し、一定時間経過後、再度、先に検索した周波数を検索するようにある決まった周波数による検索と中断を繰りかえす方法がとられていた。ISMバンドでは、周波数拡散方式を用いた無線LANなどが使用されており、周波数ホッピング方式を用いた無線通信装置では、それらの無線干渉による通信エラーを考慮して、基地局検索の際の周波数の選定は、周波数帯域の小さい部分と中央部分及び大きい部分の3箇所の周波数を選択して、基地局の検索が行われている。
このように、上記従来の無線通信装置では、基地局を受信できない環境下で、基地局の検索を繰り返し、消費電流の増加を防ぐために、基地局検索のための受信と休止を繰り返す際、休止期間を途中から長くしたり、順次に長くしていくようにしていたため、長時間基地局の受信ができない状態にいた場合、基地局が受信できる環境下に移動しても次の基地局検索の起動が遅くなり、待ち受け状態への復帰が遅くなる場合があるという問題点を有していた。 As described above, in the conventional wireless communication device, in the environment where the base station cannot be received, the base station search is repeated, and when the reception and the pause for the base station search are repeated in order to prevent an increase in current consumption, Since the period was lengthened from the middle or sequentially increased, if the base station was not able to receive for a long time, the next base station search could not be performed even if the base station moved to an environment where it could receive. There was a problem that the start-up is delayed and the return to the standby state may be delayed.
また、周波数ホッピングを用いたTDMA方式の無線通信装置では、基地局検索の際、消費電流を抑えつつ、無線LAN等の妨害を考慮して、あらかじめ決められた複数の周波数で基地局の検索を行っていたが、複数の無線LANが存在するような環境では、選択した固定の周波数がすべて干渉を受ける可能性が有り、基地局の検索が困難になる場合があるという問題点を有していた。また、この干渉による受信エラーの危険を少なくするために、受信する周波数の数を増やした場合、干渉による妨害がなくても基地局が受信できない状況下では、消費電流の増加を招くという問題点を有していた。 Also, in a TDMA wireless communication apparatus using frequency hopping, base station search is performed at a plurality of predetermined frequencies in consideration of interference with a wireless LAN or the like while suppressing current consumption when searching for a base station. However, in an environment where there are multiple wireless LANs, there is a possibility that all of the selected fixed frequencies may be subject to interference, making it difficult to search for a base station. It was. In addition, in order to reduce the risk of reception errors due to interference, if the number of received frequencies is increased, the current consumption will increase in situations where the base station cannot receive without interference due to interference. Had.
この無線通信装置および制御用データ検索方法では、基地局からの制御用データを検索することができない環境下における検索動作の消費電流を低減することが要求されている。 In this wireless communication apparatus and control data search method, it is required to reduce the current consumption of the search operation in an environment where the control data from the base station cannot be searched.
本発明は、基地局からの制御用データを検索することができない環境下における検索動作の消費電流を低減することができる無線通信装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a radio communication equipment capable of reducing the current consumption of the search operation in the environment that can not be retrieved control data from the base station.
本発明の無線通信装置は、送信周波数をあらかじめ決められた順番で変えながら送信をおこなう周波数ホッピング方式を用いて制御用データを送信する基地局と通信し、待ち受け中は基地局の制御用データを受信する無線通信装置であって、無線信号の受信を行う無線部と、全体を制御する制御部とを有し、制御部は、基地局が送信する制御用データを捕捉するために制御用データの送信に使用される周波数のいずれかを受信するように無線部を制御し、制御用データを受信できなかった場合には無線部の受信を停止するように制御し、制御用データを捕捉できずに無線部の受信と停止とを繰り返す場合は、所定の検索回数までは、検索毎に選択する周波数の数を減らし、かつ検索毎に選択する周波数の種類を減らして受信し、所定の検索回数の後は、検索毎に選択する周波数の数を一定とし、かつ検索毎に選択する周波数の種類を変えて受信するように制御を行う構成を備えている。 The wireless communication apparatus of the present invention communicates with a base station that transmits control data using a frequency hopping method in which transmission is performed while changing the transmission frequency in a predetermined order. A wireless communication device for receiving, having a wireless unit for receiving a radio signal and a control unit for controlling the whole, the control unit controls data for capturing control data transmitted by the base station The radio unit is controlled to receive one of the frequencies used for transmission, and if the control data cannot be received, the radio unit can be stopped to receive the control data. Without repeating the reception and stop of the radio unit, the number of frequencies to be selected for each search is reduced until the predetermined number of searches , and the frequency types to be selected for each search are reduced and received. Times After, and a configuration for performing control so as to receive by changing the type of the frequency to select the number of frequencies selected for each search is constant, and for each search.
これにより、基地局からの制御用データを検索することができない環境下における検索動作の消費電流を低減することができる無線通信装置が得られる。 As a result, a wireless communication apparatus capable of reducing the current consumption of the search operation in an environment where the control data from the base station cannot be searched is obtained.
また、基地局を受信できない環境下において基地局検索の為の受信時の電流が消費される時間を短くすることができるので、基地局を受信できない間に消費される電流を少なくすることができるという有利な効果が得られる。 Further, it is possible to shorten the time which the current at the time of reception for the base station search is consumed in an environment unable to receive group Chikyoku, is possible to reduce the current consumed while not receiving the base station The advantageous effect that it can be obtained.
