JP2009017193A

JP2009017193A - 送信機および送信方法

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Publication number: JP2009017193A
Application number: JP2007176210A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Kikuma; 知裕菊間
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2007-07-04
Filing date: 2007-07-04
Publication date: 2009-01-22
Also published as: CN101340226A; US20090011787A1; EP2012444A2; TW200919997A; EP2012444A3

Abstract

【課題】複数のアンテナを具備する送信機において、通信に必要な変調精度を満たしつつ、消費電力の低減を図る。
【解決手段】送信機（50）は、送信信号を生成する信号生成部（510）と、異なる飽和出力電力値を持つ増幅特性により送信信号を増幅する複数の増幅器（506-1〜506-N）と、増幅された送信信号を出力する複数のアンテナ（507-1〜507-N）と、複数の増幅器および複数のアンテナ間を対に接続するスイッチ（508）と、通信品質の既定条件を満たす送信信号を出力したアンテナを判別し、判別したアンテナに接続された増幅器の中から既定数の増幅器を選択する送信制御部（500）とを備える。送信制御部は、前記判別したアンテナに接続された増幅器において、より低い飽和出力電力値の増幅器に対し、より高い順位を設定し、より高い順位の増幅器を前記既定数の増幅器に割り当てる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のアンテナを有する送信機およびその送信機による送信方法に関する。

図７に、複数のアンテナを有する一般的な送信機100の構成を示す。図７では、送信機100のアンテナ数をＮ（＞１）と表記した。送信機100において、デジタル信号処理部10が源情報DATAをデジタル信号処理すると、そのデジタル信号がデジタルアナログ変換処理部11を介してアナログ信号に変換される。アナログ信号処理部12は、デジタルアナログ変換処理部11からのアナログ信号を処理し、そのアナログ信号を送信電力増幅器13-1〜13-Nが増幅する。そして、増幅された信号がアンテナ15から空間に放射される。

一般に、送信機（100）では、単位周波数当り、かつ／或いは、１アンテナ当りの情報伝送速度が高くなるにつれ、その送信信号が受信可能となる許容歪み、すなわち変調精度が高く要求されることは無線技術者であれば容易に理解できることである。変調精度を劣化させる要因としては、送信電力増幅器（13-1〜13-N）による非線形歪みや、発振器による位相雑音等が挙げられる。以下、送信電力増幅器について説明する。

図８に、一般的な送信電力増幅器（13-1〜13-N）の出力電力に対する増幅器の利得及び消費電力の関係を示す。なお、縦軸の「利得」は、送信電力増幅器の入力電力と出力電力との比を表す。入力信号を歪みなく増幅するためには、利得は出力電力によらず一定であることが望ましい。

しかしながら、送信電力増幅器からの出力電力には上限（飽和出力電力）がある。そのため、図８に示すように、送信電力増幅器の入力電力を増やしても、飽和出力電力付近では出力電力の増加が頭打ちになる。つまり、増幅器歪みが生じるようになり、送信信号の品質劣化を生じさせる。このような送信信号の品質劣化を抑えるために、増幅器歪みを許容できる出力電力の上限と飽和出力電力との間のバックオフをとることが必要となる。

送信電力増幅器（13-1〜13-N）の消費電力P_dcは、送信電力増幅器の出力をP_outとした場合、次式（１）により求められる。
P_dc＝P_sat／η_max …（１）

ここで、P_satは飽和出力電力、η_maxは増幅器の構成で決定される最大効率である。式（１）より、最大効率η_maxを固定した場合、送信電力増幅器の消費電力P_dcは増幅器の飽和電力に依存し、バックオフに依存しないことがわかる。図８に示すように、消費電力はバックオフに依存せず一定である。

一方で、図８に示す様に、送信電力増幅器で発生する信号の非線形歪みの度合いはバックオフに依存する。具体的には、バックオフが大きくなるほど、非線形歪みの度合いが小さくなる（変調精度が向上する）。例えば、変調多値数をBPSK→QPSK→16QAM→64QAMと増加させることで伝送レートを増加させる場合、変調精度を満足するためのバックオフは、BPSK→QPSK→16QAM→64QAMの順に大きくなる。

