JP3428785B2

JP3428785B2 - セルラーコードレス親機

Info

Publication number: JP3428785B2
Application number: JP25012395A
Authority: JP
Inventors: 和浩梅津; 崇昭佐藤; 和久椿; 昭憲巽
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-09-05
Filing date: 1995-09-05
Publication date: 2003-07-22
Anticipated expiration: 2015-09-05
Also published as: JPH0974589A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、携帯電話の移動機をコ
ードレス電話装置の子機としても利用することができる
ディジタル・セルラーコードレス・システムにおけるセ
ルラー・コードレス親機に関し、特に、立上がり時の周
波数安定性を確保できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル・セルラーコードレス・シス
テムは、携帯電話の移動機をコードレス電話装置の子機
としても利用できるようにした、新たに開発されたシス
テムである。

【０００３】このシステムでは、図７に示すように、セ
ルラー基地局１による半径数キロｍに及ぶセルラー・サ
ービスエリア11と、セルラーコードレス親機２による狭
い範囲のセルラーコードレス・サービスエリア12とが形
成され、セルラーコードレス子機３は、これらのサービ
スエリアを渡り歩いて、セルラー・サービスエリア11に
位置しているときはセルラー基地局１を通じて、また、
セルラーコードレス・サービスエリア12に位置している
ときはセルラーコードレス親機２を通じて、有線回線と
の接続を行なうことができる。また、それらのサービス
エリアの重なる地域では、セルラーコードレス子機３
は、セルラー基地局１及びセルラーコードレス親機２の
いずれとも接続が可能である。

【０００４】基地局１及び親機２のそれぞれがセルラー
コードレス子機３と無線接続するためには、子機３に対
する送信信号の搬送波周波数を同一にする必要がある。
このシステムでは、基地局１または親機２から子機３に
通信する下り回線の周波数帯として８００ＭＨｚ帯が使
用され、子機３から基地局１または親機２に通信する上
り回線の周波数帯として、下り回線より１３０ＭＨｚ多
い９３０ＭＨｚ帯が使用される。

【０００５】高精度の水晶発振器を具備する基地局１
は、図５に示すように、下り回線を通じて送信する信号
の周波数41を一定に保つことができる。一方、親機に
は、コストを低く抑える観点から、精度の粗い基準発振
器を持たせることが考えられており、そのため、発振周
波数42が中心周波数の前後に±４ｐｐｍ程度変動する。
親機は、立上げ時に基準周波数を基地局のそれに合わせ
るために、まず、基地局１の信号を受信し、基地局１の
送信周波数に追随するように基準発振器の発振周波数を
調整（較正）する。そして、較正が済んだ後にサービス
を開始する。

【０００６】親機と同様に粗い精度の基準発振器を持つ
子機３は、較正が済んだ親機からの送信信号または基地
局からの送信信号を受信して、内蔵する低精度の基準発
振器の発振周波数を較正する。その結果、子機３は、基
地局１及び親機２からの送信信号の受信が可能になり、
双方のサービスを受けることができるようになる。

【０００７】このディジタル・セルラーコードレス親機
は、図６に示すように、受信波をベースバンド信号に周
波数変換し、また、送信データを搬送波に乗せて送信す
る無線部21と、無線部21で周波数変換された受信信号か
ら単一のスペクトラムを有する搬送波を再生し、また、
位相変調波からデータを復調する復調部22と、復調部22
で得られた搬送波周波数から基地局送信周波数に対する
自周波数のドリフト量を検出する周波数ドリフト検出部
23と、その検出された検出量に応じて基準発振器を制御
する電圧を発生するとともに、基準周波数の較正動作に
伴う周波数の切替え制御を行なう制御電圧算出部24と、
発振周波数が電圧で制御可能な基準発振器25と、基準発
振器25の信号に位相同期した信号を発振する局部発振器
26と、移動機との通信を制御する呼制御部27とを備えて
いる。なお、局部発振器26の発振周波数精度は基準発振
器25の周波数精度に依存する。

【０００８】この親機で受信された信号は、無線部21に
おいて、局部発振器26の発振する信号と混合されて周波
数変換され、復調部22で復調される。復調部22は、デー
タを復調するとともに、周波数変換した受信信号から単
一のスペクトルを有する搬送波を再生し、周波数ドリフ
ト検出部23は、再生された信号の周波数と局部発振器26
の発振周波数とのずれを検出し、制御電圧算出部24は、
この検出されたずれの量に応じた電圧を算出して基準発
振器25に出力し、基準発振器25は、制御電圧算出部24か
ら出力された電圧により発振周波数を変更する。

