JP6181708B2 - 通信装置及びその制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、通信装置及びその制御方法に関するものである。
近年、LTE(Long Term Evolution)などの各種通信規格による無線通信機能を有することに加えて、地上デジタル放送(以下、単に「デジタル放送」とも称する)の受信も可能な通信装置が広く普及している。
2015年からは、日本国内においてLTEバンド28(以下、単に「バンド28」とも称する)によるサービスの提供が開始されるが、バンド28の送信帯域(718〜748MHz)は、デジタル放送の周波数帯域(470〜710MHz)と8MHzしか離れていない。図7に、デジタル放送の周波数帯域とバンド28の送信帯域を示す。
図7に示すように、バンド28の送信帯域は3つの通信会社(キャリア)に10MHzずつ割り当てられている。
また、図7に示すように、デジタル放送の周波数帯域とバンド28の送信帯域は近接しているため、1台の通信装置において、バンド28の送信帯域を利用して無線通信を行いつつ、デジタル放送を受信する場合、バンド28の送信波がデジタル放送の受信部に回り込むことに起因する干渉問題に対する対策が必要となる。
従来、このような干渉問題への対策方法として、デジタル放送受信部の前段にノッチフィルタを設け、送信波を減衰させる方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。図8に、ノッチフィルタの特性の一例を示す。fは、アッパーチャネル(デジタル放送の中で最も高い周波数を利用するチャネル)の周波数を示す。
国際公開第2009/072251号
図8に示すように、ノッチフィルタは特定の周波数を大きく減衰させる特性を有するが、大きく減衰させることのできる周波数の範囲は狭い。それでも、10MHz程度の範囲は所望の量を減衰させることができるため、例えば、キャリアA専用の通信装置であれば、718〜728MHzを減衰させることが可能なノッチフィルタをデジタル放送受信部に設ければ、718〜728MHzの送信波を減衰させて干渉を抑え、デジタル放送を受信することができる。しかしながら、このような構成では、キャリアBやキャリアCの周波数帯による送信波に対しては干渉問題を解消することができない。
一方、将来的にSIM(Subscriber Identity Module)フリー化が求められることは確実な状況であり、その場合、デジタル放送の受信と、バンド28による無線通信との双方が可能であると謳うためには、通信装置は、ユーザがどのキャリアと契約しても、バンド28の送信波のデジタル放送受信部に対する干渉問題を解消している必要がある。
かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、通信品質を向上させることが可能な通信装置及びその制御方法を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明に係る通信装置は、第1の通信の電波を受信する第1の受信部と、前記第1の通信の電波を減衰するフィルタ部と、電波の電力値を検出する電力検出部と、自機に装着されたSIMカードからキャリア情報を取得し、該キャリア情報と、前記電力検出部が検出した前記電力値とに応じて、前記フィルタ部の減衰を制御する制御部と、を備えるものである。
また、本発明に係る通信装置において、第2の通信を行う第2の通信部をさらに備え、前記フィルタ部は、前記第2の通信部から前記第1の受信部への干渉波を減衰させることが好ましい。
また、本発明に係る通信装置において、前記第1の受信部は、デジタル放送を受信する放送受信部であることが好ましい。
また、本発明に係る通信装置において、前記第2の通信部は、無線通信を行う無線通信部であることが好ましい。
また、本発明に係る通信装置において、前記フィルタ部は、共振子と、マッチング素子と、該マッチング素子を切り換えるスイッチとを備え、前記制御部は、前記スイッチを切り換えることにより、前記フィルタ部の減衰を制御することが好ましい。
また、本発明に係る通信装置において、前記フィルタ部は、前記共振子と、前記マッチング素子と、前記スイッチとを基板上に別々に実装した構成であることが好ましい。
また、本発明に係る通信装置において、前記制御部は、前記フィルタ部の減衰量と減衰帯域を制御することが好ましい。
また、上記課題を解決するため、本発明に係る通信装置の制御方法は、第1の通信の電波を受信する第1の受信部と、該第1の通信の電波を減衰するフィルタ部と、電波の電力値を検出する電力検出部と、を備える通信装置の制御方法であって、自機に装着されたSIMカードからキャリア情報を取得するステップと、前記キャリア情報と、前記電力検出部が検出した前記電力値とに応じて、前記フィルタ部の減衰を制御するステップと、を含むものである。
