JP2003198264A - 複数の変調搬送波を同時に増幅するための増幅器の効率を最適化する方法 - Google Patents

複数の変調搬送波を同時に増幅するための増幅器の効率を最適化する方法

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 線形化手段に結合された、異なる搬送波を変
調する複数の信号を同時に増幅するための電力増幅器を
使用して電気通信信号を伝送する方法を提供すること。 【解決手段】 線形化手段に結合された、異なる搬送波
を変調する複数の信号を同時に増幅するための電力増幅
器を使用して電気通信信号を伝送する方法である。搬送
波から成る合成信号が増幅器の上流側でクリップされ
る。クリッピング閾値は、伝送される様々な信号の電力
の合計によって決まり、また、増幅器の動作パラメータ
も、増幅器の最適効率を維持するために、および／また
は電力マージンすなわち飽和電力と平均動作電力の差を
最小化するために、電力の合計によって決まる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、異なる搬送波を変
調する複数の信号を同時に増幅するように構成された電
力増幅器を使用して電気通信信号を伝送する方法に関
し、より詳細には、増幅器の効率を最適化するために、
複数の搬送波を変調する信号を含む合成信号が増幅器の
上流側でクリップされる、上記種類の方法に関する。
【０００２】また、本発明は、無線送信機、無線送信機
を備えた電気通信システムの基地局、および無線送信機
を備えた移動電話ネットワークへの上記種類の方法の適
用に関する。
【０００３】
【従来の技術】関連出願の相互参照本出願は、２００１
年１２月１１日出願のフランス特許出願第０１ １４
６０２号に基づくものであり、その開示は、参照により
その全体が本出願に組み込まれる。
【０００４】増幅器は、一般に非線形挙動を示す電子素
子である。非線形挙動とは、入力信号に対して、出力信
号にしばしば歪みが生じることを意味している。そのた
めに、電気通信システムには、増幅器を線形化するため
の手段が含まれている。最も広く用いられている方法
は、増幅器入力の上流側の信号に予め歪を印加すること
からなっている。予め印加する歪（予歪）とは、予歪を
印加する前の入力信号を忠実に表す信号が増幅器の出力
に得られるような歪みのことである。予歪は、ディジタ
ルであっても、あるいはアナログであっても良い。
【０００５】従来技術による増幅器を線形化するための
他の方法は、増幅器の入力信号と増幅器の出力信号を比
較することからなっている。この比較により、出力信号
に逆位相で結合される誤差信号が提供され、それによ
り、結合信号は入力信号を忠実に表す。
【０００６】また、伝送システムに使用される増幅器
は、電力消費を制限し、かつ、増幅器の大きさを制限す
るために、可能な最大効率を有していなければならな
い。効率とは、出力信号の電力と増幅器が消費する総電
力の比である。
【０００７】しかしながら、出力信号値あるいは出力信
号の飽和値に限界があるため、効率の高さと入力信号の
ダイナミックレンジの広さとは両立しない。入力信号の
値がどのような値であれ、出力信号は、この限界値を超
えることはできない。したがって入力信号が、増幅器が
飽和する値を超えると、効率が低下することは明らかで
ある。さらに、増幅器は、利得が一定の場合、最も微弱
な入力信号に対して線形挙動し、かつ、出力信号が飽和
に向かって増加すると非線形挙動し、出力電力が増加す
ると利得が小さくなる。したがって上記種類の増幅器
は、一般的に飽和電力が最大ピークすなわち出力信号ピ
ークに対応し、かつ、平均出力電力が増幅器の線形領域
内になるように定格化されている。ｄＢで表される増幅
器の飽和電力と増幅器の平均動作電力の比が、「バック
オフ」として知られる増幅器の電力マージンを構成して
いる。通常、ｄＢ単位の電力マージンが、入力信号の平
均電力に対する入力信号のピーク電力の比に等しい増幅
器が選択されている。この比は、一般的に平均に対する
ピーク比（ＰＡＲ）と呼ばれている。ＰＡＲが大きくな
