(57)【要約】【課題】ノイズの誤受信による電力消費を抑制するとともに、送信電力、受信電力の双方を必要最低限のレベルまでに効果的に低下させること。【解決手段】受信信号強度評価手段８は、受信用増幅器３の受信増幅率に基づいて算出される安定受信可能な信号強度である安定受信強度と受信信号強度との差分値を算出する。受信増幅率制御手段９は、ノイズの受信信号強度が安定受信強度より大きいときに受信増幅率を低下させ、一定時間受信が行われないときに受信増幅率を上昇させる。パケット管理手段１１は、受信パケットの受信信号強度が安定受信強度より大きいときに送信出力を低下させる制御パケットを生成し、受信パケットの受信信号強度が安定受信強度より小さいときに送信出力を上昇させる制御パケットを生成する。【選択図】      図１
2007306249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号を増幅する受信用増幅器と、
前記受信信号から抽出された受信パケットの種類を判別するパケット判別手段と、
一定時間受信が行われていないことを検出する無受信時間計測手段と、
受信信号強度を計測する受信信号強度計測手段と、
前記受信用増幅器の受信増幅率に基づいて算出される安定受信可能な信号強度である安定受信強度と受信信号強度との差分値を算出する受信信号強度評価手段と、
ノイズの受信信号強度が安定受信強度より大きいときに前記受信増幅率を低下させ、一定時間受信が行われないときに該受信増幅率を上昇させる受信増幅率制御手段と、
前記受信パケットが制御パケットである場合に、該制御パケットから送信増幅率制御命令を抽出する制御命令抽出手段と、
前記受信パケットの受信信号強度が前記安定受信強度より大きいときに送信出力を低下させる制御パケットを生成し、該受信パケットの受信信号強度が該安定受信強度より小さいときに送信出力を上昇させる制御パケットの生成を行うパケット管理手段と、
生成された送信パケットが含まれる送信信号を増幅する送信用増幅器と、
前記送信パケットの宛先ごとの送信増幅率を記憶し、前記制御命令抽出手段から伝達された送信増幅率制御命令に基づいて前記送信用増幅器の送信増幅率を変更する送信増幅率記憶手段と、
前記送信パケットの送信時に前記送信用増幅器の送信増幅率を該送信パケットの宛先に対応した送信増幅率に切り替える送信増幅率切替手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記受信信号強度評価手段は、直前複数回分のノイズの受信信号強度および受信パケットの各受信信号強度をそれぞれ保存し、それらの各平均値を算出するとともに、ノイズに関する平均受信信号強度と安定受信強度との差分値をおよび受信パケットに関する平均受信信号強度と安定受信強度との差分値をそれぞれ算出し、
前記受信増幅率制御手段は、前記ノイズの平均受信信号強度と前記安定受信強度との差分値に応じて受信増幅率を低下させ、前記受信パケットの受信が一定時間行われないときに該受信増幅率を一定レベル上昇させ、
前記パケット管理手段は、前記受信パケットの平均受信信号強度と前記安定受信強度との差分値に基づいて送信出力を変化させる制御パケットを生成することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記受信信号強度評価手段は、直前複数回分のノイズの受信信号強度および受信パケットの各受信信号強度をそれぞれ保存し、それらの各平均値を算出するとともに、ノイズに関する平均受信信号強度と安定受信強度との差分値をおよび受信パケットに関する平均受信信号強度と安定受信強度との差分値をそれぞれ算出し、
前記受信増幅率制御手段は、前記ノイズの平均受信信号強度と前記安定受信強度との差分値に応じて受信増幅率を低下させ、前記受信パケットの受信が一定時間行われないときに該受信増幅率を一定レベル上昇させ、
前記パケット管理手段は、前記受信パケットの受信信号強度と前記安定受信強度の大小関係に基づいて送信出力を一定レベル変化させる制御パケットを生成することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記受信信号強度評価手段は、ノイズの受信信号強度と安定受信強度との差分値および受信パケットの受信信号強度と安定受信強度との差分値をそれぞれ算出し、
前記受信増幅率制御手段は、前記ノイズの受信信号強度と前記安定受信強度の差分値に応じて前記受信増幅率を低下させ、前記受信パケットの受信が一定時間行われないときに該受信増幅率を一定レベル上昇させ、
前記パケット管理手段は、前記受信パケットの受信信号強度と前記安定受信強度の差分値に基づいて送信出力を変化させる制御パケットを生成することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記受信信号強度評価手段は、ノイズの受信信号強度と安定受信強度の大小関係および受信パケットの受信信号強度と安定受信強度の大小関係をそれぞれ評価し、
前記受信増幅率制御手段は、前記ノイズの受信信号強度が前記安定受信強度より大きい場合に前記受信増幅率を一定レベル低下させ、前記受信パケットの受信が一定時間行われないときに該受信増幅率を一定レベル上昇させ、
