JP2005130305A

JP2005130305A - 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: JP2005130305A
Application number: JP2003365274A
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: JP3873050B2

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、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
【解決手段】平均化時間調節部１８２は、電力遷移タイミング解析部１８３から入力されてくる複数のチャネルが符号分割多重された入力信号の総信号電力レベルが遷移するタイミングについての情報に基づいて、任意のタイミングでの総信号電力レベルが遷移しない期間を算出する。そして、平均化時間調節部１８２は、この算出された電力レベルが遷移しない期間と同じかそれより短い期間を設定し、設定された期間を電力平均化時間Ｔ_Ｓとして検波器１０２に通知する。
【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１０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１１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１１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１０及び図１１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、電圧等に変換された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１２に、電力レベルの遷移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１２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１２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とが重畳する場合には、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、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、平均化手段が入力信号の電力レベルを区間平均化する期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複数のチャネルの多重態様によって様々に異なる場合でも、それらの区間の長さと同じか短い電力平均化時間Ｔ_Ｓが設定されることから、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。

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調節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、前記調節手段が休止するときに、前記調節手段に代わって前記平均化手段に前記平均値を算出する前記期間を調節す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、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、前記電力レベルが遷移するタイミングに基づいて、前記平均化手段が前記平均値を算出する期間を調節する調節手段と、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、平均化手段が入力信号の電力レベルを区間平均化する期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複数のチャネルの多重態様によって様々に異なる場合でも、それらの区間の長さと同じかより短い電力平均化時間Ｔ_Ｓが設定されることから、その電力レベルを常に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精度良く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、前記電力レベルが遷移するタイミングに基づいて、前記平均化手段が前記平均値を算出する期間を調節する調節手段と、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、前記発明による効果に加えて、基準レベルから平均化手段によって算出された区間平均値を減算すると伴に、その区間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区間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区間平均値の正確性が疑わしい場合には、その区間平均値を実質無効化することができ、信頼性の低い区間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、減算された前記電力レベル信号の平均値を算出する平均化手段と、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が前記平均値を算出する期間を調整する制御手段と、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、前記発明による効果に加えて、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中に総信号電力レベルが遷移しても、総信号電力レベルの遷移に影響されることなく、入力信号を所望の利得で精度良く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、その結果無線通信装置での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前記平均値が算出される期間を調節する調節ステップと、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、前記調節ステップが休止するときに、前記調節ステップに代わって前記平均化ステップにおける前記平均値が算出される期間を調節する切替ステップと、を具備するようにした。

この方法によれば、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区間の長さに応じて、その総信号電力レベルの区間平均値を算出するための電力平均化時間Ｔ_Ｓの長さを調節できるため、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符号分割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区間の長さに応じて、その総信号電力レベルの区間平均値を算出するための電力平均化時間Ｔ_Ｓの長さを調節することである。

以下、本発明の実施の形態について、適宜図面を参照しながら具体的に説明する。

（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信号入力端子１８１、平均化時間調節部１８２、電力遷移タイミング解析部１８３及び電力遷移タイミング情報入力端子１８４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信号入力端子１８１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、平均化時間調節部１８２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。

平均化時間調節部１８２は、電力遷移タイミング解析部１８３から入力されてくる複数のチャネルが符号分割多重された入力信号の総信号電力レベルが遷移するタイミングについての情報に基づいて、任意のタイミングでの総信号電力レベルが遷移しない期間を算出する。そして、平均化時間調節部１８２は、この算出された電力レベルが遷移しない期間と同じかそれより短い期間を設定し、設定された期間を電力平均化時間Ｔ_Ｓとして検波器１０２に通知する。

電力遷移タイミング解析部１８３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、チャネル毎の電力レベルが遷移するタイミングに関する情報が電力遷移タイミング情報入力端子１８４を介して入力されてくる。電力遷移タイミング解析部１８３は、電力遷移タイミング情報入力端子１８４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の遷移周期(通常は１スロット)の１周期内において、各チャネルの電力レベルが遷移するタイミングを解析し、その解析結果に基づいて任意のタイミングにおける入力信号の総信号電力レベルが変化しない区間の長さを算出する。そして、電力遷移タイミング解析部１８３は、この算出された入力信号の総信号電力レベルについての情報を平均化時間調節部１８２に入力する。

