(57)【要約】    【課題】      時間間隔算出のためのカウンターや制御レジスタを追加することなくマルチモード無線通信システムの各基準時刻の時間間隔を測定すること。    【解決手段】  マルチモード無線通信のため、第１システムタイマ１０４によって動作し、第１通信システムからの信号を受信する無線受信部１０９と、この無線受信部１０９の出力を受けて第１の通信システムの基準時刻を測定する測定部１１０と、第２システムタイマ１０５によって動作し、第２通信システムからの信号を受信する無線受信部１１１と、この無線受信部１１１の出力を受けて第２の通信システムの基準時刻を測定する測定部１１２と、前記測定部１１０が測定する基準時刻と前記測定部１１２が測定する基準時刻とを予め決められた順番に取得する制御部１１３と、この制御部１１３が取得した２つの基準時刻の単位時間を同じ単位に変換し差分を算出する演算部１１４とを有する。  【選択図】      図１
2006191318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシステムタイマを持ち、異なる通信方式によるマルチモード無線通信が可能なマルチモード無線受信装置において、
第１のシステムタイマによって動作し、第１の通信システムからの信号を受信する第１の受信手段と、
この第１の受信手段の出力を受けて第１の通信システムの基準時刻を測定する第１の測定手段と、
第２のシステムタイマによって動作し、第２の通信システムからの信号を受信する第２の受信手段と、
この第２の受信手段の出力を受けて第２の通信システムの基準時刻を測定する第２の測定手段と、
前記第１の測定手段が測定する基準時刻と、前記第２の測定手段が測定する基準時刻とを予め決められた順番に取得する制御手段と、
前記制御手段が取得した２つの基準時刻の単位時間を同じ単位に変換し差分を算出する演算手段と、
を有することを特徴とするマルチモード無線受信装置。
【請求項２】
前記演算手段は、前記第１の受信手段の無線受信処理遅延量と、前記第２の受信手段の無線受信処理遅延量とを記憶する手段を有することを特徴とする請求項１記載のマルチモード無線受信装置。
【請求項３】
前記演算手段は、演算式の中に前記第１の通信方式の無線受信処理遅延量と、前期第２の通信方式の無線受信処理遅延量との差分を記憶する手段を有することを特徴とする請求項１記載のマルチモード無線受信装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のマルチモード無線受信装置を具備することを特徴とする携帯無線端末。
【請求項５】
複数のシステムタイマを用いて、異なる通信方式によるマルチモード無線通信を行うためのマルチモード無線受信方法において、
第１のシステムタイマによって動作し、第１の通信システムからの信号を受信する第１の受信ステップと、
この第１の受信ステップの出力を受けて第１の通信システムの基準時刻を測定する第１の測定ステップと、
第２のシステムタイマによって動作し、第２の通信システムからの信号を受信する第２の受信ステップと、
この第２の受信ステップの出力を受けて第２の通信システムの基準時刻を測定する第２の測定ステップと、
前記第１の測定ステップで測定する基準時刻と、前記第２の測定ステップで測定する基準時刻とを予め決められた順番に取得する制御ステップと、
前記制御ステップで取得した２つの基準時刻の単位時間を同じ単位に変換し差分を算出する演算ステップと、
を有することを特徴とするマルチモード無線受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の通信方式による通信が可能なマルチモード無線受信装置及びマルチモード無線受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、二つ以上のシステムへのアクセスを可能とするマルチモード無線受信装置（例えば、デュアルモード携帯電話やマルチモード携帯電話）では、それぞれの通信方式に対応してそれぞれの方式固有の時間管理を行うシステムタイマを有している。
【０００３】
異なる無線通信システム間での相互利用を許容するため、サービングセルと、サービングセルとは異なる無線通信システムの隣接セルとの、基準時刻の時間間隔が必要となる場合がある。
【０００４】
