WO2013054536A1

WO2013054536A1 - 無線送信装置及び無線送信方法

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Publication number: WO2013054536A1
Application number: PCT/JP2012/006549
Authority: WO
Inventors: 真司上田
Original assignee: パナソニックモバイルコミュニケーションズ株式会社; 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2013-04-18

Abstract

　送信電力が変化するシステムにおいて、振幅変動または非線形ひずみが生じることを防ぐ無線送信装置。無線送信装置（１００）は、互いに異なる帯域幅を設定可能な上り共有チャネルの信号とＳＲＳの各々を、通信相手から要求された送信電力で時間多重して送信する。送信増幅器（１１１）は、上り共有チャネルの信号及びＳＲＳを増幅する。ＰＡ電源制御部（１０４）は、通信相手から要求された送信電力に基づいて、送信増幅器（１１１）に電源電圧を供給するようにＤＣ－ＤＣ変換器（１０５）を制御する。利得制御部（１０３）は、上り共有チャネルの信号と送信電力の電力差が所定値以上の場合、上り共有チャネルの増幅の際に供給される電源電圧と、ＳＲＳの増幅の際に供給される電源電圧との電圧差を小さくするように制御する。

Description

無線送信装置及び無線送信方法

　本発明は、互いに異なる帯域幅を設定可能な第１の信号と第２の信号の各々を、通信相手から指示された送信電力で時間多重して送信する無線送信装置及び無線送信方法に関する。

　近年、無線通信、特に移動体通信では、音声以外に画像またはデータなどの様々な情報が伝送の対象になっていることから、今後、さらなる高速な伝送に対する要求が高まることが予想される。そのため、限られた周波数資源をより効率よく利用して、高い伝送効率を実現する無線伝送技術が求められる。

　このような要求に応えるため、３ＧＰＰ　ＬＴＥ（3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution）では、周波数スケジューリング送信を行うことが検討されている（例えば、非特許文献１）。

　周波数スケジューリング送信では、基地局が、各端末のシステム帯域内の周波数帯域毎の上り回線品質に基づいて、各端末に対して適応的に送信周波数帯を割り当てる。これにより、周波数スケジューリング送信では、効率良く通信を行うことができる。

　具体的には、周波数スケジューリング送信をおこなうために、各端末は、サウンディングリファレンス信号（以下、「ＳＲＳ」と記載する）を定期的に送信する。この際、基地局において、ＳＲＳを用いて上り回線品質をシステム帯域内で満遍なく測定できるように、端末は、基地局から指示された帯域幅において周波数ホッピングをおこないながらＳＲＳを送信する。ＳＲＳは、周波数スケジューリング送信の対象である上り共有チャネルの信号と時間多重されて送信される。ここで、ＳＲＳは、周波数帯域毎の上り回線品質を基地局において測定するための参照信号である。

　端末の送信電力は、基地局受信端でスペクトラム密度がほぼ一定となるように制御される。時間多重される上り共有チャネルとＳＲＳとでは、送信する情報量の違いから、信号帯域幅が異なる。ＳＲＳと上り共有チャネルの信号とで基地局受信端におけるスペクトル密度をほぼ一定にしようとすると、送信電力は信号帯域幅にほぼ比例するように設定されるため、ＳＲＳと上り共有チャネルの信号とで送信電力が異なることとなる。

　従来、周波数スケジューリング送信のように送信電力が変化するシステムにおいて、送信増幅器に供給する電源電圧を下げることで飽和電力を下げ、低出力電力時の効率を向上させる技術が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１には、各送信電力値に対応した最適効率となる電源電圧値とゲート電圧値とをあらかじめメモリに設定しておき、送信電力制御にて決定した送信電力に対応した電源電圧とゲート電圧とをメモリから呼び出して設定する方法が開示されている。このように、送信増幅器の飽和電力を下げると、送信増幅器を高効率で動作させることができる。

　一般に、送信増幅器の電源電圧を効率よく可変にするために、ＤＣ－ＤＣ変換器（ＤＣ－ＤＣコンバータ）が利用される。ＤＣ－ＤＣ変換器の出力電圧を変化させる場合、１０マイクロ秒から２０マイクロ秒の過渡応答時間を要するため、ＳＲＳと上り共有チャネルとの境界における過渡応答区間が３ＧＰＰ規格にて規定されている（例えば、非特許文献２）。非特許文献２によれば、上り回線品質を測定するためのＳＲＳの前後、つまり上り共有チャネル側に過渡応答区間を設けるように記述されている。３ＧＰＰに規定された過渡応答区間にて、ＤＣ－ＤＣ変換器の出力電力が切り替わるように制御して、送信増幅器の電源電圧を送信電力に応じて可変にすることにより、上り共有チャネルとＳＲＳとの送信電力が大きく異なるような場合においても、送信増幅器を高効率で動作させることができる。

特開平１１－２５１９３４号公報

R1-050604 "Downlink Channelization and Multiplexing for EUTRA"3GPP TSG RAN WG1 Ad Hoc on LTE,Sophia Antipolis, France, 20 - 21 June, 2005 TS36.101 "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); User Equipment (UE) radio transmission and reception"3GPP

　しかしながら、従来の装置においては、ＳＲＳと上り共有チャネルとで送信増幅器の電源電圧が変化することにより、送信増幅器の利得または飽和電力が変動してしまう。これにより、上り共有チャネルの信号に振幅変動または非線形ひずみが生じてしまうという問題がある。

　上り共有チャネルの信号に振幅変動または非線形ひずみが生じる場合について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、上り共有チャネルの送信電力よりもＳＲＳの送信電力が大きい場合における従来の送信増幅器の入出力波形及び送信増幅器の電源電圧の時間波形を示す図である。図２は、ＳＲＳの送信電力よりも上り共有チャネルの送信電力が大きい場合における従来の送信増幅器の入出力波形及び送信増幅器の電源電圧の時間波形を示す図である。

　図１に示すように、送信増幅器の電源電圧の変化（図１（ｂ）参照）により送信増幅器の利得が変動するため、送信増幅器の出力（図１（ｃ）参照）において、送信増幅器の電源電圧の上昇および低下に伴う過渡応答期間Ｔ１における上り共有チャネルの信号の振幅が変動してしまう。

　また、図２に示すように、送信増幅器の電源電圧の変化（図２（ｂ）参照）により送信増幅器の飽和電力が変動するため、送信増幅器の出力（図２（ｃ）参照）において、送信増幅器の電源電圧の低下および上昇に伴う過渡応答期間Ｔ２における上り共有チャネルの信号の振幅が飽和することにより、信号が歪む。その結果、上り共有チャネルの伝送品質の低下を招く。

　本発明の目的は、送信電力が変化するシステムにおいて、振幅変動または非線形ひずみが生じることを防ぐことができる無線送信装置及び無線送信方法を提供することである。

　本発明の無線送信装置は、互いに異なる帯域幅を設定可能な第１の信号と第２の信号の各々を、通信相手から要求された送信電力で時間多重して送信する無線送信装置であって、前記第１の信号及び前記第２の信号を増幅する増幅器と、前記通信相手から要求された送信電力に応じて、前記第１の信号を増幅する前記増幅器に第１の電源電圧を供給し、前記第２の信号を増幅する前記増幅器に第２の電源電圧を供給する電源電圧供給手段と、前記第１の信号と前記第２の信号との前記通信相手から要求された送信電力の電力差が所定値以上の場合に、前記電力差が前記所定値未満の場合に比べて、前記第１の電源電圧と前記第２の電源電圧との電圧差を小さくするように前記電源電圧供給手段を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。

　本発明の無線送信方法は、互いに異なる帯域幅を設定可能な第１の信号と第２の信号の各々を、通信相手から要求された送信電力で時間多重して送信する無線送信装置における無線送信方法であって、前記第１の信号及び前記第２の信号を増幅するステップと、前記通信相手から要求された送信電力に応じて、前記第１の信号を増幅する際に第１の電源電圧を供給し、前記第２の信号を増幅する際に第２の電源電圧を供給するステップと、前記第１の信号と前記第２の信号との前記通信相手から指示された送信電力の電力差が所定値以上の場合に、前記電力差が前記所定値未満の場合に比べて、前記第１の電源電圧と前記第２の電源電圧との電圧差を小さくするように制御するステップと、を具備するようにした。

