JP2005252388A

JP2005252388A - 送信電力制御方法および装置

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Publication number: JP2005252388A
Application number: JP2004056630A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Nagaoka; 宏明長岡; Katsutoshi Ito; 克俊伊東; Noboru Oki; 登大木; Hiroshi Nagase; 拓永瀬
Original assignee: Sony Ericsson Mobile Communications Japan Inc
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-03-01
Filing date: 2004-03-01
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2024-03-01
Also published as: WO2005083908A1; EP1617575A1; AU2005217841B2; EP2605425A3; CN1771677A; US20060217088A1; EP1617575A4; CN1771677B; KR20060119712A; JP4222957B2; AU2005217841A1; BRPI0504294A8; EP2605426A3; KR101082716B1; EP2605426A2; BRPI0504294A; US7324828B2; EP2887565B1; EP2605425A2; EP1617575B1

Abstract

【課題】データおよび主制御情報に付加的な制御情報をコード多重する際に、隣接チャネル漏洩電力比を劣化させることなく最大送信電力の低減量を状況に応じて極力小さくする。
【解決手段】移動機において、データの伝送チャネルＤＰＤＣＨ、主制御情報の伝送チャネルＤＰＣＣＨおよび付加制御情報の伝送チャネルＨＳ−ＤＰＣＣＨの各信号をコード多重して送信する際、ゲインファクタβｄとβｃの値をチェックする。このチェック結果と、ゲインファクタβｃ、βｈｓの比（Δｈｓ）とに基づいて、最大送信電力を複数段階に低減する。ゲインファクタβｄのチェックの代わりに送信データの有無をチェックしてもよい。その場合、送信データなしのとき、Δｈｓに基づいて最大送信電力を複数段階に低減し、送信データありのとき、ゲインファクタβｃと、Δｈｓとに基づいて、最大送信電力を複数段階に低減する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信システムにおいて、移動機にて複数の信号をコード多重して送信する際の最大送信電力を制御する送信電力制御方法および装置に関するものである。

近年の移動体通信分野では、複数の異なる情報を伝送するチャネルを同一時間に多重し、無線回線で伝送する方式がある。このような方式の一つとして３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）で検討されているＷ−ＣＤＭＡ方式がある。また、３ＧＰＰでは、基地局から移動機へのデータ（Downlink：下りリンク）の伝送レートを向上させる方法としてＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）を追加定義している。このＨＳＤＰＡでは、移動機にてモニターした受信品質情報と受信データの受信判定結果を基地局に送信することにより、適応変調・適応符号化率および再送合成を可能とした下りリンク高速データ伝送のサービスを実現させている。この受信品質情報と受信データの受信判定結果を基地局に送信するためにＨＳ-ＤＰＣＣＨ（Dedicated Physical Control Channel for HS-DSCH）チャネルを、従来のＷ-ＣＤＭＡ上りチャネルにコード多重して送信している。このコード多重することによって、送信信号のピーク電力と平均電力の比であるＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）が増加し、ＡＣＬＲ（Adjacent Channel Leakage power Ratio：隣接チャネル漏洩電力比）が劣化する。ＡＣＬＲを改善するにはＰＡ（Power Amplifier：電力増幅器）の線形性を改善することなどが必要であり、ＰＡサイズ拡大や歪み補償回路等を追加するなどの必要がある（例えば特許文献１参照）。しかし、そうすると消費電力が増大したり回路規模が大きくなったりするという問題点がある。
特開２００３−１４２９５９号公報

そこで、現在ＨＳ-ＤＰＣＣＨが存在するときには最大送信電力を固定的に下げるという措置が考えられる。しかし、当然ながら最大送信電力を下げればＨＳＤＰＡサービスを受けられる範囲が狭まるという問題点があり、一律に最大送信電力を下げるのではなく、状況に応じてでき得る限り最大送信電力を低減する量を減らすことが望ましい。

本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は、データおよび主制御情報に付加的な制御情報をコード多重する際に、隣接チャネル漏洩電力比を劣化させることなく最大送信電力の低減量を状況に応じて極力小さくすることができる送信電力制御方法および装置を提供することにある。

本発明による送信電力制御方法は、複数の信号をコード多重して送信する際の最大送信電力を制御する送信電力制御方法であって、データ伝送のための第１の伝送チャネル、主制御情報を伝送するための第２の伝送チャネル、および、付加制御情報を伝送するための第３の伝送チャネルの各信号をコード多重して送信する際、前記第１、第２、第３の各伝送チャネルの信号に対する重み付けを行う第１、第２および第３のゲインファクタのうち、前記第１および第２のゲインファクタと、前記第２および第３のゲインファクタの比とに基づいて、最大送信電力を複数段階に低減することを特徴とする。