前記パケット管理手段は、前記受信パケットの受信信号強度と前記安定受信強度の大小関係に基づいて、送信出力を一定レベル変化させる制御パケットを生成することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項６】
受信信号を増幅する受信用増幅器と、
前記受信信号から抽出された受信パケットの種類を判別するパケット判別手段と、
一定時間受信が行われていないことを検出する無受信時間計測手段と、
受信信号強度を計測する受信信号強度計測手段と、
前記受信用増幅器の受信増幅率に基づいて算出される安定受信可能な信号強度である安定受信強度と受信信号強度との大小関係を評価する受信信号強度評価手段と、
ノイズの受信時に前記受信増幅率を低下させ、一定時間受信が行われないときに該受信増幅率を上昇させる受信増幅率制御手段と、
前記受信パケットが制御パケットである場合に、該制御パケットから送信増幅率制御命令を抽出する制御命令抽出手段と、
前記受信パケットの受信信号強度が前記安定受信強度より大きいときに送信出力を低下させる制御パケットを生成し、該受信パケットの受信信号強度が該安定受信強度より小さいときに送信出力を上昇させる制御パケットの生成を行うパケット管理手段と、
生成された送信パケットが含まれる送信信号を増幅する送信用増幅器と、
前記送信パケットの宛先ごとの送信増幅率を記憶し、前記制御命令抽出手段から伝達された送信増幅率制御命令に基づいて前記送信用増幅器の送信増幅率を変更する送信増幅率記憶手段と、
前記送信パケットの送信時に前記送信用増幅器の送信増幅率を該送信パケットの宛先に対応した送信増幅率に切り替える送信増幅率切替手段と、
備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
前記受信信号強度評価手段は、直前複数回分のノイズの受信信号強度および受信パケットの各受信信号強度をそれぞれ保存し、それらの各平均値を算出するとともに、ノイズに関する平均受信信号強度と安定受信強度との差分値をおよび受信パケットに関する平均受信信号強度と安定受信強度との差分値をそれぞれ算出し、
前記パケット管理手段は、前記受信パケットの平均受信信号強度と前記安定受信強度との差分値に基づいて送信出力を変化させる制御パケットを生成することを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記受信信号強度評価手段は、受信パケットの受信信号強度と安定受信強度の大小関係を評価し、
前記パケット管理手段は、前記受信パケットの受信信号強度と前記安定受信強度の大小関係に基づいて、送信出力を一定レベル変化させる制御パケットを生成することを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記受信増幅率制御手段は、ノイズを受信する度に前記受信増幅率を一定レベル低下させ、前記受信パケットの受信が一定時間行われないときに該受信増幅率を一定レベル上昇させることを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
上記受信増幅率制御手段は、単位時間当たりのノイズの受信頻度に応じて前記受信増幅率を一定レベル低下させ、前記受信パケットの受信が一定時間行われないときに該受信増幅率を一定レベル上昇させることを特徴とする請求項６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、無線通信装置に関するものであり、特に、送信時の電力（送信電力）と受信時の電力（受信電力）とを効果的に制御する無線通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などに代表される無線端末装置においては、長時間動作のための省電力化が課題となっている。無線端末装置において消費される電力量は、電力値と動作時間との積であるため、省電力化のためには電力値もしくは動作時間を削減する必要がある。なお、通信時に発生する電力には、送信電力と受信電力があるので、これらのいずれか、あるいは双方を制御することが考えられる。
【０００３】
まず、送信電力を削減する方法として、送信出力の制御がある。送信出力を低下させると、送信電力の低下とともに通信の成功率も低下することになる。そこで、送信用増幅器への給電量を削減し、送信用増幅器の増幅率を低下させて省電力を実現することが行われる。
【０００４】
一方、受信電力を削減する手法として、受信感度の制御がある。受信感度の場合も、送信出力と同様に、その値を低下させると、受信電力の低下とともに通信の成功率も低下することになる。そこで、受信用増幅器への給電量を削減し、受信用増幅器の増幅率を低下させた上で、さらにノイズによる誤受信を減少させることにより動作時間を短縮し、省電力を実現することが行われる。
【０００５】
例えば、下記特許文献１の無線装置では、受信信号の誤りの有無を評価する評価装置や、受信信号を増幅する受信用増幅器などの混合器を備えており、混合器への給電量を調整し、受信信号の連続受信成功回数が一定回数を超えると一定時間受信感度を下げる技術が開示されている。
【０００６】
