(57)【要約】【課題】各フレーム毎、または各タイムスロット毎に変調方式が異なる場合であっても、到達通話品質が一定になる無線通信装置を提供する。【解決手段】この無線送信機５０は、変調方式に合わせたデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ１と、ローカル信号４とアップコンバージョンされて中間周波変調波を生成するＭＩＸＥＲ５と、ＭＩＸＥＲ５から出力された中間周波変調波のゲインを制御するＲＦ−ＡＧＣ６と、中間周波変調波の送信電力を検波するＲＦ−ＤＥＴ８と、アンテナ１０と、変調方式の設定及び検波回路８からの検波信号に基づいてゲインコントローラ６にゲイン制御電圧１３を出力するＣＰＵ１１と、ＣＰＵ１１に設定された変調方式により変調処理を行うＤＳＰ１２と、を備えて構成されている。【選択図】図１
2010157829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信するデータを一定時間ごとに区切ったフレームまたはタイムスロットを用いた周波数或いは時間により無線チャネルを分割する多元接続方式に係る無線送信機において、
変調方式に合わせたデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路と、ローカル信号とアップコンバージョンされて中間周波変調波を生成するミキサと、該ミキサから出力された前記中間周波変調波のゲインを制御するゲインコントローラと、前記中間周波変調波の送信電力を検波する検波回路と、前記中間周波変調波の電力増幅を行なう電力増幅器と、前記変調方式の設定及び前記検波回路からの検波信号に基づいて前記ゲインコントローラにゲイン制御電圧を出力する制御部と、を備え、
各フレーム毎または、各タイムスロット毎に変調方式が異なる場合、前記制御部は、バースト内総送信電力が一定となるように前記各タイムスロットに係る送信電力を調整することを特徴とする無線送信機。
【請求項２】
前記制御部は、予め設定された変調方式に基づいて前記ゲイン制御電圧を出力して前記中間周波変調波の送信電力を制御することを特徴とする請求項１に記載の無線送信機。
【請求項３】
前記制御部は、前記各フレーム毎または、各タイムスロットに係る変調方式のうち、所要ＳＮＲが大きい順に前記中間周波変調波の送信電力が大きくなるように制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線送信機。
【請求項４】
前記所要ＳＮＲは、前記各フレーム毎または、各タイムスロットに係る変調方式から１つの基準変調方式を決定して、該基準変調方式に係る所要ＳＮＲとの差分を夫々の変調方式に係る所要ＳＮＲとすることを特徴とする請求項３に記載の無線送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線送信機に関し、さらに詳しくは、多元接続方式に係る無線送信機において、フレーム毎または、タイムスロット毎に変調方式が異なる場合でも、到達通信品質を一定にするパワーコントロール技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数のユーザが無線伝送路を共有して同時に通信を行う多元接続（マルチプルアクセツ）が利用されており、周波数あるいは時間で無線チャネルを分割する方式を夫々ＦＤＭＡ（周波数分割多元接続）、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）と呼ばれているが、このＴＤＭＡ（時分割多元接続）等で各タイムスロット毎に変調方式が違う場合、バースト内総送信電力は変調方式にかかわらず一定であった。例えば、図６は従来の２スロット−ＴＤＭＡでのバースト内総送信電力５０ｍＷ／１００ｍＷ／２００ｍＷでタイムスロット平均電力の図である。縦軸に送信電力（ｍＷ）を示す。バースト内総送信電力を１００ｍＷとした場合、通常のタイムスロット平均電力は、図６のようにＢＰＳＫ、１２ＱＡＭともに１００÷２（スロット）＝５０ｍＷとなる。
