JP2004023531A

JP2004023531A - Wireless communication apparatus

Info

Publication number: JP2004023531A
Application number: JP2002177081A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Kuwano; 桑野　智幸
Original assignee: NEC Saitama Ltd
Current assignee: NEC Saitama Ltd
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-18
Also published as: JP3821755B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wireless communication apparatus provided with a filter whereby low power consumption can be attained while suppressing the effect of a transmission signal on an adjacent frequency band. <P>SOLUTION: The wireless communication apparatus is provided with a transmission section 101 to transmit a transmission signal 115, and the transmission section 101 is provided with a digital filter 107 for limiting a band of a baseband signal 102 being a source of the baseband signal 102 and a CPU 118 for setting a circuit condition of its arithmetic circuit. The CPU 118 changes the settings to have proper circuit conditions for minimizing the effect on the adjacent frequency band in response to a change in transmission power of the transmission signal 115. Thus, the arithmetic amount of the digital filter 107 and the power consumption attended therewith can be changed depending on the settings of the circuit conditions. Thus, the power consumption of the digital filter 107 of the wireless communication apparatus can be reduced more than that of the case with a fixed circuit condition. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動局に信号を送出する無線通信装置に係わり、詳細には送出前の信号に帯域制限を行うフィルタを備えた無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信は、通信を行う装置間でケーブル等の固定された線を必要としないため、携帯電話機等のような位置が変化する通信機器で広く用いられている。このような無線通信では、それぞれの相手先に対して周波数を割り当てて送信を行うようになっており、そのためにフィルタを使用している。
【０００３】
一例として基地局から携帯電話機に信号を送出する場合を考える。基地局はそれぞれの携帯電話機の位置に応じて送信電力を必要最小限の値に調整して送出している。また、隣接する周波数に対する影響を最小限とするために、基地局から送出する送信電力が最大のときであっても、隣接周波数帯域に影響を与えないようなフィルタ設計を行っている。このようなフィルタをディジタルフィルタで構成する場合には、満足できる特性を実現するようなタップ数を設定することになる。タップ数は、ディジタルフィルタで信号を加算する回路の数に対応しており、多いほど動作する回路規模が大きくなるようになっている。また、タップ数はたとえば３つの信号を入力信号に加算する場合には、３段と数えられるようになっている。送信電力が最大の場合についてフィルタを設計すると、送信電力がこれよりも小さい場合には隣接周波数帯域に与える影響は小さくなりこの点での問題は生じない。
【０００４】
ところが、基地局がそれぞれの携帯電話機に対して周波数を割り当てて、これらの携帯電話機と通信を行う場合に、通信対象となる携帯電話機が増加すると共に基地局には次のような問題が発生した。すなわち、周波数帯域ごとに割り振られた送信部の数が増加すると共に、送信部全体の消費電力が増加してこれらの温度が上昇することになった。特に送信部を構成するデバイスの発熱によって、これらのデバイス自体に負担がかかることになった。これにより、デバイスの寿命を縮めて送信部の信頼性を低下させることになった。
【０００５】
図１７は、従来の無線通信装置の送信部の構成の一例を表わしたものである。特開２００１−３０８６５０号公報に開示されたこの無線通信装置で送信部１１は、それぞれ図示しない携帯電話機へ送出するキャリアが入力される第１〜第Ｍの入力端子１２_１〜１２_Ｍを備えている。また、入力されたキャリアをディジタル変調する第１〜第Ｍのディジタル変調器１３_１〜１３_Ｍと、ディジタル変調されたキャリアの送信電力を増幅する第１〜第Ｍの電力増幅器１４_１〜１４_Ｍを備えている。更に、送信電力が増幅されたキャリアの帯域を割り当てる第１〜第Ｍのフィルタ１５_１〜１５_Ｍと、帯域が割り当てられたキャリアを出力する出力端子１６を備えている。第１〜第Ｍのフィルタ１５_１〜１５_Ｍの前段にはそれぞれ第１〜第Ｍの電力増幅器１４_１〜１４_Ｍへの信号の逆流を阻止する第１〜第Ｍのアイソレータ１７_１〜１７_Ｍが備えられている。この図１７に示された技術では、第１〜第Ｍのフィルタ１５_１〜１５_Ｍが、第１〜第Ｍの電力増幅器１４_１〜１４_Ｍによって送信電力が増幅されたキャリアの歪みによる隣接周波数帯への影響を小さくするようになっている。これにより、一般的に、増幅器の後段に備えられる増幅後の歪みを抑えるための回路をフィルタ以外に必要としない構成となる。したがって、隣接周波数帯への影響を抑えながら送信部１１全体の消費電力の低減とそれに伴う発熱の抑圧を図ることができるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の技術で、フィルタは信号の送信電力が最大の場合に隣接周波数帯域に与える影響を小さくするように設計されている。したがって、フィルタ自体の電力消費および発熱について何ら改良されておらず、先に説明したように送信部の数が増加すればフィルタの増加によって発熱が増大し、デバイスへの負担の増大と送信部の信頼性の低下という問題が生じることになる。
【０００７】
そこで本発明の目的は、隣接周波数帯域に与える影響を抑えながらフィルタの消費電力の低減を図ることのできる無線通信装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、（イ）移動局ごとに割り当てられた周波数帯で送信が行われるようにこれら移動局に対して送出される送信信号の通過帯域をそれぞれ制限するフィルタと、（ロ）これら各移動局の現在位置に応じて対応する送信信号の送信電力を変化させる送信電力制御手段と、（ハ）移動局に送出する送信電力に応じて送信電力が大きいほど高精度の帯域特性となるようにフィルタの特性の実現のための回路条件を設定する回路条件設定手段とを無線通信装置に具備させる。
【０００９】
すなわち請求項１記載の発明では、フィルタは移動局ごとに割り当てられた周波数帯で送信が行われるように、それぞれに送出する送信信号の通過帯域を制限するようになっている。送信電力制御手段は、これら各移動局の現在位置に応じて、対応する送信信号の送信電力を変化させるようになっている。送信電力は送信信号を受信する移動局の受信レベルに応じて変化するようになっており、たとえば移動局との位置が離れるほど大きく、近くなるほど小さくなるように制御される。回路条件設定手段は、送信電力制御手段により制御される送信電力に応じて、送信電力が大きいほど、フィルタの回路条件を高精度に設定するようになっている。これは、隣接周波数帯に漏洩する信号成分をできるだけ精度良く低下させるためである。したがって、送信電力が小さいほど、フィルタの回路条件を高精度に設定する必要がない。このように請求項１記載の発明では、送信電力に応じてそれぞれのフィルタの回路条件を制御することにしたので、送信電力が最大ではない場合におけるフィルタの消費電力を軽減させることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明では、（イ）移動局ごとに割り当てられた周波数帯で送信が行われるようにこれら移動局に対して送出される送信信号の通過帯域をそれぞれ制限するフィルタと、（ロ）これら各移動局の現在位置に応じて対応する送信信号の送信電力を変化させる送信電力制御手段と、（ハ）送信信号の送出されるそれぞれの移動局ごとに割り当てられた周波数帯に隣接する周波数帯が同時に他の移動局用に使用されるか否かを判別する隣接周波数帯使用有無判別手段と、（ニ）移動局に送出する送信電力と隣接周波数帯使用有無判別手段の判別結果に応じて送信電力が大きく、隣接周波数帯が使用されているときほど高精度の帯域特性となるようにフィルタの特性の実現のための回路条件を設定する回路条件設定手段とを無線通信装置に具備させる。
【００１１】
すなわち請求項２記載の発明では、フィルタは移動局ごとに割り当てられた周波数帯で送信が行われるように、それぞれに送出する送信信号の通過帯域を制限するようになっている。また、送信電力制御手段は、これら各移動局の現在位置に応じて、対応する送信信号の送信電力を変化させるようになっている。隣接周波数帯使用有無判別手段は、割り当てられた周波数帯に隣接する周波数帯が同時に他の移動局用に使用されるか否かを判別するようになっている。これは、隣接する周波数帯が他の移動局で使用されている場合にはその隣接する周波数帯への信号の漏洩の程度をフィルタの回路条件を設定する際に考慮する必要があるが、そうでない場合にはこのような考慮を特にする必要がないからである。このように、本発明の場合は移動局に送出する送信電力の大きさだけでなく隣接周波数帯使用有無判別手段の判別結果を考慮してフィルタの特性の実現のための回路条件の設定を行うようにしたので、フィルタの使用実態に応じてその消費電力を請求項１記載の発明よりもきめ細かに制御し電力の一層の低減を図ることができる。
【００１２】
請求項３記載の発明では、（イ）移動局ごとに割り当てられた周波数帯で送信が行われるようにこれら移動局に対して送出される送信信号の通過帯域をそれぞれ制限するフィルタと、（ロ）これらフィルタを通過した後の各送信信号に対してそれぞれ隣接した周波数帯に漏洩した送信信号の信号レベルを検出する検出手段と、（ハ）送信信号に対してこの検出手段によって検出された信号レベルが高いほど、高精度の帯域特性となるようにフィルタの特性の実現のための回路条件を設定する回路条件設定手段とを無線通信装置に具備させる。
【００１３】
すなわち請求項３記載の発明では、フィルタは移動局ごとに割り当てられた周波数帯で送信が行われるように、それぞれに送出する送信信号の通過帯域を制限するようになっている。検出手段は、フィルタ通過後の各送信信号が隣接した周波数帯に漏洩している信号レベルを実際に検出するようになっている。そして、その信号レベルが高いときには高精度の帯域特性となるようにフィルタの特性の実現のための回路条件を設定するが、低い場合にはこれに応じて回路条件を緩和し、フィルタを実現するための消費電力の軽減を図るようにしている。
【００１４】
請求項４記載の発明では、請求項１〜請求項３いずれかに記載の無線通信装置で、フィルタはディジタルフィルタであり、回路条件設定手段はフィルタの精度が高いほどフィルタの送信信号を通過させる演算回路の数を示すタップ数を多く設定することを特徴している。
【００１５】
すなわち請求項４記載の発明では、フィルタがディジタルフィルタで構成される場合を示している。ディジタルフィルタの場合には、フィルタの精度が高いほど送信信号が通過する演算回路の数を示すタップ数を多く必要とする。したがって、低精度のフィルタで特性が満足される場合には、演算回路の数も減少するため、フィルタの消費電力とそれに伴う発熱の低減を図ることができる。
【００１６】
請求項５記載の発明では、請求項１記載の無線通信装置で、回路条件設定手段は隣接した周波数帯に漏洩する送信信号の信号レベルが送信電力が最大のときと同一かこれ以下となるように送信電力に応じて回路条件を設定することを特徴としている。
【００１７】
