(57)【要約】【課題】  システムの消費電力の大きな部分を占めているＡ／Ｄ変換器が動作不要時に動作するために、消費電力低減の妨げとなっていた。【解決手段】  アンテナ１を通して、無線部２で受信する。この際、変換されたベースバンド信号は例えば２分配され、そのうちの一方はＡ／Ｄ変換部４に入力される。他方は、コンパレータ３に入力し、ここで信号の２値判定が行われ、１ビットのデジタル信号に変換される。一方、スペクトル逆拡散を行う逆拡散復調部５においては、入力信号として１ビット用と多ビット用のポートが用意されており、各々の場合において、相関値が得られるようになっている（相関器を符号５ａで示す。）。その後、振幅検出部６において振幅を検出し、情報復調部7において信号を復調する。また、逆拡散の振幅情報により、同期積算部８、同期検出部９において同期を取っている。受信機の動作としては、送信された信号に同期して信号が復調される。後述するが、この相関器５ａにより、受信信号の真偽を検出し、これに基づいて、Ａ／Ｄ変換部４をオン・オフする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のＡ／Ｄ変換器と、
該第１のＡ／Ｄ変換器よりビット数の大きい第２のＡ／Ｄ変換器と、
前記第１のＡ／Ｄ変換器の出力信号と受信信号識別用の参照信号との相関に基づいて、受信信号の識別を行う受信信号識別手段とを備えることを特徴とする直接スペクトル拡散信号の受信機。
【請求項２】
信号識別用の第１のＡ／Ｄ変換器と、
該第１のＡ／Ｄ変換器よりビット数の大きいデータ復調用の第２のＡ／Ｄ変換器と、
前記第１のＡ／Ｄ変換器の出力信号と受信信号識別用の参照信号との相関を取る相関器と、
該相関器による前記出力信号と前記参照信号との相関に基づいて、受信信号の識別を行う受信信号識別手段とを備えることを特徴とする直接スペクトル拡散信号の受信機。
【請求項３】
さらに、前記受信信号識別手段により復調すべき所望の信号を受信したと識別された場合に、前記第２のＡ／Ｄ変換器を動作状態とする制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の受信機。
【請求項４】
前記第１のＡ／Ｄ変換器は、１ビットＡ／Ｄ変換器であることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の受信機。
【請求項５】
さらに、フレーム化された送受信データの先頭部分から一部又は全部が拡散符号により直接拡散されている場合に前記拡散符号により拡散されたデータの一部又は全部を前記第１のＡ／Ｄ変換器の出力信号に基づいて復調する復調部を有することを特徴とする請求項1から４までのいずれか１項に記載の受信機。
【請求項６】
フレーム化された前記送受信データは、フレームの先頭部分が拡散符号により直接拡散され、フレームの途中から他方式の変復調方式で変復調されていることを特徴とする請求項５に記載の受信機。
【請求項７】
フレーム化された前記送受信データは、フレームの全ての部分が拡散符号により直接拡散されることを特徴とする請求項５に記載の受信機。
【請求項８】
拡散符号によって拡散された直接スペクトル拡散通信システムの受信機であって、
ベースバンドに変換された信号を分岐する無線部と、
分岐され信号の一方を入力とし、該入力を多ビットのデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器と、
分岐され信号の他方を入力とし、２値変換を行い１ビットのデジタル値に変換するコンパレータと、
スペクトル拡散の拡散符号によって相関同期を行うデジタル相関器であって、同期検出時には前記１ビットのデジタル値により相関が取れた場合に、前記Ａ／Ｄ変換器を動作状態にするデジタル相関器と
前記Ａ／Ｄ変換器から出力される前記多ビットのデジタル値に基づいて復調を行う復調器と
を有する受信機。
【請求項９】
復調動作において、拡散符号で変調されている部分について、その一部又は全部は１ビットデジタル値を用い、残りのフレームに対しては多ビットデジタル値を用いて復調を行うことを特徴とする請求項８に記載の受信機。
【請求項１０】
