JP5060525B2 - 基地局 - Google Patents
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Description
ここで、非線形歪は、望ましくは入力に対して線形な出力特性を得るべきところ非線形な出力特性となる要因となるものである。非線形歪によって、特に入力が高レベル出力領域において所望のゲイン以下となったり、望ましくは入力信号に対して位相が回転せずに出力信号を得るべきところ出力信号の位相が回転したりする。歪特性とは、この非線形歪の特性をいうものである。
ル(LUT)113をそなえて構成されている。
この引算器111からの出力で、パワー増幅器106における実際の入力信号および出力信号にかかる非線形歪の成分のみを検出している。即ち、LUT113では、この引算部111からの歪成分を用いることにより、歪補償係数を更新することができるのである。即ち、検出する歪成分が抑圧されるように歪補償係数の更新を行うのである。
特許文献1には、増幅器の入力信号と出力信号との誤差信号から増幅器の歪特性成分を補償する歪補償係数を適応型アルゴリズムにより生成する手段をそなえた、歪補償を有する増幅器について記載されている。
特に、無線ネットワークでの運用時において、過渡的に呼(基地局と端末の接続)が多く入った場合などは、パワーが急激に大きくなり、このような場合においては、通信品質を維持するためにテーブルの収束時間を早める必要性はより大きいものとなる。
これに対し、トレーニング時に信号レベル小、中、大のテーブルをきめ細かく作成することで、テーブルの収束時間を早めることが考えられるが、工場での試験時間が増大されコストアップとなる。
さらに、本発明の基地局は、移動局宛ての送信信号を増幅する増幅器と、送信信号のレベルに対応して歪補正値を記憶する記憶部とをそなえ、送信信号のレベルに対応する歪補正値を前記記憶部から取得して、該送信信号に該歪補正値に応じた前置歪補償処理を施すことで、該増幅器に起因する歪を抑制する前置歪補償増幅装置を備えた、符号分割多重接続方式を採用する移動通信システムにおける基地局において、前記前置歪補償増幅装置は、前記増幅前の前記移動局宛ての送信信号に、擬似信号加算後の送信信号のレベルが、前記記憶部に記憶されていない歪補正値に対応する送信信号のレベルになるレベルの擬似信号を加算する擬似信号加算手段と、前記擬似信号加算後の送信信号の前記増幅後の歪みに応じた歪補正値を前記記憶部に記憶させる記憶制御手段と、を備えたことを特徴としている。
また、上記基地局は、前記記憶部に記憶がなされていない歪補正値に対応する送信信号のレベルに基づき前記擬似信号を生成する擬似信号生成部を備えていてもよい。
さらに、本発明に関連する技術の基地局は、符号分割多重処理の施された信号を端末側へ無線送信する送信部と、端末からの信号を受信する受信部とをそなえた基地局であって、該送信部が、複数チャンネルに割り振られたベースバンド信号に対し、上記複数チャンネルごとに異なる拡散符号を用いることにより上記符号分割多重処理を行なう符号分割多重部と、該符号分割多重部にて上記符号分割多重処理の施された信号について増幅する増幅器と、該増幅器で増幅された信号について無線送信する無線送信部と、該符号分割多重部からの信号の特性に対応して記憶された歪補償係数を用いることにより該増幅器による歪特性を補償する歪補償回路部と、該歪補償回路部での上記歪特性の補償に用いられる歪補償係数を該増幅器による増幅結果をもとに更新する更新部とをそなえるとともに、該符号分割多重部が、該ベースバンド信号とともに擬似信号についても符号分割多重処理を行なう擬似信号多重部をそなえ、該擬似信号多重部での符号分割多重処理が行なわれた信号についての該増幅器による増幅結果をもとに、該更新部による上記歪補償係数の更新を補完するように構成されたことを特徴としている。
〔A〕第1実施形態の説明
