(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる第１の周波数及び第２の周波数の信号を含む入力信号を増幅する増幅部と、
前記第１の周波数及び第２の周波数の情報を取得し、取得された情報に基づいて、相互変調歪みが発生する周波数を算出する算出部と、
前記増幅部によって増幅されて得られる信号の前記算出部によって算出された周波数において発生する相互変調歪みのレベルを測定する測定部と、
前記測定部によって測定された相互変調歪みのレベルがあらかじめ記憶された規制値以上であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部による判定の結果、相互変調歪みのレベルが前記規制値以上である場合に、前記増幅部へ入力される信号のレベルを低下させる制御部と
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
互いに異なる第１の周波数及び第２の周波数の信号を含む入力信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部によって増幅されて得られる信号に発生する相互変調歪みのレベルを測定する測定部と、
前記測定部によって測定された相互変調歪みのレベルがあらかじめ記憶された規制値以上であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部による判定の結果、相互変調歪みのレベルが前記規制値以上である場合に、前記増幅部へ入力される信号のレベルを低下させる制御部とを有し、
前記測定部は、
前記増幅部において発生する相互変調歪みのレベルを、複数の周波数成分であって第１の周波数及び第２の周波数がそれぞれ異なる寄与度で寄与する周波数成分ごとに測定し、
前記制御部は、
第１の周波数及び第２の周波数の信号のうち、レベルが規制値以上となる周波数成分に対する寄与度が高い周波数の信号のレベルを低下させる
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
前記測定部は、
第１の周波数及び第２の周波数それぞれの整数倍の差周波数における周波数成分ごとにレベルを測定し、
前記制御部は、
第１の周波数及び第２の周波数の信号のうち、レベルが規制値以上となる周波数成分が現れる差周波数を得る際に乗算される整数が大きい周波数の信号のレベルを低下させる
ことを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
【請求項４】
互いに異なる第１の周波数及び第２の周波数の信号を含む入力信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部へ印加される電圧を制御する電圧制御部と、
前記増幅部によって増幅されて得られる信号に発生する相互変調歪みのレベルを測定する測定部と、
前記測定部によって測定された相互変調歪みのレベルがあらかじめ記憶された規制値以上であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部による判定の結果、相互変調歪みのレベルが前記規制値以上である場合に、前記増幅部へ入力される信号のレベルを低下させる制御部とを有し、
前記電圧制御部は、
許容範囲内で信号のレベルが低下しても相互変調歪みのレベルが規制値以上である場合に、前記増幅部へ印加される電圧を上昇させる
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
前記電圧制御部は、
前記判定部による判定の結果、相互変調歪みのレベルが規制値未満である場合に、前記増幅部へ印加される電圧を減少させることを特徴とする請求項４記載の無線通信装置。
【請求項６】
互いに異なる第１の周波数及び第２の周波数の信号を含む入力信号を増幅する増幅部と、
前記第１の周波数及び第２の周波数の情報を取得し、第１の周波数及び第２の周波数が所定の条件を満たすか否かを判定する条件判定部と、
前記条件判定部における判定の結果、前記第１の周波数及び第２の周波数が所定の条件を満たす場合に、前記増幅部によって増幅された入力信号に発生する相互変調歪みのレベルを測定する測定部と、
前記測定部によって測定された相互変調歪みのレベルがあらかじめ記憶された規制値以上であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部による判定の結果、相互変調歪みのレベルが前記規制値以上である場合に、前記増幅部へ入力される信号のレベルを低下させる制御部と
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
互いに異なる第１の周波数及び第２の周波数の信号を含む入力信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部によって増幅されて得られた信号をアンテナから送信させるか終端させるかを切り替えるスイッチと、
アンテナから信号が送信される稼働モードとアンテナから信号が送信されないテストモードとを切り替え、テストモード中に前記第１の周波数及び第２の周波数の信号を含むテスト信号を生成して前記増幅部へ入力し、増幅されたテスト信号が終端されるように前記スイッチを切り替えるモード制御部と、
前記増幅部によって増幅されて得られる信号に発生する相互変調歪みのレベルを測定する測定部と、
前記測定部によって測定された相互変調歪みのレベルがあらかじめ記憶された規制値以上であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部による判定の結果、相互変調歪みのレベルが前記規制値以上である場合に、前記増幅部へ入力される信号のレベルを低下させる制御部とを有し、
前記測定部は、
前記増幅部においてテスト信号に発生する相互変調歪みのレベルを測定し、
前記制御部は、
テストモード中、テスト信号に発生する相互変調歪みのレベルが規制値以上である場合に、前記増幅部へ入力されるテスト信号のレベルを低下させ、低下後のテスト信号のレベルを記憶し、稼働モード中、前記第１の周波数及び第２の周波数の信号を含む信号が前記増幅部へ入力される場合に、当該信号のレベルをテストモード中に記憶されたレベルに低下させる
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項８】
互いに異なる第１の周波数及び第２の周波数の信号を含む入力信号を増幅器で増幅し、
前記第１の周波数及び第２の周波数の情報を取得し、取得された情報に基づいて、相互変調歪みが発生する周波数を算出し、
増幅されて得られる信号の算出された周波数において発生する相互変調歪みのレベルを測定し、
測定された相互変調歪みのレベルがあらかじめ記憶された規制値以上であるか否かを判定し、
判定の結果、相互変調歪みのレベルが規制値以上である場合に、前記増幅器へ入力される信号のレベルを低下させる
処理を有することを特徴とする通信制御方法。
【請求項９】
コンピュータによって実行される通信制御プログラムであって、前記コンピュータに、
増幅器への入力信号に含まれる信号の互いに異なる第１の周波数及び第２の周波数の情報を取得し、取得された情報に基づいて、相互変調歪みが発生する周波数を算出し、
前記入力信号が増幅器によって増幅されて得られる信号の算出された周波数において発生する相互変調歪みのレベルを測定し、
測定された相互変調歪みのレベルがあらかじめ記憶された規制値以上であるか否かを判定し、
判定の結果、相互変調歪みのレベルが規制値以上である場合に、前記増幅器へ入力される信号のレベルを低下させる
処理を実行させることを特徴とする通信制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、通信制御方法及び通信制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、データ通信の高速化及び通信周波数の広帯域化が望まれている中で、今後は、キャリアアグリゲーション（Carrier  Aggregation：ＣＡ）を用いたＬＴＥ（Long  Term  Evolution）の技術の適用が見込まれる。ＣＡとは、コンポーネントキャリア（Component  Carrier：ＣＣ）と呼ばれるキャリアを同時に複数用いて通信を行う方式である。すなわち、例えば図１３に示すように、周波数が異なる複数のＣＣ１１〜１３を同時に用いて通信が行われる。
