JP2009246546A

JP2009246546A - マルチモード通信装置

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Publication number: JP2009246546A
Application number: JP2008088660A
Authority: JP
Inventors: Akira Yamaguchi; 陽山口; Kazuhiro Uehara; 一浩上原; Muneya Kawashima; 宗也川島; Kenjiro Nishikawa; 健二郎西川
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2009-10-22

Abstract

【課題】１台で複数の周波数帯域の無線通信を受信および処理することができ、さらにその受信した無線信号の劣化を防ぐことのできるマルチモード通信装置を提供する。
【解決手段】マルチモード通信装置が、複数の周波数帯域の無線信号に対応した処理を行うマルチモード通信部と、特定の周波数帯域に対応したアンテナと特定の周波数帯域に応じた帯域通過フィルタと被識別手段とを備えたアンテナ部と、を備え、マルチモード通信部は、さらに、アンテナ部が接続された場合に、被識別手段の出力値を検出し、接続されたアンテナ部に対応する周波数帯域を特定する検出手段と、検出したアンテナ部に対応する周波数帯域の無線信号に対応した処理を行う処理手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話端末等の無線受信機に利用されるマルチモード通信装置に関する。

従来、利用する無線通信サービスに割り当てられた周波数帯域を固定的に受信して復調する受信機が利用されていることが一般的であったが、近年、いわゆる携帯電話端末以外にも、ＷｉＭＡＸ等の高周波の周波数帯域を利用する新たな無線通信方式などが数多く登場してきている。そして、携帯電話端末や、これらの新たな無線通信方式で利用される周波数帯域は、例えば、５００ＭＨｚから３ＧＨｚといった広い帯域となり、この広い帯域の中に、様々な無線通信方式にて利用される周波数帯域が複数存在している状態となっている。

このように複数存在する周波数帯域に対して、従来のように、固定的に受信する受信機をそれぞれ構成すると製造コストが増大し、さらに、１台で複数の周波数帯域の無線通信を受信しようとした場合には、それぞれの受信機を備えなければならず、装置のサイズが大きくなってしまうという課題があった。

そして、これまでに、上記のような課題を解決して、複数の周波数帯域を受信できるような技術が提案されている。例えば、非特許文献１では、複数の周波数帯域の信号を受信して処理を行う受信装置について開示されている。
Receiver Architectures for Software-defined Radios in Mobile Terminals: the Path to Cognitive Radios、Bourdoux, Andre; Craninckx, Jan; Dejonghe, Antoine; Van der Perre, Liesbet、Radio and Wireless Symposium, 2007 IEEE、Volume , Issue , 9-11 Jan. 2007 Page(s):535 - 538

ところで、上述の非特許文献１の技術では、複数の周波数帯域の信号を受信して処理を行う受信装置について開示されているものの、所望の周波数帯域の信号を選択して受信装置で処理させるためには、複数のスイッチを切り替えて、当該受信装置内の各処理部を、所望の周波数帯域の処理に適合させる必要のある技術である。しかし、このようなスイッチは、雑音特性を悪化させ、信号品質を劣化させるという問題がある。

そこでこの発明は、１台で複数の周波数帯域の無線通信を受信および処理することができ、さらにその受信した無線信号の劣化を防ぐことのできるマルチモード通信装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、複数の周波数帯域の無線信号に対応した処理を行うマルチモード通信部と、特定の周波数帯域に対応したアンテナと前記特定の周波数帯域に応じた帯域通過フィルタと被識別手段とを備えたアンテナ部と、を備え、前記マルチモード通信部は、さらに、前記アンテナ部が接続された場合に、前記被識別手段の出力値を検出し、前記接続されたアンテナ部に対応する周波数帯域を特定する検出手段と、前記検出したアンテナ部に対応する周波数帯域の無線信号に対応した処理を行う処理手段と、を備えることを特徴とするマルチモード通信装置である。

