(57)【要約】【課題】  キャリアのレベル変動に対応して増幅器への入力レベルの変動を平均的に抑えることのできる送信機を提供する。【解決手段】  各キャリアの平均入力電力を算出する入力電力演算部１６と、各キャリアの帯域制限後の平均出力電力を算出する出力電力演算部１７と、各キャリアの平均入力電力が最大となるキャリアを特定し、その最大値を取得し、さらに特定されたキャリアの平均出力電力を取得して、取得した平均入力電力と平均出力電力の比を求め、当該比と予め設定された期待値との比であるレベル制御情報を算出する監視部１８と、監視部１８から出力されたレベル制御情報を乗算して、マルチキャリア信号のレベルを調整する信号レベル調整部１５を備えた送信機である。【選択図】        図１
2004166245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された信号のレベルに基いてピークの有無を検出し、ピークが検出されるとレベルを抑圧した信号を出力するピーク抑圧部と、
前記ピーク抑圧部への入力前の信号のレベルを演算する入力電力演算部と、
前記ピーク抑圧部からの出力後の信号のレベルを演算する出力電力演算部とを備え、
前記入力電力演算部で演算されたレベルと前記出力電力演算部で演算されたレベルに基いて出力する信号の信号レベルが調整されるように制御する調整手段とを有することを特徴とする送信機。
【請求項２】
複数のキャリアを合成したマルチキャリア信号の信号レベルを調整する送信機であって、
入力された各キャリアの電力レベルの総和に基いてピークの有無を検出し、ピークが検出されると予め定められたピーク閾値よりも総和電力レベルが小さくなるように各キャリアの電力レベルを抑圧したキャリアを出力するピーク抑圧部と、
前記ピーク抑圧部への入力前の各キャリアに対する平均電力レベルを各々演算する入力電力演算部と、
前記ピーク抑圧部から出力された後の各キャリアに対する平均電力レベルを各々演算する出力電力演算部と、
前記入力電力演算部で演算された平均電力レベルと前記出力電力演算部で演算された平均電力レベルに基いて前記マルチキャリア信号の信号レベルを制御するレベル制御情報を出力する監視部と、
前記監視部の出力するレベル制御情報に基づいて前記マルチキャリア信号のレベル調整を行うレベル調整部を備えたことを特徴とする送信機。
【請求項３】
複数のキャリアを合成したマルチキャリア信号の信号レベルが調整されるように制御する送信機であって、
入力された各キャリアの電力レベルの総和に基いてピークの有無を検出し、ピークが検出されると予め定められたピーク閾値よりも総和電力レベルが小さくなるように各キャリアの電力レベルを抑圧したキャリアを出力するピーク抑圧部と、
前記ピーク抑圧部への入力前の各キャリアに対する平均電力レベルを各々演算する入力電力演算部と、
前記ピーク抑圧部から出力された後の各キャリアに対する平均電力レベルを各々演算する出力電力演算部と、
各キャリアに対し、前記入力電力演算部で演算された平均電力レベルと前記出力電力演算部で演算された平均電力レベルに基いて前記ピーク抑圧部から出力される各キャリアの信号レベルを制御するレベル制御情報を出力する監視部と、
各キャリアに対し、対応した前記レベル制御情報に基いて各キャリアのレベル調整を行うレベル調整部を備えたことを特徴とする送信機。
【請求項４】
複数のキャリアを合成したマルチキャリア信号の信号レベルを調整する送信機であって、
入力された各キャリアの電力レベルの総和に基いてピークの有無を検出し、ピークが検出されると予め定められたピーク閾値よりも総和電力レベルが小さくなるように各キャリアの電力レベルを抑圧したキャリアを出力するピーク抑圧部と、
前記ピーク抑圧部への入力前の各キャリアに対する総和の平均電力レベルを演算する入力電力演算部と、
前記ピーク抑圧部から出力された各キャリアに対する総和の平均電力レベルを演算する出力電力演算部と、
前記入力電力演算部で演算された総和の平均電力レベルと前記出力電力演算部で演算された総和の平均電力レベルに基いて前記マルチキャリア信号の信号レベルを制御するレベル制御情報を出力する監視部と、
前記監視部の出力するレベル制御情報に基づいて前記マルチキャリア信号のレベル調整を行うレベル調整部を備えたことを特徴とする送信機。
【請求項５】
複数のキャリアを合成したマルチキャリア信号の信号レベルを調整する送信機であって、
入力された前記マルチキャリア信号の電力レベルに基いてピークの有無を検出し、ピークが検出されると予め定められたピーク閾値よりも電力レベルが小さくなるように電力レベルを抑圧したマルチキャリア信号を出力するピーク抑圧部と、
前記ピーク抑圧部への入力前のマルチキャリア信号に対する平均電力レベルを演算する入力電力演算部と、
前記ピーク抑圧部から出力されたマルチキャリア信号に対する平均電力レベルを演算する出力電力演算部と、
前記入力電力演算部で演算された平均電力レベルと前記出力電力演算部で演算された平均電力レベルに基いて前記マルチキャリア信号の信号レベルを制御するレベル制御情報を出力する監視部と、
前記監視部の出力するレベル制御情報に基いて前記マルチキャリア信号のレベル調整を行うレベル調整部を備えたことを特徴とする送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャリア信号の送信機に係り、特に複数のキャリアに対して、各キャリアの入力レベルの変動に対応して増幅器へのマルチキャリア信号の入力レベルの変動を平均的に抑えることのできる送信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access：広帯域符号分割多元接続）方式を移動通信方式として採用する移動通信システムに備えられた基地局装置（ＣＤＭＡ基地局装置）では、物理的に遠く離れた移動局装置（ＣＤＭＡ移動局装置）まで無線信号を到達させる必要があるため、送信対象となる信号を増幅器（アンプ）で大幅に増幅して送信出力することが必要である。
しかしながら、増幅器はアナログデバイスであるため、その入出力特性は非線形な関数となる。特に、飽和点と呼ばれる増幅限界以降では、増幅器に入力される電力が増大しても出力電力がほぼ一定となる飽和状態になってしまう。そして、この非線形な出力によって出力信号に非線形歪が発生する。
【０００３】
通常、増幅前の送信信号は、希望信号帯域外の信号成分が帯域制限フィルタによって低レベルに抑えられるが、増幅器通過後の信号では非線形歪が発生して希望信号帯域外（隣接チャネル）へ信号成分が漏洩する。
例えば基地局装置では上記したように送信電力が高いため、このような隣接チャネルへの漏洩電力の大きさは厳しく規定されており、隣接チャネル漏洩電力（ＡＣＰ：Adjacent Channel leakage Power）を削減する技術が用いられる。
上記技術の一つとして、送信対象の信号の最大電力（ピーク）を制限して出力するピークリミッタを増幅器の前段に設け、ピークを制限した信号を増幅器の入力信号とする技術が知られている。
【０００４】
ピークリミッタを用いたＣＤＭＡ基地局送信機として、平成１４年２月８日公開の特開２００２−４４０５４号「リミッタ回路付きキャリア合成送信回路」（出願人：株式会社日立国際電気、発明者：佐々木宏平）が提案されている。
上記発明は、基地局からのマルチキャリア送信時に、リミッタ回路（ピークリミッタ）が全キャリアを多重した信号に基づいて、その瞬時電力と平均電力との比率を瞬時にピークファクタとして算出し、その瞬時ピークファクタを基準値であるピークファクタ閾値と比較し、その結果に基づいてクリッピングの必要程度に適合したリミット係数を出力し、キャリア毎に当該リミット係数との乗算を行ってピーク制限を行うことにより、マルチキャリアを増幅する増幅器のダイナミックレンジを有効に活用し、不要なピーク制限を行うことなく、移動局におけるビット誤り率を低下させることができるものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−４４０５４号公報（第５〜７頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のピークリミッタは、増幅器に入力される信号の最大電力を抑えるため、入力信号に対し、入力信号の平均電力及び入力信号の瞬時電力を検出し、さらに平均電力の情報と瞬時電力の情報からリミットを施すべきピークの有無を検出してピーク検出情報を出力し、当該ピーク検出情報に従って、リミットを施すべきピークが検出された場合に、入力される入力信号の電力を予め定められているリミット電力に制限して出力信号を出力するものとし、その結果リミット電力に制限された信号が増幅器に入力されるようにすることが考えられる。
また、複数のキャリアを扱う送信機においては、複数キャリアが多重（合成）されたマルチキャリア信号が増幅器に入力されるため、ピークリミッタは、キャリア多重後の瞬時電力及び平均電力を算出し、これらの値に基づいて、ピークの有無の検出を行う。
【０００７】
ここで、ピークの有無の検出方法としては、入力信号の瞬時電力と平均電力の比を求め、予め設定されたピークファクタ閾値と比較して大であれば、リミットを施すべきピークであると判断する方法が考えられる。ここでピークファクタとは、図８に示すように増幅器入力信号における最大電力と平均電力の比であり、すなわち平均電力に対して最大電力の差が小さいほどピークファクタは小さいことになる。図８は、一般的な増幅器のピークファクタの説明図である。
【０００８】
通常、ピークリミッタに入力される入力信号は、帯域制限前のベースバンド信号であり、ピークリミッタによってリミッタ処理が施された後にフィルタによって帯域制限が行われるので、増幅器において歪は発生せず、また、ピークリミッタによって入力信号のピーク値が制限されているため、入力信号のピークファクタが小さくなっており、帯域制限後に増幅を行う増幅器の動作点を上げることができるので電力効率を向上できるものである。
ここで、ピークリミッタによるリミッタ後に帯域制限を行うため、帯域制限後のピークファクタは帯域制限前のピークファクタより通常は大きくなる。これは、帯域制限前の矩形波が、帯域制限後に鈍ることで、ピークが高くなるポイントが現れるためである。そこで、ピークリミッタに予め設定されるピークファクタ閾値は、帯域制限後のピークファクタが大きくなることを考慮して低めに設定する必要がある。
【０００９】
次に、ピークリミッタを用いた一般的なＣＤＭＡ基地局送信機及び送信増幅器について、図６及び図７を用いて説明する。図６は、一般的なＣＤＭＡ基地局で用いる送信増幅器の構成ブロック図であり、また図７は、一般的なＣＤＭＡ基地局送信機の構成ブロック図である。
【００１０】
図６のＣＤＭＡ基地局送信増幅器は、ｎ個（ｎ＞２）のキャリアを変調及び合成し、マルチキャリア信号として出力する送信機１と、デジタル・アナログ変換を行うＤ／Ａコンバータ２と、無線周波数への変換処理を行う周波数変換部３と、無線周波数信号を増幅する電力増幅部４とから構成される。
また、図７の送信機は、図６の送信機１に相当するものであり、キャリア毎に送信データを拡散変調して合成するキャリア符号多重信号生成部５０-1〜５０-nと、キャリア毎に独立した系列として信号ピークの制限を行うピーク電力抑圧部（ピークリミッタ）５１と、各キャリアの帯域制限を行う波形整形フィルタ５２-1〜５２-nと、各キャリアに対してデジタル直交変調を行うデジタル直交変調部５３-1〜５３-nと、デジタル直交変調されたキャリアを合成する加算器５４とから構成される。
【００１１】
図７のＣＤＭＡ基地局送信機の動作は、デジタルデータである各キャリアの送信データが対応するキャリア符号多重信号生成部５０-1〜５０-nに入力され、固有の拡散符号によって拡散変調されて合成され、各キャリアは同相成分（Ｉ成分）及び直交成分（Ｑ成分）とが出力され、さらにピーク電力抑圧部５１で各キャリアに対し、予め設定されたピークファクタ閾値に基づいてピーク値が制限される。ピーク値の制限された各キャリアは、対応する波形整形フィルタ５２-1〜５２-nにおいて帯域制限が行われ、さらに対応するデジタル直交変調部５３-1〜５３-nで直交変調が行われる。そして、加算器５４で直交変調された各キャリアが合成され、マルチキャリア信号として出力される。
【００１２】
図７の送信機から出力されたマルチキャリア信号は、さらに図６において、Ｄ／Ａコンバータ２でアナログ変換され、周波数変換部３で無線周波数への変換が行われた後、電力増幅部４で増幅される。増幅後のマルチキャリア信号は、アンテナ（図示せず）を介して無線送信される。
【００１３】
すなわち図６の送信増幅器は、送信機１のピーク電力抑圧部５１によって各キャリアのピーク値が制限され、帯域制限、アップコンバートを行い、その後に結合し、結合後のマルチキャリア信号を電力増幅部４で増幅することになり、結合前のキャリアのピークファクタが小さくなることにより、結合後のマルチキャリア信号のピークファクタも小さくなるため、結果的に電力増幅器４への入力信号のピークファクタが抑圧されて、電力増幅器４における動作点を上げることができるものである。
【００１４】
しかしながら、上記のＣＤＭＡ基地局送信機では、複数のキャリアに対してピーク制限（抑圧）を行う場合に、キャリアの入力レベルが変動すると、ピーク制限後のレベルが変動するという問題点があった。
上述したように、複数のキャリアのピーク制限を行う場合には、ピークリミッタは、キャリア多重後の入力レベル、すなわちキャリアの総和電力に基づいて瞬時電力及び平均電力を算出し、これらの比とピークファクタ閾値とを比較して、ピークの有無を検出し、各キャリアに対してピーク制御を行っている。
【００１５】
ピークリミッタにおいて、ピークファクタ閾値は、各キャリアが最大出力、同一レベルである場合に最適化されているが、全てのキャリアが最大出力、同一レベルでないときでもピーク抑圧は行われる。また、ピークファクタ閾値は、一般的に、キャリア数に依存して決められる。
【００１６】
すなわち、上記構成の送信機１のピーク電力抑圧部５１（ピークリミッタ）におけるピーク制限は、装置構成上で入力される複数キャリア（図ではｎ個）全てにキャリア信号が存在し、且つ各キャリア信号が同程度のレベルであるという仮定の下で、キャリアの総和電力に基づいてピークを検出した時に、各キャリアに対して一律の抑圧率で均等にピーク電力抑圧を施し、それにより全キャリアのトータルで希望のピーク抑圧が達成されて、結果的にマルチキャリアのピークファクタを小さくするものである。
そのようなピーク電力抑圧部５１を送信機に用いた場合、特定のキャリアの入力レベルが一時的に急激に変動すると、複数キャリア全てにピーク制限（抑圧）が施されてピーク制限後のレベルが変動し、その結果結合後のマルチキャリア信号のレベルが変動するという問題点があった。
【００１７】
ここで、ピークファクタ閾値が固定されたままで、あるキャリアの入力レベルが変動した場合、キャリアの総和電力が変動するため、ピークリミッタによるピーク制限は最適なものとならず、マルチキャリア信号のレベルが±０．３ｄＢの範囲で変動するパワー偏差が発生する。
【００１８】
また、特定のキャリアの入力レベルが一定で、他の全てのキャリアの入力レベルが変動した場合にも、キャリアの総和電力が変動するため、ピークリミッタによるピーク制限は最適なものとならず、入力レベルが一定のキャリアの制限後のレベルが変動するパワー偏差が発生する。このパワー偏差はキャリア数に依存しており、総キャリア数が２キャリアの場合には±０．３ｄＢ、４キャリアの場合には±１．２ｄＢの範囲で変動する。
【００１９】
すなわち、図７に示した従来の送信機の場合、特定キャリアの入力レベルが急激に変動した場合、キャリアの総和電力にも急激な変動が生じるため、平均電力はさほど変化しなくても瞬時電力が急激に大きくなり、ピークファクタが大きくなってピークが検出される。その結果、全てのキャリアに対して一律のピーク抑圧が働き、入力レベルが変動していないキャリアに対して大きな影響を及ぼし、全体的に電力が低下し、マルチキャリア信号のレベルが低下するという第１の問題点が発生する。
【００２０】
また、例えば、複数キャリアの内の幾つかのキャリアが停止している場合に、動作しているキャリア内の特定キャリアの入力レベルが急激に変動し、ピークリミッタにおいてピークファクタが大きくなってピークが検出された場合、停止しているキャリアを含めた全てのキャリアが同レベルであるという前提の抑圧率で一律にピーク抑圧されるため、幾つかのキャリアが停止している場合にはピークリミッタにおける抑圧率が十分でなく、マルチキャリア信号のレベルを十分低下しきれないことになるという第２の問題点が発生する。
また、前述したようにピーク電力抑圧部５１では、後続の帯域制限（波形整形フィルタ５２）で発生するピークも鑑みてピークファクタ閾値を低めに設定するため、現状の回路における必要性以上にピーク抑圧が動作する場合があるという第３の問題点がある。
【００２１】
一方、Ｗ−ＣＤＭＡ通信方式では、基地局の送信機における出力差が０．１ｄＢ或いは０．５ｄＢ相当のパワーコントロールが実現されようとしているが、上記送信機では、上記問題点により、送信キャリア数の増減及び各キャリアにおける入力レベルの増減により、ピーク制限が十分に行われない場合やピーク制限をかけすぎてレベルが過剰に抑圧されるなどの上述した問題が発生するため、規定内の出力差の達成が難しいという問題点があった。
【００２２】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、送信キャリア数の増減や各キャリアの入力レベルの変動に対応して増幅器へのマルチキャリア信号の入力レベルの変動を平均的に抑えることのできる送信機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】
【００２３】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、送信機において、入力された信号のレベルに基いてピークの有無を検出し、ピークが検出されるとレベルを抑圧した信号を出力するピーク抑圧部と、ピーク抑圧部への入力前の信号のレベルを演算する入力電力演算部と、ピーク抑圧部からの出力後の信号のレベルを演算する出力電力演算部とを備え、入力電力演算部で演算されたレベルと出力電力演算部で演算されたレベルに基いて出力する信号の信号レベルが調整されるように制御する調整手段とを有するものである。
【００２４】
また本発明は、複数のキャリアを合成したマルチキャリア信号の信号レベルを調整する送信機であって、入力された各キャリアの電力レベルの総和に基いてピークの有無を検出し、ピークが検出されると予め定められたピーク閾値よりも総和電力レベルが小さくなるように各キャリアの電力レベルを抑圧したキャリアを出力するピーク抑圧部と、ピーク抑圧部への入力前の各キャリアに対する平均電力レベルを各々演算する入力電力演算部と、ピーク抑圧部から出力された後の各キャリアに対する平均電力レベルを各々演算する出力電力演算部と、入力電力演算部で演算された平均電力レベルと出力電力演算部で演算された平均電力レベルに基いてマルチキャリア信号の信号レベルを制御するレベル制御情報を出力する監視部と、監視部の出力するレベル制御情報に基づいてマルチキャリア信号のレベル調整を行うレベル調整部を備えたものである。
【００２５】
また本発明は、複数のキャリアを合成したマルチキャリア信号の信号レベルが調整されるように制御する送信機であって、入力された各キャリアの電力レベルの総和に基いてピークの有無を検出し、ピークが検出されると予め定められたピーク閾値よりも総和電力レベルが小さくなるように各キャリアの電力レベルを抑圧したキャリアを出力するピーク抑圧部と、ピーク抑圧部への入力前の各キャリアに対する平均電力レベルを各々演算する入力電力演算部と、ピーク抑圧部から出力された後の各キャリアに対する平均電力レベルを各々演算する出力電力演算部と、各キャリアに対し、入力電力演算部で演算された平均電力レベルと出力電力演算部で演算された平均電力レベルに基いてピーク抑圧部から出力される各キャリアの信号レベルを制御するレベル制御情報を出力する監視部と、各キャリアに対し、対応したレベル制御情報に基いて各キャリアのレベル調整を行うレベル調整部を備えたものである。
【００２６】
また本発明は、複数のキャリアを合成したマルチキャリア信号の信号レベルを調整する送信機であって、入力された各キャリアの電力レベルの総和に基いてピークの有無を検出し、ピークが検出されると予め定められたピーク閾値よりも総和電力レベルが小さくなるように各キャリアの電力レベルを抑圧したキャリアを出力するピーク抑圧部と、ピーク抑圧部への入力前の各キャリアに対する総和の平均電力レベルを演算する入力電力演算部と、ピーク抑圧部から出力された各キャリアに対する総和の平均電力レベルを演算する出力電力演算部と、入力電力演算部で演算された総和の平均電力レベルと出力電力演算部で演算された総和の平均電力レベルに基いてマルチキャリア信号の信号レベルを制御するレベル制御情報を出力する監視部と、監視部の出力するレベル制御情報に基づいてマルチキャリア信号のレベル調整を行うレベル調整部を備えたものである。
