(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナからの無線信号を受信して入力電界レベルに対数比例したアナログ電圧を出力する無線受信機と、
該無線受信機のアナログ出力電圧をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、
前記無線受信機内に設けられた周波数変換器に局部周波数を供給する局部発振回路と、
測定しようとする複数の周辺チャネルのチャネルデータが格納される複数の第１のレジスタと、前記各チャネルデータを順次シリアル信号として前記局部発振回路に送出するシリアルデータ送出手段と、レベル測定しようとするチャネル数がソフト設定される第２のレジスタと、前記各チャネルデータの送出から実際にレベル測定を行うまでの時間間隔が設定される第３のレジスタと、自局スロットの受信を終えて空きスロットを迎えるタイミングでトリガを発生しそれによって前記シリアルデータ送出手段による前記第１のレジスタに設定された最初のチャネルデータのシリアル信号を発生させるＴＤＭＡタイミング制御手段と、前記第３のレジスタに設定された時間を経過したときに前記シリアルデータ送出手段を介して前記Ａ／Ｄ変換回路に対してサンプリングコマンドを発生するレベル測定制御手段と、前記各チャネルについて測定された電界強度の受信レベルを格納する、前記各第１のレジスタに対応して設けられた複数の第４のレジスタと、前記Ａ／Ｄ変換回路により変換された複数チャネルの測定されたディジタル値を前記第４のレジスタに格納または該第４のレジスタから読み出すシリアルデータ受信手段とを有するベースバンドＬＳＩと、
を具備し、前記第３のレジスタに設定された時間間隔を前記局部発振回路の周波数ロックタイムに合わせて使用し、周辺に位置する各基地局から到来する複数チャネルの電波の電界強度のレベル測定を連続して実行することを特徴とした携帯電話機。
【請求項２】
前記アンテナを複数とし、前記無線受信機に前記複数のアンテナを切り替えるＲＦスイッチを設け、前記ベースバンドＬＳＩに前記アンテナを１個にするか複数個にしてダイバーシチ受信にするかの測定モードが設定される第５のレジスタと、前記スイッチの切り替えによる前記無線機の内部での歪みがなくなるまでの時間が設定される第６のレジスタとを設け、前記レベル測定手段は、前記無線受信機に対してアンテナ切替コマンドを送出すると共に、配設されたアンテナの個数だけ前記Ａ／Ｄ変換回路に対してサンプリングコマンドを発生することを更に特徴とする請求項１に記載の携帯電話機。
【請求項３】
前記シリアルデータ受信手段は、前記各アンテナに対応する測定結果のうちいずれか大きい方の値を前記第４のレジスタに格納することを更に特徴とする請求項２に記載の携帯電話機。
【請求項４】
前記請求項１〜３では、自局スロットの受信が完了するタイミングで前記ＴＤＭＡタイミング制御手段がトリガを発生することで以降の一連の動作が開始するが、前記ＴＤＭＡタイミング制御手段によるトリガの発生の代わりに、外部トリガ発生回路を設けることで、任意のタイミングでトリガを発生させることを更に特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の携帯電話機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機に関し、特に、周辺に位置する各基地局から到来する電波（以降、周辺チャネルと呼ぶ）の電界強度（以降、周辺レベルと呼ぶ）を、連続して複数チャネルのレベル測定を可能とした携帯電話機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯端末の普及とともに基地局の増設が進み、都心部では多くのチャネルが利用されるようになった。
【０００３】
一方で、通信品質劣化時に切り替えるべきチャネルを探すために、多くの周辺チャネルに対して電界レベル測定をする必要が予想されつつある。
【０００４】
