JP2001168664A - 受信電力計算回路及びそれを用いた受信機 - Google Patents
受信電力計算回路及びそれを用いた受信機Info
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Abstract
ースバンド回路に対して正確なアンテナ端受信電力を報
告することが可能な受信電力計算回路を得る。 【解決手段】 チャネルフィルタ6の入出力端での電力
の計算を電力計算回路10,11で行い、両者の差分を
加算回路12で演算する。そして、AGC制御のための
制御信号を生成する積分回路9の出力に対して、この加
算回路12で得られた差分を加算回路13で補正(減
算)して、ベースバンド回路7へアンテナ端受信電力と
して報告する。この加算回路13による補正出力は、チ
ャネルフィルタ6による希望波以外の減衰量を加味した
ものであるから、正確なアンテナ端受信電力となってい
る。
Description
びそれを用いた受信機に関し、特にCDMA通信方式の
移動局に用いて好適な受信電力計算回路及びそれを用い
た受信機に関するものである。
を有する受信機の概略構成を図3に示す。図3におい
て、アンテナ1からの受信信号はフロントエンド回路2
へ入力される。このフロントエンド回路2はデュプレク
サ、アンプ、バンドパスフィルタ、ダウンコンバータ等
から構成され、受信信号の希望波帯域外成分の除去、受
信信号の増幅、周波数変換を行う。このフロントエンド
回路2の出力はAGCアンプ3へ入力される。このAG
Cアンプ3は受信電力に応じた制御電圧により受信信号
に対するゲインを増減して復調回路4へ出力する。この
復調回路4は受信信号を復調してA/D(アナログ/デ
ィジタル)変換回路5へ出力する。このA/D変換回路
5は復調信号をアナログからデジタルに変換して、チャ
ネルフィルタ6へ供給する。
域外の周波数成分を減衰して次段のベースバンド回路7
へ導出する。このベースバンド回路7は受信信号のベー
スバンド処理を行うと共に、受信信号に含まれる希望波
電力と干渉波電力との比(SIR:Signal to Interfer
ence Ratio)を計算する。電力計算回路10はA/D変
換回路5の出力から受信信号の電力を計算して、予め設
定されている基準電力値との差分を出力する。これはA
/D変換回路5に入力される実際の電力と、入力すべき
基準電力値との差分を出力することを意味する。この電
力値の差分は積分回路9において積分される。
るAGCアンプ3のゲイン制御データを出力し、D/A
(デジタル/アナログ)変換回路8により制御電圧に変
換してAGCアンプ3のゲインを制御する。ベースバン
ド回路7には、積分回路9の積分値がアンテナ端受信電
力として報告されるようになっている。
を考えると、CDMA方式では、疑似雑音符号(PN符
号:Pseudo random Noise 符号)などの拡散符号を用い
て、通信する信号のスペクトラムを拡散すると共に、こ
の拡散符号によって通信する信号を識別している。この
ため、CDMA方式は、同一周波数にて、複数の無線機
あるいは複数のチャネルが同時に通信できる特徴を有す
る。CDMA方式は、また、受信した信号を復調する際
に、送信側で拡散に用いた拡散符号と同一の拡散符号
を、送信側と同じタイミングで受信信号に掛け合わせな
いと受信信号の復調ができず、拡散符号が異なる受信信
号あるいは、拡散されたタイミングが異なる受信信号、
すなわち他の無線機が通信している信号や、他のチャネ
ルの信号は、すべて雑音となって受信している受信帯域
に落ち込んでくる、などの特徴を有する。
遠方及び近傍に複数の移動局とが存在し、CDMA方式
で通信している場合について考える。基地局の遠方及び
近傍に存在する移動局が同じ周波数を使用し、同じ送信
電力で基地局と通信している場合、基地局受信端で見る
と、基地局の近傍で通信している移動局の送信電力が遠
方で通信している移動局の送信電力より強く、遠方の移
動局の送信信号が近傍の移動局の送信信号に埋もれてし
まうという問題が発生する。これは遠近問題として知ら
れている。これは、上述したCDMA方式の特徴から考
えると、基地局が遠方の移動局から送信された信号を復
調しても、近傍の移動局の信号が雑音となって受信帯域
に落ち込んでくるので、遠方の移動局の送信信号を正し
く復調できない。
に、緻密且つ高精度な送信電力制御を行い、かかる遠近
問題を解決している。すなわち、送信電力制御を実施