また、下記特許文献２の伝送装置では、テスト信号を発出するテスト信号発出手段、信号の内容を解析し、送信出力の要求レベルを検出する信号解析手段および送信出力を要求レベルに変更するレベル変更手段などを備えており、テスト信号発出手段からテスト信号を発出し、信号解析手段でテスト信号の信号レベルを解析し、要求送信出力を検出し、レベル変更手段で検出した要求出力レベルになるように送信出力を調整する技術が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特表２００１−５１３２７１号公報
【特許文献２】特開２０００−８７３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に示される従来技術では、一時的な受信感度の操作のため、通信環境が良く、受信感度の上昇が必要ない場合でも受信感度を上昇させてしまう可能性があり、ノイズによる誤受信が発生し得る。そのため、ノイズによる誤受信に基づく電力が発生するといった課題の存在が認められる。
【０００９】
また、上記特許文献２に示される従来技術では、通信環境を評価するためのテストパケットの送信が必要であり、時々刻々と変化する無線通信環境を評価するためには、その都度テストパケットを送信する必要がある。そのため、通信に必要なパケットとは別のテストパケットを送信するための電力が必要となるといった課題の存在が認められる。なお、この従来技術では、送信出力および受信感度の双方を同時に制御することは行われておらず、必要な送信出力は受信感度によって決定されるという観点が考慮されていない。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ノイズの誤受信による電力消費を抑制するとともに、送信電力、受信電力の双方を必要最低限のレベルまでに効果的に低下させ得る無線通信装置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】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる無線通信装置は、受信信号を増幅する受信用増幅器と、前記受信信号から抽出された受信パケットの種類を判別するパケット判別手段と、一定時間受信が行われていないことを検出する無受信時間計測手段と、受信信号強度を計測する受信信号強度計測手段と、前記受信用増幅器の受信増幅率に基づいて算出される安定受信可能な信号強度である安定受信強度と受信信号強度との差分値を算出する受信信号強度評価手段と、ノイズの受信信号強度が安定受信強度より大きいときに前記受信増幅率を低下させ、一定時間受信が行われないときに該受信増幅率を上昇させる受信増幅率制御手段と、前記受信パケットが制御パケットである場合に、該制御パケットから送信増幅率制御命令を抽出する制御命令抽出手段と、前記受信パケットの受信信号強度が前記安定受信強度より大きいときに送信出力を低下させる制御パケットを生成し、該受信パケットの受信信号強度が該安定受信強度より小さいときに送信出力を上昇させる制御パケットの生成を行うパケット管理手段と、生成された送信パケットが含まれる送信信号を増幅する送信用増幅器と、前記送信パケットの宛先ごとの送信増幅率を記憶し、前記制御命令抽出手段から伝達された送信増幅率制御命令に基づいて前記送信用増幅器の送信増幅率を変更する送信増幅率記憶手段と、前記送信パケットの送信時に前記送信用増幅器の送信増幅率を該送信パケットの宛先に対応した送信増幅率に切り替える送信増幅率切替手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる無線通信装置によれば、受信用増幅器の受信増幅率に基づいて算出される安定受信可能な信号強度である安定受信強度と受信信号強度との差分値が算出される。また、ノイズの受信信号強度が安定受信強度より大きいときに受信増幅率を低下させ、一定時間受信が行われないときに受信増幅率を上昇させる処理が行われる。さらに、受信パケットの受信信号強度が安定受信強度より大きいときに送信出力を低下させる制御パケットが生成され、受信パケットの受信信号強度が安定受信強度より小さいときに送信出力を上昇させる制御パケットが生成される。このような制御処理が実行されることにより、ノイズの誤受信による電力消費を抑制することができ、送信電力および受信電力の双方を必要最低限のレベルまでに効果的に低下させることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかる無線通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
（無線通信装置の構成）
まず、実施の形態１にかかる無線通信装置の構成について図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかる無線通信装置の構成を示す図である。同図に示す無線通信装置は、送受共用のアンテナ装置であるアンテナ２を介して受信する受信信号を処理するとともに受信信号に基づいて受信増幅率を制御する受信系（図１の上段側を主とする構成部）と、アンテナ２を通じて送信する送信信号を処理するとともに受信信号に基づいて送信増幅率を制御する送信系（図１の下段側を主とする構成部）と、これらの送信系および受信系に接続されるパケット管理手段１１と、パケット管理手段１１との間で所要のデータ通信を行うＣＰＵ１４とを備えて構成される。