また、マルチスロットでのデータ通信を行う際には、各周辺基地局からの受信電界を監視できる空きスロットの数が減ってしまうことも予想されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、周辺チャネルの電界レベル測定に長時間を要しては、電波環境が劣化した際に、チャネル切り替えを行う前に基地局との通信が途絶えてしまうことも予想される。
【０００６】
本発明は従来の上記実情に鑑み、従来の技術に内在する上記課題を解決するためになされたものであり、従って本発明の目的は、多くの周辺チャネルレベル測定を短時間で行うことを可能とした新規な携帯電話機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に、本発明に係る携帯電話機は、アンテナからの無線信号を受信して入力電界レベルに対数比例したアナログ電圧を出力する無線受信機と、該無線受信機のアナログ出力電圧をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、前記無線受信機内に設けられた周波数変換器に局部周波数を供給する局部発振回路と、前記Ａ／Ｄコンバータのディジタル出力信号を入力して、該ディジタル信号を保存する機能と、前記局部発振回路にチャネルデータを送出する機能と、無線通信のタイミングを制御する機能等とを有するベースバンドＬＳＩとを備えて構成され、周辺に位置する各基地局から到来する複数チャネルの電波の電界強度のレベル測定を連続して実行することを特徴としている。
【０００８】
前記ベースバンドＬＳＩは、測定しようとする複数の周辺チャネルのチャネルデータが格納される複数の第１のレジスタと、前記各チャネルデータを順次シリアル信号として前記局部発振回路に送出するシリアルデータ送出手段と、レベル測定しようとするチャネル数がソフト設定される第２のレジスタと、前記各チャネルデータの送出から実際にレベル測定を行うまでの時間間隔が設定される第３のレジスタと、自局スロットの受信を終えて空きスロットを迎えるタイミングでトリガを発生しそれによって前記シリアルデータ送出手段による前記第１のレジスタに設定された最初のチャネルデータのシリアル信号を発生させるＴＤＭＡタイミング制御手段と、前記第３のレジスタに設定された時間を経過したときに前記シリアルデータ送出手段を介して前記Ａ／Ｄ変換回路に対してサンプリングコマンドを発生するレベル測定制御手段と、前記各チャネルについて測定された電界強度の受信レベルを格納する、前記各第１のレジスタに対応して設けられた複数の第４のレジスタと、前記Ａ／Ｄ変換回路により変換された複数チャネルの測定されたディジタル値を前記第４のレジスタに格納または該第４のレジスタから読み出すシリアルデータ受信手段とを有している。
【０００９】
前記局部発振回路をフラクショナルＮと呼ばれるＰＬＬ回路により構成し、高速ロックを可能としたことを特徴としている。
【００１０】
前記第３のレジスタに設定された時間間隔を前記局部発振回路の周波数ロックタイムに合わせて使用することを特徴としている。
【００１１】
前記アンテナを複数とし、前記無線受信機に前記複数のアンテナを切り替えるＲＦスイッチを設け、前記ベースバンドＬＳＩに前記アンテナを１個にするか複数個にしてダイバーシチ受信にするかの測定モードが設定される第５のレジスタと、前記スイッチの切り替えによる前記無線機の内部での歪みがなくなるまでの時間が設定される第６のレジスタとを設け、前記レベル測定手段は、前記無線受信機に対してアンテナ切替コマンドを送出すると共に、配設されたアンテナの個数だけ前記Ａ／Ｄ変換回路に対してサンプリングコマンドを発生する。
【００１２】
前記シリアルデータ受信手段は、前記各アンテナに対応する測定結果のうちいずれか大きい方の値を前記第４のレジスタに格納するようにしている。
【００１３】