し、近傍の移動局の送信電力を弱電力になるように制御
し、遠方の移動局の送信電力を強電力になるように制御
している。基地局から移動局への送信電力についても同
様である。この送信電力制御のためには、移動局側であ
る受信機におけるベースバンド回路において、正しいア
ンテナ端受信電力値が必要であり、よって図3に示した
様に、AGC回路における積分回路9の出力を当該アン
テナ端受信電力値としてベースバンド回路7へ報告する
ようになっている。
は、受信信号のSIRを算出すると共に、送信電力制御
のための希望波の電力値を算出するのであるが、この希
望波の電力値の算出には、{アンテナ端受信電力値×
(希望波電力/全受信電力値)}なる計算が必要であ
る。尚、アンテナ端受信電力値は全受信電力値である。
ここで、(希望波電力/全受信電力値)なる比の値はベ
ースバンド処理部7内で求められており既知なる値であ
ることから、AGC回路の積分回路9から報告された当
該アンテナ端受信電力値を使用することにより、必要な
希望波電力値を算出するようになっているのである。
従来技術には次のような問題点があった。すなわち、ベ
ースバンド回路7に報告されるアンテナ端受信電力値
が、ベースバンド回路7に入力される受信信号と対応し
ていないということである。このため、ベースバンド回
路7にて計算される希望波及び干渉波の電力値が誤って
出力され、また正しい送信電力制御ができないことにな
る。
れるアンテナ端受信電力値はA/D変換回路5に入力さ
れる受信信号と対応しており、ベースバンド回路7に入
力される受信信号は、A/D変換回路5の後、チャネル
フィルタ6を通り希望波帯域外電力が減衰されるため電
力が減少している。このため、A/D変換回路5とベー
スバンド回路7のそれぞれに入力される受信信号は電力
値が異なっており、よって、対応するアンテナ端受信電
力値も異なる。
て説明する。尚、図4において、図3と同等部分は同一
符号にて示している。図4の従来技術では、図3の従来
技術に比べ、電力計算回路11をチャネルフィルタ6の
入力側ではなく出力側に挿入して電力計算を行い、AG
Cアンプ3のゲインを制御するものである。
があった。すなわち、A/D変換回路5が飽和するとい
うことである。このため、希望波帯域外電力が盛り上が
り、隣接チャネル選択度特性などが劣化する。その理由
は、チャネルフィルタ6を通過した受信信号の電力を計
算してAGCアンプ3のゲインを決定しているからであ
る。チャネルフィルタ6を通過した電力は、希望波帯域
外電力が減衰されA/D変換回路5の入力電力よりも小
さい。チャネルフィルタ6通過後の小さい電力を基にA
GCアンプ3のゲインを決めるため、ゲインは大きく設
定される。しかし、A/D変換回路5の入力には、希望
波帯域外電力を含む信号が入力されるので飽和が起こ
る。
起こすことなく、ベースバンド回路に対して正確なアン
テナ端受信電力を報告すること可能な受信電力計算回路
及びそれを用いた受信機を提供することである。
号を増幅するAGCアンプと、このAGCアンプの出力
を復調する復調器と、この復調出力をアナログ信号に変
換するディジタル/アナログ変換器と、この変換出力か
ら希望帯域外の信号を減衰せしめるフィルタと、このフ
ィルタ出力をベースバンド処理するベースバンド回路と
を含む受信機の受信電力計算回路であって、前記AGC
アンプの制御信号を生成するための受信電力を計算する
AGC用受信電力計算手段と、前記フィルタにて減衰さ
れる電力を計算する減衰電力計算手段と、前記受信電力
計算手段による計算結果に前記減衰電力計算手段による
計算結果によって補正を加えて前記ベースバンド回路へ
報告する電力補正手段とを含むことを特徴とする受信電
力計算回路が得られる。
は、前記ディジタル/アナログ変換器の出力における電
力を算出する手段と、この算出出力に応じて前記制御電
圧を生成する制御電圧生成手段とを有することを特徴と
する。また、前記減衰電力計算手段は、前記フィルタの
出力電力と前記ディジタル/アナログ変換器の出力電力
との差分を算出する手段と、この差分と前記AGC用受
信電力計算手段の計算結果との差を算出する手段とを有
することを特徴とする。
を使用したCDMA方式の通信システムにおける移動局
としての受信機が得られる。そして、前記ベースバンド
回路は、前記電力補正手段からの報告を受けて通信相手
との間の電力制御のための情報として使用することを特
徴とする。
段のチャネルフィルタの前後で受信信号の電力計算を行
