JP4628331B2 - マルチモード無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents

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Description

本発明は、複数の無線通信方式に対応するマルチモード無線通信装置及び無線通信方法に関する。
無線通信技術の発展に伴って、様々な無線通信方式が実用化されている。そして、これらの通信方式に対応するマルチモード無線通信装置（マルチモード無線端末）が求められている。
ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やリコンフィギュラブルプロセッサなどのソフトウェアの書き換えによりリコンフィギュレーション（再構成）可能なプログラマブルデバイスにより構成された信号処理部を有し、信号処理部を再構成して各通信方式に対応するソフトウェア無線端末が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
このプログラマブルデバイスを有するソフトウェア無線端末は、通信方式の切り換えの度に回路構成を記述したコンフィギュレーションデータを入力して信号処理部を再構成する。そのため、このソフトウェア無線端末は、通信方式の切り換え頻度が高い場合には再構成に時間がかかり通信の効率が低下する。
また、通信方式により異なる機能を実現する異機能部と、各通信方式で共通の機能を実現する共通機能部とを有し、異機能部の特定の機能と、共通機能部の共通の機能とを実現して各通信方式に対応するソフトウェア無線端末が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この異機能部と共通機能部とを有するソフトウェア無線端末は、通信方式に対応したパラメータ（差分情報）を入力して機能を特定するので、信号処理部を再構成するよりも早く通信方式を切り換えることができる。しかし、このソフトウェア無線端末は複数の通信方式に対応する冗長度が大きい汎用回路を用いるために、単一の通信方式に対応する回路を用いるソフトウェア無線端末よりも消費電力が大きくなる。
このようにソフトウェア無線端末の通信方式の切り換え方法には、信号処理部を再構成する方法と、パラメータを入力して機能を特定する方法とがある。そして、通信方式の切り換え頻度が低い場合には信号処理部を再構成する方法が消費電力の観点から有利であり、切り換え頻度が高い場合にはパラメータを入力して機能を特定する方法が通信効率の観点から有利である。
特開平１１−３４６３８３号公報 Ｊ． Ｍｉｔｏｌａ， "Ｔｈｅ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｒａｄｉｏ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ"， ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｍａｇａｚｉｎｅ ， １９９５， Ｖｏｌ．３３， Ｎｏ．５， ｐ．２６−３８
しかしながら、従来のソフトウェア無線端末では通信方式の切り換え方法が固定されていた。通信方式の最適な切り換え方法は通信環境により異なる。ところが、従来のソフトウェア無線端末では通信環境に応じて、通信方式の切り換え方法を変更することが困難であった。
本発明は前記従来の課題を解決するもので、通信環境に応じて通信方式の切り換え方法を自動的に変更または選択できるマルチモード無線装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。
本発明のマルチモード無線通信装置の一つの態様は、複数の通信方式に対応し、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式を切り換えて通信を行うマルチモード無線通信装置であって、回路パラメータ制御によって回路機能を切り換える第１の切換方法、または、ソフトウェアの書き換えによる再構成によって回路機能を切り換える第２の切換方法により、回路機能を切り換えて各通信方式の切換に対応するリコンフィギュラブル信号処理部と、所定の時間における通信方式切換回数および各通信方式の通信時間と、予め保持された各通信方式の切換に要する消費電力の情報と、予め保持された各通信方式の通信に要する消費電力の情報とに基づいて、通信方式の切換および通信に要する消費電力が最も小さくなるように、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式が前記第１の切換方法または前記第２の切換方法のいずれによって切り換えられるかを定めた切換設定を決定する切換設定判断部と、前記切換設定判断部において決定された前記切換設定に基づいて、前記リコンフィギュラブル信号処理部の回路機能の変更を、前記第１の切換方式または前記第２の切換方法によって制御する制御部と、を備えた構成を採る。
本発明のマルチモード無線通信装置の一つの態様は、複数の通信方式に対応し、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式を切り換えて通信を行うマルチモード無線通信装置であって、回路パラメータ制御によって回路機能を切り換える第１の切換方法、または、ソフトウェアの書き換えによる再構成によって回路機能を切り換える第２の切換方法により、回路機能を切り換えて各通信方式の切換に対応するリコンフィギュラブル信号処理部と、マルチモード無線通信装置の位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部と、所定の位置情報と、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式が前記第１の切換方法または前記第２の切換方法のいずれによって切り換えられるかを定めた切換設定との対応関係を示す位置切換設定対応情報を保持する判断情報記憶部と、前記位置情報取得部から取得された前記位置情報と、前記判断情報記憶部から取得された前記位置切換設定対応情報とに基づいて、前記切換設定を決定する切換設定判断部と、前記切換設定判断部において決定された前記切換設定に基づいて、前記リコンフィギュラブル信号処理部の回路機能の変更を、前記第１の切換方式または前記第２の切換方法によって制御する制御部と、を備えた構成を採る。
本発明のマルチモード無線通信装置の一つの態様は、複数の通信方式に対応し、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式を切り換えて通信を行うマルチモード無線通信装置であって、回路パラメータ制御によって回路機能を切り換える第１の切換方法、または、ソフトウェアの書き換えによる再構成によって回路機能を切り換える第２の切換方法により、回路機能を切り換えて各通信方式の切換に対応するリコンフィギュラブル信号処理部と、現在の時刻に関する時刻情報を取得する時刻情報取得部と、所定の時刻情報と、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式が前記第１の切換方法または前記第２の切換方法のいずれによって切り換えられるかを定めた切換設定との対応関係を示す時刻切換設定対応情報を保持する判断情報記憶部と、前記時刻情報取得部から取得された前記時刻情報と、前記判断情報記憶部から取得された前記時刻切換設定対応情報とに基づいて、前記切換設定を決定する切換設定判断部と、前記切換設定判断部において決定された前記切換設定に基づいて、前記リコンフィギュラブル信号処理部の回路機能の変更を、前記第１の切換方式または前記第２の切換方法によって制御する制御部と、を備えた構成を採る。
本発明のマルチモード無線通信方法の一つの態様は、複数の通信方式に対応し、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式を切り換えて通信を行うマルチモード無線通信方法であって、回路パラメータ制御によって回路機能を切り換える第１の切換方法、または、ソフトウェアの書き換えによる再構成によって回路機能を切り換える第２の切換方法により、回路機能を切り換えて各通信方式の切換に対応し、所定の時間における通信方式切換回数および各通信方式の通信時間と、予め保持された各通信方式の切換に要する消費電力の情報と、予め保持された各通信方式の通信に要する消費電力の情報とに基づいて、通信方式の切換および通信に要する消費電力が最も小さくなるように、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式が前記第１の切換方法または前記第２の切換方法のいずれによって切り換えられるかを定めた切換設定を決定し、決定された前記切換設定に基づいて、前記回路機能の変更を、前記第１の切換方式または前記第２の切換方法によって制御する。
