多模无线通信装置以及无线通信方法

专利名称：多模无线通信装置以及无线通信方法
技术领域：
本发明涉及与多个无线通信方式对应的多模(multimode)无线通信装置 以及无线通信方法。
背景技术：
随着无线通信技术的发展，各种无线通信方式被实用化。于是，需要与 这些通信方式对应的多模无线通信装置(多模无线终端)。已知这样的软件无线终端，其包括信号处理单元，该信号处理单元由通 过FPGA ( Field Programmable Gate Array;现场可编程门阵列)和可重构处理 器等的软件的重写而可重构(reconfiguration)的可编程装置而构成，对信号 处理单元进行重构，乂人而对应各个通信方式(例如，参照J.Mitola， " The Software Radio Architecture ，，，IEEE CommunicationsMagazine，1995,Vol.33,No.5，p.26-38)。具有这种可编程装置的软件无线终端，在每次切换通信方式时，输入记 述了电路结构的配置数据，从而对信号处理单元进行重构。因此，这种软件 无线终端，在通信方式的切换频度高的情况下，重构上花费时间，通信的效 率下降。此外，已知这样的软件无线终端，其包括不同功能单元，根据通信方式 而实现不同的功能；以及公共功能单元，在各个通信方式下实现公共的功能， 从而实现不同功能单元的特定的功能和公共功能单元的公共功能而与各个通 信方式对应(例如，参照特开平11-346383号7>才艮)。这种具有不同功能单元和公共功能单元的软件无线终端，因输入与通信 方式对应的参数(差分信息)而确定功能，所以与对信号处理单元进行重构 相比，可以更快地切换通信方式。但是，这种软件无线终端使用与多个通信 方式对应的冗余度较大的通用电路，所以与使用对应于单一的通信方式的电 路的软件无线终端相比，消耗功率大。行重构的方法和输入参数而确定功能的方法。于是，在通信方式的切换频度 较低时，从消耗功率的观点出发，对信号处理单元进行重构的方法是有利的， 在切换频度较高时，从通信效率的观点出发，输入参数而确定功能的方法是 有利的。但是，在以往的软件无线终端中，通信方式的切换方法被固定。通信方 式的最佳切换方法因使用环境而不同。但是，在以往的软件无线终端中，难 以根据使用环境，变更通信方式的切换方法。发明内容本发明是为了解决如上所述的以往的课题的发明，提供可根据使用环境， 自动地变更或者选择通信方式的切换方法的多模无线通信装置以及无线通信 方法。本发明的多模无线通信装置是，对应于多个无线通信方式，并切换通信方式从而进行通信的多模无线通信装置，其特征在于，它包括信号处理单 元，可用多个方法进行通信方式的切换；以及控制单元，对信号处理单元指示与通信环境对应的通信方式的切换方法的组合，信号处理单元利用从控制 单元指示的通信方式的切换方法的组合，切换通信方式。根据这种结构，可根据使用环境，自动地选择最佳的通信方式的切换方法。此外，信号处理单元也可以利用电路的重构、以及输入与通信方式对应 的参数的功能切换的任一个，进行通信方式的切换。根据这种结构，还可以通过输入参数来确定功能的方法或对电路进行重 构的方法，切换通信方式。也可以还包括结构信息存储单元，存储用于所述信号处理单元的重构的 结构信息，信号处理单元从控制单元输入参数而切换功能，同时从结构信息 存储单元输入结构信息而进行重构。根据这种结构，还可以实现实用性更高的结构。也可以还包括切换设定判断单元，判断与通信环境对应的通信方式的切 换方法的組合。根据这样的结构，还可以在任意的定时判断最佳的切换方法的组合，而 与通信方式的切换定时无关。此外，切换设定判断单元还可以基于从控制单元获得的通信环境信息、 以及切换设定判断系数，判断与通信环境对应的通信方式的切换方法的组合。根据这种结构，作为通信环境，还可以使用通信环境信息以及切换设定 判断系数，判断最佳的通信方式的切换方法的组合。此外，切换设定判断系数也可以包括在组合中的通信方式的切换上所需的功率；以及在组合中的通信方式下的通信中每单位时间所需的功率。 根据这种结构，还可以决定更适合的切换方法的组合。 此外，切换设定判断单元可以使用通信环境信息以及切换设定判断系数，计算切换评价系数，并将在规定期间中所需功率最小的组合决定为与通信环境对应的通信方式的切换方法的组合。根据这种结构，还可以决定可抑制消耗功率的切换方法的组合。 还可以包括用于存储切换设定判断系数的判断信息存储单元。 根据这种结构，还可以在装置内预先存储切换设定判断系数。 此外，通信环境信息可以包括通信方式的每单位时间的切换次数；以及在通信方式下的通信时间。根据这种结构，还可以决定更合适的切换方法的组合。此外，切换设定判断单元可以基于位置信息以及位置-切换设定对应信息，判断与通信环境对应的通信方式的切换方法的组合。根据这种结构，还可以基于位置信息，自动地选择最佳的通信方式的切换方法。此外，还可以包括获取位置信息的位置信息获取单元，位置信息包含与 多模无线通信装置的位置有关的信息。根据这种结构，还可以决定与自身的位置匹配的、更合适的切换方法的 组合。此外，位置-切换设定对应信息可以包含多模无线通信装置的各位置中的 最佳的组合的信息。根据这种结构，还可以决定各位置中的最佳的组合。此外，切换设定判断单元可以使用位置信息以及位置-切换设定对应信 息，决定多模无线通信装置的当前位置中的最佳的组合。根据这种结构，还可以决定当前位置的最佳组合。还可以包括用于存储位置-切换设定对应信息的判断信息存储单元。根据这种结构，还可以将位置-切换设定对应信息存储在装置内。此外，切换设定判断单元可以基于时刻信息以及时刻-切换设定对应信息，判断与通信环境对应的通信方式的切换方法的组合。