前記コンパレータは、受信信号の有無に基づいて出力値を変化させることを特徴とする請求項８又は９に記載の受信機。
【請求項１１】
前記Ａ／Ｄ変換器の動作が安定期に入るまでは１ビットデジタル信号を用いて復調を行うことを特徴とする請求項８から１０までのいずれか１項に記載の受信機。
【請求項１２】
前記コンパレータの動作がノーマリーオン状態であり、受信すべき正しい信号が存在する場合のみ前記コンパレータがオフするとともに、前記Ａ／Ｄ変換器がオン状態になることを特徴とする請求項８から１１までに記載の受信機。
【請求項１３】
第１のＡ／Ｄ変換器と、
該第１のＡ／Ｄ変換器よりビット数の大きい第２のＡ／Ｄ変換器と、
前記第１のＡ／Ｄ変換器の出力信号と受信信号識別用の参照信号との相関に基づいて、受信信号の識別を行う受信信号識別手段とを備えることを特徴とするデジタル変調を利用した受信機。
【請求項１４】
前記第１のＡ／Ｄ変換器は、２ビット以上の小ビット数のＡ／Ｄ変換器であることを特徴とする請求項１３に記載のデジタル変調を利用した受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット通信等の間欠通信を行うデジタル無線通信システムにおける低消費電力化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータネットワークにおける無線化が進んでいる。例えば、無線ＬＡＮの規格としては、代表的な規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１規格がある。これは、ほぼ全世界共通で使用可能であることから普及が進んでいる。当初、ＰＣカードスロットに挿して用いる技術が中心であったため、消費電力という観点においてはパーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」と称する。）自体を動作させるための消費電力の方が支配的であり、かつ、ＰＣはオフィスで半固定的に用いていたため、無線ＬＡＮカード自体の消費電力はさほどの問題とはなっていなかった。
【０００３】
しかしながら、公衆網として設置されたＡＰ（アクセスポイント）を中心として無線ＬＡＮからインターネットへの接続サービスが登場し、携帯可能なノート型ＰＣの普及と、さらには、ＰＤＡ等のさらに小型化された携帯機器における通信技術の普及が進み、消費電力に関する問題が顕在化してきている。
【０００４】
無線ＬＡＮを用いたシステムにおいては、イーサネットをベースとした通信を行うことを基本としている。従って、送受信はパケット通信により行われる。この場合、パケットの発生には規則性はなく、データがあるときにパケットを送受信し、データがないときには送受信するパケットがほとんど存在しないことになる。加えて、データが有るか否かに関する時期的なタイミングにも規則性がないため、常に受信可能状態としておき、受信データが存在すればその受信を行い、データに含まれるＭＡＣアドレス等によって、自局宛通信か否かを判断し、自局宛である場合にはそれに対して応答し、他局宛の場合には無視応答せずに、受信状態を継続することになる。この状況に関して図７を参照して説明する。
【０００５】
図７に示すように、通信装置Ａと通信装置Ｂとが通信をしているとし、Ｒｘは受信状態を示し、Ｔｘは送信状態を示す。図７（Ａ）は、通信装置Ａから通信装置Ｂに対してデータを送信する場合の状況を示しており、通信装置Ａはデータを送信する。この際、データ受信状態である通信装置Ｂは、その信号を受信し、自局宛であるか否かを判断するとともに、データの内容に誤りがないか否かをチェックし、データの内容に誤りがあれば、通信装置Ａに対してＮＡＫを送信し、データの内容に誤りがなければ通信装置ＡにＡＣＫを送信する（図７（Ｂ））。
【０００６】
上述のように、イーサネットの性質上、Ａ局から送られてくるデータは、データが存在するときに不定期に送られてくるため、Ｂ局は受信状態が定常状態であり、ＡＣＫ等の返信時のみ受信から送信に切り替える処理となる。しかしながら、このような状態では、Ｂ局はＡ局からの送信の有無にかかわらず、常時受信状態となるため、受信に必要な回路は常時動作しており、消費電力という点では問題になっていた。特に、Ａ／Ｄコンバータをはじめとするアナログ部の消費電力が大きくなり問題となる。これを解決するための方法として、特許文献１に、受信時とは別に待機時の状態を設けることで低消費電力化する提案がなされている。
