JP2015128248A - 通信回路、及び、通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基地局を介さず直接通信を行う場合であっても、正常に全二重通信を行うことのできる通信回路を提供する。【解決手段】本発明の一態様に係る通信回路（１０）は、受信周波数帯域に属する周波数の信号を受信する受信信号増幅器（１０４）と、送信信号周波数帯域に属する周波数の信号を送信する送信信号増幅器（１０５）と、基地局（２０）を介さない全二重通信を行う場合に、受信信号増幅器（１０４）において処理可能な周波数帯域と、送信信号増幅器（１０５）において処理可能な周波数帯域を切り替えるモデム回路（１０６）とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、全二重通信を行う通信回路、及び、通信回路を備える通信装置に関する。

従来、携帯電話やスマートフォンなどの携帯端末間の無線通信方式として全二重通信（Full Duplex）が広く採用されている。また、全二重通信の方式としては、例えば、ＦＤＤ（周波数分割複信：Frequency Division Duplex）通信、及び、ＴＤＤ（時間分割複信：Time Division Duplex）通信などの方式を挙げることができる。

例えば、特許文献１には、ＦＤＤ通信による全二重通信を行う二重無線送受信機が開示されている。特許文献１に記載の二重無線送受信機は、送信チェーンと受信チェーンとをアンテナに結合し、デュプレクサにおいて第１のストップ帯域減衰に略等しいかあるいはそれよりも小さい第２のストップ帯域減衰によって受信周波数帯域における送信チェーンから由来する信号を減衰することにより、小型化を図っている。

ここで、ＦＤＤ通信について簡単に説明する。ＦＤＤ通信では、無線通信において利用される周波数帯域が、携帯端末からの送信に利用される周波数帯域（送信周波数帯域）と受信に利用される周波数帯域（受信周波数帯域）とに分割される。そして、携帯端末間の無線通信を仲介する基地局において受信に利用される周波数帯域と携帯端末の送信周波数帯域とを合わせると共に、基地局からの送信に利用される周波数帯域と携帯端末の受信周波数帯域とを合わせることで、基地局を介した携帯端末間の無線通信を実現している。

これに対し、近年、基地局からの通信支援を受けながら基地局を介さずに携帯端末同士で直接通信を行ったり、ネットワークフリーの非常時には基地局の支援を受けずに端末同士で通信を行う、Ｄ２Ｄ（Device to Device）と呼ばれる技術が提案されており、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）において標準化が進められつつある。

特開２０１０−０２２００７号公報（２０１０年１月２８日公開）

しかし、Ｄ２Ｄにより携帯端末同士で直接通信を行う場合、従来の技術では、ＦＤＤ通信による全二重通信を正常に行うことができないという問題がある。

具体的には、従来の技術を利用したＦＤＤ通信では、上述したように、一方の携帯端末の送信周波数帯域は、他方の携帯端末においても送信周波数帯域であり、一方の携帯端末の受信周波数帯域は、他方の携帯端末においても受信周波数帯域である。これに対し、Ｄ２Ｄにより携帯端末同士で直接通信を行う場合、一方の携帯端末の送信周波数帯域は、他方の携帯端末においては受信周波数帯域であり、一方の携帯端末の受信周波数帯域は、他方の携帯端末においては送信周波数帯域である必要がある。このため、Ｄ２Ｄにより携帯端末同士で直接通信を行う場合、従来の技術を利用したＦＤＤ通信では、信号を正常に処理することができない。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、基地局を介さず直接通信を行う場合であっても、正常に全二重通信を行うことのできる通信回路を提供することにある。

本発明の一態様に係る通信回路は、上記の課題を解決するために、全二重通信を行う通信回路であって、基地局を介した全二重通信を行う場合に、第１周波数帯域に属する周波数の信号を外部から受信する受信回路と、上記基地局を介した全二重通信を行う場合に、上記第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域に属する周波数の信号を外部へ送信する送信回路と、上記基地局を介さない全二重通信を行う場合に、上記受信回路において受信可能な周波数帯域を上記第２周波数帯域に切り替えると共に、上記送信回路において送信可能な周波数帯域を上記第１周波数帯域に切り替える切替手段と、を備えている、ことを特徴とする。

本発明の一態様によれば、上記通信回路は、基地局を介さず直接通信を行う場合であっても、正常に全二重通信を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る通信回路の要部構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る無線通信の方式の概要を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る送信周波数帯域及び受信周波数帯域の一例を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る通信回路の信号の流れを模式的に示す図である。 本発明の他の実施形態に係る通信回路の要部構成を示すブロック図である。 本発明の他の実施形態に係る通信回路の信号の流れを模式的に示す図である。

＜実施形態１＞
本発明に係る携帯端末の一実施形態について、図１から図４を参照して説明する。但し、この実施形態に記載されている構成は、特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