前記した本発明では、自局スロットの受信が完了するタイミングで前記ＴＤＭＡタイミング制御手段がトリガを発生することで以降の一連の動作が開始するが、前記ＴＤＭＡタイミング制御手段によるトリガの発生の代わりに、外部トリガ発生回路を設けることで、任意のタイミングでトリガを発生させることも可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明をその好ましい一実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明による一実施の形態を示すブロック構成図である。
【００１６】
【実施の形態の構成】
図１を参照するに、無線受信機１は、アンテナ２から入力された電波を増幅・周波数ダウンコンバートするダブルスーパーヘテロダイン方式の無線回路であり、入力電界レベルに対数比例したアナログ電圧（以降、ＲＳＳＩ電圧と記述する）を出力している。受信機１の内部に含まれる周波数変換器３には、局部発振回路４が出力する局部周波数が入力されている。この局部発振回路４は、フラクショナルＮと呼ばれるＰＬＬ回路で構成され、高速ロックが可能である。
【００１７】
Ａ／Ｄコンバータ５は、無線機１が出力するＲＳＳＩ電圧をディジタル信号に変換し、この変換されたディジタル信号はＬＳＩ６に入力される。このＬＳＩ６は、ＲＳＳＩ電圧のディジタル信号を内部レジスタ回路に保存したり、局部発振回路４へチャネルデータを送出したり、無線通信のタイミングを制御したりするベースバンドＬＳＩであり、その動作はソフトウェアにより制御される。
【００１８】
周辺チャネルの電界レベルを測定する際には、ソフトウェアは、測定する周辺チャネルのチャネルデータをＬＳＩ６の内部レジスタ回路７〜２６に書き込む。つまり、本発明による一実施の形態の図示された一実施例では、例えば一度に２０波までのチャネルデータを書き込むことができるようになっている。このチャネルデータは、シリアルデータ送出回路５２を介してシリアル信号として送出される。
【００１９】
レベル測定制御回路５１は、シリアルデータ送出回路５２を介して、Ａ／Ｄ変換回路５にサンプリングコマンドをシリアル信号として送出する回路である。
【００２０】
ここで、チャネルデータ送出から実際にレベル測定を行う迄の時間間隔をレジスタ４９に設定することができ、使用する局部発振回路４の周波数ロックタイムに合わせて使用することができるようになっている。
【００２１】
レジスタ４７は、レベル測定をするＣＨ（チャネル）数をソフト設定するレジスタ回路である。
【００２２】
シリアルデータ受信回路５０は、Ａ／Ｄ変換回路５がシリアル信号として出力する周辺チャネルの受信レベル値をレジスタ２７〜４６に順次に格納する回路であり、各チャネルに対する測定結果をソフトウェアがレジスタ２７〜４６から読み出すことができるようになっている。
【００２３】
さらに、アンテナ２を複数持つ場合には、周辺レベルを各アンテナ選択時についてダイバーシチ測定するか、または特定のアンテナに固定してレベル測定を行うかを、モード選択できるようになっており、ソフトウェアはこの動作設定をレジスタ４８で行わせている。
【００２４】
ＴＤＭＡタイミング制御回路５３は、ＴＤＭＡ通信の無線レイヤに関する各タイミングを司っており、ここでは、自局スロットの受信完了のタイミング、つまり周辺レベル測定を行える空きスロットに入る時点で、周辺レベル測定に関した一連の動作を開始するためのトリガを発生するようにしている。
【００２５】
【実施の形態の動作】
次に本発明による一実施の形態の動作について説明する。
【００２６】
まず、特定のアンテナ２に固定してレベル測定する場合について、図２を用いて説明する。
【００２７】
図２はダイバーシチ動作なしの場合の動作を示すタイミングチャートである。
【００２８】
本発明による一実施の形態の一実施例では、まず、測定チャネルの数、そのチャネルデータ、測定モード、チャネルデータ送出からレベル測定するまでの時間を、各々のレジスタ４７、７〜２６、４８、４９に事前に設定しておく。
【００２９】
自局スロットの受信を終えたタイミング、つまり空きスロットを迎えるタイミングで、ＴＤＭＡタイミング制御回路５３がトリガを発生し、シリアルデータ送出回路５２がレジスタ７に設定されたチャネルデータをシリアル信号として出力する。
