JP2003536340A

JP2003536340A - 信号変調

Info

Publication number: JP2003536340A
Application number: JP2002504017A
Authority: JP
Inventors: グッドウィン，スティーブン; アップルトン，イアン; ペニケット，ネイル
Original assignee: ユービネティクスリミティド
Priority date: 2000-06-20
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2003-12-02
Also published as: AU2001274253A1; GB2363922A; CN1446399A; GB0015131D0; KR20030028487A; EP1295388A1; WO2001099275A1; US20030169119A1

Abstract

(57)【要約】増幅器（４２、図６）のための制御信号（６６、７０）が、増幅器出力信号のパルスエンベロープ（６４、６８）の形状を制御するために、高レベルと低レベルの間で切り換えられる。制御信号が該高レベルに達する期間が、エンベロープの形状を制御するために変更される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】技術分野本発明は、変調信号を生成する方法及び装置に関する。特に、本発明は、バー
スト制御プロファイルを規定するパルスエンベロープの生成に関し、このバース
ト制御プロファイルは、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）通信システムにおけるタイ
ムスロットを規定している。

【０００２】図１は、ＴＤＭＡシステムにおける送信チャネルを示す。ＴＤＭＡフレームの
長さがＴであり、このチャネルを使用する特定の送信器は、期間ｔのパルスエン
ベロープ１０によって範囲が決定されるタイムスロットにおいて情報を送信する
。パルス１０は、バースト制御プロファイルとしても知られている。

【０００３】パルス１０によって生じる干渉が（通信規格において指定されるような）許容
可能レベルの範囲内に留まることが確かとなるためには、パルス１０のプロファ
イルは、図２に示されるように、指定されたマスク２０の範囲内に適合していな
ければならない。

【０００４】マスク２０の範囲内にパルスプロファイル１０を維持することは、送信チャネ
ルの中央の（図３において、０ＭＨｚと示した）付近で生成される過渡信号が、
図３において曲線３０で指定される許容限界を下回ることを確実なものにする。
パルスエンベロープの形状を制御する回路が図６に示されている。電力レベルＰ
ｉｎを有する入力信号４０が、アンテナから送信するための電力Ｐｏｕｔを有す
る出力信号４４を生成する電力増幅器４２に供給される。電力増幅器４２は、図
１のパルスプロファイルを入力信号４０上に変調することによって出力信号４４
を生成する。したがって、出力信号４４は、バースト制御プロファイル、即ち、
図１のパルスエンベロープ１０によって規定されたタイムスロットに強制される
。増幅器４２によって入力信号４０に適用されるパルスエンベロープの形状は、
増幅器４２の入力に供給される電力制御信号４６によって決定される。

【０００５】電力制御信号４６が制御回路４８によって生成される。制御回路４８は、２つ
の入力から電力制御信号４６を生成し、一方の入力は増幅器４４の出力から得ら
れ、他方の入力はディジタル回路系によって供給される。増幅器４２の出力信号
４４がサンプリングされて対数増幅器５０に送り込まれる。対数増幅器５０は制
御回路４８に対数信号５２を供給する。回路４８に対する他方の入力は、制御信
号５４であり、該信号は、ディジタル信号をアナログ領域へ変換したものである
。したがって、制御信号５４は、離散的に複数ある信号レベルの１つのレベルを
取り得る。

【０００６】ディジタル／アナログ変換器だけを使用した信号５４の生成には、パルスエン
ベロープ１０に対して適正な規定を与えるのに充分な分解能を持つ制御信号５４
を供給するために、高分解能のディジタル／アナログ変換器（即ち、比較的多数
のビットを有するディジタル信号に対して動作するディジタル／アナログ変換器
）の使用が要求される。しかし、高分解能ディジタル／アナログ変換器は、比較
的多量のエネルギーとシリコン面積とを消費する。この問題を回避するために、
信号５４はバイレベル（bi-level）信号５６とマルチレベル（multi-level）信
号５８とを組み合わせることによって生成される。マルチレベル信号５８は低分
解能ディジタル／アナログ変換器５９の出力によって供給され、バイレベル信号
５６は、高レベル信号または低レベル信号を通過させるスイッチ５７によって供
給される。したがって、比較的低い分解能のディジタル／アナログ変換器が使用
されるという点で、この回路の複雑性が低減させられる。

【０００７】制御信号５４の生成において、バイレベル信号５６は、一連の方形パルスを生
成するために、その高レベルと低レベルとの間で変化される。方形パルスは、固
定した振幅（信号５４には、２つの発生可能なレベルだけしかない）と固定した
期間のパルスである。この方形パルスは、タイムスロットを規定する各パルスエ
ンベロープ１０の中央にほぼ一致するタイミングで合わせられる。マルチレベル
信号５８は適切なレベルとなるように制御され、電力増幅器４２によって強制さ
れるパルスエンベロープ１０の立上り縁部と立下り縁部の形状を制御するために
制御信号５４に加えられる。

