JPWO2008152813A1

JPWO2008152813A1 - 無線通信装置

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Publication number: JPWO2008152813A1
Application number: JP2009519165A
Authority: JP
Inventors: 直也今橋; 壮一川田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-06-13
Filing date: 2008-06-12
Publication date: 2010-08-26
Also published as: US20100183061A1; US8422442B2; EP2169840A4; WO2008152813A1; EP2169840A1; EP2169840B1

Abstract

異なる複数の無線通信方式を独立して通信する無線通信装置であって、データ通信の干渉を回避し、正常にデータ通信を行うことができる無線通信装置を提供すること。近接した周波数帯を利用するＤＥＣＴ通信とＧＳＭ通信に対応したモデムをそれぞれ備え、それぞれデータを送受信する無線通信装置であって、時分割多重の宅内用無線と時分割多重の加入者回線用無線の互いに通信していない通信時間区分を、モデム制御部２０８を介してモデム間で調整し、同時となる通信タイミングを回避するように制御する構成とした。

Description

本発明は、異なる複数の無線通信方式を備えた無線通信装置に関する。

近年、家庭内等でコードレス電話や無線ＬＡＮ等の無線通信が普及してきている。また、公衆回線として、ケーブル敷設の手間を解除する手段として、局地的無線接続および広域無線接続を同時に行う電話システムも知られている（特許文献１参照）。
特表２００５−５３８６５３号公報

しかしながら、上記の電話システムでは、宅内用無線周波数と加入者回線用無線周波数が相当に離れている場合には周波数の干渉もなく同時データ通信が可能であるが、互いの周波数が近接している場合には、データ通信のタイミングが重なった場合、干渉を起こし正常なデータ通信ができなくなるという課題がある。この問題を解決し、同時にデータ通信をする状態でも正常にデータ通信ができるデータ転送方式が求められていた。

本発明は、異なる複数の無線通信方式を独立して通信する無線通信装置であって、データ通信の干渉を回避し、正常にデータ通信を行うことができる無線通信装置を提供することを目的とする。

本発明は、近接した周波数帯を利用する異なる無線通信方式を用い、それぞれデータを送受信する無線通信装置であって、時分割多重の宅内用無線と時分割多重の加入者回線用無線の互いに通信していない通信時間区分を調整し、同時タイミングで通信をしないように制御する構成とした。

この構成によれば、同時に通信動作を行うことがなくなるので、周波数干渉を回避することができる。

本発明によれば、近接した周波数帯を利用する異なる無線通信方式を用い、それぞれデータを送受信する無線通信装置であって、時分割多重の宅内用無線と時分割多重の加入者回線用無線の互いに通信していない通信時間区分を調整し、同時タイミングで通信をしないように制御する構成としたことにより、同時に通信動作を行うことがなくなるので、周波数干渉を回避することができ、特に、音声通話等のリアルタイム性を要求される通信状況においては、通信品質を損なうことなく効率的な無線通信が実現可能となる。

本発明の実施の形態１における通信システムの構成図本発明の実施の形態１における端末装置の構成図本発明の実施の形態１における無線受話器の構成図本発明の実施の形態１における端末装置の制御機構を示す図本発明の実施の形態１におけるＤＥＣＴのフレームフォーマットを示す図本発明の実施の形態１におけるＧＳＭのフレームフォーマットを示す図本発明の実施の形態１におけるＧＳＭとＤＥＣＴの時間的重複を説明する図本発明の実施の形態１における周波数干渉の説明図本発明の実施の形態１における端末装置の動作フローチャート本発明の実施の形態１におけるデータフレームの説明図本発明の実施の形態２における端末装置の動作フローチャート本発明の実施の形態２におけるデータフレームの説明図本発明の実施の形態３における端末装置の動作フローチャート本発明の実施の形態３におけるデータフレームの説明図本発明の実施の形態４における端末装置の構成図

符号の説明

１０１無線受話器
１０２端末装置
１０３無線基地局
２０２第１アンテナ
２０３第２アンテナ
２０４第１無線通信インターフェイス
２０５第２無線通信インターフェイス
２０６宅内用無線モデム
２０７加入者回線用無線モデム
２０８モデム制御部
２０９制御部
２１０記憶部

第１の発明は、第１の周波数帯と第２の周波数帯を使用して無線通信を行う無線通信装置であって、第１の周波数帯信号を変復調する第１の無線インターフェイスと、前記第１の無線インターフェイスと接続された第１のモデムと、第２の周波数帯信号を変復調する第２の無線インターフェイスと、前記第２の無線インターフェイスに接続された第２のモデムと、前記第１及び第２のモデム間で信号を受け渡しするモデム制御部と、を備え、前記モデム制御部は、前記第１及び第２のモデムからの情報に基づいて、第１の無線通信と第２の無線通信の送受信タイミングが重複すると判断した場合、前記第１のモデムにデータが時間軸方向で重ならないように指示する構成とした。

これにより、１つの装置内に異なる無線システムを内蔵させることが可能になる。

第２の発明は、第１の発明において、前記第１のモデムは、通信方式として時間軸多重方式を用いている構成とした。

これにより、時間を分離し、容易に第１のモデムの通信を制御することが可能となる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、第１及び第２のモデムにおける無線通信の中心周波数は近接している構成とした。

これにより、周波数の利用効率を高めたシステムを提供することができる。

第４の発明は、第１または第２の発明において、前記モデム制御部は、前記第１及び第２のモデムから得た送受信制御情報に基づいて重複判断を行う構成とした。

これにより、送受信制御情報に含まれる情報（例えば第１のモデムおよび第２のモデムの通信周期）を認識することができ、時間軸上の重なりを容易に判断できる。

第５の発明は、第１または第２の発明において、前記モデム制御部は、前記第１及び第２のモデムから得た前記第１及び第２のアンテナから入力された受信信号強度に基づいて重複判断を行う構成とした。

これにより、受信信号強度から受信動作のタイミングを認識することができ、時間軸上の重なりを容易に判断できる。

第６の発明は、第４または第５の発明において、前記第１のモデムは、前記モデム制御部から第２のモデムの受信タイミングと自身の送信タイミングが重複した旨の指示を受けると、送信を停止する構成とした。

