JP2000165272A - 無線基地局装置 - Google Patents

無線基地局装置

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JP2000165272A
JP2000165272A JP10337171A JP33717198A JP2000165272A JP 2000165272 A JP2000165272 A JP 2000165272A JP 10337171 A JP10337171 A JP 10337171A JP 33717198 A JP33717198 A JP 33717198A JP 2000165272 A JP2000165272 A JP 2000165272A
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JP
Japan
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agc
circuit
base station
gain
signal
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Application number
JP10337171A
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English (en)
Inventor
Toshinori Yonesu
利徳 米須
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

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  • Circuits Of Receivers In General (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 AGC回路を必要とする同期検波システムや
複数のブランチによる構成でダイバーシチ受信を行うシ
ステムにおいて低消費電力化を図れる無線基地局装置を
提供することを目的とする。 【解決手段】 受信信号はRF部1に入力され、信号を
増幅し、又IF周波数まで周波数変換される。AGC2
ではさまざまなレベルの信号をさまざまなゲインで増幅
し、一定の出力レベルで出力する。その時のAGCのゲ
インは、AGCで検出されるRSSI信号が制御部5に
入力されそのレベルによりゲイン制御電圧が決定され
る。ゲイン制御電圧はRSSIレベルが大きければAG
Cのゲインは小さくなるように制御され、RSSIレベ
ルが小さければAGCのゲインは大きくなるように制御
される。そのゲイン制御電圧は制御部5に記憶され、次
のフレームの受信スロットのAGCのゲイン制御電圧と
して出力されることになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はTDMA、TDDシ
ステムにおける移動局と無線通信を行う無線基地局装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】PHS等のTDMA(Time Div
ision Multiple Acccss)、TD
D(Time Division Duplex)シス
テムでは受信時には送信側の電源をOFFにし、送信時
には受信側の電源をOFFにして通信を行うことで消費
電力の削減を行ってきた。
【0003】上記の技術は、PHS端末等の遅延検波を
行うシステムで主に採用されてきたが、基地局等で受信
感度を必要とする同期検波を採用しているシステムでは
AGC(自動利得制御回路)を必要とするために採用さ
れていない。TDMAシステムでのAGCは高速な立ち
上がり、立ち下がり特性が要求されるため、電源のO
N、OFFを行うとその特性が満足されないことになる
からである。
【0004】例えば、AGCを含む受信回路全体の電源
を常にONにした状態であってもAGCが定常状態にな
るには数十μsec程度の時間がかかる。もし、送信時
には受信側の電源をOFF、受信時には送信側の電源を
OFFというように制御したならば、受信時にAGCが
