JP4044405B2 - 増幅装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話等の無線基地局の共通増幅器として適用される増幅装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無線基地局用の共通増幅器として適用される増幅装置に、高出力化を図るために２台以上の増幅器：パワーアンプユニット（以下、ＰＡと称す）を並列に接続して動作させるものがあった。２台のＰＡを並列に接続する方法では、各ＰＡユニットは常に動作しているため、トラヒックの高い高出力の状態で各々のＰＡが効率よく動作することが可能であるが、トラヒックが低く１台のＰＡで対応可能な程度の低出力の状態においても２台のＰＡが動作するため、各ＰＡは効率の最適な動作点から外れ消費電流も大きくなる。
【０００３】
また、ＰＤＣ方式においてはトラヒックに応じて送信電力は大きくなり、ｃｄｍａ方式においては複数の拡散された変調波と１つの復調された信号波とのレベル差がエリアの大きさに関係してくる為、トラヒックが小さい場合にはＰＡの出力が小さくても各基地局エリアの確保は可能となる。
【０００４】
トラヒックの低い状態における消費電流の低下及び効率の改善を図るために、ＰＡの入力レベルをモニタし、図４に示す如く、モニタされた入力レベルの値が一定の切替閾値を越えた場合に複数のＰＡを切替動作させる方法がある。
【０００５】
また、例えば、公知例として、複数のＰＡを並列に設けた装置が特許文献に記載されている。これには、トラフィックに応じた調整方法について開示されていない（例えば特許文献参照）。
【０００６】
【特許文献】
特開平１１−９７９５３号公報（第２−３頁、図９）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のような切替方法では、図４に示す如く、切替閾値のレベル近くで入力レベルの変動が多発すると、ＰＡのオン・オフやリレーの切り替えが頻繁に起こる為、動作の不安定化や機器の寿命の低下を招く。また、これらの機能をハードウェアを用いて行う場合、各基地局のトラヒックに応じた最適な閾値を設定するためには各回路の定数の変更が必要となるために大きな手間がかかる。
【０００８】
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、複数台のＰＡを接続する場合に、高効率化を可能とする動作切替制御（スリープモード制御）を行うことができる増幅装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る増幅装置は、入力レベルを検出する入力レベル検出器と、並列に設けられた複数台の増幅器と、前記入力レベル検出器により検出される入力レベルに応じて前記複数台の増幅器を合成状態または非合成状態に切替制御する制御手段とを備えたものである。この構成により、複数台の増幅器を接続する場合に、高効率化を可能とする動作切替制御（スリープモード制御）を行うことができ、可能な限りスリープモードでの運用を行い、消費電流の低下、効率の改善を可能とする。
【００１０】
また、前記制御手段は、タイマを内蔵すると共に、トラヒック量を判断するための入力レベルの複数のレベル閾値と、前記増幅器を非合成状態で動作させるための入力レベルの継続時間のタイマ閾値または非合成状態から解除させるための入力レベルの継続時間のタイマ閾値が設定されていて、これら複数のレベル閾値とタイマ閾値とに基づいて前記複数台の増幅器を合成状態または非合成状態に切替制御するものである。この構成により、各増幅器の使用状況（各基地局のトラヒック状況）に合わせた最適なスリープモード制御の設定が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係る増幅装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の実施の形態に係る増幅装置は、２個のＰＡ１ａ及び１ｂと、入力レベルを検出するレベル検出器２と、入力を２個のＰＡ１ａ及び１ｂに分配する分配器３と、各ＰＡの出力切替を行うためのスイッチ４ａ及び４ｂと、各ＰＡ１ａ及び１ｂの動作状態とスイッチ４ａ及び４ｂのオン・オフを切り替える制御器５と、合成器６とから構成される。
【００１２】
制御器５にはＭＰＵ等を用いソフトウェアにて制御を行う。各ＰＡ１ａ及び１ｂは、制御器５からの制御信号により動作状態と非動作状態の切替を行う。また、各スイッチ４ａ及び４ｂも制御器５からの制御信号によりオン・オフを切替える。制御器５は、タイマを内蔵し、入力レベル検出器２により検出される入力レベルのレベル閾値とタイマ閾値とに基づいて各ＰＡ１ａ及び１ｂの動作とスイッチ４ａ及び４ｂのオン・オフを切替えることを可能とする。
【００１３】
