(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の周波数チャネルを含む無線周波数帯域内で動作する無線周波数トランシーバと、該無線周波数トランシーバは、前記無線周波数帯域内の無線周波数チャネルに前記無線周波数トランシーバを同調させるべく、および出力周波数信号を発生させるべく動作する位相ロック・ループ（ＰＬＬ）周波数シンセサイザを備えることと、前記ＰＬＬ周波数シンセサイザが調整可能なループ帯域幅を有することとを備えた無線周波数トランシーバにおいて前記ＰＬＬ周波数シンセサイザを動作させるための方法であって、
前記無線周波数帯域の２つの隣接するチャネル間の周波数の差として定義され、および前記無線周波数帯域上で変化する、無線周波数チャネルのチャネル間隔を、無線周波数帯域のうち前記無線周波数チャネルを含む部分において判定するステップと、
判定されたチャネル間隔に応答して前記ＰＬＬ周波数シンセサイザのループ帯域幅を調整するステップとを備える、動作方法。
【請求項２】
前記判定された第１のチャネル間隔および第２のチャネル間隔に応答して、前記ＰＬＬ周波数シンセサイザを連続モードまたは不連続モードでそれぞれ動作させるステップをさらに備える請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１の判定されたチャネル間隔が前記第２の判定されたチャネル間隔よりも小さい請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記出力周波数信号の周波数の最小許容変化により定義される、前記ＰＬＬ周波数シンセサイザの分解能を、判定された前記第１および第２のチャネル間隔に応答して調整するステップをさらに備える請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記出力周波数信号の周波数の最小許容変化により定義される、前記ＰＬＬ周波数シンセサイザの分解能を、前記判定されたチャネル間隔に応答して調整するステップをさらに備える請求項１記載の方法。
【請求項６】
複数の周波数チャネルを含む無線周波数帯域内で動作する無線周波数トランシーバと、該無線周波数トランシーバは、前記無線周波数帯域内の無線周波数チャネルに前記無線トランシーバを同調させるべく、および出力周波数信号を発生するべく動作する位相ロック・ループ（ＰＬＬ）周波数シンセサイザを備えることと、前記ＰＬＬ周波数シンセサイザが調整可能なループ帯域幅を有することとを備える無線周波数トランシーバにおいて前記ＰＬＬ周波数シンセサイザを動作させるための装置であって、該装置は、
前記無線周波数帯域の２つの隣接するチャネル間の周波数の差として定義され、および前記無線周波数帯域上で変化する、無線周波数チャネルのチャネル間隔を、前記無線周波数チャネルを含む無線周波数帯域の部分において判定するように動作し、および、前記の判定されたチャネル間隔に応答して前記ＰＬＬ周波数シンセサイザのループ帯域幅を調整するように動作するプロセッサを備える、無線周波数トランシーバにおいて前記ＰＬＬ周波数シンセサイザを動作させるための装置。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、一般に無線通信トランシーバに関し、さらに詳しくは、無線通信トランシーバ内の無線周波数チャネル間隔に応答して位相ロック・ループ周波数シンセサイザを動作させる装置および方法に関する。
発明の背景
第１図は、従来の無線通信トランシーバ１００（以下「トランシーバ」と称する）のブロック図を例として示す。トランシーバ１００は、たとえば、無線通信システム（図示せず）内の無線周波数（ＲＦ）チャネル上で、移動または携帯加入者ユニットが基地局（図示せず）と通信を行うことを可能にする。それ以降、基地局は地上回線電話システム（図示せず）および他の加入者ユニットとの通信を提供する。トランシーバ１００を有する加入者ユニットの一例にセルラ無線電話がある。
第１図のトランシーバ１００には、一般に、アンテナ１０１，二重フィルタ１０２，受信機１０３，送信機１０５，基準周波数信号源１０７，受信（Ｒｘ）位相ロック・ループ（ＰＬＬ：phase locked loop）周波数シンセサイザ１０８，送信（Ｔｘ）ＰＬＬ周波数シンセサイザ１０９，プロセッサ１１０，情報源１０６および情報シンク１０４が含まれる。
