JP2012514376A

JP2012514376A - マルチキャリア電力増幅器のマッピングに対するダイナミック送信器のための方法及び装置

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Publication number: JP2012514376A
Application number: JP2011543467A
Authority: JP
Inventors: ペテルビョルケン，
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲットエルエムエリクソン（パブル）
Priority date: 2008-12-29
Filing date: 2008-12-29
Publication date: 2012-06-21
Anticipated expiration: 2028-12-29
Also published as: US20110269405A1; JP5460733B2; EP2371171A1; US8649748B2; WO2010077191A1

Abstract

ここで呈示された教示に従えば、動的マッピングが用いられ、どのマルチキャリア電力増幅器（ＭＣＰＡ）が基地局における複数の送信器の個々のものに対して必要な送信電力を供給するのかを決定する。動的マッピングを用いると、複数の送信器の１つ以上のいずれかの送信器で必要な送信電力が１つ以上のＭＣＰＡに分配され、複数のＭＣＰＡの利用可能な送信電力へと必要な送信電力のより効率的な“詰め込み（packing）”を提供するか、或いは、１つ以上の何らかのマッピング基準に基づいた電力マッピングを提供するかの内の少なくともいずれかを行う。非限定的な利点として、ここで呈示された動的マッピングは、所与の数の送信器をサポートするのに必要なＭＣＰＡの数を削減する。

Description

本発明は一般には無線通信基地局における信号増幅のためのシステムに関し、特に、マルチキャリア電力増幅器（ＭＣＰＡ）への基地局増幅器のダイナミックマッピングに関するものである。

ＧＳＭやＣＤＭＡ標準規格に基づくシステムを含む、種々のタイプの無線通信システムに対して、マルチキャリア電力増幅器（ＭＣＰＡ）が開発されている。例えば、ＥＲＩＣＳＳＯＮＡＢは、ＲＢＳ６０００ファミリの無線基地局を製造しており、それは１つ以上の共用無線ユニット（ＲＵＳ）を含み、広範囲の無線技術（ＧＳＭ、ＷＣＤＭＡ、ＬＴＥなど）に対してマルチキャリア増幅を提供している。ＭＣＰＡの出現前には基地局は、送信される種々の搬送波信号に対して個別の電力増幅器を用いるか、少なくとも異なる搬送波周波数やタイプに対しては異なる電力増幅器を用いてきた。これとは反対に、異なる周波数の、おそらくは、異なる変調形式のマルチキャリア信号は、デジタル領域或いはアナログ領域で共に“合計され（summed）”ＭＣＰＡによる電力増幅のために合成信号を形成する。これに対応して、ＭＣＰＡは十分な増幅器バンド幅と全電力定格で、合成信号に対する電力増幅を提供するように構成されている。

この能力により、夫々が電力増幅と送信のために明白に異なる搬送波信号を出力する複数の基地局送信器が同じＭＣＰＡを用いることが可能になる。従って、ＭＣＰＡは全体的な電力増幅のために組み合わせられる複数の信号入力をもつ広帯域電力増幅器として理解されるかもしれない。さらに、ＭＣＰＡは利得設定回路や制御回路を含んでいるか、或いは、これらと関係をもち、個々の入力信号の継続的な電力制御を行う。この構成を用いて、所与の基地局は一般に数多くのベースバンドユニットと数多くの無線ユニットを含む。各無線ユーザはＭＣＰＡを含む。これに応じて、各ベースバンドユニットは少なくとも１つの送信器を含み、そのような送信器各々は、複数のＭＣＰＡの内の割当てられた１つのＭＣＰＡによる電力増幅のために、搬送波信号、さもなければ、所与の搬送波周波数に対応する信号を出力する。

各ＭＣＰＡの電力制限は、割当てられる送信器の数を制限する。基地局の複数のＭＣＰＡの“割り振りを決める（dimensioning）”に対する典型的なやり方によれば、これら送信器からの搬送波信号の電力要求期待値に基づいて所与のＭＣＰＡに割当てる送信器の数を設定する（この期待値は最悪のケースのピーク電力要求に基づいて、或いは、平均電力要求の期待値に基づいて評価されるかもしれない）。例えば、６０ワット（Ｗ）のＭＣＰＡは夫々が４５Ｗの最大電力要求がある２つの送信器の最悪のケースの電力要求をサポートすることはできないが、これら２つの送信器が同時にフルパワーでの増幅を要求しないとの仮定があればこれらをサポートできるかもしれない。従って、おそらくは、２つの送信器の組み合わせられた実際の電力要求がＭＣＰＡの６０Ｗの容量を越える事例が生じる間は電力クリッピングを行うという備えがあれば、これら２つの送信器はＭＣＰＡに割当てられるかもしれない。

ＭＣＰＡの送信電力は通常、平均電力容量（例えば、６０Ｗ）とピーク電力容量との組み合わせにより定義される。ピーク電力は瞬間的には、例えば、その平均電力よりも６ｄＢ高く、これが用いられて合成信号のピーク−平均変動を扱う。ピーク対平均比は、用いられる搬送波の数と、変調方式に依存する。例として、ＧＭＳＫ変調の単一搬送波は０ＤＢのピーク対平均比であるが、２つの８−ＰＳＫ搬送波のピーク対平均比は約６．２ｄＢである。

もちろん、クリッピングは過度に強引なものであってはならないし、或いは、送信信号品質がダメージを被るものであってもならない。従って、このやり方に従う“割り振り決め（dimensioning）”は本質的に、基地局の設計者に、その設計者が各ＭＣＰＡの電力容量をそれに割当てられる送信器の電力要求期待値に適切にマッチングさせて、所与のＭＣＰＡを所与の数の基地局送信器に専用に割当てることを要求する。

