JP4765645B2

JP4765645B2 - 無線通信装置及び無線システム

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Publication number: JP4765645B2
Application number: JP2006022782A
Authority: JP
Inventors: 信一松尾; アンドリューヒジーピーター
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Current assignee: Icom Inc
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2006-01-31
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2026-01-31
Also published as: JP2007208442A

Description

本発明は、デジタル無線通信に関する。より詳しくは、デジタル無線通信における通信の起動と確立に関する。

無線通信、特に移動体通信では、通信を行っていない待ち受け時に、間欠的に受信を行って消費電力を抑える、バッテリーセーブ機能（以下、間欠受信機能）を備える場合が多い。デジタル無線通信機においてもバッテリーセーブの目的で、間欠受信機能を搭載することが望ましい。

デジタル無線通信の場合、受信されたデジタル変調信号の同期信号を捕捉した後に、音声／データなどの信号を受信する。言い換えれば、同期信号を捕捉しなければデータを受信（復号化）することができない。また、デジタル無線通信方式の通信フレームは、一般的に同期信号はプリアンブルに続いて送信変調波の開始部分に配置される。そして、同期信号は、以後、定期的に送出されるようになっている。

例えば、特許文献１は、通信が失敗した際にリカバーできるようにするために、プリアンブル信号を可変長とする技術が開示されている。プリアンブルとは、受信機にフレーム送信の開始を認識させ、同期をとるタイミングを与えるための信号である。特許文献１の技術は、キャリア判定手段が送信前の「キャリアセンス」で「電波あり」と判断して送信できなかった場合、キャリア判定手段が応答信号受信前の「キャリアセンス」で「電波なし」と判断した場合及び信号判定手段が受信データが正しい応答信号でないと判断した場合は、制御手段は初期同期合わせ動作を再び繰り返す。それでも通信が正常に終了しなかった場合には、制御手段はその旨の信号をプリアンブル信号可変手段に出力する。プリアンブル信号可変手段は制御手段が決めた長さにプリアンブル信号を変更しその旨を出力する。無線送信手段はプリアンブル信号可変手段が出力したプリアンブル信号をデータに付加して送信する。
特開平９−６５４６４号公報

前記のような通信フレームを用いる一般的なデジタル無線通信システムにおいては、通常のアナログ無線と同じような状況で間欠受信機能を搭載すると、従来のアナログ（ＦＭ等）無線機以上に受信開始が遅れる。同期信号を捕捉しなければ受信できないため、最悪の場合は、同期確立ができずに受信できない場合がある。

デジタル無線通信方式の中でも、ＴＤＭＡ方式に代表される基地局が存在する無線通信システムの場合は、基地局が基準としてのタイミングクロックとなる情報を送出し、端末機はそれに同期することで受信の開始タイミングを知ることができる。

しかしながら、ＦＤＭＡ方式や、基地局が存在しないようなシステム又は基地局が存在しない状況（例えば、移動局間直接通信）では、基準となるタイミングを送出するものが存在しない。そのような状況では各無線機は自らのタイミングで間欠受信を行うが、間欠受信を終了して通常の受信モードとなるタイミングが同期信号の後に続く音声／データフレームの途中となってしまった場合、この受信を開始したときの音声／データフレームをフレーム信号に同期して復号化することができない。それ以降、定期的に送信される同期信号を受信した後はじめて、それに続く音声／データフレームから正しく受信することとなり、いわば頭切れで受信するといった問題が生じてしまう。

図７は従来の無線通信装置において、頭切れ受信の状況を示している。図７の上側のデータ構成は一般的なデジタル無線の通信フォーマットを示す。図７の下側の線は、受信機の受信タイミングを表す。図７の下側の線の上段は受信状態（ウェイク：Wake）を、下段は受信していない状態（スリープ：Sleep）を表す。受信側では、待ち受け周波数の電波を間欠受信で検知した場合に間欠受信動作を停止し、フレーム同期信号（Frame Sync：以下、ＦＳ）を検出する。図７に示すように、間欠受信を行っているときに、最初のプリアンブルＰやフレーム同期信号ＦＳの後に間欠受信で電波を検知して受信を開始した場合、受信を開始した後の途中に存在するフレーム同期ＦＳで同期を取った後のデータ（ＴＣＨ：Transport CHannel）しか復号化できない。その結果、最初のＴＣＨに含まれる情報が欠落する（頭切れ受信となる）。

