JP2001217743A

JP2001217743A - データ通信装置

Info

Publication number: JP2001217743A
Application number: JP2000021373A
Authority: JP
Inventors: Tadanaka Kamiya; 忠央神谷; Koji Hakamata; 浩司袴田; Iwao Matsuura; 巌松浦
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2001-08-10
Also published as: US7035606B2; US20010011027A1

Abstract

(57)【要約】【課題】小型、軽量で、無線通信に妨害を与えず、高
速なデータ通信が可能なデータ通信装置を提供する。【解決手段】クロック制御装置３は、情報通信装置５
から、無線通信装置６の無線周波数情報を受け取る。ま
た、メインＣＰＵ４の動作クロック周波数を検出する。
そして、動作クロック周波数の逓倍が無線周波数と一致
する場合には、メインＣＰＵ４の動作が保証される最小
の電圧値までメインＣＰＵ４の動作クロックの電圧を低
下させる。クロック周波数のシフト、あるいは周波数変
調を行っても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信装置を接
続し、無線回線を利用してデータ通信を行うデータ通信
装置に関し、特に、データ通信装置が発生するクロック
が無線通信装置に妨害を与えないようにしたデータ通信
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話等の移動通信端末の普及
と、ノート型パソコン等の小型化、軽量化により、携帯
電話等の無線通信装置とノート型パソコン等のデータ通
信装置とを接続し、無線通信回線を用いた電子メールや
インターネット等のデータ通信が盛んに行われており、
さらなる機器の小型化や複合化が進んでいる。

【０００３】図９は、従来のデータ通信装置11にケーブ
ル等を用いて無線通信装置12を接続し、無線データ通信
を行うシステムを示したものである。

【０００４】データ通信装置11は、クロック発生装置13
と、メインＣＰＵ14とを備えている。無線通信装置12
は、ディジタル信号符号化／復号化手段15と、周波数変
復調手段16と、通信用電波送受信手段17と、アンテナ18
とを備えている。

【０００５】クロック発生装置13は、水晶発振器、ある
いは電気的共振を利用した発振回路等から構成されてお
り、メインＣＰＵ14を動作させるための動作クロックを
発生する。メインＣＰＵ14は、クロック発生装置13から
供給される動作クロックのタイミングで動作する。そし
て、送信データを無線通信装置12のディジタル信号符号
化／復号化手段15へ出力し、ディジタル信号符号化／復
号化手段15から受信データを受信する。

【０００６】ディジタル信号符号化／復号化手段15は、
送信データに対して誤り訂正符号の付与、暗号化等の信
号処理を施してベースバンド信号を生成し、周波数変復
調手段へ出力する。また、周波数変復調手段から出力さ
れる受信データのベースバンド信号に対して暗号解読、
誤り検出・訂正等の処理を施す。周波数変復調手段16
は、送信データのベースバンド信号により無線通信用の
高周波信号を変調し、通信用電波送受信手段17へ出力す
る。また、通信用電波送受信手段17から出力される受信
信号からベースバンド信号を復調して取り出し、ディジ
タル信号符号化／復号化手段15へ出力する。通信用電波
送受信手段17は変調された送信用の高周波信号をアップ
・コンバートおよび増幅し、アンテナ18へ供給する。ま
た、アンテナ18で受信された電波を増幅し、周波数をダ
ウンコンバートして周波数変復調手段16へ出力する。

【０００７】以上のように構成されたシステムにおい
て、データを送信する場合、データ通信装置11内のメイ
ンＣＰＵ14は、送信データに対し、ＴＣＰ／ＩＰ等のデ
ータ通信プロトコルに従い、データの分割や、ヘッダー
・フッターの付与、等のデータ処理を行い、無線通信装
置12へ送信する。無線通信装置12内のディジタル信号符
号化／復号化手段15は、データ通信装置11から送られた
データに対し、誤り訂正符号の付与、暗号化等の信号処
理を施して、ベースバンド信号を発生し、周波数変復調
手段16へ送信する。そして、周波数変復調手段16で無線
通信用の高周波信号にベースバンド信号で変調をかけ、
通信用電波送受信手段17によって周波数のアップコンバ
ートと増幅を行い、アンテナ18から空中に放射する。

