JP2011233962A - Receiver, transceiver unit employing the same and base station - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯電話等のＲＦ通信に利用される受信機およびそれを用いた送受信ユニット並びに基地局に係り、特に、複数の通信周波数帯域に対応し、かつ各通信周波数帯域における受信信号周波数帯域が可変となるＲＦ通信用受信機に関するものである。 The present invention relates to a receiver used for RF communication such as a cellular phone, a transmission / reception unit using the receiver, and a base station, and more particularly, to a plurality of communication frequency bands and a reception signal frequency band in each communication frequency band. The present invention relates to a receiver for RF communication in which is variable.
非特許文献１には、周波数アグリゲーションに対応した送受信機が記載されている。この送受信機は通信周波数帯域ごとに複数の送信ブロックと受信ブロックとを含む。各受信ブロックはダイレクトダウンコンバージョン受信機アーキテクチャーを用い、低雑音増幅器と、ＲＦ受信信号を受信アナログベースバンド信号にダウンコンバートする復調器と、アナログベースバンドフィルタと、Ａ／Ｄ変換器により構成されている。各受信ブロックに含まれるＡ／Ｄ変換器は、対応する通信周波数帯域で受信する最大ＲＦ受信信号周波数帯域幅と等しい動作帯域を必要とする。
Non-Patent
特許文献１には、広帯域の受信信号を、スイッチを経て複数のＡ／Ｄ変換回路に入力する受信装置が開示されている。アンテナと受信ブロック間のスイッチは、各アンテナ端の電波強弱に応じて、各アンテナと受信ブロックとの接続パスを切り替える。
特許文献２には、マルチビームの各ビームが、固定的に割り当てられる１つの周波数ブロックと、トラフィクに応じてマトリクス・スイッチ手段を介して送信ビームに動的に割り当てられる複数個の周波数ブロックとを利用して、信号を伝送するマルチビーム衛星通信システムが開示されている。
In
特許文献３には、複数の通信周波数帯域にまたがって構成された複数のＲＦ受信信号を同時に受信する受信機が記載されている。この受信機は通信周波数帯域ごとに複数の受信ブロックを含む。各受信ブロックは、Ｌｏｗ−ＩＦダウンコンバージョン受信機アーキテクチャーで構成されている。各受信ブロックは、各通信周波数帯域に対応したＲＦバンドパスフィルタと、可変利得ＲＦ増幅器と、ＩＦ周波数変換回路部と、ベースバンドバンドパスフィルタと、可変利得ベースバンド増幅器によりそれぞれ構成されている。周波数変換回路部はローカル信号発信器と、周波数変換器と、ＰＬＬ回路により構成されている。複数の通信周波数帯域から同時にＲＦ受信信号を受信するとき、各ＲＦ受信信号は、それぞれ対応した受信ブロックにおいて、異なるＩＦ周波数帯域にダウンコンバートされる。ＩＦ周波数の異なる複数の受信アナログベースバンド信号は、加算機で合成され、単一のＡ／Ｄ変換器で１つの広帯域受信アナログベースバンド信号として処理される。
携帯電話は、高速化要求により、第２世代：ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、第２、５世代：ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、第３世代：ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、第３．５世代：ＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）と発展を続けてきた。更に近年、更なる高速化を目的とし、第３．９世代：ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、第４世代：ＩＭＴ−Ａ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）と新たな規格が３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）で議論されている。ＨＳＰＡが最大受信信号周波数帯域５ＭＨｚ／最大データレート１４Ｍｂｐｓに対し、ＬＴＥでは２０ＭＨｚ／１００Ｍｂｐｓ、ＩＭＴ−Ａでは１００ＭＨｚ／１Ｇｂｐｓと高速化される見込みである。
Due to the demand for high-speed mobile phones, the second generation: GSM (Global System for Mobile Communication), the second and fifth generation: EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution), and the third generation: WCDMA (Wideband Code Amulsion Code Amplification) 3.5th generation: HSPA (High Speed Packet Access) has continued to develop. In recent years, with the aim of further speeding up, 3.9th generation: LTE (Long Term Evolution), 4th generation: IMT-A (International Mobile Communications-Advanced) and new standards are 3GPP (Third Generation Partners). Is discussed. HSPA is expected to be accelerated to 20 MHz / 100 Mbps in LTE and 100 MHz / 1 Gbps in IMT-A with respect to the maximum received
ＩＭＴ−Ａでは、データレート１Ｇｂｐｓの実現が見込まれており、各ユーザに割り当てられる最大受信信号周波数帯域は１００ＭＨｚとなっている。 In IMT-A, the realization of a data rate of 1 Gbps is expected, and the maximum received signal frequency band assigned to each user is 100 MHz.
無線通信の高速化の要求から、ＩＭＴ−Ａの通信方式では、複数の通信周波数帯域（複通信周波数帯域）を夫々、最大受信信号周波数帯域、例えば１００ＭＨｚの広帯域を複数の受信信号周波数帯域に細分割し、使用するユーザの数により、全帯域使用、一部の帯域のみ使用等、状況により広帯域の使用帯域幅を変化させる。つまり、同時に通信を行うユーザ数によって使用する帯域幅が異なる。ＩＭＴ−Ａでは、基地局は、データ信号に対してベースバンド部で信号処理を行い規格に準拠した信号に変換し、ディジタル信号からD/A変換器でアナログ信号に変換し、このアナログ信号に変調を行い周波数変換してＲＦ信号を生成する。このＲＦ信号を増幅しアンテナから電波として放射する。基地局では、同時に通信を行うユーザ数に応じて、各ユーザ端末に対して送信するＲＦ信号を、複数の通信周波数帯域、広帯域の受信信号周波数帯域にどのように割り当てられるかを決定する。これらの情報は、各ユーザ端末が基地局から受信する着信パケットの通信プロトコルに含まれている。ユーザの受信端末では、アンテナで受信したＲＦ信号からアナログ信号を取り出し、このアナログ信号をＡ/ Ｄ変換器でディジタル信号に変換後してベースバンドに信号を送る。 Due to the demand for higher speed of wireless communication, in the IMT-A communication method, a plurality of communication frequency bands (multi-communication frequency bands) are each divided into a maximum received signal frequency band, for example, a 100 MHz wide band to a plurality of received signal frequency bands. Depending on the number of users to be divided, the wideband use bandwidth is changed depending on the situation, such as using the entire band or using only a part of the band. In other words, the bandwidth to be used varies depending on the number of users who communicate at the same time. In IMT-A, the base station performs signal processing on the data signal in the baseband unit to convert the signal into a signal conforming to the standard, converts the digital signal into an analog signal by a D / A converter, and converts the analog signal into the analog signal. Modulation is performed and frequency conversion is performed to generate an RF signal. This RF signal is amplified and radiated as radio waves from the antenna. In the base station, it is determined how the RF signal to be transmitted to each user terminal can be allocated to a plurality of communication frequency bands and a wide reception signal frequency band according to the number of users performing simultaneous communication. These pieces of information are included in the communication protocol of the incoming packet that each user terminal receives from the base station. The user's receiving terminal extracts an analog signal from the RF signal received by the antenna, converts this analog signal into a digital signal by an A / D converter, and sends the signal to the baseband.
しかし、１００ＭＨｚもの広帯域受信信号を一つの通信周波数帯域で確保するのは、周波数リソースの観点から困難である。そこでＩＭＴ−Ａでは、１ユーザに対して１つの通信周波数帯域内で受信信号周波数帯域を割り当てるシングルバンドモードに加え、複数の通信周波数帯域にまたがり受信信号周波数帯域が割り当てられる周波数アグリゲーションモードが新たに追加される予定である。周波数アグリゲーションモードでは、各通信周波数帯での占有帯域を合算すると最大１００ＭＨｚの受信信号周波数帯域を確保できる。これに伴い、携帯電話端末や携帯電話基地局では、複数の通信周波数帯で同時に通信可能な受信機が必要となる。 However, it is difficult to secure a broadband received signal of 100 MHz in one communication frequency band from the viewpoint of frequency resources. Therefore, in IMT-A, in addition to a single band mode in which a received signal frequency band is allocated to one user within one communication frequency band, a frequency aggregation mode in which a received signal frequency band is allocated across a plurality of communication frequency bands is newly provided. It will be added. In the frequency aggregation mode, a reception signal frequency band of a maximum of 100 MHz can be secured by adding up the occupied bands in each communication frequency band. Accordingly, mobile phone terminals and mobile phone base stations require receivers that can simultaneously communicate in a plurality of communication frequency bands.
本発明者等は、本発明に先立ってＩＭＴ−Ａの通信が可能な受信機の研究に従事した。
本発明者等は、ＩＭＴ−Ａ対応受信機の低消費電力化と小面積化の検討を下記のように行ったものである。
Prior to the present invention, the present inventors engaged in research on a receiver capable of IMT-A communication.
The inventors of the present invention have studied the reduction in power consumption and area of an IMT-A compatible receiver as follows.
ＩＭＴ−Ａ受信機は最大５つの通信周波数帯域で同時受信する周波数アグリゲーションモードと単一の通信周波数帯域で受信するシングルバンドモードに対応する必要があり、各通信モード共に最大受信信号周波数帯域幅は１００ＭＨｚである。 The IMT-A receiver needs to support a frequency aggregation mode for simultaneous reception in a maximum of five communication frequency bands and a single band mode for reception in a single communication frequency band. In each communication mode, the maximum received signal frequency bandwidth is 100 MHz.
本発明者らは、上記非特許文献１に記載のように、通信周波数帯域ごとに受信ブロックを配置する構成について検討した。受信ブロックにダイレクトコンバージョン受信機アーキテクチャーを用いることで、必要部品数を最小化することが可能となる。しかし、この構成では最大５バンドの周波数アグリゲーションモードに対応するため、Ａ／Ｄ変換器は少なくとも５つ必要となる。さらにＡ／Ｄ変換器のそれぞれは、シングルバンドモードの最大１００ＭＨｚ帯域通信に対応しなくてはならない。その結果、Ａ／Ｄ変換器の動作帯域幅は１００ＭＨｚ以上を必要とし、消費電力が増大し、受信機全体の消費電力が問題となることが明らかとなった。
As described in
上記特許文献３に記載のように、通信周波数帯域ごとに受信ブロックを配置する構成において、各受信ブロックにＬｏｗ−ＩＦダウンコンバージョン受信機アーキテクチャーを用い、それぞれ異なるＩＦ周波数の受信アナログ信号を生成し、合成する方式では、Ａ／Ｄ変換器を１つで構成することが可能である。しかし、この構成でＩＭＴ−Ａ通信に対応した時、合成後のＬｏｗ−ＩＦ受信アナログ信号の帯域は最大で２００ＭＨｚとなるため、Ａ／Ｄ変換器の消費電力が増大する。また、異なるＩＦ周波数の受信アナログ信号の合成処理では、ある受信アナログ信号に含まれる他受信アナログ信号のＩＦ周波数帯と同じ周波数成分の妨害波雑音は、合成処理後、他受信アナログ信号に重畳し、受信感度特性が劣化する問題がある。そのため、各ブロックでは、他ブロックへの干渉波となる周波数成分の妨害波信号を除去する急峻なフィルタが必要となり、部品数並びに面積の観点で不利となることが明らかとなった。
As described in
上記特許文献１に記載の発明も、通信周波数帯域ごとに受信ブロックを配置する構成を採用しており、上記非特許文献１に記載の発明と同様な課題がある。
The invention described in
上記特許文献２に記載の発明は、ＩＭＴ−Ａの通信方式を前提としたものではなく、受信信号の帯域幅に応じて受信処理を切り替える配慮は開示されていない。
The invention described in
本発明は、以上のような本発明に先立った本発明者等の検討の結果、なされたものである。
従って、本発明の目的とするところは、Ａ／Ｄ変換器の動作周波数帯域緩和によりＩＭＴ−Ａ対応受信機の消費電力を低減することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
The present invention has been made as a result of the study of the present inventors prior to the present invention as described above.
Accordingly, an object of the present invention is to reduce the power consumption of an IMT-A compatible receiver by reducing the operating frequency band of the A / D converter.
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
すなわち、本発明の１つの代表的な受信機は、複数（Ｎ）の通信周波数帯域に対応し、該複数の通信周波数帯域内の単一又は複数（Ｍ＝１〜Ｎ）の通信周波数帯域にまたがって構成されたＲＦ受信信号を受信する受信機であって、前記受信機は、前記通信周波数帯域の各々に対応する複数（Ｎ）の受信ブロックと、前記各受信ブロックの出力が入力される少なくとも１つのマトリックススイッチと、前記マトリックススイッチに接続された少なくとも２つ以上のＡ／Ｄ変換器と、前記受信ブロック、前記マトリックススイッチおよび前記Ａ／Ｄ変換器を制御する通信モード制御部とを備えて成り、前記複数の受信ブロックのそれぞれは、受信用復調器と、受信用ローカル信号生成部とを含み、前記受信用復調器は前記受信用ローカル信号生成部から供給された受信用ローカル信号によりＲＦ受信信号を受信アナログ信号にダウンコンバートする機能を有しており、前記通信モード制御部は、前記ＲＦ受信信号の構成に関する情報に基づいて、前記単一又は複数の通信周波数帯域に対応する前記受信ブロックを選択し、該選択された受信ブロックと前記Ａ／Ｄ変換器との接続パスを形成するように前記マトリックススイッチを切り替える制御を行うことを特徴とする。 That is, one typical receiver of the present invention corresponds to a plurality (N) of communication frequency bands, and a single or a plurality (M = 1 to N) of communication frequency bands within the plurality of communication frequency bands. A receiver for receiving an RF reception signal configured across a plurality of (N) reception blocks corresponding to each of the communication frequency bands and an output of each reception block. And at least one matrix switch, at least two or more A / D converters connected to the matrix switch, and a communication mode control unit for controlling the reception block, the matrix switch, and the A / D converter. Each of the plurality of reception blocks includes a reception demodulator and a reception local signal generation unit, and the reception demodulator generates the reception local signal generation The reception mode signal has a function of down-converting the RF reception signal into a reception analog signal, and the communication mode control unit is configured to use the single or The reception block corresponding to a plurality of communication frequency bands is selected, and control is performed to switch the matrix switch so as to form a connection path between the selected reception block and the A / D converter. .
