JP3818646B2

JP3818646B2 - Portable wireless communication device

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Publication number: JP3818646B2
Application number: JP2002081990A
Authority: JP
Inventors: 学向井; 隆司和久津; 武司富澤; 大輔竹田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2022-03-22
Also published as: JP2003283651A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プログラムの変更により複数の通信システムやアプリケーションに対応可能な、いわゆるソフトウェア無線機技術を用いた携帯無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、移動無線通信の爆発的な普及に伴い、規格の異なる複数の通信システムが混在している。基地局と通信を行う端末としての携帯無線通信装置は、一般には各々の通信システムに対応してそれぞれ用意される。最近の携帯無線通信装置は、従来からの音声通話のみでなく、電子メール、データ通信、Ｗｅｂ(world wide web)のブラウジングといった多様なアプリケーションサービスに対応できることも要求されている。従って、携帯無線通信装置としては一台で複数の通信システムや多様なアプリケーションサービスに対応可能な、いわゆるマルチモード端末への要求が高まっている。
【０００３】
マルチモード端末を実現するための一手法として、ソフトウェア無線機が提案されている。ソフトウェア無線機では、ＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）のようなプログラマブルデバイスを用いて、送受信に必要な信号処理の少なくとも一部をソフトウェア処理によって実現する。ソフトウェア無線機は、ソフトウェアが入れ替えられることによって、様々な通信システムに対応し、また様々なアプリケーションサービスに対応することができる。例えば、音声通話からデータ通信に移行したり、通信システムをＷ−ＣＤＭＡ方式からｃｄｍａ２０００方式にハンドオフするといったことが可能である。このようなソフトウェア無線機の基本的なアイディアは、例えば特開平９−３３１５７９号その他によって知られているが、種々の状況を考慮していかに装置を実現するかについての開示は不十分である。
【０００４】
例えば、通信システムでは伝送されるディジタル情報のレートの高速化が図られており、それに伴う規格変更が頻繁になされている。この規格変更の都度、ソフトウェア無線機の設計開発を行う必要がある。ソフトウェア無線機のうちベースバンド信号を扱う部分、いわゆるモデム部は、処理量が多く、また処理遅延のような、要求されるスペックも厳しい。このため、モデム部には通信システムの規格変更の度に設計変更が行われる。前述したプログラマブルデバイスは、ソフトウェアの変更により、このような設計変更に柔軟に対応できる。しかし、広帯域無線通信信号の高速処理には、ＤＳＰのようなプログラマブルデバイスの能力が不足する場合がある。
【０００５】
ソフトウェア無線機がソフトウェアの切り替えにより様々な通信システムやアプリケーションサービスに対応するためには、端末装置が持つリソースを多く占有する。新たな通信システムに対応したり、アプリケーションサービス機能を追加するためには、必要な空きリソースを用意する必要がある。一つのリソースを通信システムや通信サービスのために最適に配分するためのリソースマネジメントも必要である。特に、移動通信用の移動携帯無線通信装置では、小型化、低消費電力化が要求されることからリソース量が制限されるため、リソースマネジメントは重要である。リソースとは、ＣＰＵやＤＳＰなどのプロセッサ及びメモリなどのハードウェア、プロセッサの処理能力、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣによる機能ブロックなどを指す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
携帯無線通信装置の一般的な設計思想では、複数の信号処理に対して固定的にリソースの割り当てがなされる。この思想をソフトウェア無線機に適用すると、携帯無線通信装置は複数の通信システムや複数のアプリケーションサービスに対応しなければならないために、リソースの利用効率が著しく低下する。コンピュータに見られるリソース管理は、主にメモリ領域に特化されており、ハードウェアスペースを基準にしたリソース管理や無線品質に応じたリソース管理については何の配慮もなされていない。
【０００７】
本発明の目的は、リソース管理を的確かつ効率的に行う携帯無線通信装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の一つの観点による複数の通信システム及び複数のアプリケーションサービスに対応可能な携帯無線通信装置は、無線信号の送受信を行う無線送受信部と、該送受信に伴うディジタル信号処理の一部を行う信号処理回路と、該信号処理回路と疎に結合され、少なくとも該携帯無線通信装置と通信システムとの接続に関わる通信制御及びアプリケーションサービスに関わるアプリケーションプログラムの実行処理を行う第１のプロセッサと、信号処理回路と密に結合され、少なくともディジタル信号処理の他の一部と信号処理回路の制御を行う第２のプロセッサを有する。
【０００９】
本発明の他の観点による複数の通信システム及び複数のアプリケーションサービスに対応可能な携帯無線通信装置においては、無線信号の送受信を行う無線送受信部と、送受信に伴うディジタル信号処理の一部を行う信号処理回路と、該信号処理回路と疎に結合され、少なくともディジタル信号処理の他の一部と、該携帯無線通信装置と通信システムとの接続に関わる通信制御の一部及びアプリケーションサービスに関わるアプリケーションプログラムの実行処理を行う第１のプロセッサと、信号処理回路と密に結合され、少なくとも通信制御の他の一部及び信号処理回路の制御を行う第２のプロセッサと、信号処理回路とさらに密に結合され、少なくともディジタル信号処理の別の一部を行う第３のプロセッサとを有する。
【００１０】
このように複数の通信システム及び複数のアプリケーションサービスに対応可能な携帯無線通信装置において、複数のプロセッサに異なる処理を分担させることによって、リソースの有効利用による効率的な処理が可能となる。また、携帯無線通信装置が接続される通信システムに応じて各プロセッサの処理分担を変更することによって、さらに処理効率を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１に、本発明の第１の実施形態に係る携帯無線通信装置の構成を示す。この携帯無線通信装置は、アンテナ１を介して図示しない基地局からのＲＦ（高周波）信号を受信し、また該基地局へのＲＦ信号の送信を行う。アンテナ１からの受信信号は無線送受信部２によってディジタルの受信ＩＦ（中間周波数）信号に変換され、信号処理回路３に供給される。信号処理回路３によって生成されるディジタルの送信ＩＦ信号は、無線送受信部２によって送信ＲＦ信号に変換され、アンテナ１に供給される。
【００１２】
信号処理回路３は、例えばＰＬＤ（Programmable Logic Device:プログラマブル・ロジック・デバイス）あるいはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Allay:フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ）のようなプログラマブルなハードウェア回路であり、無線送受信部２での送受信に伴うディジタル信号処理の一部、例えば無線送受信部２に近い領域（ベースバンド領域）でのディジタル信号処理を行う。より具体的には、信号処理回路３はベースバンド帯域での信号処理として、無線送受信部２から出力されるサンプリングされディジタル化されたＩＦ（中間周波数）信号を復調して受信ベースバンド信号を生成する処理、送信データを変調して送信バースバンド信号を生成する処理を行う。信号処理回路３は第１バス４Ａに接続され、バス４Ａはバスインタフェース５を介して第２バス４Ｂと結合される。
【００１３】
