JP2019004299A - Base station device and antenna control unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基地局装置およびアンテナ制御方法に関する。 The present invention relates to a base station apparatus and an antenna control method.
近年、スマートフォンや携帯端末などの無線端末のトラフィックの増加により、1つの基地局装置が処理するトラフィックも増加している。このため、スモールセルと呼ばれる、カバレッジの小さな基地局を細かく設置することで、1つの基地局当たりのトラフィック量を減らすといった対策が取られている。 In recent years, due to an increase in traffic of wireless terminals such as smartphones and mobile terminals, traffic processed by one base station apparatus is also increasing. For this reason, measures are taken such as reducing the traffic volume per base station by finely installing a base station with a small coverage called a small cell.
また、周波数の利用効率の向上が求められている。そのため、空間多重化を可能にするアンテナビームフォーミングの機能を備えた基地局装置が増えている。アンテナビームフォーミングを用いることにより、電波を特定方向に向けて放射することができるため、同じ周波数を同じ時間で使っていても、電波干渉を回避できる。 There is also a need for improved frequency utilization efficiency. For this reason, an increasing number of base station apparatuses have an antenna beam forming function that enables spatial multiplexing. By using antenna beam forming, radio waves can be radiated in a specific direction, so that radio wave interference can be avoided even if the same frequency is used for the same time.
アンテナビームフォーミングにはアレイアンテナの原理が用いられている。図10は、アレイアンテナの原理を示す図である。この原理により、電波を放射する角度に対して、各アンテナ間が持つべき相対位相差Φは、式(1)のように一意に決まる。
Φ=((2π・d)/λ)・sinθ ・・・(1)
The principle of an array antenna is used for antenna beam forming. FIG. 10 is a diagram showing the principle of the array antenna. Based on this principle, the relative phase difference Φ between antennas with respect to the angle at which radio waves are radiated is uniquely determined as shown in Equation (1).
Φ = ((2π · d) / λ) · sin θ (1)
この相対位相差Φを、各アンテナから送信される送信信号に持たせることで、電波の放射方向を自由に制御することが可能である。各アンテナから送信される送信信号が所望の相対位相差を持つように位相調整が行なわれる。これをアンテナ間キャリブレーション(Antenna Calibration;ACAL)と呼ぶ。また、図10では1次元配列上にアンテナを並べているが、2次元配列上にアンテナを並べることで、ビームの放射方向を2次元的にも制御可能である。 By giving this relative phase difference Φ to the transmission signal transmitted from each antenna, the radiation direction of the radio wave can be freely controlled. Phase adjustment is performed so that transmission signals transmitted from the respective antennas have a desired relative phase difference. This is called antenna calibration (ACAL). In FIG. 10, antennas are arranged on a one-dimensional array, but by arranging antennas on a two-dimensional array, the beam radiation direction can be controlled two-dimensionally.
2次元アンテナビームフォーミングを実施する構成例を図11に示す。図11は、従来の基地局装置の送信部(ブランチ)を示す図である。ここで、複数のブランチの各々をブランチ1040と記載する。ブランチ1040には、アンテナ1006A〜1006Dが設けられている。
A configuration example for performing two-dimensional antenna beamforming is shown in FIG. FIG. 11 is a diagram illustrating a transmission unit (branch) of a conventional base station apparatus. Here, each of the plurality of branches is referred to as a
ブランチ1040は、デジタルアナログ変換器(DAC)1001A〜1001Dと、パワーアンプ(PA)1002A〜1002Dと、カプラ1003A〜1003Dと、バンドパスフィルタ(BPF)1004A〜1004Dとを有している。
The
DAC1001A〜1001Dは、それぞれ、送信信号をアナログ信号に変換し、PA1002A〜1002Dに出力する。PA1002A〜1002Dは、それぞれ、DAC1001A〜1001Dから送信信号を受け取り、その送信信号の電力を増幅する。
Each of the DACs 1001A to 1001D converts the transmission signal into an analog signal and outputs the analog signal to the
カプラ1003A〜1003Dは、それぞれ、PA1002A〜1002Dからの送信信号をBPF1004A〜1004Dに出力する。また、カプラ1003A〜1003Dは、送信信号をACAL用のフィードバック信号として出力する。
BPF1004A〜1004Dは、それぞれ、カプラ1003A〜1003Dからの送信信号に対して特定の周波数帯域の信号を通過させ、それ以外の周波数帯域の信号を減衰させる。BPF1004A〜1004Dを通過した信号は、それぞれ、送信信号としてアンテナ1006A〜1006Dから出力される。
The
しかしながら、従来の基地局装置では、例えば、ブランチ1040が8個設けられ、各ブランチ1040にアンテナが4個設けられる場合、アンテナの数は全部で32個となるが、ACAL用のフィードバック信号の信号線も32本分用意することになる。また、DAC、PA、カプラ、BPFの数も全部で32個分用意することになる。このように、従来の基地局装置では、アンテナの数と同数の信号線や、アンテナの数と同数のDAC、PA、カプラ、BPFを設けることになるので、回路規模が増大してしまう。
However, in the conventional base station apparatus, for example, when eight
本願に開示の技術は、回路規模の増大を抑制する。 The technology disclosed in the present application suppresses an increase in circuit scale.
1つの態様では、基地局装置は、複数のブランチと、第1のスイッチとを有する。複数のブランチは、パワーアンプの後段のフィルタから出力された送信信号の位相を調整する複数の位相器を備え、複数の位相器により位相が調整された送信信号をそれぞれ複数のアンテナから送信する。第1のスイッチは、1次元方向のアンテナ間の相対位相差を補正するときに、複数のブランチの各々からフィードバックされる送信信号を切り替える。複数のブランチの各々は、第2のスイッチを有する。第2のスイッチは、2次元方向のアンテナ間の相対位相差を補正するときに、複数のアンテナの各々からフィードバックされる送信信号を切り替える。 In one aspect, the base station apparatus has a plurality of branches and a first switch. The plurality of branches includes a plurality of phase shifters that adjust the phase of the transmission signal output from the filter subsequent to the power amplifier, and transmits the transmission signals whose phases are adjusted by the plurality of phase shifters from the plurality of antennas, respectively. The first switch switches transmission signals fed back from each of the plurality of branches when correcting the relative phase difference between the antennas in the one-dimensional direction. Each of the plurality of branches has a second switch. The second switch switches transmission signals fed back from each of the plurality of antennas when correcting the relative phase difference between the antennas in the two-dimensional direction.
1つの側面では、回路規模の増大を抑制することができる。 In one aspect, an increase in circuit scale can be suppressed.
以下に、本願の開示する基地局装置およびアンテナ制御方法の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例は開示の技術を限定するものではない。 Embodiments of a base station apparatus and an antenna control method disclosed in the present application will be described below in detail with reference to the drawings. The following examples do not limit the disclosed technology.
[アンテナ構成]
図1は、実施例に係る基地局装置100のアンテナ構成の一例を示す図である。
[Antenna configuration]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an antenna configuration of the
基地局装置100は、複数の送信部(ブランチ)#0〜#7を有している。複数のブランチ#0〜#7の各々には、位相器5A〜5Dおよびアンテナ6A〜6Dが設けられている。位相器5A〜5Dの出力には、それぞれ、アンテナ6A〜6Dが設けられている。
ここで、複数のブランチ#0〜#7が配置されている方向(図1の水平方向X)を1次元方向と称する。また、各ブランチ#0〜#7内において、1次元方向とは異なり、かつ、アンテナ6A〜6Dが配置されている方向(図1の垂直方向Y)を2次元方向と称する。また、アンテナ6A〜6Dをアンテナ群と称することもある。
Here, the direction in which the plurality of
[送信部の構成]
図2は、実施例に係る基地局装置100の送信部(ブランチ)40の一例を示す図である。ここで、複数のブランチ#0〜#7の各々をブランチ40と称することもある。
[Configuration of transmitter]
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the transmission unit (branch) 40 of the
ブランチ40は後述のスイッチにより各ブランチ#0〜#7として順番に切り替えられる。ブランチ40には、アンテナ6A〜6Dの他に、アナログ処理部10、方向性結合器7A〜7Dが設けられている。ここで、アンテナ6A〜6Dは、それぞれ、方向性結合器7A〜7Dに設けられている。
The
アナログ処理部10は、デジタルアナログ変換器(DAC)1と、パワーアンプ(PA)2と、カプラ(またはサーキュレータ)3と、バンドパスフィルタ(BPF)4と、位相器5A〜5Dと、スイッチ(SW)8とを有している。
The
DAC1は、後述のデジタル処理部から送信信号を受け取る。DAC1は、送信信号をアナログ信号に変換し、PA2に出力する。
The
PA2は、DAC1から送信信号を受け取る。PA2は、送信信号の電力を増幅し、カプラ3に出力する。
PA2 receives the transmission signal from DAC1.