間欠受信に対して送信側で、例えばプリアンブルＰを受信側の間欠受信の間隔よりも長くすると、受信側では最初のＦＳを捉えることができるので、最初のＴＣＨに含まれる情報を取り逃がすことがない。しかし、常にプリアンブルＰを長くすると、送信情報の時間的な遅延を生じ、また、データ送信時間が長くかかることになる。

なお、特許文献１の技術は、相手無線機から正しい応答がなかった場合にプリアンブル長を変更して送信するものであって、いわゆる通信の頭切れを回避するものではない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、バッテリーセーブのために間欠受信を行っている場合でも、同期信号を取得し損じて受信開始が遅れること、または受信できないことを防止し、確実に目的の電波を受信できる無線通信装置および無線システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る無線通信装置は、消費電力を抑えるために間欠受信を行う受信機に対して信号を送信する無線通信装置であって、
前記受信機が間欠受信を行っているか否かを判定する受信モード判定手段と、
前記受信機が受信するデータのサンプリング位置を決定するためのプリアンブル信号と、フレーム同期信号及び制御情報とを含んで構成される同期シーケンスの長さを変えることができ、前記同期シーケンスを出力する同期シーケンス長可変手段と、
前記受信機に送信される電波が途絶えてから後の時間と所定の時間とを比較する計時手段と、
を備え、
前記受信モード判定手段は、前記受信機に送信される通信周波数の電波が途絶えてから所定の時間を経過した場合に、前記受信機が間欠受信を行っていると判定し、
前記同期シーケンス長可変手段は、前記受信モード判定手段によって前記受信機が間欠受信を行っていると判定した場合に、前記同期シーケンスの長さを、前記受信機が連続受信であると判定した場合の同期シーケンスよりも長くすることを特徴とする。

さらに、前記受信モード判定手段によって前記受信機が間欠受信を行っていると判定した場合の同期シーケンスの長さは、前記受信機の間欠受信の間隔よりも長いことを特徴とする。

好ましくは、前記同期シーケンス長可変手段は、前記プリアンブル信号の長さを変えることによって、前記同期シーケンスの長さを変えることを特徴とする。

又は、前記同期シーケンス長可変手段は、前記フレーム同期信号及び制御情報の繰り返し送信回数を変更することによって、前記同期シーケンスの長さを変えることを特徴とする。

また、前記受信モード判定手段は、
前記受信機を備える無線通信装置が通信を終了する切断信号を送信又は受信した後、再び通信を開始するまで前記受信機が間欠受信を行っていると判定することを特徴としてもよい。

本発明の第２の観点に係る無線システムは、
消費電力を抑えるために間欠受信を行う受信機と、
前記受信機に対して信号を送信する無線通信装置と、
を含む無線システムにおいて、
前記無線通信装置は、
前記受信機が間欠受信を行っているか否かを判定する受信モード判定手段と、
前記受信機が受信するデータのサンプリング位置を決定するためのプリアンブル信号と、フレーム同期信号及び制御情報とを含んで構成される同期シーケンスの長さを変えることができ、前記同期シーケンスを出力する同期シーケンス長可変手段と、
前記受信機に送信される電波が途絶えてから後の時間と所定の時間とを比較する計時手段と、
を備え、
前記受信モード判定手段は、前記受信機に送信される通信周波数の電波が途絶えてから所定の時間を経過した場合に、前記受信機が間欠受信を行っていると判定し、
前記同期シーケンス長可変手段は、前記受信モード判定手段によって前記受信機が間欠受信を行っていると判定した場合に、前記同期シーケンスの長さを、前記受信機が連続受信であると判定した場合の同期シーケンスよりも長くすることを特徴とする。

本発明の無線通信装置によれば、間欠受信によるバッテリーセーブ機能を有するデジタル無線機において、基地局や中継局などによる通信タイミング管理機能がない無線通信システムでも、受信側での頭切れ受信を回避することができる。また、通信効率を向上することができる。

