JP2004096517A - 送受信無線装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】送信電力と受信電力とを１つの回路構成により制御しうるものであって、送信時に不要な電波を輻射させず、受信時の通話品質を確保することを可能とする送受信無線装置を提供する。
【解決手段】かかる課題を解決するために、本発明の送受信無線装置は、ピンポン伝送方式に対応する送受信無線装置において、送受信信号の共通経路上に設けられ、受信レベルに応じて送信電力又は受信電力を制御する可変利得制御手段を備えることを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】かかる課題を解決するために、本発明の送受信無線装置は、ピンポン伝送方式に対応する送受信無線装置において、送受信信号の共通経路上に設けられ、受信レベルに応じて送信電力又は受信電力を制御する可変利得制御手段を備えることを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送受信無線装置に関し、例えば、送信信号と受信信号とを交互に通信する時分割デュープレックス方式（ＴＤＤ方式：Ｔｉｍｅ ＤｉｖｉｔｉｏｎＤｕｐｌｅｘ。ＴＤＤ方式を「ピンポン伝送方式」ともいう。）を採用した無線通信システムにおいて、基地局が備える送受信無線装置に適用し得る。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献１】特開平２００１−１７７４２３号公報
【０００４】
【特許文献２】特開平１１−３３１９２６号公報
【０００５】
【特許文献３】特開平６−３０３１５４号公報
【０００６】
【特許文献４】特開平８−２３７１６０号公報
例えば、簡易型携帯電話システム（ＰＨＳ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）は、変調方式としてπ／４シフトＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）を用いており、アクセス方式として時分割多元接続（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）−ＴＤＤ方式を用いている。
【０００７】
図２は、ＰＨＳ基地局が備える一般的な送受信無線装置の内部構成を示したブロック図である。
【０００８】
このような構成を有するＰＨＳ基地局（ＢＳ）と、移動局（ＰＳ）との間における通信はＴＤＭＡ−ＴＤＤフレームを用いて行われており、このとき用いられるＴＤＭＡ−ＴＤＤフレームの構成の制限から、１個のＰＨＳ基地局が同時に通信しうる移動局の数に限りがあった。
【０００９】
従って、ユーザの利用頻度（トラフィック）が多い場所では、そのユーザトラフィックに応じた複数のＰＨＳ基地局を隣接させて設置している。
【００１０】
しかし、ある一定の範囲内に複数のＰＨＳ基地局を隣接設置してしまうと、当該ＰＨＳ基地局が使用している通信回線と、同時に通信している他のＰＨＳ基地局が使用している通信回線との間で干渉が生じてしまうおそれがある。
【００１１】
このようなことを防止するために、従来のＰＨＳ基地局の送受信無線装置は、通信状況に応じて、送信信号の送信に係る送信電力を制御する送信電力制御装置や、受信信号の受信電力を調整して後段の受信回路へ与える受信電力制御装置を備えることが必要となる。
【００１２】
従来、送信電力制御方法については、例えば、上述した特許文献１〜３などのようなものがある。
【００１３】
また、受信電力制御方法については、例えば、上述した特許文献４などのようなものがある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献の送信電力制御方法又は受信電力制御方法は、送信電力の制御回路と、受信回路へ与える受信電力の制御回路とを別々に備えなければならず、１つの回路として構成することが困難であり、また、あまりにも至近距離で複数のＰＨＳ基地局が設置されると、以下のような問題が生じてしまい、送信電力及び受信電力を制御しても通信品質が劣化するというおそれがある。
【００１５】
（１）まず、あまりにも互いに至近距離に設置された複数のＰＨＳ基地局が、それぞれ同時タイミングでそれぞれ通信を行なうと、同じ時間帯で複数の無線周波数が存在することになる。
【００１６】
従って、当該ＰＨＳ基地局は、送信時に、これら複数の無線周波数を強電界で受信してしまうと、電力増幅器の非線形性に起因する送信相互変調が発生してしまい、アンテナ部から空中に不要な周波数成分を輻射して、他のＰＨＳ基地局において除去が困難な妨害波を放出してしまうというおそれがある。
【００１７】
また、当該ＰＨＳ基地局は、受信時に、至近距離に設置された複数の他の移動局（ＰＳ）が使用する無線周波数を受信してしまうと、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）やミキサ等の非線形性により相互変調成分が発生してしまい、通信に使用している周波数と重なってしまうと、受信時の通信品質を悪化させてしまうというおそれがある。
【００１８】
（２）また、当該ＰＨＳ基地局が、ある程度距離の離れたある移動局と通信する場合、当該ＰＨＳ基地局の近くに位置する他のＰＨＳ基地局が、他の移動局と通信をしているとき、当該ＰＨＳ基地局は、他の移動局が使用している電波を強電界で受信してしまう。
【００１９】
この場合、当該ＰＨＳ基地局は、他の移動局が使用する電波の過入力により、ＬＮＡやミキサが飽和動作領域となり、感度抑圧効果を受け、復調時に符号誤りを起こす場合がある。
【００２０】
これらの問題を解決するためには、一般的に、送信回路の電力増幅器の出力にアイソレータを追加したり、１ｄＢコンプレッションレベルの高い電力増幅器、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサを使用する必要があるが、これらの条件を満たすＩＣの種類も少なくなるため、コストアップや装置性能が制限され、満足の得られる対策方法ではなかった。
【００２１】
そのため、受信電力に応じて、送受信電力を１つの回路構成により制御しうるものであって、送信時に不要な電波を輻射させず、受信時の通話品質を確保することを可能とする送受信無線装置が求められている。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、本発明の送受信無線装置は、ピンポン伝送方式に対応する送受信無線装置において、送受信信号の共通経路上に設けられ、受信レベルに応じて送信電力又は受信電力を制御する可変利得制御手段を備えることを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施形態】
（Ａ）第１の実施形態
本発明に係る送受信無線装置の第１の実施形態について図面を参照して詳説する。
【００２４】
第１の実施形態は、変調方式がπ／４シフトＱＰＳＫ、アクセス方式が時分割多元接続（ＴＤＭＡ）方式−時分割デュープレクス（ＴＤＤ）方式を採用するＰＨＳにおいて、ＰＨＳ基地局（ＢＳ）が備える送受信無線装置に適用する場合を例として説明する。
【００２５】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図３は、第１の実施形態に係るＰＨＳ基地局の送受信無線装置の内部構成を示したブロック図である。
【００２６】
図３に示すように、ＰＨＳ基地局３０の送受信無線装置は、アンテナ部１、ダイバーシチ選択スイッチ２、バンドパスフィルタ３、送受信電力調整部１９、ＬＮＡ５、ミキサ６、バンドパスフィルタ７、ミキサ８、バンドパスフィルタ９、増幅部１０、検波回路部１１、直交変調器１２、増幅部１３、ミキサ１４、バンドパスフィルタ１５、可変利得増幅器１６、電力増幅器１７、ベースバンド部１８とを備える。
【００２７】
なお、図３は、図２に示す従来の送受信無線装置の内部構成と対応する構成要素については対応する符号を付している。
【００２８】
アンテナ部１は、ダイバーシチアンテナである。
【００２９】
ダイバーシチ選択スイッチ２は、アンテナ部１が受信した受信信号の受信レベルに応じてアンテナを切り替える切り替えスイッチである。このダイバーシチ選択スイッチ２の形式は、あらゆる形式を適用することが適用でき、例えば、選択合成や、最大選択合成や、等利得合成等である。
【００３０】
