JP2004173096A - タイミング制御装置 - Google Patents

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JP2004173096A JP2002338306A JP2002338306A JP2004173096A JP 2004173096 A JP2004173096 A JP 2004173096A JP 2002338306 A JP2002338306 A JP 2002338306A JP 2002338306 A JP2002338306 A JP 2002338306A JP 2004173096 A JP2004173096 A JP 2004173096A
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Naoyuki Yamamoto
直行 山本
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

【課題】通信方式を切替える際のタイミング計算を少ない計算量で負担なく計算することを可能にする。
【解決手段】中央制御装置101は、UMTSシステムの時間とGSMシステムの同期を取ると共に、各システムのタイマカウンタ112と122のタイマカウント周期の最小公倍数を用いることにより、UMTSシステムとGSMシステムの切替え時のタイミングを算出し、特に両システムのタイマカウンタ112と122間で同期を獲得した後、擬似的に両システムタイマ間の同期を再獲得したとして、両システムのタイマカウンタ間の同期情報を定期的に更新することにより、通信方式を切替える際のタイミング計算を常に少ない計算量で負担なく計算することができる。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチモード無線通信装置に用いられるタイミング制御装置に関し、特に携帯電話機などの移動局の通信方式を切替える際に切替えタイミングを算出して制御するタイミング制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、無線通信システムにおいて、通話中における移動局のセル間移動をハンドオーバ(handover)と定義している。従来の無線通信システムにおけるネットワーク局では、システム間は独立であり、システム間のシームレス(seamless)なハンドオーバに対応していない。従ってマルチモード移動局においても、システム間シームレスハンドオーバは対応する必要がなかった。
【0003】
なお、携帯電話の一方式であるGSMシステムにおいては、900MHz帯と1800MHz帯との間のシームレスハンドオーバが運用されているが、これはマルチモード無線通信システムではなく、マルチバンド無線通信システムと考えるのが一般的である。
【0004】
ところで、無線通信システムにおいて、例えばUMTS−FDDとGSMとのシステム間のシームレスなハンドオーバが可能なデュアルモード移動局が市場から求められている。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、第1の無線通信システムに対する通話中に、第2の無線通信システムに対する同期を予め獲得しておくことが必要である。
【0005】
本出願人は、このシステム間シームレスハンドオーバにおける問題を解決し、且つデュアルモード移動局の小型軽量化に対して有利となるタイミング制御装置を提供している(特許文献1参照)。上記した従来のUMTS/GSMデュアルモード無線通信装置は、同期獲得部を備え、この同期獲得部によりGSM方式の通信に用いる第1システムタイマとUMTS方式の通信に用いる第2システムタイマの同期を獲得して、両無線通信方式間のシームレスハンドオーバを可能にしている。
【0006】
図6は上記した同期獲得部の概略構成例を示したブロック図である。同期獲得部9は、第1の無線通信システム(UMTS:Universal Mobile Telecommunications System)における第1システムタイマが所定の時刻の時、即ちUMTS用カウンタ6が所定の値を示す時の、第2の無線通信システム(GSM:Global System for Mobile Communications)における第2システムタイマの時刻、即ちGSM用カウンタ16の値を求めるものとする。
【0007】
まず、同期制御部7は、トリガ発生値レジスタ12に所定の値、例えばAを設定する。比較器11はカウンタ6のカウント値とトリガ発生値レジスタ12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14を出力する。
【0008】
カウンタ値レジスタ23は、ラッチトリガ出力14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7は、タイマカウンタ値レジスタ23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。
【0009】
即ち、第1システムタイマの時間軸上での時刻Aと、第2システムタイマ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。上記説明は、第1システムタイマ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システムタイマを基準に同期を獲得する場合は、トリガ発生値レジスタ22に所定の値を設定し、カウンタ16のカウント値を保持したレジスタ13の値を取込めばよい。
