JPH04291832A

JPH04291832A - 送信レベル制御方法および制御装置

Info

Publication number: JPH04291832A
Application number: JP3057302A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Kumagai; 熊谷　佳晶; Eiji Itaya; 英治板谷; Yoichi Endo; 洋一遠藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-03-20
Filing date: 1991-03-20
Publication date: 1992-10-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マルチキャリア方式の
無線通信装置や衛星通信装置の送信電力レベルを自動制
御する方法および装置に関し、近年、無線通信特に衛星
通信において、周波数利用効率、あるいは送信電力利用
効率の向上といった要求に伴い、キャリア当り１チャネ
ルのＳＣＰＣとキャリアを割り当ての有無によりＯＮ／
ＯＦＦするキャリアＯＮ／ＯＦＦ方式の組み合わせ方式
やマルチキャリアＴＤＭＡといった方式が用いられるよ
うになっている。これらはいずれもキャリア数が複数で
あり、かつキャリア数が時間的に動的に変化する。この
ようなキャリア数が変動する方式においては、キャリア
当りの送信電力レベルがキャリア数の増減と関係なく回
線を安定に保つことのできるレベルに維持できる自動送
信レベル制御が必要とされている。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動送信レベル制御では、キャリ
ア数に応じた制御を行うため、端局装置からキャリアの
ＯＮ／ＯＦＦについて情報をもらい、有効キャリア数に
よって制御レベルを決めていた。図８に、従来の送信レ
ベル制御装置の構成を示す。図８において、１はマルチ
キャリアの送信信号のレベルを制御する可変利得（ＡＧ
Ｃ）増幅器、２は周波数変換と電力増幅を行う送信部、
３は出力送信信号の一部を取り出す分岐（ハイブリッド
）回路、４は検波器、５は可変利得増幅器１の利得を制
御する制御回路である。

【０００３】それぞれが位相変調などで変調された複数
のキャリアからなる送信信号は、可変利得増幅器１でレ
ベルを調整され、送信部２で電力増幅されてアンテナか
ら送信される。電力増幅された送信信号のレベルを監視
するため、分岐回路３でその一部が分岐され、検波器４
で検波される。この検波器４は、送信信号の全体の電力
レベルを実効電力あるいは平均電力で検出し、個々のキ
ャリアは区別されない。制御回路５は、この検波器出力
を用いて可変利得増幅器１を制御し、送信レベルの安定
化を図っている。送信信号中のキャリアの数に応じた送
信電力レベルの設定は、制御回路５が端局内の情報源か
らもらうことによって行い、キャリア数が増減するごと
に送信電力レベルの基準値を変更して、送信電力レベル
を制御している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般の無線通信システ
ムでは、図８に示される送信レベル制御装置を含む送信
装置の高周波部は、端局から離れた場所に設置される場
合が多く、たとえば超小型衛星通信地球局（以下ＶＳＡ
Ｔと称す）の場合には、高周波部はアンテナと共に屋外
に設置され、端局装置は屋内に設置されるため、両者の
間が１００〜２００ｍも離れていることが珍しくない。このため設置時の配線工事の負担軽減のために、屋内と
屋外のユニット間はケーブル１本で結ぶことが主流にな
りつつある。

【０００５】しかしながら図８の従来例の構成では、端
局から高周波部へのキャリア数の伝送のために、パラレ
ル伝送方式では最大キャリア数と同数の制御線が必要で
あり、シリアル伝送方式では、制御線の本数が１本で済
む代わりに、パラレル・シリアル変換回路が必要となる
。これを特別な制御線を用いずに送信信号伝送用の同軸
ケーブル１本で済ますためには、送信信号にキャリア数
情報を重畳するための変調器や分岐器が必要になり、ハ
ードウェア構成が複雑化してコストアップ要因にもなる
という問題があった。本発明は、端局装置からキャリア
数の情報をもらうことなしにキャリア数に応じた送信電
力のレベル制御を可能にすることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、無線通信装置
の高周波部のみで独自に送信信号からキャリア数の情報
を取り出し、それに基づいて送信レベルの基準値を選択
し、レベル制御を行うようにしたものである。図１によ
り本発明の原理的構成を説明する。図１において、１は
可変利得増幅器であり、入力された送信信号のレベルを
キャリア数に応じた目標レベルに調節する。２は送信部
であり、可変利得増幅器１の出力信号の周波数を上げる
変換と電力増幅を行う。３は分岐回路であり、電力増幅
された信号の一部をレベル制御のために分岐する。