根据这种结构，还可以基于时刻信息，自动地选择最佳的通信方式的切换方法。此外，时刻-切换设定对应信息也可以包含在各个时刻的最佳的组合的信台-'"、o根据这种结构，还可以决定各个时刻的最佳的组合。还可以包括获取时刻信息的时刻信息获取单元，时刻信息包含与当前时 刻有关的信息。根据这种结构，还可以决定当前时刻的最佳组合。此外，切换设定判断单元可以使用时刻信息以及时刻-切换设定对应信 息，决定当前时刻的最佳的组合。根据这种结构，还可以决定当前时刻的最佳组合。还可以包括用于存储时刻-切换设定对应信息的判断信息存储单元。 根据这种结构，还可以将时刻-切换设定对应信息存储在装置内。 此外，信号处理单元可以对控制单元请求切换通信方式。 根据这样的结构，还可以基于来自其它的无线终端等外部的信号，切换 通信方式。而且，切换设定判断单元可以在每一定期间、以及在信号处理单元对控 制单元请求了切换通信方式的情况下的至少任一 中，决定组合。根据这种结构，还可以在更合适的定时，自动地进行通信方式的切换。 此外，控制单元可以基于组合，对信号处理单元指示将信号处理单元重 构，信号处理单元的重构不伴随通信方式的切换，信号处理单元将电路进行 重构。根据这种结构，还可以使切换方法的组合最佳，而与通信方式的切换定 时无关。接着，本发明的多模无线通信方法，用于多模无线通信装置，该装置包 括对应于多个无线通信方式，可用多个方法进行通信方法的切换的信号处理单元，其特征在于，该多模无线通信方法包括第1步骤，对信号处理单元 指示与通信环境对应的通信方式的切换方法的组合；以及第2步骤，信号处理单元利用从第1步骤指示的通信方式的切换方法的组合，切换通信方式。根据这种方法，可根据通信环境，自动地选择最佳的通信方式的切换方法。如上所述，根据本发明的多模无线装置以及无线通信方法，在存在与多 个不同的通信方式对应的多模无线终端、和与各自不同的通信方式对应的多 个无线终端的无线网络系统中，多模无线终端在切换对应的通信方式而与其 它的无线终端进行通信时，可根据使用环境而决定通信方式的切换方法的组 合，从而自动地选4奪通信方式的切换方法。


图1是本发明的实施方式1的多模无线终端的无线网络系统的平面配置图。图2是表示本发明的实施方式1的多模无线终端的结构的图。 图3是表示本发明的实施方式1的多模无线终端的可重构信号处理单元 的结构的图。图4是表示本发明的实施方式1的多模无线终端的可重构信号处理单元 的具体的结构的图。图5是表示本发明的实施方式1的多模无线终端的通信方式的切换的动 作步骤的图。图6是表示本发明的实施方式1的多模无线终端的切换设定变更的动作 步骤的图。图7是表示本发明的实施方式1的多模无线终端的切换功率的例子的图。 图8是表示本发明的实施方式1的多模无线终端的消耗功率的例子的图。 图9是表示本发明的实施方式1的多模无线终端的切换次数的例子的图。 图10是表示本发明的实施方式1的多模无线终端的通信时间的例子的图。图ll是表示本发明的实施方式l的多模无线终端的切换评价系数的例子 的图。图12是表示本发明的实施方式2的多模无线终端的结构的图。 图13是表示本发明的实施方式2的多模无线终端的位置-切换设定对应 信息的例子的图。图14是表示本发明的实施方式2的多模无线终端的切换设定变更的动作 步骤的图。图15是表示本发明的实施方式3的多模无线终端的结构的图。 图16是表示本发明的实施方式3的多模无线终端的位置-切换设定对应 信息的例子的图。图17是表示本发明的实施方式3的多模无线终端的切换设定变更的动作 步骤的图。标号说明101、 1201、 1501多模无线终端201可重构信号处理单元(信号处理单元)202控制单元203切换设定判断单元204判断信息存储单元205结构信息存储单元1202位置信息获取单元1502时刻信息获取单元具体实施方式
(实施方式1 )本发明的实施方式1的多模无线终端基于通信方式的切换次数以及在各 通信方式下的通信时间，选择与环境对应的通信方式的切换方法。图1是本实施方式1的多模无线终端的无线网络系统的平面配置图。在 该网络系统中，有与从第1到第3的任一个通信方式都对应的多模无线终端 101、与第1通信方式对应的第1无线终端102、与第2通信方式对应的第2 无线终端103、与第3通信方式对应的第3无线终端104。多模无线终端101 切换对应的通信方式，与其它无线终端进行通信。另外，在多模无线终端101 中，在各通信方式的通信时间和各通信方式的切换频度不同。在这种网络系统中，多模无线终端101可以自动且适当地区分使用根据 使用环境而重构信号处理单元的方法、和输入参数来确定功能的方法，切换 通信方式。图2是表示本实施方式1的多模无线终端的结构的图。多模无线终端101包括可重构信号处理单元201、控制单元202、切换设定判断单元203、判断 信息存储单元204以及结构信息存储单元205。可重构信号处理单元201具有与从第1到第3的任一个通信方式都对应 的天线。此外，可重构信号处理单元201由通过软件的改写而可进行重构的 可编程装置(device )、例如FPGA、可重构处理器等的软件程序或通过配置 数据的输入而可变更功能以及动作的装置之一，或者它们的组合而构成。由 此，单一的可重构信号处理单元201对应于从第1到第3的任一个通信方式， 与该通信方式对应的其它无线终端进行通信。可重构信号处理单元201对控制单元202输出通信方式的切换请求信号。 然后，从控制单元202输入参数切换信号以及信号处理单元重构信号。此外， 从结构信息存储单元205输入结构信息信号。控制单元202进行可重构信号处理单元201中的通信方式的切换以及不 随着通信方式的切换的重构的控制。