JP5762461B2

JP5762461B2 - 移動通信端末

Info

Publication number: JP5762461B2
Application number: JP2013090459A
Authority: JP
Inventors: 桂安藤; 大將梅田; 望座間
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2013-04-23
Filing date: 2013-04-23
Publication date: 2015-08-12
Anticipated expiration: 2033-04-23
Also published as: WO2014175156A1; JP2014216711A

Description

本発明は、複数のバンドで同時に通信することが可能な移動通信端末とその制御方法に関する。

通信帯域の広帯域化のために２つのバンドを同時に用いて通信する無線通信方式として、キャリア・アグリゲーションが知られている（非特許文献１参照）。また、異なった受信帯域を持つ無線通信システムに、共通に使用できるフィルタ回路を持つ受信機に関する技術として、特許文献１などが知られている。

特開平１０−４１８４４号公報

三木信彦，岩村幹生，岸山祥久，ウメシュアニール，石井啓之，"LTE-Advancedにおける広帯域化を実現するCarrier Aggregation"，NTT DOCOMO テクニカル・ジャーナル，Vol 18 No.2，pp.12〜21（2010年7月）.

キャリア・アグリゲーションが可能な移動通信端末は、２つのバンドの一方を選ぶ通信方式での通信も行うため、２つのバンドで同時に通信する状態と１つのバンドを選択して通信する状態の両方に対応しなければならない。しかしながら、特許文献１の技術は、２つのバンドを同時に用いる通信方式のための技術ではなく、２つのバンドの一方を選ぶ通信方式に関する技術である。

また、図１に従来技術を用いた場合のバンドＡとバンドＢでキャリア・アグリゲーションを行う移動通信端末の機能構成を示す。図２は、図１の移動通信端末のマルチプレクサのフィルタの特性を示す図である。移動通信端末７００は、アンテナ１１０、バンドＡの信号を送受信するバンドＡ送受信回路１７０−Ａ、バンドＢの信号を送受信するバンドＢ送受信回路１７０−Ｂ、バンドＡの信号を透過しバンドＢの信号を遮断する第１フィルタ７６１とバンドＡの信号を遮断しバンドＢの信号を透過する第２フィルタ７６２を有するマルチプレクサ７６０、ベースバンドでの信号を生成するベースバンド信号生成器１５０を備える。送受信回路１７０−Ａ，１７０−Ｂは、デュプレクサ１２０−Ａ，１２０−Ｂ、電力増幅器１３１−Ａ，１３１−Ｂ、低雑音増幅器１３２−Ａ，１３２−Ｂ、直交変調部１４１−Ａ，１４１−Ｂ、直交復調部１４２−Ａ，１４２−Ｂ、Ｄ／Ａ変換部１４３−Ａ，１４３−Ｂ、Ａ／Ｄ変換部１４４−Ａ，１４４−Ｂを備える。

図２のＦ７６１は第１フィルタ７６１の周波数特性、Ｆ７６２は第２フィルタ７６２の周波数特性を示している。バンドＡとバンドＢとの間隔９０９が狭い場合、２つのバンドで同時に通信するためには、マルチプレクサ７６０は、通過帯域の挿入損失の増加を犠牲にして２つのバンド間のアイソレーションを確保せざるを得ない。そして、このようにマルチプレクサ７６０を設定してしまうと、１つのバンドを選択して通信するときにも挿入損失が増加した状態になってしまい、最大送信電力や受信感度などの劣化が生じてしまう。