る程、増幅器の効率が低下する。
【０００８】増幅器の入力部の信号の振幅をある最大値
に制限するクリッピング方式を適用することによって増
幅器の効率を増加させることは、当分野で知られてい
る。限界（または閾）値すなわちクリッピング半径は、
増幅器がその一部をなしている伝送システムによって伝
送される信号の最も好ましくない場合（「最悪の場合の
シナリオ」）の関数として、つまりその信号のピーク電
力と平均電力の最大可能比の関数として決定されてい
る。
【０００９】あらゆる非線形形態の場合と同様、クリッ
ピングによって信号が減衰するだけでなく、信号がひず
む原因にもなるため、増幅器入力部の信号の品質に影響
する誘導妨害を最小化するためには、限界値は正確に選
ばなければならない。それ以上に、増幅する信号のスペ
クトル特性を妨害しないために、クリッピングのスペク
トルを制御しなければならない。スペクトル特性は、線
形化増幅器の残留欠陥を使用して得られる特性より良好
に維持しなければならない（好ましくは１桁）。
【００１０】歪み欠陥および減衰欠陥は、さらに、対応
する無線規格によってしばしば定義される伝送システム
の品質制約および忠実性制約に準拠しなければならな
い。例えばＵＭＴＳ規格では、これらの制約は、３ＧＰ
Ｐ勧告ＴＳ２５−１０４およびＴＳ２５−１４１によっ
て定義されている。
【００１１】電力増幅器の予歪パラメータ、バイアス、
電圧および定格は、一般的に、最大伝送電力に対して最
大効率を得るべく選択される。したがって、その効率
は、低電力に対しては必ずしも最適ではない。これは、
電力が小さい場合、静的消費が信号を増幅するために必
要な動的電力を上回る（バイアス電流による）ため、増
幅器の効率が低いことによるものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】伝送増幅器の効率の問
題は、同時に伝送される呼を識別するために直交コード
を使用することになる、すなわち符号分割多重アクセス
（ＣＤＭＡ）技法を使用することになる将来のＵＭＴＳ
伝送規格のために解決すべき重要な問題の１つである。
というのは、基地局が複数の隣接する周波数帯域（最大
４帯域）を同時に伝送するように適合されることになる
ことが目論まれていることによるからである。この場
合、「自然」ＰＡＲは、各搬送波の様々なユーザ（コー
ド）の重ね合わせに結合された累積ＰＡＲに、および様
々な搬送波の重ね合わせに接続されたＰＡＲに対応して
いるため、高い値（最大１２ｄＢ）を有している。
【００１３】また、ＵＭＴＳ規格に関しては、伝送電力
は、トラフィック情報（すなわちデータ）に対して、少
なくとも約０．２５ｄＢの精度を有していなければなら
ず、これは、伝送電力の精度を最大１ｄＢで変化させる
ことができる高い非制御レベルのクリッピングを使用し
た方式の利用とは両立しない。
【００１４】本発明は、これらの欠点を除去するもので
ある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明による方法の場
合、同じ電力増幅器によって伝送される複数の変調搬送
波に対応する合成信号のクリッピング閾値は、伝送され
るすべての変調搬送波の電力の合計によって決まり、ま
た、増幅器の動作パラメータは、増幅器の効率を最適化
するために、その電力の合計に適合する。
【００１６】これらの条件の下に、常に最適効率を得る
ために、増幅器の特性を入力信号の特性に実時間で適合
させることができる。
【００１７】変形態様では、クリッピング半径すなわち
閾値を直接変化させる代わりに、先ず第１に、固定クリ
ッピング半径を設定するコンポーネントを備えた、すべ
ての変調搬送波の電力の合計によってその可変利得が決
まる可変利得増幅器と、第２に、必要な伝送電力を線形
化増幅器の入力部に復元する減衰器が結合されている。
【００１８】実施態様に無関係に、クリッピング利得を
変化させることにより、伝送電力の精度が改善されてい
る。
【００１９】したがって本発明の目的は、要約すると、
線形化手段に結合された、異なる搬送波を変調する複数
の信号を同時に増幅するための電力増幅器を使用して電