定常状態に落ち着くまでにはかなりの時間がかかること
になり、ユニークワード等の判定ができなくなる可能性
がでてくる。よって、同期検波のシステムでAGCを必
要とする場合は常にAGCを含む受信回路全体の電源を
ONにして制御するのが従来のパターンである。
【0005】PHS基地局では受信感度を向上させるた
め複数のダイバーシチブランチのある受信システムが用
いられている。このシステムでは複数のアンテナと複数
のRF受信回路、複数の復調回路部が必要となる。上記
の構成により、信号をダイバーシチ合成することで受信
感度を向上させることができた。しかし、回路規模、消
費電力が共に大きくなってしまうというデメリットがあ
った。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】近年では基地局装置に
おいても小型化、小スペース化が要求されているため、
消費電力の削減は必須である。しかし、高感度を必要と
するシステムでは同期検波回路およびAGC(自動利得
制御回路)回路が必要となり、回路規模が増大する傾向
である。また、PHS特有のフェージング対策のため、
複数のブランチによる構成でダイバーシチ受信を行う
が、これも複数のアンテナ及び受信系が必要となるた
め、回路規模、消費電力の増大は免れない。
【0007】本発明は上記従来の問題を解決するために
AGC回路を必要とする同期検波システムや複数のブラ
ンチによる構成でダイバーシチ受信を行うシステムにお
いて低消費電力化を行う無線基地局装置を提供すること
を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、TDMA、T
DD通信に用いるAGCを含む受信系回路において、A
GCループの電源は常にON状態にし、AGCループの
立ち上がりに影響しないその他の回路の電源はON、O
FFすることで消費電力の削減を行い、AGCのゲイン
を決めるゲイン制御電圧は、受信するスロットの前のゲ
イン制御電圧を与えAGCの立ち上がりを早くする。
【0009】この構成により、AGC回路を必要とする
同期検波システムや複数のブランチによる構成でダイバ
ーシチ受信を行うシステムにおいて低消費電力化を行う
無線基地局装置を実現できる。
【0010】
【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明は、TDM
A、TDD通信に用いるAGCを含む受信系回路におい
て、AGCループの電源は常にON状態にし、AGCル
ープの立ち上がりに影響しないその他の回路の電源はO
N、OFFすることで消費電力の削減を行い、AGCの
ゲインを決めるゲイン制御電圧は、受信するスロットの
前のゲイン制御電圧を与えAGCの立ち上がりを早くす
る。
【0011】請求項2に記載の発明は、AGCまでの回
路の電源は常にONにし、AGCより後段の回路の電源
をON、OFFする。
【0012】請求項3に記載の発明は、入力部をアンプ
を通るパスとアッテネータを通るパスにわけ、RSSI
レベルによりアンプを通るかアッテネータを通るかの判
定を行い、アッテネータを通るときはアンプの電源をO
FFにして低消費電力化を図る。
【0013】請求項4に記載の発明は、1CnT(制御
チャンネル1スロット、通話チャンネルnスロット)の
システムで、且つ複数系統の受信系回路を持つシステム
であり、空きチャンネルが各系統の受信系回路で発生す
れば、それぞれの空きチャンネルを集め1系統分の受信
系回路が全て空き状態になれば電源をOFFにして、残
りの受信系回路で受信を行い、ダイバーシチ合成等を行
い、低消費電力化を図る。
【0014】請求項5に記載の発明は、複数ブランチで
ダイバーシチ受信を行う回路で、RSSIレベルが高け
れば、RSSIレベルの高い方からある数のブランチを
選択しダイバーシチ合成を行い、その時は残りのブラン
チの受信系回路の電源はOFFにする。
【0015】上記構成の各発明によれば、低消費電力化
を図ることができる。 (実施の形態1)図1は本発明の実施の形態1における
無線基地局装置のブロック図、図2は同AGC制御信号
のタイミングチャートである。図1において、1はアン