【００２７】
また本発明は、複数のキャリアを合成したマルチキャリア信号の信号レベルを調整する送信機であって、入力されたマルチキャリア信号の電力レベルに基いてピークの有無を検出し、ピークが検出されると予め定められたピーク閾値よりも電力レベルが小さくなるように電力レベルを抑圧したマルチキャリア信号を出力するピーク抑圧部と、ピーク抑圧部への入力前のマルチキャリア信号に対する平均電力レベルを演算する入力電力演算部と、ピーク抑圧部から出力されたマルチキャリア信号に対する平均電力レベルを演算する出力電力演算部と、入力電力演算部で演算された平均電力レベルと出力電力演算部で演算された平均電力レベルに基いてマルチキャリア信号の信号レベルを制御するレベル制御情報を出力する監視部と、監視部の出力するレベル制御情報に基いてマルチキャリア信号のレベル調整を行うレベル調整部を備えたものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ピーク抑圧部が入力された信号のレベルに基いてピークの有無を検出し、ピークが検出されるとレベルを抑圧した信号を出力し、入力電力演算部がピーク抑圧部への入力前の信号のレベルを演算し、出力電力演算部がピーク抑圧部からの出力後の信号のレベルを演算し、調整手段が入力電力演算部で演算されたレベルと出力電力演算部で演算されたレベルに基いて出力する信号の信号レベルが調整されるように制御する送信機としているので、入力信号のレベルの変動に対応して、出力信号のレベルの変動を抑えることができる効果がある。
【００２９】
本発明によれば、複数のキャリアを合成したマルチキャリア信号の信号レベルを調整する送信機であって、ピーク抑圧部が入力された各キャリアの電力レベルの総和に基いてピークの有無を検出し、ピークが検出されるとキャリアの電力レベルを抑圧して出力し、入力電力演算部が電力レベル抑圧前の各キャリアの平均電力レベルを、出力電力演算部が電力レベル抑圧後の各キャリアの平均電力レベルを各々演算し、監視部が電力レベル抑圧前の平均電力レベルと電力レベル抑圧後の平均電力レベルに基いてマルチキャリア信号のレベル制御情報を出力し、レベル調整部がマルチキャリア信号のレベル調整を行う送信機としているので、キャリアの入力レベルの変動に対応して、マルチキャリア信号のレベルの変動を抑えることができる効果がある。
【００３０】
本発明によれば、複数のキャリアを合成したマルチキャリア信号の信号レベルが調整されるように制御する送信機であって、ピーク抑圧部が入力された各キャリアの電力レベルの総和に基いてピークの有無を検出し、ピークが検出されるとキャリアの電力レベルを抑圧して出力し、入力電力演算部が電力レベル抑圧前の各キャリアの平均電力レベルを、出力電力演算部が電力レベル抑圧後の各キャリアの平均電力レベルを各々演算し、監視部が電力レベル抑圧前の平均電力レベルと電力レベル抑圧後の平均電力レベルに基いて各キャリアのレベル制御情報を出力し、レベル調整部が各キャリア信号のレベル調整を行う送信機としているので、キャリアの入力レベルの変動に対応して、キャリアの電力レベル抑圧後のレベルの変動をキャリア毎に平均的に抑えることができ、結果的にマルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる効果がある。
【００３１】
本発明によれば、複数のキャリアを合成したマルチキャリア信号の信号レベルを調整する送信機であって、ピーク抑圧部が入力された各キャリアの電力レベルの総和に基いてピークの有無を検出し、ピークが検出されるとキャリアの電力レベルを抑圧して出力し、入力電力演算部が電力レベル抑圧前の各キャリアの総和の平均電力レベルを、出力電力演算部が電力レベル抑圧後の各キャリアの総和の平均電力レベルを各々演算し、監視部が電力レベル抑圧前の総和の平均電力レベルと電力レベル抑圧後の総和の平均電力レベルに基いてマルチキャリア信号のレベル制御情報を出力し、レベル調整部がマルチキャリア信号のレベル調整を行う送信機としているので、複数のキャリアの総和の平均電力からマルチキャリア信号のレベル制御を行うことで、キャリアの入力レベルの変動に対応して、マルチキャリア信号のレベルの変動を抑えることができる効果がある。
【００３２】
本発明によれば、複数のキャリアを合成したマルチキャリア信号の信号レベルを調整する送信機であって、ピーク抑圧部が入力されたマルチキャリア信号の電力レベルの総和に基いてピークの有無を検出し、ピークが検出されるとマルチキャリア信号の電力レベルを抑圧して出力し、入力電力演算部が電力レベル抑圧前のマルチキャリア信号の平均電力レベルを、出力電力演算部が電力レベル抑圧後のマルチキャリア信号の平均電力レベルを各々演算し、監視部が電力レベル抑圧前の平均電力レベルと電力レベル抑圧後の平均電力レベルに基いてマルチキャリア信号のレベル制御情報を出力し、レベル調整部がマルチキャリア信号のレベル調整を行う送信機としているので、マルチキャリアの入力レベルの変動に対応して、ピーク抑圧後のレベルの変動を抑えることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
尚、以下で説明する機能実現手段は、当該機能を実現できる手段であれば、どのような回路又は装置であっても構わず、また機能の一部又は全部をソフトウェアで実現することも可能である。更に、機能実現手段を複数の回路によって実現してもよく、複数の機能実現手段を単一の回路で実現してもよい。
【００３４】
本発明の実施の形態に係る送信機は、大きく４つの類型に分類することができる。
第１の類型は、複数のキャリアがピーク電力抑圧及び帯域制限及び直交変調（まとめて、デジタル信号処理と呼ぶ）されて合成されたマルチキャリア信号を送信する送信機において、キャリア毎に、キャリアの平均入力電力（及び、場合によって当該キャリアのデジタル信号処理後の平均電力）に基づいて、当該キャリアのデジタル信号処理後の信号レベルを調整するキャリアレベル調整を行うか、又は特定のキャリアの平均入力電力（及び、場合によって当該キャリアのデジタル信号処理後の平均出力電力）に基づいて、マルチキャリア信号の信号レベルを調整するマルチキャリアレベル調整を行うか、またはキャリアレベル調整とマルチキャリアレベル調整の両方を行う送信機である。
第１の類型の送信機については、第１〜第４の実施例として詳細な説明を行う。
【００３５】
第２の類型は、複数のキャリアがピーク電力抑圧及び帯域制限及び直交変調されて合成されたマルチキャリア信号を送信する送信機において、全キャリアの総和の平均入力電力（及び、場合によってマルチキャリア信号の平均出力電力）に基づいて、マルチキャリア信号の信号レベルを調整する送信機である。
第２の類型の送信機については、第５、第６の実施例として詳細な説明を行う。
【００３６】
第３の類型は、複数のキャリアがピーク電力抑圧及び帯域制限及び直交変調されて合成されたマルチキャリア信号を送信する送信機において、キャリア毎に、キャリアのピーク電力抑圧前の平均入力電力、及び場合によって当該キャリアのピーク電力抑圧後の平均出力電力に基づいて、当該キャリアのピーク電力抑圧された信号の信号レベルを調整する送信機である。
第３の類型の送信機については、第７の実施例として詳細な説明を行う。
【００３７】
第４の類型は、複数のキャリアが帯域制限及び直交変調されて合成されたマルチキャリア信号をピーク電力抑圧してから送信する送信機において、マルチキャリアのピーク電力抑圧前の平均入力電力（及び、場合によってマルチキャリアのピーク電力抑圧後の平均出力電力）に基づいて、マルチキャリアのピーク電力抑圧された信号の信号レベルを調整する送信機である。
第４の類型の送信機については、第８の実施例として詳細な説明を行う。
【００３８】
なお、各類型の送信機において、キャリア又はマルチキャリア信号の信号レベルを調整するためのレベル制御量を決定する方法は、次の３つの方法がある。
第１の方法は、キャリア又はマルチキャリア信号の平均入力電力と平均出力電力と算出し、算出された平均入力電力と平均出力電力からレベル制御量を演算により求め決定する方法であり、この方法を「演算によるフィードフォワード制御」と呼ぶ。
第２の方法は、キャリア又はマルチキャリア信号の平均入力電力の推定値とレベル制御量とが対応付けられたテーブルを用いて、キャリア又はマルチキャリア信号の平均入力電力に対応するレベル制御量を決定する方法であり、この方法を「テーブルによるフィードフォワード制御」と呼ぶ。
第３の方法は、キャリア又はマルチキャリア信号の平均入力電力の推定値と平均出力電力の理想値とが対応付けられたテーブルを用いて、キャリア又はマルチキャリア信号の平均入力電力に対応する平均出力電力の理想値を特定し、現実の平均出力電力が当該理想値に等しくなるようにレベル制御量を調整しながら適切なレベル制御量に収束させる方法であり、この方法を「テーブルによるフィードバック制御」と呼ぶ。
なお、各方法の詳細は、各実施例内で説明する。
【００３９】
尚、本発明の実施例の説明において、各図における監視部１８，３２、４１及び信号レベル調整部１５及び乗算器３１が請求項における調整手段に相当している。また、信号レベル調整部１５又は乗算器３１が請求項におけるレベル調整部に相当している。
【００４０】
本発明の実施の形態に係る送信機を説明する前に、本発明の送信機が用いられる送信増幅器について説明する。
本発明の送信機が用いられる送信増幅器（以下、本送信増幅器）は、図６に示す従来のＣＤＭＡ基地局送信増幅器とほぼ同一の構成である。すなわち、本送信増幅器は、送信機１と、Ｄ／Ａコンバータ２と、周波数変換部３と、電力増幅部４とから構成されている。
本送信増幅器は、ＣＤＭＡ通信方式の基地局において、ｎ個（ｎ＞２）のキャリアに対して変調を行い、各キャリアを合成してマルチキャリア信号を生成して増幅し、無線送信を行う。
本送信増幅器は、送信機１におけるキャリアのレベル制御が、従来のＣＤＭＡ基地局送信増幅器と相違する。
【００４１】
送信機１は、デジタル信号である複数のキャリアの送信データに対して拡散変調、帯域制限及び直交変調を行い、さらに各キャリア（Ｉ相成分のみ）を合成してマルチキャリア信号としてＤ／Ａコンバータ２に出力する。
また、送信機１は、各キャリアの入力レベルに基づいて、マルチキャリア信号のレベルの調整制御を行う。上記調整制御の詳細については、送信機の説明において述べる。
【００４２】
Ｄ／Ａコンバータ２は、送信機１からのマルチキャリア信号をアナログ変換し、周波数変換部３に出力する。
周波数変換部３は、マルチキャリア信号を無線送信で用いる無線周波数に変換して、電力増幅部４に出力する。
電力増幅部４は、無線周波数に変換されたマルチキャリア信号を増幅し、アンテナ（図示せず）を介して無線送信を行う。
【００４３】
また、本発明の送信機を用いる送信増幅器の別の構成としては、図１８に示すように、送信機１′でデジタル信号である複数のキャリアの送信データに対して拡散変調、帯域制限及び直交変調を行い、さらに各キャリアを合成してマルチキャリア信号としてＩ相、Ｑ相各成分を出力し、Ｉ相、Ｑ相各成分に対して設けられたＤ／Ａコンバータ２′-1、２′-2で各々アナログ変換し、アナログ変換されたマルチキャリア信号をアナログ直交変調部３′において無線送信で用いる無線周波数に変換し、電力増幅部４で増幅し、アンテナ（図示せず）を介して無線送信を行う構成に用いても良い。
図１８は、一般的なＣＤＭＡ基地局で用いる送信増幅器の別の構成ブロック図である。
【００４４】
次に、本送信増幅器の送信機１，１′に相当する、本発明の送信機の各形態について類型別に説明する。
まず、本発明の第１の類型に属する送信機について説明する。
本発明の第１の類型に属する送信機を手段構成で説明すると、各キャリアの平均入力電力を算出する入力電力演算部と、各キャリアの帯域制限後の平均電力である平均出力電力を算出する出力電力演算部と、各キャリアの平均入力電力が最大となるキャリアを特定し、その最大値を取得し、さらに特定されたキャリアの平均出力電力を取得して、取得した平均入力電力と平均出力電力の比を求め、当該比と予め設定された期待値との比であるレベル制御情報を出力する監視部と、監視部から出力されたレベル制御情報を乗算して、マルチキャリア信号のレベルを調整する信号レベル調整部とを備えたものであり、これによりキャリアの入力レベルの変動に対応してマルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる。
【００４５】
また、帯域制御後のキャリアとゲイン値の乗算を行う乗算器をキャリア毎に設け、監視部は、キャリア毎に平均入力電力及び平均出力電力の比を求め、当該比と予め設定された期待値との比に基づいて各キャリアのゲイン値を算出し、対応する乗算器に出力するものであり、これによりキャリアの帯域制限後のレベルの変動をキャリア毎に平均的に抑えることができ、マルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる。
【００４６】
また、監視部において上記マルチキャリアのレベル制御情報、又は各キャリアのゲイン値の別の決定方法として、キャリアの平均入力電力の推定値とレベル制御量又はゲイン値とが対応付けられたテーブルを用いて決定する方法、或いは、キャリアの平均入力電力の推定値とマルチキャリア信号又はキャリアの平均出力電力の理想値とが対応付けられたテーブルを用いて、平均出力電力が理想値に等しくなるようにレベル制御量又はゲイン値を調整して決定する方法を実現するので、簡単な制御によって、キャリアの帯域制限後のレベルの変動をキャリア毎に平均的に抑えることができ、マルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる。
【００４７】
本発明の第１の類型に属する送信機の具体的構成例について、実施例１〜４で説明する。
【実施例１】
【００４８】
本発明の第１の実施例に係る送信機は、複数のキャリアが帯域制限及び直交変調されて合成されたマルチキャリア信号の送信信号レベルを調整する送信機であって、複数のキャリアのうち、特定の条件で選択されたキャリアの平均入力レベルと平均出力レベルの比である入出力レベル比と、予め設定された期待値との比であるレベル制御量を出力する監視部と、マルチキャリア信号にレベル制御量を乗算してレベル調整を行うレベル調整部とを備えた送信機としているので、キャリアの入力レベルの変動に対応して、マルチキャリア信号のレベルの変動を抑えることができるものである。
【００４９】
また、本発明の第１の実施例に係る送信機は、複数のキャリアが帯域制限及び直交変調されて合成されたマルチキャリア信号の送信信号レベルを調整する送信機であって、キャリアの平均入力レベルの想定値と、マルチキャリア信号のレベル制御量とが対応付けられて格納されたテーブルを有し、複数のキャリアのうち、特定の条件で選択されたキャリアの平均入力レベルに相当する想定値から対応するレベル制御量をテーブルから読み出し、出力する監視部と、マルチキャリア信号にレベル制御量を乗算してレベル調整を行うレベル調整部を備えた送信機としているので、キャリアの入力レベルの変動に対応して、マルチキャリア信号のレベルの変動を抑えることができるものである。
【００５０】
まず、本発明の第１の実施例に係る送信機（以下、第１の送信機）の構成例について、図１を用いて説明する。図１は、第１の送信機の構成ブロック図である。
第１の送信機は、キャリア符号多重信号生成部１０-1〜１０-nと、ピーク電力抑圧部１１と、波形整形フィルタ１２-1〜１２-nと、デジタル直交変調部１３-1〜１３-nと、加算器１４と、信号レベル調整部１５と、入力電力演算部１６-1〜１６-nと、出力電力演算部１７-1〜１７-nと、監視部１８とから構成される。
【００５１】
次に、第１の送信機の各部の構成について説明する。
キャリア符号多重信号生成部１０-1〜１０-nは、キャリア毎に設けられており、予めキャリアに対応する拡散符号を格納している。
キャリア符号多重信号生成部１０-1〜１０-nは、対応するキャリアの送信データがチャネル単位で入力されると、格納されている拡散符号を用いて拡散変調を行い、拡散変調後の送信データを合成し、同相成分（以下、Ｉ成分）及び直交成分（以下、Ｑ成分）とに分けてピーク電力抑圧部１１に出力する。
【００５２】
ピーク電力抑圧部１１は、各キャリア符号多重信号生成部１０-1〜１０-nから出力された拡散変調後のキャリアのレベルに基づいて、キャリアの電力制限を行い、制限後の各キャリアを対応する波形整形フィルタ１２-1〜１２-nに出力する。
ピーク電力抑圧部１１は、従来と同様のリミッタであり、ここで特に重要なことは、各キャリア合成後のマルチキャリアが送信増幅器における電力増幅部４に入力される際のピークファクタを抑えることができるように、入力された各キャリアを用いて仮に合成した電力に基づいてピーク検出を行い、ピークが検出された場合に、各キャリアに対して一律の抑圧率で電力制限を行うものである点である。
ピーク電力抑圧部１１の動作の詳細については、後述する。
【００５３】
波形整形フィルタ１２-1〜１２-nは、キャリア毎に設けられており、ピーク電力抑圧部１２から出力された制限後のキャリアに対して帯域制限を行い、対応するデジタル直交変調部１３-1〜１３-nに出力する。
波形整形フィルタ１２-1〜１２-nでは、帯域制限を行うことによって、対応するキャリアの占有帯域が予め設定された値に収まるようなスペクトル整形が施される。
【００５４】
デジタル直交変調部１３-1〜１３-nは、キャリア毎に設けられており、対応する波形整形フィルタ１２-1〜１２-nから出力された帯域制限後のキャリアを直交変調し、直交変調後のＩ成分を加算器１４に出力する。また、直交変調後のＩ，Ｑ両成分は、対応する出力電力演算部１７-1〜１７-nに出力される。
加算器１４は、各デジタル直交変調部１３-1〜１３-nから出力される直交変調後のキャリアのＩ成分を合成し、マルチキャリア信号として信号レベル調整部１５に出力する。
信号レベル調整部１５は、後述する監視部１８から出力されるレベル制御情報に基づいて、加算器１４からのマルチキャリア信号に対しレベル調整制御を行う。
【００５５】
入力電力演算部１６-1〜１６-nは、キャリア毎に設けられており、キャリア符号多重信号生成部１０-1〜１０-nから出力された拡散変調後のキャリアの電力値に基づいて、対応するキャリアの平均入力電力を算出して、監視部１８に出力する。入力電力演算部１６-1〜１６-nにおける平均入力電力の算出方法については、後述する。
【００５６】
出力電力演算部１７-1〜１７-nは、キャリア毎に設けられており、デジタル直交変調部１３-1〜１３-nから出力された直交変調後のキャリア（Ｉ、Ｑ両成分）の電力値に基づいて、対応するキャリアの平均出力電力を算出して、監視部１８に出力する。出力電力演算部１７-1〜１７-nにおける平均出力電力の算出方法については、後述する。
入力電力演算部１６-1〜１６-nと出力電力演算部１７-1〜１７-nでは、監視部１８への平均入力電力及び平均出力電力の入力の遅延時間や、平均化時間を考慮し、平均化操作のための構成及び平均化操作の方法は、同一とすることが好ましい。
【００５７】
監視部１８は、入力電力演算部１６-1〜１６-nから出力される平均入力電力と、出力電力演算部１７-1〜１７-nから出力される平均出力電力とに基づいて、マルチキャリア信号のレベル調整に関するパラメータを算出し、レベル制御情報として信号レベル調整部１５に出力する。
監視部１８におけるレベル制御情報の算出方法の詳細については、後述する。
【００５８】
次に、第１の送信機の動作について説明する。
図１において、デジタル信号である各キャリアの送信データはチャネル単位で、送信機において対応したキャリア符号多重信号生成部１０-1〜１０-nに入力される。キャリア符号多重信号生成部１０-1〜１０-nでは、送信データは、予め格納されている拡散符号によって拡散変調が行われ、合成された後、ＩＱ成分毎にピーク電力抑圧部１１に出力される。
【００５９】
拡散変調後のキャリアが入力されると、ピーク電力抑圧部１１は、キャリアの総和電力に対する瞬時電力及び平均電力を算出して、これらの比を求め、算出された比を予め設定されたピークファクタ閾値と比較することでピークの有無の検出を行い、比較結果に基づいてキャリアのレベル調整を行う。
ここで、キャリアの総和電力に対する瞬時電力及び平均電力の算出方法について、数式を用いて説明する。各キャリアの入力信号を、下式（１）のように示す。
