JP2024009772A - 非線形補償性能の評価方法、装置及び通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、非線形補償性能の評価方法、装置及び通信システムを提供する。【解決手段】該方法は、確率保持ノッチ信号をテスト信号として用いて非線形補償性能を評価するステップを含み、該確率保持ノッチ信号は、ノッチング後の信号の確率密度関数（ＰＤＦ）がノッチング前と比べて変わらない信号である。例えば、確率保持ノッチ信号を生成し、該確率保持ノッチ信号に対して非線形補償処理を行い、処理後の該確率保持ノッチ信号のスペクトルを測定し、該スペクトルに基づいて該非線形補償処理の性能を推定する。確率保持ノッチ信号をテスト信号として用いることで、非線形補償された信号の残留する帯域内非線形歪みの電力スペクトルを便利、且つ正確に測定することができる。該残留する非線形歪みの電力スペクトルは、通信システムの実際のＢＥＲと良好な一対一の対応関係を確立することができるため、非線形補償の性能を正確に推定することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、通信分野に関し、特に非線形補償性能の評価方法、装置及び通信システムに関する。

通信技術の発展に伴い、送受信機（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）、特に送信機デバイスの非線形性が通信システムの伝送性能に与える影響は益々重要になっている。このため、送受信機デバイスの非線形性の影響に対抗する様々な非線形補償技術が開発されている。

所在する位置に応じて、これらの非線形補償技術は、一般に、送信機側に位置するデジタルプリディストーション（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｅ－ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ：ＤＰＤ）と受信機側に位置する非線形後補償（Ｐｏｓｔ－ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）との２つの主要な種類に分けられてもよい。

実際の配備では、多数の非線形補償方法から最適な技術的解決策を選択し、最適なプリディストーション装置又は後補償装置の係数を決定することが重要であり、それは便利、且つ正確な非線形補償性能の評価方法に依存する。

１つの一般的で正確な評価方法は、ばか力（ｂｒｕｔｅ－ｆｏｒｃｅ）式のビット誤り率（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ：ＢＥＲ）の解析方法であり、また、それと類似するエラーベクトル振幅（Ｅｒｒｏｒ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ：ＥＶＭ）の解析方法がある。ＢＥＲ及びＥＶＭの両方は、通信システムの伝送性能を正確に表現することができるが、これらの測定は、デジタルストレージオシロスコープ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｏｓｃｉｌｌｏｓｃｏｐｅ：ＤＳＯ）及び受信機の介在を必要とし、特にデジタルプリディストーション性能評価では、実装が容易ではない。また、高速ＤＳＯは高価であり、容易に入手することができない。さらに、ＢＥＲ及びＥＶＭは、様々な要因の影響を受けるため、ＢＥＲ又はＥＶＭからだけでは、送受信機デバイスの非線形補償の動作が正常であるか否かを直接判断することができない。

もう１つの便利な評価方法は、補償された信号の隣接チャネル電力比（Ａｄｊａｃｅｎｔ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ：ＡＣＰＲ）又は帯域外の相互変調歪み（Ｉｎｔｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ：ＩＭＤ）電力を周波数領域で直接測定することである。無線通信システムでは、この方法は、通常、電気スペクトラムアナライザ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ａｎａｌｙｚｅｒ：ＥＳＡ）により実現される。光通信システムでは、この方法は、通常、光スペクトラムアナライザ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ａｎａｌｙｚｅｒ：ＯＳＡ）により実現される。しかし、この方法は非常に便利であるが、ＡＣＰＲでも帯域外のＩＭＤでも、現在のチャネルの非線形効果により生成された他のチャネルへの干渉を反映しており、現在のチャネルのＢＥＲと信頼性のある一対一の対応関係を確立することができないため、非線形補償技術の真の性能を正確に評価することができない。また、広帯域信号の場合、ＡＣＰＲ及び帯域外のＩＭＤは、送受信機及び測定機器の帯域制限の影響を受けやすい。

なお、上述した背景技術の説明は、本発明の技術案を明確、完全に理解させるための説明であり、当業者を理解させるために記述されているものである。これらの技術案は、単なる本発明の背景技術部分として説明されたものであり、当業者により周知されたものではない。

上記の問題を鑑み、本発明の実施例は、非線形補償の性能を正確に推定することができる、非線形補償性能の評価方法、装置及び通信システムを提供する。

本発明の実施例の１つの態様では、非線形補償性能の評価装置であって、確率保持ノッチ信号をテスト信号として用いて非線形補償性能を評価し、前記確率保持ノッチ信号は、ノッチング後の信号の確率密度関数がノッチング前と比べて変わらない信号である、装置を提供する。

幾つかの態様では、前記装置は、確率保持ノッチ信号を生成する生成部と、前記確率保持ノッチ信号に対して非線形補償処理を行い、処理後の前記確率保持ノッチ信号のスペクトルを測定する補償部と、前記スペクトルに基づいて前記非線形補償処理の性能を推定する推定部と、を含む。

本発明の実施例のもう１つの態様では、非線形補償性能の評価方法であって、確率保持ノッチ信号をテスト信号として用いて非線形補償性能を評価するステップ、を含み、前記確率保持ノッチ信号は、ノッチング後の信号の確率密度関数がノッチング前と比べて変わらない信号である、方法を提供する。

幾つかの態様では、該方法は、確率保持ノッチ信号を生成するステップと、前記確率保持ノッチ信号に対して非線形補償処理を行い、処理後の前記確率保持ノッチ信号のスペクトルを測定するステップと、前記スペクトルに基づいて前記非線形補償処理の性能を推定するステップと、を含む。

