(57)【要約】【課題】同期確立を安定に行うことができ、通信品質を向上することのできる無線通信装置を得る。【解決手段】無線通信装置は、送信データをベースバンド信号に変換する波形生成部４と、この波形生成部４が変換したベースバンド信号を変調する直交変調部５と、この直交変調部５によって変調された変調波をアンテナから送信する送信波に増幅する電力増幅部７と、上記送信データを送信するバースト期間中の送信電力を一定に保持する制御部１４とを備え、上記送信データ中の同期を取るためのビットに対応する位置の送信電力を上記一定の送信電力よりランプ状に大きくなるようにした。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信データをベースバンド信号に変換する波形生成部と、この波形生成部が変換したベースバンド信号を変調する直交変調部と、この直交変調部によって変調された変調波をアンテナから送信する送信波に増幅する電力増幅部と、上記送信波の送信電力を制御する制御部とを備え、送信データ中の同期を取るためのビット位置に対応する送信波部分の送信電力を他の送信波部分における所定の送信電力よりランプ状に大きくしたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
送信データをベースバンド信号に変換する波形生成部と、この波形生成部が変換したベースバンド信号を変調する直交変調部と、この直交変調部によって変調された変調波をアンテナから送信する送信波に増幅する電力増幅部と、上記送信データを送信するバースト期間中の送信電力を一定に保持する制御部とを備え、上記送信データ中の同期を取るためのビットに対応する位置の送信電力を上記一定の送信電力よりランプ状に大きくしたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
アンテナを介して受信した信号の受信レベルを検出する受信部を備え、上記受信部が受信した受信レベルに応じて、送信波の送信電力を変化させることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯電話機等の無線通信装置に関し、特に、アンテナを介して送信するデータの送信電力を制御するようにした無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無線通信装置においては、加減算器が、帯域制限用ＲＯＭから出力される帯域制限用データとランプ用ＲＯＭから出力されるランプデータとを所定のタイミングで加減算することにより、乗算器がなくても、バーストデータの前後でなだらかに変化するランプ部を形成することができるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２２４０６１号公報（第００１４段〜第００２５段、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の無線通信装置では、送信データの前後のランプ部を除いて送信電力を常に一定の大きさに制御しているので、相手局の受信電界レベルが低い場合、送信データ中の同期を取るためのビットを受信データから正確に特定することができず、相手局での同期確立が不安定になるという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、同期確立を安定に行うことができ、通信品質を向上することのできる無線通信装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る無線通信装置は、送信データをベースバンド信号に変換する波形生成部と、この波形生成部が変換したベースバンド信号を変調する直交変調部と、この直交変調部によって変調された変調波をアンテナから送信する送信波に増幅する電力増幅部と、上記送信波の送信電力を制御する制御部とを備え、送信データ中の同期を取るためのビット位置に対応する送信波部分の送信電力を他の送信波部分における所定の送信電力よりランプ状に大きくするようにしたものである。
【０００７】