〔通信方式の概要〕
まず、本実施形態に係る携帯端末１０の通信方式の概要について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、本実施形態に係る携帯端末１０の無線通信の形態の概要を模式的に示す図である。図２（ａ）は、基地局２０を介して携帯端末１０間で通信を行う場合の通信方式（通信方式１）を示し、（ｂ）は、携帯端末１０間で直接通信を行う場合の通信方式（通信方式２）を示している。また、図３は、本実施形態に係る送信周波数帯域及び受信周波数帯域の一例を模式的に示す図である。

図２（ａ）に示すように、本実施形態に係る携帯端末１０は、通信方式１において、携帯端末１０間（携帯端末１０Ａと携帯端末１０Ｂとの間）で、基地局２０を介した無線通信を行う。本実施形態では、携帯端末１０は、全二重通信（Full Duplex）により無線通信を行うことができ、また、全二重通信の方式としてＦＤＤ（周波数分割複信：Frequency Division Duplex）を採用している。以降では、通信方式１におけるＦＤＤによる無線通信を、「ＦＤＤ通信」とも記載する。

また、図２（ｂ）に示すように、本実施形態に係る携帯端末１０は、通信方式２において、携帯端末１０間で、直接（すなわち、基地局２０を介することなく）無線通信を行う（いわゆる、Ｄ２Ｄ（Device to Device））ことができる。以降では、通信方式２におけるＦＤＤによる無線通信を、「Ｄ２Ｄ−ＦＤＤ通信」とも記載する。そして、本実施形態に係る携帯端末１０は、無線通信の形態として、ＦＤＤ通信とＤ２Ｄ−ＦＤＤ通信とを、切り替え可能に構成されている。

なお、ＦＤＤ通信では、無線通信において利用される周波数帯域が、携帯端末からの送信に利用される周波数帯域（「送信周波数帯域」とも記載する）（第２周波数帯域）と、受信に利用される周波数帯域（「受信周波数帯域」とも記載する）（第１周波数帯域）とに分割されている。本実施形態では、図３に示すように、送信周波数帯域が１９２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚであり、受信周波数帯域が２１１０ＭＨｚ〜２１７０ＭＨｚである場合を例に挙げて説明するが、本発明においては特に限定されるものではない。

〔通信回路の構成〕
次に、本実施形態に係る携帯端末１０の備える通信回路１００の構成の概要について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る携帯端末１０の備える通信回路１００の要部構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る携帯端末１０の備える通信回路１００は、通信部１０１、フィルタ部１０２（受信回路、送信回路）、スイッチ１０３（受信回路、送信回路）、受信信号増幅器１０４（受信回路、第１増幅回路）、送信信号増幅器１０５（送信回路、第２増幅回路）、及び、モデム回路１０６（切替手段）を備えている。

通信部１０１は、ＦＤＤ通信により、基地局２０を介して他の携帯端末１０などの通信装置と無線通信を行う（通信方式１）。また、通信部１０１は、Ｄ２Ｄ−ＦＤＤ通信により、基地局２０を介することなく、他の携帯端末１０などの通信装置と無線通信を行う（通信方式２）。以降では、外部（他の携帯端末１０など）から受信した信号を「受信信号」とも記載し、外部に送信する信号を「送信信号」とも記載する。また、通信部１０１は、アンテナ（不図示）を備えており、本実施形態では、アンテナは携帯端末１０の内部に内蔵されている。

フィルタ部１０２は、所定の周波数帯域以外の周波数成分を減衰させ、所定の周波数帯域成分のみを選択的に通過させる（以降「濾波」とも記載）フィルタである。フィルタ部１０２は、例えば、バンドパスフィルタ、又は、ハイパスフィルタとローパスフィルタとの組み合わせなどによって構成することができるが、本発明では特に限定されない。また、フィルタ部１０２は、図１に示すように、第１フィルタ１２１（第１フィルタ回路）、及び、第２フィルタ１２２（第２フィルタ回路）を備えている。第１フィルタ１２１は受信周波数帯域の成分を濾波し、第２フィルタ１２２は送信周波数帯域の成分を濾波する。

受信信号増幅器１０４は、受信信号を増幅する増幅回路であり、送信信号増幅器１０５は、送信信号を増幅する増幅回路である。受信信号増幅器１０４及び送信信号増幅器１０５は、例えば、オペアンプなどによって構成できるが、本発明はこれに限定されない。なお、受信信号増幅器１０４、及び、送信信号増幅器１０５において増幅可能な周波数帯域は可変である。受信信号増幅器１０４及び送信信号増幅器１０５は、例えば、後述するモデム回路１０６からの指示に従って特性（増幅可能な周波数帯域）を切り替える（変化させる）チューナブル増幅器であればよい。

