JP2002158600A - マルチモード無線通信装置及び通信制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】１つの無線通信方式による受信動作と他の無線
通信方式による受信動作とが重複しないように制御し、
他の通信方式のシステム同期を簡単に確保する。 【解決手段】マルチモード無線通信装置は、アンテナ
１、１１、第１無線通信装置２、第２無線通信装置１
２、第１システムタイマ３、第２システムタイマ１３、
同期獲得部７、制御部８、インタフェース９、入出力部
１０を有する。第１無線通信装置２は、アンテナ１を介
し第１無線通信方式で通信を行い、第２無線通信装置１
２は、アンテナ１１を介し第２無線通信方式で通信を行
う。第１システムタイマ３及び第２システムタイマ１３
は、それぞれ第１通信方式及び第２通信方式で通信を行
なう際のそれぞれの方式固有の時間管理を行なう。同期
獲得部７は、第１システムタイマ３と第２システムタイ
マ１３との間の同期を獲得する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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通信装置及びマルチ
モード無線通信装置における通信制御方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、異なる無線通信方式のネットワー
ク局は、それぞれの通信方式において独立であり、異な
る通信方式間のハンドオーバ（以下、システム間シーム
レスハンドオーバという）には対応していない。したが
って、複数の通信方式に対応可能なマルチモード無線通
信装置も、個別に通信を行うだけであって、１つの通信
方式で無線通信を行っている時は、他の通信方式を使用
することができなかった。ヨーロッパにおける標準のデ
ジタル携帯電話システムであるＧＳＭにおいては、９０
０ＭＨｚ帯と１８００ＭＨｚ帯のハンドオーバを可能と
しているが、このＧＳＭシステムにおけるハンドオーバ
は、同一の無線通信方式におけるマルチバンドハンドオ
ーバと分類するのが一般的である。

【０００３】無線通信方式の高度化に伴い、既存の無線
通信方式を中止あるいは廃止することなく、新しい無線
通信方式を導入していくことを考慮した場合、その変遷
期においては、システム間シームレスハンドオーバに対
応したマルチモード無線通信装置及びネットワーク局が
必要となっていくことが考えられる。このとき、マルチ
モード無線通信装置においてシステム間シームレスハン
ドオーバを実現するためには、１つの無線通信方式によ
る通信中に他の無線通信方式のシステム同期をあらかじ
め獲得しておくことが必要である。そして、無線通信方
式のシステム同期を獲得するためには、予め、移行先の
通信方式による受信を行なう必要がある。

【０００４】

【課題を解決しようとする課題】マルチモード無線通信
装置は、一般に、小型化を図るため、一部の回路を複数
の通信方式の通信装置に共通利用している。また、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
理を行なうシステムタイマを有している。したがって、
１つの通信方式による通信中に、他の通信方式による受
信を行なった場合、複数の通信方式による受信が重複す
るという問題が生じる。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、１つの無線通信方式による受信動作と他の無線通信
方式による受信動作とが重複しないように制御すること
ができるマルチモード無線通信装置を提供することを目
的とする。

【０００６】また、１つの無線通信方式による受信動作
と他の無線通信方式による受信動作とが重複しないよう
に制御し、他の通信方式のシステム同期を簡単に確保す
ることができる通信制御方法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のマルチモード無
線通信装置は、前記複数の通信方式それぞれの基準時間
を決定する複数のシステムタイマと、前記複数のシステ
ムタイマ間の同期を獲得する同期獲得部とを有するもの
である。

【０００８】また、前記複数のシステムタイマは、カウ
ンタ値がゼロから所定のカウント値までの間を巡回して
カウントを行うタイマカウンタをそれぞれ含んでおり、
前記同期獲得部は、前記複数のシステムタイマに対応し
て、ラッチトリガの発生時刻を記憶するトリガ発生値レ
ジスタと、前記タイマカウンタのカウント値と前記トリ
ガ発生値レジスタの値を比較し、２つの値が一致したと
きにラッチトリガ出力を出力する比較器と、ラッチ信号
の入力タイミングで、前記タイマカウンタの値を読み込
んで記憶するタイマカウンタ値レジスタとを複数個有し
ており、前記ラッチトリガ出力は、それぞれ他のシステ
ムタイマに対応するタイマカウンタ値レジスタのラッチ
信号として使用されるものである。さらに、前記複数の
通信方式による通信を行なう複数の無線通信部を有し、
前記複数の無線通信部は、少なくとも一部の構成要素を
共有しているものである。

