JP2009267777A - 無線通信端末及び通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来より通信品質を向上させることが出来る無線通信端末及び通信制御方法を提供することを目的とする。
【解決手段】無線通信端末が、２つ以上の通信キャリアを使用して基地局と通信する無線通信端末であって、第１の通信キャリアの通信品質値と第２の通信キャリアの通信品質値に所定のしきい値以上の差がある場合に、外来の妨害波の回避処理を実行する通信制御部を具備する。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線通信端末及び通信制御方法に関するものである。

近年，電子回路では、マイクロプロセッサ等の電子部品の高速化及び高密度化に伴い、放射されるＥＭＩ（Electromagnetic Interference）の周波数は増加の一途をたどっており、通信機で使用する無線周波数と同程度になってきている。そして，電子回路から放射されるＥＭＩは、他の電子機器へ影響を与える為に、ＣＩＳＰＲ（Comite International Special des Perturbations Radioelectriques）をはじめとするさまざまな規格によってその許容値が規定されている。その為，これらの規格を満足するために、ＥＭＩを効果的に低減するスペクトル拡散技術の重要性が高まっている。

例えば、下記特許文献１には、比較的高い周波数のクロック信号を生成すると共に比較的大きな帯域幅にわたって測定されるＥＭＩ（Electromagnetic Interference）成分のスペクトルにおける振幅をスペクトル拡散によって減少させることが出来るクロック回路が開示されている。このクロック回路は、基準周波数信号を生成する基準周波数発振器と、基準周波数発振器と協働して、基本周波数及び基本周波数の調波付近の振幅が低減されたＥＭＩ成分を含む拡散スペクトル・クロック出力信号を生成する拡散スペクトル・クロック生成装置とを具備する。そして、この拡散スペクトル・クロック生成装置は、クロック・パルスを生成するクロック・パルス生成装置と、クロック・パルス生成装置から発生するＥＭＩ成分をスペクトル拡散することによって振幅を平坦化する拡散スペクトル変調器とを有する。
特開平９−９８１５２号公報

ところで、上記従来技術では、電子回路における電子部品から発生する妨害波にスペクトル拡散を施すことによって、周波数帯域全体に亘って妨害波の電界強度を平坦、すなわち電界強度のピークを低減することができる。しかしながら、上記従来技術を採用するパーソナルコンピュータにＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card International Association）の規格に準拠したＰＣ（Personal Computer）カードを接続し、このＰＣカードに通信を実行させた場合に、パーソナルコンピュータから発生する妨害波はその電界強度のピークは低減されているものの、周波数帯域全体に亘って電界強度が平坦化された妨害波によって、ＰＣカードでは、通信キャリアの通信品質が妨害波の周波数帯域全体に亘って劣化するという問題が発生している。そして、ＰＣカードは、自身にこのようなパーソナルコンピュータから発生する妨害波を検出及び回避する手段を有していない為、通信品質が劣化した状態のまま通信を継続しなければならないおそれがあった。

本発明は、上述した事情を鑑みたものであり、従来より通信品質を向上させることが出来る無線通信端末及び通信制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、無線通信端末に係る第１の解決手段として、２つ以上の通信キャリアを使用して基地局と通信する無線通信端末であって、第１の通信キャリアの通信品質値と第２の通信キャリアの通信品質値に所定のしきい値以上の差がある場合に、外来の妨害波の回避処理を実行する通信制御部を具備するという手段を採用する。

本発明では、無線通信端末に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記通信制御部は、前記外来の妨害波の回避処理として通信品質値に基づき前記第１の通信キャリア及び第２の通信キャリアのいずれか通信品質の低い方を別の通信キャリアに切り替えるように基地局へ要求するという手段を採用する。

本発明では、無線通信端末に係る第３の解決手段として、上記第１の解決手段において、電子機器に接続する無縁通信端末であって、前記通信制御部は、前記外来の妨害波の回避処理として前記電子機器へ動作周波数の切り替えを要求するという手段を採用する。

