JP3834299B2

JP3834299B2 - 送信装置、無線基地局及びクリッピング方法

Info

Publication number: JP3834299B2
Application number: JP2003143498A
Authority: JP
Inventors: 真樹高野
Original assignee: 埼玉日本電気株式会社
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2023-05-21
Also published as: JP2004349941A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤＭＡ（Code division Multiple Access）方式の無線基地局で用いられる送信装置に関し、特に送信電力増幅器の出力電力が所定の瞬時最大電力を越えないように送信電力増幅器の入力レベルを制限する送信装置、無線基地局及びクリッピング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９はＣＤＭＡ方式の移動通信システムのセル構成を示すブロック図である。
【０００３】
図９に示すように、ＣＤＭＡ方式の移動通信システムにおいては、１つのセル内に１つの無線基地局１を備え、該無線基地局１が自セル内の移動局５と無線通信を行うことで該移動局５を所有するユーザに通話やデータ通信サービスを提供する。
【０００４】
ＣＤＭＡ方式では、無線基地局１が複数の移動局５に対して共通の周波数帯域（キャリア）を割り当てるため、無線基地局１と各移動局５間の伝送品質を確保しつつ、他ユーザの移動局５への不要な干渉電力を抑制するために送信電力制御が行われる。
【０００５】
例えば、下り送信（無線基地局１から移動局５へのデータ送信）において、移動局５は、受信品質が所望の値を上回っていれば無線基地局１に対して送信電力を減少させるように指示し、下回っていれば無線基地局１に対して送信電力を増大させるように指示する。無線基地局１は、各移動局５からの指示にしたがって送信電力を増減させ、移動局５毎に最適な送信電力で信号を送信する。
【０００６】
ところで、無線基地局１が備える、信号を送信に必要な電力まで増幅する送信電力増幅器のダイナミックレンジには限界があるため、無線通信を同時に行う移動局５が増えて出力電力が増大し、送信可能な最大送信電力を越えると、送信電力増幅器の破壊やブレーカ等の保護機能によって無線基地局１が運用停止に陥ることがある。そのため、無線基地局１では、１つのキャリアに対して割り当てる通信チャネル数を規制し、ある一定数以上の移動局５と無線通信を行わないようにしている。
【０００７】
しかしながら、ＣＤＭＡ方式では上述した送信電力制御により各移動局５に対する送信電力が異なるため、単に通信チャネル数を規制するだけでは最大送信電力を越えてしまうおそれがある。仮に移動局５毎の送信電力の最大値を考慮して１キャリアあたりの通信チャネル数を制限すると、それだけトラフィック容量が少ないシステムになってしまう。
【０００８】
そこで、送信電力増幅器の出力電力を所定の最大送信電力を越えないようにする従来の手法として、例えば特許文献１に送信電力増幅器の入力電力を抑制する構成が提案されている。特許文献１では、出力電力の平均値を検出し、該検出値にしたがって送信電力増幅器の前段に備える可変減衰器の減衰量を調整して、送信電力増幅器に供給する入力電力の平均レベルを所定値以下で保つことで、送信電力増幅器の破壊を防止している。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−４４９２９号
