JP2001077791A - Ｃｄｍａの電力制御装置及びその電力制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＣＤＭＡ方式の変調器の複数チャネル（ユー
ザ）を多重する場合に、各チャネルの振幅情報がどのよ
うに設定されても、多重時の変調波の平均電力が増幅器
の能力と比べて過電力となることを防ぐ。 【解決手段】複数チャネルの送信に関するそれぞれの振
幅値を合計した合計値を計算して合計値が過剰であるこ
とを検出器２２により検出し、その検出に基づいて制御
部２１−ｓにより複数の振幅値を個別に変更して変更振
幅値を新たに設定する。この変更は、全体の電力合計値
が減少する変化である。このような個別の変更により、
平均電力が過剰になることが簡単に防止される。この変
更は、振幅値の減少であることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤＭＡの電力制
御装置及びその電力制御方法に関し、特に、移動通信に
用いられるＣＤＭＡ方式の変調器の複数チャネル（ユー
ザ）を多重する場合のＣＤＭＡの電力制御装置及びその
電力制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】移動通信に用いられるＣＤＭＡ方式で
は、複数チャネル（ユーザ）のデータを多重する必要が
あるため、変調波の瞬時電力の変動が大きい。また、各
チャネル（ユーザ）の電力値はクローズドループ制御と
呼ばれる制御によって、特許第２７５２９６３号に示さ
れるように、各チャネル毎に独立に設定される。しか
も、各チャネルの電力、及び、チャネル数が常に変動し
ている。そのため、条件によっては全チャネルの総電力
が、増幅器の能力を超えた値に設定される場合がある。
この場合、その状態で使用し続けると、増幅器が歪んで
ＲＦ信号の特性が劣化したり、最悪の場合には増幅器が
破壊、または保護が働いて送信停止になってしまう。そ
のため、変調波の過電力の検出を行い、電力制限を行う
必要がある。

【０００３】図１１は公知の制限回路を示している。そ
の制限回路は、第１振幅制限回路３０２と第２振幅制限
回路３１２とにより構成されている。第１，２振幅制限
回路３０２，３１２より瞬時電力の制限はできるが、平
均電力の制限ができない。そのため、全チャネルの総電
力が、増幅器の能力を超えた値に設定された場合、増幅
器に過剰な電力が入力されて、増幅器が歪んでＲＦ信号
の特性が劣化したり、最悪の場合には増幅器が破壊、又
は、保護が働いて送信停止になってしまう。この場合、
通信システムの停止となる。

【０００４】ＣＤＭＡ方式の変調器の複数チャネル（ユ
ーザ）を多重する場合に、各チャネルの振幅情報がどの
ように設定されても、多重時の変調波の平均電力が増幅
器の能力と比べて過電力となることを防ぐことが望まれ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ＣＤ
ＭＡ方式の変調器の複数チャネル（ユーザ）を多重する
場合に、各チャネルの振幅情報がどのように設定されて
も、多重時の変調波の平均電力が増幅器の能力と比べて
過電力となることを防ぐことができるＣＤＭＡの電力制
御装置及びその電力制御方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中に現れ
る技術的事項には、括弧（）つきで、番号、記号等が添
記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複
数・形態又は複数の実施例のうちの少なくとも１つの実
施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特
に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現さ
れている技術的事項に付せられている参照番号、参照記
号等に一致している。このような参照番号、参照記号
は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の
技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このよ
うな対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の
形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されるこ
とを意味しない。

【０００７】本発明によるＣＤＭＡの電力制御装置は、
複数チャネルの送信に関するそれぞれの振幅値を合計し
た合計値を計算して合計値が過剰であることを検出する
検出器（２２）と、その検出に基づいて複数の振幅値を
個別に変更して変更振幅値を新たに設定するための制御
器（２１−ｓ）とからなる。この変更は、当然に全体の
電力合計値が減少する変化である。このような個別の変
更により、平均電力が過剰になることが簡単に防止され
る。この変更は、振幅値の減少であることが好ましい。

【０００８】本発明によるＣＤＭＡの電力制御方法は、
複数チャネルの送信に関するそれぞれの電力値を合計す
ること、その合計による合計値が過剰であることを検出
すること、その検出に基づいて複数の電力値を個別に減
少させることとからなる。大きい値の電力値から順に減
少させることが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】図に一致対応して、本発明による
ＣＤＭＡの電力制御装置の実施の形態は、複数ユーザの
データをそれぞれ拡散した後、多重して直交変調を行い
周波数変換及び増幅してＲＦ信号を出力するＣＤＭＡ方
式の送信機が設けられている。複数ユーザのＣＨデータ
ＣＨ−１，ＣＨ−２・・ＣＨ−ｎは、図１に示されるよ
うに、それぞれＩデータＩ−１，Ｉ−２，・・・，Ｉ−
ｎ、ＱデータＱ−１，Ｑ−２，・・・Ｑ−ｎ、及び、振
幅情報１−１，１−２・・・，１−ｎから構成されてい
る。振幅情報１−１は、各タイミング信号Ｔ−１，Ｔ−
２，・・・，Ｔ−ｎによって決められたタイミングで更
新される。ＩデータＩ−１，Ｉ−ｎ、ＱデータＱ−１，
Ｑ−ｎは、第１乗算器２−１，２−２・・，２−ｎ、及
び、第２乗算器３−１，３−２・・，３−ｎによってそ
れぞれの振幅情報１−１，１−２・・・，１−ｎが与え
られる。以下、代表チャネルＣＨには、対応番号ｓ（ｓ
＝１，２，・・・，ｎ）が用いられる。

