JP2008099092A - 送信機 - Google Patents

Abstract

【課題】送信対象となる信号を送信する送信機１において、送信対象となる信号のピーク電力のレベルを抑圧することを効果的に行う。
【解決手段】キャリア数特定手段１５が送信対象となる信号に含まれるキャリアの数を特定し、窓関数設定手段３５がキャリア数特定手段により特定されたキャリアの数に応じた窓関数を設定し、係数生成手段３１〜３４、３６が送信対象となる信号と窓関数設定手段により設定された窓関数に基づいてピークレベル抑圧のための係数を生成し、抑圧手段２５、２６が係数生成手段により生成された係数を用いて送信対象となる信号についてピークレベルを抑圧する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、送信対象となるＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式やＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式の信号を送信する送信機に関し、特に、送信対象となる信号のピーク電力のレベルを抑圧することを効果的に行う送信機に関する。

例えば、ＣＤＭＡ方式などを採用して無線通信を行う移動体通信システムの送信機では、送信対象となる信号（送信信号）をデジタル変調部により処理することが行われている。
図７には、送信機３の構成例を示してあるとともに、複数であるＮ個のキャリアに対応したＮ個の符号多重信号生成部Ｂ１〜ＢＮを示してある。
ここで、本例の送信機３の構成や動作は、概略的には、後述する実施例に係る図１に示される送信機１の構成や動作と比べて、キャリア数設定部１５が備えられていない点に関して異なっている。

本例の送信機３に備えられた窓関数生成部８１について説明する。本例では、窓関数を直接生成する方法ではなく、窓関数について予めテーブルとして値を持つ方法を用いる窓関数生成部８１について説明する。
図８には、窓関数生成部８１の構成例を示してある。
本例の窓関数生成部８１では、閾値電力Ｔｈｒ（ｔ）のレベルと瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）のレベルとの比較結果を比較部３３からの入力として、比較結果の値と対応する窓関数の値を予め作成しておき、それを１つの窓関数テーブル９１として有している。窓関数テーブル９１は、比較結果を入力アドレスとするメモリ等で構成することが可能である。

なお、各キャリア合成後の中間周波数信号に対して、ピーク電力の周辺に窓関数を乗算してピーク電力を抑圧するものとして、例えば特許文献１が知られている（特許文献１参照。）。

特開２００５−２０５０５号公報

しかしながら、図７や図８に示されるような送信機３では、送信対象となる信号のピーク電力のレベルを抑圧することについて更なる改良が望まれていた。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、送信対象となる信号のピーク電力のレベルを抑圧することを効果的に行うことができる送信機を提供することを目的とする。
具体的には、例えば、本発明では、送信対象となる信号を送信するに際して、送信対象となる信号のキャリア数に応じて最適な窓関数を設定することで、送信対象となる信号のピーク電力のレベルを抑圧することを効果的に行い、信号品質特性を改善することを目的とする。ここで、信号品質特性としては、例えば、３ＧＰＰでは、ＡＣＬＲ（Ａｄｊａｃｅｎｔ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｌｅａｋａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）、ＥＶＭ（Ｅｒｒｏｒ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）、ＰＣＤＥ（Ｐｅａｋ Ｃｏｄｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｅｒｒｏｒ）等がある。

上記目的を達成するため、本発明に係る送信機では、次のような構成により、送信対象となる信号を送信する。
すなわち、キャリア数特定手段が、前記送信対象となる信号に含まれるキャリアの数を特定する。窓関数設定手段が、前記キャリア数特定手段により特定されたキャリアの数に応じた窓関数を設定する。係数生成手段が、前記送信対象となる信号と前記窓関数設定手段により設定された窓関数に基づいて、ピークレベル抑圧のための係数を生成する。抑圧手段が、前記係数生成手段により生成された係数を用いて、前記送信対象となる信号についてピークレベルを抑圧する。

従って、送信対象となる信号に含まれるキャリアの数に応じた窓関数を用いてピークレベル抑圧のための係数が生成されるため、送信対象となるキャリアの数に応じて、送信対象となる信号のピーク電力のレベルを抑圧することを効果的に行うことができ、信号品質特性（例えば、ＡＣＬＲ、ＥＶＭ、ＰＣＤＥ等）を改善することができる。

ここで、例えば、送信対象となる信号が最大で複数であるＮ個のキャリア１〜Ｎの信号を合成して構成される場合には、送信対象となる信号に含まれるキャリアの数としては１〜Ｎのいずれかの値を取り得る。なお、送信対象となる信号に含まれるキャリアの数が０である場合には、送信対象となる信号が無い（つまり、無信号である）こととなる。また、Ｎとしては、種々な数が用いられてもよい。
また、送信対象となる信号に含まれるキャリアの数は、例えば、通信状況などに応じて変化し得るが、固定的に設定される場合があってもよい。