【０００８】データを受信する場合は上記の逆であり、
アンテナ18で受信した電波から、通信用電波送受信手段
17、および、周波数変復調手段16によってベースバンド
信号が取り出され、ディジタル信号符号化／復号化手段
15によって、暗号解読、誤り検出・訂正、等の処理が施
され、ＴＣＰ／ＩＰ等のデータ通信プロトコルに準拠し
た信号が出力される。そして、ケーブル、コネクタ等を
介してデータ通信装置11へ送られる。データ通信装置11
のメインＣＰＵ14はＴＣＰ／ＩＰプロトコルに従って付
与されたヘッダー、フッター等を除去、および、除去後
のデータを結合し、受信データを再生する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】データ通信装置はＣＰ
Ｕを動作させるため、水晶発振器、あるいは電気的共振
を利用した発振回路等のクロック発生装置を内蔵してい
る。このようなクロック発生装置からは、希望周波数の
クロック以外に希望周波数の２倍、３倍、４倍、…の高
調波成分が出力される。これらは逓倍波ノイズと呼ば
れ、データ通信装置から妨害波として空中に放射され
る。

【００１０】データ通信装置内部のクロック発生装置よ
り発生する逓倍波ノイズは、空中を伝播し、テレビ、ラ
ジオ等、周辺の電気機器に妨害を与えることがあった。
特に携帯電話等を接続して、無線データ通信を行う形態
のデータ通信装置では、携帯電話等の無線通信装置はデ
ータ通信装置の近傍に置かれるか、あるいは、一体化さ
れている。そのため、無線通信装置は逓倍波ノイズによ
る妨害波を受信し易く、万一、逓倍波ノイズが無線通信
用周波数と一致した場合、受信感度劣化、データ誤り率
の劣化、データ通信速度の低下等、無線通信に悪影響を
与えていた。

【００１１】図１０は、逓倍波ノイズの高次波（ｎ倍の
高調波成分）が無線通信装置の受信周波数帯域内に影響
を及ぼしている特性を示したものである。

【００１２】また、その対策として、クロック発生装置
を金属ケースで覆い、電気的にシールドすることで放射
される逓倍波ノイズを低減したり、ケーブルを用いてデ
ータ通信装置と無線通信装置との空間距離を離すことで
逓倍波ノイズの影響を受けにくくしていた。しかし、シ
ールドケースは軽量化の妨げとなり、また、ケーブルで
装置間の距離を離す方法は、各装置の小型化を無意味に
していた。

【００１３】本発明はこのような従来技術の問題点を解
決するもので、小型、軽量で、無線通信に妨害を与え
ず、高速なデータ通信が可能なデータ通信装置を提供す
ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のデータ通信装置
は、無線通信装置を接続し、無線回線を利用してデータ
通信を行うデータ通信装置であって、前記無線通信装置
との情報通信手段と、クロック発生手段と、クロック制
御手段とを備え、前記クロック制御手段は、前記情報通
信手段が受信した前記無線通信装置の動作状態情報に応
じて、前記クロック発生手段が発生するクロックの逓倍
周波数が前記無線通信装置の動作に妨害を与えないよう
に前記クロック発生手段のクロック制御を行うことを特
徴とする。この構成により、クロックの逓倍波ノイズが
無線通信装置の無線周波数に妨害を与えないようにでき
るため、データ誤りの少ない、高速かつ安定した無線デ
ータ通信が可能となる。さらに、逓倍波ノイズの放射を
防ぐ金属製シールドケースが不要となり、データ通信装
置のさらなる小型軽量化、および、コストダウンが可能
となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳細に説明する。

