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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調を用いる無線装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
OFDM変調を利用する場合、変調波は周波数領域ではマルチキャリア信号となる。マルチキャリア信号の送信波形は、平均電力とピーク電力との差が大きくなる。このような信号を増幅する際には、一般的にはクラスA、クラスABまたはクラスBといった低効率クラスの電力増幅器を使う必要があり、電力効率が低くなる。
【0003】
そこで、電力増幅器のドレインまたはコレクタ電圧を振幅データによって制御することで、クラスCのような高効率クラスの電力増幅器を使用可能として電力効率を向上することが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
特許文献1で使われている技術は、電力増幅器の入力にOFDM変調信号の位相変化のみを入れることで、入力の平均電力とピーク電力の差が大きくならないようにし、信号の振幅変動をドレイン電圧もしくはコレクタ電圧に入れることで出力のダイナミックレンジを変化させるものである(例えば、非特許文献1、非特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2000-269920公報(第1頁、第1図)
【0006】
【非特許文献1】
Steve C.Cripps,”RF power amplifiers for wireless communications”,P.246-247,Artech House microwave library,ISBN 0-89006-989-1
【0007】
【非特許文献2】
Lawrence E.Larson,”RF and microwave circuit design for wireless communications”,P.81-87,Artech House,INC ,ISBN 0-89006-818-6。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の技術においては、IFFT変調信号の振幅データで電力増幅器へのドレインもしくはコレクタ電圧を補正する振幅制御回路を設ける。この振幅制御回路は、大きな補正値テーブルを必要とした大掛かりなものになるため、無線装置の回路規模が大幅に増大してしまうという不具合があった。
【0009】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、回路規模の増大を小さく抑えながら、消費電力の低減を図ることができる無線装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために本発明は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)変調モードおよびシングルキャリア変調モードを選択的に設定する設定手段と、前記OFDM変調モードの設定時には送信データをOFDM変調し、前記シングルキャリア変調モードの設定時には前記送信データをシングルキャリア変調する変調手段と、前記変調手段の出力信号を前記OFDM変調モードの設定時には電力効率が相対的に低い第1の動作点で増幅し、前記シングルキャリア変調モードの設定時には電力効率が相対的に高い第2の動作点で増幅する手段と、送信電力を指定する送信電力制御信号を受信する手段とを備え、さらに前記設定手段は、(1)前記送信電力制御信号で指定される送信電力が閾値未満であり、かつ前記送信データが第1の種類であるときには前記OFDM変調モードを、(2)前記送信電力制御信号で指定される送信電力が閾値未満であり、かつ前記送信データが第2の種類であるときには前記シングルキャリア変調モードを、(3)前記送信電力制御信号で指定される送信電力が閾値以上であるときには前記シングルキャリア変調モードをそれぞれ設定することとした。
【0011】
このような手段を講じたことにより、送信電力制御信号で指定される送信電力が閾値未満であり、かつ前記送信データが第1の種類であるときには前記OFDM変調によるマルチキャリア伝送が行われるが、送信電力制御信号で指定される送信電力が閾値未満であり、かつ送信データが第2の種類であるとき、あるいは送信電力制御信号で指定される送信電力が閾値以上であるときにはシングルキャリア変調によるシングルキャリア伝送を行うように切り換えられ、これとともに変調手段の出力信号の増幅は、マルチキャリア伝送が行われる際には電力効率が相対的に低い第1の動作点で行われていたものが、シングルキャリア伝送時には電力効率が相対的に高い第2の動作点で行われるように切り換えられる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
【0013】
(第1の実施形態)
図1は第1の実施形態に係る無線装置の構成を示すブロック図である。
第1の実施形態の無線装置は、シリアル/パラレル(S/P)変換器1、セレクタ2-1,2-2…,2-n、ヌル値発生器3-1,3-2…,3-n、逆高速フーリエ変換器(IFFT)4、パラレル/シリアル(P/S)変換器5、デジタル/アナログ(D/A)変換器6、周波数変換器7、送信電力増幅器(送信PA)8、アンテナ9、変調モード切換え部10およびプロトコル制御部11を含む。
【0014】
S/P変換器1は、シリアルで入力されてくるデジタルデータを、IFFT4の窓幅と同じ幅のパラレルデータへと並び替える。S/P変換器1は、変調モード切換え部10の制御の下に、1つのサブチャネルに相当する信号線にのみデータを出力する機能を備える。S/P変換器1の出力は、セレクタ2-1,2-2…,2-nを介してIFFT4へ入力される。セレクタ2-1,2-2…,2-nは、OFDMにおけるサブキャリアの数nと同数が備えられる。そしてセレクタ2-1,2-2…,2-nにはそれぞれ、1つのサブキャリアで伝送されるデータが入力される。セレクタ2-1,2-2…,2-nには、他にヌル値発生器3-1,3-2…,3-nが出力するallヌル値のデータが入力される。セレクタ2-1,2-2…,2-nは、変調モード切換え部10の制御の下に、S/P変換器1の出力とヌル値発生器3-1,3-2…,3-nの出力とのいずれかを選択してIFFT4へと出力する。
【0015】
IFFT4は、セレクタ2-1,2-2…,2-nから与えられるパラレルデータに対して逆FFT(高速フーリエ変換)を行う。P/S変換器5は、IFFT4の出力であるパラレルデータを時間領域に合わせてシリアルデータに変換する。
【0016】
D/A変換器6は、P/S変換器5の出力であるシリアルデータを、アナログ信号に変換する。周波数変換器7は、D/A変換器6の出力であるアナログ信号を、キャリア周波数帯域まで周波数変換する。送信PA8は、周波数変換器7の出力信号を無線送信するのに必要な電力レベルまで増幅する。送信PA8は、変調モード切換え部10の制御の下に、動作点を変化する機能を備える。アンテナ9は、送信PA8の出力信号を無線送信する。
【0017】
変調モード切換え部10は、プロトコルの進捗状況の情報をプロトコル制御部11から取得して、この情報に基づいて変調モードをマルチキャリアモードまたはシングルキャリアモードに設定する。変調モード切換え部10は、変調モードをマルチキャリアモードおよびシングルキャリアモードのいずれに設定しているかに応じて、S/P変換器1、セレクタ2-1,2-2…,2-nおよび送信PA8の動作を切換える。プロトコル制御部11は、ユーザや無線端末のアプリケーションなどの要求によって適切な伝送フォーマットを選択したり、無線通信を行うもう一方の無線装置(例えば基地局や他のユーザが使用する無線装置など)と制御に関する通信を行う。
【0018】
次に以上のように構成された無線装置の動作につき説明する。
この第1の実施形態の無線装置は、基本的にはOFDM変調方式を用いて無線通信を行う。このような状態では、変調モード切換え部10が変調モードとしてマルチキャリアモードを設定する。
【0019】