すなわち請求項５記載の発明では、回路条件設定手段は隣接した周波数帯に漏洩する送信信号の信号レベルが送信電力が最大のときと同一かこれ以下となるように、送信電力に応じて回路条件を設定する。一般的に送信電力が最大よりも小さい場合には隣接した周波数帯に漏洩する送信信号の信号レベルも小さくなり、比較的低精度のフィルタを構成するように回路条件を設定することができる。したがって、回路条件を送信電力が最大のときの隣接した周波数帯に漏洩する送信信号の信号レベルと同一かこれ以下となるように送信電力に応じて設定するようにすれば、隣接周波数帯に今までよりも悪い影響を与えることなくフィルタの消費電力の軽減を図ることができる。
【００１８】
請求項６記載の発明では、請求項２記載の無線通信装置で、隣接周波数帯使用有無判別手段は自装置が隣接する周波数帯を同時に他の移動局用に使用しているか否かを判別することを特徴としている。
【００１９】
すなわち請求項６記載の発明では、隣接周波数帯を使用しているか否かを隣接周波数帯使用有無判別手段が判別する際の具体的な一例を示したものである。これにより、たとえば他装置からの情報を得ることなく隣接周波数帯の使用状況を判別し、これに応じたフィルタの消費電力の軽減を図ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
【００２１】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００２２】
第１の実施例
【００２３】
図１は本発明の第１の実施例における無線通信装置の一例としての基地局装置（ＢＴＳ：Ｂａｓｅ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｓｔａｔｉｏｎ）の構成の要部を表わしたものである。第１の送信部１０１は、この図で破線で示した移動局１００に対して割り当てられた周波数帯を使用して信号を送信するようになっている。基地局装置は、この図１に示した第１の送信部１０１と同一構成の送信部（第２〜第４の送信部）を他に３つ備えているが、ここではこれらの図示を省略する。第１の送信部１０１は、ベースバンド信号１０２と送信信号情報１０３を出力するベースバンド信号処理部１０４と、ディジタルフィルタ制御信号１０５に基づいてベースバンド信号１０２を遅延、乗算および累積することで帯域制限したベースバンド信号１０６を出力するディジタルフィルタ１０７を備えている。また、ベースバンド信号１０６を直交変調してディジタル変調信号１０８として出力する変調器１０９と、ディジタル変調信号１０８をＤ／Ａ（ディジタル−アナログ）変換してＩＦ（中間周波数）信号１１０を出力するＤ／Ａコンバータ（Ｄ／Ａ）１１１を備えている。更に、ＩＦ信号１１０をアップコンバートしたＲＦ（無線周波数）信号１１２を出力する周波数変換回路１１３と、送信電力制御信号１１４に従ってＲＦ信号１１２の利得を可変させた送信信号１１５を出力する可変利得増幅器１１６と、送信信号１１５を移動局１００に送信するアンテナ１１７を備えている。
【００２４】
第１の送信部１０１では、送信電力値等の送信信号１１５が隣接周波数帯へ与える影響の大きさに関連する情報を示す送信信号情報１０３がベースバンド信号処理部１０４からＣＰＵ（中央演算処理装置）１１８に入力されるようになっている。ＣＰＵ１１８は、ディジタルフィルタ１０７を制御するパラメータを取得するための比較データ信号１１９を入出力する比較テーブル１２０と接続されている。また、第１の送信部１０１は、各回路に電力を供給する電源１２１と、内部を冷却する冷却器１２２を備えている。ＣＰＵ１１８は、図示しない記憶媒体に格納されているプログラムに従って第１の送信部１０１内の各種の制御を行うようになっている。また、ＣＰＵ１１８は、送信信号情報１０３を基にしてディジタルフィルタ１０７を制御するためのディジタルフィルタ制御信号１０５を出力する。更に、ＣＰＵ１１８は、送信信号情報１０３を基にして可変利得増幅器１１６の利得を制御するための送信電力制御信号１１４を出力する。冷却器１２２は、第１の送信部１０１内を一定の温度以下に保つように熱設計されている。
【００２５】
ＣＰＵ１１８は、前記した制御の一部としてディジタルフィルタ１０７に対してその実現するフィルタ特性を示した回路条件を含むディジタルフィルタ制御信号１０５を出力するようになっている。ディジタルフィルタ１０７は、このディジタルフィルタ制御信号１０５に従ってフィルタの精度を変化させ、送信信号１１５のスプリアス輻射量が規格値以下となるように抑圧する。ここでスプリアスは割り当てられた周波数帯以外に漏出した信号であり、スプリアス輻射量はスプリアスの信号レベルである。
【００２６】
図２は、基地局装置内部に複数の送信部が配置されている様子を表わしたものである。基地局装置１２５は、第１の送信部１０１と、第１の送信部１０１と同一構成である第２〜第４の送信部１２６〜１２８と、これらに無線通信を行うための周波数帯を割り当てる周波数割当部１２９を備えている。基地局装置１２５は、これら第１の送信部１０１および第２〜第４の送信部１２６〜１２８を備えた４ＲＦ構成となっており、１ＲＦ運用から４ＲＦ運用まで作動させる数を変更することで、トラフィックの変化に対応できるようになっている。第１の実施例では、第１の送信部１０１のみで運用する、ＲＦ数が１ＲＦ固定である場合について説明を行う。
【００２７】
図３は、図１で示したディジタルフィルタの回路構成を詳細に表わしたものである。ディジタルフィルタ１０７は、ベースバンド信号１０２を入力とする直列接続された第１〜第Ｎの遅延器１３１_１〜１３１_Ｎと、ベースバンド信号１０２を入力とする第１の乗算器１３２_１を備えている。また、第１〜第（Ｎ−１）の遅延器１３１_１〜１３１_{（Ｎ−１）}に対応して第２〜第Ｎの乗算器１３２_２〜１３２_Ｎが設けられており、それぞれの出力側に入力側を接続している。第（Ｎ＋１）の乗算器１３２_Ｎ＋１は第Ｎの遅延器１３１_Ｎの出力側に入力側を接続している。これら第１〜第（Ｎ＋１）の乗算器１３２_１〜１３２_Ｎ＋１の出力側には累積加算器１３３の入力側が接続されており、これらの加算をとって帯域制限されたベースバンド信号１０６を出力するようになっている。
【００２８】
第１の乗算器１３２_１にはベースバンド信号１０２が入力され、第２〜第（Ｎ＋１）の乗算器１３２_２〜１３２_Ｎ＋１には、それぞれ前段の第１〜第Ｎの遅延器１３１_１〜１３１_Ｎから出力される第１〜第Ｎの遅延信号１３５_１〜１３５_Ｎが入力されるようになっている。これら第１〜第（Ｎ＋１）の乗算器１３２_１〜１３２_Ｎ＋１は、それぞれ入力される信号にタップ係数に基づいた乗算を行う。第１の乗算器１３２_１は演算後のベースバンド信号１０２Ａを出力し、第２〜第（Ｎ＋１）の乗算器１３２_２〜１３２_Ｎ＋１は、第１〜第Ｎの演算後の遅延信号１３５Ａ_１〜１３５Ａ_Ｎをそれぞれ出力する。動作する遅延器１３１および乗算器１３２の数を示す値“Ｎ”は、ディジタルフィルタ１０７に設定されるタップ数に応じて変化するようになっている。
【００２９】
図４は第１の送信部を冷却する冷却器の処理の流れを表わしたものである。本実施例で冷却器１２２は、空気を送るファンの回転数によって冷却能力を増減する空冷式のものである。冷却器１２２を制御する図示しない制御回路は、第１の送信部１０１の現在の温度ｔ_１を取得する（ステップＳ２０１）。この取得した温度ｔ_１が基準温度ｔ_０以上であるか否かを判別（ステップＳ２０２）し、基準温度ｔ_０以上である場合（Ｙ）にはファンの回転数を増加させ（ステップＳ２０３）、その後先頭に戻って処理を繰り返す（リターン）。また、取得した温度ｔ_１が基準温度ｔ_０以上ではない場合には（ステップＳ２０２：Ｎ）、ファンの回転数を減少させ（ステップＳ２０４）、その後先頭に戻って処理を繰り返す（リターン）。本実施例で基準温度ｔ_０は摂氏６５度に設定されている。
【００３０】
次に第１の実施例の無線通信装置の動作を説明する。図１に示したベースバンド信号処理部１０４から出力されたベースバンド信号１０２は、ディジタルフィルタ１０７を通過して割り当てられた周波数帯域となるような所望の送信信号波形が得られる。ディジタルフィルタ１０７を通過したベースバンド信号１０６は変調器１０９によりディジタル変調され、Ｄ／Ａコンバータ１１１にてディジタル信号からアナログ信号であるＩＦ信号１１０へと変換される。変換されたＩＦ信号１１０は周波数変換回路１１３によってＲＦ信号１１２にアップコンバートされ、これが可変利得増幅器１１６にて所定の送信電力となるように増幅された後、送信信号１１５としてアンテナ１１７から移動局１００へ送信される。
【００３１】
ところでベースバンド信号処理部１０４は、送信信号１１５の受信を希望する移動局１００の位置等から送信電力を決定する。本実施例では、図示しない受信アンテナで移動局１００から送信信号１１５の受信レベルを通知する信号を受信して、この受信レベルが一定以上となるように送信電力を決定する。また、送信信号１１５に複数の信号を多重する場合にはその多重数を判別する。
【００３２】
ＣＰＵ１１８は、ベースバンド信号処理部１０４からの送信信号情報１０３を入力することで既に説明した送信電力の値、送信信号１１５への信号の多重数および他の送受信部（ＴＲＸ）の隣接チャネルの使用状況を示す情報を得る。これにより、ＣＰＵ１１８は送信信号１１５の増幅率あるいは減衰率を示す利得を指示するための送信電力制御信号１１４を可変利得増幅器１１６に送出して、要求された所定の送信電力となるように制御する。また、ＣＰＵ１１８は比較テーブル１２０を参照して、送信信号１１５のピーク値により発生するひずみの影響をＳＥＭ（Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ　Ｍａｓｋ）の規格を満足するように抑制するためのフィルタ特性を実現するフィルタ構成パラメータを取得する。ＳＥＭの規格は、割り当てられた周波数帯以外に漏出した送信信号１１５の許容値について規定したものである。このＳＥＭの規格は、３ＧＰＰ（第三世代移動体通信システムの標準化プロジェクト）の発行するＴＳ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｇｒｏｕｐ　ｒａｄｉｏ　ａｃｃｅｓｓ　ｎｅｔｗｏｒｋ）ドキュメントの“２５．１０４”に記載されている。フィルタ構成パラメータには、このＳＥＭの規格を満たすフィルタ特性を実現するために必要なタップ数と、各タップでの重み付けを行うタップ係数が含まれている。タップ数は、ディジタルフィルタ１０７の動作させる遅延器数あるいは乗算器数に対応している。また、タップ係数は動作させる第１〜第（Ｎ＋１）の乗算器１３２_１〜１３２_Ｎ＋１それぞれで行う乗算の係数をそれぞれ示したものである。これらのフィルタ構成パラメータは、ディジタルフィルタ１０７に対する回路条件であり、ディジタルフィルタ制御信号１０５としてディジタルフィルタ１０７に送出される。
【００３３】
ディジタルフィルタ１０７（図３）は、ＣＰＵ１１８から指定されるタップ数に応じて有効とする遅延器１３１および乗算器１３２の数を決定し、かつ乗算器１３２に対しタップ係数を設定する。そして、有効と決定した遅延器１３１および乗算器１３２のみを動作させる。これにより、送信電力値および送信信号１１５の多重数により変化するピーク値に応じたロールオフ率一定の所望のフィルタ特性を持つディジタルフィルタ１０７を構成することができる。ここでロールオフ率一定のフィルタ特性とは、隣接周波数帯に漏出する信号を所望する信号レベル以下に抑える周波数特性を示している。
【００３４】
図５はディジタルフィルタの制御を行うＣＰＵの処理の流れを表わしたものである。ＣＰＵ１１８は、送信信号情報１０３より送信電力値、送信信号１１５の多重数の情報を取得する（ステップＳ２１１）。次に、これらの情報を基にして比較テーブル１２０と比較データ信号１１９をやり取りすることで、タップ数およびタップ係数を取得する（ステップＳ２１２）。この取得したタップ数およびタップ係数からディジタルフィルタ１０７に設定するタップ数およびタップ係数に変更が必要であるか判別する（ステップＳ２１３）。この取得したタップ数あるいはタップ係数がディジタルフィルタ１０７に設定されている値と異なる場合には、変更が必要であると判別する。タップ数およびタップ係数に変更が必要と判別した場合（Ｙ）、ステップＳ２１２で取得したタップ数およびタップ係数を回路条件として含むディジタルフィルタ制御信号１０５をディジタルフィルタ１０７に送出する（ステップＳ２１４）。この後あるいはステップＳ２１３で変更が必要ないと判別された場合（Ｎ）には先頭に戻って処理を繰り返す（リターン）。
【００３５】
図６は、図１に示した比較テーブルに格納された比較情報の一例を表わしたものである。比較情報２２０は送信電力値と送信信号の多重数とフィルタ構成パラメータの対応を示している。比較情報２２０は、送信電力が３９ｄＢｍ（ディビィエム）以上４３ｄＢｍ未満と４３ｄＢｍ以上４７ｄＢｍ未満の２つの場合に分け、更にこれらを送信信号の多重数“１０”を基準としてそれぞれ２つの場合に分けて、計４つの場合について示している。ここでｄＢｍは電力の単位である。一般的に、送信電力が大きく、多重数が多くなるほど送信信号１１５のＳＥＭ帯域のひずみは大きくなるようになっている。したがって、送信電力が大きく、多重数が多くなるほど、送信信号１１５のＳＥＭ帯域のひずみを抑えるために指定されるタップ数を増加するようにしている。ここで、Ｃ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ）、Ｅ（Ｎ）およびＦ（Ｎ）は、ディジタルフィルタ１０７内の対応する乗算器の演算で使用するタップ係数を表わしたものである。また、図示していないがディジタルフィルタ１０７の消費電力はタップ数が３２段の場合を１００％とすると、タップ数が２４段の場合には７０％、タップ数が１６段の場合には５０％となるようになっている。このように、タップ数が減少するほど動作させる遅延器１３１および乗算器１３２の数が減少し、これに応じてディジタルフィルタ１０７の消費電力は減少するようになっている。