１実施例は、複数のＭＣＰＡのセットを動的に構成設定し複数の基地局送信器のセットに対する電力増幅を行う方法を提供する。例えば、２つ以上のＭＣＰＡと１つ以上の送信器があっても良いが、より典型的には、複数の送信器と複数のＭＣＰＡとがあって良い。その方法は、前記複数の送信器の必要な送信電力と前記複数のＭＣＰＡの利用可能な送信電力とを動的に決定する工程と、前記複数のＭＣＰＡの利用可能な送信電力に前記複数の送信器の必要な送信電力を動的にマッピングする工程とを含む。その方法はさらに、前記動的なマッピングに従って、前記複数のＭＣＰＡを制御して前記必要な送信電力を提供する工程とを含む。この文脈では、（必要な、利用可能な）送信電力を“動的”に決定することと、利用可能な送信電力に必要な送信電力を“動的”にマッピングすることとは、例えば、周期的な制御ループに従った、或いは、必要に応じて“連続的”な、基地局において継続する自動的な動作を示唆するものである。

少なくとも１つのそのような実施例では、動的にマッピングには、各送信器の必要な送信電力を選択されたＭＣＰＡに、或いは、必要に応じて２つ以上の選択されたＭＣＰＡに分配的にマッピングして、１つ以上のマッピング基準に従って、前記複数の送信器の必要な総送信電力を前記複数のＭＣＰＡの利用可能な総送信電力にフィットさせる工程を含む。１つのそのようなマッピング基準は、できるだけ少ない数のＭＣＰＡに前記複数の送信器で必要な送信電力を“詰め込み（pack）”、通常は基地局の複数の送信器をサポートするのに必要なＭＣＰＡの数を削減する。その詰め込み基準に対する代替的な基準、或いは、その詰め込み基準に付加的になっても良い別の基準により、２つ以上のＭＣＰＡにマッピングされる前記送信器の数を最小にする。またその逆に、別のあり得るマッピング基準により、各送信器に少なくとも２つのＭＣＰＡをマッピングすることを試みることにより送信ダイバーシチを最大にする。ここで、そのようなＭＣＰＡ各々は異なる送信アンテナ或いは異なるアンテナ要素から送信を行う。全ての場合において、１つ以上のＭＣＰＡに所与の送信器を“マッピングすること”は、どのＭＰＣＡが用いられて、その所与の送信器により出力される搬送波信号に対する必要な送信電力の全て或いは割当て部分を提供するのかを決定することを意味する。

もう１つの実施例では、複数の基地局送信器のセットと複数のＭＣＰＡのセットとを含み、前記複数の送信器に対する電力増幅を行う基地局を提供する。特に、その基地局は、前記複数の送信器の必要な送信電力と前記複数のＭＣＰＡの利用可能な送信電力とを動的に決定し、前記複数のＭＣＰＡの利用可能な送信電力に前記複数の送信器の必要な送信電力を動的にマッピングよう構成されるマッピング回路を含む。さらに、そのマッピング回路は、前記動的なマッピングに従って、前記複数のＭＣＰＡを制御して前記必要な送信電力を提供するよう構成される。

もちろん、本発明は上述の特徴や利点の簡単な要約により限定されるものではない。当業者であれば、次の詳細な説明を読み添付図面を見るときに付加的な特徴や利点を認識するであろう。

マルチキャリア電力増幅器（ＭＣＰＡ）への増幅器のダイナミックマッピングを提供するマッピング回路を含む基地局の一実施例のブロック図である。利用可能なＭＣＰＡの利用可能な送信電力に基地局送信器の必要な送信電力を動的にマッピングする、図１のマッピング回路により実装されても良いような、マッピング機能の一実施例の機能ブロック図である。利用可能なＭＣＰＡの利用可能な送信電力に基地局送信器の必要な送信電力をマッピングする方法の一実施例の論理フローチャートである。

図１は、複数の基地局送信器１４のセットの必要な送信電力を複数のマルチキャリア電力増幅器（ＭＣＰＡ）１６のセットの利用可能な送信電力に動的にマッピングし、これら複数のＭＣＰＡを制御して、動的マッピングに従って必要な送信電力を提供するよう構成された、電力マッピング制御回路１２を含む、基地局を図示している。非限定的な例によれば、基地局１０は、ＧＳＭに基づいた無線通信ネットワークで用いられるＧＳＭ基地局を含み、或いは、ＷＣＤＭＡに基づいた無線通信ネットワークで用いられる広帯域ＣＤＭＡ基地局を含む。さらに、基地局１０は一般には、その基地局１０によりサポートされる複数の移動局からのリバースリンク無線通信信号を受信する複数の受信回路を含み、これに加えて、そのような移動局に、例えば、搬送波信号などのフォワードリンク信号を送信するのに用いられる図示された送信関連回路を含んでいることが理解されるであろう。

基地局１０によるそのような送信に関して、１つ以上の実施例におけるマッピング回路１２は、複数の送信器１４の必要な送信電力と複数のＭＣＰＡ１６の利用可能な送信電力を、マッピング制御の一部として動的に決定するように構成される。例えば、少なくとも１つの実施例では、マッピング回路１２は、必要な送信電力と利用可能な送信電力との変化を自動的に追跡することに基づいて、複数の送信器１４で必要な送信電力と複数のＭＣＰＡ１６の利用可能な送信電力とを動的に決定する。例えば、必要な送信電力は、変化する無線条件、変化するユーザの数、変化する通信サービスタイプの混合の具合の関数として変化する。例えば、利用可能な送信電力は、複数の動作条件、例えば、公称最大電力定格からの温度に基づいた出力レベルの低下などの関数として、そして、もっと重要なことであるが、複数のＭＣＰＡ１６の内の所与のものに対する送信器電力要求の動的割当ての変化に基づいて、変化する。