マルチキャリアモードでは、S/P変換器1は、入力されるデジタルデータを、IFFT4の窓幅と同じ幅のパラレルデータへと並び替えて出力する。セレクタ2-1,2-2…,2-nはそれぞれ、S/P変換器1の出力データを選択する。かくしてマルチキャリアモードにおいては、S/P変換器1、IFFT4、P/S変換器5、D/A変換器6および周波数変換器7により周知の手順によりOFDM変調が行われる。そして周波数変換器7から出力される信号は、送信PA8により増幅された上で、アンテナ9から無線送信される。
【0020】
このとき送信PA8に入力される信号は、周波数領域で図2に示すようなスペクトルを持つマルチキャリア信号である。このため、平均電力とピーク電力との差が大きくなっている。そこでマルチキャリアモードでは、送信PA8は、低効率クラスとなる動作点で動作する。これにより、図2に示すようなマルチキャリア信号を高品質に増幅することが可能である。
【0021】
ところで無線装置は、セルラ通信システムや無線LANのように基地局と通信を行っている場合、まず基地局と無線装置との接続を確立するために、例えば使用するチャネルの種別、伝送レート、フォーマットなどのような制御情報のやり取りを行う。このような制御情報や、ユーザー自身が基地局を通して送信を要求しする例えば暗証番号や鍵情報といった情報は、必要な伝送レートが低い場合がある。必要な伝送レートが低い情報としてはこのほかに、無線装置の位置登録値や発着信時に送信する端末情報データ、誤り訂正を行わないデータ。あるいは低速パケットデータなどの時間的制約を受けないデータ(制御データ、ユーザデータ問わず)などが想定される。
【0022】
変調モード切換え部10は、プロトコル制御部11から出力される情報に基づいてプロトコルの進捗状況を監視しており、上記のような必要な伝送レートが低い種類のデータを送信するタイミングにおいては、シングルキャリアモードを設定する。なお、具体的にどのデータが送信される時にシングルキャリアモードを設定することとするかは、無線装置の設計者や使用者が適宜に定めればよい。そして例えば、データの種類と変調モードとの関係を示したテーブルを、変調モード切換え部10が参照するようにして変調モードの切替えが実現可能である。
【0023】
シングルキャリアモードにおいて変調モード切換え部10は、複数のサブキャリアのうちからデータ送信に用いるものを1つ選定する。ここで選定するサブキャリアは、OFDM送信のために割り当てられている複数のサブキャリアのうちの任意の1つとすれば良い。また、シングルキャリアモードの時に使用可能なサブキャリアが通信システムにより制限されるのであれば、通信システムにより使用が許容されるサブキャリアのうちの任意の1つとすればよい。シングルキャリアモードの時に使用可能なサブキャリアが通信システムにより1つのみ指定されるのであれば、そのサブキャリアを用いればよい。
【0024】
S/P変換器1は、入力されるデジタルデータを、変調モード切換え部10から指定される1つのサブキャリアに対応した信号線のみへ出力する。セレクタ2-1,2-2…,2-nは、上記の1つのサブキャリアに対応する1つのみがS/P変換器1の出力信号を選択し、その他はヌル値発生器3-1,3-2…,3-nが出力するallヌル値のデータを選択する。かくしてシングルキャリアモードにおいては、1つのサブキャリアのみにデータが載った信号がA/D変換器6より出力される。そしてA/D変換器6の出力信号は、周波数変換器7によりアップコンバートされるとともに、送信PA8で増幅された上で、アンテナ9から無線送信される。
【0025】
このとき、送信PA8に入力される信号は、周波数領域で図3に示すようなスペクトルを持つシングルキャリア信号である。このため、平均電力とピーク電力との差はそれほど大きくなく、送信PA8は高効率クラスで動作していても品質をさほど劣化させることなく増幅することが可能である。そこでシングルキャリアモードにおいては、送信PA8は、高効率クラスとなる動作点で動作する。
【0026】
このように第1の実施形態の無線装置は、基本的にはOFDM変調を用いて高レートでのデータ伝送を実現する。しかし、送信するデータが、必要な伝送レートが低い場合には、シングルキャリア信号を送信するとともに、送信PA8を高効率クラスで動作させる。これにより、送信PA8を常に低効率クラスで動作させる場合に比べて電力消費を低減することが可能となる。さらに第1の実施形態の無線装置は、シングルキャリア信号は、OFDM変調に用いる複数のサブキャリアのうちの1つを用いて生成する。このため、シングルキャリア信号の生成には、OFDM変調のための回路の多くを流用することが可能であり、常時OFDM変調を行う無線装置に比べての回路規模の増大は小さく抑えることができる。
【0027】
(第2の実施形態)
図4は第2の実施形態に係る無線装置の構成を示すブロック図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
第2の実施形態の無線装置は、S/P変換器1、セレクタ2-1,2-2…,2-n、ヌル値発生器3-1,3-2…,3-n、IFFT4、P/S変換器5、D/A変換器6、周波数変換器7、送信PA8、アンテナ9、プロトコル制御部11、TPC受信器21および変調モード切換え部22を含む。
【0028】
すなわち第2の実施形態の無線装置は、第1の実施形態の無線装置における変調モード切換え部10に代えて変調モード切換え部22を備えるとともに、TPC受信器21を新たに備える。
【0029】
TPC受信器21は、図示しない基地局から送信されるTPC(Transmission Power Control:送信パワー制御)信号を受信する。TPC信号は、基地局から無線装置に対して、送信電力の増減を指示する信号である。
【0030】
変調モード切換え部22は、プロトコルの進捗状況の情報をプロトコル制御部11から取得するとともに、TPC信号での指示情報をTPC受信器21から取得して、これらの情報に基づいて変調モードをマルチキャリアモードまたはシングルキャリアモードに設定する。変調モード切換え部22は、変調モードをマルチキャリアモードおよびシングルキャリアモードのいずれに設定しているかに応じて、S/P変換器1、セレクタ2-1,2-2…,2-nおよび送信PA8の動作を切換える。
【0031】
次に以上のように構成された無線装置の動作につき説明する。
TPC信号を受信した無線装置は、このTPC信号の指示に従って送信PA8の出力を増減させなければならない。そこで図示しないTPC制御部が、TPC受信器21により受信されたTPC信号に基づいて送信PA8の利得を変化させる。
【0032】
さて、大きな送信電力がTPC信号により要求されているために送信PA8の利得が大きくされると、送信PA8が低効率クラスで動作している場合、消費電力が非常に大きくなってしまう。
【0033】
変調モード切換え部22は、前記第1の実施形態における変調モード切換え部10と同様にして、送信データの種類に応じた変調モードの切換えを行うが、閾値以上の送信電力がTPC信号によって要求されたと判断した場合には、送信データの種類に拘わらずに、変調モードをシングルキャリアモードに設定する。なお、シングルキャリアモードおよびマルチキャリアモードでのそれぞれの動作状態は、前記第1の実施形態と同様である。
【0034】
かくして、閾値以上の送信電力で送信を行う必要がある状況下においては、周波数領域で図5に示すようなスペクトルを持つ、電力の大きいシングルキャリア信号になる。このため、送信PA8は高効率クラスで動作していても品質をさほど劣化させることなく増幅することが可能である。
【0035】
このように第2の実施形態の無線装置は、基本的にはOFDM変調を用いて高レートでのデータ伝送を実現する。しかし、送信するデータが、必要な伝送レートが低い場合、あるいは閾値以上の送信電力で送信を行う必要がある場合には、シングルキャリア信号を送信するとともに、送信PA8を高効率クラスで動作させる。これにより、送信PA8を常に低効率クラスで動作させる場合に比べて電力消費を低減することが可能となる。さらに第2の実施形態の無線装置は、シングルキャリア信号は、OFDM変調に用いる複数のサブキャリアのうちの1つを用いて生成する。このため、シングルキャリア信号の生成には、OFDM変調のための回路の多くを流用することが可能であり、常時OFDM変調を行う無線装置に比べての回路規模の増大は小さく抑えることができる。