これにより、時間軸上の重なりを容易に回避することができる。

第７の発明は、第６の発明において、前記第１のモデムは、次のフレームにおいて、実データの位置を変更すると共に、その変更内容を制御データに組み込む構成とした。

これにより、第１のモデムに通信時間がぶつからない通信区間を選択通知することができるようになる。

第８の発明は、第４または第５の発明において、前記第１のモデムは、同一の実データを複数の通信区間に割り当てたフレームデータを通信制御する構成であって、前記モデム制御部から第２のモデムの受信タイミングと自身の送信タイミングが重複した旨の指示を受けると、重複した実データを廃棄し、同一の実データが入っている別の通信区間を選択するよう制御データを書き換える構成とした。

第９の発明は、第１の周波数帯と第２の周波数帯を使用して無線通信を行う無線通信装置であって、第１の周波数帯信号を変復調する第１の無線インターフェイスと、前記第１の無線インターフェイスと接続された第１のモデムと、第２の周波数帯信号を変復調する第２の無線インターフェイスと、前記第２の無線インターフェイスに接続された第２のモデムと、前記第１及び第２のモデム間で信号を受け渡しするモデム制御部と、を備え、前記モデム制御部は、前記第１のモデムから得られる第１の無線通信の送受信タイミングを第２のモデムへ、前記第２のモデムから得られる第２の無線通信の送受信タイミングを第１のモデムへ送る構成とした。

これにより、第１のモデムおよび第２のモデムが互いに送受信タイミングを認識することができるため、時間軸上の重なりを容易に回避することができる。

第１０の発明は、第９の発明において、前記第１のモデムは、前記モデム制御部から受けた前記第２の無線通信の送受信タイミングと重ならないように第１の無線通信の送受信を制御する構成とした。

第１１の発明は、第１０の発明において、前記第１のモデムは、前記第２の無線通信の送受信タイミングと重ならないように、送信フレームにおける実データの通信区間を選択する構成とした。

第１２の発明は、前記第１のモデムは、前記第２の無線通信の送受信タイミングと重ならないように、送信フレームにおける制御データの通信区間を選択する構成とした。

また、他の第１の態様として、第１のアンテナと、第１のアンテナの信号を変復調する第１の無線インターフェイスと、第１の無線インターフェイスと接続された第１のモデムと、第２アンテナと、第２のアンテナに接続された第２のモデムと、第２のアンテナの信号を変復調する第２の無線インターフェイスと、第２の無線インターフェイスと接続された第２のモデムと、第１及び第２のモデム間で信号を受け渡しするモデムインターフェイスと、を備え、第１の無線インターフェイスと第２の無線インターフェイスでは使用する周波数帯が異なっている構成としてもよい。

また、他の第２の態様として、他の第１の態様において、第１及び第２のモデムは、通信方式として時間軸多重方式を用いた通信を行う構成としてもよい。

これにより、時間を分離し、容易に両モデムの通信を制御することが可能となる。

また、他の第３の態様として、他の第１の態様において、第１及び第２のモデムにおける無線通信伝送の中心周波数は近接している構成としてもよい。

また、他の第４の態様として、他の第１の態様において、第１及び第２のアンテナを介して通信するデータが、時間軸方向で重ならないように制御する構成としてもよい。

これにより、時間軸方向の分離によって容易に周波数干渉を排除することができる。

また、他の第５の態様として、他の第４の態様において、第１及び第２のアンテナから入力される受信信号強度をモニタする構成としてもよい。

これにより、受信動作のタイミングを容易に求めることができる。

また、他の第６の態様として、他の第４の態様において、第１のモデムは、第２のモデムと一定の時間差をもって動作し、第２のモデムで受信したタイミングから受信動作の周期を計数し、第１のモデムで動作するタイミングを計算する構成としてもよい。

これにより、時間軸上の重なりを容易に把握することができる。

また、他の第７の態様として、他の第４の態様において、第２のアンテナで受信している場合、第１のアンテナからの送信を停止するよう制御する構成としてもよい。

また、他の第８の態様として、他の第４の態様において、第２のアンテナで受信している場合、第１のアンテナからの送信する基準信号の時間起点をずらすよう制御する構成としてもよい。

また、他の第９の態様として、他の第７または第８の態様において、第２のアンテナから受信している場合であって、且つ第２のアンテナから入力された信号のしきい値レベルが第１のアンテナから出力される無線信号により、第２のアンテナから入力される無線信号が干渉を受けてデータが正しく再生されない信号レベルに達した場合に、第１のアンテナからの送信を制御する構成としてもよい。

これにより、時間軸上の重なりを回避する動作負担が軽減される。

また、他の第１０の態様として、他の第４の態様において、第１のモデムは、時分割多重のデータ通信区間上で、同一データを複数の通信区間に割り当て、第２モデムのデータ受信中に第１のモデムがデータ送信の動作タイミングと重なる通信区間では、第１のモデムのデータ送信をしない構成としてもよい。

また、他の第１１の態様として、他の第４の態様において、第１のモデムは、時分割多重のデータ通信区間上で、同一データを複数の通信区間に割り当て、第２モデムのデータ送信中に第１のモデムがデータ送信の動作タイミングと重なる通信区間では、第１のモデムのデータ送信をしない構成としてもよい。

また、他の第１２の態様として、他の第４の態様において、第１のモデムは、時分割多重のデータ通信区間上で、同一データを複数の通信区間に割り当て、第２モデムのデータ受信中に第１のモデムがデータ受信の動作タイミングと重なる通信区間では、第１のモデムは重ならない通信区間を選択してのデータを再生する構成としてもよい。

また、他の第１３の態様として、他の第４の態様において、第１のモデムは、時分割多重のデータ通信区間上で、同一データを複数の通信区間に割り当て、第２モデムのデータ送信中に第１のモデムがデータ受信の動作タイミングと重なる通信区間では、第１のモデムは重ならない通信区間を選択してのデータを再生する構成としてもよい。

また、他の第１４の態様として、他の第４の態様において、第１のモデムと第２のモデムで互いのデータ通信時間周期を計数し、第１のモデムは、第２のモデムの通信タイミングを避けて異なる周期で通信する構成としてもよい。