バンドパスフィルタ３は、不要な周波数成分を除去するものである。バンドパスフィルタ３は、受信時には、ダイバーシチ選択スイッチ２からの受信信号について不要な周波数成分を除去して、送受信電力調整部１９へ与えるものである。また送信時には、送受信電力調整部１９からの送信信号について不要な周波数成分を除去してダイバーシチ選択スイッチ２へ与えるものである。
【００３１】
送受信電力調整部１９は、検波回路部１１からの受信レベルに応じて送受信信号の送受信電力を調整するものであって、受信時は、バンドパスフィルタ３から受信信号を受け取り、その受信信号の受信電力を所定の減衰量で減衰して、ＬＮＡ５へ与えるものであり、また、送信時は、電力増幅器１７から送信信号を受け取り、その送信信号の送信電力を所定の減衰量で減衰して、バンドパスフィルタ３へ与えるものである。
【００３２】
なお、送受信電力調整部１９の内部構成については、後で詳細に説明する。
【００３３】
ＬＮＡ５は、送受信電力調整部１９からの受信信号を低雑音で増幅して、ミキサ６へ与えるものである。
【００３４】
ミキサ６は、ＬＮＡ５から受信信号を受け取り、ＲＦ周波数を第１中間周波数に変換して、その第１中間周波数をバンドパスフィルタ７へ与えるものである。
【００３５】
バンドパスフィルタ７は、ミキサ６から第１中間周波数を受け取り、不要周波数成分を除去して、ミキサ８へ与えるものである。
【００３６】
ミキサ８は、バンドパスフィルタ７から受け取った、不要周波数を除去した第１中間周波数を第２中間周波数へ変換して、変換された第２中間周波数をバンドパスフィルタ９へ与えるものである。
【００３７】
バンドパスフィルタ９は、ミキサ８からの第２中間周波数の不要な周波数成分を除去して、増幅部１０へ与えるものである。
【００３８】
増幅部１０は、バンドパスフィルタ９から受け取った第２中間周波数を増幅して、その増幅された第２中間周波数をベースバンド部１８へ与えるものである。また、増幅部１０は、増幅された第２中間周波数を検波回路部１１へ与えるものである。
【００３９】
検波回路部１１は、増幅部１０から第２中間周波数を受け取り、検波処理を行なうものである。また、検波回路部１１は、測定した第２中間周波数の受信レベルと予め設定された閾値と比較して、その比較結果に基づいた制御信号を送受信電力調整部１９に与える。この制御信号は、後述する送受信電力調整部１９が有する複数のアッテネータ回路２１〜２３を選択するスイッチに対する制御信号として意味を持つ。
【００４０】
検波回路部１１に設定される閾値の数は、送受信電力調整部１９が有するアッテネータ回路２１〜２３の数に対応して設定される。例えば、アッテネータ回路２１〜２３の数が３個の場合、設定される閾値は２個設定される。また、検波回路部１１は、送信時用の閾値と、受信時用の閾値とを有するようにしてもよい。このようにすることで、送信時と受信時との通信状況に応じてより的確な減衰量を選択できる。
【００４１】
ベースバンド部１８は、受信時には、増幅部１０から受け取った増幅信号を受け取り、その信号をベースバンド処理するものである。また、ベースバンド部１８は、送信時には、ベースバンド処理された送信信号を、直交変調部器１２へ与えるものである。
【００４２】
直交変調器１２は、ベースバンド部１８から送信データを受け取り、その送信データに対して直交変調処理を施し、送信信号を増幅部１３へ与えるものである。
【００４３】
増幅部１３は、直交変調器１２から送信信号を受け取り、その送信信号を増幅して、その増幅された送信信号をミキサ１４へ与えるものである。
【００４４】
ミキサ１４は、増幅部１３からの送信信号を受け取り、その送信信号を所望のＰＨＳ周波数帯（チャネル）に周波数変換して、周波数変換された送信信号をバンドパスフィルタ１５へ与えるものである。
【００４５】
バンドパスフィルタ１５は、ミキサ１４から周波数変換された送信信号を受け取り、その不要な周波数成分を除去して、可変利得増幅器１６へ与えるものである。
【００４６】
可変利得増幅器１６は、バンドパスフィルタ１５から送信信号を受け取り、その送信信号の送信電力を所定のレベルに調整して、送信電力が調整された送信信号を電力増幅器１７へ与えるものである。
【００４７】
電力増幅器１７は、可変利得増幅器１６から送信電力を調整された送信信号を受け取り、その送信信号の送信電力を増幅して、送受信電力調整部１９へ与えるものである。
【００４８】
次に、図１に示した送受信電力調整部１９の内部構成について詳説する。
【００４９】
図１に示すように、送受信電力調整部１９は、３個のアッテネータ回路２１〜２３と、アッテネータ回路を切替える選択スイッチ２４と、送受信回路を切り替える送受信切替えスイッチ２５とを備えるものである。
【００５０】
本実施形態では、図１に示すように、送受信切替えスイッチ２５が複数のアッテネータ回路２１〜２３を内蔵する構成を送受信電力調整部１９として説明するが、正確にいえば、送受信切替えスイッチ２５の前段に複数のアッテネータ回路２１〜２３を備え、それらアッテネータ回路２１〜２３の一端が送受信切替えスイッチ２５と接続し、アッテネータ回路２１〜２３の他端が選択スイッチ２４と接続しうる構成が送受信電力調整部１９である。
【００５１】
アテネータ回路２１〜２３は、送信電力及び受信電力を減衰する回路であり、本実施形態では、電力減衰量が０ｄＢ、２０ｄＢ、４０ｄＢとそれぞれ異なる３個のアテネータ回路を備える。勿論、アッテネータ回路の個数や設定する電力減衰量については制限されない。また、アッテネータ回路２１〜２３は、選択スイッチ２４と送受信切替えスイッチ２５との切替えにより、所望のアッテネータ回路に切り替えられる。
【００５２】
送受信切替えスイッチ２５は、送信時と受信時とで時間的に切り替えられるスイッチである。
【００５３】
選択スイッチ２４は、検波回路部１１からの制御信号に基づいて、アッテネータ回路２１〜２３を選択するものである。この検波回路部１１からの制御信号は、上述したように、受信信号の受信レベルに基づく信号である。例えば、検波回路部１１において、大小２個の閾値が設定されており、測定した受信レベルが大きい方の閾値以上であるときには、４０ｄＢアッテネータ回路２３を選択するように選択し、受信レベルが小さい方の閾値以下であるときには、０ｄＢアッテネータ回路２１を選択し、受信レベルが大小２個の閾値の間であるときには、２０ｄＢアッテネータ回路２２を選択するようにする。
【００５４】
また、選択スイッチ２４は、検波回路部１１が測定した１フレーム前の受信信号の受信レベルに基づく制御信号に応じてアッテネータ回路２１〜２３を切替る。
【００５５】
ここで、図４は、一般的なＰＨＳに使用されるＴＤＭＡ−ＴＤＤフレームの構成例を示した構成図である。図４に示すように、ＴＤＭＡ−ＴＤＤフレームは、１フレームが５ｍｓであり、６２５μｓ毎の８個のタイムスロットから構成されており、前半の４個を送信用タイムスロットとし、後半の４個を受信用タイムスロットとしている。
【００５６】
従って、選択スイッチ２４がアッテネータ回路２１〜２３の選択に係る受信レベルは、送信電力に対しては２．５ｍｓ前の受信レベルであり、受信電力に対しては５ｍｓ前の受信レベルである。
【００５７】
つまり、検波回路部１１は、それぞれ１フレーム前に測定された受信信号の受信レベルを測定し、その受信レベルに応じた制御信号を選択スイッチ２４に与えて、アッテネータ回路２１〜２３を選択している。
【００５８】
このように、選択スイッチ２４が１フレーム前の受信レベルに応じてアッテネータ回路２１〜２３を切り替えられるようにしたのは、ＰＨＳは、移動局が高速移動をすることを想定していないシステムであり、一般的に低速フェージングであるからである。従って、通信中のＰＨＳ基地局の受信レベルは、５ｍｓ間で大きく変動することはほとんどなく、また、ＴＤＤ方式であるので２．５ｍｓ毎にピンポン伝送される移動局−ＰＨＳ基地局間の空間伝搬損失はほぼ等しいことからである。
【００５９】
図５は、送受信電力制御回路１９の回路構成例を示した構成図である。
【００６０】
図５に示すように、送受信電力調整部１９は、所定の抵抗器を有するアッテネータ回路と、３つの接続ポートＰ１〜Ｐ３と、５つの制御ポートＣ１〜Ｃ５と、その制御ポートＣ１〜Ｃ５からの制御により接続切り替えをするＦＥＴ１〜ＦＥＴ５とを備える。
【００６１】
