(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着信待受け時に受信信号中の所定信号の検出を行う信号検出手段と、受信利得を変化させる利得変化手段とを備えた無線通信端末に適用される受信利得制御装置において、
第１制御モードでは受信入力強度に応じた受信利得となるように前記利得変化手段を制御し、また第２制御モードでは前記利得変化手段の利得を固定させる利得制御手段と、
通信時には前記利得制御手段を前記第１制御モードに設定し、また着信待受け時には前記利得制御手段を前記第２制御モードに設定する設定手段とを具備する受信利得制御装置。
【請求項２】
第１通信モードでは着信待受け時に受信信号中の所定信号の検出を行い、第２通信モードでは着信待受け時に受信信号中の所定信号の検出を行わない信号検出手段と、前記無線通信端末における受信利得を変化させる利得変化手段とを備えた無線通信端末に適用される受信利得制御装置において、
第１制御モードでは受信入力強度に応じた受信利得となるように前記利得変化手段を制御し、また第２制御モードでは前記利得変化手段の利得を固定させる利得制御手段と、
前記第１通信モードでは、通信時には前記利得制御手段を前記第１制御モードに設定し、また着信待受け時には前記利得制御手段を前記第２制御モードに設定し、かつ前記第２通信モードでは、前記通信時および前記着信待受け時のいずれでも前記利得制御手段を前記第１制御モードに設定する設定手段とを具備する受信利得制御装置。
【請求項３】
前記利得制御手段は、前記第１制御モードでは前記受信入力強度に応じて受信利得を互いに異なる第１受信利得または第２受信利得とするように前記利得変化手段を制御する請求項１または請求項２に記載の受信利得制御装置。
【請求項４】
前記利得制御手段は、前記第１制御モードでは前記受信入力強度に応じて受信利得を互いに異なる多数段の受信利得のいずれかとするように前記利得変化手段を制御する請求項１または請求項２に記載の受信利得制御装置。
【請求項５】
前記利得制御手段は、前記受信利得の変更にヒステリシス特性を持たせる請求項３または請求項４に記載の受信利得制御装置。
【請求項６】
前記利得制御手段は、前記第１制御モードでは前記受信入力強度に応じて受信利得を連続的に変化させるように前記利得変化手段を制御する請求項１または請求項２に記載の受信利得制御装置。
【請求項７】
着信待受け時にPaging Channelの受信を行うか否かを判断するために受信信号中に含まれる所定信号の検出を行う信号検出手段と、受信利得を変化させる利得変化手段とを備えた無線通信端末に適用される受信利得制御装置において、
第１制御モードでは受信入力強度に応じた受信利得となるように前記利得変化手段を制御し、また第２制御モードでは前記利得変化手段の利得を固定させる利得制御手段と、
通信時には前記利得制御手段を前記第１制御モードに設定し、また着信待受け時には前記利得制御手段を前記第２制御モードに設定する設定手段とを具備する受信利得制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受信入力強度に応じて受信利得の制御を行う受信利得制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機などのような無線通信端末では、バッテリーセービングのために着信待受け中において間欠受信を行っている。
【０００３】
従来の一般的な間欠受信の様子を図９に示す。この図９に示すように、ＰＣ（Paging Channel）のタイミングにてこのＰＣの受信を行い、それ以外のタイミングでは受信動作を停止（Sleep）していた。
【０００４】
しかしこの方式によると、ＰＣに全く着信情報が含まれていない場合でもＰＣの受信を行うことになる。このため、無駄な受信動作を行っているのであり、無駄な電流消費が生じていた。
【０００５】
そこで、ＩＴＵ（International Telecommunication Union）の３ＧＰＰ２（3rd Generation Partnership Project 2）により標準化されている１Ｘ規格では、ＱＰＣＨ制御が採用されている。
【０００６】
