JP5114789B2

JP5114789B2 - 送信装置、プログラム、記録媒体及び送信方法

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Publication number: JP5114789B2
Application number: JP2007312817A
Authority: JP
Inventors: 眞一澤田; 史朗菅原; 修作福元; 秀一竹花
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-12-03
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2027-12-03
Also published as: JP2009141437A

Description

本発明は、送信装置、プログラム、記録媒体及び送信方法、特に、複数のアンテナを用いて信号を送信する送信装置、プログラム、記録媒体及び送信方法に関する。

マルチキャリア伝送方式における通信装置において、通信の高速化、データ通信量の増加に伴い、複数のサブキャリアを足し合わせることにより、通信装置の送信回路に用いられる送信電力増幅部のＰＡＰＲ（ＰｅａｋｔｏＡｖｅｒａｇｅＰｏｗｅｒＲａｔｉｏ：ピーク電力対平均送信電力比）が非常に大きくなることがある。
ＰＡＰＲが大きくなると、送信電力増幅部の非線形特性による歪を原因としたサブキャリア間の干渉問題や帯域外での電力漏洩などの問題が発生する。
ＰＡＰＲ対策として、送信電力増幅部の線形性を保つ領域（バックオフ領域）を広く確保する手法を行うが、バックオフ領域を広く確保すると、送信電力増幅部の消費電流が増大することが知られている。

また、送信信号を増幅する送信電力増幅器が非線形領域にさしかかる場合には、クリッピングによるピーク電力低減とフィルタによる隣接チャネル漏洩電力を考慮して、送信信号のピーク電力を削減することがある（特許文献１）。
送信電力増幅部の線形領域で使用する場合は、データ通信品質を確保するため、フィルタを通さず、信号をそのまま送信するため、送信電力増幅部の消費電流の変化が大きくなる。
特開２００２−４４０５４号公報

しかしながら、送信電力増幅部の線形、非線形領域に関わらず、複数アンテナを使用して送信する場合、各アンテナから出力される送信ピーク電力が、各アンテナにそれぞれ発生することになるが、各アンテナの送信ピーク電力が重なる場合、もしくは、時間的に近いタイミングで発生した場合、それぞれの送信電力増幅部の消費電力が増加するため、一時的に通信装置全体の消費電力が増加し、通信装置が備える電源供給電力を超えることがある。
送信電力増幅部の消費電力が、電源供給電力を超えた場合には、電池等の電源供給部から供給される電力が不足し、送信電力増幅部や他の通信装置内の回路が、正常に動作しないことがある。

ＰＡＰＲ対策を、個々のアンテナ毎に行うと、回路がアンテナの数だけ複数必要になり、送信アンテナ毎に個々の送信ピーク電力制御を行うことになる。
また、通信装置が備える電池から送信電力増幅部への電源供給回路の電力に対してマージンを確保するため、ピーク電力の発生タイミングが重なったときを考慮し、電源供給回路の規模や電池等の供給電力を大きくする必要がある。
更に、複数のアンテナで送信ピーク電力が重なった場合には、互いのアンテナへの干渉量などが急に増加することになり、通信品質に大きな影響を与える。

ひとつのアンテナから送信しているときよりも複数アンテナから送信しているときのほうが、ピーク電力の発生頻度は、アンテナの数に比例して増加することになり、各アンテナから出力される送信ピーク電力の発生タイミングが重なる頻度が多くなるため、複数アンテナを利用して送信する場合には、送信装置内の電源供給電力を踏まえて送信する必要がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、受信装置に信号を複数のアンテナから送信する際における送信装置の回路規模を軽減することができるとともに、電源への負荷を軽減する送信装置、プログラム、記録媒体及び送信方法を提供することにある。

（１）本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の第１の態様は、受信装置と通信する複数のアンテナを備える送信装置であって、送信装置の電源供給電力を監視する電源監視部と、各アンテナから送信に要する送信電力増幅部の送信電力の和を測定する送信電力検出部と、前記電源監視部で検出した送信装置の電源供給電力と前記送信装置の送信電力増幅部の送信電力の和を比較する比較部と、ベースバンド信号から送信電力増幅部の送信電力を推測する制御部と、各アンテナから前記受信装置に送信する信号を保存する記憶部とを備え、前記推測に基づいて、前記制御部が、送信装置の送信電力増幅部の送信電力の和が送信装置の電源供給電力を超えると判定した場合に、前記複数のアンテナから送信される信号の少なくとも１つ以上の送信信号を送信せずに前記記憶部に保存した後に、前記記憶部から前記少なくとも１つ以上の送信信号を読み出して送信することにより、前記電源監視部で監視している電源供給電力に基づいて当該アンテナから前記受信装置に送信する信号の送信ピーク電力を抑えることを特徴とする送信装置である。
本発明の第１の態様では、送信電力検出部が検出した送信電力の和が、電源監視部で監視している電源供給電力を超えると判定した場合に、少なくとも１つのアンテナから出力される送信信号を止めることによって、送信装置の電源供給電力を超えることがない制御を行うことにより、通信装置内の他の回路に対して充分な電源供給電力を確保することができる。

（２）また、本発明の第１の態様において、前記受信装置に送信する擬似信号を作成する擬似信号発生部を備え、送信電力増幅部の送信電力の和が、電源供給電力を超えると判定したときに、前記複数のアンテナから送信される信号の少なくとも１つ以上の送信信号を送信せずに前記記憶部に保存し、前記擬似信号発生部で作成された擬似信号を送信した後に、前記記憶部から前記少なくとも１つ以上の送信信号を読み出して送信することにより、送信装置の送信ピーク電力を抑えても良い。