　本発明によれば、送信電力が変化するシステムにおいて、振幅変動または非線形歪みが生じることを防ぐことができる。

上り共有チャネルの送信電力よりもＳＲＳの送信電力が大きい場合における従来の送信増幅器の入出力波形及び送信増幅器の電源電圧の時間波形を示す図ＳＲＳの送信電力よりも上り共有チャネルの送信電力が大きい場合における従来の送信増幅器の入出力波形及び送信増幅器の電源電圧の時間波形を示す図本発明の実施の形態１に係る無線送信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１における利得制御部の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１におけるＰＡ電源制御部の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１における上り共有チャネルの送信電力よりもＳＲＳの送信電力が大きい場合における送信増幅器の入出力波形及び送信増幅器の電源電圧の時間波形を示す図本発明の実施の形態１におけるＳＲＳの送信電力よりも上り共有チャネルの送信電力が大きい場合における送信増幅器の入出力波形及び送信増幅器の電源電圧の時間波形を示す図本発明の実施の形態２に係る無線送信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態２における利得制御部の構成を示すブロック図本発明の実施の形態２における上り共有チャネルの送信電力よりもＳＲＳの送信電力が大きい場合における送信増幅器の入出力波形及び送信増幅器の電源電圧の時間波形を示す図本発明の実施の形態２におけるＳＲＳの送信電力よりも上り共有チャネルの送信電力が大きい場合における送信増幅器の入出力波形及び送信増幅器の電源電圧の時間波形を示す図本発明の実施の形態３に係る無線送信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態３における利得制御部の構成を示すブロック図本発明の実施の形態３における送信増幅器の入出力の位相回転量及び送信増幅器の電源電圧の時間波形を示す図本発明の実施の形態４に係る無線送信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態４における利得制御部の構成を示すブロック図本発明の実施の形態４における上り共有チャネルの送信電力よりもＳＲＳの送信電力が大きい場合における送信増幅器の入出力波形及び送信増幅器の電源電圧の時間波形を示す図本発明の実施の形態４におけるＳＲＳの送信電力よりも上り共有チャネルの送信電力が大きい場合における送信増幅器の入出力波形及び送信増幅器の電源電圧の時間波形を示す図本発明の実施の形態５に係る無線送信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態５における利得制御部の構成を示すブロック図過渡応答波形保持部に記憶されている電源電圧を変化させる際の過渡応答波形の一例を示す図本発明の実施の形態６に係る無線送信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態６における利得制御部の構成を示すブロック図

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

　（実施の形態１）
　＜無線送信装置の構成＞
　図３は、本発明の実施の形態１に係る無線送信装置１００の構成を示すブロック図である。無線送信装置１００は、例えば通信端末装置に搭載される。

　格納部１０２は、送信電力と送信増幅器１１１に供給する電源電圧との関係を予め記憶している。

　利得制御部１０３は、入力した電力制御信号に基づいて、振幅調整部１０６における振幅の調整を制御するとともに、可変利得増幅器１０９において設定する利得を制御する。利得制御部１０３は、入力した電力制御信号に基づいて、送信電力の補正値を算出する。例えば、利得制御部１０３は、上り共有チャネルの信号とＳＲＳとの電力制御信号により要求された送信電力の電力差が所定値以上の場合に、前記電力差が所定値未満の場合に比べて、上り共有チャネルの信号を増幅する際に送信増幅器１１１に供給する電源電圧と、ＳＲＳを増幅する際に送信増幅器１１１に供給する電源電圧との電圧差を小さくする補正値を算出する。

　利得制御部１０３は、算出した補正値をＰＡ電源制御部１０４に出力する。ここで、電力制御信号は、通信相手から要求された送信電力に基づいて、無線送信装置１００の図示しないベースバンド部において設定した送信電力を通知するための信号である。なお、利得制御部１０３の構成の詳細については後述する。

　ＰＡ電源制御部１０４は、格納部１０２に記憶している送信電力と電源電圧との関係を参照して、入力した電力制御信号により要求される送信電力に対応する電源電圧を算出する。

　ＰＡ電源制御部１０４は、利得制御部１０３から補正値が入力した場合には、電力制御信号により要求される送信電力を、補正値を用いて補正する。そして、ＰＡ電源制御部１０４は、格納部１０２に記憶している送信電力と電源電圧との関係を参照して、補正した送信電力に対応する電源電圧を算出する。これにより、ＰＡ電源制御部１０４は、電源電圧を補正する。

　ＰＡ電源制御部１０４は、電源電圧を算出する際には、格納部１０２に記憶されている送信電力と電源電圧との関係から、線形補間などにより電源電圧を算出する。ＰＡ電源制御部１０４は、算出した電源電圧を送信増幅器１１１に対して供給するようにＤＣ－ＤＣ変換器１０５を制御する。なお、ＰＡ電源制御部１０４の構成の詳細については後述する。

　ＤＣ－ＤＣ変換器１０５は、ＰＡ電源制御部１０４の制御に従って生成した電源電圧を送信増幅器１１１に供給する。

　振幅調整部１０６は、利得制御部１０３の制御に従って、ディジタル／アナログ（以下「ＤＡ」と記載する）変換に適した信号レベル、かつ送信電力制御に応じた信号レベルとなるように、入力したディジタルの送信ＩＱ信号の振幅を調整してＤＡ変換部１０７に出力する。

　ＤＡ変換部１０７は、振幅調整部１０６から入力した送信ＩＱ信号を、ディジタル信号形式からアナログ信号形式に変換して直交変調部１０８に出力する。

　直交変調部１０８は、ＤＡ変換部１０７から入力したアナログ信号形式の送信ＩＱ信号でローカル信号を直交変調し、所望の送信ＲＦ信号を生成する。直交変調部１０８は、生成した送信ＲＦ信号を可変利得増幅器１０９に出力する。

　可変利得増幅器１０９は、利得制御部１０３の制御に従って設定した利得で、直交変調部１０８から入力した送信ＲＦ信号を増幅して帯域制限フィルタ１１０に出力する。一般に、アナログ回路で構成される可変利得増幅器１０９の利得調整の精度は、振幅調整部１０６におけるディジタルでの振幅調整の精度に比べて荒くなる。従って、例えば、約５ｄＢ単位の粗い振幅調整は可変利得増幅器１０９で行い、約０．５ｄＢ単位の細かい振幅調整は振幅調整部１０６で行うのが好ましい。

　帯域制限フィルタ１１０は、可変利得増幅器１０９から入力した送信ＲＦ信号における帯域外の不要周波数成分を抑圧して送信増幅器１１１に出力する。

　送信増幅器（ＰＡ:Power Amplifier）１１１は、ＤＣ－ＤＣ変換器１０５から電源電圧の供給を受けて、帯域制限フィルタ１１０から入力した送信ＲＦ信号の電力をアンテナ１１３から送信するのに十分な電力に増幅してアンテナ共用部１１２に出力する。

　アンテナ共用部１１２は、送信増幅器１１１から入力した送信ＲＦ信号のアンテナ１１３への出力と、アンテナ１１３で受信した受信ＲＦ信号の図示しない無線受信装置への出力とを切り替える。一般的には、アンテナ共用部１１２は、送受信回路を結合するデュプレクサと、アンテナと無線回路間の入出力を切り替えるアンテナスイッチ（ＲＦスイッチ）とにより構成される。

　アンテナ１１３は、アンテナ共用部１１２から入力した送信ＲＦ信号を送信する。

　＜利得制御部の構成＞
　図４は、利得制御部１０３の構成を示すブロック図である。

　ＰＡ電源制御値補正部２０１は、入力した電力制御信号に含まれる各区間の送信電力のうち、最も高い送信電力Ｐａを選択する。ＰＡ電源制御値補正部２０１は、選択した最も高い送信電力Ｐａとの電力差が制限値Ｌ１（ただし、制限値Ｌ１≧０）以上の電力差の区間の送信電力Ｐｂ（Ｐａ－Ｐｂ＞Ｌ１）を補正するための補正値Ｐｃを算出し、算出した補正値ＰｃをＰＡ電源制御部１０４に出力する。ここで、制限値Ｌ１は、あらかじめ設定される値であり、送信増幅器１１１において、送信信号品質を劣化させることがない利得の変化量になるような電源電圧差にする値を設定する。なお、補正値Ｐｃの算出方法については後述する。

　電力制御部２０２は、入力した電力制御信号により要求された送信電力に基づいて、振幅調整部１０６における各区間の振幅の調整を制御するとともに、可変利得増幅器１０９において設定する利得を制御する。

　なお、上記では、ＰＡ電源制御値補正部２０１は、送信電力値を用いて補正値Ｐｃを算出したが、本発明はこれに限らず、電圧値を用いて補正値Ｐｃを算出してもよい。

　＜ＰＡ電源制御部の構成＞
　図５は、ＰＡ電源制御部１０４の構成を示すブロック図である。

　信号加算部３０１は、利得制御部１０３より補正値Ｐｃの入力がない場合には、入力した電力制御信号により要求された送信電力を得るためのＤＣＤＣ制御用送信電力信号を生成してＤＣＤＣ制御信号生成部３０２に出力する。信号加算部３０１は、利得制御部１０３より補正値Ｐｃが入力した場合には、入力した電力制御信号により要求された送信電力と利得制御部１０３から入力した補正値Ｐｃとを加算し、加算値の送信電力を得るためのＤＣＤＣ制御用送信電力信号をＤＣＤＣ制御信号生成部３０２に出力する。