また、送信対象となる信号に含まれるキャリアの数を特定する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、送信対象となる信号に含まれるキャリアの数がユーザ若しくは外部の装置などにより設定されて、その設定内容に基づいて特定するような態様が用いられてもよく、或いは、常に若しくは定期的なタイミングなどに各時点におけるキャリアの数を検出して特定するような態様が用いられてもよい。
また、例えば、送信対象となる信号に含まれ得る複数のキャリアのそれぞれについて、送信対象として含まれるか否かを特定するような態様を用いることも可能であり、この場合には、各キャリア毎に送信対象となるか否かを特定することができるとともに、送信対象となるキャリアの数（総数）を特定することができる。

また、送信対象となる信号に含まれるキャリアの数に応じた窓関数を設定する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、取り得るキャリア数のそれぞれに対して適した窓関数の値の情報を予めメモリに記憶しておいて、キャリア数に対応した窓関数の値を当該メモリから読み出して設定するような態様が用いられてもよく、或いは、取り得るキャリア数のそれぞれに対して適した窓関数の値を生成（算出など）するための数式などの情報を予めメモリに記憶しておいて、キャリア数に対応した数式などを当該メモリから読み出して、読み出した数式などを用いて生成した窓関数の値を設定するような態様が用いられてもよい。

また、送信対象となる信号に対するピークレベル抑圧のための係数や、その係数を用いて送信対象となる信号についてピークレベルを抑圧する態様としては、種々な態様が用いられてもよい。一例として、ピークレベル抑圧のための係数を用いて送信対象となる信号に対する所定の演算を行うことでピークレベルを抑圧することとし、このようなピークレベルの抑圧を実現するための係数を所定の演算により生成するような態様を用いることができる。
なお、信号のレベルとしては、例えば、電力のレベル或いは電圧のレベルなど、種々なものが用いられてもよい。

以上説明したように、本発明に係る送信機によると、送信対象となる信号に含まれるキャリアの数に応じた窓関数を用いてピークレベル抑圧のための係数を生成するようにしたため、送信対象となるキャリアの数に応じて、送信対象となる信号のピーク電力のレベルを抑圧することを効果的に行うことができる。

本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
本実施例では、ＣＤＭＡ方式を採用する無線通信システムの基地局装置などに設けられる送信装置に本発明を適用した場合を示す。このような送信装置では、一般に、増幅器により大電力の信号増幅を行う。
なお、ＣＤＭＡ方式以外にも、ＯＦＤＭ方式などに本発明が適用されてもよい。

本発明の第１実施例を説明する。
図１には、本例の送信機１の構成例を示してあるとともに、複数であるＮ個のキャリア１〜Ｎに対応したＮ個の符号多重信号生成部Ｂ１〜ＢＮを示してある。
本例の送信機１には、Ｎ個のキャリア１〜Ｎに対応して、Ｎ個の符号多重信号生成部Ｂ１〜ＢＮが接続されている。また、各符号多重信号生成部Ｂ１〜ＢＮには、それぞれのキャリア１〜Ｎ毎に、複数である（ｎ＋１）個の送信データが入力される。

本例の送信機１には、デジタル変調部１１と、ピーク電力抑圧部１２と、周波数変換部１３と、キャリア数設定部１５が備えられている。
デジタル変調部１１には、Ｎ個のキャリア１〜Ｎに対応してＮ個の波形整形フィルタＣ１〜ＣＮとＮ個のデジタル直交変調部Ｅ１〜ＥＮが備えられており、Ｉ相の成分（Ｉ成分）及びＱ相の成分（Ｑ成分）に対応して２個の加算器２１、２２が備えられている。

ピーク電力抑圧部１２には、Ｉ成分及びＱ成分に対応して２個の遅延部２３、２４と２個の乗算器２５、２６が備えられており、また、ピーク電力抑圧係数演算部１４が備えられている。
ピーク電力抑圧係数演算部１４には、瞬時電力演算部３１と、閾値生成部３２と、比較部３３と、抑圧率生成部３４と、窓関数生成部３５と、抑圧係数演算部３６が備えられている。
周波数変換部１３には、Ｉ成分及びＱ成分に対応して２個のＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ）コンバータ２７、２８が備えられており、また、アナログ直交変調部２９が備えられている。

ここで、各符号多重信号生成部Ｂ１〜ＢＮは、入力されるそれぞれの送信データＤ（０）〜Ｄ（ｎ）に符号多重信号系列を乗算して拡散変調を行い、各キャリア１〜Ｎ毎に（ｎ＋１）個の拡散変調信号を合成し、当該合成結果のＩ成分ＤＩ及びＱ成分ＤＱを送信機１の各波形整形フィルタＣ１〜ＣＮへ出力する。なお、符号多重信号系列としては、例えば、拡散符号が用いられる。