因此，控制单元202掌握可重构信号处 理单元201的结构。控制单元202对可重构信号处理单元201输出参数切换 信号以及信号处理单元重构信号。此外，控制单元202输入从可重构信号处 理单元201输出的切换请求信号。此外，控制单元202对切换设定判断单元 203输出通信环境信息信号。在通信环境信息信号中包含与各通信方式的切 换次数以及在各通信方式下的通信时间有关的信息。切换设定判断单元203使用从控制单元202输入的通信环境信息信号和 从判断信息存储单元204输入的切换设定判断系数信号，判断在当前通信环 境下效率最高的通信方式的切换方法的组合(以下，称为切换设定)，在其与 当前的切换设定不同的情况下，将切换设定变更信号输出到控制单元202。判断信息存储单元204保持由切换设定判断单元203使用的切换设定判 断系数。结构信息存储单元205保持在可重构信号处理单元201的重构上所需的 结构信息。在本实施方式l中，第1通信方式为蜂窝系统的通信方式，在其无线通 信处理中使用DS-CDMA ( Direct S叫uence Code Division Multiple Access;直 接序列码分多址)方式。此外，第2通信方式为无线LAN( Local Area Network; 局域通信网)系统的通信方式，在其无线通信处理中使用OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplex;正交频分复用)方式。此夕卜，第3通信方式为PAN ( Personal Area Network;个人区域网)系统的通信方式，在其无线通信 处理中使用DSSS ( Direct Sequence Spread Spectrum;直接序列扩频)方式。此外，在本实施方式1中，IQ映射器(mapper)处理以及滤波处理还用 于从第1至第3的任一个通信方式，根据通信方式，IQ映射器处理的输入数 据的比特长度、LUT ( Look Up Table:查找表)的大小(size)不同，滤波处 理的滤波抽头数、滤波抽头系数不同。此外，维特比解码处理被用于第1以 及第2通信方式，编码率因通信方式而不同。此外，相关处理被用于第1以 及第3通信方式，扩频率因通信方式而不同。此外，RAKE接收处理被单独 用于第1通信方式，FFT处理被单独用于第2通信方式。下面说明通信方式的切换方法。通过参数输入的切换是，将可重构信号 处理单元201预先设为与多个通信方式对应的通用的、包罗性的结构，根据 来自控制单元202的参数切换信号，使用该结构中的需要的部分以及系数。此外，通过重构的切换是，从结构信息存储单元205读取与期望的通信 方式对应的可重构信号处理单元201的结构信息(例如，在FPGA装置中的 配置数据)，基于该结构信息，进行可重构信号处理单元201的重构。图3是表示本实施方式1的多模无线终端的可重构信号处理单元的结构的图。可重构信号处理单元201对应于从第1至第3为止的三个通信方式。因 此，可重构信号处理单元201可采用的结构为如图3中实线框所示的7种。 即，七种结构是，分别通过参数输入的切换，与所有通信方式对应的结构301、 与第1以及第2通信方式对应的结构302、与第2以及第3通信方式对应的 结构303、与第1以及第3通信方式对应的结构304、只与第1通信方式对应 的结构305、只与第2通信方式对应的结构306、只与第3通信方式对应的结 构307的七种。在图3中，对于结构301至结构307,将通过参数输入而切换的通信方 式以《0-0-0》的形式表示。例如，通过输入参数而切换第l和第2的通信 方式的结构302为《1-2》。此外，只对应于第3通信方式的结构307为《3》。 为了将结构302变更为结构307,进行可重构信号处理单元201的重构。此外，可重构信号处理单元201可采用的切换设定为如图3中虚线框所 示的5种。5种切换设定是，通过参数输入进行所有通信方式之间的切换的 切换设定311、通过参数输入进行第1和第2通信方式之间的切换，通过重构来进行第1和第3通信方式之间以及第2和第3通信方式之间的切换的切 换设定312、通过参数输入进行第2和第3通信方式之间的切换，通过重构 进行第1和第2通信方式之间以及第1和第3通信方式之间的切换的切换设 定313、通过参数输入进行第1和第3通信方式之间的切换，通过重构进行 第1和第2通信方式之间以及第2和第3通信方式之间的切换的切换设定314 、 通过重构进行所有通信方式之间的切换的切换设定315。在图3中，对于各切换设定，将通过参数输入的切换以及通过重构的切 换例如以〈l-2〉 - 〈3〉的形式表示。这表示在位于同一个括号〈〉的内侧的 第1和第2通信方式之间的切换通过输入参数来进行，在没有位于同一个括 号〈〉的内侧的第1和第3或者第2和第3通信方式之间的切换通过重构来 进行。在通过输入参数而切换通信方式的情况下，可重构信号处理单元201在 IQ映射器处理中对于输入数据的比特长度以及LUT的大小，预先准备与输 入数据最大的通信方式对应的电路结构，通过输入参数而指定需要的输入比 特长度以及LUT大小，使需要的电路动作。此外，在滤波处理中预先准备与 滤波抽头数最多的通信方式对应的数目的滤波抽头、和与各通信方式对应的 滤波抽头系数，通过输入参数而指定需要的滤波抽头数目和滤波抽头系数， 使需要的电路动作。图4是表示本实施方式1的多模无线终端的可重构信号处理单元的具体 的结构的图。表示在图3所示的切换设定311、 312中的结构301、 302、 307。通过输入参数进行所有通信方式之间的切换的结构301准备通用的电 路，以对于在所有通信方式中使用的处理(IQ映射器处理、滤波处理等)以 及在一部分通信方式中使用的处理(维特比解码处理、相关运算处理等)，对 应尽可能多的通信方式。