JPH1188254A - 無線通信機素子の低消費電力化装置 - Google Patents

無線通信機素子の低消費電力化装置

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JPH1188254A
JPH1188254A JP9254101A JP25410197A JPH1188254A JP H1188254 A JPH1188254 A JP H1188254A JP 9254101 A JP9254101 A JP 9254101A JP 25410197 A JP25410197 A JP 25410197A JP H1188254 A JPH1188254 A JP H1188254A
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JP
Japan
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processing element
reception
central processing
transmission
digital signal
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JP9254101A
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English (en)
Inventor
Hirohide Hirabayashi
宏英 平林
Kenichi Igarashi
賢一 五十嵐
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

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  • Transceivers (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 送信時、受信時及び待ち受け時のそれぞれの
消費電力を削減し、消費電力の大幅な低減を可能にす
る。 【解決手段】 無線通信機を構成するPLL内蔵のディ
ジタル信号処理素子11の内部逓倍数を自律的に可変制
御し、かつ中央演算処理素子12に対し動作クロック供
給素子14から供給される外部発振入力CPUINであ
る動作クロック速度を処理負荷に応じて可変制御すると
ともに入力された複数の動作クロックを素子の処理負荷
に応じて選択的に切り替え、さらに、送信、受信スロッ
ト以外の演算処理が発生しない状態では、ディジタル信
号処理素子11、中央演算処理素子12及び音声符号化
・復号化素子13をスリープ制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、業務用無線通信装
置等の無線通信機を構成する各素子の低消費電力化を図
るための装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は、従来の業務用無線通信装置の構
成を示している。図5において、業務用無線通信装置
は、無線回線の信号の変復調を行うPLL内蔵のディジ
タル信号処理素子51と、ディジタル信号処理素子51
とバス接続され、呼処理制御・無線部制御を行う中央演
算処理素子52と、音声信号の符号化、復号化を行う音
声符号化・復号化素子53と、中央演算処理素子52と
バス接続され、中央演算処理素子52及び音声符号化・
復号化素子53に動作クロックを供給する動作クロック
供給素子54と、動作クロック供給素子54の原振用水
晶振動子55と、ディジタル信号処理素子51に4.8
MHzの信号を供給するRFインタフェースIC56と
から構成される。
【0003】そして、無線通信装置の使用時は、ディジ
タル信号処理素子51の内部周波数の逓倍数を12倍に
固定し、動作クロック供給素子54から中央演算処理素
子52に供給される動作クロックを13.824MHz
に固定し、また、音声符号化・復号化素子53に供給さ
れる動作クロックを27.648MHzに固定して、全
素子をアクティブ状態に保持する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の無線通信装置では、送信時、受信時に全素
子がアクティブであり、待ち受け時にも受信時と同じ処
理動作状態になっているため、消費電力が大きくなると
いう問題があった。
【0005】本発明は、上記のような従来の問題を解決
するものであり、送信時、受信時及び待ち受け時のそれ
ぞれの消費電力を削減し、消費電力の大幅な低減を可能
にした無線通信機素子の低消費電力化装置を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の低消費電力化装置は、無線通信機を構成する
