JP2012010122A - 歪補償装置、歪補償方法及び無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】デジタルプリディストーション（ＤＰＤ）による歪補償を行う歪補償装置、歪補償方法及び無線通信装置に関し、送信電力の変動に対して歪補償係数の安定した収束化を図る。
【解決手段】 歪補償部４は、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）に格納された歪補償係数を送信信号に乗じて歪補償を行い、該送信信号の参照データ（ＲＥＦ）と電力増幅器８から出力される送信信号のフィードバックデータ（ＦＢ）との誤差が最小となるように、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の歪補償係数を更新する。電力変動量検出部１６は、参照データ（ＲＥＦ）の電力変動量を検出し、更新制御部１７は、該電力変動量が所定の閾値以下であることが連続して所定時間又は所定検出回数以上検出されたとき、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の歪補償係数の更新処理を停止させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、歪補償装置、歪補償方法及び無線通信装置に関し、例えば、送信部における増幅器の非線形歪を補償するデジタルプリディストーション（ＤＰＤ）機能を有する歪補償装置、歪補償方法及び無線通信装置に適用することができる。

無線通信装置の送信部における歪補償技術は、デジタルプリディストーション（ＤＰＤ）方式として既に確立され、種々の送信装置に適用されている。図６に歪補償機能を備えた無線通信装置の送信部の従来の構成例を示す。１はシリアル送信データを送出する送信信号発生装置であり、２は該シリアル送信データをＩ信号及びＱ信号のパラレル送信データに変換するＳ／Ｐ変換部である。

３は送信区間に歪補償処理を行うよう歪補償処理の開始／停止タイミング信号を生成し、歪補償部４へ該開始／停止タイミング信号を出力するタイミング制御部である。タイミング制御部３は、送信信号発生装置１からの送信タイミングを示すＴＤＤ（Time Division Duplex）／ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）タイミング信号に応じて、歪補償部４へ開始／停止タイミング信号を出力する。なお、ＦＤＤ方式の場合、タイミング制御部３は、常に歪補償処理を行うよう歪補償部４を制御する。

４はデジタルプリディストーション（ＤＰＤ）による歪補償部である。該歪補償部４では、送信データのＩ，Ｑ信号の参照データ（ＲＥＦ）とフィードバックデータ（ＦＢ）との誤差の最小二乗（ＬＭＳ）演算により歪補償係数を更新し、該歪補償係数を歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）に格納する。そして、送信データ信号のレベルに応じた歪補償係数を歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）から読み出して、送信データのＩ，Ｑ信号に乗じて歪補償演算を行う。

歪補償の処理が行われた送信データのＩ，Ｑ信号は、Ｄ／Ａ変換器５によりデジタル信号からアナログ信号に変換され、ベースバンド信号に変換され、直交変調器６に入力される。直交変調器６は、入力された送信データのＩ信号及びＱ信号に、それぞれ基準搬送波７の同相信号と９０°位相回転した信号とを乗算して直交変調を行い、無線周波数に変換し、電力増幅器（ＰＡ）８へ出力する。

電力増幅器（ＰＡ）８により電力増幅された無線周波数信号は、空中線（アンテナ）９から出力される。また、電力増幅器（ＰＡ）８から出力される送信信号は、方向性結合器を介して一部が抽出される。該抽出された信号は、周波数変換器１０により周波数変換され、Ａ／Ｄ変換器１１によりアナログ信号からデジタル信号に変換され、直交検波器１２によりＩ，Ｑ信号のパラレルデータに分離された後、フィードバックデータ（ＦＢ）として歪補償部４に帰還される。

歪補償部４は、このフィードバックデータ（ＦＢ）と送信データの参照データ（ＲＥＦ）との誤差が最小となるように、ＬＭＳ演算により歪補償係数を更新し、該歪補償係数を歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）に格納する。

なお、デジタルプリディストーション（ＤＰＤ）による歪補償機能を有する送信装置は、予め最大送信電力となるように生成されたフルデータを用いて擬似的に歪補償動作を行わせ、その状態で最適な歪補償係数をトレーニングルックアップテーブル（ＬＵＴ）１３に格納する。

このような処理はトレーニングと称される。該トレーニングにより生成されたトレーニングルックアップテーブル（ＬＵＴ）１３を、送信開始時に歪補償部４内の歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）にダウンロードする。こうすることにより、歪補償係数の収束時間の短縮を図っている。

