JP4507572B2

JP4507572B2 - 無線通信装置

Info

Publication number: JP4507572B2
Application number: JP2003396903A
Authority: JP
Inventors: 俊幸杉谷
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2023-11-27
Also published as: JP2005159814A; CN1887009A

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。

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。

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）。

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。
特開２０００−６９５５２号公報第二世代コードレス電話システム標準規格第４．０版第４章（代表図第７０頁図４．２．４）

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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（ａ）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、（ｂ）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

符号の説明

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

Claims

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行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、待ち受け中は前記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、
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。
前記制御部は、所定の検索回数までは、検索毎に選択する周波数の種類を、周波数上で隣り合わないように減らして受信するように制御することを特徴とする、請求項１記載の無線通信装置。
前記制御部は、所定の検索回数の後は、検索毎に選択する周波数の種類を、周波数上で隣り合わないように変えて受信するように制御することを特徴とする、請求項１または２記載の無線通信装置。
前記無線部の受信と停止とを繰り返す場合の受信停止の時間は一定であることを特徴とする、請求項１ないし３いずれか記載の無線通信装置。