JP2005130304A

JP2005130304A - 電力測定装置、電力制御装置、無線通信装置及び電力測定方法

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Publication number: JP2005130304A
Application number: JP2003365273A
Authority: JP
Inventors: Ritsu Miura; 律三浦
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-10-24
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2023-10-24
Also published as: JP3972031B2; CN1871777A

Abstract

【課題】互いに異なる周期又はタイミングで電力レベルが遷移する複数のチャネルを符号分割多重した信号についても、区間平均化による正確な電力測定が可能な電力測定装置、この電力測定装置を具備する電力制御装置及び無線通信装置、並びに電力測定方法を提供すること。
【解決手段】平均化開始タイミング制御部１０５は、電力遷移タイミング解析部１０６から入力されてくる情報に基づいて、電力遷移タイミング解析部１０６によって特定された最長区間が到来した時に平均化開始タイミング信号を平均化部１０３に入力する。平均化部１０３は、平均化開始タイミング信号が入力されると、入力信号についての区間平均値の算出を開始する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信システムで使用される基地局乃至移動局等を構成する無線通信装置、この無線通信装置に具備される電力制御装置乃至電力測定装置、並びにこの無線通信装置で実施される電力測定方法に関する。

従来、無線通信システムで使用される無線通信装置には、例えば送信信号の電力レベルを所定範囲に保つため、電力制御装置が内蔵される。また、この電力制御装置には、送信信号の電力レベルを測定するための電力測定装置が内蔵される（特許文献１参照）。

図１２は、従来の一般的な電力測定装置１０の構成を示すブロック図である。電力測定装置１０は、信号入力端子１１、検波器１２、平均化部１３、測定結果出力端子１４、平均化開始タイミング信号入力端子１５及び平均化時間設定入力端子１６を具備する。

図１３に、電力測定装置１０をスロット毎に電力レベルが変化する無線通信システムに適用した場合における信号入力端子１１に入力されるチャネルＡのスロット毎の信号電力について、その電力レベル等を示す。図１３におけるラインＬ２１はチャネルＡのスロット構成、ラインＬ２２はスロット間の境界が到来したことを通知するスロット同期信号、ラインＬ２３はスロット毎の電力レベルを示す。また、ラインＬ２１にはチャネルＡのスロット番号ａ_i、ａ_i+1及びａ_i+2及びスロット長Ｔ_slotを、ラインＬ２３には電力レベルの平均値を算出するための電力平均化時間Ｔ_Ｓと電力平均化時間Ｔ_Ｓでの電力量（図中斜線部）とを示す。

次いで、電力測定装置１０の動作について、図１２及び図１３を適宜参照しつつ説明する。信号入力端子１１に入力された信号は、検波器１２によってその電力レベルを表す電圧等の信号に変換される。続いて、電圧等に変換後の電力レベル信号は、平均化部１３において、平均化開始タイミング信号入力端子１５から入力されてくるラインＬ２２に示すスロット同期信号に同期して平均化処理を施され、平均化時間設定入力端子１６から入力されてくる電力平均化時間Ｔ_Ｓについての電力平均値に換算されて測定結果出力端子１４から出力される。
特公平６−９１３９８号公報

しかしながら、従来の電力測定装置１０では、互いに異なる周期又はタイミングで電力レベルが変化する複数のチャネルを符号分割多重した信号については、その電力レベルを正確に測定することが困難になる場合がある。図１４に、電力レベルの変化するタイミングが互いに異なる複数のチャネルを符号分割多重した信号について、その電力レベル等を示す。図１４におけるラインＬ３１はチャネルＡのスロット構成を、ラインＬ３２はチャネルＢのスロット構成を、ラインＬ３３はチャネルＡのスロット同期信号を、ラインＬ３４はチャネルＡとチャネルＢとを符号分割多重した信号の電力レベル即ち総信号電力レベルを、をそれぞれ示す。また、ラインＬ３１にチャネルＡのスロット番号ａ_i、ａ_i+1、ａ_i+2を、ラインＬ３２にチャネルＢのスロット番号ｂ_j、ｂ_j+1、ｂ_j+2を、ラインＬ３４に電力平均化時間Ｔ_Ｓをそれぞれ示す。また、図１４において、Ｔ_slotはチャネルＡ及びチャネルＢのスロット長を、Ｔ_diffはチャネルＡとチャネルＢとのスロット間の境界のずれ時間を示す。

チャネルＡとチャネルＢとのスロット間の境界のずれ時間Ｔ_diffでは、総信号電力レベルが遷移するため、スロット間の境界のずれ時間Ｔ_diffと電力平均化時間Ｔ_Ｓとが重畳すると、総信号電力レベルも当然変化することから、総信号電力レベルの正確な測定が困難となる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、互いに異なる周期又はタイミングで電力レベルが遷移する複数のチャネルを符号分割多重した信号についても、区間平均化による電力レベルの測定を正確に行うことのできる電力測定装置、この電力測定装置を具備する電力制御装置及び無線通信装置、並びに電力測定方法を提供することを目的とする。

