受信装置、通信端末装置、通信システム及び利得制御方法
【課題】 第１の通信システムとそれとは異なる第２の通信システムが運営される場合において、第２の通信システムの受信時の通信品質の劣化を低減すること。
【解決手段】 計時部１１３は、動作モード選択信号が妨害波耐性モードを選択してからＴＤＭ方式である第１の通信システムの１フレーム時間より長い時間を計時する。モード設定部１１２は、計時部１１３から出力されるフレーム計時信号が入力されて、計時中の間、妨害波耐性モードを維持し、それ以外の場合は、ＢＥＲ劣化判定信号と受信電力値判定信号とに基づいて動作モード設定信号を出力する。利得制御部１６６は、第２中間周波数電力値信号と動作モード設定信号とが入力されることにより、可変利得増幅器１５３の利得を制御する利得制御信号を出力すると共に、受信アンテナ１５１から入力された受信信号の電界強度である受信電界強度信号を出力する。
【解決手段】 計時部１１３は、動作モード選択信号が妨害波耐性モードを選択してからＴＤＭ方式である第１の通信システムの１フレーム時間より長い時間を計時する。モード設定部１１２は、計時部１１３から出力されるフレーム計時信号が入力されて、計時中の間、妨害波耐性モードを維持し、それ以外の場合は、ＢＥＲ劣化判定信号と受信電力値判定信号とに基づいて動作モード設定信号を出力する。利得制御部１６６は、第２中間周波数電力値信号と動作モード設定信号とが入力されることにより、可変利得増幅器１５３の利得を制御する利得制御信号を出力すると共に、受信アンテナ１５１から入力された受信信号の電界強度である受信電界強度信号を出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信装置、通信端末装置、通信システム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、前記ＵＭＴＳ方式と日本国内で運営されているＰＤＣ(Personal Digital Cellular)方式などの同一周波数帯でＧＳＭ方式やＰＤＣ方式の通信システムが運営されるＵＭＴＳ方式に適用し得る受信装置、通信端末装置、通信システム及び利得制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信システムは、その普及に伴い、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。
【０００３】
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。
【０００４】
この場合、新方式の通信システムで通信を行う際に、従来方式の通信信号が妨害波として存在しうることになる。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波により新方式の通信品質が低下することを避けねばならない。
【０００５】
このように、近接する妨害波が存在する場合に、その妨害波による通信品質の劣化を抑えるために、例えば、受信電界強度とＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）を測定し、受信電界強度が高いのに、ＢＥＲが悪い時に、それが妨害波により回路が飽和するなどして生じていると推定し、可変利得増幅器の利得を低下させ、回路の飽和を抑えることで妨害波特性を改善するＢＥＲ監視型受信装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平８−１８４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の装置は、通常はフェージングなどにより受信信号レベルが、例えば突発的に１０ｄＢ低下しても、その受信信号成分が受信回路のダイナミックレンジ以下とならないように、スタティック環境において信号を受信するのに最小限必要となる回路の利得よりも１０ｄＢ以上高めに設定することで通信品質の劣化を抑えたフェージング耐性モードで動作している。また、妨害波が入力された場合に、ＢＥＲの劣化が生じた事を検出した後、可変利得増幅器の利得を例えば１０ｄＢ低下して回路の飽和を抑えることにより通信品質の劣化を抑えた妨害波耐性モードで動作する。ここで、同一周波数帯において、ＴＤＭ方式である第１の通信システムと、それとは異なる第２の通信システムが同時に運営されている場合を想定する。第２の通信システムの受信装置は、第２の通信システムで通信をしている際に、その近傍周波数で前記第１の通信システムが運営されており、その妨害波も受信アンテナより入力される。即ち、近傍周波数に妨害波が存在することになる。従来の受信装置の場合、その信号レベルの変動により生じるＢＥＲ劣化を検出した後、ＴＤＭ方式の１フレーム毎に妨害波耐性モードとフェージング耐性モードの切り替えが行われるが、その動作モードを切り替えるためには、ＢＥＲの劣化等の通信品質の劣化を検出する必要がある。また、その通信品質の劣化を検出した後、動作モードが妨害波耐性モードに切り替えられ、自動利得制御が安定するまでの間は、ＢＥＲ等の通信品質の劣化が生じる。
【０００７】
ここで、前記第１の通信システムはＴＤＭ方式であるため、その妨害波の信号レベルは、ＴＤＭ方式のフレームタイミングに同期して大きく変動する。従って、従来の受信装置は、このようなＴＤＭ方式の妨害波が入力された場合、前述の理由により、ＴＤＭ方式のフレーム毎にＢＥＲが劣化してしまうという問題がある。
【０００８】
図９は、従来の装置における、希望波に近い周波数帯に妨害波が存在する場合を想定した、信号強度とＢＥＲ監視型受信装置の各部の状態を示すものである。図９（ａ）は、ＴＤＭ方式である第１の通信システムのスロット構成を示す。ここでは、第１の通信システムの第５スロットにおいて、送信が行われている様子を示すが、複数のスロットで送信が行われている場合もある。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の図を示す。図９（ａ）で示した第５スロットで送信が行われているため、そのタイミングの基地局の送信信号レベルは、他のタイミングに比べて高くなる。
【０００９】
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。第２の通信システムとしては、例えば、ＣＤＭ方式のように、各スロットごとに送信信号が大きく変わらない通信システムである。図９（ｄ）は、第１中間周波数信号レベル（フェージング耐性モード固定時）を示す。このように、可変利得増幅器の利得をフェージング耐性モードの時の状態で固定した場合、強電界の近傍周波数の妨害波が入力されると、例えば、期間１０７１ａ、１０７１ｂ、１０７１ｃのように、Ａ／Ｄ変換器などの回路が飽和してしまう期間が生じる。この場合、希望波の信号成分がひずむなどの理由により、ＢＥＲ劣化が生じる。なお、受信回路のダイナミックレンジ以下とは、例えば、図９（ｄ）のＡ／Ｄ変換器量子化雑音レベルよりも受信信号レベルが低くなる状態を指す。
【００１０】
図９（ｅ）は、第１中間周波数信号レベル（動作モード切替機能動作時）を示す図であり、図９（ｆ）は第２の通信システムのＢＥＲを示す図である。
【００１１】