本発明の実施例のもう１つの態様では、確率保持ノッチ信号を生成する生成装置と、生成された前記確率保持ノッチ信号に対してデジタルプリディストーション処理を行うデジタルプリディストーション装置と、デジタルプリディストーション処理された前記確率保持ノッチ信号を送信する送信機と、デジタルプリディストーション処理されて前記送信機を通過した後の前記確率保持ノッチ信号のスペクトルを測定するスペクトラムアナライザと、前記送信機により送信された前記確率保持ノッチ信号を受信する受信機と、を含む、通信システムを提供する。

本発明の実施例のもう１つの態様では、確率保持ノッチ信号を生成する生成装置と、生成された前記確率保持ノッチ信号を送信する送信機と、前記確率保持ノッチ信号を受信する受信機と、受信された前記確率保持ノッチ信号に対して非線形後補償処理を行う補償装置と、前記非線形後補償処理された前記確率保持ノッチ信号のスペクトルを計算する計算装置と、を含む、通信システムを提供する。

本発明の実施例の有利な効果は以下の通りである。確率保持ノッチ信号をテスト信号として用いることで、非線形補償された信号の残留する帯域内非線形歪みの電力スペクトルを便利、且つ正確に測定することができる。該残留する非線形歪みの電力スペクトルは、通信システムの実際のＢＥＲと良好な一対一の対応関係を確立することができるため、非線形補償の性能を正確に推定することができる。

本発明の特定の実施形態は、後述の説明及び図面に示すように、詳細に開示され、本発明の原理を採用されることが可能な方式を示している。なお、本発明の実施例は、範囲上には限定されるものではない。本発明の実施例は、添付されている特許請求の範囲の主旨及び内容の範囲内、各種の改変、修正、及び均等的なものが含まれる。

ある一つの実施形態に説明及び又は示されている特徴は、同一又は類似の方式で一つ又は多くの他の実施形態に使用されてもよく、他の実施形態における特徴と組み合わせてもよく、他の実施形態における特徴を代替してもよい。

なお、用語「含む／有する」は、本文に使用される際に、特徴、要素、ステップ又は構成要件の存在を意味し、一つ又は複数の他の特徴、要素、ステップ又は構成要件の存在又は追加を排除するものではない。

本発明の実施例の１つの図面及び１つの実施形態に記載された要素及び特徴は、１つ又はさらに多くの図面又は実施形態に示された要素及び特徴と組み合わせてもよい。また、図面において、類似の符号は複数の図面における対応する素子を示し、１つ以上の実施形態に用いられる対応素子を示してもよい。

ここで含まれる図面は、本発明の実施例を理解させるためのものであり、本明細書の一部を構成し、本発明の実施例を例示するためのものであり、文言の記載と合わせて本発明の原理を説明する。なお、ここに説明される図面は、単なる本発明の実施例を説明するためのものであり、当業者にとって、これらの図面に基づいて他の図面を容易に得ることができる。
本発明の実施例に係る非線形補償性能の評価方法の１つの概略図である。 本発明の実施例に係る非線形補償性能の評価方法のもう１つの概略図である。 生成された確率保持ノッチ信号のスペクトルの１つの概略図である。 図２の実施例のステップ２０２の１つの態様の概略図である。 デジタルプリディストーション処理及び実際の非線形システムにより処理されたＰＭ－ｎｏｔｃｈ信号のスペクトルの概略図である。 図２の実施例のステップ２０２のもう１つの態様の概略図である。 本発明の実施例に係る非線形補償性能の評価装置の１つの概略図である。 図７の装置の補償部の１つの態様の概略図である。 図７の装置の補償部のもう１つの態様の概略図である。 本発明の実施例に係る通信システムの１つの概略図である。 本発明の実施例に係る通信システムのもう１つの概略図である。

本発明の上記及びその他の特徴は、図面及び下記の説明により理解できるものである。明細書及び図面では、本発明の特定の実施形態、即ち本発明の原則に従う一部の実施形態を表すものを公開している。なお、本発明は説明される実施形態に限定されず、本発明は、特許請求の範囲内の全ての修正、変更されたもの、及び均等なものを含む。

本発明の実施例では、用語「第１」、「第２」などは、タイトルで異なる要素を区別するために用いられるが、これらの要素の空間的配列又は時間的順序などを表すものではなく、これらの要素はこれらの用語に制限されない。用語「及び／又は」は、関連するリストに列挙された用語の１つ又は複数のうち何れか１つ及び全ての組み合わせを含む。用語「含む」、「包括する」、「有する」などは、列挙された特徴、要素、素子又は構成部材の存在を意味するが、１つ又は複数の他の特徴、要素、素子又は構成部材の存在又は追加を排除するものではない。

本発明の実施例では、単数形の「１つ」、「該」などは複数形を含み、「１種類」又は「１類」と広義的に理解されるべきであり、「１個」に限定されない。また、用語「前記」は、文脈がそうでないことを明確に示さない限り、単数形及び複数形両方を含むと理解されるべきである。また、文脈がそうでないことを明確に示さない限り、用語「に記載の」は「少なくとも一部に記載の」と理解されるべきであり、用語「に基づいて」は「少なくとも一部に基づいて」と理解されるべきである。

以下は、図面を参照しながら本発明の実施例の各態様を説明する。

＜実施例１＞
本発明の実施例は、非線形補償性能の評価方法を提供する。

図１は、本発明の実施例に係る非線形補償性能の評価方法の１つの概略図である。図１に示すように、該方法は、以下のステップを含む。

ステップ１０１：確率保持ノッチ信号をテスト信号として用いて非線形補償性能を評価する。該確率保持ノッチ信号は、ノッチング後の信号の確率密度関数（Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：ＰＤＦ）がノッチング前と比べて変わらない信号である。