カプラ3は、PA2から送信信号を受け取る。カプラ3は、送信信号をBPF4に出力する。また、カプラ3は、送信信号をフィードバックパスDPD−FBに出力する。
The
フィードバックパスDPD−FBに出力された送信信号(フィードバック信号)は、演算処理であるDPD(Digital Pre-Distortion)に用いられる。フィードバックパスDPD−FBは、後述のスイッチにより、各ブランチ#0〜#7のフィードバックパスDPD−FBとして順番に切り替えられる。DPDにより、PA2による非線形の歪特性と、PA2の出力端までに発生する送信信号の位相の変動分とが補正される。DPDの詳細については後述する。
The transmission signal (feedback signal) output to the feedback path DPD-FB is used for DPD (Digital Pre-Distortion) which is a calculation process. The feedback path DPD-FB is sequentially switched as a feedback path DPD-FB of each
BPF4は、カプラ3から送信信号を受け取る。BPF4は、送信信号に対して特定の周波数帯域の信号を通過させ、それ以外の周波数帯域の信号を減衰させる。BPF4を通過した信号は送信信号として位相器5A〜5Dに出力される。
The
位相器5A〜5Dは、BPF4から送信信号を受け取る。位相器5A〜5Dは、それぞれ、例えば後述のデジタル処理部から出力される制御信号CTR5A〜CTR5Dに応じて、送信信号の位相を調整して、位相が調整された送信信号を方向性結合器7A〜7Dに出力する。
The
方向性結合器7A〜7Dは、それぞれ、位相器5A〜5Dから送信信号を受け取る。方向性結合器7A〜7Dは、それぞれ、送信信号をアンテナ6A〜6Dから出力する。また、方向性結合器7A〜7Dの各々は、送信信号をSW8に出力する。
SW8は、方向性結合器7A〜7Dから送信信号を受け取る。SW8は、例えば後述のベースバンド処理部から出力される制御信号CTR8に応じて、方向性結合器7A〜7Dから出力される送信信号を順番にフィードバックパスACAL−FBに出力する。
SW8 receives transmission signals from the
フィードバックパスACAL−FBに出力された送信信号(フィードバック信号)は、演算処理であるACAL(Antenna Calibration)に用いられる。フィードバックパスACAL−FBは、後述のスイッチにより、各ブランチ#0〜#7のフィードバックパスACAL−FBとして順番に切り替えられる。後述するが、ACALの実行として、1次元方向のACALと2次元方向のACALとが実行される。
The transmission signal (feedback signal) output to the feedback path ACAL-FB is used for ACAL (Antenna Calibration) which is a calculation process. The feedback path ACAL-FB is sequentially switched as a feedback path ACAL-FB of each
ここで、1次元方向のACALにより、ブランチ#0のアンテナ6Aとブランチ#1〜#7のアンテナ6Aとの間の相対位相差が所望の相対位相差に補正される。すなわち、1次元方向のACALにより、ブランチ#0のアンテナ6Aから出力される送信信号に対するブランチ#1〜#7のアンテナ6Aから出力される送信信号の相対位相差が所望の相対位相差に補正される。
Here, the relative phase difference between the
また、2次元方向のACALにより、各ブランチ#0〜#7において、アンテナ6Aとアンテナ6B〜5Dとの間の相対位相差が所望の相対位相差に補正される。すなわち、2次元方向のACALにより、各ブランチ#0〜#7において、アンテナ6Aから出力される送信信号に対するアンテナ6B〜5Dから出力される送信信号の相対位相差が所望の相対位相差に補正される。
In addition, the relative phase difference between the
1次元方向のACALおよび2次元方向のACALの詳細については後述する。 Details of the one-dimensional ACAL and the two-dimensional ACAL will be described later.
図3は、図2の位相器5A〜5Dの出力動作の一例を示すタイミングチャートである。
FIG. 3 is a timing chart showing an example of the output operation of the
上述のように、位相器5A〜5Dには、それぞれ、制御信号CTR5A〜CTR5Dが供給される。まず、位相器5Aは、制御信号CTR5Aに応じて、送信信号の位相を調整して、位相が調整された送信信号を方向性結合器7Aに出力する。次に、位相器5Bは、制御信号CTR5Bに応じて、送信信号の位相を調整して、位相が調整された送信信号を方向性結合器7Bに出力する。次いで、位相器5Cは、制御信号CTR5Cに応じて、送信信号の位相を調整して、位相が調整された送信信号を方向性結合器7Cに出力する。次に、位相器5Dは、制御信号CTR5Dに応じて、送信信号の位相を調整して、位相が調整された送信信号を方向性結合器7Dに出力する。
As described above, the control signals CTR5A to CTR5D are supplied to the
上述のように、SW8は、制御信号CTR8に応じて、位相器5A〜5Dの出力、すなわち、方向性結合器7A〜7Dの出力を切り替える。制御信号CTR8は、第1〜第4の値のいずれかを表す。SW8は、位相器5A〜5Dの出力(方向性結合器7A〜7Dの出力)にそれぞれ対応する第1〜第4のスイッチ部を有し、第1〜第4のスイッチ部にはそれぞれ第1〜第4の値が割り当てられている。制御信号CTR8が表す値に応じて、SW8の第1〜第4のスイッチ部が順番にオンすることにより、位相器5A〜5Dの出力(方向性結合器7A〜7Dの出力)が順番に抽出される。すなわち、位相器5A〜5Dからの送信信号(方向性結合器7A〜7Dからの送信信号)が順番にフィードバックパスACAL−FBに出力される。
As described above, the SW8 switches the outputs of the
実施例に係る基地局装置100では、1次元方向のアンテナ間の位相差を補正するときに複数のブランチ#0〜#7の各々の出力帰還を後述のスイッチにより切り替える。そして、複数のブランチ#0〜#7の各々において、2次元方向のアンテナ間の位相差を補正するときに、複数の位相器5A〜5Dの出力として複数のアンテナ6A〜6Dの出力帰還をSW8により切り替える。ここで、従来の基地局装置(図11を参照)では、例えば、ブランチ1040が8個設けられ、各ブランチ1040にアンテナが4個設けられる場合、アンテナの数は全部で32個となるが、ACAL用のフィードバック信号の信号線も32本分用意することになる。このように、従来の基地局装置では、アンテナの数と同数の信号線を設けることになるので、回路規模が増大してしまう。一方、実施例に係る基地局装置100では、例えば、ブランチ40が8個設けられ、各ブランチ40にアンテナが4個設けられる場合、各ブランチ40にSW8を設けることにより、ACAL用のフィードバック信号の信号線を1本設ければよい。すなわち、実施例に係る基地局装置100では、ブランチ40の数と同数の信号線を設ければよいので、回路規模の増大を抑制することができる。
In the
更に、本実施例の基地局装置100では、複数のブランチ#0〜#7の各々に複数の位相器5A〜5Dを設けている。ここで、従来の基地局装置(図11を参照)では、例えば、ブランチ1040が8個設けられ、各ブランチ1040にアンテナが4個設けられる場合、アンテナの数は全部で32個となるが、DAC、PA、カプラ、BPFの数も全部で32個分用意することになる。このように、従来の基地局装置では、アンテナの数と同数のDAC、PA、カプラ、BPFを設けることになるので、回路規模が増大してしまう。一方、実施例に係る基地局装置100では、例えば、ブランチ40が8個設けられ、各ブランチ40にアンテナが4個設けられる場合、各ブランチ40に位相器を4個設けることにより、DAC、PA、カプラ、BPFを全部で8個設ければよい。すなわち、実施例に係る基地局装置100では、ブランチ40の数と同数のDAC、PA、カプラ、BPFを設ければよいので、回路規模の増大を抑制することができる。
Furthermore, in the