気通信信号を伝送する方法を提供することである。
【００２０】本発明の方法によれば、線形化手段に結合
された、異なる搬送波を変調する複数の信号を同時に増
幅するための電力増幅器を使用して電気通信信号を伝送
する方法であって、搬送波から成る合成信号が増幅器の
上流側でクリップされ、クリッピング閾値が、伝送され
る様々な信号の電力の合計によって決まり、かつ、増幅
器の最適効率を維持するため、および／または電力マー
ジンすなわち飽和電力と平均動作電力の差を最小化する
ために、増幅器の動作パラメータが、電力の合計によっ
て決まる。
【００２１】例えば、増幅器の動作パラメータは、電源
電圧とバイアス電流を含むグループから選択される。一
実施形態では、クリッピング閾値は、一定のクリッピン
グ半径を提供するコンポーネントに結合された可変利得
コンポーネントによって決定されている。
【００２２】一実施形態では、２つの利得の積が実質的
に１になるように、クリッピング半径の修正に起因する
利得変化が反転利得変化によって補償されている。
【００２３】増幅器の動作パラメータは、増幅器の線形
化パラメータの更新を可能にするために、十分に遅い変
化率で好ましく変化する。
【００２４】一実施形態では、増幅器の最大許容電力
が、要求された追加電力の速やかな伝送を可能にするた
めに必要な電力よりわずかに大きくなるように、増幅器
の動作点が固定されている。
【００２５】例えば、増幅器の追加電力マージンは１０
％程度である。
【００２６】例えば、信号は符号分割多重アクセスモー
ドで伝送され、この場合、各搬送波に対する電力が、各
タイムスロットにおけるシンボルの持続期間にわたって
評価される。
【００２７】評価に使用されるシンボルは、タイムスロ
ットにおける最長シンボルであることが好ましい。
【００２８】一実施形態では、評価は、ビットを符号化
するタイミングレートで実施される。
【００２９】搬送波は、隣接する帯域内に存在している
ことが好ましい。
【００３０】また、本発明には、上で定義した方法の電
気通信システム基地局への適用が含まれている。
【００３１】本発明には、さらに、上で定義した方法の
電気通信システム端末への適用が含まれている。
【００３２】本発明のその他の特徴および利点について
は、添付の本発明の実施形態の図面に照らして行う説明
から明らかになるであろう。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、基地局が端末に符号分割多
重アクセス信号を伝送するＵＭＴＳ電気通信システムを
参照して、実施例について説明する。
【００３４】符号分割多重アクセス伝送の原理は、簡潔
には、信号がシンボルの形で伝送され、各シンボルがコ
ードを表す「チップ」と呼ばれる多数のサンプル（４〜
１２８あるいは２５６サンプル）を含む。基地局は、複
数の端末に同時に送信する。すべての端末が基地局から
送信されるすべての信号を受信するが、各端末には、他
の端末とは異なる特定のコードが割り当てられているた
め、また、コードが直交しているため、端末は、その端
末に割り当てられた特定のコードに一致する信号を効果
的に分離することができる。
【００３５】ＵＭＴＳ電気通信システムには、それぞれ
５ＭＨｚの帯域幅を有する複数の搬送波が使用されてい
る。経済上の理由から、基地局のすべての変調搬送波
は、単一の増幅器によって伝送されている。
【００３６】図１ａに示す実施例では、隣接する３つの
搬送波帯域ｆ１、ｆ２、ｆ３が存在している。
【００３７】搬送波には大きく異なる電力を割り当てる
ことができ、この実施形態の場合、搬送波ｆ１の電力が
最も大きく、搬送波ｆ２の電力が最も小さくなってい
る。これらの搬送波の各々は、幅５ＭＨｚの周波数帯域
に対応している。
【００３８】従来技術では、上記のような状況では、３
つの帯域ｆ１、ｆ２、ｆ３に対して一定のクリップ電力
平均統計密度が使用されている。つまり、帯域ｆ１、ｆ
２およびｆ３内の信号の振幅を同じ値Ｍに制限するフィ
ルタが使用されている。
【００３９】密度Ｍは、異なる振幅を有する３つの帯域
に対して同一であり、したがって信号対雑音比が異なっ
