JPH0993185A - 間欠受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイマが形成する次の受信タイミングに、送
受信局間のクロック周波数のずれに応じた大きな余裕を
持たせなければならない。 【解決手段】 タイマ７に計数するクロック数を設定
し、タイマがその設定クロック数を計数し終えたタイミ
ングで、タイミング同期回路２を含むデジタル信号の受
信構成２〜４に受信起動をかける間欠受信装置に関す
る。そして、タイミング同期回路が得た自局のクロック
信号と送信局のクロック信号との周波数ずれ情報に応じ
て、タイマの計時時間を補正する計時時間補正手段６を
設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、間欠受信動作を行
なうデジタル通信方式の間欠受信装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話等の移動通信システムにおける
移動局は、電池で長時間動作させるために、できるだけ
電源を無駄なく使用し、平均消費電力を小さく押さえる
ことが望ましい。

【０００３】例えば、デジタル移動通信システムの移動
局では、平均消費電力を削減する方法として間欠受信を
採用している。すなわち、基地局から移動局へは、図２
（Ａ）に示すように、制御用チャネルＰの情報がＬ個の
フレーム毎に間欠的に送出されてくるが、移動局は、電
源投入後、位置登録等所定の手続き終了した後は、着信
待機中に入って、例えば、図２（Ｂ）に示すように、そ
の制御用チャネル情報のｋ個毎に受信動作を起動して、
自己宛ての着呼があるか否かを監視している。このよう
に、ｋ・Ｌフレーム毎に制御チャネル情報を監視する以
外の時間は、動作不要な回路をパワーダウンし、着信待
機中の消費電力を最小限にする。

【０００４】以上のような間欠受信は、従来において
は、次の受信タイミングまでの時間をタイマに設定して
クロック信号に基づいて計時動作させることにより、実
行できるようになされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】タイマは、上述したよ
うに、移動局が搭載しているクロック源（時計）からの
クロック信号によって計数動作する。このような移動局
が搭載しているクロック源の発振周波数は、基地局にお
けるクロック源の発振周波数と設計上は同じに選定され
ているが、クロック源の製品ばらつきによって、製品と
して許容できる範囲内で、周波数が多少ずれることは避
けられない。

【０００６】そのため、図２（Ｂ）に示すように、移動
局が制御用チャネルを受信するためにタイマの計時（計
時開始時点はｔ0 ）によって再起動する時刻ｔ1 が、実
際に制御用チャネルの情報が移動局に到来するタイミン
グｔ2 からずれてしまうことを避けられない。

【０００７】この点を考慮すると、移動局のクロック信
号の許容精度から計算される最大のずれ分に相当する時
間だけ前に、移動局の次の間欠受信動作を起動する必要
がある。すなわち、移動局及び基地局のクロック源のば
らつきを考慮した時間的な余裕を持たせて、次の間欠受
信動作を起動する必要がある。このような余裕時間は、
間欠受信動作を採用している目的からはない方が好まし
く、間欠受信による消費電力の低減効果を損なうもので
ある。

【０００８】ところで、例えばＴＤＭＡ方式を採用して
いる移動通信システムの場合、ＳＹＮＣワード（同期ワ
ード）を検出することにより制御用チャネルを受信する
ことになる。一般に、ＳＹＮＣワードの検出は、この検
出が全ての処理の基準になるため、その全ビットではな
く、所定数のＳＹＮＣワードのビットを検出したときに
検出できたとするようにしている。このような状況にお
いて、上述したように、移動局及び基地局のクロック周
波数のずれを考慮して間欠受信動作させる期間を増大さ
せると、ＳＹＮＣワードを構成しない制御用チャネルの
他のデータ部分で誤って、ＳＹＮＣワードを検出したと
する危険が増えてしまう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明においては、タイマに計数するクロック数を
設定し、タイマがその設定クロック数を計数し終えたタ
イミングで、タイミング同期回路を含むデジタル信号の
受信構成に受信起動をかける間欠受信装置において、タ
イミング同期回路が得た自局のクロック信号と送信局の
クロック信号との周波数ずれ情報に応じて、タイマの計
時時間を補正する計時時間補正手段を設けたことを特徴
とする。

