(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信電力を制御して、複数の物理チャネルを異なる複数のサブキャリアからなるマルチキャリア信号を使用して送信する送信装置であって、
送信電力を制御する制御部と、
前記複数の物理チャネルを送信する送信部を有し、
前記制御部は、送信機会毎に複数の制御パラメータにより各物理チャネルの送信電力を決定し、
前記複数の制御パラメータには各物理チャネル固有の制御パラメータが含まれ、
前記物理チャネル固有の制御パラメータの少なくとも１つは、前記複数の物理チャネルが合成される前に、前記物理チャネル毎に送信電力を制御する際に使用され、
前記複数の物理チャネルを合成後、各物理チャネルが所望の送信電力になるように、合成後のデータに対する送信電力を制御し、
前記複数の物理チャネルの合成はＯＦＤＭ信号を生成する際に行われ、
前記送信部において前記所望の送信電力になるように送信電力が制御された前記複数の物理チャネルを送信することを特徴する送信装置。
【請求項２】
送信電力を制御して、複数の物理チャネルを異なる複数のサブキャリアからなるマルチキャリア信号を使用して送信する送信装置であって、
送信電力を制御する制御部と、
前記複数の物理チャネルを送信する送信部を有し、
前記制御部は、送信機会毎に複数の制御パラメータにより各物理チャネルの送信電力を決定し、
前記複数の物理チャネルが合成される前に、前記複数の物理チャネルのうち、少なくとも１つの物理チャネルを基準として、他の物理チャネルの送信電力を制御し、
前記複数の物理チャネルを合成後、各物理チャネルが所望の送信電力になるように、合成後のデータに対する送信電力を制御し、
前記複数の物理チャネルの合成はＯＦＤＭ信号を生成する際に行われ、
前記送信部において前記所望の送信電力になるように送信電力が制御された前記複数の物理チャネルを送信することを特徴する送信装置。
【請求項３】
前記複数の制御パラメータのうち、少なくとも１つの制御パラメータは、前記複数の物理チャネルの合成後のみに、使用されることを特徴する請求項１、２の何れかに記載の送信装置。
【請求項４】
更に前記送信装置はＤ／Ａ変換部を有し、
前記制御部は、前記制御パラメータのうち、送信帯域幅に関するパラメータを用いて、Ｄ／Ａ変換前の信号に対し、送信電力制御を行うことを特徴する請求項１、２の何れかに記載の送信装置。
【請求項５】
前記複数の物理チャネルの少なくとも１つは、制御チャネルであることを特徴する請求項１、２の何れかに記載の送信装置。
【請求項６】
前記複数の物理チャネルの少なくとも１つは、ＤＦＴによりプリコーディングされたデータであることを特徴する請求項１、２の何れかに記載の送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信機会毎に異なる送信フォーマットを用いてデータを送信する送信装置に適用される送信電力制御方法および送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られている無線通信技術において、一般的にアップリンク（上りまたは上りリンクとも呼称する。）とは、セルラ通信などにおいて、基地局装置と移動局装置とが通信を行なう際、移動局装置から基地局装置へデータを送信する回線を意味する。このアップリンクにおいて、基地局装置では、様々な移動局装置からの信号を同時に受信する。そのため様々な移動局装置からの受信電力が等しければ、基地局装置の受信処理が容易になり、また、受信特性も優れる。これを実現するために、移動局装置が送信する信号の送信電力を制御する方法がセルラシステムに導入されており、これを送信電力制御（ＴＰＣ：Transmit Power Control）と呼ぶ。【０００３】
次世代のセルラ通信（３．９Ｇ）の仕様書（非特許文献１）に規定されるアップリンクのデータ通信に使用される送信電力値を決定するために用いられる式を示す。【０００４】
【数１】
0005606436.tif 000002
（１）式において、ＰＵＳＣＨとは、Physical Uplink Shared CHannelの略であり、アップリンクのデータを送信するデータチャネルを示す。ＰＰＵＳＣＨ（ｉ）は、第ｉフレームにおける送信電力値を示す。ｍｉｎ｛Ｘ，Ｙ｝はＸ，Ｙのうち最小値を選択するための関数である。Ｐｏ＿ＰＵＳＣＨは、ＰＵＳＣＨの基本となる送信電力であり、上位層から指定される値である。ＭＰＵＳＣＨは、データチャネルの送信に使用されるリソースブロック（ＲＢ：端末が基地局にアクセスする単位）数を示し、使用されるＲＢ数が多くなるに従って、送信電力が大きくなることを示している。また、ＰＬは、パスロスを示し、αは、パスロスに乗算する係数であり、上位層により指定される。ΔＴＦは、変調方式等によるオフセット値であり、ｆは、基地局から制御信号で算出されるオフセット値（クローズドループによる送信電力制御値）である。また、ＰＣＭＡＸは、最大送信電力値であり、物理的な最大送信電力である場合や、上位層から指定される場合がある。【０００５】
次に、制御データ通信に使用される送信電力値を決定するために用いられる式を示す。【０００６】
【数２】
0005606436.tif 000003
