專利名稱：自動頻率控制系統(tǒng)，其操作控制方法和相應移動通信裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種自動頻率控制(AFC)系統(tǒng)，及其操作控制方法和使用該系統(tǒng)和方法的移動通信裝置。更具體地，本發(fā)明涉及AFC系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于使移動通信系統(tǒng)中基站的參考頻率與移動通信裝置的參考頻率相匹配。
背景技術：
常規(guī)的這種AFC系統(tǒng)的例子在圖5中示出。參考圖5，TCXO(溫度補償晶體振蕩器)1是電壓控制振蕩器，其產生移動通信裝置的參考頻率。TCXO 1產生的參考頻率由從AFC部分2饋送的TCXO控制信號所確定。無線電部分3使用從TCXO 1輸出的參考頻率的參考信號，由未示出的PLL(鎖相環(huán))電路產生本地振蕩頻率，以將從基站傳送的載波轉換為基帶信號。
數(shù)字信號處理部分4通過使用來自無線電部分3的基帶信號，執(zhí)行數(shù)字處理。通過在基帶信號處理部分(解調器)41中解調信號，來進行通信。另一方面，數(shù)字信號處理部分4在頻率誤差測量部分42中產生在基站和移動通信裝置之間的頻率誤差信息，以饋送到AFC部分2。
AFC部分在TCXO誤差轉換部分21中將由數(shù)字信號處理部分4獲得的頻率誤差信息轉換為TCXO誤差信號，并且在TCXO控制部分22中根據(jù)TCXO誤差信號產生TCXO控制信號，以使移動通信裝置的參考頻率與基站的參考頻率相匹配。由于移動通信裝置的參考頻率必須一直與基站的參考頻率相匹配，所以只要載波存在，AFC部分的AFC控制就必須保持有效。
圖6是示出了AFC部分2的操作的流程圖，其中，移動通信裝置和基站的參考頻率被監(jiān)控(步驟S61)。當頻率誤差小于預定的閾值時，認為是AFC鎖定狀態(tài)而停止對TCXO控制信號的更新(步驟S62和S63)。另一方面，即使在AFC鎖定狀態(tài)下，對頻率誤差的監(jiān)控也繼續(xù)進行(步驟S61)。當頻率誤差變得大于或等于閾值時，認為是AFC非鎖定狀態(tài)而恢復使移動通信裝置的參考頻率與基站的參考頻率相匹配的控制(步驟S62和S64)。
這里，將討論在AFC部分的頻率誤差測量部分42中的頻率誤差測量方法的例子。從基站中，已知的符號圖案被饋送。使用這個已知的符號圖案，計算移動通信裝置的頻率誤差。參考圖7，示出了從基站饋送的已知符號圖案的例子。當(0，0)作為第一符號圖案從基站饋送時，并且當移動通信裝置的參考頻率與基站的參考頻率之間不存在誤差時，來自基站的第一符號和第二符號被解調為I-Q坐標上的同一向量，如圖8所示。
然而，當移動通信裝置的參考頻率漂移而引起誤差時，第一符號和第二符號變成I-Q坐標中不同的向量，并且兩個向量之間的偏移角度θ對應頻率誤差，如圖9所示。通過將頻率誤差θ轉換為TCXO 1的控制電壓并控制TCXO 1，θ＝0被建立以使移動通信裝置和基站的參考頻率相匹配。應當注意的是，參考圖7到圖9的所討論的頻率誤差測量系統(tǒng)在移動通信系統(tǒng)中是眾所周知的，更加詳細的討論將被略去。
在圖5示出的常規(guī)的AFC部分2中，保持對TCXO 1的參考頻率的控制，使得即使當基站與移動通信裝置之間的載波通信由于建筑、隧道等影響而被中斷以至通信被停止時，AFC操作也被固有地執(zhí)行。于是，由于噪聲成分或類似原因的存在，導致頻率誤差信息的錯誤識別，進而導致AFC處于非鎖定狀態(tài)，TCXO被由于噪聲成分或類似原因的存在而再一次產生的頻率誤差信息所控制，這可能引起移動通信裝置參考頻率的明顯漂移。
當參考頻率明顯地漂移時，AFC的接入速度會變低，或者與基站的通信會變得不可能。
這里，參考公開號為昭和61(1986)-73416的日本未審查專利，其中公開了當通信器件中的通信被中斷時用于中斷AFC數(shù)據(jù)更新的技術。當通信被中斷時，有很大的可能AFC已經偏移而可能保持偏移量。通信的中斷由接收波的不良狀態(tài)引起。當AFC以不良接收波被執(zhí)行時，會引起頻率偏移。