本発明の実施例によれば、確率保持ノッチ信号をテスト信号として用いることで、非線形補償された信号の残留する帯域内非線形歪みの電力スペクトルを便利、且つ正確に測定することができる。該残留する非線形歪みの電力スペクトルは、通信システムの実際のＢＥＲと良好な一対一の対応関係を確立することができるため、非線形補償の性能を正確に推定することができる。

図２は、本発明の実施例に係る非線形補償性能の評価方法のもう１つの概略図である。図２に示すように、該方法は、以下のステップを含む。

ステップ２０１：確率保持ノッチ信号を生成する。

ステップ２０２：該確率保持ノッチ信号に対して非線形補償処理を行い、処理後の該確率保持ノッチ信号のスペクトルを測定する。

ステップ２０３：該スペクトルに基づいて該非線形補償処理の性能を推定する。

なお、以上の図２は、単なる本発明の実施例を概略的に説明するものであり、本発明はこれに限定されない。例えば、各ステップの実行順序を適切に調整してもよいし、他のステップを追加したり、その一部のステップを削除したりしてもよい。当業者は、上記の内容に従って適切な変形を行ってもよく、上記の図２の説明に限定されない。

本発明の実施例では、確率保持ノッチ信号をテスト信号とすることで、非線形補償後の信号の残留する帯域内非線形歪みに対応する雑音電力比（Ｎｏｉｓｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ：ＮＰＲ）を容易に直接測定することができる。また、テスト信号のノッチ周波数を変更することで、完全な帯域内歪みの電力スペクトルを取得することができる。

ここで、ノッチは、テスト信号のある周波数における電力が非常に小さく、ほぼゼロであることを意味するため、このように非線形補償された後、該周波数においてスペクトラムアナライザにより測定された信号の電力は、非線形補償された後の残留する非線形歪みの量である。また、非線形効果及び非線形補償の作用効果は、デバイス自体の非線形特性及び具体的な補償方法だけでなく、システムの入力信号の統計的特徴にも関係するからである。実際の通信システムでは、ノッチのない信号を用いているが、測定では、ノッチのある信号を用いている。確率保持の特性によれば、測定された非線形効果及び非線形補償の作用効果と実際の非線形効果及び非線形補償の作用効果とを一致させることができる。この帯域内歪みの電力スペクトルは、通信システムの性能を表現するＢＥＲと正確な一対一の対応関係を確立することができるため、デジタルプリディストーション装置又は非線形後補償装置の性能を正確に評価することができる。

本発明の実施例では、確率保持ノッチ信号の生成方法に限定されず、例えば、実際の通信システムにより伝送される信号のタイプに応じて、対応する確率保持ノッチ信号を生成してもよい。該確率保持ノッチ信号のＰＤＦは、該実際の通信システムにより伝送される信号のＰＤＦと同一又は類似であり、該確率保持ノッチ信号は、１つ又は複数のノッチ帯域を含む。図３は、生成された確率保持ノッチ信号のスペクトルの１つの概略図である。

上記の実施例では、実際に伝送される信号の代わりに、生成された該確率保持ノッチ信号を用いて、非線形補償の性能を推定してもよい。

例えば、実際の通信システムにより伝送される信号がＰＡＭ８信号である場合、確率密度関数（ＰＤＦ）がＰＡＭ８と同一又は類似であり、且つ周波数領域において１つ又は複数のノッチ帯域を含むＰＭ－ｎｏｔｃｈ信号（確率保持ノッチ信号）を生成する。理想的なＰＡＭ８信号の確率密度関数は８つのδ関数である。類似とは、δ関数の代わりに、一定の幅を有するパルス関数を用いることを意味し、パルスの幅は、類似の程度を表し、測定精度の条件に基づいて決定された所定の値である。また、該ＰＭ－ｎｏｔｃｈ信号のスペクトルは、ノッチ帯域以外の箇所において、実際に伝送されるＰＡＭ８信号のスペクトルとほぼ同一である。実際の通信システムにより伝送される信号が６４ＱＡＭ又は確率的整形（Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃ Ｓｈａｐｉｎｇ：ＰＳ）６４ＱＡＭ信号である場合、対応して生成されたＰＭ－ｎｏｔｃｈ信号については同様である。

上記の実施例では、確率保持ノッチ信号のノッチ帯域の中心周波数及び帯域幅に限定されず、実際の状況に応じて合理的に選択されてもよい。

本発明の実施例では、評価すべき非線形補償技術がデジタルプリディストーションに属する場合、上記のステップ２０２は、図４に示す方法により実現されてもよい。図４に示すように、該方法は、以下のステップを含む。

ステップ４０１：生成された確率保持ノッチ信号に対してデジタルプリディストーション処理を行う。

ステップ４０２：送信機を用いて、デジタルプリディストーション処理された確率保持ノッチ信号を送信する。

ステップ４０３：電気スペクトラムアナライザ又は光スペクトラムアナライザを用いて、デジタルプリディストーション処理されて送信機を通過した後の確率保持ノッチ信号のスペクトルを測定する。

