專利名稱：多模式無線終端及無線收發(fā)部的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能與無線通信方式不同的多種無線網(wǎng)絡相連接的多模式無線終端(或便攜式電話機)，特別涉及適用于不同無線網(wǎng)絡系統(tǒng)之間的轉交的多模式無線終端和無線收發(fā)部。
背景技術：
作為移動體通信(便攜式電話)服務網(wǎng)，運用了通信協(xié)議不同的各種無線網(wǎng)絡系統(tǒng)。例如，泛歐數(shù)字移動電話方式(GSM)的無線網(wǎng)絡被稱作第二代便攜式電話無線網(wǎng)絡。GSM無線網(wǎng)絡的通信服務由900MHz帶開始，但伴隨著之后加入者數(shù)量的增加而擴展了頻帶，目前可在1800MHz帶和1900MHz帶中使用的多頻帶便攜式電話機逐漸普及。作為第二代便攜式電話無線網(wǎng)絡，除了GSM以外，已知的還有PDC、PHS、IS-95的CDMA、遵照3GPP2的cdmaOne(注冊商標)和MC-CDMA等。
另一方面，作為第三代便攜式電話無線網(wǎng)絡所提出的WCDMA方式，2002年在日本開始通信服務，現(xiàn)在，正計劃在除歐洲以外的外國進行通信服務。
這樣地，在無線通信協(xié)議不同的多種電話服務網(wǎng)共存的通信環(huán)境中，可用同一終端與多個電話服務網(wǎng)選擇性連接的無線終端(便攜式電話機)很便利。一般，將該種復合無線終端稱作多模式型、雙模式型或多系統(tǒng)型。通過將無線終端構成為多模式型，能用無線終端的根據(jù)當前位置的最佳通信模式享受電話服務。
此外，通過構成為將無線通信協(xié)議不同的第一、第二移動網(wǎng)關交換機(Mobile Gateway Switch)通過無線網(wǎng)絡間網(wǎng)關交換機(Mobileinter-System Gateway Switch)與公用電話交換網(wǎng)(PSTN)連接的網(wǎng)絡結構，例如，將經(jīng)由收容在第一移動網(wǎng)關交換機中的無線基站，與其他終端進行通信中的多模式無線終端不切斷呼叫，能轉交給收容在第二移動網(wǎng)關交換機中的其他協(xié)議的無線基站。將這樣的在通信協(xié)議不同的無線網(wǎng)絡之間的基站的切換，稱作系統(tǒng)間轉交。無線終端在通信中，通過不切斷呼叫連接和通信應用的工作，而實現(xiàn)無縫的系統(tǒng)間轉交(handover)，能進行使用了與應用相對應的最佳傳輸速度和最佳線路的通信服務。
作為與多模式無線終端有關的現(xiàn)有技術，例如，在日本特開平8-186516號中提出了便攜式無線機，該無線機具有對應于無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的多種無線部和在各無線網(wǎng)絡系統(tǒng)中共用的基帶處理部，通過用戶操作來切換無線部與基帶處理部的物理連接。
此外，作為與系統(tǒng)間轉交有關的現(xiàn)有技術，例如，日本特開2002-77965號中提出了一種通信方式的切換方法，在發(fā)生了系統(tǒng)間轉交請求時，計算切換目的地無線網(wǎng)絡的基站的信道寬裕度，按照信道寬裕度，來決定可否轉交。此外，在日本特表2002-535902號中提出了如下技術，在從WCDMA這樣的第三代無線網(wǎng)絡向GSM這樣的第二代無線網(wǎng)絡轉交時，利用第三代無線網(wǎng)絡的下行鏈路控制信道，向無線終端提供第二代無線網(wǎng)絡的控制信道信息。
但是，在上述現(xiàn)有技術中，沒有記載關于成為系統(tǒng)間轉交前提的、切換目的地基站的信號電平監(jiān)控時發(fā)生的具體問題點和其解決方法進行敘述。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種多模式無線終端及無線收發(fā)部，適用于成為系統(tǒng)間轉交目的地的基站的接收電平監(jiān)控。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種多模式無線終端及無線收發(fā)部，在通過一個無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，將與其他終端進行通信之中的無線終端向另外的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)無縫地轉交時使用。
本發(fā)明的另外的目的在于提供一種多模式無線終端及無線收發(fā)部，在用一個通信模式進行通信之中，抑制了對其他通信模式用的接收電平監(jiān)控有影響的干擾信號成分。