ＱＰＣＨ制御は、図１０に示すようにＰＣの直前に送られてくるＰＩ１およびＰＩ２の２つのForward-QPCHの状態に基づいてＰＣの受信動作を行うか否かを制御する。
【０００７】
すなわち、図１０（ａ）および図１０（ｃ）に示すように、ＰＩ１およびＰＩ２のいずれかが「０」であるならば、ＰＣの受信を行わない。そして、図１０（ｂ）に示すようにＰＩ１およびＰＩ２がともに「１」であるときにのみ、その次のＰＣのタイミングでＰＣの受信を行う。
【０００８】
このＱＰＣＨ制御を採用することで、受信動作を行う時間をさらに短縮することが可能となり、電流消費を抑えることが可能となる。
【０００９】
さて、このようなＱＰＣＨ制御を採用した無線通信端末での待ち受け状態における受信入力対誤検出率を測定すると、例えば図１１のようになる。この図１１の例では、受信入力が−75dBm付近から−85dBmである付近で誤検出率が上昇していることが分かる。これは、ＬＮＡ（Low-Noise Amplifier）の利得切り替えの閾値がこの付近に設定されているためであると推定される。つまり、ＬＮＡの利得が切り替えられるに伴ってＬＮＡの出力にノイズが発生し、これが誤検出率が上昇させると考えられる。
【００１０】
ここでＬＮＡの利得を切替えている理由は以下の通りである。すなわち、受信入力がある程度小さい状況では、感度（FER）が規格を満足するような高利得にＬＮＡを設定しておく必要がある。しかしながら、そのような高利得にＬＮＡが設定されていると、受信電力が十分大きい時には受信信号が歪んでしまう。この結果、妨害波により感度が劣化する。このようなことから、受信電力が大きい場合には、受信電力が小さい場合に比べてＬＮＡの利得を低利得に設定するのである。なお図１２は受信入力対感度特性の一例を示す図である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
さて、以上のように誤検出率が上昇する状況下では、Forward-QPCHを誤検出してしまう割合が上昇してしまう。
【００１２】
そして誤検出によりＰＩ１およびＰＩ２の双方が「１」であると判定されてしまうと、本来は受信する必要がないＰＣを受信してしまうことになる。そしてこれは、無駄な電流消費を生じさせることになってしまう。
【００１３】
このように従来は、受信入力の強度に応じて受信利得を変化させると、受信利得の変化時に受信信号にノイズが発生する。そして受信信号における所定信号の検出を着信待受け時に行う場合には、上記のノイズの影響で誤検出が生じる恐れがあった。
【００１４】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、着信待受け時における所定信号の検出を高精度に行うことを可能とすることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために第１の本発明は、利得制御手段では、第１制御モードでは受信入力強度に応じた受信利得となるように利得変化手段を制御し、また第２制御モードでは前記利得変化手段の利得を固定させることとし、また設定手段では、通信時には前記利得制御手段を前記第１制御モードに、また着信待受け時には前記利得制御手段を前記第２制御モードにそれぞれ設定するようにした。
【００１６】
このような手段を講じたことにより、通信時には、受信入力強度に応じた受信利得となるように利得変化手段が制御され、また着信待受け時には、利得変化手段の利得が固定される。従って、信号検出手段が受信信号中の所定信号の検出を行う状態においては、利得変化手段の利得が固定され、利得変化手段の利得の切り替えに伴うノイズの発生は起きない。
【００１７】
また前記目的を達成するために第２の本発明は、利得制御手段では、第１制御モードでは受信入力強度に応じた受信利得となるように前記利得変化手段を制御し、また第２制御モードでは前記利得変化手段の利得を固定させることとし、また設定手段では、前記第１通信モードでは、通信時には前記利得制御手段を前記第１制御モードに、また着信待受け時には前記利得制御手段を前記第２制御モードにそれぞれ設定し、かつ前記第２通信モードでは、前記通信時および前記着信待受け時のいずれでも前記利得制御手段を前記第１制御モードに設定するようにした。
