JP2002190761A - 無線機の待受け受信制御方式 - Google Patents

無線機の待受け受信制御方式

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JP2002190761A
JP2002190761A JP2000388966A JP2000388966A JP2002190761A JP 2002190761 A JP2002190761 A JP 2002190761A JP 2000388966 A JP2000388966 A JP 2000388966A JP 2000388966 A JP2000388966 A JP 2000388966A JP 2002190761 A JP2002190761 A JP 2002190761A
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Osamu Suzuki
修 鈴木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線機が通信可能圏外になったときも、充分
な電力消費の抑制が得られるようにした無線機の待受け
受信制御方式を提供すること。 【解決手段】 間欠チャネルスキャン動作時におけるチ
ャネルスキャン期間(Ｔ1、Ｔ2)とスリープ期間(Ｔ3、Ｔ
4)の比について、間欠チャネルスキャン動作に入ったと
きから圏外タイマがタイムオーバーするまでの期間では
Ｔ1／Ｔ3 に設定し、タイムオーバー以降ではＴ2／Ｔ4
に切換えるようにしたもの。(Ｔ1／Ｔ3)＞(Ｔ2／Ｔ4)に
設定することにより、タイムオーバー以降での電力消費
が更に少なくできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の移動局を備
えた無線通信システムに係り、特に、各移動局が複数の
通信チャネルの中から最も受信状態の良いチャネルを選
択して待受け受信動作に入るようにした無線機の制御方
式に関する。
【０００２】
【従来の技術】複数の移動局が共通の基地局を介して通
信を行うようにした無線通信システムでは、各移動局
は、基地局からの呼び掛けに際して直ちに応答できるの
が望ましく、このためには、常時、基地局からの自局に
対する送信の有無を監視している必要があり、この監視
している状態を待受け受信という。
【０００３】ここで、複数のチャネルを持つ無線通信シ
ステムの場合、この待受け受信に際しては、複数の通信
チャネルの中から、そのときどきで最も受信状態の良い
チャネルを選択した上で、そのチャネルで待受け受信に
入るようになっているのが通例である。
【０００４】ところで、この待受け受信においても電力
消費を伴うのは仕方がないが、低消費電力化が強く要求
されている移動局では、本来の通信動作時以外のこのよ
うなときでの電力消費は可能な限り避けたいところであ
り、そこで、このような場合に対応して、いわゆる間欠
待受け受信制御方式による無線機が従来から知られてい
る。
【０００５】ここで、この間欠待受け受信制御方式の無
線機では、待受け受信時、間欠チャネルスキャン動作を
行う。そこで、従来技術による間欠チャネルスキャン動
作について、図３のフローチャートにより説明する。ま
ず、この図３のフローチャートによる処理は、図示して
ないが、無線機を制御するマイコン(マイクロコンピュ
ータ)により実行され、無線機の電源が投入されると開
始されるものである。
【０００６】そして、まず、スキャンタイマをスタート
(Ｓ１)させ、次に当該移動局に割り当てられている複数
のチャネルを順次、スキャン(Ｓ２)する。つまり、無線
機の受信装置(図示してない)による受信周波数を各チャ
ネルに順次同調させ、その都度、受信電界強度を測定
し、それが所定の閾値以上になるチャネルが現われた
ら、その番号を電界強度の大きい方から順に配列してテ
ーブル化してゆくのである。
【０００７】次に、このテーブルを検索し、テーブル内
にチャネル番号が有るか否かを判定(Ｓ３)する。そし
