JP7232211B2 - 信号発生装置及び信号発生方法 - Google Patents

Description

本開示は、試験信号を発生するための信号発生装置及び信号発生方法に関する。

移動体通信装置の試験を行う試験信号を発生するための信号発生装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１の信号発生装置は、試験用のアナログ信号を変調し、変調後のアナログ信号を増幅し、増幅後のアナログ信号のレベル調整を行い、試験用のアナログＲＦ信号をアンテナから出力する。

アナログ信号の増幅及びレベル調整を行うモジュールは、モジュール内部やモジュールに入力される信号の状態に応じてアナログ信号の出力レベルが変動する。増幅後のアナログ信号が出力レベルの上限値を超えた場合、アナログ信号のレベル調整を行うモジュールにおいて故障が発生する可能性がある。

特開２０１９－１２９３３３号公報

そこで、本開示は、アナログ信号のレベル調整を行うモジュールへの入力レベルが予め定められた上限値を超えることを防ぐことを目的とする。

本開示の信号発生装置は、
複数のセルに対応するデジタルベースバンド信号を発生させるベースバンドモジュール（１１）と、前記デジタルベースバンド信号を前記複数のセルに対応する変調信号に変換させるＤＡコンバータと、前記複数のセルに対応する前記変調信号が入力して前記変調信号が周波数変換されたＲＦ信号を出力するＲＦコンバータ（２０）と、ＲＦコンバータ制御部（３１）と、を有する信号発生装置において、
前記ＲＦコンバータは、パワーアンプ（２１）と、前記パワーアンプを経由する経路と前記パワーアンプをバイパスする経路とを切り替えるスイッチ（２４、２５）と、を備え、
前記変調信号は、各々のセルに対応して、複数のリソースブロックを有し、
前記ＲＦコンバータ制御部は、前記ＲＦコンバータに入力される前記変調信号の入力レベルが前記ＲＦコンバータの有する入力限界値を超えた場合には、前記ＲＦコンバータに入力される前記変調信号の入力レベルが前記ＲＦコンバータの有する入力限界値以下になるように、前記ベースバンドモジュールにおける前記複数のセルに対応するデジタルベースバンド信号のうちの所定のセルに対応するデジタルベースバンド信号の電力値を低減させ、前記ベースバンドモジュールに備わる前記スイッチを、前記パワーアンプをバイパスする経路に切り替えることを特徴とする。

本開示の信号発生方法は、
複数のセルに対応するデジタルベースバンド信号を発生させるベースバンドモジュール（１１）と、前記デジタルベースバンド信号を前記複数のセルに対応する変調信号に変換させるＤＡコンバータと、前記複数のセルに対応する前記変調信号が入力して前記変調信号が周波数変換されたＲＦ信号を出力するＲＦコンバータ（２０）と、ＲＦコンバータ制御部（３１）と、を有する信号発生装置を用いた信号発生方法であって、
前記ＲＦコンバータは、パワーアンプ（２１）と、前記パワーアンプを経由する経路と前記パワーアンプをバイパスする経路とを切り替えるスイッチ（２４、２５）と、を備え、
前記変調信号は、各々のセルに対応して、複数のリソースブロックを有し、
前記ＲＦコンバータ制御部は、前記ＲＦコンバータに入力される前記変調信号の入力レベルが前記ＲＦコンバータの有する入力限界値を超えた場合には、前記ＲＦコンバータに入力される前記変調信号の入力レベルが前記ＲＦコンバータの有する入力限界値以下になるように、前記ベースバンドモジュールにおける前記複数のセルに対応するデジタルベースバンド信号のうちの所定のセルに対応するデジタルベースバンド信号の電力値を低減させ、前記ベースバンドモジュールに備わる前記スイッチを、前記パワーアンプをバイパスする経路に切り替えることを特徴とする。

本開示によれば、ベースバンドモジュールから出力されるデジタルベースバンド信号の電力値を低減させることにより、アナログ信号のレベル調整を行うモジュールへの入力レベルが予め定められた上限値を超えることを防ぐことができる。

第１の実施形態に係るシステム構成の一例を示す。 パラメータ設定テーブルの一例を示す。 デジタルベースバンド信号の出力レベルを制限する第１の具体例を示す。 デジタルベースバンド信号の出力レベルを制限する第２の具体例を示す。 デジタルベースバンド信号の出力レベルを制限する第３の具体例を示す。 第２の実施形態に係るシステム構成の一例を示す。 実施形態に係るＲＦコンバータの状態遷移図の一例を示す。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（第１の実施形態）
図１に、本実施形態に係るシステム構成の一例を示す。本実施形態に係るシステムは、試験用のアナログＲＦ信号を生成するための構成を備える。具体的には、本実施形態に係るシステムは、中間周波数帯のアナログ信号を生成する信号源１０、中間周波数帯のアナログ信号を変調してアナログＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を生成するＲＦコンバータ２０、ＲＦコンバータ２０において生成するアナログＲＦ信号の設定を行う試験インタフェース４０を備える。

信号源１０及びＲＦコンバータ２０は、交換可能なＲＦケーブル３０で接続されている。試験インタフェース４０は、信号源１０に接続されており、ＲＦコンバータ２０にも接続されていてもよい。試験インタフェース４０がアナログＲＦ信号を設定し、信号源１０及びＲＦコンバータ２０が設定に応じたアナログＲＦ信号を生成する。生成されたアナログＲＦ信号は、ＲＦコンバータ２０に備わるアンテナ２９から無線送信することができる。