いずれの場合でも、マッピング回路１２は、複数の送信器１４の必要な送信電力を複数のＭＣＰＡ１６の利用可能な送信電力に動的にマッピングするように構成される。少なくとも１つのマッピング回路の実施例において、マッピング回路１２は、必要な送信電力と利用可能な送信電力とにおける追跡された変化に応じて、必要であれば、そのマッピングを自動的に変更する。さらに、少なくとも１つの実施例では、基地局１０は、どの送信器１４が複数のＭＣＰＡのいずれにマッピングされるのかを、送信器信号に関係したサービスタイプと、送信器信号に関係した無線環境変数と、送信器信号に関係したチャネルモードとの内の少なくとも１つの関数として決定することに基づいて、複数の送信器１４の必要な送信電力を複数のＭＣＰＡ１６の利用可能な送信電力に動的にマッピングするよう構成されている。サービスタイプの例には、例えば、音声サービスやデータサービスを含み、無線環境変数の例には周波数ホッピングの構成設定や移動体の速度を含み、チャネルモードの例には送信データを形式化するのに用いられる変調方式や符号化方式を含む。

ここで用いられる所与の送信器１４の必要な送信電力を複数のＭＣＰＡの利用可能な送信電力に“マッピング”することは、複数のＭＣＰＡの内のいずれか１つ以上のＭＰＣＡが用いられてその送信器の必要な送信電力を提供するのかを決定することを意味する。もし、２つ以上のＭＣＰＡ１６が用いられて送信器の必要な送信電力を提供するなら、そのようなマッピングはさらに、必要な送信電力が２つ以上のＭＣＰＡ１６の間で分配されるのかの決定を含む。即ち、この点についてのマッピングは、必要な送信電力が２つ以上のＭＣＰＡ１６の間でどのように割当てられるのかを決定することを含む。例えば、もし４５Ｗが所与の送信器１４により必要とされるなら、その必要な送信電力は単一のＭＣＰＡ１６に４５Ｗとしてマッピングされるか、或いは、単純な例として、第１のＭＣＰＡ１６には２０Ｗ、第２のＭＣＰＡ１６には１５Ｗ、第３のＭＣＰＡ１６には１０Ｗのように分散的にマッピングされると良い。

基地局の全体的な環境において、これらのマッピングと関係する制御動作とをより良く理解するために、次のことに注目されたい。即ち、基地局１０は複数のネットワークインタフェース回路２０と複数の通信制御処理回路２２と複数のベースバンドユニット２４−１、２４−２、……等とインタフェース回路２６と無線ユニット２８−１、２８−２……等と（複数の）送信アンテナ３０とを含む。ネットワークインタフェース回路２０は基地局１０と、コアネットワークエンティティのようなサポート無線通信ネットワーク内の他のエンティティとを通信で結合し、呼データ、タイミング、シグナリング情報を送受信する。複数の通信制御処理回路２２は、基地局１０によりサポートされる複数の移動局（不図示）に無線通信信号を送信したり複数の移動局からの無線通信信号を受信するための呼制御及びシグナリングを提供する。

そのために、単に“ベースバンドユニット２４”として複数のベースバンドユニット２４−１、２４−２……等の内のいずれかの所与のベースバンドユニットに言及すると、各ベースバンドユニット２４は１つ以上の送信信号（搬送波信号）を複数のＭＣＰＡ１６の内の１つ以上のＭＣＰＡによる増幅のために生成する。一般には、所与のベースバンドユニット２４内の各送信器１４−１、１４−２……等は所与の搬送波周波数での送信のために搬送波信号を出力する。単に“送信器１４”としていずれかの所与の送信器１４−１、１４−２……等に言及すると、１つ以上の実施例では、各送信器１４は所与の変調／送信信号フォーマットに従って信号変調を実行するためのベースバンド情報を受信することが理解されるであろう。各送信器はそれ故に、デジタル領域或いはアナログ領域において、搬送波信号を出力するものとして理解されても良い。少なくとも１つの実施例では、各送信器１４はアナログ領域への変換のために、１つ以上のＭＣＰＡ１６に提供されるデジタル領域の搬送波信号を出力して、必要な送信電力に従った電力増幅を行う。

この点において、１つ以上の実施例における各ＭＣＰＡ１６は複数の送信器１４の内のいずれか１つ以上の送信器から搬送波信号を受信し、対応する必要な電力情報或いはそのような情報に対応した電力制御情報を受信できる。そのような構成を用いて、いずれか所与の送信器１４に対して必要な送信電力が１つ以上のＭＣＰＡ１６により提供される。もちろん、ここで教示されるような動的マッピングは、複数の送信器１４を複数のＭＣＰＡ１６にマッピングすることにおける完全な柔軟性、即ち、おそらく単一の送信器１４ごとに任意に複数のＭＣＰＡ１６のいずれか１つにマッピングされるものではないという実施例においてでなくとも実行される。

いずれの場合でも、全ての送信器１４からの搬送波信号が電力増幅のためにインタフェース２６を介してＭＣＰＡ１６−１、１６−２……等の信号入力に結合されることを理解すべきである。さらに、各ＭＣＰＡ１６は、ＭＣＰＡ１６に対して入力される複数の搬送波信号を合成することに基づいて、入力合成を用いて広帯域の増幅のために合成信号を創成する単一の広帯域電力増幅器で実施されることを理解すべきである。別の実施例では、各ＭＣＰＡは各入力信号（各搬送波信号）についての電力増幅器を含む。後者の構成を用いると、複数の入力搬送波信号は個別的に電力増幅され、その増幅後、合成され、送信用の合成信号を創成する。

もちろん、ここで教示される本発明の電力マッピングは複数のＭＣＰＡ１６の特定の内部的な実施形の詳細に依存するわけでもないし、特定の送信器とＭＣＰＡのインタフェースの実施形に依存する訳でもない。しかしながら、一定の実施形としての利点がある１つの実施例では、複数の送信器１４と複数のＭＣＰＡ１６の内部接続は、ＥＲＩＣＳＳＯＮＡＢ、ＨＵＡＷＥＩ、ＮＥＣ、ＮＯＲＴＥＬ、ＮＯＫＩＡＳＩＥＭＥＮＳＮＥＴＷＯＲＫＳ、ＡＬＣＡＴＥＬ−ＬＵＣＥＮＴを含むインダストリ−コンソーシアムにより公表されているような共通公衆無線インタフェース（ＣＰＲＩ）標準に基づいている。例えば、名称が“共通公衆無線インタフェース（Common Public Radio Interface）（ＣＰＲＩ）；インタフェース仕様Ｖ４．０、２００８年６月３０日発行”という文書を参照されたい。

