JP2001513972A - 通信システム、通信装置および通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 少なくとも基地局とその基地局と通信する通信装置を有する電話システムのような通信システムであって、この通信装置は、アンテナとRF出力パワー制御入力部に結合させるRF出力部を有するRFパワー増幅器と、電源端子を有する電源と、電源の制御入力部上の信号に応じてRF出力部のRF出力パワーを制御するRF出力パワー制御入力部に結合されている制御入力部および供給出力部と、当該RF出力パワーについての情報を表示する基地局から受信したデータを供給するデータ出力部とを有する、アンテナに結合されているデータレシーバ手段と、可能なRF出力パワー値に関する可能な電源制御入力値のリストを含んでいるテーブル手段とを有し、テーブル手段は、データレシーバ手段のデータ出力部に結合されているテーブル選択入力部を有する所望のRF出力パワー値に対応するテーブル手段のその電源制御入力値を選択する当該RF出力パワー関連情報を使用する電源の制御入力部に結合されているテーブル出力部とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】 通信システム、通信装置および通信方法 技術分野 本発明は、請求項１のプリアンブルに記載されている通信システムに関する。 本発明は、さらに、その通信システムの使用に適している請求項９のプリアン ブルに記載されている通信装置、請求項11のプリアンブルに記載されている方法 、そして、通信方法に関する。 背景技術 この種の通信システムおよび装置は、米国特許第5,251,331号により公知であ り、これは、デュアルモードのRFパワー増幅器とRFパワー増幅器に結合された２ 段階出力電源とを含む携帯電話として具体化されている通信機器が設けられてい る、特に、セルラ無線システムのような通信システムを開示している。この電源 出力は、システムが動作するそれぞれのモードの型に依存するV1とV2とを示す。 このモードは、RFパワー増幅器の効率を受け入れ可能なレベルに維持する際、RF パワー増幅器に対する供給電圧制御に異なる要求をする、ディジタルモードとア ナログモードを含む。 公知の通信システム、通信装置および方法の欠点は、RFパワー移動体通信環境 のパワー消費を効率的に調整することについて、適切な柔軟性を提供しないこと である。 発明の開示 本発明の目的は、上記の欠点を有しない、パワー消費を減少させた通信装置を 提供することである。 この目的のために、本発明の通信システムおよび通信装置は、請求項１および ９に記載される特徴を有する。本発明の通信システムの利点は、RF出力パワーを 調節するために、テーブル手段を採用することにより、通信装置が基地局と の通信のためのいくつかの可能な制御ループ概念を使用することができ、これに より、送信セッションの間、RFパワー増幅器のパワー消費を減らすことが可能に なることである。また、ハードウェア設計上の簡略化も、可能で、これにより、 パワー消費をさらに減少させ、携帯/移動装置に内蔵されているバッテリの放電 時間を、増大させ、その結果、その必要容量/サイズを、減小させることができ る。 電源のための可能な電源制御入力値と可能なRF出力パワー値との間の関係を含 んでいるテーブル手段にリストされたデータは、RF出力パワーのいかなるロスも 剰余も生じさせずに所望通りに、その通信装置の型に使われる回路の特性に合わ せて製造することにより詳細に適合させることが出来る。電源出力は、電源電流 、または電源電圧これが一般的）の何れも含むことができることに、留意された い。 本発明の通信システムの一実施態様の場合、所望の大きさと周波数をRFパワー 増幅器のRF出力信号に与えるために、RF出力信号の動作周波数および／または温 度パラメータのような付加変数を、必要RF出力パワー（特に、出力電圧）を微調 整するための付加変数として含ませることができる。 テーブル手段は、比較的安いメモリ手段を容易に使用できるように構成するの が好ましい。 