(57)【要約】【課題】  適応的なモデムの制限を不要とし、増幅器及びシステムの効率的な運用が可能な基地局装置を提供する。【解決手段】  チャネル合成器２１はチャネル生成器１１の信号の加算合成を行い、１無線キャリアを生成する。キャリア合成器３はチャネル合成器２１〜２ｎ各々の出力を加算合成し、マルチキャリア信号３１を生成する。加算器４はマルチキャリア信号３１と、マルチキャリア信号３１の信号ピークを抑制する補正キャリア４１とを加算合成したマルチキャリア信号４２を生成する。ピーク検出器７１は合成されたマルチキャリア信号３１のピークを検出する。振幅検出器７２はチャネル合成器２１〜２ｎの振幅値または収容される稼動モデム数の情報を抽出する。データ生成部７３は時間・振幅情報と空きリソースの存在するチャネル合成器２１〜２ｎとからピークの抑圧信号を生成するモデムを割り当てる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置の送信装置において多数の信号の合成を行って共通増幅する移動通信システムであって、
前記送信装置が、１無線キャリアに多重可能なユーザデータを生成する複数のモデムと、前記複数のモデムのうちの空きモデムを用いかつ多重合成されたマルチキャリア信号のピークを抑圧する信号を生成する手段とを有することを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
前記送信装置が、前記マルチキャリア信号のピークを検出するピーク検出器と、前記マルチキャリア信号の振幅値を検出する振幅検出器と、前記ピーク検出器が検出した時間・振幅情報と前記振幅検出器による前記空きモデムの検出情報とから前記マルチキャリア信号のピークを抑圧する信号を生成するモデムを割り当てるデータ生成手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
【請求項３】
前記マルチキャリア信号のピークを抑圧する信号は、前記マルチキャリア信号のピークと同期した逆振幅・逆位相のデータであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の移動通信システム。
【請求項４】
前記マルチキャリア信号のピークを抑圧する信号に対して符号割り当てを行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか記載の移動通信システム。
【請求項５】
ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式に用いることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか記載の移動通信システム。
【請求項６】
送信装置において多数の信号の合成を行って共通増幅する基地局装置であって、
前記送信装置が、１無線キャリアに多重可能なユーザデータを生成する複数のモデムと、前記複数のモデムのうちの空きモデムを用いかつ多重合成されたマルチキャリア信号のピークを抑圧する信号を生成する手段とを有することを特徴とする基地局装置。
【請求項７】
前記送信装置が、前記マルチキャリア信号のピークを検出するピーク検出器と、前記マルチキャリア信号の振幅値を検出する振幅検出器と、前記ピーク検出器が検出した時間・振幅情報と前記振幅検出器による前記空きモデムの検出情報とから前記マルチキャリア信号のピークを抑圧する信号を生成するモデムを割り当てるデータ生成手段とを含むことを特徴とする請求項６記載の基地局装置。
【請求項８】
前記マルチキャリア信号のピークを抑圧する信号が、前記マルチキャリア信号のピークと同期した逆振幅・逆位相のデータであることを特徴とする請求項６または請求項７記載の基地局装置。
【請求項９】
前記マルチキャリア信号のピークを抑圧する信号に対して符号割り当てを行うことを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか記載の基地局装置。
【請求項１０】
前記移動通信システムに、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式に用いることを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか記載の基地局装置。
【請求項１１】
基地局装置の送信装置において多数の信号の合成を行って共通増幅する移動通信システムに用いるキャリア制御方法であって、
前記送信装置が、１無線キャリアに多重可能なユーザデータを生成する複数のモデムのうちの空きモデムを用いかつ多重合成されたマルチキャリア信号のピークを抑圧する信号を生成する処理を実行することを特徴とするキャリア制御方法。
