(57)【要約】【課題】移動体通信システムにおける携帯電話機等の無線移動局装置や無線基地局装置等の受信部に適用される自動利得制御技術に関し、自動利得制御のための受信信号強度値から制御電圧値への変換テーブル等に必要なメモリ容量を削減する。【解決手段】電圧変換部６０５は、ＡＧＣ部６０４からのＡＧＣコードが示すＲＳＳＩが所定値以上の受信電力を示すときには共通ＡＧＣテーブル２０６を参照し、所定値以下の受信電力を示すときには、＃１〜＃４の個別ＡＧＣテーブル６０７のうち現在の受信帯域幅に対応するテーブルを参照して、ＲＳＳＩに対応する制御電圧を読出し、利得調整部２０２に供給する。【選択図】図６
2010068258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受信帯域幅のアナログ受信信号をそれぞれ受信し、該アナログ受信信号に関する信号の受信電力の検出値である受信信号強度値に基づいて制御電圧値を算出し、該制御電圧値に従って前記アナログ受信信号の利得を調整する利得調整手段を備える自動利得制御装置であって、
前記受信信号強度値の所定領域において、前記受信信号強度値を前記制御電圧値に変換する、前記複数の受信帯域幅で共通に用意される１つの受信信号強度値−制御電圧値共通変換手段と、
前記受信信号強度値の前記所定領域以外の領域において、前記受信信号強度値を前記制御電圧値に変換する、前記複数の受信帯域幅のそれぞれに対して個別に用意される複数の受信信号強度値−制御電圧値個別変換手段と、
前記受信信号強度値を入力し、該受信信号強度値及び現在処理している前記アナログ受信信号の受信帯域幅に応じて、前記受信信号強度値−制御電圧値共通変換手段又は前記受信信号強度値−制御電圧値個別変換手段のうちの何れかを選択して参照することにより前記受信信号強度値に対応する前記制御電圧値を算出し、該制御電圧を前記利得調整手段に出力する制御電圧算出手段と、
を含むことを特徴とする受信ＡＧＣテーブル共通化自動利得制御装置。
【請求項２】
前記受信信号強度値−制御電圧値共通変換手段及び受信信号強度値−制御電圧値個別変換手段は、前記受信信号強度値に対応するアドレス毎にそれに対応する前記制御電圧値を記憶する変換テーブル記憶メモリである、
ことを特徴とする請求項１に記載の受信ＡＧＣテーブル共通化自動利得制御装置。
【請求項３】
前記制御電圧算出手段は、デジタル信号処理段で前記アナログ受信信号に関する信号の受信電力を検出して得られる自動利得調整コード値を入力し、該自動利得調整コード値に対応する前記受信信号強度値を算出し、該受信信号強度値に基づいて前記制御電圧を算出する、
ことを特徴とする請求項１又は２の何れか１項に記載の受信ＡＧＣテーブル共通化自動利得制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信システムにおける携帯電話機等の無線移動局装置や無線基地局装置等の受信部に適用される自動利得制御（ＡＧＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信システムにおける携帯電話機等の無線移動局装置や無線基地局装置等の受信部においては、アンテナ等から受信されたアナログ受信信号は、ＡＤコンバータによってデジタル受信信号に変換された後、ベースバンド信号に戻されて音声信号等が復調される。この場合に、音声信号等の受信信号レベルが安定するように、ＡＤコンバータの前段に利得調整部が設けられ、アナログ受信信号の利得が自動調整される。
【０００３】