本発明では、無線通信端末に係る第４の解決手段として、上記第１の解決手段において、電子機器に接続する無線通信端末であって、前記通信制御部は、前記外来の妨害波の回避処理として通信品質値に基づき前記第１の通信キャリア及び第２の通信キャリアのいずれか通信品質の低い方を別の通信キャリアに切り替えるように基地局へ要求し、基地局によって通信チャネルの切り替えを拒否された場合に、前記外来の妨害波の回避処理として前記電子機器へ動作周波数の切り替えを要求するという手段を採用する。

本発明では、無線通信端末に係る第５の解決手段として、上記第３または第４の解決手段において、前記通信制御部は、動作周波数の報知を前記電子機器へ要求し、報知された動作周波数に基づいて前記外来の妨害波のを回避処理を実行するという手段を採用する。

本発明では、無線通信端末に係る第６の解決手段として、上記第３〜第５のいずれかの解決手段において、前記電子機器が光ディスクドライブを具備する場合に、前記通信制御部は、前記第１の通信キャリアの通信品質値と前記第２の通信キャリアの通信品質値に所定のしきい値以上の差がある場合に、前記光ディスクドライブの動作状況を前記電子機器へ問い合わせ、前記光ディスクドライブが動作中である場合には、外来の妨害波の回避処理を実行しないという手段を採用する。

本発明では、無線通信端末に係る第７の解決手段として、上記第１〜第６のいずれかの解決手段において、前記通信品質値は、ＳＩＮＲ(Signal to Interference and Noise Ratio)であるという手段を採用する。

また、本発明では、通信制御方法に係る第１の解決手段として、２つ以上の通信キャリアを使用して基地局と通信する無線通信端末における通信制御方法であって、第１の通信キャリアの通信品質値と第２の通信キャリアの通信品質値に所定のしきい値以上の差がある場合に、外来の妨害波の回避処理を実行するという手段を採用する。

本発明によれば、無線通信端末が、２つ以上の通信キャリアを使用して基地局と通信する無線通信端末であって、第１の通信キャリアの通信品質値と第２の通信キャリアの通信品質値に所定のしきい値以上の差がある場合に、外来の妨害波の回避処理を実行する通信制御部を具備することによって、通信に使用する通信キャリアへの妨害波の影響を低減させることが出来る為、従来より通信品質を向上させることが出来る。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、ＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card International Association）の規格に準拠するＰＣ（Personal Computer）カードに関する。なお、本実施形態におけるＰＣカードは、本発明における無線通信端末である。図１は、本実施形態に係るＰＣカードＡによって構成される無線通信システムのシステム構成図である。

この無線通信システムは、図１に示すようにＰＣカードＡ、ノート型パーソナルコンピュータＢ及び基地局によって構成されている。ＰＣカードＡは、ＰＣＭＣＩＡ規格に準拠する通信カードであり、ノート型パーソナルコンピュータＢに接続することによってノート型パーソナルコンピュータＢのモデムとして動作する。そして、このＰＣカードＡ及び基地局Ｃは、マルチキャリア通信に対応した通信装置であり、周波数の異なる通信キャリアＣＲ０，ＣＲ１，ＣＲ２，ＣＲ３の中から２つの通信キャリアを使用して相互に通信する。

次に、上記ＰＣカードＡ及びノート型パーソナルコンピュータＢの構成について図２を参照して説明する。図２は、本実施形態に係るＰＣカードＡとノート型パーソナルコンピュータＢの機能ブロック図である。ＰＣカードＡは、アンテナ１、受信処理部２、送信処理部３、電子機器接続インタフェース４及び通信制御部５から構成され、またノート型パーソナルコンピュータＢは、拡張カードインタフェース１１及び制御部１２から構成されている。

