JP7001226B2 - 携帯電話の標準規格に準拠した伝送信号の屋内受信についての改善 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の受信機装置に関する。本発明はまた、請求項６又は９のプリアンブルに記載の民生電子機器用受信機ユニットに関する。

請求項６に記載の民生電子機器用受信機ユニットは、例えば、移動体通信用受信機ユニット（スマートフォン）として知られている。状況によっては、そのような受信機ユニットの屋内環境での受信品質は満足のいくものではない。

本発明は、具体的には、移動体通信用受信機ユニットの屋内環境での受信品質を改善することを目的としている。

このために、請求項１のプリアンブルに記載の受信機装置は、同じ請求項の特徴部分に述べられた特徴を有する。同様に、請求項６及び９のプリアンブルに記載の民生電子機器用受信機ユニットは、請求項６及び９の特徴部分に述べられた特徴を有する。

本発明は、以下の発明概念に基づいている。

受信品質が建物の内部で低下するという事実に起因して、本発明は、無線モードで送信され且つ好ましくは受信アンテナが建物の外部に位置している受信機装置により受信される、例えば、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ又はそれ以降のバージョンに準拠したＨＦ伝送信号を更なる伝送信号に変換することを提供する。受信機装置は、元々のＨＦ伝送信号からＩＱデータを抽出して、当該ＩＱデータを建物の内部で既に利用可能な伝送装置、例えばＷＬＡＮを介して送るので、そのようなデータは、建物の内部に位置する民生電子機器用受信機ユニットによって受信され得る。

本発明によると、民生電子機器用受信機ユニットは、更なる伝送信号の形で伝送されるＩＱデータを受信して、さらに処理できることが適切である。

受信機装置及び民生電子機器用受信機ユニットのいくつかの有益な改善点が、請求項２から５並びに請求項７、８、及び１０から１３に定められている。

本明細書に不可欠な部分である特許請求の範囲に詳細に述べられているように、受信機装置、民生電子機器用受信機ユニット、及びアクチュエーションソフトウェアプログラム又はアプリケーションを提供することが、本発明の特定の目的である。

ここで本発明は、添付図面を参照してより詳細に説明される。
本発明による受信機装置の１つの実施形態を示す。 本発明による民生電子機器用受信機ユニットの１つの実施形態を示す。 図２の受信機ユニットをより詳細に例示する。

図１は、建物１１６を示す。この建物の外部、例えば建物１１６の屋上には、無線伝送されるＨＦ伝送信号１２０を受信するために受信機アンテナ１１４が配置されている。当該アンテナ１１４は、受信機装置１００の一部であり、第１の変換ユニット１０２の入力部に連結されている。第１の変換ユニット１０２は、ＨＦ伝送信号をベースバンド情報信号に変換し、ベースバンド情報信号は出力部に送られる。この出力部は、抽出ユニット１０４の入力部に連結されている。この抽出ユニット１０４では、ＩＱデータがベースバンド情報信号から取り出され、出力部に送られる。この出力部は、第２の変換ユニット１０６の入力部に連結されている。この第２の変換ユニット１０６では、ＩＱデータは更なる伝送信号に変換され、更なる伝送信号は、送信機アンテナ１０８で、建物の内部に位置する受信機ユニット２００に無線伝送される。この目的のために、送信機アンテナ１０８は建物の内部に位置している。民生電子機器用受信機ユニット２００は、例えば、携帯電話（スマートフォン）であってよい。受信機ユニット２００は建物の内部に位置しているので、建物内のＨＦ伝送信号１２０の受信品質は不十分な場合がある。このため、ＨＦ伝送信号１２０を受信して更なる伝送信号１１０に変換する受信機装置１００が設けられる。更なる伝送信号１１０は次に、受信機ユニット２００によって、十分な受信品質で受信され得る。