【0010】
ここで、UMTS用タイマカウンタ6は、UMTSの1フレーム長である10msec周期のカウンタであり、15.36MHzをクロック源として0から153599を周回する。一方、GSM用タイマカウンタ16は、GSMの1フレーム長である4.615msec周期のカウンタであり、13/12=1.083MHzをクロック源として0から4999を周回する。なお、UMTS及びGSM共に、それぞれのフレームカウンタは同期制御部7内のソフトウェアカウンタで構成されているものとする。
【0011】
以上のように両システムのタイマカウンタ6、16間の同期を獲得した後、UMTSシステムに対する受信動作と、GSMシステムに対する受信動作とが重複しないように制御するためのタイミング計算方法を図7を用いて以下に説明する。
【0012】
図7はUMTS時間からGSM時間を求めるタイミング計算方法を説明するタイムチャートである。但し、図中、(A)はUMTSシステムによる通信オンオフを示し、(B)はGSMシステムによる通信オンオフを示し、t0は上記したラッチ操作時刻を、t1はUMTSシステムの通信がオフした時刻を、t2はUMTSシステムの通信がオンした時刻を示している。なお、時刻t1と時刻t2の期間、即ちUMTSシステムのオフ時間を以降、ギャップ(gap)と称する。
【0013】
また、以下に示す計算式中で、XxxFnは同期制御部7内のソフトウェアカウンタで計数されるフレーム番号を示し、このFnが付いた項はソフトウェアカウンタで計数される値を示している。XxxCvはタイマカウンタ6又は16のカウンタ値で、このCvが付いた項はタイマカウンタ6又は16で計数される値を示している。また、計算式中の「/」は除算を、「%」は除算の余りを求める記号である。
【0014】
まず、図6の同期制御部7のラッチ操作により、同期制御部7はラッチ操作時刻t0に相当する(210)UmtsLatchFn(ラッチ操作時刻におけるUMTSフレーム値)と、(211)UmtsLatchCv(ラッチ操作時刻におけるUMTSカウンタ値)と、(220)GsmLatchFn(ラッチ操作時刻におけるGSMフレーム値)と、(221)GsmLatchCv(ラッチ操作時刻におけるGSMカウンタ値)を得る。またUMTSシステムの固定局から移動局に対して、GSMシステムに対する受信動作が可能な時間として、図中、UMTSの時間軸上のt1に相当する(214)UmtsTgStartFnと(ギャップ開始時刻におけるUMTSフレーム値)と、(215)UmtsTgStartCv(ギャップ開始時刻におけるUMTSカウンタ値)と、UMTSの時間軸上のt2に相当する(216)UmtsTglFn(ギャップ時間におけるUMTSフレーム値)と、(217)UmtsTglCv(ギャップ時間におけるUMTSカウンタ値)とが、同期制御部7にUMTSシステムの時間単位で与えられる。
【0015】
これらより、同期制御部7は、図中、GSMの時間軸上のt1に相当する(224)GsmTgStartFn(ギャップ開始時刻におけるGSMフレーム値)と、(225)GsmTgStartCv(ギャップ開始時刻におけるGSMカウンタ値)と、図中、GSMの時間軸上のt2に相当する(226)GsmTglFn(ギャップ時間におけるGSMフレーム値)と、(227)GsmTglCv(ギャップ時間におけるGSMカウンタ値)とを以下のように計算して求める。
【0016】
第1に、(210)UmtsLatchFnと、(211)UmtsLatchCvと、(214)UmtsTgStartFnと、(215)UmtsTgStartCvとから、UMTS時間軸上のt1とt2の時間間隔に相当する(212)UmtsDurationFn(ラッチ操作時刻からギャップ開始時刻までのUMTSフレーム値)と、(213)UmtsDurationCv(ラッチ操作時刻からギャップ開始時刻までのUMTSカウンタ値)とを求める。これは(1)式及び(2)式によって計算できる。
UmtsDurationFn=UmtsTgStartFn−UmtsLatchFn+(153600+UmtsTgStartCv−UmtsLatchCv)/153600−1 …(1)
UmtsDurationCv=(153600+UmtsTgStartCv−UmtsLatchCv)%153600 …(2)
【0017】
第2に、(212)UmtsDurationFnと、(213)UmtsDurationCvとから、GSM時間軸上のt0とt1の時間間隔に相当する(222)GsmDurationFn(ラッチ操作時刻からギャップ開始時刻までのGSMフレーム値)と、(223)GsmDurationCv(ラッチ操作時刻からギャップ開始時刻までのGSMカウンタ値)とを求める。これは(3)式及び(4)式によって計算できる。
GsmDurationFn=((UmtsDurationFn×153600+UmtsDurationCv)×((1/15.36M)/(12/13M)))/5000 …(3)
GsmDurationCv=((UmtsDurationFn×153600+UmtsDurationCv)×((1/15.36M)/(12/13M)))%5000 …(4)
【0018】
第3に、(220)GsmLatchFnと、(221)GsmLatchCvと、(222)GsmDurationFnと、(223)GsmDurationCvとから、GSMの時間軸上のt1に相当する(224)GsmTgStartFnと、(225)GsmTgStartCvとを求める。これは(5)式及び(6)式によって計算できる。