まず、ＰＣカードＡのアンテナ１、受信処理部２、送信処理部３、電子機器接続インタフェース４及び通信制御部５について説明する。
アンテナ１は、基地局Ｃへの信号の送信及び基地局Ｃからの信号を受信するためのアンテナであり、送信処理部３から入力された送信信号を基地局Ｃへ送信すると共に基地局Ｃから受信した受信信号を受信処理部へ出力する。

受信処理部２は、通信制御部５の制御の下、アンテナ１から入力されたＲＦ周波数帯の受信信号をＩＦ周波数帯へ周波数変換し、このＩＦ周波数帯の受信信号にＡ／Ｄ変換処理を施すことによってアナログ信号からデジタル信号に変換し、このデジタル信号となった受信信号にデジタル復調処理及び誤り訂正処理を施し、通信制御部５へ出力する。また、この受信処理部２は、受信信号の通信キャリアＣＲ０，ＣＲ１，ＣＲ２，ＣＲ３毎のＳＩＮＲ(Signal to Interference and Noise Ratio)を測定し、そのＳＩＮＲ測定結果を通信制御部５に出力する。

送信処理部３は、通信制御部５の制御の下、通信制御部５から入力されたデジタル信号の送信信号に誤り訂正符号付加処理及びデジタル変調処理を施し、この送信信号にＡ／Ｄ変換処理を施すことによってデジタル信号からアナログ信号に変換し、このアナログ信号の送信信号をＩＦ周波数帯からＲＦ周波数帯へ周波数変換すると共に所定の送信出力レベルまで増幅させ、この送信信号をアンテナ１を介して基地局Ｃへ送信する。
電子機器接続インタフェース４は、ＰＣＭＣＩＡ規格に準拠するノート型パーソナルコンピュータＢ等の電子機器に接続する為のインタフェースであり、ノート型パーソナルコンピュータＢが有する拡張カードインタフェース１１に接続し、通信制御部５の制御の下、ノート型パーソナルコンピュータとの間で通信する。

通信制御部５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）から構成される内部メモリ並びに受信処理部２、送信処理部３及び電子機器接続インタフェース４と信号の入出力をそれぞれ行うインタフェース回路等から構成されており、上記ＲＯＭに記憶された制御プログラム、受信処理部２及び電子機器接続インタフェースから入力される信号に基づいてＰＣカードＡの全体動作を制御する。なお、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムは、妨害波検出／回避プログラムを備えており、通信制御部５はこの妨害波検出／回避プログラムに基づいて通信における妨害波の検出及び回避処理を実行する。なお、通信制御部５が実行する制御処理の詳細については、以下にＰＣカードＡの動作として説明する。

次に、ノート型パーソナルコンピュータＢを構成する拡張カードインタフェース１１及び制御部１２について説明する。
拡張カードインタフェース１１は、ＰＣカードＡ等の拡張カードを保持する為の拡張カードスロットと、ＰＣカードＡと電気的に接続する拡張カード接続端子から構成されており、制御部１２の制御の下、ＰＣカードＡとの間で通信を行う。

制御部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）から構成される内部メモリ、システムクロック発生部１２ａ、システムクロック制御部１２ｂ並びに拡張カードインタフェース１１と信号の入出力を行うインタフェース回路等から構成されており、上記ＲＯＭに記憶された制御プログラム、拡張カードインタフェース１１が受信する信号に基づいてノート型パーソナルコンピュータＢの全体動作を制御する。

そして、上記システムクロック発生部１２ａは、システムクロック制御部１２ｂの制御に基づいて所定周波数のシステムクロックを発生させる。また、システムクロック制御部１２ｂは、拡張カードインタフェース１１を介してＰＣカードＡから入力される指示に基づいてシステムクロック発生部１２ａを制御すると共にＰＣカードＡからの要求に応じてシステムクロックの周波数を報知する。

