JP2009246944A - 無線インターネット接続中継器 - Google Patents

Abstract

【課題】無線ＬＡＮプロトコルを用いて通信可能な端末をワイブロ網を通じて無線インターネット接続させることができる中継器を提供する。
【解決手段】無線ＬＡＮモジュールとワイブロ通信モジュールとを含む中継器であって、充電可能なバッテリーを含み、そのバッテリー電源をシステムの各部に供給するための電源供給部と、ワイブロ通信陰影地域を判別し、その判別結果によって多数の電源供給モードのうち一つを設定して、設定モードによってシステムの各部の供給電源を選択制御するためのメイン制御部と、メイン制御部の制御によってシステムの各部に供給される電源供給経路を取り締まるための電源取締部と、を含むことによって、中継器本来の機能を実行することができない環境で不要に無線ＬＡＮモジュールをアクティブにさせて消耗される電力の無駄使いを阻むことができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、無線インターネット接続中継器に関するものであって、特に、無線ＬＡＮプロトコルを用いて通信可能な端末をワイブロ網を通じて無線インターネット接続させることができる中継器に関する。

通信技術及び携帯端末関連技術が発展するにつれて、多様な方式の通信方式が紹介されている。そのうち、無線ＬＡＮ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ）方式は、電波または赤外線伝送方式を利用した近距離通信方式であって、無線データ送受信が可能なので相対的にコストが安いという長所を有しているが、高速及び距離の制約を受けるという短所を抱いている。

このような短所を克服するために開発された通信方式の一つが、ワイブロ（Ｗｉｂｒｏ）サービスである。ワイブロサービスは、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ技術を基盤とするサービスであり、２．３ＧＨｚ帯の周波数帯域を用いて最高時速６０Ｋｍで移動中にも高速インターネット接続を可能にする。参考的に、ワイブロモジュールを搭載した端末機は、基地局（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）まで無線で通信し、その後は有線でインターネット網に連結される。

無線ＬＡＮ方式に比べて、相対的に高速でも、そして、距離に制約を受けないという点でワイブロサービスの有用性が高いと言うが、無線ＬＡＮのみ支援する端末機を通じてはワイブロサービスを正常に利用することができない。ここに無線ＬＡＮ端末機を通じてもワイブロサービス網に接続可能な無線インターネット接続装置あるいは中継器が開発されるに至った。

しかし、一般無線インターネット接続装置あるいは中継器では、ワイブロサービスを利用するために持続的にチャンネル状態を把握しなければならない。このような場合、モデムがチャンネル状態を把握するために、常にアクティブされていなければならないために、それによる電力消費が発生するので、より効率的な電力管理方式が要求される。さらに、携帯用の無線インターネット接続装置の場合には、バッテリーの消費電力を効率的に管理することがより切実に要求される。

本発明の目的は、無線ＬＡＮプロトコルを用いて通信可能な端末がワイブロ網を通じて無線インターネット接続できるように支援するが、いつでもどこでも充電可能な電源供給部を含む携帯用の無線インターネット接続中継器を提供することにあり、
さらに、本発明の他の目的は、待機時の消費電力を最小化することができる携帯用の無線インターネット接続中継器を提供することにある。

また、本発明のまた他の目的は、ワイブロ通信が不可能な通信陰影地域で無線ＬＡＮモジュールに供給される電源を完全に遮断して、電源供給部の消費電力を効率的に管理することができる携帯用の無線インターネット接続中継器を提供することにある。

前記目的を果たすための本発明の実施形態による携帯用の無線インターネット接続中継器は、無線ＬＡＮモジュールとワイブロ通信モジュールとを含む中継器であって、充電可能なバッテリーを含み、そのバッテリー電源をシステムの各部に供給するための電源供給部と、ワイブロ通信陰影地域を判別し、その判別結果によって多数の電源供給モードのうち一つを設定して、設定モードによってシステム供給電源を選択制御するためのメイン制御部と、前記メイン制御部の制御によってシステムの各部に供給される電源供給経路を取り締まるための電源取締部と、を含むことを特徴とする。