【０００９】この自動制御のループにより、親機は、そ
の基準周波数と基地局の基準周波数との周波数ドリフト
を任意の値以下に収束させることができ、その結果、親
機の無線部21から出力される送信波の周波数も、セルラ
ー基地局周波数と一致するように較正される。

【００１０】ディジタル・セルラーコードレス親機は、
こうした基準周波数の較正を、子機向けの情報を報知す
る下りの止まり木チャネルの送信に先立って行なう。ま
た、経時変化による基準周波数のドリフトを調整すると
きは、制御電圧算出部24が、呼制御部27の情報により、
在圏する移動機が無い時間帯を確認し、一旦、下り止ま
り木チャネルの送信を停止した後、下り回線の信号を受
信できる周波数に切替えて、セルラー基地局からの信号
を受信し、基準周波数の較正を行なう。

【００１１】また、親機は、セルラー基地局の下り信号
を受信できないときは、立上げ時に予め設定された初期
値で基準発振器25を発振させてサービスを開始し、その
後、経時変化による基準周波数のドリフトを調整する際
に、制御電圧算出部24の制御の下に、セルラー基地局の
送信周波数を基準に周波数を較正した子機の送信信号を
受信して、その周波数に自周波数を合わせる。

【００１２】こうして、親機は、セルラー基地局のよう
な高安定な基準発振器を持たなくとも、安価な発振器を
用いて、子機に対するサービスを供給することができ
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のディジ
タル・セルラーコードレス親機では、電源投入後、継続
して使用する間に、電流消費による発熱で親機の温度が
上昇し、それに伴って、飽和温度に達するまで、基準発
振器の発振周波数が変化し続ける。そのため、立上げ時
に較正した基準周波数が時間とともに変化し、電源投入
直後のディジタル・セルラーコードレス親機の送信周波
数を基準に基準周波数を較正した子機は、親機の送信信
号に対する受信率が低下したり、最悪の場合には、親機
の周波数ドリフトに追従できずに、親機のサービスが受
けられなくなる（セルラーコードレス・サービスエリア
に在圏できない圏外状態となる）などの弊害が発生す
る。

【００１４】このときの温度変化に伴う発振器の発振周
波数の変化を図４に示している。初期電源立上げ時の温
度においてＴｎであった発振周波数が、セットの温度が
飽和した状態ではＴｓに低下している。

【００１５】こうした弊害は、セルラーコードレス親機
に精度の粗い基準発振器を用いている故に発生する問題
点である。高級基準発振器を使用する場合には、十分な
温度補償機構を備えているため、こうした点が問題にな
らない。また、親機が飽和温度に達するのを待ってサー
ビスを開始する場合にも、同じく問題にならない。しか
し、セルラーコードレス親機のコストを抑えるために安
価な基準発振器を使用し、また、セルラーコードレス親
機を電源投入直後から使えるようにしようとすると、こ
うした問題が発生する。

【００１６】また、従来のディジタル・セルラーコード
レス親機は、動作開始後に基準発振器の発振周波数の経
時変化を較正する場合には、止まり木チャネルの送信を
止め、一旦サービスを停止した後に、この較正を行なっ
ている。そのため、その間、子機のサービス要求に応え
られない。

【００１７】本発明は、こうした問題点を解決するもの
であり、安価な基準発振器を使用した場合でも、電源投
入時から、子機（移動機）に対して安定したサービスを
供給することができるセルラーコードレス親機を提供す
ることを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、セ
ルラーコードレス子機に対して、セルラー基地局ととも
にサービスを提供するセルラーコードレス親機におい
て、受信信号の有意／無意を判定する判定手段と、受信
した信号の周波数に基づいて、基準発振器の発振周波数
を較正する基準周波数制御手段とを設け、基準周波数制
御手段が、基準発振器の温度上昇が飽和するまでの間、
判定手段が受信信号の無意を判定している時間を捉えて
セルラー基地局の送信信号を受信し、基準発振器の発振
周波数の較正を繰り返すように構成している。

【００１９】また、基準周波数制御手段が、セルラー基
地局の送信信号を受信できないとき、セルラー基地局の
送信信号の周波数に基づいて発振周波数を較正した子機
の送信信号を受信して、基準発振器の発振周波数の較正
を繰り返すように構成している。

