(57)【要約】【課題】複数の通信方式が存在する環境において、常に最適な通信方式を選択し、シームレスなハンドオーバーを実現するマルチ方式対応通信端末を提供する。【解決手段】複数の通信方式の変調された信号の送受信を行うアンテナ部と、アンテナ部で受信した信号の周波数をダウンコンバート、または送信信号の周波数をアップコンバートしてアンテナ部に送るＲＦ部と、ＲＦ部で変換された受信信号をデジタル復調する受信部と、入力された送信信号をデジタル変調する送信部と、複数の通信方式に対して、時分割で送信・受信を制御する時分割制御部とを備えることにより、複数の通信方式に対応できるようになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信方式の変調された信号の送受信を行うアンテナ部と、前記アンテナ部で受信した信号の周波数をダウンコンバート、または送信信号の周波数をアップコンバートして前記アンテナ部に送るＲＦ部と、前記ＲＦ部で変換された受信信号をデジタル復調する受信部と、入力された送信信号をデジタル変調して前記ＲＦ部に送る送信部と、複数の通信方式に対して、時分割で送信・受信を制御する時分割制御部とを備えたマルチ方式対応通信端末。
【請求項２】
前記受信部は、復調及びエラー訂正を行う複数の受信ＰＨＹ部と、複数の受信ＰＨＹ部の出力を選択する選択部と、ＭＡＣヘッダを除去する受信ＭＡＣ部で構成することを特徴とした請求項１に記載のマルチ方式対応通信端末。
【請求項３】
前記送信部は、ＭＡＣヘッダを付加する送信ＭＡＣ部と、符号化及び変調を行う複数の送信ＰＨＹ部と、送信ＭＡＣ部の出力を選択して送信ＰＨＹ部に入力する選択部で構成することを特徴とした請求項２に記載のマルチ方式対応通信端末。
【請求項４】
前記時分割制御部は、ハードウェアによるスレッド切り替え機能を有するプロセッサで構成することを特徴とした請求項２に記載のマルチ方式対応通信端末。
【請求項５】
前記時分割制御部は、複数のプロセッサで構成することを特徴とした請求項２に記載のマルチ方式対応通信端末。
【請求項６】
前記時分割制御部は、送信制御機能及び受信制御機能と、異なる通信方式の電波状況を確認する機能を有することを特徴とした請求項２に記載のマルチ方式対応通信端末。
【請求項７】
前記時分割制御部は、異なる通信方式の電波状況を確認した結果により、前記時分割制御部のスケジューリングを動的に変更することを特徴とした請求項６に記載のマルチ方式対応通信端末。
【請求項８】
前記受信部または前記送信部を再構成可能ロジックで構成したことを特徴とする請求項２に記載のマルチ方式対応通信端末。
【請求項９】
複数の通信方式の変調された信号の送受信を行うアンテナ部と、前記アンテナ部で受信した信号の周波数をダウンコンバート、または送信信号の周波数をアップコンバートして前記アンテナ部に送るＲＦ部と、前記ＲＦ部で変換された受信信号をデジタル復調する受信部と、入力された送信信号をデジタル変調して前記ＲＦ部に送る送信部と、複数の通信方式に対して、時分割で送信・受信を制御する時分割制御部とを備えたカーナビゲーションシステム。
【請求項１０】
複数の通信方式の変調された信号の送受信を行うアンテナ部と、前記アンテナ部で受信した信号の周波数をダウンコンバート、または送信信号の周波数をアップコンバートして前記アンテナ部に送るＲＦ部と、前記ＲＦ部で変換された受信信号をデジタル復調する受信部と、入力された送信信号をデジタル変調して前記ＲＦ部に送る送信部と、複数の通信方式に対して、時分割で送信・受信を制御する時分割制御部とを備えたデジタルカメラ。
【請求項１１】
複数の通信方式の変調された信号の送受信を行うアンテナ部と、前記アンテナ部で受信した信号の周波数をダウンコンバート、または送信信号の周波数をアップコンバートして前記アンテナ部に送るＲＦ部と、前記ＲＦ部で変換された受信信号をデジタル復調する受信部と、入力された送信信号をデジタル変調して前記ＲＦ部に送る送信部と、複数の通信方式に対して、時分割で送信・受信を制御する時分割制御部とを備えたデジタルビデオカメラ。
【請求項１２】
複数の通信方式の変調された信号の送受信を行うアンテナで受信した信号の周波数をダウンコンバート、または送信信号の周波数をアップコンバートしてアンテナに送るＲＦ部と、前記ＲＦ部で変換された受信信号をデジタル復調する受信部と、入力された送信信号をデジタル変調して前記ＲＦ部に送る送信部と、複数の通信方式に対して、送信・受信を制御する時分割制御部とを備えたことを特徴とするＬＳＩ。
