(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号を振幅制限部を介してリニアライザに入力し、該リニアライザにより電力増幅器の歪補償を行って該電力増幅器により増幅し、該電力増幅器からの送信信号の一部をフィードバックして前記振幅制限部を制御する送信電力制御装置に於いて、
前記送信信号の一部をフィードバックしてディジタル信号に変換し、該ディジタル信号をフーリエ変換する高速フーリエ変換部と、
該高速フーリエ変換部により変換したスペクトラムを基に送信帯域内の送信電力を算出する送信電力算出部と、
該送信電力算出部により算出した送信電力値と、所望の送信電力値との差分を基に前記振幅制限部を制御するＴＰＣ処理部と
を備えたことを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項２】
複数キャリアの送信信号をそれぞれ振幅制限部により振幅制限制御して加算又はマルチプレクスした送信信号をリニアライザに入力し、該リニアライザにより電力増幅器の歪補償を行って該電力増幅器により増幅し、該電力増幅器からの送信信号の一部をフィードバックして前記振幅制限部を制御する送信電力制御装置に於いて、
前記送信信号の一部をフィードバックしてディジタル信号に変換し、該ディジタル信号をフーリエ変換する高速フーリエ変換部と、
該高速フーリエ変換部により変換したスペクトラムを基に前記複数キャリアのキャリア毎の送信電力を算出する送信電力算出部と、
該送信電力算出部により算出した前記複数キャリアのキャリア毎の送信電力値と、前記複数キャリアのキャリア毎の所望の送信電力値とのそれぞれの差分を基に、前記複数キャリアのキャリア毎の振幅制限部を制御するＴＰＣ処理部と
を備えたことを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項３】
前記リニアライザに於ける誤差信号が予め設定した閾値より減少した時に歪補償制御が収束したと判定して前記送信電力算出部の動作を開始させる為の収束判定部を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の送信電力制御装置。
【請求項４】
送信信号を振幅制限部を介してリニアライザに入力し、電力増幅器の歪補償を行って増幅し、該電力増幅器からの送信信号の一部をフィードバックして前記振幅制限部を制御する送信電力制御方法に於いて、
前記送信信号の一部をフィードバックしてディジタル信号に変換し、該ディジタル信号をフーリエ変換し、該フーリエ変換により求めたスペクトラムを基に送信帯域内の送信電力を算出して実際の送信電力値とし、該実際の送信電力値と所望の送信電力値とを差分を制御誤差として、前記振幅制限部を制御するＴＰＣ制御信号を形成する過程を含む
ことを特徴とする送信電力制御方法。
【請求項５】
複数キャリアの送信信号をそれぞれ振幅制限部により振幅制限制御して加算又はマルチプレクスした送信信号をリニアライザに入力し、該リニアライザにより電力増幅器の歪補償を行って該電力増幅器により増幅し、該電力増幅器からの送信信号の一部をフィードバックして前記振幅制限部を制御する送信電力制御方法に於いて、
前記送信信号の一部をフィードバックしてディジタル信号に変換し、該ディジタル信号をフーリエ変換し、該フーリエ変換により求めたスペクトラムを基に前記複数キャリア対応の送信電力を算出して前記複数キャリア対応の実際の送信電力値とし、該実際の送信電力値と、前記複数キャリア対応の所望の送信電力値とのそれぞれ差分を制御誤差として、前記複数キャリア対応の振幅制限部を制御するＴＰＣ制御信号を形成する過程を含む
ことを特徴とする送信電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動無線通信システムに於ける送信電力を制御する送信電力制御装置及び送信電力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）等を適用した移動通信システムに於いては、無線基地局の送信電力は例えば１０ｍＷ程度から２０Ｗ程度の範囲に制御することが必要となる。このような制御手段としては、インナーループ方式、オープンループ方式、クローズドループ方式等による送信電力制御（ＴＰＣ）が行われている。
【０００３】
例えば、インナーループ方式は、図１９に示すように、送信信号ｘ（ｔ）を振幅制限部１０１により振幅制限してｘ’（ｔ）とし、ＤＡ変換器（ＤＡＣ）１０２によりアナログ信号に変換し、周波数変換器１０３に於いて局部発振器１０８からの信号と混合して送信周波数の信号とし、電力増幅器１０４により増幅してアンテナ（図示を省略）から送信する。この送信信号の一部を方向性結合器１０５により分離し、検波器１０６により検波してＴＰＣ処理部１０７に入力する。ＴＰＣ処理部１０７は、チャネル数等により定まる送信しようとする電力Ｐ1 と、検波器１０６から得られた実際の送信電力Ｐ’1 とを比較して、その誤差分を補正するように、振幅制限部１０１を制御して、電力増幅器１０４からの送信電力を制御するものである。
【０００４】
電力増幅器１０４は、増幅歪を少なくする為には、線形領域で使用することになるが、電力負荷効率が数％程度の低いものとなり、送信電力に対する消費電力が大きくなる。例えば、図２０は、出力電力〔ｄＢｍ〕と電力負荷効率〔％〕と入力電力〔ｄＢｍ〕との関係の一例を示すもので、横軸を入力電力〔ｄＢｍ〕、左側の縦軸を出力電力〔ｄＢｍ〕、右側の縦軸を電力負荷効率〔％〕とした出力電力と電力負荷効率との関係の傾向を示すものである。即ち、出力電力特性の線形領域のみを用いると、電力負荷効率は低い値となることが判る。そこで、非線形領域に於いても使用することにより、電力負荷効率の向上を図るように制御する手段が採用されている。