【００３６】
図７は送信信号への信号の多重数とピーク電力の発生確率の関係についてシミュレーション値を表わしたものである。この図で縦軸は“１”を上限としたピークの発生確率を表わしており、横軸はピーク電力値を表わしている。曲線２２１〜２２３は、送信信号１１５の多重数がそれぞれ２多重、１６多重、３２多重の場合を示したものである。この図は、信号の多重数が多くなるほどピーク電力値が大きくなることを示している。また、ピーク電力値が高いほど、ＳＥＭ帯域のひずみは大きくなるようになっている。本実施例では、各多重数ごとのピーク電力値が最大の場合に、これを減衰することができるタップ係数を図６に示した比較情報２２０に設定するようになっている。
【００３７】
図８はＳＥＭの規格値の一部を表わしたものである。この図では、送信信号１１５のキャリア周波数から２．５１５ＭＨｚ以上４ＭＨｚ未満の帯域でのＳＥＭの規格値２３１を示している。この図の縦軸は送信電力値を規定バンド幅で除算した値を表わしているが、この規定バンド幅は４ＭＨｚ未満では３０ＫＨｚである。この図は、キャリア周波数から２．５１５ＭＨｚ以上３．５１５ＭＨｚ未満の帯域では−１４ｄＢｍ以下に漏出する電力を抑えるように規定されていることを示している。また、同様に３．５１５ＭＨｚ以上４ＭＨｚ未満の帯域では−２６ｄＢｍ以下に、漏出する電力を抑えるように規定されていることを示している。
【００３８】
図９はＳＥＭの規格値の他の一部を表わしたものである。この図では、送信信号１１５のキャリア周波数から４ＭＨｚ以上８ＭＨｚ未満の帯域でのＳＥＭの規格値２３１を示している。この図の縦軸は送信電力値を規定バンド幅で除算した値を表わしているが、この規定バンド幅は４ＭＨｚ以上では１ＭＨｚである。この図は、送信信号１１５のキャリア周波数から４ＭＨｚ以上８ＭＨｚ未満の帯域では−１３ｄＢｍ以下に漏出する電力を抑えるように規定されていることを示している。
【００３９】
図１０は、送信信号波形の一例とＳＥＭの規格値をそれぞれ周波数分布で表わしたものである。この図で、送信信号波形２３２Ａ〜２３２Ｃは図６で示した送信電力値と多重数の組み合わせに対応した送信信号１１５の波形の周波数分布の一部をそれぞれ表わしている。また、縦軸は送信電力値を規定バンド幅で除算した値を表わしているが、この規定バンド幅は４ＭＨｚ未満では３０ＫＨｚ、４ＭＨｚ以上では１ＭＨｚである。更に、この図で下側の周波数帯については、図示している上側の周波数帯の説明と同様であるため図示および説明を省略している。この図で、送信信号波形２３２Ａは、送信電力が４３ｄＢｍ以上４７ｄＢｍ未満かつ多重数が１０以上である送信信号１１５の波形の一例を表わしている。また、送信信号波形２３２Ｂは、送信電力が４３ｄＢｍ以上４７ｄＢｍ未満かつ多重数が１０未満あるいは送信電力が３９ｄＢｍ以上４３ｄＢｍ未満かつ多重数が１０以上である送信信号１１５の波形の一例を表わしている。更に、送信信号波形２３２Ｃは、送信電力が３９ｄＢｍ以上４３ｄＢｍ未満かつ多重数が１０未満である送信信号１１５の波形の一例を表わしている。これら、送信信号波形２３２Ａ〜２３２Ｃは、割り当てられた周波数帯域以外への影響を最小限に抑えるためにそれぞれＳＥＭの規格値２３１以下の送信電力に抑えた波形にする必要がある。この図でＳＥＭの規格値２３１から離れているほどＳＥＭ帯域でのひずみが大きいことを表わしており、ひずみが大きいほど急峻な特性を実現するフィルタを構成するようになっている。ここでＳＥＭ帯域は、キャリア周波数から２．５１５ＭＨｚ以上離れた周波数帯を指している。
【００４０】
図１１は、図１０に示した送信信号波形にそれぞれ対応したフィルタ特性の一部を周波数分布で表わしたものである。この図で縦軸は、フィルタ特性２４１Ａ〜２４１Ｃは、図１０に示した送信信号波形２３２Ａ〜２３２Ｃそれぞれに対応してこれらをＳＥＭの規格値２３１に沿ってこれ以下に抑圧するためのフィルタ減衰量の大きさを示している。この図で、たとえばフィルタ特性２４１Ａは送信信号波形２３２ＡをＳＥＭの規格値２３１以下に抑圧するためのものであり、ＳＥＭ帯域でのひずみが大きい波形ほどフィルタ減衰量も大きくなることを示している。これらフィルタ特性２４１Ａ〜２４１Ｃをディジタルフィルタ１０７で実現するためのタップ数およびタップ係数が、比較情報２２０（図６）として比較テーブル１２０に記憶されるようになっている。
【００４１】
次に一例として、第１の送信部１０１から多重数が　“１６”および送信電力が４３ｄＢｍの送信信号１１５が送信される場合について説明する。
【００４２】
ベースバンド信号処理部１０４から送信信号情報１０３がＣＰＵ１１８に入力されると、ＣＰＵ１１８は比較テーブル１２０を参照する。ＣＰＵ１１８は送信信号情報１０３から、送信信号１１５の送信電力値と多重数を取得する。また比較テーブル１２０には送信電力値と送信信号の多重数に対応したタップ数およびタップ係数が比較情報２２０として、記憶されている。送信電力が４３ｄＢｍで多重数が“１６”のとき、図６に示したフィルタ構成パラメータとの対応により、タップ数３２段、タップ係数Ｃ（Ｎ）（Ｎは１以上、３３以下の整数。）となる。これらと、現在ディジタルフィルタ１０７に設定されているタップ数あるいはタップ係数が異なる場合は、この設定をディジタルフィルタ制御信号１０５のフィルタ構成パラメータとしてディジタルフィルタ１０７に送出する。このようなディジタルフィルタ制御信号１０５が入力されたディジタルフィルタ１０７は、これに従って有効遅延器数、有効乗算器数およびタップ係数を設定する。これにより、図１１に示した所望するフィルタ特性２４１Ａを持ったディジタルフィルタ１０７を構成することができるようになっている。
【００４３】
また、送信電力が３９ｄＢｍ以上４３ｄＢｍ未満で多重数が１０以上および送信電力が４３ｄＢｍ以上４７ｄＢｍ未満で多重数が１０未満の送信信号１１５の送信信号波形は、図８に示した送信信号波形２３２Ｂである。このような送信信号１１５が送信される場合、図６に示したフィルタ構成パラメータとの対応により、前者の場合はタップ数２４段、タップ係数Ｄ（Ｎ）（Ｎは１以上、２５以下の整数。）となる。また、後者の場合には、ディジタルフィルタ１０７の設定はタップ数２４段、タップ係数Ｅ（Ｎ）（Ｎは１以上、２５以下の整数。）となる。このようなフィルタ構成パラメータに従って有効遅延器数、有効乗算器数およびタップ係数が設定されたディジタルフィルタ１０７は、図１１に示したフィルタ特性２４１Ｂを実現することができる。この場合、必要となるフィルタ特性の急峻さは同程度であるため、タップ数は変わらずタップ係数だけが異なっている。
【００４４】
更に、送信電力が３９ｄＢｍ以上４３ｄＢｍ未満で多重数が１０未満の送信信号１１５の送信信号波形は、図８の送信信号波形２３２Ｃで示されるものである。このような送信信号１１５が送信される場合、図６に示したフィルタ構成パラメータとの対応により、ディジタルフィルタ１０７の設定はタップ数１６段、タップ係数Ｆ（Ｎ）（Ｎは１以上、１７以下の整数。）となる。このようなフィルタ構成パラメータに従って有効遅延器数、有効乗算器数およびタップ係数が設定されたディジタルフィルタ１０７は、図１１に示したフィルタ特性２４１Ｃを実現することができる。
【００４５】
図１２は、運用中のディジタルフィルタの消費電力の変化の一例について表わしたものである。消費電力２５１は、時系列上の区間２５２〜２５４それぞれでディジタルフィルタ１０７が消費する電力を、区間２５２を基準として示している。区間２５２では、送信電力が４５ｄＢｍ、信号の多重数が“１６”の状態で送信信号１１５が移動局１００へ送信されている。この場合には、比較情報２２０（図６）より、ディジタルフィルタ１０７のタップ数は３２段となる。この後の区間２５３で移動局１００が近づき送信する信号量が減ったことにより、送信電力が４０ｄＢｍ、信号の多重数が“２”に変更されると、比較情報２２０より、ディジタルフィルタ１０７のタップ数は１６段となる。この場合、タップ数の変更が必要なので、ディジタルフィルタ１０７の設定が変更される。この区間２５３では、タップ数の減少によりディジタルフィルタ１０７は区間２５２と比較して５０％の電力を消費するようになる。その後の区間２５４で送信する信号の多重数は変わらず移動局１００が遠ざかることによって、送信信号１１５の送信電力が４５ｄＢｍに戻されると、比較情報２２０より、ディジタルフィルタ１０７のタップ数は２４段となる。これによりディジタルフィルタ１０７の設定が変更され、この区間２５４では、ディジタルフィルタ１０７は区間２５２と比較して７０％の電力を消費するようになる。このように、第１の送信部１０１の運用中に送信電力と信号の多重数に応じてタップ数を変更することで、ディジタルフィルタ１０７の消費電力の低減を図ることができる。
【００４６】
以上説明したように、第１の実施例ではディジタルフィルタ１０７構成時に、送信信号１１５の送信電力に応じたフィルタ減衰量を得るために必要な最小の有効タップ数を作動させるように設定するようになっている。これにより、最大の演算量に固定されたディジタルフィルタと比較して、ディジタルフィルタ１０７の消費電力とそれに伴う発熱量の低減を図ることができる。また、基地局装置１２５は４つ備えられた同一構成の第１〜第４の送信部１０１、１２６〜１２８それぞれについて、ディジタルフィルタ１０７の消費電力の低減を図ることができる。
【００４７】
第２の実施例
【００４８】
図１３は本発明の第２の実施例における無線通信装置の一例として隣接チャネルの使用状況に応じて動作を変化させるフィルタを備えた基地局装置の送信部の構成の要部を表わしたものである。図１３で図１と同一の部分には同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。また、本実施例でも第１の実施例の図２を適宜使用するが、第１の実施例における第１の送信部１０１は第１の送信部１０１Ａと読みかえて使用する。同様に第２〜第４の送信部１２６〜１２８はそれぞれ第２〜第４の送信部１２６Ａ〜１２８Ａと読みかえて使用する。第１の送信部１０１Ａは、第１および第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_１、１０７Ａ_２と、第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_２をスルーさせるための迂回経路３０１と、この迂回経路３０１と第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_２とを切り替えるスイッチ３０２_１、３０２_２を備えている。第１のディジタルフィルタ１０７Ａ_１から出力されたベースバンド信号１０６Ａ_１は、迂回経路３０１あるいは第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_２を通過した後、ベースバンド信号１０６Ａ_２として、変調器１０９に入力される。ＣＰＵ１１８からは、これらスイッチ３０２_１、３０２_２を切り替えるためのスイッチ切り替え信号３０３と、第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_２への電力の供給を制御する電力供給制御信号３０４が送出されるようになっている。また、ＣＰＵ１１８は第１あるいは第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_１、１０７Ａ_２をそれぞれ対応した第１あるいは第２のディジタルフィルタ制御信号１０５Ａ_１、１０５Ａ_２を使用して制御するようになっている。比較テーブル１２０には、第１あるいは第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_１、１０７Ａ_２にそれぞれ対応した比較情報２２０（図６）が格納されている。第２の実施例で、ベースバンド信号処理部１０４は、基地局装置１２５（図２）が直接隣接する周波数帯を第２〜第４の送信部１２６Ａ〜１２８Ａに割り当てて使用しているか否かを示す情報を周波数割当部１２９（同図）から取得するようになっている。したがって、ベースバンド信号処理部１０４が送出する送信信号情報１０３には、基地局装置１２５（図２）が直接隣接する周波数帯を第２〜第４の送信部１２６Ａ〜１２８Ａに割り当てて使用しているか否かを示す情報が含まれている。ＣＰＵ１１８は、図示しない記憶媒体に格納されているプログラムに従って第１の送信部１０１Ａ内の各種の制御を行うようになっている。ＣＰＵ１１８は、第１のディジタルフィルタ１０７Ａ_１に対して、第１の実施例で説明したディジタルフィルタ１０７へと同様の制御を行うようになっている。また、第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_２、スイッチ３０２_１、３０２_２あるいは電源１２１に対して、送信信号情報１０３を基にして制御を行うようになっている。これらへの制御については後で詳細に説明を行う。
【００４９】
