JP2005286806A - 自動利得制御装置および自動利得制御方法 - Google Patents

自動利得制御装置および自動利得制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2005286806A
JP2005286806A JP2004099582A JP2004099582A JP2005286806A JP 2005286806 A JP2005286806 A JP 2005286806A JP 2004099582 A JP2004099582 A JP 2004099582A JP 2004099582 A JP2004099582 A JP 2004099582A JP 2005286806 A JP2005286806 A JP 2005286806A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
setting value
amplifier
gain
gain setting
automatic gain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004099582A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Ishihara
剛 石原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2004099582A priority Critical patent/JP2005286806A/ja
Priority to US11/087,574 priority patent/US7392027B2/en
Priority to DE602005021574T priority patent/DE602005021574D1/de
Priority to EP05090077A priority patent/EP1583232B1/en
Priority to CNA2005100599112A priority patent/CN1677850A/zh
Publication of JP2005286806A publication Critical patent/JP2005286806A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04TPC
    • H04W52/18TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/22TPC being performed according to specific parameters taking into account previous information or commands
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20Automatic control
    • H03G3/30Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3052Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in bandpass amplifiers (H.F. or I.F.) or in frequency-changers used in a (super)heterodyne receiver
    • H03G3/3068Circuits generating control signals for both R.F. and I.F. stages
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/18Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging
    • H03M1/181Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging in feedback mode, i.e. by determining the range to be selected from one or more previous digital output values
    • H03M1/183Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging in feedback mode, i.e. by determining the range to be selected from one or more previous digital output values the feedback signal controlling the gain of an amplifier or attenuator preceding the analogue/digital converter
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G2201/00Indexing scheme relating to subclass H03G
    • H03G2201/10Gain control characterised by the type of controlled element
    • H03G2201/103Gain control characterised by the type of controlled element being an amplifying element
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G2201/00Indexing scheme relating to subclass H03G
    • H03G2201/20Gain control characterized by the position of the detection
    • H03G2201/202Gain control characterized by the position of the detection being in baseband
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G2201/00Indexing scheme relating to subclass H03G
    • H03G2201/30Gain control characterized by the type of controlled signal
    • H03G2201/305Gain control characterized by the type of controlled signal being intermediate frequency signal
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G2201/00Indexing scheme relating to subclass H03G
    • H03G2201/30Gain control characterized by the type of controlled signal
    • H03G2201/307Gain control characterized by the type of controlled signal being radio frequency signal
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G2201/00Indexing scheme relating to subclass H03G
    • H03G2201/70Gain control characterized by the gain control parameter
    • H03G2201/702Gain control characterized by the gain control parameter being frequency, e.g. frequency deviations
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/1205Multiplexed conversion systems
    • H03M1/122Shared using a single converter or a part thereof for multiple channels, e.g. a residue amplifier for multiple stages
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/18Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Abstract

【課題】
WCDMAのコンプレストモード時等に発生する受信無線信号の周波数切り替え時において、短期間の間に制御動作が安定状態に収束する自動利得制御装置およびその自動利得制御方法を提供すること。
【解決】
自動利得制御装置に利得設定値を保存する記憶装置を設け、保存された過去の利得設定値から、受信信号の周波数切り替え時に、切り替え後の周波数に対応した最適な利得設定値を予測演算する。予測演算された利得設定値を用いて、周波数切り替えを行う。
【選択図】図7

