(57)【要約】【課題】振幅変調（特に直交振幅変調）を変調方式として使用する場合においても送信出力の電力値が保障でき、従来の自動電力制御装置よりも正確に送信出力を調整する。【解決手段】振幅変調により変調された信号を送信する送信部４と該送信部４からの送信信号を検波する検波部５を備える無線通信部２と、送信信号の送信電力の制御を行う制御部３とを有する無線通信装置１０において、制御部３は、送信データを作成する送信デ−タ作成部６と、送信デ−タのシンボル点の配置から送信電力を計算しこれを基準電力値とする送信電力計算部７と、送信電力の測定値と基準電力値とを比較する比較部８と、比較部８によって得られた比較結果も基に、基準電力値と等しい値となるように送信電力の値を制御する送信出力制御部９と、を有する。【選択図】図１
2009010560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振幅変調により変調された信号を送信する送信部と該送信部からの送信信号を検波する検波部を備える無線通信部と、前記送信信号の送信電力の制御を行う制御部とを有する無線通信装置において、
前記制御部は、
送信データを作成する送信デ−タ作成部と、
前記送信デ−タのシンボル点の配置から送信電力を計算しこれを基準電力値とする送信電力計算部と、
前記送信電力の測定値と前記基準電力値とを比較する比較部と、
前記比較部によって得られた比較結果を基に、基準電力値と等しい値となるように前記送信電力の値を制御する送信出力制御部と、を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記送信電力計算部は、前記送信デ−タを構成するシンボル列の各シンボル位置と原点との距離の平均に基づく値を計算しこれを基準電力値とすることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記振幅変調は、直交振幅変調であることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
電力測定用の送信データを作成するステップと、
前記送信デ−タのシンボル点の配置から送信電力を計算し、該送信電力を基準電力値とするステップと、
作成した前記送信デ−タを送信部より送信するステップと、
前記送信部からの送信信号を検波部に入力して検波を行い、出力電力の測定を行うステップと、
前記出力電力の測定値を比較部に送り、前記基準電力値と前記測定値との比較を行い、前記基準電力値に近い出力電力の送信がなされているか否かを判定するステップと、を含み、
前記基準電力値と等しい値となるように前記出力電力の値を制御することを特徴とする無線通信装置の電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話やＰＨＳ等の無線通信システムにおける基地局などの無線通信装置及び無線通信装置の電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やＰＨＳ等の無線通信システムにおける無線通信装置である基地局は、自局の送信電力を測定するために無線通信部にて自局の送信電力を検波することにより、自局が今現在どれくらいの出力で送信しているのかを測定し、送信しすぎているようであれば出力を落とし、出力が弱いようであれば出力を上げると云う制御を行うことで基地局の送信出力を保障している。
【０００３】
例えば、特許文献１には、変調方法に直交振幅変調等の線形変調、多元接続方式にＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）をそれぞれ用いる無線通信システムに適用した自動電力制御装置（ＡＰＣ：Automatic Power Control）が開示されている。
【０００４】
特許文献１に開示された自動電力制御装置の機能ブロック図を図７に示す。図７において、自動電力制御装置１０１は、送信装置から出力される変調波を増幅するレベル可変部１０２と、レベル可変部が出力する変調波の電力レベルを検出するレベル検出部１０３と、送信装置に割り当てタイムスロット以外の期間に、次タイムスロット期間に送信すべきディジタルデータに基づいて得られる変調信号により搬送波を線形変調して得られる変調部分により変動を受ける無変調部分の電力を計算する演算部１０４と、演算部により計算された無変調波の電力レベルと送信スロット内の平均電力との電力差を平均電力に加算して得られる値の電力レベルとレベル検出部で検出された電力レベルとを比較する比較部１０５とから構成されている。