　ＤＣＤＣ制御信号生成部３０２は、格納部１０２に記憶している送信電力と電源電圧との関係を参照して、信号加算部３０１から入力したＤＣＤＣ制御用送信電力信号により特定される送信電力に対応する電源電圧を、所定の区間毎に選択する。ＤＣＤＣ制御信号生成部３０２は、各区間の開始タイミングで、各区間における選択した電源電圧を生成するためのＤＣＤＣ制御信号をＤＣ－ＤＣ変換器１０５に出力する。

　＜無線送信装置の動作＞
　図６は、本実施の形態における上り共有チャネルの送信電力よりもＳＲＳの送信電力が大きい場合における送信増幅器の入出力波形及び送信増幅器の電源電圧の時間波形を示す図である。図７は、本実施の形態におけるＳＲＳの送信電力よりも上り共有チャネルの送信電力が大きい場合における送信増幅器の入出力波形及び送信増幅器の電源電圧の時間波形を示す図である。

　図６及び図７において、横軸は時間経過を示している。図６（ａ）、（ｃ）及び図７（ａ）、（ｃ）において、縦軸は電力値を示している。図６（ｂ）及び図７（ｂ）において、縦軸は電圧を示している。図６及び図７は、上り共有チャネルとしてＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）を用いる場合を示す。

　最初に、上り共有チャネルの送信電力よりもＳＲＳの送信電力が大きい場合における動作について、図６を用いて説明する。

　図６より、電力制御信号に含まれるＰＵＳＣＨ（１）、ＳＲＳ（１）及びＰＵＳＣＨ（２）の各々の送信電力を「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」とすると、最も送信電力が高いのは「Ｂ」である。従って、ＰＡ電源制御値補正部２０１は、Ｂ＞Ａ＋制限値Ｌ１の場合は、補正後の送信電力Ａ’を、Ａ’＝Ｂ－Ｌ１により求める。また、ＰＡ電源制御値補正部２０１は、Ｂ＞Ｃ＋制限値Ｌ１の場合には、補正後の送信電力Ｃ’を、Ｃ’＝Ｂ－Ｌ１により求める。従って、ＰＡ電源制御値補正部２０１は、ＰＵＳＣＨ（１）の区間については、補正値Ｐｃ＝Ａ’－Ａ＝Ｂ－Ｌ１－Ａにより補正値Ｐｃを求め、求めた補正値ＰｃをＰＡ電源制御部１０４に出力する。ＰＡ電源制御値補正部２０１は、ＳＲＳ（１）の区間については、補正値Ｐｃ＝Ｂ－Ｂ＝０なので、補正値Ｐｃを出力しない。ＰＡ電源制御値補正部２０１は、ＰＵＳＣＨ（２）の区間については、補正値Ｐｃ＝Ｃ’－Ｃ＝Ｂ－Ｌ１－Ｃにより補正値Ｐｃを求め、求めた補正値ＰｃをＰＡ電源制御部１０４に出力する。この際の送信増幅器１１１に供給される電源電圧の波形を図６（ｂ）に示す。図６（ｂ）に示すように、上記の処理により、ＰＵＳＣＨ（１）の区間及びＰＵＳＣＨ（２）の区間において、送信増幅器１１１に対して供給する電源電圧は、補正しない場合に比べてΔＶ１ｕだけ上昇する。これにより、ＰＵＳＣＨ（１）の区間及びＰＵＳＣＨ（２）の区間における電源電圧と、ＳＲＳ（１）の区間における電源電圧との電圧差ΔＶ１ｐは、補正をしない場合に比べて小さくなる。

　上記の処理により、図６（ｃ）に示すように、電源電圧を上昇させることに伴う過渡応答期間Ｔ１２において、送信増幅器１１１からの出力信号に生じる振幅変動を極めて小さくすることができる。なお、図６（ｃ）において、破線は、従来の振幅変動が生じる場合の出力信号波形を示すものである。

　次に、ＳＲＳの送信電力よりも上り共有チャネルの送信電力が大きい場合における動作について、図７を用いて説明する。

　図７より、電力制御信号に含まれるＰＵＳＣＨ（１）、ＳＲＳ（１）及びＰＵＳＣＨ（２）の各々の送信電力を「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」とすると、最も送信電力が高いのは「Ａ」である。従って、ＰＡ電源制御値補正部２０１は、Ａ＞Ｂ＋制限値Ｌ１の場合は、補正後の送信電力Ｂ’を、Ｂ’＝Ａ－Ｌ１により求める。また、ＰＡ電源制御値補正部２０１は、Ａ＞Ｃ＋制限値Ｌ１の場合には、補正後の送信電力Ｃ’を、Ｃ’＝Ａ－Ｌ１により求める。従って、ＰＡ電源制御値補正部２０１は、ＰＵＳＣＨ（１）の区間については、補正値Ｐｃ＝Ａ－Ａ＝０なので、補正値Ｐｃを出力しない。ＰＡ電源制御値補正部２０１は、ＳＲＳ（１）の区間については、補正値Ｐｃ＝Ｂ’－Ｂ＝Ａ－Ｌ１－Ｂにより補正値Ｐｃを求め、求めた補正値ＰｃをＰＡ電源制御部１０４に出力する。ＰＡ電源制御値補正部２０１は、ＰＵＳＣＨ（２）の区間については、補正値Ｐｃ＝Ｃ－Ｃ＝０なので、補正値Ｐｃを出力しない。その際の送信増幅器１１１に供給される電源電圧の波形を図７（ｂ）に示す。図７（ｂ）に示すように、上記の処理により、ＳＲＳ（１）の区間において、送信増幅器１１１に対して供給する電源電圧は、補正しない場合に比べてΔＶ２ｕだけ上昇する。これにより、ＰＵＳＣＨ（１）の区間及びＰＵＳＣＨ（２）の区間における電源電圧と、ＳＲＳ（１）の区間における電源電圧との電圧差ΔＶ２ｐは、補正をしない場合に比べて小さくなる。

　制限値Ｌ１は、送信増幅器１１１からの出力信号の電力誤差ΔＰｎが所定の範囲（例えば、規格で定める範囲）に収まるように設定される。

　上記の処理により、図７（ｃ）に示すように、ＳＲＳ（１）の区間において、電源電圧を低下することに伴って、送信増幅器１１１からの出力信号に生じる非線形の歪みを極めて少なくすることができる。

　＜本実施の形態の効果＞
　本実施の形態によれば、ＰＵＳＣＨを増幅する送信増幅器に供給する電源電圧と、ＳＲＳを増幅する送信増幅器に供給する電源電圧との電圧差を制御することにより、送信電力が変化するシステムにおいて、過渡応答区間における信号に振幅変動または非線形歪みが生じることを防ぐことができる。

　（実施の形態２）
　＜無線送信装置の構成＞
　図８は、本発明の実施の形態２に係る無線送信装置４００の構成を示すブロック図である。無線送信装置４００は、例えば通信端末装置に搭載される。

　図８に示す無線送信装置４００は、図３に示す実施の形態１に係る無線送信装置１００に対して、格納部４０１を追加し、利得制御部１０３の代わりに利得制御部４０２を有する。なお、図８において、図３と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

　格納部４０１は、送信増幅器１１１に供給する電源電圧と利得との関係を予め記憶している。

　利得制御部４０２は、入力した電力制御信号、格納部４０１に記憶している電源電圧と利得との関係、及び格納部１０２に記憶している送信電力と電源電圧との関係に基づいて、送信電力の補正値を算出する。例えば、利得制御部４０２は、上り共有チャネルの信号とＳＲＳとの電源制御信号により要求された送信電力の電力差が所定値以上の場合に、前記電力差が所定値未満の場合に比べて、上り共有チャネルの信号を増幅する際に送信増幅器１１１に供給する電源電圧と、ＳＲＳを増幅する際に送信増幅器１１１に供給する電源電圧との電圧差を小さくする補正値を算出する。利得制御部４０２は、算出した補正値をＰＡ電源制御部１０４に出力する。