また、この発明の請求項２に係る無線通信装置は、送信データをベースバンド信号に変換する波形生成部と、この波形生成部が変換したベースバンド信号を変調する直交変調部と、この直交変調部によって変調された変調波をアンテナから送信する送信波に増幅する電力増幅部と、上記送信データを送信するバースト期間中の送信電力を一定に保持する制御部とを備え、上記送信データ中の同期を取るためのビットに対応する位置の送信電力を上記一定の送信電力よりランプ状に大きくするようにしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
実施の形態１では、移動体通信システムとしてＴＤＭＡ方式を使用した場合の、受信レベルに応じた送信電力の２段ランプ処理について説明する。
【０００９】
移動体通信システムは複数の基地局及び各基地局と電波を送受信する複数の無線通信装置から構成されている。ＴＤＭＡ方式では、ある周波数の電波を時分割し、複数の無線通信装置が各々時分割されたスロットに対して同期確立して、定められたタイミングで基地局と信号を送受信することで、同じ周波数チャネルを複数の無線通信装置が使用することができる。
【００１０】
まず、図１は、この発明に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。図において、マイク１から入力される音声は、音声ＣＯＤＥＣ（ＣＯｍｐｒｅｓｓｉｏｎ／ＤＥＣｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）２によってデジタル信号に変換されて、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）回路３に入力される。ＴＤＭＡ回路３は、入力されたデジタル信号をフレーム化して送信データを生成し、波形生成部４に入力する。波形生成部４は、入力された送信データから同相信号（ｉｎ−ｐｈａｓｅ  ｃｈａｎｎｅｌ、以降Ｉｃｈ）と直交信号（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｐｈａｓｅ  ｃｈａｎｎｅｌ、以降Ｑｃｈ）の２組のベースバンド変調信号を生成し、直交変調器５に入力する。直交変調器５は、入力されたベースバンド変調信号を基に、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）６が作り出す搬送波を変調する。直交変調器５で変調された変調波は、電力増幅器７で増幅され、送受信共用器８を介してアンテナ９から基地局（図示せず）へ送出される。
次に、基地局から受信した受信信号は、アンテナ９で受信され、送受信共用器８を介して受信器１０に入力される。受信器１０に入力された受信信号は、ＰＬＬ６が生成するローカル周波数を用いて中間周波数帯に変換される。中間周波数帯に変換された受信信号は復調器１１に入力され、復調器１１は受信信号の復調制御を行い、受信ベースバンド信号を生成し、ＴＤＭＡ回路３に入力する。ＴＤＭＡ回路３で、生成された受信ベースバンド信号からフレーム同期確立し、音声ＣＯＤＥＣ２で、該受信ベースバンド信号が元の音声に再生されてスピーカ１２から出力される。
これらの送受信制御や表示操作部１３の制御はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を搭載した制御部１４が行っている。
【００１１】
次に、図２は、ＴＤＭＡ方式として、ＰＤＣ方式（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）を使用した場合のタイムスロット構成例を示す図である。図において、ＲＸは受信スロット、ＴＸは送信スロット、＃０〜２は無線通信装置Ａ〜Ｃが使用するスロット番号である。基地局の送信スロットＴＸ＃２での送信タイミングは、無線通信装置Ｃの受信スロットＲＸの受信タイミングであり、無線通信装置Ｃの送信スロットＴＸでの送信タイミングは基地局の受信スロットＲＸ＃２の受信タイミングとなる。同じく、基地局のＴＸ＃０とＲＸ＃０は別の無線通信装置Ａが使用し、ＴＸ＃１とＲＸ＃１は更に別の無線通信装置Ｂ（図示せず）が使用して送受信する。
【００１２】