本発明によれば、複数の通信周波数帯域で同時に通信可能な受信機において、Ａ／Ｄ変換器の動作周波数帯域を緩和し、受信機の消費電力を低減することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the receiver which can communicate simultaneously in a some communication frequency band, it becomes possible to ease the operating frequency band of an A / D converter and to reduce the power consumption of a receiver.
《代表的な実施の形態》
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
<Typical embodiment>
First, an outline of a typical embodiment of the invention disclosed in the present application will be described. The reference numerals of the drawings referred to with parentheses in the outline description of the representative embodiments merely exemplify what are included in the concept of the components to which the reference numerals are attached.
本発明の代表的な実施の形態による受信機は、複数の通信周波数帯域のＲＦ信号と通信を行う複数の受信ブロック（Ｒｘ＿Ｂｌｋ−ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）と、マトリックススイッチ（２２）と、少なくとも２つ以上のＡ／Ｄ変換器（２３、２４、２５、２６、２７）と、通信モード制御部（２８）とを含むものである。 A receiver according to an exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of reception blocks (Rx_Blk-a, b, c, d, e) that communicate with RF signals in a plurality of communication frequency bands, and a matrix switch (22). And at least two or more A / D converters (23, 24, 25, 26, 27) and a communication mode control unit (28).
前記複数の受信ブロックのそれぞれは、低雑音増幅器（２、３、４、５、６）と、ミキサー（７、８、９、１０、１１）と、ローカル信号生成部（１２、１３、１４、１５、１６）と、ベースバンド可変利得増幅器（１７、１８、１９、２０、２１）とを含むものである。 Each of the plurality of reception blocks includes a low noise amplifier (2, 3, 4, 5, 6), a mixer (7, 8, 9, 10, 11), and a local signal generator (12, 13, 14, 15 and 16) and baseband variable gain amplifiers (17, 18, 19, 20, 21).
前記複数の受信ブロックのそれぞれでは、前記ミキサー（７、８、９、１０、１１）は前記ローカル信号生成部（１２、１３、１４、１５、１６）から供給された受信用ローカル信号によりＲＦ受信信号を受信アナログ信号（ＩＦ＿ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）にダウンコンバートするものである。 In each of the plurality of reception blocks, the mixer (7, 8, 9, 10, 11) receives an RF signal by the reception local signal supplied from the local signal generation unit (12, 13, 14, 15, 16). The signal is down-converted into received analog signals (IF_a, b, c, d, e).
前記受信機では、前記複数の受信ブロックからの前記複数の受信アナログ信号は前記マトリックススイッチ（２２）を介して前記Ａ／Ｄ変換器（２３、２４、２５、２６、２７）へと接続されるものである。 In the receiver, the plurality of received analog signals from the plurality of reception blocks are connected to the A / D converters (23, 24, 25, 26, 27) via the matrix switch (22). Is.
前記通信モード制御部（２８）では、受信する通信周波数帯域と受信信号周波数帯域とに応じた受信ブロック制御信号（Ｒｘ＿Ｂｌｋ＿ＳＳ）と、マトリックススイッチ制御信号（ＭＳＷ＿ＣＳ）と、ＡＤＣ制御信号（ＡＤＣ＿ＣＳ）を生成するものである。 The communication mode control unit (28) generates a reception block control signal (Rx_Blk_SS), a matrix switch control signal (MSW_CS), and an ADC control signal (ADC_CS) according to the received communication frequency band and the received signal frequency band. To do.
前記複数の受信ブロックのそれぞれは、前記受信ブロック制御信号によって、ＯＮ／ＯＦＦが切り替わるものである。 Each of the plurality of reception blocks is switched ON / OFF by the reception block control signal.
前記マトリックススイッチ（２２）では、前記マトリックススイッチ制御信号によって、接続パスが切り替わるものである。 In the matrix switch (22), the connection path is switched by the matrix switch control signal.
前記Ａ／Ｄ変換器（２３、２４、２５、２６、２７）では、前記ＡＤＣ制御信号によって、ＯＮ／ＯＦＦが切り替わるものである。 In the A / D converters (23, 24, 25, 26, 27), ON / OFF is switched by the ADC control signal.
前記Ａ／Ｄ変換器のそれぞれでは、異なる位相のサンプリングＣＬＫで動作するものである。 Each of the A / D converters operates with a sampling CLK having a different phase.
前記Ａ／Ｄ変換器のそれぞれでは、単一の通信周波数帯域で受信可能な最大ＲＦ受信信号帯域幅よりも狭い帯域で動作することを特徴とする。（図２参照）。 Each of the A / D converters operates in a band narrower than the maximum RF reception signal bandwidth that can be received in a single communication frequency band. (See FIG. 2).
具体的な実施の形態では、前記受信機は受信可能な通信周波数帯域ごとに前記複数の受信ブロックと、マトリックススイッチ（２２）と、同時に受信する最大ＲＦ受信信号数と同数のＡ／Ｄ変換器とを含むものであり、前記複数の受信ブロックのそれぞれはダイレクトダウンコンバージョン受信機アーキテクチャーである。 In a specific embodiment, the receiver includes the plurality of reception blocks, the matrix switch (22), and the same number of A / D converters as the maximum number of RF reception signals received simultaneously for each receivable communication frequency band. And each of the plurality of receiving blocks has a direct down-conversion receiver architecture.
前記実施の形態によれば、特定の通信周波数帯域で通信する前記受信機において、以下の動作が実行される。
単一又は複数の通信周波数帯域でＡ／Ｄ変換器の帯域以下のＲＦ受信信号を受信するとき、前記Ａ／Ｄ変換器の帯域以下の受信アナログ信号は、前記マトリックススイッチ（２２）を介して、１つの前記Ａ／Ｄ変換器に入力される。
一方、単一又は複数の通信周波数帯域でＡ／Ｄ変換器の帯域以上のＲＦ受信信号を受信するとき、前記Ａ／Ｄ変換器の帯域以上の受信アナログ信号は、前記マトリックススイッチ（２２）を介して、２つ以上の前記Ａ／Ｄ変換器に入力される。その結果、それぞれ位相の異なるサンプリングＣＬＫでサンプリングされた受信ディジタル信号を合成することにより、Ａ／Ｄ変換器の帯域以上の受信アナログ信号に対応した受信ディジタル信号を得ることができる。すなわち、Ａ／Ｄ変換器の動作周波数帯域を緩和し、受信機の消費電力を低減することが可能となる。
According to the embodiment, the following operation is performed in the receiver that performs communication in a specific communication frequency band.
When receiving an RF reception signal below the band of the A / D converter in a single or a plurality of communication frequency bands, the received analog signal below the band of the A / D converter passes through the matrix switch (22). One A / D converter.
On the other hand, when receiving an RF reception signal exceeding the band of the A / D converter in a single or a plurality of communication frequency bands, the received analog signal exceeding the band of the A / D converter passes the matrix switch (22). To two or more A / D converters. As a result, by synthesizing the received digital signals sampled by the sampling CLKs having different phases, it is possible to obtain a received digital signal corresponding to a received analog signal that is equal to or higher than the band of the A / D converter. That is, the operating frequency band of the A / D converter can be relaxed and the power consumption of the receiver can be reduced.
他の具体的な実施の形態では、前記受信機は受信可能な通信周波数帯域ごとに複数の受信ブロック（Ｒｘ＿Ｂｌｋ−ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２）と、第一マトリックススイッチ（３０）と、第二マトリックススイッチ（３１）と、同時に受信する最大ＲＦ受信信号数よりも少なく、同時に受信する最大ＲＦ受信信号数の半分以上のベースバンド可変利得増幅器（３２、３３、３４）、Ａ／Ｄ変換器（３５、３６、３７）とを含むものであり、前記複数の受信ブロックの内、少なくとも２つ以上の受信ブロックはＬｏｗ−ＩＦダウンコンバージョン受信機アーキテクチャーである。 In another specific embodiment, the receiver has a plurality of reception blocks (Rx_Blk-a2, b2, c2, d2, e2) for each receivable communication frequency band, a first matrix switch (30), A second matrix switch (31), a baseband variable gain amplifier (32, 33, 34) that is less than the maximum number of RF reception signals that are simultaneously received and that is at least half the maximum number of RF reception signals that are simultaneously received, and A / D conversion And (35, 36, 37), and at least two of the plurality of reception blocks have a Low-IF down-conversion receiver architecture.
前記複数のＬｏｗ−ＩＦ受信ブロックでは、それぞれ位相差が異なるＬｏｗ−ＩＦ受信用ローカル信号でダウンコンバートされるものである。 The plurality of Low-IF reception blocks are down-converted with Low-IF reception local signals having different phase differences.
前記ある２つのＬｏｗ−ＩＦダウンコンバージョン受信ブロックにおいて、それぞれ位相差が異なるＬｏｗ−ＩＦ受信用ローカル信号でダウンコンバージョンされた２つの受信アナログ信号は、前記第一マトリックススイッチ（３０）を介して共通のベースバンド可変利得増幅器（３２、３３、３４）へ入力され、その出力は、前記第二マトリックススイッチ（３１）を介して、合成受信アナログ信号の信号周波数帯域幅に応じて単一又は複数のＡ／Ｄ変換器（３５、３６、３７）へ入力されるものである。 In the two Low-IF down-conversion receiving blocks, two received analog signals down-converted by Low-IF receiving local signals having different phase differences are shared via the first matrix switch (30). The output is input to a baseband variable gain amplifier (32, 33, 34), and the output is sent to the single or plural As depending on the signal frequency bandwidth of the combined received analog signal via the second matrix switch (31). / D converter (35, 36, 37).
前記受信機は、前記Ａ／Ｄ変換器（３５、３６、３７）からの出力である合成受信ディジタル信号に対して、前記２つのＬｏｗ−ＩＦ受信用ローカル信号の位相にそれぞれ直交した２つのＬｏｗ−ＩＦ受信用ディジタルローカル信号を掛け合わせることにより、２つの受信ディジタル信号に分離するディジタル変換ユニット（３８）を更に含むことを特徴とする（図１０参照）。 The receiver, with respect to the combined received digital signal that is output from the A / D converter (35, 36, 37), two Low signals each orthogonal to the phase of the two Low-IF reception local signals. A digital conversion unit (38) that separates into two received digital signals by multiplying the digital local signal for IF reception is further included (see FIG. 10).
前記実施の形態によれば、特定の通信周波数帯域で通信する前記受信機において、以下の動作が実行される。 According to the embodiment, the following operation is performed in the receiver that performs communication in a specific communication frequency band.
単一の通信周波数帯域でＡ／Ｄ変換器（３５、３６、３７）の帯域以上のＲＦ受信信号を受信するとき、前記Ａ／Ｄ変換器の帯域以上の単一受信アナログ信号は、前記第一マトリックススイッチ（３０）を介して、一つのベースバンド可変利得増幅器（３２、３３、３４）へ接続され、さらに前記第二マトリックススイッチ（３１）を介して、２つ以上の前記Ａ／Ｄ変換器に入力され、
単一の通信周波数帯域でＡ／Ｄ変換器の帯域以下のＲＦ受信信号を受信するとき、前記Ａ／Ｄ変換器の帯域以下の単一受信アナログ信号は、前記第一マトリックススイッチを介して、一つのベースバンド可変利得増幅器へ接続され、さらに前記第二マトリックススイッチを介して、一つの前記Ａ／Ｄ変換器に入力され、
ベースバンド可変利得増幅器の数よりも少ない複数の通信周波数帯域で、Ａ／Ｄ変換器の帯域以上のＲＦ受信信号を受信するとき、前記複数の前記Ａ／Ｄ変換器の帯域以上の受信アナログ信号は、前記第一マトリックススイッチを介して、それぞれ異なるベースバンド可変利得増幅器へ接続され、さらに前記第二マトリックススイッチを介して、それぞれ異なる２つ以上の前記Ａ／Ｄ変換器に入力され、
ベースバンド可変利得増幅器の数よりも少ない複数の通信周波数帯域で、Ａ／Ｄ変換器の帯域以下のＲＦ受信信号を受信するとき、前記複数の前記Ａ／Ｄ変換器の帯域以下の受信アナログ信号は、前記第一マトリックススイッチを介して、それぞれ異なるベースバンド可変利得増幅器へ接続され、さらに前記第二マトリックススイッチを介して、それぞれ異なる一つの前記Ａ／Ｄ変換器に入力され、
ベースバンド可変利得増幅器の数よりも多い複数の通信周波数帯域で、Ａ／Ｄ変換器の帯域以上のＲＦ受信信号を受信するとき、前記複数の前記Ａ／Ｄ変換器の帯域以上の受信アナログ信号は、前記第一マトリックススイッチを介して、二つずつ共通のベースバンド可変利得増幅器へ接続され、さらに前記第二マトリックススイッチを介して、それぞれ異なる２つ以上の前記Ａ／Ｄ変換器に入力され、前記複数の合成受信ディジタル信号はディジタル変換ユニット（３８）でそれぞれ２つの受信ディジタル信号に分離され、
ベースバンド可変利得増幅器の数よりも多い複数の通信周波数帯域で、Ａ／Ｄ変換器の帯域以下のＲＦ受信信号を受信するとき、前記複数の前記Ａ／Ｄ変換器の帯域以下の受信アナログ信号は、前記第一マトリックススイッチを介して、二つずつ共通のベースバンド可変利得増幅器へ接続され、さらに前記第二マトリックススイッチを介して、それぞれ異なる一つの前記Ａ／Ｄ変換器に入力され、前記複数の合成受信ディジタル信号はディジタル変換ユニットでそれぞれ２つの受信ディジタル信号に分離される。すなわち、前記受信機の構成でＡ／Ｄ変換器の動作周波数帯域を緩和し、受信機の消費電力を低減することが可能となる。さらにベースバンド可変利得増幅器とＡ／Ｄ変換器の部品数を削減することが可能となる。
When an RF reception signal that is equal to or higher than the band of the A / D converter (35, 36, 37) is received in a single communication frequency band, the single received analog signal that is equal to or higher than the band of the A / D converter is Two or more A / D conversions are connected to one baseband variable gain amplifier (32, 33, 34) through one matrix switch (30) and further through the second matrix switch (31). Input to the
When receiving an RF reception signal below the band of the A / D converter in a single communication frequency band, the single reception analog signal below the band of the A / D converter passes through the first matrix switch, Connected to one baseband variable gain amplifier, and further input to one A / D converter via the second matrix switch,
When receiving an RF reception signal equal to or higher than the band of the A / D converter in a plurality of communication frequency bands smaller than the number of baseband variable gain amplifiers, the received analog signal is equal to or higher than the band of the plurality of A / D converters. Are connected to different baseband variable gain amplifiers via the first matrix switch, and further input to two or more different A / D converters via the second matrix switch,
When receiving RF reception signals below the band of the A / D converter in a plurality of communication frequency bands smaller than the number of baseband variable gain amplifiers, received analog signals below the band of the plurality of A / D converters Are connected to different baseband variable gain amplifiers via the first matrix switch, and further input to different one of the A / D converters via the second matrix switch,
When receiving RF reception signals in a plurality of communication frequency bands larger than the number of baseband variable gain amplifiers, the received analog signals in the band of the plurality of A / D converters are received. Are connected to a common baseband variable gain amplifier two by two through the first matrix switch, and further input to two or more different A / D converters through the second matrix switch. The plurality of combined received digital signals are separated into two received digital signals by the digital conversion unit (38), respectively.