第１の通信システムによる妨害波が入力された場合に、期間１０７４ａ、１０７４ｂ、１０７４ｃのように、Ａ／Ｄ変換器が飽和する期間において、ＢＥＲ劣化期間１０７５ａ、１０７５ｂ、１０７５ｃのように、ＢＥＲが劣化するため、ＢＥＲ計算部により、通信品質の劣化を検出する。例えば、第１の通信システムの第１フレームにおいて、基地局から送信信号が出力される。その送信信号は、第２の通信システムにおいて妨害波であり、期間１０７４ａにおいてＢＥＲが劣化する。即ち、受信電界強度が高いのに、ＢＥＲが劣化していることを検出することにより、妨害波耐性モードに移行することで、回路の飽和を避け、ＢＥＲを改善する。そして、第１の通信システムの第１フレームの送信が終了すると、妨害波が存在しなくなるため、受信電界強度の低下を検出すると共に、ＢＥＲの劣化が無いことが検出され、フェージング耐性モードに移行する。このため、第１の通信システムの第２フレームの送信タイミングにおいて、第１フレームの時と同様に、ＢＥＲの劣化が生じる。即ち、ＴＤＭ方式である第１の通信システムが、受信しようとする第２の通信システムの近傍周波数で運営されている場合、第１の通信システムのフレームタイミングごとに、ＢＥＲの劣化が発生してしまうという問題がある。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、第１の通信システムとそれとは異なる第２の通信システムが運営される場合において、第２の通信システムの受信時の通信品質の劣化を低減することができる受信装置、通信端末装置、通信システム及び利得制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の受信装置は、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の通信システムの受信信号を増幅する可変利得増幅手段と、前記受信信号の受信電界強度を求める受信電界強度信号演算手段と、前記受信信号の通信品質を検出する通信品質計算手段と、前記第１の通信システムの受信信号が前記第２の通信システムの受信信号に対して妨害波となることによる前記通信品質の劣化が検出されてから計時を開始するとともに、前記第１の通信システムの１フレームよりも長い所定の時間を計時する計時手段と、前記受信電界強度信号演算手段にて求められた受信電界強度と前記通信品質計算手段にて検出された通信品質と前記計時手段にて計時される前記時間とに基づいて、前記可変利得増幅手段にて受信信号を増幅する際の利得を制御するモード設定手段と、を具備する構成を採る。
【００１４】
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の通信システムの信号及び前記第２の通信システムの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、前記第２の通信システムの受信信号を増幅する可変利得増幅手段と、前記受信信号の受信電界強度を求める受信電界強度信号演算手段と、前記受信信号の通信品質を検出する通信品質計算手段と、前記第１の通信システムの受信信号が前記第２の通信システムの受信信号に対して妨害波となることによる前記通信品質の劣化が検出されてから計時を開始するとともに、前記第１の通信システムの１フレームよりも長い所定の時間を計時する計時手段と、前記受信電界強度信号演算手段にて求められた受信電界強度と前記通信品質計算手段にて検出された通信品質と前記計時手段にて計時される前記時間とに基づいて、前記可変利得増幅手段にて受信信号を増幅する際の利得を制御するモード設定手段と、を具備する構成を採る。
【００１５】
本発明の利得制御方法は、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の通信システムの受信信号を増幅するステップと、前記受信信号の受信電界強度を求めるステップと、前記受信信号の通信品質を検出するステップと、前記第１の通信システムの受信信号が前記第２の通信システムの受信信号に対して妨害波となることによる前記通信品質の劣化が検出されてから計時を開始するとともに、前記第１の通信システムの１フレームよりも長い所定の時間を計時するステップと、求められた受信電界強度と検出された通信品質と計時される前記時間とに基づいて受信信号を増幅する際の利得を制御するステップと、を具備するようにした。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、第１の通信システムとそれとは異なる第２の通信システムが運営される場合において、第２の通信システムの受信時の通信品質の劣化を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施の形態の受信装置１１１の構成を示すブロック図である。
【００１９】
受信装置１１１は、動作モード選択信号が妨害波耐性モードを選択してからＴＤＭ方式である第１の通信システムの１フレーム時間より長い時間を計時する計時部１１３と、計時部１１３から出力されるフレーム計時信号が入力されて、計時中の間、妨害波耐性モードを維持し、それ以外の場合は、ＢＥＲ劣化判定信号と受信電力値判定信号とに基づいて動作モード設定信号を出力するモード設定部１１２と、受信信号を受信する受信アンテナ１５１と、受信アンテナ１５１で受信した受信信号から不要周波数成分を除去する受信フィルタ１５２と、不要周波数成分が除去された受信信号を増幅する増幅器であって、利得制御信号により利得が制御される可変利得増幅器１５３と、可変利得増幅器１５３により増幅された受信信号を第１中間周波数信号に周波数変換する第１の周波数変換器１５４と、第１中間周波数信号を帯域制限する第１中間周波数フィルタ１５６と、第１中間周波数フィルタ１５６により帯域制限された第１中間周波数信号を増幅する第１中間周波数増幅器１５７と、第１中間周波数増幅器１５７で増幅された第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１５８と、第２中間周波数信号をサンプリングし、直交復調してベースバンド信号に変換し、帯域制限して帯域制限されたベースバンド信号である第２のＩ信号と第２のＱ信号とを出力する直交復調器１６０と、帯域制限されたベースバンド信号を復号し、ディジタルデータ列である復号データに変換する復号器１６２と、復号データに含まれるエラー数を計数し、そのときの通信品質を示すＢＥＲを求めて、そのＢＥＲであるＢＥＲ信号を出力するＢＥＲ計算部１６３を備えたベースバンド部１６１と、第２のＩ信号と第２のＱ信号が入力され、その電力値に比例した値である第２中間周波数電力値信号を出力する電力演算部１６４と、第２中間周波数電力値信号と動作モード設定信号とが入力されることにより、可変利得増幅器１５３の利得を制御する利得制御信号を出力すると共に、受信アンテナ１５１から入力された受信信号の電界強度である受信電界強度信号を出力する利得制御部１６６により構成される。
【００２０】
次に、モード設定部１１２の構成について、図２を用いて説明する。図２は、モード設定部１１２の詳細な構成を示すブロック図である。
【００２１】
モード設定部１１２は、ＢＥＲ信号とＢＥＲの閾値であるＢＥＲ閾値２０２との大小関係を比較し、ＢＥＲ劣化判定信号を出力する比較部２０１と、受信電界強度信号と電界強度閾値２０４との大小関係を比較し、受信電力値判定信号を出力する比較部２０３と、ＢＥＲ劣化判定信号と受信電力値判定信号とが入力されることにより、電力演算部１６４に入力される第２中間周波数信号の電力値の目標値を設定する動作モード設定信号を出力する判定部２０５とにより構成される。判定部２０５は、フレーム計時信号が計時中である間、妨害波耐性モードを維持し、それ以外の場合は、ＢＥＲ劣化判定信号と前記受信電力値判定信号とに基づいて動作モード設定信号を出力する機能を持たせたものである。
【００２２】