図５のおいて、アッテネータ回路２１〜２３は、それぞれ所定の抵抗器を有するものであり、この抵抗器を通じて電力を減衰させる構成を備えている。本実施形態の場合、各アッテネータ回路２１〜２３は抵抗器のみを有するので、その両端が入出力端子となり得て、選択スイッチ２４（ＦＥＴ１〜ＦＥＴ３に相当）と、送受信切替えスイッチ２５（ＦＥＴ４及びＦＥＴ５）との切替えにより入出力端子のいずれかが決まる。このような構成をとることで、各アッテネータ回路２１〜２３は送信電力と受信電力とをともに調整することができる。勿論、アッテネータ回路の構成がこのように抵抗器のみに限られることはない。
【００６２】
ＦＥＴ１〜ＦＥＴ３は、制御ポートＣ１〜Ｃ３からの制御信号に応じてオンオフをするＦＥＴであり、アッテネータ回路２１〜２３の接続スイッチとして機能する。
【００６３】
また、制御ポートＣ１〜Ｃ３は、検波回路部１１から制御信号が与えられるポートである。
【００６４】
ＦＥＴ４及びＦＥＴ５は、制御ポートＣ４又は制御ポートＣ５から時間的に切り替えられる信号に応じてオンオフするＦＥＴであり、アッテネータ回路２１〜２３の接続スイッチとして機能する。
【００６５】
また、制御ポートＣ４及びＣ５は、ＦＥＴ４及びＦＥＴ５を時間的に切替える信号が与えられるポートである。
【００６６】
なお、接続ポートＰ１は、バンドパスフィルタ３との接続ポートであり、接続ポートＰ２は、受信回路側のＬＮＡ５との接続ポートであり、接続ポートｐ３は、送信回路側の電力増幅器１７との接続ポートである。
【００６７】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態に係る送受信無線装置の動作について説明する。まず、送受信無線装置の送信電力制御の説明してから受信電力制御の説明をする。
【００６８】
なお、通常のＰＨＳ基地局が行なう受信処理及び送信処理については、従来のＰＨＳ基地局の動作と同様であるので省略する。
【００６９】
ベースバンド部１８からの送信データが所定の送信処理が行われて、電力増幅器１７により、無線通信のために増幅された送信信号が送受信電力調整部１９へ与えられる。
【００７０】
このとき、送受信切替えスイッチ２５は、送信回路側の電力増幅器１７と送受信電力調整部１９とを接続するように切り替えている。
【００７１】
電力増幅器１７からの送信信号は、送受信電力調整部１９において、所定の減衰量をもって送信電力が減衰されてバンドパスフィルタ３に与えられる。この送信電力が減衰される減衰量は、検波回路部１１が測定した受信信号の受信レベルに応じて選択されたものであり、送受信電力調整部１９が、それぞれ異なる電力減衰量を予め設定された複数のアッテネータ回路２１〜２３を有しており、それらの中から選択されたアッテネータ回路のものである。
【００７２】
このアッテネータ回路の選択は、検波回路部１１が測定した１フレーム前の受信レベルと、予め設定された閾値との比較により決定することができる。勿論、受信レベルに応じて減衰量が決定できれば良く、例えば、可変アッテネータ等によってもよい。
【００７３】
また、減衰量の初期設定は、複数のアッテネータ回路２１〜２３のうちいずれかのものを選択させるようにしてよい。例えば、初期設定としてアッテネータ回路２１を選択しておくことができる。
【００７４】
送受信電力調整部１９からの送信信号は、バンドパスフィルタ３へ与えられ、不要な周波数成分を除去されてアンテナ部１から送信される。
【００７５】
次に、受信電力制御について説明する。
【００７６】
アンテナ部１により受信された受信信号は、ダイバーシチ選択スイッチ２を介して、バンドパスフィルタ３に与えられる。
【００７７】
受信信号は、バンドパスフィルタ３により、不要な周波数成分が除去された後、送受信電力調整部１９へ与えられる。
【００７８】
バンドパスフィルタ３からの受信信号は、送受信電力調整部１９において、所定の減衰量をもって受信電力が減衰され、ＬＮＡ５へ与えられる。この送受信電力調整部１９は、上記送信電力制御の方法と同様にして、受信レベルに応じた制御信号に基づいて、複数のアッテネータ回路２１〜２３中から１個のアッテネータ回路が選択されて、受信電力が減衰される。
【００７９】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上、第１の実施形態によれば、受信レベルに応じた電力減衰量をもって減衰するアッテネータ回路２１〜２３を、送受信切替えスイッチの前段に備えることとしたので、送信電力及び受信電力をともに調整して最適化させることができ、その結果通信品質の劣化を防ぐことができる。
【００８０】
具体的には、送信時に、他のＰＨＳ基地局が送信している他チャネルの無線周波数を受信した場合、電力増幅器１７の出力端子に入力されるレベルが、アッテネータ回路２１〜２３により減衰するため、相互変調により発生する電力増幅器１７の不要周波数レベルが下がり、通信中の他ＰＨＳ基地局−移動局間の通信に影響を与えなくなる。また、ＰＨＳ基地局自身の送信電力の最適化も行えるため、不要に強い電波を送信しなくなるため、他のＰＨＳ基地局への干渉確率も低減される。
【００８１】
受信時には受信電界強度が高い場合、アッテネータ回路２１〜２３により受信回路に入力されるレベルを最適化することにより、受信回路に使用されている非線形素子の飽和動作による歪みが抑えられる。また、他ＰＨＳ基地局−移動局間が使用している周波数の受信による受信回路で発生する、相互変調レベルも低くすることができ、受信性能の改善が可能となる。
【００８２】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明に係る送受信無線装置の第２の実施形態について図面を参照して説明する。
【００８３】
第２の実施形態に係る送受信無線装置は、アンテナ部を切り替えるダイバーシチ選択スイッチの後段に、受信レベルに応じた電力減衰量をもって減衰するアッテネータ回路を備えることを特徴とする。
【００８４】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図６は、第２の実施形態に係るＰＨＳ基地局の送受信無線装置の内部構成を示すブロック図である。
【００８５】
なお、図６において、第１の実施形態で説明した構成要件と対応する構成要件については対応する番号を付してあり、これらの機能構成の機能説明については省略する。
【００８６】
図６に示すように、送受信電力調整部６０は、ダイバーシチ選択スイッチ６５と、０ｄＢアッテネータ回路６１と、２０ｄＢアッテネータ回路６２と、４０ｄＢアッテネータ回路６３と、選択スイッチ６４とを備える。
【００８７】
本実施形態では、図６に示すように、ダイバーシチ選択スイッチ６５が複数のアッテネータ回路６１〜６３を有する構成を送受信電力調整部６０としているが、正確にはダイバーシチ選択スイッチ６５の後段に複数のアッテネータ回路６１〜６３を備え、それらの複数のアッテネータ回路６１〜６３の一端がダイバーシチ選択スイッチ６５と接続しうる構成を送受信電力調整部６０とする。
【００８８】
本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、選択スイッチ６４が、検波回路部１１からの受信レベルに応じた制御信号に基づいて、アッテネータ回路６１〜６３を選択する。
【００８９】
送受信電力調整部６０は、受信時に、アンテナ部１から受信信号を受け取り、選択スイッチ６４により選択されたアッテネータ回路６１〜６３により受信信号の受信電力を調整して、その受信電力を調整された受信信号をバンドパスフィルタ３へ与えるものである。このとき、ダイバーシチ選択スイッチ６５は、第１の実施形態と同様に、受信信号の受信レベルに応じてダイバーシチを切り替えるものである。
【００９０】
また、送受信電力制御回路６０は、送信時にバンドパスフィルタ３から送信信号を受け取り、選択スイッチ６４によりアッテネータ回路６１〜６３が選択されて、送信信号の送信電力を調整して、アンテナ部１を介して送信するものである。
【００９１】
０ｄＢアッテネータ回路６１、２０ｄＢアッテネータ回路６２、４０ｄＢアッテネータ回路６３は、それぞれ電力を減衰させる減衰量が０ｄＢ、２０ｄＢ、４０ｄＢと予め設定されており、アンテナ部１との接続はダイバーシチ選択スイッチ６５により切り替えられ、バンドパスフィルタ３との接続は選択スイッチ６４により切り替えられるものである。
【００９２】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、第２の実施形態に係る送受信無線装置の動作について説明する。
【００９３】
アンテナ部１により受信された受信信号は、送受信電力調整部６０に与えられる。