ている。したがって、搬送波ｆ１の信号対雑音比が搬送
波ｆ ２の信号対雑音比より相当高くなっていることが分
かる。
【００４０】本発明の第１の態様によれば、各搬送波に
適用されるクリッピングは、各搬送波の電力の関数にな
っている。したがって、図１ａに示す実施形態では、搬
送波ｆ１のクリップ電力平均統計密度ｍ１が最も高く、
対応する搬送波ｆ２の密度ｍ ２が最も低くなっている。
つまり、クリッピング用として、入力信号ｆ１、ｆ２、
ｆ３の特性に対応するフィルタ特性１０が選択されてい
る。これにより最も微弱な搬送波の歪みが最小化され、
また、クリップ電力平均統計密度が入力信号と共に変化
するため、密度が常に最適化される。図１ａから、最も
高い密度ｍ１が従来技術の技法による密度Ｍより低いこ
とが分かる。クリップ電力平均統計密度が最適化される
と、増幅器の定格を緩和することができる。
【００４１】第１の態様とは独立して使用することがで
きる本発明の他の態様によれば、平均クリッピング半径
が入力信号の総電力と共に変化し、増幅器の電力マージ
ン（すなわちｄＢ単位における飽和電力と平均動作電力
の差）が信号の総電力と共に変化している。
【００４２】増幅器が３つないし４つの搬送波帯域を伝
送する簡易実施形態では、電力が最小の搬送波が検出さ
れ、その搬送波に、最低クリッピング電力密度を生成す
るフィルタが割り当てられ、同一電力密度が他の２つ
（または３つ）の搬送波帯域に割り当てられている。こ
の場合、適応フィルタリングは、ごく限られた数のフィ
ルタの中からのみ選択しなければならない。また、この
実施形態を使用して得られる結果は、クリッピングフィ
ルタが入力信号を正確に反映している場合に得られる結
果と実質的に同じである。
【００４３】図１ｂは、このフィルタリングの実施例を
示したもので、フィルタ特性が２つのクリッピング電力
密度ｍ’１およびｍ’２を有していることが分かる。密
度ｍ’１は、搬送波ｆ１およびｆ２に割り当てられ、密
度ｍ’２は、振幅が最も小さい搬送波ｆ３に割り当てら
れている。
【００４４】本発明の他の態様によれば、搬送周波数帯
域ｆ１、ｆ２およびｆ３の間の保護帯域を使用して、所
望帯域内のあらゆる残留歪みをこれらの帯域内で除去
し、それにより搬送波の歪みに対する寄与を微弱なもの
にしている。したがって，図１ａから分かるように、フ
ィルタによるクリッピング電力密度ｍ１とｍ２の間の減
衰１２が小さくなっており、同様に、フィルタによる帯
域ｆ２とｆ３の間の減衰１４も小さくなっている。
【００４５】図２は、本発明による方法を使用した基地
局をブロック図の形で示したものである。
【００４６】図１ａの実施形態の場合と同様、この基地
局も、隣接する３つの周波数帯域ｆ １、ｆ２およびｆ３
を伝送するように構成されている。変調搬送波ｆ１、ｆ
２およびｆ３すなわちコードが割り当てられるシンボル
は、それぞれの電力評価および伝送デバイス２２、２４
および２６のそれぞれの入力部２０１、２０２および２
０３に印加されている。
【００４７】デバイス２２は、信号を異なる搬送波上で
合成するために、入力信号ｆ１をデバイス２８の第１の
入力部２８１に伝送している。同様に、デバイス２４の
出力部は、デバイス２８の第２の入力部２８２に接続さ
れ、デバイス２６の出力部は、デバイス２８の第３の入
力部２８３に接続されている。
【００４８】デバイス２２、２４および２６によって提
供される電力評価量は、マイクロプロセッサ３０の入力
部３０１に印加されている。
【００４９】デバイス２８は、その出力部２８４に合成
信号を提供し、その合成信号は、クリッピングユニット
３２の入力部に印加されている。クリッピングユニット
３２で図１ａに示すフィルタ特性１０が適用される。こ
のフィルタ特性を適用するデータは、マイクロプロセッ
サの２つの出力部３０２および３０３から供給されてい
る。出力部３０２は、それぞれの搬送波ｆ１、ｆ２およ
びｆ３の電力Ｐ１、Ｐ２およびＰ３の合計から、すなわ
ちマイクロプロセッサ３０の入力部３０１に印加される
信号から合成信号のクリッピング閾値を決定している。
【００５０】出力部３０３は、フィルタ特性１０を供給