【００１８】
このような手段を講じたことにより、着信待受け中に信号検出手段が受信信号中の所定信号の検出を行う第１通信モードでは、通信時には、受信入力強度に応じた受信利得となるように利得変化手段が制御され、また着信待受け時には、利得変化手段の利得が固定される。また着信待受け中に信号検出手段が受信信号中の所定信号の検出を行わない第２通信モードでは、通信時および着信待受け時のいずれでも受信入力強度に応じた受信利得となるように利得変化手段が制御される。従って、信号検出手段が受信信号中の所定信号の検出を行う状態においては、利得変化手段の利得が固定され、利得変化手段の利得の切り替えに伴うノイズの発生は起きない。また、着信待受け中であっても、信号検出手段が受信信号中の所定信号の検出を行わない通信モードにあるときには利得変化手段の利得が変化される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態につき説明する。
【００２０】
図１は本実施形態に係る移動通信端末の要部構成を示すブロック図である。
【００２１】
この図１に示すように本実施形態の移動通信端末は、アンテナ１、アンテナ共用器２、ＬＮＡ３、バンドパスフィルタ４、ミキサ５、バンドパスフィルタ６、Ａ／Ｄコンバータ７、電力検出部８、ＣＰＵ９、送信回路１０およびベースバンド部（ＢＢ部）１１を有している。
【００２２】
空間を介して到来した電波はアンテナ１により受けられる。これによりアンテナ１では、電気信号、すなわち受信信号が生成される。この受信信号は、アンテナ共用器２により受信帯域外の不要信号が取り除かれる。続いて受信信号は、ＬＮＡ３により増幅される。さらに受信信号は、不要成分がバンドパスフィルタ４により除去される。なおＬＮＡ３は、その利得を変化することで、受信利得を調整することが可能である。
【００２３】
次に受信信号は、ミキサ５にて図示しないローカル信号とミキシングされることで、中間周波数にダウンコンバートされる。このようにダウンコンバートされた後の受信信号は、不要成分がバンドパスフィルタ６により除去される。受信信号はさらに、Ａ／Ｄコンバータ７によりディジタル化された上で、電力検出部８およびベースバンド部１１へと与えられる。
【００２４】
電力検出部８は、Ａ／Ｄコンバータ７から与えられる受信信号に基づいて受信入力レベルを検出する。電力検出部８は、検出した受信入力レベルをＣＰＵ９へと通知する。
【００２５】
ＣＰＵ９は、電力検出部８より通知される受信入力レベルと、この移動通信端末の状態とに応じてＬＮＡ３の利得を制御する。
【００２６】
ベースバンド部１１から出力された送信信号は、送信回路１０で無線周波の送信信号とされる。そしてこの送信信号は、アンテナ共用器２により送信帯域外の不要信号が取り除かれた上でアンテナ１へと供給され、このアンテナ１より放射される。
【００２７】
ベースバンド部１１は、受信信号の処理や送信信号の生成などを行う。またベースバンド部１１は、着信待受けの処理も行う。ベースバンド部１１は、１Ｘ規格とＩＳ−９５規格との双方に対応している。
【００２８】
次に以上のように構成された移動通信端末の動作につき説明する。
【００２９】
ＣＰＵ９は、所定の時間間隔毎などの所定のタイミング毎に図２に示す受信利得設定処理を実行する。
【００３０】
ＣＰＵ９はまずステップＳＴ１において、通信モードが１ＸモードおよびＩＳ−９５モードのいずれに設定されているかを確認する。そして通信モードが１Ｘモードに設定されていることを確認したならばＣＰＵ９はステップＳＴ２において、動作状態が通信状態および着信待受け状態のいずれであるかを確認する。
【００３１】
ここで動作状態が通信状態であることを確認した場合、あるいは通信モードがＩＳ−９５モードであることをステップＳＴ１にて確認した場合にＣＰＵ９は処理をステップＳＴ３に移行する。そしてＣＰＵ９はステップＳＴ３において、電力検出部８から通知されている受信入力レベルが閾値以上となっているか否かを確認する。
【００３２】