【０００９】本発明のマルチモード無線通信装置におけ
る通信制御方法は、前記複数のシステムタイマ間の同期
を獲得後、前記複数の通信方式の内の任意の通信方式に
よる通信のアイドル時間中、他の通信方式による受信を
行ない、前記他の通信方式による通信のシステム同期を
確保するものである。

【００１０】さらに、前記他の通信方式による通信のシ
ステム同期を確保後、前記任意の通信方式による通信か
ら前記他の通信方式による通信へのシームレスハンドオ
ーバを行うものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を用い
て説明する。ここでは説明を簡単にするために、マルチ
モード無線通信装置は、２つの無線通信方式に対応して
通信が可能であるものとし、一方の無線通信方式を第１
無線通信方式、他方を第２無線通信方式という。

【００１２】図１は、本発明のマルチモード無線通信装
置の概略構成を示すブロック図であり、アンテナ１、１
１、第１無線通信部２、第２無線通信部１２、第１シス
テムタイマ３、第２システムタイマ１３、同期獲得部
７、制御部８、インタフェース９、入出力部１０を有す
る。第１無線通信部２は、アンテナ１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１２
は、アンテナ１１を介し第２無線通信方式で通信を行う
ものである。第１システムタイマ３及び第２システムタ
イマ１３は、それぞれ第１通信方式及び第２通信方式で
通信を行なう際のそれぞれの方式固有の時間管理を行な
うものである。制御部８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
３及び第２システムタイマ１３に基づき、それぞれの通
信方式での通信を制御する。また、送受信信号を、イン
タフェース９、キーパッド、マイク、スピーカ、表示器
等の入出力部１０を介して入出力制御する。

【００１３】第１無線通信部２及び第２無線通信部１２
は、水晶発振器４、１４を含むそれぞれの通信方式に応
じた回路によって構成されるが、一部共用してもよい。
第１システムタイマ３は、水晶発振器４の出力を分周器
５で分周した信号をゼロから所定の値まで巡回カウント
するカウンタ６を有している。カウンタ６の値は、第１
通信方式による通信における各種タイミング信号として
利用されるが、分周信号の周波数及びカウンタ６の最大
カウント値は、通信方式によって設定される。第２シス
テムタイマ１３も同様に分周器１５及びカウンタ１６を
有しており、同様に通信方式に応じた設定がされる。同
期獲得部７は、第１システムタイマ３と第２システムタ
イマ１３との間の同期を獲得するものである。システム
タイマ間の同期を獲得するとは、一のシステムタイマ
（例えば第１システムタイマ３）の既知時刻における他
のシステムタイマ（この例では第２システムタイマ１
３）の時刻を知ることを意味する。

【００１４】図２は、同期獲得部７の概略構成を示すブ
ロック図である。同期獲得部７は、トリガ発生値レジス
タ１１２、１２２と、比較器１１１、１２１と、タイマ
カウンタ値レジスタ１１３、１２３と、同期制御部７０
を有し、トリガ発生値レジスタ１１２、比較器１１１、
タイマカウンタ値レジスタ１１３は、第１システムタイ
マ３に対応し、トリガ発生値レジスタ１２２、比較器１
２１、タイマカウンタ値レジスタ１２３は、第２システ
ムタイマ１３に対応する。なお、トリガ発生値レジスタ
１１２、１２２は、同期制御部７０により書き込み可能
であり、カウンタ値レジスタ１１３、１２３の値は、同
期制御部７０によって読み込み可能である。

【００１５】比較器１１１は、第１システムタイマのカ
ウンタ６の値と、同期制御部７０によってトリガ発生値
レジスタ１１２に設定されるラッチトリガ発生時刻とを
比較し、一致したときラッチトリガ出力１１４を出力す
る。また、比較器１２１は、第２システムタイマのカウ
ンタ１６の値と、同期制御部７０によってトリガ発生値
レジスタ１２２に設定されるラッチトリガ発生時刻とを
比較し、一致したときラッチトリガ出力１２４を出力す
る。タイマカウンタ値レジスタ１１３は、ラッチトリガ
出力１２４が入力したときのカウンタ６の値を保持する
ものであり、タイマカウンタ値レジスタ１２３は、ラッ
チトリガ出力１１４が入力したときのカウンタ１６の値
を保持するものである。

