CN1386350A - 无线通信装置和无线通信方法 - Google Patents

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CN1386350A CN01802024.0A CN01802024A CN1386350A CN 1386350 A CN1386350 A CN 1386350A CN 01802024 A CN01802024 A CN 01802024A CN 1386350 A CN1386350 A CN 1386350A
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山口学
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Abstract

一种无线通信装置和方法,可以不使用频率合成器的频率切换部件,来切换使用不同频带的通信系统(第1系统、以及使用频率比第1系统低的第2系统)。在发送端,将第1、第2系统中的发送中频(合成器106的输出f11、f12)的值都设定在(ft1－ft2)/2的附近(ft1、ft2是第1、第2系统中的发送频率),在使用第1和第2系统时,分别采用本机低(lower local)、本机高(upper local)的结构。在接收端同样将第1、第2系统中的接收中频(合成器125的输出f41、f42)设定在(fr1－fr2)/2的附近(fr1、fr2是第1、第2系统中的接收频率),并且在使用第1、第2系统时,分别形成本机低、本机高结构。

Description

无线通信装置和无线通信方法
                        技术领域
本发明涉及CDMA(Code Division Multiple Access；码分多址)方式和不同方式的可以共用频带的无线通信装置和无线通信方法。
                        背景技术
目前，作为无线通信装置和无线通信方法，有可以使用不同频带的两个以上的移动通信系统的发送接收的无线通信装置和无线通信方法。
例如，在(日本)特开平9-233143号公报(数字无线通信装置)中披露的装置中，通过设定为接收和发送的中频信号的频率之差而成为接收频率和发送频率的频率，并且设定对调制解调器的本机信号的分频来使得与接收中频的整数倍相当的频率成为发送中频的整数倍，从而可以与使用多个不同频带的移动通信系统相适应。
但是，现有装置的频率合成器等的频率设定范围一般是几十MHz左右，在不同频率的移动通信系统中使用的情况下，通过使用对发送和/或接收中频合成器和无线频率合成器的振荡器等进行切换的频率切换部件，必须变更使用的频带。
                        发明内容
本发明的目的在于，通过不使用频率合成器的频率切换部件，而在使用不同频带的移动通信系统中共有发送混频器和接收混频器，从而实现装置的小型化。
根据本发明的一方案，通过一种无线通信装置，用于使用不同频率的多个移动通信系统，该无线通信装置包括：正交调制部件，用根据所述多个移动通信系统中选择出的两个移动通信系统使用的共用发送本机频率和所述选择出的两个移动通信系统的一个系统中使用的第1发送频率的差分求出的第1发送中频，来对所述一个系统使用的发送信号进行正交调制，同时用根据所述发送本机频率和另一系统中使用的第2发送频率的差分求出的第2发送中频，来对所述另一系统使用的发送信号进行正交调制；第1变频部件，对正交调制后的所述一个系统使用的发送信号以所述发送本机频率变频为所述第1发送频率，同时对正交调制后的所述另一系统使用的发送信号以所述发送本机频率变频为所述第2发送频率；第2变频部件，对于所述一个系统使用的接收信号，从所述一个系统使用的第1接收频率变频为所述选择出的两个移动通信系统共用的接收本机频率，并且从所述另一系统使用的第2接收频率变频为所述接收本机频率；以及正交检波部件，对于由所述第2变频部件变频后的所述一个系统使用的接收信号，用根据所述接收本机频率和所述第1接收频率的差分求出的第1接收中频来进行正交检波，并且对于由所述第2变频部件变频后的所述另一系统使用的接收信号，用根据所述接收本机频率和所述第2接收频率的差分求出的第2接收中频来进行正交检波。
                         附图说明
图1表示本发明实施例1的无线通信装置的结构方框图；
图2表示本发明实施例2的无线通信装置的结构方框图；
图3表示本发明实施例3的无线通信装置的结构方框图；以及
图4表示本发明实施例4的无线通信装置的结构方框图。
                      具体实施方式
本发明的核心在于，在使用不同频率的多个移动通信系统中共有发送混频器和接收混频器，不需要频率合成器的切换。