本発明では、第３の伝送チャネルの付加制御情報の伝送時に最大送信電力を固定的に低減するのではなく、前記第１および第２のゲインファクタと、前記第２および第３のゲインファクタの比とに基づいて、最大送信電力を複数段階に低減する。すなわち、前記第１および第２のゲインファクタと、前記第２および第３のゲインファクタの比とに基づいて状況を細分化し、各細分化された状況に応じて最大送信電力の適切な低減量を複数段階に定めることができる。

より具体的には、前記第２のゲインファクタの前記第１のゲインファクタに対する比が小さいほど最大送信電力の低減量を小さくする。また、前記第３のゲインファクタの前記第２のゲインファクタに対する比が小さいほど最大送信電力の低減量を小さくすることを特徴とする。

前記最大送信電力の低減は、電力増幅器の前段に配置された自動利得制御回路の制御により行うことができる。

本発明による他の送信電力制御方法は、複数の信号をコード多重して送信する際の最大送信電力を制御する送信電力制御方法であって、データ伝送のための第１の伝送チャネル、主制御情報を伝送するための第２の伝送チャネル、および、付加制御情報を伝送するための第３の伝送チャネルの各信号をコード多重して送信する際、送信データの有無をチェックするステップと、送信データなしの場合に、前記第１、第２、第３の各伝送チャネルの信号に対する重み付けを行う第１、第２および第３のゲインファクタのうち、前記第２および第３のゲインファクタの比に基づいて、最大送信電力を複数段階に低減するステップと、送信データありの場合に、前記第２のゲインファクタと、前記第２および第３のゲインファクタの比とに基づいて、最大送信電力を複数段階に低減するステップとを備えたことを特徴とする。

本発明では、第３の伝送チャネルの付加制御情報の伝送時に最大送信電力を固定的に低減するのではなく、送信データの有無と、第２のゲインファクタならびに前記第２および第３のゲインファクタの比とに基づいて、最大送信電力を複数段階に低減する。すなわち、送信データの有無と、第２のゲインファクタならびに前記第２および第３のゲインファクタの比とに基づいて状況を細分化し、各細分化された状況に応じて最大送信電力の適切な低減量を複数段階に定めることができる。これにより、必要以上に最大送信電力を低減してサービスを受けられる範囲を狭める、ということがなくなる。なお、本発明では、送信データの有無をチェックすることにより、第１のゲインファクタを独立に算出する必要がなくなる。

より具体的には、送信データがない場合の低減量を、送信データがある場合の低減量より大きくする。また、前記第３のゲインファクタの前記第２のゲインファクタに対する比が小さいほど最大送信電力の低減量を小さくする。

本発明による更に他の送信電力制御方法は、複数の信号をコード多重して送信する際の最大送信電力を制御する送信電力制御方法であって、データ伝送のための第１の伝送チャネル、主制御情報を伝送するための第２の伝送チャネル、および、付加制御情報を伝送するための第３の伝送チャネルの各信号をコード多重して送信する際、要求された送信電力をチェックするステップと、要求された送信電力が最大送信電力付近のある閾値以上の送信電力であれば、要求された送信電力の大きさに応じて複数段階に、ベースバンドで送信信号をクリッピングするステップとを備えたことを特徴とする。この発明では、要求された送信電力から一律に固定的なクリッピングを行うのではなく、要求された送信電力の大きさに応じて複数段階にクリッピングを行う。好ましくは、この発明では、前記第１、第２、第３の各伝送チャネルの信号に対する重み付けを行う第１、第２および第３のゲインファクタについて、前記ベースバンドの送信信号の出力電力値を正規化するよう、前記第１、第２、第３のゲインファクタの値の変換を行う。

その他、本発明は上記各送信電力制御方法を実施する送信電力制御装置をも提供する。その構成および作用、効果については以下の実施の形態において詳述する。

本発明の送信電力制御方法および装置によれば、送信データの有無や、ゲインファクタ等に基づいて、状況を細分化して、それらの細分化された状況毎に最大送信電力の適切な低減量を複数段階に定めることにより、データおよび主制御情報に付加的な制御情報をコード多重する際に、隣接チャネル漏洩電力比を劣化させることなく最大送信電力の低減量を状況に応じて極力小さくすることができる。したがって、隣接チャネル漏洩電力比の劣化を効果的に防止しつつ、サービスを受けられる範囲を広くすることが可能となる。

また、本発明の他の送信電力制御方法および装置によれば、要求された送信電力の大きさに応じて複数段階に、ベースバンドで送信信号をクリッピングすることにより、データおよび主制御情報に付加的な制御情報をコード多重する際に、最大送信電力を低減することなく隣接チャネル漏洩電力費の劣化を防止することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明の第１の実施の形態は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式でのＨＳＤＰＡ実現時における３ＧＰＰのＡＣＬＲ仕様を満たす最大送信電力を適応的に低減する方法および装置に関するものである。

