JP2004201272A

JP2004201272A - マルチモード無線通信装置およびそれに使用する高周波集積回路

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Publication number: JP2004201272A
Application number: JP2003205638A
Authority: JP
Inventors: Mei Suzuki; 芽衣鈴木; Daizo Yamawaki; 大造山脇; Satoshi Tanaka; 聡田中; Akio Yamamoto; 昭夫山本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2003-08-04
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2023-08-04
Also published as: JP4300071B2

Abstract

【課題】複数の通信モードに共用される１つの無線部を備え、通信モードを高速に切替え可能なマルチモード無線通信装置を提供すること。
【解決手段】通信モードを切替え可能な無線部と、上記無線部を周期的に携帯電話モードで動作させ、所定時間後に無線ＬＡＮモードに切替える制御部とからなるマルチモード無線通信装置において、上記制御部が、上記無線部が携帯電話モードで待ち受け受信中に着呼イベントの発生を検出した時、上記無線ＬＡＮモードへの切替えを抑制して、携帯電話モードでの通信を継続するか否かを判定する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の通信規格に対応するマルチモード無線通信装置およびそれに使用する高周波集積回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線端末における通信モード（通信プロトコル）は、広範囲の公衆ネットワークを使用する、例えば、ＧＳＭ、ＥＤＧＥ、ＧＰＲＳ、ＰＤＣ、ｃｄｍａＯｎｅ、ｃｄｍａ２０００、Ｗ−ＣＤＭＡ等の携帯電話網用の無線通信プロトコル（以下、公衆ネットワーク無線通信プロトコルと呼ぶ）と、局所的ネットワークを使用する、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、１１ｂ、１１ｇ、１１ｈやＨｉｐｅｒＬＡＮ／２等の無線ＬＡＮ用の通信プロトコルに大別される。局所的ネットワークを使用する無線通信プロトコルには、例えば、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈやＵＷＢに代表される近距離無線通信プロトコルも含まれる。
【０００３】
本明細書では、近距離無線通信プロトコルを含めて、局所的ネットワーク無線通信プロトコルと呼ぶことにする。また、公衆ネットワーク無線通信プロトコルと局所的ネットワーク無線通信プロトコルの２つの通信モードを備えた無線端末（無線通信装置）をマルチモード無線端末と呼ぶ。
【０００４】
無線通信分野では、近年、広いサービスエリアをもつ携帯電話網が急速に普及する一方で、都市部では無線ＬＡＮ等の局所的高速ネットワークを利用した情報サービスも開始され、様々な無線通信システムが共存する時代になってきた。
携帯電話端末は、通信可能なエリアが広く、且つ、ユーザがセル間を高速に移動中にも通信を継続できる利点がある反面、ビットレートが９．６〜３８４ｋｂｉｔ／秒と低く、通信コストも高い。一方、無線ＬＡＮによる情報サービスは、現在のところ利用可能なエリアが、例えば、都市部のホットスポットと呼ばれるサービスエリアに限定されている。また、無線ＬＡＮは、携帯電話網のように高速移動中のユーザには通信サービスを提供できないが、携帯電話に比べて、高速のビットレート（例えば、２２〜５４Ｍｂｐｓ）を有し、通信コストも圧倒的に安く、通信料が無料のサービスエリアも多数存在している。
【０００５】
このため、１つの無線端末で上記両方のサービスを受けられるように、複数の通信規格に対応したマルチモード端末の需要が高まってきた。従来提案されてきたマルチモード無線端末は、通信プロトコル（通信モード）に対応した複数種類の個別送受信回路を備え、ユーザが何れか一方の通信モードを選択して使用するか、２つのモードを互いに独立させて並列的に使用する構成となっていた。
例えば、特開平８−１８６５１６号（特許文献１）には、無線ネットワーク対応の複数種類の無線部と、共用のベースバンド処理部とを備え、無線部とベースバンド処理部との物理的な接続関係をユーザ操作によって切替えるようにした携帯無線機が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−１８６５１６号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、携帯電話網と無線ＬＡＮは相反する利点と欠点を持っているため、両方の通信機能を独立に使用するよりも、サービスエリアや用途に合わせて通信モードを切替えながら使用する方が、無線端末の消費電力や通信コストの面で有利になるものと考えられる。しかしながら、従来のマルチモード端末では、これらの通信モードの切替えを全く行わないか、通信モードの切替えをユーザの判断に委ねていたため、端末機能が効率的に運用されていなかった。