JP4100216B2

JP4100216B2 - 無線調整システム、無線調整方法

Info

Publication number: JP4100216B2
Application number: JP2003088006A
Authority: JP
Inventors: 俊一中島
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2023-03-27
Also published as: JP2004297515A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機の無線調整システム、無線調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に従来の無線調整システムのブロック図を示す。図４に示されるように携帯電話４０１はサーキュレータ４０４と接続されている。携帯電話４０１から出力される送信波はサーキュレータ４０４を経てスペクトラムアナライザ４０３に入力される。受信波は信号発生器４０５から出力され、サーキュレータ４０４を経て携帯電話４０１に入力される。ＰＣ４０２は携帯電話４０１とスペクトラムアナライザ４０３と信号発生器４０５に接続され、携帯電話４０１の制御や調整データの読み書き、スペクトラムアナライザ４０３と信号発生器４０５の制御を行う。
【０００３】
携帯電話機の無線調整に関する技術が以下に示す特許文献１〜３に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２６１３８７号公報
【特許文献２】
特開２０００−２９５１５２号公報
【特許文献３】
特開平１１−２３９０７５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、携帯電話４０１の送信回路および受信回路のゲイン出力特性については線形動作範囲が不明であるか、保障されていないために最大送信〜最小送信電力まで測定レンジをカバーしやすいスペクトラムアナライザを使用して確認しなければならなかった。したがって従来は高価な測定器が必要で本発明に比べ作業スペースも大きく、調整時間も長くかかっていた。
【０００６】
例えば、携帯電話機４０１がＷ−ＣＤＭＡ方式の携帯電話機であった場合、最大送信電力は２４ｄＢｍ、最小送信電力は−５０ｄＢｍであるため、調整システムに求められるダイナミックレンジは８０ｄＢ程度以上必要となり、例えば、パワーメータ等により測定することは難しい。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、受信調整に信号発生器を不要とし、省スペース、低コストな無線調整システム、無線調整方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成するために請求項１記載の発明は、携帯電話機の送信手段から送信される送信波の送信電力値を測定する送信電力値測定手段と、送信電力値測定手段により測定された送信電力値と、携帯電話機に設定された送信電力値設定値との差分を算出し、送信電力補正値を算出する送信電力補正値算出手段と、取り出された送信波の一部から、該送信波の電力を減衰させる電力減衰手段と、電力減衰後の送信波のキャリア周波数を、携帯電話機に設定された受信波のキャリア周波数に変換する周波数変換手段と、変換した受信波を携帯電話機の受信手段に受信させ、該携帯電話機の入力端電力を測定する受信電力値測定手段と、受信電力値測定手段により測定された入力端電力と、携帯電話機に入力される信号レベルとから受信電力補正値を算出する受信電力補正値算出手段とを有し、送信電力補正値算出手段により算出された補正値分だけゲインが変更されるように送信手段を設定し、受信電力補正値算出手段により算出された補正値分だけゲインが変更されるように受信手段を設定する機能を有する無線調整システムである。この機能により、基準となる送信電力の送信波を送信手段から発生させ、上記各手段を用いた送信手段と受信手段との調整において、基準となる送信電力に対して所定分だけ電力を変化させた送信電力を送信手段から発生させ、電力減衰手段による電力減衰後、受信波のキャリア周波数に変換された信号を携帯電話機に入力して受信電力値測定手段によって受信電力値を測定し、該測定した受信電力値から受信手段の線形性を利用して送信電力値を算出することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、送信電力値測定手段は、パワーメータと、該パワーメータの電力を測定するコンピュータ装置とからなることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、携帯電話機の送信手段から送信される送信波の送信電力値を測定する送信電力値測定工程と、送信電力値測定工程により測定された送信電力値と、携帯電話機に設定された送信電力値設定値との差分を算出し、送信電力補正値を算出する送信電力補正値算出工程と、送信電力補正値算出工程により算出された補正値分だけゲインが変更されるように送信手段を設定する送信手段調整工程と、取り出された送信波の一部から、該送信波の電力を電力減衰手段によって減衰させる電力減衰工程と、電力減衰後の送信波のキャリア周波数を、携帯電話機に設定された受信波のキャリア周波数に変換する周波数変換工程と、変換した受信波を携帯電話機の受信手段に受信させ、該携帯電話機の入力端電力を受信電力値測定手段によって測定する受信電力値測定工程と、測定された入力端電力と、携帯電話機に入力される信号レベルとから受信電力補正値を算出する受信電力補正値算出工程と、受信電力補正値算出工程により算出された補正値分だけゲインが変更されるように受信手段を設定する受信手段調整工程とを有する。基準となる送信電力の送信波を送信手段から発生させ、上記各工程における送信手段と受信手段との調整において、基準となる送信電力に対して所定分だけ電力を変化させた送信電力を送信手段から発生させ、電力減衰手段による電力減衰後、受信波のキャリア周波数に変換された信号を携帯電話機に入力して受信電力値測定手段によって受信電力値を測定し、該測定した受信電力値から受信手段の線形性を利用して送信電力値を算出することを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、送信電力値測定工程は、送信波を入力したパワーメータの電力をコンピュータ装置により測定する工程であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照しながら本発明の無線調整システム、無線調整方法に係る実施の形態を詳細に説明する。図１〜図３を参照すると本発明の無線調整システム、無線調整方法に係る実施の形態が示されている。
【００１５】
まず、図１及び図２を参照しながら本実施形態の構成を説明する。
携帯電話１０１の外部アンテナ用コネクタ２１１がサーキュレータ１０４と接続される。携帯電話１０１からの送信波はサーキュレータ１０４からさらに分配器１０５を経由してパワーメータ１０６に入力される。また、分配器１０５で送信波の一部が周波数コンバータ１０３に入力される。周波数コンバータ１０３は入力された送信波のキャリア周波数を受信帯周波数に変換する。受信周波数に変換された送信波は下り信号として用い、サーキュレータ１０４を経由して携帯電話１０１に入力される。
【００１６】
周波数コンバータ１０３は可変減衰器１０９とミキサ１１０とバンドパスフィルタ１１１とシンセサイザ１０７とＶＣＯ１０８とからなる。分配器１０５から入力された送信波は可変減衰器１０９で減衰され、シンセサイザ１０７とＶＣＯ１０８で発生するローカル信号と、ミキサ１１０で受信周波数に変換され、バンドパスフィルタ１１１でスプリアス成分を除去後、下り信号となってサーキュレータ１０４に出力する。ＰＣ１０２は携帯電話１０１とパワーメータ１０６と周波数コンバータ１０３に接続され、携帯電話１０１の制御や調整データの読み書き、パワーメータ１０６の制御や電力測定、シンセサイザ１０７の設定すなわちローカル信号周波数設定と可変減衰器１０９の減衰量の設定を行う。
【００１７】
図２に携帯電話１０１の内部構成を示す。
サーキュレータ１０４と接続している、外部アンテナ用コネクタ２１１と内蔵アンテナ２１２と、外部アンテナ用コネクタ２１１と内蔵アンテナ２１２の切り替えを行うスイッチ２１０と、送信波と受信波を分離する送受切替器２０９と、受信したＲＦ信号をＩ／Ｑ信号に増幅・復調する受信回路２０７と、Ｉ／Ｑ信号をＲＦ信号に増幅・変調する送信回路２０８を備える。
【００１８】
これらのブロックはアナログ回路であり、一般的にばらつきが大きいために装置毎に個別調整を要するものの、受信回路２０７と送信回路２０８はそれぞれ多段構成なる可変ゲインアンプを備えており、各々アンプゲインの組み合わせをうまく選択する事によって設定ゲイン対出力特性の線形性を保証している。さらに携帯電話１０１は受信回路２０７のゲインを設定するＲＸゲイン設定部２０４と、受信回路２０７のばらつきを補正するデータを格納するＲＸ調整データ記憶部２０２と、送信回路２０８のゲインを設定するＴＸゲイン設定部２０６と、ＴＸ調整データ記憶部２０３を備える。受信回路２０７とＲＸゲイン設定部２０４と電力測定部２０５で閉ループを構成しており、電力測定部２０５は復調されたアナログＩ／Ｑ信号の電力を測定して、あらかじめ決められている基準値と比較し、その差分を求める。ＲＸゲイン設定部２０４はその差分から受信回路２０７のゲインを変更する。