【０００７】
上記特許文献１に記載されている装置のブロック図を図８に示す。図８に示すように、
アンテナ１０１は送受兼用であり、スイッチ１０２により切り換えられる。送信する信号は、情報変調部１０５において変調し、拡散変調部１０４で拡散後、無線部１０３を通して送信される。一方、受信時には、無線部１０６で受信するが、受信信号は受信レベル判定部１１１においてその信号の強さを判定し、その結果に基づいて、電源、クロック制御部１１２をコントロールする。また、受信信号は、Ａ／Ｄ変換部１０７においてデジタル化され、その後、逆拡散復調部１０８において逆拡散し、振幅検出部１０９において検出し情報復調部１１０において復調する。また、逆拡散の振幅情報により、同期積算部１１３、同期検出部１１４において同期を取っている。
【０００８】
上記の例では、パケット通信として送られてきた無線データに対して、データを復調するのではなく、中間周波信号を受信レベル判定部で増幅し、整流平滑した後に内部コンパレータと比較して、設定したあるレベル以上であれば信号が来たと判断し、受信モードに移る。すなわちこの例では、第９図に示すように、待機時と、受信時と、送信時と、に動作が区分される。その結果、受信待機時に動作させるブロックとしては、受信系無線部１０６と、受信レベル判定部１１１と、電源・クロック制御部１１２と、に限られ、Ａ／Ｄコンバータ１０７を動作させずにすむため回路全体として大幅に低消費電力化できる。
【０００９】
【特許文献１】特開平８-３０７４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術においては、待機状態における消費電力を低減できるようにはなるが、以下のような問題も生じる。
【００１１】
１.検出感度に関する問題
受信信号を判定する場合に、中間周波数のレベルを検出することになる。しかしながら、無信号時においても、ホワイトノイズと呼ばれる熱雑音がアンテナから入ってきたり、受信系の雑音の影響で、ある程度の信号を検知したりしている。従って、受信レベル判定部では、このレベルと所要信号の到来時のレベルとを区別する必要がある。無線ＬＡＮの規格としては、802.11、802.11ｂなどがあるが、これらはスペクトル拡散方式が用いているため、受信電力が低くても復調できる。この受信レベル判定部の閾値を大きくしすぎると所望信号を受けられなる一方、反対に閾値を低くしすぎると雑音を信号と区別ができず誤動作が発生する可能性がある。また、製品を量産することを考えた場合、部品の特性ばらつきや温度変化による変動も考慮する必要がある。
【００１２】
一方、システムの特徴を考えると、所望データを落とさないようにすることが必要であり、検出感度を高く（閾値を低く）設定しておいて雑音で動作を開始したとしても、受信系の復調結果として信号でないことを判断し、待機状態に戻ることが望ましい。しかしながら、その結果として、無信号時であるにもかかわらず、雑音に起因して待機モードから受信モードへの遷移が頻繁に起こるようになるという問題がある。
【００１３】
２.干渉の問題
前記の802.11、802.11b規格のシステムでは、2.4ＧＨｚ帯のＩＳＭバンドが用いられている。このバンドは、Industrial, science, medical としても使われているために、電子レンジや医療用機器からの干渉も多く、特許文献１に記載の方法を用いたとしても、ＩＳＭ機器に反応して受信動作に入ってしまうという問題点がある。また、通信用途としても、2.4ＧＨｚ帯では、異なる通信システムが存在する。例えば、ＦＨ（フリクエンシーホッピング）を利用するBluetooth等が有名である。このように、上記特許文献１に記載の電力による検出方法では、これらの干渉源の電力を検知し受信モードに入ってしまうことが問題となる。
【００１４】