また、通信モード別の複数の送受信回路を備えた従来のマルチモード無線端末は、回路規模が大型化し、複数の通信モードで送受信回路を共用する形式の端末には、通信モードの切替えに時間がかるという問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、通信モードを高速に切替え可能なマルチモード無線通信装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、複数の通信モードに共用される１つの無線部を備え、通信モードを高速に切替え可能なマルチモード無線通信装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、２つの通信モードを時分割で実行可能なマルチモード無線通信装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、通信モードを高速に切替え可能なマルチモード無線通信装置用の高周波集積回路を提供することにある。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のマルチモード無線通信装置は、通信信モードを切替え可能な無線部と、上記無線部を周期的に第１通信モードで動作させ、所定時間後に第２通信モードに切替える制御部とからなり、上記制御部は、上記無線部が第１通信モードで動作中に受信した信号から所定イベントの発生が検出された時、上記無線部の第２通信モードへの切替えを抑制して第１通信モードの通信を継続するか否かを判定する判定手段を含む。
【００１０】
更に詳述すると、上記無線部は、設定パラメータ値によって動作特性を変更可能な少なくとも１つのアナログ部品を含む高周波集積回路からなり、上記制御部は、上記高周波集積回路の動作特性を決定するパラメータ値を切替えることによって、前記無線部の動作モードを切替える。
【００１１】
本発明の１実施例によれば、上記高周波集積回路は、前記アナログ部品の動作特性を決定するパラメータが設定される参照レジスタと、第１モード用のパラメータ値を記憶する第１レジスタと、第２モード用のパラメータ値を記憶する第２レジスタと、上記第１レジスタと第２レジスタの一方を上記参照レジスタに選択的に接続するためのスイッチとを含み、上記制御部が、上記スイッチを制御して上記参照レジスタの設定パラメータ値を変えることにより、上記無線部の動作モードを切替える。
【００１２】
本発明の１つの特徴は、上記判定手段が、予め記憶されたモード選択条件に従って、第１通信モードを継続するか第２通信モードに切替えるかを決定することにある。
本発明の１つの実施例では、上記判定手段が、モード選択条件に従って、次に実行すべき動作モードをユーザに問い合わせるための手段を有し、ユーザからの指示に従って、第１通信モードと第２通信モードの何れかを選択する。また、上記無線部が、電源をオンオフ可能な送信電力増幅器を含み、上記制御部が、上記送信電力増幅器の電源をオフ状態にしてから、上記無線部の動作モード切替え、その後で上記送信電力増幅器の電源をオン状態に戻す。
【００１３】
また、本発明は、設定パラメータ値によって動作特性を変更可能な少なくとも１つのアナログ部品を含むマルチモード無線通信装置用の高周波集積回路において、上記アナログ部品の動作特性を決定するパラメータが設定される参照レジスタと、第１モード用のパラメータ値を記憶する第１レジスタと、第２モード用のパラメータ値を記憶する第２レジスタと、上記第１、第２レジスタの一方を上記参照レジスタに選択的に接続するためのスイッチと、外部信号線から与えられたモード選択信号に応じて上記スイッチを制御するためのスイッチ制御回路と、上記外部信号線から供給された第１モード用のパラメータと第２モード用のパラメータをそれぞれ前記第１、第２レジスタに書き込むための書込み制御回路を有し、上記モード選択信号が上記書込み制御回路を介して前記スイッチ制御回路に供給されるようにしたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
携帯電話端末のように端末が移動しながら通信することを前提とした無線通信システムでは、無線端末（移動端末）宛の電話があった時にいつでも着呼端末を呼び出せるように、各移動端末に、現在位置で通信可能な基地局に対して、端末位置登録のための通信プロトコルを実行させている。各移動端末は、ユーザが通信を行っていない時でも、付近の基地局から送信される規定の信号を定期的に受信することによって、新たな基地局への位置登録の必要性と、自端末宛の呼び出しの有無を監視している。
【００１５】
このような信号受信処理は、一般に待ち受け受信と呼ばれている。バッテリの消耗を抑制して移動端末の可用時間を長くするために、上述した待ち受け受信の繰り返し周期は比較的長く（約１秒程度）設定され、個々の待ち受け受信処理も短期間で完了するように通信規格が決められている。
【００１６】
一方、無線ＬＡＮのように局所的高速ネットワークの使用を前提とした無線通信システムでは、携帯電話端末のような間欠的な待ち受け受信処理に関する通信規格上の定めはない。従って、移動中のユーザが無線ＬＡＮのサービスを受けるためには、各無線端末が、無線ＬＡＮにおける共通チャネルの信号強度を定期的に測定し、現在位置で無線ＬＡＮを使用できるか否かを判断する必要がある。無線ＬＡＮに一旦繋がった端末は、基本的には、受信状態となってネットワーク上のデータを監視し、所望のデータを受信処理する。
【００１７】
本発明のマルチモード無線端末は、携帯電話端末と無線ＬＡＮ端末の両方のモードでの通信を可能にするために、携帯電話で周期的に繰り返される待ち受け受信の合間に、端末の通信モードを局所的ネットワーク無線通信モード（無線ＬＡＮモード）に自動的に切替えることを特徴とする。
【００１８】
図２は、本発明によるマルチモード無線端末における通信モードの切替えシーケンスの１例を示す。