【００１６】図１は、本発明の実施の形態のデータ通信
装置に無線通信装置を接続し、無線データ通信を行うシ
ステムを示したものである。

【００１７】このシステムは、データ通信装置１と無線
通信装置６とを接続装置７で接続したものである。

【００１８】データ通信装置１は、従来のデータ通信装
置11と同様、クロック発生装置２と、メインＣＰＵ４と
を備えている。さらに、クロック制御装置３と、情報通
信装置５とを備えている。無線通信装置６は、図示され
ていないが、従来の無線通信装置１２と同様、ディジタ
ル信号符号化／復号化手段と、周波数変復調手段と、通
信用電波送受信手段と、アンテナとを備えている。さら
に、情報通信装置８を備えている。データ通信装置１と
無線通信装置６とは接続装置７で接続されており、それ
ぞれの情報通信装置５，８によって送受信データや、デ
ータ通信装置１、および、無線通信装置６の動作状態情
報を相互に送受信する。

【００１９】クロック発生装置２は、水晶発振器、ある
いは電気的共振を利用した発振回路等から構成されてお
り、メインＣＰＵ４を動作させるためのクロックを発生
する。メインＣＰＵ４は、クロック発生装置２から供給
されるクロックのタイミングで動作する。そして、送信
データを情報通信装置５へ出力し、情報通信装置５から
受信データを受信する。クロック制御装置３は、メイン
ＣＰＵ４の動作クロック周波数と、情報通信装置５から
与えられる無線通信装置６の動作状態情報（詳細は後
述）を基に、クロック発生装置２を制御する。また、メ
インＣＰＵ４の動作クロックの周波数を検出する。

【００２０】以上のように構成されたシステムにおい
て、メインＣＰＵ４が生成した送信データは、情報通信
装置５と接続装置７とを介して無線通信装置６の情報通
信装置８へ送られる。そして、情報通信装置８から、図
示されていないディジタル信号符号化／復号化手段、周
波数変調手段、および通信用電波送受信手段を介してア
ンテナから空間へ放射される。データを受信する場合は
上記の逆であり、アンテナで受信された電波から、通信
用電波送受信手段、周波数変復調手段、ディジタル信号
符号化／復号化手段を介して受信データが情報通信装置
８へ入力される。そして、接続装置７と情報通信装置５
とを介してメインＣＰＵ４へ入力される。

【００２１】また、図１に示したシステムでは、無線通
信装置６の各種動作状態情報（無線周波数、受信データ
誤り率、電界強度、回線品質情報等）を情報通信装置８
から接続装置７を介して情報通信装置５へ送る。情報通
信装置５は受け取った動作状態情報をクロック制御装置
３へ送る。クロック制御装置３は、受け取った動作状態
情報と、クロック発生装置２の動作クロック周波数とを
基に、クロック発生装置２が発生する動作クロックの逓
倍周波数が無線通信装置６の動作に妨害を与えないよう
にクロック発生装置２の動作クロックの制御（電圧、周
波数シフト、周波数変調、またはこれら二つ以上の組み
合わせ）を行う。

【００２２】以下、クロック制御装置３の動作について
具体的に説明する。

【００２３】（第１の動作例）図２は、クロック制御装
置３の第１の動作例を示すフローチャートである。クロ
ック制御装置３は、まず情報通信装置５から、無線通信
装置６の無線周波数情報を受け取る（ステップA1）。次
に、メインＣＰＵ４の動作クロック周波数、すなわちク
ロック発生装置２がメインＣＰＵ４に供給している動作
クロックの周波数を検出する（ステップA2）。そして、
動作クロック周波数の逓倍が無線周波数と一致するか否
かを判定し、一致する場合（ステップA3でYES）には、
メインＣＰＵ４の動作が保証される最小の電圧値までメ
インＣＰＵ４の動作クロックの電圧を低下させる（ステ
ップA4）。前記周波数が不一致の場合には、クロック制
御を行わずに処理を終える。

