JP5193022B2

JP5193022B2 - 無線通信装置

Info

Publication number: JP5193022B2
Application number: JP2008331487A
Authority: JP
Inventors: 剛真壁
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2008-12-25
Filing date: 2008-12-25
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2028-12-25
Also published as: JP2010154354A

Description

本発明は、補正機能付きの発振器を有する無線通信装置に関する。

従来、携帯電話機等の無線通信装置の通信システム、例えばＣＤＭＡ２０００＿１ｘ方式における位置登録の手順では、無線通信装置は、捕捉用チャネル（パイロットチャネル）を捕捉し、そこから待受け用チャネル（ページングチャネル）に移行して待受け状態に遷移する。

ところで、この捕捉用チャネルの捕捉の際には、目的とするチャネルとは異なるチャネルのスプリアス電波（不要電波）が存在する場合があり、このスプリアス電波の影響により、目的のチャネルを受信できない可能性が指摘されている。そこで、例えば、受信強度の大きさにより判断したり、フィルタ等によりハード的な除去をしたりして、スプリアス電波の捕捉を回避している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１０２９０６号公報

しかしながら、目的とするチャネルの非常に近傍の周波数帯に他のチャネルのスプリアス電波が生じ、このスプリアス電波が目的のチャネルと類似した信号である場合には、依然として、このスプリアス電波を目的のチャネルと誤って認識してしまうおそれがあった。

本発明は、目的のチャネルの非常に近傍の周波数帯にスプリアス電波が生じていても、このスプリアス電波を目的のチャネルと誤認識するのを回避できる無線通信装置を提供することを目的とする。

本発明に係る無線通信装置は、発振器の周波数を調整することにより捕捉用チャネルの信号を捕捉する捕捉手段と、前記捕捉手段により前記捕捉用チャネルの信号を捕捉したときの前記調整量に基づいて、前記発振器に対する制御量を補正すると共に、当該補正量を記憶する制御手段と、前記捕捉手段により捕捉した信号に基づいて、当該捕捉用チャネルにて指定された待受け用チャネルの受信に遷移する待受け手段と、を備え、前記制御手段は、前記捕捉用チャネルの周波数と当該捕捉用チャネルにて指定された待受け用チャネルの周波数とが一致せず、かつ前記待受け手段による前記待受け用チャネルの受信に失敗した場合には、前記補正量を記憶しないことを特徴とする。

また、前記制御手段は、さらに前記捕捉用チャネルの電界強度が所定値未満である場合に限り、前記補正量を記憶しないことが好ましい。

また、前記制御手段は、さらに前記捕捉用チャネルの周波数と前記待受け用チャネルの周波数とが所定の周波数差の近傍にある場合に限り、前記補正量を記憶しないことが好ましい。

また、本発明に係る無線通信装置は、前記補正不要と判断された場合に、前記捕捉手段により信号が捕捉された前記捕捉用チャネルを記憶する記憶手段をさらに備え、前記捕捉手段は、前記記憶手段により記憶されていない捕捉用チャネルを優先的に捕捉することを特徴とする。

また、前記記憶手段は、前記待受け手段により前記待受けチャネルの受信に成功した場合には、当該待受けチャネルを指定した捕捉用チャネルを記憶から除外することが好ましい。

また、前記捕捉用チャネルは、ＣＤＭＡ２０００＿１ｘ方式におけるパイロットチャネルまたは同期チャネルであり、前記待受け用チャネルは、ＣＤＭＡ２０００＿１ｘ方式におけるページングチャネルであることが好ましい。

本発明によれば、目的のチャネルの非常に近傍の周波数帯にスプリアス電波が生じていても、このスプリアス電波を目的のチャネルと誤認識するのを回避できる。

以下、本発明の好適な実施形態の一例について説明する。なお、本実施形態では、無線通信装置の一例として、携帯電話機１を説明する。なお、本発明の無線通信装置はこれには限られず、例えば、ＰＨＳ（ＰｅｒｓｏｎａｌＨａｎｄｙｐｈｏｎｅＳｙｓｔｅｍ）やＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）の他、通信機能を備えたナビゲーション装置やパーソナルコンピュータ等、様々な無線通信装置に適用可能である。

図１は、本実施形態に係る携帯電話機１（無線通信装置）の外観斜視図である。なお、図１は、いわゆる折り畳み型の携帯電話機の形態を示しているが、本発明に係る携帯電話機の形態はこれに限られない。例えば、両筐体を重ね合わせた状態から一方の筐体を一方向にスライドさせるようにしたスライド式や、重ね合せ方向に沿う軸線を中心に一方の筐体を回転させるようにした回転式（ターンタイプ）や、操作部と表示部とが１つの筐体に配置され、連結部を有さない形式（ストレートタイプ）でもよい。

