(57)【要約】【課題】通信ネットワークシステムにおける信号検出までにかかる遅延時間を悪化させずに低消費電力化を実現することができる通信端末及びそれを用いた通信ネットワークシステムを提供することを目的とする。【解決手段】通信ネットワークを形成する他の通信端末装置と通信可能な通信端末装置であって、他の通信装置端末の送出する通信フレーム信号の有無または強度を検出する信号検出部と、通信フレーム信号を受信する受信部と、信号検出部の検出結果に応じて、受信部を起動させるか否かを制御する制御部を備え、信号検出部は、少なくとも第１の回路と第２の回路を含む複数の回路からなり、第１の回路と第２の回路は独立して動作状態と停止状態を繰返す間欠動作が制御可能であることを特徴とする。【選択図】図２
2018137502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワークを形成する他の通信端末装置と通信可能な通信端末装置であって、
前記他の通信装置端末の送出する通信フレーム信号の有無または強度を検出する信号検出部と、
前記通信フレーム信号を受信する受信部と、
前記信号検出部の検出結果に応じて、前記受信部を起動させるか否かを制御する制御部を備え、
前記信号検出部は、少なくとも第１の回路と第２の回路を含む複数の回路からなり、前記第１の回路と前記第２の回路はそれぞれ独立して動作状態と停止状態を繰返す間欠動作が制御可能であることを特徴とする通信端末装置。
【請求項２】
請求項１記載の通信端末装置であって、
前記第１の回路は第１の周期で間欠動作を行い、前記第１の回路が動作状態の期間に、前記第２の回路は、前記第１の周期よりも短い第２の周期で間欠動作を行うことを特徴とする通信端末装置。
【請求項３】
請求項２記載の通信端末装置であって、
前記第２の回路の起動に要する時間は前記第１の回路の起動に要する時間よりも短いことを特徴とする通信端末装置。
【請求項４】
請求項２記載の通信端末装置であって、
前記第２の回路が消費する電力量は前記第１の回路が消費する電力量よりも大きいことを特徴とする通信端末装置。
【請求項５】
請求項１記載の通信端末装置であって、
前記第１の回路及び前記第２の回路は、共に第１の周期で間欠動作を行い、前記第１の回路が動作状態に切り替わるタイミングが前記第２の回路が動作状態に切り替わるタイミングよりも相対的に早いことを特徴とする通信端末装置。
【請求項６】
請求項５記載の通信端末装置であって、
前記第２の回路の起動に要する時間は前記第１の回路の起動に要する時間よりも短いことを特徴とする通信端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信ネットワークシステムにおいて通信を行う端末装置にかかわり、通信端末装置の低消費電力化を実現する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線であるか有線であるかを問わず、通信ネットワークシステムで用いられる通信端末装置に対して高い応答性と低消費電力化が同時に求められている。
【０００３】
複数の通信端末装置で形成される通信ネットワークシステムにおいて通信端末装置をいつでも通信フレーム信号を受信できるように常に動作させておくことは通信端末装置及びそれらで構成される通信ネットワーク全体の低消費電力化の妨げとなる。
【０００４】
そこで一般的に通信ネットワークシステムを構成する通信端末装置の低消費電力化を図るために、受信を行う通信端末装置において通信フレーム信号長時間よりも十分に長い周期で受信動作と停止動作を交互に繰返す間欠動作を行うことが多い。
【０００５】
しかしながらこの方法の場合、間欠周期を長くすればするほど、通信フレームを正常に受信できるまでにかかる時間が長くなり、通信ネットワークシステムの応答性が低下するという欠点がある。
【０００６】
一方、従来技術として、通信端末装置内に、他の通信端末装置から送信される通信フレーム信号を受信するための受信回路と、その受信回路より低消費電力で動作可能な、受信回路を起動させるか否かを判別するための専用の信号検出回路を設け、この信号検出回路で通信フレーム信号を検出後、初めて受信回路を起動させ、再送されてきた通信フレーム信号を受信する通信端末装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
この通信端末装置においてさらなる低消費電力化を実現するためには、一般的には信号検出回路に通信フレーム信号長の時間よりも十分に長い周期で受信動作と停止動作を交互に繰返す間欠動作をさせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２００５／０１３６３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示された通信端末装置における信号検出回路に、通信フレーム信号長の時間よりも長い周期で受信動作と停止動作を交互に繰返す間欠動作をさせた場合の消費電力は、信号検出回路構成と間欠動作の周期に依存する。信号検出回路の構成が同一であれば間欠周期が長くなるにつれて消費電力が低下する。
【００１０】
一方でこのような間欠動作の周期が長くなると、信号検出までにかかる遅延時間は長くなり、消費電力と遅延時間がトレードオフの関係となる。
【００１１】
このため、さらなる低消費電力化を図る為には、信号検出までにかかる遅延時間を犠牲にしなければならない。
【００１２】