【００２４】（第２の動作例）図３は、クロック制御装
置３の第２の動作例を示すフローチャートである。この
フローチャートにおけるステップB1〜B3は、それぞれ図
２におけるステップA1〜A3と同一である。ここでは、メ
インＣＰＵ４の動作クロック周波数の逓倍が無線周波数
と一致する場合（ステップB3でYES）には、メインＣＰ
Ｕ４の動作が保証される最小あるいは最大の周波数まで
メインＣＰＵ４の動作クロックの周波数をシフトさせる
（ステップB4）。前記周波数が不一致の場合には、クロ
ック制御を行わずに処理を終える。

【００２５】（第３の動作例）図４は、クロック制御装
置３の第３の動作例を示すフローチャートである。この
フローチャートにおけるステップC1〜C3は、それぞれ図
２におけるステップA1〜A3と同一である。ここでは、メ
インＣＰＵ４の動作クロック周波数の逓倍が無線周波数
と一致する場合（ステップC3でYES）には、メインＣＰ
Ｕ４の動作クロックに対し、メインＣＰＵ４の動作が保
証される周波数範囲を越えない周波数変調をかける（ス
テップC4）。前記周波数が不一致の場合には、クロック
制御を行わずに処理を終える。

【００２６】図５は、本動作例におけるメインＣＰＵ４
の動作クロックの逓倍波による妨害波の周波数特性を示
したものである。メインＣＰＵ４の動作クロックに周波
数変調をかけることによって、妨害波にも変調がかか
り、その結果、妨害波の周波数特性が広がると同時に電
界強度が低下していることが分かる。

【００２７】（第４の動作例）図６は、クロック制御装
置３の第４の動作例を示すフローチャートである。クロ
ック制御装置３は、まず情報通信装置５から、無線通信
装置６の受信データ誤り率情報を受け取り（ステップD
1）、その誤り率の値があらかじめ定めたしきい値THを
越えたか否かを判定する（ステップD2）。そして、しき
い値THを越えた場合（ステップD2でYES）には、クロッ
ク制御を実施する（ステップD3）。受信データ誤り率の
値がしきい値TH以下の場合（ステップD2でNO）には、ク
ロック制御を実施しない。

【００２８】ここで、クロック制御の内容は、クロック
電圧の低下、クロック周波数のシフト、クロックの周波
数変調、およびそれらの二つ以上の組み合わせ（電圧低
下と周波数シフト、周波数シフトと周波数変調、電圧低
下と周波数シフトと周波数変調）である。

【００２９】（第５の動作例）図７は、クロック制御装
置３の第５の動作例を示すフローチャートである。クロ
ック制御装置３は、情報通信装置５が無線通信装置６の
情報通信装置８からクロック制御要求を受信したか否か
を判定する（ステップE1）。そして、クロック制御要求
を受信した場合には（ステップE1でYES）、クロック制
御を実施する（ステップE2）。クロック制御要求を受信
していない場合には（ステップE1でNO）、クロック制御
を実施しない。クロック制御の内容は第４の動作例と同
じである。

【００３０】（第６の動作例）図８は、クロック制御装
置３の第５の動作例を示すフローチャートである。この
フローチャートにおけるステップF1〜F2は、図５におけ
るステップD1〜D2と同じである。ここでは、無線通信装
置６の受信データ誤り率があらかじめ定めたしきい値TH
を越えた場合（ステップF2でYES）、前回の処理でクロ
ック制御を実施したか否かを判定する（ステップF3）。
そして、実施したと判定した場合（ステップF3でYE
S）、無線通信装置６に対して無線周波数変更命令を送
信する（ステップF4）。前回の処理でクロック制御を実
施していないと判定した場合（ステップF3でNO）、クロ
ック制御を実施する（ステップF5）。受信データ誤り率
の値がしきい値TH以下の場合（ステップF2でNO）には、
クロック制御を実施しない。

【００３１】なお、図１において、無線通信装置６は、
データ通信装置１に付属、あるいは、内蔵されていても
よい。そのように構成することにより、小型、低コスト
で、無線回線を利用した、データ誤りの少ない、高速
な、データ通信装置を実現することが可能となる。ま
た、本発明は前記実施の形態において例示した動作例以
外にも下記（１）〜（９）のような動作を行うように構
成することもできる。

