(57)【要約】【課題】電波伝搬の環境の著しい変化にも追従させて、消費電力を削減させることができるデータ受信装置および閾値決定方法を提供。【解決手段】モデム10は、出力制御部26に配した閾値生成回路62で監視部22から供給される誤り検出結果が示す閾値の良否としてのフラグ52に応じてRSSIの閥値を新たに生成して、生成した閾値60を監視部24に供給して、監視部24に設定されるRSSIの閾値を可変にして、動作させて、閾値を精度よく、短時間に収束させている。【選択図】図１
2006109323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号を受信して、該受信信号の受信強度表示レベルを示すRSSI（Received Signal Strength Indication）信号の生成機能と該受信信号のベースバンド変換機能とを有する周波数変換手段と、
該受信信号のベースバンド変換機能により得られる信号をディジタル化する第１の変換手段と、
前記生成したRSSI信号をディジタル化する第２の変換手段と、
第１の変換手段の出力を復調するとともに、該復調した出力データに対して誤り検出して、生成したRSSI信号に対する閾値の良否を監視する第１の監視手段と、
第２の変換手段が出力するRSSI信号の電力と供給されるRSSI信号に対する閾値とを比較する第２の監視手段と、
前記周波数変換手段、第１および第２の変換手段、ならびに第１および第２の監視手段の動作に対する許可信号を供給して、制御するとともに、前記RSSI信号に対する閾値を供給する出力制御手段とを含み、
該出力制御手段は、前記誤り検出結果が示す閾値の良否に応じて前記RSSI信号に対する閾値を生成する閾値生成手段を含むことを特徴とするデータ受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、第１の監視手段は、通常モードでの前記受信信号の電力を測定する電力測定手段を含み、
前記閾値生成手段は、RSSI信号と供給される通常モードでの前記受信信号の電力との差を雑音電力として推定し、該推定した雑音電力の推移に応じて前記閾値の生成に関与する要素のステップ幅を変化させることを特徴とするデータ受信装置。
【請求項３】
無線信号を受信して、間欠的に動作させるノイズモードで前記受信信号の受信強度表示レベルを示すRSSI（Received Signal Strength Indication）信号の閾値に該閾値の生成に関与する要素のステップ幅を加える第１の工程と、
前記受信信号を復調し、該復調した信号に対して誤りを検出する第２の工程と、
該誤りの存在に応じて第１の工程に戻し、該誤りのない状態で前記RSSIの閾値を最適化する第１段階に進ませる第３の工程と、
第１段階に進むまでに生成したRSSIの閾値から前記ステップ幅よりはるかに小さい微小ステップ幅を減じる第４の工程と、
前記受信信号を復調し、該復調した信号に対して誤りを検出する第５の工程と、
該誤りのない状態に応じて第４の工程に戻し、該誤りの存在状態で前記RSSIの閾値を最適化する第２段階に進ませる第６の工程と、
第２段階に進むまでに生成したRSSIの閾値に前記微小ステップ幅を加える第７の工程と、
前記受信信号を復調し、該復調した信号に対して誤りを検出する第８の工程と、
該誤りが検出されたとき第１の工程に戻す第９の工程とを含むことを特徴とする閾値決定方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、該方法は、第１の工程の前において、連続動作させる通常モードでの前記受信信号を復調し、該受信信号の電力を測定する第10の工程と、
前記RSSI信号の値と前記測定した電力との差を雑音電力とし、該雑音電力から前記通常モードでのRSSIの閾値を減じた値に、量子化した最小幅を整数倍した値を加えることにより、前記ステップ幅を異なる値にして生成する第11の工程とを含むことを特徴とする閾値決定方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、前記RSSI信号の閾値は、前記雑音電力より大きい値を選択することを特徴とする閾値決定方法。
【請求項６】
連続動作させる通常モードでの前記受信信号を復調し、該受信信号の電力を測定する第１の工程と、
間欠的に動作させるノイズモードで前記前記受信信号の受信強度表示レベルを示すRSSI（Received Signal Strength Indication）信号の値と前記測定した電力との差を雑音電力とし、該雑音電力から前記通常モードでのRSSIの閾値を減じた値の整数値をステップ幅として生成する第２の工程と、