(实施例1)
图1是表示本发明实施例1的无线通信装置的结构方框图。在该图中，无线通信装置100被用于使用不同频带的多个移动通信系统中的移动台装置或基站装置。
下面说明数据发送时使用的各部。
第1低通滤波器103、104分别根据输入的I信号101、Q信号102来输出第1低通滤波器的输出。
正交调制器105(正交调制部件)根据输入的第1低通滤波器的输出来输出正交调制输出。此外，第1频率合成器106根据频率设定数据107向正交调制器105输出第1频率合成器输出。第1增益控制放大器108根据输入的正交调制输出来输出第1增益控制输出，输入到第1滤波器109。
上混频器110(第1变频部件)根据来自第1滤波器109的第1滤波器的输出来输出上混频器输出。而第2频率合成器111(第1频率生成部件)根据频率设定数据112向上混频器110输出第2频率合成器输出。第2滤波器113根据输入的上混频器输出向功率放大器114输出第2滤波器输出。功率放大器114根据输入的第2滤波器输出向天线共用器115输出功率放大器输出。天线116根据来自天线共用器115的输出来进行发送信号的发送。
下面说明数据接收时使用的各部。
低噪声放大器117根据来自天线共用器115的输出将低噪声放大器的输出输入到第3滤波器118。第3滤波器118根据输入的低噪声放大器输出将第3滤波器的输出输入到下混频器119(第2变频部件)的一个输入端。从第3频率合成器120(第2频率生成部件)将基于频率设定数据121的第3频率合成器的输出输入到下混频器119的另一个输入端。第4滤波器122根据输入的来自下混频器119的混频器输出来输出第4滤波器的输出。第2增益控制放大器123根据输入的第4滤波器的输出来输出第2增益控制输出。
正交检波器124(正交检波部件)根据输入的来自第2增益控制放大器123的第2增益控制输出和基于来自第4频率合成器125的频率设定数据126的第4频率合成器的输出，通过第2低通滤波器127、128分别输出I信号129和Q信号130。
在这样的结构中，假设使用第1频带的移动通信系统(以下称为‘第1系统’)中的发送频率为ft1，接收频率为fr1。此外，假设第1频率合成器106的频率为f11，第2频率合成器111的频率为f21，第3频率合成器120的频率为f31，而第4频率合成器125的频率为f41。
另一方面，使用与第1系统不同频带的作为移动通信系统的第2系统的发送频率为ft2，接收频率为fr2，第1频率合成器106的频率为f12，第2频率合成器111的频率为f22，第3频率合成器120的频率为f32，第4频率合成器125的频率为f42，并且假设ft1＞ft2、fr11＞fr2、fr1＞ft1、fr2＞ft2。
以下，说明在第1系统和第2系统中使用无线通信装置100情况下的数据发送时的操作。
在第1系统中，发送端发送的I信号101和Q信号102分别通过第1低通滤波器103、104进行低频滤波，在正交调制器105中根据频率设定数据107通过第1频率合成器106生成的频率f11正交调制为发送IF频率f11(发送中频)。
在该正交调制过的信号由根据控制电压进行增益控制的第1增益控制放大器108进行放大，通过第1滤波器109进行只有所需频带的滤波后，在上混频器110中，根据频率设定数据112，通过第2频率合成器111生成的频率f21的发送本机信号而变频为发送频率ft1(ft1＝f21+f11)。于是，以下将本机信号的频率比发送(或接收)频率低的情况称为本机低(Lower Local)结构。
在该变换过的信号在第2滤波器113中进行只有所需频带的滤波，在功率放大器114中进行放大后，在天线共用器115中进行发送接收频率的分离，从天线116无线发送。
另一方面，在第2系统中，发送端发送的I信号101和Q信号102分别由第1低通滤波器103、104进行低频滤波，在正交调制器105中，根据频率设定数据107，通过第1频率合成器106生成的频率f12被正交调制为发送IF频率f12(发送中频)。
在该正交调制过的信号由控制控制电压进行增益控制的第1增益控制放大器108进行放大，通过第1滤波器109进行只有所需频带的滤波后，在上混频器110中，根据频率设定数据112，通过第2频率合成器111生成的频率f22的发送本机信号而变频为发送频率ft2(ft2＝f22-f12)。于是，以下将本机信号的频率比发送(或接收)频率高的情况称为本机高(Upper Local)结构。
该变换过的信号在第2滤波器113中进行只有所需频带的滤波，在功率放大器114中放大后，在天线共用器115中进行发送接收频率的分离，从天线116无线发送。
以下，说明在第1系统和第2系统中使用无线通信装置100情况下的数据接收时的操作。