している。これには、各搬送波上の同様の歪みを維持す
るために、搬送波間の比例関係が遵守されており、それ
によって、いわゆる同調フィルタを得ている。
【００５１】ユニット３２の出力部は、可変利得コンポ
ーネント３８を介してディジタル予歪ユニット３６の入
力部に接続されている。可変利得コンポーネント３８
は、マイクロプロセッサ３０の出力部３０４に接続され
たクリッピング利得制御入力部３８１を有している。出
力部３０４から分配される信号は、クリッピング半径お
よび総電力すなわち電力Ｐ１、Ｐ２およびＰ３の合計の
関数として利得を制御している。この利得は、コンポー
ネント３８の出力信号の振幅が、ユニット３２の入力部
の信号の振幅に実質的に等しくなるようになっている。
この利得は比較的単純な関数であり、作表することがで
きる。
【００５２】ディジタル予歪ユニット３６の出力部は、
線形化する電力増幅器４０の入力部４０１に接続されて
いる。ユニット３６は、測値レシーバによるモードに適
応するディジタル予歪を学習するために、増幅器４０の
出力部から入力される、予歪テーブルを更新するための
データを、測定コンポーネント４２を介して従来通りに
受け取る第２の入力部３６２を有している。
【００５３】増幅器４０は、２つの電源入力部４０２お
よび４０３を有しており、第１の入力部４０２は、マイ
クロプロセッサ３０の出力３０５によって決定される電
圧を供給する電源ユニット４４の出力部に接続されてい
る。第２の入力部４０３は、マイクロプロセッサ３０の
出力部３０６から、トランジスタのゲートのバイアス電
流を決定する制御信号を受け取っている。入力部４０３
および４０２に印加されるこの制御信号は、両方とも総
電力Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３に依存している。
【００５４】この実施形態では、ユニット３８の出力信
号と、入力部３６２のレシーバ４２からの信号とを比較
することにより、ユニット３６の中で予歪係数が計算さ
れ、かつ、更新されている。ユニット３６は、マイクロ
プロセッサの入力部３０７に接続された出力部を有して
いる。したがって、マイクロプロセッサは予歪テーブル
の収束状態を監視する。この収束状態は、出力部３０５
および３０６からの制御信号によって、増幅器４０の動
作点の変化率の条件を定めている（以下を参照のこ
と）。
【００５５】最後に、マイクロプロセッサ３０は、増幅
器４０が依然として受け取ることができる電力の指示を
電気通信システムに供給する出力部３０８を有してい
る。この瞬時許容電力は、増幅器の現行の飽和点と現行
のクリッピング半径の差に関係している（以下を参照の
こと）。瞬時許容電力は、現行の電力に対する増幅器の
飽和点におけるマージンに全面的に、あるいは部分的に
対応している。
【００５６】動作は以下の通りである。
【００５７】ユニット２２、２４および２６が、搬送波
ｆ１、ｆ２およびｆ３の各々の電力を評価する。そのた
めに、ユニット２２、２４および２６は、少なくとも１
つのシンボル、好ましくは最長シンボルすなわち２５６
サンプルに対して、１タイムスロット未満の時間期間に
渡って連続サンプル（個別ビット）の電力を合計してい
る。ＵＭＴＳ規格の場合、個々のビットに出現頻度（す
なわち、この実施形態において選択されたサンプリング
周波数）は３．８４ＭＨｚである。したがって、この評
価は、３３μｓから６６６μｓまでの範囲に渡って、タ
イムスロット毎に実施され、かつ、６６６μｓのインタ
ーバルで繰り返される。
【００５８】各タイムスロットにおけるシンボルを選択
することにより、各搬送波の電力変動を速やかに検出す
ることができる。
【００５９】マイクロプロセッサ３０は、タイムスロッ
ト毎に評価された電力Ｐ１、Ｐ２およびＰ３から、３つ
の当該搬送波に対して、先ず、クリッピング半径を決定
し、次に、フィルタ特性１０（図１ａ）を決定する。図
１ｂに示す簡易方法も、同様に良く好に使用される。
【００６０】一実施形態では、マイクロプロセッサ３０
は、メモリにフィルタセットを記憶しており、所定のテ
ーブル関数としてフィルタが選択されている。これらの