第１のディジタルフィルタ１０７Ａ_１は、第１の実施例で説明したＳＥＭの規格を満たすためのフィルタである。第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_２は、送信信号１１５の周波数帯に隣接するチャネルが使用されている場合に、ノイズとなる周波数成分を規定値以下まで減衰する隣接チャネル用のフィルタである。第１あるいは第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_１、１０７Ａ_２の回路構成は、それぞれディジタルフィルタ１０７（図３）と同様である。一般に隣接するチャネルが使用されている場合の方が減衰に関する規定が厳しくなっており、第２の実施例では隣接チャネルの帯域に漏出する信号レベルを−５０ｄＢｍ以下に減衰するように規定されている。
【００５０】
図１４は、この第１の送信部から送信する送信信号のキャリアとこれに隣接するチャネルを表わしたものである。この図は、第１の送信部１０１Ａから送信される送信信号１１５のキャリア３１１に対して、第２〜第４の送信部１２６Ａ〜１２８Ａのいずれかに割り当てられた隣接チャネル３１２、３１３を示している。第２の実施例では、一例として基地局から移動局へのキャリアは５ＭＨｚごとに設けられるようになっている。隣接チャネル３１２、３１３に、キャリア３１１が与える影響は隣接チャネル漏洩電力減衰比（ＡＣＬＲ：Ａｄｊａｃｅｎｔ　Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｌｅａｋａｇｅ　ｐｏｗｅｒ　Ｒａｔｉｏ）と呼ばれている。また、隣接する周波数帯域はＡＣＬＲ帯域、ＡＣＬＲ帯域に漏出する信号レベルはＡＣＬＲ劣化量とそれぞれ呼ばれている。隣接チャネル３１２、３１３を使用して信号が送信されている場合、送信信号１１５はこれらへの影響を抑える必要がある。次に第２の実施例の動作について説明する。
【００５１】
図１５は、第２の実施例で送信信号情報を受け取ったＣＰＵの処理の流れを表わしたものである。この図では、第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_２、スイッチ３０２_１、３０２_２あるいは電源１２１の制御に注目して処理の流れを表わしている。ＣＰＵ１１８は、ベースバンド信号処理部１０４からの送信信号情報１０３により、キャリア３１１に対する下側および上側の周波数の隣接チャネル３１２、３１３を基地局装置１２５の第２〜第４の送信部１２６Ａ〜１２８Ａのいずれかが使用しているか否かを判別する（ステップＳ３２１）。４ＲＦ構成のＴＲＸ内における第２〜第４の送信部１２６Ａ〜１２８Ａのいずれかがこれら隣接チャネル３１２、３１３のいずれかあるいは双方を使用している場合（Ｙ）には、第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_２に対して隣接チャネルに影響を及ぼさないようなフィルタ特性を持たせるためのタップ数およびタップ係数を設定する（ステップＳ３２２）。ただし、第１の実施例で示したのと同様に、既に設定されているタップ数およびタップ係数から変更しない場合には、設定を行わない。その後第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_２へ電力供給中であるか否かを判別し（ステップＳ３２３）、停止している場合（Ｎ）には電力供給の開始を指示する電力供給制御信号３０４を電源１２１へ送出する（ステップＳ３２４）。この後、またはステップＳ３２３で電力供給中であった場合（Ｙ）、ＣＰＵ１１８はスイッチ３０２_１、３０２_２へ第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_２へ切り替えるように指示するスイッチ切り替え信号３０３を送出（ステップＳ３２５）して処理を終了する（エンド）。これにより、送信信号１１５の隣接チャネル漏洩電力減衰比を隣接チャネル３１２、３１３に対して影響を及ぼさないレベルとすることができる。
【００５２】
また、ステップＳ３２１でＣＰＵ１１８が送信信号情報１０３から基地局装置１２５の第２〜第４の送信部１２６Ａ〜１２８Ａが隣接チャネル３１２、３１３の双方が使用していないと判別した場合（ステップＳ３２１：Ｎ）には、ＣＰＵ１１８は、スイッチ３０２_１、３０２_２へ迂回経路３０１に切り替えるように指示するスイッチ切り替え信号３０３を送出する（ステップＳ３２６）。この後、第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_２への電力供給の停止を指示する電力供給制御信号３０４を電源１２１へ送出（ステップＳ３２７）して処理を終了する（エンド）。
【００５３】
このように第２の実施例では、隣接チャネル３１２、３１３が共に使用されていない場合には、第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_２を使用しないことで演算量を減らすことができる。また、第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_２を使用しないときに電源供給を停止することで、第１の送信部１０１Ａの消費電力を抑えることができる。また、第１の実施例で示したＳＥＭの規格を満たすための第１のディジタルフィルタ１０７Ａ_１による消費電力の低減効果を加えることで、更に消費電力の低減を図ることができる。
【００５４】
第２の実施例の変形例
【００５５】
図１６は本発明の第２の実施例の変形例における無線通信装置の一例としての基地局装置の第１の送信部の構成を表わしたものである。図１６で図１３と同一の部分には同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。第１の送信部１０１Ｂは、ＲＦ信号１１２から隣接チャネル３１２、３１３（図１４）の帯域に相当する周波数成分である隣接チャネル漏洩無線周波数信号４０１のみを通過させるバンドパスフィルタ４０２を備えている。また、隣接チャネル漏洩無線周波数信号４０１を入力してこれを検波した結果を隣接チャネル漏洩電力減衰比情報信号４０３としてＣＰＵ１１８に送出する検波器４０４を備えている。第１のディジタルフィルタ１０７Ａ_１から出力されたベースバンド信号１０６Ａ_１は、第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_２を通過した後、ベースバンド信号１０６Ａ_２として、変調器１０９に入力される。比較テーブル１２０には、隣接チャネル漏洩電力減衰比情報信号４０３に対応したタップ数およびタップ係数が予め記憶されている。
【００５６】
この変形例では、第２の実施例と異なり、検波器４０４で検波した結果を基にして、第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_２にこれを抑圧するためのフィルタ特性を実現させる。ＣＰＵ１１８は検波器４０４から送出された隣接チャネル漏洩電力減衰比情報信号４０３を基にして、これに対応したタップ数およびタップ係数を含んだ第２のディジタルフィルタ制御信号１０５Ａ_２を第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_２に送出する。第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_２は、これに応じた遅延器および乗算器を動作させてフィルタ特性を実現するようになっている。
【００５７】
このように、隣接チャネル３１２、３１３の帯域へ漏出する信号レベルに応じて第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_２のフィルタ特性が変化するようになっている。したがって第２のディジタルフィルタ１０７Ａ_２は、隣接チャネル３１２、３１３に漏出する信号レベルに応じてフィルタ特性を変化させることで、消費電力の低減を図ることができる。また、第１の送信部１０１Ｂ内のデバイスの経年変化による劣化等によって、隣接チャネル３１２、３１３の帯域へ漏出する信号レベルが変化した場合でもこれを抑圧するようにフィルタ特性を変更することができる。
【００５８】
以上説明した第１、第２の実施例あるいは第２の実施例の変形例では、ディジタルフィルタ１０７、１０７Ａ_１、１０７Ａ_２の消費電力とそれに伴う発熱量の低減を図ることができる。これにより基地局装置１２５の消費電力に基づくランニングコストの低減を図ることができる。更に、デバイスの発熱量が処理速度に影響を及ぼす場合には、処理速度への影響の低減を図ることができる。更に、ディジタルフィルタ１０７、１０７Ａ_１、１０７Ａ_２を複数使用する場合、それぞれについて同様の効果を得ることが期待できる。
【００５９】
また第１、第２の実施例あるいは第２の実施例の変形例で、ＣＰＵ１１８はディジタルフィルタ１０７、１０７Ａ_１、１０７Ａ_２へのディジタルフィルタ制御信号１０５、１０５Ａ_１、１０５Ａ_２を送出するようになっている。このＣＰＵ１１８は、図示しない記憶媒体に格納されたプログラムに従って制御を行い、入力される送信信号情報１０３に応じてディジタルフィルタ１０７、１０７Ａ_１、１０７Ａ_２を自動的に制御することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１〜請求項６記載の発明によれば、フィルタの回路条件を変化させる回路条件設定手段を具備することで、消費電力とそれに伴う発熱量の低減を図ることができるようになっている。これにより、発熱による無線送信装置のデバイスへの負担を低減させることができる。また、これらのデバイスを冷却するような装置を備える場合には、発熱量に応じてこの装置の負荷を変化させることで更に消費電力の低減を図ることができる。また、発熱による影響を低減させることによりデバイスを長寿命化させ、装置の信頼性を高めることが期待できる。
【００６１】
また、請求項３記載の発明によれば、隣接周波数帯域に漏出する信号レベルに応じてフィルタの回路条件を変更させることができるようになっている。これにより、送信電力の変化だけではなく送信信号が送出されるまでの間に通過するデバイスによって隣接周波数帯域へ漏出する場合にも対応することができる。
【００６２】
更に、請求項４記載の発明によれば、フィルタはディジタルフィルタであり、回路条件であるタップ数によって、通過する演算回路を変化させる回路条件設定手段を具備している。通過しない演算回路は電力を消費しないため、タップ数が減少するほどフィルタの消費電力とそれに伴う発熱量の低減を図ることができる。これにより、無線通信装置の消費電力に基づくランニングコストの低減を図ることができる。また、発熱量による処理速度への影響の低減を図ることができる。更に無線通信装置がこのようなディジタルフィルタを複数使用する場合、それぞれについて同様の効果を得ることが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における無線通信装置の一例としての基地局装置の送信部を示したブロック図である。
【図２】複数の送信部が配置された基地局装置の構成を示したブロック図である。
【図３】第１の実施例の送信部に備えられたディジタルフィルタの構成を示したブロック図である。
【図４】冷却器の処理の概要を示した流れ図である。
【図５】ディジタルフィルタの制御に関連してＣＰＵが行う処理の流れを示した流れ図である。
【図６】比較テーブルに格納される比較情報の一例を示した説明図である。
【図７】送信信号の多重数とピーク電力の発生確率との関係についてのシミュレーション値を示した説明図である。
【図８】ＳＥＭの規格値の一部を示した説明図である。
【図９】ＳＥＭの規格値の他の一部を示した説明図である。
【図１０】ＳＥＭの規格値と送信信号の波形を示した説明図である。
【図１１】図１０で示した送信信号それぞれに対応したフィルタ特性を示した説明図である。
【図１２】運用中のディジタルフィルタの消費電力の変化の一例について示した説明図である。
【図１３】第２の実施例における無線通信装置の一例として隣接チャネルの使用状況に応じて動作を変化させるフィルタを備えた基地局装置の送信部を示したブロック図である。
【図１４】周波数帯域でキャリアと隣接チャネルとの関連を単純化して示した説明図である。
【図１５】第２の実施例で第２のディジタルフィルタの制御に関連してＣＰＵが行う処理の流れを示した流れ図である。
【図１６】第２の実施例の変形例における基地局装置の送信部を示したブロック図である。
【図１７】従来の無線通信装置の送信部を示したブロック図である。
【符号の説明】
１０１、１０１Ａ、１０１Ｂ　第１の送信部
１０６　ベースバンド信号処理部
１０７　ディジタルフィルタ
１０７Ａ_１　第１のディジタルフィルタ
１０７Ａ_２　第２のディジタルフィルタ
１０９　変調器
１１１　Ｄ／Ａコンバータ
１１３　周波数変換回路
１１６　可変利得増幅器
１１７　送信アンテナ
１１８　ＣＰＵ
１２０　比較テーブル
１２１　電源
１２２　冷却器
１２５　基地局装置
１２９　周波数割当部
１３１_１〜１３１_Ｎ　第１〜第Ｎの遅延器
１３２_１〜１３２_Ｎ＋１　第１〜第（Ｎ＋１）の乗算器
１３３　累積加算器
３０１　迂回経路
３０２_１、３０２_２　スイッチ
４０２　バンドパスフィルタ
４０４　検波器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wireless communication device for transmitting a signal to a mobile station, and more particularly, to a wireless communication device having a filter for performing band limitation on a signal before transmission.
