CN1259002A - 组合移动通信设备 - Google Patents

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Abstract

公开了允许减少的硬件数量和高速数据通信的一种组合移动通信设备。一个通信电路使用另一通信电路的本地振荡信号,以便在另一通信电路不工作时允许时分双工方案的一帧二时隙分配通信。由于使用另一通信电路的本地振荡信号,所以无需本地电路来执行一帧二时隙分配通信。

Description

组合移动通信设备
本发明涉及可在诸如PHS(个人手持电话系统)和PDC(个人数字蜂窝)系统的不同移动通信系统中工作的一种组合移动通信设备，并且更具体地涉及移动通信设备的本地电路。
在诸如数字移动电话机的移动通信终端中，包括振荡器和锁相环(PLL)电路的本地电路特别用于发送和接收时的频率转换。一般地，移动通信终端具有单个射频(RF)级的本地电路。
随着可移动终端的组合技术的发展，可与PHS和PDC之中任一兼容的组合终端已用于利用它们二者的优点。
例如，日本专利公开申请(JP-A)NO.9-163450公开了这样的一种组合终端。更具体地，PDC和PHS的常规组合移动终端由双模式接收机、双模式发射机和控制器组成。双模式接收机包括一个用于给PHS和PDC提供两种本地振荡信号的RF本地振荡电路，双模式发射机包括用于PDC的一个本地振荡电路和用于PHS的另一个本地振荡电路。这样的结构能够实现无绳类型无线电电话机和蜂窝式无线电电话机二者的功能。
随着移动计算的近来发展，对高速数据通信的要求也越来越多。为了在PHS系统中实现高速数据通信，例如，为了实现ISDN(综合业务数字网)的64kb/s通信速率，在时分双工上采用给一帧中每个发送与接收定时分配两个时隙的安排(以下称为“一帧二时隙T/R分配)。更准确地说，TDMA/TDD帧的两个发送时隙和二个接收时隙用于高速数据通信。在诸如PHS系统的多载波TDMA/TDD系统中，RF级需要能分别生成对应一帧二时隙T/R分配的两个时隙的不同本地频率的两个本地振荡器。
在能提供一帧二时隙T/R分配的PHS/PDC组合移动终端中，考虑在PHS RF级中提供开关以便根据当前定时是两个时隙之中哪一个时隙来选择两个本地振荡器之中的一个振荡器用于一帧二时隙T/R分配的两个时隙。
然而，由于两个PHS本地电路准备用于执行一帧二时隙T/R分配，所以PHS收发信机的电路结构变得复杂并且硬件的数量增多，应避免尺寸和重量的增加。
本发明的目的一是提供一种允许高速通信而不增加尺寸与重量的组合移动通信设备。
本发明的另一目的是提供一种能利用减少数量的硬件根据有关TDD方案的一帧二时隙T/R分配获得高速通信的组合移动通信设备。
根据本发明，移动通信设备可以有选择地操作在第一与第二数字通信方案中，此移动通信设备包括：第一本地电路，用于生成第一本地振荡信号以便将此信号提供给第一数字通信方案的第一通信电路；第二本地电路，用于生成第二本地振荡信号以便将此信号提供给第二数字通信方案的第二通信电路。此移动通信设备还包括转换电路，用于在第一与第二频率之间转换第一本地振荡信号。第一与第二频率之一是从第二本地振荡信号中产生的。
第一数字通信方案最好包括允许一帧二时隙分配通信的时分双工方案，将第一频率和第二频率分别分配给每个发送与接收的两个不同时隙。
而且更好的是，第一数字通信方案是数字无绳电话方案，而第二数字通信方案是数字蜂窝式电话方案。
根据本发明的另一方面，生成第一本地振荡信号，用于第一数字通信方案的第一通信电路，并生成第二本地振荡信号，用于第一数字通信的第一通信电路。从第二本地振荡信号中生成第三本地振荡信号。当第一通信电路根据时分双工方案的一帧二时隙分配通信操作时，第一本地振荡信号和第三本地振荡信号分别有选择地根据一帧二时隙分配的两个不同时隙提供给第一通信电路。
优选地，当第二通信电路处于间歇接收模式中的接收OFF(关断)状态时，第一本地振荡信号和第三本地振荡信号有选择地提供给第一通信电路。当第二通信电路处于间歇接收模式中的接收ON(接通)状态时，根据时分双工的一帧一时隙分配通信将第一本地振荡信号提供给第一通信电路。