トランシーバ１００のブロック群の相互接続とその動作について、以下に説明する。アンテナ１０１は、基地局からＲＦ信号１１９を受信し、二重フィルタ１０２により濾波して、線１１１にＲＦ被受信信号を生成する。二重フィルタ１０２は、周波数選択性をもち、線１１１のＲＦ被受信信号と線１１３のＲＦ送信信号とを分離する。受信機１０３は、線１１１のＲＦ被受信信号を受信するように結合され、情報シンク１０４のために線１１２に被受信ベース帯域信号を生成するように動作する。基準周波数信号源１０７は、線１１５に基準周波数信号を提供する。ＲｘＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８は、線１１５の基準周波数信号とデータ・バス１１８上の情報を受信するように結合され、線１１６に受信機同調信号を生成して、受信機１０３を特定のＲＦチャネルに同調するように動作する。同様に、ＴｘＰＬＬ周波数シンセサイザ１０９は、線１１５の基準周波数信号とデータ・バス１１８上の情報を受信するように結合され、線１１７にトランシーバ同調信号を生成して送信機１０５を特定のＲＦチャネルに同調するように動作する。プロセッサ１１０は、ＲｘＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８，ＴｘＰＬＬ周波数シンセサイザ１０９，受信機１０３および送信機１０５の動作を、データ・バス１１８を介して制御する。情報源１０６は、線１１４にべース帯域送信信号を生成する。送信機１０５は、線１１４にベース帯域送信信号を受信するように結合され、線１１３にＲＦ送信信号を生成するように動作する。二重フィルタ１０２は、線１１３のＲＦ送信信号を濾波して、アンテナ１０１によりＲＦ信号１２０として放射する。
たとえばセルラ無線電話システム内のＲＦチャネルは、基地局と加入者ユニットとの間の情報を送信および受信する（以下「送受信する（transceive）」と称する）ための音声および信号化チャネルを有する。音声チャネルは、音声情報を送受信するために確保される。信号化チャネル、これは制御チャネルとも呼ばれるが、データおよび信号化情報を送受信するために確保される。加入者ユニットはこれらの信号化チャネルを通じてセルラ無線電話システムに対するアクセスを得て、地上電話システムとさらに通信を行うための音声チャネルを割り当てられる。信号化チャネル上で広帯域データを送受信することのできるセルラ無線電話システムにおいては、信号化チャネルの周波数間隔は音声チャネルの周波数間隔の倍数である。
トランシーバ１００と基地局とが、それらの間に、信号化チャネル上で間欠的に情報を送受信するセルラ無線電話システムもある。このようなシステムは、たとえば、間欠情報を同期するインターリーブ・データ信号化法である。この種のシステムにおいては、トランシーバ１００が信号化チャネルに同調されている間ずっとトランシーバ１００にフルに電力を供給し続けることにより、情報が受信されていない間にも不必要にトランシーバのバッテリを消費することになる。そのため、トランシーバが情報を送受信していないときには、トランシーバ１００の部分の電源をオフにして、バッテリの寿命を延ばすことができるようにする。さらに、信号の質が充分良好であるので同じ信号の反復をさらに行う必要がない場合には、トランシーバ１００は部分的に電源をオフにして、バッテリの寿命を延ばすことができるようにする。トランシーバ１００の受信動作中は、間欠的に電力を供給する、すなわち動作可能と動作不能にすることは、動作の不連続受信（ＤＲＸ：discontinuous receive）モードと呼ばれる。ＤＲＸ動作モードでは、トランシーバ１００の部分を迅速に動作可能および動作不能にすることで、バッテリ寿命を倹約する。
第２図は、第１図のトランシーバで用いられる従来の位相ロック・ループ（ＰＬＬ）周波数シンセサイザのブロック図を例として示す。第２図のＰＬＬ周波数シンセサイザの全体構造は、ＲｘＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８についても、ＴｘＰＬＬ周波数シンセサイザ１０９についても同じである。
第２図のＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８または１０９には、一般に、説明のための基準分周器２０１とＰＬＬ２１２とが含まれる。ＰＬＬ２１２には、一般に、位相検出器２０２，ループ・フィルタ２０３，電圧制御発振器２０４およびループ分周器２０５が含まれる。基準分周器２０１は、線１１５上で基準周波数信号を受信する。
