JP2002044054A - リミッタ回路付きキャリア合成送信回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電力増幅部のダイナミックレンジを有効に活
用して送信し、移動局のビット誤り率を低下できるリミ
ッタ回路付きキャリア合成送信回路を提供する。 【解決手段】 この発明のリミッタ回路付きキャリア合
成送信回路１００は、基地局からのマルチキャリア送信
時に、リミッタ回路４０が全キャリアを多重した信号に
基づいて、その瞬時電力と平均電力との比率を瞬時ピー
クファクタとして算出し、その瞬時ピークファクタを基
準値であるピークファクタ閾値と比較し、その結果に基
づいて、リミット係数演算回路４７がクリッピングの必
要程度に適合したリミット係数を出力し、リミット乗算
器２５，２６がそのリミット係数を用いてクリッピング
を行うことにより、共通電力増幅器３２のダイナミック
レンジを有効に活用し、不要なクリッピングを行うこと
なく、移動局におけるビット誤り率を低下させることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、リミッタ回路付
きキャリア合成送信回路に関し、特に、複数のキャリア
に搬送される信号を合成し、電力増幅部の所定の増幅能
力内で増幅して同時に送信するために、その増幅前に各
キャリアが送信する瞬時電力にそれぞれ必要なクリッピ
ングを与えるためのリミット係数をリミッタ回路が出力
するリミッタ回路付きキャリア合成送信回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＤＳ−ＣＤＭＡ（Direct Sequenc
e Code Division Multiple Access＝直接拡散符号分割
多元接続）の移動通信システムの基地局送信機におい
て、多数のユーザが下り回線を占有する場合、送信電力
のピークが平均電力に対して突発的に増加すると、共通
電力増幅部に与えるインパクトが問題となり、それに対
処するために、ピーク電力を抑制するようにしている。
このような従来例として、特開平１１−３１３０４２号
公報に記載された「無線通信装置」や図５に示されたリ
ミッタ回路付きキャリア合成送信回路がある。この無線
通信装置は、複数のキャリア周波数の送信信号に基づい
てそれぞれのピーク電力を検出するピーク電力検出手段
と、検出されたピーク電力が所定の値を超えたときに、
ピーク電力を電力合成前に補正するピーク電力補正手段
と、それぞれのキャリア周波数の送信信号を合成する合
成手段とを使用することを開示している。図５のリミッ
タ回路付きキャリア合成送信回路２００も同様な思想に
よって構成されている。すなわち、図５のリミッタ回路
付きキャリア合成送信回路２００においては、キャリア
Ｃ１，Ｃ２，〜，Ｃｍのそれぞれに対応して同様な変調
回路Ｇ１，Ｇ２，〜，Ｇｍが配置されている。

【０００３】各変調回路において、チャネルＣＨ＃１，
ＣＨ＃２，〜，ＣＨ＃ｎに対応して送信データ生成回路
１１１〜１１ｎが配置されている。チャネル多重回路１
２１は、送信データ生成回路１１１〜１１ｎが生成した
ＱＰＳＫ変調信号の同相成分（以降、Ｉ成分と記す）を
加算し、チャネル多重回路１２２は、送信データ生成回
路１１１〜１１ｎが生成したＱＰＳＫ変調信号の直交成
分（以降、Ｑ成分と記す）を加算する。チャネル多重回
路１２１，１２２の加算結果は、遅延回路１２３，１２
４およびリミッタ回路１４０に引き渡される。リミッタ
回路１４０において、瞬時電力演算回路１４３は、チャ
ネル多重回路１２１，１２２が多重したＩ／Ｑ振幅成分
をチップレートのサンプリング周波数で電力化し、瞬時
電力を算出する。

【０００４】平均電力演算回路１４４は、瞬時電力演算
回路１４３からの瞬時電力をチップレートに対して十分
に長い区間重み付け平均を算出する。除算回路１４５
は、瞬時電力演算回路１４３および平均電力演算回路１
４４の演算結果に基づいて、瞬時電力／平均電力（瞬時
ピークファクタ）を算出する。電力比較回路１４６は、
除算回路１４５からの瞬時ピークファクタと、上位から
設定されるリミット電力閾値に対応するピークファクタ
閾値とを比較する。リミット係数演算回路１４７は、瞬
時ピークファクタとピークファクタ閾値との比較から、
瞬時電力がリミット電力閾値を超えたか否かを判断し、
瞬時電力をリミット電力閾値に保持するための乗算計数
値であるリミット係数を算出する。