図1は第1実施形態にかかる歪補償増幅装置を備えた送信装置を示すブロック図である。この図1に示す送信装置における歪補償増幅装置15は、符号分割多重された信号について歪補償を行ないながら増幅するもので、この歪補償増幅装置15で増幅された信号は、アンテナ16を通じて無線送信することができるようになっている。
また、符号分割多重部1−2は、ベースバンド部1−1からの複数チャンネルに割り振られたベースバンド信号とともに擬似信号を入力されて、これら(擬似信号を含む)の信号に対して互いに異なるスクランブリングコード(拡散コード)を用いることにより、符号分割多重処理を行なうものである。尚、これらベースバンド処理部1−1および符号分割多重部1−2は、図2に示すような構成を有している。
また、符号分割多重部1−2は、ベースバンド処理部1−1の出力部1cからの信号を入力される入力部1d,チャンネルごとのベースバンド信号に対して個別の拡散コードを生成する拡散コード生成部1e,拡散コード生成部1eにて生成されたチャンネルごとのベースバンド信号についての拡散コードをそれぞれ乗算するための乗算器1f−1〜1f−64,拡散コード生成部1eからの擬似信号用に設定された拡散コードを乗算するための乗算器1g,乗算器1f−1〜1f−64,1gで拡散コードが乗算された信号について総和を演算する総和演算部1hおよび総和演算部1hにおける演算結果を出力する出力部1iをそなえて構成されている。
なお、上述のベースバンド処理部1−1の出力部1cは、符号分割多重部1−2へ信号を出力するためのインターフェイスとして、符号分割多重部1−2の入力部1dは、ベースバンド処理部1−1からの信号を受けるためのインターフェイスとして、出力部1iは、符号分割多重部1−2からの信号を後段の機能部(図1に示す複素乗算器2および遅延器10)に出力するためのインターフェイスとして、それぞれ機能する。これらの出力部1c,1iおよび入力部1dとしては、例えば低電圧差動信号インターフェイス(LVDS;Low Voltage Differential Signaling)を適用することができる。
さらに、方向性結合器7,遅延器10についても、前述の図9に示すもの(符号107,110)に相当するものである。また、更新部19は、歪補償回路部18での歪特性の補償に用いられる歪補償係数をパワー増幅器6による増幅結果をもとに更新するものであって、図3に示すように、引算器19a,パラメータ乗算器19bおよび加算器19cをそなえて構成されている。
一方、方向性結合器7で分岐された一部の増幅信号は、周波数変換器5でIF周波数の信号に変換される。アナログ・ディジタルコンバータ8は、周波数変換器5からのIF信号について、アナログ信号からディジタル信号に変換するもので、復調器9は、アナログ・ディジタルコンバータ8からのディジタル信号についてディジタル復調するものである。従って、上述の周波数変換器5,アナログ・ディジタルコンバータ8及び復調器9により、理想的には、パワー増幅器6で増幅後の信号について、ディジタル変調前のベースバンド信号と同様の信号を得ることができるようになっている。
また、制御部14は、符号分割多重部1−2の擬似信号多重部としての拡散コード生成部1e,乗算器1gおよび総和演算部1hにおける擬似信号についての符号分割多重処理を制御するものである。
また、この制御部14は、擬似信号多重部としての拡散コード生成部1e,乗算器1gおよび総和演算部1hにおける擬似信号の符号分割多重処理についての実行/停止を制御する実行停止制御部14aと、擬似信号多重部としての拡散コード生成部1e,乗算器1gおよび総和演算部1hにおいて符号分割多重処理の施された信号についてのパワーを制御するパワー制御部14bとをそなえて構成されている。
このとき、実行停止制御部14aにおいて実行制御を行なうにあたっては、RNCから受信した呼情報から未使用のチャンネルを認識して、当該未使用のチャンネルを擬似信号の符号分割多重処理のために使用すべく拡散コード生成部1eに指示を与える。
