JP3831251B2

JP3831251B2 - 送信電力増幅ユニット

Info

Publication number: JP3831251B2
Application number: JP2001527582A
Authority: JP
Inventors: 豊斎藤; 紋永松田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2019-09-30
Also published as: US20060040625A1; US20020086709A1; US7058370B2; WO2001024554A1

Description

技術分野
本発明は送信電力増幅ユニットに係り、特に、送信電力増幅器を備え、フィードフォワード制御により該送信電力増幅器の非線形歪を補償する基地局装置の送信電力増幅ユニットに関する。
背景技術
近年周波数資源が逼迫し、無線通信に於いてディジタル化による高能率伝送が多く用いられるようになってきた。無線通信に多値振幅変調方式を適用する場合、送信側、特に電力増幅器の増幅特性を直線化して非線型歪を抑え、隣接チャネル漏洩電力を低減する技術が重要であり、また線型性に劣る増幅器を使用し電力効率の向上を図る場合はそれによる歪発生を補償する技術が必須である。
図１２は制御チャネル及びユーザチャネルの送信データを符号多重して伝送する基地局制御装置におけるＣＤＭＡ送信機の構成図である。各チャンネル（制御チャネル／ユーザチャネル）の拡散変調部１_１〜１ｎは直列／並列変換部（Ｓ／Ｐ変換部）１ａ、拡散回路１ｂ，１ｃ、拡散コード発生部１ｄを備えている。Ｓ／Ｐ変換部１ａは、送信データを１ビットづつ交互に振り分けて同相成分（Ｉ成分：Ｉｎ−Ｐｈａｓｅｃｏｍｐｏｒｎｅｎｔ）データと直交成分（Ｑ成分：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅｃｏｍｐｏｒｎｅｎｔ）データの２系列Ｄ_Ｉ，Ｄ_Ｑに変換する。拡散コード発生部１ｄは基地局並びにチャンネルに応じた固有の拡散符号を発生し、拡散回路１ｂ，１ｃはそれぞれデータＤ_Ｉ，Ｄ_Ｑに拡散符号を乗算して拡散変調する。
合成部２_１は各拡散変調部１_１〜１ｎから出力されるＩ成分の拡散変調信号Ｖｉを合成してＩ成分の符号多重信号ΣＶｉを出力し、合成部２_２は各拡散変調部１_１〜１ｎから出力されるＱ成分の拡散変調信号Ｖ_Ｑを合成してＱ成分の符号多重信号ΣＶ_Ｑを出力する。ＤＡコンバータ３_１，３_２は各合成部出力をＤＡ変換し、直交変調器４はＩ，Ｑ成分の符号多重信号ΣＶ_Ｉ，ΣＶ_ＱにＱＰＳＫ直交変調を施して出力する。ＩＦ回路５は直交変調信号を増幅すると共に所定の中間周波帯域の信号成分を通過する。周波数変換器６はＩＦ回路から出力する中間周波信号と局部発振信号をミキシングして高周波信号に周波数変換（ＩＦ→ＲＦ変換）する。ＲＦ回路７は周波数変換により得られたＲＦ信号を増幅すると共に所定の高周波帯域の信号成分を通過し、可変減衰器（ＡＴＴ）８を介して送信電力増幅部９に入力する。送信電力増幅部９は可変減衰器８から出力されたＲＦ信号を電力増幅して空中線（アンテナ）１０より空中に放射する。
送信電力増幅部９は、各セクタ毎に１つの分岐部９ａ、２〜３個の送信電力増幅盤（ｈｉｇｈｐｏｗｅｒａｍｐｌｉｆｉｅｒＨＰＡ）９ｂ_１，９ｂ_２，９ｂ_３、各送信電力増幅盤の出力を合成する合成部９ｃを備え、所要半径のセルをカバーするようになっている。セクタとは、基地局の回り３６０°を複数に分割したときの分割領域であり、例えば、１２０°づつ分割すれば３セクタ存在することになる。