【０００５】他方、遅延回路１２３，１２４は、リミッ
タ回路１４０のリミット係数演算回路１４７がリミット
係数を算出するまで、チャネル多重回路１２１，１２２
の出力である多重Ｉ／Ｑ振幅成分に対する次の処理をバ
ッファリングにより遅延させる。リミット乗算器１２
５，１２６は、多重Ｉ／Ｑ振幅成分の位相情報が変化し
ないように、対多重Ｉ／Ｑ振幅成分にリミット係数をそ
れぞれ乗算し、必要な場合にはピーク電力をクリッピン
グする。ＬＰＦ（Low Pass Filter＝ローパスフィル
タ）１２７，１２８は、リミット乗算器１２５，１２６
の出力を濾波し、所望の占有帯域幅に帯域制限する。直
交変調器１２９は、ＬＰＦ１２７，１２８からのＩ／Ｑ
振幅成分を直交変調する。キャリア合成器１３１は、各
キャリアＣ１，Ｃ２，〜，Ｃｍに関する直交変調器１２
９からの複数の直交変調信号を合成する。共通電力増幅
器１３２は、キャリア合成器１３１が合成した結果を電
力増幅して、アンテナ１３３から各移動局に向けて送信
する。

【０００６】図５のリミッタ回路付きキャリア合成送信
回路２００の動作について、さらに説明する。この場
合、シングルキャリア送信、全チャネル等電力と仮定
し、サンプリング時間ｔにおけるチャネル＃ｎの送信デ
ータをＤｉ（ｎ，ｔ），Ｄｑ（ｎ，ｔ）とすると、チャ
ネル＃１からチャネル＃ｎの多重Ｉ／Ｑ振幅成分Ａｉ
（ｔ），Ａｑ（ｔ）は、下式

【０００７】

【数１】

【０００８】のように示される。図５のリミッタ回路１
４０が無かった場合のコンステレーションを見ると、図
６（ａ）の円で示すリミット電力閾値を超えるＩ／Ｑ振
幅成分がランダムに存在することが分かる。この場合、
サンプリング時間に対する瞬時電力の関係を示している
のが図６（ｂ）である。上述の場合、瞬時電力Ｐｉｎｔ
（ｔ）は、下式

【０００９】

【数２】

【００１０】のように示される。また、平均電力Ｐａｖ
ｇ（ｔ）は、フェージングの影響を緩和するために、瞬
時電力をチップレートに対して十分に長い区間Ｔで平均
化した値であるから、下式

【００１１】

【数３】

【００１２】のように示される。したがって、サンプリ
ング時間ｔにおける瞬時ピークファクタＰＦ（ｔ）が平
均電力Ｐａｖｇ（ｔ）と瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）とから
求められる。瞬時ピークファクタの許容値は、共通電力
増幅器の性能を決定する尺度であり、低いほど高効率化
が可能となる。この場合、瞬時ピークファクタＰＦ
（ｔ）は、下式のように示される。

【００１３】 PF(t)＝10log[Pint(t)/Pavg(t)] [dB] ・・（１・４）

【００１４】リミット電力閾値Ｐｌｉｍｉｔ（ｔ）は、
通常上位レイヤによって制御されるピークファクタ閾値
ＰＦｔｈｒｓｈ［ｄＢ］によって算出される。すなわ
ち、下式のように示される。

【００１５】 Plimit(t)＝Pavg(t)×10^PFthrsh/10 ・・（１・５）

【００１６】リミットレベル係数Ｃｏｅｆ（ｔ）は、瞬
時電力とリミット電力閾値との大小関係によって決定さ
れる。すなわち、下式のように示される。

【００１７】 Coef(t)＝1 Pint(t)≦Plimit(t) Coef(t)＝Plimit(t)/Pint(t) Pint(t)＞Plimit ・・（１・６）

【００１８】そして、最終的にリミットレベル係数との
乗算により、リミット電力閾値を超えた瞬時電力は、リ
ミット電力閾値にクリッピングされる。この場合、リミ
ット処理後の多重Ｉ／Ｑ振幅成分をＡｉ’（ｔ）とＡ
ｑ’（ｔ）とにすると、下式のように示すことができ
る。

