JP5309266B1 - Wireless communication apparatus and transmission power control method - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の子機と同時に無線通信を行う場合に、他の無線通信システムへの電波干渉を極力抑えながら、全ての子機との通信を維持すること。
【解決手段】レベル測定部104aは、親機1が各子機から通知信号を受信する度に、通知信号のRSSIレベルを測定する。送信電力制御部102aは、所定のタイミングで、各子機のRSSIレベルの最小値を用いて送信電力値を決定し、子機へ前記決定した送信電力値で制御信号を送信するように増幅部104bを制御する。
【選択図】図1When performing wireless communication simultaneously with a plurality of slave units, communication with all the slave units is maintained while suppressing radio wave interference to other radio communication systems as much as possible.
A level measurement unit 104a measures an RSSI level of a notification signal every time a parent device 1 receives a notification signal from each child device. The transmission power control unit 102a determines a transmission power value using a minimum value of the RSSI level of each slave unit at a predetermined timing, and an amplification unit so as to transmit a control signal to the slave unit with the determined transmission power value 104b is controlled.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、デジタルコードレス電話機に応用可能な無線通信装置および送信電力制御方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication apparatus and a transmission power control method applicable to a digital cordless telephone.
コードレスの子機を有し、電話回線に接続された親機から離れて通話相手と会話することができるコードレス電話機が普及している。その普及に伴い、複数の無線通信システムが同一エリア内に存在するようなケースも生じるようになってきた。このようなケースでは、親機が常時最大の電力で電波を送信すると、親機と子機が離れていても通話することができる反面、他の無線通信システムへの電波干渉が大きくなってしまうという課題があった。 2. Description of the Related Art Cordless telephones that have a cordless handset and are capable of talking with a calling party apart from a base unit connected to a telephone line have become widespread. Along with the spread, there are cases where a plurality of wireless communication systems exist in the same area. In such a case, if the master unit always transmits radio waves with the maximum power, it is possible to talk even if the master unit and the slave unit are separated from each other, but radio wave interference to other wireless communication systems becomes large. There was a problem.
そこで、親機の送信電力を可変制御するコードレス電話機が開発されている。例えば、特許文献1には、通信開始時に無線通信機の送信電力値を最大値にして送信を行い、送信に成功するごとに送信電力値を所定量ずつ下げていき、送信に失敗したときには送信電力値を所定量上げる等の制御をすることにより最適な送信電力の設定を行う技術が開示されている。
Accordingly, cordless telephones that variably control the transmission power of the base unit have been developed. For example, in
また、特許文献2には、子機が充電台に連結されているか否かに応じて、親機(接続装置)の送信電力を制御する技術が記載されている。すなわち、特許文献2には、子機と接続装置の間では、子機が充電台に連結されると低い送信電力で通信し、子機が充電台から離されると高い送信電力で通信する技術が開示されている。これにより、特許文献2の技術は、子機が接続装置から遠ざかる過程で妨害波が届いても、子機と接続装置の間の通信を維持することができるようにするものである。
しかしながら、特許文献1は、通話時(またはその他のデータ通信時)の子機と親機との間の電力を低く制御する技術であり、通話時以外の子機と親機との間の同期および制御信号送信のための制御チャネルの電力制御に関するものではない。また、特許文献2は、1台の子機と親機との間の制御に関する発明であり、複数の子機が存在する場合には実施することができない。更に、上記従来技術には、制御チャネルの信号が他のコードレス電話システムに対して干渉を与えることについては考慮されていない。
However,
図7は、隣接する他のコードレス電話システムに対する干渉の様子を示す。図7に示すように、親機に登録された子機が複数有る場合(子機A、子機B)、遠方に存在する子機Bで受信可能なように親機が送信する制御チャネルの電力を最大にすると、隣接する他のコードレス電話システムに大きな干渉を与えてしまうおそれがある。 FIG. 7 shows the state of interference with another adjacent cordless telephone system. As shown in FIG. 7, when there are a plurality of slave units registered in the master unit (slave unit A and slave unit B), the control channel transmitted by the master unit so as to be received by the slave unit B present in a distant place. Maximizing power can cause significant interference to other adjacent cordless telephone systems.