本発明では、図２に示すように、所定周期Ｔ１で繰り返される携帯電話モード（公衆ネットワーク無線通信モード）の間欠的な待ち受け受信Ｔ１１（２０１、２０２、・・・）の合間Ｔ１２（２１１、２１２、・・・）に、端末の通信モードを無線ＬＡＮモード（局所的ネットワーク無線通信モード）に変更する。ここで、携帯電話モードは、例えば、ＧＳＭ、ＰＤＣ、ＥＤＧＥ、ＧＰＲＳ、ｃｄｍａＯｎｅ、ｃｄｍａ２０００、Ｗ−ＣＤＭＡのうちの１つであり、無線ＬＡＮモードは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｈ、ＨｉｐｅｒＬＡＮ／２、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＵＷＢのうちの１つである。
【００１９】
もし、端末が無線ＬＡＮを使用可能なエリアに位置していた場合、この期間Ｔ１２を利用して、無線ＬＡＮでのパケット送受信処理を実行する。通信モードの切替え時には、送信回路におけるパワーアンプ等の過渡応答によって、送信信号スペクトラムが無線通信規格で定められた制限範囲（スペクトラムマスク）を超える可能性があるため、図２にΔＴで示すように、送信電力増幅器の電源を一旦オフ状態にしてから通信モードの切替えを実行する。
【００２０】
携帯電話モードの待ち受け期間に着呼があった場合は、ユーザが予め指定したモード選択条件に従って上記着呼を処理する。モード選択条件として、例えば、電話優先モードが指定されていた場合は、図２の期間Ｔ１３に示すように、着呼が検出された待ち受け期間２０３の後も携帯電話モードを継続し、通話が終了する迄、無線ＬＡＮでの通信は中断する。
【００２１】
モード選択条件として、無線ＬＡＮ優先モードが指定されていた場合は、着呼を無視し、待ち受け期間２０３の後で、期間Ｔ１２の無線ＬＡＮモードでの通信を繰り返す。着呼後の通信モードは、着呼検出の都度、ユーザの判断に従って選択するようにしてもよい。すなわち、モード選択条件として、ユーザ選択モードが指定されていた場合は、無線ＬＡＮモードへの自動的な切替えを一旦停止し、ユーザに優先すべき通信モードの選択を要求し、ユーザが指定したモードに切替える。
【００２２】
図１は、図２に示したモード切替えが適用されるマルチモード無線端末の１例を示す構成図である。
マルチモード無線端末は、アンテナ１０に接続されたフロントエンド部１１と、該フロントエンド部１１に接続された無線部１２と、アナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）１３１とディジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ）１３２とを含む無線部インタフェース１３と、変復調部１４１とディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１４２とを含むベースバンド部１４と、内部バス１８を介して上記ＤＳＰ１６と接続された制御プロセッサ（ＣＰＵ）１６と、ユーザインタフェース１５と、上記内部バス１８に接続されたＲＡＭ１７ＡおよびＲＯＭ（またはフラッシュメモリ）１７Ｂとからなる。端末の通信モードの切替えは、制御プロセッサ１６がＤＳＰ１４２と協力して行う。
【００２３】
無線部１２は、後述するモード切替えの制御対象となる高周波半導体集積回路（ＲＦ−ＩＣ）３０と、送信用パワー増幅器（ＰＡ）４０とを含む。また、ユーザインタフェース１５は、ＤＳＰ１４２に接続されたアナログインタフェース１５Ａと、内部バス１８および変復調部１４１に接続されたディジタル（データ）インタフェース１５Ｂとからなる。上記アナログインタフェース１５Ａは、スピーカ２０とマイク２１に接続され、ディジタルインタフェース１５Ｂには、表示部２２１とキーボード２３とが接続されている。
【００２４】
アンテナ１０からの受信信号は、フロントエンド部１０に入力され、アンテナスイッチ（又はデュプレクサ）で送信信号から分離され、フィルタリングを受けた後、無線部１２に入力される。無線部１２のＲＦ−ＩＣ３０は、フィルタ、増幅器、ミキサなどの回路機能を有し、受信信号は、上記ＲＦ−ＩＣ３０によってベースバンドの信号に変換される。
【００２５】
ＲＦ−ＩＣ３０から出力されたベースバンド信号は、インタフェース部１３のＡ／Ｄ変換器１３１でディジタル信号に変換した後、ベースバンド処理部１４の変復調部１４１で復調される。復調信号が音声信号の場合は、ＤＳＰ１４２で処理した後、アナログインタフェース１５Ａに出力される。復調信号がデータの場合は、ディジタルインタフェース１５Ｂまたは内部バス１８に出力される。
【００２６】
マイク２１から入力された送信音声信号と制御プロセッサ１６から出力された送信データは、ＤＳＰ１４２で誤り訂正符号化等の処理を受けた後、変復調部１４１で変調される。変調された送信信号は、Ａ／Ｄ変換器１３２でアナログ信号に変換した後、無線部１２のＲＦ−ＩＣ３０で所望周波数帯域の高周波送信信号に変換される。高周波送信信号は、パワー増幅器４０で増幅され、フロントエンド部１１でフィルタリングされた後、アンテナ１０から送信される。
【００２７】
制御プロセッサ（ＣＰＵ）１６は、キーボード２３からのユーザ操作に応答してデータ処理用または通信制御用の各種プログラムを実行する。また、制御プロセッサ１６は、後述する通信モード切替え制御ルーチンを実行し、ＤＳＰ１４２を介して、ＲＦ−ＩＣ３０への各種パラメータの設定とモード変更を行う。ＲＦ−ＩＣ３０のパラメータ設定とモード切替えは信号線Ｌ１、送信用パワー増幅器４０の電源オン／オフは信号線Ｌ２を介して指令される。
【００２８】
図３の（Ａ）は、マルチモード無線端末用の従来のＲＦ−ＩＣの制御回路主要部を示す。