そしてここで受信入力レベルが閾値以上となっていることを確認したならばＣＰＵ９はステップＳＴ４において、ＬＮＡ３の利得を第１利得値Ｌ１に設定する。第１利得値Ｌ１は、受信信号を歪ませる結果、妨害波により感度を劣化させてしまうことがないように低めに設定される。そしてＬＮＡ３の利得を第１利得値Ｌ１に設定し終えたならばＣＰＵ９は、受信利得設定処理を終了する。
【００３３】
これに対して、受信入力レベルが閾値未満となっていることをステップＳＴ３にて確認した場合、あるいは動作状態が着信待受け状態であることをステップＳＴ２にて確認した場合、ＣＰＵ９は処理をステップＳＴ５に移行する。そしてＣＰＵ９はステップＳＴ５において、ＬＮＡ３の利得を第２利得値Ｌ２に設定する。第２利得値Ｌ２は、受信入力レベルがある程度小さい状況でも感度が規格を満足するように高めに設定される。従って、この第２利得値Ｌ２は、第１利得値Ｌ１よりも大きい。そしてＬＮＡ３の利得を第１利得値Ｌ１に設定し終えたならばＣＰＵ９は、受信利得設定処理を終了する。
【００３４】
このように、通信モードが１Ｘモードで、かつ動作状態が着信待受け状態にあるときには、ＬＮＡ３の利得は図３に示すように受信入力レベルに拘らずに第２利得値Ｌ２に固定される。この状態においては、ベースバンド部１１はＱＰＣＨ制御を行っているが、上述のようにＬＮＡ３の利得切り替えは行われないから、Forward-QPCHとして誤検出されるようなノイズが受信信号に生じることはない。この結果、ベースバンド部１１では適正にＱＰＣＨ制御を実施することが可能で、ＰＣの受信動作を最小限に抑えて、消費電流の低減を図ることができる。
【００３５】
通信モードが１Ｘモードで、かつ動作状態が通信状態であるとき、あるいは通信モードがＩＳ−９５モードであるときには、ＬＮＡ３の利得は図４に示すように受信入力レベルが閾値Ａ以上であるか否かに応じてＬＮＡ３の利得が切り替えられる。これにより、受信入力がある程度小さい状況では、ＬＮＡ３での高利得での増幅により十分な感度が確保できる。受信電力が大きい状況では、ＬＮＡ３の利得を下げているから、ＬＮＡ３での増幅により受信信号が歪んでしまうことがなく、この結果、妨害波により感度が劣化してしまうことが防止される。
【００３６】
また本実施形態によれば、通信モードがＩＳ−９５モードに設定されているときには、動作状態に拘らずにＬＮＡ３の利得の切り替えを行うようにしているので、受信入力が大きい状況でのＬＮＡ３の消費電流を低減することが可能である。
【００３７】
ところで、ＬＮＡ３が低利得（利得値＝第１利得値Ｌ１）であるときおよび高利得（利得値＝第２利得値Ｌ２）であるときの受信入力レベルとＱＰＣＨ制御における誤検出率との関係は図５に示すような特性となる。この特性から分かるように、受信入力レベルが−70dBm以上と大きい場合には、高利得と低利得で誤検出率に差はない。受信入力レベルが−70dBm未満と小さい場合には、高利得のほうが誤検出する割合が低い。このことから、ＱＰＣＨ制御が行われているときにはＬＮＡ３の利得値が高利得、すなわち第２利得値Ｌ２に固定されることで、より誤検出が小さく抑えられる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、ＬＮＡ３の利得の切り替えは、図６に示すようにヒステリシス特性を持たせるようにしても良い。またＬＮＡ３の利得を図７に示すように受信入力レベルの変化に応じて連続的に変化させるようにしても良い。あるいはＬＮＡ３の利得を図８に示すように多段階で変化させるようにしても良い。図８に示すように多段階で変化させる場合にも、その切り替えにヒステリシス特性を持たせることも可能である。
【００３９】
また、受信利得の調整は、ＬＮＡ３以外のアンプの利得を変化させることで行うようにしても良いし、あるいは減衰器の利得を変化させることで行うようにしても良い。さらには、複数のデバイスにおける利得をそれぞれ変化させることで行うことも可能である。
【００４０】
また、通信モードがＩＳ−９５モードである場合にも、動作状態が着信待受け状態であるときにはＬＮＡ３の利得を固定するようにしても良い。すなわち、通信モードに拘らずに、通信状態か、着信待受け状態かに応じてＬＮＡ３の利得の制御方法を切り替えるようにしても良い。
【００４１】
