JP2003069487A

JP2003069487A - 移動局基準周波数の補正方式およびその方法

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Publication number: JP2003069487A
Application number: JP2001260307A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Takahashi; 和生高橋
Original assignee: MX Mobiling Ltd
Current assignee: MX Mobiling Ltd
Priority date: 2001-08-29
Filing date: 2001-08-29
Publication date: 2003-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】基準基地局をトラフィックの多い場所に配置
し、基準基地局との通信により、移動局のＶＣ−ＴＣＸ
Ｏの周波数のズレ分を補正し、常に品質の良い音声通
信、データ通信を可能とする。【解決手段】前記サービスエリア内でトラヒックが多い
場所に１つの基準基地局を設置し、基準基地局から受信
した受信周波数とＶＣ−ＴＣＸＯの発振周波数との差分
を検出し、ルックアップテーブルを参照し検出した発振
周波数の差分に対応する制御電圧の補正データを算出
し、算出した補正データを基準値として出荷時に設定し
たルックアップテーブルの補正データを書き替えること
により、経年変化による発振周波数のズレを補正し、補
正後の制御電圧と出力周波数との対応関係を出荷時に設
定した制御電圧と出力周波数と同じ対応関係を維持す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、狭帯域移動通信シ
ステムに関し、特に移動局のシンセサイザー方式発振回
路に使用する基準可変水晶発振器（ＶＣ−ＴＣＸＯ）の
周波数補正に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタル移動通信システムは、移動局が
基地局からの送信される無線周波数を受信して通話チャ
ネルを選択しそのチャネル周波数を設定する。

【０００３】特に狭帯域デジタル通信の場合、基地局と
移動局間における周波数の変動（ズレ）がＢＥＲ（ビッ
トエラーレイト）の劣化を招き、音声通信やデータ通信
における品質劣化を招く。

【０００４】基地局は設置環境の良い所に設置され、ま
た設置数量も移動局に比べ少なく且つ形状的な制約も比
較的少ないため、高精度、高安定度、高価格の発振器を
使用することが可能であるが、移動局は使用場所が広域
にわたり、使用環境が厳しく、また、小型、軽量、低価
格等の市場ニーズから基地局ほど高精度、高安定度、高
価格の発振器を使用することは困難である。

【０００５】通常、移動局には電圧制御型水晶発振器
（ＶＣ−ＴＣＸＯ）が使用され、工場出荷時には径年変
化を考慮し最適な周波数が設定されているが、ユーザが
使用する過程において、経年変化による発振周波数の変
動は避けられない。

【０００６】そのため、運用中にＶＣ−ＴＣＸＯの制御
電圧を制御し発振周波数を微調することだけの補正で
は、経年変化が大きくなると限界がある。

【０００７】経年変化による発振周波数の変動を抑制す
るために、移動機筐体内部（無線部）の温度や外部の温
度を検出し、電圧制御形水晶発振器（ＶＣ−ＴＣＸＯ）
の周波数誤差を検出する度に基地局の基準周波数を基に
温度別の制御電圧補正データを作成し記憶すると共に、
記憶した最適制御電圧補正値を電圧制御形水晶発振器
（ＶＣ−ＴＣＸＯ）の電圧制御端子に印可し、経年変化
による周波数変化を補制する、周波数制御装置および周
波数制御方式が特開２０００−３１８１５号公報に開示
されている（第１の従来技術）。

【０００８】上記第１の従来技術は、温度を電気信号に
変換する温度検知回路と、温度検知回路の出力をデジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、電圧制御形温度補償
水晶発振器（ＶＣ−ＴＣＸＯ）の電圧制御端子に印可す
る電圧を発生するＤ／Ａ変換器と、Ａ／Ｄ変換器の出力
を基にＤ／Ａ変換器に印可する最適な設定値を算出する
演算装置と、Ａ／Ｄ変換器に対するＤ／Ａ変換器の設定
値を保持する書き換え可能な記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ）
とから構成されている。

【０００９】基地局と通信していない状態のときＥＥＰ
ＲＯＭにＤ／Ａ変換器が出力するＶＣ−ＴＣＸＯの制御
電圧の設定範囲の中心値付近の制御電圧データを書き込
みＶＣ−ＴＣＸＯを初期設定する。

