JP2005020373A

JP2005020373A - 適応プリディストータ型の歪補償装置

Info

Publication number: JP2005020373A
Application number: JP2003182446A
Authority: JP
Inventors: Hironori Sugano; 裕紀菅野; Takeshi Oba; 健大庭
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】アナログ増幅回路部と歪補償制御部とが別体に構成された適応プリディストータ型の歪補償送信装置に関し、各アナログ増幅回路部の特性の違いに対応して歪補償のパラメータ調整を行い、アナログ増幅回路部を取り替えたときの調整時間を短縮する。
【解決手段】各アナログ増幅回路部１−４のメモリ１−４１に、自己の固有の歪補償係数を含む特性情報設定値を格納し、歪補償制御部１−１の制御バスを該アナログ増幅回路部１−４に接続し、アナログ増幅回路部１−４を別のものに切替えたときに、プロセッサ１−１６が、切替え後のアナログ増幅回路部１−４のメモリ１−４１からその特性情報設定値を読み込み、該設定値を、歪補償テーブル５−１２、遅延調整・位相調整部５−１４、又はディジタルフィルタ５−１５にロードする。また、各アナログ増幅回路部１−４の特性情報設定値をネットワークからダウンロードして設定可能にする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、適応プリディストータ型の歪補償装置に関し、特に、移動通信システム用の送信装置における電力増幅器を含むアナログ回路系の非線形歪を適応的に補償して送信する歪補償装置に係り、歪補償テーブル、位相制御部、遅延制御部及びディジタルフィルタを有する歪補償制御部と、該歪補償制御部とは別個に備えられ、各個体別に歪特性が異なるアナログ増幅回路部とから構成され、該アナログ増幅回路部が適宜交換される適応プリディストータ型の歪補償装置に好適に適用される。
【０００２】
【従来の技術】
図５に従来の適応プリディストータ型の歪補償装置の構成を示す。同図において、ベースバンド部から出力される送信信号は、歪補償制御部５−１内の乗算器５−１１により歪補償係数と乗算され、乗算後の信号は直交変調部５−２により直交変調され、ディジタルアナログ変換器５−３によりディジタル信号からアナログ信号に変換され、アナログ増幅回路部５−４により電力増幅され、アンテナ（ＡＮＴ）から無線周波数出力信号として送信される。
【０００３】
一方、アナログ増幅回路部５−４から出力される信号を一部フィードバック信号として取り出し、アナログディジタル変換器５−５によりアナログ信号からディジタル信号に変換し、直交復調部５−６により直交復調し、歪補償制御部５−１内のディジタルフィルタ５−１５、遅延調整・位相調整部５−１４を通してタイミング調整を行い、ベースバンド部から出力される送信信号とのタイミングを合わせ、該送信信号とフィードバック信号との誤差を差分算出部５−１３により算出し、この誤差信号を歪補償テーブル５−１２に入力する。なお、ディジタルフィルタ５−１５は、１クロック以下の位相微調整のために備えられている。
【０００４】
歪補償テーブル５−１２では、入力される誤差信号を基に、適応アルゴリズムにより該誤差信号がゼロとなるように歪補償係数を更新し、更新した歪補償係数を歪補償テーブル５−１２に格納し、爾後の歪補償係数として乗算器５−１１に出力する。
【０００５】
本発明に関連する先行技術は下記の文献に記載されている。下記の特許文献１は、動作開始時から一定時間内は定数α１を偏差に乗算し、一定時間経過後は定数α２（α２＜α１）を偏差に乗じ、補償値が一定に収束するまでの時間を短縮し、かつ、収束した後の歪補償装置の安定度を向上させる歪補償回路が記載されている。
【０００６】
また、特許文献２は、参照テーブル内の全歪補償係数が均等に当たるようなテーブル調整用信号を送信信号とは別に生成し、歪補償係数を調整する際に、該テーブル調整用信号を選択出力することにより、参照テーブル内の歪補償係数を瞬時に調整するディジタル送信装置が記載されている。
【０００７】