【0036】
なお、閾値以上の送信電力で送信を行う必要がある場合には、無線装置と基地局との通信品質が低下している状況にある。このような状況において第2の実施携帯の無線装置では、送信PA8を高効率クラスで動作させるため、十分に大きな送信電力で送信を行うことができ、情報を確実に伝送することが可能となる。
【0037】
(第3の実施形態)
図6は第3の実施形態に係る無線装置の構成を示すブロック図である。
第3の実施形態の無線装置は、S/P変換器1、IFFT4、P/S変換器5、D/A変換器6、送信PA8、アンテナ9、プロトコル制御部11、信号切り換え器31,32、周波数変換器33および変調モード切換え部34を含む。
【0038】
すなわち第3の実施形態の無線装置は、第1の実施形態の無線装置における周波数変換器7に代えて周波数変換器33を備えるとともに、変調モード切換え部10に代えて変調モード切換え部34を備える。また第3の実施形態の無線装置は、第1の実施形態の無線装置におけるセレクタ2-1,2-2…,2-nおよびヌル値発生器3-1,3-2…,3-nを備えず、S/P変換器1の出力を直接的にIFFT4へ入力している。さらに第3の実施形態の無線装置は、信号切り換え器31,32を新たに備える。
【0039】
信号切り換え器31,32は、変調モード切換え部34の制御の下に連動して動作し、デジタルデータをS/P変換器1に入力するとともに、P/S変換器5の出力をD/A変換器6へと入力する経路と、デジタルデータをIFFT4およびP/S変換器5を介さずにD/A変換器6へと入力する経路とを切り換える。
【0040】
周波数変換器33は、D/A変換器6の出力であるアナログ信号を、OFDM用のキャリア周波数帯域またはシングルキャリア用のキャリア周波数帯域まで周波数変換する。
【0041】
変調モード切換え部34は、プロトコルの進捗状況の情報をプロトコル制御部11から取得して、この情報に基づいて変調モードをマルチキャリアモードまたはシングルキャリアモードに設定する。変調モード切換え部34は、変調モードをマルチキャリアモードおよびシングルキャリアモードのいずれに設定しているかに応じて、送信PA8、信号切り換え器31,32および周波数変換器33の動作を切換える。
【0042】
次に以上のように構成された無線装置の動作につき説明する。
この第3の実施形態の無線装置は、基本的にはOFDM変調方式を用いて無線通信を行う。このような状態では、変調モード切換え部34が変調モードとしてマルチキャリアモードを設定する。
【0043】
マルチキャリアモードでは、信号切り換え器31が、デジタルデータをS/P変換器1へと入力する。S/P変換器1はこのデジタルデータを、IFFT4の窓幅と同じ幅のパラレルデータへと並び替えて出力する。また信号切り換え器32が、P/S変換器5の出力をD/A変換器6へと入力する。周波数変換器33は、D/A変換器6の出力を、OFDM用のキャリア周波数帯域まで周波数変換する。かくしてマルチキャリアモードにおいては、S/P変換器1、IFFT4、P/S変換器5、D/A変換器6および周波数変換器33により周知の手順によりOFDM変調が行われる。そして周波数変換器33から出力される信号は、送信PA8により増幅された上で、アンテナ9から無線送信される。
【0044】
このとき送信PA8に入力される信号は、周波数領域で図2に示すようなスペクトルを持つマルチキャリア信号である。このため、平均電力とピーク電力との差が大きくなっている。そこでマルチキャリアモードでは、送信PA8は、低効率クラスとなる動作点で動作する。これにより、図2に示すようなマルチキャリア信号を高品質に増幅することが可能である。
【0045】
変調モード切換え部34は、プロトコル制御部11から出力される情報に基づいてプロトコルの進捗状況を監視しており、必要な伝送レートが低い種類のデータを送信するタイミングにおいては、シングルキャリアモードを設定する。
【0046】
シングルキャリアモードでは、信号切り換え器31,32が、デジタルデータをD/A変換器6へと直接的に入力する。周波数変換器33は、D/A変換器6の出力を、シングルキャリア用のキャリア周波数帯域まで周波数変換する。かくしてシングルキャリアモードにおいては、デジタルデータが、逆FFTが行われることなしにアナログ化された上で、シングルキャリア用のキャリア周波数帯域まで周波数変換される。従って、シングルキャリア用の1つのキャリアのみにデータが載った信号が周波数変換器33より出力される。そして周波数変換器7の出力信号は、送信PA8で増幅された上で、アンテナ9から無線送信される。
【0047】
このとき、送信PA8に入力される信号は、周波数領域で図7に示すようなスペクトルを持つシングルキャリア信号である。このため、平均電力とピーク電力との差はそれほど大きくなく、送信PA8は高効率クラスで動作していても品質をさほど劣化させることなく増幅することが可能である。そこでシングルキャリアモードにおいては、送信PA8は、高効率クラスとなる動作点で動作する。
【0048】
このように第3の実施形態の無線装置によれば、第1の実施形態と同様に送信PA8を一時的に高効率クラスで動作させ、これにより、電力消費を低減することが可能となる。さらに第3の実施形態の無線装置は、シングルキャリア信号は、OFDM変調に用いる複数のサブキャリアを用いずに生成する。このため、図7に示すように、シングルキャリア信号の周波数帯域BW1を1つのサブキャリアに割り当てられた周波数帯域BW2よりも大きくすることができ、1つのサブキャリアで送信できるシンボルレート以上の伝送レートを確保することができる。
【0049】
(第4の実施形態)
図8は第4の実施形態に係る無線装置の構成を示すブロック図である。なお、図1、図4および図6と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
第4の実施形態の無線装置は、S/P変換器1、IFFT4、P/S変換器5、D/A変換器6、送信PA8、アンテナ9、プロトコル制御部11、TPC受信器21、信号切り換え器31,32、周波数変換器33および変調モード切換え部41を含む。
【0050】
すなわち第4の実施形態の無線装置は、第3の実施形態の無線装置における変調モード切換え部34に代えて変調モード切換え部41を備えるとともに、TPC受信器21を新たに備える。
【0051】
変調モード切換え部41は、プロトコルの進捗状況の情報をプロトコル制御部11から取得するとともに、TPC信号での指示情報をTPC受信器21から取得して、これらの情報に基づいて変調モードをマルチキャリアモードまたはシングルキャリアモードに設定する。変調モード切換え部41は、変調モードをマルチキャリアモードおよびシングルキャリアモードのいずれに設定しているかに応じて、送信PA8、信号切り換え器31,32および周波数変換器33の動作を切換える。
【0052】
次に以上のように構成された無線装置の動作につき説明する。
変調モード切換え部41は、前記第3の実施形態における変調モード切換え部34と同様にして、送信データの種類に応じた変調モードの切換えを行うが、閾値以上の送信電力がTPC信号によって要求されたと判断した場合には、送信データの種類に拘わらずに、変調モードをシングルキャリアモードに設定する。なお、シングルキャリアモードおよびマルチキャリアモードでのそれぞれの動作状態は、前記第3の実施形態と同様である。
【0053】
かくして、閾値以上の送信電力で送信を行う必要がある状況下においては、周波数領域で図9に示すようなスペクトルを持つ、電力の大きいシングルキャリア信号になる。このため、送信PA8は高効率クラスで動作していても品質をさほど劣化させることなく増幅することが可能である。
【0054】
このように第4の実施形態の無線装置は、基本的にはOFDM変調を用いて高レートでのデータ伝送を実現する。しかし、送信するデータが、必要な伝送レートが低い場合、あるいは閾値以上の送信電力で送信を行う必要がある場合には、シングルキャリア信号を送信するとともに、送信PA8を高効率クラスで動作させる。これにより、送信PA8を常に低効率クラスで動作させる場合に比べて電力消費を低減することが可能となる。さらに第3の実施形態の無線装置は、シングルキャリア信号は、OFDM変調に用いる複数のサブキャリアのうちの1つを用いて生成する。このため、シングルキャリア信号の生成には、OFDM変調のための回路の多くを流用することが可能であり、常時OFDM変調を行う無線装置に比べての回路規模の増大は小さく抑えることができる。