【００１０】待時モードのとき基地局からの制御情報を
受信すると２次中間周波数（２ｎｄ−ＩＦ）信号をカウ
ントしＶＣ−ＴＣＸＯの周波数誤差を測定し、（周波数
誤差に対する制御電圧の調整量を算出し、）周波数誤差
がシステム上許容される許容範囲（しきい値）内である
とき初期状態のとき設定した制御電圧データ値をそのま
ま保持し、許容範囲外のとき制御電圧データ値における
周波数誤差の大小に対する判定基準値と比較し、判定基
準値内のとき、許容範囲内の電圧制御を行い、判定基準
値外のとき周波数誤差に対する制御電圧の制御を行い周
波数誤差が判定基準値内に収束したとき、ＥＥＰＲＯＭ
内の電圧制御データを最新の電圧制御データ値に更新し
周波数制御を完了する。

【００１１】通話モードのとき、２ｎｄ−ＩＦ信号をカ
ウントしＶＣ−ＴＣＸＯの周波数誤差を測定し、周波数
誤差に対する制御電圧を算出し、周波数誤差が周波数精
度のしきい値を越えたとき、制御電圧を変更すると共に
このときの温度情報に対するＥＥＰＲＯＭのデータを読
み出し、２ｎｄ−ＩＦ信号のカウント値から算出した制
御電圧データと温度情報に対応するデータの差が許容誤
差範囲を越えたとき、現在の温度情報に対するデータ値
を２ｎｄ−ＩＦ信号のカウント値を基に算出した制御電
圧の設定値を変更する。

【００１２】このとき、２ｎｄ−ＩＦ信号のカウント値
を基に現在の温度に対する新たな制御電圧補正データ
（更新候補データ）を作成し、通話終了後、通話中に上
昇した内部温度が低下する過程で、内部温度が通信中に
作成した新たな制御電圧補正データ（更新候補データ）
に対応する温度と一致した場合、再度２ｎｄ−ＩＦ信号
をカウントし制御電圧データを算出し、通話中に求めた
新たな制御電圧補正データ（更新候補データ）との誤差
が許容値以下のときＥＥＰＲＯＭのデータを更新（誤差
が許容値以上のときは更新せず）するものである。

【００１３】このように第１の従来技術、２ｎｄ−ＩＦ
信号をカウントしＶＣ−ＴＣＸＯの周波数誤差を測定
し、予め設定した基準範囲内にＶＣ−ＴＣＸＯの制御電
圧が収束することにより、ＶＣ−ＴＣＸＯの周波数の経
年変化を随時補正し、経年変化による温度特性の変化に
対応する従って、ＶＣ−ＴＣＸＯの周波数誤差を検出す
る度に基地局の基準周波数を基に温度別の補正データを
作成し、ＶＣ−ＴＣＸＯの径年的な周波数変動を許容範
囲内に収束することができるが、携帯電話機筐体の内部
上昇温度を検出する温度検出回路と、温度検出回路のア
ナログ出力信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ
変換器と、Ａ／Ｄ変換器のデジタル出力信号をアナログ
信号に変換するためのＤ／Ａ変換器が必要になる。

【００１４】また、周波数可変用の２つの電圧制御手段
と、温度データを生成する温度検出手段と、周波数補正
データを記憶し保持データとする記憶手段を備え、温度
データの許容範囲を指定し、保持データを電圧制御手段
の一方に供給した後これを径時変化用の電圧制御手段と
して温度データを供給し、他方の電圧制御手段に補正デ
ータを供給してこれを周波数制御用の電圧制御手段とす
る電圧制御水晶発振装置が、例えば特開平５−７５４４
６号公報に開示されている（第２の従来技術）。

【００１５】上記第２の従来技術は、内部に第１、第２
の電圧制御回路を有する水晶発振回路と、水晶発振回路
の発振周波数を制御する補正データを発生するＣＰＵ
と、ＣＰＵからデジタル信号の補正データをアナログ信
号に変換し第１、第２の電圧制御回路へ供給する第１、
第２のＤ／Ａ変換器と、ＣＰＵからの補正データを記憶
し保持データとするメモリと、温度センサと温度センサ
からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
化器から成る温度検出手段とから構成し、ＰＬＬ回路等
からＡＦＣ（自動周波数制御）用のための誤差データ
（補正データ）が供給される。

【００１６】温度センサを用いて周波数補正のための許
容音度範囲を指定し、周波数可変用の一方（第１）の電
圧制御回路をＡＦＣ用とし、他方（第２）の電圧制御回
路を径時変化用として、温度センサによって検知された
温度が許容範囲内であればＡＦＣによって補正された周
波数の情報をメモリに保持させ、第１のＤ／Ａ変換器に
より第１の電圧制御回路にＡＦＣ補正をかけると、第１
の電圧制御回路は径時変化に対する補正動作を、第２の
電圧制御回路はＡＦＣ補正動作を行う。

【００１７】このように第２の従来技術は、温度が周波
数補正のための許容温度範囲内であれば第１、第２の電
圧制御回路の役割が交互に反転しつつ補正データをメモ
リに保持することにより、常時安定な周波数精度を得る
ことができるが、ＡＦＣ用と径時変化補正用として２つ
の電圧制御回路が必要になる。