米国の高速無線ＬＡＮ規格であるIEEE802.11aによれば、20MHz帯域当たり、6Mbps（BPSK符号化率1/2）、9Mbps（BPSK符号化率3/4）、12Mbps（QPSK符号化率1/2）、18Mbps（QPSK符号化率3/4）、24Mbps（16QAM符号化率1/2）、36Mbps（16QAM符号化率3/4）、48Mbps（64QAM符号化率2/3）、54Mbps（64QAM符号化率3/4）の各伝送レートモードに対して、要求される変調精度は、各々-5、-8、-10、-13、-16、-19、-22、-25dBである。このように、伝送レートが高くなるにつれ、高い変調精度が要求される。

また、飽和出力電力（P_sat）が大きいほど、送信電力増幅器（13-1,13-2）の物理的なサイズ、及び、消費電力の増加による熱対策コストが増す。コスト削減のために、要求される変調精度を満たしつつバックオフを低減させる方法については、例えば、後述の特許文献１に記載されている。同文献には、増幅器の入力信号が強入力とならないように、予め増幅器入力信号の処理を施す方法が提示されている。

次に、無線伝送システムの送信機（100）に関する一般的な規定について説明する。送信機は、周波数帯域ごとに設けられた無線伝送システムの規定を満足するよう構成される。その規定としては、中心周波数、周波数帯域、チャネル漏洩電力等の送信スペクトルマスク規定や、最大送信電力の規定、変調歪みの規定などがある。

図９に、複数のアンテナを有する一般的な送信機の送信スペクトルを示す。図９において、破線は送信スペクトル規定、実線は送信機の送信スペクトルを表す。送信機の各アンテナから送信される信号（実線）はスペクトラム規定（破線）を満足している。

複数のアンテナを有する送信機の最大送信電力Tx_max_Powは、送信機にて使用する送信アンテナ数をN、１アンテナあたりの平均送信電力をTx_powとすると、次式により規定される。
N×Tx_Pow≦Tx_max_Pow …（２）

複数のアンテナを有する一般的な送信機には、各アンテナ系列に対する実装の容易さから、各アンテナに同等の性能をもつ送信電力増幅器が配置される。そして、何れのアンテナ系列を選択しても、その選択したアンテナ系列から送信される信号が送信規定を満足するように送信電力増幅器が動作する。

式（２）の送信機の総送信電力（N×Tx_Pow）は、通信エリアを拡大する観点では、送信規定を満足する範囲内においてTx_max_Powまで高めることができるのが望ましい。ここで、式（２）をdB変換し、Tx_Powについて整理すると、次式（３）となる。

Tx_Pow＝Tx_max_Pow−10×log10（N）［dB］ …（３）

式（３）は、複数のアンテナを有する送信機が送信電力規定を満足するためには、１アンテナあたりの平均送信電力Tx_Powを、使用するアンテナ数Nに応じて変化させる必要があることを意味する。なお、１アンテナあたりの平均送信電力Tx_Powの低減は、図２においてバックオフを大きく設定することと等価である。

表１に、式（３）について、送信機にて使用するアンテナ数Nと、各アンテナから送信される平均送信電力Tx_Powとの関係を示す。表１より、例えば、送信アンテナ数N＝10の場合は、その平均送信電力Tx_Powを、送信アンテナ数N＝1の場合のTx_Powよりも10dB低減、すなわちバックオフを10dB増加させる必要がある。

特表２００５−５３４２６８号公報

上述したように、複数のアンテナを具備する一般の送信機は、それぞれ同等の性能をもつ送信電力増幅器が各アンテナに接続されている。しかしながら、単一のアンテナによる送信の場合でも、規定された最大変調多値数の変調精度を満足するバックオフ設定により送信電力増幅器が動作する。そのため、使用する送信アンテナ数が複数になった場合、最大送信電力の規定を満足させるために、バックオフを強制的に増加させる（Tx_Powを低減させる）必要がある。

既述のように、バックオフを大きくすることは、送信電力増幅器の歪みを小さくして変調精度が高くなるよう作用する。しかしながら、変調精度を左右する要因としては、バックオフのほかに、発振器の位相雑音等に起因する固定劣化がある。よって、仮に、バックオフを増加させて送信電力増幅器の歪みを低減しても、位相雑音等の固定劣化が支配的な要因となり、変調精度の向上が頭打ちになる可能性がある。これは、送信電力増幅器の消費電力および実装面積の浪費を意味し、ひいては、送信機の小型化およびバッテリー寿命の長期化に対する妨げとなる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のアンテナを具備する送信機において、通信に必要な変調精度を満たしつつ、消費電力の低減を図る技術を提供することにある。