異なる無線通信システムである例えば、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommuncations System）とＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）にアクセス可能なデュアルモード携帯電話においては、ＵＭＴＳセルにアクセス中において、サービングセルの所定の無線フレームタイミングと、隣接するＧＳＭの各セルの所定の無線フレームタイミングとの時間間隔として定義されている値の測定が３ＧＰＰ（３rd Generation Partnership Project）規格において要求されている。なお、所定の無線フレームタイミングとは、該当無線フレームの、例えばスタートタイミングである。
【０００５】
一般に、異なるシステムにおいては物理フォーマットや変調方式が異なり、またシステム間非同期である。そのため、デュアルモード携帯電話の送受信装置は、基本的にそれぞれ一方のシステムに対応する送受信装置を組み合わせた構成を取るのが容易である。
【０００６】
このようなデュアルモード携帯電話で上記の時点間隔の測定を行う受信装置として、従来は、特許文献１に示すように、この時点間隔の測定を目的とするカウンターを追加するよう構成されていた。
【０００７】
図４は従来の受信装置の構成図である。図４において、ＵＭＴＳ下位プロトコルスタック層４０１はＵＭＴＳの無線フレームタイミングを測定し、ＧＳＭ下位プロトコルスタック層４０２はＧＳＭの無線フレームタイミングを測定する。また、上位プロトコルスタック層４０３はＵＭＴＳおよびＧＳＭを含む。カウンター４０４は、制御レジスタ４０５からの制御の下で、ＵＭＴＳ下位プロトコルスタック層４０１およびＧＳＭ下位プロトコルスタック層４０２からのフレーム割り込み信号によって起動および停止される。例えば、前述の３ＧＰＰ規格で要求される時間間隔を測定する場合、カウンター４０４はＵＭＴＳフレーム割り込み信号によって起動され、ＧＳＭフレーム割り込み信号によって停止される。このとき、停止された時点でのカウンター４０４のカウンター値と、カウンター４０４を起動時および停止時におけるフレーム番号を用いて、所望の時間間隔を導出することが可能である。
【特許文献１】特開２００３−３０９８７０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、上記従来の方法を用いた受信装置では、各通信システムの基準時刻の時間間隔算出のためにカウンターや制御レジスタといったハードウェアを設ける必要があり、回路規模が増大するという問題点を有していた。
【０００９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、時間間隔算出のためのカウンターや制御レジスタを追加することなくマルチモード無線通信システムの各基準時刻の時間間隔を測定することができるマルチモード無線受信装置及びマルチモード無線受信方法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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、複数のシステムタイマを持ち異なる通信方式によるマルチモード無線通信が可能なマルチモード無線受信装置において、第１のシステムタイマによって動作し、第１の通信システムからの信号を受信する第１の受信手段と、この第１の受信手段の出力を受けて第１の通信システムの基準時刻を測定する第１の測定手段と、第２のシステムタイマによって動作し、第２の通信システムからの信号を受信する第２の受信手段と、この第２の受信手段の出力を受けて第２の通信システムの基準時刻を測定する第２の測定手段と、前記第１の測定手段が測定する基準時刻と、前記第２の測定手段が測定する基準時刻とを予め決められた順番に取得する制御手段と、前記制御手段が取得した２つの基準時刻の単位時間を同じ単位に変換し差分を算出する演算手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、システム毎に異なる時間軸で算出された基準時刻の単位時間を同じ単位に変換し時間軸を統一するために、それぞれのシステムの基準時刻を比較できるので、カウンターや制御レジスタ等回路を追加することなくマルチモード無線通信システム間の時間間隔を算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態１に係る無線受信装置は、アンテナ１０１と、第１無線通信部１０２と、通信制御部１０３と、第１システムタイマ１０４と、第２システムタイマ１０５と、アンテナ１０６と、第２無線通信部１０７と、オフセット算出部１０８とから主に構成される。
【００１３】
第１無線通信部１０２は、アンテナ１０１を介し第１無線通信方式で通信を行うものであり、第２無線通信部１０７は、アンテナ１０６を介し第２無線通信方式で通信を行うものである。すなわち、アンテナ１０１を中心とするシステムは第１無線通信システムを構成し、アンテナ１０６を中心とするシステムは第２通信システムを構成していると言うことができる。従って、以下の説明においても必要に応じ、第１無線通信システムおよび第２無線通信システムの語を用いるものとする。
