(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した信号を増幅するステップと、
増幅された信号の電力値を第１のしきい値により評価する第１の評価ステップと、
前記第１の評価ステップの結果を数値化し、その数値を所定の評価期間にわたって累積加算するステップと、
累積加算された前記数値を第２のしきい値により評価する第２の評価ステップと、
前記第２の評価ステップの結果に基づいて、前記増幅するステップの利得を制御するステップと、
前記第２の評価ステップの結果に基づいて、次回の評価期間を設定するステップとを含み、
前記数値は、前記電力値と前記電力値の目標値との差の大小を反映するように設定され、
前記設定するステップは、評価期間が終了して累積値を評価したときに、電力値が目標値に収束していた場合、所定の休止期間ののち次回の評価を再開させることを特徴とする利得制御方法。
【請求項２】
前記評価期間を設定するステップは、前記第２の評価ステップにおいて前記電力値と前記電力値の目標値との差が大きいことを示す結果が出たときに、次回の評価期間を短く設定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
増幅器により増幅された受信信号の電力値を取得する電力値取得部と、
前記電力値を複数のレベルに分類する比較部と、
前記レベルに対して設定された評価値を所定の評価期間にわたって累積加算する加算部と、
前記累積加算された評価値に基づいて前記増幅器の利得を制御するための制御信号を生成する利得制御信号生成部と、
前記累積加算された評価値に基づいて次回の評価期間を設定する評価期間設定部とを備え、
前記評価値は、前記電力値と前記電力値の目標値との差の大小を反映するように設定され、
前記評価期間設定部は、前記電力値と前記電力値の目標値との差が大きかったときに、次回の評価期間を短く設定する手段と、評価期間が終了して累積値を評価したときに、電力値が目標値に収束していた場合、所定の休止期間ののち次回の評価を再開させる手段とを含むことを特徴とする利得制御回路。
【請求項４】
前記評価期間設定部は、前記評価期間を複数段階設け、前記累積加算された評価値に基づいて評価期間を適応的に選択することを特徴とする請求項３に記載の利得制御回路。
【請求項５】
前記利得制御回路が複数の増幅器の利得を制御するとき、前記利得制御信号生成部は、前記複数の増幅器のうちの１つを優先して制御し、その増幅器の利得が限界値に達したときに、他の増幅器の利得を変更することを特徴とする請求項３または４に記載の利得制御回路。
【請求項６】
信号を変調して送信する送信ユニットと、
信号を受信して復調する受信ユニットと、
前記送信ユニットおよび前記受信ユニットを制御する制御ユニットとを備え、
前記受信ユニットは、前記信号を増幅する増幅器の利得を制御する利得制御回路を有し、
前記利得制御回路は、
前記増幅器により増幅された信号の電力値を取得する電力値取得部と、
前記電力値を複数のレベルに分類する比較部と、
前記レベルに対して設定された評価値を所定の評価期間にわたって累積加算する加算部と、
前記累積加算された評価値と、前記増幅器の利得の変更値および次回の評価期間とを対応づけて格納したテーブルと、
前記累積加算された評価値に基づいて前記テーブルを参照して前記増幅器の利得の変更値を取得し、前記増幅器を制御するための制御信号を生成する利得制御信号生成部と、
前記累積加算された評価値に基づいて前記テーブルを参照して次回の評価期間を取得し、評価期間を設定する評価期間設定部とを含み、
前記評価期間設定部は、評価期間が終了して累積値を評価したときに、電力値が目標値に収束していた場合、所定の休止期間ののち次回の評価を再開させることを特徴とする移動通信端末。
【請求項７】
前記制御ユニットは、前記テーブルを制御するテーブル制御部を有し、
前記テーブル制御部は、
前記テーブルの内容を制御するための判断基準を取得する判断基準取得部と、
前記判断基準に基づいて前記テーブルの内容を変更する判断部と、
を含むことを特徴とする請求項６に記載の移動通信端末。
【請求項８】
信号を変調して送信する送信ユニットと、
信号を受信して復調する受信ユニットと、
前記送信ユニットおよび前記受信ユニットを制御する制御ユニットとを備え、