【００１８】また、水晶発振器の初期エージング時の発
振周波数を測定した径時変化曲線に基づき周波数変化率
が所定の値以上になった時間にその周波数変化率を補償
する高安定水晶発振器が、特開平７−２９７６３９号公
報に開示されている（第３の従来技術）。

【００１９】上記第３の従来技術は、水晶振動子と発振
回路を組み合わせた水晶発振回路と、水晶発振回路に接
続し負荷容量を可変する可変容量ダイオードと、可変容
量ダイオードに印可する電圧を切り換える切換回路と、
水晶発振回路の周波数径時変化曲線に基づき周波数変化
率（周波数変化／規定周波数）を所定値以上になった時
間その周波数変化率を補償するよう切換回路を制御して
可変容量ダイオードに印可電圧を供給するプログラマブ
ルタイマから構成されている。

【００２０】このように第３の従来技術は、周波数変化
率特性が規定の周波数変化率を超えた時間において、可
変容量ダイオードに所定の電圧を印可することにより、
負荷容量を変化させ初期の周波数に戻すことにより新た
な周波数経年変化特性を得るものであり、プログラマブ
ルタイマの出力パルスにより切換回路を駆動し、複数の
分圧抵抗器を切り換えて可変容量ダイオードの印加電圧
を選択することにより長期的な発振周波数の径時変化を
所定の範囲内に抑制することができるが、プログラマブ
ルタイマ、可変容量ダイオードに供給する抵抗分圧回
路、プログラマブルタイマ出力により抵抗分圧回路を切
り換える切換回路が必要となる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】上記第１の従来技術
は、ＶＣ−ＴＣＸＯの周波数誤差を検出する度に基地局
の基準周波数を基に温度別の補正データを作成し、ＶＣ
−ＴＣＸＯの径年的な周波数変動を許容範囲内に収束す
ることができるが、携帯電話機筐体の内部上昇温度を検
出する温度検出回路と、温度検出回路のアナログ出力信
号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器と、Ａ
／Ｄ変換器のデジタル出力信号をアナログ信号に変換す
るためのＤ／Ａ変換器が必要になる。

【００２２】また、第２の従来技術は、温度が周波数補
正のための許容温度範囲内であれば第１、第２の電圧制
御回路の役割が交互に反転しつつ補正データをメモリに
保持することにより、常時安定な周波数精度を得ること
ができるが、ＡＦＣ用と径時変化補正用として２つの電
圧制御回路が必要になる。

【００２３】また、第３の従来技術は、プログラマブル
タイマ、可変容量ダイオードに供給する抵抗分圧回路、
プログラマブルタイマ出力により抵抗分圧回路を切り換
える切換回路が必要となる。

【００２４】本発明の目的は、基地局の外にトラヒック
の多い場所に基地局より発振周波数精度が高い基準基地
局を設置し、基準基地局からの電波を受信したとき、受
信周波数と移動局のシンセサイザー方式発振回路の発振
周波数との差分を検出し、検出した差分に対応する制御
電圧の補正データをＬＵＴテーブルを参照し算出し、算
出した補正データを基準値として出荷時に設定したルッ
クアップテーブルの補正データを書き替える基準可変水
晶発振器の周波数補正方式おびその方法を提供すること
にある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明の移動局基準周波
数の補正方式は、移動局が複数の基地局のサービスエリ
ア内を移動しながら通信する狭帯域移動通信システムに
おいて、前記サービスエリア内でトラヒックが多い場所
に少なくとも１つの基準基地局を設置し、前記移動局は
前記基準基地局からの電波を受信したとき、前記基準基
地局から受信した電波の周波数と、基準可変水晶発振器
（以下ＶＣ−ＴＣＸＯ）の発振周波数をリファレンスと
して作動するシンセサイザー方式発振器の発振周波数と
の差分を検出し、予め設定されている補正データ群の中
から前記差分に相当する補正データを前記ＶＣ−ＴＣＸ
Ｏの発振周波数を制御するための制御電圧の基準値とし
前記ＶＣ−ＴＣＸＯの発振周波数を補正することを特徴
とする。

【００２６】また、前記基準基地局の発振周波数は、前
記基地局の発振周波数に対し１桁以上の高精度を有する
ことを特徴とする。

【００２７】また、前記移動局は、前記基準基地局から
の受信周波数と前記ＶＣ−ＴＣＸＯ）の発振周波数との
差分を補正するための複数の異なる差分周波数と前記複
数の異なる差分周波数にそれぞれ対応する補正データを
記憶したルックアップテーブルを有することを特徴とす
る。