送信電力制御部１１は、基地局を新設あるいは増設して開局する際、監視制御盤１２からの指示にしたがって送信電力を図１３に示すように徐々に規定値まで漸増し、これによりセルを一定の割合で拡大するものである。すなわち、送信電力制御部１１は、開局時、可変減衰器８の減衰度を予め設定されている時間Ｔ_ＳをかけてＭＡＸからＭＩＮまで漸減し、セル半径を一定の割合で大きくする。開局時に送信電力を制御してセル半径を一定の割合で大きくする制御をブロッサミング（ｂｌｏｓｓｏｍｉｎｇ）制御といい、ブロッサミング制御完了後の通常運用時の制御をブリージング（ｂｒｅｅｚｉｎｇ）制御という。ブロッサミング制御で、セルを一定の率で広げる目的は、
（１）呼処理の負荷集中を避けるため、
（２）送受装置（基地局、端末）それぞれの出力制御を円滑に行うため、
（３）開局時、セル内の端末や他の基地局に与える影響を少なくするためである。すなわち、開局時に、いきなり大電力を出力してセルを大きくすると、一度に多くの端末からの呼が集中し、呼処理が追いつかず、種々の問題が生じる。このため、セルを一定の率で広げ徐々にセル径を大きくする。
この場合、送信可能エリアと受信可能エリアを等しくする必要がある。さもないと、送信可能であっても受信不可能になったり、受信可能であっても送信不可能になったりするからである。このため、ブロッサミング制御では送信電力を漸増してセル（送信可能エリア）を拡大する割合で受信可能エリアを漸増する。受信可能エリアを漸増するには、はじめに基地局の受信ポートにノイズを入れておき、遠くからの電波を受信できないようにし、送信可能エリア拡大の割合でノイズを減少して次第に受信可能エリアを拡大することより行われる。
ところで、送信電力増幅盤９ｂ_１〜９ｂ_３を構成する送信電力増幅器（メインアンプ）の入出力特性は図１４（ａ）の点線で示すように非直線性になる。この非直線特性により非線形歪が発生し、送信周波数ｆ_０周辺の周波数スペクトラムが図１４（ｂ）の点線に示すようにサイドローブが持ち上がり、隣接チャネルに漏洩し、隣接妨害を生じる。かかる送信電力増幅器の非線形歪を補償する技術としてフィードフォワード制御が知られている。
図１５はフィードフォワード制御により送信電力増幅器の非線形歪みを補償する送信電力増幅盤（ＨＰＡ）の構成図、図１６は２つのキャリア信号ＳＣ_１，ＳＣ_２（まとめてＳＣと表記する）を周波数多重して送信する場合の送信電力増幅盤各部の周波数スペクトルである。
制御部（ＣＰＵ）２０は送信電力増幅器（メインアンプ）の非線形歪を補償するようにフィードフォワード制御を実行する。可変減衰器２１は、送信電力増幅盤の立ち上げ時（電源投入時）、制御部２０の制御で減衰度をＭＡＸからＭＩＮまで漸減（すなわち利得を漸増）して歪を速やかにキャンセルできるようにし、かつ、後述する補助増幅器（サブアンプ）に過電力が入力して破損するのを防止する。
分岐部２２はキャリア信号ＳＣ（図１６のＡ）を信号経路ａ，ｂに分岐し、合成部２３は該キャリア信号ＳＣに所定周波数のパイロット信号ＳＰを合成する（図１６のＢ）。可変減衰器２４、可変移相器２５はそれぞれ制御部２０の制御で信号経路ａと信号経路ｂの利得が等しくなるよう、かつ、位相が逆相となるように減衰度、位相を調整する。
メインアンプ２６は可変移相器２５の出力信号を増幅する。増幅出力にはメインアンプの非直線歪によりノイズ信号ＳＮ_１，ＳＮ_２が乗る（図１６のＣ）。分岐部２７はメインアンプから出力するノイズ信号、パイロット信号を含むキャリア信号を信号経路ｃ，ｄに分岐する。
合成部２８は分岐部２７で分岐された信号と遅延線２９で遅延された信号を合成する。信号経路ａと信号経路ｂの利得が等しく、かつ、位相が逆相となるように制御されているから、合成部２８は信号経路ａと信号経路ｂを介して到来する信号の差分を出力する。ここで信号経路ｂは無歪の遅延線２９を含むのみであるため、フィードフォワード制御の定常状態において、合成部２８は信号経路ａで発生したノイズ成分ＳＮ_１，ＳＮ_２とパイロット信号ＳＰを出力する（図１６のＤ）。