本発明に係る電力測定装置は、入力信号の電力レベルを示す電力レベル信号を生成する検波器と、生成された前記電力レベル信号の平均値を算出する平均化手段と、前記入力信号の前記電力レベルが遷移するタイミングに基づいて前記平均化手段に前記平均値の算出を開始させる制御手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、入力信号の電力レベルが遷移しない区間において、制御手段が平均化手段にその電力レベルを区間平均化により算出させるため、その電力レベルを正確に測定することができる。

本発明に係る電力測定装置は、前記発明において、前記平均化手段が前記入力信号の前記電力レベルの遷移する前記タイミングに基づいて前記平均値を算出する期間を調節する調節手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、前記発明の効果に加えて、平均化手段が入力信号の電力レベルを区間平均化する電力平均化時間を調節手段が適宜調節できるため、電力レベルの遷移する周期又はタイミングが互いに異なる複数のチャネルを多重した信号の総信号電力レベルを区間平均化して算出する場合に、総信号電力レベルが遷移しない区間の長さが電力平均化時間より短い場合であっても、それらの区間の長さに応じて正確な電力測定を行うことができる。

本発明に係る電力測定装置は、前記発明において、前記入力信号に多重されている複数のチャネルの中から基準となる前記チャネルを選択する選択手段と、選択された基準チャネルの前記電力レベルが遷移する前記タイミングを解析し、解析された前記タイミングを前記制御手段に提供する解析手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、前記発明による効果に加えて、入力信号に多重されている複数のチャネルの中から基準チャネルが選択され、選択された基準チャネルに基づいて総信号電力レベルを区間平均化する電力平均化時間Ｔ_Ｓが設定されるため、入力信号における各チャネルの影響度が変化した場合でも、常に正しい基準チャネルを選択できることから、電力測定の精度を高めることができる。

本発明に係る電力測定装置は、前記発明において、前記制御手段が休止するときに、前記制御手段に代わって前記平均化手段に前記平均値の算出を開始させる信号を入力する切替手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、前記発明による効果に加えて、例えば入力信号に多重されるチャネル数が減少する等によってその電力レベルの遷移する周期又はタイミングが単一チャネルの電力レベルが遷移する周期等と同一になった場合に、切替手段が作動するように設定できるため、制御手段等を休止させて電力測定装置の消費電力を削減することができる。

本発明に係る電力制御装置は、調節可能な利得で入力信号を増幅し、増幅された前記入力信号に基づいて前記利得をフィードバック調節する電力制御装置であって、増幅された前記入力信号を分配する分配器と、分配された前記入力信号の電力レベルを示す電力レベル信号を生成する検波器と、生成された前記電力レベル信号の平均値を算出する平均化手段と、分配された前記入力信号の前記電力レベルが遷移するタイミングに基づいて前記平均化手段に前記平均値の算出を開始させる制御手段と、基準レベルから前記平均化手段によって算出された前記平均値を減算する減算手段と、前記減算手段によって算出された差を前記基準レベルに加算する加算手段と、前記加算手段によって算出された利得制御値に応じて前記入力信号を増幅する前記利得を調節する利得可変手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、入力信号の電力レベルが遷移しない区間において、制御手段が平均化手段にその電力レベルを区間平均化により算出させるため、その電力レベルを正確に測定することができ、その結果入力信号を所望の電力レベルに増幅することができる。

本発明に係る電力制御装置は、調節可能な利得で入力信号を増幅し、増幅された前記入力信号に基づいて前記利得をフィードバック調節する電力制御装置であって、増幅された前記入力信号を分配する分配器と、分配された前記入力信号の電力レベルを示す電力レベル信号を生成する検波器と、生成された前記電力レベル信号の平均値を算出する平均化手段と、分配された前記入力信号の前記電力レベルが遷移するタイミングに基づいて前記平均化手段に前記平均値の算出を開始させる制御手段と、基準レベルから前記平均化手段によって算出された前記平均値を減算すると伴に、前記平均値の正確性を判定し、前記正確性が不十分と判定したときには、前記基準レベルから前記平均値を減算した差を小さい値に補正する補正手段と、前記補正手段による補正値を前記基準レベルに加算する加算手段と、前記加算手段によって算出された利得制御値に応じて前記入力信号を増幅する前記利得を調節する利得可変手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、基準レベルから平均化手段によって算出された平均値を減算すると伴に、その平均値の正確性を判定し、この正確性が不十分と判定したときには、基準レベルからその平均値を減算した差を小さい値に補正する補正手段を具備するため、電力平均化時間Ｔ_Ｓが短い等の理由により算出された平均値の正確性が疑わしい場合には、その平均値を実質無効化することができ、信頼性の低い平均値に基づく利得によって入力信号の電力レベルが乱高下することを回避できる。

本発明に係る電力制御装置は、調節可能な利得で入力信号を増幅し、増幅された前記入力信号に基づいて前記利得をフィードバック調節する電力制御装置であって、増幅された前記入力信号を分配する分配器と、分配された前記入力信号の電力レベルを示す電力レベル信号を生成する検波器と、基準レベルから前記検波器で生成された前記電力レベル信号を減算する減算手段と、減算された前記基準レベルの平均値を算出する平均化手段と、分配された前記入力信号の前記電力レベルが遷移するタイミングに基づいて、前記平均化手段に前記平均値の算出を開始させる制御手段と、算出された前記平均値を前記基準レベルに加算する加算手段と、前記加算手段によって算出された利得制御値に応じて前記入力信号を増幅する前記利得を調節する利得可変手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、平均化手段において電力レベル信号と基準レベルとの差が平均化されるため、電力平均化時間Ｔ_Ｓ内に総信号電力レベルが変化しても、総信号電力レベルの変化に影響されることなく、入力信号を所望の利得で正確に増幅することができる。