GsmTgStartFn=GsmLatchFn+GsmDurationFn+(GsmLatchCv+GsmDurationCv)/5000 …(5)
GsmTgStartCv=(GsmLatchCv+GsmDurationCv)%5000 …(6)
【0019】
第4に、(216)UmtsTglFnと、(217)UmtsTglCvとから、GSM時間軸上のt1とt2の時間間隔に相当する(226)GsmTglFnと、(227)GsmTglCvとを求める。これは(3)式及び(4)式と同様の方法で、(7)式及び(8)式によって計算できる。
GsmTglFn=((UmtsTglFn×153600+UmtsTglCv)×((1/15.36M)/(12/13M)))/5000 …(7)
GsmTglCv=((UmtsTglFn×153600+UmtsTglCv)×((1/15.36M)/(12/13M)))%5000 …(8)
【0020】
以上の(1)式から(8)式のように、両システムタイマ6、16間の同期を獲得した後、UMTSシステムに対する受信動作と、GSMシステムに対する受信動作とが重複しないよう制御するときの従来のタイミング計算が可能である。
【0021】
なお、以上はUMTSシステム時間からGSMシステム時間を求めるタイミング計算方法であるが、GSMシステム時間からUMTSシステム時間を求めるタイミング計算方法も同様である。
【0022】
【特許文献1】
特開2002−158600号公報 (第3−5頁、第2−3図)
【0023】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のタイミング計算方法では、計算処理量が多いという課題を有していた。即ち(3)式及び(4)式において、((1/15.36M)/(12/13M))という小数演算を必要とする項が存在し、更に、UmtsDurationFn×153600という整数ではあるが極めて大きい数値となる可能性のある項も共存しているため、(3)式及び(4)式の計算処理量が膨大となる可能性がある。
【0024】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的は、通信システムを切替える際のタイミング計算を少ない計算量で負担なく計算することができるタイミング制御装置を提供することにある。
【0025】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイミング制御装置は、第1の無線通信システムと第2の無線通信システムとに対応可能で、前記第1の無線通信システム用のシステムタイマに用いる循環型カウンタからなる第1のカウンタと、前記第2の無線通信システム用のシステムタイマに用いる循環型カウンタからなる第2のカウンタと、前記第1及び第2のカウンタの上限までのカウント回数より前記第1及び第2の無線通信システムのフレーム値をカウントするフレームカウンタとを備えることにより、前記第1の無線通信システムと前記第2の無線通信システムのいずれかによって通信するマルチモード無線通信装置に用いられ、前記第1の無線通信システムと前記第2の無線通信システムの同期情報から切替えタイミングを算出して制御するタイミング制御装置であって、前記第1のカウンタの値が設定値に一致した時刻をラッチ操作時刻とし、前記第1の無線通信システムの通信休止期間をギャップとしたとき、前記ラッチ操作時刻から前記ギャップ開始時刻までの第2の無線通信システムのフレーム値と同ラッチ操作時刻から同ギャップ開始時刻までの第2の無線通信システムのカウンタ値とを算出するに際し、前記第1のカウンタの周期と前記第2のカウンタの周期の最小公倍数を用いることを特徴とする。
【0026】
上記構成によれば、ラッチ操作時刻からギャップ開始時刻までの第2の無線通信システムのフレーム値と同ラッチ操作時刻から同ギャップ開始時刻までの第2の無線通信システムのカウンタ値とを算出するに際し、前記第1のカウンタの周期と前記第2のカウンタの周期の最小公倍数を利用することによって、前記算出の際の小数演算項が上限のある整数項になり、計算量が軽減する。これにより、通信システムを切替える際のタイミング計算を少ない計算量で負担なく計算することが可能となる。
【0027】
また、前記第1のカウンタの周期と前記第2のカウンタの周期の最小公倍数の倍数を疑似ラッチ操作時刻とし、この疑似ラッチ操作時刻における第1の無線通信システムのフレーム値と同疑似ラッチ操作時刻における第1の無線通信システムのカウンタ値とを用い、且つ、前記第1のカウンタの値が設定値に一致した時刻のラッチ操作後に擬似的に再度ラッチ操作したとして、前記疑似ラッチ操作時刻毎に前記第1の無線通信システムと前記第2の無線通信システムの間の同期情報を定期的に更新して、前記ラッチ操作時刻から前記ギャップ開始時刻までの第2の無線通信システムのフレーム値と同ラッチ操作時刻から同ギャップ開始時刻までの第2の無線通信システムのカウンタ値とを算出することを特徴とする。
【0028】
上記構成によれば、前記第1のカウンタの周期と前記第2のカウンタの周期の最小公倍数の倍数を疑似ラッチ操作時刻とし、前記第1のカウンタの値が設定値に一致した時刻のラッチ操作後に擬似的に再度ラッチ操作したとして、前記疑似ラッチ操作時刻毎に両システムの間の同期情報を定期的に更新することにより、疑似ラッチ操作時刻における第1、第2の無線通信システムのカウンタ値は、ラッチ操作時刻における第1、第2の無線通信システムのカウンタ値に整数値を加算した値になり、上記同期情報を定期的に更新した際の計算量が軽減する。これにより、通信システムを切替える際のタイミング計算をより少ない計算量で負担なく計算することが可能となる。