此外，结构301准备在所有的处理上需要的电路， 以对于只在单一的通信方式中使用的处理(RAKE接收处理、FFT处理等)， 可对应于所有通信方式。相对于此，通过输入参数进行第1和第2通信方式之间的切换的结构 302，因为对于在所有的通信方式中使用的处理和在一部分通信方式中使用的 处理，不需要与第3通信方式对应的处理，所以可减轻冗余度从而减小电路。 此外，因结构302对于只在单一的通信方式中使用的处理，不需要在第3通 信方式中所使用的处理，所以可进一步减小电路。此外，只对应于第3通信方式的结构307,因为对于在所有的通信方式 中所使用的处理以及在一部分通信方式中所使用的处理，只对应于第3通信 方式即可，所以可以进一步减轻冗余度，从而进一步减小电路。此外，因不 需要在第1和第2通信方式中使用的处理、只在第1通信方式或者只在第2 通信方式中使用的处理，所以可进一步减小电^^。另外，在使用相同的电路且系数因通信方式而不同的处理(例如在滤波 处理和相关运算处理中抽头数相同且抽头系数不同的处理)趋向通过输入参 数的切换(只变更系数)。此外，抽头数或处理比特长度等电路不同的处理(例 如作为电路而准备最大数后，使用所需要部分的处理)，根据重复部分的比例， 不同地趋向通过输入参数的切换或者通过重构的切换的某一个，电路本身不 同的处理趋向通过重构的切换。多模无线终端101的第1以及第2通信方式在一次通信中的通信时间较 短，在这些通信方式之间频繁地进行切换。此外，第3通信方式在一次通信 中的通信时间较长，与其他的通信方式基本不进行切换。以下说明在以上的结构中，在图1所示的网络系统下多模无线终端101 在第1无线终端102、第2无线终端103、第3无线终端104之间分别通过对 应的通信方式进行通信时，根据使用环境而决定切换设定，自动地选择最佳 的通信方式的切换方法的动作。图5是表示本实施方式1的多模无线终端的通信方式的切换的动作步骤 的图。可重构信号处理单元201和控制单元202进行通信方式的切换。在本实施方式1中，将多模无线终端101的初始状态设为，其切换设定 以输入参数进行第1、第2、第3通信方式之间的切换的〈1-2-3〉的切换设 定311,可重构信号处理单元201的结构为对第1、第2、第3通信方式通过 参数输入对应的《1-2-3》的结构301。可重构信号处理单元201通过参数输入来切换通信方式，与其他的无线 终端进行通信(步骤S501 )。在切换通信方式时(步骤S502:"是")，可重构 信号处理单元201对控制单元202输出切换请求信号(步骤S503 )。为了从 第1通信方式切换到第2通信方式，在切换请求信号中包含可确定切换前的 第1通信方式和切换后的第2通信方式的信息。在控制单元202中，判断将从可重构信号处理单元201输入(步骤S504 ) 的切换请求信号中所示的切换，通过参数输入来进行，还是通过重构来进行(步骤S505 )。在判断为将切换通过输入参数进行的情况下，对可重构信号 处理单元201输出参数切换信号。此外，在判断为将切换通过重构进行的情 况下，对可重构信号处理单元201输出信号处理单元重构信号。在本实施方 式l中，多模无线终端的初始状态为〈1-2-3〉的切换设定3U，判断为在切 换请求信号中所示的从第1通信方式到第2通信方式的切换通过输入参数进 行，对可重构信号处理单元201输出参数切换信号，使得将从第l通信方式 到第2通信方式的切换通过输入参数进行(步骤S506 )。另外，在参数切换信号中，包含切换前的通信方式和切换后的通信方式 的信息、可确定在可重构信号处理单元201的切换后的通信方式中需要的处 理的信息(例如IQ映射器处理、滤波处理、维特比解码处理、FFT处理)以 及可确定各处理的内容的信息(例如对于IQ映射器处理是输入数据的比特长 度、LUT的大小等，对于滤波处理是滤波抽头数、滤波抽头系数等)。在可重构信号处理单元201从控制单元202输入参数切换信号的情况下 (步骤S507 )，根据参数切换信号，确定在切换后的通信方式中需要的处理 和处理内容并切换通信方式(步骤S508 )，与其他无线终端进行通信(步骤 S509)。另外，在输入了信号处理单元重构信号的情况下(步骤S507 ),根据 信号处理单元重构信号，从结构信息存储单元205输入结构信息，将可重构 信号处理单元201重构并切换通信方式(步骤S508 )，与其他无线终端进行 通信(步骤S509 )。图6是表示本实施方式1的进行多模无线终端的切换设定变更的动作步 骤的图。可重构信号处理单元201 、控制单元202以及切换设定判断单元203 进行切换设定的变更。控制单元202将通信环境信息信号以一定的周期输出到切换设定判断单 元203 (步骤S601 )。在通信环境信息中，包含某一单位时间中的通信方式的 切换次数和各个通信方式下的通信时间。切换设定判断单元203从控制单元202输入通信环境信息信号(步骤 S602),进行切换评价系数的运算，决定最佳的切换设定(步骤S603 )。在本实施方式l中，判断切换设定的要素中，除了使用通信环境信息之 外，还使用在各个切换设定中切换通信方式所需的切换功率以及在各通信方 式下进行通信时的消耗功率。切换功率以及消耗功率作为切换设定判断系数 而预先保持在判断信息存储单元204中，可以根据在各个通信方式中使用的电路的规模和各个通信方式的信号处理量而求。图7是表示本实施方式1的多模无线终端的切换功率的例子的图。此外，图8是表示本实施方式1的多模无线终端的消耗功率的例子的图。在图7中， 「第0仨4第Oi示切换前后的通信方式。例如，「第1仨—第2」表示在第1和 第2通信方式之间的切换。