さらに、所定の検索回数の後は選択する周波数の数を一定とし選択する周波数を変えて受信するように制御することによって、消費電流を抑えながら複数の周波数で効率よく基地局の検索を行うことができる。 In addition, after a predetermined number of searches, the base station can be searched efficiently at a plurality of frequencies while suppressing current consumption by controlling the number of selected frequencies to be constant and changing the selected frequency. Can do.
本発明は、基地局からの制御用データを検索することができない環境下における検索動作の消費電流を低減するという目的を、基地局が送信する制御用データを捕捉するために制御用データの送信に使用される周波数のいずれかを受信するように無線部を制御し、制御用データを受信できなかった場合には無線部の受信を停止するように制御し、制御用データを捕捉できずに無線部の受信と停止とを繰り返す場合は、所定の検索回数までは、検索毎に選択する周波数の数を減らし、かつ検索毎に選択する周波数の種類を減らして受信し、所定の検索回数の後は、検索毎に選択する周波数の数を一定とし、かつ検索毎に選択する周波数の種類を変えて受信するように制御を行うことで実現した。 The purpose of the present invention is to reduce the current consumption of the search operation in an environment where the control data from the base station cannot be searched, and to transmit the control data in order to capture the control data transmitted by the base station. The radio unit is controlled to receive one of the frequencies used for the control, and when the control data cannot be received, the radio unit is controlled to stop receiving, and the control data cannot be captured. When repeating the reception and stop of the radio unit, the number of frequencies to be selected for each search is reduced until the predetermined number of searches , and the frequency types to be selected for each search are reduced and received. after was achieved by performing a control to receive by changing the type of the frequency to select the number of frequencies selected for each search is constant, and for each search.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1による無線通信装置を示すブロック図であり、図2は図1の無線通信装置と基地局との間の通信で使用されるTDMAのフレームおよびスロットと周波数ホッピングとを示すタイミング図、図3(a)は基地局からの制御用データの送信タイミングを示すタイミング図、図3(b)は無線通信装置における受信タイミングを示すタイミング図、図4は無線通信装置が基地局の制御データの送信信号を検索し、基地局の制御データを受信できずに検索と停止を繰り返す動作を示すタイミング図、図5は無線通信装置が基地局の制御データの送信信号を検索し、基地局の制御データを受信できずに検索と停止を繰り返す動作を示すフローチャートである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a wireless communication apparatus according to
また、(表1)に、インデックスを付して無線通信装置と基地局との間で通信する際の周波数と使用する順番を示す。 Also, (Table 1) shows the frequency and the order of use when communication is performed between the wireless communication apparatus and the base station by attaching an index.
図1において、100は基地局(図示せず)と無線信号の送受信を行うアンテナ、101は送信データを無線信号に変調して送信する無線信号を生成すると共に受信した無線信号を復調する無線部、102は送信データにビット同期データ、フレーム同期データ、誤り検出符号等を付加してTDMAの1スロットで送信されるデータ列を生成すると共に受信した信号から音声データや制御データを取り出してエラー判定を行い出力するフレーム処理部、103は送信するアナログの音声信号をデジタル変換すると共に受信した音声データをアナログの音声信号に変換する音声処理部、104は音声を入力して音声信号として出力するマイク、105は音声信号を音声として出力するスピーカ、106は電話番号等を入力する操作部、107は入力された電話番号、日時、通話時間、無線通信装置の動作状態、電池残量等の表示を行う表示部、108は基地局検索の際に検索時間および停止時間の時間をカウントする計数部、109は検索の回数を記憶する第1記憶部、110は周波数ホッピングのホッピングパターンが記憶された第2記憶部、111は第2記憶部110に記憶されたホッピングパターンの次回使用する周波数を記憶する第3記憶部、120は装置全体を制御する制御部である。なお、以下の説明では、無線通信装置はf1〜f10の10種類の周波数を使用し、f1から順番にf2、f3・・・と周波数を切り替え、周波数ホッピングの制御を行う場合の例を示す。そして、第2記憶部110には、(表1)に示すように、f1〜f10の周波数とそれに対応したインデックス番号とが記憶され、第3記憶部111では、第2記憶部110に記憶された周波数を指定するためのインデックス番号が記憶されている。
In FIG. 1,
先ず最初に、図2を用いて、周波数ホッピングによるTDMA通信の動作について説明する。図2は、基地局と図1の無線通信装置との間で通信する際のTDMAのフレームおよびスロットと周波数ホッピングの状態とを示す。本実施の形態は、時間軸をフレームと呼ばれる基本単位に分割し、1つのフレームを8つのスロットに分割し、基地局の送信スロットをフレーム内の前4スロット(スロット1〜4)、基地局の受信スロット(無線通信装置の送信スロット)をフレーム内の後ろ4スロット(スロット5〜8)とし、4つの双方向の多重を行うTDMAのフレームおよびスロットの構成を示している。また、周波数ホッピングの動作例として、図2では、同一フレーム内の各スロットは同じ周波数を用い、フレームが変わると使用する周波数を切り替えるように動作させる例を示している。
すなわち、図2の例では、フレーム1のスロット1〜8はf1の周波数で通信を行い、次のフレーム2のスロット1〜8はf2の周波数で通信を行い、以後同様に、フレームが変わる毎に使用する周波数をf3、f4・・・f10と切り替え、10フレーム周期でf1〜f10を使用する例を示している。また、周波数ホッピングを行いながらTDMA通信を行う無線システムの基地局は、動作中、一定間隔で制御用データを送信し、その基地局を待ち受ける無線通信装置は、基地局が送信する制御用データを受信して、周波数ホッピングとフレームおよびスロットとの同期を確立し、基地局と通信を行う。本実施の形態では、基地局は、各フレームのスロット1(図2の斜線で示すスロット)で制御用データを送信し、基地局と無線通信装置の通信は、フレーム内の4つ離れたスロット、すなわちスロット1とスロット5、スロット2とスロット6、スロット3とスロット7、スロット4とスロット8のいずれかの組み合わせで行われる例を説明する。
First, the operation of TDMA communication by frequency hopping will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows TDMA frames and slots and frequency hopping states when communicating between the base station and the wireless communication apparatus of FIG. In the present embodiment, the time axis is divided into basic units called frames, one frame is divided into eight slots, the transmission slots of the base station are the previous four slots (
That is, in the example of FIG. 2,
次に、図1の無線通信装置が、図2に示す周波数ホッピングとTDMAのフレーム、スロット構成で通信を行う無線システム内で動作を行う例を説明する。 Next, an example will be described in which the wireless communication apparatus in FIG. 1 operates in a wireless system that performs communication with the frequency hopping and TDMA frame and slot configurations shown in FIG.