本発明の目的は、２つのバンドで同時に通信する状態と１つのバンドを選択して通信する状態の両方により適切に対応できる移動通信端末を提供することである。

本発明の移動通信端末は、アンテナ、バンドＡの信号を送受信するバンドＡ送受信回路、バンドＢの信号を送受信するバンドＢ送受信回路、可変マルチプレクサ、可変マルチプレクサの複数の設定情報を記録した記録部、フィルタ制御部を備える。可変マルチプレクサは、アンテナ側からのバンドＡの信号をバンドＡ送受信回路側に送り、アンテナ側からのバンドＢの信号をバンドＢ送受信回路側に送り、バンドＡ送受信回路側からのバンドＡの信号とバンドＢ送受信回路側からのバンドＢの信号とを合波してアンテナ側に送る。フィルタ制御部は、設定情報にしたがって可変マルチプレクサを制御する。複数の設定情報は、バンドＡとバンドＢの両方で同時に通信する状態に対応した設定情報と、バンドＡのみで通信する状態とバンドＡでの待ち受けの状態に対応した設定情報と、バンドＢのみで通信する状態とバンドＢでの待ち受けの状態に対応した設定情報とを含む。フィルタ制御部は、可変マルチプレクサを、それぞれの状態に対応した設定情報に基づいて設定する。

本発明の移動通信端末によれば、マルチプレクサの周波数特性が可変であり、移動通信端末の状態に対応した設定ができる。よって、２つのバンドで同時に通信するときに妥協せざるを得ない特性がある場合でも、１つのバンドのみで通信するときには妥協する必要がない。したがって、本発明の移動通信端末は、２つのバンドで同時に通信する状態と１つのバンドを選択して通信する状態の両方により適切に対応できる。

従来技術を用いた場合のバンドＡとバンドＢでキャリア・アグリゲーションを行う移動通信端末の機能構成を示す図。図１の移動通信端末のマルチプレクサのフィルタの特性を示す図。実施例１の移動通信端末の機能構成例を示す図。実施例１の移動通信端末の可変マルチプレクサの特性を示す図。本発明の移動通信端末の可変マルチプレクサの制御フローの例を示す図。バンド１〜Ｋの周波数帯を示す図。本変形例の移動通信端末の機能構成例を示す図。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。

図３に実施例１の移動通信端末の機能構成例を示す。図４は実施例１の移動通信端末の可変マルチプレクサの特性を示す図である。図５は実施例１の移動通信端末の可変マルチプレクサの制御フローの例を示す図である。移動通信端末１００は、アンテナ１１０、バンドＡの信号を送受信するバンドＡ送受信回路１７０−Ａ、バンドＢの信号を送受信するバンドＢ送受信回路１７０−Ｂ、可変マルチプレクサ１６０、可変マルチプレクサの複数の設定情報を記録した記録部１９０、フィルタ制御部１６５、ベースバンド信号生成器１５０を備える。アンテナ１１０、バンドＡ送受信回路１７０−Ａ、バンドＢ送受信回路１７０−Ｂ、ベースバンド信号生成器は、移動通信端末７００と同じである。

可変マルチプレクサ１６０は、アンテナ１１０側からのバンドＡの信号をバンドＡ送受信回路１７０−Ａ側に送り、アンテナ１１０側からのバンドＢの信号をバンドＢ送受信回路１７０−Ｂ側に送り、バンドＡ送受信回路１７０−Ａ側からのバンドＡの信号とバンドＢ送受信回路１７０−Ｂ側からのバンドＢの信号とを合波してアンテナ１１０側に送る。可変マルチプレクサ１６０は、例えば、バンドＡの信号を透過しバンドＢの信号を遮断する第１可変フィルタ１６１とバンドＡの信号を遮断しバンドＢの信号を透過する第２可変フィルタ１６２を具備すればよい。

フィルタ制御部１６５は、設定情報にしたがって可変マルチプレクサ１６０を制御する。複数の設定情報は、バンドＡとバンドＢの両方で同時に通信する状態に対応した設定情報と、バンドＡのみで通信する状態とバンドＡでの待ち受けの状態に対応した設定情報と、バンドＢのみで通信する状態とバンドＢでの待ち受けの状態に対応した設定情報とを含む。フィルタ制御部１６５は、可変マルチプレクサ１６０を、それぞれの状態に対応した設定情報に基づいて設定する。

設定情報について、図４を参照しながら説明する。第１可変フィルタ１６１の特性がＦ７６１、第２可変フィルタ１６２の特性がＦ７６２となるような設定情報を、バンドＡとバンドＢの両方で同時に通信する状態に対応した設定情報とする。第１可変フィルタ１６１の特性がＦ１６１Ａ、第２可変フィルタ１６２の特性がＦ１６２Ａとなるような設定情報を、バンドＡのみで通信する状態とバンドＡでの待ち受けの状態に対応した設定情報とする。また、第１可変フィルタ１６１の特性がＦ１６１Ｂ、第２可変フィルタ１６２の特性がＦ１６２Ｂとなるような設定情報を、バンドＢのみで通信する状態とバンドＢでの待ち受けの状態に対応した設定情報とする。

