(57)【要約】【課題】信号干渉のない無線インターネット接続中継器を提供する。【解決手段】  本発明は、無線インターネット接続中継器に関するものであって、特に、近距離無線通信モジュール（ＷｉＦｉ）と無線広域通信モジュール（ＷｉＭＡＸ）との間に信号干渉のない無線インターネット接続中継器に関するものであって、無線広域網の基地局とデータを送受信する状態を外部に伝達するためのマスタパケット制御仲裁器を含む無線広域通信モジュールと、マスタパケット制御仲裁器から伝達される状態情報に同期して、クライアント端末とのデータ送受信を制御するスレーブパケット制御仲裁器を含む近距離無線通信モジュールと、を含むことを特徴とする。【選択図】図３
2010074807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線広域網の基地局とデータを送受信する状態を出力するためのマスタパケット制御仲裁器を含む無線広域通信モジュールと、
前記マスタパケット制御仲裁器から出力される状態情報に同期して、クライアント端末とのデータ送受信を制御するスレーブパケット制御仲裁器を含む近距離無線通信モジュールと、を含むことを特徴とする無線インターネット接続中継器。
【請求項２】
前記スレーブパケット制御仲裁器は、
前記状態情報に合わせて動作モードを前記無線広域通信モジュールと一致させることを特徴とする請求項１に記載の無線インターネット接続中継器。
【請求項３】
前記マスタパケット制御仲裁器は、
前記基地局とのデータ受信区間でデータ受信モード報知メッセージを前記スレーブパケット制御仲裁器に伝達することを特徴とする請求項１に記載の無線インターネット接続中継器。
【請求項４】
前記スレーブパケット制御仲裁器は、
前記マスタパケット制御仲裁器に状態情報伝送を要請し、その応答によってクライアント端末とデータ送受信を制御することを特徴とする請求項１に記載の無線インターネット接続中継器。
【請求項５】
前記無線広域通信モジュールと近距離無線通信モジュールのそれぞれには、
前記マスタパケット制御仲裁器とスレーブパケット制御仲裁器によってデータ出力が制御されるバッファメモリを含むプロトコル／パケット処理部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線インターネット接続中継器。
【請求項６】
前記通信モジュールのそれぞれは、
少なくともＩＥＥＥ８０２．１１系とＩＥＥＥ８０２．１６系とのうち何れか一つの通信規格による通信モジュールであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のうち何れか一項に記載の無線インターネット接続中継器。
【請求項７】
前記マスタパケット制御仲裁器は、
少なくともダウンリンク終了報知メッセージ、基地局とのデータ送信完了報知メッセージ、データ受信モード報知メッセージを状態情報として伝達することを特徴とする請求項１または３に記載の無線インターネット接続中継器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線インターネット接続中継器に関するものであって、特に、近距離無線通信モジュール（ＷｉＦｉ）と無線広域通信モジュール（ＷｉＭＡＸ）との間に信号干渉のない無線インターネット接続中継器に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信技術及び携帯端末関連技術が発展するにつれて、多様な方式の通信方式が紹介されている。そのうち、近距離無線接続（ＷＬＡＮ）方式と呼ばれるワイファイ（ＷｉＦｉ）は、電波伝送方式を利用した近距離通信方式であって、無線データ送受信が可能なので相対的にコストが安いという長所を有しているが、高速及び距離の制約を受けるという短所を抱いている。
【０００３】
このような短所を克服するために開発された通信方式の一つが、まさにワイブロ（Ｗｉｂｒｏ）あるいはワイマックス（ＷｉＭＡＸ）と呼ばれる無線広域インターネット接続サービスである。ワイマックスサービスは、ＩＥＥＥ８０２．１６ｄ／ｅ技術を基盤とするサービスであり、２．３ＧＨｚ帯あるいは２．５ＧＨｚ、３．５ＧＨｚ、５ＧＨｚ帯の周波数帯域を用いて中低速（１２０Ｋｍまで支援）移動中にも高速インターネット接続を可能にする。参考的に、ワイマックスのような無線広域インターネット接続モジュールを搭載した端末機は、基地局（Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）まで無線で通信し、その後は有線または無線でインターネット網に連結される。