本発明に係る送信機は、送信データに対する符号化および変調を含む信号処理により送信信号を生成する信号生成部と、異なる飽和出力電力値を持つ増幅特性により前記送信信号を増幅する複数の増幅器と、前記複数の増幅器により増幅された送信信号を出力する複数のアンテナと、前記複数の増幅器および複数のアンテナ間を対に接続するスイッチと、前記複数のアンテナの中から通信品質の既定条件を満たす送信信号を出力したアンテナを判別し、判別したアンテナに接続された増幅器の中から既定数の増幅器を選択する送信制御部とを備え、前記送信制御部は、前記判別したアンテナに接続された増幅器においてより低い飽和出力電力値の増幅器に対しより高い順位を設定し、より高い順位の増幅器を前記既定数の増幅器に割り当て、前記既定数の増幅器および該既定数のアンテナにより送信処理を実行する。

本発明に係る送信方法は、送信データに対する符号化および変調を含む信号処理により送信信号を生成し、異なる飽和出力電力値を持つ増幅特性が設定された複数の増幅器により前記送信信号を増幅し、前記複数の増幅器により増幅された送信信号を複数のアンテナにより出力し、前記複数のアンテナの中から通信品質の既定条件を満たす送信信号を出力したアンテナを判別し、前記判別したアンテナに接続された増幅器においてより低い飽和出力電力値の増幅器に対しより高い順位を設定し、前記判別したアンテナに接続された増幅器の中のより高い順位の増幅器から既定数の増幅器を選択し、前記既定数の増幅器および該既定数のアンテナにより送信処理を実行するという方法である。

本発明によれば、送信機における送信処理にあたり、通信品質と消費電力との兼ね合いを考慮した最適な増幅器を選択することができる。これにより、送信機が、送信処理に必要とされる通信品質を満たしつつ、消費電力の低減を図ることができる。

図１に、本発明の実施形態の送信機50の構成を示す。送信機50は、送信対象のデータ（「源情報DATA」）から送信信号を生成する信号生成部510と、それぞれ異なる増幅特性により送信信号を増幅するＮ個の送信電力増幅器506-1〜506-Nと、増幅された送信信号を空間に放射するＮ個のアンテナ507-1〜507-Nと、送信電力増幅器506-1〜506-N及びアンテナ507-1〜507-N間を対に接続する経路切替スイッチ508とを備える。それらの動作は、送信制御部500により制御される。

信号生成部510は、図１に示すように、符号化処理部501、変調処理部502、デジタル/アナログ変換処理部503、及び、アナログ信号処理部504から構成されている。

符号化処理部501は、送信制御部500から供給される符号化率情報および送信処理に用いるアンテナに関するアンテナ情報を基に送信データを符号化処理する。変調処理部502は、送信制御部500からの変調多値数情報およびアンテナ情報を基に、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の多値変調処理を行う。デジタル/アナログ変換処理部503は、送信制御部500からのアンテナ情報に応じて、変調処理部502からのデジタル信号をアナログ信号に変換する。アナログ信号処理部504は、送信制御部500からのアンテナ情報に応じて、デジタル/アナログ変換処理部503からのアナログ信号に所定の信号処理を施し、送信信号として出力する。

送信電力増幅器506-1〜506-Nは、送信制御部500からのアンテナ情報を基に信号生成部510からの送信信号を増幅する。アンテナ507-1〜507-Nは、それぞれ経路切替スイッチ508により接続された送信電力増幅器（506-1〜506-N）からの出力を無線信号として空間に放射する。

経路切替スイッチ508は、送信制御部500から供給される経路切替え情報を用いて、送信電力増幅器506-1〜506-Nとアンテナ507-1〜507-Nとを対に接続する。なお、低消費電力化の観点から、送信処理に使用しないアンテナ系統に対しては上記の接続処理を行わないようにすることが望ましい。