【請求項１２】
前記送信装置が、前記マルチキャリア信号のピークを検出するピーク検出処理と、前記マルチキャリア信号の振幅値を検出する振幅検出処理と、前記ピーク検出処理において検出した時間・振幅情報と前記振幅検出処理による前記空きモデムの検出情報とから前記マルチキャリア信号のピークを抑圧する信号を生成するモデムを割り当てるデータ生成処理とを含むことを特徴とする請求項１１記載のキャリア制御方法。
【請求項１３】
前記マルチキャリア信号のピークを抑圧する信号は、前記マルチキャリア信号のピークと同期した逆振幅・逆位相のデータであることを特徴とする請求項１１または請求項１２記載のキャリア制御方法。
【請求項１４】
前記マルチキャリア信号のピークを抑圧する信号に対して符号割り当てを行うことを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれか記載のキャリア制御方法。
【請求項１５】
ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式に用いることを特徴とする請求項１１から請求項１４のいずれか記載のキャリア制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動通信システム、基地局装置及びそれに用いるキャリア制御方法に関し、特にＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）信号のような波形多重の際に生じる瞬時ピークの抑制を行うキャリア制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＤＭＡ方式の移動通信システムでは、同一周波数を複数のユーザが利用しており、１無線キャリアに多重可能なユーザデータを生成する複数のモデム各々からのユーザデータ毎にコーディング処理を行い、加算合成した後に、多重処理を施して無線キャリアを現出させている。その際、加算合成されたマルチキャリア信号は、合成されるデータによって高いピーク電力を持つため、増幅器の動作点を押し上げてしまい、増幅器の効率が劣化している。
【０００３】
上記のように、通常であれば、生成されたマルチキャリア信号はＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ）コンバータによってアナログ波形化された後、増幅器で所定の電力に増幅される。しかしながら、マルチキャリア信号は互いに相関の低い符号で合成されてはいるが、確率的に発生する瞬時ピークを有しており、この瞬時ピークが増幅器の動作点を押し上げ、効率の悪いシステムとする原因となっている。
【０００４】
このピークを抑圧するために、従来の移動通信システムでは、リソースを制限して平均電力を抑える手法が開示されているが（例えば、特許文献１参照）、適応的にリソース制限されるため、回線品質の維持が困難である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２８９２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の移動通信システムでは、確率的に発生する瞬時ピークの発生を回避するため、上記の特許文献１記載の技術において、ピーク電力を検出した時に変調精度劣化を推定し、ユーザデータの振幅値を制御しているが、統計的にユーザデータを制限するため、データの蓄積や制御遅延が生じたり、また時間的にユーザデータの振幅を制限しているので、多重された他のユーザデータへの影響が生じるという不具合がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、適応的なモデムの制限を不要とすることができ、増幅器及びシステムの効率的な運用を行うことができる移動通信システム、基地局装置及びそれに用いるキャリア制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による移動通信システムは、基地局装置の送信装置において多数の信号の合成を行って共通増幅する移動通信システムであって、
前記送信装置が、１無線キャリアに多重可能なユーザデータを生成する複数のモデムと、前記複数のモデムのうちの空きモデムを用いかつ多重合成されたマルチキャリア信号のピークを抑圧する信号を生成する手段とを備えている。
【０００９】
本発明による基地局装置は、送信装置において多数の信号の合成を行って共通増幅する基地局装置であって、
前記送信装置が、１無線キャリアに多重可能なユーザデータを生成する複数のモデムと、前記複数のモデムのうちの空きモデムを用いかつ多重合成されたマルチキャリア信号のピークを抑圧する信号を生成する手段とを備えている。