上記のステップ４０１において、生成された確率保持ノッチ信号に対してデジタルプリディストーション処理を行ってもよい。

本発明は、デジタルプリディストーションのタイプに限定されない。例えば、間接学習（Ｉｎｄｉｒｅｃｔ Ｌｅａｒｎｉｎｇ：ＩＤＬ）アーキテクチャに基づいてもよいし、直接学習（Ｄｉｒｅｃｔ Ｌｅａｒｎｉｎｇ：ＤＬ）アーキテクチャに基づいてもよい。デジタルプリディストーションモデルは、Ｖｏｌｔｅｒｒａ級数であってもよいし、記憶多項式、Ｗｉｎｎｅｒモデル又はＨａｍｍｅｒｓｔｅｉｎモデルなどのＶｏｌｔｅｒｒａ級数の簡略化されたモデルであってもよいし、ルックアップテーブル（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ：ＬＵＴ）であってもよい。

また、本発明は、デジタルプリディストーションが実施される際の信号のサンプリングレートに限定されなく、即ち、評価すべきデジタルプリディストーションは、シンボル領域において動作してもよいし、波形領域において動作してもよい。

上記のステップ４０２において、送信機を用いて、デジタルプリディストーション処理された確率保持ノッチ信号を送信してもよい。

本発明の実施例では、送信機全体は実際の非線形システムであり、非線形歪みは主にその内部の幾つかの構成要素により引き起こされる。無線送信機の場合、この構成要素は、通常、電力増幅器（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：ＰＡ）であり、光送信機の場合、この構成要素は、通常、ドライバ（Ｄｒｉｖｅｒ）及びマッハツェンダー変調器（Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ：ＭＺＭ）である。

上記のステップ４０３において、電気スペクトラムアナライザ又は光スペクトラムアナライザを用いて、デジタルプリディストーション処理されて実際の非線形システムを通過した後のＰＭ－ｎｏｔｃｈ信号のスペクトルを測定して、該スペクトルに基づいて該デジタルプリディストーション処理の性能を推定してもよい。

幾つかの態様では、該スペクトルに基づいて雑音電力比（ＮＰＲ）を計算し、該雑音電力比（ＮＰＲ）に基づいて該非線形補償処理の性能を推定してもよい。好ましくは、計算された前記雑音電力比（ＮＰＲ）を補正し、補正後の雑音電力比（ＮＰＲ）に基づいて該非線形補償処理の性能を推定してもよい。例えば、異なる周波数における雑音電力比（ＮＰＲ）に対して雑音電力比の平均値を求め、該平均値に基づいて該非線形補償処理の性能を推定する。

幾つかの態様では、該確率保持ノッチ信号は、１つ又は複数のノッチ帯域を含み、該異なる周波数における雑音電力比は、１つ又は２つのノッチ帯域のみを含み、且つノッチ帯域の中心周波数がそれぞれ異なる複数の該確率保持ノッチ信号に対して非線形補償処理を行った後に測定されたものであり、或いは、該異なる周波数における雑音電力比は、１つの確率保持ノッチ信号（例えば、複数の異なるノッチ帯域を含む確率保持ノッチ信号）に対して非線形補償処理を行った後に測定されたものである。

例えば、生成されたＰＭ－ｎｏｔｃｈ信号に数の少ない（１つ又は２つなどの）ノッチ帯域のみが含まれる場合、ノッチ帯域の中心周波数が異なる複数のＰＭ－ｎｏｔｃｈ信号を生成し、図４のプロセスを繰り返し、複数回の測定により、信号の通過帯域内の異なる周波数におけるＮＰＲ_ｒを取得してもよい。

また、例えば、生成されたＰＭ－ｎｏｔｃｈ信号に複数のノッチ帯域が含まれる場合、１回の測定により、信号の通過帯域内の異なる周波数におけるＮＰＲ_ｒを取得すればよい。

上記の２つの方法のいずれによっても、信号の通過帯域内の異なる周波数におけるＮＰＲ_ｒ、即ち、残留帯域内歪みの完全な電力スペクトルを測定することができる。本発明は、具体的な方法に限定されず、具体的な実際の要求に応じて方法を決定してもよい。

上記の態様では、生成されたＰＭ－ｎｏｔｃｈ信号のノッチ深さは有限であり、一定の干渉成分を含み、雑音電力比ＮＰＲ_ｔを用いて記述されてもよい。この干渉成分は、電気スペクトラムアナライザ又は光スペクトラムアナライザにより取り込まれて、ＮＰＲ_ｒの測定結果を干渉するため、本発明の実施例では、以下の式を用いてＮＰＲ_ｒの測定結果を補正してもよい。

ＮＰＲ_ｍ＝１／（１／ＮＰＲ_ｒ－１／ＮＰＲ_ｔ）
ＰＭ－ｎｏｔｃｈ信号は測定前に生成されているため、上記の式ではＮＰＲ_ｔが既知である。異なる周波数におけるＮＰＲ_ｍの平均を求めることによって、残留帯域内歪みに対応する平均雑音電力比＜ＮＰＲ_ｍ＞を取得することができる。＜ＮＰＲ_ｍ＞は、システムの実際のＢＥＲと良好な一対一の対応関係を有するため、現在のデジタルプリディストーション装置の性能を正確に評価することができる。

図５は、デジタルプリディストーション処理及び実際の非線形システムにより処理されたＰＭ－ｎｏｔｃｈ信号のスペクトルの概略図である。図５に示すように、ＮＰＲは、信号電力Ｐｓに対する雑音電力Ｐｎの比であり、即ち、ＮＰＲ＝Ｐｎ／Ｐｓ。

本発明の実施例では、評価すべき非線形補償技術が非線形後補償に属する場合、上記のステップ２０２は、図６に示す方法により実現されてもよい。図６に示すように、該方法は、以下のステップを含む。

