JP2009165097A - 記憶装置を備えたｕｓｂｗｉｂｒｏモデム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＵＳＢ ＷＩＢＲＯ機能による無線インターネットを支援し，インターネットを介してダウンロードしたデータを格納可能な記憶装置を備えたＵＳＢ ＷＩＢＲＯモデム装置を提供する。
【解決手段】ＷＩＢＲＯ通信装置及び記憶装置のＵＳＢインターフェースとそれぞれ連結され，ＵＳＢコネクターを介して使用者端末機にデータを中継するＵＳＢハブと；ＤＣ−ＤＣスイッチングモードで構成され，使用者端末機から電源の供給を受け，前記ＷＩＢＲＯ通信装置と前記記憶装置が同時に駆動するように高速でスイッチングして電源を印加するスイッチングモード電源部と；を含み，ＵＳＢポートが装着されているノートブックまたはデスクトップＰＣを利用して無線インターネットを使用して，無線インターネットを介してダウンロードしたデータをリアルタイムで格納することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は記憶装置を備えたＵＳＢ ＷＩＢＲＯモデム装置に係り，特に，ノートブックＰＣ，デスクトップＰＣ，ＵＭＰＣ（Ultra-Mobile PC），ＰＭＰ（Portable Multimedia Player）を利用して無線インターネットを使用することができるＵＳＢ（汎用シリアルバス）ＷＩＢＲＯモジュールと無線インターネットを介してダウンロードしたデータをリアルタイム（real time）で移動式ディスク領域に格納することができる記憶装置とを備えたＵＳＢ ＷＩＢＲＯモデム装置に関するものである。

最近，急変するネットワーク環境とより便利なデータの格納及び移動性の要求に応えて多様な携帯用記憶媒体が提案されている。このような市場の要求事項に合わせてＮＡＮＤフラッシュメモリを利用した大容量移動式記憶装置なども提案されている。

このような装置は，ＵＳＢインターフェースを基にし，これは別途の電源アダプダが不要で，ＰＣなどの使用者端末から供給される電源（＋５Ｖ）を使用し，そのサイズが非常に小さくて携帯性及び移動性に有利な特徴を有する。

このようなＵＳＢの規格は，コンピューターまたは携帯用装置に応用される汎用インターフェースであって，すぐれた伝送率，互換性，随時適用能力によって，既に電子製品の主要部分に適用されている。

したがって，携帯性と移動性を極大化した，より小さくて軽いＵＳＢメモリが市販されており，現在は幾多の使用者が簡便に携帯して使用している実情である。

しかし，ＵＳＢは常に使用者端末機がホスト，周辺装置がクライアントの構造として従属して接続される従属構造であり，すべての管理もホストが主管する。

前記のようにＵＳＢは，従属関係で連結されなければならないので，ホストである使用者携帯端末機のＵＳＢポートに連結しようとするＵＳＢ装置は，直接携帯端末機ＵＳＢポートとの接続が要求される。よって，一つのＵＢＳポートのみを提供するＵＳＢ個人携帯インターネットモデムに記憶装置の機能を追加するためには，装置内部制御部を設計し，使用者の要請に応じて，それぞれのサービスＵＳＢインターフェースを選択的に切り替えて，ホストである使用者携帯端末機のＵＳＢポートとの接続を提供して前記いずれか一方の機能を提供するしかない。

また，ホストとして使用する使用者携帯端末機のＵＳＢ電源環境（２５００ｍＷ／５Ｖ）による，高速／大容量の伝送が必要な無線インターネット及びデータの格納機能の同時提供の制限性によって，いずれかの機能を選択的に提供するしかないので，２種の機能の同時提供が不可能である。

一方，既存のＵＳＢ無線インターネットモデムは，内部にＵＳＢ無線インターネットモデムの他に，ＵＳＢインターフェースを使用する追加機能が提供される場合，機械的なスイッチとコントロール回路を構成して，提供を受けようとする機能のＵＳＢインターフェースをホストのＵＳＢインターフェースと連結して必要な機能を提供する方式を使用した。すなわち，使用者が２機能のうち１機能のみを選択して使用するしかない構造であるために，無線インターネットモデムの機能の他に記憶装置の機能を追加したとしても，インターネット通信と同時に必要なデータの格納を行うことが不可能な構造になっている。

