JPH02260927A

JPH02260927A - バッテリーセーヴィング方式

Info

Publication number: JPH02260927A
Application number: JP1081972A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tsurumi; 博史鶴見
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1990-10-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、無線通信システムで用いられるバッテリーセ
ーヴィング方式において、特に起生形でバッテリー容量
の少ない携帯端末のバッテリー寿命を延ばすために有効
なバッテリーセーヴィング方式に関するものである。

（従来の技術）携帯電話、ページャ等に代表される移動無線システムに
おける移動無線端末の小形化、軽量化が進み、それに伴
い駆動用バッテリーの容量的な要求も非常に厳しいもの
となってきている。

第６図はこのような移動無線システムの概略構成を示す
図であり、基地局６０１には複数の電話機のような端末
６０２ａ、６０２ｂ、、６０２ｃｍ・・が接続されてい
る。また、符号６０３ａ、６０３ｂ・・・はページャの
ような移動無線端末を示す。

このような小形の移動無線端末では、バッテリー容量の
制約もシステム的にカバーするための技術としてバッテ
リーセーヴィング方式が知られている。

このバッテリーセーヴィング方式は、移動無線端末の受
信機で最も電力を消費しやすいＲＦ部のアンプ、ミキサ
、発振回路を自局に割り当てられたサブフレームのみオ
ンとし、て自局に対する呼出信号を受信し、他のサブフ
レームではＲＦ部をオフとしてバッテリーの消耗を防ぐ
ものである。

以下、このバッテリーセーヴィング方式についてページ
ャを例にとって簡単に説明する。第７図（ａ）は従来の
バッテリーセーヴィング方式に用いられるフレームの構
成を示すもので、サブフレームはＦ１〜Ｆ１０まであり
、符号７０１．７０２、・・・が、それぞれ１フレーム
を構成している。

サブフレーム（Ｆｌ）７０３はフレーム同期あるいはビ
ット同期などに用いられる同期用プリアンプル７０４と
、呼出情報が入る複数（この例ではｎ個）のスロットＡ
１、・・・Ａｎより構成される。

第７図（ｂ）は子局の受信部のオン、オフ状態を示す波
形図であり、同図に示されるようにサブフレーム（Ｆｌ
）７０３に所属する子局はサブフレーム（Ｆｌ）７０Ｂ
の区間Ｔ１のみ受信部をオンとして受信する。

もしも発呼があった時には、スロット中の空きスロット
中にその子局に対する呼出情報等が基地局より送信され
ることになる。子局はこのスロット中に自局に対する呼
出情報を検出した場合には、呼出音等によって被呼者に
呼出しがあった旨を知らせる。子局はサブフレーム７０
３の区間Ｔ１が終了すると受信部をオフとしてバッテリ
ーセーヴィングモードに入る。

受信部がオフとなっている区間Ｔ２では、子局の内蔵す
るクロックによりシステムとの同期が保持され、次の自
局の所属するサブフレーム７１０で、再び受信部をオン
とし、前と同様に自局に対する呼出信号の検出を行う。

この時、同期用プリアンプル７０９を受信することによ
り、バッチυ−セーヴイング区間Ｔ２で生じていたシス
テムとの同期ズレを補正する。以下、同様の繰返しが行
われる。

このバッテリーセーヴィングをさらに有効に行うために
は、バッテリーセーヴィング動作を行う区間Ｔ２の割合
いを増やせばよく、そのためにはフレーム７０１．７０
２・・・の長さを長くすればよい。

しかし、フレーム長をあま、り長くしすぎると、子局の
内蔵しているクロック精度に限界があるために、１回、
自局の所属するサブフレーム７０３を受信した後に、次
の自局のサブフレーム７１０を受信するまでにシステム
との同期が保持できなくなり、受信すべきサブフレーム
７１０が受信不可能となる。