ＣＰＲＩ或いは他のデジタル領域送信器とＭＣＰＡとのインタフェースの実施形に従えば、個々の（デジタル）ベースバンドユーザ２４の全てはそれら各々の送信器１４も含めて、個々のＭＣＰＡ１６を含んだ個々の無線ユニット２０の全てに接続される。少なくとも１つのそのような実施例では、（複数の）インタフェース回路２６は、複数の送信器１４を複数のＭＣＰＡ１６に通信でリンクするデジタル制御シグナリング接続へと含められる。なおまた、複数の送信器１４と複数のＭＣＰＡ１６との内部接続は、リング或いはシリアルトポロジーを用いて実施され、図１に描かれた（複数の）インタフェース回路２６はそれ故にこれらの接続トポロジーを表現することができる。

ＣＰＲＩベースの実施形に関しては、インタフェースはデジタル化され（レイヤ１オプションには電気接続と光接続とがある）、各送信器１４から複数の無線ユニット２８へのデジタル形式での搬送波信号は、送信される同相／直交（Ｉ／Ｑ）バースト＋バースト送信に必要な送信電力を示す情報として表現される。例えば、所与のベースバンドユニット２４はその送信器１４に対するバースト情報を無線ユニット２８に送信し、そして、もし、ベースバンドユニット２４と無線ユニット２８との間の接続がユニークなものでないなら、各ベースバンドユニット２４は対応する無線ユニット２８に対するアドレッシング情報を含むことができる。現在の電力マッピングが所与のベースバンドユニット２４内の１つ以上の送信器１４に対して必要な電力を２つ以上のＭＣＰＡ１６の間で分割する場合には、その所与のベースバンドユニット２４は２つ以上の無線ユニット２８への要求を送信するように構成される。

例えば、１実施例では、マッピング回路１２は、各ベースバンドユニット２４における複数の送信器１４の必要な送信電力を、複数の無線ユニット２８における複数のＭＣＰＡ１６の利用可能な送信電力に動的にマッピングし、マッピング情報を複数のベースバンドユニット２４に送信して、その結果、正しくアドレスされた“要求”が複数のベースバンドユニット２４から複数の無線ユニット２８に送信されるようになる。別の実施例では、ベースバンドユニット２４はただ、例えば、搬送波信号データのような送信情報を１つ以上の無線ユニット２８に送信するだけであり、マッピング回路２４はＭＣＰＡ制御回路３２への電力マッピング情報を送信して、各ＭＣＰＡ１６において複数の送信器１４の内のいずれか所与の送信器からいずれか所与の搬送波信号へと割当てられる利用可能な送信電力量を制御する。

それ故に、当業者であれば図１に描かれたようなマッピング回路１２が複数のベースバンドユニット２４と複数の無線ユニットとの内の少なくともいずれかとの内部接続制御を行う集中型マッピング回路を含んでも良いことを認識するであろう。しかしながら、特に複数の送信器１４と複数のＭＣＰＡ１６との間のインタフェースがデジタルであるような基地局の実施例では、マッピング回路１２は集中化された機能をとどめても良いし、分散型での実施形があっても良い。即ち、複数の送信器１４と複数のＭＣＰＡ１６との間のマッピングを決定する機能は、複数の無線ユニット２８に、複数のベースバンドユニット２４に、或いは、両方に部分的に備えるような分散した方法で常駐しても良い。さらに、複数の送信器１４の必要な送信電力を複数のＭＣＰＡ１６の利用可能な送信電力に“マッピング”することは、例えば、信号の内部接続を操作し、アナログ領域における増幅器利得を設定することを含むことができる。しかしながら、どのＭＣＰＡ１６が信号発信するどの送信器にどれくらいの電力で増幅を行うべきなのかについての情報を送信するというようなデジタル形式での論理制御信号を送信することを含んでいても良い。

これらの変形に留意しながら、図２では上述の電力マッピングの具体例（しかし非限定的な例）を提供している。例示された実施例では、マッピング機能４０は複数の送信器１４の必要な総電力４２（ここでは、ＴＸ１に対して５０Ｗ、ＴＸ２に対して３０Ｗ、ＴＸ３に対して２０Ｗ、ＴＸ４に対して２０Ｗ）を複数のＭＣＰＡ１６の利用可能な総電力（ここでは、１６−１、１６−２）に動的にマッピングする。ＴＸ１の５０Ｗは全てＭＣＰＡ１６−１にマッピングされ、そのＭＣＰＡ１６−１には利用可能な送信電力として１０Ｗだけを残すことになることを理解するであろう。この１０Ｗは残りの送信器ＴＸ２、ＴＸ３、ＴＸ４のいずれかで必要な必要電力よりも少ない。しかしながら、都合の良いことに、マッピング回路１２は、ＴＸ２により必要とされる３０Ｗの内の１０ＷをＭＣＰＡ１６−１にマッピングすることにより、残りの利用可能な電力の１０Ｗを十分に利用する。そのマッピングによりＴＸ２に対しては必要な送信電力の残り２０Ｗを残すが、これはＭＣＰＡ１６−２にマッピングされる。ＭＣＰＡ１６−２において利用可能な６０Ｗの内の２０ＷがＴＸ２のために用いられ、ＭＣＰＡ１６−２における利用可能な送信電力の残り４０ＷがＴＸ３に必要な２０ＷとＴＸ４に必要な２０Ｗをサポートするのに用いられる。