本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたもので、通信システムにおける信号検出までにかかる遅延時間を悪化させずに低消費電力化を実現することができる通信端末及びそれを用いた通信ネットワークシステム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】
【００１３】
本願の開示の一態様における通信端末装置は、通信ネットワークを形成する他の通信端末装置と通信可能な通信端末装置であって、他の通信装置端末の送出する通信フレーム信号の有無または強度を検出する信号検出部と、通信フレーム信号を受信する受信部と、信号検出部の検出結果に応じて、受信部を起動させるか否かを制御する制御部を備え、信号検出部は、少なくとも第１の回路と第２の回路を含む複数の回路からなり、第１の回路と第２の回路は独立して動作状態と停止状態を繰返す間欠動作が制御可能であることを特徴とする通信端末装置である。
【００１４】
かかる構成により、通信検出部を構成する複数の回路ごとに間欠動作の態様を細やかに調整することが可能となり、通信端末装置の応答性を損なうことなく、更なる低消費電力化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本願における開示によれば、通信ネットワークシステムを構成する通信端末装置における低電力待受けを、信号検出回路の省電力化を複数の回路ごとの細やかな間欠動作の制御により実現する。この省電力化手法により、従来の電力削減量を上回る超低消費電力待受けが可能な通信端末装置を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】通信ネットワークシステムの概略構成を示す図
【図２】通信端末装置の受信機能に関する回路の概略構成を示す図
【図３】信号検出回路の間欠動作時の波形を示す図
【図４】信号検出回路の一例を示す図
【図５】局所間欠動作における信号検出回路内部の動作状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本願の開示にかかわる通信ネットワークシステムで用いられる通信端末装置及びそれを構成するための信号検出回路の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は本願の開示にかかわる通信ネットワークシステムの概略を示す図である。通信ネットワークシステムは少なくとも２つの通信端末装置１で構成される。
【００１９】
通信端末装置１は送受信のいずれもが可能な装置であって良く、また送信または受信のみが可能な装置であっても良い。異なる２つの通信端末装置１の間で、双方向又は片方向の通信が行われる。通信は無線方式と有線方式のいずれであっても良い。
【００２０】
図２は通信端末装置１のうち受信機能に関する回路の概略構成図を示す。通信端末装置１の受信機能に関する回路は信号検出回路２、受信回路３と制御回路４をそなえる。
【００２１】
信号検出回路２は通信相手である他の通信端末装置１の送出する通信フレーム信号の有無または強度を検出し、その検出結果を後述する制御回路４に送信する。
【００２２】
受信回路３は通信相手である他の通信端末装置１の送出する通信フレーム信号を受信する。受信回路３は少なくとも動作状態と停止状態の２つの状態を有する。
【００２３】
動作状態は受信回路３に電源が供給され、通信端末装置１に必要な機能を受信回路３が行うことのできる状態であり、通信フレーム信号の受信もこの状態において行われる。
【００２４】
一方、停止状態は受信回路３の機能の一部もしくは全ての機能が停止されている状態であり、動作状態と比較して、受信回路３で消費される単位時間当たりの電力量が少ない状態をいう。この状態は受信回路３の一部もしくは全部の回路に対する電源供給を停止することで実現しても良く、また電源供給は継続したまま、機能を停止させる信号を有効化することで実現しても良い。
【００２５】
制御回路４は信号検出回路２の通信フレーム信号の検出結果に応じて、受信回路３を起動させるか否か、すなわち停止状態から動作状態へ移行させるか否かを制御する。
【００２６】
信号検出回路２が通信フレーム信号の有無又は強度を検出し、その検出結果を制御回路が受信し、通信フレーム信号が存在する場合や通信フレーム信号の強度が一定の閾値を超えていた場合は、制御回路４は受信回路３を停止状態から動作状態へ移行させ、受信回路３が通信フレーム信号を受信可能となるようにする。受信回路３で受信された通信フレーム信号に対しては通信端末装置１内で必要な処理がなされる。
【００２７】
信号検出回路２も受信回路３と同様に動作状態と停止状態の２つの状態を有する。信号検出回路２は動作状態と停止状態を一定周期で繰返す間欠動作を行うことができる。信号検出回路２は間欠動作中の動作状態においてのみ通信フレーム信号の有無又は強度を検出することができる。
【００２８】
信号検出回路２を間欠動作させることで通信装置端末が待ち受け時に消費する電力量を抑えることができる。一方で、間欠動作の周期と一周期における動作状態の時間の長さは信号検出回路２の起動時間に依存する。
【００２９】
ここでの起動時間とは信号検出回路２が停止状態から電源供給が開始され、もしくは機能を有効化させる信号が入力された後、実際に信号検出回路２が通信フレーム信号の有無又は強度を検出することができるようになるまでに要する時間を意味する。この時間は間欠動作の動作状態の時間の一部に含まれる。
【００３０】
信号検出回路２の起動時間が短ければ間欠動作における動作時間を短くできるため、消費電力をより抑えることができる。しかし信号検出回路２の起動時間が長ければ、間欠動作における動作時間を長くする必要があり、その結果、間欠動作周期も長くなる。