この（２）式において、ＰＵＣＣＨとは、Physical Uplink Control CHannelの略であり、アップリンクの制御データを送信する制御チャネルを示す。（２）式は（１）式とほぼ同じパラメータであるが、制御データは使用されるＲＢ数が決まっているため、ＲＢ数に依存するパラメータがない。また、パスロスに乗算される係数も設定されていない。ｈは、ＰＵＣＣＨのデータにどのような情報がのせられているかによって決まるパラメータであり、データの種類によってオフセット値が決定される。ｇは、基地局から制御信号で算出されるオフセット値（クローズドループによる送信電力制御値）である。【０００７】
ところで次世代のセルラシステムではアップリンクの通信方式として、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭＡ（Discrete Fourier Transform Spread Orthogonal Frequency Division Multiple Accessの略であり、ＳＣ−ＦＤＭＡ：Single Carrier Frequency Division Multiple AccessあるいはDFT Precoded OFDMとも呼ばれる）が使用される。この方式はシングルキャリア方式の信号の性質を持ち、非常にＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）特性がよい方式である。【０００８】
上記、ＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨは割り当てられる周波数帯域が異なり、物理的には移動局によるＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨの同時送信が可能であるが、同時送信を行なうことによるＰＡＰＲ特性の劣化を考慮して、次世代のセルラ通信（３．９Ｇ）の仕様ではＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨの同時送信は行なわれない。【０００９】
さらに、次々世代（４Ｇ）では、３．９Ｇで仕様化したシステムを、複数の異なる周波数帯域で並列に使用して１つのシステムとするＣａｒｒｉｅｒ  Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎという技術が検討されている。この技術により単純にスループットを向上できるといったメリットがある。【００１０】
また、通信方式についても拡張が検討されており、その候補の１つがＣｌｕｓｔｅｒｅｄ  ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭと呼ばれる方式である。これは、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ方式が周波数領域で連続したＲＢを使用することに対し、離散的にＲＢを使用する方式である。Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ  ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭは、離散的なＲＢを使用することを特徴とするためＰＡＰＲ特性は劣化するが、周波数選択ダイバーシチ効果を期待でき、更に連続したＲＢを使用するという制限によって生じる使用できないＲＢの数を低減することが可能になる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】３ｇｐｐ  ｔｓ  ３６．２１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図６は、３．９Ｇの仕様に基づく送信装置の構成を示す図である。図６において、スクランブル部２００は、ＰＵＳＣＨのデータにスクランブルを施す。変調部２０１は、誤り訂正やディジタル変調を行なう。ＤＦＴ  Ｐｒｅ−ｃｏｄｉｎｇ部２０２は、ＤＦＴによるＰｒｅ−ｃｏｄｉｎｇを行なう。変調部２０３は、ＰＵＣＣＨのデータに対して変調を施す。Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ部２０４は、仕様で規定されるデータ拡散を行なう。選択部２０５は、ＰＵＳＣＨを送信するかＰＵＣＣＨを送信するかで選択を行なう。【００１３】
リソースマップ部２０６は送信するデータを送信するサブキャリアに割り当てる。ＯＦＤＭ信号生成部２０７は、ガードインターバルを含むＯＦＤＭ信号を生成する。ＲＦ部２０８は、Ｄ／Ａ変換（ディジタル／アナログ変換）部からアンテナまでのアナログ回路で構成される。ＲＦ部２０８には、送信電力制御部Ａが含まれ、制御部２０９により送信電力制御が行なわれる。【００１４】
次式は３．９Ｇにおける送信電力を決定するための式である。【００１５】
【数３】
0005606436.tif 000004
図６に示す回路構成では、送信装置が送信電力制御部Ａで送信電力を制御した結果、（３）式あるいは（４）式で示す送信電力になるように、送信電力制御が行なわれる。【００１６】