本発明に係る無線通信装置は、前記発明に係る電力制御装置を具備する構成を採る。

この構成によれば、前記発明に係る電力制御装置を具備するため、増幅された送受信信号の電力レベルを適切な範囲に維持でき、その結果通信品質を改善することができる。

本発明に係る電力測定方法は、入力信号の電力レベルを示す電力レベル信号を生成する検波ステップと、生成された前記電力レベル信号の平均値を算出する平均化ステップと、前記入力信号の前記電力レベルが遷移するタイミングに基づいて、前記平均化ステップでの前記平均値の算出を開始させる制御ステップと、を具備するようにした。

この方法によれば、入力信号の電力レベルが遷移しない区間の電力レベルを区間平均化することにより、その電力レベルの平均値が算出されるため、その電力レベルを正確に測定することができる。

本発明に係る電力測定方法は、前記発明において、前記制御ステップが休止するときに、前記制御ステップの代わりに前記平均化ステップにおける前記平均値の算出を開始させる切替ステップと、を具備するようにした。

この方法によれば、前記発明による効果に加えて、例えば入力信号に多重されるチャネル数が減少する等によってその電力レベルの遷移する周期又はタイミングが単一チャネルの電力レベルが遷移する周期等と同一になった場合に、切替ステップが作動するように設定できるため、制御ステップでの処理を休止させて電力測定装置の消費電力を削減することができる。

本発明によれば、電力レベルの遷移する周期又はタイミングが互いに異なる複数のチャネルを多重した信号について、その総信号電力レベルが遷移しない最長区間を選択し、選択された最長区間において、その総信号電力レベルを測定して区間平均化するため、その総信号電力レベルを正確に測定することができる。

本発明の骨子は、電力レベルの遷移する周期又はタイミングが互いに異なる複数のチャネルを多重した信号について、その総信号電力レベルが遷移しない最長区間を選択し、選択された最長区間において、その総信号電力レベルを測定して区間平均化することである。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電力測定装置１００の構成を示すブロック図である。電力測定装置１００は、信号入力端子１０１、検波器１０２、平均化部１０３、電力測定結果出力端子１０４、平均化開始タイミング制御部１０５、電力遷移タイミング解析部１０６、電力遷移タイミング情報入力端子１０７及び平均化時間設定入力端子１０８を具備する。電力測定装置１００は、通常は無線通信システムを構成する基地局や移動局等の無線通信装置に組み込まれて使用される。

信号入力端子１０１には、電力レベルの遷移周期が互いに異なる複数のチャネルを符号分割多重した入力信号が図示しない分配器等から入力されてくる。信号入力端子１０１に入力された入力信号は、直ちに検波器１０２に入力される。

検波器１０２は、信号入力端子１０１からの入力信号の電力レベルを電圧に変換して、変換後の電力レベル信号を平均化部１０３に入力する。

平均化部１０３は、平均化開始タイミング制御部１０５から平均化開始タイミング信号が入力されてきた時に、検波器１０２から入力されてくる電力レベル信号の電力レベルを測定し始める。また、平均化部１０３は、平均化時間設定入力端子１０８から通知される電力平均化時間Ｔ_Ｓの間、その測定値を蓄積して、電力平均化時間Ｔ_Ｓの経過直後にその電力レベルの区間平均値を算出する。そして、平均化部１０３は、算出された電力レベルの区間平均値を電力測定結果出力端子１０４に出力する。

平均化開始タイミング制御部１０５は、電力遷移タイミング解析部１０６から入力されてくる情報に基づいて、電力遷移タイミング解析部１０６によって特定された最長区間が到来した時に平均化開始タイミング信号を平均化部１０３に入力する。

電力遷移タイミング解析部１０６には、入力信号に符号分割多重された複数のチャネルについて、そのチャネル毎の電力レベルが遷移するタイミングの情報が電力遷移タイミング情報入力端子１０７を介して入力されてくる。電力遷移タイミング解析部１０６は、電力遷移タイミング情報入力端子１０７からの情報に基づいて、予め設定された基準チャネルの電力レベルが遷移する周期を算出し、その１周期内におけるチャネル毎の電力レベルが遷移するタイミングを解析して、総信号電力レベルが変化しない最長区間を特定する。そして、電力遷移タイミング解析部１０６は、特定した最長区間についての情報を平均化開始タイミング制御部１０５に入力する。