【0055】
なお、閾値以上の送信電力で送信を行う必要がある場合には、無線装置と基地局との通信品質が低下している状況にある。このような状況において第4の実施携帯の無線装置では、送信PA8を高効率クラスで動作させるため、十分に大きな送信電力で送信を行うことができ、情報を確実に伝送することが可能となる。
【0056】
前記の各実施形態では、送信するデータの種類は、プロトコルに拠らずに分類しても良い。例えばS/P変換器1に入力されるデータに付与された識別子などを用いて分類しても良い。あるいは、マルチキャリアモードおよびシングルキャリアモードをそれぞれ適用するデータの種類をそのデータレートにより定義しておき、S/P変換器1に入力されるデータについて測定したデータレートに基づいてデータを分類することもできる。
【0057】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【0058】
【発明の効果】
本発明によれば、送信するデータに応じて、一時的にシングルキャリア信号を送信するとともに、増幅手段を高効率クラスで動作させるようにしたので、回路規模の増大を小さく抑えながら、消費電力の低減を図ることができる無線装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施形態に係る無線装置の構成を示すブロック図。
【図2】 図1中の送信PA8にマルチキャリアモードにて入力される信号の周波数領域でのスペクトルを示す図。
【図3】 図1中の送信PA8にシングルキャリアモードにて入力される信号の周波数領域でのスペクトルを示す図。
【図4】 第2の実施形態に係る無線装置の構成を示すブロック図。
【図5】 図4中の送信PA8にシングルキャリアモードにて入力される信号の周波数領域でのスペクトルを示す図。
【図6】 第3の実施形態に係る無線装置の構成を示すブロック図。
【図7】 図6中の送信PA8にシングルキャリアモードにて入力される信号の周波数領域でのスペクトルを示す図。
【図8】 第4の実施形態に係る無線装置の構成を示すブロック図。
【図9】 図8中の送信PA8にシングルキャリアモードにて入力される信号の周波数領域でのスペクトルを示す図。
【符号の説明】
1…シリアル/パラレル(S/P)変換器、2-1〜2-n…セレクタ、3-1〜3-n…ヌル値発生器、4…逆高速フーリエ変換器(IFFT)、5…パラレル/シリアル(P/S)変換器、6…デジタル/アナログ(D/A)変換器、7,33…周波数変換器、8…送信電力増幅器(送信PA)、9…アンテナ、10,22,34,41…変調モード切換え部、11…プロトコル制御部、21…TPC受信器、31,32…信号切り換え器。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radio apparatus using Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) modulation.
[0002]
[Prior art]
When OFDM modulation is used, the modulated wave becomes a multicarrier signal in the frequency domain. In the transmission waveform of the multicarrier signal, the difference between the average power and the peak power becomes large. When amplifying such a signal, it is generally necessary to use a low-efficiency class power amplifier such as Class A, Class AB, or Class B, resulting in low power efficiency.
[0003]
Therefore, it is known that by controlling the drain or collector voltage of the power amplifier based on the amplitude data, a power amplifier of a high efficiency class such as class C can be used to improve the power efficiency (for example, Patent Document 1). reference).
[0004]
In the technique used in Patent Document 1, only the phase change of the OFDM modulation signal is input to the input of the power amplifier, so that the difference between the average power and the peak power of the input does not increase, and the amplitude variation of the signal is reduced to the drain voltage. Alternatively, the dynamic range of the output is changed by entering the collector voltage (see, for example, Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-269920 A (first page, FIG. 1)
[0006]
[Non-Patent Document 1]
Steve C. Cripps, “RF power amplifiers for wireless communications”, P.246-247, Artech House microwave library, ISBN 0-89006-989-1
[0007]
[Non-Patent Document 2]
Lawrence E. Larson, “RF and microwave circuit design for wireless communications”, p. 81-87, Artech House, INC, ISBN 0-89006-818-6.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional technique, an amplitude control circuit for correcting the drain or collector voltage to the power amplifier with the amplitude data of the IFFT modulation signal is provided. Since this amplitude control circuit becomes a large-scale one requiring a large correction value table, there has been a problem that the circuit scale of the wireless device is greatly increased.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a wireless device capable of reducing power consumption while suppressing an increase in circuit scale. .