【００１０】このように、タイマの計時時間を変更させ
る計時時間補正手段を設けたので、次の受信タイミング
の直近で正確に受信動作を再起動することができ、再起
動タイミングに大きな余裕を持たせることが不要とな
り、従来より、電力消費を削減できる。また、次のタイ
ミングでの受信信号の探索期間に余裕期間をほとんど設
ける必要がなく、次のタイミングでの受信信号の開始位
置等（ＳＹＮＣワード等）の誤検出を防止できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】

（Ａ）第１の実施形態 以下、本発明による間欠受信装置の第１の実施形態を図
面を参照しながら詳述する。ここで、図１が、第１の実
施形態の要部構成を示すブロック図である。なお、この
第１の実施形態は、移動通信システムの移動局に適用さ
れているものとする。

【００１２】図１において、入力信号（例えばＰＳＫ変
調波信号やＡＳＫ変調波信号等）に対する受信構成は、
一般的な構成とほぼ同様である。すなわち、クロック源
１、タイミング同期回路２、アナログ／デジタル変換器
（Ａ／Ｄ変換器）３及びデジタル復調器４を備えてい
る。

【００１３】クロック源１からの周波数ｆ0 の原クロッ
ク信号は、タイミング同期回路２によって分周されて周
波数ｆS を有するサンプリングクロック信号に変換され
てＡ／Ｄ変換器３に与えられる。Ａ／Ｄ変換器３は、入
力信号をこのサンプリングクロック信号によってデジタ
ル信号に変換してデジタル復調器４に与え、デジタル復
調器４は、このデジタル信号系列を処理して各データ期
間の符号を識別してデータを再生し、再生データを、当
該受信装置の全体制御等を司る制御部５に与える。この
ような再生データは、タイミング同期回路２にも与えら
れ、タイミング同期回路２は、再生データに基づいて、
基地局及び移動局とが同期するように、原クロック信号
に対する分周比等を制御して、再生データの位相を最適
化する。すなわち、入力信号に関するアイパタン上で最
も目が開いているタイミングでデジタル復調器４が符号
の識別を行なうようにタイミングを調整する。

【００１４】このようなタイミング同期回路２の構成
は、既存のいかなる構成のものを適用しても良い（例え
ば、文献『トリケップス出版部編集、「ディジタルＰＬ
Ｌの基礎と応用」、１９９０年７月株式会社トリケップ
ス発行、pp.86-90』参照）。

【００１５】いずれの構成をとるものであっても、大き
くは、再生データにおける現状のタイミングを抽出する
（クロックを再生する）と共に、その自局のクロック信
号（再生データにおける現状のタイミング）と送信側
（基地局）のクロック信号（再生データの本来のタイミ
ング）とのずれを抽出するタイミング抽出手段（例えば
クロック再生手段）１０と、そのずれ量を平均化するこ
とにより雑音やジッタによる変動分を抑圧してタイミン
グの制御量を得るタイミング制御量計算手段１１と、そ
のタイミングの制御量に基づいてタイミングを実際に制
御するタイミング制御手段１２とから構成されている。

【００１６】なお、タイミング制御量計算手段１１にお
ける平均操作は、例えば、ハードウェアで実現する場合
はランダムウォークフィルタを用いることでできる。ま
た、プロセッサでのソフトウェアで実現する場合は、相
加平均や重み付け平均等の平均演算やＬＰＦ演算により
行なうことができる。

【００１７】図３は、タイミング制御手段１２の一例を
示すものである。図３に示すタイミング制御手段１２
は、分周比を１／（Ｍ−１）、１／Ｍ、１／（Ｍ＋１）
の３段階で可変可能な可変分周器１２ａと、その分周信
号をさらに分周する固定分周比１／Ｎを有する分周器１
２ｂと、タイミング制御量計算手段１１からのタイミン
グの進遅（ＵＰ／ＤＷ）を示すデータとそのデータ値を
とる期間を示すデータ値とでなるタイミング制御値をラ
ッチする制御レジスタ１２ｃとからなっている。そし
て、サンプリングクロック信号の本来の周波数ｆS のＭ
・Ｎ倍の周波数ｆ0（ｆ0 ＝Ｍ・Ｎ・ｆS ）を有するク
ロック源１からのクロック信号を可変分周器１２ａによ
ってそのときの進遅データ値に応じた分周比で分周した
後、固定分周器１２ｂでさらに分周してタイミングを調
整する。なお、可変分周器１２ａからの出力は、制御レ
ジスタ１２ｃに与えられて、期間を示すデータ値を１デ
クリメントさせる。なお、制御レジスタ１２ｃに進遅を
示すデータ値が設定されていない場合は、可変分周器１
２ａは中間の分周比１／Ｍを適用する。