【００６０】
【数１】
2004166245.tif 000003
【００６１】
ピーク電力抑圧部１１は、まず、入力されたキャリアを合成して多重化する。キャリアの多重化処理は、下式（２）にように表せる。
【００６２】
【数２】
2004166245.tif 000004
【００６３】
（２）式において、Ａｉ（ｔ）、Ａｑ（ｔ）はそれぞれ、入力信号の同相成分の多重結果と直交成分の多重結果を表している。
（２）式の表現を用いると、各キャリアの総和電力に対する瞬時電力及び平均電力は、下式（３）（４）のように表せる。
【００６４】
【数３】
2004166245.tif 000005
【００６５】
（４）式において、Ｔは過去の瞬時電力値のうち、平均化の対象とするものの個数を示しており、予めピーク電力抑圧部１１で設定されている値である。また、ピーク電力抑圧部１１は、瞬時電力値を算出する毎に記憶手段（図示せず）に記憶して、平均電力の算出時に記憶手段から読み出している。
【００６６】
ピーク電力抑圧部１１は、キャリアの総和電力の瞬時電力対平均電力比（以下、瞬時平均電力比）を求め、予め設定されたピークファクタ閾値と比較することで、ピークの有無の検出を行う。
ピーク電力抑圧部１１で用いるピークファクタ閾値は、キャリア数に依存する固定値である。また、ピークファクタ閾値は、各キャリアが最大レベルである場合に最適化されているが、ピーク電力抑圧部１１は、全てのキャリアが最大レベルでないときでもピーク抑圧は行われる。
【００６７】
比較の結果、ピークファクタ閾値と比較して、瞬時平均電力比が大であれば、ピーク電力抑圧部１１は、キャリアにリミットを施すべきであると判断し、各キャリアの合成後の電力が規定の電力となるよう各キャリアの電力を制限し、対応する波形整形フィルタ１２-1〜１２-nに出力する。具体的には、各キャリアに対して総和電力に対応した乗算係数を一律に乗算することによって電力制限（ピーク制限）を行う。
ピークファクタ閾値と比較して、瞬時平均電力比が小であれば、電力の制限を行わずに各キャリアを波形整形フィルタ１２-1〜１２-nに出力する。
【００６８】
課題で説明したように、各キャリアはピーク制限後に帯域制限を行うため、帯域制限後のキャリアのピークファクタは、帯域制限前よりも大きくなり、このため電力増幅部４の出力特性は非線形となり非線形歪が発生する。
ピーク電力抑圧部１１は、電力増幅部４に入力されるマルチキャリア信号の最大電力を抑えるため、キャリアの総和電力に対する瞬時電力及び平均電力に基づいてピークの検出を行い、ピークが検出された場合に、各キャリアの電力値を制限して出力しており、これによってマルチキャリア信号のピークファクタを低下させることができ、電力増幅部４における非線形歪の発生を防止している。
【００６９】
第１の送信機は、上述したようにピークファクタ閾値を基準として各キャリアのピーク制限を行うピーク電力抑圧部１１を用いているが、マルチキャリア信号のピークを制限することを目的とするものであれば、他の方法でピーク制限を行うもの、例えば電力閾値を基準として各キャリアのピーク制限を行うものを用いてもよい。
電力閾値を基準としたピーク制限では、ピーク電力抑圧部１１は、あらかじめ電力閾値を設定しておき、各キャリアの合成後のマルチキャリア信号の電力値が電力閾値を超える場合に、電力閾値を超えた分の電力を制限するよう各キャリアの電力制限を行う。
【００７０】
図１において、ピーク電力抑圧部１１から出力された各キャリアは、対応して設けられた波形整形フィルタ１２-1〜１２-nで帯域制限され、デジタル直交変調部１３-1〜１３-nで直交変調された後、Ｉ成分が加算器１４で合成されてマルチキャリア信号として信号レベル調整部１５に出力される。
【００７１】
また、キャリア符号多重信号生成部１０-1〜１０-nで拡散変調された各キャリアは、ピーク電力抑圧部１１の他、対応する入力電力演算部１６-1〜１６-nに入力される。
入力電力演算部１６-1〜１６-nは、入力されたキャリアに基づいて各キャリアの平均電力である平均入力電力を算出し、監視部１８に出力する。
【００７２】
ここで、入力電力演算部１６-1〜１６-nにおける平均入力電力の算出方法について、数式を用いて説明する。入力電力演算部１６は、まず入力されたキャリアの電力値を算出する。キャリアの入力信号を（１）式で表すとすると、当該入力信号の電力Ｐｏｗは、下式（５）のように表せる。
【００７３】
【数４】
2004166245.tif 000006
【００７４】
次に、入力電力演算部１６は、算出した電力値Ｐｏｗを用いて、平均電力を算出する。入力電力演算部１６は、予め記憶されている重み係数λ（０≦λ≦１）を用いて、下式（６）に示す重み付け平均化の演算処理を行う。
【００７５】
【数５】
2004166245.tif 000007
【００７６】
（６）式において、ＡｖｇＷ（ｔ−１）は、直前に算出された重み付け平均化の演算結果を示している。入力電力演算部１６は、重み付け演算結果を算出する毎に内蔵する記憶手段（図示せず）に記憶して、新たな重み付け演算時に記憶手段から読み出している。
【００７７】
さらに、入力電力演算部１６は、（６）式の演算結果を用いて、下式（７）に示す平均化処理を行う。
【００７８】
【数６】
2004166245.tif 000008
【００７９】
（７）式において、ｘは過去の重み付け平均演算結果のうち、平均化の対象とするものの個数を示しており、予め入力電力平均部１６で設定されている値である。また、入力電力平均部１６は、重み付け演算結果を算出する毎に記憶手段に記憶して、平均電力の算出時に記憶手段から読み出している。
そして入力電力平均部１６は、（７）式で算出される平均電力Ａｖｇ（ｔ）を、平均入力電力として監視部１８に出力する。以上が入力電力平均部１６における平均入力電力の算出方法である。
【００８０】
また、デジタル直交変調部１３-1〜１３-nで直交変調された各キャリアのＩ，Ｑ両成分は、加算器１４の他（Ｉ成分のみ）、対応する出力電力算出部１７-1〜１７-nに入力される。出力電力演算部１７-1〜１７-nは、入力されたキャリアに基づいて各キャリアの帯域制限後の平均電力である平均出力電力を算出し、監視部１８に出力する。
出力電力演算部１７-1〜１７-nにおける平均出力電力の算出方法は、直交変調後のキャリアの電力値を用いる以外は、既述した入力電力演算部１６-1〜１６-nにおける平均入力電力の算出方法と同一であるので、説明は省略する。
【００８１】
監視部１８は、入力電力演算部１６-1〜１６-nから出力される平均入力電力と、出力電力演算部１７-1〜１７-nから出力される平均出力電力とに基づいて、マルチキャリア信号のレベル調整に関するパラメータを算出し、レベル制御情報として信号レベル調整部１５に出力する。
ここで説明する監視部１８は、マルチキャリア信号の信号レベルを調整するためのレベル制御量を決定する第１の方法である「演算によるフィードフォワード制御」を実現するものである。
【００８２】
以下、監視部１８におけるレベル制御情報の算出方法について、図９及び図１０を用いて説明する。図９及び図１０は、第１の送信機の監視部１８におけるレベル制御情報の算出処理のフローチャートである。
尚、図９のフローチャートにおける（Ａ）は、図１０のフローチャートにおける（Ａ）とつながっている。
【００８３】
監視部１８は、平均入力電力及び平均出力電力の値及び出力状況を監視することによって、入力電力演算部１６-1〜１６-n及び出力電力演算部１７-1〜１７-nの動作状況を監視している。動作状況の監視によって、監視部１８は、例えば、現在のキャリア数等を知ることができる。
【００８４】
図９において、監視部１８は、動作状況の監視によって、入力電力演算部１６-1〜１６-nから同一のタイミングで出力される平均入力電力のうち、最大値Ａ（ｔ）を取得する（Ｓ１１）。次に監視部１８は、最大値Ａ（ｔ）の出力された入力電力演算部１６を特定することで、平均入力電力が最大となるキャリアＦ（ｔ）を特定し（Ｓ１２）、更に処理Ｓ１２で特定されたキャリアに対応する出力電力演算部１７から出力される平均出力電力Ｂ（ｔ）を取得する（Ｓ１３）。
ここで第１の送信機が１つのキャリアを扱う場合には、監視部１８は処理Ｓ１１〜Ｓ１３の代わりに、入力される平均入力電力と平均出力電力を取得するだけでよい。
【００８５】
そして監視部１８は、平均入力電力の最大値Ａ（ｔ）が０、すなわちキャリアが存在しないか否かを確認し（Ｓ１４）、もし０以外であれば（Ｓ１４のNo）対応する平均出力電力Ｂ（ｔ）が予め設定された閾値未満か否かを確認する（Ｓ１５）。
ここで、Ｓ１５の平均出力電力Ｂ（ｔ）と閾値との比較判定は、装置構成上必要な処理であり、閾値については予め監視部１８に設定されている値である。
装置構成上必要な理由としては、監視データ（ここでは平均入力電力が最大となるキャリア）の送信レベルが低くなると、レベル調整の精度が劣化するので、精度劣化を特定レベルでくい止めるためである。
特に、ゲイン計算を後述するＳ１７，Ｓ１８，Ｓ１９のステップで行う場合、Ｓ１８の除数に当たる平均出力電力Ｂ（ｔ）が小さくて０に近づくと、計算結果が発散してしまうため、最大平均出力電力Ｂ（ｔ）が閾値に満たない場合にＳ１７，Ｓ１８，Ｓ１９の計算処理を回避するようにしている。
【００８６】
処理Ｓ１５において、Ｂ（ｔ）が閾値以上（Ｂ（ｔ）≧閾値）であれば（Ｓ１５のNo）、監視部１８は、マルチキャリア信号のレベル制御が可能と判断し、レベル制御情報の算出を行う。
レベル制御情報の算出にあたり、監視部１８はまず、Ａ（ｔ）に対し係数αを乗算し（Ｓ１７）、さらに乗算結果であるＣ（ｔ）をＢ（ｔ）で割って（Ｓ１８）、Ｄ（ｔ）を求める。よって処理Ｓ１７及びＳ１８における演算処理は、Ｄ（ｔ）＝α・Ａ（ｔ）／Ｂ（ｔ）と表すことができる。以下、Ａ（ｔ）／Ｂ（ｔ）を入出力電力比と称する。
【００８７】
ここで係数α（α＞０）は、キャリアの電力値によって決まる値であり、予め監視部１８に設定されている。監視部１８では、係数αを決定するにあたり、キャリアの電力値の基準データ（例えば、ピーク電力抑圧部１１においてピーク制御の対象とならない電力値）の入出力電力比を求め、この逆数をαとしている。
したがってＤ（ｔ）は、基準データの入出力電力比１／αに対する、実測データの入出力電力比（Ａ（ｔ）／Ｂ（ｔ））の比を表しているといえる。以下、Ｄ（ｔ）を基準実測比と称する。
【００８８】
そして監視部１８は、処理Ｓ１９で得られた基準実測比Ｄ（ｔ）の平方根を取り、ゲイン値ＧＡＩＮ（ｔ）とする（Ｓ１９）。ゲイン値ＧＡＩＮ（ｔ）は、マルチキャリア信号のレベル調整に関するパラメータである。
【００８９】
処理Ｓ１４において、Ａ（ｔ）が０、すなわちキャリアが存在しない場合（Ｓ１４のYes）か、あるいは処理Ｓ１５において、Ｂ（ｔ）が閾値未満（Ｂ（ｔ）＜閾値）であれば（Ｓ１５のYes）、監視部１８は、ゲイン値ＧＡＩＮ（ｔ）として、直前に用いたゲイン値ＧＡＩＮ（ｔ−１）に設定する（Ｓ１６）。
【００９０】
図１０において、監視部１８は次にＧＡＩＮ（ｔ）が上限値より大か否かを確認する（Ｓ２０）。処理Ｓ２０において、ＧＡＩＮ（ｔ）が上限値より大（ＧＡＩＮ（ｔ）＞上限値）であれば（Ｓ２０のYes）、監視部１８は、ＧＡＩＮ（ｔ）の値を上限値に置き換え（Ｓ２１）、ＧＡＩＮ（ｔ）が上限値以下（ＧＡＩＮ（ｔ）≦上限値）であれば（Ｓ２０のNo）、次にＧＡＩＮ（ｔ）が下限値未満か否かを確認する（Ｓ２２）。
【００９１】
処理Ｓ２２において、ＧＡＩＮ（ｔ）が下限値未満（ＧＡＩＮ（ｔ）＜下限値）であれば（Ｓ２２のYes）、監視部１８はＧＡＩＮ（ｔ）の値を下限値に置き換え（Ｓ２３）、下限値以上（ＧＡＩＮ（ｔ）≧下限値）であれば（Ｓ２２のNo）、現在のＧＡＩＮ（ｔ）をそのまま用いることになり、ＧＡＩＮ（ｔ）の値が確定する。
ここでＧＡＩＮ（ｔ）の上限値及び下限値は、キャリアの電力値及び動作中のキャリア数によって決まる値であり、予め監視部１８に設定されている。
【００９２】
監視部１８は、ゲイン値ＧＡＩＮ（ｔ）の値が決まると、ＧＡＩＮ（ｔ）をレベル制御情報として信号レベル調整部１５に出力する（Ｓ２４）。以上が監視部１８におけるレベル制御情報の算出処理である。
【００９３】
監視部１８は、規定のタイミングで上述したレベル制御情報の算出処理を定期的に行う。また、監視部１８は、過去のタイミングで算出したゲイン値ＧＡＩＮ（ｔ）を内蔵する記憶手段（図示せず）に記憶して、新たなゲイン値の算出時に記憶手段から読み出している。
【００９４】
図１において、信号レベル調整部１５は、加算器１４から出力されたマルチキャリア信号に対し、監視部１８から出力されたゲイン値ＧＡＩＮ（ｔ）を乗算することによって、マルチキャリア信号のレベル調整を行う。
上述したように、監視部１８は、入出力電力比の平方根に基づいてＧＡＩＮ（ｔ）を算出する。キャリアの電力値は（５）式で示すように、同相成分と直交成分の二乗和で表されるため、ＧＡＩＮ（ｔ）をマルチキャリア信号に乗算することによって、所望のレベル調整を行うことができる。
【００９５】
レベル調整の行われたマルチキャリア信号は、Ｄ／Ａ変換器２におけるアナログ変換、周波数変換部３における無線周波数の変換が施された後、電力増幅部４で増幅されて無線送信される。以上が第１の送信機の動作である。
【００９６】
第１の送信機において、信号レベル調整部１５においてマルチキャリア信号のレベルに応じたレベル調整を行うため、第１の送信機の本線系（ピーク電力抑圧部１１〜加算器１４）から出力されるマルチキャリア信号と、制御系（入力電力演算部１６、出力電力演算部１７及び監視部１８）から出力される、上記マルチキャリア信号に対応したレベル制御情報は、同一のタイミングで信号レベル調整部１５に入力されることが好ましい。
このため、本線系又は制御系に遅延器等を設けて、本線系及び制御系のデータ出力の同期を図るようにしてもよい。
【００９７】
第１の送信機によれば、各キャリアの送信機への平均入力電力と、帯域制限後の平均出力電力とに基づいて、各キャリアの合成後のマルチキャリア信号のレベル調整の制御量を算出し、当該制御量を用いてマルチキャリア信号のレベル調整を行うようにしているので、各キャリアの入力レベルの変動に対応して、マルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる。
【００９８】
通常のピーク電力抑圧部は、キャリアの総和電力に応じて各キャリアのピーク制御を行う。従って、送信機への入力レベルの変動の激しいキャリアがあったとしても、キャリア全体の電力レベルが規定値未満であれば、ピーク制御は行われずそのまま帯域制限が行われて合成される。そのため、マルチキャリア信号のレベルの変動も激しいものとなる場合がある。
また、入力レベルが固定されているキャリアと、入力レベルが変動しているキャリアが混在している場合、入力レベルの変動によってピーク電力抑圧部１１のピーク制御の頻度が多くなり、入力レベルが固定されているキャリアにもピーク制限がかかることになり、入力レベルが固定されているキャリアのレベルが低下する。
【００９９】
上述したように、監視部１８は、レベル制御情報の算出にあたり、平均入力電力の最大値を取るキャリアについて、その入出力電力比を求め、基準データにおける入出力電力比との比である基準実測比Ｄ（ｔ）に基づいて、ゲイン値ＧＡＩＮ（ｔ）を算出している。
すなわち第１の送信機は、キャリアの平均入出力電力に基づいてゲイン値を算出し、マルチキャリア信号に乗算しているため、ピーク電力抑圧部１１においてキャリアへのピーク制限が充分に行われない場合やキャリアにピーク制限をかけすぎてレベルが過剰に抑圧された場合にも対応して、任意の区間（フレーム等）に対応するマルチキャリア信号のレベル総和を基準データを用いた際のレベル総和に近似させることができる。よって第１の送信機は、入力されたキャリアのレベルに変動が発生しても、安定してマルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる。
【０１００】
また、第１の送信機は、従来の送信機の構成に、キャリア数分の入力電力演算部１６及び出力電力演算部１７と、監視部１８と、信号レベル調整部１５とを加えることによって実現できる。したがって第１の送信機は、従来の送信機の設備をそのまま利用できるため、設置のためのコストを低減することができる。
【０１０１】
第１の送信機において、監視部１８は、レベル制御情報の算出に用いる平均入力電力の条件として、最大値である以外に、異なる条件（例えば２番目に大きい平均入力電力）を設定してもよい。ピーク電力抑圧部１１において各キャリアは共通の乗算係数によってピーク制限されるため、どのキャリアについてもその入出力電力比は一定となる。
しかしながら、出力電力演算部における平均出力電力の値の精度が低く、実際の値よりも小さくなる場合には入出力電力比の誤差が増大する。特に平均出力電力の値がもともと小さい場合には、この傾向は顕著となる。したがって入出力電力比の演算で用いる平均出力電力はなるべく大きい方が好ましいことから、平均入力電力も最大値を採用することが望ましい。
【０１０２】
次に、第１の送信機及び従来の送信機におけるキャリアの入出力特性について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、第１の送信機と従来技術の送信機における、３２コード多重時信号１キャリア送信時の、入力設定レベルと出力レベル偏差に関する特性を示したグラフであり、図５は、第１の送信機と従来技術の送信機における、３２コード多重時信号２キャリア送信時の、入力設定レベルと出力レベル偏差に関する特性を示したグラフである。
【０１０３】
図４及び図５の説明として、出力レベル期待値とのレベル差とは、送信機の出力レベルの期待値とのレベル差を表す。すなわち、入力レベルを線形に増加させた場合、出力レベルも線形に増加させた値を期待値としている。また、レベル補正量とは、監視部１８により設定されたレベル制御情報であり、従来技術の送信機の出力を、レベル制御情報を基に、後段の信号レベル調整部１５によって振幅制御すると、理論的には、第１の送信機における出力レベルと等しくなる。
【０１０４】
図４に示す特性の測定において、第１の送信機及び従来の送信機で用いるピーク電力抑圧部１１は、キャリアのレベル制限を行っており、閾値は固定値としている。図４に示すように、従来の送信機の場合、入力の設定レベルを増加させると、その分ピーク電力抑制部の閾値を超え、振幅制限が実施されるので、±０．２ｄＢ程度の偏差が生じる。第１の送信機では、信号レベル調整部１５においてレベル制御情報がキャリアに乗算されることによって、±０．１ｄＢ程度の偏差に抑える事ができる。また、この±０．１ｄＢは各電力測定部の平均化時定数（（７）式におけるｘ）を変更する（例えば、大きくする）ことにより更に偏差を小さくすることが可能である。
また、各電力測定部における平均電力計算時の（ｂｉｔ）精度を向上すれば、監視部１８におけるゲイン値算出精度が向上し、レベル制御手段１５で行われるレベル制御の精度が向上し、出力パワー誤差を小さくすることができる。
【０１０５】
また、図５に示す特性の測定において、２つのキャリアのうち、キャリア１は入力レベルを固定とし、キャリア２の入力レベルを変動させている。また、ピーク電力抑圧部１１はキャリアの総和電力に基づいて動作する仕様となっている。
図５に示すように、従来の送信機の場合、キャリア２の入力設定レベルを大きくすると、ピーク電力抑圧部１１の動作頻度が多くなり、一定レベルで入力したキャリア１においても、出力レベルが一定とならずに低下する。そのため、キャリア１の出力レベルには±０．３ｄＢ程度の偏差が生じる。
【０１０６】
一方、第１の送信機では、図４の１キャリア時の送信時と同様、監視部１８により設定されるレベル制御情報を基に、信号レベル調整部１５においてマルチキャリア信号のレベル制御がなされ、結果としてキャリア１の出力レベルを±０．０５ｄＢ程度の偏差に抑えることが可能となる。
図５のグラフから、第１の送信機は、Ｗ−ＣＤＭＡ通信方式において、キャリアが複数ある場合でも、０．１ｄＢ或いは０．５ｄＢ相当のパワーコントロールを実現可能であることが分かる。
【０１０７】
すなわち、第１の送信機では、特定のキャリアにおける平均入力電力と、ピーク抑圧、帯域制限、直交変調というキャリア毎の一連の信号処理後の平均出力電力に基づいて、実際のキャリアの電力値及び動作中のキャリア数によって決まる閾値や上限、下限値を用いて装置の現動作状況に即したレベル調整をマルチキャリア信号に施すので、特に課題で説明した第２，第３の問題点を解決できる。
【実施例２】
【０１０８】
次に、本発明の第２の実施例に係る送信機（以下、第２の送信機）について、第１の送信機との相違点を中心に説明する。図２は、第２の送信機の構成ブロック図である。尚、第１の送信機と同一の構成部分については、同一の符号を付して説明する。
