JP4984589B2

JP4984589B2 - 無線送信装置及び無線送信電力制御方法

Info

Publication number: JP4984589B2
Application number: JP2006084609A
Authority: JP
Inventors: 聡与儀; 延秀丸尾; 則和中村; 芳広齋藤; 幸宏岡田; 高志石川; 裕之稗田; 慎也蜂須
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2026-03-27
Also published as: JP2007259377A

Description

本発明は、無線送信装置及び無線送信電力制御方法に関し、特に、入力される変調信号を増幅して送信信号を出力する可変利得増幅部の利得を補正し、精度良く送信電力制御を行うＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式の無線送信装置及び無線送信電力制御方法に関する。

従来の無線送信装置の構成を図５に示す。無線送信装置では、送信電力制御の精度を上げるため、以下のように構成されている。送信する変調信号を、可変利得増幅部５０１により目標の送信電力となるように制御し、パワー増幅部５０２を通して送信信号として出力し、該送信出力の一部をカプラ５０３により取り出して、送信電力測定部５０４に入力する。

送信電力測定部５０４には、タイマ５０５から出力される測定タイミング信号が入力され、送信電力測定部５０４は、測定タイミング信号が入力されるタイミングで送信出力の電力を測定し、該測定結果を利得制御部５０６へ出力する。利得制御部５０６は、送信電力測定部５０４で測定された測定結果と目標の送信電力との誤差を算出し、該誤差を複数の送信スロットに亘って平均化した値を基に、可変利得増幅部５０１の利得を補正する。

上記タイマ５０５は、送信スロットに同期した固定周期の測定タイミング信号を生成して送信電力測定部５０４に供給する。従来の無線送信装置においては、図６の（ａ）に示すように、送信出力の送信電力は、予め送信スロット毎に定まっており、各送信スロットにおける送信電力を測定するためには、同図（ｂ）に示すように、送信電力の変化点を避け、送信電力が安定した時間位置で測定されるよう、タイマ５０５により、送信スロットに同期し、送信スロットの先頭から固定時間τだけ遅延させた周期的な測定タイミング信号ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４，・・・を生成していた。

本発明に関連する先行技術文献として、送信バースト信号の立ち上り時間、ローパスフィルタの遅延時間等から送信電力が安定するタイミング信号を生成し、そのタイミング信号で送信出力をサンプルホールドし、該送信出力と基準値と比較することにより、送信電力を制御する送信電力制御回路に関して下記の特許文献１に記載されている。

また、ＩＦ信号帯で送信バーストタイミングを検出し、その情報に基づいて送信電力の測定タイミングを生成し、該測定タイミングの送信電力と基準値とを比較することにより、送信電力制御する自動レベル制御装置について下記の特許文献２に記載されている。
特開平１１−１１２２５７号公報特開平６−３２６６８３号公報

前述したように、従来の無線送信装置では、送信電力が目標値に変化するタイミングは、予め定められた送信スロット単位で決まっていたので、送信電力の変化点を避けて送信電力の測定を行うには、送信スロットの先頭から固定時間遅延させた周期的な測定タイミング信号の出力時に測定することにより、送信電力が一定となっている安定した時間位置で送信電力を測定することができた。

しかし、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）方式の無線送信装置においては、図２の（ａ）及び（ｂ）に示すように、送信電力が変化するタイミングがそれぞれ異なる複数の送信チャネル＃１，＃２が存在し、同図（ｃ）に示すようにそれら複数のチャネルの送信信号を合成した送信信号が送信出力として送信される。

送信チャネル＃１の送信スロットと送信チャネル＃２の送信スロットとの間のタイミングのズレ（オフセット）は、オフセットＴ１及びオフセットＴ２として示すように一定でないため、従来の無線送信装置のように、図６の周期的な測定タイミング信号ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４により送信電力の測定を行うと、送信出力の電力変化点で測定してしまうことがあり、この測定結果を用いると、送信電力制御の精度が悪化してしまうこととなる。

本発明は、ＨＳＤＰＡのように、送信信号の無線フレーム（送信スロット）のタイミングが互いに異なる複数チャネルのバースト送信を行う無線送信装置において、チャネル間の無線フレーム（送信スロット）タイミングのオフセットにより、１つの無線フレーム（送信スロット）内で送信電力に変化点を生じる場合でも、送信電力の測定を精度良く行うことを目的とする。

