JPH06508248A - 通信装置用電池節約装置 - Google Patents

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】 発明の名称 通信装置用電池節約装置 発明の分野 本発明は、一般的に通信システムの分野に関し、更に特定すれば電池節約モード に入ることができる通信装置に関するものである。

発明の背景 当技術では公知なように、通信システムは無線通信、ベージング、セルラ電話機 、および同様なタイプの他のシステムを含んでいる。これらのような通信システ ムにとって、エラー訂正および検出ビットの付加、冗長情報パケットの付加、お よび当該システムを利用する通信装置が送信信号を受信する確率を高めるのに役 立つ、その他の同様な技術のために本質的に冗長的な情報信号を発生することは 、一般的なことである。特に中継無線システム（ｔｒｕｎｋｅｄ　ｒａｄｉｏ　 ｓｙｓｔｅｍ）では、中継中央制御器が、通信ワードの形状の情報信号を、シス テムの一部である複数の無線機に送り、それらの動作を調整する。中央制御器は 、通常エラー訂正ビットおよびエラー検出ビットを含む、畳み込みコード化通信 信号（ｅｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ　ｃｏｄｅｄ　ｓｉｇｎａｌｉｎｇ　ｗｏｒ ｄｓ）を形成する。

また、中央制御器は、通信ワードの複製を作り、情報信号をシステム内の無線機 が受信する機会を増大させる。これは、特に妨害を受け易い無線通信システムに は有益なものである。

中継無線システムは、当技術では公知のように、通信資源をシステムのユーザ間 で割り当てるものである。中継無線システム用資源制御器または制御システム（ 一般的に中継中央制御器とも呼ばれる。）は、通常制御資源（制御チャンネルと しても知られる。）を通じて、制御情報をシステム上にある中継無線機に送信す る。特定の制御チャンネルを受信する中継可搬型無線機が、中央制御器からの命 令を検出するが、それらは、例えば、当該無線機に特定の通信チャンネル（リピ ータ）に移動させる命令であり、その割り当てられている特定のチャンネル上で 、当該無線機（加入者ユニット）が音声および／またはデータ情報の送受信を可 能とするものである。

例えば、他の中継システムは、専用制御チャンネルを利用せずに、システム内で 使用可能な全てのリピータ（またはチャンネル）を通じて制御情報を送信するも のもある。

ＭＯｌＯｒＯＩａ、　Ｉｎｃ、、によって製造されているＳＭＡＲＴＮＥ　Ｔ　 Ｔ　Ｍ中継無線システムのような、中継システムでは、通信ワード（通常アウト バウンド通信ワードと呼ばれ、以降「ＯＳＷ：　ｏｕｔｂｏｕｎｄ　ｓｉｇｎａ ｌｌｉｎｇ　ｗｏｒｄＪ　と呼ぶことにする０）がシステムの中央制御器によっ て発生され、制御チャンネルを通じて、システム内の可搬型無線機の全てに連続 的に送信される。ＯＳＷは、特定の無線機または無線機群に、システム内で使用 可能なチャンネルの１つに移る時を知らせると共に、当該無線機にその他の重要 なシステム情報も知らせる。

ＯＳＷは、データ・ビット列で構成されており、無線機へのシステム情報を搬送 （ｃａｒｒｙ）する。中継システム上の可搬型無線機は、多量の時間を費やして 制御チャンネルからの情報を受信し、受信した情報をデコードして、当該無線機 に宛てられた情報があるかを判断する。システムがアイドル状態にある時、シス テム内の全ての無線機は、それらの受信機に情報のために制御チャンネルを監視 させ、こうすることによって制御チャンネルとの同期を保っている。

ＳＭＡＲＴＮＥＴ”システムでは、中央制御器によって発生されたアウトバウン ド通信ワード（ＯＳＷ）は、エラー訂正および検出ビットの形状で冗長データ・ ビットを有しており、これは各Ｏ８Ｗパケット長を約２倍に増大させる。次に、 ＯＳＷは当技術では公知の畳み込みアルゴリズムを施され、各Ｏ５Ｗは１／２の レートの畳み込みコード・データ列となる。１／２レートの畳み込みコードを有 することによってごシステムは１９連続ビツトまでのバースト・エラーの補正が 可能となる。また、中央制御器は通常数回各Ｏ８Ｗパケットを繰り返し、可搬型 無線機による受信の機会を増加させている。冗長なエラー訂正／検出ビットの付 加、およびＯＳＷの繰り返しは、ノイズの多いチャンネル環境下においても、シ ステム内の無線機がＯＳＷを受信する機会を増大させるものではあるが、無線機 は冗長情報を受信するのに多量の時間を費やす必要があるので、無線機の電池の 寿命が短縮する。通常のシステム状態では、無線周波数チャンネルは通常十分「 きれい」なだめ、無線機は問題なくＯＳＷを受信することができるので、無線機 が必要とする全ての情報を集めるために無線機がＯＳＷをデコードするのに費や す時間量を最少に抑えることによって、無線機の電池の寿命を延長させる方法が 必要となっている。