第２の送信機は、デジタル直交変調部１３-1〜１３-nと加算器１４との間に、第２のピーク電力抑圧部２１を設けている。第２のピーク電力抑圧部２１の構成は、ピーク電力抑圧部１１と同一である。また、第２の送信機において、出力電力演算部１７-1〜１７-nは、第２のピーク電力抑圧部２１でピーク制限された各キャリアについて、平均出力電力を算出する。
【０１０９】
第２の送信機によれば、第２のピーク電力抑圧部２１は、波形整形フィルタ１２-1〜１２-nにおける帯域制限後の各キャリアに対してピーク制限を行っており、これにより帯域制限によってピークファクタの増大した、すなわちレベルの突出したキャリアに対して突出部分のレベルを抑圧することができる。
よって監視部１８は、既にピーク制御の行われたキャリアの平均出力電力に基づいてレベル制御情報の演算処理を行い、算出したレベル制御情報を信号レベル調整部１５に出力するため、確実にマルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる。
【実施例３】
【０１１０】
本発明の第３の実施例に係る送信機は、複数のキャリアが帯域制限及び直交変調されて合成されたマルチキャリア信号の送信信号レベルを調整する送信機であって、各キャリアに対し、平均入力レベルと、帯域制限及び直交変調後の平均出力レベルの比である入出力レベル比と、予め設定された期待値との比であるレベル制御量を出力する監視部と、帯域制限及び直交変調後の各キャリアに対し、対応するレベル制御量を乗算する乗算部とを備えた送信機としているので、キャリアの帯域制限後のレベルの変動をキャリア毎に平均的に抑えることができ、マルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができるものである。
【０１１１】
本発明の第３の実施例に係る送信機は、複数のキャリアが帯域制限及び直交変調されて合成されたマルチキャリア信号の送信信号レベルを調整する送信機であって、キャリアの平均入力レベルの想定値と、平均入力レベルの想定値に基づいて求められるキャリアのレベル調整に関する制御値とが対応付けられて格納されたテーブルを有し、各キャリアの平均入力レベルに相当する想定値から対応する制御値をテーブルから読み出し、制御値に基づいて各キャリアのレベル制御量を出力する監視部と、帯域制限及び直交変調後の各キャリアに対し、対応したレベル制御量を乗算する乗算部を備えた送信機としているので、キャリアの帯域制限後のレベルの変動をキャリア毎に平均的に抑えることができ、マルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができるものである。
【０１１２】
また、上記送信機において、監視部が、各キャリアに対応するレベル制御量の中で特定のレベル制御量をマルチキャリアのレベル制御量として出力する監視部であり、マルチキャリアのレベル制御量をマルチキャリア信号に乗算してレベル調整を行うレベル調整部を備えた送信機としているので、キャリアの帯域制限後のレベルの変動をキャリア毎に平均的に抑え、更にマルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができるものである。
【０１１３】
次に、本発明の第３の実施例に係る送信機（以下、第３の送信機）について、第１の送信機との相違点を中心に説明する。図３は、第３の送信機の構成ブロック図である。尚、第１の送信機と同一の構成部分については、同一の符号を付して説明する。
第３の送信機は、デジタル直交変調部１３-1〜１３-nと加算器１４との間に、各キャリアに対応した乗算器３１-1〜３１-nを設けている。また、監視部３２は、レベル制御情報を算出して信号レベル調整部１５に出力する他に、デジタル直交変調された各キャリアに対するゲイン値を算出し、乗算器３１-1〜３１-nに出力する。
尚、ここで説明する監視部３２は、各キャリアの信号レベルを調整するためゲイン値及びマルチキャリアの信号レベルを調整するレベル制御量を決定する第１の方法である「演算によるフィードフォワード制御」を実現するものである。
【０１１４】
ここで第３の送信機の監視部３２における、レベル制御情報及び各キャリアに対するゲイン値の算出方法について、図１２〜１４を用いて説明する。図１２は、第３の送信機の監視部３２におけるレベル制御情報及び各キャリアのゲイン値の算出処理のフローチャートであり、図１３及び図１４は、監視部３２におけるキャリアのゲイン値の算出処理のフローチャートである。尚、図１３のフローチャートにおける（Ａ）は、図１４のフローチャートにおける（Ａ）とつながっている。
【０１１５】
レベル制御情報及び各キャリアのゲイン値の算出にあたり、監視部３２は、１）レベル制御情報のみを算出する、２）各キャリアのゲイン値のみを算出する、３）レベル制御情報及び各キャリアのゲイン値の両方を算出する、のうちどの処理を行うかを予め設定（以下、算出対象の設定）しておく。
１）〜３）の処理では、レベル調整後のマルチキャリア信号又はキャリアのレベルの精度に違いがあり、３）、２）、１）の順で精度がよくなることが知られている。このため監視部３２において１）〜３）のどの処理を行うかは、各キャリアで要求される送信電力レベルの精度に応じて決めることが望ましい。
また、処理の設定方法としては、監視部３２に予め特定の処理のみを行わせるよう設定したり、管理者が手動によって処理を選択して監視部３２に設定するようにしてもよい。
【０１１６】
図１２において、監視部３２はまず、算出対象の設定内容を確認することで、各キャリアのゲイン値を算出するよう設定されているか否かを確認する（Ｓ４１）。処理Ｓ４１において、１）のレベル制御情報のみを算出するよう設定されていることを確認すると（Ｓ４１のNo）、監視部３２は、図９及び図１０に示すフローチャートの手順で、レベル制御情報の算出処理を行い、レベル信号調整部１５に出力し（Ｓ４２）、レベル制御情報の算出処理を終了する。
【０１１７】
処理Ｓ４１において、２）の各キャリアのゲイン値のみを算出するか、３）のレベル制御情報及び各キャリアのゲイン値の両方を算出するよう設定されていることを確認すると、監視部３２は、各キャリアのゲイン値を算出する（Ｓ４３）。
処理Ｓ４３において、監視部３２は、入力電力演算部１６-1〜１６-nから出力される各キャリアの平均入力電力と、入力電力演算部１７-1〜１７-nから出力される各キャリアの平均出力電力に基づいて、キャリア毎にゲイン値を算出する。各キャリアのゲイン値の詳細な算出方法については、後述する。
【０１１８】
監視部３２で算出された各キャリアのゲイン値は、対応する乗算器３１-1〜３１-nに出力され（Ｓ４４）、帯域制限及びデジタル直交変調後のキャリアとの乗算が行われる。乗算器３１-1〜３１-nの乗算結果は、加算器１４で合成され、マルチキャリア信号として信号レベル調整部１５に出力される。
【０１１９】
次に、監視部３２は、算出対象の設定内容を確認することで、レベル制御情報を算出するよう設定されているか否かを確認する（Ｓ４５）。処理Ｓ４５において、２）の各キャリアのゲイン値のみを算出するよう設定されていることを確認すると（Ｓ４５のNo）、監視部３２は、各キャリアのゲイン値の算出処理を終了する。
処理Ｓ４５において、３）のレベル制御情報及び各キャリアのゲイン値を算出するよう設定されていることを確認すると（Ｓ４５のYes）、監視部３２は、処理Ｓ４３で算出したゲイン値のうち、最大となるゲイン値をレベル制御情報に決定し、レベル信号調整部１５に出力して（Ｓ４６）、算出処理を終了する。
【０１２０】
処理Ｓ４６において、監視部３２は、レベル制御情報とするゲイン値の条件として、異なる条件（例えば２番目に大きいゲイン値）を設定してもよいが、第１の送信機で説明したように、入出力電力比に用いる平均入力電力は、最大値を採用することが望ましい。
【０１２１】
次に、各キャリアのゲイン値の算出処理について、図１３及び図１４を用いて説明する。尚、図１３及び図１４は、キャリアｎについてのゲイン値を算出する場合の処理について示したものであるが、監視部３２は、他のキャリアについても同様の処理を行い、ゲイン値を算出する。
【０１２２】
監視部３２は、平均入力電力及び平均出力電力の値及び出力状況を監視することによって、入力電力演算部１６-1〜１６-n及び出力電力演算部１７-1〜１７-nの動作状況を監視している。
図１３において、監視部３２は、動作状況の監視によって、入力電力演算部１６-1〜１６-nのうち、入力電力演算部１６-nから出力される平均入力電力Ａ（ｔ）を取得する（Ｓ５１）。次に監視部３２は、出力電力演算部１７-nから出力される平均出力電力Ｂ（ｔ）を取得する（Ｓ５２）。
【０１２３】
そして監視部３２は、平均入力電力の最大値Ａ（ｔ）が０、すなわちキャリアｎが存在しないか否かを確認し（Ｓ５３）、もし０以外であれば（Ｓ５３のNo）対応する平均出力電力Ｂ（ｔ）が予め設定された閾値未満か否かを確認する（Ｓ５４）。
ここで、Ｓ５４の平均出力電力Ｂ（ｔ）と閾値との比較判定は、図９の場合と同様に、装置構成上必要な処理であり、閾値については予め監視部１８に設定されている値である。
【０１２４】
処理Ｓ５４において、Ｂ（ｔ）が閾値以上（Ｂ（ｔ）≧閾値）であれば（Ｓ５４のNo）、監視部３２は、キャリアｎのレベル制御が可能と判断し、キャリアｎに対するゲイン値の算出を行う。
ゲイン値の算出は、レベル制御情報の場合と同様、監視部３２はＡ（ｔ）に対し係数αを乗算し（Ｓ５６）、さらに乗算結果であるＣ（ｔ）をＢ（ｔ）で割って（Ｓ５７）、基準実測比Ｄ（ｔ）を求める。
【０１２５】
ここで係数α（α＞０）は、レベル制御情報の場合と同様、キャリアｎの電力値によって決まる値であり、予め監視部３２に設定されている。監視部３２では、係数αを決定するにあたり、キャリアｎの電力値の基準データの入出力電力比を求め、この逆数をαとしている。
【０１２６】
そして監視部３２は、処理Ｓ５８で得られた基準実測比Ｄ（ｔ）の平方根を取り、さらに補正係数βを乗算して、ゲイン値ＧＡＩＮｎ（ｔ）を算出する（Ｓ５８）。
ここで補正係数β（β＞０）は、各キャリアの周波数差を考慮した補正係数であり、予め監視部３２に設定されている。また、ゲイン値ＧＡＩＮｎ（ｔ）は、キャリアｎのレベル調整に関するパラメータである。
【０１２７】
処理Ｓ５３において、Ａ（ｔ）が０、すなわちキャリアｎが存在しない場合（Ｓ５３のYes）か、あるいは処理Ｓ５４において、Ｂ（ｔ）が閾値未満（Ｂ（ｔ）＜閾値）であれば（Ｓ５４のYes）、監視部３２は、ゲイン値ＧＡＩＮｎ（ｔ）として、直前に用いたゲイン値ＧＡＩＮｎ（ｔ−１）に設定する（Ｓ５５）。
【０１２８】
図１４において、監視部３２は次にＧＡＩＮｎ（ｔ）が上限値より大か否かを確認する（Ｓ５９）。処理Ｓ５９において、ＧＡＩＮｎ（ｔ）が上限値より大（ＧＡＩＮｎ（ｔ）＞上限値）であれば（Ｓ５９のYes）、監視部３２は、ＧＡＩＮｎ（ｔ）の値を上限値に置き換え（Ｓ６０）、ＧＡＩＮｎ（ｔ）が上限値以下（ＧＡＩＮｎ（ｔ）≦上限値）であれば（Ｓ５９のNo）、次にＧＡＩＮｎ（ｔ）が下限値未満か否かを確認する（Ｓ６１）。
【０１２９】
処理Ｓ６１において、ＧＡＩＮｎ（ｔ）が下限値未満（ＧＡＩＮｎ（ｔ）＜下限値）であれば（Ｓ６１のYes）、監視部３２はＧＡＩＮｎ（ｔ）の値を下限値に置き換え（Ｓ６２）、下限値以上（ＧＡＩＮｎ（ｔ）≧下限値）であれば（Ｓ６１のNo）、現在のＧＡＩＮｎ（ｔ）をそのまま用いることになり、ＧＡＩＮｎ（ｔ）の値が確定する。
ここでＧＡＩＮｎ（ｔ）の上限値及び下限値は、レベル制御情報の場合と同様、キャリアの電力値及び動作中のキャリア数によって決まる値であり、予め監視部３２に設定されている。
【０１３０】
監視部３２は、ゲイン値ＧＡＩＮｎ（ｔ）の値が決まると、ＧＡＩＮｎ（ｔ）を内蔵する記憶手段に記憶する（Ｓ６３）。以上が監視部３２におけるキャリアに対するゲイン値の算出処理である。
【０１３１】
監視部３２は、規定のタイミングでレベル制御情報及び各キャリアのゲイン値の算出処理を定期的に行う。また、監視部３２は、過去のタイミングで算出したマルチキャリア信号に対するゲイン値ＧＡＩＮ（ｔ）及び各キャリアに対するゲイン値ＧＡＩＮｎ（ｔ）を内蔵する記憶手段（図示せず）に記憶して、新たなゲイン値の算出時に記憶手段から読み出している。
【０１３２】
第３の送信機によれば、監視部３２は、マルチキャリア信号に対するレベル制御情報を算出すると共に、各キャリアの平均入力電力及び平均出力電力に基づいて、キャリア毎にゲイン値を算出して対応する乗算器３１-1〜３１-nに出力し、乗算器３１-1〜３１-nは、帯域制限後の対応するキャリアとの乗算を行う。
これにより、各キャリアのレベルに応じたレベル調整が行われ、例えば入力レベルが一時的に急激に変動したキャリアに対しては、変動に応じてピーク電力抑圧部１１で一律に為されたレベル抑圧だけでなく更にレベルを抑圧することになり、逆に入力レベルが変動していないキャリアに対しては、ピーク電力抑圧部１１で一律に為されたレベル抑圧を回復して、出力信号の変動を抑えることができる。
第３の送信機では、キャリアの合成前に帯域制限後の各キャリアのレベル調整を行ってキャリアのレベル変動を平均的に抑え、さらにマルチキャリア信号に対するレベル調整を行うため、一層確実にマルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる。
【０１３３】
上記説明では、第１〜第３の送信機の監視部におけるレベル制御情報又はゲイン値の決定方法として、第１の方法（「演算によるフィードフォワード制御」）で説明してきたが、第２の方法（「テーブルによるフィードフォワード制御」）について説明する。
第１〜第３の送信機の監視部におけるレベル制御情報又はゲイン値の第２の決定方法として、予め平均入力電力の想定値と、レベル制御情報とが組となって構成されたテーブルを用いてレベル制御情報を出力するようにしてもよい。
第２の方法（「テーブルによるフィードフォワード制御」）の動作について、第１、２の送信機の監視部１８の例で図１１を用いて説明する。図１１は、第１、第２の送信機の監視部における、テーブルを用いたレベル制御情報の出力処理のフローチャートである。
【０１３４】
上記決定方法を行うにあたって、監視部には、キャリアの平均入力電力の想定値と、ゲイン値ＧＡＩＮ（ｔ）とが対応付けられて格納されているテーブルが予め設定されている。ゲイン値ＧＡＩＮ（ｔ）は、平均入力電力が想定値の場合の測定によって得られたゲイン値の最適値が格納されている。
【０１３５】
監視部は、入力電力演算部１６-1〜１６-nの動作状況を監視し、入力電力演算部１６-1〜１６-nから同一のタイミングで出力される平均入力電力のうち、最大値Ａ（ｔ）を取得する（Ｓ３１）。次に監視部は、テーブルに格納されている平均入力電力の想定値のうち、最大値Ａ（ｔ）に相当する想定値を特定する（Ｓ３２）。処理Ｓ３２において、監視部は具体的に、テーブルに格納されている想定値のうち、最大値Ａ（ｔ）に最も近似する想定値を選び出すことで、想定値を特定する。
そして監視部は、特定された想定値に対応するゲイン値ＧＡＩＮ（ｔ）を読み出し（Ｓ３３）、レベル制御情報として信号レベル調整部１５に出力する（Ｓ３４）。以上がテーブルを用いたレベル制御情報の出力処理である。
【０１３６】
第３の送信機の監視部３２において、キャリアの平均入力電力の想定値と、ゲイン値とが対応付けられて格納されたテーブルをキャリア毎に設け、上記処理をキャリア毎に行うことによって、当該テーブルを用いて各キャリアのゲイン値を出力できる。
【０１３７】
第１〜第３の送信機によれば、監視部におけるレベル制御情報又はゲイン値の決定方法として、第２の方法（「テーブルによるフィードフォワード制御」）を実現すれば、テーブルを用いてレベル制御情報又はゲイン値を出力することによって、レベル制御情報又はゲイン値の算出のための構成が不要となるため監視部の構成を簡易にでき、またレベル制御情報又はゲイン値の出力に要する時間を低減できるため、マルチキャリア信号又は各キャリアと、対応するレベル制御情報又はゲイン値の出力タイミングのずれを軽減できる。
【実施例４】
【０１３８】
次に、第１〜第３の送信機の監視部におけるレベル制御情報又はゲイン値の決定方法として、第３の方法（「テーブルによるフィードバック制御」）を実現する場合の構成について、第４の実施例として説明する。
【０１３９】
本発明の第４の実施例に係る送信機は、複数のキャリアが帯域制限及び直交変調されて合成されたマルチキャリア信号の送信信号レベルを調整する送信機であって、帯域制限及び直交変調後の各キャリアに対し、入力されるレベル制御量を乗算してレベル調整されたキャリアを出力する乗算部と、キャリアの平均入力レベルの想定値と、平均入力レベルの想定値に基づいて求められるキャリアの平均出力レベルの理想値とが対応付けられて格納されたテーブルを有し、各キャリアの平均入力レベルに相当する想定値から対応する平均出力レベルの理想値をテーブルから読み出し、乗算部から出力される対応するキャリアの平均出力レベルが平均出力レベルの理想値に等しくなるように各キャリアのレベル制御量を調整して乗算部に出力する監視部とを備えた送信機としているので、キャリア毎に、平均入力レベルに対応する平均出力レベルの理想値になるようにレベル制御を行うことで、帯域制限後のレベルの変動をキャリア毎に平均的に抑えることにより、マルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができるものである。
【０１４０】
また、上記送信機において、監視部が、各キャリアに対応するレベル制御量の中で特定のレベル制御量をマルチキャリアのレベル制御量として出力する監視部であり、マルチキャリアのレベル制御量をマルチキャリア信号に乗算してレベル調整を行うレベル調整部を備えた送信機としているので、キャリアの帯域制限後のレベルの変動をキャリア毎に平均的に抑え、更にマルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができるものである。
【０１４１】
本発明の第４の実施例の送信機（以下、第４の送信機）について、第１〜第３の送信機との相違点を中心に説明する。図１５は、第４の送信機の構成ブロック図であり、図１６は第４の送信機の監視部４１における各キャリアのゲイン値の算出処理のフローチャートである。尚、第１〜第３の送信機と同一の構成部分については、同一の符号を付して説明する。
【０１４２】
第４の送信機において、出力電力演算部１７-1〜１７-nは、乗算器３１-1〜３１-nにおけるゲイン値との乗算後のキャリアの平均出力電力を算出し、監視部４１に出力する。また、監視部４１は、各キャリアに対するゲイン値を算出して、乗算器３１-1〜３１-nに出力する。また、第４の送信機には、信号レベル調整部は設けられておらず、加算器１４で生成されたマルチキャリア信号は、そのままＤ／Ａコンバータ２に出力される。
【０１４３】
次に監視部４１における各キャリアに対するゲイン値の決定方法について、図１６を用いて説明する。尚、図１６は、キャリアｎについてのゲイン値を決定する場合の処理について示したものであるが、監視部４１は、他のキャリアについても同様の処理を行い、ゲイン値を算出する。
上記決定方法を行うにあたって、監視部４１には、平均入力電力の想定値と、平均出力電力の理想値とが対応付けられて格納されているテーブルがキャリア毎に予め設定されている。平均出力電力の理想値は、平均入力電力が想定値である場合の測定によって得られた平均出力電力の最適値が格納されている。
【０１４４】
まず前提条件として、監視部４１は、予め設定されている各キャリアのゲイン値の初期値（例えば、１）を、対応する乗算器３１-1〜３１-nに出力する。
ゲイン値の算出処理として、監視部４１はまず、動作状況の監視によって、入力電力演算部１６-1〜１６-nのうち、入力電力演算部１６-nから出力される平均入力電力Ａ（ｔ）を取得する（Ｓ７１）。次に監視部４１は、テーブルに格納されている平均入力電力の想定値のうち、平均入力電力Ａ（ｔ）に相当する想定値を特定する（Ｓ７２）。処理Ｓ７２において、監視部４１は具体的に、テーブルに格納されている想定値のうち、平均入力電力Ａ（ｔ）に最も近似する想定値を選び出すことで、想定値を特定する。
そして監視部４１は、特定された想定値に対応する平均出力電力の理想値である理想出力電力Ｂ´（ｔ）をテーブルから読み出す（Ｓ７３）。
【０１４５】
さらに監視部４１は、出力電力演算部１７-nから出力されるキャリアｎの平均出力電力Ｂ（ｔ）を取得し（Ｓ７４）、処理Ｓ７３で読み出された理想出力電力Ｂ´（ｔ）と比較して、一致するか否かを確認する（Ｓ７５）。
