JP4687135B2 - 携帯通信端末及びそのクロック制御方法 - Google Patents

Description

本発明は携帯通信端末及びそのクロック制御方法に係り、特にタイマを用いて間欠受信動作を行う携帯電話機等の携帯通信端末及びそのクロック制御方法に関する。

図２は従来の携帯通信端末の要部の一例のブロック図を示す。同図において、携帯電話機のチップセット２００は、送受話部、入力部、表示部などを除いた、大規模半導体集積回路（ＬＳＩ）を組み合わせた電気回路部であり、送受信部１０１、無線同期用クロック発生器１０３、メモリ１０４、低速クロック発生器１０５、変復調部２０１及び中央処理装置（ＣＰＵ）２１０から構成されている。

送受話部１０１は無線同期用クロック発生器１０３からの無線同期用クロックに基づいて、最寄りの基地局（図示せず）との間で無線信号を送受信する回路部である。変復調部２０１は、無線同期用クロック発生器１０３からの無線同期用クロックを無線同期用逓倍回路２０２で所定周波数に逓倍したクロックを用いて、送受信部１０１で受信して得られたアナログ信号のＩ信号とＱ信号をデータに復調してＣＰＵ２１０へ供給し、ＣＰＵ２１０から入力されたデータは変調してアナログ信号のＩ信号とＱ信号に変換して送受信部１０１へ供給する。

ＣＰＵ２１０は、メモリ１０４に記憶されているプログラムに従って動作するプロセッサ２１１と、高速なクロックを必要とする高速周辺回路２１２と、低速なクロックを必要とし、またタイマ２１４を含む低速周辺回路２１３と、低速クロック発生器１０５からの低速クロックを周波数逓倍してプロセッサ２１１及び高速周辺回路２１２へ出力する逓倍回路２１５を含む構成とされている。この従来の携帯通信端末では、タイマ２１４からの信号に基づいて、間欠動作を行う。

また、交信信号を間欠受信するため、タイマの起動信号によって起動され、シンセサイザが起動され周波数と位相とが確定し、同期確立を行った後データ受信を開始するようにした携帯通信端末も従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の従来の携帯通信端末では、基地局への送信を極力抑え、間欠受信も最低限にすることで消費電力を低減することを目的としている。

更に、基地局の同期用無線チャネルを探索するためのセルサーチ開始の時刻になった時に、タイマが無線部に起動開始を指示し、クロック動作の開始を指示することで、端末全体の動作の起動と停止の制御をタイマにより行う携帯通信端末も従来から知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−３４４３７５号公報（第４−５頁） 特開２００４−２２１６７１号公報（第８頁、図１）

しかしながら、図２に示した従来の携帯通信端末は、無線同期用に使用されるクロック系統とＣＰＵ２１０で使用されるクロック系統とが異なるため、逓倍回路２１５は間欠受信時に常に動作する必要があるため、省電力のために逓倍回路２１５を停止することができず、電力を無駄に消費するという問題がある。

また、特許文献１に記載された従来の携帯通信端末は、端末と基地局間の送受のタイミングの同期をとって間欠受信を実現するようにしており、端末内部で不要なクロックの発生を停止することで消費電力を低減するものではない。更に、特許文献２に記載された従来の携帯通信端末は、待ち受け中の基地局の回線品質を示すレベルが所定の閾値以上であるときには、自身が静止状態であり、かつ、周囲の回線状況が良好な状態であると判断して、タイマによる新規検出セルサーチの実行周期を長く設定することにより、次の新規検出セルサーチのタイミングまで無線部とクロック制御部の動作を停止することで消費電力を低減する構成であるが、待ち受け中の基地局の回線品質を示すレベルが所定の閾値未満であるときには、消費電力を低減することができない。

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、セルサーチに関係なく間欠受信時に端末内部で不要なクロックの発生を停止することで消費電力を低減し得る携帯通信端末及びそのクロック制御方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、タイマの設定時間で間欠受信を行う携帯通信端末において、低速クロックを発生する低速クロック発生手段と、基地局との間で無線同期用クロックに同期して無線通信すると共に、送信信号及び受信信号を第１のクロックに基づいて変復調する送受信手段と、第２のクロックに同期して動作し、端末各部を統括的に制御する演算処理手段と、低速クロックを逓倍して第２のクロック及び端末内部で用いる第３のクロックを生成すると共に、タイマからの制御信号により電源が供給又は遮断される逓倍手段とを有し、タイマは間欠受信の受信期間中は逓倍手段への電源を供給停止し、間欠受信の非受信期間中は逓倍手段への電源を供給するように制御することを特徴とする。この発明では、間欠受信の受信期間中は、逓倍手段への電源の供給を停止することで、逓倍手段の電力消費をゼロにすることができる。

