JP5310360B2

JP5310360B2 - 無線装置、制御方法、制御プログラム及び記録媒体

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Publication number: JP5310360B2
Application number: JP2009176562A
Authority: JP
Inventors: 真規澤田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2009-07-29
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2029-07-29
Also published as: JP2011030157A

Description

本発明は、無線装置、制御方法、制御プログラム及び記録媒体に関し、特に複数の無線システムの受信特性の劣化を防ぐ無線装置、制御方法、制御プログラム及び記録媒体に関する。

近年の携帯電話やスマートフォン、PDA(Personal Digital Assistant)はW-CDMA（Wideband Code Division Multiple Access）、GSM（Global System for Mobile Communication）、WLAN（Wireless Local Area Network）、DTV（Digital Television）、GPS（Global Positioning Systems）など複数の無線システムを一つの製品に搭載することが多くなってきている。CPU（Central Processing Unit）あるいはLCD（Liquid Crystal Display）、カメラなどの機能回路の動作クロックはその高調波が無線システムの受信帯域と一致すると低電界ではノイズとなり通信品質が劣化する。

したがって、低電界での通信品質を確保するためには動作クロックはその高調波が無線システムの受信帯域と一致しないような周波数に設定する必要がある。

改善方法の一つとして使用している無線システムに応じて動作クロックの周波数を切り替え、その高調波が使用中の受信帯域に一致しないようにする方法が考えられる。例えばデジタル放送受信装置の分野では、受信チャンネルに応じて、各種デバイスへのクロック信号の周波数の生成のための逓倍比や分周比を変更することで干渉を改善している（特許文献１、特許文献２参照）。無線通信端末の分野では、動作クロック周波数の制御において、無線送受信部における受信電界強度である受信レベル推測値に応じて制御する技術が提案されている（特許文献３参照）。

特開２００７−２３５８４０号公報特開２００９−０１０６２１号公報特開平１１−１１２４４２号公報

上述した技術は、いずれも無線システムが１つの場合に受信特性が劣化するクロック周波数から劣化しないクロック周波数に切換える。

しかしながら、W-CDMA、GSM、WLAN、DTV、GPSなど複数の無線システムをもつ無線機においては、クロック周波数を切換えることで１つの無線システムの受信特性が改善しても、別の無線システムの受信特性が劣化するということが起こることがあり、動作クロックの高調波がすべての無線システムの受信帯域を回避することは困難である。

特に複数の無線システムが同時に使用されることもあり、その場合同時に使用しているすべての無線システムの受信帯域を回避することは困難である。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、複数の無線システムの受信特性の劣化を防ぐことを目的としている。

本発明に係る無線装置は、複数の無線システムと、クロック信号の入力により動作する処理回路と、を備える無線装置であって、前記複数の無線システムの各受信レベルが、一定値以下にならないか監視する監視手段と、通信可能限界受信レベルの劣化量を補正値とした補正値一覧を予め格納する記憶手段と、前記複数の無線システムのうち、いずれかの無線システムの受信レベルが、前記一定値以下になった場合、前記補正値一覧に基づき、すべての無線システムの通信可能限界受信レベルを算出する算出手段と、前記算出した通信可能限界受信レベルを参照し、前記処理回路の動作クロックを、受信劣化を低減する最適な動作クロックである任意の周波数に切換える切換え手段と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る制御方法は、複数の無線システムと、クロック信号の入力により動作する処理回路と、を備える無線装置における制御方法であって、前記複数の無線システムの各受信レベルが、一定値以下にならないか監視するステップと、前記複数の無線システムのうち、いずれかの無線システムの受信レベルが、前記一定値以下になった場合、記憶部に予め格納した、通信可能限界受信レベルの劣化量を補正値とした補正値一覧に基づき、すべての無線システムの通信可能限界受信レベルを算出するステップと、前記算出した通信可能限界受信レベルを参照し、前記処理回路の動作クロックを、受信劣化を低減する最適な動作クロックである任意の周波数に切換えるステップと、を備えることを特徴とする。

本発明に係る制御プログラムは、複数の無線システムと、クロック信号の入力により動作する処理回路と、を備える無線装置における制御プログラムであって、前記複数の無線システムの各受信レベルが、一定値以下にならないか監視する処理と、前記複数の無線システムのうち、いずれかの無線システムの受信レベルが、前記一定値以下になった場合、記憶部に予め格納した、通信可能限界受信レベルの劣化量を補正値とした補正値一覧に基づき、すべての無線システムの通信可能限界受信レベルを算出する処理と、前記算出した通信可能限界受信レベルを参照し、前記処理回路の動作クロックを、受信劣化を低減する最適な動作クロックである任意の周波数に切換える処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明に係る記録媒体は、上記本発明に係る制御プログラムの処理を記録するコンピュータ読取り可能な記録媒体である。