（３）また、本発明の第２の態様は、受信装置と通信する複数のアンテナを備える送信装置のコンピュータに、送信装置の電源供給電力を監視する電源監視過程と、各アンテナから送信に要する送信電力増幅部の送信電力の和を測定する送信電力検出過程と、前記電源監視過程で検出した送信装置の電源供給電力と前記送信装置の送信電力増幅部の送信電力の和を比較する比較過程と、ベースバンド信号から送信電力増幅部の送信電力を推測する制御過程と、各アンテナから前記受信装置に送信する信号を保存する記憶過程と、を実行させ、前記推測に基づいて、前記制御過程で、送信装置の送信電力増幅部の送信電力の和が送信装置の電源供給電力を超えると判定した場合に、前記複数のアンテナから送信される信号の少なくとも１つ以上の送信信号を送信せずに保存した後に、前記少なくとも１つ以上の送信信号を読み出して送信することにより、前記電源監視過程で監視している電源供給電力に基づいて当該アンテナから前記受信装置に送信する信号の送信ピーク電力を抑えることを特徴とするプログラムである。

（４）また、本発明の第３の態様は、前記第２の態様に記載のプログラムを記録したことを特徴とする記録媒体である。

（５）また、本発明の第４の態様は、受信装置と通信する複数のアンテナを備える送信装置を用いた送信方法であって、送信装置の電源供給電力を監視する電源監視過程と、各アンテナから送信に要する送信電力増幅部の送信電力の和を測定する送信電力検出過程と、前記電源監視過程で検出した送信装置の電源供給電力と前記送信装置の送信電力増幅部の送信電力の和を比較する比較過程と、ベースバンド信号から送信電力増幅部の送信電力を推測する制御過程と、各アンテナから前記受信装置に送信する信号を保存する記憶過程と、を実行し、前記推測に基づいて、前記制御過程で、送信装置の送信電力増幅部の送信電力の和が送信装置の電源供給電力を超えると判定した場合に、前記複数のアンテナから送信される信号の少なくとも１つ以上の送信信号を送信せずに保存した後に、前記少なくとも１つ以上の送信信号を読み出して送信することにより、前記電源監視過程で監視している電源供給電力に基づいて当該アンテナから前記受信装置に送信する信号の送信ピーク電力を抑えることを特徴とする送信方法である。

本発明の送信装置、プログラム、記録媒体及び送信方法では、受信装置に信号を複数のアンテナから送信する際における送信装置の回路規模を軽減することができるとともに、電源への負荷を軽減することができる。

以下、図面を参照し、本発明の第１〜第１２の実施形態について説明する。始めに、本発明の第１の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による基地局装置１００ａ（送信装置とも称する）の構成を示す概略ブロック図である。ただし、基地局装置１００ａは送信と受信の両方の機能を有するが、以下では送信の機能に限定して説明する。基地局装置１００ａは、ベースバンド部１０１、制御部１０２、記憶部１０３、電源監視部１０４、比較部１０５、送信電力検出部１０６、電源供給部１０７、変調部１１１、１２１、直列並列変換部１１２、１２２、ＩＦＦＴ部１１３、１２３、並列直列変換部１１４、１２４、ＣＰ挿入部１１５、１２５、送信電力増幅部１１６、１２６、アンテナ１１７、１２７を備えている。

ベースバンド部１０１には、基地局装置１００ａの上位レイヤ（図示省略）から、相手受信装置に送信する送信データが入力される。ベースバンド部１０１は、この送信データを送信データＤ１１８と送信データＤ１２８とに分割する。
ベースバンド部１０１は、送信データＤ１１８を変調部１１１と制御部１０２とに出力する。また、ベースバンド部１０１は、送信データＤ１２８を変調部１２１と制御部１０２とに出力する。

制御部１０２は、送信データＤ１１８と送信データＤ１２８の信号配列パターンを測定し、送信電力増幅部１１６、１２６の出力の送信ピーク電力を推定する機能を有する。そして、これらの機能を遂行する部材を備える。
変調部１１１は、ベースバンド部１０１が出力する送信データＤ１１８を、例えば６４ＱＡＭ（６４直交振幅変調）により変調し、直列並列変換部１１２に出力する。また、変調部１２１は、ベースバンド部１０１が出力する送信データＤ１２８を同様にして変調し、直列並列変換部１２２に出力する。上記の変調方式の設定は公知の方法によって行うことができる。

直列並列変換部１１２は、変調部１１１が出力する信号を、直列データから並列データに変換して、ＩＦＦＴ部１１３に出力する。
また、直列並列変換部１２２は、変調部１２１が出力する信号を、直列データから並列データに変換して、ＩＦＦＴ部１２３に出力する。

ＩＦＦＴ部１１３は、直列並列変換部１１２が出力する信号に対して、逆高速フーリエ変換の処理を行い、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換し、並列直列変換部１１４に出力する。
また、ＩＦＦＴ部１２３は、直列並列変換部１２２が出力する信号に対して、逆高速フーリエ変換の処理を行い、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換し、並列直列変換部１２４に出力する。

並列直列変換部１１４は、ＩＦＦＴ部１１３が出力する信号を、並列データから直列データに変換して、ＣＰ挿入部１１５に出力する。
また、並列直列変換部１２４は、ＩＦＦＴ部１２３が出力する信号を、並列データから直列データに変換して、ＣＰ挿入部１２５に出力する。