為了達到上述目的，本發(fā)明的多模式無線終端，具有第一無線收發(fā)部，用于與第一無線網(wǎng)絡系統(tǒng)通信；第二無線收發(fā)部，用于與第二無線網(wǎng)絡系統(tǒng)通信；通信處理部，與上述第一、第二無線收發(fā)部連接；天線開關部，根據(jù)頻帶分離來自天線的接收信號，分配給上述第一、第二無線收發(fā)部，而且向上述天線輸出來自上述第一、第二無線收發(fā)部的發(fā)送信號；上述通信處理部在通過上述第二無線收發(fā)部，與第二無線網(wǎng)絡系統(tǒng)進行通信中，通過上述第一無線收發(fā)部，監(jiān)控來自第一無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的接收信號電平，該多模式無線終端的特征在于，上述通信處理部根據(jù)發(fā)往上述第二無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的發(fā)送頻率與來自上述第一無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的接收頻率的關系，判定是否由于上述發(fā)送信號而干擾電平監(jiān)控，在發(fā)生干擾的情況下，改變上述第一無線收發(fā)部和第二無線收發(fā)部的任一電路特性，來抑制干擾。
例如，在第一無線網(wǎng)絡系統(tǒng)是WCDMA方式，第二無線網(wǎng)絡系統(tǒng)是GSM方式的情況下，通過判定相當于GSM的電平監(jiān)控用信號的中心頻率的2倍的頻率是否存在于WCDMA發(fā)送信號的頻譜范圍內，就能夠判斷有無發(fā)生上述電平監(jiān)控干擾。
在上述第一無線收發(fā)部是如下無線終端，即具有用于放大來自天線開關部的接收信號的增益可變放大器、本機振蕩器、以及用于混合上述增益可變放大器的輸出和從上述本機振蕩器輸出的本機振蕩信號的混頻器的無線終端的情況下，上述通信處理部通過控制上述增益可變放大器的增益，能夠抑制電平監(jiān)控的干擾。
在無線終端使用了固定增益的放大器取代上述增益可變放大器，使用了輸出可變本機振蕩器取代上述本機振蕩器的情況下，也可以控制上述輸出可變本機振蕩器的輸出電平。此外，在上述第二無線收發(fā)部是具有用于放大應輸出至天線開關部的發(fā)送信號的增益可變放大器的無線終端的情況下，也可以控制上述增益可變放大器的增益。
本發(fā)明的無線收發(fā)部，與天線開關和發(fā)送用高輸出放大器及無線終端用的通信處理部耦合使用，其特征在于，具有第一無線通信部和第二無線通信部，所述第一無線通信部與第一模式的無線網(wǎng)絡進行通信，所述第二無線通信部與第二模式的無線網(wǎng)絡進行通信，上述第一無線通信部具有混頻器電路，混合接收信號和本機振蕩頻率，切換接收信號的頻率；信號電平切換電路，可變地控制該混頻器電路的輸出信號電平，在通過上述第二無線通信部與上述第二模式的無線網(wǎng)絡進行通信中，通過上述第一無線通信部，監(jiān)控來自上述第一模式的無線網(wǎng)絡的接收信號時，響應來自上述通信處理部的指示，由上述信號電平切換裝置切換上述混頻器電路的輸出信號電平，能降低來自上述第二無線通信部的發(fā)送信號的監(jiān)控干擾。
上述信號電平切換電路例如通過改變例如輸入到上述混頻器電路中的接收信號的信號電平、該混頻器電路的工作電源電平、本機振蕩輸入信號電平中的一個，切換上述混頻器電路的輸出信號電平。
本發(fā)明涉及的多模式無線終端和無線收發(fā)部，能夠在用一個通信模式工作中，抑制干擾電波的影響，執(zhí)行其他通信模式的基站電平監(jiān)控。從而，根據(jù)本發(fā)明，在多個無線網(wǎng)絡系統(tǒng)共存的通信環(huán)境中，能選擇具有最佳通信質量的基站，有效實現(xiàn)不同種類協(xié)議無線網(wǎng)絡間的呼叫連接轉交。


圖1是示出本發(fā)明涉及的多模式便攜式電話機的第一實施例的圖。
圖2是用于說明本發(fā)明涉及的接收電平監(jiān)控的一例的圖。
圖3是示出接收電平監(jiān)控時的接收信號的頻譜的一例的圖。
圖4是用于說明混頻器21的輸入輸出信號的頻率關系的圖。
圖5是用于說明在混頻器21中適用了直接轉換方式時的輸入輸出信號的頻率關系的圖。
圖6是示出本發(fā)明涉及的多模式便攜式電話機的第二實施例的圖。
圖7是示出適用于第二實施例的混頻器的轉換增益和RF輸入三階互調點的特性例的圖。
圖8是示出第三實施例的變形的圖。
圖9是示出本發(fā)明涉及的多模式便攜式電話機的第三實施例的圖。
圖10是示出本發(fā)明涉及的多模式便攜式電話機的第四實施例的圖。
圖11是示出本發(fā)明涉及的多模式便攜式電話機的第五實施例的圖。
圖12是示出增益可變低噪聲放大器20的一個實施例的圖。
具體實施例方式
以下，以第一無線網(wǎng)絡系統(tǒng)是GMS方式，第二無線網(wǎng)絡系統(tǒng)是WCDMA方式的情況為例，參照

本發(fā)明涉及的多模式便攜式電話機的實施例。
圖1示出本發(fā)明涉及的多模式便攜式電話機及無線收發(fā)部的第一實施例的主要部分結構圖。
天線11、天線開關部12和通信處理部31，成為第一和第二無線網(wǎng)絡中的公用部分。
對接收頻帶進行濾波的接收帶通濾波器19、增益可變低噪聲放大器20、接收正交混頻器21、接收本機振蕩器22和低頻放大器23，構成第一無線網(wǎng)絡(GMS)方式用的無線接收電路，放大發(fā)送頻帶的高輸出放大器24和高頻發(fā)送部25構成第一無線網(wǎng)絡用的無線發(fā)送電路。
對接收頻帶進行濾波的接收帶通濾波器26、低噪聲放大器27和接收部28，構成第二無線網(wǎng)絡(WCDMA方式)用的無線接收電路，放大發(fā)送頻帶的高輸出放大器29和高頻發(fā)送部30構成第二無線網(wǎng)絡用的無線發(fā)送電路。