また本発明は、上述のマルチモード通信装置において、前記被識別手段として受動素子を用い、前記検出手段は、前記受動素子の素子値を読み取ることにより前記アンテナ部に対応する周波数帯域を特定することを特徴とする。

また本発明は、上述のマルチモード通信装置において、前記被識別手段として能動素子を用い、前記検出手段は、前記能動素子の素子値を読み取ることにより前記アンテナ部に対応する周波数帯域を特定することを特徴とする。

また本発明は、上述のマルチモード通信装置において、前記被識別手段として電気的接点の物理的な位置を用い、前記検出手段は、前記電気的接点の物理的な位置を検出することにより前記アンテナ部に対応する周波数帯域を特定することを特徴とする。

また本発明は、上述のマルチモード通信装置において、前記被識別手段としてメモリ素子を用い、前記検出手段により前記メモリ素子に格納された値を読み取ることにより前記アンテナ部に対応する周波数帯域を特定することを特徴とする。

また本発明は、複数の周波数帯域の無線信号に対応した処理を行うマルチモード通信部と、特定の周波数帯域に対応したアンテナと前記特定の周波数帯域に応じた帯域通過フィルタと被識別手段とを備えたアンテナ部の複数と、を備え、前記マルチモード通信部は、さらに、前記複数のアンテナ部のうちのいずれかのアンテナ部との接続の指示入力を受け付ける接続指示入力受付手段と、前記アンテナ部が接続された場合に、前記被識別手段の出力値を検出し、前記接続されたアンテナ部に対応する周波数帯域を特定する検出手段と、前記検出したアンテナ部に対応する周波数帯域の無線信号に対応した処理を行う処理手段と、を備えることを特徴とするマルチモード通信装置である。

また本発明は、上述のマルチモード通信装置において、外部信号入力用の端子を有することを特徴とする。

本発明によれば、アンテナ部から受信した無線信号を、複数のスイッチを解さずに所望の周波数帯域の信号を処理する処理回路へ伝えることとなるため、１台で複数の周波数帯域の無線通信を受信および処理することができ、さらにその受信した無線信号の劣化を防ぐことができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態によるマルチモード通信装置を図面を参照して説明する。
図１は第１の実施形態によるマルチモード通信装置の構成を示すブロック図である。
この図において、符号１はアンテナ部、２はマルチモード通信部である。ここでマルチモード通信部２は、使用周波数帯域に応じた各アンテナ部１を脱着可能とする機構を有しており、ユーザは、マルチモード通信装置で使用する無線通信サービスの種別、すなわち通信方式や使用周波数帯域に応じた無線信号を受信するアンテナ部１を、複数の異なる使用周波数帯域に対応する各アンテナ部１（Ａ〜Ｃ）から選択して、マルチモード通信部２に装着させる。マルチモード通信部２は、アンテナ部１が受信する無線信号の使用周波数帯域それぞれに対応できるよう各処理部が構成されている。

第１の実施形態においては、図１に示すようにアンテナ部１が、アンテナ部１１、アンテナ部１１が受信した複数の周波数帯域のうち使用周波数帯域の信号のみを通過させる帯域通過フィルタ（バンドパスフィルタ）１２、識別子出力部（被識別手段）１３を備えている。またマルチモード通信部２は、マルチバンド高周波モジュール２１と、マルチバンド高周波モジュール２１の出力から送出されたベースバンド信号を処理して情報を出力するマルチモード信号処理モジュール２２と、使用周波数帯域を検出する検出部（使用周波数帯域検出手段）２３とを備えている。そして、マルチバンド高周波モジュール２１は、使用周波数帯域の無線信号それぞれに応じた処理回路を有しており、通知を受けた使用周波数帯域の信号を処理してマルチモード信号処理モジュール２２へ送信する。