本実施形態に係るシステムは、ＲＦコンバータ２０の出力端におけるアナログＲＦ信号の出力レベルを調整するための構成を備える。具体的には、本実施形態に係るシステムは、ＲＦコンバータ制御部３１、温度記憶部３２、周波数キャリブレーション実行部３３、を備える。ＲＦコンバータ制御部３１及び周波数キャリブレーション実行部３３は、信号源１０及びＲＦコンバータ２０に接続されている。

本開示の信号発生装置は、信号源１０を含む。本開示の信号発生装置は、信号源１０に加え、ＲＦコンバータ２０、周波数キャリブレーション実行部３３、ＲＦコンバータ制御部３１及び温度記憶部３２を含んでいてもよい。本開示の装置は、コンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。

信号源１０は、デジタルベースバンド信号を出力するＢＢＭ（Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）１１と、中間周波数帯のアナログ信号を出力するＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ベース１２と、これらを制御する制御部として機能するＣＴＭ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｏｄｕｌｅ）１８と、を備える。ＢＢＭ１１は、複数のセルに対応する任意のパターンの試験信号を発生する。ＲＦベース１２は、デジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡコンバータ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を備え、ＢＢＭ１１からのデジタル信号を各セルに対応する中間周波数帯のアナログ信号に変換する。これにより、複数のセルに対応する変調信号が生成される。

本実施形態のＲＦコンバータ２０は、ＰＡ２１を経由する経路２２と、ＰＡ２１をバイパスする経路２３と、を備える。経路２２と経路２３は、ＰＡ２１の入力側に接続されているスイッチ（以後、ＳＷと称する。）２４、及びＰＡ２１の出力側に接続されているスイッチ（以後、ＰＡＳＷと称する。）２５を用いて切り替え可能になっている。ＲＦコンバータ制御部３１は、経路２２と経路２３との切り替えを行う。

ＲＦコンバータ２０は、複数のセルに対応する変調信号が入力され、変調信号が周波数変換されたＲＦ信号を出力する。ＲＦコンバータ２０は、アナログ信号を増幅するパワーアンプ（以下、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）と称する。）、アナログ信号の振幅を調整するＡＴＴ（Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）２４を備える。

周波数キャリブレーション実行部３３は、各サブキャリアの中心周波数の振幅が所望の値になるよう、中間周波数帯のアナログ信号の振幅を調整する。例えば、周波数キャリブレーション実行部３３は、ＲＦベース１２から出力される中間周波数帯のアナログ信号の振幅のピーク値が所望の値になるよう、ＲＦベース１２に備わるＤＡコンバータを制御する。また、周波数キャリブレーション実行部３３は、ＰＡＳＷ２５から出力されるアナログ信号の振幅のピーク値が所望の値になるよう、ＡＴＴ２６を制御する。

ＲＦコンバータ２０の出力端におけるレベル（以後、ＳＧ出力レベルと称する。）をＸ［ｄＢｍ］（ＲＭＳ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）値）、ＰＡ２１の出力端からＲＦコンバータ２０の出力端までの挿入損失（以下、ＰＡ以降の挿入損失と称する。）をＷ［ｄＢ］とすると、ＰＡＳＷ２５の入力レベル（＝ＰＡ２１の出力端における出力レベル）Ｙ［ｄＢｍ］（ピーク値）は次式で表される。
（数１）
Ｙ＝Ｘ＋Ｗ＋Γ＋Δ＋ε （１）

ただし、Γ［ｄＢ］はクレストファクタ（Ｃｒｅｓｔ Ｆａｃｔｏｒ）であり、Δ［ｄＢ］はＲＦコンバータ２０内でのＳＧ出力レベルＸの変動分であり、ε［ｄＢ］はＲＦベース１２に入力されるデジタルベースバンド信号のデジタルゲイン（ＲＭＳ）の変動分である。

一方、ＰＡＳＷ２５への最大入力レベルＭ［ｄＢｍ］（ピーク値）は次式で定義される。
（数２）
Ｍ＝Ｙ_ｍａｘ （２）
（数３）
Ｍ＝Ｘ_ｍａｘ＋Ｗ＋Γ＋Δ＋ε （３）
が成立する。ここで、Ｘ_ｍａｘは設定可能なＳＧ出力信号の最大値であり、例えばＸ_ｍａｘ＝＋５^２である。

発明者らが、ＰＡ２１以降の挿入損失を測定したところ、約１０ｄＢ、すなわちＷ＝＋１０であった。そのため、Ｍ＝＋２７、Ｗ＝＋１０の場合、
（数４）
２７≦５＋１０＋Γ＋Δ＋ε （４）
すなわち、
（数５）
Γ＋Δ＋ε≧１２ （５）
が成立するとき、ＰＡＳＷ２５に過大な負荷がかかる過大入力状態となる。そこで、本開示は、式（５）に含まれるパラメータ「ε」を調整し、ＲＦコンバータ２０の有する入力限界値以下になるようにすることで、過大入力状態を防ぐ。

クレストファクタΓ［ｄＢ］は、例えばΓ＝３である。また、ＳＧ出力レベルＸの変動分であるΔ［ｄＢ］は、次式で表される。
（数６）
Δ＝Ｔ・Δ_Ｔ＋Δ_Ｃ （６）

ここで、Ｔ［℃］は周波数キャリブレーション後の温度変動である。Δ_Ｔは温度変動に起因する出力レベルの変動を表すパラメータであり、例えば－０．１７［ｄＢ／℃］である。Δ_Ｃはケーブルに起因する出力レベルの変動を表すパラメータであり、例えば|Δ_Ｃ|＞０．５である。