ここで、上記構成の送信機50における送信電力増幅器506-1〜506-Nの増幅特性について説明する。説明を容易にするため、例として、アンテナ507-1〜507-Nが４つの場合（N=4）を想定する。送信電力増幅器506-1〜506-Nに設定するバックオフをBoとする。このBoは、送信アンテナ数＝4のケースにおいて変調精度の規定を満足するバックオフ値である。本事例では、互いに異なる飽和出力電力P_sat(1)〜P_sat(4)が設定された４つの送信電力増幅器1〜4を用意する。飽和出力電力P_sat(1)〜P_sat(4)は次式（４）〜（７）により表される。

送信電力増幅器1：
飽和出力電力1 P_sat(1)＝Tx_max_Pow＋Bo−10×log10(N=1)［dB］
＝Tx_max_Pow＋Bo−0.0［dB］…（４）
送信電力増幅器2：
飽和出力電力2 P_sat(2)＝Tx_max_Pow＋Bo−10×log10(N=2)［dB］
＝Tx_max_Pow＋Bo−3.0［dB］…（５）
送信電力増幅器3：
飽和出力電力3 P_sat(3)＝Tx_max_Pow＋Bo−10×log10(N=3)［dB］
＝Tx_max_Pow＋Bo−4.8［dB］…（６）
送信電力増幅器4：
飽和出力電力4 P_sat(4)＝Tx_max_Pow＋Bo−10×log10(N=4)［dB］
＝Tx_max_Pow＋Bo−6.0［dB］…（７）

ここで、式（４）「P_sat(1)＝Tx_max_Pow＋Bo」より、送信電力増幅器1〜4の飽和出力電力P_sat(1)〜P_sat(4)は、次式（８）〜（１１）のように表すことができる。

飽和出力電力1 ：P_sat(1)［dB］…（８）
飽和出力電力2 ：P_sat(2)＝P_sat(1)−3.0［dB］…（９）
飽和出力電力3 ：P_sat(3)＝P_sat(1)−4.8［dB］…（１０）
飽和出力電力4 ：P_sat(4)＝P_sat(1)−6.0［dB］…（１１）
図６に、上記式（８）、（９）、（１０）、（１１）が表す特性を示す。

式（８）、（９）、（１０）、（１１）の特性を持つ４個の送信電力増幅器1〜4の総合の消費電力Total_Pdcは、P_sat(1)の真値表記をp_satとすると、次式（１２）により表される。
Total_Pdc＝(1+1/2+1/3+1/4)×p_sat＝2.08×p_sat …（１２）

一方で、４つの送信電力増幅器が同一の特性を持つ場合、その総消費電力Total_Pdcは次式（１３）により表される。
Total_Pdc＝(1+1+1+1)×p_sat＝4×p_sat …（１３）

上記の式（１２）及び（１３）によれば、式（８）、（９）、（１０）、（１１）の特性を持つ４個の送信電力増幅器1〜4を用意することにより、その総消費電力Total_Pdcが、４つの増幅器が同一の特性を持つ場合のそれよりも、2.08/4.0=約52％に低減されることがわかる。また、４つの送信電力増幅器が占める搭載面積を低減させることができる。なお、説明を容易にするため、ここでは式（１）のη_maxは固定とした。

次に、送信電力増幅器506-1〜506-Nおよびアンテナ507-1〜507-Nによる最適なアンテナ系列を、通信品質および低消費電力の観点から決定する方法について説明する。

図７及び図８に、上記の４個の送信電力増幅器1〜4を使用した場合の送信信号の信号点の分布を示す。図７は、図６において、４個の送信電力増幅器1〜4の出力電力をP_sat(1)とした場合の信号点分布を表す。図８は、図６において４個の送信電力増幅器1〜4の出力電力をP_sat(4)とした場合の信号点分布を表す。なお、変調方式は、いずれもＱＰＳＫとし、信号点の円の大きさは、実際の信号点と理想的な信号点との誤差の大きさを表している。

図７において、P_sat(1)は、P_sat(4)よりも大きい送信電力であることから、送信処理に使用する総アンテナ数は１とする。この場合、送信電力増幅器（1〜4）の最大送信電力が小さくなる程、つまり、図示の送信電力増幅器1、2、3、4の順に、信号点の誤差が大きくなる。これは、最大送信電力が小さくなるほど、変調精度が低下して通信品質が劣化することを意味する。

一方で、消費電力という観点では、送信電力増幅器4、3、2、1の順に低くなる。消費電力が小さいほど、バッテリーの持続時間が長くなるという利点がある。即ち、消費電力および通信品質はトレードオフの関係にある。よって、最適な送信電力増幅器を選択するにあたっては、送信機の通信対象となる受信機における受信品質が、選択の判断材料となる。