て、チャネル番号が有ったときは、その中の先頭の番号
のチャネルを選択(Ｓ４)した後、そのチャネルが使用可
能か否かを判定(Ｓ５)する。
【０００８】ここで、チャネルが使用可能か否かの判定
は、当該無線通信システムがアナログ方式のときは、当
該チャネルの受信電界強度が所定のレベル以上にあるか
否かで判定すればよく、他方、ＦＤＭＡ方式などのディ
ジタル方式のときは、当該チャネルで基地局との同期が
とれるか否か、又は受信した制御データの内容が正常か
否かなどにより判定すればよい。
【０００９】ここで、ＦＤＭＡ方式については、次の文
献に規定があるので、これに従えばよい。 “ARIB STD-T61の付属資料Ｂ 移動局待受け移行動作 付図Ｂ.２ 待受けチャネル選択動作” なお、このチャネルが使用可能か否かの判定は、省略さ
れる場合もある。
【００１０】そして、Ｓ５の処理で、当該チャネルが使
用可能であると判定されたら、ここで待受け動作に移行
(Ｓ６)し、その後、逐次、当該チャネルが使用可能か否
かを確認(Ｓ７)しながら、待受け動作(Ｓ６)を継続させ
るのである。
【００１１】一方、処理Ｓ５で、当該チャネルが使用で
きないと判定されたときは、ここでテーブルの次の番号
のチャネルに移行(Ｓ８)した後、最後のチャネルでない
ことを判定(Ｓ９)してから処理Ｓ７に戻る。また、処理
Ｓ７で、当該チャネルが使用できないと判定されたとき
もテーブルの次の番号のチャネルに移行(Ｓ８)した後、
同じく最後のチャネルでないことを判定(Ｓ９)してから
処理Ｓ７に戻ることになる。
【００１２】従って、この従来技術の場合、電源の投入
によりチャネルのスキャンが開始された後、一定の閾値
以上の受信電界強度をもったチャネルがあれば、そられ
のチャネルの番号が、各チャネルの受信電界強度順に配
置されたテーブルが作成される。そして、このテーブル
の先頭にあるチャネルが使用可能であるか判定され、使
用可能であれば、そのチャネルで待受け動作に移行する
ことになる。そして、一旦、待受け動作に移行した後
で、当該選択したチャネルが使用不可能になった場合に
は、前記テーブルにある次の番号のチャネルに移行し、
同様にそのチャネルが使用可能か否かチェックし、使用
可能であれば、そのチャネルで待受け動作を行う。
【００１３】一方、使用不可能であれば、更にテーブル
の次の番号のチャネルに移行し、同様に使用可能かチェ
ックする。そして、テーブルにある全てのチャネルが使
用不可能になったときは、処理Ｓ９の判定により処理Ｓ
１に戻り、再度、チャネルのスキャンから処理を開始す
るのである。
【００１４】ここで、図３に戻り、処理Ｓ１でスタート
させたスキャンタイマの役割りも含めて、更に説明を進
めることにする。この従来技術では、図３から明らかな
ように、処理が開始され、処理Ｓ１に続く処理Ｓ２で、
全てのチャネルのスキャンを終了したにもかかわらず、
閾値以上の受信電界強度をもったチャネルが見付からな
かったときは、これが処理Ｓ３で判定され、ここからＳ
１０以降の処理に移行するようになっている。
【００１５】そこで、このＳ１０以降の処理に移行して
しまうようになった状態を圏外状態と呼び、Ｓ１０以降
の処理を圏外処理と呼ぶ。そして、この圏外処理に移行
したときは、まず、この時点でスキャンタイマの計測時
間を調べ、タイムオーバーしているか否かを判定(Ｓ１
１)する。そして、タイムオーバーするまで、Ｓ２での
チャネルスキャン処理とＳ３での判定処理を繰り返え
し、この間に使用可能なチャネルが検出されたときは、
そこでＳ４以降の処理による待ち受け動作に移行する。
【００１６】一方、この間に、つまりスキャンタイマが
タイムオーバーするまでの間に、使用可能なチャネルが
検出できなかったときはＳ１２の処理に進み、まず、ス
リープタイマをスタートさせ、その後、スリープに移行
(Ｓ１３)するのである。ここで、このスリープ(Sleep)
とは、移動局にある無線機の少なくとも受信部と送信部
に対する給電を停止し、可能な範囲で低消費電力状態に