可変減衰器３０、可変移相器３１はそれぞれ制御部２０の制御で信号経路ｃと信号経路ｄの利得が等しくなるよう、かつ、位相が逆相となるように減衰度、位相を調整し、サブアンプ３２は可変移相器３１の出力信号を増幅する。合成部３３は分岐部２７で分岐され、遅延線３４で遅延された信号とサブアンプ出力信号を合成する。信号経路ｃと信号経路ｄの利得が等しく、かつ、位相が逆相となるように制御されているため、合成部３３は信号経路ｃと信号経路ｄを介して到来する信号の差分を出力する。信号経路ｃは無歪の遅延線３４を含むのみであり、ノイズＳＮ_１，ＳＮ_２とパイロット信号ＳＰを含んだキャリア信号ＳＣ（図１６のＣ）をそのまま合成部３３に入力する。一方、信号経路ｄはノイズ成分ＳＮ_１，ＳＮ_２とパイロット信号ＳＰを合成部３３に入力する（図１６のＤ）。この結果、フィードフォワード制御の定常状態において、合成部３３はキャリア信号ＳＣ_１，ＳＣ_２のみ（図１６のＥ）を出力する。
以上は定常状態における理想的な場合である。フィードフォワード制御の非安定状態では、合成部２８の出力にキャリア信号ＳＣは除去されずに残存し、又、合成部３３の出力にパイロット信号ＳＰが除去されずに残存する。検波器３５はサブアンプ３２の出力に含まれキャリア信号成分を検出して制御部２０に入力し、検波器３６は合成部３３の出力に含まれるパイロット信号成分を検出して制御部２０に入力する。制御部２０は検波器３５により検出されるキャリア信号成分が最小となるように可変減衰器２４、可変移相器２５の減衰度、位相シフト量を制御し、又、検波器３６により検出されるパイロット信号成分が零となるように可変減衰器３０、可変移相器３１の減衰度、位相シフト量を制御する。以後、かかるフィードフォワード制御を実行することにより、合成部３３から非線形歪に起因するノイズ信号を除去した増幅信号を出力できる。
上記のフィードフォワード制御機能を備えた送信電力増幅盤（ＨＰＡ）は、運用中における盤交換時やメインテナンス時に電源を投入して立ち上げる必要がある。かかる立ち上げ時、定格に近いレベルの入力信号（キャリア信号）が入ってくる。又、フィードフォワード制御では、合成部２８の出力に含まれるキャリア信号が減少するまでに相当の時間を要する。以上より、電源投入時に定格に近い大きなレベルの信号がサブアンプ３２に入力し、該サブアンプを破損する場合がある。又、フィードフォワード制御では、いきなり大きな信号が入力すると定常状態に整定するまでに比較的長い時間を必要とする。
したがって、従来の送信電力増幅盤（ＨＰＡ）ではサブアンプの破損を防止し、かつ、歪キャンセル制御を速やかに行うため、電源投入時、可変減衰器２１の減衰度をＭＡＸにしておく。そして、電源投入後、入力信号レベルが定格に近い設定レベル（＝Ｖ_ＦＣＣ）以上になった時点から制御部２０の制御で徐々に可変減衰器２１の減衰度をＭＡＸからＭＩＮ（＝０）まで漸減する。
ところで、開局時に送信電力増幅盤は電源が投入されて立ち上がる。このため、開局時のブロッサミング制御と並行して制御部２０による上記減衰度制御が行われ、ブロッサミング制御によりリニアに変化する入力電力Ｓ_ＩＮ（図１７参照）に対して、送信電力増幅盤ＨＰＡの出力電力Ｓ_ＯＵＴは、入力電力が設定レベルＶ_ＦＣＣより大きくなった時点ｔｄから線形性を保てなくなる。基地局の送信電力Ｓ_ＯＵＴが時間に対してリニアに変化しなくなると、時間に比例して徐々にセル（送信エリア）を拡大しようとする本来の制御ができなくなる。尚、理想的には基地局の送信電力は点線Ｓ_ＩＤＬに示すように制御する必要がある。
以上のように、本来の電力制御ができなくなると、開局時のブロッサミング制御の前記目的を達成できなくなる。特に、移動端末は受信電力により、リンクを張る基地局を切り替えるため、開局時の基地局の送信電力制御が円滑でないと、リンクを張るべき基地局が頻繁に切り替わる問題がある。又、送信可能エリアと受信可能エリアに差が生じ、地域によっては送信可能であっても受信不可能になったり、受信可能であっても送信不可能になったりする問題がある。
以上より本発明の目的は、開局時に送信電力増幅盤の送信電力を時間と共にリニアに増大することである。
