JP2000232457A - 無線通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御スロット部とデータスロット部を含むフ
レームにより無線通信し、スロットを介して受信した信
号をプロセッサによりクロック速度に従って処理する無
線通信装置で消費電力を低減させる。 【解決手段】 無線ＬＡＮシステムの子局では制御部１
５が各処理部１１〜１４を制御して成る無線通信手段が
フレーム中のスロットを介して親局と信号通信するに際
して、ＣＰＵ３０が制御プログラムを実行して成る検出
手段が受信スロットの種別に基づいて制御スロット部と
データスロット部との区切り目を検出し、ＣＰＵ３０が
制御プログラムを実行してクロック発振器３５のクロッ
ク速度を切り替えて成るクロック速度制御手段がデータ
スロット部への区切り目ではクロック速度を低める一
方、制御スロット部への区切り目ではクロック速度を高
める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、制御スロット部と
データスロット部とを含むフレームを用いて無線通信を
行い、受信信号をプロセッサによりクロック速度に従っ
て処理する無線通信装置に関し、特に、消費電力を低く
抑える無線通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば無線ＬＡＮシステムや携帯電話シ
ステムでは親局と子局との間でＴＤＭＡ（Time Divisio
n Multiple Access）／ＴＤＤ（Time Division Duple
x）形式のフレームを用いて信号を無線通信することが
行われている。このようなフレーム中には例えば制御信
号を伝送する制御スロット部やデータ信号を伝送するデ
ータスロット部が含まれており、子局や親局ではスロッ
トを介して受信した信号をマイクロプロセッサにより処
理すること等により、両者の間での無線通信を制御信号
に基づいて制御すること等が行われる。

【０００３】また、上記のようなシステムでは、例えば
システムに備えられた複数の子局を幾つかのグループに
分けて、各グループに対応した複数のフレームから構成
したマルチフレームを通信に用いることにより、子局で
は自己が属するグループに対応した特定のフレームのみ
を監視して受信処理を行うことで消費電力を低く抑える
ことが行われている。具体的には、例えば子局では自己
が属するグループに対応したフレームのタイミングで電
源をオンにして処理すべき信号があるか否かを判定し、
処理すべき信号があった場合には電源をオンにしたまま
当該信号を処理する一方、処理すべき信号がなかった場
合には各ユニットの電源をオフにして次のフレームを待
機することにより、低消費電力化を図ることが行われて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
上記のような子局では、上記したようにマルチフレーム
を用いることにより受信処理においてフレーム単位で電
源制御を行うことができるものの、更に細かな単位で消
費電力の制御を行うことができなかったため、消費電力
の低減が不十分であるといった不具合があった。また、
一般に、上記した子局等といった無線通信装置では消費
電力を低減させることにより、電力消費にかかるコスト
の削減やバッテリの小型化による装置の小型化等といっ
た効果を得ることができるため、こうした無線通信装置
の消費電力を更に低減させることが常に強く要求されて
いる。

【０００５】本発明は、このような従来の課題を解決す
るためになされたもので、制御スロット部とデータスロ
ット部とを含むフレームを用いて無線通信を行い、スロ
ットを介して受信した信号をプロセッサによりクロック
速度に従って処理するに際して、消費される電力を低く
抑え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。更に具体的には、本発明の無線通信装置では、
フレーム内において消費電力量を制御することにより、
例えば上記従来例で示したフレーム単位での電源制御の
みが行われた場合に比べて更に消費電力を低減させるこ
とを実現する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る無線通信装置では、制御スロット部と
データスロット部とを含むフレームを用いて無線通信を
行い、スロットを介して受信した信号をプロセッサによ
りクロック速度に従って処理するに際して、次のように
して当該クロック速度を制御する。すなわち、無線通信
手段によりスロットを介して信号を無線通信する場合
に、検出手段が受信したスロットの種別に基づいて制御
スロット部とデータスロット部との区切り目を検出し、
クロック速度制御手段が検出手段の検出に応じて、制御
スロット部からデータスロット部への区切り目において
は前記クロック速度を低める一方、データスロット部か
ら制御スロット部への区切り目においては前記クロック
速度を高める。

【０００７】ここで、本発明では、一例として、図８に
示すＴＤＤ通信のフレームを用いることができ、このフ
レームの構成では、１つのフレームが複数種類の制御ス
ロットＢ、Ａ１〜Ａ４、Ｒ１〜Ｒ１２、Ｇ１〜Ｇ４から
成る制御スロット部と複数のデータスロットＤＳ１〜Ｄ
Ｓ３、ＤＬから成るデータスロット部とから構成されて
おり、１つのフレームが前半の制御スロット部と後半の
データスロット部とで２分されている。上記図８に示し
たフレームの構成では、このような制御スロット部とデ
ータスロット部とを包含した複数のフレームが連続して
並んでいる。

【０００８】また、上記した各種類の制御スロット、す
なわち、制御スロットＢ、制御スロットＡ１〜Ａ４、制
御スロットＲ１〜Ｒ１２、制御スロットＧ１〜Ｇ４はそ
れぞれ報知信号、受信確認信号、要求信号、許可信号の
チャネルに対応したスロットであり、上記したデータス
ロットＤＳ１〜ＤＳ３、ＤＬはデータ信号のチャネルに
対応したスロットであり、例えば１つのデータスロット
ＤＬは他のデータスロットＤＳ１〜ＤＳ３よりスロット
長が長く設定されている。

【０００９】また、各スロット中の先頭には例えばビッ
ト同期等を行うためのバーストヘッダ（ＢＨ）が付され
ており、このバーストヘッダの後に各種類の信号が包含
されている。なお、上記図８に示したフレーム構成にお
いて、各種類の制御スロットの数や各データスロットの
長さ等といったものについて種々なものを用いることも
できる。また、上記したフレームの構成については、後
述する実施例において更に詳しく説明する。