即ち、受信電界強度が所定の電界強度であり、且つ、ＢＥＲ計算部１６３で求めた通信品質が予め設定した品質以下の時、モード設定部１１２は、動作モード設定信号を出力すると共に、計時部１１３は、動作モード設定信号に基づき計時動作を開始し、且つ所定の時間、出力した動作モード設定信号の出力を維持するようにモード設定部１１２を制御する。
【００２３】
従って、妨害波耐性モードに切り替わった場合、計時部１１３により、第１の通信システムの１フレーム時間より長い間、妨害波耐性モードで動作することができるので、例えば、妨害波を検出した次のフレームにおいて、妨害波による回路の飽和が避けられるため、ＢＥＲ劣化を低減することができる。
【００２４】
次に、直交復調器１６０の構成について、図３を用いて説明する。図３は、直交復調器１６０の詳細な構成を示すブロック図である。
【００２５】
直交復調器１６０は、入力された第２中間周波数信号をサンプリングするＡ／Ｄ変換器５０１と、サンプリングされた第２中間周波数信号を直交復調し、第１のＩ信号と第１のＱ信号とを出力する直交復調器５０２と、第１のＩ信号及び第１のＱ信号をそれぞれ帯域制限して、それぞれ、第２のＩ信号と第２のＱ信号とを出力するチャネルフィルタ部５０５とを備えており、直交復調器５０２は、サンプリングされた第２中間周波数信号をＩ信号に変換して第１のＩ信号を出力するＩｃｈミキサ５０３と、Ｑ信号に変換して第１のＱ信号を出力するＱｃｈミキサ５０４とを備え、チャネルフィルタ部５０５は、第１のＩ信号を帯域制限して第２のＩ信号を出力するＩｃｈフィルタ５０６と、第１のＱ信号を帯域制限して第２のＱ信号を出力するＱｃｈフィルタ５０７とにより構成される。
【００２６】
次に、電力演算部１６４の構成について、図４を用いて説明する。図４は、電力演算部１６４の詳細な構成を示すブロック図である。
【００２７】
電力演算部１６４には、第２のＩ信号と第２のＱ信号とが入力され、その瞬時値を２乗演算する２乗演算部６０１を備え、２乗演算部６０１は、第２のＩ信号の瞬時値の２乗値を演算するＩｃｈ２乗演算器６０６と、第２のＱ信号の瞬時値の２乗値を演算する電力演算部Ｑｃｈ２乗演算器６０７を備え、第２のＩ信号の瞬時値の２乗演算値と、第２のＱ信号の瞬時値の２乗演算値と、加算値記憶部６０３に記憶された第１の電力積分値とを加算し、第２の電力積分値を出力する加算器６０２と、第２の電力積分値を記憶し、第１の電力値積分値として出力する加算値記憶部６０３と、第１の電力積分値を求める際の所定の積分時間を計時し、加算値記憶部６０３の加算値をリセットするリセット信号を出力する計時部６０４と、リセット信号が入力されたときにその直前の第１の電力積分値を保持する電力値保持部６０５とにより構成される。
【００２８】
上記構成を採ることにより、電力演算部１６４は、第２のＩ信号と第２のＱ信号との瞬時値の２乗値を、計時部６０４により、所定の時間で積分した第１の電力積分値を求めることができる。また、所定の時間が経過したら、電力値保持部６０５から、計時部６０４で計時された時間において、電力演算部１６４に入力された第２のＩ信号と第２のＱ信号との電力値に比例した第２中間周波数電力値信号を出力することができる。
【００２９】
次に、ＢＥＲ計算部１６３の構成について、図５を用いて説明する。図５は、ＢＥＲ計算部１６３の詳細な構成を示すブロック図である。
【００３０】
ＢＥＲ計算部１６３には、復号データが入力され、その復号データに含まれるエラーを検出し、誤りがある場合に誤り検出信号を出力する誤り検出部７０１と、復号データの数をカウントし、所定のビット数をカウントした時点でエラーカウンタリセット信号を出力するビット数カウンタ７０２と、誤り検出部７０１より出力された誤り検出信号の数をカウントし、エラーカウンタリセット信号が入力されることによりカウンタ値をリセットするエラーカウンタ７０３と、エラーカウンタリセット信号が入力されることにより、その直前のＢＥＲ信号を保持するＢＥＲ保持部７０４とで構成される。
【００３１】
上記構成を採ることにより、ＢＥＲ計算部１６３は、ビット数カウンタ７０２によりカウントされる所定のビット数の復号データのうち、エラーカウンタ７０３によりカウントされた誤りの数を計数することができる。即ち、所定のビット数のうち、復号データに含まれる誤りの数が求められるため、その値はＢＥＲに比例する。また、ビット数カウンタ７０２により、入力された復号データのビット数を計数し、所定のビット数に到達したらＢＥＲ保持部７０４に、直前のＢＥＲ信号を保持するので、復号データの通信品質を示すＢＥＲ信号を出力することができる。
【００３２】
次に、利得制御部１６６の構成について、図６を用いて説明する。図６は、利得制御部１６６の詳細な構成を示すブロック図である。
【００３３】
利得制御部１６６は、第２中間周波数電力値信号及び動作モード設定信号により、第１の目標値９０３と第２の目標値９０４との何れかを選択して、第２中間周波数電力値信号の目標値を出力する選択手段９０２と、第２中間周波数電力値信号と第２中間周波数電力値信号の目標値を比較し、その比較結果を出力する比較部９０１と、比較結果が、第２中間周波数電力値信号と第２中間周波数電力値信号の目標値との差が０に近づくように、利得制御信号を制御する利得制御信号生成部９０５と、第２中間周波数電力値信号の目標値と利得制御信号とから、受信アンテナ１５１より入力された受信信号の電界強度である受信電界強度信号を出力する受信電界強度信号演算部９０６とで構成される。
【００３４】
上記構成を採ることにより、利得制御部１６６は、動作モード設定信号に従い、第２中間周波数電力値信号の目標値を、第１の目標値９０３及び第２の目標値９０４から選択して利得制御を行う。
【００３５】
図７は、受信装置１１１における各部の状態を示す図である。
【００３６】
図７において、（ａ）〜（ｄ）については、それぞれ、図９と同様であり、従って、図７の符号３７０ａ〜３７０ｃ、３７１ａ〜３７１ｃは、それぞれ、図９の符号１０７０ａ〜１０７０ｃ、１０７１ａ〜１０７１ｃと同一である。
【００３７】
図７（ｅ）は、第１中間周波数信号レベルの変化を示す図であり、図７（ｆ）は、第２の通信システムのＢＥＲの変化を示す図であり、図７（ｇ）は、フレーム計時信号の変化を示す図である。
【００３８】
図７（ｅ）において、第１の通信システムの妨害波が入力されたことにより、第１中間周波数信号レベルは、期間３７２ａにおいて、Ａ／Ｄ変換器が飽和し、それと同時に、期間３７３ａにおいて、ＢＥＲの劣化が生じ、これにより、妨害波耐性モードに切り替わる。また、このタイミングから計時部１１３の計時が開始される。計時部１１３は、ＴＤＭ方式である第１の通信システムの１フレーム時間より長い時間を計時する間、計時中であることを示すフレーム計時信号を出力し、その間は、妨害波耐性モードで動作するため、妨害波による飽和が生じないので、ＢＥＲ劣化が生じない。計時部１１３は、第１の通信システムの１フレーム時間より長い時間を計時するため、この状態は、第１の通信システムの次フレームの送信信号が送信されるタイミングにおいても妨害波耐性モードを維持している。このため、回路の飽和が発生せず、ＢＥＲ劣化も生じない。即ち、従来の受信装置において生じていた２フレーム目の送信信号による回路の飽和によるＢＥＲ劣化はない。従って、従来の受信装置よりもＢＥＲ特性が改善する。
【００３９】
図８は、本実施の形態の通信システム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に備えられた図１の受信装置１１１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。
【００４０】