することである。
【００１７】こうして低消費電力状態に入ったら、スリ
ープタイマの計測時間を調べ、このスリープタイムがオ
ーバーしたか否かを判定(Ｓ１４)しながらスリープ(低
消費電力状態)を継続させ、スリープタイムがオーバー
した時点で処理Ｓ１に戻るのである。
【００１８】従って、この従来技術では、その移動局に
割り当てられたチャネルの全てのスキャンが終了して
も、閾値以上の受信電界強度を持ったチャネルが検出で
きない場合には、まず、チャネルのスキャンが繰り返え
されている圏外状態に入る。
【００１９】そして、この圏外状態では、スキャン時間
が予め設定してある所定値に達し、スキャンタイマがタ
イムオーバーになるとスリープに移行して低消費電力状
態になり、ここで、スリープタイマをスタートさせた
後、一定期間、この低消費電力状態を継続させる。そし
て、このスリープタイマがタイムオーバーした時点で再
度、スキャンを開始させることになる。
【００２０】そうすると、この圏外状態での受信部の動
作は、図４に示すように、チャネルスキャンとスリープ
とを交互に繰り返す動作状態になる。そこで、この動作
状態を、上記したように、間欠チャネルスキャン動作と
呼ぶのである。
【００２１】ここで、この図４は、一例として、スキャ
ンタイマの計測時間を４秒にし、スリープタイマの計測
時間は３秒に設定した場合で、このため、図示のよう
に、４秒間のチャネルスキャンの後、３秒間は低消費電
力状態になり、これを繰り返すことになる。
【００２２】なお、このときのスキャンタイマの計測時
間は、通常、移動局に割り当てられたチャネルの全てを
スキャンするのに必要な時間から設定される。従って、
いま、１チャネルのスキャンに必要な時間が１００ｍ秒
で、割り当てられたチャネル数が３５波であるとすれ
は、スキャンタイマの計測時間は３.５秒(＝３５×１０
０ｍ秒)となり、これに多少の余裕をみれば、スキャン
タイマの計測時間は４秒となる。
【００２３】そうすると、この間欠チャネルスキャン動
作状態における平均消費電力は、単純にいって、通常の
通信動作時での受信部の電力消費の略４／７(７／４＋
３)に減少されることになり、この結果、移動局での電
力消費を少なくし、電池などの電源に必要な電力容量を
抑えることができる。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、移動
局が通信可能圏外にあるときの動作について配慮がされ
ておらず、電力消費の抑制に不満が残ってしまうという
問題があった。従来技術では、自局に割り当てられたチ
ャネルをスキャンして、所定の閾値レベル以上の受信電
界強度を示すチャネルが見付からない間は、間欠チャネ
ルスキャン動作を繰り返すようになっている。
【００２５】従って、従来技術では、移動局が基地局の
サービスエリアを外れ、交信ができなくなっているとき
でも、そのままの間欠チャネルスキャン動作がいつまで
も継続されてしまうことになり、この結果、充分な電力
消費抑制に不満が生じてしまうのである。本発明の目的
は、無線機が通信可能圏外になったときも、充分な電力
消費の抑制が得られるようにした無線機の待受け受信制
御方式を提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、待受け受信
時に間欠チャネルスキャン動作を行うようにした無線機
の待受け受信制御方式において、間欠チャネルスキャン
動作におけるチャネルスキャン期間の長さと、スリープ
期間の長さを、間欠チャネルスキャン動作に入った後の
経過時間に応じて変化させ、前記間欠チャネルスキャン
動作に入った後、前記チャネルスキャン期間に対する前
記スリープ期間が長くなるようにして達成される。
【００２７】このとき、前記チャネルスキャン期間の長
さが、当該無線機に割り当てられている使用可能チャネ
ル数に応じて変更されるようにしても、上記目的を達成
することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明による無線機の間欠