携帯電話機１は、操作部側筐体２と、表示部側筐体３と、を備えて構成される。操作部側筐体２は、表面部１０に、操作部１１と、携帯電話機１の使用者が通話時に発した音声が入力されるマイク１２と、を備えて構成される。操作部１１は、各種設定機能や電話帳機能やメール機能等の各種機能を作動させるための機能設定操作ボタン１３と、電話番号の数字やメールの文字等を入力するための入力操作ボタン１４と、各種操作における決定やスクロール等を行う決定操作ボタン１５と、から構成されている。

また、表示部側筐体３は、表面部２０に、各種情報を表示するための表示部２１と、通話の相手側の音声を出力するレシーバ２２と、を備えて構成されている。

また、操作部側筐体２の上端部と表示部側筐体３の下端部とは、ヒンジ機構４を介して連結されている。また、携帯電話機１は、ヒンジ機構４を介して連結された操作部側筐体２と表示部側筐体３とを相対的に回転することにより、操作部側筐体２と表示部側筐体３とが互いに開いた状態（開放状態）にしたり、操作部側筐体２と表示部側筐体３とを折り畳んだ状態（折畳み状態）にしたりできる。

図２は、本実施形態に係る携帯電話機１の機能を示すブロック図である。携帯電話機１は、表示部２１と、ＣＰＵ３０（制御手段）と、通信制御部３１（捕捉手段、待受け手段）と、発振器３２と、アンテナ３３と、音声制御部３４と、マイク１２と、レシーバ２２と、操作部１１と、メモリ３５（記憶手段）と、を備える。

ＣＰＵ３０は、携帯電話機１の全体を制御しており、例えば、表示部２１、通信制御部３１、音声制御部３４等に対して所定の制御を行う。また、ＣＰＵ３０は、操作部１１等から入力を受け付けて、各種処理を実行する。そして、ＣＰＵ３０は、処理実行の際には、メモリ３５を制御し、各種プログラムおよびデータの読み出し、およびデータの書き込みを行う。

表示部２１は、ＣＰＵ３０の制御に従って、所定の画像処理を行う。そして、処理後の画像データをフレームメモリに蓄え、所定のタイミングで画面出力する。

通信制御部３１は、所定の使用周波数帯（例えば、２ＧＨｚ帯や８００ＭＨｚ帯等）で外部装置（基地局）と通信を行う。そして、通信制御部３１は、アンテナ３３より受信した信号を復調処理し、処理後の信号をＣＰＵ３０に供給し、また、ＣＰＵ３０から供給された信号を変調処理し、アンテナ３３から外部装置に送信する。

発振器３２は、通信制御部３１により、所定の周波数帯において周波数をチューニングし、複数の周波数チャネルのいずれかに合わせるために用いられる。具体的には、通信制御部３１により制御される電圧値に応じて出力周波数が変化する。

音声制御部３４は、ＣＰＵ３０の制御に従って、通信制御部３１から供給された信号に対して所定の音声処理を行い、処理後の信号をレシーバ２２に出力する。レシーバ２２は、音声制御部３４から供給された信号を外部に出力する。なお、この信号は、レシーバ２２に代えて、または、レシーバ２２と共に、スピーカ（図示せず）から出力されるとしてもよい。

また、音声制御部３４は、ＣＰＵ３０の制御に従って、マイク１２から入力された信号を処理し、処理後の信号を通信制御部３１に出力する。通信制御部３１は、音声制御部３４から供給された信号に所定の処理を行い、処理後の信号をアンテナ３３より出力する。

メモリ３５は、例えば、ワーキングメモリを含み、ＣＰＵ３０による演算処理に利用される。また、上述の発振器３２をある周波数にチューニングする際の制御電圧、あるいはその補正値を記憶し、発振器３２から出力される周波数の誤差を調整する。なお、メモリ３５は、着脱可能な外部メモリを兼ねていてもよい。

ここで、携帯電話機１が位置登録を行う基地局からの信号を捕捉し、待受け状態へ遷移する流れを説明する。なお、携帯電話機１および基地局は、通信システムとして、ＣＤＭＡ２０００＿１ｘ方式を採用しているものとして説明する。