テナで受信した信号を増幅し、IF周波数まで周波数変
換を行うRF部、2はあらゆるレベルの信号を増幅し出
力レベルは一定レベルで出力するAGC(自動利得制御
回路)、3はAGC出力を増幅し、さらにベースバンド
まで周波数変換をおこなうIF部、4は搬送波に乗った
変調信号を同期検波方式で復調する復調部、5はAGC
2からのRSSI信号により、ゲイン制御電圧を決め、
次のフレームのAGCゲイン制御電圧を返し、又RF部
1、IF部3の電源をON、OFF制御する制御部であ
る。
【0016】図2にAGCに関する各種制御電圧のタイ
ミングチャートの一例を示す。この場合、受信スロット
は4スロット、送信スロットは4スロットのTDMAシ
ステムを仮定する。又、受信信号は1番目のスロットに
のみ入力されているものとする。ON/OFF制御信号
は受信スロット時は電源電圧がONし、送信スロット時
には電源電圧がOFFするように制御される。更なる低
消費電力化を図るために、受信時に受信スロット4スロ
ット全てをONするのではなく、本当に受信しているス
ロットのみをONすることも可能である。RSSI信号
はここでは第1スロットにのみ信号が入力されているた
め、各フレームの第1スロット分だけのRSSI信号が
制御部5に入力される。制御部5に入力されたRSSI
信号から次のフレームのAGCゲイン制御電圧を決定す
る。そして、次のフレームでは前のフレームの制御部4
で記憶されたゲイン制御電圧によりAGCゲインを制御
することになる。
【0017】以上のように構成された無線基地局装置に
ついて、以下にその動作を説明する。受信信号はRF部
1に入力され、信号を増幅し、又IF周波数まで周波数
変換される。AGC2ではさまざまなレベルの信号をさ
まざまなゲインで増幅し、一定の出力レベルで出力す
る。その時のAGC2のゲインは、AGC2で検出され
るRSSI信号が制御部5に入力されそのレベルにより
ゲイン制御電圧が決定される。ゲイン制御電圧はRSS
Iレベルが大きければAGC2のゲインは小さくなるよ
うに制御され、RSSIレベルが小さければAGC2の
ゲインは大きくなるように制御される。そのゲイン制御
電圧は制御部5に記憶され、次のフレームの受信スロッ
トのAGC2のゲイン制御電圧として出力されることに
なる。
【0018】受信時には、RF部1とIF部3が電源O
Nで、送信時にはRF部1とIF部3が電源OFFに制
御部5から制御される。AGC2及び復調部4,制御部
5は常に電源ONである。復調部の構成次第でON/O
FFしさらに低消費電力化することも可能である。IF
部3はAGC2の出力信号を増幅し、ベースバンド周波
数まで周波数変換をおこなう。復調部4はIF部3の出
力信号を同期検波方式で復調する。上記の構成により、
RF部1とIF部3の電源をスイッチングすることで、
低消費電力化が行え、前のフレームのゲイン制御電圧を
使うことでAGC2の立ち上がりを遅らすことなく、通
信を行うことができる。
【0019】(実施の形態2)図3は本発明の実施の形
態2における無線基地局装置のブロック図である。図3
において、1はアンテナで受信した信号を増幅し、IF
周波数まで周波数変換を行うRF部、2Aはあらゆるレ
ベルの信号を増幅し出力レベルは一定レベルで出力する
AGC(自動利得制御回路)、3はAGC出力を増幅
し、さらにベースバンドまで周波数変換をおこなうIF
部、4は搬送波に乗った変調信号を同期検波方式で復調
する復調部、5AはIF部の電源をON、OFF制御す
る制御部である。
【0020】以上のように構成された無線基地局装置に
ついて、以下にその動作を説明する。受信信号はRF部
1に入力され、信号を増幅し、又IF周波数まで周波数
変換される。AGC2Aではさまざまなレベルの信号を
さまざまなゲインで増幅し、一定の出力レベルで出力す
る。その時のAGC2Aのゲインは、AGC2A内でA
GC2Aに入力された信号の信号レベル検波を行いゲイ
ンを決定する。ここでは入力信号が入力されたスロット
内でAGC2Aが立ち上がる。ゲインはAGC2Aへの
入力信号レベルが大きければゲインは小さくなるように
制御され、ゲインへの入力信号レベルが小さければゲイ