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a setting means for selectively setting an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) modulation mode and a single carrier modulation mode, and OFDM modulation of transmission data at the time of setting the OFDM modulation mode, A modulation means for single-carrier modulating the transmission data at the time of setting the single carrier modulation mode, and amplifying the output signal of the modulation means at a first operating point with relatively low power efficiency at the time of setting the OFDM modulation mode; Means for amplifying at a second operating point with relatively high power efficiency when setting the single carrier modulation mode; means for receiving a transmission power control signal designating transmission power; and 1) The transmission power specified by the transmission power control signal is less than a threshold, and the transmission data is of the first type (2) When the transmission power specified by the transmission power control signal is less than a threshold and the transmission data is of the second type, the single carrier modulation mode is (3). The single carrier modulation mode is set when the transmission power specified by the transmission power control signal is greater than or equal to a threshold value.
[0011]
By taking such means, when the transmission power specified by the transmission power control signal is less than the threshold and the transmission data is of the first type, multi-carrier transmission by the OFDM modulation is performed, When the transmission power specified by the transmission power control signal is less than the threshold and the transmission data is the second type, or when the transmission power specified by the transmission power control signal is greater than or equal to the threshold, the single by single carrier modulation Switching to carrier transmission is performed, and the amplification of the output signal of the modulation means is performed at the first operating point with relatively low power efficiency when multicarrier transmission is performed. During carrier transmission, switching is performed so as to be performed at the second operating point with relatively high power efficiency.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless device according to the first embodiment.
The wireless device according to the first embodiment includes a serial / parallel (S / P) converter 1, selectors 2-1, 2-2,..., 2-n, null value generators 3-1, 3-2,. -n, inverse fast Fourier transformer (IFFT) 4, parallel / serial (P / S) converter 5, digital / analog (D / A) converter 6, frequency converter 7, transmission power amplifier (transmission PA) 8 , Antenna 9, modulation mode switching unit 10, and protocol control unit 11.
[0014]
The S / P converter 1 rearranges the serially input digital data into parallel data having the same width as the window width of the IFFT 4. The S / P converter 1 has a function of outputting data only to a signal line corresponding to one subchannel under the control of the modulation mode switching unit 10. The output of the S / P converter 1 is input to the IFFT 4 via the selectors 2-1, 2-2,. The selectors 2-1, 2-2,..., 2-n are provided in the same number as the number n of subcarriers in OFDM. Each of the selectors 2-1, 2-2,..., 2-n receives data transmitted on one subcarrier. All the null value data output from the null value generators 3-1, 3-2,..., 3-n are input to the selectors 2-1, 2-2,. The selectors 2-1, 2-2,..., 2-n, under the control of the modulation mode switching unit 10, output the S / P converter 1 and null value generators 3-1, 3-2,. Either n output is selected and output to IFFT4.
[0015]
The IFFT 4 performs inverse FFT (fast Fourier transform) on the parallel data given from the selectors 2-1, 2-2,. The P / S converter 5 converts the parallel data output from the IFFT 4 into serial data in accordance with the time domain.
[0016]
The D / A converter 6 converts the serial data output from the P / S converter 5 into an analog signal. The frequency converter 7 converts the analog signal that is the output of the D / A converter 6 to a carrier frequency band. The transmission PA 8 amplifies the output signal of the frequency converter 7 to a power level necessary for wireless transmission. The transmission PA 8 has a function of changing the operating point under the control of the modulation mode switching unit 10. The antenna 9 wirelessly transmits the output signal of the transmission PA8.
[0017]
The modulation mode switching unit 10 acquires information on the progress of the protocol from the protocol control unit 11, and sets the modulation mode to the multicarrier mode or the single carrier mode based on this information. The modulation mode switching unit 10 determines whether the modulation mode is set to the multicarrier mode or the single carrier mode, the S / P converter 1, the selectors 2-1, 2-2,. Switches the operation of PA8. The protocol control unit 11 selects an appropriate transmission format according to a request from a user or a wireless terminal application, or another wireless device that performs wireless communication (for example, a wireless device used by a base station or another user). Performs communication related to control.
[0018]
Next, the operation of the wireless device configured as described above will be described.
The radio apparatus according to the first embodiment basically performs radio communication using the OFDM modulation scheme. In such a state, the modulation mode switching unit 10 sets the multicarrier mode as the modulation mode.
[0019]
In the multi-carrier mode, the S / P converter 1 rearranges the input digital data into parallel data having the same width as the window width of the IFFT 4 and outputs the parallel data. The selectors 2-1, 2-2,..., 2-n select the output data of the S / P converter 1, respectively. Thus, in the multicarrier mode, OFDM modulation is performed by the S / P converter 1, IFFT 4, P / S converter 5, D / A converter 6 and frequency converter 7 according to a well-known procedure. The signal output from the frequency converter 7 is amplified by the transmission PA 8 and then wirelessly transmitted from the antenna 9.
[0020]
At this time, the signal input to the transmission PA 8 is a multicarrier signal having a spectrum as shown in FIG. 2 in the frequency domain. For this reason, the difference between the average power and the peak power is large. Therefore, in the multicarrier mode, the transmission PA 8 operates at an operating point that is in the low efficiency class. Thereby, it is possible to amplify a multicarrier signal as shown in FIG. 2 with high quality.
[0021]
By the way, when a wireless device is communicating with a base station, such as a cellular communication system or a wireless LAN, first, for example, to establish a connection between the base station and the wireless device, the type of channel used, transmission rate, format, etc. Exchange of control information such as Such control information and information such as personal identification number and key information that the user requests to transmit through the base station may require a low transmission rate. Other information that requires a low transmission rate includes the location registration value of the wireless device, terminal information data to be transmitted at the time of outgoing / incoming calls, and data without error correction. Or data (regardless of control data or user data) such as low-speed packet data is assumed.
[0022]
The modulation mode switching unit 10 monitors the progress of the protocol based on the information output from the protocol control unit 11, and at the timing of transmitting the kind of data having a low necessary transmission rate as described above, Set the carrier mode. It should be noted that the designer and user of the radio apparatus may determine appropriately which data is to be set when the single carrier mode is set. For example, the modulation mode can be switched by referring to the table showing the relationship between the data type and the modulation mode by the modulation mode switching unit 10.
[0023]
In the single carrier mode, the modulation mode switching unit 10 selects one to be used for data transmission from a plurality of subcarriers. The subcarrier selected here may be any one of a plurality of subcarriers assigned for OFDM transmission. Further, if a subcarrier usable in the single carrier mode is limited by the communication system, any one of subcarriers permitted to be used by the communication system may be used. If only one subcarrier that can be used in the single carrier mode is designated by the communication system, that subcarrier may be used.