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ＣＤＭＡ方式の移動通信システムにおいては、通常、送信時に大きな瞬時電力が発生するため、送信電力増幅器は、非線形歪みによる送信スペクトルの広がりを抑えて隣接チャネル漏洩電力が低減されるように、非常に高い出力レベルまで線型性を有する構成が望ましい。しかしながら、非常に大きな出力レベルまで良好な線形性を有する送信電力増幅器は、回路規模が大きくなり、高価で消費電力も大きくなってしまう。
【００１１】
上記特許文献１に記載された従来の移動通信システムでは、送信電力増幅器の出力電力の平均値に基づいて可変減衰器の減衰量を制御するだけであるため、出力電力が上記瞬時最大電力（ピークレベル）を越えないように、送信電力増幅器の入力電力をクリッピングする必要がある。クリッピング処理は、送信電力増幅器の回路規模の増大を抑制して安価に実現するために必須の技術である。
【００１２】
しかしながら、送信電力増幅器に供給する入力電力をクリッピングすると、信号波形が歪み、ＥＶＭ（エラー・ベクトル・マグニチュード：Error Vector Magnitude）が著しく劣化して良好な通信状態が保てないという問題が発生する。
【００１３】
クリッピング処理は、通常、装置によるクリッピング値のばらつきを低減するため、上記可変減衰器よりも前段に設けられたベースバンド信号を処理するデジタル回路で実行される。そのため、線形に増加するベースバンド信号に対して過度のクリッピングが実施されると信号の歪みが増大してＥＶＭが著しく劣化していた。
【００１４】
本発明は上記したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、送信電力増幅器の破壊やブレーカ等の保護機能による無線基地局の運用停止を防止すると共に、クリッピングによるＥＶＭ劣化の増大を抑制して良好な通信状態を保つことができる送信装置、無線基地局及びクリッピング方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の送信装置は、複数の送信データを合成して成るベースバンド信号から送信電力増幅器に供給する送信信号を生成すると共に、前記送信電力増幅器の出力電力が所定の瞬時最大電力を越えないように前記送信信号のレベルを制限する送信装置であって、
前記ベースバンド信号の振幅値を所定の振幅制限値にしたがって制限し、振幅制限後の信号であるクリッピングベースバンド信号を出力するクリッピング部と、
前記送信信号のレベルを検出する検波器と、
前記送信信号のレベルを減衰させる、所定の制御信号にしたがって減衰量の変更が可能な可変減衰器と、
前記送信電力増幅器の出力電力の平均値が最大送信電力を越えないように前記検波器の出力信号に基づいて前記可変減衰器に供給する前記制御信号を生成し、前記ベースバンド信号の振幅が前記最大送信電力に対応する所定のしきい値を越える場合に、前記クリッピング部で用いる前記振幅制限値と前記クリッピングベースバンド信号との差が一定となるように前記振幅制限値を制御するためのクリッピング情報を生成する比較制御部と、
を有する構成である。
【００１６】
また、本発明の無線基地局は、上記送信装置と、
前記送信信号を送信に必要な電力まで増幅する電力増幅器と、
を有する構成である。
【００１７】
一方、本発明のクリッピング方法は、複数の送信データを合成して成るベースバンド信号から生成される送信電力増幅器に供給する送信信号のレベルを、前記送信電力増幅器の出力電力が所定の瞬時最大電力を越えないように制限するためのクリッピング方法であって、
前記送信信号のレベルを検出し、
前記送信信号のレベルの検出結果に基づき、前記送信電力増幅器の出力電力の平均値が予め設定された最大送信電力を越えないように、可変減衰器を用いて前記送信信号のレベルを減衰させ、
前記ベースバンド信号の振幅値を所定の振幅制限値にしたがって制限すると共に、前記ベースバンド信号の振幅が前記最大送信電力に対応する所定のしきい値を越える場合は、前記振幅制限値と前記ベースバンド信号の振幅制限後の信号であるクリッピングベースバンド信号との差が一定となるように前記振幅制限値を設定する方法である。
