(57)【要約】無線通信を行うための半導体デバイスであって、無線信号の送受信処理を行う無線送受信部と、当該半導体デバイスと接続された外部装置との間で、無線送受信部にて送受信される無線信号の信号電圧よりも大きな信号電圧で信号を送受信する外部インターフェース部とを有し、無線送受信部と外部インターフェース部とが互いに時間的排他に動作する半導体デバイス。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信を行うための半導体デバイスであって、
無線信号の送受信処理を行う無線送受信部と、
当該半導体デバイスと接続された外部装置との間で、前記無線送受信部にて送受信される無線信号の信号電圧よりも大きな信号電圧で信号を送受信する外部インターフェース部とを有し、
前記無線送受信部と前記外部インターフェース部とが互いに時間的排他に動作する半導体デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体デバイスにおいて、
前記無線送受信部が無線信号のヘッダ情報を受信した時点で、前記外部インターフェース部の動作を停止することを特徴とする半導体デバイス。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の半導体デバイスにおいて、
前記無線送受信部と前記外部インターフェース部との動作を制御する信号を発行するディジタル回路部を有することを特徴とする半導体デバイス。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の半導体デバイスにおいて、
前記無線送受信部は、前記無線送受信部と前記外部インターフェース部との動作を制御する信号を発行することを特徴とする半導体デバイス。
【請求項５】
無線信号の送受信処理を行う無線送受信部と、前記無線送受信部にて送受信される無線信号の信号電圧よりも大きな信号電圧で信号を送受信する外部インターフェース部とを有する半導体デバイスにおける信号処理方法であって、
前記無線送受信部の動作と前記外部インターフェース部の動作とを時間的排他に制御する処理を有する信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部の装置との間において信号を送受信する半導体デバイス及びそれにおける信号処理方法に関し、特に無線信号を送受信する半導体デバイス及びそれにおける信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体微細加工技術の発展に伴い、半導体デバイス・装置が安価かつ多量に安定して供給され、日々の生活に深く浸透しつつある。特に、無線通信技術が発展している昨今においては、無線通信に用いられる無線通信デバイスの開発が進められている。そのため、今後、あらゆるものに無線通信デバイスが搭載されたユビキタス時代が到来することが予想される。ユビキタス時代にて利用される無線通信デバイスは、人間が利用するモノの数と同様の数量が必要とされ、低コストで提供されるとともに低電力で動作することが必須の技術事項となっている。【０００３】
このような無線通信デバイスとして、複数の無線通信デバイス間でネットワークを構成し、それぞれの無線通信デバイスが取得したデータをサーバー（PAN  Coordinator）に送る機構を有する無線通信デバイスが考えられている（例えば、IEEE  Computer  Society,  804.15.4,  Part  15.4:  Wireless  Medium  Access  Control  (MAC)  and  Physical  Layer  (PHY)  Specifications  for  Low-Rate  Wireless  Personal  Area  Networks  (LR-WPANs)参照。）。このようなネットワークを実現する無線デバイスを、安価に、また、低電力に実現するためには、無線信号を送受信する無線送受信回路（以下、ＲＦ回路と称する）と、アナログ信号を処理するアナログ回路と、ディジタル信号を処理するディジタル回路及び外部の装置とのインターフェース機能を有する外部インターフェース回路とを１つのチップに搭載したデバイス（ＲＦ  ＳｏＣ；Radio  Frequency回路を搭載したSystem  on  a  Chip）の実現が有効な手段である。現在、その実現に向けた研究・開発が行われている。【０００４】