また、特許文献３は、歪補正量を格納するメモリの初期値を、温度等に応じた予め歪補償効果の期待できる値にプリセットし、歪補償動作を開始させる歪補償回路が記載されている。また、特許文献４は、センサ部に設けられているデータ担持体に担持されているセンサ素子の感度データ或いは固体識別データを読み取り、該読み取りデータに基づいて利得可変増幅器の増幅率を設定する半導体センサ装置が記載されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−３１０９４６号公報
【特許文献２】
特開２００２−６４４１１号公報
【特許文献３】
特開平６−３１０９４７号公報
【特許文献４】
特開平８−８２６３７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような歪補償制御部５−１とアナログ増幅回路部５−４とが別個に構成されたプリディストータ型の歪補償装置では、アナログ増幅回路部５−４の歪特性が個々のアナログ増幅回路部毎に異なり、また、同一のアナログ増幅回路部５−４を使用している場合でも、使用環境の変化等により歪特性が変化するため、歪補償テーブル５−１２に格納した歪補償係数を一定の値に保持したままとしておくことはできない。
【００１０】
そのため、歪補償テーブル５−１２に保持した歪補償係数を適応的に変化させて、アナログ増幅回路部５−４の固体差や動作条件による歪特性の変化に対応させているが、歪補償テーブル５−１２に歪補償係数を設定する場合、送信信号とそのフィードバック信号との誤差を基に歪補償係数を徐々に更新して調整していくため、調整を開始してから最適な設定値になるまで多くの時間が掛かる。
【００１１】
また、アナログ増幅回路部５−４の特性は、温度・湿度の変化で変動するため、製造時に最適な設定値に調整してあっても、実動作時に送信信号とフィードバック信号とに誤差が生じ、一定期間毎に設定値の再調整が必要になる。そのため、動作開始後に歪補償テーブル５−１２の歪補償係数値、フィードバック信号の位相設定値、遅延設定値及びディジタルフィルタのパラメータを調整する必要があり、調整に多くの時間が掛かっていた。
【００１２】
また、その対策として、標準的な初期値或いは動作条件に応じた随時設定可能なロード値を設定して動作開始させる方式があるが、アナログ増幅回路部５−４と歪補償制御部５−１との組み合わせが変更された場合、アナログ増幅回路部５−４は個々に特性が異なるため、初期状態又は以前使用していたアナログ増幅回路部５−４の設定値からパラメータを調整する手段では同様に多くの時間が掛かっていた。
【００１３】
また、同一のアナログ増幅回路部５−４を使用していた場合でも、使用環境の変化による特性の変化に対しても同様にパラメータの調整に多くの時間が掛かっていた。歪補償特性の調整を行っている期間は歪補正が適正でないため、その期間が長くなるほど、歪んだ送信信号が長く送出されることとなる。
【００１４】
本発明は、個々のアナログ増幅回路部５−４がそれぞれ個別に異なる特性を有するため、一定の初期値・ロード値を基に歪補償のパラメータ調整を行ったのでは多くの時間が掛かっていた従来の問題を解決し、アナログ増幅回路部５−４を別のアナログ増幅回路部に切替えたときの各アナログ増幅回路部の特性の違いに対応して歪補償のパラメータ調整を行い、調整時間を短縮することができる適応プリディストータ型の歪補償装置を提供することを目的とする。
【００１５】
また、アナログ増幅回路部５−４の修理やアップグレード等による特性の変化に対して、更に、環境の変化による特性の変換に対しても、同様に歪補償のパラメータの調整時間を短縮することができる適応プリディストータ型の歪補償装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の適応プリディストータ型の歪補償装置は、（１）送信信号を電力増幅するアナログ増幅回路部と、該アナログ増幅回路部で発生する非線形歪を補償する歪補償制御部とを備え、前記アナログ増幅回路部は自己の固有の歪補償係数を含む特性情報を格納する記憶手段を有し、前記歪補償制御部は、前記アナログ増幅回路部の記憶手段から該アナログ増幅回路部固有の歪補償係数を読み出して前記補償に用いることを特徴とする。
【００１７】
また、（２）前記アナログ増幅回路部は自己の固有の識別情報を保持した識別情報保持手段を有し、前記歪補償制御部は、前記アナログ増幅回路部の識別情報保持手段から該アナログ増幅回路部固有の識別情報を読み出し、該アナログ増幅回路部固有の歪補償係数を含む特性情報をネットワークからダウンロードし、該アナログ増幅回路部固有の歪補償係数を初期値として前記補償に用いることを特徴とする。
【００１８】