図７に従来の歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の更新処理フローを示す。従来の歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の更新は、送信信号の参照データ（ＲＥＦ）に対して遅延調整を行った後（７−１）、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の更新回数が所定の設定回数を超えているか否かを判定する（７−２）。

歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の更新回数が所定の設定回数を超えていない場合、参照データ（ＲＥＦ）とフィードバックデータ（ＦＢ）との位相調整を行い（７−３）、該位相調整が成功したか否かを判定する（７−４）。該位相調整が成功した場合、該参照データ（ＲＥＦ）の電力値及び電力変動量を求め、それらをアドレスとする歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）のポイントにアクセスし、該ポイントの歪補償係数の更新を行う（７−５）。位相調整以降の処理を設定回数又は設定時間内繰り返すことにより、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）全体を更新する。

デジタルプリディストーション（ＤＰＤ）による歪補償機能を有する送信装置は、電力増幅器（ＰＡ）を含む送信系出力部の非直線性の歪を補正して歪成分の抑圧を行い、送信電力の変動に対して追従して補正処理を行う。そのため、図８の（ａ）に示すような１フレーム平均電力が一定（最大電力）のフルデータに対しては、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の歪補償係数は、更新処理により収束して安定した値となる。

しかし、図８の（ｂ）に示す低スループットデータのように、１フレーム内に平均電力に大きな高低差がある送信データに対しては、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）は、更新処理によって収束するどころか、むしろ劣化した歪補償係数が格納されてしまう。これは、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）内に、平均電力の低いデータに対応した歪補償係数と平均電力の高いデータに対応した歪補償係数とが混在してしまうためである。

共通制御データやパイロットデータなどの送信電力は低電力レベルであり、電力増幅器（ＰＡ）で歪みを生じないため、高電力送信データに対応した歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いても、歪による信号劣化は生じない。しかし、低い平均電力のデータに対応した歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）では、高い平均電力のデータに対する歪補償に対応することができず、歪による信号劣化が生じてしまう。

このように、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）は、高電力データに対してより重要である。そこで、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の更新に際し、所定の閾値より低い低電力送信データに対しては、歪補償係数の更新処理を停止させ、該歪補償係数の劣化を防ぐ手法が考えられる。

しかし、このような手法を採用した場合、送信データが共通制御データやパイロットデータ等の平均電力が低い低スループットデータから、平均電力が高いフルデータへ切り替わった際、該フルデータ内の幾つかの低電力データに対しても、歪補償係数の更新処理を停止してしまうため、歪補償係数の劣化が生じてしまう。

従来の歪補償装置において、イコライザや遅延調整値等のパラメータを歪量に応じて補正する技術が知られている（特許文献１及び２等参照）。これらの技術は、歪が発生しない低い送信電力に対してパラメータの補正動作を停止し、また、検出した歪量を、検出誤差に応じたオフセット量だけ補正することにより、パラメータ設定をより正確に行うようにしたものである。

特開２００７−２２１２４４号公報 特開２００７−２２１２４５号公報

送信電力の平均電力が一定の送信データに対する歪補償係数は、安定した状態で維持されるが、送信電力の平均電力に変動が生じた場合、変動量の大小に関わらず、最適な歪補償係数に収束せず、歪補償性能が劣化してしまう場合がある。特に、図８（ｂ）のように、１フレーム内の平均送信電力に大きな高低差がある低スループットデータやバーストデータの送信時に歪補償係数の更新を行った場合、低電力データにより歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）内の特定エリアへのアクセス集中が生じる。その結果、高電力データに対して適合しない歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）が生成される。

図９の（ａ）は、フルデータ送信時に更新される歪補償係数の一例を示し、図９の（ｂ）は、低スループットデータ送信時に更新される歪補償係数の一例を示している。図９の（ａ），（ｂ）は、参照データ（ＲＥＦ）の電力変動量と電力値とに応じた歪補償係数をグラフで表している。低スループットデータ送信時に更新される歪補償係数は、フルデータ送信時の歪補償係数に比べて、参照データ（ＲＥＦ）の電力変動量がゼロ付近の歪補償係数が小さな値となり、凹んだグラフ形状になってしまう。