まず、ＣＰＵ３０は、自機が対応可能な周波数情報を有するリストに従って、複数の周波数それぞれの周辺における捕捉用のパイロットチャネルの電界強度を順に測定する。ここで、所定以上の電界強度が検出されると、ＣＰＵ３０は、待受け可能な周波数チャネルとして、この周波数でのパイロットチャネルを捕捉する。

続いて、ＣＰＵ３０は、捕捉したパイロットチャネルから得られるＰＮ符号とのタイミングを合わせ、同期を確立する。このとき、図３に示すように、理想とする周波数（例えば、チャネル番号３７では、８７１．１１００ＭＨｚ）に対して、実際に捕捉して同期を確立した周波数とは、わずかにずれている場合がある。そこで、ＣＰＵ３０は、このずれの量をオフセット値として記憶する。携帯電話機１の発振器３２は、経年劣化や温度変化により誤差が生じるため、このようにオフセット値により制御電圧を補正することにより、周波数の調整を行う。

次に、ＣＰＵ３０は、同期チャネルを受信し、基地局情報やチャネル構成等のシステム報知情報を含む同期チャネルメッセージを取得する。同期チャネルメッセージには、待受け用のページングチャネルのチャネル番号が指定されており、通常は、パイロットチャネルおよび同期チャネルと同一であるように運用されている。そして、通信制御部３１は、この同期チャネルメッセージで指定されたチャネル番号に基づいて、ページングチャネルに発振器３２の周波数をチューニングする。このとき、通信制御部３１は、上記のオフセット値を用いることで、発振器３２の経年劣化や温度変化による誤差を補正し、高精度にページングチャネルの周波数に合わせる。

ところで、各周波数チャネルは、図４に示すように、本来の周波数から所定の間隔（１．２２８８ＭＨｚ間隔）ずつ離れた周波数で複数のスプリアス電波（不要電波）を発生させる場合がある。例えば、チャネル番号３７（３７ＣＨ）は「８７１．１１００ＭＨｚ」と規定されているが、「１．２２８８ＭＨｚ」の倍数だけ離れた位置にスプリアス電波が発生し、４倍の位置では、「８７６．０２５２ＭＨｚ」となる。

上述のパイロットチャネルを捕捉する際には、理想とする周波数（例えば、２０１ＣＨでは、８７６．０３００ＭＨｚ）の周辺（例えば１０ｋＨｚ幅）をトラッキングする。すると、目的のチャネルとは異なるチャネルのスプリアス電波が、このトラッキングの幅内に入るために、捕捉される場合がある。

具体的には、図５に示すように、３７ＣＨのスプリアス電波（８７６．０２５２ＭＨｚ）と２０１ＣＨ（８７６．０３００ＭＨｚ）とは、「４．８ｋＨｚ」の差しかないので、通信制御部３１は、２０１ＣＨをトラッキングする際に、２０１ＣＨの電界強度が低いと、３７ＣＨのスプリアス電波を捕捉してしまう。すると、このスプリアス電波と同期を確立し、同期チャネルメッセージを取得した結果、３７ＣＨのページングチャネルを取得すべく、発振器３２をチューニングする。このとき、通信制御部３１は、「４．８ｋＨｚ」ずれたスプリアス電波を２０１ＣＨと誤って認識しているため、上記のオフセット値に基づいて、３７ＣＨの本来の周波数（８７１．１１００ＭＨｚ）からずれた位置でページングチャネルの受信を試みる。その結果、通信制御部３１は、ページングチャネルの捕捉に失敗し、待受け状態へ遷移することができない。

このようにスプリアス電波を捕捉してしまうことにより、待受け状態へ遷移できなくなる状態を回避するため、ＣＰＵ３０は、以下の処理を実行する。図６および図７は、本実施形態に係るＣＰＵ３０の処理を示した一連のフローチャートである。

図６のステップＳ１では、ＣＰＵ３０は、発振器３２の制御電圧にデフォルト値を設定し、通信制御部３１による各周波数チャネルへのチューニングの実施に備える。

ステップＳ２では、ＣＰＵ３０は、チャネルが存在する可能性がある周波数を示す予め用意された周波数スキャンテーブルを参照し、チャネル番号１から順番に、チャネル（ＣＨ）ｎを選択する。

ステップＳ３では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ２で選択されたＣＨｎが後述のスプリアステーブルに登録されているか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合は、ＣＨｎの捕捉を試みた場合にスプリアス電波を捕捉してしまう可能性が高いことを示しているので、ステップＳ６に移る。一方、判定がＮＯの場合は、ステップＳ４に移る。

