JP2006109154A - 受信装置、通信端末装置及び利得制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２つ以上の通信システムの信号を受信する場合において、１フレーム等の所定の周期にて信号レベルが大きく変動する妨害波が存在する場合においても、回路規模を増大させずに、コストアップもせずに、さらに処理を複雑化することなく、妨害波信号による希望波信号の通信品質の低下を抑えること。
【解決手段】 第１の可変利得増幅器１０３は、第１中間周波数信号に対して利得制御信号により利得を制御する。利得制御部１４１は、電力演算部１１０の演算結果と通信圏内検出部１４２の検出結果に基づいて生成した利得制御信号を出力する。通信圏内検出部１４２は、第１の通信システムが運営されていることを検出し、第１の通信システム圏内検出信号（サービスエリア検出信号）を出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の通信システムの通信信号を受信することができる受信装置、通信端末装置及び利得制御方法に関し、例えば、３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project)で規格がそれぞれ定められているＵＭＴＳ(Universal Mobile Telecommunications System)方式及びＧＳＭ(Global System for Mobile Communications)方式や、ＵＭＴＳ方式と国内で運営されているＰＤＣ(Personal Digital Cellular)方式等を受信することができる受信装置、通信端末装置及び利得制御方法に関する。

近年、通信システムはその普及するに伴い、周波数利用効率を高めるため、時代と共に周波数領域で多重化するＦＤＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：周波数分割多重化）方式から、時間領域で多重化するＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：時分割多重化）方式、更に、直交符号による拡散技術を利用したＣＤＭ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ、符号分割多重化）方式へと変遷してきた。

そして、例えば、移動体通信の分野においては、ユーザー数の増加への対応、及び、より通信速度の高いサービスの提供が求められている。そのため、従来運営されてきた通信システムに比べて、より周波数利用効率を高めるため、同一周波数帯で新しい通信方式に移行することが求められる。その場合、従来から当該システムを利用してきたユーザーの端末装置も新方式に対応するように変更が必要となる。しかしながら、ユーザーに新方式に対応した端末装置を買い換える負担を与えることは望ましくないため、ユーザーの端末装置の買い替えによる更新が進むことを想定し、新方式への移行期間を設けてユーザーの端末装置の更新が完了するまでは、従来方式も同時に運営されることが望まれる。また、新方式に対応した基地局装置の設置には多くの時間を要し、従来方式で運営されてきたすべてのサービスエリアの基地局装置を一度に変更することは容易ではなく、新方式の運営開始直後は、サービスエリアが特定の狭い範囲に限定されていることが多い。そのため、同一周波数帯で、従来方式と新方式の両者が混在して同時に運営できることが要望される。

従って、新方式への移行が完了するまでの期間は両方式に対応した端末装置、即ち、複数の通信システムの通信信号を受信することができるマルチモード受信装置が必要となる。

また、これらのサービスを運営する業者にとっては、周波数利用効率はできるだけ高くして運営したいため、従来方式と新方式の運営周波数はできるだけ近い周波数が利用できることが望まれる。

このような背景から、マルチモード受信装置においては、従来方式で通信時に新方式の通信信号が妨害波となったり、その逆に新方式で通信時に従来方式の通信信号が妨害波となる場合がある。例えば、新方式にとって従来方式の通信信号が妨害波となることにより、新方式の通信品質が本来の品質を確保できない場合、新方式への移行期間中に「新方式の通信品質が悪い」という印象がユーザー側に広まってしまい、ユーザーが新方式に対応した端末装置を購入する購買意欲を損ねかねない。即ち、新方式へ移行する場合は、従来方式の通信信号による妨害により通信品質が低下することを避けねばならない。

ところで、前述のとおり、周波数利用効率を高めることを実現するには、従来方式と新方式を運営する際に、その使用周波数をできるだけ近接させることが望ましい。この場合、従来方式と新方式とで、互いに妨害波が近接することになるため、受信回路において、受信しようとする信号の帯域外の信号を抑圧するために設けられるチャネルフィルタに要求される近接チャネルの所要抑圧量が高くなってしまう。近年はディジタル回路の高集積化が進歩したことにより、ディジタル回路であれば比較的大規模な回路であっても、アナログ回路で同等の性能の回路を実現する場合に比べて小型かつ安価に実現できるようになってきた。そのため、チャネルフィルタは、高次のディジタルフィルタを利用することにより、チャネルフィルタに要求される近接チャネルの所要抑圧量の確保が実現されている。

ここで、ディジタルフィルタにおいて、妨害波成分を十分に抑圧するためには、受信信号をアナログ値からディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器において、希望波より数十ｄＢも高い信号レベルの妨害波成分により飽和しないことと、希望波と妨害波が同時に入力された状態でも、希望波成分が量子化雑音に埋もれてしまい、通信に必要なＳ／Ｎ比（信号電力対雑音電力比）を確保できない状態にならないことが要求される。