第２図のＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８または１０９のブロック群の相互接続を以下に説明する。基準分周器２０１は、線１１５とデータ・バス１１８上に基準信号を受信するように結合され、線２０６に被分周基準周波数信号を生成するように動作する。位相検出器２０２は、線２０６に被分周基準周波数信号を、線２０９に帰還信号を受信するように結合され、線２０７に位相誤差信号を生成するように動作する。ループ・フィルタ２０３は、位相誤差信号２０７を受信するように結合され、線２０８に被濾波信号を生成するように動作する。電圧制御発振器２０４は、線２０８に被濾波信号を受信するように結合され、線１１６または１１７に出力周波数信号を生成するように動作する。ループ分周器２０５は、線１１６または１１７に出力周波数信号を受信するように結合され、線２０９に帰還信号を生成するように動作する。ループ分周器２０５と基準分周器２０１とは、データ・バス１１８にプログラミング情報を受信するように結合される。
第２図のＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８または１０９の動作を以下に説明する。ＰＬＬ２１２は、線１１５の基準周波数信号に同期される出力周波数信号を線１１６または１１７に生成する。線１１６または１１７の出力周波数信号は、線１１６または１１７の出力周波数信号の周波数が線１１５の基準周波数信号の周波数に対して所定の周波数関係を持つときに、線１１５の基準周波数信号に同期、すなわち「ロック」される。ロック条件下では、ＰＬＬ２１２は、通常は、線１１５の基準周波数信号と線１１６または線１１７の出力周波数信号との間に一定の位相差を与える。この一定の位相差は、ゼロを含む所望の値とする。このような信号の所望の位相差の偏差が広がると、すなわち、たとえば線１１５の基準周波数信号の周波数またはデータ・バス１１８を介したＰＬＬのプログラミング可能なパラメータなどの変動により線２０７の位相誤差が広がると、ＰＬＬは線１１６または１１７の出力周波数信号の周波数を調節して、線２０７の位相誤差が一定の位相差の値に近づくようにする。
ＰＬＬは、ループ帯域幅によって特徴化される。用途によっては、たとえば線１１５の基準周波数信号の周波数が変わるとき、またはデータ・バス１１８を介するＰＬＬのプログラミング可能なパラメータが変わるときなど特定の条件下で、ＰＬＬのループ帯域幅を変化させることが望ましい場合がある。ループ帯域幅を適切に変化させることにより、ロック時間を短縮し、ノイズを改善し、スプリアス信号を低くするという利点を得る。
ＰＬＬ２１２のループ帯域幅を変化させることに伴う一般的な問題の１つに、いつループ帯域幅を変化させるかを決定する問題がある。ループ帯域幅をいつ変化させるかを決定することは、ＰＬＬ２１２が所望のロック条件に到達するための所要時間に直接的に影響する。ＰＬＬ２１２はそのロック条件に迅速に到達することが一般には望ましい。ＰＬＬ２１２のロック条件に迅速に到達しないと、ノイズが発生したり、情報が失われたりする。
トランシーバ１００内に不連続モードを実現する際の独自の問題点は、ＰＬＬ２１２が搬送周波数の位相および周波数ロックを再設定するために必要とする回復（再ロック）時間である。特にＰＬＬ２１２が動作可能モードと動作不能モードとの間を迅速に循環して、電流を最大限節約しなければならない場合に、これが顕著になる。さらに、不連続モードでは、ＰＬＬ２１２の再ロック時間は、線２０８の被濾波信号の電流漏洩により低下しやすく、これによってＶＣＯ２０４の周波数が不連続モードの動作不能部分の間に変動する。ＰＬＬ２１２は、ループ・フィルタ２０３上の電荷を補充することはなく、動作不能状態の間にその電流漏洩を補償することもない。変動が大きければ大きいほど、ＰＬＬ２１２は再度動作可能になったときの周波数および位相を補償しなければならない度合が大きくなり、再ロック時間はますます長くなる。
不連続モードの回復時間を短くするために従来の技術により提供される解決法は、ＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８または１０９が再度動作可能になったときに同期法を用いて、ＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８または１０９が動作不能になったときに起こった位相の変動を軽減するか、あるいはなくすることである。この方法の欠点は、位相の変動は修正されるが、ＰＬＬ２１２の通常の動作が、線２０８の被濾波信号上の実在の漏洩により起こる周波数変動を依然として修正しなければならないことである。