以上に説明したように、ノイズや同一周波数帯を使用する他のシステムの信号によって所望の信号でない場合にも頻繁に動作状態となるため、十分な低消費電力化が果たせない。
【００１５】
これらの問題点について、図１０（Ａ）から図１０（Ｄ）までを参照しつつより具体的に説明する。図１０（Ａ）においては、時間軸上に、送信すべき２つのパケットデータ１５１、１５３が示されている。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）に示した閾値に基づいて信号の有無を判断し、Ａ／Ｄ変換器のオン／オフを行った図である。図１０（Ｂ）に示すように、信号成分のみが存在する場合には、Ａ／Ｄ変換器は正しく動作し、動作上における消費電力に関する無駄はない。しかしながら、現実の通信においては、図１０（Ｃ）に示すように、受信信号１５１、１５３以外に干渉信号１５５や雑音信号１５７が存在するため、Ａ／Ｄ変換器は、例えば、図１０（Ｄ）に示す動作状態となる。つまり、干渉信号１５５や雑音信号１５７を検知し、Ａ／Ｄ変換器１０７がオン状態となる。
【００１６】
ここで、Ａ／Ｄ変換器１０７の立ち上がり応答に関して説明する。デジタル回路では、スリープ状態にしたり、クロックを止めたりすることにより消費電力が下がり、かつ、動作時には動作状態まで瞬時に立ち上げることができる。これに対して、アナログ回路においては、立ち上がりまでに時間が必要である。Ａ／Ｄ変換機能は、アナログ部とデジタル部とにより構成され、このうちデジタル部はクロック静止可能であるが、アナログ部はスリープから立ち上げ状態までにある程度の時間を要することが多い。
【００１７】
この様子について図１１を参照しつつ説明する。図１１に示すように、立ち上がりの過渡期においては、回路の容量（Ｃ）成分等の影響により電圧の立ち上がりがなまるため、Ａ／Ｄ変換器の出力が正しい値を示さないことが知られている。この際、過渡期をどのように定義するかに関しては様々な定義が存在するが、例えば、定常動作時の振幅値の９０パーセントレベルに達するまでの期間を過渡期とする定義が存在するとともに、システムで必要とするＳ／Ｎ比に達するまでの期間を過渡期とする定義なども存在する。いずれにしても、Ａ／Ｄ変換部１０７をオンにし、安定して動作するようになるまでには時間を要し、これが立ち上がりに関する応答時間となる。
【００１８】
図１０（Ｄ）に示すように、この立ち上がり応答期間に対応する過渡期を経た後の定常期において信号の真偽を判断し、所望の信号ではないと判断されると、Ａ／Ｄ変換器は一旦オフ状態となる。しかしながら、まだ信号は継続して出力されるため、再び電力を検知してオン・オフが繰り返される状態が実際に信号が存在しなくなるまで繰り返す。この結果、Ａ／Ｄ動作時間が多くなり、消費電力が下がらないという問題が生じる。
【００１９】
以上に説明したように、特許文献１に記載の技術においては、常時待ち受け状態となってＡ／Ｄ変換器が動作しているシステムに比べて、低消費電力化が可能ではあるものの、理想的な受信状態とは成り得ない実際のシステムにおいては、受信信号がない場合にも雑音や干渉信号によって頻繁にＡ／Ｄ変換器が動作するため、消費電力の低減の効果としては十分なものとは言えなかった。
【００２０】
本発明は、雑音や干渉などの意図しない信号が存在する場合でも、無線通信システムにおける受信機を低消費電力化する技術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】
【００２１】
本発明によれば、低消費電力で１（低）ビットデジタルデータに変換できる手段を、多ビットＡ／Ｄ変換器とは別途用意し同期処理を分担させることで、不要な信号でＡ／Ｄ変換器が動作することを回避することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、入力した受信信号が所望の信号である否かを多ビットの復調用Ａ／Ｄ変換器を用いずに少ビットの判定用の復調器により判断できる。その結果、所望以外の信号時にＡ／Ｄ変換器をオフ状態のまま維持でき、受信機における大幅に低消費電力化が可能になる。また、過渡期が比較的長いＡ／Ｄ変換器を用いる場合にも適用が可能になるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