このような条件を満足するため、Ａ／Ｄ変換器に入力される信号レベルを適切なレベルに調整するため、従来の自動利得制御回路としては、帯域内と帯域外の信号レベルを監視する自動利得制御回路を用いた受信装置が知られている。

例えば、希望波の隣接あるいは次隣接チャネルといった、比較的希望波に近傍した周波数帯に存在する妨害波が、希望波信号よりも電界強度が強い場合に、妨害波の影響により自動利得制御が適切に行われない場合、受信装置を構成する回路の飽和が生じることにより、希望波信号の品質が劣化するという問題があった。このような課題を解決するために、例えば、帯域内の信号を検波する帯域内検波器と、帯域外の信号を検波する帯域外検波器とを備え、両者の出力電圧に基づいて可変減衰手段の減衰量を変化する自動利得制御回路が開示されている（例えば、特許文献１）。

ここで、妨害波がＴＤＭ方式である場合、例えば、基地局装置側から送信される送信信号は、同一チャネル（同一周波数）で１フレーム毎に、送信と送信断が繰り返される。従って、ＴＤＭ方式が運営されているエリアにおいては、端末装置が希望波信号を受信している際に、ＴＤＭ方式の１フレーム毎に妨害波の信号レベルが大きく変動するという妨害波が存在することになる。

その様子を、図９（ａ）〜（ｅ）に示すタイミングチャートを用いて説明する。図９では、第２の通信システムにおいて、ＴＤＭ方式のように信号レベルが大きく変動しないシステムについて示す。

図９（ａ）は、第１の通信システムのスロット構成を示す。なお、図中では、ＳＬＯＴ５のタイミングで第１の通信システムの基地局が送信信号を出力する様子を示す。

また、図９（ｂ）は、第１の通信システムの基地局の送信信号レベルを示す。この様に、ＴＤＭ方式である第１の通信システムは、１フレーム毎に、同一のスロットで、第１の通信システムの送信信号１２７１ａ、１２７１ｂ、１２７１ｃのように、同一スロットで送信を繰り返し、その他のスロットでは送信信号が停止する。

また、図９（ｃ）は、第２の通信システムの基地局の送信信号レベルを示す。また、図９（ｄ）は、第１の通信システムの基地局の送信信号と、第２の通信システムの基地局の送信信号を同時に受信した場合の、第１中間周波数の信号レベルを示す。なお、図９は、利得制御部の利得を固定とした場合について示しており、その場合、第１中間周波数信号レベルは、Ａ／Ｄ変換器が飽和レベルに達するため、第１の通信システムの通信信号による飽和期間１２７２ａ、１２７２ｂ、１２７２ｃのように、１フレーム毎に、同一スロットで希望波帯に存在する受信信号は抑圧されることになり、通信品質が劣化する。

また、図９（ｅ）は、自動利得制御回路を用いた受信装置における可変利得増幅器出力信号レベルを示す。このように、図９（ｄ）に示す第１中間周波数信号が、可変利得増幅器に入力されることにより、利得制御が行われ、利得抑圧期間１２７４ａ、１２７４ｂ、１２７４ｃのように、利得を低下させることにより、第１中間周波数信号のレベルをＡ／Ｄ変換器のダイナミックレンジ内に引き込むことができるが、第１の通信システムの送信期間が終わった後、妨害波の信号レベルが低下したことを検出し、可変利得増幅器の利得を上昇する、利得上昇期間１２７５ａ、１２７５ｂ、１２７５ｃが存在する。この期間においては、第１のＩ信号及び第１のＱ信号のレベルが大きく変動することになり、復号時にそのレベル変動がノイズと同様の影響をもたらすことにより、通信品質が低下する。
特開２００１−３２６５４９号公報

しかしながら、従来の装置においては、突発的に妨害波の入力レベルが変化した場合に、それを検出して自動利得制御が働き、Ａ／Ｄ変換器に入力される信号レベルを目標値に自動調整するように動作する。そのため、自動利得制御が安定するまでの間は受信回路が飽和したり、或いは、希望波信号の信号レベルが変動を生じるなどの理由により、希望波信号が抑圧されたり歪む為、通信品質が低下する。よって、前述のとおり、自動利得制御が安定するまでの間に生じる通信品質の低下が、ＴＤＭ方式の１フレーム毎に生じることになるという問題がある。即ち、運営される通信システムの従来方式がＴＤＭ方式の場合、従来方式と新方式が同時に運営されると、新方式の通信品質が低下するという問題がある。