【００９４】
送受信電力調整部６０に与えられた受信信号は、送受信電力調整部６０において、検波回路１１からの受信レベルに応じた制御信号に基づいて選択スイッチ６４により選択されたアッテネータ回路６１〜６３により受信電力が調整されて、バンドパスフィルタ３へ与えられる。
【００９５】
検波回路部１１は、第１の実施形態と同様に、１フレーム前の受信信号の受信レベルを測定し、その受信レベルと予め設定された閾値との比較結果に基づいて、制御信号を与える。
【００９６】
送受信電力調整部６０から受信電力を調整された受信信号は、バンドパスフィルタ３において、不要な周波数成分を除去されて、時間的に切り替えされる送受信切替スイッチ４を介してＬＮＡ５へ与えられる。
【００９７】
また、送信処理された送信信号は、電力増幅器１７により送信電力を増幅されて送受信切替スイッチ６４を介してバンドパスフィルタ３へ与えられる。
【００９８】
バンドパスフィルタ３へ与えられた送信信号は、不要な周波数成分が除去されて、送受信電力調整部６０へ与えられる。
【００９９】
バンドパスフィルタ３からの送信信号は、送受信電力調整部６０において、選択されたアッテネータ回路６１〜６３により送信電力が減衰されて、アンテナ部１を介して送信される。
【０１００】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上、第２の実施形態によれば、アンテナ選択スイッチが複数のアッテネータを内蔵することにより、第１の実施形態と同様に、ＰＨＳ基地局の受信レベルに応じて、送信電力及び受信回路に入力されるレベルを調整し最適化することができ、通信品質の劣化を防ぐことができる。
【０１０１】
（Ｃ）第３の実施形態
次に、本発明に係る送受信無線装置の第３の実施形態について説明する。
【０１０２】
（Ｃ−１）第３の実施形態の構成及び動作
第３の実施形態に係る送受信無線装置は、第１の実施形態に係る送受信電力調整部１９と、第２の実施形態に係る送受信電力調整部６０とを備える場合の適用である。
【０１０３】
図７は、第３の実施形態に係るＰＨＳ基地局の送受信無線装置の内部構成を示すブロック図である。
【０１０４】
図７に示すように、第３の実施形態に係るＰＨＳ基地局の送受信無線装置の送受信共有部は、アンテナ部１と、送受信電力調整部６０と、バンドパスフィルタ３と、送受信電力調整部１９とを備えるものである。なお、第１及び第２の実施形態で説明した対応する構成については対応する番号を付す。
【０１０５】
送受信電力調整部１９は、第１の実施形態で説明した、複数のアッテネータ回路２１〜２３を有する送受信切替スイッチである。
【０１０６】
送受信電力調整部６０は、第２の実施形態で説明した、複数のアッテネータ回路６１〜６３を有するダイバーシチ選択スイッチである。
【０１０７】
（Ｃ−２）第３の実施形態の効果
以上、第３の実施形態に係る送受信無線装置によれば、ダイバーシチ選択スイッチ及び送受信切替スイッチに、それぞれ複数のアッテネータ回路を備えるようにして、受信レベルに応じて送信電力及び受信回路に入力されるレベルを調整し最適化することができ、通信品質の劣化を防ぐことができる。
【０１０８】
また、ダイバーシチ選択スイッチ及び送受信切替スイッチの両方に、複数のアッテネータ回路を備えることより、送信電力及び受信回路への入力電力を調整する減衰量のダイナミックレンジを広げて使用することができる。
【０１０９】
（Ｄ）他の実施形態
上述した第１〜第３の実施形態で説明した送受信電力調整部１９及び６０は、ＰＨＳに限られることなく、ＴＤＤ方式を採用する無線通信システムの送受信無線装置に広く適用することができる。例えば、構内送受信無線装置等に適用できる。
【０１１０】
上述した第１〜第３の実施形態において、送受信電力調整部１９及び送受信電力調整部６０は、それぞれ電力減衰量が異なる３個のアッテネータ回路を備えることとして説明したが、受信レベルに応じて電力減衰量が変化させることができる可変アッテネータ回路を適用してもよい。この可変アッテネータ回路を用いると、受信レベルに対してより的確な減衰量をもって送受信電力を減衰することができる。
【０１１１】
また、第１〜第３の実施形態において各アッテネータ回路の減衰量は、構成するπ型アッテネータにより任意に設定でき、またアッテネータの種類は、ＦＥＴスイッチとπ型アッテネータの数を増やすことにより増やすことが可能である。
【０１１２】
また、第１〜第３実施形態では、送受信電力を減衰する手段を、抵抗器を有するアッテネータ回路として説明したが、例えば、トランジスタを有するようにしてもよい。また、減衰手段として、マイナス利得の電力増幅器（つまり、通常の利得の場合に比べて小さい利得を適用した増幅器）を適用してもよい。これらの場合、この減衰手段が、送信用の減衰部と受信用の減衰部とを有するようにし、検波回路部１１からの制御信号がそれぞれの減衰部を制御して送受信電力を調整するようにしてもよい。
【０１１３】
さらにまた、第１の実施形態での、図５に示す送受信電力調整部１９の回路構成の説明において、各スイッチ部（ＦＥＴ１〜ＦＥＴ５）がＦＥＴにより構成されることとして説明したが、これに限られることなく、例えば、ＰＩＮダイオード、トランジスタ等によって構成されるとしてもよい。
【０１１４】
さらにまた、第１〜第３の実施形態では、送受信切り替えスイッチや、ダイバーシチ選択スイッチが、受信レベルに応じた電力減衰量をもって減衰するアッテネータ回路を備えることとしたが、送受信信号の共通信号経路上に、電力減衰回路が備えていればよい。
【０１１５】
また、第１〜第３の実施形態に係る送受信電力調整部１９及び６０を、従来の送信電力制御装置及び又は受信電力制御装置を有する送受信装置が備えるようにしてもよい。すなわち、このような従来の送受信装置が、送受信電力調整部１９及び６０を備えることにより、２段階の電力制御をすることができる。
【０１１６】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、ピンポン伝送方式に対応する送受信無線装置において、送受信信号の共通経路上に設けられ、受信レベルに応じて送信電力又は受信電力を制御する可変利得制御手段を備えることにより、送信電力と受信電力とを１つの回路構成により制御することができ、送信時に不要な電波を輻射させず、受信時の通話品質を確保することを可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る送受信無線装置の送受信信号の共通経路上の内部構成を示したブロック図である。
【図２】従来基地局の送受信無線装置の内部構成を示したブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る送受信無線装置の内部構成を示したブロック図である。
【図４】時分割多元接続方式の時分割デュープレックスで使用される送受信フレームの形式を示した説明図である。
【図５】第１の実施形態に係る送受信電力調整部の回路構成例を示した回路図である。
【図６】第２の実施形態に係る送受信無線装置の送受信信号の共通経路上の内部構成を示したブロック図である。
【図７】第３の実施形態に係る送受信無線装置の送受信信号の共通経路上の内部構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
４、２５…送受信切替スイッチ、２、６５…ダイバーシチ選択スイッチ、
２４、６４…選択スイッチ１９、６０…送受信電力調整部、
１１…検波回路部、２１〜２３、６１〜６３…アッテネータ回路。
【発明の属する技術分野】
本発明は、送受信無線装置に関し、例えば、送信信号と受信信号とを交互に通信する時分割デュープレックス方式（ＴＤＤ方式：Ｔｉｍｅ ＤｉｖｉｔｉｏｎＤｕｐｌｅｘ。ＴＤＤ方式を「ピンポン伝送方式」ともいう。）を採用した無線通信システムにおいて、基地局が備える送受信無線装置に適用し得る。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献１】特開平２００１−１７７４２３号公報
【０００４】
【特許文献２】特開平１１−３３１９２６号公報
【０００５】
【特許文献３】特開平６−３０３１５４号公報
【０００６】
【特許文献４】特開平８−２３７１６０号公報
