JP4697795B2 - 信号強度測定装置及び信号強度測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、信号強度測定装置及び信号強度測定方法に関する。

複数のタイムスロットで構成される通信フレームを用いて通信を行うＴＤＭＡ（時分割多元接続）方式等では、通信を行う局間でのスロットの同期等を取ることが必要である。

例えば、特許文献１には、他局の信号の受信信号強度値が一定以上であるときに、概ね正しいスロットタイミングを求めてスロットタイミング発生カウンタをセットし、一定の期間各スロットでの受信が正しく行われていることが確認されると、スロットタイミング発生カウンタの値を微調整するＴＤＭＡ通信装置が記載されている。

特開２００３−１６３６４６号公報

ところで、市町村などで防災用の通信システムとして採用されているデジタル同報無線システムの推奨規格では、親局と子局との間の通信タイミングの同期を取ったり様々な制御を行うための送信信号を間欠送信するモードと通話時のみ送信するモードとが存在する。間欠送信モードは、制御チャネルが所定のタイムスロットを用いて間欠的に送出されるモードであり、通話時送信モードは、通常は停波し、通信時に同期バーストが連続して送出されるモードである。

このようなシステムでは、例えば戸別受信機のような受信装置は、親局が上記のどちらのモードであるかが分からない状態には、適切に所望波に対する受信信号強度の測定を行えない場合が考えられ、所望波を検出できなかったり、バッテリーの持続時間に影響を与えたりする等の現象が起こる可能性があるといった事情があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、高精度に受信信号強度を把握することが可能な信号強度測定装置及び信号強度測定方法を提供することを目的とする。

本発明は、第１に、複数のタイムスロットから構成された通信フレームを用いて、送信装置から制御用又は同期用の送信信号が所定のタイムスロットを用いて間欠的に送出される第１モードと、通信時に前記送信信号が連続して送出される第２モードとが存在可能な通信システムに用いられる受信装置の信号強度測定装置であって、前記タイムスロットの時間幅Ｔ１より大きい時間幅Ｔ２を有する指定期間における受信信号強度を、（Ｔ２−Ｔ１）以下の所定時間ずつずれた複数の指定期間について取得する指定期間強度取得部と、前記指定期間強度取得部にて取得された受信信号強度の最大値及び最小値を検出し、当該最大値と最小値との差分の大きさに基づいて、前記第１モード又は前記第２モードのいずれかを判定するモード判定部と、前記判定されたモードに応じて受信信号強度の測定結果を出力する測定結果出力部とを備える信号強度測定装置が提供されるものである。

この構成により、隣り合う指定期間は少なくともタイムスロットの時間幅Ｔ１の重なりを持つため、第一のモードの場合には、間欠的に送信される信号を完全に含んだときの受信信号強度と、含んでいないときの受信信号強度とを取得することが可能となり、取得した受信信号強度からいずれかのモードを判定した上で測定結果を出力するので、高精度に受信信号強度を把握することができる。

本発明は、第２に、上記第１に記載の信号強度測定装置であって、前記時間幅Ｔ１毎に受信信号強度の平均値を算出する単位期間強度取得部を更に備え、前記指定期間強度取得部は、前記指定期間の時間幅Ｔ２を時間幅Ｔ１の２倍として、時間的に連続した２個の前記平均値を加算することで前記指定期間における受信信号強度を取得するものである。

この構成により、平均値を互いに隣接する２つのタイムスロットに相当する時間毎に加算した結果を時間幅Ｔ２に渡る期間中の受信信号強度として出力することができる。

本発明は、第３に、上記第２に記載の信号強度測定装置であって、前記単位期間強度取得部は、一つの通信フレーム分の期間について、前記時間幅Ｔ１毎の受信信号強度の平均値を算出し、前記単位期間強度検出部は、前記通信フレームの最初と最後の前記時間幅Ｔ１の平均値の加算結果と、隣り合う時間幅Ｔ１の平均値の加算結果とを前記指定期間の受信信号強度の平均値として算出するものである。

この構成により、１フレーム分の受信信号強度を監視することで、モードを判定して受信信号強度を算出することが可能であるので、高精度かつ高速に受信信号強度の検出を行うことができる。

本発明は、第４に、上記第２又は第３に記載の信号強度測定装置であって、前記測定結果出力部は、前記モード判定部で前記第１モードと判定された場合には、前記指定期間強度取得部により取得された受信信号強度の最大値から、前記単位期間強度取得部により取得された受信信号強度の最小値を差し引いた値を受信信号強度として出力するものである。