上記課題を解決する本発明の無線送信装置は、（１）入力される変調信号を増幅する可変利得増幅部と、該可変利得増幅部から出力される送信信号の送信電力を測定する送信電力測定部と、該送信電力測定部に対して所定送信チャネルの送信スロットの先頭から固定時間遅延させた固定周期の測定タイミングを指示するタイマと、送信制御部から指示された目標電力と送信電力測定部で測定した送信電力との誤差を基に、前記可変利得増幅部の利得を補正する利得制御部とを備え、前記利得制御部は、各送信チャネルの送信スロット単位の送信電力の変化のタイミングを示すスロットタイミング情報に基づいて各送信チャネルの送信電力の変化点を検出する手段と、前記タイマにより指示された固定周期の測定タイミングにより示される所定の時間区間において前記送信電力の変化点を検出した場合に、該時間区間において前記送信電力測定部により測定された送信電力の測定結果を破棄し、且つ前記タイマにより指示された固定周期の測定タイミングにより示される所定の時間区間において前記送信電力の変化点を検出しなかった場合に、該時間区間において前記送信電力測定部により測定された送信電力の測定結果を基に、前記誤差を算定する手段とを備えている。

また、（２）該送信電力測定部に対して固定周期の測定タイミングを指示するタイマをさらに備え、前記測定タイミング生成部は、前記タイマにより指示された固定周期の測定タイミングにより示される時間区間において送信電力の変化点が含まれる場合、当該変化点により分割される前記時間区間における分割区間のうち他より長い区間を示す分割区間を選択する手段と、当該選択された分割区間を含む所定の時間区間を示す測定タイミングを前記送信電力測定部に指示する手段とを備えたものである。

また、（３）前記（１）の測定タイミング生成部として、固定周期の測定タイミングを指示するタイマを用いた無線送信装置において、利得制御部は、各送信チャネルの送信スロット単位の送信電力の変化のタイミングを示すスロットタイミング情報に基づいて各送信チャネルの送信電力の変化点を検出する手段と、前記タイマにより指示された固定周期の測定タイミングにより示される所定の時間区間において前記送信電力の変化点を検出した場合に、該時間区間において測定された送信電力の測定結果を破棄し、一方、前記タイマにより指示された固定周期の測定タイミングにより示される所定の時間区間において前記送信電力の変化点を検出しなかった場合に該時間区間において測定された送信電力の測定結果を基に、前記誤差を算定する手段とを備えたものである。

また、上記課題を解決する無線送信電力制御方法は、（４）入力される変調信号を可変利得増幅部により増幅し、該可変利得増幅部から出力される送信信号の送信電力を、測定タイミング生成部により指示されるタイミングで送信電力測定部により測定し、送信制御部から指示された目標電力と送信電力測定部で測定した送信電力との誤差を基に、前記可変利得増幅部の利得を利得制御部により補正する無線送信電力制御方法において、前記測定タイミング生成部では、各送信チャネルの送信スロット単位の送信電力の変化のタイミングを示すスロットタイミング情報を前記送信制御部から入力し、該スロットタイミング情報に基づいて所定チャネルの送信スロット単位の区間において他チャネルの送信電力の変化点を含まない連続した一つの時間区間を示す前記測定タイミングを前記送信電力測定部に指示する過程を含むものである。

又上記課題を解決する本発明の無線送信電力制御方法は、入力される変調信号を可変利得増幅部により増幅し、該可変利得増幅部から出力される送信信号の送信電力を、タイマから出力される固定周期の測定タイミングで送信電力測定部により測定し、送信制御部から指示された目標電力と送信電力測定部で測定した送信電力との誤差を基に、前記可変利得増幅部の利得を、利得制御部により補正する無線送信電力制御方法において、前記利得制御部により、各送信チャネルの送信スロット単位の送信電力の変化タイミングを示すスロットタイミング情報に基づいて各送信チャネルの送信電力の変化点を検出する過程と、前記タイマにより指示された固定周期の測定タイミングにより示される所定の時間区間において前記送信電力の変化点を検出した場合に、該時間区間において前記送信電力測定部により測定された送信電力の測定結果を破棄し、且つ前記タイマにより指示された固定周期の測定タイミングにより示される所定の時間区間において前記送信電力の変化点を検出しなかった場合に、該時間区間において前記送信電力測定部により測定された送信電力の測定結果を基に、前記誤差を算定する過程とを含むものである。