【００２８】また、前記ルックアップテーブルには、前
記移動局の出荷時に、前記ＶＣ−ＴＣＸＯの制御電圧を
変化させて、その時の出力周波数を測定することにより
作成した制御電圧対発振周波数特性を基に前記ＶＣ−Ｔ
ＣＸＯの経年変化による周波数ズレを想定し、前記制御
電圧対発振周波数特性上の制御電圧の中心値における発
振周波数を基準値とし、想定した周波数ズレ分を複数の
周波数に分割し、分割した前記周波数それぞれに対応し
前記ＶＣ−ＴＣＸＯの制御電圧を制御するための前記補
正データが記憶されていることを特徴とする。

【００２９】また、前記移動局は、前記基準基地局から
の電波を受信したとき、受信電波から識別情報を検出し
前記基準基地局からの受信電波であることを識別する基
地局識別手段と、前記基準基地局からの受信周波数と前
記ＶＣ−ＴＣＸＯの発振周波数の差分を検出するする周
波数差分検出手段と、検出された前記発振周波数の差分
に対応する前記制御電圧の補正データを前記ルックアッ
プテーブルを参照し算出する差分補正データ算出手段
と、差分補正データ算出手段により算出された前記補正
データを基準値として前記出荷時に設定した前記ルック
アップテーブルの前記補正データを書き替える補正デー
タ書替手段とを有し、前記補正データ書替手段により書
き替えられた前記補正データにより前記ＶＣーＴＸＣＯ
の発振周波数を制御することを特徴とする。

【００３０】本発明の移動局基準周波数の補正方法は、
移動局が複数の基地局のサービスエリア内を移動しなが
ら通信する狭帯域移動通信システムにおいて、前記サー
ビスエリア内でトラヒックが多い場所に少なくとも１つ
の基準基地局を設置し、前記移動局は、出荷時に、前記
ＶＣ−ＴＣＸＯの制御電圧を変化させて、その時の出力
周波数を測定することにより作成した、前記ＶＣ−ＴＣ
ＸＯの制御電圧と発振周波数特性を基に前記ＶＣ−ＴＣ
ＸＯの経年変化による周波数のズレを想定し、前記制御
電圧と発振周波数特性上の制御電圧の中心値における発
振周波数を基準値とし、想定した周波数ズレ分を複数の
周波数に分割し、分割した前記周波数それぞれに対応し
前記ＶＣ−ＴＣＸＯの制御電圧を制御するための補正デ
ータを記憶したルックアップテーブルを有し、前記基地
局と通信中に前記基準基地局からの電波を受信したと
き、受信電波から識別情報を検出し前記基準基地局から
の受信電波であることを識別する第１のステップと、受
信周波数とＶＣ−ＴＣＸＯの発振周波数の差分を検出す
る第２のステップと、前記ルックアップテーブルを参照
し前記第２のステップで検出された前記発振周波数の差
分に対応する前記制御電圧の補正データを算出する第３
のステップと、第３のステップで算出された前記補正デ
ータを基準値として前記出荷時に設定した前記ルックア
ップテーブルの前記補正データを書き替える第４のステ
ップとを有することを特徴とする。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。図１は本発明のシステム概要を示
す概念図、図２は本発明の移動局の主要構成を示すブロ
ック図、図３は本発明の基準基地局電波受信時の発振周
波数補正処理を示すフローチャート、図４はルックアッ
プテーブルの構成例を示し、（Ａ）は出荷時の状態を示
し、（Ｂ）は経年変化による発振周波数のズレを補正し
たときの状態を示す図である。本発明の移動通信システ
ムは図１に示すように、基地局３０，４０，５０，６０
と、基準基地局７０と、移動局８０とから構成され、基
準基地局７０はトラヒックの多い所に設置され、基準基
地局７０の発振周波数は一般の基地局３０，４０，５
０，６０の発振周波数に比べ少なくとも１桁以上周波数
精度が高いものとする。

【００３２】デジタル通信における周波数追従機能（以
下ＡＦＣと称す）は特に狭帯域デジタル通信システムに
おいて、必要不可欠な機能の一つである。

【００３３】このＡＦＣの基準となるべき基準可変水晶
発振器（ＶＣ−ＴＣＸＯ）の発振周波数が変動すると、
復調した際ＢＥＲ（ビットエラーレイト）の劣化を招
き、音声通信、データ通信の品質が低下する。