受信制御方式について、図示の実施の形態により詳細に
説明する。図１は、本発明の一実施形態の動作を説明す
るためのフローチャートで、この実施形態の場合、処理
Ｓ２から処理Ｓ１１、それに処理Ｓ１３、処理Ｓ１４
は、図３の従来技術の場合と同じである。
【００２９】そして、このフローチャートによる無線機
の間欠受信制御処理が、無線機に設けられているマイコ
ン(図示してない)により実行され、無線機の電源が投入
されたとき開始される点も、図３の従来技術と同じであ
る。しかして、この実施形態が図３の従来技術と異なっ
ているのは、以下に説明する第１の相違点と第２の相違
点が存在する点にある。
【００３０】まず、第１の相違点は、電源が投入され、
処理が開始されたとき、圏外タイマをスタート(Ｓ２０)
させ、この圏外タイマのタイムオーバーを判定(Ｓ２１)
して処理をＳ２２とＳ２３の振り分け、この後、Ｓ２以
降の処理に進むようになっている点にある。
【００３１】そして、この実施形態では、この第１の相
違点により、スキャンタイマにセットされる時間が、圏
外タイマがタイムオーバーする前と後で変えられ、時間
Ｔ1と時間Ｔ2 に切換えられるようになっていて、この
後、Ｓ２以降の処理に進むことになる。
【００３２】なお、以下の本実施形態の説明では、時間
Ｔ1＝Ｔ2で説明するが、Ｔ1≠Ｔ2としてもよい。但し、
この第１の相違点は、本発明において特に必須のものと
いう訳ではないので、必要に応じて設けるようにしても
よい。ここで、Ｓ２以降、Ｓ１０までの処理について
は、図３の従来技術と同じなので、重複した説明になる
が、以下の通りである。
【００３３】処理Ｓ２では、当該移動局に割り当てられ
ている複数のチャネルを順次、スキャンする。つまり、
受信装置の受信周波数を順次、各チャネルに同調させ、
その都度、受信電界強度を測定し、それが所定の閾値以
上になるチャネルが現われたら、その番号を電界強度の
大きい方から順に配列してテーブル化してゆくのであ
る。
【００３４】次に、このテーブルを検索し、テーブル内
にチャネル番号が有るか否かを判定(Ｓ３)し、チャネル
番号があったら、その中の先頭にあるチャネルを選択
(Ｓ４)した後、そのチャネルが使用可能か否かを判定
(Ｓ５)し、当該チャネルが使用可能であると判定された
ら、ここで待受け動作に移行(Ｓ６)し、その後、逐次、
当該チャネルが使用可能か否かを確認(Ｓ７)しながら、
待受け動作(Ｓ６)を継続させるのである。
【００３５】一方、処理Ｓ５で、当該チャネルが使用で
きないと判定されたときは、ここでテーブルの次の番号
のチャネルに移行(Ｓ８)した後、処理Ｓ７に戻る。ま
た、処理Ｓ７で、当該チャネルが使用できないと判定さ
れたときもテーブルの次の番号のチャネルに移行(Ｓ８)
した後、処理Ｓ７に戻ることになる。
【００３６】従って、この実施形態でも、電源投入によ
りチャネルのスキャンが開始され、一定の閾値以上の受
信電界強度をもったチャネルがあれば、それらのチャネ
ルの番号が、受信電界強度順に配置されたテーブルが作
成される。そして、このテーブルの先頭にあるチャネル
が使用可能であるか判定され、使用可能であれば、その
チャネルで待受け動作に移行することになる。
【００３７】そして、一旦、待受け動作に移行した後
で、当該選択したチャネルが使用不可能になった場合に
は、前記テーブルにある次の番号のチャネルに移行し、
同様にそのチャネルが使用可能か否かチェックし、使用
可能であれば、そのチャネルで待受け動作を行う。
【００３８】一方、使用不可能であれば、更にテーブル
の次の番号のチャネルに移行し、同様に使用可能かチェ
ックする。そして、テーブルにある全てのチャネルが使
用不可能になったときは、処理Ｓ９の判定により処理Ｓ
１に戻り、再度、チャネルのスキャンから処理を開始す
るのである。
【００３９】次に、第２の相違点について説明する。こ
の実施形態でも、図１から明らかなように、処理Ｓ２
で、全てのチャネルのスキャンを終了したにもかかわら
