JP2010130052A - 無線通信機と通信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の無線通信方式を用いた通信の実現にあたり、無線通信方式の切り替えを高速化し、回路規模の増大を抑える無線通信機、方法の提供。
【解決手段】受信した信号を増幅する増幅器(101)、周波数変換回路(102、103)、フィルタ(104)を備えたフロントエンド部(1)と、復調部(106)と信号処理部(108)を備えたベースバンド部(2)と、を備え、切り替え信号(107)により、前記フロントエンド部において、複数の通信規格に対応した周波数帯域の切り替えを行い、前記ベースバンド部において、復調部(106)は前記切り替え信号により、複数の通信規格に対応した復調処理に切り替える。
【選択図】図1
Description
前記フロントエンド部において、切り替え信号に応答して、複数の通信方式にそれぞれ対応した周波数帯域の切り替えを行い、
前記ベースバンド部において、前記切り替え信号に応答して、前記フロントエンド部での複数の通信方式の切り替えに対応した通信方式の復調処理への切り替えを行う、受信方法が提供される。
本発明を実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態の無線通信機の構成を示す図である。図1には、無線通信機における時分割方式の受信部の構成が示されている。図1に示すように、本実施例の無線通信機は、帯域可変増幅器101、ミキサ102、ローカル信号生成器103、フィルタ104、ADC(アナログ・ディジタル変換器)105、復調部106を備えている。
次に本発明の第2の実施の形態について説明する。図5は、本発明の第2の実施の形態の構成を示す図である。なお、図5では、信号処理部は省略されている。以下では、前記した第1の実施の形態と相違する点について説明し、同一部分の説明は、重複を回避するため適宜省略する。受信信号はLNA(Low−Noise Amplifier;低雑音増幅器)401に入力されて増幅される。LNA401の出力信号はミキサ402で周波数変換され、チャネル選択フィルタ400へ入力される。チャネル選択フィルタ400によって通信帯域幅が決定される。チャネル選択フィルタ400は、ミキサ402の出力とADC407の入力間に接続されたフィルタA404と、ミキサ402の出力とADC407の入力間に接続された、切り替えスイッチ406−1、フィルタB405、切り替えスイッチ406−2を備えている。切り替えスイッチ406−1、406−2は、切り替え信号409によりオン・オフ制御され、通信帯域幅が可変される。通信帯域幅の制御については後述する。
次に本発明の第3の実施の形態について説明する。図7は、本発明の第3の実施の形態の構成を示す図である。なお、図7では、信号処理部は省略されている。受信信号はLNA601に入力され、LNA601から出力された信号は、ミキサ602からフィルタ604、ADC605、復調部606において所望のディジタルデータへと変換される。
次に本発明の第4の実施の形態について説明する。図9は、本発明の第4の実施の形態の構成を示す図である。受信信号はLNA801に入力され増幅され、LNA801の出力信号は、サンプリングミキサ802、サンプリングフィルタ803、ADC804、復調部805と通すことで、所望のディジタルデータへと変換される。サンプリングミキサ802は、連続時間(continuous−time)アナログ信号(周波数fc)をサンプリングクロック(周波数fs)に応答してサンプルし(電荷を容量に蓄積)、fc−fsに周波数変換した離散時間(discrete−time)アナログ信号を出力する。サンプリングミキサ802、サンプリングフィルタ803はSCF(Switched Capacitor Filter)等で構成される。離散処理系において、切り替え信号807はサンプリングクロック生成器806にだけ入力され、サンプリングクロック生成器806は切り替え信号807の値に基づき、サンプリングクロック周波数を切り替える。本実施形態では、受信した信号の中から、特定の通信方式に応じたデータを取り出すことができる。
本発明の第1の実施例を説明する。本実施例は、前記した第1の実施形態の具体例をなすものであり、その構成は、図1、図2に示した構成と同一である。
次に、本発明の第2の実施例を説明する。本実施例は、図5の第2の実施の形態の具体例である。図5の第2の実施の形態では、チャネル選択フィルタ400により通信帯域幅の切り替えが行われる。以下では、時分割方式の受信器が、2つの受信信号帯域を時分割切り替えする際の動作について説明する。2つのそれぞれ異なる通信帯域幅を有する無線通信規格A、無線通信規格Bを受信するものとする。無線通信規格Aにおいては通信帯域Aを、無線通信規格Bにおいては通信帯域Bをそれぞれ用いているものとする。なお、本実施例は、説明の簡単化のため、通信帯域幅の数を2としているが、本発明において、通信帯域幅の数は2に限定されるものでないことは勿論である。