周波数キャリブレーション実行時に温度センサ２７で検出される温度をＴ_ｒｅｆ［℃］、周波数キャリブレーション実行後に温度センサ２７で検出される現在温度をＴ_ｃｕｒ［℃］とすると、Ｔ＝Ｔ_ｃｕｒ－Ｔ_ｒｅｆで表される。温度が５℃下がった場合、すなわちＴ＝－５の場合、Ｔ・Δ_Ｔ＝＋０．８５となる。温度が１０℃上がった場合、すなわちＴ＝＋１０の場合、Ｔ・Δ_Ｔ＝－１．７となる。

ε［ｄＢ］は、ＲＦベース１２に入力されるデジタルベースバンド信号のデジタルゲイン（ＲＭＳ）をｇ［ｄＢ Ｆｓ（Ｆｕｌｌ Ｓｃａｌｅ）］、ＲＦベース１２に備わるＤＡコンバータの基準レベルをｒ［ｄＢ Ｆｓ］とすると、
（数７）
ε＝ｇ－ｒ （７）
で表される。

ｒ＝－１０の場合、（７）式は
（数８）
ε＝ｇ＋１０ （８）
となる。ｇ＝ｒの条件下では（８）式はε＝０となる。そこで、本実施形態は、ε≦０に制限する。

デジタルベースバンド信号の出力レベル（変調波のＴｏｔａｌ Ｐｏｗｅｒ）を＋１０ｄＢｍと設定した場合にε＝０となる条件下において、ＢＢＭ１１からのデジタルベースバンド信号の出力レベルを１ｄＢ上げて＋１１ｄＢｍとした場合はε＝１に、１ｄＢ下げて＋９ｄＢｍとした場合はε＝－１にそれぞれ変化する。

ここで、ＢＢＭ１１がセル番号＃１～＃８の８つのセルのデジタルベースバンド信号を出力する場合、デジタルベースバンド信号の出力レベル（変調波のＴｏｔａｌ Ｐｏｗｅｒ）Ｐ［ｄＢｍ］は

で定義される。

ただし、Ｎ^ＲＢ _ＳＣは１リソースブロック（以下、ＲＢ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋと表記することがある。）あたりのサブキャリア数、Ｎ^ＣＥＬＬ _ＲＢ（ｎ）は各セルで送信するリソースブロック数、Ｐ_ＥＰＲＥ（ｎ）は各セルのＥＰＲＥ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｐｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ）すなわち１サブキャリアあたりのパワーである。Ｐ_ＥＰＲＥ（ｎ）の単位は、μ∈｛ｍ：０≦ｍ≦５｝を用いて［ｄＢｍ／１５．２^μｋＨｚ］で表される。またＮ^ＲＢ _ＳＣは、例えば１２である。

ε≦０である場合、Ｐ≦＋１０に制限すればよい。そのため、本実施形態は、
（数１０）
Ｐ≧＋１０ （１０）
が成立する場合に、デジタルベースバンド信号の出力レベルを制限する。これにより、ＲＦコンバータ２０に入力されるアナログ信号の出力レベルが制限されるため、ＲＦコンバータ２０における過大入力状態を防ぐことができる。

ここで、（７）式におけるｒの値は、選択可能であってもよい。そこで、本実施形態では、（１０）式を一般化した以下の式を用いる。
（数１１）
Ｐ＞Ｐ_ｔｈ （１１）
Ｐ_ｔｈは（７）式におけるｒの値に応じた閾値である。例えば、アナログＲＦ信号が５Ｇ ＮＲ信号の場合はＰ_ｔｈ＝１６、それ以外のアナログＲＦ信号の場合はＰ_ｔｈ＝１０を用いる。

ＣＴＭ１８は、（９）式を用いてデジタルベースバンド信号の出力レベルＰを求め、（１１）式が成立する場合にデジタルベースバンド信号の出力レベルを制限する。例えば、ＣＴＭ１８がデジタルベースバンド信号の出力レベルをＢＢＭ１１に指示し、ＢＢＭ１１がＣＴＭ１８から指示された出力レベルのデジタルベースバンド信号を出力する。デジタルベースバンド信号の出力レベルの算出及び制限を実行するタイミングは任意であるが、例えば、ＣＴＭ１８は、プリミティブなどの種々の命令の受信を契機に行う。

変調信号は、各々のセルに対応する、複数のサブキャリア、複数のリソースブロックを有する。そのため、ＣＴＭ１８は、各セルに対応する変調信号のパラメータを定めるパラメータ設定テーブルを保持する。図２に、パラメータ設定テーブルの一例を示す。パラメータ設定テーブルは、ＳＣＳ（Ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ Ｓｐａｃｉｎｇ）、ＣＢＷ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）、ＭＡＸ ＲＢ（Ｍａｘｉｍｕｍ ＲＢ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ））、ＥＰＲＥ、セル設定フラグ、物理チャネル設定フラグを含む。図では、セル番号＃１～＃８の８つのセルを設定する場合を示すが、セルの数は、試験インタフェース４０で設定された任意の数でありうる。

ＳＣＳは、サブキャリア周波数の間隔であり、例えば、１５ｋＨｚ、３０ｋＨｚ、６０ｋＨｚ、１２０ｋＨｚ、２４０ｋＨｚ、４８０ｋＨｚである。
ＣＢＷは、各チャネルの帯域幅であり、例えば、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ、２０ＭＨｚ、２５ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、５０ＭＨｚ、６０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、１００ＭＨｚ、２００ＭＨｚ、４００ＭＨｚ、である。
ＭＡＸ ＲＢは、リソースブロック数の最大値であり、例えば、２７０である。