本例の送信機１により行われる動作の一例を示す。なお、ｔはサンプリングの時刻を表す。
各波形整形フィルタＣ１〜ＣＮは、Ｉ成分及びＱ成分のそれぞれについて、各符号多重信号生成部Ｂ１〜ＢＮにより拡散変調及び合成された各キャリア１〜Ｎの信号を入力し、当該入力信号の占有帯域が予め設定された値に収まるようにスペクトル整形を行い、当該スペクトル整形結果のＩ成分及びＱ成分を各デジタル直交変調部Ｅ１〜ＥＮへ出力する。
各デジタル直交変調部Ｅ１〜ＥＮは、各波形整形フィルタＣ１〜ＣＮから入力される各キャリア１〜Ｎ毎の信号をデジタル直交変調し、当該デジタル直交変調結果のＩ成分を一方の加算器２１へ出力し、当該デジタル直交変調結果のＱ成分を他方の加算器２２へ出力する。
ここで、本例では、波形整形フィルタＣ１〜ＣＮやデジタル直交変調部Ｅ１〜ＥＮは、後述するキャリア数設定部１５により制御される。これについては後述する。

一方の加算器２１は、Ｉ成分について、Ｎ個のデジタル直交変調部Ｅ１〜ＥＮから入力されるデジタル直交変調結果を加算（合成）し、当該加算結果の信号ＡＩ（ｔ）を一方の遅延部２３及び瞬時電力演算部３１へ出力する。
他方の加算器２２は、Ｑ成分について、Ｎ個のデジタル直交変調部Ｅ１〜ＥＮから入力されるデジタル直交変調結果を加算（合成）し、当該加算結果の信号ＡＱ（ｔ）を他方の遅延部２４及び瞬時電力演算部３１へ出力する。

瞬時電力演算部３１は、２個の加算器２１、２２から入力される加算結果信号のＩ成分ＡＩ（ｔ）及びＱ成分ＡＱ（ｔ）に基づいて、当該加算結果信号の瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）を算出し、当該算出結果を閾値生成部３２と比較部３３と抑圧率生成部３４へ出力する。ここで、一例として、瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）は、（式１）のように表される。

閾値生成部３２は、瞬時電力演算部３１から入力される瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）に基づいて、ピーク抑圧を行うための閾値電力Ｔｈｒ（ｔ）を設定し、当該設定結果を比較部３３及び抑圧率生成部３４へ出力する。
ここで、閾値電力Ｔｈｒ（ｔ）としては、種々な値が設定されてもよく、例えば、瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）より所定値だけ大きい値や、或いは、所定の期間における瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）の平均値を算出する機能を備えて、当該平均値より所定値だけ大きい値を用いることができる。

比較部３３は、閾値生成部３２から入力される閾値電力Ｔｈｒ（ｔ）のレベルと、瞬時電力演算部３１から入力される瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）のレベルとを比較し、当該比較結果を抑圧率生成部３４及び窓関数生成部３５へ出力する。ここで、本例では、瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）が閾値電力Ｔｈｒ（ｔ）を超える部分を上記した加算結果信号のピーク電力部分として検出する。

抑圧率生成部３４は、瞬時電力演算部３１からの入力及び比較部３３からの入力に基づいて、瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）が閾値電力Ｔｈｒ（ｔ）を超えて比較部３３によりピーク電力が検出された場合には、閾値電力Ｔｈｒ（ｔ）と瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）との比を取って、所定のピークファクタＧａｉｎ（ｔ）を算出し、当該算出結果を抑圧係数演算部３６へ出力する。
また、抑圧率生成部３４は、瞬時電力演算部３１からの入力及び比較部３３からの入力に基づいて、瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）が閾値電力Ｔｈｒ（ｔ）以下であり比較部３３によりピーク電力が非検出であった（つまり、検出されなかった）場合には、１の値をピークファクタＧａｉｎ（ｔ）として設定し、当該設定結果を抑圧係数演算部３６へ出力する。

ここで、本例では、ピークファクタＧａｉｎ（ｔ）は（式２）のように表される。なお、本例では、瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）や閾値電力Ｔｈｒ（ｔ）が電力のディメンジョンで表されているため、電圧領域でピークレベルの抑圧を行うために、平方根（ｓｑｒｔ）の演算を行っている。

窓関数生成部３５は、比較部３３からの入力に基づいて、瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）が閾値電力Ｔｈｒ（ｔ）を超えて比較部３３によりピーク電力が検出された場合には、所定の窓関数Ｗｅｉｇｈｔ（ｓ）を生成して、当該生成結果を抑圧係数演算部３６へ出力する。また、窓関数生成部３５は、他の場合（つまり、ピーク電力が非検出であった場合）には、例えば、１の値を抑圧係数演算部３６へ出力する。
ここで、本例では、窓関数生成部３５は、後述するキャリア数設定部１５により制御される。これについては後述する。

窓関数としてＨａｎｎｉｎｇ窓が用いられる場合には、窓関数Ｗｅｉｇｈｔ（ｓ）の一例は（式３）のように表される。
なお、Ｍは整数でサンプル数を表す。また、サンプル数Ｍは、例えば送信スペクトルの規格帯域幅に応じて最適化して設定される。
また、ｓはピーク電力の発生した時刻Ｔに対して、時刻（Ｔ−Ｍ／２）から時刻（Ｔ＋Ｍ／２）の区間に対応して、（−Ｍ／２）から（＋Ｍ／２）の区間で値を取る（−Ｍ／２≦ｓ≦＋Ｍ／２）。これにより、ピーク電力が存在する１つの時刻Ｔを中心として、Ｍ個のピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ）が生成される。