３Ｇで使用されるＷ−ＣＤＭＡでは、送信装置の出力電力として−５０ｄＢｍから２４ｄＢｍ程度の出力電力が求められる。この値をそのまま３．９Ｇシステムに適用すると、電力制御部Ａでは約７４ｄＢの可変領域が求められる。更に、３．９Ｇでは、送信の周波数帯域幅が可変である。【００１７】
例えば、３．９Ｇシステムが１ＲＢから１００ＲＢまで使用可能なシステムであるとすると、アンプへの入力電力が２０ｄＢ異なることになる。全てのＲＢに対して−５０ｄＢｍから２４ｄＢｍまでの出力電力を要求すると仮定すると、トータルとしては、９４ｄＢの可変領域が電力制御部Ａに必要となる。そして、これはＣａｒｒｉｅｒ  Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎのように更に多くのＲＢを送信装置が使用する際は深刻な問題となる。【００１８】
他の問題として、使用されるＲＢ数が異なるということは、Ｄ／Ａ変換部に要求されるビット分解能への影響も考えられる。例えば入力電力が２０ｄＢ異なるということは、６ビットから７ビットの分解能に相当することになる。更に図６に示す構成では、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨを同時に送信する場合、それぞれの物理チャネル毎に送信電力制御を行なうことは不可能であり、また、Ｃａｒｒｉｅｒ  Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ単位で送信電力制御を行なうことも不可能である。【００１９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、可変送信帯域幅のシステムにおいて、回路へのインパクトをできるだけ小さくする送信電力制御を行なうことができる送信電力制御方法および送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】
【００２０】
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の送信電力制御方法は、送信機会毎に異なる送信フォーマットを用いてデータを送信する送信装置に適用される送信電力制御方法であって、送信データに対してディジタル／アナログ変換を行なう前に、前記送信フォーマットに応じて送信電力を制御する送信電力制御ステップと、前記送信電力制御に基づいて、前記ディジタル／アナログ変換後の送信データに対して、送信電力を制御する送信電力制御ステップと、を少なくとも含むことを特徴としている。【００２１】
このように、送信データに対してディジタル／アナログ変換を行なう前に、前記送信フォーマットに応じて送信電力を制御するので、アナログ回路に大きな影響を与えることなく送信電力制御を行なうことが可能となると共に、ディジタル／アナログ変換部に要求される精度を低くすることが可能となる。【００２２】
（２）また、本発明の送信電力制御方法において、前記送信フォーマットは、送信データの送信に用いる周波数帯域幅を定めたものであることを特徴としている。【００２３】
この構成により、可変帯域幅のシステムについて本発明を適用することが可能となる。【００２４】
（３）また、本発明の送信電力制御方法は、前記周波数帯域幅に応じて、離散的に送信電力を制御することを特徴としている。【００２５】
このように、周波数帯域幅に応じて、離散的に送信電力を制御するので、処理の簡略化を図ることが可能となる。【００２６】
（４）また、本発明の送信電力制御方法において、前記送信フォーマットは、送信データの送信に用いるコンポーネントキャリア数を定めたものであることを特徴としている。【００２７】
この構成により、ディジタル／アナログ変換部に要求される精度を低くすることが可能となる。また、ＲＦ部における送信電力制御部の制御利得幅を、使用するＲＢ数が変化することにより大きくすることがないように設計することが可能となる。【００２８】
（５）また、本発明の送信電力制御方法において、前記送信フォーマットは、同時に送信する異なる物理チャネルを定めたものであることを特徴としている。【００２９】
この構成により、異なる物理チャネルを同時に送信することが可能となると共に、ディジタル／アナログ変換部に要求される精度を低くすることが可能となる。【００３０】
（６）また、本発明の送信電力制御方法において、前記送信フォーマットは、異なる物理チャネルを同時に送信するか否かを定めたものであることを特徴としている。【００３１】
この構成により、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）信号の生成に使用されるＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）回路の分解能に影響を与えることなく、回路規模の増加や消費電力の増加を防ぐことが可能となる。【００３２】
（７）また、本発明の送信電力制御方法において、前記送信データの送信に用いる周波数帯域は、複数のコンポーネントキャリアで構成され、前記コンポーネントキャリア毎に送信電力を制御することを特徴としている。【００３３】
この構成により、通信のＱｏＳ（Quality of Service）や他セルからの干渉の状況、送信容量等に応じて、コンポーネントキャリア毎に品質を調整することが可能となる。【００３４】