Description

本発明は利得設定が可能な増幅器の自動利得制御装置及びその自動利得制御方法に関する。特に、受信信号の周波数の切り替えが可能な無線通信端末の受信部における増幅器の自動利得制御装置およびその自動利得制御方法に関する。
一般的に、PHS、携帯電話機、無線LAN接続可能なPC等の情報端末、PDAなどの無線通信端末において、受信信号(アナログ信号)をディジタル信号に変換する際の精度の向上のために、自動利得制御(AGC:Auto Gain Control)が行われている。
通常、無線通信端末において、アンテナで受けた受信信号は、ディジタル信号に変換される必要がある。受信信号は、増幅器で増幅された後、アナログ信号をディジタル信号に変換するADC(Analog Digital Converter:アナログ・ディジタル変換器)に入力される。ADCで、ディジタル信号化された受信信号は、プロセッサ等により、通信データや制御データの抽出、加工等が行われる。受信信号の情報処理がプロセッサ等を用いて行われる。
ところで、ADCの分解能は固定であるため、限られた分解能を最大限に活用し、精度よくディジタル信号に変換するには、ADCの入力値は、入力可能な範囲(ダイナミックレンジ)の最大値に近い値であることが望ましい。一方、ADCの入力値がダイナミックレンジを超えると正しい測定ができなくなるため、ADCの入力値(ADC前段の増幅器の出力)が最大値を超えないことも、必要である。一方、受信信号の強度は外部環境の変化により変動する。
そこで、受信信号の強度変化を吸収してADCの入力振幅を一定にするためには、増幅器の利得を制御する必要がある。ここで、利得値の設定が可能な増幅器の出力を一定にする制御のことを自動利得制御といい、自動利得制御装置とは、自動利得制御機能を備えた制御装置をいう。
自動利得制御装置の性能は無線通信端末全体の信号受信特性に与える影響が大きく、高性能の自動利得制御装置は、高性能の無線通信端末には不可欠である。無線通信端末の無線信号受信器は、端末自体の移動によって、または電波の障害物の移動によって、さらには無線システム固有の仕様によって、無線信号の受信環境の急激な変化にさらされる。そのような環境の変化時おいても安定して一定の増幅器出力を保持することが、自動利得制御装置に求められている。
現在、自動利得制御に関して、様々な技術が提案されている。
第1に、周波数ホッピング方式を用いたデータ通信におけるAGCの方法に関する技術である(特許文献1)。データ信号は、同期信号と情報信号から構成される。AGCは、同期信号受信中に動作し、情報信号受信中は停止する。そのことによって、情報信号受信時にはAGCの動作ノイズが発生せず、伝送品質に影響を与えることはない。そして、周波数ホッピング後は、周波数ホッピング前に記憶したAGCの利得値を利用する。
第2に、TDMA方式におけるAGC技術である(特許文献2)。TDMA方式は、各ユーザに時分割されたデータが割り振られる通信方式である。ユーザ数が少ない場合、データが送信されない時分割された領域(タイムスロット)も存在する。データが送信されないタイムスロット時にAGCを動作させると、入力信号がないためAGCは増幅度を大きくする方向に動作し、再び自己へのデータが格納されたタイムスロットを受信する場合には、AGCが不適切な増幅度になっている。そこで、無線受信器は、自分へのデータが格納されたタイムスロット時のみAGCを起動させ、それ以外は動作させず、直前のタイムスロットに対応した増幅器の設定を用いる。このことによって、安定した増幅器の出力を得ることができる。
第3に、TDMA方式におけるAGC技術である(特許文献3)。直前のタイムスロットの特定信号の電界強度に基づいてAGCの利得値の予測値を算出する。予測値を用いてAGCを開始することにより、AGC開始当初から、適切な利得値に近い値から制御を行うことが可能となる。
第4に、CDMA/TDD方式の高速データ通信時のAGC技術である(特許文献4)。データレート、ISCP(Interference Signal Code Power)の差、ドップラー周波数の各要素に基づいて同一フレーム内の直前のタイムスロットの受信電力(RSSI)の変動量を測定し、変動が大きい場合は、直前のタイムスロットにおけるRSSIを基準としてAGCの利得値を決定する。一方、変動が小さい場合は、直前フレーム内の対応するタイムスロットのRSSIを基準としてAGCの利得値を決定する。そのことにより、RSSIの変動が大きい場合においても、早期にAGCの利得値が収束する制御が可能となる。
第5に、GPSシステムを用いた位置情報に基づくAGC技術である(特許文献5)。通信開始時にGPSシステムを用いて測定されたAGC回路の現在位置情報と既知の通信相手局との距離から受信信号レベルを予測する。具体的には、距離情報に基づいて受信信号レベルを予測し、その受信信号レベルに適合したAGCの利得値を予測する。予測された最適な増幅器の利得値を用いることによって、AGCの動作が安定する。
ところで、WCDMA標準技術においては、システム固有のモードとして、コンプレストモード(Compressed mode)がある(例えば、非特許文献1、非特許文献2)。コンプレストモードは、基地局が無線信号を送信する時に、送信ギャップという無線信号が送信されない時間帯を設け、送信ギャップによるデータ伝送量の低下を回避するために、送信ギャップの前後にデータを圧縮した無線信号を送信する技術である。一般に、コンプレストモードは、無線通信端末が周波数の異なる基地局間でハンドオーバを行う場合や、周波数の異なる無線システム間でハンドオーバを行う場合に必要な異周波モニタ(通常状態で受信している無線信号の周波数とは異なる周波数の無線信号を測定すること)に使用することが想定されている。
一方、無線通信端末は、製造コスト削減や小型化等の要請により、無線通信端末内部に搭載する無線受信器の対応周波数は1つである。よって、異なる2つの周波数の無線信号を受信するためには、無線受信器の同調周波数を変更する必要がある。
そうすると、コンプレストモードを利用して異周波モニタを行う場合、無線通信端末は、必然的に無線受信器の同調周波数の切り替え動作を行う必要がある。具体的には、無線通信端末は、送信ギャップ発生時に、無線受信器の同調周波数を当初の周波数からモニタ対象となる周波数に変更し、そのモニタ対象となる周波数の受信信号の電界レベル、ノイズレベル、信号タイミング等をモニタし、送信ギャップが終了すると、無線受信器の同調周波数を当初の周波数に変更することが必要になる。一方、WCDMA標準技術の仕様上、コンプレストモードの送信ギャップは最短で2msと非常に短い。
また、WCDMAシステムの管理事業者の仕様にも依存するが、無線通信端末がハンドオーバするか否かは、複数回の異周波モニタにて得た情報に基づいて、無線通信端末またはネットワークが決定することが一般的である。
すなわち、WCDMA標準技術においては、短期間に無線受信器の同調周波数を複数回切り替えできる技術が必要となる。また、異周波モニタに与えられた期間は短く、その期間内に異周波モニタの作業を終了させる必要があるため、無線受信器の同調周波数の切り替え直後から早期に最適状態に収束し安定する自動利得制御装置が必要となる。
ところが、第1乃至第5の技術には、短期間で無線受信器の周波数が複数回切り替わる場合を想定した、自動利得制御装置は開示されていない。また、受信信号の周波数切り替え動作に対応した適切な予測演算により自動利得制御を行う技術も開示されていない。
特開2000−236286 特開2002−076996 特許第3064081号 特開2003−124759 特開2003−209477 "3GPP TS 25.212 V4.6.0、p52−55"、[online]、2002年9月27日、3GPP、[平成16年3月24日検索]、インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25212.htm> 立川敬二監修,「W−CDMA移動通信方式」,丸善株式会社,平成13年6月25日,p140−141
本発明は、上述のWCDMA標準技術のコンプレストモードを利用した異周波モニタなど、無線受信器の同調周波数を短期間に複数回切り替えるシステムにおいて、早期収束かつ安定な自動利得制御方法および自動利得制御装置を提供することである。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の自動利得制御装置は、
利得の設定が可能な受信信号の増幅器と、
前記増幅器の出力を測定する測定手段と、
前記増幅器の出力から制御データを抽出し情報処理する情報処理手段と、
前記増幅器の利得設定値を保存する記憶手段と、
予め定められた制御アルゴリズムに従って前記増幅器の利得を制御する制御手段と、
を備えた自動利得制御装置であって、
異周波モニタに伴う受信信号の周波数の切り替え動作に対応して、
前記制御手段が、前記記憶手段に保存した利得設定値を予め定められたアルゴリズムにより演算した結果に基づいて前記増幅器の利得を制御することを特徴とする。
また、好ましい態様として、前記自動利得制御装置は、例えば請求項2の記載のように、
前記制御手段が、一定時間間隔毎に、前記増幅器の利得設定値を前記記憶手段に保存してもよい。
また、好ましい態様として、前記自動利得制御装置は、例えば請求項3の記載のように、