利得調整のためには、現在の受信信号強度（ＲＳＳＩ：Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を検出し、それを利得調整部に与えることによって、利得調整部が現在のＲＳＳＩに応じた利得調整を行えるようにする必要がある。
【０００４】
ＲＳＳＩは、例えばＡＤコンバータの後段のデジタル信号処理段に設けられるＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）部によって検出することができる。
この場合、受信電力が高い領域では、ＡＧＣが検出するＲＳＳＩは、アナログ受信信号の受信電力を正確に反映したものとなる。これに対して、受信電力が低い領域では、受信部を構成する回路の熱雑音等によるノイズフロアの影響を受けて、ＡＧＣが検出するＲＳＳＩは、アナログ受信信号の実際の受信電力よりも高めの値となる。
【０００５】
従って、受信電力が低い領域では、ＡＧＣからのＲＳＳＩが指示する受信電力に対応する電圧値よりも高めの制御電圧値で利得調整を行って、実際の受信電力強度を引き上げる必要がある。
【０００６】
このために、従来の自動利得調整回路には、ＡＧＣからのＲＳＳＩが指示する受信電力をテーブル変換して制御電圧値を算出し、その制御電圧値を利得調整部に供給する仕組みが設けられている。
【０００７】
ここで、スーパー３Ｇ方式等の次世代の移動体通信方式では、受信帯域幅が可変（１．４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚ程度）となり、これらの可変受信帯域幅を同一の無線部で処理しなければならないという要請がある。
【０００８】
この場合、ノイズフロアの値は受信帯域幅によって異なる（一般に高い受信帯域幅のほうがノイズフロア値は高い）。このため、前述したような、受信電力が低い領域においてノイズフロアの影響によってＡＧＣからのＲＳＳＩが指示する受信電力とアナログ受信信号の実際の受信電力との間に生じるずれは、受信帯域幅に応じて異なった傾向となる。
【０００９】
このような傾向を考慮した場合に一般的に考えられる自動利得調整機能を有する受信部の従来技術を図１２に示す。
図１２において、アンテナ１２０２にて受信された受信信号（複素ＩＱ信号）は、特には図示しないＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）処理段、ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）処理段を通った後、電圧変換部１２０５から供給される制御電圧に基づいて動作する利得調整部１２０２によって利得調整された後、ＡＤコンバータ１２０３にて、デジタル受信信号（複素ＩＱデータ）に変換される。
【００１０】
このデジタル受信信号は、特には図示しない受信回路によってベースバンド信号に復調される。
自動利得調整（ＡＧＣ）部１２０４は、デジタル受信信号の受信電力を測定し、ＲＳＳＩ（受信信号強度）を示すＡＧＣコードを出力する。
【００１１】
電圧変換部１２０５は、前述のＡＧＣコードが示すＲＳＳＩを制御電圧に変換するためのＡＧＣテーブル１２０６を受信帯域幅別に保持する。そして、電圧変換部１２０５は、現在の受信帯域幅に対応するＡＧＣテーブル１２０６を参照することにより、ＡＧＣ部１２０４から入力するＡＧＣコードが示すＲＳＳＩを制御電圧に変換し、その制御電圧を利得調整部１２０２に出力する。
【特許文献１】特開平１０−１２７０８９号公報
【特許文献２】特開２００４−２０５０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、図１２に示される一般的に考えられる従来技術では、受信帯域幅毎に、ＡＧＣテーブル１２０６を複数用意する必要がある。