定義済みテーブルは、計算あるいは経験的事実のいずれ
かによって決定されている。
【００６１】経験的には、３つの搬送波の場合、あるい
は多くても４つの搬送波の場合、例えば搬送波の電力間
の最大１８ｄＢのコントラストに対して、ごく限られた
数のフィルタをメモリに記憶させるだけで良いことが分
かっている。したがって３つの搬送波に対して、有限イ
ンパルス応答フィルタの場合、それぞれ最大３２〜２５
６個の複合係数を有するおよそ１０個のフィルタで十分
である。
【００６２】搬送波電力Ｐ１、Ｐ２およびＰ３の合計に
基づいて、タイムスロット毎に計算されるクリッピング
半径すなわち閾値は、例えば３つのＵＭＴＳ搬送波が存
在している場合、総電力より約＋４ｄＢ大きい値を有し
ている。
【００６３】増幅器４０の入力部４０２および４０３に
印加される制御信号は、増幅器の効率を高い状態に維持
するべく、その特性を調整している。この実施形態の場
合、マイクロプロセッサ３０は、１ｄＢの圧縮点が、適
切な効率として、適切な予歪の効力および収束を同時に
維持するために、クリッピングサークルの近くに留まる
ように、入力部４０３に印加される電流ｉの値Ｉおよび
入力部４０２に印加される電圧Ｕを調整するためのテー
ブルをメモリに記憶している。あらゆるループすなわち
適応システムと同様、収束は、多数の反復（収束時間）
の後、予歪テーブルからの値がもはや修正されることな
く（ループ雑音を無視して）、線形化増幅器の入力信号
と出力信号のスペクトル差を最小化する増幅器の逆伝達
関数の最良表現をもたらす安定状態を指している。
【００６４】また、１ｄＢ圧縮点が、利得が線形領域に
おける利得より１ｄＢ小さい強力な信号に対する動作点
（クリッピング半径の近傍における）であることを記憶
されていよう。
【００６５】図２に示す局の様々なユニットの時定数
は、すべて同じではない。したがって、デバイス２２〜
２６で生成される電力評価の時定数は、１マイクロ秒〜
１００マイクロ秒のオーダであり、ディジタル予歪ユニ
ット３６の時定数は、１０分の１ミリ秒〜数ミリ秒のオ
ーダである。また、パラメータＩおよびＵの調整時定数
は、１ミリ秒から１秒まで、あるいはそれ以上すなわち
１分である。これは、パラメータＩおよびＵが、予歪係
数の適応を許容しなければならないため、それほど迅速
には変化することができないことによるものである。つ
まり、パラメータＩおよびＵの変化率は、予歪テーブル
を更新するための計算を実行することができるよう、十
分に小さいものでなければならない。
【００６６】好ましい実施形態では、電圧の減少が電圧
の上昇より遅くなるよう、ヒステリシスを用いて増幅器
電圧が制御されており、そのために、搬送波の１つの電
力が急激に増加した場合に、増幅器は、有効な予歪テー
ブルを使用して十分な電力マージンを維持することがで
きる。
【００６７】つまり、このヒステリシスの挙動は、動作
点を高くする前に混乱なく追加ユーザを吸収することが
できるようでなければならない。したがって、増幅器の
飽和点は、対応するクリッピング半径が、少数ユーザの
ための追加電力の要求に適応することができるようでな
ければならない。
【００６８】例えば、３０ワット（すなわち１０ワット
の搬送波を３つ）を伝送することができる電力増幅器の
場合、２ワット程度のマージンにすることができる。し
たがって、増幅器の電圧Ｕを上昇させる前に、増幅器
は、追加要求を吸収するために使用することができる、
２ワットのマージンという利得を有している。したがっ
て、瞬時クリッピング半径に無関係に、増幅器のバイア
スは、この実施例の場合、２８ワットの最大に達した場
合に、依然として実効上２ワット高く、また、非通話状
態であっても、決して４ワット（２ワットのマージンお
よび各搬送波またはセルの共通チャネルを送信するため
の約２ワット）未満に低下することはない。閑散期間の
平均電力を繁忙期間の平均電力の１／１０に低減するこ
とができるため、１日に渡る平均効率も依然高くなって
いる。
【００６９】ディジタル予歪信号の収束と増幅器の特性
の適応とを結合するためには、収束時間が１００マイク
ロ秒から数ミリ秒までの高速ディジタル予歪アルゴリズ