本発明に係る通信装置及びその制御方法によれば、通信品質を向上させることが可能となる。
本発明の第1実施形態に係る通信装置の概略構成を示す図である。 図1のフィルタ部の概略構成を示す図である。 本発明の第2実施形態に係る通信装置の概略構成を示す図である。 図3のフィルタ部の概略構成を示す図である。 図3のフィルタ部の経路選択の様子を示す図である。 本発明の第2実施形態に係る通信装置の動作の一例を示すフローチャートである。 デジタル放送の周波数帯域とLTEバンド28の送信帯域を示す図である。 LTEバンド28の送信帯域を減衰させるノッチフィルタの特性の一例である。
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る通信装置100の概略構成を示す図である。通信装置100は、無線通信部10と、デジタル放送受信部20と、制御部30と、SIMカード40と、記憶部50とを備える。通信装置100は、無線通信部10で無線通信を行いながら、デジタル放送受信部20でデジタル放送を受信することができる。
無線通信部10は、LTEや、PCS(Personal Communication Service)、DCS(Digital Cellular System)、GSM(Global System for Mobile communications)(登録商標)などのような、様々な無線通信規格に対応し、無線通信規格に対応して様々なバンド(周波数帯域)で無線通信を行う。
無線通信部10は、アンテナ11と、バンド切り換えスイッチ12と、送信部13と、受信部14と、電力検出部15とを備える。
バンド切り換えスイッチ12は、少なくとも1つ以上のスイッチを備え、どのバンドで無線通信を実行しているかに応じて、制御部30からの指示によりスイッチを切り換え、無線通信を実行中のバンドに対応する送信部13及び受信部14をアンテナ11に接続させる。バンド切り換えスイッチ12は、スイッチに加えてデュプレクサなどを備えていてもよい。
送信部13−1〜13−Nは、各々が、無線通信の対応するバンドにおける送信処理を実行する。図1においては、送信部13が送信部13−1〜13−NまでのN個ある例を示しているが、送信部13の個数は、通信装置100が対応しているバンドの数に応じた任意の個数である。なお、図1においては、送信部13−1、・・・、送信部13−Nのように示しているが、特に区別する必要がない場合は、送信部13と総称して説明する。符号については、他の構成要素についても、必要に応じて、総称を用いて説明する。
受信部14−1〜14−Nは、各々が、無線通信の対応するバンドにおける受信処理を実行する。図1においては、受信部14が受信部14−1〜14−NまでのN個ある例を示しているが、受信部14の個数は、通信装置100が対応しているバンドの数に応じた任意の個数である。
電力検出部15は、アンテナ11とバンド切り換えスイッチ12の間に設けられ、フィルタ部22が減衰させる対象としている干渉波の電力(以後、「干渉波電力」とも称する)を検出し、フィードバックのため、検出した電力値を制御部30へ出力する。本実施形態においては、電力検出部15は、バンド28の送信波の電力を干渉波電力として検出する。なお、電力検出部15は、デジタル放送受信部20において、アンテナ21とフィルタ部22の間に設けられる構成であってもよい。
デジタル放送受信部20は、デジタル放送信号を受信する。デジタル放送受信部20は、アンテナ21と、フィルタ部22と、放送受信部23とを備える。
フィルタ部22は、無線通信部10からアンテナ21などを介して放送受信部23に干渉波として回り込んでくる無線通信部10の送信波のうち、デジタル放送の周波数帯域に近接する周波数帯の送信波を減衰させる。本実施形態においては、デジタル放送の周波数帯域は470〜710MHzであり、これに近接する周波数帯が送信帯域となっているLTEバンド28の送信波を減衰させるものとして説明する。なお、これはあくまで一例であって、これに限定されるものではない。LTEバンド28以外の送信波がデジタル放送の周波数帯域に近接している場合は、その送信波を低減させるように構成される。
放送受信部23は、フィルタ部22により干渉波が減衰させられた後のデジタル放送信号を受信する。
制御部30は、通信装置100全体を制御及び管理するものであり、例えばプロセッサにより構成することができる。
制御部30は、無線通信に利用するバンドに応じて無線通信部10のバンド切り換えスイッチ12を制御する。例えば、バンド28により無線通信を行う場合、制御部30は、バンド28に対応する送信部13及び受信部14をアンテナ11に接続するように、バンド切り換えスイッチ12を制御する。