【０００５】
その場合、電力増幅器１０４を非線形領域で動作させると、増幅歪が大きくなり、隣接チャネルに対する漏洩電力が大きくなる。それによって、隣接チャネルに対して妨害を与える問題が生じる。そこで、線形領域の広い特性の電力増幅器を用いることが考えられるが、必要な能力以上の電力増幅器を用意する必要があり、経済的な問題が生じる。従って、歪を補償するリニアライザ（歪補償装置）を用いた構成が実用化されている。
【０００６】
例えば、図２１に示すように、歪補償を行わない場合は、実線曲線で示す送信電力特性となり、１点鎖線と２点鎖線との間の隣接チャネルに対する漏洩電力が大きくなるが、歪補償を行うことにより、点線曲線で示すように、隣接チャネルに対する漏洩電力を低減することができる。この場合、送信チャネルの送信電力と、隣接チャネルに漏洩する電力との比ＡＣＬＲ（Ａｄｊａｃｅｎｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｌｅａｋａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）は、図２１の１点鎖線間の送信チャネルの電力を表すスペトラクムの面積と、１点鎖線と２点鎖線との間の隣接チャネルの漏洩電力を表すスペクトラムの面積との比となる。この漏洩電力は、隣接チャネルに対する雑音成分となるものであるから、周波数帯域の有効利用を図る為に厳しく規定されている。なお、ＡＣＬＲは、通常の使用されているＡＣＰＲ（Ａｄｊａｃｅｎｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）と同じ意味のものである。
【０００７】
従って、電力増幅器１０４を非線形領域で動作させて電力負荷効率を高くし、リニアライザによって歪を補償して、隣接チャネルに対する漏洩電力を低減する制御が行われている。図２２はリニアライザの基本構成説明図であり、１１０はプリディストーション部を構成する乗算器、１１１は適応歪補償制御部、１１２は減算器、１１３は電力増幅器を示す。又ｆ（ｐ）は電力増幅器１１３の歪関数を示す。又方向性結合器や検波器は図示を省略している。
【０００８】
適応歪補償制御部１１１は、送信信号ｘ（ｔ）と増幅出力信号との差分ｅ（ｔ）を入力して、この差分ｅ（ｔ）が零となる方向で且つ送信信号ｘ（ｔ）の振幅又は電力に対応した歪補償信号を乗算器１１０に入力する。それによって、電力増幅器１１３の増幅出力信号に歪成分が生じないように、送信信号ｘ（ｔ）に逆方向の歪、即ち、プリディストーションを与えることになる。
【０００９】
又図２３に示すリニアライザは、乗算器１２０と、歪補償信号メモリ１２１と、歪補償信号生成部１２２と、電力増幅器１２３と、減算器１２４とを含む構成を有し、図２２に示す基本構成と同様に、乗算器１２０により送信信号ｘ（ｔ）に、電力増幅器１２３の歪関数ｆ（ｐ）に対応したプリディストーションを与えるものである。又歪補償信号メモリ１２１は、送信信号ｘ（ｔ）のレベルに対応した歪補償係数を格納し、送信信号ｘ（ｔ）と増幅出力信号との差分ｅ（ｔ）を歪補償信号生成部１２２に入力して歪補償信号を生成し、歪補償信号メモリ１２１の歪補償係数を更新する。
【００１０】
又図２４に示すリニアライザの構成は、特開平９−６９７３３号公報に於いて提案されている。同図に於いて、１３０は乗算器、１３１は歪補償テーブル、１３２は電力算出部（｜ｘ（ｔ）｜2 ）、１３３は電力増幅器、１３４は減算器、１３５は複素数変換部（ｃｏｎｊｇ）、１３６〜１３８は乗算器、１３９は加算器、１４０は方向性結合器を示す。又ｆ（ｐ）は電力増幅器１３３の歪関数、ｘ（ｔ）は送信信号、ｅ（ｔ）は送信信号と増幅出力信号を方向性結合器１４０により一部分岐した信号との差分、μはステップサイズ、ｙ（ｔ）は電力増幅器１３３の出力信号を示す。
【００１１】
ｈ（ｐ）を歪補償テーブル１３１の歪補償係数、ｘ，ｙ，ｆ，ｈ，ｕ，ｅを複素数、＊を共役複素数とすると、乗算器１３７は、ｈn-1 （ｐ）と、電力増幅器１３３の出力信号ｙ（ｔ）を方向性結合器１４０により分岐して複素数変換部１３５により共役複素数に変換したｙ* （ｔ）とを乗算して、ｕ* （ｔ）を出力する。又乗算器１３６は、減算器１３４からのｅ（ｔ）と乗算器１３７からのｕ* （ｔ）とを乗算し、乗算器１３８は、μと乗算器１３６からのｅ（ｔ）・ｕ* （ｔ）とを乗算し、加算器１３９は、ｈn-1 （ｐ）とμ・ｅ（ｔ）・ｕ* （ｔ）とを加算する。歪補償係数ｈn-1 （ｐ）は、以下の数式により算出されて、歪補償テーブル１３１の更新が行われる。
【００１２】
ｈn （ｐ）＝ｈn-1 （ｐ）＋μ・ｅ（ｔ）・ｕ* （ｔ）          …（１）
ｅ（ｔ）＝ｘ（ｔ）−ｙ（ｔ）                                …（２）
ｕ（ｔ）＝ｘ（ｔ）・ｆ（ｐ）＝ｈ* n-1 （ｐ）・ｙ（ｔ）      …（３）
ｈn-1 （ｐ）・ｈ* n-1 （ｐ）＝１                            …（４）
ｙ（ｔ）＝ｈn-1 （ｐ）・ｘ（ｔ）・ｆ（ｐ）                  …（５）
ｐ＝｜ｘ（ｔ）｜2                                           …（６）
従って、歪補償テーブル１３１を更新する歪補償係数ｈn （ｐ）は、
ｈn （ｐ）＝μ・ｙ* （ｔ）・ｈ* n-1 （ｐ）・ｅ（ｔ）＋ｈ* n-1 （ｐ）
となる。
【００１３】
この場合、ｙ* （ｔ）・ｈ* n-1 （ｐ）＝ｕ* （ｔ）とすると、（１）式となる。又電力算出部１３２により算出された（６）式の値が、歪補償テーブル１３１のアドレスとなって、（１）式の結果で更新される。なお、（４）式の右辺は、電力増幅器１３３の振幅歪が大きくないと仮定して約１としたものである。又このような歪補償制御によって、電力増幅器１３３を非線形領域で動作させても、隣接帯域に対する漏洩電力を低減することができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