請求項４に記載されている別の実施態様の場合、３つの可能な実施態様手段が 、より詳細に記載されている。第１および第２の可能な実施態様の場合、この通 信装置は、所望のRF出力値の実際のRF出力値に対する情報を比較する比較手段を 含むが、第三実施態様の場合、この通信装置から比較手段を省略することができ る。 請求項７に記載される本発明の通信システムの実施態様の場合、RF出力パワー のスイッチングが、最大RF出力パワーに対し実質的に如何なる効率のロスもなし に得られる。 RFパワー出力のRFパワーが、RFパワー増幅器に対する電源電圧の制御によって 調整される用途の場合、効率の良いDC/DC電圧コンバータが、望ましい。 従って、上述した本発明の方法は、請求項11に記載されている有利な特徴的 な機能を有する。 本発明の通信システム、通信装置および通信方法は、さらに他の利点と共に、 添付の図面（同様な部品には、同一の参照番号が付されている）を参照して、以 下に明らかにされる。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明の通信装置の可能な第一実施態様を示す。 第２図は本発明の通信装置の可能な第二実施態様を示す。第３図は、本発明の 通信システムに使用される本発明の通信装置の可能な第三実施態様を示す。 発明を実施するための最良の形態 第１、２および３図は、第３図に線図的に示される通信システム２において他 の類似した通信装置１と共に使用することができる、通信装置１の異なる実施態 様を、各々、示す。通信システム２は、さらに、通信装置１と通信する基地局３ を有する。この種の通信装置１は、トランシーバ、受信の確認応答機能を有する ページャの移動/携帯通信装置、そして、例えば、電話等に使用されている。 通信装置１は、RF出力部５のRF出力パワーの値または大きさを制御するための RF出力部５およびRFパワー制御入力部６を有するRFパワー増幅器４を有する。RF 出力パワーの制御は、例えば、デューティーサイクル（オン／オフ期間）の制御 によって、またはRFパワー増幅器４の28で線図的に表される、RFパワー増幅器４ の供給電流または供給電圧の制御のような適切な手段によって行うことが出来る 。後者のケースは、本明細書で後に説明される。通信装置１を実際に実施する際 には、RFパワー増幅器４は、RFパワー制御入力部６とは別の電源入力部（図示せ ず）を有することができる。 通信装置１は、１つの電源信号を他のものに変換する電源コンバータとして機 能することができる電源７も有する。電源７は、この場合電源電圧が供給される 電源端子８と、制御入力部９と、RFパワー増幅器４のRF出力パワー制御入力部６ に接続されている電源出力部10とを有している。データレシーバ手段11 は、データ受信/送出アンテナ13に接続されている出力部12と、基地局３によっ て送り出されたアナログまたはデジタルベースバンドデータを供給するデータ出 力部14と、RFパワー増幅器４のRF出力部５に接続されているRF入力部15とを有す る。一般にメモリ手段により構成されるテーブル手段16は、データレシーバ手段 11のデータ出力部14に接続されているテーブル選択入力部17と、電源７の制御入 力部９に接続されているテーブル出力部18とを有する。通信装置１は、電源端子 ８および供給出力部10に各々接続されている２つのスイッチサイド20および21を 有する制御可能なスイッチ19と、テーブル出力部18を介して図に示される実施態 様のレシーバ手段11のデータ出力部14に結合されている制御入力部22（参照第1- 3図の点線）とを有する事が出来る。 レシーバ手段11は、例えば、simplex-またはduplex-フィルタと、基地局３と 通信装置１との間の一方向または双方向通信リンクを実行するための復調手段と を有する。アンテナ13を介して基地局３に送られるRFパワー信号のRFパワーは、 この場合、RF出力制御入力部６に加えられる電源電圧を制御することによって制 御される。基地局３から通信装置１に送られるデータの１つは、音声とは別に、 例えば、基地局３において検出される出力パワー増幅器のRF出力パワーの情報を 含む。