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１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。
【００４１】
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７（ｂ）、第２の通信システムの基地局送信信号は図７（ｃ）に示すものである。
【００４２】
本発明の受信装置１１１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。
【００４３】
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。
【００４４】
なお、計時部１１３の計時が完了すると、動作モードがフェージング耐性モードに切り替わる為、図９では、３フレーム目でＢＥＲ劣化が生じているが、計時部１１３において計時する時間は、ＴＤＭ方式である第１の通信システムの１フレーム時間より長い、例えば、４フレーム時間とする場合、同様の効果が得られる。この場合、妨害波による劣化を検出してから第１の通信システムの４フレームの期間は、回路の飽和によるＢＥＲ劣化を避けることができる。
【００４５】
なお、ここで述べた１フレーム時間より長い時間とは、例えば、ＢＥＲを求めるのに要する時間的な遅延を加味しており、例えば、妨害波の送信スロットの完了と同時にＢＥＲが求められる場合は、妨害波の次の送信スロットまでの時間を妨害波耐性モードに保持する必要があるため、その場合は、１フレーム時間を計時すればよい。また、ＢＥＲ劣化が生じた瞬間に妨害波耐性モードに切り替える場合は、１フレーム時間に、１スロット時間を加算した時間を計数すればよい。
【００４６】
又、予め同一周波数帯で利用されているＴＤＭ方式である第１の通信システムの１フレームあたりの時間や、１スロットあたりの時間が分かっているため、計時部１１３の計時する時間は、予め同一周波数帯で利用されるＴＤＭ方式の仕様に基づいて容易に設定することができる。
【００４７】
又、通信品質を監視する際に、本実施の形態においては、ＢＥＲを用いたが、通信品質を示す指標は、ＥＶＭ(Error Vector Magnitude)や、Ｓ／Ｎ比などを用いても良い。
【００４８】
このように、本実施の形態によれば、ＴＤＭ方式である第１の通信システムと、それ以外の第２の通信システムとが、同一周波数帯で運営される場合において、ＴＤＭ方式の妨害波に耐性を持たせた本発明の受信装置１１１は、第１の通信システムによる妨害波で通信品質が低下したことを検出したときに、第２中間周波数信号の電力値の目標値を切り替えて、可変利得増幅器１５３の利得を制御することで、回路の飽和を避ける。第２中間周波数信号の目標値を切り替えてから、計時部１１３により、第１の通信システムの１フレーム当たりの時間よりも長い時間を計時し、その間、第２中間周波数信号の目標値を保持することで、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近傍周波数に存在する場合においても、第２の通信システムの通信信号の通信品質の劣化を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、特に第１の通信システムと第１の通信システムとは異なる第２の通信システムが、同一周波数帯で運営される受信装置、通信端末装置、通信システム及び利得制御方法に用いるに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態に係るモード設定部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態に係る直交復調器の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態に係る電力演算部の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態に係るＢＥＲ計算部の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態に係る利得制御部の構成を示すブロック図
【図７】受信装置の各部の状態を示す図
【図８】本発明の実施の形態に係る通信システムを示す図
【図９】従来の受信装置の各部の状態を示す図
【符号の説明】
【００５１】
１１１ 受信装置
１１２ モード設定部
１１３ 計時部
１５２ 受信フィルタ
１５３ 可変利得増幅器
１５４ 第１の周波数変換器
１５６ 第１中間周波数フィルタ
１５７ 第１中間周波数増幅器
１５８ 第２の周波数変換器
１６０ 直交復調器
１６１ ベースバンド部
１６２ 復号器
１６３ ＢＥＲ計算部
１６４ 電力演算部
１６６ 利得制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信装置、通信端末装置、通信システム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、前記ＵＭＴＳ方式と日本国内で運営されているＰＤＣ(Personal Digital Cellular)方式などの同一周波数帯でＧＳＭ方式やＰＤＣ方式の通信システムが運営されるＵＭＴＳ方式に適用し得る受信装置、通信端末装置、通信システム及び利得制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信システムは、その普及に伴い、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。
【０００３】
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。
【０００４】
この場合、新方式の通信システムで通信を行う際に、従来方式の通信信号が妨害波として存在しうることになる。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波により新方式の通信品質が低下することを避けねばならない。
【０００５】
このように、近接する妨害波が存在する場合に、その妨害波による通信品質の劣化を抑えるために、例えば、受信電界強度とＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）を測定し、受信電界強度が高いのに、ＢＥＲが悪い時に、それが妨害波により回路が飽和するなどして生じていると推定し、可変利得増幅器の利得を低下させ、回路の飽和を抑えることで妨害波特性を改善するＢＥＲ監視型受信装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平８−１８４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の装置は、通常はフェージングなどにより受信信号レベルが、例えば突発的に１０ｄＢ低下しても、その受信信号成分が受信回路のダイナミックレンジ以下とならないように、スタティック環境において信号を受信するのに最小限必要となる回路の利得よりも１０ｄＢ以上高めに設定することで通信品質の劣化を抑えたフェージング耐性モードで動作している。また、妨害波が入力された場合に、ＢＥＲの劣化が生じた事を検出した後、可変利得増幅器の利得を例えば１０ｄＢ低下して回路の飽和を抑えることにより通信品質の劣化を抑えた妨害波耐性モードで動作する。ここで、同一周波数帯において、ＴＤＭ方式である第１の通信システムと、それとは異なる第２の通信システムが同時に運営されている場合を想定する。第２の通信システムの受信装置は、第２の通信システムで通信をしている際に、その近傍周波数で前記第１の通信システムが運営されており、その妨害波も受信アンテナより入力される。即ち、近傍周波数に妨害波が存在することになる。従来の受信装置の場合、その信号レベルの変動により生じるＢＥＲ劣化を検出した後、ＴＤＭ方式の１フレーム毎に妨害波耐性モードとフェージング耐性モードの切り替えが行われるが、その動作モードを切り替えるためには、ＢＥＲの劣化等の通信品質の劣化を検出する必要がある。また、その通信品質の劣化を検出した後、動作モードが妨害波耐性モードに切り替えられ、自動利得制御が安定するまでの間は、ＢＥＲ等の通信品質の劣化が生じる。
