JP2011223441A - 携帯通信端末 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】携帯通信端末は、第1周波数帯での通信と利用される周波数が相互に近接する第1通信帯域と第2通信帯域とを含む第2周波数帯での通信とを行うアンテナで受信した信号に対して周波数分離を行い、前記第1周波数帯及び前記第2周波数帯の何れかの信号を出力する周波数分離回路と、前記第1周波数帯として分離された信号が入力される第1通信部と、時間分離方式により前記第2周波数帯として分離された信号の入力先を当該信号の通信帯域に応じた入力先へと切り替えて当該信号を出力する切替部と、前記第1通信帯域の信号が入力される第2通信部と、前記第2通信帯域の信号が入力される第3通信部とを備える。
【選択図】図1
Description
このような通信を可能とする技術として、時間分離方式と周波数分離方式とがある。
時間分離方式とは、通信の時間帯毎に周波数帯を割り当てる方式であり、複数の周波数帯それぞれが同一の時間帯で通信を行う必要がない場合において有効な方式である。
また、周波数分離方式とは、特許文献1に開示されているように、受信した信号の周波数帯に応じて、通信処理を振り分ける方式である。当該方式により分離が可能な少なくとも2つの周波数帯が同時に通信する場合において有効である。
一方で、通信に用いるべき新たな周波数帯が割り当てられている。具体的な事例では、AWS(Advanced Wireless Services)帯であり、その通信帯域として1710〜1755MHZ及び2110〜2155MHz帯が用いられている。このAWS帯は、既に通信に利用されている通信の帯域が1850〜1990MHz帯であるPCS(Personal Communication Services)帯と近接する周波数帯域となっている。
そこで、本発明は、近接する少なくとも2つの通信帯域と、これら通信帯域と分離可能な帯域とにおいて、個別のアンテナを設けることなく並行して通信が可能となる携帯通信端末を提供することを目的とする。
以下、本発明に係る携帯通信端末の一実施形態である携帯電話機について説明する。
1.1 構成
本実施の形態における携帯電話機1は、セルラー(Cellular)帯、PCS(Personal Communication Services)帯及びAWS(Advanced Wireless Services)帯で通信が可能であり、且つGPS(Global Positioning System)機能による測位を実行するものである。
なお、携帯電話機1は、図1においては通信機能に係る構成要素だけを示しているが、その他キー操作部、マイク及びスピーカーなど、携帯電話機としての機能を備えている。
アンテナ11は、セルラー(Cellular)帯、PCS帯及びAWS帯での通信、及びGPS帯での信号の受信に用いられる。
(2)セルラー帯通信回路30
セルラー帯通信回路30は、セルラー帯で通信を実行する機能を有する通信回路である。
ここで、セルラー帯として、上り824〜849MHz、下り869〜894MHzという周波数帯域が用いられる。
周波数分離部31は、例えば、SAW Duplexerであり、下りの周波数帯で、アンテナ11及び周波数分離回路10を介して外部機器からの信号を受信すると、受信した信号を受信回路33へ出力する。また、周波数分離部31は、上りの周波数帯で送信回路32から信号を受け取ると、受け取った信号をアンテナ11及び周波数分離回路10を介して外部機器へ送信する。
受信回路33は、アンテナ11で受信したセルラー帯の信号を復調し、復調した信号をCPU70に伝達する。
(3)PCS帯通信回路40
PCS帯通信回路40は、PCS帯で通信を実行する機能を有する通信回路である。