また、図８に示すように、出力電力P_sat(4)を選択した場合、このP_sat(4)はP_sat(1)より小さい送信電力であるから、４つのアンテナ全てを用いた同時送信が可能である。この場合、全ての送信電力増幅器1〜4は、増幅特性に十分な線形性を確保できる。そのため、信号点誤差は小さく、十分な変調精度が得られる。

表２に、送信機50の総アンテナ数を４とした場合（N=4）の送信電力増幅器506-1〜506-N及びアンテナ507-1〜507-Nの組み合わせを示す。表２に示すように、増幅器及びアンテナの組み合わせは１５通り（１５候補）ある。

表２より、使用するアンテナが１つのみの場合、最大消費電力かつ最高送信品質となるのは、送信電力増幅器1を用いる候補No.「1」であり、最小消費電力かつ最低送信品質となるのは、送信電力増幅器4を用いる候補No.「4」である。同様に、アンテナ数が２の場合、最大消費電力かつ最高送信品質となるのは候補No.「5」であり、最小消費電力かつ最低送信品質となるのは候補No.「10」である。アンテナ数が３の場合、最大消費電力かつ最高送信品質となるのは候補No.「11」であり、最小消費電力かつ最低送信品質となるのは候補No.「14」である。

送信制御部500は、表２に示されるような消費電力および通信品質の兼ね合いを考慮して、実行すべき送信処理に最適な送信電力増幅器を選択する。

図５に示すフローチャートを参照して、送信制御部500による制御の一例を説明する。以下に説明する例は、送信電力増幅器506-1〜506-Nおよびアンテナ507-1〜507-N間の接続が固定的に設定されているケースである。

送信制御部500は、データの送信要求を認識すると（ステップS0）、その送信処理を開始するに先立ち、ユーザ操作等により省電力モードが選択されているか否かを判定する（ステップS1）。省電力モードが選択されている場合、送信制御部500は、自機が送信した信号を通信相手がどのような品質にて受信したのかを認識するための検査パケットを送信する（ステップS2）。検査パケットの送信は、送信機50の全ての送信電力増幅器506-1〜506-Nおよびアンテナ507-1〜507-Nを用いて行う。この検査パケットを受信した装置は、送信機50に対し受信品質情報を応答する。受信品質情報は、伝搬路情報および受信成功確率等に関する情報である。

送信制御部500は、受信品質情報を取得すると（ステップS3）、それを用いて、今回の送信処理における既定のアンテナ数と同数の送信電力増幅器（506-1〜506-N）を選択し、それを送信処理に使用すると決定する（ステップS4）。このとき、必要に応じて、通信品質に関する平均処理化を行い、品質の推定精度を向上させる処理を行ってもよい。送信制御部500は、選択した送信電力増幅器（506-1〜506-N）と、それに接続されているアンテナ（507-1〜507-N）を用いて送信処理を開始する（ステップS5）。

ここで、増幅器の選択手順（ステップS4）について、図６に示すフローチャートを参照して詳細に説明する。以下の説明では、便宜上、総アンテナ数が４（N=4）であり、送信電力増幅器1、2、3、4がアンテナ1、2、3、4とそれぞれ接続されているケースを想定する。また、前述の受信品質情報として、ＣＩＮＲ（Carrier to Interference plus Noise Ratio：搬送波対干渉および雑音比）値を用いる。

送信制御部500は、４つのアンテナ1〜4により取得した４つの受信ＣＩＮＲ（CINR1,CINR2,CINR3,CINR4）を、判定閾値として予め設定された閾値ＣＩＮＲ（Th_CINR）と比較する（ステップS11）。閾値ＣＩＮＲは、固定値を用いることに限らず、信号生成部510に適用される符号化率、変調多値数、伝送帯域等に応じて変化させてもよい。

上記比較の結果、受信ＣＩＮＲが閾値ＣＩＮＲを上回る場合（ステップS12：Yes）、送信制御部500は、その受信ＣＩＮＲに対応する送信電力増幅器を、通信品質の基準を満たすために有効なものと判断し、候補に挙げる（ステップS13）。また、受信ＣＩＮＲが閾値以下である場合（ステップS12：No）、当該送信電力増幅器は候補に挙げられない。閾値を用いた上記処理により、送信電力増幅器506-1〜506-Nの中から、適切な通信品質を実現できる増幅器を絞り込むことができる。