特許文献2には、接続装置と同じ端末番号を持つ1台の子機が充電台に連結されると当該接続装置が送信電力を低くすることが記載されているが、接続装置と同じ端末番号を持つ子機が複数存在する場合における制御信号の送信電力制御については記載されていない。例えば、近くにある子機が充電台に乗せられたときでも親機が制御信号の送信電力を下げてしまうと、遠方に存在する子機と親機との通信が切れてしまうおそれがある。
本発明の目的は、複数の子機と無線通信を行う場合に、他の無線通信システムへの電波干渉を極力抑えながら、全ての子機との通信を維持することができる無線通信装置および送信電力制御方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a wireless communication apparatus and a transmission capable of maintaining communication with all slave units while minimizing radio wave interference with other radio communication systems when performing wireless communication with a plurality of slave units. It is to provide a power control method.
本発明の無線通信装置は、複数の子機とTDMA方式の無線通信を行う無線通信装置であって、各子機から送信された信号の受信レベルを測定するレベル測定手段と、前記受信レベルの最小値に応じて送信電力値を決定し、制御チャネルを使って前記複数の子機へ前記決定した送信電力値で制御信号を送信するように送信電力制御を行う送信電力制御手段と、を具備する構成を採る。 A wireless communication apparatus of the present invention is a wireless communication apparatus that performs TDMA wireless communication with a plurality of slave units, and includes a level measuring unit that measures a reception level of a signal transmitted from each slave unit, Transmission power control means for determining a transmission power value according to a minimum value and performing transmission power control so as to transmit a control signal with the determined transmission power value to the plurality of slave units using a control channel. The structure to do is taken.
本発明の送信電力制御方法は、複数の子機とTDMA方式の無線通信を行う無線通信装置の送信電力制御方法であって、各子機から送信された信号の受信レベルを測定するステップと、前記受信レベルの最小値に応じて送信電力値を決定し、制御チャネルを使って前記複数の子機へ前記決定した送信電力値で制御信号を送信するように送信電力制御を行うステップと、を具備する。 A transmission power control method of the present invention is a transmission power control method for a wireless communication apparatus that performs TDMA wireless communication with a plurality of slave units, and includes measuring a reception level of a signal transmitted from each slave unit; Determining a transmission power value according to the minimum value of the reception level, and performing a transmission power control to transmit a control signal with the determined transmission power value to the plurality of slave units using a control channel; It has.
本発明によれば、複数の子機とTDMA方式の無線通信を行う場合に、親機の遠方に存在する子機の受信信号レベルを、通信を維持することが可能な所定の閾値を少し越える程度に送信電力を制御することができるので、複数の他の無線通信システムへの電波干渉を極力抑えながら、全ての子機との通信を維持することができる。 According to the present invention, when TDMA wireless communication is performed with a plurality of slave units, the received signal level of the slave unit located far from the master unit slightly exceeds a predetermined threshold capable of maintaining communication. Since the transmission power can be controlled to the extent, communication with all the slave units can be maintained while suppressing radio wave interference to a plurality of other wireless communication systems as much as possible.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、DECT(Digital Enhanced Cordless Telecommunication)規格に準拠したデジタルコードレス電話機を例に説明する。DECTは、欧州の電気通信標準化機関であるETSI(European Telecommunications Standards Institute)で標準化されている方式である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, a digital cordless telephone conforming to the DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunication) standard will be described as an example. DECT is a method standardized by the European Telecommunications Standards Institute (ETSI), which is a European telecommunication standardization organization.