[0002]
[Prior art]
Since wireless communication does not require a fixed line such as a cable between devices that perform communication, wireless communication is widely used in communication devices that change positions, such as mobile phones. In such wireless communication, transmission is performed by allocating a frequency to each other party, and a filter is used for that purpose.
[0003]
As an example, consider a case where a signal is transmitted from a base station to a mobile phone. The base station adjusts the transmission power to the minimum necessary value according to the position of each mobile phone and transmits the transmission power. Further, in order to minimize the influence on adjacent frequencies, a filter is designed so as not to affect adjacent frequency bands even when the transmission power transmitted from the base station is maximum. When such a filter is constituted by a digital filter, the number of taps is set so as to realize satisfactory characteristics. The number of taps corresponds to the number of circuits for adding signals by a digital filter, and the larger the number of taps, the larger the scale of the operated circuit. In addition, when three signals are added to an input signal, for example, the number of taps is counted as three stages. If the filter is designed for the case where the transmission power is maximum, when the transmission power is smaller than this, the influence on the adjacent frequency band is reduced, and the problem in this respect does not occur.
[0004]
However, when the base station allocates a frequency to each mobile phone and communicates with these mobile phones, the number of mobile phones to be communicated increases and the following problems occur in the base station. . That is, as the number of transmission units allocated to each frequency band increases, the power consumption of the entire transmission unit increases, and the temperatures thereof increase. In particular, the heat generated by the devices constituting the transmission unit places a burden on these devices themselves. As a result, the life of the device is shortened and the reliability of the transmission unit is reduced.
[0005]
FIG. 17 illustrates an example of a configuration of a transmission unit of a conventional wireless communication device. In the wireless communication device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-308650, a transmitting unit 11 includes first to Mth input terminals 12 to which carriers to be transmitted to a mobile phone (not shown) are input.₁~ 12_MIt has. Also, the first to Mth digital modulators 13 for digitally modulating the input carrier.₁~ 13_MAnd first to Mth power amplifiers 14 for amplifying the transmission power of the digitally modulated carrier₁~ 14_MIt has. Furthermore, the first to M-th filters 15 that allocate the band of the carrier whose transmission power has been amplified₁~ 15_MAnd an output terminal 16 for outputting a carrier to which a band is assigned. First to Mth filters 15₁~ 15_MOf the first to M-th power amplifiers 14₁~ 14_MTo M-th isolators 17 for preventing backflow of signals to₁~ 17_MIs provided. In the technique shown in FIG. 17, the first to M-th filters 15₁~ 15_MAre the first to Mth power amplifiers 14₁~ 14_MAs a result, the influence on the adjacent frequency band due to the distortion of the carrier whose transmission power has been amplified is reduced. As a result, a configuration is generally required in which a circuit for suppressing distortion after amplification, which is provided at the subsequent stage of the amplifier, is not required except for the filter. Therefore, it is possible to reduce the power consumption of the entire transmitting unit 11 and suppress the heat generation associated therewith while suppressing the influence on the adjacent frequency band.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In this prior art, the filter is designed to reduce the effect on adjacent frequency bands when the signal transmission power is at a maximum. Therefore, the power consumption and heat generation of the filter itself have not been improved at all, and as described above, if the number of transmission units increases, heat generation increases due to the increase in the number of filters, which increases the load on the device and the transmission unit. The problem of reduced reliability will occur.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a wireless communication device capable of reducing the power consumption of a filter while suppressing the influence on an adjacent frequency band.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, (a) a filter for limiting a pass band of a transmission signal transmitted to each mobile station so that transmission is performed in a frequency band assigned to each mobile station; And (c) transmission power control means for changing the transmission power of the corresponding transmission signal in accordance with the current position of each mobile station, and (c) higher-precision band characteristics as the transmission power is increased according to the transmission power transmitted to the mobile station. Circuit condition setting means for setting circuit conditions for realizing the characteristics of the filter such that
[0009]
In other words, according to the first aspect of the present invention, the filter limits the pass band of the transmission signal to be transmitted to each of the filters so that the transmission is performed in the frequency band allocated to each mobile station. The transmission power control means changes the transmission power of the corresponding transmission signal according to the current position of each mobile station. The transmission power changes according to the reception level of the mobile station that receives the transmission signal. For example, the transmission power is controlled so as to increase as the distance from the mobile station increases and to decrease as the distance from the mobile station increases. The circuit condition setting means sets the circuit condition of the filter with higher accuracy as the transmission power increases, in accordance with the transmission power controlled by the transmission power control means. This is to reduce the signal component leaking to the adjacent frequency band as accurately as possible. Therefore, it is not necessary to set the circuit conditions of the filter with higher accuracy as the transmission power is smaller. As described above, according to the first aspect of the present invention, since the circuit conditions of each filter are controlled according to the transmission power, the power consumption of the filter when the transmission power is not the maximum can be reduced.
[0010]
According to the second aspect of the present invention, (a) a filter for limiting a pass band of a transmission signal transmitted to each mobile station so that transmission is performed in a frequency band allocated to each mobile station; Transmission power control means for changing the transmission power of the corresponding transmission signal in accordance with the current position of each mobile station; and (c) adjacent to the frequency band assigned to each mobile station to which the transmission signal is transmitted. The adjacent frequency band use presence / absence determination means for determining whether the frequency band is simultaneously used for another mobile station, and (d) the transmission power to be transmitted to the mobile station and the adjacent frequency band use presence / absence determination means Circuit condition setting means for setting circuit conditions for realizing the characteristics of the filter so that the transmission power becomes higher and the band characteristics with higher accuracy become more the more the adjacent frequency band is used. To be provided.
[0011]
That is, in the invention according to the second aspect, the filter limits the pass band of the transmission signal to be transmitted to each of the filters so that the transmission is performed in the frequency band assigned to each mobile station. The transmission power control means changes the transmission power of the corresponding transmission signal according to the current position of each mobile station. The adjacent frequency band use presence / absence determining means determines whether a frequency band adjacent to the allocated frequency band is simultaneously used for another mobile station. This means that when an adjacent frequency band is used by another mobile station, it is necessary to consider the degree of signal leakage to the adjacent frequency band when setting the circuit conditions of the filter. Otherwise, there is no need to take such considerations. As described above, in the case of the present invention, the circuit conditions for realizing the filter characteristics are set in consideration of not only the magnitude of the transmission power to be transmitted to the mobile station but also the determination result of the adjacent frequency band use determination unit. As a result, the power consumption of the filter can be more finely controlled in accordance with the actual use of the filter than in the first aspect of the invention, and the power consumption can be further reduced.
[0012]
According to the third aspect of the present invention, (a) a filter for limiting a pass band of a transmission signal transmitted to each mobile station so that transmission is performed in a frequency band allocated to each mobile station; ) Detection means for detecting the signal level of the transmission signal leaked to the adjacent frequency band for each transmission signal after passing through these filters; and (c) a signal detected by the detection means for the transmission signal. The wireless communication device is provided with circuit condition setting means for setting circuit conditions for realizing the characteristics of the filter so that the higher the level, the higher the band characteristics.
[0013]
That is, in the invention according to claim 3, the filter limits the pass band of the transmission signal to be transmitted to each of the filters so that the transmission is performed in the frequency band assigned to each mobile station. The detection means is configured to actually detect a signal level at which each transmission signal after passing through the filter leaks to an adjacent frequency band. When the signal level is high, circuit conditions for realizing the characteristics of the filter are set so as to obtain high-precision band characteristics. When the signal level is low, the circuit conditions are relaxed accordingly to realize the filter. To reduce power consumption.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the wireless communication apparatus according to any one of the first to third aspects, the filter is a digital filter, and the circuit condition setting means allows the transmission signal of the filter to pass as the accuracy of the filter is higher. It is characterized in that a large number of taps indicating the number of arithmetic circuits are set.
[0015]
That is, the invention according to claim 4 shows a case where the filter is constituted by a digital filter. In the case of a digital filter, the higher the accuracy of the filter, the greater the number of taps indicating the number of arithmetic circuits through which the transmission signal passes. Therefore, when the characteristics are satisfied with a low-precision filter, the number of arithmetic circuits is also reduced, so that the power consumption of the filter and the accompanying heat generation can be reduced.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, in the wireless communication apparatus according to the first aspect, the circuit condition setting means is configured such that a signal level of a transmission signal leaking to an adjacent frequency band is equal to or less than that when the transmission power is maximum. The circuit condition is set in accordance with the transmission power.
[0017]
That is, in the invention according to claim 5, the circuit condition setting means determines the circuit condition according to the transmission power so that the signal level of the transmission signal leaking to the adjacent frequency band is equal to or less than the maximum transmission power. Set. Generally, when the transmission power is smaller than the maximum, the signal level of the transmission signal leaking to the adjacent frequency band also becomes smaller, and the circuit conditions can be set so as to constitute a filter with relatively low accuracy. Therefore, if the circuit conditions are set in accordance with the transmission power so as to be equal to or lower than the signal level of the transmission signal leaking to the adjacent frequency band when the transmission power is the maximum, the current frequency in the adjacent frequency band can be reduced. Thus, the power consumption of the filter can be reduced without giving a worse effect than before.
