JP2006509379A - デュアルマトリクスを使用して送信機ピーク消費電力を低減する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

ベースバンド信号を処理してマルチチャネル送信機（２００）のピーク消費電力を低減する装置及び方法を開示する。この装置は、一つ以上の入力信号（２１７〜２２０）に接続されて、各々が位相シフト済みの入力信号の組合せを含む複数の出力信号（２２１〜２２４）を供給する第１フーリエ変換マトリクス（ＦＴＭ）（２０３）と、出力信号の各々のピーク値を制限して複数のピーク制限出力信号（２２５〜２２８）を供給する処理ユニット（２０５）と、ピーク制限出力信号を分解して、マルチチャネル送信機駆動用の一つ以上の低レベル信号を生成するのに適した一つ以上の出力ベースバンド信号（２２９〜２３２）を供給する第２ＦＴＭ（２０７）とを備え、これらの出力ベースバンド信号の各々が入力信号の一つに対応する。

Description

本発明は概して通信システムに関し、特に、変換マトリクスを使用して、このようなシステム内の送信機のピーク消費電力を低減する方法及び装置に関する。

通信システム及び特に無線通信システムでは、送信機が一つの構成または別の構成を採る必要がある。送信機及び特に高電力送信機、特に電力増幅器（ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ：ＰＡｓ）は電力の観点からすれば、通信システムの高価で、かつ大きなストレスを受ける構成要素の一つである。アンテナシステムにかなり深く関係する電力増幅器（ＰＡｓ）の観点からすると、電力増幅器は、例えば不整合及び気象変動または稲妻現象のようなアンテナの異常によって電力を浪費してしまう。このような理由により、送信機または電力増幅器は幾つかのシステム構成要素に比べるとかなり高い確率で故障してしまう、または高い故障率を示す。これらの高電力送信機は通常、基地局において使用される。携帯電話などの通信システムにおいて見られるような基地局は、何百、恐らくは何千の顧客に満足の行くサービスを提供する際のキーとなるリンクである。

従って、通信事業者またはサービスプロバイダ、或いはネットワーク事業者は送信機故障を起こすような余裕は無いので、故障を防ぐ、または故障発生時に少なくともサービス停止を防ぐために労を厭わない。従って、ほとんどの基地局提供者は、彼らが市場に供給する基地局内の電力増幅器に関して或る構成の冗長性を利用する。ごく最近、幾つかの製造業者は無線周波数フーリエ変換マトリクス（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｍａｔｒｉｃｅｓ：ＦＴＭｓ）を使用して、この冗長性を実現している。フーリエ変換マトリクス（ＦＴＭｓ）は位相シフト済み入力信号を合成して複数の出力信号を供給し、次にこれらの出力信号を増幅し、そして別の無線周波数ＦＴＭを通過させて増幅済み信号を増幅済み原入力信号に分解する。従って、一つの電力増幅器（ＰＡ）が故障すると、残りの電力増幅器（ＰＡｓ）は入力信号の増幅を継続して行ない、そして増幅済み信号を供給することによりサービス停止を防止する。この構成は、電力増幅器毎に冗長性を持たせて装置として全ての冗長性を備えるよりも、経済的である。しかしながら、これでも依然として問題が残る。

今日では多くの通信システムは、これらのシステムが複素変調方式を利用し、この方式により送信無線信号の振幅及び位相変動を規定するので、線形電力増幅器を必要とする。それ自体が線形電力増幅器（ＰＡｓ）を必要とする訳ではないが、フーリエ変換マトリクス（ＦＴＭｓ）を使用するシステムにおいても、増幅されることになる合成済み位相シフト信号の振幅変動が観察されるので、線形電力増幅器（ＰＡｓ）が必要となる。線形電力増幅器（ＰＡｓ）は構成するのが非常に困難であり、非常に高く付く。増幅器がある程度の線形性を示す必要のある出力信号、すなわち入力信号の範囲を狭くすることにより、コスト及び困難性を制御、または抑えることができる。従来の増幅器システムでは、入力信号を処理して、これらの目標を達成するように機能する技術が知られているが、フーリエ変換マトリクス（ＦＴＭｓ）を採用する際に有効に機能する技術は知られていない。必要なのは、送信機、特に、フーリエ変換マトリクス（ＦＴＭｓ）を使用するマルチチャネル送信機のピーク消費電力を低減する方法及び装置である。

概括すると、本開示は通信システムに関するものであり、この通信システムは送信機を利用してサービスを通信ユニット、または特に通信システム内で動作する通信ユニットのユーザに提供する。特に、送信機のピーク消費電力を低減する方法及び装置として具現化される種々の本発明のコンセプト及び原理について説明し、開示する。特に着目する通信システムは、ＧＳＭ，ＧＰＲＳ，ＥＤＧＥ，ＴＥＴＲＡ，ｉＤＥＮ，ＣＤＭＡ，Ｗ−ＣＤＭＡ，ＣＤＭＡ２０００，２．５Ｇまたは３Ｇの各システムとして展開及び開発されたものであり、これらのシステムはＱＰＳＫ，ＤＱＰＳＫ，ＯＱＰＳＫ，ＢＰＳＫ，ＱＡＭ，及び拡散スペクトラム、またはこれらの方式の変形及び改良のような変調方式を使用するものであり、これらの変調方式はコスト効率が良く、かつ高可用性の線形送信機を必要とする。

以下にさらに説明するように、種々の本発明の原理及びこれらの原理の組合せを利点を生じる形で採用して、増幅器が処理することになる信号を基本的に構成し、そしてベースバンドで処理するので、これらの原理またはこれらの原理の等価物を利用するとした場合に既知のシステムに関連する種々の問題を解決するとともに、コスト効率が良く、高性能の、高可用性の送信機を容易に実現することができる。

本開示は、本発明に従って種々の実施形態を作製し、そして使用するための最良のモードを実現可能な形でさらに説明するために行なわれる。本開示はさらに、本発明の原理及びこれらの原理の利点に関する理解及び評価を一層深めるために行なわれるのであり、決して本発明を制限するものではない。本発明は、本出願の係属中に為される全ての補正及び開示するこれらの請求項の全ての等価物を含む添付の請求項によってのみ定義される。