在第1系统中，在天线116接收的调制信号中，通过天线共用器115进行发送接收频率的分离，通过低噪声放大器117进行低噪声放大，通过第3滤波器118进行只有所需频带的滤波。由第3滤波器118进行过只有所需频带滤波的信号，在下混频器119中，根据频率设定数据121，通过第3频率合成器120生成的频率f31的接收本机信号，变频为接收IF频率f41(f41＝fr1-f31)，成为本机低结构。
该变换过的信号由第4滤波器122进行只有所需频带的滤波，由按照控制电压进行增益控制的第2增益控制放大器123进行放大，在正交检波器124中，根据频率设定数据126，通过由第4频率合成器125生成的频率f41的信号，来进行正交检波，解调为I信号和Q信号。解调过的信号由第2低通滤波器127、128进行低频滤波，分别输出I信号129和Q信号130。
另一方面，在第2系统中，在天线116接收的调制信号中通过天线共用器115来分离发送接收的频率，由低噪声放大器117进行低噪声放大，通过第3滤波器118进行只有所需频带的滤波。通过第3滤波器118进行了只有所需频带滤波过的信号，在下混频器119中，根据频率设定数据121，通过第3频率合成器120生成的频率f32的接收本机信号，被变频为接收IF频率f42(f42＝f32-fr2)，成为本机高结构。
该变换后的信号由第4滤波器122进行只有所需频带的滤波，由按照控制电压进行增益控制的第2增益控制放大器123进行放大，在正交检波器124中，根据频率设定数据126，通过由第4频率合成器125生成的频率f42的信号，来进行正交检波，解调为I信号和Q信号。解调的信号由第2低通滤波器127、128进行低频滤波，分别输出I信号129和Q信号130。
这里，在发送端，将第1系统的发送IF频率f11和第2系统的发送IF频率f12作为公用(f11＝f12)，使第2频率合成器111的频率f21和f22大致相等，所以在(ft1-ft2)/2的频率附近获得f11和f12的值(f11＝f12)，在第1系统中形成本机低结构，在使用比第1系统频率低的第2系统中形成本机高结构。由此，可以使作为发送本机信号的频率f21和f22大致相等，可以使第1频率合成器106的频率成为固定频率ft IF＝f11＝f12，来自第2频率合成器111的发送本机信号的频率也成为在第1系统和第2系统的某个频带附近的频率。
在接收端中，将第1系统的接收IF频率f41和第2系统的接收IF频率f42进行公用(f41＝f42)，使第3频率合成器120的频率f31和f32大致相等，所以在(fr1-fr2)/2的频率附近获得f41和f42的值(f41＝f42)，在第1系统中形成本机低结构，在使用比第1系统频率低的第2系统中形成本机高结构。由此，可以使作为接收本机信号的频率f41和f42大致相等，可以使第4频率合成器125的频率成为固定频率fr IF＝f41＝f42，来自第3频率合成器120的接收本机信号的频率也成为在第1系统和第2系统的某个频带附近的频率。
于是，根据本实施例的无线通信装置，在使用两个不同频率的的两个移动通信系统中，可以将发送IF频率和接收IF频率都分别在它们的频带中固定公用，将上混频器和下混频器形成本机低结构和本机高结构，不进行第2频率合成器111和第3频率合成器120的振荡频带的切换，就可以切换在两个移动通信系统中使用的频率。由此，可以降低第1频率合成器106和第4频率合成器125的消耗功率，可以削减用于切换第2频率合成器111和第3频率合成器120的振荡频带的电路，可以实现装置的小型化。
(实施例2)
图2是表示本发明实施例2的无线通信装置的结构方框图。在该图中，无线通信装置200被用于使用不同频带的多个数字移动通信系统中的移动台装置和基站装置等。在图2所示的无线通信装置200中，对于与图1所示的无线通信装置100的结构相同的部分附以相同的标号，这里省略详细的说明。
该图中的无线通信装置200除了实施例1的无线通信装置100的结构以外，还包括由天线201、第5滤波器202、第2低噪声放大器203、第6滤波器204、下混频器205、第7滤波器206、第3增益控制放大器207、正交检波器208、第3低通滤波器209、210组成的接收电路213。下混频器205连接到第3频率合成器120，正交检波器208连接到第4频率合成器125，接收电路213可以进行分集接收。
在这样的结构中，接收电路213以获得同一频率接收产生的最大比合成分集结构来进行操作。其他操作与实施例1相同。根据这样的无线通信装置200，除了实施例1的结构以外，由于设置接收电路213来进行分集发送，所以除了实施例1的效果以外，还可以使接收特性良好。
(实施例3)
图3是表示本发明实施例3的无线通信装置的结构方框图。在该图中，无线通信装置300被用于使用不同频带的多个数字移动通信系统中的移动台装置和基站装置等。在图3所示的无线通信装置300中，对于与图1所示的无线通信装置100的结构相同的部分附以相同的标号，这里省略详细的说明。
