JP2015037307A - 無線通信装置及び送信タイミング調整プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】規格に沿った送信タイミングを効率的に実現すること。【解決手段】無線通信装置は、送信経路及び受信経路を備える半導体集積回路と、半導体集積回路のファームウェアが更新されたか否かを判定する判定部と、ファームウェアが更新されたと判定された場合に、所定のテストデータを半導体集積回路の送信経路へ入力する入力部と、入力部によって入力されたテストデータが半導体集積回路の受信経路から戻ってくるまでの時間を測定する測定部と、測定部によって測定された時間とあらかじめ記憶された基準時間とを比較し、比較結果に基づいて信号の遅延時間を調整するプロセッサとを有し、半導体集積回路は、送信経路及び受信経路を接続するバイパス経路であって、入力部によって送信経路に入力されたテストデータを、周波数が無線周波数に変換される前段で受信経路へ折り返すバイパス経路を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、無線通信装置及び送信タイミング調整プログラムに関する。

無線通信システムに関する標準化団体である３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）の規格では、例えば携帯電話機などの無線端末装置がアンテナから信号を送信するタイミングが規定されている。具体的には、無線端末装置がアンテナにおいて信号を受信してから、１０２４チップに相当する２６６．７μｓ（マイクロ秒）後に、アンテナから信号を送信するように規定されている。

一般に、無線端末装置には、無線周波数（Radio Frequency：以下「ＲＦ」と略記する）とベースバンド（Base-Band）の間の周波数変換を担う第１のＬＳＩ（Large Scale Integration）とベースバンドでの処理を担う第２のＬＳＩとが設けられる。したがって、無線端末装置の送信タイミングを規格に沿ったものとするためには、これらの２つのＬＳＩにおける処理の合計時間が上述した２６６．７μｓとなるように調整される。具体的には、図８に示すように、第１のＬＳＩが受信信号のＲＦ受信処理を行う時間と、第２のＬＳＩが受信信号の復調及び送信データの変調を行う時間と、第１のＬＳＩが送信データのＲＦ送信処理を行う時間との合計が２６６．７μｓとなるように調整される。

なお、近年では、周波数変換を担う第１のＬＳＩにもＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）などのプロセッサが搭載されることがある。このため、第１のＬＳＩにおけるＲＦ受信処理及びＲＦ送信処理には、ハードウェアによる処理（以下「ＨＷ処理」という）とファームウェアによる処理（以下「ＦＷ処理」という）とが含まれる。

送信タイミングの調整は、無線端末装置が市場に出荷される前に、測定器をアンテナに接続し、信号を受信してから送信するまでの時間を測定することなどにより行われる。すなわち、無線端末装置のアンテナに測定器が接続されて測定器から信号が入力され、その後、信号がアンテナから出力されるまでの時間が測定される。そして、測定された時間が規格で規定された時間と異なっている場合には、無線端末装置内部に配置されるＦＩＦＯ（First In First Out）などのバッファにおけるデータの滞留時間が変更される。この結果、無線端末装置が信号を受信してから送信するまでの時間が変更され、３ＧＰＰの規定通りに送信タイミングを調整することができる。

また、無線端末装置に測定器などを接続することなく、無線端末装置自身が測定用のデータを生成してデータの送信経路及び受信経路を通過させ、信号の受信から送信までに要する時間を測定することにより、送信タイミングを調整することなども検討されている。

特表平３−５０３３５２号公報 特開２００７−２８２１４３号公報

上述したように、近年では、無線端末装置に実装されて周波数変換を担うＬＳＩにもプロセッサが搭載され、ＦＷ処理が実行されることがある。そして、ＦＷ処理に用いられるファームウェアは、無線端末装置が市場に出荷された後に、例えばバージョンアップなどによって更新されることがある。このため、ＬＳＩにおいてＦＷ処理に費やされる時間が変動することがあり、規格で規定された送信タイミングを遵守することが困難になるという問題がある。すなわち、無線端末装置の市場出荷前に測定器などが用いられて送信タイミングが調整されても、市場出荷後に無線端末装置内での処理時間が変動すると、市場出荷前とは送信タイミングがずれてしまう可能性がある。

また、市場出荷前の送信タイミングを維持するためには、ファームウェアの機能を制限することによりＦＷ処理時間の変動を回避することが考えられるが、この場合には、無線端末装置の性能向上に一定の限界が生じるという問題がある。

このように、無線端末装置の市場出荷前に測定器などを用いて送信タイミングを調整する方法では、無線端末装置の性能を向上させつつ規格に沿った送信タイミングを実現するのが困難である。

一方、無線端末装置自身が測定用のデータを生成して送信タイミングを調整する方法によれば、無線端末装置が市場に出荷された後も送信タイミングを調整することが可能である。しかしながら、測定用データに送信経路及び受信経路を通過させるためには、送信周波数に周波数変換された測定用データを受信周波数に周波数変換する回路などが新規に無線端末装置に設けられる。そして、このような周波数変換回路は、通常の無線通信に用いられることはないため、コストの面などで非効率的であるという問題がある。また、送信経路と受信経路を接続して測定用データを通過させる装置構成であることから、通常の無線通信中には、送信波が受信経路に漏れ込むなどの要因により、受信品質が劣化することも考えられる。

開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、規格に沿った送信タイミングを効率的に実現することができる無線通信装置及び送信タイミング調整プログラムを提供することを目的とする。