【０００３】
図１３において、例えばＣＣ１１とＣＣ１２、１３とが異なる周波数バンドに属する場合は、異なる周波数バンドに属する非連続のＣＣを用いて通信が行われることになる。したがって、この場合には、少なくとも周波数バンドごとに別の送信回路が設けられ、それぞれの送信回路においてパワーアンプによる増幅などが行われる。一方、例えばＣＣ１１とＣＣ１２、１３とが同一の周波数バンドに属する場合は、同一の周波数バンドに属する連続又は非連続のＣＣを用いて通信が行われることになる。この場合には、すべてのＣＣに対して共通のパワーアンプを用いることにより、送信回路を共通化して、装置の大型化やコストの増大を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２１３９１９号公報
【特許文献２】特開２００９−２７８２２５号公報
【特許文献３】特開２０１０−１１０６２号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】3GPP  (3rd  Generation  Partnership  Project),  "Feasibility  study  for  Further  Advancements  for  E-UTRA  (LTE-Advanced)  (Release  11)",  3GPP  TR36.912  v11.0.0,  ２０１２年９月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、１つのパワーアンプによって複数のＣＣの信号を増幅する場合には、パワーアンプの歪み特性に応じた相互変調歪み（Inter-Modulation  distortion）が発生するという問題がある。相互変調歪みは、アンテナから放射される信号のスプリアス成分となり、ＣＣが属する周波数バンドや近接する周波数バンドにおける通信に干渉を与える。
【０００７】
図１４は、周波数が異なる２つのＣＣの信号を１つのパワーアンプによって増幅した場合に発生する相互変調歪みの周波数を示す図である。図１４において、周波数がｆ０のＣＣ１と周波数がｆ１のＣＣ２との信号を１つのパワーアンプで増幅すると、これらのＣＣに近い周波数領域では、各ＣＣの整数倍波の差周波数において相互変調歪みが発生する。すなわち、例えは周波数（２ｆ１−ｆ０）、（２ｆ０−ｆ１）において３次相互変調歪みＩＭ３＋、ＩＭ３−が発生し、周波数（３ｆ１−２ｆ０）、（３ｆ０−２ｆ１）において５次相互変調歪みＩＭ＋５、ＩＭ−５が発生する。
【０００８】
これらの相互変調歪みを抑圧するためには、パワーアンプへ供給される電源電圧を大きくし、パワーアンプの飽和レベルを上昇させることが考えられる。しかしながら、このような対策を採る場合には、パワーアンプの消費電力が増大する結果、無線通信装置全体の消費電力の増大を招いてしまう。
【０００９】
また、異なる周波数バンドのＣＣを用いる場合と同様に、ＣＣごとのパワーアンプを設け、各ＣＣの信号が別のパワーアンプによって増幅されるようにすることも考えられる。しかしながら、このような対策を採る場合には、無線通信装置に複数のパワーアンプが設けられることとなり、装置の大型化やコストの増大を招いてしまう。
【００１０】
開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、複数のコンポーネントキャリアの信号を共通のパワーアンプで増幅する場合でも、相互変調歪みを抑圧することができる無線通信装置、通信制御方法及び通信制御プログラム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】
【００１１】
本願が開示する無線通信装置は、１つの態様において、互いに異なる第１の周波数及び第２の周波数の信号を含む入力信号を増幅する増幅部と、前記第１の周波数及び第２の周波数の情報を取得し、取得された情報に基づいて、相互変調歪みが発生する周波数を算出する算出部と、前記増幅部によって増幅されて得られる信号の前記算出部によって算出された周波数において発生する相互変調歪みのレベルを測定する測定部と、前記測定部によって測定された相互変調歪みのレベルがあらかじめ記憶された規制値以上であるか否かを判定する判定部と、前記判定部による判定の結果、相互変調歪みのレベルが規制値以上である場合に、前記増幅部へ入力される信号のレベルを低下させる制御部とを有する。
【発明の効果】
【００１２】
本願が開示する無線通信装置、通信制御方法及び通信制御プログラムの１つの態様によれば、複数のコンポーネントキャリアの信号を共通のパワーアンプで増幅する場合でも、相互変調歪みを抑圧することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る送信部の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係るモデムの機能を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る規制値の具体例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る検波部の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係る歪み抑圧処理を示すフロー図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係るパワーアンプの入出力特性の具体例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態２に係るモデムの機能を示すブロック図である。
【図９】図９は、実施の形態２に係る歪み抑圧処理を示すフロー図である。
【図１０】図１０は、実施の形態３に係る送信部の構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、実施の形態３に係るモデムの機能を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、実施の形態３に係る歪み抑圧処理を示すフロー図である。
【図１３】図１３は、コンポーネントキャリアの具体例を示す図である。
【図１４】図１４は、相互変調歪みが発生する周波数を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本願が開示する無線通信装置、通信制御方法及び通信制御プログラムの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。図１に示す無線通信装置１００は、バッテリー１１０、電源管理部１２０、入出力デバイス１３０、メモリ１４０、アプリプロセッサ１５０、プロセッサ１６０及びＲＦＩＣ（Radio  Frequency  Integrated  Circuit）１７０を有する。
【００１６】
バッテリー１１０は、無線通信装置１００の各部に電力を供給する電源である。バッテリー１１０から供給される電力によって、無線通信装置１００の各部が動作する。
【００１７】
電源管理部１２０は、バッテリー１１０から無線通信装置１００の各部への電力供給を制御する。具体的には、電源管理部１２０は、例えばアプリプロセッサ１５０、プロセッサ１６０及びＲＦＩＣ１７０へ供給される電力を制御する。
【００１８】
入出力デバイス１３０は、例えばタッチパネル、ディスプレイ、キー及びスピーカなどを備え、ユーザによる操作を受け付けたり、ユーザへ情報を出力したりする。
【００１９】
メモリ１４０は、例えばＲＡＭ（Random  Access  Memory）などを備え、アプリプロセッサ１５０及びプロセッサ１６０による処理に用いられるデータを記憶する。具体的には、メモリ１４０は、例えばアプリプロセッサ１５０がアプリケーションを実行する際に用いられるデータなどを記憶する。
【００２０】
アプリプロセッサ１５０は、例えばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）などを備え、メモリ１４０を使用しながら様々なアプリケーションを実行する。このとき、アプリプロセッサ１５０は、入出力デバイス１３０によって受け付けられたユーザの操作に応じた処理を実行し、処理の結果得られた情報を入出力デバイス１３０へ出力する。