【００３４】本発明の移動局は図２に示すように、アン
テナ１、ＲＦＡＭＰ２、１ｓｔＭＩＸ３、ＩＦ段のｃｒ
ｙＦＩＬ４、ＡＭＰ５、２ｎｄＭＩＸ６、セラミックフ
ィルタ７、ＩＦ用のアナログデジタルコンバータ（以下
ＩＦ用ＡＤ変換器と称す）８、シンセサイザー方式発振
回路９、ＶＣ−ＴＣＸＯ１０、Ｉ，Ｑ分離部のＩ信号用
ミキサー１１、Ｉ，Ｑ分離部のＱ信号用ミキサー１２、
Ｉ信号用ルートナイキストフィルタ１３、Ｑ信号用ルー
トナイキストフィルタ１４、Ｉ、Ｑ信号生成用のπ／２
位相器１５、検波部１６、角度検出部１７、補正用デー
タのルックアップテーブル１８（以下ＬＵＴと称す）、
ＣＰＵ１９、ＶＣ−ＴＣＸＯ制御用デジタルアナログコ
ンバータ（以下電圧制御用ＤＡ変換器と称す）２０とか
ら構成されている。

【００３５】なお、ＬＵＴ１８には、出荷時に、ＶＣ−
ＴＣＸＯの制御電圧を変化させて、出力周波数を測定す
ることにより作成した制御電圧対発振周波数特性を基に
経年変化による発振周波数のズレに対応する制御電圧の
補正データが例えば図示しないＳＲＡＭ等に記憶されて
いる。

【００３６】次に図３に図１，２を併せて参照し基地局
と通信中の移動局８０が基準基地局７０からの電波を受
信したときのＶＣ−ＴＣＸＯの動作について説明する。

【００３７】移動局８０は複数の基地局３０，４０，５
０，６０と基準基地局７０が混在するサービスエリア内
に在圏し、サービスエリア内を移動しながら通信する。
基準基地局７０をサービスエリアの中で、トラヒィック
の多い場所に設置する。

【００３８】移動局８０のＶＣ−ＴＣＸＯの発振周波数
は、経年変化により変化する。

【００３９】基準基地局７０は原振に、ルビジウムある
いは、高安定水晶発振器を使用しており、送信周波数の
安定度は他の基地局３０，４０，５０，６０に比べ１桁
以上よいものである。

【００４０】基準基地局７０が送信するコマンドには基
準基地局であることを示す所定の識別情報が含まれてお
り、移動局８０は基準基地局７０の電波を受信したした
とき、基準基地局からの受信電波であることを判別する
ことが可能となる。

【００４１】基地局３０，４０，５０，６０と通信中
（図３のステップＳ１０１）に移動局８０が基準基地局
７０からの電波を受信すると（Ｓ１０２）、移動局８０
は復調した受信コマンドに含まれている識別情報から基
準基地局７０からの電波であることを識別する。

【００４２】移動局８０のアナログ部において、アンテ
ナ１が受信した（Ｓ１０２）基準基地局７０からの電波
は、ＲＦアンプ２で増幅され、１ｓｔミキサー３で第一
中間周波数に変換される（Ｓ１０３）。

【００４３】その後、第一中間周波数に変換された受信
信号は、ｃｒｙＦＩＬ４を通過し、ＡＭＰ５で増幅され
た後、２ｎｄＭＩＸ６で第二中間周波数に変換され（Ｓ
１０４）、さらにセラミックフィルタ７で帯域制限さ
れ、ＩＦ用ＡＤ変換器８に入力され、デジタルデータと
してデジタル部へ入力される（Ｓ１０５）。

【００４４】シンセサイザー方式発振回路９は、ＣＰＵ
１９からのチャンネル設定データ等を受け取り、必要な
チャンネルの周波数に設定される（Ｓ１０６）。

【００４５】ＶＣ−ＴＣＸＯ１０は、シンセサイザー方
式発振回路９のリファレンス周波数として使用される。

【００４６】移動局８０のデジタル部は、ＩＦ用ＡＤ変
換器８でデジタル信号に変換された信号は、Ｉ，Ｑ分離
部のＩ信号用ミキサー１１、Ｑ信号用ミキサー１２およ
びπ／２位相器１５において、Ｉ信号およびＱ信号に変
換される（Ｓ１０７）。π／２位相器１５、そのＩ，Ｑ
信号を生成するためのものである。

【００４７】Ｉ信号は、ルートナイキストフィルタ１３
に入力され帯域制限され、検波部１６へ入力される。同
様にＱ信号は、ルートナイキストフィルタ１４に入力さ
れ、帯域制限されて検波部１６へ入力され遅延検波され
る（Ｓ１０８）。

【００４８】遅延検波されたＩ信号およびＱ信号は、角
度検出部１７へ入力される。角度検出部１７では、受信
信号の角度を検出して（Ｓ１０９）、この情報をもと
に、受信した周波数がどのくらいズレているかを算出す
る（Ｓ１１０）。