送信電力を検出する為に、図１９に示すように、方向性結合器１０５により一部を分岐し、検波器１０６により検波して、送信電力に比例した信号をＴＰＣ処理部１０７に入力するものであるが、このような経路で検出した送信電力検出信号は精度が低く、且つ検出可能範囲が比較的狭いものである。又検波器１０６は、動作帯域が比較的広いものであるから、送信電力の帯域以外の電力も含めて検出することになる。従って、送信電力を精度良く検出することが困難であるから、送信電力制御の精度が低い問題があった。
本発明は、所要帯域の送信電力を精度良く検出して、送信電力を制御することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の送信電力制御装置は、図１を参照して説明すると、送信信号ｘ（ｔ）を振幅制限部１を介してリニアライザに入力し、このリニアライザにより電力増幅器４の歪補償を行って、電力増幅器４により増幅し、この電力増幅器４からの送信信号の一部をフィードバックして振幅制限部１を制御する送信電力制御装置であって、送信信号の一部をフィードバックしてフーリエ変換する高速フーリエ変換部１２と、この高速フーリエ変換部１２により変換したスペクトラムを基に送信帯域内の送信電力を算出する送信電力算出部１３と、送信電力算出部１３により算出した送信電力値Ｐｉ’と、所望の送信電力値Ｐｉとの差分を基に、振幅制限部１を制御するＴＰＣ処理部７とを備えている。
【００１６】
又複数キャリアの送信信号をそれぞれ振幅制限部により振幅制限制御して加算又はマルチプレクスした送信信号をリニアライザに入力し、このリニアライザにより電力増幅器の歪補償を行って電力増幅器により増幅し、この電力増幅器からの送信信号の一部をフィードバックして振幅制限部を制御する送信電力制御装置であって、送信信号をフィードバックしてフーリエ変換する高速フーリエ変換部と、この高速フーリエ変換部により変換したスペクトラムを基に、複数キャリアのキャリア毎の送信電力を算出する送信電力算出部と、この送信電力算出部により算出した複数キャリアのキャリア毎の送信電力値と、複数キャリアのキャリア毎の所望の送信電力値とのそれぞれの差分を基に、複数キャリアのキャリア毎の振幅制限部を制御するＴＰＣ処理部とを備えている。
【００１７】
又リニアライザに於ける誤差信号が予め設定した閾値より減少した時に歪補償制御が収束したと判定して、送信電力算出部の動作を開始させる為の収束判定部を備えることができる。
【００１８】
又本発明の送信電力制御方法は、送信信号を振幅制限部を介してリニアライザに入力し、電力増幅器の歪補償を行って増幅し、電力増幅器からの送信信号の一部をフィードバックして振幅制限部を制御する送信電力制御方法であって、送信信号の一部をフィードバックしてフーリエ変換し、このフーリエ変換により求めたスペクトラムを基に送信帯域内の送信電力を算出して実際の送信電力値とし、この実際の送信電力値と所望の送信電力値とを差分を制御誤差として、振幅制限部を制御するＴＰＣ制御信号を形成する過程を含むものである。
【００１９】
又複数キャリアの送信信号をそれぞれ振幅制限部により振幅制限制御して加算又はマルチプレクスした送信信号をリニアライザに入力し、このリニアライザにより電力増幅器の歪補償を行って増幅し、この電力増幅器からの送信信号の一部をフィードバックして振幅制限部を制御する送信電力制御方法であって、前記送信信号の一部をフィードバックしてフーリエ変換し、このフーリエ変換により求めたスペクトラムを基に、複数キャリアのキャリア毎の送信電力を算出して、複数キャリアのキャリア毎の実際の送信電力値とし、この実際の送信電力値と、複数キャリアのキャリア毎の所望の送信電力値とのそれぞれ差分を制御誤差として、複数キャリアのキャリア毎の振幅制限部を制御するＴＰＣ制御信号を形成する過程を含むものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施の形態の説明図であり、１は振幅制限部、２は乗算器、３はＤＡ変換器（ＤＡＣ）、４は電力増幅器、５は方向性結合器、６はＡＤ変換器（ＡＤＣ）、７はＴＰＣ処理部、８は電力算出部（｜ｘ（ｔ）｜2 ）、９は歪補償テーブル（ｈ（ｐ））、１０は歪補償信号生成部、１１は減算器、１２は高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）、１３は送信電力算出部であり、Ｗ−ＣＤＭＡ方式に適用した場合を例として説明する。なお、周波数変換器等については図示を省略している。
【００２１】
送信信号ｘ（ｔ）（ベースバンド・ディジタル信号）を振幅制限部１により振幅制限してｘ’（ｔ）として乗算器２に入力し、歪補償テーブル９からの歪補償信号と乗算し、ＤＡ変換器３によりアナログ信号に変換し、電力増幅器４により増幅して、図示を省略したアンテナから送信する。この送信信号を方向性結合器５により一部分岐してフィードバックし、ＡＤ変換器６によりディジタル信号に変換し、減算器１１と高速フーリエ変換部１２とに入力する。
【００２２】
又振幅制限した送信信号ｘ’（ｔ）と、ＡＤ変換器６によりディジタル信号に変換した送信信号との差の信号ｅ（ｔ）を減算器１１により求めて歪補償信号生成部１０に入力する。この歪補償信号生成部１０と減算器１１と歪補償テーブル９と電力算出部８と乗算器２とを含む構成は、先に提案されている図２４に示す構成とすることができる。それによって、電力増幅器４の非線形領域の動作時にも増幅出力信号の歪を抑圧し、隣接帯域への漏洩電力を低減する。
【００２３】