ここでは、説明を簡単にするために、ＲＦ−ＩＣの構成要素として、受信回路を構成するフィルタ３２、可変利得増幅器３３、ミキサ３４と、これらの要素に対応してパラメータ参照レジスタ領域３００に形成されるフィルタ係数レジスタ３０２、アンプ（ゲイン）調整パラメータレジスタ３０３、周波数設定パラメータレジスタ３０４を示す。実際のＲＦ−ＩＣでは、受信回路に上記要素以外の更に他のアナログ部品を含む。また、上記ＲＦ−ＩＣの基板上には、受信回路の他に、パラメータ値によって特性変更可能な送信回路も形成される。
【００２９】
マルチモード無線端末では、図３（Ａ）に示すように、ＲＦ−ＩＣ上に形成されたアナログ部品のうちの幾つかを設定パラメータの値によって動作特性を変更できる回路構成としておくことによって、１つのＲＦ−ＩＣで異なる複数の通信モードを実現している。
【００３０】
パラメータ参照レジスタ領域３００に設定されるパラメータは、アナログ部品の種類によって異なる。例えば、参照レジスタ３０４に設定されるミキサ用のパラメータは、ミキサに供給すべきローカル信号の周波数を示している。参照レジスタ３０３に設定される可変利得アンプ用のパラメータは、アンプのゲイン係数を示し、参照レジスタ３０２に設定されるフィルタ用のパラメータは、フィルタ係数を示している。これらのパラメータは、例えば、“０”がＧＮＤ、“１”がＶｄｄに対応しており、多ビットパラメータの各ビットでアナログ部品の各端子電位を指定する。
尚、パワーアンプのように非線形部品の特性をプリディストーション等によって補正する場合、レジスタに設定されるパラメータには、キャリブレーション補正値も含まれる。
【００３１】
従来のＲＦ−ＩＣでは、これらパラメータは、外部信号入力ピン３１から設定値書込制御回路３０５に入力され、設定値書込制御回路３０５がスイッチ３０６を切替えることによって、入力パラメータをパラメータ参照レジスタ領域３００内の特定のレジスタ３０２〜３０４に選択的に設定している。フィルタ３２、可変利得増幅器３３、ミキサ３４などのアナログ部品は、それぞれと対応するレジスタが示す参照パラメータ値に従った動作特性をもつ。
【００３２】
上述したパラメータ設定に使用される外部信号線は、ＲＦ−ＩＣのピン数をできるだけ少なくしてＩＣパッケージサイズを小型化するために、一般に、データが１ビットずつ順次に入力されるシリアルバス・タイプとなっている。
従来のマルチモード無線端末では、ＲＦ−ＩＣのモード切替えをユーザ操作による設定パラメータの変更によって実現していた。この場合、モード切替えの都度、例えば、図３の（Ｂ）に示すように、パラメータ参照レジスタ領域３００に設定すべき全てのパラメータＰ３０２、Ｐ３０３、Ｐ３０４、・・・を外部信号入力ピン３１からシリアルに供給する必要があったため、モード切替えに数１００クロック期間の時間を必要としていた。
【００３３】
上述した従来技術は、ユーザが選択した１つの通信モードが数分以上継続するような低頻度のモード切替えを前提としている。この場合、例えば、ユーザが端末を無線ＬＡＮモードに設定すると、端末は携帯電話としての機能を失う。従って、ユーザがパラメータを再設定して端末を携帯電話モードに切替えない限り、携帯電話の待ち受け受信は実行されなかった。
【００３４】
図４の（Ａ）は、本発明によるマルチモード無線端末用ＲＦ−ＩＣ３０の制御回路の第１実施例を示す。
図２で説明したように、マルチモード無線端末の通信モードを比較的短い周期で頻繁に切替えるためには、ＲＦ−ＩＣ３０のパラメータ参照レジスタ領域３００に設定される各種参照パラメータの値を高速度で変更する必要がある。従来技術のように、モード切替えの都度、外部信号入力ピン３１から全てのパラメータを入力し直すと、パラメータ設定のためのオーバーヘッドが大きくなり、結果的には、無線ＬＡＮモードでの動作期間Ｔ１２を短縮せざるを得なくなる。
【００３５】
例えば、ＲＦ−ＩＣ３０のパラメータ参照レジスタ領域３００が、１６ビット幅のレジスタを２４個備えていたと仮定すると、シリアルバス（信号線Ｌ１）からのパラメータ設定に１６×２４＝３８４クロックを要する。仮に、ＲＦ−ＩＣ３０の動作クロックが１５ＭＨｚの場合、上記パラメータ設定に約２５ｍ秒かかる。従って、待ち受け受信処理を１秒周期で実行しようとすると、図２に示した期間Ｔ１の半分が、モード切替えのためのパラメータ設定で消費されてしまうという問題がある。
【００３６】
通信モード切替え時に発生するパラメータ参照レジスタ領域３００へのパラメータ設定のオーバーヘッドを低減するため、本発明の第１実施例では、ＲＦ−ＩＣ３０にパラメータ保持レジスタ領域４００を設け、端末電源がオンとなった時、信号線Ｌ１から供給された通信モード別のパラメータ値をレジスタ領域４００に保持しておき、端末の通信モード切替えの都度、所望モードのパラメータ値を上記レジスタ領域４００からパラメータ参照レジスタ領域３００に並列転送することを特徴とする。
【００３７】
例えば、携帯電話をモード１、無線ＬＡＮをモード２と定義した場合、パラメータ保持レジスタ領域４００には、パラメータ参照レジスタ領域３００にあるレジスタ３０２〜３０４と対応して、モード１用のパラメータ保持レジスタ４０２〜４０４と、モード２用のパラメータ保持レジスタ４１２〜４１４が用意される。
【００３８】
レジスタ４０２と４１２に設定されたパラメータは、モード切替えスイッチ３１２を介して選択的にレジスタ３０２に並列転送される。同様に、レジスタ４０３と４１３に設定されたパラメータは、モード切替えスイッチ３１３を介して、また、レジスタ４０４と４１４に設定されたパラメータは、モード切替えスイッチ３１４を介して、それぞれレジスタ３０３、３０４に選択的に並列転送される。
【００３９】
モード切替えスイッチ３１２〜３１４は、モード設定レジスタ３１１に設定されたモード選択ビットの値に応じて、モード１用のパラメータ保持レジスタ群４０２〜４０４と、モード２用のパラメータ保持レジスタ群４１２〜４１４の何れか一方をレジスタ群３０２〜３０４に接続する。