【0029】
本発明のタイミング制御装置は、第1の無線通信システムと第2の無線通信システムとに対応可能で、前記第1の無線通信システム用のシステムタイマに用いる循環型カウンタからなる第1のカウンタと、前記第2の無線通信システム用のシステムタイマに用いる循環型カウンタからなる第2のカウンタと、前記第1及び第2のカウンタの上限までのカウント回数より前記第1及び第2の無線通信システムのフレーム値をカウントするフレームカウンタとを備えることにより、前記第1の無線通信システムと前記第2の無線通信システムのいずれかによって通信するマルチモード無線通信装置に用いられ、前記第1の無線通信システムと前記第2の無線通信システムの同期情報から切替えタイミングを算出して制御するタイミング制御装置であって、前記第2のカウンタの値が設定値に一致した時刻をラッチ操作時刻とし、前記第2の無線通信システムの通信休止期間をギャップとしたとき、前記ラッチ操作時刻から前記ギャップ開始時刻までの第1の無線通信システムのフレーム値と同ラッチ操作時刻から同ギャップ開始時刻までの第1の無線通信システムのカウンタ値とを算出するに際し、前記第1のカウンタの周期と前記第2のカウンタの周期の最小公倍数を用いることを特徴とする。
【0030】
上記構成によれば、ラッチ操作時刻からギャップ開始時刻までの第1の無線通信システムのフレーム値と同ラッチ操作時刻から同ギャップ開始時刻までの第1の無線通信システムのカウンタ値とを算出するに際し、前記第1のカウンタの周期と前記第2のカウンタの周期の最小公倍数を利用することによって、前記算出の際の小数演算項が上限のある整数項になり、計算量が軽減する。これにより、通信システムを切替える際のタイミング計算を少ない計算量で負担なく計算することが可能となる。
【0031】
また、前記第1のカウンタの周期と前記第2のカウンタの周期の最小公倍数の倍数を疑似ラッチ操作時刻とし、この疑似ラッチ操作時刻における第2の無線通信システムのフレーム値と同疑似ラッチ操作時刻における第2の無線通信システムのカウンタ値とを用い、且つ、前記第2のカウンタの値が設定値に一致した時刻のラッチ操作後に擬似的に再度ラッチ操作したとして、前記疑似ラッチ操作時刻毎に前記第1の無線通信システムと前記第2の無線通信システムの間の同期情報を定期的に更新して、前記ラッチ操作時刻から前記ギャップ開始時刻までの第1の無線通信システムのフレーム値と同ラッチ操作時刻から同ギャップ開始時刻までの第1の無線通信システムのカウンタ値とを算出することを特徴とする。
【0032】
上記構成によれば、前記第1のカウンタの周期と前記第2のカウンタの周期の最小公倍数の倍数を疑似ラッチ操作時刻とし、前記第2のカウンタの値が設定値に一致した時刻のラッチ操作後に擬似的に再度ラッチ操作したとして、前記疑似ラッチ操作時刻毎に両システムの間の同期情報を定期的に更新することにより、疑似ラッチ操作時刻における第1、第2の無線通信システムのカウンタ値は、ラッチ操作時刻における第1、第2の無線通信システムのカウンタ値に整数値を加算した値になり、上記同期情報を定期的に更新した際の計算量が軽減する。これにより、通信システムを切替える際のタイミング計算をより少ない計算量で負担なく計算することが可能となる。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の実施形態に係るマルチモード無線通信装置に搭載されたタイミング制御装置の構成例を示したブロック図である。
【0034】
タイミング制御装置は、マルチモード無線通信装置に搭載され、第1の無線通信システム(UMTSシステム)における第1システムタイマ(以下、UMTSシステムタイマと呼ぶ)111と第2の無線通信システム(GSMシステム)における第2システムタイマ(以下、GSMシステムタイマと呼ぶ)121との間の同期を獲得し、これらシステムの切替え時のタイミングを算出して制御するものである。
【0035】
図1において、タイミング制御装置は、基準クロック100と、中央制御装置(以下、CPUと呼ぶ)101と、UMTSシステムタイマ用クロック発生手段110と、UMTSシステムタイマ111と、GSMシステムタイマ用クロック発生手段120と、GSMシステムタイマ121とを有して構成されている。
【0036】
また、前記UMTSシステムタイマ111は、UMTSシステムにおけるタイマカウンタ(以下、UMTSタイマカウンタと呼ぶ)112と、UMTS比較器113と、UMTSトリガ発生値レジスタ114と、UMTSタイマカウンタ値レジスタ115とを有して構成されている。同様に、前記GSMシステムタイマ121は、GSMシステムタイマカウンタ(以下、GSMタイマカウンタと呼ぶ)122と、GSM比較器123と、GSMトリガ発生値レジスタ124と、GSMタイマカウンタ値レジスタ125とを有して構成されている。
【0037】
UMTSタイマカウンタ112は、UMTSの1フレーム長である10msec周期の循環型カウンタであり、15.36MHzをクロック源として0から153599を周回する。一方、GSMタイマカウンタ122は、GSMの1フレーム長である4.615msec周期の循環型カウンタであり、13/12=1.083MHzをクロック源として0から4999を周回する。なお、UMTS及びGSM共に、それぞれのフレームカウンタはCPU101のソフトウェアカウンタで構成されている。