第２バス４Ｂには、第１のプロセッサ１１と、プロセッサ１１が実行する命令プログラムを格納した命令メモリ１２及びプロセッサ１１がワークメモリとして使用するデータを格納するためのデータメモリ１３、及び必要に応じてプロセッサ１１が用いるキャッシュメモリ１４が接続される。第１のプロセッサ１１は、具体的には例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）である。命令メモリ１２及びデータメモリ１３は、いわゆるメインメモリである。キャッシュメモリ１４は、メインメモリより高速アクセス可能なメモリであり、プロセッサ１１に内蔵される一次キャッシュ、プロセッサ１１の外部に設けられる二次キャッシュのいずれでもよいし、一次及び二次キャッシュの両方を含んでいてもよい。
【００１４】
第１のプロセッサ１１は、携帯無線通信装置と通信システムとの接続に関わる通信制御及びアプリケーションプログラムの実行処理を行う。より具体的には、第１のプロセッサ１１は通信制御として例えばレイヤＬ２／Ｌ３のプロトコルプログラム処理を行い、また電子メール、データ通信及びＷｅｂ(world wide web)のブラウジングといったアプリケーションサービスに関わるアプリケーションプログラムの実行処理を行う。第１のプロセッサ１１は、さらに無線送受信部２での送受信に伴う信号処理の一部を担ってもよい。
【００１５】
第２バス４Ｂには、さらに入出力装置１５が接続される。入出力装置１５は、携帯無線通信装置のユーザとのインタフェースを司る各種の入出力機器、例えば音声入力のためのマイクロフォン、音声出力のためのスピーカ、キーボード及びディスプレイを含んでいる。キーボードは、ダイヤルキー、ファンクションキー操作、テキスト入力及び編集操作などに用いられる。ディスプレイでは、着信情報、各種アプリケーションサービスに関わるコンテンツ及び各種メニューなどが表示される。入出力装置１５は、さらに動画像圧縮伸長処理を行うＭＰＥＧインタフェース、及び外部装置との間でシリアル入出力を行うためのＵＳＢインタフェースを有する。また、入出力装置１５は外部装置との有線回線による接続のためのコネクタを含んでいてもよい。入出力装置１５のこれらの構成要素は、バス４Ｂにより接続される。
【００１６】
一方、第１バス４Ａには第２のプロセッサ２１とプロセッサ２１が実行する命令プログラムを格納した命令メモリ２２及びプロセッサ２１がワークメモリとして使用するデータを格納するためのデータメモリ２３が接続される。第２のプロセッサ２１は、具体的にはＣＰＵまたはＤＳＰ（Digital Signal Processor:ディジタル・シグナル・プロセッサ）であり、無線送受信部２での送受信に伴うディジタル信号処理の一部、例えば「相関演算」、「複素演算」、「最大値検出」、「アドレス変換」、「シーケンサ」、「高速入出力処理」、「累積加算」及び「関数演算」などのベースバンド領域以外のデータ信号処理を行うほか、信号処理回路３の制御を行う。
【００１７】
ここで、第１のプロセッサ１１はバス４Ｂ、バスインタフェース５及びバス４Ａを介して信号処理回路３に接続されているのに対して、第２のプロセッサ２１はバス４Ａのみを介して信号処理回路３に接続されている。従って、相対的にみると、信号処理回路３に対して第１のプロセッサ１１は疎に結合され、第２のプロセッサ２１は密に結合されているということになる。
【００１８】
一般に、携帯無線通信装置上に実装されるソフトウェアは、通信システムで規定されたタイムスロットやタイムフレームの影響を受けて、レイヤの低いソフトウェアほど時間的制約が強い。このため、レイヤの異なるソフトウェアを同一のプロセッサ（ＣＰＵまたはＤＳＰ）上に実装すると、時間的制約の多い処理と高い演算能力を必要とする処理が競合し、時間的制約の多い処理によるプロセッサによる演算リソースの消費が問題となる。
【００１９】
本実施形態の携帯無線通信装置によると、このようなレイヤの異なるソフトウェアを別のプロセッサ、すなわち第１及び第２のプロセッサ１１，２１にそれぞれに実装し、両プロセッサ１１，２１の演算リソースを直交化させることで、リソース利用の効率化を実現することが可能となる。具体的には、上述したように第１のプロセッサ１１では主として上位レイヤの処理である通信制御やアプリケーションプログラムの実行処理を行い、第２のプロセッサ２１では下位レイヤの処理である、信号処理回路３が行う以外のデータ信号処理や、信号処理回路３の制御を行う。これにより演算リソースであるプロセッサ１１，２１の処理効率を向上させることができる。
【００２０】
また、本実施形態では第１のプロセッサ１１に対してキャッシュメモリ１４を用意したことによって、主として時間的制約の少ないプログラム（通信制御プログラムやアプリケーションプログラム）を実行するプロセッサ１１の演算リソースを無駄にすることなく、プロセッサ１１の処理能力をさらに向上させることが可能となる。
【００２１】
（第２の実施形態）
図２は、第１の実施形態を変形した本発明の第２の実施形態に係る携帯無線通信装置の構成を示す図である。図１と同一部分に同一符号を付して説明すると、本実施形態では第１のプロセッサ１１に付随するメインメモリである命令メモリ１２Ａ及びデータメモリ１３Ａを携帯無線通信装置に対して着脱可能な外部メモリとして構成している。このように第１のプロセッサ１１のメインメモリを外部メモリとすることによって、携帯無線通信装置内部のＬＳＩサイズを小さくすることができ、装置の小型化、低消費電力化に有利となる。
【００２２】
具体的には、外部メモリである命令メモリ１２Ａには、例えばフラッシュメモリ（電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ）が用いられ、外部メモリであるデータメモリ１３Ａには、例えばＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory)が用いられる。一方、第２のプロセッサ２１に付随するメインメモリである命令メモリ２２Ａには例えばＳＲＡＭ(Static Random Access Memory)が用いられ、データメモリ２３Ａには例えばＤＲＡＭが用いられる。
【００２３】
このように本実施形態の構成によると、第１のプロセッサ１１に付随するメインメモリ（命令メモリ１２Ａ及びデータメモリ１３Ａ）を外部メモリとしたことにより、携帯無線通信装置内部のＬＳＩチップのサイズを増加させることなく、膨大な命令メモリ及びデータメモリの領域を必要とするアプリケーションソフトを第１のプロセッサ１１により容易に実行することが可能となる。
【００２４】
また、本実施形態では各メモリの種別を上述のように使い分けることにより、以下の効果が期待できる。ＤＲＡＭは記憶内容の保持のためにリフレッシュ動作が必要である反面で、面積的に小さくできるメリットがある。ＳＲＡＭは面積的に不利ではあるが、リフレッシュの必要がないというメリットがある。フラッシュメモリは、電源供給なしに大容量の情報を記録することが可能である。
【００２５】
一般に、携帯無線通信装置は消費電力削減のために周期的に電源供給を止めて受信を行う、間欠受信モードで運用されることがある。このとき携帯無線通信装置内の全てのメモリをＤＲＡＭで構成すると、電源再投入のブート時に携帯無線通信装置内に通信プログラムやアプリケーションプログラムをダウンロードする必要があり、時間的にも電力的にも非効率である。
【００２６】
一方、間欠受信モードの受信停止時にはデータ領域であるデータメモリ１３Ａ及び２３Ａの内容は不要であり、電源再投入時に新たにプログラムが動作することでデータの書き込みが行われる。従って、本実施形態の様な構成とすることにより、ＬＳＩチップサイズを削減しつつ、間欠受信の動作によるプログラムの消失なく通信を継続することができる。
【００２７】
（第３の実施形態）
図３には、本発明の第３の実施形態に係る携帯無線通信装置の構成を示す。本実施形態では、プロセッサとして第１、第２及び第３のプロセッサ１１，２１及び３１が設けられている。さらに、第１のプロセッサ１１に付随するメインメモリである命令メモリ１２とデータメモリ１３及びキャッシュメモリ１４、第２のプロセッサ２１に付随するメインメモリである命令メモリ２２及びデータメモリ２３、及び第３のプロセッサ３１に付随するメインメモリである命令メモリ３２及びデータメモリ３３が設けられている。第１のプロセッサ１１に付随する命令メモリ１２及びデータメモリ１３は、第２の実施形態で述べたと同様に外部メモリであってもよい。
【００２８】