【００１０】本発明の無線通信装置では、上記のような
フレームを用いて無線通信を行う場合に、一例として、
無線通信手段により受信した信号を直接メモリーアクセ
ス（ＤＭＡ：Direct Mem ory Access）によりメモリに
取り込み、メモリに取り込んだ信号をプロセッサにより
処理することを行い、これにより、例えばプロセッサの
クロック速度が低い場合においても受信信号をメモリに
取り込む速度を実用上で有効な程度で保障する。なお、
例えば上記したプロセッサとは別に受信信号をメモリに
記憶させる処理を行うサブプロセッサを装置に設けた構
成においても同様な保障を行うことができる。

【００１１】また、本発明の無線通信装置では、上記し
たクロック速度の制御の一例として、検出手段が制御ス
ロット部中の先頭に位置する制御スロットＢのバースト
ヘッダを検出した場合にデータスロット部から制御スロ
ット部への区切り目を検出したとしてクロック速度制御
手段がクロック速度を高める一方、検出手段が制御スロ
ット部中の後尾に位置する制御スロットＧ４を検出した
場合に制御スロット部からデータスロット部への区切り
目を検出したとしてクロック速度制御手段がクロック速
度を低める。

【００１２】無線通信装置では、例えば現在行っている
無線通信をリアルタイムで制御することが要求されるた
め、制御スロットを介して受信した各種類の制御信号に
ついてはデータスロットを介して受信したデータ信号に
比べてプロセッサにより高速で処理することが要求され
るが、データ信号についてはプロセッサにより比較的低
速で処理を行っても通信制御の遅延等を生じさせてしま
うことはない。このため、無線通信装置では、例えばプ
ロセッサにより処理すべき制御信号が比較的短い時間間
隔で受信される制御スロット部においてはクロック速度
を高めてプロセッサにより高速処理を行う一方、制御ス
ロット部と次の制御スロット部との間のデータスロット
部においてはクロック速度を低めてプロセッサにより低
速処理を行っても、全体として無線通信に不具合を生じ
させてしまうことはない。

【００１３】以上に本発明の態様の一例を用いて示した
ように、本発明では、１つのフレーム内において比較的
高速の信号処理が必要とされる時間帯においてはクロッ
ク速度を比較的高速にしておく一方、比較的低速の信号
処理でも不具合が生じない時間帯においてはクロック速
度を比較的低速にするようにしたため、例えば本発明に
係るクロック速度制御処理を行わない場合に比べて、ク
ロック速度を低速にしてプロセッサの処理速度を低めた
際の消費電力を低く抑えることができ、これにより、装
置全体としても総じて消費電力を低減させることができ
る。

【００１４】また、本発明に係るクロック速度制御処理
を例えば上記従来例で示したフレーム単位での電源制御
処理と併用すれば、更に消費電力低減の効果を得ること
ができる。なお、以上に示した本発明の無線通信装置の
具体的な構成例等については、後述する実施例において
更に詳しく説明する。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明に係る一実施例を図面を参
照して説明する。本例では、本発明に係る無線通信装置
を無線ＬＡＮシステムの子局（ＵＭ：User Module）に
適用した場合を示す。図１には、本発明を適用した子局
２ａ〜２ｃを備えた無線ＬＡＮシステムの一構成例を示
してあり、この無線ＬＡＮシステムには、親局（ＣＭ：
Control Module）１と、子局２ａ〜２ｃと、親局１と接
続されたバックボーンネットワーク３と、子局２ａ〜２
ｃとＰＣカードバスインタフェースＦ１〜Ｆ３を介して
接続されたデータ処理装置Ｐ１〜Ｐ３とが備えられてい
る。

【００１６】ここで、データ処理装置Ｐ１〜Ｐ３は例え
ばＰＣカードスロットを有したノード型のパーソナルコ
ンピュータ等から構成されており、各データ処理装置Ｐ
１〜Ｐ３がＰＣカードスロットを介して上記したＰＣカ
ードバスインタフェースＦ１〜Ｆ３により各子局２ａ〜
２ｃと１対１で接続されている。

【００１７】上記図１に示した無線ＬＡＮシステムで
は、親局１と各子局２ａ〜２ｃとの間で例えばＴＤＭＡ
／ＴＤＤ形式のフレームを用いて無線通信が行われ、本
例では、このフレームとして上記図８に示したフレーム
が用いられている。上記したように、同図に示した本例
のフレーム構成では、１つのフレームが前半の制御スロ
ット部と後半のデータスロット部とで２分されて構成さ
れており、このような一定時間のフレームが連続して複
数並んでいる。また、制御スロット部には１個の報知ス
ロットＢと４個の受信確認スロットＡ１〜Ａ４と１２個
の要求スロットＲ１〜Ｒ１２と４個の許可スロットＧ１
〜Ｇ４が記載順に包含されており、データスロット部に
は４個のデータスロットＤＳ１〜ＤＳ３、ＤＬが記載順
に包含されている。

【００１８】報知スロットＢでは親局１から子局２ａ〜
２ｃに対して報知信号が送信され、この報知信号は例え
ば当該親局１の存在やその動作のタイミングを子局２ａ
〜２ｃに対して報知するデータを含んだ信号から構成さ
れる。受信確認スロットＡ１〜Ａ４ではデータ信号等を
受信した局から当該データ信号等を送信した局に対して
受信確認信号が送信され、この受信確認信号は例えば信
号を正常に受信したことを示すＡＣＫのデータや、或い
は信号受信が正常に行われなかったことを示すＮＡＫの
データを含んだ信号から構成される。