ＤＩＧＩＴＡＬ　ＰＲＩＶＡＴＥ　ＬＩＮＥ”　（ＤＰＬＴＭ、ＭｏＬｏｒｏｌ ａ。

Ｉｎｃの商標）のような非同期コード化スケルチ（ｎｏｎｓｙｎ−ｃｈｒｏｎｏ ｕｓ　ｃｏｄｅｄ　５ｑｕｅｌｃｈ）を用しする通信システムも、通信装置が入 来する巡回情報をデコードするのに余りに多くの時間がかかり過ぎるという同一 の問題を有してν）る。ＤＰＬＴ“コードは、（２３，１２）巡回ゴーレイ・コ ード（ｃｙｃｌｉｃＧ　ｏ　ｌ　ａ　ｙ　ｃ　ｏ　ｄ　ｅ　）であり、通信装置 の受信機に私用の線を供給するために用いられる。それらのタイプのシステム上 で電池の寿命を保存可能な、より高速なデコード・アルゴリズムを二対する必要 性が、通信装置をより長Ｑ）時間期間をこわたって動作可能とするためにも存在 するのである。

発明の概要 端的に言うと、本発明によれば、受信信号の信号品質力τ少なくとも所定値に等 しいレベルである時は、通信装置力ｆ受信された冗長情報信号の一部分のみをデ コードする。

本発明の一態様では、前記通信装置は前記情報信号の一部分をデコードした時、 所定の時間期間の間電池節約モードー二人る。

本発明の更に別の態様では、前記通信装置は、デコードした情報信号がその装置 に宛てられていないと判断した後にのみ、電池節約モードに入る。

また、情報信号からデータを受信する方法も開示され、通信装置が前記情報信号 を受信するステップ、受信した信号の信号品質を判定するステップ、受信信号の 品質を所定値と比較するステップ、および前記受信信号の信号品質が少なくとも 所定値に等しい時、前記受信信号の一部分のみをデコードするステップから成る 。

本発明の更に別の態様では、巡回非同期情報信号を有する通信システムにおいて 用いるための通信装置が、前記巡回非同期情報信号を受信する受信機、受信した 巡回非同期情報信号の信号品質を判定する手段、および巡回非同期情報信号をデ コードするデコーダを備えている。前記通信装置は、更に、前記受信した巡回非 同期情報信号の品質を所定値と比較すると共に、前記受信した巡回非同期情報信 号の信号品質が少なくとも前記所定値と等しい時、前記受信した巡回非同期情報 信号の一部分のみをデコードするように前記デコーダを作動させる手段を含む。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明を利用可能な中継無線システムの図である。

第２図は、本発明による可搬型無線機のブロック図である。

第３Ａ図は、典型的な中継ワード構造の図である。

第３Ｂ図は、ｌ／２レート畳み込みコードの図である。

第３Ｃ図は、Ｏ５Ｗパケットを構成する偶数および奇数情報ならびにパリティ・ ビット・セグメントの双方の分解図である。

第３Ｄ図は、本発明によるＯ８Ｗパケットの図である。

第３Ｅ図は、本発明によって、連続ビット・ストリーム部分をどのように用いて 、無線機が必要とする全ての情報を得ることができるかを示す図である。

第３Ｆ図は、本発明による電池節約モードのフローチャートである。

第４Ａ図は、典型的なコード化スケルチ・コード・ワードの図である。

第４Ｂ図は、パリティ発生器を経て第１結果ビツトを発生する、第４Ａ図のコー ド化スケルチ・コード・ワードの１２ビツト部の図である。

第４Ｃ図は、パリティ発生器を通過し第２結果ビツトを発生する、第４Ａ図のコ ード化スケルチ・コード・ワードの１２ビツト部の図である。

第４ＤＩｉＵは、１２連続ビツトを本発明によるパリティ発生器で処理すること によって、どのように２３ビツトのコード化スケルチ・ワードを発生するかを示 す図である。

第５Ａ図は、本発明にしたがって２３ビツトのコード化スケルチ・コード・ワー ドを発生するための、１２データ・ビットの並列処理を示す表である。

第５Ｂ図は、本発明にしたがって、結果的に得られる有効なコード化スケルチ・ コードがどのように２３ビツトのコード化・スケルチ・コード・ワードから決定 されるかを示す。

好適実施例の詳細な説明 第１図を参照すると、本発明による中継通信（無線）システム１００の図が示さ れる。中継無線システム１００は、一般的に中央制御器１０４と呼ばれ、好まし くはＭ　ｏ　ｔ　ｏ　ｒ　ｏ　ｌ　＊Ｉｎｃ、によって製造されているＳＭＡＲ ＴＮＥＴ”中央制御器から成り、異なる通信装置群、即ち加入者ユニッ）２００ と呼ばれる装置群に、リピータ１０６を割り当てる制御を行う。リピータ１０６ は、好ましくはＭｏｔｏｒｏｌａ　Ｉｎｃ、にょって製造されているＭＳＦ５０ ００リピータである。システム１００をよりよく理解するために、標準無線機群 の通話のための一連の動作例を説明する。システム１００内の加入者ユニット（ 可搬型無線機）２００の１つ（即ち無線機群Ａ）において、通話用押しボタン（ ＰＴＴ）を押すと、データ・バーストがその無線機から、システム制御チャンネ ル１０８を通じて中央制御器１０４に送信される。送られるデータは通常インバ ウンド通信ワードまたはＩ　ＳＷ　（ｉｎｂｏｕｎｄ　ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇｗ ｏｒｄ）と呼ばれており、この場合、音声チャンネルの要求を構成する。好まし くは、制御チャンネル１０８として作動するもの以外のリピータ１０６はどれで も、音声／データチャンネル１０６となることができる。中央制御器１０４は、 工ＳＷの受信時に、全てのリピータ１０６の状態を見直し、情報信号、即ちより 一般的に呼べばアウトバウンド通信ワード（Ｏ５Ｗ）を、制御チャンネル１０８ を通じて送ることによって、未使用のリピータ１０６を割り当て、群Ａ内の全て の無線機２００を、リピータ１０６の１つ（即ちリピータＮｏ。