すなわち、擬似信号多重部としての乗算器1gでは、拡散コード生成部1eからの未使用のチャンネルに対応する拡散コードを擬似信号に乗算しているので、この擬似信号はベースバンド信号とともに符号分割多重処理を行なうことができるのである。これにより、パワー増幅器6への入力信号電力を高出力とし電力の大きくなる領域の出現頻度を高め、高出力領域における歪補償係数をLUT13で予め記憶させておくことができるようにしている。
又、実行停止制御部14aで擬似信号の符号分割多重処理についての停止制御を行なうことにより、出力部1iでは、ベースバンド信号についての符号分割多重された(擬似信号は多重されていない)信号を出力する。即ち、上述の拡散コード生成部1eにおいては、上述の制御部14における実行停止制御部14aからの停止制御を受けて、擬似信号用に例えば「0」を乗算器1gに出力しているので、入力部1dに入力される擬似信号については符号分割多重されない。
ここで、上述の実行停止制御部14aにおける実行制御および停止制御は、基地局として設置される場所の環境に応じて適宜切り替えて行なうことができるようになっている。即ち、通常時は実行停止制御部14aでは停止制御しておき、高出力領域等の定格を外れた領域における歪特性に変化が生じるような温度変化に追従できるような所定の時間間隔で実行制御を行なうようにすることができる。そして、パワー増幅器6の経時劣化等についても考慮に入れて、例えばパワー増幅器6が長く運用されるに従って実行制御の周期を短くするようにすることもできる。
上述の構成により、第1実施形態にかかる歪補償増幅装置15においては、実行停止制御部14aにおける擬似信号の符号分割多重処理についての実行制御および停止制御が適宜切り替えられることにより、停止制御されている通常時においては、符号分割多重部1−2でベースバンド信号のみを符号分割多重して、歪補償回路部18,変調器3,ディジタル・アナログコンバータ4,周波数変換器5を介してパワー増幅器6で増幅されて、アンテナ16を通じて無線送信される。
図4は、実行停止制御部14aからの制御を受けた符号分割多重部1−2で、ある特定時間だけベースバンド信号とともに擬似信号を符号分割多重し、それ以外の時間ではベースバンド信号のみを符号分割多重した場合の信号態様について説明する図である。
これにより、更新部19によって高出力領域における歪補償係数が記憶された歪補償回路部18においては、その後、実行停止制御部14aでは、過渡的に高出力のベースバンド信号が入力された場合においても、対応する歪補償係数がLUT13で記憶されているので、迅速に歪特性を収束させることができる。
また、上述の擬似信号を符号分割多重する際には、ベースバンド信号についても符号分割多重することができるので、基地局17としての運用を停止することなく、データのやり取りを行ないながらLUT13における歪補償係数を更新することが可能である。
からの値「0.05」を加算して、更新用の歪補償係数「1.05」を得て、LUT13上の当該信号電力に対応するアドレス領域に記憶される。
また、更に次のように、LUT13の記憶状況を考慮することで、新たに記憶すべき歪補償係数を記憶させることができることに留意すべきである。
そして、パワー制御部14bにおいては、算出した擬似信号の必要レベルを受けて、このレベルの擬似信号を加算するように、符号分割多重部1−2に擬似信号を出力する。
更に、上述の第1実施形態では、擬似信号に1つの拡散コードを割当てていたが、複数の未使用の拡散コードを割当て、共通の擬似信号を例えば、第1の拡散コード、第2の拡散コードで拡散し、2チャネル分の擬似信号として符号分割多重部1−2で加算することもできる。この場合、符号分割多重部1−2で第1の拡散コードで拡散された擬似信号をまず先に加算し、所定時間後第2の拡散コードで拡散された擬似信号を更に加算(3以上加算するのであれば、この後さらに第3、第4…の拡散コードで拡散された擬似信号を加算)することで、擬似信号の加算による入力レベルの急変を抑え、段階的にLUT13の不足分の更新をするこができる。尚、加算すべき拡散コードの数は、先のように、必要とされる擬似信号のレベルに応じて制御部が決定することが望ましい。