ここでのPCS帯とは、上り1850〜1910MHz、下り1930〜1990MHzの広帯域PCS帯をいう。また、PCS帯におけるチャンネルは、1チャンネル毎に0.05MHz増加するように設定されている。つまり、PCS帯の上りの25チャンネルの周波数は1851.25MHz、26チャンネルの周波数は1851.30MHz、・・・、1174チャンネルの周波数は1908.70MHz、1175チャンネルの周波数は1908.75MHzとなっている。また、PCS帯の下りの25チャンネルの周波数は1931.25MHz、26チャンネルの周波数は1931.30MHz、・・・、1174チャンネルの周波数は1988.70MHz、1175チャンネルの周波数は1988.75MHzとなっている。なお、実際には、通信には隣接する周波数同士の帯域幅の重複が発生しないよう25チャンネル刻みのチャンネルが使用される。
周波数分離部41は、例えば、SAW Duplexerであり、下りの周波数帯で、アンテナ11及び周波数分離回路10を介して外部機器からの信号を受信すると、受信した信号を受信回路43へ出力する。また、周波数分離部41は、上りの周波数帯で送信回路42から信号を受け取ると、受け取った信号をアンテナ11及び周波数分離回路10を介して外部機器へ送信する。
受信回路43は、アンテナ11で受信したPCS帯の信号を復調し、復調した信号をCPU70に伝達する。
(4)AWS帯通信回路50
AWS帯通信回路50は、AWS帯で通信を実行する機能を有する通信回路である。
ここでのAWS帯とは、上り1710〜1755MHz、下り2110〜2155MHzの周波数帯をいう。AWS帯のチャンネルもPCS帯と同様に0.05MHz刻みでチャンネルが設定されており、上りの方で言えば、25チャンネルの周波数は1711.25MHz、26チャンネルの周波数は1711.30MHz、・・・、874チャンネルの周波数は1753.70MHz、875チャンネルの周波数は1753.75MHzとなっている。
周波数分離部51は、例えば、SAW Duplexerであり、下りの周波数帯で、アンテナ11及び周波数分離回路10を介して外部機器からの信号を受信すると、受信した信号を受信回路53へ出力する。また、周波数分離部51は、上りの周波数帯で送信回路52から信号を受け取ると、受け取った信号をアンテナ11及び周波数分離回路10を介して外部機器へ送信する。
受信回路53は、アンテナ11で受信したAWS帯の信号を復調し、復調した信号をCPU70に伝達する。
(5)GPS帯通信回路60
GPS帯通信回路60は、GPS帯で通信を実行する機能を有する通信回路である。
ここで、GPS帯として、1575MHzの周波数が用いられる。
GPS帯通信回路60は、図1に示すように、受信回路63を有している。
(6)周波数分離回路10
周波数分離回路10は、例えば、3周波分配器であり、図2に示すように、ローパスフィルタ100、バンドパスフィルタ101及びハイパスフィルタ102から構成されている。
ハイパスフィルタ102は、特定の閾値よりも低い周波数信号を減衰させて遮断し、高域周波数のみを信号として通過させる機能を有している。具体的には、ハイパスフィルタ102は、PCS帯及びAWS帯の双方の帯域である1710〜2155MHzの周波数帯(以下、高域周波数帯という。)の信号を通過させ、セルラー帯及びGPS帯の信号を遮断する。ローパスフィルタ100は、アンテナ11で受信した高域周波数帯の信号を切替部20へ出力する。また、ハイパスフィルタ102は、切替部20を介して受け取った信号をアンテナ11を介して送信する。
切替部20は、PCS帯の通信とAWS帯の通信を、時間分離方式により切り替えるためのものであり、例えば、FET(field−effect transistor)を用いたスイッチである。
切替部20は、CPU70からの指示に従い、周波数分離回路10とPCS帯通信回路40及びAWS帯通信回路50との接続状態を切り替える機能を有する。図1では、周波数分離回路10とPCS帯通信回路40とが接続されている状態を示している。
CPU70は、携帯電話機1の各部を制御する機能を有し、携帯電話機1が通常有する各種の機能を実行する。
CPU70は、基地局から受信した信号、及びユーザの操作指示に従って、動作する。例えば、GPS帯の信号が受信されると、CPU70は、測位システムにより当該装置の位置を測定する。また、セルラー帯、PCS帯及びAWS帯において、CPU70は、基地局などの外部装置との間で、発信信号及び着信信号の送受信や、位置登録の処理に係る信号の送受信を行う。