ｌまたはチャンネルＮｏ、１としても知られている）に対応する周波数に宛てる 。アウトバウンド通信ワードは、全ての無線機２００によって受信されるが、群 Ａ内の無線機２００のみがリピータＮｏ、１　（１０６）に転送（ｔｒａｎｓｆ ｅｒ）される。

Ｏ５Ｗは情報信号がどの無線機のためのものかについての情報を含んでいるので 、システム内の他の無線機２００は、それらに宛てられているＯ５Ｗを受信する まで、ｏｓｗのために制御チャンネル１０８を監視し続ける。ＰＴＴを活性化す る個々の無線機２００は、同じ群内のどの無線機２００とも、リピータＮｏ、１ 　（１０６）を通じて通話可能となる。

本発明と共に用いるための中継無線システムの他の実施は、専用制御チャンネル １０８を有さず、システム内のチャンネル１０６の各々を用いて、必要なシステ ム制御情報を送信するシステム１００を含むことができる。本発明を用いること ができる他のシステムは、セルラ電話システム、ベージング・システム、および 情報信号を通信装置に送信する他の密接に関連のあるシステムを含むことができ る。

本発明は、中央制御器１０４が連続的にＯ５Ｗを無線機２００に発生し、Ｏ５Ｗ を構成するビットの多くが冗長なエラー訂正または検出ビットであるという事実 、および無線機２００による受信の機会を増加させるために、Ｏ５Ｗバケントの 複製が中央制御器１０４によって数回作成されるという事実を利用するものであ る。無線機２００は、好ましくは、受信信号の信号強度を測定する等の従来の方 法によって、まず受信した情報信号（Ｏ５Ｗ）の信号品質を測定する。信号強度 の測定値は、次に、好ましくは無線機２００内に記憶されている所定レベルと比 較され、当該信号レベルが十分強く無線機２００が受信した情報信号の一部分を デコードすることができるがを判定する。入来する信号の信号品質を判定する他 の方法には、入来する信号の信号対ノイズ比を判定すること、入来する情報信号 のビット・エラー・レートを判定すること、および当技術で公知の同様な方法が 含まれる。一旦情報信号の一部分がデコードされると、無線機２００は電池節約 モードに入り、無線機２００の電池の寿命を大幅に延ばすことができる。

第２図は、中継システム１００内で動作することができる、従来の可搬型無線機 ２００のブロック図である。本発明によれば、無線機２００は、受信機２１４お よびアンテナ２１２を選択的に受信機２１４または送信機２０８に結合するため のアンテナ・スイッチ２１０を含む。受信機２１４と送信機２０８は両方共、当 技術では公知の従来の設計のものである。

メツセージを受信するために、無線周波数信号がアンテナ２１２から受信機２１ ４に送られる（ｒｏｕｔｅｄ）。受信機は、無線情報信号を、データ・メツセー ジの形状で線２１６を通じて、制御器２２６に供給する。受信機２１４は、音声 メツセージも線２１８を通じて供給することができ、これはスピーカ２２４に送 るために増幅器２２０に結合される。増幅器２２０の利得は、制御器２２６によ って［２２２を通じて制御することができる。無線機２００は、制御器２２６の ような制御手段を含んでいる。制御器２２６は、好ましくは、オンチップ・タイ マ回路、制御回路、メモリ、シリアル・インク−フェース、Ｉ１０線、および必 要であれば外部メモリ素子とインターフェースする能力を有する、ＭＣ６８ＨＣ １１Ｆ１マイクロプロセツサを備える。制御器２２６は、受信機２１４から線２ ３６を通じて入来する受信信号を処理する。

制御器２２６は、当技術では公知の従来のデコード処理用ソフトウェアを用いて 受信情報信号（ｏＳＷ）をデコードすることによって、デコーダとして作動する 。デコード処理用ソフトウェアは、制御器２２６の一部であるメモリに記憶され る。デコーダは、受信機と結合される別個のマイクロプロセッサおよび適切なソ フトウェアを用いて、実施することもできる。デコーダ・ソフトウェアは、制御 器２２６によって、実行無線機ソフトウェア・ルーチン（ｅｘｅｃｕｔｉｖｅ　 ｒａｄｉ。

ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｒｏｕｔｉｎｅ）を用いて制御することができ、このルーチ ンも制御器２２６に記憶されている。

０５Ｗｌｉ、システムの中央制御器１０４によって連続的に発生され、好ましく は制御チャンネル１０８上を送信されて、それを受信機２１４が受信する。ｏＳ Ｗは通常、どの無線機に通信ワードが宛てられているかに関する情報、通話のタ イプ、チャンネルの割り当て、およびその他の関連情報を含んでいる。システム の中央制御器１０４によって発生される各Ｏ５Ｗは、通常完了までにかかる時間 は２３ミリ秒以下であり、継続的に進められる。一旦ある無線機２００が、ｏＳ Ｗがそれに宛てられていることを検出すると、それに割り当てられているチャン ネル１０６に行き、制御チャンネル１０８に戻るように指令されるまで留まる。