【０００４】
近距離無線ＬＡＮ方式に比べて、相対的に高速でも移動性が良く、そして、距離に制約を受けないという点でワイマックスサービスの有用性が高いと言うが、近距離無線ＬＡＮのみ支援する端末機を通じてはワイブロあるいはワイマックスサービスを正常に利用することができない。ここに近距離無線ＬＡＮ端末機を通じてもワイマックスサービス網に接続可能な無線インターネット接続装置あるいは中継器が開発されるに至った。
【０００５】
しかし、一般無線インターネット接続装置あるいは中継器では、近距離無線通信モジュール（ＷｉＦｉ）と無線広域通信モジュール（ＷｉＭＡＸ）との間に信号干渉が発生する恐れがある。すなわち、同じ位置に相異なる無線通信方式を採用する機器が存在し、その使う信号帯域が類似していれば、両機器の送信及び受信動作で相互間に信号干渉が発生する恐れが高い。例えば、２．４ＧＨｚ帯域を使う近距離無線通信モジュールの送信動作中に２．３ＧＨｚ帯域を使う無線広域通信モジュールも送信動作すれば、隣接モジュールの伝送パワーが２０ｄＢを超えないために信号干渉が問題にならないが、一つのモジュールが受信動作し、残りのモジュールが送信動作する場合、両モジュールの間には、信号干渉現象が発生する。このような問題は、両モジュールの送信、受信動作を互いに一致させる時に解決することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、近距離無線通信モジュールと無線広域通信モジュールとの間に信号干渉が発生しない無欠点無線インターネット接続中継器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を果たすための本発明の実施形態による無線インターネット接続中継器は、無線広域網の基地局とデータを送受信する状態を出力するためのマスタパケット制御仲裁器を含む無線広域通信モジュールと、前記マスタパケット制御仲裁器から出力される状態情報に同期して、クライアント端末とのデータ送受信を制御するスレーブパケット制御仲裁器を含む近距離無線通信モジュールと、を含むことを特徴とし、前記スレーブパケット制御仲裁器は、前記状態情報に合わせて動作モードを前記無線広域通信モジュールと一致させることを特徴とする。
【０００８】
このように、近距離無線通信モジュールと無線広域通信モジュールの動作モードが送信あるいは受信モードで一致して動作するので、両通信モジュール相互間に信号干渉現象が除去されることができる。
【０００９】
さらに、本発明の実施形態による無線インターネット接続中継器のマスタパケット制御仲裁器は、前記基地局とのデータ受信区間でデータ受信モード報知メッセージを前記スレーブパケット制御仲裁器に伝達するか、スレーブパケット制御仲裁器からの状態情報伝送要請に応答して現状情報を伝達しうる。
【００１０】
前記状態情報として少なくともダウンリンク終了報知メッセージ、基地局とのデータ送信完了報知メッセージ、データ受信モード報知メッセージを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
前述したような本発明の課題解決手段によれば、無線広域網の基地局とデータを送受信する無線広域通信モジュールの現状を近距離無線通信モジュールに伝達することによって、中継器内部に近距離無線通信モジュールは、無線広域通信モジュールが送信モードであれば、自身もデータ送信のみを実行し、無線広域通信モジュールが受信モードであれば、近距離無線通信モジュールもデータ受信のみを許可することによって、両通信モジュールが相異なるモードで動作して発生することができる信号干渉現象を基本的に除去することができる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付した図面を参照して、前述した、そして、追加的な態様を、後述する望ましい実施形態を通じて本発明を当業者が容易に理解して再現できるように詳しく説明する。
【００１３】