【００１６】次に同期獲得部７の動作を説明する。今、
第１システムタイマ３が所定の時刻のとき、すなわちカ
ウンタ６が所定の値を示すときの、第２システムタイマ
１６の時刻、すなわちカウンタ１６の値を求めるものと
する。まず、同期制御部７０は、トリガ発生値レジスタ
１１２に所定の値例えばＡを設定する。比較器１１１は
カウンタ６のカウント値とトリガ発生値レジスタ１１２
に設定されている設定値Ａとを比較し、タイマカウンタ
６のカウント値が設定値Ａに一致するとラッチトリガ出
力１１４を出力する。カウンタ値レジスタ１２３は、ラ
ッチトリガ出力１１４を受けると、カウンタ１６のカウ
ント値Ｂ（この場合例えばＢであったとする）を取り込
んでラッチする。同期制御部７０は、タイマカウンタ値
レジスタ１２３にラッチされた値（タイマカウンタ１６
のカウント値）Ｂを取り込んで、先に設定した設定値Ａ
に対応する時刻データとして知ることができる。すなわ
ち、第１システムタイマ３の時間軸上での時刻Ａと、第
２システムタイマ１６の時間軸上での時刻Ｂとが同一時
刻であることを認識して、２つのシステムタイマの同期
を獲得することができる。

【００１７】トリガ発生値レジスタ１１２に設定する値
Ａは、固定値でも任意の値でもよい。また、同期獲得時
に設定する代わりに予め固定値を設定しておくこともで
きる。上記説明は、第１システムタイマ３を基準に同期
を獲得する場合についてのものであるが、第２システム
タイマ１６を基準に同期を獲得する場合は、トリガ発生
値レジスタ１２２に所定の値を設定し、カウンタ値レジ
スタ１１３の値を取込めばよい。

【００１８】このように構成されたマルチモード無線通
信装置の動作を図３のタイミングチャートを用いて説明
する。マルチモード無線通信装置は、通常、第１無線通
信部２又は第２無線通信部１２の一方を用い、第１無線
通信方式又は第２無線通信方式の一方で通信を行なう。
例えば、両方の無線通信方式がサービスされているエリ
ア（領域１とする）であっても、通常は一方の無線通信
方式例えば第１無線通信方式のみで通信を行なってい
る。

【００１９】領域１と他の領域２との境界に近づく等の
ため、第１無線通信方式の受信信号レベルの低下を検出
して、ハンドオーバを試みる場合を考える。領域２でも
第１無線通信方式がサービスされている場合は、従来か
らのセル間ハンドオーバを行なえばよいが、領域２で第
１無線通信方式がサービスされていない場合、システム
間シームレスハンドオーバを行なう。

【００２０】このとき、制御部８の指示に基づき同期獲
得部７は、システムタイマ間の同期各動作を開始する。
図３（Ｂ）に示す第１システムタイマの時間軸ｔ１上の
時刻Ｔ１ｒｅｆに対応する図３（Ｅ）に示す第２システ
ムタイマの時間軸ｔ２上の時刻Ｔ２ｒｅｆを獲得する場
合、トリガ発生値レジスタ１１２に時刻Ｔ１ｒｅｆに対
応する値が設定され、ラッチトリガ出力１１４が図３
（Ｃ）にタイミングで出力され、そのときのカウンタ値
レジスタ１２３の値から第２システムタイマの時間軸上
の時刻Ｔ２ｒｅｆを獲得する。そして、この時刻Ｔ２ｒ
ｅｆは、制御部８に送られる。システム間シームレスハ
ンドオーバを行なうためには、第１無線通信方式で通信
中に、第２無線通信方式でのシステム同期を確保してお
く必要があり、そのためには、第１無線通信方式での通
信に影響を及ぼさないように第２無線通信方式で通信を
行なう必要がある。

【００２１】今、第１無線通信方式での通信が、図３
（Ａ）に示すように時刻Ｔ１ｏｆｆとＴ１ｏｎの間だけ
アイドル状態であるとすると、その間は、第２無線通信
方式で通信を行なっても問題にならない。時刻Ｔ１ｏｆ
ｆ及びＴ１ｏｎは第１システムタイマ３の時間軸ｔ１上
では既知の時間であるので、制御部８は、Ｔ１ｒｅｆと
Ｔ１ｏｆｆとＴ１ｏｎの時間関係を演算して算出するこ
とができる。

【００２２】Ｔ１ｒｅｆとＴ２ｒｅｆは同一時刻である
ので、制御部８は、第1無線通信方式での通信がアイド
ル状態になる時刻Ｔ１ｏｆｆとＴ１ｏｎを認識して、第
２システムタイマ３の時間軸ｔ２上での時間Ｔ２ｒｅｆ
とＴ２ｏｎとＴ２ｏｆｆの時間関係を演算して第２無線
通信方式で通信可能なタイミングを決定することができ
る。すなわち、Ｔ１ｏｆｆ−Ｔ１ｒｅｆ＜Ｔ２ｏｎ−Ｔ
２ｒｅｆ＜Ｔ２ｏｆｆ−Ｔ２ｒｅｆ＜Ｔ１ｏｎ−Ｔ１ｒ
ｅｆの関係が成り立つようにＴ２ｏｎとＴ２ｏｆｆを決
定すればよい。なお、このとき、タイマカウンタ６、１
６はゼロから所定値までを巡回してカウントするカウン
タであるので、Ｔ１ｒｅｆ及びＴ２ｒｅｆからＴ１ｏｎ
までの間にゼロが存在する場合には補正を行う。