本発明は、無線機２００がｏＳＷに含まれる全てのデータ（情報信号）をデコー ドするためには、ｏＳＷの一部分のみを無線制御器２２６がデコードすればよい という事実を利用するものである。これは、ｏＳＷが１／２レートの畳み込みパ ケットであること、およびシステムはｏＳＷの複製を数回作成するという事実に 起因する。入来する受信信号の信号品質を判定することができる従来の信号強度 測定回路のような、従来の信号品質測定回路２３４を利用することによって、デ コードされたｏＳＷの前記一部分にはエラーがなく、それ故信頼できる確率を、 高めることができる。信号強度測定回路２３４は、線２３８を通じて受信機２１ ４に、および線２３６を通じて制御器２２６に結合され、記憶されているしきい 値より入来信号の信号強度が大きいかを、制御器２２６が判断する。また、信号 強度回路２３４は、受信機２１４の一部として実施することもできる。制御器２ ２６は、信号品質、この場合は入来する信号の信号強度を、制御器２２６に記憶 されている所定値と比較する。一旦受信情報信号の信号強度が制御器２２６に記 憶しである値に少なくとも等しいと、無線機２００が判断したなら、制御器２２ ６はデコーダ・ソフトウェアを起動し、入来する信号の一部分のみをデコードす る。また、制御器２２６は、受信信号が特定の無線機２００に宛てられていない 時のみ、受信信号の一部分をデコードすることのみを決定することも可能である 。信号品質測定回路２３４は、受信信号の信号品質を判断するために、入来する 信号のエラー・レートを所定のレートしきい値と比較したり、その他の当技術で は公知の技術等の他の基準を用いることができる。

制御器２２６は、所定の時間期間の間受信情報信号の前記一部分をデコードした 時、無線機２００を電池節約モードに設定することができる。この所定の時間期 間は、制御器２２６に記憶することができると共に、従来のカウント・ダウン・ タイマとすることもできる。電池節約モードは、当技術で公知のいずれのもので もよい。本発明で用いることができる適切な電池節約技術は、ｒ　５ｔａｎｄｂ ｙ　Ｍｏｄｅ　ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＵｔｉｌｉｚｉｎｇ　Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃ ｅｓｓｏｒＪ　を開示したＮｏｃｉｌｌｉｎｉによる米国特許第４．３８１，５ ５２号であり、ここに参考のために組み入れた。好ましくは、電池節約モードは 、制御器２２６を用いて、受信機２１４、送信機２０８および無線機２００内の 他のいかなる回路も「オフ」に切り替える、即ち待機低電流ドレイン状態にする 。制御器２２６はオンのまま留まり、所定時間期間の後無線機２００を再びオン に切り替える。制御器２２６は、無線機２００内の各回路への電力を制御するこ とができるＩ１０線を有することができる。オフに切り替える、即ち待機モード に設定する無線機２００内の回路数が多ければ多いほど、電池節約モード中の電 池節約も大きくなる。簡単な電池節約モードならば、ある時間期間の量情報を全 く受信しないようにしく受信機２１４をオフに切り替える）、こうして待機モー ドに留まることによって電流を節約する。他の電池節約技術では、制御器２２６ に記憶されているデコード処理プログラムを停止することによって、受信信号の デコードを中止することもできる。電池節約モードに移行することによって、可 搬型無線機２００の消費電力は大幅に少なくなり、電池の寿命を保存することが できる。好ましくは「オン」のまま残しておく必要がある唯一の回路は、タイマ と制御器２２６内にあるその他の関連のある回路である。無線機２００は、好ま しくは約２０ミリ秒の持続時間より長くない所定の時間期間の間、電池節約モー ドに移行することが好ましい。電池節約モードの実際の持続期間は、入来する冗 長情報信号の繰り返し率に大きく依存する。代替的に、無線機２００が電池節約 モードに留まる期間を、無線制御器２２６に情報信号自体を介して送り、デコー ドさせることもできる。この方法では、システム制御器１０４は、特定の無線機 ２００を電池節約モードに保持すべき期間を判断することができる。

本発明は、送信機２０８を含むことによって、トランシーバ内に組み込むことが できる。インバウンド情報信号（ＩＳＷ）を中央制御器１０４に送信するには、 無線制御器２２６は線２２８を通じてデータ・メツセージを送り、そして送信機 ２０８によって送信される。また、音声メツセージも同様に送信することができ る。無線機ユーザは、送信機２０８を起動する通話用押しボタン（ＰＴＴ）２３ ２を押すことによって送信機を「キーイング・アップ」した後、マイクロホンに 向かって話す。音声メツセージは、線２３０によって制御器で制御することがで きる増幅器２０４によって増幅される。

次に、この音声メツセージは線２０６を通じて送信機２０８に結合される。

第３Ａ図は、システム制御器１０４によって発生される８４ビツトの０ＳＷ（情 報信号）を構築するブロックである、３８ビツトの中継ワードを示す。３８ビツ トの中継ワードは、実際のメツセージ情報（データ）を２７ビツト含んでおり、 これはメツセージが送られる無線機群（例えば、フリート、サブフリート）、メ ツセージのタイプ、およびチャンネル情報で構成される。中継ワードのその他の １１ビツトは、主にエラー検出のために用いられるものであり、当技術では公知 の従来のエラー検出アルゴリズムを用いて発生される。

第３Ｂ図は、いかにして第３Ａ図に示した先の中継ワードを取り込み、最上行工 、および中間行工ｓｏ１の「排他的オア」をとることによって、当技術では公知 の工、と工、＋１との１７２レート畳み込みコードである、Ｐｎ（パリティ）の 最下行を生成して、３８ビツトの中継ワードを冗長なエラー訂正ビットを有する ７６ビツト・ワードに増やすかを示すものである。

第３Ｃ図は、第３Ｂ図の７６ビツト畳み込みコードを、４つの１９ビツト・セグ メントに分解したところを示すもので、最初のセグメントは偶数情報ビット、第 ２セグメントは奇数情報ビット、第３は偶数パリティ・ビット、そして最下位セ グメントは奇数パリティ・ビットである。パリティ・ビットは第３Ｂ図の畳み込 みコードの結果（Ｐｎ）から取り上げたもので、情報ビットは第３Ａ図の３７情 報ビツトである。

