(57)【要約】【課題】送信電力の検出限界である閾値を跨ぐクローズドループ制御が行われた際に送信電力が大きく変化しても急激な利得変化を抑制して円滑且つ高精度な送信電力制御を行う。【解決手段】自局の送信電力を検出し、検出した自局の送信電力と、相手局から自局に送られてくる送信電力制御ビットに応じて設定された送信電力との誤差を求める。送信電力の検出限界である閾値を跨いで前記送信電力の制御が行われた際に送信電力が大きく変化した時に前記求められた誤差が大きく変化しないようにする、送信電力判定部、誤差積分部などの緩衝手段を設けることにより、可変利得増幅器の利得を制御する際の誤差が抑制される。【選択図】  図１
2004208180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手局から自局に送られてくる送信電力制御ビットに応じて送信電力を設定し、設定した送信電力となるように送信系の可変利得増幅器の利得を制御する無線通信装置において、
自局の送信電力を検出する送信電力検出部と、
前記検出した自局の送信電力と前記設定した送信電力との誤差を求める誤差算出部と、
前記送信電力検出部の送信電力の検出限界である閾値を跨いで前記送信電力の制御が行われた際に送信電力が閾値を跨いで変化した時に前記求められた誤差が大きく変化しないようにする緩衝手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
相手局から自局に送られてくる送信電力制御ビットに応じて送信電力を設定し、設定した送信電力となるように送信系の可変利得増幅器の利得を制御する無線通信装置において、
前記設定した送信電力を前記可変利得増幅器の利得を制御する形のゲイン制御信号に変換する電力値／ゲイン制御信号変換部と、
自局の送信電力を検出する送信電力検出部と、
前記検出された送信電力と前記ゲイン制御信号を比較して両者の誤差を算出する誤差算出部と、
前記設定された送信電力の閾値に対する大小を判定する送信電力判定部と、
前記送信電力の閾値に対する大小の判定結果によって、前記算出された誤差を積分するか積分しないかを切り替えることができる誤差積分部と、
前記積分結果と前記ゲイン制御信号を加算し、得られた加算信号により前記可変利得増幅器の利得を制御する加算部と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
相手局から自局に送られてくる送信電力制御ビットに応じて送信電力を設定し、設定した送信電力となるように送信系の可変利得増幅器の利得を制御する無線通信装置において、
自局の送信電力を検出する送信電力検出部と、
前記検出された送信電力検出値と前記設定された送信電力を比較して誤差を算出する誤差算出部と、
前記設定された送信電力の閾値に対する大小を判定する送信電力判定部と、
前記算出された誤差と後述するゲイン制御補正値のいずれか一つを前記設定された送信電力の閾値に対する大小の判定結果により選択して出力するスイッチ部と、
前記スイッチ部からの入力信号が許容範囲かどうかを判定し、その判定結果に対応した補正値を出力する誤差判定部と、
前記出力される補正値を積算し、積算結果をゲイン制御補正値として出力する積算部と、
前記設定された送信電力と前記ゲイン制御補正値を加算する加算部と、
前記加算結果を前記可変利得増幅器の利得を制御する形のゲイン制御信号に変換して当該可変利得増幅器に出力する電力値／ゲイン制御信号変換部と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
相手局から自局に送られてくる送信電力制御ビットに応じて送信電力を設定し、設定した送信電力となるように送信系の可変利得増幅器の利得を制御する無線通信装置において、
自局の送信電力を検出する送信電力検出部と、
前記検出された送信電力検出値と前記設定された送信電力を比較して誤差を算出する誤差算出部と、
前記設定された送信電力の閾値に対する大小を判定する送信電力判定部と、
前記算出された誤差と後述するゲイン制御補正値のいずれか一つを前記設定された送信電力の閾値に対する大小の判定結果により選択して出力するスイッチ部と、
前記スイッチ部からの入力信号が許容範囲かどうか判定し、その判定結果に対応した補正値を出力する誤差判定部と、
前記出力される補正値を積算して前記ゲイン制御補正値を出力する積算部と、
前記ゲイン制御補正値を前記可変利得増幅器の利得を制御する形のゲイン制御補正信号に変換する第１の電力値／ゲイン制御信号変換部と、
前記設定した送信電力を前記可変利得増幅器の利得を制御する形のゲイン制御信号に変換する第２の電力値／ゲイン制御信号変換部と、
前記ゲイン制御信号と前記ゲイン制御補正信号を加算し、得られた加算信号により前記可変利得増幅器の利得を制御する加算部と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
相手局から自局に送られてくる送信電力制御ビットに応じて送信電力を設定し、設定した送信電力となるように送信系の可変利得増幅器の利得を制御する無線通信装置において、
自局の送信電力を検出する送信電力検出部と、
前記検出された送信電力検出値と前記設定された送信電力を比較して誤差を算出する誤差算出部と、
前記設定された送信電力の閾値に対する大小を判定する送信電力判定部と、
前記算出された誤差と後述するゲイン制御補正値のいずれか一つを前記設定された送信電力の閾値に対する大小の判定結果により選択して出力するスイッチ部と、
前記スイッチ部からの入力信号が許容範囲かどうか判定し、その判定結果に対応した補正値を出力する誤差判定部と、
前記出力される補正値を積算して前記ゲイン制御補正値を出力する積算部と、
前記設定された送信電力と前記ゲイン制御補正値を加算する加算部と、
前記加算結果を前記可変利得増幅器の利得を制御するゲイン制御信号に変換する第１、第２の電力値／ゲイン制御信号変換部と、