さらに、第１及び第２、頂部及び底部などのような関係を示す用語を用いるとすれば、これらの用語は一つのエンティティを別のエンティティから、または一つの作用から別の作用を区別するためにのみ使用され、必ずしも、これらのエンティティまたは作用の間のそのような実際の関係又は順序を必要とする、または意味するものではない。本発明の機能の多く、及び本発明の原理の多くは、ソフトウェアプログラムまたは命令を用いて、またはソフトウェアプログラムまたは命令の中で、そして特定用途向けＩＣのような集積回路（ＩＣｓ）を用いて、または集積回路の中で最良の形で実行することができる。当業者は、例えば利用可能な時間、その時点での技術、及び経済環境によりもたらされる相当な大きな努力及び多くのデザイン選択が生じ得るにも係わらず、本明細書が開示するコンセプト及び原理による示唆を得た暁には、このようなソフトウェア命令及びプログラム、及び集積回路を最小限の実験により容易に想到し得るであろう。従って、このようなソフトウェア及び集積回路についての更なる説明を行なうとしても、簡潔性及び本発明による原理及びコンセプトを不明瞭にしてしまうリスクを最小化するという見地から好適な実施形態の原理及びコンセプトに関する基本にとどめることとする。

図１を参照すると、通信システムの一部１００の略図が描かれている。図１は基地局１０１を示し、この基地局はアンテナシステム１０３に相互接続されて通常の接続エリア１０５内のユーザとの接続を可能にする。図示のアンテナシステム１０３は、６セクターなどのような他の適切な構成もあり得るが、図示の３セクター１０７，１０９，１１１を備えるセクター利得システムであり、各セクターはほぼ１２０度の接続範囲を受け持つ。普通、基地局は全く異なる信号をアンテナの各セクターに供給し、そして恐らくは複数の信号を一つ以上のセクターに供給する。無指向性アンテナを使用する場合でも、基地局は多くの場合、複数の信号を無指向性構造に供給する必要がある。いずれにしても、基地局は、さらに１１３において、Ｔ１地上波リンクなどのような専用リンクを介して、基地サイト制御装置兼交換機及び最終的には公衆交換電話システムに接続される。

基本的に基地局は、携帯または移動機器の加入者装置またはユーザ、及びシステムまたはネットワークの陸または地上ベースの部分への、そして、これらからの無線リンクを処理する。通常、基地局は、通信兼制御機能部１１９、受信機機能部１１７及び送信機機能部１１５を含み、かつこれらの機能部に相互接続されると考えることができる。これらの機能部の各々は、その固有の役割が非常に複雑であり、かつ冗長システムを含む。受信機機能部またはブロック、及び送信機機能部またはブロックは必然的に数十の受信機及び送信機を含むことになる。これらの局及びアンテナシステムは、通常、公知であり、モトローラ社などのような複数の供給業者から入手することができる。そして、送信機を本明細書に開示する原理及びコンセプトに従って変更及び構成する場合、改良性能及びコスト優位性が実現可能となる。

次に、図２を参照しながら、送信機２００の好適な実施形態の簡易ブロック図について説明する。図２の送信機は、ピーク消費電力を低減したマルチチャネル送信機である。マルチチャネル送信機を使用して複数の平行経路及び増幅器段を有する送信機について記載する。この送信機は、例えば、フーリエ変換マトリクス（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｍａｔｒｉｘ：ＦＴＭ）により生成される信号を増幅するか、またはＦＴＭを駆動する場合に採用するか、あるいは、特に良好に適合させることができる。通常、低ピーク消費電力は、増幅器に供給されて、次に、そこで増幅された信号、即ち増幅済み信号のピーク対平均比（Ｐｅａｋ ｔｏ Ａｖｅｒａｇｅ Ｒａｔｉｏｓ：ＰＡＲｓ）を制限することにより、達成される。ピーク対平均は、ベースバンドのピーク対平均を制限するのであって、従来のように入力信号をベースバンドＦＴＭを通過させて処理し、そして第２ベースバンドＦＴＭを通過させる、といった具合に入力信号のＰＡＲを制限するのではない。

ピーク消費電力を低減したマルチチャネル送信機は、ベースバンド信号を処理してピーク対平均パラメータを低減する装置２０１を含む。この装置はフーリエ変換マトリクス（ＦＴＭ）２０３を含み、このマトリクスは、少なくとも一つの入力信号に接続され、かつこのマトリクスからの出力において処理ユニット２０５に接続されている。処理ユニットは、ピーク値を制限し、そしてピーク制限出力信号を第２ＦＴＭ２０７に供給する。ＦＴＭは、ピーク制限出力信号を分解して、出力ベースバンド信号をミキサ２０９に供給する。ミキサ２０９は、これらのベースバンド信号を無線周波数信号に変換する。これらの無線周波数信号は第１アナログＦＴＭ２１１に入力され、このＦＴＭは、位相シフト済み無線周波数信号の組合せを含む増幅器入力信号を供給する。これらの増幅器入力信号は増幅器２１３により増幅され、そして、次に増幅済み出力信号は、無線周波数、即ち第２アナログＦＴＭ２１５において、またはＦＴＭ２１５により分解されるか、または恐らくはより高精度に再構成されて送信信号として供給され、アンテナ構造を駆動する。ピーク制限信号２２５〜２２８を増幅器２１３の入力で再生するためには、ミキサの出力を第１アナログＦＴＭ２１１の正しい入力ポートに接続する必要がある。適切な入力構成を選択するということは、最小限の実験を行なうだけでこの技術分野の当業者には明らかになるであろう。

さらに詳細に記載すると、ＦＴＭ２０３及びＦＴＭ２０７はデジタルＦＴＭであることが好ましく、これらのデジタルＦＴＭはソフトウェアの中で、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはこれらの組合せにより実現することができる。ＦＴＭ２０３は、少なくとも一つの入力信号２１７、好適には複数のこのような信号２１７〜２２０に接続され、そして複数の出力信号またはＦＴＭ出力信号２２１〜２２４を供給し、この場合、ＦＴＭ出力信号の各々は、以下にさらに説明するＦＴＭ技術による位相シフト済みの少なくとも一つの入力信号、好適には複数の入力信号の組合せを含む。ここで、一つの実施形態では、２１７のような入力は、終端、または他の形では用いられないのに対して、入力２１８〜２２０はそれぞれ、３つのセクター１０７，１０９，１１１の各々を駆動するベースバンド信号のようなベースバンド入力信号に接続される。本実施形態では、アンテナ２５６を駆動するものとして示される第２アナログＦＴＭ２１５からの出力は終端であり、そして、セクター１０７，１０９，１１１はそれぞれアンテナ２５５，２５４，２５３に対応し、かつこれらのアンテナとの接続により通信が可能となる。入力信号または入力信号群は、一つ以上の無線チャネルを通して送信される構成のベースバンド信号またはベースバンド信号群であることが好ましい。この場合、ここにおける一つのチャネルは、特定の接続エリア内における接続、または特定の接続エリアとの接続を可能にするように構成される一つ以上の搬送波と解釈できる。代表的な例は複数の入力信号であり、各入力信号は符号分割、時分割、または周波数分割多重接続ベースバンド信号を含む。このベースバンド信号は、１０７，１０９，または１１１のような複数のセクターの内の一つのセクター内で一つ以上の搬送周波数で送信されるものである。この動作は代表的なものであるが、本明細書で説明する原理及びコンセプトは、勿論、変調に耐えうるか、または変調がピーク制限動作からもたらされる不可避的な歪に耐え得る程度のものであるという前提においては、採用する特定の形の変調及びチャネルアクセスに関係なく、適用することができ、かつ均等に利点をもたらすものである。例えば、ＣＤＭＡの他に、ＴＤＭＡまたはＦＤＭＡのような変調及びアクセス方式、従ってＧＳＭ，ＧＰＲＳ，ＥＤＧＥ，ＴＥＴＲＡ，ｉＤＥＮ，ＣＤＭＡ，Ｗ−ＣＤＭＡ，ＣＤＭＡ２０００，２．５Ｇ、または３Ｇに種々の形で使用されるベースバンド信号は、等しく良好に作用する。以下にさらに説明するように、装置２０５は第１ＦＴＭ２０３に入力される複数の入力信号を選択する信号セレクタを含む。この信号セレクタは、複数の入力信号を選択して、マルチチャネル送信機により駆動される１０７，１０９，１１１等の複数のセクターアンテナ用のベースバンド信号に対応させるように動作することができる。

