JP4962479B2 - 送信電力制御機能を備えた無線通信機 - Google Patents
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Description
図10はその制御例を示すフロ−チャートであり、親機206の処理は、図10(a)に示すように、子機からの受信信号についてRSSI(Received Signal Strength)を求め(S120)、そのレベルと予め設定した閾値とを比較し(S121)、その大小関係に応じて送信電力を増減するための制御信号を子機に送信する(S122)。子機では、図10(b)に示すように、通信に先立って、親機206に音声により変調した信号を送信し(S130)、上述したように親機から返信される制御信号を受信して(S131)、その制御信号に従って子機の送信電力値を設定する(S132)。つまり、子機から送信される電波の電界強度を示す信号(RSSI)を検出し、その値が、規定値より大きい場合は、送信電力を減少するように、また、閾値より小さい場合は、送信電力を増加するように指示することによって、適切な送信電力になるように制御するものである。
特許文献1記載の方法では、低レベルでの接続要求信号に対して少なくとも一つの無線通信機から接続応答信号があると、そのことによって送信電力が低レベルに決定されるので、遠方に位置する他の無線通信機との通信が不可能となる可能性が高くなる。従って、広い範囲に分布する複数の無線通信機を対象に情報を伝達する場合においては、必ずしも適切な方法とは言い難いものであった。
また、特許文献2記載の方法では、通信相手からの応答が無い場合にも情報として記憶する必要があるので、通信相手が予め分かっていることが条件であり、多数の無線通信機との通信には不向きであり、更に、定期的に通信経路確立のために複雑な処理を繰返す場合には、その間の通信が不可能になり、また、消費電力の増加を伴う欠点があった。
特許文献3記載の方法では、コードレス電話のように同時送受信通信システムにおいて、通話中に、子機又は親機の一方から返信される電力制御信号に基づいて自局の送信電力を増減するものであり、子機間において相互通信によって送信電力を適正に制御することは不可能である。仮に、各子機に、親機と同様の機能を備えた場合であっても、単信(シンプレックス)方式では成り立たないシステムであった。
本発明は、従来の送信電力制御機能を備えた無線通信機の諸事情に鑑みてなされたものであって、種々の通信方式に採用可能であって、しかも比較的簡単な構成で、迅速に適切な送信電力制御を可能にした送信電力制御機能を備えた無線通信機を提供することを目的としている。
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の送信電力制御機能を備えた無線通信機において、上記受信電界レベル検出手段はRSSI検出手段又は同様に通信品質に応じた信号の検出手段であることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3の何れか一項記載の送信電力制御機能を備えた無線通信機において、一以上の特定の無線通信機を選択的に呼出す機能を備え、選択的に呼出された無線通信機との間において、上記接続要求信号及び接続応答信号の授受を行うように構成したことを特徴とする。
図1は、本発明に係る送信電力制御機能を備えた無線通信機の概要構成を示すブロック図である。この例に示す無線通信機1は、送信部2と、受信部3と、無線通信機の通常の制御の他に、以下に説明する制御を行う制御部4と、送信部2の出力信号をアンテナ5に伝達し、且つ、アンテナ5に着信する信号を受信部3へ伝達する切替スイッチ(SW)6と、受信部3から出力される復調信号を音声に変換するスピーカ7と、本発明を実施する上で機能する記憶部8及び比較器9と、アナログ/デジタル変換器(A/D変換)10と、を備えている。この構成のうち、記憶部8には、通信相手方からの受信電界強度(RSSI)値と比較するための閾値が記憶されている。
更に、上記比較器9は、記憶部8に格納されている閾値と、受信部3から出力される受信電界強度(RSSI)の値とを比較するもので、アナログ/デジタル変換器(A/D変換)10は、その比較のために受信部3から出力されるRSSI信号をデジタル信号に変換して、比較器9に供給するものである。
なお、RSSI(Received Signal Strength)は、受信電界強度に比例した直流電圧信号として検出されるように構成されたものが一般的であり、回路の電源電圧や受信部の性能によって一定値の電界強度以上では飽和したものとなる(図4参照)。
先ず、受信部3を含む受信ユニットは、他の無線通信機から送信される接続要求信号を検出する接続要求信号検出手段と、この接続要求信号を含む相手方からの受信信号の電界強度(RSSI)を検出する受信電界レベル検出手段とを備え、検出した受信電界レベル値を、上述したとおり記憶部8に格納してあるRSSIの閾値と比較するとともに、受信電界レベルが閾値以下の場合、即ち、電界強度が閾値より小さい場合、上記送信ユニットに接続応答信号の送信を指示するように構成されている。また、通信開始に先立って、自局の送信部2から送信された要求信号に応答して他の無線通信機から返送される接続応答信号を検出した際、接続応答があった旨を示す接続応答信号検出情報を、制御部4を介して送信ユニット、又は送信部を制御する制御部4に供給するように構成されている。
また、上記送信ユニットは、送信電力を少なくとも二つの高低レベルに切替える送信電力切替手段と、通信開始時に高レベルの送信電力により接続要求信号を送信し、所定時間内に受信ユニットの接続応答信号検出手段から接続応答信号検出情報を受けた場合は送信電力を高レベルに維持し、所定時間以内に接続応答信号検出情報を受けなかった場合は、送信電力を低レベルに切替える送信電力制御手段を備えている。更に、他の無線通信機から通信開始時に送信される接続要求信号を(受信ユニットが)検出し、その値が閾値以下であると判断したとき、(受信ユニットから供給される)接続応答信号を送信する旨の指示信号を受けた場合、接続応答信号を送信するように構成されている。
