(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワークの基地局から得られる制御信号に基づいて情報を転送するために振幅変調又は定エンベロープ変調を使用する無線装置におけるパルス送信機の出力電力を制御する方法において、この装置内でのパルスの送信は第１制御信号（ＴＸＰ）によってオンオフされ、送信されるべきパルスの出力電力エンベロープの整形はフィードバックループにおいて第２制御信号（ＴＸＣ）により制御され、振幅変調の場合には情報転送中は上記フィードバックループをオフにし、その他の時には上記フィードバックループを閉とする第３制御信号（ＴＸＣＥ）が無線装置に設けられることを特徴とするパルス送信機の出力電力制御方法。
【請求項２】
無線ネットワークの基地局から得られる制御信号に基づいて情報を転送するために振幅変調又は定エンベロープ変調を使用する無線装置におけるパルス無線送信機の出力電力を制御する方法において、この装置におけるパルスの送信は第１制御信号（ＴＸＰ）によりオンオフされ、送信されるべきパルスの出力電力のランプアップ及びランプダウンはフィードバックループにおいて第２制御信号（ＴＸＣ”）により制御され、振幅変調の場合、情報転送中は上記フィードバックループの上記第２制御信号（ＴＸＣ”）として被変調信号（Ｍｏｄ）を送信し、その他の時には、上記フィードバックループの上記第２制御信号（ＴＸＣ”）として、送信パルス電力のエンベロープを整形するパルス（ＴＸＣ）を送信する第３制御信号（ＴＸＣＥ）が無線装置に設けられることを特徴とするパルス送信機の出力電力制御方法。
【請求項３】
エンベロープを整形する第２制御信号（ＴＸＣ）の波形は、無線装置の制御論理のメモリー（２６）から読み出される、無線ネットワークのそれぞれの状態に対応するサンプルデータに従って形成され、数個のサンプルデータの組がメモリー（２６）に予め蓄積することにより、送信されるべきパルスの長さ、ランプアップ期間及び／又はランプダウン期間、並びにそのパルスの形状を送信毎に変更することが出来ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパルス送信機の出力電力制御方法。
【請求項４】
変調方式が１対１帯域幅と関連するシステムにおいて、変調方式の選択は、基地局から得られる制御信号により帯域幅に応じて実行されることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載のパルス送信機の出力電力制御方法。
【請求項５】
無線装置は移動器であることを特徴とする上記請求項１から４のいずれかに記載のパルス送信機の出力電力制御方法。
【請求項６】
セルラネットワークの振幅変調を使用するセルから定エンベロープ変調を使用するセルへと移動器が移動するときに変調方式を変更することを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載のパルス送信機の出力電力制御方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の方法を実施するために使用される第２制御信号（ＴＸＣ）を形成するための回路構成であって、この回路構成は制御信号メモリー（２６）を包含しており、無線装置の制御論理により形成された選択信号によりこのメモリーからサンプル信号が読み出されてカウンタ回路（２５）により刻時され、このサンプル信号はラッチ回路（２７）を介してデジタル／アナログ変換器（２１）に送られ、これにより、濾波されていない第２制御信号（ＴＸＣ）がそのデジタル／アナログ変換器の出力となることを特徴とする電力のエンベロープ整形回路構成。
【請求項８】
このデジタル／アナログ変換器の基準（ＲＥＦ）は、セルラネットワークの基地局から得られた電力レベル信号に基づいて形成された（２２、２３、２４）基準信号であることを特徴とする請求項７に記載の電力のエンベロープ整形回路構成。
【請求項９】