ステップ６０１：送信機を用いて、生成された確率保持ノッチ信号を送信する。

ステップ６０２：受信機を用いて該確率保持ノッチ信号を受信する。

ステップ６０３：受信機により受信された確率保持ノッチ信号に対して非線形後補償処理を行う。

ステップ６０４：非線形後補償処理された確率保持ノッチ信号のスペクトルを計算する。

上記のステップ６０１において、送信機を用いて、生成された確率保持ノッチ信号を送信してもよい。該送信機は、非線形システムとして機能し、その非線形歪みは、主にその内部の幾つかの構成要素により引き起こされる。その詳細はステップ４０３において既に説明されており、ここでその内容を援用し、その説明を省略する。

上記のステップ６０２において、受信機を用いて、送信機により送信された該確率保持ノッチ信号を受信してもよい。該受信機は、非線形システムとしても機能し、トランスインピーダンス増幅器（Ｔｒａｎ－ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：ＴＩＡ）はその主な非線形ソースである。

上記のステップ６０３において、受信された確率保持ノッチ信号に対して非線形後補償処理を行う。本発明は、非線形後補償処理の方法に具体的に限定されず、Ｖｏｌｔｅｒｒａ級数の非線形等化器に基づいてもよいし、ニューラルネットワークの非線形等化器に基づいてもよい。

上記のステップ６０４において、非線形後補償処理された確率保持ノッチ信号のスペクトルを計算し、該スペクトルに基づいて該非線形後補償処理の性能を推定してもよい。

通常、非線形後補償処理された信号は、既に離散的な信号サンプル点であるため、高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：ＦＦＴ）により対応する信号のスペクトルを直接計算することができる。

上記の態様では、計算されたスペクトルから、該確率保持ノッチ信号の通過帯域内の異なる周波数におけるＮＰＲ_ｒ、即ち、残留帯域内歪みの完全なスペクトルを得ることができる。ＮＰＲは非線形補償処理の性能を測定又は表現しているため、該雑音電力比から非線形補償処理の性能を推定することができる。

上記の態様では、ＮＰＲを計算する方法及び計算されたＮＰＲを補正する方法は、図４の例と同様であり、ここでその説明を省略する。

なお、以上の図４及び図６は、単なる本発明の実施例を概略的に説明するものであり、本発明はこれに限定されない。例えば、各ステップの実行順序を適切に調整してもよいし、他のステップを追加したり、その一部のステップを削除したりしてもよい。当業者は、上記の内容に従って適切な変形を行ってもよく、上記の図４及び図６の説明に限定されない。

上記の実施例は、本発明の実施例を例示するだけであり、本発明はこれに限定されず、上記の各実施例に基づいて適切な変形を行ってもよい。例えば、上記の各実施例のそれぞれを単独で使用してもよいし、上記の各実施例の１つ又は複数を組み合わせて使用してもよい。例えば、上記のデジタルプリディストーション処理と上記の非線形後補償処理とを同時に行って、プリディストーションと後補償との共通性能を評価してもよい。

本発明の実施例の方法によれば、確率保持ノッチ信号をテスト信号として用いることで、デジタルプリディストーション処理された信号の非線形システムを通過した後の残留する帯域内非線形歪みの電力スペクトル、又は非線形システムにより出力された信号の非線形後補償処理された後の残留する帯域内非線形歪みの電力スペクトル、又はデジタルプリディストーション及び非線形後補償の両方により処理された後の信号の残留する帯域内非線形歪みの電力スペクトルを便利、且つ正確に測定することができる。該電力スペクトルは、通信システムのＢＥＲと一対一の対応関係を有するため、非線形補償の性能を正確に評価することができる。

＜実施例２＞
本発明の実施例は、非線形補償性能の評価装置を提供する。該非線形補償性能の評価装置は、確率保持ノッチ信号をテスト信号として用いて非線形補償性能を評価する。該確率保持ノッチ信号は、ノッチング後の信号の確率密度関数がノッチング前と比べて変わらない信号である。該装置の問題を解決する原理は実施例１の方法と同様であるため、その具体的な実施は実施例１の方法の実施を参照してもよく、同様な内容についてその説明を省略する。

図７は、本発明の実施例に係る非線形補償性能の評価装置の１つの概略図である。図７に示すように、非線形補償性能の評価装置７００は、生成部７０１、補償部７０２及び推定部７０３を含む。

生成部７０１は、確率保持ノッチ信号を生成する。補償部７０２は、該確率保持ノッチ信号に対して非線形補償処理を行い、処理後の該確率保持ノッチ信号のスペクトルを測定する。推定部７０３は、該スペクトルに基づいて該非線形補償処理の性能を推定する。

幾つかの態様では、生成部７０１は、実際の通信システムにより伝送される信号のタイプに応じて、対応する確率保持ノッチ信号を生成する。該確率保持ノッチ信号の確率密度関数は、実際の通信システムにより伝送される信号の確率密度関数と同一又は類似であり、該確率保持ノッチ信号は、１つ又は複数のノッチ帯域を含む。

図８は、補償部７０２の１つの態様の概略図である。図８に示すように、幾つかの態様では、補償部７０２は、以下の各部を含む。

プリディストーション部８０１は、生成された該確率保持ノッチ信号に対してデジタルプリディストーション処理を行う。

第１の送信部８０２は、送信機を用いて、デジタルプリディストーション処理された該確率保持ノッチ信号を送信する。

測定部８０３は、電気スペクトラムアナライザ又は光スペクトラムアナライザを用いて、デジタルプリディストーション処理されて送信機を通過した後の確率保持ノッチ信号のスペクトルを測定する。