（８）また、本発明の送信装置は、送信機会毎に異なる送信フォーマットを用いてデータを送信する送信装置であって、ＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭ信号生成部と、前記ＯＦＤＭ信号生成前に送信電力を制御する第１の送信電力制御部と、前記ＯＦＤＭ信号生成後に送信電力を制御する第２の送信電力制御部と、送信データに対してディジタル／アナログ変換を行なうディジタル／アナログ変換部と、前記ディジタル／アナログ変換後の送信データに対して、送信電力を制御する第３の送信電力制御部と、前記第１〜第３の送信電力制御部が予め定めた送信電力制御を行なうように、前記各送信電力制御部を制御する制御部と、を備えることを特徴としている。【００３５】
この構成により、送信データに対してディジタル／アナログ変換を行なう前に、前記送信フォーマットに応じて送信電力を制御するので、アナログ回路に大きな影響を与えることなく送信電力制御を行なうことが可能となると共に、ディジタル／アナログ変換部に要求される精度を低くすることが可能となる。  【００３６】
（９）また、本発明の送信装置において、前記第１の送信電力制御部は、物理チャネル毎に送信電力を制御することを特徴としている。【００３７】
この構成により、異なる物理チャネルを同時に送信することが可能となると共に、ディジタル／アナログ変換部に要求される精度を低くすることが可能となる。【００３８】
（１０）また、本発明の送信装置において、前記第２の送信電力制御部は、前記ディジタル／アナログ変換部に入力する電力が実質的に一定となるように制御することを特徴としている。【００３９】
この構成により、ディジタル／アナログ変換部に要求される精度を低くすることが可能となる。【００４０】
（１１）また、本発明の送信装置において、前記第２の送信電力制御部は、コンポーネントキャリア毎に送信電力を制御することを特徴としている。【００４１】
この構成により、通信のＱｏＳ（Quality of Service）や他セルからの干渉の状況、送信容量等に応じて、コンポーネントキャリア毎に品質を調整することが可能となる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、可変帯域幅のシステムに用いられる送信装置において、アナログ回路に大きな影響を与えることなく送信電力制御を行なうことが可能となる。また、物理チャネルやコンポーネントキャリア毎の送信電力制御を行なうことも可能となり、ディジタル処理回路においても振幅を表す情報量のダイナミックレンジを小さく制御することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１の実施形態に係る送信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】第２の実施形態に係る送信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】第２の実施形態において、別の送信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】第３の実施形態に係る送信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】第３の本実施形態に係る送信電力を決定する動作を示すフローチャートである。
【図６】３．９Ｇの仕様に基づく送信装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、移動局装置から基地局装置へデータを送信するアップリンクを用いて説明するが、本発明はこれに限るものではない。また、本発明は送信機会（フレーム単位やパケット単位）毎に送信フォーマットを変更して、データを送信することが可能な送信装置を前提として説明する。
【００４５】
一例として次世代のセルラ通信（３．９Ｇ）の仕様書（非特許文献１）に規定されるアップリンクのデータ通信に使用される送信電力値を決定するために用いられる式を示す。
【００４６】
【数４】
0005606436.tif 000005
（５）式において、ＰＵＳＣＨとは、Physical Uplink Shared CHannelの略であり、アップリンクのデータを送信するデータチャネルを示す。ＰＰＵＳＣＨ（ｉ）は、第ｉフレームにおける送信電力値を示す。ｍｉｎ｛Ｘ，Ｙ｝は、Ｘ，Ｙのうち最小値を選択するための関数である。Ｐｏ＿ＰＵＳＣＨは、ＰＵＳＣＨの基本となる送信電力であり、上位層から指定される値である。ＭＰＵＳＣＨは、データチャネルの送信に使用されるリソースブロック（ＲＢ：端末が基地局にアクセスする単位）数を示し、使用されるＲＢ数が多くなるに従って、送信電力が大きくなることを意味する。
【００４７】
また、ＰＬは、パスロスを示し、αは、パスロスに乗算する係数であり、上位層により指定される。ΔＴＦは、変調方式等によるオフセット値であり、ｆは、基地局から制御信号で算出されるオフセット値（クローズドループによる送信電力制御値）である。また、ＰＣＭＡＸは、最大送信電力値であり、物理的な最大送信電力である場合や、上位層から指定される場合がある。
【００４８】