また、従来技術として特許文献１には、多値変調でＴＤＭＡを行なうシステムの場合、各タイムスロット毎の平均電力を同一にする制御装置について開示されている。
また、特許文献２には、基地局から端末にバースト内総送信電力を指定し、各タイムスロット毎に電力を増減する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平５−００７１７８号公報
【特許文献２】特開２００３−１８８８１７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
受信機が安定して信号を復調できる最低の受信ＳＮＲである所要ＳＮＲ（Ｃ／Ｎ）は変調方式により違うため、電波の伝搬距離が変調方式ごとに違っていた。しかし、変調方式が各タイムスロット毎に違っても、バースト内総送信電力に合わせてタイムスロット平均電力を同じにしていた（図６参照）。このため、音声とデータを同時に端末で受信する場合、変調方式ごとの電波の伝搬距離が違うため、同一電力で通話距離が広い通信のみ通信品質が良好の場合が多く、多値変調で送られたデータは届いていない場合があった。図７はＢＰＳＫの所要ＳＮＲを基準とした各変調方式の所要ＳＮＲの差を表した図である。図７より、ＢＰＳＫより１２ＱＡＭの所要ＳＮＲの方が９ｄＢ大きい値となる。このことは、ＢＰＳＫより１２ＱＡＭの方が９ｄＢ程、受信感度が悪いと言うことになる。つまり９ｄＢ相当の通信距離が足らなくなると言うことになり、ＢＰＳＫの変調波が届いても１２ＱＡＭの変調波が届かないことになる。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、各フレーム毎または、各タイムスロット毎に変調方式が異なる場合、バースト内総送信電力を変えずに、各タイムスロット毎に送信電力を変化させることにより、各フレーム毎または、各タイムスロット毎に変調方式が異なる場合であっても、到達通話品質が一定になる無線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、送信するデータを一定時間ごとに区切ったフレームまたはタイムスロットを用いた周波数或いは時間により無線チャネルを分割する多元接続方式に係る無線送信機において、変調方式に合わせたデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路と、ローカル信号とアップコンバージョンされて中間周波変調波を生成するミキサと、該ミキサから出力された前記中間周波変調波のゲインを制御するゲインコントローラと、前記中間周波変調波の送信電力を検波する検波回路と、前記中間周波変調波の電力増幅を行なう電力増幅器と、前記変調方式の設定及び前記検波回路からの検波信号に基づいて前記ゲインコントローラにゲイン制御電圧を出力する制御部と、を備え、各フレーム毎または、各タイムスロット毎に変調方式が異なる場合、前記制御部は、バースト内総送信電力が一定となるように前記各フレーム毎または、各タイムスロットに係る送信電力を調整することを特徴とする。
ＴＤＭＡ等の多元接続方式に係る無線送信機では、タイムスロット毎に変調方式が異なる。そのとき、変調方式ごとの電波の伝搬距離が違うため、同一電力で通話距離が広い通信のみ通信品質が良好の場合が多く、多値変調で送られたデータは届いていないといったことが発生していた。そこで本発明では、バースト内総送信電力が一定となるように、各タイムスロットに係る送信電力を調整する。これにより、各タイムスロット毎に変調方式が異なる場合であっても、到達通話品質を一定とすることができる。
【０００５】
請求項２は、前記制御部は、予め設定された変調方式に基づいて前記ゲイン制御電圧を出力して前記中間周波変調波の送信電力を制御することを特徴とする。
制御部には予めどの変調方式で通信を行うかが設定されている。また、送信電力は、ゲインコントローラの制御電圧により決定される。従って、制御部は各フレーム毎または、各タイムスロット毎に変調方式が決定されているので、変調方式に応じた送信電力になるようにゲイン制御電圧を出力してゲインコントローラを制御することは容易である。これにより、制御部からのゲイン制御電圧により一義的に送信電力を制御することができる。