【００１５】
また、無線通信装置の受信系では、アンテナ２に接続される受信用増幅器３、受信用増幅器３の出力を入力信号とする復調器４、復調器４の出力を入力信号とするパケット判別手段５、受信用増幅器３の出力を入力信号とする無受信時間計測手段６および受信信号強度計測手段７、受信信号強度計測手段７およびパケット判別手段５の各出力を入力信号とする受信信号強度評価手段８、ならびに無受信時間計測手段６および受信信号強度評価手段８の各出力を入力信号とする受信増幅率制御手段９の各構成部が具備され、受信増幅率制御手段９の出力（制御信号）によって受信用増幅器３の増幅率が制御される構成とされる。なお、受信増幅率制御手段９の出力は、受信用増幅器３および受信信号強度評価手段８への入力信号とされ、受信信号強度評価手段８の出力はパケット管理手段１１への入力信号とされる。
【００１６】
一方、無線通信装置の送信系では、パケット管理手段１１の出力を入力信号とする変調器１５、アンテナ２に接続され、変調器１５の出力を入力信号とする送信用増幅器１６、復調器４の出力を入力信号とする制御命令抽出手段１０、制御命令抽出手段１０の出力を入力信号とする、ならびにパケット管理手段１１および送信増幅率記憶手段１２の出力を入力信号とする送信増幅率切替手段１３の各構成部が具備され、送信増幅率切替手段１３の出力（制御信号）によって送信用増幅器１６の増幅率が制御される構成とされる。なお、送信増幅率記憶手段１２の記憶データを参照するため、送信増幅率切替手段１３の出力は送信増幅率記憶手段１２への入力信号とされる。
【００１７】
（無線通信装置の機能）
つぎに、図１に示した実施の形態１にかかる無線通信装置の機能について説明する。まず、受信系において、受信用増幅器３は、アンテナ２を介して受信した受信信号を増幅する。復調器４は、受信信号を復調して受信パケットを抽出する。パケット判別手段５は、パケットの種類を判別する。無受信時間計測手段６は、受信系において、一定時間受信処理が行われていないことを検出する。受信信号強度計測手段７は、受信信号強度を計測する。受信信号強度評価手段８は、受信用増幅器３の増幅率である受信増幅率に基づいて算出（決定）される安定受信可能な信号強度（以下、単に「安定受信強度」という）と現実の受信信号強度との差分値を算出する。受信増幅率制御手段９は、ノイズの受信信号強度が安定受信強度より大きい場合に受信増幅率を低下させる一方で、一定時間受信が行われない場合に受信増幅率を上昇させる。
【００１８】
また、送信系において、制御命令抽出手段１０は、受信したパケットが後述する制御パケットの場合に、この制御パケットから送信増幅率制御命令を抽出する。送信増幅率記憶手段１２は、送信パケットに付与される宛先ごとの送信増幅率を記憶するとともに、通知された送信増幅率制御命令に基づいて送信用増幅器１６の送信増幅率を変更する。送信増幅率切替手段１３は、送信時に送信用増幅器１６の増幅率を送信パケットの宛先に対応した送信増幅率に切り替える。変調器１５は、送信パケットを所定の送信信号形式に変換するための変調処理を行う。送信用増幅器１６は、送信信号を増幅する。
【００１９】
さらに送信系および受信系に共通な処理部として、パケット管理手段１１は、送信出力の低下または上昇を指示する制御パケットを生成する。具体的には、受信パケットの受信信号強度が安定受信強度より大きい場合には、送信出力を低下させるための制御情報を含ませた制御パケットを生成し、逆に、受信パケットの受信信号強度が安定受信強度より小さい場合には、送信出力を上昇させるための制御情報を含ませた制御パケットを生成する。ＣＰＵ１４は、パケット管理手段１１との間で所要のデータ通信を行う。
【００２０】
（信号パケットの種類）
つぎに、各無線通信装置の間で送受される信号パケットの種類について説明する。図２−１および図２−２は、各無線通信装置の間で送受される信号パケットのパケットフォーマットの一例を示す図である。図２−１は、データパケットの一例を示し、図２−２は制御パケットの一例を示している。図２−１に示すデータパケットは通信用のパケットであり、このデータパケットは、パケットの送信元を表す送信元ＩＤ１０１、パケットの宛先を表す宛先ＩＤ１０２、パケットが制御パケットか否かを表す制御パケットフラグ１０３およびペイロードされるデータ１０４を含む構成とされる。
【００２１】
一方、図２−２に示す制御パケットは送信出力の制御のためのパケットであり、この制御パケットは、図２−１に示すデータパケットにおいて、送信増幅率制御に用いる増幅率制御値１０５が付加される構成とされる。なお、制御パケットには、さらに通信用のデータ、例えばＡＣＫ情報などを付加することもでき、送信パケットの増加を抑制することができる。
【００２２】
（無線通信装置の動作）
