(57)【要約】【課題】低消費電力、かつ、端末局の低コスト化を実現することができる無線装置、間欠受信方法、及び、間欠受信プログラムを提供する。【解決手段】時分割多重接続による無線通信システムにおける間欠受信動作を行う無線装置１が、アパーチャ開口タイミングを計数するカウンタ１と、カウンタ１のカウンタ基準値を記憶する記憶部６と、同期信号間の時間を計数するカウンタ２と、カウンタ２が計数する第２カウント数を記憶する記憶部６と、間欠受信間隔、アパーチャ幅、及びカウンタ２の第２カウント数に基づき、第１カウンタのカウンタ基準値を算出し、再設定するＣＰＵ３と、カウンタ１と、カウンタ２とに同一のクロック信号を出力する低速クロック７と、カウンタ１のカウント数がカウンタ基準値に達すると無線信号を受信するＲＦ部１０とを有する。【選択図】図１
2008160407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時分割多重接続による無線通信システムにおける間欠受信動作を行う無線装置であって、
アパーチャ開口タイミングを計数する第１カウンタと、
前記第１カウンタのカウンタ基準値を記憶するカウンタ基準値記憶手段と、
同期信号間の時間を計数する第２カウンタと、
前記第２カウンタが計数する第２カウント数を記憶するカウント数記憶手段と、
間欠受信間隔、アパーチャ幅、及び第２カウンタの第２カウント数に基づき、第１カウンタのカウンタ基準値を算出し、再設定する再設定手段と、
前記第１カウンタと、前記第２カウンタとに同一のクロック信号を出力するクロック源と、
第１カウンタのカウント数が前記カウンタ基準値に達すると無線信号を受信する通信部と
を有することを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記第１カウンタにカウント開始命令信号を出力し、前記第２カウンタにカウント開始命令信号とカウント終了命令信号とを出力する制御手段と、
前記第１カウンタの終了通知信号に基づき、前記通信部に受信開始信号を出力し、受信終了信号を出力する受信制御部とをさらに備え、
前記第１カウンタは、前記クロック源から入力される前記クロック信号をカウントし、カウントした第１カウント数と前記カウンタ基準値記憶手段が記憶するカウンタ基準値とを比較し、比較した結果が一致の場合に終了通知信号を出力し、
前記第２カウンタは、前記クロック源から入力される前記クロック信号をカウントし、
前記再設定手段は、前記通信部が第１同期信号を受信してから第２同期信号を受信するまでの時間幅を示す同期信号間欠受信時間幅と、同期信号の検出開始信号を連続出力する時間幅である所定の前記アパーチャ幅と、前記第２カウント数とに基づき、新たなカウンタ基準値を算出し、算出した前記カウンタ基準値を前記カウンタ基準値記憶手段に書き込む
ことを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記再設定手段は、
前記同期信号間欠受信時間幅と、前記第２カウント数とに基づき、前記クロック源の周波数誤差を算出し、
当該周波数誤差に基づき、第１カウンタの新たなカウンタ基準値を算出する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線装置。
【請求項４】
前記再設定手段は、
前記クロック源の前記周波数誤差を複数回について算出し、
算出した複数の周波数誤差に基づき、第１カウンタの新たなカウンタ基準値を算出する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の無線装置。
【請求項５】
前記再設定手段は、
算出した前記クロック源の複数回の前記周波数誤差の変動量に応じて前記同期信号間欠受信時間幅を変化させる
ことを特徴とする請求項４に記載の無線装置。
【請求項６】
前記再設定手段は、
前記変動量と所定の変動量とを比較し、比較した結果、前記変動量よりも前記所定の変動量が小さい場合には前記同期信号間欠受信時間幅を延長し、前記変動量が前記所定の変動量より大きい場合には、前記同期信号間欠受信時間幅を延長しないあるいは短縮する
ことを特徴とする請求項５に記載の無線装置。
【請求項７】
前記再設定手段は、
前記同期信号間欠受信時間幅を所定の周期ごとに定期的に所定時間幅まで短縮し、前記クロック源の前記周波数誤差を算出する
ことを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載の無線装置。
【請求項８】
前記通信部が前記同期信号を所定回数以上連続して検出できなかった場合、あるいは所定確率以上で検出できなかった場合において、
前記再設定手段は、
前記同期信号間欠受信時間幅を所定時間幅まで短縮し、前記クロック源の前記周波数誤差を算出し、当該周波数誤差に基づき前記第１カウンタの前記カウンタ基準値あるいは前記同期信号間欠受信時間幅を算出する
ことを特徴とする請求項３から７のいずれかに記載の無線装置。
【請求項９】
時分割多重接続による無線通信システムにおけるクロック信号を出力するクロック源を有する間欠受信動作を行う無線装置の間欠受信方法であって、
前記クロック源から入力される前記クロック信号をカウントする第１カウント過程と、
前記第１カウント過程においてカウントした第１カウント数と、カウンタ基準値記憶手段が記憶するカウンタ基準値とを比較し、前記第１カウント数が前記カウンタ基準値に達した場合、カウントを終了し、カウント終了通知を出力するカウント終了通知過程と、
前記カウント終了通知が入力されると、同期信号の受信開始命令信号を出力するとともに、当該同期信号の検出開始信号連続出力開始命令信号を出力する過程とを有する第１の過程と、
入力された前記検出開始信号連続出力開始命令信号に基づき、時間幅を示す所定のアパーチャ幅の間において基地局から受信する同期信号の複数の検出開始信号を出力する検出開始信号連続出力過程と、
前記検出開始信号に基づき同期信号を検出する同期信号検出過程と、
第１同期信号の検出時に前記クロック源によるクロック信号の第２カウント開始命令信号を出力する第２カウント開始命令出力過程と、
入力された前記第２カウント開始命令信号に基づき、前記クロック源から入力される前記クロック信号をカウントする第２カウント過程と、
前記第１同期信号の次の第２同期信号の検出時に前記第２カウント過程の終了命令信号を出力する第２カウント終了命令出力過程と、
入力された前記第２カウント終了命令信号に基づき、カウントを終了し、カウントしたカウント数をカウント数記憶手段に記憶するカウント数記憶過程と、
第１同期信号から第２同期信号までの時間幅を示す同期信号間欠受信時間幅と、前記所定のアパーチャ幅と、前記カウント数とに基づき、カウンタ基準値を算出する過程と、
算出した前記カウンタ基準値を前記カウンタ基準値記憶手段に書き込む過程とを有する第２の過程と、
前記第１の過程と前記第２の過程とによる間欠受信方法を繰り返す第３の過程と
を有することを特徴とする間欠受信方法。
【請求項１０】
時分割多重接続による無線通信システムにおけるクロック信号を出力するクロック源を有する間欠受信動作を行う無線装置に用いられるコンピュータのプログラムであって、
前記クロック源から入力される前記クロック信号をカウントする第１カウント手順と、
前記第１カウント手順においてカウントした第１カウント数と、カウンタ基準値記憶手段が記憶するカウンタ基準値とを比較し、前記第１カウント数が前記カウンタ基準値に達した場合、カウントを終了し、カウント終了通知を出力するカウント終了通知手順と、
前記カウント終了通知が入力されると、同期信号の受信開始命令信号を出力するとともに、当該同期信号の検出開始信号連続出力開始命令信号を出力する手順とを有する第１の手順と、
入力された前記検出開始信号連続出力開始命令信号に基づき、時間幅を示す所定のアパーチャ幅の間において基地局から受信する同期信号の複数の検出開始信号を出力する検出開始信号連続出力手順と、
前記検出開始信号に基づき同期信号を検出する同期信号検出手順と、
第１同期信号の検出時に前記クロック源によるクロック信号の第２カウント開始命令信号を出力する第２カウント開始命令出力手順と、
入力された前記第２カウント開始命令信号に基づき、前記クロック源から入力される前記クロック信号をカウントする第２カウント手順と、
前記第１同期信号の次の第２同期信号の検出時に前記第２カウント手順の終了命令信号を出力する第２カウント終了命令出力手順と、
入力された前記第２カウント終了命令信号に基づき、カウントを終了し、カウントしたカウント数をカウント数記憶手段に記憶するカウント数記憶手順と、
第１同期信号から第２同期信号までの時間幅を示す同期信号間欠受信時間幅と、前記所定のアパーチャ幅と、前記カウント数とに基づき、カウンタ基準値を算出する手順と、