ＲＦ  ＳｏＣは、チップ内部にて、多種の電圧振幅の信号を扱う。ＲＦ  ＳｏＣ内の無線信号を受信する側の回路部には、受信された数μＶ（マイクロボルト）という最も低振幅・低電力な無線信号を増幅し、無線信号に含まれる搬送波からアナログ信号を取り出して数ｍＶに増幅するＲＦ受信回路部と、ＲＦ受信回路部で数ｍＶに増幅されたアナログ信号をさらに１Ｖ程度のディジタル信号に変換するアナログ−ディジタル変換回路部（以下、ＡＤ部と称する)と、ＡＤ部にて変換されたディジタル信号から、送受信ノードアドレスの一致／不一致確認や認証処理などを通じて正規に受信すべきデータであることを確認した上で、送信されてきた信号を復元する信号処理を行うディジタル信号処理回路部（以下、ディジタル回路部と称する）と、各種信号を記憶するメモリ回路部と、復元された信号をＲＦ  ＳｏＣから外部機器へ転送する外部インターフェース回路部（以下、ＩＦ回路部と称する）とが設けられている。【０００５】
同様に、無線信号を送信する側の回路部においては、ＩＦ回路部に入力された信号に、送信元、送信先、最終到達先などの送受信情報、認証ＩＤ、エラーチェック指標などを付加したディジタル信号を生成・付加し、ディジタル−アナログ変換部（以下、ＤＡ部と称する）を通じてアナログ信号に変換後、ＲＦ送信回路部にて搬送波に載せ、無線信号として送信する処理が、ＩＦ回路部と、メモリ回路部と、ディジタル回路部と、ＤＡ部と、ＲＦ送信回路部とにて行われる。【０００６】
したがって、数μＶの低振幅・低電力信号を取り扱うＲＦ受信回路部から数Ｖの信号を取り扱うＩＦ回路部までが同一チップ内に搭載されている。【０００７】
図１は、従来のＲＦ  ＳｏＣの内部回路のレイアウトの一例を示す図である。【０００８】
図１に示したＲＦ  ＳｏＣには、ＩＦ回路部９０１と、ＲＦ回路部９０２と、アナログ回路部９０３と、ディジタル回路部９０４と、メモリ回路部９０５と、接続端子用のＰＡＤ９０６とがレイアウトざれている。【０００９】
ＩＦ回路部９０１は、外部機器と接続する信号を生成・送信、及び、受信・解釈する外部インターフェース回路部である。ＲＦ回路部９０２は、無線信号を受信する受信部であるＲＦ受信回路部９２１と、無線信号を送信する送信部であるＲＦ送信回路部９２２とから構成されている無線送受信回路部である。アナログ回路部９０３は、アナログ信号をディジタル信号へ変換するＡＤ部９３１と、ディジタル信号をアナログ信号へ変換するＤＡ部９３２とから構成されている。ディジタル回路部９０４は、受信信号に対してのアドレスの一致・不一致確認や認証処理などを行い、送信信号にこれらデータを生成・付加する。メモリ回路部９０５は、中間データを保持する。【００１０】
ＲＦ  ＳｏＣ内部回路間では、例えば、ＲＦ回路部９０２における処理と、アナログ回路部９０３におけるアナログ信号処理とには、共通電位（以下、Ｖｃｏｍと称する）の確保が重要である。それは、これらの回路間ではアナログ的な電圧にて送受信データが表現されているからである。Ｖｃｏｍが各回路間で互いに異なると、送受信データの欠損や破壊に繋がってしまう。【００１１】
一方、ＩＦ回路部９０１は、数Ｖの論理振幅で数〜数十ｐＦの負荷を駆動する必要があり、ＲＦ回路部９０２に比べ、遥かに大電圧・大電流で動作する。ＩＦ回路部９０１の動作時には、Ｖｃｏｍ電位やＧＮＤ電位に大電流が流入・流出し、ＲＦ回路部９０２の動作に影響を及ぼしてしまう。この影響は、ＲＦ回路部９０２の動作ノイズとして現れ、受信する無線信号の信号／ノイズ比（以下、Ｓ／Ｎ比と称する)を劣化させてしまう。時には受信が出来なくなるなどの悪影響を及ぼしてしまう虞がある。【００１２】