図３はＰＤＣ方式の無線通信装置から基地局へ送信する送信スロット構成を示す図である。無線通信装置Ｃは、基地局受信チャネルのＲＸ＃２に対して２８０ｂｉｔの情報を送出している。時系列順に、バースト過渡応答用ガード時間として使用するランプビット（以降Ｒ）、同期を合わせるためのプリアンブル（以降Ｐ）、音声等を転送するための情報チャネル（以降ＴＣＨ）／一時的にＴＣＨをスチールして高速のデータ転送を行う高速付随チャネル（以降ＦＡＣＣＨ）、基地局との同期をとる同期ワード（以降ＳＷ）、基地局コードを識別し他の基地局との干渉を防ぐためのカラーコード（以降ＣＣ）、ＴＣＨとＦＡＣＣＨを識別するスチールフラグ（以降ＳＦ）、低速付随チャネル（以降ＳＡＣＣＨ）、ＴＣＨ／ＦＡＣＣＨ、ランプダウンのためのガードビット（以降Ｇ）となっている。これら送信スロット中、基地局が同期確立のために重要な情報は、ＳＷ、ＣＣ、ＳＦ、ＳＡＣＣＨであり、中でもＳＷ及びＣＣが特に重要である。
【００１３】
さて、無線通信装置が送信データを送出する送信電力が大きすぎると、隣接チャネルへの妨害波となってしまうため送信電力が規格化されている。また、無線通信装置の送信出力の立ち上がり及び立ち下がり時間は、その時間が長いとＴＣＨを送り損ねたり隣接チャネルへ影響を与えたりし、時間が短いと隣接チャネルへの漏れ電力が増加して隣接チャネルへの妨害の一因となってしまうため、無線通信装置の送信出力の立ち上がり及び立ち下がり時間も規格化されている。すなわち、無線通信装置は、移動局バースト送信過渡応答特性の規格に従って送信開始と送信終了に過渡応答し、送信バースト安定期間には瞬時電力の上限から下限の範囲内で送信を行わなければならない。
【００１４】
図４は、この発明に係る送信バースト時のランプ処理を示す図であり、（１）及び（３）はＲの４ｂｉｔ期間で所定の送信電力にランプアップし、Ｇの先頭４ｂｉｔ期間で送信オフ状態にまでランプダウンしている。（２）及び（４）は１回目のＴＣＨの末尾２ｂｉｔ期間で所定の送信電力にランプアップし、ＳＦの１ｂｉｔ及びＳＡＣＣＨの先頭１ｂｉｔ期間、又は２回目のＴＣＨの先頭２ｂｉｔ期間で所定の送信電力にランプダウンしている。また、（１）〜（４）の全てにおいて送信電力は規格の範囲である。
【００１５】
図５は、この実施の形態１に係る２段ランプ処理の動作を示すフロー図である。
まず、受信器１０は、基地局からの受信信号の受信を検出するとＳＴ５−１、該受信信号の受信レベルを測定するＳＴ５−２。
制御部１４は、送信処理が実行されるか否かを判断しＳＴ５−３、この判断で、送信処理が開始されていないと判断されると、ＳＴ５−１に戻る。
【００１６】
ＳＴ５−３の判断で、送信処理が開始されていると判断されると、ＳＴ５−２で測定した受信レベルと所定値Ａとを比較するＳＴ５−４。
この比較結果で、受信レベルが所定値Ａより大きい場合は、基地局側の受信レベルも超強電界レベルと想定できるため小さな送信電力でも通信品質が確保できると判断し、制御部１４は、ＴＤＭＡ回路３を介して波形生成部４にパワーセーブランプ処理を指示する。波形生成部４は、送信バーストの送信開始タイミング、つまりＲの４ｂｉｔ区間で生成したＩｃｈ及びＱｃｈに対してパワーセーブランプアップ用データを乗算し、パワーセーブランプアップ処理したＩｃｈ及びＱｃｈを直交変調器５に入力することで、図４（３）のようにＲにてパワーセーブした送信電力にランプアップする。その後、一定の送信電力を維持した状態で送信信号が送信され、波形生成部４は、送信終了タイミング、つまりＧの先頭４ｂｉｔ区間でパワーセーブランプダウン用データを乗算し、パワーセーブランプダウン処理したＩｃｈ及びＱｃｈを直交変調器５に入力することで、図４（３）のようにＧにてランプダウンして送信オフ状態にまで送信電力を下げてＳＴ５−５、処理を終了する。これによって、超強電界レベル時には送信電力をパワーセーブしているので、消費電力を低減できる。
【００１７】
次に、ＳＴ５−４の比較結果で、受信レベルが所定値Ａ未満の場合は、次に、測定した受信レベルと所定値Ｂとを比較するＳＴ５−６。
この比較結果で、受信レベルが所定値Ｂより大きい場合は、基地局側の受信レベルがやや強電界レベルと想定できるため、小さな送信電力でも通話品質は確保できると判断し、制御部１４は、ＴＤＭＡ回路３を介して波形生成部４に２段パワーセーブランプ処理を指示する。波形生成部４は、Ｒの４ｂｉｔ区間で生成したＩｃｈ及びＱｃｈに対してパワーセーブランプアップ用データを乗算し、パワーセーブランプアップ処理したＩｃｈ及びＱｃｈを直交変調器５に入力することで、図４（３）のようにＲにてパワーセーブした送信電力にランプアップする。