本発明の別の目的は、送信電力増幅盤への電源投入時（立ち上げ時）に、過電力がサブアンプに入力して該サブアンプが破壊しないようにでき、しかも、メインアンプの非線形歪の補償を速やかに行えるようにすることである。
発明の開示
フィードフォワード制御により送信電力増幅器の非線形歪を補償する基地局装置の送信電力増幅ユニットに、（１）該送信電力増幅ユニットのゲインを可変するゲイン可変部と（２）該ゲイン可変部を制御する制御部を設ける。制御部は、送信電力増幅ユニットの立ち上げ時（電源投入時）、基地局装置がブロッサミングモードであるかブリージングモードであるか判定し、ブロッサミングモードであれば送信電力増幅ユニットのゲインを最大にし、ブリージングモードであれば送信電力増幅ユニットのゲインを漸増する。
ゲイン可変部は減衰度が可変のアッテネータである。制御部は該アッテネータの減衰度を漸減することにより送信電力増幅ユニットのゲインを漸増する。又、制御部は、送信電力増幅ユニットの入力電力あるいは出力電力を検出し、検出値がスレショールドレベル以上であるか否かに基づいてブロッサミングモードであるかブリージングモードであるか判定する。
以上のようにすれば、開局時、基地局はブロッサミングモードであるから送信電力増幅ユニットはゲインを一定にする。このため、開局時に送信電力増幅ユニットの出力電力（送信電力）を時間と共にリニアに増大することができる。又、試験、保守のために交換した送信電力増幅ユニットに電源を投入する際、基地局はブリージングモードであるから送信電力増幅ユニットはゲインを漸増する、このため、過電力がサブアンプに入力して該サブアンプが破壊しないようにでき、しかも、メインアンプの非線形歪の補償を速やかに行うことができる。
発明を実施するための最良の形態
（Ａ）本発明の概略
本発明は、（１）開局（ブロッサミング）時、送信電力増幅盤のゲインを一定（フルゲイン）にして出力電力を時間経過に比例して増大し、かつ、（２）運用（ブリージング）中の送信電力増幅盤の交換時、送信電力増幅盤のゲインを漸増してサブアンプに過電圧が入力しないようにしてその保護を行う。
図１は本発明の送信電力増幅盤のゲイン制御説明図である。
開局（ブロッサミング）時、送信電力増幅盤への入力電力Ｓ_ＩＮは図１（ａ）に示すように、入力定格レベルの下限から上限までリニアに増加する。この入力電力の漸増は送信電力増幅盤のゲインを漸増することと等価である。したがって、開局（ブロッサミング）時、送信電力増幅盤のゲインをローゲインからフルゲインまで漸増する必要がなく、直ちにフルゲインとすることができる。この結果、送信電力増幅盤の出力電力Ｓ_ＯＵＴも入力電力と同様に時間経過に比例して増大する。尚、最初、送信電力増幅盤はフィードフォワード制御をかけずに増幅し、歪保証が必要なポイントから制御を開始する。例えば、入力電力Ｓ_ＩＮのレベルが設定レベルＶ_ＦＣＣより大きくなった時点ｔｄからフィードフォワード制御を実行する。
運用（ブリージング）時、送信電力増幅盤への入力電力Ｓ_ＩＮは図１（ｂ）に示すように相当大きくなっている。従って、運用（ブリージング）中における送信電力増幅盤の交換時、サブアンプの保護のために送信電力増幅盤のゲインをローゲインにし、以後、該ローゲインからフルゲインまで漸増する。又、入力電力Ｓ_ＩＮが設定レベルＶ_ＦＣＣより大きいから、最初からフィードフォワード制御を実行する。このようにすれば、フィードフォワード制御の非安定状態においてサブアンプに過電力が入力せず、その保護が可能になる。尚、送信電力増幅盤の出力電力Ｓ_ＯＵＴは時間経過に応じて増大する。
以上より、送信電力増幅盤の立ち上げ時、基地局装置がブロッサミングモードであるかブリージングモードであるか判定し、ブロッサミングモードであれば送信電力増幅盤のゲインをフルゲイン一定にし、ブリージングモードであれば送信電力増幅盤のゲインを漸増する。ブロッサミング時であるかブリージング時であるかは、図１の（ａ），（ｂ）より、立ち上げ時（時刻０）における入力電力が設定レベル以下であればブロッサミングモード、以上であればブリージングモードである。