本発明によれば、無線フレーム（送信スロット）のタイミングが異なる複数チャネルの送信タイミング情報を基に、送信電力が安定している区間に適応的に測定タイミングを変化させ、該送信電力変化点以外の送信電力が一定の区間で送信電力の測定を行うよう、測定タイミング信号を生成することにより、精度良く送信電力を測定することができ、送信電力制御の精度を向上させることができる。

また、送信電力の測定値及び目標値又はその差分の情報を含む利得情報により、可変利得増幅部の出力の過渡応答区間を算出し、該過渡応答区間を含まない送信電力の安定区間で送信電力の測定を行うよう、測定タイミング信号を生成することにより、精度良く送信電力を測定することができ、送信電力制御の精度を向上させることができる。

また、送信電力測定を送信スロットタイミングに同期して周期的に行い、該送信スロットタイミング情報により送信電力変化点を算出し、送信電力変化点を含む区間で測定した送信電力測定値を破棄し、送信電力変化点を含まない電力の安定した区間で測定した送信電力値を用いることにより、精度の良い送信電力値が得られ、送信電力制御の精度を向上させることができる。

図１は本発明によるＣＤＭＡ通信装置の構成を示す。同図に示すように、本発明では、送信制御部１０１から測定タイミング生成部１０２に対し、スロットタイミング情報を入力する。スロットタイミング情報は、各送信チャネルの送信電力が目標値に設定制御される送信スロット単位のタイミング、即ち送信電力変化のタイミング情報である。

また、可変利得増幅部５０１の出力の過渡応答区間を正確に算出するために、利得制御部５０６から利得情報を測定タイミング生成部１０２に入力する。利得情報には、送信電力測定部５０４から得られた送信電力の測定値及び送信制御部１０１から得られる送信電力の目標値の情報、又はその差分の情報を含む情報とする。

測定タイミング生成部１０２は、スロットタイミング情報及び利得情報から、送信電力変化点と、該送信電力変化に付随する可変利得増幅部５０１の過渡応答区間とを算出し、送信電力が一定となる安定した区間の測定タイミング信号を生成し、該測定タイミング信号を送信電力測定部５０４へ入力する。

ここで、スロットタイミング情報により通知されるスロットタイミング（送信電力変化のタイミング）は一定でなく、測定タイミング生成部１０２は、送信スロット毎に変化するスロットタイミング情報に適応して、送信電力の変化点を含まない区間を算出して該区間内の測定タイミング信号を出力する。

例えば、図２（ｂ）に示す送信チャネル＃２のオフセットＴ１に対しては、送信スロット２０１による送信電力変化点より早いタイミングの測定タイミング信号ｗ１，ｗ２を生成し、オフセットＴ２に対しては、送信スロット２０２による送信電力変化点から遅れたタイミングで測定タイミング信号ｗ３，ｗ４を生成する。

送信電力変化点に対して測定タイミング信号を前方にずらすか後方にずらすかは、変化点の前方の送信電力一定の安定区間と、変化点の後方の送信電力一定の安定区間とで、より安定区間の長い方に測定タイミング信号が生成されるよう適応的に選択する。なお、送信電力一定の安定区間は、可変利得増幅部５０１の出力の過渡応答区間も含めて算定する。

送信電力測定部５０４は、測定タイミング生成部１０２から出力される測定タイミング信号ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４に同期して送信出力の電力測定を行うことにより、図２に示すように、送信電力変化点及び可変利得増幅部５０１の出力の過渡応答区間を避け、送信電力が一定で安定した区間で精度の高い電力測定を行うことができる。

送信電力測定部５０４で測定された送信電力の測定結果は、利得制御部５０６に入力され、利得制御部５０６では、該送信電力の測定結果と目標電力との誤差を算出し、該誤差の複数スロットに亘る平均値を基に、可変利得増幅部５０１の利得を補正する。こうすることにより、送信スロットのタイミングが一定でない無線送信装置における送信電力制御を精度良く行うことができる。