【００４０】
上記構成によれば、例えば、端末電源がオンとなった時、図３の（Ｂ）で説明した形式で各種パラメータをＲＦ−ＩＣに供給して、モード１用、モード２用のパラメータ群を予めパラメータ保持レジスタ４０２〜４０４と４１２〜４１４に設定しておけば、その後は、モード設定レジスタ３１１の設定値（モード選択ビット）を変更するだけで、パラメータ参照レジスタ群３０２〜３０４の内容を瞬時に変更することできる。
【００４１】
パラメータを書き込むべきレジスタの位置は、例えば、ＤＳＰ１４２がパラメータ群に先行して信号線Ｌ１に出力する制御コードによって指定できる。従って、設定値書込制御回路４０１が、信号線Ｌ１から受信した制御コードに応じてスイッチ４１１を切替えることにより、信号線Ｌ１から受信したパラメータ値をパラメータ保持レジスタ領域４００の各レジスタに選択的に設定することができる。また、その後に信号線Ｌ１から受信したモード選択ビットをモード設定レジスタ３１１に設定することによって、スイッチ３１２〜３１４を動作させ、ＲＦ−ＩＣ３０の通信モードを高速に切替えることができる。
【００４２】
本実施例によれば、パラメータ保持レジスタ領域４００へのパラメータ初期設定には比較的長い時間がかかるが、ＲＦ−ＩＣ３０の通信モード切替えは、例えば、図４の（Ｂ）にＣＮＴ１、ＣＮＴ２で示すように、モード選択ビットを含む短い制御データをＲＦ−ＩＣ３０に供給すればよいため、わずか数クロック程度の短時間Δｔで完了することが可能となる。
【００４３】
図８と図９は、端末電源がオンとなった時、制御プロセッサ（ＣＰＵ）１６が実行する上記第１実施例と対応したモード切替え制御ルーチン５００のフローチャートを示す。
モード切替え制御ルーチン５００を実行中の制御プロセッサ１６は、先ず、ＤＳＰ１４２を介して、ＲＦ−ＩＣ３０のパラメータ保持レジスタ４０２〜４０４にモード１用のパラメータを設定する（ステップ５０１）。モード１、モード２用の各種のパラメータ値は、予めＲＯＭ１７Ｂに形成されたパラメータテーブルに記憶してある。
【００４４】
従って、制御プロセッサ１６が、上記ＲＯＭから読み出したモード１用のパラメータを書込み制御コマンドと共にＤＳＰ１４２に送信すると、ＤＳＰ１４２が、これらのパラメータを書込制御回路４０１に対する制御コードと共に信号線Ｌ１に送信し、ＲＦ−ＩＣ３０の書込制御回路４０１が、信号線Ｌ１から受信したパラメータを上記制御コードで特定されたレジスタ４０２〜４０４に選択的に書き込む。上記ステップ５０１と同様に、制御プロセッサ１６は、ＤＳＰ１４２と協力して、ＲＦ−ＩＣ３０のパラメータ保持レジスタ４１２〜４１４にモード２用のパラメータを設定する（ステップ５０２）。
【００４５】
これらのパラメータ初期設定が終ると、制御プロセッサ１６は、ＤＳＰ１４２に、モード１（携帯電話モード）での初期処理の実行を指令する（５０３）。上記指令に応答して、ＤＳＰは、信号線Ｌ１にモード１への切替え指令を出し、携帯電話網の基地局に対して、端末位置登録のための所定の通信手順を実行する。信号線Ｌ１に出力されるモード１への切替え指令は、データの書込み先がモード設定レジスタであることを示す制御コードと、モード１への切替えを示すモード選択ビットとからなっている。
【００４６】
制御プロセッサ１６は、端末位置登録が終了する時点で、タイマＴ１を起動し（５０４）、ＤＳＰ１４２に、モード１への切替え指令を出す（５０５）。ＤＳＰは、制御プロセッサ１６からモード１への切替え指令を受信すると、信号線Ｌ２を介して送信パワー増幅器４０の電源を一旦オフ状態にした後、信号線Ｌ１にモード１への切替え指令を出力し、送信パワー増幅器４０の電源をオン状態に戻す。これによって、所定時間Ｔ１１の待ち受け受信が開始される。制御プロセッサ１６は、待ち受け受信期間Ｔ１１に変復調部１４１から内部バス１８に出力される信号を監視することにより、着呼イベントの発生の有無を判定する（５０６）。
【００４７】
モード１で、もし着呼があった場合、制御プロセッサ１６は、図９に示す着呼処理５２０を実行する。呼待ち受け期間Ｔ１１に着呼がなかった場合、制御プロセッサ１６は、ＤＳＰ１４２にモード２（無線ＬＡＮモード）への切替えを指令する（５０７）。ＤＳＰは、制御プロセッサ１６からモード１への切替え指令を受信すると、信号線Ｌ２を介して送信パワー増幅器４０の電源を一旦オフ状態にした後、信号線Ｌ１にモード２への切替え指令を出力し、送信パワー増幅器４０の電源をオン状態に戻す。
モード２への切替え指令は、データの書込み先がモード設定レジスタであることを示す制御コードと、モード２への切替えを示すモード選択ビットとからなる。
【００４８】
制御プロセッサ１６は、ＲＦ−ＩＣ３０をモード２に切替えた後、タイマＴ１の割り込みが発生する迄の間、無線ＬＡＮでのデータ送受信処理を実行する（５０９）。タイマＴ１の割り込みが発生する（５０８）と、制御プロセッサ１６は、ステップ５０５に戻って、ＤＳＰ１４２にモード１への切替えを指令する。
【００４９】
以上の制御手順により、端末に着呼がない限り、待ち受け受信処理の合間を利用して、無線ＬＡＮのデータ送受信処理を実行することが可能となる。すなわち、モード１による着呼待ち受け受信と、モード２による無線ＬＡＮのデータ送受信処理とが時分割で実行される。
【００５０】
着呼処理５２０では、図９に示すように、ユーザが予め指定したモード選択条件が判定される（５２１）。モード選択条件で通話優先モード（５３０）が指定されていた場合、制御プロセッサ１６は、着信表示のための出力処理を実行する（５３１）。着信表示は、例えば、表示部２２に着信を示す点滅表示を出力するか、スピーカ２０に着信を示すメロディを出力する形式で行うことができる。制御プロセッサ１６は、ユーザからの着信応答を待ち（５３２）、応答がない場合は、発呼側が呼を切断するまで（５３３）、着信表示５３１を繰り返す。