図９は、補償部７０２のもう１つの態様の概略図である。図９に示すように、幾つかの態様では、補償部７０２は、以下の各部を含む。

第２の送信部９０１は、送信機を用いて、生成された確率保持ノッチ信号を送信する。

受信部９０２は、受信機を用いて該確率保持ノッチ信号を受信する。

後補償部９０３は、受信機により受信された確率保持ノッチ信号に対して非線形後補償処理を行う。

第１の計算部９０４は、非線形後補償処理された確率保持ノッチ信号のスペクトルを計算する。

幾つかの態様では、推定部７０３は、該スペクトルに基づいて雑音電力比を計算し、計算された雑音電力比を補正し、補正後の雑音電力比に基づいて非線形補償処理の性能を推定する。

上記の態様では、推定部７０３は、異なる周波数における雑音電力比に対して雑音電力比の平均値を求め、該平均値に基づいて非線形補償処理の性能を推定する。

上記の態様では、確率保持ノッチ信号は、１つ又は複数のノッチ帯域を含み、異なる周波数における雑音電力比は、１つ又は２つのノッチ帯域のみを含み、且つノッチ帯域の中心周波数がそれぞれ異なる複数の確率保持ノッチ信号に対して非線形補償処理を行った後に測定されたものであり、或いは、異なる周波数における雑音電力比は、複数の異なるノッチ帯域を含む１つの確率保持ノッチ信号に対して非線形補償処理を行った後に測定されたものである。

なお、以上の図７乃至図９は、単なる本発明の実施例を概略的に説明するものであり、本発明はこれに限定されない。例えば、各ステップの実行順序を適切に調整してもよいし、他のステップを追加したり、その一部のステップを削除したりしてもよい。当業者は、上記の内容に従って適切な変形を行ってもよく、上記の図７乃至図９の説明に限定されない。

上記の実施例は、本発明の実施例を例示するだけであり、本発明はこれに限定されず、上記の各実施例に基づいて適切な変形を行ってもよい。例えば、上記の各実施例のそれぞれを単独で使用してもよいし、上記の各実施例の１つ又は複数を組み合わせて使用してもよい。

本発明の実施例の装置によれば、確率保持ノッチ信号をテスト信号として用いることで、デジタルプリディストーション処理された信号の非線形システムを通過した後の残留する帯域内非線形歪みの電力スペクトル、又は非線形システムにより出力された信号の非線形後補償処理された後の残留する帯域内非線形歪みの電力スペクトル、又はデジタルプリディストーション及び非線形後補償の両方により処理された後の信号の残留する帯域内非線形歪みの電力スペクトルを便利、且つ正確に測定することができる。該電力スペクトルは、通信システムのＢＥＲと一対一の対応関係を有するため、非線形補償の性能を正確に評価することができる。

＜実施例３＞
本発明の実施例は、通信システムを提供する。

図１０は、本発明の実施例に係る通信システムの１つの概略図である。図１０に示すように、通信システム１０００は、生成装置１００１、デジタルプリディストーション装置１００２、送信機１００３、スペクトラムアナライザ１００４及び受信機１００５を含む。ここで、生成装置１００１は、確率保持ノッチ信号を生成し、図２のステップ２０１により実現されてもよい。デジタルプリディストーション装置１００２は、生成された確率保持ノッチ信号に対してデジタルプリディストーション処理を行い、図４のステップ４０１により実現されてもよい。送信機１００３は、デジタルプリディストーション処理された確率保持ノッチ信号を送信し、図４のステップ４０２により実現されてもよい。スペクトラムアナライザ１００４は、デジタルプリディストーション処理されて送信機を通過した後の確率保持ノッチ信号のスペクトルを測定し、図４のステップ４０３により実現されてもよい。スペクトラムアナライザ１００４は、電気スペクトラムアナライザであってもよいし、光スペクトラムアナライザであってもよく、本発明はその態様に限定されない。受信機１００５は、送信機により送信された確率保持ノッチ信号を受信する。受信機１００５の構成及び態様は、関連技術を参照してもよく、ここでその説明を省略する。また、実施例１では、ステップ２０１及びステップ４０１～ステップ４０３について既に説明したため、ここでその内容を援用し、その説明を省略する。

上記の態様では、測定されたスペクトルから、上記のデジタルプリディストーション処理（非線形補償処理）の性能を推定することができる。具体的な態様は、実施例１のステップ２０３を参照してもよく、その説明を省略する。

図１１は、本発明の実施例に係る通信システムのもう１つの概略図である。図１１に示すように、通信システム１１００は、生成装置１１０１、送信機１１０２、受信機１１０３、補償装置１１０４及び計算装置１１０５を含む。生成装置１１０１は、確率保持ノッチ信号を生成し、図２のステップ２０１により実現されてもよい。送信機１１０２は、生成された確率保持ノッチ信号を送信し、図６のステップ６０１により実現されてもよい。受信機１１０３は、該確率保持ノッチ信号を受信し、図６のステップ６０２により実現されてもよい。補償装置１１０４は、受信された確率保持ノッチ信号に対して非線形後補償処理を行い、図６のステップ６０３により実現されてもよい。計算装置１１０５は、非線形後補償処理された確率保持ノッチ信号のスペクトルを計算し、図６のステップ６０４により実現されてもよい。

上記の態様では、計算されたスペクトルから、上記の非線形後補償処理（非線形補償処理）の性能を推定することができる。具体的な態様は、実施例１のステップ２０３を参照してもよく、その説明を省略する。