本発明に係る無線通信装置及び無線システムの一実施の形態について、図を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る無線通信装置１の構成を示すブロック図である。図２は、図１に示す無線通信装置１を複数備える無線システム３０の例を示す。

図１に示す無線送信装置１は、送信機として機能する場合、無線通信装置１を使用するユーザの通話音に基づく音声信号、又はデータ通信用のデータ信号を相手方の受信機に向かって送信する。一方、無線通信装置１は、受信機として機能する場合、無線通信装置１に送信された通話音に基づく音声信号を受信し、又は通信相手である他の無線通信装置１より送信されたデータ通信用のデータ信号を受信する。

無線通信装置１は、図１に示すように送信機能を実現するために、アンテナ１０と、送受信切換部１１と、送信部１２と、ベースバンド処理部１３と、増幅及びＡ／Ｄ変換器（以下、Ａ／Ｄ変換部という）１４と、マイク１５とを備えている。無線通信装置１はまた、受信機能を実現するために、受信部１６と、ベースバンド処理部１７と、Ｄ／Ａ変換及び増幅器（以下、Ｄ／Ａ変換部という）１８と、スピーカ１９とを備えている。

無線通信装置１はさらに、各部の制御を行うコントローラ２０、受信時間を計測する計時部２５、通信モードなどを表示する表示部２６、及び通信モードなどの設定を入力する操作部２７を備える。

コントローラ２０は、無線通信装置１の動作の制御を行う。コントローラ２０は例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）２１、Ｉ／Ｏ（入出力装置）２２、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）２４、ＲＡＭ（読み書き可能メモリ）２３、及びそれらを接続する内部バス（図示せず）を備えて構成される。

コントローラ２０には受信モードの切換タイミングを計るための計時部２５、表示部２６、操作部２７がＩ／Ｏ２２を介して接続されている。図１の複雑化を避け、理解を容易にするために、コントローラ２０から各部への信号線が省略されているが、コントローラ２０は送受信切換部１１、送信部１２、ベースバンド処理部１３、１７、Ａ／Ｄ変換部１４、受信部１６、Ｄ／Ａ変換部１８にＩ／Ｏ２２を介して接続しており、それらの処理の開始、終了、処理内容の制御を行う。

また、コントローラ２０には、電源制御部２８を介して、電源部２９が接続されている。電源部２９は例えば、電力を供給するバッテリーと、バッテリーに充電するための充電回路と、無線通信装置１の各部に供給する電力を一定に保つレギュレータ、及び電力を供給する部分を選択するスイッチ回路などから構成される。電源制御部２８は、バッテリーの残量検出、充電電圧・電流の制御、電力を供給する部分の選択などの制御を行う。

コントローラ２０が無線通信装置１の動作を制御するための制御プログラムは、ＲＯＭ２４に格納されている。そして、無線通信装置１が送信機として用いられる場合、コントローラ２０は、無線通信装置１が送信機として機能するよう制御する。また、ベースバンド処理部１３がデータ通信用のデータを送信部１２に出力する動作は、コントローラ２０の制御の下に行われる。

コントローラ２０のＲＡＭ２３には、無線通信装置１が送信する通信フレームを生成するためのデータが記憶される。例えば、ＲＡＭ２３は、通信フレームのヘッダ部を構成するためのデータである、プリアンブル、フレーム同期信号（Frame Sync：以下、ＦＳという）及び相手局側識別情報などを含む制御情報（Conrtrol CHannel：以下、ＣＣＨという）と、プリアンブルの長さ及びフレーム同期信号と制御情報の繰り返し送信回数などを記憶する。本発明では、プリアンブル、ＦＳ及びＣＣＨを総称して同期シーケンスＱという。

また、コントローラ２０には、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus（ユニバーサルシリアルバス））インターフェースが接続されており、ＵＳＢインターフェースに接続される外部機器のデータがコントローラ２０に入力される。ＵＳＢインターフェースに外部機器としてパソコンを接続し、このパソコンにより無線通信装置１を制御することもできる。