【００１９】要求スロットＲ１〜Ｒ１２では子局２ａ〜
２ｃから親局１に対して要求信号が送信され、この要求
信号は例えば子局２ａ〜２ｃから親局１への無線通信
（すなわち、上り通信）を行うためのスロットの割り当
てを当該親局１に対して要求するデータを含んだ信号か
ら構成される。

【００２０】許可スロットＧ１〜Ｇ４では親局１から子
局２ａ〜２ｃに対して許可信号が送信され、この許可信
号は例えば子局２ａ〜２ｃから受信した要求信号に対し
て無線通信の許可を当該子局２ａ〜２ｃに通知するデー
タを含んだ信号や、或いは親局１から子局２ａ〜２ｃへ
の無線通信（すなわち、下り通信）を行うことを当該子
局２ａ〜２ｃに対して通知するデータを含んだ信号や、
また、親局１と子局２ａ〜２ｃとの間で行う無線通信に
割り当てたスロット位置を当該子局２ａ〜２ｃに対して
通知するデータを含んだ信号から構成される。

【００２１】データスロットＤＳ１〜ＤＳ３、ＤＬでは
親局１や子局２ａ〜２ｃから他方の局（すなわち、子局
２ａ〜２ｃや親局１）に対してデータ信号が送信され、
このデータ信号には例えば子局２ａ〜２ｃに接続された
データ処理装置Ｐ１〜Ｐ３と他のデータ処理装置等との
間で通信される各種のデータの信号が含められる。な
お、本例では、１つのデータスロットＤＬのスロット長
を他の３つのデータスロットＤＳ１〜ＤＳ３に比べて長
く設定してある。

【００２２】また、本例のフレームでは、制御スロット
部に包含された各制御スロットＢ、Ａ１〜Ａ４、Ｒ１〜
Ｒ１２、Ｇ１〜Ｇ４のスロット長に比べてデータスロッ
ト部に包含された各データスロットＤＳ１〜ＤＳ３、Ｄ
Ｌのスロット長の方が比較的長く設定されている。

【００２３】また、上記したように各スロットＢ、Ａ１
〜Ａ４、Ｒ１〜Ｒ１２、Ｇ１〜Ｇ４、ＤＳ１〜ＤＳ３、
ＤＬ中には各種類の信号の先頭にバーストヘッダが付さ
れており、このバーストヘッダとしては例えば全てのス
ロットに対して共通な構成のものが用いられている。具
体的に、本例では、このバーストヘッダには、例えば親
局１や子局２ａ〜２ｃが各スロットに対して通信方向
（送受信）を切り替える時間を確保するためのガードタ
イム信号や、ビット同期を確立するためのビット同期信
号や、チャネル同期を確立するためのチャネル同期信号
等が包含されている。

【００２４】また、本例の各スロットＢ、Ａ１〜Ａ４、
Ｒ１〜Ｒ１２、Ｇ１〜Ｇ４、ＤＳ１〜ＤＳ３、ＤＬに
は、例えばバーストヘッダや各種類の信号中に当該スロ
ットの種別を示す種別情報や、当該信号の送信元である
局に割り当てられた識別子（ＩＤ）の情報や、当該信号
の送信先となる局に割り当てられた識別子の情報が包含
されている。

【００２５】以上のようなＴＤＤ通信のフレームを用い
て、本例の親局１と子局２ａ〜２ｃとの間では、例えば
親局１がその存在を報知スロットＢを介して子局２ａ〜
２ｃに対して報知する一方、当該報知を受けた子局２ａ
〜２ｃから通信要求をいずれかの要求スロットＲ１〜Ｒ
１２を介して親局１に通知し、当該要求を受けた親局１
が当該子局２ａ〜２ｃとの間での通信に用いるスロット
を割り当てて当該割り当てを対応した許可スロットＧ１
〜Ｇ４を介して当該子局２ａ〜２ｃに通知することによ
り、割り当てられたデータスロットＤＳ１〜ＤＳ３、Ｄ
Ｌを介して子局２ａ〜２ｃから親局１へデータ信号を送
信する。

【００２６】また、親局１から子局２ａ〜２ｃへの無線
通信では、例えば親局１が当該無線通信に用いるスロッ
トを割り当てて当該割り当てや当該通信の開始を対応し
た許可スロットＧ１〜Ｇ４を介して子局２ａ〜２ｃに通
知することにより、割り当てたデータスロットＤＳ１〜
ＤＳ３、ＤＬを介して親局１から子局２ａ〜２ｃへデー
タ信号を送信する。このように、本例では、親局１が通
信可能領域に存在する子局２ａ〜２ｃの識別子等を管理
して通信に用いるスロットの割り当て等を行うことによ
り、両者１、２ａ〜２ｃの間での無線通信が行われる。

【００２７】なお、本例の無線ＬＡＮシステムではバッ
クボーンネットワーク３を介して複数の親局１が接続さ
れており、親局１では自己が収容する子局２ａ〜２ｃ間
での通信ばかりでなく、例えば子局２ａ〜２ｃから無線
受信したデータ信号を当該信号の宛先となる子局を収容
した他の親局へバックボーンネットワーク３を介して送
信する一方、自己が収容する子局２ａ〜２ｃ宛のデータ
信号をバックボーンネットワーク３を介して他の親局か
ら受信して、受信したデータ信号を対応した子局２ａ〜
２ｂに対して無線送信することが行われる。

【００２８】また、本例の子局２ａ〜２ｃでは、例えば
接続されたデータ処理装置Ｐ１〜Ｐ３からＰＣカードバ
スインタフェースＦ１〜Ｆ３を介して受信したデータ信
号を他の子局に宛てて親局１に対して無線送信する一
方、親局１から無線受信したデータ信号をＰＣカードバ
スインタフェースＦ１〜Ｆ３を介して接続されたデータ
処理装置Ｐ１〜Ｐ３へ送信することが行われる。