[0024]
The S / P converter 1 outputs the input digital data only to the signal line corresponding to one subcarrier designated from the modulation mode switching unit 10. In the selectors 2-1, 2-2,..., 2-n, only one corresponding to the one subcarrier described above selects the output signal of the S / P converter 1, and the others are the null value generator 3-1. , 3-2 ..., 3-n selects all null data output. Thus, in the single carrier mode, a signal having data on only one subcarrier is output from the A / D converter 6. The output signal of the A / D converter 6 is up-converted by the frequency converter 7, amplified by the transmission PA 8, and wirelessly transmitted from the antenna 9.
[0025]
At this time, the signal input to the transmission PA 8 is a single carrier signal having a spectrum as shown in FIG. 3 in the frequency domain. For this reason, the difference between the average power and the peak power is not so large, and the transmission PA 8 can amplify the transmission PA 8 without much deterioration in quality even when operating in the high efficiency class. Therefore, in the single carrier mode, the transmission PA 8 operates at an operating point that is a high efficiency class.
[0026]
As described above, the radio apparatus according to the first embodiment basically realizes data transmission at a high rate using OFDM modulation. However, when the transmission data requires a low transmission rate, a single carrier signal is transmitted and the transmission PA 8 is operated in the high efficiency class. This makes it possible to reduce power consumption compared to the case where the transmission PA 8 is always operated in the low efficiency class. Furthermore, the radio apparatus according to the first embodiment generates a single carrier signal using one of a plurality of subcarriers used for OFDM modulation. For this reason, most of the circuits for OFDM modulation can be used for the generation of a single carrier signal, and the increase in circuit scale compared to a radio apparatus that always performs OFDM modulation can be suppressed small.
[0027]
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless device according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to FIG. 1 and an identical part, and the detailed description is abbreviate | omitted.
The radio apparatus of the second embodiment includes an S / P converter 1, selectors 2-1, 2-2,..., 2-n, null value generators 3-1, 3-2,. A P / S converter 5, a D / A converter 6, a frequency converter 7, a transmission PA 8, an antenna 9, a protocol control unit 11, a TPC receiver 21, and a modulation mode switching unit 22 are included.
[0028]
That is, the wireless device of the second embodiment includes a modulation mode switching unit 22 instead of the modulation mode switching unit 10 in the wireless device of the first embodiment, and a new TPC receiver 21.
[0029]
The TPC receiver 21 receives a TPC (Transmission Power Control) signal transmitted from a base station (not shown). The TPC signal is a signal that instructs the base station to increase or decrease the transmission power from the base station.
[0030]
The modulation mode switching unit 22 obtains information on the progress of the protocol from the protocol control unit 11 and also obtains instruction information in the TPC signal from the TPC receiver 21 and sets the modulation mode based on these information to the multicarrier. Set to mode or single carrier mode. The modulation mode switching unit 22 selects the S / P converter 1, the selectors 2-1, 2-2,..., 2-n and the transmission depending on whether the modulation mode is set to the multicarrier mode or the single carrier mode. Switches the operation of PA8.
[0031]
Next, the operation of the wireless device configured as described above will be described.
The wireless device that has received the TPC signal must increase or decrease the output of the transmission PA 8 in accordance with the instruction of the TPC signal. Therefore, a TPC control unit (not shown) changes the gain of the transmission PA 8 based on the TPC signal received by the TPC receiver 21.
[0032]
When the gain of the transmission PA 8 is increased because a large transmission power is required by the TPC signal, the power consumption becomes very large when the transmission PA 8 is operating in the low efficiency class.
[0033]
The modulation mode switching unit 22 switches the modulation mode according to the type of transmission data in the same manner as the modulation mode switching unit 10 in the first embodiment, but transmission power equal to or higher than the threshold is requested by the TPC signal. If it is determined, the modulation mode is set to the single carrier mode regardless of the type of transmission data. Note that the operation states in the single carrier mode and the multicarrier mode are the same as those in the first embodiment.
[0034]
Thus, in a situation where it is necessary to perform transmission with a transmission power equal to or higher than a threshold value, a single carrier signal with a large power having a spectrum as shown in FIG. 5 in the frequency domain is obtained. For this reason, even if the transmission PA 8 is operating in the high efficiency class, it is possible to amplify the transmission PA 8 without much deterioration in quality.
[0035]
As described above, the radio apparatus according to the second embodiment basically realizes data transmission at a high rate using OFDM modulation. However, if the data to be transmitted has a low required transmission rate or needs to be transmitted with a transmission power equal to or higher than a threshold value, a single carrier signal is transmitted and the transmission PA 8 is operated in a high efficiency class. This makes it possible to reduce power consumption compared to the case where the transmission PA 8 is always operated in the low efficiency class. Furthermore, the radio apparatus according to the second embodiment generates a single carrier signal using one of a plurality of subcarriers used for OFDM modulation. For this reason, most of the circuits for OFDM modulation can be used for the generation of a single carrier signal, and the increase in circuit scale compared to a radio apparatus that always performs OFDM modulation can be suppressed small.
[0036]
In addition, when it is necessary to perform transmission with transmission power equal to or higher than the threshold value, the communication quality between the wireless device and the base station is deteriorated. In such a situation, the second embodiment portable radio apparatus operates the transmission PA 8 in the high efficiency class, so that transmission can be performed with sufficiently large transmission power, and information can be transmitted reliably. .
[0037]
(Third embodiment)
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless device according to the third embodiment.
The wireless device according to the third embodiment includes an S / P converter 1, an IFFT 4, a P / S converter 5, a D / A converter 6, a transmission PA 8, an antenna 9, a protocol control unit 11, and signal switchers 31 and 32. In addition, a frequency converter 33 and a modulation mode switching unit 34 are included.
[0038]
That is, the wireless device of the third embodiment includes a frequency converter 33 instead of the frequency converter 7 in the wireless device of the first embodiment, and includes a modulation mode switching unit 34 instead of the modulation mode switching unit 10. . Further, the wireless device of the third embodiment includes selectors 2-1, 2-2,..., 2-n and null value generators 3-1, 3-2,..., 3-n in the wireless device of the first embodiment. The output of the S / P converter 1 is directly input to the IFFT 4. Furthermore, the radio apparatus according to the third embodiment newly includes signal switchers 31 and 32.
[0039]
The signal switching units 31 and 32 operate in conjunction with the control of the modulation mode switching unit 34, input digital data to the S / P converter 1, and output the output of the P / S converter 5 to the D / A. The path for inputting to the converter 6 and the path for inputting digital data to the D / A converter 6 without passing through the IFFT 4 and the P / S converter 5 are switched.
[0040]
The frequency converter 33 frequency-converts the analog signal that is the output of the D / A converter 6 to the carrier frequency band for OFDM or the carrier frequency band for single carrier.