前記RSSI信号の閾値に該閾値の生成に関与する要素のステップ幅を加える第３の工程と、
前記受信信号を復調し、該復調した信号に対して誤りを検出する第４の工程と、
該誤りの存在に応じて第１の工程に戻し、該誤りのない状態で前記RSSIの閾値の変更に進ませる第５の工程と、
該閾値の変更として前記RSSI信号の閾値に前記ステップ幅の整数倍した値を加える第６の工程と、
前記受信信号を復調し、該復調した信号に対して誤りを検出する第７の工程と、
該誤りが検出されたとき第１の工程に戻し、該誤りが検出されないとき第６の工程に戻す第８の工程とを含むことを特徴とする閾値決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ受信装置および閾値決定方法に関するものである。本発明のデータ受信装置は、IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）802.11で規格された無線LAN（Local Area Network）システムにおける受信装置に関するものである。また、本発明の閾値決定方法は、とくに、RSSI（Received Signal Strength Indication）受信におけるRSSI閾値を可変し、雑音環境下においても最適なRSSI閾値を選択して、設定する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、モデムは、受信における消費電力を削減するために、RSSI信号により受信信号を推定して、この推定の間、モデムの動作を停止させている。特許文献１の無線デジタル同期無線システムは、親局・子局問でデータの送受信がなされない待ち受け期間における消費雷力の低減要求を目的として、親局側の送信部への電源供給を第１制御部で送受信がない間、中断し、所定のレベル以上のRSSI電圧の検出および所定の復調データの検出のいずれかに応じて第１制御部で発呼と判断して送信部をオンにする構成を開示している。
【０００３】
受信信号の推定は、あらかじめ設定したある閾値、すなわちRSSI閾値に対する受信信号から得られるRSSI信号の大小比較によって判断している。しかしながら、雑音レベルの高い環境においては、受信信号のRSSI値が高くなることから、この受信信号の推定は困難となる。
【０００４】
たとえば、特許文献２の間欠受信方法は、ノイズが生じている状態をキャリアがあると判断して、頻繁に連続受信状態に移行して、受信回路への通電時間が長くなる。結果として、電池は寿命が短くなってしまう現象があった。この現象の原理は、判定検出電圧としての閾値がそれぞれ、第１段階の間欠受信状態でのキャリア有および第２段階の間欠受信状態でのキャリア無を示す設定において、受信周波数帯域内のノイズレベルが高い場合、第１段階の間欠受信状態でキャリア有りと判定しても、第２段階の間欠受信状態でデータおよびキャリア無と判定して、第１段階の間欠受信状態へ戻ってしまい、生じたノイズにより第１および第２段階の間欠受信状態間の処理が繰り返されることに基づいている。短い間欠周期で第２段階の間欠受信状態での動作時間が長くなることから、電池寿命が短くなってしまう。
【０００５】
そこで、特許文献２の間欠受信方法において受信制御回路７は、第１段階の間欠受信状態と第２段階の間欠受信状態との間の繰返し回数をカウントするカウンタ機能を有すると、繰返し回数があらかじめ定められた回数（ｎ回）を超えた場合、第１段階の間欠受信状態でキャリアの有無を判定する閾値を上げる処理を行っている。この処理は、第２段階の間欠受信状態への移行をし難くなり、ノイズ環境下で電池寿命を長く保つことが可能になる。
【特許文献１】特開2003−273796号公報
【特許文献２】特開2001−94505号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このような閾値の調整は、電波伝搬の環境が静穏な場合、一定値に収束する。しかしながら、電波伝搬の環境が静穏な場合だけでなく、著しく変化する場合がある。この著しい変化とは、環境の悪化だけに限定されず、よくなる場合もある。特許文献２の間欠受信方法における閾値は、単にノイズの増加に応じて上昇させている。特許文献２の間欠受信方法を用いると、閾値は悪化する方向だけに対応して、変化に対する追従性が悪い。これは、最適な閾値を得るための調整において無駄な動作が増えてしまい、消費電力を増加させる場合がある。
【０００７】