計時部２５は、例えば、クロックパルスによってカウンタ値を減算し、カウンタの値が０になったときに割り込み出力を発生する、減算カウンタを用いることができる。カウンタにある値をセットすると、セットした数のクロックパルスをカウントして、ＣＰＵ２１に割り込みをかけることによって、一定の時間を計測することができる。

表示部２６は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）又はＬＥＤ（Light Emission Diode）などから構成され、無線通信装置１が間欠受信か連続受信かの受信モード、送信相手先の無線通信装置１の状況、及び無線通信装置１のその他の情報を表示する。

操作部２７は、無線通信装置１の動作についての条件情報を入力するための入力手段にあたる。操作部２７には各種の操作キーが設けられている。すなわち、ユーザが、無線通信装置１の操作部２７の操作キーを操作して動作条件を入力することにより、その入力に基づく動作を無線通信装置１に行わせることができる。

操作部２７に対する操作の内容は、コントローラ２０により検出される。すなわち、コントローラ２０は、操作された操作キーの種類や、操作キーに対する操作の内容を検出する。そして、操作キーによって入力された内容を判別する。そして、コントローラ２０は、操作部２７により入力された内容に応じた動作を行うように、無線通信装置１を制御する。

なお、操作キーの操作の内容によっては、その操作によって入力された内容が表示部２６に表示される。例えば、操作部２７により、送信する相手先を選択する送信相手選択が設定された場合、送信する相手先のリストが表示部２６に表示される。また、送信しようとする相手無線通信装置１の状況を表示する。さらに、表示部２６には、ユーザに対する無線通信装置１の動作状態の報知や、ユーザに対する操作部２７による入力を促すメッセージ等が表示される。

無線通信装置１が、送信機として機能する場合のブロックについて説明する。無線通信装置１のユーザによる通話音はマイク１５により音声信号に変換され、この音声信号はＡ／Ｄ変換部１４に入力される。Ａ／Ｄ変換部１４に入力された音声信号は、増幅器により増幅された後、音声Ａ／Ｄ変換によりディジタル信号に変換される。ディジタル変換された信号はベースバンド処理部１３に入力される。ベースバンド処理部１３では、ディジタルデータにプリアンブル、フレーム同期信号（ＦＳ）及び制御情報（ＣＣＨ）などを付加して送信フレームに組み立てて、送信部１２に出力する。

送信部１２は、入力された信号を変調する変調機能を備える。この無線通信装置１の例では、送信部１２が信号を変調する方式として、ＧＭＳＫ（Gaussian filtered Minimum Shift Keying）、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などが用いられる。送信部１２は、入力された音声信号及びデータ信号を、これらの変調方式により変調する処理を行う。

送信部１２は、前記変調する処理を行った信号を、送受信切換部１１に出力する。送受信切換部１１は、無線通信装置１が送信機として機能する場合、送信部１２より入力された信号をアンテナ１０に導く回路が形成される。そして、送受信切換部１１に入力された信号は、アンテナ１０に出力され、アンテナ１０より無線通信装置１の相手方となる受信機へ送信される。

ベースバンド処理部１３は、通信プロトコルを実行するために、種々の制御信号を組み立てる。ベースバンド処理部１３の動作や送信部１２の送信の開始、終了、周波数の選択などは、コントローラ２０の制御によって行われる。プリアンブルの長さ、制御情報（ＣＣＨ）の内容の設定、ＦＳ及びＣＣＨの繰り返し送信回数の設定は、コントローラ２０の制御によって行われる。

ベースバンド処理部１３、コントローラ２０及び計時部２５によって、受信モード判定手段が実現されている。また、ベースバンド処理部１３、送信部１２及びコントローラ２０によって、同期シーケンス長可変手段が実現されている。

次に、無線通信装置１が受信機として機能する場合のブロックについて説明する。受信機としての無線通信装置１には、相手方の送信機より通話音の音声信号又はデータ通信用のデータ信号が送信される。無線通信装置１に送信される信号は、通信フレームを構成している。

アンテナ１０は、無線通信装置１に送信された無線信号を受信する。アンテナ１０が受信した無線信号は、送受信切換部１１を経由して受信部１６に入力される。送受信切換部１１は、無線通信装置１が受信機として機能する場合、アンテナ１０が受信した信号を受信部１６に導く回路が形成される。