[0041]
The modulation mode switching unit 34 acquires information on the progress of the protocol from the protocol control unit 11 and sets the modulation mode to the multicarrier mode or the single carrier mode based on this information. The modulation mode switching unit 34 switches the operations of the transmission PA 8, the signal switchers 31 and 32, and the frequency converter 33 depending on whether the modulation mode is set to the multicarrier mode or the single carrier mode.
[0042]
Next, the operation of the wireless device configured as described above will be described.
The wireless device of the third embodiment basically performs wireless communication using the OFDM modulation method. In such a state, the modulation mode switching unit 34 sets the multicarrier mode as the modulation mode.
[0043]
In the multicarrier mode, the signal switch 31 inputs digital data to the S / P converter 1. The S / P converter 1 rearranges the digital data into parallel data having the same width as the window width of the IFFT 4 and outputs the parallel data. In addition, the signal switching unit 32 inputs the output of the P / S converter 5 to the D / A converter 6. The frequency converter 33 converts the frequency of the output of the D / A converter 6 to the carrier frequency band for OFDM. Thus, in the multicarrier mode, OFDM modulation is performed by the S / P converter 1, IFFT 4, P / S converter 5, D / A converter 6 and frequency converter 33 according to a known procedure. The signal output from the frequency converter 33 is amplified by the transmission PA 8 and then wirelessly transmitted from the antenna 9.
[0044]
At this time, the signal input to the transmission PA 8 is a multicarrier signal having a spectrum as shown in FIG. 2 in the frequency domain. For this reason, the difference between the average power and the peak power is large. Therefore, in the multicarrier mode, the transmission PA 8 operates at an operating point that is in the low efficiency class. Thereby, it is possible to amplify a multicarrier signal as shown in FIG. 2 with high quality.
[0045]
The modulation mode switching unit 34 monitors the progress of the protocol based on the information output from the protocol control unit 11, and sets the single carrier mode at the timing of transmitting the kind of data having a low required transmission rate. To do.
[0046]
In the single carrier mode, the signal switchers 31 and 32 input digital data directly to the D / A converter 6. The frequency converter 33 frequency-converts the output of the D / A converter 6 to a carrier frequency band for single carrier. Thus, in the single carrier mode, the digital data is converted to analog without being subjected to inverse FFT, and then converted to a carrier frequency band for single carrier. Therefore, the frequency converter 33 outputs a signal having data on only one carrier for a single carrier. The output signal of the frequency converter 7 is amplified by the transmission PA 8 and then wirelessly transmitted from the antenna 9.
[0047]
At this time, the signal input to the transmission PA 8 is a single carrier signal having a spectrum as shown in FIG. 7 in the frequency domain. For this reason, the difference between the average power and the peak power is not so large, and the transmission PA 8 can amplify the transmission PA 8 without much deterioration in quality even when operating in the high efficiency class. Therefore, in the single carrier mode, the transmission PA 8 operates at an operating point that is a high efficiency class.
[0048]
As described above, according to the radio apparatus of the third embodiment, the transmission PA 8 is temporarily operated in the high efficiency class as in the first embodiment, thereby reducing the power consumption. Furthermore, the radio apparatus according to the third embodiment generates a single carrier signal without using a plurality of subcarriers used for OFDM modulation. Therefore, as shown in FIG. 7, the frequency band BW1 of the single carrier signal can be made larger than the frequency band BW2 assigned to one subcarrier, and the transmission rate is equal to or higher than the symbol rate that can be transmitted by one subcarrier. Can be secured.
[0049]
(Fourth embodiment)
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless device according to the fourth embodiment. The same parts as those in FIGS. 1, 4 and 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
The wireless apparatus of the fourth embodiment includes an S / P converter 1, an IFFT 4, a P / S converter 5, a D / A converter 6, a transmission PA 8, an antenna 9, a protocol control unit 11, a TPC receiver 21, and a signal. Switching units 31 and 32, a frequency converter 33 and a modulation mode switching unit 41 are included.
[0050]
That is, the wireless device of the fourth embodiment includes a modulation mode switching unit 41 instead of the modulation mode switching unit 34 in the wireless device of the third embodiment, and newly includes a TPC receiver 21.
[0051]
The modulation mode switching unit 41 obtains information on the progress of the protocol from the protocol control unit 11, obtains instruction information in the TPC signal from the TPC receiver 21, and sets the modulation mode based on these information to the multicarrier. Set to mode or single carrier mode. The modulation mode switching unit 41 switches the operations of the transmission PA 8, the signal switchers 31 and 32, and the frequency converter 33 depending on whether the modulation mode is set to the multicarrier mode or the single carrier mode.
[0052]
Next, the operation of the wireless device configured as described above will be described.
The modulation mode switching unit 41 switches the modulation mode according to the type of transmission data in the same manner as the modulation mode switching unit 34 in the third embodiment, but transmission power equal to or higher than the threshold is required by the TPC signal. If it is determined, the modulation mode is set to the single carrier mode regardless of the type of transmission data. Each operation state in the single carrier mode and the multicarrier mode is the same as that in the third embodiment.
[0053]
Thus, in a situation where it is necessary to perform transmission with a transmission power equal to or higher than the threshold value, a single carrier signal with a large power having a spectrum as shown in FIG. 9 in the frequency domain is obtained. For this reason, even if the transmission PA 8 is operating in the high efficiency class, it is possible to amplify the transmission PA 8 without much deterioration in quality.
[0054]
As described above, the radio apparatus according to the fourth embodiment basically realizes data transmission at a high rate using OFDM modulation. However, if the data to be transmitted has a low required transmission rate or needs to be transmitted with a transmission power equal to or higher than a threshold value, a single carrier signal is transmitted and the transmission PA 8 is operated in a high efficiency class. This makes it possible to reduce power consumption compared to the case where the transmission PA 8 is always operated in the low efficiency class. Furthermore, the radio apparatus according to the third embodiment generates a single carrier signal using one of a plurality of subcarriers used for OFDM modulation. For this reason, most of the circuits for OFDM modulation can be used for the generation of a single carrier signal, and the increase in circuit scale compared to a radio apparatus that always performs OFDM modulation can be suppressed small.
[0055]
In addition, when it is necessary to perform transmission with transmission power equal to or higher than the threshold value, the communication quality between the wireless device and the base station is deteriorated. In such a situation, the portable wireless device according to the fourth embodiment operates the transmission PA 8 in a high-efficiency class, so that transmission can be performed with sufficiently large transmission power, and information can be transmitted reliably. .
[0056]
In each of the embodiments described above, the type of data to be transmitted may be classified without depending on the protocol. For example, classification may be performed using an identifier or the like given to data input to the S / P converter 1. Alternatively, the type of data to which the multicarrier mode and the single carrier mode are respectively applied is defined by the data rate, and the data is classified based on the data rate measured for the data input to the S / P converter 1. You can also.