【０００６】
請求項３は、前記制御部は、各フレーム毎または、前記各タイムスロットに係る変調方式のうち、所要ＳＮＲが大きい順に前記中間周波変調波の送信電力が大きくなるように制御することを特徴とする。
所要ＳＮＲが小さいほど少ない送信電力で通信を行うことができる。逆に所要ＳＮＲが大きい場合は、送信電力をその分大きくする必要がある。しかし、総送信電力には限りがあるので、その中で電力を適正に配分する必要がある。そこで本発明では、各フレーム毎または、各タイムスロットに係る変調方式のうち、所要ＳＮＲが大きい順に中間周波変調波の送信電力が大きくなるように制御する。これにより、総送信電力を有効に配分することができ、到達通話品質を一定とすることができる。
【０００７】
請求項４は、前記所要ＳＮＲは、前記各フレーム毎または、各タイムスロットに係る変調方式から１つの基準変調方式を決定して、該基準変調方式に係る所要ＳＮＲとの差分を夫々の変調方式に係る所要ＳＮＲとすることを特徴とする。
所要ＳＮＲを決定する場合、基準となる変調方式が必要である。この基準となる変調方式の所要ＳＮＲを０として、他の変調方式の所要ＳＮＲとの間にどの位差があるかを求めて所要ＳＮＲとする。従って、全ての所要ＳＮＲと基準所要ＳＮＲとの比から送信電力を求め、送信電力の総和が総送信電力になりように配分する。これにより、所要ＳＮＲから容易に送信電力を算出することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、バースト内総送信電力が一定となるように、各フレーム毎または、各タイムスロットに係る送信電力を調整するので、各フレーム毎または、各タイムスロット毎に変調方式が異なる場合であっても、到達通話品質を一定とすることができる。
また、制御部は各フレーム毎または、各タイムスロット毎に変調方式が決定されているので、変調方式に応じた送信電力になるようにゲイン制御電圧を出力してゲインコントローラを制御するので、制御部からのゲイン制御電圧により一義的に送信電力を制御することができる。
また、各フレーム毎または、各タイムスロットに係る変調方式のうち、所要ＳＮＲが大きい順に中間周波変調波の送信電力が大きくなるように制御するので、総送信電力を有効に配分することができ、到達通話品質を一定とすることができる。
また、全ての所要ＳＮＲと基準所要ＳＮＲとの比から送信電力を求め、送信電力の総和が総送信電力になりように配分するので、所要ＳＮＲから容易に送信電力を算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明に係る無線送信機の送信回路構成を表すブロック図である。この無線送信機５０は、変調方式に合わせたデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ（Ｄ／Ａ変換回路）１と、Ｄ／Ａ１より変調されたアナ口グ出カ信号の余分な高調波成分を減衰させるＬＰＦ２と、必要な変調信号をＭＩＸＥＲ５の適正入力レベルまで増幅するＡＭＰ３と、ローカル信号４とアップコンバージョンされて中間周波変調波を生成するＭＩＸＥＲ（ミキサ）５と、ＭＩＸＥＲ５から出力された中間周波変調波のゲインを制御するＲＦ−ＡＧＣ（ゲインコントローラ）６と、中間周波変調波の最終電カ増幅を行うＰＡ７と、中間周波変調波の送信電力を検波するＲＦ−ＤＥＴ（検波回路）８と、余分な高調波成分を減衰させるＢＰＦ９と、アンテナ１０と、変調方式の設定及び検波回路８からの検波信号に基づいてゲインコントローラ６にゲイン制御電圧１３を出力するＣＰＵ（制御部）１１と、ＣＰＵ１１に設定された変調方式により変調処理を行うＤＳＰ１２と、を備えて構成されている。
【００１０】