在本實施例中，天線開關部12包括使GSM頻帶的信號通過的低通濾波器13、使WCDMA頻帶的信號通過的高通濾波器14、用于切換GSM的收發(fā)信號的GSM收發(fā)開關15、使GSM的發(fā)送頻帶的信號通過的GSM發(fā)送低通濾波器16(也可以是帶通濾波器)、使WCDMA的發(fā)送頻帶的信號通過的WCDMA發(fā)送低通濾波器18(也可以是帶通濾波器)。也可以將GSM發(fā)送低通濾波器16和WCDMA發(fā)送低通濾波器18分別看作第一、第二無線網(wǎng)絡用的無線發(fā)送電路的結構要素。
在GSM中，由于將發(fā)送信號和接收信號時分多路復用，所以通信處理部31切換GSM收發(fā)開關15進行控制，使得在GSM的接收工作時，將GSM接收信號輸入到接收帶通濾波器19中，在發(fā)送工作時，將GSM發(fā)送信號輸出至天線11。
在WCDMA中，由于將發(fā)送信號和接收信號碼分多路復用，因此，在無線發(fā)送電路和無線接收電路之間，不需要GSM收發(fā)開關15這樣的切換開關。在第二無線網(wǎng)絡是CDMA以外的情況下，也可以根據(jù)需要設置切換開關，用于將第二無線網(wǎng)絡用的無線接收電路和無線發(fā)送電路選擇性地連接至濾波器14。
通信處理部31例如由用于將模擬接受信號轉換成數(shù)字信號的A/D轉換器、用于將數(shù)字信號轉換成模擬信號的D/A轉換器、WCDMA用的碼擴散/逆擴散部、基帶處理部、數(shù)據(jù)存儲用的RAM和程序存儲用的ROM、控制用處理器、數(shù)據(jù)接口、模擬接口等要素構成，附圖中省略的顯示設備、輸入鍵盤、聲音輸入輸出用的話筒和揚聲器等，與便攜式電話機的各種用戶接口裝置連接。
基帶處理部例如由調制解調器和數(shù)字信號處理裝置構成。此外，控制用處理器按照在ROM中準備的控制程序，執(zhí)行第一、第二無線網(wǎng)絡中的通信協(xié)議的執(zhí)行、天線開關12的切換、后述的干擾頻率的檢測和增益可變低噪聲放大器20的增益控制。
在本實施例中，作為第一無線網(wǎng)絡采用的GSM方式和作為第二無線網(wǎng)絡采用的WCDMA方式的主要規(guī)格如下。
GSM方式上行頻率880～915[MHz]；下行頻率925～960[MHz]；最大發(fā)送輸出33.0[dBm]；多路方式TDMA；雙工方式FDD；調制方式GMSK；調制符號速度270.833[k符號/秒]；發(fā)送濾波器Gausian Filter(高斯濾波器)；BT＝0.3；WCDMA方式上行頻率1920～1980[MHz]；下行頻率2110～2170[MHz]；最大發(fā)送輸出24.0[dBm]；多路方式CDMA；雙工方式FDD；調制方式QPSK(數(shù)據(jù)調制)；HPSK(擴散調制)；碼片速率3.84[M芯片/秒]；發(fā)送濾波器Root Raised Cosine Filter；Roll of factor＝0.22。
在第一實施例的便攜式電話機中，在接收來自第一無線網(wǎng)絡的信號時，通信處理部31控制GSM收發(fā)開關15，以使得GSM接收頻帶(925～960MHz)的信號輸入接收帶通濾波器19。由接收帶通濾波器19濾波后的信號，用增益可變低噪聲放大器20放大，輸入給接收正交混頻器21的RF輸入端子。此時，將增益可變低噪聲放大器20的增益設定為滿足最小接收靈敏度標準值的初始值。
向接收正交混頻器21的本機振蕩輸入端子，輸入由接收本機振蕩器22產生的相互具有90度相位差關系的正交信號。接收正交混頻器21混合RF輸入信號和本機振蕩輸入信號，生成基帶區(qū)域的I信號和Q信號(以下將這兩個信號統(tǒng)稱為IQ信號)32。在此，采用由一次混合從接收信號得到基帶區(qū)域信號的直接轉換接收方式。從上述接收正交混頻器21輸出的IQ信號，通過低頻放大器23輸入到通信處理部31中，在進行了數(shù)字轉換和GMSK解調之后，作為接收數(shù)據(jù)進行處理。
在向第一無線網(wǎng)絡發(fā)送信號時，通信處理部31切換GSM收發(fā)開關15，使得向天線11輸出GSM發(fā)送信號。發(fā)送數(shù)據(jù)由通信處理部31進行GMSK調制，作為IQ信號33，供給到高頻發(fā)送部25中。高頻發(fā)送部25正交調制IQ信號33，切換成發(fā)送頻帶的被調制信號34。被調制信號34由高輸出放大器24放大，由GSM發(fā)送低通濾波器16抑制高次諧波，從天線11輸出。
來自第二無線網(wǎng)絡的接收信號，通過帶通濾波器26，輸出至低噪聲放大器27。由低噪聲放大器27放大后的高頻信號，由接收部28進行正交混頻，切換成基帶區(qū)域的IQ信號35，輸入到通信處理部31中。上述IQ信號35由通信處理部31進行逆擴散，進行了QPSK解調后，作為接收數(shù)據(jù)進行處理。
在通信處理部31中，將向第二無線網(wǎng)絡發(fā)送的數(shù)據(jù)，用QPSK調制(數(shù)據(jù)調制)進行碼分多路，轉換為由HPSK調制(擴散調制)進行了頻帶擴散后的IQ信號36。這些IQ信號36，在高頻發(fā)送部25中進行正交調制，作為發(fā)送頻帶的被調制信號37，由低通濾波器18抑制高次諧波，從天線11送出。
下面，參照圖2，對將本實施例的便攜式電話機從WCDMA模式通話狀態(tài)轉移到GSM模式通話狀態(tài)時所需的GSM的接收電平監(jiān)控進行說明。