ＣＰ挿入部１１５は、並列直列変換部１１４が出力する信号に対してＣＰ（ＣｙｃｌｉｃＰｒｅｆｉｘ：サイクリックプレフィックス）を挿入して、送信電力増幅部１１６に出力する。このＣＰはシンボル間干渉の影響を低減するために挿入される。
また、ＣＰ挿入部１２５は、並列直列変換部１２４が出力する信号に対してＣＰを挿入して、送信電力増幅部１２６に出力する。
なお、ＣＰ挿入部１１５（又は、ＣＰ挿入部１２５）は、ＩＦＦＴ部１１３（又は、ＩＦＦＴ部１２３）が出力する並列データに対してＣＰを挿入しても良い。

送信電力増幅部１１６は、ＣＰ挿入部１１５が出力する信号を増幅し、アンテナ１１７から無線信号として受信装置である移動局装置に送信する。
また、送信電力増幅部１２６は、ＣＰ挿入部１２５が出力する信号を増幅し、アンテナ１２７から無線信号として移動局装置に送信する。

送信電力検出部１０６は、送信電力増幅部１１６の消費電力Ａ１と、送信電力増幅部１２６の消費電力Ａ２を監視し、送信に必要な消費電力の和Ａを算出する。算出した値Ａは、Ａ＝Ａ１＋Ａ２となる。
電源監視部１０４は、基地局装置１００ａの各回路ブロックへ電力を供給する。それとともに、電源監視部１０４は電源供給部１０７の電源供給可能電力を定期的または必要に応じて検出している。任意の方法で検出した電源供給可能電力値をＢとする。又は当該電力値Ｂが既知の場合やあらかじめ推測できる場合は、当該既知の値や推測値を使用しても良い。

送信電力検出部１０６で算出した消費電力の和Ａと、電源監視部１０４で監視した電源供給可能な電力値Ｂは、比較部１０５に入力される。
比較部１０５では、上記２つの値ＡとＢの差分を計算し、その結果を制御部１０２に通知する。制御部１０２へ通知する情報をＣとすると、Ｃ＝Ｂ−Ａ＋αとなる。本実施形態においてはα＝０である。

比較部１０５から制御部１０２への情報Ｃは、送信電力増幅部の消費電力の和Ａと電源供給可能な電力値Ｂの差をとるので、送信装置の電源供給電力の余裕度を示すものになる。
通常の動作では、送信電力増幅部の消費電力の和Ａよりも、電源供給可能電力値Ｂが充分大きく、通信装置内の他の回路への電源供給は充分確保されている。

送信ピーク電力が発生しないときの消費電力を図２に示す。図２では、横軸に時間をとり、縦軸に電力をとっている。図２のような通常動作では、消費電力Ａ１とＡ２との和Ａは、電源供給可能電力値Ｂを超えることはない。
制御部１０２が、送信データＤ１１８とＤ１２８の信号配列により、送信電力増幅部１１６と１２６の送信ピーク電力が同時に発生すると予想した場合、直ちに、制御部１０２は、送信ピーク電力発生における２つの送信電力増加分の値Ｄを求め、あらかじめ比較部１０５から電源供給電力の余裕度を示す情報であるＣの値以下になるように、送信ピーク電力の消費電力を削減するように制御する。
電力Ｄは、電力Ａの変化量であり、電力Ａは送信電力増幅部１１６の消費電力Ａ１と送信電力増幅部１２６の消費電力Ａ２の合計である。よって、消費電力Ａ１と消費電力Ａ２の変化量を推測することで、電力Ｄを推測することができる。具体的には、送信電力増幅部１１６、１２６で消費される消費電力Ａ１、Ａ２は、ベースバンド部１０１から出力される信号パターンを、制御部１０２にて監視し、信号配列を見ることで、制御部１０２において消費電力Ａ１、Ａ２を予測することができる。

このとき、送信電力増幅部１１６と送信電力増幅部１２６の送信ピーク電力発生による消費電力は、それぞれ小さい値であるが、２つの送信ピーク電力が同時に発生することで、送信電力検出部で検出した消費電力の和Ａが、電源供給可能電力値Ｂを超えてしまうことがある。
もし、２つの送信電力増幅部の送信ピーク電力の発生によって生じる電力増加分Ｄが、比較部１０５から通知される余裕度Ｃの値を超えてしまうと、通信装置の電源供給可能電力値Ｂ以上に消費電力が上がるということで、この場合には通信装置内の他の回路への電源供給が不十分となり、通信装置内の回路動作が不安定になる等の悪影響を及ぼす。

図３に、２つの送信ピーク電力が同時に発生し、消費電力Ａ１とＡ２との和Ａが電源供給可能電力値Ｂを超えた場合の状況を示す。図３では、横軸に時間をとり、縦軸に電力をとっている。
図３のように、２つの送信ピーク電力による消費電力の和が、電源供給可能電力値Ｂを超えると推定した場合には、送信ピーク電力の消費電力増加分Ｄを、比較部１０２からの情報である余裕度を示す値Ｃ以下になるように制御するために、送信ピーク電力による消費電力増加量を、どの程度、削減するのか判定し、送信ピーク電力の削減量に応じて、送信データＤ１２８の一部データを直ちに送信しないで記憶部１０３に一時的に保存する。

保存したデータは後述のように別途送信するかまたは破棄する。送信ピーク電力発生による消費電流の削減量を大きくする場合には、送信データＤ１２８のデータをより多く記憶部に保存する。
送信ピーク電力発生による削減量が小さい場合には、送信データＤ１２８から記憶部に保存されるデータをより少なくすることができる。
このように送信電力の削減量に応じて、記憶部に保存する送信データ量を変化させることで、従来にない、きめ細かな電力削減が可能となる。