【００４９】ＣＰＵ１９は、角度検出部１７で算出され
た受信周波数の周波数ズレの有無を判定する（Ｓ１１
１）。

【００５０】ステップＳ１１１の判定結果が周波数ズレ
有り場合、ＣＰＵ１９はＬＵＴから発振周波数のズレ分
に対応する制御電圧の補正データを読み出し電圧制御用
ＤＡ変換器２０を介してＶＣ−ＴＣＸＯへ発振周波数の
補正制御を行う。

【００５１】ＬＵＴには予め、図４（Ａ）に示すように
ＶＣ−ＴＣＸＯ１０の制御電圧対発振周波数特性上の任
意の点（例えば制御電圧の制御可能範囲のセンタ）を基
準値とし、基準値を中心に発振周波数のズレ分（プラス
方向とマイナス方向）を所定のステップに分割し（例え
ばズレ分を±３０Ｈｚと見込んだとき１０Ｈｚ毎に分割
し）、分割した各周波数に対応する制御電圧を制御する
ための補正データを書き込んでおく。

【００５２】図４（Ａ）によれば、経年変化による発振
周波数のズレを±３０Ｈｚと見込んだ場合、基準値
「０」中心にプラス方向に「＋１０Ｈｚ」、「＋２０Ｈ
ｚ」、「＋３０Ｈｚ」、マイナス方向に「１０Ｈｚ」、
「−２０Ｈｚ」、「−３０Ｈｚ」と発振周波数のズレを
分割し、「＋１０Ｈｚ」、「＋２０Ｈｚ」、「＋３０Ｈ
ｚ」に対し、制御電圧に対応する補正データが例えば、
「＋１０」、「＋２０」、「＋３０」を、「−１０Ｈ
ｚ」、「−２０Ｈｚ」、「−３０Ｈｚ」に対し、「−１
０」、「−２０」、「−３０」を書き込んでおく。発振
周波数の基準値「０」に対する補正データは当然「０」
が書き込まれている。

【００５３】ステップＳ１１１において周波数ズレが例
えば「＋２０Ｈｚ」と検出された場合、ＬＵＴから「＋
２０Ｈｚ」に対応して記憶されている補正データ「＋２
０」を読み出し周波数ズレ分の補正データを算出する
（Ｓ１１２）。

【００５４】ステップＳ１１２において補正データが算
出されると、基準基地局からの受信電波か否かを判定し
（Ｓ１１３）、基準基地局からの受信電波であるとき
は、経年変化によりずれた周波数に対応する補正データ
を基準値として各周波数ズレに対応する補正データを書
き替える（Ｓ１１４）。

【００５５】例えば周波数ズレが「＋２０Ｈｚ」の場
合、図４（Ａ）の周波数ズレ「＋２０Ｈｚ」に対応する
補正データを、図４（Ｂ）に示すように基準値として各
周波数に対応する補正データを書き替える。

【００５６】このようにＬＵＴの補正データを書き替え
ることにより経年変化による発振周波数のズレが補正さ
れるので、次回基準基地局から電波を受信したときは、
図４（Ｂ）の周波数ズレ「＋２０Ｈｚ」を基準値として
ＶＣ−ＴＣＸＯが制御される。

【００５７】デジタル移動通信において、移動機に搭載
しているＶＣ−ＴＣＸＯは出荷時において良く調整され
ているが、時間が経つとともに経年変化のために、次第
に調整されていた制御電圧と出力周波数の関係がズレて
しまい、そのためＶＣ−ＴＣＸＯの制御電圧と出力周波
数の関係が大きくズレると、受信した周波数に追従出来
なくなってしまう。

【００５８】本発明によれば、ある通信可能なエリアの
中でとくにトラフィックの多いと思われる場所に基準基
地局を設置し、通常の基地局との通信においては、移動
機は従来通りのＡＦＣ機能を有するが、基準基地局と通
信する場合は、従来通りのＡＦＣ機能を働かせた上で、
基準基地局から受信した電波の周波数とＶＣ−ＴＣＸＯ
の発振周波数をリファレンスとして作動するシンセサイ
ザー方式発振回路の発振周波数との差を比較して、その
値を求める。

【００５９】ＶＣ−ＴＣＸＯの制御電圧と出力周波数は
比例関係に有ることを利用して、ＬＵＴのテーブル値を
この求めた値の分だけ更新（テーブル値をプラス、ある
いはマイナス側にシフト）することにより、出荷時と同
じ制御電圧と出力周波数の関係に再調整できるので、運
用中にでもＶＣ−ＴＣＸＯの経年変化分を補正すること
が可能となる。