When receiving RF reception signals below the band of the A / D converter in a plurality of communication frequency bands larger than the number of baseband variable gain amplifiers, the received analog signals below the band of the plurality of A / D converters Are connected to a common baseband variable gain amplifier two by two through the first matrix switch, and further input to different one of the A / D converters through the second matrix switch, The plurality of combined received digital signals are separated into two received digital signals by the digital conversion unit. That is, the operating frequency band of the A / D converter can be relaxed with the configuration of the receiver, and the power consumption of the receiver can be reduced. Furthermore, the number of parts of the baseband variable gain amplifier and the A / D converter can be reduced.
好適な実施の形態では、前記合成受信アナログ信号を生成する前記２つのＬｏｗ−ＩＦダウンコンバージョン受信ブロックでは、それぞれのＬｏｗ−ＩＦ受信用ローカル信号の位相差は、座標軸上で原点対象となるように選択される。 In a preferred embodiment, in the two Low-IF down-conversion reception blocks that generate the combined reception analog signal, the phase difference between the respective local signals for Low-IF reception is set as the origin on the coordinate axis. Selected.
前記好適な実施の形態によれば、前記ディジタル変換ユニット（３８）での信号分離処理において、Ｌｏｗ−ＩＦ受信用ローカル信号の振幅・位相誤差による分離処理劣化感度を最小化することが可能となる。 According to the preferred embodiment, in the signal separation processing in the digital conversion unit (38), it is possible to minimize the separation processing deterioration sensitivity due to the amplitude / phase error of the local signal for Low-IF reception. .
最も具体的な実施の形態では、前記受信機は携帯電話用端末向けＲＦＩＣ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、または携帯電話用基地局向けＲＦユニットに具備されたものである。 In a most specific embodiment, the receiver is provided in an RFIC (Radio Frequency Integrated Circuits) for mobile phone terminals or an RF unit for mobile phone base stations.
《実施の形態の説明》
次に、実施の形態について更に詳述する。以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、発明を実施するための最良の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部品には同一の符号を付して、その繰り返しの説明は省略する。
<< Description of Embodiment >>
Next, the embodiment will be described in more detail. The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the best mode for carrying out the invention, and the repetitive description thereof will be omitted.
本発明の第１の実施例になるダイレクトダウンコンバージョン受信機について、図１ないし図６を参照しながら説明する。
図１は、第１の実施例による、ＩＭＴ−Ａ規格シングルバンドモード／周波数アグリゲーションモードに対応した、ダイレクトダウンコンバージョン受信機の全体構成を示す図である。図２は、図１に示した受信機の主要部の詳細を示す図である。
A direct down-conversion receiver according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a direct down-conversion receiver that supports the IMT-A standard single band mode / frequency aggregation mode according to the first embodiment. FIG. 2 is a diagram showing details of a main part of the receiver shown in FIG.
受信機１は、対応する複数（Ｎ、ここではＮ＝５）の通信周波数帯（ｂａｎｄ ａ〜ｅ）ごとにＲＦ受信信号を受信アナログ信号に変換する、複数（Ｎ）の受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ（ａ〜ｅ）と、マトリックススイッチＭＳＷ２２と、複数（Ｎ）のＡ／Ｄ変換器２３〜２７と、通信モード制御部２８と、ベースバンド処理部１０２とを備えている。複数（Ｎ）の通信周波数帯（ｂａｎｄ ａ〜ｅ）で受信されたRF制御信号は、各受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ（ａ〜ｅ）とＭＳＷ２２と各Ａ／Ｄ変換器２３〜２７とでディジタル信号に変換された後、ベースバンド処理部１０２へ入力される。ベースバンド処理部ではRF制御信号を復調し、RF制御信号すなわち着信パケットの通信プロトコルに含まれている情報から、次に受信する信号の通信周波数帯と通信周波数帯域との情報を含んだベースバンド制御信号ＢＢ＿ＣＳを、通信モード制御部２８へ出力する。通信モード制御部２８は、ベースバンド制御信号ＢＢ＿ＣＳから、通信する１つまたは複数（Ｍ＝１〜Ｎ）の通信周波数に対応する受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ（ａ〜ｅ）を選択する通信周波数帯選択信号Ｒｘ＿Ｂｌｋ＿ＳＳと、マトリックススイッチＭＳＷ２２の接続パスを選択するマトリックススイッチ制御信号ＭＳＷ＿ＣＳと、Ａ／Ｄ変換器２３〜２７のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるＡ／Ｄ変換器制御信号ＡＤＣ＿ＳＳを出力する。本実施例において、各Ａ／Ｄ変換器２３〜２７が対応している受信信号の周波数帯域ｆcは２０ＭＨｚとする。なお、以下、通信モードに関しては、簡単のために、受信機１のベースバンド処理部１０２を省略したＲＦモジュール部（Ｒｘ＿Ｂｌｋ、ＭＳＷ、Ａ／Ｄ変換器、及び通信モード制御部）を、受信機１として説明する。
The
図２に示すように、受信機１は、対応するＮ個の通信周波数帯（ｂａｎｄ＿ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）ごとに、ＲＦ受信信号を受信アナログ信号に変換する受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ａ、Ｒｘ＿Ｂｌｋ−ｂ、Ｒｘ＿Ｂｌｋ−ｃ、Ｒｘ＿Ｂｌｋ−ｄ、Ｒｘ＿Ｂｌｋ−ｅ、を含んでいる。
As shown in FIG. 2, the
例えば、ｂａｎｄ＿ａは３．５ＧＨｚ帯、ｂａｎｄ＿ｂは２．７ＧＨｚ帯、ｂａｎｄ＿ｃは２ＧＨｚ帯、ｂａｎｄ＿ｄは８００ＭＨｚ帯、ｂａｎｄ＿ｅは７００ＭＨｚ帯の通信周波数帯であり、これらのＮ個の通信周波数帯の各々に、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ａ、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｂ、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｃ、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｄ、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｅが各々対応している。 For example, band_a is a 3.5 GHz band, band_b is a 2.7 GHz band, band_c is a 2 GHz band, band_d is an 800 MHz band, and band_e is a communication frequency band of 700 MHz. Each of these N communication frequency bands A block Rx_Blk-a, a reception block Rx_Blk-b, a reception block Rx_Blk-c, a reception block Rx_Blk-d, and a reception block Rx_Blk-e correspond to each other.
各受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２、３、４、５、６と、ミキサー７、８、９、１０、１１と、ローカル信号生成部（ＬＯ）１２、１３、１４、１５、１６と、ベースバンド可変利得増幅器（ＰＧＡ）１７、１８、１９、２０、２１とをそれぞれ含んでいる。
Each reception block Rx_Blk (a, b, c, d, e) includes low noise amplifiers (LNA) 2, 3, 4, 5, 6,
以下、各通信モードでの受信機１の動作を示す。
《ＩＭＴ−Ａ通信モード》
図３Ａ、図３Ｂは、ＩＭＴ−Ａ規格シングルバンドモード／周波数アグリゲーションモードの通信周波数割り当てを示している。
Hereinafter, the operation of the
<< IMT-A communication mode >>
3A and 3B show communication frequency allocation in the IMT-A standard single band mode / frequency aggregation mode.
基地局１１０では、上位ネットワーク等からのデータ信号をベースバンド部で信号処理を行い規格に準拠した信号に変換し、ディジタル信号からD/A変換器でアナログ信号に変換し、このアナログ信号に変調を行い周波数変換してＲＦ信号を生成する。このＲＦ信号を増幅しアンテナから電波として放射する。ユーザ端末では、アンテナで受信したＲＦ信号からアナログ信号を取り出し、このアナログ信号をＡＤＣでディジタル信号に変換後してベースバンドに信号を送る。
In the
ＩＭＴ−Ａの通信方式では、Ｎ個の複通信周波数帯域を夫々、広帯域、例えば１００ＭＨｚを複数の受信信号周波数帯域に細分割し、使用するユーザの数（Ｕ）、換言すると同時に受信するＲＦ受信信号の数に応じて、全帯域使用、一部の帯域のみ使用等、状況により使用する帯域幅が変化する。複通信周波数帯域、ここでは、０．８ＧＨｚ帯から３．５ＧＨｚ帯までの５つの通信周波数帯域で任意の数（Ｓ）、ここでは、１つないし５つの通信周波数帯が設定されているものとする。 In the IMT-A communication system, N multiple communication frequency bands are each subdivided into a wide band, for example, 100 MHz, into a plurality of reception signal frequency bands, and the number of users (U) used, in other words, RF reception that is received simultaneously. Depending on the number of signals, the bandwidth to be used varies depending on the situation, such as using the entire band or using only a part of the band. An arbitrary number (S) of multiple communication frequency bands, here, five communication frequency bands from 0.8 GHz band to 3.5 GHz band, where 1 to 5 communication frequency bands are set. To do.
まず、シングルバンドモード時、図３Ａに示すように、基地局で一人（Ｕ＝１）のユーザＡの受信機（携帯電話端末）１Ａに、単一通信周波数帯域（Ｍ＝１）で最大１００ＭＨｚのＲＦ受信信号周波数帯域が割り当てられる。例えば、ユーザＡには、３．５ＧＨｚの通信周波数帯で１００ＭＨｚの通信周波数帯域が割り当てられる。すなわち、最小受信信号周波数帯域を２０ＭＨｚとすると、３．５ＧＨｚの５つの通信周波数帯が割り当てられる（Ｍ＝１，Ｓ＝５）。受信機１ＡのユーザＡは、この割り当てられた単一通信周波数帯域で、基地局１１０との間において、データ通信を行うことができる。
First, at the time of single band mode, as shown in FIG. 3A, the receiver (mobile phone terminal) 1A of one user A (U = 1) at the base station is set to a maximum of 100 MHz in a single communication frequency band (M = 1). RF reception signal frequency bands are assigned. For example, the user A is assigned a communication frequency band of 100 MHz in a communication frequency band of 3.5 GHz. That is, if the minimum received signal frequency band is 20 MHz, five communication frequency bands of 3.5 GHz are assigned (M = 1, S = 5). The user A of the
一方、複数のユーザ（Ｕ）が同時に通話する際の周波数アグリゲーションモード時は、一人のユーザには複通信周波数帯域にまたがって、合計で最大１００ＭＨｚのＲＦ受信信号周波数帯域が割り当てられる。最小受信信号周波数帯域は２０ＭＨｚなので、一人のユーザは最大５つの通信周波数帯で同時通信する。例えば、図３Ｂに示すように、基地局で一人のユーザＢには、０．８ＧＨｚ帯から３．５ＧＨｚ帯までの５つの複通信周波数帯域にまたがって、各々２０ＭＨｚのＲＦ受信信号周波数帯域が割り当てられる（Ｍ＝５，Ｓ＝５）。ユーザＡには、３．５ＧＨｚ通信周波数帯の６０ＭＨｚ（３帯域）と２．７ＧＨｚ通信周波数帯の４０ＭＨｚ（２帯域）の計５帯域が割り当てられる（Ｍ＝２，Ｓ＝５）。このように、図３Ｂの例では、携帯電話端末１Ａ、１Ｂは、携帯電話基地局１１０との間において、各々、割り当てられた複通信周波数帯域の１つあるいは複数の通信周波数帯域で２人のユーザ（Ｕ＝２）が同時にデータの通信を行う。
On the other hand, in the frequency aggregation mode when a plurality of users (U) talk at the same time, a single user is assigned an RF reception signal frequency band of a maximum of 100 MHz across the multiple communication frequency bands. Since the minimum received signal frequency band is 20 MHz, one user can perform simultaneous communication in a maximum of five communication frequency bands. For example, as shown in FIG. 3B, a single user B at the base station is assigned an RF reception signal frequency band of 20 MHz across five multiple communication frequency bands from 0.8 GHz to 3.5 GHz. (M = 5, S = 5). User A is assigned a total of 5 bands of 60 MHz (3 bands) in the 3.5 GHz communication frequency band and 40 MHz (2 bands) in the 2.7 GHz communication frequency band (M = 2, S = 5). As described above, in the example of FIG. 3B, the
なお、ＩＭＴ−Ａ通信の対象としている広帯域通信では、厳密には、基地局と端末間における各通信周波数帯の伝搬速度の相違等が存在する。したがって、本発明において、「同時にデータの通信を行う」、あるいは「同時にＲＦ受信信号を受信する」とは実質的に同じ時間帯に複数のユーザが通話しあるいはＲＦ受信信号を受信することを意味しており、必ずしも同じ時刻における同時通話、同時受信に限定されるものでないことは言うまでもない。
《受信機起動シーケンス》
受信機１の起動シーケンスを図１で説明する。ＩＭＴ−Ａ通信モードでは、例えば、以下に示すシーケンスで受信機が起動する。ｂａｎｄ＿ａで受信されたRF制御信号は、次に受信する信号の通信周波数帯域と通信周波数帯域幅との情報を含む。RF制御信号は受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ＿ａとＭＳＷ２２とＡＤＣ２３とでディジタル信号に変換された後、ベースバンド処理部１０２へ入力される。ベースバンド処理部ではRF制御信号を復調し、次に受信する信号の通信周波数帯と通信周波数帯域との情報を含んだベースバンド制御信号ＢＢ＿ＣＳを、通信モード制御部２８へ出力する。通信モード制御部２８はベースバンド制御信号ＢＢ＿ＣＳから、通信する受信ブロックを選択する通信周波数帯選択信号Ｒｘ＿Ｂｌｋ＿ＳＳと、マトリックススイッチの接続パスを選択するマトリックススイッチ制御信号ＭＳＷ＿ＣＳと、Ａ／Ｄ変換器のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるＡ／Ｄ変換器制御信号ＡＤＣ＿ＳＳを出力する。
《シングルバンドモード：１００ＭＨｚ》
図４は、図３Ａに示したような単一通信周波数帯域通信、ここでは受信機１がｂａｎｄ＿ａ、すなわち０．８ＧＨｚ帯の通信周波数帯域で、１００ＭＨｚ帯域通信を行うシングルバンドモード時の動作を示している。
Strictly speaking, in broadband communication as a target of IMT-A communication, there is a difference in propagation speed of each communication frequency band between a base station and a terminal. Therefore, in the present invention, “simultaneously communicating data” or “receiving an RF reception signal simultaneously” means that a plurality of users talk or receive an RF reception signal in substantially the same time zone. Needless to say, it is not necessarily limited to simultaneous calls and simultaneous receptions at the same time.