【００２９】次に、上記した子局２ａ〜２ｃや親局１の
具体的な構成例や動作例を図面を参照して説明する。な
お、本例の無線ＬＡＮシステムに備えられた各子局２ａ
〜２ｃの構成や動作は同様であるため、以下では説明の
便宜上から、これらをまとめて子局２と示して説明す
る。また、同様に、本例では各ＰＣカードバスインタフ
ェースＦ１〜Ｆ３の構成等は同様であり、また、各デー
タ処理装置Ｐ１〜Ｐ３の構成等は同様であるため、以下
ではそれぞれをＰＣカードバスインタフェースＦ及びデ
ータ処理装置Ｐと示して説明する。

【００３０】図２には、上記した子局２の構成例を示し
てあり、この子局２には、アンテナ等を有したアンテナ
部１１と、無線通信する信号の誤り訂正処理等を行うＢ
Ｂ部（ベースバンド処理部）１２と、ベースバンド信号
の変復調処理等を行うＩＦ部１３と、無線信号の送受信
処理を行うＲＦ部１４と、これら各部１１〜１４の制御
や信号の処理等を行う制御部１５とが備えられている。

【００３１】アンテナ部１１には、例えば６０°の指向
性を有した６個のセクタアンテナから構成された６セク
タアンテナ部Ｔ１と、これらのセクタアンテナを切り替
えるスイッチ部２１とが備えられており、６個のセクタ
アンテナで３６０°のエリアでの無線通信をカバーして
いる。本例では、例えば子局２と親局１との間での無線
通信が開始されるに際して、制御部１５の制御により６
セクタアンテナ部Ｔ１のセクタアンテナの内で通信状態
のよいアンテナが切り替えられて無線通信に用いられ
る。

【００３２】ＢＢ部１２には、送受信の制御等を行う通
信制御部２２と、送信する信号の誤り訂正処理等を行う
送信処理部２３と、受信した信号の誤り訂正処理等を行
う受信処理部２４とが備えられている。例えば信号を送
信する処理においては、通信制御部２２では送信対象と
なる信号を制御部１５のＦＩＦＯ部３３からパラレル信
号として入力し、入力した信号を送信制御してシリアル
信号に変換した後に送信処理部２３へ出力することが行
われ、送信処理部２３では入力された当該信号に対して
ＦＥＣエンコーダ等による誤り訂正処理や、スクランブ
ラによる暗号化処理や、論理回路による同期信号の付加
処理等を施し、これらの処理を施した信号をパラレル信
号に変換してＩＦ部１３の変復調部２５へ出力すること
が行われる。なお、スクランブラの処理では例えばベー
スバンド信号のゼロ抑圧や秘匿性の確保が行われる。

【００３３】また、例えば信号を受信する処理において
は、受信処理部２４ではアンテナ部１１で無線受信され
た信号をＩＦ部１３の変復調部２５からパラレル信号と
して入力して、入力した信号をシリアル信号に変換して
バッファに格納するとともに論理回路により同期信号を
検出し、当該バッファに格納した信号に対してデスクラ
ンブラによる暗号解読処理やＦＥＣデコーダ等による誤
り訂正処理等を施して、これらの処理を施した信号を通
信制御部２２へ出力することが行われ、通信制御部２２
では入力された当該信号を上記した同期検出の結果に基
づいて受信制御し、これにより当該信号をパラレル信号
に変換して制御部１５のＦＩＦＯ部３３へ出力すること
が行われる。

【００３４】また、本例のＢＢ部１２では、ＩＦ部１３
から入力された受信信号を通信制御部２２から制御部１
５のＦＩＦＯ部３３へ先入れ先出し（ＦＩＦＯ）方式に
より出力するに際して、ＣＰＵ３０からの指示に従って
直接メモリーアクセスによる転送処理（ＤＭＡ転送処
理）を行う機能を有しており、具体的には、例えば制御
部１５のＣＰＵ３０を介さずに、ＢＢ部１２から出力し
た前記受信信号のデータをＲＡＭ３１等のメモリへ直接
的に送信して格納させることを行う。

【００３５】また、本例のＢＢ部１２では、例えば上記
した受信処理部２４がスロット中に付されたバーストヘ
ッダのビット同期信号やチャネル同期信号を検出するこ
とにより受信信号の同期が確立された際に制御部１５の
ＣＰＵ３０に対して割り込み（転送起動割り込み）を発
生させる機能を通信制御部２２に有している。また、本
例のＢＢ部１２では、例えばスロットを介して受信した
信号について上記したＤＭＡ転送が終了した際にＣＰＵ
３０に対して割り込み（転送終了割り込み）を発生させ
る機能を通信制御部２２に有している。なお、これらの
割り込みにより行われるＣＰＵ３０の処理については後
述する。

【００３６】ＩＦ部１３には、ベースバンド信号（本例
ではデジタル信号）の変復調処理等を行う変復調部２５
と、通信キャリアを生成するための信号を発振する発振
部２６とが備えられており、この発振部２６は例えば発
振器やＰＬＬ（位相ロックループ）から構成されて、発
振器から発振した信号をＰＬＬを介して変復調部２５や
ＲＦ部１４のキャリア生成部２７へ出力することを行
う。

【００３７】例えば信号を送信する処理においては、変
復調部２５ではＢＢ部１２の送信処理部２３から入力さ
れた送信対象となる信号を変調器により変調してＲＦ部
１４の混合・分離部２８へ出力することが行われる。ま
た、例えば信号を受信する処理においては、変復調部２
５ではアンテナ部１１で無線受信された信号をＲＦ部１
４の混合・分離部２８から入力し、入力した信号を復調
器により復調してＢＢ部１２の受信処理部２４へ出力す
ることが行われる。なお、本例の変復調部２５では、例
えば送信処理と受信処理とを切り替えるスイッチを備え
ており、発振部２６の発振器から発振された信号や無線
信号の通信状況等に応じて変調処理や復調処理の切替等
を制御することが行われる。