また、他の第１５の態様として、他の第４の態様において、第１のモデムと第２のモデムでお互いの通信間隔を通知する構成としてもよい。

また、他の第１６の態様としては、他の第１５の態様において、第１及び第２のモデムに適した通信時間を制御する制御部を備える構成としてもよい。

また、他の第１７の態様として、他の第４の態様において、第１のモデムは、第２のモデムが通信する区間と重ならない区間に、時分割多重のデータ通信区間を選択可能とする構成としてもよい。

また、他の第１８の態様として、他の第４の態様において、第１のモデムは、第２のモデムが通信する区間と重ならない区間に、時分割多重の開始時点を選択可能とする構成としてもよい。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、以下に示す各実施の形態は関連する範囲において相互に利用可能である。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について説明する。

図１は、本発明の実施の形態１における通信システムの構成図である。

図１において、本実施の形態の通信システムは、無線受話器１０１と第１の通信方式で無線通信を行うと共に、無線基地局１０３と第２の通信方式で無線通信を行う端末装置１０２で構成されている。

実施の形態１では、基本的に、第１の通信方式としてＤＥＣＴ（Digital Enhanced Cordless Telecommunications）を、第２の通信方式としてＧＳＭ（Global System for Mobil Communications）を利用した場合について説明する。したがって、端末装置１０２は、広域無線電話型のＧＳＭモデムとコードレス電話型のＤＥＣＴモデムを有している。

無線受話器１０１は、端末装置１０２のＤＥＣＴモデムと互換性のあるモデムが含まれており、ユーザは、別のユーザと電話による対話をする場合、無線受話器１０１におけるマイクロホンの中へ話しかける。無線受話器１０１は入ってくる音声を処理して音声データを作成し、その音声データを内蔵するモデムを介して端末装置１０２へ送信する。

端末装置１０２は、ＤＥＣＴモデムにより無線受話器１０１から受信した音声データを処理し、ＧＳＭモデムを介してＧＳＭ無線ネットワークへ送信する。無線基地局１０３は音声データをＰＳＴＮ（公衆交換電話網）へ通過させる。

一方、ＧＳＭ無線ネットワークから入ってくる音声データについては、端末装置１０２は、ＧＳＭモデムを介して無線基地局１０３からの音声データを受信して音声データを処理し、ＤＥＣＴモデムを介して無線受話器１０１へ送信する。

無線受話器１０１は、音声データを受信すると共に、受信した音声データを処理して対応する音声をスピーカ出力する。

上記システム構成にすることで、実施の形態１では、ユーザは、コードレス電話である無線受話器１０１から端末装置１０２を介し、加入者回線用無線インターフェイスであるＧＳＭを使って、ＰＳＴＮへ送話し、またはＰＳＴＮから受話することができる。このようにして、ユーザは、無線受話器１０１と端末装置１０２との間のコードレス接続により、局地的環境における移動性の利益を獲得する。さらに、端末装置１０２とＰＳＴＮとの間の加入者回線用無線接続の利益も獲得する。

なお、端末装置１０２と無線受話器１０１間の第１の無線接続をＤＥＣＴ、端末装置１０２と無線基地局１０３間の第２の無線接続をＧＳＭとして説明したが、無線接続の方式はこれらに限定されるものではない。

第１の無線接続は、上記したＤＥＣＴの他、コードレス型電話接続あるいはＩＥＥＥ８０２．１１接続（Ｗｉ−Ｆｉ）としった時分割多重通信方式を持つシステムが挙げられる。

また、第２の無線接続は、上記したＧＳＭの他、セルラー接続、ＰＣＳ（Personal Communications Service）接続、ＷｉＭＡＸ(Worldwide Interoperability for Microwave Access)あるいは固定式無線接続といった広域無線接続が挙げられる。

また、第２の無線接続で構成される無線ネットワークは専用の加入者回線用無線ネットワークであるが、他の形態としては、移動型無線受話器（例えば携帯電話）のためにも使われるセルラーネットワーク、あるいはＰＣＳネットワークであってもよい。

さらに、無線基地局１０３は、ＰＳＴＮに接続されている。他の形態としては、無線基地局１０３は、私設交換機あるいは私設セルラーネットワークのような異なる電話網に接続されていてもよい。

図２は、本発明の実施の形態１における端末装置の構成図であり、図１における端末装置１０２について示したものである。

図２において、端末装置１０２は、宅内用無線モデム２０６（第１の無線モデム）と、加入者回線用無線モデム２０７（第２の無線モデム）を有する。

宅内用無線モデム２０６、加入者回線用無線モデム２０７は、異なる無線電話通信モデムである。

加入者回線用無線モデム２０７は、無線電話接続と、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、あるいはＧＳＭのような無線ネットワークとの通信のためのプロトコルあるいは電波インターフェイスとを維持するものである。

加入者回線用無線モデム２０７と第２アンテナ２０３との間に接続された第２無線通信インターフェイス２０５は、典型的な無線インターフェイスであり、無線周波数（ＲＦ）構成要素、送受切換器、低雑音増幅器（ＬＮＡ）、帯域フィルター（ＢＰＦ）、絶縁装置、および電力増幅器を含んでいる。加入者回線用無線接続を用いて信号を送信するために、加入者回線用無線モデム２０７が第２無線通信インターフェイス２０５へ変換信号を供給する。

第２無線通信インターフェイス２０５では、ＲＦ構成要素が加入者回線用無線モデム２０７から電力増幅器へ上記変調信号を供給する。電力増幅器は増幅信号を上記絶縁装置へ供給し、この絶縁装置は次に、その信号を送受切換および第２アンテナ２０３へ供給する。

加入者回線用無線接続を用いて信号を受信するために、第２アンテナ２０３は無線ネットワークから受信した信号を送受切換器へ供給する。送受切換器は、増幅信号をＢＰＦへ供給するためのＬＮＡへその信号を供給する。ＢＰＦはＲＦ構成要素へ濾過信号を供給し、ＲＦ構成要素はその信号を加入者回線用無線モデム２０７へ供給する。