制御部30は、SIMカード40から、ユーザがどのキャリアと契約しているかの情報を(以下、「キャリア情報」とも称する)取得する。また、制御部30は、電力検出部15から、フィルタ部22への干渉波電力の電力値を取得する。制御部30は、無線通信部10が使用しているバンド、キャリア情報、ならびに、フィルタ部22への干渉波電力の電力値に応じて、フィルタ部22の減衰帯域及び減衰量を制御する。ここで、「減衰帯域」とは、フィルタ部22が減衰させる周波数帯域である。制御部30によるフィルタ部22の制御の詳細については後述する。
SIMカード40は、加入者を特定するための識別番号などが記録されたICカードであり、通信装置100に装着されている。SIMカード40には、通信装置100のユーザがどのキャリア(通信会社)と契約しているかの情報(キャリア情報)も記録されている。
記憶部50は、各種情報を記憶している。
図2は、フィルタ部22の概略構成を示す図である。フィルタ部22は、ノッチフィルタ221と、フィルタ選択スイッチ222と、スイッチ223とを備える。
ノッチフィルタ221は、特定の周波数を減衰させることができるフィルタである。本実施形態においては、ノッチフィルタ221−A1及び221−A2は、キャリアA用のフィルタであり、バンド28のキャリアAへの割り当て周波数である718〜728MHzを減衰させる。ノッチフィルタ221−Bは、キャリアB用のフィルタであり、バンド28のキャリアBへの割り当て周波数である728〜738MHzを減衰させ、ノッチフィルタ221−Cは、キャリアC用のフィルタであり、バンド28のキャリアCへの割り当て周波数である738〜748MHzを減衰させる。
フィルタ選択スイッチ222は、制御部30からの指示に応じて、デジタル放送信号をどのノッチフィルタ221に通過させるかを選択する。例えば、無線通信部10がバンド28で通信を行っている場合において、ユーザが契約しているキャリアがキャリアBである場合、制御部30は、デジタル放送信号がキャリアB用のノッチフィルタ221−Bを通過するようにフィルタ選択スイッチ222−1及び222−2を制御する。
また、フィルタ選択スイッチ222は、ノッチフィルタ221を通過させない経路であるフィルタレス経路224を選択することもできる。無線通信部10がバンド28以外のバンドで無線通信を行っている場合、制御部30は、フィルタレス経路224を選択するようにフィルタ選択スイッチ222を制御する。これにより、デジタル放送信号を不必要に減衰させることを防ぐことができる。
また、図2に示すように、フィルタ選択スイッチ222でキャリアA用のノッチフィルタ221−Aを選択する場合、スイッチ223により、ノッチフィルタ221−Aの段数を1段か2段か選択できる。制御部30は、無線通信部10が利用しているバンドがバンド28であり、ユーザが契約しているキャリアがキャリアAである場合において、電力検出部15から取得した干渉波電力が所定の閾値より大きい場合は、ノッチフィルタ221−Aの段数が2段になるようにスイッチ223−1及び223-2を制御し、所定の閾値以下の場合は、ノッチフィルタ221−Aの段数が1段になるようにスイッチ223−1及び223-2を制御する。これにより、干渉波電力が小さい場合は、ノッチフィルタの減衰量を低減させることができ、必要以上にデジタル放送信号を減衰させることを防ぐことができる。
なお、図2においては、キャリアAの場合にノッチフィルタの段数を1段と2段から選択できるようにしたが、3段以上の段数も選択できるように構成してもよい。また、キャリアBやCの場合も、ノッチフィルタを2段以上とすることを選択できるように構成してもよい。
このように本実施形態によれば、制御部30は、SIMカード40からキャリア情報を取得し、取得したキャリア情報に応じて、フィルタ部22の減衰帯域を制御する。これにより、通信装置100のユーザがどのキャリアと契約していても、デジタル放送の周波数帯域に近接するバンドを利用する無線通信の送信による干渉波を低減することができるため、SIMフリー化に対応してデジタル放送を受信することができる。
また、本実施形態によれば、制御部30は、干渉波の電力値に応じて、フィルタ部22の減衰量を切り換えることも可能である。これにより、干渉波電力が小さい場合に、必要以上にデジタル放送信号を減衰させてしまうことを防ぐことができる。
(第2実施形態)
図3は、本発明の第2実施形態に係る通信装置200の概略構成を示す図である。通信装置200は、無線通信部10と、デジタル放送受信部60と、制御部30と、SIMカード40と、記憶部50とを備える。
第2実施形態に係る通信装置200は、特に、デジタル放送受信部20の代わりにデジタル放送受信部60を備える構成であるという点で、第1実施形態に係る通信装置100と相違する。第2実施形態においては、第1実施形態と相違する部分について主に説明し、第1実施形態と共通又は類似する内容については、適宜、説明を省略する。
デジタル放送受信部60は、デジタル放送信号を受信する。デジタル放送受信部60は、アンテナ61と、フィルタ部62と、放送受信部63とを備える。放送受信部63については、第1実施形態の放送受信部23と同様の機能であるため説明を省略する。