前記受信ユニットは、前記信号を増幅する増幅器の利得を制御する利得制御回路を有し、
前記利得制御回路は、
前記増幅器により増幅された信号の電力値を取得する電力値取得部と、
前記電力値を第１のしきい値と比較することにより評価する比較部と、
前記評価の結果を数値化し、その数値を所定の評価期間にわたって累積加算する加算部と、
前記累積加算された数値に基づいて前記増幅器の利得を制御する利得制御信号生成部と、
前記累積加算された数値に基づいて次回の評価期間を設定する評価期間設定部とを含み、
前記評価期間設定部は、評価期間が終了して累積値を評価したときに、電力値が目標値に収束していた場合、所定の休止期間ののち次回の評価を再開させることを特徴とする移動通信端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、増幅器の利得を制御する方法に関する。この発明は、とくに、増幅された受信信号の電力値を参照して増幅器の利得を制御する方法、およびその方法を利用可能な利得制御回路、およびその方法を利用可能な移動通信端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話やＰＨＳなどの無線通信システムの利用者が激増している。当初は、電話端末を携帯所持することにより、いつでもどこにいても通話できるという利便性のみが期待されていたが、近年では、インターネットの爆発的な普及にも後押しされ、通話のみならず、電子メールの送受信、ウェブ画面の閲覧などのサービスも注目を集めている。さらに、第三世代の通信方式によるサービスの提供を間近に控えた現在、動画や音楽データの配信、テレビ電話など、より多様なサービスの提供に期待が高まっている。
【０００３】
このような状況下、以前にも増して、高い精度でのデータ転送が要求されるようになっている。データ転送時の誤りを最小限に抑え、通話品質やデータ転送精度をより一層向上させる技術の開発は、キャリア、端末メーカの双方が取り組むべき重要な課題である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
無線通信システムでは、移動局および基地局の周囲の環境の影響を受けて、受信される信号の電力値が常に変動している。また、信号の伝播時に、複数の伝播路を通った信号同士が干渉しあう、いわゆるマルチパスフェージングなどの影響により、位相および振幅に変動が生じる。このような受信信号の電力値の変動に対応してゲイン調整を行い、電力値を素早く所定の目標値付近に収束させないと、データ復号時のエラーレートが劣化してしまう。
【０００５】
本発明はこうした背景からなされたものであり、その目的は、効率よく増幅器の利得を制御する技術の提供にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のある態様は、利得制御方法に関する。この方法は、受信した信号を増幅するステップと、増幅された信号の電力値を第１のしきい値により評価する第１の評価ステップと、前記第１の評価ステップの結果を数値化し、その数値を所定の評価期間にわたって累積加算するステップと、累積加算された前記数値を第２のしきい値により評価する第２の評価ステップと、前記第２の評価ステップの結果に基づいて、前記増幅するステップの利得を制御するステップとを含む。
【０００７】
第１のしきい値および第２のしきい値は、それぞれ複数設けられてもよい。第１の評価ステップは、受信信号をサンプリングし、第１のしきい値を用いてその電力値を複数のレベルに分類してもよい。第２の評価ステップは、電力値のレベルに応じて設定された評価値の累積加算値を第２のしきい値を用いて複数のレベルに分類してもよい。
【０００８】
前記数値は、前記電力値と前記電力値の目標値との差の大小を反映するように設定されてもよい。この数値の累積加算値は、評価期間における電力値の平均または分散を反映する。
【０００９】
この方法は、前記第２の評価ステップの結果に基づいて、次回の評価期間を設定するステップをさらに含んでもよい。前記設定するステップは、前記第２の評価ステップにおいて前記電力値と前記電力値の目標値との差が大きいことを示す結果が出たときに、次回の評価期間を短く設定してもよい。電力値が目標値からかけ離れているときは、評価期間を短く設定して利得制御の間隔を短くし、早く目標値に収束するようにする。一方、電力値が目標値にほぼ収束しているときは、評価期間を長く設定して電力消費量を抑える。