また、従来の装置においては、自動利得制御を行う際に、希望波信号の信号レベルが弱電界の場合において、利得を低くすると、回路のＮＦが低下することにより、通信品質が低下する場合がある。即ち、希望波信号があるレベル以下である場合は、同機能を利用することにより、通信品質が低下してしまうという課題があり、妨害波が入力されない場合においても、通信品質が低下してしまうという問題がある。これを避けるため、従来の帯域内と帯域外の信号レベルを監視する自動利得制御回路では、帯域内電力演算部と全帯域電力演算部の２つの電力演算部が必要であり、回路規模の増大やコストアップの要因になるという問題がある。

また、従来の装置においては、妨害波の入力レベルにより、利得制御回路から出力される帯域内の信号レベルが変化するが、帯域内の信号レベルを検出する回路はその入力される信号レベルが変化する範囲のダイナミックレンジを確保する必要があり、電力演算部をディジタル回路で実現する際に、演算の分解能を高くする必要があり、回路規模の増大あるいは、演算部の処理量が増加してしまうという問題がある。

更に、前記した特許文献１では、希望波信号を検波する第１の検波手段と、妨害波を含んだ信号レベルを検波する第２の検波手段を備え、その両者の検波電圧がそれぞれ規定値に収束するように自動利得制御する必要があり、自動利得制御のループゲインや時定数の設定などが複雑化するという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、２つ以上の通信システムの信号を受信する場合において、１フレーム等の所定の周期にて信号レベルが大きく変動する妨害波が存在する場合においても、回路規模を増大させずに、コストアップもせずに、さらに処理を複雑化することなく、妨害波信号による希望波信号の通信品質の低下を抑えることができる受信装置、通信端末装置及び利得制御方法を提供することを目的とする。

本発明の受信装置は、第１の通信システムの通信圏内であることを検出する通信圏内検出手段と、前記第１の通信システムとはシステムが異なる第２の通信システムの通信信号の受信中に妨害波となる前記第１の通信システムの通信信号を受信する受信手段と、前記受信手段にて受信した前記通信信号のレベルが目標値に収束するように利得を制御するとともに、前記通信圏内検出手段の検出結果に基づいて前記第２の通信システムの通信信号の受信中にて前記目標値を制御する利得制御手段と、を具備する構成を採る。

本発明の通信システムは、第１の通信システムの信号及び前記第１の通信システムの周波数帯と近接した周波数帯で運営される第２の通信システムの通信信号を送信する基地局装置と、前記基地局装置から送信された前記第１の通信システムの通信信号及び前記第２の通信システムの通信信号を受信する通信端末装置とを有する通信システムであって、前記通信端末装置は、第１の通信システムの通信圏内であることを検出する通信圏内検出手段と、前記第１の通信システムとはシステムが異なる第２の通信システムの通信信号の受信中に妨害波となる前記第１の通信システムの通信信号を受信する受信手段と、前記受信手段にて受信した前記通信信号のレベルが目標値に収束するように利得を制御するとともに、前記第２の通信システムの通信信号の受信中に前記通信圏内検出手段の検出結果に基づいて前記目標値を制御する利得制御手段と、を具備する構成を採る。

本発明の利得制御方法は、第１の通信システムの通信圏内であることを検出するステップと、前記第１の通信システムとはシステムが異なる第２の通信システムの通信信号の受信中に妨害波となる前記第１の通信システムの通信信号を受信するステップと、受信した前記通信信号のレベルが目標値に収束するように利得を制御するとともに、前記第１の通信システムの通信圏内であるか否かの検出結果に基づいて前記第２の通信システムの通信信号の受信中にて前記目標値を制御するステップと、を具備するようにした。

本発明によれば、２つ以上の通信システムの信号を受信する場合において、１フレーム等の所定の周期にて信号レベルが大きく変動する妨害波が存在する場合においても、回路規模を増大させずに、コストアップもせずに、さらに処理を複雑化することなく、妨害波信号による希望波信号の通信品質の低下を抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、受信装置１１１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、ＴＤＭ方式の妨害波特性に耐性を持たせた受信装置１１１は、通信信号を受信する受信アンテナ１０１と、受信アンテナ１０１で受信した信号を増幅し、第１中間周波数信号に変換するフロントエンド部（以下、Ｆ／Ｅ部という）１０２と、第１中間周波数信号を利得制御信号により利得が制御される第１の可変利得増幅器１０３と、第１の可変利得増幅器１０３から出力された受信信号をアンダーサンプリングして量子化するＡ／Ｄ変換器１０４と、量子化された受信信号を直交復調して希望波成分と妨害波成分の合成信号のベースバンド信号である、第１のＩ信号と、第１のＱ信号を出力する直交復調器１０５と、第１のＩ信号を帯域制限し、近接する妨害波を除去した第２のＩ信号を出力するＩｃｈチャネルフィルタ１０６と、第１のＱ信号を帯域制限し、近接する妨害波を除去した第２のＱ信号を出力するＱｃｈチャネルフィルタ１０８を備えたチャネルフィルタ部１２１と、第２のＩ信号と第２のＱ信号とを、それぞれ２乗して両者を加算することにより帯域内受信信号の電力値に比例した値を演算し、帯域内電力値信号を出力する電力演算部１１０と、第１の通信システムが運営されていることを検出し、第１の通信システム圏内検出信号（サービスエリア検出信号）を出力する通信圏内検出部１４２と、電力演算部１１０からの帯域内電力値信号と通信圏内検出部１４２からの第１の通信システム圏内検出信号に基づいて、第１の可変利得増幅器１０３制御用の利得制御信号を出力する利得制御部１４１により構成される。