前記設定された送信電力のレベル判定閾値に対する大小に応じて前記加算結果を前記第１、第２の電力値／ゲイン制御信号変換部のいずれによりゲイン制御信号に変換するかを振り分ける補正後設定値判定部と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
前記送信電力判定部の前記送信電力の閾値に対する大小の判定結果によって、前記送信電力検出部或いは前記誤差算出部のオンオフ制御を行うことを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記送信電力判定部は、前記判定結果の出力タイミングを変更できることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記送信電力判定部は、前記判定結果の出力更新周期を切り替えられることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記送信電力判定部は、前記閾値を切り替えられることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記電力値／ゲイン制御信号変換部は、前記ゲイン制御信号へのランピング出力機能を有することを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記電力値／ゲイン制御信号変換部は、前記ゲイン制御信号へのランピング出力の有無を選択し得ることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
前記誤差判定部は、前記補正値の出力値を変更することを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
前記誤差判定部は、前記許容範囲を切り替えられることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１４】
前記誤差判定部は、前記補正値の出力更新周期を切り替えられることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１５】
前記誤差算出部は、前記誤差の出力更新周期を切り替えられることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１６】
前記補正後設定値判定部は、前記設定された送信電力のレベル判定閾値を切り替えられることを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項１７】
前記補正後設定値判定部は、前記判定結果の出力更新周期を切り替えられることを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機等を用いて移動体通信を行う移動体通信システムなどに使用される無線通信装置に係り、特に相手局から受信した送信電力制御ビットによって送信系の送信電力を制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から移動体通信システムにおいては、情報伝送の際、基地局と移動局の距離に応じて送信電力を制御することで、基地局で受信される信号の電力を一定にし、通信チャネル間の干渉を抑え、周波数利用効率を向上させる送信電力制御技術が知られている。
【０００３】
特に、複数の通信チャネルを多重化するスペクトラム拡散技術を用いたＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access : 符号分割多重）方式の移動体通信システムにおいては、同一周波数、同一時間をユーザー間で共有するため、基地局からの距離や伝送環境にかかわらず、移動局の送信電力が同じである場合、近い方からの信号が強くなり、遠い方の移動局からの信号を分離できなくなるという遠近問題が生じてしまう。
【０００４】
そのため、基地局において、逆拡散によりそれぞれの信号波を正しく復調するには、各信号波の受信レベルを揃える必要があり、移動局において高度な電力制御が必要となる。特にＣＤＭＡ方式においては、広いダイナミックレンジや高リニアリティが要求され、中でも広帯域ＣＤＭＡ方式（Ｗ−ＣＤＭＡなど）では、大電力時の送信電力精度の要求が高い。
【０００５】
従来の無線通信装置は図７に示すように、無線信号を送受信するアンテナ１と、送信信号と受信信号とを分離する送受分離器２とを有しており、受信系として、受信信号を高周波増幅する共にＩＦ（中間周波）帯域に周波数変換したＩＦ信号を出力する高周波増幅回路、局部発振回路、ＩＦ信号増幅回路等を備えた無線受信部３と、受信信号をベースバンド信号に変換する復調器４と、受信したベースバンド信号の信号処理および復号化等を行うベースバンド信号処理部５を有している。
【０００６】
また、送信系として、送信するベースバンド信号の信号処理および符号化等を行う前記ベースバンド信号処理部５と、送信信号を変調しＩＦ信号を出力する変調器１３と、送信信号の電力増幅およびＲＦ（無線周波数）帯への周波数変換を行う無線送信部１４から構成される。また、無線送信部１４は可変利得増幅器１５を有している。
【０００７】
さらに無線通信装置には、送信電力制御系として前記ベースバンド信号処理部５と、前記ベースバンド信号処理部５から出力された送信電力制御ビットを受けて送信電力を設定する送信電力設定部６と、前記送信電力設定部６からの送信電力設定値をゲイン制御信号に変換する電力値／ゲイン制御信号変換部８を有している。
【０００８】
また、送信電力補正機能を有する無線通信装置は、送信電力調整系として、前記アンテナ１から放射される送信電力を検出して検波信号を出力する送信電力検出部９と、前記検波信号と前記ゲイン制御信号を比較し、両者の誤差を算出して誤差信号を出力する誤差算出部１０と、前記誤差信号と前記ゲイン制御信号を加算する加算部１２を有している。