【００２０】また、基準周波数制御手段に対して基準発
振器の発振周波数の温度補償パラメータを出力する温度
補償パラメータ発生手段を設け、基準周波数制御手段が
この温度補償パラメータに基づいて基準発振器の温度上
昇に伴う発振周波数の変動を補償するように構成してい
る。

【００２１】また、温度補償パラメータ発生手段が、電
源立上げ後の経過時間を計時するタイマと、この経過時
間と発振周波数との対応関係を記述したテーブルとを備
え、前回の発振周波数の補償時から現在時刻までの間の
発振周波数のドリフト量をテーブルから求めて、温度補
償パラメータとして出力するように構成している。

【００２２】

【作用】そのため、電源立上げ直後から基準発振器が温
度飽和するまでの間、セルラー基地局の送信信号を繰り
返し受信して基準発振器の発振周波数の較正が行なわ
れ、温度上昇に伴う発振周波数のずれが補正される。こ
の受信は、子機に対するサービスを止めることなく行な
われる。

【００２３】セルラー基地局の送信信号の受信ができな
いときは、セルラー基地局の送信周波数に基準周波数を
較正した子機の送信信号を受信して、温度上昇に伴う発
振周波数のずれが補正される。

【００２４】また、温度補償パラメータ発生手段を持つ
親機では、この温度補償パラメータ発生手段から、温度
上昇に伴う発振周波数のドリフト量の予測値が出力さ
れ、この予測値に基づいて基準発振器の発振周波数が補
正される。そのため、セルラー基地局や子機からの信号
の受信間隔が空くような場合でも、基準周波数のずれを
低く抑えることができる。

【００２５】こうした構成により、セルラーコードレス
親機に安価な基準発振器を使用した場合でも、子機に対
して安定したサービスを供給することができる。

【００２６】

【実施例】

（第１実施例）第１実施例のディジタル・セルラーコー
ドレス親機は、図１に示すように、受信バーストの有意
／無意を判定する受信バースト有意／無意判定部28を備
えており、また、制御電圧算出部24が、この受信バース
ト有意／無意判定部28及び呼制御部27の情報を基に基準
周波数の較正動作に伴う周波数の切替えを制御する。そ
の他の構成は従来の装置と変わりがない。

【００２７】この親機は、電源立上げ後、セルラー基地
局の下り信号を受信し、無線部21、復調部22、周波数ド
リフト検出部23、制御電圧算出部24、基準発振器25及び
局部発振器26より成る自動制御ループを通じて、基準発
振器25から出力される基準周波数のドリフトを任意の値
以下に収束させ、基準周波数を較正する。次いで、止ま
り木チャネルを送信し、サービスを開始する。

【００２８】このとき、親機は電源立上げ直後のため、
未だ温度飽和しておらず、そのため、基準発振器25から
出力される基準周波数は基準発振器25の温度上昇に伴っ
てドリフトする。この温度未飽和状態のとき、制御電圧
算出部24は、呼制御部27及び受信バースト有意／無意判
定部28の情報を基に、セルラー基地局の下り回線の受信
が可能である（セルラー基地局の下り回線の受信を妨げ
る子機の通話が行なわれておらず、また、この受信への
切替えが子機の要求を阻害しない）と判断できるとき
は、セルラー基地局の下り回線の信号を受信するように
受信周波数の切替えを制御し、基準発振器25の発振周波
数を較正する。制御電圧算出部24は、親機の温度が飽和
するまで、この動作を断続的に行なう。

【００２９】この間、呼制御部27は、通話中の子機が無
いときに、その旨を制御電圧算出部24に伝え、また、受
信バースト有意／無意判定部28は、子機からランダムア
クセスが可能な上り制御チャネルに有意なバーストが検
出できないときに、その制御チャネルの受信が無いと判
断して、その旨を制御電圧算出部24に伝える。

【００３０】制御電圧算出部24は、図２に示すように、
呼制御部27から通話中の子機が無い（情報チャネル（Ｔ
ｃｈ）がアイドル状態）と伝えられ、且つ、受信バース
ト有意／無意判定部28から、制御チャネルの受信が無い
伝えられると、そのＴｃｈ通信に使用するスロット時間
をセルラー基地局の下り回線の受信に使用できるよう
に、直ちに受信周波数を下り回線の周波数に切替えて、
セルラー基地局の信号を受信し、基準周波数の較正を行
なう。この間、送信は通常通り続ける。