また、（３）前記歪補償制御部は、前記アナログ増幅回路部固有の歪補償係数を含む特性情報として、アナログ増幅回路部の出力信号と送信信号との偏差信号を得るための位相設定情報、遅延設定情報又はフィルタ設定情報を取得し、該設定情報を用いて前記アナログ増幅回路部の歪補償を行うことを特徴とする。
【００１９】
また、（４）前記歪補償制御部は、更新後の歪補償係数と共に、位相設定情報、遅延設定情報、フィルタ設定情報又は環境情報を、ネットワークを介して保守管理システムへ通知する設定情報通知手段を有することを特徴とする。
【００２０】
また、（５）前記設定情報通知手段は、歪補償制御プロセッサ、歪補償制御プロセッサの上位装置、及びネットワークを介した保守管理システムのうちのいずれかの指令に応じて、前記更新後の歪補償係数、位相設定情報、遅延設定情報、フィルタ設定情報又は環境情報を保守管理システムへ通知する構成を有することを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施形態を示す。本発明の第１の実施形態は、それぞれのアナログ増幅回路部１−４に、自己の固有の歪補償係数を含む特性情報設定値を格納したメモリ１−４１を有するものを用い、歪補償制御部１−１の制御バスを該アナログ増幅回路部１−４に接続し、アナログ増幅回路部１−４を別のものに切替えたときには、歪補償制御部１−１のプロセッサ１−１６が、切替え後のアナログ増幅回路部１−４のメモリ１−４１からその特性情報設定値を読み込み、読み込んだ設定値を、歪補償テーブル５−１２、遅延調整・位相調整部５−１４、又はディジタルフィルタ５−１５にロードする。
【００２２】
アナログ増幅回路部１−４のメモリ１−４１に保持される特性情報設定値としては、歪補償テーブル５−１２の歪補償テーブル値（歪補償係数）、遅延調整・位相調整部５−１４の位相情報及び遅延情報、ディジタルフィルタ５−１５のフィルタ係数、及び歪補償の処理動作手順等を示すプログラム情報等である。なお、メモリ１−４１にはＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍａｂｌｅＲｅａｄ−ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の書替え可能な不揮発性メモリを用いることができる。
【００２３】
更に、歪補償制御部及びアナログ増幅回路部が二重化構成された適応プリディストータ型の歪補償送信装置（図示省略）等において、動作開始後、現用系の歪補償制御部１−１において随時更新される歪補償テーブル５−１２の歪補償係数を、プロセッサ１−１６により一定間隔で現用系及び予備系のアナログ増幅回路部１−４のメモリ１−４１に保存しておき、歪補償制御部１−１が現用系から予備系に切替わったときに、これまでの使用環境等に応じた最適な特性情報設定値により近い設定値を、アナログ増幅回路部１−４のメモリ１−４１から読み出して歪補償テーブル５−１２に設定して調整を開始することにより、迅速に調整を完了することができる。
【００２４】
なお、図１の本発明の第１の実施形態の構成において、図５に示した構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。次に、本発明の第２の実施形態について図２を参照して説明する。図２においても、図５に示した構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００２５】
本発明の第２の実施形態は、アナログ増幅回路部２−４の切替え時に、該アナログ増幅回路部２−４の個別の特性に応じた設定値をネットワーク経由して取得し、取得した特性情報設定値を、歪補償テーブル５−１２、遅延調整・位相調整部５−１４、又はディジタルフィルタ５−１５にロードするようにしたものである。
【００２６】
本発明の第２の実施形態において、アナログ増幅回路部２−４は、自己の識別情報を例えばメモリ２−４１等に保持し、歪補償制御部２−１のプロセッサ２−１６は、アナログ増幅回路部２−４のメモリ２−４１から該アナログ増幅回路部２−４の識別情報を読み出し、該アナログ増幅回路部２−４の識別情報を、対上位装置インタフェース部２−１７及び上位装置２−７を介し、ネットワークを経由して保守管理システム（図示省略）に送信し、保守管理システムでは該アナログ増幅回路部２−４の識別情報を基に、該アナログ増幅回路部２−４固有の特性情報設定値を、ネットワークを経由して上位装置２−７及び対上位装置インタフェース部２−１７を介し、プロセッサ２−１６にダウンロードする。