　利得制御部４０２は、入力した電力制御信号、格納部４０１に記憶している電源電圧と利得との関係、及び格納部１０２に記憶している送信電力と電源電圧との関係に基づいて、電源電圧を補正したことにより生じる送信増幅器１１１の利得の上昇分を打ち消すように、振幅調整部１０６における振幅の調整を制御するとともに、可変利得増幅器１０９において設定する利得を制御する。なお、利得制御部４０２の構成の詳細については後述する。

　ＰＡ電源制御部１０４は、利得制御部４０２から補正値が入力した際には、入力した電源制御信号により要求される送信電力を、補正値を用いて補正する。なお、ＰＡ電源制御部１０４における他の構成及び動作は、上記の実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

　振幅調整部１０６は、利得制御部４０２の制御に従って、ＤＡ変換に適した信号レベルかつ送信電力制御に応じた信号レベルとなるように、入力したディジタルの送信ＩＱ信号の振幅を調整してＤＡ変換部１０７に出力する。この際、振幅調整部１０６は、利得制御部４０２の制御により、電源電圧を補正したことに伴って生じる電力の増加をあらかじめ打ち消すように振幅を調整する。

　可変利得増幅器１０９は、利得制御部４０２の制御に従って設定した利得で、直交変調部１０８から入力した送信ＲＦ信号を増幅して帯域制限フィルタ１１０に出力する。この際、可変利得増幅器１０９は、利得制御部４０２の制御により、振幅調整部１０６と協働して、電源電圧を補正したことに伴って生じる電力の増加をあらかじめ打ち消すような利得を設定する。

　＜利得制御部の構成＞
　図９は、利得制御部４０２の構成を示すブロック図である。

　ＰＡ電源制御値補正部５０１は、入力した電力制御信号に含まれる各区間の送信電力のうち、最も高い送信電力Ｐａを選択する。ＰＡ電源制御値補正部５０１は、選択した最も高い送信電力Ｐａとの電力差が制限値Ｌ２（ただし、制限値Ｌ２≧０）以上の電力差の区間の送信電力Ｐｂ（Ｐａ－Ｐｂ＞Ｌ）を補正するための補正値Ｐｃを算出し、算出した補正値ＰｃをＰＡ電源制御部１０４及び送信電力補正部５０２に出力する。ここで、制限値Ｌ２は、あらかじめ設定される値であり、送信増幅器１１１において、送信信号品質を劣化させることがない利得の変化量になるような電源電圧差にする値を設定する。なお、補正値Ｐｃの算出方法については後述する。

　送信電力補正部５０２は、格納部４０１に記憶している電源電圧と利得との関係、及び格納部１０２に記憶されている送信電力と電源電圧との関係を参照して、ＰＡ電源制御値補正部５０１から入力した補正値Ｐｃを用いて送信電力を補正したことによる利得の変化量ΔＧを算出する。送信電力補正部５０２は、補正値Ｐｃが「０」でない区間、即ちＰＡ電源制御部１０４へ補正値Ｐｃを出力した区間において、利得の変化量ΔＧを考慮した振幅調整を行うとともに、利得の変化量ΔＧを考慮した利得を設定するように電力制御部５０３を制御する。具体的には、送信電力補正部５０２は、補正値Ｐｃを用いて送信増幅器１１１の電源電圧を高めに設定した区間においては、送信増幅器１１１の利得が高めになってしまうため、送信増幅器１１１より出力される信号の電力が規定の範囲に収まるように、送信増幅器１１１に入力する信号の電力がその分低くなるように電力制御部５０３を制御する。

　電力制御部５０３は、送信電力補正部５０２の制御に従って、振幅調整部１０６における各区間の振幅の調整を制御するとともに、可変利得増幅器１０９において設定する各区間の利得を制御する。なお、振幅調整及び利得制御の方法については後述する。

　なお、上記では、ＰＡ電源制御値補正部５０１は、送信電力値を用いて補正値Ｐｃを算出したが、本発明はこれに限らず、電圧値を用いて補正値Ｐｃを算出してもよい。

　＜無線送信装置の動作＞
　図１０は、本実施の形態における上り共有チャネルの送信電力よりもＳＲＳの送信電力が大きい場合における送信増幅器の入出力波形及び送信増幅器の電源電圧の時間波形を示す図である。図１１は、本実施の形態におけるＳＲＳの送信電力よりも上り共有チャネルの送信電力が大きい場合における送信増幅器の入出力波形及び送信増幅器の電源電圧の時間波形を示す図である。

　図１０及び図１１において、横軸は時間経過を示している。図１０（ａ）、（ｃ）及び図１１（ａ）、（ｃ）において、縦軸は電力値を示している。図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）において、縦軸は電圧を示している。図１０及び図１１は、上り共有チャネルとしてＰＵＳＣＨを用いる場合を示す。

　最初に、上り共有チャネルの送信電力よりもＳＲＳの送信電力が大きい場合における動作について、図１０を用いて説明する。なお、図１０において、送信増幅器１１１の電源電圧波形は図６と同一であるので、同一の部分には図６と同一符号を付してその説明を省略する。

　送信電力補正部５０２は、格納部１０２に記憶している送信電力と電源電圧との関係、及び格納部４０１に記憶している電源電圧と利得との関係を参照して、補正値Ｐｃが「０」でない区間、即ち送信電力ＡをＡ’または送信電力ＣをＣ’に補正した区間について、送信電力を補正したことに伴う送信増幅器１１１の利得の変化量ΔＧを求める。送信電力補正部５０２は、求めた利得の変化量ΔＧの逆特性を電力制御部５０３に出力する。即ち、ＰＵＳＣＨ（１）の利得の変化量ΔＧの逆特性をΔＧＡとし、ＰＵＳＣＨ（２）の利得の変化量ΔＧをΔＧＣとすると、電力制御部５０３は、ＰＵＳＣＨ（１）の区間については、Ａ＋ΔＧＡを用いて振幅調整部１０６または可変利得増幅器１０９を制御する。電力制御部５０３は、ＳＲＳ（１）の区間については、Ｂを用いて振幅調整部１０６または可変利得増幅器１０９を制御する。電力制御部５０３は、ＰＵＳＣＨ（２）の区間については、Ｃ＋ΔＧＣを用いて振幅調整部１０６または可変利得増幅器１０９を制御する。その際の送信増幅器１１１の入力信号の波形を図１０（ａ）に示す。図１０（ａ）に示すように、上記の処理により、ＰＵＳＣＨ（１）の区間及びＰＵＳＣＨ（２）の区間において、送信増幅器１１１に入力する信号の電力は、補正しない場合に比べてΔＰ１ｄだけ低下する。ここで、電力差ΔＰ１ｄは、電源電圧をΔＶ１ｕ増加させることに伴って生じる送信増幅器１１１の利得の増加分を打ち消すことができる量である。

　上記の処理により、図１０（ｃ）に示すように、電源電圧を上昇させることに伴う過渡応答期間Ｔ１０において、送信増幅器１１１からの出力信号に振幅変動が生じることを防ぐことができる。なお、図１０（ｃ）において、破線は、従来の振幅変動が生じる場合の出力信号波形を示すものである。

　次に、ＳＲＳの送信電力よりも上り共有チャネルの送信電力が大きい場合における動作について、図１１を用いて説明する。なお、図１１において、送信増幅器１１１の電源電圧波形は図７と同一であるので、同一の部分には図７と同一符号を付してその説明を省略する。

　送信電力補正部５０２は、格納部１０２に記憶している送信電力と電源電圧との関係、及び格納部４０１に記憶している電源電圧と利得との関係を参照して、補正値Ｐｃが「０」でない区間、即ち送信電力ＢをＢ’に補正した区間について、送信電力を変更したことに伴う送信増幅器１１１の利得の変化量ΔＧを求める。送信電力補正部５０２は、求めた利得の変化量ΔＧの逆特性を電力制御部５０３に出力する。即ち、ＳＲＳ（１）の利得の変化量ΔＧの逆特性をΔＧＢとすると、電力制御部５０３は、ＰＵＳＣＨ（１）の区間については、送信電力Ａを用いて振幅調整部１０６または可変利得増幅器１０９を制御する。電力制御部５０３は、ＳＲＳ（１）の区間については、Ｂ＋ΔＧＢを用いて振幅調整部１０６または可変利得増幅器１０９を制御する。電力制御部５０３は、ＰＵＳＣＨ（２）の区間については、Ｃを用いて振幅調整部１０６または可変利得増幅器１０９を制御する。その際の送信増幅器１１１の入力信号の波形を図１１（ａ）に示す。図１１（ａ）に示すように、上記の処理により、ＳＲＳ（１）の区間において、送信増幅器１１１に入力する信号の電力は、補正しない場合に比べてΔＰ２ｄだけ低下する。ここで、電力差ΔＰ２ｄは、電源電圧をΔＶ２ｕ増加させることに伴って生じる送信増幅器１１１の利得の増加分を打ち消すことができる量である。

