(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発振器を有し、送信用の無線周波数信号を生成する送信信号生成手段と、
前記送信信号生成手段が生成した無線周波数信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段により増幅された無線周波数信号をアンテナに供給して送信する手段と、
無線周波数信号を送信する際の出力信号電力を制御する電力制御手段とを備え、
前記電力制御手段は、無線周波数信号を送信した後、出力信号電力が無線周波数信号送信時の電力から予め定めた電力に低減したタイミングで、前記送信信号生成手段が有する発振器の発振を停止する、
ことを特徴とする移動体通信装置。
【請求項２】
前記電力制御手段は、出力信号電力を常時計測して無線周波数信号送信時に対する減衰量を特定し、出力信号電力が予め定めた基準値と一致することを検出すると、前記送信信号生成手段が有する発振器の発振を停止する、
ことを特徴とする請求項１に記載の移動体通信装置。
【請求項３】
前記電力制御手段は、前記増幅手段が前記送信信号生成手段から受けた無線周波数信号を増幅する際の増幅率を制御する増幅制御手段を備え、
さらに、前記電力制御手段は、前記増幅制御手段が前記増幅手段の増幅率を低減させて出力信号電力が予め定めた電力に減衰するタイミングの時間に基づいて、無線周波数信号を送信した後、所定のタイミングで前記送信信号生成手段が有する発振器の発振を停止する、
ことを特徴とする請求項１に記載の移動体通信装置。
【請求項４】
移動体通信装置が、
発振器を用いて送信用の無線周波数信号を生成する送信信号生成ステップと、
前記送信信号生成ステップにて生成した無線周波数信号を増幅する増幅ステップと、
前記増幅ステップにて増幅した無線周波数信号をアンテナに供給して送信する送信ステップと、
前記送信ステップにて無線周波数信号を送信する際の出力信号電力を制御する電力制御ステップとを備え、
前記電力制御ステップは、無線周波数信号を送信した後、出力信号電力が無線周波数信号送信時の電力から予め定めた電力に低減したタイミングで、前記発振器の発振を停止する発振停止ステップを含む、
ことを特徴とする移動体通信装置の出力電力制御方法。
【請求項５】
前記電力制御ステップは、出力信号電力を常時計測する電力計測ステップを含み、
前記発振停止ステップは、前記電力計測ステップにて計測した出力信号電力が予め定めた基準値と一致することを検出すると、前記発振器の発振を停止する、
ことを特徴とする請求項４に記載の移動体通信装置の出力電力制御方法。
【請求項６】
前記電力制御ステップは、前記送信信号生成ステップにて生成した無線周波数信号を前記増幅ステップにて増幅する際の増幅率を制御する増幅制御ステップを含み、
前記発振停止ステップは、前記増幅制御ステップにて前記増幅ステップでの増幅率を低減させて出力信号電力が予め定めた電力に減衰するタイミングの時間に基づいて、無線周波数信号を送信した後、所定のタイミングで前記発振器の発振を停止する、
ことを特徴とする請求項４に記載の移動体通信装置の出力電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線信号を送受信して通信を行う移動体通信装置、特に、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式を用いて無線通信を行う移動体通信装置に係り、出力信号電力を簡単且つ適切に制御することができる移動体通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式を用いて無線通信を行う携帯電話機やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）といった移動体通信装置は、基地局との間で同期したスロットを割り当て、時分割で交互に無線信号を送受信して通信を行う。
図５は、こうしたＴＤＭＡ方式を用いた移動体通信システムに適用される従来の移動体通信装置の構成を例示する図である。
この構成において、ＨＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）５７は、送信信号の出力開始時及び出力停止時に、ＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）５６の制御に従って、送信信号の出力を開始、あるいは停止し、出力信号電力を調整する。また、送信側ＲＦ信号処理部５５は、例えば図６に示すようなタイミングでＶＣＯ６０の電源のオン／オフを切り替えて局部発振信号を生成することにより、送信信号の生成を可能とする。なお、図６では、理想的な出力信号電力波形を示している。