【００２７】
ネットワークを経由してダウンロードするアナログ増幅回路部２−４固有の特性情報設定値としては、第１の実施形態と同様、歪補償テーブル５−１２の歪補償テーブル値（歪補償係数）、遅延調整・位相調整部５−１４の位相情報及び遅延情報、ディジタルフィルタ５−１５のフィルタ係数、及び歪補償の処理動作手順等を示すプログラム情報等である。
【００２８】
また、ネットワークを経由してダウンロードする特性情報設定値として、適応プリディストータ型の歪補償送信装置の実動作に使用される周波数帯域に応じたアナログ増幅回路部２−４固有の上記歪補償テーブル値（歪補償係数）、位相情報及び遅延情報、フィルタ係数、及び歪補償の処理動作手順等を示すプログラム情報等とすることができる。
【００２９】
次に本発明の第３の実施形態について図３を参照して説明する。図３においても、図２等に示した構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付している。本発明の第３の実施形態は、第２の実施形態と同様に、アナログ増幅回路部２−４の切替え時に、該アナログ増幅回路部２−４の個別の特性に応じた設定値をネットワーク経由して取得し、取得した特性情報設定値を、歪補償テーブル５−１２、遅延調整・位相調整部５−１４、又はディジタルフィルタ５−１５にロードするとともに、動作開始後、歪補償制御部３−１において順次更新される歪補償テーブル５−１２、遅延調整・位相調整部５−１４、又はディジタルフィルタ５−１５の設定値情報を、一定間隔でネットワークを経由して保守管理システムに報告するようにしたものである。
【００３０】
保守管理システムでは、ネットワークを経由して収集した各アナログ増幅回路部２−４の更新された特性情報設定値を基に、アナログ増幅回路部２−４毎の特性情報設定値としてより最適なものを作成し、保持する。そして、アナログ増幅回路部２−４が切替わったときに、プロセッサ３−１６はこれまでの使用環境等に応じた最適な特性情報設定値により近い設定値を、ネットワークを経由してダウンロードして取得し、歪補償テーブル５−１２に設定して調整を開始し、適応プリディストータ型の歪補償装置の構成に変更があった場合に、迅速に最適な特性情報を設定することができる。
【００３１】
次に本発明の第４の実施形態について図４を参照して説明する。図４においても、図３等に示した構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付している。本発明の第４の実施形態は、アナログ増幅回路部４−４に温度湿度センサ４−４１を備え、該温度湿度センサ４−４１による使用環境情報（使用時の温度・湿度等）を歪補償制御部４−１において記録しておき、第３の実施形態と同様に、動作開始後の歪補償制御部４−１において順次更新される歪補償テーブル５−１２、遅延調整・位相調整部５−１４、又はディジタルフィルタ５−１５の設定値情報を、一定間隔でネットワークを経由して保守管理システムに報告する際に、該使用環境情報（使用時の温度・湿度等）も保守管理システムに報告するようにしたものである。
【００３２】
保守管理システムでは、使用環境情報（使用時の温度・湿度等）に対応した個々のアナログ増幅回路部４−４の特性情報設定値を保持しておき、アナログ増幅回路部４−４が切り替えられたときに、該アナログ増幅回路部４−４で検知される温度・湿度等の使用環境情報をネットワークを経由して保守管理システムに通知し、保守管理システムから該使用環境と同じ使用環境の特性情報設定値をダウンロードすることにより、迅速により最適な特性情報を歪補償テーブル５−１２等に設定して調整を開始することができる。
【００３３】
図６に各アナログ増幅回路部の特性情報設定値が安定した値に達するまで様子を示している。同図に示すように、アナログ増幅回路部の特性情報設定値が全くの初期状態から安定した最適値（ａ）に達するまでに、（ｔ１＋ｔ２＋ｔ３）時間掛かり、予めアナログ増幅回路部の代表的な特性情報設定値（ｃ）を設定してから調整を開始した場合に安定した最適値（ａ）に達するまでに、（ｔ２＋ｔ３）時間掛かるものとすると、本発明は、アナログ増幅回路部毎の固有の特性情報設定値（ｂ）を設定してから調整を開始するため、安定した最適値（ａ）に達するまでに掛かる時間はｔ３のみであり、歪補償の調整時間を大幅に短縮することができる。
【００３４】