一方、宅内用無線モデム２０６は、無線電話接続と、ディジタル無線接続、あるいは無線ＬＡＮ接続（例えば８０２．１１すなわち「Ｗｉ−Ｆｉ」）のような、時分割多重通信方式を行う無線装置あるいは受話器との局地的接続あるいは短距離接続のためのプロトコルあるいは電波インターフェイスとを維持するものである。

宅内用無線モデム２０６は、第１アンテナ２０２及び第１無線通信インターフェイス２０４に接続されている。第１無線通信インターフェイス２０４及び第１アンテナ２０２は、第２無線通信インターフェイス２０５及び第２アンテナ２０３に類似した作用を行い、宅内用無線モデム２０６と無線受話器１０１との間で信号の送信および受信を行う。

加入者回線用無線モデム２０７および宅内用無線モデム２０６は、両方ともモデム制御部２０８に接続されている。

モデム制御部２０８は、２つのモデム間で信号を処理し、且つ受け渡しする。モデム制御部２０８は、信号およびデータの任意の対話すなわちフォーマッティングをもたらして、無線受話器１０１と無線ネットワークとの間におけるデータの受け渡しを維持する。

例えば、モデム制御部２０８は、宅内用無線モデム２０６から変調信号を受信し、その信号を前処理して、加入者回線用無線モデム２０７のための信号を作成する。他の形態では、加入者回線用無線モデム２０７および宅内用無線モデム２０６は、他のモデムのための適切なフォーマットで出力データを供給し、それで直接、相互に作用する。この場合、モデム制御部２０８はモデム内で省略されるか、統合される。

端末装置１０２には、端末装置１０２の作用を維持すると共に制御するために、制御部２０９と、記憶部２１０とが含まれている。制御部２０９、宅内用無線モデム２０６、加入者回線用無線モデム２０７は互いに作用して、無線ネットワークにより電話の送話および受話を行う。

制御部２０９には、コマンドインターフェイス２１１が接続されている。コマンドインターフェイス２１１は、端末装置１０２によって受信された無線受話器１０１のためのコマンドと、無線受話器１０１から受信された端末装置１０２のためのコマンドとを処理する。制御部２０９およびコマンドインターフェイス２１１は、受信されたコマンドを実行さるために、関連して作用する。

さらに、端末装置１０２には、動力付き構成要素に接続された電源２１３、及びリンガー、ディスプレイ等のユーザインターフェイス２１２が含まれている。
図３は、本発明の実施の形態１における無線受話器の構成図であり、図１の無線受話器１０１について示したものである。

図３において、宅内用無線モデム３０４は、無線電話通信モデムであり、無線電話接続と、典型的なディジタルコードレス接続のような、無線装置あるいは受話器との局地的接続あるいは短距離接続のためのプロトコルあるいは電波インターフェイス、または無線ＬＡＮ接続（例えば８０２．１１すなわち「Ｗｉ−Ｆｉ」）のための時分割多重方式を持つプロトコルあるいは電波インターフェイスとを維持するものである。

宅内用無線モデム３０４は、アンテナ３０２にも接続された無線通信インターフェイス３０３に接続されている。無線通信インターフェイス３０３及びアンテナ３０２は、前述の第１無線通信インターフェイス２０４および第１アンテナ２０２に類似した作用を行い、宅内用無線モデム３０４と端末装置１０２との間で信号の送信および受信を行う。

無線受話器１０１は、無線受話器１０１の作用を維持すると共に制御するために、制御部３０７、記憶部３０８とが含まれている。制御部３０７および宅内用無線モデム３０４は互いに作用して、端末装置１０２および無線ネットワークにより電話の送話および受話を行う。

制御部３０７には、コマンドインターフェイス３０９が接続されている。コマンドインターフェイス３０９は無線受話器１０１によって受信された端末装置１０２のためのコマンドと、端末装置１０２から受信された無線受話器１０１のためのコマンドを処理する。制御部３０７およびコマンドインターフェイス３０９は、受信されたコマンドを実行するために、関連して作用する。

無線受話器１０１には、コードレス型電話受話器に典型的な追加構成要素である、無線受話器１０１の動力付き構成要素に接続された電源３１０、及びマイクロホン、スピーカが含まれている音声ブロック３０６、キーパッド、リンガー、およびディスプレイ等のユーザインターフェイス３０５が含まれている。

端末装置１０２及び無線受話器１０１は、さらに、ユーザが端末装置１０２の加入者回線用無線ネットワークに接続された電話網により送話および受話をすることができるように、互いに作用し合う。例えば、無線受話器１０１及び端末装置１０２は、模擬ダイヤルトーン機能および自動パルス送信機能のような基本的な加入者回線用電話機能をもたらす。

図４は、本発明の実施の形態１における端末装置の機能構成を示す図であり、図２の端末装置１０２における通信処理部分について示したものである。

図４に示すように、端末装置１０２は、コードレス電話型（ＤＥＣＴ）である第１の通信手段と、加入者回線用無線（ＧＳＭ）である第２の通信手段とをそれぞれ独立して有している。

ここで、図２と図４との対応関係について説明する。

図４の第１通信制御部４０７、第２通信制御部４０４は、図２のモデム制御部２０８によって実現される。

図４の第１ベースバンド処理部４０６は、図２の宅内用無線モデム２０６によって実現される。第１送受信切り替えスイッチ４０２、第１パワーアンプ４０３、第１ＬＮＡ４０４、第１ＲＦ変調復調部４０５は、図２の第１無線通信インターフェース２０４によって実現される。

図４の第２ベースバンド処理部４１３は、図２の加入者回線用モデム２０７によって実現される。第２送受信切り替えスイッチ４０９、第２パワーアンプ４１０、第２ＬＮＡ４１１、第２ＲＦ変調処理部４１２は、図２の第２無線通信インターフェースで実現される。