PLL内蔵のディジタル信号処理素子の内部逓倍数を自
律的に可変制御し、かつ中央演算処理素子に対する外部
発振入力である動作クロック速度を処理負荷に応じて可
変制御するとともに入力された複数の動作クロックを素
子の処理負荷に応じて選択的に切り替え、さらに、無線
通信機を構成するディジタル信号処理素子、中央演算処
理素子及び音声符号化・復号化素子をスリープ制御する
ものである。
【0007】本発明においては、送信時、受信時及び待
ち受け時のそれぞれの消費電力を削減することができ
る。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、無線通信機を構成するPLL内蔵の変復調用ディジ
タル信号処理素子と、呼処理制御・無線部制御・マンマ
シン制御を行う中央演算処理素子と、音声信号の符号
化、復号化を行うとともに前記中央演算処理素子からの
モード制御信号により送信、受信、送受信モードに選択
的に切り替え制御される音声符号化・復号化素子と、前
記中央演算処理素子及び音声符号化・復号化素子に対し
て動作クロックを供給する動作クロック供給素子とを備
え、前記ディジタル信号処理素子の内部周波数の逓倍数
を送信及び受信に応じて自律的に可変制御するものであ
り、ディジタル信号処理素子の消費電力を最適化すると
いう作用を有する。
【0009】請求項2に記載の発明は、動作クロック供
給素子を中央演算処理素子によって制御することにより
前記中央演算処理素子に供給される動作クロックを中央
演算処理素子の処理負荷に応じて可変制御するものであ
り、中央演算処理素子の消費電力を最適化するという作
用を有する。
【0010】請求項3に記載の発明は、中央演算処理素
子からのモード制御信号により送信、受信、送受信モー
ドに選択的に切り替えられる音声符号化・復号化素子に
供給される動作クロックの周波数を送信、受信、送受信
に応じて選択的に切り替えするものであり、消費電力を
低減できるという作用を有する。
【0011】請求項4に記載の発明は、送信、受信スロ
ット以外の演算処理が発生しない状態では、ディジタル
信号処理素子の逓倍数を最低にし、かつ中央演算処理素
子への動作クロックの周波数を最低にし、さらに音声符
号化・復号化素子供給素子への動作クロックを停止し
て、これらディジタル信号処理素子、中央演算処理素子
及び音声符号化・復号化素子をスリープ制御するもので
あり、消費電力を低減できるという作用を有する。
【0012】以下、本発明の実施の形態について、図1
〜図4を用いて説明する。
【0013】(実施の形態1)図1は、本発明による実
施の形態1を業務用無線通信装置に適用した場合の構成
を示す機能ブロック図である。
【0014】図1において、無線通信装置は、無線回線
の信号の変復調を行うとともにRFインタフェースIC
16から供給される4.8MHzの信号を基に内部周波
数の逓倍数を自律的に可変する制御機能を有するディジ
タル信号処理素子11と、ディジタル信号処理素子11
とバス接続され、呼処理制御・無線部制御・マンマシン
制御を行う中央演算処理素子12と、音声信号の符号
化、復号化を行うとともに中央演算処理素子12からの
モード制御信号により送信、受信、送受信モードに選択
切り替え制御される音声符号化・復号化素子13と、中
央演算処理素子12とバス接続され、中央演算処理素子
12に対して外部発振入力CPUIN(0.846〜1
3.824MHzの動作クロック)を供給するとともに
音声符号化・復号化素子13に対しては27.648M
Hzの高速動作クロックと6.932MHzの低速動作
クロックを供給する動作クロック供給素子14と、動作
クロック供給素子14の原振用水晶振動子15とから構
成される。
【0015】次に、上記のように構成された無線通信装
置の動作について、図2及び図3を参照して説明する。
まず、動作クロック供給素子14は水晶振動子15から
原振を作り、この原振を基に中央演算処理素子12の処
理負荷に応じて動作クロック供給素子14が内蔵の分周
回路を制御することにより1/16に分周した0.84
6から1/1に分周した13.824MHzの外部発振
入力CPUINが中央演算処理素子12に供給され、こ
れにより、中央演算処理素子12に対する外部発振入力
CPUINを0.846から13.824MHzまで処
理負荷に応じた速度に可変することができる。
【0016】また、RFインタフェースIC16からの
4.8MHzの信号はディジタル信号処理素子11に供
給され、この4.8MHzの信号を基に内蔵のPLLに
よりディジタル信号処理素子11の内部周波数の逓倍数
を受信復調及び送信変調に応じて図3に示すように自律
的に可変制御する。
【0017】図3において、時間T0でディジタル信号