ステップＳ４では、ＣＰＵ３０は、通信制御部３１に対して、ステップＳ２で選択されたＣＨｎへチューニングするよう指令し、ＣＨｎにおけるパイロットチャネルのスキャン（トラッキング）を開始する。

ステップＳ５では、ＣＰＵ３０は、パイロットチャネルの捕捉に続いて同期チャネルの捕捉に成功したか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合は、ステップＳ１１（図７）に移る。一方、判定がＮＯの場合は、ステップＳ６に移る。

ステップＳ６では、ＣＰＵ３０は、ＣＨｎの周波数周辺において待受けに遷移するための信号を取得できなかったので、ｎをカウントアップして周波数スキャンテーブルにおける次のチャネルを選択する。

ステップＳ７では、ＣＰＵ３０は、ｎが周波数スキャンテーブルにおけるチャネル番号の最大値ｎ_ｍａｘを超えたか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合は、周波数スキャンテーブルで示された周波数チャネルの捕捉に失敗したので、処理を終了する。一方、判定がＮＯの場合は、ステップＳ２に戻り、次の周波数チャネルの捕捉を試みる。

図７に移り、ステップＳ１１では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ４でパイロットチャネルを捕捉した時の電界強度（Ｅｓｙｎｃ）を記録する。

ステップＳ１２では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１１にて記録したＥｓｙｎｃが所定の閾値Ｔ１より小さいか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合は、捕捉した電波がスプリアス電波の可能性があるので、ステップＳ１３に移る。一方、判定がＮＯの場合は、パイロットチャネルが十分に強いエネルギーレベルにあり、スプリアス電波の可能性は低いので、ステップＳ２１に移る。

ステップＳ１３では、ＣＰＵ３０は、同期チャネルメッセージを解読（デコード）し、待受けに使用するためのページングチャネルの番号を示すＣＤＭＡ＿ＦＲＥＱを取得する。

ステップＳ１４では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１３にて取得したＣＤＭＡ＿ＦＲＥＱがＣＨｎと一致するか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合は、捕捉した電波がスプリアス電波である可能性は低いので、ステップＳ２１に移る。一方、判定がＮＯの場合は、捕捉した電波がスプリアス電波である可能性が高いので、ステップＳ１５に移る。

ステップＳ１５では、ＣＰＵ３０は、通信制御部３１に対して、ステップＳ１３にて取得したＣＤＭＡ＿ＦＲＥＱに基づいて、対応する周波数チャネルへチューニングするよう指令し、ページングチャネルの受信を実施する。

ステップＳ１６では、ＣＰＵ３０は、ページングチャネルの捕捉に成功したか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合は、同期チャネルで指定されたページングチャネルの番号（ＣＤＭＡ＿ＦＲＥＱ）がパイロットチャネルおよび同期チャネルと異なっているものの、補足したパイロットチャネルおよび同期チャネルはスプリアス電波ではないと判断できるので、ステップＳ２１に移る。一方、判定がＮＯの場合は、ページングチャネルへのチューニング時に、上述のオフセット値により本来の周波数からずれてしまったと考えられる。したがって、捕捉したパイロットチャネルおよび同期チャネルはスプリアス電波の可能性が高いので、ステップＳ１７に移る。

ステップＳ１７では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１３で取得したＣＤＭＡ＿ＦＲＥＱに対応する周波数と、ＣＨｎに対応する周波数との差を計算する。

ステップＳ１８では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１７で計算した周波数差が、「１．２２８８ＭＨｚ」の倍数付近であるか否かを判定する。具体的には、例えば、周波数差がパイロットチャネルのトラッキング幅（例えば、±５ｋＨｚ）以内であるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合は、捕捉したパイロットチャネルおよび同期チャネルはスプリアス電波の可能性がより高いので、ステップＳ１９に移る。一方、判定がＮＯの場合は、スプリアス電波の可能性が低いので、ステップＳ２１に移る。

ステップＳ１９では、ＣＰＵ３０は、捕捉したパイロットチャネルおよび同期チャネルがスプリアス電波であると判断し、ＣＨｎをスプリアステーブルに登録する。スプリアステーブルに登録された周波数チャネルは、トラッキング時に他の周波数チャネルのスプリアス電波を捕捉してしまう可能性が高いチャネルとして、前述のステップＳ３にて利用される。

ステップＳ２０では、ＣＰＵ３０は、スプリアス電波の捕捉時に取得したオフセット値、すなわち、発振器３２における制御電圧の補正値を記憶せず、ステップＳ３に戻って次の周波数チャネルの捕捉に移行する。