【００１０】
本発明の別の形態は、利得制御回路に関する。この利得制御回路は、増幅器により増幅された受信信号の電力値を取得する電力値取得部と、前記電力値を複数のレベルに分類する比較部と、前記レベルに対して設定された評価値を所定の評価期間にわたって累積加算する加算部と、前記累積加算された評価値に基づいて前記増幅器の利得を制御するための制御信号を生成する利得制御信号生成部と、前記累積加算された評価値に基づいて次回の評価期間を設定する評価期間設定部とを備える。電力値取得部は、電力値の近似値を取得してもよい。増幅器の利得を制御するための制御信号は、電圧信号であってもよいし、電流信号であってもよい。
【００１１】
前記評価値は、前記電力値と前記電力値の目標値との差の大小を反映するように設定され、前記評価期間設定部は、前記電力値と前記電力値の目標値との差が大きかったときに、次回の評価期間を短く設定してもよい。
【００１２】
前記評価期間設定部は、前記評価期間を複数段階設け、前記累積加算された評価値に基づいて評価期間を適応的に選択してもよい。評価期間を複数段階設けることにより、より効率的な利得制御を実現する。
【００１３】
前記利得制御回路が複数の増幅器の利得を制御するとき、前記利得制御信号生成部は、前記複数の増幅器のうちの１つを優先して制御し、その増幅器の利得が限界値に達したときに、他の増幅器の利得を変更してもよい。
【００１４】
本発明のさらに別の形態は、移動通信端末に関する。この移動通信端末は、信号を変調して送信する送信ユニットと、信号を受信して復調する受信ユニットと、前記送信ユニットおよび前記受信ユニットを制御する制御ユニットとを備え、前記受信ユニットは、前記信号を増幅する増幅器の利得を制御する利得制御回路を有し、前記利得制御回路は、増幅器により増幅された受信信号の電力値を取得する電力値取得部と、前記電力値を複数のレベルに分類する比較部と、前記レベルに対して設定された評価値を所定の評価期間にわたって累積加算する加算部と、前記累積加算された評価値と、前記増幅器の利得の変更値および次回の評価期間とを対応づけて格納したテーブルと、前記累積加算された評価値に基づいて前記テーブルを参照して前記増幅器の利得の変更値を取得し、前記増幅器を制御するための制御信号を生成する利得制御信号生成部と、前記累積加算された評価値に基づいて前記テーブルを参照して次回の評価期間を取得し、評価期間を設定する評価期間設定部とを含む。
【００１５】
前記制御ユニットは、前記テーブルを制御するテーブル制御部を有し、前記テーブル制御部は、前記テーブルの内容を制御するための判断基準を取得する判断基準取得部と、判断基準に基づいて前記テーブルの内容を変更する判断部とを含んでもよい。判断部は、テーブルの内部データを直接変更してもよいし、複数のテーブルの中から適当なものを選択してもよい。
【００１６】
本発明のさらに別の形態も、移動通信端末に関する。この移動通信端末は、信号を変調して送信する送信ユニットと、信号を受信して復調する受信ユニットと、前記送信ユニットおよび前記受信ユニットを制御する制御ユニットとを備え、前記受信ユニットは、前記信号を増幅する増幅器の利得を制御する利得制御回路を有し、前記利得制御回路は、前記増幅器により増幅された信号の電力値を取得する電力値取得部と、前記電力値を第１のしきい値と比較することにより評価する比較部と、前記評価の結果を数値化し、その数値を所定の評価期間にわたって累積加算する加算部と、前記累積加算された数値に基づいて前記増幅器の利得を制御する利得制御信号生成部と、前記累積加算された数値に基づいて次回の評価期間を設定する評価期間設定部とを含む。
【００１７】
前記判断基準取得部は、前記判断基準として前記移動通信端末の移動速度を取得し、前記判断部は、前記テーブルの少なくとも一部において、前記移動速度が速いときの評価期間を前記移動速度が遅いときの評価期間よりも短くなるように前記テーブルの内容を変更してもよい。一般に、移動速度が速いときは、受信信号の電力値の変動が大きくなるので、評価期間を短く設定して利得制御の頻度を上げる。
【００１８】