つぎに、実施の形態１にかかる無線通信装置の動作について図１〜図５の各図面を参照して説明する。ここで、図３は、図１に示した無線通信装置全体の通信処理手順を示すフローチャートであり、図４は、図１に示した無線通信装置における受信処理の手順を示すフローチャートであり、図５は、図１に示した無線通信装置における送信処理の手順を示すフローチャートである。なお、以後の説明において、無線通信装置１は、その初期状態において、送信出力は最大値に、受信感度は最小値にそれぞれ設定されているものとする。
【００２３】
（無線通信装置の動作−全般）
無線通信装置１の処理は大きく分けて、受信時の処理（受信処理）、送信時の処理（送信処理）および無受信時の処理（無受信処理）の３種類に区分される。受信処理は、受信感度より大きい強度の受信信号を受信したときに行われ、送信処理は、パケット管理手段１１に送信パケットがあるときに行われ、無受信処理は、ある一定時間（所定時間）、例えば通信間隔の最長時間のように、通信が行われるべき時間経過しても受信処理が実行されないときに行われる。なお、受信処理中の場合には、送信処理を行うことが通信環境の悪化に繋がることが多いので、送信処理よりも受信処理を優先することが好ましい。また、受信処理時には、無受信状態が発生することはないので、受信処理は無受信処理よりも優先的に処理されることになる。以上により、受信処理、送信処理および無受信処理の各処理間における実行の優先度は、受信処理を最優先とし、送信処理、無受信処理は同等とする。
【００２４】
図３において、無線通信装置１は受信信号の有無、すなわち受信感度よりも大きい受信信号があるか否かを判定する（ステップＳ９１）。受信感度より大きい受信信号がある場合（ステップＳ９１、Ｙｅｓ）には、受信処理が可能となり、後述する受信処理のフロー（ステップＳ１）に移行する。一方、受信感度より大きい受信信号がない場合（ステップＳ９１、Ｎｏ）、パケット管理手段１１はＣＰＵ１４からのデータ入力の有無を確認する（ステップＳ９２）。ＣＰＵ１４からのデータ入力がある場合（ステップＳ９２、Ｙｅｓ）には、そのデータを受信し、当該データを含む送信パケットを生成する（ステップＳ９３）。その後、送信パケットの有無を確認し（ステップＳ９４）、送信パケットがある場合（ステップＳ９４、Ｙｅｓ）には、後述する送信処理のフロー（ステップＳ２）に移行し、さらに、無受信時間計測手段６が直前の受信時間からの経過時間に基づいて一定時間受信がない状態（無受信状態）を検出した場合（ステップＳ９５、Ｙｅｓ）には、後述する無受信処理のフローに移行する（ステップＳ３）。なお、上記のステップＳ９２のフローにおいて、ＣＰＵ１４からのデータ入力がない場合（ステップＳ９２、Ｎｏ）には、データパケットを生成することなくステップＳ９４の処理に移行し、また、ステップＳ９４のフローにおいて、送信パケットがない場合（ステップＳ９４、Ｎｏ）には、送信処理のフローを実行することなくステップＳ９５の処理に移行し、さらに、無受信時間計測手段６にて無受信状態が検出されない場合（ステップＳ９５、Ｎｏ）には、全体の処理を終了する。
【００２５】
（無線通信装置の動作−受信処理）
つぎに、受信処理の動作について、図４のフロー等を参照して説明する。なお、受信処理時には、送信出力および受信感度の制御が行われる。より具体的には、ノイズの受信時に受信増幅率の制御を行い、信号パケットの受信時に信号の送信元に対する送信増幅率の制御を行う。また、自身の送信増幅器における送信増幅率の制御は、通信の相手先から送信された制御パケットに基づいて行われる。
【００２６】
アンテナ２で受信された受信信号は、受信用増幅器３において、設定された受信増幅率に応じて増幅され、復調器４、無受信時間計測手段６および受信信号強度計測手段７の各構成部に出力される。無受信時間計測手段６は、受信用増幅器３からの信号が自身に入力された時間を受信時間（受信時刻）として記録する（ステップＳ２０１）。受信信号強度計測手段７は、受信用増幅器３から入力された受信信号の信号強度を測定し、受信信号強度評価手段８に通知する（ステップＳ２０２）。復調器４は、受信用増幅器３から入力された受信信号をパケットに変換し、当該パケットをパケット判別手段５、制御命令抽出手段１０およびパケット管理手段１１の各構成部に出力する。
【００２７】
パケット判別手段５は、復調器４から入力されたパケットの種類がノイズか信号パケットかを判別し、判別したパケットの種類を受信信号強度評価手段８に通知する（ステップＳ２０３、Ｓ２０４）。受信信号強度評価手段８は、復調器４から入力されたパケットの種類がノイズであると判別された場合（ステップＳ２０４、Ｙｅｓ）には、受信信号強度計測手段７から入力された受信信号強度と予め設定されている安定受信強度との差分値（信号受信強度評価指標）を受信増幅率制御手段９に出力する。受信増幅率制御手段９は、受信信号強度評価手段８から入力された受信信号強度と安定受信強度との差分値に応じて、例えば受信信号強度の信号を受信しない受信増幅率に設定するなどの受信増幅率を低下させる処理を行う（ステップＳ２０５）。なお、受信増幅率制御手段９によって更新された受信増幅率は、受信用増幅器３および受信信号強度評価手段８に出力される。
【００２８】