【００１８】
（作用）
上記のような送信装置、無線基地局及びクリッピング方法では、クリッピング部にて、ベースバンド信号の振幅値を所定の振幅制限値にしたがって制限し、該制限後の信号であるクリッピングベースバンド信号を出力し、比較制御部にて、送信電力増幅器の出力電力の平均値が最大送信電力を越えないように検波器の出力信号に基づいて可変減衰器に供給する制御信号を生成し、ベースバンド信号の振幅が最大送信電力に対応する所定のしきい値を越える場合に、クリッピング部で用いる振幅制限値とクリッピングベースバンド信号との差が一定となるように振幅制限値を制御するためのクリッピング情報を生成することで、ベースバンド信号は、瞬時ピークのみがクリッピングされため、送信信号の歪みが低減される。
【００１９】
また、送信電力増幅器の出力電力の平均値が予め設定された最大送信電力を越えないように検波器の出力信号に基づいて可変減衰器の減衰量が制御されるため、出力電力の平均値が最大送信電力以下に抑制される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に本発明について図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は無線基地局の一構成例を示すブロック図であり、図２は本発明の送信装置の一構成例を示すブロック図である。
【００２２】
図１に示すように、無線基地局１は、移動局５へ送信する送信データＳ１の合成や変調を行う送信装置２と、送信装置２の出力信号Ｓ６を送信に必要な電力まで増幅する送信電力増幅器３と、送信電力増幅器３で増幅された送信出力Ｓ２０を移動局５へ向けて送出するためのアンテナ４とを有する構成である。
【００２３】
なお、図１に示す無線基地局１は下り送信に必要な構成要素のみを示している。実際の無線基地局１は、図１に示した構成に加えて、移動局５から信号を受信し、受信信号から移動局５毎の受信データを再生する受信装置、移動局５毎の通信状態の監視等を行う信号処理部、各移動局５の位置を管理するとともに複数の無線基地局１を介して移動局５とネットワーク間の通信を中継する無線ネットワーク制御装置とのインタフェースである通信インタフェース装置等を備えている。
【００２４】
図２に示すように、送信装置２はデジタル信号処理を行うベースバンド部６とアナログ信号処理を行うＲＦ部７とを有する構成である。
【００２５】
ベースバンド部６は、パイロットチャネル、制御チャネル、通信チャネル等の複数の送信データＳ１を合成する加算合成部８と、加算合成部８から出力されるベースバンド信号Ｓ２を入力とし、ベースバンド信号Ｓ２の振幅値を後述する比較制御部１７から供給されるクリッピング情報Ｓ１２にしたがって制限し、該制限後の信号であるクリッピングベースバンド信号Ｓ３、及び該クリッピングベースバンド信号Ｓ３の振幅値を示すベースバンド振幅データＳ１０をそれぞれ出力するクリッピング部９と、クリッピングベースバンド信号Ｓ３を変調する変調部１０と、変調部１０から出力される変調信号Ｓ４をアナログ信号に変換し、無線信号Ｓ５としてＲＦ部７へ出力するＤ／Ａ部１１と、ＲＦ部７で検出される送信装置出力Ｓ６のレベル（電力）を示す検波電圧Ｓ７を入力とし、検波電圧Ｓ７をデジタル信号である送信電力データＳ８に変換するＡ／Ｄ部１６と、送信電力増幅器３の出力電力の平均値が最大送信電力を越えないように後述する可変減衰器１２に供給する制御電圧Ｓ９を生成し、ベースバンド信号Ｓ２の振幅が送信電力増幅器３の最大送信電力に対応する値を越える場合は、クリッピング部９で用いる振幅制限値とクリッピングベースバンド信号Ｓ３との差が一定となるように振幅制限値を制御するためのクリッピング情報Ｓ１２を生成する比較制御部１７とを有する構成である。なお、比較制御部１７には、送信電力増幅器３の最大送信電力（平均値）に対応する値として、予め設定されたしきい値Ｓ１１が供給される。
【００２６】