前記判断基準取得部は、前記判断基準として前記移動通信端末の動作モードを取得し、前記判断部は、前記テーブルの少なくとも一部において、前記動作モードにおけるデータの誤り率の許容値が低いときの評価期間を前記許容値が高いときの評価期間よりも短くなるように前記テーブルの内容を変更してもよい。
【００１９】
前記判断基準取得部は、前記判断基準としてチャネル推定値を取得し、前記判断部は、前記テーブルの少なくとも一部において、前記チャネル推定値の変動が大きいときの評価期間を前記チャネル推定値の変動が小さいときの評価期間よりも短くなるように前記テーブルの内容を変更してもよい。
【００２０】
前記判断基準取得部は、前記判断基準として復号データのエラー発生状況を取得し、前記判断部は、前記テーブルの少なくとも一部において、前記復号データのエラーが多いときの評価期間を前記エラーが少ないときの評価期間よりも短くなるように前記テーブルの内容を変更してもよい。
【００２１】
前記判断基準取得部は、前記判断基準として通話内容を取得し、前記判断部は、前記テーブルの少なくとも一部において、通話中に通話品質が劣化したことを示す通話内容があったときの評価期間が通常よりも短くなるように前記テーブルの内容を変更してもよい。たとえば、「聞こえない」「もしもし？」などの通話があったときに、通話品質が劣化していると判断して、評価期間を短くとってもよい。
【００２２】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、実施の形態に係る通信端末１０の全体構成を示す。通信端末１０は、基地局との間で信号を送受信するアンテナ８０、データを受信して復調する受信ユニット２０、データを変調して送信する送信ユニット３０、受信ユニット２０および送信ユニット３０を統括的に制御する制御ユニット４０、外部から音声情報を入力するマイク５０、外部へ音声情報を出力するスピーカ６０、および外部からキー入力などを受け付ける入力ユニット７０を備える。通信端末１０は、このほか、画像情報等を表示するための表示ユニットなどを備えてもよい。
【００２４】
本実施形態では、主に、直接拡散方式のＣＤＭＡ通信システムにおいて利用される通信端末について説明する。また、１次変調方式としてＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）変調方式を例にとって説明する。
【００２５】
図２は、受信ユニット２０の内部構成を示す。アンテナ８０で受信された受信信号は、まずＲＦアンプ２２で増幅され、第１のダウンコンバート部２４で第一中間周波数帯域へダウンコンバートされる。つづいて、ＩＦアンプ２６でさらに増幅され、第２のダウンコンバート部２８で第二中間周波数帯域へダウンコンバートされたあと、Ａ／Ｄ変換器３２でディジタル信号に変換される。このディジタル信号に、乗算器３４でcosωtを乗積し、ローパスフィルタ３８で高調波成分をカットすることにより、同相成分Ｉ（In-phase component）が得られる。また、乗算器３６で-sinωtを乗積し、ローパスフィルタ５２で高調波成分をカットすることにより、直交成分Ｑ（Quadrature component）が得られる。Ｉ信号およびＱ信号は、それぞれ信号処理部５４に送られ、復調、検波、復号などの処理を施される。自動利得制御部１００は、Ｉ信号およびＱ信号を取得し、その電力値に基づいてＲＦアンプ２２およびＩＦアンプ２６の利得を制御する。
【００２６】
図３は、自動利得制御部１００の内部構成を示す。電力値取得部１０２は、入力信号の電力値を取得する。電力値は、次に示す近似式により算出されてもよい。
Ｗ  ＝  Ｍａｘ｛｜Ｉ｜，｜Ｑ｜｝  ＋  １／２Ｍｉｎ｛｜Ｉ｜，｜Ｑ｜｝
すなわち、Ｉ信号の振幅の絶対値とＱ信号の振幅の絶対値のうち、大きいものと、小さいものの半分とを加算したものを、電力値の近似値とする。本実施形態では、拡散率が２５６であり、４倍サンプリングするため、１シンボルあたり１０２４サンプルの電力値が算出される。
【００２７】
比較部１０４は、比較器などにより、電力値取得部１０２から出力された電力値と、しきい値保持部１０６に保持されたしきい値とを比較する。これにより、電力値は複数のレベルに分類される。比較部１０４は、入力信号の電力値が、所望の目標値からどれだけ離れているかを評価するために設けられている。加算部の一例としてのカウンタ１０８は、比較部１０４からの出力に基づいて、電力値のレベルに応じて設定された評価値を累積加算し、所定の評価期間が終了したときに、累積値を出力する。