【請求項１３】
前記受信部は、復調及びエラー訂正を行う複数の受信ＰＨＹ部と、複数の受信ＰＨＹ部の出力を選択する選択部と、ＭＡＣヘッダを除去する受信ＭＡＣ部で構成することを特徴とした請求項１２に記載のＬＳＩ。
【請求項１４】
前記送信部は、ＭＡＣヘッダを付加する送信ＭＡＣ部と、符号化及び変調を行う複数の送信ＰＨＹ部と、送信ＭＡＣ部の出力を選択して送信ＰＨＹ部に入力する選択部で構成することを特徴とした請求項１３に記載のＬＳＩ。
【請求項１５】
前記時分割制御部は、ハードウェアによるスレッド切り替え機能を有するプロセッサで構成することを特徴とした請求項１３に記載のＬＳＩ。
【請求項１６】
前記時分割制御部は、複数のプロセッサで構成することを特徴とした請求項１３に記載のＬＳＩ。
【請求項１７】
前記時分割制御部は、送信制御機能及び受信制御機能と、異なる通信方式の電波状況を確認する機能を有することを特徴とした請求項１３に記載のＬＳＩ。
【請求項１８】
前記時分割制御部は、異なる通信方式の電波状況を確認した結果により、前記時分割制御部のスケジューリングを動的に変更することを特徴とした請求項１７に記載のＬＳＩ。
【請求項１９】
前記受信部または前記送信部を再構成可能ロジックで構成したことを特徴とする請求項１３に記載のＬＳＩ。
【請求項２０】
時分割制御を行うプロセッサで、送信制御機能及び受信制御機能と、異なる通信方式の電波状況を確認する機能を切り替えることに複数の通信方式の送受信を行うことを特徴とする制御方法。
【請求項２１】
前記時分割制御は、異なる通信方式の電波状況を確認した結果により、前記時分割制御のスケジューリングを動的に変更することを特徴とした請求項２０に記載の制御方法。
【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対応した通信端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のハンドオーバーを行う技術としては、同一の方式間で基地局と連携することで実現するものがあった（例えば、特許文献１参照）。図３は、前記特許文献１に記載された従来の通信端末を示すものである。
【０００３】
図３において、３０１はアンテナ、３０２は送受共用部、３０３は送信部、３０４は受信部、３０５は時分割処理部、３０６は符号化部、３０７はＡ／Ｄ変換部、３０８はマイクロホン、３０９は復号化部、３１０はＤ／Ａ変換部、３１１はスピーカ、３１２は制御部、３１３は可変周波数発信部である。制御部３１２はマイクロプロセッサ等により構成され、制御部３１２によって制御される時分割処理部３０５により、送受信タイムスロットにより送受信制御されていた。可変周波数発信部３１３は周波数シンセサイザ等により構成され、無線周波数の切り替えが制御部３１２からの制御によって高速で実行され、この可変周波数発信部３１３からの搬送波を基に、送信部３０３における変調が行われ、また受信部３０４における復調が行われる。
【特許文献１】特開平５−３２８４２８号公報（第７頁、図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
様々な無線通信方式が登場し、通信距離及び通信速度等に特長により住み分けがなされ、並存している状況が続いている。例えば通信距離の観点からは短いものから、無線ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、無線ＭＡＮ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、無線ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）に分類され、通信速度は一般的に通信距離の短いものが速い傾向がある。また上位のプロトコルとしてＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が通信方式に対して共通に使用され、常に高速な伝送速度を確保するため、各通信方式の電波状況に応じて、それらの通信方式の中から最適な方式を選択し、端末側でシームレスに切り替えることが求められる。