(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度を検出する検出部と、
検出された温度が温度閾値以上である温度条件が満たされているか否かを判定する判定部と、
前記温度条件が満たされているならば、発熱量または消費電力を小さくするための制御を基地局に要求する送信信号を生成する生成部と、
前記送信信号を送信する送信部と、
を具備し、
前記生成部は、前記温度条件が満たされているならば、ＭＩＭＯ通信におけるパス数を減少させる要求パラメータまたはＭＩＭＯ通信からＳＩＳＯ通信に変更する要求パラメータを含む送信信号を生成する無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチシステム、マルチバンドまたはＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）通信をサポートする無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、第３世代携帯電話機のように従来よりも高速な無線通信をサポートする無線通信装置が普及している。今後の技術開発の進展によって、無線通信装置の通信速度は更に向上すると期待されている。一方、通信速度の向上は、モデムデータ処理量の増加も意味する。即ち、通信速度の向上に伴って、無線通信装置の発熱量、消費電力が増大しやすくなる。
【０００３】
従来、通信中に無線通信装置の温度を監視し、この温度が閾値以上になると送信電力を低減させる制御が提案されている。送信電力を低減させることにより、電力増幅器などによって生じる発熱量の抑制を期待できる。しかしながら、無線通信装置が弱電界エリアにある場合にこのような制御を行うと、送信電力が不十分となり通信が切断されるおそれがある。また、特許文献１には、無線通信装置の基板温度が設定温度以上となったときに、発熱量のより少ない通信方式へハンドオーバーするための技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４４６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特に、無線通信装置が携帯電話機、モバイルＰＣなどの移動端末である場合にはユーザはこれを手に持って、または、膝の上に載せて使用する状況が予想され、過度な温度上昇は不快感をユーザに与えるおそれがある。また、無線通信装置が移動端末である場合には外部電源を使用できない状況が予想され、消費電力の増大が無線通信装置の稼働時間の短縮（バッテリの枯渇）に直結しやすい。一方、送信電力を低減させることは、通信の維持を阻害するおそれがある。
【０００６】
従って、本発明は、通信を維持しつつ無線通信装置の過度の温度上昇またはバッテリの枯渇を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る無線通信装置は、温度を検出する検出部と、検出された温度が温度閾値以上である温度条件が満たされているか否かを判定する判定部と、前記温度条件が満たされているならば、発熱量または消費電力を小さくするための制御を基地局に要求する送信信号を生成する生成部と、前記送信信号を送信する送信部と、を具備し、前記生成部は、前記温度条件が満たされているならば、ＭＩＭＯ通信におけるパス数を減少させる要求パラメータまたはＭＩＭＯ通信からＳＩＳＯ通信に変更する要求パラメータを含む送信信号を生成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、通信を維持しつつ無線通信装置の過度の温度上昇またはバッテリの枯渇を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る無線通信装置を示すブロック図。
【図２】図１の検出部を示すブロック図。
【図３】第２の実施形態に係る無線通信装置を示すブロック図。
【図４】システム間の送信電力の差異の説明図。
【図５】第３の実施形態に係る無線通信装置を示すブロック図。
【図６】バンド間の送信電力の差異の説明図。