このような同期ずれが生じると、一般に子局はもう一度
１フレーム分７０１　（７０２・・・）すべての区間、
受信部をオンとして自局のサブフレームを検出し、シス
テムとの同期をとる操作を行わなければならないため、
バッテリーの消費が増し、かえって逆効果である。

また、このようにフレーム区間を長くすると、それぞれ
の子局で受信できる単位時間あたりのメツセージ量は少
なくなる。すなわち、呼出しから呼出しまでの時間的間
隔が長くなるので前述したことが生じる。

（発明が解決しようとする課題）このように従来のバッテリーセーヴィング方式では、１
フレーム長を長く引き延ばすと、子局の内蔵しているク
ロックの精度限界により１回目局のサブフレームを受信
した後のバッテリーセーヴィング区間中にシステムとの
同期が保持できなくなり、次の受信すべき自局のサブフ
レームが受信できなくなり、その後に必然的に行わなけ
ればならない自局サブフレームの検出のためにかえって
消費電力を多く必要とするという問題点があった。

また、バッテリーセーヴィングという観点のみから一方
的にフレーム周期を長くしてしまうζ、それぞれの子局
で受信できる単位時間あたりのメツセージ量は少なくな
る。

今後、移動端末の小形化が進むにつれ、バッテリーの容
量的な制約は増々厳しいものとなることが予想されるた
め、前述のような問題を克服することができる有効なバ
ッテリーセーヴィング方式の発明が大きな課題とされて
いた。

本発明は、この様な問題に鑑みてなされたものでその目
的とするところは、よりバッテリーを節約することがで
き、さらにトラフィックの増加に対しても柔軟に対処す
ることのできるバッテリーセーヴィング方式を提供する
ことにある。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）前記目的を達成するために本発明は、基地局から制御領域及びデータ領域からなるサブフレー
ム区間が複数個でフレーム構成された伝送路を用いて伝
送された信号を受信部及び電源が内蔵された複数の子局
それぞれで前記受信部に前記電源を供給して受信させる
通信方式において、前記各サブフレーム毎に、複数の子
局をそれぞれ割り当てる第１割当と、この第１割当で割
り当てられた前記複数の子局を対象として各サブフレー
ムには、前記第１割当で割り当てられている子局以外の
子局を割り当てる第２割当とを予め前記基地局及び前記
複数の子局の間で行い、前記基地局は、前記子局に対し
て前記第２割当されたサブフレームを使用するか否かを
示した情報を送出する手段を備え、前記子局それぞれは
、前記基地局から送られてくる情報により前記第２割当
されたサブフレームを用いない場合には、前記第１割当
されたサブフレームの区間及び前記第２割当されたサブ
フレームの制御領域のみ前記電源を前記受信部に供給さ
せ、前記基地局から送られてくる情報により第２割当さ
れたサブフレームを用いる場合、前記第１割当されたサ
ブフレームの制御領域及び前記第２割当されたサブフレ
ームの区間のみ前記電源を前記受信部に供給させる制御
手段を備えたことを特徴とする。

（作用）本発明によるバッテリーセーヴィング方式においては、
子局は主サブフレームと１つまたは複数の予備サブフレ
ームに所属し、通常は主サブフレームにて自局に対する
呼出信号の検出を行い、予備サブフレームの制御信号に
てシステムとの同期保持を行っているため、バッテリー
セーヴィングのフレーム周期を長くすることが可能で、
バ・ソテリーの寿命を延ばすことができる。

また、子局の所属する主サブフレームのトラフィックが
混雑してきた場合に、は、基地局側で子局が所属してい
る予備サブフレーム内で空きスロットを捜し、空きスロ
ットがある場合には、その予備フレームを用いて子局に
対して情報の送信を行うようにするため、トラフィック
の混雑に対しても柔軟に対処できる。

（実施例）以下図面に基づいて本発明の一実施例を詳細に説明する
。

第２図は本実施例における基地局の構成を示すブロック
図であり、この基地局は制御部１、メモリ２、呼出情報
作成部３、フレーム情報作成部４、送信部５、アンテナ
６を有する。