図４の第１の通信手段において、第１通信制御部４０７は、無線受話器１０１と通話する音声データの送受信データを加工すると共に、無線通信の送信、受信等を制御する機能を有する。第１ベースバンド処理部４０６は、音声データを宅内コードレス電話モデムのベースバンド処理による変復調とデータパケット化の符号／復号化を行う。第１ＲＦ変復調部４０５は、無線周波数のキャリア周波数へ第１ベースバンド処理部４０６でベースバンド変調されたデータの変復調処理を行う。データの送信は第１パワーアンプ４０３でＲＦデータの電力増幅が成され第１送信受信切り替えスイッチ４０２で送信がアクティブの場合は第１アンテナ２０２を通じて空間上に無線データとして伝送される。受信に関しては、第１アンテナ２０２を通じて受信した無線データを第１送信受信切り替えスイッチ４０２を経由して第１ＬＮＡ４０４でデータ信号増幅を施した後、第１ＲＦ変復調部４０５にてＲＦ信号の復調が行われる。

また、第２の通信手段において、第２通信制御部４１４が無線基地局１０３へ通信される音声データの送受信データを加工すると共に、無線通信の送信、受信等を制御する機能を有する。第２ベースバンド処理部４１３は、音声データを宅内コードレス電話モデムのベースバンド処理による変復調とデータパケット化の符号／復号化を行う。第２ＲＦ変復調部４１２では、無線周波数のキャリア周波数へ第２ベースバンド処理部４１３でベースバンド変調されたデータを変復調処理を行う。データの送信は第２パワーアンプ４１０でＲＦデータの電力増幅が成され第２送信受信切り替えスイッチ４０９で送信がアクティブの場合は第２アンテナ４０８を通じて空間上に無線データとして伝送される。受信に関しては、第２アンテナ４０８を通じて受信した無線データを第２送信受信切り替えスイッチ４０９を経由して第２ＬＮＡ４１１でデータ信号増幅を施された後、第２ＲＦ変復調部４１２にてＲＦ信号の復調が行われる。

ここで、第１の通信手段側の送受信制御は、第１通信制御部４０７の送信受信の制御と第２通信制御部４１４の通信制御部からコントロールされる送信受信制御信号を用いて、互いに時間的に重ならないタイミングに加工されて行われる。

なお、上記した第１の通信手段の送受信制御を行うための第２の通信手段からのタイミング制御信号は、第２の通信手段で復号される無線基地局１０３から送信される制御データをもとに、通信データの周期性を計数し、制御信号を通知する。なお、第２の通信手段の受信データの周期性検知方法として、第２アンテナ２０３から入力される受信電界強度（ＲＳＳＩ）信号をもとに受信タイミングを通知することも考えられる。

以上のように構成された端末装置１０２について、第１の通信手段としてＤＥＣＴシステムを、また第２の通信手段としてＧＳＭシステムを用いた場合の動作例を以下に説明する。

図５は、本発明の実施の形態１におけるＤＥＣＴのフレームフォーマットを示す図である。

図５に示すように、ＤＥＣＴシステムは時分割多重方式であり、１フレーム１０ｍｓ間隔で各スロットの情報を更新し、フレームの前半と後半で、親機から子機への信号と子機から親機への信号とを分離し、１つの周波数を用いた時間分割によるマルチ子機通信を実現している。

図６は、本発明の実施の形態１におけるＧＳＭのフレームフォーマットを示す図である。

図６に示すように、ＧＳＭシステムにおいても、ＤＥＣＴシステムと同様、時分割多重方式を基本に、基地局から複数の端末に対して同一周波数を用いて時間分割によるマルチ通信が実現されたシステムである。

図７は、本発明の実施の形態１におけるＧＳＭとＤＥＣＴの時間的重複の説明図であり、フレーム周期と信号の干渉状況を示している。

図７に示すように、ＧＳＭのフレーム周期は４．６２ｍｓ、ＤＥＣＴのフレーム周期は１０ｍｓであり６０ｍｓ周期で互いに必ず１度は信号のぶつかる瞬間が訪れ、周波数の干渉が発生する。この干渉した時間帯はデータが正常に再生復号される可能性が低く、通話音声データに障害を及ぼすことになる。

図８は、本発明の実施の形態１における周波数干渉の説明図であり、ＧＳＭとＤＥＣＴの転送周波数について、欧州の電波規格を例に示したものである。

図８に示すように、欧州では、ＧＳＭの周波数は１７１０ＭＨｚ〜１８８０ＭＨｚ（送信周波数：１７１０〜１７８５ＭＨｚ、受信周波数：１８０５〜１８８０ＭＨｚ）であり、ＤＥＣＴの周波数は１８８０〜１９００ＭＨｚである。

したがって、同一の端末内で同時に通信する場合は、無線周波数が近接しているため、隣接信号の広がりにより信号の干渉が発生する。これは、音声通信であれば、通話中に周期的なノイズ音の発生による耳障りな音として出力されることになる。

本実施の形態では、このような現象を回避するため、端末装置１０２において、独立して２つの無線モデムが通信しても第２の通信手段（ＧＳＭ）の通信されていない空いた時間を利用して第１の通信手段（ＤＥＣＴ）のデータの通信時間を重ならないように制御することで、信号の干渉を避け、良好なデータ通信を実現しようとするものである。

図９は、本発明の実施の形態１における通信システムの動作フローチャートであり、主として端末装置１０２の動作について示したものである。

図９において、電話通信が無線受話器１０１及び端末装置１０２により送話、受話されて、無線受話器１０１と端末装置１０２との間の開放接続、及び端末装置１０２とＧＳＭネットワークとの間の開放接続が確立される。

ステップ９０１で、ユーザは無線受話器１０１のマイクロホンの中へ話しかける。

ステップ９０２で、無線受話器１０１は、その音声信号を処理して、その音声信号を無線受話器１０１と端末装置１０２との間における電話インターフェイスのためにフォーマットされた信号へ変換する。

ステップ９０３では、無線受話器１０１はフォーマットされた信号を端末装置１０２へ送信する。無線受話器１０１は、自身のモデムによりアンテナ３０２を使って、フォーマットされた信号を端末装置１０２へ送信する。

ステップ９０４では、端末装置１０２は第１アンテナ２０２により無線受話器１０１からの信号を受信し、第１無線通信インターフェイス２０４、宅内用無線モデム２０６を使って受信信号を処理する。