ムを使用しなければならない。したがって、最小平均二
乗（ＬＭＳ）アルゴリズムが使用されている。
【００７０】また、時間領域（周波数領域に反して）に
おけるループを使用することもできる。この主題に関し
ては、最新の適応ディジタル予歪方式は、テーブルを学
習し、かつ、更新するための２つの異なる手法を使用す
ることができることを記憶されていよう。
【００７１】送信を要求されている（ユニット３８の出
力部で）各サンプルと増幅器によって送信される各信号
サンプルを、広帯域レシーバを使用して実時間で比較に
よる手法。これは時間領域におけるループであり、その
高速性により、この実施例で使用されている。
【００７２】あるいは、送信帯域を掃引する狭帯域レシ
ーバによって各副帯域に対して周期的に解析される、送
信スペクトルとユニット３８の出力信号のスペクトルと
の比較による手法。これは周波数領域におけるループで
あり、収束速度は遅いが、コストを低く押えることがで
きる。
【００７３】マイクロプロセッサ３０に必要な処理能力
は、テーブルの形で予め計算され、あるいは予め決定さ
れている適応パラメータを使用している場合は比較的小
さい。
【００７４】ＵＭＴＳ移動電話規格の適用の場合、すべ
ての搬送波（認可割当てスキームによれば、最大搬送波
数は４である）に対して電力制御の精度が維持されてお
り、一方、合成信号は、３つの搬送波に対して、４ｄＢ
のピーク電力対平均電力比を有している。また、効率
は、従来の基地局の効率が５％から８％までであるのに
対し、最大出力電力を１５％凌駕することができる。
【００７５】また、適応クリッピングフィルタのお陰
で、局の最適オペレーションを妥協することなく搬送波
間の高コントラストに耐えることができる。したがっ
て、１つの搬送波をフル「ロード」にし、他の搬送波を
非ロードすなわち信号のみを伝送することができる。ま
た、２つの同心セル、すなわち比較的幅が広いカバーエ
リアのセルと、半径が極めて小さく、かつ、大量のトラ
フィックをサポートするセルに対して、同じ増幅器を使
用することも同様に可能である。
【００７６】さらに、これらのパラメータを特定の適用
に適合させるために増幅器の電源電圧Ｕを変更し、か
つ、電力マージンを変更することによって、電力消費を
約１／２に減らすことができる。また、これにより、電
力増幅器の信頼性延いては電力増幅器を使用する基地局
の信頼性が改善される。
【００７７】十分な容量を得るために符号分割多重アク
セス技術を（したがってＵＭＴＳに）使用する場合、そ
のセルおよび他のセルに誘導される妨害を最小化するこ
とが不可欠であるため、計算された電力マージンを送信
電力監視アルゴリズムに使用することができる。そのた
めには、移動電話に関して取り決めたサービス品質の関
数として、１ｄＢさらには０．５ｄＢより良好な範囲内
で厳密に必要な電力のみを伝送するために、タイムスロ
ット（６６６μｓ）毎に各ユーザ（コード）に伝送され
る電力および各ユーザから伝送される電力を、制御され
た精度の高いやり方で再定義しなければならない。
【００７８】以上の説明は、符号分割多重アクセス伝送
への本発明の使用に関したものであるが、本発明は、そ
の適用に限定されるものではない。本発明は、複数の搬
送波上の時分割多重アクセス伝送にも等しく良好に使用
することができる。
【００７９】本発明は、主として電気通信システムの基
地局に適用されるが、複数の搬送波上で同時に送信しな
ければならない端末にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】本発明による方法の一実施形態を示す線図で
ある。
【図１ｂ】本発明の他の実施形態の、図１ａの実施形態
と同様の線図である。
【図２】本発明による方法を使用した基地局の線図であ
る。
【符号の説明】
ｆ１、ｆ２、ｆ３ 搬送波帯域 Ｍ 密度 ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ’１、ｍ’２ クリッピング電力