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、電波伝搬の環境の著しい変化にも追従させて、消費電力を削減させることができるデータ受信装置および閾値決定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上述の課題を解決するために、無線信号を受信して、この受信信号の受信強度表示レベルを示すRSSI（Received Signal Strength Indication）信号の生成機能とこの受信信号のベースバンド変換機能とを有する周波数変換手段と、この受信信号のベースバンド変換機能により得られる信号をディジタル化する第１の変換手段と、生成したRSSI信号をディジタル化する第２の変換手段と、第１の変換手段の出力を復調するとともに、この復調した出力データに対して誤り検出して、生成したRSSI信号に対する閾値の良否を監視する第１の監視手段と、第２の変換手段が出力するRSSI信号の電力と供給されるRSSI信号に対する閾値とを比較する第２の監視手段と、周波数変換手段、第１および第２の変換手段、ならびに第１および第２の監視手段の動作に対する許可信号を供給して、制御するとともに、RSSI信号に対する閾値を供給する出力制御手段とを含み、この出力制御手段は、誤り検出結果が示す閾値の良否に応じてRSSI信号に対する閾値を生成する閾値生成手段を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明のデータ受信装置は、閾値生成手段で第１の監視手段から供給される閾値の良否に応じてRSSIの閾値を新たに生成して第２の監視手段に供給して、この生成した閾値を第２の監視手段に供給して、第２の監視手段に設定されるRSSIの閾値を可変にして、閾値を収束させることにより、RSSIの閾値の収束時間を短縮し、精度の高いRSSIの閾値を提供することができる。
【００１０】
また、本発明は上述の課題を解決するために、無線信号を受信して、間欠的に動作させるノイズモードで受信信号の受信強度表示レベルを示すRSSI（Received Signal Strength Indication）信号の閾値にこの閾値の生成に関与する要素のステップ幅を加える第１の工程と、受信信号を復調し、この復調した信号に対して誤りを検出する第２の工程と、この誤りの存在に応じて第１の工程に戻し、この誤りのない状態でRSSIの閾値を最適化する第１段階に進ませる第３の工程と、第１段階に進むまでに生成したRSSIの閾値から前記ステップ幅よりはるかに小さい微小ステップ幅を減じる第４の工程と、受信信号を復調し、この復調した信号に対して誤りを検出する第５の工程と、この誤りのない状態に応じて第４の工程に戻し、この誤りの存在状態でRSSIの閾値を最適化する第２段階に進ませる第６の工程と、第２段階に進むまでに生成したRSSI閾値に微小ステップ幅を加える第７の工程と、受信信号を復調し、この復調した信号に対して誤りを検出する第８の工程と、この誤りが検出されたとき第１の工程に戻す第９の工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の閾値決定方法は、ノイズモードでRSSIの閾値にステップ幅を加え、受信信号の誤りを検出し、誤りの有無に応じて第１の工程とRSSIの閾値を最適化する第１段階とに、それぞれ進め、第１段階に進むまで加算されたRSSIの閾値から微小ステップ幅を差し引き、誤り検出する。この後、誤りの有無に応じて最適化の第２段階と第４の工程とに、それぞれ進め、第２段階に進むまでの演算結果であるRSSIの閾値に微小ステップ幅を加算して、受信信号の誤りを検出し、誤りの有に応じて第１の工程に戻すことにより、RSSIの閾値を可変にしながら、周囲環境に合った閾値へと収束させ、これにより、RSSIの閾値の収束時間を短縮し、精度の高いRSSIの閾値を提供する。
【００１２】
さらに、本発明の課題を解決するために、連続動作させる通常モードでの前記受信信号を復調し、この受信信号の電力を測定する第１の工程と、間欠的に動作させるノイズモードで前記受信信号の受信強度表示レベルを示すRSSI（Received Signal Strength