また、ＲＦ部７は、比較制御部１７から供給される制御電圧Ｓ９にしたがってベースバンド部６から出力された無線信号Ｓ５の振幅を減衰させる可変減衰器１２と、可変減衰器１２の出力信号を増幅する増幅部１３と、増幅部１３から送信電力増幅器３へ出力される送信装置出力Ｓ６のレベルを検出するための検波器１５と、送信装置出力Ｓ６の一部を検波器１５に分配するカプラ１４とを有する構成である。
【００２７】
次に、図２に示したベースバンド部６の各構成要素のうち、加算合成部８、クリッピング部９、及び比較制御部１７の構成について、図３〜図５を用いて説明する。なお、変調部１０、Ｄ／Ａ部１１、Ａ／Ｄ部１６、及びＲＦ部７は、周知の構成を用いればよいため、ここではこれらの構成の説明は省略する。
【００２８】
図３は図２に示した加算合成部の一構成例を示すブロック図であり、図４は図２に示したクリッピング部の一構成例を示すブロック図である。また、図５は図２に示した比較制御部の一構成例を示すブロック図である。
【００２９】
図３に示すように、加算合成部８は、パイロットチャネル、制御チャネル、及び通信チャネル等の複数の送信データＳ１をそれぞれ加算する複数の加算器８１を有し、全ての送信データを合成したベースバンド信号Ｓ２を出力する。
【００３０】
図４に示すように、クリッピング部９は、ベースバンド信号Ｓ２の振幅制限値であるクリッピング値Ｓ１７に基づいて振幅制限後のクリッピングベースバンド信号Ｓ３を出力するリミッタ部９１と、比較制御部１７から供給されるクリッピング情報Ｓ１２に基づいてリミッタ部９１にクリッピング値Ｓ１７を供給する制御部９２と、リミッタ部９１から出力されるクリッピングベースバンド信号Ｓ３の振幅を検出し、ベースバンド振幅データＳ１０として比較制御部１７に出力する振幅データ検出部９３とを有する構成である。
【００３１】
図５に示すように、比較制御部１７は、クリッピング部９から供給されるベースバンド振幅データＳ１０の所定期間における平均値を求め、該平均値を電力換算した平均ベースバンド電力データＳ１４を出力するベースバンド平均値部１７８と、平均ベースバンド電力データＳ１４と送信電力増幅器３の最大送信電力に対応する値であるしきい値Ｓ１１とを比較し、それらの差を示す比較データＳ１９を出力する比較器１７４と、比較データＳ１９に基づいてクリッピング部で用いるクリッピング値Ｓ１７とクリッピングベースバンド信号Ｓ３との差が一定となるようにクリッピング値Ｓ１７を制御するためのクリッピング情報Ｓ１２を生成すると共に、平均ベースバンド電力データＳ１４が上記しきい値Ｓ１１以下の場合は平均ベースバンド電力データＳ１４の値をベースバンドデータＳ１６として出力し、平均ベースバンド電力データＳ１４が上記しきい値Ｓ１１よりも大きい場合は該しきい値Ｓ１１をベースバンドデータＳ１６として出力する制御部１７７と、Ａ／Ｄ部１６から出力される送信電力データＳ８の所定期間における平均値を求め、該平均値を平均送信電力データＳ１５として出力する送信電力平均値部１７３と、制御部１７７から出力されるベースバンドデータＳ１６と振幅電力変換部１７２から出力される平均送信電力データＳ１５との差が最小となるように、ベースバンドデータＳ１６と平均送信電力データＳ１５との差に基づいた制御データＳ１８を出力する演算部１７５と、デジタル信号である制御データＳ１８をアナログ信号である制御電圧Ｓ９に変換するＤ／Ａ部１７６とを有する構成である。ベースバンド平均値部１７８は、クリッピング部９から出力されるベースバンド振幅データＳ１０の所定期間における平均値を求め、該平均値を平均ベースバンド振幅データＳ１３として出力する平均値部１７１と、平均値部１７１から出力される平均ベースバンド振幅データＳ１３を電力換算した平均ベースバンド電力データＳ１４を出力する振幅電力変換部１７２とを有する構成である。
【００３２】
このような構成において、次に本発明のクリッピング方法について図６〜図８を用いて説明する。
【００３３】