【００２８】
図４は、電力値を評価するためのしきい値と、評価の結果を示す評価値の例を示す。この例では、目標値よりも高い第１のしきい値と、目標値よりも低い第２のしきい値とが設けられており、電力値は比較部１０４により４段階の領域に分類される。比較部１０４により、電力値が第１のしきい値よりも高いと評価されたとき、カウンタ１０８は評価値に＋２を加算する。同様に、電力値が第１のしきい値と目標値の間であったときは＋１を、目標値と第２のしきい値との間であったときは−１を、第２のしきい値よりも小さかったときは−２をそれぞれ加算する。この例では、電力値が高い領域から順に、評価値を＋２、＋１、−１、−２としたが、評価値の値は任意に設計されてもよく、たとえば、＋１、０、０、−１などであってもよい。評価値は必ずしも対称的に設定されなくてもよく、たとえば、＋２、＋０．５、０、−１などであってもよい。要は、電力値と目標値とのずれの程度が反映されるようになっていればよい。また、累積値が電力値の分散を反映するように、評価値を＋１、＋２、＋３、＋４などとしてもよい。
【００２９】
図５は、電力値を評価するためのしきい値と、評価の結果を示す評価値の他の例を示す。この例では、６つのしきい値が設けられており、電力値は８段階の領域に分類される。比較部１０４により電力値が第１のしきい値よりも高いと評価されたとき、カウンタ１０８は評価値に＋４を加算する。他の領域についても同様である。
【００３０】
図６は、電力値を評価するためのしきい値と、評価の結果を示す評価値の他の例を示す。この例では、電力値として、上述の近似式により算出された近似値を用いる。しきい値は６つ設けられており、電力値は８段階の領域に分類される。比較部１０４により電力値が第１のしきい値よりも高いと評価されたとき、カウンタ１０８は評価値に＋４を加算する。他の領域についても同様である。
【００３１】
以上のように、比較部１０４およびカウンタ１０８により、電力値と目標値とのずれの大小が評価される。上述の例では、累積値が大きいほど、電力値が目標値を大きく上回っていることを意味し、累積値が小さいほど、電力値が目標値を大きく下回っていることを意味する。また、累積値が０に近いときは、電力値が目標値に近いことを意味する。以下、本実施形態では図４の例をとって説明を続ける。
【００３２】
利得制御信号生成部の一例としての利得制御電圧生成部１１０は、所定の評価期間が終了すると、カウンタ１０８に累積値の出力を要求する。利得制御電圧生成部１１０は、累積値に基づいてパラメータテーブル１１２を検索し、ＲＦアンプ２２およびＩＦアンプ２６の利得の変更値と、次回の評価期間とを取得する。利得制御電圧生成部１１０は、取得した利得の変更値をもとに、制御電圧を生成してＲＦアンプ２２またはＩＦアンプ２６へ出力する。また、利得制御電圧生成部１１０は、次回の評価期間を設定し、次回はその評価期間の終了時にカウンタ１０８へ累積値の出力を要求する。すなわち、利得制御電圧生成部１１０は、評価期間設定部としての機能も有する。利得制御電圧生成部１１０は、累積値そのものを用いてパラメータテーブル１１２を検索してもよいし、評価期間で除算して単位期間あたりの値に直してからパラメータテーブル１１２を検索してもよい。
【００３３】
図７は、パラメータテーブル１１２の内部構成を示す。パラメータテーブル１１２には、状態番号欄３００、カウンタしきい値欄３０２、ＩＦアンプ変更値欄３０４、および評価期間欄３０６が設けられている。一例として、状態番号が「２」の状態は、カウンタ１０８から出力された累積値が「＋１５０１から＋２０４７まで」の状態に相当し、このときのＩＦアンプ２６の利得の変更値は「−１２ｄＢ」であり、次の評価期間は「１シンボル」である。図４を参照すると、カウンタ１０８の累積値が＋１５０１から＋２０４７までになるということは、電力値が第１のしきい値よりも高いサンプルが相当数あったことを意味する。したがって、ＩＦアンプ２６の利得を１２ｄＢ下げることにより電力値を下げ、目標値に近づくようにする。また、電力値が早く目標値付近に収束するようにするために、次の評価期間を１シンボルに設定し、次回の利得制御までの時間を短くする。
【００３４】