送信情報内容に起因する出力電力の変動が無い第１モードと送信情報内容が出力電力を変動させる原因となる第２モードとで作動することのできるバースト無線送信機のための出力電力制御装置であって、第１モードでの作動の際にバーストのエンベロープを整形するためのフィードバックループと、第２モードでの作動の際に整形を阻止する手段とから成ることを特徴とする出力電力制御装置。
【請求項１０】
上記阻止手段は、情報送信時に作動し得ることを特徴とする請求項９に記載のバースト無線送信機の出力電力制御装置。
【請求項１１】
上記阻止手段は、上記フィードバックループを遮断する手段から成ることを特徴とする請求項９に記載のバースト無線送信機の出力電力制御装置。
【請求項１２】
上記阻止手段は、第１信号及び第２信号を上記フィードバックループに供給する手段から成ることを特徴とする請求項９あるいは請求項１０に記載のバースト無線送信機の出力電力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、パルス送信機の出力電力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動電話の密度を大きくするために、移動電話ネットワークの容量を大きくするための方法の開発が継続的になされている。例えば、ネットワークのいろいろなセルの中で種々の変調方式が使われるようなシステムがセルラネットワークにおいて設計される。そのようなアプリケーションの一つはＴＤＭＡ移動通信システムのために設計されているが、それは、大きなマクロセルでは例えばＧＳＭネットワークにおけるＧＭＳＫ方式などの定エンベロープ変調方式を使用し、ミクロセル（ピコセル）ではＱａｍ型変調方式を使用する。移動機が異なるセル間を移動するとき、サンプリング速度や送信電力のスイッチングオン時間の長さの変更を含むことのある変調方式の変更を通話中に実行しなければならない。
【０００３】
定エンベロープ変調方式を使用するときには、送信の情報内容に起因する送信出力電力の変動は無いので、送信機の出力制御回路を使うことには何らの問題も無い。逆に、振幅変調を使用するときには、送信される情報が送信機自体の出力電力の変動を生じさせるので、電力制御を使用するのは得策でないと思われる。この場合、電力制御は、情報に起因する変動を相殺し、システムは最早望みどおりの態様では機能しない。けれども、電力の増大時及び減少時、即ちランプアップ時及びランプダウン時、に関して、放置すればスペクトル要件を破ることになる過渡ピークを滑らかにするために、電力制御は明らかに必要となる。ランプアップ後に電力制御ループをオフにし、次にランプダウン前に再びオンにすることが、この問題に対する一つの解決策となるであろう。しかし、定エンベロープ変調を使用する場合には、例えば温度や電源電圧の変動により出力電力の変動が相殺される可能性もあるため、電力制御ループをオフにしてはならない。更に、定エンベロープ変調で電力制御ループを使用すると、変調器の出力に生じることのある振幅の変動を減衰させることになり、その結果として、電力増幅器の振幅変調／位相変調（ＡＭ／ＰＭ）転換要件を満たすことをより容易とする。このために、増幅器の非線形性を大きくしてその動作を一層効率的にすることが可能になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、定エンベロープ変調及び振幅変調の両方を行うパルス送信機の出力電力を制御する方法および装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一面において、無線装置におけるパルス無線送信機の出力電力を制御する方法を提供するものであり、この方法においては、無線ネットワークの基地局から得られる制御信号に基づいて情報を転送するために振幅変調又は定エンベロープ変調が使用され、この装置内でのパルスの送信は第１制御信号によってオンオフされ、送信されるべきパルスの出力電力エンベロープ整形はフィードバックループにおいて第２制御信号により制御され、第３制御信号がその無線装置に設けられ、この第３制御信号は、振幅変調の場合には情報転送中は上記フィードバックループをオフにし、その他の時には上記フィードバックループを閉じる。
【０００６】