図１０の（ａ）及び（ｂ）は、フルデータ送信時及び低スループットデータ送信時の参照データ（ＲＥＦ）及びフィードバックデータ（ＦＢ）の電力の変動を示している。図１０において、横軸は時間ｔ、縦軸は参照データ（ＲＥＦ）及びフィードバックデータ（ＦＢ）の電力を表している。

図１０の（ａ）に示すように、フルデータ送信時は、参照データ（ＲＥＦ）及びフィードバックデータ（ＦＢ）の送信電力は大きく変動する。しかし、図１０の（ｂ）に示すように、低スループットデータ送信時におけるパイロットデータ等の送信部分は、参照データ（ＲＥＦ）及びフィードバックデータ（ＦＢ）共に電力値が低く電力変動量も小さい。

参照データ（ＲＥＦ）の電力変動が小さい場合、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の更新処理において、参照データ（ＲＥＦ）の電力変動量がゼロ付近のアクセスが集中し、しかもその時の参照データ（ＲＥＦ）の電力も小さいため、歪補償係数は小さな値となる傾向となる。

その結果、低電力データに適合すべく、参照データ（ＲＥＦ）の電力値及び電力変動量がゼロ付近の歪補償係数の値が小さくなり、図９の（ｂ）に示したように、歪補償係数をグラフ表示した場合、中心部分が凹んだような形になってしまう。更に、この凹んだ部分の歪補償係数は、同一フレーム内に出現する高電力データ（例えばＷｉＭＡＸ等におけるプレアンブル等）に適合することができないため、高電力データの送信出力に歪が生じてしまう。

このように、デジタルプリディストーション（ＤＰＤ）による歪補償技術は、送信電力の変動に対してなお改善すべき点が残されている。特に、携帯端末と無線基地局との間の初期通信時等のように、ユーザー数が殆どゼロに近い場合は、無線基地局から携帯端末に対して、同期データ及びパイロットデータ等の低スループットデータが送信される。

該低スループットデータは、低電力データであるため、電力増幅器（ＰＡ）で歪が生じるレベルのデータではないにも関わらず、１フレーム内の送信電力に大きな高低差があり、該低スループットデータにより更新された歪補償係数で、フルデータに対して歪を生じさせてしまう。本発明は、デジタルプリディストーション（ＤＰＤ）による歪補償において、送信電力の変動に対して歪補償係数の安定した収束化を図る。

上記課題を解決する一形態としての歪補償装置は、歪補償係数ルックアップテーブルに格納された歪補償係数を送信信号に乗じて歪補償を行い、該送信信号の参照データと電力増幅器から出力される送信信号のフィードバックデータとの誤差が最小となるように、前記歪補償係数ルックアップテーブルの歪補償係数を更新する無線通信装置において、前記送信信号の参照データの電力変動量を検出する電力変動量検出部と、前記電力変動量が所定の閾値以下であることが連続して所定時間又は所定検出回数以上検出されたとき、前記歪補償係数ルックアップテーブルの歪補償係数の更新処理を停止させる更新制御部と、を備えたものである。

また、上記課題を解決する他の形態としての歪補償方法は、歪補償係数ルックアップテーブルに格納された歪補償係数を送信信号に乗じて歪補償を行い、該送信信号の参照データと電力増幅器から出力される送信信号のフィードバックデータとの誤差が最小となるように、前記歪補償係数ルックアップテーブルの歪補償係数を更新する歪補償方法において、前記送信信号の参照データの電力変動量を検出する第１のステップと、前記電力変動量が所定の閾値以下であることが連続して所定時間又は所定検出回数以上検出されたとき、前記歪補償係数ルックアップテーブルの歪補償係数の更新処理を停止させる第２のステップと、を含むものである。

また、前記第２のステップにより前記歪補償係数ルックアップテーブルの歪補償係数の更新処理を停止させたとき、予め歪補償差分係数テーブルに保存した歪補償差分係数を、該歪補償係数ルックアップテーブルの歪補償係数に加算し、該歪補償係数ルックアップテーブルの歪補償係数を補正する第３のステップを含むものである。

低スループットデータ等の電力値及び電力変動量が小さい送信データに対して、電力変動量が小さい部分の歪補償係数の劣化を抑えることができる。更に、更新制限開始前に低スループットデータにより凹んでしまった部分を補正し、低スループットデータ等の送信時の歪補償係数の劣化を改善することが可能となる。