【００３０】
次に、局部発振回路４が周波数ロックするまでのロックタイム、つまりレジスタ４９に設定された時間を経過したら、レベル測定制御回路５１はＡ／Ｄ変換回路５に対してサンプリングコマンドを発生する。
【００３１】
Ａ／Ｄ変換回路５は無線受信機３が出力するＲＳＳＩアナログ電圧をＡ／Ｄ変換し、変換されたディジタル値がシリアルデータ受信回路５０を経てレジスタ２７に格納される。
【００３２】
次に、シリアルデータ送出回路５２がレジスタ８に設定されたチャネルデータをシリアル信号として出力し、レジスタ８に設定されたチャネルデータに対応する受信ディジタルデータがレジスタ２８に格納され、以降は同様の動作をレジスタ４７に設定された数だけ繰り返し、全ての測定を終了すると、ＬＳＩ６はＣＰＵ５６に対して割り込みを発生する。この割り込みを受けて、測定結果をレジスタ２７〜４６から読み出す。これをフローチャートに示すと図３に示すようになる。
【００３３】
次に図３に示されたフローチャートを参照して本発明による一実施の形態の第１の実施例について具体的に説明する。
【００３４】
図３を参照するに、先ずステップＳ１において初期設定する。即ち、レジスタ４７に測定するチャネル数を、レジスタ７〜２６にチャネルデータを、レジスタ４８に測定モードを、レジスタ４９にチャネルデータ送出からレベル測定までの時間をそれぞれ設定する。
【００３５】
次に、ステップＳ２で自局のスロットの受信を完了したタイミングで、ＴＤＭＡタイミング制御回路５３にトリガを発生させる。
【００３６】
続いて、ステップＳ３において、シリアルデータ送出回路５２にレジスタ７〜２６の中で該当するレジスタのチャネルデータをシリアル信号として送出させる。
【００３７】
次いでステップＳ４において、レジスタ４９に設定された、局部発振回路４が周波数ロックするまでの時間が経過するのを待つ。
【００３８】
次にステップＳ４でレジスタ４９に設定された時間が経過した時に、ステップＳ５において、レベル測定制御回路５１がＡ／Ｄ変換回路５に対して、サンプリングコマンドを発生する。
【００３９】
続いてステップＳ６において、シリアルデータ受信回路５０は、受信電界レベルのＡ／Ｄ変換された値を、レジスタ２７〜４６の中の該当するレジスタに格納する。
【００４０】
次にステップＳ７において、レジスタ４７に設定されたチャネル数の測定を全て完了したか否かが判断される。
【００４１】
ステップＳ７による判断の結果、ＮＯの場合にはステップＳ３に戻り、ステップＳ７がＹＥＳになるまでステップＳ３〜Ｓ７の動作を繰り返す。
【００４２】
ステップＳ７による判断の結果、ＹＥＳの場合にはステップＳ８に進み、ＬＳＩ６が割り込みを発生し、ステップＳ９でＣＰＵ５６は、レジスタ２７〜４６から各チャネルの電界レベルを読み出し、終了する。
【００４３】
次に、複数のアンテナ２においてレベル測定する場合について、図４を用いて説明する。
【００４４】
図４は、ダイバーシチ動作ありの場合の動作を示すタイミングチャートである。ここでも前記説明の図２と同様に、測定するチャネルの数、そのチャネルデータ、測定モード、チャネルデータ送出からレベル測定するまでの時間を、各々のレジスタ４７、７〜２６、４８、４９に事前に設定しておく。そして自局スロットの受信を終えたタイミング、つまり空きスロットを迎えるタイミングで、ＴＤＭＡタイミング制御回路５３がトリガを発生し、シリアルデータ送出回路５２がレジスタ７に設定されたチャネルデータをシリアル信号として出力する。
【００４５】
次に、局部発振回路４が周波数ロックするまでのロックタイム、つまりレジスタ４９に設定された時間を経過したら、レベル測定制御回路５１はＡ／Ｄ変換回路５に対してサンプリングコマンドを発生する。Ａ／Ｄ変換回路５は、無線受信機１が出力するＲＳＳＩアナログ電圧をＡ／Ｄ変換し、変換されたディジタル値がシリアルデータ受信回路５０に入力される。ここまでは前記説明の図２と同様であるが、図４では、レベル測定制御回路５１が、無線受信機１に対してアンテナ切替コマンドをシリアル信号として送出する。