【００１９】 Ai'(t)＝Ai(t)×Coef(t) Aq'(t)＝Aq(t)×Coef(t) ・・（１・７）

【００２０】図７（ａ）のリミット回路有りのコンステ
レーションで分かるようにリミット電力閾値を超えた多
重Ｉ／Ｑ振幅成分は、位相回転せずに原点方向に振幅制
限される。また、図７（ｂ）のサンプリング時間に対す
る瞬時電力の関係から分かるように、リミット電力閾値
が小さくなれば、それだけクリッピングされる瞬時電力
の発生頻度が増加することとなる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の基地局
送信機のリミッタ回路付きキャリア合成送信回路におい
ては、各キャリア毎に独立に瞬時ピークファクタを制御
することが可能であったが、複数キャリア合成の無線周
波数信号に関する瞬時ピークファクタの制御はしていな
かった。したがって、キャリア合成による瞬時ピークフ
ァクタの増加分を想定して、リミットレベルを可能な規
定値より予め低く設定する必要があり、後段の電力増幅
器のダイナミックレンジを有効に活用できないという問
題がある。このようにして、クリッピングする振幅レベ
ルが増加すると、送信データに対するビット誤りを増加
させるので、ひいては、移動局受信部のビット誤り率の
特性を劣化させることとなる。

【００２２】この発明は、上記の問題を解決すべくなさ
れてものであって、基地局のマルチキャリア送信時に、
全キャリアを合成した信号に基づいて、その瞬時電力と
平均電力との比率を瞬時ピークファクタとして算出し、
その瞬時ピークファクタを基準値と比較することによ
り、クリッピングの必要程度に適合したリミット係数を
出力し、共通電力増幅部のダイナミックレンジを有効に
活用して高効率化を図ることができ、リミットレベルの
最適化を通じて、隣接チャネル漏洩電力特性の向上およ
び移動局におけるビット誤り率の特性向上を図ることが
できるリミッタ回路付きキャリア合成送信回路を提供す
ることを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ために、この発明は、複数のキャリアに搬送される信号
を合成し、電力増幅部の所定の増幅能力内で増幅して同
時に送信するために、その増幅前に各キャリアが送信す
る瞬時電力にそれぞれ必要なクリッピングを与えるため
のリミット係数をリミッタ回路が出力するリミッタ回路
付きキャリア合成送信回路において、前記リミッタ回路
は、全キャリアを多重した信号に基づいて、その瞬時電
力と平均電力との比率を瞬時ピークファクタとして算出
し、その瞬時ピークファクタを基準値と比較することに
より、クリッピングの必要程度に適合したリミット係数
を出力する。

【００２４】このような構成によれば、リミッタ回路
は、全キャリアを多重した信号に基づいて、その瞬時電
力と平均電力との比率を瞬時ピークファクタとして算出
し、その瞬時ピークファクタを基準値と比較した結果に
よって、クリッピングの必要程度に適合したリミット係
数を出力する。そして、リミッタ回路付きキャリア合成
送信回路は、このリミット係数に基づいて、それぞれの
キャリアにおける瞬時電力に必要なクリッピングを行う
ので、クリッピングを行った後の各キャリアを合成した
後の送信信号は、電力増幅部の所定の増幅能力を最大有
効に利用する状態となっている。

【００２５】そして、この発明の実施の形態では、複数
のキャリアＣ１，Ｃ２，〜，Ｃｍに搬送される信号をキ
ャリア合成器３１で合成して電力増幅器３２の所定の増
幅能力内で同時に送信するために、各キャリアＣ１，Ｃ
２，〜，Ｃｍが送信する瞬時電力にそれぞれ必要なクリ
ッピングを与えるリミット係数をリミッタ回路４０が出
力するリミッタ回路付きキャリア合成送信回路１００に
おいて、前記リミッタ回路４０は、全キャリアＣ１，Ｃ
２，〜，Ｃｍを多重した信号に基づいて、その瞬時電力
と平均電力との比率を瞬時ピークファクタとして算出
し、その瞬時ピークファクタを基準値と比較することに
より、クリッピングの必要程度に適合したリミット係数
を出力する。したがって、リミッタ回路付きキャリア合
成送信回路１００は、このリミット係数に基づいて、共
通電力増幅器３２による電力増幅を行う前に、リミット
乗算器２５，２６によりそれぞれのキャリアＣ１，Ｃ
２，〜，Ｃｍの瞬時電力に対する必要なクリッピングを
行うので、クリッピングを行った後に、キャリア合成器
３１が各キャリアを合成した後の送信信号は、共通電力
増幅部３２の所定の増幅能力を最大有効に利用する状態
となっている。