本発明のマルチモード無線通信方法の一つの態様は、複数の通信方式に対応し、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式を切り換えて通信を行うマルチモード無線通信方法であって、回路パラメータ制御によって回路機能を切り換える第１の切換方法、または、ソフトウェアの書き換えによる再構成によって回路機能を切り換える第２の切換方法により、回路機能を切り換えて各通信方式の切換に対応し、マルチモード無線通信装置の位置に関する位置情報を取得し、所定の位置情報と、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式が前記第１の切換方法または前記第２の切換方法のいずれによって切り換えられるかを定めた切換設定との対応関係を示す位置切換設定対応情報を保持し、取得された前記位置情報と、前記位置切換設定対応情報とに基づいて、前記切換設定を決定し、決定された前記切換設定に基づいて、前記回路機能の変更を、前記第１の切換方式または前記第２の切換方法によって制御する。
本発明のマルチモード無線通信方法の一つの態様は、複数の通信方式に対応し、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式を切り換えて通信を行うマルチモード無線通信方法であって、回路パラメータ制御によって回路機能を切り換える第１の切換方法、または、ソフトウェアの書き換えによる再構成によって回路機能を切り換える第２の切換方法により、回路機能を切り換えて各通信方式の切換に対応し、現在の時刻に関する時刻情報を取得し、所定の時刻情報と、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式が前記第１の切換方法または前記第２の切換方法のいずれによって切り換えられるかを定めた切換設定との対応関係を示す時刻切換設定対応情報を保持し、取得された前記時刻情報と、取得された前記時刻切換設定対応情報とに基づいて、前記切換設定を決定し、決定された前記切換設定に基づいて、前記回路機能の変更を、前記第１の切換方式または前記第２の切換方法によって制御する。
本発明のマルチモード無線通信装置の一つの態様は、複数種類の無線通信方式に対応し、通信方式を切り換えて通信を行うマルチモード無線通信装置であって、通信環境に応じて通信方式の切り換え方法の組み合わせを決定し、組み合わせに応じて通信方式に係る通信装置の構成を変更し、組み合わせに示された切り換え方法で、通信方式を切り換えることを特徴とする。
この構成により、通信環境に最適な通信方式の切り換え方法を自動的に選択することができる。
また、本発明のマルチモード無線通信装置の一つの態様は、複数種類の無線通信方式に対応し、通信方式を切り換えて通信を行うマルチモード無線通信装置であって、通信方式を切り換えるリコンフィギュラブル信号処理部と、通信方式の切り換え方法の組み合わせに基づいて、リコンフィギュラブル信号処理部に通信方式の切り換えと切り換え方法とを指示する制御部と、制御部から通信環境情報を入手し、判断情報記憶部から切換設定判断係数を入手し、組み合わせを決定し、制御部に組み合わせを指示する切換設定判断部と、切換設定判断係数を保持する判断情報記憶部と、を備えたことを特徴とする。
この構成により、通信環境や、通信方式の切り換えに伴う各種の判断材料に基づいて、最適な通信方式の切り換え方法を自動的に選択することができる。
また、本発明のマルチモード無線通信装置の一つの態様は、複数種類の無線通信方式に対応し、通信方式を切り換えて通信を行うマルチモード無線通信装置であって、通信方式を切り換えるリコンフィギュラブル信号処理部と、通信方式の切り換え方法の組み合わせに基づいて、リコンフィギュラブル信号処理部に通信方式の切り換えと切り換え方法とを指示する制御部と、位置情報を取得する位置情報取得部と、位置情報取得部から位置情報を入手し、判断情報記憶部から位置−切換設定対応情報を入手し、組み合わせを決定し、制御部に組み合わせを指示する切換設定判断部と、位置−切換設定対応情報を保持する判断情報記憶部と、を備えたことを特徴とする。
この構成により、位置情報に基づいて、最適な通信方式の切り換え方法を自動的に選択することができる。
また、本発明のマルチモード無線通信装置の一つの態様は、複数種類の無線通信方式に対応し、通信方式を切り換えて通信を行うマルチモード無線通信装置であって、通信方式を切り換えるリコンフィギュラブル信号処理部と、通信方式の切り換え方法の組み合わせに基づいて、リコンフィギュラブル信号処理部に通信方式の切り換えと切り換え方法とを指示する制御部と、時刻情報を取得する時刻情報取得部と、時刻情報取得部から時刻情報を入手し、判断情報記憶部から時刻−切換設定対応情報を入手し、組み合わせを決定し、制御部に組み合わせを指示する切換設定判断部と、時刻−切換設定対応情報を保持する判断情報記憶部と、を備えたことを特徴とする。
この構成により、時刻情報に基づいて、最適な通信方式の切り換え方法を自動的に選択することができる。
また、本発明のマルチモード無線通信装置の一つの態様は、構成情報記憶部を更に備え、リコンフィギュラブル信号処理部は、通信方式の切り換えを、制御部からパラメータを入手し、リコンフィギュラブル信号処理部の機能を特定する方法、または、構成情報記憶部から構成情報を入手し、リコンフィギュラブル信号処理部を再構成する方法、のいずれかで行うことが好ましい。
この構成により、通常よく行われている、パラメータを入力し機能を特定する方法または再構成する方法で通信方式を切り換えることができる。
また、本発明のマルチモード無線通信装置の一つの態様は、制御部は、組み合わせに基づいて、リコンフィギュラブル信号処理部に、通信方法の切り換えを伴わない、リコンフィギュラブル信号処理部の再構成を指示し、リコンフィギュラブル信号処理部は、リコンフィギュラブル信号処理部を再構成することが好ましい。
この構成により、通信方式の切り換えタイミングとは関係なく、切り換え方法の組み合わせを最適化できる。
また、本発明のマルチモード無線通信装置の一つの態様は、通信環境情報には、通信方式の単位時間当たりの切り換え回数と、通信方式での通信時間と、が含まれることが好ましい。
この構成により、適切な切り換え方法の組み合わせを決定することができる。
また、本発明のマルチモード無線通信装置の一つの態様は、位置情報には、マルチモード無線通信装置の位置に関する情報が含まれることが好ましい。
この構成により、適切な切り換え方法の組み合わせを決定することができる。
また、本発明のマルチモード無線通信装置の一つの態様は、時刻情報には、現在の時刻に関する情報が含まれることが好ましい。
この構成により、適切な切り換え方法の組み合わせを決定することができる。
また、本発明のマルチモード無線通信装置の一つの態様は、切換設定判断係数には、組み合わせにおける通信方式の切り換えに必要な電力と、組み合わせにおける通信方式での通信に単位時間当たりに必要な電力と、が含まれることが好ましい。
この構成により、適切な切り換え方法の組み合わせを決定することができる。
また、本発明のマルチモード無線通信装置の一つの態様は、位置−切換設定対応情報には、マルチモード無線通信装置の各位置における最適な組み合わせの情報が含まれることが好ましい。
この構成により、適切な切り換え方法の組み合わせを決定することができる。
また、本発明のマルチモード無線通信装置の一つの態様は、時刻−切換設定対応情報には、各時刻における最適な組み合わせの情報が含まれることが好ましい。
この構成により、適切な切り換え方法の組み合わせを決定することができる。
また、本発明のマルチモード無線通信装置の一つの態様は、切換設定判断部は、通信環境情報及び切換設定判断係数を用いて、切換評価係数を算出し、任意期間において必要な電力が一番小さい組み合わせを決定することが好ましい。
この構成により、消費電力を抑制可能な切り換え方法の組み合わせを決定することができる。
また、本発明のマルチモード無線通信装置の一つの態様は、切換設定判断部は、位置情報及び位置−切換設定対応情報を用いて、マルチモード無線通信装置の現在の位置における最適な組み合わせを決定することが好ましい。
この構成により、現在の位置における最適な組み合わせを決定することができる。
また、本発明のマルチモード無線通信装置の一つの態様は、切換設定判断部は、時刻情報及び時刻−切換設定対応情報を用いて、現在の時刻における最適な組み合わせを決定することが好ましい。
