JPH04343530A - Ａｇｃ増幅器の利得制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は時分割多元接続（以下、
ＴＤＭＡという）無線電話機システムにおける受信機の
自動利得制御（以下、ＡＧＣという）機能が、受信イン
ターバルの最初で適当な値に非常に近づくように制御さ
れうる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＴＤＭＡの原理により動作するい
くつかの無線電話機システムが開発されている。ＴＤＭ
Ａは各々の信号に対し、異なったタイムインターバルを
適用し、同じ周波数でいくつかのチャネルを与えている
。この構成が周波数の効果的な利用を可能にし、また無
線環境の測定を連続的に遂行する移動局を可能としてい
る。ＴＤＭＡのため、無線伝送路（ｒａｄｉｏ　ｐａｔ
ｈ）の送信の速度は非常に大きく、無線伝送路のための
特別な多重通路伝搬（ｍｕｌｔｉｐａｔｈ　ｐｒｏｐａ
ｇａｔｉｏｎ）　は受信中、無線周波数（ｒａｄｉｏ　
ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ以下、ＲＦという）　信号のエンベ
ロープ（ｅｎｖｅｌｏｐｅ）の急速なレイリー　　フェ
ーディング（Ｒａｙｌｅｉｇｈｆａｄｉｎｇ）として、
さらにまた、検出されたビット（ｄｅｔｅｃｔｅｄｂｉ
ｔｓ）　間の相互作用として現われる。換言すれば、移
動電話機により受信された場の強さは非常に急速に変る
。これを考慮すると、受信信号が独立なレイリー　　フ
ェーディング信号と、異なった遅延を有する信号との和
であることが想像される。それ故受信が計画されうる。 多重通路の伝搬はチャネルでリニアのひずみを生じるの
で、これらのひずみを修正するため、リニアの受信機が
ディジタルの無線電話機で必要とされる。このばあい、
受信された信号レベルをＡＤ変換器の前で一定に保つこ
とを目的として、自動利得制御が受信機の増幅器で用い
られなければならない。ディジタルの無線電話機では、
ＡＧＣ機能は一般にＡＭまたはＳＳＢ受信機と同様の方
法で達成され、アナログ電圧で制御された調整可能な増
幅器を用いることにより中間周波増幅器として達成され
る。その中間周波増幅器はその信号を、振幅の大きいも
のほどより多く減衰する。実際のＡＧＣ増幅器の特性お
よび受信機の派生（ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ）内での配置
はここでは論じられない。

【０００３】ＴＤＭＡシステムたとえば、ＧＳＭ（Ｇｒ
ｏｕｐｅ　Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｍｏｂｉｌ）システムにお
いては、ＡＧＣ増幅器のダイナミック（ｄｙｎａｍｉｃ
）　は広くなければならず、また利得が減じられるとき
のＳＮ（信号／雑音）比の悪化を防ぐため、最大の利得
がえられなければならない。ＡＤ変換器が用いられると
、小信号の純粋な変換に対し、分解能が充分でないため
、ＳＮ比が悪化する。前述のように信号レベルはＡＧＣ
増幅器の働きにより、ＡＤ変換器の前で一定に維持され
る。一般的に受信信号の場の強さは測定され、特定の時
間間隔にわたって平均化され、かくして平均の場の強さ
が計算される。要求された信号レベルがわかっていると
き、ＡＧＣ増幅器の要求された利得は平均の場の強さの
助けにより計算されうる。ＴＤＭＡシステムでは、これ
は当該受信のタイムスロットの場の強さの平均の計算を
含んでる。平均の計算は代表的には長い時間間隔たとえ
ば、約１秒のオーダにわたって実行される。たとえば、
ＧＳＭにおける１つの４．６２ｍｓフレームが　５７６
．９μｓ　の持続時間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）の１つの受
信のタイムスロットを有しているとき、当該受信のタイ
ムスロットの信号電力はいくつかのフレーム中で平均化
される。そしてえられた平均はＡＧＣ制御に用いられる
。電話機がトラフィックチャネル（ｔｒａｆｆｉｃ　ｃ
ｈａｎｎｅｌ）にあるとき、この制御方法は充分であり
、またしばしば唯一の可能な方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、逆に移動電話
機がモニタ状態にあるとき、すなわち基地局（ｂａｓｅ
　ｓｔａｔｉｏｎ）のページングチャネル（ｐａｇｉｎ
ｇ　ｃｈａｎｎｅｌ）をモニタしているとき、問題が生
じる。この関係では、ＡＧＣ増幅器の計算された利得は
ひどく誤るかもしれない。たとえば、ＧＳＭシステムで
は、移動電話機はページングチャネルＰＣＨを連続的に
モニタする必要はない。コールチャネル（ｃａｌｌ　ｃ
ｈａｎｎｅｌ）をモニタする最小限の要求は約２秒に１
回である。この方法では、電話機はこのチャネルを全部
で約２０ｍｓ間モニタする。実際、回路網はよりしばし
ばコールチャネルをモニタするように命令を出すことが
できる。しかしながら受信された信号の場の強さは前の
受信以後に著しくかわるかも知れない。とくに、速く動
く移動局が関係しているときにである。このばあいには
、コールチャネルのモニタ中になされた場の強さの測定
の平均の計算は、前の測定後の優勢である実質的な場の
強さを非常に不適当に表わす。多分適用される周波数ホ
ッピング（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｈｏｐｐｉｎｇ）のシ
ーケンス（ｓｅｑｕｅｎｃｅ）に信号の周波数と同一の
周波数が含まれているなら、やっかいな事情になるだろ
う。なぜならこの周波数で、電力は他の関連したタイム
スロットの信号電力から離れるかも知れないからである
。