【０００５】
上記特許文献１の自動電力制御装置では、計算された無変調部分の出力レベルに基づき、各タイムスロット期間の先頭部に送信する無変調波の制御レベルが可変設定されるとともに、この無変調波の送信期間での自動電力制御動作で設定された増幅率でレベル可変部が動作されることにより、各タイムスロットにおける平均電力に基づいた電力制御が行われる。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−７１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、従来の自動電力制御装置を適用した基地局では送信デ−タの振幅は一定であることが前提であるため、シンボル点の配置によって振幅が変化する可能性のある振幅変調（特に直交振幅変調）を変調方式として使用する場合には、自局の送信電力を正常に検波できる保障がない。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、振幅変調（特に直交振幅変調）を変調方式として使用する場合においても送信出力の電力値が保障でき、従来の自動電力制御装置よりも正確に送信出力を調整することができる無線通信装置及び無線通信装置の電力制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的達成のために、本発明に係る無線通信装置は、振幅変調により変調された信号を送信する送信部と該送信部からの送信信号を検波する検波部を備える無線通信部と、前記送信信号の送信電力の制御を行う制御部とを有する無線通信装置において、前記制御部は、送信データを作成する送信デ−タ作成部と、前記送信デ−タのシンボル点の配置から送信電力を計算しこれを基準電力値とする送信電力計算部と、前記送信電力の測定値と前記基準電力値とを比較する比較部と、前記比較部によって得られた比較結果を基に、基準電力値と等しい値となるように前記送信電力の値を制御する送信出力制御部と、を有することを特徴とするとする。
上記構成により、送信デ−タのシンボル点の配置から送信電力の予測値としての基準電力値を計算するので、振幅変調のように送信データの違いによって振幅が変化し、送信電力が変化する場合において、送信電力の測定値と基準電力値とを比較することにより、送信出力を正確に調整することができる。
【００１０】
また、本発明に係る無線通信装置は、前記送信電力計算部は、前記送信デ−タを構成するシンボル列の各シンボル位置と原点との距離の平均に基づく値を計算しこれを基準電力値とすることを特徴とする。
上記構成により、送信デ−タを構成するデータ列に応じて送信電力の予測値としての基準電力値を正確に計算することができる。
【００１１】
また、本発明に係る無線通信装置は、前記振幅変調は直交振幅変調であることを特徴とする。
上記構成により、直交振幅変調を変調方式として使用する場合において、正確に送信出力を調整することができる。
【００１２】
また、本発明に係る無線通信装置の電力制御方法は、電力測定用の送信データを作成するステップと、前記送信デ−タのシンボル点の配置から送信電力を計算し、該送信電力を基準電力値とするステップと、作成した前記送信デ−タを送信部より送信するステップと、前記送信部からの送信信号を検波部に入力して検波を行い、出力電力の測定を行うステップと、前記出力電力の測定値を比較部に送り、前記基準電力値と前記測定値との比較を行い、前記基準電力値に近い出力電力の送信がなされているか否かを判定するステップと、を含み、前記基準電力値と等しい値となるように前記出力電力の値を制御することを特徴とする。
上記方法により、送信デ−タのシンボル点の配置から送信電力の予測値としての基準電力値を計算するので、振幅変調のように送信データの違いによって振幅が変化し、送信電力が変化する場合において、送信電力の測定値と基準電力値とを比較することにより、送信出力を正確に調整することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、例えば携帯電話やＰＨＳ等の無線通信システムにおける基地局などの無線通信装置において、振幅変調（特に直交振幅変調）を変調方式として使用する場合においても送信出力の電力値が保障でき、従来の自動電力制御装置よりも正確に送信出力を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態に係る無線通信装置１０における主要部は、アンテナ１、無線通信部２、制御部３によって構成され、無線通信部２は送信部４、検波部５を有し、制御部３は送信デ−タ作成部６、送信電力計算部７、比較部８、送信出力制御部９を有している。