次に、本発明の第3の実施例を説明する。本実施例は、図7に示した第3の実施の形態の具体例である。図8(A)、図8(B)は、図7の擬似帯域可変フィルタ600による通信帯域幅を選択するための図である。以下、図7の時分割方式受信器が、2つの受信信号帯域をディジタル制御にて時分割切り替えする際の動作について説明する。なお、第2の実施例と同様に、2つのそれぞれ異なる通信帯域幅を有する無線通信規格A、無線通信規格Bを受信するものとする。
次に、本発明の第4の実施例を説明する。本実施例は、図9に示した第4の実施の形態の具体例である。以下では、図9の受信器が、2つの受信信号帯域をディジタル制御にて時分割切り替えする際の動作について説明する。図9の構成は、前述したように、離散処理系となっている。このとき、サンプリングミキサ802、サンプリングフィルタ803、ADC804、復調部805は、サンプリングクロック生成器806からのサンプリングクロックによって駆動されるが、サンプリングクロックの周波数によって各回路ブロックの特性(周波数特性)を変化させることができる。
2 ディジタルベースバンド部
101 帯域可変増幅器
102 ミキサ
103 ローカル信号生成器
104 フィルタ
105 ADC
106 復調部
107 切り替え信号
200 負荷
201 増幅段トランジスタ
202 バイアス段トランジスタ
203 インダクタ
204 容量(C1)
205 容量(C2)
206 切り替えスイッチ
207 切り替え信号
400 チャネル選択フィルタ
401 LNA
402 ミキサ
403 ローカル信号生成器
404 フィルタA
405 フィルタB
406−1、406−2 切り替えスイッチ
407 ADC
408 復調部
409 切り替え信号
600 擬似帯域可変フィルタ
601 LNA
602 ミキサ
603 ローカル信号生成期
604 フィルタ
605 ADC
606 復調部
607 切り替え信号
801 LNA
802 サンプリングミキサ
803 サンプリングフィルタ
804 ADC
805 復調部
806 サンプリングクロック生成器
807 切り替え信号
Claims (19)
- 受信した信号を増幅し周波数変換及びフィルタ処理を行うフロントエンド部と、
前記フロントエンド部からの信号の復調と信号処理を行うベースバンド部と、
を備え、
前記フロントエンド部において、切り替え信号に応答して、複数の通信方式にそれぞれ対応した周波数帯域の切り替えを行い、
前記ベースバンド部において、前記切り替え信号に応答して、前記フロントエンド部での複数の通信方式の切り替えに対応した通信方式の復調処理への切り替えを行う、ことを特徴とする無線通信機。 - 前記フロントエンド部が、
前記切り替え信号により、帯域が可変される増幅器、
前記切り替え信号により、周波数特性が可変されるフィルタ回路、
前記切り替え信号により、ローカル信号の周波数が可変される周波数変換回路、
のうちのいずれかを備えている、ことを特徴とする請求項1記載の無線通信機。 - 前記フロントエンド部が、前記切り替え信号により、帯域が可変される増幅器を備え、
前記増幅器は、増幅段とバイアス段とに2段カスコード接続されたトランジスタの負荷をなすLC回路の容量を、前記切り替え信号により可変させる、ことを特徴とする請求項2記載の無線通信機。 - 前記フロントエンド部が、前記切り替え信号により、通過帯域が可変されるフィルタ回路を備え、
前記フィルタ回路は、
周波数特性の異なる複数のフィルタと、
を備え、
前記切り替え信号により、
前記複数のフィルタを並列接続して周波数変換された信号を前記複数のフィルタに共通に入力するか、又は、
前記複数のフィルタのうち少なくとも1つのフィルタを前記フィルタ回路の信号ラインから切り離し前記周波数変換された信号を残りのフィルタに入力する、
のいずれかの接続形態への切り替えが行われる、ことを特徴とする請求項2記載の無線通信機。 - 前記フロントエンド部が、前記切り替え信号により、ローカル周波数が可変される周波数変換回路を備え、
前記周波数変換回路は、前記切り替え信号により、ローカル周波数が可変されるローカル信号発生器と、増幅器の出力をローカル信号発生器からのローカル信号と混合するミキサを備えている、ことを特徴とする請求項2記載の無線通信機。 - 前記フロントエンド部が、
サンプリングミキサと、
サンプリングフィルタと、
を備え、