ＥＰＲＥはユーザから設定され、例えば、あるセルのパワーがＳＣＳ＝３０ｋＨｚ、リソースブロック数＝２７０の条件でＥＰＲＥ＝－２５．１ｄＢｍ／３０ｋＨｚに設定された場合、そのセルのデジタルベースバンド信号の出力レベル（トータルパワー）は

と計算される。これらのＳＣＳ、ＣＢＷ、ＭＡＸ ＲＢ、ＥＰＲＥの値から各セルの出力レベルを計算する。

セル設定フラグは、各セルのデジタルベースバンド信号の出力レベルを制限するか否かを設定するためのフラグである。セル設定フラグが「無効」の場合、ＣＴＭ１８は、セルのデジタルベースバンド信号の出力レベルの制限を行わない。セル設定フラグが「有効」の場合、ＣＴＭ１８は、ＢＢＭ１１から出力されるデジタルベースバンド信号の出力レベルを閾値Ｐ_ｔｈ以下に制限する。

物理チャネル設定フラグは、物理チャネルの各チャネル単位でのデジタルベースバンド信号の出力レベルを制限するか否かを設定するためのフラグである。物理チャネル設定フラグが「無効」の場合、ＣＴＭ１８は、サブキャリアのデジタルベースバンド信号の出力レベルの制限を行わない。物理チャネル設定フラグが「有効」の場合、ＣＴＭ１８は、ＢＢＭ１１から出力されるデジタルベースバンド信号の出力レベルを閾値Ｐ_ｔｈ以下に制限する。

ＣＴＭ１８は、起動後、プリミティブ（Ｐｒｉｍｉｔｉｖｅ）を受信すると、各プリミティブに対応する処理を実行する。

・プリミティブ「ＦＧ＿ＣＰＨＹ＿ＣＥＬＬ＿ＣＯＮＦＩＧ＿ＲＥＱ」
各セルのＳＣＳ、ＣＢＷ、ＭＡＸ ＲＢが試験インタフェース４０に入力されると、試験インタフェース４０は、本プリミティブをＣＴＭ１８に出力する。ＣＴＭ１８は、パラメータ設定テーブルで定義されたパラメータのうち、試験インタフェース（Ｕｎｉｔ）４０で指定されたセルのＳＣＳ、ＣＢＷ、ＭＡＸ ＲＢを更新する。
試験インタフェース４０においてセル設定フラグが「有効」に設定されると、試験インタフェース４０は、本プリミティブをＣＴＭ１８に出力する。ＣＴＭ１８は、試験インタフェース４０で指定されたセルのセル設定フラグを有効に設定する。
ＣＴＭ１８は、更新後のパラメータ設定テーブルの値を（９）式に適用し、セル＃１～＃８のデジタルベースバンド信号の出力レベルＰを算出する。出力レベルＰが閾値Ｐ_ｔｈを超え、（１１）式が成立する場合、ＣＴＭ１８は、セル設定フラグが「有効」に設定されているセルのデジタルベースバンド信号の出力レベルを低減させる。これにより、本実施形態は、ＢＢＭ１１から出力されるデジタルベースバンド信号の出力レベルを閾値Ｐ_ｔｈ以下に制限する。

・プリミティブ「ＦＧ＿ＣＰＨＹ＿ＣＥＬＬ＿ＲＥＬＥＡＳＥ＿ＲＥＱ」
試験インタフェース４０においてセル設定フラグが「無効」に設定されると、試験インタフェース４０は、本プリミティブをＣＴＭ１８に出力する。ＣＴＭ１８は、パラメータ設定テーブルで定義されたパラメータのうち、試験インタフェース４０で指定されたセルのセル設定フラグを無効に設定する。

・プリミティブ「ＦＧ＿ＣＭＡＣ＿ＳＣＨ＿ＣＯＮＦＩＧ＿ＲＥＱ」
各セルのＥＰＲＥが試験インタフェース４０に入力されると、試験インタフェース４０は、本プリミティブをＣＴＭ１８に出力する。ＣＴＭ１８は、パラメータ設定テーブルで定義されたパラメータのうち、試験インタフェース４０で指定されたセルのＥＰＲＥを更新する。
試験インタフェース４０において物理チャネル設定フラグが「有効」に設定されると、試験インタフェース４０は、本プリミティブをＣＴＭ１８に出力する。ＣＴＭ１８は、試験インタフェース４０で指定されたセルの物理チャネル設定フラグを有効に設定する。
ＣＴＭ１８は、更新後のパラメータ設定テーブルの値を（９）式に適用し、セル＃１～＃８のデジタルベースバンド信号の出力レベルＰを算出する。出力レベルＰが閾値Ｐ_ｔｈを超え、（１１）式が成立する場合、ＣＴＭ１８は、物理チャネル設定フラグが「有効」に設定されているセルのデジタルベースバンド信号の出力レベルを物理チャネルのチャネル単位で低減させる。これにより、本実施形態は、ＢＢＭ１１から出力されるデジタルベースバンド信号の出力レベルを閾値Ｐ_ｔｈ以下に制限する。

・プリミティブ「ＦＧ＿ＣＭＡＣ＿ＳＣＨ＿ＲＥＬＥＡＳＥ＿ＲＥＱ」
試験インタフェース４０において物理チャネル設定フラグが「無効」に設定されると、試験インタフェース４０は、本プリミティブをＣＴＭ１８に出力する。ＣＴＭ１８は、パラメータ設定テーブルで定義されたパラメータのうち、試験インタフェース４０で指定されたセルの物理チャネル設定フラグを無効に設定する。