図２及び図３に、電力レベルの遷移する周期又はタイミングが互いに異なる複数のチャネルを符号分割多重した信号について、そのスロット毎の電力レベル等を示す。図２及び図３において、ラインＬ２０１及びラインＬ３０１はチャネルＡのスロット構成を、ラインＬ２０２及びラインＬ３０２はチャネルＢのスロット構成を、ラインＬ２０３及びラインＬ３０３はチャネルＡのスロット同期信号を、ラインＬ２０４及びラインＬ３０４はチャネルＢのスロット同期信号を、ラインＬ２０５及びラインＬ３０５はチャネルＡのスロット毎の電力レベルを、ラインＬ２０６及びラインＬ３０６はチャネルＢのスロット毎の電力レベルを、ラインＬ２０７及びラインＬ３０７はチャネルＡのスロットとチャネルＢのスロットとを符号分割多重した信号の電力レベル即ち総信号電力レベルを、それぞれ示す。

また、図２及び図３において、ラインＬ２０１及びラインＬ３０１にはチャネルＡのスロット番号ａ_i、ａ_i+1、ａ_i+2を、ラインＬ２０２及びラインＬ３０２にはチャネルＢのスロット番号ｂ_j、ｂ_j+1、ｂ_j+2を、それぞれ附記する。また、図２及び図３において、Ｔ_slotはチャネルＡとチャネルＢとのスロット長を、Ｔ_diffはチャネルＡとチャネルＢのスロット間の境界のずれ時間を、Ｔ_1st及びＴ_2ndはチャネルＡのスロットを基準として総信号電力レベルが遷移しない区間を、それぞれ示す。また、図２及び図３において、ラインＬ２０５及びラインＬ３０５にはチャネルＡのスロット毎の電力レベルｐ_a,i、ｐ_a,i+1、ｐ_a,i+2を、ラインＬ２０６及びラインＬ３０６にはチャネルＢのスロット毎の電力レベルｐ_b,j、ｐ_b,j+1、ｐ_b,j+2を、ラインＬ２０７及びラインＬ３０７にはチャネルＡのスロット及びチャネルＢのスロットの多重態様によって遷移する総信号電力レベル及び電力平均化時間Ｔ_Ｓを、それぞれ示す。

次いで、電力測定装置１００の動作について、図１、図２及び図３を適宜参照しつつ具体的に説明する。入力信号に符号分割多重される複数のチャネルの電力レベルが遷移するタイミングについての情報が電力遷移タイミング情報入力端子１０７から電力遷移タイミング解析部１０６に入力されると、電力遷移タイミング解析部１０６では、予め設定された基準チャネル（チャネルＡとする）の電力レベルが遷移する周期（１スロット）の１周期内における各チャネルの電力レベルの遷移するタイミングが解析され、その解析結果に基づいて総信号電力レベルが変化しない最長区間が特定される。この特定された最長区間についての情報は、電力遷移タイミング解析部１０６から平均化開始タイミング制御部１０５に入力される。平均化開始タイミング制御部１０５は、入力されてきた最長区間についての情報に基づいて、その最長区間が開始される時に平均化開始タイミング信号を平均化部１０３に入力する。そして、この平均化開始タイミング信号が入力されてきた時に、平均化部１０３は、検波器１０２からの電力レベル信号について平均化処理を開始する。ここで、図２の場合では、スロットａ_iについてＴ_1st＜Ｔ_2ndであるからＴ_2ndが最長区間となり、平均化部１０３はＴ_2ndの先頭で平均処理を開始することになる。また、同様に図３の場合では、Ｔ_1st＞Ｔ_2ndであるから平均化部１０３はＴ_1stの先頭で平均化処理を開始することになる。検波器１０２からの電力レベル信号について平均化処理を開始した平均化部１０３は、平均化時間設定入力端子１０８から通知される予め設定された電力平均化時間Ｔ_Ｓの間、その測定値を蓄積して、電力平均化時間Ｔ_Ｓの経過直後にその電力レベルの区間平均値を算出する。そして、平均化部１０３は、算出された電力レベルの区間平均値を速やかに電力測定結果出力端子１０４に入力する。

なお、図２及び図３ではチャネルが２つの場合を例示したが、電力測定装置１００は、チャネルが３つ以上で、かつ、各チャネルの電力レベルの遷移する周期が異なる場合でも使用することができる。

図４に、電力レベルの遷移する周期がそれぞれ異なる５つのチャネルについて、各チャネルの電力レベルが遷移するタイミングを示す。なお、図４では、チャネル毎の電力レベルが遷移する周期は一定であるものとする。図４において、ラインＬ４０１は第１チャネルの電力レベルが遷移するタイミングを、ラインＬ４０２は第２チャネルの電力レベルが遷移するタイミングを、ラインＬ４０３は第３チャネルの電力レベルが遷移するタイミングを、ラインＬ４０４は第４チャネルの電力レベルが遷移するタイミングを、ラインＬ４０５は第５チャネルの電力レベルが遷移するタイミングを、それぞれ示す。図４において、ラインＬ４０１に示すｑ_1,i及びｑ_1,i+1はそれぞれ第１チャネルのｉ番目及びｉ＋１番目の電力レベルが遷移するタイミングを、同様にｑ_2,j及びｑ_2,j+1はそれぞれ第２チャネルのｊ番目及びｊ＋１番目の電力レベルが遷移するタイミングを、同様にｑ_3,k、ｑ_3,k+1及びｑ_3,k+2はそれぞれ第３チャネルのｋ番目、ｋ＋１番目及びｋ＋２番目の電力レベルが遷移するタイミングを、同様にｑ_4,m、ｑ_4,m+1及びｑ_4,m+2はそれぞれ第４チャネルのｍ番目、ｍ＋１番目及びｍ＋２番目の電力レベルが遷移するタイミングを、同様にｑ_5,n及びｑ_5,n+1はそれぞれ第５チャネルのｎ番目及びｎ＋１番目の電力レベルが遷移するタイミングを、それぞれ示す。