また、実施例に係る基地局装置100では、アンテナ端(6A〜6Dの端部)に方向性結合器7A〜7Dを設け、アンテナ端から送信信号をACAL用のフィードバック信号として取り出す構成になっている。ここで、マクロセルで扱うような大電力の場合では、位相器5A〜5Dから出力された送信信号が方向性結合器7A〜7Dで歪む恐れがある。一方、スモールセルで扱うような電力の場合では、位相器5A〜5Dから出力された送信信号が方向性結合器7A〜7Dで歪まずに、ACAL用のフィードバック信号として取り出せる。従来の基地局装置では、1006A〜1006Dよりも前に設けられたカプラ1003A〜1003Dから送信信号をACAL用のフィードバック信号として取り出している(図11を参照)。この場合、カプラ1003A〜1003Dからアンテナ端(1006A〜1006Dの端部)までの構成(BPF1004A〜1004D)が考慮されないため、ACALを高精度に行なうことができない。一方、実施例に係る基地局装置100では、アンテナ端(6A〜6Dの端部)に方向性結合器7A〜7Dを設け、アンテナ端から送信信号をACAL用のフィードバック信号として取り出すため、ACALを高精度に行なうことができる。
Further, the
[送信部内の位相器の構成]
図4は、図2の位相器5A〜5Dの構成の一例を示すブロック図である。位相器5A〜5Dの各々は、ハイブリッドカプラ51と、スイッチ(SW)52、53と、キャパシタ54A〜54D、55A〜55Dとを有する。
[Configuration of phase shifter in transmitter]
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the
ハイブリッドカプラ51は、4つのポート「1」、「2」、「3」、「4」を有する。ポート「1」はBPFの出力に接続され、ポート「4」は方向性結合器に接続されている。ポート「2」はキャパシタ54A〜54Dの一端部に接続され、キャパシタ54A〜54Dの他端部は接地されている。ポート「3」はキャパシタ55A〜55Dの一端部に接続され、キャパシタ55A〜55Dの他端部は接地されている。
The
キャパシタ54A〜54Dの各々は容量値が異なる。また、キャパシタ55A〜55Dの各々は容量値が異なる。一方、キャパシタ54A〜54Dは、それぞれ、キャパシタ55A〜55Dと同じ容量値である。これにより、キャパシタ54A〜54Dとキャパシタ55A〜55Dとは共通に制御される。
Each of the
図5および図6は、図4の位相器5A〜5Dにおける位相調整の一例を示す説明図である。
5 and 6 are explanatory diagrams showing an example of phase adjustment in the
ハイブリッドカプラ51の性質として、ポート「1」に送信信号が入力されたとき、ポート「2」には90度の位相遅れの送信信号が現れ、ポート「3」には180度の位相遅れの送信信号が現れ、ポート「4」には無信号が現れる。ポート「2」、「3」に同じ容量値のキャパシタを設けることで、ポート「2」、「3」での入射波と反射波の位相差は等しくなる。この遅延量をθとする。例えば、図5において、ポート「2」−「4」間の送信信号は180度の位相遅れ、図6において、ポート「3」−「4」間は90度の位相遅れになる。結果的に、ポート「1」に入力された送信信号は、ポート「4」において、(270度+θ)の位相遅れを持った送信信号として出力される。θはポート「2」、「3」にそれぞれ接続されたキャパシタ54A〜54D、55A〜55Dの容量値によって変えることができる。
As a property of the
実施例に係る基地局装置100における位相器5A〜5Dでは、マクロセルで扱うような大電力の場合では、キャパシタで反射波の信号が歪んでしまうが、スモールセルで扱うような電力では反射波の信号が歪むことはない。また、パターンの配線長を変えて位相を調整する位相器もあるが、このような位相器においては配線パターンを引き回す必要があり、アンテナ数が増えるほど基板面積が大きくなってしまう。実施例に係る基地局装置100における位相器5A〜5Dでは、可変キャパシタ構成であるため、アンテナ数が増えても小さな規模で実現可能である。
In the
[基地局装置の構成]
図7は、実施例に係る基地局装置の構成の一例を示すブロック図である。基地局装置100は、更に、ベースバンド処理部60と、デジタル処理部20と、スイッチ(SW)11〜13と、アナログデジタル変換器(ADC)14とを有している。
[Configuration of base station apparatus]
FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the base station apparatus according to the embodiment. The
デジタル処理部20は、補正部30と、セレクタ21と、復調部22と、演算部23と、スイッチ(SW)24とを有している。ここで、送信部(ブランチ)40には、アナログ処理部10、アンテナ6A〜6D、方向性結合器7A〜7Dの他に、補正部30が設けられている。
The
補正部30は、乗算部31、32と、DPDルックアップテーブル(DPD LUT)33と、1次元ACALルックアップテーブル(1次元ACAL LUT)34と、2次元ACAL制御部35と、スイッチ(SW)36とを有している。
The
乗算部31は、ベースバンド処理部60から出力されたデジタル信号である送信信号を受け取る。乗算部31は、1次元ACAL LUT34に格納された1次元ACAL補正係数を送信信号に適用する。すなわち、1次元ACAL LUT34に格納された1次元ACAL補正係数と送信信号とが乗算部31によって乗算される。これにより、ブランチ#0のアンテナ6Aとブランチ#1〜#7のアンテナ6Aとの間の相対位相差が所望の相対位相差に補正される。すなわち、ブランチ#0のアンテナ6Aから出力される送信信号に対するブランチ#1〜#7のアンテナ6Aから出力される送信信号の相対位相差が所望の相対位相差に補正される。乗算部31は、補正後の送信信号を乗算部32に出力する。
The
乗算部32は、乗算部31から送信信号を受け取る。乗算部32は、DPD LUT33に格納されたDPD補正係数を送信信号に適用する。すなわち、DPD LUT33に格納されたDPD補正係数と送信信号とが乗算部32によって乗算される。これにより、PA2による非線形の歪特性と、PA2の出力端までに発生する送信信号の位相の変動分とが補正される。乗算部32は、補正後の送信信号をDAC1に出力する。
The
DAC1は、乗算部32からの送信信号をアナログ信号に変換し、PA2に出力する。PA2は、DAC1からの送信信号の電力を増幅し、カプラ3に出力する。カプラ3は、PA2からの送信信号をBPF4に出力すると共に、SW11、フィードバックパスDPD−FBを介してSW13に出力する。
The
SW11は、フィードバックパスDPD−FB上に設けられ、例えばベースバンド処理部60から出力される制御信号CTR11に応じてブランチを切り替える。制御信号CTR11は、第1〜第8の値のいずれかを表す。SW11は、複数のブランチ#0〜#7にそれぞれ対応する第1〜第8のスイッチ部を有し、第1〜第8のスイッチ部にはそれぞれ第1〜第8の値が割り当てられている。制御信号CTR11が表す値に応じて、SW11の第1〜第8のスイッチ部が順番にオンすることにより、各ブランチ#0〜#7のフィードバックパスDPD−FBが順番に有効になる。すなわち、各ブランチ#0〜#7において、カプラ3とSW13とがSW11、フィードバックパスDPD−FBを介して接続される。
The SW 11 is provided on the feedback path DPD-FB, and switches branches according to, for example, the control signal CTR 11 output from the
BPF4は、カプラ3からの送信信号に対して特定の周波数帯域の信号を通過させ、それ以外の周波数帯域の信号を減衰させる。BPF4を通過した信号は送信信号として位相器5A〜5Dに出力される。
The
位相器5A〜5Dは、BPF4から送信信号を受け取る。位相器5A〜5Dは、それぞれ、例えば2次元ACAL制御部35から出力される制御信号CTR5A〜CTR5Dに応じて、順番に、送信信号の位相を調整して、位相が調整された送信信号を方向性結合器7A〜7Dに出力する。
The
方向性結合器7A〜7Dは、それぞれ、位相器5A〜5Dからの送信信号をアンテナ6A〜6Dから出力するすると共に、送信信号をSW8に出力する。SW8は、例えばベースバンド処理部60から出力される制御信号CTR8に応じて、順番に、位相器5A〜5Dからの送信信号、すなわち、方向性結合器7A〜7Dからの送信信号をSW12、フィードバックパスACAL−FBを介してSW13に出力する。
The