第３Ｄ図は、どのように８同期ビットを先の７６ビツトに添付することによって 、第３Ｃ図の７６ビツトをシステム１００内で用いられる標準の８４ビツト長の Ｏ８前に作り変えるかを示す。同期ビットは、入来するＯ８Ｗデータ・ビット・ 　を同期させるために、無線機２００によって用いられる。中央制御器１０４は Ｏ５前を発生し、一旦それらが発生されると、送信のために制御チャンネル１０ ８に送る。第３Ｄ図に示すＯ５Ｗパケットを送信するのに、約２３ミリ秒かかる 。

Ｏ５前は、８同期ビット、１９偶数情報ビツト、１９偶数パリテイ・ビット、１ ９奇数情報ビツト、および１９奇数パリテイ・ビットで構成されている。偶数情 報、偶数パリティ、奇数情報および奇数パリティ・ビットをインターリーブする と、４対ｌ誤り（ｏｎｅ　１ｎｃｏｒｒｅｃｔ　ｏｕｔ　ｏｆ　ｆｏｕｒ）アル ゴリズムを用いて、結果的に１９連続ビツトまでのバースト・エラーを訂正する ことができる。これは、発生されたＯ８前に組み込まれたコード冗長性によるも のである。

第３Ｅ図は、入来するＯ８Ｗパケットのいずれかの連続する３８ビツト（いずれ かの隣接する１９ビツト・ブロック）部分を取ることによって、全ての必要な情 報を無線機２００でデコードできることを示す。これは、８４ビツトのＯ５前が 元の３８ビツト中継ワード（第３Ａ図）からすでに畳み込みを施されているとい う事実によるものである。無線機２００はまず、受信信号の信号品質を判定し、 信号強度回路２３４を通じて、その信号強度が、好ましくは制御器２２６に記憶 されている要求しきい値以上であるかを判断する。この信号品質が十分良好であ れば、無線機２００はいずれかの連続する３８ビツトをデコードすることができ 、デコードされた情報が当該無線機２００に宛てられたものでない限り、電池節 約モードに入ることができる。例えば、無線機２００が一旦受信信号の信号強度 が十分なレベルにあると判断したなら、デコーダは制御器２２６の制御の下でオ ンに切り替わり、Ｏ５Ｗ＃　１の奇数情報、奇数バイティ、ならびにＯ５Ｗ＃２ に対する同期、偶数情報および偶数情報を検出する。ｏｓｗｓ２から制御器２２ ６によってデコードされたユニット情報が、他のいずれかの無線機２００のため のものであれば、約２３ミリ秒後の次のＯ５前まで当該無線機を電池節約モード に設定することができる。デコードされたデータが無線機２００に宛てられてい れば、その情報に対して作用し、例えば、音声チャンネル１０６の１つに結合す ることができる。

第３Ｆ図は、どのように無線機２００がＯ５前を検出し、電池節約モードに入る かを示す典型的なフローチャートである。この図では、検出は２つの連続する複 製のＯ５前にわたって行われる。好ましくは、受信機のＴｗと示されている約３ ミリ秒のウオームアツプ期間が経過することによって、通常サイクルが始まる（ 無線機は「スリーブ・モード」即ち電池節約モードから出て起動していたと仮定 する。）。この３ミリ秒によって、受信機がオンに切り替わり、情報を受信する ＠備ができる。ウオームアツプ期間後に、無線機はＯ８Ｗ情報を２３ミリ秒間受 信する。この時間において、無線機２００は受信信号の信号品質を判定しかつ情 報をデコードし、その情報が当該無線機２００のためのものかを判断する。Ｏ８ 前に含まれている情報が無線機２００のためのものでない場合、無線機は電池節 約モード即ちＴＯＦＦ期間に入り、入来する信号の品質が制御器２２６に記憶さ れている所定値に少なくとも等しい限り、この期間は約２０ミリ秒続く。このサ イクルは、信号対ノイズ比（信号品質）が記憶されているしきい値に少なくとも 等しく、かつデコードされた情報が特定の無線機に宛てられていない限り、連続 的に繰り返される。

信号対ノイズ比がしきい値より低ければ、信号品質が改善する時点まで、無線機 ２００は入来する信号を受信し、信号品質を判定し、そして情報をデコードし続 けることになる。また、デコードされたＯ５Ｗ信号が、無線機２００を音声チャ ンネル１０６の１つに宛てるのであれば、無線機がチャンネル１０６から戻り再 び制御チャンネル１０８を監視するまで、処理を停止する。

１−９−９０デユーテイ・サイクル（１％送信、９％受信、および９０％待機） を有する可搬型無線機２００に対して、本発明の用いることによって、約２０〜 ３５％の電池ドレインの低減を達成することができる。これは、無線機２００を ２０ミリ秒の間殆ど完全にオフに切り替え、そして２６ミリ秒の間オンに切り換 えることができるという事実によるものである。