ＨＦ伝送信号は、例えば、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ又はそれ以降のバージョンなどの移動体通信用標準規格に準拠した伝送信号である。例えば、更なる伝送信号１１０は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１などのＷＬＡＮ標準規格に準拠した伝送信号である。ＩＱデータは、例えば、ＷＬＡＮプロトコルのＭＡＣレイヤに直接入力され得る。

ＩＱデータは、例えば、「Ｄｉｇｉｔａｌｅ Ｆｅｒｎｓｅｈ－ ｕｎｄ Ｈｏｒｆｕｎｋｔｅｃｈｎｉｋ ｉｎ Ｔｈｅｏｒｉｅ ｕｎｄ Ｐｒａｘｉｓ」と題する、Ｗ．Ｆｉｓｃｈｅｒ及びＳｐｒｉｎｇｅｒ Ｖｅｒｌａｇによるハンドブックに詳細に説明されているような先行技術（例えば、２３９～２５４ページを参照のこと）に従って、抽出ユニット１０４において、ＨＦ伝送信号１２０から取得される。

ＩＱデータは、ＨＦ伝送信号１２０と同じコンテンツ、すなわち、例えば、ＩＱデータに含まれる電話番号や実際の会話データなどの、通話中のスマートフォンの情報を有する。上記のことは、ＷＬＡＮ伝送回線を介してアンテナ１０８から民生電子機器用受信機ユニット２００のアンテナ２０８に受信機装置１００により伝送されるＩＱデータストリームにだけ適用されるのではなく、当該ＷＬＡＮ伝送回線の戻りチャネルを介してアンテナ２０８からアンテナ１０８にデータ民生電子機器用受信機ユニット２００により伝送されるＩＱデータストリームにも適用される。このＩＱデータストリームは、データの中でも特に、話者に伝送されなければならない、受信機ユニット２００のユーザが会話した会話データを含む。２つのデバイス１００及び２００の間のＷＬＡＮ伝送回線を介した両方向のデータ伝送は、時分割多重化方式で行われる。

受信機ユニット２００から受信機装置１００へと反対方向に伝送される（会話）情報信号の様々なステージにおける処理は、上述した信号処理の逆になる。ステージ２０６では、特に、音声情報がＩＱデータに変換され、ステージ２１０では、そのようなＩＱデータがＷＬＡＮ伝送信号に変換される。ＷＬＡＮ伝送信号は、ＷＬＡＮの戻りチャネルを介して受信機装置１００に伝送される。受信機装置１００のステージ１０６では、受信したＷＬＡＮ伝送信号からＩＱデータが取り出され、ステージ１０４では、ＩＱデータがベースバンド情報信号に変換され、ステージ１０２では、ベースバンド情報信号が、例えば、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ又はそれ以降のバージョンに準拠したＨＦ伝送信号に変換されて、アンテナ１１４を通じて放射される。

もちろん、民生電子機器用受信機ユニット２００は、更なる伝送信号を正しく受信して処理できるものと考えられるべきである。図２は、民生電子機器用装置、例えばスマートフォンの形で実現される、そのような受信機ユニット２００の１つの実行可能な実施形態を示している。

受信機ユニット２００には、ＨＦ伝送信号１２０を受信する第１のアンテナ装置２０２が設けられており、さらに、ＨＦ伝送信号１２０をＨＦ伝送信号１２０に含まれるＩＱデータに変換する第１の信号処理ステージ２０４が備わっている。ＩＱデータを、出力部２２０で利用可能な受信機装置２００の出力情報信号に変換する第２の信号処理ステージ２０６もある。これは、スマートフォンの標準的な実施例及び動作である。