そして、例えば、アンテナ部１の種別が携帯電話サービスの場合、当該携帯電話サービスの使用周波数帯域に応じたアンテナ部１を、マルチモード通信部２に接続することによりマルチモード通信部２を携帯電話端末のモジュールとして利用することが可能となる。また、例えば、アンテナ部１の種別が、無線ＬＡＮ（Local Area Network）サービスである場合、当該携帯電話サービスの使用周波数帯域に応じたアンテナ部１を、マルチモード通信部２に接続することによりマルチモード通信部２を無線ＬＡＮ端末のモジュールとして動作させることが可能となる。

次に、第１の実施形態において、装着されたアンテナ部１の使用周波数帯域認識の具体例について説明する。
マルチモード通信部２に備えられた検出部２３は、例えば、アンテナ部１の接続に応じて、電源から与えられた電力を、消費または蓄積または放出する受動素子（識別子出力部１３）の素子値から検出し、当該素子値に対応した使用周波数帯域を、アンテナ部１で受信する無線信号の使用周波数帯域と検出する。
または、検出部２３は、アンテナ部１の接続に応じて、マルチモード通信部２内の電源から与えられた電力を、増幅または整流する能動素子（識別子出力部１３）の素子値から検出し、当該素子値に対応した使用周波数帯域を、アンテナ部１で受信する無線信号の使用周波数帯域と検出する。
または、検出部２３は、アンテナ部１の接続に応じて動作した物理的構造の動作に対応して識別子出力部１３から読み取った使用周波数帯域の値を、アンテナ部１で受信する無線信号の使用周波数帯域と検出する。
または、検出部２３は、アンテナ部１の物理的構造により電流が導通した回路（識別子出力部１３）に応じた使用周波数帯域を、アンテナ部１で受信する無線信号の使用周波数帯域と検出する。
または、検出部２３は、アンテナ部１のマルチモード通信部２への接続時に当該アンテナ部１に格納されるメモリ（識別子出力部１３）から読み込んだメモリ値に対応した使用周波数帯域を、アンテナ部１で受信する無線信号の使用周波数帯域と検出する。

より詳細には、アンテナ部１の接続に応じて与えられた電力を消費または蓄積または放出する受動素子（識別子出力部１３）の素子値を検出する場合においては、例えば、識別子出力部１３の有する回路に電圧を与えて、その電流値と電圧値により、回路内の抵抗値を算出し、その抵抗値に対応した使用周波数帯域を検出部２３が検出すればよい。抵抗値が８００Ωであれば８００ＭＨｚの周波数帯域である等と検出することができる。
また、アンテナ部１の接続に応じて与えられた電力を増幅または整流する能動素子（識別子出力部１３）の素子値を検出する場合においては、例えば、識別子出力部１３の有する回路に周波数が可変の電圧を与え、共振周波数を測ることで、当該アンテナ部１が有するコンデンサー又はコイルのインピーダンスが特定される。そして、そのインピーダンス値に対応した使用周波数帯域を検出部２３が検出すればよい。
また、アンテナ部１の物理的構造により電流が導通した回路に応じた使用周波数帯域を検出する場合においては、例えば、アンテナ部１のマルチモード通信部２への接続部分の先端付近に取り付けられた伝導体（識別子出力部１３）の位置と、マルチモード通信部２内の前記伝導体に対応する回路の接点が一致することにより、複数の使用周波数帯域に応じた回路のうちの１つの回路に電流が流れ、これにより使用周波数帯域を検出部２３検出すればよい。

そして、アンテナ部１のマルチモード通信部２への接続によりそれら装置の接点が結合され、マルチモード通信部２の検出部２３が、検出した使用周波数帯域を、マルチバンド高周波モジュール２１へ通知する。これにより、マルチバンド高周波モジュール２１においては、通知を受けた使用周波数帯域に応じた処理回路が選択され、これにより、マルチバンド高周波モジュール２１において、接続されたアンテナ部１の受信する無線信号の周波数帯域に応じた処理を開始する。またその出力のベースバンド信号をマルチモード信号処理モジュール２２が処理して情報を出力する。