前記制御手段が、受信信号の周波数切り替えを行う毎に、前記増幅器の利得設定値を前記記憶手段に保存してもよい。
また、好ましい態様として、前記自動利得制御装置は、例えば請求項4の記載のように、
前記制御手段が、前記増幅器の利得設定値の変動度合いに対応した時間間隔毎に、前記増幅器の利得設定値を前記記憶手段に保存してもよい。
また、好ましい態様として、前記自動利得制御装置は、例えば請求項5の記載のように、
前記予め定められたアルゴリズムとは、前記記憶手段に保存した利得設定値の変化に基づいて、前記増幅器の利得設定値を演算するアルゴリズムであってもよい。
また、好ましい態様として、前記自動利得制御装置は、例えば請求項6の記載のように、
前記予め定められたアルゴリズムとは、異周波モニタ前の第1の受信信号の利得設定値の変動量と、異周波モニタにかかる時間を用いて、異周波モニタ終了後の第1の受信信号の利得設定値の最適値を予測するアルゴリズムであってもよい。
また、好ましい態様として、前記自動利得制御装置は、例えば請求項7の記載のように、
前記予め定められたアルゴリズムとは、異周波モニタ前の第1の受信信号の利得設定値の変動量と、異周波モニタ中の第2の受信信号の利得設定値の変動量とに基づいて、異周波モニタ後の第1の受信信号の利得設定値の最適値を予測するアルゴリズムであってもよい。
また、好ましい態様として、前記自動利得制御装置は、例えば請求項8の記載のように、
前記予め定められたアルゴリズムとは、異周波モニタ前の第1の受信信号の利得設定値の変動履歴を曲線近似することにより、異周波モニタ後の第1の受信信号の利得設定値の最適値を予測するアルゴリズムであってもよい。
また、好ましい態様として、前記自動利得制御装置は、例えば請求項9の記載のように、
前記異周波モニタとは、WCDMAシステムにおけるコンプレストモードに伴い実行されてもよい。
上記課題を解決するために、請求項10に記載の自動利得制御装置は、
増幅器の過去の利得設定値の変化に基づいて、自動利得制御再開時に使用する利得設定値を演算し、自動利得制御を再開する時に前記演算結果を使用する。
上記課題を解決するために、請求項11に記載の無線通信端末は、
請求項1乃至10のいずれかに記載の自動利得制御装置を有する。
上記課題を解決するために、請求項12に記載の自動利得制御装置の制御方法は、
利得の設定が可能で、受信信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力を測定する測定手段と、
前記増幅器の出力から制御データを抽出し情報処理する情報処理手段と、
前記増幅器の利得設定値を保存する記憶手段と、
予め定められた制御アルゴリズムに従って前記増幅器の利得を制御する制御手段と、
を備えた、自動利得制御装置の制御方法であって、
異周波モニタに伴う受信信号の周波数の切り替え動作に対応して、
前記制御手段が、前記記憶手段に保存した利得設定値を予め定められたアルゴリズムにより演算した結果に基づいて前記増幅器の利得を制御することを特徴とする。
上記課題を解決するために、請求項13に記載の自動利得制御装置の制御プログラムは、
利得の設定が可能で、受信信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力を測定する測定手段と、
前記増幅器の出力から制御データを抽出し情報処理する情報処理手段と、
前記増幅器の利得設定値を保存する記憶手段と、
予め定められた制御アルゴリズムに従って前記増幅器の利得を制御する制御手段と、
を備えた、自動利得制御装置の制御プログラムであって、
前記制御手段に、
異周波モニタに伴う受信信号の周波数の切り替え動作に対応して、
前記記憶手段に保存した利得設定値を予め定められたアルゴリズムにより演算した結果に基づいて、前記増幅器の利得を制御させることを特徴とする。
上記課題を解決するために、請求項14に記載の自動利得制御方法は、
利得の設定が可能な増幅器の自動利得制御方法であって、
通常の受信信号と異なる周波数の信号をモニタする場合に、
前記モニタ前の通常の受信信号の利得設定値の変化履歴から、
前記モニタ後に通常の受信信号の利得設定値を予測して、
前記予測値を用いて、モニタ後の増幅器の利得制御を行う。
上記課題を解決するために、請求項15に記載の無線通信システムは、
自動利得制御装置を搭載した無線通信端末と、基地局と、基地局制御装置から構成される無線通信システムであって、
前記基地局制御装置は、前記基地局を介して前記無線通信端末に異周波モニタの指令を行い、
前記利得制御装置は、
利得の設定が可能な受信信号の増幅器と、
前記増幅器の出力を測定する測定手段と、
前記増幅器の出力から制御データを抽出し情報処理する情報処理手段と、
前記増幅器の利得設定値を保存する記憶手段と、
予め定められた制御アルゴリズムに従って前記増幅器の利得を制御する制御手段と、
を備えたおり、
前記異周波モニタに伴う受信信号の周波数の切り替え動作に対応して、
前記制御手段が、前記記憶手段に保存した利得設定値を予め定められたアルゴリズムにより演算した結果に基づいて前記増幅器の利得を制御することを特徴とする。
上記課題を解決するために、請求項16に記載の自動利得制御装置は、
第1の無線通信システムとの通信中に、前記第1の無線通信システムとは異なる周波数帯を利用した第2の無線通信システムの信号をモニタする無線受信器に適用する自動利得制御装置であって、
前記第1の無線通信システムの通信時の利得設定値と前記第2の無線通信システムのモニタ時の利得設定値を記憶し、
無線受信器を前記第2の無線通信システムから前記第1の無線通信システムへ切り替える時に、
切り替え前に記憶した前記第1の無線通信システムの利得設定値を使用し、
無線受信器を前記第1の無線通信システムから前記第2の無線通信システムへ切り替える時に、
切り替え前に記憶した前記第2の無線通信システムの利得設定値を使用することを特徴とする。
本発明によって、自動利得制御装置は、WCDMA標準技術で用いられるコンプレストモードを利用した異周波モニタ時をはじめとして、無線受信器の同調周波数を短期間に複数回切り替える状況下においても、早期収束かつ安定な制御が可能になるという効果を発揮する。
予測演算をして得た最適利得設定値を使用するという方法をとることにより、制御回路の制御周期を早くすることなく、早期に収束する自動利得制御が可能であるという効果を発揮する。
早期収束可能な自動利得制御装置によって、受信信号の周波数切り替え後、早期に異周波モニタを行うことが可能となる。また、早期に異周波モニタを開始できることによって、異周波モニタを行う時間が長くなり、周波数切り替え制御の回数を減らすことができ、また異周波モニタ全体に必要な時間を短縮することができるという効果も発揮する。さらに、周波数切り替え動作の回数を減らすことによって、ネットワークと無線通信端末が行う処理及び通信回数が低減するという効果を発揮する。
早期収束可能な自動利得制御装置によって、本発明に係る自動利得制御装置を搭載した無線通信端末は、通話等のサービス開始までの時間が短縮されるという効果を発揮する。
本発明に係る早期収束可能な自動利得制御装置を搭載した無線通信端末は、同一無線システム内の周波数の異なる基地局とのハンドオーバや、異なる無線システム間の周波数の異なる基地局とのハンドオーバが容易かつ確実になるという効果を発揮する。
本発明を実施するための最良の形態について、主にWCDMA標準技術を前提に説明する。しかしながら、この実施形態は本発明の技術的範囲を限定するものではない。
図1は、本発明に係る自動利得制御装置を搭載した無線通信端末を使用するシステムの全体図である。
F1システム106は、基地局101と基地局制御装置103から構成される。基地局101は無線通信端末100と無線通信を行う基地局である。基地局制御装置103は基地局101を管理する装置であり、無線通信端末100に対する制御指示も行う。さらに、無線通信端末100とネットワーク105の通信を仲介する。
F2システム107は、基地局102と基地局制御装置104から構成される。F2システム107の基地局102と基地局制御装置104は、F1システム106における基地局101と基地局制御装置103と同様の役割を果たす。
ここで両システムは、異なる周波数の無線信号を使用するWCDMA無線通信システムである。一般には、両システムの管理者は別であり、単に管理する基地局の単位が異なる同一無線通信システムのサブシステムではない。両システムは、ネットワーク105を通じてお互いのシステムについての管理情報を交換することが可能である。なお、F1システム106とF2システム107の間で無線通信端末100がシームレスにハンドオーバを行う場合は、両システム間で無線通信端末100の情報がやり取りされる。
ネットワーク105は、専用線、インターネット、公衆電話回線網等を含むネットワークである。無線通信端末100は、ネットワーク105に接続することにより、ネットワーク105と接続した図示しない他の通信端末と通話サービスする等、通信サービスを享受することができる。
無線通信端末100は、無線受信部に本発明の自動利得制御装置を適用している。無線受信器の同調周波数を切り替えることにより、F1システム106ともF2システム107とも通信接続可能である。
図1において、説明の便宜上、F1システム106とF2システム107には、基地局、基地局制御装置はそれぞれ1つしか含まれていないが、多数の基地局、基地局制御装置によってF1システム106、F2システム107を構成してもよい。