【０００９】
上記従来の構成では、受信信号を復調して得られるベースバンド信号に基づいて送信電力制御ビットを抽出し、この送信電力制御ビットに基づいて送信電力設定値を求め、これをゲイン制御信号Ａに変換する。一方、アンテナ１から放射される送信電力出力値を検出し、この送信電力出力値に対応する検波信号と前記ゲイン制御信号Ａとから、前記送信電力制御ビットで指示された送信電力と実際に送信されている送信電力との誤差を誤差信号として算出する。この誤差信号を前記ゲイン制御信号Ａに加算することによりゲイン制御信号Ｂを生成し、このゲイン制御信号Ｂにより送信電力利得を前記誤差信号がゼロになるようにクローズドループで制御することにより、送信電力の精度を向上させている。即ち、送信電力設定値と送信電力出力値を比較し、算出された誤差信号を制御信号に加算することで、送信電力のフィードバック制御を行っている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、送信電力検出部９の検波ダイオードの検波特性は図８のように、送信電力の小さい範囲では検波電圧の変化が小さくなる特性であるため、ＣＤＭＡ方式で必要とされる広いダイナミックレンジに対応した送信電力検出部の実現は困難である。そのため、送信電力精度の要求が高い大電力時のみ送信電力制御を動作させる制御が考えられる。上記の従来の技術では、送信電力を相対的に可変制御する上記したクローズドループ制御時において、送信電力制御の動作閾値を超えた可変制御を行った場合に、誤差算出部から出力される誤差信号（誤差電圧）が急激に変化するため、相対値に誤差が生じ、送信電力制御の精度が悪化するという課題がある。
【００１１】
本発明は、上述の如き従来の課題を解決するためになされたもので、その目的は、送信電力の検出限界である閾値を跨ぐクローズドループ制御が行われた際に、送信電力が閾値を跨いで変化しても急激な利得変化を抑制して円滑且つ高精度な送信電力制御を行うことができる無線通信装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為の本発明の無線通信装置は、相手局から自局に送られてくる送信電力制御ビットに応じて送信電力を設定し、設定した送信電力となるように送信系の可変利得増幅器の利得を制御する無線通信装置において、自局の送信電力を検出する送信電力検出部と、前記検出した自局の送信電力と前記設定した送信電力との誤差を求める誤差算出部と、前記送信電力検出部の送信電力の検出限界である閾値を跨いで前記送信電力の制御が行われた際に送信電力が閾値を跨いで変化した時に前記求められた誤差が大きく変化しないようにする緩衝手段と、を具備することを特徴とする。
【００１３】
上記発明により、自局の送信電力を検出し、検出した自局の送信電力と、相手局から自局に送られてくる送信電力制御ビットに応じて設定された送信電力との誤差を求める。前記緩衝手段は、送信電力の検出限界である閾値を跨いで前記送信電力の制御が行われた際に送信電力が閾値を跨いで変化した時に前記求められた誤差が大きく変化しないようにする。これにより、可変利得増幅器の利得を制御する際の誤差が抑制される。ここで、前記緩衝手段は、第１の実施の形態では送信電力判定部７と誤差積分部１１に相当し、第２〜４の実施の形態では送信電力判定部７とスイッチ部１７と誤差判定部１８と積算部１９に相当する。
【００１４】
本発明の無線通信装置は、相手局から自局に送られてくる送信電力制御ビットに応じて送信電力を設定し、設定した送信電力となるように送信系の可変利得増幅器の利得を制御する無線通信装置において、前記設定した送信電力を前記可変利得増幅器の利得を制御する形のゲイン制御信号に変換する電力値／ゲイン制御信号変換部と、自局の送信電力を検出する送信電力検出部と、前記検出された送信電力と前記ゲイン制御信号を比較して両者の誤差を算出する誤差算出部と、前記設定された送信電力の閾値に対する大小を判定する送信電力判定部と、前記送信電力の閾値に対する大小の判定結果によって、前記算出された誤差を積分するか積分しないか切り替えることができる誤差積分部と、前記積分結果と前記ゲイン制御信号を加算し、得られた加算信号により前記可変利得増幅器の利得を制御する加算部と、を具備することを特徴とする。
【００１５】
上記発明により、相手局から自局に送られてくる送信電力制御ビットに応じて設定された送信電力を前記可変利得増幅器の利得を制御する形のゲイン制御信号に変換する。自局の送信電力を検出し、検出された送信電力と前記ゲイン制御信号を比較して両者の誤差（誤差信号）を算出する。前記設定された送信電力の閾値に対する大小を判定し、この判定結果によって、前記誤差信号を積分するか積分しないかを切り替える。即ち、前記設定された送信電力が前記閾値より大きいと、前記誤差信号を積分し、この積分結果と前記ゲイン制御信号を加算し、得られた加算信号により前記可変利得増幅器の利得を制御して、クローズドループの送信電力制御が行われる。
【００１６】
本発明の無線通信装置は、相手局から自局に送られてくる送信電力制御ビットに応じて送信電力を設定し、設定した送信電力となるように送信系の可変利得増幅器の利得を制御する無線通信装置において、自局の送信電力を検出する送信電力検出部と、前記検出された送信電力検出値と前記設定された送信電力を比較して誤差を算出する誤差算出部と、前記設定された送信電力の閾値に対する大小を判定する送信電力判定部と、前記算出された誤差と後述するゲイン制御補正値のいずれか一つを前記設定された送信電力の閾値に対する大小の判定結果により選択して出力するスイッチ部と、前記スイッチ部からの入力信号が許容範囲かどうかを判定し、その判定結果に対応した補正値を出力する誤差判定部と、前記出力される補正値を積算し、積算結果をゲイン制御補正値として出力する積算部と、前記設定された送信電力と前記ゲイン制御補正値を加算する加算部と、前記加算結果を前記可変利得増幅器の利得を制御する形のゲイン制御信号に変換して当該可変利得増幅器に出力する電力値／ゲイン制御信号変換部と、を具備することを特徴とする。
