(57)【要約】【課題】ＴＤＤ方式等、他の装置との間の通信データの送信および受信を時間的に切り替えて行なう方式を採用する構成において、クロックに起因する問題を改善するために適切な動作を行なうことが可能な無線通信装置を提供する。【解決手段】無線通信装置１０１は、供給されるクロックに基づいて動作することにより、送信すべき通信データを生成し、生成した通信データをアナログ信号に変換して出力する送信データ処理を行なうための送信データ処理部５１と、供給されるクロックに基づいて動作することにより、無線受信部５４によって受信された無線信号からデジタル信号である通信データを生成する受信データ処理を行なうための受信データ処理部５３と、受信データ処理を行なわない期間の全部または一部において受信データ処理部５３へのクロックの供給を停止するためのクロック制御部１１とを備える。【選択図】図２
2011228924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の装置との間の通信データの送信および受信を時間的に切り替えて行なう無線通信装置であって、
供給されるクロックに基づいて動作することにより、送信すべき通信データを生成し、生成した前記通信データをアナログ信号に変換して出力する送信データ処理を行なうための送信データ処理部と、
前記送信データ処理部から受けた前記アナログ信号を無線信号に変換して前記他の装置へ送信するための無線送信部と、
前記他の装置から無線信号を受信するための無線受信部と、
供給されるクロックに基づいて動作することにより、前記無線受信部によって受信された前記無線信号からデジタル信号である通信データを生成する受信データ処理を行なうための受信データ処理部と、
前記受信データ処理を行なわない期間の全部または一部において前記受信データ処理部への前記クロックの供給を停止するためのクロック制御部とを備える、無線通信装置。
【請求項２】
前記クロック制御部は、さらに、前記送信データ処理を行なわない期間の全部または一部において前記送信データ処理部への前記クロックの供給を停止する、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記クロック制御部は、前記送信データ処理を行なうべき送信期間における、前記送信期間の終了時から所定時間前のタイミングにおいて、前記受信データ処理部への前記クロックの供給を再開する、請求項１または２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記クロック制御部は、前記受信データ処理を行なうべき受信期間における、前記受信期間の終了時から所定時間前のタイミングにおいて、前記送信データ処理部への前記クロックの供給を再開する、請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記クロック制御部は、前記送信データ処理を行なうべき期間と前記受信データ処理を行なうべき期間との間に設けられた切り替え期間において、前記クロックの供給の停止および開始を行なう、請求項１または２に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記受信データ処理部は、供給されるクロックに基づいて前記無線信号をデジタル信号に変換するためのアナログ／デジタル変換器を含み、
前記クロック制御部は、前記受信データ処理を行なわない期間の全部または一部において前記アナログ／デジタル変換器への前記クロックの供給を停止する、請求項１から５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項７】
他の装置との間の通信データの送信および受信を時間的に切り替えて行なう無線通信装置であって、
供給されるクロックに基づいて動作することにより、送信すべき通信データを生成し、生成した前記通信データをアナログ信号に変換して出力する送信データ処理を行なうための送信データ処理部と、
前記送信データ処理部から受けた前記アナログ信号を無線信号に変換して前記他の装置へ送信するための無線送信部と、
前記他の装置から無線信号を受信するための無線受信部と、
供給されるクロックに基づいて動作することにより、前記無線受信部によって受信された前記無線信号からデジタル信号である通信データを生成する受信データ処理を行なうための受信データ処理部と、
前記送信データ処理を行なわない期間の全部または一部において前記送信データ処理部への前記クロックの供給を停止するためのクロック制御部とを備える、無線通信装置。
【請求項８】
前記送信データ処理部は、供給されるクロックに基づいて、送信すべき前記通信データをアナログ信号に変換するためのデジタル／アナログ変換器を含み、
前記クロック制御部は、前記送信データ処理を行なわない期間の全部または一部において前記デジタル／アナログ変換器への前記クロックの供給を停止する、請求項２、４および７のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記無線通信装置は、前記送信データ処理部、前記無線送信部、前記無線受信部および前記受信データ処理部の組を複数備え、
前記クロック制御部は、前記クロックの供給の停止処理を各前記組に対して行なう、請求項１から８のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記無線通信装置は、通信データを無線端末装置である前記他の装置へ送信し、前記他の装置から受信した通信データの全部または一部を上位ネットワークへ送信するための無線基地局装置である、請求項１から９のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置に関し、特に、他の装置との間の通信データの送信および受信を時間的に切り替えて行なう無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ８０２．１６規格に従うＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）では、ＴＤＤ（時分割複信：Time Division Duplex）方式が採用されている。すなわち、ＷｉＭＡＸシステムでは、無線端末装置から無線基地局装置へ通信データを送信するための上り送信期間と、無線基地局装置から無線端末装置へ通信データを送信するための下り送信期間とが切り替えられ、交互に繰り返される。
【０００３】