在圖2中，(A)示出具有頻率fWT的WCDMA發(fā)送信號41，(B)示出具有頻率fWR的WCDMA接收信號42(42-1、42-2)，(D)示出具有頻率fGT的GSM發(fā)送信號43，(E)示出具有頻率fGR的GSM接收信號44，(C)示出為了系統(tǒng)間轉交而接收的頻率fGM的GSM監(jiān)控信號45。
用WCDMA模式進行通話之中的便攜式電話機，在與WCDMA無線基站之間，與下行信號(接收信號42)的接收工作并行，來執(zhí)行上行信號(發(fā)送信號41)的發(fā)送工作。為了將當前連接中的WCDMA的呼叫與GSM無線網(wǎng)絡無縫地轉交，需要檢測位于便攜式電話機周圍的可通信GSM基站。一般地，將為了轉交而檢測來自周邊基站的信號接收電平的工作，稱作基站電平監(jiān)控。在本實施例中，與WCDMA無線網(wǎng)絡系統(tǒng)內的用于轉交的WCDMA基站的電平監(jiān)控不同，用WCDMA模式進行工作之中的便攜式電話機執(zhí)行用于系統(tǒng)間轉交的GSM基站的電平監(jiān)控。
為了能進行用于系統(tǒng)間轉交的基站電平監(jiān)控，在WCDMA的通信協(xié)議中，如圖2(B)所示，在下行信號(接收信號42-1、42-2、…)中設置了在便攜式電話機側不需要信號接收處理的發(fā)送空白期間TG(Transmission gap，即傳輸間隙)。本實施例的便攜式電話機在預先從WCDMA基站通知的上述發(fā)送空白期間TG中，暫停用WCDMA模式的發(fā)送工作，將接收頻率與GSM的監(jiān)控頻率fGM相配合，進行監(jiān)控信號45的接收電平檢測或控制數(shù)據(jù)的譯碼。GSM基站的電平監(jiān)控在發(fā)送空白期間TG內結束，通過再次將接收頻率與WCDMA模式的接收頻率fWR相配合，再次開始后續(xù)的WCDMA接收信號42-2的接收處理。
這樣地，在用WCDMA模式的工作中，先收集好系統(tǒng)間轉交所需的信息，在發(fā)現(xiàn)了可轉交的GSM基站時，對當前通信中的WCDMA基站請求向上述GSM基站的轉交，之后，通過將接收頻率切換為GSM模式的接收頻率fGR，就能夠接收GSM接收信號44。
利用上述系統(tǒng)間的轉交，便攜式電話機不切斷通信中的呼叫，能夠無縫地從WCDMA無線網(wǎng)絡轉移到DSM無線網(wǎng)絡。即，便攜式電話機能接收與WCDMA接收信號42-2連續(xù)的應用數(shù)據(jù)，作為GSM接收信號44，發(fā)送與WCDMA發(fā)送信號41連續(xù)的應用數(shù)據(jù)，作為GSM發(fā)送信號43。
圖3示出發(fā)送空白期間TG的天線輸入信號的頻譜。51表示圖2中所示的WCDMA發(fā)送信號41的頻譜，52表示GSM接收信號45的頻譜。
在此示出的例子中，WCDMA頻譜51的中心頻率為1922.4MHz(頻率信道號碼ARFCN(純粹無線頻率信道編號)Absolute RadioFrequency Channel Number＝“9612”)，GSM頻譜52的中心頻率為959.4MHz(頻率信道號碼＝“883”)，在GSM接收信號45的接收工作時，中心頻率fGM的整數(shù)倍的頻率(或者整數(shù)部分的一個頻率)成為干擾頻率，稱作假響應(假信號響應)。
在此示出的例子中，由于圖4、圖5中所述的干擾發(fā)生機理，相當于GSM中心頻率959.4MHz的2倍的1918.8MHz成為干擾頻率，在GSM接收信號45的接收中，若混入該干擾頻率的電波，則接收SNR(信噪比)降低，恐怕因比特差錯率(BER)的劣化而音質劣化和通信切斷。
圖4示出了由混頻器21調制后的輸入信號102、本機振蕩信號103、混頻器21的輸出信號104的中心頻率fRF、fLO、fIF的關系。在混頻器21的輸入信號僅是接收頻率fRF的信號成分的情況下，如圖(A)所示，輸出信號變?yōu)轭l率fIF＝fRF-fLO的信號成分104和頻率fRF+fLO的信號成分。但是，在輸入信號中包含頻率2fRF+fIF的干擾信號106的情況下，如圖(B)所示，發(fā)生頻率與fIF一致的干擾成分107。這是因為，由于在混頻器21中引起的失真，而生成2fRF+fIF-(2fLO)＝fIF的信號成分。
圖5示出混頻器21是直接轉換方式時的輸入輸出信號的頻率關系。直接轉換方式是不在中間頻率fIF中發(fā)生信號，用一次頻率轉換得到希望的被調制波信號(基帶信號)的方式，將本機振蕩頻率fLO與接收信號的中心頻率fRF相配合。
在輸入信號僅是接收頻率fRF的信號成分102的情況下，如圖(A)所示，輸出信號由直流變?yōu)榫哂斜徽{制頻率的頻帶的信號成分108和頻率fRF+fLO的信號成分105。但是，在輸入信號包含頻率2fRF的干擾信號109的情況下，如圖(B)所示，發(fā)生直流的干擾成分110。這是因為，由于在混頻器21中引起的失真，而生成頻率2fRF-2fLO＝0的信號成分。