　上記の処理により、図１１（ｃ）に示すように、ＳＲＳ（１）の区間において、電源電圧を低下することに伴って、送信増幅器１１１からの出力信号に非線形歪みが生じることを防ぐことができる。

　＜本実施の形態の効果＞
　本実施の形態によれば、上記の実施の形態１の効果に加えて、送信増幅器に対して供給する電源電圧を補正したことによる送信増幅器の利得の上昇分を打ち消す制御を行うことにより、送信電力が変化するシステムにおいて、過渡応答区間における信号に振幅変動または非線形ひずみが生じることを確実に防ぐことができる。

　（実施の形態３）
　＜無線送信装置の構成＞
　図１２は、本発明の実施の形態３に係る無線送信装置６００の構成を示すブロック図である。無線送信装置６００は、例えば通信端末装置に搭載される。

　図１２に示す無線送信装置６００は、図８に示す実施の形態２に係る無線送信装置４００に対して、格納部６０１、格納部６０２及び位相回転部６０４を追加し、利得制御部４０２の代わりに利得制御部６０３を有する。なお、図１２において、図３と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

　格納部６０１は、送信増幅器１１１に対して供給する電源電圧の変化量と位相回転量との関係を記憶している。

　格納部６０２は、送信増幅器１１１に供給する電源電圧と利得との関係を予め記憶している。

　利得制御部６０３は、格納部１０２に記憶している送信電力と電源電圧との関係、及び格納部６０１に記憶している電源電圧の変化量と位相回転量との関係に基づいて、位相回転部６０４に対して位相回転を制御する。即ち、利得制御部６０３は、電源電圧を補正したことに伴って生じる送信ＩＱ信号の位相回転量を補正する制御を行う。

　具体的には、利得制御部６０３は、格納部１０２に記憶している送信電力と電源電圧との関係を参照して、補正値に対応する電源電圧の変化量を算出する。利得制御部６０３は、格納部６０１に記憶されている電源電圧の変化量と位相回転量との関係を参照して、算出した電源電圧の変化量に対応する位相回転量を選択する。利得制御部６０３は、選択した位相回転量の逆特性を算出し、算出した位相回転量の逆特性の位相回転を与えるように位相回転部６０４を制御する。なお、利得制御部６０３におけるその他の構成及び動作は、上記の実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。また、利得制御部の構成の詳細については後述する。

　ＰＡ電源制御部１０４は、利得制御部６０３から補正値が入力した際には、入力した電源制御信号により要求される送信電力を、補正値を用いて補正する。なお、ＰＡ電源制御部１０４におけるその他の構成及び動作は、上記の実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

　振幅調整部１０６は、利得制御部６０３の制御に従って、ＤＡ変換に適した信号レベル、かつ送信電力制御に応じた信号レベルとなるように、入力したディジタルの送信ＩＱ信号の振幅を調整して位相回転部６０４に出力する。この際、振幅調整部１０６は、利得制御部６０３の制御により、電源電圧を補正したことに伴って生じる電力の増加をあらかじめ打ち消すように振幅を調整する。

　位相回転部６０４は、利得制御部６０３の制御に従って、振幅調整部１０６から入力した送信ＩＱ信号の位相を回転させてＤＡ変換部１０７に出力する。この際、位相回転部６０４は、利得制御部６０３の制御により、電源電圧を補正したことに伴って生じる位相回転を打ち消すように位相を回転させる。この位相回転とは、変調波の位相状態は変調信号に応じて常に変動しているので、基準となる位相状態に対する回転を意味する。

　ＤＡ変換部１０７は、位相回転部６０４から入力した送信ＩＱ信号を、ディジタル信号形式からアナログ信号形式に変換して直交変調部１０８に出力する。

　可変利得増幅器１０９は、利得制御部６０３の制御に従って設定した利得で、直交変調部１０８から入力した送信ＲＦ信号を増幅して帯域制限フィルタ１１０に出力する。この際、可変利得増幅器１０９は、利得制御部６０３の制御により、振幅調整部１０６と協働して、電源電圧を補正したことに伴って生じる電力の増加を打ち消すような利得を設定する。

　＜利得制御部の構成＞
　図１３は、利得制御部６０３の構成を示すブロック図である。

　図１３に示す利得制御部６０３は、図９に示す実施の形態２に係る利得制御部４０２に対して、位相制御部７０１を追加する。なお、図１３において、図９と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

　ＰＡ電源制御値補正部５０１は、算出した補正値ＰｃをＰＡ電源制御部１０４、送信電力補正部５０２及び位相制御部７０１に出力する。なお、ＰＡ電源制御値補正部５０１における他の構成及び動作は、上記の実施の形態２と同一であるので、その説明を省略する。

　位相制御部７０１は、格納部１０２に記憶されている送信電力と電源電圧との関係を参照して、ＰＡ電源制御値補正部５０１から入力した補正値Ｐｃに対応する電源電圧の変化量を算出する。位相制御部７０１は、格納部６０１に記憶されている電源電圧の変化量と位相回転量との関係を参照して、算出した電源電圧の変化量に対応する位相回転量を選択する。位相制御部７０１は、電源電圧を補正した区間において、選択した位相回転量だけ位相を回転するように位相回転部６０４を制御する。

　＜位相回転方法＞
　図１４は、本実施の形態における送信増幅器の入出力の位相回転量及び送信増幅器の電源電圧の時間波形を示す図である。

　図１４において、横軸は時間経過を示している。図１４（ａ）、（ｃ）において、縦軸は位相回転量を示している。図１４（ｂ）において、縦軸は電圧を示している。図１４は、上り共有チャネルとしてＰＵＳＣＨを用いる場合を示す。

　図１４より、ＰＡ電源制御値補正部５０１は、電力制御信号に含まれるＰＵＳＣＨ（１）、ＳＲＳ（１）及びＰＵＳＣＨ（２）の各々の送信電力を「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」とすると、最も送信電力が高いのは「Ｂ」である。ＰＡ電源制御値補正部５０１は、送信電力Ａと送信電力Ｂとの差が、あらかじめ設定された制限値Ｌ２以上の場合に、送信電力Ａと送信電力Ｂとの差が制限値Ｌ２になるように、送信電力Ａと送信電力Ｂのうち小さい方を大きくする。なお、送信電力Ａまたは送信電力Ｂの補正方法は、上記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

　位相制御部７０１は、格納部１０２に記憶している送信電力と電源電圧との関係、及び格納部６０１に記憶している電源電圧の変化量と位相回転量との関係を参照して、ＰＡ電源制御値補正部５０１から入力した補正値Ｐｃから、送信電力ＡをＡ’に、または、送信電力ＢをＢ’に補正したことによる位相回転量を求める。位相制御部７０１は、求めた位相回転量の逆特性ΔφＡまたはΔφＢを求める。位相回転部６０４は、補正値Ｐｃが「０」でない区間の送信電力、即ち送信電力ＡをＡ’または送信電力ＢをＢ’に変更した区間の位相回転量を、ΔφＡまたはΔφＢを用いて補正する。即ち、図１４（ａ）に示すように、位相回転部６０４は、電源電圧を高めに設定した区間においては送信増幅器１１１における位相回転量が想定した量と異なってしまうため、送信増幅器１１１の出力にて規定の位相状態になるように送信ＩＱ信号の位相を回転させる。これにより、図１４（ｃ）に示すように、送信増幅器１１１は、電源電圧を補正したことに伴う位相回転を打ち消した信号を出力することができる。

　＜本実施の形態の効果＞
　本実施の形態によれば、上記の実施の形態１の効果に加えて、電源電圧を補正したことに伴って生じる位相回転量を打ち消す制御を行うことにより、伝送品質の劣化を確実に防ぐことができる。

　＜本実施の形態の変形例＞
　本実施の形態において、電源電圧の補正に応じて振幅調整及び利得設定を制御したが、本発明はこれに限らず、電源電圧の補正に応じて振幅調整及び利得設定を制御しなくてもよい。

　（実施の形態４）
　＜無線送信装置の構成＞
　図１５は、本発明の実施の形態４に係る無線送信装置８００の構成を示すブロック図である。無線送信装置８００は、例えば通信端末装置に搭載される。