[0018]
According to a sixth aspect of the present invention, in the wireless communication apparatus according to the second aspect, the adjacent frequency band use presence / absence determining means determines whether the own device is simultaneously using an adjacent frequency band for another mobile station. It is characterized by:
[0019]
That is, the invention according to claim 6 shows a specific example when the adjacent frequency band use presence / absence determining means determines whether or not an adjacent frequency band is used. As a result, for example, the usage status of the adjacent frequency band can be determined without obtaining information from another device, and the power consumption of the filter can be reduced in accordance with the determination.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0021]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
[0022]
First embodiment
[0023]
FIG. 1 shows a main part of a configuration of a base station apparatus (BTS: Base @ Transfer @ Station) as an example of a wireless communication apparatus according to a first embodiment of the present invention. The first transmitting unit 101 transmits a signal using a frequency band allocated to the mobile station 100 indicated by a broken line in FIG. The base station apparatus further includes three other transmission units (second to fourth transmission units) having the same configuration as the first transmission unit 101 shown in FIG. 1, but these are not shown here. I do. The first transmitting unit 101 includes a baseband signal processing unit 104 that outputs a baseband signal 102 and transmission signal information 103, and a band by delaying, multiplying, and accumulating the baseband signal 102 based on a digital filter control signal 105. A digital filter 107 that outputs the restricted baseband signal 106 is provided. Further, a modulator 109 for orthogonally modulating the baseband signal 106 and outputting it as a digitally modulated signal 108, and a D / A (Digital-to-analog) converting the digitally modulated signal 108 to output an IF (intermediate frequency) signal 110. A / A converter (D / A) 111 is provided. Further, a frequency conversion circuit 113 that outputs an RF (radio frequency) signal 112 obtained by up-converting the IF signal 110, and a variable gain amplifier 116 that outputs a transmission signal 115 in which the gain of the RF signal 112 is changed according to the transmission power control signal 114 And an antenna 117 for transmitting a transmission signal 115 to the mobile station 100.
[0024]
In first transmitting section 101, transmission signal information 103 indicating information related to the magnitude of the influence of transmission signal 115 such as a transmission power value on an adjacent frequency band is transmitted from baseband signal processing section 104 to CPU (Central Processing Unit). ) 118. The CPU 118 is connected to a comparison table 120 that inputs and outputs a comparison data signal 119 for obtaining a parameter for controlling the digital filter 107. In addition, the first transmission unit 101 includes a power supply 121 that supplies power to each circuit, and a cooler 122 that cools the inside. The CPU 118 performs various controls in the first transmission unit 101 according to a program stored in a storage medium (not shown). Further, CPU 118 outputs digital filter control signal 105 for controlling digital filter 107 based on transmission signal information 103. Further, the CPU 118 outputs a transmission power control signal 114 for controlling the gain of the variable gain amplifier 116 based on the transmission signal information 103. The cooler 122 is thermally designed to keep the inside of the first transmitting unit 101 at a certain temperature or lower.
[0025]
The CPU 118 outputs a digital filter control signal 105 including circuit conditions indicating the filter characteristics to be realized to the digital filter 107 as a part of the above control. The digital filter 107 changes the accuracy of the filter according to the digital filter control signal 105, and suppresses the amount of spurious radiation of the transmission signal 115 so as to be equal to or less than a standard value. Here, spurious is a signal leaked out of the assigned frequency band, and the amount of spurious radiation is a signal level of spurious.
[0026]
FIG. 2 illustrates a state in which a plurality of transmission units are arranged inside the base station device. The base station apparatus 125 allocates a first transmission unit 101, second to fourth transmission units 126 to 128 having the same configuration as the first transmission unit 101, and a frequency band for performing wireless communication. A frequency assignment unit 129 is provided. The base station device 125 has a 4RF configuration including the first transmission unit 101 and the second to fourth transmission units 126 to 128. By changing the number of operations from 1RF operation to 4RF operation, It can respond to changes in traffic. In the first embodiment, a case will be described in which only the first transmitting unit 101 operates and the number of RFs is fixed at 1 RF.
[0027]
FIG. 3 shows the circuit configuration of the digital filter shown in FIG. 1 in detail. The digital filter 107 includes first to N-th delay units 131 connected in series to which the baseband signal 102 is input.₁~ 131_NAnd a first multiplier 132 having the baseband signal 102 as an input₁It has. Further, the first to (N-1) th delay units 131₁~ 131_(N-1)Corresponding to the second to Nth multipliers 132₂~ 132_NAre provided, and the input side is connected to each output side. (N + 1) th multiplier 132_{N + 1}Is the N-th delay unit 131_NThe input side is connected to the output side. These first to (N + 1) th multipliers 132₁~ 132_{N + 1}Is connected to the input side of the accumulator 133, and outputs the baseband signal 106 whose band is limited by adding these inputs.
[0028]
First multiplier 132₁, The baseband signal 102 is input to the second to (N + 1) th multipliers 132₂~ 132_{N + 1}Includes the first to Nth delay units 131 in the preceding stages, respectively.₁~ 131_NTo N-th delay signal 135 output from₁~ 135_NIs entered. These first to (N + 1) th multipliers 132₁~ 132_{N + 1}Performs a multiplication based on the tap coefficient for each input signal. First multiplier 132₁Outputs the calculated baseband signal 102A and outputs the second to (N + 1) th multipliers 132₂~ 132_{N + 1}Is the delayed signal 135A after the first to N-th operations₁~ 135A_NAre output. The value “N” indicating the number of operating delay units 131 and multipliers 132 changes according to the number of taps set in the digital filter 107.
[0029]
FIG. 4 shows a flow of processing of the cooler for cooling the first transmission unit. In this embodiment, the cooler 122 is of an air-cooling type that increases or decreases the cooling capacity according to the number of rotations of a fan that sends air. A control circuit (not shown) that controls the cooler 122 includes a current temperature t of the first transmitting unit 101.₁Is acquired (step S201). This acquired temperature t₁Is the reference temperature t₀It is determined whether or not it is above (step S202), and the reference temperature t₀If the above is the case (Y), the number of rotations of the fan is increased (step S203), and thereafter, the process returns to the beginning and is repeated (return). In addition, the acquired temperature t₁Is the reference temperature t₀If not (step S202: N), the number of revolutions of the fan is reduced (step S204), and then the process returns to the beginning and repeats (return). In this embodiment, the reference temperature t₀Is set to 65 degrees Celsius.
[0030]
Next, the operation of the wireless communication apparatus according to the first embodiment will be described. The baseband signal 102 output from the baseband signal processing unit 104 shown in FIG. 1 passes through the digital filter 107 to obtain a desired transmission signal waveform in the allocated frequency band. The baseband signal 106 that has passed through the digital filter 107 is digitally modulated by a modulator 109, and converted from a digital signal to an IF signal 110 that is an analog signal by a D / A converter 111. The converted IF signal 110 is up-converted into an RF signal 112 by a frequency conversion circuit 113, amplified by a variable gain amplifier 116 so as to have a predetermined transmission power, and then transmitted as a transmission signal 115 from an antenna 117 to a mobile station 100. Sent to
[0031]
By the way, the baseband signal processing unit 104 determines the transmission power from the position of the mobile station 100 where the transmission signal 115 is desired to be received. In the present embodiment, a signal notifying the reception level of the transmission signal 115 is received from the mobile station 100 by a receiving antenna (not shown), and the transmission power is determined so that the reception level becomes a certain level or more. When a plurality of signals are multiplexed on the transmission signal 115, the number of multiplexes is determined.
[0032]
The CPU 118 inputs the transmission signal information 103 from the baseband signal processing unit 104 and receives the transmission power value, the number of multiplexed signals on the transmission signal 115, and the use of adjacent channels of another transmission / reception unit (TRX). Get information about the situation. As a result, the CPU 118 sends a transmission power control signal 114 for instructing a gain indicating an amplification factor or an attenuation factor of the transmission signal 115 to the variable gain amplifier 116 to control the transmission power to the required predetermined transmission power. . In addition, the CPU 118 refers to the comparison table 120 to set a filter configuration parameter for realizing a filter characteristic for suppressing the influence of the distortion caused by the peak value of the transmission signal 115 so as to satisfy the SEM (Spectrum Emission Mask) standard. To get. The SEM standard specifies an allowable value of the transmission signal 115 leaked to a frequency band other than the allocated frequency band. This SEM standard is described in “25.104” of a technical document (TS) document issued by 3GPP (Standardization Project for Third-Generation Mobile Communication Systems) (TS. Technical Specification, Group, Radio, Access Network). The filter configuration parameters include the number of taps necessary to realize filter characteristics satisfying the SEM standard, and tap coefficients for weighting each tap. The number of taps corresponds to the number of delay units or multipliers operated by the digital filter 107. Further, the tap coefficient is determined by the first to (N + 1) -th multipliers 132 to be operated.₁~ 132_{N + 1}It shows the coefficients of the multiplication performed in each case. These filter configuration parameters are circuit conditions for the digital filter 107 and are sent to the digital filter 107 as a digital filter control signal 105.
[0033]
The digital filter 107 (FIG. 3) determines the number of delay units 131 and multipliers 132 to be effective according to the number of taps specified by the CPU 118, and sets tap coefficients for the multiplier 132. Then, only the delay unit 131 and the multiplier 132 determined to be effective are operated. Thus, it is possible to configure the digital filter 107 having a desired filter characteristic with a fixed roll-off rate according to the transmission power value and the peak value that changes according to the multiplexing number of the transmission signal 115. Here, the filter characteristic having a constant roll-off ratio indicates a frequency characteristic that suppresses a signal leaking to an adjacent frequency band to a desired signal level or less.
[0034]
FIG. 5 shows a processing flow of the CPU for controlling the digital filter. The CPU 118 acquires information on the transmission power value and the number of multiplexed transmission signals 115 from the transmission signal information 103 (step S211). Next, the number of taps and the tap coefficient are obtained by exchanging the comparison data signal 119 with the comparison table 120 based on the information (step S212). It is determined from the acquired number of taps and tap coefficients whether it is necessary to change the number of taps and tap coefficients set in the digital filter 107 (step S213). If the acquired number of taps or tap coefficients is different from the value set in the digital filter 107, it is determined that a change is necessary. If it is determined that the tap number and the tap coefficient need to be changed (Y), the digital filter control signal 105 including the tap number and the tap coefficient acquired in step S212 as circuit conditions is sent to the digital filter 107 (step S214). Thereafter, or if it is determined in step S213 that no change is necessary (N), the process returns to the top and repeats the process (return).
[0035]
FIG. 6 illustrates an example of the comparison information stored in the comparison table illustrated in FIG. The comparison information 220 indicates the correspondence between the transmission power value, the number of multiplexed transmission signals, and the filter configuration parameters. The comparison information 220 is divided into two cases in which the transmission power is 39 dBm (Division) or more and less than 43 dBm and 43 dBm or more and less than 47 dBm. Four cases are shown. Here, dBm is a unit of electric power. In general, as the transmission power increases and the number of multiplexes increases, the distortion of the transmission signal 115 in the SEM band increases. Therefore, as the transmission power increases and the number of multiplexes increases, the number of taps specified to suppress distortion in the SEM band of the transmission signal 115 is increased. Here, C (N), D (N), E (N) and F (N) represent tap coefficients used in the operation of the corresponding multiplier in the digital filter 107. Although not shown, the power consumption of the digital filter 107 is 100% when the number of taps is 32 steps, 70% when the number of taps is 24 steps, and 50% when the number of taps is 16 steps. It is supposed to be. As described above, as the number of taps decreases, the number of delay units 131 and multipliers 132 to be operated decreases, and accordingly, the power consumption of the digital filter 107 decreases.