この構成により、第１モードの場合には、ノイズ等の無効な成分のレベルを除外することができるので、より正確な受信信号強度を検出できる。

本発明は、第５に、複数のタイムスロットから構成された通信フレームを用いて、送信装置から制御用又は同期用の送信信号が所定のタイムスロットを用いて間欠的に送出される第１モードと、通信時に前記送信信号が連続して送出される第２モードとが存在可能な通信システムに用いられる受信装置の信号強度測定方法であって、前記タイムスロットの時間幅Ｔ１より大きい時間幅Ｔ２を有する指定期間における受信信号強度を、（Ｔ２−Ｔ１）以下の所定時間ずつずれた複数の指定期間について取得するステップと、前記取得された受信信号強度の最大値及び最小値を検出し、当該最大値と最小値との差分の大きさに基づいて、前記第１モード又は前記第２モードのいずれかを判定するステップと、前記判定されたモードに応じて受信信号強度の測定結果を出力するステップとを有する信号強度測定方法が提供されるものである。

この方法により、隣り合う指定期間は少なくともタイムスロットの時間幅Ｔ１の重なりを持つため、第一のモードの場合には、間欠的に送信される信号を完全に含んだときの受信信号強度と、含んでいないときの受信信号強度とを取得することが可能となり、取得した受信信号強度からいずれかのモードを判定した上で測定結果を出力するので、高精度に受信信号強度を把握することができる。

本発明は、第６に、上記第５に記載の各ステップを実行する受信信号強度測定プログラムが提供されるものである。

このプログラムにより、隣り合う指定期間は少なくともタイムスロットの時間幅Ｔ１の重なりを持つため、第一のモードの場合には、間欠的に送信される信号を完全に含んだときの受信信号強度と、含んでいないときの受信信号強度とを取得することが可能となり、取得した受信信号強度からいずれかのモードを判定した上で測定結果を出力するので、高精度に受信信号強度を把握することができる。

本発明によれば、高精度に受信信号強度を把握することが可能な信号強度測定装置及び信号強度測定方法を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。まず、間欠送信モードと通話時送信モードとについて説明する。図４は間欠送信モードにおける信号の例を示すタイムチャートであり、図５は通話時送信モードにおける信号の例を示すタイムチャートである。

間欠送信モードでは、通信の有無とは無関係に、親局は制御チャネル（Ｃｃｈ）を用いて所定の信号を周期的に送出する（図４参照）。通話時送信モードでは、通信時以外は停波し、通信時には親局は同期バースト（ＳＢ）をバースト送信する（図５参照）。

ところで、子局などの一般的な受信機においては、通信とは無関係に現れるノイズなどが受信信号として出力されるのを防止するためにスケルチ機能を備えている。例えば、キャリアスケルチの場合には、受信機の内部で、受信した信号の搬送波（キャリア）レベルを受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）として検出し、搬送波レベルが閾値レベルを超える場合にのみ受信処理を行う。従って、親局など通信相手局が信号を送出していないときには、キャリアスケルチが作動し受信機は受信処理を行わないので、意味のないノイズの出力を回避できる。

また、デジタル同報無線システムなどにおいては、複数の独立した通信チャネルを確保するために通信方式としてＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）が採用される場合が多い。すなわち、１つの通信回線をタイミングの違いにより複数の時間領域、つまりタイムスロットに区別し、それぞれのタイムスロットを独立した通信チャネルとして割り当てる。更に、複数のタイムスロットを含む時間領域をフレームとして管理し、複数のフレームを連続的にあるいは間欠的に生成することにより、各通信チャネルが利用可能な回線を確保する。

一方、キャリアスケルチの制御を行うためには、各通信チャネルのタイムスロット毎に受信信号強度ＲＳＳＩを検出する必要がある。しかし、キャリアスケルチの制御を実施する段階では、まだ受信機と通信相手局との間の同期が取れていないので、受信機は各タイムスロットのタイミングを把握できない。従って、受信信号強度ＲＳＳＩを検出する際には任意のタイミングで検出処理を開始せざるを得ない。その結果、受信信号強度を検出する処理のタイミングと各タイムスロットのタイミングとの間に時間ずれが発生し、正しい受信信号強度が得られない。

例えば、間欠送信モードを使用して通信する場合には、図４に示すようなタイミングで受信信号強度ＲＳＳＩを検出することになる。この例では、１フレームが６個のタイムスロットで構成される場合を想定しているので、６個のタイムスロットのそれぞれの受信信号強度を検出するために、それぞれ＃０、＃１、＃２、＃３、＃４、＃５の区間（時間）について受信信号の強度を測定する。しかし、受信機上の＃０〜＃５の各区間のタイミングと、実際の信号の（送信側の）タイムスロットのタイミングとは一致しない。

