JP2010041215A - 送信電力制御装置、送信電力制御方法、送信電力制御プログラムおよび送信電力制御回路 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを圧縮し、マスク規格を満たすＲａｍｐ制御を自立的に行うことを課題とする。
【解決手段】送信電力制御回路１０は、監視部は、ＡＤＣ４０から入力されたＤＡＣデータからＰＡ２０から出力されたＲＦ信号の送信電力の電力値をモニタし、モニタされた送信電力の電力値がターゲット電力範囲内であるかサブ区間ごとに判定する。そして、送信電力制御回路１０は、送信電力の電力値がターゲット電力範囲内でない場合には、ＰＡ２０から次回に出力される送信電力の電力値が、次回の時間でのターゲット電力範囲に収まるように、電力補正処理を行う。
【選択図】 図１

Description

この発明は、送信電力を制御する送信電力制御装置、送信電力制御方法、送信電力制御プログラムおよび送信電力制御回路に関する。

従来より、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）システムなどのＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）システムでは、バースト送信を行うことが知られている。バースト送信では、厳しいタイムマスクの規格が設けられているのが一般的である（図１３参照）。そのタイムマスク規格を満たすために、ＰＡ（パワーアンプ）に入力するＲａｍｐ電圧（ゲイン制御用アナログ電圧）を時系列に制御する必要がある（特許文献１〜３参照）。

このような制御を行う方法として、例えば、ソフトウェアパラメータとしてテーブル処理でＲａｍｐ電圧を制御する処理が行われている（Ｒａｍｐテーブル制御、図１４参照）。このテーブルは、ＰＡデバイス毎、出力送信パワー毎、周波数毎にそれぞれ用意する。また、基板製造後の工場調整時等に、デバイス（例えば、ＰＡ、Ｒａｍｐ制御用ＤＡＣ、アンテナスイッチ等）のバラつきを考慮して個別にテーブルを調整している。

特開平４−１００４２７号公報 特開２００３−３１８７４７号公報 特開昭６３−８１５１５号公報

ところで、上記した従来のテーブル処理でＲａｍｐ電圧を制御する技術では、ＰＡデバイス毎、出力送信パワー毎、周波数毎にそれぞれテーブルを用意する必要があり、さらに、各デバイスのバラつきを考慮して個別に調整する必要がある。このため、テーブルを個別に調整する手間が掛かるという課題があった。

また、上記した従来のテーブル処理でＲａｍｐ電圧を制御する技術では、ＰＡ、Ｒａｍｐ制御用ＤＡＣ、アンテナスイッチ等のバラつきを所定の範囲に抑えなければならず、バラつきを抑えた部品を調達しなければならない結果、コスト高になるという課題があった。

そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、コストを圧縮し、マスク規格を満たすＲａｍｐ制御を自立的に行うことを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この装置は、タイムマスクの規格が適用される送信器の増幅器から出力された送信電力の電力値を監視する。そして、監視された電力値がタイムマスク規格よりも厳しいターゲット電力範囲から外れたと判定された場合には、増幅器から次回に出力される送信電力の電力値が、次回の時間でのターゲット電力範囲に収まるように、増幅器の利得を制御することを要件とする。

開示の装置は、デバイスのバラつきを調整するテーブルを必要とすることなくコストを圧縮でき、マスク規格を満たすＲａｍｐ制御を自立的に行うことができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る送信電力制御装置、送信電力制御方法、送信電力制御プログラムおよび送信電力制御回路の実施例を詳細に説明する。

以下の実施例では、実施例１に係る送信電力制御回路の構成および処理の流れを順に説明し、最後に実施例１による効果を説明する。なお、以下では、基地局や携帯端末の送信器に本発明の送信電力制御回路を適用する例を説明する。