在切换设定判断单元203中，根据切换设定判断系数、以下所示的式(1 )、 通信环境信息，计算切换评价系数Pk,将切换评价系数Pk为最小的设定判断 为最佳的切换设定。这里，k是表示通信方式的切换设定的变量，取1至5的值。i是表示切 换前后的通信方式的组合的变量，取1至3的值。j是表示通信方式的变量， 取1至3的值。此外，rj表示某一单位时间中的通信方式的组合i的切换次数， wch,, k表示在切换设定k中通信方式的组合i的切换功率，t」表示在通信方式 j的通信时间，wcoj. k表示在切换设定k中通过通信方式j的通信的每单位时 间的消耗功率。切换评价系数Pk在各切换设定中表示通信方式的切换以及通信所需的 功率，通过选择切换评价系数Pk最小的切换设定，可以降低消耗功率。图9是表示本实施方式1的多模无线终端的切换次数的例子的图。图10 是表示本实施方式1的多模无线终端的通信时间的例子的图。此外，图ll是 表示本实施方式1的多模无线终端的切换评价系数的例子的图。将图9所示 的切换次数ri、图IO所示的通信时间tj代入式(1 )，则可以求图ll所示的切 换评价系数Pk。在本实施方式1中，通过输入参数进行〈1-2〉 - 〈3〉的第1和第2通 信方式之间的切换，通过重构进行第1和第3通信方式之间以及第2和第3 通信方式之间的切换的切换设定312，可以判断切换评价系数Pk最小，消耗 功率最少且通信效率较高。在图6中，在判断为通信效率最高的切换设定和当前的切换设定不同的 情况下(步骤S604:"否，，)，切换设定判断单元203对控制单元202输出切 换设定变更信号，使得可重构信号处理单元201的切换设定变更为判断为通 信效率最高的切换设定(步骤S605 )。在切换设定变更信号中，包含与变更前的〈1-2-3〉的切换设定311和变更后的〈1-2〉 - 〈3〉的切换设定312有 关的信息。控制单元202从切换设定判断单元203输入切换设定变更信号(步骤 ^044r^于于进行当前通信的通1t^式,比较当前的切换设定的可重构信号处 理单元201的结构和切换设定变更信号中所示的变更后的切换设定的可重构 信号处理单元201的结构，在不同的情况下，判断为需要进行可重构信号处 理单元201的重构(步骤S607:"是")，对可重构信号处理单元201输出信 号处理单元重构信号(步骤S608 )。在本实施方式1中，可重构信号处理单元201用图3所示的〈1-2-3〉 的切换设定311、且用《1-2-3》的结构301，通过第2通信方式进行通信。 对此，切换设定变更信号中所示的是〈1-2〉 - 〈3>的切换设定312，在通过 第2通信方式进行通信的情况下的结构为《1-2》的结构302。控制单元202 判断为需要将可重构信号处理单元201的结构从《1-2-3》的结构301重构为 《l-2》的结构302。控制单元202对可重构信号处理单元201输出信号处理 单元重构信号，使得那样进行重构。也有即使在当前的切换设定和切换设定变更信号中所示的切换设定不 同，而可重构信号处理单元201的结构相同，不需要进行重构的情况(步骤 S607:"否，，)。例如在图3所示的切换设定312和切换设定315中的结构307 的情况。此时，配合通信方式的切换，进行重构。可重构信号处理单元201根据从控制单元202输入(步骤S609 )的信号 处理单元重构信号，从结构信息存储单元205输入《1-2》的结构302的结构 信息，将可重构信号处理单元201的结构从《1-2-3》的结构301重构为《1-2》 的结构302 (步骤S610)。然后，多模终端101通过第2通信方式与第2无线 终端103进行通信。根据本实施方式1，在存在与多个不同的通信方式对应的多模无线终端 101和分别与不同的通信方式对应的多个无线终端102、 103、 104的环境下， 在多模无线终端101切换对应的通信方式而与其他的无线终端进行通信的情 况下，可对应于通信环境来控制切换设定，自动地选择最佳的切换方法。从 而，多模无线终端101可降低消耗功率。另外，在本实施方式l中，也可以在多个无线终端中存在使用同一通信 方式的无线终端。此外，无线终端可以对应于多个通信方式。此外，也可以存在多个多模无线终端。此外，也可以是无线终端为两台或四台以上且多个 通信方式混合存在的环境。即，只要是多模无线终端101切换多个通信方式 进行通信的环境就可以。此外，多模无线终端101也可以由单一的存储单元保持由判断信息存储单元204以及结构信息存储单元205保持的信息。由此，可以减小多模无线 终端101本身。此外，多模无线终端101也可以包括将当前的通信方式、可重构信号处 理单元201的结构、通信方式的切换方法等的信息输出到外部的输出单元。 从输出单元对PC或TV或打印机等的外部装置输出各种信息，从而可与外部 装置共享、共用这些信息，此外，也可以将这些信息作为图像或字符信息进 行输出。由此，可以对用户传送通信的状况。此外，多模无线终端101也可以包括用于输入来自外部的信号的输入单 元。由此，可以从外部指示通信方式的切换方法、切换设定判断系数。此外，在通信环境信息中，也可以包含通信质量、接收功率、噪声功率 与接收信号之比等的信息以及它们的变动速度的信息。由此，可以选择更适 合当前环境的通信方式的切换方法。例如，如果它们的变动速度大，则有可 能对应于变动而频繁地切换通信方式。因此，可以在切换方法中使用输入参 数来降低消耗功率。此外，作为用于切换设定的判断的要素，可使用位置信息、通信质量、 通信方式之间的电路的共享程度、通信方式之间的使用时间的相关关系。由 此，可以选择更适合当前环境的通信方式的切换方法。