図4は、第2実施形態に係るフィルタ部62の概略構成を示す図である。フィルタ部62は、スイッチ621と、共振子622と、キャパシタ623と、マッチング素子切り換えスイッチ624と、インダクタ625とを備える。フィルタ部62においては、共振子622と、キャパシタ623と、マッチング素子切り換えスイッチ624とインダクタ625とで、ノッチフィルタを構成している。
共振子622は、例えば、少なくとも1つのSAW素子を含むように構成される。
キャパシタ623と、インダクタ625とは、両者で共振子622に対するするマッチング素子を構成する。
マッチング素子切り換えスイッチ624は、キャパシタ623に接続するインダクタ625を選択することにより、マッチング素子の特性を調整し、ノッチフィルタの減衰帯域及び減衰量を調整することができる。制御部30は、SIMカード40から取得したキャリア情報、及び、電力検出部15から検出した干渉波電力の値に応じて、マッチング素子切り換えスイッチ624を制御し、ノッチフィルタの減衰帯域及び減衰量を調整する。
例えば、制御部30は、ユーザが契約しているキャリアがキャリアAである場合、電力検出部15から検出した干渉波電力が大電力、中電力、小電力のいずれであるかに応じて、ノッチフィルタの減衰量を調整する。制御部30は、干渉波電力が大電力である場合は、中電力の場合よりも減衰量が大きくなるようにマッチング素子切り換えスイッチ624を制御し、干渉波電力が小電力である場合は、中電力の場合よりも減衰量が小さくなるようにマッチング素子切り換えスイッチ624を制御する。制御部30は、予め2段階の所定の閾値を設定しておくことにより、干渉波電力が、大電力、中電力、小電力のいずれであるかを判定することができる。
図5に、マッチング素子切り換えスイッチ624による経路選択の例を示す。なお、図5に示すテーブルは、記憶部50に記憶されている。例えば、ユーザが契約しているキャリアがキャリアAで、干渉波電力が大電力である場合、制御部30は、経路1〜5を全てオン、すなわち、インダクタ625−1〜625−5を全てキャパシタ623に接続させるようにマッチング素子切り換えスイッチ624を制御する。また、例えば、ユーザが契約しているキャリアがキャリアBである場合、制御部30は、経路1〜3をオフで経路4及び5をオン、すなわち、インダクタ625−4及び625−5をキャパシタ623に接続させるようにマッチング素子切り換えスイッチ624を制御する。
また、フィルタ部62は、無線通信部10がバンド28で無線通信を行っていない場合、デジタル放送信号が、ノッチフィルタを含まないフィルタレス経路626を通過するようにすることができる。制御部30は、無線通信部10がバンド28で無線通信を行っていない場合、デジタル放送信号がフィルタレス経路626を通過するように、スイッチ621−1及び621−2を制御する。これにより、デジタル放送信号を不必要に減衰させることを防ぐことができる。
なお、図4に示す構成において、共振子622と、マッチング素子(キャパシタ623、インダクタ625)と、マッチング素子切り換えスイッチ624とは、基板上に別々に実装してもよい。
また、図5においては、キャリアAの場合にノッチフィルタの減衰量を3段階で切り換えられる例を示しているが、2段階又は4段階以上の切り換えとしてもよい。また、キャリアBやCについても、減衰量を2段階以上切り換えられるように構成してもよい。
図6に示すフローチャートを参照して、第2実施形態に係る通信装置200の動作の一例について説明する。
制御部30は、無線通信部10がバンド28で通信を行っているか否かを判定する(ステップS101)。
無線通信部10がバンド28で通信を行っていないと判定した場合(ステップS101:No)、制御部30は、フィルタ部62がフィルタレス経路626を選択するようにスイッチ621を制御する(ステップS102)。
無線通信部10がバンド28で通信を行っていると判定した場合(ステップS101:Yes)、制御部30は、デジタル放送信号がノッチフィルタを通過するようにスイッチ621を制御し、SIMカード40からキャリア情報を取得する(ステップS103)。
制御部30は、ユーザが契約しているキャリアがキャリアAであるか否かを判定する(ステップS104)。
ユーザが契約しているキャリアがキャリアAでないと判定した場合(ステップS104:No)、制御部30は、ユーザが契約しているキャリアがキャリアBであるか否かを判定する(ステップS105)。
ユーザが契約しているキャリアがキャリアBであると判定した場合(ステップS105:Yes)、制御部30は、図5に示す経路セット4を選択するようにマッチング素子切り換えスイッチ624を制御する(ステップS106)。
ユーザが契約しているキャリアがキャリアBでないと判定した場合、すなわち、ユーザが契約しているキャリアがキャリアCであると判定した場合(ステップS105:No)、制御部30は、図5に示す経路セット5を選択するようにマッチング素子切り換えスイッチ624を制御する(ステップS107)。