・プリミティブ「ＦＧ＿ＣＰＨＹ＿ＴＲＸ＿ＲＯＵＴＩＮＧ＿ＲＥＱ」
ＣＴＭ１８は、ＳＣＳ、ＣＢＷ、ＭＡＸ ＲＢ、ＥＰＲＥの各値が更新された場合、デジタルベースバンド信号の出力レベルＰを算出する。出力レベルＰが閾値Ｐ_ｔｈを超え、（１１）式が成立する場合、ＣＴＭ１８は、セル設定フラグが「有効」に設定されているセルのデジタルベースバンド信号の出力レベルを低減させる。ＴＲＸ＿ＲＯＵＴＩＮＧこれにより、本実施形態は、ＢＢＭ１１から出力されるデジタルベースバンド信号の出力レベルを閾値Ｐ_ｔｈ以下に制限する。

・プリミティブ「ＦＧ＿ＣＰＨＹ＿ＣＥＬＬ＿ＰＯＷＥＲ＿ＲＥＱ」
ＣＴＭ１８は、試験インタフェース４０で指定されているＴａｒｇｅｔ Ｃｈａｎｎｅｌに応じてセルのＥＰＲＥを更新する。
ここで、ＣＴＭ１８は、試験インタフェース４０で指定されたセルのセル設定フラグが有効に設定されている場合、パラメータ設定テーブルで定義されたパラメータのうち、試験インタフェース４０で指定されたセルのＥＰＲＥを更新する。
ＣＴＭ１８は、更新後のパラメータ設定テーブルの値を（９）式に適用し、セル＃１～＃８のデジタルベースバンド信号の出力レベルＰを算出する。出力レベルＰが閾値Ｐ_ｔｈを超え、（１１）式が成立する場合、ＣＴＭ１８は、セル設定フラグが「有効」に設定されているセルのデジタルベースバンド信号の出力レベルを低減させる。これにより、本実施形態は、ＢＢＭ１１から出力されるデジタルベースバンド信号の出力レベルを閾値Ｐ_ｔｈ以下に制限する。

図３に、デジタルベースバンド信号の出力レベルを制限する第１の具体例を示す。
（ｉ）パラメータ設定テーブルにおいて、セル＃１のセル設定フラグが「無効」であり、
（ｉｉ）パラメータ設定テーブルにおいて、セル＃２～＃８のセル設定フラグが「有効」であり、
（ｉｉｉ）（９）式を用いて算出されるセル＃１～＃８の出力レベルＰが閾値Ｐ_ｔｈを超える場合、
ＢＢＭ１１は、セル＃１の出力レベルをパラメータ設定テーブルのＥＰＲＥで定められた出力レベルで出力し、セル＃２～＃８の出力レベルを予め定められたシステム設定値で出力する。

ここで、システム設定値は、例えば、設定可能なＥＰＲＥの値のうちの最低値である。このように、本実施形態は、セル設定フラグが「有効」に設定されている全てのセル＃２～＃８に対し、パラメータ設定テーブルのＥＰＲＥで定められた出力レベルをブロックし、システム設定値にまで低減させる。これにより、本実施形態は、ＢＢＭ１１からのデジタルベースバンド信号の出力レベルを閾値Ｐ_ｔｈ以下に制限する。

図４に、デジタルベースバンド信号の出力レベルを制限する第２の具体例を示す。
図３では、セル設定フラグが「有効」に設定されている全てのセル＃２～＃８の出力レベルをシステム設定値にまで低減させる例を示したが、本開示はこれに限定されない。
例えば、セル設定フラグが「有効」に設定されているセル＃２～＃８のうちの一部のセル＃７及び＃８のみをシステム設定値にまで低減させることで、（９）式を用いて算出されるセル＃１～＃８の出力レベルＰが閾値Ｐ_ｔｈ以下になる場合、ＣＴＭ１８は、図４に示すように、セル設定フラグが「有効」に設定されているセル＃２～＃８のうちの一部のセル＃７及び＃８のみをシステム設定値にまで低減させてもよい。

図５に、デジタルベースバンド信号の出力レベルを制限する第３の具体例を示す。
図３では、セル設定フラグが「有効」に設定されているセル＃２～＃８の出力レベルをシステム設定値にまで低減させる例を示したが、低減させる出力レベルはシステム設定値に限定されない。
例えば、ＣＴＭ１８は、（９）式を用いて算出されるセル＃１～＃８の出力レベルＰが閾値Ｐ_ｔｈ以下にすることの可能なセル＃２～＃８の出力レベルの許容最大値を求め、セル＃２～＃８の出力レベルを許容最大値に低減させてもよい。

以上説明したように、（９）式を用いて算出されるセル＃１～＃８の出力レベルＰが閾値Ｐ_ｔｈを超える場合、ＣＴＭ１８は、セル設定フラグが「有効」に設定されている少なくとも一つのセルのデジタルベースバンド信号の出力レベルを制限する。試験インタフェース４０は、システム設定値にまで低減させるのか、それとも出力レベルの許容最大値に低減させるのか、を選択可能であってもよい。また、試験インタフェース４０は、セル設定フラグが「有効」に設定されているすべてのセルの出力レベルを制限するのか、必要最小限のセルの出力レベルを制限するのか、を選択可能であってもよい。

本実施形態では、セル設定フラグが「有効」に設定されているセルについて説明したが、本開示は、物理チャネル設定フラグが「有効」に設定されているセルについても同様である。例えば、（９）式を用いて算出されるセル＃１～＃８の出力レベルＰが閾値Ｐ_ｔｈを超える場合、物理チャネル設定フラグが「有効」に設定されている少なくとも一つのセルのデジタルベースバンド信号の出力レベルを物理チャネルのチャネル単位で制限する。