算出した前記カウンタ基準値を前記カウンタ基準値記憶手段に書き込む手順とを有する第２の手順と、
前記第１の手順と前記第２の手順とによる間欠受信方法を繰り返す第３の手順と
を実行させることを特徴とする間欠受信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多重無線通信のために時間的にチャネルを割り当てるＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式の無線システムにおいて、主に無線装置、間欠受信方法、及び、間欠受信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、携帯電話、及び、無線呼出しシステムでは、端末局は基地局から送信される同期信号を所定の間隔で受信することにより、基地局と端末局との間の同期を確保し、基地局から割り当てられた自局のタイムスロットにおいて、データの送受信を行うとともに、通信網側からの着信を可能としている。受信機のデューティー、すなわち処理動作にかかる負荷を小さくし、端末の低消費電力化を図るために、しばしば、基地局と端末局との間で間欠受信制御技術が用いられている。
例えば、非特許文献１に示すように、無線呼出しシステムでは、時間軸を一定時間ごとのフレームとして区切り、端末局が予め割り振られたフレームにおいてのみ受信可能となり、このフレームのみについて、呼出し信号を受信する間欠受信方式の技術がある。
また、特許文献１に示すように、ＰＨＳ通信端末において、予め設定した時間帯に応じて、二つの異なる受信周期を交互に切り替えることにより、端末局の低消費電力化をはかる技術がある。
また、特許文献２に示すように、基地局が端末局を呼び出す必要がある場合は、送信タイミングにおいて呼出し信号を送信し、端末局を呼び出す必要がない場合には送信タイミングでもデータを送信せず、一定期間呼出しがない場合には、同期をとるために基地局から同期信号を送信する、基地局主体で間欠受信制御を行う技術がある。
【非特許文献１】高度無線呼出システム標準規格、ＲＣＲ  ＳＴＤ−４３Ａ、社団法人電波産業会、平成８年６月２５日  Ａ改定
【特許文献１】特開２００１−５３６６８号公報
【特許文献２】特開平１１−１３６１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来技術では、端末局が有する自走クロックにより端末局の同期信号受信タイミングを管理することになるため、間欠受信周期の最大値である最大間欠受信周期は、実際のクロック誤差ではなく、最悪の場合を勘案し、クロック固有の最大誤差値に基づき決定される。特に、自走クロックとして、安価で低消費電力となる低精度、低速クロックを用いる場合には、誤差が大きく、受信機の最大間欠受信周期は著しく制限されてしまうため、間欠受信による端末局の低消費電力化に限界があるという問題があった。
【０００４】
また、従来の方法では、例えば湿度変化や気温変化といった端末局の設置環境の変化や、クロックの経年劣化あるいは振動などにより、クロック周波数が一定でないため、同期はずれを防ぐために、例えば温度補償回路など、何らかのクロック安定化手段が必要となり、端末局の低消費電力化、低コスト化の妨げとなっている問題があった。
【０００５】
上記問題に対し、間欠受信周期を大きくするために、図８に示すように、クロック固有の最大誤差値に基づき端末局における受信動作に時間的なオーバーヘッド、すなわち、複数フレームを必ず含む同期信号検出期間を設けることが考えられるが、同期信号を検出する期間を拡大、すなわち、長時間化することにより、誤同期の確率が高くなり、受信性能が劣化してしまう恐れがでてしまうという問題がある。また、同期信号検出期間の拡大に伴い受信機の駆動時間が長くなり、消費電力の増大を招くという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮し、上記の問題を解決すべくなされたもので、その目的は、端末局が、端末局が有するクロックの誤差に応じて、無線通信システムにおける自局の間欠受信周期を自律的に変化させ、端末局のクロック精度の個体差、周囲環境の変化による変動、及び経年劣化を考慮した、間欠受信を可能とすることにより、端末局の待ち受け時、すなわち、受信待機時において、低消費電力化をはかり、低消費電力、かつ、端末局の低コスト化を実現することができる無線装置、間欠受信方法、及び、間欠受信プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するために、本発明は、時分割多重接続による無線通信システムにおける間欠受信動作を行う無線装置であって、無線装置が、アパーチャ開口タイミングを計数する第１カウンタ（例えば、実施形態におけるカウンタ１）と、前記第１カウンタのカウンタ基準値を記憶するカウンタ基準値記憶手段（例えば、実施形態におけるカウンタ基準値記憶部６３）と、同期信号間の時間を計数する第２カウンタ（例えば、実施形態におけるカウンタ２）と、前記第２カウンタが計数する第２カウント数を記憶するカウント数記憶手段（例えば、実施形態におけるカウント数記憶部６４）と、間欠受信間隔（例えば、実施形態における間欠受信間隔Ｔ（ｘ））、アパーチャ幅（例えば、実施形態におけるアパーチャ幅ｔａ）、及び第２カウンタのカウント数（例えば、実施形態における実カウント数Ｔ２real（ｉ））に基づき、第１カウンタのカウンタ基準値を算出し、再設定する再設定手段（例えば、実施形態におけるＣＰＵ３）と、前記第１カウンタと、前記第２カウンタとに同一のクロック信号を出力するクロック源（例えば、実施形態における低速クロック７）と、第１カウンタのカウント数が前記カウンタ基準値に達すると無線信号を受信する通信部（例えば、実施形態におけるＲＦ部１０）とを有することを特徴とする無線装置である。
【０００８】
また、本発明の無線装置は、前記第１カウンタにカウント開始命令信号を出力し、前記第２カウンタにカウント開始命令信号とカウント終了命令信号とを出力する制御手段（例えば、実施形態におけるカウンタ制御部３１）と、前記カウンタ１の終了通知信号に基づき、前記通信部に受信開始信号を出力し、受信終了信号を出力する受信制御部（例えば、実施形態におけるアパーチャ制御部３４）とをさらに備え、前記第１カウンタが、前記クロック源から入力される前記クロック信号をカウントし、カウントした第１カウント数と前記カウンタ基準値記憶手段が記憶するカウンタ基準値とを比較し、比較した結果が一致の場合に終了通知信号を出力し、前記第２カウンタが、前記クロック源から入力される前記クロック信号をカウントし、前記再設定手段が、前記通信部が第１同期信号を受信してから第２同期信号を受信するまでの時間幅を示す同期信号間欠受信時間幅と、同期信号の検出開始信号を連続出力する時間幅である所定の前記アパーチャ幅と、前記第２カウント数とに基づき、新たなカウンタ基準値を算出し、算出した前記カウンタ基準値を前記カウンタ基準値記憶手段に書き込むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の無線装置は、前記再設定手段が、前記同期信号間欠受信時間幅と、前記第２カウント数とに基づき、前記クロック源の周波数誤差を算出し、当該周波数誤差に基づき、第１カウンタの新たなカウンタ基準値を算出することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の無線装置は、前記再設定手段が、前記クロック源の前記周波数誤差を複数回について算出し、算出した複数の周波数誤差に基づき、第１カウンタの新たなカウンタ基準値を算出することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の無線装置は、前記再設定手段が、算出した前記クロック源の複数回の前記周波数誤差の変動量に応じて前記同期信号間欠受信時間幅を変化させることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の無線装置は、前記再設定手段が、前記変動量と所定の変動量とを比較し、比較した結果、前記変動量よりも前記所定の変動量が小さい場合には前記同期信号間欠受信時間幅を延長し、前記変動量が前記所定の変動量より大きい場合には、前記同期信号間欠受信時間幅を延長しないあるいは短縮することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の無線装置は、前記再設定手段が、前記同期信号間欠受信時間幅を所定の周期ごとに定期的に所定時間幅まで短縮し、前記クロック源の前記周