次に、送信回路５０の動作について説明する。ＣＰＵ１１に設定された変調方式は、ＤＳＰ１２内で変調処理を行い、ＤＳＰ１２より変調方式に合わせたデジタル信号を出力しＤ／Ａ１にてアナ口グ信号に変換する。Ｄ／Ａ１より変調されたアナ口グ出カ信号の余分な高調波成分を、ＬＰＦ２で減衰させ、必要な変調信号をＡＭＰ３にてＭＩＸＥＲ５の適正入力レベルまで増幅する。この信号はＭＩＸＥＲ５において、ＬＯＣＡＬ信号４とアップコンバーションされＲＦ変調波となる。ＲＦ変調波はＣＰＵ１１から出力されたゲイン制御電圧１３でＲＦ−ＡＧＣ６にてゲインコントロールされＰＡ７に送られる。ＰＡ７にてＲＦ変調波の最終電カ増幅を行う。増幅されたＲＦ変調波はＲＦ−ＤＥＴ８を通りＢＰＦ９にて余分な高調波成分を減衰させＡＮＴ１０よりＲＦ変調波を出力する。ＲＦ−ＤＥＴ８では、ＲＦ変調波の送信電力の検波を行なう。検波した信号はＣＰＵ１１に送られ、適正送信電力になるようにＲＦ−ＡＧＣ６にゲイン制御電圧１３を送り、ＲＦ変調波の送信電力を制御する。基地局側は端末に対してどの変調方式を出力するかは事前に分かるので、図１のようにＣＰＵ１１よりゲイン制御電圧１３を可変して送信電力を調整することが出来る。
即ち、ＴＤＭＡ等の多元接続方式に係る無線送信機では、タイムスロット毎（ＦＤＭＡ等の多元接続方式ではそれぞれフレーム毎）、に変調方式が異なる。そのとき、変調方式ごとの電波の伝搬距離が違うため、同一電力で通話距離が広い通信のみ通信品質が良好の場合が多く、多値変調で送られたデータは届いていないといったことが発生していた。そこで本発明では、バースト内総送信電力が一定となるように、各タイムスロットに係る送信電力を調整する。これにより、各タイムスロット毎に変調方式が異なる場合であっても、到達通話品質を一定とすることができる。
【００１１】
また、ＣＰＵ１１には予めどの変調方式で通信を行うかが設定されている。また、送信電力は、ゲインコントローラの制御電圧１３により決定される。従って、ＣＰＵ１１は各タイムスロット毎に変調方式が決定されているので、変調方式に応じた送信電力になるようにゲイン制御電圧１３を出力してＲＦ−ＡＧＣ６を制御することは容易である。これにより、ＣＰＵ１１からのゲイン制御電圧１３により一義的に送信電力を制御することができる。
【００１２】
図２は、ＰＡ７へ入カ電力Ｐｉｎを変化させたときの出力電カＰｏの変化を示す図である。この図から分かるとおり、入力電力Ｐｉｎに対して出力電力Ｐｏがリニアに変化している。ＴＤＭＡで送信する場合、各タイムスロットはＲＡＭＰ制御で送信電力の立ち上げ立ち下げを行っているため、そのＲＡＭＰ制御を使い適正な各タイムスロット毎に送信電力制御を行なう。
図３は１バースト２スロットＴＤＭＡ送信の構成を示す図である。ＳＬＯＴ１はＢＰＳＫで変調を行ない、ＳＬＯＴ２では１２ＱＡＭで変調を行なう。ＲＡＭＰ  Ｂｉｔの前後にはＧｕｒｄ−Ｔｉｍｅが設けられ、ＳＬＯＴ間の干渉低減を行なう。例えば、図３の様な２ＳＬＯＴ−ＴＤＭＡの場合を考えると、通信距離を同じにするためには、タイムスロット平均電力よりＢＰＳＫは送信電カを下げ、１２ＱＡＭは送信電力を上げることで、ＢＰＫと１２ＱＡＭの送信電力差が９ｄＢとなれば良い。
【００１３】
図４は２ＳＬＯＴ−ＴＤＭＡでバースト内総送信電力５０ｍＷ／１００ｍＷ／２００ｍＷで通信距離が同じになる様に送信電カ制御をしたときの各タイムスロット毎の送信電力を表す図である。縦軸に送信電力（ｍＷ）を表す。ＢＰＳＫと１２ＱＡＭの所要ＳＮＲの差分を送信電力で調整する場合を考えると、図４のようにＢＰＳＫの送信電力２０は、約１１ｍＷ、１２ＱＡＭの送信出力２１は約８９ｍＷとなる。即ち、ＢＰＳＫと１２ＱＡＭの送信電力の差は、１０Ｌｏｇ（８９ｍＷ／１１ｍＷ）＝約９ｄＢとなる。また、バースト内総送信電力は、８９ｍＷ＋１１ｍＷ＝１００ｍＷとなる。
即ち、所要ＳＮＲが小さいほど少ない送信電力で通信を行うことができる。逆に所要ＳＮＲが大きい場合は、送信電力をその分大きくする必要がある。しかし、総送信電力には限りがあるので、その中で電力を適正に配分する必要がある。そこで本発明では、各タイムスロットに係る変調方式のうち、所要ＳＮＲが小さい順に中間周波変調波の送信電力が大きくなるように制御する。これにより、総送信電力を有効に配分することができ、到達通話品質を一定とすることができる。
【００１４】