【００１０】
本発明によるキャリア制御方法は、基地局装置の送信装置において多数の信号の合成を行って共通増幅する移動通信システムに用いるキャリア制御方法であって、
前記送信装置が、１無線キャリアに多重可能なユーザデータを生成する複数のモデムのうちの空きモデムを用いかつ多重合成されたマルチキャリア信号のピークを抑圧する信号を生成する処理を実行している。
【００１１】
すなわち、本発明のキャリア制御方法は、多重合成されたマルチキャリア信号のピークと同期した逆振幅・逆位相のデータを生成し、ピーク電力の抑制を図るとともに、空きモデムをキャリア補正に用いている。
【００１２】
これによって、本発明のキャリア制御方法では、適応的なモデムの制限を不要にするとともに、運用中のユーザデータに影響を与えることなく、増幅器の動作点を下げることが可能となるので、増幅器及びシステムの効率的な運用が可能となる。
【００１３】
より具体的に説明すると、本発明のキャリア制御方法では、多数の信号の合成を行って共通増幅する移動通信システムの基地局装置の送信装置において、特にＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式のような多数の信号の合成によって確率的に発生する瞬時ピークを、逆位相のデータを生成・送出することによって抑えている。
【００１４】
上記の基地局装置の送信装置は、複数のチャネル生成器と、複数のチャネル合成器と、キャリア合成器と、加算器と、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ）コンバータと、増幅器と、制御部とから構成されている。
【００１５】
複数のチャネル生成器各々は１無線キャリアに多重可能なユーザデータを生成する複数のモデムを有し、各々のデータ系列に対応する信号を生成する。複数のチャネル合成器各々はチャネル生成器の信号を位相・振幅合成し、１無線キャリアを生成する。キャリア合成器はチャネル合成器各々の出力を加算合成し、マルチキャリア信号を生成する。加算器は複数の無線キャリアを合成する。
【００１６】
制御部はピーク検出器と、振幅検出器と、データ生成部とから構成されている。ピーク検出器は合成されたマルチキャリア信号のピークを検出する。データ生成部はピーク検出器が検出した時間・振幅情報と、振幅検出器による空きモデムの存在するチャネル合成器の検出情報とから負荷の少ないチャネル生成器群からピークを抑圧する信号を生成するモデムを割り当てる。割り当てられたモデムはピークを抑圧する逆極性の振幅を生成するデータを、ナイキスト条件の満足と拡散符号の割り当てとを行い、加算器に送出する。このため、マルチキャリア信号はピークが抑圧されたマルチキャリア信号となり、後段の増幅器の電力動作点を下げることが可能となる。
【００１７】
上述したように、本発明のキャリア制御方法では、マルチキャリア信号のピークを抑圧可能とするため、増幅器及びシステムの効率的な運用が可能になる。また、本発明のキャリア制御方法では、空きモデムをキャリア補正に用いるため、従来と比べて適応的なモデムの制限が不要となる。さらに、本発明のキャリア制御方法では、補正データにも符号割り当てを行うため、運用中のモデムへの符号間干渉を回避することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、適応的なモデムの制限を不要とすることができ、増幅器及びシステムの効率的な運用を行うことができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による基地局装置の送信装置の構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例による送信装置は複数のチャネル生成器１１〜１ｎと、複数のチャネル合成器（Ｃ１〜Ｃｎ）２１〜２ｎと、キャリア合成器（Σ）３と、加算器４と、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ）コンバータ５と、増幅器６と、制御部７とから構成されている。
【００２０】
チャネル生成器１１は１無線キャリアに多重可能なユーザデータを生成する複数のモデム［ＲＳ＃１〜ＲＳ＃（ｎ＋ｍ）］１１１〜１１ｎ＋ｍを有し、これらのうちの８１は補正データ割り当て群である。尚、チャネル生成器１２〜１ｎ各々もチャネル生成器１１と同様の構成であるが、それらの図示は省略している。また、チャネル生成器１２〜１ｎ内にも補正データ割り当て群８２〜８ｎが設定される。制御部７はピーク検出器７１と、振幅検出器７２と、データ生成部７３とから構成されている。
【００２１】