【００１９】
電力測定部２０５はアナログＩ／Ｑ信号の電力とＲＸゲイン設定部２０４から報告されるゲインから現在の受信電力値を算出する。電力測定部２０５、ＲＸゲイン設定部２０４、ＴＸゲイン設定部２０６はベースバンド機能ブロックの一部であるが、その他の通信に必要な機能ブロックは省略している。ＣＰＵ２０１はＰＣ１０２とのデータ通信や、以上述べた各部ブロックの制御を行う。
【００２０】
本実施形態の動作手順を図１、２及び図３に示されたフローチャートを参照しながら説明する。
ＰＣ１０２より、携帯電話１０１を送信状態にする。ここで、送信電力設定値Ｐｔｘ［ｄＢｍ］、送信電力補正値Ｔｏｆｆｓｅｔ＝０［ｄＢ］とする（ステップＳ３０１）。次にＰＣ１０２はパワーメータ１０６の電力を測定する。この測定値をＰｔｘ’［ｄＢｍ］とする（ステップＳ３０２）。次にＰＣ１０２はＰｔｘとＰｔｘ’の差を求める。これが送信電力補正値Ｔｏｆｆｓｅｔ＝Ｐｔｘ−Ｐｔｘ’［ｄＢ］となる（ステップＳ３０３）。さらにＴＸ調整データ記憶部２０３にＴｏｆｆｓｅｔを書き込む（ステップＳ３０４）。これによりＴＸゲイン設定部２０６は送信回路２０８にＴｏｆｆｓｅｔだけ加えたゲインを設定するのでパワーメータ１０６の電力測定値はＰｔｘ［ｄＢｍ］と一致するようになる。
【００２１】
続いてＰＣ１０２は周波数コンバータ１０３のローカル信号周波数を設定する（ステップＳ３０５）。これにより入力された送信波のキャリア周波数を受信帯周波数に変換する。周波数コンバータ１０３の変換ゲインをＧｃ［ｄＢ］、サーキュレータ１０４と分配器１０５と接続ケーブルのトータル損失をＬ［ｄＢ］とすると、携帯電話１０１に入力される下り信号レベルＰｒｘは、Ｐｔｘ＋Ｇｃ−Ｌ［ｄＢｍ］となる（ステップＳ３０６）。さらにＰＣ１０２は携帯電話１０１を受信状態にする。ここで一旦受信電力補正値Ｒｏｆｆｓｅｔ＝０［ｄＢ］とする。次にＰＣ１０２は電力測定部２０５で計算された受信電力Ｐｒｘ’［ｄＢｍ］を測定し（ステップＳ３０７）、Ｒｏｆｆｓｅｔ＝Ｐｒｘ−Ｐｒｘ’［ｄＢ］を求める（ステップＳ３０８）。次にＰＣ１０２がＲＸ調整データ記憶部２０２にＲｏｆｆｓｅｔを書き込むとＲＸゲイン設定部２０４が受信回路２０７に設定するゲインは常にＲｏｆｆｓｅｔだけ加えられた状態になる（ステップＳ３０８）。したがって閉ループが収束した状態では電力測定部２０５に報告されるゲインはＲｏｆｆｓｅｔだけシフトする。よって電力測定部２０５で計算される受信電力はＰｒｘに一致する。
【００２２】
以上が調整手順の基本的な流れである。また調整ポイントは複数であってもよい。
【００２３】
しかし、Ｗ−ＣＤＭＡ方式携帯電話の場合、送信電力レンジは７４ｄＢ以上必要であり、パワーメータではこの全レンジについて出力電力を測定するのには本来は向かない。そこで、前述した調整手順を少なくとも一回行っておき、受信回路２０７の線形性を利用して、Ｇｃと受信電力Ｐｒｘ’（＝Ｐｒｘ）から逆算して送信電力を計算することもできる。
【００２４】
本実施形態では、送信波を受信回路に再入力させているため、パワーメータと受信回路の両方で同じ送信電力を測定することになる。そのため、まず、パワーメータを用いて送信回路側をある送信電力で調整しておき、その送信電力を基準に可変減衰器の減衰量を適当に設定して受信回路の調整を行なえば、後はパワーメータを用いなくとも受信レベルを測定することによって送信回路の調整を行なうことが可能となる。従って、パワーメータでカバーできない送信電力レベルの調整も可能となる。
【００２５】
このように本実施形態は、受信調整に信号発生器が不要となり、省スペース、低コストな無線調整システムを提供することができる。また、調整時間を短縮することができる。
【００２６】
なお、上述した実施形態は本発明の好適な実施の形態である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように本発明は、送信波の一部を周波数変換して携帯電話機に再入力させる構成を取ったことにより、受信調整のための信号発生器が不要となり、省スペース、低コストな無線調整システムとすることができる。
【００２８】
また、基準となる送信電力の送信波を送信手段から発生させて、送信手段と受信手段との調整を一度行い、その後は、基準となる送信電力に対して所定分だけ電力を変化させた送信電力を無線調整システムに入力して受信電力値を測定し、測定した受信電力値から受信手段の線形性を利用して送信電力値を算出することにより、高価で大きな作業スペースを必要とするスペクトラムアナライザを不要とし、無線調整にかかる時間を短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無線調整システムの構成を示すブロック図である。