メモリ２は、いずれの子局を呼出すかを示す呼出情報を
記憶する。

呼出情報作成部３は、制御部１の指示に従って、メモリ
２から呼出すべき子局を知り、呼出情報を作成する。

フレーム情報作成部４は、呼出情報作成部で作成された
呼出情報をフレームに載せて、このフレーム情報を送信
部５に送る。

送信部５は送られてくるフレームをアンテナ６を介して
子局に送る。

第３図は、子局の構成を示すブロック図である。

受信部８は、アンテナ７を介して基地局から送られてく
る信号を受信する。

復調部９は、受信部８で受信した信号を復調する。

また、復調された信号から子局の識別番号を割出し、予
めＲＯＭ１３に記憶されている識別番号と比較し、一致
する場合には鳴音発生回路１ｏに信号を送る。

鳴音発生回路１０は、復調部９から信号が送られてくる
と、スピーカ１１を鳴音させる。

制御部１２は、復調部９から送られてくる信号に応じて
、スイッチ１４の開閉を行う。

ＲＯＭ１Ｂはこの子局の識別番号を記憶している。

スイッチ１４は制御部１２の指令に応じて開閉し、電源
１５から受信部８へ送られる電力のオンオフの制御を行
う。

位相誤差検出部１６は、復調部９から送られてくる信号
に位相誤差があると、これを検出して発振器１７に信号
を送る。発振器１７は制御部１２に基準となるクロック
信号を送る。

第１図（ａ）はフレームの構成図である。

１フレーム１０１は２０個のサブフレームＦ１〜Ｆ２０
から構成されている。このサブフレームはプリアンプル
１０２　（１０３）およびスロットＡ１〜Ａｎ　（Ａｌ
’　〜Ａｎ　　）で構成され、このプリアンプル１０２
（１０Ｂ）には、子局がシステムとの同期をとるために
必要なフレーム同期信号、ビット同期信号等のほか、サ
ブフレーム名を示す情報、その他の制御ビット等が含ま
れている。

このプリアンプル１０２．１０３は子局がこの部分を受
信することにより、それまでのバ・ソテリーセーヴイン
グ区間Ｔ３に生じていたシステムとの同期ズレを補正す
るとともに、自局が正しい主サブフレームを受信してい
ることを確認するためのものである。ｎ個のスロットＡ
１〜Ａｎのうちのいずれかに子局に対する呼出情報が含
まれている。

第１図に示すフレーム１０１のフレーム長は、第７図に
示したフレーム７０１．７０２の２倍の長さのものを仮
定している。したがって、第１図のフレーム１０１が第
７図のフレーム７０１とフレーム７０２の合計長と同じ
長さとなっている。

次に本実施例の動作について説明する。第４図は基地局
の動作を示すフローチャートである。

基地局は第１割当てされたサブフレームの呼出情報区間
Ｔ１０内に送信可能か否かを判断しくステップ４０１）
、送信可能な場合には、子局の所属する第１割当てされ
たサブフレームＦ１の区間Ｔ４および第２割当てされた
サブフレームＦ１１の制御信号部分１６に子局に対する
信号を送信する（ステップ４０２）。

第１割当てされたサブフレームの呼出情報区間ＴＩＯ内
に送信不能の場合には、この子局が所属する第２割当て
されたサブフレーム中に送信可能なサブフレームがある
否かを判断しくステップ４０３）、送信可能なサブフレ
ームがある場合には、基地局は子局に対して子局の所属
する第１割当てされたサブフレームもしくは第２割当て
されたサブフレームの制御信号部分に第２割当てされた
サブフレームにて呼出情報を送信することを送信し、そ
の後、指示した第２割当てされたサブフレームにて呼出
情報を送信する（ステップ４０４）。ステップ４０３の
判断において、送信可能なサブフレームがない場合には
、ステップ４０１に戻る。