抑圧係数演算部３６は、例えばピーク電力が存在する時刻Ｔを中心とした時刻（Ｔ−Ｍ／２）から時刻（Ｔ＋Ｍ／２）の区間において、抑圧率生成部３４から入力されるピークファクタＧａｉｎ（ｔ）に対して窓関数生成部３５から入力される窓関数Ｗｅｉｇｈｔ（ｓ）により重みを与え、当該重みを与えた結果をピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ）として２個の乗算器２５、２６へ出力する。
一例として、ピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ）は、（式４）のように表される。なお、Ｔは、ピーク電力の発生した時刻を表している。

このように、ピーク電力抑圧係数演算部１４では、上記した加算結果信号の瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）に対して、必要なピーク電力レベル抑圧を実現するためのピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ）を設定する。
なお、本例では、Ｈａｎｎｉｎｇ窓を用いたが、他の任意の窓関数が用いられてもよい。
窓関数を掛ける目的は、ピーク電力レベルの抑圧を行う際に発生する歪みの発生周波数帯域をキャリア近傍に留めることである。窓関数については、従来から種々な検討が試されており、一般に知られているため、本明細書では、詳しい説明は割愛する。

各遅延部２３、２４は、ピーク電力抑圧係数演算部１４によりピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ）が算出される処理に要する時間に対応して、各加算器２１、２２から入力される加算結果信号ＡＩ（ｔ）、ＡＱ（ｔ）の遅延を調整し、当該遅延調整した信号を各乗算器２５、２６へ出力する。
各乗算器２５、２６は、各遅延部２３、２４から入力される加算結果信号ＡＩ（ｔ）、ＡＱ（ｔ）と抑圧係数演算部３６から入力されるピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ）とを乗算して、これによりピーク電力及びその周辺の信号レベルを抑圧し、当該乗算結果Ａ’Ｉ（ｔ）、Ａ’Ｑ（ｔ）を各Ｄ／Ａコンバータ２７、２８へ出力する。ここで、当該乗算結果Ａ’Ｉ（ｔ）、Ａ’Ｑ（ｔ）は、（式５）のように表される。

各Ｄ／Ａコンバータ２７、２８は、各乗算器２５、２６から入力されるデジタル信号をアナログ信号へ変換し、当該Ｄ／Ａ変換結果をアナログ直交変調部２９へ出力する。
アナログ直交変調部２９は、２個のＤ／Ａコンバータ２７、２８から入力されるＩ成分及びＱ成分から成るアナログ信号をアナログ直交変調して、これにより当該信号を無線周波数帯の信号へ変換して出力する。
アナログ直交変調部２９から出力された信号は、その後に必要に応じて増幅などの処理が為されて、アンテナ（図示せず）により無線送信される。

キャリア数設定部１５は、予め設定されるキャリアのオン／オフ情報（Ｏｎ／Ｏｆｆ情報）に基づいて、又は、キャリアの検出を行ってその検出結果に基づいて、キャリアの送信状態を判別し、そして、送信機で処理すべきキャリアの情報をメモリなどに記憶して有する。
ここで、キャリアのオン／オフ情報としては、例えば、複数のキャリア１〜Ｎのそれぞれについて、送信する状態（オンの状態）であるか或いは送信しない状態（オフの状態）であるかを特定する情報が用いられる。
また、キャリアの検出では、例えば、複数のキャリア１〜Ｎについて、送信するキャリア（オンの状態のキャリア）を検出する又はそれ以外のキャリア（オフの状態のキャリア）を検出することで、送信する状態（オンの状態）のキャリアと送信しない状態（オフの状態）のキャリアとを識別する。

キャリア数設定部１５は、上記のようにして特定した送信キャリアの設定情報を各波形整形フィルタＣ１〜ＣＮ及び各デジタル直交変調部Ｅ１〜ＥＮへ出力する。ここで、送信キャリアの設定情報では、例えば、各キャリア１〜Ｎについて、オンの状態であるか或いはオフの状態であるかが特定される。
各波形整形フィルタＣ１〜ＣＮ及び各デジタル直交変調部Ｅ１〜ＥＮでは、キャリア数設定部１５から入力される送信キャリアの設定情報に基づいて、動作のオン／オフを制御する。本例では、送信する状態（オンの状態）が設定されたキャリアに対応するブロック（各波形整形フィルタＣ１〜ＣＮ及び各デジタル直交変調部Ｅ１〜ＥＮ）ではその動作をオンとして動作を実行し、送信しない状態（オフの状態）が設定されたキャリアに対応するブロック（各波形整形フィルタＣ１〜ＣＮ及び各デジタル直交変調部Ｅ１〜ＥＮ）ではその動作をオフとして動作を停止する。