信号処理回路３が接続されているバス４Ａに、例えばＣＰＵまたはＤＳＰである第３のプロセッサ３１とこれに付随する命令メモリ３２及びデータメモリ３３が接続される。バス４Ａとバスインタフェース５Ａを介して結合されたバス４Ｂに、例えばＣＰＵである第２のプロセッサ２１とこれに付随する命令メモリ２２及びデータメモリ２３が接続される。バス４Ｂとバスインタフェース５Ｂを介して結合されたバス４Ｃに、例えばＣＰＵである第１のプロセッサ１１とこれに付随するメインメモリである命令メモリ１２とデータメモリ１３及びキャッシュメモリ１４、さらに入出力装置１５が接続される。
【００２９】
入出力装置１５は、第１の実施形態で説明したと同様に携帯無線通信装置のユーザとのインタフェースを司る各種の入出力装置、例えば音声入力のためのマイクロフォン、音声出力のためのスピーカ、キーボード及びディスプレイと、動画像圧縮伸長処理を行うＭＰＥＧインタフェースと、外部装置との間でシリアル入出力を行うためのＵＳＢインタフェースと、外部装置との有線回線による接続のためのコネクタ等を含む。
【００３０】
第１のプロセッサ１１はバス４Ｃ、バスインタフェース５Ｂ、バス４Ｂ、バスインタフェース５及びバス４Ａを介して信号処理回路３に接続され、第２のプロセッサ２１はバス４Ｂ、バスインタフェース５Ａ及びバス４Ａを介して信号処理回路３に接続され、第３のプロセッサ３１はバス４Ａのみを介して信号処理回路３に接続される。従って、相対的には信号処理回路３に対して第１のプロセッサ１１は疎に結合され、第２のプロセッサ２１は密に結合され、第３のプロセッサ３１はさらに密に結合されているということになる。
【００３１】
第１のプロセッサ１１は、少なくともアプリケーションプログラムの実行処理を行い、場合によっては携帯無線通信装置と通信システムとの接続に関わる通信制御をも行う。第２のプロセッサ２１は、少なくとも信号処理回路３の制御を行う。第３のプロセッサ３１は、少なくとも無線送受信部２の送受信に伴うディジタル信号処理を行う。
【００３２】
図４は、このような第１、第２及び第３のプロセッサ１１，２１及び３１の処理分担の一例を示している。第１のプロセッサ１１は、ＲＴＯＳ（Real-time Operating System:リアルタイムＯＳ）上でアプリケーションプログラム及びＬ２／Ｌ３プロトコルプログラムを実行する。アプリケーションプログラムは、第１の実施形態で説明したと同様、電子メール、データ通信及びＷｅｂブラウジングといった、通話以外のアプリケーションサービスに関わるプログラムである。第２のプロセッサ２１は、ＲＴＯＳ上で信号処理回路３の制御プログラムであるＬ１制御プログラムを実行する。第３のプロセッサ３１は、無線送受信部２の送受信に伴うディジタル信号処理のうち、信号処理回路３が担う処理以外の処理、例えば前述したように「相関演算」、「複素演算」、「最大値検出」、「アドレス変換」、「シーケンサ」、「高速入出力処理」、「累積加算」及び「関数演算」などのベースバンド領域以外のデータ信号処理を、Ｌ１信号処理プログラムを実行することで行う。
【００３３】
図４の例では、第１、第２及び第３のプロセッサ１１，２１及び３１の処理分担を固定にして運用したが、各プロセッサ１１，２１，３１の処理分担を携帯無線通信装置が接続される通信システムに応じて異ならせてもよい。図５は、接続される通信システムが携帯無線通信装置での演算処理量の異なる第１の通信システムである場合と第２の通信システムである場合の各プロセッサ１１，２１及び３１の処理分担の例を示している。第１の通信システムは、第三世代移動体通信システム（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ(Wideband Code Division Multiple Access:広帯域符号分割多元接続）のような携帯無線通信装置での演算処理量が大きい通信システムである。第２の通信システムは、第二世代移動体通信システム（例えば、ＰＤＣ(Personal Digital Cellular)システム、あるいはＧＳＭ(Global System for Mobile communication)のような、第１の通信システムに比較して携帯無線通信装置の演算処理量が小さい通信システムである。
【００３４】
なお、先の第１または第２の実施形態のように二つのプロセッサ、すなわち第１及び第２のプロセッサ１１，２１のみを備える構成においては、例えば第１のプロセッサ１１に対しては図４中のアプリケーションプログラム及びＬ１制御プログラム、第２のプロセッサ２１に対してはＬ１信号処理プログラムをそれぞれ実行させ、Ｌ２／Ｌ３プロトコルプログラムについては例えば携帯無線通信装置が接続される通信システムに応じて、第１及び第２のプロセッサ１１，２１に対し適宜振り分けて実行させることが考えられる。
【００３５】
図５によると、携帯無線通信装置が第１の通信システムに接続される場合は、図４と同様に第１のプロセッサ１１はＲＴＯＳ上で動作するアプリケーションプログラム及びＬ２／Ｌ３プロトコルプログラムを実行し、第２のプロセッサ２１はＲＴＯＳ上で動作するＬ１制御プログラムを実行し、第３のプロセッサ３１はＬ１信号処理プログラムを実行する。一方、携帯無線通信装置が第２の通信システムに接続される場合には、第１のプロセッサ１１はＲＴＯＳ上でアプリケーションプログラムのみを実行し、第２のプロセッサ２１はＲＴＯＳ上でＬ１制御プログラム及びＬ２／Ｌ３プロトコルプログラムを実行し、第３のプロセッサ３１はＬ１信号処理プログラムを実行する。また、第１のプロセッサ１１はＲＴＯＳ上で通信制御に関わるプログラムである端末制御プログラムを実行することによって、携帯無線通信装置において後述する通信システム間ハンドオーバ処理及び待ち受け受信動作を行うことが可能である。
【００３６】
このように携帯無線通信装置での演算処理量が大きい第１の通信システムに携帯無線通信装置を接続する場合には、信号処理回路３と疎に結合した第１のプロセッサ１１によって通信制御とアプリケーションプログラムの実行処理を行い、信号処理回路３と比較的密に結合した第２のプロセッサ２１によって信号処理回路３の制御を行い、さらに信号処理回路３と最も密に結合した第３のプロセッサ３１によって信号処理回路３が行う処理以外の送受信に伴うディジタル信号処理を行う。
【００３７】
次に、携帯無線通信装置を演算処理量の小さい第２の通信システムに接続する場合には、第１のプロセッサ１１によってアプリケーションプログラムの実行処理のみを行い、代わりに第２のプロセッサ２１によって信号処理回路３の制御に加えて通信制御を行い、さらに第３のプロセッサ３１によって信号処理回路３が行う処理以外の送受信に伴うディジタル信号処理を行う。このように全体の演算処理量が比較的小さいときには、第１のプロセッサ１１のリソースを全てアプリケーションプログラムの実行処理に割り当てることができ、最適なリソース配分が可能となる。
【００３８】
［通信システム間ハンドオーバについて］
図６は、本実施形態に係る携帯無線通信装置において、接続される通信システムを移行させるための処理手順を示している。ここでは、第１の通信システムから第２の通信システムへ移行する場合の手順を示しているが、本実施形態の携帯無線通信装置は通信を維持したままでの通信システムの移行（通信システム間ハンドオーバ）、及び携帯無線通信装置をユーザが購入する際の店頭での通信プログラムの入れ替えのいずれも可能である。
【００３９】
まず、携帯無線通信装置のユーザは第１の通信システムに接続している状態（ステップＳ１０１）、あるいは第１のプロセッサ１１に第１の通信システムとの通信のプログラムがロードされている状態で、ユーザからの第２の通信システムへの切り替え要求が発生したとする。この場合、第１のプロセッサ１１は第２の通信システムでの通信のための通信プログラム（第２の通信プログラム）をダウンロードし、この第２の通信プログラムを好ましくは外部メモリであるデータメモリ１３にストアする（ステップＳ１０２〜１０３）。
【００４０】
第２の通信プログラムのダウンロードは、アンテナ１及び無線送受信部２を介して無線回線により、あるいは入出力装置１５に備えられたコネクタを介して有線回線により行うことができる。この際、第１のプロセッサ１１は第２の通信プログラムとして通信を行うために必要なプログラム全体か、あるいは当該プログラムの一部かを判断し、その判断結果に従って必要なプログラムのみをダウンロードすることが無駄なダウンロードを防ぐ上で望ましい。
【００４１】