処理素子11が内蔵するPLLがオンし、時間T1で
は、ディジタル信号処理素子11の内部周波数Fの逓倍
数を12倍したF=F1に変化させる。即ちディジタル
信号処理素子11の動作クロック周波数F1を、F1=
4.8MHz×12=57.6MHz(60mA)の周
波数に変化させ、この動作クロックで時間T2〜T5
(15msec)の間、受信復調処理を行う。そして、
時間T6では、ディジタル信号処理素子11の内部周波
数Fの逓倍数を3倍したF=F6に変化させる。即ちデ
ィジタル信号処理素子11の動作クロック周波数F6
を、F6=4.8MHz×3=14.4MHz(15m
A)の周波数に変化させ、この動作クロックで時間T7
〜T10(4+15msec)の間、送信変調処理を行
う。次いで、時間T11では、ディジタル信号処理素子
11の内部周波数Fの逓倍数を12倍したF=F11に
変化させる。即ちディジタル信号処理素子11の動作ク
ロック周波数F11を、F11=4.8MHz×12=
57.6MHz(60mA)の周波数に変化させ、この
動作クロックで時間T12〜T13(5msec)の
間、受信復調処理を行う。さらに、時間T14では、デ
ィジタル信号処理素子11の内部周波数Fの逓倍数を2
倍したF=F14に変化させる。即ちディジタル信号処
理素子11の動作クロック周波数F14を、F14=
4.8MHz×2=9.6MHz(10mA)の周波数
に変化させ、この動作クロックで時間T15〜T16
(1msec)の間、中央演算処理素子12とのハンド
シェークを行う。そして、時間T17でディジタル信号
処理素子11が内蔵するPLLをオフする。
【0018】このように、受信中、送信中におけるディ
ジタル信号処理素子11の内部周波数の逓倍数を自律的
に変化させ、ディジタル信号処理素子11の動作クロッ
ク速度を変えることにより、図3に示す一連の処理を行
う場合の消費電力は、(60×15)+(15×19)
+(60×5)+(10×1)=1495(μAsec
/flame)となる。これに対し、速度制御なしの従
来の場合は、60×40=2400(μAsec/fl
ame)となる。この結果、本実施の形態における消費
電力は従来の場合より約60%低減できる。
【0019】一方、音声符号化・復号化素子13には、
27.648MHzの高速動作クロックと6.932M
Hzの低速動作クロックが、送信及び受信時の音声符号
化・復号化素子13の符号化、復号化動作に応じて選択
的に切り替えられて供給される。
【0020】例えば、図2に示すように、90msのフ
レーム内で送信時、受信時の処理能力に余裕がある場
合、送信中の符号化には27.648MHzの高速動作
クロックが、送信中の復号化には6.932MHzの低
速動作クロックが用いられるように、音声符号化・復号
化素子13の符号化、復号化動作にあわせて、動作クロ
ックを高速→低速→高速→低速・・・とダイナミックに
選択的に切り替える。同様にして、受信中の符号化には
6.932MHzの低速動作クロックが、受信中の復号
化には27.648MHzの高速動作クロックが用いら
れるように、音声符号化・復号化素子13の符号化、復
号化動作にあわせて、動作クロックを低速→高速→低速
→高速・・・とダイナミックに選択的に切り替える。こ
の時の高速時の消費電力は40mA、低速時の消費電力
は1mAとなる。ただし、送受信モード時は、常時高速
クロックで動作される。
【0021】このように、音声符号化・復号化素子13
は中央演算処理素子12からのモード制御信号により送
信、受信、送受信モードに選択的に切り替えられること
により、送信、受信、送受信時の音声符号化・復号化素
子13の消費電力を最適化できる。
【0022】表1は、クロック制御なしの従来における
ディジタル信号処理素子、中央演算処理素子及び音声符
号化・復号化素子の消費電力と、クロック制御ありの本
実施の形態1におけるディジタル信号処理素子、中央演
算処理素子及び音声符号化・復号化素子の消費電力との
比較結果を示す。
【0023】
【表1】この表1から明らかなように、本発明の実施の
形態1における送信、受信及び待ち受け中の消費電力を
大幅に削減できることが認められる。
【0024】(実施の形態2)次に、図1及び図4を参
照して、本発明の実施の形態2おけるスリープ制御の動
作について説明する。
【0025】まず、受信、送信スロット以外の演算処理
の発生しない状態においては(ステップS1)、ディジ
タル信号処理素子11は内部PLLの逓倍数を1とし、
4.8MHzまで動作クロックを下げ、ディジタル信号
処理素子11をスリープ状態にする(ステップS2)。
次に、中央演算処理素子12の制御下で音声符号化・復
号化素子13をストップモードにした後、動作クロック
供給素子14から音声符号化・復号化素子13への6.