例えば通常の状態において、本増幅装置は、入力レベルをレベル検出器２で検出し、制御器５は、その検出値をモニタし、その入力レベルに応じて、２つのＰＡ１ａ及び１ｂを合成状態（スリープモードオフ）と非合成状態（スリープモードオン）へと自動的に切替える。表１に、この切替える制御の閾値を示す。表１に示すように、閾値には入力レベルとタイマを用いており、入力レベルのレベル閾値として、トラヒックが少ないと判断する入力レベルＬＶ１、トラヒックが多くなっていると判断する入力レベルＬＶ２、トラヒック量が高く強制的にスリープモードオフとする入力レベルＬＶ３が設定され、タイマ閾値として、ＰＡをスリープモードオンに切替えるタイマ値Ｔ１、スリープモードオフに切替えるタイマ値Ｔ２が設定される。
【００１４】
【表１】
【００１５】
図２には各ＰＡの動作状態の遷移図として、入力レベルと、タイマ値に基づく各ＰＡのスリープモード切替状態を示す。また、図３には制御器５によるスリープモード切替動作のフローチャートを示す。これら図面を参照して動作を説明する。まず、ＰＡ１ａ及び１ｂが２合成状態にあるとする（ステップＳ１）。このとき、入力レベル検出器２により検出される入力レベルＩＮ−ＬＶＬがＬＶ１を下回るとトラヒックが低下していると判断しタイマＴが動作を始める（ステップＳ２，Ｓ３）。このタイマは、入力レベルＩＮ−ＬＶＬがＬＶ２を上回ると、まだトラヒックは高い状態にあるとみなしリセットされる（ステップＳ５）。
【００１６】
他方、入力レベルＩＮ−ＬＶＬがＬＶ２を下回る状態で、タイマがタイマ値Ｔ１を越えると、今後もトラヒックは低いままであると判断し、スリープモードヘ移行させる（ステップＳ６，Ｓ７）。スリープモードになると、制御器５は、ＰＡへ信号を送り、いずれか１台のＰＡ１ａまたは１ｂをスタンバイ状態とする。その後、出力スイッチ４ａまたは４ｂに信号を送りスイッチをオフとし、ＰＡ１台のみでの動作（非合成状態）とする。
【００１７】
前記ステップＳ７を経た後は、スリープモード（単体）での動作時に、ステップＳ２にリターンし、ステップＳ８を経て、ステップＳ９において、入力レベルＩＮ−ＬＶＬがＬＶ２を上回るとトラヒックが増加していると判断し、ステップＳ１０において、タイマ動作を開始する。このタイマは、入力レベルＩＮ−ＬＶＬがＬＶ１を下回るとまだトラヒックは低い状態にあるとみなしリセットされる（ステップＳ１１，Ｓ１２）。
【００１８】
他方、入力レベルＩＮ−ＬＶＬがＬＶ１を上回る状態が継続し、タイマがタイマ値Ｔ２を超えると、今後もトラヒックは高い状態であると判断し、スリープモードを解除する（ステップＳ１１→Ｓ１３，Ｓ１４）。このとき、制御器５は、まず、スイッチに信号を送りスイッチをオンとする。その後、ＰＡに信号を送ることにより、ＰＡはスタンバイ状態から動作状態に移行し、ＰＡ１ａ及び１ｂは２合成状態での動作となる。
【００１９】
また、前記ステップＳ７を経た後に、スリープモード（単体）での動作時に、ステップＳ２にリターンし、ステップＳ８において、入力レベルＩＮ−ＬＶＬがＬＶ３を超えると即時にスリープモードを解除し、２合成状態での運用を開始する（ステップＳ１５）。
【００２０】
従って、上記実施の形態によれば、上記の様にＰＡの動作を制御することにより、入力レベルが低い状態においては、可能な限りＰＡ１台での運用を行い、消費電流の低下、効率の改善を可能とする。
【００２１】
また、本制御は、スリープモードをオンにするためのタイマ時間とオフにするためのタイマ時間を異なるものにしているため（同じでもよい）、トラヒックの上昇・下降、各々の変化の度合いに応じたスリープモード制御が可能となる。
【００２２】
また、スリープモードの制御は図３に示す如くフローチャートによるソフトウェアを用いて行っている為、容易に各閾値を任意に設定することが可能となり、各無線基地局のトラヒックや変化量の大小にあわせた、最適なスリープモード制御が可能となる。さらに、ＰＡを合成状態で動作させる為の入力レベル・タイマ閾値と、単独での動作をさせるための入力レベル・タイマ閾値を別々なものとしている為、従来の制御方法と比較して安定した動作が可能となり、機器の信頼性を保つことも可能となる。
【００２３】
さらに、これらの制御は、ＰＡの合成数が増えた場合にも、合成数に応じて入力レベル・タイマの閾値を増やすことにより任意の合成数でのスリープモード制御が可能であり、入力レベルに応じてＰＡの動作台数を変更することにより、効率の上昇・消費電流の低下の効果が得られる。
【００２４】