次に、第１のプロセッサ１１はデータメモリ１２に格納された第２の通信プログラムを携帯無線通信装置の構成に適合する言語形式にコンパイルする（ステップＳ１０４）。
次に、第１のプロセッサ１１はシステムバックアップ用として、第１の通信システムでの通信に必要な各種のソフトウェア（第１の通信システム用ソフトウェアという）が保持されているか判断し（ステップＳ１０５）、保持されてなければ、好ましくは外部メモリである命令メモリ１２及びデータメモリ１３に第１の通信プログラム及びデータをそれぞれ格納することによって、第１の通信システム用ソフトウェアのバックアップを行う（ステップＳ１０６）。
【００４２】
次に、コンパイルされた第２の通信システム用プログラムを必要に応じて命令メモリ１２，２２，３２にロードし、ロード終了後に必要に応じて携帯無線通信装置を第２の通信プログラムに従って動作させるために初期化を必要な部分について行う（ステップＳ１０７〜Ｓ１０８）。
【００４３】
次に、携帯無線通信装置が正常に動作するか否かを内部チェックし（ステップＳ１０９）、異常があればステップＳ１０７に戻って第２の通信プログラムのコンパイル結果を再び命令メモリ１２，２２，３２にロードする。異常時にステップＳ１０７でなく、ステップＳ１０４に戻って第２の通信プログラムのコンパイル作業を行ってもよい。
【００４４】
ここで、携帯無線通信装置の異常時に第２の通信プログラムのコンパイル結果を命令メモリ１２，２２，３２にロードする動作、あるいは第２の通信プログラムのコンパイル作業を行う動作を数回（ｎ回）試行しても異常が解消されない場合（ステップＳ１１０でＹＥＳ）には、ステップＳ１０６でバックアップされた第１のシステムプログラムを再びロードする（ステップＳ１１１）。この後、ステップＳ１０１に戻って第１の通信システムに再接続する。
【００４５】
一方、ステップＳ１０９での内部チェックの結果、携帯無線通信装置が正常に動作しており、特に問題が生じていなければ、携帯無線通信装置を第２の通信システムに接続する（ステップＳ１１２）。
【００４６】
以上のような処理手順により、本実施形態の携帯無線通信装置は複数のモデムを持つことなく、通信プログラムの切り替えのみで通信システム間ハンドオーバを実現することが可能となる。上述した通信システム間ハンドオーバ処理の手順は、図５中に示した端末制御プログラムに従って第１のプロセッサ１１によって実行される。
【００４７】
上述の説明では、無線あるいは有線回線を通じて通信プログラムのダウンロードを行うとしたが、第１〜第３のプロセッサ１１，２１及び３１に対して通信プログラムを直接書き込むようにしてもよい。
【００４８】
［待ち受け受信について］
次に、本実施形態に係る携帯無線通信装置の待ち受け受信動作について説明する。図７は待受け受信の状態遷移を示す図であり、図８は待ち受け受信の動作手順を示したものである。
【００４９】
図７に示されるように、携帯無線通信装置（端末）は電源を投入して端末起動状態２０１とした後、一定時間にわたって通話状態２０４に入らなければ、通信システム側からの呼出を待ち受ける待受け受信モードに入る。この待受け受信モードでは、携帯無線通信装置は通信システムからの呼出信号の受信を行わず次の待受け受信のために待機している待ち受け状態２０２と、呼出信号を受信する待ち受け受信状態２０３を数秒単位で繰り返す。待受け受信モードにおける端末の消費電力削減のため、待受け状態２０２では不要な部分の電源やクロックの供給を停止して電力消費を抑え、待受け受信状態２０３で呼出信号を受信する。
【００５０】
待ち受け状態２０２、待ち受け受信状態２０３及び通話状態２０４のいずれかの状態にあるときに電源をオフにすると、携帯無線通信装置は初期状態である端末起動状態２０１に遷移し、この状態で電源オンにすると待ち受け状態２０２に遷移する。本実施形態では、このような待ち受け受信動作を図８に示すような手順で実施する。
【００５１】
（１）待受け状態：第１のプロセッサ１１の制御下にあるタイマあるいはクロックカウンタ（いずれも図示せず）により、プロセッサ１１に割り込みをかけて待受け状態が終わる時間を測定する（ステップＳ３０１）。
【００５２】
（２）待受け受信準備：タイマからの信号により第１のプロセッサ１１は待受け受信の起動を受け、第２のプロセッサ２１を起動する（ステップＳ３０２）。このとき第２のプロセッサ２１は、所定の手順が決められているブートシーケンスを実行する。
【００５３】
（３）信号処理回路／無線送受信部の起動：第２のプロセッサ２１は、信号処理回路３及び無線送受信部２の必要部分への電源供給及びクロックの供給を制御し、必要な初期化を行う（ステップＳ３０３）。
【００５４】
（４）待受け受信状態：待ち受け受信の時間に通信システム側からの呼出信号（ページング信号）の受信を行う（ステップＳ３０４）。
【００５５】
（５）待受けシャットダウン：携帯無線通信装置は、ページング信号によって自端末が呼び出されているか否かを判定し（ステップＳ３０５）、呼び出されていないと判断すると、第２のプロセッサ２１は待受け状態で不要な部分、例えば第２のプロセッサ２１や信号処理回路３及び無線送受信部２の設定を行い、電源及びクロックの両方または一方の供給を止めてシャットダウンさせる（ステップＳ３０７）。第１のプロセッサ１１は、第２のプロセッサ１２の状態が変化したことを確認して待受け状態に移る。
【００５６】
（６）通話準備：ステップＳ３０４〜Ｓ３０５においてページング信号の受信により端末が呼び出されていると判断すると、第２のプロセッサ２１は通話に必要な無線送受信部２の起動及び設定を行い、通話状態とする（ステップＳ３０６）。通話が終了すると、ステップＳ３０７により第２のプロセッサ２１は第２のプロセッサ２１や信号処理回路３及び無線送受信部２の待受け状態で不要な部分の設定を行ってシャットダウンさせ、次いで第１のプロセッサ１１は第２のプロセッサ２１の状態が変化したことを確認して待受け状態に移る。
【００５７】
このような処理を行うことにより、携帯無線通信装置の電力消費を削減し、通話時間を長くすることが可能となる。上述した待ち受け受信処理の手順は、図５中に示した端末制御プログラムに従って第１のプロセッサ１１によって実行される。なお、第２の実施形態に関して図６〜図８で説明した処理手順は、第１あるいは第２の実施形態に対しても適用することが可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば携帯無線通信装置において複数のプロセッサに対して異なる処理を分担させることによって、リソース管理を的確かつ効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る携帯無線通信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第２の実施形態に係る携帯無線通信装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の第３の実施形態に係る携帯無線通信装置の構成を示すブロック図
【図４】同実施形態における第１、第２及び第３のプロセッサの処理分担の一例について説明する図
【図５】同実施形態における第１、第２及び第３のプロセッサの第１及び第２の通信システムのそれぞれの場合の処理分担について説明する図
【図６】同実施形態における通信システム間ハンドオーバの処理手順を示すフローチャート
【図７】同実施形態に係る携帯無線通信装置の待受け受信処理に係る状態遷移図
【図８】同実施形態に係る携帯無線通信装置の待受け受信の処理手順を示すフローチャート
【符号の説明】
１…アンテナ
２…無線送受信部
３…信号処理回路
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ…バス
５Ａ，５Ｂ…バスインタフェース
１１…第１のプロセッサ
１２，１２Ａ…外部命令メモリ
１３，１３Ａ…データメモリ
１４…キャッシュメモリ
１５…入出力装置
２１…第２のプロセッサ
２２…命令メモリ
２３…データメモリ
３１…第２のプロセッサ
３２…命令メモリ
３３…データメモリ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a portable radio communication apparatus using so-called software radio technology that can support a plurality of communication systems and applications by changing a program.