このとき、送信データＤ１１８と送信データＤ１２８の両方の送信データを、それぞれ記憶部１０３に保存し、２つの送信電力増幅部の消費電力を少しずつ削減し、結果的に消費電力の和を電源供給可能な電力以下にしても良い。
記憶部１０３に保存した送信データは、送信ピーク電力が解消し、消費電力の和が、電源供給電力以下になった時に、相手受信装置に送れば良い。場合によっては、これらの保存した送信データを部分的に破棄しても良い。

図４に、送信ピーク電力の発生時における制御フローチャートを示す。
まず、消費電力の和Ａを監視する（ｓｔｅｐ０）。消費電力の和Ａにピークが存在するか判定する（ｓｔｅｐ１）。ピークが存在しない場合は特に何も行わず通常の動作とする（ｓｔｅｐ２）。

一方、送信ピーク電力時のピーク消費電力Ｄが存在する場合は上記Ｃ＞Ｄか否かを判定する（ｓｔｅｐ３）。Ｃ＞Ｄの場合は通常動作とする（ｓｔｅｐ４）が、Ｃ＜Ｄの場合は削除すべき電力量を計算し（ｓｔｅｐ５）、当該電力量に相当する送信データを記憶部１０３に保存（ｓｔｅｐ６）した後、残りのデータを送信する（ｓｔｅｐ７）。

即ち、制御部１０２で、送信データＤ１１８と送信データＤ１２８の信号配列により同時に送信ピーク電力が発生すると予想したが、２つの送信ピーク電力が発生しても、消費電力増加分Ｄが、電源供給電力の余裕度を示すＣ以下の値となる場合には、送信ピーク電力を削減する動作は行わないでも良い。

送信ピーク電力が発生し、多少の消費電力が上がったとしても、通信装置内の他の回路への影響がないと考えられる場合には、送信データを通常送信動作時と同じように送信したほうが、データの遅延のない送信が可能となる。このときの状況を図５に示す。図５では、横軸に時間をとり、縦軸に電力をとっている。

電源供給可能な電力状況により、図５のような状態であっても、送信ピーク電力削減のため、送信データの一部を記憶部に保存し、送信電力増幅部の消費電力を削減することを実施しても良い。
基地局装置１００ａの電源供給可能電力値Ｂは、温度や周囲環境、停電時など予備電源での動作時など、条件によって変動する。電源供給可能電力値Ｂの変動によって、通信装置の送信電力の余裕度Ｃの値も変化するので、送信ピーク電力発生による消費電力の削減すべき電力量も変化することがある。

通信装置１００ａでは、電源監視部にて電源供給可能な電力を監視しているため、電源供給可能な電力に応じて、最適な送信ピーク電力の削減量を知ることができ、送信電力増幅部の消費電力を削減するための記憶部に保存すべき送信データの量も最小限にすることができる。

以上のことから、基地局装置１００ａにおいて、送信ピーク電力が発生しても、電源供給可能な電力を超えることない最適な消費電力に抑えることが可能であるため、通信装置内の他の回路への電源供給に影響にない回路構成にすることが可能となる。
また、本実施形態においてはＣを計算するに使用するαをゼロとしているが、例えば通信環境の必要に応じてプラスの値を使用したり、マイナスの値を使用することが可能で、装置の構成や使用環境によって適宜設定するのが良い。

（第２の実施形態）
上記では、記憶部１０３（図１）に保存すべきデータとして、ベースバンド部１０１の出力データを例にして記載したが、図１００ａの基地局装置通信装置のベースバンド部１０１以外の他の回路ブロックからの出力データを保存しても同様な効果が得られる。
たとえば、変調部１２１から直列並列変換部１２２へのデータの一部や、ＩＦＦＴ部１２３からサブキャリア毎に出力される一部のサブキャリア信号や、並列直列変換部１２４からＣＰ挿入部１２５への信号等を、記憶部に保存して、送信ピーク電力発生による送信増幅部の消費電力を削減しても良い。

（第３の実施形態）
また、記憶部１０３（図１）に保存されるデータは２つ以上の回路ブロックからの出力される送信信号を組み合わせて、保存することも適応可能とする。
たとえば、アンテナ１１７から送信される信号による送信ピーク電力発生を推測したときに、送信電力増幅部１１６の消費電力を削減するために、変調部１１１の出力信号の一部送信データと、ＣＰ挿入部１１５の出力信号の一部送信データを保存するように、２つ以上のブロック部から出力される送信データを記憶部（図示省略）に保存しても良い。

送信電力増幅部の消費電力を効果的に削減するための２つ以上の最適な送信データを選択することができるので、少ない保存データでより大きな消費電力の削減量を得ることができ、記憶部のメモリ容量を削減することが可能となる。

（第４の実施形態）
記憶部１０３（図１）は、送信電力増幅部１１６の送信ピーク電力を削減するための一部送信データと、送信電力増幅部１２６の送信ピーク電力を削減するための一部送信データを、ひとつの記憶部にまとめて保存することもできる。

記憶部１０３のメモリをそれぞれ共有することができるようにすると、２つのアンテナを利用して、１つの受信装置に対して送信データを送信するような場合には、一方のアンテナから送信するデータがなくなった後に、送信ピーク電力を削減するために記憶部に保存したデータを空いたアンテナを利用して送信データを送ることも可能となる。

（第５の実施形態）
第１〜第４の実施形態は、基地局装置１００ａについて記載したが、移動局装置２００ａについても、送信データの一部を記憶部に保存することにより、電源供給可能な電力に応じて、最適な送信ピーク電力の削減を実現することができる。ただし、移動局装置２００は、送信と受信の両方の機能を有するが、以下では送信の機能に限定して説明する。