本発明は、他の面において、無線装置におけるパルス無線送信機の出力電力を制御する方法を提供し、この方法においては、無線ネットワークの基地局から得られる制御信号に基づいて情報を転送するために振幅変調又は定エンベロープ変調が使用され、この装置におけるパルスの送信は第１制御信号によりオンオフされ、送信されるべきパルスの出力電力のランプアップ及びランプダウンはフィードバックループにおいて第２制御信号により制御され、第３制御信号がこの無線装置に設けられ、この第３制御信号は、振幅変調の場合、情報転送中は上記フィードバックループの上記第２制御信号として被変調信号（Ｍｏｄ）を送信し、その他の時には、上記フィードバックループの上記第２制御信号として、送信パルス電力エンベロープを整形するパルスを送信する。
【０００７】
本発明は、２種類の変調方式が同一の装置で使用されるときの電力制御要件に関する矛盾を解決するものである。
【０００８】
本発明によれば、定エンベロープ変調及び振幅変調の両方を行うパルス送信機を使用することが出来る。
【０００９】
本発明の思想によれば、定エンベロープ変調の場合、送信機の出力を制御ループにより連続的に制御することが出来る。振幅変調の場合には、出力は電力のランプアップ及びランプダウンの時に制御ループにより制御されるが、情報が転送されている間は制御ループは働いていない。
【００１０】
本発明は、第３の面において、送信の情報内容に起因する出力電力の変動の無い第１モードと送信の情報内容が出力電力の変動を生ぜしめる第２モードとで作動し得るバースト無線送信機のための出力電力制御装置を提供する。この出力電力制御装置は、その第１モードでの作動中にバーストのエンベロープを整形するためのフィードバックループと、第２モードでの作動中に整形を阻止する手段とから成る。
【００１１】
【実施例】
図１は、移動機の送信機部分の、本発明の説明と関係のある部分を示す。変調された送信信号は、電力増幅器１０の入力Ｐｉｎに入力される。この増幅器の出力信号Ｐｏｕｔは、アンテナ（図示せず）に送られる。検出回路１２（低域濾波）への信号は、その出力信号から方向性結合器１１等を介して電力制御ループへ取り出され、そこから更に比較器１３に送られる。制御信号ＴＸＣは、この比較器の第２入力である。比較器１３の出力は、スイッチ１４とフィルター１５とを介して総和点１６に送られる。スイッチ１４は、制御信号ＴＸＣＥにより制御される。更に、制御信号ＴＸＰがこの総和点に送られ、ここで電力増幅器を制御する信号Ｖｃｏｎｔｒｏｌが得られる。図１に示されている第１実施例において、送信機の電力は、電力増幅器のための制御信号Ｖｃｏｎｔｒｏｌを共同して形成する三つの独立の信号によって制御される。
【００１２】
送信制御信号ＴＸＣは、例えば、二乗余弦信号又はその他の適当な種類のパルスであることが出来、この信号は、電力エンベロープ整形と電力レベル調整を制御するために使われる。次に、本発明による信号ＴＸＣの形成について、図２を参照して説明をする。しかし、検出器信号１２は、或るしきい値の後までは適切な出力信号を出さないので、信号ＴＸＣだけではノイズレベルから最終的電力レベルに到るまでの電力ランプアップ過程の全体を制御することは出来ない。そのしきい値より下の出力では、比較器の入力に正当な入力信号は得られないので、他の何らかの処置を取らなければ電力増大は完全に制御不能である。また、検出器のしきい値は、温度の関数として変動する。一方、電力増幅器の出力は、電源電圧の関数として変動する。これらの問題を克服するために、送信電力信号ＴＸＰが使われる。信号ＴＸＰは階段電圧であって、検出器が適切に作動するとともに検出器が温度変化に敏感で無くなるようなレベルまで電力を上昇させる。
【００１３】
本発明によると、第３制御信号は制御信号ＴＸＣＥ（送信制御イネーブル）であり、この信号は定エンベロープ変調の場合には常に正であり、振幅変調の場合には情報転送中はゼロである。正のＴＸＣＥはスイッチ１４をオンにし、これにより電力制御ループは閉じたフィードバックループとなる。従って、この移動電話の制御論理は、信号ＴＸＣＥを正しい状態にし得るために使われるそれぞれの変調方式を知らなければならない。この情報は、それぞれの移動機がどのような種類のセルラネットワークのセルの中にあるのか、に基づいて、それぞれの基地局から得られる。