[0002]
[Prior art]
Currently, with the explosive spread of mobile wireless communication, a plurality of communication systems with different standards are mixed. In general, a portable wireless communication device as a terminal that communicates with a base station is prepared corresponding to each communication system. Recent portable wireless communication devices are required to be compatible not only with conventional voice calls but also with various application services such as e-mail, data communication, and Web (world wide web) browsing. Accordingly, there is a growing demand for a so-called multi-mode terminal that can handle a plurality of communication systems and various application services as a single portable wireless communication device.
[0003]
A software defined radio has been proposed as a technique for realizing a multimode terminal. In a software defined radio, a programmable device such as a DSP (digital signal processor) is used to realize at least a part of signal processing necessary for transmission / reception by software processing. The software defined radio can support various communication systems and various application services by replacing software. For example, it is possible to shift from voice call to data communication, or handoff the communication system from the W-CDMA system to the cdma2000 system. The basic idea of such a software defined radio is known, for example, from Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-331579 and others, but disclosure about how to implement the device in consideration of various situations is insufficient.
[0004]
For example, in the communication system, the rate of digital information transmitted is increased, and the standard change accompanying it is frequently made. Every time this standard is changed, it is necessary to design and develop software defined radios. The portion of the software defined radio that handles baseband signals, the so-called modem unit, has a large amount of processing and requires strict specifications such as processing delay. For this reason, the design of the modem unit is changed every time the standard of the communication system is changed. The aforementioned programmable device can flexibly cope with such a design change by changing the software. However, the capability of a programmable device such as a DSP may be insufficient for high-speed processing of broadband wireless communication signals.
[0005]
In order for a software defined radio to support various communication systems and application services by switching software, it occupies many resources of the terminal device. In order to support a new communication system or add an application service function, it is necessary to prepare necessary free resources. Resource management is also required for optimally allocating one resource for a communication system or communication service. In particular, resource management is important in mobile portable wireless communication devices for mobile communication because the amount of resources is limited because miniaturization and low power consumption are required. A resource refers to a processor such as a CPU or DSP and hardware such as a memory, a processing capability of the processor, a functional block using an FPGA or an ASIC, and the like.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In a general design concept of a portable wireless communication device, resources are fixedly assigned to a plurality of signal processes. When this idea is applied to a software defined radio, the portable radio communication device must cope with a plurality of communication systems and a plurality of application services, so that the resource utilization efficiency is significantly reduced. Resource management found in computers is mainly specialized in memory areas, and no consideration is given to resource management based on hardware space and resource management according to radio quality.
[0007]
An object of the present invention is to provide a portable wireless communication apparatus that performs resource management accurately and efficiently.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a portable wireless communication apparatus capable of supporting a plurality of communication systems and a plurality of application services according to one aspect of the present invention includes a wireless transmission / reception unit that transmits / receives a wireless signal, and a digital that accompanies the transmission / reception. A signal processing circuit that performs a part of signal processing, and a signal processing circuit that is loosely coupled to the signal processing circuit and performs at least communication control related to connection between the portable wireless communication device and the communication system and execution processing of application programs related to application services A first processor and a second processor that is tightly coupled to the signal processing circuit and controls the signal processing circuit and at least another part of the digital signal processing.
[0009]
In a portable wireless communication apparatus compatible with a plurality of communication systems and a plurality of application services according to another aspect of the present invention, a wireless transmission / reception unit for transmitting / receiving a wireless signal and a signal for performing a part of digital signal processing accompanying the transmission / reception A processing circuit, loosely coupled to the signal processing circuit, at least another part of the digital signal processing, a part of communication control related to the connection between the portable wireless communication device and the communication system, and an application program related to the application service And a signal processor that is tightly coupled to the first processor that performs the execution process, and a second processor that controls at least another part of the communication control and the signal processor, and the signal processor And a third processor for performing at least another part of the digital signal processing.
[0010]
As described above, in a portable wireless communication apparatus that can support a plurality of communication systems and a plurality of application services, efficient processing by effective use of resources can be performed by sharing different processes among a plurality of processors. Further, the processing efficiency can be further improved by changing the processing sharing of each processor according to the communication system to which the portable wireless communication device is connected.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 shows a configuration of a portable wireless communication apparatus according to the first embodiment of the present invention. This portable wireless communication apparatus receives an RF (high frequency) signal from a base station (not shown) via an antenna 1 and transmits an RF signal to the base station. A reception signal from the antenna 1 is converted into a digital reception IF (intermediate frequency) signal by the wireless transmission / reception unit 2 and supplied to the signal processing circuit 3. The digital transmission IF signal generated by the signal processing circuit 3 is converted into a transmission RF signal by the wireless transmission / reception unit 2 and supplied to the antenna 1.
[0012]
The signal processing circuit 3 is a programmable hardware circuit such as a PLD (Programmable Logic Device) or an FPGA (Field Programmable Gate Allay). For example, digital signal processing is performed in a part of the digital signal processing associated with transmission / reception, for example, in a region close to the wireless transmission / reception unit 2 (baseband region). More specifically, the signal processing circuit 3 demodulates the sampled and digitized IF (intermediate frequency) signal output from the wireless transmission / reception unit 2 to generate a reception baseband signal as signal processing in the baseband. And processing for modulating transmission data and generating a transmission burst band signal. The signal processing circuit 3 is connected to the first bus 4A, and the bus 4A is coupled to the second bus 4B via the bus interface 5.