図６に、移動局装置２００ａのブロック図を示す。移動局装置２００ａは、ベースバンド部２０１、制御部２０２、記憶部２０３、電源監視部２０４、比較部２０５、送信電力検出部２１０、電源供給部２０７、変調部２１１、２２１、ＦＦＴ部２１２、２２２、フィルタ部２１３、２２３、サブキャリア割り当て部２１４、２２４、ＩＦＦＴ部２１５、２２５、ＣＰ挿入部２１６、２２６、送信電力増幅部２１７、２２７、アンテナ２１８、２２８を備えている。

図６の移動局装置２００ａについては、ＦＦＴ部２１２、２２２、フィルタ部２１３、２２３、サブキャリア割り当て部２１４、２２４の３つのブロック回路が基地局装置１００ａ（図１）と異なる。基地局装置１００ａ（図１）と類似している回路ブロックについては、詳細な説明を省略する。

移動局装置２００ａの電源供給部２０７は、主に電池である。よって、電源供給部２０７は、使用状況によって性能が変動し、電源監視部で検出した電源供給可能な電力は、逐次変化することになる。
特に、満充電になった電池では、電源供給可能電力値Ｂは、大きい値になるが、移動局装置２００ａを使い続けると、電源供給可能電力値Ｂの値は、徐々に低下するので、電源供給部から、電源供給可能電力値Ｂが、時間とともに低下することを考慮して、送信ピーク電力発生による消費電力の削減量を段階的に変化させる。この状態をたとえば図７にしめす。図７では、横軸に時間をとり、縦軸に電力をとっている。

例えば、充電直後、電源供給可能電力値Ｂは一般的に大きい値になる。また、送信電力比較部２０５で監視している余裕度Ｃの値も大きい値となる。余裕度Ｃは、送信電力増幅部２２７の消費電力Ａ１とＡ２の和Ａを、電源供給可能電力値Ｂから差し引いたものである。
ここで、制御部２０２で、送信データＤ２２８の信号配列により送信電力増幅部２２７における送信ピーク電力が発生すると予想したが、たとえ送信ピーク電力が発生しても、その際の消費電力値Ｄが、電源供給電力の余裕度を示すＣ以下の値となる場合には、送信ピーク電力を削減する制御は行わないでも良い。

送信ピーク電力が発生し、若干の消費電力が上がったとしても、通信装置内の他の回路への影響がないと考えられるため、送信データを通常送信時と同じように送信し、データの遅延のない送信が可能となる。図８のＸで囲まれた部分にそのようなときの電力の状況を示す。なお、図８では、横軸に時間をとり、縦軸に電力をとっている。

時間経過とともに、移動局装置送信装置２００ａの電源供給可能電力値Ｂは低下し、そのときに送信ピーク電力が同時に発生した場合に、送信電力増幅部２２６と２２７の消費電力の和の増加分Ｄが電源供給電力の余裕度を示すＣ以上の値となる場合には、送信ピーク電力をどの程度、削減するか判定し、送信ピーク電力の削減量に応じて、送信データＤ２１８あるいはＤ２２８の一部データを記憶部２０３に保存する。送信ピーク電力発生による消費電流の削減量を、大きくしなければならない場合には、送信データＤ２１８とＤ２２８のデータを多く記憶部に保存する。

送信ピーク電力発生による削減量が小さい場合には、送信データＤ２１８あるいは送信データＤ２２８から記憶部に保存されるデータは少なくすることができる。記憶部２０３に保存した送信データは、送信ピーク電力が解消し、消費電力の和が、電源供給電力以下になった時に相手受信装置に送れば良い。図８のＹで囲まれた部分にそのようなときの電力の状況を示す。

このように電源供給可能な電力を監視することで、電源供給可能な電力が大きい場合には送信ピーク電力が発生しても、通信装置内の他の回路への影響がないため、送信ピーク電力を削減するための制御は行わず、通信品質を重視し、相手受信装置に送信することができる。
一方、電源供給可能な電力が低下し、送信ピーク電力が電源供給可能な電力を超えると推測した場合には、削減すべき消費電力量に応じて、記憶部に保存すべき送信データの量を変化させることができるので、従来にない細かな効果的な送信ピーク電力の削減の制御が可能となる。

また本実施形態のように電源供給部２０７の電源供給能力が一定していない場合や装置の消費電力に影響されやすい場合は、上記αを利用して安定動作をさせることが可能である。
例えばＢの値が比較的消費電力による影響を受けにくいとき、例えばピークが瞬間的にＢを上回る場合であってもその時間が非常に短い場合に、電力の供給に問題ない場合はαとしてプラスの値を使用して、送信ピーク電力が多少Ｂの値を超えても上記送信データによる送信ピーク電力制御を行わないようすることもできる。

逆に送信ピーク電力がＢを超えない場合であっても、送信ピーク電力と電源供給可能電力値Ｂの差が非常に小さいや、電源供給可能電力値Ｂが一時的に低下するような場合はαをマイナスとして本発明による送信ピーク電力の削減を行うような構成としても良い。
このように装置の構成や特性に応じて或いは通信環境に応じて、αとしてゼロを使用したりプラスやマイナスの値を適宜決定して使用するのが良い。

（第６の実施形態）
第５の実施形態では、記憶部２０３（図６）に保存すべきデータとして、ベースバンド部２０１の出力データを例にして記載したが、図２００ａの移動局装置通信装置のベースバンド部２０１以外の他の回路ブロックからの出力データを保存しても同様な効果が得られる。
たとえば、変調部２２１からＦＦＴ部２１２へのデータの一部や、サブキャリア割り当て部２１４からＩＦＦＴ部２１５に出力される一部のサブキャリア信号や、ＩＦＦＴ部２１５からＣＰ挿入部２１６への信号等を、記憶部２０３に保存しても良い。