従って、例えば連続する６個のタイムスロットについて平均化した受信信号強度を求めると、本来の制御チャネル（Ｃｃｈ）の受信信号強度に比べて１／６に減少したレベルが検出されることになる。また、例えば＃０〜＃５の中のいずれか１つの区間だけで受信信号強度を求めると、タイミングが一致しないのでやはり本来の制御チャネル（Ｃｃｈ）の受信信号強度よりも小さいレベルが検出され、しかもタイミングのずれの程度に応じてレベルが変動する。

通話時送信モードを使用して通信する場合には、図５に示すようにフレーム内の全てのタイムスロットに同期バーストＳＢが現れる。従って、受信機上の＃０〜＃５の各区間のタイミングと、実際の信号の（送信側の）タイムスロットのタイミングとは一致しないが、タイミングのずれの影響を受けることなく正しい受信信号強度を求めることが可能である。すなわち、連続する６個のタイムスロットについて平均化した受信信号強度を求めても良いし、＃０〜＃５の中のいずれか１つの区間だけで受信信号強度を求めても良い。

しかし、キャリアスケルチの制御を行う段階では、受信機はまだ親局との間で通信していないので、親局が間欠送信モードと通話時送信モードとのいずれを使用しているのかを受信機は把握できない。その結果、受信機は正しい受信信号強度を検出できない。間欠送信モードを使用して通信する場合には、上述のように本来のレベルよりも低い受信信号強度ＲＳＳＩが検出されるので、キャリアスケルチの制御で用いる閾値を予め低めに定めておかないと、親局からの信号が制御チャネル（Ｃｃｈ）のタイムスロットに現れているにもかかわらずそのキャリアを検出できない場合がある。

しかし、閾値のレベルが低すぎる場合には、外部から到来するノイズをキャリアとして誤検出する可能性がある。そのため、タイミングによっては所望波を検出できない場合が生じたり、受信機が電源電力を無駄に消費してバッテリーの持続時間に悪影響を与える可能性がある。

そこで、本実施形態の受信信号強度測定方法では、１タイムスロットの時間幅Ｔ１より大きい時間幅Ｔ２を有する指定期間における受信信号強度を、（Ｔ２−Ｔ１）以下の所定時間ずつずれた複数の指定期間について取得する、すなわち１タイムスロット以上の時間幅を有する指定期間における受信信号強度を、隣り合う指定期間が１タイムスロット以上の時間幅の重なりを持つように監視することで、間欠送信モードにて送信される制御チャネルを完全に含んだときの受信信号強度と、含んでいないときの受信信号強度とを取得することが可能となり、取得した受信信号強度からいずれかのモードを判定した上で測定結果を出力するので、所望波の受信信号強度を高精度に把握することができるものである。

本発明の実施形態に係る受信信号強度測定装置について、図１〜図３を参照しながら以下に説明する。

図１は実施の形態の受信信号強度測定装置に関する主要部の構成を示すブロック図である。図２は図１に示す受信信号強度測定装置の主要な動作を示すフローチャートである。図３は図１に示す受信信号強度測定装置の動作例を示すタイムチャートである。

本実施形態では、デジタル同報無線システムの子局等として用いられる無線受信機に本発明を適用する場合を想定している。従って、子局の通信相手となる親局は、デジタル同報無線システムの推奨規格に従って、通信の動作モードとして間欠送信モード及び通話時送信モードをいずれも利用する可能性がある。また、図１に示す受信信号強度測定装置が出力する測定結果は、無線受信機自体のキャリアスケルチの制御にも利用されるので、親局と子局との間の通信の同期が確立していない状態においても、受信信号強度の測定結果を正しく出力する必要がある。なお、複数の通信チャネルを確保するために、通信形式としてはＴＤＭＡを採用している。

図１に示すように、この形態の受信信号強度測定装置は、データ取得処理部１０と、レベル検出処理部１１と、ＲＳＳＩ加算処理部１２と、最大値検出処理部１３と、連続送信判定処理部１４と、ＲＳＳＩ演算処理部１５と、最小値検出処理部１６と、最大値検出処理部１７と、最小値検出処理部１８とを備えている。

なお、レベル検出処理部１１は単位期間強度取得部の一例、ＲＳＳＩ加算処理部１２は指定期間強度取得部の一例、最大値検出処理部１３、及び連続送信判定処理部１４及び最小値検出処理部１６はモード判定部の一例、ＲＳＳＩ演算処理部１５は測定結果出力部の一例として機能する。なお、図１に示す各構成要素については、現実には電気回路のハードウェアで構成することもできるし、マイクロプロセッサ等が予め用意した受信信号強度測定プログラムに従って実行するソフトウェア処理によって実現することもできる。