次に、上記構成のＰＣカードＡの動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。図３は、ＰＣカードＡの動作を示すフローチャートである。
まず、ＰＣカードＡが、ノート型パーソナルコンピュータＢの指示の下、周波数の異なる通信キャリアＣＲ１，ＣＲ２を使用して基地局Ｃと通信を行う。

通信制御部５は、受信処理部２から通信キャリアＣＲ１と通信キャリアＣＲ２の通信品質を示すＳＩＮＲ測定結果が入力されると、通信キャリアＣＲ１のＳＩＮＲと通信キャリアＣＲ２のＳＩＮＲを比較し、通信キャリアＣＲ１，ＣＲ２のＳＩＮＲに所定のしきい値以上の差があるか否か判定する（ステップＳ１）。

通信制御部５は、ステップＳ１において『ＮＯ』と判定した場合には、すなわち通信キャリアＣＲ１，ＣＲ２のＳＩＮＲの差が所定のしきい値未満である場合には、ステップＳ１に移行して、通信キャリアＣＲ１，ＣＲ２のＳＩＮＲの比較を継続して実行し、上記ステップＳ１において『ＹＥＳ』と判定した場合には、すなわち通信キャリアＣＲ１，ＣＲ２のＳＩＮＲに所定のしきい値以上の差がある場合には、ノート型パーソナルコンピュータＢへ対してシステムクロックの周波数の報知を要求する旨のクロック周波数報知要求を電子機器接続インタフェース４に送信させる（ステップＳ２）。ノート型パーソナルコンピュータＢのシステムクロック制御部１２ｂは、拡張カードインタフェース１１がクロック周波数報知要求を受信すると、拡張カードインタフェース１１にクロック周波数報知応答を送信させる。

通信制御部５は、電子機器接続インタフェース４が受信するクロック周波数報知応答に基づいてノート型パーソナルコンピュータＢのシステムクロックの周波数を認識し（ステップＳ３）、システムクロックの周波数に基づいてＳＩＮＲの低い方の通信キャリア、すなわち通信品質が劣化した通信キャリア（ここでは、通信キャリアＣＲ２とする）をシステムクロックによって通信が妨害されない通信キャリアに切り替えることを要求する旨の通信キャリア切替要求を基地局Ｃへ対して送信処理部３に送信させる（ステップＳ４）。

通信キャリアＣＲ２のＳＩＮＲの低下について、図４を参照して詳細に説明する。図４は、通信キャリアＣＲ０，ＣＲ１，ＣＲ２，ＣＲ３及びノート型パーソナルコンピュータＢから発生する妨害波の電界強度を示すスペクトル図である。図４に示すスペクトル図において、縦軸が電界強度を示す。図４に示すように、ノート型パーソナルコンピュータＢから発生する妨害波では、通信キャリアＣＲ２と同じ周波数において電界強度のピークを示す。このような場合に、基地局Ｃから送信される通信キャリアＣＲ０，ＣＲ１，ＣＲ２，ＣＲ３の電界強度を一定とすると、通信キャリアＣＲ０，ＣＲ１，ＣＲ２，ＣＲ３のそれぞれのＳＩＮＲは、図４に示すようにＳＩＮＲ０，ＳＩＮＲ１，ＳＩＮＲ２，ＳＩＮＲ３となる。そして、図４に示すように、ノート型パーソナルコンピュータＢから発生する妨害波によって、ＳＩＮＲ２は、ＳＩＮＲ０、ＳＩＮＲ１及びＳＩＮＲ３と比較して著しく低いものになってしまう。