まず図１０に、上りリンクＤＰＣＨ（Dedicated Physical CHannel）のフレーム構成を示す。１無線フレーム（１０ｍｓ）は復号処理の参照単位であり、１５個のタイムスロットからなる。各スロットについて、ユーザ情報（データ信号）を伝送するＤＰＤＣＨ（Dedicated Physical Data CHannel）と、制御情報を伝送するＤＰＣＣＨ（Dedicated Physical Control CHannel）が定められる。ＤＰＤＣＨは上位レイヤで生成されたデータの伝送のために使用されるチャネルであり、ＤＰＤＣＨが一つ、複数、または存在しない、の３通りの場合がある。ＤＰＣＣＨは物理レイヤでの制御情報を伝送するためのチャネルであり、どのような形態においても必ず１本存在する。この制御情報には、同期検波でのチャネル推定に用いる既知のパターンであるパイロットビット、送信電力制御コマンド（ＴＰＣ）、フィードバック情報（ＦＢＩ）、伝送フォーマット組合せ識別子（ＴＦＣＩ：Transport Format Combinatin Indicator）が含まれる。ＦＢＩは、各種ダイバーシチの制御のために端末から基地局に対して送信される情報を含む。ＴＦＣＩは、上りリンクのＤＰＤＣＨの受信フレームにいくつのトランスポートチャネルが多重されているか、各トランスポートチャネルがどのトランスポートフォーマットを利用しているかを示す情報である。上述したように、受信品質情報と受信データの受信判定結果を基地局に送信するために、ＨＳ-ＤＰＣＣＨ（Dedicated Physical Control Channel for HS-DSCH）チャネルを、従来のＷ-ＣＤＭＡ上りチャネルにコード多重して送信する。

図１に、本実施の形態においてＨＳＤＰＡを実現するための上りリンクシステムの概略構成を示す。既知のように、Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは、チャネライゼーションコードとスクランブリングコードの２種類の符号を用いて拡散が行われる。チャネライゼーションコードとしては、上りリンク、下りリンクともにＯＶＳＦ（Orthogonal Variable Spreading Factor）コードが用いられる。ＯＶＳＦコードは、異なる拡散率のマルチシンボルレート信号を相互に干渉することなく多重することを可能とする直交符号のセットである。上りリンクのスクランブリングコードはユーザに固有な複素符号である。

図１に示すように、ＤＰＤＣＨ、ＤＰＣＣＨ、ＨＳ−ＤＰＣＣＨの各チャネルの信号（実数の系列）は、それぞれ、演算器２１，２２，２３によりＯＶＳＦコードによる拡散処理が行われた後、演算器２４，２５，２６で、ゲインファクタ（ゲインパラメータ）βｄ，βｃ，βｈｓによる重み付けが行われる。ゲインファクタは、送信電力比に相当する重み計数である。β＝１．０は、設定されたＤＰＣＣＨおよび単数もしくは複数のＤＰＤＣＨのうち、瞬間的にみて最大となる送信電力に対応する。βの値は４ビットで指定（量子化）される。各ゲインファクタの具体例については後述する。

ＤＰＤＣＨのβｄで重み付けされた信号はＩブランチとして、また、ＤＰＣＣＨ、ＨＳ−ＤＰＣＣＨのβｃ、βｈｓで重み付けされ加算器２７で加算された信号はＱブランチとして、複素マッピング部２８で処理されて複素数の系列となる。複素マッピング部２８の出力は演算器３０にてスクランブリングコードにより再度拡散処理される。この出力は、フィルタ３３により所定の帯域幅に帯域制限されて、ＤＡＣ３４によりアナログ信号に変換され、さらに変調部３５で所定の変調処理（例えばＨＰＳＫ：Hybrid Phase Shift Keying）が行われる。この変調された信号は自動利得制御回路（ＡＧＣ）３７を介して電力増幅器（ＰＡ：Power Amplifier）３９で電力増幅され、図示しないアンテナを経由して無線送信される。主制御手段である制御部１０は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）を有し、メモリ１１内の制御プログラムおよびデータを利用して、システム各部の制御を行う。本実施の形態では、制御部１０は、特にＡＧＣ３７に与えるべき制御信号３８を制御することにより、電力増幅器３９の最大送信電力を制御する。

また、ＨＳ-ＤＰＣＣＨはＤＰＤＣＨのマルチコード数に応じてＩ相、Ｑ相のどちらに割り当てられるかが変わるが、ＤＰＤＣＨが１本の場合はＱ相に割り当てられＤＰＣＣＨとコード多重される。コード多重することによってＰＡＰＲが増加しそれによってＡＣＬＲが劣化する。その劣化量は前述したゲインファクタに大きく依存する。本実施の形態では、これを利用し、ＨＳＤＰＡ適用時に３ＧＰＰのＡＣＬＲ仕様を満たすように、ゲインファクタに基づいて最大送信電力を必要最小限分だけ下げる。