<Receiver startup sequence>
The activation sequence of the
<< Single-band mode: 100MHz >>
FIG. 4 shows the operation in the single band mode in which the single communication frequency band communication as shown in FIG. 3A, in this case, the
この時、通信モード制御部２８からは、通信周波数帯選択信号Ｒｘ＿Ｂｌｋ＿ＳＳが出力され、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｂ、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｃ、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｄ、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｅは、スリープモードとなる。
At this time, the communication
ｂａｎｄ＿ａで受信されたＲＦ受信信号は、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ａにおいて、低雑音増幅器２で信号増幅され、ミキサー７でベースバンド周波数帯域に周波数変換され、ベースバンド可変利得増幅器１７で信号増幅され、マトリックススイッチ２２へ入力される。この時マトリックススイッチ２２では、通信モード制御部２８からのマトリックススイッチ制御信号ＭＳＷ＿ＣＳにより、１つの受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ａの出力端子と５つのＡ／Ｄ変換器２３、２４、２５、２６、２７の入力端子とが、破線の矢印で示したように各々接続される。また、各Ａ／Ｄ変換器２３、２４、２５、２６、２７は、通信モード制御部２８からのＡ／Ｄ変換器制御信号ＡＤＣ＿ＳＳにより、全てＯＮ状態となる。受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ａからの受信アナログ信号ＩＦ＿１はマトリックススイッチ２２を介して、２０ＭＨｚ帯域のＡＤＣ２３、２４、２５、２６、２７に入力され、各ＡＤＣではそれぞれ位相の異なったサンプリングＣＬＫΦａ、Φｂ、Φｃ、Φｄ、Φｅで受信アナログ信号ＩＦ＿１がサンプリングされ、タイムインタリーブ処理され、受信ディジタル信号として復調される。
《周波数アグリゲーションモード：２０ＭＨｚ ｘ ５》
図５は、図３ＢにおけるユーザＢの例で示したような複通信周波数帯域にまたがる通信状態、ここでは受信機１がｂａｎｄ＿ａ、ｂａｎｄ＿ｂ、ｂａｎｄ＿ｃ、ｂａｎｄ＿ｄ、ｂａｎｄ＿ｅ、すなわち０．８ＧＨｚ帯から３．５ＧＨｚ帯までの５つの複通信周波数帯域にまたがって、それぞれで２０ＭＨｚ帯域通信を行う、周波数アグリゲーションモード時の動作を示している。
The RF reception signal received by band_a is amplified by the
<< Frequency aggregation mode: 20 MHz x 5 >>
FIG. 5 shows a communication state that spans multiple communication frequency bands as shown in the example of user B in FIG. 3B, where the
この時、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ａ、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｂ、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｃ、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｄ、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｅからの受信アナログ信号ＩＦ＿ａ、ＩＦ＿ｂ、ＩＦ＿ｃ、ＩＦ＿ｄ、ＩＦ＿ｅは、マトリックススイッチ２２を介して、破線の矢印で示したように、それぞれ、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣａ、ＡＤＣｂ、ＡＤＣｃ、ＡＤＣｄ、ＡＤＣｅへ入力され、サンプリングされ、タイムインタリーブ処理され、受信ディジタル信号として復調される。
《周波数アグリゲーションモード：６０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ》
図６は、図３ＢにおけるユーザＡの例で示したような、複通信周波数帯域の１つあるいは複数の通信周波数帯域を利用した通信状態、ここでは受信機１が、ｂａｎｄ＿ａすなわち０．８ＧＨｚ帯で６０ＭＨｚ、ｂａｎｄ＿ｄすなわち２．７ＧＨｚ帯及びｂａｎｄ＿ｅすなわち３．５ＧＨｚ帯のそれぞれで２０ＭＨｚ帯域通信を行う周波数アグリゲーションモード時の動作を示している。
At this time, the reception block Rx_Blk-a, the reception block Rx_Blk-b, the reception block Rx_Blk-c, the reception block Rx_Blk-d, the reception analog signals IF_a, IF_b, IF_c, IF_d, and IF_e from the reception block Rx_Blk-e are matrix switches. As indicated by the dashed arrows, the signals are input to the A / D converters ADCa, ADCb, ADCc, ADCd, and ADCe through 22 and sampled, time interleaved, and demodulated as received digital signals.
<< Frequency aggregation mode: 60 MHz, 20 MHz, 20 MHz >>
FIG. 6 shows a communication state using one or a plurality of communication frequency bands as shown in the example of user A in FIG. 3B. Here, the
この時、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｂ、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｃは、通信周波数帯選択信号Ｒｘ＿Ｂｌｋ＿ＳＳによりスリープモードとなる。 At this time, the reception block Rx_Blk-b and the reception block Rx_Blk-c enter the sleep mode by the communication frequency band selection signal Rx_Blk_SS.
受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ａからの受信アナログ信号ＩＦ＿ａは、マトリックススイッチ２２を介して、破線の矢印で示したように各Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣ＿ａ、ＡＤＣ＿ｂ、ＡＤＣ＿ｃに入力され、各ＡＤＣではそれぞれ位相の異なったサンプリングＣＬＫΦａ、Φｂ、Φｃでサンプリングされ、タイムインタリーブ処理され、復調される。一方、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｄ、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｅからの受信アナログ信号ＩＦ＿ｄ、ＩＦ＿ｅはマトリックススイッチ２２を介して、破線の矢印で示したようにそれぞれＡ／Ｄ変換器ＡＤＣｄ、ＡＤＣｅへ入力され、個別にサンプリングされる。
The reception analog signal IF_a from the reception block Rx_Blk-a is input to each of the A / D converters ADC_a, ADC_b, ADC_c through the
図２のダイレクトコンバージョン受信機では、ＩＭＴ−Ａ規格最大１００ＭＨｚ帯域シングルバンドモード／周波数アグリゲーションモードにおいて、Ａ／Ｄ変換器の最大動作周波数帯域を２０ＭＨｚに制限でき、低消費電力化が可能である。 In the direct conversion receiver of FIG. 2, in the IMT-A standard maximum 100 MHz band single band mode / frequency aggregation mode, the maximum operating frequency band of the A / D converter can be limited to 20 MHz, and low power consumption is possible.
このように、本実施例によれば、単一又は複数の通信周波数帯域で同時に通信可能な受信機において、Ａ／Ｄ変換器の動作周波数帯域を緩和し、受信機の消費電力を低減することができる。 As described above, according to the present embodiment, in the receiver capable of simultaneous communication in a single or a plurality of communication frequency bands, the operating frequency band of the A / D converter is relaxed and the power consumption of the receiver is reduced. Can do.
次に、本発明の第２の実施例になる帯域重畳型Ｌｏｗ−ＩＦ受信機について、図７Ａないし図９を参照しながら説明する。
図７Ａは、第２の実施例によるＩＭＴ−Ａ規格シングルバンドモード／周波数アグリゲーションモードに対応した、ダイレクト／Ｌｏｗ−ＩＦダウンコンバージョン受信機における、Ｌｏｗ−ＩＦダウンコンバージョン受信機部の構成例を示す図である。図７Ｂは、図７Ａに示した受信機部の動作説明図である。
Next, a band superposition type Low-IF receiver according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7A to 9.
FIG. 7A is a diagram illustrating a configuration example of a Low-IF down-conversion receiver unit in a direct / Low-IF down-conversion receiver that supports the IMT-A standard single band mode / frequency aggregation mode according to the second embodiment. It is. FIG. 7B is an operation explanatory diagram of the receiver unit shown in FIG. 7A.
図７Ａの受信機３９は、２ＧＨｚ帯と３、５ＧＨｚ帯の２つの通信周波数帯域に対応しており、受信ブロックはＬｏｗ−ＩＦダウンコンバージョン受信機アーキテクチャーである。すなわち、通信帯域ごとに低雑音増幅器４０、４１と、イメージリジェクションミキサー４２、４３と、ＬＯ信号生成部４４、４５とを含む。受信機３９は、さらに、アナログベースバンドフィルタ５２、５３、アナログベースバンド可変利得増幅器５４、５５、Ａ／Ｄ変換器５６、５７、ディジタルフィルタ５８、５９、及びディジタル変換ユニット３８を含んでいる。２ＧＨｚ帯用ＬＯ信号生成部４４は、４ＧＨｚ帯電圧制御発振器４６と、ＰＬＬ回路４７と、２分周器４８とを含み、２ＧＨｚ帯用ＬＯ信号生成部４４から出力される一対の２ＧＨｚ帯受信用ローカル信号ＬＯ１のＩ／Ｑ位相はθｉ１、θｑ１に設定されている。一方、３．５ＧＨｚ帯用ＬＯ信号生成部４５は、７ＧＨｚ帯電圧制御発振器４９と、ＰＬＬ回路５０と、２分周器５１とを含み、３．５ＧＨｚ帯用ＬＯ信号生成部４９から出力される一対の３．５ＧＨｚ帯受信用ローカル信号ＬＯ２のＩ／Ｑ位相はθｉ２、θｑ２に設定されている。ディジタル変換ユニット３８は、ディジタル乗算機６０〜６７、ディジタル加減算器６８〜７１を含んでいる。
The receiver 39 in FIG. 7A corresponds to two communication frequency bands of 2 GHz band and 3, 5 GHz band, and the reception block has a Low-IF down-conversion receiver architecture. That is, for each communication band,
図７Ａの受信機３９は、シングルバンドモード、及び、周波数アグリゲーションモードの同時通信にも対応している。すなわち、２つの通信周波数帯域にそれぞれ２０ＭＨｚ帯域のＲＦ受信信号が入力された時、各ＬＮＡ４０、４１からの２つのＲＦ受信信号は、イメージリジェクションミキサー４２、４３により、図７Ｂに示したように、同一の中間周波数帯（１０ＭＨｚ）にダウンコンバートされる。
The receiver 39 in FIG. 7A also supports simultaneous communication in the single band mode and the frequency aggregation mode. That is, when an RF reception signal of 20 MHz band is input to each of the two communication frequency bands, the two RF reception signals from the
各イメージリジェクションミキサー４２、４３の出力は、Ｉ／Ｑごとに合成され、共通のアナログベースバンドフィルタ５２、５３と、アナログベースバンド可変利得増幅器５４、５５を介して、Ａ／Ｄ変換器５６、５７でサンプリングされる。すなわち、アナログベースバンドフィルタ５２、５３、アナログベースバンド可変利得増幅器５４、５５、及び、Ａ／Ｄ変換器５６、５７、ディジタルフィルタ５８、５９は、２つの通信周波数帯域に対して、共通化されている。
The outputs of the
合成受信ディジタル信号ＢＩ、ＢＱは、ディジタルフィルタ５８、５９で妨害波除去された後、ディジタル変換ユニット３８へ入力される。
ディジタル変換ユニット３８では、２ＧＨｚ帯で受信されたＩ／Ｑ信号Ｉ１、Ｑ１と３、５ＧＨｚ帯で受信されたＩ／Ｑ信号Ｉ２、Ｑ２との分離処理が行われる。
The combined received digital signals BI and BQ are input to the
The
図８は、合成受信ディジタル信号ＢＩ、ＢＱ からＩ／Ｑ信号Ｉ１、Ｑ１のみ抽出する過程を示している。
すなわち、ディジタル変換ユニット３８のディジタル乗算機６０、６１、６２、６３において、（Ａ）に示した合成受信ディジタル信号ＢＩ、ＢＱを、（Ｂ）に示した３．５ＧＨｚ帯受信用ローカル信号ＬＯ２のＩ／Ｑ位相θｉ２、θｑ２に直交した位相のディジタルローカル信号ＤＬＯ＿１、ＤＬＯ＿２、ＤＬＯ＿３、ＤＬＯ＿４で乗算し、加減算を行うことで、（Ｃ）に示したように、Ｉ２、Ｑ２成分を含まないディジタル信号Ｄａ、Ｄｂを得ることが可能である。
FIG. 8 shows a process of extracting only the I / Q signals I1 and Q1 from the combined received digital signals BI and BQ.