图1为本发明实施例结构的方框图；
图2为本发明实施例具体结构的方框图；
图3为说明本发明实施例定时操作的定时图；
图4为说明本发明实施例定时操作的定时图；和
图5为说明本发明实施例定时操作的定时图。
下面，将以PHS和PDC组合为例来说明本发明的实施例
参见图1，PHS内置型PDC电话机主要由PHS电路10A、PDC电路10B和处理器(CPU)11构成。CPU11如下所述控制PHS电路10A和PDC电路10B。
PHS电路10A包括：PHS本地电路104，具有利用PLL电路104-1控制的第一本地振荡器104-3和第二本地振荡器104-2。由第一本地振荡器104-3生成的第一PHS本地信号通过本地频率选择开关104-4提供给PHS接收电路102和PHS发射电路103。
PDC电路10B包括PDC本地电路109，具有利用PLL电路109-1控制的第一本地振荡器109-3和第二本地振荡器109-2。由第一本地振荡器109-3生成的第一PDC本地信号通过开关109-4提供给PDC接收电路107和PDC发射电路108。
如下所述说明，当PHS电路10A根据和一帧二时隙T/R分配操作并且PDC电路10B处于间歇接收操作时，根据间歇接收定时和一帧二时隙T/R定时控制开关109-4。
更具体地，第一PDC本地信号通过开关109-4和倍频器120在一帧二时隙T/R分配的一个时隙定时上传送给PHS电路10A。第一PDC本地信号在间歇ON定时上传送给PDC电路10B。另一方面，本地频率选择开关104-4在一帧二时隙T/R分配的另一时隙上选择第一本地振荡器104-3生成的第一PHS本地信号。本地频率选择开关104-4在一帧二时隙T/R分配的一个时隙定时上选择倍频器120的输出。在PDC和PHS的实施例中，倍频器120将第一PDC本地信号的频率乘以系数2。
下面，将参考附图具体描述本发明。
如图2所示，PHS接收电路102和PHS发射电路103经过开关112与PHS天线单元101连接。PHS接收电路402通过PHS调制解调器IC105将PHS接收数据输出给CPU11。
当PHS电路10A试图根据一帧二时隙T/R分配操作时，接收信号电平用于确定在移动终端自身已在其中进行位置登记的基站中是否两个或多个空闲时隙可利用。在其中两个或多个空闲时隙可利用的情况中，利用此基站实施一帧二时隙T/R分配的链路建立操作。
CPU11控制PHS调制解调器IC105和PDC调制解调器IC110。在CPU11的控制下，PHS调制解调器IC105设置PHS本地电路104产生用于发送与接收的PHS本地频率。类似地，PDC调制解调器110设置PDC本地电路109产生用于发送与接收的PDC本地频率。频率设置数据提供给PHS本地电路104的PLLIC104-1和PDC本地电路109的PLL IC109-1。
如图2所示，PHS接收电路202包括：低噪音放大器(LNA)102-1，用于放大由PHS天线单元201接收的无线电信号；第一混频器(RX-MIX1)202-3，用于将接收到的无线电信号频率转换为第一中频信号(IF1)；放大器(RXL0AMP)202-2，用于放大要传送给第一混频器202-3的PHS第一本地信号；IF1滤波器202-4，用于滤除在第一混频器202-3上利用频率转换得到的IF1信号中不需要的成分；第二混频器(RX-MIX2)202-5，用于将IF1信号频率转换为第二中频信号(IF2)；第一中频放大器(IF-AMP1)202-6，用于放大IF2信号；IF2滤波器202-7，用于滤除IF2信号中不需要的成分；和第二中频放大器(IF-AMP2)202-8，用于放大从IF2滤波器202-7输出的IF2信号。