状態番号が「８」の状態は、カウンタ１０８から出力された累積値が「−４９から＋５０まで」の状態に相当し、このときのＩＦアンプ２６の利得の変更値は「０ｄＢ」であり、次の評価期間は「１２８シンボル」である。図４を参照すると、カウンタ１０８の累積値が−４９から＋５０までになるということは、電力値が目標値からかけ離れているサンプルがほとんどなかったことを意味する。したがって、ＩＦアンプ２６の利得は変更しない。また、電力値が既に目標値付近に収束しているので、次の評価期間を１２８シンボルに設定し、次回の利得制御までの時間を長くする。
【００３５】
上述のように、利得制御電圧生成部１１０は、２つの増幅器のうちＩＦアンプ２６を優先して制御する。しかし、ＩＦアンプ２６の利得には限界があるので、たとえば数回連続して利得を上げる制御を行うと、ＩＦアンプ２６の利得の上限値に達することがある。利得制御電圧生成部１１０は、ＩＦアンプ２６の利得が上限値に達したときには、ＲＦアンプ２２へ制御電圧を送り利得を上げる。このとき、ＩＦアンプ２６の利得を初期値、たとえば０に変更してもよい。さらに利得を上げる制御を行うときは、再びＩＦアンプ２６の利得を上げる。逆に、ＩＦアンプ２６の利得が下限値、すなわち０に達したときには、ＲＦアンプ２２へ制御電圧を送り利得を下げる。このように、２つ以上の増幅器が設けられているとき、１つの増幅器を優先して制御し、その利得が限界値に達したときに、他の増幅器の利得を調整してもよい。これにより、効率よく２以上の増幅器を制御することができる。
【００３６】
以上のように、利得制御電圧生成部１１０は、カウンタ１０８から出力される累積値、すなわち所定の評価期間にわたる電力値の評価結果をもとに、増幅器の利得を制御するとともに、評価期間を可変に設定する。電力値が目標値から大きく外れているときは、次の評価期間を短く設定して素早く目標値に収束させる。これにより、復号時のエラーレートを改善することができる。一方、電力値が目標値に近い値になると、次の評価期間を長く設定して利得制御の回数を減らす。これにより、電力消費量を抑えることができる。評価期間は２段階であってもよいが、図７に示したように３段階以上設けておくと、より効率の良い利得制御が実現し、収束するまでの時間を短縮できる。
【００３７】
図８は、パラメータテーブル１１２の内部構成の他の例を示す。図７の例と異なる点は、状態番号「６」および「１０」の評価期間欄が、「６４」から「１」に変更されている点と、状態番号「７」および「９」の評価期間欄が、「１２８」から「６４」に変更されている点である。すなわち、図８のパラメータテーブル１１２は、図７のパラメータテーブル１１２に比べて、状態番号６から１０の状態において、評価期間が短く設定されている。このように、カウンタしきい値の値、しきい値の数、ＩＦアンプ変更値の値、評価期間の値などは、任意に設計されてもよい。また、後述するように、パラメータテーブル１１２の内容を状況に応じて可変にしてもよい。
【００３８】
図９は、制御ユニット４０の内部構成の一部を示す。制御ユニット４０は、パラメータテーブル１１２を状況に応じて変更するパラメータテーブル制御部２００を含む。制御ユニット４０の機能は、ハードウエア的には、マイクロコンピュータ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的には制御プログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携による機能のみをブロックで示している。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアとソフトウエアのいろいろな組合せで実現できることは当業者には理解されるところである。
【００３９】
パラメータテーブル制御部２００は、パラメータテーブル１１２を制御するための判断基準を取得する判断基準取得部４２と、判断基準に基づいてパラメータテーブル１１２の変更内容を決定し、パラメータテーブル１１２へ指示を出力する判断部４４を含む。通信端末１０が受信する信号の電力値は、通信端末１０の移動速度や周囲の環境などの影響により変動する。変動が小さいときは利得制御を頻繁に行わなくてもよいが、変動が大きいときは通常時よりも利得制御を頻繁に行って、電力値を目標値に早く収束させる必要がある。そのため、パラメータテーブル制御部２００は、取得した判断基準に基づいて、パラメータテーブル１１２の内容を適応的に変更する。パラメータテーブル１１２の内部データを書き換えてもよいし、複数のパラメータテーブルを予め設けておき、その中から最適なものを選択してもよい。たとえば、電力値の変動が小さいときには図８に示したパラメータテーブル１１２を用い、電力値の変動が大きいときには図７に示したパラメータテーブル１１２を用いてもよい。