【００１４】
一方両無線通信システムに共通の通信制御部１０３は、マルチモード無線通信装置全体の動作を制御するものであり、第１システムタイマ１０４および、第２システムタイマ１０５に基づき、それぞれの通信方式での通信を制御する。また、通信制御部１０３は、第１システムタイマ１０４と第２システムタイマ１０５との同期を獲得する。
【００１５】
第１無線通信部１０２は、無線受信部１０９、測定部１１０を備えている。無線受信部１０９は、アンテナ１０１からの受信信号をディジタル信号に変換する。測定部１１０は、無線受信部１０９から出力されるディジタル信号から、サービングセルや隣接セルに関する、基準時刻となる所定の無線フレームタイミングの測定処理を行い、測定した無線フレームタイミングを、第１システムタイマ１０４を基準とする値から第２システムタイマ１０５を基準とする値へ変換する。この変換ができることは、第１システムタイマ１０４と第２システムタイマ１０５との同期が獲得できることを意味する。
【００１６】
第２無線通信部１０７は、無線受信部１１１、測定部１１２を備えている。無線受信部１１１は、アンテナ１０６からの受信信号をディジタル信号に変換する。第２無線通信部１０７の測定部１１２は、第２無線通信部１０７の無線受信部１１１から出力されるディジタル信号から、サービングセルや隣接セルに関する、基準時刻となる所定の無線フレームタイミングの測定処理を行い、測定した無線フレームタイミングを、第２システムタイマ１０５を基準とする値から第１システムタイマ１０４を基準とする値へ変換する。
【００１７】
オフセット算出部１０８は、前記第１無線通信システムの無線フレームタイミングと、前記第２無線通信システムの無線フレームタイミングとの時間間隔を算出する。この算出された時間間隔を利用して、後述するように両無線通信システムのオフセット値が算出され、両無線通信システムは同期が可能となる。
【００１８】
具体的には、オフセット算出部１０８には、例えば第１システムタイマ１０４の値が所定時刻（例えば、Ａ）になったことを検出してトリガー信号を出す検出部（比較器）を設け、このトリガー信号によって他方のシステムタイマである第２システムタイマ１０５の値（例えば、Ｂ）をラッチする。この様にして得られた値ＡおよびＢから、前記第１無線通信システムの無線フレームタイミングと、前記第２無線通信システムの無線フレームタイミングとの時間間隔を算出する。この様にして第１システムタイマ１０４の時間軸での時刻Ａと、第２システムタイマ１０５の時間軸上での時刻Ｂとが同一時刻であることが認識される。この認識に伴い、第１システムタイマ１０４を基準とする値は、第２システムタイマ１０５を基準とする値に変換することができる。すなわち、第１システムタイマ１０４と第２システムタイマ１０５の同期を獲得することができる。
【００１９】
同様にして第２システムタイマ１０５に関しても、第２システムタイマ１０５を基準とする値を、第１システムタイマ１０４を基準とする値に変換など一連の処理をすることもできる。
【００２０】
この様に行う、第１システムタイマ１０４と第２システムタイマ１０５の同期獲得と、第１無線通信部１０２の測定部１１０における無線フレームタイミングの第２システムタイマ１０５を基準とする値への変換と、第２無線通信部１０７の測定部１１２における無線フレームタイミングの第１システムタイマ１０４を基準とする値への変換については、本件特許出願人の特許出願に係る特開２００２−１５８６００号公報に記載されており、必要に応じて参考にすることができる。
【００２１】
すなわち、オフセット算出部１０８は、制御部１１３、演算部１１４を備えている。制御部１１３は、第１無線通信部１０２の測定部１１０から無線フレームタイミングを通知されると、第２無線通信部１０７の測定部１１２からの無線フレームタイミングの通知を許可し、第２無線通信部１０７の測定部１１２から無線フレームタイミングを通知されると、第１システムタイマ１０４もしくは第２システムタイマ１０５から、その時点でのタイマ値を取得し、前記第１無線通信システムの無線フレームタイミングと、前記第２無線通信システムの無線フレームタイミングと、第１システムタイマ１０４および第２システムタイマ１０５の前記タイマ値を演算部１１４に通知する。このように制御部１１３が制御動作を行うことにより制御部１１３は、第１無線通信部１０２の測定部１１０から無線フレームタイミングを示す基準時刻信号と、第２無線通信部１０７の測定部１１２から無線フレームタイミングと示す基準時刻信号とを予め決められた順番で取得する。