PHS发射电路203具有：正交调制器203-1，用于根据PHS调制解调器IC205提供的发送数据调制从第二本地振荡器204-5提供的第二本地信号；混频器(TX-MIX)203-2，将调制信号频率转换为发送无线电频率；放大器(TXL0AMP)203-3，用于放大从本地频率选择开关204-6输出的第一本地信号，其中放大的第一本地信号提供给混频器(TX-MIX)503-2；TX滤波器203-4，用于滤除发送无线电信号中不需要的成份；和功率放大器(PA)203-5，用于将TX滤波器503-4的输出放大到所要求的输出功率电平。
PHS本地电路204包括用于根据从PHS调制解调器IC205提供的频率设置数据控制压控振荡器(VCO1)204-3与压控振荡器(VCO2)204-5的PLL IC1(包含PLL204-2，204-4)。PHS本地电路还包括用于给PLL204-2与204-4提供参考时钟的晶体振荡器(TCXO1)204-1。各个压控振荡器204-3和204-5根据PLL204-4与204-2提供的控制电压改变振荡频率。
本地频率选择开关204-6在两种状态之间转换。在第一种状态中，本地频率选择开关204-6选择VCO204-3的第一PHS本地信号，并通过放大器202-2将此信号输出给第一混频器202-3和通过放大器202-3将此信号输出给混频器203-2。在第二种状态中，本地频率选择开关204-6通过倍频放大器204-7选择从PDC本地电路209接收的PDC第一本地信号，并通过放大器202-2将此信号输出到第一混频器202-3和通过放大器203-3将此信号输出到放大器203-2。倍频放大器204-7将PDC第一本地信号的频率乘以系数2。
PDC本地电路209具有用于根据PDC调制解调器IC210提供的频率设置数据控制压控振荡器(VOC3，VOC4)209-2，209-5的PLL IC209-3。PDC本地电路209还包括给PLL IC209-3提供参考时钟的晶体振荡器(TXCO2)209-4。压控振荡器209-2和209-5根据从PLL IC209-3输入的控制电压改变振荡频率。
PDC本地电路209还包括开关209-1，用于在两个状态之间进行转换。在第一种状态中，此开关将VCO209-2的第一PCD本地信号传送给正交调制器208-1和第一混频器207-3。在第二状态中，此开关通过倍频放大器204-7将第一PDC本地信号传送给PHS本地电路204的本地频率选择开关204-6。
将频率设置数据提供给PLL 204-2，204-4与209-3是公知的。并且，PDC电路20B也是公知的。例如，PDC接收电路207包括滤波器207-1、放大器207-2、第一混频器207-3、IF1滤波器207-4、第二混频器207-5，放大器207-6，207-8和IF2滤波器207-7。开关209-1的输出提供给PDC接收电路207的第一混频器507-3和PDC发射电路208的正交调制解调器208-1，另外，PDC发射电路208包括正交调制解调器208-1、增益可变放大器208-3，208-5、滤波器208-2，208-4和发射输出功率控制器208-7。
                        操作
如图3所示，假设PHS电路20A执行一帧二时隙T/R操作，以便将两个不同的频率分配给两个连续的T/R时隙。考虑到PLL IC3中频率稳定所需的时间，CPU在每个发射和接收时隙之前升高PHS PLL ON信号S301和PDC PLL ON信号S302。当PHS PLL ON信号(S301)升高时，分别给PLL204-2与204-4加电以便开始控制VCO204-5和204-3。类似地，在PDC PLL ON信号(S302)升高时，接通PLL 209-3的电源以便开始控制VCO209-2和209-5。
本地频率选择开关204-6在开关控制(SWCONT1)信号(S303)高时选择VCO204-3的输出，本地频率选择开关204-6在开关控制(SWCONT2)信号(S304)高时选择倍频放大器204-7的输出。
BSTO信号(S305)表示PHS发射电路203的发射定时。在这个范例中，在第一和第二发射时隙期间BSTO信号为高。