【００３８】ＲＦ部１４には、通信キャリア（例えばミ
リ波）を生成するキャリア生成部２７と、変調されたベ
ースバンド信号（変調信号）と通信キャリアとを混合す
ることや分離することを行う混合・分離部２８と、送受
信処理を切り替える送受信切替部２９とが備えられてい
る。ここで、キャリア生成部２７では、ＩＦ部１３の発
振部２６から発振された信号の周波数を逓倍器により定
数倍することにより通信キャリアを生成し、生成した通
信キャリアをフィルタを通して増幅器により増幅した後
に混合・分離部２８へ出力することが行われる。

【００３９】例えば信号を送信する処理においては、混
合・分離部２８ではＩＦ部１３の変復調部２５から入力
された送信対象となる変調信号を通信キャリアと混合し
て、当該混合処理を施した通信キャリアを送受信切替部
２９へ出力することが行われ、送受信切替部２９ではス
イッチにより送信処理に切り替えて、混合・分離部２８
から入力された通信キャリアをアンテナ部１１へ出力す
ることが行われ、こうした処理により送信対象の信号が
アンテナ部１１のアンテナから例えば電波として無線送
信される。

【００４０】また、例えば信号を受信する処理において
は、送受信切替部２９では受信処理に切り替えて、アン
テナ部１１で無線受信された信号を変調された通信キャ
リアとして入力し、入力した当該通信キャリアを混合・
分離部２８へ出力することが行われ、混合・分離部２８
では入力された当該通信キャリア中から受信信号（すな
わち、変調信号）を分離して、分離した信号をＩＦ部１
３の変復調部２５へ出力することが行われる。

【００４１】ここで、本例では、以上に示したＢＢ部１
２やＩＦ部１３やＲＦ部１４やアンテナ部１１が例えば
制御部１５の制御に従って各スロットを介して親局１と
の間で信号を無線通信することにより、スロットを介し
て信号を無線通信する無線通信手段が構成されている。

【００４２】制御部１５には、各種の演算処理等を実行
するＣＰＵ３０と、処理対象となるデータ等を格納する
ＲＡＭ３１と、制御プログラム等を格納したＲＯＭ３２
と、先入れ先出し方式によりＢＢ部１２の通信制御部２
２との間で信号（すなわち、当該信号のデータ）を受け
渡すＦＩＦＯ部３３と、ＰＣカードバスインタフェース
Ｆと接続されるＰＣカードインタフェース部３４とが備
えられている。ここで、ＰＣカードインタフェース部３
４は例えばＲＡＭをバッファとして備えており、ＰＣカ
ードバスインタフェースＦを介して接続されたデータ処
理装置Ｐとの間でデータ信号等を送受信するインタフェ
ースの機能を有している。

【００４３】本例では上記したＲＯＭ３２は例えばフラ
ッシュＲＯＭから構成されており、当該子局２において
行われる各種の処理を実行するための制御プログラムが
格納されている。また、本例では、ＣＰＵ３０がＲＯＭ
３２に格納された制御プログラムをＲＡＭ３１に展開し
て実行することにより当該制御プログラムに従って各種
の処理が行われ、これにより、例えば上記した各処理部
１１〜１４を統括的に制御することや、親局１との間で
の無線通信処理を制御すること等が行われる。

【００４４】ここで、本例のＣＰＵ３０は例えばマイク
ロプロセッサ（ＭＰＵ）として構成されており、このＣ
ＰＵ３０による各種の処理は当該ＣＰＵ３０に内蔵され
たクロック発振器３５から発振された動作クロック信号
の速度（クロック速度）に従って行われる。また、本例
のクロック発振器３５はＣＰＵ３０の制御に従って発振
する動作クロック信号の速度を変更する機能を有してお
り、本例のＣＰＵ３０では、例えばそのクロック速度を
速くした場合には処理速度も速くなって消費電力が大き
くなる一方、そのクロック速度を低めた場合には処理速
度も低くなって消費電力が小さくなる。

【００４５】上記した無線通信処理の制御としては、具
体的には、ＣＰＵ３０では上記図８に示したフレーム中
の報知スロットＢや許可スロットＧ１〜Ｇ４を介して親
局１から受信した制御信号を解析して通信に割り当てら
れたスロット等を把握することや、親局１への無線通信
の要求を要求スロットＲ１〜Ｒ１２を介して当該親局１
に対して無線送信することや、受信確認スロットＡ１〜
Ａ４を介して親局１との間で信号の受信状況を確認する
こと等を行う。また、ＣＰＵ３０では例えばデータスロ
ットＤＳ１〜ＤＳ３、ＤＬを介して親局１から受信され
たデータ信号をＰＣカードインタフェース部３４から外
部のデータ処理装置Ｐへ送信することや、データ処理装
置ＰからＰＣカードインタフェース部３４を介して受信
したデータ信号を割り当てられたデータスロットＤＳ１
〜ＤＳ３、ＤＬを介して親局１に対して無線送信するこ
と等を行う。

【００４６】ここで、本例のＣＰＵ３０は、上記したＢ
Ｂ部１２により行われた転送起動割り込みを検出したこ
とに応じて、当該ＢＢ部１２により同期が確立された信
号に対応したスロットの種別を判定し、判定したスロッ
ト種別に対応した転送アドレス先や転送サイズを設定し
てＢＢ部１２を指示することにより、当該ＢＢ部による
上記したＤＭＡ転送処理を起動させる機能を有してい
る。なお、本例のＣＰＵ３０では、このＢＢ部１２に対
する指示により、例えば各種のスロット中のバーストヘ
ッダに後続して受信された信号のデータをＲＡＭ３１に
格納させる。