【０００８】制御回路４６は、出力とその反転入力との間に接続されている積分コンデンサ
６２を有する差動増幅器６２を含む。差動増幅器６０の反転入力には対数信号５
２が供給され、その非反転入力には制御信号５４が供給される。差動増幅器６０
の出力は、電力増幅器４２のための電力制御信号４６である。

【０００９】特定のＴＤＭＡシステム、すなわち、典型的にはローミング（roaming）加入
者ユニットを有するＴＤＭＡシステムでは、送信器はそれらの送信電力レベルを
ダイナミックに調整するように命令される。例えば、移動加入者ユニットが基地
局付近にある時に、その基地局は、その加入者ユニットにおいてエネルギーを節
約するために、より低い電力レベルで送信するようにその加入者ユニットに命令
することがある。加入者ユニットは、その送信チャネル上のパルスエンベロープ
１０の振幅を減少させることによってその送信の電力を低減させる。パルスプロ
ファイルの許容範囲を規定するマスク２０が、パルス１０の高さの変化に応じて
拡大縮小する。パルス１０の振幅が、十分に低い値をとるように命令される場合
には、制御信号５４の範囲内の固定した期間および振幅の方形パルスを使用して
いるために、パルス１０がマスク２０の限界を超えるという状況が生じる。発明の開示本発明は、その一態様において、入力信号を増幅することによって、パルスエ
ンベロープを強制するように出力信号を生成する手段と、バイレベル信号を使用
してパルスエンベロープのプロファイルを制御する手段と、バイレベル信号が高
い方のレベルになる期間を変更する手段とを含む、増幅出力信号を生成するため
の装置を提供する。

【００１０】別の関連する態様では、本発明は、さらに、パルスエンベロープを入力信号上
に強制するために、入力信号を増幅することによって、出力信号を生成すること
と、バイレベル信号を使用してパルスエンベロープのプロファイルを制御するこ
とと、バイレベル信号が高い方のレベルになる期間を変更することとを含む、増
幅出力信号を生成する方法も提供する。

【００１１】したがって、本発明は、パルスプロファイルを制御する融通性のある方法を提
供する。

【００１２】好ましい実施態様では、複数の可能レベルを有するマルチレベル信号が、ディ
ジタル信号をアナログ領域に変換することによって生成され、該マルチレベル信
号は、増幅プロセスのための制御信号を生成するために、バイレベル信号と組み
合わされる。

【００１３】一実施態様では、入力信号が電力増幅器によって変調され、出力信号が送信ア
ンテナに供給される。バイレベル信号は、パルスエンベロープの期間のほぼ中央
部分において、その高い方のレベルになっている。パルスエンベロープは、反復
されてもよく、時分割多重（ＴＤＭ）通信システムにおけるタイムスロットを意
味してもよい。

【００１４】パルスエンベロープのプロファイルを制御する目的は、パルスプロファイルの
許容範囲を決定するマスクのように所望の範囲内に該プロファイルを適合させる
ことにある。

【００１５】有利なことに、パルスエンベロープのピークが比較的低い場合には、バイレベ
ル信号がその高レベルになる期間も比較的短い。

【００１６】一実施態様では、増幅プロセスがフィードバック機構によって制御される。増
幅プロセスは、該増幅プロセスの出力からのフィードバックを修正するために、
バイレベル信号に基づいた制御信号を使用するように構成されてもよい。該フィ
ードバックは、増幅された出力信号の対数で変化する信号として供給されてもよ
い。フィードバック機構は、フィードバック信号と制御信号との差を演算するた
めの差動増幅器のような手段を含んでもよい。

【００１７】以下では、本発明を、添付の図面を参照しながら、単なる具体例の形で説明す
る。発明の実施の形態本発明の実施形態による送信器は、詳細に上述した図６の電力増幅回路を使用
する。従来の装置とは違って、制御信号５４中の方形パルスの期間は可変である
。

【００１８】図４は、高さ３３ｄＢｍの送信パルスエンベロープ６４を示す。このトレース
の上に、必要なマスクにパルス６４の形状が適合するように、パルス６４の形状
を制御する働きをするバイレベル信号５６の方形パルス６６が重ねられている。
この方形パルス６６は期間ｔ１を有する。

【００１９】加入者ユニットが基地局に接近すると、この加入者ユニットはより低いレベル
で送信し、このことが図５に示されており、同図では、送信チャネルのパルスエ
ンベロープ６８の高さは５ｄＢｍであるに過ぎない。制御信号５４において固定
した期間の方形パルスを使用する従来のアプローチによってパルスエンベロープ
６８が生成された場合には、エンベロープ６８の形状は、５ｄＢｍのパルスに関
するマスクの範囲から外れるような形状となるであろう。しかし、この実施形態
では、送信パルスエンベロープが低減されるべきである場合には、バイレベル信
号５６において供給される方形パルス６６の期間もｔ２に減少させられ、したが
って、パルスプロファイルはそのマスクの範囲内に残る。