図2は、F1システム106とF2システム107が使用する無線信号の使用周波数帯を表したものである。通常、無線通信システム、TV放送、ラジオ放送等が使用する無線信号の周波数帯は、政府等によって、お互いに干渉しないように配分されている。
F1システム106とF2システム107には異なる周波数帯が割り当てられており、F1システム106はf1周波数を中心とした周波数帯201が、F2システム107はf2周波数を中心とした周波数帯202が割り当てられている。図2では、周波数帯201と周波数帯202が隣接しているが、本発明の実施に際して、両システムの使用する周波数帯が隣接している必要はない。
本実施例の説明において、無線通信端末100は、基本的にF1システム106と周波数帯201を使用して通信し、F2システム107の周波数帯202の無線信号を異周波モニタの対象とする。この態様は、本発明を説明する上での便宜のためであり、無線通信端末100が、F2システム107と周波数帯202を使用して通信し、F1システム106の周波数帯201の無線信号を異周波モニタの対象とすることを妨げるものではない。
図4は、WCDMA標準技術に基づくコンプレストモード時の信号を表したものであり、基地局101から無線通信端末100に対して送信する無線信号を表している。横軸は時間、縦軸は無線信号の電力である。
通常モード401と異周波モニタモード402が存在し、通常モード401では基地局101から無線信号が送信されている。一方、異周波モニタモード405では基地局101からの無線信号の送信が停止される。
通常モード401において、無線通信端末100は、基地局101と無線通信している。通常フレーム403は、基地局101が無線通信端末100に送信する通常の無線信号のフレームである。
異周波数信号測定モード402では、送信ギャップ405が発生し、基地局101から無線通信端末100へ無線信号が送信されない。送信ギャップ405中に、無線通信端末100はF1システム106の周波数帯201からF2システム107の周波数帯202に無線受信器の同調周波数を変更し、周波数帯202の無線信号を測定する。
フレーム404は、通信品質の劣化を防ぐために、一時的に送信電力を増大させている。
WCDMA標準技術におけるコンプレストモードは、通常図4に表すように、送信ギャップが飛び飛びに複数回発生する。
また、コンプレストモードを利用した無線通信端末100の異周波モニタは基地局制御装置103からの命令に従って行われる。つまり、コンプレストモードの発生時刻、発生時間、切り替え後のモニタすべき無線信号の周波数等の情報は、基地局101から無線通信端末100へ通知される。
図3は、本発明の自動利得制御装置を適用した無線通信端末100の無線信号の受信部分をブロック構成で表したものである。
アンテナ301は無線信号の受信アンテナである。
RF部302は、無線受信器であり、フィルタ、増幅器、発振器等から構成される。RF部302はアンテナ301からの受信信号を増幅器303へ中継する。
増幅器303は、利得値の設定が可能な増幅器であり、DAC307(Digital Analog Converter:ディジタル・アナログ変換器)の出力にて設定された利得設定値に基づいて、RF部302から受けた受信信号を増幅する。
ADC304は増幅器303の出力をディジタル変換し、後段の信号処理部305へ出力する。
信号処理部305は、ADC304から出力されるディジタル信号の処理、加工を行う。具体的には、受信信号に含まれる制御データと通信データを抽出し、制御データのうち、自動利得制御装置に関連する制御データは制御部306へ出力する。一方、それ以外の通信データや制御データは、図示しない後段の回路部へ出力する。後段の回路部には、例えば、スピーカやディスプレイの制御部がある。制御部は、通信データのうち音声に関わるデータに基づいて音声をスピーカから出力し、また、通信データのうち画像に関わるデータに基づいて画像をディスプレイに表示する。
制御部306は、信号処理部305から制御データの一部を受信し、受信した制御データに基づいて種々の演算処理を行った後、DAC307の出力値を設定する。ここで、制御部306が信号処理部305から受信する制御データには、少なくとも増幅器303の出力の振幅に関するデータとコンプレストモードの発生に関するデータが含まれる。コンプレストモードの発生に関するデータとは、例えば、送信ギャップの発生時刻、送信ギャップの発生タイミング、異周波モニタの対象となるシステムの種類(WCDMA、GSM、IS−95など)、異周波モニタの対象となる無線信号の周波数である。また制御部306はRF部302に接続されており、RF部302の同調周波数の切り替え動作も制御する。
メモリ308は、受信信号の周波数と、その受信信号に対応した増幅器303の利得設定値、および増幅器303の自動利得制御に用いる利得設定値の初期値を保存する記憶装置である。
次に、図3に示した自動利得制御装置の基本的な動作について説明する。
無線信号はアンテナ301にて受信され、RF部302を介して、増幅器303に入力される。増幅器303は、DAC307により設定された利得に従って、受信信号を増幅し、ADC304へ出力する。ADC304によって、アナログ信号からディジタル信号に変換された受信信号は、信号処理部305へ入力され、信号処理部305にてデータが抽出され、増幅器303の出力の振幅に関するデータやコンプレストモードの発生に関するデータなどの制御データは制御部306へ、それ以外のデータは後段へ出力される。
制御部306は、増幅器303の出力が一定になるように、信号処理部305から受信した制御データに基づいて、DAC307の出力を制御する。例えば、増幅器303の出力が最適値よりも低下した場合は、増幅器303の利得を上げる方向にDAC307の出力を変化させ、増幅器303の出力が最適値よりも上昇した場合は、増幅器303の利得を下げる方向にDAC307の出力を変化させる。また、受信する無線信号の周波数を切り替える場合には、RF部302の同調周波数の切り替え制御を行う。制御の詳細は後述する。
図5は、本発明に係る自動利得制御装置の制御ループの動作を表したものである。なお、図5で表した各処理を管理するのは制御部306である。
スタートによって自動利得制御装置は動作を開始する。自動利得制御のスタートは、無線通信端末100の電源がONされた時、異周波モニタを開始する時、異周波モニタを終了した時など、新たに増幅器303の自動利得制御を開始する時である。ここで、自動利得制御開始に際して、利得設定値の初期値を設定しておく必要がある。増幅器303には何らかの利得設定値を入力しておく必要があるからである。例えば、増幅器303の出力が飽和することを確実に回避する場合には、自動利得制御開始の時点で、増幅器303の利得設定値を0にしておく。他にも、増幅器303の利得設定範囲の中央値、最小値、最大値など様々な初期値を設定することが可能である。
自動利得制御開始に際して使用する利得設定値の初期値は、図6を用いて後に説明する周波数切り替え動作終了時においては、初期利得設定値又は予測利得演算によって得られた予測利得設定値であり、周波数切り替え動作終了時でない場合は、メモリ308から取得した利得設定値の初期値である。詳しくは後述する。
スタートすると、制御部306はADC304のモニタ値を取得する(S501)。実際には、信号処理部305経由でディジタル化されたADC304のモニタ値を取得する。
制御部306はADC304のモニタ値に基づいて利得値演算を行う(S502)。この演算によって、ADC304のモニタ値(入力)からDAC307の出力設定値(出力)を決定する。この演算は制御演算であり、一般には、ADC304のモニタ値が予め設定された最適値より大きい場合は、DAC307の出力を小さく、逆に最適値より小さい場合は、DAC307の出力を大きくする演算である。制御演算の例としては、例えば、比例演算があり、最適値と測定値の誤差に比例してDAC出力を増減する。また、他には、制御系の時定数を考慮したPI演算やPID演算などが挙げられる。
これら、利得値演算の各種のパラメータは、制御ループの帰還量、時定数や、信号処理部305からの制御データ等に含まれる指示に基づいて定められる。これら演算パラメータによって、自動利得制御の制御ループの特性は決定される。
次に、制御部306は演算結果をDAC307の出力値に設定する(S503)。DAC307は設定値に基づき出力を更新する。DAC307の出力は、増幅器303の利得設定値となり、増幅器303の利得が制御される。
次に、現在の受信信号の周波数(周波数帯201)と、増幅器303の利得設定値をメモリ308に保存する(S504)。ここで、保存された受信信号の周波数と、その受信信号に対応した増幅器303の利得設定値は、後に、再び周波数帯201の受信信号を受信する際の利得設定値の予測演算に使用される。なお、増幅器303の利得設定値の保存は、メモリ308の容量が許す限り上書きせずに追加保存する。保存された利得設定値が多くあるほど、後に説明する最適利得設定値の予測演算に有利だからである。メモリ308の容量上問題がある場合は、上書き保存することも可能である。この場合も、古い保存データから上書きする、もしくは同一周波数に対応した利得設定値が多数保存されているものから上書きするほうが、後に説明する最適利得設定値の予測演算に有利である。