次に、制御データ通信に使用される送信電力値を決定するために用いられる式を示す。
【００４９】
【数５】
0005606436.tif 000006
（６）式において、ＰＵＣＣＨとは、Physical Uplink Control CHannelの略であり、アップリンクの制御データを送信する制御チャネルを示す。（２）式は（１）式とほぼ同じパラメータであるが、制御データは使用されるＲＢ数が決まっているため、ＲＢ数に依存するパラメータがない。また、パスロスに乗算される係数も設定されていない。ｈは、ＰＵＣＣＨのデータにどのような情報がのせられているかによって決まるパラメータであり、データの種類によってオフセット値が決定される。ｇは、基地局から制御信号で算出されるオフセット値（クローズドループによる送信電力制御値）である。
【００５０】
以下に示す実施形態では、説明を簡単にするため、各電力制御部の電力制御利得を正の数値として暗黙的に説明するが、減衰器等の利得が負になるものについて、発明の効果を否定するものではない。また、利得とは電力制御部の入出力の電力差を意味する。
【００５１】
［第１の実施形態］
第１の実施形態では、送信機会（フレーム単位やパケット単位）毎に使用する周波数帯域幅が異なるデータを送信することが可能な送信装置について説明する。図１は、第１の実施形態に係る送信装置の概略構成を示すブロック図である。図１において、スクランブル部１００は、ＰＵＳＣＨのデータにスクランブルを施す。変調部１０１は、誤り訂正やディジタル変調を行なう。ＤＦＴ  Ｐｒｅ−ｃｏｄｉｎｇ部１０２は、ＤＦＴによるＰｒｅ−ｃｏｄｉｎｇを行なう。変調部１０３は、ＰＵＣＣＨの制御データに対して変調を施す。Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ部１０４は、仕様で規定される符号によりデータ拡散を行なう。選択部１０５は、ＰＵＳＣＨを送信するかＰＵＣＣＨを送信するかで選択を行なう。リソースマップ部１０６は、送信するデータを送信するサブキャリアに割り当てる。ＯＦＤＭ信号生成部１０７は、ガードインターバルを含むＯＦＤＭ信号を生成する。
【００５２】
送信電力制御部Ｄ１０８は、本発明のポイントとなる送信電力制御を行なう。ＲＦ部１０９は、Ｄ／Ａ変換（ディジタル／アナログ変換）部からアンテナまでのアナログ回路で構成される。ＲＦ部１０９には、送信電力制御部Ａが含まれ、送信電力制御部Ａと送信電力制御部Ｄ１０８は、制御部１１０により送信電力制御が行なわれる。
【００５３】
ここでは、説明を簡単にするために、システムで使用可能な最大ＲＢ数（以下、「ＲＢｍ」と呼称する。ＲＢはリソースブロックの略で、端末が基地局にアクセスする単位）を使用し、送信電力制御部Ａの利得を最大にしたときに、システムで要求される最大送信電力を満たすように設定されていると仮定する。
【００５４】
制御部１１０は、基地局から通知される使用ＲＢ数（以下、「ＲＢｓ」と呼称する。）とＲＢｍから、Ｒ＝ＲＢｍ／ＲＢｓを算出する。そして、送信電力制御部Ｄ１０８では、入力される信号電力に対して、出力信号電力がＲ倍になるように、送信電力制御を行なう。この処理により、Ｄ／Ａ変換部に入力される電力が使用ＲＢ数によらず一定になり、Ｄ／Ａ変換部に要求される精度を低くすることが可能になる。
【００５５】
次に、送信電力制御部Ｄ１０８がある場合と無い場合を比較し、（５）式に基づいて説明する。ただし、説明を簡単にするために、最大送信電力については考慮せず、説明を行なう。すなわち、ｍｉｎの関数の右式にのみ着目する。
【００５６】
送信電力制御部Ｄ１０８がない場合、送信電力制御部Ａは、次式に基づいて利得を設定する。
【００５７】
【数６】
0005606436.tif 000007
一方で、送信電力制御部Ｄ１０８がある場合は、送信電力制御部Ａは、次式に基づいて利得を設定する。
【００５８】
【数７】
0005606436.tif 000008
即ち、制御部１１０では、ＲＢｍに従って送信電力制御部Ｄ１０８で使用されるＲを設定し、（８）式に従って送信電力制御部Ａにおける利得を設定することになる。また、無線システム上で要求される送信電力制御のダイナミックレンジをＸｄＢ（送信電力がａ≦送信電力≦ｂの間で送信されることが必要とされ、Ｘ＝ｂ−ａとなる）とした場合、送信電力制御部Ｄがない場合は、送信電力制御部ＡにはＸ＋１０ｌｏｇ（ＲＢｍ／ＲＢｓ）のダイナミックレンジが必要とされるが、送信電力制御部Ｄ１０８があることで、送信電力制御部ＡのダイナミックレンジはＸに抑えることが可能になる。
【００５９】
ここまで示した例では、使用ＲＢ数に従って送信電力制御部Ｄ１０８を制御するため、Ｄ／Ａ変換部に入力する電力を一定にする制御は可能になるが、一方で、制御処理が複雑になる。以下の例では、使用ＲＢ数を離散的に処理することで、制御を簡単にする例を示す。具体的な実施例とするため、ＲＢｍ＝１００とする。
【００６０】
次表は使用ＲＢ数と、送信電力制御部Ｄに設定される利得Ｒの関係を示すものである。
【００６１】
【表１】
0005606436.tif 000009