【００４７】また、本例のＣＰＵ３０は、上記したＢＢ
部１２により行われた転送終了割り込みを検出したこと
に応じて、ＢＢ部１２のＤＭＡ転送処理によりＲＡＭ３
１に格納されたデータのスロット種別（すなわち、当該
データを受信した信号のスロット種別）を判定し、判定
したスロット種別に応じて当該データ（すなわち、スロ
ットを介して受信した信号）を解析する機能を有してい
る。

【００４８】このようなデータの解析処理において、例
えばＣＰＵ３０ではリアルタイムで無線通信処理の制御
等を行っていることから、もしもＣＰＵ３０が或るスロ
ットに対応した受信データの解析を完了する前に次のス
ロットに対応した受信データのＤＭＡ転送処理が完了し
てしまうと当該次のスロットに対応した受信データを取
りこぼしてしまうことが生じてしまうこともある。この
ような不具合を回避するため、本例のＣＰＵ３０では、
或るスロットを介して受信したデータの解析処理を次に
解析を行う受信データについての転送終了割り込みが発
生する前に終了する必要がある。

【００４９】一例として、図３にはフレーム中における
割り込み発生のタイミング等を概念的に示してあり、同
図に示されるように、スロット中のバーストヘッダ（Ｂ
Ｈ）により同期がとられて転送起動割り込みが発生させ
られるとともにスロット中の各種のデータ（チャネルデ
ータ）のＤＭＡ転送の終了により転送終了割り込みが発
生させられる状況において、ＣＰＵ３０では或る受信デ
ータの解析処理を次に解析を行う受信データについての
転送終了割り込みが発生するまでに完了させなければな
らない。

【００５０】ここで、上記したように、本例では報知ス
ロットＢや受信確認スロットＡ１〜Ａ４や許可スロット
Ｇ１〜Ｇ４を介して受信したデータについてはデータス
ロットＤＳ１〜ＤＳ３、ＤＬを介して受信したデータに
比べてＣＰＵ３０により高速で処理することが要求され
る。このため、比較的高速での解析処理が必要な制御デ
ータ（制御信号）が短い時間間隔で受信される制御スロ
ット部では、制御データが比較的長い時間間隔で受信さ
れるデータスロット部に比べてＣＰＵ３０の動作速度を
高速にする必要があるが、データスロット部ではＣＰＵ
３０により比較的低速の解析処理が行われても通信制御
に不具合を生じさせてしまうことはない。

【００５１】本例の子局２では上記のような特徴を利用
して電力消費量の低減を図っており、本例のＣＰＵ３０
では、制御プログラムに従ってクロック発振器３５から
発振する動作クロック信号の速度を高速と低速に切り替
える機能を有している。具体的には、本例のＣＰＵ３０
では、上記した転送起動割り込みを検出したことに応じ
て判定したスロット種別が報知スロットＢ（すなわち、
制御スロット部中の最初のスロット）であった場合には
動作クロック信号の速度を高速に切り替える一方、上記
した転送終了割り込みを検出したことに応じて判定した
スロット種別が４個目の許可スロットＧ４（すなわち、
制御スロット部中の最後のスロット）であった場合には
動作クロック信号の速度を低速に切り替える。

【００５２】本例では、上記のようにしてＣＰＵ３０が
判定したスロット種別に基づいて報知スロットＢや４個
目の許可スロットＧ４の位置を制御スロット部とデータ
スロット部との区切り目の位置とみなして検出すること
により、受信したスロットの種別に基づいて制御スロッ
ト部とデータスロット部との区切り目を検出する検出手
段が構成されている。

【００５３】なお、上記した区切り目の検出の仕方とし
ては特に限定はなく、必ずしも本例のようにフレーム中
の各スロットの種別を全て判定して区切り目を検出する
態様ばかりでなく、例えば本例のようにフレーム内のス
ロット構成が一定である場合には、フレーム内で種別を
判定した特定のスロットを基準として当該スロットから
の時間のずれやビット数のずれを監視することにより区
切り目を検出することもできる。また、スロットの種別
の判定は例えばスロット中に含まれる種別情報等に基づ
いて行われる。

【００５４】また、本例では、上記のようにしてＣＰＵ
３０が報知スロットＢでの区切り目の検出に応じて動作
クロック信号の速度を高速に切り替える一方、４個目の
許可スロットＧ４での区切り目の検出に応じて動作クロ
ック信号の速度を低速に切り替えることにより、上記し
た検出手段の検出に応じて、制御スロット部からデータ
スロット部への区切り目においてはクロック速度を低め
る一方、データスロット部から制御スロット部への区切
り目においてはクロック速度を高めるクロック速度制御
手段が構成されている。なお、低速や高速に切り替えら
れる動作クロックの速度としては、制御信号やデータ信
号の処理が遅滞なく行われる速度であれば、どのような
速度が設定されてもよい。

【００５５】以上の構成により、本例の子局２では、制
御スロット部とデータスロット部とを含むフレームを用
いて親局１との間で信号を無線通信することを行い、各
種の制御スロットやデータスロットを介して受信した信
号をＣＰＵ３０によりクロック速度に従って処理するこ
と等を行う。

【００５６】また、図４には、上記した親局１の構成例
を示してあり、この親局１には、上記した子局２に備え
られたものとほぼ同様なアンテナ部４１やＢＢ部４２や
ＩＦ部４３やＲＦ部４４と、これら各部４１〜４４を制
御等する制御部４５とが備えられている。ここで、本例
の親局１のアンテナ部４１には、例えば３０°の指向性
を有した１２個のセクタアンテナから構成された１２セ
クタアンテナ部Ｔ２と、これらのセクタアンテナを切り
替えるスイッチ部５１とが備えられており、１２個のセ
クタアンテナで３６０°のサービスエリア（通信可能領
域）を形成している。