図６は本発明のクリッピング方法の処理手順を示すフローチャートである。図７は従来のクリッピング方法と本発明のクリッピング方法の違いを説明する図であり、同図（ａ）は従来のクリッピング方法を示すグラフ、同図（ｂ）は本発明のクリッピング方法を示すグラフである。また、図８は従来のクリッピング方法と本発明のクリッピング方法によるＥＶＭの違いを示すグラフである。
【００３４】
図６に示すように、ベースバンド部６は、まず、比較制御部１７にてクリッピング部９から出力されるベースバンド振幅データＳ１０の振幅値を平均化し、その値を電力値に変換した平均ベースバンド電力データＳ１４と予め設定されたしきい値Ｓ１１とを比較器１７４により比較する（ステップＦ１）。
【００３５】
ステップＦ１の処理の結果、平均ベースバンド電力データＳ１４がしきい値Ｓ１１以下であると判定した場合、ベースバンド部６は、ステップＦ１の処理で得られた平均ベースバンド電力データＳ１４としきい値Ｓ１１の比較結果である比較データＳ１９に基づき、制御部１７７にてクリッピング情報Ｓ１２に所定の初期値を設定し、該初期値をクリッピング情報Ｓ１２としてクリッピング部９に出力する（ステップＦ２）。なお、初期値は、送信電力増幅器３の最大出力電力による送信時にＥＶＭが所定の規格を満足するように設定される値であり、実験やシミュレーション等によって決定される値である。
【００３６】
次に、ベースバンド部６は、ステップＦ１の処理で得られた比較データＳ１９に基づき、制御部１７７によりベースバンドデータＳ１６として平均ベースバンド電力データＳ１４の値を演算部１７５に出力する（ステップＦ３）。
【００３７】
演算部１７５は、ベースバンドデータＳ１６の値と平均送信電力データＳ１５の値とを比較し、それらの差が最小になるように（例えばベースバンドデータＳ１６と平均送信電力データＳ１５の差に比例する）制御データＳ１８を生成する（ステップＦ４）。
【００３８】
演算部１７５で生成された制御データＳ１８はＤ／Ａ部１７６にて制御電圧Ｓ９に変換され、可変減衰器１２に出力される（ステップＦ５）。
【００３９】
そして、ステップＦ１の処理に戻ってベースバンドデータＳ１６の値と平均送信電力データＳ１５の値が一致するまでステップＦ１〜Ｆ５の処理を繰り返す。
【００４０】
ここでは、ステップＦ３の処理により、ベースバンドデータＳ１６として平均ベースバンド電力データＳ１４の値が演算部１７５に出力されているため、ベースバンド部６は、クリップングベースバンド信号Ｓ３の振幅と送信装置出力Ｓ６のレベルとが一致するように制御する。
【００４１】
一方、ステップＦ１の処理の結果、平均ベースバンド電力データＳ１４がしきい値１１よりも大きいと判定した場合、ベースバンド部６は、ステップＦ６の処理に移行し、ステップＦ１の処理で得られた平均ベースバンド電力データＳ１４としきい値１１の比較結果である比較データＳ１９に基づいて制御部１７７によりクリッピング情報Ｓ１２を算出する（ステップＦ６）。
【００４２】
制御部１７７は、クリッピング情報Ｓ１２を、
Ｓ１２＝初期値＋（Ｓ１４−Ｓ１１）
で求め、算出したクリッピング情報Ｓ１２をクリッピング部９に出力する（ステップＦ７）。
【００４３】
次に、ベースバンド部６は、ステップＦ１の処理で得られた比較データＳ１９に基づいて制御部１７７によりベースバンドデータＳ１６としてしきい値Ｓ１１を演算部１７５に出力する（ステップＦ８）。
【００４４】
続いて、演算部１７５は、ベースバンドデータＳ１６の値と平均送信電力データＳ１５の値とを比較し、それらの差が最小になるように（例えばベースバンドデータＳ１６と平均送信電力データＳ１５の差に比例する）制御データＳ１８を生成する（ステップＦ４）。
【００４５】
演算部１７５で生成された制御データＳ１８はＤ／Ａ部１７６にて制御電圧Ｓ９に変換され、可変減衰器１２に出力される（ステップＦ５）。
【００４６】
そして、ステップＦ１の処理に戻ってベースバンドデータＳ１６の値と平均送信電力データＳ１５の値が一致するまでステップＦ１、Ｆ６〜Ｆ８，Ｆ４，Ｆ５の処理を繰り返す。