この構成により、現在の時刻における最適な組み合わせを決定することができる。
また、本発明のマルチモード無線通信装置の一つの態様は、リコンフィギュラブル信号処理部は、制御部に通信方式の切り換えを要求することが好ましい。
この構成により、他の無線端末など外部からの信号に基づいて通信方式を切り換えることができる。
また、本発明のマルチモード無線通信装置の一つの態様は、切換設定判断部は、一定期間ごと、または、リコンフィギュラブル信号処理部が制御部に通信方式の切り換えを要求した場合、の少なくとも一方で、組み合わせを決定することが好ましい。
この構成により、適切なタイミングで、通信方式の切り換え方法を自動的に選択することができる。
また、本発明の無線通信方法の一つの態様は、リコンフィギュラブル信号処理部と、制御部と、切換設定判断部と、判断情報記憶部と、構成情報記憶部と、を有するマルチモード無線通信装置が、複数種類の無線通信方式に対応し、リコンフィギュラブル信号処理部で通信方式を切り換えて通信を行う無線通信方法であって、制御部から入手した通信環境に関する情報と、判断情報記憶部から入手した通信方式の切り換えに関する情報とから、切換設定判断部が、複数種類の通信方式の切り換え方法の組み合わせを決定するステップと、切換設定判断部が、制御部に、組み合わせを指示するステップと、制御部がリコンフィギュラブル信号処理部の再構成が必要かを判断するステップと、制御部がリコンフィギュラブル信号処理部に再構成を指示するステップと、リコンフィギュラブル信号処理部が、構成情報記憶部から構成情報を入手して、再構成を行うステップと、を有することを特徴とする。
この構成により、通信環境や、通信方式の切り換えに関する情報に基づいて、最適な通信方式の切り換え方法を自動的に選択することができる。
また、本発明の無線通信方法の一つの態様は、リコンフィギュラブル信号処理部と、制御部と、位置情報取得部と、切換設定判断部と、判断情報記憶部と、構成情報記憶部と、を有するマルチモード無線通信装置が、複数種類の無線通信方式に対応し、リコンフィギュラブル信号処理部で通信方式を切り換えて通信を行う無線通信方法であって、位置情報取得部から入手した位置情報と、判断情報記憶部から入手した通信方式の切り換えに関する情報とから、切換設定判断部が、複数種類の通信方式の切り換え方法の組み合わせを決定するステップと、切換設定判断部が、制御部に、組み合わせを指示するステップと、制御部がリコンフィギュラブル信号処理部の再構成が必要かを判断するステップと、制御部がリコンフィギュラブル信号処理部に再構成を指示するステップと、リコンフィギュラブル信号処理部が、構成情報記憶部から構成情報を入手して、再構成を行うステップと、を有することを特徴とする。
この構成により、位置情報に基づいて、最適な通信方式の切り換え方法を自動的に選択することができる。
また、本発明の無線通信方法の一つの態様は、リコンフィギュラブル信号処理部と、制御部と、時刻情報取得部と、切換設定判断部と、判断情報記憶部と、構成情報記憶部と、を有するマルチモード無線通信装置が、複数種類の無線通信方式に対応し、リコンフィギュラブル信号処理部で通信方式を切り換えて通信を行う無線通信方法であって、時刻情報取得部から入手した時刻情報と、判断情報記憶部から入手した通信方式の切り換えに関する情報とから、切換設定判断部が、複数種類の通信方式の切り換え方法の組み合わせを決定するステップと、切換設定判断部が、制御部に、組み合わせを指示するステップと、制御部がリコンフィギュラブル信号処理部の再構成が必要かを判断するステップと、制御部がリコンフィギュラブル信号処理部に再構成を指示するステップと、リコンフィギュラブル信号処理部が、構成情報記憶部から構成情報を入手して、再構成を行うステップと、を有することを特徴とする。
この構成により、時刻情報に基づいて、最適な通信方式の切り換え方法を自動的に選択することができる。
本発明のマルチモード無線装置及び無線通信方法によれば、複数の異なる通信方式に対応するマルチモード無線端末と、それぞれ異なる通信方式に対応する複数の無線端末とが存在する無線ネットワークシステムにおいて、マルチモード無線端末が、対応する通信方式を切り換えて他の無線端末と通信を行う場合に、通信環境に応じて通信方式の切り換え方法の組み合わせを決定して、自動的に通信方式の切り換え方法を選択することができ、消費電力を低減することができる。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１のマルチモード無線端末は、通信方式の切り換え回数及び各通信方式での通信時間に基づいて環境に応じた通信方式の切り換え方法を選択する。
図１は、本実施の形態１のマルチモード無線端末に係る無線ネットワークシステムの平面配置図である。このネットワークシステムには、第１から第３のいずれの通信方式にも対応するマルチモード無線端末１０１と、第１の通信方式に対応する第１の無線端末１０２と、第２の通信方式に対応する第２の無線端末１０３と、第３の通信方式に対応する第３の無線端末１０４とが存在する。マルチモード無線端末１０１は、対応する通信方式を切り換えて、他の無線端末と通信を行う。なお、マルチモード無線端末１０１では、各通信方式による通信時間や、各通信方式の切り換え頻度が一様ではない。
このようなネットワークシステムにおいて、マルチモード無線端末１０１は、通信環境に応じて、信号処理部を再構成する方法と、パラメータを入力して機能を特定する方法とを自動的に適切に使い分けて、通信方式を切り換えることができる。
図２は本実施の形態１のマルチモード無線端末の構成を示す図である。マルチモード無線端末１０１は、リコンフィギュラブル信号処理部２０１と、制御部２０２と、切換設定判断部２０３と、判断情報記憶部２０４と、構成情報記憶部２０５とを有している。
リコンフィギュラブル信号処理部２０１は、第１から第３のいずれの通信方式にも対応するアンテナを有している。また、リコンフィギュラブル信号処理部２０１は、ソフトウェアの書き換えにより再構成可能なプログラマブルデバイス、例えばＦＰＧＡ、リコンフィギュラブルプロセッサなどのソフトウェアプログラムやコンフィギュレーションデータの入力により機能及び動作を変更できるデバイスのうちの一つ、もしくはそれらの組み合わせにより構成される。これにより、単一のリコンフィギュラブル信号処理部２０１が第１から第３のいずれかの通信方式に対応し、その通信方式に対応する他の無線端末と通信する。
リコンフィギュラブル信号処理部２０１は、制御部２０２に通信方式の切換要求信号を出力する。そして、制御部２０２からパラメータ切換信号及び信号処理部再構成信号を入力する。また、構成情報記憶部２０５から構成情報信号を入力する。
制御部２０２は、リコンフィギュラブル信号処理部２０１における通信方式の切り換え及び通信方式の切り換えを伴わない再構成の制御を行う。そのために、制御部２０２は、リコンフィギュラブル信号処理部２０１の構成を把握している。制御部２０２は、リコンフィギュラブル信号処理部２０１にパラメータ切換信号及び信号処理部再構成信号を出力する。また、リコンフィギュラブル信号処理部２０１から出力される切換要求信号を入力する。また、切換設定判断部２０３に対して通信環境情報信号を出力する。通信環境情報信号には各通信方式の切り換え回数及び各通信方式での通信時間に関する情報が含まれる。
切換設定判断部２０３は、制御部２０２から入力した通信環境情報信号と、判断情報記憶部２０４から入力した切換設定判断係数信号とを用いて、現在の通信環境で最も効率の良い通信方式の切り換え方法の組み合わせ（以下、切換設定という）を判断し、それが現在の切換設定と異なる場合には、切換設定変更信号を制御部２０２に出力する。
判断情報記憶部２０４は、切換設定判断部２０３で用いる切換設定判断係数を保持する。
構成情報記憶部２０５は、リコンフィギュラブル信号処理部２０１の再構成に必要な構成情報を保持する。
本実施の形態１では、第１の通信方式はセルラ系の通信方式であり、その無線通信処理にＤＳ−ＣＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ；直接拡散符号分割多元接続）方式を用いる。また、第２の通信方式は無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ；構内通信網）系の通信方式であり、その無線通信処理にＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ；直交周波数分割多重）方式を用いる。また、第３の通信方式はＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）系の通信方式であり、その無線通信処理にＤＳＳＳ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ；直接スペクトラム拡散）方式を用いる。