上の表のように、送信電力制御部Ｄ１０８は、使用ＲＢ数によるＲを離散的に設定することで、処理が簡単になる。具体的には表１の場合であると、Ｒが２のべき乗で設定されているため、回路上ではビットシフトで送信電力制御部を構成することができ、また、１０ｌｏｇＲの値が全て、簡単な整数で設定されることが可能になる。
【００６２】
また、本実施形態では、システムで使用可能な最大ＲＢ数を使用し、送信電力制御部Ａの利得を最大にしたときに、システムで要求される最大送信電力を満たすように設定されていると仮定した場合について示したが、この設定は他の設定、例えば、最小ＲＢ数を基準とする場合、更には任意のＲＢ数を基準として設定されている場合にも適用できることはいうまでもない。
【００６３】
また、本発明の効果は、Ｄ／Ａ変換部に要求される精度を低くできることと、ＲＦ部１０９の送信電力制御部Ａの制御利得幅を、使用ＲＢ数が変化することにより、大きくすることがないように設計できることであるため、送信電力制御部Ｄの出力が全く同一の電力になっていることを要求するものではない。
【００６４】
一例として、キャリアアグリゲーションを行なうシステムを考える。キャリアアグリゲーション（以下、「ＣＡ」と呼称する。）とは４Ｇシステムで検討されている方式であり、３．９Ｇで仕様化された方式を複数の周波数帯域で同時に使用する方法である。キャリアアグリゲーションに関する送信装置については、実施形態３で説明するが、ここでは、キャリアアグリゲーションに用いる周波数帯域の数によって、Ｒを設定する方法について示す。これは、後に示す図４における送信電力制御部Ｄ１０８の動作になる。なお、図４については、第３の実施形態で説明するが、同じ機能を有するブロックには同じ番号を付しているので、送信電力制御部Ｄ１０８は、第１および第３の実施形態で同じ機能を有している。
【００６５】
【表２】
0005606436.tif 000010
上の表は、送信電力制御部Ｄ１０８のＣＡに使用する周波数帯域の数とＲの関係を示したものである。この場合、送信電力制御部Ｄ１０８は、ＣＡに使用する周波数帯域の数が大きい場合は使用ＲＢ数が多いと判断して、簡易にＲを設定したものである。このような単純な制御においても、本発明の効果である、Ｄ／Ａ変換部に要求される精度を低くできることと、ＲＦ部１０９の送信電力制御部Ａの制御利得幅を、使用ＲＢ数が変化することにより、大きくすることがないように設計できることについては、限定的ではあるが効果がある。
【００６６】
回路構成が最も単純に説明できるよう、本実施形態では送信電力制御部Ｄ１０８をＯＦＤＭ信号生成部１０７の後に配置するように示しているが、この位置に限るものではなく、リソースマップ部以降、ＲＦ部の間にあれば問題ない。なお、本実施形態では、ＰＵＳＣＨについて詳しく述べたが、ＰＵＣＣＨについても同様に処理することが可能であり、ＰＵＳＣＨを送信するか、ＰＵＣＣＨを送信するかで、制御値が異なる値に設定される。
【００６７】
以上、本実施形態では、使用ＲＢ数（使用する周波数帯域幅）に応じてＤ／Ａ変換部に入力される電力を一定に制御することで、Ｄ／Ａ変換部に要求される精度を抑えることができ、また、送信電力制御部Ａのダイナミックレンジを小さくできることを示した。このような観点から、使用ＲＢ数の範囲が大きいシステムに対して有効である。
【００６８】
［第２の実施形態］
第２の実施形態では、第１の実施形態に加え、送信機会（フレーム単位やパケット単位）毎に異なる物理チャネルの構成でデータを送信することが可能な送信装置について説明する。第１の実施形態では、ＰＵＳＣＨやＰＵＣＣＨなどの異なる物理チャネルが同時に送信されることはないとして、ＰＵＳＣＨのＲＢ数に応じて送信電力制御部Ｄ１０８を制御する例を示したが、本実施形態では、ＰＵＳＣＨやＰＵＣＣＨのような異なる物理チャネルが同時に送信される場合の送信電力制御について示す。
【００６９】
図２は、第２の実施形態に係る送信装置の概略構成を示すブロック図である。図２では、図１と同じ機能のブロックには同じ番号を付しているため、説明は省略する。従って、図２が図１と異なる点は、送信電力制御部（Ｂ１）１１１と送信電力制御部（Ｂ２）１１２である。第１の実施形態と同様に（５）、（６）式に基づいて、最大送信電力については考慮せず、説明を行なう。すなわち、ｍｉｎの関数の右式にのみ着目する。
【００７０】
式（５）、（６）を比べると、ＰＬに関する項目以外は異なっていることがわかる。従ってＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨを同時に送信する場合、図１や図６に示した構成では、独立に制御を行なうことはできない。この問題を解決するために、リソースマップ部より前の段階で（より詳細にはＯＦＤＭ信号生成部にあるＩＦＦＴ処理より前段）、送信電力制御を行なうブロックを使用することで、異なる物理チャネルのデータを同時に送信することが可能となる。
【００７１】
第２の実施形態の場合、送信電力制御部（Ｂ１）１１１では、次式に示す値に従って送信電力制御を行なうことになる。
【００７２】
【数８】
0005606436.tif 000011
また、送信電力制御部Ｂ２では次式に示す値に従って送信電力制御を行なう。
【００７３】
【数９】
0005606436.tif 000012