【００１６】
本実施の形態に係る無線通信装置１０において、制御部３の送信デ−タ作成部２では送信するビット列によりシンボルの配置を行い、送信部４へとデ−タを送る。送信電力計算部７では、シンボル配置情報を利用して送信電力の計算を行う。
【００１７】
また、無線通信部２の検波部５により送信部４から出力される信号を検波し出力の測定を行う。その出力の結果を送信出力制御部９にて出力の判定を行い送信出力の制御を行う。
【００１８】
本実施の形態に係る無線通信装置１０は例えば基地局であり、振幅変調の一例である直交振幅変調を変調方式として使用する。ここでは、直交振幅変調の一例として１６ＱＡＭ（quadrature amplitude modulation）のシンボル配置を図２に示す。なお、比較のためπ／４シフトＱＰＳＫ（quadrature phase shift keying）のシンボル配置を図３に示す。
【００１９】
図３において、シンボルを見てわかるようにπ／４シフトＱＰＳＫはシンボルが円周上に配置されている。よって、各シンボルの位置は、原点から等距離となる。この円の半径をＲとすると、ＱＰＳＫによる送信データの平均の電力値は、Ｒ２で表される。すなわち、シンボルの配置によらず半径Ｒのみで電力値がきまるので、送信デ−タの信号値が変わっても、送信データの平均の電力値は一定である。
【００２０】
しかしながら、図２に示す直交振幅変調の１６ＱＡＭでは、シンボル配置がＩＱ軸と直交するように配置されているためシンボル位置によって原点からの距離が異なる。すなわち、送信されるデ−タに応じて送信バ−ストの振幅が広がりを持つことになる。
【００２１】
そのため現状の検波部を使用し、送信電力を測定した場合はシンボルの配置によって正しく送信電力を測定できない可能性がある。
【００２２】
そこで、本実施の形態では送信電力を測定する際の送信デ−タのシンボル配置から、そのシンボル配置における送信電力を計算する。これにより、送信デ−タがランダムなシンボル配置のデ−タであっても、本来あるべき送信電力が分かるため、自局の送信電力を正しく測定することができる。
【００２３】
次に、計算方法の一例を式１に示す。
送信電力の計算は、送信デ−タを構成するシンボル位置と原点との距離の平均に基づく値として以下のように計算する。送信シンボル列の１シンボル目のＩＱ平面上での位置を（Ｉ１＋ｊＱ１）とすると、２シンボル目は（Ｉ２＋ｊＱ２）、ｎシンボル目は（Ｉｎ＋ｊＱｎ）と表される。
この場合、シンボル列全体の平均の電力は、以下の式（１）で表される。
｛（Ｉ１２＋ｊＱ１２）＋（Ｉ２２＋ｊＱ２２）＋…＋（Ｉｎ２＋ｊＱｎ２）｝／ｎ・・・式（１）
基地局などの無線通信装置では、カバーするエリアの相違などにより送信出力は装置によって異なっているため、前述のＱＰＳＫによる平均の電力値Ｒ２と上記の式（１）による計算値との比を求めて、この比により送信電力を求めることができる。
例えば、ある無線通信装置におけるＱＰＳＫによる平均の電力値が１Ｗの場合、Ｒ２と式（１）による比が１．２であれば、送信電力は１．２Ｗとなる。
【００２４】
次に、送信データを構成する送信シンボル列の例を、図４、図５に示す。図４は、比較的原点に近い位置のシンボルを含む送信シンボル列（図中、矢印の順のシンボル列）の一部を示す例であり、このようなシンボル配置となっていた場合には、送信電力は比較的低めに検出される。
【００２５】
また、図５は、比較的原点に遠い位置のシンボルを含む送信シンボル列の一部を示す例であり、このようなシンボル配置となっていた場合には、送信電力は比較的高めに検出される。このようにして、送信デ−タに応じた電力を予め計算しておくことにより、検波部５にて測定した電力と、本来あるべき送信電力との差を正しく比較することができる。
【００２６】
次に、本実施の形態の係る無線通信装置１０の電力制御方法を図６に示すフローチャートに従って説明する。
【００２７】
無線通信装置１０において、送信出力制御が開始後、電力測定用の送信データを作成する（ステップＳ１）。そして、その送信デ−タのシンボル点の配置から送信電力を計算し、これを基準電力値とする（ステップＳ２）。