Indication）信号の値と測定した電力との差を雑音電力とし、この雑音電力から通常モードでのRSSIの閾値を減じた値の整数値をステップ幅として生成する第２の工程と、RSSI信号の閾値にこの閾値の生成に関与する要素のステップ幅を加える第３の工程と、受信信号を復調し、この復調した信号に対して誤りを検出する第４の工程と、この誤りの存在に応じて第１の工程に戻し、この誤りのない状態でRSSIの閾値の変更に進ませる第５の工程と、この閾値の変更としてRSSI信号の閾値にステップ幅の整数倍した値を加える第６の工程と、受信信号を復調し、この復調した信号に対して誤りを検出する第７の工程と、この誤りが検出されたとき第１の工程に戻し、この誤りが検出されないとき第６の工程に戻す第８の工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明の閾値決定方法は、通常モードで受信信号の電力を測定し、ノイズモードでRSSI信号の値（電力）と通常モードで測定した受信信号の電力との差を雑音電力とし、雑音電力から通常モードでのRSSIの閾値を減じた値の整数値をステップ幅として生成し、RSSI信号の閾値にステップ幅を加えて、誤り検出し、誤りの有無に応じて第１の工程とRSSIの閾値の変更とにそれぞれ、進ませ、RSSIの閾値の変更にてRSSI信号の閾値にステップ幅の整数倍した値を加え、誤り検出し、誤りの有無に応じて第１の工程と第６の工程とに、それぞれ処理を移行させることにより、急激に変動する雑音環境下で、RSSIの閾値を繰り返すことなく、一回の演算で求めて、最適なRSSIの閾値への収束時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に添付図面を参照して本発明によるデータ受信装置の実施例を詳細に説明する。
【００１５】
本実施例は、本発明のデータ受信装置をモデム10に適用した場合である。本発明と直接関係のない部分について図示および説明を省略する。以下の説明で、信号はその現れる接続線の参照番号で指示する。
【００１６】
モデム10は、図１に示すように、アンテナ12、BPF 14、RF部16、A/D変換部18、RSSI A/D変換回路20、監視部22および24、ならびに出力制御部26を含む。ただし、図１のモデム10は、本発明の主題である受信機能が主眼であるから、送信の構成について省略する。アンテナ12は、到来する無線電波を受け、RF部16からの送信信号を無線電波として出力する機能を有し、受信信号28を固定ゲインの伝送路を通してRF部16に供給している。
【００１７】
BPF 14は、帯域制限され、利用する周波数チャネルの受信信号を得る。BPF 14は、帯域制限した受信信号30をRF部16に供給する。
【００１８】
RF部16は、直交変換回路32およびRSSI生成回路34を含む。受信に関してRF部16は、AGC処理により受信信号30のレベル変動を抑圧する機能を有し、後述する監視部24の出力に応じて制御される。直交変換回路32は、レベル調整された受信信号30に対して直交検波して、直交変換を施す。直交変換回路32は、直交変換により得られたベースバンドI（In-phase）成分およびQ（Quadrature）成分の信号36をA/D変換部18に出力する。また、RSSI生成回路34は、レベル調整された受信信号30を基にRSSI（受信信号強度表示信号）を生成する機能を有している。RSSI生成回路34は、生成したRSSI信号38をRSSI A/D変換回路20に出力する。
【００１９】
A/D変換部18は、IQ A/D変換回路40を含む。IQ A/D変換回路40は、図示しないが、I A/D変換回路およびQ A/D変換回路それぞれを含む。IQ A/D変換回路40は、監視部24が供給するイネーブル信号42に応じて供給される信号36をディジタルに変換する。IQ A/D変換回路40は、ディジタル変換したデータ44を監視部22に出力する。
【００２０】
RSSI A/D変換回路20は、供給されるRSSI信号38をディジタル化する機能を有している。RSSI A/D変換回路20は、ディジタル化したRSSIデータ46を監視部24に供給する。
【００２１】
監視部22は、復調回路48を含む。復調回路22は、復調したデータ50を出力するとともに、図示しないが復調したデータ50に対して誤り検出し、この誤り検出した結果、すなわち誤りの有無に応じてフラグ52を出力する機能を有している。復調回路48はフラグ52を出力制御部26に供給する。
【００２２】
監視部24は、出力測定部54および閾値比較部56を含む。出力測定部54は、RSSI A/D変換回路20から供給されるデータ46のパワーを測定する機能を有している。出力測定部54は、測定したパワー58を閾値比較部56に供給する。閾値比較部56は、供給されるRSSIのパワー58と出力制御部26から供給される閾値60, Pthとを比較する機能を有している。閾値比較部56は、たとえば比較結果および測定したRSSIのパワーを示すデータ64を閾値生成回路62に供給してもよい。
【００２３】