次に、利得制御部１４１の構成について、図２を用いて説明する。図２は、利得制御部１４１の詳細な構成を示すブロック図である。

利得制御部１４１は、通信圏内検出部１４２から出力された第１の通信システム圏内検出信号に基づき、帯域内電力値信号の第１の帯域内電力の目標値２１６と、第２の帯域内電力の目標値２１７とを選択する選択手段２４０と、選択手段２４０で選択された帯域内電力の目標値と帯域内電力値信号とを比較する比較部２１９と、比較部２１９の比較結果に基づき、第１の可変利得増幅器１０３の利得を制御する利得制御信号を出力する利得制御信号生成部２２０により構成される。

次に、受信装置１１１の動作について説明する。

受信アンテナ１０１で受信した受信信号は、Ｆ／Ｅ部１０２により第１中間周波数信号に変換される。

第１中間周波数信号は、利得制御信号で利得が制御された第１の可変利得増幅器１０３により増幅される。増幅された第１中間周波数信号は、Ａ／Ｄ変換器１０４によりアンダーサンプリングされ、第２中間周波数信号に変換される。第２中間周波数信号は、直交復調器１０５により、第１のＩ信号及び第１のＱ信号に変換される。第１のＩ信号及び第１のＱ信号は、それぞれ、チャネルフィルタ部１２１に備えられたＩｃｈチャネルフィルタ１０６と、Ｑｃｈチャネルフィルタ１０８により帯域制限され、それぞれ、近接する妨害波を十分に除去した第２のＩ信号と、第２のＱ信号が出力される。第２のＩ信号と第２のＱ信号とは、電力演算部１１０に入力され、帯域内電力値信号を出力する。この帯域内電力値信号は、利得制御部１４１に入力される。

通信圏内検出部１４２は、第１の通信システムが運営されていることを検出した場合に、検出結果に基づいて、第１の通信システム圏内検出信号を出力する。この第１の通信システム圏内検出信号は、利得制御部１４１に入力される。利得制御部１４１は、帯域内電力値の目標値を、第１の通信システム圏内検出信号に基づき、決定する。

即ち、帯域内電力値信号の目標値は、選択手段２４０により、第１の通信システムが運営されていることを検出しない場合は、第１の帯域内電力の目標値２１６を選択し、第１の通信システムが運営されていることを検出した場合は、第２の帯域内電力の目標値２１７を選択し、帯域内電力値信号が、帯域内電力値信号の目標値に近づくように利得制御信号を出力する。

通信圏内検出部１４２からの第１の通信システム圏内検出信号は、一般に基地局装置と同期が取れている場合と、そうでない場合を示す信号であり、同期が取れていることを示す信号としては、例えば、従来の携帯通信端末において、その通信システムの運営エリアから外れた場合に、その表示部に表示される「圏外」表示を制御する信号であり、従来の通信端末装置で広く用いられている信号である。

ここで、ＴＤＭ方式の妨害波特性に耐性を持たせたマルチモード受信装置１１１では、第１の通信システムと、第２の通信システムの通信が可能な受信装置であるため、第１の通信システムを運営する第１の通信システムの基地局装置と同期を取ることができる為、第１の通信システム圏内検出信号を得ることは容易である。

即ち、第１の通信システムの基地局装置と、当該マルチモード受信装置１１１との間で同期が取れるということは、その通信を行ったエリアが、第１の通信システムが運営されているエリアであると判断することができ、当該エリアにおいては、ＴＤＭ方式である第１の通信システムの通信信号が、第２の通信システムでの通信時に妨害波として受信しうることを判断することができる。

以上により、ＴＤＭ方式である第１の通信システムが運営されているエリアにおいては、帯域内電力値の目標値は、第１の帯域内電力の目標値２１６よりも、小さい値である第２の帯域内電力の目標値２１７を選択することにより、Ａ／Ｄ変換器１０４の入力信号レベルが低く設定されるように利得制御信号を出力する。従って、ＴＤＭ方式である第１の通信システムの妨害波信号が入力された場合に、従来の自動利得制御部を備えた受信装置のような、ＴＤＭ方式の１フレーム毎に生じる妨害波レベルの変動により、自動利得制御が安定するまでの間に生じる通信品質の低下を避けることができる。