例えば、簡易型携帯電話システム（ＰＨＳ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）は、変調方式としてπ／４シフトＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）を用いており、アクセス方式として時分割多元接続（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）−ＴＤＤ方式を用いている。
【０００７】
図２は、ＰＨＳ基地局が備える一般的な送受信無線装置の内部構成を示したブロック図である。
【０００８】
このような構成を有するＰＨＳ基地局（ＢＳ）と、移動局（ＰＳ）との間における通信はＴＤＭＡ−ＴＤＤフレームを用いて行われており、このとき用いられるＴＤＭＡ−ＴＤＤフレームの構成の制限から、１個のＰＨＳ基地局が同時に通信しうる移動局の数に限りがあった。
【０００９】
従って、ユーザの利用頻度（トラフィック）が多い場所では、そのユーザトラフィックに応じた複数のＰＨＳ基地局を隣接させて設置している。
【００１０】
しかし、ある一定の範囲内に複数のＰＨＳ基地局を隣接設置してしまうと、当該ＰＨＳ基地局が使用している通信回線と、同時に通信している他のＰＨＳ基地局が使用している通信回線との間で干渉が生じてしまうおそれがある。
【００１１】
このようなことを防止するために、従来のＰＨＳ基地局の送受信無線装置は、通信状況に応じて、送信信号の送信に係る送信電力を制御する送信電力制御装置や、受信信号の受信電力を調整して後段の受信回路へ与える受信電力制御装置を備えることが必要となる。
【００１２】
従来、送信電力制御方法については、例えば、上述した特許文献１〜３などのようなものがある。
【００１３】
また、受信電力制御方法については、例えば、上述した特許文献４などのようなものがある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献の送信電力制御方法又は受信電力制御方法は、送信電力の制御回路と、受信回路へ与える受信電力の制御回路とを別々に備えなければならず、１つの回路として構成することが困難であり、また、あまりにも至近距離で複数のＰＨＳ基地局が設置されると、以下のような問題が生じてしまい、送信電力及び受信電力を制御しても通信品質が劣化するというおそれがある。
【００１５】
（１）まず、あまりにも互いに至近距離に設置された複数のＰＨＳ基地局が、それぞれ同時タイミングでそれぞれ通信を行なうと、同じ時間帯で複数の無線周波数が存在することになる。
【００１６】
従って、当該ＰＨＳ基地局は、送信時に、これら複数の無線周波数を強電界で受信してしまうと、電力増幅器の非線形性に起因する送信相互変調が発生してしまい、アンテナ部から空中に不要な周波数成分を輻射して、他のＰＨＳ基地局において除去が困難な妨害波を放出してしまうというおそれがある。
【００１７】
また、当該ＰＨＳ基地局は、受信時に、至近距離に設置された複数の他の移動局（ＰＳ）が使用する無線周波数を受信してしまうと、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）やミキサ等の非線形性により相互変調成分が発生してしまい、通信に使用している周波数と重なってしまうと、受信時の通信品質を悪化させてしまうというおそれがある。
【００１８】
（２）また、当該ＰＨＳ基地局が、ある程度距離の離れたある移動局と通信する場合、当該ＰＨＳ基地局の近くに位置する他のＰＨＳ基地局が、他の移動局と通信をしているとき、当該ＰＨＳ基地局は、他の移動局が使用している電波を強電界で受信してしまう。
【００１９】
この場合、当該ＰＨＳ基地局は、他の移動局が使用する電波の過入力により、ＬＮＡやミキサが飽和動作領域となり、感度抑圧効果を受け、復調時に符号誤りを起こす場合がある。
【００２０】
これらの問題を解決するためには、一般的に、送信回路の電力増幅器の出力にアイソレータを追加したり、１ｄＢコンプレッションレベルの高い電力増幅器、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサを使用する必要があるが、これらの条件を満たすＩＣの種類も少なくなるため、コストアップや装置性能が制限され、満足の得られる対策方法ではなかった。
【００２１】
そのため、受信電力に応じて、送受信電力を１つの回路構成により制御しうるものであって、送信時に不要な電波を輻射させず、受信時の通話品質を確保することを可能とする送受信無線装置が求められている。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、本発明の送受信無線装置は、ピンポン伝送方式に対応する送受信無線装置において、送受信信号の共通経路上に設けられ、受信レベルに応じて送信電力又は受信電力を制御する可変利得制御手段を備えることを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施形態】
（Ａ）第１の実施形態
本発明に係る送受信無線装置の第１の実施形態について図面を参照して詳説する。
【００２４】
第１の実施形態は、変調方式がπ／４シフトＱＰＳＫ、アクセス方式が時分割多元接続（ＴＤＭＡ）方式−時分割デュープレクス（ＴＤＤ）方式を採用するＰＨＳにおいて、ＰＨＳ基地局（ＢＳ）が備える送受信無線装置に適用する場合を例として説明する。
【００２５】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図３は、第１の実施形態に係るＰＨＳ基地局の送受信無線装置の内部構成を示したブロック図である。
【００２６】
図３に示すように、ＰＨＳ基地局３０の送受信無線装置は、アンテナ部１、ダイバーシチ選択スイッチ２、バンドパスフィルタ３、送受信電力調整部１９、ＬＮＡ５、ミキサ６、バンドパスフィルタ７、ミキサ８、バンドパスフィルタ９、増幅部１０、検波回路部１１、直交変調器１２、増幅部１３、ミキサ１４、バンドパスフィルタ１５、可変利得増幅器１６、電力増幅器１７、ベースバンド部１８とを備える。
【００２７】
なお、図３は、図２に示す従来の送受信無線装置の内部構成と対応する構成要素については対応する符号を付している。
【００２８】
アンテナ部１は、ダイバーシチアンテナである。
【００２９】
ダイバーシチ選択スイッチ２は、アンテナ部１が受信した受信信号の受信レベルに応じてアンテナを切り替える切り替えスイッチである。このダイバーシチ選択スイッチ２の形式は、あらゆる形式を適用することが適用でき、例えば、選択合成や、最大選択合成や、等利得合成等である。
【００３０】
バンドパスフィルタ３は、不要な周波数成分を除去するものである。バンドパスフィルタ３は、受信時には、ダイバーシチ選択スイッチ２からの受信信号について不要な周波数成分を除去して、送受信電力調整部１９へ与えるものである。また送信時には、送受信電力調整部１９からの送信信号について不要な周波数成分を除去してダイバーシチ選択スイッチ２へ与えるものである。
【００３１】
送受信電力調整部１９は、検波回路部１１からの受信レベルに応じて送受信信号の送受信電力を調整するものであって、受信時は、バンドパスフィルタ３から受信信号を受け取り、その受信信号の受信電力を所定の減衰量で減衰して、ＬＮＡ５へ与えるものであり、また、送信時は、電力増幅器１７から送信信号を受け取り、その送信信号の送信電力を所定の減衰量で減衰して、バンドパスフィルタ３へ与えるものである。
【００３２】
なお、送受信電力調整部１９の内部構成については、後で詳細に説明する。
【００３３】
ＬＮＡ５は、送受信電力調整部１９からの受信信号を低雑音で増幅して、ミキサ６へ与えるものである。
【００３４】
ミキサ６は、ＬＮＡ５から受信信号を受け取り、ＲＦ周波数を第１中間周波数に変換して、その第１中間周波数をバンドパスフィルタ７へ与えるものである。
【００３５】
バンドパスフィルタ７は、ミキサ６から第１中間周波数を受け取り、不要周波数成分を除去して、ミキサ８へ与えるものである。
【００３６】
ミキサ８は、バンドパスフィルタ７から受け取った、不要周波数を除去した第１中間周波数を第２中間周波数へ変換して、変換された第２中間周波数をバンドパスフィルタ９へ与えるものである。
【００３７】
バンドパスフィルタ９は、ミキサ８からの第２中間周波数の不要な周波数成分を除去して、増幅部１０へ与えるものである。
【００３８】
増幅部１０は、バンドパスフィルタ９から受け取った第２中間周波数を増幅して、その増幅された第２中間周波数をベースバンド部１８へ与えるものである。また、増幅部１０は、増幅された第２中間周波数を検波回路部１１へ与えるものである。
【００３９】