ＷｉＭＡＸにおける無線通信装置の一例として、たとえば、特開２００９―７１４９６号公報には、以下のような構成が開示されている。すなわち、送信信号と受信信号とを時分割複信方式で切り替えて通信するとともに、上記受信信号に格納されている同期信号に基づいて送受信の切替時刻を示す送受信切替信号を生成する切替信号生成部を備えた無線通信装置に用いられる利得調整回路であって、上記無線通信装置が受信する受信信号から検出される検波電圧を検出する検出部と、上記検波電圧に基づいて、上記受信信号の利得調整を行なう利得調整部と、上記送受信切替信号に基づいて、検波電圧を参照する検波時刻を設定し、この検波時刻で検波電圧を取り込むとともに、上記利得調整部に上記受信信号の利得調整を行なわせる調整時刻を設定し、上記取り込んだ検波電圧に基づいて、上記利得調整部に上記調整時刻で利得調整を行なわせる制御を行なう制御部とを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９―７１４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ブロードバンド無線通信を実現するために、高速デジタル信号処理の役割は非常に重要である。そして、高速デジタル信号処理を実現するためには高速なクロックが必要である。昨今の無線通信においては、デジタル信号処理に用いられるクロックの高速化がますます進んでいる。
【０００６】
具体的には、無線通信においてベースバンド信号として処理されるデータが従来の音声データからパケットデータに代わるにつれて、ベースバンド信号が広帯域化されてきた。この広帯域化を実現するために、デジタル信号処理部ではより高速な動作クロックが必要となる。具体的な数値を用いて説明すると、従来の音声データ用の帯域では数１００ｋＨｚ級のクロック周波数で十分であったが、パケットデータ用の帯域では数１００ＭＨｚ級のクロック周波数が必要となっている。
【０００７】
このようなクロックの高速化に伴い、消費電力および干渉等、種々の問題点が生じる可能性があるが、特許文献１には、このような問題点を解決するための構成は開示されていない。
【０００８】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、ＴＤＤ方式等、他の装置との間の通信データの送信および受信を時間的に切り替えて行なう方式を採用する構成において、クロックに起因する問題を改善するために適切な動作を行なうことが可能な無線通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる無線通信装置は、他の装置との間の通信データの送信および受信を時間的に切り替えて行なう無線通信装置であって、供給されるクロックに基づいて動作することにより、送信すべき通信データを生成し、生成した上記通信データをアナログ信号に変換して出力する送信データ処理を行なうための送信データ処理部と、上記送信データ処理部から受けた上記アナログ信号を無線信号に変換して上記他の装置へ送信するための無線送信部と、上記他の装置から無線信号を受信するための無線受信部と、供給されるクロックに基づいて動作することにより、上記無線受信部によって受信された上記無線信号からデジタル信号である通信データを生成する受信データ処理を行なうための受信データ処理部と、上記受信データ処理を行なわない期間の全部または一部において上記受信データ処理部への上記クロックの供給を停止するためのクロック制御部とを備える。
【００１０】
このように、受信系すなわち受信データ処理部および無線受信部が動作をする必要のない期間においては受信データ処理部へ供給するクロックを停止する構成により、動作しない系のクロックに起因する種々の問題の発生を防ぐことができる。したがって、クロックに起因する問題を改善するために適切な動作を行なうことができる。
【００１１】
また、単にクロックの供給をオン／オフする仕組みを設ければよいことから、装置構成の簡易化を図ることができる。また、このような簡易な構成であるにも関わらず、クロックの供給を完全に停止することでクロックに起因する問題の改善を大幅に図ることができる。
【００１２】
好ましくは、上記クロック制御部は、さらに、上記送信データ処理を行なわない期間の全部または一部において上記送信データ処理部への上記クロックの供給を停止する。
【００１３】
このように、送信系すなわち送信データ処理部および無線送信部が動作をする必要のない期間においては送信データ処理部へ供給するクロックを停止する構成により、動作しない系のクロックに起因する種々の問題の発生をさらに防ぐことができる。
【００１４】
好ましくは、上記クロック制御部は、上記送信データ処理を行なうべき送信期間における、上記送信期間の終了時から所定時間前のタイミングにおいて、上記受信データ処理部への上記クロックの供給を再開する。
【００１５】
このように、送信期間の終了時よりも前にクロック供給を再開し、通信データを受信するための種々の準備を早期に行なうことにより、受信期間における通信データの受信処理を確実に安定して開始することができる。
【００１６】
より好ましくは、上記クロック制御部は、上記受信データ処理を行なうべき受信期間における、上記受信期間の終了時から所定時間前のタイミングにおいて、上記送信データ処理部への上記クロックの供給を再開する。
【００１７】
このように、受信期間の終了時よりも前にクロック供給を再開し、通信データを送信するための種々の準備を早期に行なうことにより、送信期間における通信データの送信処理を確実に安定して開始することができる。
【００１８】
好ましくは、上記クロック制御部は、上記送信データ処理を行なうべき期間と上記受信データ処理を行なうべき期間との間に設けられた切り替え期間において、上記クロックの供給の停止および開始を行なう。
【００１９】
このように、送信期間および受信期間ではなく、切り替え期間においてクロック供給の停止および開始を行なう構成により、クロック制御処理の簡易化を図ることができる。
【００２０】
好ましくは、上記受信データ処理部は、供給されるクロックに基づいて上記無線信号をデジタル信号に変換するためのアナログ／デジタル変換器を含み、上記クロック制御部は、上記受信データ処理を行なわない期間の全部または一部において上記アナログ／デジタル変換器への上記クロックの供給を停止する。
【００２１】
アナログ／デジタル変換器は、動作クロックの速さによって消費電力が決定される。受信データ処理を行なわない期間の全部または一部において、アナログ／デジタル変換器への動作クロックの供給を停止して非動作状態にすることにより、時間軸で見た場合における無線通信装置の消費電力を大幅に減少させることができる。