また、キャリア数設定部１５は、上記のようにして特定した送信キャリアの設定情報を窓関数生成部３５へ出力する。
窓関数生成部３５では、キャリア数設定部１５から入力される送信キャリアの設定情報に基づいて、送信キャリアの設定情報に応じた窓関数Ｗｅｉｇｈｔ（ｓ）を生成して抑圧係数演算部３６へ出力する。本例では、窓関数生成部３５は、送信キャリアの設定情報に基づいて特定される送信キャリアの数（オンの状態であるキャリアの数）に応じた窓関数Ｗｅｉｇｈｔ（ｓ）を生成し、これにより、送信キャリアの数に応じて窓関数Ｗｅｉｇｈｔ（ｓ）を切り替える。

ここで、本例の窓関数生成部３５について詳しく説明する。
なお、本例では、窓関数について予めテーブルとして値を持つ方法を用いる窓関数生成部３５について説明するが、他の構成例として、窓関数を直接生成する方法を用いる構成などが用いられてもよい。
図２には、窓関数生成部３５の第１の構成例である窓関数生成部３５ａの構成例を示してあるとともに、比較部３３と抑圧係数演算部３６とキャリア数設定部１５を示してある。
本例の窓関数生成部３５ａは、キャリアの総数Ｎと同数であるＮ個の窓関数テーブルＦ１〜ＦＮと、セレクタ４１を備えている。

複数の窓関数テーブルＦ１〜ＦＮは、キャリア数毎に、比較部３３からの比較結果の値とそれに対応する窓関数の値との対応をメモリに記憶している。つまり、各窓関数テーブルＦ１〜ＦＮは、各キャリア数（本例では、１〜Ｎ）に対応して、比較部３３からの入力値と窓関数の出力値との対応を記憶している。ここで、各窓関数テーブルＦ１〜ＦＮに記憶される情報は、例えば、予め作成されて設定される。
なお、本例では、窓関数生成部３５ａは、ピーク電力が非検出であった場合には、例えば、１の値を抑圧係数演算部３６へ出力するため、この場合に対応する出力値についても窓関数テーブルＦ１〜ＦＮに記憶している。

セレクタ４１は、キャリア数設定部１５から送信キャリアの設定情報を入力し、入力した送信キャリアの設定情報により特定される送信キャリアの数に対応した窓関数テーブル（窓関数テーブルＦ１〜ＦＮのいずれか）を選択し、選択した窓関数テーブルの出力端を抑圧係数演算部３６の入力端に接続する。これにより、セレクタ４１により選択された窓関数テーブルに基づいて、比較部３３からの入力値に対応する出力値が抑圧係数演算部３６へ出力される。
このように、本例では、送信キャリア数分の窓関数テーブルＦ１〜ＦＮを有することにより、送信キャリア数に適した窓関数を使用して、送信キャリア数に適したピーク電力抑圧効果を得ることができる。

図３には、窓関数生成部３５の第２の構成例である窓関数生成部３５ｂの構成例を示してあるとともに、比較部３３と抑圧係数演算部３６とキャリア数設定部１５を示してある。
また、本例の構成では、制御部５３を備えている。
本例の窓関数生成部３５ｂは、２個の窓関数テーブル５１ａ、５１ｂと、セレクタ５２を備えている。

２個の窓関数テーブル５１ａ、５１ｂは、それぞれ、比較部３３からの入力値と窓関数の出力値との対応を記憶するメモリを有しており、その記憶内容が制御部５３により書き換えられる。
なお、本例では、窓関数生成部３５ｂは、ピーク電力が非検出であった場合には、例えば、１の値を抑圧係数演算部３６へ出力するため、この場合に対応する出力値についても窓関数テーブル５１ａ、５１ｂに記憶される。

制御部５３は、キャリア数設定部１５から送信キャリアの設定情報を入力し、入力した送信キャリアの設定情報により特定される送信キャリアの数に対応した窓関数の値の情報を一方の窓関数テーブル（Ａ面）５１ａ又は他方の窓関数テーブル（Ｂ面）５１ｂのいずれかに設定する。
セレクタ５２は、制御部５３により窓関数の値の情報が設定された窓関数テーブル（２個の窓関数テーブル５１ａ、５１ｂのいずれか）を選択し、選択した窓関数テーブルの出力端を抑圧係数演算部３６の入力端に接続する。これにより、セレクタ５２により選択された窓関数テーブルに基づいて、比較部３３からの入力値に対応する出力値が抑圧係数演算部３６へ出力される。

ここで、セレクタ５２を制御する構成としては、種々な構成が用いられてもよい。一構成例として、初期的にセレクタ５２が選択する窓関数テーブルと初期的に制御部５３が窓関数の値の情報を設定する窓関数テーブルを合わせるように設定しておいて、初期以降は、セレクタ５２と制御部５３が、それぞれ、キャリア数設定部１５から入力される送信キャリアの設定情報により特定される送信キャリアの数が変化する毎に現在とは逆側の窓関数テーブルを選択していくような構成を用いることができる。他の構成例として、制御部５３が窓関数の値の情報を設定した窓関数テーブル（２個の窓関数テーブル５１ａ、５１ｂのいずれか）を特定する情報をキャリア数設定部１５へ出力し、その情報をキャリア数設定部１５がセレクタ５２へ出力し、その情報に基づいてセレクタ５２が窓関数テーブルの選択を行うような構成を用いることができる。