うことによりA/D変換回路が飽和することなく、また
ベースバンド回路へ報告するアンテナ端受信電力値を正
確な値とすることができる。
換された受信信号は、第一の電力計算回路で電力が計算
されて基準電力値との差分が出力される。これにより、
A/D変換回路に入力される実際の電力と入力されるべ
き基準電力値との差分が算出される。電力値の差分は積
分回路にて積分され、この積分値はアンテナ端における
受信電力値として表すことができ、AGCアンプを制御
するのに使われる。このように、A/D変換回路に入力
される電力と入力されるべき基準電力値との差分がAG
Cアンプにフィードバックされるため、A/D変換回路
に入力される受信信号がA/D変換回路の入力レンジを
越えることはなく飽和は起こらない。
二の電力計算回路は、チャネルフィルタで希望波帯域外
の成分が減衰された後の受信信号の電力を計算する。チ
ャネルフィルタで減衰される電力は、第一の電力計算回
路で計算された電力から第二の電力計算回路で計算され
た電力を引いた差分で表すことができる。ベースバンド
回路には、チャネルフィルタを通過した受信信号が入力
されるため、A/D変換回路に入力される電力に比べ、
チャネルフィルタで減衰された分だけ低い電力が入力さ
れる。よって、ベースバンド回路へ報告するアンテナ端
受信電力値としては、積分回路における積分値から各電
力計算回路の計算結果の差分を引いた値としなければな
らない。この補正によりベースバンド回路に入力される
受信電力とアンテナ端受信電力の報告値との関係が一致
する。
の実施例を説明する。尚、図3,4と同等部分は同一符
号をもって示している。アンテナ1は受信信号を入力す
る。フロントエンド回路2はデュプレクサ、アンプ、バ
ンドパスフィルタ、ダウンコンバータ等から構成され、
受信信号の希望波帯域外成分の除去、受信信号の増幅、
周波数変換を行う。AGCアンプ3は受信電力に応じた
制御電圧により受信信号に対するゲインを増減する。復
調回路4は受信信号を復調し、A/D変換回路5は受信
信号をアナログからデジタルに変換する。チャネルフィ
ルタ6は希望波近傍で帯域外の周波数成分を減衰する。
し、受信信号に含まれる希望波電力と干渉波電力との比
であるSIRを計算する。ベースバンド回路7に入力さ
れる受信信号に対応するアンテナ端受信電力値を加算回
路13から受け取り、前述のSIR計算と併せて、RS
SI(Received Signal Strength Insicator)すなわち
希望波の電力を算出して、前述した通信相手である基地
局との間の送信電力制御に使用される。
力から受信信号の電力を計算し基準電力値との差分を出
力する。これはA/D変換回路5に入力される実際の電
力と入力すべき基準電力値との差分を出力することを意
味する。電力値の差分は積分回路9において積分され
る。この積分値はアンテナ端受信電力に相当し加算回路
13に出力される。また、積分回路9はアンテナ端受信
電力に対応するAGCアンプゲインの制御データを出力
し、D/A(デジタル・アナログ)変換回路8が制御電
圧に変換しAGCアンプ3のゲインを制御する。
通過した受信信号の電力を計算し、チャネルフィルタ6
を通過後の受信信号電力とA/D変換回路5に入力すべ
き基準電力値との差分を出力する。加算回路12は電力
計算回路10で計算された電力値から電力計算回路11
で計算された電力値を引いた差分を出力する。この差分
はチャネルフィルタ6で減衰された電力に相当する。加
算回路13は積分回路9の出力する積分値から加算回路
12の出力する差分を引き、チャネルフィルタ6で減衰
した分の電力を補正してベースバンド回路7にアンテナ
端受信電力値として報告する。
参照して説明する。図1において、AGCアンプ3のゲ
インがある一定期間の間(例えば、タイムスロット間隔
とする)、ある値G0 に設定された場合について説明す
る。この場合、A/D変換回路5に入力されるタイムス
ロット内の平均電力が電力計算回路10で計算される。
図2(a)は横軸が電力計算回路で計算された結果の電
力値であり、縦軸が計算結果の電力値と基準電力値REF
との差分を表す。基準電力値REF はA/D変換回路5の
入力レンジを基に計算された値である。
計算結果がPcal1 とすると、基準電力値REF からの差
分ΔP1 が積分回路9に出力される。図2(b)は上の
横軸が積分回路9で積分された積分値であり、A/D変
換回路5の入力端から見たアンテナ端受信電力に相当す
る。縦軸はアンテナ端受信電力に対して適当なAGCア