该图的无线通信装置300除了实施例1的无线通信装置100的结构以外，还包括按控制信号302进行切换的开关301(连接切换部件)。在接收第1系统的频带中的数据时，通过开关301将第2频率合成器111和下混频器119连接，所以由第3滤波器118滤波所得的所需频带的信号通过第2频率合成器111生成的频率f21的本机信号而变频为接收IF频率f41(f41＝fr1-fr21)，成为本机高结构。
在接收第2系统的频带中的数据时，通过开关301将第3频率合成器120和下混频器119连接，所以由第3滤波器118滤波所得的所需频带的信号通过第2频率合成器111生成的频率f32的本机信号而变频为接收IF频率f42(f42＝fr32-fr2)，成为本机低结构。
于是，根据本实施例的无线通信装置，在使用两个不同频率的的两个移动通信系统中，也可以通过在它们的频带中分别固定公用发送IF频率和接收IF频率，将上混频器和下混频器形成本机低结构和本机高结构，不进行第2频率合成器111和第3频率合成器120的振荡频带的切换，就可以切换在两个移动通信系统中使用的频率，所以可以削减用于切换第2频率合成器111和第3频率合成器120的振荡频带的电路，可以实现装置的小型化。
在接收第1系统的数据时，由于使用第2频率合成器111生成的本机信号，不使第3频率合成器120工作，所以可以进一步降低消耗功率。
而且，在发送第1系统的数据时，通过开关301将第3频率合成器120和下混频器119连接，可以同时进行接收电平测定等第2系统的数据接收。
在本实施例中，形成通过开关301来连接第3频率合成器120和下混频器119的结构，但并不限于此结构，也可以形成通过开关来连接第2频率合成器111和上混频器110，在第1系统的发送时，以频率f31的信号作为本机信号，而在第2系统的接收时，以频率f22的信号作为本机信号的结构。
(实施例4)
图4是表示本发明实施例4的无线通信装置的结构方框图。在该图中，无线通信装置400被用于使用不同频带的多个数字移动通信系统中的移动台装置和基站装置等。在图4所示的无线通信装置400中，对于与图3所示的无线通信装置300的结构相同的部分附以相同的标号，这里省略详细的说明。
该图中的无线通信装置400除了实施例3的无线通信装置300的结构以外，还包括由天线201、第5滤波器202、第2低噪声放大器203、第6滤波器204、下混频器205、第7滤波器206、第3增益控制放大器207、正交检波器208、第3低通滤波器209、210组成的接收电路213。下混频器205连接到第3频率合成器120，正交检波器208连接到第4频率合成器125，接收电路213可以进行分集接收。
在这样的结构中，接收电路213以获得同一频率接收产生的最大比合成分集结构来进行操作。其他的操作与实施例3相同。根据这样的无线通信装置400，除了实施例3的结构以外，由于设置接收电路213来进行分集接收，所以除了实施例3的效果以外，还可以使接收特性良好。
如以上说明，根据本发明，在没有频率合成器的频带切换部件下，通过共有发送混频器和接收混频器，可以提供能够实现小型化的无线通信装置和无线通信方法。
本说明书基于2000年7月24日申请的(日本)特愿2000-222435。其内容全部包含于此。
                  产业上的可利用性
本发明适用于CDMA(Code Division Multiple Access)方式和不同方式的可以共用频带的无线通信装置和无线通信方法。

Claims (10)

1.一种无线通信装置，用于使用不同频率的多个移动通信系统，该无线通信装置包括：
正交调制部件，用根据所述多个移动通信系统中选择出的两个移动通信系统使用的共用发送本机频率和所述选择出的两个移动通信系统的一个系统中使用的第1发送频率的差分求出的第1发送中频，来对所述一个系统使用的发送信号进行正交调制，同时用根据所述发送本机频率和另一系统中使用的第2发送频率的差分求出的第2发送中频，来对所述另一系统使用的发送信号进行正交调制；
第1变频部件，对正交调制后的所述一个系统使用的发送信号以所述发送本机频率变频为所述第1发送频率，同时对正交调制后的所述另一系统使用的发送信号以所述发送本机频率变频为所述第2发送频率；
第2变频部件，对于所述一个系统使用的接收信号，从所述一个系统使用的第1接收频率变频为所述选择出的两个移动通信系统共用的接收本机频率，并且从所述另一系统使用的第2接收频率变频为所述接收本机频率；以及
正交检波部件，对于由所述第2变频部件变频后的所述一个系统使用的接收信号，用根据所述接收本机频率和所述第1接收频率的差分求出的第1接收中频来进行正交检波，并且对于由所述第2变频部件变频后的所述另一系统使用的接收信号，用根据所述接收本机频率和所述第2接收频率的差分求出的第2接收中频来进行正交检波。