その後、１回目のＴＣＨがパワーセーブした送信電力で送信された後、波形生成部４は、同期確立直前のタイミング、つまり１回目のＴＣＨの末尾２ｂｉｔ区間でパワーセーブランプアップ用データに２段ランプアップ用データを加算したデータをＩｃｈ及びＱｃｈ生成波形に乗算し、２段ランプアップ処理したＩｃｈ及びＱｃｈを直交変調器５に入力することで、図４（２）のように１回目のＴＣＨの末尾にて所定の送信電力にランプアップした後、同期確立が行われる。そして、波形生成部４は、ＳＦ又はＴＣＨの先頭２ｂｉｔ区間でパワーセーブランプダウン用データに２段ランプダウン用データを加算したデータをＩｃｈ及びＱｃｈ生成波形に乗算し、２段ランプダウン処理したＩｃｈ及びＱｃｈを直交変調器５に入力することで、図４（２）又は（２’）のようにＳＦ又は２回目のＴＣＨの先頭２ｂｉｔ区間にてパワーセーブした送信電力にランプダウンする。その後、２回目のＴＣＨをパワーセーブした送信電力で送信され、Ｇの先頭４ｂｉｔ区間でパワーセーブランプダウン用データを乗算し、パワーセーブランプダウン処理したＩｃｈ及びＱｃｈを直交変調器５に入力することで、図４（３）のようにＧにてランプダウンして送信オフ状態にまで送信電力を下げてＳＴ５−７、処理を終了する。これによって、やや強電界レベル時には同期を取るためのＳＷ、ＣＣ又は、これらに加えてＳＦ、ＳＡＣＣＨを送信するための送信電力を所定のレベルにランプアップするので、基地局での同期確立が安定し、通信品質を確保しつつ、パワーセーブにより消費電力を低減できる。
【００１８】
次に、ＳＴ５−６の比較結果で、受信レベルが所定値Ｂ未満の場合は、次に、測定した受信レベルと所定値Ｃとを比較するＳＴ５−８。
この比較結果で、受信レベルが所定値Ｃより大きい場合は、小さな送信電力では安定した通信品質を確保できない可能性があると判断し、所定の送信電力にて送信処理を行う。つまり、制御部１４は、ＴＤＭＡ回路３を介して波形生成部４に通常ランプ処理を指示する。波形生成部４は、Ｒの４ｂｉｔ区間で生成したＩｃｈ及びＱｃｈに対して通常ランプアップ用データを乗算し、通常ランプアップ処理したＩｃｈ及びＱｃｈを直交変調器５に入力することで、図４（１）のようにＲにて所定の送信電力にランプアップする。その後、一定の送信電力を維持した状態で送信信号が送信され、波形生成部４は、Ｇの先頭４ｂｉｔ区間で通常ランプダウン用データを乗算し、通常ランプダウン処理したＩｃｈ及びＱｃｈを直交変調器５に入力することで、図４（１）のようにＧにてランプダウンして送信オフ状態にまで送信電力を下げてＳＴ５−９、処理を終了する。
【００１９】
ＳＴ５−８の比較結果で、受信レベルが所定値Ｃ未満の場合は、弱電界のため通常の送信電力では安定した通信品質が確保できない可能性があると判断し、制御部１４は、ＴＤＭＡ回路３を介して波形生成部４に２段通常ランプ処理を指示する。波形生成部４は、Ｒの４ｂｉｔ区間で生成したＩｃｈ及びＱｃｈに対して通常ランプアップ用データを乗算し、通常ランプアップ処理したＩｃｈ及びＱｃｈを直交変調器５に入力することで、図４（１）のようにＲにて所定の送信電力にランプアップする。その後、１回目のＴＣＨが通常の送信電力で送信された後、波形生成部４は、ＴＣＨの末尾２ｂｉｔ区間で通常ランプアップ用データに２段ランプアップ用データを加算したデータをＩｃｈ及びＱｃｈ生成波形に乗算し、２段ランプアップ処理したＩｃｈ及びＱｃｈを直交変調器５に入力することで、図４（４）のように１回目のＴＣＨの末尾にて強度の送信電力にランプアップする。そして、波形生成部４は、ＳＦ又はＴＣＨの先頭２ｂｉｔ区間で通常ランプダウン用データに２段ランプダウン用データを加算したデータをＩｃｈ及びＱｃｈ生成波形に乗算し、２段ランプダウン処理したＩｃｈ及びＱｃｈを直交変調器５に入力することで、図４（４）又は（４’）のようにＳＦ又はＴＣＨの先頭２ｂｉｔ区間にて所定の送信電力にランプダウンする。その後、２回目のＴＣＨが通常の送信電力で送信された後、Ｇの先頭４ｂｉｔ区間で通常ランプダウン用データを乗算し、通常ランプダウン処理したＩｃｈ及びＱｃｈを直交変調器５に入力することで、図４（１）のようにＧにてランプダウンして送信オフ状態にまで送信電力を下げてＳＴ５−１０、処理を終了する。これによって、弱電界レベル時には同期を取るためのＳＷ、ＣＣ又はこれらに加えてＳＦ、ＳＡＣＣＨを送信するための送信電力を所定のレベルを上回るレベルにランプアップするので、基地局の同期確立が安定し、送信による通信品質を改善できる。
【００２０】
このように、実施の形態１によれば、受信レベルによって必要に応じた送信電力を制御することで、消費電力を低減することができ、また、弱電界での通信品質を向上することができる。