又所望の送信電力値Ｐi が上位レイヤー（例えば、基地局を制御する制御局）からＴＰＣ処理部７に入力されて、この送信電力値Ｐi に対応する送信信号の振幅制限値ＶをＴＰＣ処理部７により算出する。この場合、
Ｖ＝（Ｐi ・Ｚ）-1/2                                      …（７）
Ｚ＝５０〔Ω〕                                            …（８）
により算出することができる。例えば、振幅制限部１に入力する送信信号ｘ（ｔ）が８ビット構成で、“１１００００００”の振幅を、１ビットのシフトにより、“０１１０００００”として、１／２にすることができる。このようにして、送信電力を数ｄＢｍから０．０１ｄＢｍ程度の範囲の制御が可能である。
【００２４】
又高速フーリエ変換部１２は、ＡＤ変換器６により変換された例えば１０２４サンプリング点の１０２４個のデータを蓄積して高速フーリエ変換し、スペクトラムを求める。それにより、送信電力算出部１３は、中心周波数と送信帯域内の送信電力とを算出する。算出した実際の送信電力値Ｐｉ’として、ＴＰＣ処理部７に入力する。ＴＰＣ処理部７は、
δ＝Ｐｉ −Ｐｉ’                                          …（９）
により制御誤差δを求め、この制御誤差δが零となるようにＴＰＣ制御信号を振幅制限部１に入力する。
【００２５】
又図示を省略しているが、制御誤差δと比較閾値Ｐｔｈとを比較し、制御誤差δが比較閾値Ｐｔｈ以下となった時に、振幅制限制御が収束したと判断して、その時の振幅制限部１の制御を維持させる。従って、送信帯域内の送信電力を求めることができるから、送信電力制御の精度を向上させると共に安定化させることができる。
【００２６】
又上位レイヤーからの送信電力値Ｐｉが変更された場合に、再度前述の制御を行う。又電力増幅器４等の温度上昇等の環境変化により送信電力が変化する場合もあるから、振幅制限制御の収束後も、定期的に実際の送信電力値Ｐｉ’を求めて制御誤差δを算出し、比較閾値Ｐｔｈ以下か否かを判断し、制御誤差δが比較閾値Ｐｔｈを超えた場合は、再度前述の制御を行う。又高速フーリエ変換部１２に於いて、サンプリング間隔時間経過毎の１０２４サンプリング点について平均値を求め、即ち、時間平均を求めて高速フーリエ変換を行うことも可能である。又高速フーリエ変換結果の所定期間毎のスペクトラムの平均値を求めることも可能である。又高速フーリエ変換する為のサンプリング点は、１０２４に限定されるものではなく、これより多く又は少なくすることも可能である。
【００２７】
図２は前述の制御誤差δについての比較判定も含む制御処理のフローチャートを示し、送信電力値ＰｉがＴＰＣ処理部７に入力され（Ａ１）、振幅制限値を算出する（Ａ２）。算出した振幅制限値、即ち、ＴＰＣ制御信号により振幅制限部１を制御する（Ａ３）。高速フーリエ変換部１２は、ＡＤ変換器６によるサンプリングの１０２４ポイントについて蓄積し（Ａ４）、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）演算を行う（Ａ５）。この演算結果を基に送信電力算出部１３に於いて実際の送信電力値Ｐｉ’を算出する（Ａ６）。
【００２８】
ＴＰＣ処理部７は、入力された送信電力値Ｐｉと、送信電力算出部１３により算出された実際の送信電力値Ｐｉ’との差の制御誤差δを求め（Ａ７）、この制御誤差δが比較閾値Ｐｔｈより小さくなったか否かを判定し（Ａ８）、制御誤差δが大きい場合は、ステップ（Ａ２）に移行して振幅制限値算出の処理を行い、制御誤差δが小さくなると、振幅制限制御が収束したと判断する。
【００２９】
図３は送信電力算出の説明図であり、送信電力を検波器等により検出して算出する場合は、実線曲線で示すように、送信帯域外の送信電力も算出することになるが、前述のように、高速フーリエ変換した結果を基に、斜線を施して示すように、送信帯域内の送信電力のみを算出することができる。これを実際の送信電力値Ｐｉ’とするものである。従って、精度の高い送信電力制御が可能となる。
【００３０】
図４は本発明の第２の実施の形態の説明図であり、図１と同一符号は同一部分を示し、重複した説明は省略する。この実施の形態に於いては、電力補正部１４を設けて、送信電力算出部１３により算出した送信帯域内の送信電力値Ｐｉ’を、方向性結合器５とＡＤ変換器６と高速フーリエ変換部１２等を含むフィードバック回路の経年変化や回路部品のばらつきに対応して補正処理し、補正した送信電力値Ｐｉ”をＴＰＣ処理部７に入力する。
【００３１】
例えば、製品出荷時に特性試験を行い、周波数に対するゲイン特性を求めて電力補正部１４に於いて補正するように設定することができる。又経年変化による特性変化に対しては、予め耐用試験等を行った結果を基に特性変化の実測値或いは予測値を求め、これを基に所定期間毎に電力補正部１４の設定を行うことができる。
【００３２】
図５は本発明の第２の実施の形態のフローチャートを示し、ステップ（Ｂ１）からステップ（Ｂ６）までの処理は、図２に於けるステップ（Ａ１）〜（Ａ６）と同一であり、重複した説明は省略する。ステップ（Ｂ６）に於いて、送信電力算出部１３により実際の送信電力値Ｐｉ’を算出した後、電力補正部１４により実際の送信電力値Ｐｉ’の補正を行い（Ｂ７）、この送信電力補正値Ｐｉ”と送信電力値Ｐｉとの差分の制御誤差δを求め（Ｂ８）、この制御誤差δと比較閾値Ｐｔｈとを比較し（Ｂ９）、制御誤差δが大きい場合はステップ（Ｂ２）に移行し、制御誤差δが小さい場合は、送信電力制御の為の振幅制限制御が収束したと判定して、その時の状態を維持して制御を中止する。
【００３３】