それ故に、複数の送信器と複数のＭＣＰＡとの間が１対１の従来のマッピングとは異なって、マッピング回路１２とここで呈示された関係するマッピング方法とにより、必要な送信電力の利用可能な送信電力への動的なマッピングが可能になる。そのようなマッピングを用いれば、複数の送信器１４のいずれか１つ以上の所与の送信器に対して必要な送信電力が必要に応じて２つ以上のＭＣＰＡ１６にマッピングされ、それら２つ以上のＭＣＰＡ１６各々が送信器の必要な送信電力の一部を提供するようになる。この点に関して、ここで教示されるようなマッピングの１つ以上の実施例は、任意の数のＭＣＰＡ１６をまたがって所与の送信器に対する電力要求を分配する能力により、各ＭＣＰＡ１６において利用可能な電力の全てが用いられることが可能になるので、利用可能なＭＣＰＡ１６各々を完全に“詰め込む（packing）”ことが可能になるものとして理解される。

もちろん、用いられる特定のマッピングは、１つ以上のマッピング計画に従って構造化されるか、変化する信号／環境変数の関数として変更されるかの内の少なくともいずれかで良い。マッピング回路１２の処理動作により実装されるマッピング機能４０の１実施例において、複数の送信器１４の必要な総送信電力４２をサポートするのに必要なＭＣＰＡ１６の数を最小にすることにより、複数の送信器１４の必要な送信電力を複数のＭＣＰＡ１６の利用可能な送信電力に動的にマッピングする。この最小化は、マッピング回路１２が２つ以上のＭＣＰＡ１６の間で個々の送信器１４で必要な送信電力を必要に応じて分配し、利用可能な送信電力を最善に利用することに基づいている。例えば、各送信器１４の必要な送信電力を所与のＭＣＰＡ１６にいちかばちか（オールオアナッシング）のやり方として“割当てる”なら、おそらく、所与のＭＣＰＡ１６において利用可能な送信電力の全てが利用されることはないであろう。しかしながら、ここで教示されたマッピングを用いることで、複数の送信器１４のいずれか１つ以上の送信器に必要な送信電力は２つ以上のＭＣＰＡ１６に分割される。この場合、そのようなＭＣＰＡ１６各々はそのような送信器１４各々に対して必要な全送信電力の内の割当てられた部分を提供するのである。

そのようなマッピングを実行するのに用いられる特定のアルゴリズムは所望の目標に従って構造化される。従って、少なくとも１つの実施例では、マッピング機能４０は、１つ以上のマッピング基準に基づいて動的に電力マッピングを決定するように構成される。１実施例では、“電力詰め込み（packing）”の基準に基づいてマッピングを行うが、ここで、そのマッピング機能４０はできるだけ少ない数のＭＣＰＡ１６を用いて必要な総送信電力４２を利用可能な総送信電力４４にマッピングする。必要な“総”送信電力は、全ての送信器１４により必要な送信電力全体のことであり、利用可能な“総”送信電力は複数のＭＣＰＡ１６によって備えられる利用可能な送信電力全体のことである。これらの総数値は動的なものであることを理解されたい。

電力詰め込み基準は、これにより、複数のＭＣＰＡと複数の送信器との間の従来の１対１のマッピングで用いられる所与の数の送信器をサポートするのに必要とされるよりも少ないＭＣＰＡで基地局の設置でのサイズ決めが共通に可能になるので利点がある。“電力詰め込み”マッピングの一部として、或いは、そのような電力詰め込みに対する代替案として、マッピング機能４０は、１つ以上のＭＣＰＡ１６にマッピングされる送信電力を必要とする送信器１４の数を最小化するように構成される。簡単な用語で言えば、マッピング機能４０の最適化、或いは、部分最適化は、２つ以上のＭＣＰＡ１６にまたがる割当て部分に分割される送信電力を必要とする個々の送信器１４の数を最小化することに基づいて、ここで教示される動的マッピングに関係した内部接続や命令要件を単純化するように設計される。

上記“電力詰め込み”マッピングに対する更なる付加、或いは、これに代わる案として、マッピング回路１２のマッピング機能４０は１つ以上の実施例において、２つ以上のＭＣＰＡ１６にマッピングされる送信電力を必要とする送信器１４の数を最大化することに基づいて、必要に応じて、２つ以上のＭＣＰＡ１６の間で個々の送信器１４で必要な送信電力を分配するように構成される。この最適化或いは部分最適化は、例えば、各ＭＣＰＡ１６に対する送信アンテナ３０（或いは、少なくとも分離型送信アンテナ要素）において個々の送信アンテナがある場合には有用である。ＭＣＰＡ毎の送信アンテナがあると、所与の送信器１４に対する送信ダイバーシチが、その送信器１４の対する搬送波信号を出力するための２つ以上のＭＣＰＡ１６を用いることにより達成される。従って、ＭＣＰＡ毎の送信アンテナが用いられる少なくとも１つの実施例では、マッピング回路１２は少なくとも２つのＭＣＰＡ１６の間でそのような送信器１４各々で必要な送信電力を分割することに基づいて、できるだけ多くの送信器１４に対する送信ダイバーシチを提供するように構成される。

そのような実施例では、複数の送信器１４の必要な送信電力を複数のＭＣＰＡの利用可能な送信電力に動的にマッピングすることは、２つ以上のＭＣＰＡ１６にマッピングされる送信器１４の数を最大化することにより送信ダイバーシチをもつ送信器１４の数を最大化することを含む。即ち、送信ダイバーシチは２つ以上のＭＣＰＡ１６の間で分割される必要な送信電力をもつ個々の送信器１４の数を最大化することにより最大化される。送信ダイバーシチの最大化よりむしろマッピングの単純化がマッピング基準であるような他の実施例では、複数の送信器１４の必要な送信電力を複数のＭＣＰＡ１６の利用可能な送信電力に動的にマッピングすることは、２つ以上のＭＣＰＡ１６にマッピングされる送信器１４の数を最小化することを含む。少なくとも１つのそのような実施例では、２つ以上のＭＣＰＡ１６にマッピングされる送信器１４の数を最小化することは、必要な送信電力が最大である送信器１４を最初に単一のＭＣＰＡ１６にマッピングし、そして、必要に応じて、１つ以上の残りの送信器１４を２つ以上のＭＣＰＡ１６にマッピングすることを含む。そのような処理を実行するアルゴリズムの例は、（１）所与の動作時刻に、或いは、所与の動作インターバルの間に、複数の送信器１４の必要な送信電力を決定し、（２）その送信電力を最大から最小までランク付けし、（３）複数のＭＣＰＡ１６について利用可能な送信電力を決定し、（４）個々のＭＣＰＡ１６に最初のｎ個の必要な最大電力を割当て（ここで、ｎ＝１、２、或いは、別の整数）、（５）必要に応じて分割を行って残りの電力利用可能性の観点から１つ以上のＭＣＰＡ１６に残りの送信電力要求を割当てる。