次に子局の動作について説明する。第５図は子局の動作
を示すフローチャートである。

今、ある子局を考え、この子局は、主サブフレーム（Ｆ
ｌ　）　、予備サブフレーム（Ｆ　１１）に所属してい
るものとする。子局の所属する予備サブフレームは一般
には複数であるが、この例では簡単のため１つとしであ
る。第１図（ｂ）は、この子局の受信状態を示す図であ
る。

親局から送られる情報は、アンテナ７を介して受信部８
で受信された復調部９にて復調される。

第１図で主サブフレームＦｌに所属している子局におい
ては時刻１０において制御部１２がスイッチ１４を閉じ
、主サブフレームＦｌの区間テ受信部８を受信状態とし
、サブフレームのプリアンプル１０２を受信する。

制御部１２はまずプリアンプル１０２に第２割当てされ
たサブフレームを用いるという情報があるか否かを判断
する（ステップ５０１）。

第２割当てされたサブフレームを用いるという情報がな
い場合には、第１図（ａ）に示すように第１割当てされ
たサブフレームの区間Ｔ４の間、制御部２はスイッチ１
４の開成を保持する。したがって、受信部８に電源１５
から電力が供給される（ステップ５０２）。

復調部９は、受信部８を介して送られてくるスロットＡ
１〜Ａｎの中の子局の識別番号とＲＯＭ１３に記憶され
ている識別番号とを比較し、一致する場合には、鳴音発
生回路１０がスピーカ１１を鳴音させて呼出しがあった
ことを被呼者に伝える。

制御部１２は第２割当てされたサブフレームのプリアン
プルの区間を除いた他の区間においては、スイッチ１４
を開く。したがって、この区間Ｔ５およびＴ３では受信
部８には電［１５から電力が供給されず、バッテリーセ
ーヴィング状態となっている（ステップ５０３）。

さらに、制御部１２は第２割当てされたサブフレームＦ
１１のプリアンプル１０３の区間スイッチ１４を閉じ、
受信部８に電力を供給する（ステップ５０４）。

これは、この子局の所属する予備サブフレームＦｉｌで
システムとの同期をとる目的で、このサブフレームＦ１
１のプリアンプル１０３の区間Ｔ６だけ受信部を受信状
態として受信を行い、同期ズレを補正するものである。

なぜなら、フレーム１０１の長さは従来例の第７図のフ
レーム７０１の長さの２倍のものを仮定しているため、
子局の内蔵するクロック精度ではシステムとの同期を維
持できなくなるからである。

しかしながら、この予備サブフレームＦｉｌでは、子局
はこの制御信号の含まれるプリアンプル１０３以外の呼
出情報の含まれるスロット区間Ｔｌｌは受信は行わない
。

以降、バッテリーセーヴィング状態の後、次フレームの
主サブフレームＦ１　では再び受信部を受信状態として
、１つ前の主サブフレームＦ１と同様にプリアンプル１
０４、呼出情報１０５の順で受信を行う。

さて、以上に説明したように、実際に子局に対する呼出
しが行われる呼出信号区間Ｔ１０、Ｔ１１の間隔が長く
なると、等価的にそれぞれの子局で受信できる単位時間
あたりのメツセージ量は少なくなる。そのため、第７図
に示した従来例よりもトラフィックが混雑してくること
が予想される。

このような場合につい、て本発明によるバッテリーセー
ヴィング方式では、以下に示すように対処する。

トラフィックが増加し子局に割り当てられた主サブフレ
ームＦ１の呼出情報区間ＴＩＯに空きスロットが無くな
り、この区間に子局に対して呼出信号が送信不可能であ
ると基地局が判断した場合には、前述したように、子局
、が確実に受信を行っている区間、すなわち主サブフレ
ームのプリアンプル１０２または予備サブフレームのプ
リアンプル１０３で、子局に対して、予備サブフレーム
Ｆ１１を用いて呼出情報を行う旨の制御情報を送信する
（スッテブ４０１．４０３．４０４）。