そこで、この影響を緩和するため、一部のＲＦ  ＳｏＣデバイスでは、ＲＦ回路部９０２周囲に周辺回路部からのノイズ進入をブロックする分離領域を確保することで無線受信動作に悪影響がないよう対応している。【００１３】
図２は、分離領域が確保された従来のＲＦ  ＳｏＣの内部回路のレイアウトの一例を示す図である。【００１４】
図２に示したＲＦ  ＳｏＣには、図１に示したＲＦ  ＳｏＣのＲＦ回路部９０２及びアナログ回路部９０３の周辺に分離領域９０７が設けられている。【００１５】
また、信号を送信する送信系回路と信号を受信する受信系回路とが互いの信号に影響されないように、送信系回路と受信系回路とを互いに絶縁物で分離された島領域としてレイアウトするデバイスが考えられている（例えば、特許公開２００５−１６７５３６号公報参照。）。【００１６】
また、ディジタル回路からなる第１のモジュールと、アナログ回路からなる第２のモジュールとが時間的排他動作を行う装置が考えられている（例えば、特許公開１９９６−３２９０３５号公報参照。）。【００１７】
しかしながら、上述した従来の技術にはいくつかの問題がある。【００１８】
第１の問題点は、ＲＦ回路部を他の回路部の動作ノイズから保護するために設けられた分離領域が、ＲＦ  ＳｏＣのチップ面積を増大させてしまうため、コストの増大と消費電力の増大を招いてしまうという点である。【００１９】
第２の問題点は、分離領域が存在したとして、ＲＦ回路部が受ける動作ノイズをゼロには出来ない点である。ＲＦ  ＳｏＣは半導体にて構成されるため、回路ブロックの電気的分離には、（１）高抵抗、（２）大容量による分離が一般的に用いられる。しかしながら、回路ブロック間の電気的分離を図れば図るほど、それぞれの回路ブロック間のＶｃｏｍ電位を同一に保つことが困難になる。回路ブロック間で共通に利用するＶｃｏｍ電位のインピーダンスを高くすると、各回路ブロック間のＶｃｏｍ電位に違いを生ずる。このため、Ｖｃｏｍ電位の違いを回路動作上許される範囲に抑える程度の電気的分離しか図れないという問題点がある。【００２０】
また、特許公開２００５−１６７５３６号公報に記載されたデバイスについても、送信系回路と受信系回路とを互いに絶縁物で分離された島領域を設けなければならなく、それに必要な面積が増大してしまうという問題点がある。【００２１】
また、特許公開１９９６−３２９０３５号公報に記載された装置においては、ディジタル回路とアナログ回路とにおける動作を時間的排他に制御するに過ぎない。
【発明の開示】
【００２２】
本発明は、上述した課題を解決するため、良好なＳ／Ｎ比を持った無線信号受信を容易に実現することができる半導体デバイス及びそれにおける信号処理方法を提供することを目的とする。
【００２３】
上記目的を達成するために本発明は、
無線通信を行うための半導体デバイスであって、
無線信号の送受信処理を行う無線送受信部と、
当該半導体デバイスと接続された外部装置との間で、前記無線送受信部にて送受信される無線信号の信号電圧よりも大きな信号電圧で信号を送受信する外部インターフェース部とを有し、
前記無線送受信部と前記外部インターフェース部とが互いに時間的排他に動作する。
【００２４】
また、無線信号の送受信処理を行う無線送受信部と、前記無線送受信部にて送受信される無線信号の信号電圧よりも大きな信号電圧で信号を送受信する外部インターフェース部とを有する半導体デバイスにおける信号処理方法であって、
前記無線送受信部の動作と前記外部インターフェース部の動作とを時間的排他に制御する処理を有する。
【００２５】