【００１７】
上記発明により、自局の送信電力を検出し、この検出された送信電力検出値と、相手局から自局に送られてくる送信電力制御ビットに応じて前記設定された送信電力を比較して誤差を算出する。前記設定された送信電力の閾値に対する大小を判定し、算出された誤差とゲイン制御補正値のいずれか一つを前記送信電力の閾値に対する大小の判定結果により選択し、選択された信号が許容範囲かどうかを判定し、その判定結果に対応した補正値を出力する。この出力される補正値を積算してゲイン制御補正値とし、このゲイン制御補正値と前記設定された送信電力を加算し、この加算結果を前記可変利得増幅器の利得を制御する形のゲイン制御信号に変換して当該可変利得増幅器に出力して送信電力の制御が行われる。即ち、前記設定された送信電力が前記閾値より大きいと、前記算出された誤差信号を積算し、この積算結果と前記設定された送信電力を加算し、得られた加算信号により前記可変利得増幅器の利得を制御して、クローズドループの送信電力制御が行われる。
【００１８】
本発明の無線通信装置は、相手局から自局に送られてくる送信電力制御ビットに応じて送信電力を設定し、設定した送信電力となるように送信系の可変利得増幅器の利得を制御する無線通信装置において、自局の送信電力を検出する送信電力検出部と、前記検出された送信電力検出値と前記設定された送信電力を比較して誤差を算出する誤差算出部と、前記設定された送信電力の閾値に対する大小を判定する送信電力判定部と、前記算出された誤差と後述するゲイン制御補正値のいずれか一つを前記設定された送信電力の閾値に対する大小の判定結果により選択して出力するスイッチ部と、前記スイッチ部からの入力信号が許容範囲かどうか判定し、その判定結果に対応した補正値を出力する誤差判定部と、前記出力される補正値を積算して前記ゲイン制御補正値を出力する積算部と、前記ゲイン制御補正値を前記可変利得増幅器の利得を制御する形のゲイン制御補正信号に変換する第１の電力値／ゲイン制御信号変換部と、前記設定した送信電力を前記可変利得増幅器の利得を制御する形のゲイン制御信号に変換する第２の電力値／ゲイン制御信号変換部と、前記ゲイン制御信号と前記ゲイン制御補正信号を加算し、得られた加算信号により前記可変利得増幅器の利得を制御する加算部と、を具備することを特徴とする。
【００１９】
上記発明により、自局の送信電力を検出し、この検出された送信電力検出値と、相手局から自局に送られてくる送信電力制御ビットに応じて前記設定された送信電力を比較して誤差を算出する。前記設定された送信電力の閾値に対する大小を判定し、算出された誤差とゲイン制御補正値のいずれか一つを前記送信電力の閾値に対する大小の判定結果により選択し、選択された信号が許容範囲かどうかを判定し、その判定結果に対応した補正値を出力する。この出力される補正値を積算してゲイン制御補正値とし、前記ゲイン制御補正値を前記可変利得増幅器の利得を制御する形のゲイン制御補正信号に変換する。前記設定した送信電力を前記可変利得増幅器の利得を制御する形のゲイン制御信号に変換し、このゲイン制御信号と前記ゲイン制御補正信号を加算し、得られた加算信号により前記可変利得増幅器の利得を制御して送信電力の制御が行われる。即ち、前記設定された送信電力が前記閾値より大きいと、前記算出された誤差信号を積算し、この積算結果と前記設定された送信電力を加算し、得られた加算信号により前記可変利得増幅器の利得を制御して、クローズドループの送信電力制御が行われる。
【００２０】
本発明の無線通信装置は、相手局から自局に送られてくる送信電力制御ビットに応じて送信電力を設定し、設定した送信電力となるように送信系の可変利得増幅器の利得を制御する無線通信装置において、自局の送信電力を検出する送信電力検出部と、前記検出された送信電力検出値と前記設定された送信電力を比較して誤差を算出する誤差算出部と、前記設定された送信電力の閾値に対する大小を判定する送信電力判定部と、前記算出された誤差と後述するゲイン制御補正値のいずれか一つを前記設定された送信電力の閾値に対する大小の判定結果により選択して出力するスイッチ部と、前記スイッチ部からの入力信号が許容範囲かどうか判定し、その判定結果に対応した補正値を出力する誤差判定部と、前記出力される補正値を積算して前記ゲイン制御補正値を出力する積算部と、前記設定された送信電力と前記ゲイン制御補正値を加算する加算部と、前記加算結果を前記可変利得増幅器の利得を制御するゲイン制御信号に変換する第１、第２の電力値／ゲイン制御信号変換部と、前記設定された送信電力のレベル判定閾値に対する大小に応じて前記加算結果を前記第１、第２の電力値／ゲイン制御信号変換部のいずれによりゲイン制御信号に変換するかを振り分ける補正後設定値判定部と、を具備することを特徴とする。
【００２１】
上記発明により、自局の送信電力を検出し、この検出された送信電力検出値と、相手局から自局に送られてくる送信電力制御ビットに応じて前記設定された送信電力を比較して誤差を算出する。前記設定された送信電力の閾値に対する大小を判定し、算出された誤差とゲイン制御補正値のいずれか一つを前記送信電力の閾値に対する大小の判定結果により選択し、選択された信号が許容範囲かどうかを判定し、その判定結果に対応した補正値を出力する。この出力される補正値を積算してゲイン制御補正値とし、このゲイン制御補正値と前記設定された送信電力を加算し、前記設定された送信電力のレベル判定閾値に対する大小に応じてこの加算結果を前記第１、第２の電力値／ゲイン制御信号変換部のいずれかにより前記可変利得増幅器の利得を制御する形のゲイン制御信号に変換して当該可変利得増幅器に出力して送信電力の制御が行われる。即ち、前記設定された送信電力が前記閾値より大きいと、前記算出された誤差信号を積算し、この積算結果と前記設定された送信電力を加算し、得られた加算信号により前記可変利得増幅器の利得を制御して、クローズドループの送信電力制御が行われる。