一方、受信信号強度評価手段８は、復調器４から入力されたパケットの種類が信号パケットであると判別された場合（ステップＳ２０４、Ｎｏ）には、信号受信強度評価指標である受信信号強度と安定受信強度との差分値をパケット管理手段１１に出力する（ステップＳ２０６）。パケット管理手段１１は、受信信号強度評価手段８から入力された受信信号強度と安定受信強度との差分値に応じて、送信出力を低下させる制御パケット（ステップＳ２０７、Ｓ２０８）あるいは信出力を上昇させる制御パケット（ステップＳ２０９、Ｓ２１０）を送信パケットとして生成する。制御命令抽出手段１０は、復調器４から入力されたパケット（受信パケット）が制御パケットである場合（ステップＳ２１１、Ｙｅｓ）に、制御パケットに含まれる送信増幅率制御命令を抽出し（ステップＳ２１２）、送信増幅率記憶手段１２に出力する。送信増幅率記憶手段１２では、制御命令抽出手段１０から入力された送信増幅率制御命令に基づき、受信パケットの送信元に対する送信増幅率が変更される（ステップＳ２１３）。その結果、送信増幅率切替手段１３によって送信用増幅器１６に付与される送信増幅率は、送信増幅率制御命令に基づいて変更された最新のものが使用される。なお、復調器４から入力されたパケットが制御パケットであるか否かにかかわらず、受信パケットに含まれるデータはパケット管理手段１１にて抽出され、抽出されたデータはＣＰＵ１４に送出される（ステップＳ２１４）。
【００２９】
（無線通信装置の動作−送信処理）
つぎに、送信処理の動作について、図５のフロー等を参照して説明する。なお、送信処理時には、送信先に応じた送信増幅率の切替制御が行われる。
【００３０】
送信増幅率切替手段１３は、パケット管理手段１１から送信パケットが入力された場合、送信パケットの宛先ＩＤ１０２（図２−１および図２−２の各図参照）に応じた送信増幅率を送信増幅率記憶手段１２から読み出し、送信用増幅器１６の増幅率を変更する（ステップＳ１１）。変調器１５は、パケット管理手段１１から入力された送信パケットを所定の送信信号形式に変換するための変調処理を行う。送信用増幅器１６は、送信増幅率切替手段１３から入力された送信増幅率に基づいて変調器１５から入力された送信信号を増幅し、増幅した信号を送信信号としてアンテナ２を通じて送信する（ステップＳ１２）。
【００３１】
（無線通信装置の動作−無受信処理）
つぎに、無受信処理の動作について、図３のフローを参照して説明する。なお、送信処理時には、送信先に応じた送信増幅率の切替制御が行われる。
【００３２】
図３のステップＳ９５の処理において、無受信時間計測手段６が直前の受信時間からの経過時間に基づいて一定時間受信が行われない無受信状態を検出した場合（ステップＳ９５、Ｙｅｓ）に、無受信時間計測手段６は、受信増幅率を上昇させる処理を行う（ステップＳ９６）。なお、更新された受信増幅率は、受信信号強度評価のため受信信号強度評価手段８にも出力される。
【００３３】
以上のように、この実施形態によれば、必要最小限に抑制された受信用増幅器の増幅率に対応した送信用増幅器の増幅率が設定可能となるため、送信電力および受信電力に対する制御を必要最小限度に抑制することができる。また、通信の都度、受信感度、送信電力を調整することにより、常に通信環境に適応した受信感度や、送信出力に基づいた通信を行うことができ、きめ細かな省電力化を実現できる。また、通信相手ごとに送信出力を設定することにより、通信相手ごとの送信電力を必要最小限度に抑制することができる。
【００３４】
なお、この実施の形態では、受信信号強度評価手段８は、受信信号強度計測手段７から入力された受信信号強度と予め設定されている安定受信強度との差分値（信号受信強度評価指標）を受信増幅率制御手段９に出力するようにしているが、直前複数回分のノイズおよび信号パケットの各受信信号強度をそれぞれ保存し、それらの各平均値を算出するとともに、ノイズに関する平均受信信号強度と安定受信強度との差分値および信号パケットに関する平均受信信号強度と安定受信強度との差分値をそれぞれ算出し、受信増幅率制御手段９は、ノイズに関する平均受信信号強度と安定受信強度との差分値に応じて受信増幅率を低下させ、一定時間受信がない場合に受信増幅率を一定レベル上昇させ、パケット管理手段１１は、信号パケットの平均受信信号強度と安定受信強度の差分値に基づいて送信出力を変化させる制御パケットを生成するようにしてもよい。なお、このような制御を行うことで、ばらつきのある受信信号強度の変化に対して、送信出力および受信感度の急激な制御を回避することができ、送信電力、受信電力が必要以上に大きくなることを防止することができる。
【００３５】
また、上記のようなノイズおよび信号パケットの各受信信号強度を平均化する処理を行うとともに、パケット管理手段１１において、信号パケットに関する平均受信信号強度と安定受信強度との差分値に応じて送信出力を変化させる制御パケットの生成処理のみを行わせるようにしてもよい。なお、このような制御を行わせることにより、ノイズを複数回受信した場合に受信感度の調整によって信号が崩れて通信環境が悪化するような状況であっても、受信感度の変更が即時には行われず、その間に送信出力を変更することで、通信を維持することができる。
【００３６】