スイッチ１０３は、第１フィルタ１２１及び第２フィルタ１２２と、受信信号増幅器１０４及び送信信号増幅器１０５との接続関係を切り替える。スイッチ１０３における接続関係の切り替えは、例えば、後述するモデム回路１０６により制御されればよい。スイッチ１０３は、受信信号増幅器１０４に接続される端子Ｂの接続先を、第１フィルタ１２１に接続される端子Ａと、第２フィルタ１２２に接続される端子Ｃとの間で切り替える。また、スイッチ１０３は、端子Ｂの接続先の切り替えと連動して、送信信号増幅器１０５に接続される端子Ｄの接続先を、端子Ｂの接続先と異なる接続先に切り替える。

モデム回路１０６は、通信回路１００における通信に関する処理を統合的に制御する制御手段である。また、モデム回路１０６は、Ｄ２Ｄ−ＦＤＤ通信において、受信信号を処理する回路において処理可能な信号の周波数帯域、及び、送信信号を処理する回路において処理可能な信号の周波数帯域を、切り替える手段である。具体的には、モデム回路１０６は、受信信号増幅器１０４及び送信信号増幅器１０５において増幅可能な信号の周波数帯域を切り替えるよう、受信信号増幅器１０４及び送信信号増幅器１０５を制御する。

また、モデム回路１０６は、ＦＤＤ通信を行う場合とＤ２Ｄ−ＦＤＤ通信を行う場合とで、スイッチ１０３の備える端子間の接続関係（端子Ａ及びＣと端子Ｂ及びＤとの接続関係）を切り替えるよう、スイッチ１０３を制御する。なお、モデム回路１０６は、例えば、集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）、又は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などにより実現されていればよいが、本発明では特に限定されない。

〔通信形態の切替〕
次に、本実施形態に係る携帯端末１０における、ＦＤＤ通信と、Ｄ２Ｄ−ＦＤＤ通信との切り替えについて、図４を参照して説明する。図４は、本実施形態に係る携帯端末１０間の通信における通信回路１００の信号の流れを模式的に示す図である。図４（ａ）は基地局２０を介したＦＤＤ通信が行われる場合の通信回路１００の信号の流れを模式的に示し、（ｂ）は携帯端末１０間でＤ２Ｄ−ＦＤＤ通信が行われる場合の通信回路１００の信号の流れを模式的に示している。

本実施形態では、携帯端末１０Ｂからの携帯端末１０Ａに対する発呼により、携帯端末１０Ａと携帯端末１０Ｂとの間で通話が行われる場合における、携帯端末１０Ｂの動作を例に挙げて説明するが、携帯端末１０Ａ及び１０Ｂは何れも同様の構成である。以降では、携帯端末１０Ｂから携帯端末１０Ａへの送信信号を信号ａ又は信号ａ’とも記載し、携帯端末１０Ａから携帯端末１０Ｂへの送信信号を信号ｂ又は信号ｂ’とも記載する。

また、信号ａには、携帯端末１０Ｂのユーザの発する音声を示す音声データが含まれ、信号ａを受信する携帯端末１０Ａにおいて信号ａに含まれる音声データの示す音声が出力される。一方、信号ｂには、携帯端末１０Ａのユーザの発する音声を示す音声データが含まれ、信号ｂを受信する携帯端末１０Ｂにおいて信号ｂに含まれる音声データの示す音声が出力される。これにより、携帯端末１０Ａと携帯端末１０Ｂとの間で通話が行われる。

以降では、携帯端末１０Ａと携帯端末１０Ｂとの間で行われる通話における、信号ａ、ａ’、ｂ及びｂ’の送受信に関する動作（処理）の詳細について説明する。なお、携帯端末１０Ａ及び携帯端末１０Ｂにおける通話時の音声の入力及び出力などに関する処理は、従来の技術を用いることができるため、ここではその説明を省略している。

（ＦＤＤ通信）
まず、ＦＤＤ通信を行う場合の携帯端末１０の動作について、図４（ａ）を参照して説明する。図４（ａ）に示すように、ＦＤＤ通信において、携帯端末１０Ａと携帯端末１０Ｂとは、基地局２０を介して無線通信を行う。

図４（ａ）に示すように、ＦＤＤ通信を行う場合、携帯端末１０Ｂの備える通信回路１００では、スイッチ１０３において端子Ａと端子Ｂが接続され、端子Ｃと端子Ｄとが接続されている。つまり、通信回路１００は、ＦＤＤ通信を行う場合、受信回路の一部をフィルタ部１０２の備える第１フィルタ１２１、スイッチ１０３（端子Ａ及び端子Ｂ）、及び、受信信号増幅器１０４により構成する。そして、通信回路１００は、送信回路の一部をフィルタ部１０２の備える第２フィルタ１２２、スイッチ１０３（端子Ｃ及び端子Ｄ）、及び、送信信号増幅器１０５により構成する。