受信部１６は、特定の周波数の電波を選択して受信するチューニング機能を備えている。受信部１６には、受信する無線信号の周波数帯域がコントローラ２０によって設定される。そして、受信部１６に設定された周波数のチャンネルの受信信号がアンテナ１０より送受信切換部１１を通って受信部１６に入力される。

次に、図１に示す無線通信装置１の動作を、図２を参照して説明する。なお、上述のように、無線通信装置１の動作は、コントローラ２０のＣＰＵ２１が、Ｉ／Ｏ２２、ＲＡＭ２３、ＲＯＭ２４、計時部２５、表示部２６、及び操作部２７と協働して行う。

例えば、図２に示すように、無線システム３０中に無線通信装置１Ａ〜１Ｅが存在しているとする。無線通信装置１Ａ〜１Ｅはそれぞれ、図１に示す構成を備えている。

図５は無線通信装置１が間欠受信モードに移行するタイミングを表した図である。図５の（ａ）は、通信フレームが終了した後、所定の時間を経過したときに間欠受信となる場合を示す。図５（ａ）の通信フレームの最後のＥは、フレームの終了を表す。フレームの終了Ｅには、例えば、フレームチェックシーケンスが含まれる。通信フレームの終了によって、半２重通信では送信権が相手側に渡されることを意味する。通信フレームの終了の後、所定の時間（所定時間１）、どちらからも送信しない場合は、通話を終了したと判断して、間欠受信に移行する。

図５（ｂ）は、通話の終了を表す信号（ＥＮＤ）がある場合を示す。図５（ｂ）は、通話が終了したことを表す情報（ＥＮＤ）を送信又は受信した後、所定の時間（所定時間２）を経過したときに間欠受信となる。

図５（ｃ）は、受信電波が途中で切れた場合を示す。例えば、送信又は受信の無線通信装置１が電波の届かない場所に移動した場合、バッテリーの残量がなくなった場合、又は外乱や機器の障害の場合などである。この場合、受信側では、受信電波が無くなってから、所定の時間（所定時間３）を経過したときに間欠受信となる。

図５に示すように、無線通信装置１は、通信フレームが終了した後、所定の時間を経過した場合、又は通信が終了したことを表す情報（ＥＮＤ）を送信又は受信した後、所定の時間を経過したとき、又は通信電波が無くなった後、所定の時間を経過した場合に間欠受信モードに移行する。間欠モードに移行するまでの所定の時間は、通信フレームが終了した後（図５（ａ）所定時間１）、通信が終了したことを表す情報（ＥＮＤ）を送信又は受信した後（図５（ｂ）所定時間２）、又は通信電波が無くなった後（図５（ｃ）所定時間３）でそれぞれ異なっていてよい。

間欠受信モードでは、一定の時間間隔で受信動作を行うための計時機能以外の動作を停止するスリープ（Sleep）と、所定の時間だけ受信動作を行うウェイク（Wake）とを交互に繰り返す。ウェイクにおいて、受信周波数の電波の入力感度があった場合は、一定時間受信動作を行って、復号化した受信データに自無線通信装置の宛先情報があるかどうかを判定する。受信データのＣＣＨに自無線通信装置の宛先情報がなければ、再び間欠受信モードを継続する。受信データのＣＣＨに自無線通信装置の宛先情報があった場合は、連続受信モードになって、通信を行う。

待ち受け時の間欠受信モードによって、バッテリーセービングが行われる。無線通信装置１が間欠受信モードでスリープのときには、電源部２９からはスリープの時間を計測するための部分にしか電力が供給されない。また、ウェイクのときには、送信機として機能するブロックのＡ／Ｄ変換部１４、ベースバンド処理部１３及び送信部１２には、電力が供給されない。その結果、無線通信装置１の消費電力が抑えられる。