SW12は、フィードバックパスACAL−FB上に設けられ、例えばベースバンド処理部60から出力される制御信号CTR12に応じてブランチを切り替える。制御信号CTR12は、第1〜第8の値のいずれかを表す。SW12は、複数のブランチ#0〜#7にそれぞれ対応する第1〜第8のスイッチ部を有し、第1〜第8のスイッチ部にはそれぞれ第1〜第8の値が割り当てられている。制御信号CTR12が表す値に応じて、SW12の第1〜第8のスイッチ部が順番にオンすることにより、各ブランチ#0〜#7のフィードバックパスACAL−FBが順番に有効になる。すなわち、各ブランチ#0〜#7において、方向性結合器の出力(位相器の出力)とSW13とがSW8、SW12、フィードバックパスACAL−FBを介して接続される。
The
SW13は、例えばベースバンド処理部60から出力される制御信号CTR13に応じてフィードバックパスを時分割に切り替える。制御信号CTR13は第1の値または第2の値を表す。例えば、制御信号CTR13が第1の値を表す場合、SW13はフィードバックパスDPD−FBを選択する。この場合、SW13は、PA2の出力からカプラ3、SW11、フィードバックパスDPD−FBを介してフィードバックされた送信信号をADC14に出力する。また、制御信号CTR13が第2の値を表す場合、SW13はフィードバックパスACAL−FBを選択する。この場合、SW13は、BPF4の出力から位相器、方向性結合器、SW8、SW12、フィードバックパスACAL−FBを介してフィードバックされた送信信号をADC14に出力する。
For example, the
ADC14は、SW13から送信信号を受け取る。ADC14は、送信信号をデジタル信号に変換し、復調部22に出力する。
The
復調部22は、ADC14から送信信号を受け取る。復調部22は、送信信号に対して復調を行ない、演算部23に出力する。
The
セレクタ21は、制御信号に応じて送信信号を選択する。例えば、制御信号が第1の値を表す場合、セレクタ21は、第1の送信信号を選択する。制御信号が第2の値を表す場合、セレクタ21は第2の送信信号を選択する。第1の送信信号は、乗算部31から出力され、かつ、乗算部32に入力される前の送信信号である。第2の送信信号は、ベースバンド処理部60から出力され、かつ、乗算部31に入力される前の送信信号である。したがって、制御信号が第1の値を表す場合、セレクタ21は第1の送信信号を演算部23に出力する。また、制御信号が第2の値を表す場合、セレクタ21は第2の送信信号を演算部23に出力する。
The
SW24は、演算部23と補正部30との間に設けられ、例えばベースバンド処理部60から出力される制御信号CTR24に応じてブランチを切り替える。制御信号CTR24は、第1〜第8の値のいずれかを表す。SW24は、複数のブランチ#0〜#7にそれぞれ対応する第1〜第8のスイッチ部を有し、第1〜第8のスイッチ部にはそれぞれ第1〜第8の値が割り当てられている。制御信号CTR24が表す値に応じて、SW24の第1〜第8のスイッチ部が順番にオンすることにより、各ブランチ#0〜#7が順番に有効になる。すなわち、各ブランチ#0〜#7において、演算部23と補正部30とが接続される。
The
補正部30のSW36は、例えばベースバンド処理部60から出力される制御信号CTR36に応じて、DPD LUT33、1次元ACAL LUT34、2次元ACAL制御部35のいずれかを選択する。制御信号CTR36は、第1〜第3の値のいずれかを表す。SW36は、DPD LUT33、1次元ACAL LUT34、2次元ACAL制御部35にそれぞれ対応する第1〜第3のスイッチ部を有し、第1〜第3のスイッチ部にはそれぞれ第1〜第3の値が割り当てられている。例えば、制御信号CTR36が第1の値を表す場合、SW36はDPD LUT33を選択し、演算部23とDPD LUT33とがSW24、SW36を介して接続される。また、制御信号CTR36が第2の値を表す場合、SW36は1次元ACAL LUT34を選択し、演算部23と1次元ACAL LUT34とがSW24、SW36を介して接続される。制御信号CTR36が第3の値を表す場合、SW36は2次元ACAL制御部35を選択し、演算部23と2次元ACAL制御部35とがSW24、SW36を介して接続される。
The
演算部23は、LMS演算処理部231と、誤差抽出処理部232とを有している。演算部23は演算回路の一例である。演算部23は、DPD、1次元方向のACAL、2次元方向のACALを実行する。2次元方向のACALでは、2次元ACAL制御部35により位相器5A〜5Dが制御される。
The
[DPD]
DPDでは、各ブランチ#0〜#7において、後述のPA2の出力誤差を用いて、PA2による歪特性と、PA2の出力端までに発生する送信信号の位相の変動分とが補正される。
[DPD]
In the DPD, in each
例えば、ブランチがブランチ#0である場合、誤差抽出処理部232は、セレクタ21から第1の送信信号(乗算部31から出力され、かつ、乗算部32に入力される前の送信信号)を受け取り、復調部22から第1の送信信号を受け取る。復調部22からの第1の送信信号は、PA2からカプラ3、SW11、フィードバックパスDPD−FB、SW13、ADC14、復調部22を介してフィードバックされた送信信号である。この場合、誤差抽出処理部232は、セレクタ21からの第1の送信信号と復調部22からの第1の送信信号との誤差をPA2の出力誤差として抽出し、PA2の出力誤差をLMS演算処理部231に出力する。
For example, when the branch is
LMS演算処理部231は、誤差抽出処理部232からPA2の出力誤差を受け取る。この場合、LMS演算処理部231は、例えば誤差最小(LMS:Least Mean Square)アルゴリズムを用いた演算処理(以下、LMS演算処理と記載する)により、PA2の出力誤差が0になるようにDPD補正係数を演算する。すなわち、LMS演算処理部231は、PA2の出力誤差に基づいて、PA2による非線形の歪特性と、PA2の出力端までに発生する送信信号の位相の変動分とを補正するためのDPD補正係数を演算する。LMS演算処理部231は、演算したDPD補正係数を、SW24、SW36を介してDPD LUT33に格納する。すなわち、LMS演算処理部231はDPD LUT33を更新する。
The LMS
ここで、DPD LUT33に格納されたDPD補正係数と送信信号とが乗算部32によって乗算されることにより、PA2による歪特性と、PA2の出力端までに発生する送信信号の位相の変動分とが補正される。
Here, the DPD correction coefficient stored in the
[1次元方向のACAL]
1次元方向のACALでは、複数のブランチ#0〜#7における後述のアンテナ6Aの出力誤差を用いて、ブランチ#0のアンテナ6Aとブランチ#1〜#7のアンテナ6Aとの間の相対位相差が補正される。
[One-dimensional ACAL]
In the one-dimensional ACAL, the relative phase difference between the
例えば、ブランチがブランチ#1である場合、誤差抽出処理部232は、セレクタ21から第2の送信信号(ベースバンド処理部60から出力され、かつ、乗算部31に入力される前の送信信号)を受け取り、復調部22から第2の送信信号を受け取る。ここで、復調部22からの第2の送信信号は、BPF4から位相器5A、アンテナ6A、方向性結合器7A、SW8、SW12、フィードバックパスACAL−FB、SW13、ADC14、復調部22を介してフィードバックされた送信信号である。この場合、誤差抽出処理部232は、セレクタ21からの第2の送信信号と復調部22からの第2の送信信号との誤差をアンテナ6Aの出力誤差として抽出し、アンテナ6Aの出力誤差をLMS演算処理部231に出力する。
For example, when the branch is
LMS演算処理部231は、誤差抽出処理部232からアンテナ6Aの出力誤差を受け取る。この場合、LMS演算処理部231は、LMS演算処理により、ブランチ#0の送信信号に対するブランチ#1の送信信号の相対位相差が所望の相対位相差になるように1次元ACAL補正係数を演算する。例えば、LMS演算処理部231は、ブランチ#0におけるアンテナ6Aの出力誤差とブランチ#1におけるアンテナ6Aの出力誤差との差分を求める。そして、LMS演算処理部231は、その差分に基づいて、ブランチ#0のアンテナ6Aから出力される送信信号に対するブランチ#1のアンテナ6Aから出力される送信信号の相対位相差を所望の相対位相差に補正するための1次元ACAL補正係数を演算する。LMS演算処理部231は、演算した1次元ACAL補正係数を、SW24、SW36を介して1次元ACAL LUT34に格納する。すなわち、LMS演算処理部231は、1次元ACAL LUT34を更新する。
The LMS
ここで、1次元ACAL LUT34に格納された1次元ACAL補正係数と送信信号とが乗算部31によって乗算されることにより、例えばブランチ#0のアンテナ6Aとブランチ#1のアンテナ6Aとの間の相対位相差が所望の相対位相差に補正される。
Here, the