しかしながら、前記従来の構成では、時分割多元方式に適用範囲が限定されており、異なる通信方式間のシームレスなハンドオーバーに対応できていない。また、端末だけで解決できず、基地局側での切り替えに対する対応が必要になるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、複数の通信方式が存在する環境において、常に最適な通信方式を選択し、シームレスなハンドオーバーを実現するマルチ方式対応通信端末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】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明のマルチ方式対応通信端末は、複数の通信方式の変調された信号の送受信を行うアンテナ部と、アンテナ部で受信した信号の周波数をダウンコンバート、または送信信号の周波数をアップコンバートしてアンテナ部に送るＲＦ部と、ＲＦ部で変換された受信信号をデジタル復調する受信部と、入力された送信信号をデジタル変調する送信部と、複数の通信方式に対して、送信・受信を制御する時分割制御部とを有し、複数の方式の通信を行う。
【０００７】
本構成によって、複数の通信方式に対応し、シームレスに最適な通信方式に切り替えることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のマルチ方式対応通信端末によれば、異なる通信方式間において、シームレスなハンドオーバーを、コスト及び消費電力を低減しつつ、端末だけで実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は、マルチ方式対応通信端末向けのＬＳＩの構成図である。送信のフローについて説明する。送信部１０４は、入力された送信信号を符号化とデジタル変調を行う。ＲＦ部１０２は、送信部１０４でデジタル変調された送信信号をアップコンバートしてアンテナ部１０１に送る。アンテナ部１０１は、複数の通信方式の変調された信号の送信を行う。
【００１１】
時分割制御部１０５は、複数の無線通信方式に対して、送信・受信の制御を行う。
【００１２】
次に受信のフローについて説明する。アンテナ部１０１は、複数の通信方式の変調された信号を受信し、ＲＦ部１０２で、アンテナ部１０１で受信した信号をダウンコンバートして受信部１０３に送る。受信部１０３は、ＲＦ部１０２で変換された受信信号をデジタル復調及びエラー訂正を行い復調された信号を出力する。
【００１３】
時分割制御部１０５は、複数の無線通信方式に対して、送信・受信の制御を行う。
【００１４】
図４は、時分割制御部４０１の構成図である。
【００１５】
時分割制御部４０１は、プロセッサ部４０２と仮想マルチプロセッサ制御部４０３で構成する。
【００１６】
プロセッサ部４０２は、命令メモリまたは命令キャッシュに格納された命令を命令バッファ４０４に取り込み、命令デコーダ４０５でレジスタ４０７から読み出すレジスタ番号、及び演算器４０６の命令、レジスタ４０７に書き込むレジスタ番号をデコードし、レジスタ４０７から演算器４０６へ入力データを供給し、演算器４０６で命令実行後、演算結果をレジスタ４０７に書き込む。
【００１７】
仮想マルチプロセッサ制御部４０３は、指定したサイクル数実行した後に、命令バッファのポインタを切り替え、別のプログラムを命令デコーダ４０５に供給する。
【００１８】
レジスタ４０７は２バンクで構成されており、片バンクは現在実行中のプログラム（プログラムＡ）で使用している。プログラムＡ実行中に、あらかじめコンテキストメモリ４０８に格納されている次に実行すべきプログラム（プログラムＢ）のコンテキスト情報をレジスタ４０７の反対側バンクに転送し、指定したサイクル数実行した後に、レジスタ４０７のバンクを切り替えることにより、プログラムＢが実行される。レジスタ４０７のプログラムＡが使用していたコンテキスト情報は、コンテキストメモリ４０８に転送され、保存される。
【００１９】
この機構により、それぞれのプログラムが独立に必要性能を保証しながら実行することが可能となる。
【００２０】
図５は、各プログラムからの時分割制御部４０１の見え方を示した図である。
【００２１】