先ず、無線通信装置が基地局との間で周波数ホッピングとTDMAのフレーム、スロットとの同期をとる動作の概要について説明する。なお、基地局を受信できない状態にある無線通信装置が、基地局との間で、周波数ホッピングとTDMAのフレーム、スロットとの同期をとるための動作を繰り返す動作の詳細については別途説明する。 First, an outline of an operation in which a wireless communication apparatus synchronizes frequency hopping and TDMA frames and slots with a base station will be described. The details of the operation in which the wireless communication apparatus in a state where it cannot receive the base station repeats the operation for synchronizing the frequency hopping and the TDMA frame and slot with the base station will be described separately.
制御部120は、第2記憶部110のインデックス番号“1”の周波数すなわちf1を読み込み、f1の周波数で連続受信するように無線部101とフレーム処理部102の制御を行う。アンテナ100からの受信信号は無線部101で復調され、フレーム処理部102に出力される。フレーム処理部102は、復調信号からフレーム同期データの検出を行い、フレーム同期データを検出すると、フレーム同期データに続く制御用データと誤り検出符号を分離し、分離した誤り検出符号を基に受信した制御用データのエラー判定を行い、エラーが無かった場合は制御用データを制御部120に通知する。制御用データが通知された制御部120は、制御用データに含まれる基地局のIDを基に基地局の選択を行う。受信した基地局との同期状態に移行する場合は、制御部120は、以後、1フレームの周期で1スロット分の受信を行うように制御を行い、受信毎に第3記憶部111に記憶されている値を更新し、第2記憶部110から読み込む周波数を順次切り替えながら受信を行うように無線部101を制御する。すなわち、制御部120は、連続受信中に、f1の周波数で基地局から送信される制御用データを受信すると、第3記憶部111に次の周波数を示すインデックス=2を書き込み、連続受信を停止するように無線部101とフレーム処理部102の制御を行う。そして、制御部120は、1フレーム後の基地局からの制御用データの送信タイミングに合わせて、受信を開始するように無線部101とフレーム処理部102の制御を行い、このとき、第3記憶部111に記憶したインデックスすなわち“2”を読み込み、それに応じた周波数すなわちf2を第2記憶部110から読み込み、受信周波数の設定を行い、次回の受信に備えて第3記憶部111に記憶されたインデックスを“3”に更新する。また、制御部120は、上記のようにして、基地局の制御用データの受信を継続し、制御用データに含まれる送信スロットに関する情報を受信し、基地局からの制御用データのスロット位置を知り、スロットの同期を確立する。すなわち、基地局からの制御用データの送信が図2に示すように各フレームのスロット1で行われている場合、基地局は、第1スロットで送信する制御用データに定期的に送信スロットが“1”であることを通知するデータを含めて送信し、その通知を受信した無線通信装置は、以後、基地局からの制御用データの受信スロットが1スロットになるようフレーム及びスロットのタイミングを設定し、基地局とのフレーム及びスロットの同期を確立する。
The
図3は、無線通信装置が、基地局の制御用データの送信信号を検索し、待ち受け状態に移行する動作を説明するためのタイミング図であり、上述した無線通信装置が基地局の制
御用データの送信スロットに同期をとる動作を示している。図3に示すように、無線通信装置は検索動作が開始されると、f1の周波数で連続受信を開始する。基地局は、f1、f2・・・f10と順に周波数を切り替えながら制御用データの送信を行っており、基地局がf1の周波数で送信した時点で、無線通信装置で基地局の制御用データが受信され、連続受信からフレーム周期での間欠受信に移行し、受信周波数もf2、f3・・・と順次切り替える制御が開始される。
FIG. 3 is a timing diagram for explaining an operation in which the wireless communication device searches for a transmission signal of control data for the base station and shifts to a standby state. The wireless communication device described above performs control data for the base station. The operation to synchronize with the transmission slot is shown. As shown in FIG. 3, when the search operation is started, the wireless communication apparatus starts continuous reception at the frequency of f1. The base station transmits the control data while switching the frequencies in order of f1, f2,... F10. When the base station transmits at the frequency of f1, the base station control data is transmitted by the wireless communication apparatus. Control is started from continuous reception to intermittent reception in a frame period, and the reception frequency is sequentially switched from f2, f3,.