【００２１】
プロセッサ１６０は、例えばＣＰＵなどを備え、メモリ１４０を使用しながら無線通信装置１００全体の処理を制御する。具体的には、プロセッサ１６０は、例えばベースバンド周波数の送信信号を生成し、誤り訂正符号化などを施した上で、ＲＦＩＣ１７０から送信させる。また、プロセッサ１６０は、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）を適用して信号を送信する際、ＣＡに用いられるコンポーネントキャリア（ＣＣ）の周波数情報をＲＦＩＣ１７０へ通知する。
【００２２】
ＲＦＩＣ１７０は、データの周波数をベースバンド周波数と無線周波数との間で変換し、無線周波数の送信信号をアンテナを介して送信したり、アンテナを介して受信する受信データの周波数をベースバンド周波数に変換したりする。また、ＲＦＩＣ１７０は、ＣＡを適用して信号を送信する際、パワーアンプにおいて発生する相互変調歪みのレベルが所定の規制値未満であるか否かを判定する。そして、ＲＦＩＣ１７０は、相互変調歪みのレベルが所定の規制値以上である場合に、送信信号の電力を許容される範囲で低下させる。さらに、ＲＦＩＣ１７０は、送信信号の電力を低下させても相互変調歪みのレベルが所定の規制値以上のままである場合に、パワーアンプへ印加される電圧を上昇させるように電源管理部１２０へ指示する。なお、ＲＦＩＣ１７０の構成及び動作については、後に詳述する。
【００２３】
図２は、実施の形態１に係る無線通信装置１００のデータ送信に係る送信部の構成を示すブロック図である。図２においては、データ受信に係る構成を省略している。図２に示すように、ＲＦＩＣ１７０とアンテナの間には、パワーアンプ１８０及びカプラ１９０が設けられる。また、ＲＦＩＣ１７０は、モデム１７１、Ｄ／Ａ（Digital/Analogue）変換部１７２ａ、１７２ｂ、直交変調部１７３ａ、１７３ｂ及び検波部１７４を有する。なお、パワーアンプ１８０は、増幅部の一例である。
【００２４】
モデム１７１は、プロセッサ１６０から出力される送信信号を変調し、複数のＣＣの周波数に応じた送信信号を出力する。図２においては、２つのＣＣを用いて送信信号を送信するため、モデム１７１は、それぞれのＣＣに対応する送信信号をＤ／Ａ変換部１７２ａ、１７２ｂへ出力する。また、モデム１７１は、パワーアンプ１８０において発生する相互変調歪みのレベルが所定の規制値以上であるか否かを判定し、所定の規制値以上である場合には、送信信号の電力を低下させる。また、モデム１７１は、送信信号の電力を低下させても相互変調歪みのレベルが所定の規制値以上のままである場合に、パワーアンプ１８０へ印加される電圧を上昇させるように電源管理部１２０に指示する。なお、モデム１７１の機能については、後に図３を参照して詳述する。また、モデム１７１は、規制値以上であるか否かを判定することに代えて、規制値未満であるか否かを判定しても良いことはいうまでもない。
【００２５】
Ｄ／Ａ変換部１７２ａ、１７２ｂは、モデム１７１から出力されるデジタルの送信信号をアナログ信号に変換する。
【００２６】
直交変調部１７３ａ、１７３ｂは、それぞれＤ／Ａ変換部１７２ａ、１７２ｂから出力されるアナログ信号を直交変調して、無線周波数の送信信号を得る。直交変調部１７３ａ、１７３ｂから出力される送信信号は、それぞれ異なるＣＣの周波数を有しており、これらの送信信号が合成された上でパワーアンプ１８０へ出力される。
【００２７】
検波部１７４は、パワーアンプ１８０によって増幅された後の送信信号に含まれる相互変調歪みのレベルを測定する。そして、検波部１７４は、相互変調歪みのレベルの測定結果をモデム１７１へ通知する。なお、検波部１７４の構成については、後に図４を参照して詳述する。
【００２８】
パワーアンプ１８０は、電源管理部１２０から印加される電圧によって動作し、ＲＦＩＣ１７０から出力される送信信号を増幅する。パワーアンプ１８０は、入力される送信信号の電力が比較的小さければ、入力信号を線形に増幅する一方、入力される送信信号の電力が比較的大きくなると、入力信号を非線形に増幅する。このため、パワーアンプ１８０は、入力される送信信号の電力が大きくなるにつれて、大きな相互変調歪みを発生させる。
【００２９】
カプラ１９０は、パワーアンプ１８０によって増幅された送信信号を分岐し、分岐して得られた一方の信号をアンテナから送信するとともに、他方の信号をＲＦＩＣ１７０の検波部１７４へフィードバックする。
【００３０】
図３は、実施の形態１に係るモデム１７１の機能を示すブロック図である。図３に示すように、モデム１７１は、相互変調歪み周波数算出部（以下「ＩＭ周波数算出部」と略記する）２０１、ローカル信号設定部２０２、フィルタ帯域設定部２０３、規制値保持部２０４、比較部２０５、送信レベル制御部２０６及び電圧制御部２０７を有する。なお、比較部２０５は判定部の一例であり、送信レベル制御部２０６は制御部の一例である。
【００３１】
ＩＭ周波数算出部２０１は、送信信号が重畳される複数のＣＣの周波数に関する周波数情報をプロセッサ１６０から取得し、取得された周波数情報に基づいてパワーアンプ１８０において発生する相互変調歪みの周波数を算出する。すなわち、ＣＣの周波数近傍の相互変調歪みは、これらのＣＣの周波数の整数倍の差周波数において発生するため、ＩＭ周波数算出部２０１は、各ＣＣの周波数を整数倍して差を算出することにより、相互変調歪みの周波数を算出する。このとき、ＩＭ周波数算出部２０１は、ＣＣに近い周波数を有する相互変調歪みの周波数を算出すれば良く、例えば３次、５次及び７次の相互変調歪みの周波数を算出すれば良い。
【００３２】
ローカル信号設定部２０２は、ＩＭ周波数算出部２０１によって算出された相互変調歪みの周波数に対応するローカル周波数を検波部１７４へ通知する。すなわち、ローカル信号設定部２０２は、カプラ１９０からフィードバックされる信号から相互変調歪みを抽出するためのローカル周波数を検波部１７４へ通知する。
【００３３】
フィルタ帯域設定部２０３は、相互変調歪みの周波数をローカル信号設定部２０２から取得し、相互変調歪みの各周波数成分を通過させるためのフィルタ帯域を順次検波部１７４へ通知する。すなわち、フィルタ帯域設定部２０３は、例えば最初に３次変調歪みの周波数成分を通過させるためのフィルタ帯域を検波部１７４へ通知し、次に５次変調歪みの周波数成分を通過させるためのフィルタ帯域を検波部１７４へ通知し、次に７次変調歪みの周波数成分を通過させるためのフィルタ帯域を検波部１７４へ通知する。
【００３４】
規制値保持部２０４は、通信システム及び周波数バンドごとの相互変調歪みのレベルの規制値を保持する。そして、規制値保持部２０４は、フィルタ帯域設定部２０３によってフィルタ帯域が設定されると、設定されたフィルタ帯域に対応する規制値を比較部２０５へ出力する。すなわち、規制値保持部２０４は、例えば３次変調歪みの周波数成分を通過させるためのフィルタ帯域が設定されると、３次変調歪みの周波数を含む周波数バンドにおける規制値を比較部２０５へ出力する。
【００３５】
ここで、相互変調歪みの規制値には、法律又は条例などによって定められた公的規制値と、通信事業者などが自主的に定めた自主規制値とがある。図４は、公的規制値及び自主規制値の関係の具体例を示す図である。
【００３６】
図４においては、周波数ｆa以上の周波数バンドを利用する通信システムで発生する相互変調歪みが他の通信システムが利用する周波数ｆa未満の周波数バンドに現れている。すなわち、周波数ｆa以上の２つのＣＣ４０１を用いて信号が送信されると、これらのＣＣ４０１によって発生する３次変調歪み４０２のうち、下側の３次変調歪み４０２の周波数が周波数ｆa未満となっている。そして、周波数ｆa未満の周波数バンドを利用する通信システムに関しては、公的規制値ＲLが定められるとともに、通信事業者によって自主規制値ＲSが定められている。図４に示すように、通常、自主規制値ＲSは、公的規制値ＲLよりも小さく、厳しい規制を課している。規制値保持部２０４は、公的規制値ＲL及び自主規制値ＲSの双方を保持していても良く、より厳しい規制を課す一方のみを保持していても良い。
【００３７】