【図２】携帯電話の構成を示すブロック図である。
【図３】送信回路および受信回路の調整手順を示すフローチャートである。
【図４】従来の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１携帯電話
１０２ＰＣ
１０３周波数コンバータ
１０４サーキュレータ
１０５分配器
１０６パワーメータ
１０７シンセサイザ
１０８ＶＣＯ
１０９可変減衰器
１１０ミキサ
１１１バンドパスフィルタ
２０１ＣＰＵ
２０２ＲＸ調整データ記憶部
２０３ＴＸ調整データ記憶部
２０４ＲＸゲイン設定部
２０５電力測定部
２０６ＴＸゲイン設定部
２０７受信回路
２０８送信回路
２０９デュプレクサ
２１０スイッチ
２１１コネクタ
２１２内蔵アンテナ

Claims

携帯電話機の送信手段から送信される送信波の送信電力値を測定する送信電力値測定手段と、
前記送信電力値測定手段により測定された送信電力値と、前記携帯電話機に設定された送信電力値設定値との差分を算出し、送信電力補正値を算出する送信電力補正値算出手段と、
取り出された前記送信波の一部から、該送信波の電力を減衰させる電力減衰手段と、
前記電力減衰後の前記送信波のキャリア周波数を、前記携帯電話機に設定された受信波のキャリア周波数に変換する周波数変換手段と、
変換した受信波を前記携帯電話機の受信手段に受信させ、該携帯電話機の入力端電力を測定する受信電力値測定手段と、
前記受信電力値測定手段により測定された入力端電力と、前記携帯電話機に入力される信号レベルとから受信電力補正値を算出する受信電力補正値算出手段とを有し、
前記送信電力補正値算出手段により算出された補正値分だけゲインが変更されるように前記送信手段を設定し、
前記受信電力補正値算出手段により算出された補正値分だけゲインが変更されるように前記受信手段を設定し、
基準となる送信電力の送信波を前記送信手段から発生させ、上記各手段を用いて前記送信手段と前記受信手段との調整を行い、
前記基準となる送信電力に対して所定分だけ電力を変化させた送信電力を前記送信手段から発生させ、前記電力減衰手段による電力減衰後、受信波のキャリア周波数に変換された信号を前記携帯電話機に入力して前記受信電力値測定手段によって受信電力値を測定し、
該測定した受信電力値から前記受信手段の線形性を利用して送信電力値を算出することを特徴とする無線調整システム。
前記送信電力値測定手段は、
パワーメータと、該パワーメータの電力を測定するコンピュータ装置とからなることを特徴とする請求項１記載の無線調整システム。
携帯電話機の送信手段から送信される送信波の送信電力値を測定する送信電力値測定工程と、
前記送信電力値測定工程により測定された送信電力値と、前記携帯電話機に設定された送信電力値設定値との差分を算出し、送信電力補正値を算出する送信電力補正値算出工程と、
前記送信電力補正値算出工程により算出された補正値分だけゲインが変更されるように前記送信手段を設定する送信手段調整工程と、
取り出された前記送信波の一部から、該送信波の電力を電力減衰手段によって減衰させる電力減衰工程と、
前記電力減衰後の前記送信波のキャリア周波数を、前記携帯電話機に設定された受信波のキャリア周波数に変換する周波数変換工程と、
変換した受信波を前記携帯電話機の受信手段に受信させ、該携帯電話機の入力端電力を受信電力値測定手段によって測定する受信電力値測定工程と、
前記測定された入力端電力と、前記携帯電話機に入力される信号レベルとから受信電力補正値を算出する受信電力補正値算出工程と、
前記受信電力補正値算出工程により算出された補正値分だけゲインが変更されるように前記受信手段を設定する受信手段調整工程とを有し、
基準となる送信電力の送信波を前記送信手段から発生させ、上記各工程により前記送信手段と前記受信手段との調整を行い、
前記基準となる送信電力に対して所定分だけ電力を変化させた送信電力を前記送信手段から発生させ、前記電力減衰手段による電力減衰後、受信波のキャリア周波数に変換された信号を前記携帯電話機に入力して前記受信電力値測定手段によって受信電力値を測定し、該測定した受信電力値から前記受信手段の線形性を利用して送信電力値を算出することを特徴とする無線調整方法。
前記送信電力値測定工程は、
前記送信波を入力したパワーメータの電力をコンピュータ装置により測定する工程であることを特徴とする請求項３記載の無線調整方法。