「発明が解決しようとする課題」で説明したように、バンドＡとバンドＢとの間隔が狭い場合、バンドＡとバンドＢの両方で同時に通信するためには、通過損失をある程度犠牲にして（通過損失の特性を妥協して）、２つのバンド間のアイソレーションを確保しなければならない。移動通信端末１００の可変マルチプレクサ１６０の場合、バンドＡのみで通信するときには、第１可変フィルタ１６１の特性をＦ１６１Ａ、第２可変フィルタ１６２の特性をＦ１６２Ａとできる。また、バンドＢのみで通信するときには、第１可変フィルタ１６１の特性をＦ１６１Ｂ、第２可変フィルタ１６２の特性をＦ１６２Ｂとできる。よって、１つのバンドのみで通信するときには低い通過損失に設定できる。したがって、２つのバンドで同時に通信するときに妥協せざるを得ない特性がある場合でも、１つのバンドのみで通信するときには妥協する必要がない。

次に、図５を用いて移動通信端末の可変マルチプレクサの制御フローを説明する。移動通信端末１００は、電源を入れると、内部のセルサーチ順位に応じて記録部１９０から設定情報を読み出し、可変マルチプレクサ１６０を設定する。そして、移動通信端末１００は、ネットワーク側からの待ち受けのときに使用するバンドの指示（情報）を取得する（Ｓ１８１）。フィルタ制御部１６５は、この指示が指定したバンドでの待ち受けの状態に対応した設定情報を記録部１９０から読み出し、可変マルチプレクサ１６０を設定する（Ｓ１６１）。

待ち受けの状態では、発着信またはデータ送受信の有無を確認する（Ｓ１９１）。ステップＳ１９１がＮｏの場合（発着信またはデータ送受信がない場合）は、ネットワーク側からの新たな指示がないかを確認する（Ｓ１８２）。ステップＳ１８２がＮｏの場合は、ステップＳ１９１に戻る。ステップＳ１８２がＹｅｓの場合は、ステップＳ１６１に戻り、新しい指示が指定したバンドでの待ち受けの状態に対応した設定情報を記録部１９０から読み出し、可変マルチプレクサ１６０を設定する（Ｓ１６１）。

ステップＳ１９１がＹｅｓの場合（発着信またはデータ送受信があった場合）も、ネットワーク側からの新たな指示がないかを確認する（Ｓ１８３）。ステップＳ１８３がＹｅｓの場合は、新しい指示が指定したバンドのみで通信する状態に対応した設定情報を記録部１９０から読み出し、可変マルチプレクサ１６０を設定する（Ｓ１６２）。ステップＳ１８３がＮｏの場合は、待ち受けの状態で使用していたバンドのみで通信する状態に対応した設定情報を記録部１９０から読み出し、可変マルチプレクサ１６０を設定する（Ｓ１６３）。

通信中のときは、通信が終了したかを確認する（Ｓ１９２）。ステップＳ１９２がＹｅｓの場合（通信が終了した場合）は、ステップＳ１８１に戻る（待ち受けの状態に戻る）。ステップＳ１９２がＮｏの場合（通信が継続している場合）は、ネットワーク側からの新たな指示がないかを確認する（Ｓ１８４）。ステップＳ１８４がＮｏの場合は、ステップＳ１９２に戻る。ステップＳ１８４がＹｅｓの場合は、新しい指示にしたがって使用するバンドを決定し、可変マルチプレクサを制御し（Ｓ１６４）、ステップＳ１９２に戻る。例えば、指示がバンドＡとバンドＢの両方で同時に通信する場合、フィルタ制御部１６５が、バンドＡとバンドＢの両方で同時に通信する状態に対応した設定情報を記録部１９０から読み出し、可変マルチプレクサ１６０を設定する。また、指示がバンドＢのみで通信する場合、フィルタ制御部１６５が、バンドＢのみで通信する状態に対応した設定情報を記録部１９０から読み出し、可変マルチプレクサ１６０を設定する。このような処理フローを移動通信端末１００の電源がＯＮの間繰り返せばよい。