波数誤差を算出することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の無線装置は、前記通信部が前記同期信号を所定回数以上連続して検出できなかった場合、あるいは所定確率以上で検出できなかった場合において、前記再設定手段が、前記同期信号間欠受信時間幅を所定時間幅まで短縮し、前記クロック源の前記周波数誤差を算出し、当該周波数誤差に基づき前記第１カウンタの前記カウンタ基準値あるいは前記同期信号間欠受信時間幅を算出することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の間欠受信方法は、時分割多重接続による無線通信システムにおけるクロック信号を出力するクロック源を有する間欠受信動作を行う無線装置の間欠受信方法であって、前記クロック源から入力される前記クロック信号をカウントする第１カウント過程と、前記第１カウント過程においてカウントした第１カウント数と、カウンタ基準値記憶手段が記憶するカウンタ基準値とを比較し、前記第１カウント数が前記カウンタ基準値に達した場合、カウントを終了し、カウント終了通知を出力するカウント終了通知過程と、前記カウント終了通知が入力されると、同期信号の受信開始命令信号を出力するとともに、当該同期信号の検出開始信号連続出力開始命令信号を出力する過程とを有する第１の過程と、入力された前記検出開始信号連続出力開始命令信号に基づき、時間幅を示す所定のアパーチャ幅の間において基地局から受信する同期信号の複数の検出開始信号を出力する検出開始信号連続出力過程と、前記検出開始信号に基づき同期信号を検出する同期信号検出過程と、第１同期信号の検出時に前記クロック源によるクロック信号の第２カウント開始命令信号を出力する第２カウント開始命令出力過程と、入力された前記第２カウント開始命令信号に基づき、前記クロック源から入力される前記クロック信号をカウントする第２カウント過程と、前記第１同期信号の次の第２同期信号の検出時に前記第２カウント過程の終了命令信号を出力する第２カウント終了命令出力過程と、入力された前記第２カウント終了命令信号に基づき、カウントを終了し、カウントしたカウント数をカウント数記憶手段に記憶するカウント数記憶過程と、第１同期信号から第２同期信号までの時間幅を示す同期信号間欠受信時間幅と、前記所定のアパーチャ幅と、前記カウント数とに基づき、カウンタ基準値を算出する過程と、算出した前記カウンタ基準値を前記カウンタ基準値記憶手段に書き込む過程とを有する第２の過程と、前記第１の過程と前記第２の過程とによる間欠受信方法を繰り返す第３の過程とを有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明間欠受信プログラムは、時分割多重接続による無線通信システムにおけるクロック信号を出力するクロック源を有する間欠受信動作を行う無線装置に用いられるコンピュータの間欠受信プログラムであって、前記クロック源から入力される前記クロック信号をカウントする第１カウント手順と、前記第１カウント手順においてカウントした第１カウント数と、カウンタ基準値記憶手段が記憶するカウンタ基準値とを比較し、前記第１カウント数が前記カウンタ基準値に達した場合、カウントを終了し、カウント終了通知を出力するカウント終了通知手順と、前記カウント終了通知が入力されると、同期信号の受信開始命令信号を出力するとともに、当該同期信号の検出開始信号連続出力開始命令信号を出力する手順とを有する第１の手順と、入力された前記検出開始信号連続出力開始命令信号に基づき、時間幅を示す所定のアパーチャ幅の間において基地局から受信する同期信号の複数の検出開始信号を出力する検出開始信号連続出力手順と、前記検出開始信号に基づき同期信号を検出する同期信号検出手順と、第１同期信号の検出時に前記クロック源によるクロック信号の第２カウント開始命令信号を出力する第２カウント開始命令出力手順と、入力された前記第２カウント開始命令信号に基づき、前記クロック源から入力される前記クロック信号をカウントする第２カウント手順と、前記第１同期信号の次の第２同期信号の検出時に前記第２カウント手順の終了命令信号を出力する第２カウント終了命令出力手順と、入力された前記第２カウント終了命令信号に基づき、カウントを終了し、カウントしたカウント数をカウント数記憶手段に記憶するカウント数記憶手順と、第１同期信号から第２同期信号までの時間幅を示す同期信号間欠受信時間幅と、前記所定のアパーチャ幅と、前記カウント数とに基づき、カウンタ基準値を算出する手順と、算出した前記カウンタ基準値を前記カウンタ基準値記憶手段に書き込む手順とを有する第２の手順と、前記第１の手順と前記第２の手順とによる間欠受信方法を繰り返す第３の手順とを実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、時分割多重接続による無線通信システムにおける無線装置が、通信部と、クロック源と、カウンタ基準値を記憶するカウンタ基準値記憶手段と、クロック源から入力されるクロック信号をカウントし、カウントした第１カウント数がカウンタ基準値に達すると終了通知信号を出力する第１カウンタと、終了通知信号に基づき、通信部に受信開始信号を出力し、受信終了信号を出力する受信制御部と、クロック源から入力されるクロック信号をカウントする第２カウンタと、第２カウンタが計数する第２カウント数を記憶するカウント数記憶手段と、第１同期信号の受信から第２同期信号を受信するまでの時間幅を示す同期信号間欠受信時間幅と、同期信号の検出開始信号を連続出力する時間幅である所定のアパーチャ幅と、第２カウント数とに基づき、新たなカウンタ基準値を算出し、算出したカウンタ基準値をカウンタ基準値記憶手段に書き込む再設定手段と、第１カウンタにカウント開始命令信号を出力し、第２カウンタにカウント開始命令信号とカウント終了命令信号とを出力する制御手段とを有することとした。
これにより、同期信号間欠受信時間幅と、同期信号の検出開始信号を連続出力する時間幅である所定のアパーチャ幅と、第２カウント数とに基づき通信部の受信開始タイミングを算出することが可能となるという効果がある。
【００１８】
また、この発明によれば、無線装置の再設定手段が、同期信号間欠受信時間幅と、第２カウント数とに基づき、クロック源の周波数誤差を算出し、周波数誤差に基づき、第１カウンタの新たなカウンタ基準値を算出することとした。
これにより、クロック源によるクロック周波数誤差に基づき、受信開始タイミングを算出することが可能となり、低速、低安定なクロック源を用いても、同期信号の受信ができ、受信性能を保ちながら、無線装置の低消費電力化及び低コスト化を実現することが可能となるという効果がある。
【００１９】
また、この発明によれば、無線装置の再設定手段が、前記クロック源の前記周波数誤差を複数回について算出し、算出した複数の周波数誤差に基づき、第１カウンタの新たなカウンタ基準値を算出することとした。
これにより、複数回算出したクロック源の周波数誤差を用いることで、クロック源のクロック周波数が一定とならない不安定な場合であっても、無線装置がクロック周波数誤差値をより正確に蓄積することができ、過度の応答を避けることが可能となり、カウンタ基準値をより正確に設定することが可能となるという効果がある。
【００２０】
また、この発明によれば、無線装置の再設定手段が、算出した前記クロック源の複数回の周波数誤差の変動量に応じて同期信号間欠受信時間幅を変化させることとした。
これにより、無線装置の周囲環境、例えば、温度や、湿度などの変化によってクロック源のクロック周波数が変化した場合であっても、その変動に応じて間欠受信周期を決定でき、同期信号の受信が安定的に可能となるという効果がある。
【００２１】
また、この発明によれば、無線装置の再設定手段が、変動量と所定の変動量とを比較し、比較した結果、変動量よりも所定の変動量が小さい場合には同期信号間欠受信時間幅を延長し、変動量が所定の変動量より大きい場合には、同期信号間欠受信時間幅を延長しないあるいは短縮することとした。
これにより、無線装置の周囲環境、例えば、温度や、湿度などの変化によってクロック源のクロック周波数が変化した場合であっても、その変動に応じて最適な間欠受信周期を決定でき、同期信号の受信が安定的に可能となるという効果がある。
【００２２】
また、この発明によれば、無線装置の再設定手段が、同期信号間欠受信時間幅を所定の周期ごとに定期的に所定時間幅まで短縮し、クロック源の前記周波数誤差を算出することとした。
これにより、クロック周波数誤差を定期的に算出することによる定期的な監視が可能となり、クロックの経年劣化を考慮した安定的な同期信号受信が可能となるという効果がある。
【００２３】