本願が開示する無線通信装置は、１つの態様において、信号の周波数をベースバンドから無線周波数へ変換する送信経路と、信号の周波数を無線周波数からベースバンドへ変換する受信経路とを備える半導体集積回路と、前記半導体集積回路における処理に用いられるファームウェアが更新されたか否かを判定する判定部と、前記ファームウェアが更新されたと判定された場合に、所定のテストデータを前記半導体集積回路の前記送信経路へ入力する入力部と、前記入力部によって入力されたテストデータが前記半導体集積回路の前記受信経路から戻ってくるまでの時間を測定する測定部と、前記測定部によって測定された時間とあらかじめ記憶された基準時間とを比較し、比較結果に基づいて信号の遅延時間を調整するプロセッサとを有し、前記半導体集積回路は、前記送信経路及び前記受信経路を接続するバイパス経路であって、前記入力部によって前記送信経路に入力されたテストデータを、周波数が無線周波数に変換される前段で前記受信経路へ折り返すバイパス経路を有する。

本願が開示する無線通信装置及び送信タイミング調整プログラムの１つの態様によれば、規格に沿った送信タイミングを効率的に実現することができるという効果を奏する。

図１は、一実施の形態に係る無線端末装置の構成を示すブロック図である。 図２は、一実施の形態に係るＬＳＩの内部構成を示すブロック図である。 図３は、一実施の形態に係る市場出荷前の処理を示すフロー図である。 図４は、一実施の形態に係る無線端末装置の動作を示すフロー図である。 図５は、一実施の形態に係る送信タイミング調整の具体例を示す図である。 図６は、一実施の形態に係る送信タイミング調整の他の具体例を示す図である。 図７は、一実施の形態に係る送信タイミング調整のさらに他の具体例を示す図である。 図８は、無線端末装置による送信タイミングを説明する図である。

以下、本願が開示する無線通信装置及び送信タイミング調整プログラムの一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、無線通信装置の一例として、携帯電話機に代表される無線端末装置について説明するが、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

図１は、一実施の形態に係る無線端末装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示す無線端末装置１００は、ベースバンドＬＳＩ（以下「ＢＢ ＬＳＩ」と略記する）１１０、無線周波数ＬＳＩ（以下「ＲＦ ＬＳＩ」と略記する）１２０、共用器１３０及び不揮発メモリ１４０を有する。さらに、無線端末装置１００は、アプリケーションプロセッサ（以下「ＡＰプロセッサ」と略記する）１５０及びディスプレイ１６０を有する。また、無線通信装置１００のアンテナには、測定器などを接続可能なコネクタ１００ａが設けられている。

ＢＢ ＬＳＩ１１０は、ベースバンドの信号に対する処理を行う半導体集積回路である。具体的には、ＢＢ ＬＳＩ１１０は、送信データの符号化及び変調などを行い、ＲＦ ＬＳＩ１２０へ出力する。また、ＢＢ ＬＳＩ１１０は、ＲＦ ＬＳＩ１２０から出力される受信信号の復調及び復号化などを行い、受信データを得る。さらに、ＢＢ ＬＳＩ１１０は、ＲＦ ＬＳＩ１２０によって用いられるファームウェアのバージョンが変更されたか否かを監視し、ファームウェアのバージョンが変更された場合には、テストデータをＲＦ ＬＳＩ１２０へ出力する。そして、ＢＢ ＬＳＩ１１０は、ＲＦ ＬＳＩ１２０からテストデータが戻ってくるまでの時間を測定し、測定結果をＲＦ ＬＳＩ１２０へ通知する。

ＲＦ ＬＳＩ１２０は、無線周波数（ＲＦ）とベースバンドの間の周波数変換を行う半導体集積回路である。具体的には、ＲＦ ＬＳＩ１２０は、ＢＢ ＬＳＩ１１０から出力された送信データをＤＡ（Digital/Analogue）変換した上で、無線周波数にアップコンバートするＲＦ送信処理を実行する。また、ＲＦ ＬＳＩ１２０は、アンテナを介して受信された受信信号の周波数をベースバンドにダウンコンバートした上で、ＡＤ（Analogue/Digital）変換するＲＦ受信処理を実行する。ＲＦ ＬＳＩ１２０は、これらのＲＦ送信処理及びＲＦ受信処理の過程で、ハードウェアによるＨＷ処理とファームウェアによるＦＷ処理を実行する。

また、ＲＦ ＬＳＩ１２０は、ＢＢ ＬＳＩ１１０から入力されアンテナへ向かう信号が通過する送信経路とアンテナによって受信されＢＢ ＬＳＩ１１０へ向かう信号が通過する受信経路とを接続するバイパス経路を有している。具体的には、ＲＦ ＬＳＩ１２０は、送信経路において周波数変換前の信号が通過する部分と、受信経路において周波数変換後の信号が通過する部分とを接続するバイパス経路を有する。すなわち、ＲＦ ＬＳＩ１２０においては、送信経路及び受信経路においてベースバンドの信号が通過する部分同士が接続されている。そして、ＲＦ ＬＳＩ１２０は、ＢＢ ＬＳＩ１１０からテストデータが入力されると、テストデータを周波数変換することなく、ベースバンドのまま送信経路、バイパス経路及び受信経路を通過させ、ＢＢ ＬＳＩ１１０へ出力する。なお、ＢＢ ＬＳＩ１１０及びＲＦ ＬＳＩ１２０の内部構成については、後に詳述する。

共用器１３０は、アンテナに接続されており、ＲＦ ＬＳＩ１２０から入力される送信データをアンテナから送信する一方、アンテナによって受信された受信信号をＲＦ ＬＳＩ１２０へ出力する。また、共用器１３０は、アンテナから送信される無線周波数の送信データが通過する経路と、アンテナによって受信された無線周波数の受信信号が通過する経路とを電気的に分離する。