【００２６】また、この発明は、複数のキャリアのそれ
ぞれに対応して設けられ、各キャリアによって搬送され
る複数のチャネルの同相信号を多重化し、多重化同相信
号として出力する第１のチャネル多重回路と、各キャリ
アに対応して設けられ、前記複数のチャネルの直交信号
を多重化し、多重化直交信号として出力する第２のチャ
ネル多重回路と、第１，第２のチャネル多重回路の出力
である瞬時電力に基づいて、第１，第２のチャネル多重
回路の瞬時電力に対して加えるべき必要なクリッピング
を指示するリミット係数を出力するリミッタ回路と、各
キャリアに対応して設けられ、リミッタ回路からのリミ
ット係数に基づいて、第１，第２の多重回路の瞬時電力
に対してクリッピングを行うリミット処理回路と、各キ
ャリアに対応して設けられ、リミット処理回路がクリッ
ピングを行った多重化同相信号と多重化直交信号とによ
り直交変調を行う直交変調器と、各キャリアに対応して
設けられた直交変調器からの出力を合成するキャリア合
成器と、キャリア合成器の出力を電力増幅してアンテナ
から送信する共通電力増幅器とを有するリミッタ回路付
きキャリア合成送信回路において、前記リミッタ回路
は、各キャリアに対応してそれぞれ設けられた第１のチ
ャネル多重回路の出力を多重化する第１のキャリア多重
回路と、各キャリアに対応してそれぞれ設けられた第２
のチャネル多重回路の出力を多重化する第２のキャリア
多重回路と、第１，第２のキャリア多重回路の瞬時出力
に基づいて、複数のキャリアに対応するそれぞれのリミ
ット処理回路に与えるリミット係数を算出し、算出した
リミット係数をそれぞれのリミット処理回路に与えるリ
ミット係数出力回路とを有する。

【００２７】さらに、この発明において、前記リミット
係数出力回路は、第１，第２のキャリア多重回路の瞬時
出力に基づいて、全キャリアの瞬時出力を演算する瞬時
電力演算回路と、第１，第２のキャリア多重回路の瞬時
出力に基づいて、チップレートに対して十分に長い区間
重み付け平均を算出する平均電力演算回路と、瞬時電力
と平均電力との比率を瞬時ピークファクタとして算出す
る除算回路と、算出された瞬時ピークファクタを基準値
と比較する電力比較回路と、電力比較回路の比較結果か
らリミット係数を演算出力するリミット係数演算回路と
を有する。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて添付図面に基づいて説明する。図１は、この発明の
リミッタ回路付きキャリア合成送信回路の実施の形態を
示す回路ブロック図、図２ないし図４は、図１のリミッ
タ回路付きキャリア合成送信回路の動作を説明するため
の図である。図１のリミッタ回路付きキャリア合成送信
回路１００は、ＤＳ−ＣＤＭＡやＭＣ−ＣＤＭＡの移動
通信システムの基地局送信機等に使用することを目的と
するものであって、複数のキャリアＣ１，Ｃ２，〜，Ｃ
ｍにそれぞれ対応する複数の変調回路Ｈ１，Ｈ２，〜，
Ｈｍと、それぞれの変調回路Ｈ１，Ｈ２，〜，Ｈｍにリ
ミット係数を与えるリミッタ回路４０と、それぞれの変
調回路Ｈ１，Ｈ２，〜，Ｈｍからの直交変調出力を合成
してアンテナから送信するキャリア合成送信回路３０と
から構成されている。

【００２９】図１のリミッタ回路付きキャリア合成送信
回路１００は、これに限定されるわけではないが、変調
回路Ｈ１，Ｈ２，〜，Ｈｍが同じ形式で構成されている
ものとする。例えば、変調回路Ｈ１，Ｈ２，〜，Ｈｍの
それぞれは、チャネルｃｈ＃１，ｃｈ＃２，〜，ｃｈ＃
ｎに対応して、同相成分（Ｉ成分）と直交成分（Ｑ成
分）とからなるＱＰＳＫ変調信号である送信データを生
成する送信データ生成回路１１〜１ｎを有している。チ
ャネル多重回路２１は、送信データ生成回路１１〜１ｎ
が生成した各チャネルのＩ成分を加算し、チャネル多重
回路２２は、送信データ生成回路１１〜１ｎが生成した
各チャネルのＱ成分を加算する。チャネル多重回路２
１，２２の出力は、遅延回路２３，２４に与えられると
ともに、リミッタ回路４０のキャリア多重回路４１，４
２にそれぞれ与えられる。