送信電力制御部Ｄ１０８の機能は、第１の実施形態で示したものと同じ機能を有するが、ＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨが同時に送信されることを考慮して、Ｒを求める式を変形する必要がある。送信電力制御部（Ｂ１）１１１と送信電力制御部（Ｂ２）１１２で設定される利得の比を、
ｒ（ｒ＝（送信電力制御部Ｂ２の利得）／（送信電力制御部Ｂ１の利得））
とする。ＰＵＣＣＨで使用されるＲＢ数をＮとすると（（６）式ではＰＵＣＣＨで使用されるＲＢ数は一定としているが、一般化するためにＮとしている）、ＰＵＳＣＨ換算で使用されるＲＢ数は（ＲＢｓ＋ｒＮ）となる。従って、送信電力制御部ＤではＲ＝ＲＢｍ／（ＲＢｓ＋ｒＮ）に基づいて電力制御を行なう。もちろん、ＰＵＣＣＨを無視して演算する方法や、第１の実施形態で示した使用ＲＢ数を離散的な値で代用する方法も使用することができる。
【００７４】
また、本実施形態の場合、送信電力制御部Ａでは次式に基づいて送信電力制御が行なわれる。
【００７５】
【数１０】
0005606436.tif 000013
以上、３つの送信電力制御部によって、式（５）、式（６）で示す送信電力制御を行なうことが可能となる。また、ＲＦ部前に送信電力を一定化する処理を行なっているため、Ｄ／Ａ変換部に求められる性能を低く抑えることが可能となる。また、本実施形態では本来最も広いダイナミックレンジが取られると考えられる送信電力制御部Ａの利得変動が（１１）式に示されるように小さい。一部の信号を送信電力制御部Ａに負担させることも可能である。例えば、基地局からの制御で決定されるｆ（ｉ）を送信電力制御部Ａに負担させる場合、（９）、（１０）、（１１）は、それぞれ（１２）、（１３）、（１４）式のように変更することで対応できる。
【００７６】
【数１１】
0005606436.tif 000014
なお、第２の実施形態で示した送信装置の構成で懸念されるのは、ＯＦＤＭ信号生成部１０７に入力される段階で大きく電力が変動することである。これはＯＦＤＭ信号生成に使用されるＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）回路の分解能に影響を与える。入力信号の電力の変動が大きい場合、ＩＦＦＴが処理できる信号のダイナミックレンジを広く取る必要があり、回路規模の増加、更には消費電力の増加の原因となってしまう。
【００７７】
図３は、第２の実施形態において、別の送信装置の概略構成を示すブロック図である。図１と異なる点は、送信電力制御部（Ｂ０）１１５で示される機能ブロックである。制御部１１０は、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨが単独で送信される場合は、第１の実施形態で示した送信電力制御を行なう。その際、送信電力制御部（Ｂ０）１１５における利得は１とする。この場合、送信電力制御部（Ｂ０）１１５は無いものとして動作する。
【００７８】
そして、送信装置がＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨを同時送信する際は、送信電力制御部（Ｂ０）１１５のゲインをβと設定し、その他は第１の実施形態でのＰＵＳＣＨと同様の送信電力制御を行なう。ただし、Ｒについて、Ｒ＝ＲＢｍ／（ＲＢｓ＋βＮ）として、算出しなおしてもよい。これは、ＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨが同じ端末から送信される以上、必要となる送信電力制御はほぼ同じと考えてよく、物理チャネルに要求される精度の違いのみに依存するという考え方に基づいている。
【００７９】
このような制御を行なった場合、ＰＵＳＣＨは（５）式と同様に処理が行なわれるが、ＰＵＣＣＨについては（６）式は次式に変更されることになる。
【００８０】
【数１２】
0005606436.tif 000015
この場合、βは、０を含む固定値としてもよいし、ＰＵＣＣＨの制御データの中身に依存させて変更しても良い。このような構成をとることで、ＩＦＦＴに要求される精度は、第１の実施形態とほぼ変わらない精度でよく、物理チャネル毎の制御も可能となる。そして、第１の実施形態と同様、送信電力制御の大部分を送信電力制御部Ａで実現することが可能になる。
【００８１】
ただし、ＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨの同時送信を行なうか否かで送信電力を決定する式を異なるものにする必要がある。本実施形態では、送信電力制御部を、ＤＦＴ  Ｐｒｅ−ｃｏｄｉｎｇ部１０２、Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ部１０４の後に配置する例を示したが、変調部１０１、１０３の前段等、異なる物理チャネルが独立して制御される場所に配置することが可能である。
【００８２】
［第３の実施形態］
第３の実施形態では第１および第２の実施形態に加え、送信機会（フレーム単位やパケット単位）毎にキャリアアグリゲーションを構成するコンポーネントキャリア毎に異なる送信電力でデータを送信することが可能な送信装置について説明する。本実施形態では、キャリアアグリゲーション（以下、「ＣＡ」と呼称する。）を行なうシステムの送信電力制御について説明する。