データ取得処理部１０の入力には、無線受信機が親局等から受信した信号である受信ベースバンドデータＳＧ１が入力される。データ取得処理部１０は、入力される受信ベースバンドデータＳＧ１を処理して受信データを取得するとともに、受信ベースバンドデータＳＧ１におけるキャリア信号の振幅の瞬時値を振幅情報ＳＧ２として出力する。

レベル検出処理部１１は、データ取得処理部１０が出力する振幅情報ＳＧ２を処理して、１タイムスロットの時間幅に相当する期間毎に平均化された振幅の情報を信号ＳＧ３として出力する。

なお、１タイムスロットの時間幅（Ｔ１）は予め定められているので自局（受信機）と相手局（親局）との間で１タイムスロットの時間幅（Ｔ１）は一致するが、両者の間で同期が確立するまでの間は、動作のタイミングは一致しない。例えば、キャリアスケルチの処理を実施する場合のように同期が確立していない状態では、相手局が送出する信号の各タイムスロットのタイミングと、自局においてレベル検出処理部１１が平均化処理を行う各期間のタイミングとの間には不特定のずれが生じる（図４、図５参照）。

ＲＳＳＩ加算処理部１２は、レベル検出処理部１１が出力する信号ＳＧ３を処理して、互いに隣接する２スロット分の信号ＳＧ３を加算した結果を信号ＳＧ４として出力する。

図３に示す例では、相手局から受信した信号の１フレームが６個のタイムスロットで構成され１タイムスロットの時間幅がＴ１である場合を想定している。この例では、６個のタイムスロットのそれぞれに相当する（実際にはタイミングがずれている）＃０、＃１、＃２、＃３、＃４、＃５の区間（時間）について、各区間毎に平均化された受信信号の強度が前記信号ＳＧ３として得られる。

ＲＳＳＩ加算処理部１２は、１タイムスロットの時間幅Ｔ１の２倍の時間幅Ｔ２に相当する互いに隣接する２スロット分の信号ＳＧ３同士、すなわち区間＃０と＃１のＳＧ３同士、区間＃１と＃２のＳＧ３同士、区間＃２と＃３のＳＧ３同士、区間＃３と＃４のＳＧ３同士、区間＃４と＃５のＳＧ３同士、区間＃５と＃０のＳＧ３同士をそれぞれ加算した結果を信号ＳＧ４として出力する。

同期が確立していない状態で、相手局が送出する信号の各タイムスロットのタイミングと、自局においてレベル検出処理部１１が平均化処理を行う各期間のタイミングとの間に生じる時間のずれの大きさは、１スロットの時間幅Ｔ１以内の範囲で変動する。従って、各タイムスロットにおける本来の受信信号強度が一定であっても、受信機上では１タイムスロットの信号が時間幅Ｔ１の複数区間に分割されて処理されるため、レベル検出処理部１１が出力する信号ＳＧ３の強度は変動する。しかし、互いに隣接する２スロット分の区間（時間幅がＴ２の区間）には、１スロットの信号（例えば図３中のＣｃｈ）の全体が確実に含まれるので、ＲＳＳＩ加算処理部１２が出力する信号ＳＧ４のレベルには時間のずれの大きさの影響が現れない。つまり、間欠送信モードの状態であり、しかも同期が取れていない状態であっても、信号ＳＧ４のレベルは相手局が送出する信号の各タイムスロットの信号の受信強度を反映した値になる。但し、信号ＳＧ４のレベルには不要波であるノイズ等の影響も含まれている。

最大値検出処理部１３は、ＲＳＳＩ加算処理部１２が出力する信号ＳＧ４を処理し、受信信号の１フレーム毎にその中で最大値を検出し、その結果を信号ＳＧ５として出力する。例えば、図３に示すように１フレームが６個のタイムスロットで構成される受信信号を処理する場合には、区間＃０と＃１のＳＧ３同士を加算して得られた信号ＳＧ４（＃０＋＃１）と、区間＃１と＃２のＳＧ３同士を加算して得られた信号ＳＧ４（＃１＋＃２）と、区間＃２と＃３のＳＧ３同士を加算して得られた信号ＳＧ４（＃２＋＃３）と、区間＃３と＃４のＳＧ３同士を加算して得られた信号ＳＧ４（＃３＋＃４）と、区間＃４と＃５のＳＧ３同士を加算して得られた信号ＳＧ４（＃４＋＃５）と、区間＃５と＃０のＳＧ３同士を加算して得られた信号ＳＧ４（＃５＋＃０）との中から最大の値を抽出し、その結果を信号ＳＧ５として出力する。