【図７】第４の実施形態に係る無線通信装置を示すブロック図。
【図８】図１、図３、図５及び図７の無線通信装置の変形例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。  
（第１の実施形態）  
図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置は、アンテナ１００、
ＲＦ（Radio Frequency）フロントエンド部１１０、ＲＦ部１２０、モデム部１３１、モデム部１３２、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４０、検出部１５０及び記憶部１６０を有する。本実施形態に係る無線通信装置は、マルチシステム（例えば、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）、ＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）など）をサポートする。例えば図１の無線通信装置はシステムＡ及びシステムＢの２種類のシステムをサポートする。システムＡは、システムＢに比べて通信速度が高いとする。尚、本実施形態に係る無線通信装置は、３種類以上のシステムをサポートしても勿論よい。
【００１１】
アンテナ１００は、ＲＦフロントエンド部１１０からのＲＦ帯の送信信号を図示しない基地局に送信する。また、アンテナ１００は、ＲＦ帯の受信信号を基地局から受信してＲＦフロントエンド部１１０に入力する。
【００１２】
ＲＦフロントエンド部１１０は、高周波スイッチングなどのＲＦフロントエンド処理を行う。具体的には、ＲＦフロントエンド部１１０はＲＦ部１２０からのＲＦ帯の送信信号をアンテナ１００に入力する。また、ＲＦフロントエンド部１１０は、アンテナ１００からのＲＦ帯の受信信号をＲＦ部１２０に入力する。
【００１３】
ＲＦ部１２０は、図１の無線通信装置がサポートするバンドに関するＲＦ処理を行う。具体的には、ＲＦ部１２０は、モデム部１３１またはモデム部１３２からのベースバンド帯の送信信号のアップコンバート、調整（フィルタリング、電力増幅など）を行うことによりＲＦ帯の送信信号を生成し、ＲＦフロントエンド部１１０に入力する。また、ＲＦ部１２０は、ＲＦフロントエンド部１１０からのＲＦ帯の受信信号のダウコンバート、調整（フィルタリング、低雑音増幅など）を行うことによりベースバンド帯の受信信号を生成し、モデム部１３１またはモデム部１３２に入力する。
【００１４】
モデム部１３１は、システムＡに関するモデム処理を行う。具体的には、モデム部１３１は、送信データにデジタル変調、デジタル−アナログ変換などを行うことによりベースバンド帯の送信信号を生成し、ＲＦ部１２０に入力する。また、モデム部１３１は、ＲＦ部１２０からのベースバンド帯の受信信号にアナログ−デジタル変換、デジタル復調などを行うことにより受信データを生成する。モデム部１３２は、システムＢに関するモデム処理を行う。
【００１５】
ＣＰＵ１４０は、モデム部１３１及びモデム部１３２を制御する。具体的には、ＣＰＵ１４０は、検出部１５０からの検出値が所定の条件を満たすか否かを判定する。ＣＰＵ１４０は、検出値が所定の条件を満たすと判定したならば、発熱量または消費電力を小さくするための制御を基地局に要求する送信信号をモデム部１３１またはモデム部１３２に生成させる。ＣＰＵ１４０の動作の詳細は後述する。尚、ＣＰＵ１４０はその他の種類のプロセッサに置き換えられてもよい。
【００１６】
検出部１５０は、無線通信装置の温度（例えば、基板温度）及びバッテリ電圧の少なくとも一方を所定のタイミングで検出し、ＣＰＵ１４０に入力する。以降の説明では、簡単化のために、検出部１５０が無線通信装置の温度及びバッテリ電圧の両方を検出すると仮定する。検出部１５０は、図２に示すように、温度検出部１５１及びバッテリ電圧検出部１５２を含む。温度検出部１５１は、例えば基板上に設置される温度センサまたはサーミスタであり、無線通信装置の温度を検出する。バッテリ電圧検出部１５２は、無線通信装置の図示しないバッテリの電圧を検出する電圧センサである。尚、バッテリ電圧検出部１５２は、バッテリの残量を示す別の指標を検出してもよい。