【００４０】
移動速度取得部２０２は、通信端末１０の移動速度を取得する。移動速度は、たとえば、特開平１１−２３４１９０号公報に開示されているように、最大ドップラー周波数を利用して求めてもよい。自動車で移動しているときなどは、自動車に搭載されたカーナビゲーションシステムや速度計に接続して移動速度を取得してもよい。通信端末１０の移動速度が遅いときは、一般に受信信号の電力値の変動が小さいので、評価期間を長く設定して利得制御の間隔を広くとることで消費電力を抑え、移動速度が速いときは、一般に受信信号の電力値の変動が大きいので、評価期間を短く設定して利得制御の間隔を狭くとることで収束までの時間を短縮してもよい。
【００４１】
動作モード取得部２０４は、通信端末１０の動作モードを取得する。たとえば、通信端末１０がデータ転送モードにあるときは、エラーを抑えるために評価期間を短くとり、通信端末１０が通話モードにあるときは、消費電力を抑えるために評価期間を長くとってもよい。このように、各動作モードにおける、受信信号を復号する際の誤り率の許容値に基づいて、評価期間を判断してもよい。誤り率の許容値に関する設定をユーザから受け付けてもよい。たとえば、「高品質通話モード」に設定されたときに、評価期間を短くとってもよい。また、「新幹線乗車中」、「自動車乗車中」、「静止中」などの動作モードを設け、これらの動作モードに基づいて評価期間を選択してもよい。
【００４２】
チャネル推定値変動状況取得部２０６は、信号処理部５４にて算出されるチャネル推定値を取得し、その変動状況を監視する。チャネル推定値は、ドップラー周波数やマルチパスフェージングなどの影響による位相および振幅の変動を示す。チャネル推定値は、受信したパイロット信号を逆拡散し、その位相および振幅を加算平均して求める。チャネル推定値が激しく変動しているときは、電力値の変動が大きいことを意味するので、評価期間を短くとって電力値の素早い収束を図る。
【００４３】
エラー状況取得部２０８は、受信信号を復号したデータのエラー発生状況を取得する。エラー発生状況は、フレーム単位でのＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）により取得してもよい。エラーが多く発生しているときは、評価期間を短くすることで、検波精度の向上を図る。
【００４４】
音声認識部２１０は、ユーザが通話しているときに音声を取得して、その内容を認識する。たとえば、「もしもし」という語を連続して発しているときは、通話品質が悪化してうまく聞き取れていない状況が推測されるので、評価期間を短くして精度の向上を図ってもよい。
【００４５】
判断部４４は、上記の判断基準のうち、いずれか一つを用いて評価期間を判断してもよいし、複数の判断基準を組み合わせて評価期間を判断してもよい。また、判断基準取得部４２は、上記の全ての構成を備えなくてもよく、どの判断基準を取得するかは必要に応じて設計されればよい。
【００４６】
以上の説明では、パラメータテーブル１１２のうち評価期間を変更する方法について述べたが、パラメータテーブル制御部２００は、カウンタしきい値、ＩＦアンプ変更値などを変更してもよい。また、制御ユニット４０は、しきい値保持部１０６に保持されたしきい値を変更する構成を備えてもよい。
【００４７】
図１０は、本実施形態の通信端末１０における利得制御の手順を示すフローチャートである。受信した信号は、ＲＦアンプ２２で１回目の増幅を受け（Ｓ１００）、第一中間周波数にダウンコンバートされた後、ＩＦアンプ２６で２回目の増幅を受ける（Ｓ１０２）。その後、Ａ／Ｄ変換され、Ｉ信号とＱ信号に分離された後、電力値取得部１０２により電力値が算出される（Ｓ１０４）。算出された電力値は、比較部１０４でしきい値と比較評価され（Ｓ１０６）、目標値とのずれの大小に応じて設定された評価値をカウンタ１０８が累積加算する（Ｓ１０８）。以上の手順が、所定の評価期間が終了するまで（Ｓ１１０のＮ）繰り返される。
【００４８】