【００２２】
また、受信データ処理を行なわない期間の全部または一部において、アナログ／デジタル変換器へ供給されるクロックの高調波成分が送信系へ漏えいすることを防ぐことができるため、無線通信装置において良好な特性を得ることができる。
【００２３】
またこの発明の別の局面に係わる無線通信装置は、他の装置との間の通信データの送信および受信を時間的に切り替えて行なう無線通信装置であって、供給されるクロックに基づいて動作することにより、送信すべき通信データを生成し、生成した上記通信データをアナログ信号に変換して出力する送信データ処理を行なうための送信データ処理部と、上記送信データ処理部から受けた上記アナログ信号を無線信号に変換して上記他の装置へ送信するための無線送信部と、上記他の装置から無線信号を受信するための無線受信部と、供給されるクロックに基づいて動作することにより、上記無線受信部によって受信された上記無線信号からデジタル信号である通信データを生成する受信データ処理を行なうための受信データ処理部と、上記送信データ処理を行なわない期間の全部または一部において上記送信データ処理部への上記クロックの供給を停止するためのクロック制御部とを備える。
【００２４】
このように、送信系すなわち送信データ処理部および無線送信部が動作をする必要のない期間においては送信データ処理部へ供給するクロックを停止する構成により、動作しない系のクロックに起因する種々の問題の発生を防ぐことができる。したがって、クロックに起因する問題を改善するために適切な動作を行なうことができる。
【００２５】
また、単にクロックの供給をオン／オフする仕組みを設ければよいことから、装置構成の簡易化を図ることができる。また、このような簡易な構成であるにも関わらず、クロックの供給を完全に停止することでクロックに起因する問題の改善を大幅に図ることができる。
【００２６】
好ましくは、上記送信データ処理部は、供給されるクロックに基づいて、送信すべき上記通信データをアナログ信号に変換するためのデジタル／アナログ変換器を含み、上記クロック制御部は、上記送信データ処理を行なわない期間の全部または一部において上記デジタル／アナログ変換器への上記クロックの供給を停止する。
【００２７】
デジタル／アナログ変換器は、動作クロックの速さによって消費電力が決定される。送信データ処理を行なわない期間の全部または一部において、デジタル／アナログ変換器への動作クロックの供給をそれぞれ停止して非動作状態にすることにより、時間軸で見た場合における無線通信装置の消費電力を大幅に減少させることができる。
【００２８】
また、送信データ処理を行なわない期間の全部または一部において、デジタル／アナログ変換器へ供給されるクロックの高調波成分が受信系へ漏えいすることを防ぐことができるため、無線通信装置において良好な特性を得ることができる。
【００２９】
好ましくは、上記無線通信装置は、上記送信データ処理部、上記無線送信部、上記無線受信部および上記受信データ処理部の組を複数備え、上記クロック制御部は、上記クロックの供給の停止処理を各上記組に対して行なう。
【００３０】
このように、複数の組におけるクロック供給を一斉に停止する構成により、無線通信装置全体としてクロックに起因する問題の改善効果をさらに大幅に得ることが可能となる。
【００３１】
好ましくは、上記無線通信装置は、通信データを無線端末装置である上記他の装置へ送信し、上記他の装置から受信した通信データの全部または一部を上位ネットワークへ送信するための無線基地局装置である。
【００３２】
このように、無線端末装置よりも消費電力の大きい無線基地局装置においてクロック供給の停止制御を行なう構成により、無線通信システム全体として、クロックに起因する時間軸で見た場合の消費電力を効率的に低減することができる。特に、通信速度の関係から受信期間よりも送信期間が長くなる場合の多い無線基地局装置において、受信系へのクロック供給の停止制御を行なう構成により、無線通信システム全体として、クロックに起因する消費電力および干渉等の問題を効率的に改善することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、ＴＤＤ方式等、他の装置との間の通信データの送信および受信を時間的に切り替えて行なう方式を採用する構成において、クロックに起因する問題を改善するために適切な動作を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置によるクロック供給制御を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置のクロック停止制御による消費電力低減効果を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置のクロック停止制御による干渉低減効果を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置によるクロック供給制御の他の例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る無線通信装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００３６】
＜第１の実施の形態＞
［構成および基本動作］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【００３７】
図１を参照して、無線通信システム３０１は、たとえばＷｉＭＡＸシステムであり、無線基地局装置（無線通信装置）１０１と、複数の無線端末装置（無線通信装置）２０１とを備える。
【００３８】
無線基地局装置１０１は、通信データを生成して無線端末装置２０１へ送信する。この通信データには、上位ネットワークから受信したデータも含まれる。また、無線基地局装置１０１は、無線端末装置２０１から受信した通信データの全部または一部を上位ネットワークへ送信する。
【００３９】
また、無線基地局装置１０１は、無線端末装置２０１との間の通信データの送信および受信を時間的に切り替えて行なう。ここで、無線基地局装置１０１および無線端末装置２０１においてそれぞれ生成された通信データは、無線基地局装置１０１および無線端末装置２０１によってそれぞれ種々の信号処理が施され、最終的に無線信号に変換された後、無線端末装置２０１および無線基地局装置１０１へそれぞれ送信される。