図２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において、ラインＬ２０１はチャネルＡのスロット構成を、ラインＬ２０２はチャネルＢのスロット構成を、ラインＬ２０３はチャネルＡのスロット同期信号を、ラインＬ２０４はチャネルＢのスロット同期信号を、ラインＬ２０５はチャネルＡのスロット毎の電力レベルを、ラインＬ２０６はチャネルＢのスロット毎の電力レベルを、ラインＬ２０７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において、ラインＬ２０１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、それぞれ示す。また、図２において、ラインＬ２０５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ＴＳ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及び図２を適宜参照しつつ説明する。電力遷移タイミング解析部１８３では、基準チャネル(チャネルＡとする)の電力レベルの遷移周期(１スロット)の１周期内において、各チャネルの電力レベルが遷移するタイミングを解析し、基準チャネルの電力レベルが遷移するタイミングとその次にいずれかのチャネルの電力レベルが遷移するタイミングとのずれ時間を算出する。続いて、電力遷移タイミング解析部１８３は、この算出されたずれ時間を平均化時間調節部１８２に通知する。このずれ時間を通知された平均化時間調節部１８２は、ずれ時間と同じかより短い期間を設定し、その設定された期間を電力平均化時間Ｔ_Ｓとして平均化部１０３に通知する。この電力平均化時間Ｔ_Ｓを通知された平均化部１０３は、検波器１０２から入力されてくる電力レベル信号について、電力平均化時間Ｔ_Ｓを測定区間として区間平均化する。そして、平均化部１０３は、区間平均化によって算出された電力レベル信号の区間平均値を電力測定結果出力端子１０４に出力する。なお、図２の場合は、ずれ時間がT_diffであり、電力平均時間もT_diffとする。

図２では、電力レベルの遷移する周期が同一でそのタイミングが異なる２つのチャネルが符号分割多重された入力信号について示したが、電力測定装置１００は、電力レベルの遷移する周期及びタイミングが互いに異なる３つ以上のチャネルを符号分割多重した入力信号に対しても同様に使用することができる。

図３に、電力レベルの遷移する周期及びタイミングが互いに異なる５つのチャネルについて、それらのスロット同期信号のタイミングを示す。図３において、ラインＬ３０１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Ｌ３０２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Ｌ３０３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Ｌ３０４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Ｌ３０５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。また、ラインＬ３０１におけるq_1,i、q_1,i+1、q_1,i+2、q_1,i+3はそれぞれ第１チャネルのi番目、i+1番目、i+2番目、i+3番目の電力レベルの遷移するタイミングを、ラインＬ３０２におけるq_2,j、q_2,j+1はそれぞれ第２チャネルのj番目、j+1番目の電力レベルが遷移するタイミングを、ラインＬ３０３におけるq_3,k、q_3,k+1、q_3,k+2はそれぞれ第３チャネルのk番目、k+1番目、k+2番目の電力レベルが遷移するタイミングを、ラインＬ３０４におけるq_4,m、q_4,m+1、q_4,m+2はそれぞれ第４チャネルのm番目、m+1番目、m+2番目の電力レベルが遷移するタイミングを、ラインＬ３０５におけるq_5,n、q_5,n+1はそれぞれ第５チャネルのn番目、n+1番目の電力レベルの遷移するタイミングを、示す。

図３において、例えば基準チャネルを第１チャネルとすると、q_1,i：q_1,i+1間でq_1,iの次に電力レベルが遷移するタイミングはq_2,jであり、q_1,i：q_2,j間が電力平均化時間Ｔ_Ｓとなる。同様に、q_1,i+1：q_1,i+2間ではq_1,i+1：q_3,k+1間が、q_1,i+2：q_1,i+3間ではq_1,i+2：q_5,n+1間がそれぞれ電力平均化時間Ｔ_Ｓとなる。

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、平均化時間調節部１８２及び電力遷移タイミング解析部１８３によって、入力信号の総信号電力レベルが遷移するタイミングの様々な態様に応じて、電力平均化時間Ｔ_Ｓの長さが適応的に調節されるため、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、その電力レベルを常に正確に測定することができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る電力測定装置４００の構成を示すブロック図である。電力測定装置４００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４１１及び情報入力端子４１２を具備するものである。従って、電力測定装置４００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４００の動作について、図４を適宜参照しつつ説明する。基準チャネル選択部４１１は、情報入力端子４１２に入力された各チャネルの特性情報（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１８３に通知する。

従って、本実施の形態に係る電力測定装置４００によれば、入力信号に含まれる各チャネルの特性情報に基づいて基準チャネルが選択されるため、入力信号における各チャネルの影響度が変化しても、常に正しい基準チャネルが選択されることから、入力信号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３）
図５は、本発明の実施の形態３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、さらに停止信号入力端子５０１、切替部５０２及び平均化時間設定入力端子５０３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。

次いで、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、平均化時間調節部１８２及び電力遷移タイミング解析部１８３の動作は不要となるため、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５００は、平均化時間調節部１８２及び電力遷移タイミング解析部１８３を動作させる必要がない状況が生じた場合には、停止信号入力端子５０１を介して停止信号を平均化時間調節部１８２及び電力遷移タイミング解析部１８３に入力してそれらの動作を休止させる。さらに、電力測定装置５００は、この停止信号を切替部５０２にも入力して、平均化時間設定入力端子５０３を介して電力平均化時間Ｔ_Ｓを含む平均化時間設定信号を平均化部１０３に入力する。

なお、本実施の形態に係る電力測定装置５００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４００を基本構成として具備してもよい。また、電力測定装置５００が電力測定装置４００を基本構成として具備する場合には、平均化時間調節部１８２及び電力遷移タイミング解析部１８３を休止させる際に、基準チャネル選択部４１１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５００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５０２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５００の消費電力を削減することができる。