　送信電力情報保持部８０１は、利得制御部８０４から書き込まれた、現在の送信電力を示す送信電力情報を順次保持する。

　格納部８０２は、送信増幅器８１２に供給する電源電圧と利得との関係を予め記憶している。

　格納部８０３は、送信電力と送信増幅器８１２に供給する電源電圧との関係を予め記憶している。

　利得制御部８０４は、入力した電力制御信号、格納部８０２に記憶している電源電圧と利得との関係、及び格納部８０３に記憶している送信電力と電源電圧との関係に基づいて、振幅調整部８０７における振幅の調整を制御するとともに、可変利得増幅器８１０において設定する利得を制御する。即ち、利得制御部８０４は、送信増幅器８１２に供給する電源電圧を変化させることに伴って生じる利得変化を打ち消すように、振幅調整部８０７における振幅の調整を制御するとともに、可変利得増幅器８１０において設定する利得を制御する。利得制御部８０４は、入力した電力制御信号、送信電力情報保持部８０１に保持されている送信電力情報、格納部８０２に記憶している電源電圧と利得との関係、及び格納部８０３に記憶している送信電力と電源電圧との関係に基づいて、送信増幅器８１２に電源を供給するタイミングを決定する。利得制御部８０４は、決定したタイミングをＰＡ電源制御部８０５に通知する。利得制御部８０４は、入力した電力制御信号により要求される送信電力を、現在の送信電力として送信電力情報保持部８０１に順次書き込む。なお、利得制御部８０４の構成の詳細については後述する。

　ＰＡ電源制御部８０５は、格納部８０３に記憶している送信電力と電源電圧との関係を参照して、入力した電源制御信号により要求される送信電力に対応する電源電圧を算出する。ＰＡ電源制御部８０５は、電源電圧を算出する際には、格納部８０３に記憶している送信電力と電源電圧との関係から、線形補間などにより電源電圧を算出する。ＰＡ電源制御部８０５は、利得制御部８０４から通知されたタイミングで、算出した電源電圧を送信増幅器８１２に対して供給するようにＤＣ－ＤＣ変換器８０６を制御する。

　ＤＣ－ＤＣ変換器８０６は、ＰＡ電源制御部８０５の制御に従って生成した電源電圧を送信増幅器８１２に供給する。

　振幅調整部８０７は、利得制御部８０４の制御に従って、ＤＡ変換に適した信号レベル、かつ送信電力制御に応じた信号レベルとなるように、入力したディジタルの送信ＩＱ信号の振幅を調整してＤＡ変換部８０８に出力する。この際、振幅調整部８０７は、利得制御部８０４の制御により、電源電圧を変化させることにより生じる電力の増加をあらかじめ打ち消すように振幅を調整する。

　ＤＡ変換部８０８は、振幅調整部８０７から入力した送信ＩＱ信号を、ディジタル信号形式からアナログ信号形式に変換して直交変調部８０９に出力する。

　直交変調部８０９は、ＤＡ変換部８０８から入力したアナログ信号形式の送信ＩＱ信号でローカル信号を直交変調し、所望の送信ＲＦ信号を生成する。直交変調部８０９は、生成した送信ＲＦ信号を可変利得増幅器８１０に出力する。

　可変利得増幅器８１０は、利得制御部８０４の制御に従って設定した利得で、直交変調部８０９から入力した送信ＲＦ信号を増幅して帯域制限フィルタ８１１に出力する。この際、可変利得増幅器８１０は、利得制御部８０４の制御により、振幅調整部８０７と協働して、電源電圧を変化させたことに伴って生じる電力の増加を打ち消すような利得を設定する。一般に、アナログ回路で実現される可変利得増幅器８１０の利得調整の精度は、振幅調整部８０７におけるディジタルでの振幅調整の精度に比べて荒くなる。従って、例えば、約５ｄＢ単位の粗い振幅調整は可変利得増幅器８１０で行い、約０．５ｄＢ単位の細かい振幅調整は振幅調整部８０７で行うのが好ましい。

　帯域制限フィルタ８１１は、可変利得増幅器８１０から入力した送信ＲＦ信号における帯域外の不要周波数成分を抑圧して送信増幅器８１２に出力する。

　送信増幅器８１２は、ＤＣ－ＤＣ変換器８０６から電源電圧の供給を受けて、帯域制限フィルタ８１１から入力した送信ＲＦ信号の電力をアンテナ８１４から送信するのに十分な電力に増幅してアンテナ共用部８１３に出力する。

　アンテナ共用部８１３は、送信増幅器８１２から入力した送信ＲＦ信号のアンテナ８１４への出力と、アンテナ８１４で受信した受信ＲＦ信号の図示しない無線受信装置への出力とを切り替える。

　アンテナ８１４は、アンテナ共用部８１３から入力した送信ＲＦ信号を送信する。

　＜利得制御部の構成＞
　図１６は、利得制御部８０４の構成を示すブロック図である。

　ＰＡ電源電圧制御タイミング生成部９０１は、電力制御信号に含まれる次の送信フレームの送信電力と送信電力保持部８０１に格納されている現在の送信電力とを比較して、電力の低い方に過渡応答がくるように、電源電圧の変更のタイミングを決定する。具体的には、ＰＡ電源電圧制御タイミング生成部９０１は、ある境界で送信電力が大きくなる場合は、その境界より過渡応答時間だけ前から電源電圧の変更を開始するタイミングを決定する。ＰＡ電源電圧制御タイミング生成部９０１は、ある境界で送信電力が小さくなる場合は、その境界から電源電圧の変更を開始するタイミングを決定する。ＰＡ電源電圧制御タイミング生成部９０１は、決定したタイミングをＰＡ電源制御部８０５及び送信電力補間部９０２に通知する。

　送信電力補間部９０２は、格納部８０３に記憶している送信電力と電源電圧との関係を参照して、電力制御信号に含まれる次の送信フレームの送信電力に対応する電源電圧を選択する。送信電力補間部９０２は、ＰＡ電源電圧制御タイミング生成部９０１から通知されたタイミングで、選択した現在の送信電力と次の送信フレームの送信電力のうち、何れか一方の電源電圧から何れか他方の電源電圧に変化させる際の過渡応答期間における電源電圧を補完により求める。送信電力補間部９０２は、格納部８０２に記憶している電源電圧と利得との関係を参照して、補完により求めた電源電圧に対応する利得を選択する。送信電力補間部９０２は、選択した利得の逆特性を電力制御部９０３に出力する。送信電力補間部９０２は、電力制御信号に含まれる次の送信フレームの送信電力を送信電力情報として送信電力情報保持部８０１に書き込む。

　電力制御部９０３は、入力した電力制御信号に基づいて、振幅調整部８０７における各区間の振幅の調整を制御するとともに、可変利得増幅器８１０において設定する各区間の利得を制御する。電力制御部９０３は、送信電力補間部９０２から利得の逆特性が入力した場合には、入力した利得の逆特性を考慮して、振幅調整部８０７における各区間の振幅の調整を制御するとともに、可変利得増幅器８１０において設定する各区間の利得を制御する。これにより、送信増幅器８１２に供給する電源電圧を変化させることにより生じる送信増幅器８１２の利得変化を打ち消すことができる。なお、過渡応答波形は、時間的及び電力幅的にも細かい制御となるため、ディジタルでの振幅調整部８０７に対して制御をおこなうことが望ましい。

　＜無線送信装置の動作＞
　図１７は、本実施の形態における上り共有チャネルの送信電力よりもＳＲＳの送信電力が大きい場合における送信増幅器の入出力波形及び送信増幅器の電源電圧の時間波形を示す図である。図１８は、本実施の形態における動作例１のＳＲＳの送信電力よりも上り共有チャネルの送信電力が大きい場合における送信増幅器の入出力波形及び送信増幅器の電源電圧の時間波形を示す図である。

　図１７及び図１８において、横軸は時間経過を示している。図１７（ａ）、（ｃ）及び図１８（ａ）、（ｃ）において、縦軸は電力値を示している。図１７（ｂ）及び図１８（ｂ）において、縦軸は電圧を示している。図１７及び図１８は、上り共有チャネルとしてＰＵＳＣＨを用いる場合を示す。

　最初に、上り共有チャネルの送信電力よりもＳＲＳの送信電力が大きい場合における動作について、図１７を用いて説明する。

　図１７に示すように、ＰＵＳＣＨ（１）とＳＲＳ（１）との境界＃Ｅ１で送信電力が大きくなるため、ＰＡ電源電圧制御タイミング生成部９０１は、境界＃Ｅ１から過渡応答時間だけ早く電源電圧の変化を開始するタイミングを決定する。この際、送信電力補間部９０２は、格納部８０２に記憶している電源電圧と利得との関係を参照して、変化させる電源電圧に対応する利得の変化量を算出して、算出した利得の変化量の逆特性を算出する。そして、電力制御部９０３は、利得の変化量の逆特性を振幅調整部８０７及び可変利得増幅器８１０において送信ＩＱ信号に乗じるように制御する。これにより、図１７（ａ）に示す波形の信号が送信増幅器８１２に入力される。