【００５１】
ユーザが着信に応答する操作をした場合、無線端末は通話状態になり、ＤＳＰを介して音声信号が送受信される。この状態で、制御プロセッサ１６は呼の切断を監視し（５３４）、呼が切断された時、図８のステップ５０４に戻ってタイマＴ１を再起動し、ステップ５０５〜５０９を繰り返す。
【００５２】
モード選択条件で無線ＬＡＮ優先モード（５５０）が指定されていた場合、制御プロセッサ１６は、着信時間や発呼者電話番号などの着信データをＲＡＭ１７Ａに記録し（５５１）、呼を切断して（５２２）、図８のステップ５０７に戻る。この場合、着信が無視され、呼の待ち受け受信処理の合間を利用して、無線ＬＡＮのデータ送受信処理が間欠的に実行される。尚、呼切断（５２２）を省略し、発呼者側から呼を切断させるようにしてもよい。
【００５３】
モード選択条件でユーザ選択モード（５４０）が指定されていた場合、制御プロセッサ１６は、表示部２２にモード選択用のメニュー画面（またはアイコン）を出力し（５４１）、該メニュー画面でユーザが選択した通信モードに従って着呼を処理する。もし、ユーザが通話モードを選択した場合は、ステップ５３１〜５３４が実行され、ユーザが無線ＬＡＮモードを選択した場合は、ステップ５５１〜５５２が実行される。
【００５４】
上記実施例では、２種類の通信モード間での切替えが可能なマルチモード端末を示したが、無線端末の利用地域によっては、選択可能な３種類以上の通信モードを提供したい場合がある。もし、全ての通信モード間で頻繁なモード切替えが発生する場合は、パラメータ参照レジスタ領域３００の各レジスタと対応して、パラメータ保持レジスタ領域４００に通信モードの種類数に等しい多数のレジスタを用意する必要がある。この場合、パラメータ保持レジスタの個数が増え、ＲＦ−ＩＣ３０の回路規模が増大する。
【００５５】
ＲＦ−ＩＣ３０の回路規模を小さくするためには、例えば、頻繁に切替えが発生する特定種類の通信モードに関して、パラメータ保持レジスタ領域４００にパラメータを常駐させておき、切替え周期が比較的長期になる通信モードのパラメータは、モード切替えの都度、ＲＯＭ１７Ｂからパラメータ保持レジスタ領域４００に書き込むようにすればよい。
【００５６】
図５は、本発明によるマルチモード無線端末用ＲＦ−ＩＣ３０の制御回路の第２実施例を示す。
例えば、１群のキャリア周波数の中からユーザ（端末）毎に異なったシーケンスで使用周波数を選択し、キャリア周波数を定期的に切替えながら通信する“キャリア周波数ホッピング”型の無線端末では、ミキサに設定すべきローカル周波数を呼（通信）毎に変える必要がある。携帯電話モード（モード１）として上記キャリア周波数ホッピングを採用した場合、ＲＦ−ＩＣ３０におけるローカル周波数設定レジスタ３０４の設定パラメータを呼毎に書き換える必要があり、第１実施例のように、パラメータ保持レジスタの切替えだけでは対応できない。
【００５７】
第２実施例は、このような条件下でのパラメータの切替え所要時間の短縮を目的としたものである。第２実施例では、ローカル周波数設定レジスタ３０４に対しては、信号線Ｌ１を介してＤＳＰからパラメータを設定し、上記レジスタ３０４の状態をモード判定／切替回路３１２で監視する。パラメータ参照レジスタ領域３００の他のレジスタ（３０２、３０３）に対しては、モード判定／切替回路３１２が、所定のタイミングでスイッチ３１２、３１３を切替えることにより、設定パラメータを変更する。通信モードの選択は、上記レジスタ３０４に設定された少なくとも一部のパラメータの値から判明する。
本実施例によれば、モード切替え時に外部信号入力ピン３１から供給すべきデータは、ローカル周波数用のパラメータのみとなるため、従来技術に比較してモード切替えを高速化することが可能となる。
【００５８】
図６は、本発明によるマルチモード無線端末用ＲＦ−ＩＣ３０の制御回路の第３実施例を示す。
第１、第２実施例では、初期設定時に、パラメータ保持レジスタ領域４００に用意された全てのレジスタに対して、外部信号入力ピン３１から設定値書込制御回路４０１を経由してのパラメータをローディングした。しかしながら、無線通信方式によっては、ＲＦ−ＩＣに設定すべきパラメータが一意に決定され、その後に変更される可能性がないものもある。
【００５９】
例えば、第３世代携帯電話であるＷ−ＣＤＭＡでは、出力信号の周波数特性が標準規格で規定されているため、設計時に決定した出力側ＦＩＲフィルタ係数は、その後に変更されることはない。このような場合には、初期設定の都度、毎回同じパラメータ値をパラメータ保持レジスタに書き込む必要はなく、例えば、図６のレジスタ４０２のように、パラメータ保持レジスタ領域４００の一部のレジスタを固定パラメータ保持用のＲＯＭに置き換えてもよい。モード２用のフィルタ係数も固定値となる場合は、レジスタ４１２もＲＯＭに置き換えることができる。このように、レジスタ領域４００の一部をＲＯＭに置き換えることによって、パラメータ初期設定の所要時間を短縮し、消費電力を低減することが可能となる。
【００６０】
図７の（Ａ）は、本発明によるマルチモード無線端末用ＲＦ−ＩＣ３０の制御回路の第４実施例を示す。
第１実施例では、全てのパラメータ参照レジスタ（３０２〜３０４）に対して、パラメータ保持レジスタ領域４００からパラメータ値を転送したが、実際の応用では、一部の参照レジスタについてのみ、パラメータ保持レジスタ領域４００からのパラメータ設定が必要となる場合がある。
【００６１】
第４実施例は、例えば、アンプゲインパラメータのように、同一の通信モードであっても、無線路での電波伝播状況などの特殊事情に応じて設定値を変えたいパラメータについては、外部信号入力ピン３１からパラメータ参照レジスタ３０３にパラメータ設定し、その他のパラメータについては、パラメータ保持レジスタ４００からパラメータ参照レジスタにパラメータ設定するようにしたことを特徴としている。