［送信器の構成］
まず最初に、図１を用いて、送信器１００の構成と、送信機１００に含まれる送信電力回路１０の構成とを説明する。図１は、実施例１に係る送信器１００の構成を示すブロック図である。図２は、実施例１に係る送信器１００の構成を示すブロック図である。図３は、ターゲット電力範囲の一例を示す図である。図４は、ターゲット電力範囲について説明するための図である。図５は、電力補正処理（減算処理）について説明するための図である。図６は、電力補正処理（加算処理）について説明するための図である。

図１に示すように、この送信器１００は、送信電力制御回路１０、ＰＡ２０、ＤＣｃｕｔコンデンサ３０、ＡＤＣ４０、ＤＡＣ５０を備える。以下にこれらの各部の処理を説明する。

ＰＡ（Power Amp：信号増幅器)２０は、入力されるＲａｍｐ電圧に応じて、ＲＦ信号の電力を増幅し、アンテナスイッチ６０に出力する。ＤＣｃｕｔコンデンサ３０は、ＰＡ２０から出力された信号の電力値からＤＣ成分をカットする。ＡＤＣ（Analogue Digital Converter：アナログ／デジタル変換器）４０は、ＤＣｃｕｔコンデンサ３０によってＤＣ成分がカットされた出力信号の電力値をデジタル信号に変換し、ＤＡＣデータとして送信電力制御回路１０に出力する。

ＤＡＣ（Digital Analogue Converter：デジタル／アナログ変換器）５０は、送信電力制御回路１０から出力された基準加算値をアナログ信号に変換し、基準加算値に応じてＲａｍｐ電圧を制御する。アンテナスイッチ６０は、ＰＡ２０から出力されたＲＦ信号の経路を切り替えるスイッチである。

送信電力制御回路１０は、ＰＡ２０の送信電力の電力値を監視し、Ｒａｍｐ電圧を制御する。具体的には、送信電力制御回路１０は、図２に示すように、制御部１３、記憶部１４を備える。

記憶部１２は、制御部１１による各種処理に必要なデータを格納するが、特に、ターゲット電力範囲記憶部１２ａを有する。ターゲット電力範囲記憶部１２ａは、図３に例示するように、タイムマスク規格よりも厳しい電力範囲であって所定の時間（区間）ごとに設定されたターゲット電力範囲を記憶する。なお、図３の例では、（１）〜（７）の区間に分けられている場合を示すが、これらの各区間はさらに細かいサブ区間（例えば（１）−１、（１）−２・・）で分けられている（図５、図６参照）。

このターゲット電力範囲は、図４に示すように、信号の立ち上がり区間（図４の例では、区間（２）、（３））や立ち下がり区間（図４の例では、区間（５）、（６））におけるターゲット電力範囲の幅（例えば、図４の（ａ））が、それ以外の区間におけるターゲット電力範囲の幅（例えば、図４の（ｂ））よりも大きい。信号の立ち上がり時、立ち下がり時では、送信電力の変化の幅が大きいからである。

制御部１１は、監視部１１ａ、判定部１１ｂおよびＲａｍｐ制御部１１ｃを有し、種々の処理を実行する。以下にこれらの各部の処理を説明する。

監視部１１ａは、タイムマスクの規格が適用される送信器１００の増幅器であるＰＡ２０から出力された送信電力の電力値を監視する。具体的には、監視部１１ａは、ＡＤＣ４０から入力されたＤＡＣデータからＰＡ２０から出力されたＲＦ信号の送信電力の電力値をモニタし、電力値を判定部１１ｂに通知する。

判定部１１ｂは、監視された電力値が、タイムマスク規格よりも厳しい電力範囲であって所定の時間ごとに設定されたターゲット電力範囲に収まっているか否かを所定の時間ごと判定する。具体的には、判定部１１ｂは、監視部１１ａによってモニタされた送信電力の電力値がターゲット電力範囲内であるかサブ区間ごとに判定する。

その結果、判定部１１ｂは、送信電力の電力値がターゲット電力範囲内である場合には、次のサブ区間に移行し、そこが最終サブ区間であれば、次の区間に移行する。また、送信電力の電力値がターゲット電力範囲内でない場合には、Ｒａｍｐ電圧を制御する旨の指示をＲａｍｐ制御部１１ｃに通知する。