[0036]
FIG. 7 shows simulation values of the relationship between the number of multiplexed signals on a transmission signal and the probability of occurrence of peak power. In this figure, the vertical axis represents the probability of occurrence of a peak with "1" as the upper limit, and the horizontal axis represents the peak power value. Curves 221 to 223 show the cases where the number of multiplexed transmission signals 115 is 2, 16 and 32, respectively. This figure shows that the peak power value increases as the number of multiplexed signals increases. Also, the higher the peak power value, the greater the distortion in the SEM band. In this embodiment, when the peak power value for each multiplex number is the maximum, a tap coefficient capable of attenuating the peak power value is set in the comparison information 220 shown in FIG.
[0037]
FIG. 8 shows a part of the standard value of the SEM. This figure shows the standard value 231 of the SEM in a band of 2.515 MHz or more and less than 4 MHz from the carrier frequency of the transmission signal 115. The vertical axis in this figure represents a value obtained by dividing the transmission power value by a specified bandwidth, and the specified bandwidth is 30 KHz below 4 MHz. This figure shows that the power is specified so as to suppress the power leaked to -14 dBm or less in a band from 2.515 MHz to less than 3.515 MHz from the carrier frequency. Similarly, in the band of 3.515 MHz or more and less than 4 MHz, it is shown that the leakage power is regulated to -26 dBm or less.
[0038]
FIG. 9 shows another part of the standard value of the SEM. This figure shows the standard value 231 of the SEM in a band from 4 MHz to less than 8 MHz from the carrier frequency of the transmission signal 115. The vertical axis in this figure represents a value obtained by dividing the transmission power value by a specified bandwidth, and the specified bandwidth is 1 MHz for 4 MHz or more. This figure shows that the power is regulated so as to suppress the power leaked to -13 dBm or less in a band from 4 MHz to less than 8 MHz from the carrier frequency of the transmission signal 115.
[0039]
FIG. 10 shows an example of the transmission signal waveform and the standard value of the SEM in frequency distribution. In this figure, transmission signal waveforms 232A to 232C respectively represent a part of the frequency distribution of the waveform of the transmission signal 115 corresponding to the combination of the transmission power value and the multiplex number shown in FIG. The vertical axis represents the value obtained by dividing the transmission power value by the specified bandwidth. The specified bandwidth is 30 KHz below 4 MHz and 1 MHz above 4 MHz. Further, the lower frequency band in this figure is the same as the description of the upper frequency band shown in the figure, so that illustration and description are omitted. In this figure, a transmission signal waveform 232A represents an example of a waveform of the transmission signal 115 having a transmission power of 43 dBm or more and less than 47 dBm and a multiplex number of 10 or more. The transmission signal waveform 232B represents an example of the waveform of the transmission signal 115 whose transmission power is 43 dBm or more and less than 47 dBm and the number of multiplexes is less than 10, or whose transmission power is 39 dBm or more and less than 43 dBm and the number of multiplexes is 10 or more. Further, a transmission signal waveform 232C represents an example of a waveform of the transmission signal 115 having a transmission power of 39 dBm or more and less than 43 dBm and a multiplex number of less than 10. Each of the transmission signal waveforms 232A to 232C needs to be a waveform whose transmission power is equal to or less than the SEM standard value 231 in order to minimize the influence on the frequency band other than the allocated frequency band. In this figure, the more the distance from the standard value 231 of the SEM is, the greater the distortion in the SEM band is, and the greater the distortion is, the more the filter realizes a steep characteristic. Here, the SEM band indicates a frequency band that is at least 2.515 MHz away from the carrier frequency.
[0040]
FIG. 11 shows a part of the filter characteristics corresponding to the transmission signal waveforms shown in FIG. 10 in a frequency distribution. In this figure, the vertical axis represents the filter characteristics 241A to 241C, which correspond to the transmission signal waveforms 232A to 232C shown in FIG. 10 and correspond to the transmission signal waveforms 232A to 232C, respectively. The size of is shown. In this figure, for example, the filter characteristic 241A is for suppressing the transmission signal waveform 232A to the SEM standard value 231 or less, and indicates that a waveform having a larger distortion in the SEM band has a larger filter attenuation. The number of taps and tap coefficients for realizing these filter characteristics 241A to 241C with the digital filter 107 are stored in the comparison table 120 as comparison information 220 (FIG. 6).
[0041]
Next, as an example, a case will be described in which first transmission section 101 transmits transmission signal 115 having a multiplexing number of “16” and a transmission power of 43 dBm.
[0042]
When the transmission signal information 103 is input from the baseband signal processing unit 104 to the CPU 118, the CPU 118 refers to the comparison table 120. The CPU 118 acquires the transmission power value and the multiplex number of the transmission signal 115 from the transmission signal information 103. The comparison table 120 stores the transmission power value and the number of taps and tap coefficients corresponding to the number of multiplexed transmission signals as comparison information 220. When the transmission power is 43 dBm and the multiplex number is “16”, the number of taps is 32 and the tap coefficient C (N) (N is an integer of 1 or more and 33 or less) according to the filter configuration parameters shown in FIG. It becomes. If the number of taps or tap coefficients currently set in the digital filter 107 is different from these, the setting is sent to the digital filter 107 as a filter configuration parameter of the digital filter control signal 105. The digital filter 107 to which the digital filter control signal 105 is input sets the number of effective delay units, the number of effective multipliers, and the tap coefficients in accordance with the digital filter control signal 105. Thus, the digital filter 107 having the desired filter characteristics 241A shown in FIG. 11 can be configured.
[0043]
The transmission signal waveform of the transmission signal 115 whose transmission power is 39 dBm or more and less than 43 dBm and the multiplex number is 10 or more and whose transmission power is 43 dBm or more and less than 47 dBm and the multiplex number is less than 10 is the transmission signal waveform 232B shown in FIG. . When such a transmission signal 115 is transmitted, in the former case, the number of taps is 24 and the tap coefficient D (N) (N is an integer of 1 or more and 25 or less, in correspondence with the filter configuration parameters shown in FIG. .) In the latter case, the digital filter 107 is set to have 24 taps and a tap coefficient E (N) (N is an integer of 1 or more and 25 or less). The digital filter 107 in which the number of effective delay units, the number of effective multipliers, and the tap coefficients are set according to such filter configuration parameters can realize the filter characteristics 241B shown in FIG. In this case, the required filter characteristics have similar steepness, so that the number of taps does not change and only the tap coefficient differs.
[0044]
Further, the transmission signal waveform of the transmission signal 115 having a transmission power of 39 dBm or more and less than 43 dBm and a multiplex number of less than 10 is shown by a transmission signal waveform 232C in FIG. When such a transmission signal 115 is transmitted, the digital filter 107 is set to 16 taps and the tap coefficient F (N) (N is 1 or more and 17 or less, in correspondence with the filter configuration parameters shown in FIG. 6). Integer). The digital filter 107 in which the number of effective delay units, the number of effective multipliers and the tap coefficients are set according to such filter configuration parameters can realize the filter characteristic 241C shown in FIG.
[0045]
FIG. 12 shows an example of a change in the power consumption of the digital filter during operation. The power consumption 251 indicates the power consumed by the digital filter 107 in each of the sections 252 to 254 on the time series with reference to the section 252. In section 252, transmission signal 115 is transmitted to mobile station 100 in a state where the transmission power is 45 dBm and the number of multiplexed signals is “16”. In this case, based on the comparison information 220 (FIG. 6), the number of taps of the digital filter 107 is 32 stages. When the transmission power is changed to 40 dBm and the number of multiplexed signals is changed to “2” due to the decrease in the amount of signals transmitted by the mobile station 100 approaching in the subsequent section 253, the taps of the digital filter 107 are obtained from the comparison information 220. The number is 16 steps. In this case, since the number of taps needs to be changed, the setting of the digital filter 107 is changed. In this section 253, the digital filter 107 consumes 50% of the power compared to the section 252 due to the decrease in the number of taps. When the transmission power of the transmission signal 115 is returned to 45 dBm by the mobile station 100 moving away from the mobile station 100 without changing the multiplexing number of the signal to be transmitted in the subsequent section 254, the comparison information 220 indicates that the number of taps of the digital filter 107 is 24 steps. Become. As a result, the setting of the digital filter 107 is changed. In this section 254, the digital filter 107 consumes 70% of the power compared to the section 252. As described above, the power consumption of the digital filter 107 can be reduced by changing the number of taps according to the transmission power and the number of multiplexed signals during the operation of the first transmission unit 101.
[0046]
As described above, in the first embodiment, when the digital filter 107 is configured, the digital filter 107 is set so that the minimum number of effective taps necessary to obtain a filter attenuation corresponding to the transmission power of the transmission signal 115 is activated. Has become. This makes it possible to reduce the power consumption of the digital filter 107 and the amount of heat generated by the digital filter 107 as compared with a digital filter fixed to the maximum operation amount. The base station device 125 can reduce the power consumption of the digital filter 107 for each of the four first to fourth transmission units 101 and 126 to 128 having the same configuration.
[0047]
Second embodiment
[0048]
FIG. 13 shows a main part of the configuration of a transmission unit of a base station apparatus having a filter that changes operation according to the use state of an adjacent channel as an example of a wireless communication apparatus according to the second embodiment of the present invention. is there. In FIG. 13, the same portions as those in FIG. Also, in this embodiment, FIG. 2 of the first embodiment is appropriately used, but the first transmission unit 101 in the first embodiment is read as the first transmission unit 101A and used. Similarly, the second to fourth transmission units 126 to 128 are used as the second to fourth transmission units 126A to 128A, respectively. The first transmitting unit 101A includes first and second digital filters 107A.₁, 107A₂And the second digital filter 107A₂Path 301 for passing through, the bypass path 301 and the second digital filter 107A₂Switch 302 for switching between₁, 302₂It has. First digital filter 107A₁Signal 106A output from₁Is the detour path 301 or the second digital filter 107A₂, The baseband signal 106A₂Is input to the modulator 109. From the CPU 118, these switches 302₁, 302₂Switching signal 303 for switching between the first and second digital filters 107A₂A power supply control signal 304 for controlling the supply of power to the power supply is transmitted. Further, the CPU 118 controls the first or second digital filter 107A.₁, 107A₂Respectively corresponding to the first or second digital filter control signal 105A.₁, 105A₂Is controlled using The comparison table 120 includes the first or second digital filter 107A.₁, 107A₂Are stored as the comparison information 220 (FIG. 6). In the second embodiment, the baseband signal processing unit 104 determines whether or not the base station apparatus 125 (FIG. 2) allocates and uses the immediately adjacent frequency band to the second to fourth transmission units 126A to 128A. Is obtained from the frequency allocating unit 129 (shown in the figure). Therefore, in the transmission signal information 103 transmitted by the baseband signal processing unit 104, the base station apparatus 125 (FIG. 2) allocates and uses the immediately adjacent frequency band to the second to fourth transmission units 126A to 128A. Information that indicates whether or not there is an error. The CPU 118 performs various controls in the first transmission unit 101A according to a program stored in a storage medium (not shown). The CPU 118 controls the first digital filter 107A.₁, The same control as that of the digital filter 107 described in the first embodiment is performed. Further, the second digital filter 107A₂, Switch 302₁, 302₂Alternatively, control is performed on the power supply 121 based on the transmission signal information 103. These controls will be described later in detail.