（Ｂ）第１実施例
図２は本発明の第１実施例の送信電力増幅盤（ＨＰＡ）の構成図である。
入力電力検出部５１は送信電力増幅盤の入力側に設けられ、入力電力Ｓ_ＩＮを検出して制御部５２に入力する。図３はレベル検出部５１の構成図である。方向結合器等のカップラ５１ａにより入力信号Ｓ_ＩＮを分岐し、一方の分岐信号を可変減衰器５３に入力する。又、他方の分岐信号をアイソレータ５１ｂを介してＲＳＳＩ（ＲｅｃｅｉｖｅＳｉｇｎａｌＳｔｒｅｎｇｔｈＩｎｄｉｃａｔｏｒ）回路５１ｃに入力する。ＲＳＳＩ回路５１ｃは入力信号の電力を電圧に変換して増幅器５１ｄに入力し、ここで必要な増幅を行ってＡＤ変換器５１ｅに入力する。ＡＤ変換機５１ｅは入力電圧をディジタルに変換して制御部５２に入力する。
制御部（ＣＰＵ）５２はフィードフォワード制御を実行すると共に、立ち上げ時にブロッサミングモードであるかブリージングモードであるか判定し、判定したモードに応じて送信電力増幅盤のゲイン制御を実行する。
可変減衰器（アッテネータ）５３は、ブロッサミングモードであるかブリージングモードであるかに応じて制御部５２の制御で減衰度をＭＡＸからＭＩＮまで漸減し、すなわち、利得をＭＩＮからＭＡＸまで漸増し、あるいは、減衰度をＭＩＮ一定に制御する（ゲインをＭＡＸ一定に制御する）。
分岐部５４はキャリア信号を信号経路ａ，ｂに分岐し、合成部５５は該キャリア信号に所定周波数のパイロット信号を合成する。可変減衰器５６、可変移相器５７はそれぞれ制御部５２の制御で信号経路ａと信号経路ｂの利得が等しくなるよう、かつ、位相が逆相となるように減衰度、位相を調整する。
メインアンプ５８は可変移相器５７の出力信号を増幅する。増幅出力にはメインアンプの非直線歪によりノイズ信号が乗る。分岐部５９はメインアンプから出力するノイズ信号、パイロット信号を含むキャリア信号を信号経路ｃ，ｄに分岐する。
合成部６０は分岐部５９で分岐された信号と遅延線６１で遅延された信号を合成する。信号経路ａと信号経路ｂの利得が等しく、かつ、位相が逆相となるように制御されているから、合成部６０は信号経路ａと信号経路ｂを介して到来する信号の差分を出力する。ここで信号経路ｂは無歪の遅延線６１を含むのみであるため、フィードフォワード制御の定常状態において、合成部６０は信号経路ａで発生したノイズ成分とパイロット信号を出力する。
可変減衰器６２、可変移相器６３はそれぞれ制御部５２の制御で信号経路ｃと信号経路ｄの歪成分の利得が等しくなるよう、かつ、位相が逆相となるように減衰度、位相を調整し、サブアンプ６４は可変移相器６３の出力信号を増幅する。
合成部６５は分岐部５９で分岐され、遅延線６６で遅延された信号とサブアンプ出力信号を合成する。信号経路ｃと信号経路ｄの歪成分の利得が等しく、かつ、位相が逆相となるように制御されているため、合成部６５は信号経路ｃと信号経路ｄを介して到来する信号の差分を出力する。信号経路ｃは無歪の遅延線６６を含むのみであり、ノイズとパイロット信号を含んだキャリア信号をそのまま合成部６５に入力する。一方、信号経路ｄはノイズ成分とパイロット信号を合成部６５に入力する。この結果、フィードフォワード制御の定常状態において、合成部６５はキャリア信号のみを出力する。
フィードフォワード制御の非安定状態において、合成部６０の出力にキャリア信号が除去されずに残存し、又、合成部６５の出力にパイロット信号が除去されずに残存する。検波器６７はサブアンプ６４の出力に含まれるキャリア信号成分を検出して制御部５２に入力し、検波器６８は合成部６５の出力に含まれるパイロット信号成分を検出して制御部５２に入力する。
制御部５２は検波器６７により検出されるキャリア信号成分が最小となるように可変減衰器５６、可変移相器５７の減衰度、位相シフト量を制御し、又、検波器６８により検出されるパイロット信号成分が零となるように可変減衰器６２、可変移相器６３の減衰度、位相シフト量を制御する。以後、かかるフィードフォワード制御を実行することにより、合成部６５から非線形歪に起因するノイズ信号を除去した増幅信号を出力できる。