まず、携帯端末１０Ｂは、携帯端末１０Ａに対して発呼する。これにより、携帯端末１０Ｂと携帯端末１０Ａとの間のＦＤＤ通信による通話が開始される。通話が開始されると、携帯端末１０Ｂは、送信周波数帯域に属するｆ３の周波数を有する信号ａを、送信信号増幅器１０５において増幅すると共に、第２フィルタ１２２において濾波した後、通信部１０１を介して基地局２０に送信する。

基地局２０は、受信した信号ａの周波数ｆ３を、携帯端末１０Ａが受信可能なように、受信周波数帯域に属する周波数ｆ２に変換した後、携帯端末１０Ａに対して送信する。携帯端末１０Ａは、周波数がｆ２である信号ａの受信と並行して、送信周波数帯域に属するｆ１の周波数を有する信号ｂを基地局２０に送信する。基地局２０は、受信した信号ｂの周波数ｆ１を、携帯端末１０Ｂが受信可能なように、受信周波数帯域に属する周波数ｆ４に変換した後、携帯端末１０Ｂに対して送信する。

携帯端末１０Ｂは、周波数がｆ４である信号ｂを受信する。受信された信号ｂは、第１フィルタ１２１において濾波され、スイッチ１０３を介して供給された受信信号増幅器１０４において増幅された後、モデム回路１０６に供給される。

（Ｄ２Ｄ−ＦＤＤ通信）
次に、Ｄ２Ｄ−ＦＤＤ通信を行うために携帯端末１０Ｂが携帯端末１０Ａに対して発呼した場合の携帯端末１０Ｂの動作について、図４（ｂ）を参照して説明する。図４（ｂ）に示すように、Ｄ２Ｄ−ＦＤＤ通信において、携帯端末１０Ａと携帯端末１０Ｂとは、互いに直接無線通信を行う。

図４（ｂ）に示すように、Ｄ２Ｄ−ＦＤＤ通信を行う場合、発呼を行う携帯端末１０Ｂの備える通信回路１００では、スイッチ１０３において端子Ａと端子Ｄが接続され、端子Ｃと端子Ｂとが接続されている。つまり、通信回路１００は、Ｄ２Ｄ−ＦＤＤ通信を行う場合、受信回路の一部を、フィルタ部１０２の備える第２フィルタ１２２、スイッチ１０３（端子Ｃ及び端子Ｂ）、及び、受信信号増幅器１０４により構成する。そして、通信回路１００は、送信回路の一部を、フィルタ部１０２の備える第１フィルタ１２１、スイッチ１０３（端子Ａ及び端子Ｄ）、及び、送信信号増幅器１０５により構成する。

具体的には、まず、モデム回路１０６は、通信回路１００のスイッチ１０３における端子間の接続関係を、図４（ｂ）に示すように、端子Ａと端子Ｄとが接続され、端子Ｃと端子Ｂとが接続されるように切り替える。さらに、モデム回路１０６は、受信信号増幅器１０４において増幅可能な周波数帯域を送信周波数帯域に切り替えると共に、送信信号増幅器１０５において増幅可能な周波数帯域を受信周波数帯域に切り替える。

そして、携帯端末１０Ｂは、携帯端末１０Ａに対して発呼する。これにより、携帯端末１０Ｂと携帯端末１０Ａとの間のＤ２Ｄ−ＦＤＤ通信による通話が開始される。携帯端末１０Ｂは、携帯端末１０Ａとの間で通話が開始されると、送信信号として、受信周波数帯域の周波数ｆ４を有する信号ａ’を生成する。信号ａ’は、受信周波数帯域に属する周波数の信号を増幅可能に切り替えられた送信信号増幅器１０５において増幅され、第１フィルタ１２１において濾波された後、携帯端末１０Ａに対して送信される。

携帯端末１０Ｂから送信された信号ａ’の周波数はｆ４であり受信周波数帯域に属していることから、携帯端末１０Ａは、Ｄ２Ｄ−ＦＤＤ通信においても、通常のＦＤＤ通信と同様にして信号ａ’を受信することができる。また、携帯端末１０Ａは、信号ａ’の受信と並行して、送信周波数帯域に属するｆ３の周波数を有する信号ｂ’を携帯端末１０Ｂに対して送信する。

携帯端末１０Ｂは、通信部１０１を介して信号ｂ’を受信すると、信号ｂ’を第２フィルタ１２２において濾波した後、スイッチ１０３を介して受信信号増幅器１０４に供給し、受信信号増幅器１０４において増幅した後、モデム回路１０６に供給する。

上述のように、Ｄ２Ｄ−ＦＤＤ通信を行う場合、携帯端末１０Ｂにおいて、受信信号を処理する回路において処理可能な信号の周波数帯域と、送信信号を処理する回路において処理可能な周波数帯域とがモデム回路１０６により切り替えられる。これにより、携帯端末１０Ｂは、携帯端末１０Ａから送信周波数帯域に属する周波数で送信される信号ｂ’を、正常に受信して処理することができる。