ここで、ゲインファクタβｃ、βｄ、βｈｓおよびこれらに関連したパラメータΔｈｓについて説明する。これらのパラメータは、３ＧＰＰの技術仕様書ＴＳ２５．２１３に記載されているように、図６、図７に示すような関係を有する。

ゲインファクタβｃ、βｄは、上位層から与えられ、または移動機内で算出される。ゲインファクタβｃ、βｄの少なくとも一方は、任意の時点で、振幅１となる。ゲインファクタβｃ、βｄの両値は、それぞれ個別に指定されるのではなく、図６のテーブルの左欄に示すように、４ビットワードの制御値で指定される。その右欄から判るように、各制御値にはゲインファクタβｃとβｄの比が対応づけられている。したがって、制御値に基づいてゲインファクタβｃとβｄの比が判る。このテーブルの右欄の数値は１以下であり、大きい方（＝１．０）のゲインファクタに対する小さい方の比である。

図７のテーブルの右欄のΔｈｓは、式（１）に示すように、ΔＨＳ-ＤＰＣＣＨの信号に関連した値であり、これはβｃに対するβｈｓの比（βｈｓ／βｃ）に相当する。Δｈｓは、図７の左欄の制御値として基地局から与えられ、その制御値に対応するエントリの右欄の値（２より小さい数値）として得られる。左欄の制御値は、移動機が基地局へ送信した受信品質情報（Δｃｑｉ）や受信データの受信判定結果（Δａｃｋ，Δｎａｃｋ）に対して、当該移動局に与えられる信号である。

なお、図６、図７に示した情報はデータテーブルとして各移動機内のメモリに不揮発的に格納されている。

図２に、ＨＳ−ＤＰＣＣＨを付加していない場合のＡＣＬＲ仕様を満たす最大送信電力を基準とした、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ付加時のＡＣＬＲ仕様を満たすために必要な電力増幅器の最大送信電力の低減量（バックオフ量）と、βｃ、βｄおよびΔｈｓとの関係を示したグラフである。この低減量は、βｃ／βｄ＝８／１５、Δｈｓ＝０（すなわちβｈｓ＝０）の場合の電力増幅器の最大送信電力を基準とした実測値である。図２の４つのグラフＧ１〜Ｇ４は、データチャネルと制御チャネルのゲインファクタ比βｃ／βｄを異ならせた４つの場合に対応している。上述した３ＧＰＰの技術仕様書の規定に従えば、これらの４つの場合が想定される。ここでは、βｃ／βｄ＝８／１５の場合がグラフＧ１に対応している。βｃ／βｄ＝１の場合がグラフＧ２に対応している。βｃ／βｄ＝１５／０の場合がグラフＧ３に対応している。βｃ＝１でβｄが１より小さい場合（ここではβｃ／βｄ＝１５／１０）、グラフＧ４のように、βｃ／βｄ＝１（グラフＧ２）と、βｃ＝１かつβｄ＝０（グラフＧ３）との間の特性になることが確認されている。これらのグラフから、概してΔｈｓが小さいほど低減量は小さくてよく、また、ゲインファクタ比βｃ／βｄが小さいほど低減量が小さくてよい、ということが読みとれる。

図２のグラフに示した関係を利用して、図３のようなフローチャートでＨＳ-ＤＰＣＣＨ送信時における最大送信電力の低減量を決定することができる。この処理は制御部１０により、メモリ内の制御プログラムを実行することが可能である。ここでは、上記４通りのβｃとβｄの組み合わせを用いた場合について最大送信電力の低減量を決める。最大送信電力の低減量は０．５ｄＢステップで設定する例を示す。

まず、βｃ＝１かどうかをチェックする（Ｓ９０）。βｃ＝１の場合にはさらにβｄの値をチェックする（Ｓ９３，Ｓ９４）。βｃ＝１でなければ、βｄ＝１と決定することができる（Ｓ９１）。この場合βｃの値をさらにチェックする（Ｓ９２）。これらのβｃ、βｄのチェックの結果、該当するグラフＧ１、Ｇ２、Ｇ４、Ｇ３がそれぞれ選択される（Ｓ１３０、Ｓ１２０、Ｓ１１０、Ｓ１００）。

さらに各グラフについて、Δｈｓの値をチェックすることにより、それぞれ、所定の低減量を決定することができる。

具体的には、グラフＧ１（βｃ／βｄ＝８／１５）が選択されたとき、Δｈｓ＞＝１５／１５か否かで、低減量を１．０ｄＢと０．５ｄＢに分けることができる。

グラフＧ２が選択された場合には、Δｈｓ＞＝１２／１５の場合には低減量１．５ｄＢ、そうでない場合には、Δｈｓ＞＝６／１５か否かにより、低減量１．０ｄＢと０．５ｄＢとに分けることができる。