ここでは、図3(a)及び(b)を用いて、携帯電話機1において、各周波数帯での通信が可能であることを説明する。
通常、GPS機能は、他の周波数帯での通信が行われているかいないかに関わらず、通信が可能である必要がある。つまり、セルラー帯、PCS帯及びAWS帯の通信において、並行してGPS機能が実行される必要がある。
図3(b)において、通信時間T100はセルラー帯での通信時間を、通信時間T110はPCS帯での通信時間を、通信時間T120はAWS帯での通信時間を、それぞれ示す。通信時間T130〜T132はGPS帯の通信時間を示すものであるが、上述したように、他の周波数帯の通信時間を重複している。ただし、図3(a)で示すように、周波数分離回路10によりGPS帯の通信と他の周波数帯の通信とは分離することができるので、GPS帯の通信と他の周波数帯の通信を行うことができる。
1.3 変形例
以上、実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態及び変形例に限られない。例えば、以下のような変形例が考えられる。
少なくとも3つ以上の周波数帯が通信に用いられ、そのうちの一の周波数帯の通信は他の周波数帯の通信と並行して行われ、且つ他の周波数帯のうち2つの周波数帯は近接するものであればよい。
各周波数帯に共通して用いられるアンテナは受信専用のものであってもよい。
この場合における携帯通信端末の一実施形態である携帯電話機1aを図4に示す。
上記実施の形態で示す携帯電話機1との相違は、アンテナ11aセルラー帯通信回路30a、PCS帯通信回路40a及びAWS帯通信回路50aの構成である。
以下、携帯電話機1の構成要素とは異なるアンテナ11a、セルラー帯通信回路30a、PCS帯通信回路40a及びAWS帯通信回路50aについて説明する。
アンテナ11aは、セルラー帯、PCS帯、AWS帯及びGPS帯での信号の受信に用いられる。
(2−2)セルラー帯通信回路30a
セルラー帯通信回路30aは、セルラー帯で信号の受信を実行する機能を有する通信回路であり、図4で示すように、フィルタ部31a、受信回路33aとから構成されている。
受信回路33aは、第1の実施の形態で示した受信回路33と同様であるので、ここでの説明は省略する。
PCS帯通信回路40aは、PCS帯で信号の受信を実行する機能を有する通信回路であり、図4で示すように、フィルタ部41a、受信回路43aとから構成されている。
フィルタ部41aは、例えば、ハイパスフィルタであり、PCS帯のうち下り1930〜1990MHzの周波数帯域の信号のみを通過させ、上り1850〜1910MHzの周波数帯域の信号は遮断させるものである。
(2−4)AWS帯通信回路50a
AWS帯通信回路50aは、AWS帯で信号の受信を実行する機能を有する通信回路であり、図4で示すように、フィルタ部51a、受信回路53aとから構成されている。
受信回路53aは、第1の実施の形態で示した受信回路53と同様であるので、ここでの説明は省略する。
1.4 補足
(1)本発明の一態様である、携帯通信端末は、第1周波数帯での通信と、利用される周波数が互いに近接する第1通信帯域と第2通信帯域とを含む第2周波数帯での通信とを行うアンテナと、前記アンテナで受信した信号に対して周波数分離を行い、前記第1周波数帯及び前記第2周波数帯の何れかの信号を出力する周波数分離回路と、前記第1周波数帯として分離された信号が入力される第1通信部と、通信の時間帯毎に前記第1通信帯域及び前記第2通信帯域が割り当てられた時間分離方式により、前記第2周波数帯として分離された信号の出力先を切り替え、当該信号を出力する切替部と、前記切替部から出力された前記第1通信帯域の信号が入力される第2通信部と、前記切替部から出力された前記第2通信帯域の信号が入力される第3通信部とを備えることを特徴とする。
(3)ここで、前記第2通信部は、さらに、前記第1通信帯域の信号を送信する第1送信機能を有し、前記時間分離方式により通信時間が割り当てられ前記切替部を介して前記周波数回路と接続されると、前記第1送信機能により前記第1通信帯域の信号を前記周波数回路を介して送信し、前記第3通信部は、さらに、前記第2通信帯域の信号を送信する第2送信機能を有し、前記時間分離方式により通信時間が割り当てられ前記切替部を介して前記周波数回路と接続されると、前記第2送信機能により前記第2通信帯域の信号を前記周波数回路を介して送信するとしてもよい。