【００３０】リミッタ回路４０において、キャリア多重
回路４１は、有効なキャリアＣ１，Ｃ２，〜，Ｃｍに関
する変調回路Ｈ１，Ｈ２，〜，Ｈｍの各チャネル多重回
路２１の出力であるＩ成分を加算（多重）する。同様
に、キャリア多重回路４２は、有効なキャリアＣ１，Ｃ
２，〜，Ｃｍに関する変調回路Ｈ１，Ｈ２，〜，Ｈｍの
各チャネル多重回路２２の出力であるＱ成分を加算す
る。瞬時電力演算回路４３は、キャリア多重回路４１，
４２がそれぞれ多重したＩ／Ｑ振幅成分をチップレート
のサンプリング周波数で電力化し、瞬時電力を算出す
る。平均電力演算回路４４は、瞬時電力演算回路４３か
らの瞬時電力をチップレートに対して十分に長い区間重
み付け平均を算出する。

【００３１】除算回路４５は、瞬時電力演算回路４３お
よび平均電力演算回路４４の演算結果に基づいて、瞬時
電力／平均電力（瞬時ピークファクタ）を算出する。電
力比較回路４６は、除算回路４５からの瞬時ピークファ
クタと、上位から設定されるピークファクタ閾値（リミ
ット電力閾値から算出される）と比較する。リミット係
数演算回路４７は、電力比較回路４６による瞬時ピーク
ファクタとピークファクタ閾値との比較から、瞬時電力
がリミット電力閾値を超えたか否かを判断し（後述）、
瞬時電力をリミット電力閾値に保持するための乗算計数
値であるリミット係数を算出する。

【００３２】他方、変調回路Ｈ１，Ｈ２，〜，Ｈｍにお
いては、リミット係数演算回路４７がリミット係数を算
出するまで、遅延回路２３，２４がチャネル多重回路２
１，２２の出力である多重Ｉ／Ｑ振幅成分に対する次の
処理をバッファリングにより遅延させている。リミット
乗算器２５，２６は、多重Ｉ／Ｑ振幅成分の位相情報が
変化しないように、対多重Ｉ／Ｑ振幅成分に対し、リミ
ット係数演算回路４７からのリミット係数をそれぞれ乗
算し、ピーク電力に対して、必要なクリッピングを行
う。ＬＰＦ（Low Pass Filter＝ローパスフィルタ）２
７，２８は、リミット乗算器２５，２６の出力を濾波
し、所望の占有帯域幅に帯域制限する。直交変調器２９
は、ＬＰＦ２７，２８からのＩ／Ｑ振幅成分を直交変調
する。

【００３３】キャリア合成送信回路３０のキャリア合成
器３１は、各キャリアＣ１，Ｃ２，〜，Ｃｍに関する各
直交変調器２９からの複数の直交変調出力を合成する。
共通電力増幅器３２は、キャリア合成器３１が複数の直
交変調出力を合成した結果を電力増幅して、アンテナ３
３から各移動局に向けて送信する。このように、図１の
リミッタ回路付きキャリア合成送信回路１００におい
て、リミッタ回路４０が全てのキャリアＣ１，Ｃ２，
〜，Ｃｍを合成し、全体をチェックした結果に基づいて
各キャリアにおける瞬時ピークファクタに関する制御を
行っている。したがって、従来のようにキャリアＣ１，
Ｃ２，〜，Ｃｍのそれぞれに対して独立に瞬時ピークフ
ァクタを制御することはしないので、キャリア合成によ
る瞬時ピークファクタの増加分を予め想定して、リミッ
ト電力閾値を規定値より低く設定する必要がなく、後段
の共通電力増幅器３２のダイナミックレンジを有効に活
用できる。