【０００３】
こうした移動体通信装置は、無線信号を送信する際の送信電力を、移動体通信システムの規格で送信波電力／時間テンプレートとして定められた範囲内の時間特性で制御しなければならない。
この際、移動体通信装置が、割り当てられたスロット以外の時間区域で不要な電波を放射したり、送信波電力／時間テンプレートにより規定される範囲外の時間特性の送信信号を放射すると、その移動体通信装置の通信状態が劣化するのみならず、移動体通信システム全体の通信品質が著しく劣化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、ＨＰＡ５７が出力信号電力を調整することにより、無線信号を送信する際の送信電力を、送信波電力／時間テンプレートに適合するように制御する。
このため、送信電力波形は、ＨＰＡ５７のダイナミックレンジによる制約を受ける。
【０００５】
例えば、出力信号電力を低減する際、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）の規格に適合させるためには、出力信号電力を、スロット区間にて無線信号を送信する際の送信電力（ピーク電力）に対して−５９ｄＢｃ以下に低減しなければならない。
しかし、送信時には、一般に、ＨＰＡ５７に０〜１０ｄＢｍ程度の送信信号が入力されるため、ＨＰＡ５７のみにより出力信号電力を制御すると、図７に示すタイミングｔ５１〜ｔ５２の区間のように、送信波電力／時間テンプレートとのマージンが小さくなるという問題がある。
【０００６】
ここで、ＨＰＡ５７として、ダイナミックレンジが６０ｄＢ以上の高性能のものを用いればよいが、製品コストが増大するという問題がある。
また、図８に示すように、送信側ＲＦ信号処理部５５とＨＰＡ５７との間にバッファ回路５８を介挿してダイナミックレンジを広くすることが考えられるが、回路構成が複雑となり、製造コストや消費電力が増大するという問題がある。
【０００７】
この発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、簡単な回路構成で出力信号電力を適切に制御することができる移動体通信装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の第１の観点に係る移動体通信装置は、
発振器を有し、送信用の無線周波数信号を生成する送信信号生成手段と、
前記送信信号生成手段が生成した無線周波数信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段により増幅された無線周波数信号をアンテナに供給して送信する手段と、
無線周波数信号を送信する際の出力信号電力を制御する電力制御手段とを備え、
前記電力制御手段は、無線周波数信号を送信した後、出力信号電力が無線周波数信号送信時の電力から予め定めた電力に低減したタイミングで、前記送信信号生成手段が有する発振器の発振を停止する、
ことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、電力制御手段は、無線周波数信号を送信した後、出力信号電力が無線周波数信号送信時の電力から予め定めた電力に低減したタイミングで、送信信号生成手段が有する発振器の発振を停止する。
これにより、無線周波数信号を送信した後、簡単且つ適切に出力信号電力を低減することができる。すなわち、簡単な回路構成で出力信号電力を適切に制御することができる。
【００１３】
例えば、前記電力制御手段は、出力信号電力を常時計測して無線周波数信号送信時に対する減衰量を特定し、出力信号電力が予め定めた基準値と一致することを検出すると、前記送信信号生成手段が有する発振器の発振を停止してもよい。
【００１４】
あるいは、前記電力制御手段は、前記増幅手段が前記送信信号生成手段から受けた無線周波数信号を増幅する際の増幅率を制御する増幅制御手段を備え、
さらに、前記電力制御手段は、前記増幅制御手段が前記増幅手段の増幅率を低減させて出力信号電力が予め定めた電力に減衰するタイミングの時間に基づいて、無線周波数信号を送信した後、所定のタイミングで前記送信信号生成手段が有する発振器の発振を停止してもよい。