本発明によれば、更なる伝送信号１１０を受信するために、民生電子機器用受信機ユニット２００には第２のアンテナ装置２０８も設けられている。前述したように、更なる伝送信号はＨＦ伝送信号１２０から取り出されるＩＱデータを含む。受信機ユニット２００はさらに、ＩＱデータを更なる伝送信号から抽出する第３の信号処理ステージ２１０を備える。スイッチングユニット２１２もあり、スイッチングユニット２１２は、第１の信号処理ステージ２０４の出力部に連結された第１の入力部２１４と、第３の信号処理ステージ２１０の出力部に連結された第２の入力部２１６と、第２の信号処理ステージ２０６の入力部に連結された出力部２１８を有する。

さらに詳細には、図２の民生電子機器用受信機ユニットには、送信機ユニット１１６の伝送信号を受信するために、信号処理ステージ２１０が設けられている。この伝送信号は、情報のＩＰパケットを有するＷＬＡＮ伝送信号であり、これらのパケットは、ユニット１０４により抽出されてそのようなパケットに格納されたＩＱデータを含む。送信機ユニット１１６からの伝送信号を受信して処理するために、ユニット２１０はまず、ＩＱデータを伝送信号１１０から得て、このように取得されたＩＱデータを一連のＩＰパケットに復号するように構成され、これらのＩＰパケットはユニット１０４により生成されたＩＱデータを含む。その後、ユニット２１０は、ＩＰパケットに格納されたＩＱデータをそのようなＩＰパケットから取り出し、このように取得されたＩＱデータをスイッチングユニット２１２の端子２１６に供給するように構成される。受信機ユニット２００には、検出器ユニット２３０も設けられている。

この検出器ユニット２３０は、ＨＦ伝送信号１２０が十分な受信品質を有するかどうかを検出するように構成される。これは、例えば、アンテナ２０２により受信された信号の受信レベルを測定することで検出することができる。このために、当該受信レベルは所定の閾値と比較される。受信レベルが当該閾値より低い場合、検出器ユニットは、スイッチングユニット２１２が入力部２１６と出力部２１８とを接続する位置になるような方式でスイッチングユニット２１２を作動させる第１の制御信号を生成する。受信レベルが当該閾値を超えた場合、検出器ユニットは、スイッチングユニット２１２が入力部２１４と出力部２１８とを接続する位置になるような方式でスイッチングユニット２１２を作動させる第２の制御信号を生成する。

スイッチングユニット２１２の制御は、異なる方法で、例えば、送信機ユニット１１６により伝送される伝送信号１１０を検出することで実現され得る。これは例えば、伝送信号１１０の受信レベルを検出することで行われ得ることを理解されたい。

民生電子機器用受信機ユニット２００の動作原理は以下の通りである。

標準的な動作条件では、受信機ユニット２００はＨＦ伝送信号１２０を受信し、ＨＦ伝送信号１２０は、受信品質が十分に高い場合は正しく受信され、ステージ２０４及び２０６で復号されて、出力部２２０に出力信号がもたらされる。スイッチングユニット２１２は、入力部２１４と出力部２１６とを接続する位置にある。民生電子機器用受信機ユニット２００は、この時点で、ＨＦ伝送信号１２０を受信し処理することができる。

ＨＦ伝送信号１２０の受信品質が非常に低く、ＨＦ伝送信号の受信及び処理を民生電子機器用受信機ユニット２００で適切に行うことができない場合、検出器ユニットが第１の制御信号を生成して、スイッチングユニット２１２を入力部２１６と出力部２１８とを接続する位置にする。

ここで受信機ユニット２００は、更なる伝送信号１１０を受信して処理することができるようになる。これは、民生電子機器用受信機ユニット２００が、着信があったときに、ＩＱデータに含まれるそれ自体の電話番号を認識し、当技術分野において知られている方式で、ＷＬＡＮ回線１１０を介して電話接続をセットアップするので、電話での会話を行うことができることを意味する。

この実施形態の例において、民生電子機器用受信機ユニット２００には２つの異なるアンテナ装置２０２及び２０８が設けられている。しかしながら、これは必須条件ではない。別の例示的な実施形態では、受信機ユニット２００の両方のアンテナ装置が、単一のアンテナ装置として実装される。