同様に、ブランチがブランチ#2〜#7である場合でも、ブランチ#0におけるアンテナ6Aの出力誤差を基準として、1次元ACAL補正係数が演算され、ブランチ#0のアンテナ6Aとブランチ#2〜#7のアンテナ6Aとの間の相対位相差が補正される。
Similarly, even when the branches are
[2次元方向のACAL]
2次元方向のACALでは、各ブランチ#0〜#7において、後述の位相器5A〜5Dの出力誤差を用いて、アンテナ6Aとアンテナ6B〜6Dとの間の相対位相差が補正される。
[ACAL in two dimensions]
In the two-dimensional ACAL, in each
例えば、ブランチがブランチ#0である場合、誤差抽出処理部232は、セレクタ21から第2の送信信号(ベースバンド処理部60から出力され、かつ、乗算部31に入力される前の送信信号)を受け取り、復調部22から第2の送信信号を受け取る。ここで、復調部22からの第2の送信信号は、BPF4から位相器5B、アンテナ6B、方向性結合器7B、SW8、SW12、フィードバックパスACAL−FB、SW13、ADC14、復調部22を介してフィードバックされた送信信号である。この場合、誤差抽出処理部232は、セレクタ21からの第2の送信信号と復調部22からの第2の送信信号との誤差をアンテナ6Bの出力誤差として抽出し、アンテナ6Bの出力誤差をLMS演算処理部231に出力する。
For example, when the branch is
LMS演算処理部231は、誤差抽出処理部232からアンテナ6Bの出力誤差を受け取る。この場合、LMS演算処理部231は、LMS演算処理により、アンテナ6Aから出力される送信信号に対するアンテナ6Bから出力される送信信号の相対位相差が所望の相対位相差になるように2次元ACAL補正係数を演算する。例えば、LMS演算処理部231は、アンテナ6Aの出力誤差とアンテナ6Bの出力誤差との差分を求める。そして、LMS演算処理部231は、その差分に基づいて、アンテナ6Aから出力される送信信号に対するアンテナ6Bから出力される送信信号の相対位相差を所望の相対位相差に補正するための2次元ACAL補正係数を演算する。LMS演算処理部231は、演算した2次元ACAL補正係数を、SW24、SW36を介して2次元ACAL制御部35に出力する。
The LMS
2次元ACAL制御部35は、LMS演算処理部231から2次元ACAL補正係数を受け取る。2次元ACAL制御部35は、その2次元ACAL補正係数を制御信号CTR5Bに含めることにより、アンテナ6Aから出力される送信信号に対するアンテナ6Bから出力される送信信号の相対位相差が所望の相対位相差になるように位相器5Bを制御する。
The two-dimensional
同様に、アンテナ6C、5Dの場合でも、アンテナ6Aの出力誤差を基準として、2次元ACAL補正係数が演算され、アンテナ6Aとアンテナ6C、6Dとの間の相対位相差が補正される。
Similarly, in the case of the
ここで、上述したACALの制御は、リモートラジオヘッド(Remote Radio Head:以下「RRH」と略記する)による自己的な制御、および、ベースバンドユニット(Baseband Unit:以下「BBU」と略記する)による従属的な制御の両方が可能である。ベースバンド処理部60は、BBUの一例である。
Here, the above-described ACAL control is performed by a self-control by a remote radio head (hereinafter abbreviated as “RRH”) and a baseband unit (hereinafter abbreviated as “BBU”). Both dependent controls are possible. The
[基地局装置の動作例]
次に、実施例に係る基地局装置100の処理について説明する。図8は、実施例に係る基地局装置100の動作の一例を示すフローチャートである。
[Operation example of base station]
Next, processing of the
例えば、ベースバンド処理部60は、定数Nに1を設定する(ステップS1)。ここで、Nは「1」〜「8」のいずれかを表し、複数のブランチ#0〜#7にはそれぞれ第1〜第8の値として「1」〜「8」が割り当てられている。
For example, the
まず、第1のブランチであるブランチ#0に対して、DPDが実行される(ステップS2)。
First, DPD is executed for the
ステップS2において、まず、SW13によりフィードバックパスDPD−FBの径路が選択される。この場合、セレクタ21は第1の送信信号(乗算部31から出力され、かつ、乗算部32に入力される前の送信信号)を誤差抽出処理部232に出力する。復調部22から第1の送信信号が誤差抽出処理部232に出力される。復調部22からの第1の送信信号は、PA2からカプラ3、SW11、フィードバックパスDPD−FB、SW13、ADC14、復調部22を介してフィードバックされた送信信号である。また、SW36はDPD LUT33を選択する。
In step S2, the path of feedback path DPD-FB is first selected by SW13. In this case, the
誤差抽出処理部232は、セレクタ21から第1の送信信号を受け取り、復調部22からの第1の送信信号を受け取る。誤差抽出処理部232は、セレクタ21からの第1の送信信号と復調部22からの第1の送信信号との誤差をPA2の出力誤差として抽出する。LMS演算処理部231は、PA2の出力誤差に対して、LMS演算処理を施す。この演算処理により、PA2による非線形の歪特性と、PA2の出力端までに発生する送信信号の位相の変動分とを補正するためのDPD補正係数が演算される。LMS演算処理部231は、DPD補正係数を、SW24、SW36を介してDPD LUT33に格納することにより、DPD LUT33を更新する。DPD LUT33に格納されたDPD補正係数と送信信号とが乗算部32によって乗算されることにより、PA2による歪特性と、PA2の出力端までに発生する送信信号の位相の変動分とが補正される。
The error
ブランチが第1のブランチ(ブランチ#0)である場合(ステップS3:Yes)、1次元方向のACAL(ステップS4)がスキップされる。第1のブランチであるブランチ#0においては、アンテナ6Aの出力誤差を基準とするため、ブランチ#0に対する1次元方向のACALを行なう必要はない。そのため、N=1である場合、すなわち、ブランチが第1のブランチ(ブランチ#0)である場合は、1次元方向のACAL(ステップS4)はスキップされる。
If the branch is the first branch (branch # 0) (step S3: Yes), the one-dimensional ACAL (step S4) is skipped. In
ここで、1次元方向のACAL(ステップS4)がスキップされる場合でも、ステップS3において、SW13によりフィードバックパスACAL−FBの径路が選択される。この場合、セレクタ21は第2の送信信号(ベースバンド処理部60から出力され、かつ、乗算部31に入力される前の送信信号)を誤差抽出処理部232に出力する。復調部22から第2の送信信号が誤差抽出処理部232に出力される。復調部22からの第2の送信信号は、BPF4から位相器5A、アンテナ6A、方向性結合器7A、SW8、SW12、フィードバックパスACAL−FB、SW13、ADC14、復調部22を介してフィードバックされた送信信号である。誤差抽出処理部232は、セレクタ21から第2の送信信号を受け取り、復調部22からの第2の送信信号を受け取る。誤差抽出処理部232は、セレクタ21からの第2の送信信号と復調部22からの第2の送信信号との誤差をアンテナ6Aの出力誤差として抽出する。
Here, even when ACAL in the one-dimensional direction (step S4) is skipped, the path of the feedback path ACAL-FB is selected by SW13 in step S3. In this case, the
次に、第1のブランチ(ブランチ#0)に対して、2次元方向のACALが実行される(ステップS5〜S7)。ステップS5〜S7においても、SW13によりフィードバックパスACAL−FBの径路が選択されている。 Next, ACAL in the two-dimensional direction is executed for the first branch (branch # 0) (steps S5 to S7). Also in steps S5 to S7, the path of the feedback path ACAL-FB is selected by SW13.