処理ユニット２０５は、さらに複数のベースバンド処理機能部（図では４つ）を含むことができ、これらの処理機能部は複数のＦＴＭ出力信号２２１〜２２４の内の一つにそれぞれ接続される。処理ユニットは、ＦＴＭ信号が線形電力増幅器により適合するか、またはＦＴＭ信号の線形電力増幅器に対する要求が緩和される態様で、ＦＴＭ信号を処理するように動作する。このような処理の一例では、複数のＦＴＭ出力信号の各々の一つのピーク値または全てのピーク値を制限して、複数のピーク制限出力信号２２５〜２２８を供給する。図３〜６を参照してさらに詳細に説明するように、このピーク値を制限するための好適な手法は、ＦＴＭ出力信号の各々のピークを低減するように動作するクリッピング機能部を使用することである。好適には、このクリッピング機能部は所謂ウィンドウ化したクリッピング機能部と呼ばれる。このウィンドウ化クリッピング機能部は、ピーク値が、ピーク制限出力信号２２５〜２２８の各々に対応する所定値を超える確率を低減する所定の関数に従ってピークを低減するように動作する。

クリッピング機能部の後にクリッピング機能部の出力に接続されるフィルタを配置して、クリッピング機能部がもたらす不所望の信号を減衰させれば、増幅器または送信機の性能をさらに改善することができる。フィルタの後にフィルタの出力に接続され、フィルタリング処理済みＦＴＭ出力信号の各々のピークをさらに制限するように動作する第２クリッピング機能部を配置すると、幾つかの例ではさらに改善が見られた。これは普通、ピーク群のうちの比較的小さな割合の部分を切り取る、または短くするという意味においてライトクリッパー（ｌｉｇｈｔ ｃｌｉｐｐｅｒ）と見なすことができる。

ピーク制限出力信号は第２ＦＴＭ２０７に入力され、このＦＴＭがピーク制限出力信号を分解して、少なくとも一つの、好適には複数の出力ベースバンド信号２２９〜２３２を供給するように動作する。この場合、各出力ベースバンド信号２２９〜２３２は、入力信号２２０〜２１７に１対１で、かつそれぞれに対応し、順序が逆になっているのはＦＴＭ処理の結果である。すなわち、例えば、２３２での出力は２１７での入力に対応する。従って、ＦＴＭ２０３での各入力ベースバンド信号に、ＦＴＭ２０７での一つの出力ベースバンド信号が対応することになる。

これらの出力ベースバンド信号は、ミキサ２０９に入力され、このミキサでこれらの信号が複数の無線周波数信号２３３〜２３６に変換される。図示のように、ミキサ２０９は４つのミキサから構成され、各ミキサは第２ＦＴＭからの出力ベースバンド信号の一つに接続され、かつ無線周波数信号２３３〜２３６のうちの該当する一つの信号を供給する。４つのミキサの各々が同様の構成であるので、最上段のミキサを参照すると、出力ベースバンド信号はデジタル−アナログ変換器２３７によりアナログ信号に変換され、続いて適切なフィルタリング処理が施される（特には示さず）。そして、このアナログ信号及びＬＯ信号２３８が公知のミキサ２３９に入力されて、アナログ信号の周波数がそれよりも高く、送信に適した周知の無線周波数に変換されて無線周波数信号２３３が生成、供給される。出力ベースバンド信号の各々は、ベースバンド周波数、即ち１秒当たり最大数メガビットのビットレートの信号から、例えば８００〜１０００ＭＨｚまたは１．８ＧＨｚ〜２．２ＧＨｚ、またはこれらの範囲を超える周波数範囲の送信無線周波数のアナログ信号に変換される。

さらに、マルチチャネル送信機には、第１アナログＦＴＭ２１１が含まれ、このＦＴＭは、少なくとも一つの、好適には複数の無線周波数信号２３３〜２３６に接続され、複数の増幅器入力信号２４１〜２４４を供給するように動作する。この場合、各入力信号は位相シフト済みの一つ以上の無線周波数信号の組合せを含む。これらの入力信号は電力増幅器２１３に印加され、この増幅器は、複数の増幅器入力信号２４１〜２４４に接続される複数の増幅器２４５〜２４８を含む。各増幅器は、増幅器入力信号のうちの一つに接続される入力を有し、これらの信号の各々は、好ましくは、ピーク制限出力信号２２５〜２２８のうちの一つに対応する。各増幅器は、入力信号を増幅し、増幅済み出力信号を供給するように動作する。この場合、複数の増幅器２４５〜２４８は複数の増幅済み出力信号２４９〜２５２をそれぞれ供給する。