処理Ｓ７５において、平均出力電力Ｂ（ｔ）が理想出力電力Ｂ´（ｔ）と一致しなければ（Ｓ７５のNo）、監視部４１は、直前のゲイン値ＧＡＩＮｎ（ｔ−１）に対し、補正係数γを加算又は減算して、新たなゲイン値ＧＡＩＮｎ（ｔ）を算出して、対応する乗算器３１-nに出力する（Ｓ７６）。処理Ｓ７６によって、新たなゲイン値ＧＡＩＮｎ（ｔ）が乗算器３１-nに出力され、キャリアｎとの乗算が行われる。
【０１４６】
処理Ｓ７６において、補正係数γ（γ＞０）は、予め監視部４１に設定されているパラメータであり、キャリアの平均入力電力又は平均出力電力の値等によって値を変える。また、処理Ｓ７６において、補正係数γの加算又は減算を行うかは、平均出力電力Ｂ（ｔ）と、理想出力電力Ｂ´（ｔ）の大小によって決定する。例えば平均出力電力Ｂ（ｔ）が理想出力電力Ｂ´（ｔ）より小であれば加算を、大であれば減算を行う。
監視部４１は、理想出力電力Ｂ´（ｔ）、平均出力電力Ｂ（ｔ）及び補正係数γとが互いに対応付けられたテーブルが設定されており、理想出力電力Ｂ´（ｔ）と平均出力電力Ｂ（ｔ）の関係から、用いる補正係数γを決定して、新たなゲイン値ＧＡＩＮｎ（ｔ）を算出する。
【０１４７】
さらに監視部４１は、処理Ｓ７６の実行後、処理Ｓ７４に戻り、再びキャリアｎの平均出力電力を取得して、処理Ｓ７５の理想出力電力Ｂ´（ｔ）との比較を行う。監視部４１は、処理Ｓ７５において、この一連の操作を平均出力電力Ｂ（ｔ）が理想出力電力Ｂ´（ｔ）と一致するまで（Ｓ７５のYes）行う。以上が監視部４１におけるゲイン値の決定処理である。
【０１４８】
上記説明した第４の送信機において、監視部４１はテーブルを用いて各キャリアの平均出力電力の理想値を求め、実際の平均出力電力が当該理想値になるようにゲイン値を制御して出力しているが、第３の送信機の監視部３２の場合と同様、各キャリアの平均入力電力から予想されるレベル制御量を計算、或いはレベル制御量をテーブルから読み出して乗算器３１に出力し、乗算器３１でレベル制御量乗算後の平均出力電力と平均入力電力とを比較して同一となるようにゲイン値を補正して出力する構成としてもよい。
【０１４９】
第１〜第３の送信機は、キャリア又はマルチキャリア信号の信号レベルを調整するためのレベル制御量を決定する第１の方法で実現する場合、ピーク制限前の各キャリアの平均入力電力と、ピーク制限及び帯域制限後のキャリアの平均出力電力に基づいて、マルチキャリア信号又は各キャリアに対するゲイン値を算出、出力し、ピーク制限が充分でない又はピーク制限をかけ過ぎたマルチキャリア信号又はキャリアに対してゲイン値を乗算して基準のレベルに戻すフィードフォワード制御でマルチキャリア又は各キャリアのレベル調整を行っている。
【０１５０】
それに対して、第４の送信機では、監視部４１は最初に、予め各キャリアに対するゲイン値の初期値を対応する乗算器３１-1〜３１-nに出力し、次にピーク制限前の各キャリアの平均入力電力に基づいて対応する理想の平均出力電力を読み出し、ピーク制限、帯域制限及びゲイン値乗算後のキャリアの平均出力電力と比較し、相違すれば補正値を加減して新たなゲイン値を算出し、乗算器３１-1〜３１-nに出力する操作を繰り返している。
【０１５１】
つまり第４の送信機は、レベル調整後のキャリアの平均出力電力と理想値とを比較し、当該平均出力電力が理想値と等しくなるまでゲイン値を補正して乗算器３１-1〜３１-nに出力するフィードバック制御によって、各キャリアのレベル調整を行っている。
このような構成とすることで、マルチキャリア信号又は各キャリアのゲイン値を算出する処理を行うフィードフォワード制御（第１の方法）よりも、監視部４１は複雑な演算回路を用いることなく迅速に最適なゲイン値を特定することができる。
【０１５２】
第４の送信機において、第１〜第３の送信機と同様、加算器１４の後段にマルチキャリア信号のレベル調整を行うためのレベル信号調整部を設けてもよい。図１７は、第４の送信機の変形例の構成ブロック図であり、加算器１４の後段にマルチキャリア信号のレベル調整を行うためのレベル信号調整部１５を設けたものである。この場合、監視部４１は、例えば第３の送信機の監視部３２と同様に、各キャリアのゲイン値決定後、最大となるゲイン値をレベル制御情報に決定し、レベル信号調整部１５に出力する。この処理において、監視部４１は、レベル制御情報とするゲイン値の条件として、異なる条件（例えば、２番目に大きいゲイン値）を設定してもよいが、最大となるゲイン値を使用することが望ましい。
【０１５３】
また、第４の送信機は、フィードバック制御によるレベル調整を行っているため、各キャリアの平均出力電力が理想値となるまで時間がかかる。そこで、レベル信号調整部１５におけるレベル制御情報の別の決定方法として、各キャリアの平均出力電力が理想値に達するまでの間に、監視部４１で第１の送信機の監視部１８と同様に、平均入力電力の最大値を取るキャリアについて、その平均入力電力と平均出力電力からレベル制御情報を算出し、レベル信号調整部に出力してマルチキャリア信号と乗算させることにより、フィードバック制御では対応しきれない各キャリアの平均出力電力の理想値とのずれを解消することができる。
【０１５４】
上記説明した第３、第４の送信機では、各キャリアにおける平均入力電力と、ピーク抑圧、帯域制限、直交変調というキャリア毎の一連の信号処理後の平均出力電力に基づいて、実際のキャリアの電力値及び動作中のキャリア数によって決まる閾値や上限、下限値を用いて装置の現動作状況に即したレベル調整を各キャリアに施すので、特に課題で説明した第１の問題点を解決できる。
また、更にマルチキャリ信号に対してもレベル調整を行えば、装置の現動作状況に即したレベル調整をマルチキャリア信号にも施すことになり、全ての問題点を解決できる。
【０１５５】
上述したように、本発明の第１の類型に属する実施例の送信機によれば、監視部において各キャリアの平均入力電力が最大となるキャリアを特定し、その最大値を取得し、さらに特定されたキャリアの平均出力電力を取得して、取得した平均入力電力と平均出力電力の比を求め、当該比と予め設定された期待値との比であるレベル制御情報を算出し、信号レベル調整部においてマルチキャリア信号とレベル制御情報の乗算を行ってマルチキャリア信号のレベルを調整することにより、キャリアの入力レベルの変動に対応してマルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる効果がある。
【０１５６】
また、帯域制御後のキャリアとゲイン値の乗算を行う乗算器をキャリア毎に設け、監視部は、キャリア毎に平均入力電力及び平均出力電力の比を求め、当該比と予め設定された期待値との比に基づいて各キャリアのゲイン値を算出し、対応する乗算器に出力することにより、キャリアの帯域制限後のレベルの変動をキャリア毎に抑えることができ、マルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる効果がある。
【０１５７】
また、本発明の第１の類型に属する送信機では、特定キャリア又はキャリア毎の平均入力電力及び帯域制限後の平均出力電力に基づいて算出したゲイン値を用いて各キャリア又はマルチキャリアのレベル調整を行うので、各キャリアの帯域制限によって発生するピークも含めて調整することができ、ピーク電力抑圧部１１におけるピークファクタ閾値を設定する際に、帯域制限によって発生するピークを考慮した低めの閾値を設定する必要が無くなり、実際に発生するピークに応じたレベル調整が可能となる。
【０１５８】
尚、これまで説明してきた送信機の構成（図１、図２、図３、図１５、図１７）は、いずれも図６に示す送信増幅器に用いる送信機１の構成であり、デジタル直交変調部１３-1〜１３-nから出力される各キャリアの直交変調後のＩ，Ｑ両成分のうち、Ｉ成分について加算器１４で合成してマルチキャリア信号を出力し、信号レベル調整部１５では、Ｉ成分を合成したマルチキャリア信号に対するレベル調整を行うものであった。以降、この形式の送信機１をデジタル直交変調版の送信機と呼ぶ。
【０１５９】
それに対して、図１８に示す送信増幅器に用いる送信機１′の構成とするためには、各送信機において、デジタル直交変調部１３の後段に位置するピーク電圧抑圧部２１（図２）や乗算器３１がデジタル直交変調部１３-1〜１３-nから出力される各キャリアの直交変調後のＩ，Ｑ両成分を入力して、ピーク電圧抑圧或いはゲインの乗算を行う。
【０１６０】
そして、デジタル直交変調部１３又はピーク電圧抑圧部２１又は乗算器３１の後段に２つの加算器１４-1、１４-2を設けて、各キャリアのＩ、Ｑ成分を各々加算して、合成後のマルチキャリア信号をＩ、Ｑ各々の成分として出力する。
そして、信号レベル調整部１５を有する構成においては、マルチキャリア信号のＩ、Ｑ各成分に対するレベル調整を行うものとする。以降、この形式の送信機１′をアナログ直交変調版の送信機と呼ぶ。
これにより、図１８に示す送信増幅器に用いるアナログ直交変調版の送信機１′においても、デジタル直交変調版の送信機１と同様の動作を行い、同様の効果が得られるものである。
【０１６１】
次に、本発明の第２の類型に属する送信機について説明する。
本発明の第２の類型に属する送信機は、複数のキャリアがピーク電力抑圧及び帯域制限及び直交変調されて合成されたマルチキャリア信号を送信する送信機において、全キャリアの総和の平均入力電力（及び、場合によってマルチキャリア信号の平均出力電力）に基づいて、マルチキャリア信号の信号レベルを調整する送信機である。
【０１６２】
そして、本発明の第２の類型に属する送信機を機能実現手段で説明すると、全キャリアの総和の平均入力電力を算出する入力電力演算部と、各キャリアを帯域制限し合成したマルチキャリア信号の平均電力である平均出力電力を算出する出力電力演算部と、取得した平均入力電力と平均出力電力の比を求め、当該比と予め設定された期待値との比であるレベル制御情報を出力する監視部と、監視部から出力されたレベル制御情報を乗算して、マルチキャリア信号のレベルを調整する信号レベル調整手段とを備えたものであり、これによりキャリアの入力レベルの変動に対応してマルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる。
【０１６３】
また、監視部において上記マルチキャリアのレベル制御情報の決定方法として、キャリアの総和の平均入力電力の推定値とレベル制御量とが対応付けられたテーブルを用いて決定する方法、或いは、キャリアの総和の平均入力電力の推定値とマルチキャリア信号の平均出力電力の理想値とが対応付けられたテーブルを用いて、平均出力電力が理想値に等しくなるようにレベル制御量を調整して決定する方法を実現するので、簡単な制御によって、キャリアの入力レベルの変動に対応してマルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる。
【０１６４】
本発明の第２の類型に属する送信機の具体的構成例について、実施例５、実施例６で説明する。
【実施例５】
【０１６５】
次に、本発明の第５の実施例に係る送信機（以下、第５の送信機）について、第１の送信機との相違点を中心に説明する。
まず、第５の送信機の構成について図１９を用いて説明する。図１９は、第５の実施例に係る送信機の構成ブロック図である。尚、第１の送信機と同一の構成部分については、同一の符号を付して説明する。
【０１６６】
第５の送信機は、第１の送信機と同様の構成部分として、キャリア符号多重信号生成部１０-1〜１０-nと、ピーク電力抑圧部１１と、波形整形フィルタ１２-1〜１２-nと、デジタル直交変調部１３-1〜１３-nと、加算器１４-1，１４-2と、信号レベル調整部１５と、入力電力演算部１６′と、出力電力演算部１７と、監視部１８とから構成されている。
【０１６７】
尚、第５の送信機において、入力電力演算部１６′における入力電力演算対象、及び出力電力演算部１７における出力電力演算対象、及び監視部１８におけるレベル制御情報算出方法が、第１の送信機とは若干異なっている。
また、第５の送信機では、ピーク電力抑圧部１１と、波形整形フィルタ１２-1〜１２-nと、デジタル直交変調部１３-1〜１３-nと、加算器１４-1，１４-2とから成る部分をデジタル信号処理部７０と呼ぶことにする。
【０１６８】
次に、第５の送信機の各部の構成について説明するが、キャリア符号多重信号生成部１０〜信号レベル調整部１５については、第１の送信機と同様であるので、ここでは説明を省略する。尚、加算器１４-1，１４-2は、Ｉ成分用、Ｑ成分用それぞれに設けられている。
第５の送信機における入力電力演算部１６′は、キャリア符号多重信号生成部１０-1〜１０-nから出力された拡散変調後の全てのキャリアを入力し、各キャリアの電力値に基づいて、全てのキャリアの総和の平均入力電力を算出して、監視部１８に出力する。
【０１６９】
ここで、入力電力演算部１６′における平均入力電力の算出方法について、第１の送信機の入力電力演算部１６との違いを中心に説明する。
第１の送信機では、入力電力演算部１６がキャリア毎に設けられ、１つのキャリアの入力信号に対する電力値を算出していたのに対して、第５の送信機の入力電力演算部１６′では、全てのキャリアの入力信号の総和を取って電力値を算出することになる。
【０１７０】
よって、各キャリアの入力信号を（１）式で表すとすると、全キャリアの入力信号の総和電力Ｐｏｗは、下式（８）のように表すことができる。
【０１７１】
【数７】
2004166245.tif 000009
【０１７２】
次に、入力電力演算部１６′は、上記算出した総和電力値Ｐｏｗを用いて、第１の送信機での説明と同様に、式（６）に示した重み付け演算処理、及び（７）に示した平均化処理を行う。
【０１７３】
出力電力演算部１７は、Ｉ、Ｑ各成分それぞれに加算されたマルチキャリア信号を入力してマルチキャリア信号の平均出力電力を算出し、監視部１８に出力する。出力電力演算部１７における平均出力電力の算出方法は、入力される信号がマルチキャリア信号である点を除いて、第１の送信機と同様である。
【０１７４】
監視部１８は、入力電力演算部１６′から出力される平均入力電力と、出力電力演算部１７から出力される平均出力電力とに基づいて、マルチキャリア信号のレベル調整に関するパラメータを算出し、レベル制御情報として信号レベル調整部１５に出力するものである。
ここで説明する監視部１８は、マルチキャリア信号の信号レベルを調整するためのレベル制御量を決定する第１の方法である「演算によるフィードフォワード制御」を実現するものである。
【０１７５】
ここで、第５の送信機における監視部１８のレベル制御情報の算出方法について、図２２を用いて説明する。図２２は、本発明の第５の送信機の監視部１８におけるレベル制御情報の設定処理のフローチャートである。
【０１７６】
図２２において、監視部１８はまず、入力電力演算部１６′から出力されるキャリアの総和平均入力電力と、出力電力演算部１７から出力されるマルチキャリア信号の平均出力電力に基づいて、マルチキャリア信号のレベル制御情報（ゲイン値）を算出し（Ｓ１１０）、算出したレベル制御情報を、信号レベル調整部１５に出力する（Ｓ１１１）。
【０１７７】
第５の送信機の監視部１８におけるレベル制御情報算出処理（Ｓ１１０）の詳細な処理フローは、図９、図１０を用いて第１の送信機の監視部１８におけるマルチキャリアのレベル制御情報（ゲイン値）算出処理フローとして説明したものとほぼ同様であるので詳しい説明は省略する。
図９，図１０では、複数キャリアの平均入力電力の中から最大となるキャリアを選択する処理（Ｓ１２）が有り、当該選択されたキャリアの平均入力電力と平均出力電力から演算を行っていた。
それに対して、第５の送信機の監視部１８では、平均入力電力としてキャリアの総和平均入力電力が入力され、平均出力電力としてマルチキャリア信号の平均出力電力が入力され、平均入力電力と平均出力電力からマルチキャリア信号のレベル制御情報を算出するので、（Ｓ１２）が不要となる点が異なるだけである。
【０１７８】
そして、処理の中で平均出力電力Ｂ（ｔ）に対して比較を行う閾値及びＧＡＩＮ（ｔ）の上限値及び下限値は、キャリアの電力値及び動作中のキャリア数によって決まる、マルチキャリアに対する値である。
また、ここで演算処理に用いる係数α（α＞０）については、複数のキャリア信号の総和電力値によって決まる値であり、予め監視部１８に設定されている。監視部１８では、係数αを決定するにあたり、複数のキャリア信号の総和電力とマルチキャリア信号の電力値の基準データの入出力電力比を求め、この逆数をαとしている。
【０１７９】
次に、第５の送信機の動作について、第１の送信機との違いを中心に説明する。
第５の送信機の本線系の動作は、第１の送信機と同様で、デジタルデータである各キャリアの送信データが対応するキャリア符号多重信号生成部１０-1〜１０-nに入力され、固有の拡散符号によって拡散変調されて合成され、各キャリアは同相成分（Ｉ成分）及び直交成分（Ｑ成分）とが出力され、さらにピーク電力抑圧部１１で各キャリアに対し、キャリアの総和電力に基づいて均一のピーク値制限が為され、波形整形フィルタ１２-1〜１２-nで帯域制限され、デジタル直交変調部１３-1〜１３-nで直交変調が行われ、加算器１４-1，１４-2で、Ｉ，Ｑ各成分が各々合成されて、マルチキャリア信号として出力される。
【０１８０】
そして、第５の送信機の特徴動作として、キャリア符号多重信号生成部１０-1〜１０-nから出力される各キャリアのＩ、Ｑ成分が入力電力演算部１６′に入力され、入力電力演算部１６′で各キャリアの電力値に基づいて、全てのキャリアの総和の平均入力電力が算出されて監視部１８に出力される。
また、上記加算器１４-1，１４-2で合成されたマルチキャリア信号のＩ、Ｑ成分が、出力電力演算部１７に入力され、出力電力演算部１７でマルチキャリア信号の平均出力電力が算出されて、監視部１８に出力される。
【０１８１】
監視部１８では、入力電力演算部１６′からの平均入力電力と、出力電力演算部１７から出力される平均出力電力とに基づいてマルチキャリア信号のレベル制御情報が算出されて出力され、信号レベル調整部１５でマルチキャリア信号に対してレベル調整が為される。
【０１８２】
第５の送信機において、信号レベル調整部１５においてマルチキャリア信号のレベルに応じたレベル調整を行うため、第５の送信機の本線系（ピーク電力抑圧部１１〜加算器１４）から出力されるマルチキャリア信号と、制御系（入力電力演算部１６′、出力電力演算部１７及び監視部１８）から出力される、上記マルチキャリア信号に対応したレベル制御情報は、同一のタイミングで信号レベル調整部１５に入力されることが好ましい。
このため、本線系又は制御系に遅延器等を設けて、本線系及び制御系のデータ出力の同期を図るようにしてもよい。
【０１８３】
第５の送信機によれば、監視部１８で、各キャリアの総和平均入力電力とマルチキャリア信号の平均出力電力とに基づいて、各キャリアの合成後のマルチキャリア信号のレベル調整の制御量を算出し、信号レベル調整部１５で当該制御量を用いてマルチキャリア信号のレベル調整を行うようにしているので、各キャリアの入力レベルの変動により発生する総和電力の変動に対応して、マルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる。
【０１８４】
通常のピーク電力抑圧部１１は、キャリアの総和電力に応じて各キャリアのピーク制御を行うが、その後の帯域制限等でピークなどが発生する場合が多く、第５の送信機では、キャリアの総和平均入力電力と、各キャリアが実際に帯域制限され合成されたマルチキャリア信号の平均出力電力とに基づいて、マルチキャリア信号のレベル調整の制御量を算出してレベル調整しているので、帯域制限等で発生したピークなども含めて、最終的に増幅器に入力される信号のピークを抑えながら、且つ安定してマルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる。
【０１８５】
上記説明では、第５の送信機の監視部１８におけるレベル制御情報の決定方法として、第１の方法（「演算によるフィードフォワード制御」）で説明してきたが、第１の送信機と同様に、予め平均入力電力の想定値と、レベル制御情報とが組となって構成されたテーブルを用いてレベル制御情報を出力する第２の方法（「テーブルによるフィードフォワード制御」）で実現するようにしても良い。
【０１８６】
この場合、監視部１８には、平均入力電力（第５の送信機においては、各キャリアの総和平均入力電力）の想定値と、制御対象信号（第５の送信機においては、マルチキャリア信号）のレベル制御情報ＧＡＩＮ（ｔ）とが対応付けられて格納されているテーブルが予め設定されている。
ここで、レベル制御情報ＧＡＩＮ（ｔ）は、各キャリアの総和平均入力電力が想定値の場合の測定によって得られたレベル制御情報の最適値が格納されている。