第１図（ｃ）は、この場合の子局の受信状態を示す図で
ある。子局においては、第２割当てされたサブフレーム
を用いるという情報がない場合には（ステップ５０１）
、制御部１２は、第１図（Ｃ）に示、すように第１割当
てされたサブフレームＦ１のプリアンプル１０２の区間
Ｔ１２が経過するとスイッチ１４を開く。このため区間
ＴＩ２の間は、受信部８に電源１５から電力が供給され
る（ステップ５０５）。

制御部１２は、第２割当てされたサブフレームの区間を
除いた他の区間スイッチ１４を開くことにより、受信部
８に電力が供給されないようにする。すなわち、この区
間においてはバッテリーセーヴィング状態となっている
（ステップ５０６）。

制御部１２は、第２割当てされたサブフレームＦ１１の
区間Ｔ１３の間スイッチ１４を閉じることにより、受信
部８に電力を供給する（ステップ５０７）。

なお第１割当てされたサブフレームではその通信量が不
足する場合には、第１割当てされたサブフレーム及び第
２割当てされたサブフレームの区間全体で電源を、受信
部に供給させる。

このように子局側は、従来は受信部をオフとしていた予
備サブフレームの呼出情報区間Ｔｌｌの区間において、
受信部８を受信状態として、基地局より送信されてきた
呼出情報部分中に自局に対する呼出信号があるかどうか
の検出を行う。このような予備サブフレーム使用後に再
びトラフィックの混雑が緩和されてくると、再び、もと
のように予備サブフレーム区間では制御信号用プリアン
プル１０３のみを受信するような本来のバッテリーセー
ヴィング動作に戻る。

かくして本実施例によれば、従来のバッテリーセーヴィ
ング方式と比較して、第７図のＴＯで示す区間の受信に
伴う消費電力、を節約できることは明らかである。また
、予備サブフレームではシステムとの同期をとり直す操
作をしているため、システムとの同期の問題に関しては
従来例と全く叩じ性能が得られていることも明らかであ
る。

以上の例では予備のサブフレームが１つしかない場合に
ついて述べたが、予備サブフレームが複数個ある場合に
、予備サブフレームの呼出情報部分を使用して送信を行
う場合には、その予備サブフレームのプリアンプルにそ
の旨の情報をのせておき、これを検出した子局が呼出情
報部分も受信部８を受信状態としておくようにする、あ
るいは、呼出情報部分を使用する予備サブフレームのサ
ブフレーム番号を示す情報を、主サブフレームあるいは
任意の予備サブフレームの制御用プリアンプルにのせて
おき、これを検出した子局が指定されたサブフレームの
呼出情報部分の区間も受信部８を受信状態にしておく、
などの手順によって同様の送受信が可能である。

なお、本発明によるバッテリーセーヴィング方式におい
ては、ある子局が所属している予備サブフレームは他の
子局にとっては主サブフレームとなっていても良い。

たとえば、第１図の場合、サブフレームＦｉｌは、サブ
フレームＦ１に所属している子局の予備サブフレームで
あり、トラフィック混雑時に使用されるが、それ以外の
通常の場合には、サブフレームＦｉｌを主サブフレーム
としている子局の呼出しのために用いられている。

このサブフレームＦｉｌは、あくまでもこのサブフレー
ムを主サブフレームとしている子局のためのものである
から、このサブフレームを予備サブフレームとしている
サブフレームＦ１に所属している子局の呼出しをサブフ
レームＦｉｌで行うのは、このサブフレームを主サブフ
レームとしている子局に対する呼出しが少なく、呼出情
報部分に余裕がある時に限る。

通常、このような子局に対する呼出し、送信等は１日の
うちでもごく限られた回数のみであるため、本発明によ
るバッテリーセーヴィング方式のように、通常の場合に
は子局、側が有効にバッテリーセーヴィング動作を行う
ことが可能で、トラフィック混雑時にもある程度の対応
が可能であれば、実際の呼出システムでは本方式は非常
に有効に使用できると考えられる。