送信機の一つの最後の素子は無線周波数またはアナログＦＴＭ２１５である。このＦＴＭは、複数の増幅済み出力信号２４９〜２５２に接続されて、少なくとも一つの入力信号２１７と１対１で対応する少なくとも一つの送信信号２５６を供給する。ＦＴＭは、好適には、入力信号２１７〜２２０に１対１で、かつそれぞれに対応し、アンテナ２５６〜２５３を駆動する複数の送信機信号を供給する。基本的に、アナログＦＴＭ２１５は、増幅されてそれぞれ元の状態に戻された位相シフト済みの無線周波数信号の組合せを分解する。上記したように、順序が逆になるのは２組のデュアルＦＴＭを通過する結果である。さらに例を示すと、２１７での信号は２３２及び２３６及び２５６での信号に対応する。ここで、本開示は４×４マトリクスの使用に関して行なわれたが、開示及び記載する原理及びコンセプトは基本的にどのようなサイズのマトリクスにも適用することができ、マトリクスは本明細書のように自乗形である必要は無い。アナログＦＴＭは公知であり、かつアナレン マイクロウェーブ社（Ａｎａｒｅｎ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ）のような供給業者が供給する、本明細書における４×４マトリクスのような種々のサイズで利用することができる。ＦＴＭは、ハイブリッド結合器を直列接続したものであり、特定の位相角の入力信号を合成する。マトリクスの代表的な帯域は２００ＭＨｚであり、挿入損失は０．５ｄＢである。

このように記載及び説明したように、マルチチャネル送信機は、複数のセクターを通して符号分割、時分割、または周波数分割多重接続信号を送信するように配置及び構成することが好ましい。入力ＦＴＭ及び出力ＦＴＭは、一つ以上のベースバンド入力信号を入力ＦＴＭにおいて有するデジタルＦＴＭであることが好ましく、処理ユニットは、好ましくはウィンドウ化したクリッピング機能部と、アナログＦＴＭである無線周波数ＦＴＭ２１１，２１５とを含む。このように、ベースバンド信号をベースバンドにて、複数の無線周波数増幅器に入力する信号を表わす形式で処理して、複数の電力増幅器に対する要求を緩和し、これによりマルチチャネル増幅器のピーク消費電力を低減する。この手法に伴うコスト及び複雑さに関連する２〜３の要素は、これらのコスト及び複雑さが直感適なものから程遠いことを示唆している。例えば、デジタルＦＴＭ２０７及びアナログＦＴＭ２１１は余分なコストになって現われる。しかしながら、余分のベースバンドＦＴＭ及び無線周波数（ＲＦ）ＦＴＭを使用する際には、送信機は単に入力ＦＴＭ２０３への入力信号の数だけミキサを揃えれば良い。また、このベースバンド処理回路は、無線周波数（ＲＦ）ＦＴＭ及びこれらに並列接続される増幅器を多数使用して増幅器冗長性を実現するレガシー装置に完全に適合する。

次に図３を参照しながら、ベースバンド信号を処理して上述の送信機での使用に適したピーク対平均比またはピーク消費電力を低減する装置２０１の好適な実施形態のブロック図について説明し、記載する。本説明の幾つかは、概説の意味で行なわれるのに対して、幾つかは先に簡単に記載した種々の機能及びプロセスについて詳細に行なわれる。装置２０１は、ピーク対平均比（Ｐｅａｋ ｔｏ Ａｖｅｒａｇｅ Ｒａｔｉｏｓ：ＰＡＲｓ）を低減することによりマルチチャネル送信機のピーク消費電力を低減するものであり、この場合、ピーク対平均比は、マルチチャネル送信機の各電力増幅器に印加される信号の振幅特性に現われる。この装置は、上述のフーリエ変換マトリクス（ＦＴＭ）２０３を含み、このＦＴＭは少なくとも一つの入力信号２１７、好ましくは複数の入力信号２１７〜２２０に接続される。ＦＴＭ２０３は、好ましくは、各々が位相シフト済みの一つ以上の入力信号の組合せを含む複数の出力信号２２１〜２２４を供給するデジタルＦＴＭである。さらに、装置２０１には複数の出力信号２２１〜２２４に接続された処理ユニット２０５が含まれ、このユニットは、複数の出力信号の各々に対応するピーク値を制限するか、または制限して、複数のピーク制限出力信号２２５〜２２８を供給するために動作する。ピーク制限出力信号は、第２ＦＴＭ２０７、好適には第２デジタルＦＴＭの入力に入力される。第２ＦＴＭは、ピーク制限出力信号を分解して複数の出力ベースバンド信号２２９〜２３２を供給する。これらのベースバンド信号は複数の低レベル信号、特に無線周波数信号を生成して、アナログＦＴＭ２１１、引いてはマルチチャネル送信機を駆動するのに適している。この場合、出力ベースバンド信号の各々は入力信号の内の一つに対応する。

ピーク対平均比低減装置、特にデジタルＦＴＭ２０３は好ましくは複数の入力信号に接続され、これらの入力信号の各々は符号分割、時分割、または周波数分割多重接続ベースバンド信号等のベースバンド信号を含む。このベースバンド信号は、複数のセクターのうちの一つのセクター、またはマルチセクターアンテナ構造のうちの一つのセクターアンテナ等の一つの無線チャネルを介して送信されるように構成される。後述するように、これらの入力信号は信号セレクタを使用して供給することができ、このセレクタにより第１ＦＴＭに入力される複数の入力信号を選択する。一つの実施形態では、信号セレクタは、マルチチャネル送信機により駆動される複数のセクターのベースバンド信号に対応する複数の入力信号を選択するように動作する。ここで、一つのベースバンド信号、例えば既知のＩＳ−９５ ＣＤＭＡ信号は、複数の搬送波の各々に対応するパイロット信号、ページング信号及び同期信号、そして６１個もの音声またはデータペイロード信号を含むことができる。ＩＳ−９５ベースバンド信号の代表的なビットレートは１秒当たり約１．３メガビットであり、そして他バージョンのＣＤＭＡ信号はずっと高くなる。

図示のように、装置または処理ユニット２０５はクリッピング機能部３０１を含むことが好ましく、このクリッピング機能部はこれに限定されないが、４ブロック、即ち出力信号２２１〜２２４それぞれに一つずつのブロックを備え、これらのブロックは出力信号の各々のピークを低減するように動作する。このクリッピング機能部３０１は、好ましくはウィンドウ化したクリッピング機能部であり、このクリッピング機能部は相当大きなレベルのクリッピングを行なって所定の機能に従ってピークを低減するように動作し、この場合、この所定の機能によってピーク値が出力信号の各々に対応する所定のピーク値を超える確率が低くなる。このクリッピング機能部の後にフィルタ３０３が続くことが好ましく、このフィルタはクリッピング機能部３０１の各々の出力に接続され、かつクリッピング機能部によりもたらされる望ましくない高周波数信号を減衰させるように動作する。フィルタの後に第２クリッピング機能部３０５を配置することが好ましく、このクリッピング機能部はフィルタ３０３の各々の出力に接続され、フィルタ３０３の各々はクリッパー３０１と同様の構成であるが、それよりもずっと小さなクリッピングレベルで動作して出力信号２２５〜２２８の各々のピークをさらに小さくする。利点として、ピーク対平均比低減装置２０１は、ＤＳＰまたはＡＳＩＣまたはこれらの両方の組合せのいずれかとして集積回路の形で実現するのに適しており、当業者が本明細書で開示される原理及びコンセプトから示唆を得た場合に容易に認識できるものである。