開示の歪補償装置を適用した無線通信装置の構成例を示す図である。 歪補償差分係数テーブル生成の処理フロー例を示す図である。 歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）更新制限を含む処理フロー例を示す図である。 低電力データによる歪補償係数の更新に対する補正の態様例を示す図である。 歪補償係数の更新制限及び補正を行った歪補償係数の例を示す図である。 歪補償機能を備えた送信装置の従来の構成例を示す図である。 従来の歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の更新処理フローを示す図である。 フルデータ及び低スループットデータの平均送信電力を示す図である。 フルデータ送信時及び低スループットデータ送信時の歪補償係数を示す図である。 フルデータ送信時及び低スループットデータ送信時の送信電力変動量を示す図である。

開示の歪補償装置及び歪補償方法による歪補償係数更新制御は、送信電力値及び送信電力変動量を監視し、送信電力変動量に応じて歪補償係数の更新処理を制限し、低電力データによる歪補償係数の劣化を抑える。更に、制限開始前の更新処理により劣化した歪補償係数を、予め記憶された差分係数によって補正することにより、低スループットデータ送信時に起る歪補償係数の劣化を改善する。

上述の処理を行うために、送信信号の参照データ（ＲＥＦ）の電力変動量が閾値以下となる状態が一定時間継続したことを検出したとき、歪補償係数の更新処理を停止させる。こうすることにより、参照データ（ＲＥＦ）の電力変動量がゼロ付近の更新処理のアクセス集中を防ぎ、該電力変動量がゼロ付近の歪補償係数の凹み現象を最小に抑える。

開示の歪補償装置を適用した無線通信装置の構成例を図１に示す。図１において、送信信号発生装置１、Ｓ／Ｐ変換部２、タイミング制御部３、歪補償部４、Ｄ／Ａ変換器５、直交変調器６、基準搬送波７、電力増幅器（ＰＡ）８、空中線（アンテナ）９、周波数変換器１０、Ａ／Ｄ変換器１１、直交検波器１２、及びトレーニングルックアップテーブル（ＬＵＴ）１３は、図６で説明した従来の装置構成におけるものと同様のものである。トレーニングルックアップテーブル（ＬＵＴ）１３は、最大送信電力の送信データを使用してトレーニングにより生成され、装置内の第１のメモリ＃１に記憶される。

装置内の第２のメモリ＃２に記憶される歪補償差分係数テーブル１４は、電力変動量の少ない送信データに対して、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の更新を制限したとき、制限前に更新された歪補償係数を補正するための差分係数を格納するテーブルである。

送信電力測定部１５は、現時点の参照データ（ＲＥＦ）の平均電力Ｐ（ｎ）と１単位時間前の参照データ（ＲＥＦ）の平均電力Ｐ（ｎ−１）とを測定し、それらを電力変動量検出部１６に送出する。電力変動量検出部１６は、現時点の平均電力Ｐ（ｎ）と１単位時間前のＰ（ｎ−１）との比較により単位時間当たりの電力変動量を検出し、該電力変動量を更新制御部１７に送出する。

更新制御部１７は、単位時間当たりの電力変動量を所定の閾値と比較し、該閾値以下の電力変動量の連続発生回数ｍを検出する。そして、該連続回数ｍが所定の連続回数閾値Ｍ以上カウントされた場合、歪補償部４内のＬＭＳ演算部に対して、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の更新の停止を指示する制御信号を出力する。ＬＭＳ演算部は、該制御信号に従って、歪補償部４内の歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の更新を停止する。

参照データ（ＲＥＦ）の電力変動量が閾値を超えたことを電力変動量検出部１６で検出すると、更新制御部１７は、歪補償部４内のＬＭＳ演算部に対して即座に更新処理の制限を解除するよう通知し、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の更新処理を再開させ、歪補償係数の更新を実施させる。

但し、参照データ（ＲＥＦ）の電力変動量が閾値以下となることが検出され、且つ、該検出が一定時間（連続検出回数が所定回数以上）継続することが検出されるまでは、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の更新処理の制限が加えられず、低スループットデータによる歪補償係数の更新が行われてしまう。