まず、図１は、本発明の実施形態による（携帯用）無線インターネット接続中継器２００の周辺構成図を図示したものである。図１に図示したように、携帯用無線インターネット接続中継器２００は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇのうち何れか一つの通信規格による近距離無線通信モジュール２１０を搭載して携帯用端末機１００、１１０と接続可能であり、無線ＬＡＮプロトコルとは相異なる、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ技術を基盤とする無線広域通信モジュール２２０を搭載して無線広域網に接続可能である。すなわち、本発明の実施形態による無線インターネット接続中継器２００は、無線ＬＡＮ接続可能な端末１００、１１０を無線広域網を通じて無線インターネット接続できるように支援する中継器の役割を担当する。このような無線インターネット接続中継器２００の構成を図２ないし図４を参照して敷衍説明すれば、
まず、図２は、本発明の実施形態による無線インターネット接続中継器２００のブロック構成図を例示したものであり、図３は、図２に図示した近距離無線通信（ＷｉＦｉ）モジュール２１０と無線広域（ＷｉＭＡＸ）通信モジュール２２０とのブロック構成図を例示したものである。
【００１４】
図２に図示したように、本発明の実施形態による無線インターネット接続中継器２００は、基本的に無線ＬＡＮモジュールが搭載されたクライアント端末１００、１１０と無線ＬＡＮプロトコル方式に基づいて通信を実行するための近距離無線通信モジュール２１０と、無線広域網の基地局３００と通信を実行するための無線広域通信モジュール２３０とを含む。
【００１５】
無線広域通信モジュール２２０は、本発明の具現のために無線広域網の基地局３００とデータを送受信する状態を出力するためのマスタパケット制御仲裁器とを含み、近距離無線通信モジュール２１０は、前記マスタパケット制御仲裁器から出力される状態情報に同期して、クライアント端末１００、１１０とのデータ送受信を制御するスレーブパケット制御仲裁器を含む。前記“同期”とは、無線広域通信モジュール２２０と近距離無線通信モジュール２１０との動作モードを一致させることを言う。すなわち、スレーブパケット制御仲裁器は、マスタパケット制御仲裁器から伝達される状態情報に合わせて送受信動作モードを無線広域通信モジュールと一致させる。
【００１６】
参考的に、前記マスタパケット制御仲裁器は、少なくともダウンリンク終了報知メッセージ、基地局とのデータ送信完了報知メッセージ、データ受信モード報知メッセージを状態情報として前記スレーブパケット制御仲裁器に伝達するが、これについては、図４でより詳しく説明する。
【００１７】
一方、本発明の実施形態による中継器２００は、前述した通信モジュール２１０、２２０の以外に交流常用電源をダウンコンバージョンして供給するための電源供給部と、その電源によって充電可能なバッテリーとをさらに含みうる。
【００１８】
図３は、図２のうち近距離無線通信モジュール２１０と無線広域通信モジュール２２０とのブロック構成図を例示したものであって、以下、図３を参照すれば、
まず、近距離無線通信モジュール２１０と無線広域通信モジュール２２０は、それぞれ前処理部２１１、２２１を含む。前処理部２１１、２２１は、クライアント端末１００、１１０、あるいは基地局３００とそれぞれ無線送受信されるＲＦ信号を送信信号と受信信号とに分離するためのフィルターと、ＲＦ信号をそれぞれ送受信処理するための送受信部、そして、送受信部で処理された信号を、それぞれの無線通信規格によって、変造及び復調処理するためのモデムとを含む構成を言う。
【００１９】
一方、近距離無線通信モジュール２１０のプロトコル／パケット処理部２１３は、無線ＬＡＮ規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇのような無線ＭＡＣプロトコルによって無線ＬＡＮパケットの入出力を制御し、無線ＬＡＮパケットをワイマックスパケットとして処理する。このようなプロトコル／パケット処理部２１３は、ＷｉＦｉ  ＲＦ  ＰＨＹ処理部とＷｉＦｉＭＡＣ処理部及びスレーブパケット制御仲裁器２１５によって制御されるバッファメモリとを含む。前記バッファメモリには、パケット処理された受信データが一時保存され、前記スレーブパケット制御仲裁器２１５によって無線広域通信モジュール２２０への出力が制御される。
【００２０】