また、この発明によれば、前記通信部が前記同期信号を所定回数以上連続して検出できなかった場合、あるいは所定確率以上で検出できなかった場合において、無線装置の再設定手段が、同期信号間欠受信時間幅を所定時間幅まで短縮し、クロック源の周波数誤差を算出し、周波数誤差に基づき第１カウンタのカウンタ基準値あるいは同期信号間欠受信時間幅を算出することとした。
これにより、無線装置の周囲環境の急激な変化により、一時的にクロックの周波数が急激に変化し同期はずれの恐れがある場合であっても、最適な間欠受信周期を再算出することができ、安定した同期信号受信が可能となるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態による多重無線通信における間欠受信システムを図面を参照して説明する。なお、本実施形態において、多重無線通信の方式は、時間的にチャネルを割り当てるＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式を例に説明する。
図１は、本実施形態における概略ブロック図である。間欠受信システムは、無線信号を送信する基地局２００と、無線信号を送受信する無線装置１００とからなる。
【００２５】
無線装置１００は、例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants：情報携帯端末）、携帯電話、無線通信機能を有するパーソナルコンピュータなどの無線通信可能な端末装置であり、アンテナ１３、ＲＦ部１０、ＢＢ部２０、低速クロック７、高速クロック８を有する。
無線装置１００において、アンテナ１３は、基地局２００との無線信号の送受信を行う。ＲＦ部１０は、送信部１１と受信部１２とを有し、アンテナ１３を介して無線信号の送受信を行う。送信部１１は、アンテナ１３を介して無線信号を送信し、受信部１２は、アンテナ１３を介して無線信号を受信する。
【００２６】
ＢＢ部２０は、カウンタ１、カウンタ２、ＣＰＵ３、ＴＤＭＡ制御部４、変復調部５、記憶部６を有する。
カウンタ１、及び、カウンタ２は、低速カウンタであり、クロック源から入力されるクロック信号の入力回数を計数する。カウンタ１は、カウンタ基準値までカウントすると、ＣＰＵ３にカウント終了を通知する終了通知信号を出力する。
ＣＰＵ３は、無線装置１００全体の制御を行う。
ＴＤＭＡ制御部４は、ＴＤＭＡ方式の無線信号の送受信の開始信号、停止信号などの出力を行い、送受信制御を行う。
変復調部５は、受信部１２が受信した無線信号の復調、及び、送信部１１が送信する無線信号の変調を行う。
記憶部６は、ＲＯＭ（read only memory）６１と、ＲＡＭ（random access memory）６２とを有する記憶装置である。
【００２７】
また、無線装置１００は、低速クロック７と高速クロック８との二つのクロック源を有する。一方の低速クロック７は、低消費電力であるが低精度の低速クロック源であり、カウンタ１及びカウンタ２にクロック信号を供給する。また、他方の高速クロック８は、低速クロック７よりも高消費電力であるが、高精度の高速クロック源であり、ＣＰＵ３及びＲＦ部１０にクロック信号を供給する。
本実施形態において、低速クロック７は、例えば、クロック周波数が３２ｋＨｚ（キロヘルツ）、クロックの精度を示すクロック誤差率が±１００ｐｐｍ（parts per million）、消費電流１μＡ（マイクロアンペア）のクロック源とし、高速クロック８は、例えば、クロック周波数が１２０００ｋＨｚ、すなわち、１２ＭＨｚ（メガヘルツ）、クロックの精度を示すクロック誤差率が±２ｐｐｍ、消費電流２０００μＡ、すなわち、２ｍＡ（ミリアンペア）のクロック源として、説明する。
【００２８】
次に、無線装置１００のＢＢ部２０の内部構成について、図２を用いて説明する。
図２は、ＢＢ部２０の構成を示すブロック図である。
ＢＢ部２０において、ＣＰＵ３は、カウンタ制御部３１、カウンタ基準値算出部３２、書込部３３、アパーチャ制御部３４を有する。
カウンタ制御部３１は、カウンタ１及びカウンタ２に、所定のシーケンスに従ってカウント開始命令信号又は、カウント終了命令信号を出力する。
カウンタ基準値算出部３２は、カウンタ２のカウント数と、同期信号の周期時間幅とに基づき、カウンタ２のクロック周波数の誤差値を算出し、カウンタ１がＣＰＵ３に終了通知信号を出力するタイミングを示すカウント数であるカウンタ基準値を算出する。
【００２９】
書込部３３は、記憶部６にカウンタ基準値、クロック周波数の誤差率を示す誤差値を書き込む。
アパーチャ制御部３４は、アパーチャの開口タイミングにアパーチャの開口命令信号をＴＤＭＡ制御部４に出力し、アパーチャの閉口タイミングにアパーチャの閉口命令信号をＴＤＭＡ制御部４に出力する。以下、無線装置１００宛の無線信号に含まれる同期信号の検出開始命令信号をＴＤＭＡ制御部４に出力し続ける状態を、アパーチャ開口状態と記載する。また、アパーチャの開口タイミングとは、同期信号の検出開始命令信号の出力開始時、閉口タイミングとは、同期信号の検出開始命令信号の出力終了時を示す。また、無線装置１００が受信状態にあるときにアパーチャ開口状態であれば、ＴＤＭＡ制御部４が、同期信号を検出可能である。
【００３０】
また、アパーチャ制御部３４は、アパーチャの閉口命令信号をＴＤＭＡ制御部４に出力すると同時に、無線装置１００をスリープ状態にする。ここで、スリープ状態とは、ＲＦ部１０においては、無線装置１００を有する利用者又は、ＢＢ部２０から、送受信命令信号が入力されるまで、送受信を行わない状態を意味し、高速クロック８においては、クロック信号の供給を行わない状態を意味し、ＢＢ部２０においては、低速クロック７からのクロック周波数の計数を行うカウンタ１及びカウンタ２を稼動させる最小限の動作のみを行い、その他の動作を行わない状態を意味する。ただし、ＲＦ部１０が無線信号の送受信処理の動作を行っている場合には、処理が終了してから間欠受信無線装置１００がスリープ状態に移行する。
【００３１】
記憶部６は、カウンタ基準値記憶部６３、カウント数記憶部６４、誤差値記憶部６５を有する。カウンタ基準値記憶部６３は、カウンタ基準値を記憶する。カウント数記憶部６４は、カウンタ２がカウント終了命令信号が入力されるまでに計数したカウント数を記憶する。誤差値記憶部６５は、カウンタ基準値算出部３２が算出する低速クロック７のクロック周波数誤差を記憶する。
【００３２】
次に、本実施形態における無線信号の構成について、図面を用いて説明する。図３は、基地局２００が送信するＴＤＭＡ方式の無線信号の構成を示す概念図である。本実施形態において、基地局２００は、無線装置１００宛の無線信号のフレームを４フレームごとに送信する。フレームは、図４に示すように、同期信号部と、データ部とを含む無線信号であり、１フレームの無線信号長は１秒とする。また、同期信号部の無線信号長は、１０ｍｓ（ミリセカンド）とする。したがって、無線装置１００宛のフレームは、４秒を１周期として送信されている。
【００３３】
以下の説明では、基地局２００が送信する無線信号のフレームの識別番号をフレーム番号Ｎとし、自局、すなわち、無線装置１００宛の無線信号の送信周期の識別番号を自局宛信号周期番号Ｓとする。また、無線装置１００は、全ての自局宛の無線信号を受信しなくてもよいため、実際に無線装置１００が自局宛の無線信号の受信周期の識別番号を受信周期番号ｉとする。
【００３４】
図４は、基地局２００が送信するＡｉｒ信号（無線信号）と、アパーチャの開口状態と、カウンタ１、カウンタ２、受信部１２の起動状態とのタイミングの対応関係を示す概念図である。
以下、同期信号の検出開始命令信号を出力し続ける所定の時間幅をアパーチャ幅として記載する。本実施形態において、例として、アパーチャ幅は、１ｍｓ（ミリ  セカンド）として説明する。
【００３５】
次に、本実施形態による間欠受信システムの動作例について、図面を用いて説明する。本実施形態による動作例として、例えば、フレーム番号Ｎ＝０において、基地局２００と無線装置１００とが同期を確立した後、無線装置１００は、受信周期番号ｉ＝０、すなわち、フレーム番号Ｎ＝０〜３までにおける低速クロックのクロック周波数の誤差値を算出する。無線装置１００は、算出した誤差値に基づき、フレーム番号Ｎ＝４以降において、１６フレームごと、すなわち、自局宛信号周期番号Ｓの４周期ごとに無線信号を受信する場合の動作を説明する。
【００３６】
したがって、受信周期番号ｉ＝０は、自局宛信号周期番号Ｓ＝１、フレーム番号Ｎ＝０〜３に対応し、以降の受信周期番号ｉ＝１、２、３、・・・においては、自局宛信号周期番号Ｓ＝（４×ｉ−３）〜（４×ｉ）、フレーム番号Ｎ＝｛４×（４×ｉ−３）｝〜｛｛４×（４×ｉ−３）｝＋１５｝に対応する。