ところで、開局時あるいは運用中の盤交換時、送信電力増幅盤に電源を投入して立ち上げる必要がある。この立ち上げ時、入力電力検出部５１は入力電力を検出して制御部５２に入力する。制御部５２は入力電力に基づいて基地局装置がブロッサミングモードであるかブリージングモードであるか判定し、ブロッサミングモードであれば可変減衰器５３の減衰度をＭＩＮ（最小）にし、送信電力増幅盤のゲインをＭＡＸ（最大）にする。これにより、図１（ａ）に示すように送信電力増幅盤の出力電力Ｓ_ＯＵＴは時間の経過と共に線形に増大する。又、制御部５２は入力電力が設定レベルＶ_ＦＣＣ以上になったときフィードフォワード制御を開始し、メインアンプの非線形歪を補償する。
一方、基地局装置がブリージングモードであれば、制御部５２は可変減衰器５３の減衰度を所定時間毎にΔづつＭＡＸからＭＩＮまで漸減し、すなわち、利得をＭＩＮからＭＡＸまで漸増する。この結果、フィードフォワード制御ループへ入力する信号は漸増し、フィードフォワード制御の非安定時に過電力がサブアンプ６４に入力することがない。又、制御部５２は立ち上げ時に入力電力が設定レベルＶ_ＦＣＣ以上になっているため最初からフィードフォワード制御を開始する。送信電力増幅盤の出力電力Ｓ_ＯＵＴは図１（ｂ）に示すように時間の経過と共に直線的に増大する。
図４は第１実施例における送信電力増幅盤の立ち上げ時におけるモード判定及び減衰度制御の処理フローである。
立ち上げ時、制御部５２は入力電力検出部５１が検出した入力電力Ｓ_ＩＮを所定サンプリング間隔で取り込み、ｎ回連続して設定レベル（＝Ｖ_ＭＲＬ）以上であるか（入力信号有りか）、あるいはｎ回連続して設定レベルＶ_ＭＲＬ以下であるか（入力信号無しか）チェックする（ステップ１０１、１０２）。ｎ回連続して同じ判定結果が得られるまでステップ１０１、１０２の処理を継続する。
ｎ回連続して同じ判定結果が得られれば、設定レベル以上（入力信号有り）がｎ回連続して検出されたかどうかをチェックし（ステップ１０３）、「ＮＯ」であればブロッサミングモードフラグをセットし（ステップ１０４）、「ＹＥＳ」であればブリージングモードフラグをセットする（ステップ１０８）。
以上のようにｎ回連続して同じ結果が得られたことによりモードを判定するため、信頼性の高いモード判定結果を得ることができる。又、設定レベルＶ_ＭＲＬを図５に示すようにブロッサミングモードにおける入力電力Ｓ_ＩＮのレベル変化範囲（Ｖｍｉｎ〜Ｖｍａｘ）外のレベルとする。このように設定レベルＶ_ＭＲＬを決めれば電力制御動作中であっても確実にモードの判定を行うことができる。
ステップ１０３のチェックの結果、基地局がブロッサミングモードであれば、可変減衰器５３の減衰度をＭＩＮにし、送信電力増幅盤のゲインをＭＡＸにする（ステップ１０５）。ついで、入力電力レベルＶｉｎが設定レベルＶ_ＦＣＣ以上になったかチェックし（ステップ１０６）、ブロッサミング制御で入力信号レベルが上昇し（図１（ａ）参照）、Ｖｉｎ＞Ｖ_ＦＣＣとなれば、フィードフォワード制御を開始する（ステップ１０７）。
一方、基地局がブリージングモードであれば、制御部５２は可変減衰器５３の減衰度をＭＡＸからＭＩＮまで漸減する。これにより、送信電力増幅盤のゲインはＭＩＮからＭＡＸまで時間経過に指令して漸増する。又、ブリージングモードであれば、入力信号レベルＶｉｎが設定レベルＶ_ＦＣＣ以上になっているからゲイン制御と同時にフィードフォワード制御を開始する（ステップ１０９）。
以上第１実施例によれば、開局（ブロッサミング）時、送信電力増幅盤の出力電力（送信電力）Ｓ_ＯＵＴを時間経過に比例して増大することができる。又、運用（ブリージング）時、送信電力増幅盤のゲインをローゲインからフルゲインまで漸増するから、フィードフォワード制御の非安定状態においてサブアンプに過電力が入力せず、その保護が可能になる。