本発明によれば、複数の無線システムの受信特性の劣化を防ぐことが出来る。

本発明の実施形態に係る無線システムのハードウェア構成を示す図である。本発明の実施形態に係る無線システムの機能的構成を示す模式図である。本発明の実施形態に係る無線システムの動作処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係る無線システムの受信レベル補正値一覧表を示す図である。本発明の実施形態に係る動作クロックを変更した場合の通信可能限界受信レベルの変化例を示す図である。本発明の他の実施形態に係る無線システムのハードウェア構成を示す図である。本発明の他の実施形態に係る無線システムの受信レベル補正値一覧表を示す図である。

以下に、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な実施形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

本発明の実施形態に係る無線システムは、CPUあるいはLCD、カメラなどの機能回路の動作クロックの周波数を切り替えることで、その高調波が通信中の受信周波数と一致することを回避することを特徴とする。

（構成）
図１は、本発明の実施形態に係る無線システムのハードウェア構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態は２つの無線システムを有する無線機１０１を用いて説明する。

ＣＰＵ３０１は、無線機１０１全体を制御する。すなわち、無線回路２０１、無線回路２０２、動作クロック発生回路３０３と接続し、各回路の制御を行う。

無線回路２０１、アンテナ#1は無線システムAを使用するときに動作する回路である。

無線回路２０２、アンテナ#2は無線システムBを使用するときに動作する回路であり、無線システムAとは異なる受信周波数で動作する。

無線システムAと無線システムBは同時に通信が可能である。

動作クロック発生回路３０３は、機能回路３０２を制御するクロック信号を発生する回路である。ＣＰＵ３０１から設定することにより制御信号の動作クロック周波数をf_Aあるいはf_B、f_Cに変更することができる。f_A、f_B、f_Cは例えば90MHz、100MHz、110MHzなどすべて異なる周波数である。

機能回路３０２は、通信機能以外の機能をもつ回路であり、動作クロック発生回路３０３から送られるf_Aあるいはf_B、f_Cのいずれのクロックでも動作する回路である。

上記構成により、ＣＰＵ３０１は、無線システムAおよび無線システムBの受信レベルを監視して、双方の受信レベルが通信可能な値になるように、動作クロック発生回路３０３の動作クロックをf_Aあるいはf_B、f_Cの周波数に切り替える。

図２は、本発明の実施形態に係る無線システムの機能的構成を示す模式図である。無線機１０１は、監視部１０と、算出部１１と、補正値一覧を格納する記憶部１２と、動作クロック切換え部１３と、を備える。

監視部１０は、無線システムＡ若しくは無線システムＢの受信レベルがある一定値（通信可能限界受信レベル）以下にならないか監視する。

算出部１１は、記憶部１２に予め格納されている補正値一覧に基づいて、両方の無線システムの通信可能限界受信レベルを算出する。

動作クロック切換え部１３は、両方の受信レベルが無線可能限界受信レベル以上の値になる動作クロックを選択し、切換える。

図２に示す各ブロックの機能は、図１に示すハードウェア構成により実現される。

（動作処理）
図３は、本発明の実施形態に係る無線システムの動作処理を示すフローチャートである。

無線システムAおよび無線システムBは低電界に移動して受信レベルが一定値以下になると通信できなくなる。かかる一定値を、通信可能限界受信レベルと称する。この通信可能限界受信レベルは無線システムによって異なっている。また、動作クロックの高調波が無線システムAおよび無線システムBで使用している受信周波数に一致していると通信可能限界受信レベルが劣化する。また、劣化量は受信周波数ごとに異なり、受信周波数が動作クロックの高調波とぴったり一致していれば劣化量が大きく、離れれば劣化量は少なくなる。

まず、監視部１０は、無線システムAおよび無線システムBのそれぞれの受信レベルがある一定値以下にならないか監視する（ステップＳ１）。

一定値以下になった場合（ステップＳ２／ＹＥＳ）、記憶部１２に予め格納されている補正値一覧に基づき、算出部１１は、無線システムAおよび無線システムBの両方の通信可能限界受信レベルを算出する（ステップＳ３）。補正値一覧表の一例を図４に示す。補正値の詳細については後述する。