【００１７】
記憶部１６０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ハードディスクなどの記憶媒体を含む。記憶部１６０には、ＣＰＵ１４０の制御プログラム、制御データ、ユーザが作成した各種データ、図示しないリムーバブルメディアに関する制御データなどが記憶される。また、ＣＰＵ１４０にプログラムを実行させることにより各種機能を実現する場合には、対応するプログラムが例えば記憶部１６０またはリムーバブルメディアなどの記憶手段に記憶される。
【００１８】
以下、ＣＰＵ１４０が行う各種処理を説明する。  
ＣＰＵ１４０は、検出部１５０からの検出温度及び検出電圧を温度閾値及び電圧閾値と夫々比較する。ＣＰＵ１４０は、検出温度が温度閾値以上となる温度条件及び検出電圧が電圧閾値未満となる電圧条件が満たされているか否かを夫々判定する。ＣＰＵ１４０は、温度条件及び電圧条件の少なくとも一方が満たされているならば、発熱量または消費電力を小さくするための制御を基地局に要求する送信信号をモデム部１３１またはモデム部１３２に生成させる。具体的には、ＣＰＵ１４０は、その時点において利用可能なシステムのうち通信速度のより遅い１つへのシステムハンドオフを基地局に要求する送信信号をモデム部１３１またはモデム部１３２に生成させる。例えば、システムＡ及びシステムＢの両方が利用可能であるならば、ＣＰＵ１４０は通信速度のより遅いシステムＢへのシステムハンドオフを基地局に要求する送信信号をモデム部１３１またはモデム部１３２に生成させる。尚、利用可能なシステムが３種類以上であるならば、ＣＰＵ１４０は、通信速度の最も遅いシステムを選択してもよいし、通信速度のより遅いシステムを段階的に選択してもよい。また、選択基準となる通信速度は、実際の計測値であってもよいし、各システムの公称値などであってもよい。
【００１９】
また、ＣＰＵ１４０は、発熱量が抑えられたことにより無線通信装置の温度が十分に低下した場合または充電等によりバッテリ電圧が十分に回復した場合には、高速なシステムに復帰させるためのシステムハンドオフを基地局に要求する送信信号をモデム部１３１またはモデム部１３２に生成させてもよい。尚、ＣＰＵ１４０は、上記温度閾値及び電圧閾値と同じ閾値を使用して復帰判定を行ってもよいし、異なる閾値を使用して復帰判定を行ってもよい。特に、温度条件判定と復帰判定とで同じ温度閾値を使用すると、温度の微小な変動に伴ってシステムハンドオフが頻発するおそれがある。故に、例えば、復帰判定における温度閾値は、温度条件判定における温度閾値に比べて低く設定してもよい。一方、バッテリ電圧が充電によって回復した場合には充電状態が暫く継続すると予想できるので電圧条件判定と復帰判定とで同じ電圧閾値を使用してもよいが、温度の場合と同様に前者を後者に比べて高く設定してもよい。
【００２０】
以上説明したように、本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置は、その温度が温度閾値以上となったとき、または、バッテリ電圧が電圧閾値未満となったときに、通信速度のより遅いシステムへのシステムハンドオフを要求する送信信号を生成し、基地局に送信する。従って、本実施形態に係る無線通信装置によれば、基地局がシステムハンドオフを許可した場合に発熱量及び消費電力が抑制されるので、通信を維持しつつ過度の温度上昇及びバッテリの枯渇を防止できる。
【００２１】
（第２の実施形態）  
図３に示すように本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置は、アンテナ１００、ＲＦフロントエンド部１１０、ＲＦ部１２０、モデム部１３１、モデム部１３２、ＣＰＵ２４０、検出部１５０、記憶部１６０及びＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）検出部２７０を有する。以下の説明では、図３において図１と同一部分には同一符号を付して示し、異なる部分を中心に述べる。本実施形態に係る無線通信装置は、第１の実施形態と同様に、マルチシステムをサポートする。例えば図３の無線通信装置は、システムＡ及びシステムＢの２種類のシステムをサポートする。尚、本実施形態に係る無線通信装置は、３種類以上のシステムをサポートしても勿論よい。