なお、上述のマルチモード通信装置において、マルチモード通信部２内に信号処理制御部を備えるようにしてもよい。この場合、マルチモード通信部２の検出部２３が、検出した使用周波数帯域を、前記接点を介して信号処理制御部へ送信し、マルチモード通信部２の信号処理制御部２４が、使用周波数帯域を特定する信号を受信すると、その使用周波数帯域の情報を稼動指示としてマルチバンド高周波モジュール２１へ通知する。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態によるマルチモード通信装置を図面を参照して説明する。
図２は第２の実施形態によるマルチモード通信装置の構成を示すブロック図である。
この図において、符号１はアンテナ部、２はマルチモード通信部である。そして、第２の実施形態のマルチモード通信部２は、予め使用周波数帯域に応じたアンテナ部１が複数備えられており（Ａ〜Ｃ）、ユーザは、マルチモード通信部２で使用する無線通信サービスの種別、すなわち通信方式や使用周波数帯域に応じた無線信号を受信するアンテナ部１を接続状態に設定する。マルチモード通信部２は、アンテナ部１が受信する無線信号の使用周波数帯域それぞれに対応できるよう各処理部が構成されている。

第２の実施形態においては、第１の実施形態と同様に、図２に示すようにアンテナ部１が、アンテナ部１１、アンテナ部１１が受信した複数の周波数帯域のうち使用周波数帯域の信号のみを通過させる帯域通過フィルタ（バンドパスフィルタ）１２、識別子出力部（被識別手段）１３を備えている。またマルチモード通信部２は、マルチバンド高周波モジュール２１と、マルチバンド高周波モジュール２１の出力から送出されたベースバンド信号を処理して情報を出力するマルチモード信号処理モジュール２２と、使用周波数帯域を検出する検出部２３と、使用周波数帯域の指定入力を受け付ける可動部２４を備えている。第２の実施形態におけるマルチモード通信部２では、可動部２４のスイッチ等により複数のアンテナ部１のうちのどのアンテナ部１を使用するかを設定することができる。なお、マルチバンド高周波モジュール２１は、使用周波数帯域の無線信号それぞれに応じた処理回路を有しており、通知を受けた使用周波数帯域の信号を処理してマルチモード信号処理モジュール２２へ送信する。

そして、例えば、アンテナ部１の種別が携帯電話サービスの場合、当該携帯電話サービスの使用周波数帯域に応じたアンテナ部１を、マルチモード通信部２の可動部２４を動作させて接続設定することによりマルチモード通信部２を携帯電話端末のモジュールとして利用することが可能となる。また、例えば、アンテナ部１の種別が、無線ＬＡＮ（Local Area Network）サービスである場合、当該無線ＬＡＮサービスの使用周波数帯域に応じたアンテナ部１を、マルチモード通信部２で接続設定することによりマルチモード通信部２を無線ＬＡＮ端末のモジュールとして動作させることが可能となる。

次に、第２の実施形態において、接続設定されたアンテナ部１の使用周波数帯域認識の具体例について説明する。
マルチモード通信部２に備えられた検出部２３は、例えば、マルチモード通信部２に設けられた可動部１４の物理的構造の動作に対応した使用周波数帯域を、アンテナ部１で受信する無線信号の使用周波数帯域と検出する。
または、マルチモード通信部２に設けられた検出部２３は、可動部１４の物理的構造の動作に応じて与えられた電力を、消費または蓄積または放出する受動素子（識別子出力部１３）の素子値から検出し、当該素子値に対応した使用周波数帯域を、アンテナ部１で受信する無線信号の使用周波数帯域と検出する。
または、マルチモード通信部２に設けられた検出部２３は、可動部１４の物理的構造の動作に応じて与えられた電力を、増幅または整流する能動素子（識別子出力部１３）の素子値から検出し、当該素子値に対応した使用周波数帯域を、アンテナ部１で受信する無線信号の使用周波数帯域と検出する。
または、マルチモード通信部２に設けられた検出部２３は、可動部１４の物理的構造の動作によって接続されたアンテナ部１に格納されるメモリ（識別子出力部１３）から読み込んだメモリ値に対応した使用周波数帯域を、アンテナ部１で受信する無線信号の使用周波数帯域と検出する。