【００２２】
本発明の無線通信装置は、前記送信電力判定部の前記送信電力の閾値に対する大小の判定結果によって、前記送信電力検出部或いは前記誤差算出部のオンオフ制御を行うことを特徴とする。
【００２３】
上記発明により、例えば、前記クローズドループの送信電力制御が行われていない時は前記送信電力検出部或いは前記誤差算出部をオフする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置の構成例を示したブロック図である。無線通信装置は、無線信号を送受信するアンテナ１と、送信信号と受信信号とを分離する送受分離器２とを有している。更に受信系として、受信信号を高周波増幅する共にＩＦ（中間周波）帯域に周波数変換したＩＦ信号を出力する高周波増幅回路、局部発振回路、ＩＦ信号増幅回路等を備えた無線受信部３と、受信信号をベースバンド信号に変換する復調器４と、受信したベースバンド信号の信号処理および復号化等を行うベースバンド信号処理部５を有している。
【００２５】
また、送信系として、送信するベースバンド信号の信号処理および符号化等を行うベースバンド信号処理部（受信系と兼用）５と、送信信号を変調してＩＦ信号を出力する変調器１３と、送信信号の電力増幅およびＲＦ（無線周波数）帯への周波数変換を行う無線送信部１４から構成される。また、無線送信部１４は可変利得増幅器１５を有している。
【００２６】
さらに本例の無線通信装置には、送信電力制御系としてベースバンド信号処理部５と、ベースバンド信号処理部５から出力された送信電力制御ビットを受けて送信電力を設定する送信電力設定部６と、送信電力設定部６からの電力設定値２５をゲイン制御信号Ａ２３に変換する電力値／ゲイン制御信号変換部８を有している。
【００２７】
また、本例の無線通信装置は送信電力補正機能を有し、送信電力調整系として、アンテナ１から放射される送信電力を検出して対応する検波信号２０を出力する送信電力検出部９と、検波信号２０とゲイン制御信号Ａ２３を比較して両者の誤差を算出し、得られた誤差信号２１を出力する誤差算出部１０と、送信電力設定値２５の閾値対する大小関係を判定してその判定結果に対応した動作制御信号２２を出力する送信電力判定部７と、誤差信号２１を入力信号とし、動作制御信号２２により入力信号を入力しない（開放）か、入力する（短絡）かを切り替え、入力信号を入力した場合はそれを積分してゲイン制御補正信号３２を生成して出力するか、或いは蓄積される積分信号をゲイン制御補正信号３２として出力する誤差積分部１１と、ゲイン制御補正信号３２とゲイン制御信号Ａ２３を加算する加算部１２を有している。
【００２８】
次に本実施の形態の無線通信装置の動作について説明をする。基地局（図示せず）から送信された信号は、アンテナ１で受信され、この受信信号は送受分離器２を経由して無線受信部３に入力される。無線受信部３に入力された受信信号はＩＦ帯に周波数変換され、復調部４によりベースバンド信号に変換された後、ベースバンド信号処理部５に入力される。
【００２９】
ベースバンド信号処理部５はベースバンド信号に基づいた送信電力制御ビットを抽出する。送信電力設定部６はベースバンド信号処理部５からの送信電力制御ビットを受けて対応する送信電力設定値２５を送信電力判定部７及び電力値／ゲイン制御信号変換部８に出力し、送信電力設定値２５は電力値／ゲイン制御信号変換部８にてゲイン制御信号Ａ２３に変換される。また、送信信号は変調器１３により変調されてＩＦ信号となり、無線送信部１４によりＲＦ帯に周波数変換および増幅された後、送受分離器２を経由してアンテナ1から送信される。
【００３０】
このとき、送信電力は送信電力検波部９により検波されて検波信号２０として誤差算出部１０に入力される。誤差算出部１０では、入力された検波信号２０およびゲイン制御電圧Ａ２３より送信電力の設定送信電力からの誤差を算出し、誤差信号２１を出力する。このとき、送信電力判定部７は送信電力設定値２５の閾値に対する大小を判定して、その判定結果に基づいた動作制御信号２２を誤差積分部１１へ出力する。
【００３１】
誤差積分部１１は動作制御信号２２に従って図２（ａ）に示すように送信電力設定値２５が閾値以上の場合には入力信号を誤差積分部１１に入力（短絡）して誤差を積分し（ＡＰＣ制御（クローズドループによる送信電力制御）ＯＮ）、閾値以下の場合には入力信号の入力を誤差積分部１１に入力（開放）しないで（ＡＰＣ制御ＯＦＦ）、蓄積している積分値を徐々に変化してゼロになるゲイン制御補正信号３１として加算部１２に出力する。図２（ｃ）は、この時の誤差算出部１０から出力される誤差信号２１を示しており、図２（ｄ）は、この時の誤差積分部１１から出力されるゲイン補正制御信号３１を示している。ゲイン補正制御信号３１は徐々に変化し急激には変化していない。それ故、この時の電力値／ゲイン制御信号変換部８から出力されるゲイン制御信号Ａ２３と加算部１２から出力されるゲイン制御信号Ｂ２４は図２（ｂ）に示したような関係になる。
【００３２】
加算部２３でゲイン制御補正信号３１とゲイン制御信号Ａ２３は加算されて、ゲイン制御信号Ｂ２４として無線送信部１４の可変利得増幅器１５の利得制御端子に出力される。これにより、可変利得増幅器１５の利得はゲイン制御信号Ｂ２４により上記誤差信号２１がゼロになるように制御され、結局、無線送信部１４から出力される送信電力が送信電力設定値で設定された値になるように送信電力のフィードバック制御が行なわれる。
【００３３】
本実施の形態によれば、送信電力判定部７と誤差積分部１１を設けることにより、送信電力フィードバック制御において、検波信号の検出限界から決定される送信電力閾値を跨ぐクローズドループ制御が行われても、送信電力判定部６での閾値判定による動作制御信号２２により誤差積分部１１の誤差蓄積あるいは誤差放電の制御が行われるため、送信電力が急激に低い値から高い値になった場合はもとより、誤差が十分蓄積している状態で高い値から急激に低い値になっても、図２（ｂ）に示すようにゲイン制御信号Ｂ２４に急激なゲイン変化を生み出さないため、円滑で高精度のクローズドループ送信電力制御を行うことができる。