より具体的に、前記メイン制御部は、ワイブロ通信陰影地域で最大節電モードを設定して、前記無線ＬＡＮモジュールに供給される電源を完全に遮断制御することを特徴とする。

すなわち、本発明は、ワイブロ通信が不可能な陰影地域で無線ＬＡＮモジュールに供給される電源を完全に遮断することによって、不要な電源の無駄使いを阻むことができる。

また、前記メイン制御部は、最大節電モードで前記ワイブロ通信モジュールの動作電源を間欠的に遮断制御するが、ワイブロ網のチャンネル状態情報を周期的に収集するのに必要な時点を除いた時間の間に遮断制御することを特徴とする。

これもチャンネル状態情報を収集するために必要な時間のみワイブロ通信モジュールに動作電源を供給するために、待機モードでの消費電力を最小化することができる。

さらに、前記メイン制御部は、ワイブロ通信可能地域で節電モードを設定して、前記ワイブロ通信モジュールの動作電源を間欠的に遮断制御するが、ワイブロ網のチャンネル状態情報を周期的に収集するのに必要な時点を除いた時間の間に遮断制御することを特徴とする。これも待機モードでの消費電力を最小化することができるのに有用な方法と言える。

また、前記メイン制御部は、節電モードで無線ＬＡＮモジュールのうち携帯端末から伝送されるパケットを受信するために必要な信号受信部にのみ電源を供給させることによって、待機モードでの消費電力を最小化することができる。

前述したような本発明の課題解決手段によれば、本発明は、ワイブロ通信陰影地域で無線ＬＡＮモジュールに供給される電源を完全に遮断するために、中継器本然の機能を実行することができない環境で不要に無線ＬＡＮモジュールをアクティブさせて消耗される電力無駄使いを基本的に阻むことができる長所がある。

さらに、本発明は、ワイブロ通信が不可な地域で設定される最大節電モードでワイブロ通信モジュールの動作電源を間欠的に遮断制御するが、ワイブロ網のチャンネル状態情報を周期的に収集するのに必要な時点を除いた時間の間にワイブロ通信モジュールの一部の電源を遮断制御することによって、待機モードでの消費電力を最小化することができる。

また、本発明は、ワイブロ通信が可能な地域で設定される節電モードでもワイブロ通信モジュールの動作電源を間欠的に遮断制御するが、ワイブロ網のチャンネル状態情報を周期的に収集するのに必要な時点を除いた時間の間にワイブロ通信モジュールの一部の電源を遮断制御するために、これも待機モードでの消費電力を最小化することができる。

場合によっては、節電モードで無線ＬＡＮモジュールのうち携帯端末から伝送されるパケットを受信するために必要な信号受信部にのみ一部の電源を供給させることによって、待機モードでの消費電力を低減させることもできる有用な発明である。

以下、添付した図面を参照して、前述した、そして、追加的な態様を、後述する望ましい実施形態を通じて本発明を当業者が容易に理解して再現できるように詳しく説明する。

まず、図１は、本発明の実施形態による携帯用の無線インターネット接続中継器２００の周辺構成図を図示したものである。図１に図示したように、携帯用の無線インターネット接続中継器２００は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇのうち何れか一つの通信規格による無線ＬＡＮモジュールを搭載して携帯用端末機１００、１１０と接続可能であり、無線ＬＡＮプロトコルとは相異なる、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ技術を基盤とするワイブロ通信モジュールを搭載して無線インターネット網に接続可能である。すなわち、本発明の実施形態による携帯用の無線インターネット接続中継器２００は、無線ＬＡＮ接続可能な端末１００、１１０をワイブロ網を通じて無線インターネット接続できるように支援する中継器の役割を担当する。このような携帯用の無線インターネット接続中継器２００の構成を図２ないし図４を参照して敷衍説明すれば、
まず、図２は、本発明の実施形態による携帯用の無線インターネット接続中継器２００のブロック構成図を例示したものであり、図３は、図２のうち無線ＬＡＮモジュール２１０のブロック構成図、図４は、図２のうちワイブロ通信モジュール２３０のブロック構成図をそれぞれ例示したものである。