（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４に係る電力制御装置６００の構成を示すブロック図である。電力制御装置６００は、実施の形態１に係る電力測定装置１００、信号入力端子６０１、利得可変部６０２、分配器６０３、信号出力端子６０４、減算部６０５、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６０６、加算部６０７及び基準レベル入力端子６０８を具備する。以下、電力制御装置６００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６０１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６０１に入力された信号は、直ちに利得可変部６０２に入力される。

利得可変部６０２は、加算部６０７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６０１からの入力信号を増幅する。また、利得可変部６０２は、増幅された入力信号を分配器６０３に入力する。

分配器６０３は、利得可変部６０２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６０４に出力する。

減算部６０５は、基準レベル入力端子６０８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６０６に入力する。

ローパスフィルタ６０６は、減算部６０５から加算部６０７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６０７は、ローパスフィルタ６０６を介して入力されてくる減算部６０５での減算による差を、基準レベル入力端子６０８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６０２に入力する。

次いで、電力制御装置６００の動作について、図６を適宜参照しつつ説明する。信号入力端子６０１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６０２において加算部６０７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６０３において分配される。そして、分配器６０３で分配された入力信号の一方は、信号出力端子６０４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６０５に入力されて基準レベル入力端子６０８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６０６を介して加算部６０７に入力される。加算部６０７では減算部６０５での比較結果が基準レベルに加算され、その加算値である利得制御値が利得可変部６０２に提供される。そして、利得可変部６０２は、加算部６０７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６０１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６００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４００又は電力測定装置５００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６００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精度良く増幅することができる。

（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５に係る電力制御装置７００の構成を示すブロック図である。電力制御装置７００は、実施の形態５に係る電力制御装置６００において、補正量制御部７０２及びレベル補正部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、電力制御装置６００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７０２は、平均化時間調節部１８２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７０２は、提供された情報に基づいて例えば電力平均化時間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７０３を制御して、減算部６０５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６０６を介して加算部６０７に入力する。

従って、本実施の形態に係る電力制御装置７００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７０２及びレベル補正部７０３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６０２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６０２での増幅状態が急変することを防止することができる。

（実施の形態６）
図８は、本発明の実施の形態６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５に係る電力制御装置７００において、補正量制御部７０２に入力信号の特性情報を入力する情報入力端子８０１を具備するものである。従って、電力制御装置８００の構成要素の殆どは、電力制御装置７００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８００の動作、特に補正量制御部７０２及びレベル補正部７０３の動作について、図８を参照しつつ説明する。信号入力端子６０１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８０１から補正量制御部７０２に入力される。補正量制御部７０２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７０２は、その新たに設定された基準に基づいてレベル補正部７０３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８００によれば、電力制御装置７００によって奏される効果に加えて、入力信号の変調速度等の特性情報に応じて、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６０２で入力信号の増幅に使用される利得を最適の状態で維持することができる。例えば、電力制御装置８００は、入力信号の変調速度が速いときには、電力平均化時間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７）
図９は、本発明の実施の形態７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４に係る電力制御装置６００において、減算部６０５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、電力測定装置９００の構成要素の全ては、電力制御装置６００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９では、平均化時間調節部１８２、電力遷移タイミング解析部１８３及び電力遷移タイミング情報入力端子１８４を省略している。

電力制御装置９００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６０８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９００では、電力平均化時間Ｔ_Ｓ中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に係る電力制御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、４００、５００電力測定装置
１０１、６０１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
１８１平均化開始タイミング信号入力端子
１８２平均化時間調節部
１８３電力遷移タイミング解析部
１８４電力遷移タイミング情報入力端子
４１１基準チャネル選択部
４１２、８０１情報入力端子
５０１停止信号入力端子
５０２切替部
５０３平均化時間設定入力端子
６００、７００、８００、９００電力制御装置
６０２利得可変部
６０３分配器
６０４信号出力端子
６０５減算部
６０６ローパスフィルタ
６０７加算部
６０８基準レベル入力端子
７０２補正量制御部
７０３レベル補正部

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調節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。
前記調節手段が休止するときに、前記調節手段に代わって前記平均化手段に前記平均値を算出する前記期間を調節す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、
前記電力レベルが遷移するタイミングに基づいて、前記平均化手段が前記平均値を算出する期間を調節する調節手段と、
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、
前記電力レベルが遷移するタイミングに基づいて、前記平均化手段が前記平均値を算出する期間を調節する調節手段と、
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、
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が前記平均値を算出する期間を調整する制御手段と、
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４から請求項６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前記平均値が算出される期間を調節する調節ステップと、を具備することを特徴とする電力測定方法。
前記調節ステップが休止するときに、前記調節ステップに代わって前記平均化ステップにおける前記平均値が算出される期間を調節する切替ステップと、を具備することを特徴とする請求項８記載の電力測定方法。