上記送信デ−タは、１バースト（１２０シンボル）単位で送信する。この送信デ−タ（１バースト）の送信時間は、５．２μｓ×１２０シンボル＝６２５μｓとなる。
【００２８】
次に、作成した電力測定用の上記送信デ−タを、無線通信部２の送信部４より電波として出力し、アンテナ１から外部にこの電波を送信する（ステップＳ３）。そのとき、送信部４からの電波出力を無線通信部２の検波部５にも入力し検波を行い、この出力電力の測定を行う（ステップＳ４）。出力電力の測定値は、比較部８に送られる。比較部８は、予めステップＳ２で計算された送信電力（基準電力値）と出力電力の測定値との比較を行い、基準電力値に近い出力電力の送信がなされているか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００２９】
上記ステップＳ５による判定の結果は送信出力制御部９に送られる。
計算された送信電力（基準電力値）よりも実際の出力電力の値が小さければ、送信出力制御部９は出力電力が大きくなるように制御し（ステップＳ６）、ステップＳ１の処理から一連の処理を繰り返す。
一方、計算された送信電力（基準電力値）よりも実際の出力電力の値が大きければ、送信出力制御部９は出力電力が小さくなるように制御し（ステップＳ７）、ステップＳ１の処理から一連の処理を繰り返す。
【００３０】
なお、上記ステップＳ６，Ｓ７における出力電力の大小の制御は、可変電源（図示せず）の出力電圧を制御するなどの通常のＡＰＣ装置（Automatic Power Control：自動電力制御装置）と同様である。
【００３１】
このようにして、このステップＳ５による判定の結果が、基準電力値と等しい値になった場合は送信電力制御を終了する。なお実際には、所定の許容値以内に収まったことで基準電力値と等しい値となったと判定すればよい。
【００３２】
すなわち、これらの一連の動作を計算した基準電力値と出力電力の値が等しい値（所定の許容値以内）となるまで続けることにより、出力電力を送信パターンに応じた適正値で保証することができる。
【００３３】
なお、上記実施の形態では、直交振幅変調の一例として１６ＱＡＭによる例を挙げたが、１シンボルあたりの状態数が異なる６４ＱＡＭ，２５６ＱＡＭなどであってもよい。
【００３４】
以上のように、本実施の形態に係る無線通信装置１０は、振幅変調により変調された信号を送信する送信部４と該送信部４からの送信信号を検波する検波部５を備える無線通信部２と、送信信号の送信電力の制御を行う制御部３とを有し、制御部３は、送信データを作成する送信デ−タ作成部６と、送信デ−タのシンボル点の配置から送信電力を計算しこれを基準電力値とする送信電力計算部７と、送信電力の測定値と基準電力値とを比較する比較部８と、比較部８によって得られた比較結果も基に、基準電力値と等しい値となるように送信電力の値を制御する送信出力制御部９と、を有するので、例えば携帯電話やＰＨＳ等の無線通信システムにおける基地局などの無線通信装置において、振幅変調（特に直交振幅変調）を変調方式として使用する場合においても送信出力の電力値が保障でき、従来の自動電力制御装置よりも正確に送信出力を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【図２】１６ＱＡＭのシンボル配置を示す図である。
【図３】π／４シフトＱＰＳＫのシンボル配置を示す図である。
【図４】比較的原点に近い位置のシンボルを含む送信シンボル列のシンボル配置を示す図である。
【図５】比較的原点に遠い位置のシンボルを含む送信シンボル列のシンボル配置を示す図である。
【図６】本実施の形態の係る無線通信装置の電力制御方法を示すフローチャートである。
【図７】特許文献１に開示された自動電力制御装置の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  アンテナ
２  無線通信部
３  制御部
４  送信部
５  検出部
６  送信デ−タ作成部
７  送信電力計算部
８  比較部
９  送信出力制御部
１０  無線通信装置
【図１】
2009010560.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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