基準チャネルを第１チャネルとすると、ラインＬ４０１に示すｑ_1,iとｑ_1,i+1との間で総信号電力レベルが遷移しない最長区間（Ｔ_max）は、ｑ_2,jとｑ_3,k+1との間である。そして、平均化部１０３は、この最長区間の先頭であるｑ_2,jが到来するタイミングで平均化処理を開始する。

このように、本実施の形態に係る電力測定装置１００によれば、入力信号についての総信号電力レベルが遷移しない最長区間と同期して、平均化開始タイミング制御部１０５が平均化部１０３にその電力レベルの平均化処理を開始させるため、互いに異なる周期又はタイミングで電力レベルが遷移する複数のチャネルを符号分割多重した入力信号について、その電力レベルを正確に測定することができる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係る電力測定装置５００の構成を示すブロック図である。電力測定装置５００は、実施の形態１に係る電力測定装置１００の構成要素を全て具備し、さらに平均化時間調節部５０１を具備するものである。従って、電力測定装置５００の構成要素の殆どは、電力測定装置１００の構成要素と同様の機能を発揮することから、このような同様の機能を発揮する構成要素については、重複を避けるため、その説明を省略する。

平均化時間調節部５０１は、電力遷移タイミング解析部１０６から入力されてくる総信号電力レベルが遷移しない最長区間の時間長についての情報に基づいて、この時間長より短く、かつ、電力レベルの区間平均値を正確に算出するために十分な時間を決定し、決定された時間即ち電力平均化時間Ｔ_Ｓを平均化部１０３に通知する。

次に、電力測定装置５００の動作について、図５を適宜参照しつつ説明する。電力遷移タイミング解析部１０６において最長区間が特定されると、その特定された最長区間についての情報が電力遷移タイミング解析部１０６から平均化開始タイミング制御部１０５と平均化時間調節部５０１とにそれぞれ入力される。この最長区間についての情報には最長区間の時間長に関する情報も含まれており、この最長区間についての情報を入力されると、平均化時間調節部５０１は、最長区間より短く、かつ、電力レベルの区間平均値を正確に算出できる電力平均化時間Ｔ_Ｓを決定し、決定された電力平均化時間Ｔ_Ｓを平均化部１０３に通知する。そして、平均化部１０３は、通知された電力平均化時間Ｔ_Ｓが経過すると速やかに入力信号の受信レベルについての平均化処理を終了する。

本実施の形態に係る電力測定装置５００によれば、入力信号の電力レベルの遷移状況に応じて、平均化時間調節部５０１が電力平均化時間Ｔ_Ｓを入力信号の電力レベルが遷移しない最長区間と同じかそれより短く設定するため、前記最長期間が変化しても入力信号の電力レベルを常に正確に測定することができる。

（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係る電力測定装置６００の構成を示すブロック図である。電力測定装置６００は、実施の形態１における電力測定装置１００の構成要素を全て具備し、さらに基準チャネル選択部６０１及び情報入力端子６０２を具備するものである。従って、電力測定装置６００の構成要素の殆どは、電力測定装置１００の構成要素と同様の機能を発揮することから、このような同様の機能を発揮する構成要素については、重複を避けるため、その説明を省略する。

次いで、電力測定装置６００の動作について、図６を適宜参照しつつ説明する。基準チャネル選択部６０１は、情報入力端子６０２に入力された各チャネルの特性などの情報（電力レベルが遷移する周期等）に基づいて基準チャネルを選択し、選択された基準チャネルを電力遷移タイミング解析部１０６に通知する。

従って、本実施の形態に係る電力測定装置６００によれば、入力信号の電力レベルの遷移状況に応じて、例えばその電力レベルに支配的な影響を与えているチャネルを基準チャネルとして選択することにより、入力信号の電力レベルの区間平均値を簡便に、かつ、正確に測定して算出できるようになる。

なお、電力測定装置５００は、基準チャネル選択部６０１及び情報入力端子６０２を具備してもよい。

（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４に係る電力測定装置７００の構成を示すブロック図である。電力測定装置７００は、実施の形態１における電力測定装置１００の構成要素を全て具備し、さらに停止信号入力端子７０１、切替部７０２、平均化開始タイミング信号入力端子７０３を具備するものである。従って、電力測定装置７００の構成要素の殆どは、電力測定装置１００の構成要素と同様の機能を発揮することから、このような同様の機能を発揮する構成要素については、重複を避けるため、その説明を省略する。