広く言えば、当業者であれば、マッピング回路１２により実装されたマッピング機能４０は、所望のマッピング基準に従って構成されるものであることを認識するであろう。そのようにすることにより、マッピング動作は、それが送信ダイバーシチの最大化、できるだけ少ない数のＭＣＰＡ１６への必要な総送信電力４２の最適な詰め込みなどの、所与の目標に沿ったものとなる。ここで教示された動的マッピングは、必要に応じて、１つ以上の電力マッピング基準に従って選択された１つのＭＣＰＡ１６に、或いは、２つ以上のＭＣＰＡ１６に、各送信器１４の必要な送信電力をマッピングし、複数の送信器１４の必要な総送信電力４２が複数のＭＣＰＡ１６の利用可能な総送信電力４４にフィットさせることを含む。

基地局１０は、例えば、マッピング回路１２に含ませることにより、複数のＭＣＰＡ１６のセットを動的に構成設定して複数の基地局送信器１４のセットに対する電力増幅を行う方法を実装するように構成される。この方法の１実施例は図３に図示されており、そこでは、その方法は、複数の送信器１４の必要な送信電力と複数のＭＣＰＡ１６の利用可能な送信電力とを動的に決定し（ブロック１０２）、複数の送信器１４の必要な送信電力を複数のＭＣＰＡ１６の利用可能な送信電力に動的にマッピングする（ブロック１０４）ことを含む。（複数のＭＣＰＡ１６の“利用可能な”送信電力は、利用可能な送信電力を動的に決定することが第１には、動的マッピング処理の間にいずれかのＭＣＰＡ１６で送信電力が利用可能なものとしてどのくらい残っているかを知ることに基づいて、複数のＭＣＰＡ１６の個々のものになされた電力割当てを追跡することに関係するように、少なくとも上限値により知られるものであるかもしれない）。

その方法はさらに、複数のＭＣＰＡ１６を制御して動的マッピングに従って必要な送信電力を提供すること（ブロック１０６）を含む。例えば、マッピング回路１２は、どのＭＣＰＡ１６が用いられて所与の送信器１４各々の必要な送信電力の全て或いは一部を提供するのかを特定するのに必要な命令を決定し、それらの命令をＭＣＰＡコントローラ３２に送信するか、或いは、ベースバンドユニット２４にその情報を送信して無線ユニット２８に対する適切な電力要求を行うようにさせる。

従って、複数のＭＣＰＡ１６を制御し動的マッピングに従って必要な送信電力を提供することは、少なくとも１つの実施例では、その動的マッピングをマッピング回路１２からのデジタルシグナリングを介して複数のＭＣＰＡ１６に直接的或いは間接的に示すことを含む。特に、１つ以上の実施例におけるマッピング回路１２は、どのＭＣＰＡ１６が送信器１４各々の必要な送信電力の全て或いは一部を提供することになるのかを示すデジタル命令語を生成する。これらの命令語はマッピング回路１２から、例えば、デジタル通信バスにより、複数の無線ユニット２８に直接的に送信されるか、或いは、複数のベースバンドユニット２４に送信され、そのベースバンドユニットが次いで対応する電力割当て／割当て要求を複数の無線ユニット２８に送信する。

いずれの場合でも、“ＭＣＰＡ１６”として単にいずれかのＭＣＰＡに言及する際には、当業者であれば、いずれのＭＣＰＡ１６も有限な量の送信電力を提供するものであることを認識するであろう。１つの意味において、所与のＭＣＰＡ１６の利用可能な送信電力は、所与のＭＣＰＡ１６が一般には、上限値は温度や他の動作条件の関数として変化するものであるが送信電力の総量を提供するように構築或いは構成されているので“静的な”ものである。例えば、所与のＭＣＰＡ１６は、少なくとも通常の動作条件の下では、最大６０Ｗの電力増幅を提供するように設計されているかもしれない。しかしながら、１つ以上の送信器１４の必要な送信電力がその利用可能な電力にどのように“マッピング”（割当て、或いは、割り付け）されるのかは、ここで呈示された教示に従って、例えば、電力マッピング情報を無線ユニット２８−１、２８−２、……等の内にある複数のＭＣＰＡ制御回路３２と通信するマッピング回路１２により動的に決定されるものである。

マッピングをどのように行うかの命令に係らず、上記方法の少なくとも１つの実施例では、複数の送信器１４の必要な送信電力と複数のＭＰＣＡ１６の利用可能な送信電力とを動的に決定することには、必要な送信電力と利用可能な送信電力の変更を自動的に追跡することを含む。これに対応して、複数の送信器１４で必要な送信電力を複数のＭＣＰＡ１６の利用可能な送信電力に動的にマッピングすることには、必要な送信電力と利用可能な送信電力における変化を追跡することに応じて、必要であれば自動的にマッピングを変更することを含む。その追跡は（処理を実行するという意味においては）周期的に或いは連続的になされ、送信器の必要な送信電力をＭＣＰＡの利用可能な送信電力に配分することは、基地局１０における本運用中に、必要に応じて、変更するようにされる。