次に、無線通信装置と基地局との通話時の動作について説明する。 Next, an operation during a call between the wireless communication apparatus and the base station will be described.
図1に示す無線通信装置は、基地局を介し他の電話機や無線通信装置との音声の通信が可能であり、無線通信装置から他の装置に電話をかける場合は、使用者は、操作部106から相手の電話番号と通話要求を行う通話キーとを入力し発信を行う。制御部120は、操作部106で発信操作が行われると、基地局を呼び出す制御用データをフレーム処理部102に送り、フレーム処理部102は、基地局の受信のタイミングに合わせて制御部120からの制御用データにビット同期データ、フレーム同期データ、誤り検出符号等を付加して無線部101に出力し、フレーム処理部102から出力されたデータ列は、無線部101にて無線信号に変換されてアンテナ100より送信される。このとき、制御部120は、先に説明を行ったように、周波数ホッピングとフレームおよびスロットとの同期を確立し、基地局を呼び出す制御用データが、基地局の制御用データを送信するスロットに対応した受信スロットで送信されるように送信タイミングの制御を行う。すなわち、基地局が図2に示すよう第1スロットで制御用データを送信している場合、無線通信装置は、第1スロットの受信の周波数と同じ周波数で第5スロットで基地局を呼び出す制御データの送信を行う。そして、制御部120は、フレーム毎に周波数を切り替えながら基地局からの応答を待つように無線部101、フレーム処理部102を制御し、基地局からの応答を受信し、基地局からの応答受信後、呼接続のための制御用データのやり取りを実施する。制御部120は、相手が応答したことが基地局から通知されると、音声通話を開始するようにフレーム処理部102および音声処理部103の制御を行い、受信した音声信号は音声処理部103でアナログ変換されスピーカ105から出力され、マイク104から入力された音声は音声信号に変換され、その音声信号は音声処理部103でデジタル変換され、フレーム処理部102の処理をへて、無線部101で無線信号に変換され出力され、音声通話が開始される。
The wireless communication apparatus shown in FIG. 1 can perform voice communication with other telephones and wireless communication apparatuses via a base station. When a telephone call is made from the wireless communication apparatus to another apparatus, the user operates the operation unit. The other party's telephone number and a call key for making a call request are input from 106 to make a call. When a transmission operation is performed by the
また、無線通信装置に他の装置から電話をかけると、基地局は、無線通信装置に着信を通知する制御用データを送信し、無線通信装置に着信を通知する。そのため、無線通信装置は、通話中以外の状態では、基地局の制御用データを受信するように動作している。そして、無線通信装置は、着信を通知する制御用データを受信すると、上記の発信動作と同様に基地局と呼制御の制御用データのやり取りを行い、制御部120は、表示部107を着信を通知する表示を行うように制御し、使用者が操作部106から着信応答の操作を行うと、音声通話を開始するように制御を行う。
When a call is made to the wireless communication apparatus from another apparatus, the base station transmits control data for notifying the wireless communication apparatus of the incoming call and notifies the wireless communication apparatus of the incoming call. For this reason, the wireless communication device operates to receive control data for the base station in a state other than during a call. Then, when receiving the control data for notifying the incoming call, the wireless communication apparatus exchanges the control data for call control with the base station in the same manner as the above-described transmission operation, and the
次に、基地局を受信できない状態にある無線通信装置が、基地局との間で、周波数ホッピングとTDMAのフレーム、スロットとの同期をとるための動作を繰り返すときの動作の詳細について説明を行う。 Next, the details of the operation when the wireless communication apparatus in a state where it cannot receive the base station repeats the operation for synchronizing the frequency hopping with the TDMA frame and slot with the base station will be described. .
無線通信装置は、上述のごとく通話開始時や通話終了時に、基地局の送信する制御用データの受信を行い、基地局との間で周波数ホッピングとフレーム及びスロットとの同期を取り、通信状態や待ち受け状態に移行するが、基地局が受信できない状況が続く場合、基地局の制御用データが受信できるようになるまで、一定時間の受信と停止を繰り返す。 As described above, the wireless communication device receives control data transmitted from the base station at the start or end of the call, and synchronizes the frequency hopping with the frame and the slot with the base station. If the base station is unable to receive the data even though it shifts to the standby state, reception and stop for a certain time are repeated until the control data of the base station can be received.