【０１８７】
そして、監視部１８において、第２の方法（「テーブルによるフィードフォワード制御」）を実現する場合の処理動作については、図１１を用いて説明した第１の送信機の監視部１８の処理動作とほぼ同様であるので、ここでは詳しい説明を省略する。
第１の送信機の監視部１８の処理動作と異なる点は、図１１ではＳ３１において、複数の入力電力演算部１６-1〜１６-nから入力される各キャリアの平均入力電力の中から最大値を取得していたが、第５の送信機の監視部１８では、入力電力演算部１６′から入力されるキャリアの総和平均入力電力をそのまま取得すればいい点が異なるだけである。
【実施例６】
【０１８８】
次に、第５の送信機の監視部におけるレベル制御情報の決定方法として、第３の方法（「テーブルによるフィードバック制御」）を実現する場合の構成について、第６の実施例として説明する。
本発明の第６の実施例に係る送信機（以下、第６の送信機）について、第５の送信機との相違点を中心に説明する。図２０は、本発明の第６の実施例に係る送信機の構成ブロック図である。尚、第５の送信機と同一の構成部分については、同一の符号を付して説明する。
本発明の第６の送信機の構成は、図１９に示した第５の送信機とほぼ同様に、各キャリアの本線系（キャリア符号多重信号生成部１０-1〜１０-nと、ピーク電力抑圧部１１と、波形整形フィルタ１２-1〜１２-nと、デジタル直交変調部１３-1〜１３-nと、加算器１４-1，１４-2）と、信号レベル調整部１５と、入力電力演算部１６′と、出力電力演算部１７と、監視部４１とから構成されている。
【０１８９】
尚、第６の送信機において、出力電力演算部１７における出力電力演算対象が第５の送信機とは異なり、また監視部４１におけるレベル制御情報の制御方法が、第５の送信機の監視部１８とは異なっている。
【０１９０】
第６の送信機の出力電力演算部１７は、入力される信号の平均出力電力を算出するものであるが、信号レベル調整部１５におけるレベル制御情報との乗算後のマルチキャリア信号（Ｉ，Ｑ両成分）が入力され、当該レベル制御情報乗算後のマルチキャリア信号の平均出力電力を算出して出力するものである。
【０１９１】
第６の送信機の監視部４１は、マルチキャリアに対するレベル制御情報の決定方法として第３の方法（「テーブルによるフィードバック制御」）を実現するに当たり、平均入力電力（第６の送信機においては、各キャリアの総和平均入力電力）の想定値と、制御対象信号（第６の送信機においては、マルチキャリア信号）の平均出力電力の理想値とが対応付けられて格納されているテーブルが予め設定されている。
ここで、平均出力電力の理想値は、平均入力電力が想定値である場合の測定によって得られた平均出力電力の最適値が格納されている。
【０１９２】
次に、第６の送信機の監視部４１におけるマルチキャリアに対するレベル制御情報の決定処理の概要は、入力電力演算部１６′から出力されるキャリアの総和平均入力電力に対応する平均出力電力の理想値（理想出力電力）をテーブルから読み出し、出力電力演算部１７からのレベル制御情報乗算後のマルチキャリアの平均出力電力が理想出力電力に等しくなるようレベル制御情報を再度調整して信号レベル調整部１５に出力する処理である。
【０１９３】
尚、第６の送信機の監視部４１レベル制御情報の決定処理の具体的な処理フローは、図１６を用いて説明した第１の類型に属する第４の送信機における監視部４１の制御フローと同様であるのでここでは説明を省略する。図１６では、特定のキャリアの平均入力電力を取得して当該キャリアに対するゲイン値を制御する処理を示しているが、第６の送信機では、総和平均入力電力を取得してマルチキャリアに対するレベル制御情報を制御する点が異なっている。
【０１９４】
尚、これまで説明してきた第５，第６の送信機の構成（図１９、図２０）は、いずれも図６に示す送信増幅器に用いるデジタル直交変調版の送信機１の構成であり、デジタル信号処理部７０からの出力の内Ｉ成分のみを信号レベル調整部１５に入力するか（図１９）、又は信号レベル調整部１５からの出力の内Ｉ成分のみを送信機出力とする（図２０）ものであった。
【０１９５】
それに対して、図１８に示す送信増幅器に用いるアナログ直交変調版の送信機１′の構成とするためには、各送信機において、デジタル信号処理部７０からの出力のＩ，Ｑ両成分を信号レベル調整部１５に入力してレベル調整を行うか（図１９）、又は信号レベル調整部１５からの出力のＩ，Ｑ両成分を送信機出力とすればよい。
これにより、図１８に示す送信増幅器に用いる送信機１′においても、送信機１と同様の動作を行い、同様の効果が得られるものである。
【０１９６】
図１９，図２０に示した第５，第６の送信機では、デジタル信号処理部７０の内部が、図７に示した従来及び第１の類型に属する送信機（第１〜第４の送信機）と同様に、ピーク電力抑圧部１１と、波形整形フィルタ１２-1〜１２-nと、デジタル直交変調部１３-1〜１３-nと、加算器１４-1，１４-2とから構成される場合を示したが、デジタル信号処理部７０の内部は、別の構成であっても構わない。
【０１９７】
第５，第６の送信機におけるデジタル信号処理部７０の内部の別の構成例としては、図２１に示すように、第１〜第４のピーク電力抑圧部１１-1〜１１-4と、波形整形フィルタ１２-1〜１２-nと、デジタル直交変調部１３-1〜１３-nと、加算器１４-1，１４-2とから構成されている。図２１は、本発明の第６の送信機におけるデジタル信号処理部７０の別の内部構成例を示すブロック図である。
【０１９８】
第１〜第３のピーク電力抑圧部１１-1〜１１-3は、各々の構成が、入力されるキャリアのレベルに基づいて、又は各キャリアを合成した場合のレベルに基づいて、各キャリアに一律の電力制限を行い、制限後の各キャリア信号を出力するものである。
また、第４のピーク電力抑圧部１１-4は、入力されるマルチキャリアのレベルに基づいて、当該マルチキャリア信号の電力制限を行い、制限後のマルチキャリア信号を出力するものである。
各ピーク電力抑圧部１１の動作の詳細については、第１の送信機で説明した通りなので、ここでは説明を省略する。
【０１９９】
尚、第１〜第４のピーク電力抑圧部は、機能内部でピーク低減操作を複数回施行することにより、ピーク電力の低減をより理想的に実現する事を可能としている。
また、図２１の構成では、第１〜第４ピーク電力抑圧部を設けているが、全て設置する必要はなく、目標効率、回路規模等考慮し、少なくとも１箇所に配置する事が条件となる。
【０２００】
上述したように、本発明の第２の類型に属する送信機によれば、監視部において、取得した全キャリアの総和の平均入力電力（及び、場合によってマルチキャリア信号の平均出力電力）に基づいて、実際のキャリアの電力値及び動作中のキャリア数によって決まる閾値や上限、下限値を用いて装置の現動作状況に即したレベル調整をマルチキャリア信号に施すので、特に課題で説明した第２，第３の問題点を解決し、帯域制限等で発生したピークなども含めて、最終的に増幅器に入力される信号のピークを抑えながら、且つ安定してマルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる。
【０２０１】
次に、本発明の第３の類型に属する送信機について説明する。
本発明の第３の類型に属する送信機は、複数のキャリアがピーク電力抑圧及び帯域制限及び直交変調されて合成されたマルチキャリア信号を送信する送信機において、キャリア毎に、キャリアのピーク電力抑圧前の平均入力電力、及び場合によって当該キャリアのピーク電力抑圧後の平均出力電力に基づいて、当該キャリアのピーク電力抑圧された信号の信号レベルを調整する送信機である。
【０２０２】
そして、本発明の第３の類型に属する送信機を機能実現手段で説明すると、各キャリアに対してキャリアの総和に基づく一律なピーク電力抑圧を行うピーク電力抑圧部と、各キャリアに対応付けた構成として、ピーク電力抑圧前の平均電力である平均入力電力を算出する入力電力演算部と、ピーク電力抑圧後の平均電力である平均出力電力を算出する出力電力演算部と、算出された平均入力電力と平均出力電力の比を求め、当該比と予め設定された期待値との比であるレベル制御情報を出力する監視部と、監視部から出力されたレベル制御情報をピーク電力抑圧後の信号に乗算して、キャリア信号のレベルを調整する信号レベル調整部とを有するピーク電力抑圧・調整部を備えたものであり、これによりキャリアの総和に基づく一律なピーク電力抑圧の後でキャリア毎のレベル調整を行うことにより、キャリアの入力レベルの変動に対応してキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる。
【０２０３】
本発明の第３の類型に属する送信機では、複数のキャリアが帯域制限及び直交変調されて合成されたマルチキャリア信号を送信する送信機において、上記ピーク電力抑圧・調整部を、帯域制限前、又は帯域制限と直交変調の間、直交変調と合成の間に配置したものであり、これにより配置した各所でキャリアの入力レベルの変動に対応してキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる。
【０２０４】
また、監視部において上記キャリアのレベル制御情報を決定する方法として、キャリアの平均入力電力の推定値とレベル制御量とが対応付けられたテーブルを用いて決定する方法、或いは、キャリアの平均入力電力の推定値とキャリアの平均出力電力の理想値とが対応付けられたテーブルを用いて、平均出力電力が理想値に等しくなるようにレベル制御量を調整して決定する方法を実現するので、簡単な制御によって、キャリアの入力レベルの変動に対応してキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる。
【０２０５】
本発明の第３の類型に属する送信機の具体的構成例について、実施例７で説明する。
【実施例７】
【０２０６】
次に、本発明の第７の実施例に係る送信機の第１の構成例（以下、第７−１の送信機）の構成について、図２３を用いて第１の送信機との違いを中心に説明する。図２３は、本発明の第７の実施例に係る第１の送信機（第７−１の送信機）の構成ブロック図である。尚、従来の送信機又は第１の送信機と同一の構成部分については、同一の符号を付して説明する。
尚、図２３では、デジタル直交変調版の送信機１における構成を示しているが、デジタル直交変調部１３-1〜１３-n以降をＩ，Ｑ両成分出力とすれば、アナログ直交変調版の送信機１′となる。
【０２０７】
本発明の第７−１の送信機は、図７に示した従来又は本発明の第１〜４の送信機とほぼ同様の構成として、キャリア符号多重信号生成部１０-1〜１０-nと、波形整形フィルタ１２-1〜１２-nと、デジタル直交変調部１３-1〜１３-nと、加算器１４とから構成され、従来のピーク電圧抑圧部５１の代わりに、ピーク電力抑圧・調整部６０を設けている。
【０２０８】
次に、第７−１の送信機の各部の構成について説明するが、従来又は本発明の第１〜４の送信機と同様の構成であるキャリア符号多重信号生成部１０-1〜１０-nと、波形整形フィルタ１２-1〜１２-nと、デジタル直交変調部１３-1〜１３-nと、加算器１４については、説明を省略する。
尚、加算器１４は、デジタル直交変調部１３-1〜１３-nから出力される直交変調信号のＩ成分のみを加算するものである。
【０２０９】
第７−１の送信機の特徴部分であるピーク電力抑圧・調整部６０は、入力される各キャリアの総和に基づいて各キャリアに対して一律にピーク電力抑圧を行い、更に各キャリアの平均入力電力に基づくレベル調整、或いは各キャリアの平均入力電力とピーク電力制限後の平均電力とに基づくレベル調整を行い、レベル調整後の各キャリアを出力するものである。
【０２１０】
第７−１の送信機のピーク電力抑圧・調整部６０の具体的構成例（第１の構成例）について図２４を用いて説明する。図２４は、本発明の第７−１の送信機のピーク電力抑圧・調整部６０内部の第１の構成例を示す構成ブロック図である。
本発明の第７−１の送信機のピーク電力抑圧・調整部６０内部の第１の構成例としては、図２４に示すように、複数（図では、ｎ個）のピーク電力抑圧部を有するピーク電力抑圧部１１と、各キャリアに対応付けて設けられる信号レベル調整部１５-1〜１５-n及び入力電力演算部１６-1〜１６-n及び出力電力演算部１７-1〜１７-nと、監視部１８とから構成される。
【０２１１】
次にピーク電力抑圧・調整部６０内部の各部について説明する。
ピーク電力抑圧部１１は、送信増幅器における電力増幅部に入力されるマルチキャリア信号の最大電力を抑えるため、キャリアの総和電力に対する瞬時電力及び平均電力に基づいてピークの検出を行い、ピークが検出された場合に、キャリアの電力値を一律に抑圧して出力する従来からのピーク電力抑圧部である。
【０２１２】
尚、図２４では第１〜第ｎのピーク電力抑圧部を多段に設け、ピーク低減操作を複数回施行することにより、ピーク電力の低減をより理想的に実現するものであるが、目標効率、回路規模等考慮し、少なくとも１つ配置する事が条件となる。
ピーク電力抑圧部１１の動作の詳細については、第１の送信機と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０２１３】
信号レベル調整部１５-1〜１５-nは、後述する監視部１８から出力されるレベル制御情報に基づいて、ピーク電力抑圧部１１からの各キャリア信号に対しレベル調整制御を行い出力するものである。
【０２１４】
入力電力演算部１６-1〜１６-nは、キャリア毎に設けられており、ピーク電力抑圧部１１に入力される前、すなわちピーク電力抑圧前のキャリアを入力とし、当該入力信号の電力値に基づいて平均入力電力を算出して、監視部１８に出力するものである。尚、入力電力演算部１６-1〜１６-nにおける平均入力電力の算出方法については、第１の送信機と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０２１５】
出力電力演算部１７-1〜１７-nは、キャリア毎に設けられており、ピーク電力抑圧部１１から出力されたピーク電力抑圧後のキャリアを入力とし、当該入力信号の電力値に基づいて平均出力電力を算出して、監視部１８に出力するものである。尚、出力電力演算部１７-1〜１７-nにおける平均出力電力の算出方法についても、入力される演算対象の信号が異なるだけで、演算対象信号に対する平均出力電力の算出方法は第１の送信機と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０２１６】
監視部１８は、入力電力演算部１６-1〜１６-nから出力される平均入力電力と、出力電力演算部１７-1〜１７-nから出力される平均出力電力とを入力し、各キャリアに対応付けられている両演算部から出力される２種類の平均電力に基づいて、各キャリア信号のレベル調整に関するパラメータを算出し、レベル制御情報として演算対象のキャリアに対応する信号レベル調整部１５-1〜１５-nに出力するものである。
【０２１７】
監視部１８における各キャリアのレベル制御情報の算出方法について、図２５を使って説明する。図２５は、本発明の第７の送信機の監視部１８における各キャリアのレベル制御情報の設定処理のフローチャートである。
図２５において、監視部１８は、キャリア毎にゲイン値を算出し（Ｓ１４３-1〜Ｓ１４３-n）、対応する信号レベル調整部１５-1〜１５-nに出力する（S１４４）。
【０２１８】
処理Ｓ１４３-1〜Ｓ１４３-nにおける処理の概要としては、算出対象のキャリアに対応する入力電力演算部１６-1〜１６-nから出力される平均入力電力と、出力電力演算部１７-1〜１７-nから出力される平均出力電力に基づいて、当該キャリアのゲイン値を算出するものである。尚、ゲイン値算出の具体的な処理方法については、図１３，図１４を用いて第３の送信機で説明した処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０２１９】
監視部１８は、規定のタイミングで各キャリアのレベル制御情報（ゲイン値）の算出処理を定期的に行う。また、監視部１８は、過去のタイミングで算出した各キャリアに対するゲイン値ＧＡＩＮｎ（ｔ）を内蔵する記憶手段（図示せず）に記憶して、新たなゲイン値の算出時に記憶手段から読み出している。
【０２２０】
第７-1の送信機のピーク電力抑圧・調整部６０の動作を図２４を参照しながら説明すると、入力される各キャリアの信号が、ピーク電力抑圧部１１で各キャリアの総和に基づいて一律にピーク電力制限が施されて出力される。
そしてそれと平行して、ピーク電力抑圧部１１への入力前の各キャリアが入力電力演算部１６-1〜１６-nに入力されて平均入力電力が求められ、ピーク電力抑圧部１１からの各キャリアが出力電力演算部１７-1〜１７-nに入力されて平均出力電力が求められ、監視部１８でキャリア毎に平均入力電力と平均出力電力からレベル制御情報（ゲイン値）が算出され、算出対象のキャリアに対応する信号レベル調整部１５-1〜１５-nに出力される。
そして、信号レベル調整部１５-1〜１５-nにおいて、ピーク電力抑圧部１１から出力される一律にピーク電力抑圧された各キャリアに、監視部１８から出力される各ゲイン値が乗算され、キャリア毎にレベル調整された信号が出力される。
【０２２１】
本発明の第７の送信機の動作を図２３を参照しながら説明すると、デジタルデータである各キャリアの送信データが対応するキャリア符号多重信号生成部１０-1〜１０-nに入力され、固有の拡散符号によって拡散変調されて合成されてＩ，Ｑ各成分が出力され、ピーク電力抑圧・調整部６０において、各キャリアの総和に基づいて各キャリアに対して一律にピーク電力抑圧が行われ、更に各キャリアの平均入力電力に基づくレベル調整、或いは各キャリアの平均入力電力とピーク電力制限後の平均電力とに基づくレベル調整が行われて、レベル調整後の各キャリアが出力される。
【０２２２】
そして、ピーク抑圧・レベル調整後の各キャリア信号が、対応する波形整形フィルタ１２-1〜１２-nで帯域制限され、さらにデジタル直交変調部１３-1〜１３-nで直交変調されて、加算器１４で直交変調された各キャリアのＩ成分が合成され、マルチキャリア信号として出力されるようになっている。
【０２２３】
第７の送信機によれば、ピーク電力抑圧部１１でピーク抑圧が動作した区間においては、入力電力演算部１６からの平均入力電力に対して出力電力演算部１７からの平均出力電力はレベルが抑えられていることが予想されるが、平均入力電力とピーク抑圧後の平均出力電力に基づいて、実際のキャリアの電力値及び動作しているキャリア数によって決まる閾値や上限、下限値を用いて装置の現動作状況に即したレベル調整を各キャリアに施すので、任意の区間（フレーム等）に対応する各キャリア信号を基準データを用いた際のレベルに近似させることができ、特に課題で説明した第１の問題点を解決し、入力されたキャリアのレベルに変動が発生しても、安定して各キャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができ、最終的にマルチキャリア信号におけるレベルの変動を抑えることができる。
【０２２４】
上記説明では、第７の送信機の監視部１８におけるレベル制御情報の決定方法として、第１の方法（「演算によるフィードフォワード制御」）で説明してきたが、第１〜第６の送信機と同様に、予め平均入力電力の想定値と、レベル制御情報とが組となって構成されたテーブルを用いてレベル制御情報を出力する第２の方法（「テーブルによるフィードフォワード制御」）で実現するようにしても良い。
【０２２５】
この場合、監視部１８には、平均入力電力（第７の送信機においては、各キャリアの平均入力電力）の想定値と、制御対象信号（第７の送信機においては、ピーク抑圧後のキャリア信号）のレベル制御情報ＧＡＩＮ（ｔ）とが対応付けられて格納されているテーブルが予め設定されている。
ここで、レベル制御情報ＧＡＩＮ（ｔ）は、各キャリアの平均入力電力が想定値の場合の測定によって得られたレベル制御情報の最適値が格納されている。
【０２２６】
そして、監視部１８において、第２の方法（「テーブルによるフィードフォワード制御」）を実現する場合の処理動作については、図２６を用いて説明する。図２６は、第７の送信機の監視部１８における、テーブルを用いたレベル制御情報の出力処理のフローチャートである。尚、図２６は、キャリアｎについてのレベル制御情報を決定する場合の処理について示したものであるが、監視部１８は、他のキャリアについても同様の処理を行い、レベル制御情報を決定する。
【０２２７】
監視部は、入力電力演算部１６-nの動作状況を監視し、入力電力演算部１６-nから平均入力電力Ａｎ（ｔ）を取得する（Ｓ１７１）。次に監視部は、テーブルに格納されている平均入力電力の想定値のうち、平均入力電力Ａｎ（ｔ）に相当する想定値を特定する（Ｓ１７２）。処理Ｓ１７２において、監視部は具体的に、テーブルに格納されている想定値のうち、平均入力電力Ａｎ（ｔ）に最も近似する想定値を選び出すことで、想定値を特定する。