また、携帯端末１０Ｂでは、Ｄ２Ｄ−ＦＤＤ通信を行う場合に、送信信号増幅器１０５において増幅可能な周波数帯域が受信周波数帯域に切り替えられ、スイッチ１０３を介して、第１フィルタ１２１と送信信号増幅器１０５とが接続されている。これにより、携帯端末１０Ｂは、携帯端末１０Ａに対して送信する信号ａ’を、携帯端末１０Ａが正常に処理可能な受信周波数帯域に属する周波数により送信することができる。

したがって、携帯端末１０Ｂは、通信回路１００を備えていることにより、基地局２０を介さず携帯端末１０Ａと直接通信を行う場合であっても、携帯端末１０Ａとの間で正常に通信を行うことができる。

なお、本実施形態において、例えば、Ｄ２Ｄ−ＦＤＤ通信を行うために携帯端末１０Ｂが携帯端末１０Ａに対して発呼した場合に、発呼を受けた携帯端末１０Ａが受信信号増幅器１０４及び送信信号増幅器１０５において増幅可能な周波数帯域を切り替え、携帯端末１０Ｂは切り替えを行わない構成を採用することもできる。

＜実施形態２＞
本発明の一態様に係る通信回路は、例えば、フィルタ部の各フィルタが濾波可能な周波数帯域を可変（切り替え可能）にすることにより、基地局２０を介することなく携帯端末１１間での正常な通信を実現することもできる。なお、本実施形態では、説明の便宜上、実施形態１に係る通信回路１００と同様の機能を有する構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施形態では、主に、実施形態１との相違点について説明するものとする。

〔通信回路の構成〕
本実施形態に係る携帯端末１１の備える通信回路１１０の構成の概要について、図５を参照して説明する。図５は、本実施形態に係る携帯端末１１の備える通信回路１１０の要部構成を示すブロック図である。図５に示すように、本実施形態に係る通信回路１１０は、スイッチ１０３を備えておらず、また、フィルタ部１０２及びモデム回路１０６に代えてフィルタ部１１２（受信回路、送信回路）及びモデム回路１１６（切替手段）を備えていること以外は、実施形態１に係る通信回路１００と同様の構成である。

フィルタ部１１２は、図５に示すように、第１フィルタ１２３（第３フィルタ回路）、及び、第２フィルタ１２４（第４フィルタ回路）を備えている。本実施形態では、第１フィルタ１２３、及び、第２フィルタ１２４において濾波可能な周波数帯域は可変である。受信信号増幅器１０４及び送信信号増幅器１０５は、例えば、後述するモデム回路１０６からの指示に従って特性（濾波可能な周波数帯域）を切り替えるチューナブルフィルタであればよい。本実施形態では、第１フィルタ１２３が受信周波数帯域の成分を濾波する場合には、第２フィルタ１２４は送信周波数帯域の成分を濾波する。また、第１フィルタ１２３が送信周波数帯域の成分を濾波する場合には、第２フィルタ１２４は送信周波数帯域の成分を濾波する。

モデム回路１１６は、受信信号増幅器１０４及び送信信号増幅器１０５において増幅可能な信号の周波数帯域を切り替えるよう、受信信号増幅器１０４及び送信信号増幅器１０５を制御する。また、モデム回路１１６は、第１フィルタ１２３及び第２フィルタ１２４において濾波可能な信号の周波数帯域を切り替えるよう、第１フィルタ１２３及び第２フィルタ１２４を制御する。

〔通信形態の切替〕
次に、本実施形態に係る携帯端末１１における、ＦＤＤ通信と、Ｄ２Ｄ−ＦＤＤ通信との切り替えについて、図６を参照して説明する。図６は、本実施形態に係る携帯端末１１間の通信における通信回路１１０の信号の流れを模式的に示す図である。図６（ａ）は基地局２０を介したＦＤＤ通信が行われる場合の通信回路１１０の信号の流れを模式的に示し、（ｂ）は携帯端末１１間でＤ２Ｄ−ＦＤＤ通信が行われる場合の通信回路１１０の信号の流れを模式的に示している。以降では、実施形態１と同様に、携帯端末１１Ｂから携帯端末１１Ａに対して送信される信号を信号ａとも記載し、携帯端末１１Ａから携帯端末１１Ｂに対して送信される信号を信号ｂとも記載する。

（ＦＤＤ通信）
まず、ＦＤＤ通信を行う場合の携帯端末１１の動作について、図６（ａ）を参照して説明する。図６（ａ）に示すように、ＦＤＤ通信において、携帯端末１１Ａと携帯端末１１Ｂとは、基地局２０を介して無線通信を行う。