That is, in the
２Ｇ帯、３．５Ｇ帯のＬＮＡ出力をそれぞれ式（１）とすると、ディジタル信号Ｄａ、Ｄｂは式（２）となる。 If the LNA outputs of the 2G band and the 3.5G band are expressed by equation (1), the digital signals Da and Db are expressed by equation (2).
式（２）において、θｑ１≠θｑ２の時、各式は独立となり、Ｉ１、Ｑ１が算出可能となる。同様に、ディジタル乗算機６４、６５、６６、６７において、合成受信ディジタル信号ＢＩ、ＢＱを、２ＧＨｚ帯受信用ローカル信号ＬＯ１のＩ／Ｑ位相θｉ１、θｑ１に直交した位相のディジタルローカル信号ＤＬＯ＿５、ＤＬＯ＿６、ＤＬＯ＿７、ＤＬＯ＿８で乗算し、加減算を行うことで、合成受信ディジタル信号ＢＩ、ＢＱからＩ２、Ｑ２成分を抽出可能である。
In the equation (2), when θq1 ≠ θq2, each equation becomes independent and I1 and Q1 can be calculated. Similarly, in the
なお、第２の実施例においても実施例１の場合と同様に、各ＡＤＣおよびディジタル変換ユニットでは、それぞれ位相の異なったサンプリングＣＬＫでサンプリングされ、タイムインタリーブ処理され、復調される。 In the second embodiment, as in the case of the first embodiment, each ADC and digital conversion unit is sampled by sampling CLK having different phases, subjected to time interleave processing, and demodulated.
図７Ａの受信機３９は、２つの通信周波数帯域での同時通信時に、アナログベースバンドフィルタ５２、５３と、アナログベースバンド可変利得増幅器５４、５５と、Ａ／Ｄ変換器５６、５７とを共通化することが可能であり、受信機の部品数削減が可能となる。
《ディジタル変換ユニットのローカル信号誤差による信号分離補償》
図９は、図７Ａの受信機３９の受信用ローカル信号にＩ／Ｑ振幅・位相誤差を与えたときのディジタル変換ユニットでの信号分離精度を纏めた図である。なお、信号分離精度ＢＩＲＲは、ディジタル変換ユニット３９の出力Ｉ１、Ｑ１に含まれるＩ２、Ｑ２の電力比である。図７Ａの受信機３９では、下式（３）に基づいて受信用ローカル信号ＬＯ１、ＬＯ２のＩ／Ｑ位相を選択する。
The receiver 39 of FIG. 7A shares the analog baseband filters 52 and 53, the analog baseband
<< Signal separation compensation by local signal error of digital conversion unit >>
FIG. 9 is a diagram summarizing the signal separation accuracy in the digital conversion unit when I / Q amplitude / phase errors are given to the reception local signal of the receiver 39 of FIG. 7A. The signal separation accuracy BIRR is the power ratio of I2 and Q2 included in the outputs I1 and Q1 of the digital conversion unit 39. In the receiver 39 of FIG. 7A, the I / Q phases of the local signals for reception LO1 and LO2 are selected based on the following equation (3).
例えば、θ１＝θｉ１−θｑ１が９０゜であれば、式（３）から、θｉ２−θｑ２は２７０゜となる。また、θ１＝θｉ１−θｑ１が１２０゜であれば、式（３）から、θｉ２−θｑ２は３００゜となる。図９の実線はθ１＝９０゜であり、破線はθ１＝１２０゜の場合の、信号分離処理の信号分離精度の特性を示している。これにより、受信用ローカル信号ＬＯ１、ＬＯ２のバラツキに対しての信号分離補償耐性を確保することが可能である。 For example, if θ1 = θi1−θq1 is 90 °, θi2−θq2 is 270 ° from equation (3). If θ1 = θi1−θq1 is 120 °, θi2−θq2 is 300 ° from the equation (3). The solid line in FIG. 9 represents θ1 = 90 °, and the broken line represents the signal separation accuracy characteristics of the signal separation processing when θ1 = 120 °. As a result, it is possible to ensure signal separation compensation tolerance against variations in the reception local signals LO1 and LO2.
本実施例によれば、単一又は複数の通信周波数帯域で同時に通信可能な受信機において、Ａ／Ｄ変換器の動作周波数帯域を緩和し、受信機の消費電力を低減することができる。 According to the present embodiment, in a receiver that can communicate simultaneously in a single or a plurality of communication frequency bands, the operating frequency band of the A / D converter can be relaxed, and the power consumption of the receiver can be reduced.
次に、本発明の第３の実施例になるダイレクト／Ｌｏｗ−ＩＦダウンコンバージョン受信機について、図１０ないし図１３を参照しながら説明する。
図１０は、第３の実施例によるＩＭＴ−Ａ規格シングルバンドモード／周波数アグリゲーションモードに対応した、ダイレクト／Ｌｏｗ−ＩＦダウンコンバージョン受信機の構成例を示す図である。
Next, a direct / Low-IF down-conversion receiver according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a direct / Low-IF down-conversion receiver corresponding to the IMT-A standard single band mode / frequency aggregation mode according to the third embodiment.
図１０の受信機７２は、対応する通信周波数帯（ｂａｎｄ＿ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）ごとに、ＲＦ受信信号を受信アナログ信号に変換する受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ａ２、Ｒｘ＿Ｂｌｋ−ｂ２、Ｒｘ＿Ｂｌｋ−ｃ２、Ｒｘ＿Ｂｌｋ−ｄ２、Ｒｘ＿Ｂｌｋ−ｅ２を含む。これらの各受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ａ２〜ｅ２は、低雑音増幅器２、３、４、５、６と、ミキサー７、８、９、１０、１１と、ＬＯ信号生成部１２、１３、１４、１５、１６とをそれぞれ含んでいる。複数の受信ブロックのうち、少なくとも２つ以上の受信ブロックはＬｏｗ−ＩＦダウンコンバージョン受信機アーキテクチャーである。例えば、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｂ２〜ｅ２の機能は、図７Ａに示した受信機３９の、通信帯域ごとの低雑音増幅器、イメージリジェクションミキサー、及びＬＯ信号生成部の機能と、同じである。また、この受信機は第一マトリックススイッチ（ＭＳＷａ）３０と第二マトリックススイッチ（ＭＳＷｂ）３１と、ベースバンド可変利得増幅器（ＰＧＡ）３２、３３、３４と、Ａ／Ｄ変換器（ａ，ｃ，ｅ）３５、３６、３７と、通信モード制御部２８とを含んでいる。なお、Ａ／Ｄ変換器（ａ，ｃ，ｅ）３５、３６、３７の後段には、図７Ａに示した受信機３９のディジタル変換ユニット３８と同様な構成、機能を有するディジタル変換ユニットが接続されている。以下の説明では、このディジタル変換ユニット３８につては、図示を省略する。
10 receives reception blocks Rx_Blk-a2, Rx_Blk-b2, and Rx_Blk-c2 for converting an RF reception signal into a reception analog signal for each corresponding communication frequency band (band_a, b, c, d, e). , Rx_Blk-d2, and Rx_Blk-e2. Each of these reception blocks Rx_Blk-a2 to e2 includes
図１０において、例えば、ｂａｎｄ＿ａ、ｂａｎｄ＿ｂ、ｂａｎｄ＿ｃ、ｂａｎｄ＿ｄ、ｂａｎｄ＿ｅは３．５ＧＨｚ帯、２．７ＧＨｚ帯、２ＧＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯、７００ＭＨｚ帯の通信周波数帯であり、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ａ２、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｂ２、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｃ２、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｄ２、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｅ２がそれぞれ対応している。 In FIG. 10, for example, band_a, band_b, band_c, band_d, and band_e are communication frequency bands of 3.5 GHz band, 2.7 GHz band, 2 GHz band, 800 MHz band, and 700 MHz band, and receive block Rx_Blk-a2 and receive block Rx_Blk. -B2, reception block Rx_Blk-c2, reception block Rx_Blk-d2, and reception block Rx_Blk-e2 correspond to each other.
以下、図１０の受信機７２に関して、図３Ａ、図３Ｂに示したような、ＩＭＴ−Ａ規格の各通信モードでの受信機７２の動作を示す。
《シングルバンドモード：１００ＭＨｚ》
図１１は、図１０の受信機７２がｂａｎｄ＿ａで１００ＭＨｚ帯域通信を行うシングルバンドモード時の動作を示している。
この時、通信モード制御部２８からは、通信周波数帯選択信号Ｒｘ＿Ｂｌｋ＿ＳＳが出力され、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｂ２、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｃ２、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｄ２、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｅ２はスリープモードとなる。
Hereinafter, the operation of the
<< Single-band mode: 100MHz >>
FIG. 11 shows an operation in the single band mode in which the
At this time, a communication frequency band selection signal Rx_Blk_SS is output from the communication
ｂａｎｄ＿ａで受信されたＲＦ受信信号は、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ａ２において、低雑音増幅器２で信号増幅され、ミキサー７でベースバンド周波数帯域に周波数変換され、周波数変換された受信アナログ信号は第一マトリックススイッチ３０へと入力される。この時、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ａ２はダイレクトダウンコンバージョンモードで動作する。第一マトリックススイッチ３０では、通信モード制御部２８からの第一マトリックススイッチ制御信号ＭＳＷ＿ＣＳａにより、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ａ２の出力端子は破線の矢印で示したようにベースバンド可変利得増幅器３２へと接続される。ベースバンド可変利得増幅器３２の出力は第二マトリックススイッチＭＳＷｂを介して破線の矢印で示したように各々４０ＭＨｚ帯域のＡ／Ｄ変換器３５、３６、３７に入力され、各ＡＤＣではそれぞれ位相の異なったサンプリングＣＬＫΦａ、Φｃ、Φｅでサンプリングされ、タイムインタリーブ処理され、復調される。
《周波数アグリゲーションモード：２０ＭＨｚ ｘ ５》
図１２は、図１０の受信機７２がｂａｎｄ＿ａ、ｂａｎｄ＿ｂ、ｂａｎｄ＿ｃ、ｂａｎｄ＿ｄ、ｂａｎｄ＿ｅのそれぞれで２０ＭＨｚ帯域通信を行う、周波数アグリゲーションモード時の動作を示している。
この時、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ａ２はダイレクトダウンコンバージョンモードで動作し、第一マトリックススイッチ３０を介して破線の矢印で示したようにベースバンド可変利得増幅器３２に接続され、その出力である受信アナログ信号ＩＦ＿ａは、第二マトリックススイッチ３１を介してＡＤＣａ３５に入力され、サンプリングされる。
The RF reception signal received by the band_a is amplified by the
<< Frequency aggregation mode: 20 MHz x 5 >>
FIG. 12 illustrates an operation in the frequency aggregation mode in which the
At this time, the reception block Rx_Blk-a2 operates in the direct down-conversion mode, and is connected to the baseband
受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｂ２と受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｃ２はそれぞれ図７Ｂで述べたようなＬｏｗ−ＩＦダウンコンバージョンモードで動作し、第一マトリックススイッチ３０を介して、破線の矢印で示したように共通のベースバンド可変利得増幅器３３に接続され、その出力である合成受信アナログ信号ＩＦ＿ｃは第二マトリックススイッチを介してＡＤＣｃ３６に入力され、サンプリングされた後、ディジタル変換ユニットで信号分離処理される。
The reception block Rx_Blk-b2 and the reception block Rx_Blk-c2 each operate in the Low-IF down-conversion mode as described in FIG. 7B, and through the
受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｄ２と受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｅ２も同様にＬｏｗ−ＩＦダウンコンバージョンモードで動作し、第一マトリックススイッチ３０を介して、破線の矢印で示したように共通のベースバンド可変利得増幅器３４に接続され、その出力である合成受信アナログ信号ＩＦ＿ｅは第二マトリックススイッチを介してＡＤＣｅ３７に入力され、サンプリングされた後、ディジタル変換ユニットで信号分離処理される。このように、各ＡＤＣおよびディジタル変換ユニットでは、それぞれ位相の異なったサンプリングＣＬＫΦａ、Φｃ、Φｅでサンプリングされ、タイムインタリーブ処理され、復調される。
《周波数アグリゲーションモード：６０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ》
図１３は、図１０の受信機７２がｂａｎｄ＿ａで６０ＭＨｚ、ｂａｎｄ＿ｄ、ｂａｎｄ＿ｅのそれぞれで２０ＭＨｚ帯域通信を行う、周波数アグリゲーションモード時の動作を示している。
この時、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｂ、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｃは、通信周波数帯選択信号Ｒｘ＿Ｂｌｋ＿ＳＳによりスリープモードとなる。
Similarly, the reception block Rx_Blk-d2 and the reception block Rx_Blk-e2 operate in the Low-IF down-conversion mode, and are connected to the common baseband
<< Frequency aggregation mode: 60 MHz, 20 MHz, 20 MHz >>
FIG. 13 shows an operation in the frequency aggregation mode in which the
At this time, the reception block Rx_Blk-b and the reception block Rx_Blk-c enter the sleep mode by the communication frequency band selection signal Rx_Blk_SS.