また、本実施の形態１では、ＩＱマッパ処理及びフィルタ処理は、第１から第３のいずれの通信方式にも用いられ、通信方式により、ＩＱマッパ処理は入力データのビット幅、ＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）のサイズが異なり、フィルタ処理はフィルタタッ
プ数、フィルタタップ係数が異なる。また、ビタビ復号処理は第１及び第２の通信方式に用いられ、通信方式により符号化率が異なる。また、相関処理は第１及び第３の通信方式に用いられ、通信方式により拡散率が異なる。また、ＲＡＫＥ受信処理は第１の通信方式で、ＦＦＴ処理は第２の通信方式で、それぞれ単独で用いられる。
通信方式の切り換え方法について説明する。パラメータ入力による切り換えは、リコンフィギュラブル信号処理部２０１をあらかじめ複数の通信方式に対応する汎用的、網羅的な構成にして、制御部２０２からのパラメータ切換信号によりこの構成のうちの必要な部分及び係数を用いる。
また、再構成による切り換えは、構成情報記憶部２０５から所望の通信方式に対応したリコンフィギュラブル信号処理部２０１の構成情報（例えば、ＦＰＧＡデバイスにおけるコンフィギュレーションデータ）を読み込み、この構成情報に基づいてリコンフィギュラブル信号処理部２０１の再構成を行う。
図３は本実施の形態１のマルチモード無線端末のリコンフィギュラブル信号処理部の構成を示す図である。
リコンフィギュラブル信号処理部２０１は第１から第３までの３つの通信方式に対応する。そのため、リコンフィギュラブル信号処理部２０１のとりうる構成は図３に実線枠で示した７通りとなる。つまり、それぞれパラメータ入力による切り換えで、全ての通信方式に対応する構成３０１、第１及び第２の通信方式に対応する構成３０２、第２及び第３の通信方式に対応する構成３０３、第１及び第３の通信方式に対応する構成３０４、第１の通信方式にのみ対応する構成３０５、第２の通信方式にのみ対応する構成３０６、第３の通信方式にのみ対応する構成３０７の７通りである。
図３では、構成３０１乃至構成３０７について、パラメータ入力により切り換える通信方式を≪○−○−○≫の形で表す。例えば、パラメータ入力により第１と第２の通信方式を切り換える構成３０２は≪１−２≫となる。また第３の通信方式にのみ対応する構成３０７は≪３≫となる。構成３０２を構成３０７に変更するにはリコンフィギュラブル信号処理部２０１の再構成を行う。
また、リコンフィギュラブル信号処理部２０１のとりうる切換設定は、図３に破線枠で示した５通りとなる。全ての通信方式間の切り換えをパラメータ入力で行う切換設定３１１、第１と第２の通信方式間の切り換えをパラメータ入力で行い、第１と第３の通信方式間及び第２と第３の通信方式間の切り換えを再構成で行う切換設定３１２、第２と第３の通信方式間の切り換えをパラメータ入力で行い、第１と第２の通信方式間及び第１と第３の通信方式間の切り換えを再構成で行う切換設定３１３、第１と第３の通信方式間の切り換えをパラメータ入力で行い、第１と第２の通信方式間及び第２と第３の通信方式間の切り換えを再構成で行う切換設定３１４、全ての通信方式間の切り換えを再構成で行う切換設定３１５の５通りである。
図３では、各切換設定について、パラメータ入力による切り換え及び再構成による切り換えを例えば＜１−２＞−＜３＞の形で表す。これは同一の括弧＜ ＞の内側にある第１と第２の通信方式間の切り換えをパラメータ入力で行い、同一の括弧＜ ＞の内側にない第１と第３または第２と第３の通信方式間の切り換えを再構成で行うことを表す。
パラメータ入力により通信方式を切り換える場合に、リコンフィギュラブル信号処理部２０１は、ＩＱマッパ処理では入力データのビット幅及びＬＵＴのサイズについて最も入力データの大きい通信方式に対応する回路構成をあらかじめ用意して、パラメータ入力に
より必要な入力ビット幅及びＬＵＴサイズを指定して必要な回路を動作させる。また、フィルタ処理では最もフィルタタップ数の多い通信方式に対応する数のフィルタタップと、各通信方式に対応するフィルタタップ係数とをあらかじめ用意して、パラメータ入力により必要なフィルタタップ数及びフィルタタップ係数を指定して必要な回路を動作させる。
図４は本実施の形態１のマルチモード無線端末のリコンフィギュラブル信号処理部の具体的な構成を示す図である。図３で示した切換設定３１１、３１２での構成３０１、３０２、３０７を示している。
全ての通信方式間の切り換えをパラメータ入力で行う構成３０１は、全ての通信方式で用いられる処理（ＩＱマッパ処理、フィルタ処理など）及び一部の通信方式で用いられる処理（ビタビ復号処理、相関演算処理など）についてできるだけ多くの通信方式に対応できるように汎用的な回路を用意する。また、構成３０１は単一の通信方式でのみ用いられる処理（ＲＡＫＥ受信処理、ＦＦＴ処理など）について全ての通信方式に対応できるように全ての処理に必要な回路を用意する。
これに対し、第１と第２の通信方式間の切り換えをパラメータ入力で行う構成３０２は、全ての通信方式で用いられる処理と一部の通信方式で用いられる処理とについては第３の通信方式に対応する処理が必要でないため、冗長度を軽減して回路を小さくすることができる。また、構成３０２は単一の通信方式でのみ用いられる処理については第３の通信方式で用いられる処理が必要でないため、回路を更に小さくすることができる。
また、第３の通信方式にのみ対応する構成３０７は、全ての通信方式で用いられる処理及び一部の通信方式で用いられる処理については第３の通信方式のみに対応すればよいため、冗長度を更に軽減して回路を更に小さくすることができる。また、第１と第２の通信方式で用いられる処理、第１の通信方式のみまたは第２の通信方式のみで用いられる処理が必要ないため、回路を更に小さくすることができる。
なお、同じ回路を用いて通信方式により係数が異なる処理（例えばフィルタ処理や相関演算処理でタップ数が同じでタップ係数が異なる処理）はパラメータ入力による切り換え（係数のみの変更）が向いている。また、タップ数や処理ビット幅など回路が異なる処理（例えば最大数を回路として準備して必要な分だけ使う処理）は重複部分の割合によりパラメータ入力または再構成のどちらの切り換えが向いているかが異なり、回路そのものが異なる処理は再構成による切り換えが向いている。
マルチモード無線端末１０１は、第１及び第２の通信方式は一回の通信での通信時間が短く、これらの通信方式間で頻繁に切り換えを行う。また、第３の通信方式は一回の通信での通信時間が長く、他の通信方式とほとんど切り換えを行わない。
以上の構成において、図１に示したネットワークシステム下でマルチモード無線端末１０１が、第１の無線端末１０２、第２の無線端末１０３、第３の無線端末１０４との間でそれぞれ対応する通信方式により通信を行う場合に、通信環境に応じて切換設定を決定し、自動的に最適な通信方式の切り換え方法を選択する動作について以下に説明する。
図５は、本実施の形態１のマルチモード無線端末の通信方式の切り換えに係る動作手順を示す図である。通信方式の切り換えはリコンフィギュラブル信号処理部２０１と制御部２０２とが行う。
本実施の形態１ではマルチモード無線端末１０１の初期状態を、切換設定は第１、第２、第３の通信方式間の切り換えをパラメータ入力で行う＜１−２−３＞の切換設定３１１
として、リコンフィギュラブル信号処理部２０１の構成は第１、第２、第３の通信方式にパラメータ入力で対応する≪１−２−３≫の構成３０１とする。
リコンフィギュラブル信号処理部２０１は、パラメータ入力により通信方式を切り換えて他の無線端末と通信を行う（ステップＳ５０１）。通信方式を切り換える場合には（ステップＳ５０２、Ｙｅｓ）、リコンフィギュラブル信号処理部２０１は制御部２０２に切換要求信号を出力する（ステップＳ５０３）。第１の通信方式から第２の通信方式に切り換えるために、切換要求信号には切り換え前の第１の通信方式と切り換え後の第２の通信方式とを特定できる情報が含まれる。
制御部２０２ではリコンフィギュラブル信号処理部２０１から入力した（ステップＳ５０４）切換要求信号に示されている切り換えを、パラメータ入力で行うのか、再構成で行うのかを判断する（ステップＳ５０５）。切り換えをパラメータ入力で行うと判断した場合には、リコンフィギュラブル信号処理部２０１にパラメータ切換信号を出力する。また、切り換えを再構成で行うと判断した場合には、リコンフィギュラブル信号処理部２０１に信号処理部再構成信号を出力する。本実施の形態１では、マルチモード無線端末の初期状態が＜１−２−３＞の切換設定３１１であり、切換要求信号に示されている第１の通信方式から第２の通信方式への切り換えはパラメータ入力で行うと判断して、リコンフィギュラブル信号処理部２０１に第１の通信方式から第２の通信方式への切り換えをパラメータ入力で行うようにパラメータ切換信号を出力する（ステップＳ５０６）。