【００５７】また、本例の親局１のＢＢ部４２やＩＦ部
４３やＲＦ部４４には、上記した子局２の各処理部１２
〜１４に備えられたものとほぼ同様な各機能部５２〜５
９が備えられており、これら親局１の各処理部４２〜４
４やアンテナ部４１により行われる処理動作については
上記した子局２の場合と同様であるため、本例では説明
を省略する。

【００５８】また、本例の親局１の制御部４５には、各
種の演算処理等を実行するＣＰＵ６０と、処理対象とな
るデータ等を格納するＲＡＭ６１と、制御プログラム等
を格納したＲＯＭ６２と、ＢＢ部４２の通信制御部５２
との間で信号（すなわち、当該信号のデータ）を受け渡
すＤＰＲＡＭ６３と、バックボーンネットワーク３と接
続されたＬＡＮインタフェース部６４とが備えられてい
る。

【００５９】以上の構成により、本例の親局２では、例
えばＣＰＵ６０がＲＯＭ６２に格納された制御プログラ
ムをＲＡＭ６１に展開して実行することにより無線通信
処理の制御等を行い、これにより通信可能領域に存在す
る子局２との間で無線通信を行うことや、また、ＬＡＮ
インタフェース部６４を介してバックボーンネットワー
ク３により接続された他の親局等との間でデータ信号等
を送受信することを行う。

【００６０】次に、上記した本例の子局２により行われ
るクロック速度の制御処理の手順の一例を図面を参照し
て説明する。図５には、上記したＢＢ部１２での転送起
動割り込みの発生に応じて制御部１５のＣＰＵ３０によ
り行われる受信転送起動割り込み処理の手順の一例を示
してある。

【００６１】すなわち、この受信転送起動割り込み処理
が開始されると（ステップＳ１）、ＣＰＵ３０ではバー
ストヘッダにより同期が確立されたスロットの種別（チ
ャネル種別）を判定し（ステップＳ２）、これにより当
該スロットが報知スロットＢ（Ｂｃｈ：Ｂチャネル）で
あることが判定された場合には、クロック発振器３５か
ら発振する動作クロック信号の速度を高速に切り替えて
設定した後（ステップＳ５）、当該スロットＢの種別に
応じて転送アドレスや転送サイズを設定してＢＢ部１２
にＤＭＡ転送を開始させ（ステップＳ３）、当該割り込
み処理を終了する（ステップＳ４）。

【００６２】一方、上記判定によりスロット種別が報知
スロットＢ以外のものであることが判定された場合に
は、動作クロック信号の速度を切り替えることなく、当
該スロットの種別に応じて転送アドレスや転送サイズを
設定してＢＢ部１２にＤＭＡ転送を開始させ（ステップ
Ｓ３）、当該割り込み処理を終了する（ステップＳ
４）。

【００６３】また、図６には、上記したＢＢ部１２での
転送終了割り込みの発生に応じて制御部１５のＣＰＵ３
０により行われる受信転送終了割り込み処理の手順の一
例を示してある。すなわち、この受信転送終了割り込み
処理が開始されると（ステップＳ１１）、ＣＰＵ３０で
はＤＭＡ転送が完了したスロットの種別（チャネル種
別）を判定し（ステップＳ１２）、これにより当該スロ
ットが４個目の許可スロットＧ４（Ｇ４ｃｈ：Ｇ４チャ
ネル）であることが判定された場合には、クロック発振
器３５から発振する動作クロック信号の速度を低速に切
り替えて設定した後（ステップＳ１５）、当該スロット
Ｇ４の種別に応じて受信された信号のデータを解析処理
し（ステップＳ１３）、当該割り込み処理を終了する
（ステップＳ１４）。

【００６４】一方、上記判定によりスロット種別が許可
スロットＧ４以外のものであることが判定された場合に
は、動作クロック信号の速度を切り替えることなく、当
該スロットの種別に応じて受信された信号のデータを解
析処理し（ステップＳ１３）、当該割り込み処理を終了
する（ステップＳ１４）。

【００６５】図７には、以上に示した割り込み処理を行
うことにより実現されるフレーム内でのクロック速度の
切替を概略的に示してあり、同図に示されるように、本
例の子局２では、報知スロットＢ中のバーストヘッダに
より同期が確立されてから４個目の許可スロットＧ４の
データのＤＭＡ転送が終了するまでの間についてはＣＰ
Ｕ３０の動作クロックを高速にすることにより当該ＣＰ
Ｕ３０の処理速度を高速にする一方、当該４個目の許可
スロットＧ４のデータのＤＭＡ転送が終了してから次の
フレーム中の報知スロットＢの同期が確立されるまでの
間についてはＣＰＵ３０の動作クロックを低速にするこ
とにより当該ＣＰＵ３０の処理速度を低速にする。

【００６６】以上のように、本例の子局２では、フレー
ム内において比較的高速の信号処理が必要とされる時間
帯においてはクロック速度を比較的高速にしておく一
方、比較的低速の信号処理でも不具合が生じない時間帯
においてはクロック速度を比較的低速にするようにした
ため、クロック速度を低速にしてプロセッサ（本例では
ＣＰＵ３０）の処理速度を低めた時間帯における消費電
力を低く抑えることができ、これにより、装置全体とし
ても総じて消費電力を低減させてコストの削減等を実現
することができる。また、このようなクロック速度制御
処理を例えば上記従来例で示したフレーム単位での電源
制御処理と併用して更に消費電力低減の効果を得ること
もできる。

【００６７】また、本例では、好ましい態様として、子
局２により行われる無線通信のフレームとして、制御ス
ロット部とデータスロット部とにより２分されて構成さ
れたフレームが用いられているため、上記したクロック
速度の切替処理が１つのフレーム内では１回のみ行われ
ればよく、こうした切替処理を効率的に行うことができ
る。また、本例では、好ましい態様として、子局２によ
り無線受信した信号をＤＭＡ転送によりメモリに格納す
るようにしており、例えばＣＰＵ３０の処理速度を低下
させた場合であっても無線信号の通信処理を支障なく行
うことができる。