【００２２】
ＲＳＳＩ検出部２７０は、所定のタイミングでシステムＡ及びシステムＢの受信電力を夫々検出し、ＣＰＵ２４０に入力する。
【００２３】
ＣＰＵ２４０は、検出部１５０からの検出温度及び検出電圧を温度閾値及び電圧閾値と夫々比較する。ＣＰＵ２４０は、検出温度が温度閾値以上となる温度条件及び検出電圧が電圧閾値未満となる電圧条件が満たされているか否かを夫々判定する。ＣＰＵ２４０は、温度条件及び電圧条件の少なくとも一方が満たされているならば、発熱量または消費電力を小さくするための制御を基地局に要求する送信信号をモデム部１３１またはモデム部１３２に生成させる。具体的には、ＣＰＵ２４０は、その時点において利用可能なシステムのうち受信電力のより大きい１つへのシステムハンドオフを基地局に要求する送信信号をモデム部１３１またはモデム部１３２に生成させる。例えば、システムＡ及びシステムＢの両方が利用可能であり、システムＢの受信電力がシステムＡに比べて大きいとする。この場合には、図４に示すように、システムＡを選択した場合に通信を維持するために必要な送信電力はシステムＢに比べて大きくなる。故に、受信電力のより大きなシステムを選択することは、消費電力及び発熱量の抑制に有効である。ＣＰＵ２４０は受信電力の大きいシステムＢへのシステムハンドオフを基地局に要求する送信信号をモデム部１３１またはモデム部１３２に生成させる。尚、利用可能なシステムが３種類以上であるならば、ＣＰＵ２４０は、受信電力の最も大きいシステムを選択してもよいし、受信電力のより大きいシステムを段階的に選択してもよい。
【００２４】
以上説明したように、本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置は、その温度が温度閾値以上となったとき、または、バッテリ電圧が電圧閾値未満となったときに、受信電力のより大きなシステムへのシステムハンドオフを要求する送信信号を生成し、基地局に送信する。従って、本実施形態に係る無線通信装置によれば、基地局がシステムハンドオフを許可した場合に発熱量及び消費電力が抑制されるので、通信を維持しつつ過度の温度上昇及びバッテリの枯渇を防止できる。
【００２５】
（第３の実施形態）  
図５に示すように、本発明の第３の実施形態に係る無線通信装置は、アンテナ１００、ＲＦフロントエンド部１１０、ＲＦ部３２０−ａ、ＲＦ部３２０−ｂ、モデム部３３０、ＣＰＵ３４０、検出部１５０、記憶部１６０及びＲＳＳＩ検出部３７０を有する。以下の説明では、図５において図１または図３と同一部分には同一符号を付して示し、異なる部分を中心に述べる。本実施形態に係る無線通信装置は、マルチバンドをサポートする。例えば図５の無線通信装置は、バンドａ及びバンドｂの２種類のバンドをサポートする。尚、本実施形態に係る無線通信装置は、３種類以上のバンドをサポートしても勿論よい。
【００２６】
ＲＦ部３２０−ａは、バンドａに関するＲＦ処理を行う。ＲＦ部３２０−ｂは、バンドｂに関するＲＦ処理を行う。モデム部３３０は、図５の無線通信装置がサポートするシステムに関するモデム処理を行う。ＲＳＳＩ検出部３７０は、所定のタイミングでバンドａ及びバンドｂの受信電力を夫々検出し、ＣＰＵ２４０に入力する。
【００２７】