以上説明したように本発明においては、無線送受信部にて無線信号の送受信処理を行い、当該半導体デバイスと接続された外部装置との間で、無線送受信部にて送受信される無線信号の信号電圧よりも大きな信号電圧で信号を外部インターフェース部にて送受信し、無線送受信部と外部インターフェース部とが互いに時間的排他に動作する構成としたため、良好なＳ／Ｎ比を持った無線信号受信を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来のＲＦ  ＳｏＣの内部回路のレイアウトの一例を示す図である。
【図２】分離領域が確保された従来のＲＦ  ＳｏＣの内部回路のレイアウトの一例を示す図である。
【図３】本発明の半導体デバイスであるＲＦ  ＳｏＣの実施の一形態を示す図である。
【図４】図３に示したＲＦ  ＳｏＣの構成を示す図である。
【図５】図３に示したＲＦ  ＳｏＣの内部回路のレイアウトの一例を示す図である。
【図６】図３に示したセンサネットワークノードにおける消費電力と時間との関係を示す図である。
【図７】内部に送受信信号を保存するバッファを設けたＲＦ  ＳｏＣの構成を示す図である。
【図８】無線通信において一般的に用いられる通信プロトコルを示す図である。
【図９】図４に示したＲＦ  ＳｏＣのさらなる具体的な回路構成を示す図である。
【図１０】図３に示したセンサネットワークノードが用いられる無線通信センサネットワークシステムの構成を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。【００２８】
図３は、本発明の半導体デバイスであるＲＦ  ＳｏＣの実施の一形態を示す図である。【００２９】
本形態は図３に示すように、ＲＦ  ＳｏＣ１０１と、アンテナ１０２と、アンテナスイッチ及びフィルタ１０３と、ＥＥＰＲＯＭ１０４と、ＭＣＵ１０５と、センサ１０６と、メモリ１０７と、電源１０８とから構成されているセンサネットワークノード１００にてＲＦ  ＳｏＣ１０１が適用された形態である。【００３０】
ＲＦ  ＳｏＣ１０１は、本発明の半導体デバイスである無線通信回路を搭載したSystem  on  a  Chipである。【００３１】
アンテナ１０２は、センサネットワークノード１００と無線を用いて接続されている装置との間において、無線信号の送受信を行う。【００３２】
アンテナスイッチ及びフィルタ１０３は、アンテナ１０２から送信される信号とアンテナ１０２にて受信される信号とを選択する。また、アンテナ１０２にて送受信される無線信号から所定の周波数成分を削除する。【００３３】
ＥＥＰＲＯＭ１０４は、センサネットワークノード１００のアドレス、通信チャネル、認証用ＩＤコード等を記憶する。【００３４】
ＭＣＵ１０５は、メモリ１０７へのデータの書き込み及びメモリ１０７からのデータの読み出しを制御する。【００３５】
センサ１０６は、センサネットワークノード１００が設置されている周囲の環境（温度や湿度等）を測定する。【００３６】
メモリ１０７は、センサ１０６にて測定された情報を記憶する。【００３７】
電源１０８は、センサネットワークノード１００を構成する各回路部へ電源を供給する。【００３８】
図４は、図３に示したＲＦ  ＳｏＣ１０１の構成を示す図である。【００３９】
図３に示したＲＦ  ＳｏＣ１０１には図４に示すように、ＩＦ回路部２０１と、ＲＦ回路部２０２と、アナログ回路部２０３と、ディジタル回路部２０４と、メモリ回路部２０５とが設けられている。【００４０】
さらに、ＲＦ回路部２０２は、ＲＦ受信回路部２２１と、ＲＦ送信回路部２２２とから構成されている。また、アナログ回路部２０３は、ＡＤ部２３１と、ＤＡ部２３２とから構成されている。【００４１】
ＩＦ回路部２０１は、ＲＦ  ＳｏＣ１０１に接続された外部機器との間で送受信される信号を生成・送信、及び、受信・解釈する。【００４２】
ＲＦ受信回路部２２１は、無線信号を受信する受信部である。【００４３】
ＲＦ送信回路部２２２は、無線信号を送信する送信部である。【００４４】
ＡＤ部２３１は、ＲＦ受信回路部２２１にて受信されたアナログ信号をディジタル信号へ変換する。【００４５】