また、制御部５３は、キャリア数設定部１５から入力される送信キャリアの設定情報を常時或いは定期的に監視しており、送信キャリアの数が変化した場合には、現在においてセレクタ５２により選択されている窓関数テーブルとは逆の面の窓関数テーブルに送信キャリアの数に対応した窓関数の値の情報を設定する。そして、この制御部５３による設定が完了したとき（或いは、それ以降）に、セレクタ５２により現在とは逆の面の窓関数テーブルを選択する。
このような制御を行うことで、送信キャリアの数が変化した場合においても、現在使用していない窓関数テーブルに窓関数の値の情報を設定し、これを現在使用中の窓関数テーブルと切り替えることにより、送信キャリア数に適した窓関数を使用して、送信キャリア数に適したピーク電力抑圧効果を得ることができる。

ここで、本例では、２面構成の窓関数テーブル５１ａ、５１ｂを示したが、３面以上の構成を用いることも可能であり、或いは、１面の構成を用いることも可能である。
例えば、１面のみの窓関数テーブルを備えた構成では、送信キャリアの数が変化したときに、制御部５３により窓関数テーブルの再設定を行う。なお、この構成では、窓関数テーブルの再設定中におけるピーク電力抑圧動作は厳密には正常には動作しないが、再設定後には正常なピーク電力抑圧動作が実現される。

以上のように、本例の送信機１では、例えば複数又は単数のキャリア周波数を用いて送信を行うに際して、送信対象となるデジタル変調結果ＡＩ（ｔ）、ＡＱ（ｔ）の瞬時電力Ｐｉｎｔ（ｔ）と閾値電力Ｔｈｒ（ｔ）との比率の平方根値をピークファクタＧａｉｎ（ｔ）として算出し、当該ピークファクタＧａｉｎ（ｔ）に対して窓関数Ｗｅｉｇｈｔ（ｓ）により重みを持たせてピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ）を算出し、当該ピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ）により前記したデジタル変調結果ＡＩ（ｔ）、ＡＱ（ｔ）のピーク電力の電圧レベル及び当該ピーク電力の周辺の電圧レベルをレベル制御する。
従って、本例の送信機１では、ピーク電力の低減と帯域外漏洩電力の制限との両立が可能となり、効果的にピーク電力を低減することができる。

また、本例の送信機１では、送信対象となる信号を送信するに際して、送信対象となる信号のキャリア数に応じて最適な窓関数を設定する。
従って、本例の送信機１では、送信対象となる信号のピーク電力のレベルを抑圧することを効果的に行うことができ、信号品質特性（例えば、３ＧＰＰでは、ＡＣＬＲ、ＥＶＭ、ＰＣＤＥ等）を改善することができる。
また、本例の送信機１では、各キャリア１〜Ｎの信号が送信対象となるか否かに応じて、各波形整形フィルタＣ１〜ＣＮ及び各デジタル直交変調部Ｅ１〜ＥＮのオン／オフを制御する。
従って、本例の送信機１では、送信対象となるキャリアに対応した処理ブロックのみをオンにして、効率化を図ることができる。

なお、本例のようなピーク電力抑圧の処理は非線形処理であるため、線形変調方式を用いたシステムに影響を与え得る。このため、ピーク電力を低減させて増幅器の電力効率を上昇させることと、通信品質とはトレードオフの関係にある。こうしたことから、本例のようなピーク電力抑圧の処理に用いられる具体的な数値としては、例えば、本発明を採用するシステムオペレータなどに依存して種々に決定されればよい。

本例の送信機１の構成例を示す。
送信対象となる信号を送信する送信機１において、
送信対象となる信号のピーク電力を抑圧するために、送信対象信号レベル閾値と送信対象となる信号のピーク電力のレベルとの比に応じたピーク電力抑圧率（本例では、ピークファクタＧａｉｎ（ｔ））を生成するピーク電力の抑圧率生成部３４と、
所定の窓関数Ｗｅｉｇｈｔ（ｔ）を出力する窓関数生成部３５と、
ピーク電力の抑圧率生成部３４により生成されるピーク電力抑圧率を所定の窓関数により重み付けした結果をピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ）として生成するピーク電力の抑圧係数演算部３６と、
ピーク電力の抑圧係数演算部３６により生成されるピーク電力抑圧係数により送信対象となる信号のピーク電力のレベルを抑圧する乗算器２５、２６と、
送信するキャリア数の情報を窓関数生成部３５に設定するキャリア数設定部１５を備え、
ピーク電力の抑圧率生成部３４は、送信対象となる信号のレベル（本例では、瞬時電力）を検出する瞬時電力演算部３１からの入力に基づいて、送信対象信号レベル閾値と瞬時電力演算部３１により検出される送信対象となる信号のレベルとの比に応じたピーク電力抑圧率を設定し、
ピーク電力の抑圧係数演算部３６は、ピーク電力の抑圧率生成部３４により設定されるピーク電力抑圧率を、キャリア数に応じて複数の窓関数の中から最適なものが選択された窓関数により重み付けした結果をピーク電力抑圧係数として生成し、
乗算器２５、２６は、送信対象となる信号とピーク電力の抑圧係数演算部３６により生成されるピーク電力抑圧係数とを乗算して、送信対象となる信号のレベルを抑圧する。