【００８３】
ＣＡとは４Ｇシステムで検討されている方式であり、３．９Ｇで仕様化された方式を複数のキャリア周波数で同時に使用する方法である。ＣＡには、全く離れた周波数帯域を使用する場合と、連続する周波数帯域を使用する場合があるが、本実施形態では連続した周波数帯を使用する場合のＣＡについて着目し、ＲＦ部が１つの構成を前提としている。また、ＣＡに使用する周波数帯域の数に限りがあるものではないが、本実施形態では説明を簡単にするために、ＣＡに使用する周波数帯域の数を２とする。ＣＡを構成する周波数帯域をコンポーネントキャリア（ＣＣ）と称する。
【００８４】
図４は、第３の実施形態に係る送信装置の概略構成を示すブロック図である。図２と同じ機能のブロックには同じ番号を付しているため、説明は省略する。従って、図４が図２と異なる点は、送信電力制御部（Ｃ１）１２１と送信電力制御部（Ｃ２）１２２および周波数変換部１４０である。図４では、ＣＡを実現するために周波数を変換する必要があるため、周波数変換部１４０を設けている。また、送信電力制御部Ｄ１０８は同じ機能ではあるものの、Ｒの計算は以下の式に基づく。
【数１３】
0005606436.tif 000016
【００８５】
式（１６）において、１、２はそれぞれ、ＣＡされる周波数帯域の番号を示し、ＣＣ数が２の場合を前提としているため、１、２のみで算出されている。
【００８６】
第１および第２の実施形態において送信電力を決定する式は、
【数１４】
0005606436.tif 000017
であり、式（１７）におけるｍｉｎの左式は無視して説明をしてきた。それは、第１、第２の実施形態を効果的に説明するためには、必要のないものであったからである。本実施形態ではＰＣＭＡＸを考慮に入れた場合を想定して説明する。
【００８７】
例えば、ＰＵＳＣＨ１とＰＵＳＣＨ２で同時送信が生じ、双方のコンポーネントキャリアで多数のＲＢが使用される場合では、ＰＵＳＣＨ１の送信に必要となる電力とＰＵＳＣＨ２に必要となる電力を合わせた結果、ＰＣＭＡＸを越えることが想定される。ＰＣＭＡＸを超えた場合、キャリアコンポーネントによらず一様に電力を削減するには、送信電力制御部Ｄ１０８あるいは、送信電力制御部Ａの利得を調整すればよい。しかしながら、通信のＱｏＳ（Quality of Service）や他セルからの干渉の状況、送信容量等によっては、送信装置がＣＣ毎に品質を変更する必要のあるケースが生じる。送信電力制御部（Ｃ１）１２１および送信電力制御部（Ｃ２）１２２は、このようなシステムに対して有効であり、ＣＣ毎に送信電力を制御することが可能になる。
【００８８】
図５は、第３の本実施形態に係る送信電力を決定する動作を示すフローチャートである。ただし、ＣＡを構成するコンポーネントキャリアには優先度が決められているものとする。図５において、まず、優先度に関するパラメータを設定する（ステップＳ１）。次に、各ＣＣ、各物理チャネルの送信電力を算出する（ステップＳ２）。そして、最大送信電力と総送信電力との差であるＰｄｉｆｆを算出する（ステップＳ３）。次に、Ｐｄｉｆｆが０以上であるか否かを判定（ステップＳ４）、０以上のときはデータを送信して（ステップＳ５）、終了する。一方、ステップＳ４において、Ｐｄｉｆｆが０未満のときは、優先度がｋ番目に低いキャリアコンポーネントの送信電力を半減する（ステップＳ６）。次に、ｋが送信総ＣＣ数と等しいか否かを判定し（ステップＳ７）、等しくない場合は、ｋに１を加え（ステップＳ８）、ステップＳ２からステップＳ４のステップを繰り返す。一方、ステップＳ７において、ＣＣが送信総ＣＣ数に等しくなった場合は、ステップＳ１へ遷移して、同じステップを繰り返す。
【００８９】
このように、ステップＳ６で設定された制御値を送信電力制御部（Ｃ１）１２１に設定することで、ＣＣ毎に電力を送信することが可能となり、また、総送信電力が最大送信電力を越えることを防ぐことが可能になる。なお、図５に示したフローチャートでは、ステップＳ６において、優先度の低いＣＣから順に送信電力を半減する例を示したが、半減は一例であり、１／３、１／４等の値を適用できることは言うまでもない。また、送信電力を順番に減らす例を示したが、特定のＣＣから減らす方法も適用できる。
【００９０】
以上の実施形態では基本的にＯＦＤＭ信号をベースに説明を行なったが、その他のマルチキャリア信号に適用することも容易である。
【符号の説明】
【００９１】
１００  スクランブル部
１０１、１０３  変調部
１０２  ＤＦＴ  Ｐｒｅ−ｃｏｄｉｎｇ部
１０４  Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ部
１０５  選択部
１０６  リソースマップ部
１０７  ＯＦＤＭ信号生成部
１０８  送信電力制御部Ｄ
１０９  ＲＦ部
１１０  制御部
１１１  送信電力制御部（Ｂ１）
１１２  送信電力制御部（Ｂ２）
１１５  送信電力制御部（Ｂ０）
１２１  送信電力制御部（Ｃ１）
１２２  送信電力制御部（Ｃ２）
１４０  周波数変換部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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