無線周波数帯域内のチャネル間で迅速に同調しなければならないＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８または１０９を用いるトランシーバ１００には別の問題点もある。出力周波数の変化中のＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８または１０９のロック時間が充分に短くないと、トランシーバ１００はデータの受信を見逃したり、被送信データ内にエラーを発生することがある。
ロック時間を短くするために従来の技術により提供される解決法の１つは、ＰＬＬ２１２の帯域幅を大きくすることである。この方法の欠点は、帯域幅が広くなると濾波が少なくなるためにＶＣＯ２０４の出力にスプリアス信号およびノイズが増えることである。
ＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８または１０９内のロック時間を短くするために従来の技術により提供される別の解決法は、ＰＬＬ２１２に対する被分周基準周波数信号２０６の周波数を大きくして、ＰＬＬ２１２のループ帯域幅を広げる方法である。この方法の欠点は２つある。第１に、この方法では、ループ帯域幅をかなり大きくするためには、被分周基準周波数２０６の周波数を大幅に増大させることが必要になる。これは、ループ帯域幅がＭの平方根として増大するためである。ただしＭはＰＬＬ２１２に対する被分周基準周波数信号２０６の周波数の増加分である。第２に、ＰＬＬ２１２は、出力周波数信号１１６または１１７の周波数にロックするが、これは最終的な所望の周波数に近い値ではあるが正確にその値ではない。被分周基準周波数２０６およびループ帯域幅は、その後その初期値に戻さねばならず、ＰＬＬ２１２はその最終的な所望の周波数にロックしなければならない。そのため、２回のロッキング・サイクルが必要になり、ロック時間が長くなる。
従って、無線周波数チャネル間隔に応答して位相ロック・ループ周波数シンセサイザを動作する装置および方法であって、ロック時間が速くなり、ＰＬＬ周波数シンセサイザの出力のノイズを下げるという利点を有する装置および方法が必要である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、従来の無線通信トランシーバのブロック図である。
第２図は、第１図の無線通信トランシーバに用いられる従来の位相ロック・ループ周波数シンセサイザのブロック図である。
第３図は、本発明による、第１図の無線通信トランシーバに用いられる新規の位相ロック・ループ周波数シンセサイザのブロック図である。
第４図は、本発明による連続モードまたは不連続モードの第３図の新規の位相ロック・ループ周波数シンセサイザが動作する段階を説明する流れ図である。
第５図は、本発明による第３図の新規の位相ロック・ループ周波数シンセサイザの分解能および帯域幅を制御する段階を説明する流れ図である。
第６は、本発明による第３図の新規の位相ロック・ループ周波数シンセサイザにおけるスプリアス・サイドバンド・レベル，ロック時間，ループ帯域幅および分解能の関係を示すグラフである。
好適な実施例の詳細説明
本発明により、無線周波数チャネル間隔に応答して位相ロック・ループ周波数シンセサイザを動作させる装置および方法により、上記の必要性は実質的に満足される。本発明により、無線周波数チャネルを含む無線周波数帯域の一部分の無線周波数チャネルのチャネル間隔が判定され、ＰＬＬ周波数シンセサイザは、その判定されたチャネル間隔に応答して制御される。本発明は、ロック時間を速め、ＰＬＬ周波数シンセサイザの出力におけるノイズを軽減するという利点を有する。
本発明は第３図ないし第６図を参照するとさらによく理解することができる。第３図は、第１図のトランシーバ１００に用いる新規の位相ロック・ループ（ＰＬＬ）周波数シンセサイザ３００のブロック図を例として示す。ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００の全体構造および動作は、ＲｘＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８として用いられた場合も、ＴｘＰＬＬ周波数シンセサイザ１０９として用いられた場合も同じである。
ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００の構造および動作は、第２図の従来のＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８または１０９と全体的に同様であるが、ループ帯域幅調整装置３０１と線３０３の制御信号が加わった点が異なる。ループ帯域幅調整装置３０１には、データ・バス１１８の情報がプログラミングされており、線３０２にループ帯域幅調整信号を生成して、この信号がループ・フィルタ２０３を修正してＰＬＬ周波数シンセサイザ３００のループ帯域幅を変化させる。線３０３の制御信号は、基準分周器２０１，ループ分周器２０５および電圧制御発振器２０４を制御するために用いられ、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００の不連続動作を可能にする。
第３図は、ループ帯域幅調整装置３０１とＰＬＬ周波数シンセサイザ３００との間に作成してループ帯域幅を制御することができる当技術では周知の多くの代替の相互接続部の１つだけを示す。あるいは、ループ帯域幅調整装置３０１を、たとえば位相検出器２０２およびＶＣＯ２０４に結合して、周知の設計法によりループ帯域幅を調整することもできる。第３図は、また、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００のブロック群を線３０３の制御信号に結合して不連続動作を行うことができるようにする、当技術では周知の多くの代替の方法の１つだけを示す。あるいは、線３０３の制御信号を、たとえば、位相検出器２０２とループ帯域幅調整装置３０１とに結合してもよい。あるいは、線３０３の制御信号をＰＬＬ周波数シンセサイザ３００の１つの素子、たとえばループ分周器２０５だけに結合してもよい。
ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００は、線１１５の基準周波数信号の周波数に対する線１１６または１１７の出力信号周波数の所定の周波数関係に基づいて、少なくとも２つのカテゴリの１つに属するものとして分類することができる。第１のカテゴリは、「整数除算」ＰＬＬ周波数シンセサイザとして分類されるもので、線１１６または１１７の出力周波数信号と線１１５の基準周波数信号との関係が整数である。第２のカテゴリは、「分数除算」ＰＬＬ周波数シンセサイザとして分類されるもので、線１１６または１１７の出力周波数信号と線１１５の基準周波数信号との関係が、整数と分数からなる有理の非整数である。
ＰＬＬ周波数シンセサイザは、分解能によって特徴化される。ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００の分解能は、出力信号１１６または１１７の周波数の最小許容変化または段階として定義される。整数除算ＰＬＬ周波数シンセサイザの分解能は、被分周基準周波数信号２０６の周波数に等しいか、それより大きい。分数除算ＰＬＬ周波数シンセサイザの分解能は、分子が被分周基準周波数信号２０６の周波数であり、分母がループ分周器２０５の値の分数部分の分母である比に等しいか、それよりも大きい。出力信号１１６または１１７のスプリアス・サイドバンド信号の周波数およびレベルは、一般に、ＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８または１０９の分解能に直接関係する。
ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００の整数除算の実行例の分解能は、基準分周器２０１およびループ分周器２０５の値をデータ・バス１１８を介して再プログラミングすることにより変更して調整することができる。両分周器の値を小さくすると、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００の分解能が下がり、両分周器の値を大きくすると分解能は上がる。
好適な実施例においては、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００の実行例には分数除算が用いられる。ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００の分数除算の実行例の分解能は、ループ分周器２０５の値の分数部分の分母の値を変更することにより調整することができる。データ・バス１１８を介して分母を小さくすると、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００の分数除算実行例の分解能が下がり、分母を大きくすると分解能は上がる。