【００４６】
ＲＦスイッチ５５の切り替えによる無線受信機１の内部での歪みがなくなるまでの時間、つまり、レジスタ５４の設定値の時間を経過した時点で、レベル測定制御回路５１が再びＡ／Ｄ変換回路５に対してサンプリングコマンドを発生する。
【００４７】
Ａ／Ｄ変換回路５は無線受信機１が出力するＲＳＳＩアナログ電圧を再度Ａ／Ｄ変換し、変換されたディジタル値がシリアルデータ受信回路５０に入力される。シリアルデータ受信回路５０は、各アンテナにおける測定結果のうち、どちらか大きい方の値をレジスタ２７に格納する。
【００４８】
図４ではここまでの動作を終えてからシリアルデータ送出回路５２がレジスタ８に設定されたチャネルデータをシリアル信号として出力し、以降は同様の動作をレジスタ４７に設定された数だけ繰り返し、全ての測定を終了すると、ＬＳＩ６はＣＰＵ５６に対して割り込みを発生する。
【００４９】
この割り込みを受けて、測定結果をレジスタ２７〜４６から読み出す。これをフローチャートに示すと図５に示すされるようになる。
【００５０】
次に図５に示されたフローチャートを参照して本発明による一実施の形態の第２の実施例（ダイバーシチ受信の場合）について具体的に説明する。
【００５１】
図５を参照するに、先ずステップＳ１１において初期設定する。即ちレジスタ４７に測定しようとするチャネル数を、レジスタ７〜２６に各チャネルデータを、レジスタ４９にチャネルデータ送出からレベル測定までの時間を、レジスタ５４にスイッチ５５の切り替えによる無線受信機１内の歪みがなくなるまでの時間を、それぞれ設定する。
【００５２】
次にステップＳ１２において、自局スロットの受信完了のタイミングでＴＤＭＡタイミング制御回路５３にトリガを発生させる。
【００５３】
次にステップＳ１３において、シリアルデータ送出回路５２に、レジスタ７〜２６の中の該当するチャネルのチャネルデータをシリアル信号として送出させる。
【００５４】
次いでステップＳ１４において、レジスタ４９に設定された、局部発振回路４が周波数ロックするまでの時間が経過するのを待つ。
【００５５】
ステップＳ１４における設定時間が経過した時に、ステップＳ１５において、レベル測定制御回路５１に、Ａ／Ｄ変換回路５に対して、サンプリングコマンドを発生させる。
【００５６】
続いてステップＳ１６において、レベル測定制御回路５１に、アンテナ２の切り替えのシリアルコマンドをＲＦスイッチ５５に送出させる。
【００５７】
次に、ステップＳ１７において、レジスタ５４に設定された時間が経過した後に、レベル測定制御回路５１に、Ａ／Ｄ変換回路５に対して、サンプリングコマンドを発生させる。
【００５８】
次に、ステップＳ１８において、シリアルデータ受信回路５０は、各アンテナごとに受信電界レベルのＡ／Ｄ変換された値のうち、レベルの高い方の値をレジスタ２７〜４６の中の該当するレジスタに格納する。
【００５９】
次いで、ステップＳ１９において、レジスタ４７に設定されたチャネル数の測定を全て完了したか否かが判断される。
【００６０】
ステップＳ１９の判断の結果、ＮＯの場合にはステップＳ１３に戻り、ステップＳ１３〜Ｓ１９のフローをＹＥＳになるまで実行する。
【００６１】
ステップＳ１９による判断の結果、ＹＥＳの場合にはステップＳ２０に進み、ＬＳＩ６に割り込みを発生させ、ステップＳ２１でＣＰＵ５６は、レジスタ２７〜４６から各チャネルの測定された電界レベルを読み出して終了する。
【００６２】
なお、ＣＰＵ５６は、ＬＳＩ６からの割り込みを受けるまでの間、その動作を停止させることで、消費電流の低減を図っている。
【００６３】
【他の実施の形態】
次に、本発明による他の実施の形態について説明する。
【００６４】
各周辺基地局からの受信電界を測定するチャネル数は、本発明の一実施の形態では上限２０チャネルとしたが、レジスタ回路を増やすことで任意のチャネル数に対して適用可能となる。
【００６５】