グラフＧ４が選択された場合、その変化量が比較的大きいので、ここでは、Δｈｓの３つの閾値２４／１５、１２／１５、６／１５で判断している。すなわち、Δｈｓ＞２４／１５の場合、低減量１．５ｄＢとし、Δｈｓ＞１２／１５の場合、低減量２．０ｄＢとする。さらにΔｈｓ＞６／１５の場合、低減量１．５ｄＢとし、そうでなければ、低減量１．０ｄＢとする。

グラフＧ３を選択した場合もΔｈｓの３つの閾値３０／１５，８／１５，６／１５で判断する。すなわち、Δｈｓ＝３０／１５の場合、低減量１．５ｄＢとし、Δｈｓ＞８／１５の場合、低減量２．０ｄＢとする。また、Δｈｓ＞＝６／１５の場合、低減量１．５ｄＢとし、そうでなければ、低減量１．０ｄＢとする。

以上のようにして、状況に応じて、ＨＳ-ＤＰＣＣＨ送信時における最大送信電力の適正な低減量を設定することができる。

さらに、詳細に最大送信電力の低減量を設定したい場合には、０．５ｄＢステップよりも細かいステップで分岐を加えたり、別のβｃとβｄの組み合わせのグラフに基づく分岐を加えることも可能である。

ところで、通常、データチャネルであるＤＰＤＣＨの方が制御チャネルであるＤＰＣＣＨより拡散率が小さいため、電力が大きく、通常、送信データの有無に応じて、βｄ＝１かまたは０（送信データ無し時）となる。そこで、図２に対してβｃ／βｄ＝１５／１０のグラフＧ４を削除した例を図４に示す。図４のβｄ／βｃ＝１の場合（グラフＧ２）を基準に考えた場合、βｄ＝１でβｃが１より小さい場合、βｃ／βｄ＝１のグラフＧ２のレベルより下側の特性になることが確認されている。図４から、送信データがない場合（βｄ＝０）と、ある場合（βｄは非０）とでは、送信データがない場合の方が低減量を大きくする必要があることが分かる。

図５に、本発明の実施の形態において図４のグラフの関係を利用した、最大送信電力の低減量を決定する第２の処理を表すフローチャートを示す。

本実施の形態では、βｄの値は直接的に利用せず、ＤＰＤＣＨの送信データの有無のみを確認する。送信データが無いときβｄ＝０と判断する。すなわち、図３の場合と異なり、βｄの値は確認しない。最大送信電力の低減量を０．５ｄＢステップで設定する点は図３の場合と同じである。

図５のフローチャート中、まずＳ１０の分岐で、送信データ無しか否かをチェックする。これはβｄ＝０か否かをチェックしていることと等価であるが、直接的にβｄの値を確認する必要なく判断することができる。βｄ＝０であれば、βｃ＝１と判断される。このとき、必要な低減量はβｃ／βｄ＝１５／０のグラフＧ３のレベルまでであるので、低減量を０．５ｄＢステップで設定するとすれば、Δｈｓの値に応じて、Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓｌ８のような分岐で、それぞれ低減量を決定する。

また、ステップＳ１０でデータ有りの場合には、通常、βｄ＝１となる（Ｓ１１）。そこで、必要な低減量はβｃ／βｄ＝１のグラフＧ２のレベルまでである。さらに、図４のβｃ／βｄ＝８／１５の場合のグラフＧ１を考慮することで（Ｓ１２）、より細かく必要な低減量を選択できる。すなわち、βｃ／βｄ＝１のグラフＧ２の場合、Δｈｓ＝１２／１５でＡＣＬＲを満たすために必要な低減量が１ｄＢから１．５ｄＢに変わるので、Ｓ１３のように分岐する。同様に、Δｈｓ＝６／１５で低減量が０．５ｄＢから１ｄＢに変わるのでＳ１４のように分岐する。また、βｃ／βｄ＝８／１５の場合、Δｈｓ＝１５／１５で低減量が０．５ｄＢからｌｄＢに変わるので、Ｓ１５のように分岐する。

以上のようにして、この処理例ではゲインファクタβｄの値を直接的に確認することなく、ＨＳ-ＤＰＣＣＨ送信時における最大送信電力の低減量を設定することができる。図４のグラフに従って、さらに細かなステップで低減量を決定することも可能である。

次に、図８に、本発明の第２の実施の形態に係る、ＨＳＤＰＡを実現するための上りリンクシステムの概略構成を示すブロック図を示す。

この構成では、演算器３０の後段かつフィルタ３３の前段に、リミッタ３２を設け、このリミッタ３２を制御部１０から制御信号３１を介して制御する。他の構成は図１に示した第１の実施の形態と同様であり、図１と同様の構成要素には同じ参照符号を付して重複した説明は省略する。

第１の実施の形態では電力増幅器の最大送信電力をＡＧＣの制御において実現したが、第２の実施の形態では、リミッタ３２により最大送信電力出力付近でベースバンドにて送信信号をクリッピングすることによって、隣接チャネル漏洩電力の低減を実現する。すなわち、リミッタ３２のクリッピングレベルを必要な送信電力に応じて変化させることで、ピーク電力を抑え、ＰＡＰＲの増加を防ぎＡＣＬＲの劣化を防ぐ。