なお、１つ以上の実施例における基地局１０は、格納されたコンピュータプログラム命令の実行に基づいた基地局の所望の動作を実行するよう構成された１つ以上のコンピュータシステムを含む。例えば、通信制御処理回路は１つ以上のマイクロプロセッサをベースにした回路カードを有していても良く、そのカード各々は、１つ以上のコンピュータプログラムとして編成されたコンピュータプログラム命令を格納する不揮発性メモリ（ＦＬＡＳＨ、ＥＥＰＲＯＭなど）や他のコンピュータ可読媒体（例えば、ハードディスクドライブ）にアクセスする。

特に、マッピング回路１２は、ハードウェア、ソフトウェア、或いは、これらの何らかの組み合わせで実装される。１実施例では、マッピング回路１２は、図３のアルゴリズムを１つ以上の何らかのマッピング基準に従って実行するために１つ以上のマイクロプロセッサを構成設定する格納されたコンピュータプログラム命令の実行に基づいて、１つのマイクロプロセッサで実装される。もちろん、マッピング回路１２は、１つ以上のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ）、アプリケーション専用集積回路（ＡＳＩＣ）のようなプログラムされたロジックで実装された専用ハードウェアを用いて実装されても良いし、これにはマイクロプロセッサをベースにした実行コアがある構成でも、ない構成でも、或いは、ある別のデジタル回路を介した構成でも良い。

これら実装例の詳細を考慮すると、当業者であれば、本発明は、前述の説明により限定されるものではないし、或いは、添付図面により限定されるものではないことを認識するであろう。むしろ、本発明は、次の添付した請求の範囲とその法的均等物とによって限定されるものである。