【００３２】（１）無線通信装置６の無線周波数情報を
データ通信開始時に情報通信装置５により受信し、その
無線周波数がメインＣＰＵ４の動作クロック周波数の逓
倍と一致すると判定した場合にクロック制御を実施す
る。

【００３３】（２）無線通信装置６の無線周波数情報を
情報通信装置５により一定間隔で周期的に受信し、その
無線周波数がメインＣＰＵ４の動作クロック周波数の逓
倍と一致すると判定した場合にクロック制御を実施す
る。

【００３４】（３）無線通信装置６の無線周波数情報を
情報通信装置５により受信し、その無線周波数が前回検
出した無線周波数情報から変化しており、かつメインＣ
ＰＵ４の動作クロック周波数の逓倍と受信周波数とが一
致すると判定した場合にクロック制御を実施する。

【００３５】（４）無線通信装置６の受信データの誤り
率情報と受信電界強度情報とを情報通信装置５により受
信し、これら二つの情報によって、動作クロック制御の
実施／非実施の判別、および、周波数シフト量、変調度
を調整する。

【００３６】（５）無線通信装置６の受信データの誤り
率情報を情報通信装置５により受信し、その誤り率が無
線通信装置６の誤り訂正能力を上回ったと判定した場合
にクロック制御を実施する。

【００３７】（６）無線通信装置６の受信電界強度を情
報通信装置５により受信し、その電界強度が、受信デー
タに誤りが発生し始めるレベルを下回ったと判定した場
合にクロック制御を実施する。

【００３８】（７）無線通信装置６の受信データの誤り
率情報を情報通信装置５により受信し、データ誤りが発
生していたと判定した場合にクロック制御を実施する。

【００３９】（８）無線通信装置６の受信データの誤り
率情報と電界強度情報と回線品質情報とを受信し、これ
ら三つの情報からクロック制御を実施するか否かを決定
する。

【００４０】（９）クロック制御装置３は、無線通信装
置６に対し、メインＣＰＵ４の動作クロックによって妨
害を受けると予想される無線周波数情報を、情報通信装
置５を通じて報知する。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、データ通
信装置のメインＣＰＵの動作クロックの逓倍波周波数
が、無線通信装置の無線周波数帯域に妨害を与えること
がないため、無線回線を利用した、データ誤りが少な
く、かつデータ伝送速度の高いデータ通信装置を実現す
ることができる。また、逓倍波ノイズの放射を防ぐ金属
製シールドケースが不要となるため、小型軽量でコスト
の低いデータ通信装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のデータ通信装置に無線通
信装置を接続し、無線データ通信を行うシステムを示し
た図、