【００１５】
この発明の第２の観点に係る移動体通信装置の出力電力制御方法は、
移動体通信装置が、
発振器を用いて送信用の無線周波数信号を生成する送信信号生成ステップと、
前記送信信号生成ステップにて生成した無線周波数信号を増幅する増幅ステップと、
前記増幅ステップにて増幅した無線周波数信号をアンテナに供給して送信する送信ステップと、
前記送信ステップにて無線周波数信号を送信する際の出力信号電力を制御する電力制御ステップとを備え、
前記電力制御ステップは、無線周波数信号を送信した後、出力信号電力が無線周波数信号送信時の電力から予め定めた電力に低減したタイミングで、前記発振器の発振を停止する発振停止ステップを含む、
ことを特徴とする。
例えば、前記電力制御ステップは、出力信号電力を常時計測する電力計測ステップを含み、
前記発振停止ステップは、前記電力計測ステップにて計測した出力信号電力が予め定めた基準値と一致することを検出すると、前記発振器の発振を停止してもよい。
さらに、前記電力制御ステップは、前記送信信号生成ステップにて生成した無線周波数信号を前記増幅ステップにて増幅する際の増幅率を制御する増幅制御ステップを含み、
前記発振停止ステップは、前記増幅制御ステップにて前記増幅ステップでの増幅率を低減させて出力信号電力が予め定めた電力に減衰するタイミングの時間に基づいて、無線周波数信号を送信した後、所定のタイミングで前記発振器の発振を停止してもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、この発明の実施の形態に係る移動体通信装置について詳細に説明する。
【００１７】
図１は、この発明の実施の形態に係る移動体通信装置１００の構成を示す図である。この移動体通信装置１００は、例えばＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）方式の移動体通信システムに適用される携帯電話機等である。
図示するように、この移動体通信装置１００は、アンテナ１と、アンテナスイッチ２と、受信側ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号処理部３と、ベースバンド信号処理部４と、送信側ＲＦ信号処理部５と、ＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）６と、ＨＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）７とを備えている。
【００１８】
アンテナスイッチ２は、ＨＰＡ７から受けたＲＦ信号をアンテナ１に供給し、アンテナ１により受信したＲＦ信号を受信側ＲＦ信号処理部３に供給するためのものである。なお、アンテナスイッチ２の代わりに、サーキュレータやデュープレクサを用いてもよい。
【００１９】
受信側ＲＦ信号処理部３は、ダウンコンバータ、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋ  Ｌｏｏｐ）シンセサイザ、直交検波器等から構成され、アンテナ１により受信したＲＦ信号からベースバンド信号を復調してベースバンド信号処理部４に送る。
【００２０】
ベースバンド信号処理部４は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等から構成され、受信側ＲＦ信号処理部３から受けたベースバンド信号から音声信号やデータ信号を再生し、再生した信号に応じた処理を実行するためのものである。
また、ベースバンド信号処理部４は、所定の処理を実行して、基地局に音声信号やデータ信号を送信するためのベースバンド信号を生成し、送信側ＲＦ信号処理部５に送る。
【００２１】
ここで、ベースバンド信号処理部４は、ＡＰＣ６に増幅制御信号を送ることによりＨＰＡ７の信号増幅率を制御させ、ＲＦ信号を送信する際の送信電力を制御する。
また、ベースバンド信号処理部４は、送信側ＲＦ信号処理部５が備えるＶＣＯ１０に切替制御信号を送り、ＶＣＯ１０の電源のオン／オフを切り替える。
【００２２】
送信側ＲＦ信号処理部５は、直交変調器等から構成され、ベースバンド信号処理部４から受けたベースバンド信号に応じたＲＦ信号を生成してＨＰＡ７に送る。
また、送信側ＲＦ信号処理部５は、送信用のＲＦ信号を生成するためのＶＣＯ１０を備えている。
【００２３】