また、所要ＳＮＲを決定する場合、基準となる変調方式が必要である。この基準となる変調方式の所要ＳＮＲを０として、他の変調方式の所要ＳＮＲとの間にどの位差があるかを求めて所要ＳＮＲとする。従って、全ての所要ＳＮＲと基準所要ＳＮＲとの比から送信電力を求め、送信電力の総和が総送信電力になりように配分する。これにより、所要ＳＮＲから容易に送信電力を算出することができる。
【００１５】
図５は、タイムスロット平均電力制御時と通信距離に合わせた電力制御の違いを表す図である。図５（ａ）はタイムスロット平均電力制御時、図５（ｂ）は通信距離に合わせた電力制御時の図である。これにより、ＢＰＳＫも１２ＱＡＭも図５の様に通信距離はほぼ同じとなり、バースト内で各タイムスロット毎に適応変調する場合には有効な手段となる。各タイムスロット毎の送信電力の求め方は、バースト内で一番所要ＳＮＲが小さい変調方式の送信電力を１と置く。所要ＳＮＲの大きな変調方式と、一番小さな所要ＳＮＲの差分の比をとり、バースト内総送信電力で割ると、一番所要ＳＮＲの小さな送信電力が求まる。次に一番所要ＳＮＲの小さな送信電カに、所要ＳＮＲ分の比をかける事で他の変調方式のタイムスロットの送信電力が決まる。
具体的には、バースト内総送信電力が１００ｍＷで、ＢＰＳＫと１２ＱＡＭの所要ＳＮＲの差が９ｄＢの場合、ＢＰＳＫと１２ＱＡＭの電力差は、所要ＳＮＲの差分９ｄＢより１０9/10＝７．９４となり約８倍となる。つまり、ＢＰＳＫと１２ＱＡＭの送信電カ比は１：８となる。バースト内総送信電力は、１００ｍＷなので、ＢＰＳＫの送信電力は、１００÷（１＋８）＝１１．１１となり、約１１ｍＷとなる。よって１２ＱＡＭの出力は、ＢＰＳＫの８倍となるので、１１．１１×８＝８８．８８となり、約８９ｍＷとなる。ＳＬＯＴ１、ＳＬＯＴ２がＢＰＳＫ、ＳＬＯＴ３が１２ＱＡＭの３ＳＬＯＴ−ＴＤＭＡの場合も、同様の方法でＢＰＳＫと１２ＱＡＭの所要ＳＮＲの差分は、９ｄＢとなり、１２ＱＡＭはＢＰＳＫの８倍の送信電力となる。各タイムスロット毎の送信出電力の比は、１（ＳＬＯＴＩ）：１（ＳＬＯＴ２）：８（ＳＬＯＴ３）となる。総送信出力が１００ｍＷの場合のＢＰＳＫの送信電力は、１００÷（１＋１＋８）＝ｌ０ｍＷとなる。その時の１２ＱＡＭの送信電力は、１０×８＝８０ｍＷとなる。同様の方法を使えば、バースト内総送信電力、ＳＬＯＴ数、変調方式の所要ＳＮＲの差分より、各タイムスロット毎の送信電力が求められる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る無線送信機の送信回路構成を表すブロック図である。
【図２】ＰＡ７へ入カ電力Ｐｉｎを変化させたときの出力電カＰｏの変化を示す図である。
【図３】１バースト２スロットＴＤＭＡ送信の構成を示す図である。
【図４】２ＳＬＯＴ−ＴＤＭＡでバースト内総送信電力５０ｍＷ／１００ｍＷ／２００ｍＷで通信距離が同じになる様に送信電カ制御をしたときの各タイムスロット毎の送信電力を表す図である。
【図５】タイムスロット平均電力制御時と通信距離に合わせた電力制御の違いを表す図である。
【図６】従来の２スロット−ＴＤＭＡでのバースト内総送信電力５０ｍＷ／１００ｍＷ／２００ｍＷでタイムスロット平均電力の図である。
【図７】ＢＰＳＫの所要ＳＮＲを基準とした各変調方式の所要ＳＮＲの差を表した図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  Ｄ／Ａ変換器、２  ＬＰＦ、３  ＡＭＰ、４  ＬＯＣＡＬ信号、５  ＭＩＸＥＲ、６  ＲＦ−ＡＧＣ、７  ＰＡ、８  ＲＦ−ＤＥＴ、９  ＢＰＦ、１０  アンテナ、１１  ＣＰＵ、１２  ＤＳＰ、５０  無線送信機
【図１】
2010157829.tif 000003
【図２】
2010157829.tif 000004
【図３】
2010157829.tif 000005
【図４】
2010157829.tif 000006
【図５】
2010157829.tif 000007
【図６】
2010157829.tif 000008
【図７】
2010157829.tif 000009