すなわち、基地局との同期を取る動作が起動されると、先ず最初に制御部120は、第
3記憶部111に検索開始のインデックスとして第1記憶部109に記憶されている検索の回数をあらかじめ決められた値(以後、この値が5の例を説明する)で割った余りの数をインデックスとして設定し、設定したインデックスに対応した周波数を第2記憶部110より読み込み、読み込んだ周波数で受信を開始するように無線部101とフレーム処理部102を制御し、計数部108に連続受信の時間を設定する。そして、基地局の制御用データが受信できずに、計数部108でカウントされている連続受信時間が経過すると、計数部108は、カウント満了を制御部120に通知する。カウント満了が通知された制御部120は、第1記憶部109に記憶されている検索の回数を読み込み、第1記憶部に記憶されていた検索の回数があらかじめ決められた回数(以後、この回数が3の例を説明する)以下であれば、第3記憶部111に記憶されている周波数のインデックスを第1記憶部109より読み込んだ検索回数に等しい数だけ更新し、第1記憶部109に記憶されていた検索の回数があらかじめ決められた回数を超えていれば、第3記憶部111に記憶されている周波数のインデックスをあらかじめきめられた数(以後、この値が5の例を説明する)だけ更新する。そして、更新後のインデクッスがインデックスの最大値((表1)の例では10)を超えるまで、上記同様、更新されたインデックスに対応した周波数を第2記憶部110より読み込み、読み込んだ周波数で受信を行うように無線部101とフレーム処理部102を制御し、計数部108に連続受信の時間を設定し、計数部108でカウントされる受信時間が満了するまで受信を行い、再度、上記同様に、インデクッスを更新すなわち周波数を変えながら受信を行う。そして、更新後のインデクッスがインデックスの最大値((表1)の例では10)を超えると、制御部120は、無線部101とフレーム処理部102を受信停止の状態に制御し、第1記憶部109に記憶されている検索回数をインクリメントし、計数部108に停止時間を設定する。そして、停止時間が満了し、計数部108より停止時間の満了が制御部120に通知されると、制御部120は、上記同様、検索開始時の動作と同様に各部を制御し、基地局の制御用データ検索のための受信を再開し、以後、基地局の制御用データが受信されるまで周波数を切替ながらの受信と受信停止とを繰り返しながら、基地局の制御用データの検索動作を繰り返し、受信ができた時点で、第1記憶部109の検索回数を“1”に戻し、先に述べた無線通信装置が基地局との間で周波数ホッピングとTDMAのフレーム、スロットとの同期をとる動作の概要で説明した動作をへて同期状態へ移行する。
That is, when the operation for synchronizing with the base station is started, first, the
次に、上記制御によって無線通信装置が(表1)に示すようにホッピングの周波数がf1、f2・・・f10の10種類の周波数からなる場合の基地局検索時の受信周波数の切替えについて説明をする。 Next, the switching of the reception frequency at the time of searching for a base station when the radio communication apparatus is composed of 10 types of frequencies of f1, f2,... F10 as shown in (Table 1) by the above control will be described. To do.
基地局の検索が開始されると、先ず1回目の検索では、検索回数を5で割った余りの1のインデクッスに対応する周波数f1から順に受信が開始され、検索回数が3回以下であるため、検索回数に等しい1ずつインデックスが更新され、受信する周波数は、f1、f2・・・f10と切り替えられながらそれぞれ一定時間の受信が行われる。そして、f10の受信終了後、第3記憶部111に記憶されているインデックス=10に第1記憶部109に記憶されている検索回数=1を加えた値はインデックスの最大値=10を超えるので、第1記憶部109の検索回数を“2”にインクリメントし、計数部108でカウントされる時間だけ受信を停止する。
When the search for the base station is started, first, in the first search, reception is started in order from the frequency f1 corresponding to the remainder of 1 index obtained by dividing the search count by 5, and the search count is 3 or less. The index is updated by one equal to the number of searches, and the reception frequency is switched to f1, f2,. After receiving f10, the value obtained by adding the number of searches = 1 stored in the
そして、計数部108でカウントされる停止時間後に2回目の検索が開始され、2回目の検索では、検索回数を5で割った余りの2のインデクッスに対応する周波数f2から順に受信が開始され、検索回数が3回以下であるため、検索回数に等しい2ずつインデックスが更新され、受信する周波数はf2、f4・・・f10と切り替えられながらそれぞれ一定時間の受信が行われる。そして、f10の受信終了後、第3記憶部111に記憶されているインデックス=10に第1記憶部109に記憶されている検索回数=2を加えた値がインデックスの最大値=10を超えるので、第1記憶部109の検索回数を“3”にイ
ンクリメントし、計数部108でカウントされる時間だけ受信を停止する。
Then, after the stop time counted by the
同様に、計数部108でカウントされる停止時間後に3回目の検索が開始され、3回目の検索では、検索回数を5で割った余りの3のインデクッスに対応する周波数f3から順に受信が開始され、検索回数が3回以下であるため、検索回数に等しい3ずつインデックスが更新され、受信する周波数はf3、f6、f9と切り替えられながらそれぞれ一定時間の受信が行われる。そして、f9の受信終了後、第3記憶部111に記憶されているインデックス=9に第1記憶部109に記憶されている検索回数=3を加えた値がインデックスの最大値=10を超えるので、第1記憶部109の検索回数を“4”にインクリメントし、計数部108でカウントされる時間だけ受信を停止する。
Similarly, the third search is started after the stop time counted by the
そして、計数部108でカウントされる停止時間後に4回目の検索が開始され、4回目の検索では、検索回数を5で割った余りの4のインデクッスに対応する周波数f4から順に受信が開始され、検索回数が3回を超えたため、5ずつインデックスが更新され、受信する周波数はf4、f9と切り替えられながらそれぞれ一定時間の受信が行われる。そして、f9の受信が終了後、第3記憶部111に記憶されているインデックス=9に5を加えた値がインデックスの最大値=10を超えるので、第1記憶部109の検索回数を“5”にインクリメントし、計数部108でカウントされる時間だけ受信を停止する。
Then, the fourth search is started after the stop time counted by the
以後、4回目の検索と同様に、5回目の検索ではf5、f10、6回目の検索ではf1、f6と周波数を変えながら2つの周波数での受信と受信停止を繰り返す。 Thereafter, similarly to the fourth search, f5 and f10 are repeated in the fifth search, and reception and reception stop at two frequencies are repeated while changing the frequencies to f1 and f6 in the sixth search.