４×４デジタルＦＴＭは下表に示す次のマトリクスにより表現することができる。

これは等式によっても表現することができる。
Vout1=0.5・Vin1∠0°＋0.5・Vin2∠-90°＋0.5・Vin3∠-90°＋0.5・Vin4∠-180°
Vout2=0.5・Vin1∠-90°＋0.5・Vin2∠-180°＋0.5・Vin3∠0°＋0.5・Vin4∠-90°
Vout3=0.5・Vin1∠-90°＋0.5・Vin2∠0°＋0.5・Vin3∠-180°＋0.5・Vin4∠-90°
Vout4=0.5・Vin1∠-180°＋0.5・Vin2∠-90°＋0.5・Vin3∠-90°＋0.5・Vin4∠0°
マトリクスまたは等式のいずれもが出力信号Ｖｏｕｔと入力信号Ｖｉｎとの間の関係を示す。これらの演算をＤＳＰで行なえば良いことは直ちに理解できる。

クリッピング機能部についてさらに詳細に図４を参照しながら記載する。まず、クリッピングプロセスを理解し易いように幾つかの定義項目について説明する。信号の波高率をピーク電力対平均電力比として定義する。これは信号のピーク対平均比（ＰＡＲ）を知るのに有用であるが、累積分布関数（ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ：ＣＤＦ）を使用すれば真の包絡線電力の統計的特徴に関して良好な考察が得られる。ＣＤＦ及び相補累積分布関数（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ：ＣＣＤＦ）は次の等式により定義される。

基本的に、ＣＣＤＦは０〜１００％の範囲でのＰＡＲプロットである。波高率以上のピークレベル及び累積時間が重要であるので、分布関数の観点から考察に役立てば便利である。つまり、ＣＣＤＦの形状が重要である。本開示の目的から、波高率を０．０１％のＰＡＲとして定義することとする。例えば、１０ｄＢＰＡＲとは、信号電力が平均電力よりも１０ｄＢ大きくなる確率が０．０１％であることを意味する。

クリッピング機能部により信号ピークを制限し、同時に、ノイズ、またはスプラッターまたは望ましくない信号電力を出来る限り小さく生成することが望ましい。スプラッターを低く抑えたクリッピングを行なうためには、波形の不連続性を最小限にすることが重要である。ウィンドウ化クリッピングアルゴリズムはこれらの目的を満たす非常に優れた手法である。クリッピングはベースバンド処理においてデジタル的に実行して、データが非リアルタイムで処理できるようにする。種々の形のウィンドウ化クリッピングアルゴリズムがこの目的に適合する。図４を参照すると、２つのしきい値を使用して信号４０１のピークを制限する一つのアルゴリズムが示されている。ソフトクリッピングしきい値がＴclpとして示されるのに対して、ハードクリッピングしきい値はＴsatと呼ぶ。ユーザはこれらのしきい値を実験的に特定のシステム設定に基づいて決定する。ウィンドウ化クリッピングアルゴリズムの第１ステップでは、クリッピングしきい値を超えるピークに対応する入力波形をスキャンする。一旦、しきい値を超える信号ピークが特定されると、ハードクリップまたはソフトクリップのいずれかが適用される。図４のピークインデックスはｔ_max４０７として示される。ソフトクリップの場合、波形のピーク部分は反転Ｈａｎｎｉｎｇウィンドウ４０３で畳み込み演算を行なう。種々の他のタイプのウィンドウも、この技術分野の当業者が理解しているように適正に機能する。以下に示す等式によりＨａｎｎｉｎｇウィンドウｈ_j、ウィンドウクリッピング関数ｗ_j、及びウィンドウ長Ｌが定義される。

ウィンドウクリッピング関数は、ウィンドウ及び信号に対して畳み込み演算を行なった後にｔ_maxでのピークがＴclpレベルに等しくなるように演算を実行し、この様子が４０５に示される。従って、Ｔclpを超えるがＴsatよりも小さいピークの全てに対して、カスタムウィンドウを計算し、適用して極大値をＴclpレベルにまで低減する。以下の加重関数を上の等式に適用することにより所望のウィンドウ関数を算出する。

ピーク領域の近傍には幾つかの不連続部分が生じる。何故なら、信号の該当する部分はフィルタリング処理されているが、不連続部分はハードクリップに関連する不連続部分よりも非常に小さいからである。

或る時点になると、ウィンドウクリッパーが非常に大きく作用するのでクリッパーがハードクリップと同じ程度のスプラッターを生成することが分かる。この現象が生じると、クリッピングの程度を可変にしたクリッピングではなく、クリッピングの程度を一定にしたクリッピングを使用することが最良の対策となる。下記の等式はこのような場合のクリッピングの程度を表わす。

ハードクリップの場合、信号値を変えてＴclpしきい値に一致させる。

フィルタ３０３は次の特性を有するようにＤＳＰ構成として設けた。フィルタは、前段のチャネルフィルタまたはパルス成形フィルタの特性を維持するために平坦な通過帯域特性を有する必要がある。さらに、フィルタリング処理した波形がチャネル仕様に確実に適合するように、急峻な遷移帯域及び十分な減衰が必要である。

図５を参照すると、図３において１〜４としてマークしたポイントに対応する電力スペクトル密度が示される。図３の装置２０１では２つのクリッピング機能部３０１，３０５を用いていることを想起されたい。第１クリッピング機能部のしきい値は大きなクリッピングが行なわれるように低いレベルに設定する。第１クリッパーの出力にフィルタリングを施して、大きなクリッピングを行なうクリッピング機能部から生じるスプラッターが取り除かれる。フィルタリング処理の後、結果として得られる信号に再度クリッピング処理が行われる。第２クリッピング機能部のしきい値は、信号に対して非常に小さいクリッピングが行なわれるように設定する。第２クリッピングによってある程度のスペクトルの再成長が観察されるが、クリッピングの程度が小さいので、この成長は許容し得るものである。この方法によってユーザは、電力増幅器のそれぞれの入力での隣接チャネル電力（ａｄｊａｃｅｎｔ ｃｈａｎｎｅｌ ｐｏｗｅｒ：ＡＣＰ）が僅かに低下するという犠牲を払いながら、ピーク対平均比の低下の程度を大きくすることができる。しかしながら、電力増幅器がその定格電力で動作する場合、電力増幅器の非線形性によって、これらの増幅器のそれぞれの入力信号のスプラッターよりも大きい隣接チャネルスプラッターが生じ易くなる。従って、アンテナ出力で観察される実際のＡＣＰ特性は、第２クリッピング機能部を備えることによって全く劣化しない。一方、第２クリッピング機能部によってもたらされるＰＡＲの低下により、電力増幅器入力でのＡＣＰが低下するが、アンテナ出力でのＡＣＰは改善される。