ＣＰＵ３４０は、検出部１５０からの検出温度及び検出電圧を温度閾値及び電圧閾値と夫々比較する。ＣＰＵ３４０は、検出温度が温度閾値以上となる温度条件及び検出電圧が電圧閾値未満となる電圧条件が満たされているか否かを夫々判定する。ＣＰＵ３４０は、温度条件及び電圧条件の少なくとも一方が満たされているならば、発熱量または消費電力を小さくするための制御を基地局に要求する送信信号をモデム部３３０に生成させる。具体的には、ＣＰＵ３４０は、その時点において利用可能なバンドのうち受信電力のより大きい１つへのハードハンドオフを基地局に要求する送信信号をモデム部３３０に生成させる。例えば、バンドａ及びバンドｂの両方が利用可能であり、バンドｂの受信電力がバンドａに比べて大きいとする。この場合には、図６に示すように、バンドａを選択した場合に通信を維持するために必要な送信電力はバンドｂに比べて大きくなる。故に、受信電力のより大きなバンドを選択することは、消費電力及び発熱量の抑制に有効である。ＣＰＵ３４０は受信電力の大きいバンドｂへのハードハンドオフを基地局に要求する送信信号をモデム部３３０に生成させる。尚、利用可能なバンドが３種類以上であるならば、ＣＰＵ３４０は、受信電力の最も大きいバンドを選択してもよいし、受信電力のより大きいバンドを段階的に選択してもよい。
【００２８】
また、一般に、周波数の低いバンドは、周波数の高いバンドに比べてカバーエリアが広く、同位置における受信電力が強い傾向にある。故に、ＣＰＵ３４０は、温度条件または電圧条件が満たされる場合には、受信電力を参照することなく、周波数のより低いバンドを選択してもよい。このような制御を採用する場合には、ＲＳＳＩ検出部３７０は不要である。尚、このような制御を採用する場合にも、ＣＰＵ３４０は、周波数の最も低いバンドを選択してもよいし、周波数のより低いバンドを段階的に選択してもよい。
【００２９】
以上説明したように、本発明の第３の実施形態に係る無線通信装置は、その温度が温度閾値以上となったとき、または、バッテリ電圧が電圧閾値未満となったときに、受信電力のより大きなバンド（または周波数のより低いバンド）へのハードハンドオフを要求する送信信号を生成し、基地局に送信する。従って、本実施形態に係る無線通信装置によれば、基地局がハードハンドオフを許可した場合に発熱量及び消費電力が抑制されるので、通信を維持しつつ過度の温度上昇及びバッテリの枯渇を防止できる。
【００３０】
（第４の実施形態）  
図７に示すように、本発明の第４の実施形態に係る無線通信装置は、第１のアンテナ４０１、第２のアンテナ４０２、第１のＲＦフロントエンド部４１１、第２のＲＦフロントエンド部４１２、第１のＲＦ部４２１、第２のＲＦ部４２２、モデム部４３０、ＣＰＵ４４０、検出部１５０及び記憶部１６０を有する。以下の説明では、図７において図１と同一部分には同一符号を付して示し、異なる部分を中心に述べる。本実施形態に係る無線通信装置は、ＭＩＭＯ通信をサポートする。例えば図７の無線通信装置は、最大２パス（ストリーム）のＭＩＭＯ通信をサポートする。尚、本実施形態に係る無線通信装置は、最大３パス以上のＭＩＭＯ通信をサポートしても勿論よい。
【００３１】
第１のアンテナ４０１、第１のＲＦフロントエンド部４１１及び第１のＲＦ部４２１は、第１のパスにおける送信及び受信のための処理を行う。一方、第２のアンテナ４０２、第２のＲＦフロントエンド部４１２及び第２のＲＦ部４２２は、第２のパスにおける受信専用（または送信及び受信のため）の処理を行う。モデム部４３０は、図７の無線通信装置がサポートするシステムに関するモデム処理を行う。
【００３２】
ＣＰＵ４４０は、検出部１５０からの検出温度及び検出電圧を温度閾値及び電圧閾値と夫々比較する。ＣＰＵ４４０は、検出温度が温度閾値以上となる温度条件及び検出電圧が電圧閾値未満となる電圧条件が満たされているか否かを夫々判定する。ＣＰＵ４４０は、温度条件及び電圧条件の少なくとも一方が満たされているならば、発熱量または消費電力を小さくするための制御を基地局に要求する送信信号をモデム部４３０に生成させる。具体的には、ＣＰＵ４４０は、ＭＩＭＯ通信からＳＩＳＯ（Single Input Single Output）通信への変更を基地局に要求するパラメータを含む送信信号をモデム部４３０に生成させる。ＭＩＭＯ通信からＳＩＳＯ通信へ変更されると、パス数の減少に伴ってデータ処理量が減少する。即ち、ＭＩＭＯ通信からＳＩＳＯ通信への変更は、消費電力及び発熱量の抑制に有効である。尚、最大のパス数が３以上であるならば、ＣＰＵ４４０はパス数に関わらずＳＩＳＯ通信への変更を選択してもよいし、パス数を段階的に減少することを選択してもよい。
【００３３】