不揮発メモリ１４０は、例えばフラッシュメモリなどの不揮発性の記憶装置である。不揮発メモリ１４０は、無線端末装置１００が市場に出荷される前に調整された適切な送信タイミングに対応する基準時間を記憶する。すなわち、不揮発メモリ１４０は、無線端末装置１００の送信タイミングが規格で規定された通りに調整されている状態で、テストデータが送信経路、バイパス経路及び受信経路を通過するのに要する基準時間を記憶する。また、不揮発メモリ１４０は、例えばＲＦ ＬＳＩ１２０によって用いられるファームウェアがダウンロードされた場合に、このファームウェアのデータを記憶するようにしても良い。

ＡＰプロセッサ１５０は、アプリケーションの処理を実行して得られたユーザデータをＢＢ ＬＳＩ１１０へ出力したり、ＢＢ ＬＳＩ１１０から出力される受信データを用いてアプリケーションの処理を実行したりする。また、ＡＰプロセッサ１５０は、アプリケーションの処理を実行した結果、情報の表示が必要な場合には、表示情報を生成してディスプレイ１６０へ出力する。

ディスプレイ１６０は、例えば液晶パネルなどを備え情報を表示することが可能なデバイスであり、ＡＰプロセッサ１５０から出力される表示情報を表示する。

図２は、ＢＢ ＬＳＩ１１０及びＲＦ ＬＳＩ１２０の内部構成を示すブロック図である。図２に示すＢＢ ＬＳＩ１１０は、変復調部１１１、測定制御部１１２、テストデータ生成部１１３、送信データ選択部１１４及び時間測定部１１５を有する。また、図２に示すＲＦ ＬＳＩ１２０は、信号の送信経路にＦＩＦＯ（First In First Out）１２１、ベースバンド処理部（以下「ＢＢ処理部」と略記する）１２２及び周波数変換部１２３を有する。そして、図２に示すＲＦ ＬＳＩ１２０は、信号の受信経路に周波数変換部１２４、スイッチ１２５、ＢＢ処理部１２６及びＦＩＦＯ１２７を有する。さらに、ＲＦ ＬＳＩ１２０は、プロセッサ１２８及びメモリ１２９を有する。

変復調部１１１は、ＡＰプロセッサ１５０から出力されるユーザデータなどを符号化及び変調し、送信データ選択部１１４へ出力する。また、変復調部１１１は、ＲＦ ＬＳＩ１２０から出力される受信信号に対して復調及び復号化を実行する。変復調部１１１が受信信号を復調及び復号化して得られる受信データには、例えば無線端末装置１００の通信相手との同期確立用のデータや、ＲＦ ＬＳＩ１２０において用いられるファームウェアの更新用データなどが含まれる。

測定制御部１１２は、無線端末装置１００の起動時などに、ＲＦ ＬＳＩ１２０において用いられるファームウェアが更新されたか否かを監視し、更新された場合には、ファームウェアのバージョンが変更されたか否かを判定する。そして、測定制御部１１２は、ファームウェアのバージョンが変更された場合に、不揮発メモリ１４０に記憶された基準時間を読み出し、ＲＦ ＬＳＩ１２０のメモリ１２９に格納する。すなわち、測定制御部１１２は、送信タイミングが規格通りに調整されている状態でテストデータが送信経路、バイパス経路及び受信経路を通過するのに要する基準時間を読み出して、ＲＦ ＬＳＩ１２０のメモリ１２９に格納する。

また、測定制御部１１２は、ファームウェアのバージョンが変更された場合に、テストデータ生成部１１３に対してテストデータの生成を指示するとともに、送信データ選択部１１４に対してテストデータを送信データとして選択するように指示する。さらに、測定制御部１１２は、テストデータを用いた時間の測定結果が時間測定部１１５から通知されると、この測定結果をＲＦ ＬＳＩ１２０のメモリ１２９に格納する。

テストデータ生成部１１３は、テストデータの生成を測定制御部１１２から指示されると、所定のパターンのテストデータを生成し、送信データ選択部１１４へ出力する。

送信データ選択部１１４は、変復調部１１１から出力されるユーザデータとテストデータ生成部１１３から出力されるテストデータとのいずれか一方を選択し、送信データとしてＲＦ ＬＳＩ１２０へ出力する。具体的には、送信データ選択部１１４は、テストデータを送信データとして選択するように測定制御部１１２から指示された場合にテストデータを選択し、通常の通信中などの場合にユーザデータを選択する。また、送信データ選択部１１４は、テストデータを選択してＲＦ ＬＳＩ１２０へ出力する際に、時間測定部１１５に対して時間測定の開始を指示する。

時間測定部１１５は、時間測定の開始を送信データ選択部１１４から指示されると、時間測定を開始し、ＲＦ ＬＳＩ１２０から戻ってくるテストデータを待機する。そして、時間測定部１１５は、ＲＦ ＬＳＩ１２０からテストデータが戻ってきたことを検知すると、時間測定を終了して測定された時間を測定制御部１１２へ通知する。すなわち、時間測定部１１５は、テストデータが送信経路、バイパス経路及び受信経路を通過するのに要した時間を測定し、測定結果を測定制御部１１２へ通知する。

一方、ＲＦ ＬＳＩ１２０のＦＩＦＯ１２１は、ＢＢ ＬＳＩ１１０から出力される送信データが入力されると、プロセッサ１２８によって設定された滞留時間だけ格納する先入れ先出し方式のバッファである。ＦＩＦＯ１２１は、データが書き込まれてから読み出されるまでの滞留時間を調整することにより、無線端末装置１００から送信される信号の遅延時間を調整する。

ＢＢ処理部１２２は、ＦＩＦＯ１２１から出力された送信データに対してＤＡ変換などの送信処理を施して、得られたベースバンドの送信データを周波数変換部１２３へ出力する。このとき、ＢＢ処理部１２２は、ハードウェアを用いたＨＷ処理とファームウェアを用いたＦＷ処理との双方の処理を実行する。