【0038】
UMTSラッチトリガ出力116は、UMTSタイマカウンタ112の出力と、UMTSトリガ発生値レジスタ114に記憶されている値とを、UMTS比較器113によって比較した結果、一致した場合にトリガパルスを出力する構成となっている。UMTSラッチトリガ出力116は、GSMラッチトリガ入力127及びGSMラッチトリガ割込128と接続されている。GSMラッチトリガ入力127からトリガパルスが入力された時、GSMタイマカウンタ122の出力がGSMタイマカウンタ値レジスタ125にラッチされる。UMTSトリガ発生値レジスタ114はCPU101から書込み可能であり、GSMタイマカウンタ値レジスタ125はCPU101へ読込み可能である。またGSMラッチトリガ割込128から割込み信号が入力された時、CPU101はその時のGSMフレームカウンタ値を記憶する。
【0039】
以上のように構成することによって、CPU101は、UMTSシステムタイマ111の既知時刻及びUMTSフレームの既知値における、GSMシステムタイマ121の時刻及びGSMフレーム値を知ることができるので、両システムタイマ間の同期を獲得することができる。なお、以上はUMTSシステムタイマ111を基準としているが、GSMシステムタイマ121を基準とする方法も同様である。
【0040】
次に、本実施形態の動作について図2を用いて説明する。図2は第1実施形態のタイミング制御装置においてCPU101によりUMTS時間からGSM時間を求めるタイミング計算方法を説明するタイムチャートである。但し、図中、(A)はUMTSシステムによる通信オンオフを示し、(B)はGSMシステムによる通信オンオフを示し、t0はラッチ操作時刻を、t1はUMTSシステムの通信がオフした時刻を、t2はUMTSシステムの通信がオンした時刻を示している。なお、時刻t1と時刻t2の期間、即ちUMTSシステムのオフ時間を以降、ギャップ(gap)と称する。
【0041】
また、以下に示す計算式中で、XxxFnは同期制御部7内のソフトウェアカウンタで計数されるフレーム番号を示し、このFnが付いた項はソフトウェアカウンタで計数される値を示している。XxxCvはタイマカウンタ6又は16のカウンタ値で、このCvが付いた項はタイマカウンタ6又は16で計数される値を示している。また、計算式中の「/」は除算を、「%」は除算の余りを求める記号である。
【0042】
まず、CPU101はラッチ操作の時刻t0に相当する(210)UmtsLatchFn(ラッチ操作時刻におけるUMTSフレーム値)と、(211)UmtsLatchCv(ラッチ操作時刻におけるUMTSカウンタ値)と、(220)GsmLatchFn(ラッチ操作時刻におけるGSMフレーム値)と、(221)GsmLatchCv(ラッチ操作時刻におけるGSMカウンタ値)とを得る。またUMTSシステムの固定局から移動局に対して、GSMシステムに対する受信動作が可能な時間として、UMTSの時間軸上のt1に相当する(214)UmtsTgStartFn(ギャップ開始時刻におけるUMTSフレーム値)と、(215)UmtsTgStartCv(ギャップ開始時刻におけるUMTSカウンタ値)と、UMTSの時間軸上のt2に相当する(216)UmtsTglFn(ギャップ時間におけるUMTSフレーム値)と、(217)UmtsTglCv(ギャップ時間におけるUMTSカウンタ値)とが、UMTSシステムの時間単位でCPU101に与えられる。これらより、CPU101は、GSMの時間軸上のt1に相当する(224)GsmTgStartFn(ギャップ開始時刻におけるGSMフレーム値)と、(225)GsmTgStartCv(ギャップ開始時刻におけるGSMカウンタ値)と、GSMの時間軸上のt2に相当する(226)GsmTglFn(ギャップ時間におけるGSMフレーム値)と、(227)GsmTglCv(ギャップ時間におけるGSMカウンタ値)とを計算する。
【0043】
第1に、(210)UmtsLatchFnと、(211)UmtsLatchCvと、(214)UmtsTgStartFnと、(215)UmtsTgStartCvとから、UMTS時間軸上のt1とt2の時間間隔に相当する(212)UmtsDurationFn(ラッチ操作時刻からギャップ開始時刻までのUMTSフレーム値)と、(213)UmtsDurationCv(ラッチ操作時刻からギャップ開始時刻までのUMTSカウンタ値)とを求める。これは(9)式及び(10)式によって計算できる。
UmtsDurationFn=UmtsTgStartFn−UmtsLatchFn+(153600+UmtsTgStartCv−UmtsLatchCv)/153600−1 …(9)
UmtsDurationCv=(153600+UmtsTgStartCv−UmtsLatchCv)%153600 …(10)
【0044】
第2に、(212)UmtsDurationFnと、(213)UmtsDurationCvとから、GSM時間軸上のt0とt1の時間間隔に相当する(222)GsmDurationFn(ラッチ操作時刻からギャップ開始時刻までのGSMフレーム値)と、(223)GsmDurationCv(ラッチ操作時刻からギャップ開始時刻までのGSMカウンタ値)とを求める。このとき計算処理量を軽減するために、UMTSタイマカウンタ112のタイマ周期である10msecとGSMタイマカウンタ122のタイマ周期である4.615msecとの最小公倍数が60msec、すなわち60msec=10msec×6=4.615msec×13であることを利用して、(11)式及び(12)式のように計算する。