【００３４】上述のマルチキャリア合成送信回路１００
の動作について図２ないし図４を参照してさらに詳しく
説明する。ここでは、説明を簡単にするため、２キャリ
ア送信と仮定する。キャリアＣ１における、サンプリン
グ時間ｔのｎチャネル送信データをＤ１ｉ（ｎ，ｔ），
Ｄ１ｑ（ｎ，ｔ）とすると、チャネル＃１からチャネル
＃ｎの多重Ｉ／Ｑ振幅成分Ａ１ｉ（ｔ），Ａ１ｑ（ｔ）
は、下式

【００３５】

【数４】

【００３６】のように示される。また、キャリアＣ２の
チャネル多重後の多重Ｉ／Ｑ振幅成分Ａ２ｉ（ｔ），Ａ
２ｑ（ｔ）は、下式

【００３７】

【数５】

【００３８】のように示される。各キャリアＣ１，Ｃ２
の瞬時電力Ｐｉｎｔ１（ｔ），Ｐｉｎｔ２（ｔ）は、下
式

【００３９】

【数６】

【００４０】のように示される。図１のリミッタ回路付
きキャリア合成送信回路１００において、マルチキャリ
アがキャリアＣ１，Ｃ２であるときに、もし、リミッタ
回路４０が無いものとすると、キャリアＣ１およびキャ
リアＣ２のサンプリング時間に対する瞬時電力の関係は
それぞれ、図２（ａ）および図２（ｂ）のように示され
る。なお、有効なチャネル数や各チャネルの送信電力値
により、瞬時電力は異なるので、平均電力Pavg1(t) お
よび Pavg2(t) は、各キャリア独立となる。キャリア多
重後の瞬時電力 Pint_comb(t) と、瞬時ピークファクタ
PFcomb(t) と、リミット電力閾値Plimit_comb(t) との
算出方法は、従来のリミッタ回路におけると同様であ
り、瞬時電力は、図２（ｃ）に示されるように変動す
る。なお、キャリア多重後の瞬時ピークファクタの値
は、共通増幅器前段の無線周波数信号における瞬時ピー
クファクタの値と等価となり、ピークファクタ閾値 PFt
hrsh [dB] によりピーク電力の抑制が可能となる。式で
示せば、

【００４１】 Pint_comb(t)＝Pint1(t)＋Pint2(t) ・・（２・４）

【数７】 PFcomb(t)＝10log[Pint_comb(t)/Pavg_comb(t)] [dB] ・・（２・６） Plimit_comb(t)(t)＝Pavg_comb(t)(t)×10^PFthrsh/10 ・・（２・７）

【００４２】となる。したがって、キャリア多重後の瞬
時電力とリミット電力閾値との大小関係によって、全キ
ャリア共通のリミット係数 Coef_comb(t) が決定され
る。すなわち、リミット係数 Coef_comb(t) は、下式の
ように示される。

【００４３】 Coef_comb(t)＝1 ただし、Pint_comb(t)≦Plimit_comb(t) Coef_comb(t)＝Plimit_comb(t)/Pint_comb(t) ただし、Pint_comb(t)＞Plimit_comb(t) ・・（１・６）

【００４４】このようなリミット処理後における多重Ｉ
／Ｑ振幅成分をＡ１ｉ’（ｔ），Ａ１ｑ’（ｔ）および
Ａ２ｉ’（ｔ）とＡ２ｑ’（ｔ）とにすると、下式のよ
うに示すことができる。

【００４５】 A1i'(t)＝A1i(t)×Coef_comb(t) A1q'(t)＝A1q(t)×Coef_comb(t) A2i'(t)＝A2i(t)×Coef_comb(t) A2q'(t)＝A2q(t)×Coef_comb(t) ・・（２・９）

【００４６】ここで、従来のシングルキャリアに対応し
たリミッタ回路を用いるリミッタ回路付きキャリア合成
送信回路２００と、この発明のマルチキャリアに対応し
たリミッタ回路を用いるリミッタ回路付きキャリア合成
送信回路１００とを比較すると、従来のリミッタ回路付
きキャリア合成送信回路２００においては、図３（ａ）
および図３（ｂ）のように、キャリア独立に上位レイヤ
によって設定されるピークファクタ閾値（リミット電力
閾値を決定する）で制御可能であるが、キャリア合成器
による複数キャリア合成時には、図３（ｃ）に示される
ように、瞬時電力は、実際に使用可能なリミット電力閾
値より低いピーク値に納まるように制御されている（す
なわち、共通電力増幅器の増幅能力より低く制御されて
いる）。このことは、クリッピングが必要でないＩ／Ｑ
成分にまで振幅制限を加えていることとなり、全送信デ
ータに対して誤ったビットを挿入する結果となる。