周波数変換部１２３は、ＢＢ処理部１２２から出力された送信データの周波数をベースバンドから無線送信周波数にアップコンバートし、共用器１３０へ出力する。

周波数変換部１２４は、共用器１３０から出力された受信信号の周波数を無線受信周波数からベースバンドにダウンコンバートする。

スイッチ１２５は、プロセッサ１２８の指示に応じて経路を切り替え、周波数変換部１２４から出力される受信信号、又はＢＢ処理部１２２から出力されるベースバンドの送信データをＢＢ処理部１２６へ出力する。具体的には、スイッチ１２５は、無線端末装置１００が通常の通信を行っている際には、周波数変換部１２４から出力される受信信号をＢＢ処理部１２６へ出力する。一方、スイッチ１２５は、送信データとしてテストデータがＢＢ処理部１２２から出力される際には、ＢＢ処理部１２２から出力されるベースバンドの送信データをＢＢ処理部１２６へ出力する。

したがって、スイッチ１２５は、ベースバンドのままのテストデータにバイパス経路を通過させることにより、テストデータを送信経路から受信経路へバイパスさせ、ＢＢ ＬＳＩ１１０へ戻す経路を形成する。このように、スイッチ１２５が周波数変換部１２３によってアップコンバートされる前のベースバンドのテストデータを受信経路へバイパスさせるため、テストデータについて周波数変換を行う必要がない。また、スイッチ１２５によって形成されるバイパス経路が、送受信で共通のベースバンドのままテストデータを折り返す装置構成であるため、送信波が受信経路へ漏れ込むことを抑制することができる。結果として、無線端末装置１００の受信品質の劣化を防止することができる。

ＢＢ処理部１２６は、スイッチ１２５から出力された受信信号又はテストデータに対してＡＤ変換などの受信処理を施して、得られたベースバンドのデータをＦＩＦＯ１２７へ出力する。このとき、ＢＢ処理部１２６は、ハードウェアを用いたＨＷ処理とファームウェアを用いたＦＷ処理との双方の処理を実行する。

ＦＩＦＯ１２７は、ＢＢ処理部１２６から出力されるベースバンドのデータを一時的に格納する先入れ先出し方式のバッファである。ＦＩＦＯ１２７は、データが格納された後、あらかじめ設定された滞留時間が経過すると、このデータをＢＢ ＬＳＩ１１０へ出力する。

プロセッサ１２８は、ＢＢ ＬＳＩ１１０から送信データとしてテストデータが出力される際、スイッチ１２５に対して、送信経路と受信経路の間のバイパス経路を形成するように指示する。すなわち、プロセッサ１２８は、ＢＢ ＬＳＩ１１０の送信データ選択部１１４によってテストデータが選択されて出力される場合、ＢＢ処理部１２２とＢＢ処理部１２６を接続するバイパス経路を形成するように、スイッチ１２５に指示する。

また、プロセッサ１２８は、メモリ１２９に記憶された基準時間とテストデータを用いて測定された時間とを比較し、両者が異なっている場合には、その差分に応じてＦＩＦＯ１２１における送信データの滞留時間を調整する。具体的には、プロセッサ１２８は、基準時間よりもテストデータを用いた測定時間が大きい場合には、その差分だけＦＩＦＯ１２１における滞留時間を短くする。また、プロセッサ１２８は、基準時間よりもテストデータを用いた測定時間が小さい場合には、その差分だけＦＩＦＯ１２１における滞留時間を長くする。

メモリ１２９は、プロセッサ１２８が使用するデータなどを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶媒体である。メモリ１２９は、ＢＢ ＬＳＩ１１０の測定制御部１１２によって得られる基準時間やテストデータを用いた測定時間などを一時的に記憶する。

次いで、上記のように構成された無線端末装置１００の動作について説明する。図３は、本実施の形態において無線端末装置１００が市場に出荷される前の処理を示すフロー図である。本実施の形態においては、無線端末装置１００が市場に出荷される前に、測定器などが用いられることにより、例えば手動で送信タイミングが最適に調整される。そして、送信タイミングが最適に調整された状態でテストデータを用いた時間測定が行われ、このときの測定結果が基準時間として記憶される。

具体的には、無線端末装置１００のアンテナに設けられたコネクタ１００ａに測定器が接続される（ステップＳ１０１）。そして、受信信号に相当する所定の信号が測定器から無線端末装置１００へ入力された後、送信信号がコネクタ１００ａに到達するまでの時間が測定器によって測定される。測定器による測定時間は、無線端末装置１００が信号を受信してから送信するまでの時間に対応するため、この測定時間に基づいて無線端末装置１００の送信タイミングが規格に沿ったものであるか否かが判断される（ステップＳ１０２）。

この判断の結果、送信タイミングが規格に沿ったものでない場合には（ステップＳ１０２Ｎｏ）、例えばＦＩＦＯ１２１又はＦＩＦＯ１２７におけるデータの滞留時間の調整などにより、無線端末装置１００の送信タイミングが調整される（ステップＳ１０７）。そして、再度、測定器による送信タイミングの測定が行われ、送信タイミングが規格に沿った最適なものになるまで、送信タイミングが調整される。

そして、送信タイミングが規格に沿ったものになった場合には（ステップＳ１０２Ｙｅｓ）、所定の操作などが行われることにより、測定制御部１１２からテストデータ生成部１１３に対してテストデータを生成するように指示される。この指示を受け、テストデータ生成部１１３によってテストデータが生成され（ステップＳ１０３）、送信データ選択部１１４経由でＲＦ ＬＳＩ１２０へ出力される。このとき、送信データ選択部１１４からテストデータが出力されるのと同時に、時間測定部１１５によって時間測定が開始される。