(4)ここで、前記第1周波数帯は、GPS(Global Positioning System)の受信帯域である1575MHz帯であり、前記第2周波数帯は、1850〜2155MHz帯であり、前記第1通信帯域は、PCS(Personal Communications Service)の送受信帯域である1850〜1990MHz帯であり、前記第2通信帯域は、AWS(Advanced Wireless Services)の送受信帯域である1710〜1755MHZ及び2110〜2155MHz帯である としてもよい。
10 周波数分離回路
11 アンテナ
20 切替部
30 セルラー帯通信回路
40 PCS帯通信回路
50 AWS帯通信回路
60 GPS帯通信回路
31、41、51 周波数分離部
32、42、52 送信回路
33、43、53、63 受信回路
70 CPU
100 ローパスフィルタ
101 バンドパスフィルタ
102 ハイパスフィルタ
Claims (4)
- 第1周波数帯での通信と、利用される周波数が互いに近接する第1通信帯域と第2通信帯域とを含む第2周波数帯での通信とを行うアンテナと、
前記アンテナで受信した信号に対して周波数分離を行い、前記第1周波数帯及び前記第2周波数帯の何れかの信号を出力する周波数分離回路と、
前記第1周波数帯として分離された信号が入力される第1通信部と、
通信の時間帯毎に前記第1通信帯域及び前記第2通信帯域が割り当てられた時間分離方式により、前記第2周波数帯として分離された信号の出力先を切り替え、当該信号を出力する切替部と、
前記切替部から出力された前記第1通信帯域の信号が入力される第2通信部と、
前記切替部から出力された前記第2通信帯域の信号が入力される第3通信部とを備える
ことを特徴とする携帯通信端末。 - 前記アンテナは受信専用のアンテナであり、
前記第1周波数帯は、GPS(Global Positioning System)の受信帯域である1575MHz帯であり、
前記第2周波数帯は、PCS(Personal Communications Service)及びAWS(Advanced Wireless Services)の受信帯域である1930〜2155MHz帯であり、
前記第1通信帯域は、PCSの受信帯域である1930〜1990MHz帯であり、
前記第2通信帯域は、AWSの受信帯域である2110〜2155MHz帯である
ことを特徴とする請求項1に記載の携帯通信端末。 - 前記第2通信部は、さらに、
前記第1通信帯域の信号を送信する第1送信機能を有し、前記時間分離方式により通信時間が割り当てられ前記切替部を介して前記周波数回路と接続されると、前記第1送信機能により前記第1通信帯域の信号を前記周波数回路を介して送信し、
前記第3通信部は、さらに、
前記第2通信帯域の信号を送信する第2送信機能を有し、前記時間分離方式により通信時間が割り当てられ前記切替部を介して前記周波数回路と接続されると、前記第2送信機能により前記第2通信帯域の信号を前記周波数回路を介して送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の携帯通信端末。 - 前記第1周波数帯は、GPS(Global Positioning System)の受信帯域である1575MHz帯であり、
前記第2周波数帯は、1850〜2155MHz帯であり、
前記第1通信帯域は、PCS(Personal Communications Service)の送受信帯域である1850〜1990MHz帯であり、
前記第2通信帯域は、AWS(Advanced Wireless Services)の送受信帯域である1710〜1755MHZ及び2110〜2155MHz帯である
ことを特徴とする請求項3に記載の携帯通信端末。
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