932MHz及び27.648MHzの動作クロックの
供給を停止する(ステップS3)。さらに、中央演算処
理素子12に対する外部発振入力CPUINの周波数を
0.86MHzまで下げ、中央演算処理素子12をスリ
ープ状態にする(ステップS4)。
【0026】かかる状態で、ディジタル信号処理素子1
1は内部タイマー割り込み(スーパーフレーム割り込
み)によってスーパーフレーム周期毎に起動される(ス
テップS5)。さらに、中央演算処理素子12はディジ
タル信号処理素子11からの通信起動割り込みにより起
動され(ステップS6)、スーパーフレーム受信動作を
行う(ステップS7)。受信終了後は、ディジタル信号
処理素子11及び中央演算処理素子12は再びスリープ
状態に入る。また、10ms周期の外部タイマー割り込
みによって中央演算処理素子12を起動され(ステップ
S8)、中央演算処理素子12に対する外部発振入力C
PUINの周波数を13.824MHzにし、電池電圧
・オプションの有無をチェックする(ステップS9)。
【0027】また、ディジタル信号処理素子11からの
通信起動割り込み、キー割り込み、プレス割り込みによ
り(ステップS10)、ディジタル信号処理素子11、
中央演算処理素子12及び音声符号化・復号化素子13
が起動する(ステップS11)。そして、音声信号の送
信、受信または送受信動作を行い(ステップS12)、
その処理終了後は、ディジタル信号処理素子11、中央
演算処理素子12及び音声符号化・復号化素子13は再
びスリープ状態に入る。
【0028】上記のような本実施の形態2によれば、デ
ィジタル信号処理素子11、中央演算処理素子12及び
音声符号化・復号化素子13をスリープ制御することに
より送信、受信スロット以外の演算処理が発生しない状
態で消費電力を極限まで下げることができる。
【0029】なお、上記の説明では、本発明の低消費電
力化装置を業務用無線通信装置に適用した場合について
述べたが、本発明はこれに限定されず、その他の移動体
通信機にも同様に適用することができる。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明装置によれば、無線
通信機を構成するPLL内蔵のディジタル信号処理素子
の内部逓倍数を自律的に可変制御することができ、かつ
中央演算処理素子に対する外部発振入力である動作クロ
ック速度を処理負荷に応じて可変制御することができる
とともに入力された複数の動作クロックを素子の処理負
荷に応じて選択的に切り替えることができ、さらに、無
線通信機を構成するディジタル信号処理素子、中央演算
処理素子及び音声符号化・復号化素子をスリープ制御す
ることができる。よって、送信時、受信時及び待ち受け
時のそれぞれの消費電力を削減し、消費電力を大幅に低
減できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置を実現する業務用無線通信装置の構
成を示す機能ブロック図
【図2】本発明の実施の形態1における音声符号化・復
号化素子の動作説明図
【図3】本発明の実施の形態1におけるディジタル信号
処理素子の動作説明図
【図4】本発明の実施の形態2におけるスリープ制御の
動作を示すフローチャート
【図5】従来の業務用無線通信装置の構成を示する機能
ブロック図
【符号の説明】
11 ディジタル信号処理素子 12 中央演算処理素子 13 音声符号化・復号化素子 14 動作クロック供給素子 15 原振用水晶振動子 16 RFインタフェースIC 化学式等を記載した書面 明細書
【表1】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無線通信機を構成するPLL内蔵の変復
    調用ディジタル信号処理素子と、呼処理制御・無線部制
    御・マンマシン制御を行う中央演算処理素子と、音声信
    号の符号化、復号化を行うとともに前記中央演算処理素
    子からのモード制御信号により送信、受信、送受信モー
    ドに選択的に切り替え制御される音声符号化・復号化素
    子と、前記中央演算処理素子及び音声符号化・復号化素
    子に対して動作クロックを供給する動作クロック供給素
    子とを備え、前記ディジタル信号処理素子の内部周波数
    の逓倍数を送信及び受信に応じて自律的に可変制御する
    ことを特徴とする無線通信機素子の低消費電力化装置。
  2. 【請求項2】 動作クロック供給素子を中央演算処理素
    子によって制御することにより前記中央演算処理素子に
    供給される動作クロックを中央演算処理素子の処理負荷
    に応じて可変制御することを特徴とする請求項1記載の
    無線通信機素子の低消費電力化装置。
  3. 【請求項3】 中央演算処理素子からのモード制御信号
    により送信、受信、送受信モードに選択的に切り替えら
    れる音声符号化・復号化素子に供給される動作クロック
    の周波数を送信、受信、送受信に応じて選択的に切り替
    えすることを特徴とする請求項1記載の無線通信機素子
    の低消費電力化装置。
  4. 【請求項4】 送信、受信スロット以外の演算処理が発
    生しない状態では、ディジタル信号処理素子の逓倍数を
    最低にし、かつ中央演算処理素子への動作クロックの周
    波数を最低にし、さらに音声符号化・復号化素子供給素
    子への動作クロックを停止して、これらディジタル信号
    処理素子、中央演算処理素子及び音声符号化・復号化素
    子をスリープ制御することを特徴とする請求項1記載の
    無線通信機素子の低消費電力化装置。
JP9254101A 1997-09-04 1997-09-04 無線通信機素子の低消費電力化装置 Pending JPH1188254A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6826702B1 (en) 1999-09-28 2004-11-30 Nec Corporation Method and apparatus for reducing power consumption of a CPU in a radio set by adaptively adjusting CPU clock frequency according to CPU load
WO2008139677A1 (ja) * 2007-05-11 2008-11-20 Panasonic Corporation データ処理装置

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