例如，如果作为各通 信方式的使用时间的相关关系而存在第1和第2通信方式的同时使用状况或 第3和第4通信方式的同时使用状况的信息，则可以从当前通信方式，预测 其他通信方式的通信时间，可以更迅速地选4奪合适的切换方法。此外，也可以根据多模无线终端101的电源，进行切换设定的判断。例最小的切换设定。此外，在电源为电力线那样可承受充分的电力供给的电源 的情况下，设为多使用输入参数的切换设定，降低通信方式的切换所需的时 间，可进行效率高的通信。此外，也可以基于切换次数、通信时间的分布的周期性或相关性以及通 信质量(优化、恶化)，进行通信方式的切换方法的判断。此外，也可以在可重构信号处理单元201输出了切换请求信号的情况下，进行切换方法的判断。 此外，也可以保持通信方式的切换方法、通信切换请求以及通信环境信息的 历史，基于这些历史进行切换方法的判断。此外，也可以基于这些历史的周 期性变动(白天/夜间，平日Af木日、季节)，进行切换方法的判断。即使是相 同的用户，因场所或时间段而使用的通信方式不同，所以将切换设定和此时 的位置和时间的信息进行保持，从而应对它们的变动。例如在家使用第l通信方式、移动时使用第2通信方式、在办公室使用第3通信方式那样，即使使用的方式不同、且其时间比率也不同的情况下，这些基本上也是周期性， 以天为单位、周为单位、年为单位重复，所以只要预先保持以前的切换设定， 根据位置信息以及时间信息而掌握当前处于哪种状况，则通过调用以前的切 换设定，可以迅速地选择合适的通信方式的切换方法。此外，也可以根据从使用了通信环境信息和切换设定判断系数的运算所 得到的系数，进行切换方法的判断。此外，也可以基于每个通信方式所需的 处理的电路规模和共享程度，对切换设定判断系数的具体的数值进行计算。此外，也可以从外部下载在可重构信号处理单元201的重构所需的结构 信息。由此，可以减小结构信息存储单元205所需的存储容量。此外，也可以用未使用的电路资源进行并行处理，从而应对模块数的减 小或多个处理。此外，也可以用未使用的电路资源而加大滤波器的滤波系数 或增加相关系数的抽头数，从而提高通信质量。由此，可以减少消耗功率， 可提高运算能力和提高通信质量。 (实施方式2)在本实施方式2的多模无线终端使用位置信息，选择与环境适合的通信 方式的切换方法。在本实施方式2中，对与实施方式1的多模无线终端的结 构以及动作相同的部分，省略说明。图12是表示本实施方式2的多模无线终端的结构的图。多模无线终端 1201包括可重构信号处理单元201、控制单元202、切换设定判断单元203、 判断信息存储单元204、结构信息存储单元205、位置信息获取单元1202。切换设定判断单元203使用从位置信息获取单元1202输入的位置信息信 号、从判断信息存储单元204输入的表示位置和切换设定之间关系的位置-切换设定对应信息信号，判断在当前的使用环境下效率最高的切换设定，在 其与当前的切换设定不同的情况下，将切换设定变更信号输出到控制单元202。设定对应信息。位置-切换设定对应信息中，包含多模无线终端1201的各个 位置中的最佳的切换设定的信息。位置信息获取单元1202获取位置信息，并对切换设定判断单元203输出 位置信息信号。在位置信息中，包含与多模无线终端1201的当前位置有关的 信息。位置信息的获取，可使用从外部输入位置信息的方法、使用GPS( Global Pointing System;全球定位系统)等的无线信号来确定位置的方法、使用来自 基站的识别信号的方法。图13是表示本实施方式2的多模无线终端的位置-切换设定对应信息的 例子的图。位置信息表示多模无线终端1201的位置，有位置A、位置B、位 置C、位置D、位置E五种。在位置A中使用〈l-2-3〉的切换设定进行通 信，在位置B中使用〈1-2〉 - 〈3〉的切换设定进行通信。在本实施方式2中，也将多模无线终端1201的初始状态设为，其切换设 定为以输入参数进行第1、第2、第3通信方式之间的切换的〈1-2-3〉的切 换设定311，可重构信号处理单元201的结构为对第1、第2、第3通信方式 通过参数输入对应的《1-2-3》的结构301。此外，假设多模无线终端1201 从位置A移动到位置B。说明在以上的结构中，图1所示的网络系统之下多模无线终端1201在多 个无线终端之间分别通过对应的通信方式进行通信时，根据位置信息而决定 切换设定，自动地选择最佳的通信方式的切换方法的动作。多模无线终端1201 的通信方式的切换的动作，与图5所示的动作相同。图14是表示本实施方式2的多模无线终端的切换设定的变更的动作步骤 的图。切换设定的变更由可重构信号处理单元201、控制单元202、切换设定 判断单元203、位置信息获取单元1202进行。位置信息获取单元1202将位置信息信号以一定的周期输出到切换设定 判断单元203 (步骤S1401 )。在位置信息中，包含与多模无线终端1201的位 置有关的信息。切换设定判断单元203从位置信息获取单元1202输入位置信息信号(步 骤S1402 )，基于该信息，决定最佳的通信方式的切换设定(步骤S1403 )。 在本实施方式2中，判断切换设定的要素中，使用位置信息和位置-切换设定对应信息。位置-切换设定对应信息预先保持在判断信息存储单元204中，可以从在各个位置中使用的通信方式的状况、在各个位置中的切换频度、 通信质量等的信息而求。若多模无线终端1201从位置A移到位置B,则切换设定判断单元203 比较当前的切换设定〈1-2-3〉和位置-切换设定对应信息的位置B上的切换 设定〈1-2〉 - 〈3〉(步骤S1404)。而且，将在位置-切换设定对应信息的位 置B上的切换设定〈1-2〉 - 〈3〉作为切换设定变更信号，发送到控制单元 202 (步骤S1405 )。之后的动作(步骤S1406 步骤S1410 )与图6所示的动 作(步骤S606 步骤S610 )相同。