また、ステップS104において、ユーザが契約しているキャリアがキャリアAであると判定した場合(ステップS104:Yes)、制御部30は、電力検出部15から干渉波電力の値を取得する(ステップS108)。
制御部30は、干渉波電力が大電力であるか否かを判定する(ステップS109)。
干渉波電力が大電力であると判定した場合(ステップS109:Yes)、制御部30は、図5に示す経路セット1を選択するようにマッチング素子切り換えスイッチ624を制御する(ステップS110)。
干渉波電力が大電力でないと判定した場合(ステップS109:No)、制御部30は、干渉波電力が中電力であるか否かを判定する(ステップS111)。
干渉波電力が中電力であると判定した場合(ステップS111:Yes)、制御部30は、図5に示す経路セット2を選択するようにマッチング素子切り換えスイッチ624を制御する(ステップS112)。
干渉波電力が中電力でないと判定した場合、すなわち、干渉波電力が小電力であると判定した場合(ステップS111:No)、制御部30は、図5に示す経路セット3を選択するようにマッチング素子切り換えスイッチ624を制御する(ステップS113)。
このように本実施形態によれば、制御部30は、1つのノッチフィルタのみを含むフィルタ部62を制御することで、干渉波の電力値及びキャリア情報に応じて、フィルタ部62の減衰量及び減衰帯域を制御することができる。これにより、回路規模を小型化し、低コスト化につなげることができる。
なお、本実施形態に利用されるSIMカードとしては、フルサイズのSIM、miniサイズのSIM(mini−SIM)、microサイズのSIM(micro−SIM)、nanoサイズのSIM(nano−SIM)のいずれを用いることもできる。
また、本実施形態では、SIMカードを用いるとしたが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、SIMカード以外の加入者を特定するためのID番号が記録されたICカードを利用するとしてもよい。
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
10 無線通信部
11 アンテナ
12 バンド切り換えスイッチ
13 送信部
14 受信部
15 電力検出部
20 デジタル放送受信部
21 アンテナ
22 フィルタ部
23 放送受信部
30 制御部
40 SIMカード
50 記憶部
60 デジタル放送受信部
61 アンテナ
62 フィルタ部
63 放送受信部
100 通信装置
200 通信装置
221 ノッチフィルタ
222 フィルタ選択スイッチ
223 スイッチ
224 フィルタレス経路
621 スイッチ
622 共振子
623 キャパシタ
624 マッチング素子切り換えスイッチ
625 インダクタ
626 フィルタレス経路

Claims (8)

  1. 第1の通信の電波を受信する第1の受信部と、
    前記第1の通信の電波を減衰するフィルタ部と、
    電波の電力値を検出する電力検出部と、
    自機に装着されたSIMカードからキャリア情報を取得し、該キャリア情報と、前記電力検出部が検出した前記電力値とに応じて、前記フィルタ部の減衰を制御する制御部と、を備える通信装置。
  2. 第2の通信を行う第2の通信部をさらに備え、
    前記フィルタ部は、前記第2の通信部から前記第1の受信部への干渉波を減衰させる、請求項1記載の通信装置。
  3. 前記第1の受信部は、デジタル放送を受信する放送受信部である、請求項1記載の通信装置。
  4. 前記第2の通信部は、無線通信を行う無線通信部である、請求項2記載の通信装置。
  5. 前記フィルタ部は、共振子と、マッチング素子と、該マッチング素子を切り換えるスイッチとを備え、
    前記制御部は、前記スイッチを切り換えることにより、前記フィルタ部の減衰を制御することを特徴とする請求項1記載の通信装置。
  6. 前記フィルタ部は、前記共振子と、前記マッチング素子と、前記スイッチとを基板上に別々に実装した構成であることを特徴とする請求項記載の通信装置。
  7. 前記制御部は、前記フィルタ部の減衰量と減衰帯域を制御する、請求項1記載の通信装置。
  8. 第1の通信の電波を受信する第1の受信部と、該第1の通信の電波を減衰するフィルタ部と、電波の電力値を検出する電力検出部と、を備える通信装置の制御方法であって、
    自機に装着されたSIMカードからキャリア情報を取得するステップと、
    前記キャリア情報と、前記電力検出部が検出した前記電力値とに応じて、前記フィルタ部の減衰を制御するステップと、を含む通信装置の制御方法。
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