ここで、ＡＧＣコードは、例えば０ｄＢｍ（デシベル）〜−１２０ｄＢｍ程度の受信電力領域を０．１２５ｄＢｍステップ程度の分解能で量子化するために、１０ビット程度の量子化ビット数が必要である。従って、１帯域幅あたりのＡＧＣテーブル１２０６は、電圧変換部１２０５に出力される制御電圧が１２ビット程度で表現されるとすれば、１２ビットで表現される制御電圧を、１０ビットのＡＧＣコードによって指示される１０２４アドレス分だけ記憶する容量が必要となる。よって、図１２に示される従来技術では、例えば受信帯域幅が４帯域であるとすれば、ＡＧＣテーブル１２０６は、（１２ビット×１０２４アドレス×４帯域）分の記憶容量が必要となる。
【００１３】
図１２に示されるような受信部は、移動体通信システムにおける携帯電話機等の無線移動局装置に実装されるが、無線移動局装置は小型化の要請が強いため、上記従来技術では、ＡＧＣテーブル１２０６のためにメモリ容量が圧迫されてしまうという問題点を有していた。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の課題は、自動利得制御のための変換テーブル等に必要なメモリ容量を削減することにある。
本発明の態様は、複数の受信帯域幅のアナログ受信信号をそれぞれ受信し、そのアナログ受信信号に関する信号の受信電力の検出値である受信信号強度値に基づいて制御電圧値を算出し、その制御電圧値に従ってアナログ受信信号の利得を調整する利得調整手段を備える自動利得制御装置を前提とする。
【００１５】
複数の受信帯域幅で共通に用意される１つの受信信号強度値−制御電圧値共通変換手段（共通ＡＧＣテーブル２０６）は、受信信号強度値の所定領域（共通領域１０１）において、受信信号強度値を制御電圧値に変換する。
【００１６】
複数の受信帯域幅のそれぞれに対して個別に用意される複数の受信信号強度値−制御電圧値個別変換手段（＃１〜＃４の個別ＡＧＣテーブル２０７）は、受信信号強度値の前述の所定領域以外の領域（個別領域１０２）において、受信信号強度値を制御電圧値に変換する。
【００１７】
制御電圧算出手段（電圧変換部２０５）は、受信信号強度値を入力し、その受信信号強
度値及び現在処理しているアナログ受信信号の受信帯域幅に応じて、受信信号強度値−制御電圧値共通変換手段又は受信信号強度値−制御電圧値個別変換手段のうちの何れかを選択して参照することにより受信信号強度値に対応する制御電圧値を算出し、その制御電圧を利得調整手段に出力する。
【００１８】
上述の態様の構成において、受信信号強度値−制御電圧値共通変換手段及び受信信号強度値−制御電圧値個別変換手段は、受信信号強度値に対応するアドレス毎にそれに対応する制御電圧値を記憶する変換テーブル記憶メモリであるように構成することができる。
【００１９】
ここまでの態様の構成において、制御電圧算出手段は、デジタル信号処理段でアナログ受信信号に関する信号の受信電力を検出して得られる自動利得調整コード値を入力し、その自動利得調整コード値に対応する受信信号強度値を算出し、その受信信号強度値に基づいて制御電圧を算出するように構成することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、受信電力が大きい領域では全ての受信帯域幅に対して共通の１つの変換テーブル等を使い、受信電力が小さい領域においてのみ受信帯域幅毎に個別の変換テーブル等を使うことにより、変換テーブル等を共通化できる分だけ、そのために必要なメモリ容量を削減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、最良の実施形態を詳細に説明する。
実施形態の原理説明