また、ハードウェアを同一としてソフトウェアによる制御を行っている為に生産性を犠牲にすることがなく、スリーブモード制御値の設定・変更が容易となり、各ＰＡの使用状況（各基地局のトラヒック状況）に合わせた最適なスリーブモード制御の設定が可能なる。さらに、ＰＡを合成状態で動作するための閾値と、単独状態で動作させる為の閾値を別々としているため、機器の安定性は従来の制御方法と比較して高くなる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、入力レベル（トラヒック）に応じて複数台の増幅器を合成状態または非合成状態に切替制御することより、複数台の増幅器を接続する場合に、高効率化を可能とする動作切替制御（スリープモード制御）を行うことができ、可能な限りスリープモードでの運用を行い、消費電流の低下、効率の改善を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る増幅装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１の各ＰＡの動作状態の遷移図である。
【図３】 図１の制御器５によるスリープモード切替動作のフローチャートである。
【図４】 従来装置における各ＰＡの動作状態の遷移図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ パワーアンプユニット（増幅器）、２ 入力レベル検出器、３ 分配器、４ａ，４ｂ スイッチ、５ 制御器（制御手段）、６ 合成器。
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話等の無線基地局の共通増幅器として適用される増幅装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無線基地局用の共通増幅器として適用される増幅装置に、高出力化を図るために２台以上の増幅器：パワーアンプユニット（以下、ＰＡと称す）を並列に接続して動作させるものがあった。２台のＰＡを並列に接続する方法では、各ＰＡユニットは常に動作しているため、トラヒックの高い高出力の状態で各々のＰＡが効率よく動作することが可能であるが、トラヒックが低く１台のＰＡで対応可能な程度の低出力の状態においても２台のＰＡが動作するため、各ＰＡは効率の最適な動作点から外れ消費電流も大きくなる。
【０００３】
また、ＰＤＣ方式においてはトラヒックに応じて送信電力は大きくなり、ｃｄｍａ方式においては複数の拡散された変調波と１つの復調された信号波とのレベル差がエリアの大きさに関係してくる為、トラヒックが小さい場合にはＰＡの出力が小さくても各基地局エリアの確保は可能となる。
【０００４】
トラヒックの低い状態における消費電流の低下及び効率の改善を図るために、ＰＡの入力レベルをモニタし、図４に示す如く、モニタされた入力レベルの値が一定の切替閾値を越えた場合に複数のＰＡを切替動作させる方法がある。
【０００５】
また、例えば、公知例として、複数のＰＡを並列に設けた装置が特許文献に記載されている。これには、トラフィックに応じた調整方法について開示されていない（例えば特許文献参照）。
【０００６】
【特許文献】
特開平１１−９７９５３号公報（第２−３頁、図９）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のような切替方法では、図４に示す如く、切替閾値のレベル近くで入力レベルの変動が多発すると、ＰＡのオン・オフやリレーの切り替えが頻繁に起こる為、動作の不安定化や機器の寿命の低下を招く。また、これらの機能をハードウェアを用いて行う場合、各基地局のトラヒックに応じた最適な閾値を設定するためには各回路の定数の変更が必要となるために大きな手間がかかる。
【０００８】
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、複数台のＰＡを接続する場合に、高効率化を可能とする動作切替制御（スリープモード制御）を行うことができる増幅装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る増幅装置は、入力レベルを検出する入力レベル検出器と、並列に設けられた複数台の増幅器と、前記入力レベル検出器により検出される入力レベルに応じて前記複数台の増幅器を合成状態または非合成状態に切替制御する制御手段とを備えたものである。この構成により、複数台の増幅器を接続する場合に、高効率化を可能とする動作切替制御（スリープモード制御）を行うことができ、可能な限りスリープモードでの運用を行い、消費電流の低下、効率の改善を可能とする。
【００１０】
また、前記制御手段は、タイマを内蔵すると共に、トラヒック量を判断するための入力レベルの複数のレベル閾値と、前記増幅器を非合成状態で動作させるための入力レベルの継続時間のタイマ閾値または非合成状態から解除させるための入力レベルの継続時間のタイマ閾値が設定されていて、これら複数のレベル閾値とタイマ閾値とに基づいて前記複数台の増幅器を合成状態または非合成状態に切替制御するものである。この構成により、各増幅器の使用状況（各基地局のトラヒック状況）に合わせた最適なスリープモード制御の設定が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係る増幅装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の実施の形態に係る増幅装置は、２個のＰＡ１ａ及び１ｂと、入力レベルを検出するレベル検出器２と、入力を２個のＰＡ１ａ及び１ｂに分配する分配器３と、各ＰＡの出力切替を行うためのスイッチ４ａ及び４ｂと、各ＰＡ１ａ及び１ｂの動作状態とスイッチ４ａ及び４ｂのオン・オフを切り替える制御器５と、合成器６とから構成される。