図１において、チャネル生成器１１〜１ｎ及びチャネル合成器２１〜２ｎはシステム内に複数個有し、キャリア合成器３に入力しているが、これら複数個のチャネル生成器１１〜１ｎ及びチャネル合成器２１〜２ｎは機能的に共通のため、チャネル生成器１１及びチャネル合成器２１を主体として説明を行う。
【００２２】
モデム１１１〜１１ｎ＋ｍは各ユーザデータ毎に生成された通信データのコーディング処理を行う。チャネル生成器１１は１無線キャリアに多重可能なモデム１１１，・・・１１ｎ＋ｍのブロック単位を示す。チャネル合成器２１はチャネル生成器１１の信号の加算合成を行い、１無線キャリアを生成する。キャリア合成器３はチャネル合成器２１〜２ｎ各々の出力を加算合成し、マルチキャリア信号３１を生成する。
【００２３】
加算器４はマルチキャリア信号３１と、マルチキャリア信号３１の信号ピークを抑制する補正キャリア４１とを加算合成したマルチキャリア信号４２を生成する。Ｄ／Ａコンバータ５はマルチキャリア信号４２のアナログ波形の生成を行う。増幅器６は生成されたマルチキャリア信号の増幅を行う。
【００２４】
ピーク検出器７１は合成されたマルチキャリア信号３１のピークを検出する。振幅検出器７２はチャネル合成器２１〜２ｎの振幅値または収容される稼動モデム数の情報を抽出する。データ生成部７３はピーク検出器７１が検出した時間・振幅情報と、振幅検出器７２によって検出された空きリソースの存在するチャネル合成器２１〜２ｎの検出を行い、ピークを抑圧する信号を生成するモデムを割り当てる。
【００２５】
割り当てられたモデム、例えばモデム１１ｎ＋１〜１１ｎ＋ｍはピークを抑圧する逆極性の振幅を生成する補正データを生成する。補正データ生成は発生する補正データパルスの条件が、ナイキスト条件を満足し、かつＣＤＭＡ方式の場合には使用されている拡散符号に対して直交となる符号の割り当てを行い、波形生成を行う。補正データを生成するモデムは、負荷率の少ないチャネル合成器（キャリア）のモデムをアサインする。ここで、ナイキスト条件とは、波形がピーク以外で等間隔にゼロ交叉するための条件である。
【００２６】
図２は本発明の一実施例における無線キャリアの状態を示す図であり、図３は本発明の一実施例にて生成するキャリアを時間軸上に見た波形のイメージ図であり、図４はＣＤＭＡシステム等に用いられる一般的な増幅器の入出力特性を示す図である。これら図１〜図４を参照して本発明の一実施例による基地局装置の送信装置の動作について説明する。以下、図１のＣ１（キャリア１）系を参照して説明する。
【００２７】
携帯電話システムのようなユーザに対応するユーザデータはモデム１１１〜１１ｎ＋ｍにて生成される。ユーザデータはＣＤＭＡシステムにおいては拡散符号が割り当てられ、１無線キャリアの中で符号分割合成される。
【００２８】
チャネル合成器２１はそのユーザデータ系列の合成を行う。ユーザデータ系列の合成は、通常、符号間干渉を制限するナイキスト条件や、各ユーザデータ間の直交性を保つようにするため、直交符号が割り当てられ、所定の帯域制限を受けた後、マルチキャリア信号３１として現出する。
【００２９】
本実施例ではマルチキャリア信号のピークを抑制するための手段として制御部７を有している。制御部７はピーク検出器７１、振幅検出器７２、データ生成部７３から構成される。ピーク検出部７１は生成されるマルチキャリア信号３１の瞬時ピークの量と時間を検出し、その情報をデータ生成部７３に送出する。
【００３０】
振幅検出器７２はチャネル合成器２１に収容される稼動中のユーザデータ（＝モデム）数を検出する。稼動モデム数は合成振幅に相関があるため振幅値を検出しても良い。振幅検出器７２は稼動中のチャネル合成器２１〜２ｎまでの情報を収集し、稼動モデム数が少ないチャネル合成器ブロックを決定する。
【００３１】
稼動モデム数が少ないチャネル合成器ブロックを選択する理由は、後述する補正データを生成するモデムの割り当てを行うために必要となる。モデムはユーザデータ生成リソースを占有するため、空きモデムの検出を行う必要がある。補正データを割り当てるモデムは空き検出を行って割り当ててもよいが、図１に示す補正データ割り当て群８１のように予め補正データを割り当てるモデム群を設定してもよい。
【００３２】
チャネル合成器２１中の使用するモデム数が少ない場合、例えば、図２（ｂ）のＣ１の無線キャリアのように表現される。図２を参照すると、キャリアの電力状態が図２（ｂ）に示すように、キャリア１（Ｃ１）のレベルが低い場合には、キャリア１（Ｃ１）のチャネル生成器ブロックに補正データを生成するモデムを割り当て可能であることを示す。キャリアのレベルは生成するキャリアのアナログ振幅にて表現可能なので、振幅検出が可能である。割り当てるモデム数は、キャリアの状態が図２（ａ）に示す状態になるまで割り当てが可能となる。