次いで、電力測定装置７００の動作について、図７を適宜参照しつつ説明する。電力レベルの遷移する周期又はタイミングが互いに異なる複数のチャネルを符号分割多重した入力信号の電力レベルの測定中に、符号分割多重されるチャネル数が減少したり、電力レベルの遷移する周期及びタイミングが揃ったりして、単一チャネルの電力レベルを測定すればよい状況が生じる場合がある。このような場合には、平均化開始タイミング制御部１０５及び電力遷移タイミング解析部１０６の動作は不要であるため、これらの構成要素を休止させることが好ましい。

そこで、電力測定装置７００は、平均化開始タイミング制御部１０５及び電力遷移タイミング解析部１０６の動作が不要な状況が生じた場合には、停止信号入力端子７０１を介して停止信号を平均化開始タイミング制御部１０５及び電力遷移タイミング解析部１０６に入力してそれらの動作を休止させると伴に、この停止信号を切替部７０２にも入力して、平均化開始タイミング信号入力端子７０３を介して電力レベルの平均化処理を開始させるタイミング信号を平均化部１０３に入力する。

なお、本実施の形態に係る電力測定装置７００は、実施の形態１に係る電力測定装置１００を基本構成としているが、電力測定装置１００の代わりに、実施の形態２に係る電力測定装置５００や実施の形態３に係る電力測定装置６００を基本構成として具備してもよい。また、電力測定装置７００が電力測定装置５００や電力測定装置６００を基本構成として具備する場合には、平均化開始タイミング制御部１０５及び電力遷移タイミング解析部１０６を休止させる際に、平均化時間調節部５０１や基準チャネル選択部６０１も併せて休止させることが好ましい。

このように、本実施の形態に係る電力測定装置７００によれば、構成要素の不要な動作を休止させると伴に、入力信号の電力レベルの平均化処理に必要な信号が切替部７０２によって平均化部１０３に適宜提供されるため、入力信号の電力レベルの遷移状況に応じて、電力測定装置７００の消費電力を削減することができる。

（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５に係る電力制御装置８００の構成を示すブロック図である。電力制御装置８００は、実施の形態１に係る電力測定装置１００、信号入力端子８０１、利得可変部８０２、分配器８０３、信号出力端子８０４、減算部８０５、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）８０６、加算部８０７及び基準レベル入力端子８０８を具備する。以下、電力制御装置８００について、適宜図を参照しつつ説明するが、電力測定装置１００については重複を避けるため、その説明を省略する。

信号入力端子８０１には、電力レベルの遷移する周期又はタイミングが互いに異なる複数のチャネルが符号分割多重された信号が入力されてくる。信号入力端子８０１に入力された信号は、直ちに利得可変部８０２に入力される。

利得可変部８０２は、加算部８０７から提供される利得制御値に応じて利得を適宜調節し、調節された利得で信号入力端子８０１からの入力信号を増幅する。また、利得可変部８０２は、増幅された入力信号を分配器８０３に入力する。

分配器８０３は、利得可変部８０２からの増幅された入力信号を分配して、分配された入力信号を検波器１０２に入力すると伴に、信号出力端子８０４に出力する。

減算部８０５は、基準レベル入力端子８０８を介して入力されてくる基準レベルから平均化部１０３によって算出された区間平均値を減算して、その減算による差をローパスフィルタ８０６に入力する。

ローパスフィルタ８０６は、減算部８０５から加算部８０７に入力される減算による差が急激に変動することを抑制する。

加算部８０７は、ローパスフィルタ８０６を介して入力されてくる減算部８０５での減算による差を、基準レベル入力端子８０８を介して入力されてくる基準レベルに加算して利得制御値を算出し、算出された利得制御値を利得可変部８０２に入力する。

次いで、電力制御装置８００の動作について、図８を適宜参照しつつ説明する。信号入力端子８０１に入力された複数のチャネルが符号分割多重された入力信号は、利得可変部８０２において加算部８０７からの利得制御値に応じて調節された利得で増幅され、続いて分配器８０３において分岐される。そして、分配器８０３で分岐された入力信号の一方は、信号出力端子８０４に出力され、もう一方は電力測定装置１００の検波器１０２に入力される。検波器１０２及び平均化部１０３で所定の処理を施されることによって算出された電力レベルの区間平均値は、減算部８０５に入力されて基準レベル入力端子８０８からの基準レベルと比較され、その比較結果がローパスフィルタ８０６を介して加算部８０７に入力される。加算部８０７では減算部８０５での比較結果が基準レベルに加算され、その利得制御値が利得可変部８０２に提供される。そして、利得可変部８０２は、加算部８０７から提供される利得制御値を時系列で観察し、利得制御値の上昇又は下降に応じて、信号入力端子８０１からの入力信号が増幅後に所望の電力レベルとなるように、その利得をフィードバック調節する。

なお、本実施の形態に係る電力制御装置８００は、実施の形態１に係る電力測定装置１００を具備するものであるが、電力測定装置１００の代わりに、電力測定装置５００、６００又は７００を具備するものでもよい。

従って、本実施の形態に係る電力制御装置８００によれば、電力測定装置１００によって入力信号の電力レベルが正確に測定されるため、入力信号を所望の電力レベルに増幅することができる。