第１ウィンドウクリッパーへの入力、すなわち１で示す波形を基準として使用することにより、５９０ＫＨｚの３ｄＢ折点周波数及び４５ｄＢの減衰を示す標準ＩＳ−９５チャネルフィルタが、ウィンドウクリッピングまたは次のフィルタリングの前にどのようにしてスペクトルの形状を生成したかが分かる。原信号の０．０１％ＰＡＲは、９．７５ｄＢである（信号電力が平均電力よりも９．７５ｄＢ大きくなる確率が０．０１％となるＰＡＲを示す信号のこと）。クリッピング機能部３０１を使用して信号をクリッピング処理して、信号が９．７５ｄＢの０．０１％ＰＡＲから４．５７ｄＢの０．０１％ＰＡＲを示すようになると、２で示す波形のように帯域外エネルギーが上昇する。次に、クリッピング処理した信号はフィルタリングされて、結果的に、３の波形が示すスペクトルを有するようになる。フィルタリング処理後のＡＣＰは良好であるが、ピーク対平均比は０．０１％ＰＡＲが５．６２ｄＢにまで上昇した。２回目の信号クリッピング処理を行なうと、０．０１％ＰＡＲがまた４．６６ｄＢにまで下がるが、４の波形が示すようにスプラッターが付加される。ここで、スプラッターはチャネルフィルタにより生じた元のノイズ下限よりもさらに低いことに注目されたい。

図６はピーク対平均比が一連の処理を通じてどのように変化するのかを示している。図６の波形に関連する種々の情報をまとめた以下の表を参照されたい。ピーク対平均比の変化を下の表に示すようにピーク電力の変化と平均電力の変化とに分離することができる。波形１を基準として使用すると、クリッピング機能部３０１が実行するクリッピングによって波形２で示すように、信号のピーク電力が非常に小さくなると同時に、平均電力の減少幅が小さくなる。信号をフィルタリング処理した後、すなわち波形３を見ると、平均電力はフィルタの通過帯域での減衰によって少し小さくなるが、ピーク電力は複素平面での信号の変化によって増大する。ＰＡＲが低下した部分をある程度回復させるために、信号に対する２回目のクリッピングを行なって微調整する。その結果、ピーク電力の（第１のクリッピングとは）別のｄＢ低下が見られるのに対して、平均電力は波形４で示すようにほとんど変化しない。

ピーク低下波形を増幅器への入力として使用すると次の改善が測定された。定格出力電力では、クリッピング処理した波形はクリッピング処理しない波形と同じ変換効率を維持しながら６〜７ｄＢ改善されたＡＣＰ特性を示した。電力増幅器を、クリッピング処理した波形を入力として有し、定格電力よりも３ｄＢ大きい電力で動作させると、クリッピング処理しない波形を有する定格電力で動作する電力増幅器と同じＡＣＰを示した。電力増幅器を３ｄＢだけ強力に駆動すると、変換効率が５０％向上した。これらの結果は、代表的な例であるが、増幅器のバックオフをどの位のレベルで行なうかによって変化し得る。

図７は、図３の装置または図２の送信機の入力信号を供給するのに適したベースバンド信号源ブロック図例を示している。参照番号７０１〜７０７及び７１７〜７３２はこれまでの図の参照番号２０１〜２０７及び２１７〜２３２に１対１で対応する。これらの番号はここでは変更する。何故なら本実施形態では、符号分割、時分割、または周波数分割多重接続セルラーシステムにおける３セクターに対応するベースバンド信号７１７〜７１９を生成し、そしてデジタルＦＴＭ７０３に入力し、そして処理ユニット７０５での処理の後に第２デジタルＦＴＭ７０７からＦＴＭの反転特性によりそれぞれ７３２〜７３０として出力するからである。ベースバンド入力信号７１７〜７１９を生成するために、音声またはデータチャネルのようなペイロード信号をそれぞれ表わすＴＤＭ順方向リンクベースバンド入力信号及びこれらの入力信号のうちの最大６１個の信号を、パイロットのような種々の既知のＣＤＭＡオーバーヘッド情報と一緒にシリアル加算器７３９〜７４１でそれぞれ合算する。加算器７３９〜７４１の出力は、それぞれシリアルビットストリームであり、次にこのストリームを既知のＣＤＭＡベースバンド処理７３５〜７３７を通過させ、この場合、各処理はＰＮスプレッダ、チャネルフィルタ、及び全通過フィルタブロックを含む。これらの３つの信号は複素ミキサ７３３に入力され、このミキサは特には関係しないが、ミキサに入力される信号は、２つの異なる搬送波を変調するために使用されるか、または２つの異なる搬送波で送信されて、セクターがビットストリームの適切な部分を周波数変換してこの目的を達成するように対応する。ミキサ７３３の出力を３入力としてＦＴＭに入力するが、これは第４入力を使用せず、第４入力がデジタルＦＴＭに関して上記等式ではゼロとして処理されることを意味する。従って、デジタルＦＴＭ７０７は図示のように３つのゼロではない出力のみを有することになる。

図８を参照すると別の実施形態が示され、この実施形態では、７０３，７０５及び７０７（図７参照）をまとめた形の構成の装置７０１の入力信号を供給するだけでなく、出力ベースバンド信号（図２参照）を生成してミキサ２０９に入力し、さらに無線周波数信号を生成してアナログＦＴＭ２１１に入力して増幅器２１３の増幅器入力信号を供給し、さらには増幅済み出力信号をアナログＦＴＭ２１５に供給して、図示のアンテナを駆動する送信信号を供給する。図８は、例えばセクター１０７，１０９，１１１のような３つのセクターの各々に対応する３つのベースバンド信号を供給する一つの状態を示し、そしてアナログＦＴＭを使用する電力増幅器または送信機を駆動して負荷分散による冗長性または他の全ての利点を実現するルーティング及び信号構成プロセスを示している。図８は、ミラー処理した入力及び出力信号を有する２つの４×４マトリクス２１１，２１５を示し、この場合、例えば下段側の入力及び上段側の出力が終端し、そして上段側の３入力及び下段側の３出力がそれぞれの無線周波数信号源及び負荷、即ちアンテナに接続される構成を想定する。入力信号または無線周波数信号は、ミキサ２０９の一部である３つのミキサにより供給される。ミキサ２０９、特に３つのデジタル−アナログ変換器は、それぞれ出力ベースバンド発生器８０１，８０２及び８０３からそれぞれ一つずつ供給されるベースバンド出力信号によって駆動される。