ず、所定の閾値以上の受信電界強度をもったチャネルが
見付からず、これが処理Ｓ３で判定され、ここからＳ１
０以降の圏外処理に移行する点は、図３の従来技術と同
じで或る。
【００４０】そして、このＳ１０以降の圏外処理に移行
した時点でスキャンタイマの計測時間を調べ、タイムオ
ーバーしているか否かを判定(Ｓ１１)し、タイムオーバ
ーするまで、Ｓ２でのチャネルスキャン処理とＳ３での
判定処理を繰り返えし、この間に使用可能なチャネルが
検出されたときは、そこでＳ４以降の処理による待ち受
け動作に移行する点も、図３の従来技術と同じである。
【００４１】しかして、この図１の実施形態では、この
間に、つまりスキャンタイマがタイムオーバーするまで
の間に、使用可能なチャネルが検出できなかったとき、
単にスリープタイマをスタートさせ、スリープに移行
(Ｓ１３)するのではなくて、まず圏外タイマがタイムオ
ーバーしているか否かを判定(Ｓ２４)し、この判定結果
に応じて、処理をＳ２５とＳ２６の振り分け、この後、
スリープに移行する処理Ｓ１３に進むようになってお
り、これが第２の相違点である。
【００４２】このときのＳ２５による処理と、Ｓ２６に
よる処理は、スリープタイマにセットされる時間が、圏
外タイマがタイムオーバーする前と後で時間Ｔ3 と時間
Ｔ4に切換えられ、この後、Ｓ１３のスリープ処理に進
んだとき、スリープする時間に差が与えらるようにする
働きが得られるようにするものであり、ここで、これら
の時間Ｔ3 と時間Ｔ4 については、(Ｔ3＜Ｔ4)になるよ
うに設定してある。
【００４３】この後、スリープタイマの計測時間を調
べ、タイムオーバーしたか否かを判定(Ｓ１４)しながら
スリープ(低消費電力状態)を継続させ、スリープタイム
がオーバーした時点で処理Ｓ１に戻るのであるが、この
点は、従来技術の場合と同じである。
【００４４】この結果、この実施形態でも、その移動局
に割り当てられたチャネルの全てのスキャンが終了して
も、閾値以上の受信電界強度を持ったチャネルが検出で
きない場合には、まず、チャネルのスキャンが繰り返さ
れている圏外状態に入る点は従来技術と同じである。
【００４５】また、この圏外状態では、スキャン時間が
予め設定してある所定値に達し、スキャンタイマがタイ
ムオーバーになるとスリープに移行して低消費電力状態
になり、ここで、スリープタイマをスタートさせた後、
或る期間、この低消費電力状態を継続させ、スリープタ
イマがタイムオーバーした時点で再度、スキャンを開始
させることになる点も、やはり従来技術と同じである。
【００４６】しかしながら、この実施形態の場合、この
とき、スキャンタイマがタイムオーバーしてスリープに
移行し、低消費電力状態になっている時間、すなわちス
リープ期間が、圏外タイマのタイムオーバーの前後で時
間Ｔ3 と時間Ｔ4 に切換えられ、ここで、(Ｔ3＜Ｔ4)に
設定されていることから、圏外タイマがタイムオーバー
するまでは、スリープ期間は例えば３秒と短くなってい
るが、タイムオーバーした後は、例えば１６秒もの永い
時間にされることになる。
【００４７】従って、この実施形態における圏外状態で
の受信部の動作、つまり間欠チャネルスキャン動作は、
図２に示すようになる。ここで、この図４は、この実施
形態において、一例として、スキャンタイマの計測時間
Ｔ1、Ｔ2 については、Ｔ1＝Ｔ2＝４秒とし、スリープ
タイマの計測時間のうち、上記したように、時間Ｔ3 は
３秒で、時間Ｔ4 は１６秒に設定した場合の間欠チャネ
ルスキャン動作を示したものである。
【００４８】すなわち、この実施形態の場合は、間欠チ
ャネルスキャン動作に入った後、当初、つまり圏外タイ
マがタイムオーバーするまでの間は、図示のように、４
秒間のチャネルスキャンの後、３秒間は低消費電力状態
になり、これを繰り返えしているが、この状態が或る時
間以上、つまり予め圏外タイマに設定してある所定の時
間以上続いたときは、スリープ期間が１６秒と永くされ
るようになる。
【００４９】ここで、このときの圏外タイマの設定時間