【００３４】
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信装置の構成例を示したブロック図である。但し、上記した第１の実施の形態と同様の部分には同一符号を付し、適宜その説明を省略する。本実施の形態の無線通信装置は第一の実施の形態が主としてアナログ的な送信電力フィードバック制御を想定したものであるのに対し、デジタル的な送信電力フィードバック制御を想定している。その違いは可変利得増幅器１５に対するゲイン制御信号出力に関するフィードバック制御のみであり、その他の構成および動作は第１の実施の形態と同様である。
【００３５】
本実施の形態の送信電力調整系は、アンテナ１から放射される送信電力を検出して検波信号２０を出力する送信電力検出部９と、検波信号２０を送信電力検出値２６に変換して出力する検波信号／電力値変換部１６と、送信電力検出値２６と送信電力設定値２５を比較して両者の誤差を算出し、算出した誤差値２７をスイッチ部１７に出力する誤差算出部１０と、誤差値２７とゲイン制御補正値２９を入力信号とし、これら入力信号のいずれを誤差判定部１８に出力するかを動作制御信号２２により切り替えるスイッチ部１７と、スイッチ部１７からの入力信号が許容誤差範囲内に入っているか、範囲外なのかを判定して補正値２８を出力する誤差判定部１８と、送信電力設定値２５の閾値に対する大小を判定し、その判定結果に基づいて動作制御信号２２をスイッチ部１７に出力する送信電力判定部７と、入力される補正値２８を積算してゲイン制御補正値２９を生成し、これを加算部１２及びスイッチ部１７に出力する積算部１９と、送信電力設定値２５とゲイン制御補正値２９を加算して送信電力補正後設定値３０とし、これを電力値／ゲイン制御信号変換部８に出力する加算部１２と、入力される送信電力補正後設定値３０をゲイン制御信号Ｂ２４に変換する電力値／ゲイン制御信号変換部８を有している。
【００３６】
次に本実施の形態の無線通信装置の動作について説明する。送信電力は送信電力検出部９により検波されて検波信号２０が出力される。検波信号２０は検波信号／電力値変換部１６により送信電力検出値２６に変換されて誤差検出部１０に入力される。誤差検出部１０は送信電力検出値２６と送信電力設定値２５との誤差を算出し、誤差値２７をスイッチ部１７に出力する。
【００３７】
スイッチ部１７は誤差値２７およびゲイン制御補正値２９を入力信号とし、送信電力判定部７からの動作制御信号２２を受け、送信電力設定値２５が閾値以上の場合は誤差値２７を、閾値以下の場合はゲイン制御補正値２９を誤差判定部１８に出力する。誤差判定部１８はスイッチ部１７からの入力値を判定し、入力値が許容誤差範囲外の場合は入力値とは逆の極性の補正値２８を出力し、許容誤差範囲内の場合は０を出力する。加算部１２は積算部１９から出力されるゲイン制御補正値２９と送信電力設定値２５を加算して送信電力補正後設定値３０を電力値／ゲイン制御信号変換部８に出力する。電力値／ゲイン制御信号変換部８は送信電力補正後の設定値３０をゲイン制御信号Ｂ２４に変換し、これによって可変利得増幅器１５を制御することで、誤差値がゼロになるように送信電力のフィードバック制御が行なわれる。
【００３８】
上記動作について送信電力が送信電力設定値２５より低い場合を例にし、図４を用いて詳しく説明する。図４（ａ）に示すように送信電力設定値２５が閾値以上の場合、誤差判定部１８には誤差値２７が入力されるため、誤差判定部１８は図４（ｃ）に示すように誤差値２７と逆の極性（正）の補正値２４を積算部１９に出力する。積算部１９により補正値２４が積算され、図４（ｄ）に示すようにゲイン制御補正値２９が増加することで、送信電力補正後設定値３０が図４（ｅ）の斜線に示すように増加して送信電力が増加し、図４（ｂ）に示すように誤差値２７は減少する。誤差値２７が減少して誤差許容範囲内になったところで補正値２４は図４（ｃ）に示すように０となる。これにより、積算部１９の積算が止まり、積算部１９にゲイン制御補正値２９は保持される。
【００３９】
次に図４（ａ）に示すように送信電力設定値２５が減少し、閾値以下（ＡＰＣ制御ＯＦＦ）になったところでスイッチ部１７が切り替わり、誤差判定部１８には図４（ｂ）に示すようにゲイン制御補正値２９が入力される。この場合、誤差判定部１８は図４（ｃ）に示すようにゲイン制御補正値２９と逆の極性(負)の補正値２４を出力するため、積算部１９から出力されるゲイン制御補正値２９は図４（ｄ）に示すように減少して行く。そして、ゲイン制御補正値２９が誤差許容範囲内になったところで図４（ｃ）に示すように補正値は０となり、積算部１９に図４（ｄ）に示すようにゲイン制御補正値２９が保持されることとなる。
【００４０】
本実施の形態によれば、送信電力判定部７、スイッチ部１７、誤差判定部１８、積算部１９送信電力判定部７と誤差積分部１１を設けることにより、送信電力フィードバック制御において、検波信号２０の検出限界から決定される送信電力閾値を跨ぐクローズドループ制御が行われても、第１の実施の形態と同様に図４（ｅ）に示すようにゲイン制御信号Ｂ２４に急激なゲイン変化を生み出さないため、円滑で高精度のクローズドループ送信電力制御を行うことができ、同様の効果を得ることができる。
【００４１】
図５は、本発明の第３の実施の形態に係る無線通信装置の構成例を示したブロック図である。但し、上記した第２の実施の形態と同様の部分には同一符号を付し、適宜その説明を省略する。本例の無線通信装置は第２の実施の形態と同様にデジタル的な送信電力フィードバック制御を想定している。第２の実施の形態がゲイン制御補正値２９と送信電力設定値２２を加算した後、電力値／ゲイン制御信号変換部８によりゲイン制御信号Ｂ２４に変換しているのに対し、本実施の形態はゲイン制御補正値２９および送信電力設定値２２のそれぞれを変換する電力値／ゲイン制御信号変換部８ａ、８ｂを設け、変換された信号を加算することでゲイン制御信号Ｂ２４を出力する構成になっている。それ以外の構成および動作は第２の実施の形態と同様である。