デジタルベースバンド信号の出力レベルを制限する第４の具体例について述べる。ここではセル数をセル＃１とセル＃２と２つとする。セル＃１にセル＃２を加えるときに、ＣＴＭ１８は、セルの追加によって出力レベルＰが閾値Ｐ_ｔｈを超えないように、追加するセル＃２の出力レベルＰ_{ＳｅｔＣｅｌｌ}の設定を調整する。
（数１３）
Ｐ_{ＳｅｔＣｅｌｌ}＝Ｐ_ｔｈ－Ｐ_{ＯｔｈｅｒＣｅｌｌ} （１３）
ここで、「Ｐ_{ＳｅｔＣｅｌｌ}」は追加するセルの出力レベルであり、「Ｐ_{ＯｔｈｅｒＣｅｌｌ}」はその他のセルの出力レベルである。セル＃１にセル＃２を加える場合、Ｐ_{ＳｅｔＣｅｌｌ}はＰ_{Ｃｅｌｌ２}であり、Ｐ_{ＯｔｈｅｒＣｅｌｌ}はＰ_{Ｃｅｌｌ１}である。

例えば、試験インタフェース４０で設定されたセル#１、セル＃２の出力レベルの設定値を、Ｐ_{Ｃｅｌｌ１＿Ｐｒｉ}＝＋８ｄＢｍ、Ｐ_{Ｃｅｌｌ２＿Ｐｒｉ}＝＋８ｄＢｍ、Ｐ_ｔｈ＝１０ｄＢｍとする。セル＃１の設定値は、Ｐ_{Ｃｅｌｌ１}＝＋８ｄＢｍ、セル＃２の設定値は、Ｐ_{Ｃｅｌｌ２}＝Ｐ_ｔｈ―Ｐ_{Ｃｅｌｌ１}より、Ｐ_{Ｃｅｌｌ２}≒５．７ｄＢｍとなる。Ｐ_ｔｈの値と、各セルのレベルの設定値を比較して、各セルのレベルの値がＰ_ｔｈの値に近い、すなわち、Ｐ_{Ｃｅｌｌ１}、Ｐ_{Ｃｅｌｌ２}＜Ｐ_ｔｈ、かつ、Ｐ_{Ｃｅｌｌ１}＋Ｐ_{Ｃｅｌｌ２}＞Ｐ_ｔｈ、であるような場合にこの制限方法は好適である。また、セル数が増えた場合に２つのセルのレベルの設定値以外が同じの場合あるいは、セル＃１からセル＃２の順番で設定する場合などにおいても好適な制限方法である。

デジタルベースバンド信号の出力レベルを制限する第５の具体例について述べる。ここではセル数をセル＃１とセル＃２と２つとする。ＣＴＭ１８は、セル＃１とセル＃２にバランスを入れて調整する。
（数１４）
Ｐ_ＥＰＲＥ＝Ｐ_ｔｈ／Ｎ_{ＲＥＴｏｔａｌ} （１４）
ここでＮ_{ＲＥＴｏｔａｌ}はセル数であり、本実施形態ではＮ_{ＲＥＴｏｔａｌ}＝２、とする。

例えば、試験インタフェース４０で設定されたセル＃１、セル＃２のレベルの設定値を、Ｐ_{Ｃｅｌｌ１＿Ｐｒｉ}＝＋１５ｄＢｍ、Ｐ_{Ｃｅｌｌ２＿Ｐｒｉ}＝＋１５ｄＢｍ、Ｐ_ｔｈ＝１０ｄＢｍとする。ＣＴＭ１８は、セル＃１のみの出力レベルを設定する場合、Ｐ_{Ｃｅｌｌ１}≒＋１０ｄＢｍに設定する。次いで、セル＃２の出力レベルを設定する場合、Ｐ_{ＳｅｔＣｅｌｌ}＝Ｐ_ｔｈ／Ｎ_{ＲＥＴｏｔａｌ}より、Ｐ_{Ｃｅｌｌ１}＝＋７ｄＢｍ、Ｐ_{Ｃｅｌｌ２}＝＋７ｄＢｍ、となる。Ｐ_ｔｈの値と、各セルのレベルの設定値を比較して、各セルのレベルの設定値がＰ_ｔｈの値に対して大きすぎる場合、すなわち、Ｐ_{Ｃｅｌｌ１}、Ｐ_{Ｃｅｌｌ２}＞Ｐ_ｔｈであるような場合にこの制限方法は好適である。

（第２の実施形態）
図６に、本実施形態に係るシステム構成の一例を示す。本実施形態の信号源１０は、信号源１０の電源のＯＮ／ＯＦＦを検出する起動センサ１７を備える。本実施形態のＲＦコンバータ２０は、ＲＦコンバータ２０内の温度を測定する温度センサ２７、ＲＦケーブル３０の接続／接続断を検出するケーブルセンサ２８を備える。

ＰＡ２１で増幅後のアナログ信号の出力レベルがＲＦコンバータ２０に予め定められている絶対最大定格を超える場合、ＰＡＳＷ２５に過大な負荷がかかる過大入力状態となる。そこで、本開示は、経路２２と経路２３とを切り替えることで、過大入力状態を防ぐ。

図７に、実施形態に係るＳＧ信号出力の状態遷移図の一例を示す。本実施形態は、過大入力状態Ｓ１０２と適正入力状態Ｓ１０３の２状態を有する。過大入力状態Ｓ１０２は、ＰＡＳＷ２５に過大な負荷がかかる可能性のある状態である。適正入力状態Ｓ１０３は、適正な電流がＰＡＳＷ２５へ流入する状態である。