在此，若求圖3的WCDMA頻譜51的干擾頻率1918.8MHz附近的信號電平如下。在WCDMA中，將發(fā)送輸出電平定為24.0dBm，將鄰接信道漏泄功率比設定在33dBc以下。已定為標準的漏泄功率如圖3所示，以從載波頻率1922.4MHz失諧了5.0MHz的1917.4MHz(和1927.4MHz)的頻率為中心，等于3.8MHz頻帶內的功率。此外，鄰接信道漏泄功率Padj等于Padj＝24-33＝-9.0dBm…(1)在WCDMA發(fā)送信號中，由發(fā)送濾波器18，將上述3.8MHz寬的頻帶抑制得大致平坦，因此，若求以假響應干擾頻率(1918.8MHz)為中心的GSM的接收頻帶寬(271kHz)內的漏泄功率Pud，成為Pud＝-9.0-10log(271/3800)＝-20.5dBm …(2)另一方面，在GSM方式中，作為排除干擾能力，規(guī)定在希望信號電平(＝-99dBm)的信號輸入時得到BER＝2.0％的干擾電平，關于假響應的干擾信號，規(guī)定為干擾信號電平≥-43dBm…(3)從而，在GSM便攜式電話機中，需要將假響應干擾信號電平設定在-43dBm以下，但如式(2)所示，由于基于WCDMA發(fā)送信號的干擾頻率1918.8MHz附近的信號電平Pud大于式(3)中示出的-43dBm，因此，若存在假響應干擾頻率，則不能正常接收GSM信號。
在本實施例的無線終端(便攜式電話機)中，其特征在于，為了回避因上述WCDMA的發(fā)送頻譜中包含的假響應干擾頻率而產生的影響，在用WCDMA進行的通信之中監(jiān)控GSM的基站電平時，在通信處理部31中，檢驗WCDMA發(fā)送信號的中心頻率與GSM接收信號的頻率關系，在WCDMA發(fā)送信號形成的漏泄功率頻帶內存在GSM接收的假響應干擾頻率的情況下，通過控制增益可變低噪聲放大器20的增益，來改善GSM接收信號的SNR。
在圖3中示出的例子中，由于WCDMA的發(fā)送頻率等于1922.4MHz，因此，漏泄功率的存在范圍(f leak1～f leak2)成為f leak1＝1922.4-(5.0+1.9)＝1915.5MHz …(4)f leak2＝1922.4+(5.0+1.9)＝1929.3MHz …(5)通過判定GSM監(jiān)控頻率959.4MHz的N倍或1/N的頻率(N是整數(shù))是否位于上述f leak1～f leak2的范圍內，能夠判斷有無存在假響應干擾頻率。在圖示的例子中，由于1915.5＜959.4×2＜1929.3 …(6)因此，可知GSM監(jiān)控信號的接收被WCDMA發(fā)送信號干擾。
隨著增益可變低噪聲放大器20的信號輸入電平增加，成為電平監(jiān)控對象的GSM接收信號45的信噪比(SNR)增大，但若信號輸入電平超過閾值，則SNR飽和，即使信號輸入電平增加，SNR也停留在大致一定的值上。另一方面，干擾信號成分與增益可變低噪聲放大器20的增益成比例增加。從而，在圖1的便攜式電話機中存在了假響應干擾頻率的情況下，通信處理部31通過使增益可變低噪聲放大器20的增益低于初始值，并使正交混頻器21的RF輸入信號電平降低，從而能使排除干擾能力增加。
圖12中示出上述增益可變低噪聲放大器20的一個實施例。
在圖中，601、602表示輸入端子，603、604表示輸出端子，605表示從通信處理部31輸出的增益控制信號的輸入端子(控制端子)。如上所述，通信處理部31在判斷為存在假響應干擾頻率時，使給予控制端子605的作為增益控制信號的控制電流比初始狀態(tài)減少。這樣，增益可變低噪聲放大器20的增益降低，輸出端子603、604的輸出信號電平下降。通信處理部31在判斷為假響應干擾狀態(tài)已解除時，通過將給予控制端子605的控制電流返回到初始狀態(tài)，使增益可變低噪聲放大器20的增益增加。這樣，能根據(jù)有無假響應干擾來改變增益可變低噪聲放大器20的增益，能通過控制正交混頻器21的RF輸入電平來提高排除干擾能力。
在便攜式電話機用GSM模式進行工作之中，按時間分割執(zhí)行發(fā)送工作和接收工作。從而，利用應用數(shù)據(jù)的收發(fā)期間的間隔，進行從GSM無線網(wǎng)絡至WCDMA無線網(wǎng)絡的系統(tǒng)間轉交所需的WCDMA基站的電平監(jiān)控。該情況下，由于WCDMA基站的電平監(jiān)控中，沒有來自便攜式電話機的信號發(fā)送，因此不需要進行用于上述排除干擾的增益可變低噪聲放大器20的增益控制。
根據(jù)當前通信中的無線網(wǎng)絡是否是用戶預先指定的優(yōu)先模式的系統(tǒng)，來選擇性地執(zhí)行上述的基站的電平監(jiān)控。例如，在將WCDMA指定為優(yōu)先模式，將GSM指定為非優(yōu)先模式的便攜式電話機中，在由WCDMA模式開始了通話的情況下，限于用WCDMA模式的通信質量良好，故不需要進行GSM基站的電平監(jiān)控。該情況下，通信處理部31在WCDMA網(wǎng)絡中的通信質量比基準值劣化，繼續(xù)利用WCDMA模式的通信變得困難時，開始用于系統(tǒng)間轉交的GSM基站電平監(jiān)控。
反之，在由于通信環(huán)境的制約，在利用非優(yōu)先模式、即GSM模式開始通話的情況、及在通話中轉移到了GSM模式的情況下，為了實現(xiàn)向優(yōu)先模式、即WCDMA無線網(wǎng)絡的系統(tǒng)間轉交，通信處理部31周期地反復進行WCDMA基站的電平監(jiān)控。
在圖1示出的電路結構中，將用虛線圍起的部分10的電路要素集成在一個半導體基板上，作為無線收發(fā)部IC來提供。該無線收發(fā)部包括用GSM模式進行通信的第一無線通信部(增益可變低噪聲放大器20、接收正交混頻器21、接收本機振蕩器22、低頻放大器23和高頻發(fā)送部25)和用WCDMA模式進行通信的第二無線通信部(低噪聲放大器27、接收部28和高頻發(fā)送部30)，第一無線通信部的接收電路在正交混頻器21的前段具有增益可變低噪聲放大器20。