【００１８】以上のような受信構成は、着信待機中等で
は間欠受信動作する。以上のような受信構成に間欠受信
動作をさせるための制御構成として、タイマ時間設定手
段６、タイマ７、インバータゲート８が設けられてお
り、また、上述したクロック源１、制御部５及びタイミ
ング制御量計算手段１１も、上述の受信構成に間欠受信
動作をさせるための制御構成として機能する。

【００１９】この実施形態においても、タイマ７がクロ
ック源１からのクロック信号に基づいて計数動作して、
次の受信起動タイミングを捕らえるものである。そし
て、タイマ７からの割込みにより受信起動タイミングを
認識した制御部５が、インバータゲート８を介して受信
動作を指示する制御信号を受信構成２〜４に与えること
により間欠受信を実行させる（タイマ時間設定手段６も
間欠動作する）。なお、インバータゲート８を介する前
の制御信号は、タイマ７に与えられるようになされてお
り、受信構成が受信している期間（タイマに対する設定
動作を行なっている期間）での計時動作を禁止するよう
にしている。

【００２０】この第１の実施形態における最も大きな特
徴は、タイマ７に設定する次の受信起動タイミングまで
の時間情報が固定ではなく、可変し得るようにしている
点である。すなわち、基地局及び移動局のクロック源
（時計）からのクロック信号の周波数ずれに応じて、タ
イマ７に設定する次の受信起動タイミングまでの時間情
報を可変し得るようにしている点に特徴がある。

【００２１】このような特徴を実現する構成が、タイミ
ング制御量計算手段１１及びタイマ時間設定手段６であ
る。

【００２２】タイミング制御量計算手段１１において
は、上述したように、自局のクロック信号と送信側（基
地局）のクロック信号のずれ情報が得られる。従って、
タイミング制御量計算手段１１が得た情報を反映させて
タイマ７の計時時間を設定したならば、移動局が制御用
チャネルを受信するために再起動する時刻（受信側での
タイミング）と、実際に制御用チャネルの情報が移動局
に到来するタイミング（送信側でのタイミング）とを一
致させることができる。

【００２３】タイミング制御量計算手段１１に内蔵され
た修正量演算部１１ａは、タイミング制御量として求め
られた自局のクロック信号と送信側（基地局）のクロッ
ク信号とのずれ量を、タイマ７の計時時間を修正できる
形式の修正データに変換するものである。ここでは、１
フレーム当りのずれ時間をクロック源１からのクロック
信号の個数に換算した値Δｔを修正データとしたとす
る。

【００２４】このような修正データΔｔがタイマ時間設
定手段６に与えられる。このタイマ時間設定手段６に
は、制御部５から次の受信起動タイミングまでの後述す
るような本来の計時時間情報も与えられている。タイマ
時間設定手段６は、本来の計時時間情報を、修正データ
Δｔに基づいて修正してタイマ７に設定する。これによ
り、自局のクロック信号と送信側（基地局）のクロック
信号との周波数がずれていても、次の受信起動を適切な
タイミングでできるようになる。

【００２５】なお、タイマ７への計時開始指令は、信号
線は省略しているが、例えば、制御部５が入力された再
生データから受信していた制御用チャネルのデータが終
了したことを認識したときに行なう。

【００２６】因に、従来においては、タイマ７に対し
て、制御部５が本来の計時時間情報を直接設定してお
り、タイマ時間設定手段６は設けられていない。

【００２７】図４は、タイマ時間設定手段６の内部構成
例を２例について示すブロック図である。

【００２８】図４（Ａ）は、本来の計時時間情報とし
て、１フレーム当りのクロック数ｆ0・Ｔframe （Ｔfra
me は１フレーム時間）と、計時動作するフレーム数
（ｋ・Ｌ−１）とが与えられる場合の構成を示してお
り、１フレーム当りのクロック数ｆ0 ・Ｔframe から１
フレーム当りの修正クロック数Δｔを減算器６ａで減算
し、１フレーム当りのクロック数を修正した後、その修
正後の１フレーム当りのクロック数に計時動作するフレ
ーム数（ｋ・Ｌ−１）を乗算器６ｂで乗算することでタ
イマ７に対する設定時間（計数するクロック数）を形成
している。