また、適応プリディストータ型の歪補償装置と保守管理システムとをネットワークを介して相互に情報送受が可能な構成とすることにより、適応プリディストータ型の歪補償装置において異常に多くの歪が発生したり、送信出力制御の異常が発生するなどしてアラームが発生した場合に、異常の発生の原因によって、特性情報設定値の取得の制御の主体を、歪補償制御部４−１のプロセッサ４−１６、上位装置２−７又はネットワークに有る保守管理システムの何れかに変更し、適切に異常に対処することが可能となる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、各アナログ増幅回路部固有の歪補償係数を含む特性情報設定値をそれぞれのアナログ増幅回路部のメモリに保持し、歪補償制御部は、該アナログ増幅回路部のメモリからその特性情報設定値を読み出して初期値として歪補償テーブル等に設定することにより、全くの初期状態又は各アナログ増幅回路部の代表的な特性情報設定値を設定してから調整するのに比べて、調整時間を短縮することができる。
【００３６】
また、アナログ増幅回路部固有の歪補償係数を含む特性情報設定値をネットワークを介して取得することにより、装置や回路に変更（アップグレード又は修理等）があった場合、該変更に対応した特性情報設定値を簡便に迅速に入手することができる。
【００３７】
更に、アナログ増幅回路部に温度や湿度等の使用環境を検知するセンサを備え、該使用環境情報をネットワークを介して保守管理システムに通知し、保守管理システムでは使用環境に応じた特性情報設定値を保持し、使用環境に応じた特性情報設定値を歪補償制御部にダウンロードすることにより、使用環境に応じた最適な特性情報設定値を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施形態を示す図である。
【図５】従来の適応プリディストータ型の歪補償装置の構成を示す図である。
【図６】各アナログ増幅回路部の特性情報設定値が安定した値に達するまで様子を示す図である。
【符号の説明】
１−１歪補償制御部
１−１６プロセッサ
１−４アナログ増幅回路部
１−４１メモリ
５−１１乗算器
５−１２歪補償テーブル
５−１３差分算出部
５−１４遅延調整・位相調整部
５−１５ディジタルフィルタ
５−２直交変調部
５−３ディジタルアナログ変換器
５−５アナログディジタル変換器
５−６直交復調部

Claims

送信信号を電力増幅するアナログ増幅回路部と、該アナログ増幅回路部で発生する非線形歪を補償する歪補償制御部とを備え、
前記アナログ増幅回路部は自己の固有の歪補償係数を含む特性情報を格納する記憶手段を有し、
前記歪補償制御部は、前記アナログ増幅回路部の記憶手段から該アナログ増幅回路部固有の歪補償係数を読み出して前記補償に用いることを特徴とする適応プリディストータ型の歪補償装置。
送信信号を電力増幅するアナログ増幅回路部と、該アナログ増幅回路部で発生する非線形歪を補償する歪補償制御部とを備え、
前記アナログ増幅回路部は自己の固有の識別情報を保持した識別情報保持手段を有し、
前記歪補償制御部は、前記アナログ増幅回路部の識別情報保持手段から該アナログ増幅回路部固有の識別情報を読み出し、該アナログ増幅回路部固有の歪補償係数を含む特性情報をネットワークからダウンロードし、該アナログ増幅回路部固有の歪補償係数を初期値として前記補償に用いることを特徴とする適応プリディストータ型の歪補償装置。
前記歪補償制御部は、前記アナログ増幅回路部固有の歪補償係数を含む特性情報として、アナログ増幅回路部の出力信号と送信信号との偏差信号を得るための位相設定情報、遅延設定情報又はフィルタ設定情報を取得し、該設定情報を用いて前記アナログ増幅回路部の歪補償を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の適応プリディストータ型の歪補償装置。
前記歪補償制御部は、更新後の歪補償係数と共に、位相設定情報、遅延設定情報、フィルタ設定情報又は環境情報を、ネットワークを介して保守管理システムへ通知する設定情報通知手段を有することを特徴とする請求項３に記載の適応プリディストータ型の歪補償装置。
前記設定情報通知手段は、歪補償制御プロセッサ、歪補償制御プロセッサの上位装置、及びネットワークを介した保守管理システムのうちのいずれかの指令に応じて、前記更新後の歪補償係数、位相設定情報、遅延設定情報、フィルタ設定情報又は環境情報を保守管理システムへ通知する構成を有することを特徴とする請求項４に記載の適応プリディストータ型の歪補償装置。