【００４７】
ここでは、ステップＦ８の処理により、ベースバンドデータＳ１６として送信電力増幅器３の最大送信電力に対応するしきい値Ｓ１１が演算部１７５に出力されているため、ベースバンド部６は、送信装置出力Ｓ６のレベルが送信電力増幅器３の最大送信電力に対応する値と一致するように制御する。
【００４８】
図７は従来のクリッピング方法と本発明のクリッピング方法についてそれぞれ示した図である。また、図８に従来のクリッピング方法と本発明のクリッピング方法のＥＶＭ劣化の違いを示した図である。
【００４９】
なお、図７（ａ）、（ｂ）の横軸はベースバンド信号Ｓ２の振幅を示し、縦軸はクリッピングベースバンド信号Ｓ３及び送信装置出力Ｓ６のレベルをそれぞれ示している。
【００５０】
図７（ａ）に示すように、従来のクリッピング方法では、ベースバンド信号Ｓ２がしきい値Ｓ１１（Ｂ点）以上のときに送信装置出力Ｓ６がしきい値Ｓ１１を越えないように、すなわち送信電力増幅器３が最大送信電力を越えないように制御する。このとき、従来はクリッピングベースバンド信号Ｓ３の振幅を所定のクリッピング値で制限するだけであるため、クリッピングバースバンド信号Ｓ３がクリッピング値Ｓ１７に近づくと、瞬時ピークだけでなくベースバンド信号Ｓ２もクリッピングされて歪みが発生し、ＥＶＭが劣化する。
【００５１】
一方、図７（ｂ）に示すように、本発明のクリッピング方法では、ベースバンド信号Ｓ２がしきい値Ｓ１１（Ｄ点）以上になると、送信装置出力Ｓ６がしきい値Ｓ１１を越えないように可変減衰器１２で減衰させると共に、しきい値Ｓ１１（Ｄ点）におけるクリッピング値Ｓ１７とクリッピングベースバンド信号Ｓ３との差（Ｃ）を一定に保つようにクリッピング値Ｓ１７を制御する。このため、ベースバンド信号Ｓ２は瞬時ピークのみがクリッピングされるため、歪みの発生が抑制されてＥＶＭの劣化が増大しない。
【００５２】
図８に示すように、従来のクリッピング方法では、ＥＶＭが送信装置出力Ｓ６の電力が大きくなるにつれて劣化し、しきい値Ｓ１１を越える電力で規格外となってしまう。それに対して、本発明のクリッピング方法では、しきい値Ｓ１１を越えてもクリッピング値Ｓ１７とクリッピングバースバンド信号Ｓ３の差（Ｃ）が一定であるため、ＥＶＭが送信装置出力Ｓ６のレベルに関係なく一定であり、ＥＶＭの劣化量が増加しない。
【００５３】
したがって、本発明のクリッピング方法によれば、送信電力を瞬時最大電力（ピークレベル）以下に制限できると共に、送信信号の歪みが低減してＥＶＭ劣化を防ぐことができる。よって、ＥＶＭ劣化を増大させずに良好な通信状態を保つことができる。さらに、本発明では、ステップＦ８の処理にてベースバンドデータＳ１６の値を送信電力増幅器３の最大送信電力に対応するしきい値Ｓ１１に設定しているため、ステップＦ４の処理で比較されるベースバンドデータＳ１６の値がしきい値Ｓ１１となり、平均送信電力データＳ１５がしきい値Ｓ１１を越えないように制御される。すなわち、送信電力増幅器３の出力電力の平均値が最大送信電力以下に抑制されるため、送信電力増幅器の破壊やブレーカ等の保護機能による無線基地局の運用停止が防止される。
【００５４】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成されているので、以下に記載する効果を奏する。
【００５５】
クリッピング部にて、ベースバンド信号の振幅値を所定の振幅制限値にしたがって制限し、該制限後の信号であるクリッピングベースバンド信号を出力し、比較制御部にて、送信電力増幅器の出力電力の平均値が最大送信電力を越えないように検波器の出力信号に基づいて可変減衰器に供給する制御信号を生成し、ベースバンド信号の振幅が最大送信電力に対応する所定のしきい値を越える場合に、クリッピング部で用いる振幅制限値とクリッピングベースバンド信号との差が一定となるように振幅制限値を制御するためのクリッピング情報を生成することで、ベースバンド信号は、瞬時ピークのみがクリッピングされため、送信信号の歪みが低減される。