GsmDurationFn=(UmtsDurationFn/6)×13+(((UmtsDurationFn%6)×153600+UmtsDurationCv)×((1/15.36M)/(12/13M)))/5000 …(11)
GsmDurationCv=(((UmtsDurationFn%6)×153600+UmtsDurationCv)×((1/15.36M)/(12/13M)))%5000 …(12)
【0045】
第3に、(220)GsmLatchFnと、(221)GsmLatchCvと、(222)GsmDurationFnと、(223)GsmDurationCvとから、GSMの時間軸上のt1に相当する(224)GsmTgStartFnと、(225)GsmTgStartCvとを求める。これは(13)式及び(14)式によって計算できる。
GsmTgStartFn=GsmLatchFn+GsmDurationFn+(GsmLatchCv+GsmDurationCv)/5000 …(13)
GsmTgStartCv=(GsmLatchCv+GsmDurationCv)%5000 …(14)
【0046】
第4に、(216)UmtsTglFnと、(217)UmtsTglCvとから、GSM時間軸上のt1とt2の時間間隔に相当する(226)GsmTglFnと、(227)GsmTglCvとを求める。これは(11)式及び(12)式と同様の方法で、(15)式及び(16)式によって計算できる。
GsmTglFn=(UmtsTglFn/6)×13+(((UmtsTglFn%6)×153600+UmtsTglCv)×((1/15.36M)/(12/13M)))/5000 …(15)
GsmTglCv=(((UmtsTglFn%6)×153600+UmtsTglCv)×((1/15.36M)/(12/13M)))%5000 …(16)
【0047】
以上の(9)式から(16)式のように、両システムタイマ間の同期を獲得した後、UMTSシステムに対する受信動作と、GSMシステムに対する受信動作とが重複しないよう制御するときのタイミング計算が可能である。また、(11)式及び(12)式において、((1/15.36M)/(12/13M))という小数演算を必要とする項が存在するのに対して、共存する項を(UmtsDurationFn%6)×153600という上限のある整数とすることにより、(3)式及び(4)式の計算処理量を軽減することができ、その分、CPU101の処理負担を軽くすることができる。
【0048】
なお、以上はUMTS時間からGSM時間を求めるタイミング計算方法であるが、GSM時間からUMTS時間を求めるタイミング計算方法も同様であり、図3はその場合のタイミング計算方法を説明するタイムチャートである。また、その時の計算式を、以降の(17)式から(24)式に示す。
【0049】
GsmDurationFn=GsmTgStartFn−GsmLatchFn+(5000+GsmTgStartCv−GsmLatchCv)/5000−1 …(17)
GsmDurationCv=(5000+GsmTgStartCv−GsmLatchCv)%5000 …(18)
UmtsDurationFn=(GsmDurationFn/13)×6+(((GsmDurationFn%13)×5000+GsmDurationCv)×((12/13M)/(1/15.36M)))/153600 …(19)
UmtsDurationCv=(((GsmDurationFn%13)×5000+GsmDurationCv)×((12/13M)/(1/15.36M)))%153600 …(20)
UmtsTgStartFn=UmtsLatchFn+UmtsDurationFn+(UmtsLatchCv+UmtsDurationCv)/153600 …(21)
UmtsTgStartCv=(UmtsLatchCv+UmtsDurationCv)%153600 …(22)
UmtsTglFn=(GsmTglFn/13)×6+(((GsmTglFn%13)×5000+GsmTglCv)×((12/13M)/(1/15.36M)))/153600 …(23)
UmtsTglCv=(((GsmTglFn%13)×5000+GsmTglCv)×((12/13M)/(1/15.36M)))%153600 …(24)
【0050】
この第1実施形態によれば、CPU101による通信システムの切替の際のタイミング計算において、第1の無線通信システムにおけるシステムタイマのタイマ周期と第2の無線通信システムにおけるシステムタイマのタイマ周期との最小公倍数を用いた計算方法により(222)GsmDurationFnと(223)GsmDurationCvを、更に(226)GsmTglFnと(227)GsmTglCvを求めることによって、小数演算処理を回避して計算処理量を軽減することができ、CPU101の処理負担を軽減することができる。
【0051】
[第2実施形態]
ところで、上記した第1実施形態では、(11)式において、(UmtsDurationFn/6)×13という整数ではあるが、極めて大きい数値となる可能性のある項が依然存在しており、従って(11)式の計算処理量が膨大となる恐れを払拭できないことになる。そこで、本発明の第2実施形態において、ラッチ操作後、擬似的に再度ラッチ操作したとして、両システムタイマ間同期情報を定期的に更新することにより、この部分の計算処理量を軽減する方法を示す。