また、テストデータが生成されて時間測定が行われる際には、プロセッサ１２８によってスイッチ１２５が切り替えられ（ステップＳ１０４）、ＲＦ ＬＳＩ１２０の送信経路と受信経路がバイパス経路によって接続される。すなわち、スイッチ１２５が切り替えられることにより、送信経路上のＢＢ処理部１２２と受信経路上のＢＢ処理部１２６とが接続される。

そして、送信データ選択部１１４から出力されたテストデータは、ＦＩＦＯ１２１及びＢＢ処理部１２２を有する送信経路と、スイッチ１２５の切り替えによって形成されるバイパス経路と、ＢＢ処理部１２６及びＦＩＦＯ１２７を有する受信経路とを通過する。このような経路をテストデータが通過する時間は、ＢＢ ＬＳＩ１１０の時間測定部１１５によって測定される（ステップＳ１０５）。上述したように、この時点では、ＦＩＦＯ１２１及びＦＩＦＯ１２７におけるデータの滞留時間が調整され、無線端末装置１００の送信タイミングが規格に沿ったものとなっているため、時間測定部１１５によって測定される時間は、最適な送信タイミングに対応する時間である。そこで、時間測定部１１５によって測定された時間は、測定制御部１１２によって、基準時間として不揮発メモリ１４０に記憶される（ステップＳ１０６）。

このように、本実施の形態においては、無線端末装置１００が市場に出荷される前に、送信タイミングが規格に沿った最適なものに調整された状態で、テストデータが送信経路、バイパス経路及び受信経路を通過する時間を基準時間として記憶しておく。このため、無線端末装置１００が市場に出荷された後に、ＦＷ処理の処理時間等が変動した場合でも、テストデータを用いた測定時間と基準時間の比較により、送信タイミングを調整することが可能となる。

次に、本実施の形態において無線端末装置１００が市場に出荷された後の処理について説明する。図４は、本実施の形態に係る無線端末装置１００の動作を示すフロー図である。

無線端末装置１００が市場に出荷された後、ＲＦ ＬＳＩ１２０のＢＢ処理部１２２又はＢＢ処理部１２６におけるＦＷ処理に用いられるファームウェアが更新されることがある。このような場合、ファームウェアのデータは、無線通信によって無線端末装置１００にダウンロードされ（ステップＳ２０１）、不揮発メモリ１４０に記憶される。そして、ファームウェアのデータは、無線端末装置１００の起動時にメモリ１２９に展開され、ファームウェアが更新される。この結果、ＢＢ処理部１２２又はＢＢ処理部１２６のＦＷ処理に要する処理時間が変動し、無線端末装置１００の送信タイミングが変更されることがある。すなわち、市場出荷前に規格に沿って最適に調整されていた無線端末装置１００の送信タイミングが変更され、規格で規定された送信タイミングとは異なってしまうことがある。

そこで、本実施の形態に係る無線端末装置１００は、テストデータを用いた時間測定により、送信タイミングを調整する。具体的には、無線端末装置１００の電源起動時などに、測定制御部１１２によって、ファームウェアのデータが参照され、ファームウェアのバージョンが変更されたか否かが判定される（ステップＳ２０２）。この判定の結果、ファームウェアのバージョンが変更されていなければ（ステップＳ２０２Ｎｏ）、ファームウェアの更新による送信タイミングの変動はないため、送信タイミングを調整することなく処理を完了する。

一方、ファームウェアのバージョンが変更されていれば（ステップＳ２０２Ｙｅｓ）、測定制御部１１２によって、不揮発メモリ１４０から基準時間が読み出され（ステップＳ２０３）、メモリ１２９に格納される。また、測定制御部１１２から指示が出されることにより、テストデータ生成部１１３によってテストデータが生成され（ステップＳ２０４）、送信データ選択部１１４によってテストデータが送信データとして選択される。

これらの処理と同時に、ＲＦ ＬＳＩ１２０においては、プロセッサ１２８によってスイッチ１２５が切り替えられることにより（ステップＳ２０５）、送信経路、バイパス経路及び受信経路が接続される。すなわち、スイッチ１２５が切り替えられることにより、送信経路上のＢＢ処理部１２２と受信経路上のＢＢ処理部１２６とがバイパス経路を介して接続される。

そして、送信データ選択部１１４からテストデータが出力されると同時に、時間測定部１１５による時間測定が開始され、テストデータが送信経路、バイパス経路及び受信経路を通過してＢＢ ＬＳＩ１１０へ戻るまでの時間が測定される（ステップＳ２０６）。このとき、バイパス経路が送信経路の周波数変換部１２３より前の部分と受信経路の周波数変換部１２４より後の部分とを接続するため、テストデータは、ベースバンドのまま折り返される。すなわち、送信経路上のＢＢ処理部１２２の出力位置と受信経路上のＢＢ処理部１２６の入力位置とがバイパス経路によって接続されるため、テストデータに関する周波数変換は不要である。したがって、テストデータを用いた時間測定のために、専用の周波数変換回路などの新たな構成を追加する必要がなく、装置規模の増大を抑制することができる。

時間測定部１１５による測定結果は、測定制御部１１２へ通知され、測定制御部１１２によってメモリ１２９に格納される。テストデータは、無線端末装置１００の市場出荷前に基準時間が測定された際と同様の経路を通過するため、この測定結果と基準時間を比較することにより、ファームウェアの更新前後における送信タイミングの変更の有無が判定可能である。そこで、プロセッサ１２８によって、メモリ１２９から基準時間とテストデータを用いた測定結果とが読み出され、両者が比較されることにより、ＢＢ処理部１２２又はＢＢ処理部１２６におけるＦＷ処理時間が変動したか否かが判定される（ステップＳ２０７）。この判定の結果、ＦＷ処理時間が変動していなければ（ステップＳ２０７Ｎｏ）、ファームウェアの更新による送信タイミングの変動はないため、送信タイミングを調整することなく処理を完了する。