【０００７】
ここで、前記第１の通信システムはＴＤＭ方式であるため、その妨害波の信号レベルは、ＴＤＭ方式のフレームタイミングに同期して大きく変動する。従って、従来の受信装置は、このようなＴＤＭ方式の妨害波が入力された場合、前述の理由により、ＴＤＭ方式のフレーム毎にＢＥＲが劣化してしまうという問題がある。
【０００８】
図９は、従来の装置における、希望波に近い周波数帯に妨害波が存在する場合を想定した、信号強度とＢＥＲ監視型受信装置の各部の状態を示すものである。図９（ａ）は、ＴＤＭ方式である第１の通信システムのスロット構成を示す。ここでは、第１の通信システムの第５スロットにおいて、送信が行われている様子を示すが、複数のスロットで送信が行われている場合もある。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の図を示す。図９（ａ）で示した第５スロットで送信が行われているため、そのタイミングの基地局の送信信号レベルは、他のタイミングに比べて高くなる。
【０００９】
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。第２の通信システムとしては、例えば、ＣＤＭ方式のように、各スロットごとに送信信号が大きく変わらない通信システムである。図９（ｄ）は、第１中間周波数信号レベル（フェージング耐性モード固定時）を示す。このように、可変利得増幅器の利得をフェージング耐性モードの時の状態で固定した場合、強電界の近傍周波数の妨害波が入力されると、例えば、期間１０７１ａ、１０７１ｂ、１０７１ｃのように、Ａ／Ｄ変換器などの回路が飽和してしまう期間が生じる。この場合、希望波の信号成分がひずむなどの理由により、ＢＥＲ劣化が生じる。なお、受信回路のダイナミックレンジ以下とは、例えば、図９（ｄ）のＡ／Ｄ変換器量子化雑音レベルよりも受信信号レベルが低くなる状態を指す。
【００１０】
図９（ｅ）は、第１中間周波数信号レベル（動作モード切替機能動作時）を示す図であり、図９（ｆ）は第２の通信システムのＢＥＲを示す図である。
【００１１】
第１の通信システムによる妨害波が入力された場合に、期間１０７４ａ、１０７４ｂ、１０７４ｃのように、Ａ／Ｄ変換器が飽和する期間において、ＢＥＲ劣化期間１０７５ａ、１０７５ｂ、１０７５ｃのように、ＢＥＲが劣化するため、ＢＥＲ計算部により、通信品質の劣化を検出する。例えば、第１の通信システムの第１フレームにおいて、基地局から送信信号が出力される。その送信信号は、第２の通信システムにおいて妨害波であり、期間１０７４ａにおいてＢＥＲが劣化する。即ち、受信電界強度が高いのに、ＢＥＲが劣化していることを検出することにより、妨害波耐性モードに移行することで、回路の飽和を避け、ＢＥＲを改善する。そして、第１の通信システムの第１フレームの送信が終了すると、妨害波が存在しなくなるため、受信電界強度の低下を検出すると共に、ＢＥＲの劣化が無いことが検出され、フェージング耐性モードに移行する。このため、第１の通信システムの第２フレームの送信タイミングにおいて、第１フレームの時と同様に、ＢＥＲの劣化が生じる。即ち、ＴＤＭ方式である第１の通信システムが、受信しようとする第２の通信システムの近傍周波数で運営されている場合、第１の通信システムのフレームタイミングごとに、ＢＥＲの劣化が発生してしまうという問題がある。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、第１の通信システムとそれとは異なる第２の通信システムが運営される場合において、第２の通信システムの受信時の通信品質の劣化を低減することができる受信装置、通信端末装置、通信システム及び利得制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の受信装置は、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の通信システムの受信信号を増幅する可変利得増幅手段と、前記受信信号の受信電界強度を求める受信電界強度信号演算手段と、前記受信信号の通信品質を検出する通信品質計算手段と、前記第１の通信システムの受信信号が前記第２の通信システムの受信信号に対して妨害波となることによる前記通信品質の劣化が検出されてから計時を開始するとともに、前記第１の通信システムの１フレームよりも長い所定の時間を計時する計時手段と、前記受信電界強度信号演算手段にて求められた受信電界強度と前記通信品質計算手段にて検出された通信品質と前記計時手段にて計時される前記時間とに基づいて、前記可変利得増幅手段にて受信信号を増幅する際の利得を制御するモード設定手段と、を具備する構成を採る。
【００１４】
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の通信システムの信号及び前記第２の通信システムの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、前記第２の通信システムの受信信号を増幅する可変利得増幅手段と、前記受信信号の受信電界強度を求める受信電界強度信号演算手段と、前記受信信号の通信品質を検出する通信品質計算手段と、前記第１の通信システムの受信信号が前記第２の通信システムの受信信号に対して妨害波となることによる前記通信品質の劣化が検出されてから計時を開始するとともに、前記第１の通信システムの１フレームよりも長い所定の時間を計時する計時手段と、前記受信電界強度信号演算手段にて求められた受信電界強度と前記通信品質計算手段にて検出された通信品質と前記計時手段にて計時される前記時間とに基づいて、前記可変利得増幅手段にて受信信号を増幅する際の利得を制御するモード設定手段と、を具備する構成を採る。
【００１５】
本発明の利得制御方法は、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の通信システムの受信信号を増幅するステップと、前記受信信号の受信電界強度を求めるステップと、前記受信信号の通信品質を検出するステップと、前記第１の通信システムの受信信号が前記第２の通信システムの受信信号に対して妨害波となることによる前記通信品質の劣化が検出されてから計時を開始するとともに、前記第１の通信システムの１フレームよりも長い所定の時間を計時するステップと、求められた受信電界強度と検出された通信品質と計時される前記時間とに基づいて受信信号を増幅する際の利得を制御するステップと、を具備するようにした。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、第１の通信システムとそれとは異なる第２の通信システムが運営される場合において、第２の通信システムの受信時の通信品質の劣化を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施の形態の受信装置１１１の構成を示すブロック図である。
【００１９】