受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ａはダイレクトダウンコンバージョンモードで動作し、第二マトリックススイッチ３０とベースバンド可変利得増幅器３２を介して出力された受信アナログ信号ＩＦ＿ａは第二マトリックススイッチを介してＡ／Ｄ変換器ＡＤＣａ３５、ＡＤＣｃ３６に入力され、各ＡＤＣではそれぞれ位相の異なったサンプリングＣＬＫΦａ、Φｃでサンプリングされ、タイムインタリーブ処理され、復調される。
The reception block Rx_Blk-a operates in the direct down-conversion mode, and the reception analog signal IF_a output via the
一方、受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｄと受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ−ｅはＬｏｗ−ＩＦダウンコンバージョンモードで動作し、第一マトリックススイッチ３０を介して、共通のベースバンド可変利得増幅器３４に接続され、その出力である合成受信アナログ信号ＩＦ＿ｅは第二マトリックススイッチを介してＡＤＣｅ３７に入力され、サンプリングされた後、ディジタル変換ユニットで信号分離処理される。すなわち、各ＡＤＣおよびディジタル変換ユニットでは、それぞれ位相の異なったサンプリングＣＬＫΦａ、Φｃ、Φｅでサンプリングされ、タイムインタリーブ処理され、復調される。
On the other hand, the reception block Rx_Blk-d and the reception block Rx_Blk-e operate in the Low-IF down-conversion mode, and are connected to the common baseband
このように、図１０のダイレクト／Ｌｏｗ−ＩＦダウンコンバージョン受信機７２では、ＩＭＴ−Ａ規格最大１００ＭＨｚ帯域シングルバンドモード／周波数アグリゲーションモードにおいて、Ａ／Ｄ変換器の最大動作周波数帯域を４０ＭＨｚに制限でき、低消費電力化が可能である。さらに、ベースバンド可変利得増幅器とＡ／Ｄ変換器の一部を共通化することにより、受信機の部品数削減に有利である。
As described above, the direct / Low-IF down-
次に、本発明の第４の実施例になる、トランスミッションゲート型マトリックススイッチを備えたダイレクトダウンコンバージョン受信機について、図１４を参照しながら説明する。
図１４は、本発明の第４の実施形態による、２つの通信周波数帯域に対応したダイレクトダウンコンバージョン受信機を示す図である。
図１４の受信機７３は、対応する通信周波数帯（ｂａｎｄ＿ａ、ｂ）ごとに、ＲＦ受信信号を受信アナログ信号に変換する受信ブロックＲｘ＿Ｂｌｋ１、Ｒｘ＿Ｂｌｋ２を含む。また、この受信機はマトリックススイッチ７４とＡ／Ｄ変換器７５、７６を含んでいる。
前記マトリックススイッチ７４は、４つのトランスミッションゲート７７、７８、７９、８０で構成され、これらトランスミッションゲートは、通信モード制御部（図示略）で制御され、各受信アナログ信号ＩＦ＿ａ、ＩＦ＿ｂの周波数帯域により、導通／切断が切り替わる。ＡＤＣ７５、７６では、それぞれ位相の異なったサンプリングＣＬＫΦａ、Φｂでサンプリングされ、タイムインタリーブ処理され、復調される。本実施例によれば、単一又は複数の通信周波数帯域で同時に通信可能な受信機において、Ａ／Ｄ変換器の動作周波数帯域を緩和し、受信機の消費電力を低減することができる。
Next, a direct down-conversion receiver having a transmission gate type matrix switch according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 14 is a diagram illustrating a direct down-conversion receiver corresponding to two communication frequency bands according to the fourth embodiment of the present invention.
The
The
次に、本発明の第５の実施例になる、ＩＭＴ−Ａ対応の通信用送受信回路を備えた送受信ユニットについて、図１５を参照しながら説明する。
図１５は、本発明の第５の実施形態によるＩＭＴ−Ａに対応したダイレクトダウンコンバージョン送受信ユニット８１を示す図である。送受信ユニット８１は、送信機ユニット（ＴＸ＿Ｕ）８２と受信機ユニット（ＲＸ＿Ｕ）８３、及びベースバンド処理部（図示略）とを具備しており、送信機ユニット、受信機ユニットのどちらも、複通信周波数帯域、ここでは３、５ＧＨｚ帯、２．７ＧＨｚ帯、２ＧＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯、７００ＭＨｚ帯の５つの通信周波数帯域に対応している。
受信機ユニット（ＲＸ＿Ｕ）８３は、複通信周波数帯域に対応したダイレクトダウンコンバージョン受信機となっており、５つの通信周波数帯域に対応して、各々、低雑音増幅器２と、ミキサー７と、電圧制御発振器４６と、ＲＦＰＬＬ回路４７と、２分周器４８と、アナログベースバンドフィルタ５２と、ベースバンド可変利得増幅器５４と、マトリックススイッチ８４と、Ｉ／ＱＡＤＣ８５、８６、８７、８８、８９、及び、通信モード制御部（図示略）を備えている。
受信機ユニット８３では、既に述べた実施例と同様に、複通信周波数帯域を利用したＩＭＴ−Ａ規格の各通信モードに対応しており、ＲＦ受信信号をダウンコンバートした受信アナログベースバンドＩ／Ｑ信号ＩＦ＿Ｉ／Ｑａ、ＩＦ＿Ｉ／Ｑｂ、ＩＦ＿Ｉ／Ｑｃ、ＩＦ＿Ｉ／Ｑａｄ、ＩＦ＿Ｉ／Ｑｅは、それぞれの信号周波数帯域により、マトリックススイッチ８４を介して単一又は複数のＩ／ＱＡＤＣ８５、８６、８７、８８、８９へと接続される。通信モード制御部の制御に基づき、各ＡＤＣ８５〜８９では、それぞれ位相の異なったサンプリングＣＬＫでサンプリングされ、タイムインタリーブ処理される。Ｉ／ＱＡＤＣ出力の各受信ディジタルベースバンドＩ／Ｑ信号は受信インタフェース（ＲＸ＿ＩＮＴ）９０を介して、ベースバンド処理部へと出力される。送受信ユニット８１も、既に述べた実施例における受信機ユニットと同様な、複通信周波数帯域を利用した送受信の機能、効果を有している。
Next, a transmission / reception unit including a communication transmission / reception circuit compatible with IMT-A according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 15 is a diagram illustrating a direct down-conversion transmission /
The receiver unit (RX_U) 83 is a direct down-conversion receiver that supports multiple communication frequency bands. The low-
The
次に、本発明の第６の実施例になる携帯電話端末の構成例について、図１６を参照しながら説明する。
図１６は、本発明の第６の実施例による携帯電話の構成を示すブロック図である。この携帯電話は、図１５で説明した送受信ユニット８１を同一半導体集積回路に集積したＲＦＩＣ９１と、アンテナスイッチＭＭＩＣ９２とデュプレクサ９３とＲＦ電力増幅器９４とを内蔵したＲＦモジュール９５と、ベースバンド信号処理ＬＳＩ９６とを搭載して構成されている。尚、ＭＭＩＣは、Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ ＩＣの略である。
Next, a configuration example of a mobile phone terminal according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of a mobile phone according to the sixth embodiment of the present invention. This cellular phone includes an
図１６で、携帯電話の送受信用アンテナＡＮＴ９７には、ＲＦモジュール９５のアンテナスイッチＭＭＩＣ９２の共通の入出力端子Ｉ／Ｏが接続されている。ベースバンド信号処理ＬＳＩ９６からの制御信号Ｂ、Ｂ＿Ｃｎｔは、ＲＦ＿ＩＣ９１を経由してアンテナスイッチＭＭＩＣ９２のコントローラ集積回路９８に供給される。送受信用アンテナＡＮＴ９７から共通の入出力端子Ｉ／ＯへのＲＦ信号の流れは携帯電話の受信動作ＲＸとなり、共通の入出力端子Ｉ／Ｏから送受信用アンテナＡＮＴ９７へのＲＦ信号の流れは携帯電話の送信動作ＴＸとなる。
In FIG. 16, a common input / output terminal I / O of the
ＲＦＩＣ９１は、ベースバンド信号処理ＬＳＩ９６からの送信ディジタルベースバンド信号ＴｘＤＢＩ、ＴｘＤＢＱをＲＦ送信信号に周波数アップコンバージョンを行う。逆に、ＲＦＩＣ９１は、送受信用アンテナＡＮＴ９７で受信されたＲＦ受信信号を受信ディジタルベースバンド信号ＲｘＤＢＩ、ＲｘＤＢＱに周波数ダウンコンバージョンを行いベースバンド信号処理ＬＳＩ９６に供給する。
The
ＲＦモジュール９５のアンテナスイッチＭＭＩＣ９２は共通の入出力端子Ｉ／Ｏと送受信端子ＴＲｘ１、ＴＲｘ２、ＴＲｘ３、ＴＲｘ４、ＴＲｘ５のいずれか単一又は複数の端子の間で信号経路を確立して、受信動作ＲＸと送信動作ＴＸとのいずれかを行う。
The
尚、ベースバンド信号処理ＬＳＩ（ＢＢ＿ＬＳＩ）９６は、携帯電話の外部不揮発性メモリ（図示略）とアプリケーションプロセッサ（図示略）とに接続されている。アプリケーションプロセッサは、携帯電話の液晶表示装置（図示略）とキー入力装置（図示略）とに接続され、汎用プログラムやゲームを含む種々のアプリケーションプログラムを実行することができる。 The baseband signal processing LSI (BB_LSI) 96 is connected to an external nonvolatile memory (not shown) of the mobile phone and an application processor (not shown). The application processor is connected to a liquid crystal display device (not shown) and a key input device (not shown) of the mobile phone, and can execute various application programs including general-purpose programs and games.
携帯電話等のモバイル機器のブートプログラム（起動イニシャライズプログラム）、オペレーティングシステムプログラム（ＯＳ）、ベースバンド信号処理ＬＳＩの内部のディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）によるＩＭＴ−Ａ方式の受信ベースバンド信号に関する位相振幅復調と送信ベースバンド信号に関する位相振幅変調のためのプログラム、及び、種々のアプリケーションプログラムは、外部不揮発性メモリに格納されることができる。 Phase amplitude demodulation of IMT-A received baseband signals by a boot program (startup initialization program), an operating system program (OS), and a digital signal processor (DSP) inside the baseband signal processing LSI of a mobile device such as a cellular phone The program for phase amplitude modulation related to the transmission baseband signal and various application programs can be stored in the external nonvolatile memory.
本実施例によれば、単一又は複数の通信周波数帯域で同時に通信可能な携帯電話において、Ａ／Ｄ変換器の動作周波数帯域を緩和し、携帯電話の消費電力を低減することができる。 According to the present embodiment, in a mobile phone that can simultaneously communicate in a single or a plurality of communication frequency bands, the operating frequency band of the A / D converter can be relaxed, and the power consumption of the mobile phone can be reduced.
次に、本発明の第７の実施例になる、携帯電話基地局の構成例について、図１７を参照しながら説明する。図１７は、第７の実施例による携帯電話基地局の構成を示すブロック図である。携帯電話基地局は、ベースバンド信号処理ＬＳＩ９６と、ＲＦモジュール９８と、アンテナモジュール１０１とで構成されている。ＲＦモジュール９８は、図１５で説明した送受信ユニット８１をディスクリート部品で構成され複通信周波数帯域の各帯域に対応する機能を有するＲＦユニット９９と複数のＲＦ電力増幅器９４からなる。アンテナモジュール１０１は、複通信周波数帯域の各帯域に対応するための複数のアンテナ９７と、複数のデュプレクサ９３と、複数の低雑音増幅器１００で構成されている。
図１７の例では、各通信周波数帯ごとにアンテナ９７を設け、各ＲＦ受信信号は帯域ごとに個別の送受信機で処理される。送受信ユニット８１も、既に述べた実施例における受信機ユニットと同様な、複通信周波数帯域を利用した送受機能を有している。本実施例によれば、単一又は複数の通信周波数帯域で同時に通信可能な基地局において、Ａ／Ｄ変換器の動作周波数帯域を緩和し、基地局の消費電力を低減することができる。
Next, a configuration example of a mobile phone base station according to the seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of a mobile phone base station according to the seventh embodiment. The mobile phone base station includes a baseband
In the example of FIG. 17, an
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変形可能であることは言うまでもない。 As mentioned above, although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the gist thereof.
例えば、図１６に示す携帯電話では、通信用ＲＦＩＣとベースバンド信号処理ＬＳＩとはそれぞれ別の半導体チップで構成されていたが、別な実施形態ではそれらは１つの半導体チップに統合された統合ワンチップとされることができる。 For example, in the mobile phone shown in FIG. 16, the communication RFIC and the baseband signal processing LSI are configured by different semiconductor chips, but in another embodiment, they are integrated into one semiconductor chip. Can be a chip.