また，既存のＬＤＯ（Low Drop Output）レギュレーター（Regulator）を利用した電源設計方式を用いる場合，ホストＵＳＢから提供される電源が限定（５Ｖ＠５００ｍＡ）されているので，一つのＵＳＢポートを用いて，２機能を提供する場合，電源不足の現象が発生して，同時に２機能を提供することが不可能であった。

ＬＤＯ方式の電源回路の設計は，ホストから供給される電源が印加されれば，継続して線形（Linear）の出力を発生して電流消耗が高く，かつ消耗する電流が高くなるほど電圧と電流の乗算値である電力の増加と，電源変換のために失われる損失電圧によって電源効率が非常に良くないため，印加電圧の５０％以下だけ使用することができる。

従来のＵＳＢモデム装置は，２機能を提供することができないので，無線インターネットに接続し，インターネットを介して必要なデータをリアルタイムで格納することができない問題点がある。

本発明は前記のような問題点を解決するためになされたもので，ＵＳＢハブを使用してＵＳＢ ＷＩＢＲＯ機能による無線インターネットを支援するとともにインターネットを介してダウンロードしたデータを格納することができる記憶装置を備えたＵＳＢ ＷＩＢＲＯモデム装置を提供することをその目的とする。

前記のような目的を達成するための本発明は，記憶装置とＷＩＢＲＯ通信装置を備えたＵＳＢ ＷＩＢＲＯモデム装置において，前記ＷＩＢＲＯ通信装置及び前記記憶装置のＵＳＢインターフェースとそれぞれ連結され，ＵＳＢコネクターを介して使用者端末機にデータを中継するＵＳＢハブと；ＤＣ−ＤＣスイッチングモードで構成され，前記使用者端末機から電源の供給を受け，前記ＷＩＢＲＯ通信装置と前記記憶装置が同時に駆動するように高速でスイッチングして電源を印加するスイッチングモード電源部と；を含んでなることを特徴とする。

好ましくは，前記スイッチモード電源部は，前記ＷＩＢＲＯ通信装置，前記記憶装置及び前記ＵＳＢハブに第１電源を出力し，前記ＷＩＢＲＯ通信装置に第２電源を出力するもので，各電源が高速でスイッチングされる二重出力スイッチングモード電源部と；前記ＷＩＢＲＯ通信装置に第３電源を印加し，前記第３電源が高速でスイッチングされる単一出力スイッチングモード電源部と；を含むことができる。

好ましくは，前記記憶装置はＮＡＮＤフラッシュメモリであることができる。

本発明による記憶装置を備えたＵＳＢ ＷＩＢＲＯモデム装置は，ＵＳＢインターフェースを使用するＷＩＢＲＯ通信装置と，ＵＳＢインターフェースを使用する記憶装置とをＵＳＢハブによって使用者携帯端末機のホストＵＳＢに対して枝構造の従属関係を構成し，使用者携帯端末機のＵＳＢポートと接続するように構成し，使用者携帯端末機のＵＳＢ電源制限性（２５００ｍＷ／５Ｖ）を効果的に使用するために，スイッチングモード電源を適用することで，携帯及び利用が簡便であり，ＵＳＢポートが装着されているノートブックまたはデスクトップＰＣを利用して，容易，かつ，迅速で便宜な無線インターネットを使用することができるとともに無線インターネットを介してダウンロードしたデータをリアルタイムで格納することができる効果がある。

以下，本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の実施例による記憶装置を備えたＵＳＢ ＷＩＢＲＯモデム装置の構成を示すブロック図である。

本発明の実施例によるＵＳＢ方式の無線モデム装置１０は，無線インターネット通信を支援するＷＩＢＲＯ通信装置１１０と，データを格納する記憶装置１２０と，ＷＩＢＲＯ通信装置１１０及び記憶装置１２０のＵＳＢインターフェース１１６，１２６とそれぞれ連結され，ＵＳＢコネクター１４０を介して使用者端末機（図示せず）にデータを中継するＵＳＢハブ１３０と，使用者端末機に接続されるＵＳＢコネクター１４０と，ＤＣ−ＤＣスイッチングモードで構成され，各構成部に電源を供給するスイッチングモード電源部１５０とから構成される。