図６は本発明の第３の実施の形態の要部説明図であり、振幅制限部１とＴＰＣ処理部７とについて示し、ＴＰＣ処理部７は、送信電力値Ｐｉと、送信電力算出部１３により算出した実際の送信電力値Ｐｉ’又は電力補正部１４により補正した送信電力補正値Ｐｉ”との差の制御誤差δを求めると共に、実際の送信電力値Ｐｉ’又は送信電力補正値Ｐｉ”が、一定の電力値Ｐｔｈ１，Ｐｔｈ２の範囲内に存在するか否かを判定し、存在しない場合は、電力増幅器等に障害が発生したと判定してアラームを送出する。
【００３４】
図７は本発明の第３の実施の形態のフローチャートを示し、ステップ（Ｃ１）〜（Ｃ８）は、図５に示すフローチャートのステップ（Ｂ１）〜（Ｂ８）と同一であるから、重複した説明は省略する。次のステップ（Ｃ９）に於いて、Ｐｔｈ１＜Ｐｉ”＜Ｐｔｈ２の条件を満たすか否かを判定する。満たしていない場合は、アラームを送出する。又満たしている場合は、次のステップ（Ｃ１０）に移行する。このステップ（Ｃ１０）は、図５に示すフローチャートのステップ（Ｂ９）と同一であり、制御誤差δが比較閾値Ｐｔｈより小さいか否かを判定する。このフローチャートに於いては、送信電力補正値Ｐｉ”について一定の電力値Ｐｔｈ１，Ｐｔｈ２の範囲内か否かを判定する場合を示すが、ステップ（Ｃ６）に於いて算出した送信電力値Ｐｉ’が一定の電力値の範囲内か否かを判定し、範囲内でない場合にアラームを送出するように制御することができる。
【００３５】
図８は本発明の第４の実施の形態のフローチャートを示し、ステップ（Ｄ１），（Ｄ３），（Ｄ４），（Ｄ６）〜（Ｄ１０），（Ｄ１２）は、図７に於けるステップ（Ｃ１）〜（Ｃ８），（Ｃ１０）と同一であり、重複した説明は省略する。この実施の形態は、所定の制御回数を超えても収束状態とならない場合にアラームを送出するもので、ステップ（Ｃ２）に於いて制御回数Ｍを０に初期設定し、ステップ（Ｃ４）に於いて振幅制限の制御を行った時に、Ｍ＝Ｍ＋１として制御回数をカウントアップする（Ｃ５）。この制御回数Ｍを、ステップ（Ｃ１１）に於いて所定回数Ｉｔｈを超えたか否かを判定し、超えた時にアラームを送出する。即ち、制御回数Ｍが所定回数Ｉｔｈを超えても収束しない場合は、電力増幅器やリニアライザ等の何れかの部分に障害が発生したと判断してアラームを送出し、電力制御の信頼性を向上する。
【００３６】
図９は本発明の第５の実施の形態の説明図であり、図１及び図４と同一符号は同一部分を示し、これらの同一部分についての重複した説明は省略する。又２０は合成部であり、例えば、４キャリアによる送信信号ｘ１（ｔ）〜ｘ４（ｔ）を加算又はマルチプレクスし、送信信号ｘ’（ｔ）として振幅制限部１に入力し、振幅制御された送信信号ｘ”（ｔ）を歪補償を行う為の乗算器２に入力する。
【００３７】
又４キャリアによる送信信号ｘ１（ｔ）〜ｘ４（ｔ）に対応した所望の送信電力値Ｐｆと、電力補正部１４からの送信電力補正値Ｐｆ”とをＴＰＣ処理部７に入力し、制御誤差δを零に近づけるように、ＴＰＣ制御信号を生成して振幅制限部１に入力する。即ち、単一キャリアの送信信号のみでなく、複数キャリアの送信信号を増幅して送信する場合にも所望の送信電力となるように制御することができる。
【００３８】
図１０は本発明の第６の実施の形態の説明図であり、図１，図４及び図９と同一符号は同一部分を示し、２１〜２４は振幅制限部、２５は送信電力算出部、２６は電力補正部、２７はＴＰＣ処理部を示す。この実施の形態は、前述の実施の形態と同様に、４キャリアによる送信信号ｘ１（ｔ）〜ｘ４（ｔ）を増幅して送信する場合を示し、歪補償については前述の各実施の形態と同様であるから、重複した説明は省略する。
【００３９】
この実施の形態は、送信信号ｘ１（ｔ）〜ｘ４（ｔ）対応に振幅制限部２１〜２４を設けた場合を示し、振幅制限した送信信号ｘ１’（ｔ）〜ｘ４’（ｔ）を合成部２０に於いて加算又はマルチプレクスした送信信号ｘ”（ｔ）を歪補償を行う乗算器２に入力する。
【００４０】
又送信電力算出部２５は、高速フーリエ変換部１２によるスペクトラムを基に、キャリア対応の実際の送信電力値Ｐｆ１’〜Ｐｆ４’を算出し、電力補正部２６は、この実際の送信電力値Ｐｆ１’〜Ｐｆ４’に対して補正処理した送信電力補正値Ｐｆ１”〜Ｐｆ４”をＴＰＣ処理部２７に入力する。このＴＰＣ処理部２７には、図示を省略した上位レイヤーからキャリア毎の所望の送信電力値Ｐｆ１〜Ｐｆ４が入力されるから、制御誤差に対応して、振幅制限部２１〜２４のそれぞれに対するＴＰＣ制御信号を形成して、振幅制限による電力制御を行うものである。なお、キャリア数が更に多い場合にも適用可能である。
【００４１】
図１１は４キャリアのスペクトラムと送信電力との説明図であり、高速フーリエ変換部１２に於いて送信電力についてフーリエ変換し、周波数軸上の電力値とすることにより、各帯域内の送信電力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を送信電力算出部２５に於いて算出することができる。従って、キャリア対応に送信電力制御が可能となる。
【００４２】
図１２は本発明の第７の実施の形態の説明図であり、図１０と同一符号は同一部分を示し、３０，３１は合成部、３２はＤＡ変換器（ＤＡＣ）、３３はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、３４，３５は加算器、３６はＤＡ変換器（ＤＡＣ）、３７はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、３８はアッテネータ（ＡＴＴ）、３９は乗算器を示す。なお、バンドパスフィルタ３３，３７はローパスフィルタ（ＬＰＦ）を用いることができる。
【００４３】