図４の仮想マルチプロセッサ制御部４０２の効果により、ソフトウェアからは性能を保証された仮想プロセッサ５０１が独立に存在するように見える。
【００２２】
図６は、５つの通信方式（通信方式Ａ〜Ｅ）に対応した通信端末における時分割制御部４０１の制御方法の一例である。時分割制御部４０１は、２方式の通信処理を行える性能を持ち、１１個の仮想プロセッサ５０１〜５１１が存在する。
【００２３】
通信方式Ａ〜Ｅの５方式に対して、時分割制御部４０１の仮想プロセッサを個別に割り当てる。仮想プロセッサ５０１には仮想プロセッサの動的スケジューリングの変更などの全体制御を割り当てる。仮想プロセッサ５０２には通信方式Ａの受信制御と電波状況の確認、仮想プロセッサ５０３には通信方式Ａの送信制御、仮想プロセッサ５０４には通信方式Ｂの受信制御と電波状況の確認、仮想プロセッサ５０５には通信方式Ｂの送信制御、仮想プロセッサ５０６には通信方式Ｃの受信制御と電波状況の確認、仮想プロセッサ５０７には通信方式Ｃの送信制御、仮想プロセッサ５０８には通信方式Ｄの受信制御と電波状況の確認、仮想プロセッサ５０９には通信方式Ｄの送信制御、仮想プロセッサ５１０には通信方式Ｅの受信制御と電波状況の確認、仮想プロセッサ５１１には通信方式Ｅの送信制御を割り当てる。
【００２４】
（ａ）は、通信方式Ａの送受信中に、他の４つの通信方式の電波状況の確認を行っている状態の例である。時分割で仮想プロセッサを切り替え、仮想プロセッサ５０２、５０３で通信方式Ａの送受信、仮想プロセッサ５０４、５０６、５０８、５１０でそれぞれ、通信方式Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの電波状況を確認している。現在送受信中の仮想プロセッサ５０２、５０３の割り当てを多くしてスケジューリングすることにより、他方式の探索に対する割り当て頻度が下がり、時分割制御部の必要性能と消費電力を抑えることが可能となる。
【００２５】
１周期に１回、仮想プロセッサ５０１の全体制御がスケジューリングされ、他方式の探索の結果、現在通信中の通信方式Ａよりも受信レベルが高い方式（通信方式Ｂ）が見つかれば、（ｂ）のように通信方式の探索から、切り替え候補の方式である通信方式Ｂの送受信にスケジューリングを動的に変更し、通信方式Ａと通信方式Ｂの２系統を同時に送受信させる。
【００２６】
通信方式Ｂの送受信が安定した段階で通信方式Ａと通信方式Ｂのデータを比較し、同じＩＰ層のヘッダを見つけた時点で、通信方式Ａの送受信を停止し、（ｃ）のように他の通信方式の探索に移行するスケジューリングに変更する。
【００２７】
本構成によって、複数の通信方式に対応し、シームレスに最適な通信方式に切り替えることができる。
【００２８】
なお、図２の時分割受信ＰＨＹ部２０１、または時分割送信ＰＨＹ部２０４、時分割受信ＭＡＣ部２０２、時分割送信ＭＡＣ部２０３のように、受信ＰＨＹ部１０７または送信ＰＨＹ部１１２、受信ＭＡＣ部１０８または送信ＭＡＣ部１１１は、再構成可能ロジックを用いることにより、複数の通信方式に対して、時分割で処理するように構成してもよい。
【００２９】
また、図１の時分割制御部１０５は、１方式の通信処理が行える性能を持ち、仮想マルチプロセッサ機能を有する複数のプロセッサで構成するマルチプロセッサ構成を取ってもよい。
【００３０】
なお、今回は通信方式で説明したが、通信方式の中には、ＴＶやラジオなどのデジタル放送方式やＧＰＳ等のブロードキャスト型の方式が含まれていてもよい。
【００３１】
（実施の形態２）
図７にマルチ方式対応通信端末、カーナビゲーションシステム、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ共通の構成を示す。
【００３２】
受信処理は、アンテナ部１０１から選択部１１０までの処理は実施の形態１記載の内容と同じである。選択部１１０で出力された信号は、静止画であればＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）、動画であればＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）等の圧縮符号化方式で圧縮符号化されているため、圧縮復号部６０１により、非圧縮のオーディオ信号とビデオ信号に展開する。表示処理部６０２により、モニタに合わせた画像処理やオーディオに対してサラウンド処理等を行い、モニタ６０３、スピーカ６０４に出力する。