Ｒａｍｐ制御部１１ｃは、電力値がターゲット電力範囲から外れたと判定された場合には、ＰＡ２０から次回に出力される送信電力の電力値が、次回の時間でのターゲット電力範囲に収まるように、Ｒａｍｐ電圧を制御する。

具体的には、Ｒａｍｐ制御部１１ｃは、判定部１１ｂからＲａｍｐ電圧を制御する旨を指示を受け付けた場合には、ＰＡ２０から次回に出力される送信電力の電力値が、次回の時間でのターゲット電力範囲に収まるように、電力補正処理を行う。

ここで、電力補正処理の例を図５および図６を用いて説明する。Ｒａｍｐ制御部１１ｃは、送信パワーがターゲット電力より大きいか判定し、サブ区間（３）−１における送信パワーがターゲット電力より大きい場合には、図５に例示するように、次のサブ区間（３）−２の基準加算値に対して、補正値αを減算する。

また、Ｒａｍｐ制御部１１ｃは、サブ区間（３）−１における送信パワーがターゲット電力より小さい場合には、図６に例示するように、次のサブ区間（３）−２の基準加算値に対して、補正値βを加算する。その後、Ｒａｍｐ制御部１１ｃは、減算または加算された基準加算値をＲａｍｐ電圧制御情報としてＤＡＣ５０に通知し、Ｒａｍｐ電圧をするように制御する。

［送信電力制御回路による処理］
次に、図７−１、図７−２および図８を用いて、実施例１に係る送信電力制御回路による処理を説明する。図７−１および図７−２は、実施例１に係る送信電力制御回路の処理手順を説明するためのフローチャートである。図８は、実施例１に係る送信電力制御回路の電力補正処理の処理手順を説明するためのフローチャートである。なお、図７−１、図７−２の例では、（１）〜（７）の区間に分けられている場合についての具体的な処理の例について説明する。

図７−１および図７−２に示すように、送信電力制御回路１０は、バースト送信における信号の立ち上がり前の区間（１）では、基準加算値の初期設定として、Ｒａｍｐ電圧ミニマム値を設定する（ステップＳ１０１）。そして、送信電力制御回路１０は、バースト送信における信号の立ち上がり開始時の区間（２）では、区間（２）用の基準加算値をＤＡＣ５０に加算する（ステップＳ１０２）。

そして、送信電力制御回路１０は、ＡＤＣ４０から入力されたＤＡＣデータからＰＡ２０から出力されたＲＦ信号の送信電力の電力値をモニタする（ステップＳ１０３）。その後、送信電力制御回路１０は、モニタされた送信電力の電力値がターゲット電力範囲内であるかサブ区間ごとに判定する（ステップＳ１０４）。

その結果、送信電力制御回路１０は、送信電力の電力値がターゲット電力範囲内でない場合には（ステップＳ１０４否定）、ＰＡ２０から次回に出力される送信電力の電力値が、次回の時間でのターゲット電力範囲に収まるように、電力補正処理を行う（ステップＳ１０５）。

また、送信電力制御回路１０は、送信電力の電力値がターゲット電力範囲内である場合には（ステップＳ１０４肯定）、次のサブ区間に移行し（ステップＳ１０６）、次のサブ区間が最終のサブ区間であるか判定する（ステップＳ１０７）。

その結果、送信電力制御回路１０は、そこが最終サブ区間でない場合には（ステップＳ１０７否定）、Ｓ１０２に戻って処理を繰り返す（ステップＳ１０２〜Ｓ１０７）。また、送信電力制御回路１０は、最終サブ区間である場合には（ステップＳ１０７肯定）、次の区間に移行する。その後、送信電力制御回路１０は、各区間で上記の処理を繰り返す（ステップＳ１０８〜１３１）。