要約すれば、無線機２００は入来する情報信号（Ｏ５前）を受信し、そして受信 したＯ８前の信号品質を判定する。受信信号の品質を、次に無線制御手段、即ち 制御器２２６によって所定値と比較する。品質が記憶されている値より少なくと も同程度に良好であれば、制御器２２６は受信信号の一部分のみをデコードして 、電池節約モードに入る。好ましくは、電池節約モードは、タイマを作動させ続 ける制御器２２６を除いて、無線機２００内の全ての回路をオフに切り替えるこ とを含む。一旦タイマが終了すると、無線機に給電が再開され、制御チャンネル １０８の情報（Ｏ３Ｗ）を再度受信し始める。上述のサイクルは、無線機２００ に宛てられた情報がデコードされるまで、繰り返される。デコードされる情報信 号の前記一部分は、無線機によって必要とされる全てのデータを含んでいる。こ のデータは、２７メツセージ・ビットによって搬送される全ての情報を含む。

中央制御器１０４によって発生されるｏｓｗに対して異なるビット順を設計する ことによって、システム性能全体で僅かな劣化のみで（即ち、受信機のウオーム アツプ時間等）、更に大きな電池の改善に到達することができることを、当業者 は理解できよう。また、特定のシステム上での電池の節約を最大化するために、 本発明を用いる他の方法を設計することができる。手近にある特定のシステムの 仕様（ｓｐｅｃｉｆｉｃｓ）を知ることによって、システム１００内の通信装置 （無線機）２００用の電池寿命の最大化を可能とする、０５ｗビット・パターン を開発することができる。

本発明は、無線通信情報が全ての音声／データチャンネル１０６を通じて送られ るシステムや、他の形状の通信情報体系を用いるシステムのような、異なるタイ プの通信システム上でも実施することができる。例えば、本発明は、デジタル・ コード化スケルチの１つの形状である、ＤＩＧＩＴＡＬＰＲＩＶＡＴＥ　ＬＩＮ ＥＴＭ、或イハ同様す開耳ａ　）　−ン−ニア　−ト化スケルチ通信システム（ 例エバ、ＰＲＩＶＡＴＥ　ＬＩＮＥ”。

Ｐ　Ｌ　Ｔ　Ｍ　＞のように、通信ワードに冗長情報がある場合に、本発明を応 用することができる。ＤＰＬＴＭコードは、非同期（２３，１２）巡回コードで あり、無線受信機にデジタル・コード化スケルチを供給するものである。デジタ ル・コード化スケルチは、受信機が有効なデジタル・コードを検出するまで、無 線機がスケルチ位ｆｔ（ｓｑｕｅｌｃｈｅｄ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ）に停留可能に すると共に、無線機２００にメツセージがそれに宛てられていることを知らせる 。このコードの２３ビツトの内、１２ビツトは情報ビットで、１１がパリティ・ ビットであるので、電池の寿命を節約するための同様なプロセスを実施すること ができる。

受信機のアクセス遅れは、受信機のアンテナへの信号の印加から、受信機２１４ の一部であるキャリア・スケルチ検出　−器または有効なコード化スケルチ検出 器の出力までの、時間遅れである。デジタル・コード化スケルチに対して、今日 の無線機のデコーダに対するアクセス遅れは、最少約１７０ミリ秒である。本発 明は、有効なコード化スケルチ・コードの検出のための、アクセス遅れを約８０ ミリ秒にまで短縮することができる。

受信機待機時のエネルギ消費の低減は、無線回路（例えば、送信機２０８、受信 機２１４の一部等）の全てまたは一部の給電を周期的に切ることによって得るこ とができる。スリーブ時間の受信機の「オン」時間に対する比率が増加するにつ れて、エネルギ消費は低減する。しかしながら、受信機のアクセス遅れ即ち「不 感時間」が、受信機のスリーブ継続時間の増加と共に、増加する。受信機のアク セス遅れ即ち「不感時間」とは、受信機２１４は受信情報信号を検出および処理 することができない不動作期間であり、受信機のスリーブ時間、ウオームアツプ 時間、ならびにキャリア検出および／またはコード化スケルチ有効コードの検出 時間の合計である。

１７１．３ミリ秒長のデジタル・コード化スケルチ・コードが、１秒当たり１３ ４．４ビツトの割合で、送信元の無線機または基地局によって送信信号上に連続 的にエンコードされる。今日、無線機は受信機が検出したデジタル・コード化ス ケルチ・コードの２３ビツト全てを必要とする。これは制御器２２６によって、 予期されるコードを用いて相関付けられる（比較される）。通常これを行うには 、受信機２１４によって受信された２３ビツトを一時記憶し、制御器２２６に記 憶されている他のピント・セント（有効なデジタル・コード化スケルチ・コード ）と比較する。２３ビツトのコード・ワード中、２０ビツトの相関、即ち３ビツ トがエラーの場合、有効なコード化スケルチが得られたという結果となる。

受信信号のキャリア対ノイズ（Ｃ／Ｎ）比が１０ｄＢ以下である確率が小さいな ら（例えば、信号品質回路２３４によって１０ｄＢより高いと判定された）、よ り高速なデジタル・コード化スケルチ・デコード処理用アルゴリズムを利用する ことができる。デジタル・コード化スケルチ・ビット・エラーの確率が低い、強 信号環境（Ｃ／Ｎ＞　１０　ｄ　Ｂ）では、パリティ発生器をいずれかの検出さ れた正しい１２ビツトに適用することによって、２３ビツトのコード・ワード全 体を判定することができる（これはＤＰＬ”のような２３．１２巡回コードに対 するもので、他のタイプのコードには異なる数のビットが必要となろう）。

第４Ａ図には、典型的なデジタル・コード化スケルチ・コード・ワード４００の 図が示されている。本発明がどのように動作するかを示すために、ビット５〜１ ６（１２ビツト）が強調されている。好適実施例では、ピット位置９〜１１は常 にｒｏｏＩＪ　という同一ビット・パターンを有する。これを用いて、通信装置 ２００によってデコードされる非同期のデジタル・コード・スケルチ・ワードを 同期化する。検出されたビットを連続的に処理するために、次の式を有するパリ ティ発生器が用いられる。