【００１４】
変調方式と、対応する帯域幅と、またその結果としてビット伝送速度とが互いに１対１の関係を有するという特徴をセルラシステムが有する場合には、変調方式の選択を帯域幅の選択と置き換えることが出来る、即ち変調方式は自動的に帯域幅選択に従う。
【００１５】
図１において、制御信号Ｖｃｏｎｔｒｏｌは電力増幅器に直接供給される。この制御信号を、入力信号Ｐｉｎと現実の電力増幅器との間に置かれた調整可能の減衰器（図示せず）に入力することも考えられる。しかし、概して、そのような解決策も、図１に示されているものと同様に作用する。
【００１６】
図２を参照を参照して、本発明によって送信制御信号ＴＸＣが如何にして形成されるかを実例を通して考察する。送信機の電力制御回路への単一のアナログ制御ライン（ＴＸＣ）を使って、２個の８ビットＤ／Ａ（デジタル／アナログ) 変換器２１、２２で送信機の出力電力を制御することが出来る。当然に、若し必要ならば、より高次の分解能（９又は１０ビット）をこのＤ／Ａ変換に使用することも出来る。電力レベルは、４０ｄＢ線形制御範囲について０．２ｄＢの分解能を可能にする８ビット制御バイトにより制御される。
【００１７】
ＴＸ電力レベルは、現実にはシステムの基地局から得られる信号によって制御されるのであるが、図２は、移動器に含まれる部分だけを示す。この場合、電力レベルは移動器の制御論理により、即ちそれからのマイクロコントローラ・バスから得られて始めに８ビット・レジスタに記憶され、次にそれから他の８ビット・レジスタ２４へ刻時される信号により、制御される。レジスタ２４はバーストスタート信号により制御され、これにより、このレジスタの内容が変換器２２へ転送される。基準電圧が変換器２２の基準入力ＲＥＦに結合されている。電力レベルを制御するＤ／Ａ変換器２２の出力は、電力ランプアップを制御するＤ／Ａ変換器２１の基準入力ＲＥＦに供給される。
【００１８】
電力のランプは、図２に示されている電力ランプ・サンプリングクロック信号とランプ長さ選択信号とを使って、システムが要求する変調（又は帯域幅）に応じて制御される。電力ランプを制御する信号は、Ｄ／Ａ変換器２１へのカウンタ２５、メモリー２６、ラッチ回路２７の出力から得られ、その出力ＴＸＣは、その結果として量子化されたランプ電圧である。このランプ電圧は、図１の比較器１３のＴＸＣ入力へ送られる前にローパスフィルター（図示せず）を通される。電力ランプアップのための制御バイトは、ランプ持続時間メモリー２６からサンプリングクロックに同期してロードされる。
【００１９】
勿論、別の回路構成で信号ＴＸＣを発生させることも出来るが、２本の独立した制御ラインを使うのが有益であると考えられる。電力レベルと電力ランプとが別々のラインによって制御されるときは、送信機の電力計算のために必要とされる移動器の制御論理の実行電力が少なくなる。バーストスタート信号、電力ランプ・サンプルクロック、及びランプ選択信号は実時間カウンタ論理から受信される。ランプメモリー２６は、種々のランプ長さのサンプルデータを記憶していることが出来る。送信機の電力レベルと電力ランプとは、制御論理の制御に従ってバースト毎に変更されることが出来る。
【００２０】
図３は、制御信号を時間の関数として示す。既に述べたように、制御信号は次のとおりである：
ＴＸＣ＝電力制御アナログ電圧；
ＴＸＣＥ＝電力制御ループの制御信号；
ＴＸＰ＝電力オン／オフ。
【００２１】
図３は、位相ａ）において振幅変調バーストを、位相ｂ）において定エンベロープ変調バーストを、示す。各々の場合に、ＴＸＰ信号は、正になる時に送信バーストをオンに転換させ、ＴＸＰ信号がゼロレベルに戻るときにこのバーストは終わる。これについて、符号『スタートＴＸ』と、これに対応する『ストップＴＸ』という符号の付けられている位相ａ）に関して説明をする。
【００２２】
ＴＸＣ信号は、上記したように、ランプアップ位相及びランプダウン位相の両方において電力ランプの形状を制御するために使われる。
【００２３】