まず、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムにおける受信機について図１を参照しつつ説明を行う。図１は、スペクトル拡散を用いた受信系のシステム構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態による受信系は、アンテナ１を通して、無線部２で受信する。この際、変換されたベースバンド信号は例えば２分配され、そのうちの一方はＡ／Ｄ変換部４に入力される。他方は、コンパレータ３に入力し、ここで信号の２値判定が行われ、１ビットのデジタル信号に変換される。図１には、１系統のみが記載されているが、一般的には、復調用信号としてＩ系統とＱ２系統とが存在するため、各々、２分配され、２つのＡ／Ｄ変換器と２つのコンパレータに信号が入力される。
【００２４】
一方、スペクトル逆拡散を行う逆拡散復調部５においては、入力信号として１ビット用と多ビット用のポートが用意されており、各々の場合において、相関値が得られるようになっている（相関器を符号５ａで示す。）。その後、振幅検出部６において振幅を検出し、情報復調部７において信号を復調する。また、逆拡散の振幅情報により、同期積算部８、同期検出部９において同期を取っている。受信機の動作としては、送信された信号に同期して信号が復調される。後述するが、この相関器５ａにより受信信号の真偽を検出し、この検出結果に基づいて、Ａ／Ｄ変換部４をオン・オフする。
【００２５】
図２は、送られてくる信号フォーマットの一例を示す図である。これは、IEEE802.11b規格として知られている信号のフォーマットであり、以下の構成となっている。図２に示すように、128ビットの相関用同期信号２１、16ビットのデータ用同期信号２２、48ビットの情報信号(HEADER)２３、送受信すべきデータ(DATA)信号２４である。ここで、相関用同期信号２１は、信号検知やスペクトル拡散の同期のために用意されており、データ等の情報は入っていない。従って、本実施の形態においては、まず、１ビットデジタル信号を用いて、128ビットの相関用同期信号２１で受信信号とバーカー符号との相関が取られる。ここで相関が取れた場合には、上記相関器５ａは、信号が受信すべき信号であると判断し、Ａ／Ｄ変換器４（図１）をオン状態とし、多ビットデジタル信号が得られるようにする。相関器５ａでは、対象信号のポートを１ビットデジタル信号から多ビットデジタル信号に切り換える。
【００２６】
一方、相関器５ａにより相関が取れなかった場合には、受信すべき信号ではないと判断し、Ａ／Ｄ変換部４はオフのまま、再び信号待機状態に戻る。そして、データ用同期信号２２、HEADER２３は、多ビットのデジタル信号を用いて復調される。
【００２７】
次いで、ビットデータによる相関と多ビットデータによる相関との性能比較について図３を参照して説明する。図３は、１１ビットで拡散されたバーカー符号がＤＢＰＳＫで変復調された場合の特性を１ビットデータで復調した場合（破線）と、多ビットデータで復調した場合の特性（実線）と、の特性を示す図であり、その差は約６ｄＢとなっており（ＢＥＲ＝１０Ｅ-４において）、1ビットデータで復調すると受信特性が劣化することがわかる。
【００２８】
通常のデータ通信で受信限界とされるＰＥＲ（パケットエラーレート）は、０．１程度である。このときが最も条件のきびしい時なので、この条件時に１ビットデータで信号識別できることを説明する。他の条件は緩い条件であり、この条件を満たせば他の条件も満たすことになる。
【００２９】
無線ＬＡＮの場合、基準となるパケット長は１０００ｂｙｔｅであり、１パケットは８０００ｂｉｔで構成される。従って、概算として許容されるＢＥＲ(ビットエラーレート)は、PER=0.1と想定したことから、０．１／８０００＝１．２５Ｅ−５以下となる。これを図３に当てはめてみると、Ｃ／Ｎ＝１０ｄＢである。従って、受信信号は、Ｃ／Ｎ＝１０ｄＢ以上で受信されるものと考えてよい。このＣ／Ｎ条件下において、１ビットデータを用いた処理であっても、ＢＥＲ＜１０Ｅ−１は確保できていることがわかる。つまり、１ビットデータを用いた識別でも、１０回に1回程度しか誤らないことがわかり、大部分において、相関器５ａによる判定が正しく行われることになる。