次に、制御部306は受信周波数の切り替えの必要性を判断する(S505)。
上述の通り、コンプレストモードに関する情報は基地局101から無線通信端末100へ通知される。通知された情報を、情報処理部305にて抽出し、制御部306が取得することで、制御部306は、受信信号の切り替え動作をするか否かを判断することができる。
RF部302の同調周波数の切り替えが必要でない場合は、ADC304のモニタ値の取得(S501)へ戻り、上述と同様の処理を繰り返す。つまり、RF部302の同調周波数の切り替えをしない限り、ADC307のモニタ値が最適値になるように、図5に示す制御ループの各処理を繰り返す。
RF部302の同調周波数の切り替えが必要な場合は、切り替え動作に遷移する。
上述の説明において、S505にて、制御部306が受信周波数の切り替えの必要性を判断したが、切り替え動作への遷移は、情報処理部305から図示しない割り込み信号をトリガとしてもよい。その場合、情報処理部305からの制御データに基づいて、制御部306が、予めソフトまたはハードの割り込み設定を行っておけばよい。
また、図5の制御ループについて、S505の判定後、すぐにADC304のモニタ値取得動作へ移行する態様で説明したが、制御周期を一定にするため、S505の判定後、制御周期を管理するタイマによる割り込みまで、無限ループにて待機してもよい。この態様の場合は、タイマ割り込みによって、ADC304のモニタ値取得動作へ移行する。
また、図5の制御ループについて、制御部306は、ADC304のモニタ値を情報処理部305から取得する態様で説明したが、情報処理部305が制御部306へ定期的にADC304のモニタ値を報告する態様も可能である。
さらに、利得設定値のメモリ308への保存処理は、図5の制御ループが1回まわる毎に1回行う態様で説明したが、これ以外の態様も可能である。具体的には、制御ループの周期と無関係な一定時間間隔で利得設定値をメモリ308へ保存する態様、ADC304のモニタ値が急激に変化した場合に利得設定値をメモリ308へ保存する態様、ADCのモニタ値が急激に変化した場合には、メモリ308への保存時間間隔を短くして利得設定値を保存する態様、利得設定値と共に時刻情報を保存する態様等である。保存の態様は、上述のS504で説明したとおり、上書き保存ではなく追加保存が望ましく、上書き保存をする場合での上書き消去するメモリに優先順位をつけることが望ましい。
また、図5のフローチャートについて、受信周波数の切り替えを、S504で判断した結果に基づいて遷移する態様で説明したが、予めコンプレストモードの発生時刻に対応したタイマ割り込みを制御部305が設定しておき、その割り込みによって、切り替え動作に遷移する態様でもかまわない。
図6は、異周波モニタ時の、RF部302の同調周波数の切り替え動作の要部を表したフローチャートである。ここでも、無線通信機の同調周波数をF1システム106の周波数帯201からF2システム107の周波数帯202に切り替えるとして説明する。なお、各処理を管理するのは、制御部306である。
切り替え動作がスタートすると、制御部306は、切り替え後の周波数の受信信号に対応した増幅器303の利得設定値がメモリ308に保存されているか否かを判断する(S601)。以下の説明において、利得設定値の前置(または前置利得設定値)とは、切り替え後の周波数の受信信号に対応した増幅器303の利得設定値であり、メモリ308に保存されているものをいう。なお、制御部306がメモリ308に保存されているか確認する対象となる前置利得設定値は単数でも複数でもよい。
切り替え後の周波数の受信信号に対応した増幅器303の利得設定値が保存されていない場合(S601、NO)、制御部303は、メモリ308から増幅器303の利得設定値の初期値を取得する(S602)。利得設定値の初期値は、増幅器303の利得設定範囲の中央値、最小値など、設計思想によって様々な値に予め設定しておく。
次に、制御部303は取得した利得設定値の初期値を、DAC307の出力値にセットする(S603)。切り替え動作を終了後、DAC307は、制御部303にて設定された出力を増幅器303に出力し、増幅器303は、設定どおりの利得値で動作する。その後、図5の通常の自動利得制御を開始する。
一方、切り替え後の周波数の受信信号に対応した増幅器303の利得設定値が保存されている場合(S601、YES)、制御部303は、メモリ308から増幅器303の利得設定値の前置を取得する(S604)。
次に、制御部303は予め定められたアルゴリズムに従って、前置利得設定値を用いた、最適利得設定値を予測演算する。アルゴリズムの詳細については後述する。
予測演算で得た増幅器303の最適利得設定値を、DAC出力値にセットして(S606)、切り替え動作を終了する。DAC307は、制御部306にて設定された出力を増幅器303に出力し、増幅器303は、設定どおりの利得値で動作する。切り替え動作終了後は、図5の通常の自動利得制御を開始する。
切り替え動作終了後、すぐに、ADCのモニタを取得する(S501)と、設定値がDAC出力に反映される前、または設定利得値で増幅器303が動作する前の増幅器303の出力のモニタ値を取得するおそれがある。よって、切り替え動作終了後、かかる問題が生じる場合は、所定の期間、待機してから図5の制御を再開する態様も可能である。
次に、前置利得設定値から最適利得設定値を算出するアルゴリズムについて説明する。
予め一定時間毎に、F1システム106の周波数帯201の無線信号に対応する増幅器303の利得設定値をメモリ308へ保存しておく。これら複数の前置利得設定値から、単位時間当たりの利得設定値の変化量を算出する。
そして、F2システム107の周波数帯202の無線信号をモニタする時間においても(この時間は周波数帯201の無線信号は受信してない)、周波数帯201に対応した利得設定値の変化は、先に算出した利得設定値の変化と同じ傾向であると仮定して、異周波モニタからの復帰後の周波数帯201に対応した最適利得設定値を算出する。
つまり、最適利得設定値=最後に記憶した周波数帯201に対応した利得設定値+利得設定値の単位時間あたりの変化量×モニタ時間となる。
ここで、周波数帯201に対応した利得設定値の変化の傾向を算出する場合において、サンプルとして抽出する時間幅は、固定値でも変動値でもよい。固定値の場合は、例えば、RF部302の切り替え動作直近の3秒と設定し、周波数帯201の受信信号の利得設定値の変化の傾向は、直近3秒間の利得設定値の保存値から算出することとなる。
一方、変動値を用いた場合は、例えば、利得設定値の変化の傾向が変わった時からRF部302の周波数切り替え動作直前までをサンプル抽出時間にすることが効果的である。利得設定値の変化の傾向が変わるということは、無線通信端末100の移動方向が変わったか、移動速度が変わったか、などの理由により基地局101からの無線信号の受信感度の変化傾向が変わった時と考えられる。よって、無線通信端末100の環境変化の傾向が変わる前の利得設定値のサンプルを用いて利得設定値の変化の傾向を算出するよりも、環境変化の傾向が変わった後の利得設定値のサンプルを用いて利得設定値の変化の傾向を算出する方が、より現実を反映すると考えられ効果的である。また、サンプル抽出時間は、メモリ308の空き容量に基づいて、決定してもよい。
図7は、本実施例の自動利得制御回路を搭載した無線通信端末100の動作と、無線システムの電界レベルの関係を表したものである。図7は、始め無線通信端末100が、F1システム106と無線通信を確立しており、F1システム106の基地局制御装置103からの指示に基づき、異周波モニタを行う様子を表している。
電界レベル701は、無線通信端末100が受信するF1システム106からの周波数帯201の無線信号の受信電界レベルである。なお、破線部は、推定値である。
電界レベル702は、無線通信端末100が受信するF2システム107からの周波数帯202の無線信号の受信電界レベルである。なお、破線部は、推定値である。
利得設定値703は、無線通信端末100が周波数帯201の無線信号を受信する場合の、自動利得制御装置の増幅器303の利得設定値である。
利得設定値704は、無線通信端末100が周波数帯202の無線信号を受信する場合の、自動利得制御装置の増幅器303の利得設定値である。
時間帯705、708、710において、無線通信端末100は周波数帯201の無線信号を受信している。時間帯706、707、709において、無線通信端末100が周波数帯202の無線信号を受信している。
まず時刻t0からt1までの時間帯(時間帯705)の動作について説明する。無線通信端末100は中心周波数f1の周波数帯201の無線信号を受信しており、自動利得制御装置のRF部302は周波数f1に同調している。ここで、無線通信端末100の移動等により電界レベル701は時間と共に上昇している。自動利得制御装置は増幅器303の出力値を一定に制御しているため、電界レベル701が上昇すると共に、増幅器303の利得設定値は下落する(S703)。
次に、時刻t1からt3までの時間帯(時間帯706、時間帯707)の動作について説明する。時刻t1において、無線通信端末100は、コンプレストモードに対応して、RF部302の同調周波数をf1からf2へ切り替える動作を行う。その後、周波数f2の受信信号に対して増幅器303の利得設定値が最適になるよう制御を開始する。