図4は、無線通信装置が基地局の制御用データの受信ができずに周波数を変えながら連続受信と受信停止とを繰り返す動作のタイミングを示している。なお、図4では、周波数を数字のみで示し、fは省略している。 FIG. 4 shows the timing of the operation in which the wireless communication apparatus repeats continuous reception and reception stop while changing the frequency without receiving control data of the base station. In FIG. 4, the frequency is shown only by numbers, and f is omitted.
図4に示すように、基地局の制御用データの受信ができない状況で無線通信装置で検索動作が開始されると、f1、f2・・・f10と周波数を切り替えながら一定時間の連続受信を行い、その後に連続受信を中止する。そしてまた連側受信が再開され、f2、f4・・・f10と周波数を切り替えながら一定時間の連続受信を行い、その後に連続受信を中止する。同様に連続受信する周波数の数を減らしながら連続受信と受信停止とを繰り返し、最終定期には、2種類の周波数を切り替えながらの連続受信と受信停止とを繰り返しながら、基地局の制御用データの受信を行う。なお、各周波数での連続受信の時間は、基地局の制御用データの送信の周波数切替の1周期以上の時間、すなわち図3のT0以上の時間となるように制御され、各周波数の連続受信の時間内に少なくとも1回は基地局が該当周波数で制御用データの送信を行い、無線通信装置で受信が可能となるように決定される。 As shown in FIG. 4, when the search operation is started in the wireless communication apparatus in a state where the control data of the base station cannot be received, continuous reception is performed for a certain time while switching the frequency from f1, f2,... F10. Then, the continuous reception is stopped. Then, the continuous reception is resumed, continuous reception is performed for a fixed time while switching the frequency between f2, f4... F10, and then the continuous reception is stopped. Similarly, continuous reception and reception stop are repeated while reducing the number of frequencies to be continuously received. In the final period, continuous reception and reception stop while switching two types of frequencies are repeated, Receive. Note that the continuous reception time at each frequency is controlled to be one or more periods of frequency switching of transmission of control data of the base station, that is, a time longer than T0 in FIG. It is determined that the base station transmits control data at the corresponding frequency at least once within the period of time and can be received by the wireless communication apparatus.
次に、図5を用いて、無線通信装置が基地局の検索を行う検索方法(制御用データ検検索方法査)について説明する。 Next, a search method (control data inspection / search method check) in which the wireless communication apparatus searches for a base station will be described with reference to FIG.
図5のフローチャートは、無線通信装置が、電源オン時、通話終了後あるいは待ち受け中の基地局の制御チャネルの受信が困難なった場合等に基地局の制御チャネルの検索を行う場合の制御フローを示している。 The flowchart of FIG. 5 shows a control flow when the wireless communication device searches for the control channel of the base station when the power is turned on, after the call is finished, or when it is difficult to receive the control channel of the base station on standby. Show.
基地局の制御チャネルの検索(つまり制御用データの検索)が開始されると、まず初期値の設定として検索回数=1が設定され(S1)、検索周波数を決定するインデックス(図5ではIndexと記す)の計算が行われる(S2)。なお、ステップS1の検索回数の初期値の設定は、検索終了時に次回検索のために設定済みの場合は不要である。また、ステップS2の“mod”とは、割り算の余りを意味し、検索回数を5で割った余りをイ
ンデックスの値にする例を示している。引き続き、インデックスで示される周波数に受信周波数を設定し、受信時間を計測するタイマをスタートし、検索開始の制御すなわち受信回路を基地局の制御チャネルの受信が可能な状態にし連続受信状態にする制御が実施される(S3)。検索開始後は、基地局が受信できたか否かの判定(S4)と受信時間の満了を監視するタイマが満了したか否かの判定が行われる(S5)。連続受信中に基地局が受信された場合、基地局が受信できたか否かの判定を行うステップS4にて“Yes”となり検索が終了し、引き続き、基地局の制御チャネルの送信タイミングに同期した間欠受信動作へ移行する(図示せず)。基地局の制御チャネルが受信できない状態が続く場合、タイマが満了するまで基地局の検出が継続され、タイマが満了した場合、タイマが満了したか否かの判定が行われるステップ5にて“Yes”となり、検索回数を判定するステップS6へと移行する。ステップS6では、検索回数が規定回数(ここでは4)未満であれば、検索回数だけインデックス更新するステップS7にすすみ、検索回数が規定回数以上であればインデックスをあらかじめ決められた値(ここでは+5)更新するステップS8にすすむ。ステップS7又はステップS8でインデックスを更新後、インデックスがインデクッスの最大値(ここでは10)を超えたか否かの判定(S9)が行われ、インデックスが最大値を超えていなければ次の周波数を受信するためにステップS3に戻る。また、インデックッスが最大値を超えた場合、検索を停止すなわち受信回路等をオフ状態にし、検索回数をインクリメントし、停止時間をカウントするためにタイマを起動する(S10)。そして、タイマが満了したか否かの判定(S11)を繰り返し、タイマが満了すると“Yes”にすすみ、ステップS2に戻り、検索のための受信が再び開始される。
When the search for the control channel of the base station (that is, the search for control data) is started, first, the number of searches = 1 is set as the initial value setting (S1), and an index for determining the search frequency (Index and FIG. 5). Is calculated) (S2). The setting of the initial value of the number of searches in step S1 is not necessary if the search is already set for the next search at the end of the search. Also, “mod” in step S2 means the remainder of the division, and an example is shown in which the remainder obtained by dividing the number of searches by 5 is used as the index value. Subsequently, the reception frequency is set to the frequency indicated by the index, the timer for measuring the reception time is started, and the search start control, that is, the reception circuit is made ready to receive the control channel of the base station and is continuously received. Is performed (S3). After the search is started, it is determined whether or not the base station has been able to receive (S4) and whether or not the timer for monitoring the expiration of the reception time has expired (S5). When the base station is received during continuous reception, “Yes” is determined in step S4 to determine whether or not the base station has been received, the search is terminated, and the synchronization is continued with the transmission timing of the control channel of the base station. Transition to intermittent reception operation (not shown). If the state in which the control channel of the base station cannot be received continues, detection of the base station is continued until the timer expires. If the timer expires, a determination is made as to whether or not the timer has expired. ", And the process proceeds to step S6 for determining the number of searches. In step S6, if the number of searches is less than the specified number (here, 4), the process proceeds to step S7 where the index is updated by the number of searches. If the number of searches is equal to or greater than the specified number, the index is set to a predetermined value (here, +5). ) Proceed to step S8 for updating. After updating the index in step S7 or step S8, it is determined whether the index exceeds the maximum index value (here, 10) (S9). If the index does not exceed the maximum value, the next frequency is received. Therefore, the process returns to step S3. When the index exceeds the maximum value, the search is stopped, that is, the receiving circuit is turned off, the number of searches is incremented, and a timer is started to count the stop time (S10). Then, the determination of whether or not the timer has expired (S11) is repeated, and when the timer expires, the process proceeds to “Yes”, returns to step S2, and reception for search is started again.