図３に戻って、比較部２０５は、規制値保持部２０４から出力される規制値と検波部１７４から出力される周波数成分のレベルの測定値とを比較する。そして、比較部２０５は、測定値が規制値未満であるか否かを示す比較結果を送信レベル制御部２０６へ通知する。ここで、測定値が規制値未満であれば、相互変調歪みのレベルが規制を満たすこととなる一方、測定値が規制値以上であれば、相互変調歪みのレベルが規制を満たさないこととなる。
【００３８】
送信レベル制御部２０６は、比較部２０５による比較の結果、相互変調歪みのレベルが規制を満たさない場合には、規制値と相互変調歪みのレベルの測定値との差分に基づいて、規制を満たすための送信レベルの上限を算出する。そして、送信レベル制御部２０６は、算出した送信レベルの上限を超えないように、送信信号の電力を制御する。すなわち、送信レベル制御部２０６は、相互変調歪みのレベルの測定値が規制値を超えないように送信レベルを調整し、パワーアンプ１８０へ入力される送信信号の電力を低下させる。
【００３９】
このとき、送信レベル制御部２０６は、複数のＣＣに対応する送信信号の電力を均等に低下させても良いが、測定値が規制値を超える周波数成分に応じてＣＣを重み付けし、いずれかのＣＣに対応する送信信号の電力を優先して低下させても良い。すなわち、例えば図４に示したように、下側の３次変調歪み４０２のレベルが規制値を超える場合には、この下側の３次変調歪み４０２への寄与度が高い一方のＣＣ４０１に対応する送信信号の電力を優先して低下させても良い。こうすることにより、効率的に相互変調歪みを抑圧することができる。
【００４０】
具体的には、図４において２つのＣＣ４０１の周波数をそれぞれｆ０、ｆ１（ｆ０＜ｆ１）とすると、下側の３次変調歪み４０２の周波数は（２ｆ０−ｆ１）であり、上側の３次変調歪み４０２の周波数は（２ｆ１−ｆ０）である。したがって、下側の３次変調歪み４０２のレベルは、周波数ｆ０のＣＣ４０１のレベルを例えば１ｄＢ変化させると２ｄＢ変化するのに対し、周波数ｆ１のＣＣ４０１のレベルを例えば１ｄＢ変化させると１ｄＢ変化する。このように、下側の３次変調歪み４０２に対しては、低い周波数ｆ０のＣＣ４０１の寄与度が高いため、送信レベル制御部２０６は、このＣＣ４０１に対応する送信信号の電力を優先して低下させても良い。
【００４１】
さらに具体的に、規制値と下側の３次変調歪み４０２のレベルの測定値との差分が例えば６ｄＢである場合を考える。このとき、送信レベル制御部２０６は、２つのＣＣ４０１の信号のレベルを２ｄＢずつ低下させることにより、相互変調歪みのレベルを６ｄＢ（＝２×２ｄＢ＋２ｄＢ）低下させることができる。ただし、このように各ＣＣ４０１の信号のレベルを均等に低下させると、送信信号の全体のレベルが約０．６３倍に低下する。一方、送信レベル制御部２０６は、下側の３次変調歪み４０２に対する寄与度が高い周波数ｆ０のＣＣ４０１の信号のレベルを３ｄＢ低下させることにより、相互変調歪みのレベルを６ｄＢ（＝２×３ｄＢ＋０ｄＢ）低下させることもできる。このように、下側の３次変調歪みに対する寄与度が高いＣＣの信号のレベルを優先して低下させた場合には、送信信号の全体のレベルが約０．７５倍に低下するだけで済む。
【００４２】
ここで、送信電力は、例えば無線通信装置１００の通信相手となる基地局装置が実施する送信電力制御によって、基地局装置から指定されることがある。このため、送信レベル制御部２０６は、送信電力制御によって許容される範囲内で送信レベルの上限を設定し、送信信号の電力を制御する。したがって、送信レベル制御部２０６は、規制値と測定値の差分から算出される送信レベルの上限が送信電力制御によって許容される範囲を超える場合には、送信電力制御によって許容される限界の値を送信レベルの上限に設定する。そして、送信レベル制御部２０６は、送信信号の電力を低下させるだけでは十分に相互変調歪みが抑圧されないことを電圧制御部２０７へ通知する。
【００４３】
電圧制御部２０７は、送信レベル低下のみでは十分に相互変調歪みが抑圧されないことが送信レベル制御部２０６から通知されると、電源管理部１２０に対して、パワーアンプ１８０へ印加される電圧を上昇させるように指示する。このとき、電圧制御部２０７は、例えば所定のステップ幅だけパワーアンプ１８０へ印加される電圧を上昇させるように指示する。なお、電圧制御部２０７は、比較部２０５による比較の結果、相互変調歪みのレベルが規制を満たす場合には、規制を満たす範囲でパワーアンプ１８０へ印加される電圧を減少させるように指示しても良い。こうすることにより、無線通信装置１００における消費電力を低減することができる。
【００４４】
図５は、実施の形態１に係る検波部１７４の構成を示すブロック図である。図５に示すように、検波部１７４は、増幅部３０１、ローカル信号発生部３０２、直交復調部３０３、ローパスフィルタ３０４、Ａ／Ｄ（Analogue/Digital）変換部３０５及び測定部３０６を有する。
【００４５】
増幅部３０１は、カプラ１９０によって送信信号が分岐されて得られたフィードバック信号を増幅する。
【００４６】
ローカル信号発生部３０２は、モデム１７１のローカル信号設定部２０２から通知されたローカル周波数を有するローカル信号を発生させ、直交復調部３０３へ出力する。すなわち、ローカル信号発生部３０２は、フィードバック信号から相互変調歪みを抽出するためのローカル信号を発生させて直交復調部３０３へ出力する。
【００４７】
直交復調部３０３は、ローカル信号発生部３０２から出力されるローカル信号を用いて、増幅部３０１から出力されるフィードバック信号を直交復調する。直交復調部３０３は、相互変調歪みを抽出するためのローカル信号を用いて直交復調を行うため、フィードバック信号からＣＣ成分が除去された相互変調歪みを出力する。
【００４８】
ローパスフィルタ３０４は、モデム１７１のフィルタ帯域設定部２０３から通知されたフィルタ帯域を順次設定し、相互変調歪みのうち、設定されたフィルタ帯域の周波数成分を出力する。すなわち、ローパスフィルタ３０４は、例えば最初に３次変調歪みの周波数成分を出力し、次に５次変調歪みの周波数成分を出力し、次に７次変調歪みの周波数成分を出力する。
【００４９】
Ａ／Ｄ変換部３０５は、ローパスフィルタ３０４から出力される周波数成分をデジタル信号に変換する。すなわち、Ａ／Ｄ変換部３０５は、例えば３次、５次及び７次の相互変調歪みに対応する周波数成分を順次デジタル信号に変換する。
【００５０】
測定部３０６は、Ａ／Ｄ変換部３０５から出力されるデジタル信号のレベルを測定する。すなわち、測定部３０６は、例えば３次、５次及び７次の相互変調歪みに対応する周波数成分のレベルを順次測定する。そして、測定部３０６は、各周波数成分のレベルの測定値をモデム１７１の比較部２０５へ出力する。
【００５１】
次いで、上記のように構成された無線通信装置１００における歪み抑圧処理について、図６に示すフロー図を参照しながら説明する。
【００５２】
送信信号が重畳される複数のＣＣの周波数情報がプロセッサ１６０からＩＭ周波数算出部２０１へ入力されると、ＩＭ周波数算出部２０１によって、パワーアンプ１８０において発生する相互変調歪みの周波数が算出される（ステップＳ１０１）。すなわち、各ＣＣの周波数の整数倍の差周波数が相互変調歪みの周波数として算出される。具体的には、例えば２つのＣＣの周波数がｆ０とｆ１である場合、これらの２つのＣＣに重畳された送信信号が合成されてパワーアンプ１８０へ入力されると、周波数（２ｆ１−ｆ０）、（２ｆ０−ｆ１）において３次相互変調歪みが発生する。また、周波数（３ｆ１−２ｆ０）、（３ｆ０−２ｆ１）において５次相互変調歪みが発生する。
【００５３】
こうして算出された相互変調歪みの周波数は、ローカル信号設定部２０２へ通知され、ローカル信号設定部２０２によって、検波部１７４におけるローカル周波数が設定される（ステップＳ１０２）。すなわち、ローカル信号設定部２０２によって、パワーアンプ１８０によって増幅された信号からＣＣ成分を除去して相互変調歪みを抽出するためのローカル周波数が検波部１７４のローカル信号発生部３０２へ通知される。このとき、ＣＣの周波数の近傍における相互変調歪みのレベルが大きいことから、ＣＣの周波数の近傍に現れる相互変調歪みを抽出するためのローカル周波数がローカル信号発生部３０２へ通知される。具体的には、例えば３次、５次及び７次の相互変調歪みに対応する周波数成分を抽出するためのローカル周波数がローカル信号発生部３０２へ通知される。
【００５４】