かくして本実施例によるバッテリーセーヴィング方式に
おいては、子局が主サブフレームと１つまたは複数の予
備サブフレームに所属し、主サブフレームでは呼出情報
部分を含むすべての区間を受信部をオンとして受信を行
い、予備サブフレームでは制御信号部分のみ受信部をオ
ンとして受信を行うため、従来のバッテリーセーヴィン
グ方式と比較して、予備サブフレームの呼出情報部分の
区間分に相当する時間、バッテリーの節約が可能となる
という効果がある。また、このように等価的にバッテリ
ーセーヴィングのフレーム間隔が大きくなっても、予備
サブフレームでの制御信号部分の受信によってシステム
とのクロック同期を補正することができるので、手鑑サ
ブフレームの数を大きくし、バッテリー節約の効果を大
きくしても、システムとの同期ずれを起こすことがない
という効果がある。

また、トラフィックの増加により、第１割当てされたサ
ブフレーム区間での送信が不可能となっても、空きスロ
ットのある予備サブフレームを用いることによって呼出
情報の送信が可能となり、トラフィックの増加に対して
も柔軟に対処可能であるという効果がある。

［発明の効果コ以上詳細に説明したように本発明によれば、従来に比し
てよりバッテリーを節約することができ、さらにトラフ
ィックの増加に対しても柔軟に対処することのできるバ
ッテリーセーヴィング方式を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るバッテリーセーヴィン
グ方式で用いられるフレームの構成および子局の受信部
の動作状態を示す図、第２図は基地局の構成を示すブロ
ック図、第３図は子局の構成を示すブロック図、第４図
は基地局の動作を示すフローチャート、第５図は子局の
動作を示すフローチャート、第６図は移動無線システム
の概略構成を示す図、第７図は従来の移動無線システム
に用いられるフレームの構成および子局の動作状態を示
す図である。１・・・・・・・・・制御部２・・・・・・・・、・メモリ３・・・・・・・・・呼出情報作成部４・・・・・・・・・フレーム情報作成部５・・・・・
・・・送信部８・・・・・・・・・受信部９・・・・・・・・・復調部１０・・・・・・・・・鳴音発生回路１１・・・・・・・・・スピーカ１２・・・・・・・・・制御部１３・・・・・・・・・ＲＯＭ１４・・・・・・・・・スイッチ１５・・・・・・・・・電源１６・・・・・・・・・位相誤差検出部１７・・・・・
・・・・発振器１０１・・・・・・・・・フレーム６０１・・・・・・・・・基地局６０３・・・・・・・・・子局出願人　　　　　　株式会社　東芝

Claims

【特許請求の範囲】基地局から制御領域及びデータ領域からなるサブフレー
ム区間が複数個でフレーム構成された伝送路を用いて伝
送された信号を受信部及び電源が内蔵された複数の子局
それぞれで前記受信部に前記電源を供給して受信させる
通信方式において、前記各サブフレーム毎に、複数の子
局をそれぞれ割り当てる第１割当と、この第１割当で割
り当てられた前記複数の子局を対象として各サブフレー
ムには、前記第１割当で割り当てられている子局以外の
子局を割り当てる第２割当とを予め前記基地局及び前記
複数の子局の間で行い、前記基地局は、前記子局に対して前記第２割当されたサ
ブフレームを使用するか否かを示した情報を送出する手
段を備え、前記子局それぞれは、前記基地局から送られてくる情報
により前記第２割当されたサブフレームを用いない場合
には、前記第１割当されたサブフレームの区間及び前記
第２割当されたサブフレームの制御領域のみ前記電源を
前記受信部に供給させ、前記基地局から送られてくる情
報により第２割当されたサブフレームを用いる場合、前
記第１割当されたサブフレームの制御領域及び前記第２
割当されたサブフレームの区間のみ前記電源を前記受信
部に供給させる制御手段を備えたことを特徴とするバッ
テリーセーヴィング方式。