ＶＣＯ１０は、送信側ＲＦ信号処理部５が送信用のＲＦ信号を生成する際に利用される局部発振信号を生成するための電圧制御発振器である。
【００２４】
ＡＰＣ６は、ベースバンド信号処理部４から受けた増幅制御信号に従ってＨＰＡ７の信号増幅率を制御することにより、この移動体通信装置１００の出力信号電力を制御するためのものである。
【００２５】
ＨＰＡ７は、送信側ＲＦ信号処理部５から受けたＲＦ信号を、ＡＰＣ６の制御に従った信号増幅率で増幅するための増幅器である。ＨＰＡ７は、増幅したＲＦ信号をアンテナスイッチ２を介してアンテナ１に供給し、無線信号として送出させる。
【００２６】
以下に、この発明の実施の形態に係る移動体通信装置１００の動作を説明する。
この移動体通信装置１００は、スロット区間での無線信号の送信が終了したのち、出力信号電力が予め定めた電力レベルまで低下したタイミングで、送信側ＲＦ信号処理部５が備えるＶＣＯ１０の電源をオフして発振を停止することにより、ＨＰＡ７のダイナミックレンジが狭い場合でも、簡単且つ適切に出力信号電力を低減することができる装置である。
【００２７】
この移動体通信装置１００は、移動体通信システムを構成する基地局との間で無線信号を送受信することにより通信を行う。
すなわち、アンテナ１により受信したＲＦ信号は、アンテナスイッチ２を介して受信側ＲＦ信号処理部３に送られる。受信側ＲＦ信号処理部３は、受信したＲＦ信号からベースバンド信号を復調して、ベースバンド信号処理部４に送る。ベースバンド信号処理部４は、受信側ＲＦ信号処理部３から受けたベースバンド信号から音声信号やデータ信号等を再生して、各種の処理を実行する。
【００２８】
また、ベースバンド信号処理部４は、基地局に音声信号やデータ信号を送信するためのベースバンド信号を生成して送信側ＲＦ信号処理部５に送り、送信用のＲＦ信号を生成させる。送信側ＲＦ信号処理部５により生成されたＲＦ信号は、ＨＰＡ７により増幅されたのち、アンテナスイッチ２を介してアンテナ１に送られて、無線信号として基地局に送信される。
【００２９】
この際、例えばＧＳＭといったＴＤＭＡ方式を用いて通信を行うため、送信電力波形を、移動体通信システムの規格で送信波電力／時間テンプレートとして定められた範囲に収まるように制御しなければならない。
【００３０】
ここで、出力信号電力を増大する際には、一般に、送信波電力／時間テンプレートに対するマージンを十分確保することができることが多く、問題は少ない。
【００３１】
一方、スロット区間にて無線信号を送信した後、出力信号電力を低減する際には、送信電力波形がＨＰＡ７のダイナミックレンジによる制約を受け、送信波電力／時間テンプレートに対するマージンが不足することが多い。
【００３２】
そこで、この移動体通信装置１００は、出力信号電力を低減する際、ＶＣＯ１０の電源をオフするタイミングを、出力信号電力を低減させるタイミングと同期させることにより、送信波電力／時間テンプレートに対するマージンを確保する。より詳細には、出力信号電力が送信電力（スロット区間にて無線信号を送信する際の出力電力）から予め定めた電力だけ減衰したタイミングで、ＶＣＯ１０の電源をオフする。
【００３３】
具体的には、ベースバンド信号処理部４は、スロット区間での無線信号の送信が終了すると、ＡＰＣ６に出力信号電力の低減を指示する増幅制御信号を送る。ここで、スロット区間は、この移動体通信装置１００が、移動体通信システムを構成する基地局との間でＴＤＭＡ方式を用いて無線通信を行う際に割り当てられたスロットに対応する時間区間である。
ＡＰＣ６は、ベースバンド信号処理部４から受けた増幅制御信号に従って、ＨＰＡ７の増幅率を低減させる。これにより、この移動体通信装置１００の出力信号電力は低減する。
【００３４】
この際、ベースバンド信号処理部４は、ＶＣＯ１０に切換制御信号を送り、出力信号電力が送信電力から予め定めた電力だけ減衰したタイミングで、ＶＣＯ１０の電源をオフする。これにより、ＶＣＯ１０は発振を停止する。
【００３５】
例えば、ベースバンド信号処理部４は、出力信号電力が、送信電力（ピーク電力）に対して−３０〜−５０ｄＢｃに低下した所定のタイミングで、ＶＣＯ１０の電源をオフする。
【００３６】