そのため、低スループットデータによる歪補償係数の更新処理を完全に防ぐことができず、該更新処理により歪補償係数に悪影響を与えてしまう。そこで、悪影響を受けた歪補償係数に対して補正処理を行う。該補正処理を行うために歪補償差分係数テーブル１４を用いる。

該歪補償差分係数テーブル１４は、トレーニング時にフルデータの送信により生成した歪補償係数と、その後、低スループットデータ信号の送信により更新した歪補償係数との差分をテーブル化して記憶させておく。そして、低スループットデータによる歪補償係数の更新を制限したとき、該歪補償差分係数テーブルを用いて歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を補正する。

図２に歪補償差分係数テーブル生成の処理フロー例を示す。歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）は、図２の（ａ）に示すようなＹ軸及びＸ軸で表した２次元テーブルに歪補償係数を格納したテーブルである。該２次元テーブルのＸ軸方向には送信電力（即ち参照データ（ＲＥＦ）の電力値）を割り当て、Ｙ軸方向にはその単位時間の電力変動量（電力差分）を割り当てている。

まず、最大送信電力となるように生成されたフルデータを送信させてトレーニングを実施し、第１のトレーニングルックアップテーブル（ＬＵＴ＃１）を生成する（ステップ２−１）。該第１のトレーニングルックアップテーブル（ＬＵＴ＃１）は、装置内の第１のメモリ＃１に保存しておく（ステップ２−２）。

該第１のトレーニングルックアップテーブル（ＬＵＴ＃１）の歪補償係数に関して、電力変動量がゼロ（アドレスＹ０）で電力値がゼロから最大値（アドレスＸ０〜Ｘｍａｘ）における歪補償係数の値の分布例を図２（ｂ）に曲線グラフにより示している。

次に、低スループットデータを送信させて歪補償動作を実施し、その状態で最適の歪補償係数により、第１のトレーニングルックアップテーブル（ＬＵＴ＃１）を更新し、第２のトレーニングルックアップテーブル（ＬＵＴ＃２）を生成する（ステップ２−３）。該第２のトレーニングルックアップテーブル（ＬＵＴ＃２）の歪補償係数に関して、電力変動量がゼロ（アドレスＹ０）で電力値がゼロから最大値（アドレスＸ０〜Ｘｍａｘ）における歪補償係数の値の分布例を図２（ｃ）に曲線グラフにより示している。

低スループットデータは平均電力が低電力のデータであるため、低スループットデータにより更新した第２のトレーニングルックアップテーブル（ＬＵＴ＃２）は、低電力部分の歪補償係数が図９（ｂ）に示すように小さくなる。また、第２のトレーニングルックアップテーブル（ＬＵＴ＃２）では、高電力部分の歪補償係数はアクセス（更新）されないため、先のフルデータを用いたトレーニングにより生成した第１のトレーニングルックアップテーブル（ＬＵＴ＃１）の歪補償係数がそのまま残る。

次に、第１のトレーニングルックアップテーブル（ＬＵＴ＃１）及び第２のトレーニングルックアップテーブル（ＬＵＴ＃２）から、電力変動量がゼロ（アドレスＹ０）近辺で電力値がゼロから最大値まで（アドレスＸ０〜Ｘｍａｘ）の歪補償係数を順次呼び出し、その差分値を算出する（ステップ２−４）。

図２の（ｄ）にフルデータ送信時の歪補償係数と低スループットデータ送信時の歪補償係数との差分値の一例を示している。該差分値を歪補償差分係数と称する。また、この歪補償差分係数を格納したテーブルを歪補償差分係数テーブルと称し、装置内の第２のメモリ＃２に格納する（ステップ２−５）。図２の（ｅ）に歪補償差分係数テーブルに格納された歪補償差分係数の値の一例を示している。この歪補償差分係数テーブルを用い、低電力化した送信データの歪補償係数の補正を行う。

図３に参照データ（ＲＥＦ）の電力変動による歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）更新制限を含む処理フロー例を示す。参照データ（ＲＥＦ）に対して遅延調整を行った後（３−１）、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の更新回数が所定の設定回数を超えているか否かを判定する（３−２）。

歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の更新回数が所定の設定回数を超えていない場合、参照データ（ＲＥＦ）とフィードバックデータ（ＦＢ）との位相調整を行い（３−３）、該位相調整が成功したか否かを判定する（３−４）。ここまでの処理は、前述の図７で説明した従来の処理フロー（７−１〜７−４）と同様である。