【００６８】また、例えば本発明をバッテリや電池等を
内蔵した無線通信装置に適用した場合には、上記実施例
で示したようにして消費電力を低減させることで装置に
備えられるバッテリ等を小型化することもできるため、
これにより装置の小型化を実現することもできる。

【００６９】ここで、上記実施例では、フレーム中の制
御スロット部とデータスロット部との区切り目を検出し
てクロック速度を切り替える態様の一例として、制御ス
ロット部中の最初のスロットの同期を確立したときと最
後のスロットのＤＭＡ転送が終了したときとを区切りと
してクロック速度を切り替えたが、制御信号やデータ信
号の処理が支障なく行われるような態様であれば、クロ
ック速度を切り替えるタイミングが多少前後にずらして
設定されても構わず、要は、フレーム内の所定の部分で
クロック速度を低速にしてプロセッサの処理速度を低下
させることで消費電力を削減することができればよい。

【００７０】また、無線通信に用いられるフレームの構
成としては、必ずしも上記図８に示した構成が用いられ
なくともよく、例えば各種類の制御スロットの数やデー
タスロットの数やスロット長等といったものについて種
々な構成を用いることもできる。また、上記実施例で
は、信号の処理を行うプロセッサとしてマイクロプロセ
ッサを用いた場合を示したが、プロセッサとしては種々
なものが用いられてもよく、要は、クロック速度を低下
させて処理速度を低下させることにより消費電力を小さ
く抑えることができればよい。

【００７１】また、上記実施例では、プロセッサやメモ
リ等を備えたハードウエア資源において、プロセッサが
制御プログラムを実行することにより、上記した無線通
信処理やクロック速度の切替処理を制御する構成とした
が、本発明では、これらの処理を行う各機能手段の構成
としては、要は、無線通信を行ってフレーム中の制御ス
ロット部とデータスロット部との区切り目においてクロ
ック速度を切り替えることができる構成であれば、どの
ような構成が用いられてもよい。

【００７２】また、上記実施例では、本発明に係る無線
通信装置を無線ＬＡＮシステムの子局に適用した場合を
示したが、本発明は、必ずしも無線ＬＡＮシステムの子
局に限られることなく、種々な無線通信装置に適用する
ことができ、例えば携帯電話システム等といった公衆無
線アクセスサービスのシステムに備えられた無線通信装
置に適用することや、また、例えば１対１で無線通信を
行う無線通信装置に適用することもできる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る無線
通信装置によると、制御スロット部とデータスロット部
とを含むフレームを用いて無線通信を行い、スロットを
介して受信した信号をプロセッサによりクロック速度に
従って処理するに際して、制御スロット部とデータスロ
ット部との区切り目において前記クロック速度を切り替
え、これにより高速処理が比較的要求されない時間帯に
おいてプロセッサにより低速処理を実行させるようにし
たため、消費電力を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した子局を備えた無線ＬＡＮシス
テムの一例を示す図である。

【図２】子局の構成例を示す図である。

【図３】フレーム内での割り込みの発生を示す図であ
る。

【図４】親局の構成例を示す図である。

【図５】受信転送起動割り込み処理の手順の一例を示す
図である。

【図６】受信転送終了割り込み処理の手順の一例を示す
図である。

【図７】フレーム内でのクロック速度の切替を示す図で
ある。

【図８】フレームの構成例を示す図である。

【符号の説明】

１・・親局、 ２ａ〜２ｃ・・子局、 ３・・バックボ
ーンネットワーク、Ｆ１〜Ｆ３・・ＰＣカードバスイン
タフェース、Ｐ１〜Ｐ３・・データ処理装置、 １１・
・アンテナ部、 １２・・ＢＢ部、１３・・ＩＦ部、
１４・・ＲＦ部、 １５・・制御部、Ｔ１・・６セクタ
アンテナ部、 ２１・・スイッチ部、２２・・通信制御
部、 ２３・・送信処理部、 ２４・・受信処理部、２
５・・変復調部、 ２６・・発振部、 ２７・・キャリ
ア生成部、２８・・混合・分離部、 ２９・・送受信切
替部、 ３０・・ＣＰＵ、３１・・ＲＡＭ、 ３２・・
ＲＯＭ、 ３３・・ＦＩＦＯ部、３４・・ＰＣカードイ
ンタフェース部、 ３５・・クロック発振部、Ｂ・・報
知スロット、 Ａ１〜Ａ４・・受信確認スロット、Ｒ１
〜Ｒ１２・・要求スロット、 Ｇ１〜Ｇ４・・許可スロ
ット、ＤＳ１〜ＤＳ３、ＤＬ・・データスロット、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 俊二 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 鈴木 芳文 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5K033 AA04 CA11 CB15 CC02 DA17 DB11 DB16 DB25 5K067 AA43 BB21 CC04 EE02 EE10 GG11 HH21 HH22 KK13

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御スロット部とデータスロット部とを
   含むフレームを用いて無線通信を行い、スロットを介し
   て受信した信号をプロセッサによりクロック速度に従っ
   て処理する無線通信装置において、 スロットを介して信号を無線通信する無線通信手段と、 受信したスロットの種別に基づいて制御スロット部とデ
   ータスロット部との区切り目を検出する検出手段と、 検出手段の検出に応じて、制御スロット部からデータス
   ロット部への区切り目においては前記クロック速度を低
   める一方、データスロット部から制御スロット部への区
   切り目においては前記クロック速度を高めるクロック速
   度制御手段と、 を備えたことを特徴とする無線通信装置。