評価期間が終了すると（Ｓ１１０のＹ）、ＲＦアンプ２２およびＩＦアンプ２６の利得が調整され（Ｓ１１２）、Ｓ１１０に戻って次の評価期間が開始される。以上の手順が、通信端末１０の電源がオフになるまで（Ｓ１１４のＮ）繰り返される。
【００４９】
図１１は、図１０に示したフローチャートのうちゲイン調整ステップＳ１１２の詳細を示すフローチャートである。まず、利得制御電圧生成部１１０は、カウンタ１０８が出力した累積値を評価して（Ｓ１２０）、ゲイン調整が必要か否かを判断する（Ｓ１２２）。必要なければ（Ｓ１２２のＮ）、Ｓ１３０へ進む。必要であれば（Ｓ１２２のＹ）、ＩＦアンプ２６の利得が限界値に達していないかどうかを判断する（Ｓ１２４）。ＩＦアンプ２６の利得が変更可能であれば（Ｓ１２４のＹ）、ＩＦアンプ２６に制御電圧を送り利得を調整する（Ｓ１２６）。
ＩＦアンプ２６の利得が変更不可能であれば（Ｓ１２４のＮ）、ＲＦアンプ２２に制御電圧を送り利得を調整する（Ｓ１２８）。つづいて、累積値に基づいて次の評価期間が設定される（Ｓ１３０）。
【００５０】
パラメータテーブル１１２の変更は、上述の利得制御手順とは独立に随時行われてもよいし、たとえば１回の評価期間が終了したときに、利得制御に連動してパラメータテーブル１１２の変更が行われてもよい。
【００５１】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５２】
評価期間の間に休止期間を設けてもよい。すなわち、評価期間が終了して累積値を評価したときに、電力値が目標値にほぼ収束していたときは、所定の休止期間ののち評価を再開してもよい。休止期間中は利得制御回路を停止してもよい。
これにより、さらに消費電力を抑えることができる。
【００５３】
本実施形態では、ＤＣ−ＣＤＭＡ方式の通信システムについて説明したが、他の通信方式の場合であっても、本実施形態の利得制御技術が利用可能である。また、１次変調方式としてＱＰＳＫ方式について説明したが、その他の変調方式、たとえば、ＤＰＳＫ方式の場合であっても、本実施形態の利得制御技術が利用可能である。また、本実施形態では移動局を例にとって説明したが、この利得制御技術は基地局においても利用可能である。
【００５４】
本実施形態では、スーパーヘテロダイン方式を用いてベースバンド帯域にダウンコンバートしていたので、ＲＦアンプ２２とＩＦアンプ２６の２つの増幅器が設けられていたが、もちろんダイレクトコンバージョン方式の場合であってもこの利得制御技術を利用可能である。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、効率の良い利得制御技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態に係る通信端末の構成図である。
【図２】  受信ユニットの内部構成を示す図である。
【図３】  自動利得制御部の内部構成を示す図である。
【図４】  電力値を評価するためのしきい値と、評価の結果を示す評価値の例を示す図である。
【図５】  電力値を評価するためのしきい値と、評価の結果を示す評価値の他の例を示す図である。
【図６】  電力値を評価するためのしきい値と、評価の結果を示す評価値の他の例を示す図である。
【図７】  パラメータテーブルの内部構成を示す図である。
【図８】  パラメータテーブルの内部構成の他の例を示す図である。
【図９】  制御ユニットの内部構成の一部を示す図である。
【図１０】  本実施形態の利得制御の手順を示すフローチャートである。
【図１１】  図１０のゲイン調整ステップの詳細な手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  通信端末、  ２０  受信ユニット、  ３０  送信ユニット、  ４０  制御ユニット、  ４２  判断基準取得部、  ４４  判断部、  １００  自動利得制御部、  １０２  電力値取得部、  １０４  比較部、  １０８  カウンタ、  １１０  利得制御電圧生成部、  １１２  パラメータテーブル、  ２００  パラメータテーブル制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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