一方、ＦＷ処理時間が変動していれば（ステップＳ２０７Ｙｅｓ）、プロセッサ１２８によって、基準時間とテストデータを用いた測定結果との差分が算出されることにより、ファームウェアの更新による送信タイミングのずれが算出される（ステップＳ２０８）。そして、プロセッサ１２８によって、送信タイミングのずれの分だけ、ＦＩＦＯ１２１又はＦＩＦＯ１２７におけるデータの滞留時間を変更するように調整される（ステップＳ２０９）。具体的には、テストデータを用いた測定結果が基準時間よりも大きければ、両者の差分だけＦＩＦＯ１２１又はＦＩＦＯ１２７におけるデータの滞留時間が短縮される。反対に、テストデータを用いた測定結果が基準時間よりも小さければ、両者の差分だけＦＩＦＯ１２１又はＦＩＦＯ１２７におけるデータの滞留時間が延長される。

この結果、ＲＦ ＬＳＩ１２０におけるファームウェアが更新されて処理時間が変動しても、ＦＩＦＯ１２１又はＦＩＦＯ１２７による信号の遅延時間が調整され、信号がＲＦ
ＬＳＩ１２０を通過する合計時間はファームウェア更新前と同等になる。すなわち、ファームウェアが更新されても、無線端末装置１００の送信タイミングが維持されるように調整される。そして、このように送信タイミングを調整するために、本実施の形態においては、ベースバンドのままＲＦ ＬＳＩ１２０内でテストデータを折り返す構成としている。このため、テストデータ専用の周波数変換回路などの新たな構成が不要であるとともに、通常運用時、無線送信周波数にアップコンバートされた送信波が受信経路に漏れ込むことがなく、受信品質の劣化が発生することがない。したがって、無線端末装置１００が市場に出荷された後も、規格に沿った送信タイミングを効率的に実現することができる。

なお、送信タイミングを調整するためには、ＦＩＦＯ１２１又はＦＩＦＯ１２７におけるデータの滞留時間が変更されるが、この変更の方法には様々なものがある。そこで、以下においては、送信タイミングの調整方法について、具体的に例を挙げて説明する。

図５は、本実施の形態に係る送信タイミング調整の第１の具体例を示す図である。図５において、上段はファームウェア更新前のＲＦ ＬＳＩ１２０及びＢＢ ＬＳＩ１１０における処理時間を示し、下段はファームウェア更新後のＲＦ ＬＳＩ１２０及びＢＢ ＬＳＩ１１０における処理時間を示している。

３ＧＰＰの規格においては、無線端末装置１００が信号を受信してから送信するまでの時間が１０２４チップに相当する２６６．７μｓに規定されている。したがって、市場出荷前に送信タイミングが適切に調整された状態では、ＲＦ ＬＳＩ１２０におけるＲＦ受信処理と、ＢＢ ＬＳＩ１１０における復調処理及び変調処理と、ＲＦ ＬＳＩ１２０におけるＲＦ送信処理との合計時間が２６６．７μｓとなっている。

ここで、ＲＦ受信処理の時間には、ＢＢ処理部１２６におけるＨＷ処理及びＦＷ処理の時間とＦＩＦＯ１２７にデータが格納される時間とが含まれる。図５においては、「受信ＦＷ」がハイである時間がＢＢ処理部１２６におけるＦＷ処理の時間を示し、「受信ＦＩＦＯ」がハイである時間がＦＩＦＯ１２７にデータが格納される時間を示している。

また、ＲＦ送信処理の時間には、ＦＩＦＯ１２１にデータが格納される時間とＢＢ処理部１２２におけるＨＷ処理及びＦＷ処理の時間とが含まれる。図５においては、「送信ＦＩＦＯ」がハイである時間がＦＩＦＯ１２１にデータが格納される時間を示し、「送信ＦＷ」がハイである時間がＢＢ処理部１２２におけるＦＷ処理の時間を示している。

ここで、無線端末装置１００の送信タイミングが図５の上段に示す状態に調整され市場に出荷された後、ＢＢ処理部１２６におけるファームウェアが更新され、ＦＷ処理時間が長くなった場合を考える。すなわち、受信経路上のＢＢ処理部１２６におけるＦＷ処理時間が長くなり、図５の下段に示すように「受信ＦＷ」がハイである時間がＴ₁だけ長くなった場合を考える。

この場合、上述したテストデータを用いた時間の測定結果と基準時間との比較により、プロセッサ１２８によって、送信タイミングのずれがＴ₁であると算出される。そこで、プロセッサ１２８によって、送信経路上のＦＩＦＯ１２１におけるデータの滞留時間がＴ₁だけ短縮される。この結果、ファームウェアの更新後は、図５の下段に示すように、ＲＦ受信処理の時間がＴ₁だけ延長されるものの、ＲＦ送信処理の時間がＴ₁だけ短縮される。したがって、ＲＦ受信処理、変復調処理及びＲＦ送信処理の合計時間は、ファームウェアの更新後も２６６．７μｓで変化せず、３ＧＰＰの規格に規定された送信タイミングを遵守することができる。