特に出力ベースバンド発生器８０１を参照すると、この機能部または発生器は動作及びアーキテクチャに関して図７の装置と同じであるが、２つのシリアル加算器７４０及び７４１が信号セレクタ８０９に置き換えられ、シリアル加算器８０８の出力がバス８１３の経路の一つに戻され、デジタルＦＴＭ８０７のみが一つのベースバンド出力信号を出力する点が異なる。類似性の観点から、出力ベースバンド発生器８０２〜８０４は同様に構成され、同様に動作する。この全体的なアーキテクチャは、各ベースバンド発生器に複数のセクターの一つに対応する一つの出力ベースバンド信号等の一つのベースバンド信号のみを供給させるか、ベースバンド発生器に或る冗長性を持たせるか、あるいはベースバンド発生器で或る冗長性を実現することが望ましい場合に有利に展開することができる。この冗長性は、例えばルーティング機能部またはスイッチング機能部（図示せず）をベースバンド発生器の出力と複数のデジタル−アナログ変換器との間に設けることにより実現することができる。従って、ベースバンド発生器８０３が故障を起こすと、発生器８０４をそのシリアル加算器、信号セレクタ及び出力ＦＴＭを使用して設定することができ、これによりバス８１１からの適切なＴＤＭ順方向リンクベースバンド入力を合算し、その結果をバス８１３に戻し、バス８１３からの正しい信号を選択し（この例ではベースバンド発生器８０１，８０２からの信号）、デジタルＦＴＭからの正しい出力を選択して、正しいＤＡＣにルーティングする。例えば、８０１を設定して、例えばセクター１に対応する出力ベースバンド信号を供給し、同様の操作をセクター２に対する８０２に行なうと、これらが設定された後の８０３及びさらに８０４によってセクター３に対応する出力ベースバンド信号の供給が行なわれる。シリアル加算器は図７のシリアル加算器と同じ機能を提供する。この場合、シリアル加算器が、パイロットのような関連ＣＤＭＡオーバーヘッドと一緒に、これらの加算器のそれぞれの搬送波及びアンテナ等に向けられる順方向リンクトラフィック、通常ではＴＤＭを直列に加算する点で同じである。しかしながら、シリアル加算器の各々は、そのそれぞれの直列加算されたビットストリームをバス８１３のそのそれぞれのトレースまたは経路に戻している点が異なる。同じトークンによって、特定の加算器に対応する信号セレクタは、シリアル加算器が駆動する一つの経路を除くバス８１３の全ての経路に接続される。従って、制御装置（図示せず）が信号セレクタ８０９を制御して、バス８１３からの適切な直列加算された信号（この場合８０２，８０３からの信号）を選択して、入力デジタルＦＴＭ７０３に対して適切なベースバンド入力信号を供給する。プロセッサまたはベースバンドプロセッサ７０５は、正しい信号を有することにより、出力デジタルＦＴＭ８０７に適切な信号を供給するので、そのＦＴＭの出力ベースバンド信号が所望の信号を表わすようになる。ここで、このデジタルＦＴＭからの他の利用可能な出力を廃棄できることに注目されたい。類似性の点から、８０２〜８０４は同じように動作し、そして冗長性をベースバンド発生器が利用することができるか、または、冗長性がベースバンド発生器で実現される。これは図７の手法に替わる別の手法であり、この手法では各シリアル加算器が適切な順方向リンクＴＤＭ信号を選択し、この加算器により適切なベースバンド信号を提供して、適切なベースバンド処理を実行し、これによって適切に処理された出力ベースバンド信号を供給して、増幅器２１３で知見されるＰＡＲが改善される。

装置構成を参照して説明してきた方法との関係から要約すると、好適な方法について次のように記載することができる。ここではマルチチャネル送信機のピーク消費電力を低減する方法について説明し、記載してきた。この方法では、少なくとも一つの入力信号をフーリエ変換マトリクス（ＦＴＭ）、好適にはデジタルＦＴＭに入力して複数のＦＴＭ出力信号を供給し、これらの出力信号の各々は位相シフト済みの一つ以上の入力信号の組合せを含む。次にこの方法では、複数のＦＴＭ出力信号に対する処理を、ＦＴＭ出力信号の各々のピーク値を制限して複数のピーク制限出力信号を供給することにより行ない、次にピーク制限出力信号を分解して一つ以上の出力ベースバンド信号を供給する。この場合、出力ベースバンド信号の各々は入力信号の内の一つに対応する。次に、出力ベースバンド信号をベースバンド周波数から送信無線周波数に変換して複数の無線周波数信号を供給する。この時点から処理を進めて、各々が位相シフト済みの一つ以上の無線周波数の組合せを含む複数の増幅器入力信号を生成する。この場合、増幅器入力信号はピーク制限出力信号に対応することが好ましい。次に、この方法に従って、増幅器信号を複数の増幅器を有する電力増幅器を使用して増幅して複数の増幅済み出力信号を供給する。この場合、各増幅器は複数の無線周波数信号の内の一つに接続される入力を有し、かつ増幅済み出力信号のうちの一つを供給する。その後、複数の増幅済み出力信号の分解を行なって、出力ベースバンド信号と１対１で対応する少なくとも一つの、好適には複数の送信信号を供給する。

この方法では好適な形で、複数の出力信号を第１デジタルＦＴＭを使用して供給し、ピーク制限出力信号を第２デジタルＦＴＭを使用して分解する。この場合、第１デジタルＦＴＭは複数の入力信号に接続され、各入力信号は無線チャネルで送信される符号分割、時分割、または周波数分割多重接続ベースバンド信号を含む。第２デジタルＦＴＭは複数の出力ベースバンド信号を供給し、ミキサは複数の出力ベースバンド信号を変換して複数の無線周波数信号を供給し、これらの無線周波数信号を利用して複数の増幅器入力信号を生成する。この場合、各増幅器入力信号は位相シフト済みの無線周波数信号の組合せを含む。複数の増幅済み出力信号を分解するプロセスにより、複数の出力ベースバンド信号に１対１で対応する複数の送信信号を供給することができる。