また、上記の目的を達成するため、本発明は、タイマの設定時間で間欠受信を行う携帯通信端末において、無線同期用クロックを発生する無線同期用クロック発生手段と、低速クロックを発生する低速クロック発生手段と、基地局との間で無線同期用クロックに同期して無線通信すると共に、送信信号及び受信信号を第１のクロックに基づいて変復調する送受信手段と、第２のクロックに同期して動作し、端末各部を統括的に制御する演算処理手段と、無線同期用クロックを逓倍して第１のクロックと第２のクロックとを生成する第１の逓倍手段と、低速クロックを逓倍して第２のクロック及び端末内部で用いる第３のクロックを生成すると共に、タイマからの制御信号により電源が供給又は遮断される第２の逓倍手段と、タイマからの制御信号に基づき、間欠受信の受信期間中は第１の逓倍手段で得られた第１のクロックを送受信手段に供給すると共に、第１の逓倍手段で得られた第２のクロックを演算処理手段に供給し、間欠受信の非受信期間中は第２の逓倍手段で得られた第２のクロックを演算処理手段に供給するクロック制御手段とを有し、タイマは間欠受信の受信期間中は第２の逓倍手段への電源を供給停止し、間欠受信の非受信期間中は第２の逓倍手段への電源を供給するように制御することを特徴とする。

この発明では、間欠受信の受信期間中は、無線同期用クロックを逓倍して得られた第１及び第２のクロックをそれぞれ送受信手段と演算処理手段に用いることができると共に、間欠受信の受信期間中は、逓倍手段への電源の供給を停止することで、逓倍手段の電力消費をゼロにすることができる。ここで、上記のタイマは、低速クロックに同期して動作することを特徴とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、基地局との間で無線同期用クロックに同期して無線通信すると共に、送信信号及び受信信号を第１のクロックに基づいて変復調する送受信手段と、第２のクロックに同期して動作し、端末各部を統括的に制御する演算処理手段とを備え、演算処理手段による制御の下にタイマの設定時間で間欠受信を行う携帯通信端末のクロック制御方法であって、無線同期用クロックを逓倍して第１のクロックと第２のクロックとを生成する第１のステップと、タイマからの制御信号に基づき、間欠受信の受信期間中は第１のステップで得られた第１のクロックを送受信手段に供給すると共に、第１のステップで得られた第２のクロックを演算処理手段に供給する第２のステップと、タイマからの制御信号に基づき、間欠受信の非受信期間中はタイマに供給される低速クロックを逓倍して得た第２のクロック及び端末内部で用いる第３のクロックを生成して演算処理手段に供給する第３のステップとを含み、タイマは間欠受信の受信期間中は第３のステップによる低速クロックの逓倍動作を休止するように制御することを特徴とする。

この発明では、間欠受信の受信期間中は、無線同期用クロックを逓倍して得られた第１及び第２のクロックをそれぞれ送受信手段と演算処理手段に用いることができると共に、間欠受信の受信期間中は、逓倍手段への電源の供給を停止することで、逓倍手段の電力消費をゼロにすることができる。

本発明によれば、タイマによる設定時間に同期した間欠受信の受信期間中は、無線同期用クロックを逓倍して得られた第１及び第２のクロックをそれぞれ送受信手段と演算処理手段に用いることにより、無線同期用クロックを共通に使用することができるため、省電力を実現でき、更には、逓倍手段への電源の供給を停止することで、逓倍手段の電力消費をゼロにするようにしたため、受信期間中の消費電力を従来に比べて大幅に低減することができる。

次に、発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になる携帯通信端末の要部の一実施の形態のブロック図を示す。同図中、図２と同一構成部分には同一符号を付してある。図１において、携帯通信端末の一実施の形態である携帯電話機のチップセット１００は、送受話部、入力部、表示部などを除いた、大規模半導体集積回路（ＬＳＩ）を組み合わせた電気回路部であり、送受信部１０１、変復調部１０２、無線同期用クロック発生器１０３、メモリ１０４、低速クロック発生器１０５及び中央処理装置（ＣＰＵ）１１０から構成されている。

送受話部１０１は無線同期用クロック発生器１０３からの無線同期用クロックに基づいて、最寄りの基地局（図示せず）との間で無線信号を送受信する回路部であり、基地局から受信した無線信号は受信処理を行ってアナログ信号のＩ信号とＱ信号を得て変復調部１０２へ出力し、変復調部１０２からの送信用のＩ信号とＱ信号は所定の無線周波数帯（ＲＦ信号帯）に周波数変換して基地局へ送信する。