次に、動作クロック切換え部１３は、受信劣化を低減する最適な動作クロックを選択し、切換える（ステップＳ４）。最適な動作クロックの選択について以下詳述する。

例えば、無線システムAが受信周波数f1、無線システムBが受信周波数f12で動作クロックがf_Aであった場合に、無線システムAあるいは無線システムBもしくはその両方の受信レベルがある受信レベル以下の値になったとする。

図４の補正値に基づき無線システムAおよび無線システムBの両方の通信可能限界受信レベルを計算し、例えば動作クロックf_Cであれば両方の受信レベルが通信可能限界受信レベル以上の値になる場合、動作クロックf_Cに切り替える。

一方、動作クロックをf_Aあるいはf_B、f_Cのどの周波数に切り替えても無線システムAあるいは無線システムBの片方の受信レベルが通信可能限界受信レベル以下の値になってしまう場合も想定される。このような場合に備えて、無線システムAと無線システムBのどちらを優先するか、優先順位を予め定めておく。切換え部１３は、優先順位の高い無線システムの受信レベルが通信可能限界受信レベル以上の値となるような動作クロック（f_A、f_B、あるいはf_C）を選択する。

ここで、図４に示す補正値一覧について詳述する。本実施形態においては、無線システムAおよび無線システムBごとに動作クロックがf_Aあるいはf_B、f_Cの場合に各無線システムの受信周波数ごとにおける通信可能限界受信レベルの劣化量を補正値として格納したパラメータ（図４に示す一覧表）を無線機１０１が保有している。ここでは例として無線システムAはf1、f2、f3、f4、f5の５つの受信周波数、無線システムBはf11、f12、f13、f14の4つの受信周波数で通信できるとする。図４の補正値は下記より導出されている。

図５は、本発明の実施形態に係る動作クロックを変更した場合の通信可能限界受信レベルの変化例を示す図である。図５（ａ）は機能回路３０２が動作していない場合、つまり動作クロックの高調波ノイズによる影響を受けていない状態での無線システムAおよび無線システムBの通信可能限界受信レベルである。ここでは受信周波数によらず通信可能限界受信レベルは一定としている。

図５（ｂ）は動作クロックf_Aで機能回路３０２が動作している場合の無線システムAおよび無線システムBの通信可能限界受信レベルである。動作クロックの高調波が一致する受信周波数では受信可能限界受信レベルが劣化している。

図５（ａ）と図５（ｂ）の差分が図４の動作クロックf_Aのときの補正値となる。

同様に、動作クロックf_B、f_Cで機能回路３０２が動作している場合の無線システムAおよび無線システムBの通信可能限界受信レベル図５（ｃ）、（ｄ）と図５（ａ）の差分が、図４の動作クロックf_Bおよびf_Cのときの補正値となる。

以上説明したように、どの無線システムが受信レベル低下となっているのかという状態監視と、あらかじめ選択するクロックによる劣化量を保有することにより、受信状況の判断に伴い、動的に動作クロックの最適化を実施する。

上記実施形態により、同時に使用している無線システムの受信レベルで通信状態を監視し、CPUあるいはLCD、カメラなどの機能回路の動作クロック周波数を切り替えることで、その高調波が通信状態の悪い無線システムの受信周波数と一致することを回避し、低電界での通信品質を向上することができる。

ハード的に高調波を抑制する必要がないため、ノイズ対策部品のコストを削減できる。また、ノイズ対策部品を使用しないことで装置を小型化できる。

無線システムごとに動作クロックによる通信可能な受信レベル（通信可能限界受信レベル）の劣化量を補正する補正値一覧表を準備しておくことで、動作クロックの周波数を切り替える前に通信可能かどうか判定することを可能とする。

なお上記実施形態では、動作クロック発生回路３０３から機能回路３０２に送られる信号の動作クロックを切り替える場合について説明したが、機能回路３０２の内部回路の動作クロックについても同様に本発明を適用することが可能である。

次に、本発明の他の実施形態に係る無線システムについて説明する。図６は、本発明の他の実施形態に係る無線システムのハードウェア構成を示す図である。図１に示す構成に、無線システムCを使用するときに動作する無線回路２０３、アンテナ#3が追加されている。図７は、本発明の他の実施形態に係る無線システムの受信レベル補正値一覧表を示す図である。

本実施形態に係る無線機１０３は、３つの無線システムを備える。図７に示すパラメータは、３つの無線システムを持つ場合の補正値一覧表であり、無線システムAおよび無線システムB、無線システムCごとに動作クロックがf_Aあるいはf_B、f_Cの場合に各無線システムの受信周波数における通信可能限界受信レベルの劣化量を補正値として格納した表である。