【００６２】
本実施例では、例えば、ミキサ３４Ａ、３４Ｂのように、通信モードの組み合せによっては共用化が困難となる部品、または、モード別の専用部品を利用した方が性能や消費電力の面から有利になる部品については、パラメータの切替え対象から除外している。通信モードが変わってもパラメータの設定値が同一となる部品については、当然のことながらパラメータ切替えの必要はない。
上記実施例の場合、モード切替えの都度、例えば、図７の（Ｂ）に示すように、制御コードと、モード選択ビットＰ３１１、アンプゲインパラメータＰ３０３を含む制御データＣＮＴ１、ＣＮＴ２をＲＦ−ＩＣ３０に供給すればよい。
【００６３】
このように、本発明によれば、アナログ部品の要求性能に応じて、保持レジスタから参照レジスタへのパラメータ転送をバランス良く組み合わせることによって、ＩＣ回路の規模増大や性能への影響を最小限に抑えつつ、通信モードの切替え時間を短縮が可能となる。
【００６４】
図９に示した実施例では、着呼処理時に判定されるモード選択条件が、通話優先モード、無線ＬＡＮ優先モード、ユーザ選択モードの何れかを指定していた。モード選択条件としては、更に他のモードを指定できるようにしてもよい。例えば、携帯電話による音声通信と無線ＬＡＮによるデータ通信とを時分割で並列的に実行する並列実行モードを指定できるようにしてもよい。音声データは、１２５μ秒毎に送受信されるため、上記並列実行モードでは、携帯電話モードにおける音声データの送受信の合間を利用して、無線ＬＡＮのデータを時分割で送受信する。
【００６５】
本発明によれば、通信モードを瞬時に切替えできるため、例えば、ＲＦ−ＩＣ３０、制御プロセッサ１６、ＤＳＰ１４２の動作速度を高くするか、並列実行モードでの無線ＬＡＮのデータビットレートを下げることによって、表示画面２２への無線ＬＡＮ受信データの表示と並行して、ユーザに携帯電話での通話を許容した形式の通信サービスを実現できる。
【００６６】
実施例では、携帯電話モード（公衆ネットワーク無線通信）と無線ＬＡＮモード（局所ネットワーク通信）との間でモード切替えを行うマルチモード端末について説明したが、本発明による通信モードの切替え方式は、実施例以外のモード組み合せに対しても適用可能である。例えば、無線ＬＡＮの第１、第２の通信モードを交互に切替えることによって、データ受信可能な無線ＬＡＮシステムを検知し、検知された無線ＬＡＮシステムが提供する情報配信サービスを利用するようにしてもよい。
【００６７】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、通信モードを高速に切替えることができるため、携帯電話通信と無線ＬＡＮ通信のように、通信プロトコルの異なった複数種類の通信モードを周期的に切替えて実行するマルチモード無線端末を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した無線通信装置（マルチモード無線端末）の構成を示す図。
【図２】本発明のマルチモード無線端末における通信モードの切替えシーケンスの１例を示す図。
【図３】マルチモード無線端末用の従来のＲＦ−ＩＣ制御回路の１例を示す構成図（Ａ）と、従来のＲＦ−ＩＣにおけるモード切替えのためのパラメータ設定シーケンスを説明するための図（Ｂ）。
【図４】本発明によるマルチモード無線端末用のＲＦ−ＩＣ制御回路の第１実施例を示すブロック構成図（Ａ）と、本発明の第１実施例のマルチモード無線端末におけるモード切替えのためのパラメータ設定シーケンスを説明するための図（Ｂ）。
【図５】本発明によるマルチモード無線端末用のＲＦ−ＩＣ制御回路の第２実施例を示すブロック構成図。
【図６】本発明によるマルチモード無線端末用のＲＦ−ＩＣ制御回路の第３実施例を示すブロック構成図。
【図７】本発明によるマルチモード無線端末用のＲＦ−ＩＣ制御回路の第４実施例を示すブロック構成図（Ａ）と、本発明の第４実施例のマルチモード無線端末におけるモード切替ええのためのパラメータ設定シーケンスを説明するための図（Ｂ）。
【図８】本発明の第１実施例のマルチモード無線端末において、図１の制御プロセッサ１６が実行するモード切替ええ制御ルーチンを示すフローチャート。
【図９】図８における着呼処理５２０の詳細を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０：アンテナ、１１：フロントエンド部、１２：無線部、１３：インタフェース部、１４：ベースバンド部、１５：ユーザーインタフェース部、１５Ａ：データインタフェース、１５Ｂ：アナログインタフェース、１６：制御部、１７Ａ：ＲＡＭ、１７Ｂ：ＲＯＭ、１８：内部バス、２０：スピーカ、２１：マイク、２２：表示部、２３：キーボード、１４１：変復調部、１４２：ＤＳＰ、１３１：Ａ／Ｄ変換器、１３２：Ｄ／Ａ変換器、３０：ＲＦ−ＩＣ、４０：パワーアンプ、３１：外部信号入力ピン、３２：フィルタ、３３：可変利得器、３４：ミキサ、３００：パラメータ参照レジスタ領域、３０２：フィルタ係数レジスタ、３０３：ゲイン調整レジスタ、３０４：周波数設定レジスタ、３０５：設定値書込制御部、３０６：スイッチ、Ｐ３０２：フィルタ係数、Ｐ３０３：アンプゲイン、Ｐ３０４：周波数、３１１：モード設定レジスタ、３１２、３１３、３１４：スイッチ、４００：パラメータ保持レジスタ領域、４０１：設定値書込制御、４０２、４０３、４０４：モード１設定値レジスタ、４１２、４１３、４１４：モード２設定値レジスタ。

Claims

通信モードを切替え可能な無線部と、上記無線部を周期的に第１通信モードで動作させ、所定時間後に第２通信モードに切替える制御部とからなり、