［変形例］
実施例１では、２つのバンドに着目して説明した。本変形例では、３つ以上のバンドが存在することを前提に説明する。図６は、バンド１〜Ｋの周波数帯を示す図である。ただし、Ｋは３以上の整数である。またｉ，ｊは１以上Ｋ以下の整数であり、ｉ＜ｊとする。図６に示すように、バンドは、周波数が低い方からバンド１〜Ｋと呼ぶことにする。図７は本変形例の移動通信端末の機能構成例である。なお、マルチプレクサの制御に関する処理フローは図５と同じである。

移動通信端末３００は、２つのバンドを選択するためにスイッチ３６７を備え、バンド１〜ＫのためにＫ個の送受信回路１７０−１〜１７０−Ｋを備えている点が移動通信端末１００と異なる。また、記録部３９０に記録されている設定情報、ベースバンド信号生成器３５０が対応するバンドの数が異なる。記録部３９０は、Ｋ個のバンドの中から２つを選択する組み合わせのすべてについて、その組み合わせの両方のバンドで同時に通信する状態に対応した設定情報と、Ｋ個のバンドについて、そのバンドのみで通信する状態とそのバンドでの待ち受け状態に対応した設定情報とを記録している。

例えば、移動通信端末３００は、ネットワーク側からの指示でバンドｉとバンドｊを選択した場合、スイッチ３６７は、可変マルチプレクサ１６０に、送受信回路１７０−ｉと送受信回路１７０−ｊをつなぐ。そして、フィルタ制御部１６５は、バンドｉを実施例１のバンドＡ、バンドｊを実施例１のバンドＢとして可変マルチプレクサ１６０を制御する。つまり、フィルタ制御部１６５は、バンドｉとバンドｊの組合せの両方のバンドで同時に通信する状態に対応した設定情報に基づいて、可変マルチプレクサ１６０を設定する。

移動通信端末１００は、２つのバンドを前提としていたので、ネットワーク側からの指示にしたがって、待ち受けるバンドの決定、シングルバンドで通信するバンドの決定、シングルバンドで通信する状態と２つのバンドで同時に通信する状態の切り替えの決定を行った。移動通信端末３００は、Ｋ個のバンドを前提としているので、２つのバンドで同時に通信するときにも、どのバンドを使用するのかの情報が必要である。したがって、移動通信端末３００は、ネットワーク側からの指示にしたがって、待ち受けるバンドの決定、シングルバンドで通信するバンドの決定、同時に通信する２つのバンドの決定、シングルバンドで通信する状態と２つのバンドで同時に通信する状態の切り替えの決定を行う。このため、図５の処理フローでは、ステップＳ１６４の処理で、２つのバンドで同時に通信するときに、同時に通信する２つのバンドの決定が含まれる点が異なる。その他では、Ｋ個の中から１つを選ぶか、２つの中から１つを選ぶかの違いはあるが、処理の流れとしては同じである。変形例１の移動通信端末も、上述のような構成なので実施例１と同様の効果が得られる。

［プログラム、記録媒体］
上述の各種の処理は、記載にしたがって時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。

また、上述の構成をコンピュータによって実現する場合、各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。

この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。

また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。

このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録媒体に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（Application Service Provider）型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの（コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等）を含むものとする。

また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、本装置を構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。

１００、３００、７００移動通信端末１１０アンテナ
１２０デュプレクサ１３１電力増幅器
１３２低雑音増幅器１４１直交変調部
１４２直交復調部１４３Ｄ／Ａ変換部
１４４Ａ／Ｄ変換部１５０、３５０ベースバンド信号生成器
１６０可変マルチプレクサ１６１第１可変フィルタ
１６２第２可変フィルタ１６５フィルタ制御部
１７０送受信回路１９０、３９０記録部
３６７スイッチ７６０マルチプレクサ
７６１第１フィルタ７６２第２フィルタ