なお、本実施の形態の説明では、基地局の制御用データの受信をできない環境で無線通信装置が検索動作を繰り返す場合、受信周波数を変えながら受信と停止を繰り返し、一定回数までは、受信する周波数の数を減らし、その後、受信する周波数の数を固定にして、周波数のみを変更しながら受信と停止を繰り替えす例を示したが、検索開始から受信する周波数の数を固定にして、周波数のみを変更しながら受信と停止を繰り替えす動作も可能である。また、検索開始から、受信周波数を変えながら受信と停止を繰り返し、一定回数までは受信する周波数の数を減らし、その後、受信する周波数の数と周波数を固定にして受信と停止を繰り替えす方法も可能であり、受信周波数を決定する制御を簡略化できる効果がある。 In the description of the present embodiment, when the wireless communication device repeats the search operation in an environment where the control data of the base station cannot be received, reception and stop are repeated while changing the reception frequency, and reception is performed up to a certain number of times. The example of reducing the number of frequencies and then fixing the number of frequencies to be received and repeating reception and stop while changing only the frequency has been shown. It is also possible to repeat the reception and the stop while changing only. It is also possible to repeat reception and stop while changing the reception frequency from the start of search, reduce the number of received frequencies up to a certain number of times, and then repeat reception and stop with the number of received frequencies and frequency fixed. This is possible and has an effect of simplifying the control for determining the reception frequency.
また、本実施の形態では、基地局の制御用データの受信をできない環境で無線通信装置が検索動作を繰り返す場合、受信周波数を変えながら受信と停止を繰り返し、一定回数までは受信する周波数の数を減らし、その後、受信する周波数の数を固定にして、周波数のみを変更しながら受信と停止を繰り替えす例を示したが、検索開始から一定回数受信と停止を繰り返すまで受信する周波数の数を固定にして受信を行い、一定回数への移行後は、受信する周波数の数を減らして固定にして受信する方法も可能であり、受信周波数を決定する制御を簡略化できる効果がある。 Also, in this embodiment, when the wireless communication device repeats the search operation in an environment where the base station control data cannot be received, the reception and stop are repeated while changing the reception frequency, and the number of frequencies to be received up to a certain number of times. In this example, the number of frequencies to be received is fixed, and reception and stop are repeated while changing only the frequency. A fixed reception is performed, and after shifting to a certain number of times, it is possible to reduce the number of received frequencies and fix the reception, and there is an effect that the control for determining the reception frequency can be simplified.
さらに、本実施の形態では、受信と停止を繰り返す際の各周波数の連続受信の時間を一定とする例を示したが、検索開始時は各周波数の連続受信時間を長くし、途中で短くするように制御を行うことも可能である。この場合、受信開始は同一周波数での連続受信の時間を長く取っているので、一時的な無線のエラーで基地局の制御用データを受信できなかった場合、該当周波数で受信ができないと判断して次の周波数に切り替えらる場合が減り、受信周波数の切り替えのためのシンセサイザ等の発信回路の安定時間に消費される電力の無駄を軽減することが可能となる。 Furthermore, in the present embodiment, an example has been shown in which the continuous reception time of each frequency when repeating reception and stop is constant, but the continuous reception time of each frequency is lengthened at the start of the search and shortened in the middle. It is also possible to perform control as described above. In this case, since the start of reception takes a long time for continuous reception at the same frequency, if the base station control data cannot be received due to a temporary radio error, it is determined that reception is not possible at the corresponding frequency. Thus, the frequency of switching to the next frequency is reduced, and it is possible to reduce the waste of power consumed in the stable time of a transmission circuit such as a synthesizer for switching the reception frequency.