ＷＩＢＲＯ通信装置１１０は，外部の無線基地局と通信を行うアンテナ１１２と，アンテナ１１２を介してＷＩＢＲＯ通信網に接続するＷＩＢＲＯ通信部１１４と，信号をＵＳＢデータに変換するＵＳＢインターフェース１１６とから構成される。

アンテナ１１２は，外部無線基地局から出力される信号を受信してＷＩＢＲＯ通信部１１４に伝達し，ＷＩＢＲＯ通信部１１４から受けた信号を通信網を介して外部無線基地局に伝送する。

ＷＩＢＲＯ通信部１１４は，アンテナ１１２から受けたＲＦ信号を復調して規格に従って定義されたプロトコルによる信号処理を実行する。

ＵＳＢインターフェース１１６は，ＷＩＢＲＯ通信部１１４で復調された基底帯域信号をＵＳＢデータに変換してＵＳＢハブ１３０に伝達し，ＵＳＢハブ１３０から入力されたＵＳＢデータを基底帯域信号に変換してＷＩＢＲＯ通信部１１４に伝達する。

記憶装置１２０は，ＷＩＢＲＯ通信部１１４を介してダウンロードされたデータを格納するメモリ部１２４と，信号をＵＳＢデータに変換するＵＳＢインターフェース１２６とから構成される。

メモリ部１２４は，例えば，ＮＡＮＤフラッシュメモリで構成される。

ＵＳＢインターフェース１２６は，ＷＩＢＲＯ通信部１１４を介してダウンロードされたデータをＵＳＢデータに変換してＵＳＢハブ１３０に伝達し，ＵＳＢハブ１３０から入力されたＵＳＢデータをメモリ部１２４に保存可能なデータに変換してメモリ部１２４に伝達する。

ＵＳＢハブ１３０は，ＷＩＢＲＯ通信装置１１０及び記憶装置１２０のＵＳＢインターフェース１１６，１２６とそれぞれ連結され，ＵＳＢコネクター１４０を介して使用者端末機にデータを中継し，ＵＳＢコネクター１４０を介して使用者携帯端末機とＵＳＢインターフェース通信機能を実行する。

このようなＵＳＢハブ１３０は，アップストリーム（Upstream，以下“ＵＳ”）ポートとダウンストリーム（Downstream，以下“ＤＳ”）ポートとから構成される。ＵＳポートは，ホストのＵＳＢインターフェースと連結され，ＤＳポートは，ＷＩＢＲＯ通信部１１４に連結されたＵＳＢインターフェース１１６と，メモリ部１２４に連結されたＵＳＢインターフェース１２６とから伝達されるＵＳＢデータをホストに伝送して，使用者に２機能を同時に提供することができる。

ＵＳＢコネクター１４０は，ノートブック，デスクトップＰＣ，ＵＭＰＣ，ＰＭＰなどの使用者携帯端末機に接続してＵＳＢデータを送受信する。

スイッチングモード電源部１５０は，使用者端末機から電源の供給を受け，ＷＩＢＲＯ通信装置１１０と記憶装置１２０が同時に駆動するように高速でスイッチングして電源を印加する。

図２に基づいてスイッチングモード電源部１５０をより詳細に説明する。

図２は図１のスイッチングモード電源部の詳細構成図である。

本発明の実施例によるＵＳＢ方式の無線モデム装置１０は，電源方式をＤＣ−ＤＣスイッチングモードを利用して電源効率性を向上させることで，一つのＵＳＢポートを介してインターネット通信とデータ格納の２機能を同時に提供する。

図２に示すように，スイッチングモード電源部１５０は，２種の電源を出力する二重出力スイッチングモード電源部１５２と，単一電源を出力する単一出力スイッチングモード電源部１５４とから構成される。

二重出力スイッチングモード電源部１５２は，ＷＩＢＲＯ通信装置１１０，記憶装置１２０及びＵＳＢハブ１３０に第１電源を出力し，ＷＩＢＲＯ通信装置１１０に第２電源を出力し，高速でスイッチングされる。