ｑ（３）＝ｘ　ｅｘ　ｅｘ’ｆＢｘ３Φｘ２ΦＸΦ１上述のパリティ発生器は、 ビット位置１０，７，４，３，２゜１．０について、排他的オア論理機能を行う 。好適実施例は上記パリティ発生器アルゴリズムを用いるが、他の状況では他の アルゴリズムが実施されることを、当業者は理解するであろう。

第４Ａ図のビット・フローにおいて強調されるビット　（ビット５〜１６）は、 受信機２１４内に見いだされる受信機のコード化スケルチ検出器からの最初の１ ２ビツトを表わしており、無線機２００が「スリーブ」モード（無線機２００の いくつかの回路がオフになっている。）から抜は出した後に復元されたものであ る。ビットＤ０（最初に検出されたビット）から開始してビットＤ１１まで、（ 先に示した）パリティ発生器アルゴリズムを用いて、検出されたビットを連続的 に処理し、２３ビツト・コードの付加的な１１ビツトを得る。先に示したパリテ ィ発生器は、ソフトウェア・ルーチンの形状を採ることができ、制御器２２６に よって記憶されると共に実行される。入来したコード化スケルチ・ビットはデコ ードされ、処理のために線２１６を通じて制御器２２６に送られる。

第４Ｂ図は、第４Ａ図のデジタル・コード化スケルチ・コード・ワードの１２ビ ツト部分の一例を示し、前記バリティ発生器を通って、第１の結果ビットＧ０を 発生する。第４Ｃ図では、第４Ａ図のデジタル・コード化スケルチ・コード・ワ ードの一例が、パリティ発生器を通って第２の結果ビットＧ１を発生することが 示される。ビットを連続的にパリティ発生器を通過させるこの処理は、第４Ｄ図 に示すように、パリティ発生器を用いることによって、２３ビツトのデジタル・ コード化スケルチ・ワード全体が発生されるまで、続けられる。

パリティ発生器は、第４Ｂ図〜第４Ｄ図に示すような直列処理から、第５Ａ図に 示すような並列処理に簡素化することができる。第５Ａ図には、検出された１２ ビツトから１１のパリティ・ビットを並列に処理することを表わす表が示される 。表５００の最上部を横切る１２のデータ・ビットは、発生器の行のビットＧ。

−０１゜との「アンド」（「アンド」論理関数）がとられる。表５００の最右列 の発生器の結果を得るために、これらのビットの「排他的オア」　（排他的オア 論理関数）を互いにとる。この時点で、コードの２３ビツト全てが確定される（ 第４Ｂ図〜第４Ｄ図において直列的に行ったのと同様である。）。しかしながら 、第４Ｂ図〜第４Ｄ図および第５Ａ図に示した直列および並列処理の双方におい て、コード化スケルチ・ワードが巡回非同期コードなので、ビット位置または「 ワード同期」が未知である。ビット位置９゜１０．１１それぞれにおける予期さ れる結果値ｒ００１Ｊを用いて、ワード同期を得ることができる。このワード同 期を作成するために、異なるビット値または異なるビット位置を用いることも可 能であることを、当業者は認めよう。

上述のパリティ発生器は、未知の１１ビツト（Ｇ０〜Ｇ、１）を独立して解くよ うに書き直すことができる。例えば第５Ａ図において、結果ビットＧ２．Ｇ、を 第５Ａ図において破線の四角で表わすように、連続する１０ビツト　（Ｄ０〜Ｄ 、）の受信後に解くことができる。同様に、受信機２１４による正しい１１ビツ ト（Ｄｏ−Ｄ、。）の受信後に、結果ビットＧ０゜Ｇ５．Ｇ、。を解くことがで きる。これは、制御器２２６によって行われる圧縮処理を３ビツト（Ｄ、〜Ｄ、 Ｉ）に拡張するものである。言い替えれば、ビットＤ、が受信された後に数回の 比較を行うことができ、ビットＤ１゜が受信された後に更に数回行う等とするこ とができる。これは制御器２２６による計算時間（比較）を短縮することになる 。

第５Ｂ図において、結果的に得られるデジタル・コード化スケルチ・コードは、 第４Ｂ図〜第４Ｄ図において直列的に、または第５Ａ図において並列的に得られ た２３ビツトのコード・ワードから決定される。先の例で結果的に得られた２３ ビツトのコード・ワードを用いると、１７２，７２４，０１５．２６７のコード 結果で、ｒｏ０１Ｊビット・パターンが４回生じる。これらは、ｒ００１Ｊビッ ト・パターンに先立つ９ビツトを二進−十進変換することによって得られる。こ の特定例では、１７２というコード化スケルチ・コードのみが、正しいパリティ ・ビットを有する有効なコードである。

この判断は、コード結果を制御器２２６に記憶されている有効なコードと相関付 けることによって得られる。好ましくは、結果的に得られたコードを、制御器２ ２６内部のバッファ領域に記憶し、無線機２００内に記憶されている有効なりＰ ＬＴＭコードのリストと比較する。一旦正しい一致が見つかれば、有効なりＰＬ ７Ｍコードが生じたことが判断されると共に、無線機２００はアンスケルチから 解放される（ｕｎｓｑｕｅｌｃｈ）。有効な一致が見つからなければ、通信が無 線機２００に宛てられていない確率が高いので、無線機２００は再び「スリーブ ・モード」にはいる。