【００３１】このように、第１実施例の親機は、電源立
上げ直後の温度上昇による基準発振器の周波数ドリフト
を、子機に対するサービスは継続しながら、セルラー基
地局の送信信号の受信を数多く行ない、基準周波数の較
正の回数を増やすことにより解消する。この較正によ
り、自送信周波数が較正され、子機に対するサービスを
安定して供給することができる。

【００３２】（第２実施例）第２実施例では、第１実施
例のディジタル・セルラーコードレス親機がセルラー基
地局の下り信号を受信できない位置にいるときの動作に
ついて説明する。

【００３３】この親機は、電源立上げ後、基準発振器25
の較正を行なうために、セルラー基地局の下り信号の受
信を試みる。このとき、受信バースト有意／無意判定部
28が有意なバーストの受信を検出できず、セルラー基地
局の下り信号の受信に失敗した場合には、制御電圧算出
部24が、受信周波数を、上り回線を捕捉する周波数に切
替えて、子機の送信信号を受信し、この子機の送信信号
の周波数に基づいて基準発振器25の較正を行なう。これ
は、子機がセルラー基地局のサービスエリアに在圏して
いる場合に、セルラー基地局の基準周波数に基づいて周
波数の較正を行なっているからである。

【００３４】親機は、こうして子機の送信周波数に基づ
いて基準発振器25の発振周波数の較正を行なった後、サ
ービスを開始する。このとき、親機は電源立上げ直後で
あるため、未だ温度飽和しておらず、時間とともに温度
が上昇し、それに伴って基準発振器25の発振周波数が変
動する。親機は、温度飽和に達するまでは、子機の送信
信号を繰り返し受信し、その度に、子機の送信周波数を
基に基準周波数の較正を実行する。

【００３５】このように、親機は、セルラー基地局の下
り信号が受信できない場合でも、子機に対するサービス
を継続しながら、子機の送信信号を受信して基準発振器
の発振周波数を較正する機会を多く持つことにより、電
源立上げ直後の温度上昇による基準周波数の周波数ドリ
フトを解消する。その結果、親機は、安価な基準発振器
を使用しながら、子機に対して安定したサービスを供給
することができる。

【００３６】（第３実施例）第３実施例のディジタル・
セルラーコードレス親機は、図３に示すように、基準発
振器25の制御電圧を算出する制御電圧算出部24に対し
て、温度補償制御値を予め与える温度補償パラメータ発
生部29を備えている。その他の構成は第１実施例の親機
（図１）と変わりがない。

【００３７】この温度補償パラメータ発生部29は、図２
の特性から求めた、電源立上げからの経過時間とその経
過時間における発振周波数Ｔｍとの対応関係を記述した
テーブルと、電源立上げからの経過時間を計時するタイ
マとを備えている。

【００３８】この親機では、制御電圧算出部24が、電源
立上げ時に、セルラー基地局の下り信号を受信するよう
に受信周波数を制御し、セルラー基地局の下り信号の受
信に成功すると、無線部21、復調部22、周波数ドリフト
検出部23、制御電圧算出部24、基準発振器25及び局部発
振器26より成る自動制御ループを通じて、基準発振器25
の基準周波数を較正する際、温度上昇により見込まれる
ずれをパラメータ発生部29が予め補正すべきドリフト量
として制御電圧算出部24に出力し、制御電圧算出部24は
その補正量を加えて、基準発振器25を制御する。次い
で、止まり木チャネルを送信して、サービスを開始す
る。

【００３９】その後、親機が飽和温度に達するまでの
間、第１実施例と同じ手順で、セルラー基地局の送信信
号を断続的に受信して、基準発振器25の発振周波数をセ
ルラー基地局の基準周波数に基づいて較正する際も、温
度上昇により見込まれるずれをパラメータ発生部29が予
め補正すべきドリフト量として制御電圧算出部24に出力
し、制御電圧算出部24はその補正量を加えて、基準発振
器25を制御する。

【００４０】そのため、この親機では、セルラー基地局
の下り信号を再受信できる間隔が空いた場合でも、基準
発振器25の発振周波数を温度変化に対応して的確に補償
することができる。この温度補償制御値によって基準周
波数を補償する場合は、トラヒックを増加させることも
無く、勿論、サービスを停止させる必要もない。

【００４１】また、電源立上げ時に、セルラー基地局の
下り信号の受信に成功しなかった場合は、第２実施例の
手順で基準発振器25の発振周波数を較正し、また、その
較正の間、温度補償パラメータ発生部29の出力する温度
補償制御値に基づいて基準発振器25の発振周波数を補償
する。