[0013]
The second bus 4B includes a first processor 11, an instruction memory 12 that stores an instruction program executed by the processor 11, a data memory 13 that stores data used as a work memory by the processor 11, and, if necessary. The cache memory 14 used by the processor 11 is connected. Specifically, the first processor 11 is a CPU (Central Processing Unit), for example. The instruction memory 12 and the data memory 13 are so-called main memories. The cache memory 14 is a memory that can be accessed at a higher speed than the main memory, and may be either a primary cache built in the processor 11 or a secondary cache provided outside the processor 11, and includes both primary and secondary caches. You may go out.
[0014]
The first processor 11 performs communication control and application program execution processing related to the connection between the portable wireless communication device and the communication system. More specifically, the first processor 11 performs, for example, layer L2 / L3 protocol program processing as communication control, and application programs related to application services such as e-mail, data communication, and Web (world wide web) browsing. Perform execution processing. The first processor 11 may further perform a part of signal processing accompanying transmission / reception in the wireless transmission / reception unit 2.
[0015]
An input / output device 15 is further connected to the second bus 4B. The input / output device 15 includes various input / output devices that control an interface with a user of the portable wireless communication device, such as a microphone for voice input, a speaker for voice output, a keyboard, and a display. The keyboard is used for dial keys, function key operations, text input, editing operations, and the like. On the display, incoming call information, contents related to various application services, various menus, and the like are displayed. The input / output device 15 further has an MPEG interface for performing moving image compression / decompression processing and a USB interface for performing serial input / output with an external device. Further, the input / output device 15 may include a connector for connection with an external device through a wired line. These components of the input / output device 15 are connected by a bus 4B.
[0016]
On the other hand, the first bus 4A is connected to a second processor 21, an instruction memory 22 storing an instruction program executed by the processor 21, and a data memory 23 for storing data used by the processor 21 as a work memory. Specifically, the second processor 21 is a CPU or a DSP (Digital Signal Processor), and a part of digital signal processing accompanying transmission / reception in the wireless transmission / reception unit 2, for example, “correlation calculation”, Besides performing complex signal, maximum value detection, address conversion, sequencer, high-speed input / output processing, cumulative addition, and function calculation, data signal processing outside the baseband area, The signal processing circuit 3 is controlled.
[0017]
Here, the first processor 11 is connected to the signal processing circuit 3 via the bus 4B, the bus interface 5, and the bus 4A, whereas the second processor 21 is connected to the signal processing circuit only via the bus 4A. 3 is connected. Accordingly, when viewed relatively, the first processor 11 is loosely coupled to the signal processing circuit 3 and the second processor 21 is tightly coupled.
[0018]
In general, software implemented on a portable wireless communication device is affected by time slots and time frames defined by the communication system, and the software with lower layers is more time-constrained. For this reason, if software with different layers is mounted on the same processor (CPU or DSP), processing with a lot of time constraints competes with a processing that requires high computing power, and the computation by the processor with processing with many time constraints Resource consumption becomes a problem.
[0019]
According to the portable wireless communication apparatus of this embodiment, such different layer software is installed in different processors, that is, the first and second processors 11 and 21, respectively, and the computation resources of both processors 11 and 21 are orthogonal. This makes it possible to achieve efficient use of resources. Specifically, as described above, the first processor 11 mainly performs communication control and application program execution processing, which are upper layer processing, and the second processor 21 performs signal processing circuit 3 which is lower layer processing. Data signal processing other than the above and control of the signal processing circuit 3 are performed. Thereby, it is possible to improve the processing efficiency of the processors 11 and 21 which are calculation resources.
[0020]
In this embodiment, the cache memory 14 is prepared for the first processor 11, so that the computing resources of the processor 11 that mainly executes a program (communication control program or application program) with less time constraints are wasted. Therefore, the processing capability of the processor 11 can be further improved.
[0021]
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a portable wireless communication apparatus according to the second embodiment of the present invention, which is a modification of the first embodiment. The same parts as those in FIG. 1 are described with the same reference numerals. In this embodiment, an instruction memory 12A and a data memory 13A, which are main memories associated with the first processor 11, are externally attached to and detached from the portable wireless communication apparatus. Configured as memory. Thus, by using the main memory of the first processor 11 as an external memory, the LSI size inside the portable wireless communication apparatus can be reduced, which is advantageous for downsizing and low power consumption of the apparatus.
[0022]
Specifically, for example, a flash memory (electrically rewritable nonvolatile memory) is used as the instruction memory 12A as an external memory, and a DRAM (Dynamic Random Access Memory) is used as the data memory 13A as an external memory. ) Is used. On the other hand, for example, an SRAM (Static Random Access Memory) is used for the instruction memory 22A, which is the main memory associated with the second processor 21, and a DRAM is used for the data memory 23A.
[0023]
As described above, according to the configuration of the present embodiment, the main memory (the instruction memory 12A and the data memory 13A) associated with the first processor 11 is an external memory, thereby increasing the size of the LSI chip inside the portable wireless communication device. Therefore, the first processor 11 can easily execute application software that requires huge instruction memory and data memory areas.
[0024]
Further, in the present embodiment, the following effects can be expected by properly using each memory type as described above. DRAM requires a refresh operation to hold the stored contents, but has the advantage of reducing the area. SRAM is disadvantageous in terms of area, but has the advantage of not requiring refreshing. The flash memory can record a large amount of information without supplying power.
[0025]
In general, a portable wireless communication apparatus may be operated in an intermittent reception mode in which reception is performed by periodically stopping power supply in order to reduce power consumption. At this time, if all the memories in the portable wireless communication device are configured by DRAM, it is necessary to download a communication program and application program into the portable wireless communication device at the time of power-on booting, which is not time and power-saving. Efficiency.
[0026]
On the other hand, when reception in the intermittent reception mode is stopped, the contents of the data memories 13A and 23A, which are data areas, are unnecessary, and data is written by a new program operating when the power is turned on again. Therefore, with the configuration as in the present embodiment, communication can be continued without losing the program due to the intermittent reception operation while reducing the LSI chip size.
[0027]
(Third embodiment)
FIG. 3 shows the configuration of a portable wireless communication apparatus according to the third embodiment of the present invention. In the present embodiment, first, second and third processors 11, 21 and 31 are provided as processors. Further, an instruction memory 12 and a data memory 13 and a cache memory 14 which are main memories associated with the first processor 11, an instruction memory 22 and a data memory 23 which are main memories associated with the second processor 21, and a third memory An instruction memory 32 and a data memory 33 which are main memories attached to the processor 31 are provided. The instruction memory 12 and the data memory 13 associated with the first processor 11 may be external memories as described in the second embodiment.
[0028]
A bus 4A to which the signal processing circuit 3 is connected is connected with a third processor 31, which is, for example, a CPU or a DSP, and an instruction memory 32 and a data memory 33 associated therewith. For example, a second processor 21, which is a CPU, and an instruction memory 22 and a data memory 23 associated therewith are connected to a bus 4B coupled to the bus 4A via a bus interface 5A. For example, a first processor 11 as a CPU, an instruction memory 12 as a main memory, a data memory 13, a cache memory 14, and an input / output device are connected to the bus 4C coupled to the bus 4B via the bus interface 5B. 15 is connected.