根据本实施方式2，在存在与多个不同的通信方式对应的多模无线终端 1201和分别与不同的通信方式对应的多个无线终端的环境下，多模无线终端 1201切换对应的通信方式而与其他的无线终端进行通信的情况下，可对应于 位置来控制切换设定，自动地选择最佳的切换方法。并且，多模无线终端1201 可降低消耗功率，还可以进行高效的通信。另外，在本实施方式2中，也可以在多模无线终端1201的位置移到位置 -切换设定对应信息中的不同的位置的情况下，位置信息获取单元1202将位 置信息信号输出到切换设定判断单元203，切换设定判断单元203决定切换 设定。此外，也可以在用户从外部指示的情况下或在可重构信号处理单元201 输出了切换请求信号的情况下，位置信息获取单元1202将位置信息信号输出 到切换设定判断单元203,切换设定判断单元203决定切换设定。此外，也可以是，可重构信号处理单元201接收包含了位置信息的信号， 不使用位置信息获取单元1202而根据位置信息来决定切换设定。 (实施方式3)本实施方式3的多模无线终端使用时刻信息，选择与环境适合的通信方 式的切换方法。在本实施方式3中，对与实施方式l、 2的多模无线终端的结 构以及动作相同的部分省略说明。图15是表示本实施方式3的多^t无线终端的结构的图。多模无线终端 1501包括可重构信号处理单元201、控制单元202、切换设定判断单元203、 判断信息存储单元204、结构信息存储单元205、位置信息获取单元1202、 时刻信息获取单元1502。号、从判断信息存储单元204输入的表示时刻和切换设定的关系的时刻-切换设定对应信息信号，判断在当前的通信环境下效率最高的切换设定，在其与当前的切换设定不同的情况下，将切换设定变更信号输出到控制单元202。 判断信息存储单元204保持在切换设定判断单元203中所使用的时刻-切换设定对应信息。时刻-切换设定对应信息中，包含在多模无线终端1501的各个时刻中的最佳的切换设定的信息。时刻信息获取单元1502获取时刻信息，并对切换设定判断单元203输出时刻信息信号。在时刻信息中，包含与当前时刻有关的信息。时刻信息的获取，可使用从外部输入时刻信息的方法、从在多模无线终端1501内部的时钟图16是表示本实施方式3的多模无线终端的时刻-切换设定对应信息的 例子的图。时刻信息表示当前的时刻，有时刻A、时刻B、时刻C、时刻D、 时刻E五种。在时刻A中使用〈l-2-3〉的切换设定进行通信，在时刻B中 使用〈l-2〉 - 〈3〉的切换设定进行通信。在本实施方式3中，也将多模无线终端1501的初始状态设为，其切换设 定为以输入参数进行第1、第2、第3通信方式的切换的〈1-2-3〉的切换设 定311，可重构信号处理单元201的结构为对第1、第2、第3通信方式通过 参数输入对应的《1-2-3》的结构301。此外，假设在多模无线终端"01的 通信中从时刻A成为时刻B。下面说明在以上的结构中，图1所示的网络系统之下多模无线终端1501决定切换设定，自动地选择最佳的通信方式的切换方法的动作。多模无线终 端1501的通信方式的切换的动作，与图5所示的动作相同。图17是表示本实施方式3的多模无线终端的切换设定的变更的动作步骤 的图。可重构信号处理单元201、控制单元202、切换设定判断单元203、时 刻信息获取单元1502进行切换设定的变更。时刻信息获取单元1502将时刻信息信号以一定的周期输出到切换设定 判断单元203 (步骤S1701)。在时刻信息中，包含与当前时刻有关的信息。切换设定判断单元203从时刻信息获取单元1502输入时刻信息信号(步 骤S1702),基于该信息，决定最佳的通信方式的切换设定(步骤S1703 )。在本实施方式3中，判断切换设定的要素中，使用时刻信息和时刻-切换设定对应信息。时刻-切换设定对应信息预先保持在判断信息存储单元204 中，可以从在各个时刻所使用的通信方式的状况、在各个时刻的切换频度、 通信质量等的信息而求。若在多模无线终端1501的通信中从时刻A成为时刻B，则切换设定判 断单元203比较当前的切换设定〈1-2-3〉和时刻-切换设定对应信息的时刻 B的切换设定〈1-2〉 - 〈3〉(步骤S1704)。而且，将在时刻-切换设定对应 信息的时刻B上的切换设定〈1-2〉 - 〈3〉作为切换设定变更信号，发送到 控制单元202 (步骤S1705 )。之后的动作(步骤S1706 步骤S1710 )与图6 所示的动作(步骤S606 步骤S610)相同。根据本实施方式3 ，在存在与多个不同的通信方式对应的多模无线终端 1501和分别与不同的通信方式对应的多个无线终端的环境下，在多模无线终 端1501切换对应的通信方式而与其他的无线终端进行通信的情况下，可随着 时刻控制切换设定，从而自动地选择最佳的切换方法。并且，多模无线终端 1501可降低消耗功率，并可以进行高效的通信。另夕卜，在本实施方式3中，也可以在当前的时刻进入了时刻-切换设定对 应信息中的不同的时刻的范围的情况下，时刻信息获取单元1502将时刻信息 信号输出到切换设定判断单元203,切换设定判断单元203决定切换设定。 此外，也可以在用户从外部指示的情况下或在可重构信号处理单元201输出 了切换请求信号的情况下，时刻信息获取单元1502将时刻信息信号输出到切 换设定判断单元203，切换设定判断单元203决定切换设定。此外，也可以是，可重构信号处理单元201接收包含了时刻信息的信号， 不使用时刻信息获取单元1502而根据时刻信息决定切换设定。此外，也可以组合实施方式l、 2、 3的多才莫无线终端101、 1201、 1501。工业上的实用性本发明的多模无线通信装置以及无线通信方法，可以根据通信环境，自 动地选择最佳的通信方式的切换方法。本发明的多模无线通信装置以及无线 通信方法，可适用于切换多个通信方式进行通信的多模通信领域。