図２に図示したように、本発明の実施形態による携帯用の無線インターネット接続中継器２００は、基本的に無線ＬＡＮモジュールが搭載された携帯端末１００、１１０と無線ＬＡＮプロトコル方式に基づいて通信を実行するための無線ＬＡＮモジュール２１０と、ワイブロ基地局３００と通信を実行するためのワイブロ通信モジュール２３０とを含む。このような異種の通信モジュールの以外に無線インターネット接続中継器２００は、交流常用電源をダウンコンバージョンして供給される電源によって充電可能なバッテリーを含み、そのバッテリー電源をシステムの各部に供給するための電源供給部２５０と、ワイブロ通信陰影地域を判別し、その判別の結果によって多数の電源供給モードのうち一つを設定して、設定モードによってシステムの各部の供給電源を選択制御するためのメイン制御部２２０と、前記メイン制御部２２０の制御によってシステムの各部に供給される電源供給経路を取り締まるための電源取締部２４０とをさらに含む。

参考的に、図２では、システムの電源管理のために必要な最小構成のみを図示したが、これら構成の以外に無線ＬＡＮモジュール２１０を通じて受信された無線ＬＡＮパケットをワイブロパケットに変換あるいはその逆方向に伝送されるパケットを処理するためのパケット処理部も携帯用の無線インターネット接続中継器２００の一構成要素として含まれなければならないことは自明であろう。

また、本発明で言及される多数の電源供給モードは、最大節電モード、節電モードを含む概念であって、最大節電モードとは最小の駆動電源でシステムを駆動するためのモードであり、節電モードは最大節電モードより高い消費電力でシステムを駆動するモードとして定義する。メイン制御部２２０がワイブロ通信陰影地域を判別し、その判別結果によって多数の電源供給モードのうち一つを設定して、効率的に電源管理する方法については図５で具体的に説明する。

以下、図３を参照して、無線ＬＡＮモジュール２１０の構成を敷衍説明すれば、
無線ＬＡＮモジュール２１０は、端末１００、１１０と無線送受信されるＲＦ信号を送信信号と受信信号とに分離するためのデュープレクサ２１１と、ＲＦ信号をそれぞれ送受信するための送信部２１３及び受信部２１５、そして、前記送信部２１３と受信部２１５で送受信される信号を所定の無線通信規格によって変造及び復調処理するためのモデム２１７、前記モデム２１７を通じて無線ＬＡＮ接続のためのプロトコルを処理するプロトコル処理部２１９を含む。参考的に、前記プロトコル処理部２１９は、無線ＬＡＮ規格のＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇのような無線ＭＡＣプロトコルによって無線ＬＡＮパケットの入出力を制御する。プロトコル処理部２１９で処理された無線ＬＡＮパケットは、以後ワイブロパケットで処理するためにパケット処理部に伝送される。

前述した構成を有する無線ＬＡＮモジュール２１０は、メイン制御部２２０の制御によって最大節電モードで動作電源が完全に遮断され、節電モードでは端末１００、１１０から伝送される無線ＬＡＮパケットを受信するために必要な信号受信部、例えば、デユープレクサ２１１と受信部２１５、モデム２１７の信号受信処理端などにのみ電源が供給されて待機モードでの消費電力を節約する。

一方、図４を参照して、ワイブロ通信モジュール２３０の構成を敷衍説明すれば、
ワイブロ通信モジュール２３０もワイブロ基地局３００と無線信号を送受信するためのアンテナと、アンテナを通じて送受信される信号から送信信号と受信信号とを分離するためのデュープレクサ２３１、デュープレクサ２３１で分離された受信信号をモデム２３７に伝達するための受信部２３５及びモデム２３７で伝達された送信信号をデュープレクサ２３１を通じて送信するための送信部２３３及びワイブロ基地局３００と携帯インターネット接続を実行するためのプロトコル処理部２３９とを含む。以外に送受信パケットをバッファリングするためのメモリがさらに含まれる。

このようなワイブロ通信モジュール２３０は、メイン制御部２２０の制御によって最大節電モード及び節電モードで動作電源を間欠的に供給される。より具体的に、ワイブロ通信モジュール２３０は、ワイブロ網のチャンネル状態情報を周期的に収集するのに必要な時点にのみ動作電源を供給され、その以外の時間区間では動作電源が遮断される。

以下、図５を参照して、メイン制御部２２０の電源管理制御動作をより具体的に例示説明する。下記では、電源供給部２５０に含まれたバッテリーが緩衝されたと仮定し、そのバッテリーからシステム動作電源を供給されると仮定する。