ＤＡ部２３２は、ディジタル回路部２０４にて処理されたディジタル信号をアナログ信号へ変換する。【００４６】
ディジタル回路部２０４は、無線区間からの受信信号に対してのアドレスの一致・不一致確認や認証処理などを行い、無線区間への送信信号にこれらデータを生成・付加する。【００４７】
メモリ回路部２０５は、中間データを保持する。【００４８】
また、図４に示した各回路部は、図中に示す信号振幅で動作する。この信号振幅については、後述する。【００４９】
図５は、図３に示したＲＦ  ＳｏＣ１０１の内部回路のレイアウトの一例を示す図である。【００５０】
図３に示したＲＦ  ＳｏＣ１０１には図５に示すように、ＩＦ回路部２０１と、ＲＦ回路部２０２と、アナログ回路部２０３と、ディジタル回路部２０４と、メモリ回路部２０５と、接続端子用のＰＡＤ２０６とがレイアウトされている。さらに、ＲＦ回路部２０２には、ＲＦ受信回路部２２１と、ＲＦ送信回路部２２２とがレイアウトされている。また、アナログ回路部２０３には、ＡＤ部２３１と、ＤＡ部２３２とがレイアウトされている。図５に示すようにレイアウトされた各回路部の動作は、上述した通りである。【００５１】
以下に、上述したような形態における信号処理方法について説明する。【００５２】
図６は、図３に示したセンサネットワークノード１００における消費電力と時間との関係を示す図である。【００５３】
図３に示したセンサネットワークノード１００は、電源１０８が投入されるとすぐに外付けのＥＥＰＲＯＭ１０４からノードのアドレス、通信チャネル設定、認証用ＩＤコードなどを読み込み、受信待機状態に入る。ＲＦ  ＳｏＣ１０１が受信待機可能な状態となった後は、図６に示すように、センサネットワークノード１００内部に設置されたカウンタと発振器とによる刻時が行われ、予め設定された周期で間歇的に無線送受信動作を行う。この無線送受信動作にかかる消費電力は、５０ｍＷ程度となる。また、カウンタと発振器との動作にかかる消費電力等は、無線送受信動作にかかる消費電力に比べてかなり小さな値となる。【００５４】
また、図４に示したＲＦ  ＳｏＣ１０１の各回路部にて処理される信号の信号電圧と、各回路部が駆動する負荷容量とをまとめると表１のようになる。【００５５】
【表１】
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表１から明らかなように、ＲＦ回路部２０２は数μＶの信号を処理するため、他の回路部から数μＶ程度のノイズが侵入した場合、正常な送受信を行うことができない。また、最も大電圧（２．５〜５Ｖ）で大容量負荷（数〜１０ｐＦ）を駆動するＩＦ回路部２０１が最大のノイズ生成源となりうる。このため、ＲＦ  ＳｏＣ１０１内部回路間では、ＲＦ回路部２０２で何らかの信号送受信が行われている場合は、まずＩＦ回路部２０１の動作を停止し、ＲＦ回路部２０２の動作が停止した後にＩＦ回路部２０１を動作させ、ＲＦ  ＳｏＣ１０１外部の周辺機器と信号交換を行うことで、ＲＦ回路部２０２がＩＦ回路部２０１から受けるノイズを根本的に除去することができる。ここで、ＲＦ回路部２０２の動作が停止するまでの期間は送受信信号をＲＦ  ＳｏＣ１０１内部のバッファに保存する必要がある。また、アナログ回路部２０３にて処理される信号の信号電圧は数ｍＶであり、負荷容量は１ｐＦよりも小さい。また、ディジタル回路部２０４にて処理される信号の信号電圧は１Ｖ程度であり、負荷容量は数ｐＦよりも小さい。【００５６】
図７は、内部に送受信信号を保存するバッファを設けたＲＦ  ＳｏＣ１０１の構成を示す図である。【００５７】
図７に示すように、送受信信号を保存するためのバッファであるＢｕｆｆ２０７をディジタル回路部２０４またはメモリ回路部２０５に設ける。【００５８】