図４に示すように、カウンタ１は、アパーチャが閉口してから受信部１２における受信開始までの間、低速クロック７から入力されるクロック信号を計数する。
また、カウンタ２は、無線装置１００が自局宛の同期信号の検出完了後から次の同期信号検出完了後までの間、低速クロック７から入力されるクロック信号を計数する。
【００３７】
また、ＣＰＵ３のカウンタ基準値算出部３２が内部に有する記憶部に、予め、例えば以下の（式１）を満たす間欠受信間隔Ｔ（０）が、間欠受信間隔の初期値として記憶されているものとする。
【００３８】
【数１】
2008160407.tif 000003
【００３９】
ここで、Ａは、低速クロック７のクロック周波数誤差率、ｔａは、アパーチャ幅（例えば、ｔａ＝１ｍｓ＝０．００１ｓ）、αmaxは、低速クロック７の最大位相誤差値である。αmaxは、低速クロック７の周波数ｆ＝３２ｋＨｚの逆数である。
（式１）に記載の不等式を満たす最大の間欠受信間隔Ｔ（０）を間欠受信間隔の初期値とする。例えば、本実施形態においては、以下のように間欠受信間隔Ｔ（０）を算出する。
また、低速クロック７のクロック周波数誤差率Ａは、例えば、以下の（式２）の値である。
【００４０】
【数２】
2008160407.tif 000004
【００４１】
したがって、本実施形態においては、以下の（式３）、及び、（式３）を展開した（式４）に基づき、間欠受信間隔Ｔ（０）＝４［ｓ］となる。
【００４２】
【数３】
2008160407.tif 000005
【００４３】
【数４】
2008160407.tif 000006
【００４４】
＜第１動作例＞
＜第１過程＞
図５は、本実施形態における間欠受信システムの第１動作例を示すフローチャートである。
無線装置１００において、受信部１２は無線装置１００宛の無線信号のフレームを所定時間連続受信し、予め定められた方式に従い同期信号を検出し、基地局２００との同期を確立する（ステップＳ１）。ここで、同期確立の方式としては、同期信号を復調せずに相互相関検出する方式や、同期信号を復調してビット列に変換してから同期語パターンを検出する方式などがあるが、本実施形態においては、同期語パターンを検出する方式を例に挙げて説明する。同期確立の動作として、ＲＦ部１０の受信部１２は、受信した無線信号を変復調部５に出力する。変復調部５は、入力された無線信号を復調し、ＴＤＭＡ制御部４に復調した無線信号を出力する。ＴＤＭＡ制御部４は、復調された無線信号が入力されると、入力された無線信号の同期信号の検出を行う。
【００４５】
ＴＤＭＡ制御部４は、入力された無線信号に対し、アパーチャ制御部３４による同期信号検出命令信号に応じて、同期信号ＳＳ（０）の検出を行い、同期信号ＳＳ（０）を検出した場合、ＣＰＵ３に同期信号検出完了通知信号を出力する（ステップＳ２）。なお、以下において、同期信号ＳＳ（ｘ）を受信周期番号ｉ＝ｘにおける同期信号を示すものとして記載する。
ＣＰＵ３において、カウンタ制御部３１は、ＴＤＭＡ制御部４から同期信号検出完了通知信号が入力されると、カウンタ２のカウンタをリセットし、カウント開始命令信号をカウンタ２に出力する。カウンタ２は、入力されたカウント開始命令信号に基づき、低速クロック７から入力されるクロック信号を計数する（ステップＳ３）。なお、カウンタ２が計数した値を０に書き変えることは、カウンタ２をリセットすることに対応する。
【００４６】
カウンタ制御部３１は、下記の（式５）に基づき、カウンタ基準値Ｔ１（ｘ）の初期値であるカウンタ基準値Ｔ１（０）を算出し、算出したカウンタ基準値Ｔ１（０）を記憶部６のカウンタ基準値記憶部６３に書き込むことにより、カウンタ基準値Ｔ１（０）を設定する（ステップＳ４）。なお、以下において、カウンタ基準値Ｔ１（ｘ）を、受信周期番号ｉ＝ｘにおけるカウンタ基準値として記載する。
【００４７】
【数５】
2008160407.tif 000007
【００４８】
ここで、ＣＰＵ３のアパーチャ制御部３４は、同期信号検出命令信号の出力開始時から、アパーチャ幅ｔａの時間が経過すると、アパーチャを閉口し、アパーチャ閉口通知信号をカウンタ制御部３１に出力する。カウンタ制御部３１は、アパーチャ閉口通知信号が入力されると、カウンタ１が計数した値を０に書き変えることによってカウンタ１をリセットする。カウンタ制御部３１は、カウンタ基準値Ｔ１（０）を含むカウント開始命令信号をカウンタ１に出力する。また、同時に、アパーチャ制御部３４は、ＲＦ部１０、高速クロック８、ＢＢ部２０をスリープ状態にする。
カウンタ１は、カウント開始命令信号に基づき、低速クロック７から入力されるクロック信号の計数を開始する（ステップＳ５）。
【００４９】
カウンタ１において、カウント開始命令信号のカウンタ基準値Ｔ１（０）にカウンタ１が計数したカウント数が到達すると（ステップＳ６）、ＣＰＵ３にカウント満了を通知する終了通知信号を入力することにより、ＣＰＵ３に割り込み入力を行う（ステップＳ７）。
ＣＰＵ３のアパーチャ制御部３４は、スリープ状態中にカウンタ１からカウント満了を通知する終了通知信号が入力されると、ＲＦ部１０、高速クロック８、ＢＢ部２０のスリープ状態を解除する。ＲＦ部１０において、スリープ状態が解除されると、受信部１２は無線信号の受信を開始する。受信部１２が無線信号の受信を開始してからバッファ時間幅Ｌｓｓの時間が経過すると、アパーチャ制御部３４は、アパーチャの開口を行う（ステップＳ８）。これは、図４において、フレーム番号Ｎ＝３に対応する。ここで、バッファ時間幅Ｌｓｓとは、ＴＤＭＡ制御部４が内部にバッファ記憶領域を設けていることによって生じる遅延による時間幅であり、本実施形態において、例えば、受信部１２が同期信号ＳＳ（ｘ）全体を受信して同期信号検出が可能となるまでのバッファ時間幅Ｌｓｓ＝１０ｍｓ（ミリセカンド）として説明する。
ＴＤＭＡ制御部４は、ステップＳ２と同様に、アパーチャ制御部３４から入力される同期信号検出命令信号に基づき、同期信号ＳＳ（１）の検出を行う。ＴＤＭＡ制御部４は、同期信号ＳＳ（１）を検出すると、ＣＰＵ３に同期信号検出完了通知信号を出力する（ステップＳ９）。
【００５０】
次に、ＣＰＵ３において、カウンタ制御部３１は、ＴＤＭＡ制御部４から同期信号ＳＳ（１）の同期信号検出完了通知信号が入力されると、カウンタ２が計数したカウント数を読み出し、カウンタ２のカウンタをリセットするとともに、カウント開始命令信号をカウンタ２に出力する。カウンタ２は、入力されたカウント開始命令信号に基づき、低速クロック７から入力されるクロック信号を計数する。
カウンタ制御部３１は、読み出したカウンタ２のカウント数であるカウント数Ｔ２real（０）をカウント数記憶部６４に書き込む。なお、以下において、カウント数Ｔ２real（ｘ）を受信周期番号ｉ＝ｘにおいてカウンタ２が実際に計数した低速クロック７のクロック信号のカウント数を示すものとして記載する。
【００５１】
カウンタ制御部３１は、カウント数Ｔ２real（０）を含むカウンタ基準値算出命令信号をカウンタ基準値算出部３２に出力する。
カウンタ基準値算出部３２は、カウンタ２のカウント数が入力されると、低速クロック７のクロック周波数の誤差率α（０）を算出する（ステップＳ１０）。なお、以下において、誤差率α（ｘ）を、受信周期番号ｉ＝ｘにおける低速クロック７のクロック周波数の誤差率として記載する。
【００５２】
カウンタ基準値算出部３２における誤差率α（０）の算出は、以下の手順によって行う。低速クロック７において、クロック周波数の誤差率α（０）＝０と仮定した場合のカウンタ２のカウント数である推定カウント数Ｔ２est（０）を以下の（式６）に基づき算出する。
【００５３】
【数６】
2008160407.tif 000008
【００５４】
ここで、Ｍ（０）は、受信周期番号ｉ＝０における自局宛信号周期番号Ｓの自局宛信号周期数である。なお、以下において、自局宛信号周期数Ｍ（ｘ）を、受信周期番号ｉ＝ｘにおける自局宛信号周期数として記載する。例えば、自局宛信号周期数Ｍ（０）＝１であり、受信周期番号ｉ＝１、２、３、・・・においては、自局宛信号周期数Ｍ（ｉ）＝４として説明する。
次に、算出した推定カウント数Ｔ２est（０）と、実カウント数Ｔ２real（０）との、カウント数の誤差を示すカウント誤差αｃ（０）を以下の（式７）に基づき、算出する。
【００５５】
【数７】
2008160407.tif 000009
【００５６】
算出したカウント誤差αｃ（０）と、推定カウント数Ｔ２est（０）とを用い、低速クロック７のクロック誤差率α（０）を以下の（式８）に基づき、算出する。
【００５７】
【数８】
2008160407.tif 000010
【００５８】