【0052】
図4は、本発明の第2実施形態に係るタイミング制御装置によるUMTS時間からGSM時間を求めるタイミング計算方法を説明するタイムチャートである。但し、第1実施形態と同様の符号及び記号を用いて説明する。
【0053】
本発明の第2実施形態では、第1実施形態でラッチ操作時刻における(210)UmtsLatchFnと、(211)UmtsLatchCvと、(220)GsmLatchFnと、(221)GsmLatchCvとをそのまま計算に用いていて計算していた代わりに、疑似ラッチ操作時刻における(418)Pseudo UmtsLatchFn(疑似ラッチ操作時刻におけるUMTSフレーム値)と、(419)Pseudo UmtsLatchCv(疑似ラッチ操作時刻におけるUMTSカウンタ値)と、(428)Pseudo GsmLatchFn(疑似ラッチ操作時刻におけるGSMフレーム値)と、(429)Pseudo GsmLatchCv(疑似ラッチ操作時刻におけるGSMカウンタ値)とを計算に用いる。
【0054】
即ち、(400)TLatchUpdate(疑似ラッチ更新時間)を定義し、ラッチ操作後且つ(400)TLatchUpdate時間経過後は、擬似的に再度ラッチ操作したものと考える。更に、UMTSタイマカウンタ112のタイマ周期である10msecとGSMタイマカウンタ122のタイマ周期である4.615msecとの最小公倍数が60msec、即ち60msec=10msec×6=4.615msec×13であることを利用して、(400)TLatchUpdateを60msecの倍数で定義することにより、(418)PseudoUmtsLatchFnと(428)Pseudo GsmLatchFnの更新のための計算処理量は軽減され、更に(419)Pseudo UmtsLatchCvと(429)Pseudo GsmLatchCvは計算する必要がなく、(411)UmtsLatchCvと(421)GsmLatchCvの値をそのまま用いることができる。
【0055】
ここで、(418)Pseudo UmtsLatchFnと(428)Pseudo GsmLatchFnの更新は、(25)式及び(26)式によって計算できる。
UmtsLatchFn=UmtsLatchFn+TLatchUpdate/10E−3 …(25)
GsmLatchFn=GsmLatchFn+TLatchUpdate/4.615E−3 …(26)
なお、XE−3はXの−3乗を示している。
【0056】
(400)TLatchUpdateは10msecの倍数なので、(25)式において、TLatchUpdate/10E−3は整数値に置き換えることができ、また(400)TLatchUpdateは4.615msecの倍数なので、(26)式において、TLatchUpdate/4.615E−3は整数値に置き換えることができる。
【0057】
なお、以上はUMTS時間からGSM時間を求めるタイミング計算方法であるが、GSM時間からUMTS時間を求めるタイミング計算方法も同様である。この場合のタイミング計算方法の説明を図5のタイムチャートに示し、更新のための計算式は前記(25)式と(26)式と同じである。
【0058】
この第2実施形態によれば、前記両システムタイマ間の同期を獲得した後、擬似的に両システムタイマ間同期を再獲得したとして、両システムタイマ間の同期情報を定期的に更新することによってUmtsLatchFnとGsmLatchFnを算出することにより、極めて大きい数値となる可能性のある項を無くすことができ、CPUの計算処理量を常に確実に軽減することができる。
【0059】
上述したように、本実施形態では、第1の無線通信システムであるUMTSシステムにおける第1システムタイマ(UMTSシステムタイマ)のタイマ周期と第2の無線通信システムであるGSMシステムにおける第2システムタイマ(GSMシステムタイマ)のタイマ周期の最小公倍数を用いて計算することにより、通信方式を切替える際のタイミング計算を少ない計算量で負担なく計算することができる。
【0060】
また、前記第1システムタイマの周期と第2システムタイマの周期の最小公倍数の倍数を疑似ラッチ操作時刻とし、第1システムタイマの値(又は第2システムタイマの値)が設定値に一致した時刻のラッチ操作後に擬似的に再度ラッチ操作したとして、前記疑似ラッチ操作時刻毎に両システムの間の同期情報を定期的に更新することにより、計算の際に生じる可能性のある極めて大きい数値となる項を無くすことができ、計算処理量を常に確実に軽減することができる。
【0061】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な構成、機能、作用、効果において、他の種々の形態によっても実施することができる。
【0062】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、通信システムを切替える際のタイミング計算を少ない計算量で負担なく計算することが可能なタイミング制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るマルチモード無線通信装置に搭載されたタイミング制御装置の構成例を示したブロック図
【図2】第1実施形態のタイミング制御装置によりUMTS時間からGSM時間を求めるタイミング計算方法を説明するタイムチャート
【図3】第1実施形態のタイミング制御装置によりGSM時間からUMTS時間を求めるタイミング計算方法を説明するタイムチャート