最小値検出処理部１６は、ＲＳＳＩ加算処理部１２が出力する信号ＳＧ４を処理し、受信信号の１フレーム毎にその中で最小値を検出し、その結果を信号ＳＧ６として出力する。例えば、図３に示すように１フレームが６個のタイムスロットで構成される受信信号を処理する場合には、区間＃０と＃１のＳＧ３同士を加算して得られた信号ＳＧ４（＃０＋＃１）と、区間＃１と＃２のＳＧ３同士を加算して得られた信号ＳＧ４（＃１＋＃２）と、区間＃２と＃３のＳＧ３同士を加算して得られた信号ＳＧ４（＃２＋＃３）と、区間＃３と＃４のＳＧ３同士を加算して得られた信号ＳＧ４（＃３＋＃４）と、区間＃４と＃５のＳＧ３同士を加算して得られた信号ＳＧ４（＃４＋＃５）と、区間＃５と＃０のＳＧ３同士を加算して得られた信号ＳＧ４（＃５＋＃０）との中から最小の値を抽出し、その結果を信号ＳＧ６として出力する。

最大値検出処理部１７は、レベル検出処理部１１が出力する信号ＳＧ３を処理し、受信信号の１フレーム毎にその中で最大値を検出し、その結果を信号ＳＧ７として出力する。例えば、図３に示すように１フレームが６個のタイムスロットで構成される受信信号を処理する場合には、区間＃０について平均化された信号ＳＧ３（＃０）と、区間＃１について平均化された信号ＳＧ３（＃１）と、区間＃２について平均化された信号ＳＧ３（＃２）と、区間＃３について平均化された信号ＳＧ３（＃３）と、区間＃４について平均化された信号ＳＧ３（＃４）と、区間＃５について平均化された信号ＳＧ３（＃５）との中から最大の値を抽出し、その結果を信号ＳＧ７として出力する。

最小値検出処理部１８は、レベル検出処理部１１が出力する信号ＳＧ３を処理し、受信信号の１フレーム毎にその中で最小値を検出し、その結果を信号ＳＧ８として出力する。例えば、図３に示すように１フレームが６個のタイムスロットで構成される受信信号を処理する場合には、区間＃０について平均化された信号ＳＧ３（＃０）と、区間＃１について平均化された信号ＳＧ３（＃１）と、区間＃２について平均化された信号ＳＧ３（＃２）と、区間＃３について平均化された信号ＳＧ３（＃３）と、区間＃４について平均化された信号ＳＧ３（＃４）と、区間＃５について平均化された信号ＳＧ３（＃５）との中から最小の値を抽出し、その結果を信号ＳＧ８として出力する。

連続送信判定処理部１４は、受信信号に基づいて現在の動作モードが間欠送信モードか通話時送信モードかを自動的に識別し、その結果を判定結果ＳＧ９として出力する。具体的には、最大値検出処理部１３から出力される信号ＳＧ５と最小値検出処理部１６から出力される信号ＳＧ６とに基づき、（ＳＧ５−ＳＧ６）の値を予め定めた閾値と比較し、（（ＳＧ５−ＳＧ６）＞閾値）の条件を満たす場合には「間欠送信モード」として認識し、（（ＳＧ５−ＳＧ６）≦閾値）の条件を満たす場合には「通話時送信モード」として認識する。

ＲＳＳＩ演算処理部１５は、連続送信判定処理部１４が出力する識別結果ＳＧ９に基づいて、所望波の受信信号強度ＲＳＳＩを算出し、その結果を信号ＳＧ１０として出力する。具体的には、識別結果ＳＧ９が「間欠送信モード」の場合には、最大値検出処理部１３が出力する信号ＳＧ５と最小値検出処理部１８が出力する信号ＳＧ８とを用いて両者の差分である（ＳＧ５−ＳＧ８）を計算した結果を信号ＳＧ１０として出力し、識別結果ＳＧ９が「通話時送信モード」の場合には、最大値検出処理部１７が出力する信号ＳＧ７の値をそのまま信号ＳＧ１０として出力する。