【００３０】
一方、図２に示したフォーマットのように、スペクトル拡散の同期用信号が１２８ビット分用意されている場合は、この間に、この相関の有無を検出すれば良い。前記の検討から、最悪条件時で誤る確率が１／１０であるため、同期信号期間で正しく識別できる回数を概算すると、１１５回（１２８×０．９）程度は正しい相関が出る。従って、１ビット信号で受信した信号が、所望の信号であるか、熱雑音であるか、干渉信号であるか、を判断することが可能である。この結果、受信した信号が所望の信号であることが判明した場合には、Ａ／Ｄ変換器４をＯＮにして精度の良い多ビットシステムに切り換える。一方、所望の信号ではない信号であれば、Ａ／Ｄ変換器４をＯＦＦ状態のまま維持できる。
【００３１】
この様子について図１と図４とを参照しつつ説明を行う。図４（Ａ）は、受信信号４１ａ、４１ｂ以外に干渉信号４３や雑音信号４５などが同時に存在する場合の様子を示す図である。この場合に電力を検知すると、まず、コンパレータ３が動作し、受信した信号が正しい信号（４１ａ、４１ｂ）である場合には、Ａ／Ｄ変換器４は動作状態となり、コンパレータ３は停止する。一方、干渉信号４３や雑音信号４５を検知した場合には、コンパレータ３の処理において正しい信号ではないと判断し、Ａ／Ｄ変換器４はオフのまま、コンパレータ３は再び待機状態に戻る。この場合も、まだ信号は続いているため、再び電力を検知し同様の動作を信号がなくなるまで繰り返す。但し、コンパレータ３に関する判断が相関器５ａにより既になされているため、Ａ／Ｄ変換器４が動作状態には入らない。
【００３２】
尚、Ａ／Ｄ変換器４などに関しては、様々な仕様の回路が存在するが、無線ＬＡＮで用いられる２２Ｍｂｐｓ又は３３Ｍｂｐｓクラスのものでは、１０〜５０ｍＷ程度の消費電力となっており、Ｉ、Ｑの２系統を考えると、その倍の電力消費となる。一方、コンパレータ３の電力は１ｍＷ以下であり、コンパレータ３が動作しＡ／Ｄ変換部４が動作しない状態においては、従来のＡ／Ｄ変換部４が動作している状態に比べて大幅な低消費電力化が可能である。
【００３３】
以上に説明したように、本発明の第１の実施の形態による受信系回路においては、受信信号が正しいか否かを判定し正しいことが確認されるまではＡ／Ｄ変換器を停止状態とし、受信信号の相関がとれることを確認した後にＡ／Ｄ変換器を動作させるように構成しているため、最小限の消費電力で所望の信号か所望の信号でないかを判定できるようになる。その結果、従来から問題となっていた消費電力の大きいＡ／Ｄ変換器が本来動く必要のない期間にも動作を行うことに起因する無駄な電力消費を低減し、装置の低消費電力化が可能になるという利点がある。
【００３４】
尚、上記実施の形態においては、上記特許文献１に記載の検出方法について本願発明を適用した場合を例にして説明したが、実際には常時通電している場合に関しても、本実施の形態による方法を適用すると効果的である。
【００３５】
このような例について図５（Ａ）〜（Ｄ）までを参照して説明する。この例では、検出のトリガーとなる信号が存在しないことから、本発明の第１の実施の形態による技術を適用しない場合には、Ａ／Ｄ変換器は常時動作している（図５（Ｂ））。一方、本発明の第１の実施の形態による技術を適用した場合は、コンパレータが常時動作状態となっており、受信すべき正しい信号５１ａ、５１ｂが存在する場合のみコンパレータがオフになり（図５（Ｃ））、Ａ／Ｄ変換器がオン状態になる（図５（Ｄ））。この場合には、コンパレータとＡ／Ｄ変換器とのいずれかが動作しているが、前述のようにコンパレータの消費電力はＡ／Ｄ変換器の数十分の１であることから、従来に比べて大幅に低消費電力化できる。
【００３６】
また、上記各実施の形態においては、入力電力を検知するタイプと常時通電によるタイプとを例示したが、上位層からのトリガーによって状態を遷移させることも可能である。