この実施の形態は、複数キャリア・リニアライザを適用した場合を示し、振幅制限部２１〜２４により振幅制限された送信信号ｘ１’〜ｘ４’（ｔ）を合成部３１により加算又はマルチプレクスし、ＤＡ変換器３２によりアナログ信号に変換し、バンドパスフィルタ３３（又はローパスフィルタ）により所定の帯域に制限して加算器３４に入力する。又振幅制限された送信信号ｘ１’〜ｘ４’（ｔ）を合成部３０により加算又はマルチプレクスし、リニアライザに入力するもので、この場合、乗算器３９は前述の各実施の形態に於ける乗算器２に相当する。
【００４４】
従って、歪補償テーブル９からの信号と送信信号とを乗算器３９により乗算することにより、（送信信号＋歪補償成分の信号）が得られる。この乗算器３９の出力信号から、加算器３５により、送信信号を減算すると、非線形歪補償信号が出力されることになり、これをＤＡ変換器３６によりアナログ信号に変換し、バンドパスフィルタ３７（又はローパスフィルタ）により所定の帯域に制限し、アッテネータ３８により所定のレベルに制御して、加算器３４に於いて送信信号と加算すると、加算器３４の出力信号は、プリディストーション処理された送信信号となり、電力増幅器４により増幅した時に、歪のない送信信号を得ることができる。そして、図１０に示す実施の形態と同様に、複数キャリアのキャリア毎に振幅制限して送信電力制御を行うことができる。
【００４５】
図１３は本発明の第８の実施の形態の説明図であり、図１及び図４と同一符号は同一部分を示し、４１は収束判定部、４２はＯＮ／ＯＦＦ制御部、４３は電力制御部を示す。この実施の形態は、ＯＮ／ＯＦＦ制御部４２により、電力制御部４３の動作の開始を制御するものであり、又収束判定部４１により減算器１１からの誤差信号ｅ（ｔ）と閾値とを比較し、誤差信号ｅ（ｔ）が閾値以下に減少した時に、リニアライザの収束と判定して、ＯＮ／ＯＦＦ制御部４２に通知する。それにより、ＯＮ／ＯＦＦ制御部４２は、電力制御部４３の制御動作を開始させる。
【００４６】
従って、振幅制限部１は、所望の送信電力値Ｐｉに基づいて送信信号ｘ（ｔ）の振幅を制限した送信信号ｘ’（ｔ）をリニアライザの乗算器２に入力する。そして、誤差信号ｅ（ｔ）が閾値以下に減少した時に、電力制御部４３の制御動作を開始させて、電力補正部１４からの送信電力補正値Ｐｉ”と送信電力値Ｐｉとの差の制御誤差を零に近づけるように、ＴＰＣ制御信号を形成して振幅制限部１を制御する。
【００４７】
図１４は本発明の第８の実施の形態のフローチャートを示し、リニアライザ動作（Ｅ１）として示すように、送信信号ｘ’（ｔ）にプリディストーションを乗算器２により与えて、ＤＡ変換器３によりアナログ信号に変換し、電力増幅器４により増幅し、減算器１１からの誤差信号ｅ（ｔ）が閾値以下に減少したか否かによる収束判定を行い（Ｅ２）、収束したと判定すると、送信電力制御（Ｅ３）として示すように、電力制御部４３による送信電力制御を開始させる。そして、ＴＰＣ処理部７に於いて、前述の各実施の形態と同様に、制御誤差δが比較閾値以下に減少したか否かの収束判定を行い（Ｅ４）、収束したと判定すると、電力制御状態を維持して中止する。
【００４８】
この実施の形態によると、リニアライザによる歪補償と、電力制御とを同時に行う場合に比較して、それぞれの制御動作が安定することにより、送信電力制御を高精度に行うことができる。
【００４９】
図１５は本発明の第９の実施の形態の説明図であり、前述の各実施の形態に於ける符号と同一符号は同一部分を示し、５１は収束判定部、５２は高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）、５３はＡＣＬＲ算出部、５４は比較判定部、５５は閾値を設定する設定部を示す。この実施の形態は、図１３に示す実施の形態と同様に、リニアライザの収束判定後に、送信電力制御を開始させる場合を示す。
【００５０】
そして、収束判定部５１は、高速フーリエ変換部５２と、ＡＣＬＲ算出部５３と、比較判定部５４等を含み、電力制御部４３の高速フーリエ変換部１２と同様に、高速フーリエ変換部５２によりＡＤ変換器６の出力のディジタル信号について、例えば、１０２４ポイントについてのフーリエ変換を行い、ＡＣＬＲ算出部５３は、送信信号の帯域内の電力と、隣接する帯域内の漏洩電力との比を算出する。
【００５１】
図１６に示すように、送信帯域を、例えば、５ＭＨｚとすると、フーリエ変換により求めたスペクトラムから、送信帯域の中心周波数の±２．５ＭＨｚの送信電力Ｐ１と、この送信帯域に隣接した高域側の５ＭＨｚの帯域の漏洩電力ＰＨ１と、それより更に高域側の５ＭＨｚの帯域の漏洩電力ＰＨ２と、送信帯域より低域側の５ＭＨｚの帯域の漏洩電力ＰＬ１と、それより更に低域側の５ＭＨｚの帯域の漏洩電力ＰＬ２とを算出する。これらの電力は、図示のスペクトラムのそれぞれの面積に相当するものとなる。
【００５２】
前述のＡＣＬＲ算出部５３は、送信帯域の送信電力Ｐ１と、隣接チャネルの漏洩電力ＰＨ１，ＰＨ２，ＰＬ１，ＰＬ２を算出して、隣接チャネル漏洩電力比ＡＣＬＲを次式により算出する。
ＡＣＬＲ１＝ＰＨ１（又はＰＬ１）／Ｐ１                    …（10）
ＡＣＬＲ２＝ＰＨ２（又はＰＬ２）／Ｐ１                    …（11）
【００５３】
比較判定部５４は、ＡＣＬＲ１，ＡＣＬＲ２とに対応して設定部５５に設定した閾値と比較し、それぞれ閾値より小さくなった時に収束したと判定して、電力制御部４３の制御動作を開始させる。なお、ＡＣＬＲ１のみについて閾値と比較判定することも可能である。又高速フーリエ変換部１２，５２の機能を兼用させた構成とすることも可能である。
【００５４】
図１７は本発明の第１０の実施の形態の説明図であり、前述の各実施の形態と同一符号は同一部分を示し、同一機能部分についての重複した説明は省略する。又６１はメモリである。出荷試験等による試験時に、所望の送信電力値Ｐｉと、送信電力算出部１３からの実際の送信電力値Ｐｉ’との制御誤差を算出し、これを補正係数の初期値としてメモリ６１に記憶する。ＴＰＣ処理部７は、運用開始時点に、所望の送信電力値Ｐｉに対して、メモリ６１に記憶された補正係数を用いてＴＰＣ制御信号を形成し、振幅制限部１を制御する。従って、送信電力制御の収束の高速化を図ることができる。