変復調部１０２は、従来の変復調部２０１とは異なり、無線同期用クロック発生器１０３からの無線同期用クロックをＣＰＵ１１０内の無線同期用逓倍回路１１６で所定周波数に逓倍したクロックを用いて、送受信部１０１で受信して得られたアナログ信号のＩ信号とＱ信号をデータに復調してＣＰＵ１１０へ供給し、ＣＰＵ１１０から入力された送信用のデータは変調してアナログ信号のＩ信号とＱ信号に変換して送受信部１０１へ供給する。

ＣＰＵ１１０は、メモリ１０４に格納されたプログラムに従って、この実施の形態の携帯電話機全体の動作を統括的に制御するためのプロセッサ１１１と、高速なクロックを必要とする周辺回路の集合である高速周辺回路１１２と、タイマ１１４をはじめとする低速なクロックを必要とする周辺回路の集合である低速周辺回路１１３と、低速クロック発生器１０５からの低速クロックを周波数逓倍する逓倍回路１１５と、無線同期用逓倍回路１１６からの無線同期用クロックと逓倍回路１１５からのクロックの一方を選択してプロセッサ１１１及び高速周辺回路１１２へ供給するためのクロック制御回路１１７とを含む構成とされている。

高速周辺回路１１２は、変復調部１０２とのデータのフロー、メモリ１０４とのデータのフローを調整する機能等を有する。チップセット１００から外部への通信等を実施する場合は、通信に必要な回路を高速周辺回路１１２、低速周辺回路１１３のどちらかに含ませる。タイマ１１４は間欠受信時に使用され、受信に必要なタイミングでＣＰＵ１１０を起動させるトリガーになる。また、タイマ１１４はクロック制御回路１１７を制御し、クロックをプロセッサ１１１及び高速周辺回路１１２へ供給する。同時に、タイマ１１４は逓倍回路１１５の制御用の信号を出力する。

無線同期用逓倍回路１１６は、無線同期用クロック発生器１０３からのクロックを変復調部１０２やプロセッサ１１１、高速周辺回路１１２で使用できる高速クロックの周波数（例えば、１２２ＭＨｚ）まで逓倍する。クロック制御回路１１７は、無線同期用逓倍回路１１６からの高速クロックを使用するか、逓倍回路１１５からのクロックを使用するかを制御する。逓倍回路１１５は、低速クロック発生器１０５からの低速クロック（例えば、３２ｋＨｚ）をプロセッサ１１１、高速周辺回路１１２で使用できる高速クロックの周波数まで逓倍する。

メモリ１０４は、プロセッサ１１１で使用するプログラムを予め格納しており、また、プロセッサ１１１が処理するデータが書き込まれ、また必要に応じて読み出される。無線同期用クロック発生器１０３は、送受信部１０１の基準となるクロックで低速クロック発生器１０５よりも高速なクロックを出力する。低速クロック発生器１０５は無線同期用クロック発生器１０３よりも低速で電力消費の少ないクロックを出力する。

次に、本実施の形態の携帯電話機の間欠受信時の動作について説明する。可搬性のために電池（バッテリ）を動作電源とする携帯電話機では、電池をできるだけ長寿命とすることを目的として省電力を行う観点から従来から間欠受信動作を行っている。本実施の形態の携帯電話機がこの間欠受信動作を行う場合、プロセッサ１１１はタイマ１１４へ次の受信開始時刻までの必要時間分のタイマを設定して省電力状態に移行する。この省電力状態では、タイマ１１４からの制御信号によりクロック制御回路１１７が制御されて逓倍回路１１５からのクロックがプロセッサ１１１及び高速周辺回路１１２に供給され、また、携帯電話機は非受信動作状態にある。

タイマ１１４によるタイマ設定時間が満了すると、携帯電話機はそれまでの非受信動作状態から受信動作状態に移行する。この時、タイマ１１４は制御信号によりクロック制御回路１１７を制御し、無線同期用逓倍回路１１６から出力されたクロックを選択させてプロセッサ１１１及び高速周辺回路１１２に供給させると同時に、タイマ１１４は制御信号により逓倍回路１１５への電源供給を停止する。

これにより、受信動作期間では、逓倍回路１１５が非動作状態とされて、その電力消費をゼロとすると共に、無線同期用逓倍回路１１６から変復調部１０２へ供給されるクロックを、プロセッサ１１１及び高速周辺回路１１２にも同時に供給することで、クロックの共通化による省電力を実現できる。受信動作期間が所定時間継続すると、プロセッサ１１１は再びタイマ１１４を設定して非受信動作期間の省電力状態に移行する。