前記サンプリングミキサと、前記サンプリングフィルタにサンプリングクロックを与え、前記サンプリングフィルタのアナログ出力をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器と、前記ベースバンド部の復調器とにクロックを与えるサンプリングクロック生成器を備え、
前記サンプリングクロック生成器は、前記切り替え信号により、サンプリングクロック及びクロックの周波数を可変させる、ことを特徴とする請求項2記載の無線通信機。 - 前記切り替え信号の値を順次変えることで、複数の通信方式を、時分割で、順次切り替える、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の無線通信機。
- 前記ベースバンド部で信号処理を行い所定単位のデータの処理が終了すると、前記切り替え信号の値を切り替えるように制御する、ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の無線通信機。
- 前記フロントエンド部において、増幅器、周波数変換回路、フィルタ回路のそれぞれが、複数の通信方式に対応した多重構成をとらず、複数の通信方式に対して共通化されたユニットとして構成され、
前記復調部も複数の通信方式に対応した多重構成をとらず、共通化されたユニットとして構成される、ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の無線通信機。 - 受信した信号を増幅し周波数変換及びフィルタ処理を行うフロントエンド部と、前記フロントエンド部からの信号の復調と信号処理を行うベースバンド部と、を有する無線通信機による通信方法であって、
前記フロントエンド部において、切り替え信号に応答して、複数の通信方式にそれぞれ対応した周波数帯域の切り替えを行い、
前記ベースバンド部において、前記切り替え信号に応答して、前記フロントエンド部での複数の通信方式の切り替えに対応した通信方式の復調処理への切り替えを行う、
ことを特徴とする通信方法。 - 前記フロントエンド部において、
前記切り替え信号により、増幅器の帯域を可変する、
前記切り替え信号により、フィルタ回路の通過帯域を可変する、
前記切り替え信号により、周波数変換回路のローカル信号の周波数を可変する、
のうちのいずれかを行う、ことを特徴とする請求項10記載の通信方法。 - 前記フロントエンド部において、増幅段とバイアス段とに2段カスコード接続されたトランジスタの負荷をなすLC回路の容量を前記切り替え信号により可変させる、ことを特徴とする請求項11記載の通信方法。
- 前記フロントエンド部において、前記フィルタ回路が複数のフィルタを有し、
前記切り替え信号により、
前記複数のフィルタを並列接続して周波数変換された信号を前記複数のフィルタに共通に入力するか、又は、
前記複数のフィルタのうち少なくとも1つのフィルタを、前記フィルタ回路の信号ラインから切り離し前記周波数変換された信号を残りのフィルタに入力する、
のいずれかの接続形態への切り替えが行われる、ことを特徴とする請求項11記載の通信方法。 - 前記フロントエンド部において、前記切り替え信号により、ローカル周波数を可変させ、
前記周波数変換回路は、増幅器の出力をローカル信号と混合する、ことを特徴とする請求項11記載の通信方法。 - 前記フロントエンド部において、前記切り替え信号により、サンプリングミキサと、サンプリングフィルタに与えるサンプリングクロックの周波数を可変させ、前記切り替え信号により、前記サンプリングフィルタのアナログ出力をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器と、前記ベースバンド部の復調器に与えるクロックの周波数を可変させる、ことを特徴とする請求項11記載の通信方法。
- 前記切り替え信号の値を順次変えることで、複数の通信方式を、時分割で、順次切り替える、ことを特徴とする請求項10乃至15のいずれか1項に記載の通信方法。
- 前記ベースバンド部で信号処理を行い所定単位のデータの処理が終了すると、前記切り替え信号の値を切り替えるように制御する、ことを特徴とする請求項10乃至16のいずれか1項に記載の通信方法。
- 通信端末と、
前記通信端末に信号を無線送信する送信局と、
を備え、
前記通信端末が、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の無線通信機を含む、無線システム。 - 前記送信局は通信方式を時分割で切り替える、請求項18記載の無線システム。
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- 2008-11-25 JP JP2008299311A patent/JP5212045B2/ja active Active
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