好適な実施例においては、トランシーバ１００は、特定の種類のセルラ・サービスのために確保された無線周波数帯域内で動作するセルラ無線電話である。好適な実施例においては、無線周波数帯域は、通常のセルラ・システム、たとえば狭帯域高度移動電話システム（ＮＡＭＰＳ：Narrow Advanced Mobile Phone System）により用いられる。ＮＡＭＰＳシステムでは、加入者ユニットのＴｘチャネルは、約８２４ないし８４９ＭＨｚに広がり、加入者ユニットのＲｘチャネルは、約８６９ないし８９４ＭＨｚに広がる。８７９．３９ないし８８０．６２ＭＨｚのＲｘチャネルの部分は、３０ｋＨｚ幅のチャネル間隔で制御チャネルのために確保される。チャネル間隔は、無線周波数帯域の２つの隣接するチャネル間の周波数差として定義される。ＮＡＭＰＳ無線周波数帯域内の残りのチャネルは、１０ｋＨｚの狭いチャネル間隔で音声チャネルのために確保される。そのため、チャネル間隔は、ＮＡＭＰＳ無線周波数帯域上では３０ｋＨｚから１０ｋＨｚまで可変する。
本発明により実行することができる異なるチャネル間隔を有する無線周波数帯域の別の例は、グループ・スペシャル・モービル（ＧＳＭ：Group Special Mobile）セルラ・システムである。ＧＳＭシステムでは、加入者ユニットのＴｘチャネルは、約８９０ないし９１５ＭＨｚに広がり、加入者ユニットのＲｘチャネルは、約９３５ないし９６０ＭＨｚに広がる。ＧＳＭのチャネル間隔は、２００ｋＨｚである。本発明は、複数のシステムで動作することのできるトランシーバ１００で用いることができる。そのため、チャネル間隔は、たとえばＧＳＭとＮＡＭＰＳとの間の、それぞれのシステムの無線周波数帯域間で可変することもできる。
本発明の好適な実施例により、無線周波数チャネルを含む無線周波数帯域の部分のチャネル間隔を判定する段階は、プロセッサ１１０により実行される。ＮＡＭＰＳセルラシステムで動作するトランシーバ１００に関しては、トランシーバ１００が同調された無線周波数チャネルが制御チャネルを含む、８７９．３９ないし８８０．３２ＭＨｚの帯域の部分内にあるとすると、判定されるチャネル間隔は３０ｋＨｚとなる。トランシーバ１００が同調された無線周波数チャネルが音声チャネルを含む帯域の残りの部分にあると、判定されるチャネル間隔は１０ｋＨｚとなる。
本発明により、無線周波数チャネルを含む無線周波数帯域の部分のチャネル間隔を判定する段階が用いられるのは、どのようなＰＬＬ周波数シンセサイザ条件が、トランシーバが動作している特定のシステムの無線周波数帯域の特定の部分にあるかを示すためである。
本発明の好適な実施例により、判定されたチャネル間隔に応答してＰＬＬ周波数シンセサイザを制御する段階は、プロセッサ１１０により実行される。この判定は、ルックアップ・テーブルに進むか、あるいは演算を通じて、あるいは無線周波数チャネル上のデータをモニタすることにより簡単に行うことができる。
判定されたチャネル間隔に応答してＰＬＬ周波数シンセサイザ３００を制御することの利点は、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００の性能が無線システムの設定、さらに詳しくは、トランシーバ１００が同調される無線周波数チャネルにより制御されることである。結果として、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００が判定されたチャネル間隔に応答して制御されなかった場合の性能に比べて、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００の性能が改善される。
第４図は、本発明による連続モードまたは不連続モードにおける第３図の新規の位相ロック・ループ周波数シンセサイザを動作する段階を説明する流れ図である。流れ図は、ステップ４０１で始まる。ステップ４０３で、トランシーバ１００は、無線周波数チャネルを含む無線周波数帯域の部分の無線周波数チャネルのチャネル間隔を判定する。ステップ４０２で、プロセッサ１１０が、判定されたチャネル間隔に応答してＰＬＬ周波数シンセサイザを制御する。ステップ４０３で、チャネル間隔が広いと判定されると、ステップ４０４で、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００は不連続モードで動作する。ステップ４０５で、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００の分解能が広くなるように調整される。そしてステップ４０６で、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００のループ帯域幅が広くなるように調整される。ステップ４０３でチャネル間隔が狭いと判定されると、ステップ４０７で、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００が連続モードで動作する。ステップ４０８で、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００の分解能が狭くなるように調整される。またステップ４０９で、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００のループ帯域幅が狭くなるように調整される。