本實施例中的無線收發(fā)部的特征在于，在通過第二無線通信部，用WCDMA模式進行通信中，在通過第一無線通信部監(jiān)控來自GSM網(wǎng)絡的接收信號時，WCDMA的發(fā)送信號成分作為監(jiān)控干擾波而產生影響的情況下，通過控制第一無線通信部的增益可變低噪聲放大器20的增益，能降低輸入到接收正交混頻器21中的干擾信號成分的信號電平。
如用圖3說明的，在WCDMA發(fā)送頻譜中，包含對于GSM接收信號52的中心頻率成為假響應干擾頻率的信號成分的情況下，發(fā)生監(jiān)控干擾。在不存在假響應干擾頻率的情況下，不需要降低接收正交混頻器21的輸入信號電平。
圖6示出本發(fā)明涉及的便攜式電話機的第二實施例。
第二實施例的便攜式電話機的結構為，取代第一實施例中示出的增益可變低噪聲放大器20，使用固定增益的低噪聲放大器62，通過N分頻器(N是正的整數(shù))61，向接收正交混頻器21供給了可變本機振蕩器60的輸出。其他結構與第一實施例相同。在本實施例中，WCDMA發(fā)送信號的鄰接信道漏泄信號，經(jīng)由例如印制電路板，泄漏到N分頻器61的輸入端子，作為1/N倍的干擾信號，與本機振蕩信號fLO共同輸入到正交混頻器21。
通信處理部31與第一實施例同樣地，在WCDMA接收信號的發(fā)送空白期間TG內，計算式(4)、(5)的值，通過判定式(6)中示出的GSM監(jiān)控頻率與漏泄電波的關系，來判斷有無假響應干擾頻率。在本實施例中，在存在了假響應干擾頻率的情況下，通信處理部31通過將輸出可變本機振蕩器60的輸出電平從初始值降低，使輸入到正交混頻器21中的干擾信號電平降低，來使排除干擾能力增加。
在本實施例中，也與第一實施例同樣地，將用虛線圍起的部分10的電路要素集成在一個半導體基板上，作為無線收發(fā)部IC來提供。
圖7示出適用了用GSM的接收信號頻帶925～960MHz進行工作的GaAs·FET混頻器時的正交混頻器21的特性的一例。
在此，示出了按照本機振蕩信號63的輸入電平(橫軸)而變化的轉換增益70的值和RF輸入的輸入三階互調點71的值。一般地，兼顧為了得到最小接收靈敏度而需要的轉換增益70、及由對于相互調制干擾所要求的排除能力來決定的輸入三階互調點71，來決定本機振蕩輸入電平。
在第二實施例中，例如，假設輸出可變本機振蕩器60的輸出初始值等于-10dBm。在存在假響應干擾頻率時，通信處理部31若將上述輸出可變本機振蕩器60的輸出電平降低到-25dBm，則轉換增益70從14dB下降到10dB。從而，在本機振蕩信號fLO中包含的干擾成分在正交混頻器21的輸出中出現(xiàn)的電平降低，對WCDMA漏泄信號的干擾的排除能力增加。另一方面，輸入三階互調點71從0dBm降低到-4dBm，但為了排除相互調制干擾，需要三階互調點。在本發(fā)明中，對于作為干擾信號的本機振蕩信號的高次諧波，即使變得低于初始狀態(tài)，也沒有問題。
再有，在正交混頻器21構成為能夠通過使本機振蕩輸入電平增加，而降低包含在本機振蕩信號中的干擾成分的混頻器輸出電平的情況下，也可以進行控制，使得在干擾頻率存在時，提高輸出可變本機振蕩器60的輸出。此外，也可以使N分頻器61的輸出電平可變，來取代本機振蕩器60的輸出可變，并在存在干擾頻率時，使N分頻器的輸出電平降低。
圖8示出通過輸出可變N分頻器66，將固定輸出本機振蕩器64連接至正交混頻器21的實施例。在本實施例中，在存在干擾頻率時，通過降低輸出可變分頻器66的輸出，使包含在本機振蕩信號63中的原來的信號成分fLO和N分頻后的干擾信號成分共同降低，來減少混頻器輸出32中出現(xiàn)的干擾成分。
圖9示出本發(fā)明涉及的便攜式電話機的第三實施例。
第三實施例的便攜式電話機的結構為，使用固定增益的低噪聲放大器62，來取代第一實施例中示出的增益可變低噪聲放大器20，并用可變電壓調整器64控制接收正交混頻器21的轉換增益。其他結構與第一實施例相同。
通信處理部31與第一實施例同樣地，在WCDMA接收信號的發(fā)送空白期間TG內，計算式(4)、(5)的值，通過判定式(6)中示出的GSM監(jiān)控頻率與漏泄電波的關系，來判斷有無假響應干擾頻率。在存在了假響應干擾頻率的情況下，通信處理部31通過將可變電壓調整器64的輸出電壓從初始值降低，使正交混頻器21的轉換增益下降，使排除干擾能力增加。
圖10示出本發(fā)明涉及的便攜式電話機的第四實施例。
第四實施例的便攜式電話機的結構為，在第一實施例中示出的第二無線網(wǎng)絡系統(tǒng)(WCDMA)用的無線發(fā)送電路中，使用了能對發(fā)送頻帶的放大增益進行控制的增益可變高輸出放大器65，來取代高輸出放大器29。其他結構與第一實施例相同。
通信處理部31與第一實施例同樣地，在WCDMA接收信號的發(fā)送空白期間TG內，計算式(4)、(5)的值，通過判定式(6)中示出的GSM監(jiān)控頻率與漏泄電波的關系，來判斷有無假響應干擾頻率。在存在了假響應干擾頻率的情況下，通信處理部31降低增益可變高輸出放大器65的增益，使WCDMA的發(fā)送輸出降低。這樣，由于以圖3的1918.6MHz為中心的271kHz寬的漏泄功率降低，因此，輸出到GSM用的接收正交混頻器21中的干擾信號電平下降，能使排除干擾能力增加。