【００３３】
空きモデムの存在するチャネル生成器ブロックを認識したデータ生成部７３は、補正データを生成するモデムを割り当てるとともに、ピークを抑圧する振幅量に相当するモデム数分のモデムを割り当て、各々のモデムが生成する補正するデータ系列の計算と拡散符号の割り当てとを行う。本実施例では、通常行われるピークの抑圧量を、増幅器６が高効率運用される消費電力レベルと、補正データの生成によって占有割り当て可能なモデム数の最適値とで運用する必要がある。
【００３４】
図３に示すように、生成するキャリアを時間軸上に見た波形イメージにてピークを抑制する概念について説明する。マルチキャリア信号３１のピークに対しては、任意のキャンセル量を持つ補正データ４１が、割り当てられた単数あるいは複数のモデムにて生成される。補正データ４１にはシンボル単位の拡散符号が割り当てられるため、ピークに同期した部分以外の振幅も発生する場合がある。マルチキャリア信号４２は加算器４によって、図示したピークが抑制された波形となる。
【００３５】
図４にＣＤＭＡシステム等に用いられる一般的な増幅器の入出力特性を示す。この種の増幅器は、一般的に、ＡＢクラス増幅器が用いられ、出力振幅に応じた電力消費が発生する。本実施例では、ピークが抑圧された波形を入力することによって、運用中の増幅器を低電力で運用することができ、効率的なシステムを提供することが可能となる。
【００３６】
モデムを占有し、拡散符号を割り当てる必要性は、符号多重された他のデータ系列への干渉を避けるために必要となる。本実施例では、補正データに符号を割り当てることによって、他のユーザデータへの直交性を保持することができるため、各々のユーザデータの逆拡散利得を維持することができ、運用中のユーザデータへ影響を与えることなく、運用することが可能となる。
【００３７】
ＣＤＭＡシステムにおいて使用される１つのピーク抑圧手段としては、上述した特許文献１において従来例として開示されたピーククリップの手法が用いられるが、一律に行われる波形クリップでは、マルチキャリア信号に対して時間的な電力欠損を与えることになり、ＣＤＭＡ無線キャリアの逆拡散利得を抑圧することから、収容される全ユーザデータへの伝送品質の劣化を生じさせることとなる。
【００３８】
このように、本実施例では、マルチキャリア信号のピークを抑圧することができるため、増幅器６及びシステムの効率的な運用を行うことができる。また、本実施例では、空きモデムをキャリア補正に用いているため、従来と比べて適応的なモデムの制限が不要となる。さらに、本実施例では、補正データにも符号割り当てを行うため、運用中のモデムへの符号間干渉を回避することができる。
【００３９】
尚、モデム１１１〜１１ｎ＋ｍ、チャネル合成器２１〜２ｎ、キャリア合成器３、加算器４、制御部７のブロックは、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等の論理演算によって実現することができる。
【００４０】
また、補正キャリア４１のフィードフォワード先は、マルチキャリア信号４２を生成するまでの処理遅延時間がシステムに許容することができる範囲であればチャネル合成器２１に直接入力し、キャリア合成器３でマルチキャリア信号４２を生成し、加算器４を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例による基地局装置の送信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例における無線キャリアの状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施例にて生成するキャリアを時間軸上に見た波形のイメージ図である。
【図４】ＣＤＭＡシステム等に用いられる一般的な増幅器の入出力特性を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１１〜１ｎ  チャネル生成器
２１〜２ｎ  チャネル合成器
３  キャリア合成器
４  加算器
５  Ｄ／Ａコンバータ
６  増幅器
７  制御部
３１  マルチキャリア信号
４１  補正キャリア
４２  マルチキャリア信号
７１  ピーク検出器
７２  振幅検出器
７３  データ生成部
８１〜８ｎ  補正データ割り当て群
１１１〜１１ｎ＋ｍ  モデム
【図１】
2007081763.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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