本発明に従って、信号ＴＸＣＥは、振幅変調の場合に電力ランプの際に送信電力を増減するときに信号が正に設定されて制御ループがオンとなるように使用され、これにより送信電力パルスの形状が制御可能となる。信号ＴＸＣＥは、現実の情報転送中に位相ａ１においてゼロに設定される。
【００２４】
一方、定エンベロープ変調の場合には、信号ＴＸＣＥは常に正であり、このとき電力制御ループは、位相ｂ１での情報転送の間も含めて、常時作動する（図３）。
【００２５】
図４は、送信電力制御のための本発明の他の実施例による回路構成を略図示する。この実施例では、制御信号ＴＸＣＥは少し異なる態様で使用される。即ち、この信号は、電力ランプ制御信号ＴＸＣ”として、ランプを制御する信号ＴＸＣ又は被変調信号Ｍｏｄを結合させる。図１の回路構成に適応させたとき、図４による解決策は、スイッチング回路１４”が図１の比較器１３のＴＸＣ入力枝路に置かれることを意味する。この場合、図１のスイッチング回路１４は省略される。図４の代替構成において、ＴＸＣ信号は、図２に示されている場合と同様にして形成されることが出来る。被変調制御信号Ｍｏｄは、種々の方法で得られる。即ち、この信号をデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号から直接計算することが出来るし、アナログＩ信号及びアナログＱ信号を合計することによって作ることも出来るし、また、ＲＦ変調器出力電力を検出することによって得ることも出来る。これらの代替方法については、その実現が当業者にとっては自明であると思われるので、説明をしない。
【００２６】
システムが振幅変調を使用し、図４のＴＸＣＥ信号が正であるとき、ランプ信号ＴＸＣはスイッチング回路１４”の入力として選択されて出力信号ＴＸＣ”として接続され、そして、その結果として、電力増幅器１０のフィードバックループが出力電力を制御することになるから電力増幅器１０の出力は図３のランプ形状に従う。
【００２７】
ＴＸＣＥ信号がゼロであるときには、被変調信号Ｍｏｄがスイッチング回路１４”の入力として選択され、これによりＴＸＣ”信号が被変調信号Ｍｏｄに従い、比較器１３の出力と、従って電力増幅器の制御信号Ｖｃｏｎｔｒｏｌとは、被変調信号の振幅変動に従って変動する。その結果として、増幅器１０の出力電力はランプ時には図３に示されているように制御されることが出来、被変調信号は情報転送時に現実の出力電力を決定する。
【００２８】
図４の構成が定エンベロープ変調で使用されるとき、制御信号ＴＸＣＥは常に正であり、これにより振幅変動が電力制御に及ぼす効果を阻止することが出来る。
【００２９】
普通は、制御ループ帯域幅は変調帯域幅より小さいので、ループ自体のと同じフィルターを被変調信号入力Ｍｏｄに使用するのが合理的である。
【００３０】
本発明は、本書に記載した例に限定されない。詳細部の実施に関しては、多くの変形態様が考えられる。図２に示されている制御信号ＴＸＣの形成は、本書に記載した有益な態様以外の他の態様で実行することが可能である。例えば、移動器を制御するマイクロプロセッサの容量がそのタスクのために充分であるならば、そのマイクロプロセッサでプログラミングすることで、この制御信号を形成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  送信機の電力制御のための本発明の第１実施例による回路構成図である。
【図２】図１の回路構成のために送信機の電力制御信号の生成方法の説明図である。
【図３】図２における信号のタイミング図である。
【図４】送信機の電力を制御するための本発明の別の実施例による回路構成図である。
【符号の説明】
２１…デジタル／アナログ変換器
２５…カウンタ回路
２６…メモリー
２７…ラッチ回路
Ｍｏｄ…  被変調信号
ＴＸＰ…第１制御信号
ＴＸＣ、ＴＸＣ”…第２制御信号
ＴＸＣＥ…第３制御信号
【図１】
0003679156.tif 000002
【図２】
0003679156.tif 000003
【図３】
0003679156.tif 000004
【図４】
0003679156.tif 000005