まず、実施形態の原理について説明する。
【００２２】
図１は、アナログ受信信号の実際の受信電力値（横軸）とＡＧＣコードが指示する受信電力（ＲＳＳＩ）値（縦軸）との関係を示す特性図である。
受信電力が例えば−９０ｄＢｍ〜−８０ｄＢｍより大きい領域では、ＡＧＣコードが指示する受信電力値は、どの受信帯域幅においても、アナログ受信信号の受信電力値を正確に反映したものとなる。
【００２３】
これに対して、受信電力が−９０ｄＢｍ〜−８０ｄＢｍ以下の領域では、受信帯域幅が低い順にノイズフロアが例えば図１の１０３、１０４、１０５といように変化し、ＡＧＣコードが指示する受信電力値とアナログ受信信号の受信電力値との間のずれ量が変化する。
【００２４】
図２は、受信帯域幅＝１．４ＭＨｚ帯のＯＦＤＭ（直交波周波数分割多重：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）受信信号についての、ＲＳＳＩ値（図中「●」と「◆」のＲＳＳＩプロット）と、そのＲＳＳＩ値を１０ＭＨｚ帯用のＡＧＣテーブルで制御電圧に変換して利得調整したときの電力値と実際の受信電力値との誤差＝ＲＳＳＩ誤差（図中「□」と「○」のΔＲＳＳＩプロット）を示したグラフである。同様に、図３は受信帯域幅＝５ＭＨｚ帯のＯＦＤＭ受信信号についてのＲＳＳＩ値とＲＳＳＩ誤差、図４は受信帯域幅＝１０ＭＨｚ帯のＯＦＤＭ受信信号についてのＲＳＳＩ値とＲＳＳＩ誤差、図５は受信帯域幅＝２０ＭＨｚ帯のＯＦＤＭ受信信号についてのＲＳＳＩ値とＲＳＳＩ誤差を、それぞれ示したグラフである。
【００２５】
図２〜図５のグラフから理解されるように、何れの受信帯域幅においても、受信電力が−９０ｄＢｍ〜−２０ｄＢｍの領域においては、ＲＳＳＩ誤差は約１ｄＢ以内に収まっているが、受信電力が−９０ｄＢｍ以下の領域においては、ＲＳＳＩ誤差は大きくなることがわかる。
【００２６】
そこで、実施形態では、図１に示されるように、受信電力が例えば−９０ｄＢｍ〜−８０ｄＢｍより大きい領域は共通領域１０１として、全ての受信帯域幅に対して共通の１つのＡＧＣテーブルが用意され、受信電力が−９０ｄＢｍ〜−８０ｄＢｍ以下の領域は個別領域１０２として、受信帯域幅毎に個別のＡＧＣテーブルが用意される。
これによって、ＡＧＣテーブルを共通化できる分だけ、ＡＧＣテーブルのためのメモリ容量を削減することが可能となる。
【００２７】
実施形態の詳細説明
図６は、本実施形態による自動利得調整機能を備えた受信部の構成図である。
図６において、アンテナ６０２にて受信された受信信号（複素ＩＱ信号）は、特には図示しないＲＦ処理段、ＩＦ処理段を通った後、電圧変換部６０５から供給される制御電圧に基づいて動作する利得調整部６０２によって利得調整された後、ＡＤコンバータ６０３にて、デジタル受信信号（複素ＩＱデータ）に変換される。
【００２８】
このデジタル受信信号は、特には図示しない受信回路によってベースバンド信号に復調される。
自動利得調整（ＡＧＣ部）６０４は、デジタル受信信号の受信電力を測定し、ＲＳＳＩ（受信信号強度）を示すＡＧＣコードを出力する。
【００２９】
電圧変換部６０５は、前述のＡＧＣコードが示すＲＳＳＩを制御電圧に変換するための共通ＡＧＣテーブル６０６及び＃１〜＃４の個別ＡＧＣテーブル６０７を保持する。共通ＡＧＣテーブル６０６は、ＡＧＣコードが指示するＲＳＳＩが図１の共通領域１０１内にあるときは現在の受信帯域幅にかかわらず共通に参照され、個別ＡＧＣテーブル６０７は、ＡＧＣコードが指示するＲＳＳＩが図１の個別領域１０２内にあるときは、＃１〜＃４の個別ＡＧＣテーブル６０７のうち現在の受信帯域幅に対応するテーブルが参照される。
【００３０】