出力制御部26は閾値生成回路62を含む。出力制御部26は、通常モードとノイズモードそれぞれに応じて出力信号の出力を制御する機能を有している。ここで、通常モードおよびノイズモードとは、RF部16以降の構成要素を環境の影響に応じて動作させる状熊を示す。通常モードは雑音の影響が少ない環境下における回路の動作状態にあることを示し、ノイズモードは雑音による影響が大きい環境下における回路の動作状態にあることを示す。ノイズモードにおける出力制御は、後段でさらに説明する。
【００２４】
出力制御部26は、通常モードおよびノイズモードでイネーブル信号42を常時および間欠に、それぞれ出力する。閾値生成回路62は、パワー58と比較する閾値60, Pthを生成して、出力し、供給されるフラグ52に応じてさらに閾値60, Pthを可変させて、出力する機能を有している。出力制御部26は、生成したイネーブル信号42をRF部16、A/D変換部18および監視部22、ならびにRSSI A/D変換回路20に出力して、動作を制御している。
【００２５】
次にモデム10の特徴であるノイズモードでの動作について説明する。ノイズモードで閾値60は、RSSIの出力における閾値を示し、変数Pthで表す。通常モードで閾値60, Pthは不変に設定されている。すなわち、閾値60は、一定値に収束している。
【００２６】
ノイズモードへ移行した後のRSSIの出力測定および誤り検出、すなわちビットエラーレートは、間欠に一定な時間間隔ΔTにイネーブル信号42が出力されることにより算出される。各処理の繰返しは、時間間隔ΔTに行われる回数をそれぞれ、変数M, Nおよびαに設定している。図２に示すように、変数Mをゼロに設定する（ステップS10）。
【００２７】
次に繰返し回数Mが所定の値に達しているか否か判断する（ステップS12）。繰返し回数Mが所定の値に達していいないとき（NO）、閾値生成処理に進む（ステップS14へ）。また、繰返し回数Mが所定の値に達しているとき（YES）、次の閾値設定処理に進む（ステップS16へ）。
【００２８】
次に閾値設定処理を行う（ステップS14）。閾値設定処理では、閾値60にステップ値Aを加算して、閾値60の値Pthを上げる。この環境下にて復調回路48で受信したデータ44を復調し、誤り検出する（ステップS18）。この復調にともなう誤り検出にて誤りが有るか否か判断する（ステップS20）。誤りが検出されたとき（YES）、カウント処理に進む（ステップS22へ）。また、誤りが検出されないとき（NO）、この閾値をさらに最適化させるため次の閾値の最適化処理に進む（ステップS16へ）。
【００２９】
カウント処理では、繰返し回数の変数Mを+1だけ加算して、閾値60を高め、誤りがなくなる閾値生成処理を行わせるようにカウント判断処理に戻す（ステップS12へ）。受信の誤りがなくならず、上述したM回の繰り返しによりRSSIの閾値60, Pthは、
RSSI閾値Pth = Pth + M × A                                  ・・・(1)
になっている。
【００３０】
次にRSSI閾値の最適化に進む。まず、繰返し回数の変数Nをゼロに設定する（ステップS16）。次に繰返し回数Nが所定の値に達しているか否か判断する（ステップS24）。繰返し回数Nが所定の値に達していいないとき（NO）、閾値生成処理に進む（ステップS26へ）。また、繰返し回数Nが所定の値に達しているとき（YES）、接続子Aを介して図３に示す次の閾値設定処理に進む（ステップS26へ）。
【００３１】
繰返し回数の変数Nにおける閾値設定処理では、ステップS14におけるRSSI閾値のステッブ値Aに対して十分小さいステップ値ΔPを用いて、再度、RSSIの閾値60, Pthを調整する（ステップS24）。すなわち、式(1)の閾値60にステップ値ΔPを減算して、閾値60の値Pthを下げる。この後、復調処理および誤り検出の判断処理にそれぞれ、順次進む（ステップS30および32）。復調処理は、前述したステップS18と同じ処理である。しかしながら、誤り検出の判断処理は、ステップS20の処理と逆で、誤りが検出されないとき（YES）、カウント処理に進む（ステップS34へ）。また、誤りが検出されたとき（NO）、次の閾値を最適化する閾値生成処理に接続子Aを介してステップS26に進む。
【００３２】
上述したカウント処理では、繰返し回数の変数Nを+1だけ加算する（ステップS34）。カウント処理後、カウント判断処理に戻す（ステップS24へ）。この処理において受信の誤りがなくならない場合、上述したN回の繰り返しによりRSSIの閾値60, Pthは、
RSSI閾値Pth = Pth + M × A - N × ΔP                      ・・・(2)
と表すことができる。
【００３３】