ステップ９０５では、端末装置１０２は、無線受話器１０１からの受信信号を、端末装置１０２とＧＳＭネットワークとの間における電波インターフェイスのためにフォーマットされた信号へと変換する。実施の形態１では、端末装置１０２は、モデム制御部２０８により、宅内用無線モデム２０６から加入者回線用無線モデム２０７へ信号を通過させ、加入者回線用モデム２０７で、ＧＳＭ用に信号を処理すると共に変調する。なお、無線基地局１０３から受信した信号を無線受話器１０１に送信する場合は逆の流れになる。

また、ステップ９０５では、モデム制御部２０８は、端末装置１０２に内蔵された宅内用無線モデム２０６から無線受話器１０１との通信周期を含む制御情報を受け取ると共に、加入者回線用無線モデム２０７において無線基地局１０３から受信された受信信号の制御データから計数された無線基地局１０３からの受信信号データの受信周期を含む制御情報を受け取る。

モデム制御部２０８は、図１０に示しているように、宅内用無線モデム２０６の送信タイミングと、加入者回線用無線モデム２０７の受信タイミングとが重なっている、すなわち互いのフレームにおけるデータスロットが時間的に重複していると判断した場合、ステップ９０６に進む。

ステップ９０６では、モデム制御部２０８は互いのデータスロットが時間的に重複していると判断した場合、その旨を宅内用無線モデム２０６に送り、宅内用無線モデム２０６は、無線受話器１０１へのデータ送信を停止する。具体的には、第１通信制御部４０７が第１送信受信切り替えスイッチ４０２にその旨を通知し、送信を停止する。

さらに、ステップ９０７で、宅内用無線モデム２０６は、次のフレーム区間における制御スロットとデータスロットの制御を行う。具体的には、無線受話器１０１への次のフレームに対し、データスロットを時間的に重複しないスロットに割り当てると共に、割り当てたスロットの位置情報について制御スロットを書き換える。これによって、端末装置１０２から無線受話器１０１に通信時間がぶつからない通信スロットを選択通知することができるようになる。

ステップ９０８では、ステップ９０５で信号が重ならないと判断された場合と、ステップ９０７で時間的に重なった場合の一連の処理が終了した際に、端末装置１０２は無線受話器１０１へ信号を送信する。

なお、上記したモデム制御部２０８は、無線受話器１０１への送信フレームと無線基地局１０３からの受信フレームにおける互いのデータスロットが重複したときに宅内用無線モデム２０６に制御指示を出すよう記載したが、時間的な重複の判断については、実際に衝突するタイミングだけでなく、互いの周期予測によりデータスロットが衝突する直前、あるいはさらに少し前のタイミングで重複したと判断するようにしてもよい。

また、無線受話器１０１への送信フレームについての制御を示したが、無線受話器１０１からの受信フレームについても同様に制御することは可能である。さらに、無線基地局１０３からの受信フレームについて示したが、無線基地局１０３への送信フレームについても同様に制御することは可能である。

以上のように実施の形態１では、第１の無線接続方式（ＤＥＣＴ）と第２の無線接続方式（ＧＳＭ）の時間周期は異なるため、端末装置１０２のモデム制御部２０８で、宅内用無線モデム２０６、加入者回線用無線モデム２０７の双方のモデムから受信信号の時間軸上での重なりを監視し、前述した制御を施すことにより、第１の無線接続と第２の無線接続による通信を同時に行いながら、周波数干渉を回避することができる端末装置１０２を実現することができる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について説明する。

図１１は、本発明の実施の形態２における通信システムの動作フローチャートであり、主として端末装置１０２の動作を示している。

なお、本実施の形態では、無線受話器１０１と端末装置１０２との間におけるフレームは、宅内用無線モデム２０６により、図１２に示すように、あるデータスロットに入っているデータと同一のデータを、同一のフレーム内の別のスロットに複製したフレームが作成されている。

図１１において、ステップ１００１〜ステップ１００４における処理は、実施の形態１におけるステップ９０１〜ステップ９０４（図９）と同様である。

ステップ１００５では、端末装置１０２は、無線受話器１０１からの受信信号を、端末装置１０２とＧＳＭネットワークとの間における電波インターフェイスのためにフォーマットされた信号へと変換する。実施の形態２では、端末装置１０２は、モデム制御部２０８により、宅内用無線モデム２０６から加入者回線用無線モデム２０７へ信号を通過させ、加入者回線用モデム２０７で、ＧＳＭ用に信号を処理すると共に変調する。なお、無線基地局１０３から受信した信号を無線受話器１０１に送信する場合は逆の流れになる。

モデム制御部２０８は、端末装置１０２に内蔵された宅内用無線モデム２０６から無線受話器１０１との通信周期を含む制御情報を受け取ると共に、加入者回線用無線モデム２０７において無線基地局１０３から受信された受信信号の制御データから計数された無線基地局１０３からの受信信号データの受信周期を含む制御情報を受け取る。

モデム制御部２０８は、図１２に示しているように、宅内用無線モデム２０６の送信タイミングと、加入者回線用無線モデム２０７の受信タイミングとが重なっている、すなわち互いのフレームにおけるデータスロットが時間的に重複していると判断した場合、ステップ１００６に進む。

ステップ１００６では、モデム制御部２０８は互いのデータスロットが時間的に重複していると判断した場合、その旨を宅内用無線モデム２０６に送り、宅内用無線モデム２０６はデータスロットの重複を回避するよう制御する。

具体的には、図１２に示すように、宅内回線用のフレームフォーマットでは、送信及び受信のデータを同一フレーム内で時間的に離れた区間で２度通信しており、モデム制御部２０８から重複しているとの指示がきた場合は、重複しているデータスロットのデータを廃棄し、時間的に離れた同一データの入っているデータスロットを無線受話器１０１が選択できるように制御スロットの情報を書き換える。

ステップ１００７では、ステップ１００５でコードレス型電話通信と加入者回線用通信が重ならないと判断された場合と、ステップ１００６で時間的に重なった場合の一連の処理が終了した際に加入者回線用の無線ネットワークへ信号を送信する。