[0049]
First digital filter 107A₁Is a filter for satisfying the SEM standard described in the first embodiment. Second digital filter 107A₂Is a filter for an adjacent channel that attenuates noise frequency components to a specified value or less when a channel adjacent to the frequency band of the transmission signal 115 is used. First or second digital filter 107A₁, 107A₂Are the same as those of the digital filter 107 (FIG. 3). Generally, when adjacent channels are used, the regulation on attenuation is stricter. In the second embodiment, the signal level leaking to the band of the adjacent channel is regulated to be attenuated to -50 dBm or less. .
[0050]
FIG. 14 shows a carrier of a transmission signal transmitted from the first transmission unit and a channel adjacent thereto. This figure shows adjacent channels 312 and 313 assigned to any of the second to fourth transmission units 126A to 128A for the carrier 311 of the transmission signal 115 transmitted from the first transmission unit 101A. I have. In the second embodiment, as an example, a carrier from a base station to a mobile station is provided every 5 MHz. The effect of the carrier 311 on the adjacent channels 312 and 313 is called an adjacent channel leakage power attenuation ratio (ACLR: Adjustable Channel Leakage Power Ratio). An adjacent frequency band is called an ACLR band, and a signal level leaking into the ACLR band is called an ACLR deterioration amount. When signals are transmitted using the adjacent channels 312 and 313, the transmission signal 115 needs to suppress the influence on these. Next, the operation of the second embodiment will be described.
[0051]
FIG. 15 shows the flow of the processing of the CPU that has received the transmission signal information in the second embodiment. In this figure, the second digital filter 107A₂, Switch 302₁, 302₂Alternatively, the flow of processing is represented by focusing on the control of the power supply 121. Based on transmission signal information 103 from baseband signal processing section 104, CPU 118 transmits adjacent channels 312, 313 of lower and upper frequencies to carrier 311 to second to fourth transmission sections 126A to 128A of base station apparatus 125. It is determined whether any of them is in use (step S321). When any of the second to fourth transmitting units 126A to 128A in the 4RF configuration TRX uses one or both of the adjacent channels 312 and 313 (Y), the second digital filter 107A is used.₂Then, the number of taps and the tap coefficient for providing a filter characteristic that does not affect the adjacent channel are set (step S322). However, as described in the first embodiment, the setting is not performed unless the number of taps and the tap coefficient are already changed. After that, the second digital filter 107A₂It is determined whether or not power is being supplied (step S323). If the power is stopped (N), a power supply control signal 304 instructing the start of power supply is sent to the power supply 121 (step S324). Thereafter, or when the power is being supplied in step S323 (Y), the CPU 118₁, 302₂To the second digital filter 107A₂Is transmitted (step S325), and the process ends (end). Accordingly, the adjacent channel leakage power attenuation ratio of transmission signal 115 can be set to a level that does not affect adjacent channels 312 and 313.
[0052]
Also, in step S321, the CPU 118 determines from the transmission signal information 103 that the second to fourth transmission units 126A to 128A of the base station apparatus 125 do not use both of the adjacent channels 312 and 313 (step S321: N The CPU 118 includes a switch 302₁, 302₂The switch switching signal 303 instructing to switch to the detour path 301 is transmitted (step S326). Thereafter, the second digital filter 107A₂The power supply control signal 304 instructing the stop of the power supply to the power supply 121 is transmitted to the power supply 121 (step S327), and the processing is ended (END).
[0053]
As described above, in the second embodiment, when the adjacent channels 312 and 313 are not used together, the second digital filter 107A₂By not using, the amount of calculation can be reduced. Further, the second digital filter 107A₂By stopping power supply when is not used, power consumption of the first transmission unit 101A can be suppressed. Also, the first digital filter 107A for satisfying the SEM standard shown in the first embodiment.₁, The power consumption can be further reduced.
[0054]
Modification of the second embodiment
[0055]
FIG. 16 illustrates a configuration of a first transmitting unit of a base station device as an example of a wireless communication device according to a modification of the second embodiment of the present invention. In FIG. 16, the same portions as those in FIG. 13 are denoted by the same reference numerals, and the description will be appropriately omitted. The first transmitting unit 101B includes a band-pass filter 402 that passes only the adjacent channel leakage radio frequency signal 401, which is a frequency component corresponding to the band of the adjacent channels 312 and 313 (FIG. 14), from the RF signal 112. Further, a detector 404 is provided which receives the adjacent channel leakage radio frequency signal 401 and detects the result, and transmits the result of the detection as an adjacent channel leakage power attenuation ratio information signal 403 to the CPU 118. First digital filter 107A₁Signal 106A output from₁Is the second digital filter 107A₂, The baseband signal 106A₂Is input to the modulator 109. In the comparison table 120, the number of taps and tap coefficients corresponding to the adjacent channel leakage power attenuation ratio information signal 403 are stored in advance.
[0056]
In this modified example, unlike the second embodiment, the second digital filter 107A based on the result of detection by the detector 404.₂To realize a filter characteristic for suppressing this. Based on the adjacent channel leakage power attenuation ratio information signal 403 sent from the detector 404, the CPU 118 outputs the second digital filter control signal 105A including the number of taps and the tap coefficient corresponding thereto.₂To the second digital filter 107A.₂To send to. Second digital filter 107A₂Are designed to operate the delay device and the multiplier according to this to realize the filter characteristic.
[0057]
As described above, the second digital filter 107A according to the signal level leaking to the bands of the adjacent channels 312 and 313.₂Are changed. Therefore, the second digital filter 107A₂The power consumption can be reduced by changing the filter characteristics according to the signal level leaking to the adjacent channels 312 and 313. Further, even if the signal level leaked to the band of the adjacent channel 312 or 313 changes due to deterioration or the like of the device in the first transmission unit 101B due to aging, the filter characteristic can be changed so as to suppress the change. .
[0058]
In the first, second or modified examples of the second embodiment described above, the digital filters 107 and 107A are used.₁, 107A₂Power consumption and the resulting heat generation can be reduced. As a result, it is possible to reduce the running cost based on the power consumption of the base station device 125. Further, when the amount of heat generated by the device affects the processing speed, the effect on the processing speed can be reduced. Further, the digital filters 107 and 107A₁, 107A₂When a plurality of are used, the same effect can be expected for each of them.
[0059]
In the first and second embodiments or the modifications of the second embodiment, the CPU 118 includes the digital filters 107 and 107A.₁, 107A₂Filter control signals 105 and 105A to₁, 105A₂Is sent. The CPU 118 performs control in accordance with a program stored in a storage medium (not shown), and performs digital filters 107 and 107A in accordance with input transmission signal information 103.₁, 107A₂Can be controlled automatically.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the first to sixth aspects of the present invention, the provision of the circuit condition setting means for changing the circuit condition of the filter can reduce power consumption and the amount of heat generated thereby. It has become. Thereby, the burden on the device of the wireless transmission device due to heat generation can be reduced. In the case where a device for cooling these devices is provided, the power consumption can be further reduced by changing the load of the device according to the amount of heat generated. In addition, by reducing the influence of heat generation, it is expected that the life of the device is prolonged and the reliability of the device is improved.
[0061]
According to the third aspect of the present invention, the circuit condition of the filter can be changed according to the signal level leaking to the adjacent frequency band. Accordingly, it is possible to cope with not only a change in transmission power but also a case where a device that passes before a transmission signal is transmitted leaks to an adjacent frequency band.
[0062]
Further, according to the fourth aspect of the present invention, the filter is a digital filter, and includes a circuit condition setting means for changing an arithmetic circuit to be passed according to the number of taps as a circuit condition. Since the arithmetic circuit that does not pass does not consume power, as the number of taps decreases, the power consumption of the filter and the resulting heat generation can be reduced. Thus, it is possible to reduce the running cost based on the power consumption of the wireless communication device. Further, it is possible to reduce the influence of the heat generation amount on the processing speed. Further, when the wireless communication device uses a plurality of such digital filters, it is expected that similar effects can be obtained for each of them.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a transmission unit of a base station device as an example of a wireless communication device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a base station device in which a plurality of transmission units are arranged.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a digital filter provided in a transmission unit according to the first embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing an outline of processing of a cooler.
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of processing performed by a CPU in connection with control of a digital filter.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of comparison information stored in a comparison table.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing simulation values regarding the relationship between the number of multiplexed transmission signals and the probability of occurrence of peak power.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a part of the standard value of the SEM.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing another part of the standard value of the SEM.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a standard value of SEM and a waveform of a transmission signal.
11 is an explanatory diagram showing filter characteristics corresponding to each of the transmission signals shown in FIG.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of a change in power consumption of a digital filter during operation.
FIG. 13 is a block diagram illustrating a transmission unit of a base station device including a filter that changes operation according to the use state of an adjacent channel as an example of a wireless communication device according to a second embodiment;
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a simplified relationship between a carrier and an adjacent channel in a frequency band.
FIG. 15 is a flowchart showing a flow of processing performed by a CPU in relation to control of a second digital filter in the second embodiment.
FIG. 16 is a block diagram illustrating a transmission unit of a base station device according to a modification of the second embodiment.
FIG. 17 is a block diagram illustrating a transmission unit of a conventional wireless communication device.
[Explanation of symbols]
101, 101A, 101B first transmission unit
106 baseband signal processing unit
107 digital filter
107A₁First digital filter
107A₂Second digital filter
109 ° modulator
111 D / A converter
113 ° frequency conversion circuit
116 ° variable gain amplifier
117 transmitting antenna
118 CPU
120 comparison table
121 power supply
122 cooler
125 base station equipment
129 frequency allocation unit
131₁~ 131_NFirst to Nth delay units
132₁~ 132_{N + 1}First to (N + 1) th multipliers
133 accumulator
301 detour route
302₁, 302₂Switch
402 bandpass filter
404 detector

Claims

Filters that respectively limit the pass bands of transmission signals transmitted to these mobile stations so that transmission is performed in a frequency band allocated to each mobile station;
Transmission power control means for changing the transmission power of the transmission signal corresponding to the current position of each of these mobile stations,
Circuit condition setting means for setting circuit conditions for realizing the characteristics of the filter so that the higher the transmission power according to the transmission power to be transmitted to the mobile station, the higher the band characteristic becomes. Wireless communication device.

Filters that respectively limit the pass bands of transmission signals transmitted to these mobile stations so that transmission is performed in a frequency band allocated to each mobile station;
Transmission power control means for changing the transmission power of the transmission signal corresponding to the current position of each of these mobile stations,
Adjacent frequency band use presence / absence determining means for determining whether a frequency band adjacent to a frequency band allocated to each mobile station to which the transmission signal is transmitted is simultaneously used for another mobile station,
The transmission power to be transmitted to the mobile station and the transmission power are large according to the determination result of the adjacent frequency band use presence / absence determination unit, and the characteristics of the filter are adjusted so that the more accurate the band characteristics are, the more the adjacent frequency band is used. A wireless communication device comprising: circuit condition setting means for setting circuit conditions for realization.

Filters that respectively limit the pass bands of transmission signals transmitted to these mobile stations so that transmission is performed in a frequency band allocated to each mobile station;
Detecting means for detecting a signal level of a transmission signal leaked to a frequency band adjacent to each transmission signal after passing through these filters,
Circuit condition setting means for setting circuit conditions for realizing the characteristics of the filter such that the signal level of the transmission signal detected by the detection means is equal to or less than a predetermined value. Wireless communication device.

3. The filter according to claim 1, wherein the filter is a digital filter, and the circuit condition setting means sets the number of taps indicating the number of arithmetic circuits through which the transmission signal of the filter passes as the accuracy of the filter increases. 4. The wireless communication device according to any one of 3.

The circuit condition setting means sets circuit conditions according to the transmission power such that the signal level of the transmission signal leaking to an adjacent frequency band is equal to or less than the maximum transmission power. Item 2. The wireless communication device according to Item 1.

3. The wireless communication apparatus according to claim 2, wherein the adjacent frequency band use presence / absence determining unit determines whether the own apparatus is simultaneously using an adjacent frequency band for another mobile station.