[0057]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
[0058]
【The invention's effect】
According to the present invention, the single carrier signal is temporarily transmitted according to the data to be transmitted, and the amplifying means is operated in the high efficiency class. A wireless device that can be reduced can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a wireless device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a spectrum in a frequency domain of a signal input to the transmission PA 8 in FIG. 1 in a multicarrier mode.
FIG. 3 is a diagram showing a spectrum in a frequency domain of a signal input to the transmission PA 8 in FIG. 1 in a single carrier mode.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a wireless device according to a second embodiment.
5 is a diagram showing a spectrum in a frequency domain of a signal input to the transmission PA 8 in FIG. 4 in a single carrier mode.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a wireless device according to a third embodiment.
7 is a diagram showing a spectrum in a frequency domain of a signal input to the transmission PA 8 in FIG. 6 in a single carrier mode.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a wireless device according to a fourth embodiment.
9 is a diagram showing a spectrum in a frequency domain of a signal input to the transmission PA 8 in FIG. 8 in a single carrier mode.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Serial / parallel (S / P) converter, 2-1 to 2-n ... Selector, 3-1 to 3-n ... Null value generator, 4 ... Inverse fast Fourier transformer (IFFT), 5 ... Parallel / Serial (P / S) converter, 6 ... digital / analog (D / A) converter, 7,33 ... frequency converter, 8 ... transmission power amplifier (transmission PA), 9 ... antenna, 10, 22, 34 , 41 ... modulation mode switching unit, 11 ... protocol control unit, 21 ... TPC receiver, 31, 32 ... signal switching unit.

Claims (6)

OFDM( Orthogonal Frequency Division Multiplex )変調モードおよびシングルキャリア変調モードを選択的に設定する設定手段と、
前記OFDM変調モードの設定時には送信データをOFDM変調し、前記シングルキャリア変調モードの設定時には前記送信データをシングルキャリア変調する変調手段と、
前記変調手段の出力信号を前記OFDM変調モードの設定時には電力効率が相対的に低い第1の動作点で増幅し、前記シングルキャリア変調モードの設定時には電力効率が相対的に高い第2の動作点で増幅する手段と、
送信電力を指定する送信電力制御信号を受信する手段とを具備し、
さらに前記設定手段は、 (1) 前記送信電力制御信号で指定される送信電力が閾値未満であり、かつ前記送信データが第1の種類であるときには前記OFDM変調モードを、 (2) 前記送信電力制御信号で指定される送信電力が閾値未満であり、かつ前記送信データが第2の種類であるときには前記シングルキャリア変調モードを、 (3) 前記送信電力制御信号で指定される送信電力が閾値以上であるときには前記シングルキャリア変調モードをそれぞれ設定することを特徴とする無線装置。
A setting means for selectively setting an OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplex ) modulation mode and a single carrier modulation mode;
Modulation means said the OFD M Configuration modulation mode transmit data to OFDM modulation, said in setting the single-carrier modulation mode for single carrier modulation of the transmission data,
The output signal of the modulating means is amplified by setting sometimes power efficiency is relatively low first working point of the OFDM modulation mode, setting times power efficiency of the single career modulation mode is relatively high second Means for amplifying at the operating point;
Means for receiving a transmission power control signal designating transmission power ,
Further, the setting means is (1) when the transmission power specified by the transmission power control signal is less than a threshold and the transmission data is of the first type, and (2) the transmission power. When the transmission power specified by the control signal is less than the threshold and the transmission data is of the second type, the single carrier modulation mode is selected. (3) The transmission power specified by the transmission power control signal is equal to or greater than the threshold. If so, the single carrier modulation mode is set respectively .
前記変調手段は、前記シングルキャリア変調モードでは、前記OFDM変調モードの1つのサブキャリアの帯域を用いることを特徴とする請求項1に記載の無線装置。  The radio apparatus according to claim 1, wherein the modulation unit uses a band of one subcarrier in the OFDM modulation mode in the single carrier modulation mode. 前記変調手段は、
前記OFDM変調モードの設定時には前記送信データをパラレル化して複数の信号線に出力し、前記シングルキャリア変調モードの設定時には前記送信データを前記複数の信号線の1つへシリアルに出力するとともに他の信号線をヌルとする手段と、
前記複数の信号線を伝送されるデータに対して逆高速フーリエ変換を行う手段と、
前記逆高速フーリエ変換されたデータを時間領域に合わせてシリアル化する手段と、
前記シリアル化されたデータをアナログ化するアナログ化手段と、
前記アナログ化手段の出力信号をキャリア周波数帯域まで周波数変換する手段とを備えることを特徴とする請求項2に記載の無線装置。
The modulating means includes
When the OFDM modulation mode is set, the transmission data is parallelized and output to a plurality of signal lines, and when the single carrier modulation mode is set, the transmission data is serially output to one of the plurality of signal lines and the other Means for nulling the signal line;
Means for performing inverse fast Fourier transform on data transmitted through the plurality of signal lines;
Means for serializing the inverse fast Fourier transformed data in the time domain;
Analogizing means for analogizing the serialized data;
The radio apparatus according to claim 2, further comprising means for converting the output signal of the analogization means to a carrier frequency band.
前記変調手段は、前記シングルキャリア変調モードの設定時には、前記OFDM変調モードの1つのサブキャリアの帯域よりも広い帯域を用いることを特徴とする請求項1に記載の無線装置。The radio apparatus according to claim 1, wherein the modulation means uses a band wider than a band of one subcarrier in the OFDM modulation mode when the single carrier modulation mode is set . 前記変調手段は、
前記送信データをパラレル化して複数の信号線に出力する手段と、
前記複数の信号線を伝送されるデータに対して逆高速フーリエ変換を行う手段と、
前記逆高速フーリエ変換されたデータを時間領域に合わせてシリアル化する手段と、
前記OFDM変調モードの設定時には前記シリアル化されたデータを、また前記シングルキャリア変調モードの設定時には前記第2の種類の送信データをそれぞれアナログ化するアナログ化手段と、
前記アナログ化手段の出力信号をキャリア周波数帯域まで周波数変換する手段とを備えることを特徴とする請求項に記載の無線装置。
The modulating means includes
Means for parallelizing the transmission data and outputting it to a plurality of signal lines;
Means for performing inverse fast Fourier transform on data transmitted through the plurality of signal lines;
Means for serializing the inverse fast Fourier transformed data in the time domain;
And analog means for analog the data is the serialized during setting of the OFDM modulation mode, also when setting the single carrier modulation mode transmission data of the second type, respectively,
5. The radio apparatus according to claim 4 , further comprising means for frequency-converting the output signal of the analog means to a carrier frequency band.
前記第2の種類には、通信プロトコルの制御情報を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載の無線装置。Wherein the second type, the wireless device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises control information of the communication protocol.
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