【０００７】４は第１の検波器（ＤＥＴで示す）であり
、分岐された送信信号の全周波数範囲を検波し、信号全
体のレベルを検出する。５は制御回路であり、送信信号
の検出レベルとキャリア数によってきまる基準レベルと
を比較し、その結果により可変利得増幅器１の利得を増
減し、送信信号レベルが基準レベルに等しくなるように
制御する。６はミキサであり、分岐回路３から分岐され
た送信信号の中に含まれる各キャリアの周波数を局発（
ローカル）周波数の信号と混合して、それぞれ和と差の
周波数をもつ信号に変換する。

【０００８】７は掃引信号発生器であり、複数のキャリ
アが割り付けられる送信信号の帯域幅と同じ掃引幅で周
波数を連続的に変化させて局発（ローカル）信号を発生
する。８は帯域フィルタであり、予め定められた中間周
波数に対応する中間周波数とキャリア幅と同じ通過帯域
をもち、ミキサ６の出力から該当する周波数成分の信号
のみを選択し出力する。９は第２の検波器であり、帯域
フィルタ８から出力された中間周波数信号を検波し、送
信信号に含まれているキャリアを検出する。検波器９の
出力は、掃引信号発生器７の局発信号の掃引にしたがっ
て変化し、キャリアが存在する周波数が掃引されたとき
にのみ直流成分がパルス状に現れる。

【０００９】１０はカウンタであり、掃引信号発生器７
の掃引開始時にリセットされ、掃引中に検波器９からパ
ルスが出力されるごとにカウントを１ずつ進め、掃引期
間終了時にキャリア数を示すカウント値を制御回路５へ
出力する。制御回路５はカウンタ１０のカウント値をキ
ャリア数として認識し、予め設定されているキャリア数
ごとの基準レベルの中から該当する値を選択し、送信信
号のレベルを制御する。

【００１０】

【作用】図２により本発明の作用を説明する。図２は図
１の構成の一部を取り出したものである。図２において
、分岐回路３から分岐された送信信号の信号周波数帯に
は、ｆ１　，ｆ２　，ｆ３　，ｆ４　の４つの周波数の
キャリアが例示的に示されている。掃引信号発生器７は
、これらのキャリアの周波数ｆ１　〜ｆ４　を含む信号
周波数帯の幅をカバーする掃引幅ｆＬ０〜ｆＬ１をもつ
、帯域フィルタ８の帯域通過周波数の中心はｆＢ　であ
り、その帯域幅Δｆは、キャリアの幅と同じ値にされる
。

【００１１】掃引信号発生器７は、周期Ｔで繰り返して
ｆＬ０〜ｆＬ１の局発信号を連続的に発生する。ある時
点での局発信号の周波数をｆＬ　、任意のキャリアの周
波数をｆ０　で表すと、ミキサ６は、ｆ０　とｆＬ　と
を混合して、ｆ０　＋ｆＬ，ｆ０　−ｆＬ　の周波数の
信号に変換する。帯域フィルタ８は、変換された周波数
のうちｆ０　−ｆＬ　の成分が、ｆＬ　の掃引変化につ
れて帯域通過周波数ｆＢ　に一致するとき、すなわち、
ｆ０　−ｆＬ　＝ｆＢ　となったとき、それを通過させ
、検波器９へ出力する。各キャリアｆ１　，ｆ２　，ｆ
３　，ｆ４　がこのような条件に合致する掃引周期Ｔ中
のタイミングをそれぞれｔ１　，ｔ２　，ｔ３　，ｔ４
　で表すと、検波器９からは、図示されているような１
掃引周期Ｔ中の各タイミング位置ｔ１　〜ｔ４　をそれ
ぞれパルスから出力される。