図５は、本発明の実施形態による携帯用の無線インターネット接続中継器２００の電源管理体系を説明するための図面を図示したものである。

図５を参照すれば、まず、メイン制御部２２０は、ワイブロ通信モジュール２３０にチャンネル状態情報収集を要請（Ｓ１段階）する。チャンネル状態情報収集を要請されたワイブロ通信モジュール２３０は、ワイブロ基地局３００と送受信される信号を通じて受信電界強度（ＲＳＳＩ）と信号対雑音比（Ｃａｒｒｉｅｒ−ｔｏ−Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ：ＣＩＮＲ）のようなチャンネル状態情報を獲得（Ｓ２段階）する。そして、ワイブロ通信モジュール２３０は、チャンネル状態情報の獲得有無に対する応答をメイン制御部２２０に伝送する。

メイン制御部２２０は、チャンネル状態情報の獲得が正常になされば、ワイブロ通信可能地域と判断し、そうではない場合には、ワイブロ通信陰影地域と判断する。もし、Ｓ３段階でチャンネル状態情報の収集不可地域と判断されれば、中継器本然の機能を実行することができないことなので、メイン制御部２２０は、システムの電源モードを最大節電モードに設定（Ｓ４段階）する。最大節電モードでメイン制御部２２０は、電源取締部２４０を制御して無線ＬＡＮモジュール２１０に供給される電源を完全に遮断（Ｓ５段階）する。これにより、ワイブロ通信陰影地域では、無線ＬＡＮモジュールに供給される電源自体が遮断されて、それほど無線ＬＡＮモジュールで消費される電力を節減することができる効果が得られる。

一方、無線ＬＡＮモジュール２１０の供給電源を遮断したメイン制御部２２０は、ワイブロ網のチャンネル状態情報を周期的に収集するのに必要な時点にのみ動作電源を供給し、その残りの時間区間では動作電源の供給を遮断（Ｓ６、Ｓ７段階）する。すなわち、チャンネル状態情報の収集要請時点に電源を供給し、その応答が受信されたら電源供給を遮断する方式である。このような過程中に、もしチャンネル状態情報が獲得されてワイブロ通信可能地域と判断（Ｓ８段階）されたらＳ１０段階に進行してシステムの電源モードを節電モードに設定するが、続いて通信陰影地域と判明されれば、Ｓ６段階ないしＳ８段階を反復実行する。すなわち、本発明は、最大節電モードでもワイブロ通信可能地域であるか否かを判断するための時点にのみワイブロ通信モジュール２３０に動作電源を供給し、その以外の時間区間では電源を遮断するために最大節電効果が得られる。参考的に、節電モードでは、無線ＬＡＮモジュール２１０が携帯端末１００、１１０から伝送されるパケットを受信するために必要な信号受信部にのみ電源供給がなされるようにする。これは、携帯端末１００、１１０からのイベントに対応するためである。

もし、最大節電モードで通信可能地域と判明されてＳ１０段階に進行したならば、メイン制御部２２０は、インターネット通話要請のようなイベントがワイブロ網から伝送されるか否かを判断（Ｓ１１段階）する。該判断結果、イベント発生がなければ、無線ＬＡＮモジュール２１０に一部の電源、例えば、携帯端末１００、１１０から伝送されるパケットを受信するために必要な信号受信部にのみ電源供給（Ｓ１２段階）がなされるようにし、このような節電モードでも消費電力を低減させるためにＳ６段階に進行してＳ１２段階までの過程を反復実行する。

一方、節電モードで、もしイベント信号が発生すれば、メイン制御部２２０は電源モードをアクティブモードに設定（Ｓ１３段階）して、無線ＬＡＮモジュール２１０とワイブロ通信モジュール２３０とに正常なシステム動作電源を供給（Ｓ１４段階）する。ここに携帯用の無線インターネット接続中継器２００は、携帯端末１００、１１０とワイブロ網との間で送受信される無線ＬＡＮパケットとワイブロパケットとを相互変換して伝送することによって、端末ユーザーは中継器２００を通じてインターネット網に無線接続することができる。

以上の実施形態で説明したように、本発明は、ワイブロ通信陰影地域で無線ＬＡＮモジュールに供給される電源を完全に遮断するために、中継器本然の機能を実行することができない環境で不要に無線ＬＡＮモジュールをアクティブさせて消耗される電力無駄使いを基本的に阻んで、バッテリー可用時間を延長することができる効果が得られる。