なお、本例の送信機１では、キャリア数設定部１５が送信対象となる信号に含まれるキャリアの数を特定する機能によりキャリア数特定手段が構成されており、窓関数生成部３５がキャリア数設定部１５から入力される送信キャリアの設定情報に基づいてキャリアの数に応じた窓関数を設定する機能により窓関数設定手段が構成されており、瞬時電力演算部３１や閾値生成部３２や比較部３３や抑圧率生成部３４や抑圧係数演算部３６が送信対象となる信号や窓関数生成部３５により設定された窓関数に基づいてピークレベル抑圧のための係数（本例では、ピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ））を生成する機能により係数生成手段が構成されており、乗算器２５、２６が前記係数を用いて送信対象となる信号についてピークレベルを抑圧する機能により抑圧手段が構成されている。

本発明の第２実施例を説明する。
図４には、本例の送信機２の構成例を示してあるとともに、複数であるＮ個のキャリア１〜Ｎに対応したＮ個の符号多重信号生成部Ｂ１〜ＢＮを示してある。
本例の送信機２の構成や動作は、図１に示される送信機１の構成や動作と比べて、ピーク電力抑圧部１６の遅延部２３、２４の後段に乗算器６１、６２と減算器６３、６４が備えられている点や、ピーク電力抑圧係数演算部１７において抑圧率生成部３４と抑圧係数演算部３６との間に減算器３７が備えられている点が異なっている。
なお、図４では、図１に示されるのと同様な構成部については同一の符号を付してあり、本例では、図１を参照した第１実施例とは異なる点について詳しく説明する。

ピーク電力抑圧係数演算部１７の抑圧率生成部３４は、所定のピークファクタＧａｉｎ（ｔ）を減算器３７へ出力する。なお、ピークファクタＧａｉｎ（ｔ）は、例えば、（式２）のように表される。
減算器３７は、抑圧率生成部３４から入力されるピークファクタＧａｉｎ（ｔ）を１から減算し、つまり、｛１−Ｇａｉｎ（ｔ）｝を演算し、その結果を抑圧係数演算部３６へ出力する。
抑圧係数演算部３６は、減算器３７から入力される値｛１−Ｇａｉｎ（ｔ）｝に対して、窓関数生成部３５から入力される窓関数Ｗｅｉｇｈｔ（ｔ）により重みを与え、当該重みを与えた結果をピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ）として２個の乗算器６１、６２へ出力する。
一例として、ピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ）は、（式６）のように表される。なお、Ｔは、ピークの発生した時刻を表している。

各乗算器６１、６２は、各遅延部２３、２４から入力される加算結果信号ＡＩ（ｔ）、ＡＱ（ｔ）と抑圧係数演算部３６から入力されるピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ）とを乗算して、ピーク電力抑圧レベルを計算し、当該計算結果を各減算器６３、６４へ出力する。
各減算器６３、６４は、各遅延部２３、２４から入力される加算結果信号（本線の信号）ＡＩ（ｔ）、ＡＱ（ｔ）から、各乗算器６１、６２から入力されるピーク電力抑圧レベルを減算し、当該減算結果の信号Ａ’’Ｉ（ｔ）、Ａ’’Ｑ（ｔ）を各Ｄ／Ａコンバータ２７、２８へ出力する。
ここで、この信号Ａ’’Ｉ（ｔ）、Ａ’’Ｑ（ｔ）は、（式７）のように表される。

本例の送信機２の構成例を示す。
送信対象となる信号を送信する送信機２において、
送信対象となる信号のピーク電力を抑圧するために、送信対象信号レベル閾値と送信対象となる信号のピーク電力のレベルとの比に応じたピーク電力抑圧率（本例では、ピークファクタＧａｉｎ（ｔ））を生成するピーク電力の抑圧率生成部３４と、
所定の窓関数Ｗｅｉｇｈｔ（ｔ）を出力する窓関数生成部３５と、
ピーク電力の抑圧率生成部３４により生成されるピーク電力抑圧率から得られる値を所定の窓関数により重み付けした結果をピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ）として生成するピーク電力の抑圧係数演算部３６と、
ピーク電力の抑圧係数演算部３６により生成されるピーク電力抑圧係数により送信対象となる信号のピーク電力のレベルを抑圧する乗算器６１、６２及び減算器６３、６４と、
送信するキャリア数の情報を窓関数生成部３５に設定するキャリア数設定部１５を備え、
ピーク電力の抑圧率生成部３４は、送信対象となる信号のレベル（本例では、瞬時電力）を検出する瞬時電力演算部３１からの入力に基づいて、送信対象信号レベル閾値と瞬時電力演算部３１により検出される送信対象となる信号のレベルとの比に応じたピーク電力抑圧率を求め、減算器３７により当該ピーク電力抑圧率を１から減算した値を生成し、
ピーク電力の抑圧係数演算部３６は、ピーク電力の抑圧率生成部３４及び減算器３７により設定される値（１−ピーク電力抑圧率）を、キャリア数に応じて複数の窓関数の中から最適なものが選択された窓関数により重み付けした結果をピーク電力抑圧係数として生成し、
乗算器６１、６２及び減算器６３、６４は、送信対象となる信号とピーク電力の抑圧係数演算部３６により生成されるピーク電力抑圧係数とを乗算して得られる値を抑圧レベルとし、送信対象となる信号のレベルから抑圧レベルを減算することで、送信対象となる信号のレベルを抑圧する。