PHS PLL204-2与204-2的频率数据设置信号(S306)正好在PHS PLL ON信号S301升高之前升高以便将相应的VCO204-3与204-5设置到所指定的本地频率。类似地，PDC PLL209的频率数据设置信号(S307)正好在PDC PLL ON信号S302升高之前升高以便将VCO209-2设置到指定的本地频率。
当开关控制(SWCONT3)信号(S308)高时，开关209-1将VCO209-2的输出传送给PDC接收电路207和PDC发射电路208。当开关控制(SWCONT4)信号(S309)高时，开关209-1将VCO209-2的输出传送给倍频放大器204-7。
如图4所示，类似地，PHS电路20A使用PDC本地电路209的VCO209-2的本地信号执行一帧二时隙的T/R操作，以便以一个时隙间隔给两个T/R时隙分配二个不同的频率。基本操作除了每个信号的定时不同之外基本上和图3的相同。
更具体地，CPU211在每个发射/接收时隙之前将PHS PLL ON信号和PDC PLLON信号升高。当PHS PLL ON信号(S401)升高时，分别给PLL204-2和204-4接通电源以便开始控制VCO204-5和204-3。类似地，当PDC PLL ON信号(S402)升高时，给PLL209-3接通电源以便开始控制VCO209-2和209-5。
当开关控制(SWCONT1)信号(S403)高时，本地频率选择开关204-6选择VCO204-3的输出。当开关控制(SWCONT2)信号(S404)高时，本地频率选择开关204-6选择倍频放大器204-7的输出。
BSTO信号(S405)表示PHS发射电路203的发射定时。在此示例中，BSTO信号在第一和第二发射时隙期间为高。
PHS PLL 204-2和204-4的频率数据设置信号(S406)正好在PHS PLL ON信号S301升高之前升高以便将相应的VCO204-3与204-5设置到指定的本地频率。类似地，PDC PLL 209-3的频率数据设置信号(S407)正好在PDC PLL ON信号(S302)升高之前升高以便至少将VCO209-2设置到指定的本地频率。
当开关控制(SWCONT3)信号(S408)高时，开关209-1将VCO209-2的输出传送给PDC接收电路207和PDC发射电路208。当开关控制(SWCONT4)信号(S409)高时，开关209-1将VCO209-2的输出传送给倍频放大器204-7。
图5表示PHS电路20A使用PDC本地电路209的VCO209-2的本地信号执行一帧二时隙T/R操作的情况，以便将两个不同的频率以两时隙的间隔分配给两个T/R时隙。由于基本操作大致与上面所述的相同，所以省略其描述。
以这种方式，在PDC电路20B执行间歇接收操作的情况中，PHS电路20A执行一帧二时隙T/R通信。通过使用PDC本地电路209的开关209输入VCO209-2的本地信号，PHS电路20A能根据一帧二时隙T/R分配进行高速数据通信，不需要另一本地电路用于一帧二时隙发射/接收。
本发明的实施例以PHS与PDC的组合为示例进行描述了。本发明能应用于另一数字无绳电话系统和另一数字蜂窝系统的组合。在这种情况中，倍频放大器(120或204-7)可以设置为根据系统中使用的频段确定的放大系数。
倍频器(120，204-7)可以由放大器和仅通过所需频带的带通滤波器组成。由于VCO生成是基频整数倍的频率，所以倍频器在VCO的振荡信号通过带通滤波器之前放大此振荡信号，以便产生基频的所需整数倍。
根据本发明，利用操作于间歇接收状态中的PDC电路，以使PDC本地电路在PDC电路不在接收操作时用作第二PHS本地电路。因此，无需准备另一PHS本地电路来对应PHS一帧二时隙T/R分配。换句话说，这允许从常规的包括用于PHS的两个本地电路的组合移动终端中除去一个本地电路，这样能减少电路部分的数量，使得小尺寸和重量轻的移动终端能根据PHS一帧二时隙T/R分配实现高速数据通信。
另外，由于能减少PLL IC的控制导线数量，所以能高度集成印制线路板。在具有作为子板提供并利用连接器与PDC电路主板连接的PHS电路的PHS内置型PDC电话机的情况中，连接器终端的数量也能减少。