この方法では、出力信号２２５〜２２８の各々のピーク値を、ウィンドウ化クリッパーで出力信号の各々を所定の機能に従ってクリッピング処理することにより制限することが好ましく、この所定の機能はピーク値が出力信号２２５〜２２８の各々に対応する所定の値を超える確率を小さくする。次に、出力信号の各々をフィルタリングしてクリッピング処理の結果として得られる所望の信号を減衰させると、ＡＣＰを更に改善することができる。ＰＡＲを更に改善するために、この方法では、フィルタリングプロセスの後、第２工程を実施してフィルタリング処理済みの複数の出力信号の各々をクリッピングして、ピーク制限出力信号のピークをさらに制限する。さらに、この方法は、入力信号が複数のセクターアンテナ用のベースバンド信号であり、これらのセクターアンテナをマルチチャネル送信機により駆動するような或る実施形態において複数の入力信号を選択するように構成される。

上述したこれらの方法及び装置、さらにはこれらの方法及び装置に関する本発明の原理及びコンセプトは、ＦＴＭ及び従来のベースバンド処理技術を使用する先行技術の送信機により生じる諸問題を解決するためのものであり、かつ解決すると考えられる。電力増幅器がその入力で受信する信号を忠実に表わす信号をベースバンドで生成し、これらの信号を処理して小さい、または低減されたピーク対平均比を実現するこれらの原理を使用することによって、送信機性能が格段に改善される。

ピーク対平均比を小さくし、送信機性能の改善及び送信機のピーク消費電力低減を容易にし、かつ実現するように特に波高率を改善する方法及び装置に関する種々の実施形態について説明し、記載してきた。本発明によるこれらの実施形態及び他の実施形態は、多くの広域ネットワークに適用できるものと考えられる。本明細書に開示した本発明の原理及びコンセプトを使用することにより、有利な形で低コストかつ高可用性のマルチチャネル送信機が可能になるか、または実現し、このようなマルチチャネル送信機は、現在及び将来の通信システムに必要となり、かつ、このようなシステムのユーザ及び提供事業者の両方に利益をもたらすと考えられる。

本開示は、本発明による種々の実施形態を構成し、そして使用する方法についての説明を行なうために為されたものであり、本発明の真の、意図する、公正なる技術範囲及び技術思想を制限するためのものではない。本発明は、本特許出願の係属中に補正される可能性のある添付の請求項、及びこれらの請求項の全ての等価物によってのみ定義される。

本発明による一つの実施形態を採用するのに適した通信システムの一部の略図である。 本発明による送信機の好適な実施形態の簡易ブロック図を示す。 本発明による、図２の送信機に使用するのに適した、ピーク消費電力低減装置のブロック図を示す。 図３の装置の幾つかの動作波形及び特性グラフを示す。 図３の装置の幾つかの動作波形及び特性グラフを示す。 図３の装置の幾つかの動作波形及び特性グラフを示す。 本発明による、図３の装置の入力信号を供給するのに適したベースバンド信号源のブロック図例を示す。 図７の信号源の別の実施形態を示す。

Claims (3)

1. ベースバンド信号を処理して、マルチチャネル送信機のピーク消費電力を低減する装置であって、
   少なくとも一つの入力信号に接続されて、各々が位相シフト済みの前記少なくとも一つの入力信号の組合せを含む複数の出力信号を供給する第１フーリエ変換マトリクス（ＦＴＭ）と、
   前記出力信号に接続されて、前記出力信号の各々のピーク値を制限して複数のピーク制限出力信号を供給する処理ユニットと、
   前記ピーク制限出力信号に接続され、前記ピーク制限出力信号を分解して、前記マルチチャネル送信機駆動用の複数の低レベル信号を生成するのに適した複数の出力ベースバンド信号を供給する第２ＦＴＭと、を備え、前記複数の出力ベースバンド信号の各々が前記入力信号の一つに対応している、装置。
2. 低ピーク消費電力を有するマルチチャネル送信機であって、
   ベースバンド信号を処理して前記ベースバンド信号のピーク対平均パラメータを小さくする装置であって、各々が位相シフト済みの少なくとも一つの入力信号の組合せを含む複数のＦＴＭ出力信号を供給する第１フーリエ変換マトリクス（ＦＴＭ）と、前記ＦＴＭ出力信号の各々のピーク値を制限して複数のピーク制限出力信号を供給する処理ユニットと、前記ピーク制限出力信号を分解して少なくとも一つの出力ベースバンド信号を供給する第２ＦＴＭとを含み、前記少なくとも一つの出力ベースバンド信号の各々が前記少なくとも一つの入力信号の一つに対応している、前記装置と、
   前記少なくとも一つの出力ベースバンド信号の各々を無線周波数信号に変換して少なくとも一つの無線周波数信号を供給するミキサと、
   各々が位相シフト済みの前記少なくとも一つの無線周波数信号の組合せを含む複数の増幅器入力信号を供給する第１アナログＦＴＭと、
   複数の増幅器を有し、複数の増幅済み出力信号を供給する電力増幅器であって、各増幅器は前記複数の前記増幅器入力信号の一つに接続される入力を有し、かつ前記複数の前記増幅済み出力信号の一つを供給する、前記電力増幅器と、
   前記複数の増幅済み出力信号に接続されて、前記少なくとも一つの出力ベースバンド信号に１対１で対応する少なくとも一つの送信信号を供給する第２アナログＦＴＭとを組み合わせた形で備えるマルチチャネル送信機。
3. マルチチャネル送信機のピーク消費電力を低減する方法であって、
   各々が位相シフト済みの少なくとも一つの入力信号の組合せを含む複数の出力信号を供給する工程と、
   前記出力信号の各々のピーク値を制限して複数のピーク制限出力信号を供給する工程と、
   前記ピーク制限出力信号を分解して少なくとも一つの出力ベースバンド信号を供給する工程であって、前記少なくとも一つの出力ベースバンド信号の各々が前記少なくとも一つの入力信号の一つに対応している、前記分解工程と、
   前記少なくとも一つの出力ベースバンド信号の各々を無線周波数信号に変換して少なくとも一つの無線周波数信号を供給する工程と、
   各々が位相シフト済みの前記少なくとも一つの無線周波数信号の組合せを含む複数の増幅器入力信号を生成する工程であって、前記増幅器入力信号が前記ピーク制限出力信号に対応している、前記生成工程と、
   複数の増幅器を有する電力増幅器を使用して前記複数の増幅器信号を増幅して複数の増幅済み出力信号を供給する工程であって、各増幅器が前記複数の無線周波数信号の一つに接続される入力を有し、かつ前記複数の増幅済み出力信号の一つを供給する、前記増幅工程と、
   前記複数の増幅済み出力信号を分解して、前記少なくとも一つの出力ベースバンド信号に１対１で対応する少なくとも一つの送信信号を供給する工程と、を備える方法。

Images