【００２１】
なお、この実施の形態１で使用した受信レベルは、Ａ＞Ｂ＞Ｃの関係であればどのような値でもよい。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態２では、電池残容量に応じた送信電力の２段ランプ処理について説明する。
図６は、この実施の形態２に係るランプ処理の動作を示すフロー図である。
【００２３】
まず、制御部１４は、一定間隔で電池残容量を監視しＳＴ６−１、送信処理が実行されるか否かを判断してＳＴ６−２、この判断で、送信処理が開始されていなければ、ＳＴ６−１に戻る。
【００２４】
ＳＴ６−２の判断で、送信処理が開始されているならば、ＳＴ６−１で監視していた電池残容量と所定値Ｄとを比較するＳＴ６−３。
この比較結果で、電池残容量が所定値Ｄより小さい場合は、電池残容量が非常に少なくなっていると判断し、パワーセーブランプ処理、つまり、実施の形態１のＳＴ５−５と同様の送信電力にて送信処理を行ってＳＴ６−４、処理を終了する。これによって、電池残容量が非常に少なくなっているときに、送信による消費電力を低減できる。
【００２５】
次に、ＳＴ６−３の比較結果で、電池残容量が所定値Ｄ以上の場合は、監視していた電池残容量と所定値Ｅとを比較するＳＴ６−５。
この比較結果で、電池残容量が所定値Ｅより小さい場合は、電池残容量が少し減ってきていると判断し、実施の形態１のＳＴ５−７と同様の２段パワーセーブランプ処理を行ってＳＴ６−６、処理を終了する。これによって、電池残容量が少なくなってきたときに、通信品質を確保しつつ、送信による消費電力を低減できる。
【００２６】
ＳＴ６−５の比較結果で、電池残容量が所定値Ｅ以上の場合は、電池残容量がまだ十分あると判断し、実施の形態１のＳＴ５−９と同様の通常ランプ処理を行ってＳＴ６−７、処理を終了する。
【００２７】
このように、電池残容量によって必要に応じた送信電力を制御することで、電池残容量が少なくなってきたときの消費電力を低減し、通信時間を延ばすことができる。
【００２８】
なお、実施の形態２で使用した電池残容量は、Ｄ＞Ｅの関係であればどのような値でもよい。
【００２９】
また、この実施の形態１及び２では、ランプアップ及びランプダウンの制御を波形生成部４にて処理したが、ＴＤＭＡ回路３で処理してもよく、直交変調器５にて変調後に処理してもよいし、電力増幅器７で該当ビット部分のみパワーを変化させるように処理してもよい。
【００３０】
また、実施の形態１及び２では、ＰＤＣ通信方式にて説明したが、同期確立して送信データを送信する通信方式であればどのような通信方式でも適用可能である。
【００３１】
さらに、実施の形態１及び２では、ＴＣＨの送信でのみ説明したが、パケット送信や無音期間中にＴＣＨに代わって送信されるＶＯＸ送信にも適用可能である。
【００３２】
【発明の効果】
この発明に係る無線通信装置は、送信データ中の同期を取るためのビット位置に対応する送信波部分の送信電力を他の送信波部分における所定の送信電力よりランプ状に大きくしたので、通信相手局の同期確立を安定化でき、確実に通信品質を向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来及びこの発明に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】従来及びこの発明に係るＰＤＣ方式のタイムスロット構成例を示す図である。
【図３】従来及びこの発明に係る無線通信装置の送信スロット構成を示す図である。
【図４】この発明に係る送信バースト時のランプ処理を示す図である。
【図５】この実施の形態１に係るランプ処理の動作を示すフロー図である。
【図６】この実施の形態２に係るランプ処理の動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
４  波形生成部
５  直交変調器
７  電力増幅器
１０  受信器
１４  制御部
【図１】
2004312449.tif 000003
【図２】
2004312449.tif 000004
【図３】
2004312449.tif 000005
【図４】
2004312449.tif 000006
【図５】
2004312449.tif 000007
【図６】
2004312449.tif 000008