また、上記のようなノイズおよび信号パケットの各受信信号強度を平均化する処理は行わずに、受信増幅率制御手段９において、ノイズに関する受信信号強度と安定受信強度との差分値に応じて受信増幅率を低下させる処理と、一定時間受信がない場合に受信増幅率を一定レベル上昇させる処理とを行わせ、パケット管理手段１１において、信号パケットの受信信号強度と安定受信強度の差分値に応じて送信出力を変化させる制御パケットの生成処理を行わせるようにしてもよい。このような制御を行わせることで、受信感度の変更および送信出力の変更がノイズの受信時や、信号パケットの受信時において、迅速に実行されるため、送信出力および受信感度をより高速に制御することができる。
【００３７】
実施の形態２．
（無線通信装置の構成）
つぎに、実施の形態２にかかる無線通信装置の構成について図６を参照して説明する。図６は、本発明の実施の形態２にかかる無線通信装置の構成を示す図である。同図に示す無線通信装置１において、受信信号強度評価手段２８は、受信増幅率に基づいて算出（決定）される安定受信強度と現実の受信信号強度とを比較して、それらの大小を評価する。また、受信増幅率制御手段２９は、受信用増幅器３の増幅率である受信増幅率をノイズ受信時に低下させる処理と、一定時間受信がないときに上昇させる処理とを行う。実施の形態２にかかる無線通信装置１は、上述のような機能を有するため、実施の形態１とは、その接続構成が異なり、受信増幅率制御手段２９には、パケット判別手段５の出力が接続され、受信信号強度評価手段２８からの出力は接続されない。なお、その他の構成については、実施の形態２と同一または同等であり、それらの各構成部には同一符号を付して示すとともに、その説明を省略する。
【００３８】
（無線通信装置の動作）
つぎに、実施の形態２にかかる無線通信装置の動作について図６、図７の図面を参照して説明する。ここで、図７は、図６に示した無線通信装置における受信処理の手順を示すフローチャートである。なお、無線通信装置全体の通信処理、送信処理および無通信処理の各手順は、上記実施の形態１と同様のため、その説明を省略する。
【００３９】
（無線通信装置の動作−受信処理）
受信処理時には、実施の形態１と同様に、送信出力および受信感度の制御が行われる。より具体的には、ノイズの受信時に受信増幅率の制御を行い、信号パケットの受信時に信号の送信元に対する送信増幅率の制御を行う。また、実施の形態１と同様に、自身の送信増幅器における送信増幅率の制御は、通信の相手先から送信された制御パケットに基づいて行われる。
【００４０】
アンテナ２で受信された受信信号は、受信用増幅器３において、設定された受信増幅率に応じて増幅され、復調器４、無受信時間計測手段６および受信信号強度計測手段７の各構成部に出力される。無受信時間計測手段６は、受信用増幅器３からの信号が自身に入力された時間を受信時間（受信時刻）として記録する（ステップＳ２０１）。受信信号強度計測手段７は、受信用増幅器３から入力された受信信号の信号強度を測定し、受信信号強度評価手段８に通知する（ステップＳ２０２）。復調器４は、受信用増幅器３から入力された受信信号をパケットに変換し、当該パケットをパケット判別手段５、制御命令抽出手段１０およびパケット管理手段１１の各構成部に出力する。
【００４１】
パケット判別手段５は、復調器４から入力されたパケットの種類がノイズか信号パケットかを判別し、パケットの種類を受信信号強度評価手段８に通知する（ステップＳ２０３、Ｓ２０４）。受信信号強度評価手段８は、復調器４から入力されたパケットの種類がノイズではない（すなわち信号パケットである）と判定された場合（ステップＳ２０４、Ｎｏ）の処理は、実施の形態１と同様な処理（ステップＳ２０６〜Ｓ２１４）であるため、その説明を省略する。一方、復調器４から入力されたパケットの種類がノイズであると判別された場合（ステップＳ２０４、Ｙｅｓ）には、受信増幅率を低下させる処理を行う（ステップＳ２１５）。なお、受信増幅率制御手段９によって更新された受信増幅率は、受信用増幅器３および受信信号強度評価手段８に出力される。
【００４２】
以上のように、この実施形態では、受信信号強度評価手段８は、ノイズに関する受信信号強度の安定受信強度に対する大小および信号パケットに関する受信信号強度の安定受信強度に対する大小をそれぞれ評価し、受信増幅率制御手段９は、ノイズの受信の有無やノイズの受信回数に応じて受信用増幅器の増幅率を変更することとなるので、受信感度をノイズの受信の発生しないレベルの受信感度に設定することができ、受信電力を必要最小限のレベルに設定することができる。
【００４３】
また、この実施の形態では、受信増幅率制御手段９は、受信信号強度評価手段８が算出した受信信号強度と予め設定されている安定受信強度との差分値に基づいて受信増幅率を制御するようにしているが、受信信号強度評価手段８において、直前複数回分のノイズの受信信号強度および信号パケットの受信信号強度をそれぞれ保存し、それらの各平均値を算出する処理と、ノイズに関する平均受信信号強度の安定受信強度に対する大小および信号パケットに関する平均受信信号強度の安定受信強度に対する大小をそれぞれ評価する処理とを行わせ、受信増幅率制御手段９において、ノイズの平均受信信号強度が安定受信強度より大きい場合に受信増幅率を一定レベル低下させ、一定時間受信がないとき受信増幅率を一定レベル上昇させるような制御を行わせるとともに、パケット管理手段１１において、信号パケットの平均受信信号強度と安定受信強度の大小関係に基づいて、送信出力を一定レベル変化させる制御パケットを生成するようにしてもよい。なお、このような制御を行うことで、送信出力および受信感度の制御をさらに緩やかにすることができる。