【００４７】上述の場合と違って、本発明のリミッタ回
路付きキャリア合成送信回路１００によれば、図４
（ｃ）に示されるように、実際に使用可能なリミット電
力閾値を一杯に使用可能としている（すなわち、共通電
力増幅器の増幅能力を十分に利用している）。換言すれ
ば、図４（ａ）および図４（ｂ）に示されるように、キ
ャリア独立という観点から見れば、図３（ａ）および図
３（ｂ）で示されるごとく、リミット電力閾値を超える
瞬時電力があるが、複数キャリア（マルチキャリア）多
重後において、使用可能なリミット電力閾値を超える場
合にのみ、個々のキャリアの瞬時電力をクリッピングし
ているので、実際に使用可能なリミット電力閾値を一杯
に使用しているとともに、クリッピングが必要でないＩ
／Ｑ成分に振幅制限を加えることがない。なお、上記の
リミッタ回路付きキャリア合成送信回路１００におい
て、ＬＰＦ２７，２８をＤ／Ａ変換後のアナログ部で構
成すれば、ＦＩＲフィルタを用いるような多大なゲート
数を必要とせず、ハード規模の削減が可能である。

【００４８】

【発明の効果】この発明のリミッタ回路付きキャリア合
成送信回路は、以上において説明したように構成されて
いるので、ＭＣ−ＣＤＭＡ等の基地局のマルチキャリア
送信時に、全キャリアを多重した信号に基づいて、その
瞬時電力と平均電力との比率を瞬時ピークファクタとし
て算出し、その瞬時ピークファクタを基準値であるピー
クファクタ閾値と比較することにより、クリッピングの
必要程度に適合したリミット係数を出力し、共通電力増
幅部のダイナミックレンジを有効に活用して高効率化を
図ることができる。また、このようなリミット係数の最
適化を通じて、隣接チャネル漏洩電力特性の向上および
移動局におけるビット誤り率の特性向上を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のリミッタ回路付きキャリア合成送信
回路の実施の形態を示す回路ブロック図である。

【図２】（ａ）は、図１のリミッタ回路付きキャリア合
成送信回路において、リミッタ回路が無かった場合、キ
ャリアＣ１の瞬時電力がサンプリング時間に対して有す
る関係を示すグラフである。（ｂ）は、図１のリミッタ
回路付きキャリア合成送信回路において、リミッタ回路
が無かった場合、キャリアＣ２の瞬時電力がサンプリン
グ時間に対して有する関係を示すグラフである。（ｃ）
は、図１のリミッタ回路付きキャリア合成送信回路にお
いて、リミッタ回路が無かった場合、キャリアＣ１，Ｃ
２が多重された後において、多重されたキャリアＣ１，
Ｃ２の瞬時電力がサンプリング時間に対して有する関係
を示すグラフである。

【図３】（ａ）は、図２におけると同様なキャリアＣ１
に個別にリミット電力閾値によりクリッピングを行うと
した場合の状態を説明するグラフである。（ｂ）は、図
２におけると同様なキャリアＣ２に個別にリミット電力
閾値によりクリッピングを行うとした場合の状態を説明
するグラフである。（ｃ）は、（ａ）および（ｂ）に示
されるようにクリッピングを行ったキャリアＣ１，Ｃ２
を多重した場合に、多重されたキャリアＣ１，Ｃ２の瞬
時電力がサンプリング時間に対して有する関係を示すグ
ラフである。

【図４】（ａ）は、図１のリミッタ回路付きキャリア合
成送信回路において、キャリアＣ１の瞬時電力がサンプ
リング時間に対して有する関係を示すグラフである。
（ｂ）は、図１のリミッタ回路付きキャリア合成送信回
路において、キャリアＣ２の瞬時電力がサンプリング時
間に対して有する関係を示すグラフである。（ｃ）は、
（ａ）および（ｂ）に示されるようにクリッピングを行
ったキャリアＣ１，Ｃ２を多重した場合に、多重された
キャリアＣ１，Ｃ２の瞬時電力がサンプリング時間に対
して有する関係を示すグラフである。