如上所述，根据本发明，利用操作在间歇接收状态中的PDC电路，以使PDC本地电路在PDC电路不在接收操作的时间期间可以用作第二PHS本地电路。因此，不需要准备两个专用PHS本地电路来提供PHS一帧二时隙T/R分配，并因此能从具有提供的两个本地电路的常规电路中除去一个本地电路。所以，根据本发明，可以实现小尺寸和重量轻的组合移动通信设备。
而且，由于布线被简化，所以能高度集成印制线路板，获得更小尺寸和更轻重量的组合移动通信设备。

Claims (13)

1、一种移动通信设备，可选择地操作在第一和第二数字通信方案中，包括：
第一本地电路，用于生成第一本地振荡信号，以便将此信号提供给用于第一数字通信方案的第一通信电路，和
第二本地电路，用于生成第二本地振荡信号，以便将此信号提供给用于第二数字通信方案的第二通信电路，
其特征在于：
转换电路，在第一频率和第二频率之间转换第一本地振荡信号，其中第一频率和第二频率之一从第二本地振荡信号中产生。
2、根据权利要求1的移动通信设备，其中：
第一数字通信方案包括时分双工方案，允许用于将第一频率和第二频率分别分配给每个发射和接收的二个不同时隙的一帧二时隙分配通信。
3、根据权利要求2的移动通信设备，其中第一数字通信方案是数字无绳电话方案，而第二数字通信方案是数字蜂窝电话方案。
4、根据权利要求3的移动通信设备，其中转换电路包括：
倍频器，将第二本地振荡信号的频率放大以便产生第一频率与第二频率之一。
5、一种移动通信设备，可选择地操作在第一和第二数字通信方案中，包括：
第一本地振荡器，用于生成第一频率的第一本地振荡信号；和
第二本地振荡器，用于生成第二频率的第二本地振荡信号；
其特征在于：
频率变换器，用于将第二本地振荡信号变换为第三频率的第三本地振荡信号；
第一开关，用于选择第一本地振荡信号和第三本地振荡信号之一，以便将所选择的一个信号提供给用于第一数字通信方案的第一通信电路；
第二开关，用于选择通向第一开关的第一路径和通向用于第二数字通信方案的第二通信电路的第二路径之一，以便通过所选择的路径提供第二本地振荡信号；和
控制器，根据第一和第二数字通信方案控制第一与第二本地振荡器和第一与第二开关。
6、根据权利要求5的移动通信设备，其中控制器控制第一与第二本地振荡器和第一与第二开关，以便根据时分双工方案的一帧二时隙分配通信将第一频率和第三频率分配给每个发射和接收的两个不同时隙。
7、根据权利要求6的移动通信设备，其中第一数字通信方案是数字无绳电话方案，而第二数字通信方案是数字蜂窝电话方案。
8、根据权利要求7的移动通信设备，其中频率变换器将第二本地振荡信号的第二频率乘以系数2来产生第三本地振荡信号的第三频率。
9、根据权利要求7的移动通信设备，其中第一数字通信方案是PHS(个人手持电话系统)和第二数字通信方案是PDC(个人数字蜂窝)。
10、用于可选择操作在第一与第二数字通信方案中的移动通信设备的一种控制方法，包括以下步骤：
生成用于第一数字通信方案的第一通信电路的第一本地振荡信号；和
产生用于第一数字通信系统的第一通信电路的第二本地振荡信号；
其特征在于以下步骤：
从第二本地振荡信号中产生第三本地振荡信号；和
当第一通信电路根据时分双工方案的一帧二时隙分配通信澡作时，根据一帧二时隙分配的两个不同时隙定时有选择地将第一本地振荡信号和第三本地振荡信号提供给第一通信电路。
11、根据权利要求10的控制方法，其中第一数字通信方案是数字无绳电话方案和第二数字通信方案是数字蜂窝电话方案。
12、根据权利要求11的控制方法，其中，当第二通信电路处于间歇接收模式中的接收OFF(关断)状态时，第一本地振荡信号和第三本地振荡信号有选择地提供给第一通信电路。
13、根据权利要求12的控制方法，其中，当第二通信电路处于间歇接收模式中的接收ON(接通)状态时，根据时分双工方案的一帧二时隙分配通信将第一本地振荡信号提供给第一通信电路。
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