ンプ3のゲインを表す。AGCアンプ3のゲインがG0
の時、積分値はP0 である。
すると、積分回路9の積分値はP0+ΔP1 となり、A
GCアンプ3のゲインはG1 に決定される。積分回路9
はAGCアンプ3のゲインG1 に対応する制御電圧デー
タをD/A変換回路8に出力し、D/A変換回路8から
制御電圧がAGCアンプ3に出力される。この様に、A
/D変換回路5に入力される受信信号の電力からAGC
アンプ3のゲインが制御されるため、A/D変換回路5
が飽和することはない。
を減衰された受信信号の電力は電力計算回路11で計算
される。図2(a)において、電力計算回路11の計算
結果がPcal2とすると、基準電力値REF からの差分−Δ
P2 (ΔP2 は正の数)が電力計算回路11から加算回
路12に出力される。基準電力値REF は2つの電力計算
回路で同じ値を使用する。
たΔP1 から電力計算回路11が出力した−ΔP2 を引
いて、差分(ΔP1 +ΔP2 )を出力する。この差分は
チャネルフィルタ6で減衰した分の電力を意味する。図
2(b)の下の横軸はベースバンド回路7に報告するア
ンテナ端受信電力値である。加算回路13は、図2
(b)の下横軸に示すように、積分回路9の積分値(P
0 +ΔP1 )から加算回路12が出力した差分(ΔP1
+ΔP2 )を引いて、(P0 −ΔP2 )をベースバンド
回路7にアンテナ端受信電力として出力する。
の電力はチャネルフィルタ6で減衰される分、A/D変
換回路5に入力される受信信号の電力より小さくなる
が、加算回路13の出力する報告値(P0 −ΔP2 )は
チャネルフィルタ6で減衰された分の電力まで考慮し補
正されているため、ベースバンド回路7の入力端から見
たアンテナ端電力として正しい値となる。これにより、
ベースバンド回路7における希望波と干渉波の電力計算
も正しく行われることになる。
することなく、ベースバンド回路に正確なアンテナ端受
信電力を報告することができるということである。その
理由は、A/D変換回路に入力される受信信号の電力計
算結果からAGCアンプのゲインを制御しており、また
チャネルフィルタ通過後の受信信号電力を計算し、チャ
ネルフィルタで減衰した分の電力を補正してアンテナ端
受信電力をベースバンド回路に報告しているからであ
る。
におけるベースバンド回路には、通信相手である基地局
からのアンテナ端受信電力値が正確に報告されるので、
基地局との間の送信電力制御が正しく行えることにな
る。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 受信信号を増幅するAGCアンプと、こ
のAGCアンプの出力を復調する復調器と、この復調出
力をアナログ信号に変換するディジタル/アナログ変換
器と、この変換出力から希望帯域外の信号を減衰せしめ
るフィルタと、このフィルタ出力をベースバンド処理す
るベースバンド回路とを含む受信機の受信電力計算回路
であって、前記AGCアンプの制御信号を生成するため
の受信電力を計算するAGC用受信電力計算手段と、前
記フィルタにて減衰される電力を計算する減衰電力計算
手段と、前記受信電力計算手段による計算結果に前記減
衰電力計算手段による計算結果によって補正を加えて前
記ベースバンド回路へ報告する電力補正手段とを含むこ
とを特徴とする受信電力計算回路。 - 【請求項2】 前記AGC用受信電力計算手段は、前記
ディジタル/アナログ変換器の出力における電力を算出
する手段と、この算出出力に応じて前記制御電圧を生成
する制御電圧生成手段とを有することを特徴とする請求
項1記載の受信電力計算回路。 - 【請求項3】 前記減衰電力計算手段は、前記フィルタ
の出力電力と前記ディジタル/アナログ変換器の出力電
力との差分を算出する手段と、この差分と前記AGC用
受信電力計算手段の計算結果との差を算出する手段とを
有することを特徴とする請求項1または2記載の受信電
力計算回路。 - 【請求項4】 請求項1〜3いずれか記載の受信電力計
算回路を使用したことを特徴とする受信機。 - 【請求項5】 前記ベースバンド回路は、前記電力補正
手段からの報告を受けて通信相手との間の電力制御のた
めの情報として使用することを特徴とする請求項4記載
の受信機。 - 【請求項6】 CDMA方式の通信システムにおける移
動局であることを特徴とする請求項5記載の受信機。
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