なお、候補の選択に関し、一例を挙げると、次式（１４）が成り立つ場合、CINR1、CINR2、CINR4に対応する３つの送信電力増幅器1、2、4が候補となる。
CINR2＞CINR1＞CINR4＞Th_CINR＞CINR3 …（１４）

上記要領にて、全ての受信ＣＩＮＲ（CINR1,CINR2,CINR3,CINR4）について判定を終えると（ステップS14：Yes）、送信制御部500は、候補に挙げられた送信電力増幅器（1,2,4）に対し、それらの消費電力に基づいて順位を設定する（ステップS15）。具体的には、飽和出力電力P_satが小さい、すなわち消費電力が小さい増幅器ほど、高い順位を設定する。その結果、図２の特性より、送信電力増幅器4に対し最も高い順位が設定され、その次の順位が送信電力増幅器2に設定され、送信電力増幅器1が最下位となる。

送信制御部500は、上記のように設定した順位を基に、今回の送信処理に関し予め設定されているアンテナ数と同数の増幅器を選抜する（ステップS16）。例えば、既定のアンテナ数が１の場合は、最も高い順位の送信電力増幅器4が選ばれる。そして、この送信電力増幅器4と、それに接続されているアンテナ4とが、送信処理に使用される。また、アンテナ数が２の場合は、順位が１位及び２位の送信電力増幅器4および送信電力増幅器2が選択される。そして、送信電力増幅器4及びアンテナ4と、送信電力増幅器2及びアンテナ2とが送信処理に使用される。

以上説明したように、本実施形態は、送信制御部500が、受信品質情報を用いて増幅器の候補を選択し、それら候補の中から、より小さい消費電力のものを優先的に送信処理に採用するよう制御する。これにより、送信処理に使用する増幅器として、通信品質と消費電力との兼ね合いを考慮した最適な増幅器を選択することができる。

上記実施形態では、受信品質情報としてＣＩＮＲ値を用いたが、受信側で検知した通信品質に関する情報であれば他の情報でもよい。また、受信品質情報を取得するために検査パケットを送信したが、他の手段で受信品質情報を採取してもよい。例えば、データパケットの受信成功を通知する情報（ACK情報）、或いは受信不成功を通知する情報（NACK情報）などの情報から、アンテナごとに受信成功の確率を求め、それを判定閾値と比較するという手法でもよい。

上記実施形態では、送信電力増幅器（506-1〜506-N）及びアンテナ（507-1〜507-N）間の接続が固定である例を説明したが、本発明を実施するにあたっては、送信処理を開始する際に、増幅器に接続するアンテナを経路切替スイッチ508により切り替えてもよい。かかる制御は、送信機50において、各アンテナの配置および電波放射の方向がそれぞれ異なる場合に有益である。この方法について、２つの増幅器1,2および２つのアンテナ1,2を例に挙げて説明する。表３に、本事例における増幅器及びアンテナの組み合わせを示す。

表３に示すように、増幅器（1,2）及びアンテナ（1,2）の組み合わせは４通りある。本事例では、初期設定として、経路切替スイッチ508が、増幅器1及びアンテナ1間、並びに、増幅器2及びアンテナ2間をそれぞれ接続しているとする。いま、送信処理に用いる送信電力増幅器として増幅器1が決定されたとする。この場合、表３より、増幅器1に接続可能なアンテナとしては、初期設定のアンテナ1の他にアンテナ2がある。送信制御部500は、送信処理を開始するとき、増幅器1の接続をアンテナ1からアンテナ2に切り替えるよう経路切替スイッチ508を制御する。

送信制御部500によるアンテナ切り替えの判断は、例えば、受信品質情報を用いることができる。この場合、送信制御部500は、使用する増幅器及びアンテナの組み合わせごとに受信品質情報を記録しておく。そして、記録から、現行の組み合わせについて品質の劣化を認識したとき、経路切替スイッチ508に対し切り替えを指示する。また、あるいは、取得した受信品質情報が判定閾値と僅差の場合に、アンテナを切り替えるよう制御してもよい。