（第７の実施形態）
移動局装置通信装置２００ａにおいても、また、第３の実施形態のように記憶部１０３（図１）に保存されるデータは２種類以上の回路ブロックからの出力される送信信号を組み合わせて、記憶することも適応可能である。

（第８の実施形態）
第１〜第７の実施形態においては、送信ピーク削減のために記憶部に保存された送信データは具体的には次のように処理できる。例えば当該データは消費電力の和が、電源供給電力以下になった時に、相手受信装置に別途送信しても良いし、ベースバンド部からの送信データを送信後に記憶部のデータを改めて送信するような構成でも良い。
或いは相手受信装置から、記憶部に保存したデータの送信を要求された場合に、保存したデータを送信しても良い。当該要求は、例えば制御チャネルの再送要求情報に追加・包含させても良いし、不足データの再送要求情報などの別途新たな信号を用意して当該信号によって送信するような構成でも良い。

また、保存したデータについて、相手受信装置からの送信要求が無く、保存データが少ない場合に、相手受信装置の誤り訂正回路等で消滅したデータを修復できるようである場合には、或いは修復が不十分でも問題ない場合には記憶部に保存したデータを、相手受信装置に送信せずに、廃棄してもかまわない。
この場合は送信データの送信後に、或いは送信データ送信終了後に一定時間経過した後に破棄しても良いし、上記要求に対応して送信不要の情報を受信後、例えば制御チャネルの受信完了信号などの情報に追加・包含された当該信号を受信後に破棄するような構成でも良い。

上記、第１〜第８の実施形態では、制御部が、同時に送信ピーク電力の発生を推測したとき、送信装置の電源供給可能な電力の情報に基づいて、送信電力増幅部の送信ピーク電力による増加する消費電力から削減すべき電力量に従い、記憶部に保存すべき送信データの量を変化させて効果的な送信ピーク電力の制御を行った。

（第９の実施形態）
擬似信号発生部による送信ピーク電力の削減方法として、図９の実施形態について説明する。
本実施形態においては、制御部が、同時に送信ピーク電力の発生を推測したとき、送信電力増幅部の送信ピーク電力発生による消費電力増加量から削減すべき電力量と、送信装置の電源供給可能な電力の情報に基づいて、擬似信号発生部で作成された擬似送信データを、本来の送信データの替わりに送信することにより、送信装置の送信ピーク電力の削減を行うことについて説明する。

図９は記憶部１０３（図１）の代わりに上記擬似信号発生部１０８を有する基地局装置１００ｂのブロック図である。基地局装置１００ｂは、ベースバンド部１０１、制御部１０２、擬似信号発生部１０８、電源監視部１０４、比較部１０５、送信電力検出部１０６、電源供給部１０７、変調部１１１、１２１、直列並列変換部１１２、１２２、ＩＦＦＴ部１１３、１２３、並列直列変換部１１４、１２４、ＣＰ挿入部１１５、１２５、送信電力増幅部１１６、１２６、アンテナ１１７、１２７を備えている。

制御部１０２が、送信データＤ１１８と送信データＤ１２８の信号配列により送信電力増幅部１１６と送信電力増幅部１２６における送信ピーク電力が同時に発生すると予測した場合、直ちに、制御部１０２は、送信ピーク電力発生における電力増加分の値Ｄを求め、比較部１０５からの電源供給電力の余裕度を示す値Ｃ以下になるように、送信ピーク電力による消費電力を制御する。

もし、送信ピーク電力の発生によって生じる電力増加分Ｄが、比較部１０５から通知される電源供給電力の余裕度Ｃを超えてしまうと、通信装置の電源供給部から供給可能な電力以上に、送信に要する消費電力が増えるということで、通信装置の他の回路への電源供給が不十分となり、通信装置内の回路動作に悪影響を及ぼす。

そこで、制御部１０２では、比較部１０５から通知された電源供給電力の余裕度を示す値Ｃと、送信ピーク電力発生による送信電力増幅部１１６、１２６の消費電力の増加量Ｄを予測した結果を元に、送信ピーク電力による消費電力の増加を、どの程度削減すべきか判定し、送信ピーク電力の削減量に応じて、送信データＤ１１８あるいは送信データＤ１２８の一部を、擬似信号発生部で作成された擬似信号に入れ替える。

送信ピーク電力による送信電力増幅部１１６、１２６の消費電力を多く削減するときには、擬似信号発生部で作成された擬似信号と、送信データＤ１１８あるいは送信データＤ１２８の送信データを多く入れ替え、また、送信電力増幅部１１６、１２６の消費電力を小さく削減するときには、入れ替えるデータを少なくするようにする。消費電力の削減量と、入れ替えるデータの量は比例することになる。

図１０は、本来の送信データの並びと、入れ替え後の送信データの並びを示す。つまり、本来の送信データの並びはＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８であるのに対して、入れ替え後の送信データの並びはＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、擬似、Ｄ７、Ｄ８である。
このように送信データの一部を、疑似信号発生部で作成した擬似信号に入れ替えると、送信電力増幅部での送信ピーク電力による消費電力増加を削減することができる。

図１０において、入れ替えられたデータであるＤ６に相当する送信データは、図１１のように送信データの送信が完了してから送信してもかまわない。
このときには、相手受信装置で送信データの並び替え作業が必要となるため、各々の送信データにヘッダ情報を付けて、相手受信装置でデータの復元並び替え作業を行う。
また、Ｄ６に相当するデータ数が少ない場合で、相手受信装置の誤り訂正回路等で、擬似信号に入れ替わったデータを修復できる場合には、入れ替えたデータＤ６を送信せずに、Ｄ６のデータを廃棄しても良い。即ち入れ替えたデータに対して第８の実施形態と同様な処理を施しても良い。