Claims

複数のマルチキャリア電力増幅器（ＭＣＰＡ）（１６）のセットを動的に構成設定し複数の基地局送信器（１４）のセットに対する電力増幅を行う方法であって、前記方法は、
前記複数の送信器（１４）の必要な送信電力と前記複数のＭＣＰＡ（１６）の利用可能な送信電力とを動的に決定する工程と、
前記複数のＭＣＰＡ（１６）の前記利用可能な送信電力に前記複数の送信器（１４）の前記必要な送信電力を動的にマッピングする工程と、
前記動的なマッピングに従って、前記複数のＭＣＰＡ（１６）を制御して前記必要な送信電力を提供する工程とを有することを特徴とする方法。
前記複数の送信器（１４）の必要な送信電力と前記複数のＭＣＰＡ（１６）の利用可能な送信電力とを動的に決定する工程は、変化する必要な送信電力と利用可能な送信電力を自動的に追跡する工程を有し、
前記複数のＭＣＰＡ（１６）の前記利用可能な送信電力に前記複数の送信器（１４）の前記必要な送信電力を動的にマッピングする工程は、前記必要な送信電力と利用可能な送信電力の変化の追跡に応じて、必要に応じて、前記マッピングを自動的に変更する工程を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記動的なマッピングに従って、前記複数のＭＣＰＡ（１６）を制御して前記必要な送信電力を提供する工程は、マッピング回路（１２）からのデジタルシグナリングを介して直接的或いは間接的に、前記複数のＭＣＰＡ（１６）に対する前記動的なマッピングを示す工程を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
前記複数のＭＣＰＡ（１６）の前記利用可能な送信電力に前記複数の送信器（１４）の前記必要な送信電力を動的にマッピングする工程は、必要に応じて、２つ以上の前記複数のＭＣＰＡ（１６）の間で個々の送信器（１４）の前記必要な送信電力を分配することに基づいて、前記複数の送信器（１４）の必要な総送信電力をサポートするのに必要な前記複数のＭＣＰＡ（１６）の数を最小化する工程を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
前記必要に応じて、２つ以上の前記複数のＭＣＰＡ（１６）の間で個々の送信器（１４）の前記必要な送信電力を分配することは、必要な送信電力が２つ以上のＭＣＰＡ（１６）にマップされる当該複数の送信器（１４）の数を最小にすることを含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
前記必要に応じて、２つ以上の前記複数のＭＣＰＡ（１６）の間で個々の送信器（１４）の前記必要な送信電力を分配することは、必要な送信電力が２つ以上のＭＣＰＡ（１６）にマップされる当該複数の送信器（１４）の数を最大にすることを含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
前記複数のＭＣＰＡ（１６）の前記利用可能な送信電力に前記複数の送信器（１４）の前記必要な送信電力を動的にマッピングする工程は、どの送信器（１４）が前記複数のＭＣＰＡ（１６）のどれにマッピングされるのかを、前記送信器の信号に関係したサービスタイプと、前記送信器の信号に関係する無線環境変数と、前記送信器の信号に関係するチャネルモードとの内の少なくとも１つの関数として決定する工程を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
前記複数のＭＣＰＡ（１６）の前記利用可能な送信電力に前記複数の送信器（１４）の前記必要な送信電力を動的にマッピングする工程は、２つ以上のＭＣＰＡ（１６）にマッピングされる前記送信器（１４）の数を最小にする工程を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
前記２つ以上のＭＣＰＡ（１６）にマッピングされる前記送信器（１４）の数を最小にする工程は、
最大の必要送信電力をもつ複数の送信器（１４）を単一のＭＣＰＡ（１６）にマッピングする工程と、
必要に応じて、１つ以上の残りの送信器（１４）を２つ以上のＭＣＰＡ（１６）にマッピングする工程を有することを特徴とする請求項８に記載の方法。
各ＭＣＰＡ（１６）は異なる送信アンテナに接続され、
前記複数のＭＣＰＡ（１６）の前記利用可能な送信電力に前記複数の送信器（１４）の前記必要な送信電力を動的にマッピングする工程は、２つ以上のＭＣＰＡ（１６）にマッピングされる前記送信器（１４）の数を最大にすることにより、送信ダイバーシチをもつ送信器（１４）の数を最大にする工程を有することを特徴とする請求項１乃至４及び７のいずれか１項に記載の方法。
前記複数のＭＣＰＡ（１６）の前記利用可能な送信電力に前記複数の送信器（１４）の前記必要な送信電力を動的にマッピングする工程は、各送信器（１４）の前記必要な送信電力を選択されたＭＣＰＡ（１６）に、或いは、必要に応じて２つ以上の選択されたＭＣＰＡ（１６）に分配的にマッピングして、１つ以上のマッピング基準に従って、前記複数の送信器（１４）の必要な総送信電力を前記複数のＭＣＰＡ（１６）の利用可能な総送信電力にフィットさせる工程を有することを特徴とする請求項１乃至４及び７のいずれか１項に記載の方法。
複数の基地局送信器（１４）のセットと複数のマルチキャリア電力増幅器（ＭＣＰＡ）（１６）のセットとを含み、前記複数の基地局送信器（１４）のセットに対する電力増幅を行う基地局（１０）であって、
マッピング回路（１２）を含み、
前記マッピング回路（１２）は、
前記複数の送信器（１４）の必要な送信電力と前記複数のＭＣＰＡ（１６）の利用可能な送信電力とを動的に決定し、
前記複数のＭＣＰＡ（１６）の前記利用可能な送信電力に前記複数の送信器（１４）の前記必要な送信電力を動的にマッピングし、
前記動的なマッピングに従って、前記複数のＭＣＰＡ（１６）を制御して前記必要な送信電力を提供するよう構成されることを特徴とする基地局。
前記マッピング回路（１２）は、
変化する必要な送信電力と利用可能な送信電力を自動的に追跡することにより、前記複数の送信器（１４）の必要な送信電力と前記複数のＭＣＰＡ（１６）の利用可能な送信電力とを動的に決定するよう構成され、
前記マッピング回路（１２）は、
前記必要な送信電力と利用可能な送信電力の変化の追跡に応じて、必要に応じて、前記マッピングを自動的に変更することにより、前記複数のＭＣＰＡ（１６）の前記利用可能な送信電力に前記複数の送信器（１４）の前記必要な送信電力を動的にマッピングするよう構成されることを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
前記マッピング回路（１２）は、
デジタルシグナリングを介して、前記複数のＭＣＰＡ（１６）に対する前記動的なマッピングを示すことにより、前記動的なマッピングに従って、前記複数のＭＣＰＡ（１６）を制御して前記必要な送信電力を提供するよう構成されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の基地局。
前記複数のＭＣＰＡ（１６）の前記利用可能な送信電力に前記複数の送信器（１４）の前記必要な送信電力を動的にマッピングすることは、必要に応じて、２つ以上の前記複数のＭＣＰＡ（１６）の間で個々の送信器（１４）の前記必要な送信電力を分配することに基づいて、前記複数の送信器（１４）の必要な総送信電力をサポートするのに必要な前記複数のＭＣＰＡ（１６）の数を最小化することを有することを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の基地局。
前記必要に応じて、２つ以上の前記複数のＭＣＰＡ（１６）の間で個々の送信器（１４）の前記必要な送信電力を分配することは、必要な送信電力が２つ以上のＭＣＰＡ（１６）にマップされる当該複数の送信器（１４）の数を最小にすることを含むことを特徴とする請求項１５に記載の基地局。
前記必要に応じて、２つ以上の前記複数のＭＣＰＡ（１６）の間で個々の送信器（１４）の前記必要な送信電力を分配することは、必要な送信電力が２つ以上のＭＣＰＡ（１６）にマップされる当該複数の送信器（１４）の数を最大にすることを含むことを特徴とする請求項１５に記載の基地局。
前記複数のＭＣＰＡ（１６）の前記利用可能な送信電力に前記複数の送信器（１４）の前記必要な送信電力を動的にマッピングすることは、２つ以上のＭＣＰＡ（１６）にマッピングされる前記送信器（１４）の数を最小にすることを含むことを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の基地局。
前記２つ以上のＭＣＰＡ（１６）にマッピングされる前記送信器（１４）の数を最小にすることは、
最大の必要送信電力をもつ複数の送信器（１４）を単一のＭＣＰＡ（１６）にマッピングし、
必要に応じて、１つ以上の残りの送信器（１４）を２つ以上のＭＣＰＡ（１６）にマッピングすることを含むことを特徴とする請求項１８に記載の基地局。
前記複数のＭＣＰＡ（１６）の前記利用可能な送信電力に前記複数の送信器（１４）の前記必要な送信電力を動的にマッピングすることは、
どの送信器（１４）が前記複数のＭＣＰＡ（１６）のどれにマッピングされるのかを、前記送信器の信号に関係したサービスタイプと、前記送信器の信号に関係する無線環境変数と、前記送信器の信号に関係するチャネルモードとの内の少なくとも１つの関数として決定することを含むことを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の基地局。
各ＭＣＰＡ（１６）は異なる送信アンテナに接続され、
前記複数のＭＣＰＡ（１６）の前記利用可能な送信電力に前記複数の送信器（１４）の前記必要な送信電力を動的にマッピングすることは、
２つ以上のＭＣＰＡ（１６）にマッピングされる前記送信器（１４）の数を最大にすることにより、送信ダイバーシチをもつ送信器（１４）の数を最大にすることを含むことを特徴とする請求項１２乃至１４及び２０のいずれか１項に記載の基地局。
前記複数のＭＣＰＡ（１６）の前記利用可能な送信電力に前記複数の送信器（１４）の前記必要な送信電力を動的にマッピングすることは、
各送信器（１４）の前記必要な送信電力を選択されたＭＣＰＡ（１６）に、或いは、必要に応じて２つ以上の選択されたＭＣＰＡ（１６）に分配的にマッピングして、１つ以上のマッピング基準に従って、前記複数の送信器（１４）の必要な総送信電力を前記複数のＭＣＰＡ（１６）の利用可能な総送信電力にフィットさせることを含むことを特徴とする請求項１２乃至１４及び２０のいずれか１項に記載の基地局。