【００４０】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置の構成を示す図である。
【００４１】
図２を参照して、無線基地局装置（無線通信装置）１０１は、送信データ処理部５１と、無線送信部５２と、受信データ処理部５３と、無線受信部５４と、送受信切り替えスイッチ１８と、アンテナ１９と、発振器２０と、矩形波変換回路２１と、バッファ２２〜２４と、クロックスイッチ２５，２６とを備える。送信データ処理部５１は、信号処理部１１と、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）１２とを含む。無線送信部５２は、直交変調器１４と、送信アンプ１５とを含む。受信データ処理部５３は、信号処理部１１と、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１３とを含む。無線受信部５４は、直交復調器１６と、受信アンプ１７とを含む。信号処理部１１は、たとえばＤＳＰ（Digital Signal Processor）であり、クロック制御部としての機能も有する。
【００４２】
送信データ処理部５１は、供給されるクロックに基づいて動作することにより、送信すべき通信データを生成し、生成した通信データをアナログ信号に変換して出力する送信データ処理を行なう。
【００４３】
無線送信部５２は、送信データ処理部５１から受けたアナログ信号を無線信号に変換して無線端末装置２０１へ送信する。
【００４４】
無線受信部５４は、無線端末装置２０１から無線信号を受信する。
【００４５】
受信データ処理部５３は、供給されるクロックに基づいて動作することにより、無線受信部５４によって受信された無線信号からデジタル信号である通信データを生成する受信データ処理を行なう。
【００４６】
より詳細には、発振器２０は、アナログ信号である基準クロックを生成して出力する。矩形波変換回路２１は、発振器２０から受けた基準クロックをデジタル信号のクロックに変換し、バッファ２２〜２４へ出力する。
【００４７】
バッファ２２は、矩形波変換回路２１から受けたクロックを信号処理部１１へ出力する。バッファ２３は、矩形波変換回路２１から受けたクロックをスイッチ２５へ出力する。バッファ２４は、矩形波変換回路２１から受けたクロックをスイッチ２６へ出力する。
【００４８】
スイッチ２５は、信号処理部１１から受けた制御信号に基づいて、バッファ２３から受けたクロックをデジタル／アナログ変換器１２へ出力するか否かを切り替える。
【００４９】
スイッチ２６は、信号処理部１１から受けた制御信号に基づいて、バッファ２４から受けたクロックをアナログ／デジタル変換器１３へ出力するか否かを切り替える。
【００５０】
信号処理部１１は、たとえば上位ネットワークから受信したデータを含む通信データを生成し、生成した通信データに対してたとえばＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）方式におけるＩＦＦＴ（Inverse First Fourier Transform）等の信号処理を行い、この信号処理後のデジタル信号をデジタル／アナログ変換器１２へ出力する。
【００５１】
デジタル／アナログ変換器１２は、信号処理部１１から受けたデジタル信号をアナログ信号に変換する。ここで、デジタル／アナログ変換器１２は、スイッチ２５から受けたクロックに基づいて動作する。より詳細には、デジタル／アナログ変換器１２は、スイッチ２５から受けたクロックに同期して、当該クロックの周波数に応じた速さで動作する。
【００５２】
直交変調器１４は、デジタル／アナログ変換器１２から受けたアナログ信号を直交変調して無線信号に変換し、送信アンプ１５へ出力する。
【００５３】
送信アンプ１５は、直交変調器１４から受けた無線信号を増幅し、送受信切り替えスイッチ１８およびアンテナ１９を介して無線端末装置２０１へ送信する。
【００５４】
送受信切り替えスイッチ１８は、信号処理部１１から受けた制御信号に基づいて、送信アンプ１５から受けた無線信号をアンテナ１９へ出力するか、アンテナ１９から受けた無線信号を受信アンプ１７へ出力するかを切り替える。
【００５５】
信号処理部１１は、たとえば後述する切り替え期間Ｇにおいて、送受信切り替えスイッチ１８の接点の切り替えを行なう。
【００５６】
受信アンプ１７は、アンテナ１９および送受信切り替えスイッチ１８を介して無線端末装置２０１から無線信号を受信し、受信した無線信号を増幅して直交復調器１６へ出力する。
【００５７】
直交復調器１６は、受信アンプ１７から受けた無線信号を直交復調してアナログ信号であるＩＦ（Intermediate Frequency）信号またはベースバンド信号に変換し、アナログ／デジタル変換器１３へ出力する。
【００５８】
アナログ／デジタル変換器１３は、直交復調器１６から受けたアナログ信号をデジタル信号に変換する。ここで、アナログ／デジタル変換器１３は、スイッチ２６から受けたクロックに基づいて動作する。より詳細には、アナログ／デジタル変換器１３は、スイッチ２６から受けたクロックに同期して、当該クロックの周波数に応じた速さで動作する。
【００５９】
信号処理部１１は、アナログ／デジタル変換器１３から受けたデジタル信号に対してたとえばＯＦＤＭ方式におけるＦＦＴ（First Fourier Transform）等の信号処理を行なうことにより、無線端末装置２０１が送信した通信データを復元する。そして、信号処理部１１は、復元した通信データを上位ネットワークへ送信するか、または自ら用いて種々の動作を行なう。
【００６０】
ここで、信号処理部１１は、バッファ２２から受けたクロックに基づいて動作する。より詳細には、信号処理部１１は、バッファ２２から受けたクロックに同期して、当該クロックの周波数に応じた速さで動作する。
【００６１】
［動作］
次に、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置がクロック供給制御を行なう際の動作について図面を用いて説明する。
【００６２】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置によるクロック供給制御を示す図である。
【００６３】