(実施の形態)
デジタルコードレス電話機は、1つの親機1(図1参照)と、複数の子機2(図2参照)と、子機2と同数の充電台3(図2参照)と、から構成される。親機1(無線通信装置)は、各子機2とTDMA(Time Division Multiple Access)方式の無線通信を行う。
(Embodiment)
The digital cordless telephone is composed of one master unit 1 (see FIG. 1), a plurality of slave units 2 (see FIG. 2), and the same number of charging bases 3 (see FIG. 2). Base unit 1 (wireless communication apparatus) performs time division multiple access (TDMA) wireless communication with each
図1は、本発明の一実施の形態に係る親機1の構成を示すブロック図である。図1に示すように、親機1は、電話回線インターフェース101と、信号処理部102と、メモリ部103と、無線部104と、アンテナ105と、表示部106と、操作部107と、マイクロフォン108と、スピーカ109と、から主に構成される。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of
電話回線インターフェース101は、電話回線と信号処理部102とを繋ぐインターフェースであり、着呼処理、発呼処理を行って電話回線を介して外部の電話機と接続したり、回線の開放・閉結を行ったりする。
The
信号処理部102は、メモリ部103に記憶されている制御プログラムに基づいて、各部から出力された信号の処理、および、各部の制御を行う。特に、信号処理部102は、デジタル音声データに対してADPCM(Adaptive Differential Pulse Code Modulation)方式の符号化処理を行い、制御データを付加し、フレーム中の所定のスロットに挿入し、周波数変調等の変調処理を行い、ベースバンドの送信信号を生成する。また、信号処理部102は、ベースバンドの受信信号に対して復調処理を行い、フレーム中の所定のスロットから制御データおよび音声符号化データを取り出し、音声符号化データに対してADPCM方式の復号処理を行い、デジタル音声データを生成する。
Based on a control program stored in the
メモリ部103は、制御プログラム、子機のID(Identification)等、所定の情報を記憶する。なお、メモリ部103に記憶される情報の内、本発明に関わるものについては後述する。
The
無線部104は、信号処理部102から出力されたベースバンドのデジタル信号に対して、増幅、アップコンバート等の無線処理を行い、アンテナ105から無線信号を送信する。また、無線部104は、アンテナ105に受信された無線信号に対して、増幅、ダウンコンバート等の無線処理を行い、ベースバンドのデジタル信号を信号処理部102に出力する。
The
表示部(LCD:Liquid Crystal Display)106は、信号処理部102から出力された各種情報を表示する。操作部107は、多様なボタン、ダイヤル、キーを有し、ユーザの意志に基づく操作内容を電気信号に変換して信号処理部102に出力する。
A display unit (LCD: Liquid Crystal Display) 106 displays various types of information output from the
マイクロフォン108は、ユーザの音声を集音し、音声信号に変換して信号処理部102に出力する。スピーカ109は、信号処理部102から出力された音声信号を音声に変換して発音する。
The
ここで、本発明の特徴的な構成として、信号処理部102は、送信電力制御部102aを有する。また、無線部104は、レベル測定部104aおよび増幅部104bを有する。
Here, as a characteristic configuration of the present invention, the
送信電力制御部102aは、レベル測定部104aにて測定された各子機2からの受信信号のRSSI(Received Signal Strength Indicator)レベルに基づいて送信電力を算出し、算出結果を示す制御信号を増幅部104bに出力する。なお、送信電力制御部102aにおける具体的な送信電力制御方法は後述する。
The transmission
レベル測定部104aは、充電台3に設置された各子機2からの受信信号のRSSIレベルを測定し、測定結果を示すRSSI信号を送信電力制御部102aに出力する。
The
増幅部104bは、送信電力制御部102aの制御に基づいて、アンテナ105から送信される無線信号の電力を増幅する。
The amplifying
図2は、本発明の一実施の形態に係る子機2および充電台3の構成を示すブロック図である。図2に示すように、子機2は、信号処理部201と、メモリ部202と、無線部203と、アンテナ204と、表示部205と、操作部206と、マイクロフォン207と、スピーカ208と、充電回路211と、2次電池212と、定電圧回路213と、から主に構成される。また、子機2は、端子T21、T22を有する。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
信号処理部201は、メモリ部202に記憶されている制御プログラムに基づいて、各部から出力された信号の処理、および、各部の制御を行う。また、信号処理部201は、充電回路211から充電検出信号を受け取ると、子機2が充電台3に設置されたことを通知するための通知信号を無線部203,アンテナ204を介して親機1に送信する。
The
メモリ部202は、制御プログラム等、所定の情報を記憶する。
The
無線部203は、信号処理部201から出力されたベースバンドのデジタル信号に対して、増幅、アップコンバート等の無線処理を行い、アンテナ204から無線信号を送信する。また、無線部203は、アンテナ204に受信された無線信号に対して、増幅、ダウンコンバート等の無線処理を行い、ベースバンドのデジタル信号を信号処理部201に出力する。
The