時刻t1において、周波数f2に対応した前置利得設定値がメモリ308ないため、制御部306は、メモリ308に予め保存された利得設定値の初期値によって自動利得制御を開始する(図6参照)。図7の例では、時刻t1において、初期の利得設定値が電界レベル702に対する最適値よりも大きいため、増幅器303は目標値よりも大きな値を出力する。その後、制御部306の自動利得制御によって、増幅器303の利得設定値は最適値に収束する(時間帯706)。
自動利得制御によって、時刻t2において、増幅器303の利得設定値はほぼ最適値に収束する。その後、自動利得制御によって、電界レベル702の下落と共に、利得設定値704は上昇する。
次に、時刻t3からt4までの時間帯(時間帯708)の動作について説明する。
時刻t3において、無線通信端末100は周波数f2の受信動作から、コンプレストモード終了により、周波数f1の受信動作に切り替わる。すなわち、自動利得制御装置の制御部306はRF部302の同調周波数をf2からf1に切り替え、周波数f1の受信信号に対して増幅器303の利得設定値が最適になるよう制御を開始する。
時刻t3において、周波数f1に対応した利得設定値がメモリ308にあるので、制御部306は上述の予め定められたアルゴリズムに従って、前置利得設定値から最適利得設定値を予測演算することにより、予測演算された利得設定値を用いて自動利得制御を開始し、時刻t3後、早期に自動利得制御が収束、安定する。
次に、時刻t4からt5までの時間帯(時間帯709)の動作について説明する。
時刻t4において、無線通信端末100は周波数f1の受信動作から、コンプレストモード開始により、周波数f2の受信動作に切り替わる。すなわち、自動利得制御装置の制御部306はRF部302の同調周波数をf1からf2に切り替え、周波数f2の受信信号に対して増幅器303の利得設定値が最適になるよう制御を開始する。
時刻t3における動作と同様に、前置利得設定値を用いて自動利得制御を開始することにより、早期に自動利得制御が収束、安定する。
時刻t5からt6までの時間帯(時間帯710)の動作についても、上述の時間帯708の動作と同様であるので、冗長を避けるために説明を省略する。
第2の実施例について説明する。図8は第2の実施例に係る自動利得制御装置の制御ループの動作を表したものである。第1の実施例の、図5の制御ループに対応するバリエーションである。以下、第1の実施例と同一の点については、第1の実施例と同様であるから、冗長を避けるために説明を省略する。
図5との主な違いは、DAC307の出力処理(S801)、ADC304のモニタ値の取得処理(S802)、利得値演算(S803)の順序である。タイマ割り込みによる制御周期管理(S806)については、第1の実施例にてバリエーションとして説明したものである。
本実施例ではS806にてタイマ割り込みによる制御周期管理が行われているが、DAC307の出力値設定(S801)を、割り込み直後に行うことによって、DAC307の出力の更新タイミングが常に一定に保たれるという効果が発揮され、制御ループが安定する。
なお、S803の予測値演算のように入力データにより演算処理時間が異なるような処理の後にDAC307の出力値設定(S801)をすることは適切ではない。その点でも、DAC307の出力値設定(S801)を割り込み直後に行うことは有効である。
なお、受信周波数の切り替えの判断(S804)の処理時間にばらつきが生じることは考えられないため、タイマ割り込み処理は、S804の手前でもかまわない。また、利得値演算の処理時間のばらつきが少ない演算アルゴリズムを採用する場合には、利得値演算(S802)の後にDAC307の出力値設定(S801)を行ってもよい。
第3の実施例について説明する。第3の実施例は、RF部302の同調周波数切り替え後の最適利得設定値を算出するためのアルゴリズムのバリエーションである。本実施例のアルゴリズムは、RF部302の同調周波数の切り替え前の無線信号の受信電界レベルが変動した場合、RF部302の同調周波数の切り替え後の無線信号の受信電界レベルも対応して変動すると仮定するものである。当該アルゴリズム以外は、第1の実施例と同様であるので、冗長を避けるために説明を省略する。以下、本実施例について説明する。
図9は第3の実施例の動作の様子を表したものである。
利得設定値901は、周波数帯201の無線信号に対応した利得設定値である。また、利得設定値902は、周波数帯202の無線信号に対応した利得設定値である。実線は測定値に基づく利得設定値であり、破線は予測に基づく利得設定値である。
時刻904までは、RF部302の同調周波数は周波数帯201である。制御部306は、時刻904において、RF部302の同調周波数を周波数帯201から周波数帯202に変更する。さらに、時刻905にて、周波数帯202の受信感度が変動し、自動利得制御の追従によって、周波数帯202に対応する増幅器303の利得設定値は図のように低下する。
制御部306は、時刻905において、周波数帯202に対応する増幅器303の利得設定値の変動に対応して、周波数帯201に対応する増幅器303の利得設定値の予測値を903のように変更する。
ここで、周波数帯202に対応する増幅器303の利得設定値の変化量に対する、周波数帯201に対応する増幅器303の利得設定値の予測値への反映量については、隣り合う周波数帯201と周波数帯202に対応する増幅器303の利得設定値の変化方向が同じ符号なら、同じ方向の反映量を、隣り合う周波数帯201と周波数帯202に対応する増幅器303の利得設定値の変化方向が異なる符号なら、異なる方向の反映量であることが望ましい。
具体的には、図9のように、時刻904より前の時間において周波数帯201に対応する利得設定値が増加傾向にあり、時刻905より後の時間において周波数帯202に対応する利得設定値が低下傾向にある場合は、時刻905において周波数帯202に対応する利得設定値の低下方向はさらに低下した場合、周波数帯201に対応する利得設定値の予測値は、増加方向に修正する。
なぜなら、一般的に基地局101と基地局102は物理的に異なる地点に立地しているので、無線通信端末100の移動により無線信号の受信電界レベルが変動するとする場合、基地局101と基地局102の両方から遠ざかる若しくは近づく、または、基地局101と基地局102のどちらか一方に近づきかつ他方から遠ざかる、という状況がもっともあり得るからである。
第1乃至第3の実施例においては、異周波モニタ前の変化傾向がそのまま続く(すなわち直線近似)と仮定したが、本実施例では、モニタ前の利得設定値の変化傾向を算出する際に、n次曲線(nは自然数)による近似を行う。nの値は演算量とのバランスで決定すればよい。n次曲線により近似することによって、直線近似よりも正確な近似を行うことができる。
さらに、他のバリエーションとして、メモリ308に保存した利得設定値をフィルタリングする態様が可能である。受信信号には、無線信号の状態で混在したノイズが含まれているため、自動利得制御の利得設定値にはノイズ成分が反映されている。このノイズ成分をフィルタにより除去することにより、ノイズ成分のないより正確な利得設定値の変化傾向を得ることが可能となる。
第1乃至第3の実施例においてはWCDMA標準技術に基づいて説明したが、本発明はかかる実施例に制限されない。受信周波数の切り替え動作が複数回行われる系に対しては効果を発揮しうる。
第1乃至第3の実施例においては、F1システム106、F2システム107の2システム間の異周波モニタであるとして説明したが、更に他の無線通信システムを含んだ複数の無線通信システム間での受信周波数の切り替え動作が行われる系に対して本発明を適用してもよい。
第1乃至第3の実施例においてはF1システム106、F2システム107は共にWCDMA無線通信システムであるとして説明したが、一方または両方がGSM等の異なる無線通信システムであってもかまわない。要するに、異なる周波数の無線信号を受信するために、自動利得制御装置を停止、再開する系に対して、本発明は適用しうる。
また、異周波モニタ直前の増幅器303の利得設定値を、異周波モニタ直後の増幅器303の利得設定値にそのまま用いてもよい。最適利得設定値を予測演算する場合よりも、利得設定値の予測演算に要する時間が少なくなる。
本発明の自動利得制御装置を搭載した無線通信端末のシステムの全体図である 無線通信における周波数の配置を表した図である。 本発明の自動利得制御装置の要部のブロック構成図である。 コンプレストモードのフレームを表した図である。 本発明の自動利得制御のフローチャートである。 本発明の自動利得制御の受信周波数切り替え時の動作を表すフローチャートである。 本発明の自動利得制御装置の動作を表す図である。 本発明の実施例2の自動利得制御のフローチャートである。 本発明の実施例3の自動利得制御装置の動作を表す図である。
符号の説明
100 無線通信端末
101 基地局
102 基地局
103 基地局制御装置
104 基地局制御装置
105 ネットワーク
106 F1システム
107 F2システム
201 F1システムの周波数帯
202 F2システムの周波数帯
301 アンテナ
302 RF部
303 増幅部
304 ADC
305 信号処理部
306 制御部
307 DAC
308 メモリ
403 通常フレーム
405 送信ギャップ
701 f1電界レベル
702 f2電界レベル
703 f1利得設定値
704 f2利得設定値