【００１０】第１乗算器２−ｓ及び第２乗算器３−ｓの
出力信号は、更に、第３乗算器４−ｓ及び第４乗算器５
−ｓで各拡散コードによって拡散される。拡散された各
ＩデータＩ−ｓ、ＱデータＱ−ｓはそれぞれに第１加算
器６、第２加算器７、・・・で加算されて、ＣＨデータ
ＣＨ−１，ＣＨ−２，・・・ＣＨ−ｎ、ＱデータＱ−
１，Ｑ−２，・・・Ｑ−ｎがそれぞれに多重された多重
ＩデータＩ、多重ＱデータＱが得られる。

【００１１】多重されたＩデータＩ、ＱデータＱは、そ
れぞれに第１振幅制限回路８、第２振幅制限回路９で、
瞬時振幅の制限が行われた後、第１ロールオフフィルタ
１１、第２ロールオフフィルタ１２で帯域制限され、第
１Ｄ／Ａ変換器１３、第２Ｄ／Ａ変換器１４でアナログ
信号に変換され、直交変調器１５で直交変調され、ＣＤ
ＭＡ方式の変調波が得られる。このようにＣＤＭＡ方式
の変調波は、周波数変換器１６によりＲＦ周波数に変換
され、増幅器１７により規定の電力まで増幅されてＲＦ
信号１８として送信される。

【００１２】振幅情報１−ｓと、タイミング信号Ｔ−ｓ
は、制御部２１−１，２１−２，・・・，２１−ｎに入
力する。単一の検出部２２が設けられている。検出部２
２は、各制御部２１−ｓに接続している。振幅情報１−
ｓは、検出部２２に入力される。検出部２２は、複数ユ
ーザのＣＨデータＣＨ−ｓの振幅情報１−ｓを電力加算
することによって、ＣＤＭＡ方式の変調波の全電力を求
め、全電力が増幅器１７の能力を超えた値になるかどう
かを判定して、増幅器１７の能力を超えた値になる場合
は、制御部２１−ｓへ検出信号２３−１，２３−２，・
・・，２３−ｎを送信する。制御部２１−ｓは、検出信
号２３−ｓを受信すると、各タイミング信号Ｔ−ｓと同
期をとって各振幅情報１−ｓを制御する。

【００１３】図２は、ユーザー数が４である場合のタイ
ミングを示している。簡単のためＩデータＩ−ｓについ
てのみ示しているが、ＱデータＱ−ｓも同様である。移
動体通信に用いられるＣＤＭＡ方式では、振幅情報は干
渉電力が一定になるようにある周期で値が更新される。
また、全チャネルの振幅情報１−１〜１−４は、それぞ
れに異なったタイミングＴ−１〜Ｔ−４で設定されてい
る。これらの周期とタイミングは、各タイミング信号に
よって与えられる。

【００１４】図２に示される信号が、乗算器２−ｓに入
力され、図３に示されるような振幅情報をもったＩデー
タが出力される。このような振幅情報をもったＩデータ
は、乗算器３ーｓに入力されて、各拡散コードによって
拡散される。図４は、拡散コードを示している。図５
は、拡散されたＩデータを示している。

【００１５】拡散された各Ｉデータは、加算器６によっ
て加算（多重）される。図６は、多重されたＩデータを
示している。図６に示されるように、多重されたＩデー
タは振幅変動の大きなデータとなる。特に瞬間的に振幅
が大きくなる場合は、直交変調器１５、周波数変換器１
６の後に接続される増幅器１７の歪み特性の影響によ
り、ＲＦ出力信号を劣化させる原因となる。

【００１６】図６では、４ユーザを多重した場合を示し
たが、多重数が多くなるに従って、多重されたＩデータ
の振幅変動が大きくなり、ＲＦ信号の劣化が無視できな
くなる。そのため、多重されたＩデータは振幅制限回路
８で振幅制限を行う必要がある。図７は、振幅制限回路
８の出力のデータを示す。振幅制限のしきい値は増幅器
１７の歪み特性の劣化が生じないような値として任意に
選ぶことができる。

【００１７】振幅制限されたＩデータは、ロールオフフ
ィルタ１１によって帯域制限され、Ｄ／Ａ変換器１３に
よりアナログ信号に変換される。同様にして、Ｑデータ
もアナログ信号に変換される。アナログ信号に変換され
たＩデータ、Ｑデータは直交変調器１５で変調され、周
波数変換器１６でＲＦ周波数に変換される。最後に増幅
器１７で規定の電力まで増幅されて送信される。