ステップS5において、セレクタ21は第2の送信信号(ベースバンド処理部60から出力され、かつ、乗算部31に入力される前の送信信号)を誤差抽出処理部232に出力する。復調部22から第2の送信信号が誤差抽出処理部232に出力される。復調部22からの第2の送信信号は、BPF4から位相器5B、アンテナ6B、方向性結合器7B、SW8、SW12、フィードバックパスACAL−FB、SW13、ADC14、復調部22を介してフィードバックされた送信信号である。
In step S <b> 5, the
誤差抽出処理部232は、セレクタ21から第2の送信信号を受け取り、復調部22からの第2の送信信号を受け取る。誤差抽出処理部232は、セレクタ21からの第2の送信信号と復調部22からの第2の送信信号との誤差をアンテナ6Bの出力誤差として抽出する。LMS演算処理部231は、LMS演算処理により、アンテナ6Aから出力される送信信号に対するアンテナ6Bから出力される送信信号の相対位相差が所望の相対位相差になるように2次元ACAL補正係数を演算する。LMS演算処理部231は、2次元ACAL補正係数を、SW24、SW36を介して2次元ACAL制御部35に出力する。2次元ACAL制御部35は、その2次元ACAL補正係数を制御信号CTR5Bに含めることにより、アンテナ6Aとアンテナ6Bとの間の相対位相差が所望の相対位相差になるように位相器5Bを制御する。
The error
ステップS6において、セレクタ21は第2の送信信号(ベースバンド処理部60から出力され、かつ、乗算部31に入力される前の送信信号)を誤差抽出処理部232に出力する。復調部22から第2の送信信号が誤差抽出処理部232に出力される。復調部22からの第2の送信信号は、BPF4から位相器5C、アンテナ6C、方向性結合器7C、SW8、SW12、フィードバックパスACAL−FB、SW13、ADC14、復調部22を介してフィードバックされた送信信号である。
In step S <b> 6, the
誤差抽出処理部232は、セレクタ21から第2の送信信号を受け取り、復調部22からの第2の送信信号を受け取る。誤差抽出処理部232は、セレクタ21からの第2の送信信号と復調部22からの第2の送信信号との誤差をアンテナ6Cの出力誤差として抽出する。LMS演算処理部231は、LMS演算処理により、アンテナ6Aから出力される送信信号に対するアンテナ6Cから出力される送信信号の相対位相差が所望の相対位相差になるように2次元ACAL補正係数を演算する。LMS演算処理部231は、2次元ACAL補正係数を、SW24、SW36を介して2次元ACAL制御部35に出力する。2次元ACAL制御部35は、その2次元ACAL補正係数を制御信号CTR5Cに含めることにより、アンテナ6Aとアンテナ6Cとの間の相対位相差が所望の相対位相差になるように位相器5Cを制御する。
The error
ステップS7において、セレクタ21は第2の送信信号(ベースバンド処理部60から出力され、かつ、乗算部31に入力される前の送信信号)を誤差抽出処理部232に出力する。復調部22から第2の送信信号が誤差抽出処理部232に出力される。復調部22からの第2の送信信号は、BPF4から位相器5D、アンテナ6D、方向性結合器7D、SW8、SW12、フィードバックパスACAL−FB、SW13、ADC14、復調部22を介してフィードバックされた送信信号である。
In step S <b> 7, the
誤差抽出処理部232は、セレクタ21から第2の送信信号を受け取り、復調部22からの第2の送信信号を受け取る。誤差抽出処理部232は、セレクタ21からの第2の送信信号と復調部22からの第2の送信信号との誤差をアンテナ6Dの出力誤差として抽出する。LMS演算処理部231は、LMS演算処理により、アンテナ6Aから出力される送信信号に対するアンテナ6Dから出力される送信信号の相対位相差が所望の相対位相差になるように2次元ACAL補正係数を演算する。LMS演算処理部231は、2次元ACAL補正係数を、SW24、SW36を介して2次元ACAL制御部35に出力する。2次元ACAL制御部35は、その2次元ACAL補正係数を制御信号CTR5Cに含めることにより、アンテナ6Aとアンテナ6Dとの間の相対位相差が所望の相対位相差になるように位相器5Dを制御する。
The error
次に、ベースバンド処理部60は、定数Nに1を加算する(ステップS8)。ここで、Nは8を超えていない場合(ステップS9:No)、ステップS2を実行する。
Next, the
例えば、第2のブランチであるブランチ#1に対して、DPDが実行される(ステップS2)。
For example, DPD is executed for the
次に、ブランチが第2のブランチ(ブランチ#1)である場合(ステップS3:No)、1次元方向のACAL(ステップS4)が実行される。 Next, when the branch is the second branch (branch # 1) (step S3: No), the one-dimensional ACAL (step S4) is executed.
ステップS4において、SW13によりフィードバックパスACAL−FBの径路が選択される。この場合、セレクタ21は第2の送信信号(ベースバンド処理部60から出力され、かつ、乗算部31に入力される前の送信信号)を誤差抽出処理部232に出力する。復調部22から第2の送信信号が誤差抽出処理部232に出力される。復調部22からの第2の送信信号は、BPF4から位相器5A、アンテナ6A、方向性結合器7A、SW8、SW12、フィードバックパスACAL−FB、SW13、ADC14、復調部22を介してフィードバックされた送信信号である。また、SW36は1次元ACAL LUT34を選択する。
In step S4, the path of feedback path ACAL-FB is selected by SW13. In this case, the
誤差抽出処理部232は、セレクタ21から第2の送信信号を受け取り、復調部22からの第2の送信信号を受け取る。誤差抽出処理部232は、セレクタ21からの第2の送信信号と復調部22からの第2の送信信号との誤差をアンテナ6Aの出力誤差として抽出する。LMS演算処理部231は、LMS演算処理により、ブランチ#0のアンテナ6Aから出力される送信信号に対するブランチ#1のアンテナ6Aから出力される送信信号の相対位相差が所望の相対位相差になるように1次元ACAL補正係数を演算する。LMS演算処理部231は、1次元ACAL補正係数を、SW24、SW36を介して1次元ACAL LUT34に格納することにより、1次元ACAL LUT34を更新する。1次元ACAL LUT34に格納された1次元ACAL補正係数と送信信号とが乗算部31によって乗算されることにより、ブランチ#0のアンテナ6Aとブランチ#1のアンテナ6Aとの間の相対位相差が所望の相対位相差に補正される。
The error
次に、第2のブランチ(ブランチ#1)に対して、2次元方向のACALが実行される(ステップS5〜S7)。 Next, ACAL in the two-dimensional direction is executed for the second branch (branch # 1) (steps S5 to S7).