第１および２図の実施態様に対しては、この情報は、RF出力パワー値の所 望の信号の大きさまたは値のデータに関する。このデータは、通信装置１にフィ ードバックされそして、データ出力部14で一般にベースバンドアナログまたはデ ジタルデータとして利用できる。実際のRF出力パワー値は、RF出力部５で得るこ とが出来る。両方の値、すなわち、所望値および実際のRF出力パワー値は、コン パレータ手段25のコンパレータ入力部23および24での各入力値である。コンパレ ータ手段25は、制御入力部９を介して制御入力部６に結合されているコンパレー タ出力部26を有する。テーブル手段16は、可能なRF出力パワー値に関する可能な 制御入力値のリストを含む。データ出力部14でのデータは、所望のRF出力パワー 値が設定されるように適切な制御入力値の選択のために使用される。いくつかの 設計手法が、このコンテクスト内で可能である。 第１図の実施態様において、テーブル手段16から選ばれかつテーブル出力部 18から得られる制御入力値は、線図的に示された効率の良いDC/DC変換器27を駆 動する。このことは、第２および３図の実施態様にも当てはまる。第１図の実施 態様の場合、電源７は、第１図の電源７の可変抵抗として示される一種の消費レ ギュレータ手段28を有するように線図的に示されている。ここで、電源７が、コ ンパレータ出力部26に接続されている付加制御入力部29を有することが示されて いる。RF出力電源の粗い制御は、出力部18のテーブル出力制御信号によって達成 される。それの微調整は、入力部23および24のRF出力パワーの所望値と実効値の 差から生じる出力部26のエラー信号に基づいて行われる。 第２図の実施態様の場合、このエラー信号は、RF出力パワーを制御するための 適切な操作入力信号を選択するための選択信号として使われるテーブル選択入力 部17に、直接供給されている。しかしながら、第３図の実施態様の場合、エラー 信号は、基地局３から通信装置１に直接供給され、データ出力部14とテーブル選 択入力部17とで利用可能でとなるので、通信装置は、コンパレータ手段を全く有 しない。勿論、通信プロトコルは、この新しい概念に対処するように設計されな ければならない。しかし、何らかのハードウェアまたはソフトウェアを設け、通 信装置１とのあらゆる通信リンクに対し、実際値と所望のRF出力パワー値との間 の比較を、基地局３で中央的に実行し、次いで、これを各戸別の通信装置で行う 方が、より容易である。さらに、このオプションは、コンパレータ手段25を含ま ないので、通信システム内のあらゆる通信装置のパワーおよびハードウェアコス トを更に減らす。 図示される実施態様の場合、通信装置１は、データ出力部14上のデータが、効 率上の理由からRF出力パワーを最大にすべきことを示すと、閉止されるスイッチ ング手段19を有する。 RFパワー増幅器が、例えば、GSM通信システムにおけるバーストモードを使用 する場合、バーストによって生じる供給電圧のリップルを減らすために、電源出 力部10にコンデンサ30を接続することが好ましい。第２または３図の実施態様に 第１図の実施態様の微調整を含ませるようないくつかの修正が、当業者に可能で ある。必要に応じ、テーブル出力部18とRF制御入力部６とを直接 接続するような他の修正も可能である。 ここまでの記載から、次ぎに記載する請求項によって定義される本発明の精神 および有効範囲内で、多様な修正を行うことができること、そして、本発明が、 ここでの具体例に限定されないことは、当業者には明らかであろう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1.