そして、ローカル信号発生部３０２によって、通知されたローカル周波数のローカル信号が生成され、直交復調部３０３へ出力される。これにより、カプラ１９０からフィードバックされるフィードバック信号は、増幅部３０１によって増幅された後、直交復調部３０３によって直交復調され、フィードバック信号に含まれる相互変調歪みがローパスフィルタ３０４へ出力される。
【００５５】
相互変調歪みを抽出するためのローカル周波数が設定されると同時に、フィルタ帯域設定部２０３によって、相互変調歪みの特定の周波数成分がローパスフィルタ３０４を通過するようにフィルタ帯域の設定が行われる（ステップＳ１０３）。具体的には、例えば３次変調歪みに対応する周波数成分がローパスフィルタ３０４を通過するようにフィルタ帯域の設定が行われる。この設定により、ローパスフィルタ３０４によって、フィードバック信号に含まれる相互変調歪みのうち、３次変調歪みに対応する周波数成分がＡ／Ｄ変換部３０５へ出力される。
【００５６】
フィルタ帯域設定部２０３によってローパスフィルタ３０４のフィルタ帯域が設定されると、設定されたフィルタ帯域に対応する規制値が規制値保持部２０４から比較部２０５へ出力される（ステップＳ１０４）。具体的には、例えば３次変調歪みに対応する周波数成分がローパスフィルタ３０４を通過するように設定された場合には、規制値保持部２０４によって、この周波数成分が属する周波数バンドにおける規制値が比較部２０５へ出力される。
【００５７】
そして、検波部１７４の測定部３０６によって、ローパスフィルタ３０４から出力されＡ／Ｄ変換部３０５によってＡ／Ｄ変換された周波数成分のレベルが測定される（ステップＳ１０５）。ここでは、例えば３次変調歪みに対応する周波数成分のレベルが測定され、得られた測定値がモデム１７１の比較部２０５へ出力される。
【００５８】
そして、比較部２０５によって、規制値と周波数成分のレベルの測定値とが大小比較される（ステップＳ１０６）。この比較の結果、測定値が規制値未満であれば（ステップＳ１０６Ｙｅｓ）、例えば３次変調歪みに対応する周波数成分のレベルが規制値より小さく、規制が満たされていることになる。そこで、フィルタ帯域設定部２０３によって、フィードバック信号から抽出された相互変調歪みに含まれるすべての周波数成分について、規制値との比較が完了したか否かが判定される（ステップＳ１０７）。この判定の結果、すべての周波数成分について完了していれば（ステップＳ１０７Ｙｅｓ）、歪み抑圧処理は完了する。また、まだ規制値との比較が完了していない周波数成分がある場合には（ステップＳ１０７Ｎｏ）、これらの周波数成分のうちのいずれかを通過させるようにローパスフィルタ３０４のフィルタ帯域が設定される（ステップＳ１０３）。すなわち、例えば５次変調歪みに対応する周波数成分がローパスフィルタ３０４を通過するようにフィルタ帯域の設定が行われる。以下、上記と同様に、５次変調歪みに対応する周波数成分についても規制値との大小比較が行われる。
【００５９】
一方、ステップＳ１０６における比較の結果、測定値が規制値以上であれば（ステップＳ１０６Ｎｏ）、例えば３次変調歪みに対応する周波数成分のレベルが規制値以上であり、規制が満たされていないことになる。そこで、この比較結果が比較部２０５から送信レベル制御部２０６へ通知され、送信レベル制御部２０６によって、規制値と測定値との差分に基づいて、規制を満たすための送信レベルの上限が算出される（ステップＳ１０８）。すなわち、規制値と測定部３０６による測定値との差分が０になるような送信レベルが送信レベルの上限として算出される。
【００６０】
ここで、送信レベルが低下してパワーアンプ１８０へ入力される送信信号の電力が小さくなれば、相互変調歪みの発生が抑圧され、測定部３０６による測定によって得られる周波数成分のレベルも低下する。このため、送信レベル制御部２０６によって算出された送信レベルの上限を超えないように送信信号の電力が制御されれば、送信信号に含まれる例えば３次変調歪みに対応する周波数成分のレベルが規制値未満となり、相互変調歪みに関する規制が満たされるようになる。
【００６１】
しかし、無線通信装置１００の送信電力は、例えば基地局装置による送信電力制御によっても指定されているため、送信レベル制御部２０６が無制限に送信レベルの上限を低下させることは許容されない。そこで、送信レベル制御部２０６によって、算出された送信レベルの上限が送信電力制御における許容範囲内にあるか否かが判断される（ステップＳ１０９）。この判断の結果、送信レベルの上限が許容範囲内であれば（ステップＳ１０９Ｙｅｓ）、送信レベル制御部２０６における送信レベルの上限が算出された値に設定される（ステップＳ１１０）。これにより、以後の送信レベルの制御においては、設定された上限を超えないように送信信号の電力が制御される。そして、この制御の下で３次変調歪みに対応する周波数成分のレベルが再度測定され（ステップＳ１０５）、測定値と規制値とが比較される（ステップＳ１０６）。ここでは、送信レベル制御部２０６における送信レベルの制御の結果、測定値が規制値未満となり、上述したステップＳ１０７以降の処理が実行されることになる。
【００６２】
一方、ステップＳ１０９の判断の結果、送信レベルの上限が許容範囲を超えていれば（ステップＳ１０９Ｎｏ）、送信レベル制御部２０６における送信レベルの上限が許容される限界の値に設定される（ステップＳ１１１）。すなわち、送信レベルの上限を低下させる場合でも、送信電力制御によって指定される送信電力の下限を下回ることは許容されないため、送信レベル制御部２０６によって、送信電力制御によって許容される限界の上限が送信レベルの上限に設定される。
【００６３】
この場合には、設定された送信レベルの上限を超えないように送信信号の電力が制御されても、引き続き、測定部３０６によって取得される測定値が規制値以上となる可能性がある。そこで、送信レベル制御部２０６によって、送信信号の電力を低下させるだけでは十分に相互変調歪みが抑圧されないことが電圧制御部２０７へ通知される。
【００６４】
送信レベル制御部２０６からの通知を受け、電圧制御部２０７によって、パワーアンプ１８０へ印加される電圧を上昇させる旨の指示が電源管理部１２０に対して出される（ステップＳ１１２）。すなわち、送信レベルを低下させるだけでは相互変調歪みが十分に抑圧されないため、さらに相互変調歪みを抑圧するために、パワーアンプ１８０へ印加される電圧を上昇させる指示が出される。このとき、例えば所定のステップ幅だけパワーアンプ１８０への印加電圧を上昇させるように指示される。そして、このような送信レベル制御及び電圧制御の下で３次変調歪みに対応する周波数成分のレベルが再度測定され（ステップＳ１０５）、測定値と規制値とが比較される（ステップＳ１０６）。
【００６５】
ここでは、送信レベル制御部２０６による送信レベル制御とパワーアンプ１８０への印加電圧上昇との結果、測定値が規制値未満となることもあるし、依然として測定値が規制値以上となることもある。測定値が規制値未満となった場合には、上述したステップＳ１０７以降の処理が実行されることになる。一方、依然として測定値が規制値以上となった場合には、電圧制御部２０７によって、再度、所定のステップ幅だけパワーアンプ１８０への印加電圧を上昇させるように電源管理部１２０に対して指示される。このように、測定値が規制値未満となるまでは、送信電力制御によって許容される限界の値にまで送信レベルの上限を低下させつつ、パワーアンプ１８０へ印加される電圧を所定のステップ幅ずつ上昇させる。結果として、パワーアンプ１８０において送信信号に発生する相互変調歪みが十分に抑圧され、相互変調歪みに関する規制を満たすことができる。
【００６６】
図７は、実施の形態１に係る歪み抑圧処理によって相互変調歪みが抑圧されることを説明する図である。図７の上図、中図及び下図は、いずれもパワーアンプ１８０の入出力特性の具体例を示している。すなわち、図７の上図に示すように、ＣＣに関する入出力特性４１１は、入力電力が比較的小さい領域では線形増幅されることを示しており、入力電力が大きくなると非線形増幅されることを示している。また、相互変調歪みに関する入出力特性４１２は、ＣＣに関する入出力特性４１１よりも大きな傾きを有しており、例えば３次変調歪みであればＣＣに関する入出力特性４１１の３倍の傾きを有する。そして、ＣＣに関する入出力特性４１１の線形領域の線分の延長線と相互変調歪みに関する入出力特性４１２との交点４１３は、インターセプトポイントと呼ばれ、パワーアンプ１８０で発生する相互変調歪みの指標として用いられる。