各周辺基地局からの受信電界を測定する際に、本発明では１本または２本のアンテナ２に対して測定しているが、３本以上の場合についても同様のアルゴリズムを適用することができる。
【００６６】
本発明では、自局スロットの受信が完了するタイミングでＴＤＭＡタイミング制御回路がトリガを発生することで以降の一連の動作が開始するが、外部トリガの回路を設けることで、任意タイミングでの動作も可能となる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成され、作用するものであり、本発明によれば以下に示すような効果が得られる。
【００６８】
１つの空きスロットで複数チャネルの周辺チャネルレベルを測定することができるために、短時間でより多くの周辺チャネルレベル測定を必要とするシステムへの対応が可能となる。具体例として、受信スロットを用いてデータ通信を行う場合などはデータ量や回線状況によっては空きスロットの数が少ない場合が考えられ、電波環境の劣化などによりチャネル切り替えを行う際に重要な各周辺基地局から届く受信レベルの監視を行う機会が減ってしまう可能性がある。こうした場合に、少ない機会を有効活用して多くのチャネルについて受信レベルを監視することが可能となる。
【００６９】
別の例として、例えば周波数帯の異なる同一通信システムの、各周波数帯に携帯電話機能を対応させる場合において、各周波数帯ごとの周辺レベルを測定する時間を現行以内にすることが可能であり、電波環境劣化時のチャネル切り替え動作などに支障を与えることがない。
【００７０】
さらに、アンテナ切り替えによる歪みや局部発振器のロックタイムを事前にレジスタ回路に設定し、安定状態になった時点で速やかに電界レベルを測定できるために、１つの空きスロット区間において多くのチャネルの電界レベルを監視できるようになった。
【００７１】
加えて、チャネルデータは例えば２０チャネル分の設定が可能なために、測定しようとする全てのチャネルデータを一度に設定することができ、また設定した全てのチャネルに対しての電界レベル測定が完了した時点で割り込みを発生するようにしたために、ＣＰＵは、割り込みを受けた時点で全チャネルの測定結果をレジスタから読み出せばよい。従って、チャネルデータを設定してから全チャネルの電界レベル測定完了までの間は、ＣＰＵの動作を止めることができるために消費電流の節約が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施の形態を示すブロック構成図である。
【図２】本発明による一実施の形態の第１の実施例の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明による一実施の形態の第１の実施例の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明による一実施の形態の第２の実施例の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明による一実施の形態の第２の実施例の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…無線受信機
２…アンテナ
３…周波数変換器
４…局部発振回路
５…Ａ／Ｄ変換回路
６…ＬＳＩ
７〜２６…チャネルデータ格納用レジスタ
２７〜４６…測定電界レベル格納用レジスタ
４７…被測定チャネル数設定用レジスタ
４８…測定モード設定用レジスタ
４９…チャネルデータ送出から実際にレベル測定するまでの時間設定用レジスタ
５０…シリアルデータ受信回路
５１…レベル測定制御回路
５２…シリアルデータ送出回路
５３…ＴＤＭＡタイミング制御回路
５４…スイッチの切り替えによる無線受信機内の歪みがなくなるまでの時間設定用レジスタ
５５…ＲＦスイッチ
５６…ＣＰＵ
【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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