受信装置１１１は、動作モード選択信号が妨害波耐性モードを選択してからＴＤＭ方式である第１の通信システムの１フレーム時間より長い時間を計時する計時部１１３と、計時部１１３から出力されるフレーム計時信号が入力されて、計時中の間、妨害波耐性モードを維持し、それ以外の場合は、ＢＥＲ劣化判定信号と受信電力値判定信号とに基づいて動作モード設定信号を出力するモード設定部１１２と、受信信号を受信する受信アンテナ１５１と、受信アンテナ１５１で受信した受信信号から不要周波数成分を除去する受信フィルタ１５２と、不要周波数成分が除去された受信信号を増幅する増幅器であって、利得制御信号により利得が制御される可変利得増幅器１５３と、可変利得増幅器１５３により増幅された受信信号を第１中間周波数信号に周波数変換する第１の周波数変換器１５４と、第１中間周波数信号を帯域制限する第１中間周波数フィルタ１５６と、第１中間周波数フィルタ１５６により帯域制限された第１中間周波数信号を増幅する第１中間周波数増幅器１５７と、第１中間周波数増幅器１５７で増幅された第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１５８と、第２中間周波数信号をサンプリングし、直交復調してベースバンド信号に変換し、帯域制限して帯域制限されたベースバンド信号である第２のＩ信号と第２のＱ信号とを出力する直交復調器１６０と、帯域制限されたベースバンド信号を復号し、ディジタルデータ列である復号データに変換する復号器１６２と、復号データに含まれるエラー数を計数し、そのときの通信品質を示すＢＥＲを求めて、そのＢＥＲであるＢＥＲ信号を出力するＢＥＲ計算部１６３を備えたベースバンド部１６１と、第２のＩ信号と第２のＱ信号が入力され、その電力値に比例した値である第２中間周波数電力値信号を出力する電力演算部１６４と、第２中間周波数電力値信号と動作モード設定信号とが入力されることにより、可変利得増幅器１５３の利得を制御する利得制御信号を出力すると共に、受信アンテナ１５１から入力された受信信号の電界強度である受信電界強度信号を出力する利得制御部１６６により構成される。
【００２０】
次に、モード設定部１１２の構成について、図２を用いて説明する。図２は、モード設定部１１２の詳細な構成を示すブロック図である。
【００２１】
モード設定部１１２は、ＢＥＲ信号とＢＥＲの閾値であるＢＥＲ閾値２０２との大小関係を比較し、ＢＥＲ劣化判定信号を出力する比較部２０１と、受信電界強度信号と電界強度閾値２０４との大小関係を比較し、受信電力値判定信号を出力する比較部２０３と、ＢＥＲ劣化判定信号と受信電力値判定信号とが入力されることにより、電力演算部１６４に入力される第２中間周波数信号の電力値の目標値を設定する動作モード設定信号を出力する判定部２０５とにより構成される。判定部２０５は、フレーム計時信号が計時中である間、妨害波耐性モードを維持し、それ以外の場合は、ＢＥＲ劣化判定信号と前記受信電力値判定信号とに基づいて動作モード設定信号を出力する機能を持たせたものである。
【００２２】
即ち、受信電界強度が所定の電界強度であり、且つ、ＢＥＲ計算部１６３で求めた通信品質が予め設定した品質以下の時、モード設定部１１２は、動作モード設定信号を出力すると共に、計時部１１３は、動作モード設定信号に基づき計時動作を開始し、且つ所定の時間、出力した動作モード設定信号の出力を維持するようにモード設定部１１２を制御する。
【００２３】
従って、妨害波耐性モードに切り替わった場合、計時部１１３により、第１の通信システムの１フレーム時間より長い間、妨害波耐性モードで動作することができるので、例えば、妨害波を検出した次のフレームにおいて、妨害波による回路の飽和が避けられるため、ＢＥＲ劣化を低減することができる。
【００２４】
次に、直交復調器１６０の構成について、図３を用いて説明する。図３は、直交復調器１６０の詳細な構成を示すブロック図である。
【００２５】
直交復調器１６０は、入力された第２中間周波数信号をサンプリングするＡ／Ｄ変換器５０１と、サンプリングされた第２中間周波数信号を直交復調し、第１のＩ信号と第１のＱ信号とを出力する直交復調器５０２と、第１のＩ信号及び第１のＱ信号をそれぞれ帯域制限して、それぞれ、第２のＩ信号と第２のＱ信号とを出力するチャネルフィルタ部５０５とを備えており、直交復調器５０２は、サンプリングされた第２中間周波数信号をＩ信号に変換して第１のＩ信号を出力するＩｃｈミキサ５０３と、Ｑ信号に変換して第１のＱ信号を出力するＱｃｈミキサ５０４とを備え、チャネルフィルタ部５０５は、第１のＩ信号を帯域制限して第２のＩ信号を出力するＩｃｈフィルタ５０６と、第１のＱ信号を帯域制限して第２のＱ信号を出力するＱｃｈフィルタ５０７とにより構成される。
【００２６】
次に、電力演算部１６４の構成について、図４を用いて説明する。図４は、電力演算部１６４の詳細な構成を示すブロック図である。
【００２７】
電力演算部１６４には、第２のＩ信号と第２のＱ信号とが入力され、その瞬時値を２乗演算する２乗演算部６０１を備え、２乗演算部６０１は、第２のＩ信号の瞬時値の２乗値を演算するＩｃｈ２乗演算器６０６と、第２のＱ信号の瞬時値の２乗値を演算する電力演算部Ｑｃｈ２乗演算器６０７を備え、第２のＩ信号の瞬時値の２乗演算値と、第２のＱ信号の瞬時値の２乗演算値と、加算値記憶部６０３に記憶された第１の電力積分値とを加算し、第２の電力積分値を出力する加算器６０２と、第２の電力積分値を記憶し、第１の電力値積分値として出力する加算値記憶部６０３と、第１の電力積分値を求める際の所定の積分時間を計時し、加算値記憶部６０３の加算値をリセットするリセット信号を出力する計時部６０４と、リセット信号が入力されたときにその直前の第１の電力積分値を保持する電力値保持部６０５とにより構成される。
【００２８】
上記構成を採ることにより、電力演算部１６４は、第２のＩ信号と第２のＱ信号との瞬時値の２乗値を、計時部６０４により、所定の時間で積分した第１の電力積分値を求めることができる。また、所定の時間が経過したら、電力値保持部６０５から、計時部６０４で計時された時間において、電力演算部１６４に入力された第２のＩ信号と第２のＱ信号との電力値に比例した第２中間周波数電力値信号を出力することができる。
【００２９】
次に、ＢＥＲ計算部１６３の構成について、図５を用いて説明する。図５は、ＢＥＲ計算部１６３の詳細な構成を示すブロック図である。
【００３０】
ＢＥＲ計算部１６３には、復号データが入力され、その復号データに含まれるエラーを検出し、誤りがある場合に誤り検出信号を出力する誤り検出部７０１と、復号データの数をカウントし、所定のビット数をカウントした時点でエラーカウンタリセット信号を出力するビット数カウンタ７０２と、誤り検出部７０１より出力された誤り検出信号の数をカウントし、エラーカウンタリセット信号が入力されることによりカウンタ値をリセットするエラーカウンタ７０３と、エラーカウンタリセット信号が入力されることにより、その直前のＢＥＲ信号を保持するＢＥＲ保持部７０４とで構成される。
【００３１】
上記構成を採ることにより、ＢＥＲ計算部１６３は、ビット数カウンタ７０２によりカウントされる所定のビット数の復号データのうち、エラーカウンタ７０３によりカウントされた誤りの数を計数することができる。即ち、所定のビット数のうち、復号データに含まれる誤りの数が求められるため、その値はＢＥＲに比例する。また、ビット数カウンタ７０２により、入力された復号データのビット数を計数し、所定のビット数に到達したらＢＥＲ保持部７０４に、直前のＢＥＲ信号を保持するので、復号データの通信品質を示すＢＥＲ信号を出力することができる。
【００３２】
次に、利得制御部１６６の構成について、図６を用いて説明する。図６は、利得制御部１６６の詳細な構成を示すブロック図である。