【０００５】本発明はＡＧＣ利得制御における前述の欠
点がかなり減じられ、しかも受信機の増幅器の利得が受
信が始まるときに適切な値に充分近い値を与える方法を
提供し、その結果ＡＤ変換器の前の受信された信号のレ
ベルが極く最初から殆ど正確であるようにすることを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によるＡＧＣ増幅
器の利得制御方法は、基地局が少なくとも１つの周波数
で、連続的にまたは少なくとも一定の時に、関係する受
信されるべき信号の電力に対する比が少なくとも基本的
に知られている電力を有する信号を送信する、時分割多
元接続に基づいた移動電話機システムにおいて、関係す
る受信タイムスロットに対する無線電話受信機のＡＧＣ
増幅器の利得を制御する方法であって、前記関係する受
信タイムスロットの前の１つのタイムスロットのあいだ
基地局により送信された特定信号の場の強さが測定され
、前記関係する受信されるべき信号の電力に対する比が
基本的に知られており、測定された場の強さを基礎とし
てＡＧＣ増幅器の要求された利得が計算され、かつ増幅
器のＡＧＣ利得が受信タイムスロットの時間に対し計算
された値により設定されることを特徴とするものである
。

【０００７】

【作用】本発明は、ＴＤＭＡシステムの機器構成が当該
受信のタイムスロットの前のタイムスロットで伝送され
る信号出力が測定されうるという所見に基づいている。 かくして、実際の受信のタイムスロットの前に、電話機
はこの特別のインターバルをあらかじめモニタする。そ
のモニタのあいだ中信号周波数は実際の受信のタイムス
ロット中に受信されるべき信号の周波数と同一である。 またそのあいだ中、受信された電力が知られているか、
または当該受信のタイムスロットの電力に対する受信さ
れた電力の比が少なくとも基本的に知られている。電話
機がこのインターバル中に受信された信号の場の強さを
測定しているとき、この測定は、受信のタイムスロット
中に受信された真の電力の評価のために利用されうる。 さらに、ＡＧＣ増幅器に対する適当な利得の値の計算の
ため利用されうる。この方法ではＡＧＣ増幅器の利得は
、当該受信のタイムスロットの極く最初に充分な正確さ
で設定される。何故ならば、ＡＧＣ増幅器の制御は、当
該タイムスロットに非常に近い瞬間に実行された測定に
基づいているからである。最も都合のよいばあいは、受
信のタイムスロットのすぐ前のインターバルで電力が測
定されるばあいである。