例えば、無線ＬＡＮアクセスポイント提供サービスのような形態において、歩行者がサービス範囲内を移動しているような場合がある。この場合には、アプリケーションからサービス範囲内か否かを定期的に確認するために一定のインターバルでシステムを起動させて信号の有無を検知するような場合がある。このような場合には、トリガーは受信電力の検知ではなく、上位層からの指示となる。この場合においても、従来の方式ではすべての受信系が動いていたが、本実施の形態による技術を適用することにより、Ａ／Ｄ変換器や情報復調器等を動作させる必要がなく、低消費電力化を図ることができる。
【００３７】
無線ＬＡＮアクセスポイント提供サービスのように、サービスエリアが限られている場合には、ほとんどがサービスエリア外であり、信号が受信できない確率が極めて高く、このような場合に、本実施の形態による技術は効果的である。
【００３８】
尚、相関器については、簡単化のために１ビット用のポートと多ビット用のポートとがあるものとして説明したが、実際のロジック回路では多ビット対応の相関器の最上位ビットに１ビット信号を入力することで同等の解が得られ、このような回路を使用することも可能である。
【００３９】
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照しつつ説明を行う。本実施の形態においては復調動作についても、１ビット信号を使うことを特徴とする。図６は、時間的な制約を示す図であり、図２に対して時間制約を書き加えたものである。前述のように、信号の真偽を１ビット信号により確認した後にＡ／Ｄ変換器の動作が始まるが、実際に復調に必要なデータが来るまでに定常状態になっている必要がある。この例で示すと、ＳＹＮＣ６１は同期のために用いられるものであり常に同じパターンが入っており、復調必要なデータは入っていない。一方、ＳＦＤ６２は復調が必要である。従って、受信機では、ＳＹＮＣ６１が終わり、ＳＦＤ６２が始まるまでに定常期に入っている必要がある。しかしながら、Ａ／Ｄ変換器の種類によっては、この期間までに安定期に入れないもの、通常は入るが場合によって入らないもの（周囲温度や供給電圧の差異の影響などにより）も存在する。
【００４０】
その場合、復調が正しくできないことになる。そこで、安定期に入るまで、１ビットデジタル信号を用いて復調を行う。具体的には、上記例の場合、ＳＹＮＣ６１、ＳＦＤ６２、ＨＥＡＤＥＲ６３までがバーカー符号で拡散された直接スペクトル拡散システムであるので、バーカー符号で拡散した部分の一部、あるいは全部を１ビット信号で復調し残りの部分を多ビットで処理する。前述のように、１ビットデジタル信号による復調は、特性の劣化を伴うものの復調を行うことができるため、安定期までは１ビットデジタル信号を使うことができる。一方、安定期の後は、多ビットデジタル信号に切り換える。このようにすることにより、図６に示すように、従来はＳＹＮＣの期間内で安定期に入る必要があったものが、ＳＹＮＣ６１、ＳＦＤ６２、ＨＥＡＤＥＲ６３までに安定期に入る必要があるまでの期間を伸ばすことができるため、時間的な余裕を得ることが可能になる。このようにすることにより、過渡期が比較的長いＡ／Ｄ変換器を用いた場合においても、本実施の形態による技術を適用することができる。
【００４１】
尚、実際の受信機において、個別に安定時間を知るには検知手段が必要であり、簡易化できない場合がある。そこで、製品設計時に固定の切り替えタイミングとして設定しておき、信号識別後、この設定時間をトリガーに切り換える方法も可能である。一般にＡ／Ｄ変換器は、状態によって過渡期が変わること、１ビットによる信号検出に時間の幅があることから、Ｔｙｐ（標準）で与えられる安定期までの時間に、ある程度のマージンを加えてこの切り替え時間にすることで回路を簡易化できるメリットがある。
【００４２】
また、上記第１、第２の実施例については、１２８ビットの相関用同期信号、１６ビットのデータ用同期信号、４８ビットの情報信号(HEADER)、送受信すべきデータ(DATA)という構成に関して説明したが、802.11bにおいては、ショートブリアンブル構成の規格も存在する。その場合には、５６ビットの相関用同期信号、１６ビットのデータ用同期信号、４８ビットの情報信号(HEADER)、送受信すべきデータ(DATA)の構成も存在する。この場合においても、本発明を同様に適用可能であり、同様の利点を有することは言うまでもない。すなわち、本発明の一般性は失われない。また、上記においては、１ビット用と多ビット用の信号を用いる場合を例にして説明してきたが、１ビット用の代わりに、多ビット用と比較して低ビットであり立ち上がりが早いＡ／Ｄ変換器を用いても良い。