[0029]
As described in the first embodiment, the input / output device 15 includes various input / output devices that serve as an interface with the user of the portable wireless communication device, such as a microphone for voice input, a speaker for voice output, and a keyboard. And a display, an MPEG interface for performing moving image compression / decompression processing, a USB interface for performing serial input / output with an external device, and a connector for connecting to the external device via a wired line.
[0030]
The first processor 11 is connected to the signal processing circuit 3 via the bus 4C, bus interface 5B, bus 4B, bus interface 5 and bus 4A, and the second processor 21 is connected via the bus 4B, bus interface 5A and bus 4A. The third processor 31 is connected to the signal processing circuit 3 only through the bus 4A. Accordingly, relative to the signal processing circuit 3, the first processor 11 is loosely coupled, the second processor 21 is tightly coupled, and the third processor 31 is more tightly coupled. become.
[0031]
The first processor 11 performs at least an application program execution process, and also performs communication control related to the connection between the portable wireless communication device and the communication system. The second processor 21 controls at least the signal processing circuit 3. The third processor 31 performs at least digital signal processing accompanying transmission / reception of the wireless transmission / reception unit 2.
[0032]
FIG. 4 shows an example of processing sharing of the first, second and third processors 11, 21 and 31. The first processor 11 executes an application program and an L2 / L3 protocol program on an RTOS (Real-time Operating System). As described in the first embodiment, the application program is a program related to application services other than calls, such as e-mail, data communication, and Web browsing. The second processor 21 executes an L1 control program that is a control program for the signal processing circuit 3 on the RTOS. The third processor 31 performs processing other than the processing performed by the signal processing circuit 3 among the digital signal processing associated with transmission / reception of the wireless transmission / reception unit 2, such as “correlation calculation”, “complex calculation”, “maximum value” as described above. Data signal processing outside the baseband area, such as “detection”, “address conversion”, “sequencer”, “high-speed input / output processing”, “cumulative addition”, and “function calculation”, is performed by executing the L1 signal processing program. .
[0033]
In the example of FIG. 4, the processing sharing of the first, second, and third processors 11, 21, and 31 is fixed, but the processing sharing of each processor 11, 21, 31 is connected to a portable wireless communication device. It may be different depending on the communication system. FIG. 5 shows the processing sharing of the processors 11, 21, and 31 when the communication system to be connected is the first communication system and the second communication system with different calculation processing amounts in the portable wireless communication device. An example is shown. The first communication system is a communication system with a large amount of calculation processing in a portable wireless communication device such as a third generation mobile communication system (for example, W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access)). The second communication system is portable as compared with the first communication system such as a second generation mobile communication system (for example, PDC (Personal Digital Cellular) system or GSM (Global System for Mobile communication)). This is a communication system with a small amount of arithmetic processing of the wireless communication device.
[0034]
In the configuration including only two processors, that is, the first and second processors 11 and 21, as in the first or second embodiment, for example, the first processor 11 is shown in FIG. Application program and L1 control program, L1 for the second processor 21 signal Each of the processing programs is executed, and for the L2 / L3 protocol program, for example, depending on the communication system to which the portable wireless communication device is connected, the first and second processors 11 and 21 may be appropriately distributed and executed. .
[0035]
According to FIG. 5, when the portable wireless communication device is connected to the first communication system, the first processor 11 executes an application program and an L2 / L3 protocol program that operate on the RTOS, as in FIG. The second processor 21 executes an L1 control program that runs on the RTOS, and the third processor 31 executes an L1 signal processing program. On the other hand, when the portable wireless communication device is connected to the second communication system, the first processor 11 executes only the application program on the RTOS, and the second processor 21 executes the L1 control program and L2 on the RTOS. The / L3 protocol program is executed, and the third processor 31 executes the L1 signal processing program. Further, the first processor 11 can execute an inter-communication handover process and a standby reception operation described later in the portable wireless communication device by executing a terminal control program that is a program related to communication control on the RTOS. .
[0036]
When the portable wireless communication device is connected to the first communication system having a large amount of calculation processing in the portable wireless communication device, communication control and application are performed by the first processor 11 loosely coupled to the signal processing circuit 3. A program execution process is performed, the signal processor 3 is controlled by the second processor 21 that is relatively tightly coupled to the signal processor 3, and the third processor 31 that is most closely coupled to the signal processor 3 is further controlled. Digital signal processing associated with transmission / reception other than the processing performed by the signal processing circuit 3 is performed.
[0037]
Next, when the portable wireless communication device is connected to the second communication system with a small amount of calculation processing, only the execution processing of the application program is performed by the first processor 11, and the signal processing is performed by the second processor 21 instead. In addition to the control of the circuit 3, communication control is performed, and further, the third processor 31 performs digital signal processing associated with transmission / reception other than the processing performed by the signal processing circuit 3. As described above, when the total amount of arithmetic processing is relatively small, all the resources of the first processor 11 can be allocated to the execution processing of the application program, and optimal resource allocation is possible.
[0038]
[Inter-communication system handover]
FIG. 6 shows a processing procedure for shifting the connected communication system in the portable wireless communication apparatus according to the present embodiment. Here, although the procedure in the case of shifting from the first communication system to the second communication system is shown, the portable wireless communication device of the present embodiment shifts the communication system while maintaining communication (between communication systems). Handover) and replacement of the communication program at the store when the user purchases the portable wireless communication device are possible.
[0039]
First, the user of the portable wireless communication device is connected to the first communication system (step S101), or the first processor 11 is loaded with a program for communication with the first communication system. Suppose that a user requests to switch to the second communication system. In this case, the first processor 11 downloads a communication program (second communication program) for communication in the second communication system, and the second communication program is preferably stored in the data memory 13 which is an external memory. Store (step S10 2 -10 3 ).
[0040]
The second communication program can be downloaded via a wireless line via the antenna 1 and the wireless transmission / reception unit 2 or via a wired line via a connector provided in the input / output device 15. At this time, the first processor 11 may determine whether the entire program or a part of the program necessary for performing communication as the second communication program, and download only the necessary program according to the determination result. This is desirable for preventing unnecessary downloads.
[0041]
Next, the first processor 11 compiles the second communication program stored in the data memory 12 into a language format suitable for the configuration of the portable wireless communication device (step S10). 4 ).
Next, the first processor 11 determines whether various software necessary for communication in the first communication system (referred to as first communication system software) is held for system backup (step S105). If not retained, the first communication program software is backed up by storing the first communication program and data in the instruction memory 12 and the data memory 13, which are preferably external memories, respectively (step S106).
[0042]
Next, the compiled second communication system program is loaded into the instruction memories 12, 22, and 32 as necessary, and the portable wireless communication device is operated according to the second communication program as necessary after the loading is completed. The part that needs to be initialized is performed (steps S107 to S108).
[0043]
Next, whether or not the portable wireless communication apparatus operates normally is checked (step S109). If there is an abnormality, the process returns to step S107 and the result of compiling the second communication program is again stored in the instruction memories 12, 22, and 32. To load. When an abnormality occurs, the second communication program may be compiled by returning to step S104 instead of step S107.
[0044]
Here, when the portable wireless communication device is abnormal, the operation of loading the compilation result of the second communication program into the instruction memories 12, 22, 32, or the operation of compiling the second communication program is performed several times (n times). If the abnormality is not resolved even after trying (YES in step S110), the first system program backed up in step S106 is loaded again (step S111). Thereafter, the process returns to step S101 to reconnect to the first communication system.