次に、ベースバンド処理部60は、定数Nに1を加算する(ステップS8)。ここで、Nは8を超えたものとする(ステップS9:Yes)。すなわち、ブランチ#7について、DPD、1次元方向のACAL、2次元方向のACALが実行されたことになる。この場合、ステップS1が実行される。
Next, the
[実施例の効果]
以上の説明により、本実施例の基地局装置100は、複数のブランチ#0〜#7と、第1のスイッチ(SW12)とを有する。複数のブランチ#0〜#7は、パワーアンプ(PA2)の後段のフィルタ(BPF4)から出力された送信信号の位相を調整する複数の位相器5A〜5Dを備えている。複数のブランチ#0〜#7は、複数の位相器5A〜5Dにより位相が調整された送信信号をそれぞれ複数のアンテナ6A〜6Dから送信する。SW12は、1次元方向(図1および図2の水平方向X)のアンテナ間(この場合、アンテナ6A間)の相対位相差を補正するときに、複数のブランチ#0〜#7の各々からフィードバックされる送信信号を切り替える。複数のブランチ#0〜#7の各々は、第2のスイッチ(SW8)を有する。SW8は、2次元方向(図1および図2の垂直方向Y)のアンテナ間(この場合、アンテナ6Aとアンテナ6B〜6Dとの間)の相対位相差を補正するときに、複数のアンテナ6A〜6Dの各々からフィードバックされる送信信号を切り替える。
[Effect of Example]
As described above, the
このように、本実施例の基地局装置100では、1次元方向のアンテナ間の位相差を補正するときに複数のブランチ#0〜#7の各々の出力帰還をSW12により切り替えている。そして、複数のブランチ#0〜#7の各々において、2次元方向のアンテナ間の位相差を補正するときに、複数の位相器5A〜5Dの出力として複数のアンテナ6A〜6Dの出力帰還をSW8により切り替えている。ここで、従来の基地局装置(図11を参照)では、例えば、ブランチ1040が8個設けられ、各ブランチ1040にアンテナが4個設けられる場合、アンテナの数は全部で32個となるが、ACAL用のフィードバック信号の信号線も32本分用意することになる。このように、従来の基地局装置では、アンテナの数と同数の信号線を設けることになるので、回路規模が増大してしまう。一方、実施例に係る基地局装置100では、例えば、ブランチ40が8個設けられ、各ブランチ40にアンテナが4個設けられる場合、各ブランチ40にSW8を設けることにより、ACAL用のフィードバック信号の信号線を1本設ければよい。すなわち、実施例に係る基地局装置100では、ブランチ40の数と同数の信号線を設ければよいので、回路規模の増大を抑制することができる。
Thus, in the
更に、本実施例の基地局装置100では、複数のブランチ#0〜#7の各々に複数の位相器5A〜5Dを設けている。ここで、従来の基地局装置(図11を参照)では、例えば、ブランチ1040が8個設けられ、各ブランチ1040にアンテナが4個設けられる場合、アンテナの数は全部で32個となるが、DAC、PA、カプラ、BPFの数も全部で32個分用意することになる。このように、従来の基地局装置では、アンテナの数と同数のDAC、PA、カプラ、BPFを設けることになるので、回路規模が増大してしまう。一方、実施例に係る基地局装置100では、例えば、ブランチ40が8個設けられ、各ブランチ40にアンテナが4個設けられる場合、各ブランチ40に位相器を4個設けることにより、DAC、PA、カプラ、BPFを全部で8個設ければよい。すなわち、実施例に係る基地局装置100では、ブランチ40の数と同数のDAC、PA、カプラ、BPFを設ければよいので、回路規模の増大を抑制することができる。
Furthermore, in the
また、本実施例の基地局装置100において、複数のブランチ#0〜#7の各々は、第1、第2の処理部(デジタル処理部20)を更に有し、デジタル処理部20は、1次元方向のACAL、2次元方向のACALを実行する。1次元方向のACALでは、複数のブランチ#0〜#7のうちの第1のブランチ(ブランチ#0)のアンテナ6Aとブランチ#0以外のブランチ#1〜#7のアンテナ6Aとの間の相対位相差を所望の相対位相差に補正する。この補正は、複数のアンテナ6A〜6Dのうちの第1のアンテナ(アンテナ6A)からSW8およびSW12を介してフィードバックされた送信信号とPA2に入力される前の入力信号との誤差である第1誤差(アンテナ6Aの出力誤差)に基づいて行なわれる。2次元方向のACALでは、アンテナ6Aとアンテナ6A以外のアンテナ6B〜6Dとの間の相対位相差を所望の相対位相差に補正する。この補正は、アンテナ6Aの出力誤差と、アンテナ6A以外のアンテナ6B〜6DからSW8およびSW12を介してフィードバックされた送信信号と入力信号との誤差である第2誤差(アンテナ6B〜6Dの出力誤差)に基づいて行なわれる。
Further, in the
このように、本実施例の基地局装置100では、アンテナ端から送信信号をACAL用のフィードバック信号として取り出している。ここで、マクロセルで扱うような大電力の場合では、位相器5A〜5Dから出力された送信信号が方向性結合器7A〜7Dで歪む恐れがある。一方、スモールセルで扱うような電力の場合では、位相器5A〜5Dから出力された送信信号が方向性結合器7A〜7Dで歪まずに、ACAL用のフィードバック信号として取り出せる。従来の基地局装置では、1006A〜1006Dよりも前に設けられたカプラ1003A〜1003Dから送信信号をACAL用のフィードバック信号として取り出している(図11を参照)。この場合、カプラ1003A〜1003Dからアンテナ端(1006A〜1006Dの端部)までの構成(BPF1004A〜1004D)が考慮されないため、ACALを高精度に行なうことができない。一方、実施例に係る基地局装置100では、アンテナ端から送信信号をACAL用のフィードバック信号として取り出すため、ACALを高精度に行なうことができる。
Thus, in the
また、本実施例の基地局装置100は、複数のブランチ#0〜#7の各々のPA2の出力からフィードバックされる信号を切り替える第3のスイッチ(SW11)を更に有する。複数のブランチ#0〜#7の各々は、第3の処理部(デジタル処理部20)を更に有し、デジタル処理部20は、DPDを実行する。DPDでは、PA2の出力からSW11を介してフィードバックされた信号と入力信号との誤差である第3誤差(PA2の出力誤差)に基づいて、PA2による歪特性を補正する。
Moreover, the
このように、本実施例の基地局装置100では、DPDとACALとを1つのデジタル処理部20により実行するため、回路規模の増大を抑制することができる。
As described above, in the
また、本実施例の基地局装置100は、第4のスイッチ(SW13)を更に有し、SW13は、第1のフィードバックパス(フィードバックパスDPD−FB)と、第2のフィードバックパス(フィードバックパスACAL−FB)と、を切り替える。フィードバックパスDPD−FBは、PA2の出力を、SW11を介してフィードバックするためのパスである。フィードバックパスACAL−FBは、複数のアンテナ6A〜6Dの各々から出力される送信信号を、SW8およびSW12を介してフィードバックするためのパスである。ここで、フィードバックパスがフィードバックパスDPD−FBに切り替えられた場合、デジタル処理部20はDPDを実行する。フィードバックパスがフィードバックパスACAL−FBに切り替えられた場合、デジタル処理部20は、1次元方向のACALを実行し、2次元方向のACALを実行する。
The
このように、本実施例の基地局装置100では、フィードバックパスDPD−FB、ACAL−FBを時分割に切り替えることにより、DPDによりPA2による歪特性を補正してから、1次元方向のACAL、2次元方向のACALを実行することができる。なお、本実施例の基地局装置100では、1次元方向のACALを実行してから、2次元方向のACALを実行しているが、2次元方向のACALを実行してから、1次元方向のACALを実行してもよい。
As described above, in the
[他の実施例]
実施例で図示した各部の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
[Other embodiments]
Each component of each part illustrated in the embodiments does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distribution / integration of each part is not limited to the one shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed / integrated in arbitrary units according to various loads and usage conditions. Can be configured.
さらに、各装置で行われる各種処理は、CPU(Central Processing Unit)(又はMPU(Micro Processing Unit)、MCU(Micro Controller Unit)等のマイクロ・コンピュータ)上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。また、各種処理は、CPU(又はMPU、MCU等のマイクロ・コンピュータ)で解析実行するプログラム上、又はワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。 Furthermore, various processes performed by each device are executed entirely or arbitrarily on a CPU (Central Processing Unit) (or a microcomputer such as an MPU (Micro Processing Unit) or MCU (Micro Controller Unit)). You may make it do. Various processes may be executed in whole or in any part on a program that is analyzed and executed by a CPU (or a microcomputer such as an MPU or MCU) or hardware based on wired logic.
実施例の基地局装置は、例えば、次のようなハードウェア構成により実現することができる。 The base station apparatus according to the embodiment can be realized by the following hardware configuration, for example.