単一出力スイッチングモード電源部１５４は，ＷＩＢＲＯ通信装置１１０に第３電源を印加し，高速でスイッチングされる。

このように，スイッチングモード電源部１５０は，ＷＩＢＲＯ通信装置１１０と記憶装置１２０の同時動作による電力消耗が使用者端末のＵＳＢ電力環境（２５００ｍＷ／５Ｖ＠５００ｍＡ）の制限性を逸脱しない範囲内で動作するようにスイッチングモードで構成され，電源の効率性を支援する。

また，スイッチングモード電源部１５０は，ＤＣ−ＤＣスイッチングを用いて構成され，高速のスイッチング周波数を使用してパルス型，つまりオン／オフを繰り返して出力電圧を発生して平滑回路を経れば，使用者携帯端末機のホストＵＳＢ入力電源と同一のＤＣ電源が生成され，さらに電源オン／オフ動作によって電源効率が大きく向上して入力される電圧の９０％以上を使用することができる高効率の電源が提供される。

このようなスイッチングモード電源部１５０は，電源回路の効率性向上とともに，各機能別モジュールで消耗電流の改善のために，最小電流消耗点を確認し，これを回路設計に適用したもので，機能動作と関係ない周辺回路を省略し，最小消耗電流最適化を具現した。

このような構成によって，個人携帯インターネットサービスとデータ格納機能をＵＳＢハブとＤＣ−ＤＣスイッチングモードのスイッチングモード電源部によって一つの端末機で同時に提供して，所望の場所及び時間に無線インターネットを用いるとともにインターネットを介してダウンロードされたデータをリアルタイムで格納することができる。

本発明は，ノートブック，デスクトップＰＣ，ＵＭＰＣ，ＰＭＰを利用して無線インターネットを使用することができるＵＳＢ ＷＩＢＲＯモジュールと，無線インターネットを介してダウンロードしたデータをリアルタイムで移動式ディスク領域に格納することができる記憶装置とを備えたＵＳＢ ＷＩＢＲＯモデム装置に適用可能である。

本発明の実施例による記憶装置を備えたＵＳＢ ＷＩＢＲＯモデム装置の構成を示すブロック図である。 図１のスイッチングモード電源部の詳細構成図である。

符号の説明

１０ ＵＳＢ方式の無線モデム装置
１１０ ＷＩＢＲＯ通信装置
１１２ アンテナ
１１４ ＷＩＢＲＯ通信部
１１６ ＵＳＢインターフェース
１２０ 記憶装置
１２４ メモリ部
１２６ ＵＳＢインターフェース
１３０ ＵＳＢハブ
１４０ ＵＳＢコネクター
１５０ スイッチングモード電源部
１５２ 二重出力スイッチングモード電源部
１５４ 単一出力スイッチングモード電源部

Claims (3)

1. 記憶装置とＷＩＢＲＯ通信装置を備えたＵＳＢ ＷＩＢＲＯモデム装置において，
   前記ＷＩＢＲＯ通信装置及び前記記憶装置のＵＳＢインターフェースとそれぞれ連結され，ＵＳＢコネクターを介して使用者端末機にデータを中継するＵＳＢハブと；
   ＤＣ−ＤＣスイッチングモードで構成され，前記使用者端末機から電源の供給を受け，前記ＷＩＢＲＯ通信装置と前記記憶装置が同時に駆動するように高速でスイッチングして電源を印加するスイッチングモード電源部と；
   を含んでなることを特徴とする，記憶装置を備えたＵＳＢ ＷＩＢＲＯモデム装置。
2. 前記スイッチングモード電源部は，
   前記ＷＩＢＲＯ通信装置，前記記憶装置及び前記ＵＳＢハブに第１電源を出力し，前記ＷＩＢＲＯ通信装置に第２電源を出力するもので，各電源が高速でスイッチングされる二重出力スイッチングモード電源部と；
   前記ＷＩＢＲＯ通信装置に第３電源を印加し，前記第３電源が高速でスイッチングされる単一出力スイッチングモード電源部と；
   を含むことを特徴とする，請求項１に記載の記憶装置を備えたＵＳＢ ＷＩＢＲＯモデム装置。
3. 前記記憶装置はＮＡＮＤフラッシュメモリであることを特徴とする，請求項１に記載の記憶装置を備えたＵＳＢ ＷＩＢＲＯモデム装置。

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