については、一般に移動局が基地局のサービスエリアを
外れてしまったと判断できる時間を想定し、それに対応
する間欠チャネルスキャンの繰り返し回数に基づいて設
定してやれば良い。つまり、この実施形態では、当該移
動局が基地局のサービスエリアを外れたか否かを、間欠
チャネルスキャンの繰り返し回数によって推定するよう
にしたものである。
【００５０】そして、この実施形態は、図４から明らか
なように、間欠チャネルスキャンの繰り返し回数が、一
例として３回になったとき圏外タイマがタイムオーバー
するように設定したものである。なお、このときのスキ
ャンタイマの計測時間は、通常、移動局に割り当てられ
たチャネルの全てをスキャンするのに必要な時間から設
定されることは、既に説明した通りである。
【００５１】そうすると、この実施形態の場合、間欠チ
ャネルスキャン動作状態における平均消費電力は、単純
にいって、当初は通常の通信動作時での受信部の電力消
費の略４／７であるが、その後、略４／(４＋１６)に減
少されることになり、この結果、移動局の電源に必要な
電力容量を更に少なくすることができる。
【００５２】また、この結果、電池を電源に使用した場
合、同じ電池容量についての使用時間を延ばすことがで
き、他方、同じ使用時間なら容量の小さな電池で済むこ
とになり、コストの低減と小型軽量化が得られることに
なる。なお、図４に示した各時間については、本発明の
一実施形態の場合であり、必要に応じて任意に設定して
良いことは、いうまでもない。
【００５３】
【発明の効果】本発明によれば、移動局が通話可能エリ
アから圏外に出たときの経過時間に応じて、間欠チャネ
ルスキャン動作における低消費電力状態にある時間が延
長されるので、待受け受信での電力消費を更に抑えるこ
とができる。
【００５４】そして、この結果、移動局の電源に必要な
電力容量を更に少なくすることができ、また、この結
果、電池を電源に使用した場合、同じ電池容量について
の使用時間を延ばすことができ、他方、同じ使用時間な
ら容量の小さな電池で済むことになり、コストの低減と
小型軽量化が更に充分に図れることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無線機の待受け受信制御方式の一
実施形態による動作を説明するためのフローチャートで
ある。
【図２】本発明に係る無線機の待受け受信制御方式の一
実施形態による動作を説明するためのタイムチャートで
ある。
【図３】従来技術による無線通信システムにおける待受
け受信動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】従来技術による無線通信システムにおける待受
け受信動作を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
Ｓ１〜Ｓ１４、Ｓ２０〜Ｓ２６ 処理ステップ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 待受け受信時に間欠チャネルスキャン動
    作を行うようにした無線機の待受け受信制御方式におい
    て、 間欠チャネルスキャン動作におけるチャネルスキャン期
    間の長さと、スリープ期間の長さを、間欠チャネルスキ
    ャン動作に入った後の経過時間に応じて変化させ、 前記間欠チャネルスキャン動作に入った後、前記チャネ
    ルスキャン期間に対する前記スリープ期間が長くなるよ
    うに構成したことを特徴とする無線機の待受け受信制御
    方式。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の発明において、 前記チャネルスキャン期間の長さが、当該無線機に割り
    当てられている使用可能チャネル数に応じて変更される
    ように構成したことを特徴とする無線機の待受け受信制
    御方式。
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