この処理でN回繰り返しても誤りが検出される場合、RSSIの閾値60, Pth は、これ以上の値を持つように設定する。このときの閾値は、目標とするRSSI閾値の周辺であることを意味する。図３の接続子Aを介して次のRSSI閾値における最適化に進む（ステップS26へ）。まず、繰返し回数の変数αをゼロに設定する（ステップS26）。次に繰返し回数αが所定の値に達しているか否か判断する（ステップS36）。繰返し回数αが所定の値に達していいないとき（NO）、閾値生成処理に進む（ステップS38へ）。また、繰返し回数Nが所定の値に達しているとき（YES）、復調処理に進む（ステップS40へ）。
【００３４】
ステップS38では、式(2)の閾値60にステップ値ΔPを加算して閾値60の値Pthを上げる。この後、復調処理および誤り検出の判断処理にそれぞれ、順次進む（ステップS42およびS44）。復調処理および誤り検出の判断処理は、前述したステップS18およびS20の処理と同じである。すなわち、誤りが検出されなくなったとき（NO）、最適なRSSIの閾値が生成されたと判断して、復調処理に進む（ステップS40へ）。誤りが検出されたとき（YES）、まだ最適な閾値にないと判断してカウント処理に進む（ステップS46へ）。
【００３５】
次にカウント処理では、繰返し回数の変数αを+1だけ加算する（ステップS46）。カウント処理後、カウント判断処理に戻す（ステップS36へ）。変数αが示すRSSIの調整回数をα回と定義すると、最終的なRSSIの閾値60, Pthは、
RSSI閾値Pth = Pth + M × A - N × ΔP + α × ΔP          ・・・(3)
になる。
【００３６】
したがって、最終的に、最適なRSSI閾値の演算までの調整回数、すなわちサイクル数は、（M+N+α）回となる。復調処理は、受信データの復調とともに、誤りを検出する（ステップS40）。
【００３７】
次に式(3)で表される閾値60, Pthでの誤りが有るか否か判断する（ステップS48）。再び誤りが検出されたとき（YES）、閾値の生成をやり直すため接続子Bを介して図２の初期設定に進む（ステップS10へ）。また、誤りが検出されないとき（NO）、この閾値を用いて復調を繰り返す（ステップS40へ）。
【００３８】
図２および図３の処理により得られるRSSI閾値の変化を図４に示す。経過時間ΔTにともないRSSI閾値はある値に収束する。この収束値はRSSI閾値の最適値となる。このとき、全サイクル数（RSSI閾値演算回数）は、M+N+α=3+3+1=7となる。このように動作させると、雑音電力の変動にともなって最適なRSSI閾値を追従して、算出することが可能となる。
【００３９】
モデム10は、ノイズモードのRSSI受信による受信信号の推定においてRSSI閾値を可変とすることにより従来のRSSI閾値に比べてRSSI測定の精度を高め、かつ不必要な受信モデムの動作を回避することにより、消費電力を削減することができる。
【００４０】
次に本発明のデータ受信装置をモデム10に適用した他の実施例を説明する。本実施例の概略的な構成を図５に示す。本実施例のモデム10は、共通する構成要素に同じ参照番号を付して、説明の煩雑さを避けるため説明を省略する。本実施例のモデム10において監視部22は、復調回路48だけでなく、新たな構成要素として出力測定部66および閾値比較部68を含む。
【００４１】
出力測定部66は、供給されるデータ44のパワーまたは電力を測定する機能を有している。出力測定部66は、測定したパワーデータ70を閾値比較部68に供給する。閾値比較部68は、供給されるパワーデータ70とあらかじめ設定された固定閾値とを比較し、パワーデータ70が固定閾値より大きいとき、フラグを生成する機能を有している。閾値比較部68は、供給されるパワーデータ70をスルーして、パワーデータ72として出力制御部26に出力する。
【００４２】
出力制御部26は、雑音電力を推定する機能およびRSSIの閾値を生成する機能を有している。出力制御部26は雑音電力の推定手段でもある。出力制御部26には、ノイズモードヘ移行した後に供給されるデータ64に含まれるRSSIのパワーと、通常モードにおける搬送波の電力、パワーデータ72とがそれぞれ、供給されている。出力制御部26における雑音電力の推定は、データ64が含むパワーをRSSIとし、パワーデータ72をCとした場合、雑音電力を、
雑音電力 = RSSI - C                                      ・・・(4)
で表す。ここでの単位は、電力値［W］またはインジケータに換算されたものとして表すことができる。
【００４３】