検波回路部１１は、増幅部１０から第２中間周波数を受け取り、検波処理を行なうものである。また、検波回路部１１は、測定した第２中間周波数の受信レベルと予め設定された閾値と比較して、その比較結果に基づいた制御信号を送受信電力調整部１９に与える。この制御信号は、後述する送受信電力調整部１９が有する複数のアッテネータ回路２１〜２３を選択するスイッチに対する制御信号として意味を持つ。
【００４０】
検波回路部１１に設定される閾値の数は、送受信電力調整部１９が有するアッテネータ回路２１〜２３の数に対応して設定される。例えば、アッテネータ回路２１〜２３の数が３個の場合、設定される閾値は２個設定される。また、検波回路部１１は、送信時用の閾値と、受信時用の閾値とを有するようにしてもよい。このようにすることで、送信時と受信時との通信状況に応じてより的確な減衰量を選択できる。
【００４１】
ベースバンド部１８は、受信時には、増幅部１０から受け取った増幅信号を受け取り、その信号をベースバンド処理するものである。また、ベースバンド部１８は、送信時には、ベースバンド処理された送信信号を、直交変調部器１２へ与えるものである。
【００４２】
直交変調器１２は、ベースバンド部１８から送信データを受け取り、その送信データに対して直交変調処理を施し、送信信号を増幅部１３へ与えるものである。
【００４３】
増幅部１３は、直交変調器１２から送信信号を受け取り、その送信信号を増幅して、その増幅された送信信号をミキサ１４へ与えるものである。
【００４４】
ミキサ１４は、増幅部１３からの送信信号を受け取り、その送信信号を所望のＰＨＳ周波数帯（チャネル）に周波数変換して、周波数変換された送信信号をバンドパスフィルタ１５へ与えるものである。
【００４５】
バンドパスフィルタ１５は、ミキサ１４から周波数変換された送信信号を受け取り、その不要な周波数成分を除去して、可変利得増幅器１６へ与えるものである。
【００４６】
可変利得増幅器１６は、バンドパスフィルタ１５から送信信号を受け取り、その送信信号の送信電力を所定のレベルに調整して、送信電力が調整された送信信号を電力増幅器１７へ与えるものである。
【００４７】
電力増幅器１７は、可変利得増幅器１６から送信電力を調整された送信信号を受け取り、その送信信号の送信電力を増幅して、送受信電力調整部１９へ与えるものである。
【００４８】
次に、図１に示した送受信電力調整部１９の内部構成について詳説する。
【００４９】
図１に示すように、送受信電力調整部１９は、３個のアッテネータ回路２１〜２３と、アッテネータ回路を切替える選択スイッチ２４と、送受信回路を切り替える送受信切替えスイッチ２５とを備えるものである。
【００５０】
本実施形態では、図１に示すように、送受信切替えスイッチ２５が複数のアッテネータ回路２１〜２３を内蔵する構成を送受信電力調整部１９として説明するが、正確にいえば、送受信切替えスイッチ２５の前段に複数のアッテネータ回路２１〜２３を備え、それらアッテネータ回路２１〜２３の一端が送受信切替えスイッチ２５と接続し、アッテネータ回路２１〜２３の他端が選択スイッチ２４と接続しうる構成が送受信電力調整部１９である。
【００５１】
アテネータ回路２１〜２３は、送信電力及び受信電力を減衰する回路であり、本実施形態では、電力減衰量が０ｄＢ、２０ｄＢ、４０ｄＢとそれぞれ異なる３個のアテネータ回路を備える。勿論、アッテネータ回路の個数や設定する電力減衰量については制限されない。また、アッテネータ回路２１〜２３は、選択スイッチ２４と送受信切替えスイッチ２５との切替えにより、所望のアッテネータ回路に切り替えられる。
【００５２】
送受信切替えスイッチ２５は、送信時と受信時とで時間的に切り替えられるスイッチである。
【００５３】
選択スイッチ２４は、検波回路部１１からの制御信号に基づいて、アッテネータ回路２１〜２３を選択するものである。この検波回路部１１からの制御信号は、上述したように、受信信号の受信レベルに基づく信号である。例えば、検波回路部１１において、大小２個の閾値が設定されており、測定した受信レベルが大きい方の閾値以上であるときには、４０ｄＢアッテネータ回路２３を選択するように選択し、受信レベルが小さい方の閾値以下であるときには、０ｄＢアッテネータ回路２１を選択し、受信レベルが大小２個の閾値の間であるときには、２０ｄＢアッテネータ回路２２を選択するようにする。
【００５４】
また、選択スイッチ２４は、検波回路部１１が測定した１フレーム前の受信信号の受信レベルに基づく制御信号に応じてアッテネータ回路２１〜２３を切替る。
【００５５】
ここで、図４は、一般的なＰＨＳに使用されるＴＤＭＡ−ＴＤＤフレームの構成例を示した構成図である。図４に示すように、ＴＤＭＡ−ＴＤＤフレームは、１フレームが５ｍｓであり、６２５μｓ毎の８個のタイムスロットから構成されており、前半の４個を送信用タイムスロットとし、後半の４個を受信用タイムスロットとしている。
【００５６】
従って、選択スイッチ２４がアッテネータ回路２１〜２３の選択に係る受信レベルは、送信電力に対しては２．５ｍｓ前の受信レベルであり、受信電力に対しては５ｍｓ前の受信レベルである。
【００５７】
つまり、検波回路部１１は、それぞれ１フレーム前に測定された受信信号の受信レベルを測定し、その受信レベルに応じた制御信号を選択スイッチ２４に与えて、アッテネータ回路２１〜２３を選択している。
【００５８】
このように、選択スイッチ２４が１フレーム前の受信レベルに応じてアッテネータ回路２１〜２３を切り替えられるようにしたのは、ＰＨＳは、移動局が高速移動をすることを想定していないシステムであり、一般的に低速フェージングであるからである。従って、通信中のＰＨＳ基地局の受信レベルは、５ｍｓ間で大きく変動することはほとんどなく、また、ＴＤＤ方式であるので２．５ｍｓ毎にピンポン伝送される移動局−ＰＨＳ基地局間の空間伝搬損失はほぼ等しいことからである。
【００５９】
図５は、送受信電力制御回路１９の回路構成例を示した構成図である。
【００６０】
図５に示すように、送受信電力調整部１９は、所定の抵抗器を有するアッテネータ回路と、３つの接続ポートＰ１〜Ｐ３と、５つの制御ポートＣ１〜Ｃ５と、その制御ポートＣ１〜Ｃ５からの制御により接続切り替えをするＦＥＴ１〜ＦＥＴ５とを備える。
【００６１】
図５のおいて、アッテネータ回路２１〜２３は、それぞれ所定の抵抗器を有するものであり、この抵抗器を通じて電力を減衰させる構成を備えている。本実施形態の場合、各アッテネータ回路２１〜２３は抵抗器のみを有するので、その両端が入出力端子となり得て、選択スイッチ２４（ＦＥＴ１〜ＦＥＴ３に相当）と、送受信切替えスイッチ２５（ＦＥＴ４及びＦＥＴ５）との切替えにより入出力端子のいずれかが決まる。このような構成をとることで、各アッテネータ回路２１〜２３は送信電力と受信電力とをともに調整することができる。勿論、アッテネータ回路の構成がこのように抵抗器のみに限られることはない。
【００６２】
ＦＥＴ１〜ＦＥＴ３は、制御ポートＣ１〜Ｃ３からの制御信号に応じてオンオフをするＦＥＴであり、アッテネータ回路２１〜２３の接続スイッチとして機能する。
【００６３】
また、制御ポートＣ１〜Ｃ３は、検波回路部１１から制御信号が与えられるポートである。
【００６４】
ＦＥＴ４及びＦＥＴ５は、制御ポートＣ４又は制御ポートＣ５から時間的に切り替えられる信号に応じてオンオフするＦＥＴであり、アッテネータ回路２１〜２３の接続スイッチとして機能する。
【００６５】
また、制御ポートＣ４及びＣ５は、ＦＥＴ４及びＦＥＴ５を時間的に切替える信号が与えられるポートである。
【００６６】
なお、接続ポートＰ１は、バンドパスフィルタ３との接続ポートであり、接続ポートＰ２は、受信回路側のＬＮＡ５との接続ポートであり、接続ポートｐ３は、送信回路側の電力増幅器１７との接続ポートである。
【００６７】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態に係る送受信無線装置の動作について説明する。まず、送受信無線装置の送信電力制御の説明してから受信電力制御の説明をする。
【００６８】
なお、通常のＰＨＳ基地局が行なう受信処理及び送信処理については、従来のＰＨＳ基地局の動作と同様であるので省略する。
【００６９】
ベースバンド部１８からの送信データが所定の送信処理が行われて、電力増幅器１７により、無線通信のために増幅された送信信号が送受信電力調整部１９へ与えられる。
【００７０】
このとき、送受信切替えスイッチ２５は、送信回路側の電力増幅器１７と送受信電力調整部１９とを接続するように切り替えている。