【図５】リミッタ回路付きキャリア合成送信回路の従来
例を示す回路ブロック図である。

【図６】（ａ）は、図５のリミッタ回路が無かった場合
のコンステレーションを示す図である。（ｂ）は、
（ａ）に関し、瞬時電力がサンプリング時間に対して有
する関係を示すグラフである。

【図７】（ａ）は、図５におけるコンステレーションを
示す図である。（ｂ）は、（ａ）に関し、瞬時電力がサ
ンプリング時間に対して有する関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１１，１２，〜，１ｎ 送信データ生成回路、２１，２
２ チャネル多重回路、２３，２４ 遅延回路、２５，
２６ リミット乗算器、２７，２８ ＬＰＦ、２９ 直
交変調器、３０ キャリア合成送信回路、３１ キャリ
ア合成器、３２共通電力増幅器、３３ アンテナ、４０
リミッタ回路、４１，４２ キャリア多重回路、４３
瞬時電力演算回路、４４ 平均電力演算回路、４５
除算回路、４６ 電力比較回路、４７ リミット係数演
算回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のキャリアに搬送される信号を合成
   し、電力増幅部の所定の増幅能力内で増幅して同時に送
   信するために、その増幅前に各キャリアが送信する瞬時
   電力にそれぞれ必要なクリッピングを与えるためのリミ
   ット係数をリミッタ回路が出力するリミッタ回路付きキ
   ャリア合成送信回路において、 前記リミッタ回路は、全キャリアを多重した信号に基づ
   いて、その瞬時電力と平均電力との比率を瞬時ピークフ
   ァクタとして算出し、その瞬時ピークファクタを基準値
   と比較することにより、クリッピングの必要程度に適合
   したリミット係数を出力することを特徴とするリミッタ
   回路付きキャリア合成送信回路。
2. 【請求項２】 複数のキャリアのそれぞれに対応して設
   けられ、各キャリアによって搬送される複数のチャネル
   の同相信号を多重化し、多重化同相信号として出力する
   第１のチャネル多重回路と、各キャリアに対応して設け
   られ、前記複数のチャネルの直交信号を多重化し、多重
   化直交信号として出力する第２のチャネル多重回路と、
   第１，第２のチャネル多重回路の出力である瞬時電力に
   基づいて、第１，第２のチャネル多重回路の瞬時電力に
   対して加えるべき必要なクリッピングを指示するリミッ
   ト係数を出力するリミッタ回路と、各キャリアに対応し
   て設けられ、リミッタ回路からのリミット係数に基づい
   て、第１，第２の多重回路の瞬時電力に対してクリッピ
   ングを行うリミット処理回路と、各キャリアに対応して
   設けられ、リミット処理回路がクリッピングを行った多
   重化同相信号と多重化直交信号とにより直交変調を行う
   直交変調器と、各キャリアに対応して設けられた直交変
   調器からの出力を合成するキャリア合成器と、キャリア
   合成器の出力を電力増幅してアンテナから送信する共通
   電力増幅器とを有するリミッタ回路付きキャリア合成送
   信回路において、 前記リミッタ回路は、 各キャリアに対応してそれぞれ設けられた第１のチャネ
   ル多重回路の出力を多重化する第１のキャリア多重回路
   と、 各キャリアに対応してそれぞれ設けられた第２のチャネ
   ル多重回路の出力を多重化する第２のキャリア多重回路
   と、 第１，第２のキャリア多重回路の瞬時出力に基づいて、
   複数のキャリアに対応するそれぞれのリミット処理回路
   に与えるリミット係数を算出し、算出したリミット係数
   をそれぞれのリミット処理回路に与えるリミット係数出
   力回路とを有することを特徴とするリミッタ回路付きキ
   ャリア合成送信回路。
3. 【請求項３】 前記リミット係数出力回路は、第１，第
   ２のキャリア多重回路の瞬時出力に基づいて、全キャリ
   アの瞬時出力を演算する瞬時電力演算回路と、第１，第
   ２のキャリア多重回路の瞬時出力に基づいて、チップレ
   ートに対して十分に長い区間重み付け平均を算出する平
   均電力演算回路と、瞬時電力と平均電力との比率を瞬時
   ピークファクタとして算出する除算回路と、算出された
   瞬時ピークファクタを基準値と比較する電力比較回路
   と、電力比較回路の比較結果からリミット係数を演算出
   力するリミット係数演算回路とを有する請求項２記載の
   リミッタ回路付きキャリア合成送信回路。