機能的には図１に示した受信信号強度測定装置と同様であるが、マイクロプロセッサなどを用いてソフトウェアで信号を処理する場合には、例えば図２に示すような手順に従って順次に信号処理を実行すればよい。図２に示す処理について以下に説明する。なお、この例では受信信号の１フレームが６スロットで構成される場合を想定している。また、図２において比較以外の処理ステップ中に示された等号（＝）は、その右側にある右辺に示された内容や計算の結果を左辺に示されたレジスタ等に代入することを意味している。

ステップＳ１１では、これ以降の処理で利用するループカウンタｌ＿ｃｎｔの内容を０にリセットする。

ステップＳ１２では、受信信号の１スロット分の時間（Ｔ１）毎に、その平均ＲＳＳＩを取得する。その結果をループカウンタｌ＿ｃｎｔの内容に対応付けられたレジスタ（ave_RSSI[l_cnt]）に保存する。この値は図１中の信号ＳＧ３に相当する。

ステップＳ１３では、ループカウンタｌ＿ｃｎｔの内容をインクリメント（内容に１を加算）する。

ステップＳ１４では、ループカウンタｌ＿ｃｎｔの内容を定数である「５」と比較する。つまり、１フレームの全てのタイムスロットについて、平均ＲＳＳＩの取得が完了したか否かを識別する。完了してなければステップＳ１４からステップＳ１２に戻り、完了した場合には次のステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５では、これ以降の処理に備えて、前述のループカウンタｌ＿ｃｎｔの内容を再び０にリセットする。

ステップＳ１６では、１フレーム内の最初のタイムスロットと最後のタイムスロットにそれぞれ相当する平均ＲＳＳＩを加算してその結果を該当するレジスタ（sum_RSSI[5]）に保存する。すなわち、次に示す処理を行う。
（sum_RSSI[5]）＝（ave_RSSI[0]）＋（ave_RSSI[5]）

ステップＳ１７では、一定の時間（Ｔ１）毎に、１フレーム内で互いに隣接する２つのタイムスロットに相当する平均ＲＳＳＩを加算してその結果を該当するレジスタ（sum_RSSI[l_cnt]）に保存する。すなわち、次に示す処理を行う。
（sum_RSSI[l_cnt]）＝（ave_RSSI[l_cnt]）＋（ave_RSSI[l_cnt+1]）

ステップＳ１８では、ループカウンタｌ＿ｃｎｔの内容をインクリメント（内容に１を加算）する。

ステップＳ１９では、ループカウンタｌ＿ｃｎｔの内容を定数である「４」と比較する。つまり、１フレームの全てのタイムスロットについて、平均ＲＳＳＩの加算が完了したか否かを識別する。完了してなければステップＳ１９からステップＳ１７に戻り、完了した場合には次のステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０では、これ以降の処理に備えて、前述のループカウンタｌ＿ｃｎｔの内容を再び０にリセットする。

ステップＳ２１では、これ以降の処理で利用する各種レジスタの内容を次のように初期化する。

（max_RSSI）＝（ave_RSSI[0]）
（min_RSSI）＝（ave_RSSI[0]）
（max_sum_RSSI）＝（ave_RSSI[0]）
（min_sum_RSSI）＝（ave_RSSI[0]）

なお、（max_RSSI）は図１中の信号ＳＧ７に相当する値を格納するためのレジスタ、（min_RSSI）は図１中の信号ＳＧ８に相当する値を格納するためのレジスタ、（max_sum_RSSI）は図１中の信号ＳＧ５に相当する値を格納するためのレジスタ、（min_sum_RSSI）は図１中の信号ＳＧ６に相当する値を格納するためのレジスタを示す。

ステップＳ２２では、ループカウンタｌ＿ｃｎｔの内容をインクリメント（内容に１を加算）する。

ステップＳ２３では、レジスタ（max_RSSI）の内容が最大値か否かを調べるために、レジスタ（max_RSSI）の内容と、ループカウンタｌ＿ｃｎｔの内容により特定されるレジスタ（ave_RSSI[l_cnt]）の内容とを比較する。ステップＳ２３で条件を満たす場合には次のステップＳ２４に進み、条件を満たさない場合にはステップＳ２５に進む。

ステップＳ２４では、レジスタ（max_RSSI）の内容をより最大値にふさわしいレジスタ（ave_RSSI[l_cnt]）の内容に更新する。

ステップＳ２５では、レジスタ（min_RSSI）の内容が最小値か否かを調べるために、レジスタ（min_RSSI）の内容と、ループカウンタｌ＿ｃｎｔの内容により特定されるレジスタ（ave_RSSI[l_cnt]）の内容とを比較する。ステップＳ２５で条件を満たす場合には次のステップＳ２６に進み、条件を満たさない場合にはステップＳ２７に進む。