なお、パラメータ切換信号には、切り換え前の通信方式と切り換え後の通信方式の情報、リコンフィギュラブル信号処理部２０１における切り換え後の通信方式で必要な処理を特定できる情報（例えば、ＩＱマッパ処理、フィルタ処理、ビタビ復号処理、ＦＦＴ処理）及び各処理の内容を特定できる情報（例えば、ＩＱマッパ処理については入力データのビット幅、ＬＵＴのサイズなど、フィルタ処理についてはフィルタタップ数、フィルタタップ係数など）が含まれる。
リコンフィギュラブル信号処理部２０１は、制御部２０２からパラメータ切換信号を入力した場合（ステップＳ５０７）に、パラメータ切換信号に従って切り換え後の通信方式で必要な処理と処理内容とを特定して通信方式を切り換え（ステップＳ５０８）、他の無線端末と通信を行う（ステップＳ５０９）。なお、信号処理部再構成信号を入力した場合（ステップＳ５０７）には、信号処理部再構成信号に従って構成情報記憶部２０５から構成情報を入力し、リコンフィギュラブル信号処理部２０１を再構成して通信方式を切り換え（ステップＳ５０８）、他の無線端末と通信を行う（ステップＳ５０９）。
図６は、本実施の形態１のマルチモード無線端末の切換設定の変更に係る動作手順を示す図である。切換設定の変更は、リコンフィギュラブル信号処理部２０１と、制御部２０２と、切換設定判断部２０３とが行う。
制御部２０２は一定の周期で通信環境情報信号を切換設定判断部２０３に出力する（ステップＳ６０１）。通信環境情報にはある単位時間における通信方式の切り換え回数と各通信方式での通信時間とが含まれる。
切換設定判断部２０３は、制御部２０２から通信環境情報信号を入力し（ステップＳ６０２）、切換評価係数演算をして最適な切換設定を決定する（ステップＳ６０３）。
本実施の形態１では、切換設定を判断する要素には、通信環境情報の他に、各切換設定において通信方式を切り換えるのに必要な切換電力及び各通信方式で通信した場合の消費電力を用いる。切換電力及び消費電力は判断情報記憶部２０４があらかじめ切換設定判断
係数として保持しており、各通信方式で用いる回路の規模や各通信方式の信号処理量から求めることができる。
図７は本実施の形態１のマルチモード無線端末の切換電力の例を示す図である。また、図８は本実施の形態１のマルチモード無線端末の消費電力の例を示す図である。図７で「第○←→第○」は切り換える前後の通信方式を表す。例えば、「第１←→第２」は、第１と第２の通信方式間の切り換えを表す。
切換設定判断部２０３では切換設定判断係数と、次に示す式（１）と、通信環境情報とにより切換評価係数Ｐｋを計算し、切換評価係数Ｐｋが最も小さくなるものを最適な切換設定であると判断する。
Figure 0004628331
ここで、ｋは通信方式の切換設定を表す変数であり、１から５までの値をとる。ｉは切り換える前後の通信方式の組み合わせを表す変数であり、１から３までの値をとる。ｊは通信方式を表す変数であり、１から３までの値をとる。また、ｒｉはある単位時間における通信方式の組み合わせｉでの切換回数を、ｗｃｈｉ，ｋは切換設定ｋにおいて通信方式の組み合わせｉでの切換電力を、ｔｊは通信方式ｊでの通信時間を、ｗｃｏｊ，ｋは切換設定ｋにおいて通信方式ｊによる通信の単位時間当たりの消費電力をそれぞれ表す。
切換評価係数Ｐｋは各切換設定において通信方式の切り換え及び通信に必要な電力を表し、切換評価係数Ｐｋが最も小さくなる切換設定を選択することで消費電力を低減することができる。
図９は本実施の形態１のマルチモード無線端末の切り換え回数の例を示す図である。図１０は本実施の形態１のマルチモード無線端末の通信時間の例を示す図である。また、図１１は本実施の形態１のマルチモード無線端末の切換評価係数の例を示す図である。図９に示す切換回数ｒｉ、図１０に示す通信時間ｔｊを式（１）に代入すれば、図１１に示す切換評価係数Ｐｋを求めることができる。
本実施の形態１では、＜１−２＞−＜３＞の第１と第２の通信方式間の切り換えをパラメータ入力で行い、第１と第３の通信方式間及び第２と第３の通信方式間の切り換えを再構成で行う切換設定３１２が、切換評価係数Ｐｋが最も小さくなり、最も消費電力が少なく通信効率がよいと判断することができる。
図６において、切換設定判断部２０３は、最も通信効率が良いと判断された切換設定と現在の切換設定とが異なる場合には（ステップＳ６０４、Ｎｏ）、リコンフィギュラブル信号処理部２０１の切換設定を最も通信効率が良いと判断された切換設定に変更するように切換設定変更信号を制御部２０２に出力する（ステップＳ６０５）。切換設定変更信号には変更前の＜１−２−３＞の切換設定３１１と変更後の＜１−２＞−＜３＞の切換設定３１２とに関する情報が含まれる。
制御部２０２は切換設定判断部２０３から切換設定変更信号を入力し（ステップＳ６０
６）、現在通信を行っている通信方式について、現在の切換設定のリコンフィギュラブル信号処理部２０１の構成と、切換設定変更信号に示されている変更後の切換設定のリコンフィギュラブル信号処理部２０１の構成とを比較し、異なる場合にはリコンフィギュラブル信号処理部２０１の再構成が必要であると判断し（ステップＳ６０７、Ｙｅｓ）、リコンフィギュラブル信号処理部２０１に信号処理部再構成信号を出力する（ステップＳ６０８）。
本実施の形態１では、リコンフィギュラブル信号処理部２０１は図３に示した＜１−２−３＞の切換設定３１１で、かつ≪１−２−３≫の構成３０１で第２の通信方式により通信を行っている。これに対して切換設定変更信号に示されているのは＜１−２＞−＜３＞の切換設定３１２であり、第２の通信方式により通信を行う場合の構成は≪１−２≫の構成３０２である。制御部２０２はリコンフィギュラブル信号処理部２０１の構成を≪１−２−３≫の構成３０１から≪１−２≫の構成３０２に再構成する必要があると判断する。制御部２０２はリコンフィギュラブル信号処理部２０１にそのように再構成するように信号処理部再構成信号を出力する。
現在の切換設定と、切換設定変更信号に示されている切換設定とが異なっていても、リコンフィギュラブル信号処理部２０１の構成が同じであり、再構成が必要でない場合（ステップＳ６０７、Ｎｏ）もある。例えば、図３に示した切換設定３１２と切換設定３１５とにおける構成３０７の場合である。この場合には、通信方式の切り換えに合わせて、再構成を行う。
リコンフィギュラブル信号処理部２０１は、制御部２０２から入力した（ステップＳ６０９）信号処理部再構成信号に従って、構成情報記憶部２０５から≪１−２≫の構成３０２の構成情報を入力して、リコンフィギュラブル信号処理部２０１の構成を≪１−２−３≫の構成３０１から≪１−２≫の構成３０２に再構成をする（ステップＳ６１０）。そして、マルチモード端末１０１は第２の通信方式により第２の無線端末１０３と通信を行う。
本実施の形態１によれば、複数の異なる通信方式に対応するマルチモード無線端末１０１と、それぞれ異なる通信方式に対応する複数の無線端末１０２、１０３、１０４とが存在する環境下で、マルチモード無線端末１０１が、対応する通信方式を切り換えて他の無線端末と通信する場合に、通信環境に応じて切換設定を制御して自動的に最適な切り換え方法を選択することができる。そして、マルチモード無線端末１０１は消費電力を低減することができる。
なお、本実施の形態１では、複数の無線端末のうち同一の通信方式を用いる無線端末が存在してもよい。また、無線端末が複数の通信方式に対応してもよい。また、マルチモード無線端末が複数存在してもよい。また、無線端末が２台や４台以上で複数の通信方式が混在する環境でもよい。すなわち、マルチモード無線端末１０１が複数の通信方式を切り換えて通信する環境であればよい。
また、マルチモード無線端末１０１は判断情報記憶部２０４及び構成情報記憶部２０５が保持する情報を単一の記憶部で保持してもよい。これによりマルチモード無線端末１０１そのものを小さくすることができる。
また、マルチモード無線端末１０１は、現在の通信方式、リコンフィギュラブル信号処理部２０１の構成、通信方式の切り換え方法などの情報を外部に出力する出力部を有してもよい。出力部からＰＣやＴＶやプリンタなどの外部機器に各種情報を出力して、外部機器とそれらの情報を共有、共用することができ、また、それらの情報を映像や文字情報と
して出力することができる。これにより、ユーザに通信の状況を伝えることができる。