本発明によりチャネル間隔が狭い、たとえばＮＡＭＰＳセルラ・システムでは、３０ｋＨｚではなく１０ｋＨｚであると判定するステップ４０３は、トランシーバ１００が音声チャネルに同調されることを示す。ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００は、連続モードで動作すると有利であり、トランシーバ１００がＮＡＭＰＳ無線周波数帯域内の任意の音声チャネルで動作するための必要な分解能を有する。
本発明により、ステップ４０３でチャネル間隔が広いと判定されると、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００は、ステップ４０４で不連続モードで有利に動作して、バッテリの寿命を延ばすことができる。ステップ４０５の分解能を広くするように調整する段階と、ステップ４０６のループ帯域幅を広くするように調整する段階を通じて、ＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８または１０９のロック時間を有利に短縮することができ、その結果としてバッテリ寿命をさらに延ばすことができる。
本発明の利点は、ＮＡＭＰＳセルラ・システムの無線周波数チャネル間隔に応答して制御されない従来のＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８または１０９と比較すると、より明確である。従来のＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８または１０９は、１０ｋＨｚまたは３０ｋＨｚのいずれかの分解能を持つように恒久的に設定される。従来のＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８または１０９の分解能が１０ｋＨｚに設定された場合は、制御チャネル上のロック時間は、出力周波数信号１１６または１１７の受け入れ可能なスプリアス・サイドバンド・レベルに必要とされる狭いループ帯域幅のために遅くなる。不連続Ｒｘ（ＤＲＸ）モードで動作しようとする従来のトランシーバ１００によりデータが失われることがある。ＤＲＸモードの動作が予測される場合は、従来のトランシーバ１００のバッテリ寿命は短くなる。あるいは、従来のＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８または１０９の分解能が３０ｋＨｚに設定されたとすると、従来のトランシーバ１００は３つ毎の音声チャネルにだけ同調されることになる。これは、広い分解能による制約のためで、従来のトランシーバ１００はＮＡＭＰＳセルラ・システムでは動作しないことになる。
従来の技術に対して、新規のＰＬＬ周波数シンセサイザ３００はＮＡＭＰＳ制御チャネル上で広い帯域幅と広い分解能を有し、ＤＲＸモードの使用によりバッテリ寿命を延ばす。新規のＰＬＬ周波数シンセサイザ３００は、ＮＡＭＰＳ音声チャネル上に狭い帯域幅と狭い分解能を有するという利点があるので、トランシーバ１００は、すべての音声チャネルに同調することができる。このようにして、ＮＡＭＰＳ音声チャネルのより狭いチャネル間隔、すなわち古い高度移動電話システム（ＡＭＰＳ：Advanced Mobile Phone System）の３０ｋＨｚに対して１０ｋＨｚという、狭いチャネル間隔が最近になって加わったことで、無線周波数チャネル間隔に応答してＰＬＬ周波数シンセサイザ３００を制御することで得られる改良が必要になった。
第５図は、本発明による第３図の新規の位相ロック・ループ周波数シンセサイザの分解能および帯域幅を制御する段階を説明する流れ図である。流れ図は、ステップ５０１で始まる。ステップ５０２で、トランシーバ１００は、無線周波数チャネルを含む無線周波数帯域の部分の無線周波数チャネルのチャネル間隔を判定する。ステップ５０３で、トランシーバ１００は、判定されたチャネル間隔に応答してＰＬＬ周波数シンセサイザ３００の分解能を調整する。ステップ５０４で、トランシーバ１００は、判定されたチャネル間隔に応答してＰＬＬ周波数シンセサイザ３００のループ帯域幅を調整する。