なお、本例の送信機２では、乗算器６１、６２や減算器６３、６４がピークレベル抑圧のための係数（本例では、ピーク電力抑圧係数Ｅｘｐ＿Ｇａｉｎ（ｔ））を用いて送信対象となる信号についてピークレベルを抑圧する機能により抑圧手段が構成されている。

本発明の第３実施例として、図１や図４に示されるような本例の送信機により得られる効果の具体例について説明する。
マルチキャリア送信機におけるピーク電力抑圧処理の問題点として、キャリア数によってピーク電力の発生確率が異なるといった現象があり、送信キャリアの数によってピーク電力抑圧のためのパラメータの最適値が異なる。このようなパラメータの一つとして窓関数の値がある。
そこで、本例の送信機では、送信対象となるキャリアの数に応じて、ピーク電力の抑圧処理に使用する窓関数を切り替えている。

図５には、１キャリア送信時における周波数特性の一例を示してある。
図６には、４キャリア送信時における周波数特性の一例を示してある。
図５や図６では、グラフの横軸は周波数を示しており、縦軸は信号のレベルを示している。また、Ｈａｎｎｉｎｇ窓を使用した場合の特性と、Ｋａｉｓｅｒ窓を使用した場合の特性を示してある。

総送信電力を等しく設定した場合、４キャリア送信では１キャリア送信時と比較してＣＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が１２ｄＢ悪く、ピーク電力の発生確率が高い。このため、同じピーク電力検出閾値を使用する場合、４キャリア送信では１キャリア送信時と比較してＡＣＬＲ特性が悪くなる。
窓掛けを用いたピーク電力抑圧では、ＡＣＬＲとＰＣＤＥとの間にはトレードオフの関係があるため、例えば、１キャリア送信時には、ＥＶＭやＰＣＤＥの特性が良いＫａｉｓｅｒ窓を使用し、４キャリア送信時にはＡＣＬＲの特性が良いＨａｎｎｉｎｇ窓を使用することで、信号品質劣化が少ない送信信号を出力することが可能となる。

ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。

本発明の第１実施例に係る送信機の構成例を示す図である。 窓関数生成部の第１の構成例を示す図である。 窓関数生成部の第２の構成例を示す図である。 本発明の第２実施例に係る送信機の構成例を示す図である。 １キャリア送信時の周波数特性の一例を示す図である。 ４キャリア送信時の周波数特性の一例を示す図である。 送信機の構成例を示す図である。 窓関数生成部の構成例を示す図である。

符号の説明

１、２、３・・送信機、 １１、７１・・デジタル変調部、 １２、１６、７２・・ピーク電力抑圧部、 １３・・周波数変換部、 １４、１７、７３・・ピーク電力抑圧係数演算部、 １５・・キャリア数設定部、 ２１、２２・・加算器、 ２３、２４・・遅延部、 ２５、２６、６１、６２・・乗算器、 ２７、２８・・Ｄ／Ａコンバータ（Ｄ／Ａ変換器）、 ２９・・アナログ直交変調部、 ３１・・瞬時電力演算部、 ３２・・閾値生成部、 ３３・・比較部、 ３４・・抑圧率生成部、 ３５、３５ａ、３５ｂ、８１・・窓関数生成部、 ３６・・抑圧係数演算部、 ３７、６３、６４・・減算器、 ４１、５２・・セレクタ、 ５１ａ、５１ｂ、９１・・窓関数テーブル、 ５３・・制御部、
Ｂ１〜ＢＮ・・符号多重信号生成部、 Ｃ１〜ＣＮ、Ｇ１〜ＧＮ・・波形整形フィルタ、 Ｅ１〜ＥＮ、Ｈ１〜ＨＮ・・デジタル直交変調部、 Ｆ１〜ＦＮ・・窓関数テーブル、

Claims (1)

1. 送信対象となる信号を送信する送信機において、
   前記送信対象となる信号に含まれるキャリアの数を特定するキャリア数特定手段と、
   前記キャリア数特定手段により特定されたキャリアの数に応じた窓関数を設定する窓関数設定手段と、
   前記送信対象となる信号と前記窓関数設定手段により設定された窓関数に基づいてピークレベル抑圧のための係数を生成する係数生成手段と、
   前記係数生成手段により生成された係数を用いて前記送信対象となる信号についてピークレベルを抑圧する抑圧手段と、
   を備えたことを特徴とする送信機。

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