發(fā)明內容
本發(fā)明考慮到前面提到的現(xiàn)有技術的缺點而被設計出。因而，本發(fā)明的目的是提供AFC系統(tǒng)，即使當由于通信中斷AFC控制信號變得異常時，通過使用在先正常AFC控制信號，也能夠進行通信而不引起在下一次通信中的任何問題。本發(fā)明的目的還有提供所述系統(tǒng)的操作控制方法和使用所述系統(tǒng)和所述方法的移動通信裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，自動頻率控制系統(tǒng)包括受控振蕩裝置；頻率轉換裝置，用于基于受控振蕩裝置的振蕩頻率產生本地振蕩頻率，并且基于本地振蕩頻率，將包括接收參考頻率信息的接收信號，轉換為基帶信號。
自動頻率控制裝置，用于基于在基帶信號中包含的接收參考頻率信息，產生受控振蕩裝置的頻率誤差信息，并且通過根據(jù)頻率誤差信息產生控制信號，控制受控振蕩裝置；以及控制裝置，用于通過所述自動頻率控制裝置使用在先自動頻率控制鎖定狀態(tài)時的控制信號，響應通信的中斷，執(zhí)行對自動頻率控制操作的控制。
自動頻率控制裝置會產生表示自動頻率控制鎖定狀態(tài)/非鎖定狀態(tài)的狀態(tài)信息，當狀態(tài)信息表示自動頻率控制非鎖定狀態(tài)時，表示自動頻率控制非鎖定狀態(tài)的信號會被饋送到控制裝置，并且當狀態(tài)信息表示自動頻率控制鎖定狀態(tài)時，表示自動頻率控制鎖定狀態(tài)的信號和此時的控制信號會被饋送到控制裝置。
當狀態(tài)信息表示通信中斷時的自動頻率控制非鎖定狀態(tài)時，控制裝置會將在先自動頻率控制鎖定狀態(tài)時的控制信號饋送到自動頻率控制裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，一種移動通信裝置可以使用本發(fā)明第一個方面的自動頻率控制系統(tǒng)。
接收參考頻率信息可以是表示基站參考頻率的信息。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，用于自動頻率控制系統(tǒng)的操作控制方法包括受控振蕩裝置；頻率轉換裝置，用于基于受控振蕩裝置的振蕩頻率產生本地振蕩頻率，并且基于本地振蕩頻率，將包括接收參考頻率信息的接收信號，轉換為基帶信號；自動頻率控制裝置，用于基于在基帶信號中包含的接收參考頻率信息，產生受控振蕩裝置的頻率誤差信息，并且通過根據(jù)頻率誤差信息產生控制信號，控制受控振蕩裝置，操作控制方法包括以下步驟為響應通信中斷而激活的控制步驟，其通過自動頻率控制裝置使用在先自動頻率控制鎖定狀態(tài)時的控制信號，執(zhí)行對自動頻率控制操作的控制。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，一種存儲程序的存儲介質，所述程序用于使計算機執(zhí)行對自動頻率控制系統(tǒng)的操作控制，所述自動頻率控制系統(tǒng)包括受控振蕩裝置；頻率轉換裝置，用于基于受控振蕩裝置的振蕩頻率產生本地振蕩頻率，并且基于本地振蕩頻率，將包括接收參考頻率信息的接收信號，轉換為基帶信號；自動頻率控制裝置，用于基于在基帶信號中包含的接收參考頻率信息，產生受控振蕩裝置的頻率誤差信息，并且通過根據(jù)頻率誤差信息產生控制信號，控制受控振蕩裝置，程序包括以下步驟為響應通信中斷而激活的控制步驟，其通過自動頻率控制裝置使用在先自動頻率控制鎖定狀態(tài)時的控制信號，執(zhí)行對自動頻率控制操作的控制。
程序還可以包括以下步驟，在自動頻率控制裝置中產生表示自動頻率控制鎖定狀態(tài)/非鎖定狀態(tài)的狀態(tài)信息，當狀態(tài)信息表示自動頻率控制非鎖定狀態(tài)時，表示自動頻率控制非鎖定狀態(tài)的信號被產生，并且當狀態(tài)信息表示自動頻率控制鎖定狀態(tài)時，產生表示自動頻率控制鎖定狀態(tài)的信號和此時的控制信號，以及控制步驟包括以下的步驟，當狀態(tài)信息表示通信中斷時的自動頻率控制非鎖定狀態(tài)時，將在先自動頻率控制鎖定狀態(tài)時的控制信號饋送到自動頻率控制裝置。