表示部205は、信号処理部201から出力された各種情報を表示する。操作部206は、多様なボタン、ダイヤル、キーを有し、ユーザの意志に基づく操作内容を電気信号に変換して信号処理部201に出力する。
The
マイクロフォン207は、ユーザの音声を集音し、音声信号に変換して信号処理部201に出力する。スピーカ208は、信号処理部201から出力された音声信号を音声に変換して発音する。
The
端子T21,T22は、子機2を充電台3に載置した際に端子T31,T32と接触させて充電電流を入力するための端子である。
Terminals T21 and T22 are terminals for inputting charging current by contacting the terminals T31 and T32 when the
充電回路211は、充電台3から供給される充電電流を入力して2次電池212および定電圧回路213に供給する。また、充電回路211は、子機2が充電台3に載置され、充電台3からの充電電流を検出した場合、充電検出信号を信号処理部201に出力する。
The charging
2次電池212は、充電回路211からの充電電流を蓄電し、定電圧回路213に放電する。
The secondary battery 212 stores the charging current from the charging
定電圧回路213は、安定した直流電圧を、信号処理部201へ供給する定電圧源であり、充電回路211あるいは2次電池212からの直流電圧(例えば2.5V)をさらに低い電圧(例えば1.8V)に変換する。
The
充電台3は、外部電源コネクタ301と、電源回路302と、から主に構成される。また、充電台3は、端子T31、T32を備える。
The charging
端子T31,T32は、子機2へ充電電流を供給するための端子である。
Terminals T31 and T32 are terminals for supplying a charging current to the
外部電源コネクタ301は、外部電源と接続して、直流電流を入力する。 The external power supply connector 301 is connected to an external power supply and inputs a direct current.
電源回路302は、外部電源コネクタ301からの直流電圧(例えば6.5V)を適正な電圧(例えば2.5V)に変換し、子機2の充電回路211に供給するDC/DCコンバータである。
The
図3に示すように、子機2は、ユーザが充電台3に載置すること、及び、充電台3から離すことが容易にできる構造となっている。子機2は、充電台3に載置されると、充電台3と電気的に接続し、2次電池212に充電台3からの充電電流を蓄電する。なお、親機1には、子機2に充電することができる構造を持つものがある。この場合、子機2は、親機1の充電部に載置されると、親機1と電気的に接続し、2次電池212に親機1からの充電電流を蓄電する。
As shown in FIG. 3, the
次に、DECT方式における、待機状態での親機と子機の通信について図4を用いて説明する。 Next, communication between the parent device and the child device in the standby state in the DECT method will be described with reference to FIG.
図4に示すように、DECT方式では、10ms周期の1フレームに24スロット(アップリンク用に12スロット、ダウンリンク用に12スロット)を含んで構成されるTDMA/TDD(Time Division Multiple Access/Time Division Duplex)方式を採用している。また、最低1スロットの制御チャネルスロットを備えており、制御チャネルも通話チャネルも10msのフレーム周期で送受信される。 As shown in FIG. 4, in the DECT system, a TDMA / TDD (Time Division Multiple Access / Time) configured by including 24 slots (12 slots for the uplink and 12 slots for the downlink) in one frame with a period of 10 ms. Division Duplex) is adopted. In addition, at least one control channel slot is provided, and both the control channel and the communication channel are transmitted and received at a frame period of 10 ms.
親機は、子機に対して各フレームの予め定められた所定のスロット(図4では第2スロット)を制御チャネルに決めこの制御チャネルにて制御信号(Beacon)を送信する。 The master unit determines a predetermined slot (second slot in FIG. 4) of each frame as a control channel to the slave unit, and transmits a control signal (Beacon) using this control channel.
待機状態では、子機から親機には信号が送信されない。そして、子機が充電台に載置された等のイベントが発生した場合、子機は、親機に対して予め定められた所定のスロット(図4では第14スロット)にて通知信号を送信する。 In the standby state, no signal is transmitted from the slave unit to the master unit. When an event occurs such as when the slave unit is placed on the charging stand, the slave unit transmits a notification signal to the master unit in a predetermined slot (14th slot in FIG. 4). To do.