圖11示出本發(fā)明涉及的便攜式電話機的第五實施例。
第五實施例的便攜式電話機的特征在于，在信號處理部31具有的存儲器71中，用表形式預先存儲了發(fā)生假響應干擾頻率的GSM接收頻率和WCDMA發(fā)送頻率的組合(頻率信道號碼ARFCN的組合)。在本實施例中，在WCDMA模式下執(zhí)行GSM基站電平監(jiān)控時，通信處理部31判定存儲器71中是否已登錄了當前適用的WCDMA發(fā)送頻率和GSM接收頻率的組合(在圖3的例子中，信道號碼“883”和“9612”的組合)。如果是已登錄在存儲器中的情況，判斷為存在假響應干擾頻率，執(zhí)行用于排除接收干擾的控制。
根據(jù)本實施例，由于不逐次執(zhí)行式(4)、(5)的計算和式(6)的判定，能高速地判定有無假響應干擾頻率，因此，能在發(fā)送空白期間TG內，高效地實現(xiàn)用于排除接收干擾的增益控制和電平監(jiān)控。再有，圖11示出在第一實施例的便攜式電話機中適用了存儲器31的例子，但第五實施例也能夠適用于第二～第四實施例的便攜式電話機。
在上述的各實施例中，作為GSM便攜式電話機的排除干擾能力，以式(3)示出的干擾信號電平≥-43dBm為前提，判定有無存在假響應干擾頻率。本發(fā)明的第六實施例的特征在于，根據(jù)WCDMA中規(guī)定的鄰接信道漏泄功率比33dBc與式(2)的關系，對WCDMA的發(fā)送輸出電平設定下式(7)的閾值Pthrs，利用該閾值Pthrs，判定有無假響應干擾。
Pthrs＝-43+33＝-10dBm …(7)便攜式電話機具有根據(jù)距基站的距離或通信環(huán)境來控制發(fā)送功率的功能?？刂瓢l(fā)送功率的結果，在WCDMA的發(fā)送輸出電平變得小于-10dBm時，意味著不發(fā)生假響應干擾，而能夠穩(wěn)定接收GSM基站的電平監(jiān)控信號。從而，通信處理部31將WCDMA的當前發(fā)送輸出電平與上述閾值Pthrs(＝-10dBm)相比較，若發(fā)送輸出電平大于閾值Pthrs，則執(zhí)行第一實施例～第五實施例中所述的用于排除接收干擾的控制工作，若發(fā)送輸出電平在閾值Pthrs以下，也可以省略排除接收干擾的控制，來執(zhí)行GSM基站的電平監(jiān)控。
在上述各實施例中，將WCDMA方式的頻帶作為上行頻率1920～1980[MHz]，將下行頻率2110～2170[MHz]進行了說明，但即使對于分配給第三代便攜式電話機用的Band2的上行頻率1850～1910[MHz]；下行頻率1930～1990[MHz]；Band3的上行頻率1710～1785[MHz]；下行頻率1805～1880[MHz]，也可知能夠適用本發(fā)明。
此外，在上述各實施例中，在第一無線網(wǎng)絡系統(tǒng)中適用了第二代的GSM，在第二無線網(wǎng)絡系統(tǒng)中適用了第三代的WCDMA，但也可以在第一無線網(wǎng)絡系統(tǒng)中適用例如PDC、PHS、IS-95方式CDMA等GSM以外的系統(tǒng)，在第二無線網(wǎng)絡系統(tǒng)中適用遵照3GPP2的cdma-1x、MC-CDMA等WCDMA以外的系統(tǒng)。此外，在上述各實施例中，關于在第二代和第三代便攜式電話機系統(tǒng)間切換模式的便攜式電話機進行了說明，但本發(fā)明不排除對第二代便攜式電話機系統(tǒng)間和第三代便攜式電話機間的模式切換的適用。
此外，在上述各實施例中，對多模式的便攜式電話機進行了說明，但本發(fā)明的特征在于，也能夠適用于利用例如使用2.4GHz的IEEE802.11b、IEEE802.11g的無線接入網(wǎng)、使用5.2GHz帶的ARIB STD-T70、ARIB STD-T71(＝IEEE802.11a)、ARIB STD-T72的無線接入網(wǎng)、使用4.9GHz帶的無線接入網(wǎng)等的無線LAN用的終端。
權利要求
1.一種多模式無線終端，具有第一無線收發(fā)部，用于與第一無線網(wǎng)絡系統(tǒng)通信；第二無線收發(fā)部，用于與第二無線網(wǎng)絡系統(tǒng)通信；通信處理部，與上述第一、第二無線收發(fā)部連接；及天線開關部，根據(jù)頻帶分離來自天線的接收信號，分配給上述第一、第二無線收發(fā)部，而且向上述天線輸出來自上述第一、第二無線收發(fā)部的發(fā)送信號；上述通信處理部在通過上述第二無線收發(fā)部，與第二無線網(wǎng)絡系統(tǒng)進行通信中，通過上述第一無線收發(fā)部，監(jiān)控來自第一無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的接收信號電平，上述多模式無線終端的特征在于，上述通信處理部根據(jù)發(fā)往上述第二無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的發(fā)送頻率與來自上述第一無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的接收頻率的關系，判定是否由于上述發(fā)送信號而干擾電平監(jiān)控，在發(fā)生干擾的情況下，改變上述第一無線收發(fā)部和第二無線收發(fā)部的任一電路特性，來抑制干擾。