Claims (16)

  1. 利得の設定が可能な受信信号の増幅器と、
    前記増幅器の出力を測定する測定手段と、
    前記増幅器の出力から制御データを抽出し情報処理する情報処理手段と、
    前記増幅器の利得設定値を保存する記憶手段と、
    予め定められた制御アルゴリズムに従って前記増幅器の利得を制御する制御手段と、
    を備えた自動利得制御装置であって、
    異周波モニタに伴う受信信号の周波数の切り替え動作に対応して、
    前記制御手段が、前記記憶手段に保存した利得設定値を予め定められたアルゴリズムにより演算した結果に基づいて前記増幅器の利得を制御することを特徴とする自動利得制御装置。
  2. 前記制御手段が、一定時間間隔毎に、前記増幅器の利得設定値を前記記憶手段に保存することを特徴とする請求項1に記載の自動利得制御装置。
  3. 前記制御手段が、受信信号の周波数切り替えを行う毎に、前記増幅器の利得設定値を前記記憶手段に保存することを特徴とする請求項1に記載の自動利得制御装置。
  4. 前記制御手段が、前記増幅器の利得設定値の変動度合いに対応した時間間隔毎に、前記増幅器の利得設定値を前記記憶手段に保存することを特徴とする請求項1に記載の自動利得制御装置。
  5. 前記予め定められたアルゴリズムとは、前記記憶手段に保存した利得設定値の変化に基づいて、前記増幅器の利得設定値を演算するアルゴリズムであることを特徴とする請求項1に記載の自動利得制御装置。
  6. 前記予め定められたアルゴリズムとは、異周波モニタ前の第1の受信信号の利得設定値の変動量と、異周波モニタにかかる時間を用いて、異周波モニタ終了後の第1の受信信号の利得設定値の最適値を予測するアルゴリズムであることを特徴とする請求項1に記載の自動利得制御装置。
  7. 前記予め定められたアルゴリズムとは、異周波モニタ前の第1の受信信号の利得設定値の変動量と、異周波モニタ中の第2の受信信号の利得設定値の変動量とに基づいて、異周波モニタ後の第1の受信信号の利得設定値の最適値を予測するアルゴリズムであることを特徴とする請求項1に記載の自動利得制御装置。
  8. 前記予め定められたアルゴリズムとは、異周波モニタ前の第1の受信信号の利得設定値の変動履歴を曲線近似することにより、異周波モニタ後の第1の受信信号の利得設定値の最適値を予測するアルゴリズムであることを特徴とする請求項1に記載の自動利得制御装置。
  9. 前記異周波モニタとは、WCDMAシステムにおけるコンプレストモードに伴い実行されることを特徴とする請求項1に記載の自動利得制御装置。
  10. 増幅器の過去の利得設定値の変化に基づいて、自動利得制御再開時に使用する利得設定値を演算し、自動利得制御を再開する時に前記演算結果を使用する自動利得制御装置。
  11. 請求項1乃至10のいずれかに記載の自動利得制御装置を有する無線通信端末。
  12. 利得の設定が可能で、受信信号を増幅する増幅器と、
    前記増幅器の出力を測定する測定手段と、
    前記増幅器の出力から制御データを抽出し情報処理する情報処理手段と、
    前記増幅器の利得設定値を保存する記憶手段と、
    予め定められた制御アルゴリズムに従って前記増幅器の利得を制御する制御手段と、
    を備えた、自動利得制御装置の制御方法であって、
    異周波モニタに伴う受信信号の周波数の切り替え動作に対応して、
    前記制御手段が、前記記憶手段に保存した利得設定値を予め定められたアルゴリズムにより演算した結果に基づいて前記増幅器の利得を制御することを特徴とする自動利得制御装置の制御方法。
  13. 利得の設定が可能で、受信信号を増幅する増幅器と、
    前記増幅器の出力を測定する測定手段と、
    前記増幅器の出力から制御データを抽出し情報処理する情報処理手段と、
    前記増幅器の利得設定値を保存する記憶手段と、
    予め定められた制御アルゴリズムに従って前記増幅器の利得を制御する制御手段と、
    を備えた、自動利得制御装置の制御プログラムであって、
    前記制御手段に、
    異周波モニタに伴う受信信号の周波数の切り替え動作に対応して、
    前記記憶手段に保存した利得設定値を予め定められたアルゴリズムにより演算した結果に基づいて、前記増幅器の利得を制御させることを特徴とする自動利得制御装置の制御プログラム。
  14. 利得の設定が可能な増幅器の自動利得制御方法であって、
    通常の受信信号と異なる周波数の信号をモニタする場合に、
    前記モニタ前の通常の受信信号の利得設定値の変化履歴から、
    前記モニタ後に通常の受信信号の利得設定値を予測して、
    前記予測値を用いて、モニタ後の増幅器の利得制御を行う自動利得制御方法。
  15. 自動利得制御装置を搭載した無線通信端末と、基地局と、基地局制御装置から構成される無線通信システムであって、
    前記基地局制御装置は、前記基地局を介して前記無線通信端末に異周波モニタの指令を行い、
    前記利得制御装置は、
    利得の設定が可能な受信信号の増幅器と、
    前記増幅器の出力を測定する測定手段と、
    前記増幅器の出力から制御データを抽出し情報処理する情報処理手段と、
    前記増幅器の利得設定値を保存する記憶手段と、
    予め定められた制御アルゴリズムに従って前記増幅器の利得を制御する制御手段と、
    を備えたおり、
    前記異周波モニタに伴う受信信号の周波数の切り替え動作に対応して、
    前記制御手段が、前記記憶手段に保存した利得設定値を予め定められたアルゴリズムにより演算した結果に基づいて前記増幅器の利得を制御することを特徴とする無線通信システム。
  16. 第1の無線通信システムとの通信中に、前記第1の無線通信システムとは異なる周波数帯を利用した第2の無線通信システムの信号をモニタする無線受信器に適用する自動利得制御装置であって、
    前記第1の無線通信システムの通信時の利得設定値と前記第2の無線通信システムのモニタ時の利得設定値を記憶し、
    無線受信器を前記第2の無線通信システムから前記第1の無線通信システムへ切り替える時に、
    切り替え前に記憶した前記第1の無線通信システムの利得設定値を使用し、
    無線受信器を前記第1の無線通信システムから前記第2の無線通信システムへ切り替える時に、
    切り替え前に記憶した前記第2の無線通信システムの利得設定値を使用することを特徴とする自動利得制御装置。
JP2004099582A 2004-03-30 2004-03-30 自動利得制御装置および自動利得制御方法 Pending JP2005286806A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004099582A JP2005286806A (ja) 2004-03-30 2004-03-30 自動利得制御装置および自動利得制御方法
US11/087,574 US7392027B2 (en) 2004-03-30 2005-03-24 Automatic gain control device, automatic gain control method, control program for automatic gain control device, radio communication terminal having automatic control device, radio communication system, and radio communication method
DE602005021574T DE602005021574D1 (de) 2004-03-30 2005-03-29 Vorrichtung und Verfahren zur automatischen Verstärkungsregelung
EP05090077A EP1583232B1 (en) 2004-03-30 2005-03-29 Automatic gain control device and automatic gain control method
CNA2005100599112A CN1677850A (zh) 2004-03-30 2005-03-30 自动增益控制设备和方法以及无线通信终端、系统和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004099582A JP2005286806A (ja) 2004-03-30 2004-03-30 自動利得制御装置および自動利得制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005286806A true JP2005286806A (ja) 2005-10-13