信号源１０が起動すると（Ｓ１０１）、起動センサ１７は、信号源１０を起動した旨をＲＦコンバータ制御部３１に通知する。ＲＦコンバータ制御部３１は、この通知を契機に、ＳＷ２４及びＰＡＳＷ２５を経路２３に接続する。このように、本開示では、信号源１０が起動した直後では過大入力状態Ｓ１０２に遷移し、過大入力状態Ｓ１０２では経路２２に接続されることはない。

ユーザが試験インタフェース４０から、周波数キャリブレーションの操作を行うと、周波数キャリブレーション実行部３３は、周波数キャリブレーションを実行する。周波数キャリブレーション実行部３３は、周波数キャリブレーションの実行を完了すると、周波数キャリブレーションの実行を完了した旨をＲＦコンバータ制御部３１に通知し、ＲＦコンバータ２０は適正入力状態Ｓ１０３に遷移する。ＲＦコンバータ制御部３１は、ＳＧ出力レベルによっては、ＳＷ２４及びＰＡＳＷ２５を経路２２に接続することが可能となる。またＲＦコンバータ制御部３１は、温度センサ２７の検出する温度をＴ_ｒｅｆ［℃］として温度記憶部３２に記録する。

適正入力状態Ｓ１０３への遷移後、ＲＦコンバータ制御部３１は、過大入力状態Ｓ１０２に遷移したか否かを判定する。判定の間隔は、例えば１０秒ごとである。過大入力状態Ｓ１０２に遷移した場合、ＲＦコンバータ制御部３１はＳＷ２４及びＰＡＳＷ２５を経路２３に切り替える。

本開示では、ＲＦコンバータ２０に複数のセルに対応する変調信号が入力される。その複数のセルに対応する変調信号の入力レベルがＲＦコンバータの有する入力限界値を超えた場合、ＲＦコンバータ制御部３１は過大入力状態Ｓ１０２へ遷移したと判定する。例えば、ＲＦコンバータ制御部３１は、ＣＴＭ１８の算出する出力レベルＰ［ｄＢｍ］を取得し、Ｐ＞Ｐ_ｔｈであれば過大入力状態であると判定する。

ＲＦコンバータ制御部３１は、以下の判定方法を用いて過大入力状態Ｓ１０２への遷移の判定をさらに行ってもよい。その場合、いずれか１つの方法を用いて過大入力状態であると判定された場合、ＲＦコンバータ制御部３１はＳＷ２４及びＰＡＳＷ２５を経路２３に切り替える。

例えば、ＲＦコンバータ制御部３１は、温度センサ２７の検出する温度の変動に基づいて、ＲＦコンバータ２０が過大入力状態Ｓ１０２に遷移したか否かを判定する。例えば、ＲＦコンバータ制御部３１は、温度センサ２７から現在の温度Ｔ_ｃｕｒ［℃］を取得し、温度変動Ｔ＝Ｔ_ｃｕｒ－Ｔ_ｒｅｆを求める。そして、ＲＦコンバータ制御部３１は、温度変動Ｔを用いて、ＲＦコンバータ２０の出力端におけるアナログＲＦ信号の出力レベルの変動Δを求める。ＲＦコンバータ制御部３１は、変動Δが予め定められた値以上になる場合、過大入力状態Ｓ１０２に遷移したと判定する。ここで、予め定められた閾値は、後述する（１３）式より、例えば９である。

過大入力状態Ｓ１０２への遷移は、ＲＦコンバータ２０内の温度の他に、信号源１０及びＲＦコンバータ２０間の接続断によっても発生しうる。そこで、ＲＦコンバータ制御部３１は、ケーブルセンサ２８を用いて、ＲＦケーブル３０の接続／接続断を検出する。ケーブルの接続／接続断の検出は、例えば、ケーブルの接続されているポートからの信号の有無に基づいて行うことができる。

ケーブルセンサ２８は、さらに、信号源１０及びＲＦコンバータ２０間の制御ケーブル（付図示）の接続／接続断、ＲＦコンバータ２０の電源ケーブル（不図示）の接続／接続断を検出してもよい。この場合、ＲＦコンバータ制御部３１は、ＲＦケーブル３０の接続／接続断と同様の動作を行う。

適正入力状態Ｓ１０３から過大入力状態Ｓ１０２に遷移した場合、ＲＦコンバータ制御部３１は、過大入力状態である旨のアラートをユーザに通知してもよい。例えば、ＲＦコンバータ制御部３１は、過大入力状態である旨とその原因を試験インタフェース４０に表示する。例えば、温度変動によって過大入力状態に遷移した旨、又は、ケーブルの接続断によって過大入力状態に遷移した旨、を試験インタフェース４０に表示する。

ＳＧ出力信号が基準レベル（ε＝０）で出力される場合は、Γ＝３である。そのため、
（数１５）
Δ≧９ （１５）
が成立するとき、ＲＦコンバータ２０への過大入力状態Ｓ１０２となる。

具体的には、常温環境下（２３℃）で周波数キャリブレーションを実行後、低温環境下（５℃）で周波数キャリブレーションを実行するためにＳＧ出力レベルＸを＋１０ｄＢｍに設定したところ、ＰＡＳＷ２５が故障した。ここで、温度変化によるＳＧ出力レベルＸの変動Δは（２）式より約３ｄＢである。また、ＲＦコンバータ２０の経路を経路２２に設定した場合、反射の影響で１ｄＢ程度出力レベルが上がる。このため、低温環境下（周波数キャリブレーションを未実行時）において、ＰＡＳＷ２５の入力レベルＹ［ｄＢｍ］（ピーク値）は（１）式より
（数１６）
Ｙ＝Ｘ＋Ｗ＋Γ＋Δ＋ε
＝＋１０＋１０＋３＋（３＋１＋α）＋０
＝＋２７＋α （１６）
であったことが判る。ただし、α［ｄＢ］は個体差による誤差である。結果として、最大入力レベルを超える信号がＰＡＳＷ２５に入力されたと考えられる。