【００６０】また、この補正はＶＣ−ＴＣＸＯの経年変
化分の補正であるため、頻繁に行う必要もない。

【００６１】さらに基準基地局もトラフィックの多い場
所に設置するため、エリア内の移動機は必ず基準基地局
と通信できる。このため、あるエリアだけ更新できない
などの偏りはないと考えられる。

【００６２】従って、従来のようにＶＣ−ＴＣＸＯの経
年変化により、基地局との通信に支障をきたすことな
く、常に基地局に追従出来る性能を保つことが可能とな
り、その結果ＢＥＲの劣化がなくなり、音声通話やデー
タ伝送等にみられた支障は大幅に軽減される。

【００６３】また、追従させる電圧も小さな値で可能な
ことから、追従速度も落とさず高速移動通信においても
対応可能である。

【００６４】また、低価格で小型でその上経年変化の大
きいＶＣ−ＴＣＸＯを使用しても、問題ない。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、出荷後フ
ィールドにおいて、通常の運用をしながらＶＣ−ＴＣＸ
Ｏの経年変化により周波数ズレを補正するので、品質の
よい、音声通信、データ通信等が可能になる。

【００６６】移動局の出荷時に、ＶＣ−ＴＣＸＯの制御
電圧を変化させて、その時の出力周波数を測定すること
により作成した制御電圧対発振周波数特性を基にＶＣ−
ＴＣＸＯの経年変化による周波数ズレを想定し、制御電
圧対発振周波数特性上の制御電圧の中心値における発振
周波数を基準値とし、想定した周波数ズレ分を複数の周
波数に分割し、分割した周波数それぞれに対応しＶＣ−
ＴＣＸＯの制御電圧を制御するための補正データを記憶
するルックアップテーブルを備え、基準基地局から受信
した受信周波数とＶＣ−ＴＣＸＯの発振周波数をリファ
レンスとして作動するシンセサイザー方式発振回路の発
振周波数との差分を検出し、ルックアップテーブルを参
照し検出した発振周波数の差分に対応する制御電圧の補
正データを算出し、算出した補正データを基準値として
出荷時に設定したルックアップテーブルの補正データを
書き替えるので、経年変化による発振周波数のズレが補
正され、経年変化でズレた制御電圧と出力周波数との対
応関係を出荷時に設定した制御電圧と出力周波数と同じ
対応関係を維持することができ、高品質な音声通信、デ
ータ通信を実現することができる。

【００６７】また、経年変化による発振周波数のズレ分
を補正できるので、従来より移動局の使用期間（発振周
波数の補正の限界を超えることによる使用不能となる）
が延びるだけでなく、小型で、低価格なＶＣ−ＴＣＸＯ
が使用でき、低価格化も可能である。

【００６８】また、経年変化の大きい、低価格なＶＣ−
ＴＣＸＯを使用することができる。

【００６９】また、ＶＣ−ＴＣＸＯの制御電圧と出力周
波数との相対関係の補正は経年変化に対する補正である
ため頻繁に行う必要がなく、更に、基準基地局もトラヒ
ック多い場所に設置するため、サービスエリア内に在圏
する移動機は基準基地局と必ず通信することがで、従っ
て特定なサービスエリアだけ制御電圧と出力周波数との
相対関係の補正（更新）ができないなどの偏りは発生し
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシステム概要を示す概念図である。

【図２】本発明の移動局の主要構成を示すブロック図で
ある。

【図３】本発明の基準基地局電波受信時の発振周波数補
正処理を示すフローチャートである。

【図４】本発明のルックアップテーブルの構成例を示す
図であり（Ａ）は出荷時の状態を示し、（Ｂ）は経年変
化による発振周波数のズレを補正したときの状態を示す
図である。

【符号の説明】

１アンテナ２ＲＦＡＭＰ３１ｓｔＭＩＸ４ｃｒｙＦＩＬ５ＡＭＰ６２ｎｄＭＩＸ７セラミックフィルタ８アナログデジタルコンバータ９シンセサイザー方式発振回路１０ＶＣ−ＴＣＸＯ１１Ｉ，Ｑ分離部のＩ信号用ミキサー１２Ｉ，Ｑ分離部のＱ信号用ミキサー１３Ｉ信号用ルートナイキストフィルタ１４Ｑ信号用ルートナイキストフィルタ１５Ｉ、Ｑ信号生成用のπ／２位相器１６検波部１７角度検出部１８ルックアップテーブル１９ＣＰＵ２０デジタルアナログコンバータ３０基地局４０基地局５０基地局６０基地局７０基準基地局８０移動局