より詳細には、検出部２３は、マルチモード通信部２に設けられた可動部１４の物理的構造の動作に対応した使用周波数帯域を、アンテナ部１で受信する無線信号の使用周波数帯域と検出する場合においては、ユーザが、予めマルチモード通信部２内に折りたたまれて備えられた複数の異なる使用周波数帯域に応じたアンテナ部１のうち、１つのアンテナ部１を立てると、立てることによってアンテナ部１のスイッチが入り、複数の使用周波数帯域に応じた回路（識別子出力部１３）のうちの１つの回路に電流が導通して起動し、これにより検出部２３が使用周波数帯域を検出することができる。
また、検出部２３は、マルチモード通信部２に設けられた可動部１４の物理的構造の動作に応じて与えられた電力を、消費または蓄積または放出する受動素子（識別子出力部１３）の素子値から検出する場合においては、例えば、ユーザが、予めマルチモード通信部２内に折りたたまれて備えられた複数の異なる使用周波数帯域に応じたアンテナ部１のうち、１つのアンテナ部１を立てると、立てることによってアンテナ部１のスイッチが入り、これにより検出部２３の有する回路（識別子出力部１３）に電圧が与えられて、その電流値と電圧値により、回路内の抵抗値を算出し、その抵抗値に対応した使用周波数帯域を検出すればよい。
また、検出部２３は、マルチモード通信部２に設けられた可動部１４の物理的構造の動作に応じて与えられた電力を、増幅または整流する能動素子（識別子出力部１３）の素子値を検出する場合においては、例えば、ユーザが、予めマルチモード通信部２内に折りたたまれて備えられた複数の異なる使用周波数帯域に応じたアンテナ部１のうち、１つのアンテナ部１を立てると、立てることによってアンテナ部１のスイッチが入り、これにより検出部２３の有する回路（識別子出力部１３）に周波数が可変の電圧が与えられ、共振周波数を測ることで、当該アンテナ部１が有するコンデンサー又はコイルのインピーダンスを特定する。そして、そのインピーダンス値に対応した使用周波数帯域を検出すればよい。

そして、アンテナ部１のマルチモード通信部２における接続設定によりそれら装置の接点が結合され、マルチモード通信部２の検出部２３が、検出した使用周波数帯域を、マルチバンド高周波モジュール２１へ通知する。これにより、マルチバンド高周波モジュール２１においては、通知を受けた使用周波数帯域に応じた処理回路が選択され、これにより、マルチバンド高周波モジュール２１において、接続されたアンテナ部１の受信する無線信号の周波数帯域に応じた処理を開始する。またその出力のベースバンド信号をマルチモード信号処理モジュール２２が処理して情報を出力する。

なお、上述のマルチモード通信装置において、マルチモード通信部２内に信号処理制御部を備えるようにしてもよい。この場合、マルチモード通信部２の検出部２３が、検出した使用周波数帯域を、前記接点を介して信号処理制御部へ送信し、マルチモード通信部２の信号処理制御部２４が、使用周波数帯域を特定する信号を受信すると、その使用周波数帯域の情報を稼動指示としてマルチバンド高周波モジュール２１へ通知する。またマルチモード通信装置は、外部信号入力用の端子を有するようにしてもよい。

以上、第１の実施形態および第２の実施形態のマルチモード通信装置について説明したが、アンテナ部から受信した無線信号を、複数のスイッチを介さずに所望の周波数帯域の信号を処理する処理回路へ伝えることとなるため、１台で複数の周波数帯域の無線通信を受信および処理することができ、さらにその受信した無線信号の劣化を防ぐことができる。