【００１２】図１のカウンタ１０は、これらのパルスの
数をカウントすることによって、キャリアｆ１　〜ｆ４
　の数“４”を示すことができる。このキャリア数を検
出する動作は通信運用中連続して実行され、キャリア数
が変動しても直ちに追従して変化したキャリア数が認識
され、送信信号の基準レベルの変更が行われる。

【００１３】

【実施例】図３に本発明の第１の実施例を示す。図中前
述したものと同一の要素は同一の番号で示してある。図
中１３はバイアスによる利得制御機能をもつ可変利得増
幅器、２１はアップコンバータ（Ｕ／Ｃ）、２２は高出
力増幅器（ＨＰＡ）、７１は電圧制御発振器（ＶＣＯ）
、７７は鋸歯状波発生器、７８は鋸歯状波を矩形のパル
スに直す変換回路である。鋸歯状波発生器７７からの鋸
歯状の制御電圧により、ＶＣＯ７１は信号の帯域幅にわ
たって掃引を繰り返す。これにより、作用の項で述べた
ように１回の掃引の間にＤＥＴ９からは信号キャリアと
同数のパルスが出力され、カウンタ１０へ加えられる。

【００１４】また、変換回路７８では１回の掃引の間に
１つのパルス（矩形波）をカウンタ１０へ送る。カウン
タ１０では変換回路７８からのパルスが立ち下がる毎に
、それまでにカウントした数の情報を制御回路５へ送る
とともに、カウント数を０（ゼロ）にリセットする。制御回路５では、カウンタ１０からのカウント数（＝直
前の１掃引周期の間の信号キャリア数）をもとに制御の
基準値を動かして送信出力レベルを正しく保つ。

【００１５】キャリア数を正しく検出して送信レベル制
御に反映させるためには、制御回路５が常に実際のキャ
リア数と一致したキャリア数情報を保持していなければ
ならない。そのためには常に最新のキャリア数を検出で
きる掃引速度が必要である。図４のように、掃引信号発
生器の掃引周期を、同じ送信キャリア数が持続する最小
の時間か、あるいはそれより小さくとることにより、上
記の条件は達成される。同じ送信キャリア数が持続する
時間は通信方式やシステムによって異なるが、電話回線
やオーダワイヤ（ＯＷ）のキャリアＯＮ／ＯＦＦであれ
ば、１音の発声時間程度と考えればよく、ＴＤＭＡであ
れば、１フレームの時間と考えればよい。

【００１６】図５に本発明の第２の実施例を示す。この
実施例は図１の掃引信号発生器７にＰＬＬ（周波数シン
セサイザ）を用いるものである。図中前述したものと同
一の要素は同一の番号で示してある。図中１１は可変減
衰器、１２は中間周波数帯増幅器（ＩＦＡ）、２１はア
ップコンバータ、２２は高出力増幅器（ＨＰＡ）、７１
は電圧制御発振器（ＶＣＯ）、７２は可変分周器、７３
は基準信号発振器、７４は位相比較器（ＰＣ）、７５は
ループフィルタ（ＬＦ）である。本実施例では、ＰＬＬ
で構成された掃引信号発生器の掃引は、可変分周器７２
の分周数Ｎを掃引制御部７６から掃引信号によって切り
替えてゆくことによってディジタル的に行われる。

【００１７】この場合　　〔ＰＬＬの位相比較周波数ｆＣ　〕＝〔キャリア周
波数間隔〕×（１／ｎ）　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｎ：整数）
かつ〔キャリア周波数ｆ０　〕−〔ＰＬＬ出力局発周波数ｆ
Ｌ　〕＝〔ＢＰＦ通過周波数ｆＢ　〕となるようにｆＣ
　，ｆＬ　，ｆＢ　を選んでおけば、アナログ掃引の場
合と同じ効果が得られる。掃引制御部７６は可変分周器
７２の分周数をＮＬ　から増やしていって上限のＮＵ　
になるとカウンタ１０に向けてパルスを１つ出すと同時
に、可変分周器７２の分周数をＮＬ　に戻す機能を持っ
ている。