　次に、ＳＲＳ（１）とＰＵＳＣＨ（２）との境界＃Ｅ２で送信電力が小さくなるため、ＰＡ電源電圧制御タイミング生成部９０１は、境界＃Ｅ２から電源電圧の変化を開始するタイミングを決定する。この際、送信電力補間部９０２は、格納部８０２に記憶している電源電圧と利得との関係を参照して、変化させる電源電圧に対応する利得の変化量を算出して、算出した利得の変化量の逆特性を算出する。そして、電力制御部９０３は、利得の変化量の逆特性を振幅調整部８０７及び可変利得増幅器８１０において送信ＩＱ信号に乗じるように制御する。これにより、図１７（ａ）に示す波形の信号が送信増幅器８１２に入力される。

　次に、ＳＲＳの送信電力よりも上り共有チャネルの送信電力が大きい場合における動作について、図１８を用いて説明する。

　図１８に示すように、ＰＵＳＣＨ（１）とＳＲＳ（１）との境界＃Ｅ３で送信電力が小さくなるため、ＰＡ電源電圧制御タイミング生成部９０１は、境界＃Ｅ３から電源電圧の変化を開始するタイミングを決定する。この際、送信電力補間部９０２は、格納部８０２に記憶している電源電圧と利得との関係を参照して、変化させる電源電圧に対応する利得を選択し、選択した利得の逆特性を算出する。そして、電力制御部９０３は、利得の逆特性を振幅調整部８０７及び可変利得増幅器８１０において送信ＩＱ信号に乗じるように制御する。これにより、図１８（ａ）に示す波形の信号が送信増幅器８１２に入力される。

　次に、ＳＲＳ（１）とＰＵＳＣＨ（２）との境界＃Ｅ４で送信電力が大きくなるため、ＰＡ電源電圧制御タイミング生成部９０１は、境界＃Ｅ４から過渡応答時間だけ早く電源電圧の変化を開始するタイミングを決定する。この際、送信電力補間部９０２は、格納部８０２に記憶している電源電圧と利得との関係を参照して、変化させる電源電圧に対応する利得の変化量を算出して、算出した利得の変化量の逆特性を算出する。そして、電力制御部９０３は、利得の変化量の逆特性を振幅調整部８０７及び可変利得増幅器８１０において送信ＩＱ信号に乗じるように制御する。これにより、図１８（ａ）に示す波形の信号が送信増幅器８１２に入力される。

　上記において、送信増幅器８１２の出力電力が大きい場合は、送信増幅器８１２の電源電流が大きくなる。一方、送信増幅器８１２の出力電力が小さい場合は、送信増幅器８１２の電源電流も小さくなる。送信増幅器８１２の電源回路にはノイズ低減のためのコンデンサを付加することが一般的なため、コンデンサ容量と電源電流の大小により過渡応答時間が変わってくる。従って、送信増幅器８１２の電源電圧の過渡応答特性を予測する際に、送信電力の大小に応じて過渡応答時間を変えてもよい。

　＜本実施の形態の効果＞
　本実施の形態によれば、送信増幅器に供給する電源電圧を変化させることに伴って生じる利得変化を打ち消すように、送信ＩＱ信号の振幅調整及び利得設定を行うことにより、送信電力が変化するシステムにおいて、過渡応答区間における信号に振幅変動または非線形ひずみが生じることを防ぐことができる。

　（実施の形態５）
　＜無線送信装置の構成＞
　図１９は、本発明の実施の形態５に係る無線送信装置１０００の構成を示すブロック図である。無線送信装置１０００は、例えば通信端末装置に搭載される。

　図１９に示す無線送信装置１０００は、図１５に示す実施の形態４に係る無線送信装置８００に対して、過渡応答波形保持部１００１を追加し、利得制御部８０４の代わりに利得制御部１００２を有する。なお、図１９において、図１５と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

　過渡応答波形保持部１００１は、送信増幅器８１２に対して供給する電源電圧を変化させる際の過渡応答波形を記憶している。

　利得制御部１００２は、入力した電力制御信号、格納部８０２に記憶している電源電圧と利得との関係、格納部８０３に記憶している送信電力と電源電圧との関係、及び過渡応答波形保持部１００１に記憶されている過渡応答波形に基づいて、振幅調整部８０７における振幅の調整を制御するとともに、可変利得増幅器８１０において設定する利得を制御する。なお、利得制御部１００２におけるその他の構成及び動作は、上記の実施の形態４と同様であるので、その説明を省略する。また、利得制御部１００２の構成の詳細については後述する。

　ＰＡ電源制御部８０５は、利得制御部１００２から通知されたタイミングで、算出した電源電圧を送信増幅器８１２に対して供給するようにＤＣ－ＤＣ変換器８０６を制御する。なお、ＰＡ電源制御部８０５におけるその他の構成及び動作は、上記の実施の形態４と同様であるので、その説明を省略する。

　振幅調整部８０７は、利得制御部１００２の制御に従って、ＤＡ変換に適した信号レベル、かつ送信電力制御に応じた信号レベルとなるように、入力したディジタルの送信ＩＱ信号の振幅を調整してＤＡ変換部８０８に出力する。この際、振幅調整部８０７は、利得制御部１００２の制御により、電源電圧を変化させることにより生じる電力の増加をあらかじめ打ち消すように振幅を調整する。

　可変利得増幅器８１０は、利得制御部１００２の制御に従って設定した利得で、直交変調部８０９から入力した送信ＲＦ信号を増幅して帯域制限フィルタ８１１に出力する。この際、可変利得増幅器８１０は、利得制御部１００２の制御により、振幅調整部８０７と協働して、電源電圧を変化させたことに伴って生じる電力の増加をあらかじめ打ち消すような利得を設定する。

　＜利得制御部の構成＞
　図２０は、利得制御部１００２の構成を示すブロック図である。

　図２０に示す利得制御部１００２は、図１６に示す実施の形態４に係る利得制御部８０４に対して、送信電力補間部９０２の代わりに送信電力補間部１１０１を有する。なお、図２０において、図１６と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

　ＰＡ電源電圧制御タイミング生成部９０１は、決定したタイミングをＰＡ電源制御部８０５及び送信電力補間部１１０１に出力する。なお、ＰＡ電源電圧制御タイミング生成部９０１における他の構成及び動作は、上記の実施の形態４と同様であるので、その説明を省略する。

　送信電力補間部１１０１は、格納部８０３に記憶している送信電力と電源電圧との関係を参照して、電力制御信号に含まれる次の送信フレームの送信電力に対応する電源電圧を選択する。送信電力補間部１１０１は、ＰＡ電源電圧制御タイミング生成部９０１から通知されたタイミングで、選択した電源電圧の変化に対応した電源電圧の過渡応答波形を過渡応答波形保持部１００１から選択する。送信電力補間部１１０１は、選択した過渡応答波形を、電源電圧の変化量でスケーリングすることで過渡応答特性を求め、求めた過渡応答特性の逆特性を算出する。送信電力補間部１１０１は、算出した過渡応答特性の逆特性を電力制御部９０３に出力する。送信電力補間部１１０１は、電力制御信号に含まれる次の送信フレームの送信電力を送信電力情報として送信電力情報保持部８０１に書き込む。

　電力制御部９０３は、入力した電力制御信号に基づいて、振幅調整部８０７における各区間の振幅を調整する制御を行うとともに、可変利得増幅器８１０において設定する利得を制御する。電力制御部９０３は、送信電力補間部１１０１から過渡応答特性の逆特性が入力した場合には、入力した過渡応答特性の逆特性を考慮して、振幅調整部８０７における振幅の調整を制御するとともに、可変利得増幅器８１０において設定する利得の制御を行う。なお、過渡応答波形は、時間的及び電力幅的にも細かい制御となるため、ディジタルでの振幅調整部８０７に対して制御をおこなうことが望ましい。

　＜過渡応答波形の選択＞
　図２１は、過渡応答波形保持部１００１に記憶されている過渡応答波形の一例を示す図である。

　過渡応答波形保持部１００１において記憶されている過渡応答波形が図２１（ａ）、（ｂ）の場合に、電源電圧をＶ１［Ｖ］からＶ２［Ｖ］に変更する場合は、過渡応答波形をｆ（ｔ）とすると、ＰＡ電源の過渡応答ｖ（ｔ）は、（１）式により求めることができる。

　ｖ（ｔ）＝Ｖ１＋（Ｖ２－Ｖ１）＊ｆ（ｔ）　　　　　（１）
　上記の（１）式により求めた過渡応答波形は、図２１（ｃ）、（ｄ）に示すようになる。

　＜本実施の形態の効果＞
　本実施の形態によれば、上記の実施の形態１の効果に加えて、過渡応答波形を記憶しておくので、電源電圧の変化に対応する過渡応答波形の取得を迅速に行うことができる。