【００２３】したがって、図３（Ｄ）に示すように時刻
がＴ２ｏｎからＴ２ｏｆｆの時間に第２無線通信方式で
通信を行なって同期信号受信を試行することができ、第
２無線通信方式の同期信号受信に成功して第２無線通信
方式タイマの時間軸ｔ２上で同期を行うことができれ
ば、第１無線通信方式から通信方式が異なる第２無線通
信方式へのシームレスハンドオーバを実現することがで
きる。

【００２４】なお、同期獲得部の同期制御部７０は、所
定のプログラムで動作するプロセッサを主体に構成する
ことができる。制御部８も所定のプログラムで動作する
プロセッサを主体に構成されているときは、両プロセッ
サを共用することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、異
なる無線通信方式間のシームレスハンドオーバが可能に
なり、かつ、回路規模を大きくすることもなく、小型軽
量のマルチモード無線通信装置の実現が可能になるとい
う効果もある。本発明のタイミング制御装置及び制御方
法では、複数の無線通信方式に対応する複数のシステム
タイマを備え、前記複数のシステムタイマ間の同期を獲
得した後、１つの無線通信方式に対する受信動作と他の
無線通信方式に対する受信動作とが重複しないように制
御するので、送受信回路の大部分を共有化することも可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマルチモード無線通信装置の概略構成
を示すブロック図

【図２】本発明の同期獲得部の概略構成を示すブロック
図

【図３】本発明のマルチモード無線通信装置の動作例を
示すタイミングチャート

【符号の説明】

１、１１・・・アンテナ ２・・・第１無線通信部 １２・・・第２無線通信部 ３・・・第１システムタイマ １３・・・第２システムタイマ ４、１４・・・水晶発振回路 ５、１５・・・分周器 ６、１６・・・カウンタ ７・・・同期獲得部 ８・・・制御部 ９・・・インタフェース １０・・・入出力部 ７０・・・同期制御部 １１１、１２１・・・比較器 １１２、１２２・・・トリガ発生値レジスタ １１３、１２３・・・タイマカウンタ値レジスタ １１４、１２４・・・ラッチトリガ出力

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の通信方式による通信が可能なマル
   チモード無線通信装置であって、 前記複数の通信方式それぞれの基準時間を決定する複数
   のシステムタイマと、 前記複数のシステムタイマ間の同期を獲得する同期獲得
   部とを有するマルチモード無線通信装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のマルチモード無線通信装
   置であって、 前記複数のシステムタイマは、カウンタ値がゼロから所
   定のカウント値までの間を巡回してカウントを行うタイ
   マカウンタをそれぞれ含んでおり、 前記同期獲得部は、 前記複数のシステムタイマに対応して、ラッチトリガの
   発生時刻を記憶するトリガ発生値レジスタと、前記タイ
   マカウンタのカウント値と前記トリガ発生値レジスタの
   値を比較し、２つの値が一致したときにラッチトリガ出
   力を出力する比較器と、ラッチ信号の入力タイミング
   で、前記タイマカウンタの値を読み込んで記憶するタイ
   マカウンタ値レジスタとを複数個有しており、 前記ラッチトリガ出力は、それぞれ他のシステムタイマ
   に対応するタイマカウンタ値レジスタのラッチ信号とし
   て使用されるマルチモード無線通信装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のマルチモード無線
   通信装置であって、 前記複数の通信方式による通信を行なう複数の無線通信
   部を有し、 前記複数の無線通信部は、少なくとも一部の構成要素を
   共有しているマルチモード無線通信装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項記載の
   マルチモード無線通信装置における通信制御方法であっ
   て、 前記複数のシステムタイマ間の同期を獲得後、前記複数
   の通信方式の内の任意の通信方式による通信のアイドル
   時間中、他の通信方式による受信を行なうように制御す
   る通信制御方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の通信制御方法であって、 前記受信を行なうことにより、前記他の通信方式による
   通信のシステム同期を確保する通信制御方法。
6. 【請求項６】 請求項５記載の通信制御方法であって、 前記他の通信方式による通信のシステム同期を確保後、
   前記任意の通信方式による通信から前記他の通信方式に
   よる通信へのシームレスハンドオーバを行う通信制御方
   法。