該位相調整が成功した場合、該参照データ（ＲＥＦ）の電力値を測定する（３−５）。測定した該電力値を保持し、前回測定した該電力値との差分を求め、参照データ（ＲＥＦ）の電力変動量を監視し、該電力変動量が閾値以下であるか否かを判定する（３−６）。

該電力変動量が閾値以上であれば、従来と同様に歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の更新処理を行い（３−８）、閾値以下であれば、閾値以下となることが検出される連続回数をカウントし、該連続回数が閾値以上であるか否かを判定する（３−７）。該連続回数が閾値以下である場合、該連続回数が閾値に達するまで、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）更新を行う（３−８）。

該連続回数が閾値以上となった場合、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の更新処理を実施せず、低電力データにより更新された現歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の歪補償係数に対して補正を行う。この補正は、前述の図２で説明した歪補償差分係数テーブルから歪補償差分係数を読出し、該歪補償差分係数を現歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の歪補償係数に加算して補正を行う（３−９）。

その後、参照データ（ＲＥＦ）の電力値の前回測定値を今回の電力測定値により更新する（３−１０）。以上の処置の終了後、遅延調整（３−１）以降の処理を所定の設定回数又は設定の時間内繰り返し実施し、低電力データによる歪補償係数の更新を回避すると共に、該更新による歪補償係数の劣化を補正する。

図４に低電力データによる歪補償係数の更新に対する補正の態様例を示す。図４の（ａ）は、装置起動時の歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の歪補償係数の分布例を示している。図４の（ｂ）は、低スループットデータ送信による更新を停止する前に、該低スループットデータ送信により更新された歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の歪補償係数の分布例を示している。

図４の（ｃ）は、歪補償差分係数テーブルに格納された歪補償差分係数の値の一例を示している。図４の（ｄ）は、図４（ｃ）の歪補償差分係数テーブルから読み出した歪補償差分係数を、図４（ｂ）の歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の歪補償係数に加算して補正を行った歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の態様例を示している。

図５に低スループットデータ送信時に歪補償係数の更新制限及び補正を行った歪補償係数の例を示している。図５の（ａ）は、トレーニングで取得したフルデータ送信時の歪補償係数を初期値として用い、低スループットデータ送信時に歪補償係数の更新制限を行った場合の歪補償係数の一例を示している。

図５の（ｂ）は、図５の（ａ）に示した歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の歪補償係数に対して、更新制限開始前に低スループットデータにより更新された歪補償係数を、前述の歪補償差分係数を用いて補正した場合の歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の歪補償係数を示している。

図５の（ａ）に示すように、低スループットデータ送信時に歪補償係数の更新を制限することにより、図９の（ｂ）と比べて、電力変動量がゼロ付近の歪補償係数が凹む（小さな値となる）のが防止されていることが分かる。また、図５の（ｂ）に示すように、補正後の歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の歪補償係数は、前述の図９（ａ）に示したフルデータ送信時の歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の歪補償係数に近似した歪補償係数となることが分かる。

以上説明したように、パイロットデータ等の低スループットデータやバーストデータのように、電力変動量が小さい送信データに対して、歪補償係数の更新回数を低減させることにより、電力値及び電力変動量が小さい送信データ部分の歪補償係数の凹み減少を抑えることができる。

更に、更新制限開始前に低スループットデータにより凹んでしまった歪補償係数を、歪補償差分係数テーブルを用いて補正することにより、低スループットデータ送信による歪補償係数の劣化を改善し、フルデータ送信時と大差の無い歪補償係数とすることが可能となる。

直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）のデータ通信においては、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）と称される所定のフォーマットで、携帯端末の通信状態を無線基地局へ報告する。無線基地局は、各携帯端末のＣＱＩに応じてその瞬間毎に受信信号レベルの高い周波数ブロックを各携帯端末への送信に最適に割り当てる。

こうすることにより、無線基地局は、各携帯端末との通信のスループット及び無線基地局当たりのスループットを向上させているが、このような送信は、緩やかな電力変動での送信ではないため、スループットの急激な変動による急激な送信電力の変動に対して、送信部は瞬時に反応しなければならない。

しかも、携帯端末との間の初期通信時、ユーザー数が殆ど０に近い場合など、無線基地局から携帯端末への送信は、同期信号及びパイロット信号等の低スループットデータが送信されることになり、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）へ悪影響を及ぼしてしまう。