また、本発明は、ワイブロ通信が不可な地域で設定される最大節電モードでワイブロ通信モジュールの動作電源を間欠的に遮断制御するが、ワイブロ網のチャンネル状態情報を周期的に収集するのに必要な時点を除いた時間の間にワイブロ通信モジュールの一部の電源を遮断制御することによって、待機モードでの消費電力を最小化することができる。

そして、ワイブロ通信が可能な地域で設定される節電モードでもワイブロ通信モジュールの動作電源を間欠的に遮断制御するが、ワイブロ網のチャンネル状態情報を周期的に収集するのに必要な時点を除いた時間の間にワイブロ通信モジュールの一部の電源を遮断制御するために、これも待機モードでの消費電力を最小化することができる。すなわち、本発明は、待機モードでの消費電力を低減させることができる有用な発明と言える。

前述したように、本発明は、図面に図示された実施形態を参考にして説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲によって決まるべきである。

本発明は、無線インターネット接続中継器関連の技術分野に適用可能である。

本発明の実施形態による携帯用の無線インターネット接続中継器２００の周辺構成図である。 本発明の実施形態による携帯用の無線インターネット接続中継器２００のブロック構成例示図である。 図２のうち無線ＬＡＮモジュール２１０のブロック構成例示図である。 図２のうちワイブロ通信モジュール２３０のブロック構成例示図である。 本発明の実施形態による携帯用の無線インターネット接続中継器２００の電源管理体系を説明するための図面である。

符号の説明

１００：ＰＤＡ １１０：携帯電話
２００：無線インターネット接続中継器 ３００：ワイブロ基地局
２１０：無線ＬＡＮモジュール ２２０：メイン制御部
２３０：ワイブロ通信モジュール ２４０：電源取締部
２５０：電源供給部 ２１１、２３１：デュープレクサ
２１３、２３３：送信部 ２１５、２３５：受信部
２１７、２３７：モデム ２１９、２３９：プロトコル処理部

Claims (6)

1. 無線ＬＡＮモジュールとワイブロ通信モジュールとを含む携帯用の無線インターネット接続中継器において、
   充電可能なバッテリーを含み、そのバッテリー電源をシステムの各部に供給するための電源供給部と、
   ワイブロ通信陰影地域を判別し、その判別結果によって多数の電源供給モードのうち一つを設定して、設定モードによってシステムの各部の供給電源を選択制御するためのメイン制御部と、
   前記メイン制御部の制御によってシステムの各部に供給される電源供給経路を取り締まるための電源取締部と、を含むことを特徴とする携帯用の無線インターネット接続中継器。
2. 前記メイン制御部は、
   ワイブロ通信陰影地域で最大節電モードを設定して、前記無線ＬＡＮモジュールに供給される電源を完全に遮断制御することを特徴とする請求項１に記載の携帯用の無線インターネット接続中継器。
3. 前記メイン制御部は、
   最大節電モードで前記ワイブロ通信モジュールの動作電源を間欠的に遮断制御するが、ワイブロ網のチャンネル状態情報を周期的に収集するのに必要な時点を除いた時間の間に遮断制御することを特徴とする請求項２に記載の携帯用の無線インターネット接続中継器。
4. 前記メイン制御部は、
   ワイブロ通信可能地域で節電モードを設定して、前記ワイブロ通信モジュールの動作電源を間欠的に遮断制御するが、ワイブロ網のチャンネル状態情報を周期的に収集するのに必要な時点を除いた時間の間に遮断制御することを特徴とする請求項１に記載の携帯用の無線インターネット接続中継器。
5. 前記メイン制御部は、
   節電モードで前記無線ＬＡＮモジュールのうち携帯端末から伝送されるパケットを受信するために必要な信号受信部にのみ電源供給を制御することを特徴とする請求項４に記載の携帯用の無線インターネット接続中継器。
6. 前記メイン制御部は、
   節電モードでパケット受信時にアクティブモードを設定して、前記ワイブロ通信モジュールと無線ＬＡＮモジュールとに正常電源を供給制御することを特徴とする請求項４または５に記載の携帯用の無線インターネット接続中継器。

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