図６は、本実施の形態に係る送信タイミング調整の第２の具体例を示す図である。図６において、上段はファームウェア更新前のＲＦ ＬＳＩ１２０及びＢＢ ＬＳＩ１１０における処理時間を示し、下段はファームウェア更新後のＲＦ ＬＳＩ１２０及びＢＢ ＬＳＩ１１０における処理時間を示している。図６においても図５と同様に、「受信ＦＷ」がハイである時間がＢＢ処理部１２６におけるＦＷ処理の時間を示し、「受信ＦＩＦＯ」がハイである時間がＦＩＦＯ１２７にデータが格納される時間を示している。また、「送信ＦＩＦＯ」がハイである時間がＦＩＦＯ１２１にデータが格納される時間を示し、「送信ＦＷ」がハイである時間がＢＢ処理部１２２におけるＦＷ処理の時間を示している。

ここで、無線端末装置１００の送信タイミングが図６の上段に示す状態に調整され市場に出荷された後、ＢＢ処理部１２６におけるファームウェアが更新され、ＦＷ処理時間が長くなった場合を考える。すなわち、受信経路上のＢＢ処理部１２６におけるＦＷ処理時間が長くなり、図６の下段に示すように「受信ＦＷ」がハイである時間がＴ₂だけ長くなった場合を考える。

この場合、上述したテストデータを用いた時間の測定結果と基準時間との比較により、プロセッサ１２８によって、送信タイミングのずれがＴ₂であると算出される。そこで、プロセッサ１２８によって、受信経路上のＦＩＦＯ１２７におけるデータの滞留時間がＴ₂だけ短縮される。この結果、ファームウェアの更新後は、図６の下段に示すように、ＲＦ受信処理において、ＦＷ処理の時間が延長され、ＦＩＦＯにおけるデータの滞留時間が短縮されるものの、全体の時間は変化しない。したがって、ＲＦ受信処理、変復調処理及びＲＦ送信処理の合計時間は、ファームウェアの更新後も２６６．７μｓで変化せず、３ＧＰＰの規格に規定された送信タイミングを遵守することができる。

図７は、本実施の形態に係る送信タイミング調整の第３の具体例を示す図である。図７において、上段はファームウェア更新前のＲＦ ＬＳＩ１２０及びＢＢ ＬＳＩ１１０における処理時間を示し、下段はファームウェア更新後のＲＦ ＬＳＩ１２０及びＢＢ ＬＳＩ１１０における処理時間を示している。図７においても図５と同様に、「受信ＦＷ」がハイである時間がＢＢ処理部１２６におけるＦＷ処理の時間を示し、「受信ＦＩＦＯ」がハイである時間がＦＩＦＯ１２７にデータが格納される時間を示している。また、「送信ＦＩＦＯ」がハイである時間がＦＩＦＯ１２１にデータが格納される時間を示し、「送信ＦＷ」がハイである時間がＢＢ処理部１２２におけるＦＷ処理の時間を示している。

ここで、無線端末装置１００の送信タイミングが図７の上段に示す状態に調整され市場に出荷された後、ＢＢ処理部１２２におけるファームウェアが更新され、ＦＷ処理時間が長くなった場合を考える。すなわち、送信経路上のＢＢ処理部１２２におけるＦＷ処理時間が長くなり、図７の下段に示すように「送信ＦＷ」がハイである時間がＴ₃だけ長くなった場合を考える。

この場合、上述したテストデータを用いた時間の測定結果と基準時間との比較により、プロセッサ１２８によって、送信タイミングのずれがＴ₃であると算出される。そこで、プロセッサ１２８によって、送信経路上のＦＩＦＯ１２１におけるデータの滞留時間がＴ₃だけ短縮される。この結果、ファームウェアの更新後は、図７の下段に示すように、ＲＦ送信処理において、ＦＷ処理の時間が延長され、ＦＩＦＯにおけるデータの滞留時間が短縮されるものの、全体の時間は変化しない。したがって、ＲＦ受信処理、変復調処理及びＲＦ送信処理の合計時間は、ファームウェアの更新後も２６６．７μｓで変化せず、３ＧＰＰの規格に規定された送信タイミングを遵守することができる。

このように、ファームウェアの更新によりＦＷ処理時間が変動した場合、送信経路上のＦＩＦＯ１２１又は受信経路上のＦＩＦＯ１２７におけるデータの滞留時間を調整することにより、ファームウェア更新前の送信タイミングを維持することができる。なお、ＦＩＦＯ１２１及びＦＩＦＯ１２７の一方のみにおけるデータの滞留時間を変更するのではなく、双方におけるデータの滞留時間を変更することにより、送信タイミングを維持することも当然可能である。また、ＦＩＦＯ１２１又はＦＩＦＯ１２７ではなく、ＢＢ ＬＳＩ１１０に設けられる図示しないバッファにおけるデータの滞留時間を変更することにより、送信タイミングを調整することも可能である。

以上のように、本実施の形態によれば、送信経路及び受信経路のベースバンドの信号が通過する部分をバイパス経路によって接続し、ファームウェアが更新されると、テストデータが送信経路、バイパス経路及び受信経路を通過するのに要した時間を測定する。そして、測定結果とあらかじめ記憶された基準時間とを比較することにより、ファームウェア更新による送信タイミングのずれを算出し、算出されたずれの分だけＦＩＦＯにおけるデータの滞留時間を変更する。このため、無線端末装置にテストデータ専用の周波数変換回路などが不要となり、装置規模の増大を抑制しつつ、送信タイミングを調整することができる。換言すれば、無線端末装置の規格に沿った送信タイミングを効率的に実現することができる。

なお、上記一実施の形態においては、ＲＦ ＬＳＩ１２０に搭載されるプロセッサ１２８がＦＩＦＯ１２１におけるデータの滞留時間を設定したり、スイッチ１２５の切り替えを指示したりするものとした。しかしながら、これらの設定や指示は、必ずしもプロセッサ１２８が実行しなくても良く、例えばＢＢ ＬＳＩ１１０の測定制御部１１２や図示しない他のプロセッサなどが実行しても良い。