上記の図１０及び図１１は、本発明に関連する通信システムの構成及び機能についてのみ説明したものであり、他の構成要素をさらに含んでもよく、関連技術を参照してもよく、ここでその説明を省略する。

本発明の実施例は、非線形補償性能の評価装置又はコンピュータ機器においてプログラムを実行する際に、コンピュータに、該非線形補償性能の評価装置又はコンピュータ機器に上記実施例１に記載の方法を実行させる、コンピュータ読み取り可能なプログラムをさらに提供する。

本発明の実施例は、非線形補償性能の評価装置又はコンピュータ機器に上記実施例１に記載の方法を実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶する、記憶媒体をさらに提供する。

本発明の上記の装置及び方法は、ハードウェアにより実現されてもよく、ハードウェアとソフトウェアを結合して実現されてもよい。本発明はコンピュータが読み取り可能なプログラムに関し、該プログラムはロジック部により実行される際に、該ロジック部に上述した装置又は構成要件を実現させる、或いは該ロジック部に上述した各種の方法又はステップを実現させることができる。本発明は上記のプログラムを記憶するための記憶媒体、例えばハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等に関する。

本発明の実施例を参照しながら説明した方法／装置は、ハードウェア、プロセッサにより実行されるソフトウェアモジュール、又は両者の組み合わせで実施されてもよい。例えば、図面に示す機能的ブロック図における１つ若しくは複数、又は機能的ブロック図の１つ若しくは複数の組み合わせは、コンピュータプログラムフローの各ソフトウェアモジュールに対応してもよいし、各ハードウェアモジュールに対応してもよい。これらのソフトウェアモジュールは、図面に示す各ステップにそれぞれ対応してもよい。これらのハードウェアモジュールは、例えばフィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を用いてこれらのソフトウェアモジュールをハードウェア化して実現されてもよい。

ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、モバイルハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ又は当業者にとって既知の任意の他の形の記憶媒体に位置してもよい。プロセッサが記憶媒体から情報を読み取ったり、記憶媒体に情報を書き込むように該記憶媒体をプロセッサに接続してもよいし、記憶媒体がプロセッサの構成部であってもよい。プロセッサ及び記憶媒体はＡＳＩＣに位置する。該ソフトウェアモジュールは移動端末のメモリに記憶されてもよいし、移動端末に挿入されたメモリカードに記憶されてもよい。例えば、機器（例えば移動端末）が比較的に大きい容量のＭＥＧＡ－ＳＩＭカード又は大容量のフラッシュメモリ装置を用いる場合、該ソフトウェアモジュールは該ＭＥＧＡ－ＳＩＭカード又は大容量のフラッシュメモリ装置に記憶されてもよい。

図面に記載されている一つ以上の機能ブロック及び／又は機能ブロックの一つ以上の組合せは、本願に記載されている機能を実行するための汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）又は他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲート又はトランジスタ論理装置、ディスクリートハードウェアコンポーネント、又はそれらの任意の適切な組み合わせで実現されてもよい。図面に記載されている一つ以上の機能ブロック及び／又は機能ブロックの一つ以上の組合せは、例えば、コンピューティング機器の組み合わせ、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサの組み合わせ、ＤＳＰ通信と組み合わせた１つ又は複数のマイクロプロセッサ又は他の任意の構成で実現されてもよい。

以上は具体的な実施形態を参照しながら本発明を説明しているが、上記の説明は、例示的なものに過ぎず、本発明の保護の範囲を限定するものではない。本発明の趣旨及び原理を離脱しない限り、本発明に対して各種の変形及び変更を行ってもよく、これらの変形及び変更も本発明の範囲に属する。

また、上述の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
非線形補償性能の評価方法であって、
確率保持ノッチ信号をテスト信号として用いて非線形補償性能を評価するステップ、を含み、
前記確率保持ノッチ信号は、ノッチング後の信号のＰＤＦ（確率密度関数）がノッチング前と比べて変わらない信号である、方法。
（付記２）
Ｓ１：確率保持ノッチ信号を生成するステップと、
Ｓ２：前記確率保持ノッチ信号に対して非線形補償処理を行い、処理後の前記確率保持ノッチ信号のスペクトルを測定するステップと、
Ｓ３：前記スペクトルに基づいて前記非線形補償処理の性能を推定するステップと、を含む、付記１に記載の方法。
（付記３）
Ｓ１は、
実際の通信システムにより伝送される信号のタイプに応じて、対応する確率保持ノッチ信号を生成するステップであって、前記確率保持ノッチ信号のＰＤＦは、前記実際の通信システムにより伝送される信号のＰＤＦと同一又は類似であり、前記確率保持ノッチ信号は、１つ又は複数のノッチ帯域を含む、ステップ、を含む、付記２に記載の方法。
（付記４）
Ｓ２は、
Ｓ２１：生成された前記確率保持ノッチ信号に対してデジタルプリディストーション処理を行うステップと、
Ｓ２２：送信機を用いて、デジタルプリディストーション処理された前記確率保持ノッチ信号を送信するステップと、
Ｓ２３：電気スペクトラムアナライザ又は光スペクトラムアナライザを用いて、デジタルプリディストーション処理されて前記送信機を通過した後の前記確率保持ノッチ信号のスペクトルを測定するステップと、を含む、付記２に記載の方法。
（付記５）
Ｓ２は、
Ｓ２１’：送信機を用いて、生成された前記確率保持ノッチ信号を送信するステップと、
Ｓ２２’：受信機を用いて前記確率保持ノッチ信号を受信するステップと、
Ｓ２３’：前記受信機により受信された前記確率保持ノッチ信号に対して非線形後補償処理を行うステップと、
Ｓ２４’：前記非線形後補償処理された前記確率保持ノッチ信号のスペクトルを計算するステップと、を含む、付記２に記載の方法。
（付記６）
Ｓ３は、
Ｓ３１：前記スペクトルに基づいて雑音電力比（ＮＰＲ）を計算するステップと、
Ｓ３３：前記雑音電力比（ＮＰＲ）に基づいて前記非線形補償処理の性能を推定するステップと、を含む、付記２に記載の方法。
（付記７）
Ｓ３は、
Ｓ３２：計算された前記雑音電力比（ＮＰＲ）を補正するステップ、をさらに含み、
Ｓ３３において、補正後の雑音電力比（ＮＰＲ）に基づいて前記非線形補償処理の性能を推定する、付記６に記載の方法。
（付記８）
Ｓ３３は、
異なる周波数における前記雑音電力比（ＮＰＲ）に対して雑音電力比の平均値を求めるステップと、
前記平均値に基づいて前記非線形補償処理の性能を推定するステップと、を含む、付記６又は７に記載の方法。
（付記９）
前記確率保持ノッチ信号は、１つ又は複数のノッチ帯域を含み、
前記異なる周波数における雑音電力比は、１つ又は２つのノッチ帯域のみを含み、且つノッチ帯域の中心周波数がそれぞれ異なる複数の前記確率保持ノッチ信号に対して非線形補償処理を行った後に測定されたものであり、或いは、前記異なる周波数における雑音電力比は、複数の異なるノッチ帯域を含む１つの前記確率保持ノッチ信号に対して非線形補償処理を行った後に測定されたものである、付記８に記載の方法。