Claims

アンテナと、
バンドＡの信号を送受信するバンドＡ送受信回路と、
バンドＢの信号を送受信するバンドＢ送受信回路と、
前記アンテナ側からのバンドＡの信号を前記バンドＡ送受信回路側に送り、前記アンテナ側からのバンドＢの信号を前記バンドＢ送受信回路側に送り、前記バンドＡ送受信回路側からのバンドＡの信号と前記バンドＢ送受信回路側からのバンドＢの信号とを合波して前記アンテナ側に送る可変マルチプレクサと、
前記可変マルチプレクサの複数の設定情報を記録した記録部と、
前記設定情報にしたがって前記可変マルチプレクサを制御するフィルタ制御部と、
を備える移動通信端末であって、
前記複数の設定情報は、
バンドＡとバンドＢの両方で同時に通信する状態に対応した設定情報として、バンドＡとバンドＢとのアイソレーションを確保する設定情報と、
バンドＡのみで通信する状態とバンドＡでの待ち受けの状態に対応した設定情報として、バンドＡの通過損失を低くする設定情報と、
バンドＢのみで通信する状態とバンドＢでの待ち受けの状態に対応した設定情報として、バンドＢの通過損失を低くする設定情報と、
を含み
ネットワーク側からの指示にしたがって、待ち受けるバンドの決定、シングルバンドで通信するバンドの決定、シングルバンドで通信する状態と２つのバンドで同時に通信する状態の切り替えの決定を行い、
前記フィルタ制御部は、前記可変マルチプレクサを、前記決定によって決まる状態に対応した設定情報に基づいて設定する
ことを特徴とする移動通信端末。
アンテナと、
バンドＡの信号を送受信するバンドＡ送受信回路と、
バンドＢの信号を送受信するバンドＢ送受信回路と、
前記アンテナ側からのバンドＡの信号を前記バンドＡ送受信回路側に送り、前記アンテナ側からのバンドＢの信号を前記バンドＢ送受信回路側に送り、前記バンドＡ送受信回路側からのバンドＡの信号と前記バンドＢ送受信回路側からのバンドＢの信号とを合波して前記アンテナ側に送る可変マルチプレクサと、
前記可変マルチプレクサの複数の設定情報を記録した記録部と、
前記設定情報にしたがって前記可変マルチプレクサを制御するフィルタ制御部と、
を備える移動通信端末であって、
前記複数の設定情報は、
バンドＡとバンドＢの両方で同時に通信する状態に対応した設定情報として、バンドＡとバンドＢとのアイソレーションを確保する設定情報と、
バンドＡのみで通信する状態とバンドＡでの待ち受けの状態に対応した設定情報として、バンドＡの通過損失を低くする設定情報と、
バンドＢのみで通信する状態とバンドＢでの待ち受けの状態に対応した設定情報として、バンドＢの通過損失を低くする設定情報と、
を含み、
Ｋを３以上の整数とし、
当該移動通信端末は、Ｋ個のバンドの中から２つを選択し、選択された一方のバンドをバンドＡ、他方のバンドをバンドＢとし、バンドＡとバンドＢの両方で同時に通信することができる移動通信端末であり、
前記設定情報は、
Ｋ個のバンドの中から２つを選択する組み合わせのすべてについて、その組み合わせの両方のバンドで同時に通信する状態に対応した設定情報として、その組み合わせの両方のバンド間のアイソレーションを確保する設定情報と、
Ｋ個のバンドについて、そのバンドのみで通信する状態とそのバンドでの待ち受け状態に対応した設定情報として、そのバンドの通過損失を低くする設定情報と、
を含んでおり、
ネットワーク側からの指示にしたがって、待ち受けるバンドの決定、シングルバンドで通信するバンドの決定、同時に通信する２つのバンドの決定、シングルバンドで通信する状態と２つのバンドで同時に通信する状態の切り替えの決定を行い、
前記フィルタ制御部は、前記可変マルチプレクサを、前記決定によって決まる状態に対応した設定情報に基づいて設定する
ことを特徴とする移動通信端末。