携帯端末１１Ｂは、携帯端末１１Ａに対して発呼し、基地局２０を介したＦＤＤ通信による通話を開始する。通話が開始されると、携帯端末１１Ｂは、送信周波数帯域に属するｆ３の周波数を有する信号ａを、送信信号増幅器１０５により増幅すると共に、第２フィルタ１２４において濾波した後、通信部１０１を介して基地局２０に送信する。

基地局２０は、受信した信号ａの周波数ｆ３を、携帯端末１１Ａが受信可能なように受信周波数帯域に属する周波数ｆ２に変換した後、携帯端末１１Ａに対して送信する。携帯端末１１Ａは、周波数がｆ２である信号ａの受信と並行して、送信周波数帯域に属するｆ１の周波数を有する信号ｂを基地局２０に送信する。基地局２０は、受信した信号ｂの周波数ｆ１を、携帯端末１１Ｂが受信可能なように、受信周波数帯域に属する周波数ｆ４に変換した後、携帯端末１１Ｂに対して送信する。

携帯端末１１Ｂは、周波数がｆ４である信号ｂを受信する。受信された信号ｂは、第１フィルタ１２３において濾波され、スイッチ１０３を介して供給された受信信号増幅器１０４において増幅された後、モデム回路１１６に供給される。

（Ｄ２Ｄ−ＦＤＤ通信）
次に、Ｄ２Ｄ−ＦＤＤ通信を行う場合の携帯端末１１の動作について、図６（ｂ）を参照して説明する。図６（ｂ）に示すように、Ｄ２Ｄ−ＦＤＤ通信において、携帯端末１１Ａと携帯端末１１Ｂとは、互いに直接無線通信を行う。そして、図６（ｂ）に示すように、発呼を行う携帯端末１１Ｂの備える通信回路１１０では、モデム回路１１６により、受信信号増幅器１０４及び送信信号増幅器１１５において増幅可能な周波数帯域が切り替えられると共に、第１フィルタ１２３及び第２フィルタ１２４において濾波可能な周波数帯域が切り替えられる。

具体的には、モデム回路１１６は、受信信号増幅器１０４において増幅可能な周波数帯域を送信周波数帯域に切り替えると共に、送信信号増幅器１０５において増幅可能な周波数帯域を受信周波数帯域に切り替える。モデム回路１１６は、さらに、第１フィルタ１２３において濾波可能な周波数帯域を送信周波数帯域に切り替えると共に、第２フィルタ１２４において濾波可能な周波数帯域を受信周波数帯域に切り替える。そして、携帯端末１１Ｂは、携帯端末１１Ａに対して発呼する。これにより、携帯端末１１Ｂと携帯端末１１Ａとの間のＤ２Ｄ−ＦＤＤ通信による通信が開始される。

携帯端末１１Ｂは、送信信号として、受信周波数帯域の周波数ｆ４を有する信号ａ’を生成する。生成された信号ａ’は、送信信号増幅器１０５において増幅され、第２フィルタ１２４において濾波された後、携帯端末１１Ａに対して送信される。携帯端末１０Ａは、Ｄ２Ｄ−ＦＤＤ通信においても、通常のＦＤＤ通信と同様にして信号ａ’を受信すると共に、送信周波数帯域に属するｆ３の周波数を有する信号ｂ’を携帯端末１１Ｂに対して送信する。携帯端末１１Ｂは、通信部１０１を介して信号ｂ’を受信する。受信された信号ｂ’は、第１フィルタ１２３において濾波された後、受信信号増幅器１０４において増幅され、モデム回路１０６に供給される。

上述のように、携帯端末１１Ｂは、Ｄ２Ｄ−ＦＤＤ通信において、携帯端末１１Ａから送信周波数帯域に属する周波数で送信される信号ｂ’を正常に受信し、処理することができる。また、携帯端末１１Ｂは、携帯端末１１Ａに対して送信する信号ａ’を、携帯端末１１Ａが正常に処理可能な受信周波数帯域に属する周波数により送信することができる。したがって、携帯端末１１Ｂは、通信回路１１０を備えていることにより、基地局２０を介さず携帯端末１１Ａと直接通信を行う場合であっても、携帯端末１１Ａとの間で正常に通信を行うことができる。

＜ソフトウェアによる実現例＞
通信装置１０、１１の備える通信回路１００、１１０の制御ブロック（特にモデム回路１０６、１１６）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、通信装置１０、１１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る通信回路（通信回路１００、１１０）は、全二重通信を行う通信回路であって、基地局を介した全二重通信を行う場合に、第１周波数帯域（受信周波数帯域）に属する周波数の信号を外部から受信する受信回路（フィルタ部１０２、スイッチ１０３、受信信号増幅器１０４）と、上記基地局を介した全二重通信を行う場合に、上記第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域（送信信号周波数帯域）に属する周波数の信号を外部へ送信する送信回路（フィルタ部１０２、スイッチ１０３、送信信号増幅器１０５）と、上記基地局（基地局２０）を介さない全二重通信を行う場合に、上記受信回路において受信可能な周波数帯域を上記第２周波数帯域に切り替えると共に、上記送信回路において送信可能な周波数帯域を上記第１周波数帯域に切り替える切替手段（モデム回路１０６）と、を備えている。