【００６７】
本実施の形態においては、相互変調歪みのレベルが規制値以上となっている場合には、送信レベル制御部２０６によって、送信レベルの上限を低下させることとした。送信レベルの上限が低下すれば、パワーアンプ１８０へ入力される送信信号の電力が低下する。そして、図７の中図に示すように、入力電力Ｐ１のときに発生する相互変調歪みの電力がＤ１であるのに対し、パワーアンプ１８０への入力電力を低下させ、入力電力Ｐ２になると相互変調歪みが発生しない。このように、送信レベル制御部２０６によって送信レベルを低下させることにより、パワーアンプ１８０において発生する相互変調歪みを抑圧することができる。
【００６８】
また、本実施の形態においては、送信レベルを許容される限界まで低下させても十分に相互変調歪みが抑圧されない場合には、電圧制御部２０７によって指示が出され、パワーアンプ１８０への印加電圧を上昇させることとした。パワーアンプ１８０への印加電圧が上昇すると、発生する相互変調歪みは小さくなる。すなわち、図７の下図に示すように、入力電力Ｐ１に対して発生する相互変調歪みの電力がＤ１である場合に、パワーアンプ１８０への印加電圧を上昇させると、相互変調歪みに関する入出力特性が直線４１２から直線４１２ａとなる。また、これに伴って、インターセプトポイントが点４１３から点４１３ａとなる。このため、印加電圧が上昇した後は、入力電力Ｐ１に対して発生する相互変調歪みの電力がＤ２に低下する。このように、パワーアンプ１８０への印加電圧を上昇させることにより、パワーアンプ１８０において発生する相互変調歪みを抑圧することができる。
【００６９】
以上のように、本実施の形態によれば、無線通信装置は、複数のＣＣの周波数情報に基づいてフィードバック信号から相互変調歪みを抽出し、相互変調歪みのレベルが規制値以上の場合には、送信信号の電力を許容範囲内で低下させる。また、送信信号の電力を許容範囲内で低下させても十分に相互変調歪みのレベルが低下しない場合は、パワーアンプへの印加電圧を上昇させる。このため、複数のコンポーネントキャリアの信号を共通のパワーアンプで増幅する場合でも、相互変調歪みを抑圧することができる。
【００７０】
なお、上記実施の形態１においては、規制値がレベルの絶対値で定められていることとしたが、規制値は、ＣＣの信号のレベルと相互変調歪みのレベルとの相対比で定められることがある。この場合には、モデム１７１のローカル信号設定部２０２がフィードバック信号からＣＣ成分を抽出するためのローカル周波数を検波部１７４のローカル信号発生部３０２へ通知し、ＣＣ成分のレベルが測定部３０６によって測定されるようにすれば良い。ＣＣ成分のレベルが測定されることにより、ＣＣ成分のレベルと相互変調歪みの各周波数成分のレベルとの相対比を求めることが可能となる。
【００７１】
（実施の形態２）
実施の形態２の特徴は、相互変調歪みに関する規制が厳しいＣＣの周波数の条件をあらかじめ記憶しておき、送信信号のＣＣの周波数が記憶された条件に合致する場合に、規制が満たされるように相互変調歪みを抑圧することである。
【００７２】
実施の形態２に係る無線通信装置の構成は、実施の形態１（図１、図２、図５）と同様であるため、その説明を省略する。実施の形態２においては、モデム１７１の機能が実施の形態１とは異なる。
【００７３】
図８は、実施の形態２に係るモデム１７１の機能を示すブロック図である。図８においては、図３と同じ部分に同じ符号を付し、その説明を省略する。図８に示すように、実施の形態２に係るモデム１７１は、実施の形態１に係るモデム１７１（図３）のＩＭ周波数算出部２０１に代えて条件判定部５０１を有する。
【００７４】
条件判定部５０１は、相互変調歪みに関する規制が厳しいＣＣの周波数の条件をあらかじめ記憶している。すなわち、条件判定部５０１は、例えば相互変調歪みのレベルの規制値が最も小さい周波数バンドに属する相互変調歪みを発生させるＣＣの周波数の組み合わせを記憶している。そして、条件判定部５０１は、送信信号が重畳される複数のＣＣの周波数に関する周波数情報をプロセッサ１６０から取得すると、これらのＣＣの周波数が記憶した条件に合致するか否かを判定する。
【００７５】
条件判定部５０１は、送信信号が重畳される複数のＣＣの周波数があらかじめ記憶された条件に合致する場合は、これらのＣＣの組み合わせによって発生する相互変調歪みの周波数をローカル信号設定部２０２へ通知する。したがって、ローカル信号設定部２０２は、条件判定部５０１から通知された相互変調歪みの周波数に対応するローカル周波数を検波部１７４のローカル信号発生部３０２へ通知する。
【００７６】
なお、条件判定部５０１は、ＣＣの周波数に関する条件のみではなく、送信信号の送信に用いられるチャネル帯域幅及びリソースブロックに関する条件や送信レベルに関する条件についての判定を行っても良い。すなわち、条件判定部５０１は、相互変調歪みに関する規制が厳しい種々の送信条件を記憶しており、実際に送信される送信信号の送信条件が記憶された送信条件に合致するか否かを判定しても良い。このとき、条件判定部５０１は、実際の送信信号の送信条件をプロセッサ１６０から取得する。また、条件判定部５０１は、最も厳しい送信条件のみではなく複数の送信条件を記憶しており、いずれかの送信条件が満たされる場合に、この送信条件に対応する相互変調歪みの周波数をローカル信号設定部２０２へ通知しても良い。
【００７７】
次いで、上記のように構成された無線通信装置１００における歪み抑圧処理について、図９に示すフロー図を参照しながら説明する。図９において、図６と同じ部分には同じ符号を付し、その詳しい説明を省略する。
【００７８】
送信信号が重畳される複数のＣＣの周波数情報がプロセッサ１６０から条件判定部５０１へ入力されると（ステップＳ２０１）、条件判定部５０１によって、複数のＣＣの周波数があらかじめ記憶された条件に合致するか否かが判定される（ステップＳ２０２）。すなわち、送信信号の送信に用いられるＣＣの周波数が、規制が厳しい周波数バンド内に相互変調歪みを発生させるか否かが判定される。
【００７９】
この判定の結果、送信に用いられる複数のＣＣの周波数が条件に合致しない場合は（ステップＳ２０２Ｎｏ）、歪み抑圧処理が実行されることなく、条件判定部５０１によって、次の送信信号に関する周波数情報が取得される。このように、送信に用いられる複数のＣＣの周波数が条件に合致しない場合は歪み抑圧処理が実行されないため、例えば測定部３０６や比較部２０５などにおける消費電力を低減することができる。
【００８０】
一方、送信に用いられる複数のＣＣの周波数が条件に合致する場合は（ステップＳ２０２Ｙｅｓ）、これらのＣＣから発生する相互変調歪みの周波数がローカル信号設定部２０２へ通知される。そして、実施の形態１と同様に、歪み抑圧処理が実行される。実施の形態２においては、送信に用いられる複数のＣＣの周波数が、規制が厳しい周波数バンド内に相互変調歪みを発生させる場合に歪み抑圧処理が実行されるため、厳しい規制が満たされるようになる。結果として、規制がより緩い周波数バンド内に相互変調歪みを発生させるＣＣの組み合わせに関しては、当然規制が満たされる。
【００８１】
相互変調歪みの周波数がローカル信号設定部２０２へ通知されると、ローカル信号設定部２０２によって、検波部１７４におけるローカル周波数が設定される（ステップＳ１０２）。すなわち、ローカル信号設定部２０２によって、パワーアンプ１８０によって増幅された信号からＣＣ成分を除去して相互変調歪みを抽出するためのローカル周波数が検波部１７４のローカル信号発生部３０２へ通知される。
【００８２】
そして、ローカル信号発生部３０２によって、通知されたローカル周波数のローカル信号が生成され、カプラ１９０からフィードバックされるフィードバック信号が直交復調部３０３によって直交復調される。同時に、フィルタ帯域設定部２０３によって、相互変調歪みの特定の周波数成分がローパスフィルタ３０４を通過するようにフィルタ帯域の設定が行われる（ステップＳ１０３）。
【００８３】
フィルタ帯域設定部２０３によってローパスフィルタ３０４のフィルタ帯域が設定されると、設定されたフィルタ帯域に対応する規制値が規制値保持部２０４から比較部２０５へ出力される（ステップＳ１０４）。そして、検波部１７４の測定部３０６によって、ローパスフィルタ３０４を通過する周波数成分のレベルが測定される（ステップＳ１０５）。