【００５５】
図１８は本発明の第１１の実施の形態の説明図であり、前述の各実施の形態と同一符号は同一部分を示し、同一機能部分についての重複した説明は省略する。又７１はテーブルを示す。このテーブル７１に、図１７について説明した補正係数の初期値と、耐用試験等による特性変化を補正する補正係数とを格納し、運用開始時は、ＴＰＣ処理部７からテーブル７１の補正係数の初期値を読出してＴＰＣ制御信号を形成し、所定の運用期間が経過すると、次の補正係数を読出して、ＴＰＣ制御信号を形成する。従って、運用開始時の収束時間を短縮し、且つ経年変化に対しては、運用期間の長さに対応した補正係数を読出すことにより、高精度の送信電力制御を継続することができる。
【００５６】
本発明は、前述の各実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の組合せも可能であり、例えば、リニアライザについても、例えば、図２４について説明した構成を適用することができる。
【００５７】
（付記１）送信信号を振幅制限部を介してリニアライザに入力し、該リニアライザにより電力増幅器の歪補償を行って該電力増幅器により増幅し、該電力増幅器からの送信信号の一部をフィードバックして前記振幅制限部を制御する送信電力制御装置に於いて、前記送信信号の一部をフィードバックしてフーリエ変換する高速フーリエ変換部と、該高速フーリエ変換部により変換したスペクトラムを基に送信帯域内の送信電力を算出する送信電力算出部と、該送信電力算出部により算出した送信電力値と、所望の送信電力値との差分を基に前記振幅制限部を制御するＴＰＣ処理部とを備えたことを特徴とする送信電力制御装置。
（付記２）複数キャリアの送信信号をそれぞれ振幅制限部により振幅制限制御して加算又はマルチプレクスした送信信号をリニアライザに入力し、該リニアライザにより電力増幅器の歪補償を行って該電力増幅器により増幅し、該電力増幅器からの送信信号の一部をフィードバックして前記振幅制限部を制御する送信電力制御装置に於いて、前記送信信号の一部をフィードバックしてフーリエ変換する高速フーリエ変換部と、該高速フーリエ変換部により変換したスペクトラムを基に前記複数キャリアのキャリア毎の送信電力を算出する送信電力算出部と、該送信電力算出部により算出した前記複数キャリアのキャリア毎の送信電力値と、前記複数キャリアのキャリア毎の所望の送信電力値とのそれぞれの差分を基に、前記複数キャリアのキャリア毎の振幅制限部を制御するＴＰＣ処理部とを備えたことを特徴とする送信電力制御装置。
【００５８】
（付記３）前記送信電力算出部により算出した実際の送信電力値を特性変化に対応して補正する電力補正部を設けたことを特徴とする付記１又は２記載の送信電力制御装置。
（付記４）前記ＴＰＣ処理部は、前記送信電力算出部により算出した実際の送信電力値又は前記電力補正部により補正した送信電力補正値が所定範囲に入っていない時にアラームを送出する構成を備えたことを特徴とする付記１又は２又は３記載の送信電力制御装置。
（付記５）前記ＴＰＣ処理部は、前記所望の送信電力値と前記実際の送信電力値又は前記送信電力補正値との差の制御誤差が閾値以下に小さくなった時に、前記振幅制限部の制御状態を維持して該制御を中止する構成を有することを特徴とする付記１乃至４の何れに記載の送信電力制御装置。
【００５９】
（付記６）前記リニアライザに於ける誤差信号が予め設定した閾値より減少した時に歪補償制御が収束したと判定して前記送信電力算出部の動作を開始させる為の収束判定部を備えたことを特徴とする付記１乃至５の何れかに記載の送信電力制御装置。
（付記７）前記収束判定部は、検出した送信電力のフーリエ変換により求めたスペクトラムを基に、送信帯域内の実際の送信電力値と、隣接帯域内の漏洩電力値との比の隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ）を求めて、該隣接チャネル漏洩電力比が閾値以下となった時に、前記送信電力算出部を含む送信電力制御を開始させる構成を備えたことを特徴とする付記６記載の送信電力制御装置。
（付記８）所望の送信電力値と実際の送信電力値の差を測定して前記ＴＰＣ処理部に対する補正係数の初期値と、経年変化による特性変化に対応した補正係数とを格納したメモリを設けたことを特徴とする付記１乃至７の何れかに記載の送信電力制御装置。
【００６０】
（付記９）送信信号を振幅制限部を介してリニアライザに入力し、電力増幅器の歪補償を行って増幅し、該電力増幅器からの送信信号の一部をフィードバックして前記振幅制限部を制御する送信電力制御方法に於いて、前記送信信号の一部をフィードバックしてフーリエ変換し、該フーリエ変換により求めたスペクトラムを基に送信帯域内の送信電力を算出して実際の送信電力値とし、該実際の送信電力値と所望の送信電力値とを差分を制御誤差として、前記振幅制限部を制御するＴＰＣ制御信号を形成する過程を含むことを特徴とする送信電力制御方法。
（付記１０）複数キャリアの送信信号をそれぞれ振幅制限部により振幅制限制御して加算又はマルチプレクスした送信信号をリニアライザに入力し、該リニアライザにより電力増幅器の歪補償を行って該電力増幅器により増幅し、該電力増幅器からの送信信号の一部をフィードバックして前記振幅制限部を制御する送信電力制御方法に於いて、前記送信信号の一部をフィードバックしてフーリエ変換し、該フーリエ変換により求めたスペクトラムを基に前記複数キャリア対応の送信電力を算出して前記複数キャリア対応の実際の送信電力値とし、該実際の送信電力値と、前記複数キャリア対応の所望の送信電力値とのそれぞれ差分を制御誤差として、前記複数キャリア対応の振幅制限部を制御するＴＰＣ制御信号を形成する過程を含むこを特徴とする送信電力制御方法。