【００４２】このように、第３実施例のディジタル・セ
ルラーコードレス親機は、安価な発振器を使用しなが
ら、電源立上げ時の温度変化による発振周波数の変動を
的確に補償し、子機に対して安定したサービスを提供す
ることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明のディジタル・セルラーコードレス親機は、
電源立上げ直後から発生する温度上昇が基準発振器の発
振周波数の変動を誘起する場合でも、基準周波数をセル
ラー基地局の基準周波数に合わせて一定に保つことがで
き、しかも、この基準周波数の較正を、サービスを中断
することなく実行することができる。そのため、親機が
安価な発振器を用いる場合でも、子機に対して常に安定
したサービスの提供が可能となる。

【００４４】また、親機がセルラー基地局の電波を受信
できない位置に居る場合でも、その基準周波数を、子機
を介して、セルラー基地局の基準周波数に合わせること
ができ、ディジタル・セルラーコードレス・システムの
サービスを安定して供給することができる。

【００４５】また、温度補償パラメータ発生部を備える
親機では、電源立上げ直後の温度上昇による基準発振器
の発振周波数の変動をキメ細かく補償することができ、
一層の安定したサービスの提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるディジタル・セル
ラーコードレス親機の構成を示すブロック図、

【図２】第１実施例の親機がセルラー基地局の信号を受
信するタイミングを示す図、

【図３】第３実施例におけるディジタル・セルラーコー
ドレス親機の構成を示すブロック図、

【図４】発振器における発振周波数の温度依存性を示す
特性図、

【図５】セルラーコードレス・システムでの周波数帯を
示す説明図、

【図６】従来のディジタル・セルラーコードレス親機の
構成を示すブロック図、

【図７】ディジタル・セルラーコードレス・システムの
説明図である。

【符号の説明】

１セルラー基地局２セルラーコードレス親機３セルラーコードレス子機 11 セルラー・サービスエリア 12 セルラーコードレス・サービスエリア 21 無線部 22 復調部 23 周波数ドリフト検出部 24 制御電圧算出部 25 基準発振器 26 局部発振器 27 呼制御部 28 受信バースト有意／無意判定部 29 温度補償パラメータ発生部 41 セルラー基地局の基準周波数 42 セルラーコードレス親機の発振周波数 43 セルラーコードレス子機の発振周波数

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者巽昭憲神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１号松下通信工業株式会社内 (56)参考文献特開平９−65433（ＪＰ，Ａ) 特開平６−169283（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−220526（ＪＰ，Ａ) 特表平９−500779（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 102 H04Q 7/00 - 7/38

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】セルラーコードレス子機に対して、セル
ラー基地局とともにサービスを提供するセルラーコード
レス親機において、受信信号の有意／無意を判定する判定手段と、受信した信号の周波数に基づいて、基準発振器の発振周
波数を較正する基準周波数制御手段とを備え、前記基準
周波数制御手段が、前記基準発振器の温度上昇が飽和す
るまでの間、前記判定手段が受信信号の無意を判定して
いる時間を捉えて前記セルラー基地局の送信信号を受信
し、前記基準発振器の発振周波数の較正を繰り返すこと
を特徴とするセルラーコードレス親機。
【請求項２】前記基準周波数制御手段が、前記セルラ
ー基地局の送信信号を受信できないとき、前記セルラー
基地局の送信信号の周波数に基づいて発振周波数を較正
した子機の送信信号を受信し、前記基準発振器の発振周
波数の較正を繰り返すことを特徴とする請求項１に記載
のセルラーコードレス親機。
【請求項３】前記基準周波数制御手段に対して前記基
準発振器の発振周波数の温度補償パラメータを出力する
温度補償パラメータ発生手段を設け、前記基準周波数制
御手段が前記温度補償パラメータに基づいて前記基準発
振器の温度上昇に伴う発振周波数の変動を補償すること
を特徴とする請求項１または２に記載のセルラーコード
レス親機。
【請求項４】前記温度補償パラメータ発生手段が、電
源立上げ後の経過時間を計時するタイマと、前記経過時
間と発振周波数との対応関係を記述したテーブルとを備
え、前回の発振周波数の補償時から現在時刻までの間の
発振周波数のドリフト量を前記テーブルから求めて、前
記温度補償パラメータとして出力することを特徴とする
請求項３に記載のセルラーコードレス親機。