スレーブパケット制御仲裁器２１５は、後述するマスタパケット制御仲裁器２２５から伝達される状態情報に同期して、クライアント端末１００、１１０とのデータ送受信を制御する役割を担当する。より具体的に、スレーブパケット制御仲裁器２１５は、マスタパケット制御仲裁器２２５からデータ受信モード報知メッセージ（Ｒｘ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）が伝達されれば、プロトコル／パケット処理部２１３を制御してクライアント端末１００、１１０とのデータ送信を一時遮断（自制）する。もし、マスタパケット制御仲裁器２２５からダウンリンク終了報知メッセージ（Ｓｔａｔｕｓ）が伝達されれば、データ受信モードが終了したと認知してデータ送信を進行する。さらに、マスタパケット制御仲裁器２２５から基地局とのデータ送信完了報知メッセージ（Ｃｌｅａｒ  ｔｏ  Ｓｅｎｄ：ＣＴＳ）が伝達されれば、データ受信実行が可能である。
【００２１】
以上のように、スレーブパケット制御仲裁器２１５は、マスタパケット制御仲裁器２２５から伝達される各種の状態情報メッセージに対応して近距離無線通信モジュール２１０のデータ送受信動作を制御する。
【００２２】
一方、無線広域通信モジュール２２０も無線広域網の基地局３００と無線信号を送受信するための前処理部２２１と、前記基地局３００と無線インターネット接続を実行するためのプロトコル／パケット処理部２２３及び無線広域網の基地局３００とデータを送受信する状態を近距離無線通信モジュール２１０のスレーブパケット制御仲裁器２１５に伝達するためのマスタパケット制御仲裁器２２５とを含む。
【００２３】
無線広域通信モジュール２２０のプロトコル／パケット処理部２２３もＷｉＭＡＸ  ＲＦ  ＰＨＹ処理部とＷｉＭＡＸ  ＭＡＣ処理部及びバッファメモリとを含む。バッファメモリには、基地局から受信されてパケット処理されたデータが一時保存され、マスタパケット制御仲裁器２２５によって近距離無線通信モジュール２１０への出力が制御される。そして、マスタパケット制御仲裁器２２５は、基地局と送受信されるＷｉＭＡＸ  ＴＤＤフレームのダウンリンク区間及びアップリンク区間によってダウンリンク終了報知メッセージ（Ｓｔａｔｕｓ）、基地局とのデータ送信完了報知メッセージ（ＣＴＳ）、データ受信モード報知メッセージ（Ｒｘ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）をスレーブパケット制御仲裁器２１５に伝達する。
【００２４】
前述した近距離無線通信モジュール２１０と無線広域通信モジュール２２０には、基本的に送受信パケットをバッファリングするためのメモリがさらに含まれる。
【００２５】
以下、図４と図５を参照して、前述した構成を含む無線インターネット接続中継器２００の動作を敷衍説明する。
【００２６】
図４及び図５は、それぞれ本発明の実施形態による通信モジュールの動作モード同期化フローチャート及びメッセージ伝達タイミング図を例示したものである。
【００２７】
図４と図５をともに参照すれば、まず、無線広域通信モジュール２２０のマスタパケット制御仲裁器２２５は、プロトコル／パケット処理部２２３を通じてデータ受信区間、すなわち、ＷｉＭＡＸ  ＴＤＤフレームのダウンリンク区間（ＦＣＨ＋ＭＡＰ、ＤＬ−Ｂｕｒｓｔ）であるかをチェック（Ｓ１段階）する。チェック結果、データ受信区間であれば、マスタパケット制御仲裁器２２５は、データ受信モード報知メッセージ（Ｒｘ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）をスレーブパケット制御仲裁器２１５に伝達（Ｓ２段階）する。
【００２８】
データ受信モード報知メッセージ（Ｒｘ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）を受信したスレーブパケット制御仲裁器２１５は、プロトコル／パケット処理部２１３を通じてデータ送信動作を一時制限して受信モードで動作させる。ここに近距離無線通信（ＷｉＦｉ）モジュール２１０と無線広域（ＷｉＭＡＸ）通信モジュール２２０のすべては、受信モードで同期化（Ｓ３段階）され、各通信モジュールのプロトコルパケット／処理部２１３、２２３内のバッファメモリには、受信データが順次に保存される。
【００２９】