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動局が複数の基地局のサービスエリア
内を移動しながら通信する狭帯域移動通信システムにお
いて、前記サービスエリア内でトラヒックが多い場所に
少なくとも１つの基準基地局を設置し、前記移動局は前
記基準基地局からの電波を受信したとき、前記基準基地
局から受信した電波の周波数と、基準可変水晶発振器
（以下ＶＣ−ＴＣＸＯ）の発振周波数をリファレンスと
して作動するシンセサイザー方式発振器の発振周波数と
の差分を検出し、予め設定されている補正データ群の中
から前記差分に相当する補正データを前記ＶＣ−ＴＣＸ
Ｏの発振周波数を制御するための制御電圧の基準値とし
前記ＶＣ−ＴＣＸＯの発振周波数を補正することを特徴
とする移動局基準周波数の補正方式。
【請求項２】前記基準基地局の発振周波数は、前記基
地局の発振周波数に対し１桁以上の高精度を有すること
を特徴とする請求項１記載の移動局基準周波数の補正方
式。
【請求項３】前記移動局は、前記基準基地局からの受
信周波数と前記シンセサイザー方式発振器の発振周波数
との差分を補正するための複数の異なる差分周波数と前
記複数の異なる差分周波数にそれぞれ対応する補正デー
タを記憶したルックアップテーブルを有することを特徴
とする請求項１、２記載の移動局基準周波数の補正方
式。
【請求項４】前記ルックアップテーブルには、前記移
動局の出荷時に、前記ＶＣ−ＴＣＸＯの制御電圧を変化
させて、その時の出力周波数を測定することにより作成
した制御電圧対発振周波数特性を基に前記ＶＣ−ＴＣＸ
Ｏの経年変化による周波数ズレを想定し、前記制御電圧
対発振周波数特性上の制御電圧の中心値における発振周
波数を基準値とし、想定した周波数ズレ分を複数の周波
数に分割し、分割した前記周波数それぞれに対応し前記
ＶＣ−ＴＣＸＯの制御電圧を制御するための前記補正デ
ータが記憶されていることを特徴とする請求項１乃至３
記載の移動局基準周波数の補正方式。
【請求項５】前記移動局は、前記基準基地局からの電
波を受信したとき、受信電波から識別情報を検出し前記
基準基地局からの受信電波であることを識別する基地局
識別手段と、前記基準基地局からの受信周波数と前記シ
ンセサイザー方式発振器の発振周波数との差分を検出す
るする周波数差分検出手段と、検出された前記発振周波
数の差分に対応する前記制御電圧の補正データを前記ル
ックアップテーブルを参照し算出する差分補正データ算
出手段と、差分補正データ算出手段により算出された前
記補正データを基準値として前記出荷時に設定した前記
ルックアップテーブルの前記補正データを書き替える補
正データ書替手段とを有し、前記補正データ書替手段に
より書き替えられた前記補正データにより前記ＶＣーＴ
ＸＣＯの発振周波数を制御することを特徴とする請求項
１乃至４記載の移動局基準周波数の補正方式。
【請求項６】移動局が複数の基地局のサービスエリア
内を移動しながら通信する狭帯域移動通信システムにお
いて、前記サービスエリア内でトラヒックが多い場所に
少なくとも１つの基準基地局を設置し、前記移動局は、
出荷時に、前記ＶＣ−ＴＣＸＯの制御電圧を変化させ
て、その時の出力周波数を測定することにより作成し
た、前記ＶＣ−ＴＣＸＯの制御電圧と発振周波数特性を
基に前記ＶＣ−ＴＣＸＯの経年変化による周波数のズレ
を想定し、前記制御電圧と発振周波数特性上の制御電圧
の中心値における発振周波数を基準値とし、想定した周
波数ズレ分を複数の周波数に分割し、分割した前記周波
数それぞれに対応し前記ＶＣ−ＴＣＸＯの制御電圧を制
御するための補正データを記憶したルックアップテーブ
ルを有し、前記基地局と通信中に前記基準基地局からの
電波を受信したとき、受信電波から識別情報を検出し前
記基準基地局からの受信電波であることを識別する第１
のステップと、受信周波数とＶＣ−ＴＣＸＯの発振周波
数をリファレンスとして作動するシンセサイザー方式発
振器の発振周波数との差分を検出する第２のステップ
と、前記ルックアップテーブルを参照し前記第２のステ
ップで検出された前記発振周波数の差分に対応する前記
制御電圧の補正データを算出する第３のステップと、第
３のステップで算出された前記補正データを基準値とし
て前記出荷時に設定した前記ルックアップテーブルの前
記補正データを書き替える第４のステップとを有するこ
とを特徴とする移動局基準周波数の補正方法。