民生電子機器用受信機ユニット２００がスマートフォンである場合、第３の信号処理ステージでの信号処理と、スイッチングデバイス２１２のスイッチング機能とが、別個のソフトウェアプログラム又はアプリケーションとして受信機ユニット２００に実装され得るので、本発明の機能は、その後、スマートフォンで作動することができる。民生電子機器用受信機ユニット２００の実施形態の別の例が、例えば、図２の信号処理ブロック２１０及び２０６がさらに設けられたラップトップで構成される。この実施形態によって、ＷＬＡＮ回線１１０を介してラップトップとの電話での会話をセットアップすることが可能になる。

既存のラップトップが本発明に従って機能するために、ラップトップは、内部にインストールされたソフトウェアプログラム又はアプリケーションを搭載することができるので、要素２１０及び２０６の機能がラップトップで実行され得る。

プロセッサユニットに読み込まれると、図１に示すように、受信機装置の信号処理ブロック１０２、１０４、及び１０６の機能を作動させるソフトウェアプログラム又はアプリケーションを用いることも考えられる。

図３は、本発明による図２の受信機装置のより詳細な説明を示す。この説明は、階層モデルの形になっている。標準的な携帯電話モード（ＧＳＭ（登録商標）／ＬＴＥ）において、図２のスイッチ２１２と同じスイッチであるスイッチ３１２が図示する位置にある。図２の信号処理ユニット２０４は、ブロック３０４として図３に示されており、ＩＱデータを伝送信号１２０から抽出するために、信号抽出機能を実行する。これは、ＧＳＭ（登録商標）／ＬＴＥ受信モードの場合、実際には携帯電話の受信機－復調チェーン内のレイヤＬ１にある。図２の信号処理ユニット２０６は、ブロック３０６として図３に示されており、後続のレイヤＬ２及びそれ以降のレイヤの信号処理ステップを実行する。これが、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ：媒体アクセス制御）信号処理、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：インターネットプロトコル）信号処理、ＵＤＰ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ユニバーサルデータグラムプロトコル）信号処理、及びＲＴＰ（Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：リアルタイムトランスポートプロトコル）信号処理である。受信機装置がＷｉＦｉ／ＷＬＡＮ伝送信号１１０を受信する受信機モードである場合、スイッチ３１２は、破線で示される他の位置にある。図２の信号処理ブロック２１０は、ブロック３１０として図３に示されている。まず、レイヤ１の処理が実行され、ＩＱデータが伝送信号１１０から抽出される。これらのＩＱデータは、図１の装置１１６によって抽出されたＩＱデータではない。実際には、ブロック３１０のＬ１レイヤで得られたＩＱデータはさらに、ＭＡＣ信号処理ステップ及びＩＰ信号処理ステップを受ける。ＩＰ信号処理ステップで得られたデータから、図１の装置１１６によって伝送されるＩＱデータが抽出され得る。

そのようにして取得されたＩＱデータは、スイッチ３１２を介して信号処理ブロック３０６に供給されるので、信号ブロック３０４で得られたＩＱデータと同じ信号処理ステップを受ける。

様々な好ましい実施形態に例示される複数の要素及び特徴は、一緒に、しかしながら本発明の保護範囲から逸脱することなく、組み合わされてよい。

上記説明を踏まえると、当業者であれば、これ以上の構造詳細を加えることなく、本発明の目的を実現することができるであろう。

Claims (12)