【００８４】
そして、比較部２０５によって、規制値と周波数成分のレベルの測定値とが大小比較される（ステップＳ１０６）。この比較の結果、測定値が規制値未満であれば（ステップＳ１０６Ｙｅｓ）、規制が満たされていることになる。そこで、フィルタ帯域設定部２０３によって、フィードバック信号から抽出された相互変調歪みに含まれるすべての周波数成分について、規制値との比較が完了したか否かが判定される（ステップＳ１０７）。この判定の結果、すべての周波数成分について完了していれば（ステップＳ１０７Ｙｅｓ）、歪み抑圧処理は完了する。また、まだ規制値との比較が完了していない周波数成分がある場合には（ステップＳ１０７Ｎｏ）、これらの周波数成分のうちのいずれかを通過させるようにローパスフィルタ３０４のフィルタ帯域が設定される（ステップＳ１０３）。以下、上記と同様に、新たにローパスフィルタ３０４を通過する周波数成分についても規制値との大小比較が行われる。
【００８５】
一方、ステップＳ１０６における比較の結果、測定値が規制値以上であれば（ステップＳ１０６Ｎｏ）、規制が満たされていないことになる。そこで、この比較結果が比較部２０５から送信レベル制御部２０６へ通知され、送信レベル制御部２０６によって、規制値と測定値との差分に基づいて、規制を満たすための送信レベルの上限が算出される（ステップＳ１０８）。また、送信レベル制御部２０６によって、算出された送信レベルの上限が送信電力制御における許容範囲内にあるか否かが判断される（ステップＳ１０９）。この判断の結果、送信レベルの上限が許容範囲内であれば（ステップＳ１０９Ｙｅｓ）、送信レベル制御部２０６における送信レベルの上限が算出された値に設定される（ステップＳ１１０）。これにより、以後の送信レベルの制御においては、設定された上限を超えないように送信信号の電力が制御される。
【００８６】
一方、ステップＳ１０９の判断の結果、送信レベルの上限が許容範囲を超えていれば（ステップＳ１０９Ｎｏ）、送信レベル制御部２０６における送信レベルの上限が許容される限界の値に設定される（ステップＳ１１１）。そして、送信レベル制御部２０６によって、送信信号の電力を低下させるだけでは十分に相互変調歪みが抑圧されないことが電圧制御部２０７へ通知される。
【００８７】
送信レベル制御部２０６からの通知を受け、電圧制御部２０７によって、パワーアンプ１８０へ印加される電圧を上昇させる旨の指示が電源管理部１２０に対して出される（ステップＳ１１２）。このとき、例えば所定のステップ幅だけパワーアンプ１８０への印加電圧を上昇させるように指示される。
【００８８】
以上のように、本実施の形態によれば、無線通信装置は、実際の送信に用いられるＣＣが、規制が厳しい周波数バンド内に相互変調歪みを発生させる送信条件に合致するか否かを判定する。そして、送信条件に合致する場合は、歪み抑圧処理を実行し、送信条件に合致しない場合は、歪み抑圧処理を省略する。このため、相互変調歪みに関する最も厳しい規制を満たしつつ、規制が緩い周波数バンド内に相互変調歪みを発生させるＣＣが送信に用いられる場合は、歪み抑圧処理における消費電力を削減することができる。
【００８９】
（実施の形態３）
実施の形態３の特徴は、アンテナから信号が送信されないテストモード中にテスト信号を用いて送信レベルを調整し、アンテナから信号が送信される稼働モード中は調整済みの送信レベルを設定して信号を送信することである。
【００９０】
実施の形態３に係る無線通信装置の全体の構成は、実施の形態１（図１）と同様であるため、その説明を省略する。実施の形態３においては、送信部の構成及びモデム１７１の機能が実施の形態１とは異なる。
【００９１】
図１０は、実施の形態３に係る送信部の構成を示すブロック図である。図１０においては、図２と同じ部分に同じ符号を付し、その説明を省略する。また、図１０においては、データ受信に係る構成とＲＦＩＣ１７０内部の詳細な構成とを省略している。図１０に示すように、ＲＦＩＣ１７０とアンテナの間には、パワーアンプ１８０、カプラ１９０及び終端スイッチ１９５が設けられる。
【００９２】
終端スイッチ１９５は、モデム１７１によるモードの切り替えに従い、テストモード中はカプラ１９０から出力される信号を終端させアンテナへ出力しない。また、終端スイッチ１９５は、稼働モード中はカプラ１９０から出力される信号をアンテナへ出力し、アンテナから送信させる。
【００９３】
図１１は、実施の形態３に係るモデム１７１の機能を示すブロック図である。図１１においては、図３と同じ部分に同じ符号を付し、その説明を省略する。図１１に示すように、実施の形態３に係るモデム１７１は、実施の形態１に係るモデム１７１（図３）のＩＭ周波数算出部２０１及び送信レベル制御部２０６に代えてモード制御部６０１及び送信レベル制御部６０２を有する。
【００９４】
モード制御部６０１は、例えば無線通信装置１００の起動時など、プロセッサ１６０から送信信号が入力されない所定のタイミングにおいて、モデム１７１及び検波部１７４の各部をテストモードに切り替え、テスト信号を生成して歪み抑圧処理を実行させる。すなわち、モード制御部６０１は、テストモード中にテスト信号を生成して送信レベル制御部６０２へ出力するとともに、テスト信号からパワーアンプ１８０において発生する相互変調歪みの周波数をローカル信号設定部２０２へ通知する。また、モード制御部６０１は、テストモードに切り替える際は、スイッチ制御情報を終端スイッチ１９５へ通知し、カプラ１９０から出力される信号を終端させるように制御する。
【００９５】
さらに、モード制御部６０１は、プロセッサ１６０から送信信号が入力される稼働モード中においては、歪み抑圧処理に用いられる測定部３０６や比較部２０５などの機能を停止する。そして、モード制御部６０１は、稼働モード中に送信信号の周波数情報を取得し、送信信号が重畳される複数のＣＣの周波数を送信レベル制御部６０２へ通知する。また、モード制御部６０１は、稼働モードに切り替える際は、スイッチ制御情報を終端スイッチ１９５へ通知し、カプラ１９０から出力される信号をアンテナから送信させるように制御する。
【００９６】
送信レベル制御部６０２は、モード制御部６０１によってテストモードに切り替えられると、モード制御部６０１によって生成されるテスト信号の電力を制御する。そして、送信レベル制御部６０２は、比較部２０５による比較の結果、パワーアンプ１８０においてテスト信号に発生する相互変調歪みのレベルが規制を満たさない場合には、規制を満たすための送信レベルの上限を算出する。また、実施の形態１と同様に、送信レベル制御部６０２は、送信電力制御によって許容される範囲内で送信レベルの上限を設定し、送信信号の電力を制御する。したがって、送信レベル制御部６０２は、規制を満たすための送信レベルの上限が送信電力制御によって許容される範囲を超える場合には、送信電力制御によって許容される限界の値を送信レベルの上限に設定する。そして、送信レベル制御部６０２は、設定した送信レベルの上限をテスト信号が重畳される複数のＣＣの周波数と対応付けて記憶する。
【００９７】
また、送信レベル制御部６０２は、モード制御部６０１によって稼働モードに切り替えられると、送信信号が重畳される複数のＣＣの周波数に対応付けて記憶された送信レベルの上限を設定する。
【００９８】
次いで、上記のように構成された無線通信装置１００における歪み抑圧処理について、図１２に示すフロー図を参照しながら説明する。図１２において、図６と同じ部分には同じ符号を付し、その詳しい説明を省略する。
【００９９】
まず、モード制御部６０１によって、テストモード中であるか否かが判定される（ステップＳ３０１）。テストモード中であるか否かは、プロセッサ１６０から通知されるようにしても良いし、無線通信装置１００の起動時や送信信号の非入力時にテストモードであるとモード制御部６０１が自律的に判断しても良い。テストモード中であるか否かの判定の結果、テストモード中ではなく稼働モード中である場合は（ステップＳ３０１Ｎｏ）、モード制御部６０１によって、終端スイッチ１９５へスイッチ制御情報が出力され、カプラ１９０から出力される信号をアンテナから送信させるように設定される（ステップＳ３０４）。
【０１００】