【００２９】図４（Ｂ）は、本来の計時時間情報とし
て、計時時間（ｋ・Ｌ−１）・ｆ0 ・Ｔframe と、計時
動作するフレーム数（ｋ・Ｌ−１）とが与えられる場合
の構成を示しており、１フレーム当りの修正クロック数
Δｔに計時動作するフレーム数（ｋ・Ｌ−１）を乗算器
６ｃで乗算して全体としての修正クロック数を得た後、
本来の計時時間（ｋ・Ｌ−１）・ｆ0 ・Ｔframe から全
体としての修正クロック数を減算器６ｄで減算すること
でタイマ７に対する設定時間を形成している。

【００３０】以上の構成において、制御用チャネルが終
了して間欠受信動作における待機期間に入ると（図２の
時点ｔ0 参照）、この時点から、制御部５は、Ａ／Ｄ変
換器３、デジタル復調器４、タイミング同期回路２等を
パワーダウンすると共に、クロック源１からのクロック
信号を入力とするタイマ７をスタートさせ、制御部５自
身もタイマ７からの割込み信号を待つアイドル状態に入
る。このとき、タイマ７には、タイマ時間設定手段６に
よって、上述したように、自局のクロック信号と基地局
のクロック信号との周波数ずれを考慮した計時時間が設
定されている。従って、タイマ７がその時間を計時し終
えて割込み信号を制御部５に与えたときには、所望の次
の制御用チャネルの開始タイミングに精度良く一致して
おり、制御部５がそのタイミングでＡ／Ｄ変換器３、デ
ジタル復調器４、タイミング同期回路２等をパワーアッ
プすることにより、次の制御用チャネルを無駄なく受信
できる。

【００３１】以上のように、上記第１の実施形態によれ
ば、タイミング同期回路が得た自局のクロック信号と基
地局のクロック信号との周波数ずれ情報に応じて、次の
間欠受信タイミングの起動時点を形成するタイマへの設
定時間を修正するようにしたので、制御用チャネルの直
近で正確に受信動作を再起動することができ、再起動タ
イミングに大きな余裕を持たせることが不要となり、従
来より、電力消費を削減できる。

【００３２】また、次の制御用チャネルの探索期間に余
裕期間をほとんど設ける必要がないので、制御用チャネ
ルの開始位置等の誤検出を防止することができる。

【００３３】（Ｂ）第２の実施形態 次に、本発明による間欠受信装置の第２の実施形態を図
面を参照しながら詳述する。ここで、図５が、第２の実
施形態の要部構成を示すブロック図であり、上述した第
１の実施形態に係る図１との同一、対応部分には同一符
号を付して示している。

【００３４】この第２の実施形態は、図５及び図１の比
較から明らかなように、タイマ時間設定手段６に代え
て、クロック周期可変手段９を設けたものである。この
クロック周期可変手段９には、クロック源１からのクロ
ック信号の周期を、タイミング制御量計算手段１１に内
蔵されている修正量演算部１１ｂからの周期情報に基づ
いて変更させてタイマ７に与えるものである。クロック
周期可変手段９は、例えば、上述した図３に示したタイ
ミング制御手段１２の内部構成と同様な構成で実現する
ことができ、このような構成した場合、修正量演算部１
１ｂは、分周比の段階やその期間を指示するものとな
る。

【００３５】この第２の実施形態の場合、タイマ７に
は、制御部５から固定の計時時間（計数するクロック
数）が設定される。

【００３６】間欠受信の待機中に入ると、この時点か
ら、制御部５は、Ａ／Ｄ変換器３、デジタル復調器４、
タイミング同期回路２等をパワーダウンすると共に、ク
ロック源１からのクロック信号を入力とするタイマ７を
スタートさせ、制御部自身もタイマ７からの割込み信号
を待つアイドル状態に入る。このとき、タイマ７には、
クロック周期可変手段９によって、自局のクロック信号
と基地局のクロック信号との周波数ずれを考慮した周期
を有するクロック信号が入力され、このクロック信号に
よって計時動作する。従って、タイマ７が固定設定時間
を計時し終えて割込み信号を制御部５に与えたときに
は、所望の次の制御用チャネルの開始タイミングに精度
良く一致しており、制御部５がそのタイミングでＡ／Ｄ
変換器３、デジタル復調器４、タイミング同期回路２等
をパワーアップすることにより、次の制御用チャネルを
無駄なく受信できる。