即ち、図３（ｅ）に、本発明の自動利得制御回路を用いた受信装置１１１における可変利得増幅器出力信号レベル（第１のシステム圏内検出時）を示す。なお、図３（ａ）〜図３（ｄ）については、図９（ａ）〜図９（ｄ）と同一であるので、その説明は省略する。

このように、本実施の形態１によれば、ＴＤＭ方式である第１の通信システムが運営されていることを検出した場合は、第１の通信システムの通信信号が入力された場合においても、Ａ／Ｄ変換器１０４が飽和しないように利得制御信号を制御するので、ＴＤＭ方式である第１の通信システムが運営されているエリアにおいても、第２の通信システムの通信品質の低下を抑えることができる。

また、本実施の形態１によれば、ＴＤＭ方式である第１の通信システムが運営されていたエリア内において、新方式である第２の通信システムに移行する移行期間において、ＴＤＭ方式特有の１フレーム周期で信号レベルが大きく変動する妨害波が存在する場合においても、回路の飽和を防ぐことができ、これにより、第２の通信システムの通信品質の低下を抑えることができる。また、帯域外電力演算部が不要となるため、回路規模の縮小とコストダウンを実現することができる。従って、従来方式のＴＤＭ方式である第１の通信システムと、第１の通信システムとは異なる新方式の第２の通信システムの利用周波数を近接させて運営した場合においても、第２の通信システムの通信品質の低下が少ないので、例えば、従来方式から新方式に移行する移行期間中に「新方式の通信品質が優れている」という印象を得ることができる。

また、本実施の形態１によれば、妨害波の信号レベルを検出するまでも無く、ＴＤＭ方式である第１の通信システムが運営されているエリアである場合は、帯域内受信電力値信号の目標値を低く設定して自動利得制御を行うため、従来の自動利得制御部を備えた受信装置に備えていた全帯域電力演算部が無くても、利得制御動作を正常に行うことができるので、回路規模の縮小と、それに伴うコストダウンを実現することができる。

なお、本実施の形態１において、アンダーサンプリング方式の受信回路を用いて説明したが、これに限らず、Ａ／Ｄ変換器１０４でアンダーサンプリングを行わず、例えば、第１中間周波数信号を第２中間周波数信号に変換する第２の周波数変換器を備えたダブルスーパーヘテロダイン方式であったり、受信信号を直接ベースバンド信号に変換するダイレクトコンバージョンなどといった回路構成をとった場合においても、同様の効果が得られる。また、第１の通信システム圏内検出信号は、第１の通信システムの通信圏内であるか圏外であるかを検出する信号として使用するものであり、選択手段２４０は、その情報に応じて帯域内電力値信号の目標値を切り替えるものであるが、第１の通信システムの通信圏内であることのみに限定しているものではない。

また、利得制御部１４１は、機能をソフトウェア記述することができる。因みに、世界各地において、利用される通信システムは異なるため、世界各地で利用できるマルチモード受信装置であるグローバルマルチモード受信装置を構成する上で、構成をハードウェアのみで実現すると、世界各地の各通信システムに対応したハードウェアを実現する必要があり、開発費が増大する可能性がある。しかし、利得制御部１４１の機能をソフトウェア記述することにより、ソフトウェアの書き換えによりパラメータやアルゴリズムの変更が容易に行えるため、世界各地の各通信システムに対応したハードウェアを実現する場合に比べて、開発が容易になるとともに開発費を削減することができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る受信装置４１２の構成を示すブロック図である。

本実施の形態２に係る受信装置４１２は、図１に示す実施の形態１に係る受信装置１１１において、図４に示すように、受信電界強度測定部を追加する。なお、図４においては、図１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。

図３に示すように、実施の形態２は、実施の形態１において説明した第１の通信システムが運営されていることを検出し、第１の通信システム圏内検出信号を出力する通信圏内検出部１４２と、第１の通信システムの受信電界強度を測定する受信電界強度測定部４４５とを含み、通信圏内検出部１４２から出力された第１の通信システム圏内検出信号と、受信電界強度測定部４４５で測定した第１の通信システムの受信電界強度信号に基づき利得制御信号を出力する利得制御部４４６を備えたものであり、帯域内受信電力値の目標値を選択する際に、帯域内電力値の目標値を、第２の帯域内電力の目標値２１７とした場合においても、Ａ／Ｄ変換器１０４が飽和しない条件を満足する場合は、第２の帯域内電力の目標値２１７を選択せずに、第１の帯域内電力の目標値２１６を選択して自動利得制御を行うものである。

一般に、ＴＤＭ方式では、基地局装置と同期を取るために、制御チャネルと呼ばれるチャネルが設けられており、待ち受け時は、その制御チャネルを用いて基地局装置と端末装置の間で同期を取る。また、一般に、マルチモード受信装置では、例えば、第２の通信システムで通信時にも、第１の通信システムでも基地局装置と同期をとることが望まれる。即ち、一方の通信システムで通信時においても、もう一方の通信システムも、基地局装置と同期を取る構成をとる。