ンは大きくなるように制御される(制御部5Aとはやり
取りを行わず、AGC2Aのみでゲイン制御電圧が決定
される。)。
【0021】受信時には、IF部3が電源ONで、送信
時にはIF部3が電源OFFに制御部5Aから制御され
る。RF部1、AGC2A及び復調部4,制御部5Aは
常に電源ONである。復調部の構成次第でON/OFF
しさらに低消費電力化することも可能である。IF部3
はAGC2の出力信号を増幅し、ベースバンド周波数ま
で周波数変換をおこなう。復調部4はIF部3の出力信
号を同期検波方式で復調する。上記の構成により、IF
部3の電源をスイッチングすることで、低消費電力化が
行える。
【0022】(実施の形態3)図4は本発明の実施の形
態3における無線基地局装置のブロック図である。図4
において、8はアンテナで受信した信号を高周波増幅回
路10が減衰器11に切り替える第1のSW部(切り替
え部)、9は高周波増幅回路10か減衰器11に切り替
える第2のSW部(切り替え部)、10はアンテナから
入力された微小信号を増幅する高周波増幅回路、11は
アンテナから入力された高入力信号を減衰させる減衰
器、12は入力された信号を増幅し、IF周波数に周波
数変換する高周波増幅回路&ダウンコンバーターであ
り、上記全てRF部とする。
【0023】2Bはあらゆるレベルの信号を増幅し出力
レベルは一定レベルで出力するAGC(自動利得制御回
路)、5BはAGC2BからのRSSIにより第1のS
W部8と第2のSW部9の切り替え制御を行い、高周波
増幅回路10のON/OFF制御を行う制御部である。
【0024】以上のように構成された無線基地局装置に
ついて、以下にその動作を説明する。最初は、受信信号
は高周波増幅回路10のパスを通るように制御部から制
御される。高周波増幅回路10の出力は高周波増幅回路
&ダウンコンバーター12を通りIF周波数まで周波数
変換される。そして、AGC2Bで一定レベルに増幅さ
れる。AGC2BもAGC2Aと同じく、AGC2Bの
ゲインは、AGC2B内でAGC2Bに入力された信号
の信号レベル検波を行いゲインを決定する。ここでは入
力信号が入力されたスロット内でAGC2Bが立ち上が
る。ゲインはAGC2Bへの入力信号レベルが大きけれ
ばゲインは小さくなるように制御され、AGC2Bへの
入力信号レベルが小さければゲインは大きくなるように
制御される(制御部5BにはRSSIを渡すが、AGC
2Bのみでゲイン制御電圧が決定される。)。AGC2
BではRSSI信号を制御部5Bの返し、RSSIレベ
ルが制御部で設定されるしきい値より大きければ減衰器
11のパスを通るように、RSSIレベルが制御部で設
定されるしきい値より小さければ高周波増幅回路10の
パスを通るように第1のSW部8と第2のSW部9が制
御される。
【0025】ここで、RSSIレベルが制御部で設定さ
れるしきい値より大きければアンテナから入力される信
号は減衰器11のパスを通り、その間の高周波増幅回路
10の電源がOFFになるように制御される。上記の制
御を行うことで、高入力時には高周波増幅回路10の消
費電力を削減することができ、低消費電力化が行える。
【0026】(実施の形態4)図5は本発明の実施の形
態4におけるスロット制御の一例を示すブロック図であ
って、受信4スロット、送信4スロットのTDMAシス
テムにおけるスロット使用構成を示すブロック図であ
る。本例では1個の無線基地局装置で2個の周波数(チ
ャンネル)を使用し、Aチャンネルで1C3T(1個の
制御チャンネルと3個の通話チャンネル)を使用でき、
Bチャンネルでは4T(4個の通話チャンネル)が利用
できるシステム例を示す。Aチャンネルで送受信各々4
スロットずつあるが、Aチャンネルで少なくとも一つの
受信回路が必要となる。また同じく、Bチャンネルでも
少なくとも一つの受信回路が必要になる。図5(a)に
スロット構成を制御する前の状態の一例を示す。また図
5(b)にスロット構成を制御した後の一例を示す。
【0027】図5(a)のAチャンネルでは受信第1ス
ロットに移動局からの制御チャンネル(Cch)を受信
し、受信の第2スロットでは移動局からの通話チャンネ
ル(Tch)を受信している状態を示す。残りの受信第