図３を参照して、１つのフレーム周期は、送信期間と、受信期間と、受信期間から送信期間への切り替え期間Ｇと、送信期間から受信期間への切り替え期間Ｇとを有する。すなわち、信号処理部１１は、送信データ処理部５１が送信データ処理を行なうべき送信期間と、受信データ処理部５３が受信データ処理を行なうべき受信期間と、送信期間および受信期間を切り替えるために送信アンプ１５および受信アンプ１７の起動および停止、ならびに各種レジスタの設定変更等を行なうための２つの切り替え期間Ｇとを１フレーム周期において設ける。
【００６４】
無線通信システム３０１では、たとえば、無線基地局装置１０１から無線端末装置２０１への下り方向の通信速度が、無線端末装置２０１から無線基地局装置１０１への上り方向の通信速度よりも速く設定されることから、上記各期間の設定例は以下のようになる。すなわち、１フレームの長さが５ミリ秒に設定され、この１フレームにおいて、送信期間が３．６ミリ秒、受信期間が１．３ミリ秒、２つの切り替え期間Ｇがそれぞれ０．０５ミリ秒に設定される。
【００６５】
信号処理部１１は、送信データ処理部５１が送信データ処理を行なわない期間の全部または一部において送信データ処理部５１へのクロックの供給を停止する。
【００６６】
たとえば、信号処理部１１は、スイッチ２５を制御することにより、送信期間の次の切り替え期間Ｇにおいてデジタル／アナログ変換器１２へのクロック供給を停止し、受信期間の次の切り替え期間Ｇにおいてデジタル／アナログ変換器１２へのクロック供給を再開する。すなわち、信号処理部１１は、送信期間においてデジタル／アナログ変換器１２へクロックを供給し、受信期間においてデジタル／アナログ変換器１２へのクロック供給を行なわない。
【００６７】
また、信号処理部１１は、受信データ処理部５３が受信データ処理を行なわない期間の全部または一部において受信データ処理部５３へのクロックの供給を停止する。
【００６８】
たとえば、信号処理部１１は、スイッチ２６を制御することにより、受信期間の次の切り替え期間Ｇにおいてアナログ／デジタル変換器１３へのクロック供給を停止し、送信期間の次の切り替え期間Ｇにおいてアナログ／デジタル変換器１３へのクロック供給を再開する。すなわち、信号処理部１１は、受信期間においてアナログ／デジタル変換器１３へクロックを供給し、送信期間においてアナログ／デジタル変換器１３へのクロック供給を行なわない。
【００６９】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置のクロック停止制御による消費電力低減効果を示す図である。
【００７０】
図４において、グラフＧ１は、信号処理部１１がクロック停止制御を行なわないと仮定した場合におけるデジタル／アナログ変換器１２の消費電力を示す。グラフＧ２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置におけるデジタル／アナログ変換器１２の消費電力を示す。グラフＧ３は、信号処理部１１がクロック停止制御を行なわないと仮定した場合におけるアナログ／デジタル変換器１３の消費電力を示す。グラフＧ４は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置におけるアナログ／デジタル変換器１３の消費電力を示す。
【００７１】
デジタル／アナログ変換器１２およびアナログ／デジタル変換器１３は、動作クロックの速さによって消費電力が決定される。送信期間および受信期間において、デジタル／アナログ変換器１２およびアナログ／デジタル変換器１３への動作クロックの供給をそれぞれ停止して非動作状態にすることにより、グラフＧ２およびＧ４で示されるように、時間軸で見た場合における無線通信装置全体の消費電力を大幅に減少させることができる。
【００７２】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置のクロック停止制御による干渉低減効果を示す図である。
【００７３】
図５を参照して、アナログ／デジタル変換器１３へ供給されるクロックの高調波成分のうち、無線通信装置１０１がカバーする送信周波数帯域における高調波成分が送信アンプ１５の入力に漏れこんだ場合には、たとえば直交変調器１４および送信アンプ１５間にフィルタが設けられていても、この高調波成分は当該フィルタにおいて除去されない。そして、この高調波成分は送信アンプ１５によって増幅されてアンテナ１９から送信されてしまい、無線通信装置１０１の送信特性の劣化を招いてしまう。
【００７４】
また、デジタル／アナログ変換器１２へ供給されるクロックの高調波成分のうち、無線通信装置１０１がカバーする受信周波数帯域における高調波成分が受信アンプ１７の入力に漏れこんだ場合には、この高調波成分は受信アンプ１７によって増幅されて直交変調器１６へ出力されてしまい、無線通信装置１０１の受信特性の劣化を招いてしまう。
【００７５】
しかしながら、無線基地局装置１０１では、信号処理部１１が、送信期間においてアナログ／デジタル変換器１３へのクロックの供給を停止することにより、送信期間において、アナログ／デジタル変換器１３へ供給されるクロックの高調波成分が無線送信部５２へ漏えいすることを防ぐことができる。また、信号処理部１１が、受信期間においてデジタル／アナログ変換器１２への動作クロックの供給を停止することにより、受信期間において、デジタル／アナログ変換器１２へ供給されるクロックの高調波成分が無線受信部５４へ漏えいすることを防ぐことができる。したがって、無線通信装置１０１において良好な特性を得ることができる。
【００７６】
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置によるクロック供給制御の他の例を示す図である。
【００７７】
図６を参照して、信号処理部１１は、スイッチ２５を制御することにより、受信データ処理部５３が受信データ処理を行なうべき受信期間における、当該受信期間の終了時から所定時間前のタイミングにおいて、デジタル／アナログ変換器１２へのクロックの供給を再開する。
【００７８】
このように、切り替え期間Ｇよりも前にクロック供給を再開し、通信データを送信するための種々の準備を早期に行なうことにより、送信期間における通信データの送信処理を確実に安定して開始することができる。
【００７９】
また、信号処理部１１は、スイッチ２６を制御することにより、送信データ処理部５１が送信データ処理を行なうべき送信期間における、当該送信期間の終了時から所定時間前のタイミングにおいて、アナログ／デジタル変換器１３へのクロックの供給を再開する。
【００８０】
このように、切り替え期間Ｇよりも前にクロック供給を再開し、通信データを受信するための種々の準備を早期に行なうことにより、受信期間における通信データの受信処理を確実に安定して開始することができる。