（Ｃ）第２実施例
図６は本発明の第２実施例の送信電力増幅盤（ＨＰＡ）の構成図であり、図２の第１実施例と同一部分には同一符号を付している。第１実施例と異なる点は、
（１）入力電力検出部５１の代りに出力電力検出部７１を設けている点、
（２）制御部５２は送信電力増幅盤のゲインに基づい出力電力検出部７１の検出値を入力電力に換算する点、
（３）換算した入力電力に基づいて図４のフローによりモード判定、減衰度制御（ゲイン制御）を行う点、
である。
出力電力検出部７１は図７に示すように第１実施例の入力電力検出部５１と同一の構成を備えている。方向結合器等のカップラ７１ａにより出力信号Ｓ_ＯＵＴを分岐し、一方の分岐信号をアンテナ側に出力する。又、他方の分岐信号をアイソレータ７１ｂを介してＲＳＳＩ回路７１ｃに入力する。ＲＳＳＩ回路７１ｃは出力信号を電圧に変換して増幅器７１ｄに入力し、ここで必要な増幅を行ってＡＤ変換器７１ｅに入力する。ＡＤ変換機７１ｅは入力電圧をディジタルに変換して制御部５２に入力する。
（Ｄ）第３実施例
ブロッサミングモード時、送信電力増幅盤への入力電力Ｓ_ＩＮが何らかの原因で図８に示すように揺動することがある。かかる場合、送信電力増幅盤の出力電力Ｓ_ＯＵＴも図示するように揺動し、基地局の送信電力が時間に対してリニアに変化しなくなり、時間に比例して徐々にセル（送信エリア）を拡大しようとする本来の電力制御ができなくなる。そこで、基地局の送信電力を点線Ｓ_ＩＤＬに示すように制御する必要がある。
図９は非線形入力に対して直線的に送信電力を制御する本発明の第３実施例の送信電力増幅盤の構成図であり、図６の第２実施例と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、
（１）ブロッサミング制御開始後の経過時間を監視するタイマ８１を設けた点、
（２）理想的な送信電力特性（図８の点線）における経過時間と送信電力の理想値との対応（図１０参照）を記憶するメモリ８２を設けた点、
（３）ブロッサミングモードにおいて、制御部５２が送信電力を時間の経過に比例して増大するように制御する点である。
図１１は第３実施例の送信電力制御の処理フローである。
ブロッサミング制御開始後の時刻ｔにおいて、制御部５２は出力電力検出部７１より出力信号レベルＸを読み取ると共に（ステップ２０１）、該時刻における出力信号レベルの理想値Ａをメモリから読み取り、検出値と理想値を比較する（ステップ２０２）。ついで、検出レベルが許容範囲内に有るかチェックし、すなわち、次式
Ａ−α＜Ｘ＜Ａ＋α （１）
を満足するかチェックし（ステップ２０３）、満足すれば、制御部５２は可変減衰器５３の減衰度ＩＡＴＴを補正しない（ステップ２０４）。
一方、ステップ２０３において、（１）式が満たされなければ、理想値Ａ＞検出値Ｘであるかチェックし（ステップ２０５）、Ａ＞Ｘであれば、減衰度を小さくする（ＩＡＴＴ＝ＩＡＴＴ−Ａ）。すなわち、検出値Ｘが大きくなるようにゲインを大きくする（ステップ２０６）。一方、Ａ＜Ｘであれば（ステップ２０７）、減衰度を大きくする（ＩＡＴＴ＝ＩＡＴＴ＋Ａ）。すなわち、検出値Ｘが小さくなるようにゲインを小さくする（ステップ２０８）。以上により、補正処理が完了し、以後、ステップ２０１以降の処理を繰り返す。
以上では、電源投入時に送信電力増幅盤へ入力する信号のレベル（入力電力）に基づいてモードを検出し、該モードに基づいて送信電力増幅盤のゲインを制御したが（フルゲイン制御、ゲイン漸増制御）、試験時などにおいては外部よりの指示に基づいてモードを設定し、該設定モードに基づいてフルゲイン制御、ゲイン漸増制御を行うようにすることもできる。
