JP5512966B2

JP5512966B2 - 無線通信装置

Info

Publication number: JP5512966B2
Application number: JP2008331494A
Authority: JP
Inventors: 浩武田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2008-12-25
Filing date: 2008-12-25
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2028-12-25
Also published as: JP2010154355A

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捕捉した前記捕捉用チャネルの信号に基づいて受信した同期チャネルにおい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、を有する無線通信装置であって、所定の周波数間隔で発生し得る不要波の周波数を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された不要波の周波数と所定の周波数差以内の捕捉用チャネルを選択する選択手段と、をさらに備え、前記捕捉手段は、前記選択手段により選択された捕捉用チャネルに関して、前記所定の周波数差を通過させていたフィルタの幅を狭めて捕捉を試みることを特徴とする。

また、前記算出手段は、捕捉できた捕捉用チャネルのうち、所定以上の電界強度を検出した捕捉用チャネルに関して、不要波の周波数を算出することが好ましい。

また、前記算出手段は、チャネルが存在する可能性がある周波数を、国ごと、あるいは通信方式ごとに予め定められたデータから導出することが好ましい。

また、本発明に係る無線通信装置は、前記待受け手段により待受け用チャネルの受信に失敗した場合に、前記算出手段および前記選択手段を機能させることを特徴とする。

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、算出手段、選択手段）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は、本実施形態に係るＣＰＵ３０の処理内容を示す図である。２０１ＣＨの電波Ａの周波数と、３７ＣＨのスプリアス電波Ｂの周波数とは、４．８ｋＨｚの差で位置している。ここで、２０１ＣＨの電波Ａ（パイロットチャネル）は存在しない、あるいは微弱（信号検出可能な下限値未満）であるとする。

図６（ａ）は、２０１ＣＨのパイロットチャネルを捕捉する際に、通常の１０ｋＨｚ（両側５ｋＨｚ）幅のフィルタを使用した場合を示している。この場合、３７ＣＨのスプリアス電波Ｂがフィルタ幅内に入るため、このスプリアス電波の電界強度が所定の下限値（−１０６ｄＢ）以上であれば、２０１ＣＨと誤って捕捉してしまう。

図６（ｂ）は、フィルタの幅を通常よりも狭めた場合を示している。スプリアス電波Ｂが目的の電波Ａの付近に発生し得る場合には、ＣＰＵ３０は、このように、フィルタ幅を狭める。例えば、フィルタを５ｋＨｚ（両側２．５ｋＨｚ）幅とすることにより、３７ＣＨのスプリアス電波Ｂはフィルタの外になるため、このスプリアス電波Ｂを誤って捕捉することがない。

以下、フィルタ幅を調整して周波数チャネルを捕捉する処理を説明する。図７は、本実施形態に係るＣＰＵ３０の処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１では、ＣＰＵ３０は、国ごと、あるいは通信方式ごとに予め定められた、存在する可能性のある周波数チャネルのリスト（ＰＲＬ）に基づいて、これらの周波数チャネルのスプリアス電波が発生し得る周波数を計算する。具体的には、チャネルの周波数＋１．２２８８ＭＨｚの自然数倍の周波数を計算する。なお、計算結果は、予めメモリ３５に記憶しておいてもよい。

ステップＳ２では、ＣＰＵ３０は、ＰＲＬに従って、順に周波数チャネル（パイロットチャネル）をサーチする。

ステップＳ３では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ２でサーチした結果、パイロットチャネルの電界強度（ＲＳＳＩ）が所定の閾値以上のチャネルがあるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合はステップＳ５に移る。一方、判定がＮＯの場合は、捕捉され得るスプリアス電波は発生しないと判断できるので、ステップＳ４に移る。

ステップＳ４では、ＣＰＵ３０は、通常の捕捉処理を実施し、通信制御部３１によりパイロットチャネルの信号を捕捉する。

ステップＳ５では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ３にて判定されたスプリアス電波が発生し得る（電界強度が閾値以上の）チャネルについて、電界強度の高い順にスプリアス電波をリスト化する。

ステップＳ６では、ＣＰＵ３０は、ＰＲＬの周波数チャネルのそれぞれについて、捕捉可能なフィルタ幅内に、ステップＳ５にてリスト化したスプリアス電波があるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合はステップＳ７に移り、判定がＮＯの場合はステップＳ８に移る。

ステップＳ７では、ＣＰＵ３０は、対象のチャネルの付近にスプリアス電波が存在する可能性があるので、フィルタの幅を狭めて、スプリアス電波の周波数がフィルタの幅外となるようにする。

ステップＳ８では、ＣＰＵ３０は、対象のチャネルの付近にスプリアス電波は存在しないと判断し、フィルタの幅を通常もしくは拡げて、電波の受信精度を高める。

ステップＳ９では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ８にて設定されたフィルタを通過した電波を通信制御部３１によりトラッキングし、パイロットチャネルの信号を捕捉する。

ステップＳ１０では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ４またはステップＳ９にて捕捉したパイロットチャネルの信号に基づいて、通信制御部３１により同期チャネルを受信し、同期チャネルメッセージを取得する。

ステップＳ１１では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１０で取得した同期チャネルメッセージからページングチャネルのチャネル番号を読み取り、通信制御部３１によりページングチャネルを受信して待受け状態へ遷移する。

以上のように、本実施形態によれば、フィルタの幅を調整することにより、本来の周波数の付近に発生したスプリアス電波を捕捉してしまうことを回避して、待受け状態へ遷移することができる。また、スプリアス電波を捕捉しないことにより、発振器３２に対する誤った補正値を記憶することがないので、正常なチューニングによりパイロットチャネルの捕捉動作を継続することができる。

また、電界強度が所定の閾値以上の周波数チャネルに関して、スプリアス電波の発生を考慮してフィルタ幅を狭める処理を行うので、スプリアス電波の影響を受けない周波数チャネルにおいてフィルタ幅を狭めて受信精度を低下させるおそれがない。

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。

上述の実施形態の処理は、通信チャネルの捕捉動作の度に実行されるが、これには限られない。例えば、フィルタの調整を行わずに通常の捕捉動作を実施した結果、ページングチャネルの捕捉に失敗した場合に処理を実行することとしてもよい。ページングチャネルの捕捉に失敗した場合には、スプリアス電波を捕捉してしまった可能性があり、この場合には発振器３２に対する誤った補正値を記憶している。この補正値を初期化し、上述の実施形態の処理を実行することにより、正常な捕捉動作に復帰することができる。

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の処理内容を示す図である。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。

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、算出手段、選択手段）
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捕捉した前記捕捉用チャネルの信号に基づいて受信した同期チャネルにおい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、を有する無線通信装置であって、
所定の周波数間隔で発生し得る不要波の周波数を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された不要波の周波数と所定の周波数差以内の捕捉用チャネルを選択する選択手段と、をさらに備え、
前記捕捉手段は、前記選択手段により選択された捕捉用チャネルに関して、前記所定の周波数差を通過させていたフィルタの幅を狭めて捕捉を試みることを特徴とする無線通信装置。
前記算出手段は、捕捉できた捕捉用チャネルのうち、所定以上の電界強度を検出した捕捉用チャネルに関して、不要波の周波数を算出することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
前記算出手段は、チャネルが存在する可能性がある周波数を、国ごと、あるいは通信方式ごとに予め定められたデータから導出する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。
前記待受け手段により待受け用チャネルの受信に失敗した場合に、前記算出手段および前記選択手段を機能させ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４のいずれか１項に記載の無線通信装置。