　（実施の形態６）
　＜無線送信装置の構成＞
　図２２は、本発明の実施の形態６に係る無線送信装置１２００の構成を示すブロック図である。

　図２２に示す無線送信装置１２００は、図１５に示す実施の形態４に係る無線装置８００に対して、格納部１２０１及び位相回転部１２０３を追加し、利得制御部８０４の代わりに利得制御部１２０２を有する。なお、図２２において、図１５と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

　格納部１２０１は、送信増幅器８１２に対して供給する電源電圧の変化量と位相回転量との関係を記憶している。

　利得制御部１２０２は、入力した電力制御信号、格納部８０２に記憶している電源電圧と利得との関係、格納部８０２記憶している送信電力と電源電圧との関係、及び格納部１２０１に記憶している電源電圧の変化量と位相回転量との関係に基づいて、位相回転部１２０３に対して位相回転を制御する。即ち、利得制御部１２０２は、電源電圧を変化させたことにより生じる送信ＩＱ信号の位相回転量を補正する。

　具体的には、利得制御部１２０２は、格納部８０３に記憶している送信電力と電源電圧との関係を参照して、要求された送信電力の変化量に対応する電源電圧の変化量を算出する。利得制御部１２０２は、格納部１２０１に記憶されている電源電圧の変化量と位相回転量との関係を参照して、算出した電源電圧の変化量に対応する位相回転量を選択する。利得制御部１２０２は、選択した位相回転量の逆特性を算出し、算出した位相回転量の逆特性の位相回転を与えるように位相回転部１２０３を制御する。なお、利得制御部１２０２におけるその他の構成及び動作は、上記の実施の形態４と同様であるので、その説明を省略する。また、利得制御部１２０２の構成の詳細については後述する。

　ＰＡ電源制御部８０５は、利得制御部１２０２から通知されたタイミングで、算出した電源電圧を送信増幅器８１２に対して供給するようにＤＣ－ＤＣ変換器８０６を制御する。なお、ＰＡ電源制御部８０５におけるその他の構成及び動作は、上記の実施の形態４と同様であるので、その説明を省略する。

　振幅調整部８０７は、利得制御部１２０２の制御に従って、ＤＡ変換に適した信号レベル、かつ送信電力制御に応じた信号レベルとなるように、入力したディジタルの送信ＩＱ信号の振幅を調整して位相回転部１２０３に出力する。この際、振幅調整部８０７は、利得制御部１２０２の制御により、電源電圧を変化させることにより生じる電力の増加をあらかじめ打ち消すように振幅を調整する。

　位相回転部１２０３は、利得制御部１２０２の制御に従って、振幅調整部８０７から入力した送信ＩＱ信号の位相を回転させてＤＡ変換部８０８に出力する。この際、位相回転部１２０３は、利得制御部１２０２の制御により、電源電圧を変化させたことに伴って生じる位相回転を打ち消すように位相を回転させる。

　ＤＡ変換部８０８は、位相回転部１２０３から入力した送信ＩＱ信号を、ディジタル信号形式からアナログ信号形式に変換して直交変調部８０９に出力する。

　可変利得増幅器８１０は、利得制御部１２０２の制御に従って設定した利得で、直交変調部８０９から入力した送信ＲＦ信号を増幅して帯域制限フィルタ８１１に出力する。この際、可変利得増幅器８１０は、利得制御部１２０２の制御により、振幅調整部８０７と協働して、電源電圧を変化させたことに伴って生じる電力の増加を打ち消すような利得を設定する。

　＜利得制御部の構成＞
　図２３は、本実施の形態における利得制御部１２０２の構成を示すブロック図である。

　図２３に示す利得制御部１２０２は、図１６に示す実施の形態４における利得制御部８０４に対して、位相回転量補間部１３０１及び位相制御部１３０２を追加する。なお、図２３において、図１６と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

　ＰＡ電源電圧制御タイミング生成部９０１は、決定したタイミングをＰＡ電源制御部８０５、送信電力補間部９０２及び位相回転量補間部１３０１に通知する。なお、ＰＡ電源電圧制御タイミング生成部９０１における他の構成及び動作は上記の実施の形態４と同様であるので、その説明を省略する。

　位相回転量補間部１３０１は、格納部８０３に記憶している送信電力と電源電圧との関係を参照して、現在の送信電力と電力制御信号に含まれる次の送信フレームの送信電力との各々に対応する電源電圧を選択する。位相回転量補間部１３０１は、ＰＡ電源電圧制御タイミング生成部９０１から通知されたタイミングで、選択した現在の送信電力と次の送信フレームの送信電力のうち、何れか一方の電源電圧から何れか他方の電源電圧に変化させる際の過渡応答期間における電源電圧を補完により求める。位相回転量補間部１３０１は、格納部１２０１に記憶している電源電圧の変化量と位相回転量との関係を参照して、補完により求めた電源電圧の変化量に対応する位相回転量を選択する。位相回転量補間部１３０１は、選択した位相回転量の逆特性を位相制御部１３０２に出力する。

　位相制御部１３０２は、過渡応答期間において、位相回転量補間部１３０１から入力した位相回転量の逆特性だけ位相を回転するように位相回転部１２０３を制御する。

　＜本実施の形態の効果＞
　本実施の形態によれば、上記の実施の形態４の効果に加えて、電源電圧を変化させることにより生じる位相回転量を打ち消す制御を行うことにより、伝送品質の劣化を確実に防ぐことができる。

　＜全ての実施の形態に共通の変形例＞
　上記実施の形態１～実施の形態６において、ＳＲＳ及び上り共有チャネルの信号を送信する際に本発明を適用したが、本発明はこれに限らず、ＳＲＳ及び上り共有チャネル以外の送信電力を可変にする任意の信号を送信する際に本発明を適用することができる。

　２０１１年１０月１３日出願の特願２０１１－２２６２１２の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

　本発明にかかる無線送信装置及び無線送信方法は、互いに異なる帯域幅を設定可能な第１の信号と第２の信号の各々を、通信相手から指示された送信電力で時間多重して送信するのに好適である。

　１００　無線送信装置
　１０２　格納部
　１０３　利得制御部
　１０４　ＰＡ電源制御部
　１０５　ＤＣ－ＤＣ変換器
　１０６　振幅調整部
　１０７　ＤＡ変換部
　１０８　直交変調部
　１０９　可変利得増幅器
　１１０　帯域制限フィルタ
　１１１　送信増幅器
　１１２　アンテナ共用部
　１１３　アンテナ

Claims

　互いに異なる帯域幅を設定可能な第１の信号と第２の信号の各々を、通信相手から要求された送信電力で時間多重して送信する無線送信装置であって、
　前記第１の信号及び前記第２の信号を増幅する増幅器と、
　前記通信相手から要求された送信電力に応じて、前記第１の信号を増幅する前記増幅器に第１の電源電圧を供給し、前記第２の信号を増幅する前記増幅器に第２の電源電圧を供給する電源電圧供給手段と、
　前記第１の信号と前記第２の信号との前記通信相手から要求された送信電力の電力差が所定値以上の場合に、前記電力差が前記所定値未満の場合に比べて、前記第１の電源電圧と前記第２の電源電圧との電圧差を小さくするように前記電源電圧供給手段を制御する制御手段と、
　を具備する無線送信装置。
　前記電圧差を小さくすることに伴って生じる前記第１の信号または前記第２の信号における電力の増加を打ち消すように、前記第１の信号または前記第２の信号の振幅を調整する調整手段をさらに具備する
　請求項１記載の無線送信装置。
　前記電圧差を小さくすることに伴って生じる前記第１の信号または前記第２の信号における位相の回転を打ち消すように、前記第１の信号または前記第２の信号の位相を回転させる位相回転手段をさらに具備する
　請求項１記載の無線送信装置。
　互いに異なる帯域幅を設定可能な第１の信号と第２の信号の各々を、通信相手から要求された送信電力で時間多重して送信する無線送信装置における無線送信方法であって、
　前記第１の信号及び前記第２の信号を増幅するステップと、
　前記通信相手から要求された送信電力に応じて、前記第１の信号を増幅する際に第１の電源電圧を供給し、前記第２の信号を増幅する際に第２の電源電圧を供給するステップと、
　前記第１の信号と前記第２の信号との前記通信相手から指示された送信電力の電力差が所定値以上の場合に、前記電力差が前記所定値未満の場合に比べて、前記第１の電源電圧と前記第２の電源電圧との電圧差を小さくするように制御するステップと、
　を具備する無線送信方法。