また、上記一実施の形態においては、スイッチ１２５が受信経路上に設けられるものとしたが、スイッチは、送信経路上に設けられても良い。この場合、送信経路上のスイッチは、無線端末装置１００が通常の通信を行っている際には、ＢＢ処理部１２２から出力される送信データを周波数変換部１２３へ出力する。そして、このスイッチは、送信データとしてテストデータがＢＢ処理部１２２から出力される際には、ＢＢ処理部１２２から出力されるベースバンドの送信データを受信経路のＢＢ処理部１２６へ出力する。

さらに、上記一実施の形態において説明した無線端末装置１００の動作をコンピュータが実行可能なプログラムとして記述することも可能である。この場合、このプログラムをコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納し、コンピュータに導入することも可能である。コンピュータが読み取り可能な記録媒体としては、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、ＵＳＢメモリなどの可搬型記録媒体や、例えばフラッシュメモリなどの半導体メモリが挙げられる。

１１０ ベースバンドＬＳＩ
１１１ 変復調部
１１２ 測定制御部
１１３ テストデータ生成部
１１４ 送信データ選択部
１１５ 時間測定部
１２０ 無線周波数ＬＳＩ
１２１、１２７ ＦＩＦＯ
１２２、１２６ ベースバンド処理部
１２３、１２４ 周波数変換部
１２５ スイッチ
１２８ プロセッサ
１２９ メモリ
１３０ 共用器
１４０ 不揮発メモリ
１５０ アプリケーションプロセッサ
１６０ ディスプレイ

Claims (8)

1. 信号の周波数をベースバンドから無線周波数へ変換する送信経路と、信号の周波数を無線周波数からベースバンドへ変換する受信経路とを備える半導体集積回路と、
   前記半導体集積回路における処理に用いられるファームウェアが更新されたか否かを判定する判定部と、
   前記ファームウェアが更新されたと判定された場合に、所定のテストデータを前記半導体集積回路の前記送信経路へ入力する入力部と、
   前記入力部によって入力されたテストデータが前記半導体集積回路の前記受信経路から戻ってくるまでの時間を測定する測定部と、
   前記測定部によって測定された時間とあらかじめ記憶された基準時間とを比較し、比較結果に基づいて信号の遅延時間を調整するプロセッサとを有し、
   前記半導体集積回路は、
   前記送信経路及び前記受信経路を接続するバイパス経路であって、前記入力部によって前記送信経路に入力されたテストデータを、周波数が無線周波数に変換される前段で前記受信経路へ折り返すバイパス経路を有する
   ことを特徴とする無線通信装置。
2. 前記入力部は、
   前記受信経路を通過する信号が受信されるタイミングと前記送信経路を通過する信号が送信されるタイミングとの関係が所定の規格を満たすときにテストデータを前記半導体集積回路へ入力し、
   前記測定部は、
   前記規格を満たすときに測定した時間を記憶部に記憶させ、
   前記プロセッサは、
   前記記憶部に記憶された時間を前記基準時間として用いる
   ことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
3. アンテナをさらに有し、
   前記半導体集積回路は、
   前記バイパス経路と前記受信経路を接続するか、又は前記アンテナと前記受信経路を接続するかを切り替えるスイッチをさらに有する
   ことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
4. 前記プロセッサは、
   前記測定部によって測定された時間と前記基準時間との比較結果に基づいて、前記送信経路に配置されたバッファにおける信号の滞留時間を調整することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
5. 前記プロセッサは、
   前記測定部によって測定された時間と前記基準時間との比較結果に基づいて、前記受信経路に配置されたバッファにおける信号の滞留時間を調整することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
6. 前記プロセッサは、
   前記測定部によって測定された時間と前記基準時間との差分だけ、信号の遅延時間を変更することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
7. 他の半導体集積回路から入力された信号をアンテナへ出力する送信経路と、
   前記送信経路上に配置され、前記送信経路を通過する信号の周波数をベースバンドから無線周波数へ変換する第１の周波数変換部と、
   前記アンテナから入力された信号を前記他の半導体集積回路へ出力する受信経路と、
   前記受信経路上に配置され、前記受信経路を通過する信号の周波数を無線周波数からベースバンドへ変換する第２の周波数変換部と、
   前記送信経路及び前記受信経路を接続するバイパス経路であって、前記他の半導体集積回路から前記送信経路に入力された所定のテストデータを、前記第１の周波数変換部の前段から前記第２の周波数変換部の後段へ折り返すバイパス経路と、
   前記テストデータが前記送信経路、前記バイパス経路及び前記受信経路を通過するのにかかった時間とあらかじめ記憶された基準時間とを比較し、比較結果に基づいて信号の遅延時間を調整するプロセッサと
   を有することを特徴とする半導体集積回路。
8. コンピュータに、
   信号の周波数をベースバンドから無線周波数へ変換する送信経路と、信号の周波数を無線周波数からベースバンドへ変換する受信経路とを備える半導体集積回路における処理に用いられるファームウェアが更新されたか否かを判定し、
   前記ファームウェアが更新されたと判定された場合に、所定のテストデータを前記半導体集積回路の前記送信経路へ入力し、
   入力されたテストデータが、周波数が無線周波数に変換される前段で前記送信経路から前記受信経路へ折り返されることにより前記半導体集積回路の前記受信経路から戻ってくるまでの時間を測定し、
   測定された時間とあらかじめ記憶された基準時間とを比較し、比較結果に基づいて信号の遅延時間を調整する
   処理を実行させることを特徴とする送信タイミング調整プログラム。

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