【００７１】
電力増幅器１７からの送信信号は、送受信電力調整部１９において、所定の減衰量をもって送信電力が減衰されてバンドパスフィルタ３に与えられる。この送信電力が減衰される減衰量は、検波回路部１１が測定した受信信号の受信レベルに応じて選択されたものであり、送受信電力調整部１９が、それぞれ異なる電力減衰量を予め設定された複数のアッテネータ回路２１〜２３を有しており、それらの中から選択されたアッテネータ回路のものである。
【００７２】
このアッテネータ回路の選択は、検波回路部１１が測定した１フレーム前の受信レベルと、予め設定された閾値との比較により決定することができる。勿論、受信レベルに応じて減衰量が決定できれば良く、例えば、可変アッテネータ等によってもよい。
【００７３】
また、減衰量の初期設定は、複数のアッテネータ回路２１〜２３のうちいずれかのものを選択させるようにしてよい。例えば、初期設定としてアッテネータ回路２１を選択しておくことができる。
【００７４】
送受信電力調整部１９からの送信信号は、バンドパスフィルタ３へ与えられ、不要な周波数成分を除去されてアンテナ部１から送信される。
【００７５】
次に、受信電力制御について説明する。
【００７６】
アンテナ部１により受信された受信信号は、ダイバーシチ選択スイッチ２を介して、バンドパスフィルタ３に与えられる。
【００７７】
受信信号は、バンドパスフィルタ３により、不要な周波数成分が除去された後、送受信電力調整部１９へ与えられる。
【００７８】
バンドパスフィルタ３からの受信信号は、送受信電力調整部１９において、所定の減衰量をもって受信電力が減衰され、ＬＮＡ５へ与えられる。この送受信電力調整部１９は、上記送信電力制御の方法と同様にして、受信レベルに応じた制御信号に基づいて、複数のアッテネータ回路２１〜２３中から１個のアッテネータ回路が選択されて、受信電力が減衰される。
【００７９】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上、第１の実施形態によれば、受信レベルに応じた電力減衰量をもって減衰するアッテネータ回路２１〜２３を、送受信切替えスイッチの前段に備えることとしたので、送信電力及び受信電力をともに調整して最適化させることができ、その結果通信品質の劣化を防ぐことができる。
【００８０】
具体的には、送信時に、他のＰＨＳ基地局が送信している他チャネルの無線周波数を受信した場合、電力増幅器１７の出力端子に入力されるレベルが、アッテネータ回路２１〜２３により減衰するため、相互変調により発生する電力増幅器１７の不要周波数レベルが下がり、通信中の他ＰＨＳ基地局−移動局間の通信に影響を与えなくなる。また、ＰＨＳ基地局自身の送信電力の最適化も行えるため、不要に強い電波を送信しなくなるため、他のＰＨＳ基地局への干渉確率も低減される。
【００８１】
受信時には受信電界強度が高い場合、アッテネータ回路２１〜２３により受信回路に入力されるレベルを最適化することにより、受信回路に使用されている非線形素子の飽和動作による歪みが抑えられる。また、他ＰＨＳ基地局−移動局間が使用している周波数の受信による受信回路で発生する、相互変調レベルも低くすることができ、受信性能の改善が可能となる。
【００８２】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明に係る送受信無線装置の第２の実施形態について図面を参照して説明する。
【００８３】
第２の実施形態に係る送受信無線装置は、アンテナ部を切り替えるダイバーシチ選択スイッチの後段に、受信レベルに応じた電力減衰量をもって減衰するアッテネータ回路を備えることを特徴とする。
【００８４】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図６は、第２の実施形態に係るＰＨＳ基地局の送受信無線装置の内部構成を示すブロック図である。
【００８５】
なお、図６において、第１の実施形態で説明した構成要件と対応する構成要件については対応する番号を付してあり、これらの機能構成の機能説明については省略する。
【００８６】
図６に示すように、送受信電力調整部６０は、ダイバーシチ選択スイッチ６５と、０ｄＢアッテネータ回路６１と、２０ｄＢアッテネータ回路６２と、４０ｄＢアッテネータ回路６３と、選択スイッチ６４とを備える。
【００８７】
本実施形態では、図６に示すように、ダイバーシチ選択スイッチ６５が複数のアッテネータ回路６１〜６３を有する構成を送受信電力調整部６０としているが、正確にはダイバーシチ選択スイッチ６５の後段に複数のアッテネータ回路６１〜６３を備え、それらの複数のアッテネータ回路６１〜６３の一端がダイバーシチ選択スイッチ６５と接続しうる構成を送受信電力調整部６０とする。
【００８８】
本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、選択スイッチ６４が、検波回路部１１からの受信レベルに応じた制御信号に基づいて、アッテネータ回路６１〜６３を選択する。
【００８９】
送受信電力調整部６０は、受信時に、アンテナ部１から受信信号を受け取り、選択スイッチ６４により選択されたアッテネータ回路６１〜６３により受信信号の受信電力を調整して、その受信電力を調整された受信信号をバンドパスフィルタ３へ与えるものである。このとき、ダイバーシチ選択スイッチ６５は、第１の実施形態と同様に、受信信号の受信レベルに応じてダイバーシチを切り替えるものである。
【００９０】
また、送受信電力制御回路６０は、送信時にバンドパスフィルタ３から送信信号を受け取り、選択スイッチ６４によりアッテネータ回路６１〜６３が選択されて、送信信号の送信電力を調整して、アンテナ部１を介して送信するものである。
【００９１】
０ｄＢアッテネータ回路６１、２０ｄＢアッテネータ回路６２、４０ｄＢアッテネータ回路６３は、それぞれ電力を減衰させる減衰量が０ｄＢ、２０ｄＢ、４０ｄＢと予め設定されており、アンテナ部１との接続はダイバーシチ選択スイッチ６５により切り替えられ、バンドパスフィルタ３との接続は選択スイッチ６４により切り替えられるものである。
【００９２】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、第２の実施形態に係る送受信無線装置の動作について説明する。
【００９３】
アンテナ部１により受信された受信信号は、送受信電力調整部６０に与えられる。
【００９４】
送受信電力調整部６０に与えられた受信信号は、送受信電力調整部６０において、検波回路１１からの受信レベルに応じた制御信号に基づいて選択スイッチ６４により選択されたアッテネータ回路６１〜６３により受信電力が調整されて、バンドパスフィルタ３へ与えられる。
【００９５】
検波回路部１１は、第１の実施形態と同様に、１フレーム前の受信信号の受信レベルを測定し、その受信レベルと予め設定された閾値との比較結果に基づいて、制御信号を与える。
【００９６】
送受信電力調整部６０から受信電力を調整された受信信号は、バンドパスフィルタ３において、不要な周波数成分を除去されて、時間的に切り替えされる送受信切替スイッチ４を介してＬＮＡ５へ与えられる。
【００９７】
また、送信処理された送信信号は、電力増幅器１７により送信電力を増幅されて送受信切替スイッチ６４を介してバンドパスフィルタ３へ与えられる。
【００９８】
バンドパスフィルタ３へ与えられた送信信号は、不要な周波数成分が除去されて、送受信電力調整部６０へ与えられる。
【００９９】
バンドパスフィルタ３からの送信信号は、送受信電力調整部６０において、選択されたアッテネータ回路６１〜６３により送信電力が減衰されて、アンテナ部１を介して送信される。
【０１００】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上、第２の実施形態によれば、アンテナ選択スイッチが複数のアッテネータを内蔵することにより、第１の実施形態と同様に、ＰＨＳ基地局の受信レベルに応じて、送信電力及び受信回路に入力されるレベルを調整し最適化することができ、通信品質の劣化を防ぐことができる。
【０１０１】
（Ｃ）第３の実施形態
次に、本発明に係る送受信無線装置の第３の実施形態について説明する。
【０１０２】
（Ｃ−１）第３の実施形態の構成及び動作
第３の実施形態に係る送受信無線装置は、第１の実施形態に係る送受信電力調整部１９と、第２の実施形態に係る送受信電力調整部６０とを備える場合の適用である。