【０００８】

【実施例】本発明は、一例としてのＧＳＭ移動電話機シ
ステムを用いて、つぎにさらに詳細に説明される。

【０００９】１つのＴＤＭＡフレームは８つのタイムス
ロットからなり、０から７の番号がつけられている。１
つのインターバルの物理的内容物は約　５７６．９μｓ
　の持続時間を有するバーストと呼ばれている。各々の
フレームは、そのあいだ中電話機が会話またはデータを
受信する１つの受信タイムスロットＲｘと、そのあいだ
中会話またはデータが送信される１つのタイムスロット
とを有する。ＧＳＭでは、各々の基地局はＢＣＣＨ信号
を一定の電力で１つのインターバルから他へある周波数
で伝送し、その周波数でたとえばＰＣＨチャネルで呼び
出し（ｃａｌｌｓ）　を移動局（ｖｅｈｉｃｌｅ　ｓｔ
ａｔｉｏｎ）に伝送する。このシステムでは、隣接の基
地局のＢＣＣＨ信号の強さが可能な基地局の変更のため
モニタされる。関係基地局のＢＣＣＨ信号の強さの測定
は典型的には正常な測定シーケンスに属しない。

【００１０】本発明によると、将来の関係の受信タイム
スロットＲｘはあらかじめモニタすることにより非常に
正確に決定されうる。すなわち、受信のタイムスロット
のすぐ前の関係の基地局により送信された一定の出力を
有するＢＣＣＨ信号の場の強さを測定し、その場の強さ
が、ＡＧＣ増幅器の利得をあらかじめ設定するために用
いられる。もしそれが、当該受信のタイムスロットの直
前に測定され、その周波数がＲｘタイムスロットの受信
周波数と同一であるならば、この場の強さは当該受信の
タイムスロットの場の強さの非常に正確な見積りである
。電力は計算され、ＡＧＣ増幅器の利得は電話機のプロ
セッサにより制御される。

【００１１】本発明による方法は少なくとも３つのばあ
いに用いられうる。

【００１２】まず第１に、当該受信のタイムスロット中
受信されるべき信号の周波数がＢＣＣＨ周波数と同一で
あり、受信がこの周波数で連続的に行われるとき、本発
明による方法は用いられうる。そのとき、ＢＣＣＨ信号
の電力は当該受信インターバルの直前で測定され、ＡＧ
Ｃ利得は測定された電力に従って制御される。

【００１３】第２で、主なケースは周波数ホッピング状
態（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｈｏｐｐｉｎｇ　ｓｉｔｕａ
ｔｉｏｎ）である。会話状態で、すなわち、移動電話が
トラフィックチャネル（ＴＣＨ）にあるとき、ＧＳＭシ
ステムは周波数ホッピングを使用する。これは送信と受
信の周波数が１つのフレームから他のフレームに変わる
かも知れないことを意味する。これは移動電話機が地方
の死点（ｌｏｃａｌ　ｄｅａｄ　ｓｐｏｔ）にあるとき
会話の品質の改善を可能にする。もっとも周波数ホッピ
ングは他のときにも用いられうる。周波数ホッピング状
態では、周波数ホッピングシーケンスに含まれた周波数
は正確に前述の基地局が連続的に一定電力で送信するＢ
ＣＣＨ周波数でありうる。この周波数で受信された信号
の電力は、会話またはデータを受信する他の関係のタイ
ムスロットの信号の電力とかなり離れるかも知れない。 この周波数で前の受信から長い時間経過している、すな
わち、単位時間当りのＢＣＣＨ周波数のサンプルが殆ど
ないので、ＢＣＣＨ周波数の平均的信号電力の知識は非
常に乏しいという事実により、状況はさらに悪くさえな
る。それ故、ＢＣＣＨ周波数信号があらかじめモニタさ
れ、その信号電力が実際の受信タイムスロットの直前で
測定される。その測定は、そのあいだ中会話またはデー
タが受信される実際の受信タイムスロットを考慮してＧ
Ｃ増幅器の利得の最適な設定のために利用される。その
インターバルは信号インターバルと同じ周波数にあるの
で、前述のあらかじめモニタすることは周波数ホッピン
グのため用いられうる。

【００１４】本発明の第３の応用は、無通話状態（ｉｄ
ｌｅ　ｓｔａｔｅ）である。この状態では電話機は基地
局により送信されるＢＣＣＨ周波数信号のみを受信する
。かくして電話機がＢＣＣＨ周波数でモニタリングを開
示するとき毎回、ＢＣＣＨ信号の電力が実際の受信タイ
ムスロットの前に再びあらかじめモニタされ、ＡＧＣの
利得は受信が開始のときに適当な値に設定される。