2、第3スロットは空きスロット状態である。送信第1
スロットは制御チャンネルを送信し、送信第2スロット
は通話チャンネルを送信しており、送信第3、第4スロ
ットは空きスロットである。Bチャンネルでは受信第1
スロットのみ通話チャンネルを受信状態であるが、残り
の第2、第3、第4スロットは空き状態である。
【0028】送信も第1スロットのみ通話チャンネルを
送信状態であるが、残りの第2、第3、第4スロットは
空き状態である。上記のスロット使用状況ではA、Bの
両方のチャンネルを使用しなければならず、又、少なく
とも2個以上受信回路が必要となる(Achで1系統以
上の受信系回路、Bchで1系統以上の受信系回路を持
つのが通常のケースである。)。
【0029】図5(a)のようなスロット使用状況か
ら、図5(b)のようにどちらか一方のチャンネルに使
用スロットをまとめる方法をとれば、使用するチャンネ
ル数も削減でき、又、使用する受信回路の電源もOFF
にして低消費電力化を図ることができる。
【0030】図5(b)は図5(a)のBチャンネルの
受信第1スロットの信号をAチャンネルの受信第3スロ
ットに移動させ、又、Bチャンネルの送信第1スロット
の信号をAチャンネルの送信第3スロットに移動させ
る。そうすることで、Aチャンネルは受信第1、第2、
第3スロットが使用状態で、受信第4スロットのみが空
きスロットとなる。送信も第1、第2、第3スロットが
使用状態で、送信第4スロットのみが空きスロットとな
る。Bチャンネルは全てが空きとなり、チャンネル使用
数が減り、Bチャンネルで受信していた受信回路の電源
をOFFすることで、低消費電力化が行える。上記構成
により、チャンネル数の削減および低消費電力化が行え
ることになる。
【0031】(実施の形態5)図6は本発明の実施の形
態5における無線基地局装置のブロック図であって、A
GCを含む同期検波システムの無線基地局装置の構成を
示している。ブランチ数としてはnブランチの構成でも
当てはまるが、図6に示すようにここでは4ブランチの
ダイバーシチ構成の場合について考える。図6におい
て、1はアンテナで受信した信号を増幅し、IF周波数
まで周波数変換を行うRF部、2Cはあらゆるレベルの
信号を増幅し出力レベルは一定レベルで出力するAGC
(自動利得制御回路)、3はAGC出力を増幅し、さら
にベースバンドまで周波数変換をおこなうIF部、4は
搬送波に乗った変調信号を同期検波方式で復調する復調
部、5CはAGC2CからのRSSIレベルにより各ブ
ランチの電源をON/OFF制御する制御部であり、各
ブランチ全体の電源をON/OFFする。13はダイバ
ーシチ合成部である。
【0032】以上のように構成された無線基地局装置に
ついて、以下にその動作を説明する。受信信号はRF部
1に入力され、信号を増幅し、又IF周波数まで周波数
変換される。AGC2Cではさまざまなレベルの信号を
さまざまなゲインで増幅し、一定の出力レベルで出力す
る。その時のAGC2Cのゲインは、AGC2C内で信
号レベル検波を行いゲインを決定する。ゲインはAGC
2Cへの入力信号レベルが大きければゲインは小さくな
るように制御され、AGC2Cへの入力信号レベルが小
さければゲインは大きくなるように制御される(制御部
5CにはRSSIを渡すが、AGC2Cのみでゲイン制
御電圧が決定される。)。IF部3はAGC2の出力信
号を増幅し、ベースバンド周波数まで周波数変換をおこ
なう。復調部4は搬送波に乗った変調信号を同期検波方
式で復調する。
【0033】ダイバーシチ合成部13は各ブランチの復
調部4の出力信号を適切な位相で足しあわせて、信号を
合成し、SN比の向上した信号を作る。又、AGC2C
からはRSSIを制御部5Cにわたす。そこで、各ブラ
ンチのRSSIレベルを比較し、制御部に記憶されてい
るしきい値より大きければ、RSSIレベルの大きなブ
ランチの信号をnブランチで受信し、ダイバーシチ合成
を行う。nは各ブランチのRSSIレベルにより決定さ
れる。ダイバーシチ合成に用いない(4−n)ブランチ
は、ブランチ全体の電源をOFFにして低消費電力化を
図る(ここでは4ブランチのダイバーシチを仮定してい
るので)。上記方法により、高入力時にダイバーシチブ