【００８１】
ところで、昨今の無線通信においては、デジタル信号処理に用いられるクロックの高速化がますます進んでおり、このクロックの高速化に伴い、消費電力および干渉等、種々の問題点が生じる可能性がある。
【００８２】
具体的には、たとえば、クロックの高速化に比例して、高速デジタル部、特にＡ／Ｄ（Analog to Digital）コンバータおよびＤ／Ａ（Digital to Analog）コンバータの消費電力が増加してしまう。
【００８３】
また、時分割複信方式では、送信処理および受信処理が交互に繰り返される。そして、一方の処理が行われているときには他方の処理は不要であるため、送信処理および受信処理をそれぞれ連続して行なうと消費電力の浪費につながる。
【００８４】
すなわち、時分割複信方式を採用する無線通信システムでは、無線基地局装置から無線端末装置への下り方向、無線端末装置から無線基地局装置への上り方向のそれぞれにおいて、無線基地局装置および無線端末装置の一方が送信状態にあるときは他方が受信状態にあるため、同じ装置が送信および受信を同時に行なうことはない。
【００８５】
非受信状態において受信信号を復調等することに意味はなく、受信系において高速動作を行なうＡ／Ｄコンバータ等のデバイスは電力を浪費しているにすぎない。また、非送信状態において、送信すべき通信データが生成されていないのにＤ／Ａコンバータを動作させることも電力の浪費である。
【００８６】
さらに、デジタル回路では動作クロックとして矩形波が用いられる。この矩形波には高調波成分が含まれており、デジタル回路が搭載されたボードにアナログ回路も搭載されている場合には、当該クロックがアナログ回路へ干渉する場合がある。
【００８７】
そして、前述のように、デジタル回路の動作クロックの高速化はますます進んでおり、当該クロックの高調波による影響は高周波領域にまで及んでいる。無線通信装置の送信周波数帯域において当該クロックの高調波成分が発生し、無線送信部に漏れこんだ場合には、この高調波成分はフィルタ等で除去されることなく無線通信装置から送信されてしまい、無線通信装置の送信特性の劣化を招いてしまう。たとえば、無線周波数が２ギガヘルツ帯であり、デジタル回路の動作クロックが２００メガヘルツの場合には、動作クロックの周波数の１０倍程度の高調波で無線信号の周波数帯域に達してしまう。
【００８８】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置では、信号処理部１１は、受信データ処理部５３が受信データ処理を行なわない期間の全部または一部において受信データ処理部５３へのクロックの供給を停止する。また、信号処理部１１は、送信データ処理部５１が送信データ処理を行なわない期間の全部または一部において送信データ処理部５１へのクロックの供給を停止する。
【００８９】
このように、受信系すなわち受信データ処理部５３および無線受信部５４が動作をする必要のない期間においては受信データ処理部５３へ供給するクロックを停止し、送信系すなわち送信データ処理部５１および無線送信部５２が動作をする必要のない期間においては送信データ処理部５１へ供給するクロックを停止する構成により、動作しない系のクロックに起因する種々の問題の発生を防ぐことができる。すなわち、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置では、クロックに起因する問題を改善するために適切な動作を行なうことができる。
【００９０】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置では、単にクロックの供給をオン／オフする仕組みを設ければよいことから、装置構成の簡易化を図ることができる。また、このような簡易な構成であるにも関わらず、クロックの供給を完全に停止することで時間軸で見た場合の消費電力低減、および干渉低減等を大幅に図ることができる。
【００９１】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置では、信号処理部１１は、受信データ処理部５３が受信データ処理を行なわない期間の全部または一部においてアナログ／デジタル変換器１３へのクロックの供給を停止する。また、信号処理部１１は、送信データ処理部５１が送信データ処理を行なわない期間の全部または一部においてデジタル／アナログ変換器１２へのクロックの供給を停止する。
【００９２】
送信期間および受信期間において、受信データ処理部５３および送信データ処理部５１における各種回路のうち、Ａ／Ｄコンバータ（アナログ／デジタル変換器）およびＤ／Ａコンバータ（デジタル／アナログ変換器）への動作クロックの供給をそれぞれ停止して非動作状態にすることにより、時間軸で見た場合における無線通信装置全体の消費電力を大幅に減少させることができる。
【００９３】
また、送信期間において、Ａ／Ｄコンバータへ供給されるクロックの高調波成分が送信系へ漏えいすることを防ぎ、また、受信期間において、Ｄ／Ａコンバータへ供給されるクロックの高調波成分が受信系へ漏えいすることを防ぐことができるため、無線通信装置において良好な特性を得ることができる。
【００９４】
また、消費電力および干渉等の問題を改善するために、送信期間および受信期間において、Ａ／ＤコンバータおよびＤ／Ａコンバータへの電力供給をそれぞれ停止する構成も考えられる。しかしながら、電力供給再開時にＡ／ＤコンバータおよびＤ／Ａコンバータのレジスタ設定を再度行なう必要がある等、安定した通常動作への早期復帰が困難な場合もある。これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置では、クロック供給の停止制御を行なう構成であるため、安定した通常動作への復帰を早期に実現することができる。
【００９５】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置では、信号処理部１１は、送信データ処理部５１が送信データ処理を行なうべき送信期間と受信データ処理部５３が受信データ処理を行なうべき受信期間との間に設けられた切り替え期間Ｇにおいて、送信データ処理部５１および受信データ処理部５３へのクロックの供給の停止および開始を行なう。
【００９６】
このように、送信期間および受信期間ではなく、切り替え期間Ｇにおいてクロック供給の停止および開始を行なう構成により、クロック制御処理の簡易化を図ることができる。