そして、電圧変換部６０５は、上記共通ＡＧＣテーブル６０６又は個別ＡＧＣテーブル６０７を参照することにより、ＡＧＣ部６０４から入力するＡＧＣコードが示すＲＳＳＩを制御電圧に変換し、その制御電圧を利得調整部６０２に出力する。
【００３１】
図７は、電圧変換部６０５が保持する、ＡＧＣコードとそれに対応する受信電力（ＲＳＳＩ）値との関係を示すテーブルである。この例では、ＡＧＣコードは１０ビットで、分解能は０．１２５ｄＢｍステップ（０ｄＢｍ〜−１２７．８７５ｄＢｍ）である。
【００３２】
図８は、電圧変換部６０５が保持する共通ＡＧＣテーブル６０６の構成図である。この例では、０ｄＢｍ〜−８９．８７５ｄＢｍまでの受信電力（ＲＳＳＩ）値に対して、それぞれに対応した制御電圧値を記憶する。
【００３３】
図９（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、電圧変換部６０５が保持する、受信帯域幅＝１．４ＭＨｚ帯、５ＭＨｚ帯、１０ＭＨｚ、及び２０ＭＨｚ帯に対応する個別ＡＧＣテーブル６０７の構成図である。これらの例では、−９０ｄＢｍ〜−１２７．８７５ｄＢｍまでの受信電力（ＲＳＳＩ）値に対して、それぞれに対応した制御電圧値を記憶する。
【００３４】
図１０は、電圧変換部６０５が実行する電圧変換処理を示す動作フローチャートである。
まず、電圧変換部６０５は、ＡＧＣ部６０４からＡＧＣコードが入力するまで待機する（ステップＳ１００１の判定がＮＯ）。
【００３５】
ＡＧＣコードが入力したら、電圧変換部６０５は、図７の変換テーブルを参照して、そのＡＧＣコードを受信電力（ＲＳＳＩ）値に変換する（ステップＳ１００２）。
次に、電圧変換部６０５は、受信電力（ＲＳＳＩ）値が−９０ｄＢｍより大きいか否かを判定する（ステップＳ１００３）。
【００３６】
受信電力（ＲＳＳＩ）値が−９０ｄＢｍより大きい場合には、電圧変換部６０５は、図８の共通ＡＧＣテーブル６０６において、受信電力（ＲＳＳＩ）値に対応するアドレスを参照し、そのアドレスから制御電圧を読み出す（ステップＳ１００３の判定がＹＥＳ−＞Ｓ１００４）。
【００３７】
受信電力（ＲＳＳＩ）値が−９０ｄＢｍ以下である場合には、電圧変換部６０５は、現在の受信帯域幅を判定する（ステップＳ１００３の判定がＮＯ−＞Ｓ１００５）。
受信帯域幅が１．４ＭＨｚ帯である場合は、電圧変換部６０５は、１．４ＭＨｚ帯用の個別ＡＧＣテーブル６０７（＃１）において、受信電力（ＲＳＳＩ）値に対応するアドレスを参照し、そのアドレスから制御電圧を読み出す（ステップＳ１００５−＞Ｓ１００６）。
【００３８】
受信帯域幅が５ＭＨｚ帯である場合は、電圧変換部６０５は、５ＭＨｚ帯用の個別ＡＧＣテーブル６０７（＃２）において、受信電力（ＲＳＳＩ）値に対応するアドレスを参照し、そのアドレスから制御電圧を読み出す（ステップＳ１００５−＞Ｓ１００７）。
【００３９】
受信帯域幅が１０ＭＨｚ帯である場合は、電圧変換部６０５は、１０ＭＨｚ帯用の個別ＡＧＣテーブル６０７（＃３）において、受信電力（ＲＳＳＩ）値に対応するアドレスを参照し、そのアドレスから制御電圧を読み出す（ステップＳ１００５−＞Ｓ１００８）。
【００４０】
受信帯域幅が２０ＭＨｚ帯である場合は、電圧変換部６０５は、２０ＭＨｚ帯用の個別ＡＧＣテーブル６０７（＃４）において、受信電力（ＲＳＳＩ）値に対応するアドレスを参照し、そのアドレスから制御電圧を読み出す（ステップＳ１００５−＞Ｓ１００９）。
【００４１】
共通ＡＧＣテーブル６０６又は個別ＡＧＣテーブル６０７からの制御電圧の読出しが完了したら、電圧変換部６０５は、その制御電圧を利得調整部６０２に出力する（ステップＳ１０１０）。
【００４２】