続いて、送信電力制御回路の電力補正処理の処理について、図８を用いて説明する。同図に示すように、送信電力制御回路１０は、送信電力がターゲット電力より大きいか判定する（ステップＳ２０１）。その結果、送信電力制御回路１０は、送信パワーがターゲット電力より大きい場合には（ステップＳ２０１肯定）、次のサブ区間の基準加算値に対して、補正値αを減算する（ステップＳ２０２）。

また、送信電力制御回路１０は、サブ区間における送信電力がターゲット電力より小さい場合には（ステップＳ２０１否定）、次のサブ区間の基準加算値に対して、補正値βを加算する（ステップＳ２０３）。

[実施例１の効果]
上述してきたように、送信電力制御回路１０は、タイムマスクの規格が適用される送信器のＰＡ２０から出力された送信電力の電力値を監視する。そして、監視された電力値が、タイムマスク規格よりも厳しい電力範囲であって所定の時間ごとに設定されたターゲット電力範囲に収まっているか否かを所定の時間ごと判定する。その後、電力値がターゲット電力範囲から外れたと判定された場合には、ＰＡ２０から次回に出力される送信電力の電力値が、次回の時間でのターゲット電力範囲に収まるように、Ｒａｍｐ制御を行う。このため、デバイスのバラつきを調整するテーブルを必要とすることなくコストを圧縮でき、マスク規格を満たすＲａｍｐ制御を自立的に行うことが可能である。

また、実施例１によれば、信号の立ち上がり区間および立ち下がり区間における電力範囲の幅がその他の区間における電力範囲の幅よりも大きいターゲット電力範囲に、電力値が収まっているか否かを判定する。このため、信号の立ち上がり時、立ち下がり時における送信電力の変化の幅が大きい場合にも、マスク規格を満たすＲａｍｐ制御を自立的に行うことが可能である。

ところで、上記の実施例１では、送信電力がターゲット電力範囲を外れた場合には、Ｒａｍｐ電圧を制御する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、送信電力がターゲット電力範囲内である場合に、ターゲット電力範囲に対する送信電力値に応じて、Ｒａｍｐ電圧を制御するようにしてもよい。

そこで、以下の実施例２では、送信電力がターゲット電力範囲内である場合に、ターゲット電力範囲における送信電力値に応じて、Ｒａｍｐ電圧を制御する場合として、図９および図１０を用いて、実施例２における送信電力制御回路の処理について説明する。図９は、実施例２に係る送信電力制御回路のターゲット電力範囲について説明するための図である。図１０は、実施例２に係る送信電力制御回路の電力補正処理について説明するための図である。

実施例２に係る送信電力制御回路１０ａは、図９に例示するように、段階的なターゲット電力範囲が設定されている。ここで、図９に例示する各区間のターゲット電力範囲は、中心に近いほど色が濃くなっているものとする。そして、送信電力制御回路１０ａは、送信電力の電力値がターゲット電力範囲内である場合には、ターゲット電力範囲における送信電力の位置とターゲット電力範囲の中心との差を判断する。

そして、送信電力制御回路１０ａは、ターゲット電力範囲における送信電力の位置とターゲット電力範囲の中心との差に応じて、ＰＡから次回に出力される送信電力の電力値が、次回の時間でのターゲット電力範囲の中心に近づくように、基準加算値を増算・加算してＲａｍｐ電圧を制御する。

具体的には、送信電力制御回路１０ａは、図１０に示すように、送信電力値が電力値ターゲット電力範囲の中心に近いほど、基準加算値に対して小さい補正値を加算・減算する。また、送信電力制御回路１０ａは、送信電力値がターゲット電力範囲の中心から遠いほど、基準加算値に対して大きい補正値を加算・減算する。

つまり、電力値ターゲット電力範囲の中心から遠いほどタイムマスク規格を外れる可能性が高く、より電力値がターゲット電力範囲の中心に送信電力値がいくように、Ｒａｍｐ制御を行っている。また、電力値ターゲット電力範囲の中心に近いほどタイムマスク規格をより満たしているとして、補正値を大きく加算・減算する必要がない。