【００４３】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態によるシステムを用いると、入力した受信信号が所望の信号であるか熱雑音であるか、他システム（たとえばＦＨ信号）であるか、干渉源（電子レンジ）であるかに関して、多ビットで消費電力の大きいＡ／Ｄ変換器を用いずに判断できる。その結果、所望以外の信号時にＡ／Ｄ変換器をＯＦＦ状態のまま維持できることになり、大幅な低消費電力化が可能になる。本発明の第２の実施の形態によれば、過渡期が比較的長いＡ／Ｄ変換器を用いる場合においても、同様の効果を得ることが出来る。尚、上記各実施の形態においては、１ビットのコンパレータを用いた例について説明したが、信号識別用に１ビットのコンパレータの代わりに１ビットではない小ビット数のＡ／Ｄ変換器を用いることができる。このようにすれば、スペクトル拡散でない方式の一般的なデジタル変調にも本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明によれば、無線通信システムにおける受信系の低消費電力化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第1の実施の形態による受信機の構成例を示すブロック図である。
【図２】IEEE802.11b規格に基づくフレームフォーマット図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による１ビットデジタル値による特性差を示したグラフであり、多ビット量子化信号と１ビット量子化信号の差を示す図である。
【図４】図４（Ａ）から図４（Ｃ）までは、種々の信号の存在下において、コンパレータとＡ／Ｄ変換器とがそれぞれ動作している期間を示す図である。
【図５】図５（Ａ）から図５（Ｄ）までは外部のトリガー信号がない場合の動作している期間を示す図であり、図４に対応する図である。
【図６】IEEE802.11bにより規格下されているフレームフォーマットにおいて、Ａ／Ｄ変換器で動作開始時から安定時までの間にとりうる時間のマージンを示す図である。
【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）は、パケットデータを送信しているときの無線局Ａと無線局Ｂとの２つの無線局間のデータのやり取りを示す図である。
【図８】従来例の無線通信機の受信系の構成例を示すブロック図である。
【図９】待機時、受信時、送信時の各状態において動作するブロックを示す図である。
【図１０】図１０（Ａ）から（Ｄ）までは、種々の信号の存在下において、Ａ／Ｄ変換器が動作している期間を示す図である。
【図１１】Ａ／Ｄ変換器の過渡領域でのアナログ振幅の立ち上がり特性例を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…アンテナ、２…受信系無線部、３…コンパレータ、４…Ａ／Ｄ変換部、５…逆拡散復調部、５ａ…相関器、６…振幅検出部、７…情報復調部、８…同期積算部、９…同期検出部、１０１…アンテナ、１０２…スイッチ、１０３…送信系無線部、１０４…拡散変調部、１０５…情報変調部、１０６…受信系無線部、１０７…Ａ／Ｄ変換部、１０８…逆拡散復調部、１０９…振幅検出部、１１０…情報復調部、１１１…受信レベル判定部、１１２…電源・クロック制御部、１１３…同期積算部、１１４…同期検出部。
【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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【図１１】
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