また、上述の第１の実施形態と異なる第２の実施形態として、図３に示す構成とすることができる。第２の実施形態は図３に示すように、送信電力測定部５０４で、従来の図５に示した構成と同様に、タイマ５０５から出力される周期的な測定タイミング信号ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４，・・・に同期して送信出力の電力測定を行い、該送信出力の電力測定値を利得制御部３０２へ入力する。

利得制御部３０２には送信制御部３０１からスロットタイミング情報を入力し、利得制御部３０２は、該スロットタイミング情報により、送信出力の電力変化点を算出し、送信出力の電力測定値のうち、送信電力の変化点を含む区間で測定した測定結果を除外し、送信電力の変化点を含まない区間で測定した測定結果を用いて、目標電力との誤差を算出し、該誤差の複数スロットに亘る平均値を基に、可変利得増幅部５０１の利得を補正する。

図４は上記第２の実施形態による送信出力の電力測定タイミングの具体例を示す。同図において、測定対象の送信チャネル＃１，＃２及びその合成出力となる送信出力は、図２に示したものに対し、送信スロット２０２を出力しない例を示す。送信チャネル＃１の送信スロットの先頭から固定時間τだけ遅延させた周期的な測定タイミング信号ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４で測定した送信電力測定結果のうち、ｖ１，ｖ２の測定タイミング信号での測定結果は、送信電力変化点を含む区間を測定したものであるので除外し、ｖ３，ｖ４の測定タイミング信号での測定結果を用いて誤差を計算して、可変利得増幅部５０１の利得を補正する。

本発明による無線送信装置の構成を示す図である。本発明における送信出力及び電力測定タイミングを示す図である。本発明の第２の実施形態の無線送信装置の構成を示す図である。本発明の第２の実施形態の送信出力及び電力測定タイミングを示す図である。従来の無線送信装置の構成を示す図である。従来の送信出力及び電力測定タイミングを示す図である。

符号の説明

１０１送信制御部
１０２測定タイミング信号生成部
５０１可変利得増幅部
５０２パワー増幅部
５０３カプラ
５０４送信電力測定部
５０６利得制御部

Claims

入力される変調信号を増幅する可変利得増幅部と、
該可変利得増幅部から出力される送信信号の送信電力を測定する送信電力測定部と、
該送信電力測定部に対して所定送信チャネルの送信スロットの先頭から固定時間遅延させた固定周期の測定タイミングを指示するタイマと、
送信制御部から指示された目標電力と送信電力測定部で測定した送信電力との誤差を基に、前記可変利得増幅部の利得を補正する利得制御部とを備え、
前記利得制御部は、
各送信チャネルの送信スロット単位の送信電力の変化のタイミングを示すスロットタイミング情報に基づいて各送信チャネルの送信電力の変化点を検出する手段と、
前記タイマにより指示された固定周期の測定タイミングにより示される所定の時間区間において前記送信電力の変化点を検出した場合に、該時間区間において前記送信電力測定部により測定された送信電力の測定結果を破棄し、且つ前記タイマにより指示された固定周期の測定タイミングにより示される所定の時間区間において前記送信電力の変化点を検出しなかった場合に、該時間区間において前記送信電力測定部により測定された送信電力の測定結果を基に、前記誤差を算定する手段と
を備えたことを特徴とする無線送信装置。
入力される変調信号を可変利得増幅部により増幅し、該可変利得増幅部から出力される送信信号の送信電力を、タイマから出力される固定周期の測定タイミングで送信電力測定部により測定し、送信制御部から指示された目標電力と送信電力測定部で測定した送信電力との誤差を基に、前記可変利得増幅部の利得を、利得制御部により補正する無線送信電力制御方法において、
前記利得制御部により、各送信チャネルの送信スロット単位の送信電力の変化タイミングを示すスロットタイミング情報に基づいて各送信チャネルの送信電力の変化点を検出する過程と、
前記タイマにより指示された固定周期の測定タイミングにより示される所定の時間区間において前記送信電力の変化点を検出した場合に、該時間区間において前記送信電力測定部により測定された送信電力の測定結果を破棄し、且つ前記タイマにより指示された固定周期の測定タイミングにより示される所定の時間区間において前記送信電力の変化点を検出しなかった場合に、該時間区間において前記送信電力測定部により測定された送信電力の測定結果を基に、前記誤差を算定する過程と
を含むことを特徴とする無線送信電力制御方法。