【００３７】すなわち、第１の実施形態が、タイマ７が
受信待機中にカウントするクロック数自体を可変するこ
とで受信起動タイミングを最適化するものであったのに
対して、この第２の実施形態は、タイマ７に受信待機中
に入力するクロック信号の周期を可変することで受信起
動タイミングを最適化するものである。

【００３８】以上のように、上記第２の実施形態によれ
ば、タイミング同期回路が得た自局のクロック信号と基
地局のクロック信号との周波数ずれ情報に応じて、次の
間欠受信タイミングの起動時点を形成するタイマへ入力
するクロック周期を修正するようにしたので、制御用チ
ャネルの直近で正確に受信動作を再起動することがで
き、再起動タイミングに大きな余裕を持たせることが不
要となり、従来より、電力消費を削減できる。

【００３９】また、次の制御用チャネルの探索期間に余
裕期間をほとんど設ける必要がないので、制御用チャネ
ルの開始位置等の誤検出を防止することができる。

【００４０】（Ｃ）他の実施形態 本発明は、上述した第１及び第２の実施形態のものに限
定されるものではないことは勿論であり、他の実施形態
を数例挙げれば以下の通りである。

【００４１】次の受信起動タイミングを最適化するため
の構成として、第１の実施形態で説明した計時時間（計
数するクロック数）の可変構成と、第２の実施形態で説
明したタイマへのクロック信号の周期の可変構成とを併
用するようにしても良い。

【００４２】タイマ７へのクロック信号の周波数にもよ
るが、クロック周期可変手段９として、タイミング制御
手段１２を兼用するようにしても良い。なお、この場合
には、受信待機中においても、タイミング制御手段１２
は動作させることを要する。

【００４３】本発明は、移動通信システムの移動局に限
定されるものでないことは勿論であり、間欠受信を行な
う装置であれば広く適用できる。従って、間欠受信の対
象チャネルも制御用チャネルに限定されず、通信システ
ムによっては通話チャネルであっても良い。また、伝送
路も無線に限らず有線であっても良い。

【００４４】上記実施形態では、受信構成に起動をかけ
る構成部が制御部であるものを示したが、タイマが直接
起動をかけるようにしても良い。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、タイミ
ング同期回路が得た自局のクロック信号と送信局のクロ
ック信号との周波数ずれ情報に応じて、タイマの計時時
間を補正する計時時間補正手段を設けたので、次の受信
タイミングの直近で正確に受信動作を再起動することが
でき、再起動タイミングに大きな余裕を持たせることが
不要となり、従来より電力消費を削減でき、また、次の
タイミングでの受信信号の探索期間に余裕期間をほとん
ど設ける必要がなく、次のタイミングでの受信信号の開
始位置等（ＳＹＮＣワード等）の誤検出を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の要部構成を示すブロック図で
ある。

【図２】間欠受信チャネルの説明図である。

【図３】第１の実施形態のタイミング制御手段の構成を
示すブロック図である。

【図４】第１の実施形態のタイマ時間設定手段の構成を
示すブロック図である。

【図５】第２の実施形態の要部構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１…クロック源、２…タイミング同期回路、３…Ａ／Ｄ
変換器、４…デジタル復調器、５…制御部、６…タイマ
時間設定回路、７…タイマ、８…インバータゲート、９
…クロック周期可変手段、１１…タイミング制御量計算
手段、１１ａ、１１ｂ…修正量演算部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイマに計数するクロック数を設定し、
   上記タイマがその設定クロック数を計数し終えたタイミ
   ングで、タイミング同期回路を含むデジタル信号の受信
   構成に受信起動をかける間欠受信装置において、 上記タイミング同期回路が得た自局のクロック信号と送
   信局のクロック信号との周波数ずれ情報に応じて、上記
   タイマの計時時間を補正する計時時間補正手段を設けた
   ことを特徴とする間欠受信装置。
2. 【請求項２】 上記計時時間補正手段が、周波数ずれ情
   報に応じて、上記タイマに設定するクロック数を可変す
   るものであることを特徴とする請求項１に記載の間欠受
   信装置。
3. 【請求項３】 上記計時時間補正手段が、周波数ずれ情
   報に応じて、上記タイマに入力するクロック信号の周期
   を可変するものであることを特徴とする請求項１に記載
   の間欠受信装置。