また、マルチモード無線端末１０１は外部からの信号を入力する入力部を有してもよい。これにより、外部から通信方式の切り換え方法、切換設定判断係数を指示することができる。
また、通信環境情報には通信品質、受信電力、受信信号対雑音電力比などの情報及びこれらの変動速度の情報が含まれてもよい。これにより、より現在の環境に合わせた通信方式の切り換え方法を選択することができる。例えば、これらの変動速度が大きいと、変動に対応して通信方式を頻繁に切り換える可能性がある。そこで、切り換え方法にパラメータ入力を用いて消費電力を低減することができる。
また、切換設定の判断に用いる要素として、位置情報、通信品質、通信方式間の回路の共有度、通信方式間の使用時間の相関関係を用いてもよい。これにより、より現在の環境に合わせた通信方式の切り換え方法を選択することができる。 例えば、各通信方式の使用時間の相関関係として、第１と第２の通信方式の同時使用状況や第３と第４の通信方式の同時使用状況の情報があれば、現在の通信方式から他の通信方式の通信時間が予測でき、より迅速に適切な切り換え方法を選択することができる。
また、マルチモード無線端末１０１の電力供給源に応じて切換設定の判断を行ってもよい。例えば、電力供給源が電池のように比較的短時間で電源が枯渇するものの場合には、消費電力が最も小さくなる切換設定を選択する。また、電力供給源が電力線のように十分な電力の供給が受けられるものの場合には、パラメータ入力を多く用いる切換設定にして通信方式の切り換えにかかる時間を低減して、効率のよい通信をすることができる。
また、通信方式の切り換え方法の判断を切り換え回数、通信時間の分布の周期性や相関性及び通信品質（良化、悪化）に基づいて行ってもよい。また、リコンフィギュラブル信号処理部２０１が切換要求信号を出力した場合に、切り換え方法の判断を行ってもよい。また、通信方式の切り換え方法、通信切り換え要求及び通信環境情報の履歴を保持して、これらの履歴に基づいて切り換え方法の判断を行ってもよい。また、これらの履歴の周期的な変動（昼間／夜間、平日／休日、季節）に基づいて切り換え方法の判断を行ってもよい。同じユーザであっても場所や時間帯により使用する通信方式が異なるので、切換設定とそのときの位置や時間の情報とを保持してそれらの変動に対応する。例えば、家では第１の通信方式、移動では第２の通信方式、オフィスでは第３の通信方式というように使用する方式が異なり、その時間比率も異なる場合でも、これらは基本的に周期的であり、１日単位、週単位、年単位で繰り返されるので、以前の切換設定を保持しておき、位置情報及び時間情報により今どの状況にいるのかを把握できれば、以前の切換設定を呼び出すことで迅速に適切な通信方式の切り換え方法を選択することができる。
また、通信環境情報と切換設定判断係数とを用いた演算から得られる係数により切り換え方法の判断を行ってもよい。また、切換設定判断係数の具体的な数値は通信方式毎に必要な処理の回路規模や共有度に基づいて算出されるものでもよい。
また、リコンフィギュラブル信号処理部２０１の再構成に必要な構成情報を外部からダウンロードしてもよい。これにより、構成情報記憶部２０５に必要な記憶容量を小さくすることができる。
また、使用しなくなった回路リソースを用いて並列処理を行って、クロック数の低減や複数の処理に対応してもよい。また、使用しなくなった回路リソースを用いてフィルタのタップ係数を大きくしたり、相関係数のタップ数を増加させたりして通信品質の向上を行
ってもよい。これにより、消費電力を削減でき、演算能力の向上や通信品質の向上ができる。
（実施の形態２）
本実施の形態２のマルチモード無線端末は位置情報を用いて環境に合わせた通信方式の切り換え方法を選択する。本実施の形態２では、実施の形態１のマルチモード無線端末と構成及び動作が同じものについては説明を省略する。
図１２は本実施の形態２のマルチモード無線端末の構成を示す図である。マルチモード無線端末１２０１は、リコンフィギュラブル信号処理部２０１と、制御部２０２と、切換設定判断部２０３と、判断情報記憶部２０４と、構成情報記憶部２０５と、位置情報取得部１２０２とを有している。
切換設定判断部２０３は、位置情報取得部１２０２から入力した位置情報信号と、判断情報記憶部２０４から入力した位置と切換設定との関係を示す位置−切換設定対応情報信号とを用いて、現在の通信環境で最も効率の良い切換設定を判断し、それが現在の切換設定と異なる場合には切換設定変更信号を制御部２０２に出力する。
判断情報記憶部２０４は、切換設定判断部２０３で用いる位置−切換設定対応情報を保持する。位置―切換設定対応情報にはマルチモード無線端末１２０１の各位置における最適な切換設定の情報が含まれる。
位置情報取得部１２０２は、位置情報を取得し、切換設定判断部２０３に対して位置情報信号を出力する。位置情報にはマルチモード無線端末１２０１の現在の位置に関する情報が含まれる。位置情報の取得は、外部から位置情報を入力する方法、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｉｎｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などの無線信号を用いて位置を特定する方法、基地局からの識別信号を用いる方法を用いることができる。
図１３は本実施の形態２のマルチモード無線端末の位置−切換設定対応情報の例を示す図である。位置情報はマルチモード無線端末１２０１の位置を示し、位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃ、位置Ｄ、位置Ｅの５種類がある。位置Ａでは＜１−２−３＞の切換設定を用い、位置Ｂでは＜１−２＞−＜３＞の切換設定を用いて通信を行う。
本実施の形態２でも、マルチモード無線端末１２０１の初期状態を、切換設定は第１、第２、第３の通信方式の切り換えをパラメータ入力で行う＜１−２−３＞の切換設定３１１として、リコンフィギュラブル信号処理部２０１の構成は第１、第２、第３の通信方式にパラメータ入力で対応する≪１−２−３≫の構成３０１とする。また、マルチモード無線端末１２０１は位置Ａから位置Ｂへ移動するものとする。
以上の構成において、図１に示したようなネットワークシステム下でマルチモード無線端末１２０１が、複数の無線端末との間でそれぞれ対応する通信方式により通信を行う場合に、位置情報に応じて切換設定を決定して自動的に最適な通信方式の切り換え方法を選択する動作について説明する。マルチモード無線端末１２０１の通信方式の切り換えに係る動作は、図５に示した動作と同様である。
図１４は、本実施の形態２のマルチモード無線端末の切換設定の変更に係る動作手順を示す図である。切換設定の変更は、リコンフィギュラブル信号処理部２０１と、制御部２０２と、切換設定判断部２０３と、位置情報取得部１２０２とが行う。
位置情報取得部１２０２は一定の周期で位置情報信号を切換設定判断部２０３に出力す
る（ステップＳ１４０１）。位置情報にはマルチモード無線端末１２０１の位置に関する情報が含まれる。
切換設定判断部２０３は、位置情報取得部１２０２から位置情報信号を入力し（ステップＳ１４０２）、この情報に基づいて最適な通信方式の切換設定を決定する（ステップＳ１４０３）。
本実施の形態２では切換設定を判断する要素には位置情報と位置−切換設定対応情報とを用いる。位置−切換設定対応情報は判断情報記憶部２０４があらかじめ保持しており、各位置で用いられる通信方式の状況、各位置での切り換え頻度、通信品質などの情報から求めることができる。
マルチモード無線端末１２０１が位置Ａから位置Ｂに移ると、切換設定判断部２０３は現在の切換設定＜１−２−３＞と位置−切換設定対応情報の位置Ｂでの切換設定＜１−２＞−＜３＞とを比較する（ステップＳ１４０４）。そして、位置−切換設定対応情報の位置Ｂにおける切換設定＜１−２＞−＜３＞を切換設定変更信号として制御部２０２に送信する（ステップＳ１４０５）。以降の動作（ステップＳ１４０６〜ステップＳ１４１０）は図６に示した動作（ステップＳ６０６〜ステップＳ６１０）と同様である。
本実施の形態２によれば、複数の異なる通信方式に対応するマルチモード無線端末１２０１と、それぞれ異なる通信方式に対応する複数の無線端末とが存在する環境下で、マルチモード無線端末１２０１が、対応する通信方式を切り換えて他の無線端末と通信を行う場合に、位置に応じて切換設定を制御して自動的に最適な切り換え方法を選択することができる。そして、マルチモード無線端末１２０１は消費電力を低減し、また効率的な通信をすることができる。