本実施の形態の親機1は、各子機2から送信された通知信号のRSSIレベルを測定し、測定結果に基づいて送信電力を制御する。
次に、親機1のメモリ部103に記憶される情報について、図5を用いて説明する。図5に示すように、親機1のメモリ部103には、各子機2について、子機のID番号(IDi)、測定した通知信号のRSSIレベル(Pppi)および通知信号の受信時刻(Tppi)が対応付けて記憶される。
Next, information stored in the
レベル測定部104aは、親機1が各子機2から通知信号を受信する度に、通知信号のRSSIレベルを測定し、測定結果を信号処理部102(送信電力制御部102a)に出力する。
The
信号処理部102は、いずれかの子機2から通知信号を受信すると、当該子機2のID、RSSIレベルおよび受信時刻を対応付けて、メモリ部103に記憶する。
When the
次に、本実施の形態に係る親機が制御チャネルで制御信号を送信する時の送信電力制御方法について説明する。 Next, a transmission power control method when the base unit according to the present embodiment transmits a control signal on the control channel will be described.
送信電力制御部102aは、所定のタイミングで、メモリ部103に記憶されているRSSIレベル(Pppi)の最小値を用いて送信電力値を算出する。なお、送信電力制御部102aが送信電力制御を行うタイミングとして、図5に示したメモリ部103に記憶された情報内容が更新されたタイミング等が挙げられる。
The transmission
具体的には、送信電力制御部102aは、メモリ部103に格納された、各子機2から送られる通知信号を受信した際の各RSSIレベル(Pppi)を読み出し、その最小値を選択する。親機1と通信が可能な各子機2の送信電力値は同じ値に設定されている。または、親機1は、予め各子機2の送信電力値を知っているようにしてもよい。さらに、登録動作時に、各子機2よりそれぞれの送信出力値を親機1へ通知するようにしてもよい。各子機2の送信電力値は、製品の製造段階で親機1のメモリ部103に予め格納される。
Specifically, the transmission
本実施の形態では、最も受信信号レベルが弱い子機2にあわせて制御信号を送信するときの増幅部104bの増幅度を制御する。具体的には、親機1は、メモリ部103に格納された情報から、最も受信信号レベルが弱い子機2のRSSIレベル(最小値RSSIレベル)を読み出し、既知の子機の送信電力値から、最小値RSSIレベル(Pppi)を減算することにより、最も受信信号レベルが弱い子機2に関する伝搬路損失を算出する。なお、親機1と子機2が同じ送信電力で送信するコードレス電話では、子機2の送信電力の代わりに親機1自身の送信電力を用いて子機2までの伝搬路損失を算出することができる。
In the present embodiment, the amplification degree of the amplifying
送信電力制御部102aは、最もレベルが弱い子機2に関する伝搬路損失に受信電力基準値を加えた値に応じて、親機1が制御信号を送信するための送信電力値を算出する。なお、受信電力基準値は、親機1と子機2が通信を維持するため、または通信干渉を抑圧するために必要な受信電力値にマージンを加えた値である。例えば、全ての子機2が充電台3に置かれていると認識されているときに、ある子機2から受信した信号のRSSIレベル(Pppi)が受信電力基準値より低くなった場合には、親機1は送信電力制御を中止してフルパワーにより制御信号を送信するようにしても良い。
The transmission
そして、送信電力制御部102aは、算出した送信電力値で信号を送信するように増幅部104bを制御する。
Then, the transmission
図6は、本実施の形態において、親機が制御チャネルで制御信号を送信する時の信号到達エリアの調整の様子を示す図である。ID1の子機が送信する通知信号の親機におけるRSSIレベルをPpp1、ID2の子機が送信する通知信号の親機におけるRSSIレベルをPpp2、ID3の子機が送信する通知信号の親機におけるRSSIレベルをPpp3とした場合、親機における各子機(ID1, ID2, ID3)の通知信号のRSSIレベルが、Ppp1>Ppp2>Ppp3であるならば、親機は最小値Ppp3を用いて送信電力値を算出する。 FIG. 6 is a diagram illustrating how the signal arrival area is adjusted when the parent device transmits a control signal through the control channel in the present embodiment. The RSSI level in the master unit of the notification signal transmitted by the slave unit of ID1 is Ppp1, the RSSI level in the master unit of the notification signal transmitted by the slave unit of ID2 is Ppp2, and the RSSI level in the master unit of the notification signal transmitted by the slave unit of ID3 When the level is Ppp3, if the RSSI level of the notification signal of each slave unit (ID1, ID2, ID3) in the master unit is Ppp1> Ppp2> Ppp3, the master unit uses the minimum value Ppp3 to transmit power value Is calculated.