【００１８】ところが、振幅制限回路８，９のしきい値
は平均電力に比べて、非常に大きな値であるため、振幅
制限回路８，９では、平均電力の過剰な増加については
検出ができない。振幅制限回路８，９のしきい値を平均
電力の過剰な増加を検出できる程度の小さな値にする
と、変調信号の通常の振幅変動まで制限してしまい、変
調信号の情報を失うことになってしまうからである。

【００１９】そこで、検出部２２と制御部２１−ｓで、
下記のように平均電力の過剰な増加を検出して、平均電
力の制限を行う。検出部２２の動作を示す図８に示され
るように、検出部２２は、いずれかのＣＨの振幅情報が
更新されると、その値を入力して（ステップＳ１）、各
チャネルＣＨの振幅情報１−１，１−２，・・・，１−
ｎを電力加算し、合計の電力値を求める（ステップＳ
２）。その合計値がその区間の平均電力になる。検出部
２２では、この合計電力値が増幅器１７の能力と比べ
て、過電力かどうかを検出・判定する（ステップＳ
３）。しきい値は増幅器１７の能力に応じて任意に設定
することができる。それが過電力であれば、制御部２１
−ｓに検出信号を送信する（ステップＳ４）。

【００２０】図９は、制御部２１−ｓの動作を示してい
る。制御部２１−ｓの動作も同様である。制御部２１−
ｓでは、ＣＨ−１の振幅情報が更新されるとその値を入
力する。ここで、検出部２２からの検出信号の有無を判
定して、検出信号が有れば更新されたＣＨ−１の振幅情
報を例えば１ｓｔｅｐ減少させてから、乗算器２１−ｓ
へ送出する。

【００２１】図１０は、検出部２２と制御部２１−ｓで
の制御を示している。図中の振幅情報は電力値を示すも
のとし、各チャネルＣＨの振幅情報１−ｓを電力加算し
た結果を求めている。検出部２２と制御部２１−ｓの制
御がない場合は、電力加算した結果は以下の通り推移し
ている：”９，９，８，８，９，１１，１２，１２，１
１，１１”。ここで、増幅器１７の能力から１０以上の
電力値で過電力になると仮定し、しきい値を１０と設定
する。この場合、図１０に示されるＣＨ−２とＣＨ−４
の振幅情報が更新されるタイミングで、過電力が検出さ
れる。そこで、ＣＨ−２とＣＨ−４の制御部は振幅情報
を例えば１ｓｔｅｐ減少させる。その結果、電力加算し
た結果は以下の通り推移することになり、過電力になる
ことはない：”９，９，８，８，９，９，１０，１０，
９，１０”

【００２２】本発明は既述の実施の形態に限定されるも
のではなく、例えば、直交変調器または、直交変調器と
周波数変換器をディジタル回路にて構成した装置にも適
用することができる。また、各ＣＨのデータがない場合
に送信を停止する場合（ＶＯＸ制御）にも適用すること
ができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によるＣＤＭＡの電力制御装置及
びその電力制御方法は、各ＣＨの振幅情報がどのように
設定されても、多重時の平均電力が、増幅器の能力と比
べて過電力となることを防ぐことができる。

【００２４】増幅器に過剰な電力が入力されると、増幅
器が歪んでＲＦ信号の特性が劣化したり、最悪の場合に
は増幅器が破壊、または保護が働いて送信停止になって
しまう。この場合、通信システムの停止となる。本発明
によれば、こうした影響を事前に防ぐことが可能なた
め、システムの品質、信頼性を確保できるという効果も
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明によるＣＤＭＡの電力制御装置
の実施の形態を示す回路ブロック図である。

【図２】図２は、４ユーザーのＣＨデータを示すデータ
図である。

【図３】図３は、データの出力を示すデータ図である。

【図４】図４は、拡散コード例を示す図である。

【図５】図５は、拡散されたデータを示す図である。

【図６】図６は、多重されたデータを示す図である。

【図７】図７は、制限振幅回路の出力データを示す図で
ある。

【図８】図８は、検出部の動作を示す動作フロー図であ
る。

【図９】図９は、制御部の動作を示す動作フロー図であ
る。

【図１０】図１０は、本発明によるＣＤＭＡの電力制御
方法の実施の形態の電力値制御を示すデータのタイミン
グチャートである。

【図１１】図１１は、公知の電力制御装置を示す回路ブ
ロック図である。

【符号の説明】

２１−ｓ…制御器 ２２…検出器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数チャネルの送信に関するそれぞれの振
   幅値を合計した合計値を計算して前記合計値が過剰であ
   ることを検出する検出器と、 前記検出に基づいて複数の前記振幅値を個別に変更して
   変更振幅値を新たに設定するための制御器とからなるＣ
   ＤＭＡの電力制御装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記変更は前記振幅値の減少であるＣＤＭＡの電力制御
   装置。
3. 【請求項３】複数チャネルの送信に関するそれぞれの電
   力値を合計すること、 前記合計による合計値が過剰であることを検出するこ
   と、 前記検出に基づいて複数の前記電力値を個別に減少させ
   ることとからなるＣＤＭＡの電力制御方法。