なお、本実施の形態２では、位置情報取得部１２０２はマルチモード無線端末１２０１の位置が位置−切換設定対応情報における異なる位置に移った場合に位置情報信号を切換設定判断部２０３に出力して、切換設定判断部２０３が切換設定を決定してよい。また、ユーザが外部から指示した場合やリコンフィギュラブル信号処理部２０１が切換要求信号を出力した場合に、位置情報取得部１２０２は位置情報信号を切換設定判断部２０３に出力して、切換設定判断部２０３が切換設定を決定してもよい。
また、リコンフィギュラブル信号処理部２０１が位置情報を含む信号を受信して、位置情報取得部１２０２を用いずに位置情報により切換設定を決定してもよい。
（実施の形態３）
本実施の形態３のマルチモード無線端末は時刻情報を用いて環境に合わせた通信方式の切り換え方法を選択する。本実施の形態３では、実施の形態１、２のマルチモード無線端末と構成及び動作が同じものについては説明を省略する。
図１５は本実施の形態３のマルチモード無線端末の構成を示す図である。マルチモード無線端末１５０１は、リコンフィギュラブル信号処理部２０１と、制御部２０２と、切換設定判断部２０３と、判断情報記憶部２０４と、構成情報記憶部２０５と、位置情報取得部１２０２と、時刻情報取得部１５０２とを有している。
切換設定判断部２０３は、時刻情報取得部１５０２から入力した時刻情報信号と、判断情報記憶部２０４から入力した時刻と切換設定との関係を示す時刻−切換設定対応情報信号とを用いて、現在の通信環境で最も効率の良い切換設定を判断し、それが現在の切換設定と異なる場合には切換設定変更信号を制御部２０２に出力する。
判断情報記憶部２０４は、切換設定判断部２０３で用いる時刻−切換設定対応情報を保持する。時刻―切換設定対応情報にはマルチモード無線端末１５０１の各時刻における最適な切換設定の情報が含まれる。
時刻情報取得部１５０２は、時刻情報を取得し、切換設定判断部２０３に対して時刻情報信号を出力する。時刻情報には現在の時刻に関する情報が含まれる。時刻情報の取得には、外部から時刻情報を入力する方法、マルチモード無線端末１５０１内部にあるクロックから時刻を判断する方法、外部から時刻情報を含む無線信号を受信して時刻を特定する方法を用いることができる。
図１６は本実施の形態３のマルチモード無線端末の時刻−切換設定対応情報の例を示す図である。時刻情報は現在の時刻を示し、時刻Ａ、時刻Ｂ、時刻Ｃ、時刻Ｄ、時刻Ｅの５種類がある。時刻Ａでは＜１−２−３＞の切換設定を用い、時刻Ｂでは＜１−２＞−＜３＞の切換設定を用いて通信を行う。
本実施の形態３でも、マルチモード無線端末１５０１の初期状態を、切換設定は第１、第２、第３の通信方式の切り換えをパラメータ入力で行う＜１−２−３＞の切換設定３１１として、リコンフィギュラブル信号処理部２０１の構成は第１、第２、第３の通信方式にパラメータ入力で対応する≪１−２−３≫の構成３０１とする。また、マルチモード無線端末１５０１の通信中に時刻Ａから時刻Ｂになるものとする。
以上の構成において、図１に示したようなネットワークシステム下でマルチモード無線端末１５０１が、複数の無線端末との間でそれぞれ対応する通信方式により通信を行う場合に、時刻情報に応じて切換設定を決定して自動的に最適な通信方式の切り換え方法を選択する動作について説明する。マルチモード無線端末１５０１の通信方式の切り換えに係る動作は、図５に示した動作と同様である。
図１７は、本実施の形態３のマルチモード無線端末の切換設定の変更に係る動作手順を示す図である。切換設定の変更は、リコンフィギュラブル信号処理部２０１と、制御部２０２と、切換設定判断部２０３と、時刻情報取得部１５０２とが行う。
時刻情報取得部１５０２は一定の周期で時刻情報信号を切換設定判断部２０３に出力する（ステップＳ１７０１）。時刻情報には現在の時刻に関する情報が含まれる。
切換設定判断部２０３は、時刻情報取得部１５０２から時刻情報信号を入力し（ステップＳ１７０２）、この情報に基づいて最適な通信方式の切換設定を決定する（ステップＳ１７０３）。
本実施の形態３では切換設定を判断する要素には時刻情報と時刻−切換設定対応情報とを用いる。時刻−切換設定対応情報は判断情報記憶部２０４があらかじめ保持しており、各時刻で用いられる通信方式の状況、各時刻での切り換え頻度、通信品質などの情報から求めることができる。
マルチモード無線端末１５０１の通信中に時刻Ａから時刻Ｂになると、切換設定判断部２０３は現在の切換設定＜１−２−３＞と時刻−切換設定対応情報の時刻Ｂでの切換設定＜１−２＞−＜３＞とを比較する（ステップＳ１７０４）。そして、時刻−切換設定対応情報の時刻Ｂにおける切換設定＜１−２＞−＜３＞を切換設定変更信号として制御部２０２に送信する（ステップＳ１７０５）。以降の動作（ステップＳ１７０６〜ステップＳ１７１０）は図６に示した動作（ステップＳ６０６〜ステップＳ６１０）と同様である。
本実施の形態３によれば、複数の異なる通信方式に対応するマルチモード無線端末１５０１と、それぞれ異なる通信方式に対応する複数の無線端末とが存在する環境下で、マルチモード無線端末１５０１が、対応する通信方式を切り換えて他の無線端末と通信を行う場合に、時刻に応じて切換設定を制御して自動的に最適な切り換え方法を選択することができる。そして、マルチモード無線端末１５０１は消費電力を低減し、また効率的な通信をすることができる。
なお、本実施の形態３では、時刻情報取得部１５０２は現在の時刻が時刻−切換設定対応情報における異なる時刻の範囲に入った場合に時刻情報信号を切換設定判断部２０３に出力して、切換設定判断部２０３が切換設定を決定してもよい。また、ユーザが外部から指示をした場合やリコンフィギュラブル信号処理部２０１が切換要求信号を出力した場合に、時刻情報取得部１５０２が時刻情報信号を切換設定判断部２０３に出力して、切換設定判断部２０３が切換設定を決定してもよい。
また、リコンフィギュラブル信号処理部２０１が時刻情報を含む信号を受信して時刻情報取得部１５０２を用いずに時刻情報により切換設定を決定してもよい。
また、実施の形態１、２、３のマルチモード無線端末１０１，１２０１，１５０１を組み合わせてもよい。
本発明のマルチモード無線通信装置は、通信環境に応じて自動的に最適な通信方式の切り換え方法を選択することができ、消費電力を低減し、また効率的な通信をすることができる。本発明のマルチモード無線通信装置は、複数の通信方式を切り換えて通信を行うマルチモード通信分野に適用できる。
本発明の実施の形態１のマルチモード無線端末に係る無線ネットワークシステムの平面配置図 本発明の実施の形態１のマルチモード無線端末の構成を示す図 本発明の実施の形態１のマルチモード無線端末のリコンフィギュラブル信号処理部の構成を示す図 本発明の実施の形態１のマルチモード無線端末のリコンフィギュラブル信号処理部の具体的な構成を示す図 本発明の実施の形態１のマルチモード無線端末の通信方式の切り換えに係る動作手順を示す図 本発明の実施の形態１のマルチモード無線端末の切換設定の変更に係る動作手順を示す図 本発明の実施の形態１のマルチモード無線端末の切換電力の例を示す図 本発明の実施の形態１のマルチモード無線端末の消費電力の例を示す図 本発明の実施の形態１のマルチモード無線端末の切り換え回数の例を示す図 本発明の実施の形態１のマルチモード無線端末の通信時間の例を示す図 本発明の実施の形態１のマルチモード無線端末の切換評価係数の例を示す図 本発明の実施の形態２のマルチモード無線端末の構成を示す図 本発明の実施の形態２のマルチモード無線端末の位置−切換設定対応情報の例を示す図 本発明の実施の形態２のマルチモード無線端末の切換設定の変更に係る動作手順を示す図 本発明の実施の形態３のマルチモード無線端末の構成を示す図 本発明の実施の形態３のマルチモード無線端末の位置−切換設定対応情報の例を示す図 本発明の実施の形態３のマルチモード無線端末の切換設定の変更に係る動作手順を示す図
符号の説明
１０１，１２０１，１５０１ マルチモード無線端末
２０１ リコンフィギュラブル信号処理部
２０２ 制御部
２０３ 切換設定判断部
２０４ 判断情報記憶部
２０５ 構成情報記憶部
１２０２ 位置情報取得部
１５０２ 時刻情報取得部

Claims (11)

  1. 複数の通信方式に対応し、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式を切り換えて通信を行うマルチモード無線通信装置であって、
    回路パラメータ制御によって回路機能を切り換える第１の切換方法、または、ソフトウェアの書き換えによる再構成によって回路機能を切り換える第２の切換方法により、回路機能を切り換えて各通信方式の切換に対応するリコンフィギュラブル信号処理部と、