上記の手順に従って算出した誤差率α（０）を用い、カウンタ基準値算出部３２は、以下の（式９）に基づき、受信周期番号ｉ＝１におけるカウンタ基準値Ｔ１（１）を算出する。ここで、間欠受信間隔Ｔ（１）は受信周期番号ｉ＝１における間欠受信間隔を示し、間欠受信間隔Ｔ（１）＝Ｔ（０）×Ｍ（１）となる。なお、以下において、間欠受信間隔Ｔ（ｘ）を受信周期番号ｉ＝ｘにおける間欠受信間隔を示すものとして記載し、間欠受信間隔Ｔ（ｘ）＝Ｔ（０）×Ｍ（ｘ）となる。
【００５９】
【数９】
2008160407.tif 000011
【００６０】
カウンタ基準値算出部３２は、カウンタ基準値Ｔ１（１）を算出すると、算出したカウンタ基準値Ｔ１（１）を書込部３３に出力する。書込部３３は、入力されたカウンタ基準値Ｔ１（１）を記憶部６のカウンタ基準値記憶部６３に書き込むことにより、カウンタ基準値Ｔ１（１）を設定する（ステップＳ１１）。
【００６１】
ＣＰＵ３のアパーチャ制御部３４は、ステップＳ８の開口時から、アパーチャ幅ｔａの時間が経過すると、アパーチャを閉口し、アパーチャ閉口通知信号をカウンタ制御部３１に出力する。カウンタ制御部３１は、アパーチャ閉口通知信号が入力されると、カウンタ１が計数した値を０に書き変えることによってカウンタ１をリセットする。カウンタ制御部３１は、カウンタ基準値Ｔ１（１）を含むカウント開始命令信号をカウンタ１に出力する。また、同時に、アパーチャ制御部３４は、ＲＦ部１０、高速クロック８、ＢＢ部２０をスリープ状態にする。
カウンタ１は、カウント開始命令信号に基づき、低速クロック７から入力されるクロック信号の計数を開始する（ステップＳ１２）。
以上のステップＳ１からステップＳ１２までの受信周期番号ｉ＝０の処理動作が第１過程となる。
【００６２】
＜第２過程＞
次に、受信周期番号ｉが１以上の場合における無線装置１００の無線信号の受信動作の処理手順を説明する。以下において、受信周期番号ｉ＝ｋとして、説明する。
【００６３】
カウンタ１において、カウント開始命令信号のカウンタ基準値Ｔ１（ｋ−１）にカウンタ１が計数したカウント数が到達すると（ステップＳ１３）、ＣＰＵ３にカウント満了を通知する終了通知信号を入力することにより、ＣＰＵ３に割り込み入力を行う（ステップＳ１４）。
ＣＰＵ３のアパーチャ制御部３４は、スリープ状態中にカウンタ１からカウント満了を通知する終了通知信号が入力されると、ＲＦ部１０、高速クロック８、ＢＢ部２０のスリープ状態を解除する。ＲＦ部１０において、スリープ状態が解除されると、受信部１２は無線信号の受信を開始する。受信部１２が無線信号の受信を開始してからバッファ時間幅Ｌｓｓの時間が経過すると、アパーチャ制御部３４は、アパーチャの開口を行う（ステップＳ１５）。
ＴＤＭＡ制御部４は、第１過程のステップＳ９と同様に、アパーチャ制御部３４から入力される同期信号検出命令信号に基づき、同期信号ＳＳ（ｋ）の検出を行う。ＴＤＭＡ制御部４は、同期信号ＳＳ（ｋ）を検出すると、ＣＰＵ３に同期信号検出完了通知信号を出力する（ステップＳ１６）。
【００６４】
次に、ＣＰＵ３において、カウンタ制御部３１は、ＴＤＭＡ制御部４から同期信号ＳＳ（ｋ）の同期信号検出完了通知信号が入力されると、カウンタ２が計数したカウント数を読み出し、カウンタ２のカウンタをリセットするとともに、カウント開始命令信号をカウンタ２に出力する。カウンタ２は、入力されたカウント開始命令信号に基づき、低速クロック７から入力されるクロック信号を計数する。
カウンタ制御部３１は、読み出したカウンタ２のカウント数であるカウント数Ｔ２real（ｋ−１）をカウント数記憶部６４に書き込む。
【００６５】
カウンタ制御部３１は、カウント数Ｔ２real（ｋ−１）を含むカウンタ基準値算出命令信号をカウンタ基準値算出部３２に出力する。
カウンタ基準値算出部３２は、カウンタ２のカウント数が入力されると、低速クロック７のクロック周波数の誤差率α（ｋ−１）を算出する（ステップＳ１７）。
【００６６】
カウンタ基準値算出部３２における誤差率α（ｋ−１）の算出は、以下の手順によって行う。低速クロック７において、クロック周波数の誤差率α（ｋ−１）を、受信周期番号ｉ＝（ｋ−２）の誤差率α（ｋ−２）である、すなわち、誤差率α（ｋ−１）＝α（ｋ−２）と仮定した場合のカウンタ２のカウント数である推定カウント数Ｔ２est（ｋ−１）を以下の（式１０）に基づき算出する。
【００６７】
【数１０】
2008160407.tif 000012
【００６８】
ここで、Ｍ(ｋ−１)は、受信周期番号ｉ＝（ｋ−１）における自局宛信号周期番号Ｓの自局宛信号周期数である。次に、算出した推定カウント数Ｔ２est（ｋ−１）と、実カウント数Ｔ２real（ｋ−１）との、カウント数の誤差を示すカウント誤差αｃ（ｋ−１）を以下の（式１１）に基づき、算出する。
【００６９】
【数１１】
2008160407.tif 000013
【００７０】
算出したカウント誤差αｃ（ｋ−１）と、推定カウント数Ｔ２est（ｋ−１）とを用い、低速クロック７のクロック誤差率変化量Δα（ｋ−１）を以下の（式１２）に基づき、算出する。ここで、クロック誤差率変化量Δα（ｋ−１）は、受信周期番号ｉ＝（ｋ−２）における誤差率α（ｋ−２）からの、受信周期番号ｉ＝（ｋ−１）における誤差率α（ｋ−１）の変化量を示す。
【００７１】
【数１２】
2008160407.tif 000014
【００７２】
したがって、誤差率α（ｋ−１）をクロック誤差率変化量Δα（ｋ−１）と、誤差率α（ｋ−２）とを用いて、（式１３）のように表すことができる。
【００７３】
【数１３】
2008160407.tif 000015
【００７４】
（式１３）を整理すると、以下の（式１４）となる。
【００７５】
【数１４】
2008160407.tif 000016
【００７６】
上記の手順に従って算出した誤差率α（ｋ−１）を用い、カウンタ基準値算出部３２は、以下の（式１５）に基づき、受信周期番号ｉ＝ｋにおけるカウンタ基準値Ｔ１（ｋ）を算出する。
【００７７】
【数１５】
2008160407.tif 000017
【００７８】
カウンタ基準値算出部３２は、カウンタ基準値Ｔ１（ｋ）を算出すると、算出したカウンタ基準値Ｔ１（ｋ）を書込部３３に出力する。書込部３３は、入力されたカウンタ基準値Ｔ１（ｋ）を記憶部６のカウンタ基準値記憶部６３に書き込むことにより、カウンタ基準値Ｔ１（ｋ）を設定する（ステップＳ１８）。
【００７９】
ＣＰＵ３のアパーチャ制御部３４は、ステップＳ１５の開口時から、アパーチャ幅ｔａの時間が経過すると、アパーチャを閉口し、アパーチャ閉口通知信号をカウンタ制御部３１に出力する。カウンタ制御部３１は、アパーチャ閉口通知信号が入力されると、カウンタ１が計数した値を０に書き変えることによってカウンタ１をリセットする。カウンタ制御部３１は、カウンタ基準値Ｔ１（ｋ）を含むカウント開始命令信号をカウンタ１に出力する。また、同時に、アパーチャ制御部３４は、ＲＦ部１０、高速クロック８、ＢＢ部２０をスリープ状態にする。
カウンタ１は、カウント開始命令信号に基づき、低速クロック７から入力されるクロック信号の計数を開始する（ステップＳ１９）。
以上説明したステップＳ１３からステップＳ１９までの処理手順を、受信周期番号ｉが１以上において、繰り返す処理過程が第２過程である。
【００８０】
なお、ステップＳ１８において、誤差率α（ｋ−１）＝誤差率α（ｋ−２）と仮定して、誤差率α（ｋ−１）の算出を行う方法を説明したが、誤差率α（ｋ−１）＝０と仮定して推定カウント数Ｔ２est２（ｋ−１）を算出し、以下の（式１６）及び（式１７）に基づき誤差率α（ｋ−１）を算出する方法を用いてもよい。
【００８１】
【数１６】
2008160407.tif 000018
【００８２】
【数１７】
2008160407.tif 000019
【００８３】
＜第２動作例＞
また、上述した第１動作例の第１過程において、誤差率α（０）を１受信周期のみで算出していたが、複数回について、誤差率αを算出し、その平均誤差率αave（０）に基づき、第２過程に用いるカウンタ基準値Ｔ１（ｋ）を算出してもよい。平均誤差率αave（０）を算出する方法について第２動作例として、図を用いて説明する。
図６は、本実施形態における間欠受信システムの第２動作例を示すフローチャートである。なお、第２動作例において、上述した第１動作例における処理動作と同様の処理動作については、同一のステップ番号を付し、異なる処理動作について説明する。
【００８４】
予め、カウンタ基準値算出部３２は、第２過程までにおいて受信する無線信号の所定の事前受信回数ｎをカウンタ基準値算出部３２内部の記憶領域に記憶している。また、カウンタ基準値算出部３２は、第１過程における自局宛の無線信号の受信回数Ｊを計数する。また、カウンタ基準値算出部３２は、算出した誤差率誤差率αのばらつき度を示す標準偏差σを算出する。また、カウンタ基準値算出部３２は、標準偏差σの閾値として、所定の規定値βを内部の記憶領域に記憶する。