【００５６】
したがって、電力増幅器の送信電力を瞬時最大電力以下に制限できると共に、エラー・ベクトル・マグニチュード劣化が防止され、良好な通信状態を保つことができる。
【００５７】
また、送信電力増幅器の出力電力の平均値が予め設定された最大送信電力を越えないように検波器の出力信号に基づいて可変減衰器の減衰量が制御されるため、出力電力の平均値が最大送信電力以下に抑制され、送信電力増幅器の破壊やブレーカ等の保護機能による無線基地局の運用停止が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】無線基地局の一構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の送信装置の一構成例を示すブロック図である。
【図３】図２に示した加算合成部の一構成例を示すブロック図である。
【図４】図２に示したクリッピング部の一構成例を示すブロック図である。
【図５】図２に示した比較制御部の一構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明のクリッピング方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】従来のクリッピング方法と本発明のクリッピング方法の違いを説明する図であり、同図（ａ）は従来のクリッピング方法を示すグラフ、同図（ｂ）は本発明のクリッピング方法を示すグラフである。
【図８】従来のクリッピング方法と本発明のクリッピング方法によるＥＶＭの違いを示すグラフである。
【図９】ＣＤＭＡ方式の移動通信システムのセル構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１無線基地局
２送信装置
３送信電力増幅器
４アンテナ
５移動局
６ベースバンド部
７ＲＦ部
８加算合成部
８１加算器
９クリッピング部
９１リミッタ部
９２，１７７制御部
９３振幅データ検出部
１０変調部
１１，１７６Ｄ／Ａ部
１２可変減衰器
１３増幅部
１４カプラ
１５検波器
１６Ａ／Ｄ部
１７比較制御部
１７１平均値部
１７２振幅電力変換部
１７３送信電力平均値部
１７４比較器
１７５演算部
１７８ベースバンド平均値部

Claims

複数の送信データを合成して成るベースバンド信号から送信電力増幅器に供給する送信信号を生成すると共に、前記送信電力増幅器の出力電力が所定の瞬時最大電力を越えないように前記送信信号のレベルを制限する送信装置であって、
前記ベースバンド信号の振幅値を所定の振幅制限値にしたがって制限し、振幅制限後の信号であるクリッピングベースバンド信号を出力するクリッピング部と、
前記送信信号のレベルを検出する検波器と、
前記送信信号のレベルを減衰させる、所定の制御信号にしたがって減衰量の変更が可能な可変減衰器と、
前記送信電力増幅器の出力電力の平均値が最大送信電力を越えないように前記検波器の出力信号に基づいて前記可変減衰器に供給する前記制御信号を生成し、前記ベースバンド信号の振幅が前記最大送信電力に対応する所定のしきい値を越える場合に、前記クリッピング部で用いる前記振幅制限値と前記クリッピングベースバンド信号との差が一定となるように前記振幅制限値を制御するためのクリッピング情報を生成する比較制御部と、
を有する送信装置。
前記クリッピング部は、
前記クリッピングベースバンド信号の振幅値を示すベースバンド振幅データを出力する振幅データ検出部を有し、
前記比較制御部は、
前記ベースバンド振幅データの所定期間における平均値を求め、該平均値を電力換算した平均ベースバンド電力データを出力するベースバンド平均値部と、
前記平均ベースバンド電力データと前記最大送信電力に対応するしきい値とを比較し、それらの差を示す比較データを出力する比較器と、