（実施の形態６）
図９は、本発明の実施の形態６に係る電力制御装置９００の構成を示すブロック図である。電力制御装置９００は、実施の形態５に係る電力制御装置８００において、電力測定装置１００の代わりに電力測定装置５００を具備し、さらに補正量制御部９０２及びレベル補正部９０３を具備するものである。従って、電力制御装置９００の構成要素の殆どは、電力制御装置８００及び電力測定装置５００の構成要素と同様の機能を発揮することから、このような同様の機能を発揮する構成要素については、重複を避けるため、その説明を省略する。

補正量制御部９０２は、平均化時間調節部５０１から電力平均化時間Ｔ_Ｓについての情報を提供される。補正量制御部９０２は、提供された情報に基づいて電力平均化時間Ｔ_Ｓが短く、平均化部１０３で算出される電力レベルの区間平均値の正確性が不十分であると判断したときには、レベル補正部９０３を制御して、減算部８０５から入力されてくる区間平均値と基準レベルとの差を小さい値に補正して、その補正後の値をローパスフィルタ８０６を介して加算部８０７に入力する。

従って、本実施の形態に係る電力制御装置９００によれば、平均化部１０３で算出される電力レベルの区間平均値の正確性が不十分なときには、補正量制御部９０２及びレベル補正部９０３によって区間平均値と基準レベルとの差がより小さい値に補正されるため、信頼性の低い区間平均値に基づいて利得可変部８０２で使用される利得が乱高下することを回避でき、その結果利得可変部８０２での増幅状態が急変することを抑制することができる。

（実施の形態７）
図１０は、本発明の実施の形態７に係る電力制御装置１０００の構成を示すブロック図である。電力制御装置１０００は、実施の形態６に係る電力制御装置９００において、補正量制御部９０２に入力信号の特性情報を入力する情報入力端子１００１を具備するものである。従って、電力測定装置１０００の構成要素の殆どは、電力制御装置９００の構成要素と同様の機能を発揮することから、このような同様の機能を発揮する構成要素については、重複を避けるため、その説明を省略する。

ここで、電力制御装置１０００の動作、特に補正量制御部９０２及びレベル補正部９０３の動作について、図１０を参照しつつ説明する。信号入力端子８０１に入力される入力信号の特性を示す情報、例えば変調方式や変調速度等が情報入力端子１００１から補正量制御部９０２に入力される。補正量制御部９０２では、入力されたこれらの情報に基づいて、電力レベルの平均値の正確性を判断する際に使用される電力平均化時間Ｔ_Ｓについての基準を新たに設定する。そして、補正量制御部９０２は、その新たに設定された基準に基づいてレベル補正部９０３での補正量を制御する。

従って、本実施の形態に係る電力制御装置１０００によれば、電力制御装置９００によって奏される効果に加えて、入力信号の変調速度等に応じて、電力レベルの区間平均値の正確性の判定において電力平均化時間Ｔ_Ｓに適用される基準を適宜調整できるため、利得可変部８０２における入力信号の増幅で使用される利得を最適な状態で維持することができる。例えば、電力制御装置１０００は、入力信号の変調速度が速いときには、電力平均化速度Ｔ_Ｓを短くし、一方で変調速度が遅いときには、電力平均化速度Ｔ_Ｓを長くする。

（実施の形態８）
図１１は、本発明の実施の形態８に係る電力制御装置１１００の構成を示すブロック図である。電力制御装置１１００は、実施の形態５に係る電力制御装置８００において、減算部８０５を検波器１０２と平均化部１０３との間に配置転換したものである。従って、電力制御装置１１００の構成要素の全ては、電力制御装置８００の構成要素と同様の機能を発揮することから、このような同様の機能を発揮する構成要素については、重複を避けるため、その説明を省略する。なお、図１１では、平均化開始タイミング制御部１０５、電力遷移タイミング解析部１０６及び電力遷移タイミング情報入力端子１０７を省略している。

電力制御装置１１００では、検波器１０２からの電力レベル信号と基準レベル入力端子８０８からの基準レベルとが比較され、基準レベルから電力レベル信号を減算した差に対して平均化部１０３において平均化処理が施されることになる。従って、本実施の形態に係る電力制御装置１１００では、電力平均化時間Ｔ_Ｓ内に入力信号の総信号電力レベルが変化しても、基準レベルと検波後の電力レベルとの差を平均化することになるため、総信号電力レベルが遷移してもその影響を受けることなく、より正確な電力制御を行うことができる。

本発明に係る電力測定装置、電力制御装置、無線通信装置及び電力測定方法は、電力レベルの遷移する周期又はタイミングが互いに異なる複数のチャネルを多重した信号の総信号電力レベルを正確に測定することができるという効果を有し、無線通信システムで使用される基地局や移動局等として有用である。

本発明の実施の形態１に係る電力測定装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１に係る電力測定装置の動作を説明するタイミング図本発明の実施の形態１に係る電力測定装置の動作を説明するタイミング図本発明の実施の形態１に係る電力測定装置の動作を説明するタイミング図本発明の実施の形態２に係る電力測定装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態３に係る電力測定装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態４に係る電力測定装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態５に係る電力制御装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態６に係る電力制御装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態７に係る電力制御装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態８に係る電力制御装置の構成を示すブロック図従来の電力測定装置の構成を示すブロック図従来の電力測定装置の動作を説明するタイミング図従来の電力測定装置の動作を説明するタイミング図