なお、上述した説明においては、ＲＦ回路部２０２が受けるノイズの最大の原因がＩＦ回路部２０１の動作にある場合におけるものである。一方、ＩＦ回路部２０１と同様のノイズがディジタル回路部２０４やメモリ回路部２０５から発生する場合は、アナログ回路部２０３でディジタル化された情報をＢｕｆｆ２０７に保存し、ＲＦ回路部２０２と、ディジタル回路部２０４、メモリ回路部２０５及びＩＦ回路部２０１とを排他動作させるものであっても良い。【００５９】
図８は、無線通信において一般的に用いられる通信プロトコルを示す図である。【００６０】
ＲＦ  ＳｏＣ１０１の受信動作において、図８に示すプロトコル中のヘッダ情報である同期ヘッダ（Sync.  Header）、ファイヘッダ（PHY  Header）情報を受信し、受信アドレス（Receiver  Address）が自ノードアドレスに一致していること、送信アドレス（Sender  Address）が認証済みアドレスであること、受信データとフレームチェックシークエンス値（FCS）とが一致していることを、図７に示したＲＦ回路部２０２、アナログ回路部２０３、ディジタル回路部２０４及びメモリ回路部２０５を動作させて確認する。その時点でＩＦ回路部２０１の動作を停止し、ＭＡＣプロトコルデータユニット（ＭＰＤＵ）をＢｕｆｆ２０７に書き込む。ＭＰＤＵデータを全てＢｕｆｆ２０７に書き込んだ後に、ＩＦ回路部２０１を動作させる。一方、送信動作時は、図３に示したセンサネットワークノード１００の例では、ＭＣＵ１０５からの送信信号を受けてＲＦ回路部２０２の動作を一旦停止し、外部機器からの送信プロトコル全てを一旦Ｂｕｆｆ２０７に書き込む。そして、ディジタル回路部２０４及びメモリ回路部２０５を動作させ、Sync.  Header及びPHY  Headerが適切に作成されているかを確認する。その後、アナログ回路部２０３とＲＦ回路部２０２とを動作させ、プロトコルを送信する。なお、Sync.  Header、PHY  Headerが適切に作成されていない場合（例えば、Sender  Addressが自ノードのアドレスになっていない場合など）は、送信を行わず、ＭＣＵ１０５にエラーを返し、再度送信プロトコルデータを待機する。【００６１】
このような処理を行う結果、ＲＦ回路部２０２とＩＦ回路部２０１との同時動作は起こり得ず、ＩＦ回路部２０１からのノイズがＲＦ回路部２０２に侵入することにより受送信データを乱すことが回避される。【００６２】
ここでは、説明を単純化するために、ＲＦ回路部２０２とＩＦ回路部２０１との排他動作のみについて述べたが、ＲＦ回路部２０２と、ディジタル回路部２０４、メモリ回路部２０５及びＩＦ回路部２０１とを排他動作させる送受信方法を用いても良い。【００６３】
図９は、図４に示したＲＦ  ＳｏＣ１０１のさらなる具体的な回路構成を示す図である。【００６４】
本回路構成は図９に示すように、ディジタル回路部２０４とメモリ回路部２０５とが一体化された回路部と、アナログ回路部２０３との間に、Ｂｕｆｆ（バッファ）が設けられている。このＢｕｆｆは、受信動作時に、Sync.  Header及びPHY  Headerが妥当であることがディジタル回路部２０４とメモリ回路部２０５とが一体化された回路部にて判断された場合、即時にＩＦ回路部２０１の動作を停止し、ＭＰＤＵデータを保存するものである。【００６５】
その後、ディジタル回路部２０４とメモリ回路部２０５とが一体化された回路部から各回路部の動作のＯＮ／ＯＦＦを指示する制御信号を発行する。一方で、何らかの受信または送信を行う動作をトリガに、ＩＦ回路部２０１の動作のＯＮ／ＯＦＦを行う場合は、図９に示した低雑音増幅器であるＬＮＡ回路部、電力増幅器であるＰＡ回路部から制御信号を発行することが必要となる。これらの制御信号生成と各回路部への伝達は、ＲＦ  ＳｏＣ１０１の内部の配線にて容易に実現しうる。【００６６】
上記のように構成された半導体デバイスは、環境を監視するシステムにて用いられる。【００６７】
図１０は、図３に示したセンサネットワークノード１００が用いられる無線通信センサネットワークシステムの構成を示す図である。【００６８】