なお、同一フレーム内で同一のデータを入れるスロットは２箇所に限定されるものではなく、３箇所以上に設定するようにしてもよい。

また、実施の形態２では加入者回線から受信とコードレス電話における送信についての例を説明したが、加入者用回線用無線モデム２０７の受信と宅内用無線モデム２０６の受信、加入者用回線用無線モデム２０７の送信と宅内用無線モデム２０６の送信、および加入者用回線用無線モデム２０７の送信とコードレス電話の受信についても同様な制御を行っても良い。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について説明する。

図１３は、本発明の実施の形態３における通信システムの動作フローチャートであり、主として端末装置１０２の動作を示している。

図１１において、ステップ１１０１〜ステップ１１０４における処理は、実施の形態１におけるステップ９０１〜ステップ９０４（図９）と同様である。

ステップ１１０５で、端末装置１０２は、無線受話器１０１からの受信信号を、端末装置１０２とＧＳＭネットワークとの間における電波インターフェイスのためにフォーマットされた信号へと変換する。実施の形態３では、端末装置１０２は、モデム制御部２０８により、宅内用無線モデム２０６から加入者回線用無線モデム２０７へ信号を通過させ、加入者回線用モデム２０７で、ＧＳＭ用に信号を処理すると共に変調する。なお、無線基地局１０３から受信した信号を無線受話器１０１に送信する場合は逆の流れになる。

また、これにあわせ、宅内用無線モデム２０６は、無線受話器１０１との通信周期を制御する。

ステップ１１０６では、宅内用無線モデム２０６の通信周期と送信および受信スロットタイミングを加入者回線用無線モデム２０７へモデム制御部２０８を介して通知する。また、加入者回線用無線モデム２０７も通信周期と送信および受信スロットタイミングを宅内用無線モデム２０６へモデム制御部２０８を介して通知する。

ステップ１１０７で、宅内用無線モデム２０６は、加入者回線用無線モデム２０７の通信周期と、送信および受信タイミングを把握できるため、フレーム内において、ＧＳＭ側と時間軸上で重ならないタイミングのスロット位置を選択して、制御スロットに当該選択したデータスロットの位置情報を載せて、無線受話器１０１と端末装置１０２との送信、受信タイミングを自由に制御する。

ステップ１１０８では、無線受話器１０１への送信および受信タイミングを宅内用無線モデム２０６で制御することにより、加入者回線用無線モデム２０７の送信および受信タイミングと重ならない時間で送受信を行うことができる。

なお、実施の形態３では、データスロットの位置を変更する点について述べたが、図１４に示すように、無線受話器１０１を制御する制御スロットをフレーム内で自由に選択することで、制御スロットの干渉をも回避し、端末装置１０２と無線受話器１０１の同期を常に確保するようにしても構わない。

（実施の形態４）
実施の形態４について説明する。

実施の形態１〜３においては、宅内用無線モデム２０６と加入者回線用無線モデム２０７の通信周期情報の伝達を、モデム制御部２０８を通じて通知していたが、実施の形態４は、宅内用無線モデム２０６と加入者回線用無線モデム２０７とのデータの受け渡しを図１５に示すように制御部２０９で行うよう構成したものである。

これにより、各モデムで扱う制御の負荷を軽減し、モデムの制御性能が低い場合においても、制御部２０９で集中管理することにより、各モデムでの負荷の低減と緊急処理による動作の不安定要因を適切に排除する効果が得られる。

実施の形態１〜４に示す端末装置では、宅内用無線モデム２０６と加入者回線用無線モデム２０７が端末装置１０２内に収容され、無線受話器１０１で端末装置１０２を中継して加入者回線用電波を通して外線通話する際に、両周波数が近接し、両無線通信システムが時間軸多重方式であることを前提とした場合に、時間軸方向でのデータの送受信タイミング重なりを無くすことができるので、周波数干渉等の音声の劣化やデータの誤りを排除することができ、好適な通話環境を提供することができる。

また、実施の形態１〜４に示す端末装置１０２において、モデム信号処理として一般的に使う信号強度（ＲＳＳＩ）の測定を利用し、宅内用無線モデム２０６と加入者回線用無線モデム２０７から得られるＲＳＳＩをモデム制御部２０８でモニタリングすることで、データの重複判断に応用することができる。

また、実施の形態１〜４における端末装置１０２は、宅内のコードレス電話端末と有線で接続された一般回線（ＰＳＴＮ）である既存の電話機のＰＳＴＮを、加入者回線用無線通話に置き換えて融合した端末であり、加入者回線用優先の敷設が困難な場所や、端末装置２０８を常に移動する使用ユーザにとって好適な通話およびデータ通信環境を提供することが可能となる。

さらに、実施の形態１〜４では、端末装置１０２において、データの重複タイミングを制御する手段は、主としてモデム制御部２０８の事例を示したが、当該手段が端末装置１０２の有する二つのモデムの何れかに内蔵されるといった場合なども発明の範囲内に含まれることは言うまでもない。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2007年6月13日出願の日本特許出願NO.2007-156031に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

本発明に係る無線通信装置は、携帯電話や無線ＬＡＮ用の電子機器、家庭内データ配信装置（ＳＴＢ）はもとより、画像、音声、データ、電話等を無線で配信する通信システムにも適応できる。

近年、家庭内等でコードレス電話や無線ＬＡＮ等の無線通信が普及してきている。また、公衆回線として、ケーブル敷設の手間を解除する手段として、局地的無線接続および広域無線接続を同時に行う電話システムも知られている（特許文献１参照）。

特表２００５−５３８６５３号公報

加入者回線用無線モデム２０７および宅内用無線モデム２０６は、両方ともモデム制御部（モデムインターフェイス）２０８に接続されている。

ここで、図２と図４との対応関係について説明する。

図４の第１通信制御部４０７、第２通信制御部４１４は、図２のモデム制御部２０８によって実現される。

図４の第１ベースバンド処理部４０６は、図２の宅内用無線モデム２０６によって実現される。第１送受信切り替えスイッチ４０２、第１パワーアンプ４０３、第１ＬＮＡ４０４、第１ＲＦ変復調部４０５は、図２の第１無線通信インターフェース２０４によって実現される。