このように、上記の実施例２では、電力値がターゲット電力範囲に収まっていると判定された場合には、ターゲット電力範囲の中心に対する送信電力値の位置に応じて、ＰＡ２０から次回に出力される送信電力の電力値が、次回の時間でのターゲット電力範囲の中心に近づくように、Ｒａｍｐ制御を行う。このため、電力値がターゲット電力範囲に収まっている場合でも、よりマスク規格を満たすＲａｍｐ制御を自立的に行うことが可能である。

さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では実施例３として本発明に含まれる他の実施例を説明する。

（１）アンテナスイッチ
上記の実施例１では、ＰＡ２０が出力するＲＦ信号の電力値を監視する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、アンテナスイッチが出力するＲＦ信号の電力値を監視するようにしてもよい。

具体的には、図１１に示すように、送信器１０ａでは、アンテナスイッチから出力されたＲＦ信号をＤＣｃｕｔコンデンサがＤＣ成分をカットし、ＡＤＣがデジタル信号に変換した後、ＲＦ信号の電力値を送信電力制御回路が監視する。

（２）システム構成等
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、監視部１１ａと判定部１１ｂを統合してもよい。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

（３）プログラム
ところで、上記の実施例で説明した各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図１２を用いて、上記の実施例と同様の機能を有するプログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図１２は、送信電力制御プログラムを実行するコンピュータを示す図である。

同図に示すように、送信電力制御装置としてのコンピュータ６００は、ＨＤＤ６１０、ＲＡＭ６２０、ＲＯＭ６３０およびＣＰＵ６４０をバス６５０で接続して構成される。

そして、ＲＯＭ６３０には、上記の実施例と同様の機能を発揮する送信電力制御プログラム、つまり、図１２に示すように、監視プログラム６３１、判定プログラム６３２、Ｒａｍｐ制御プログラム６３３が予め記憶されている。なお、プログラム６３１〜６３３については、図２に示した送信電力制御回路の各構成要素と同様、適宜統合または分散してもよい。

そして、ＣＰＵ６４０が、これらのプログラム６３１〜６３３をＲＯＭ６３０から読み出して実行することで、図１２に示すように、各プログラム６３１〜６３３は、監視プロセス６４１、判定プロセス６４２、Ｒａｍｐ制御プロセス６４３として機能するようになる。各プロセス６４１〜６４３は、図２に示した監視部１１ａ、判定部１１ｂおよびＲａｍｐ制御部１１ｃにそれぞれ対応する。

また、ＨＤＤ６１０には、図１２に示すように、ターゲット電力範囲テーブル６１１が設けられる。なお、ターゲット電力範囲テーブル６１１は、図２に示したターゲット電力範囲記憶部１２ａに対応する。そして、ＣＰＵ６４０は、ターゲット電力範囲テーブル６１１に対してデータを登録するとともに、ターゲット電力範囲テーブル６１１を読み出してＲＡＭ６２０に格納し、ＲＡＭ６２０に格納されたターゲット電力範囲データ６２１に基づいて処理を実行する。

実施例１に係る送信器の構成を示すブロック図である。 実施例１に係る送信電力制御回路の構成を示すブロック図である。 ターゲット電力範囲の一例を示す図である。 ターゲット電力範囲について説明するための図である。 電力補正処理（減算処理）について説明するための図である。 電力補正処理（加算処理）について説明するための図である。 実施例１に係る送信電力制御回路の処理手順を説明するためのフローチャートである。 実施例１に係る送信電力制御回路の処理手順を説明するためのフローチャートである。 実施例１に係る送信電力制御回路の電力補正処理の処理手順を説明するためのフローチャートである。 実施例２に係る送信電力制御回路のターゲット電力範囲について説明するための図である。 実施例２に係る送信電力制御回路の電力補正処理について説明するための図である。 実施例３に係る送信器の構成を示すブロック図である。 送信電力制御プログラムを実行するコンピュータを示す図である。 タイムマスク規格とＲａｍｐ制御電圧の一例を説明するための図である。 従来技術を説明するための図である。