本發(fā)明的操作將在下面描述。在本發(fā)明中，AFC部分被監(jiān)控。通信中斷時，如果處于非鎖定狀態(tài)，通過使用在先自動頻率控制鎖定狀態(tài)時的控制信號，AFC操作被控制。通過這樣，當由于建筑、隧道等的影響引起通信中斷時，移動通信裝置的參考頻率不會明顯地從基站的參考頻率偏移，以利于下一次通信中的通信。


從下文給出的詳細描述和本發(fā)明優(yōu)選實施例的附圖，本發(fā)明將會被更加充分地理解，然而，所述優(yōu)選實施例不應作為對本發(fā)明的限定，而只是為解釋和理解之用。
在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的AFC系統(tǒng)的優(yōu)選實施例的方框圖；圖2是圖1的AFC部分在正常狀態(tài)下的操作流程圖；圖3是圖1的AFC狀態(tài)監(jiān)控部分的操作流程圖；圖4是通信中斷時AFC狀態(tài)監(jiān)控部分的操作流程圖；圖5是示出現(xiàn)有技術的方框圖；圖6是圖5中AFC部分的操作流程圖；圖7是示出了從基站傳送出的已知符號圖案的例子的示圖；圖8是示出了在頻率誤差不存在情況下的解調符號的示圖；以及圖9是示出了在頻率誤差存在情況下的解調符號的示圖。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明，下面將參考附圖結合本發(fā)明的自動頻率控制(AFC)系統(tǒng)、其操作控制方法和使用該系統(tǒng)和方法的移動通信裝置的優(yōu)選實施例，對本發(fā)明進行詳細地論述。在下面的描述中，提出了大量特定的細節(jié)，以更全面地了解本發(fā)明。然而，對于本領域技術人員，很明顯在沒有這些特定細節(jié)的情況下本發(fā)明也可以被實行。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的AFC系統(tǒng)的優(yōu)選實施例的方框圖，其中與圖5中相同的組成成分將用相同的參考標號來表示，并且對于共同組成成分的細節(jié)討論將被略去，以避免多余的公開，并且借此保持公開內容足夠簡單以利于清楚的理解本發(fā)明。在圖1示出的優(yōu)選實施例中，增加了AFC狀態(tài)監(jiān)控部分5以監(jiān)控圖5示出的現(xiàn)有技術中的AFC部分2的狀態(tài)。另一方面，在AFC部分中，提供了AFC狀態(tài)產生部分23，用于產生表示AFC狀態(tài)的狀態(tài)信號，即用于產生AFC鎖定狀態(tài)/非鎖定狀態(tài)的狀態(tài)信號。
AFC狀態(tài)監(jiān)控部分5包括AFC狀態(tài)監(jiān)控部分51，用于監(jiān)控由AFC狀態(tài)產生部分23產生的狀態(tài)信號；和通信監(jiān)控部分52，用于監(jiān)控通信中斷。其它構成部分與圖5中的現(xiàn)有技術相似。
圖2是AFC部分2正常操作的操作流程圖，其中，移動通信裝置和基站的參考頻率誤差被監(jiān)控(步驟S21)。當頻率誤差小于預定的閾值時，認為是AFC鎖定狀態(tài)而產生鎖定狀態(tài)信號(步驟S22和S23)，并且停止對TCXO控制信號的更新(步驟S24)。接著，鎖定狀態(tài)信號和此時相應的TCXO控制信號被饋送到AFC狀態(tài)監(jiān)控部分5(步驟S25)。
即使在AFC鎖定狀態(tài)，對頻率誤差的監(jiān)控也繼續(xù)進行(步驟S21)。當頻率誤差變得大于或等于閾值時，認為是AFC非鎖定(沒有鎖定)狀態(tài)而產生非鎖定狀態(tài)信號(步驟26)，以通過TCXO控制信號控制(步驟S27)移動通信裝置參考頻率的匹配。同時，非鎖定狀態(tài)信號被饋送到AFC狀態(tài)監(jiān)控部分5(步驟S28)。接著，所述程序返回到步驟S21。