Family

ID=34879977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004099582A Pending JP2005286806A (ja) 2004-03-30 2004-03-30 自動利得制御装置および自動利得制御方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7392027B2 (ja)
EP (1) EP1583232B1 (ja)
JP (1) JP2005286806A (ja)
CN (1) CN1677850A (ja)
DE (1) DE602005021574D1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7984216B2 (en) * 2006-02-14 2011-07-19 Broadcom Corporation Method and system for a RFIC master
JP2011176514A (ja) * 2010-02-24 2011-09-08 Nec Corp 携帯電話端末、移動通信システム及びそれらに用いるlnaローゲインモード切り替え制御方法
JP2012015844A (ja) * 2010-07-01 2012-01-19 Panasonic Corp 受信装置及び自動利得制御方法
JP2012029158A (ja) * 2010-07-26 2012-02-09 Sony Corp 受信装置、受信方法、プログラム、および受信システム
WO2012120804A1 (ja) * 2011-03-07 2012-09-13 パナソニック株式会社 無線機及び受信方法

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7557745B2 (en) * 2006-09-12 2009-07-07 Texas Instruments Incorporated Apparatus and method for managing access to the analog-to-digital conversion results
US7831229B2 (en) * 2007-02-12 2010-11-09 Broadcom Corporation FM receiver with digitally controlled antenna tuning circuitry
TW200929860A (en) * 2007-12-27 2009-07-01 Airoha Tech Corp A gain control circuit for an amplifier in a wireless transceiver
WO2010091726A1 (en) * 2009-02-11 2010-08-19 Signal Processing Devices Sweden Ab Device and method for digitizing a signal
US8634766B2 (en) 2010-02-16 2014-01-21 Andrew Llc Gain measurement and monitoring for wireless communication systems
EP2367385B1 (en) 2010-03-19 2012-05-16 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (publ) Technique for automatic gain control in a multi-carrier communication system
EP2512044B1 (en) 2011-04-14 2015-08-26 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Method and device for automatic gain control
WO2013008190A2 (en) * 2011-07-12 2013-01-17 Renesas Mobile Corporation Wireless Communications
US8830859B2 (en) * 2012-05-10 2014-09-09 Blackberry Limited Power based gain control adjustment
CN103532585B (zh) * 2012-07-05 2016-12-21 中兴通讯股份有限公司 自动增益控制方法及装置
US9891311B2 (en) * 2014-07-30 2018-02-13 Nxp B.V. Method of secure RF ranging under strong multipath reflections
US20160182156A1 (en) * 2014-12-23 2016-06-23 Broadcom Corporation Adjustable Receiver with Addressable Parameters
US9716521B2 (en) * 2015-04-17 2017-07-25 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Optimization of automatic gain control for narrow bandwidth operation
GB201810537D0 (en) 2018-06-27 2018-08-15 Nordic Semiconductor Asa Automatic gain control
CN108768329B (zh) * 2018-07-23 2023-10-13 上海艾为电子技术股份有限公司 双agc系统
RU2746110C9 (ru) * 2020-06-30 2021-06-24 Севен Санс Лимитед Корпус устройства для позиционирования коронарного стента в коронарных артериях и протяжки датчика катетера внутрисосудистого ультразвукового исследования
US20220358915A1 (en) * 2021-05-10 2022-11-10 Roku, Inc. Voice command recognition system
US12047066B2 (en) * 2021-08-31 2024-07-23 Viavi Solutions Inc. Hybrid digital-analog automatic level control (ALC) using vector signal generators (VSG)
CN117353739B (zh) * 2023-12-04 2024-03-26 上海芯炽科技集团有限公司 一种用于多增益档位的adc满量程校准方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05327539A (ja) * 1992-05-27 1993-12-10 Sony Corp 受信機
JPH08274681A (ja) * 1995-03-31 1996-10-18 Ido Tsushin Syst Kaihatsu Kk 無線通信装置
JPH0974323A (ja) * 1995-09-04 1997-03-18 Fujitsu Ltd ディジタル自動利得制御回路
JPH09307380A (ja) * 1996-05-13 1997-11-28 Toshiba Corp Agc機能を備えた無線通信装置
JP2001168662A (ja) * 1999-12-08 2001-06-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Agc電圧制御方法及びagc回路
JP2002135346A (ja) * 2000-10-27 2002-05-10 Nec Corp 受信agc回路
JP2003224488A (ja) * 2002-01-29 2003-08-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd ダイレクトコンバージョン受信機
JP2003524923A (ja) * 1998-11-24 2003-08-19 テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン(パブル) スロットモード動作用自動ゲイン制御

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI87287C (fi) 1991-01-15 1992-12-10 Nokia Mobile Phones Ltd Foerstaerkningsreglering av en agc-foerstaerkare i ett pao tidsmultiplexering baserat radiotelefonsystem
US5568518A (en) * 1994-09-14 1996-10-22 Ericsson Ge Mobile Communications Inc. Fast automatic gain control
JP2000236286A (ja) 1999-02-12 2000-08-29 Seiko Epson Corp 通信装置
JP2001284996A (ja) 2000-03-31 2001-10-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd ゲイン制御装置
JP2002076996A (ja) 2000-08-29 2002-03-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 自動利得制御装置及び自動利得制御方法
JP3462476B2 (ja) * 2001-03-28 2003-11-05 株式会社東芝 無線通信システム及び基地局
JP2003124759A (ja) 2001-10-10 2003-04-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 自動利得制御回路及び自動利得制御方法
JP2003209477A (ja) 2002-01-16 2003-07-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 自動利得制御装置及び自動利得制御方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05327539A (ja) * 1992-05-27 1993-12-10 Sony Corp 受信機
JPH08274681A (ja) * 1995-03-31 1996-10-18 Ido Tsushin Syst Kaihatsu Kk 無線通信装置
JPH0974323A (ja) * 1995-09-04 1997-03-18 Fujitsu Ltd ディジタル自動利得制御回路
JPH09307380A (ja) * 1996-05-13 1997-11-28 Toshiba Corp Agc機能を備えた無線通信装置
JP2003524923A (ja) * 1998-11-24 2003-08-19 テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン(パブル) スロットモード動作用自動ゲイン制御
JP2001168662A (ja) * 1999-12-08 2001-06-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Agc電圧制御方法及びagc回路
JP2002135346A (ja) * 2000-10-27 2002-05-10 Nec Corp 受信agc回路
JP2003224488A (ja) * 2002-01-29 2003-08-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd ダイレクトコンバージョン受信機

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7984216B2 (en) * 2006-02-14 2011-07-19 Broadcom Corporation Method and system for a RFIC master
US8161217B2 (en) 2006-02-14 2012-04-17 Broadcom Corporation Method and system for a RFIC master
JP2011176514A (ja) * 2010-02-24 2011-09-08 Nec Corp 携帯電話端末、移動通信システム及びそれらに用いるlnaローゲインモード切り替え制御方法
JP2012015844A (ja) * 2010-07-01 2012-01-19 Panasonic Corp 受信装置及び自動利得制御方法
JP2012029158A (ja) * 2010-07-26 2012-02-09 Sony Corp 受信装置、受信方法、プログラム、および受信システム
US8837645B2 (en) 2010-07-26 2014-09-16 Sony Corporation Reception apparatus, reception method, program, and reception system
WO2012120804A1 (ja) * 2011-03-07 2012-09-13 パナソニック株式会社 無線機及び受信方法
US8767894B2 (en) 2011-03-07 2014-07-01 Panasonic Corporation Wireless device and receiving method
JP5899487B2 (ja) * 2011-03-07 2016-04-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 無線機及び受信方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1583232B1 (en) 2010-06-02
US20050221778A1 (en) 2005-10-06
EP1583232A3 (en) 2007-07-18
EP1583232A2 (en) 2005-10-05
CN1677850A (zh) 2005-10-05
US7392027B2 (en) 2008-06-24
DE602005021574D1 (de) 2010-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7392027B2 (en) Automatic gain control device, automatic gain control method, control program for automatic gain control device, radio communication terminal having automatic control device, radio communication system, and radio communication method
JP4383480B2 (ja) 移動通信端末及び移動通信端末における送信電力制御方法
JP5241968B2 (ja) 無線通信装置
WO2001058201B1 (en) System and method for improving channel monitoring in a cellular system
WO2007067864A2 (en) Method for conserving energy in a multimode communication device
JP2006246121A (ja) 携帯端末、受信回路制御装置及び受信回路制御方法
JP4804049B2 (ja) 移動体通信端末及び移動体通信端末における通信制御方法
WO2008053868A1 (fr) Terminal de communication radio, procédé de contrôle de communication de terminal de communication radio et système de communication radio
JP2008067183A (ja) 無線通信端末
JP2003338787A (ja) セルラシステム、移動局、基地局制御装置及びそれに用いる異周波数切替え方法
JP2004356991A (ja) 通信端末の圏外判定方法、無線通信システム切替方法及び通信端末
JP4869154B2 (ja) 移動通信端末装置
JP2005223711A (ja) 通信システム切換方法および携帯通信端末
EP2086115B1 (en) Apparatus and method for improving sensitivity of dual-standby portable terminal
JP2003209477A (ja) 自動利得制御装置及び自動利得制御方法
KR100705449B1 (ko) 이동통신 단말기에서의 절전 제어 방법 및 장치
JP2002262356A (ja) 無線通信端末
JP2001057535A (ja) 制御信号伝送方法及びこの方法を用いた無線基地局、無線移動局、無線通信システム
JP5445361B2 (ja) 無線通信装置およびその通信方法ならびに無線通信システム
JP2003078936A (ja) ハンドオーバシステム
JP2010098363A (ja) 無線通信端末装置、基地局サーチ方法及びプログラム
JP4974142B2 (ja) 無線通信端末及び無線通信方法
WO2005004512A1 (ja) 自動利得制御装置、無線通信装置及び自動利得制御方法
JP2005151262A (ja) 自動利得制御装置、無線通信装置及び自動利得制御方法
JP2018186325A (ja) 通信装置および通信制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20070119

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070214

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20080612

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20090511

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090612

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090623

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091104