よって、例えば、新方式である第２の通信システムで通信時において、従来方式である第１の通信システムの受信電界強度を測定することにより、第１の通信システムの基地局装置とのおおよその距離を推定することが可能である。もし、第１の通信システムの制御チャネルの受信レベルが高い場合は、第１の通信システムの基地局装置が、当該マルチモード受信装置に近い位置に存在することを意味し、その受信レベルと同等レベルの第１の通信システムの送信信号が、第２の通信システムで通信時に入力されうると判断することができる。

このように、本実施の形態２によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、第１の通信システムの待ち受け時の受信電界強度に基づき、帯域内電力値の目標値を決定することで、第１の通信システムによる妨害波レベルが低く、受信回路の飽和による通信品質の低下が生じない程度の信号レベルである場合は、第２の通信システムで通信時に、第１の可変利得増幅器１０３における利得を高い状態で受信することができるため、第１の可変利得増幅器１０３において利得を低くした場合に生じるＮＦの劣化を避けることができる。

なお、第１の通信システムと、第２の通信システムを同時に通信できる受信装置である場合も、同様の効果が得られる。また、一方の通信システムで通信時に、時々もう一方の通信システムの同期を取るような、通信システムを時間的に切り替えて通信を行う受信装置の場合も同様の効果が得られる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係る受信装置５１３の構成を示すブロック図である。

本実施の形態３に係る受信装置５１３は、図１に示す実施の形態１に係る受信装置１１１において、図５に示すように、Ｉｃｈ可変利得増幅器５０７と、Ｑｃｈ可変利得増幅器５０９を追加し、利得制御部１４１の代わりに利得制御部５２２を有する。なお、図５においては、図１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。

図５に示すように、実施の形態３は、チャネルフィルタ部１２１の前段に設けたＩｃｈ可変利得増幅器５０７とＱｃｈ可変利得増幅器５０９とからなる第２の利得制御部５２３と、実施の形態１において説明した第１の通信システムが運営されていることを検出し、第１の通信システム圏内検出信号を出力する通信圏内検出部１４２と、通信圏内検出部１４２からの第１の通信システム圏内検出信号に基づいて、第１の可変利得増幅器１０３を制御する利得制御信号を出力すると共に、第２の利得制御部５２３を制御する第２の利得制御信号を出力する利得制御部５２２とを備えたものである。

第１の通信システム圏内検出信号により、帯域内電力値の目標値は、第１の通信システムが運営されていることを検出しない場合は、第１の帯域内電力の目標値２１６を選択し、第１の通信システムが運営されていることを検出した場合は、第２の帯域内電力の目標値２１７を選択され、帯域内電力値信号が、選択された帯域内電力の目標値に近づくように利得制御が行われる。即ち、第１の帯域内電力の目標値２１６を選択した場合と、第２の帯域内電力の目標値２１７を選択した場合において、第１の可変利得増幅器１０３の利得が異なる。

例えば、帯域内受信電力と熱雑音レベルのＳ／Ｎ比が３０ｄＢである場合、受信電力に含まれる熱雑音はほとんど無視できる。そのような信号レベルを受信している際に、帯域内電力値の目標値を、第１の帯域内電力の目標値２１６とした場合と、第２の帯域内電力の目標値２１７とした場合において、同一の帯域内受信電力が入力された場合、第１の可変利得増幅器１０３の利得の差は、第１の帯域内電力の目標値２１６と、第２の帯域内電力の目標値２１７の目標値の差と同等となる。ここで、第１の帯域内電力の目標値２１６と、第２の帯域内電力の目標値２１７は、利得制御部５２２において記憶されている為、第２の利得制御信号の利得の差を演算して第２の利得制御信号を生成することが可能である。即ち、その利得の差を打ち消すように、第２の利得制御部５２３に備えられたＩｃｈ可変利得増幅器５０７と、Ｑｃｈ可変利得増幅器５０９の利得を制御する第２の利得制御信号を利得制御部５２２により生成することにより、電力演算部１１０に入力される信号レベルをほぼ一定に保つことができる。

このように、本実施の形態３によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、電力演算部１１０に入力される信号レベルをほぼ一定値に保つことができるので、電力演算部１１０の入力ダイナミックレンジを広くする必要が無いため、回路規模を小さくすることができる。また、帯域外の電力値を求める必要が無いため、全帯域電力演算部が不要となり、回路規模の縮小やコストダウンを実現することができる。

（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４に係る受信装置６１４の構成を示すブロック図である。

本実施の形態４に係る受信装置６１４は、図１に示す実施の形態１に係る受信装置１１１において、図６に示すように、利得制御部１４１の代わりに利得制御部６５２を有する。なお、図６においては、図１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。