上記方法によれば、伝送途中における電波遮蔽物の存在により受信品質が劣化することに対処することができる。

本発明の実施形態の送信機の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態における増幅特性に関する説明図である。本発明の実施形態における増幅器（出力設定・高）の信号点配置図である。本発明の実施形態における増幅器（出力設定・低）の信号点配置図である。本発明の実施形態の動作を示すフローチャートである。本発明の実施形態における増幅器の選択に関するフローチャートである。一般的な送信機の構成を示すブロック図である。一般的な増幅器の出力電力と消費電力及び利得との関係を示す説明図である。一般的な送信スペクトルに関する説明図である。

符号の説明

50 送信機
500 送信制御部
510 信号生成部
501 符号化処理部
502 変調処理部
503 デジタル/アナログ変換処理部
504 アナログ信号処理部
506-1〜506-N 送信電力増幅器
507-1〜507-N アンテナ
508 経路切替スイッチ

Claims

送信データに対する符号化および変調を含む信号処理により送信信号を生成する信号生成部と、
異なる飽和出力電力値を持つ増幅特性により前記送信信号を増幅する複数の増幅器と、
前記複数の増幅器により増幅された送信信号を出力する複数のアンテナと、
前記複数の増幅器および複数のアンテナ間を対に接続するスイッチと、
前記複数のアンテナの中から通信品質の既定条件を満たす送信信号を出力したアンテナを判別し、判別したアンテナに接続された増幅器の中から既定数の増幅器を選択する送信制御部とを備え、
前記送信制御部は、前記判別したアンテナに接続された増幅器においてより低い飽和出力電力値の増幅器に対しより高い順位を設定し、より高い順位の増幅器を前記既定数の増幅器に割り当て、前記既定数の増幅器および該既定数のアンテナにより送信処理を実行することを特徴とする送信機。
前記複数のアンテナは、それぞれの放射方向が互いに異なるように配置され、
前記送信制御部は、前記既定数のアンテナを前記複数のアンテナの中からそれらの配置に基づき選択し、前記選択に対応する接続を前記スイッチに指示することを特徴とする請求項１記載の送信機。
前記送信制御部は、通信品質の既定条件に関する前記判別に用いる閾値情報を前記信号生成部における符号化率および変調形式に応じて変更することを特徴とする請求項１又は２記載の送信機。
前記送信制御部は、前記複数のアンテナのそれぞれが出力した送信信号の受信品質を認識するための受信品質情報を取得する手段を有し、取得した受信品質情報を用いて通信品質の既定条件に関する前記判別を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の送信機。
前記送信制御部は、前記受信品質情報としてＣＩＮＲ（Carrier to Interference plus Noise Ratio：搬送波対干渉および雑音比）を取得することを特徴とする請求項４記載の送信機。
送信データに対する符号化および変調を含む信号処理により送信信号を生成し、
異なる飽和出力電力値を持つ増幅特性が設定された複数の増幅器により前記送信信号を増幅し、
前記複数の増幅器により増幅された送信信号を複数のアンテナにより出力し、
前記複数のアンテナの中から通信品質の既定条件を満たす送信信号を出力したアンテナを判別し、
前記判別したアンテナに接続された増幅器においてより低い飽和出力電力値の増幅器に対しより高い順位を設定し、
前記判別したアンテナに接続された増幅器の中のより高い順位の増幅器から既定数の増幅器を選択し、
前記既定数の増幅器および該既定数のアンテナにより送信処理を実行することを特徴とする送信方法。
前記複数のアンテナをそれぞれの放射方向が互いに異なるように配置し、前記既定数のアンテナを前記複数のアンテナの中からそれらの配置に基づき選択し、前記送信処理を実行するとき前記選択に対応する既定数のアンテナと前記既定数の増幅器とを接続することを特徴とする請求項６記載の送信方法。
通信品質の既定条件に関する前記判別に用いる閾値情報を前記信号処理における符号化率および変調形式に応じて変更することを特徴とする請求項６又は７記載の送信方法。
前記複数のアンテナのそれぞれが出力した送信信号の受信品質を認識するための受信品質情報を取得し、前記受信品質情報を用いて通信品質の既定条件に関する前記判別を行うことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の送信方法。
前記受信品質情報としてＣＩＮＲ（Carrier to Interference plus Noise Ratio：搬送波対干渉および雑音比）を取得することを特徴とする請求項９記載の送信方法。