【００４２】
本例の無線通信装置では、第２の実施の形態がゲイン制御補正値２９と送信電力設定値２２を加算した後、電力値／ゲイン制御信号変換部８によりゲイン制御信号Ｂ２４に変換しているのに対し、ゲイン制御補正値２９および送信電力設定値２２のそれぞれを変換する電力値／ゲイン制御信号変換部８ａ、８ｂを設け、変換されたゲイン制御補正信号とゲイン制御信号Ａを加算することでゲイン制御信号Ｂ２４を出力する構成になっている。それ以外の構成および動作は第２の実施の形態と同様である。
【００４３】
本実施の形態によれば、第２の実施の形態のように１台の電力値／ゲイン制御信号変換部８に可変利得増幅器１５の制御に必要な出力範囲と誤差調整に必要な分解能を持たせるためには非常に大きな回路規模が必要になるが、ゲイン制御補正値２９および送信電力設定値２５のそれぞれに電力値／ゲイン制御信号変換部８ａ、８ｂを設けることにより、それぞれを変換する電力値／ゲイン制御信号変換部８ａ、８ｂに適切な出力範囲および分解能を持たせることで、回路規模の縮小が可能となっている。他の効果は第２の実施の形態と同様である。
【００４４】
図６は、本発明の第４の実施の形態に係る無線通信装置の構成例を示したブロック図である。但し、上記した第２の実施の形態と同様の部分には同一符号を付し、適宜その説明を省略する。
【００４５】
本例の無線通信装置は、第２の実施の形態と同様にデジタル的な送信電力フィードバック制御を想定している。第２の実施の形態では送信電力補正後設定値３０を１個の電力値／ゲイン制御信号変換部８によりゲイン制御信号Ｂ２４に変換しているのに対し、本実施の形態では補正後設定値判定部３２を設け、更に、設定電力に応じて送信電力補正後設定値３０の出力先を、出力範囲が狭く高分解能な電力値／ゲイン制御信号変換部８ｃと、出力範囲が広く低分解能な電力値／ゲイン制御信号変換部８ｄのいずれかに補正後設定値判定部３２によって切り替える構成となっている。即ち、設定電力が小さい場合は出力範囲が広く低分解能な電力値／ゲイン制御信号変換部８ｄを用い、設定電力が大きい場合は出力範囲が狭く高分解能な電力値／ゲイン制御信号変換部８ｃを用いる。それ以外の構成および動作は第２の実施の形態と同様である。
【００４６】
本実施の形態によれば、第２の実施の形態のように１台の電力値／ゲイン制御信号変換部８に可変利得増幅器１５の制御に必要な出力範囲と誤差調整に必要な分解能を持たせるためには非常に大きな回路規模が必要になるが、補正後設定値判定部３２によって送信電力補正後設定値３０を設定電力の大きさに応じて電力値／ゲイン制御信号変換部８ｃ、８ｄのいずれかでゲイン制御信号Ｂ２４に変換する構成のため、回路規模の縮小が可能となっている。他の効果は第２の実施の形態と同様である。
【００４７】
尚、以上の説明では、電力値／ゲイン制御信号変換部８が２つで構成された例について示しているが、電力値／ゲイン制御信号変換部８が３つ以上で構成されたものについても同様に実施可能で、同様の効果がある。
【００４８】
また、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な構成、機能、作用、効果において、他の種々の形態によっても実施することができる。例えば、送信電力判定部７の動作制御信号によりクローズドループ送信電力制御が行われていない場合は、送信電力検出部９、誤差算出部１０（或いは検波信号／電力値変換部１６）の動作をオフして、電力消費を低減することができる。また、送信電力判定部７の動作制御信号の出力タイミングを変更することにより、他のブロックの動作安定後に誤差積分部１１を動作させることができる。送信電力判定部７の判定結果の出力更新周期を切り替えることにより、ＣＤＭＡ方式のみならずＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式のシステムに合せた機能選択を行うことができる。送信電力判定部７における閾値を切り替えることにより、送信電力制御範囲を変更することができる。電力値／ゲイン制御変換部８、８ａ、８ｂにランピング出力機能を設けることにより、ＴＤＭＡ方式などのシステムに対応できる。電力値／ゲイン制御変換部８、８ａ、８ｂのランピング出力機能の有効、無効を選択できることにより、ＣＤＭＡ方式のみならずＴＤＭＡ方式のシステムに合せた機能選択ができる。誤差判定部１８の補正値の出力値を変更することにより、１スロット当たりの補正量を切り替えることができる。誤差判定部１８の許容範囲を切り替えることにより、送信電力制御範囲を変更できる。誤差判定部１８の補正値の出力更新周期を切り替えることにより、ＣＤＭＡ方式のみならずＴＤＭＡ方式のシステムに合せた機能選択ができる。誤差算出部１８の出力更新周期を切り替えることにより、前記誤差の出力とＣＤＭＡ方式のみならずＴＤＭＡ方式のシステムに合せた機能選択ができる。補正後設定値判定部３２の送信電力の大小を判定するレベル判定閾値を切り替えることにより、前記補正後の送信電力制御範囲を変更できる。補正後設定値判定部３２の判定結果の出力更新周期を切り替えることにより、ＣＤＭＡ方式のみならずＴＤＭＡ方式のシステムに合せた機能選択ができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、緩衝手段を設けることにより、送信電力の検出限界である閾値を跨ぐクローズドループ制御が行われた際に、送信電力が閾値を跨いで変化しても急激な利得変化を抑制して円滑且つ高精度な送信電力制御を行うことができる。
【００５０】
請求項２に記載の発明によれば、送信電力判定部及び誤差積分部を設けることにより、送信電力の検出限界である閾値を跨ぐクローズドループ制御が行われた際に、送信電力が大きく変化しても急激な利得変化を抑制して円滑且つ高精度な送信電力制御を行うことができる。