【００３１】
図３は本発明の通信ネットワークシステムにおける通信フレーム信号長時間と、信号検出回路２の間欠動作の動作状態の時間との関係を示したものである。通信信号として示されている波形は他の通信端末装置１から送信されてきた通信フレーム信号である。Ｔｓは１回当たりに送信される通信フレーム信号の送信時間の長さを示す。
【００３２】
図３において長周期間欠動作として示している波形は、信号検出回路２のＯＮ時間（動作状態の時間）が通信フレーム長時間Ｔｓよりも長い場合の間欠動作における波形であり、このような間欠動作を長周期間欠動作と呼ぶとする。
【００３３】
また短周期間欠動作として示されている波形は、信号検出回路２のＯＮ時間が通信フレーム長時間Ｔｓよりも短い場合の間欠動作における波形であり、このような動作を短周期間欠動作とする。この間欠動作の場合、信号検出回路２はＯＮ状態の時に通信フレーム信号が存在すれば信号検出し、ＯＦＦ時間（停止状態の時間）の時には信号検出できないという状態が繰り返される。このため、信号検出回路２がＯＮ時間の時に連続複数回以上信号検出できた場合には、通信フレーム信号が存在していると判断することができる。
【００３４】
この短周期間欠動作を実現するためには、信号検出回路２の起動時間が間欠動作のＯＮ時間よりも十分短いことが必要である。そのため信号検出回路２の起動速度を速めたり、信号検出回路２の内部のうち、起動速度の遅い一部の回路を間欠動作対象から除外したり、起動速度の遅い一部の回路を起動速度の速い一部の回路に対して相対的に早く起動したりする等の工夫が必要となる。
【００３５】
長周期間欠動作と短周期間欠動作を組み合わせると、信号検出回路２の大幅な省電力化が実現できる。
【００３６】
局所間欠動作として示している波形は、長周期間欠動作の場合に信号検出回路２をＯＮさせていた期間に信号検出回路２を短周期間欠動作させ、長周期間欠動作の場合に信号検出回路２をＯＦＦさせていた期間は信号検出期間をＯＦＦさせる場合の波形である。すなわち長周期間欠動作の場合であれば本来、信号検出回路２がＯＮしつづけていた期間に限定して、局所的に短周期間欠動作を行う場合の波形である。
局所間欠動作は、信号検出回路２全体として行っても良く、また信号検出回路２を構成する一部の回路のみで行われても良い。なお一部の回路のみが局所間欠動作をする場合（すなわち局所的に短期間欠動作をする場合）、他の部分の回路は長周期間欠動作を行っても良い。すなわち一部の回路が局所間欠動作を行っている間は、他の部分の回路はＯＮし続けている。
【００３７】
図４は信号検出回路２が複数の回路で構成されている場合の具体例を示す。図４の信号検出回路はＬＮＡと検波器とＬＰＦとＡＤＣから構成されている。ＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）とは受信信号の雑音性能特性を改善するための機能を有する回路である。検波回路は各種の変調波に対してその信号の有無、若しくは信号強度を検出する回路である。ＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）とは高周波信号を減衰させ、ノイズとして除去する回路である。ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）とはアナログ信号をデジタル信号に変換する回路である。なおこの構成は例示であり、信号検出回路の回路構成はこれに限定されるものでない。
【００３８】
局所間欠動作を行う場合において、信号検出回路２を構成する全ての回路を短周期間欠動作させることが望ましい。しかしながら、各回路の起動速度にバラツキがあり、起動時間がＯＮ時間に対して十分に短くない回路の場合は短期間欠動作をさせないことが考えられる。
【００３９】
図５は図４の信号検出回路２において、一部の回路のみを局所間欠動作をさせた場合の信号検出回路２及びそれを構成する各回路の動作状態の変化を示す図である。具体的には図３の局所間欠動作を示す波形の期間Ｔａにおける波形に相当する。
【００４０】
図５では、ＬＮＡとＡＤＣは局所間欠動作を行い、検波器とＬＰＦは局所間欠動作を行わず長期間欠動作を行っている。
【００４１】
また、起動速度が短周期間欠周期のＯＮ時間の範囲内で起動するには若干遅いような回路の場合は、起動速度が速い他の回路が間欠動作の動作状態に切り替わるタイミングに対し前倒しで起動させることが考えられる。例えば図５ではＡＤＣはＬＮＡの間欠動作の動作状態に切り替わるタイミングに対し前倒しで起動させている。
【００４２】
以上のように信号検出回路２を構成する各回路の起動速度に応じて、間欠動作をさせたり、動作状態を継続させたりすることで局所間欠動作を実現することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の信号検出回路の低消費電力化手法は、特に一般オフィスや住宅等で使用される無線・有線通信装置において、低消費電力待受け実現の為の信号検出装置・回路を搭載したシステムのさらなる低消費電力化を行う際に有用である。
【符号の説明】
【００４４】
１    通信端末装置
２    信号検出回路
３    受信回路
４    制御回路
【図１】
2018137502.tif 000003
【図２】
2018137502.tif 000004
【図３】
2018137502.tif 000005
【図４】
2018137502.tif 000006
【図５】
2018137502.tif 000007