以上本発明によれば、基地局開局時において、送信電力を時間に対して直線的に制御することができ、セル半径を徐々に一定量で変化させることができる。この結果、（１）呼処理の負荷集中を避けることができる、（２）送受装置（基地局、端末）それぞれの出力制御を円滑に行うことができる、（３）開局時、セル内の端末や他の基地局に与える影響を少なくできる。又、送信可能エリアと受信可能エリアを共に直線的に拡大して両エリアを等しくできる。
又、本発明によれば、運用中に送信電力増幅盤（ＨＰＡ）の交換が必要になったとき、入力レベルが定格の最大値近辺でも、ＨＰＡ自身の入力アッテネータＴ制御によりサブアンプに過電力を入力せず、最適なフィードフォワード制御で送信電力増幅盤を立ち上げることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の送信電力増幅盤のゲイン制御説明図である。
図２は第１実施例の送信電力増幅盤の構成図である。
図３はレベル検出部の構成図である。
図４はモード判定及び可変減衰器の減衰度制御処理フローである。
図５はモード判定のためのレベル設定説明図である。
図６は第２実施例の送信電力増幅盤の構成図である。
図７は出力側に設けたレベル検出部の構成図である。
図８は非線形な入力に対する問題点説明図である。
図９は第３実施例の送信電力増幅盤の構成図である。
図１０は経過時間と送信電力の理想値の対応表である。
図１１は第３実施例の送信電力制御処理フローである。
図１２は基地局装置におけるＣＤＭＡ送信機の構成図である。
図１３は開局時の送信電力制御説明図である。
図１４は送信電力増幅器の入出力特性図である。
図１５はフィードフォワード制御構成図である。
図１６は図１５の各部スペクトル説明図である。
図１７は入力信号及び出力信号の説明図である。

Claims

送信電力増幅器を備え、フィードフォワード制御により該送信電力増幅器の非線形歪を補償する基地局装置の送信電力増幅ユニットにおいて、
送信電力増幅ユニットのゲインを可変するゲイン可変部、
送信電力増幅ユニットの立ち上げ時において基地局装置が、送信電力を制御してセル半径を一定の割合で大きくする制御を行うブロッサミングモードであるかブロッサミング制御完了後の通常運用時の制御を行なうブリージングモードであるか判定し、ブロッサミングモードであれば送信電力増幅ユニットのゲインを最大にし、ブリージングモードであれば送信電力増幅ユニットのゲインを漸増する制御部、
を備えたことを特徴とする送信電力増幅ユニット。
前記ゲイン可変部は減衰度が可変のアッテネータであり、前記制御部は該アッテネータの減衰度を漸減することにより送信電力増幅ユニットのゲインを漸増する、
ことを特徴とする請求項１記載の送信電力増幅ユニット。
前記制御部は、
送信電力増幅ユニットの入力部に設けられ、入力電力を検出する検波回路、
該入力電力がスレショールドレベル以上であるか否かに基づいてモードを判定する手段、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の送信電力増幅ユニット。
前記制御部は、
送信電力増幅ユニットの出力部に設けられ、出力電力を検出する検波回路、
該出力電力値に基づいてモードを判定する手段、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の送信電力増幅ユニット。
前記制御部は、複数回連続して同一モードと判定したことを条件にモードを確定することを特徴とする請求項１記載の送信電力増幅ユニット。
ブロッサミングモードにおける入力電力の変化範囲内の所定レベルを前記スレショールドレベルとすることを特徴とする請求項３記載の送信電力増幅ユニット。
ブロッサミングモード時における制御開始からの時刻と送信電力増幅ユニットの理想出力値の対応を記憶する記憶部、
送信電力増幅ユニットの出力電力を検出する検波回路、
ブロッサミング制御開始からの時刻を監視するタイマ、
を備え、前記制御部は現時刻の理想出力値と検出値の差が零なるように前記ゲイン可変部を制御する、
ことを特徴とする請求項１記載の送信電力制御ユニット。