また、受信信号から検出する信号はForward-QPCHには限らず、任意であって良い。すなわち、所定信号の検出を行う通信モードは１Ｘ規格に準ずるものには限定されない。
【００４２】
また本発明は、移動通信端末とは異なる種類の端末にも適用が可能である。
【００４３】
また本発明は、無線通信端末として実現するのには限定されず、無線通信端末に装着されてその無線通信端末における受信利得の制御を行うユニットとして実現することも可能である。
【００４４】
このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【００４５】
【発明の効果】
第１の本発明によれば、通信時には、受信入力強度に応じた受信利得となるように利得変化手段を制御し、また着信待受け時には、利得変化手段の利得を固定させる。従って、着信待受け時において信号検出手段が受信信号中の所定信号の検出を行う状態においては、利得変化手段の利得が固定され、利得変化手段の利得の切り替えに伴うノイズの発生は起きない。この結果、着信待受け時における所定信号の検出を高精度に行うことが可能となる。
【００４６】
また第２の本発明によれば、着信待受け中に信号検出手段が受信信号中の所定信号の検出を行う第１通信モードでは、通信時には、受信入力強度に応じた受信利得となるように利得変化手段を制御し、また着信待受け時には、利得変化手段の利得を固定する。また着信待受け中に信号検出手段が受信信号中の所定信号の検出を行わない第２通信モードでは、通信時および着信待受け時のいずれでも受信入力強度に応じた受信利得となるように利得変化手段を制御する。従って、信号検出手段が受信信号中の所定信号の検出を行う状態においては、利得変化手段の利得が固定され、利得変化手段の利得の切り替えに伴うノイズの発生は起きない。また、着信待受け中であっても、信号検出手段が受信信号中の所定信号の検出を行わない通信モードにあるときには利得変化手段の利得が変化される。この結果、着信待受け時における所定信号の検出を高精度に行うことが可能となるとともに、所定信号の検出を行わないときには利得変化手段による電流消費を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る移動通信端末の要部構成を示すブロック図。
【図２】受信利得設定処理のフローチャート。
【図３】通信モードが１Ｘモードで、かつ動作状態が着信待受け状態にあるときにおける受信入力レベルとＬＮＡ３の利得との関係を示す図。
【図４】通信モードが１Ｘモードで、かつ動作状態が通信状態であるとき、あるいは通信モードがＩＳ−９５モードであるときにおける受信入力レベルとＬＮＡ３の利得との関係を示す図。
【図５】受信入力レベルとＱＰＣＨ制御における誤検出率との関係を示す図。
【図６】ＬＮＡ３の利得の切り替えの方法の変形例を示す図。
【図７】ＬＮＡ３の利得の切り替えの方法の変形例を示す図。
【図８】ＬＮＡ３の利得の切り替えの方法の変形例を示す図。
【図９】一般的な間欠受信の様子を示す図。
【図１０】ＱＰＣＨ制御による間欠受信の様子を示す図。
【図１１】ＱＰＣＨ制御を採用した無線通信端末での待ち受け状態における受信入力対誤検出率を示す図。
【図１２】受信入力対感度特性の一例を示す図。
【符号の説明】
１…アンテナ
２…アンテナ共用器
３…ＬＮＡ
４…バンドパスフィルタ
５…ミキサ
６…バンドパスフィルタ
７…Ａ／Ｄコンバータ
８…電力検出部
９…ＣＰＵ
１０…送信回路
１１…ベースバンド部（ＢＢ部）
【図１】
0004177592.tif 000002
【図２】
0004177592.tif 000003
【図３】
0004177592.tif 000004
【図４】
0004177592.tif 000005
【図５】
0004177592.tif 000006
【図６】
0004177592.tif 000007
【図７】
0004177592.tif 000008
【図８】
0004177592.tif 000009
【図９】
0004177592.tif 000010
【図１０】
0004177592.tif 000011
【図１１】
0004177592.tif 000012
【図１２】
0004177592.tif 000013