図６に示すように、実施の形態４において、ＴＤＭ方式の妨害波特性に耐性を持たせた受信装置６１４は、第２の通信システムの受信電界強度に基づき、第１の可変利得増幅器１０３の利得を制御する利得制御部６５２を備えたものである。

図７は、利得制御部６５２の構成図を示す。

図７において、利得制御部６５２は、図１の利得制御部１４１に、選択手段２４０から出力された帯域内電力の目標値と、利得制御信号生成部２２０からの利得制御信号に基づき、受信アンテナ１０１より入力されている受信信号のうち、帯域内に存在する電力値を求める第２の通信システムの受信電界強度測定部７５１を備えたものである。

本構成によれば、受信アンテナ１０１より入力された受信信号のうち、帯域内信号レベルと、利得制御信号の関係は一意の関係になる。即ち、選択手段２４０から出力された、帯域内電力の目標値と、利得制御信号の関係から、受信アンテナ１０１より入力されている帯域内信号のレベルの絶対値を求めることができる。

以上により、第２の通信システムで通信時に、利得制御部６５２において、第２の通信システムの信号レベルを求めることができる。

また、選択手段２４０は、第２の通信システムの受信電界強度測定部７５１より出力された第２の通信システムの帯域内電力値信号が、希望波信号のレベルが所定の値より低い場合等の、第１の可変利得増幅器１０３の利得を低下することにより生じるＮＦの劣化により通信品質が低下すると判断される場合においては、選択手段２４０より出力される帯域内電力の目標値は、第１の帯域内電力の目標値２１６を出力する。即ち、利得制御部６５２は、希望波信号のレベルが所定の値より低い場合には、目標値を制御しないようにする。

なお、一般に、通信端末において、通信を行う際は、その受信信号レベルを監視する機能が備えられているから、実施の形態４を簡単な構成で容易に実現することができる。

このように、本実施の形態４によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、受信アンテナ１０１より入力される第２の通信システムの通信信号のレベルが低い場合において、帯域内電力の目標値を低くしたことにより生じる、第１の可変利得増幅器１０３により生じるＮＦの劣化を避けて動作させることができる。即ち、帯域内と帯域外の信号レベルを監視する自動利得制御回路で必要であった全帯域電力演算部を備えることなく、希望波信号レベルが低い条件下において、第１の可変利得増幅器１０３の利得を低下することにより生じるＮＦの劣化を避けることができる。

なお、上記実施の形態１〜実施の形態４の受信装置は、通信端末装置に適用することができる。

（実施の形態５）
図８は、本実施の形態５の通信システム８００を示す図である。図８は、異なる通信システムにて運営されている各基地局装置からの信号を、通信端末装置８０１に備えられた受信装置が受信する通信システムを示す図であり、第１の通信システムと第２の通信システムが同一エリアで運営されるものを示す。なお、通信端末装置８０１に備えられる受信装置は、図１の受信装置１１１、図４の受信装置４１２、図５の受信装置５１３または図６の受信装置６１４の内の任意の受信装置を適用することができる。

第１の通信システムにて運営される基地局８０２は、基地局アンテナ８０３より第１の通信システムの基地局送信信号を送信する。同様に、第２の通信システムにて運営される基地局８０４は、基地局アンテナ８０５より第２の通信システムの基地局送信信号を送信する。第１の通信システムの基地局送信信号は、第１の通信システムのサービスエリア＃８１０の範囲まで通信が可能となるように基地局の設置や送信電力が設定され、第２の通信システムの基地局送信信号は、第２の通信システムのサービスエリア＃８１１の範囲まで通信が可能となるように基地局の設置や送信電力が設定されているものとする。

また、通信端末装置８０１は、第１の通信システムのサービスエリア＃８１０と第２の通信システムのサービスエリア＃８１１とが重なった図８に斜線にて示す領域＃８１２にて通信を行うものである。通信端末装置８０１は、第２の通信システムの基地局送信信号を受信したい信号(希望波)とし、第１の通信システムの基地局送信信号は、その通信において干渉を与える妨害波とする。この時、第１の通信システムの基地局送信信号は図３（ｂ）、第２の通信システムの基地局送信信号は図３（ｃ）に示すものである。

このように、本実施の形態５によれば、上記実施の形態１〜実施の形態４の効果に加えて、本発明の受信装置を備えた通信端末装置８０１を用いた通信システム８００の構成をとることにより、第１の通信システムのサービスエリア＃８１０及び第２の通信システムのサービスエリア＃８１１のように、同一地域において、第１の通信システムと第２の通信システムが運営される場合に、第１の通信システムの基地局送信信号の周波数が、第２の通信システムの基地局送信信号の周波数に近接している場合においても、第１の通信システムの基地局送信信号により生じる第２の通信システムの通信品質の劣化を低減した通信サービスを提供することができる。