また、無線装置１００は、受信周期番号ｉ＝０〜（ｎ−１）において、自局宛信号周期数Ｍ（ｉ）＝１、すなわち、４フレームごとに無線信号を受信する。
図５のステップＳ１からステップＳ１０までと同様に、受信周期番号ｉ＝ｊにおける誤差率α０（ｊ）を算出する。ここで、ｊは、第１過程における自局宛の無線信号の第１過程受信周期番号であり、ｊ＝０、１、２、・・・、（ｎ−１）となる。
【００８５】
カウンタ基準値算出部３２は、誤差率α０（ｊ）を算出すると、記憶部６の誤差値記憶部６５に算出した誤差率α０（ｊ）を書き込む。また、カウンタ基準値算出部３２は、受信回数Ｊと、事前受信回数ｎとを比較することにより、同期信号を所定回数受信したか否かの判定を行う（ステップＳ３１）。
カウンタ基準値算出部３２は、同期信号を所定回数受信していないと判定すると、図５のステップＳ１１と同様に、誤差率α０（ｊ）に基づき、カウンタ基準値Ｔ１（ｊ）を算出し、算出したカウンタ基準値Ｔ１（ｊ）を書込部３３に出力する。書込部３３は、入力されたカウンタ基準値Ｔ１（ｊ）を記憶部６のカウンタ基準値記憶部６３に書き込むことにより、カウンタ基準値Ｔ１（ｊ）を設定する（ステップＳ３７）。
【００８６】
ＣＰＵ３のアパーチャ制御部３４は、ステップＳ８の開口時から、アパーチャ幅ｔａの時間が経過すると、アパーチャを閉口し、アパーチャ閉口通知信号をカウンタ制御部３１に出力する。カウンタ制御部３１は、アパーチャ閉口通知信号が入力されると、カウンタ１が計数した値を０に書き変えることによってカウンタ１をリセットする。カウンタ制御部３１は、カウンタ基準値Ｔ１（ｊ）を含むカウント開始命令信号をカウンタ１に出力する。また、同時に、アパーチャ制御部３４は、ＲＦ部１０、高速クロック８、ＢＢ部２０をスリープ状態にする。
カウンタ１は、カウント開始命令信号に基づき、低速クロック７から入力されるクロック信号の計数を開始し（ステップＳ３８）、ステップＳ６に戻る。
カウンタ基準値算出部３２が、同期信号を所定回数受信したと判定するまで、ステップＳ６〜Ｓ１０、Ｓ３１、Ｓ３７、Ｓ３８を繰り返す。
【００８７】
カウンタ基準値算出部３２は、同期信号を所定回数受信したと判定すると、受信回数Ｊを０に書き換えることにより、リセットし、記憶部６の誤差値記憶部６５から、誤差率α０（０）〜誤差率α０（ｎ−１）までを読み出す。カウンタ基準値算出部３２は、誤差率α０（０）〜誤差率α０（ｎ−１）のばらつき度を示す標準偏差σを算出する（ステップＳ３２）。
【００８８】
カウンタ基準値算出部３２は、算出した標準偏差σと、所定の規定値βとを比較し、標準偏差σが規定値βより小さい値であるか否かの判定を行う（ステップＳ３３）。これにより、誤差のばらつきが大きい場合は、第２過程に移行せず、間欠受信間隔Ｔ（ｘ）＝４のままとなり、４フレームごとに無線信号を受信する状態に保たれる。よって、同期はずれを防ぐことが可能となる。
カウンタ基準値算出部３２は、標準偏差σが規定値β以上の値であると判定した場合、ステップＳ３７に戻り、再度、自局宛の無線信号をｎ回受信しなおす。
カウンタ基準値算出部３２は、標準偏差σが規定値βより小さい値であると判定した場合、誤差率α０（０）〜誤差率α０（ｎ−１）の平均値である平均誤差率αave（０）を算出する（ステップＳ３４）。
【００８９】
ステップＳ１１と同様に、カウンタ基準値算出部３２は、平均誤差率αave（０）を誤差率α（０）として、カウンタ基準値Ｔ１（１）を算出し、算出したカウンタ基準値Ｔ１（１）を書込部３３に出力する。書込部３３は、入力されたカウンタ基準値Ｔ１（１）を記憶部６のカウンタ基準値記憶部６３に書き込むことにより、カウンタ基準値Ｔ１（１）を設定する（ステップＳ３５）。
【００９０】
ＣＰＵ３のアパーチャ制御部３４は、ステップＳ８の開口時から、アパーチャ幅ｔａの時間が経過すると、アパーチャを閉口し、アパーチャ閉口通知信号をカウンタ制御部３１に出力する。カウンタ制御部３１は、アパーチャ閉口通知信号が入力されると、カウンタ１が計数した値を０に書き変えることによってカウンタ１をリセットする。カウンタ制御部３１は、カウンタ基準値記憶部６３からカウンタ基準値Ｔ１（１）を読み出し、読み出したカウンタ基準値Ｔ１（１）を含むカウント開始命令信号をカウンタ１に出力する。また、同時に、アパーチャ制御部３４は、ＲＦ部１０、高速クロック８、ＢＢ部２０をスリープ状態にする。
カウンタ１は、カウント開始命令信号に基づき、低速クロック７から入力されるクロック信号の計数を開始し、図５の第２過程に移行する（ステップＳ３６）。
【００９１】
以上説明した第２動作例によれば、誤差率αの平均値を算出することが可能となり、誤差率αをより正確に見積もることが可能となる。また、誤差率αの標準偏差σに基づき、１６フレームごとの間欠受信間隔となる第２過程に移行することができるため、クロック誤差の実測値に基づき、間欠受信間隔を大きくすることが可能となる。
【００９２】
＜第３動作例＞
次に、本実施形態による第３動作例として、クロック誤差率変化量Δα（ｋ）に応じて次の受信周期である受信周期番号ｉ＝ｋ＋１における自局宛信号周期数Ｍ（ｋ＋１）を変化させる場合の処理手順を図面を用いて説明する。
図７は、本実施形態における間欠受信システムの第３動作例を示すフローチャートである。なお、第３動作例において、上述した図５の第１動作例及び図６の第２動作例における処理動作と同様の処理動作については、同一のステップ番号を付し、異なる処理動作について説明する。
【００９３】
カウンタ基準値算出部３２は、標準偏差σの閾値として、所定値である規定値γ１、規定値γ２を内部の記憶領域に記憶する。規定値γ２は、規定値γ１より大きな値とする（γ２＞規定値γ１）。
図７において、カウンタ基準値算出部３２は、ステップＳ３２で算出した標準偏差σと規定値γ１とを比較し、標準偏差σが規定値γ１より小さい値であるか否かの判定を行う（ステップＳ６０）。
【００９４】
カウンタ基準値算出部３２は、標準偏差σが規定値γ１より小さい値であると判定した場合、後述する算出方法によって受信周期番号ｉ＝（ｋ＋１）における間欠受信間隔である自局宛信号周期数Ｍ（ｋ＋１）を算出する（ステップＳ６１）。
次に、ステップＳ１８と同様に、算出した自局宛信号周期数Ｍ（ｋ＋１）を用い、（式１５）に基づき、受信周期番号ｉ＝（ｋ＋１）におけるカウンタ基準値Ｔ１（ｋ＋１）を算出する。
カウンタ基準値算出部３２は、カウンタ基準値Ｔ１（ｋ＋１）を算出すると、算出したカウンタ基準値Ｔ１（ｋ＋１）を書込部３３に出力する。書込部３３は、入力されたカウンタ基準値Ｔ１（ｋ＋１）を記憶部６のカウンタ基準値記憶部６３に書き込むことにより、カウンタ基準値Ｔ１（ｋ＋１）を設定する（ステップＳ６２）。
【００９５】
カウンタ基準値算出部３２は、ステップＳ６０で標準偏差σが規定値γ１以上の値であると判定した場合、標準偏差σと規定値γ２とを比較し、標準偏差σが規定値γ２より大きい値であるか否かの判定を行う（ステップＳ７２）。
カウンタ基準値算出部３２は、標準偏差σが規定値γ２より大きい値であると判定した場合、ステップＳ６１の処理を行う。また、カウンタ基準値算出部３２は、標準偏差σが規定値γ２以下の値であると判定した場合、ステップＳ３７の処理を行う。このとき、間欠受信間隔Ｔ（ｘ）＝４のまま変化させないこととなる。
【００９６】
間欠受信間隔の算出方法は、以下の手順によって行う。カウンタ基準値算出部３２は、標準偏差σが規定値γ１より小さい値であると判定した場合、誤差率αの変動が小さいと判断し、例えば、自局宛信号周期数Ｍ（ｉ）に１を加算して、加算した値を自局宛信号周期数Ｍ（ｉ＋１）とすることにより、間欠受信間隔Ｔを延長する。
また、カウンタ基準値算出部３２は、標準偏差σが規定値γ１より大きく、規定値γ２より大きい値であると判定した場合、誤差率αの変動が大きいと判断し、例えば、自局宛信号周期数Ｍ（ｉ）に１を減算して、減算した値を自局宛信号周期数Ｍ（ｉ＋１）とすることにより、間欠受信間隔Ｔを短縮する。
【００９７】
以上説明したように、第３動作例によれば、誤差率αの標準偏差σに応じて自局宛信号周期数Ｍを算出することとしたため、無線装置１００の低速クロック７におけるクロック周波数の安定性を勘案した自局宛信号周期数Ｍを決定することが可能となるため、無線装置１００の低速クロック７が安定したクロック周波数であれば、自局宛信号周期数Ｍを延長し、さらなる低消費電力化を実現することが可能となる効果がある。
【００９８】
また、第３動作例における間欠受信間隔Ｔ（ｉ）の算出方法は、次の方法でもよい。
以下の（式１８）に記載の不等式を満たす最大の間欠受信間隔Ｔ（ｉ）を間欠受信間隔Ｔ（ｉ）とする。