上述の処理の結果、約９０ミリ秒以内に、コード化スケルチ・コード・ワードが デコードされる。有効なコードの決定のために、１回の照合に対して元の１２ビ ツトを予期されるコード（有効なコード）と相関付けるように、この処理を短縮 することができる。いずれの１２連続ビツトも、可能な２０４８個のＤＰＬＴＭ コード（その内８３のみが繰り返し用Ｑ１られる。）の１つのみに固有なもので ある。他の異なるコード化スケルチ・システムは、異なる数の有効コード・ワー ドを有するであろう。本発明では、発生されたビ・ノドを、検出された１２ビツ トに続いて受信されたビ・ノドを用１，１て検査することによって、その１２ビ ツトの精度の信頼係数を向上させることができる。これは、検出されたビ・ノド を用１，１て、発生された（予期された）ビットを処理することによって、受信 した信号品質の測定値として用いることができる。

非同期データ・ビットを利用する、上述のコード化スケル、チ・システム用プロ セスを用いることによって、無線機２００のシステム・アクセス遅れを増加させ ることなく、受信機オフ即ち「不感時間」を約４６％増加させるとｖｌう結果力 τ得られる。受信機のオフ時間（デコード処理を行わなし）時間）を増加させる ことによって、無線機の電池節約の増大が得られる。

本発明を具体的な実施例に関して記載したが、多くの代替案および改造が当業者 には明白であることは明らかである。

したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲の広い範囲内に該当するそのよう な代替案、改造、変更全てを含むことを意図するものである。

ＦＩＧ、４１） Ｄｏ　ＤＩ　Ｄ２　Ｄ３　Ｄ４　Ｄ５　Ｄ６　Ｄ７　Ｄ８　Ｄ９　ＤＩＯＤ１１ Ｆ’ｌＧ、５Ｂ フロントページの続き （７２）発明者　イースター、フランシス・アールアメリカ合衆国イリノイ州ア ーリントン・ハイツ、イースト・ピーチツリー・レーン

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．冗長情報を有する情報信号を発生する制御システムを有する通信システムに おいて用いるための通信装置であって：前記情報信号を受信する受信機； 受信した前記情報信号の信号品質を判定する手段；受信した前記情報信号をデコ ードするデコーダ；および受信した前記情報信号の信号品質を所定値と比較し、 前記受信情報信号の信号品質が少なくとも前記所定値と等しい時、受信した前記 情報信号の一部分のみをデコードするように、前記デコーダを作動させる、制御 手段；から成ることを特徴とする通信装置。
2. ２．請求項１記載の通信装置において、前記制御手段は、受信した前記情報信号 の前記一部分をデコードした時、前記通信装置を所定の時間期間の間電池節約モ ードにすることを特徴とする通信装置。
3. ３．請求項１記載の通信装置において、前記通信装置は可搬型無線機であり、前 記通信システムは中継通信システムであることを特徴とする通信装置。
4. ４．冗長情報を有する情報信号を発生する制御システムと、少なくとも１台の通 信装置とを有する通信システムにおいて、情報信号からデータを受信する方法で あって：前記通信装置において前記情報信号を受信するステップ；受信した前記 情報信号の信号品質を判定するステップ；受信した前記情報信号の信号品質を所 定値と比較するステップ；および 受信した前記情報信号の信号品質が前記所定値と少なくとも等しい時、前記情報 信号に含まれている全てのデータを復元するために、受信した前記情報信号の一 部分のみをデコードするステップ、 から成ることを特徴とする方法。
5. ５．請求項４記載の情報信号からデータを受信する方法であって、更に： 受信した前記情報信号の前記一部分をデコードした時、前記通信装置を所定の時 間期間の間電池節約モードにするステップを含むことを特徴とする方法。
6. ６．冗長情報を有する情報信号を発生する制御システムを有する中継通信システ ムにおいて用いるための可搬型無線機であって： 前記情報信号を受信する受信機； 受信した前記情報信号の信号品質を判定する手段；受信した前記情報信号をデコ ードするデコーダ；および受信した前記情報信号の信号品質を所定値と比較し、 受信した前記情報信号の信号品質が少なくとも前記所定値と等しい時、受信した 前記情報信号の一部分のみをデコードするように前記デコーダを作動させ、受信 した前記情報信号の前記一部分をデコードした時、前記可搬型無線機を所定の時 間期間の間電池節約モードにする制御手段；から成ることを特徴とする可搬型無 線機。
7. ７．請求項６記載の可搬型無線機において、受信した前記情報信号の信号品質は 、前記受信情報信号の信号対ノイズ比を測定することによって判定されることを 特徴とする可搬型無線機。
8. ８．請求項６記載の可搬型無線機において、前記電池節約モードは、タイマ回路 を除いて前記可搬型無線機内の全てをオフに切り換えることから成ることを特徴 とする可搬型無線機。
9. ９．巡回非同期情報信号を有する通信システムにおいて用いるための通信装置で あって： 前記巡回非同期情報信号を受信する受信機；前記受信した巡回非同期情報信号の 信号品質を判定する手段； 前記巡回非同期情報信号をデコードするデコーダ；および前記受信した非同期情 報信号の信号品質を所定値と比較し、前記受信した巡回非同期情報信号の信号品 質が少なくとも前記所定値と等しい時、前記受信した巡回非同期情報信号の一部 分のみをデコードするように、前記デコーダを作動させる制御手段； から成ることを特徴とする通信装置。
10. １０．請求項９記載の通信装置において、前記巡回非同期情報信号は、コード化 スケルチ制御信号であることを特徴とする通信装置。