なお、図８において、基地局装置８０２と基地局装置８０４は、異なる場所に設置される場合について示したが、これに限らず、同一の基地局装置から第１の通信システム基地局送信信号と第２の通信システム基地局送信信号を送信するようにしても良い。この場合においても、第１の通信システムのサービスエリアと第２の通信システムのサービスエリアとが重なった領域が存在するため、同様の効果が得られる。

本発明は、３ＧＰＰで規格がそれぞれ定められているＵＭＴＳ方式及びＧＳＭ方式や、ＵＭＴＳ方式と国内で運営されているＰＤＣ方式などを一つの端末装置で受信することができる受信装置、通信端末装置及び利得制御方法に用いるのに好適である。

本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る利得制御部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る受信装置における信号レベルを示す図 本発明の実施の形態２に係る受信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る受信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態４に係る受信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態４に係る利得制御部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態５に係る通信システムを示す図 従来の受信装置における信号レベルを示す図

符号の説明

１１１ 受信装置
１０１ 受信アンテナ
１０２ フロントエンド部
１０３ 第１の可変利得増幅器
１０４ Ａ／Ｄ変換器
１０５ 直交復調器
１０６ Ｉｃｈチャネルフィルタ
１０８ Ｑｃｈチャネルフィルタ
１１０ 帯域内電力演算部
１２１ チャネルフィルタ部
１４１ 利得制御部
１４２ 通信圏内検出部

Claims (8)

1. 第１の通信システムの通信圏内であることを検出する通信圏内検出手段と、
   前記第１の通信システムとはシステムが異なる第２の通信システムの通信信号の受信中に妨害波となる前記第１の通信システムの通信信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段にて受信した前記通信信号のレベルが目標値に収束するように利得を制御するとともに、前記第２の通信システムの通信信号の受信中に前記通信圏内検出手段の検出結果に基づいて前記目標値を制御する利得制御手段と、
   を具備することを特徴とする受信装置。
2. 前記利得制御手段は、前記通信圏内検出手段にて前記第１の通信システムの通信圏内であることが検出された場合には、前記通信圏内検出手段にて前記第１の通信システムの通信圏内であることが検出されない場合に比べて前記目標値を低くすることを特徴とする請求項１記載の受信装置。
3. 前記第１の通信システムの受信電界強度を測定する受信電界強度測定手段を具備し、
   前記利得制御手段は、前記受信電界強度測定手段にて測定された前記第１の通信システムの受信電界強度及び前記通信圏内検出手段の検出結果に基づいて前記目標値を制御することを特徴とする請求項１または請求項２記載の受信装置。
4. 前記受信手段にて受信した前記通信信号を直交復調してＩ信号とＱ信号を生成する直交復調手段と、
   前記直交復調手段にて生成された前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号のレベルを調整する利得増幅手段と、
   前記利得増幅手段にてレベルが調整された前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号より前記通信信号のレベルを演算する電力演算手段とを具備し、
   前記利得制御手段は、受信した前記通信信号のレベルが一定の場合に、異なる前記目標値を設定することにより生じた利得差を打ち消すように、前記利得増幅手段にて調整されるレベルを制御して前記電力演算手段に入力する前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号のレベルを一定にすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の受信装置。
5. 前記利得制御手段は、希望波信号のレベルが所定の値より低い場合には、前記目標値を制御しないことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の受信装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の受信装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
7. 第１の通信システムの信号及び前記第１の通信システムの周波数帯と近接した周波数帯で運営される第２の通信システムの通信信号を送信する基地局装置と、
   前記基地局装置から送信された前記第１の通信システムの通信信号及び前記第２の通信システムの通信信号を受信する通信端末装置とを有する通信システムであって、
   前記通信端末装置は、
   第１の通信システムの通信圏内であることを検出する通信圏内検出手段と、
   前記第１の通信システムとはシステムが異なる第２の通信システムの通信信号の受信中に妨害波となる前記第１の通信システムの通信信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段にて受信した前記通信信号のレベルが目標値に収束するように利得を制御するとともに、前記第２の通信システムの通信信号の受信中に前記通信圏内検出手段の検出結果に基づいて前記目標値を制御する利得制御手段と、
   を具備することを特徴とする通信システム。
8. 第１の通信システムの通信圏内であることを検出するステップと、
   前記第１の通信システムとはシステムが異なる第２の通信システムの通信信号の受信中に妨害波となる前記第１の通信システムの通信信号を受信するステップと、
   受信した前記通信信号のレベルが目標値に収束するように利得を制御するとともに、前記第１の通信システムの通信圏内であるか否かの検出結果に基づいて前記第２の通信システムの通信信号の受信中にて前記目標値を制御するステップと、
   を具備することを特徴とする利得制御方法。

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