図２の無線システム３０において、無線通信装置１Ａと無線通信装置１Ｂとが通信を行っている場合、その通信は、無線通信装置１Ｃ〜１Ｅも受信が可能であるとすると、無線通信装置１Ａ及び１Ｂが間欠受信モードとなるタイミングは、無線通信装置１Ｃ〜１Ｅでも判定することができる。また、もし、例えば無線通信装置１Ｅが、無線通信装置１Ａと１Ｂの通信を受信することができない場合は、無線通信装置１Ｅにとっては、無線通信装置１Ａ及び１Ｂが連続受信モードであるのか、間欠受信モードであるのか不明である。その場合は、無線通信装置１Ｅでは、無線通信装置１Ａ及び１Ｂは間欠受信モードであると判定する。

図３は、相手無線通信装置が間欠受信モードであると判定した場合に、通信を開始する通信フレームの構成の例を示す図である。図３の上側は通信フレームの構成を表し、下側の線は受信状態を表す。図３の下側の線の上段は受信状態（ウェイク：Wake）を、下段は受信していない状態（スリープ：Sleep）を表す。図３の例では、プリアンブルＰの長さが間欠受信のスリープの時間より長くなっている。従って、受信側の無線通信装置１はいずれかのウェイクでプリアンブルＰを受信する。受信側の無線通信装置１では、ウェイクでプリアンブルＰを受信したとき、一定時間受信動作を行って、復号化した受信データに自無線通信装置の宛先情報があるかどうかを判定するので、通信開始の通信フレームの最初のＦＳ及びＣＣＨを受信できる。

受信データのＣＣＨに自無線通信装置の宛先情報があれば、連続受信モードになって、通信を開始する。その結果、最初の送信データ（Transport CHannel：以下、ＴＣＨという）から正しく受信して復号化することができ、頭切れが起こらない。

図４は、相手無線通信装置が間欠受信モードであると判定した場合に、通信を開始する通信フレームの構成の異なる例を示す図である。図４の例では、プリアンブルＰの長さを変えずに、フレーム同期（ＦＳ）と制御情報（ＣＣＨ）を繰り返して送信する構成である（図４（ａ））。プリアンブルＰからＦＳとＣＣＨの繰り返しの最後から１つ前までの長さが、間欠受信のスリープの時間より長くなっている（図４（ｂ））。従って、受信側の無線通信装置１はいずれかのウェイクで、プリアンブルＰからＦＳとＣＣＨまでの信号（以下、同期シーケンスＱという）のどこかを受信する。

受信側の無線通信装置１では、ウェイクで同期シーケンスＱを受信したとき、一定時間受信動作を行って、復号化した受信データに自無線通信装置の宛先情報があるかどうかを判定するので、通信開始の通信フレームの最初に繰り返されるＦＳ及びＣＣＨを受信できる。

受信データのＣＣＨに自無線通信装置の宛先情報があれば、連続受信モードになって、通信開始する。その結果、最初の送信データ（ＴＣＨ）から正しく受信して復号化することができ、頭切れが起こらない。

図４に示す同期シーケンスＱでは、ＣＣＨに繰り返し送信回数の残り回数（ｎ、ｎ−１、ｎ−２、．．．、１）が埋め込まれている（図４（ａ））。送信側では、ＦＳ及びＣＣＨを１回送信するごとに残り回数を１ずつ減算してＣＣＨにセットする。受信側では、ＣＣＨに埋め込まれた残り回数を解読して、あと何回ＦＳ及びＣＣＨが送信されるかを判断する。図４の（ｃ）は、送信データが自無線通信装置宛であり、残り回数がｎのＣＣＨのタイミングでウェイクとなった場合を示す。この場合、次のＣＣＨを復号化することができて、残り回数がｎ−１であることが分かる。残り回数ｎ−１が充分長ければ、一旦、スリープになり、繰り返し送信回数の最後のＦＳ及びＣＣＨの前に再びウェイクとなって通信を行う（図４（ｃ））。

図４の（ｄ）は、送信データが自無線通信装置宛でない場合を示す。受信側は、ＣＣＨを復号化して、自無線通信装置が受信すべきデータでないと判断すると、再び間欠受信モードとなる。