【００５１】
請求項３に記載の発明によれば、スイッチ部と誤差判定部と積算部と送信電力判定部を設けることにより、送信電力の検出限界である閾値を跨ぐクローズドループ制御が行われた際に、送信電力が大きく変化しても急激な利得変化を抑制して円滑且つ高精度な送信電力制御を行うことができる。
【００５２】
請求項４に記載の発明によれば、スイッチ部と誤差判定部と積算部と送信電力判定部を設け、且つ前記積算部から出力されるゲイン制御補正値と設定電力をそれぞれ別々の電力値／ゲイン制御信号変換部によりゲイン制御補正信号とゲイン制御信号に変換することにより、送信電力の検出限界である閾値を跨ぐクローズドループ制御が行われた際に、送信電力が大きく変化しても急激な利得変化を抑制して円滑且つ高精度な送信電力制御を行うことができ、又、当該効果を回路規模を大きくすることなく得ることができる。
【００５３】
請求項５に記載の発明によれば、スイッチ部と誤差判定部と積算部と送信電力判定部を設け、且つ可変利得増幅器を制御するゲイン制御信号を設定電力の大きさに対応した複数の電力値／ゲイン制御信号変換部によって得ることにより、送信電力の検出限界である閾値を跨ぐクローズドループ制御が行われた際に、送信電力が大きく変化しても急激な利得変化を抑制して円滑且つ高精度な送信電力制御を行うことができ、又、当該効果を回路規模を大きくすることなく得ることができる。
【００５４】
請求項６に記載の発明によれば、クローズドループの送信電力制御を行っていない時に、送信電力検出部或いは誤差算出部をオフして、消費電力を低減することができる。
【００５５】
請求項７に記載の発明によれば、送信電力判定部の判定結果の出力タイミングを変更することにより、他のブロックの動作安定後に誤差積分部を動作させることができる。
【００５６】
請求項８に記載の発明によれば、送信電力判定部の判定結果の出力更新周期を切り替えることにより、ＣＤＭＡ方式のみならずＴＤＭＡ方式のシステムに合せた機能選択を行うことができる。
【００５７】
請求項９に記載の発明によれば、送信電力判定部における閾値を切り替えることにより、送信電力制御範囲を変更することができる。
【００５８】
請求項１０に記載の発明によれば、電力値／ゲイン制御変換部にランピング出力機能を設けることにより、ＴＤＭＡ方式などのシステムに対応できる。
【００５９】
請求項１１に記載の発明によれば、電力値／ゲイン制御変換部のランピング出力機能の有効、無効を選択できることにより、ＣＤＭＡ方式のみならずＴＤＭＡ方式のシステムに合せた機能選択ができる。
【００６０】
請求項１２に記載の発明によれば、誤差判定部の補正値の出力値を変更することにより、１スロット当たりの補正量を切り替えることができる。
【００６１】
請求項１３に記載の発明によれば、誤差判定部の許容範囲を切り替えることにより、送信電力制御範囲を変更できる。
【００６２】
請求項１４に記載の発明によれば、誤差判定部の補正値の出力更新周期を切り替えることにより、ＣＤＭＡ方式のみならずＴＤＭＡ方式のシステムに合せた機能選択ができる。
【００６３】
請求項１５に記載の発明によれば、誤差算出部の出力更新周期を切り替えることにより、前記誤差の出力とＣＤＭＡ方式のみならずＴＤＭＡ方式のシステムに合せた機能選択ができる。
【００６４】
請求項１６に記載の発明によれば、前記補正後設定値判定部の送信電力の大小を判定するレベル判定閾値を切り替えることにより、前記補正後の送信電力制御範囲を変更できる。
【００６５】
請求項１７に記載の発明によれば、前記補正後設定値判定部の判定結果の出力更新周期を切り替えることにより、ＣＤＭＡ方式のみならずＴＤＭＡ方式のシステムに合せた機能選択ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置の構成例を示したブロック図である。
【図２】図１に示した無線通信装置の送信電力制御動作を示したタイミングチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る無線通信装置の構成例を示したブロック図である。
【図４】図３に示した無線通信装置の送信電力制御動作を示したタイミングチャートである。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る無線通信装置の構成例を示したブロック図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る無線通信装置の構成例を示したブロック図である。
【図７】従来の無線通信装置の構成例を示したブロック図である。
【図８】従来の送信電力検出部の検出特性を示した特性図である。
【符号の説明】
１  アンテナ
２  送受分離器
３  無線受信部
４  復調器
５  ベースバンド信号処理部
６  送信電力設定部
７  送信電力判定部
８、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ  電力値／ゲイン制御信号変換部
９  送信電力検出部
１０  誤差算出部
１１  誤差積分部
１２  加算部
１３  変調器
１４  無線送信部
１５  可変利得増幅部
１６  検波信号／電力値変換部
１７  スイッチ部
１８  誤差判定部
１９  積算部
３２  補正後設定値判定部
【図１】
2004208180.tif 000003
【図２】
2004208180.tif 000004
【図３】
2004208180.tif 000005
【図４】
2004208180.tif 000006
【図５】
2004208180.tif 000007
【図６】
2004208180.tif 000008
【図７】
2004208180.tif 000009
【図８】
2004208180.tif 000010