【図4】第2実施形態のタイミング制御装置によりUMTS時間からGSM時間を求めるタイミング計算方法を説明するタイムチャート
【図5】第2実施形態のタイミング制御装置によりGSM時間からUMTS時間を求めるタイミング計算方法を説明するタイムチャート
【図6】従来のUMTS/GSMデュアルモード無線通信装置に用いられるタイミング制御装置の構成例を示したブロック図
【図7】従来例のタイミング制御装置によりUMTS時間からGSM時間を求めるタイミング計算方法を説明するタイムチャート
【符号の説明】
101 中央制御装置(CPU)
110 UMTSシステムタイマ用クロック発生手段
111 UMTSシステムタイマ
112 UMTSタイマカウンタ
113 UMTS比較器
114 UMTSトリガ発生値レジスタ
115 UMTSタイマカウンタ値レジスタ
120 GSMシステムタイマ用クロック発生手段
121 GSMシステムタイマ
122 GSMタイマカウンタ
123 GSM比較器
124 GSMトリガ発生値レジスタ
125 GSMタイマカウンタ値レジスタ

Claims (4)

  1. 第1の無線通信システムと第2の無線通信システムとに対応可能で、前記第1の無線通信システム用のシステムタイマに用いる循環型カウンタからなる第1のカウンタと、前記第2の無線通信システム用のシステムタイマに用いる循環型カウンタからなる第2のカウンタと、前記第1及び第2のカウンタの上限までのカウント回数より前記第1及び第2の無線通信システムのフレーム値をカウントするフレームカウンタとを備えることにより、前記第1の無線通信システムと前記第2の無線通信システムのいずれかによって通信するマルチモード無線通信装置に用いられ、前記第1の無線通信システムと前記第2の無線通信システムの同期情報から切替えタイミングを算出して制御するタイミング制御装置であって、
    前記第1のカウンタの値が設定値に一致した時刻をラッチ操作時刻とし、前記第1の無線通信システムの通信休止期間をギャップとしたとき、前記ラッチ操作時刻から前記ギャップ開始時刻までの第2の無線通信システムのフレーム値と同ラッチ操作時刻から同ギャップ開始時刻までの第2の無線通信システムのカウンタ値とを算出するに際し、前記第1のカウンタの周期と前記第2のカウンタの周期の最小公倍数を用いることを特徴とするタイミング制御装置。
  2. 前記第1のカウンタの周期と前記第2のカウンタの周期の最小公倍数の倍数を疑似ラッチ操作時刻とし、この疑似ラッチ操作時刻における第1の無線通信システムのフレーム値と同疑似ラッチ操作時刻における第1の無線通信システムのカウンタ値とを用い、且つ、前記第1のカウンタの値が設定値に一致した時刻のラッチ操作後に擬似的に再度ラッチ操作したとして、前記疑似ラッチ操作時刻毎に前記第1の無線通信システムと前記第2の無線通信システムの間の同期情報を定期的に更新して、前記ラッチ操作時刻から前記ギャップ開始時刻までの第2の無線通信システムのフレーム値と同ラッチ操作時刻から同ギャップ開始時刻までの第2の無線通信システムのカウンタ値とを算出することを特徴とする請求項1に記載のタイミング制御装置。
  3. 第1の無線通信システムと第2の無線通信システムとに対応可能で、前記第1の無線通信システム用のシステムタイマに用いる循環型カウンタからなる第1のカウンタと、前記第2の無線通信システム用のシステムタイマに用いる循環型カウンタからなる第2のカウンタと、前記第1及び第2のカウンタの上限までのカウント回数より前記第1及び第2の無線通信システムのフレーム値をカウントするフレームカウンタとを備えることにより、前記第1の無線通信システムと前記第2の無線通信システムのいずれかによって通信するマルチモード無線通信装置に用いられ、前記第1の無線通信システムと前記第2の無線通信システムの同期情報から切替えタイミングを算出して制御するタイミング制御装置であって、
    前記第2のカウンタの値が設定値に一致した時刻をラッチ操作時刻とし、前記第2の無線通信システムの通信休止期間をギャップとしたとき、前記ラッチ操作時刻から前記ギャップ開始時刻までの第1の無線通信システムのフレーム値と同ラッチ操作時刻から同ギャップ開始時刻までの第1の無線通信システムのカウンタ値とを算出するに際し、前記第1のカウンタの周期と前記第2のカウンタの周期の最小公倍数を用いることを特徴とするタイミング制御装置。
  4. 前記第1のカウンタの周期と前記第2のカウンタの周期の最小公倍数の倍数を疑似ラッチ操作時刻とし、この疑似ラッチ操作時刻における第2の無線通信システムのフレーム値と同疑似ラッチ操作時刻における第2の無線通信システムのカウンタ値とを用い、且つ、前記第2のカウンタの値が設定値に一致した時刻のラッチ操作後に擬似的に再度ラッチ操作したとして、前記疑似ラッチ操作時刻毎に前記第1の無線通信システムと前記第2の無線通信システムの間の同期情報を定期的に更新して、前記ラッチ操作時刻から前記ギャップ開始時刻までの第1の無線通信システムのフレーム値と同ラッチ操作時刻から同ギャップ開始時刻までの第1の無線通信システムのカウンタ値とを算出することを特徴とする請求項3に記載のタイミング制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117938184A (zh) * 2024-03-21 2024-04-26 华南理工大学 一种基于双稳态锁存器及定时控制的无线携能接收装置

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