2.如權利要求1所述的多模式無線終端，其特征在于，上述第一無線收發(fā)部具有用于對來自上述天線開關部的接收信號進行放大的增益可變放大器、本機振蕩器、以及用于對上述增益可變放大器的輸出和從上述本機振蕩器輸出的本機振蕩信號進行混合的混頻器，上述通信處理部控制上述增益可變放大器的增益，來抑制上述干擾。
3.如權利要求1所述的多模式無線終端，其特征在于，上述第一無線收發(fā)部具有用于對來自上述天線開關部的接收信號進行放大的放大器、輸出可變本機振蕩器、以及用于對上述放大器的輸出和從上述輸出可變本機振蕩器輸出的本機振蕩信號進行混合的混頻器，上述通信處理部控制上述輸出可變本機振蕩器的輸出電平，來抑制上述干擾。
4.如權利要求1所述的多模式無線終端，其特征在于，上述第一無線收發(fā)部具有用于對來自上述天線開關部的接收信號進行放大的放大器、本機振蕩器、對從上述本機振蕩器輸出的本機振蕩信號進行N分頻的輸出可變分頻器、以及用于對上述放大器的輸出和上述輸出可變分頻器的輸出進行混合的混頻器，上述通信處理部控制上述輸出可變分頻器的輸出電平，來抑制上述干擾。
5.如權利要求1所述的多模式無線終端，其特征在于，上述第一無線收發(fā)部具有用于對來自上述天線開關部的接收信號進行放大的放大器、本機振蕩器、用于對上述放大器的輸出和從上述本機振蕩器輸出的本機振蕩信號進行混合的混頻器、以及用于向上述混頻器供給可變電源電壓的輸出可變供電部，上述通信處理部控制上述輸出可變供電部的輸出電壓，來抑制上述干擾。
6.如權利要求1所述的多模式無線終端，其特征在于，上述第二無線收發(fā)部具有用于對要輸出至上述天線開關部的發(fā)送信號進行放大的增益可變放大器，上述通信處理部控制上述增益可變放大器的增益，來抑制上述干擾。
7.如權利要求1所述的多模式無線終端，其特征在于，上述通信處理部具有存儲器，通過參照上述存儲器來判定是否干擾上述電平監(jiān)控，上述存儲器存儲了在可適用于上述第一無線網(wǎng)絡的發(fā)送頻帶和用于上述監(jiān)控的接收頻帶的范圍內，發(fā)生上述干擾的發(fā)送頻率和接收頻率的特定組合。
8.如權利要求1所述的多模式無線終端，其特征在于，上述第一無線網(wǎng)絡是TDMA方式的便攜式無線電話系統(tǒng)，上述第二無線網(wǎng)絡是CDMA方式的便攜式無線電話系統(tǒng)。
9.如權利要求1所述的多模式無線終端，其特征在于，上述通信處理部根據(jù)發(fā)往上述第二無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的發(fā)送頻率，來確定漏泄功率不小于規(guī)定值的頻帶，根據(jù)上述頻帶中是否包含上述第一無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的接收頻率的整數(shù)倍或整數(shù)分之一的頻率，來判定有無上述電平監(jiān)控的干擾。
10.如權利要求1所述的多模式無線終端，其特征在于，在發(fā)往上述第二無線網(wǎng)絡的發(fā)送電平超過了規(guī)定的閾值電平的情況下，上述通信處理部判定有無上述電平監(jiān)控的干擾。
11.一種無線收發(fā)部，與天線開關和發(fā)送用高輸出放大器和無線終端用的通信處理部相耦合，其特征在于，具有第一無線通信部和第二無線通信部，所述第一無線通信部與第一模式的無線網(wǎng)絡進行通信，所述第二無線通信部與第二模式的無線網(wǎng)絡進行通信，上述第一無線通信部具有混頻器電路和信號電平切換電路，上述混頻器電路對接收信號和本機振蕩頻率進行混合，來切換接收信號的頻率，上述信號電平切換電路可變地控制上述混頻器電路的輸出信號電平，在通過上述第二無線通信部與上述第二模式的無線網(wǎng)絡進行通信中，通過上述第一無線通信部，監(jiān)控來自上述第一模式的無線網(wǎng)絡的接收信號時，響應來自上述通信處理部的指示，由上述信號電平切換裝置切換上述混頻器電路的輸出信號電平，能降低來自上述第二無線通信部的發(fā)送信號的監(jiān)控干擾。
12.如權利要求11所述的無線收發(fā)部，其特征在于，上述信號電平切換電路通過改變輸入到上述混頻器電路中的接收信號的信號電平、該混頻器電路的工作電源電平、本機振蕩輸入信號電平中的一個，切換上述混頻器電路的輸出信號電平。
全文摘要
本發(fā)明涉及多模式無線終端及無線收發(fā)部。本發(fā)明的適用于成為系統(tǒng)間轉交目的地的基站的接收電平監(jiān)控的多模式無線終端，由GSM用的第一無線收發(fā)部、WCDMA用的第二無線收發(fā)部、與這些無線收發(fā)部連接的通信處理部和天線開關部構成，在通過第二無線收發(fā)部與WCDMA網(wǎng)絡系統(tǒng)的通信中，通過上述第一無線收發(fā)部，監(jiān)控來自GSM基站的接收信號電平，在這樣的多模式無線終端中，通信處理部根據(jù)WCDMA的發(fā)送頻率與GSM基站的接收頻率的關系，判定是否由于WCDMA發(fā)送信號而干擾電平監(jiān)控，在發(fā)生干擾的情況下，改變第一、第二無線收發(fā)部的任一電路特性，來抑制干擾。
文檔編號H04Q7/38GK1578175SQ200410061860
公開日2005年2月9日 申請日期2004年6月25日 優(yōu)先權日2003年6月25日
發(fā)明者杉山由一, 野田正樹, 片岸誠, 五十嵐豐 申請人:株式會社瑞薩科技