従来の技術に対して、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００は、チャネル間隔とロック時間条件とが大きく異なっていても、ＧＳＭセルラ・システムまたはＮＡＭＰＳセルラ・システムのいずれでも動作することのできる多重モード・トランシーバ１００において用いることができる。多重モード機能性を有するトランシーバ１００の新規の条件は、無線周波数チャネル間隔に応答してＰＬＬ周波数シンセサイザ３００を制御することにより有利に実現される。
第６図は、本発明による第３図の新規の位相ロック・ループ周波数シンセサイザにおけるスプリアス・サイドバンド・レベル，ロック時間，ループ帯域幅および分解能の関係を示すグラフである。第６図は、第３図のＰＬＬ周波数シンセサイザ３００の分解能およびループ帯域幅を変更した結果得られる、ロック時間に関する利点を示す。
第６図の左端のＹ軸は、ロック時間を表し、ロック時間Ｔ１，Ｔ２が記されている。右端のＹ軸は、ループ帯域幅を表し、ループ帯域幅ＢＷ２，ＢＷ１が記されている。ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００のロック時間は、ループ帯域幅に反比例するので、直線６０４はループ帯域幅ＢＷ２と対応するロック時間Ｔ２との間に描かれる。同様に、直線６０５はループ帯域幅ＢＷ１と対応するロック時間Ｔ１との間に描かれる。Ｘ軸は、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００の出力１１６または１１７におけるスプリアス・サイドバンド・レベルを、搬送波レベル（ｄＢｃ）に対してデシベルで表す。
第６図の曲線６０１は、狭いＰＬＬ分解能を表し、ＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８または１０９の出力におけるスプリアス・サイドバンド・レベルとループ帯域幅との間の近似的関係を示す。曲線６０２は、広いＰＬＬ分解能を表し、ＰＬＬ周波数シンセサイザ１０８または１０９の出力におけるスプリアス・サイドバンド・レベルとループ帯域幅との間の近似的関係を示す。曲線６０１および直線６０４は点６０６で交差する。曲線６０２および直線６０５は点６０７で交差する。直線６０３は、交点６０６と交点６０７との間に描かれ、−Ｓ  ｄＢｃのスプリアス・サイドバンド・レベルでＸ軸と交差する。−Ｓ  ｄＢｃのスプリアス・サイドバンド・レベルは、たとえば代替のチャネル選択性のシステム使用または条件によって決まるトランシーバのスプリアス条件を表す。そのため、ロック時間Ｔ２は、スプリアス・サイドバンド・レベル−Ｓ  ｄＢｃに関して狭い分解能を用いて達成することができる最良の値である。無線周波数チャネルの広いチャネル間隔の判定に基づいて広い分解能と増大されたループ帯域幅ＢＷ１とを生成するようにＰＬＬ周波数シンセサイザ３００を制御することにより、スプリアス・サイドバンド・レベルを−Ｓ  ｄＢｃから低下させずに改善されたロック時間Ｔ１を得ることができる。
このように、本発明は、無線周波数チャネル間隔に応答して位相ロック・ループ周波数シンセサイザを動作させる装置および方法を提供する。本発明は、ロック時間を速くして、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３００からのノイズを低減するという利点をもつ。この利点とその他の利点とは、無線周波数チャネルを含む無線周波数帯域の部分の無線周波数チャネルのチャネル間隔を判定する段階と、判定されたチャネル間隔に応答してＰＬＬ周波数シンセサイザ３００を制御する段階とを実行する装置および方法によって、一般的に提供される。本発明により、ノイズおよびスプリアス・サイドバンドを発生し、ＰＬＬ周波数シンセサイザの遅いロック時間のために情報を見失うという、従来の技術がもつ問題点が実質的に解決される。
本発明は、説明的な実施例に関して説明されたが、これらの特定の実施例に本発明を制限する意図はない。添付の請求項に説明される本発明の精神および範囲から逸脱することなく変形および修正が可能であることは、当業者には理解頂けよう。
【図１】
0003938403.tif 000002
【図２】
0003938403.tif 000003
【図３】
0003938403.tif 000004
【図４】
0003938403.tif 000005
【図５】
0003938403.tif 000006
【図６】
0003938403.tif 000007