【００２０】当然のことながら、パルスエンベロープのサイズが増大する場合には、バイレ
ベル信号５６における方形パルス６６の期間は、そのマスクの範囲内にパルスプ
ロファイルを維持するために、増加される。

【００２１】方形パルス６６の期間の変更は、スイッチ制御手段７０によって達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、ＴＤＭＡ環境における送信器の電力エンベロープを示す。

【図２】図２は、マスクに関するパルスを示す。

【図３】図３は、過渡信号マスクを示す。

【図４】図４は、パルスの構成を示す。

【図５】図５は、別のパルスの構成を示す。

【図６】図６は、送信信号にパルスエンベロープを強制するための電力増幅回路を示す
。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＣ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者ペニケット，ネイルイギリス国，ケンブリッジシービー５９アールジェイ，ウォータービーチ，グリーブロード８Ｆターム(参考） 5J091 AA01 AA41 CA36 CA92 FA00 FA17 HA29 HA38 KA00 KA02 KA34 MA11 SA13 TA01 TA06 5J092 AA01 AA41 CA36 CA92 FA00 FA17 GR00 HA29 HA38 KA00 KA02 KA34 MA11 SA13 TA01 TA06 5J100 JA00 JA01 LA00 LA10 LA11 QA01 SA01 5K029 AA03 CC01 EE06 GG05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】増幅出力信号（Ｐ_out）を生成する装置であって、パルスエ
ンベロープ（６４、６８）を強制するために、入力信号（Ｐ_in）を増幅すること
によって前記出力信号を生成する手段と（４２）と、バイレベル信号（５６）を
使用して前記パルスエンベロープのプロファイルを制御する手段（５７）と、前
記バイレベル信号（５６）が高い方のレベルになる期間（ｔ）を変更する手段（
７０）とを含む装置。
【請求項２】前記変更手段は、前記エンベロープ（６４、６８）の高さが
低減される場合、前記期間（ｔ）を減少させる手段（７０）を含む請求項１に記
載の装置。
【請求項３】前記エンベロープ（６４、６８）の高さが増大される場合、
前記期間（ｔ）を増加させる手段（７０）を含む請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】前記エンベロープ（６４、６８）を許容可能なプロファイル
の範囲に適合させるために前記期間（ｔ）を調整する手段を含む請求項１乃至３
のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】複数の可能レベルの１つを有するマルチレベル信号（５８）
を生成する手段（５９）と、前記エンベロープ（６４、６８）のプロファイルの
制御において前記マルチレベル信号と前記バイレベル信号とを組み合わせる手段
（５４）とを含む請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】前記エンベロープ（６４、６８）のプロファイルの制御にお
いて前記出力信号（Ｐ_out）を使用するフィードバック手段（５０、５２、６０
、４６）を含む請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】増幅出力信号（Ｐ_out）を生成する方法であって、パルスエ
ンベロープ（６４、６８）を強制するために、入力信号（Ｐ_in）を増幅すること
によって前記出力信号を生成することとと、バイレベル信号（５６）を使用して
前記パルスエンベロープのプロファイルを制御することと、前記バイレベル信号
（５６）が高い方のレベルになる期間（ｔ）を変更することとを含む方法。
【請求項８】前記エンベロープ（６４、６８）の高さが低減される場合、
前記期間（ｔ）を減少させることを含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】前記エンベロープ（６４、６８）の高さが増大される場合、
前記期間（ｔ）を増加させることを含む請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】前記エンベロープ（６４、６８）を許容可能なプロファイ
ルの範囲に適合させるために前記期間（ｔ）を調整することを含む請求項７乃至
９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】複数の可能レベルの１つを有するマルチレベル信号（５８
）を生成することと、前記エンベロープ（６４、６８）のプロファイルの制御に
おいて前記マルチレベル信号（５８）と前記バイレベル信号（５６）とを組み合
わせることとを含む請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】前記エンベロープ（６４、６８）のプロファイルの制御に
おけるフィードバックとして前記出力信号（Ｐ_out）を使用することを含む請求
項７乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】前記送信信号における前記パルスのプロファイルを整形す
るための請求項１乃至６のいずれか一項に記載の装置を含み、パルス信号（Ｐ_ou _t ）を送信する信号送信装置。
【請求項１４】送信電力が調整されるべきであるかを決定する手段を含み
、該決定に応じて、前記変更手段が前記期間を調整する請求項１３に記載の装置
。
【請求項１５】請求項７乃至１２のいずれか一項に記載の方法を使用して
、前記送信パルスを整形することを含むパルス信号送信方法。
【請求項１６】送信電力が調整されるべきであるかを決定することと、該
決定に応じて、前記期間を変更することとを含む請求項１５に記載のパルス信号
送信方法。