より具体的には、例えば図２に示すように、ＡＰＣ６は、ＨＰＡ７とアンテナスイッチ２とを接続するライン２０に設けられたカプラ２１が送信出力信号の一部を分岐し、ダイオード回路２２が検波した信号を受ける。ダイオード回路２２により検波された信号の電圧値は、送信出力レベルに対応して増減する。ＡＰＣ６は、ダイオード回路２２から受けた信号の電圧値から送信出力レベルを特定し、ベースバンド信号処理部４に通知する。ベースバンド信号処理部４は、ＡＰＣ６から通知された送信出力レベルが、送信電力（ピーク電力）に対して−３０〜−５０ｄＢｃに低下したことを検出すると、ＶＣＯ１０に切換制御信号を送り、発振を停止する。
【００３７】
あるいは、ベースバンド信号処理部４は、ＴＤＭＡ方式の移動体通信システムにおける同期制御に基づいて、予め設定した所定のタイミングでＶＣＯ１０の発振を停止する。
すなわち、ＴＤＭＡ方式の移動体通信システムでは、無線信号を送受信するタイミング等のあらゆるタイミングが、同期制御されている。従って、出力信号電力が送信電力に対して−３０〜−５０ｄＢｃに低下するタイミングは、予め計算により求めることができる。そこで、ベースバンド信号処理部４は、予め求めたタイミングの時間に基づいて、ＶＣＯ１０に切換制御信号を送り、所定のタイミングでＶＣＯ１０の発振を停止する。
【００３８】
これにより、ＶＣＯ１０は、図３に例示するように、出力信号電力が減衰中の所定のタイミングｔ１にて電源をオフする。
ＶＣＯ１０の電源がオフとなって発振を停止すると、送信側ＲＦ信号処理部５がＲＦ信号を生成しなくなるので、ＨＰＡ７に入力される信号レベルが急速に低下する。
従って、移動体通信装置１００の出力信号電力は、図４に示すような波形となり、例えばＧＳＭの規格における送信波電力／時間テンプレートとのマージンを十分確保することができる。
例えば、ＨＰＡ７のダイナミックレンジが６０ｄＢ以下であっても、出力信号電力を−９０ｄＢｍ程度のノイズレベルまで、即座に低減することができる。
【００３９】
以上説明したように、この発明によれば、出力信号電力が送信電力から予め定めた電力だけ減衰したタイミングで、送信信号を生成するために設けられたＶＣＯ１０の電源をオフとすることで、ＨＰＡ７のダイナミックレンジが狭い場合でも、簡単且つ適切に出力信号電力を低減することができる。すなわち、簡単な回路構成で送信電力を適切に制御することができる。
【００４０】
この発明は、ＧＳＭ方式の移動体通信システムに適用される移動体通信装置に限定されず、ＴＤＭＡ方式を用いて通信を行う任意の通信装置に適用することができる。
また、上記実施の形態では、受信側ＲＦ信号処理部３を備えるものとして説明したが、これを省略して送信専用の通信装置として構成してもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明のように、この発明によれば、発振器の発振を停止するタイミングと、出力信号電力を低減するタイミングとを同期させることにより、簡単且つ適切に出力信号電力を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る移動体通信装置の構成を示す図である。
【図２】ＶＣＯが電源をオフする際の動作を説明するための図である。
【図３】ＶＣＯが電源をオフするタイミングを説明するための図である。
【図４】移動体通信装置の出力信号電力を示す図である。
【図５】従来の移動体通信装置の構成を例示する図である。
【図６】従来の移動体通信装置がＶＣＯの電源をオフするタイミングを説明するための図である。
【図７】従来の移動体通信装置の出力信号電力を示す図である。
【図８】バッファ回路を介挿した移動体通信装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１、５１    アンテナ
２、５２    アンテナスイッチ
３、５３    受信側ＲＦ信号処理部
４、５４    ベースバンド信号処理部
５、５５    送信側ＲＦ信号処理部
６、５６    ＡＰＣ
７、５７    ＨＰＡ
１０、６０    ＶＣＯ
２０    ライン
２１    カプラ
２２    ダイオード回路
５８    バッファ回路
１００    移動体通信装置
【図１】
0003598043.tif 000002
【図２】
0003598043.tif 000003
【図３】
0003598043.tif 000004
【図４】
0003598043.tif 000005
【図５】
0003598043.tif 000006
【図６】
0003598043.tif 000007
【図７】
0003598043.tif 000008
【図８】
0003598043.tif 000009