１ 受信機
２、３、４、５、６ 低雑音増幅器、
７、８、９、１０、１１ ミキサー
１２、１３、１４、１５、１６ ローカル信号生成部、
１７、１８、１９、２０、２１ ベースバンド可変利得増幅器、
２２ マトリックススイッチ、
２３、２４、２５、２６、２７ Ａ／Ｄ変換器、
２８ 通信モード制御部、
３０、３１ マトリックススイッチ、
３２、３３、３４ ベースバンド可変利得増幅器、
３５、３６、３７ Ａ／Ｄ変換器、
３８ ディジタル変換ユニット、
３９ 受信機、
４０、４１ 低雑音増幅器、
４２、４３ イメージリジェクション型ミキサー、
４４、４５ ローカル信号生成部、
４６、４９ 電圧制御発振機、
４７、５０ ＰＬＬ回路、
４８、５１ ２分周器、
５２、５３ アナログベースバンドフィルタ、
５４、５５ ベースバンド可変利得増幅器、
５６、５７ Ａ／Ｄ変換器、
５８、５９ ディジタルベースバンドフィルタ、
６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７ ディジタル乗算器、
６８、６９、７０、７１ ディジタル加減算器、
７２ 受信機、
７３ 受信機、
７４ マトリックススイッチ、
７５、７６ Ａ／Ｄ変換器、
７７、７８、７９、８０ トランスミッションゲート、
８１ 送受信ユニット、
８２ 送信ユニット、
８３ 受信ユニット、
８４ マトリックススイッチ、
８５、８６、８７、８８、８９ Ａ／Ｄ変換器、
９０ 受信ディジタルインタフェース、
９１ ＲＦＩＣ、
９２ アンテナスイッチＭＭＩＣ、
９３ デュプレクサ、
９４ 電力増幅器、
９６ ベースバンド信号処理ＬＳＩ、
９７ アンテナ、
９８ コントローラ集積回路、
９９ ＲＦユニット、
１００ Ｔｏｗｅｒ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ、
１０１ アンテナモジュール、
１０２ ベースバンド処理部、
１１０ 基地局。
1
7, 8, 9, 10, 11
17, 18, 19, 20, 21 Baseband variable gain amplifier,
22 matrix switch,
23, 24, 25, 26, 27 A / D converter,
28 communication mode control unit,
30, 31 matrix switch,
32, 33, 34 Baseband variable gain amplifier,
35, 36, 37 A / D converter,
38 Digital conversion unit,
39 Receiver,
40, 41 Low noise amplifier,
42, 43 Image rejection mixer,
44, 45 Local signal generator,
46, 49 Voltage controlled oscillator,
47, 50 PLL circuit,
48, 512 divider,
52, 53 Analog baseband filter,
54, 55 Baseband variable gain amplifier,
56, 57 A / D converter,
58, 59 digital baseband filter,
60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67 Digital multiplier,
68, 69, 70, 71 Digital adder / subtractor,
72 receivers,
73 receiver,
74 Matrix switch,
75, 76 A / D converter,
77, 78, 79, 80 Transmission gate,
81 transceiver unit,
82 transmission units,
83 receiving units,
84 matrix switch,
85, 86, 87, 88, 89 A / D converter,
90 receiving digital interface,
91 RFIC,
92 Antenna switch MMIC,
93 Duplexer,
94 power amplifier,
96 Baseband signal processing LSI,
97 antenna,
98 controller integrated circuit,
99 RF unit,
100 Tower Mounted Amplifier,
101 antenna module,
102 baseband processing unit,
110 Base station.
Claims (20)
前記受信機は、
前記通信周波数帯域の各々に対応する複数（Ｎ）の受信ブロックと、
前記各受信ブロックの出力が入力される少なくとも１つのマトリックススイッチと、
前記マトリックススイッチに接続された少なくとも２つ以上のＡ／Ｄ変換器と、
前記受信ブロック、前記マトリックススイッチおよび前記Ａ／Ｄ変換器を制御する通信モード制御部とを備えて成り、
前記複数の受信ブロックのそれぞれは、受信用復調器と、受信用ローカル信号生成部とを含み、前記受信用復調器は前記受信用ローカル信号生成部から供給された受信用ローカル信号によりＲＦ受信信号を受信アナログ信号にダウンコンバートする機能を有しており、
前記通信モード制御部は、前記ＲＦ受信信号の構成に関する情報に基づいて、前記単一又は複数の通信周波数帯域に対応する前記受信ブロックを選択し、該選択された受信ブロックと前記Ａ／Ｄ変換器との接続パスを形成するように前記マトリックススイッチを切り替える制御を行う
ことを特徴とする受信機。 A receiver that receives a plurality of (N) communication frequency bands and receives an RF reception signal that is configured across a single or plural (M = 1 to N) communication frequency bands within the plurality of communication frequency bands. There,
The receiver
A plurality (N) of receiving blocks corresponding to each of the communication frequency bands;
At least one matrix switch to which the output of each receiving block is input;
At least two A / D converters connected to the matrix switch;
A communication mode control unit for controlling the reception block, the matrix switch, and the A / D converter;
Each of the plurality of reception blocks includes a reception demodulator and a reception local signal generation unit, and the reception demodulator receives an RF reception signal by a reception local signal supplied from the reception local signal generation unit. Has the function of down-converting to a received analog signal,
The communication mode control unit selects the reception block corresponding to the single or a plurality of communication frequency bands based on information on the configuration of the RF reception signal, and the selected reception block and the A / D conversion A receiver for controlling the matrix switch so as to form a connection path with the device.
前記複数のＡ／Ｄ変換器のそれぞれは、単一又は複数の通信周波数帯域で受信可能な最大ＲＦ受信信号周波数帯域幅よりも狭い周波数帯域で動作する
ことを特徴とする受信機。 In claim 1,
Each of the plurality of A / D converters operates in a frequency band narrower than a maximum RF received signal frequency bandwidth that can be received in a single or a plurality of communication frequency bands.
前記複数のＡ／Ｄ変換器は、タイムインタリーブ処理機能を有する
ことを特徴とする受信機。 In claim 2,
The plurality of A / D converters have a time interleave processing function.
前記複数のＡ／Ｄ変換器のそれぞれでは、ある一つの受信アナログ信号が、前記マトリックススイッチを介して少なくとも２つ以上の前記Ａ／Ｄ変換器に入力されたとき、前記各Ａ／Ｄ変換器が異なる位相のサンプリングＣＬＫで動作する
ことを特徴とする受信機。 In claim 2,
In each of the plurality of A / D converters, when one received analog signal is input to at least two or more A / D converters via the matrix switch, the A / D converters Operates with sampling CLK of different phases.
前記ＲＦ受信信号の構成に関する情報は、同時に受信する前記ＲＦ受信信号の数と前記各ＲＦ受信信号の受信信号周波数帯域幅に関する情報である
ことを特徴とする受信機。 In claim 1,
The information regarding the configuration of the RF reception signal is information regarding the number of the RF reception signals received simultaneously and the reception signal frequency bandwidth of each of the RF reception signals.
前記複数の受信ブロックのそれぞれは、ダイレクトダウンコンバージョン受信機アーキテクチャーである
ことを特徴とする受信機。 In claim 2,
Each of the plurality of receiving blocks has a direct down-conversion receiver architecture.
前記複数の受信ブロックのうち、少なくとも２つ以上の受信ブロックはＬｏｗ−ＩＦダウンコンバージョン受信機アーキテクチャーである
ことを特徴とする受信機。 In claim 2,
The receiver characterized in that at least two of the plurality of reception blocks have a Low-IF down-conversion receiver architecture.
前記受信機は、
受信可能な前記通信周波数帯域ごとに対応する複数の前記受信ブロックと、前記複数のＡ／Ｄ変換器とを接続する１つの前記マトリックススイッチと備え、
前記Ａ／Ｄ変換器の数は、同時に受信する前記ＲＦ受信信号の最大の数と同数である
ことを特徴とする受信機。 In claim 2,
The receiver
A plurality of the reception blocks corresponding to each of the receivable communication frequency bands, and the one matrix switch for connecting the plurality of A / D converters,
The number of the A / D converters is the same as the maximum number of the RF reception signals received simultaneously.
前記受信機は、
受信可能な通信周波数帯域ごとの前記受信ブロックと、
１つの前記マトリックススイッチと、
同時に受信する最大ＲＦ受信信号の数と同数の前記Ａ／Ｄ変換器とを具備しており、
前記通信モード制御部は、前記受信機の動作モードが単一もしくは複数の通信周波数帯域で前記Ａ／Ｄ変換器の帯域以上の前記ＲＦ受信信号を受信するとき、前記帯域以上の受信アナログ信号を、前記マトリックススイッチを介して、２つ以上の前記Ａ／Ｄ変換器に入力する
ことを特徴とする受信機。 In claim 2,
The receiver
The reception block for each communication frequency band that can be received;
One of the matrix switches;
Including the same number of A / D converters as the maximum number of RF reception signals received simultaneously,
The communication mode control unit is configured to receive an analog signal received above the band when the receiver receives an RF reception signal that is equal to or higher than the band of the A / D converter in a single or a plurality of communication frequency bands. The receiver inputs to two or more A / D converters via the matrix switch.
前記受信機は、
受信可能な通信周波数帯域ごとの前記受信ブロックと、
１つの前記マトリックススイッチと、
同時に受信する最大ＲＦ受信信号の数と同数の前記Ａ／Ｄ変換器とを具備しており、
前記通信モード制御部は、前記受信機の動作モードが、単一もしくは複数の通信周波数帯域で前記Ａ／Ｄ変換器の帯域以下のＲＦ受信信号を受信するとき、前記帯域以下の受信アナログ信号を、前記マトリックススイッチを介して、１つの前記各Ａ／Ｄ変換器に入力する
ことを特徴とする受信機。 In claim 2,
The receiver
The reception block for each communication frequency band that can be received;
One of the matrix switches;
Including the same number of A / D converters as the maximum number of RF reception signals received simultaneously,
The communication mode control unit receives an analog signal received below the band when an operation mode of the receiver receives an RF reception signal below the band of the A / D converter in a single or a plurality of communication frequency bands. The receiver inputs to each of the A / D converters via the matrix switch.
前記受信機は、ベースバンド処理部を備えており、
該ベースバンド処理部において、前記ＲＦ受信信号の構成に関する情報として、前記ＲＦ受信信号に含まれている情報から、次に受信する信号の通信周波数帯と通信周波数帯域との情報を含んだベースバンド制御信号を生成し、前記通信モード制御部へ出力する
ことを特徴とする受信機。 In claim 1,
The receiver includes a baseband processing unit,
In the baseband processing unit, as information regarding the configuration of the RF reception signal, a baseband including information on a communication frequency band and a communication frequency band of a signal to be received next from information included in the RF reception signal A receiver that generates a control signal and outputs the control signal to the communication mode control unit.
前記受信機は、
受信可能な通信周波数帯域ごとに前記複数の受信ブロックと、
同時に受信する前記ＲＦ受信信号の最大数よりも少なく、かつ、同時に受信する最大ＲＦ受信信号の数の半分以上の数の複数のベースバンド可変利得増幅器と、
複数の前記Ａ／Ｄ変換器とを含み、
前記マトリックススイッチは、前記受信ブロックと前記ベースバンド可変利得増幅器とを接続する第一マトリックススイッチと、前記ベースバンド可変利得増幅器と前記Ａ／Ｄ変換器とを接続する第二マトリックススイッチとを有し、
前記複数の受信ブロックのうち、少なくとも２つ以上の前記受信ブロックはＬｏｗ−ＩＦダウンコンバージョン受信機アーキテクチャーであり、
前記通信モード制御部は、
前記複数の受信ブロックからの複数の受信アナログ信号は前記第一マトリックススイッチを介して前記ベースバンド可変利得増幅器へ入力し、該ベースバンド可変利得増幅器の出力は、前記第二マトリックススイッチを介して前記複数のＡ／Ｄ変換器へ入力し、
同時に受信する前記ＲＦ受信信号の数に応じて、前記第一マトリックススイッチにおける前記複数のベースバンド可変利得増幅器への接続パスを切り替え、
前記受信アナログ信号の信号周波数帯域幅に応じて、前記第二マトリックススイッチにおける前記複数のＡ／Ｄ変換器への接続パスを切り替える
ことを特徴とする受信機。 In claim 1,
The receiver
The plurality of reception blocks for each receivable communication frequency band,
A plurality of baseband variable gain amplifiers that are less than the maximum number of RF reception signals that are received simultaneously and that are at least half the number of maximum RF reception signals that are received simultaneously;
A plurality of the A / D converters,
The matrix switch includes a first matrix switch that connects the reception block and the baseband variable gain amplifier, and a second matrix switch that connects the baseband variable gain amplifier and the A / D converter. ,
Of the plurality of reception blocks, at least two of the reception blocks have a Low-IF down-conversion receiver architecture,
The communication mode control unit
A plurality of received analog signals from the plurality of receiving blocks are input to the baseband variable gain amplifier via the first matrix switch, and an output of the baseband variable gain amplifier is input to the baseband variable gain amplifier via the second matrix switch. Input to multiple A / D converters
Switching connection paths to the plurality of baseband variable gain amplifiers in the first matrix switch according to the number of RF reception signals received simultaneously,
A receiver that switches connection paths to the plurality of A / D converters in the second matrix switch in accordance with a signal frequency bandwidth of the received analog signal.
前記複数のＬｏｗ−ＩＦダウンコンバージョン受信ブロックは、それぞれＬｏｗ−ＩＦ受信用ローカル信号生成部を含み、
該複数のＬｏｗ−ＩＦ受信用ローカル信号生成部では、それぞれ位相差が異なるＬｏｗ−ＩＦ受信用ローカル信号を生成する
ことを特徴とする受信機。 In claim 12,
Each of the plurality of Low-IF down-conversion receiving blocks includes a local signal generator for receiving Low-IF,
The plurality of Low-IF reception local signal generators generate Low-IF reception local signals having different phase differences.
前記２つのＬｏｗ−ＩＦダウンコンバージョン受信ブロックにおいて、それぞれ位相差が異なる前記Ｌｏｗ−ＩＦ受信用ローカル信号でダウンコンバージョンされた２つの受信アナログ信号は、前記第一マトリックススイッチを介して共通の前記ベースバンド可変利得増幅器へ入力され、
該ベースバンド可変利得増幅器から出力される合成受信アナログ信号は、前記第二マトリックススイッチを介して、合成受信アナログ信号の信号周波数帯域幅に応じて単一又は複数の前記Ａ／Ｄ変換器へ入力され、
前記受信機は、更に、
前記合成受信ディジタル信号に対して、前記２つのＬｏｗ−ＩＦ受信用ローカル信号の位相にそれぞれ直交した２つのＬｏｗ−ＩＦ受信用ディジタルローカル信号を掛け合わせることにより、２つの受信ディジタル信号へと分離するディジタル変換ユニットを含む
ことを特徴とする受信機。 In claim 13,
In the two Low-IF down-conversion receiving blocks, the two received analog signals down-converted by the Low-IF receiving local signals having different phase differences are transmitted through the first matrix switch to the common baseband. Input to the variable gain amplifier,
The combined reception analog signal output from the baseband variable gain amplifier is input to the single or plural A / D converters via the second matrix switch according to the signal frequency bandwidth of the combined reception analog signal. And
The receiver further includes:
The composite received digital signal is separated into two received digital signals by multiplying the two low-IF received digital local signals orthogonal to the phase of the two low-IF received local signals, respectively. A receiver comprising a digital conversion unit.