ランチの数を減らし、ブランチ内の回路の電源をOFF
することで低消費電力化が行える。
【0034】
【発明の効果】本発明は、AGC及びそのループ周辺回
路の電源は常にON状態としAGCループに関係無い回
路ではON、OFFしスイッチングを行い、その時にA
GCより前段の回路をON、OFFすることで多少AG
Cの立ち上がりは遅くなるが、前のスロットのAGCの
ゲイン制御電圧を次のスロットのAGCのゲイン制御電
圧として与えることでAGCの立ち上がりを早くするこ
とができ、低消費電力化が行える。
【0035】又、AGCより後段のみの回路の電源をO
N/OFFすることで、AGCの立ち上がりには関係な
く消費電力を削減することができ、またRF部で信号が
通らないパスの電源をOFFにすることでも低消費電力
化が行える。又、使用されているスロットをまとめて、
全てが空きスロットのみになればその受信系の電源をO
FFすることでも低消費電力化が行える。又、複数のブ
ランチで受信するダイバーシチブランチを有するシステ
ムにおいて、RSSIレベルが高いときはダイバーシチ
ブランチの数を減らし受信を行い、使用しないブランチ
の電源をOFFすることで低消費電力化が行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における無線基地局装置
のブロック図
【図2】本発明の実施の形態1におけるAGC制御信号
のタイミングチャート
【図3】本発明の実施の形態2における無線基地局装置
のブロック図
【図4】本発明の実施の形態3における無線基地局装置
のブロック図
【図5】本発明の実施の形態4におけるスロット制御の
一例を示すブロック図
【図6】本発明の実施の形態5における無線基地局装置
のブロック図
【符号の説明】
1 RF部 2,2A,2B,2C AGC 3 IF部 4 復調部 5,5A,5B,5C 制御部 8 第1のSW部 9 第2のSW部 10 高周波増幅回路 11 減衰器 12 高周波増幅回路&ダウンコンバーター 13 ダイバーシチ合成部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】TDMA、TDD通信に用いるAGCを含
    む受信系回路において、AGCループの電源は常にON
    状態にし、AGCループの立ち上がりに影響しないその
    他の回路の電源はON、OFFすることで消費電力の削
    減を行い、AGCのゲインを決めるゲイン制御電圧は、
    受信するスロットの前のゲイン制御電圧を与えAGCの
    立ち上がりを早くすることを特徴とする無線基地局装
    置。
  2. 【請求項2】AGCまでの回路の電源は常にONにし、
    AGC以降の回路の電源をON、OFFすることで低消
    費電力化を行うことを特徴とする請求項1記載の無線基
    地局装置。
  3. 【請求項3】入力部をアンプを通るパスとアッテネータ
    を通るパスに分け、RSSIレベルによりアンプを通る
    かアッテネータを通るかの判定を行い、アッテネータを
    通るときはアンプの電源をOFFにして低消費電力化を
    図ることを特徴とする請求項1記載の無線基地局装置。
  4. 【請求項4】1CnTのシステムで、且つ複数系統の受
    信系回路を持つシステムであり、空きチャンネルが各系
    統の受信系回路で発生すれば、それぞれの空きチャンネ
    ルを集め1系統分の受信系回路が全て空き状態になれば
    受信系回路の電源をOFFにして残りの受信系回路で受
    信を行い、ダイバーシチ合成等を行い、低消費電力化を
    図ることを特徴とする請求項1記載の無線基地局装置。
  5. 【請求項5】複数ブランチでダイバーシチ受信を行う回
    路で、RSSIレベルが高ければ、RSSIレベルの高
    い方からある数のブランチを選択しダイバーシチ合成を
    行い、その時は残りのブランチの受信系回路の電源はO
    FFにすることで低消費電力化を行うことを特徴とする
    無線基地局装置。
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