図３に示したセンサネットワークノード１００が用いられる無線通信センサネットワークシステムには図１０に示すように、複数のセンサネットワークノード１００が、センサネットワークノード１００にて取得された情報を収集する情報収集サーバ８０１に接続されている。各センサネットワークノード１００に設けられたセンサにて、環境の温度・湿度などを測定し、センサネットワークノード１００間をマルチホップ通信を利用して測定情報を情報収集サーバ８０１に伝達する。このような、環境モニタリングを目的とした無線通信センサネットワークシステムの例は、無線回路をＲＦ  ＳｏＣ化し、低コスト化・低電力化は実現できていないものの、例えば文献「「無線センサネットワークシステムの開発と環境モニタリングへの応用展開」  NEC技報、Vol.57,  No.1/2004,  pp54」に詳述されている。【００６９】
このように本発明は、図１０に示すような無線通信センサネットワークシステムなどに代表される、間歇動作無線通信ネットワークノードの中核デバイスであるＲＦ  ＳｏＣを安価に、かつ、低電力動作可能となるような回路動作方法を提供するものである。本発明による無線送受信方法の活用例として、小型電池で数年間メンテナンスフリーで稼動する監視カメラネットワークを用いた安全確保システム、入退場検査システムや物流管理、医療現場での患者管理など、広範囲に使用される無線通信システム応用が挙げられる。【００７０】
以上説明したように本発明においては、μＶ程度の低信号振幅を処理するＲＦ回路の動作と、数Ｖの大信号振幅で数〜数十ｐＦの付加を駆動する外部ＩＦ回路の動作とを時間的に分離する。これにより、物理的な分離領域を利用することによるチップコスト・電力の増大を招くことなく、高Ｓ／Ｎ比での無線電波受信を可能とする。この場合、無線受信回路部は常時（連続）動作が不可能となる。しかしながら、ユビキタス無線システムにおいては、無線通信の間歇動作で十分な場合が多々存在する。特にセンサネットワークに代表される、少量のデータを数分から数日に一度転送するシステムでは、無線送受信回路の常時動作は必要とされない。近年、商用化が進みつつあるＲＦＩＤは、モノの１つ１つに無線通信デバイスを添付し、モノの属性を管理するが、無線通信はきわめて低い頻度でしか行われない。本発明におけるＲＦ  ＳｏＣデバイスは、送受信機能を持つ高機能なＲＦＩＤデバイスであり、現在のＲＦＩＤデバイスに取って代わる機能を具備する。このような無線通信デバイスでは、無線通信の常時動作機能よりも低コスト・低電力が強く求められるため、本発明によるＲＦ  ＳｏＣデバイスの動作方法に大きな優位性が存在する。【００７１】
また、高抵抗若しくは大容量を用いた回路動作分離ではないため、回路ブロック間の共通電位であるＶｃｏｍやＧＮＤレベルを通じたノイズ干渉を完全に抑制することができる。このため、ＲＦ  ＳｏＣ内で利用する機能マクロブロックに制約を付加する必要が無く、市販のＩＰマクロの流用も可能となるため、搭載機能のフレキシビリティーが飛躍的に増大する。【００７２】
上述したように本発明の半導体デバイスは、無線送受信部が無線信号のヘッダ情報を受信した時点で、外部インターフェース部の動作を停止しても良い。【００７３】
また、無線送受信部と外部インターフェース部との動作を制御する信号を発行するディジタル回路部を有しても良い。【００７４】
また、無線送受信部は、無線送受信部と外部インターフェース部との動作を制御する信号を発行しても良い。【００７５】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。【００７６】
この出願は、２００７年３月１９日に出願された日本出願特願２００７−０７０５８０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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