【０１０３】
図７は、第３の実施形態に係るＰＨＳ基地局の送受信無線装置の内部構成を示すブロック図である。
【０１０４】
図７に示すように、第３の実施形態に係るＰＨＳ基地局の送受信無線装置の送受信共有部は、アンテナ部１と、送受信電力調整部６０と、バンドパスフィルタ３と、送受信電力調整部１９とを備えるものである。なお、第１及び第２の実施形態で説明した対応する構成については対応する番号を付す。
【０１０５】
送受信電力調整部１９は、第１の実施形態で説明した、複数のアッテネータ回路２１〜２３を有する送受信切替スイッチである。
【０１０６】
送受信電力調整部６０は、第２の実施形態で説明した、複数のアッテネータ回路６１〜６３を有するダイバーシチ選択スイッチである。
【０１０７】
（Ｃ−２）第３の実施形態の効果
以上、第３の実施形態に係る送受信無線装置によれば、ダイバーシチ選択スイッチ及び送受信切替スイッチに、それぞれ複数のアッテネータ回路を備えるようにして、受信レベルに応じて送信電力及び受信回路に入力されるレベルを調整し最適化することができ、通信品質の劣化を防ぐことができる。
【０１０８】
また、ダイバーシチ選択スイッチ及び送受信切替スイッチの両方に、複数のアッテネータ回路を備えることより、送信電力及び受信回路への入力電力を調整する減衰量のダイナミックレンジを広げて使用することができる。
【０１０９】
（Ｄ）他の実施形態
上述した第１〜第３の実施形態で説明した送受信電力調整部１９及び６０は、ＰＨＳに限られることなく、ＴＤＤ方式を採用する無線通信システムの送受信無線装置に広く適用することができる。例えば、構内送受信無線装置等に適用できる。
【０１１０】
上述した第１〜第３の実施形態において、送受信電力調整部１９及び送受信電力調整部６０は、それぞれ電力減衰量が異なる３個のアッテネータ回路を備えることとして説明したが、受信レベルに応じて電力減衰量が変化させることができる可変アッテネータ回路を適用してもよい。この可変アッテネータ回路を用いると、受信レベルに対してより的確な減衰量をもって送受信電力を減衰することができる。
【０１１１】
また、第１〜第３の実施形態において各アッテネータ回路の減衰量は、構成するπ型アッテネータにより任意に設定でき、またアッテネータの種類は、ＦＥＴスイッチとπ型アッテネータの数を増やすことにより増やすことが可能である。
【０１１２】
また、第１〜第３実施形態では、送受信電力を減衰する手段を、抵抗器を有するアッテネータ回路として説明したが、例えば、トランジスタを有するようにしてもよい。また、減衰手段として、マイナス利得の電力増幅器（つまり、通常の利得の場合に比べて小さい利得を適用した増幅器）を適用してもよい。これらの場合、この減衰手段が、送信用の減衰部と受信用の減衰部とを有するようにし、検波回路部１１からの制御信号がそれぞれの減衰部を制御して送受信電力を調整するようにしてもよい。
【０１１３】
さらにまた、第１の実施形態での、図５に示す送受信電力調整部１９の回路構成の説明において、各スイッチ部（ＦＥＴ１〜ＦＥＴ５）がＦＥＴにより構成されることとして説明したが、これに限られることなく、例えば、ＰＩＮダイオード、トランジスタ等によって構成されるとしてもよい。
【０１１４】
さらにまた、第１〜第３の実施形態では、送受信切り替えスイッチや、ダイバーシチ選択スイッチが、受信レベルに応じた電力減衰量をもって減衰するアッテネータ回路を備えることとしたが、送受信信号の共通信号経路上に、電力減衰回路が備えていればよい。
【０１１５】
また、第１〜第３の実施形態に係る送受信電力調整部１９及び６０を、従来の送信電力制御装置及び又は受信電力制御装置を有する送受信装置が備えるようにしてもよい。すなわち、このような従来の送受信装置が、送受信電力調整部１９及び６０を備えることにより、２段階の電力制御をすることができる。
【０１１６】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、ピンポン伝送方式に対応する送受信無線装置において、送受信信号の共通経路上に設けられ、受信レベルに応じて送信電力又は受信電力を制御する可変利得制御手段を備えることにより、送信電力と受信電力とを１つの回路構成により制御することができ、送信時に不要な電波を輻射させず、受信時の通話品質を確保することを可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る送受信無線装置の送受信信号の共通経路上の内部構成を示したブロック図である。
【図２】従来基地局の送受信無線装置の内部構成を示したブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る送受信無線装置の内部構成を示したブロック図である。
【図４】時分割多元接続方式の時分割デュープレックスで使用される送受信フレームの形式を示した説明図である。
【図５】第１の実施形態に係る送受信電力調整部の回路構成例を示した回路図である。
【図６】第２の実施形態に係る送受信無線装置の送受信信号の共通経路上の内部構成を示したブロック図である。
【図７】第３の実施形態に係る送受信無線装置の送受信信号の共通経路上の内部構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
４、２５…送受信切替スイッチ、２、６５…ダイバーシチ選択スイッチ、
２４、６４…選択スイッチ１９、６０…送受信電力調整部、
１１…検波回路部、２１〜２３、６１〜６３…アッテネータ回路。
Claims (4)
- ピンポン伝送方式に対応する送受信無線装置において、
送受信信号の共通経路上に設けられ、受信レベルに応じて送信電力又は受信電力を制御する可変利得制御手段を備えることを特徴とする送受信無線装置。 - 上記可変利得制御手段が、１フレーム前の受信信号の受信レベルに応じた減衰量で送信電力又は受信電力を減衰するアッテネータであることを特徴とする請求項１に記載の送受信無線装置。
- 上記可変利得制御手段が、送信回路と受信回路とを時間的に切り替える送受信切替えスイッチに接続し、上記可変利得制御回路は、送信時は、上記送受信切替えスイッチを介して送信回路から受け取った送信信号の送信電力を制御しアンテナに与え、受信時は、アンテナから受信信号を受け取り、その受信電力を制御した受信信号を上記送受信切替えスイッチを介して受信回路に与えることを特徴とする請求項１又は２に記載の送受信無線装置。
- 上記可変利得制御手段が、アンテナを切り替えるアンテナ切替えスイッチと接続し、上記可変利得制御手段は、送信時は、送信回路から受け取った送信信号の送信電力を制御して上記アンテナ切替えスイッチを介してアンテナへ与え、受信時は、上記アンテナ切替えスイッチを介して受信信号を受け取り、その受信電力を制御した受信信号を受信回路に与えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の送受信無線装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002256303A JP2004096517A (ja) | 2002-09-02 | 2002-09-02 | 送受信無線装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002256303A JP2004096517A (ja) | 2002-09-02 | 2002-09-02 | 送受信無線装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004096517A true JP2004096517A (ja) | 2004-03-25 |
Family
ID=32061563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002256303A Pending JP2004096517A (ja) | 2002-09-02 | 2002-09-02 | 送受信無線装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004096517A (ja) |
-
2002
- 2002-09-02 JP JP2002256303A patent/JP2004096517A/ja active Pending
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