第１の実施形態によるマルチモード通信装置の構成を示すブロック図である。第２の実施形態によるマルチモード通信装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１・・・アンテナ部
２・・・マルチモード通信部
１１・・・アンテナ部
１２・・・帯域通過フィルタ
１３・・・検出部
２１・・・マルチバンド高周波モジュール
２２・・・マルチモード信号処理モジュール
２３・・・検出部
２４・・・可動部

Claims

複数の周波数帯域の無線信号に対応した処理を行うマルチモード通信部と、
特定の周波数帯域に対応したアンテナと前記特定の周波数帯域に応じた帯域通過フィルタと被識別手段とを備えたアンテナ部と、を備え、
前記マルチモード通信部は、さらに、
前記アンテナ部が接続された場合に、前記被識別手段の出力値を検出し、前記接続されたアンテナ部に対応する周波数帯域を特定する検出手段と、
前記検出したアンテナ部に対応する周波数帯域の無線信号に対応した処理を行う処理手段と、
を備えることを特徴とするマルチモード通信装置。
前記被識別手段として受動素子を用い、
前記検出手段は、前記受動素子の素子値を読み取ることにより前記アンテナ部に対応する周波数帯域を特定する
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチモード通信装置。
前記被識別手段として能動素子を用い、
前記検出手段は、前記能動素子の素子値を読み取ることにより前記アンテナ部に対応する周波数帯域を特定する
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチモード通信装置。
前記被識別手段として電気的接点の物理的な位置を用い、
前記検出手段は、前記電気的接点の物理的な位置を検出することにより前記アンテナ部に対応する周波数帯域を特定する
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチモード通信装置。
前記被識別手段としてメモリ素子を用い、
前記検出手段により前記メモリ素子に格納された値を読み取ることにより前記アンテナ部に対応する周波数帯域を特定する
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチモード通信装置。
複数の周波数帯域の無線信号に対応した処理を行うマルチモード通信部と、
特定の周波数帯域に対応したアンテナと前記特定の周波数帯域に応じた帯域通過フィルタと被識別手段とを備えたアンテナ部の複数と、を備え、
前記マルチモード通信部は、さらに、
前記複数のアンテナ部のうちのいずれかのアンテナ部との接続の指示入力を受け付ける接続指示入力受付手段と、
前記アンテナ部が接続された場合に、前記被識別手段の出力値を検出し、前記接続されたアンテナ部に対応する周波数帯域を特定する検出手段と、
前記検出したアンテナ部に対応する周波数帯域の無線信号に対応した処理を行う処理手段と、
を備えることを特徴とするマルチモード通信装置。
前記被識別手段として受動素子を用い、
前記検出手段は、前記受動素子の素子値を読み取ることにより前記アンテナ部に対応する周波数帯域を特定する
ことを特徴とする請求項６に記載のマルチモード通信装置。
前記被識別手段として能動素子を用い、
前記検出手段は、前記能動素子の素子値を読み取ることにより前記アンテナ部に対応する周波数帯域を特定する
ことを特徴とする請求項６に記載のマルチモード通信装置。
前記被識別手段として電気的接点の物理的な位置を用い、
前記検出手段は、前記電気的接点の物理的な位置を検出することにより前記アンテナ部に対応する周波数帯域を特定する
ことを特徴とする請求項６に記載のマルチモード通信装置。
前記被識別手段としてメモリ素子を用い、
前記検出手段により前記メモリ素子に格納された値を読み取ることにより前記アンテナ部に対応する周波数帯域を特定する
ことを特徴とする請求項６に記載のマルチモード通信装置。
外部信号入力用の端子を有することを特徴とする請求項１から請求項１０の何れかに記載のマルチモード通信装置。