上記の構成によれば、上記通信回路は、上記基地局を介さない全二重通信を行う場合、上記切替手段により、上記受信回路において受信可能な、上記外部から受信する信号（以降、「受信信号」とも記載）の周波数の属する周波数帯域を上記第２周波数帯域に切り替えると共に、上記送信回路において送信可能な、上記外部へ送信する信号（以下、「送信信号」とも記載）の周波数の属する周波数帯域を上記第１周波数帯域に切り替える。これにより、上記受信回路は、上記第２周波数帯域に属する周波数の信号を受信信号として受信し、また、上記送信回路は、上記第１周波数帯域に属する周波数の信号を送信信号として送信する。つまり、上記通信回路は、他の機器（又は回路など）から上記第２周波数帯域に属する周波数で送信された信号を、上記切替手段により上記第２周波数帯域を受信可能に切り替えられた上記受信回路によって、正常に受信することができる。

また、上記通信回路は、上記送信回路が上記切替手段により上記第１周波数帯域に属する周波数の信号を送信可能に切り替えられているため、他の機器（又は回路など）が正常に受信可能である上記第１周波数帯域に属する周波数により送信信号を送信することができる。これにより、上記通信回路を備える機器と上記基地局を介さない全二重通信を行う他の機器は、上記第１周波数帯域に属する信号を正常に受信して処理することができる。

従って、上記通信回路は、基地局を介さず直接通信を行う場合であっても、正常に全二重通信を行うことができる。

本発明の態様２に係る通信回路（通信回路１００）は、上記態様１において、基地局を介した全二重通信を行う場合に上記受信回路の一部を構成する第１フィルタ回路（第１フィルタ１２１）であって、上記第１周波数帯域に属する周波数の上記信号を濾波する第１フィルタ回路と、基地局を介した全二重通信を行う場合に上記送信回路の一部を構成する第２フィルタ回路（第２フィルタ１２２）であって、上記第２周波数帯域に属する周波数の上記信号を濾波する第２フィルタ回路と、を更に備え、上記切替手段は、上記基地局を介さない全二重通信を行う場合に、上記第２フィルタ回路が上記受信回路の一部を構成するように切り替えると共に、上記第１フィルタ回路が上記送信回路の一部を構成するように切り替えてもよい。

上記の構成によれば、上記切替手段は、上記基地局を介した全二重通信を行う場合と、上記基地局を介さない全二重通信を行う場合とで、上記第１フィルタ回路が含まれる回路と上記第２フィルタ回路が含まれる回路とを入れ替える。これによって、上記基地局を介さない全二重通信において、上記通信回路は、上記受信信号を上記第２フィルタ回路において正常に濾波する（選択的に通過させる）ことができる。また、上記通信回路は、上記第１フィルタ回路を正常に濾波した上記送信信号を外部へ送信することができる。

本発明の態様３に係る通信回路（通信回路１１０）における上記受信回路は、上記態様１において、基地局を介した全二重通信を行う場合に上記第１周波数帯域に属する周波数の上記信号を濾波する第３フィルタ回路（第１フィルタ１２３）を備え、上記送信回路は、基地局を介した全二重通信を行う場合に上記第２周波数帯域に属する周波数の上記信号を濾波する第４フィルタ回路（第２フィルタ１２４）を備え、上記第３フィルタ回路及び第４フィルタ回路は、可変フィルタであり、上記切替手段は、上記基地局を介さない全二重通信を行う場合に、上記第３フィルタ回路が濾波する信号の周波数帯域を上記第２周波数帯域に切り替えると共に、上記第４フィルタ回路が濾波する信号の周波数帯域を上記第１周波数帯域に切り替えてもよい。

上記の構成によれば、上記切替手段は、上記基地局を介さない全二重通信を行う場合に、上記第３フィルタ回路及び上記第４フィルタ回路において濾波することが可能な周波数帯域を入れ替えるように切り替える。これによって、上記基地局を介さない全二重通信において、上記通信回路は、上記受信信号を上記第３フィルタ回路において正常に濾波することができる。また、上記通信回路は、上記第４フィルタ回路において正常に濾波した上記送信信号を外部へ送信することができる。