次に、本実施の形態の携帯電話機の間欠受信時以外の動作について説明する。メモリ１０４に格納してあるデータの参照等で無線同期用クロック発生器１０３からのクロックを使用しない処理の場合、クロック制御回路１１７は逓倍回路１１５からのクロックを供給する。この部分の動作については従来の割り込み処理等と同様の処理で実施される。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、携帯電話機の基本的構成は図１の通りであるが、図１とは異なり変復調部１０２とＣＰＵ１１０とを一体化してもよい。また、上記の実施の形態では、タイマ１１４からの制御信号により逓倍回路１１５の電源を制御しているが、外部に電源供給用のＬＳＩが存在していれば、電源供給用のＬＳＩへの制御を行う制御信号を用意して、同様の制御としてもよい。更に、本発明は携帯電話機に限らず、簡易型携帯電話機（ＰＨＳ）、簡易型情報機器（ＰＤＡ）その他の携帯通信端末に広く適用可能である。

本発明の一実施の形態の要部のブロック図である。 従来の一例の要部のブロック図である。

符号の説明

１００ チップセット
１０１ 送受信部
１０２ 変復調部
１０３ 無線同期用クロック発生器
１０４ メモリ
１０５ 低速クロック発生器
１１０ 中央処理装置（ＣＰＵ）
１１１ プロセッサ
１１２ 高速周辺回路
１１３ 低速周辺回路
１１４ タイマ
１１５ 逓倍回路
１１６ 無線同期用逓倍回路
１１７ クロック制御回路

Claims (4)

1. タイマの設定時間で間欠受信を行う携帯通信端末において、
   低速クロックを発生する低速クロック発生手段と、
   基地局との間で無線同期用クロックに同期して無線通信すると共に、送信信号及び受信信号を第１のクロックに基づいて変復調する送受信手段と、
   第２のクロックに同期して動作し、端末各部を統括的に制御する演算処理手段と、
   前記低速クロックを逓倍して前記第２のクロック及び端末内部で用いる第３のクロックを生成すると共に、前記タイマからの制御信号により電源が供給又は遮断される逓倍手段と
   を有し、前記タイマは間欠受信の受信期間中は前記逓倍手段への電源を供給停止し、間欠受信の非受信期間中は前記逓倍手段への電源を供給するように制御することを特徴とする携帯通信端末。
2. タイマの設定時間で間欠受信を行う携帯通信端末において、
   無線同期用クロックを発生する無線同期用クロック発生手段と、
   低速クロックを発生する低速クロック発生手段と、
   基地局との間で前記無線同期用クロックに同期して無線通信すると共に、送信信号及び受信信号を第１のクロックに基づいて変復調する送受信手段と、
   第２のクロックに同期して動作し、端末各部を統括的に制御する演算処理手段と、
   前記無線同期用クロックを逓倍して前記第１のクロックと前記第２のクロックとを生成する第１の逓倍手段と、
   前記低速クロックを逓倍して前記第２のクロック及び端末内部で用いる第３のクロックを生成すると共に、前記タイマからの制御信号により電源が供給又は遮断される第２の逓倍手段と、
   前記タイマからの制御信号に基づき、間欠受信の受信期間中は前記第１の逓倍手段で得られた前記第１のクロックを前記送受信手段に供給すると共に、前記第１の逓倍手段で得られた前記第２のクロックを前記演算処理手段に供給し、間欠受信の非受信期間中は前記第２の逓倍手段で得られた前記第２のクロックを前記演算処理手段に供給するクロック制御手段と
   を有し、前記タイマは間欠受信の受信期間中は前記第２の逓倍手段への電源を供給停止し、間欠受信の非受信期間中は前記第２の逓倍手段への電源を供給するように制御することを特徴とする携帯通信端末。
3. 前記タイマは、前記低速クロックに同期して動作することを特徴とする請求項１又は２記載の携帯通信端末。
4. 基地局との間で無線同期用クロックに同期して無線通信すると共に、送信信号及び受信信号を第１のクロックに基づいて変復調する送受信手段と、第２のクロックに同期して動作し、端末各部を統括的に制御する演算処理手段とを備え、該演算処理手段による制御の下にタイマの設定時間で間欠受信を行う携帯通信端末のクロック制御方法であって、
   前記無線同期用クロックを逓倍して前記第１のクロックと前記第２のクロックとを生成する第１のステップと、
   前記タイマからの制御信号に基づき、間欠受信の受信期間中は前記第１のステップで得られた前記第１のクロックを前記送受信手段に供給すると共に、前記第１のステップで得られた前記第２のクロックを前記演算処理手段に供給する第２のステップと、
   前記タイマからの制御信号に基づき、間欠受信の非受信期間中は前記タイマに供給される低速クロックを逓倍して得た前記第２のクロック及び端末内部で用いる第３のクロックを生成して前記演算処理手段に供給する第３のステップと
   を含み、前記タイマは間欠受信の受信期間中は前記第３のステップによる前記低速クロックの逓倍動作を休止するように制御することを特徴とする携帯通信端末のクロック制御方法。

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