【００４４】
また、上記のようなノイズおよび信号パケットの各受信信号強度を平均化する処理は行わずに、受信増幅率制御手段９において、ノイズに関する受信信号強度の安定受信強度に対する大小と、信号パケットに関する受信信号強度の安定受信強度に対する大小とをそれぞれ評価する処理とを行わせ、受信増幅率制御手段９において、ノイズの受信信号強度が安定受信強度より大きい場合に受信増幅率を一定レベル低下させ、一定時間受信がないとき受信増幅率を一定レベル上昇させるような制御を行わせるとともに、パケット管理手段１１において、信号パケットの受信信号強度と安定受信強度の大小関係に基づいて、送信出力を一定レベル変化させる制御パケットを生成するようにしてもよい。なお、このような制御を行うことにより、送信出力および受信感度の制御を緩やかにすることができるとともに、無線通信装置の構成を簡素化することができる。
【００４５】
また、受信増幅率制御手段９において、信号パケットに関する受信信号強度の安定受信強度に対する大小を評価する処理のみを行わせ、パケット管理手段１１において、信号パケットの受信信号強度と安定受信強度の大小関係に基づいて、送信出力を一定レベル変化させる制御パケットを生成するようにしてもよい。なお、このような送信出力を一定レベルずつ変化させる制御を行うことにより、制御を緩やかにすることができ、ばらつきのある受信信号強度によって送信電力が通信に必要なレベルより小さくなることを防止することができる。
【００４６】
また、この実施の形態の無線通信装置では、ノイズの受信の有無に応じて受信用増幅器の増幅率を変更することを主眼としているので、ノイズの受信信号強度を計測する手段のない装置にも適応可能である。すなわち、図６の構成では、受信信号強度計測手段７の構成部を省略することができる。
【００４７】
なお、受信信号強度計測手段７を備えていない構成であっても、例えば受信増幅率制御手段９において、ノイズを受信する度に受信増幅率を一定レベル低下させる処理と、一定時間受信がないときに受信増幅率を一定レベル上昇させる処理とを行わせることで、受信感度を目標値に対して迅速に収束させることができる。
【００４８】
また、受信増幅率制御手段９において、受信増幅率を、単位時間当たりのノイズの受信頻度に応じて受信増幅率を一定レベル低下させる処理と、一定時間受信がないときに受信増幅率を一定レベル上昇させる処理とを行わせることで、信号の崩れたノイズや他の通信などによる散発的なノイズを無視することができ、通信を安定させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、本発明にかかる無線通信装置は、送信電力と受信電力とを効果的に制御する無線通信装置として有用であり、特に、移動体通信システムの端末装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる無線通信装置の構成を示す図である。
【図２−１】各無線通信装置の間で送受されるデータパケットのパケットフォーマットの一例を示す図である。
【図２−２】各無線通信装置の間で送受される制御パケットのパケットフォーマットの一例を示す図である。
【図３】図１に示した無線通信装置全体の通信処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図１に示した無線通信装置における受信処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】図１に示した無線通信装置における送信処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２にかかる無線通信装置の構成を示す図である。
【図７】図６に示した無線通信装置における受信処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１  無線通信装置
２  アンテナ
３  受信用増幅器
４  復調器
５  パケット判別手段
６  無受信時間計測手段
７  受信信号強度計測手段
８，２８  受信信号強度評価手段
９，２９  受信増幅率制御手段
１０  制御命令抽出手段
１１  パケット管理手段
１２  送信増幅率記憶手段
１３  送信増幅率切替手段
１４  ＣＰＵ
１５  変調器
１６  送信用増幅器
１０１  送信元ＩＤ
１０２  宛先ＩＤ
１０３  制御パケットフラグ
１０４  データ
１０５  増幅率制御値
【図１】
2007306249.tif 000003
【図２−１】
2007306249.tif 000004
【図２−２】
2007306249.tif 000005
【図３】
2007306249.tif 000006
【図４】
2007306249.tif 000007
【図５】
2007306249.tif 000008
【図６】
2007306249.tif 000009
【図７】
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