【００３３】
利得制御部１６６は、第２中間周波数電力値信号及び動作モード設定信号により、第１の目標値９０３と第２の目標値９０４との何れかを選択して、第２中間周波数電力値信号の目標値を出力する選択手段９０２と、第２中間周波数電力値信号と第２中間周波数電力値信号の目標値を比較し、その比較結果を出力する比較部９０１と、比較結果が、第２中間周波数電力値信号と第２中間周波数電力値信号の目標値との差が０に近づくように、利得制御信号を制御する利得制御信号生成部９０５と、第２中間周波数電力値信号の目標値と利得制御信号とから、受信アンテナ１５１より入力された受信信号の電界強度である受信電界強度信号を出力する受信電界強度信号演算部９０６とで構成される。
【００３４】
上記構成を採ることにより、利得制御部１６６は、動作モード設定信号に従い、第２中間周波数電力値信号の目標値を、第１の目標値９０３及び第２の目標値９０４から選択して利得制御を行う。
【００３５】
図７は、受信装置１１１における各部の状態を示す図である。
【００３６】
図７において、（ａ）〜（ｄ）については、それぞれ、図９と同様であり、従って、図７の符号３７０ａ〜３７０ｃ、３７１ａ〜３７１ｃは、それぞれ、図９の符号１０７０ａ〜１０７０ｃ、１０７１ａ〜１０７１ｃと同一である。
【００３７】
図７（ｅ）は、第１中間周波数信号レベルの変化を示す図であり、図７（ｆ）は、第２の通信システムのＢＥＲの変化を示す図であり、図７（ｇ）は、フレーム計時信号の変化を示す図である。
【００３８】
図７（ｅ）において、第１の通信システムの妨害波が入力されたことにより、第１中間周波数信号レベルは、期間３７２ａにおいて、Ａ／Ｄ変換器が飽和し、それと同時に、期間３７３ａにおいて、ＢＥＲの劣化が生じ、これにより、妨害波耐性モードに切り替わる。また、このタイミングから計時部１１３の計時が開始される。計時部１１３は、ＴＤＭ方式である第１の通信システムの１フレーム時間より長い時間を計時する間、計時中であることを示すフレーム計時信号を出力し、その間は、妨害波耐性モードで動作するため、妨害波による飽和が生じないので、ＢＥＲ劣化が生じない。計時部１１３は、第１の通信システムの１フレーム時間より長い時間を計時するため、この状態は、第１の通信システムの次フレームの送信信号が送信されるタイミングにおいても妨害波耐性モードを維持している。このため、回路の飽和が発生せず、ＢＥＲ劣化も生じない。即ち、従来の受信装置において生じていた２フレーム目の送信信号による回路の飽和によるＢＥＲ劣化はない。従って、従来の受信装置よりもＢＥＲ特性が改善する。
【００３９】
図８は、本実施の形態の通信システム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に備えられた図１の受信装置１１１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。
【００４０】
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１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。
【００４１】
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７（ｂ）、第２の通信システムの基地局送信信号は図７（ｃ）に示すものである。
【００４２】
本発明の受信装置１１１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。
【００４３】
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。
【００４４】
なお、計時部１１３の計時が完了すると、動作モードがフェージング耐性モードに切り替わる為、図９では、３フレーム目でＢＥＲ劣化が生じているが、計時部１１３において計時する時間は、ＴＤＭ方式である第１の通信システムの１フレーム時間より長い、例えば、４フレーム時間とする場合、同様の効果が得られる。この場合、妨害波による劣化を検出してから第１の通信システムの４フレームの期間は、回路の飽和によるＢＥＲ劣化を避けることができる。
【００４５】
なお、ここで述べた１フレーム時間より長い時間とは、例えば、ＢＥＲを求めるのに要する時間的な遅延を加味しており、例えば、妨害波の送信スロットの完了と同時にＢＥＲが求められる場合は、妨害波の次の送信スロットまでの時間を妨害波耐性モードに保持する必要があるため、その場合は、１フレーム時間を計時すればよい。また、ＢＥＲ劣化が生じた瞬間に妨害波耐性モードに切り替える場合は、１フレーム時間に、１スロット時間を加算した時間を計数すればよい。
【００４６】
又、予め同一周波数帯で利用されているＴＤＭ方式である第１の通信システムの１フレームあたりの時間や、１スロットあたりの時間が分かっているため、計時部１１３の計時する時間は、予め同一周波数帯で利用されるＴＤＭ方式の仕様に基づいて容易に設定することができる。
【００４７】
又、通信品質を監視する際に、本実施の形態においては、ＢＥＲを用いたが、通信品質を示す指標は、ＥＶＭ(Error Vector Magnitude)や、Ｓ／Ｎ比などを用いても良い。
【００４８】
このように、本実施の形態によれば、ＴＤＭ方式である第１の通信システムと、それ以外の第２の通信システムとが、同一周波数帯で運営される場合において、ＴＤＭ方式の妨害波に耐性を持たせた本発明の受信装置１１１は、第１の通信システムによる妨害波で通信品質が低下したことを検出したときに、第２中間周波数信号の電力値の目標値を切り替えて、可変利得増幅器１５３の利得を制御することで、回路の飽和を避ける。第２中間周波数信号の目標値を切り替えてから、計時部１１３により、第１の通信システムの１フレーム当たりの時間よりも長い時間を計時し、その間、第２中間周波数信号の目標値を保持することで、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近傍周波数に存在する場合においても、第２の通信システムの通信信号の通信品質の劣化を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、特に第１の通信システムと第１の通信システムとは異なる第２の通信システムが、同一周波数帯で運営される受信装置、通信端末装置、通信システム及び利得制御方法に用いるに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態に係るモード設定部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態に係る直交復調器の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態に係る電力演算部の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態に係るＢＥＲ計算部の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態に係る利得制御部の構成を示すブロック図
【図７】受信装置の各部の状態を示す図
【図８】本発明の実施の形態に係る通信システムを示す図
【図９】従来の受信装置の各部の状態を示す図
【符号の説明】
【００５１】
１１１ 受信装置
１１２ モード設定部
１１３ 計時部
１５２ 受信フィルタ
１５３ 可変利得増幅器
１５４ 第１の周波数変換器
１５６ 第１中間周波数フィルタ
１５７ 第１中間周波数増幅器
１５８ 第２の周波数変換器