そこで開示の歪補償係数の更新制御方法を無線通信装置に組み込み、電力変動量の少ない送信データの検出時、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の更新を制限することにより、低スループットデータ送信時における歪補償係数の劣化を抑えることができる。

更に、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の更新制限が行われるまでに、凹んでしまった歪償係数に対して、トレーニング時に取得した歪補償差分係数テーブルを使用して補正することにより、歪補償係数の劣化を解消することができる。該歪補償差分係数テーブルは、歪補償係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の全メモリ量に対して、最も歪補償係数の劣化の影響が出現する、電力変動量がゼロ近辺の差分係数のみを格納すればよいため、追加するメモリ量も少量で済む。

１ 送信信号発生装置
２ Ｓ／Ｐ変換部
３ タイミング制御部
４ 歪補償部
５ Ｄ／Ａ変換器
６ 直交変調器
７ 基準搬送波
８ 電力増幅器（ＰＡ）
９ 空中線（アンテナ）
１０ 周波数変換器
１１ Ａ／Ｄ変換器
１２ 直交検波器
１３ トレーニングルックアップテーブル（ＬＵＴ）
１４ 歪補償差分係数テーブル
１５ 送信電力測定部
１６ 電力変動量検出部
１７ 更新制御部

Claims (5)

1. 歪補償係数ルックアップテーブルに格納された歪補償係数を送信信号に乗じて歪補償を行い、該送信信号の参照データと電力増幅器から出力される送信信号のフィードバックデータとの誤差が最小となるように、前記歪補償係数ルックアップテーブルの歪補償係数を更新する歪補償装置において、
   前記送信信号の参照データの電力変動量を検出する電力変動量検出部と、
   前記電力変動量が所定の閾値以下であることが連続して所定時間又は所定検出回数以上検出されたとき、前記歪補償係数ルックアップテーブルの歪補償係数の更新処理を停止させる更新制御部と、
   を備えたことを特徴とする歪補償装置。
2. 歪補償係数ルックアップテーブルに格納された歪補償係数を送信信号に乗じて歪補償を行い、該送信信号の参照データと電力増幅器から出力される送信信号のフィードバックデータとの誤差が最小となるように、前記歪補償係数ルックアップテーブルの歪補償係数を更新する歪補償方法において、
   前記送信信号の参照データの電力変動量を検出する第１のステップと、
   前記電力変動量が所定の閾値以下であることが連続して所定時間又は所定検出回数以上検出されたとき、前記歪補償係数ルックアップテーブルの歪補償係数の更新処理を停止させる第２のステップと
   を含むことを特徴とする歪補償方法。
3. 前記第２のステップにより前記歪補償係数ルックアップテーブルの歪補償係数の更新処理を停止させたとき、予め歪補償差分係数テーブルに保存した歪補償差分係数を、該歪補償係数ルックアップテーブルの歪補償係数に加算し、該歪補償係数ルックアップテーブルの歪補償係数を補正する第３のステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の歪補償方法。
4. １フレームの送信平均電力が最大のフルデータの送信により生成した歪補償係数を格納した第１のトレーニングルックアップテーブルと、１フレーム内の送信平均電力に高低差がある低スループットデータの送信により前記第１のトレーニングルックアップテーブルの歪補償係数を更新した第２のトレーニングルックアップテーブルとを生成し、
   前記第１及び第２のトレーニングルックアップテーブルに格納された各歪補償係数の差分により算出した歪補償差分係数を、前記歪補償差分係数テーブルに格納する第４のステップを含むことを特徴とする請求項３に記載の歪補償方法。
5. 歪補償係数ルックアップテーブルに格納された歪補償係数を送信信号に乗じて歪補償を行い、該送信信号の参照データと電力増幅器から出力される送信信号のフィードバックデータとの誤差が最小となるように、前記歪補償係数ルックアップテーブルの歪補償係数を更新する無線通信装置において、
   前記送信信号の参照データの電力変動量を検出する電力変動量検出部と、
   前記電力変動量が所定の閾値以下であることが連続して所定時間又は所定検出回数以上検出されたとき、前記歪補償係数ルックアップテーブルの歪補償係数の更新処理を停止させる更新制御部と、
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。

Images