次にモデム10の動作を説明する。この動作は、基本的に先の実施例と同じである。本実施例において用いる搬送波電力値と雑音電力値の推移について図６に示す。図中のパラメータHは雑音電力値を示している。先の実施例で示したRSSIステップ幅Aの値は、RSSI動作時、雑音電力の推移に応じて変化させる。ステップ幅Aは、式(5)
A = (雑音電力値) - (通常モード時のRSSI閾値) + Δ         ・・・(5)
より正確なRSSIステップ幅を推定する。ここで、Δは量子化された最小ステップ幅の整数倍で定義する。したがって、Δは
Δ = (量子化された最小ステップ幅)×(整数)                ・・・(6)
となる。また、RSSI閾値は、大きさの条件としてH ＜ RSSI値 ＜ 搬送波電力値の関係を満足する最小のRSSI値である。
【００４４】
ここで、RSSI値の量子化レベルを大きくするに応じてより正確なRSSI閾値を求めることができる。本実施例におけるRSSI閾値推移を図７に示す。RSSIのステップ幅Aを固定した図４のRSSI閾値推移と比較して、RSSI閾値の収束時間を短縮することが可能となる。このとき、全サイクル数、すなわちRSSI閾値演算回数は、M+N+α=1+3+1=5サイクルとなる。図４で示したRSSI閾値推移のサイクル数と比較して、本実施例は、サイクル数を短縮することができる。
【００４５】
本実施例は、搬送波の受信電力を検出することにより雑音電力を推定し、先の実施例で示したRSSIのステップ幅Aを変化させることで、より短時問に正確なRSSI閾値を推定することができる。とくに、雑音が緩やかに変動する環境下で適用すると効果を発揮する。また、通常モード時、雑音の極めて少ない環境での受信電力を搬送波電力として認識することができる。
【００４６】
次に本発明のデータ受信装置をモデム10に適用した他の実施例を説明する。本実施例は、図５に示した構成に同じである。本実施例は、RSSIステップ幅Aを雑音の瞬時電力に追従させることでより高速に最適なRSSI閾値算出する先の実施例に同じであるが、先の実施例との相違点は、雑音の変動が著しく大きい環境下での適用で効果を発揮する。
【００４７】
本実施例におけるRSSIステップ幅Aは、
A = INT{(雑音電力値) - (通常モード時のRSSI閾値)} ＞ 0    ・・・(7)
とする。式(7)は、式(5)のΔ項をゼロとしたものである。また、RSSIステップ幅Aは、ゼロより大きい整数とする。式(7)を用いてRSSIステップ幅Aを算出することにより、RSSI閾値の追従はより高速化させることができる。
【００４８】
次にモデム10の動作を説明する。本実施例のノイズモードを開始すると、式(7)を用いて、ステップ幅Aを算出する（ステップS50）。次にこの算出結果を反映させるようにRSSIの閾値を生成する（ステップS14）。これにより瞬時の最適RSSI閾値を算出する。この環境下にて復調回路48で受信したデータ44を復調し、誤り検出する（ステップS18）
次に誤り検出を判断する（ステップS52）。この判断において誤りが検出されないとき（YES）、閾値の生成処理に進む（ステップS54へ）。また、誤りが検出されたとき（NO）、次のステップ幅Aの算出に戻る（ステップS50へ）。
【００４９】
次に閾値を生成する（ステップS54）。閾値生成回路62では、最適な閾値を生成するようにステップ幅Aを用いて低下させる。このため、変数Mは、ステップ幅Aが正のとき負に設定し、ステップ幅Aが負のとき正に設定する。このように生成した閾値で復調し（ステップS40）、誤りが有るか否か判断する（ステップS48）。誤りが検出されないとき（NO）、閾値生成処理に戻す（ステップS54へ）。また、誤りが検出されたとき（YES）、新たなステップ幅Aの算出に戻る（ステップS50へ）。
【００５０】
このように動作させると、RSSI閾値は、たとえば図９に示すように時間とともに推移する。ここで、算出するRSSIステップ幅Aの値は、演算する順番にA0、A1、A2およびA3としている。雑音電力が著しく変動する環境下において、最適なRSSI閾値を短時間で追従することが可能となる。
【００５１】
以上のように構成することにより、モデム10は、閾値生成部62で監視部22から供給される誤り検出結果を基にした閾値の良否を示すフラグ52に応じてRSSIの閾値を新たに生成して、生成した閾値60を監視部24に供給して、監視部24に設定されるRSSIの閾値を可変にして、閾値を収束させることにより、RSSIの閾値の収束時間を短縮し、精度の高いRSSIの閾値を提供して、時間短縮により消費電力を低減することができる。
【００５２】