【００１２】
制御器５にはＭＰＵ等を用いソフトウェアにて制御を行う。各ＰＡ１ａ及び１ｂは、制御器５からの制御信号により動作状態と非動作状態の切替を行う。また、各スイッチ４ａ及び４ｂも制御器５からの制御信号によりオン・オフを切替える。制御器５は、タイマを内蔵し、入力レベル検出器２により検出される入力レベルのレベル閾値とタイマ閾値とに基づいて各ＰＡ１ａ及び１ｂの動作とスイッチ４ａ及び４ｂのオン・オフを切替えることを可能とする。
【００１３】
例えば通常の状態において、本増幅装置は、入力レベルをレベル検出器２で検出し、制御器５は、その検出値をモニタし、その入力レベルに応じて、２つのＰＡ１ａ及び１ｂを合成状態（スリープモードオフ）と非合成状態（スリープモードオン）へと自動的に切替える。表１に、この切替える制御の閾値を示す。表１に示すように、閾値には入力レベルとタイマを用いており、入力レベルのレベル閾値として、トラヒックが少ないと判断する入力レベルＬＶ１、トラヒックが多くなっていると判断する入力レベルＬＶ２、トラヒック量が高く強制的にスリープモードオフとする入力レベルＬＶ３が設定され、タイマ閾値として、ＰＡをスリープモードオンに切替えるタイマ値Ｔ１、スリープモードオフに切替えるタイマ値Ｔ２が設定される。
【００１４】
【表１】
図２には各ＰＡの動作状態の遷移図として、入力レベルと、タイマ値に基づく各ＰＡのスリープモード切替状態を示す。また、図３には制御器５によるスリープモード切替動作のフローチャートを示す。これら図面を参照して動作を説明する。まず、ＰＡ１ａ及び１ｂが２合成状態にあるとする（ステップＳ１）。このとき、入力レベル検出器２により検出される入力レベルＩＮ−ＬＶＬがＬＶ１を下回るとトラヒックが低下していると判断しタイマＴが動作を始める（ステップＳ２，Ｓ３）。このタイマは、入力レベルＩＮ−ＬＶＬがＬＶ２を上回ると、まだトラヒックは高い状態にあるとみなしリセットされる（ステップＳ５）。
【００１６】
他方、入力レベルＩＮ−ＬＶＬがＬＶ２を下回る状態で、タイマがタイマ値Ｔ１を越えると、今後もトラヒックは低いままであると判断し、スリープモードヘ移行させる（ステップＳ６，Ｓ７）。スリープモードになると、制御器５は、ＰＡへ信号を送り、いずれか１台のＰＡ１ａまたは１ｂをスタンバイ状態とする。その後、出力スイッチ４ａまたは４ｂに信号を送りスイッチをオフとし、ＰＡ１台のみでの動作（非合成状態）とする。
【００１７】
前記ステップＳ７を経た後は、スリープモード（単体）での動作時に、ステップＳ２にリターンし、ステップＳ８を経て、ステップＳ９において、入力レベルＩＮ−ＬＶＬがＬＶ２を上回るとトラヒックが増加していると判断し、ステップＳ１０において、タイマ動作を開始する。このタイマは、入力レベルＩＮ−ＬＶＬがＬＶ１を下回るとまだトラヒックは低い状態にあるとみなしリセットされる（ステップＳ１１，Ｓ１２）。
【００１８】
他方、入力レベルＩＮ−ＬＶＬがＬＶ１を上回る状態が継続し、タイマがタイマ値Ｔ２を超えると、今後もトラヒックは高い状態であると判断し、スリープモードを解除する（ステップＳ１１→Ｓ１３，Ｓ１４）。このとき、制御器５は、まず、スイッチに信号を送りスイッチをオンとする。その後、ＰＡに信号を送ることにより、ＰＡはスタンバイ状態から動作状態に移行し、ＰＡ１ａ及び１ｂは２合成状態での動作となる。
【００１９】
また、前記ステップＳ７を経た後に、スリープモード（単体）での動作時に、ステップＳ２にリターンし、ステップＳ８において、入力レベルＩＮ−ＬＶＬがＬＶ３を超えると即時にスリープモードを解除し、２合成状態での運用を開始する（ステップＳ１５）。
【００２０】
従って、上記実施の形態によれば、上記の様にＰＡの動作を制御することにより、入力レベルが低い状態においては、可能な限りＰＡ１台での運用を行い、消費電流の低下、効率の改善を可能とする。
【００２１】
また、本制御は、スリープモードをオンにするためのタイマ時間とオフにするためのタイマ時間を異なるものにしているため（同じでもよい）、トラヒックの上昇・下降、各々の変化の度合いに応じたスリープモード制御が可能となる。
【００２２】