【００２２】
オフセット算出部１０８の演算部１１４は、オフセット算出部１０８の制御部１１３から受け取った前記第１無線通信システムの無線フレームタイミングと、前記第２無線通信システムの無線フレームタイミングと、第１システムタイマ１０４および第２システムタイマ１０５の前記タイマ値から、前記第１無線通信システムの無線フレームタイミングと、前記第２無線通信システムの無線フレームタイミングとの時間間隔を算出する。
【００２３】
ここで、３ＧＰＰ規格で要求されるＵＭＴＳセルとＧＳＭセル間の所定の時間間隔Ｔｏｆｆｓｅｔを算出する場合について、オフセット算出部１０８の演算部１１４で行われる計算方法の構成について示す。
【００２４】
第１無線通信システムをＵＭＴＳとし、第２無線通信システムをＧＳＭとすると、オフセット算出部１０８の制御部１１３では、第１無線通信部１０２の測定部１１０で算出したＵＭＴＳシステムの無線フレームタイミングＴｕｍｔｓと、第２無線通信部１０７の測定部１１２で算出したＧＳＭシステムの無線フレームタイミングＴｇｓｍと、オフセット算出部１０８の制御部１１３が取得したその時点の時刻Ｔｃｕｒｒｅｎｔが得られる。ここで、Ｔｕｍｔｓ、Ｔｇｓｍ、Ｔｃｕｒｒｅｎｔは第１システムタイマ１０４に同期したタイマ値である。また、第１システムタイマ１０４の周期と周波数をそれぞれ４０９６ｍｓｅｃ、１５．３６ＭＨｚとする。
【００２５】
ここで、Ｔ１を以下のように定義する。
Ｔｇｓｍ＞Ｔｕｍｔｓのとき、
Ｔ１＝Ｔｇｓｍ−Ｔｕｍｔｓ・・・・・（１）
上記以外のとき、
Ｔ１＝Ｔｇｓｍ−Ｔｕｍｔｓ＋４０９６×１５３６００・・・・・（２）
また、Ｔ２を以下のように定義する。
Ｔｇｓｍ＞Ｔｃｕｒｒｅｎｔのとき、
Ｔ２＝Ｔｇｓｍ−Ｔｃｕｒｒｅｎｔ・・・・・（３）
上記以外のとき、
Ｔ２＝Ｔｇｓｍ−Ｔｃｕｒｒｅｎｔ＋４０９６×１５３６００・・・・・（４）
このときＴｏｆｆｓｅｔは以下のようになる。
Ｔ１＞＝Ｔ２のとき、
Ｔｏｆｆｓｅｔ＝（Ｔ１／１５３６０） mod （６０／１３）・・・・・（５）
上記以外のとき、
Ｔｏｆｆｓｅｔ＝（（Ｔ１＋４０９６×１５３６００）／１５３６０）mod （６０／１３）・・・・・（６）
このとき、Ｔｏｆｆｓｅｔの単位はｍｓｅｃである。
【００２６】
なお、modは、modulo（モジュロ）を表す。Ａ mod Ｎは、ある数ＡをＮで除した余りの数を示す。いわゆるＡのＮを法とする数である。従って、例えば上の式（５）は、（Ｔ１／１５３６０）を（６０／１３）で除した余りが、Ｔｏｆｆｓｅｔであることを示している。具体的にはこのＴｏｆｆｓｅｔは、ＵＭＴＳシステムの無線フレームタイミングＴｕｍｔｓに対するＧＳＭシステムの無線フレームタイミングＴｇｓｍのオフセット値を示す。このオフセット値Ｔｏｆｆｓｅｔが算出できることは、周知の様に、ＵＭＴＳシステムとＧＳＭシステムとの同期が確保できることを意味する。
【００２７】
このような式が成り立つのは、ＴｕｍｔｓとＴｇｓｍとＴｃｕｒｒｅｎｔの絶対時刻における前後関係が、古いほうから、Ｔｕｍｔｓ、Ｔｃｕｒｒｅｎｔ、Ｔｇｓｍの順番になることと、ＴｕｍｔｓとＴｃｕｒｒｅｎｔの絶対時間差およびＴｃｕｒｒｅｎｔとＴｇｓｍの絶対時間差が４０９６ｍｓｅｃ以内であることを前提としている。
【００２８】
この前提条件は、以下のような理由で容易に実現可能である。一般的に、Ｔｕｍｔｓを求める際には、いずれかの無線フレームタイミングを検出し、そこからフレーム番号を復号することによってＴｕｍｔｓを測定するため、このような方法であれば数フレーム分の時間があればＴｕｍｔｓを測定することができる。また、Ｔｇｓｍについては、前述の数式１〜数式６の演算開始前に、（６０／１３）ｍｓｅｃの整数倍分のカウンター値を加算（システムタイマ周期によるタイマ値の巡回も考慮する）したものをＴｇｓｍとして更新すればよく、またＵＭＴＳの場合と同様に数フレーム分の時間があればＴｇｓｍは測定できる。
【００２９】
図２は、上述のＴｕｍｔｓ，Ｔｇｓｍ，Ｔｃｕｒｒｅｎｔ、の関係を示したものである。Ｔｕｍｔｓは、ＵＭＴＳセルのｓｕｐｅｒ  ｆｒａｍｅのＳｙｓｔｅｍ  Ｆｒａｍｅ  Ｎｕｍｂｅｒ＝０となる無線フレームの先頭のタイミングである。ＴｇｓｍはＧＳＭセルのｍｕｌｔｉ  ｆｒａｍｅの先頭のタイミングである。これらの無線フレームタイミングは、それぞれ４０９６ｍｓ、６０／１３ｍｓｅｃという周期で巡回している。図２において、Ｔｇｓｍは、Ｔｇｓｍ−1でもＴｇｓｍ−２でもよい。前述の前提条件を満たす範囲で、それより後ろでも、６０／１３ｍｓｅｃの整数倍後であればよい。
【００３０】