通信制御部５は、受信処理部２から入力される受信信号に基づいてアンテナ１が基地局Ｃから通信キャリア切替応答を受信したか否か判定し（ステップＳ５）、ステップＳ５において『ＹＥＳ』と判定した場合には、すなわちアンテナ１が通信キャリア切替応答を受信した場合には、通信キャリア切替応答に含まれる付加情報に基づいて基地局Ｃにおいて通信キャリアの切り替えが可能であるか否か判定し（ステップＳ６）、ステップＳ６において『ＹＥＳ』と判定した場合には、すなわち通信キャリアの切り替えが可能である場合には、通信キャリアＣＲ２から通信キャリア切替応答によって指定された通信キャリア（ここでは、通信キャリアＣＲ０とする）に切り替えて通信を実行し（ステップＳ７）、ステップＳ６において『ＮＯ』と判定した場合には、すなわち通信キャリアの切り替えが不可である場合には、ノート型パーソナルコンピュータＢへ対して通信キャリアＣＲ１，ＣＲ２に対する妨害波を発生させない周波数へシステムクロックの周波数を切り替えることを要求する旨のクロック周波数切替要求を電子機器接続インタフェースに送信させる（ステップＳ８）。

ノート型パーソナルコンピュータＢのシステムクロック制御部１２ｂは、拡張カードインタフェース１１がクロック周波数切替要求を受信すると、クロック周波数切替要求に基づいシステムクロックの周波数を通信キャリアＣＲ１，ＣＲ２に対する妨害波を発生させない周波数へシステムクロックの周波数をシステムクロック発生部に切り替えさせる。
ＰＣカードＡの通信制御部５は、ステップＳ４において『ＮＯ』と判定した場合には、すなわち所定時間経過しても通信チャネル切替応答を受信できなかった場合には、ステップＳ７に移行してノート型パーソナルコンピュータＢへ対してクロック周波数切替要求を電子機器接続インタフェースに送信させる。

システムクロックの周波数の切り替えによるノート型パーソナルコンピュータＢから発生する妨害波の変化について、図５を参照して説明する。図５は、ノート型パーソナルコンピュータＢから発生する妨害波の変化を示すスペクトル図である。ノート型パーソナルコンピュータＢが、クロック周波数切替要求に基づいてシステムクロックの周波数を切り替えすることによって、システムクロックから発生する妨害波の電界強度のピークの位置を、通信キャリアＣＲ１，ＣＲ２に影響を与えない周波数に移動させることが出来る。

以上説明したように、ＰＣカードＡにおいて通信制御部５が、基地局Ｃとの通信に使用している通信キャリアＣＲ１，ＣＲ２のＳＩＮＲを比較して、その差が所定のしきい値以上である場合には、すなわちノート型パーソナルコンピュータから発生する妨害波の影響によって通信品質が劣化してしまっている場合には、クロック周波数報知要求によってノート型パーソナルコンピュータＢから報知されたシステムクロックの周波数に基づいて基地局Ｃとの通信に使用する通信品質の劣化した通信キャリアをシステムクロックによって妨害されない通信キャリアへ切り替えるまたは、ノート型パーソナルコンピュータＢに通信キャリアＣＲ１，ＣＲ２に影響を与える妨害波を発生させるシステムクロックの周波数を通信キャリアＣＲ１，ＣＲ２に影響を与える妨害波を発生させないシステムクロックの周波数への切り替えを要求することによって、通信に使用する通信キャリアへの妨害波の影響を低減させることが出来る為、従来より通信品質を向上させることが出来る。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
（１）上記実施形態では、通信制御部５が、受信処理部２が測定した通信キャリアＣＲ１，ＣＲ２のＳＩＮＲに基づいて通信キャリアの通信品質の劣化を評価したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、ＣＩＲ（Carrier to Interference power Ratio）、ＣＮＲ(Carrier to Noise Ratio)やＳＮＲ（Signal to Noise ratio）等のＳＩＮＲ以外の他の通信品質情報を用いて通信品質を評価してもよい。