【００１５】受信タイムスロットの前のＢＣＣＨ信号電
力を基礎としてＡＧＣ増幅器の利得を設定することは種
々の方法でなされうる。最も簡単な解決は測定された電
力により直接ＡＧＣ利得を設定することである。すなわ
ち、当該受信タイムスロット中に受信した電力が測定さ
れた電力と同一であることを仮定することである。他の
方法を同様に使用することもできる。たとえば、当該受
信タイムスロットの電力に対する電話機により受信され
た信号の電力の比が、少なくとも１つのタイムスロット
で基本的に知られているなら、ＡＧＣ増幅器の要求され
た利得はこの比および、関係したタイムスロットをあら
かじめモニタすることにより測定された電力を基礎とし
て計算されうる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明した本発明による方法は当該受
信のタイムスロット中の場の強さの非常に正確な概算を
もたらすという効果がある。その概算は受信タイムスロ
ットの近くまたはその直前になされた測定に基づいてい
る。測定は受信タイムスロットの直前のタイムスロット
の端でなされ、かくしてＡＧＣ増幅器の利得は非常に正
確に設定される。このことは、ＡＧＣ増幅器の利得の決
定が正確であればある程、受信機のＡＧＣ増幅器に続く
素子に要求されるダイナミック性が減るので、大きな利
点となる。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基地局が少なくとも１つの周波数で、
   連続的にまたは少なくとも一定の時に、関係する受信さ
   れるべき信号の電力に対する比が少なくとも基本的に知
   られている電力を有する）信号を送信する、時分割多元
   接続に基づいた移動電話機システムにおいて、関係する
   受信タイムスロットに対する無線電話受信機のＡＧＣ増
   幅器の利得を制御する方法であって、当該関係する受信
   タイムスロットの前の１つのタイムスロットのあいだ基
   地局により送信された特定信号の場の強さが測定され、
   当該関係する受信されるべき信号の電力に対する比が基
   本的に知られており、測定された場の強さを基礎として
   ＡＧＣ増幅器の要求された利得が計算され、かつ増幅器
   のＡＧＣ利得が受信タイムスロットの時間に対し計算さ
   れた値により設定されることを特徴とするＡＧＣ増幅器
   の利得制御方法。
2. 【請求項２】　　前記ＡＧＣ増幅器の利得が受信タイム
   スロット中に受信された信号の場の強さが前記測定され
   た場の強さであるという仮定により計算されることを特
   徴とする請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】　　前記ＡＧＣ増幅器の利得が前記基本的
   に知られた電力比を利用することにより計算されること
   を特徴とする請求項１記載の方法。
4. 【請求項４】　　前記測定が当該受信タイムスロットの
   直前のタイムスロット中に実行されることを特徴とする
   請求項１記載の方法。
5. 【請求項５】　　前記測定が当該受信タイムスロットの
   直前のタイムスロットの終りに実行されることを特徴と
   する請求項４記載の方法。
6. 【請求項６】　　前記測定が各々の受信タイムスロット
   の前に実行され、一方電話機は基地局が前記信号を送信
   するのと同じ周波数で、当該信号の電力に対する比が基
   本的に知られている電力を有する前記信号を連続的に受
   信することを特徴とする請求項１記載の方法。
7. 【請求項７】　　前記測定が周波数ホッピングシーケン
   スに含まれた受信タイムスロットの前に実行され、前記
   測定が行われているあいだ受信された信号の周波数は基
   地局により送信された前記信号と同じで、当該信号の電
   力に対する比が基本的に知られている電力を有すること
   を特徴とする請求項１記載の方法。
8. 【請求項８】　　前記測定が、電話機が無通話状態であ
   るときに各々の受信タイムスロットの前に実行されるこ
   とを特徴とする請求項１記載の方法。
9. 【請求項９】　　前記方法がＧＳＭ移動電話機システム
   に適用されることを特徴とする請求項１記載の方法。
10. 【請求項１０】　　前記測定された信号が一定出力を有
    する送信されたＢＣＣＨ信号であることを特徴とする請
    求項９記載の方法。