また、スリープモードの制御は図３に示す如くフローチャートによるソフトウェアを用いて行っている為、容易に各閾値を任意に設定することが可能となり、各無線基地局のトラヒックや変化量の大小にあわせた、最適なスリープモード制御が可能となる。さらに、ＰＡを合成状態で動作させる為の入力レベル・タイマ閾値と、単独での動作をさせるための入力レベル・タイマ閾値を別々なものとしている為、従来の制御方法と比較して安定した動作が可能となり、機器の信頼性を保つことも可能となる。
【００２３】
さらに、これらの制御は、ＰＡの合成数が増えた場合にも、合成数に応じて入力レベル・タイマの閾値を増やすことにより任意の合成数でのスリープモード制御が可能であり、入力レベルに応じてＰＡの動作台数を変更することにより、効率の上昇・消費電流の低下の効果が得られる。
【００２４】
また、ハードウェアを同一としてソフトウェアによる制御を行っている為に生産性を犠牲にすることがなく、スリーブモード制御値の設定・変更が容易となり、各ＰＡの使用状況（各基地局のトラヒック状況）に合わせた最適なスリーブモード制御の設定が可能なる。さらに、ＰＡを合成状態で動作するための閾値と、単独状態で動作させる為の閾値を別々としているため、機器の安定性は従来の制御方法と比較して高くなる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、入力レベル（トラヒック）に応じて複数台の増幅器を合成状態または非合成状態に切替制御することより、複数台の増幅器を接続する場合に、高効率化を可能とする動作切替制御（スリープモード制御）を行うことができ、可能な限りスリープモードでの運用を行い、消費電流の低下、効率の改善を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る増幅装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１の各ＰＡの動作状態の遷移図である。
【図３】 図１の制御器５によるスリープモード切替動作のフローチャートである。
【図４】 従来装置における各ＰＡの動作状態の遷移図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ パワーアンプユニット（増幅器）、２ 入力レベル検出器、３ 分配器、４ａ，４ｂ スイッチ、５ 制御器（制御手段）、６ 合成器。
Claims (1)
- 入力レベルを検出する入力レベル検出器と、
並列に設けられた複数台の増幅器と、
前記入力レベル検出器により検出される入力レベルに応じて前記複数台の増幅器を合成状態または非合成状態に切替制御する制御手段と
を備えた増幅装置において、
前記制御手段は、タイマを内蔵すると共に、トラヒック量を判断するための入力レベルの複数のレベル閾値と、前記増幅器を非合成状態で動作されるための入力レベルの継続時間のタイマ閾値または非合成状態から解除させるための入力レベルの継続時間のタイマ閾値が設定されていて、これら複数のレベル閾値とタイマ閾値とに基づいて前記複数台の増幅器を合成状態または非合成状態に切替制御する
ことを特徴とする増幅装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002285576A JP4044405B2 (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | 増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002285576A JP4044405B2 (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | 増幅装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004128542A JP2004128542A (ja) | 2004-04-22 |
| JP2004128542A5 JP2004128542A5 (ja) | 2005-11-04 |
| JP4044405B2 true JP4044405B2 (ja) | 2008-02-06 |
Family
ID=32278842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002285576A Expired - Fee Related JP4044405B2 (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | 増幅装置 |
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2002
- 2002-09-30 JP JP2002285576A patent/JP4044405B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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