ステップＳ２１では、ＣＰＵ３０は、パイロットチャネルの捕捉時に取得したオフセット値、すなわち、発振器３２における制御電圧の補正値を記憶し、次回にパイロットチャネルを捕捉する際に利用する。その後、通常の待受け状態へ移行する。

以上のように、本実施形態によれば、パイロットチャネルを捕捉してからページングチャネルの受信へ移行する際に、本来の電波を捕捉した場合とスプリアス電波を捕捉した場合との特性の違いを条件として、スプリアス電波を捕捉したのか否かを判断する。このことにより、発振器３２への補正の要否を判断でき、待受け状態へ遷移できない問題を回避することができる。

また、スプリアス電波を捕捉したと判断すると、このときの周波数チャネルを記憶することにより、スキャン対象から除外することができる。その結果、次回に同じ周波数チャネルをスキャンして再度スプリアス電波を捕捉してしまうといった余計な処理を省くことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

上述の実施形態では、スプリアステーブルに登録された周波数チャネルについてはスキャンを行わないこととしたが、これには限られない。例えば、スプリアステーブルに登録された周波数チャネルの優先度を下げ、その他の周波数チャネルを優先してスキャンしてもよい。

このことにより、スプリアステーブルに登録された周波数チャネルが再度スキャンされ、今度はページングチャネルの受信に成功する場合もあり得る。ページングチャネルの受信に成功した場合には、スプリアステーブルから削除し、優先度を元に戻すこととしてよい。

また、上述の実施形態の通り、スプリアステーブルに登録された周波数チャネルについてはスキャンを行わないこととするが、所定のタイミングで、スプリアステーブルに登録された周波数チャネルについてスキャンを行ってもよい。この場合にも、ページングチャネルの受信に成功した場合には、スプリアステーブルから削除する。これにより、ページングチャネルが受信可能であるのにパイロットチャネルの捕捉を行わない状態を回避することができる。

本発明の実施形態に係る携帯電話機の外観斜視図である。本発明の実施形態に係る携帯電話機の機能を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る同期を確立する処理を説明する図である。本発明の実施形態に係るスプリアス電波を説明する図である。本発明の実施形態に係るスプリアス電波の影響によりページングチャネルの受信に失敗する様子を説明する図である。本発明の実施形態に係るＣＰＵの処理を示すフローチャートである。図６から続くＣＰＵの処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１携帯電話機（無線通信装置）
１１操作部
１２マイク
２１表示部
２２レシーバ
３０ＣＰＵ（制御手段）
３１通信制御部（捕捉手段、待受け手段）
３２発振器
３３アンテナ
３４音声制御部
３５メモリ（記憶手段）

Claims

発振器の周波数を調整することにより捕捉用チャネルの信号を捕捉する捕捉手段と、
前記捕捉手段により前記捕捉用チャネルの信号を捕捉したときの前記調整量に基づいて、前記発振器に対する制御量を補正すると共に、当該補正量を記憶する制御手段と、
前記捕捉手段により捕捉した信号に基づいて、当該捕捉用チャネルにて指定された待受け用チャネルの受信に遷移する待受け手段と、を備え、
前記制御手段は、前記捕捉用チャネルの周波数と当該捕捉用チャネルにて指定された待受け用チャネルの周波数とが一致せず、かつ前記待受け手段による前記待受け用チャネルの受信に失敗した場合には、前記補正量を記憶しないことを特徴とする無線通信装置。
前記制御手段は、さらに前記捕捉用チャネルの電界強度が所定値未満である場合に限り、前記補正量を記憶しないことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
前記制御手段は、さらに前記捕捉用チャネルの周波数と前記待受け用チャネルの周波数とが所定の周波数差の近傍にある場合に限り、前記補正量を記憶しないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
前記補正不要と判断された場合に、前記捕捉手段により信号が捕捉された前記捕捉用チャネルを記憶する記憶手段をさらに備え、
前記捕捉手段は、前記記憶手段により記憶されていない捕捉用チャネルを優先的に捕捉することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
前記記憶手段は、前記待受け手段により前記待受けチャネルの受信に成功した場合には、当該待受けチャネルを指定した捕捉用チャネルを記憶から除外することを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
前記捕捉用チャネルは、ＣＤＭＡ２０００＿１ｘ方式におけるパイロットチャネルまたは同期チャネルであり、前記待受け用チャネルは、ＣＤＭＡ２０００＿１ｘ方式におけるページングチャネルであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線通信装置。