擬似信号発生部１０８で作成される擬似信号は、送信ピーク電力の消費電力の削減すべき電力量に応じて、最適な擬似送信信号を作成する。どのようなデータを作成して、どのデータを入れ替えれば良いのかは、制御部１０２にて判定する。
制御部１０２は、ベースバンド部１０１から出力される信号配列を監視し、予測される消費電力の和Ａを推測する。消費電力の和Ａが、電源供給の能力Ｂを超えると判定した場合に、超えた電力を削減する目的の擬似信号を作成する。擬似信号は、ベースバンド部１０１から出力される信号配列を元に、ピーク電力が発生しない信号パターンとして作成される。例えば、ベースバンド部１０１からの信号配列ｘ０（＝０、１、０、１、１、１、０、１、１、1、１、１、１、１、０、１、０、１）、ピーク電力を低減するための擬似信号をｘ１（＝０、１、０、１、１、１、０、１、１、０、１、１、０、１、０、１、０、１）とした場合、“１”が７個連続した場合にピーク電力が発生する仮定したとき、１０ビット目と１３ビット目を反転し信号を送る。２ビットを反転させたため、1と０のデータが同程度の数で、ビットの相関関係が下がり、結果としてピーク電力が低下する。受信側では、ｘ１の信号列を受信するが、誤り訂正回路を利用して、この２箇所のビットを訂正し、元のデータｘ０を生成することができる。

（第１０の実施形態）
第９の実施形態において、擬似信号発生部１０８（図９）で作成した擬似信号と、ベースバンド部１０１から変調部１１１、１２１への送信データとを入れ替えるだけではなく、他の回路ブロックからの送信信号と入れ替えても同様な効果が得られる。
たとえば、図９のＩＦＦＴ部１１３、１２３から並列直列変換部１１４、１２４へ出力されるサブキャリアの送信データの一部と擬似信号発生部１０８で作成した擬似信号を入れ替えても良い。

（第１１の実施形態）
また、第９の実施形態において、擬似信号発生部１０８（図９）で作成した擬似信号を、２つ以上の回路ブロックから出力する送信データと入れ替えても良い。２つ以上の回路ブロックから出力される送信データを入れ替えるため、入れ替えるデータは分散されるので、相手受信装置では、誤り訂正回路などの機能により、元のデータへの復元が容易になる。

たとえば、図９の変調部１１１、１２１から直列並列変換部１１２、１２２へ出力するデータと、擬似信号発生部１０８で作成した擬似信号を入れ替えて、更にＩＦＦＴ部１１３、１２３から並列直列変換部１１４、１２４へ出力するデータと、擬似信号発生部１０８で作成した擬似信号も入れ替えても良い。

（第１２の実施形態）
第５の実施形態における図６の移動局装置２００ａに、上記、第９の実施形態、第１０の実施形態及び第１１の実施形態を適用しても良い。

上記各実施形態においては送信時の消費電力を制御するに当たり、各アンテナで送信する送信データを本発明の処理を施している例や、一部のアンテナで送信するデータに対して本発明の処理を施している例を挙げて説明しているが、本発明はこれに限定されない。
例えば上記の各実施形態のように、一部のアンテナに送信するデータのみに上記のような処理を行っても良いし、全アンテナで送信するデータのみに対して本発明の処理を施しても良いし、さらには一部または全部の処理を切替えて使用しても良い。

例えば本実施形態においては通常は一部の送信アンテナで送信するデータに対して本発明の処理を施すこととするが、削減すべき消費電力量が大きくなると本実施形態の処理を施すデータを増やす（多数のアンテナで送信するデータに対して本発明を適用する）ことも可能である。
例えば最初はＤ１１８に対してのみ本発明の処理を適用するが、削減すべき消費電力が大きくなるとＤ１１８とＤ１２８に対して本実施形態の処理を適用するような構成でもよく装置の構成や仕様、装置の使用環境に応じて適宜変更しても良い。

また、上記各実施形態では消費電力の削減を電源の供給能力のみを考慮して本発明の処理を行っているが本発明はこれに限定されず、例えば通信品質や周囲の通信環境を考慮して上記実施形態で説明したような本発明の各処理を施しても良い。

なお、上記の各実施形態について、本発明はこれに限定されず移動局装置や基地局装置、あるいは基地局装置制御装置やこれらを総括的に統括するコアネットワークにも好適に適用可能である。
例えば、基地局装置に関する上記の各実施形態について、本発明はこれに限定されず移動局装置にも好適に適用可能であることはいうまでもなく、さらには基地局装置を制御する基地局装置制御装置やコアネットワークに本発明を施すこともでも有効である。

同様に移動局装置に関する上記の各実施形態について、本発明はこれに限定されず移動局装置にも好適に適用可能であることはいうまでもなく、基地局装置を制御する基地局装置制御装置やコアネットワークに本発明を施すこともでも有効である。
さらに本発明を基地局装置、移動局装置、又は固定局制御装置やコネットワークに施すに限らず、複数のレベルに対して施す、例えば固定局と移動局装置の双方やあるいは基地局装置、移動局装置、又は固定局制御装置・コアネットワークに施すような構成でも良い。

なお、以上説明した実施形態において、基地局装置１００ａ（図１）、移動局装置２００ａ（図６）、基地局装置１００ｂ（図９）の各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、基地局装置１００ａ、移動局装置２００ａ、基地局装置１００ｂの各部の制御を行っても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。