ここで、無線システム３０が、例えば周波数分割２重通信又は時分割２重通信で、送信と受信を同時に行えるような場合には、受信側で受信を開始したことを送信側に伝えることができる。例えば、ＦＳとＣＣＨの残り繰り返し送信回数が多いときに、受信側で受信を開始したことを送信側に伝えることによって、ＦＳ及びＣＣＨの繰り返し送信を中断してＴＣＨの送信に移行してもよい。

次に、無線通信装置１が送信する同期シーケンスＱを設定する動作について、図を参照して説明する。図６は、実施の形態に係る無線通信装置１が送信する同期シーケンスＱを設定する動作の一例を示すフローチャートである。

無線通信装置１のコントローラ２０は、操作部２７から送信開始が指令されると、まず、送信する相手の無線通信装置１（受信側）の受信モードを表すＲＡＭ２３上の変数を調べて、受信側の受信モードを判定する（ステップＳ１）。無線通信装置１の電源を投入したときは、通常、相手となる受信側の受信モード変数をすべて、間欠受信モードに設定する。

受信側が間欠受信モードであれば（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、コントローラ２０のＣＰＵ２１はベースバンド処理部１３に前述の長い同期シーケンスＱを設定する（ステップＳ３）。長い同期シーケンスＱは、例えば、間欠受信の間隔より長いプリアンブルＰか、又は、間欠受信の間隔より長くなるように設定したＦＳ及びＣＣＨの繰り返し送信回数である。

受信側が間欠受信モードでないと判断すれば、ＣＰＵ２１はベースバンド処理部１３に通常の長さの同期シーケンスＱを設定する（ステップＳ４）。通常の長さの同期シーケンスＱは、受信側が起動しているので、受信側が同期をとれる長さのプリアンブルＰと、１つのＦＳ及びＣＣＨでよい。

次に、コントローラ２０のＣＰＵ２１は、同期シーケンスＱを設定した通信フレームを送信するよう、送信部１２に指令する（ステップＳ５）。そして、受信側の受信モードを連続受信モードに設定する（ステップＳ６）。すなわち、受信側である無線通信装置１に対応した受信モードを表すＲＡＭ２３上の変数を連続受信モードに設定する。

送信が終了するまで、ステップＳ１からＳ６を繰り返し（ステップＳ７；Ｎｏ）、通信フレームを繰り返し送信する。送信が終了したら（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、相手無線通信装置が送信する通信電波があるかどうかを判定する（ステップＳ８）。相手からの通信電波がある限り、受信処理を行う（ステップＳ８；Ｙｅｓ）。

相手からの送信電波がなくなったら（ステップＳ８；Ｎｏ）、その時から所定の時間が経過するのを待つ（ステップＳ９；Ｎｏ）。例えば、計時部２５のカウンタに所定の数を設定してクロックパルスによって減算し、カウンタが０になったときに割り込みがかかるようにして所定の時間を計測する。

所定の時間が経過したら（ステップＳ９；Ｙｅｓ）、受信側の受信モードを間欠受信モードに設定する（ステップＳ１０）。すなわち、受信側である無線通信装置１に対応した受信モードを表すＲＡＭ２３上の変数を間欠受信モードに設定する。

他の無線通信装置１どうしの通信を傍受できる場合、その通信が開始されたのち、その通信が終了してから一定時間経過するまで、その通信を行っている無線通信装置１の状態を連続受信モードに設定してもよい。その場合、連続受信モードに設定されている間に、その無線通信装置１に送信するときは、受信側モード判定は間欠受信モードでない（ステップＳ２；Ｎｏ）ので、初めから通常の長さの同期シーケンスＱを設定する。

以上、説明したように、受信側が間欠受信モードと判定する場合は、長い同期シーケンスＱを設定して送信を行うので、受信側では、間欠受信で必ず同期シーケンスＱを受信できる。その結果、受信側では、最初のＴＣＨから正しく受信して復号化することができ、頭切れが起こらない。最初のデータを受信できないことによる再送要求を行うことがないので、データ伝送の効率が向上する。また、受信側が間欠受信モードでないと判定する場合は、受信側が起動していて同期がとれる通常の長さの同期シーケンスＱを設定して送信を行うので、頭切れを回避しながら、データ伝送の効率が劣化しない。