周波数キャリブレーションを未実行状態において（１５）式が成立した場合、すなわち、
・高温で周波数キャリブレーションを実行後、低温で周波数キャリブレーションを実行しない場合、
・信号源１０とＲＦコンバータ２０を損失が大きいＲＦケーブル３０で接続して周波数キャリブレーションを実行し、その後に損失の少ないＲＦケーブル３０に交換して周波数キャリブレーションを実行しない場合、
の少なくともいずれかの場合に過大入力状態Ｓ１０２となりうる。

適正入力状態Ｓ１０３におけるＳＧ出力レベルＸの設定上限値Ｘ_ｍａｘは、例えばＸ_ｍａｘ＝＋５［ｄＢｍ］である。過大入力状態Ｓ１０２におけるＳＧ出力レベルＸの設定上限値Ｘ_ｍａｘは、例えばＸ_ｍａｘ＝－１３［ｄＢｍ］である。これにより、ＲＦコンバータ２０への過大入力条件をΔ≧２７に緩和することができる。

試験インタフェース４０においてＸ_ｍａｘを超えるＳＧ出力レベルＸが設定された場合、ＲＦコンバータ制御部３１は、ＳＧ出力レベルＸをＸ_ｍａｘに丸めてもよい。また、試験インタフェース４０においてＸ_ｍａｘ＝－１３に設定可能であってもよい。この場合、常に過大入力状態Ｓ１０２であるとして経路２３が適用され、ＰＡＳＷ２５が故障しないことを物理的に保証することができる。

本開示は情報通信産業に適用することができる。

１０：信号源
１１：ＢＢＭ
１２：ＲＦベース
１７：起動センサ
１８：ＣＴＭ
２０：ＲＦコンバータ
２１：ＰＡ
２２、２３：経路
２４：ＳＷ
２５：ＰＡＳＷ
２６：ＡＴＴ
２７：温度センサ
２８：ケーブルセンサ
３０：ＲＦケーブル
３１：ＲＦコンバータ制御部
３２：温度記憶部
３３：周波数キャリブレーション実行部
４０：試験インタフェース

Claims (2)

1. 複数のセルに対応するデジタルベースバンド信号を発生させるベースバンドモジュール（１１）と、前記デジタルベースバンド信号を前記複数のセルに対応する変調信号に変換させるＤＡコンバータと、前記複数のセルに対応する前記変調信号が入力して前記変調信号が周波数変換されたＲＦ信号を出力するＲＦコンバータ（２０）と、ＲＦコンバータ制御部（３１）と、を有する信号発生装置において、
   前記ＲＦコンバータは、パワーアンプ（２１）と、前記パワーアンプを経由する経路と前記パワーアンプをバイパスする経路とを切り替えるスイッチ（２４、２５）と、を備え、
   前記ＲＦコンバータ制御部は、
   各々のセルが送信するリソースブロックの数、前記リソースブロックあたりのサブキャ リアの数、前記サブキャリアあたりのパワーを用いて、前記複数のセルに対応する前記変 調信号の入力レベルを算出し、
   前記算出によって得られた入力レベルが前記ＲＦコンバータの有する入力限界値を超えた場合には、
   前記ＲＦコンバータに入力される前記変調信号の入力レベルが前記ＲＦコンバータの有する入力限界値以下になるように、前記ベースバンドモジュールにおける前記複数のセルに対応するデジタルベースバンド信号のうちの所定のセルに対応するデジタルベースバンド信号の電力値を低減させ、
   前記ベースバンドモジュールに備わる前記スイッチを、前記パワーアンプをバイパスする経路に切り替えることを特徴とする、
   信号発生装置。
2. 複数のセルに対応するデジタルベースバンド信号を発生させるベースバンドモジュール（１１）と、前記デジタルベースバンド信号を前記複数のセルに対応する変調信号に変換させるＤＡコンバータと、前記複数のセルに対応する前記変調信号が入力して前記変調信号が周波数変換されたＲＦ信号を出力するＲＦコンバータ（２０）と、ＲＦコンバータ制御部（３１）と、を有する信号発生装置を用いた信号発生方法であって、
   前記ＲＦコンバータは、パワーアンプ（２１）と、前記パワーアンプを経由する経路と前記パワーアンプをバイパスする経路とを切り替えるスイッチ（２４、２５）と、を備え、
   前記ＲＦコンバータ制御部は、
   各々のセルが送信するリソースブロックの数、前記リソースブロックあたりのサブキャ リアの数、前記サブキャリアあたりのパワーを用いて、前記複数のセルに対応する前記変 調信号の入力レベルを算出し、
   前記算出によって得られた入力レベルが前記ＲＦコンバータの有する入力限界値を超えた場合には、
   前記ＲＦコンバータに入力される前記変調信号の入力レベルが前記ＲＦコンバータの有する入力限界値以下になるように、前記ベースバンドモジュールにおける前記複数のセルに対応するデジタルベースバンド信号のうちの所定のセルに対応するデジタルベースバンド信号の電力値を低減させ、
   前記ベースバンドモジュールに備わる前記スイッチを、前記パワーアンプをバイパスする経路に切り替えることを特徴とする、
   信号発生方法。

Images