前記合成受信アナログ信号を生成する前記２つのＬｏｗ−ＩＦダウンコンバージョン受信ブロックでは、それぞれのＬｏｗ−ＩＦ受信用ローカル信号の位相差は、座標軸上で原点対象となるように選択される
ことを特徴とする受信機。 In claim 14,
In the two Low-IF down-conversion reception blocks that generate the combined reception analog signal, the phase difference between the local signals for receiving the Low-IF is selected so as to be the origin target on the coordinate axis. Receiver.
前記通信モード制御部の制御により、
単一の通信周波数帯域で前記Ａ／Ｄ変換器の帯域以上のＲＦ受信信号を受信するとき、前記Ａ／Ｄ変換器の帯域以上の単一受信アナログ信号は、前記第一マトリックススイッチを介して、一つの前記ベースバンド可変利得増幅器へ接続され、さらに前記第二マトリックススイッチを介して、２つ以上の前記Ａ／Ｄ変換器に入力され、
単一の通信周波数帯域で前記Ａ／Ｄ変換器の帯域以下のＲＦ受信信号を受信するとき、前記Ａ／Ｄ変換器の帯域以下の単一受信アナログ信号は、前記第一マトリックススイッチを介して、一つの前記ベースバンド可変利得増幅器へ接続され、さらに前記第二マトリックススイッチを介して、一つの前記Ａ／Ｄ変換器に入力され、
前記ベースバンド可変利得増幅器の数よりも少ない複数の通信周波数帯域で、Ａ／Ｄ変換器の帯域以上のＲＦ受信信号を受信するとき、前記Ａ／Ｄ変換器の帯域以上の前記複数の受信アナログ信号は、前記第一マトリックススイッチを介して、それぞれ異なるベースバンド可変利得増幅器へ接続され、さらに前記第二マトリックススイッチを介して、それぞれ異なる２つ以上の前記Ａ／Ｄ変換器に入力され、
前記ベースバンド可変利得増幅器の数よりも少ない複数の通信周波数帯域で、Ａ／Ｄ変換器の帯域以下のＲＦ受信信号を受信するとき、前記Ａ／Ｄ変換器の帯域以下の前記複数の受信アナログ信号は、前記第一マトリックススイッチを介して、それぞれ異なる前記ベースバンド可変利得増幅器へ接続され、さらに前記第二マトリックススイッチを介して、それぞれ異なる一つの前記Ａ／Ｄ変換器に入力され、
前記ベースバンド可変利得増幅器の数よりも多い複数の通信周波数帯域で、Ａ／Ｄ変換器の帯域以上のＲＦ受信信号を受信するとき、前記Ａ／Ｄ変換器の帯域以上の前記複数の受信アナログ信号は、前記第一マトリックススイッチを介して、二つずつ共通の前記ベースバンド可変利得増幅器へ接続され、さらに前記第二マトリックススイッチを介して、それぞれ異なる２つ以上の前記Ａ／Ｄ変換器に入力され、前記複数の合成受信ディジタル信号は前記ディジタル変換ユニットへと接続され、それぞれ２つの受信ディジタル信号に分離され、
前記ベースバンド可変利得増幅器の数よりも多い複数の通信周波数帯域で、前記Ａ／Ｄ変換器の帯域以下のＲＦ受信信号を受信するとき、前記複数の前記Ａ／Ｄ変換器の帯域以下の受信アナログ信号は、前記第一マトリックススイッチを介して、二つずつ共通の前記ベースバンド可変利得増幅器へ接続され、さらに前記第二マトリックススイッチを介して、それぞれ異なる一つの前記Ａ／Ｄ変換器に入力され、前記複数の合成受信ディジタル信号はディジタル変換ユニットでそれぞれ２つの受信ディジタル信号に分離される
ことを特徴とする受信機。 In claim 15,
Under the control of the communication mode control unit,
When receiving an RF reception signal that exceeds the band of the A / D converter in a single communication frequency band, the single reception analog signal that exceeds the band of the A / D converter passes through the first matrix switch. , Connected to one of the baseband variable gain amplifiers, and further input to two or more A / D converters via the second matrix switch,
When receiving an RF reception signal below the band of the A / D converter in a single communication frequency band, the single reception analog signal below the band of the A / D converter is passed through the first matrix switch. , Connected to one of the baseband variable gain amplifiers, and further input to one of the A / D converters via the second matrix switch,
When receiving an RF reception signal equal to or higher than the band of the A / D converter in a plurality of communication frequency bands smaller than the number of the baseband variable gain amplifiers, the plurality of reception analogs equal to or higher than the band of the A / D converter The signals are connected to different baseband variable gain amplifiers via the first matrix switch, and further input to two or more different A / D converters via the second matrix switch,
When receiving RF reception signals below the band of the A / D converter in a plurality of communication frequency bands smaller than the number of the baseband variable gain amplifiers, the plurality of reception analogs below the band of the A / D converter The signals are connected to the different baseband variable gain amplifiers via the first matrix switch, and further input to the different A / D converters via the second matrix switch,
When receiving an RF reception signal that is greater than or equal to the band of the A / D converter in a plurality of communication frequency bands greater than the number of the baseband variable gain amplifiers, the plurality of received analogs that are greater than or equal to the band of the A / D converter A signal is connected to the common baseband variable gain amplifier two by two through the first matrix switch, and further to two or more different A / D converters through the second matrix switch. And the plurality of combined received digital signals are connected to the digital conversion unit and separated into two received digital signals,
When receiving RF reception signals below the band of the A / D converter in a plurality of communication frequency bands larger than the number of the baseband variable gain amplifiers, reception below the band of the plurality of A / D converters The analog signals are connected to the common baseband variable gain amplifier two by two through the first matrix switch, and are further input to different one A / D converters through the second matrix switch. And the plurality of combined received digital signals are separated into two received digital signals by a digital conversion unit.
該送受信ユニットは、複数（Ｎ）の通信周波数帯域に対応し、該複数の通信周波数帯域内の単一又は複数（Ｍ＝１〜Ｎ）の通信周波数帯域にまたがって構成されたＲＦ受信信号を受信する受信機を備えており、
前記受信機は、
前記通信周波数帯域の各々に対応する複数（Ｎ）の受信ブロックと、
前記各受信ブロックの出力が入力される少なくとも１つのマトリックススイッチと、
前記マトリックススイッチに接続された少なくとも２つ以上のＡ／Ｄ変換器と、
前記受信ブロック、前記マトリックススイッチおよび前記Ａ／Ｄ変換器を制御する通信モード制御部とを備えて成り、
前記複数の受信ブロックのそれぞれは、受信用復調器と、受信用ローカル信号生成部とを含み、前記受信用復調器は前記受信用ローカル信号生成部から供給された受信用ローカル信号によりＲＦ受信信号を受信アナログ信号にダウンコンバートする機能を有しており、
前記複数のＡ／Ｄ変換器は、タイムインタリーブ処理機能を有しており、
前記通信モード制御部は、前記ＲＦ受信信号の構成に関する情報に基づいて、前記単一又は複数の通信周波数帯域に対応する前記受信ブロックを選択し、該選択された受信ブロックと前記Ａ／Ｄ変換器との接続パスを形成するように前記マトリックススイッチを切り替える制御を行う
ことを特徴とする送受信ユニット。 A transmission / reception unit comprising a transmission unit and a reception unit,
The transmission / reception unit corresponds to a plurality of (N) communication frequency bands, and receives an RF reception signal configured across a single or plural (M = 1 to N) communication frequency bands within the plurality of communication frequency bands. It has a receiver to receive,
The receiver
A plurality (N) of receiving blocks corresponding to each of the communication frequency bands;
At least one matrix switch to which the output of each receiving block is input;
At least two A / D converters connected to the matrix switch;
A communication mode control unit for controlling the reception block, the matrix switch, and the A / D converter;
Each of the plurality of reception blocks includes a reception demodulator and a reception local signal generation unit, and the reception demodulator receives an RF reception signal by a reception local signal supplied from the reception local signal generation unit. Has the function of down-converting to a received analog signal,
The plurality of A / D converters have a time interleave processing function,
The communication mode control unit selects the reception block corresponding to the single or a plurality of communication frequency bands based on information on the configuration of the RF reception signal, and the selected reception block and the A / D conversion A transmission / reception unit that performs control to switch the matrix switch so as to form a connection path with a device.
前記複数のＡ／Ｄ変換器のそれぞれは、単一又は複数の通信周波数帯域で受信可能な最大ＲＦ受信信号周波数帯域幅よりも狭い周波数帯域で動作する
ことを特徴とする送受信ユニット。 In claim 17,
Each of the plurality of A / D converters operates in a frequency band narrower than a maximum RF received signal frequency bandwidth that can be received in a single or a plurality of communication frequency bands.
前記複数の受信ブロックのうち、少なくとも２つ以上の受信ブロックはＬｏｗ−ＩＦダウンコンバージョン受信機アーキテクチャーである
ことを特徴とする送受信ユニット。 In claim 17,
The transmission / reception unit, wherein at least two reception blocks of the plurality of reception blocks have a Low-IF down-conversion receiver architecture.
前記ＲＦモジュールは、送受信ユニットをディスクリート部品で構成され複通信周波数帯域の各帯域に対応する機能を有するＲＦユニットと、複数のＲＦ電力増幅器とを有し、
前記アンテナモジュールは、前記複通信周波数帯域の各帯域に対応するための、複数のアンテナと、複数のデュプレクサと、複数の低雑音増幅器とを備えており、
前記送受信ユニットは、送信ユニットおよび受信ユニットを含み、
該送受信ユニットは、複数（Ｎ）の通信周波数帯域に対応し、該複数の通信周波数帯域内の単一又は複数（Ｍ＝１〜Ｎ）の通信周波数帯域にまたがって構成されたＲＦ受信信号を受信する受信機を備えており、
前記受信機は、
前記通信周波数帯域の各々に対応する複数（Ｎ）の受信ブロックと、
前記各受信ブロックの出力が入力される少なくとも１つのマトリックススイッチと、
前記マトリックススイッチに接続された少なくとも２つ以上のＡ／Ｄ変換器と、
前記受信ブロック、前記マトリックススイッチおよび前記Ａ／Ｄ変換器を制御する通信モード制御部とを備えて成り、
前記複数の受信ブロックのそれぞれは、受信用復調器と、受信用ローカル信号生成部とを含み、前記受信用復調器は前記受信用ローカル信号生成部から供給された受信用ローカル信号によりＲＦ受信信号を受信アナログ信号にダウンコンバートする機能を有しており、
前記複数のＡ／Ｄ変換器は、タイムインタリーブ処理機能を有しており、
前記通信モード制御部は、前記ＲＦ受信信号の構成に関する情報に基づいて、前記単一又は複数の通信周波数帯域に対応する前記受信ブロックを選択し、該選択された受信ブロックと前記Ａ／Ｄ変換器との接続パスを形成するように前記マトリックススイッチを切り替える制御を行う
ことを特徴とする基地局。 A base station comprising a baseband signal processing LSI, an RF module, and an antenna module 1,
The RF module includes a RF unit having a function corresponding to each band of a multi-communication frequency band in which a transmission / reception unit is composed of discrete components, and a plurality of RF power amplifiers,
The antenna module includes a plurality of antennas, a plurality of duplexers, and a plurality of low noise amplifiers for supporting each band of the multiple communication frequency band,
The transmission / reception unit includes a transmission unit and a reception unit,
The transmission / reception unit corresponds to a plurality of (N) communication frequency bands, and receives an RF reception signal configured across a single or plural (M = 1 to N) communication frequency bands within the plurality of communication frequency bands. It has a receiver to receive,
The receiver
A plurality (N) of receiving blocks corresponding to each of the communication frequency bands;
At least one matrix switch to which the output of each receiving block is input;
At least two A / D converters connected to the matrix switch;
A communication mode control unit for controlling the reception block, the matrix switch, and the A / D converter;
Each of the plurality of reception blocks includes a reception demodulator and a reception local signal generation unit, and the reception demodulator receives an RF reception signal by a reception local signal supplied from the reception local signal generation unit. Has the function of down-converting to a received analog signal,
The plurality of A / D converters have a time interleave processing function,
The communication mode control unit selects the reception block corresponding to the single or a plurality of communication frequency bands based on information on the configuration of the RF reception signal, and the selected reception block and the A / D conversion A base station that performs control to switch the matrix switch so as to form a connection path with a device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010099935A JP2011233962A (en) | 2010-04-23 | 2010-04-23 | Receiver, transceiver unit employing the same and base station |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2010099935A Pending JP2011233962A (en) | 2010-04-23 | 2010-04-23 | Receiver, transceiver unit employing the same and base station |
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| JP (1) | JP2011233962A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11973550B2 (en) | 2020-12-29 | 2024-04-30 | Skyworks Solutions, Inc. | Beamforming communication system with flexibility and modularity |
-
2010
- 2010-04-23 JP JP2010099935A patent/JP2011233962A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11973550B2 (en) | 2020-12-29 | 2024-04-30 | Skyworks Solutions, Inc. | Beamforming communication system with flexibility and modularity |
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