その後、電圧変換部６０５は、ＡＧＣコードの入力待機状態に戻る（ステップＳ１０１０−＞Ｓ１００１）。
図１１は、受信電力の範囲を−２０ｄＢｍ〜−１２０ｄＢｍとした場合に、−２０ｄＢｍ〜−９０ｄＢｍまでの全体範囲に対する約７０％の部分を共通ＡＧＣテーブル６０６によって共有できる場合についての、図６の共通ＡＧＣテーブル６０６及び個別ＡＧＣテーブル６０７に必要なメモリ容量の削減率を、使用受信帯域幅の数毎に示した図である。これより、大きなメモリ削減効果が期待できることがわかる。
【００４３】
以上説明した実施形態では、受信電力（ＲＳＳＩ）値から制御電圧への変換は、共通ＡＧＣテーブル２０６及び個別ＡＧＣテーブル２０７といあったテーブルメモリによって実現されているが、本発明はこれに限られるものではなく、共通及び個別の変換をそれぞれ行う関数演算手段のようなものによっても上記変換処理を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】アナログ受信信号の実際の受信電力値とＡＧＣコードが指示する受信電力（ＲＳＳＩ）値との関係を示す特性図である。
【図２】受信帯域幅＝１．４ＭＨｚ帯のＯＦＤＭ受信信号についてのＲＳＳＩ値とＲＳＳＩ誤差を示すグラフである。
【図３】受信帯域幅＝５ＭＨｚ帯のＯＦＤＭ受信信号についてのＲＳＳＩ値とＲＳＳＩ誤差を示すグラフである。
【図４】受信帯域幅＝１０ＭＨｚ帯のＯＦＤＭ受信信号についてのＲＳＳＩ値とＲＳＳＩ誤差を示すグラフである。
【図５】受信帯域幅＝２０ＭＨｚ帯のＯＦＤＭ受信信号についてのＲＳＳＩ値とＲＳＳＩ誤差を示すグラフである。
【図６】本実施形態による自動利得調整機能を備えた受信部の構成図である。
【図７】ＡＧＣコードとそれに対応する受信電力（ＲＳＳＩ）値との関係を示すテーブルの構成図である。
【図８】共通ＡＧＣテーブル６０６の構成図である。
【図９】受信帯域幅＝１．４ＭＨｚ帯、５ＭＨｚ帯、１０ＭＨｚ、及び２０ＭＨｚ帯に対応する個別ＡＧＣテーブル６０７の構成図である。
【図１０】電圧変換部６０５が実行する電圧変換処理を示す動作フローチャートである。
【図１１】共通ＡＧＣテーブル６０６及び個別ＡＧＣテーブル６０７に必要なメモリ容量の削減率を、使用受信帯域幅の数毎に示した図である。
【図１２】一般的に考えられる自動利得調整機能を有する受信部の従来技術の構成図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０１      共通領域
１０２      個別領域
１０３、１０４、１０５      ノイズフロア
６０１、１２０１      アンテナ
６０２、１２０２      利得調整部
６０３、１２０３      ＡＤコンバータ
６０４、１２０４      自動利得調整（ＡＧＣ）部
６０５、１２０５      電圧変換部
６０６      共通ＡＧＣテーブル
６０７（＃１〜＃４）      個別ＡＧＣテーブル
１２０６      ＡＧＣテーブル
【図６】
2010068258.tif 000003
【図７】
2010068258.tif 000004
【図１０】
2010068258.tif 000005
【図１２】
2010068258.tif 000006
【図１】
2010068258.tif 000007
【図２】
2010068258.tif 000008
【図３】
2010068258.tif 000009
【図４】
2010068258.tif 000010
【図５】
2010068258.tif 000011
【図８】
2010068258.tif 000012
【図９】
2010068258.tif 000013
【図１１】
2010068258.tif 000014