圖3是示出AFC狀態(tài)監(jiān)控部分5的操作的流程圖。參考圖3，保持監(jiān)控移動通信裝置的通信狀態(tài)(步驟S31)。當通信由于建筑、隧道等原因暫時被中斷而停止時(步驟S32)，監(jiān)控來自AFC部分2的狀態(tài)信號(步驟S33)以執(zhí)行后面的操作。應當注意到，作為一種在通信監(jiān)控部分52中監(jiān)控通信狀態(tài)的方法，表示來自基站的下行接收信號的接收質量的SIR(信噪比)被監(jiān)控，用于當SIR變得小于或者等于閾值時，做出通信中斷的判斷。
當通信被中斷時(AFC部分的操作被停止)，監(jiān)控AFC狀態(tài)信號。如果AFC狀態(tài)信號是鎖定狀態(tài)信號，所述鎖定狀態(tài)信號作為AFC控制信號被通知給AFC部分2(步驟S35)。如果AFC狀態(tài)信號是非鎖定狀態(tài)信號，所述非鎖定狀態(tài)信號和在先鎖定時的TCXO控制信號作為AFC控制信號，被通知給AFC部分2(步驟S36)。
圖4是示出通信中斷時AFC部分2操作的流程圖。參考圖4，從AFC狀態(tài)監(jiān)控部分5通知的AFC控制信號被監(jiān)控(步驟S41)。如果AFC控制信號是鎖定狀態(tài)信號(步驟S42和S43)，當前TCXO控制信號被保持(步驟S44)。當被通知的AFC控制信號是非鎖定狀態(tài)信號時，通過使用同時被通知的TCXO控制信號，執(zhí)行TCXO控制(步驟S43和S45)。
即，通信中斷時，如果AFC部分處于非鎖定狀態(tài)，則在先鎖定狀態(tài)時的TCXO控制信號被通知給AFC部分2。使用被通知的TCXO控制信號，AFC部分執(zhí)行TCXO控制。因此，下一次通信時(通信恢復時)，移動通信裝置的參考頻率被立刻控制到鎖定的值，移動通信裝置的參考頻率與基站的參考頻率不會明顯地不同，以利于通信的恢復。
顯然，上面提到的AFC狀態(tài)監(jiān)控部分5的操作可以是作為程序預先存儲在如ROM等的存儲介質里的操作程序，并且被加載到計算機如CPU等來運行。
如前所述，在本發(fā)明中，通過提供AFC狀態(tài)監(jiān)控部分，使得AFC部分的狀態(tài)被監(jiān)控。當AFC部分的狀態(tài)是非鎖定狀態(tài)，非鎖定狀態(tài)信號和在先鎖定狀態(tài)時的TCXO控制信號作為AFC控制信號，被通知給AFC部分。因此，當由于建筑、隧道等的影響引起用于與基站通信的載波通信失敗時，或者當通信終止時，移動通信裝置的基頻不會明顯地漂移，以利于下一次通信中的通信。
盡管本發(fā)明是通過它的作為示例性的實施例被說明和描述的，但是本領域技術人員應當理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進行前述的以及各種其它變化、刪減和增加。因此，本發(fā)明不應被理解為只局限于上面提到的特定的實施例，而是包括通過所附權利要求中提出的特點、能夠在所包含和等同的范圍內被具體實現(xiàn)的所有可能的實施例。
權利要求
1.一種自動頻率控制系統(tǒng)包括受控振蕩裝置；頻率轉換裝置，用于基于所述受控振蕩裝置的振蕩頻率產生本地振蕩頻率，并且基于所述本地振蕩頻率，將包括接收參考頻率信息的接收信號轉換為基帶信號；自動頻率控制裝置，用于基于在所述基帶信號中包含的所述接收參考頻率信息，產生所述受控振蕩裝置的頻率誤差信息，并且通過根據(jù)所述頻率誤差信息產生控制信號，控制所述受控振蕩裝置；以及控制裝置，用于通過所述自動頻率控制裝置使用在先自動頻率控制鎖定狀態(tài)時的所述控制信號，響應通信的中斷，執(zhí)行對自動頻率控制操作的控制。
2.如權利要求1所述的自動頻率控制系統(tǒng)，其中，所述自動頻率控制裝置產生表示自動頻率控制鎖定狀態(tài)/非鎖定狀態(tài)的狀態(tài)信息，當所述狀態(tài)信息表示自動頻率控制非鎖定狀態(tài)時，表示自動頻率控制非鎖定狀態(tài)的信號被饋送到所述控制裝置，并且當所述狀態(tài)信息表示自動頻率控制鎖定狀態(tài)時，表示自動頻率控制鎖定狀態(tài)的信號和此時的控制信號被饋送到所述控制裝置。