2.一种无线通信装置，用于使用不同频率的多个移动通信系统，该无线通信装置包括：
正交调制部件，用根据所述多个移动通信系统中选择出的两个移动通信系统使用的共用发送本机频率和所述选择出的两个移动通信系统的一个系统中使用的第1发送频率的差分求出的第1发送中频，来对所述一个系统使用的发送信号进行正交调制，同时用根据所述发送本机频率和另一系统中使用的第2发送频率的差分求出的第2发送中频，来对所述另一系统使用的发送信号进行正交调制；以及
第1变频部件，对正交调制后的所述一个系统使用的发送信号以所述发送本机频率变频为所述第1发送频率，同时对正交调制后的所述另一系统使用的发送信号以所述发送本机频率变频为所述第2发送频率。
3.一种无线通信装置，用于使用不同频率的多个移动通信系统，该无线通信装置包括：
第2变频部件，对于从所述多个移动通信系统中选择出的两个移动通信系统中一个系统使用的接收信号，从所述一个系统使用的第1接收频率变频为所述选择出的两个移动通信系统共用的接收本机频率，并且从所述另一系统使用的第2接收频率变频为所述接收本机频率；以及
正交检波部件，对于由所述第2变频部件变频后的所述一个系统使用的接收信号，用根据所述接收本机频率和所述第1接收频率的差分求出的第1接收中频来进行正交检波，并且对于由所述第2变频部件变频后的所述另一系统使用的接收信号，用根据所述接收本机频率和所述第2接收频率的差分求出的第2接收中频来进行正交检波。
4.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，包括：
接收无线传输的信号的多个接收部件；
与所述多个接收部件相同数目的所述第2变频部件；以及
与所述多个接收部件相同数目的所述正交检波部件；
所述多个接收部件进行分集接收。
5.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，还包括：
生成所述发送本机频率的第1频率生成部件；
生成所述接收本机频率的第2频率生成部件；以及
有选择地连接所述第1变频部件和所述第1频率生成部件或所述第2频率生成部件的连接切换部件；
所述连接切换部件在所述一个系统的发送时，将所述第1变频部件和所述第2频率生成部件连接，而在所述另一系统的发送时，将所述第1变频部件和所述第1频率生成部件连接。
6.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，还包括：
生成所述发送本机频率的第1频率生成部件；
生成所述接收本机频率的第2频率生成部件；以及
有选择地连接所述第1变频部件和所述第1频率生成部件或所述第2频率生成部件的连接切换部件；
所述连接切换部件在所述一个系统的接收时，将所述第2变频部件和所述第1频率生成部件连接，而在所述另一系统的接收时，将所述第2变频部件和所述第2频率生成部件连接。
7.一种移动台装置，其中，包括权利要求1至权利要求6的任何一项所述的无线通信装置。
8.一种基站装置，其中，包括权利要求1至权利要求6的任何一项所述的无线通信装置。
9.一种无线通信方法，用于使用不同频率的多个移动通信系统，该无线通信方法包括：
用根据所述多个移动通信系统中选择出的两个移动通信系统使用的共用发送本机频率和所述选择出的两个移动通信系统的一个系统中使用的第1发送频率的差分求出的第1发送中频，来对所述一个系统使用的发送信号进行正交调制的步骤；
用根据所述发送本机频率和另一系统中使用的第2发送频率的差分求出的第2发送中频，来对所述另一系统使用的发送信号进行正交调制的步骤；
对正交调制后的所述一个系统使用的发送信号以所述发送本机频率变频为所述第1发送频率的步骤；以及
对正交调制后的所述另一系统使用的发送信号以所述发送本机频率变频为所述第2发送频率的步骤。
10.一种无线通信方法，用于使用不同频率的多个移动通信系统，该无线通信方法包括：
对于从所述多个移动通信系统中选择出的两个移动通信系统中一个系统使用的接收信号，从所述一个系统使用的第1接收频率变频为所述选择出的两个移动通信系统共用的接收本机频率的步骤；
从所述另一系统使用的第2接收频率变频为所述接收本机频率的步骤；
对于由所述第2变频部件变频后的所述一个系统使用的接收信号，用根据所述接收本机频率和所述第1接收频率的差分求出的第1接收中频来进行正交检波的步骤；以及
对于由所述第2变频部件变频后的所述另一系统使用的接收信号，用根据所述接收本机频率和所述第2接收频率的差分求出的第2接收中频来进行正交检波的步骤。
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