【００９７】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、無線端末装置２０１よりも消費電力の大きい無線基地局装置１０１においてクロック供給の停止制御を行なう。このような構成により、無線通信システム３０１全体として、クロックに起因する時間軸で見た場合の消費電力を効率的に低減することができる。特に、通信速度の関係から受信期間よりも送信期間が長くなる場合の多い無線基地局装置１０１において、受信系へのクロック供給の停止制御を行なう構成により、無線通信システム３０１全体として、クロックに起因する消費電力および干渉等の問題を効率的に改善することができる。
【００９８】
［変形例］
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、たとえば以下の変形例も含まれる。
【００９９】
本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置では、信号処理部１１が、デジタル／アナログ変換器１２およびアナログ／デジタル変換器１３へのクロック供給を停止する構成であるとしたが、これに限定するものではない。信号処理部１１が、送信データ処理部５１および受信データ処理部５３においてクロックを用いる回路へのクロック供給を停止する構成であれば、クロックに起因する問題を改善するために適切な動作を行なうという本発明の目的を達成することは可能である。
【０１００】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置では、デジタル／アナログ変換器１２へ供給されるクロックおよびアナログ／デジタル変換器１３へ供給されるクロックは同じ矩形波変換回路２１からのクロックであるとしたが、これに限定するものではない。デジタル／アナログ変換器１２へ供給されるクロックおよびアナログ／デジタル変換器１３へ供給されるクロックはたとえば周波数が異なっていてもよい。
【０１０１】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置では、信号処理部１１は、受信期間以外の期間の全部または一部においてアナログ／デジタル変換器１３へのクロック供給を停止し、かつ送信期間以外の期間の全部または一部においてデジタル／アナログ変換器１２へのクロック供給を停止する構成であるとしたが、これに限定するものではない。信号処理部１１が、アナログ／デジタル変換器１３へのクロック供給の停止、およびデジタル／アナログ変換器１２へのクロック供給の停止の少なくとも一方を行なう構成であれば、クロックに起因する問題を改善するために適切な動作を行なうという本発明の目的を達成することは可能である。
【０１０２】
ただし、受信期間以外の期間の全部または一部におけるアナログ／デジタル変換器１３へのクロック供給の停止を行なう構成の方を選択して採用することにより、受信系への高調波の漏えいよりも、無線通信装置の特性への影響が大きい送信系への高調波の漏えいを防ぐことができるため、無線通信装置の特性をより効率的に向上させることができる。
【０１０３】
また、通常、アナログ／デジタル変換器１３へ供給されるクロックの周波数は、デジタル／アナログ変換器１２へ供給されるクロックの周波数よりも高く設定され、たとえば２倍に設定されることから、アナログ／デジタル変換器１３の消費電力はデジタル／アナログ変換器１２の消費電力よりも大きくなる。したがって、受信期間以外の期間の全部または一部におけるアナログ／デジタル変換器１３へのクロック供給の停止を行なう構成の方を選択して採用することにより、時間軸で見た場合における無線通信装置の消費電力をより効率的に低減することができる。
【０１０４】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、フレーム中に切り替え期間Ｇが設けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。切り替え期間Ｇは理想的には設ける必要はなく、フレーム中に送信期間および受信期間のみが設けられる構成であってもよい。
【０１０５】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、無線基地局装置１０１がクロック供給の停止制御を行なう構成であるとしたが、これに限定するものではない。無線端末装置２０１が、無線基地局装置１０１と同様にクロック供給の停止制御を行なう構成であってもよい。この場合、無線端末装置２０１は、たとえば図２に示す構成と同様の構成を有する。そして、無線端末装置２０１における信号処理部１１は、受信データ処理部５３が受信データ処理を行なわない期間の全部または一部において受信データ処理部５３へのクロックの供給を停止する。また、無線端末装置２０１における信号処理部１１は、送信データ処理部５１が送信データ処理を行なわない期間の全部または一部において送信データ処理部５１へのクロックの供給を停止する。このような構成により、無線端末装置において、クロックに起因する問題を改善するために適切な動作を行なうという本発明の目的を達成することが可能となる。
【０１０６】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムはＷｉＭＡＸシステムであるとしたが、これに限定するものではない。無線通信装置間の通信データの送信および受信が時間的に切り替えられる無線通信システムであれば、どのような方式を採用する無線通信システムであってもよい。
【０１０７】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１０８】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る無線通信装置と比べて複数のアンテナを備えた無線通信装置に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る無線通信装置と同様である。
【０１０９】
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信装置の構成を示す図である。
【０１１０】