もし、ＷｉＭＡＸ  ＴＤＤフレームのダウンリンク区間（（ＦＣＨ＋ＭＡＰ、ＤＬ−Ｂｕｒｓｔ）が図５でのように終了すれば（Ｓ４段階）、マスタパケット制御仲裁器２２５は、ダウンリンク終了報知メッセージ（Ｓｔａｔｕｓ）をスレーブパケット制御仲裁器２１５に伝達（Ｓ５段階）する。ダウンリンク終了報知メッセージ（Ｓｔａｔｕｓ）を受信したスレーブパケット制御仲裁器２１５は、無線広域通信モジュール２２０の動作モードが送信モードに転換されたと認知して、図５に図示したように、受信（Ｒｘ）動作を一時制限して送信（Ｔｘ）モードで動作させる。このような送信（Ｔｘ）モードで無線広域（ＷｉＭＡＸ）通信モジュール２２０内のバッファメモリに保存されたデータは、近距離無線通信（ＷｉＦｉ）モジュール２１０を通じて端末機に伝達される。
【００３０】
一方、ダウンリンク終了報知メッセージ（Ｓｔａｔｕｓ）を伝達したマスタパケット制御仲裁器２２５は、ＷｉＭＡＸ  ＴＤＤフレームのアップリンク区間（ＣＱ／ＣＨ、ＡＣＫ、Ｒａｎｇｉｎｇ  ＵＬ  Ｂｕｒｓｔ）で基地局３００とデータ送信（Ｓ６段階）する。すなわち、近距離無線通信（ＷｉＦｉ）モジュール２１０内のバッファメモリに保存されたデータが無線広域（ＷｉＭＡＸ）通信モジュール２２０を通じて基地局に伝達される。もし、データ送信区間であるアップリンク区間（ＣＱ／ＣＨ、ＡＣＫ、Ｒａｎｇｉｎｇ  ＵＬ  Ｂｕｒｓｔ）が終了（Ｓ７段階）すれば、マスタパケット制御仲裁器２２５は、データ送信完了報知メッセージ（ＣＴＳ）をスレーブパケット制御仲裁器２１５に伝達して送信モードの終了を知らせる。これにより、スレーブパケット制御仲裁器２１５は、受信動作の制限を解除することによって、近距離無線通信モジュール２１０は、クライアント端末１００、１１０からのパケットを受信することができる。
【００３１】
前述したように、本発明の実施形態によるマスタパケット制御仲裁器２２５は、無線広域通信モジュール２２０の現状を近距離無線通信モジュールに伝達することによって、無線広域通信モジュール２２０の動作モードに近距離無線通信モジュール２１０の動作モードを同期させて相異なる動作モードに起因して発生しうる信号干渉を効果的に除去させうる。
【００３２】
前述したように、本発明は、図面に図示された実施形態を参考にして説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。例えば、前記実施形態では、マスタパケット制御仲裁器２２５がデータ受信モード報知メッセージを一方的にスレーブパケット制御仲裁器２１５に伝達するものを例示したが、スレーブパケット制御仲裁器２１５の要請に応答して伝達することもできる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲によって決まるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、信号干渉のない無線インターネット接続中継器関連の技術分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態による無線インターネット接続中継器２００の周辺構成図である。
【図２】本発明の実施形態による無線インターネット接続中継器２００のブロック構成例示図である。
【図３】図２のうち近距離無線通信モジュール２１０と無線広域通信モジュール２２０とのブロック構成例示図である。
【図４】本発明の実施形態による通信モジュールの動作モード同期化フローチャートである。
【図５】本発明の実施形態による通信モジュールのメッセージ伝達タイミング例示図である。
【符号の説明】
【００３５】
１００：ＰＤＡ                            １１０：携帯電話
２００：無線インターネット接続中継器      ３００：基地局
２１０：近距離無線通信モジュール          ２２０：無線広域通信モジュール
２１１、２２１：前処理部
２１３、２２３：プロトコル／パケット処理部
２１５：スレーブパケット制御仲裁器        ２２５：マスタパケット制御仲裁器
【図１】
2010074807.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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