図４の第２ベースバンド処理部４１３は、図２の加入者回線用無線モデム２０７によって実現される。第２送信受信切り替えスイッチ４０９、第２パワーアンプ４１０、第２ＬＮＡ４１１、第２ＲＦ変復調部４１２は、図２の第２無線通信インターフェースで実現される。

また、第２の通信手段において、第２通信制御部４１４が無線基地局１０３へ通信される音声データの送受信データを加工すると共に、無線通信の送信、受信等を制御する機能を有する。第２ベースバンド処理部４１３は、音声データを宅内コードレス電話モデムのベースバンド処理による変復調とデータパケット化の符号／復号化を行う。第２ＲＦ変復調部４１２では、無線周波数のキャリア周波数へ第２ベースバンド処理部４１３でベースバンド変調されたデータを変復調処理を行う。データの送信は第２パワーアンプ４１０でＲＦデータの電力増幅が成され第２送信受信切り替えスイッチ４０９で送信がアクティブの場合は第２アンテナ２０３を通じて空間上に無線データとして伝送される。受信に関しては、第２アンテナ２０３を通じて受信した無線データを第２送信受信切り替えスイッチ４０９を経由して第２ＬＮＡ４１１でデータ信号増幅を施された後、第２ＲＦ変復調部４１２にてＲＦ信号の復調が行われる。

また、実施の形態２では加入者回線から受信とコードレス電話における送信についての例を説明したが、加入者回線用無線モデム２０７の受信と宅内用無線モデム２０６の受信、加入者回線用無線モデム２０７の送信と宅内用無線モデム２０６の送信、および加入者回線用無線モデム２０７の送信とコードレス電話の受信についても同様な制御を行っても良い。

ステップ１１０５で、端末装置１０２は、無線受話器１０１からの受信信号を、端末装置１０２とＧＳＭネットワークとの間における電波インターフェイスのためにフォーマットされた信号へと変換する。実施の形態３では、端末装置１０２は、モデム制御部２０８により、宅内用無線モデム２０６から加入者回線用無線モデム２０７へ信号を通過させ、加入者回線用無線モデム２０７で、ＧＳＭ用に信号を処理すると共に変調する。なお、無線基地局１０３から受信した信号を無線受話器１０１に送信する場合は逆の流れになる。

（実施の形態４）
実施の形態４について説明する。

また、実施の形態１〜４における端末装置１０２は、宅内のコードレス電話端末と有線で接続された一般回線（ＰＳＴＮ）である既存の電話機のＰＳＴＮを、加入者回線用無線通話に置き換えて融合した端末であり、加入者回線用優先の敷設が困難な場所や、端末装置１０２を常に移動する使用ユーザにとって好適な通話およびデータ通信環境を提供することが可能となる。

Claims

第１の周波数帯と第２の周波数帯を使用して無線通信を行う無線通信装置であって、
第１の周波数帯信号を変復調する第１の無線インターフェイスと、
前記第１の無線インターフェイスと接続された第１のモデムと、
第２の周波数帯信号を変復調する第２の無線インターフェイスと、
前記第２の無線インターフェイスに接続された第２のモデムと、
前記第１及び第２のモデム間で信号を受け渡しするモデム制御部と、を備え、
前記モデム制御部は、前記第１及び第２のモデムからの情報に基づいて、第１の無線通信と第２の無線通信の送受信タイミングが重複すると判断した場合、前記第１のモデムにデータが時間軸方向で重ならないように指示する、ことを特徴とする無線通信装置。
前記第１のモデムは、通信方式として時間軸多重方式を用いていることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
第１及び第２のモデムにおける無線通信の中心周波数が近接していることを特徴とする請求項１または請求項２記載の無線通信装置。
前記モデム制御部は、前記第１及び第２のモデムから得た送受信制御情報に基づいて重複判断を行う請求項１または請求項２記載の無線通信装置。
前記モデム制御部は、前記第１及び第２のモデムから得た前記第１及び第２のアンテナから入力された受信信号強度に基づいて重複判断を行う請求項１または請求項２記載の無線通信装置。
前記第１のモデムは、前記モデム制御部から第２のモデムの受信タイミングと自身の送信タイミングが重複した旨の指示を受けると、送信を停止することを特徴とする請求項４または請求項５記載の無線通信装置。
前記第１のモデムは、次のフレームにおいて、実データの位置を変更すると共に、その変更内容を制御データに組み込むことを特徴とする請求項６記載の無線通信装置。
前記第１のモデムは、同一の実データを複数の通信区間に割り当てたフレームデータを通信制御する構成であって、前記モデム制御部から第２のモデムの受信タイミングと自身の送信タイミングが重複した旨の指示を受けると、重複した実データを廃棄し、同一の実データが入っている別の通信区間を選択するよう制御データを書き換えることを特徴とする請求項４または請求項５記載の無線通信装置。
第１の周波数帯と第２の周波数帯を使用して無線通信を行う無線通信装置であって、
第１の周波数帯信号を変復調する第１の無線インターフェイスと、
前記第１の無線インターフェイスと接続された第１のモデムと、
第２の周波数帯信号を変復調する第２の無線インターフェイスと、
前記第２の無線インターフェイスに接続された第２のモデムと、
前記第１及び第２のモデム間で信号を受け渡しするモデム制御部と、を備え、
前記モデム制御部は、前記第１のモデムから得られる第１の無線通信の送受信タイミングを第２のモデムへ、前記第２のモデムから得られる第２の無線通信の送受信タイミングを第１のモデムへ送る、ことを特徴とする無線通信装置。
前記第１のモデムは、前記モデム制御部から受けた前記第２の無線通信の送受信タイミングと重ならないように第１の無線通信の送受信を制御する、ことを特徴とする請求項９記載の無線通信装置。
前記第１のモデムは、前記第２の無線通信の送受信タイミングと重ならないように、送信フレームにおける実データの通信区間を選択することを特徴とする請求項１０記載の無線通信装置。
前記第１のモデムは、前記第２の無線通信の送受信タイミングと重ならないように、送信フレームにおける制御データの通信区間を選択することを特徴とする請求項１０記載の無線通信装置。