ステップＳ２６では、レジスタ（min_RSSI）の内容をより最小値にふさわしいレジスタ（ave_RSSI[l_cnt]）の内容に更新する。

ステップＳ２７では、レジスタ（max_sum_RSSI）の内容が最大値か否かを調べるために、レジスタ（max_sum_RSSI）の内容と、ループカウンタｌ＿ｃｎｔの内容により特定されるレジスタ（sum_RSSI[l_cnt]）の内容とを比較する。ステップＳ２７で条件を満たす場合には次のステップＳ２８に進み、条件を満たさない場合にはステップＳ２９に進む。

ステップＳ２８では、レジスタ（max_sum_RSSI）の内容をより最大値にふさわしいレジスタ（sum_RSSI[l_cnt]）の内容に更新する。

ステップＳ２９では、レジスタ（min_sum_RSSI）の内容が最小値か否かを調べるために、レジスタ（min_sum_RSSI）の内容と、ループカウンタｌ＿ｃｎｔの内容により特定されるレジスタ（sum_RSSI[l_cnt]）の内容とを比較する。ステップＳ２９で条件を満たす場合には次のステップＳ３０に進み、条件を満たさない場合にはステップＳ３１に進む。

ステップＳ３０では、レジスタ（min_sum_RSSI）の内容をより最小値にふさわしいレジスタ（sum_RSSI[l_cnt]）の内容に更新する。

ステップＳ３１では、受信信号の１フレームの全体について最大値及び最小値の確認が終了したか否かを調べるために、ループカウンタｌ＿ｃｎｔの内容を定数である「５」と比較する。ステップＳ２２−Ｓ３０の処理が完了してなければステップＳ３１からステップＳ２２に戻り、処理が完了している場合にはステップＳ３１から次のステップＳ３２に進む。

ステップＳ３２では、次の比較処理を行うことにより、動作モードが「間欠送信モード」か「通話時送信モード」かを自動的に識別する。
（max_sum_RSSI）−（min_sum_RSSI）＞閾値

ステップＳ３２の条件を満たす場合には「間欠送信モード」と見なしてステップＳ３３に進み、条件を満たさない場合には「通話時送信モード」と見なしてステップＳ３４に進む。

ステップＳ３３では、（（max_sum_RSSI）−（min_RSSI））の計算結果を所望波の受信信号強度ＲＳＳＩ、すなわち信号ＳＧ１０として出力する。

ステップＳ３４では、レジスタ（max_RSSI）の内容をそのまま所望波の受信信号強度ＲＳＳＩ、すなわち信号ＳＧ１０として出力する。

例えば、図３に示す例では、受信信号における制御チャネルＣｃｈのタイムスロットだけに有効な信号が現れており、それ以外のタイムスロットには有効な信号が存在しない。また、図３に示す＃０〜＃５の区間はそれぞれタイムスロットとタイミングがずれているが、＃０の区間と＃１の区間とを合わせた時間幅Ｔ２の期間中には、制御チャネルＣｃｈのタイムスロットの全体が含まれている。従って、＃０の区間の受信強度平均値（ＳＧ３に相当）と、＃１の区間の受信強度平均値（ＳＧ３に相当）とを加算した結果（ＳＧ４に相当）は、有効な信号である制御チャネルＣｃｈのタイムスロットの受信信号強度と大きな相関関係がある。また、間欠送信モードでは、＃０の区間の受信強度平均値と、＃１の区間の受信強度平均値とを加算した結果（ＳＧ４に相当）は、時間ずれの影響を受けない。

実際には、間欠送信モードの場合には、１フレームの中で信号ＳＧ４の最大値を見つけることにより、図３中の区間＃０と＃１とを加算したレベル（ＳＧ５）が得られる。但し、このレベル（ＳＧ５）にはノイズ等の不要波の成分も含まれている。ノイズ成分のレベルについては、１フレームの中で信号ＳＧ４（又はＳＧ３）の最小値を見つけることにより検出できる。

そこで、図１に示す受信信号強度測定装置においては、信号ＳＧ５の値と信号ＳＧ６との差分を閾値と比較することにより、「間欠送信モード」と「通話時送信モード」とを区別している。また、「間欠送信モード」を認識した場合には、信号ＳＧ５の値と信号ＳＧ８との差分を求めて、その結果を最終的な受信信号強度ＲＳＳＩとして出力する。

「通話時送信モード」の場合には、図５に示すように全てのタイムスロットに同期バーストが現れるので、同期が取れていなくても検出される受信強度には影響が現れない。そこで、「通話時送信モード」の場合には最大値検出処理部１７が検出した１フレームの中の最大値である信号ＳＧ７のレベルをそのまま最終的な受信信号強度ＲＳＳＩとして出力する。