より具体的には、基地局から要求されてくる送信電力が最大送信電力付近のある閾値以上の送信電力であれば、要求された送信電力の大きさに応じて複数段階に、リミッタ３２によりベースバンドで送信信号をクリッピングする。この閾値よりも送信電力の小さいものに対してはＡＣＬＲの劣化は気にしなくてもよい。したがって、閾値を超えた場合にのみべースバンドで送信信号をクリッピングさせてからフィルタリングすることで、ピーク電力を抑えＰＡＰＲの増加を防ぎＡＣＬＲの劣化を防ぐ。

なお、第１の実施の形態ではＡＧＣ３５より前段の電力値はＡＧＣ３５での制御を受けるので、複素マッピング部２８の出力の電力のレベルの如何は問題とならないが、本実施の形態では、ＡＧＣ３７の前段でリミッタ３２によりクリッピングを行うため、複素マッピング部２８の出力の電力値を正規化することが好ましい。

そこで、図８の構成例では、この複素化された信号の電力が常に一定値になるように、βｄ、βｃ、βｈｓをそれぞれβｄ’、βｃ’、βｈｓ’に変換する。具体的には、複素マッピング部２８の出力の電力をＡ²とするために、次の式（２）〜（６）を用いて、βｄ、βｃ、βｈｓの相互の値の比を維持したまま、それぞれβｄ’、βｃ’、βｈｓ’に換算する。この換算は制御部１０で行うことができる。

Ａの値とβｄ’、βｃ’、βｈｓ’との関係は式（２）に示すとおりである。

ここで、βｄ、βｃ、βｈｓの複素マッピングしたあとの電力をＢ²とすると、Ｂの値は式（３）に示すとおりとなる。

複素マッピングしたあとの電力を、βｄ、βｃ、βｈｓの相互の値の比を維持したまま、Ｂ²からＡ²（一定）に変換するには、式（４），（５），（６）に示すように、βｄ、βｃ、βｈｓをそれぞれＡ／Ｂ倍して、βｄ’、βｃ’、βｈｓ’に換算すればよい。但し、Ａ／Ｂ倍による端数には丸め込みを行う。（”ｒｏｕｎｄ”は丸め込みを示す演算子である。）

図９に、第２の実施の形態における処理フローを示す。この処理は、制御部１０がメモリ１１に格納された制御プログラムを実行することにより実現することができる。メモリ１１内には、移動機に固有のパラメータである最大送信電力Ｐｍａｘが予め記憶されている。

制御部１０は、基地局から要求されてくる送信電力Ｐと最大送信電力Ｐｍａｘとの比較結果により、リミッタ３２のクリッピングレベルを変化させるという制御を行う。この例では、送信電力のクリッピングの閾値を３種類、すなわちＰｍａｘ，Ｐｍａｘ-１ｄＢ，Ｐｍａｘ-２ｄＢに設定し、クリッピングレベルをそれぞれＸ，Ｙ，Ｚ（但しＸ＜Ｙ＜Ｚ）とした。

制御部１０は、基地局から要求送信電力Ｐを受信した後、そのＰ値を閾値と比較してクリッピングレベルを決定していく。まず、Ｓ２００にてＰｍａｘ-２ｄＢよりも基地局要求送信電力Ｐが小さい場合、リミッタ３２をオフにする。すなわち、何らクリッピングを行わない。

要求送信電力ＰがＰｍａｘ-２ｄＢ以上である場合、Ｓ２０１にてＰｍａｘ-１ｄＢよりも小さければクリッピングレベルをＸに設定する。

要求送信電力ＰがＰｍａｘ-１ｄＢ以上であれば、Ｓ２０２にて、ＰｍａｘｄＢよりも小さければクリッピングレベルをＹに設定する。要求送信電力ＰがＰｍａｘであればクリッピングレベルをＺに設定する。

このように制御することで、ピーク電力を抑えＰＡＰＲの増加を防ぎＡＣＬＲの劣化を防ぐことができる。本実施の形態では、クリッピングレベルの決定のためにゲインファクタβｄ、βｃ、βｈｓの値を判断する必要はない。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。例えば、ゲインファクタβｄ、βｃ、βｈｓやΔｈｓ、ｄＢ値等の具体的な数値を挙げたが、これらはあくまで説明のための例示であり、本発明はこれらに限定されるものではない。また、Ｗ−ＣＤＭＡ方式でのＨＳＤＰＡ実現時を例として挙げたが、本発明と同様の課題を有する任意の方式での任意の機能実現に利用することができる。