このようにして式（１）から式（６）で示す一連の演算をすることにより、演算部１１４は、両無線フレームタイミングで示される２つの基準時刻を同じ時間単位に変換した上で、両者の差分を算出することとなる。
【００３１】
本実施の形態１に係る受信装置は、上述のように、その時点での時刻を取得することにより、それぞれの基準時刻の単位時間を同じ単位に変換し同じ時間軸上に統一することができるため、カウンターを増加することなく、システム間の基準時刻の差分を算出することにより、時間間隔を算出することができる。
【００３２】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、本実施の形態２に係る受信装置は、図１で示した受信装置のオフセット算出部１０８がオフセット算出部２０１に置き換わった構成をとる。図１と同一の部分については同一の参照符号を付し、説明を簡略ないし省略し、以下実施の形態２の特徴的な部分を中心に説明する。
【００３３】
オフセット算出部２０１は、制御部１１３と、遅延量付演算部２０２と、メモリ２０３とを備えている。
【００３４】
オフセット算出部２０１のメモリ２０３には、第１無線通信部１０２の無線受信部１０９と第２無線通信部１０７の無線受信部１１１の処理遅延量が予め格納されている。オフセット算出部２０１の遅延量付演算部２０２では、実施の形態１で示した図１の演算部１１４と同様の演算を行うが、このとき、オフセット算出部２０１のメモリ２０３に格納されている第１無線通信部１０２の無線受信部１０９の処理遅延量を、Ｔｕｍｔｓから減算したものをＴｕｍｔｓとして更新し、オフセット算出部２０１のメモリ２０３に格納されている第２無線通信部１０７の無線受信部１１１の処理遅延量をＴｇｓｍから減算したものをＴｇｓｍとして更新した上で、数式１〜６の演算を行う。ここで、Ｔｃｕｒｒｅｎｔと、前記処理遅延量の減算後のＴｕｍｔｓおよびＴｇｓｍの前後関係について保証できていればよく、オフセット算出部２０１のメモリ２０３に格納されている前記処理遅延量は、無線フレームの単位と比較して小さなものであることが一般的であるため、これを保証することは容易に実現できる。
【００３５】
上述のように、本実施の形態２に係る受信装置は、無線受信部の処理遅延量をシステム毎に予め設定することにより、各システムで異なる無線受信部を備え、それらの処理遅延量が異なる場合であっても、システム間の時間間隔を正しく算出することができる。これは、無線フレームタイミングの測定という点において、あるシステムに対応したシングルモード携帯電話の受信装置を、他システムの受信装置の構成および動作方法を意識することなく、マルチモード携帯電話の受信装置に適用できることを意味する。
【００３６】
なお、実施の形態２においては、オフセット算出部２０１のメモリ２０３に格納する処理遅延量は、第１無線通信部１０２の無線受信部１０９の処理遅延量と第２無線通信部１０７の無線受信部１１１の処理遅延量をそれぞれ格納する構成をとっていたが、無線受信部１０９と無線受信部１１１の処理遅延量の差分のみを格納する構成でもよい。この場合も、前述のＴｕｍｔｓとＴｇｓｍとＴｃｕｒｒｅｎｔの前後関係について保証できていればよく、実施の形態２での説明と同様の理由でこれを保証することは容易に実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の受信装置は、各システムが所定の無線フレームタイミングを測定できるとき、カウンターを追加することなくそれらの無線フレームタイミングの時間間隔を測定できるという効果を有し、複数のシステムに対応するマルチモード携帯電話に適用される受信装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図２】ＵＭＴＳフレームとＧＳＭフレームとを比較するためのタイミングチャート
【図３】本発明の実施の形態２に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図４】従来の受信装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００３９】
１０１、１０６  アンテナ
１０２  第１無線通信部
１０３  通信制御部
１０４  第１システムタイマ
１０５  第２システムタイマ
１０７  第２無線通信部
１０８、２０１  オフセット算出部
１０９、１１１  無線受信部
１１０、１１２  測定部
１１３  制御部
１１４  演算部
２０２  遅延量付演算部
２０３  メモリ
【図１】
2006191318.tif 000003
【図２】
2006191318.tif 000004
【図３】
2006191318.tif 000005
【図４】
2006191318.tif 000006