【００９９】
【数１８】
2008160407.tif 000020
【０１００】
例えば、標準偏差σ＝５［ｐｐｍ］、安全係数ａは、１より小さい値、例えば安全係数ａ＝０．９として間欠受信間隔Ｔ（ｉ）を算出すると、（式１９）に従って、最大の間欠受信間隔Ｔ（ｉ）＝４３．４３７５［ｓｅｃ］となる。
つまり、間欠受信間隔Ｔ（ｉ）＝Ｔ（０）×Ｍ（ｉ）≦４３．４３７５より、自局宛信号周期数Ｍ（ｉ）＝１０となり、間欠受信無線装置１００は、４０フレームごとに自局宛の無線信号の受信を行う。また、間欠受信無線装置１００が基地局２００との間で事前に情報交換し、自局宛フレームのタイミングを認識できていれば、間欠受信間隔Ｔ（ｉ）は、特に、Ｔ（０）＝４の倍数である必要は無く、自由な自然数の値、例えば、ここでは間欠受信間隔Ｔ（ｉ）＝４３とすることが可能である。
【数１９】
2008160407.tif 000021
【０１０１】
上述した第１動作例、第２動作例、第３動作例のいずれの間欠受信方法においても、無線装置１００ごとに適したアパーチャ開口タイミング及び無線装置１００のスリープを解除するタイミングを装置において設定することができるため、無線装置１００が有する低速クロック７は、同一規格の部品である必要が無くなる。また、選別工程を経ていない、クロック周波数誤差等が不ぞろいの安価なクロック源を用いることができるため、無線装置１００の低コスト化を図ることが可能となる効果がある。
【０１０２】
また、無線装置１００は、例えば、１時間ごとなど、定期的に自局宛信号周期数Ｍ＝１として、自局宛の無線信号を受信するようにしてもよい。これにより、温度変化、経年劣化、振動劣化などによって、低速クロック７のクロック周波数が変動した場合であっても、アパーチャ開口タイミング及び無線装置１００のスリープを解除するタイミングを装置において設定することが可能となり、クロック周波数の変動を定期的に検出し、同期はずれの確率を低減することが可能となる効果がある。
【０１０３】
また、無線装置１００において、同期信号を例えば３回以上など、所定回数以上連続して検出できなかった場合、同期はずれ状態である可能性が高いと判断して、例えば１６フレームごとに受信することとなる自局宛信号周期数Ｍ（ｉ）＝４から、自局宛信号周期数Ｍ（ｉ＋１）＝１として自局宛の信号を受信するようにしてもよい。
また、例えば、５％以上など、所定確率以上の確率で同期はずれが起こる場合、同様に自局宛信号周期数Ｍ（ｉ＋１）＝１として自局宛の無線信号を受信するようにしてもよい。
これにより、同期はずれが起こった場合であっても、速やかに自局宛の無線信号を受信することが可能となる効果がある。
【０１０４】
なお、本実施形態において、カウンタ２は、無線装置１００が自局宛の同期信号の検出完了後から次の同期信号検出完了後までの間、低速クロック７から入力されるクロック信号を計数することとしたが、カウンタ２が計数するタイミングは、１つの自局宛の無線信号のフレームを受信し、次のフレームを受信するまで、すなわち、フレームの受信周期の時間幅の間であれば、いずれのタイミングで計数を開始し、終了することとしても適用可能である。例えば、受信する無線信号のフレームに含まれる同期信号受信開始時刻から、次のフレームの同期信号受信開始時刻までとしてもよいし、フレーム受信完了時から、次のフレームの同期信号受信完了時までとしてもよい。
【０１０５】
また、ＲＦ部１０のスリープ開始のタイミングは、以下に示すタイミングでもよい。無線信号のデータ部の先頭には、データ部に含まれる情報内容を示すヘッダ情報を含む情報が含まれるなどにより、データ部の先頭部分のデータが、受信部１２においてデータ部の受信の要不要を判定することが可能な構成の場合について、図４を用いて説明する。間欠受信無線装置１００において、自局宛の無線信号の同期信号部を受信後、この自局宛の無線信号のデータ部の先頭部分のデータに対し、受信部１２が受信不要であることを示すデータであるとＴＤＭＡ制御部４が判定すると、受信部１２は、図４のフレーム番号Ｎ＝２０、すなわち、受信周期番号ｉ＝２の無線信号受信タイミングにおいて、受信部１２のタイミングチャートに示すように、データ部を全て受信する前にスリープを開始する。これにより、データ部を全て受信する場合よりも、さらにＲＦ部１０において、駆動時間が短くなるため、より低消費電力化の効果がある。
【０１０６】
また、本実施形態において、バッファ時間幅Ｌｓｓは、同期信号ＳＳ（ｘ）の時間幅として説明したが、同期信号ＳＳ（ｘ）の時間幅以上であれば、バッファ記憶領域に記憶するデータ量に対応させて、変更可能である。
【０１０７】
図８は、従来、及び、本発明の実施形態によるアパーチャの開口状態と、カウンタ１、カウンタ２、受信部１２の起動状態とのタイミングの対応関係を示す概念図である。図８に示すように、従来法によるクロック源固有の最大誤差値に基づき、信号受信時に時間的なオーバーヘッドを設けることは、間欠受信無線装置１００における受信機であるＲＦ部１０の受信部１２の駆動時間が長くなり、消費電力が増大してしまうが、本実施形態によれば、アパーチャ開口タイミングを低速クロック７の周波数誤差に基づき変更することが可能となるため、低消費電力化が可能となる。
図９は、本実施形態における文字式の定義を示す表である。
【０１０８】
なお、上述の無線装置１００は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、無線装置１００のカウンタ制御部３１、カウンタ基準値算出部３２、書込部３３、アパーチャ制御部３４の動作の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＣＰＵ及び各種メモリやＯＳ、周辺機器等のハードウェアを含むものである。
【０１０９】
また、図５、図６、図６に示す各ステップを実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、また、図２に示すＢＢ部２０の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、無線装置１００が無線信号を間欠受信する処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
【０１１０】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【０１１１】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の一実施形態による間欠受信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態における間欠受信無線装置１００のＢＢ部２０の内部構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態における無線信号の構成を示す概念図である
【図４】同実施形態におけるアパーチャの開口状態と、カウンタ１、カウンタ２、受信部１２の起動状態とのタイミングの対応関係を示す概念図である。
【図５】同実施形態における第１動作例の動作フローを示す図である。
【図６】同実施形態における第２動作例の動作フローを示す図である。
【図７】同実施形態における第３動作例の動作フローを示す図である。
【図８】従来、及び、本発明の実施形態によるアパーチャの開口状態と、カウンタ１、カウンタ２、受信部１２の起動状態とのタイミングの対応関係を示す概念図である。
【図９】同実施形態における数式に用いる文字式と、その文字式の示す値の意味との対応関係を示す表である。
【符号の説明】
【０１１３】
１  カウンタ
２  カウンタ
３  ＣＰＵ
４  ＴＤＭＡ制御部
５  変復調部
６  記憶部
７  低速クロック
８  高速クロック
１０  ＲＦ部
１１  送信部
１２  受信部
１３  アンテナ
２０  ＢＢ部
６１  ＲＯＭ
６２  ＲＡＭ
６３  カウンタ基準値記憶部
６４  カウント数記憶部
６５  誤差値記憶部
３１  カウンタ制御部
３２  カウンタ基準値算出部
３３  書込部
３４  アパーチャ制御部
１００  無線装置
２００  基地局
【図１】
2008160407.tif 000022
【図２】
2008160407.tif 000023
【図３】
2008160407.tif 000024
【図４】
2008160407.tif 000025
【図５】
2008160407.tif 000026
【図６】
2008160407.tif 000027
【図７】
2008160407.tif 000028
【図８】
2008160407.tif 000029
【図９】
2008160407.tif 000030