なお、本発明において閾値をどの程度に設定するかが運用上重要なファクターとなるので、図面を用いて説明する。図4は、縦軸をRSSIの値、横軸をアンテナに入力する電波のレベルとし、直流電圧値(V)として表したRSSIとの関係の一例を表示した図であり、前述したように回路の電源電圧や受信部の性能によって一定値の電界強度以上では飽和したものとなる。
この図において、高レベルでの接続要求信号で閾値Cの入力レベルとなる場合には低レベルでの送信電力においても十分な通話品質が保たれると仮定する。
その様に仮定した場合においては、閾値AのようにRSSIが大きなレベルに設定し、高レベルでの接続要求信号の入力レベルが閾値A程度だった場合には、低出力レベルでも十分過ぎる入力レベルとなる為、高レベルでの出力となると必要以上の送信電力となってしまう。閾値が高いほど、通話は送信電力が高レベルとなるケースが多くなるため、発明の効果が発揮されにくくなる。
逆に閾値Bの様に設定した場合、高出力レベルの接続要求信号が閾値B程度の入力レベルとなると、低出力レベルの際には十分な通話品質が確保されない状態となる。従って、閾値としては、閾値Cのように適切な値を設定する必要がある。
即ち、仮に他の無線通信機が閾値曲線17の内側にのみ位置する場合は、接続応答信号が返信されず、無線通信機11は低レベルの送信電力に低減して通信を行うので、近隣の他の通信に与える影響を小さくすることが可能となり、同時に、消費電力を低減することもできる。
例えば、選択呼び出し機能を備えた無線通信システムに本発明を適用する場合は、選択呼び出しの対象となる無線通信機のみが接続要求信号を検出するとともに、上述した接続応答信号を返信することになるので、目的となる無線通信機が少数となり、それらとの通信に必要な送信電力に制御されるので、より一層発明の効果が顕著となる。
また、本発明において使用する電界強度を示す信号としては、RSSIに限らず、他にも着信信号の通信品質を現すものであれば、同様に利用することが出来る。更に、デジタル変調のように誤り訂正を伴う通信の場合、受信側の誤り訂正の復調において得られる誤り率等を、代わりの指標として利用することも可能である。
また、本発明における送信電力切り替えを高低、二つに限定する必要はなく、3段階以上に切替えるものであってもよい。
このように3つ以上の段階に送信電力を切替えれば、更に、必要最小限の送信電力による通信制御が可能となる。この場合であっても、受信側の閾値設定や制御は、図3に示す場合とほぼ同様なものでよい。
なお、上述した特許文献1乃至3には、送信電力制御に関する手段が開示されているので本発明の実施に際して、それらを参照し、又は併用することができる。また、以上説明した本発明の無線通信機に関わる種々の制御方法を、コンピュータが制御可能なOSに基づいてプログラミングすれば、そのOSを備えたコンピュータによって同じ処理方法により制御することができる。近年、無線通信機では、コンピュータやDSP等のデジタル処理回路を利用しているので、本発明の方法をプログラムやデータとしてメモリに収納すれば、それらの機能を一部利用して本発明を実施することが可能となる。
Claims (4)
- 送信ユニットと受信ユニットを備えた無線通信機において、
前記受信ユニットは、他の無線通信機から送信される接続要求信号を検出する接続要求信号検出手段と、前記接続要求信号を含む受信信号の電界強度を検出する受信電界レベル検出手段と、前記検出した受信電界レベル値を、予め設定した受信電界レベル閾値と比較する受信電界レベル比較手段と、受信電界レベル比較手段による比較の結果、受信電界レベルが閾値以下の場合、前記送信ユニットに接続応答信号の送信を指示する接続応答信号指示手段と、前記送信ユニットから送信される接続要求信号に応答して他の無線通信機から返送される接続応答信号を検出するとともに、接続応答信号検出情報を前記送信ユニットに供給する接続応答信号検出手段と、を含み、
前記送信ユニットは、送信電力を少なくとも二つの高低レベルに切替える送信電力切替手段と、通信開始時に高レベルの送信電力により接続要求信号を送信し、所定時間内に前記受信ユニットの接続応答信号検出手段から接続応答信号検出情報を受けた場合は送信電力を高レベルに維持し、所定時間以内に接続応答信号検出情報を受けなかった場合は送信電力を低レベルに切替える送信電力制御手段と、前記受信ユニットから接続応答信号指示を受けた際、接続応答信号を送信する手段と、を備えたことを特徴とする送信電力制御機能を備えた無線通信機。 - 請求項1記載の無線通信機において、前記送信ユニットは送信電力レベルを3段階以上切替える手段を備え、通信開始時に送信する前記接続要求信号に応答して他の無線通信機から返送される接続応答信号が検出されるまで、順次、送信電力レベルを減少方向に切替えて、接続要求信号を送信する手段を備えたことを特徴とする送信電力制御機能を備えた無線通信機。
- 請求項1又は2記載の無線通信機において、前記受信電界レベル検出手段はRSSI検出手段又は同様に通信品質に応じた信号の検出手段であることを特徴とする送信電力制御機能を備えた無線通信機。
- 請求項1乃至3の何れか一項記載の無線通信機において、一以上の特定の無線通信機を選択的に呼出す機能を備えたものであって、選択的に呼出された無線通信機との間において、前記接続要求信号及び接続応答信号の授受を行うように構成したことを特徴とする送信電力制御機能を備えた無線通信機。
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