符号の説明

１００、５００、６００、７００電力測定装置
１０１信号入力端子
１０２検波器
１０３平均化部
１０４電力測定結果出力端子
１０５平均化開始タイミング制御部
１０６電力遷移タイミング解析部
１０７電力遷移タイミング情報入力端子
１０８平均化時間設定入力端子
５０１平均化時間調節部
６０１基準チャネル選択部
６０２情報入力端子
７０１停止信号入力端子
７０２切替部
７０３平均化開始タイミング信号入力端子
８００、９００、１０００、１１００電力制御装置
８０１信号入力端子
８０２利得可変部
８０３分配器
８０４信号出力端子
８０５減算部
８０６ローパスフィルタ
８０７加算部
８０８基準レベル入力端子
９０２補正量制御部
９０３レベル補正部
１００１信号入力端子

Claims

入力信号の電力レベルを示す電力レベル信号を生成する検波器と、
生成された前記電力レベル信号の平均値を算出する平均化手段と、
前記入力信号の前記電力レベルが遷移するタイミングに基づいて前記平均化手段に前記平均値の算出を開始させる制御手段と、を具備することを特徴とする電力測定装置。
前記平均化手段が前記入力信号の前記電力レベルの遷移する前記タイミングに基づいて前記平均値を算出する期間を調節する調節手段と、を具備することを特徴とする請求項１記載の電力測定装置。
前記入力信号に多重されている複数のチャネルの中から基準となる前記チャネルを選択する選択手段と、
選択された基準チャネルの前記電力レベルが遷移する前記タイミングを解析し、解析された前記タイミングを前記制御手段に提供する解析手段と、を具備することを特徴とする請求項１記載の電力測定装置。
前記制御手段が休止するときに、前記制御手段に代わって前記平均化手段に前記平均値の算出を開始させる信号を入力する切替手段と、を具備することを特徴とする請求項１記載の電力測定装置。
調節可能な利得で入力信号を増幅し、増幅された前記入力信号に基づいて前記利得をフィードバック調節する電力制御装置であって、
増幅された前記入力信号を分配する分配器と、
分配された前記入力信号の電力レベルを示す電力レベル信号を生成する検波器と、
生成された前記電力レベル信号の平均値を算出する平均化手段と、
分配された前記入力信号の前記電力レベルが遷移するタイミングに基づいて前記平均化手段に前記平均値の算出を開始させる制御手段と、
基準レベルから前記平均化手段によって算出された前記平均値を減算する減算手段と、
前記減算手段によって算出された差を前記基準レベルに加算する加算手段と、
前記加算手段によって算出された利得制御値に応じて前記入力信号を増幅する前記利得を調節する利得可変手段と、
を具備することを特徴とする電力制御装置。
調節可能な利得で入力信号を増幅し、増幅された前記入力信号に基づいて前記利得をフィードバック調節する電力制御装置であって、
増幅された前記入力信号を分配する分配器と、
分配された前記入力信号の電力レベルを示す電力レベル信号を生成する検波器と、
生成された前記電力レベル信号の平均値を算出する平均化手段と、
分配された前記入力信号の前記電力レベルが遷移するタイミングに基づいて前記平均化手段に前記平均値の算出を開始させる制御手段と、
基準レベルから前記平均化手段によって算出された前記平均値を減算すると伴に、前記平均値の正確性を判定し、前記正確性が不十分と判定したときには、前記基準レベルから前記平均値を減算した差を小さい値に補正する補正手段と、
前記補正手段による補正値を前記基準レベルに加算する加算手段と、
前記加算手段によって算出された利得制御値に応じて前記入力信号を増幅する前記利得を調節する利得可変手段と、
を具備することを特徴とする電力制御装置。
調節可能な利得で入力信号を増幅し、増幅された前記入力信号に基づいて前記利得をフィードバック調節する電力制御装置であって、
増幅された前記入力信号を分配する分配器と、
分配された前記入力信号の電力レベルを示す電力レベル信号を生成する検波器と、
基準レベルから前記検波器で生成された前記電力レベル信号を減算する減算手段と、
減算された前記基準レベルの平均値を算出する平均化手段と、
分配された前記入力信号の前記電力レベルが遷移するタイミングに基づいて、前記平均化手段に前記平均値の算出を開始させる制御手段と、
算出された前記平均値を前記基準レベルに加算する加算手段と、
前記加算手段によって算出された利得制御値に応じて前記入力信号を増幅する前記利得を調節する利得可変手段と、
を具備することを特徴とする電力制御装置。
請求項５から請求項７のいずれかに記載の電力制御装置を具備することを特徴とする無線通信装置。
入力信号の電力レベルを示す電力レベル信号を生成する検波ステップと、
生成された前記電力レベル信号の平均値を算出する平均化ステップと、
前記入力信号の前記電力レベルが遷移するタイミングに基づいて、前記平均化ステップでの前記平均値の算出を開始させる制御ステップと、を具備することを特徴とする電力測定方法。
前記制御ステップが休止するときに、前記制御ステップの代わりに前記平均化ステップにおける前記平均値の算出を開始させる切替ステップと、を具備することを特徴とする請求項９記載の電力測定方法。