【図２】本発明の実施の形態のデータ通信装置における
クロック制御装置の第１の動作例を示すフローチャー
ト、

【図３】本発明の実施の形態のデータ通信装置における
クロック制御装置の第２の動作例を示すフローチャー
ト、

【図４】本発明の実施の形態のデータ通信装置における
クロック制御装置の第３の動作例を示すフローチャー
ト、

【図５】図４の動作例におけるメインＣＰＵ４の動作ク
ロックの逓倍波による妨害波の周波数特性を示した図、

【図６】本発明の実施の形態のデータ通信装置における
クロック制御装置の第４の動作例を示すフローチャー
ト、

【図７】本発明の実施の形態のデータ通信装置における
クロック制御装置の第５の動作例を示すフローチャー
ト、

【図８】本発明の実施の形態のデータ通信装置における
クロック制御装置の第６の動作例を示すフローチャー
ト、

【図９】従来のデータ通信装置と無線通信装置の構成を
示す図、

【図１０】従来のデータ通信装置から放射される妨害波
の逓倍周波数特性を示す図である。

【符号の説明】

１データ通信装置２クロック発生制御装置３クロック制御装置４メインＣＰＵ５、８情報通信装置６無線通信装置７接続装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松浦巌神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１号松下通信工業株式会社内Ｆターム(参考） 5B079 BA01 BB10 BC03 DD04 DD20 5K011 DA05 EA01 FA07 GA06 JA01 KA04 5K067 AA05 BB04 DD43 EE02 EE32 KK13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無線通信装置を接続し、無線回線を利用
してデータ通信を行うデータ通信装置であって、前記無
線通信装置との情報通信手段と、クロック発生手段と、
クロック制御手段とを備え、前記クロック制御手段は、
前記情報通信手段が受信した前記無線通信装置の動作状
態情報に応じて、前記クロック発生手段が発生するクロ
ックの逓倍周波数が前記無線通信装置の動作に妨害を与
えないように前記クロック発生手段のクロック制御を行
うことを特徴とするデータ通信装置。
【請求項２】前記クロック制御は、電圧制御、周波数
制御、またはそれらの組み合わせであることを特徴とす
る請求項１記載のデータ通信装置。
【請求項３】前記周波数制御は、周波数シフトである
ことを特徴とする請求項２記載のデータ通信装置。
【請求項４】前記周波数制御は、周波数変調であるこ
とを特徴とする請求項２記載のデータ通信装置。
【請求項５】前記動作状態情報は、前記無線通信装置
が使用する無線周波数の情報であることを特徴とする請
求項１記載のデータ通信装置。
【請求項６】前記動作状態情報は、前記無線通信装置
の受信電界強度を含むことを特徴とする請求項１記載の
データ通信装置。
【請求項７】前記動作状態情報は、前記無線通信装置
の受信データ誤り率を含むことを特徴とする請求項１記
載のデータ通信装置。
【請求項８】前記動作状態情報は、前記無線通信装置
の回線品質情報を含むことを特徴とする請求項１記載の
データ通信装置。
【請求項９】前記情報通信手段は、データ通信開始時
に前記無線周波数の情報を受信することを特徴とする請
求項５記載のデータ通信装置。
【請求項１０】前記情報通信手段は、一定の時間間隔
で周期的に前記無線周波数の情報を受信することを特徴
とする請求項５記載のデータ通信装置。
【請求項１１】前記クロック制御手段は、前記クロッ
クの逓倍周波数が前記無線周波数に一致すると判断した
時に前記クロック制御を行うことを特徴とする請求項５
または９または１０記載のデータ通信装置。
【請求項１２】前記クロック制御手段は、前記無線周
波数が前回の値から変化したと判断した時に前記クロッ
ク制御を行うことを特徴とする請求項１０記載のデータ
通信装置。
【請求項１３】前記クロック制御手段は、前記受信デ
ータ誤り率が無線通信装置の誤り訂正能力を上回ったと
判断した時に前記クロック制御を行うことを特徴とする
請求項７記載のデータ通信装置。
【請求項１４】前記クロック制御手段は、前記受信電
界強度がデータ誤りが発生し始めるレベルを下回ったと
判断した時に前記クロック制御を行うことを特徴とする
請求項６記載のデータ通信装置。
【請求項１５】前記クロック制御手段は、前記受信デ
ータ誤り率から、無線通信装置に受信データの誤りが発
生したと判断した時に前記クロック制御を行うことを特
徴とする請求項７記載のデータ通信装置。
【請求項１６】前記無線通信装置は前記クロック制御
装置に対し、クロック制御を要求する信号を出力し、前
記クロック制御装置は、前記クロック制御要求信号を受
信した場合、クロック制御を行うことを特徴とする請求
項１記載のデータ通信装置。
【請求項１７】前記クロック制御装置は、クロック制
御を行った後にも無線通信装置への妨害低減効果がない
と判断した場合、前記無線通信装置に対し、無線周波数
の変更命令を出力することを特徴とする請求項１記載の
データ通信装置。
【請求項１８】前記クロック制御装置は、前記クロッ
ク発生手段のクロックによって妨害を受けると予想され
る無線周波数情報を、前記無線通信装置に対し報知する
ことを特徴とする請求項１記載のデータ通信装置。