その他、前記のハードウエア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更及び修正が可能である。

ＣＰＵ２１、Ｉ／Ｏ２２、ＲＡＭ２３、ＲＯＭ２４などから構成される無線通信装置１のコントローラ２０は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。たとえば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読みとり可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等）に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行する無線通信装置１を構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することで無線通信装置１を構成してもよい。

また、無線通信システム１の機能を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。

また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。たとえば、通信ネットワーク上の掲示板(BBS, Bulletin Board System)に前記コンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。

本発明の一実施の形態である無線通信装置のブロック図である。本発明の一実施の形態である無線システムの構成図である。本発明の一実施の形態における通信を開始する通信フレームの構成の例を示す図である。本発明の一実施の形態における通信を開始する通信フレームの構成の異なる例を示す図である。本発明の一実施の形態における無線通信装置が間欠受信モードに移行するタイミングを表す図である。本発明の一実施の形態である無線通信装置の動作の一例を示すフローチャートである。従来の無線通信装置において、頭切れ受信の状況を示す図である。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ無線通信装置
１２送信部
１３ベースバンド処理部
１６受信部
１７ベースバンド処理部
２０コントローラ
２１ＣＰＵ
２２Ｉ／Ｏ
２３ＲＡＭ
２４ＲＯＭ
２５計時部
２７操作部
２８電源制御部
２９電源部
３０無線システム
Ｑ同期シーケンス

Claims

消費電力を抑えるために間欠受信を行う受信機に対して信号を送信する無線通信装置であって、
前記受信機が間欠受信を行っているか否かを判定する受信モード判定手段と、
前記受信機が受信するデータのサンプリング位置を決定するためのプリアンブル信号と、フレーム同期信号及び制御情報とを含んで構成される同期シーケンスの長さを変えることができ、前記同期シーケンスを出力する同期シーケンス長可変手段と、
前記受信機に送信される電波が途絶えてから後の時間と所定の時間とを比較する計時手段と、
を備え、
前記受信モード判定手段は、前記受信機に送信される通信周波数の電波が途絶えてから所定の時間を経過した場合に、前記受信機が間欠受信を行っていると判定し、
前記同期シーケンス長可変手段は、前記受信モード判定手段によって前記受信機が間欠受信を行っていると判定した場合に、前記同期シーケンスの長さを、前記受信機が連続受信であると判定した場合の同期シーケンスよりも長くすることを特徴とする無線通信装置。
前記受信モード判定手段によって前記受信機が間欠受信を行っていると判定した場合の前記同期シーケンスの長さは、前記受信機の間欠受信の間隔よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
前記同期シーケンス長可変手段は、前記プリアンブル信号の長さを変えることによって、前記同期シーケンスの長さを変えることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
前記同期シーケンス長可変手段は、前記フレーム同期信号及び制御情報の繰り返し送信回数を変更することによって、前記同期シーケンスの長さを変えることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
前記受信モード判定手段は、
前記受信機を備える無線通信装置が通信を終了する切断信号を送信又は受信した後、再び通信を開始するまで前記受信機が間欠受信を行っていると判定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
消費電力を抑えるために間欠受信を行う受信機と、
前記受信機に対して信号を送信する無線通信装置と、
を含む無線システムにおいて、
前記無線通信装置は、
前記受信機が間欠受信を行っているか否かを判定する受信モード判定手段と、
前記受信機が受信するデータのサンプリング位置を決定するためのプリアンブル信号と、フレーム同期信号及び制御情報とを含んで構成される同期シーケンスの長さを変えることができ、前記同期シーケンスを出力する同期シーケンス長可変手段と、
前記受信機に送信される電波が途絶えてから後の時間と所定の時間とを比較する計時手段と、
を備え、
前記受信モード判定手段は、前記受信機に送信される通信周波数の電波が途絶えてから所定の時間を経過した場合に、前記受信機が間欠受信を行っていると判定し、
前記同期シーケンス長可変手段は、前記受信モード判定手段によって前記受信機が間欠受信を行っていると判定した場合に、前記同期シーケンスの長さを、前記受信機が連続受信であると判定した場合の同期シーケンスよりも長くすることを特徴とする無線システム。