本発明の実施の形態においてＨＳＤＰＡを実現するための上りリンクシステムの概略構成を示すブロック図である。ＨＳ−ＤＰＣＣＨ付加時のＡＣＬＲ仕様を満たすために必要な電力増幅器の最大送信電力の低減量（バックオフ量）と、βｃ、βｄおよびΔｈｓとの関係を示したグラフである。本発明の実施の形態において最大送信電力の低減量を決定する第１の処理を表すフローチャートである。ＨＳ−ＤＰＣＣＨ付加時のＡＣＬＲ仕様を満たすために必要な電力増幅器の最大送信電力の低減量（バックオフ量）と、βｃ、βｄおよびΔｈｓとの関係を示した他のグラフである。本発明の実施の形態において最大送信電力の低減量を決定する第２の処理を表すフローチャートである。本発明の実施の形態に係るゲインファクタβｃ、βｄに関する制御値と、両ゲインファクタの比の関係を表すデータテーブルを示す図である。本発明の実施の形態に係る受信品質情報や受信データの受信判定結果に関する制御値と、パラメータΔｈｓとの関係を表すデータテーブルを示す図である。本発明の第２の実施の形態に係る、ＨＳＤＰＡを実現するための上りリンクシステムの概略構成を示すブロック図である。本発明の第２の実施の形態における処理フローを示すフローチャートである。上りリンクＤＰＣＨのフレーム構成を示す図である。

符号の説明

１０…制御部、１１…メモリ、２１…演算器、２４…演算器、２７…加算器、２８…複素マッピング部、３０…演算器、３１…制御信号、３２…リミッタ、３３…フィルタ、３５…変調部、３７…自動利得制御回路、３８…制御信号、３９…電力増幅器