【００６１】
（付記１１）ＴＰＣ制御に於ける前記制御誤差が閾値以下に減少した時に、送信電力制御が収束したと判定して、該送信電力制御の状態を維持する過程を含むことを特徴とする付記８又は９記載の送信電力制御方法。
（付記１２）前記リニアライザに於ける誤差信号が閾値以下に減少した時に、歪補償制御が収束したと判定して、前記実際の送信電力値と前記所望の送信電力値との差分を制御誤差として振幅制限部の制御を開始する過程を含むことを特徴とする付記８又は９記載の送信電力制御方法。
（付記１３）前記リニアライザに於ける歪補償制御を、送信帯域内の実際の送信電力値と隣接帯域内の漏洩電力値との比の隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ）を基に歪補償制御の収束を判定し、該歪補償制御の収束により前記振幅制限部を制御して送信電力を制御する過程を含むことを特徴とする付記８又は９記載の送信電力制御方法。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、リニアライザにより電力増幅器４による歪を補償し、振幅制限部１により送信電力を制御する構成及び方法に於いて、電力増幅器４からの送信信号の一部を方向性結合器５等を介してフィードバックして、高速フーリエ変換部１２によりスペクトラムを求めて、送信帯域内の送信電力を算出することにより、実際の送信電力値Ｐｉ’を求めることができる。従って、この実際の送信電力値Ｐｉ’と、上位レイヤー等から指示された送信電力値Ｐｉとの差分の制御誤差を零とするように、振幅制限部１を制御することによって、送信電力を高精度に制御することができる利点がある。又高速フーリエ変換部１２によりスペクトラムを求めることにより、複数キャリアを用いる場合に、キャリアのキャリア毎の実際の送信電力値を算出することができるから、高精度の送信電力制御が可能となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態のフローチャートである。
【図３】送信電力算出の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の説明図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態のフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施の形態の要部説明図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態のフローチャートである。
【図８】本発明の第４の実施の形態のフローチャートである。
【図９】本発明の第５の実施の形態の説明図である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態の説明図である。
【図１１】４キャリアのスペクトラムと送信電力との説明図である。
【図１２】本発明の第７の実施の形態の説明図である。
【図１３】本発明の第８の実施の形態の説明図である。
【図１４】本発明の第８の実施の形態のフローチャートである。
【図１５】本発明の第９の実施の形態の説明図である。
【図１６】ＡＣＬＲの説明図である。
【図１７】本発明の第１０の実施の形態の説明図である。
【図１８】本発明の第１１の実施の形態の説明図である。
【図１９】従来の送信電力制御構成の説明図である。
【図２０】電力増幅器の特性説明図である。
【図２１】隣接チャネル漏洩電力と歪補償との説明図である。
【図２２】リニアライザの基本構成説明図である。
【図２３】リニアライザの説明図である。
【図２４】リニアライザの説明図である。
【符号の説明】
１  振幅制限部
２  乗算器
３  ＤＡ変換器（ＤＡＣ）
４  電力増幅器
５  方向性結合器
６  ＡＤ変換器（ＡＤＣ）
７  ＴＰＣ処理部
８  電力算出部
９  歪補償テーブル
１０  歪補償信号生成部
１１  減算器
１２  高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）
１３  送信電力算出部
【図１】
0003952359.tif 000002
【図２】
0003952359.tif 000003
【図３】
0003952359.tif 000004
【図４】
0003952359.tif 000005
【図５】
0003952359.tif 000006
【図６】
0003952359.tif 000007
【図７】
0003952359.tif 000008
【図８】
0003952359.tif 000009
【図９】
0003952359.tif 000010
【図１０】
0003952359.tif 000011
【図１１】
0003952359.tif 000012
【図１２】
0003952359.tif 000013
【図１３】
0003952359.tif 000014
【図１４】
0003952359.tif 000015
【図１５】
0003952359.tif 000016
【図１６】
0003952359.tif 000017
【図１７】
0003952359.tif 000018
【図１８】
0003952359.tif 000019
【図１９】
0003952359.tif 000020
【図２０】
0003952359.tif 000021
【図２１】
0003952359.tif 000022
【図２２】
0003952359.tif 000023
【図２３】
0003952359.tif 000024
【図２４】
0003952359.tif 000025