少なくとも基地局と前記基地局と通信する通信装置を有している通信システム であって、前記通信装置が、 - アンテナとRF出力パワー制御入力部とを結合するRF出力部を有するRFパワ ー増幅器と、 - 電源端子と、制御入力部と、前記電源の前記制御入力部の信号に応じて前 記RF出力部のRF出力パワーを制御する、前記RF出力パワー制御入力部に結 合されている電源出力とを有する電源と - 前記基地局から受信したデータを供給するデータ出力部を有する、アンテ ナに結合するデータレシーバ手段とを有する通信システムにおいて、 当該データが当該RF出力パワーについての情報を表示し、かつ、前記通信装 置が、さらに、可能なRF出力パワー値に関する可能な電源制御入力値のリスト を含むテーブル手段を有し、前記テーブル手段が、前記データレシーバ手段の 前記データ出力部に結合されているテーブル選択入力部と、所望のRF出力パワ ー値に対応する前記テーブル手段のその電源制御入力値を選択するために、当 該RF出力パワー関連情報を使用する前記電源の制御入力部に結合されているテ ーブル出力部とを有していることを特徴とする通信システム。 2.前記テーブル手段に含まれる前記可能な電源制御入力値が、また、前記RF出力 部でのRF出力信号周波数および／または前記RFパワー増幅器の前記必要RF出力 パワーを微調整するための温度パラメータに関している請求項１に記載の通信 システム。 3.前記テーブル手段が、メモリ手段を有する請求項１または２に記載の通信シス テム。 4.前記通信システムが、前記所望のRF出力パワー値および実際のRF出力パワー値 の形態で、当該RF出力パワー関連情報を各々そこに入力し、そして第一および 第二コンパレータ入力部と、前記テーブル手段を含むパスを介して、直接また は間接の何れかで、前記RFパワー制御入力部に結合されているコンパレータ出 力部とを有するコンパレータ手段を有し、後者の場合、前記パスが、 前記基地局と前記通信装置との間の通信リンクを含むケースも含む、請求項１ 〜３の何れかに記載の通信システム。 5.前記比較手段が、前記基地局に含まれている請求項４に記載の通信システム。 6.前記比較手段が、前記通信装置に含まれている請求項４に記載の通信システム 。 7.前記通信装置が、前記電源端子および前記電源出力にそれぞれ接続されている ２つのスイッチサイドを有する制御可能なスイッチと、所望のRF出力パワーを 最大にすべきである場合、前記制御可能なスイッチを閉じる、前記レシーバ手 段の前記データ出力部に連結されている制御入力部とを有する請求項１に記載 の通信システム。 8.前記電源が、前記電源信号を下降変換するDC/DC変換器を有し、その信号が、 変換された電源電圧の形態を有し、かつ、前記RFパワー増幅器の前記RF出力制 御入力部に供給される請求項１に記載の通信システム。 9.前記通信装置が、 - アンテナとRF出力パワー制御入力部とを結合するRF出力部を有するRFパワー 増幅器と、 - 電源端子と、制御入力部と、前記電源の前記制御入力部の信号に応じて前記 RF出力部のRF出力パワーを制御する、前記RF出力パワー制御入力部に結合さ れている電源出力とを有する電源と - 前記基地局から受信したデータを供給するデータ出力部を有する、アンテナ に結合するデータレシーバ手段とを有する通信装置において、 当該データが当該RF出力パワーについての情報を表示し、かつ、前記通信装 置が、さらに、可能なRF出力パワー値に関する可能な電源制御入力値のリスト を含むテーブル手段を有し、前記テーブル手段が、前記データレシーバ手段の 前記データ出力部に結合されているテーブル選択入力部と、所望のRF出力パワ ー値に対応する前記テーブル手段のその電源制御入力値を選択するために、当 該RF出力パワー関連情報を使用する前記電源の制御入力部に結合されているテ ーブル出力部とを有していることを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の通 信システムの応用に適する通信装置。 10．前記通信装置が、トランシーバである請求項９に記載の通信装置。 11．制御された出力パワーを有するRF出力パワー信号が、通信システムにおいて 通信装置によって基地局に送られている通信方法において、前記RF出力パワー 信号が、当該RF出力パワーについての情報を表示しているデータによって制御 されていて、そのデータが、前記データ基地局から発信されていて、かつ前記 通信装置で受信されていて、これによって、当該データが、所望のRF出力パワ ー値を発生させるテーブル手段に含められるその管理値を選択するポインタと して使用される通信方法。