1. ＨＦ伝送信号を受信する第１のアンテナ装置と、
   前記ＨＦ伝送信号の受信品質を検出する検出器ユニットと、
   前記ＨＦ伝送信号を前記ＨＦ伝送信号に含まれるＩＱデータに変換する第１の信号処理ステージと、
   前記ＩＱデータを出力情報信号に変換する第２の信号処理ステージと、
   前記ＨＦ伝送信号を受信して、受信した前記ＨＦ伝送信号をベースバンド情報信号に変換し、前記ベースバンド情報信号から抽出したＩＱデータを更なる伝送信号に変換するように構成された受信機装置によって伝送される前記更なる伝送信号を受信する第２のアンテナ装置と、
   前記更なる伝送信号を前記ＩＱデータに変換する第３の信号処理ステージと、
   スイッチングユニットと、
   を備え、
   前記スイッチングユニットは、前記第１の信号処理ステージの出力部に連結された第１の入力部、前記第３の信号処理ステージの出力部に連結された第２の入力部、及び前記第２の信号処理ステージの入力部に連結された出力部を有し、
   前記検出器ユニットは、前記受信品質が所定の閾値より低い場合、第１の制御信号を生成するように構成され、前記スイッチングユニットは、前記第１の制御信号に応じて、前記第２の入力部を各々の前記出力部に接続するように構成され、
   前記検出器ユニットは、前記受信品質が所定の閾値を超えた場合、第２の制御信号を生成するように構成され、前記スイッチングユニットは、前記第２の制御信号に応じて、前記第１の入力部を各々の前記出力部に接続するように構成される、
   民生電子機器用受信機ユニット。
2. 前記更なる伝送信号から前記ＩＱデータを抽出する信号処理ステージと、
   前記ＩＱデータを前記受信機装置の出力情報信号に変換する第２の信号処理ステージと、を更に備える、請求項１に記載の民生電子機器用受信機ユニット。
3. 前記ＨＦ伝送信号は、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ又はそれ以降のバージョンを含む、移動体通信用標準規格に準拠した伝送信号である、請求項１または２に記載の民生電子機器用受信機ユニット。
4. 前記第１のアンテナ装置及び前記第２のアンテナ装置は、１つの共通アンテナ装置として実装される、請求項１から３のいずれか一項に記載の民生電子機器用受信機ユニット。
5. 前記更なる伝送信号は、ＩＥＥＥ８０２．１１を含むＷＬＡＮ標準規格に準拠した伝送信号である、請求項１から４のいずれか一項に記載の民生電子機器用受信機ユニット。
6. 前記民生電子機器用受信機ユニットは、スマートフォンの一種である、請求項１から５のいずれか一項に記載の民生電子機器用受信機ユニット。
7. 請求項１に記載の民生電子機器用受信機ユニットに読み込まれると、前記第３の信号処理ステージの機能と前記スイッチングユニットの機能とを作動させる、アクチュエーションソフトウェア又はアプリケーション。
8. 請求項２に記載の民生電子機器用受信機ユニットに読み込まれると、前記ＩＱデータを抽出する前記信号処理ステージの機能と前記第２の信号処理ステージの機能とを作動させる、アクチュエーションソフトウェア又はアプリケーション。
9. 請求項１から６のいずれか一項に記載の民生電子機器用受信機ユニットと、前記受信機装置とを備えるシステムであって、
   前記受信機装置は、
   前記ＨＦ伝送信号をベースバンド情報信号に変換する第１の変換ユニットと、
   前記ベースバンド情報信号からＩＱデータを抽出する抽出ユニットと、
   前記ＩＱデータを更なる伝送信号に変換する第２の変換ユニットと、
   前記更なる伝送信号を前記民生電子機器用受信機ユニットに無線伝送する送信機と、
   を備える、システム。
10. 前記受信機装置は、建物の外部に位置し且つ前記ＨＦ伝送信号を受信するように構成されたアンテナを備える、請求項９に記載のシステム。
11. 前記送信機は、前記建物の内部に位置するアンテナを含む、請求項１０に記載のシステム。
12. 請求項９から１１のいずれか一項に記載のシステムに記載の前記受信機装置に読み込まれると、前記第１の変換ユニット、前記抽出ユニット、及び前記第２の変換ユニットの機能を作動させる、アクチュエーションソフトウェア又はアプリケーション。

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