本発明の態様４に係る通信回路における上記受信回路は、上記態様１から３において、基地局を介した全二重通信を行う場合に上記第１周波数帯域に属する周波数の上記信号を増幅する第１増幅回路（受信信号増幅器１０４）を備え、上記送信回路は、基地局を介した全二重通信を行う場合に上記第２周波数帯域に属する周波数の上記信号を増幅する第２増幅回路（送信信号増幅器１０５）を備え、上記切替手段は、上記第１増幅回路において増幅可能な信号の周波数帯域を上記第２周波数帯域に切り替えると共に、上記第２増幅回路において増幅可能な信号の周波数帯域を上記第１周波数帯域に切り替えてもよい。

上記の構成によれば、上記通信回路は、上記基地局を介さない全二重通信において、受信信号として受信した上記第２周波数帯域に属する周波数の信号を、上記第１増幅回路において正常に増幅することができる。また、上記通信回路は、上記第２増幅回路において上記第１周波数帯域に属する周波数の信号を送信信号として正常に増幅した上で、外部に送信することができる。

本発明の態様５に係る通信回路における上記切替手段は、上記態様１から４において、当該通信回路が上記基地局を介さない全二重通信を行うために発呼した場合に、上記切り替えを行ってもよい。

上記の構成によれば、上記通信回路は、上記基地局を介さない全二重通信を行うために発呼した場合に限り上記切替手段による切り替えを行い、外部から通信の発呼を受け付ける場合には上記切替手段による切り替えを行わない。これにより、上記通信回路は、当該通信回路を備えた機器同士が上記基地局を介さない全二重通信を行う場合に、双方の機器が上記切替手段による切り替えを行い、正常に全二重通信を行うことができなくなることを防ぐことができる。

本発明の態様６に係る通信装置（携帯端末１０、１１）は、上記態様１から５に記載の通信回路を備えていてもよい。上記の構成によれば、上記通信装置は、上述の通信回路と同様の効果を奏することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

本発明は、全二重通信を行う通信回路、及び、全二重通信を行う携帯電話、スマートフォン及びＰＨＳなどの通信装置などに好適に利用することができる。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１１、１１Ａ、１１Ｂ：携帯端末、２０：基地局、１００、１１０：通信回路、１０２、１１２：フィルタ部（受信回路、送信回路）、１０３：スイッチ（受信回路、送信回路）、１０４：受信信号増幅器（受信回路）、１０５：送信信号増幅器（送信回路）、１０６、１１６：モデム回路（切替手段）、１２１：第１フィルタ（第１フィルタ回路）、１２２：第２フィルタ（第２フィルタ回路）、１２３：第１フィルタ（第３フィルタ回路）、１２４：第２フィルタ（第４フィルタ回路）

Claims (5)

1. 全二重通信を行う通信回路であって、
   基地局を介した全二重通信を行う場合に、第１周波数帯域に属する周波数の信号を外部から受信する受信回路と、
   上記基地局を介した全二重通信を行う場合に、上記第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域に属する周波数の信号を外部へ送信する送信回路と、
   上記基地局を介さない全二重通信を行う場合に、上記受信回路において受信可能な周波数帯域を上記第２周波数帯域に切り替えると共に、上記送信回路において送信可能な周波数帯域を上記第１周波数帯域に切り替える切替手段と、を備えている、
   ことを特徴とする通信回路。
2. 基地局を介した全二重通信を行う場合に上記受信回路の一部を構成する第１フィルタ回路であって、上記第１周波数帯域に属する周波数の上記信号を濾波する第１フィルタ回路と、
   基地局を介した全二重通信を行う場合に上記送信回路の一部を構成する第２フィルタ回路であって、上記第２周波数帯域に属する周波数の上記信号を濾波する第２フィルタ回路と、を更に備え、
   上記切替手段は、上記基地局を介さない全二重通信を行う場合に、上記第２フィルタ回路が上記受信回路の一部を構成するように切り替えると共に、上記第１フィルタ回路が上記送信回路の一部を構成するように切り替える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信回路。
3. 上記受信回路は、基地局を介した全二重通信を行う場合に上記第１周波数帯域に属する周波数の上記信号を濾波する第３フィルタ回路を備え、
   上記送信回路は、基地局を介した全二重通信を行う場合に上記第２周波数帯域に属する周波数の上記信号を濾波する第４フィルタ回路を備え、
   上記第３フィルタ回路及び第４フィルタ回路は、可変フィルタであり、
   上記切替手段は、上記基地局を介さない全二重通信を行う場合に、上記第３フィルタ回路が濾波する信号の周波数帯域を上記第２周波数帯域に切り替えると共に、上記第４フィルタ回路が濾波する信号の周波数帯域を上記第１周波数帯域に切り替える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信回路。
4. 上記切替手段は、当該通信回路が上記基地局を介さない全二重通信を行うために発呼した場合に、上記切り替えを行う、
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の通信回路。
5. 請求項１から４の何れか１項に記載の通信回路を備えている、
   ことを特徴とする通信装置。

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