本発明の第１の実施形態による基地局装置送信装置１００ａのブロック図である。基地局装置送信装置における通常送信時の電力状況の図である。基地局装置送信装置における送信ピーク電力発生時の電力状況の図である。送信ピーク電力発生時の制御方法のフローチャートである。電源供給可能な電力が大きい時における送信ピーク電力発生状況の図である。本発明の第５の実施形態による移動局装置送信装置２００ａのブロック図である。移動局装置送信装置における電源供給可能な電力状況の図である。移動局装置送信装置における送信ピーク電力発生時の電力状況の図である。本発明の第９の実施形態による基地局装置送信装置１００ａのブロック図である。本発明の第９の実施形態によるデータ配列の一例を示す図である。本発明の第９の実施形態によるデータ配列の一例を示す図である。

符号の説明

１００ａ、１００ｂ・・・基地局装置、１０１・・・ベースバンド部、１０２・・・制御部、１０３・・・記憶部、１０４・・・電源監視部、１０５・・・比較部、１０６・・・送信電力検出部、１０７・・・電源供給部、１０８・・・擬似信号発生部、１１１、１２１・・・変調部、１１２、１２２・・・直列並列変換部、１１３、１２３・・・ＩＦＦＴ部、１１４、１２４・・・並列直列変換部、１１５、１２５・・・ＣＰ挿入部、１１６、１２６・・・送信電力増幅部、１１７、１２７・・・アンテナ、２００ａ・・・移動局装置、２０１・・・ベースバンド部、２０２・・・制御部、２０３・・・記憶部、２０４・・・電源監視部、２０５・・・比較部、２１０・・・送信電力検出部、２０７・・・電源供給部、２１１、２２１・・・変調部、２１３、２２３・・・フィルタ部、２１４、２２４・・・サブキャリア割り当て部、２１５、２２５・・・ＩＦＦＴ部、２１６、２２６・・・ＣＰ挿入部、２１７、２２７・・・送信電力増幅部、２１８、２２８・・・アンテナ

Claims

受信装置と通信する複数のアンテナを備える送信装置であって、
送信装置の電源供給電力を監視する電源監視部と、
各アンテナから送信に要する送信電力増幅部の送信電力の和を測定する送信電力検出部と、
前記電源監視部で検出した送信装置の電源供給電力と前記送信装置の送信電力増幅部の送信電力の和を比較する比較部と、
ベースバンド信号から送信電力増幅部の送信電力を推測する制御部と、
各アンテナから前記受信装置に送信する信号を保存する記憶部とを備え、
前記推測に基づいて、前記制御部が、送信装置の送信電力増幅部の送信電力の和が送信装置の電源供給電力を超えると判定した場合に、前記複数のアンテナから送信される信号の少なくとも１つ以上の送信信号を送信せずに前記記憶部に保存した後に、前記記憶部から前記少なくとも１つ以上の送信信号を読み出して送信することにより、前記電源監視部で監視している電源供給電力に基づいて当該アンテナから前記受信装置に送信する信号の送信ピーク電力を抑えることを特徴とする送信装置。
前記受信装置に送信する擬似信号を作成する擬似信号発生部を備え、
送信電力増幅部の送信電力の和が、電源供給電力を超えると判定したときに、前記複数のアンテナから送信される信号の少なくとも１つ以上の送信信号を送信せずに前記記憶部に保存し、前記擬似信号発生部で作成された擬似信号を送信した後に、前記記憶部から前記少なくとも１つ以上の送信信号を読み出して送信することにより、送信装置の送信ピーク電力を抑えることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
受信装置と通信する複数のアンテナを備える送信装置のコンピュータに、
送信装置の電源供給電力を監視する電源監視過程と、
各アンテナから送信に要する送信電力増幅部の送信電力の和を測定する送信電力検出過程と、
前記電源監視過程で検出した送信装置の電源供給電力と前記送信装置の送信電力増幅部の送信電力の和を比較する比較過程と、
ベースバンド信号から送信電力増幅部の送信電力を推測する制御過程と、
各アンテナから前記受信装置に送信する信号を保存する記憶過程と、
を実行させ、
前記推測に基づいて、前記制御過程で、送信装置の送信電力増幅部の送信電力の和が送信装置の電源供給電力を超えると判定した場合に、前記複数のアンテナから送信される信号の少なくとも１つ以上の送信信号を送信せずに保存した後に、前記少なくとも１つ以上の送信信号を読み出して送信することにより、前記電源監視過程で監視している電源供給電力に基づいて当該アンテナから前記受信装置に送信する信号の送信ピーク電力を抑えることを特徴とするプログラム。
前記請求項３に記載のプログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。
受信装置と通信する複数のアンテナを備える送信装置を用いた送信方法であって、
送信装置の電源供給電力を監視する電源監視過程と、
各アンテナから送信に要する送信電力増幅部の送信電力の和を測定する送信電力検出過程と、
前記電源監視過程で検出した送信装置の電源供給電力と前記送信装置の送信電力増幅部の送信電力の和を比較する比較過程と、
ベースバンド信号から送信電力増幅部の送信電力を推測する制御過程と、
各アンテナから前記受信装置に送信する信号を保存する記憶過程と、
を実行し、
前記推測に基づいて、前記制御過程で、送信装置の送信電力増幅部の送信電力の和が送信装置の電源供給電力を超えると判定した場合に、前記複数のアンテナから送信される信号の少なくとも１つ以上の送信信号を送信せずに保存した後に、前記少なくとも１つ以上の送信信号を読み出して送信することにより、前記電源監視過程で監視している電源供給電力に基づいて当該アンテナから前記受信装置に送信する信号の送信ピーク電力を抑えることを特徴とする送信方法。