さらに、本実施の形態では、受信と停止を繰り返す際の受信停止の時間を一定とする例を示したが、受信停止の時間を可変に制御することも可能である。受信と停止を繰り返す際、停止時間を徐々に長くするようにすれば、より消費電流の削減が可能となる。また、
1回あたりの各連続受信の合計の時間とその後の停止時間の合計とにおける停止時間の割合を減らすように、各連続受信の合計の時間を減らしながら、それ以上の割合で停止時間を減らすことにより、消費電流を削減しながら、受信可能な状態になった際により早く同期状態への復帰が可能となる。
Furthermore, although an example in which the reception stop time when the reception and the stop are repeated is made constant in the present embodiment, the reception stop time can be variably controlled. When the reception and the stop are repeated, the current consumption can be further reduced by gradually increasing the stop time. Also,
Reducing the stop time by a further percentage while reducing the total time of each successive reception, so as to reduce the percentage of the stop time in the total time of each successive reception and the sum of the subsequent pause times per time As a result, it becomes possible to return to the synchronization state earlier when the reception is possible while reducing the current consumption.
以上のように本実施の形態によれば、無線信号の受信を行う無線部101と、全体を制御する制御部120とを有し、制御部120は、基地局が送信する制御用データを捕捉するために無線部を基地局の制御用データの送信に使用される周波数のいずれかを受信するように制御し、制御用データを受信できなかった場合には無線部101の受信を停止するように制御を行い、基地局が送信する制御用データを捕捉できずに無線部101の受信と停止が繰り返される場合には受信時に選択される周波数の数を少なくするように制御を行うことにより、基地局を受信できない環境下において基地局検索の為の受信時の電流が消費される時間を短くすることができるので、基地局を受信できない間に消費される電流を少なくすることができると共に、基地局を受信できない環境下で消費電流削減のために設けた検索休止時間を長くすることなく検索と休止を繰り返すようにすることができるので、受信ができない状態の継続時間にかかわらず、受信可能な状態になったときに待ち受け状態への復帰の遅れを小さくすることができ、また、検索開始時の一時的な基地局の受信エラーや固定周波数の定常的エラーが発生した場合、検索開始時は検索する周波数の数を多くするように制御を行っているので、基地局を受信できなかったと判定し検索を中止して待ち受け状態への復帰が遅れることを少なくすることができる。
As described above, according to the present embodiment, it has
また、無線信号の受信を行う無線部101と、全体を制御する制御部120とを有し、制御部120は、基地局が送信する制御用データを捕捉するために無線部101を基地局の制御用データの送信に使用される周波数のいずれかを受信するように制御し、制御用データを受信できなかった場合には無線部101の受信を停止するように制御を行い、基地局が送信する制御用データを捕捉できずに無線部101の受信と停止が繰り返される場合には受信時に選択される周波数を変更するように制御を行うことにより、基地局が受信できない環境下において基地局検索の為の受信時の電流が消費される時間を短くすることができるので、基地局が受信できない間に消費される電流を少なくすることができると共に、基地局が受信できない環境下で消費電流削減のために設けた検索休止時間を長くすることなく検索と休止を繰り返すようにすることができるので、受信ができない状態の継続時間にかかわらず、受信可能な状態になったときに待ち受け状態への復帰の遅れを小さくすることができ、また、制御用データの送信に使用される周波数の一部が干渉により受信できない状態にあった場合、検索と停止を繰りかえす際、検索する周波数を変えるように制御を行っているので、無線干渉により制御用データの送信周波数の一部で受信エラーが発生しても、干渉による受信エラーが発生している周波数のみで検索を繰り返して受信不可と判定することがなくなり、待ち受け状態への復帰が遅れることを少なくすることができ、休止期間により消費電流を抑制することができる。
In addition, the
本発明は、無線信号によって通信を行う無線通信装置およびその無線通信装置に関し、基地局からの制御用データを検索することができない環境下における検索動作の消費電流を低減することができる。 The present invention can reduce the current consumption of the search operation in the wireless communication device and related to the wireless communication equipment, environment in which the search can not be the control data from the base station communicates by radio signals.
100 アンテナ
101 無線部
102 フレーム処理部
103 音声処理部
104 マイク
105 スピーカ
106 操作部
107 表示部
108 計数部
109 第1記憶部
110 第2記憶部
111 第3記憶部
120 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
無線信号の受信を行う無線部と、全体を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、前記基地局が送信する制御用データを捕捉するために前記制御用データの送信に使用される周波数のいずれかを受信するように前記無線部を制御し、前記制御用データを受信できなかった場合には前記無線部の受信を停止するように制御し、
前記制御用データを捕捉できずに前記無線部の受信と停止とを繰り返す場合は、所定の検索回数までは、検索毎に選択する周波数の数を減らし、かつ検索毎に選択する周波数の種類を減らして受信し、
所定の検索回数の後は、検索毎に選択する周波数の数を一定とし、かつ検索毎に選択する周波数の種類を変えて受信するように制御することを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device that communicates with a base station that transmits control data using a frequency hopping method in which transmission is performed while changing the transmission frequency in a predetermined order, and that receives control data of the base station during standby. And
A radio unit that receives a radio signal, and a control unit that controls the whole,
The control unit controls the radio unit to receive one of the frequencies used for transmission of the control data in order to capture the control data transmitted by the base station, and Control to stop the reception of the radio unit if it could not be received,
When receiving and stopping the radio unit without capturing the control data, the number of frequencies to be selected for each search is reduced up to a predetermined number of searches , and the type of frequency to be selected for each search is selected. Reduce and receive
Given after the number of searches, a radio communication apparatus and controls such as a constant number of frequencies to be selected for each search, and receives by changing the kind of a frequency selected for each search.
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