    所定の時間における通信方式切換回数および各通信方式の通信時間と、予め保持された各通信方式の切換に要する消費電力の情報と、予め保持された各通信方式の通信に要する消費電力の情報とに基づいて、通信方式の切換および通信に要する消費電力が最も小さくなるように、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式が前記第１の切換方法または前記第２の切換方法のいずれによって切り換えられるかを定めた切換設定を決定する切換設定判断部と、
    前記切換設定判断部において決定された前記切換設定に基づいて、前記リコンフィギュラブル信号処理部の回路機能の変更を、前記第１の切換方式または前記第２の切換方法によって制御する制御部と、
    を備えたマルチモード無線通信装置。
  2. 前記回路パラメータは、フィルタのフィルタタップ数、フィルタタップ係数、ならびに、ＩＱマッパ処理におけるビット幅およびＬＵＴサイズ、のうち少なくとも１つを含む
    請求項１に記載のマルチモード無線通信装置。
  3. 前記各通信方式の切換に要する消費電力の情報、および、前記各通信方式の通信に要する消費電力の情報を保持する判断情報記憶部を、さらに、備え、
    前記切換設定判断部は、前記判断情報記憶部から、前記各通信方式の切換に要する消費電力の情報、および、前記各通信方式の通信に要する消費電力の情報を取得することにより、前記切換設定を決定する
    請求項１に記載のマルチモード無線通信装置。
  4. 複数の通信方式に対応し、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式を切り換えて通信を行うマルチモード無線通信装置であって、
    回路パラメータ制御によって回路機能を切り換える第１の切換方法、または、ソフトウェアの書き換えによる再構成によって回路機能を切り換える第２の切換方法により、回路機能を切り換えて各通信方式の切換に対応するリコンフィギュラブル信号処理部と、
    マルチモード無線通信装置の位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部と、
    所定の位置情報と、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式が前記第１の切換方法または前記第２の切換方法のいずれによって切り換えられるかを定めた切換設定との対応関係を示す位置切換設定対応情報を保持する判断情報記憶部と、
    前記位置情報取得部から取得された前記位置情報と、前記判断情報記憶部から取得された前記位置切換設定対応情報とに基づいて、前記切換設定を決定する切換設定判断部と、
    前記切換設定判断部において決定された前記切換設定に基づいて、前記リコンフィギュラブル信号処理部の回路機能の変更を、前記第１の切換方式または前記第２の切換方法によって制御する制御部と、
    を備えたマルチモード無線通信装置。
  5. 複数の通信方式に対応し、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式を切り換えて通信を行うマルチモード無線通信装置であって、
    回路パラメータ制御によって回路機能を切り換える第１の切換方法、または、ソフトウェアの書き換えによる再構成によって回路機能を切り換える第２の切換方法により、回路機能を切り換えて各通信方式の切換に対応するリコンフィギュラブル信号処理部と、
    現在の時刻に関する時刻情報を取得する時刻情報取得部と、
    所定の時刻情報と、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式が前記第１の切換方法または前記第２の切換方法のいずれによって切り換えられるかを定めた切換設定との対応関係を示す時刻切換設定対応情報を保持する判断情報記憶部と、
    前記時刻情報取得部から取得された前記時刻情報と、前記判断情報記憶部から取得された前記時刻切換設定対応情報とに基づいて、前記切換設定を決定する切換設定判断部と、
    前記切換設定判断部において決定された前記切換設定に基づいて、前記リコンフィギュラブル信号処理部の回路機能の変更を、前記第１の切換方式または前記第２の切換方法によって制御する制御部と、
    を備えたマルチモード無線通信装置。
  6. 前記リコンフィギュラブル信号処理部の再構成に必要な構成情報を保持する構成情報記憶部を、さらに、備え、
    前記リコンフィギュラブル信号処理部は、前記構成情報記憶部から取得された前記構成情報に基づいて、前記第２の切換方法により回路機能を切り換える
    請求項１、請求項４、請求項５のいずれかに記載のマルチモード無線通信装置。
  7. 前記リコンフィギュラブル信号処理部は、前記制御部に前記通信方式の切り換えを要求する請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のマルチモード無線通信装置。
  8. 前記切換設定判断部は、所定時間経過ごとに、または、前記リコンフィギュラブル信号処理部が前記制御部に前記通信方式の切り換えを要求した場合の少なくともいずれかの場合に、前記切換設定を決定する
    請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のマルチモード無線通信装置。
  9. 複数の通信方式に対応し、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式を切り換えて通信を行うマルチモード無線通信方法であって、
    回路パラメータ制御によって回路機能を切り換える第１の切換方法、または、ソフトウェアの書き換えによる再構成によって回路機能を切り換える第２の切換方法により、回路機能を切り換えて各通信方式の切換に対応し、
    所定の時間における通信方式切換回数および各通信方式の通信時間と、予め保持された各通信方式の切換に要する消費電力の情報と、予め保持された各通信方式の通信に要する消費電力の情報とに基づいて、通信方式の切換および通信に要する消費電力が最も小さくなるように、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式が前記第１の切換方法または前記第２の切換方法のいずれによって切り換えられるかを定めた切換設定を決定し、
    決定された前記切換設定に基づいて、前記回路機能の変更を、前記第１の切換方式または前記第２の切換方法によって制御するマルチモード無線通信方法。
  10. 複数の通信方式に対応し、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式を切り換えて通信を行うマルチモード無線通信方法であって、
    回路パラメータ制御によって回路機能を切り換える第１の切換方法、または、ソフトウェアの書き換えによる再構成によって回路機能を切り換える第２の切換方法により、回路機能を切り換えて各通信方式の切換に対応し、
    マルチモード無線通信装置の位置に関する位置情報を取得し、
    所定の位置情報と、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式が前記第１の切換方法または前記第２の切換方法のいずれによって切り換えられるかを定めた切換設定との対応関係を示す位置切換設定対応情報を保持し、
    取得された前記位置情報と、前記位置切換設定対応情報とに基づいて、前記切換設定を決定し、
    決定された前記切換設定に基づいて、前記回路機能の変更を、前記第１の切換方式または前記第２の切換方法によって制御するマルチモード無線通信方法。
  11. 複数の通信方式に対応し、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式を切り換えて通信を行うマルチモード無線通信方法であって、
    回路パラメータ制御によって回路機能を切り換える第１の切換方法、または、ソフトウェアの書き換えによる再構成によって回路機能を切り換える第２の切換方法により、回路機能を切り換えて各通信方式の切換に対応し、
    現在の時刻に関する時刻情報を取得し、
    所定の時刻情報と、前記複数の通信方式に含まれる各通信方式が前記第１の切換方法または前記第２の切換方法のいずれによって切り換えられるかを定めた切換設定との対応関係を示す時刻切換設定対応情報を保持し、
    取得された前記時刻情報と、取得された前記時刻切換設定対応情報とに基づいて、前記切換設定を決定し、
    決定された前記切換設定に基づいて、前記回路機能の変更を、前記第１の切換方式または前記第２の切換方法によって制御するマルチモード無線通信装置。
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