本実施形態のように無線システムが３つになっても、上記実施形態と同様に、各無線システムの受信レベルの状態監視を行い、いずれかの受信レベルが一定値以下になった場合、補正値一覧に基づき、受信劣化を低減する最適な動作クロックを選択し、切換える。このように、３つの無線システムにも対応することが出来る。

なお、同様に４つ以上の無線システムを持つ無線機にも対応することが出来る。

また、上記いずれの実施形態においても、機能回路のクロック周波数がf_Aあるいはf_B、f_Cの３つの場合を例として説明しているが、４つ以上に拡張することも可能である。

以上、無線機を例として説明したが、本発明は、具体的には携帯電話、スマートフォン、PDA（Personal Digital Assistant）、ノートPC（Personal Computer）などに対応することが可能である。

なお、図３のフローチャートに示す処理を、ＣＰＵが実行するためのプログラムは本発明によるプログラムを構成する。このプログラムを記録する記録媒体としては、半導体記憶部や光学的及び／又は磁気的な記憶部等を用いることができる。このようなプログラム及び記録媒体を、前述した各実施形態とは異なる構成のシステム等で用い、そこのＣＰＵで上記プログラムを実行させることにより、本発明と実質的に同じ効果を得ることができる。

以上、本発明を好適な実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

１０監視部
１１算出部
１２記憶部
１３動作クロック切換え部
１０１、１０３無線機
２０１、２０２、２０３無線回路
３０１ＣＰＵ
３０２機能回路
３０３動作クロック発生回路

Claims

複数の無線システムと、クロック信号の入力により動作する処理回路と、を備える無線装置であって、
前記複数の無線システムの各受信レベルが、一定値以下にならないか監視する監視手段と、
通信可能限界受信レベルの劣化量を補正値とした補正値一覧を予め格納する記憶手段と、
前記複数の無線システムのうち、いずれかの無線システムの受信レベルが、前記一定値以下になった場合、前記補正値一覧に基づき、すべての無線システムの通信可能限界受信レベルを算出する算出手段と、
前記算出した通信可能限界受信レベルを参照し、前記処理回路の動作クロックを、受信劣化を低減する最適な動作クロックである任意の周波数に切換える切換え手段と、
を備えることを特徴とする無線装置。
前記補正値一覧は、前記動作クロックがいくつで受信周波数がいくつのときに通信可能限界受信レベルがどれだけ劣化するかというパラメータを補正値とした一覧であることを特徴とする請求項１記載の無線装置。
前記補正値一覧は、無線システムごとに予め格納されていることを特徴とする請求項１又は２記載の無線装置。
前記動作クロックを前記切換えが可能ないずれかの周波数に切換えた場合に、通信中の全ての無線システムの受信レベルが前記算出した通信可能限界受信レベル以下の値にならない場合、
前記切換え手段は、前記処理回路の動作クロックを、前記通信中の全ての無線システムの受信レベルが前記算出した通信可能限界受信レベル以下の値にならない周波数に切換えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の無線装置。
前記切換え手段は、通信中の全ての無線システムのうち、予め定めた優先順位の上位にある無線システムの受信レベルが前記算出した通信可能限界受信レベル以下の値にならない周波数に切換えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の無線装置。
複数の無線システムと、クロック信号の入力により動作する処理回路と、を備える無線装置における制御方法であって、
前記複数の無線システムの各受信レベルが、一定値以下にならないか監視するステップと、
前記複数の無線システムのうち、いずれかの無線システムの受信レベルが、前記一定値以下になった場合、記憶部に予め格納した、通信可能限界受信レベルの劣化量を補正値とした補正値一覧に基づき、すべての無線システムの通信可能限界受信レベルを算出するステップと、
前記算出した通信可能限界受信レベルを参照し、前記処理回路の動作クロックを、受信劣化を低減する最適な動作クロックである任意の周波数に切換えるステップと、
を備えることを特徴とする制御方法。
複数の無線システムと、クロック信号の入力により動作する処理回路と、を備える無線装置における制御プログラムであって、
前記複数の無線システムの各受信レベルが、一定値以下にならないか監視する処理と、
前記複数の無線システムのうち、いずれかの無線システムの受信レベルが、前記一定値以下になった場合、記憶部に予め格納した、通信可能限界受信レベルの劣化量を補正値とした補正値一覧に基づき、すべての無線システムの通信可能限界受信レベルを算出する処理と、
前記算出した通信可能限界受信レベルを参照し、前記処理回路の動作クロックを、受信劣化を低減する最適な動作クロックである任意の周波数に切換える処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラム。
請求項７記載の制御プログラムの処理を記録するコンピュータ読取り可能な記録媒体。