（２）上記実施形態では、ノート型パーソナルコンピュータのシステムクロックの周波数に応じて通信キャリアの切り替えを要求または、ノート型パーソナルコンピュータへクロック周波数切替要求を送信したが、本発明はこれに限定されない。
ノート型パーソナルコンピュータＢにおいて妨害波の発生の原因になるものは、制御部１２におけるシステムクロック以外に、ＣＤ‐ＲＯＭドライブ等の光ディスクドライブがある。この光ディスクドライブでは、光ディスクの読み取り／書き込みを実行することによって、通信キャリアの通信品質を劣化させる妨害波が発生する。その為に、ＰＣカードＡの通信制御部５は、通信キャリアの通信品質が劣化した場合に、ノート型パーソナルコンピュータＢに光ディスクドライブの動作状況を問い合わせ、光ディスクドライブが動作している場合には、光ディスクドライブの動作は一時的なものである為に、通信キャリアの切り替えを行わないようにするようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係るＰＣカードＡによって構成される無線通信システムのシステム構成図である。 本発明の一実施形態に係るＰＣカードＡとノート型パーソナルコンピュータＢの機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係るＰＣカードＡの動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るＰＣカードＡと基地局Ｃとの間の通信に使用可能な通信キャリアＣＲ０，ＣＲ１，ＣＲ２，ＣＲ３及びノート型パーソナルコンピュータＢから発生する妨害波の電界強度を示すスペクトル図である。 ノート型パーソナルコンピュータＢから発生する妨害波の変化を示すスペクトル図である。

符号の説明

Ａ…ＰＣカード（無線通信端末）、Ｂ…ノート型パーソナルコンピュータ、Ｃ…基地局、１…アンテナ、２…受信処理部、３…送信処理部、４…電子機器接続インタフェース、５…通信制御部、１１…拡張カードインタフェース、１２…制御部、１２ａ…システムクロック発生部、１２ｂ…システムクロック制御部

Claims (8)

1. ２つ以上の通信キャリアを使用して基地局と通信する無線通信端末であって、
   第１の通信キャリアの通信品質値と第２の通信キャリアの通信品質値に所定のしきい値以上の差がある場合に、外来の妨害波の回避処理を実行する通信制御部を具備することを特徴とする無線通信端末。
2. 前記通信制御部は、前記外来の妨害波の回避処理として通信品質値に基づき前記第１の通信キャリア及び第２の通信キャリアのいずれか通信品質の低い方を別の通信キャリアに切り替えるように基地局へ要求すること特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
3. 電子機器に接続する無縁通信端末であって、
   前記通信制御部は、前記外来の妨害波の回避処理として前記電子機器へ動作周波数の切り替えを要求することを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
4. 電子機器に接続する無線通信端末であって、
   前記通信制御部は、前記外来の妨害波の回避処理として通信品質値に基づき前記第１の通信キャリア及び第２の通信キャリアのいずれか通信品質の低い方を別の通信キャリアに切り替えるように基地局へ要求し、基地局によって通信チャネルの切り替えを拒否された場合に、前記外来の妨害波の回避処理として前記電子機器へ動作周波数の切り替えを要求することを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
5. 前記通信制御部は、動作周波数の報知を前記電子機器へ要求し、報知された動作周波数に基づいて前記外来の妨害波のを回避処理を実行することを特徴とする請求項３または４に記載の無線通信端末。
6. 前記電子機器が光ディスクドライブを具備する場合に、
   前記通信制御部は、前記第１の通信キャリアの通信品質値と前記第２の通信キャリアの通信品質値に所定のしきい値以上の差がある場合に、前記光ディスクドライブの動作状況を前記電子機器へ問い合わせ、前記光ディスクドライブが動作中である場合には、外来の妨害波の回避処理を実行しないことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の無線通信端末。
7. 前記通信品質値は、ＳＩＮＲ(Signal to Interference and Noise Ratio)であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の無線通信端末。
8. ２つ以上の通信キャリアを使用して基地局と通信する無線通信端末における通信制御方法であって、
   第１の通信キャリアの通信品質値と第２の通信キャリアの通信品質値に所定のしきい値以上の差がある場合に、外来の妨害波の回避処理を実行することを特徴とする通信制御方法。
   

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