そして監視部は、特定された想定値に対応するレベル制御情報（ゲイン）ＧＡＩＮｎ（ｔ）を読み出し（Ｓ１７３）、レベル制御情報として信号レベル調整部１５-nに出力する（Ｓ１７４）。以上がテーブルを用いたレベル制御情報の出力処理である。
【０２２８】
第７の送信機によれば、ピーク電力抑圧・調整部６０において、従来からあるピーク電力抑圧部１１で入力される各キャリアの総和に基づいて各キャリアに対して一律にピーク電力抑圧を行う際に、監視部１８が、キャリア毎に各キャリアの入力電力に基づくレベル調整、或いは各キャリアの入力電力とピーク電力抑圧後の電力とに基づくレベル調整に関するレベル制御情報を求め、ピーク電力抑圧後のレベル調整を行うので、キャリアの総和に基づく一律のピーク電力抑圧の弊害を各キャリア信号のレベルに合わせて調整し、各キャリアの出力レベルの変動を平均的に抑えることができる。
【０２２９】
次に、第７の送信機及び従来の送信機における1キャリアの入出力特性について、図２７及至図３１を用いて説明する。図２７は、第７の送信機と従来技術の送信機における、３２コード多重時信号１キャリア送信時の、入力設定レベルと出力レベルに関するシミュレーション例を示したグラフであり、図２８は、入力設定レベルとレベル偏差に関するシミュレーション例を示したグラフである。また、図２９は、３２コード多重時信号２キャリア送信時の、レベル変動キャリア（キャリア１）に対する入力設定レベルと出力レベルに関するシミュレーション例を示したグラフであり、図３０は、キャリア１に対する入力設定レベルと入出力レベル差に関するシミュレーション例を示したグラフであり、図３１はレベル固定キャリア（キャリア２）に対する、キャリア１の入力設定レベルとキャリア２の入出力レベル差に関するシミュレーション例を示したグラフである。
【０２３０】
図２７及び図２８の説明として、入出力レベル差とは、送信機の入力設定レベルと出力レベルのレベル差を表す。すなわち、入力レベルを線形に増加させた場合、出力レベルも線形に増加させた値が期待値となる。
図２７及び図２８に示す特性の測定において、第７の送信機及び従来の送信機で用いるピーク電圧抑圧部１１は、キャリアのレベル制限を行っており、閾値は固定値（0dBm送信時に平均電力+6dB）としている。図２７に示すように、従来の送信機の場合、入力の設定レベルを増加させると、その分ピーク電圧抑圧部１１の閾値を超え、振幅制限が実施されるので、入力の設定レベルの増加に伴い、レベル偏差が生じる。第７の送信機では、信号レベル調整部１５においてレベル制御情報がキャリアに乗算されることによって入出力特性を線形に保つ事が可能となる。つまり、入出力レベル差を一定にする事ができる。
【０２３１】
また、図２９及至図３１に示す特性の測定において、２つのキャリアのうち、キャリア２は入力レベルを固定とし、キャリア1の入力レベルを変動させている。また、ピーク電力抑圧部１１はキャリアの総和電力に基づいて動作する仕様となっている。閾値は固定値で（２キャリアが共に0dBm送信時の平均電力+6dB）としている。
図２９及び図３０に示すように、キャリア１に関しては、１キャリア送信時と同様に、入力の設定レベルを増加させると、その分ピーク電力抑圧部の閾値を超え、振幅制限が実施されるので、入力の設定レベルの増加に伴い、レベル偏差が生じる。
また、図３１に示すように、キャリア２に関しては、従来の送信機の場合、キャリア１の入力設定レベルを大きくすると、ピーク電力抑圧部１１の動作頻度が多くなり、一定レベルで入力したキャリア２においても、出力レベルが一定とならずに低下する。そのため、キャリア２の出力レベルは、キャリア１の設定レベル増加に伴い、レベル偏差が生じる。
一方、第７の送信機では、図２８の１キャリア時の送信時と同様、監視部１８により設定されるレベル制御情報を基に、信号レベル調整部１５-1〜１５-nにキャリア信号のレベル制御がなされ、結果として、各キャリアの出力レベルの変動を抑えることが可能となる。
【０２３２】
次に、第７の送信機の監視部におけるレベル制御情報の決定方法として、第３の方法（「テーブルによるフィードバック制御」）を実現する場合のピーク電力抑圧・調整部６０の具体的構成例（第２の構成例）について、図３２を用いて説明する。図３２は、本発明の第７−１の送信機のピーク電力抑圧・調整部６０内部の第２の構成例を示す構成ブロック図である。尚、図２４の第１の構成例と同一の構成部分については、同一の符号を付して説明する。
【０２３３】
本発明の第７−１の送信機のピーク電力抑圧・調整部６０内部の第２の構成例としては、図３２に示すように、複数（図では、ｎ個）のピーク電力抑圧部を有するピーク電力抑圧部１１と、各キャリアに対応付けて設けられる信号レベル調整部１５-1〜１５-n及び入力電力演算部１６-1〜１６-n及び出力電力演算部１７-1〜１７-nと、監視部４１とから構成されている。
【０２３４】
尚、第２の構成例において、出力電力演算部１７における出力電力演算対象が第１の構成例とは異なり、また監視部４１におけるレベル制御情報の制御方法が、第１の構成の監視部１８とは異なっている。
【０２３５】
第２の構成例の出力電力演算部１７-1〜１７-nは、入力される信号の平均出力電力を算出するものであるが、信号レベル調整部１５-1〜１５-nにおけるレベル制御情報との乗算後の各キャリア信号が入力され、当該レベル制御情報乗算後のキャリア信号の平均出力電力を算出して出力するものである。
【０２３６】
第２の構成例の監視部４１は、各キャリアに対するレベル制御情報の決定方法として第３の方法（「テーブルによるフィードバック制御」）を実現するに当たり、平均入力電力（第７の送信機においては、各キャリアの平均入力電力）の想定値と、制御対象信号（第７の送信機においては、各キャリア信号）の平均出力電力の理想値とが対応付けられて格納されているテーブルが予め設定されている。
ここで、平均出力電力の理想値は、平均入力電力が想定値である場合の測定によって得られた平均出力電力の最適値が格納されている。
【０２３７】
次に、第２の構成例の監視部４１における各キャリアに対するレベル制御情報の決定処理の概要は、キャリア毎に入力電力演算部１６-1〜１６-nから出力されるキャリアの平均入力電力に対応する平均出力電力の理想値（理想出力電力）をテーブルから読み出し、対応する出力電力演算部１７-1〜１７-nからのレベル制御情報乗算後のマルチキャリアの平均出力電力が等しくなるようレベル制御情報を再度調整して対応する信号レベル調整部１５-1〜１５-nに出力する処理である。
【０２３８】
尚、第２の構成例の監視部４１レベル制御情報の決定処理の具体的な処理フローは、図１６を用いて説明した第１の類型に属する第４の送信機における監視部４１の制御フローと同様であるのでここでは説明を省略する。
【０２３９】
上記図３２を用いて説明した第７の送信機において、監視部４１はテーブルを用いて各キャリアの平均出力電力の理想値を求め、実際の平均出力電力が当該理想値になるようにゲイン値を制御して出力しているが、第３の送信機の監視部３２の場合と同様、各キャリアの平均入力電力から予想されるレベル制御量を計算、或いはレベル制御量をテーブルから読み出して信号レベル調整部１５に出力し、信号レベル調整部１５でレベル制御量乗算後の平均出力電力と平均入力電力とを比較して同一となるようにゲイン値を補正して出力する構成としてもよい。
【０２４０】
第７の送信機において、ピーク電力抑圧・調整部６０に第２の構成例を用いれば、レベル調整後の各キャリア信号の平均出力電力と理想値とを比較し、当該平均出力電力が理想値と等しくなるまでレベル制御情報を補正して信号レベル調整部１５-1〜１５-nに出力するフィードバック制御によって、各キャリアのレベル調整を行っているので、各キャリアのレベル制御情報を算出する処理を行うフィードフォワード制御（第１の方法）よりも、監視部４１は複雑な演算回路を用いることなく迅速に最適なレベル制御情報を特定することができる。
【０２４１】
これまで、本発明の第３の類型に属する送信機の具体的構成例として、図２３に示すようにピーク電力抑圧・調整部６０を波形整形フィルタ１２-1〜１２-nの前に配置する構成の送信機（第７−１の送信機）で説明してきたが、ピーク電力抑圧・調整部６０を別の場所に配置する構成であってもかまわない。
【０２４２】
具体例としては、図３３に示すように、ピーク電力抑圧・調整部６０を波形整形フィルタ１２-1〜１２-nとデジタル直交変調部１３-1〜１３-nとの間に設けた送信機（第７−２の送信機）とする例や、図３４に示すように、ピーク電力抑圧・調整部６０をデジタル直交変調部１３-1〜１３-nと加算器１４との間に設けた送信機（第７−３の送信機）とする例が考えられる。
図３３は、本発明の第７の実施例に係る第２の送信機（第７−２の送信機）の構成ブロック図であり、図３４は、本発明の第７の実施例に係る第３の送信機（第７−３の送信機）の構成ブロック図である。
【０２４３】
第７−２の送信機では、ピーク電力抑圧・調整部６０を、波形整形フィルタ１２-1〜１２-nの後段に設け、波形整形フィルタ１２-1〜１２-nにおける帯域制限後の各キャリアに対して各キャリアの総和に基づく一律のピーク電力抑圧を行いながら、各キャリアの平均入力電力に応じたレベル調整を行っており、これにより帯域制限によってピークファクタの増大した、すなわちレベルの突出したキャリアに対して突出部分のレベルを抑圧しながら、且つ総和に基づく一律のピーク電力抑圧の弊害を各キャリア信号のレベルに合わせて調整することができる。
【０２４４】
また、第７−３の送信機では、ピーク電力抑圧・調整部６０を、デジタル直交変調部１３-1〜１３-nの後段に設け、デジタル直交変調部１３-1〜１３-nにおける変調後の各キャリアに対して各キャリアの総和に基づく一律のピーク電力抑圧を行いながら、各キャリアの平均入力電力に応じたレベル調整を行っており、これにより帯域制限およびデジタル直交変調などのキャリア毎に行われたトータルな信号処理によって発生したピークファクタの増大、すなわちレベルの突出等を踏まえて、キャリアの総和に基づく一律のピーク電力抑圧を施してキャリアに対して突出部分のレベルを抑圧しながら、且つ総和に基づく一律のピーク電力抑圧の弊害を各キャリア信号のレベルに合わせて調整することができる。
【０２４５】
第３の類型に係る送信機では、信号レベル調整部１５-1〜１５-ｎにおいて各キャリア信号のレベルに応じたレベル調整を行うため、本線系（ピーク電力抑圧部１１）から出力されるキャリア信号と、制御系（入力電力演算部１６、出力電力演算部１７及び監視部１８，４１）から出力される、上記各キャリア信号に対応したレベル制御情報は、同一のタイミングで信号レベル調整部１５-1〜１５-ｎに入力されることが好ましい。
このため、本線系又は制御系に遅延器等を設けて、本線系及び制御系のデータ出力の同期を図るようにしてもよい。
【０２４６】
第３の類型に係る送信機によれば、各キャリアに対するピーク電力抑圧部１１におけるピーク抑圧前の平均入力電力とピーク抑圧後の平均出力電力とに基づいて、各キャリアのレベル調整の制御量を算出し、当該制御量を用いてピーク抑圧後の各キャリア信号のレベル調整を行うようにしているので、ピーク電力抑圧部１１におけるキャリアの総和に基づく一律のレベル抑圧の弊害を各キャリアの平均入力レベルに応じて調整することができ、各キャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる。
【０２４７】
具体的な事象として、通常のピーク電力抑圧部１１は、キャリアの総和電力に応じて各キャリアのピーク制御を行うので、入力レベルにおいて変動の激しいキャリアがあったとしても、全キャリアの総和電力レベルが規定値未満であれば、ピーク制御は行われないが、監視部１８，４１において変動の激しいキャリアに対して適切なゲイン値が算出されて、当該キャリアに対応する信号レベル調整部１５でレベルの抑圧が行われて変動が抑えられ、最終的にマルチキャリア信号におけるレベルの変動は抑えられることになる。
【０２４８】
また、別の事象として、入力レベルの変動の少ないキャリアＡと、入力レベルが急激に変動するキャリアＢが混在している場合、キャリアＢの入力レベルの変動によってピーク電力抑圧部１１ではピーク制御（抑圧）の頻度が多くなり、キャリアＡに対しても一律のピーク制限がかかってキャリアのレベルが低下してしまう。
それに対して、監視部１８，４１では、キャリアＡのピーク制御（抑圧）前後の平均電力比から、ピーク電力抑圧部１１で行われた一律のピーク抑圧を戻すようなゲイン値が算出されて、キャリアＡに対応する信号レベル調整部１５でレベルの制御（実施には、上昇）が行われてレベルが回復し、最終的にマルチキャリア信号におけるレベルの変動は抑えられることになる。
【０２４９】
第３の類型に係る送信機によれば、各キャリアにおける平均入力電力と、ピーク抑圧、帯域制限、直交変調というキャリア毎の一連の信号処理後の平均出力電力に基づいて、実際のキャリアの電力値及び動作中のキャリア数によって決まる閾値や上限、下限値を用いて装置の現動作状況に即したレベル調整を各キャリアに施すので、任意の区間（フレーム等）に対応する各キャリア信号を基準データを用いた際のレベルに近似させることができ、特に課題で説明した第１の問題点を解決し、入力されたキャリアのレベルに変動が発生しても、安定して各キャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができ、最終的にマルチキャリア信号におけるレベルの変動を抑えることができる。
【０２５０】
次に、本発明の第４の類型に属する送信機について説明する。
第４の類型は、複数のキャリアが帯域制限及び直交変調されて合成されたマルチキャリア信号をピーク電力抑圧してから送信する送信機において、マルチキャリアのピーク電力抑圧前の平均入力電力（及び、場合によってマルチキャリアのピーク電力抑圧後の平均出力電力）に基づいて、マルチキャリアのピーク電力抑圧された信号の信号レベルを調整する送信機である。
【０２５１】
そして、本発明の第４の類型に属する送信機を機能実現手段で説明すると、マルチキャリアに対してピーク電力抑圧を行うピーク電力抑圧部と、ピーク電力抑圧前の平均電力である平均入力電力を算出する入力電力演算部と、ピーク電力抑圧後の平均電力である平均出力電力を算出する出力電力演算部と、算出された平均入力電力と平均出力電力の比を求め、当該比と予め設定された期待値との比であるレベル制御情報を出力する監視部と、監視部から出力されたレベル制御情報をピーク電力抑圧後の信号に乗算して、マルチキャリア信号のレベルを調整する信号レベル調整部とを有するピーク電力抑圧・調整部を備えたものであり、これによりマルチキャリアのピーク電力抑圧の後でレベル調整を行うことにより、マルチキャリア信号の入力レベルの変動に対応してピーク抑圧後のマルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる。
【０２５２】
本発明の第４の類型に属する送信機の具体的構成例について、実施例８で説明する。
【実施例８】
【０２５３】
次に、本発明の第８の実施例に係る送信機の構成例の構成について、図３５を用いて第７の送信機との違いを中心に説明する。図３５は、本発明の第８の実施例に係る送信機（第８の送信機）の構成ブロック図である。尚、第７の送信機と同一の構成部分については、同一の符号を付して説明する。
尚、図３５では、アナログ直交変調版の送信機１′における構成を示しているが、デジタル直交変調部１３-1〜１３-n以降をＩ成分のみの出力とすれば、デジタル直交変調版の送信機１となる。
【０２５４】
本発明の第８の送信機は、図２３等に示した本発明の第７の送信機と同様の構成であるキャリア符号多重信号生成部１０-1〜１０-nと、波形整形フィルタ１２-1〜１２-nと、デジタル直交変調部１３-1〜１３-nと、加算器１４とから構成され、第７の送信機においてキャリア毎の処理の過程に設けたピーク電力抑圧・調整部６０の代わりに、加算機１４の後段にマルチキャリア信号に対してピーク電力抑圧・調整部６０′を設けている。
【０２５５】
第８の送信機の特徴部分であるピーク電力抑圧・調整部６０′は、入力されるマルチキャリアに基づいてピーク電力抑圧を行い、且つマルチキャリアの平均入力電力に基づくレベル調整、或いはマルチキャリアの平均入力電力とピーク電力制限後の平均電力とに基づくレベル調整を行い、レベル調整後の各キャリアを出力するものである。
【０２５６】
第８の送信機のピーク電力抑圧・調整部６０′の具体的構成例（第１の構成例）について図３６を用いて説明する。図３６は、第８の送信機のピーク電力抑圧・調整部６０′内部の第１の構成例を示す構成ブロック図である。尚、図３６では、アナログ直交変調版の送信機１′における構成を示しているが、入出力をＩ成分のみとすれば、デジタル直交変調版の送信機１における構成となる。
【０２５７】
本発明の第８の送信機のピーク電力抑圧・調整部６０′内部の第１の構成例としては、図３６に示すように、複数（図では、ｎ個）のピーク電力抑圧部を有するピーク電力抑圧部１１′と、信号レベル調整部１５と、入力電力演算部１６と、出力電力演算部１７と、監視部１８とから構成される。
【０２５８】
次にピーク電力抑圧・調整部６０′内部の各部について説明する。
ピーク電力抑圧部１１′は、送信増幅器における電力増幅部に入力されるマルチキャリア信号の最大電力を抑えるため、マルチキャリア信号の瞬時電力及び平均電力に基づいてピークの検出を行い、ピークが検出された場合に、マルチキャリアの電力値を抑圧して出力するものである。
尚、図３６では第１〜第ｎのピーク電力抑圧部を多段に設け、ピーク低減操作を複数回施行することにより、ピーク電力の低減をより理想的に実現するものであるが、目標効率、回路規模等考慮し、少なくとも１つ配置する事が条件となる。
【０２５９】
ピーク電力抑圧部１１′の動作の概要は、第１の送信機とほぼ同様であり、第１の送信機では、入力される複数のキャリアの総和電力からピークファクタを求め、各キャリアに対してるピーク抑圧を行うのに対し、第８の送信機では、既に複数のキャリアが合成されたマルチキャリア信号が入力されるので、入力されるマルチキャリア信号の電力からピークファクタを求め、マルチキャリアに対してピーク抑圧を行う点が異なる。
【０２６０】
信号レベル調整部１５と、入力電力演算部１６と、出力電力演算部１７と、監視部１８に関しては、第７の送信機のピーク電力抑圧・調整部６０内部のものと同様であり、第７の送信機では、各部に入力される信号が各キャリア信号であったのに対して、第８の送信機では各部に入力される信号がマルチキャリア信号であるが異なるだけで、具体的な演算方法や制御方法は同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０２６１】
上記説明では、第８の送信機の監視部１８におけるレベル制御情報の決定方法として、第１の方法（「演算によるフィードフォワード制御」）で説明してきたが、第１〜第７の送信機と同様に、予め平均入力電力の想定値と、レベル制御情報とが組となって構成されたテーブルを用いてレベル制御情報を出力する第２の方法（「テーブルによるフィードフォワード制御」）で実現するようにしても良い。
【０２６２】
この場合、監視部１８には、平均入力電力（第８の送信機においては、マルチキャリアの平均入力電力）の想定値と、制御対象信号（第８の送信機においては、ピーク抑圧後のマルチキャリア信号）のレベル制御情報ＧＡＩＮ（ｔ）とが対応付けられて格納されているテーブルが予め設定されている。
ここで、レベル制御情報ＧＡＩＮ（ｔ）は、マルチキャリアの平均入力電力が想定値の場合の測定によって得られたレベル制御情報の最適値が格納されている。
【０２６３】
そして、監視部１８において、第２の方法（「テーブルによるフィードフォワード制御」）を実現する場合の処理動作については、図２６を用いて第７の送信機の監視部１８で説明したものと同様であるので、ここでは説明を省略する。尚、図２６は、キャリアｎについてのレベル制御情報を決定する場合の処理について示したものであるが、第８の送信機の監視部１８では、マルチキャリア信号についての制御となる。
【０２６４】
第８の送信機の第１のピーク電力抑圧・調整部６０′の動作は、第７-1の送信機のピーク電力抑圧・調整部６０の動作と同様であるので詳しい説明は省略するが、ピーク電力抑圧部１１でマルチキャリアに基づいてピーク電力制限（抑圧）が施され、マルチキャリアのピーク電力抑圧前の平均入力電力が入力電力演算部１６で求められ、場合によってピーク電力抑圧後の平均出力電力が出力電力演算部１７で求められ、監視部１８で平均入力電力と平均出力電力からレベル制御情報（ゲイン値）が算出されるか、又はテーブルを用いて平均入力電力に対応するレベル制御情報が所得され、信号レベル調整部１５で、ピーク電力抑圧部１１から出力されるマルチキャリアにゲイン値が乗算され、レベル調整されたマルチキャリア信号が出力される。