【００３３】
送信処理は、カメラ６０７とマイク６０８から入力されたビデオ及びオーディオ信号は、撮像処理部６０６により、ノイズ除去及び補正を行う。補正されたオーディオ、ビデオ信号は、静止画であればＪＰＥＧ、動画であればＭＰＥＧ等を用いて、圧縮符号部６０５で圧縮符号化される。圧縮符号化された信号は、送信ＭＡＣ部１１１に入力され、実施の形態１記載の内容と同じ処理を行い、アンテナ部１０１から無線電波として送信する。
【００３４】
これらの処理により、マルチ方式対応通信端末、カーナビゲーションシステム、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラにおいて、ビデオ、オーディオ信号の送受信が可能となる。
【００３５】
なお、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いた送受信を行う場合には、圧縮符号部６０５と送信ＭＡＣ部１１１の間、及び選択部１１０と圧縮復号部６０１との間で、ＩＰヘッダ等の付加及び除去を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明にかかる通信端末は、複数の通信方式に対応し、シームレスに最適な通信方式に切り替える機能を有し、マルチ通信方式対応の携帯電話等として有用である。また通信機能付きデジタルビデオカメラ及びデジタルカメラ、カーナビゲーション等の用途にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるマルチ方式対応通信端末向けＬＳＩの構成図
【図２】本発明のマルチ方式対応通信端末向けＬＳＩの構成図
【図３】従来のマルチ方式対応通信端末の構成図
【図４】時分割制御部の構成図
【図５】プログラムから見た時分割制御部の概念図
【図６】時分割制御部における動的スケジューリングの構成図
【図７】本発明の実施の形態２におけるマルチ方式対応通信端末及びカーナビゲーションシステム、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ共通の構成図
【符号の説明】
【００３８】
１０１    アンテナ部
１０２    ＲＦ部
１０３    受信部
１０４    送信部
１０５    時分割制御部
１０６    入出力選択部
１０７    受信ＰＨＹ部
１０８    受信ＭＡＣ部
１０９    選択部
１１０    選択部
１１１    送信ＭＡＣ部
１１２    送信ＰＨＹ部
１１３    選択部
２０１    時分割受信ＰＨＹ部
２０２    時分割受信ＭＡＣ部
２０３    時分割送信ＭＡＣ部
２０４    時分割送信ＰＨＹ部
３０１    アンテナ
３０２    送受共用部
３０３    送信部
３０４    受信部
３０５    時分割処理部
３０６    符号化部
３０７    Ａ／Ｄ変換部
３０８    マイクロホン
３０９    復号化部
３１０    Ｄ／Ａ変換部
３１１    スピーカ
３１２    制御部
３１３    可変周波数発信部
４０１    時分割制御部
４０２    プロセッサ部
４０３    仮想マルチプロセッサ制御部
４０４    命令バッファ
４０５    命令デコーダ
４０６    演算器
４０７    レジスタ
４０８    コンテキストメモリ
５０１〜５１１    仮想プロセッサ
６０１    圧縮復号部
６０２    表示処理部
６０３    モニタ
６０４    スピーカ
６０５    圧縮符号部
６０６    撮像処理部
６０７    カメラ
６０８    マイク
【図１】
2007318291.tif 000003
【図２】
2007318291.tif 000004
【図３】
2007318291.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007318291.tif 000007
【図６】
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【図７】
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