これにより、親機1の遠方に存在し、伝搬路損失が大きい子機でも、通信を維持するために必要な受信電力値で、親機1から制御チャネルで送られる制御信号を受信することができる。また、親機1の送信電力が低減されるので、他の無線通信システムへの電波干渉を抑えることができる。
As a result, even a slave unit that is located far from the
以上説明したように、本実施の形態によれば、複数の子機とTDMA方式の無線通信を行う場合に、親機の遠方に存在する子機の受信信号レベルを、通信を維持することが可能な所定の閾値を少し越える程度に送信電力を制御することができるので、他の無線通信システムへの電波干渉を極力抑えながら、全ての子機との通信を維持することができる。 As described above, according to the present embodiment, when performing TDMA wireless communication with a plurality of slave units, it is possible to maintain communication with the reception signal level of the slave unit located far from the master unit. Since the transmission power can be controlled to a level slightly exceeding a possible predetermined threshold, communication with all the slave units can be maintained while suppressing radio wave interference to other radio communication systems as much as possible.
なお、上記実施の形態では、受信した通知信号のRSSIレベルをメモリ部103に記憶させる場合について説明したが、本発明はこれに限られず、先に伝搬路損出を算出して記憶する等、他の値を記憶させても良い。
In the above embodiment, the case where the RSSI level of the received notification signal is stored in the
本発明の無線通信装置は、デジタルコードレス電話機に用いるのに好適である。 The wireless communication apparatus of the present invention is suitable for use in a digital cordless telephone.
1 親機
2 子機
3 充電台
101 電話回線インターフェース
102、201 信号処理部
102a 送信電力制御部
103、202 メモリ部
104、203 無線部
104a レベル測定部
104b 増幅部
105、204 アンテナ
211 充電回路
212 2次電池
213 定電圧回路
301 外部電源コネクタ
302 電源回路
DESCRIPTION OF
Claims (3)
各子機から送信された信号の受信レベルを測定するレベル測定手段と、
前記受信レベルの最小値に応じて送信電力値を決定し、制御チャネルを使って前記複数の子機へ前記決定した送信電力値で制御信号を送信するように送信電力制御を行う送信電力制御手段と、
を具備する無線通信装置。 A wireless communication device that performs TDMA wireless communication with a plurality of slave units,
Level measuring means for measuring the reception level of the signal transmitted from each slave unit;
Transmission power control means for determining transmission power value according to the minimum value of the reception level and performing transmission power control so as to transmit a control signal with the determined transmission power value to the plurality of slave units using a control channel When,
A wireless communication apparatus comprising:
送信電力制御手段は、前記メモリに記憶された情報が更新されたタイミングで送信電力値の計算を行う、
請求項1記載の無線通信装置。 A memory for storing the ID of each slave and the reception level in association with each other
The transmission power control means calculates a transmission power value at a timing when the information stored in the memory is updated.
The wireless communication apparatus according to claim 1.
各子機から送信された信号の受信レベルを測定するステップと、
前記受信レベルの最小値に応じて送信電力値を決定し、制御チャネルを使って前記複数の子機へ前記決定した送信電力値で制御信号を送信するように送信電力制御を行うステップと、
を具備する送信電力制御方法。
A transmission power control method for a wireless communication apparatus that performs TDMA wireless communication with a plurality of slave units,
Measuring a reception level of a signal transmitted from each slave unit;
Determining a transmission power value according to the minimum value of the reception level, and performing transmission power control to transmit a control signal with the determined transmission power value to the plurality of slave units using a control channel;
A transmission power control method comprising:
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