図9は、基地局装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図9に示すように、基地局装置200は、プロセッサ201と、メモリ202と、アナログ回路203とを有している。プロセッサ201の一例としては、CPU、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等が挙げられる。また、メモリ202の一例としては、SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)等のRAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ等が挙げられる。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the base station apparatus. As illustrated in FIG. 9, the
そして、実施例の基地局装置100で行われる各種処理は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムをプロセッサで実行することによって実現されてもよい。すなわち、ベースバンド処理部60やデジタル処理部20によって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ202に記録され、各プログラムがプロセッサ201で実行されてもよい。また、アナログ処理部10は、アナログ回路203によって実現される。
Various processes performed in the
なお、ここでは、実施例の基地局装置100で行われる各種処理がプロセッサ201によって実行されるものとしたが、これに限定されるものではなく、複数のプロセッサによって実行されてもよい。
In addition, although the various processes performed with the
1 デジタルアナログ変換器(DAC)
2 パワーアンプ(PA)
3 カプラ
4 バンドパスフィルタ(BPF)
5A〜5D 位相器
6A〜6D アンテナ
7A〜7D 方向性結合器
8 スイッチ(SW)
10 アナログ処理部
11 スイッチ(SW)
12 スイッチ(SW)
13 スイッチ(SW)
14 アナログデジタル変換器(ADC)
20 デジタル処理部
21 セレクタ
22 復調部
23 演算部(演算回路)
24 スイッチ(SW)
30 補正部
31 乗算部
32 乗算部
33 DPDルックアップテーブル(DPD LUT)
34 1次元ACALルックアップテーブル(1次元ACAL LUT)
35 2次元ACAL制御部
36 スイッチ(SW)
40 送信部(ブランチ)
51 ハイブリッドカプラ
52 スイッチ(SW)
53 スイッチ(SW)
54A〜54D キャパシタ
55A〜55D キャパシタ
60 ベースバンド信号処理部
100 基地局装置
200 基地局装置
201 プロセッサ
202 メモリ
203 アナログ回路
231 LMS演算処理部
232 誤差抽出処理部
1 Digital-to-analog converter (DAC)
2 Power amplifier (PA)
3
5A to
10 Analog processing section 11 Switch (SW)
12 Switch (SW)
13 Switch (SW)
14 Analog-to-digital converter (ADC)
20
24 switch (SW)
30
34 One-dimensional ACAL lookup table (one-dimensional ACAL LUT)
35 2D
40 Transmitter (branch)
51
53 Switch (SW)
54A to
Claims (5)
1次元方向のアンテナ間の相対位相差を補正するときに、前記複数のブランチの各々からフィードバックされる送信信号を切り替える第1のスイッチと、
を有し、
前記複数のブランチの各々は、
2次元方向のアンテナ間の相対位相差を補正するときに、前記複数のアンテナの各々からフィードバックされる送信信号を切り替える第2のスイッチと、
を有することを特徴とする基地局装置。 A plurality of phase shifters for adjusting the phase of the transmission signal output from the filter at the subsequent stage of the power amplifier, and a plurality of branches for transmitting the transmission signals adjusted in phase by the plurality of phase shifters from the plurality of antennas, respectively;
A first switch that switches a transmission signal fed back from each of the plurality of branches when correcting a relative phase difference between antennas in a one-dimensional direction;
Have
Each of the plurality of branches is
A second switch for switching a transmission signal fed back from each of the plurality of antennas when correcting a relative phase difference between antennas in a two-dimensional direction;
A base station apparatus comprising:
前記複数のアンテナのうちの第1のアンテナから前記第2のスイッチおよび前記第1のスイッチを介してフィードバックされた送信信号と前記パワーアンプに入力される前の入力信号との誤差である第1誤差に基づいて、前記複数のブランチのうちの第1のブランチの前記第1のアンテナと前記第1のブランチ以外のブランチの前記第1のアンテナとの間の相対位相差を所望の相対位相差に補正する1次元方向のACAL(Antenna Calibration)を実行する第1の処理部と、
前記第1誤差、および、前記第1のアンテナ以外のアンテナから前記第2のスイッチおよび前記第1のスイッチを介してフィードバックされた送信信号と前記入力信号との誤差である第2誤差に基づいて、前記第1のアンテナと前記第1のアンテナ以外のアンテナとの間の相対位相差を所望の相対位相差に補正する2次元方向のACALを実行する第2の処理部と、
を更に有することを特徴とする基地局装置。 Each of the plurality of branches is
A first difference between a transmission signal fed back from the first antenna of the plurality of antennas via the second switch and the first switch and an input signal before being input to the power amplifier. Based on the error, a relative phase difference between the first antenna of the first branch of the plurality of branches and the first antenna of a branch other than the first branch is determined as a desired relative phase difference. A first processing unit that executes ACAL (Antenna Calibration) in a one-dimensional direction to correct to
Based on the first error and a second error that is an error between the input signal and the transmission signal fed back from the antenna other than the first antenna through the second switch and the first switch. A second processing unit that performs ACAL in a two-dimensional direction for correcting a relative phase difference between the first antenna and an antenna other than the first antenna to a desired relative phase difference;
The base station apparatus further comprising:
を更に有し、
前記複数のブランチの各々は、
前記パワーアンプの出力から前記第3のスイッチを介してフィードバックされた信号と前記入力信号との誤差である第3誤差に基づいて、前記パワーアンプによる歪特性を補正するDPD(Digital Pre-Distortion)を実行する第3の処理部、
を更に有することを特徴とする請求項2に記載の基地局装置。 A third switch for switching a signal fed back from the output of the power amplifier of each of the plurality of branches;
Further comprising
Each of the plurality of branches is
DPD (Digital Pre-Distortion) that corrects distortion characteristics of the power amplifier based on a third error that is an error between a signal fed back from the output of the power amplifier via the third switch and the input signal A third processing unit for executing
The base station apparatus according to claim 2, further comprising:
を更に有し、
フィードバックパスが前記第1のフィードバックパスに切り替えられた場合、前記第3の処理部は前記DPDを実行し、
前記フィードバックパスが前記第2のフィードバックパスに切り替えられた場合、前記第1の処理部は前記1次元方向のACALを実行し、前記第2の処理部は前記2次元方向のACALを実行する、
ことを特徴とする請求項3に記載の基地局装置。 A first feedback path for feeding back the output of the power amplifier via the third switch; and a transmission signal output from each of the plurality of antennas via the second switch and the first switch. A fourth switch for switching between and a second feedback path for feedback via
Further comprising
When the feedback path is switched to the first feedback path, the third processing unit executes the DPD,
When the feedback path is switched to the second feedback path, the first processing unit executes the one-dimensional direction ACAL, and the second processing unit executes the two-dimensional direction ACAL.
The base station apparatus according to claim 3.
複数のブランチにより、パワーアンプの後段のフィルタから出力された送信信号の位相をそれぞれ調整し、前記位相が調整された送信信号を複数のアンテナから送信し、
1次元方向のアンテナ間の相対位相差を補正するときに、前記複数のブランチの各々からフィードバックされる送信信号を切り替え、
前記複数のブランチの各々において、2次元方向のアンテナ間の相対位相差を補正するときに、前記複数のアンテナの各々からフィードバックされる送信信号を切り替える、
処理を実行することを特徴とするアンテナ制御方法。 Base station equipment
The plurality of branches adjust the phase of the transmission signal output from the filter subsequent to the power amplifier, and transmit the phase-adjusted transmission signal from the plurality of antennas.
When correcting the relative phase difference between the antennas in a one-dimensional direction, the transmission signal fed back from each of the plurality of branches is switched,
In each of the plurality of branches, when correcting a relative phase difference between antennas in a two-dimensional direction, a transmission signal fed back from each of the plurality of antennas is switched.
An antenna control method characterized by executing processing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017117215A JP2019004299A (en) | 2017-06-14 | 2017-06-14 | Base station device and antenna control unit |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112701496A (en) * | 2019-10-22 | 2021-04-23 | 罗森伯格科技澳洲有限责任公司 | Base station antenna |
-
2017
- 2017-06-14 JP JP2017117215A patent/JP2019004299A/en active Pending
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