3.如權利要求1所述的自動頻率控制系統(tǒng)，其中，當所述狀態(tài)信息表示通信中斷時的自動頻率控制非鎖定狀態(tài)時，所述控制裝置會將在先自動頻率控制鎖定狀態(tài)時的控制信號饋送到所述自動頻率控制裝置。
4.一種使用如權利要求1所述的自動頻率控制系統(tǒng)的移動通信裝置。
5.如權利要求4所述的移動通信裝置，其中，所述接收參考頻率信息是表示基站參考頻率的信息。
6.一種用于自動頻率控制系統(tǒng)的操作控制方法，所述自動頻率控制系統(tǒng)包括受控振蕩裝置；頻率轉換裝置，用于基于所述受控振蕩裝置的振蕩頻率產生本地振蕩頻率，并且基于所述本地振蕩頻率，將包括接收參考頻率信息的接收信號轉換為基帶信號；自動頻率控制裝置，用于基于在所述基帶信號中包含的所述接收參考頻率信息，產生所述受控振蕩裝置的頻率誤差信息，并且通過根據(jù)所述頻率誤差信息產生控制信號，控制所述受控振蕩裝置，所述操作控制方法包括以下步驟為響應通信中斷而激活的控制步驟，其通過所述自動頻率控制裝置使用在先自動頻率控制鎖定狀態(tài)時的所述控制信號，執(zhí)行對自動頻率控制操作的控制。
7.如權利要求6所述的操作控制方法，其還包括以下步驟，在所述自動頻率控制裝置中產生表示自動頻率控制鎖定狀態(tài)/非鎖定狀態(tài)的狀態(tài)信息，當所述狀態(tài)信息表示自動頻率控制非鎖定狀態(tài)時，表示自動頻率控制非鎖定狀態(tài)的信號被產生，并且當所述狀態(tài)信息表示自動頻率控制鎖定狀態(tài)時，產生表示自動頻率控制鎖定狀態(tài)的信號和此時的控制信號，以及所述控制步驟包括以下的步驟，當所述狀態(tài)信息表示通信中斷時的自動頻率控制非鎖定狀態(tài)時，將在先自動頻率控制鎖定狀態(tài)時的控制信號饋送到所述自動頻率控制裝置。
8.一種存儲程序的存儲介質，所述程序用于使計算機執(zhí)行對自動頻率控制系統(tǒng)的操作控制，所述自動頻率控制系統(tǒng)包括受控振蕩裝置；頻率轉換裝置，用于基于所述受控振蕩裝置的振蕩頻率產生本地振蕩頻率，并且基于所述本地振蕩頻率，將包括接收參考頻率信息的接收信號轉換為基帶信號；自動頻率控制裝置，用于基于在所述基帶信號中包含的所述接收參考頻率信息，產生所述受控振蕩裝置的頻率誤差信息，并且通過根據(jù)所述頻率誤差信息產生控制信號，控制所述受控振蕩裝置，所述程序包括以下步驟為響應通信中斷而激活的控制步驟，其通過所述自動頻率控制裝置使用在先自動頻率控制鎖定狀態(tài)時的所述控制信號，執(zhí)行對自動頻率控制操作的控制。
9.如權利要求8所述的存儲介質，其中所述程序還包括以下步驟，在所述自動頻率控制裝置中產生表示自動頻率控制鎖定狀態(tài)/非鎖定狀態(tài)的狀態(tài)信息，當所述狀態(tài)信息表示自動頻率控制非鎖定狀態(tài)時，表示自動頻率控制非鎖定狀態(tài)的信號被產生，并且當所述狀態(tài)信息表示自動頻率控制鎖定狀態(tài)時，表示自動頻率控制鎖定狀態(tài)的信號和此時的控制信號被產生，并且所述控制步驟包括以下的步驟，當所述狀態(tài)信息表示通信中斷時的自動頻率控制非鎖定狀態(tài)時，將在先自動頻率控制鎖定狀態(tài)時的控制信號饋送到所述自動頻率控制裝置。
全文摘要
在移動通信裝置中，即使當由于通信中斷而使AFC控制信號變得異常時，通信也能夠在下一次通信中恢復而不產生問題。AFC部分的鎖定狀態(tài)和非鎖定狀態(tài)被AFC監(jiān)控部分5監(jiān)控。通信中斷時，如果處于非鎖定狀態(tài)，TCXO1被所述AFC部分使用在先鎖定狀態(tài)時的TCXO控制信號所控制。通過這樣，當由于建筑、隧道等的影響引起通信失敗或者當通信被終止的時候，移動通信裝置的參考頻率不會明顯地從基站的參考頻率偏移，以利于下一次通信中的通信。
文檔編號H04B7/26GK1484379SQ0315344
公開日2004年3月24日 申請日期2003年8月13日 優(yōu)先權日2002年8月14日
發(fā)明者平田勝 申請人:日本電氣株式會社