[0045]
On the other hand, as a result of the internal check in step S109, if the portable wireless communication device is operating normally and no problem has occurred, the portable wireless communication device is connected to the second communication system (step S112).
[0046]
With the processing procedure as described above, the portable wireless communication apparatus of the present embodiment can implement handover between communication systems only by switching communication programs without having a plurality of modems. The procedure of the inter-communication handover process described above is executed by the first processor 11 in accordance with the terminal control program shown in FIG.
[0047]
In the above description, the communication program is downloaded through a wireless or wired line. However, the communication program may be directly written in the first to third processors 11, 21, and 31.
[0048]
[About standby reception]
Next, the standby reception operation of the portable wireless communication apparatus according to this embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram showing state transition of standby reception, and FIG. 8 shows an operation procedure of standby reception.
[0049]
As shown in FIG. 7, after the portable wireless communication device (terminal) is turned on to enter the terminal activation state 201, if it does not enter the call state 204 for a certain period of time, it waits for a call from the communication system side. Enter the mode. In this standby reception mode, the portable radio communication apparatus does not receive a call signal from the communication system, and waits for the next standby reception 202 and standby reception state 203 for receiving the call signal in units of several seconds. Repeat with. In order to reduce the power consumption of the terminal in the standby reception mode, supply of power and clocks that are not necessary in the standby state 202 is stopped to reduce power consumption, and the call signal is received in the standby reception state 203.
[0050]
If the power is turned off in any of the standby state 202, the standby reception state 203, and the call state 204, the portable wireless communication device transitions to the terminal activation state 201 which is the initial state, and in this state the power is turned on. Then, a transition is made to the standby state 202. In the present embodiment, such a standby reception operation is performed according to the procedure shown in FIG.
[0051]
(1) Standby state: Using a timer or a clock counter (both not shown) under the control of the first processor 11, the processor 11 is interrupted to measure the time when the standby state ends (step S301).
[0052]
(2) Standby reception preparation: The first processor 11 receives standby reception activation by a signal from the timer, and activates the second processor 21 (step S302). At this time, the second processor 21 executes a boot sequence in which a predetermined procedure is determined.
[0053]
(3) Activation of signal processing circuit / wireless transmission / reception unit: The second processor 21 controls power supply and clock supply to necessary portions of the signal processing circuit 3 and the wireless transmission / reception unit 2 and performs necessary initialization. (Step S303).
[0054]
(4) Standby reception state: A call signal (paging signal) is received from the communication system during the standby reception time (step S304).
[0055]
(5) Standby shutdown: The portable wireless communication device determines whether or not its own terminal is called by a paging signal (step S305) and is not called. No The second processor 21 sets unnecessary parts in the standby state, for example, the second processor 21, the signal processing circuit 3, and the wireless transmission / reception unit 2, and stops supply of power and / or clock. Shut down (step S307). The first processor 11 confirms that the state of the second processor 12 has changed and moves to a standby state.
[0056]
(6) Call preparation: If it is determined in steps S304 to S305 that the terminal is called by receiving a paging signal, the second processor 21 activates and sets the wireless transmission / reception unit 2 necessary for the call, (Step S306). When the call is finished, the second processor 21 sets an unnecessary part in the standby state of the second processor 21, the signal processing circuit 3, and the wireless transmission / reception unit 2 to be shut down in step S <b> 307, and then shuts down the first processor 11. Confirms that the state of the second processor 21 has changed, and shifts to a standby state.
[0057]
By performing such processing, it is possible to reduce the power consumption of the portable wireless communication device and lengthen the call time. The standby reception process described above is executed by the first processor 11 in accordance with the terminal control program shown in FIG. Note that the processing procedures described in FIGS. 6 to 8 with respect to the second embodiment can be applied to the first or second embodiment.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, resource management can be performed accurately and efficiently by sharing different processes among a plurality of processors in a portable wireless communication apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a portable wireless communication apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a portable wireless communication apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a portable wireless communication apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of processing sharing of the first, second, and third processors in the embodiment;
FIG. 5 is a diagram for explaining processing sharing in each case of the first and second communication systems of the first, second, and third processors in the embodiment;
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure for handover between communication systems in the embodiment;
FIG. 7 is a state transition diagram related to standby reception processing of the portable wireless communication device according to the embodiment;
FIG. 8 is a flowchart showing a standby reception processing procedure of the portable wireless communication apparatus according to the embodiment;
[Explanation of symbols]
1 ... Antenna
2 ... Wireless transceiver
3. Signal processing circuit
4A, 4B, 4C ... bus
5A, 5B ... bus interface
11: First processor
12, 12A ... External instruction memory
13, 13A ... Data memory
14 ... Cache memory
15 ... I / O device
21 ... Second processor
22 ... Instruction memory
23 ... Data memory
31 ... Second processor
32 ... Instruction memory
33 ... Data memory

Claims

In a portable wireless communication device capable of supporting a plurality of communication systems and a plurality of application services,
A wireless transceiver for transmitting and receiving wireless signals;
A signal processing circuit for performing a part of the digital signal processing accompanying the transmission and reception;
The first bus,
The second bus,
A bus interface connected between the first bus and the second bus;
Coupled with the signal processing circuit via the second bus, bus interface, and first bus, at least communication control related to connection between the portable wireless communication device and the communication system, and execution of an application program related to the application service A first processor for processing;
A second processor coupled to the signal processing circuit via the first bus and having at least another part of the digital signal processing and control of the signal processing circuit ;
The portable wireless communication apparatus, wherein the first and second processors change their respective processing responsibilities according to the communication system to which the portable wireless communication apparatus is connected .

In a portable wireless communication device capable of supporting a plurality of communication systems and a plurality of application services,
A wireless transceiver for transmitting and receiving wireless signals;
A signal processing circuit for performing a part of the digital signal processing accompanying the transmission and reception;
The first bus,
The second bus,
The third bus,
A first bus interface connected between the first bus and the second bus;
A second bus interface connected between the second bus and a third bus;
The third bus, the second bus interface, the second bus, the first bus interface, and the first bus are coupled to the signal processing circuit, and at least another part of the digital signal processing, and the portable wireless communication device A first processor that executes a part of communication control related to connection between the communication system and the communication system and an application program related to the application service;
A second processor coupled to the signal processing circuit via the second bus, the first bus interface, and the first bus, and at least another part of the communication control and a control of the signal processing circuit;
A third processor coupled to the signal processing circuit via the first bus and performing at least another part of the digital signal processing ;
The portable wireless communication apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the first to third processors is changed in accordance with the communication system to which the portable wireless communication apparatus is connected .

Portable radio communication apparatus according to claim 1 or 2, wherein further comprising a cache memory used by the first processor.

3. The portable wireless communication device according to claim 1, further comprising a data memory configured by a DRAM used by the first processor and an instruction memory configured by a flash memory.

The first processor performs processing relating to the communication control as follows: (a) the portable wireless communication device is connected to the first communication system, or the first processor is connected to the first communication system. It is determined that a connection request to the second communication system is generated in a state where the first communication program for the communication of the second communication system is loaded, and (b) the first communication program is generated by the generation of the connection request to the second communication system. A second communication program for communication in the communication system 2 is downloaded and compiled, and (c) the compilation result of the second communication program is loaded to make the portable wireless communication device a second communication system. to connect to a portable radio communication device of any one of claims 1 or 2 having a function of performing a handover process between a communication system.