また、ＣＰＵ４４０は、発熱量が抑えられたことにより無線通信装置の温度が十分に低下した場合または充電等によりバッテリ電圧が十分に回復した場合には、ＳＩＳＯ通信からＭＩＭＯ通信への復帰（または、パス数の増加）を基地局に要求する送信信号をモデム部４３０に生成させてもよい。尚、ＣＰＵ４４０は、上記温度閾値及び電圧閾値と同じ閾値を使用して復帰判定を行ってもよいし、異なる閾値を使用して復帰判定を行ってもよい。特に、温度条件判定と復帰判定とで同じ温度閾値を使用すると、温度の微小な変動に伴ってＭＩＭＯ通信及びＳＩＳＯ通信間の切り替え（または、パス数の増減）が頻発するおそれがある。故に、例えば、復帰判定における温度閾値は、温度条件判定における温度閾値に比べて低く設定してもよい。一方、バッテリ電圧が充電によって回復した場合には充電状態が暫く継続すると予想できるので電圧条件判定と復帰判定とで同じ電圧閾値を使用してもよいが、温度の場合と同様に前者を後者に比べて高く設定してもよい。
【００３４】
以上説明したように、本発明の第４の実施形態に係る無線通信装置は、その温度が温度閾値以上となったとき、または、バッテリ電圧が電圧閾値未満となったときに、ＭＩＭＯ通信からＳＩＳＯ通信への変更（または、パス数の減少）を要求する送信信号を生成し、基地局に送信する。従って、本実施形態に係る無線通信装置によれば、基地局がＳＩＳＯ通信への変更（または、パス数の減少）を許可した場合に発熱量及び消費電力が抑制されるので、通信を維持しつつ過度の温度上昇及びバッテリの枯渇を防止できる。
【００３５】
尚、本発明は各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また各実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、各実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００３６】
例えば、図８に示すような、マルチシステム、マルチバンド及びＭＩＭＯ通信のいずれもサポートする無線通信装置に関して、前述の各実施形態において説明した制御を組み合わせて適用してもよい。
【００３７】
例えば、各実施形態の処理を実現するプログラムを、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納して提供することも可能である。記憶媒体としては、磁気ディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク（ＭＯ等）、半導体メモリなど、プログラムを記憶でき、かつ、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。
【００３８】
また、各実施形態の処理を実現するプログラムを、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ（サーバ）上に格納し、ネットワーク経由でコンピュータ（クライアント）にダウンロードさせてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１００，４０１，４０２・・・アンテナ
１１０，４１１，４１２・・・ＲＦフロントエンド部
１２０，３２０，４２１，４２２，５２１，５２２・・・ＲＦ部
１３１，１３２，３３０，４３０，５３１，５３２・・・モデム部
１４０，２４０，３４０，４４０，５４０・・・ＣＰＵ
１５０・・・検出部
１５１・・・温度検出部
１５２・・・バッテリ電圧検出部
１６０・・・記憶部
２７０，３７０，５７１，５７２・・・ＲＳＳＩ検出部
【図１】
0005482325.tif 000002
【図２】
0005482325.tif 000003
【図３】
0005482325.tif 000004
【図４】
0005482325.tif 000005
【図５】
0005482325.tif 000006
【図６】
0005482325.tif 000007
【図７】
0005482325.tif 000008
【図８】
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