符号の説明

１０ 送信電力制御回路
１１ 制御部
１１ａ 監視部
１１ｂ 判定部
１１ｃ Ｒａｍｐ制御部
１２ 記憶部
１２ａ ターゲット電力範囲記憶部
２０ ＰＡ
３０ ＤＣｃｕｔコンデンサ
４０ ＡＤＣ
５０ ＤＡＣ
６０ アンテナスイッチ
１００ 送信器

Claims (6)

1. タイムマスクの規格が適用される送信器の増幅器から出力された送信電力の電力値を監視する監視手段と、
   前記監視手段によって監視された前記電力値が、タイムマスク規格よりも厳しい電力範囲であって所定の時間ごとに設定されたターゲット電力範囲に収まっているか否かを所定の時間ごと判定する判定手段と、
   前記判定手段によって前記電力値が前記ターゲット電力範囲から外れたと判定された場合には、前記増幅器から次回に出力される送信電力の電力値が、次回の時間でのターゲット電力範囲に収まるように、前記増幅器の利得を制御する利得制御手段と、
   を備えることを特徴とする送信電力制御装置。
2. 前記判定手段は、信号の立ち上がり区間および立ち下がり区間における電力範囲の幅がその他の区間における電力範囲の幅よりも大きいターゲット電力範囲に、前記電力値が収まっているか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の送信電力制御装置。
3. 前記利得制御手段は、前記判定手段によって前記電力値が前記ターゲット電力範囲に収まっていると判定された場合には、当該ターゲット電力範囲の中心に対する送信電力値の位置に応じて、前記増幅器から次回に出力される送信電力の電力値が、次回の時間でのターゲット電力範囲の中心に近づくように、前記増幅器の利得を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の送信電力制御装置。
4. タイムマスクの規格が適用される送信器の増幅器から出力された送信電力の電力値を監視する監視ステップと、
   前記監視ステップによって監視された前記電力値が、タイムマスク規格よりも厳しい電力範囲であって所定の時間ごとに設定されたターゲット電力範囲に収まっているか否かを所定の時間ごと判定する判定ステップと、
   前記判定ステップによって前記電力値が前記ターゲット電力範囲から外れたと判定された場合には、前記増幅器から次回に出力される送信電力の電力値が、次回の時間でのターゲット電力範囲に収まるように、前記増幅器の利得を制御する利得制御ステップと、
   を含んだことを特徴とする送信電力制御方法。
5. タイムマスクの規格が適用される送信器の増幅器から出力された送信電力の電力値を監視する監視手順と、
   前記監視手順によって監視された前記電力値が、タイムマスク規格よりも厳しい電力範囲であって所定の時間ごとに設定されたターゲット電力範囲に収まっているか否かを所定の時間ごと判定する判定手順と、
   前記判定手順によって前記電力値が前記ターゲット電力範囲から外れたと判定された場合には、前記増幅器から次回に出力される送信電力の電力値が、次回の時間でのターゲット電力範囲に収まるように、前記増幅器の利得を制御する利得制御手順と、
   をコンピュータに実行させることを特徴とする送信電力制御プログラム。
6. タイムマスクの規格が適用される送信器の増幅器から出力された送信電力の電力値を監視する監視手段と、
   前記監視手段によって監視された前記電力値が、タイムマスク規格よりも厳しい電力範囲であって所定の時間ごとに設定されたターゲット電力範囲に収まっているか否かを所定の時間ごと判定する判定手段と、
   前記判定手段によって前記電力値が前記ターゲット電力範囲から外れたと判定された場合には、前記増幅器から次回に出力される送信電力の電力値が、次回の時間でのターゲット電力範囲に収まるように、前記増幅器の利得を制御する利得制御手段と、
   を備えることを特徴とする送信電力制御回路。

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