权利要求
1.一种多模无线通信装置，对应于多个无线通信方式，并切换所述通信方式而进行通信，其特征在于，该多模无线通信装置包括信号处理单元，可用多个方法进行所述通信方式的切换；以及控制单元，对所述信号处理单元指示与通信环境对应的所述通信方式的切换方法的组合，所述信号处理单元利用从所述控制单元指示的所述通信方式的切换方法的组合，切换所述通信方式。
2. 如权利要求1所述的多模无线通信装置，其特征在于， 所述信号处理单元利用电路的重构、以及输入与所述通信方式对应的参数的功能切换的任一个，进行所述通信方式的切换。
3. 如权利要求2所述的多模无线装置，其特征在于， 还包括结构信息存储单元，存储用于所述信号处理单元的重构的结构信自、'"、5所述信号处理单元从所述控制单元输入所述参数而切换功能，同时从所 述结构信息存储单元输入所述结构信息而进行重构。
4. 如权利要求2所述的多模无线通信装置，其特征在于，还包括切换设定判断单元，判断与所述通信环境对应的通信方式的切换 方法的组合。
5. 如权利要求4所述的多模无线通信装置，其特征在于， 所述切换设定判断单元基于从所述控制单元获得的通信环境信息、以及切换设定判断系数，判断与所述通信环境对应的通信方式的切换方法的组合。
6. 如权利要求5所述的多模无线通信装置，其特征在于， 所述切换设定判断系数包括在所述组合中的所述通信方式的切换上所需的功率；以及在所述组合中的所述通信方式下的通信中每单位时间所需的功率。
7. 如权利要求6所述的多模无线通信装置，其特征在于， 所述切换设定判断单元使用所述通信环境信息以及所述切换设定判断系数，计算切换评价系数，并将在规定期间中所需功率最小的组合决定'为与所 述通信环境对应的通信方式的切换方法的组合。
8. 如权利要求5所述的多模无线通信装置，其特征在于， 还包括判断信息存储单元，用于存储所述切换设定判断系数。
9. 如权利要求5所述的多模无线装置，其特征在于， 所述通信环境信息包括 所述通信方式的每单位时间的切换次数；以及在所述通信方式下的通信时间。
10. 如权利要求4所述的多模无线通信装置，其特征在于， 所述切换设定判断单元基于位置信息以及位置-切换设定对应信息，判断与所述通信环境对应的通信方式的切换方法的组合。
11. 如权利要求IO所述的多模无线通信装置，其特征在于， 还包括位置信息获取单元，获取所述位置信息， 所述位置信息包含与所述多模无线通信装置的位置有关的信息。
12. 如权利要求11所述的多模无线通信装置，其特征在于， 所述位置-切换设定对应信息包含所述多模无线通信装置的各位置中的最佳的所述组合的信息。
13. 如权利要求12所述的多模无线通信装置，其特征在于， 所述切换设定判断单元使用所述位置信息以及所述位置-切换设定对应信息，决定所述多模无线通信装置的当前位置中的最佳的所述组合。
14. 如权利要求13所述的多模无线通信装置，其特征在于， 还包括判断信息存储单元，用于存储所述位置-切换设定对应信息。
15. 如权利要求4所述的多模无线通信装置，其特征在于， 所述切换设定判断单元基于时刻信息以及时刻-切换设定对应信息，判断与所述通信环境对应的通信方式的切换方法的组合。
16. 如权利要求15所述的多模无线通信装置，其特征在于， 所述时刻-切换设定对应信息包含各个时刻中的最佳的所述组合的信息。
17. 如权利要求16所述的多模无线通信装置，其特征在于， 还包括时刻信息获取单元，获取时刻信息， 所述时刻信息包含与当前时刻有关的信息。
18. 如权利要求17所述的多模无线通信装置，其特征在于， 所述切换设定判断单元使用所述时刻信息以及所述时刻-切换设定对应信息，决定当前时刻的最佳的所述组合。
19. 如权利要求18所述的多模无线通信装置，其特征在于， 还包括判断信息存储单元，用于存储所述时刻-切换设定对应信息。
20. 如权利要求4所述的多模无线通信装置，其特征在于， 所述信号处理单元对所述控制单元请求切换所述通信方式。
21. 如权利要求20所述的多模无线通信装置，其特征在于， 所述切换设定判断单元在每一定期间、以及在所述信号处理单元对所述控制单元请求了切换所述通信方式的情况下的至少任一个中，决定所述组合。
22. 如权利要求4所述的多模无线通信装置，其特征在于， 所述控制单元基于所述组合，对所述信号处理单元指示所述信号处理单元的重构，所述信号处理单元的重构不伴随所述通信方式的切换， 所述信号处理单元重构所述电路。
23. —种多模无线通信方法，用于多模无线通信装置，该装置包括对应 于多个无线通信方式，可用多个方法进行所述通信方法的切换的信号处理单 元，其特征在于，该多模无线通信方法包括第1步骤，对所述信号处理单元指示与通信环境对应的所述通信方式的 切换方法的组合；以及第2步骤，所述信号处理单元利用从所述第1步骤指示的所述通信方式 的切换方法的组合，切换所述通信方式。
全文摘要
公开了多模无线通信装置，对应于多个无线通信方式，并切换通信方式从而进行通信，它包括信号处理单元，可用多个方法进行通信方式的切换；以及控制单元，对信号处理单元指示与通信环境对应的通信方式的切换方法的组合，信号处理单元利用从控制单元指示的通信方式的切换方法的组合，切换通信方式。
文档编号H04W88/06GK101273542SQ200680035518
公开日2008年9月24日 申请日期2006年9月25日 优先权日2005年9月26日
发明者坂本刚宪, 安倍克明, 宫野谦太郎, 松冈昭彦, 漆原伴哉 申请人:松下电器产业株式会社