監視部22は、出力測定部66で通常モードでのデータ44の電力を測定し、出力制御部26の閾値生成回路62でRSSI信号64と供給される通常モードでの受信信号の電力72との差を雑音電力として推定し、この推定した雑音電力の推移に応じて閾値60, Pthの生成にて加えるステップ幅を変化させることにより、収束するまでに異なるRSSIステップ幅を使用することによって、RSSI閾値近傍への到達時間を短縮することができる。
【００５３】
本発明の閾値決定方法は、ノイズモードでRSSIの閾値Pthにステップ幅Aを加え、受信信号の誤りを検出し、誤りの有無に応じてステップS14とRSSIの閾値を最適化するステップS16とに、それぞれ進め、第１段階に進むまで加算されたRSSIの閾値Pthから微小ステップ幅ΔPを差し引き、誤り検出する。この後、誤りの有無に応じて最適化の第２段階であるステップS26とステップS28とに、それぞれ進め、第２段階に進むまでの演算結果であるRSSIの閾値に微小ステップ幅ΔPを加算して、受信信号の誤りを検出し、誤りの有に応じて初期化した後、ステップS14の手順を行うことにより、RSSIの閾値を可変にしながら、周囲環境に合った閾値へと収束させ、これにより、RSSIの閾値の収束時間を短縮し、精度の高いRSSIの閾値を提供して、確実な受信を行うことでノイズモードの受信を従来に比べて短時間で済ませることができ、無駄なモデム動作を低減することから、結果的に消費電力の削減に寄与することができる。とくに、緩やかに変動する雑音環境下で効果を発揮する。
【００５４】
閾値決定方法は、ステップS14の前において、通常モードでの受信信号を復調し、この受信信号の電力を測定し、RSSIのデータ58と測定した電力72との差を雑音電力とし、この雑音電力から通常モードでのRSSIの閾値を減じた値に、量子化した最小幅を整数倍した値Δを加えることにより、ステップ幅Aを生成することにより収束するまでにそれぞれ異なるRSSIステップ幅を使用して、RSSI閾値Pth近傍への到達時間を短縮することができる。
【００５５】
また、RSSI信号の閾値は、雑音電力より大きい値を選択すること、すなわち測定された雑音電力値に近似される、これ以上のRSSI値を用いることにより、RSSI閾値の収束時問を短縮することができる。
【００５６】
さらに、本発明の閾値決定方法は、通常モードで受信信号の電力を測定し、ノイズモードでRSSI信号の値（電力）と通常モードで測定した受信信号の電力との差を雑音電力とし、雑音電力から通常モードでのRSSIの閾値を減じた値の整数値をステップ幅Aとして生成し、RSSI信号の閾値Pthにステップ幅Aを加えて、誤り検出し、誤りの有無に応じてステップS50とRSSIの閾値Pthの変更（ステップS54）とにそれぞれ、進ませ、RSSIの閾値の変更にてRSSI信号の閾値Pthにステップ幅の整数倍した値MAを加え、誤り検出し、誤りの有無に応じてステップS50とステップS54とに、それぞれ処理を移行させることにより、急激に変動する雑音環境下で、RSSIの閾値の生成を繰り返すことなく、一回の演算で求めて、最適なRSSIの閾値への収束時間を短縮することができる。とくに、急激に変動する雑音環境下で効果を発揮して、無駄な電力を消費せずに済ますことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のデータ受信装置を適用した実施例におけるモデムの概略的な構成のブロック図である。
【図２】図１のモデムにおけるノイズモードの閾値調整および設定の動作手順を説明するフローチャートである。
【図３】図２に続く動作手順を説明するフローチャートである。
【図４】図２および図３の手順に基づくRSSI閾値の時間変化を示す図である。
【図５】本発明のデータ受信装置を適用した他の実施例におけるモデムの概略的な構成のブロック図である。
【図６】雑音電力値およびRSSI閾値の関係を示す図である。
【図７】図５のモデムの動作手順により得られるRSSI閾値の時間変化を示す図である。
【図８】図５のモデムにおけるノイズモードの閾値調整および設定の動作手順を説明するフローチャートである。
【図９】図８の動作手順により得られるRSSI閾値の時間変化を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
10  モデム
12  アンテナ
14  BPS
16  RF部
18  A/D変換部
20  RSSI A/D変換回路
22, 24  監視部
26  出力制御部
62  閾値生成回路
【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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