なお、上記の実施形態では、２タイムスロット分の時間幅を指定期間として、指定期間同士が１タイムスロットの時間幅分の重なりを持つように監視したが、指定期間同士が１タイムスロットの時間幅分以上の重なりをもつように監視するのであれば、指定期間は１タイムスロットの時間幅以上の任意の時間幅を有していればよい。

本発明の信号強度測定装置及び信号強度測定方法は、高精度に受信信号強度を把握することが可能な効果を有し、ディジタル同報システムの戸別受信機等に有用である。

本発明の実施形態に係る受信信号強度測定装置に関する主要部の構成を示すブロック図 本発明の実施形態に係る受信信号強度測定装置の主要な動作を示すフローチャート 本発明の実施形態に係る受信信号強度測定装置の動作例を示すタイムチャート 間欠送信モードにおける信号の例を示すタイムチャート 通話時送信モードにおける信号の例を示すタイムチャート

符号の説明

１０ データ取得処理部
１１ レベル検出処理部
１２ ＲＳＳＩ加算処理部
１３ 最大値検出処理部
１４ 連続送信判定処理部
１５ ＲＳＳＩ演算処理部
１６ 最小値検出処理部
１７ 最大値検出処理部
１８ 最小値検出処理部

Claims (6)

1. 複数のタイムスロットから構成された通信フレームを用いて、送信装置から制御用又は同期用の送信信号が所定のタイムスロットを用いて間欠的に送出される第１モードと、通信時に前記送信信号が連続して送出される第２モードとが存在可能な通信システムに用いられる受信装置の信号強度測定装置であって、
   前記タイムスロットの時間幅Ｔ１より大きい時間幅Ｔ２を有する指定期間における受信信号強度を、（Ｔ２−Ｔ１）以下の所定時間ずつずれた複数の指定期間について取得する指定期間強度取得部と、
   前記指定期間強度取得部にて取得された受信信号強度の最大値及び最小値を検出し、当該最大値と最小値との差分の大きさに基づいて、前記第１モード又は前記第２モードのいずれかを判定するモード判定部と、
   前記判定されたモードに応じて受信信号強度の測定結果を出力する測定結果出力部と
   を備える信号強度測定装置。
2. 請求項１に記載の信号強度測定装置であって、
   前記時間幅Ｔ１毎に受信信号強度の平均値を算出する単位期間強度取得部を更に備え、
   前記指定期間強度取得部は、前記指定期間の時間幅Ｔ２を時間幅Ｔ１の２倍として、時間的に連続した２個の前記平均値を加算することで前記指定期間における受信信号強度を取得する信号強度測定装置。
3. 請求項２に記載の信号強度測定装置であって、
   前記単位期間強度取得部は、一つの通信フレーム分の期間について、前記時間幅Ｔ１毎の受信信号強度の平均値を算出し、
   前記単位期間強度検出部は、前記通信フレームの最初と最後の前記時間幅Ｔ１の平均値の加算結果と、隣り合う時間幅Ｔ１の平均値の加算結果とを前記指定期間の受信信号強度の平均値として算出する信号強度測定装置。
4. 請求項２又は３に記載の信号強度測定装置であって、
   前記測定結果出力部は、前記モード判定部で前記第１モードと判定された場合には、前記指定期間強度取得部により取得された受信信号強度の最大値から、前記単位期間強度取得部により取得された受信信号強度の最小値を差し引いた値を受信信号強度として出力する信号強度測定装置。
5. 複数のタイムスロットから構成された通信フレームを用いて、送信装置から制御用又は同期用の送信信号が所定のタイムスロットを用いて間欠的に送出される第１モードと、通信時に前記送信信号が連続して送出される第２モードとが存在可能な通信システムに用いられる受信装置の信号強度測定方法であって、
   前記タイムスロットの時間幅Ｔ１より大きい時間幅Ｔ２を有する指定期間における受信信号強度を、（Ｔ２−Ｔ１）以下の所定時間ずつずれた複数の指定期間について取得するステップと、
   前記取得された受信信号強度の最大値及び最小値を検出し、当該最大値と最小値との差分の大きさに基づいて、前記第１モード又は前記第２モードのいずれかを判定するステップと、
   前記判定されたモードに応じて受信信号強度の測定結果を出力するステップと
   を有する受信信号強度測定方法。
6. 請求項５に記載の各ステップを実行する受信信号強度測定プログラム。

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