Claims (10)

1. 非線形補償性能の評価装置であって、
   確率保持ノッチ信号をテスト信号として用いて非線形補償性能を評価し、
   前記確率保持ノッチ信号は、ノッチング後の信号の確率密度関数がノッチング前と比べて変わらない信号である、装置。
2. 確率保持ノッチ信号を生成する生成部と、
   前記確率保持ノッチ信号に対して非線形補償処理を行い、処理後の前記確率保持ノッチ信号のスペクトルを測定する補償部と、
   前記スペクトルに基づいて前記非線形補償処理の性能を推定する推定部と、を含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記生成部は、実際の通信システムにより伝送される信号のタイプに応じて、対応する確率保持ノッチ信号を生成し、前記確率保持ノッチ信号の確率密度関数は、前記実際の通信システムにより伝送される信号の確率密度関数と同一又は類似であり、前記確率保持ノッチ信号は、１つ又は複数のノッチ帯域を含む、請求項２に記載の装置。
4. 前記補償部は、
   生成された前記確率保持ノッチ信号に対してデジタルプリディストーション処理を行うプリディストーション部と、
   送信機を用いて、デジタルプリディストーション処理された前記確率保持ノッチ信号を送信する第１の送信部と、
   電気スペクトラムアナライザ又は光スペクトラムアナライザを用いて、デジタルプリディストーション処理されて前記送信機を通過した後の前記確率保持ノッチ信号のスペクトルを測定する測定部と、を含む、請求項２に記載の装置。
5. 前記補償部は、
   送信機を用いて、生成された前記確率保持ノッチ信号を送信する第２の送信部と、
   受信機を用いて前記確率保持ノッチ信号を受信する受信部と、
   前記受信機により受信された前記確率保持ノッチ信号に対して非線形後補償処理を行う後補償部と、
   前記非線形後補償処理された前記確率保持ノッチ信号のスペクトルを計算する第１の計算部と、を含む、請求項２に記載の装置。
6. 前記推定部は、前記スペクトルに基づいて雑音電力比を計算し、計算された前記雑音電力比を補正し、補正後の前記雑音電力比に基づいて前記非線形補償処理の性能を推定する、請求項２に記載の装置。
7. 前記推定部は、異なる周波数における前記雑音電力比に対して雑音電力比の平均値を求め、前記平均値に基づいて前記非線形補償処理の性能を推定する、請求項６に記載の装置。
8. 前記確率保持ノッチ信号は、１つ又は複数のノッチ帯域を含み、
   前記異なる周波数における雑音電力比は、１つ又は２つのノッチ帯域のみを含み、且つノッチ帯域の中心周波数がそれぞれ異なる複数の前記確率保持ノッチ信号に対して非線形補償処理を行った後に測定されたものであり、或いは、前記異なる周波数における雑音電力比は、複数の異なるノッチ帯域を含む１つの前記確率保持ノッチ信号に対して非線形補償処理を行った後に測定されたものである、請求項７に記載の装置。
9. 確率保持ノッチ信号を生成する生成装置と、
   生成された前記確率保持ノッチ信号に対してデジタルプリディストーション処理を行うデジタルプリディストーション装置と、
   デジタルプリディストーション処理された前記確率保持ノッチ信号を送信する送信機と、
   デジタルプリディストーション処理されて前記送信機を通過した後の前記確率保持ノッチ信号のスペクトルを測定するスペクトラムアナライザと、
   前記送信機により送信された前記確率保持ノッチ信号を受信する受信機と、を含む、通信システム。
10. 確率保持ノッチ信号を生成する生成装置と、
    生成された前記確率保持ノッチ信号を送信する送信機と、
    前記確率保持ノッチ信号を受信する受信機と、
    受信された前記確率保持ノッチ信号に対して非線形後補償処理を行う補償装置と、
    前記非線形後補償処理された前記確率保持ノッチ信号のスペクトルを計算する計算装置と、を含む、通信システム。

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