図７を参照して、無線基地局装置（無線通信装置）１０２は、アンテナ１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄと、発振器２０と、矩形波変換回路２１と、バッファ２２〜２４と、クロックスイッチ２５，２６と、バッファ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄと、クロックスイッチ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ，３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄとを備える。無線基地局装置１０２は、たとえば、アダプティブアレイまたはＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）に対応している。
【０１１１】
また、無線基地局装置１０２は、アンテナごとに、送信データ処理部５１と、無線送信部５２と、受信データ処理部５３と、無線受信部５４と、送受信切り替えスイッチ１８との組であるチャネルを複数備える。ここでは、一例として、無線基地局装置１０２は、チャネルＣＨＡ，ＣＨＢ，ＣＨＣ，ＣＨＤを備えている。
【０１１２】
無線基地局装置１０２では、たとえば、信号処理部１１がチャネルＣＨＡ，ＣＨＢ，ＣＨＣ，ＣＨＤに対して共通に設けられる。信号処理部１１は、本発明の第１の実施の形態に係る信号処理部１１が行なう送信データ処理および受信データ処理をすべてのチャネルについて一括して行なう。なお、信号処理部１１がチャネルごとに設けられる構成であってもよい。
【０１１３】
スイッチ２５は、信号処理部１１から受けた制御信号に基づいて、バッファ２３から受けたクロックをバッファ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄへ出力するか否かを切り替える。バッファ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄは、スイッチ２５から受けたクロックをクロックスイッチ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄへそれぞれ出力する。クロックスイッチ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄは、信号処理部１１から受けた制御信号に基づいて、バッファ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄから受けたクロックをチャネルＣＨＡ，ＣＨＢ，ＣＨＣ，ＣＨＤにおけるデジタル／アナログ変換器１２へそれぞれ出力するか否かを切り替える。
【０１１４】
スイッチ２６は、信号処理部１１から受けた制御信号に基づいて、バッファ２４から受けたクロックをバッファ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄへ出力するか否かを切り替える。バッファ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄは、スイッチ２６から受けたクロックをクロックスイッチ３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄへそれぞれ出力する。クロックスイッチ３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄは、信号処理部１１から受けた制御信号に基づいて、バッファ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄから受けたクロックをチャネルＣＨＡ，ＣＨＢ，ＣＨＣ，ＣＨＤにおけるアナログ／デジタル変換器１３へそれぞれ出力するか否かを切り替える。
【０１１５】
信号処理部１１は、クロックスイッチ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ，３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄのうち、使用しないチャネルに対応するクロックスイッチをオフすることにより、使用しないチャネルへのクロック供給を停止する。
【０１１６】
また、信号処理部１１は、クロックスイッチ２５，２６を制御することにより、使用するチャネルへのクロック供給のオン／オフを、送信系および受信系ごとに切り替える。
【０１１７】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る無線通信装置と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１１８】
このように、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信装置では、複数のチャネルにおけるクロック供給を一斉に停止する構成により、無線通信装置全体として、時間軸で見た場合の消費電力低減、および干渉低減等の効果をさらに大幅に得ることが可能となる。
【０１１９】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２０】
１１  信号処理部
１２  デジタル／アナログ変換器
１３  アナログ／デジタル変換器
１４  直交変調器
１５  送信アンプ
１６  直交復調器
１７  受信アンプ
１８  送受信切り替えスイッチ
１９，１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄ  アンテナ
２０  発振器
２１  矩形波変換回路
２２〜２４，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ  バッファ
２５，２６，３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ，３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ  クロックスイッチ
５１  送信データ処理部
５２  無線送信部
５３  受信データ処理部
５４  無線受信部
１０１，１０２  無線基地局装置（無線通信装置）
２０１  無線端末装置（無線通信装置）
３０１  無線通信システム
ＣＨＡ，ＣＨＢ，ＣＨＣ，ＣＨＤ  チャネル
【図１】
2011228924.tif 000003
【図２】
2011228924.tif 000004
【図３】
2011228924.tif 000005
【図４】
2011228924.tif 000006
【図５】
2011228924.tif 000007
【図６】
2011228924.tif 000008
【図７】
2011228924.tif 000009