上記制御部が、上記無線部が第１通信モードで動作中に受信した信号から所定イベントの発生が検出された時、上記無線部の第２通信モードへの切替えを抑制して第１通信モードの通信を継続するか否かを判定する判定手段を含むことを特徴とするマルチモード無線通信装置。
前記無線部が、設定パラメータ値によって動作特性を変更可能な少なくとも１つのアナログ部品を含む高周波集積回路からなり、
前記制御部が、上記高周波集積回路の動作特性を決定するパラメータ値を切替えることによって、前記無線部の動作モードを切替えることを特徴とする請求項１に記載のマルチモード無線通信装置。
前記高周波集積回路が、前記アナログ部品の動作特性を決定するパラメータが設定される参照レジスタと、第１モード用のパラメータ値を記憶する第１レジスタと、第２モード用のパラメータ値を記憶する第２レジスタと、上記第１レジスタと第２レジスタの一方を上記参照レジスタに選択的に接続するためのスイッチとを含み、
前記制御部が、上記スイッチを制御して前記参照レジスタの設定パラメータ値を変えることにより、前記無線部の動作モードを切替えることを特徴とする請求項２に記載のマルチモード無線通信装置。
前記判定手段が、予め記憶されたモード選択条件に従って、前記第１通信モードを継続するか第２通信モードに切替えるかを決定することを特徴とする請求項１に記載のマルチモード無線通信装置。
前記判定手段が、前記モード選択条件に従って、次に実行すべき動作モードをユーザに問い合わせるための手段を有し、ユーザからの指示に従って、前記第１通信モードと第２通信モードの何れかを選択することを特徴とする請求項４に記載のマルチモード無線通信装置。
前記無線部が、電源をオンオフ可能な送信電力増幅器を含み、
前記制御部が、上記送信電力増幅器の電源をオフ状態にしてから前記無線部の動作モード切替え、その後で上記送信電力増幅器の電源をオン状態に戻すことを特徴とする請求項１に記載のマルチモード無線通信装置。
設定パラメータ値によって動作特性を変更可能な少なくとも１つのアナログ部品を含むマルチモード無線通信装置用の高周波集積回路であって、
上記アナログ部品の動作特性を決定するパラメータが設定される参照レジスタと、
第１モード用のパラメータ値を記憶する第１レジスタと、
第２モード用のパラメータ値を記憶する第２レジスタと、
上記第１レジスタと第２レジスタの一方を上記参照レジスタに選択的に接続するためのスイッチと、
外部信号線から与えられたモード選択信号に応じて上記スイッチを制御するためのスイッチ制御回路とを有することを特徴とする高周波集積回路。
前記外部信号線から供給された第１モード用のパラメータと第２モード用のパラメータを、それぞれ前記第１レジスタと第２レジスタに書き込むための書込み制御回路を有し、前記モード選択信号が上記書込み制御回路を介して前記スイッチ制御回路に供給されることを特徴とする請求項７に記載の高周波集積回路。
設定パラメータ値によって動作特性を変更可能な複数種類のアナログ部品を含むマルチモード端末装置用の高周波集積回路であって、
上記アナログ部品毎に設けられ、それぞれアナログ部品の動作特性を決定するパラメータが設定される複数の参照レジスタと、
上記各参照レジスタに付随して用意された第１モード用のパラメータ値を記憶する第１レジスタおよび第２モード用のパラメータ値を記憶する第２レジスタと、
上記各参照レジスタに上記第１、第２レジスタの一方を選択的に接続するためのスイッチと、
外部信号線から与えられたモード選択信号に応じて上記スイッチを制御するためのスイッチ制御回路とを有することを特徴とする高周波集積回路。
前記外部信号線から前記各アナログ部品と対応して供給された第１モード用のパラメータと第２モード用のパラメータを、それぞれ前記第１レジスタと第２レジスタに選択的に書き込むための書込み制御回路を有し、前記モード選択信号が上記書込み制御回路を介して前記スイッチ制御回路に供給されることを特徴とする請求項９に記載の高周波集積回路。
前記参照レジスタのうちの１つに付随する第１レジスタと第２レジスタのうちの少なくとも一方が、固定のパラメータ値を記憶するレジスタからなり、その他の第１、第２レジスタが記憶パラメータ値を書き換え可能なレジスタからなることを特徴とする請求項９に記載の高周波集積回路。
前記外部信号線から前記各アナログ部品と対応して供給された第１モード用のパラメータと第２モード用のパラメータを、それぞれ前記書き換え可能な第１レジスタと第２レジスタに選択的に書き込むための書込み制御回路を有し、前記モード選択信号が上記書込み制御回路を介して前記スイッチ制御回路に供給されることを特徴とする請求項１１に記載の高周波集積回路。
設定パラメータ値によって動作特性を変更可能な複数種類のアナログ部品を含むマルチモード端末装置用の高周波集積回路であって、
上記アナログ部品毎に設けられ、それぞれアナログ部品の動作特性を決定するパラメータが設定される複数の参照レジスタと、
上記参照レジスタの少なくとも１つ付随して用意された第１モード用のパラメータ値を記憶する第１レジスタおよび第２モード用のパラメータ値を記憶する第２レジスタと、
上記第１、第２レジスタの一方をそれに付随する参照レジスタに選択的に接続するためのスイッチと、
外部信号線から与えられたモード選択信号に応じて上記スイッチを制御するためのスイッチ制御回路と、
上記外部信号線から上記各アナログ部品と対応して供給された第１モード用のパラメータと第２モード用のパラメータを上記第１、第２レジスタ、または、付随する第１、第２レジスタを持たない参照レジスタに選択的に書き込むための書込み制御回路とを有し、
上記モード選択信号が上記書込み制御回路を介して上記スイッチ制御回路に供給されることを特徴とする高周波集積回路。