また、稼働モード中は、モード制御部６０１によって送信信号に関する周波数情報に基づいて、送信信号が重畳される複数のＣＣの周波数が送信レベル制御部６０２へ通知される。そして、送信レベル制御部６０２によって、テストモード中に記憶された送信レベルの上限のうち、モード制御部６０１から通知された複数のＣＣの周波数に対応付けて記憶された送信レベルの上限が設定される（ステップＳ３０５）。これにより、送信レベル制御部６０２によって、送信信号の電力が送信レベルの上限を超えないように制御される。ここで、テストモード中に複数のＣＣの周波数に対応付けて記憶される送信レベルの上限は、テスト信号に対する歪み抑圧処理において、相互変調歪みに関する規制を満たすと判定された上限である。したがって、稼働モード中は、実際に送信される複数のＣＣの周波数に対応付けて記憶された送信レベルの上限を設定することにより、相互変調歪みに関する規制を満たした送信信号をアンテナから送信することができる。
【０１０１】
一方、ステップＳ３０１における判定の結果、テストモード中である場合は（ステップＳ３０１Ｙｅｓ）、モード制御部６０１によって、終端スイッチ１９５へスイッチ制御情報が出力され、カプラ１９０から出力される信号をアンテナへ出力せずに終端させるように設定される（ステップＳ３０２）。そして、モード制御部６０１によって、テスト信号が生成され（ステップＳ３０３）、送信レベル制御部６０２へ出力される。ここで生成されるテスト信号の周波数は、例えば相互変調歪みに関する規制が厳しいＣＣの周波数に対応する。すなわち、モード制御部６０１によって、相互変調歪みレベルの規制値が比較的小さい周波数バンド内に相互変調歪みを発生させる複数のＣＣに対応するテスト信号が生成される。そして、これらの複数のＣＣによって発生する相互変調歪みの周波数が、ローカル信号設定部２０２へ通知される。
【０１０２】
相互変調歪みの周波数がローカル信号設定部２０２へ通知されると、ローカル信号設定部２０２によって、検波部１７４におけるローカル周波数が設定される（ステップＳ１０２）。すなわち、ローカル信号設定部２０２によって、パワーアンプ１８０によって増幅されたテスト信号からＣＣ成分を除去して相互変調歪みを抽出するためのローカル周波数が検波部１７４のローカル信号発生部３０２へ通知される。
【０１０３】
そして、ローカル信号発生部３０２によって、通知されたローカル周波数のローカル信号が生成され、カプラ１９０からフィードバックされるフィードバック信号が直交復調部３０３によって直交復調される。同時に、フィルタ帯域設定部２０３によって、相互変調歪みの特定の周波数成分がローパスフィルタ３０４を通過するようにフィルタ帯域の設定が行われる（ステップＳ１０３）。
【０１０４】
フィルタ帯域設定部２０３によってローパスフィルタ３０４のフィルタ帯域が設定されると、設定されたフィルタ帯域に対応する規制値が規制値保持部２０４から比較部２０５へ出力される（ステップＳ１０４）。そして、検波部１７４の測定部３０６によって、ローパスフィルタ３０４を通過する周波数成分のレベルが測定される（ステップＳ１０５）。
【０１０５】
そして、比較部２０５によって、規制値と周波数成分のレベルの測定値とが大小比較される（ステップＳ１０６）。この比較の結果、測定値が規制値未満であれば（ステップＳ１０６Ｙｅｓ）、規制が満たされていることになる。そこで、フィルタ帯域設定部２０３によって、フィードバック信号から抽出された相互変調歪みに含まれるすべての周波数成分について、規制値との比較が完了したか否かが判定される（ステップＳ１０７）。この判定の結果、すべての周波数成分について完了していれば（ステップＳ１０７Ｙｅｓ）、歪み抑圧処理は完了する。また、まだ規制値との比較が完了していない周波数成分がある場合には（ステップＳ１０７Ｎｏ）、これらの周波数成分のうちのいずれかを通過させるようにローパスフィルタ３０４のフィルタ帯域が設定される（ステップＳ１０３）。以下、上記と同様に、新たにローパスフィルタ３０４を通過する周波数成分についても規制値との大小比較が行われる。
【０１０６】
一方、ステップＳ１０６における比較の結果、測定値が規制値以上であれば（ステップＳ１０６Ｎｏ）、規制が満たされていないことになる。そこで、この比較結果が比較部２０５から送信レベル制御部６０２へ通知され、送信レベル制御部６０２によって、規制値と測定値との差分に基づいて、規制を満たすための送信レベルの上限が算出される（ステップＳ１０８）。また、送信レベル制御部６０２によって、算出された送信レベルの上限が送信電力制御における許容範囲内にあるか否かが判断される（ステップＳ１０９）。この判断の結果、送信レベルの上限が許容範囲内であれば（ステップＳ１０９Ｙｅｓ）、送信レベル制御部６０２における送信レベルの上限が算出された値に設定される（ステップＳ１１０）。これにより、以後の送信レベルの制御においては、設定された上限を超えないように送信信号の電力が制御される。
【０１０７】
一方、ステップＳ１０９の判断の結果、送信レベルの上限が許容範囲を超えていれば（ステップＳ１０９Ｎｏ）、送信レベル制御部６０２における送信レベルの上限が許容される限界の値に設定される（ステップＳ１１１）。そして、送信レベル制御部６０２によって、送信信号の電力を低下させるだけでは十分に相互変調歪みが抑圧されないことが電圧制御部２０７へ通知される。
【０１０８】
送信レベル制御部６０２からの通知を受け、電圧制御部２０７によって、パワーアンプ１８０へ印加される電圧を上昇させる旨の指示が電源管理部１２０に対して出される（ステップＳ１１２）。このとき、例えば所定のステップ幅だけパワーアンプ１８０への印加電圧を上昇させるように指示される。
【０１０９】
なお、本実施の形態においては、テスト信号に対する歪み抑圧処理によって、相互変調歪みに関する規制が満たされるようになると、そのときのテスト信号に対応する複数のＣＣの周波数と送信レベルの上限とが送信レベル制御部６０２によって記憶される。そして、稼働モード中には、送信レベル制御部６０２によって、実際の送信信号が重畳される複数のＣＣの周波数と対応付けて記憶された送信レベルの上限が設定されることになる。
【０１１０】
以上のように、本実施の形態によれば、無線通信装置は、アンテナから信号が送信されないテストモード中に、規制が厳しいテスト信号を生成して歪み抑圧処理を実行し、テスト信号に対応する複数のＣＣの周波数と送信レベルの上限とを対応付けて記憶しておく。そして、無線通信装置は、アンテナから信号が送信される稼働モード中に、実際の送信に用いられるＣＣの周波数に対応付けて記憶された送信レベルの上限を設定して送信電力を制御する。このため、稼働モード中には歪み抑圧処理が不要となり、歪み抑圧処理による消費電力を削減することができる。また、稼働モード中に、規制値を超えるレベルの相互変調歪みを含む信号がアンテナから送信されることを回避することができる。
【０１１１】
なお、上記各実施の形態において説明した無線通信装置１００の歪み抑圧処理をコンピュータが実行可能な通信制御プログラムとして記述することも可能である。この場合、この通信制御プログラムをコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納し、コンピュータに導入することも可能である。コンピュータが読み取り可能な記録媒体としては、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、ＵＳＢメモリなどの可搬型記録媒体や、例えばフラッシュメモリなどの半導体メモリが挙げられる。
【符号の説明】
【０１１２】
１１０  バッテリー
１２０  電源管理部
１４０  メモリ
１６０  プロセッサ
１７０  ＲＦＩＣ
１７１  モデム
１７２ａ、１７２ｂ  Ｄ／Ａ変換部
１７３ａ、１７３ｂ  直交変調部
１７４  検波部
１８０  パワーアンプ
１９０  カプラ
１９５  終端スイッチ
２０１  ＩＭ周波数算出部
２０２  ローカル信号設定部
２０３  フィルタ帯域設定部
２０４  規制値保持部
２０５  比較部
２０６、６０２  送信レベル制御部
２０７  電圧制御部
３０１  増幅部
３０２  ローカル信号発生部
３０３  直交復調部
３０４  ローパスフィルタ
３０５  Ａ／Ｄ変換部
３０６  測定部
５０１  条件判定部
６０１  モード制御部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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