【０２６５】
次に、第８の送信機の監視部におけるレベル制御情報の決定方法として、第３の方法（「テーブルによるフィードバック制御」）を実現する場合のピーク電力抑圧・調整部６０′の具体的構成例（第２の構成例）について、図３７を用いて説明する。図３７は、第８の送信機のピーク電力抑圧・調整部６０′内部の第２の構成例を示す構成ブロック図である。尚、図３６の第１の構成例と同一の構成部分については、同一の符号を付して説明する。尚、図３７では、アナログ直交変調版の送信機１′における構成を示しているが、送信機からの出力をＩ成分のみとすれば、デジタル直交変調版の送信機１における構成となる。
【０２６６】
本発明の第８の送信機のピーク電力抑圧・調整部６０′内部の第２の構成例としては、図３７に示すように、複数（図では、ｎ個）のピーク電力抑圧部を有するピーク電力抑圧部１１′と、信号レベル調整部１５と、入力電力演算部１６と、出力電力演算部１７と、監視部４１とから構成されている。
【０２６７】
尚、第２の構成例において、出力電力演算部１７における出力電力演算対象が第１の構成例とは異なり、また監視部４１におけるレベル制御情報の制御方法が、第１の構成の監視部１８とは異なっている。
【０２６８】
第２の構成例の出力電力演算部１７は、入力される信号の平均出力電力を算出するものであるが、信号レベル調整部１５におけるレベル制御情報との乗算後のマルチキャリア信号が入力され、当該レベル制御情報乗算後の、マルチキャリア信号の平均出力電力を算出して出力するものである。
【０２６９】
第２の構成例の監視部４１は、マルチキャリアに対するレベル制御情報の決定方法として第３の方法（「テーブルによるフィードバック制御」）を実現するに当たり、平均入力電力（第８の送信機においては、マルチキャリアの平均入力電力）の想定値と、制御対象信号（第８の送信機においては、マルチキャリア信号）の平均出力電力の理想値とが対応付けられて格納されているテーブルが予め設定されている。
ここで、平均出力電力の理想値は、平均入力電力が想定値である場合の測定によって得られた平均出力電力の最適値が格納されている。
【０２７０】
次に、第２の構成例の監視部４１における各キャリアに対するレベル制御情報の決定処理の概要は、入力電力演算部１６から出力されるマルチキャリアの平均入力電力に対応する平均出力電力の理想値（理想出力電力）をテーブルから読み出し、出力電力演算部１７からのレベル制御情報乗算後のマルチキャリアの平均出力電力が等しくなるようレベル制御情報を再度調整して対応する信号レベル調整部１５に出力する処理である。
【０２７１】
尚、第２の構成例の監視部４１レベル制御情報の決定処理の具体的な処理フローは、図１６を用いて説明した第１の類型に属する第４の送信機における監視部４１の制御フローと同様であるのでここでは説明を省略する。
【０２７２】
上記図３７を用いて説明した第８の送信機において、監視部４１はテーブルを用いてマルチキャリア信号の平均出力電力の理想値を求め、実際の平均出力電力が当該理想値になるようにゲイン値を制御して出力しているが、第３の送信機の監視部３２の場合と同様、マルチキャリア信号の平均入力電力から予想されるレベル制御量を計算、或いはレベル制御量をテーブルから読み出して信号レベル調整部１５に出力し、信号レベル調整部１５でレベル制御量乗算後の平均出力電力と平均入力電力とを比較して同一となるようにゲイン値を補正して出力する構成としてもよい。
【０２７３】
第８の送信機において、ピーク電力抑圧・調整部６０′に第２の構成例を用いれば、レベル調整後のマルチキャリア信号の平均出力電力と理想値とを比較し、当該平均出力電力が理想値と等しくなるまでレベル制御情報を補正して信号レベル調整部１５に出力するフィードバック制御によって、マルチキャリアのレベル調整を行っているので、マルチキャリアのレベル制御情報を算出する処理を行うフィードフォワード制御（第１の方法）よりも、監視部４１は複雑な演算回路を用いることなく迅速に最適なレベル制御情報を特定することができる。
【０２７４】
本発明の第８の送信機の動作を図３５を参照しながら説明すると、デジタルデータである各キャリアの送信データが対応するキャリア符号多重信号生成部１０-1〜１０-nに入力され、固有の拡散符号によって拡散変調されて合成されてＩ，Ｑ各成分が出力され、各キャリアに対応する波形整形フィルタ１２-1〜１２-nで帯域制限され、さらにデジタル直交変調部１３-1〜１３-nで直交変調されて、加算器１４-1、１４-2で直交変調された各キャリアが合成され、マルチキャリア信号としてＩ，Ｑ各成分が出力される。
【０２７５】
そして、ピーク電力抑圧・調整部６０′において、マルチキャリアの電力からピークファクタを求め、マルチキャリアに対してピーク電力抑圧が行われ、更にマルチキャリアの平均入力電力に基づくレベル調整、或いはマルチキャリアの平均入力電力とピーク電力制限後の平均電力とに基づくレベル調整が行われて、レベル調整後のマルチキャリアが出力されるようになっている。
【０２７６】
第４の類型に係る送信機によれば、マルチキャリアに対するピーク電力抑圧部１１におけるピーク抑圧前の平均入力電力とピーク抑圧後の平均出力電力とに基づいて、実際のマルチキャリアの電力値によって決まる閾値や上限、下限値を用いて装置の現動作状況に即したレベル調整をマルチキャリアに施すので、ピーク電力抑圧部１１における平均電力を求める区間に対して施された一律のレベル抑圧の弊害をマルチキャリアの平均入力レベルに応じて調整することができ、特に課題で説明した第２，３の問題点を解決して、マルチキャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができる。
【０２７７】
具体的な事象として、マルチキャリアにおいて入力レベルが急激に変動し、ピーク電力抑圧部１１においてピーク制御（抑圧）の対象となった場合、ピーク電力抑圧部１１におけるピークファクタ算出のための平均化区間（抑圧区間）において一律のピーク抑圧がかかってマルチキャリアのレベルが全体的に低下するが、監視部１８，４１では、マルチキャリアのピーク制御（抑圧）前後の平均電力比から、ピーク電力抑圧部１１で行われた一律のピーク抑圧を戻すようなゲイン値が算出されて、マルチキャリアに対応する信号レベル調整部１５でゲイン値が乗算されてレベルが回復し、マルチキャリア信号におけるレベルの変動は抑えられることになる。
【０２７８】
上記説明してきた本発明において、第１〜第３の類型に係る送信機は、入力される複数キャリアが、本線系としてピーク電力抑圧部１１において総和電力に基づく各キャリア一律のレベル抑圧が為され、帯域制限、直交変調されてから合成されてマルチキャリア信号となる過程で、制御系（入力電力演算部、出力電力演算部、監視部、信号レベル調整部、乗算部）において、キャリアの平均入力電力に基づいて、本線系の各所におけるキャリア又はマルチキャリアの平均電力がピーク電力抑圧部１１におけるレベル抑圧の弊害を回復した理想値となるようにレベル調整することで、送信機に入力されるキャリアの入力レベルに変動は生じても、キャリア又はマルチキャリア信号のレベルの変動を抑え、最終的に送信機から出力されるマルチキャリア信号を安定させることができる効果がある。
【０２７９】
また、本発明において、第４の類型に係る送信機は、合成後のマルチキャリア信号がピーク電力抑圧部１１においてレベル抑圧が為される過程で、制御系において、マルチキャリア信号の平均入力電力に基づいて、マルチキャリアの平均出力電力がピーク電力抑圧部１１におけるレベル抑圧の弊害を回復した理想値となるようにレベル調整することで、送信機に入力されるキャリアの入力レベルに変動が生じて合成直後のマルチキャリア信号に変動が生じても、マルチキャリア信号のレベルの変動を抑え、最終的に送信機から出力されるマルチキャリア信号を安定させることができる効果がある。
【０２８０】
また、本発明の送信機において、ピーク電力抑圧部１１でピーク抑圧が動作した区間では、一律のピーク抑圧がかかってマルチキャリアのレベルが全体的に低下するが、平均入力電力と平均出力電力に基づいて、実際のキャリア又はマルチキャリアの電力値及び動作中のキャリア数等によって決まる閾値や上限、下限値を用いて装置の現動作状況に即したレベル調整を各キャリア又はマルチキャリアに施すので、任意の区間（フレーム等）に対応する各キャリア信号を基準データを用いた際のレベルに近似させることができ、ピーク電力抑圧部１１で行われた急激なレベル変動に伴う一律なピーク抑圧による弊害を回復して、入力されたキャリアのレベルに変動が発生しても、安定して各キャリア信号のレベルの変動を平均的に抑えることができ、最終的にマルチキャリア信号におけるレベルの変動を抑えることができる効果がある。
【０２８１】
また、本発明の各類型に係る送信機において、監視部におけるレベル制御情報の決定方法として第２の方法（「テーブルによるフィードフォワード制御」）を用いると、テーブルを用いた対応付けでレベル制御情報を出力することによって、レベル制御情報の算出のための構成が不要となるため監視部の構成を簡易にでき、またレベル制御情報の出力に要する時間を低減できるため、制御対象の信号と、対応するレベル制御情報の出力タイミングのずれを軽減できる効果がある。
また、第２の方法（「テーブルによるフィードフォワード制御」）を用いた場合、各送信機の構成において、出力電力演算部１７又は出力電力演算部１７-1〜１７-nが不要となり、第１の方法に比べて送信機の構成全体を軽減できる効果がある。
【０２８２】
また、監視部におけるレベル制御情報の決定方法として第３の方法（「テーブルによるフィードバック制御」）を用いると、レベル調整後のキャリア又はマルチキャリア信号の平均出力電力と理想値とを比較し、当該平均出力電力が理想値となるようにレベル制御情報を調整して信号レベル調整部１５に出力するフィードバック制御によって、キャリア又はマルチキャリア信号のレベル調整を行っているので、キャリア又はマルチキャリア信号のレベル制御情報を算出する処理を行うフィードフォワード制御（第１の方法）よりも、監視部４１は複雑な演算回路を用いることなく迅速に最適なレベル制御情報を特定することができる効果がある。
【０２８３】
また、本発明の送信機は、従来の送信機の構成に、入力電力演算部１６及び場合によって出力電力演算部１７と、監視部１８と、信号レベル調整部１５及び場合によって乗算器３１とを加えることによって実現できる。従って、本発明の信機は、従来の送信機の設備をそのまま利用できるため、設置のためのコストを低減することができる効果がある。
【０２８４】
尚、これまで第３，第４の類型に係る送信機では、各キャリア又はマルチキャリアに対して設けられたピーク電力抑圧部１１（リミッタ）におけるピーク電力抑圧前の平均入力電力（及び、場合によってマルチキャリアのピーク電力抑圧後の平均出力電力）に基づいて、ピーク電力抑圧された信号の信号レベルを調整する送信機として説明してきたが、リミッタに限定せず、非線形な動作をする機能、例えば、予め定めたレベルよりも低いレベルだけで動作する回路や、非線形フィルタなどの前後の信号の平均入力電力（及び、場合によってマルチキャリアのピーク電力抑圧後の平均出力電力）に基づいて、出力される信号の信号レベルを調整する装置に適応しても良い。
【０２８５】
これまで説明してきた本発明の送信機は、電力レベルを制御対象としている、すなわち各キャリア又はマルチキャリア信号の電力レベルに基づいて、キャリア又はマルチキャリア信号の電力レベル調整を行うものであるが、電圧レベルを制御対象としてもよく、そうした場合であっても上述した効果と同様の効果を奏するものである。
【０２８６】
また、上述した本発明の送信機を図６、図１８の送信増幅器における送信機１、１′として用いることにより、送信機１、１′からは安定したレベルのマルチキャリア信号が供給されるため、電力増幅部４での増幅で非線形歪の発生を抑えることができ、高品質の無線送信を実現できる。
【０２８７】
また、本発明の送信機は、キャリア符号多重信号生成部１０の構成を変更することで、ＣＤＭＡ通信方式以外の無線通信方式（例えばＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）やＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing））においても、同様の効果を奏するものである。
また、本発明の送信機は、キャリア符号多重信号生成部１０の構成を変更することで、基地局以外の装置（例えば中継局）にも用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２８８】
本発明は、複数のキャリアに対して、各キャリアの入力レベルの変動に対応して増幅器へのマルチキャリア信号の入力レベルの変動を平均的に抑えることのできる送信機に適している。
【図面の簡単な説明】
【０２８９】
【図１】本発明の第１の実施例に係る送信機の構成ブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係る送信機の構成ブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施例に係る送信機の構成ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施例に係る送信機と従来技術のＣＤＭＡ基地局送信機における、３２コード多重時信号１キャリア送信時の、入力設定レベルと出力レベル偏差に関する特性を示したグラフである。
【図５】本発明の第１の実施例に係る送信機と従来技術のＣＤＭＡ基地局送信機における、３２コード多重時信号２キャリア送信時の、入力設定レベルと出力レベル偏差に関する特性を示したグラフである。
【図６】一般的なＣＤＭＡ基地局で用いる送信増幅器の構成ブロック図である。
【図７】一般的なＣＤＭＡ基地局送信機の構成ブロック図である。
【図８】一般的な増幅器のピークファクタの説明図である。
【図９】本発明の第１の実施例に係る送信機の監視部１８におけるレベル制御情報の算出処理のフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施例に係る送信機の監視部１８におけるレベル制御情報の算出処理のフローチャートである。
【図１１】本発明の第１〜第３の実施例に係る送信機の監視部における、テーブルを用いたレベル制御情報の出力処理のフローチャートである。
【図１２】本発明の第３の実施例に係る送信機の監視部３２におけるレベル制御情報及び各キャリアのゲイン値の算出処理のフローチャートである。
【図１３】本発明の第３の実施例に係る送信機の監視部３２におけるキャリアのゲイン値の算出処理のフローチャートである。
【図１４】本発明の第３の実施例に係る送信機の監視部３２におけるキャリアのゲイン値の算出処理のフローチャートである。
【図１５】本発明の第４の実施例に係る送信機の構成ブロック図である。
【図１６】本発明の第４の実施例に係る送信機の監視部４１におけるキャリアのゲイン値の算出処理のフローチャートである。
【図１７】本発明の第４の実施例に係る送信機の変形例の構成ブロック図である。
【図１８】一般的なＣＤＭＡ基地局で用いる送信増幅器の別の構成ブロック図である。
【図１９】本発明の第５の実施例に係る送信機の構成ブロック図である。
【図２０】本発明の第６の実施例に係る送信機の構成ブロック図である。
【図２１】本発明の第６の送信機におけるデジタル信号処理部の別の内部構成例を示すブロック図である。
【図２２】本発明の第５の送信機の監視部におけるレベル制御情報の設定処理のフローチャートである。
【図２３】本発明の第７の実施例に係る第１の送信機（第７−１の送信機）の構成ブロック図である。
【図２４】本発明の第７−１の送信機のピーク電力抑圧・調整部内部の第１の構成例を示す構成ブロック図である。
【図２５】本発明の第７の送信機の監視部における各キャリアのレベル制御情報の設定処理のフローチャートである。
【図２６】第７の送信機の監視部における、テーブルを用いたレベル制御情報の出力処理のフローチャートである。
【図２７】第７の送信機と従来技術の送信機における、３２コード多重時信号１キャリア送信時の、入力設定レベルと出力レベルに関するシミュレーション例を示したグラフである。
【図２８】入力設定レベルとレベル偏差に関するシミュレーション例を示したグラフである。
【図２９】３２コード多重時信号２キャリア送信時の、レベル変動キャリア（キャリア１）に対する入力設定レベルと出力レベルに関するシミュレーション例を示したグラフである。
【図３０】キャリア１に対する入力設定レベルと入出力レベル差に関するシミュレーション例を示したグラフである。
【図３１】レベル固定キャリア（キャリア２）に対する、キャリア１の入力設定レベルとキャリア２の入出力レベル差に関するシミュレーション例を示したグラフである。
【図３２】本発明の第７−１の送信機のピーク電力抑圧・調整部６０内部の第２の構成例を示す構成ブロック図である。
【図３３】本発明の第７の実施例に係る第２の送信機（第７−２の送信機）の構成ブロック図である。
【図３４】本発明の第７の実施例に係る第３の送信機（第７−３の送信機）の構成ブロック図である。
【図３５】本発明の第８の実施例に係る送信機（第８の送信機）の構成ブロック図である。
【図３６】本発明の第８の送信機のピーク電力抑圧・調整部内部の第１の構成例を示す構成ブロック図である。
【図３７】本発明の第８の送信機のピーク電力抑圧・調整部内部の第２の構成例を示す構成ブロック図である。
【符号の説明】
【０２９０】
１、１′…送信機、  ２…Ｄ／Ａコンバータ、  ３…周波数変換部、  ３′…アナログ直交変調部、  ４…電力増幅部、  １０，５０…キャリア符号多重信号生成部、  １１，２１，５１…ピーク電力抑圧部、  １２，５２…波形整形フィルタ、  １３，５３…デジタル直交変調部、  １４，５４…加算器、  １５…信号レベル調整部、  １６、１６′…入力電力演算部、  １７…出力電力演算部、  １８，３２，４１…監視部、  ３１…乗算器、  ６０，６０′…ピーク電力抑圧調整部、  ７０…デジタル信号処理部
【図１】
2004166245.tif 000010
【図２】
2004166245.tif 000011
【図３】
2004166245.tif 000012
【図４】
2004166245.tif 000013
【図５】
2004166245.tif 000014
【図６】
2004166245.tif 000015
【図７】
2004166245.tif 000016
【図８】
2004166245.tif 000017
【図９】
2004166245.tif 000018
【図１０】
2004166245.tif 000019
【図１１】
2004166245.tif 000020
【図１２】
2004166245.tif 000021
【図１３】
2004166245.tif 000022
【図１４】
2004166245.tif 000023
【図１５】
2004166245.tif 000024
【図１６】
2004166245.tif 000025
【図１７】
2004166245.tif 000026
【図１８】
2004166245.tif 000027
【図１９】
2004166245.tif 000028
【図２０】
2004166245.tif 000029
【図２１】
2004166245.tif 000030
【図２２】
2004166245.tif 000031
【図２３】
2004166245.tif 000032
【図２４】
2004166245.tif 000033
【図２５】
2004166245.tif 000034
【図２６】
2004166245.tif 000035
【図２７】
2004166245.tif 000036
【図２８】
2004166245.tif 000037
【図２９】
2004166245.tif 000038
【図３０】
2004166245.tif 000039
【図３１】
2004166245.tif 000040
【図３２】
2004166245.tif 000041
【図３３】
2004166245.tif 000042
【図３４】
2004166245.tif 000043
【図３５】
2004166245.tif 000044
【図３６】
2004166245.tif 000045
【図３７】
2004166245.tif 000046