前記比較データに基づいて前記クリッピング部で用いる前記振幅制限値と前記クリッピングベースバンド信号との差が一定となるように前記振幅制限値を制御するための前記クリッピング情報を生成し、前記平均ベースバンド電力データが前記しきい値以下の場合は前記平均ベースバンド電力データの値をベースバンドデータとして出力し、前記平均ベースバンド電力データが前記しきい値よりも大きい場合は前記しきい値を前記ベースバンドデータとして出力する制御部と、
前記検波器で検出された前記送信信号のレベルを示す送信電力データの所定期間における平均値を求め、該平均値を平均送信電力データとして出力する送信電力平均値部と、
前記ベースバンドデータと前記平均送信電力データとの差が最小となるように、前記ベースバンドデータと前記平均送信電力データとの差に基づいて前記制御信号を出力する演算部と、
を有する請求項１記載の送信装置。
前記制御部は、
前記平均ベースバンド電力データが前記しきい値以下の場合は、最大電力送信時にエラー・ベクトル・マグニチュードが所定の規格を満足するように設定された初期値を前記クリッピング情報として出力し、前記平均ベースバンド電力データが前記しきい値よりも大きい場合は、前記平均ベースバンド電力データから前記しきい値を減算し、前記初期値に加算した値を前記クリッピング情報として出力する請求項２記載の送信装置。
請求項１乃至３のいずれか１項記載の送信装置と、
前記送信信号を送信に必要な電力まで増幅する電力増幅器と、
を有する無線基地局。
複数の送信データを合成して成るベースバンド信号から生成される送信電力増幅器に供給する送信信号のレベルを、前記送信電力増幅器の出力電力が所定の瞬時最大電力を越えないように制限するためのクリッピング方法であって、
前記送信信号のレベルを検出し、
前記送信信号のレベルの検出結果に基づき、前記送信電力増幅器の出力電力の平均値が予め設定された最大送信電力を越えないように、可変減衰器を用いて前記送信信号のレベルを減衰させ、
前記ベースバンド信号の振幅値を所定の振幅制限値にしたがって制限すると共に、前記ベースバンド信号の振幅が前記最大送信電力に対応する所定のしきい値を越える場合は、前記振幅制限値と前記ベースバンド信号の振幅制限後の信号であるクリッピングベースバンド信号との差が一定となるように前記振幅制限値を設定するクリッピング方法。
前記クリッピングベースバンド信号の振幅値を検出し、該振幅値を示すベースバンド振幅データを生成し、
前記ベースバンド振幅データの所定期間における平均値を求め、該平均値を電力換算した平均ベースバンド電力データを生成し、
前記平均ベースバンド電力データと前記最大送信電力に対応するしきい値とを比較し、それらの差を示す比較データを生成し、
前記比較データに基づいて前記振幅制限値と前記クリッピングベースバンド信号との差が一定となるように前記振幅制限値を設定すると共に、前記平均ベースバンド電力データが前記しきい値以下の場合は前記平均ベースバンド電力データの値をベースバンドデータとして出力し、前記平均ベースバンド電力データが前記しきい値よりも大きい場合は前記しきい値を前記ベースバンドデータとして出力し、
前記検波器で検出された前記送信信号のレベルを示す送信電力データの所定期間における平均値を求め、該平均値を示す平均送信電力データを生成し、
前記ベースバンドデータと前記平均送信電力データとの差が最小となるように、前記ベースバンドデータと前記平均送信電力データとの差に基づいて前記制御信号を生成する請求項５記載のクリッピング方法。
前記平均ベースバンド電力データが前記しきい値以下の場合は、最大電力送信時にエラー・ベクトル・マグニチュードが所定の規格を満足するように設定された初期値を前記クリッピング情報として出力し、前記平均ベースバンド電力データが前記しきい値よりも大きい場合は、前記平均ベースバンド電力データから前記しきい値を減算し、前記初期値に加算した値を前記クリッピング情報として出力する請求項６記載のクリッピング方法。