【００１８】掃引信号発生器７をＰＬＬで構成すると、
図６（ｂ）に示すように、ＢＰＦ８を通って検波される
周波数は飛び飛びの値になる。この飛び飛びの周波数の
間隔を、図６（ａ）のキャリアの最小間隔に合わせて、
周波数を順次切り替えてゆくことにより、連続掃引と同
様に各キャリアの有無を検出することができる。さらに
この方法では以下のような利点がある。すなわち図７（
ｂ）に示すように、キャリアとキャリアの間を飛ばして
キャリアの存在し得る周波数を検波する状態で一時的に
静止するため、全体の（すなわち信号帯域の端から端ま
での）掃引速度を速くしても、図７（ａ）に示すような
キャリア周波数と検波周波数が瞬間的に一致するだけの
連続掃引に比べて安定に検波を行うことが可能となる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
キャリア数が時間的に変動するシステムに対しても端局
からキャリア数の情報をもらわずに、高周波部だけでキ
ャリア数を検知して、送信レベル制御を行うことができ
、無線通信装置や衛星通信装置の簡略化とコストダウン
が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理的構成図である。

【図２】本発明の作用を説明するためのキャリア数とパ
ルス数との関係説明図である。

【図３】本発明の第１の実施例の構成図である。

【図４】掃引信号発生器の掃引周期の実施例説明図であ
る。

【図５】本発明の第２の実施例の構成図である。

【図６】第２の実施例におけるＰＬＬ掃引出力による検
波出力の説明図である。

【図７】第２の実施例におけるＰＬＬ掃引出力による検
波周波数の説明図である。

【図８】従来例の構成図である。

【符号の説明】

１　　可変利得増幅器２　　送信部３　　分岐回路４　　第１の検波器５　　制御回路６　　ミキサ７　　掃引信号発生器８　　帯域フィルタ９　　第２の検波器１０　　カウンタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　送信信号が複数のキャリアを含み、そ
のキャリア数が運用中に動的に変動する無線通信装置に
おいて、上記複数のキャリアが割り付けられている周波
数領域を掃引し検波する手段（６〜９）と、検波出力か
ら有効なキャリアの数を検出する手段（１０）と、検出
されたキャリアの数から送信信号の基準レベルを対応す
るものに設定し、それに基づき送信信号のレベルを制御
する手段（５）とをそなえ、上記各手段を用いて有効な
キャリアの数を常時周期的に検出し、適切な送信電力の
基準レベルを選択して送信電力レベルを制御することを
特徴とする送信レベル制御方法。
【請求項２】　　送信信号のレベルを制御する可変利得
増幅器（１）と、レベル制御された送信信号を電力増幅
する送信部（２）と、電力増幅された送信信号の一部を
取り出す分岐回路（３）と、分岐された送信信号を検波
する第１の検波器（４）と、検波出力に基づいて前記可
変利得増幅器（１）を制御する制御回路（５）とからな
り、複数のキャリアを含む送信信号を出力する無線通信
装置において、前記複数のキャリアが割り付けられてい
る周波数帯域を掃引するための局発掃引信号を発生する
掃引信号発生器（７）と、前記分岐された送信信号の一
部と前記局発信号とを混合して中間周波数への変換を行
うミキサ（６）と、ミキサ（６）の出力から１つの中間
周波数信号を取り出す帯域フィルタ（８）と、中間周波
数信号を検波する第２の検波器（９）と、第２の検波器
の検波出力を１掃引期間の間カウントするカウンタ（１
０）とをそなえ、前記制御回路（５）は、前記カウンタ
（１０）のカウント値を基準に送信信号の電力レベルを
制御することを特徴とする送信レベル制御装置。
【請求項３】　　請求項２において、掃引信号発生器（
７）として周波数シンセサイザを用い、周波数シンセサ
イザの周波数掃引ステップを複数キャリアの周波数間隔
単位に等しくすることを特徴とする送信レベル制御装置
。