Claims

複数の信号をコード多重して送信する際の最大送信電力を制御する送信電力制御方法であって、
データ伝送のための第１の伝送チャネル、主制御情報を伝送するための第２の伝送チャネル、および、付加制御情報を伝送するための第３の伝送チャネルの各信号をコード多重して送信する際、前記第１、第２、第３の各伝送チャネルの信号に対する重み付けを行う第１、第２および第３のゲインファクタのうち、前記第１および第２のゲインファクタと、前記第２および第３のゲインファクタの比とに基づいて、最大送信電力を複数段階に低減することを特徴とする送信電力制御方法。
前記第２のゲインファクタの前記第１のゲインファクタに対する比が小さいほど最大送信電力の低減量を小さくすることを特徴とする請求項１記載の送信電力制御方法。
前記第３のゲインファクタの前記第２のゲインファクタに対する比が小さいほど最大送信電力の低減量を小さくすることを特徴とする請求項１または２記載の送信電力制御方法。
複数の信号をコード多重して送信する際の最大送信電力を制御する送信電力制御方法であって、
データ伝送のための第１の伝送チャネル、主制御情報を伝送するための第２の伝送チャネル、および、付加制御情報を伝送するための第３の伝送チャネルの各信号をコード多重して送信する際、
送信データの有無をチェックするステップと、
送信データなしの場合に、前記第１、第２、第３の各伝送チャネルの信号に対する重み付けを行う第１、第２および第３のゲインファクタのうち、前記第２および第３のゲインファクタの比に基づいて、最大送信電力を複数段階に低減するステップと、
送信データありの場合に、前記第２のゲインファクタと、前記第２および第３のゲインファクタの比とに基づいて、最大送信電力を複数段階に低減するステップと、
を備えたことを特徴とする送信電力制御方法。
送信データがない場合の低減量を、送信データがある場合の低減量より大きくすることを特徴とする請求項４記載の送信電力制御方法。
前記第３のゲインファクタの前記第２のゲインファクタに対する比が小さいほど最大送信電力の低減量を小さくすることを特徴とする請求項４または５記載の送信電力制御方法。
前記最大送信電力の低減は、電力増幅器の前段に配置された自動利得制御回路の制御により行うことを特徴とする請求項１または４記載の送信電力制御方法。
複数の信号をコード多重して送信する際の最大送信電力を制御する送信電力制御方法であって、
データ伝送のための第１の伝送チャネル、主制御情報を伝送するための第２の伝送チャネル、および、付加制御情報を伝送するための第３の伝送チャネルの各信号をコード多重して送信する際、
要求された送信電力をチェックするステップと、
要求された送信電力が最大送信電力付近のある閾値以上の送信電力であれば、要求された送信電力の大きさに応じて複数段階に、ベースバンドで送信信号をクリッピングするステップと、
を備えたことを特徴とする送信電力制御方法。
前記第１、第２、第３の各伝送チャネルの信号に対する重み付けを行う第１、第２および第３のゲインファクタについて、前記ベースバンドの送信信号の出力電力値を正規化するよう、前記第１、第２、第３のゲインファクタの値の変換を行うことを特徴とする請求項８記載の送信電力制御方法。
前記送信電力制御方法は移動機において採用される方法であり、前記付加制御情報は、基地局から移動機へのデータの伝送レートを向上させるために、移動機が基地局へ送信する移動機の受信品質情報および／または受信データの受信判定結果である請求項１、４または９に記載の送信電力制御方法。
複数の信号をコード多重して送信する際の最大送信電力を制御する送信電力制御装置であって、
データ伝送のための第１の伝送チャネル、主制御情報を伝送するための第２の伝送チャネル、および、付加制御情報を伝送するための第３の伝送チャネルの各信号に対して第１の拡散処理を行う第１の拡散処理手段と、
前記第１、第２、第３の伝送チャネルの前記第１の拡散処理後の信号をそれぞれ第１、第２および第３のゲインファクタで重み付けする重み付け手段と、
前記重み付けされた各チャネルの信号を複素マッピングする複素マッピング手段と、
複素マッピング手段の出力に対して第２の拡散処理を行う第２の拡散処理手段と、
前記第２の拡散処理手段の出力の帯域を制限するフィルタと、
前記フィルタの出力をアナログ信号に変換するデジタルアナログ変換手段と、
前記デジタルアナログ変換手段の出力に対して所定の変調処理を行う変調手段と、
前記変調手段の出力に対する増幅利得を制御する自動利得制御手段と、
前記自動利得手段の出力を電力増幅する電力増幅手段と、
前記第１、第２、第３の各伝送チャネルの信号に対する重み付けを行う第１、第２および第３のゲインファクタのうち、前記第１および第２のゲインファクタと、前記第２および第３のゲインファクタの比とに基づいて、最大送信電力を複数段階に低減する主制御手段と、
を備えたことを特徴とする送信電力制御装置。
複数の信号をコード多重して送信する際の最大送信電力を制御する送信電力制御装置であって、
データ伝送のための第１の伝送チャネル、主制御情報を伝送するための第２の伝送チャネル、および、付加制御情報を伝送するための第３の伝送チャネルの各信号に対して第１の拡散処理を行う第１の拡散処理手段と、
前記第１、第２、第３の伝送チャネルの前記第１の拡散処理後の信号をそれぞれ第１、第２および第３のゲインファクタで重み付けする重み付け手段と、
前記重み付けされた各チャネルの信号を複素マッピングする複素マッピング手段と、
複素マッピング手段の出力に対して第２の拡散処理を行う第２の拡散処理手段と、
前記第２の拡散処理手段の出力の帯域を制限するフィルタと、
前記フィルタの出力をアナログ信号に変換するデジタルアナログ変換手段と、
前記デジタルアナログ変換手段の出力に対して所定の変調処理を行う変調手段と、
前記変調手段の出力に対する増幅利得を制御する自動利得制御手段と、
前記自動利得手段の出力を電力増幅する電力増幅手段と、
前記第１、第２、第３の伝送チャネルの各信号をコード多重して送信する際、送信データの有無をチェックし、送信データなしの場合に、前記第２および第３のゲインファクタの比に基づいて最大送信電力を複数段階に低減し、送信データありの場合に、前記第２のゲインファクタと、前記第２および第３のゲインファクタの比とに基づいて、最大送信電力を複数段階に低減する主制御手段と、
を備えたことを特徴とする送信電力制御装置。
前記主制御手段は、前記最大送信電力の低減を前記自動利得制御手段に対する制御によって行うことを特徴とする請求項１１または１２記載の送信電力制御装置。
複数の信号をコード多重して送信する際の最大送信電力を制御する送信電力制御装置であって、
データ伝送のための第１の伝送チャネル、主制御情報を伝送するための第２の伝送チャネル、および、付加制御情報を伝送するための第３の伝送チャネルの各信号に対して第１の拡散処理を行う第１の拡散処理手段と、
前記第１、第２、第３の伝送チャネルの前記第１の拡散処理後の信号をそれぞれ第１、第２および第３のゲインファクタで重み付けする重み付け手段と、
前記重み付けされた各チャネルの信号を複素マッピングする複素マッピング手段と、
前記複素マッピング手段の出力を所定のレベルにクリッピングするクリッピング手段と、
前記クリッピング手段の出力に対して第２の拡散処理を行う第２の拡散処理手段と、
前記第２の拡散処理手段の出力の帯域を制限するフィルタと、
前記フィルタの出力をアナログ信号に変換するデジタルアナログ変換手段と、
前記デジタルアナログ変換手段の出力に対して所定の変調処理を行う変調手段と、
前記変調手段の出力に対する増幅利得を制御する自動利得制御手段と、
前記自動利得手段の出力を電力増幅する電力増幅手段と、
要求される送信電力が最大送信電力付近のある閾値以上の送信電力であれば、その大きさに応じて前記複素マッピング手段の出力を複数段階にクリッピングするよう前記クリッピング手段を制御する主制御手段と、
を備えたことを特徴とする送信電力制御装置。
前記主制御手段は、前記複素マッピング手段の出力電力値を正規化するよう前記第１、第２、第３のゲインファクタの値の変換を行うことを特徴とする請求項１４記載の送信電力制御装置。