１６０ 直交復調器
１６１ ベースバンド部
１６２ 復号器
１６３ ＢＥＲ計算部
１６４ 電力演算部
１６６ 利得制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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の通信システムの受信信号を増幅する可変利得増幅手段と、
前記受信信号の受信電界強度を求める受信電界強度信号演算手段と、
前記受信信号の通信品質を検出する通信品質計算手段と、
前記第１の通信システムの受信信号が前記第２の通信システムの受信信号に対して妨害波となることによる前記通信品質の劣化が検出されてから計時を開始するとともに、前記第１の通信システムの１フレームよりも長い所定の時間を計時する計時手段と、
前記受信電界強度信号演算手段にて求められた受信電界強度と前記通信品質計算手段にて検出された通信品質と前記計時手段にて計時される前記時間とに基づいて、前記可変利得増幅手段にて受信信号を増幅する際の利得を制御するモード設定手段と、
を具備することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記モード設定手段は、前記計時手段にて計時される前記時間内の前記利得を、前記計時手段による計時開始前に比べて低下させるように制御することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２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。
【請求項４】
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の通信システムの信号及び前記第２の通信システムの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、
前記第２の通信システムの受信信号を増幅する可変利得増幅手段と、
前記受信信号の受信電界強度を求める受信電界強度信号演算手段と、
前記受信信号の通信品質を検出する通信品質計算手段と、
前記第１の通信システムの受信信号が前記第２の通信システムの受信信号に対して妨害波となることによる前記通信品質の劣化が検出されてから計時を開始するとともに、前記第１の通信システムの１フレームよりも長い所定の時間を計時する計時手段と、
前記受信電界強度信号演算手段にて求められた受信電界強度と前記通信品質計算手段にて検出された通信品質と前記計時手段にて計時される前記時間とに基づいて、前記可変利得増幅手段にて受信信号を増幅する際の利得を制御するモード設定手段と、
を具備することを特徴とする通信システム。
【請求項５】
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の通信システムの受信信号を増幅するステップと、
前記受信信号の受信電界強度を求めるステップと、
前記受信信号の通信品質を検出するステップと、
前記第１の通信システムの受信信号が前記第２の通信システムの受信信号に対して妨害波となることによる前記通信品質の劣化が検出されてから計時を開始するとともに、前記第１の通信システムの１フレームよりも長い所定の時間を計時するステップと、
求められた受信電界強度と検出された通信品質と計時される前記時間とに基づいて受信信号を増幅する際の利得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。
【請求項１】
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の通信システムの受信信号を増幅する可変利得増幅手段と、
前記受信信号の受信電界強度を求める受信電界強度信号演算手段と、
前記受信信号の通信品質を検出する通信品質計算手段と、
前記第１の通信システムの受信信号が前記第２の通信システムの受信信号に対して妨害波となることによる前記通信品質の劣化が検出されてから計時を開始するとともに、前記第１の通信システムの１フレームよりも長い所定の時間を計時する計時手段と、
前記受信電界強度信号演算手段にて求められた受信電界強度と前記通信品質計算手段にて検出された通信品質と前記計時手段にて計時される前記時間とに基づいて、前記可変利得増幅手段にて受信信号を増幅する際の利得を制御するモード設定手段と、
を具備することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記モード設定手段は、前記計時手段にて計時される前記時間内の前記利得を、前記計時手段による計時開始前に比べて低下させるように制御することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２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。
【請求項４】
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の通信システムの信号及び前記第２の通信システムの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、
前記第２の通信システムの受信信号を増幅する可変利得増幅手段と、
前記受信信号の受信電界強度を求める受信電界強度信号演算手段と、
前記受信信号の通信品質を検出する通信品質計算手段と、
前記第１の通信システムの受信信号が前記第２の通信システムの受信信号に対して妨害波となることによる前記通信品質の劣化が検出されてから計時を開始するとともに、前記第１の通信システムの１フレームよりも長い所定の時間を計時する計時手段と、
前記受信電界強度信号演算手段にて求められた受信電界強度と前記通信品質計算手段にて検出された通信品質と前記計時手段にて計時される前記時間とに基づいて、前記可変利得増幅手段にて受信信号を増幅する際の利得を制御するモード設定手段と、
を具備することを特徴とする通信システム。
【請求項５】
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の通信システムの受信信号を増幅するステップと、
前記受信信号の受信電界強度を求めるステップと、
前記受信信号の通信品質を検出するステップと、
前記第１の通信システムの受信信号が前記第２の通信システムの受信信号に対して妨害波となることによる前記通信品質の劣化が検出されてから計時を開始するとともに、前記第１の通信システムの１フレームよりも長い所定の時間を計時するステップと、
求められた受信電界強度と検出された通信品質と計時される前記時間とに基づいて受信信号を増幅する際の利得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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１０１２３８（Ｐ２００６−１０１２３８Ａ）
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２８５４７１（Ｐ２００４−２８５４７１）
【出願日】平成１６年９月２９日（２００４．９．２９）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２９日（２００４．９．２９）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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