密度 １０ フィルタ特性 １２、１４ 減衰 ２２、２４、２６ 電力評価および伝送デバイス ２８ デバイス ２８１、２８２、２８３ デバイス２８の入力 ３０ マイクロプロセッサ ３２ クリッピングユニット ３６ ディジタル予歪ユニット ３８ 可変利得コンポーネント ４０ 電力増幅器 ４２ 測定コンポーネント（レシーバ） ４４ 電源ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J092 AA01 AA41 CA21 CA36 FA01 KA22 KA33 KA41 SA14 TA01 TA02 5K060 BB07 CC04 CC11 FF06 HH04 HH06 HH11 HH32 KK03 KK06 LL01 LL11 LL23

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 線形化手段に結合された、異なる搬送波
    を変調する複数の信号を同時に増幅するための電力増幅
    器を使用して電気通信信号を伝送する方法であって、前
    記搬送波から成る合成信号が前記増幅器の上流側でクリ
    ップされ、クリッピング閾値が、伝送される様々な信号
    の電力の合計によって決まり、かつ、前記増幅器の最適
    効率を維持するため、および／または電力マージンすな
    わち飽和電力と平均動作電力の差を最小化するために、
    前記増幅器の動作パラメータが、前記電力の前記合計に
    よって決まる方法。
  2. 【請求項２】 前記増幅器動作パラメータが、電源電圧
    とバイアス電流を含むグループから選択される請求項１
    に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記クリッピング閾値が、一定のクリッ
    ピング半径を提供するコンポーネントに結合された可変
    利得コンポーネントによって決定される請求項１に記載
    の方法。
  4. 【請求項４】 ２つの利得の積が実質的に１になるよう
    に、前記クリッピング半径の修正に起因する利得変化が
    反転利得変化によって補償される請求項１に記載の方
    法。
  5. 【請求項５】 前記増幅器の前記動作パラメータが、前
    記増幅器の線形化パラメータの更新を可能にするために
    十分に遅い変化率で変化する請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記増幅器の最大許容電力が要求された
    追加電力の速やかな伝送を可能にするために必要な電力
    よりわずかに大きくなるように、前記増幅器の動作点が
    固定される請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記増幅器の追加電力マージンが、１０
    ％程度である請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記信号が符号分割多重アクセスモード
    で伝送され、各搬送波に対する電力が、各タイムスロッ
    トにおけるシンボルの持続期間にわたって評価される請
    求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 評価に使用される前記シンボルが、前記
    タイムスロットにおける最長シンボルである請求項８に
    記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記評価が、ビットを符号化するタイ
    ミングレートで実施される請求項８に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記搬送波が隣接する帯域内に存在す
    る請求項１に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 電気通信システム基地局への請求項１
    に記載の方法の適用。
  13. 【請求項１３】 電気通信システム端末への請求項１に
    記載の方法の適用。
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