歪補償係数の新、旧は、例えば更新時刻等の情報をLUT13に更新時に同時に記憶することにより、その時刻を比較することで、判断することができる。
もちろん、この特定は、所定レベル以上である高い入力レベルの歪補償係数に制限して実行することも効率的である。
〔B〕第2実施形態の説明
図5は第2実施形態にかかる歪補償増幅装置を示すブロック図である。この図5に示す歪補償増幅装置25においても、符号分割多重された信号について歪補償を行ないながら増幅するもので、この歪補償増幅装置25とアンテナ16とにより送信装置を構成することができ、更に、この送信装置としての送信部21および受信部22により、無線ネットワークにおける基地局27を構成することができる。
また、23は周波数シフト部であり、この周波数シフト部23は、符号分割多重部1−4で符号分割多重された4系列の信号について、各系列に応じたキャリアCr1〜Cr4の周波数を持つ信号に周波数シフトするものである。更に、24は合成部であり、この合成部24は、周波数シフト部23からのキャリアCr1〜Cr4の周波数信号について合成(周波数多重)するものであり、この合成部24からの出力は、前述の第1実施形態における符号分割多重部1−2出力と同様に、複素乗算器2,アドレス生成部12および遅延器10に入力されるようになっている。
そして、制御部14Aにおいては、受信部22で受信される制御チャンネル情報をなす送信電力情報をもとに、送信部21において無線送信される信号を構成する個別のチャンネルの信号にかかる送信電力を算出するとともに、この算出結果に基づいて、擬似信号多重部における擬似信号についての符号分割多重処理を制御するようになっている。
さらに、制御部14Aにおいては、符号分割多重部1−4から出力され周波数シフト部23および合成部24を介して歪補償回路部18に入力される信号の総パワーをモニタして、このモニタ結果に基づいて、擬似信号多重部における擬似信号についての符号分割多重処理を制御するようになっている。
すなわち、実行停止制御部14cは、上述の受信部22からの個別チャンネルについてのAPC制御情報と、歪補償回路部18に入力されるベースバンド信号の総パワーと、RNCからの呼情報とに基づいて、送信電力が最大付近でない場合で且つ空きチャンネルが存在している場合に擬似信号についての符号分割多重処理の実行制御を、そうでない場合は停止制御を、符号分割多重部1−4に対して選択的に切り替えて行なうようになっている。
さらに、制御部14Aにおいては、当該基地局27と端末との間の無線ネットワークを統括制御するネットワーク制御装置としてのRNCから、無線ネットワーク上の呼情報として例えば呼の接続数等について受信して、受信した呼情報に基づいて、少なくとも呼情報としての回線接続数が所定基準値よりも多い場合には、実行停止制御部14cにおいては停止制御を行なうようにすることができる。
まず、基地局27の送信部21としては、制御部14Aの実行停止制御部14cによる制御によって、ベースバンド信号のみを符号分割多重処理を行なったものについて送信する動作モード(停止制御による動作モード)と、ベースバンド信号とともに擬似信号についても符号分割多重処理を行なったものについて送信する動作モード(実行制御による動作モード)のいずれかが選択的に切り替えられる。
ところで、上述の実行停止制御部14cにおける実行制御、更に実行制御を行なう際の擬似信号が符号分割多重された信号のパワー制御部14dによるパワー制御は、受信器23で受信される端末からの制御チャンネルの情報と、RNCからの呼情報と、符号分割多重部1−4から出力され周波数シフト部23および合成部24を介して歪補償回路部18に入力される信号の総パワーの情報と、を組み合わせることにより、例えば図8のフローチャートに示すように行なうことができる。
また、制御部14Aにおいては、送信信号電力を下げる制御が働いている場合においては(ステップS2の「パワーを下げる制御」ルート)、更に歪補償回路部18に入力される信号の総パワーのモニタ結果(ステップS3)が、送信可能データ量の上限であることに相当する電力(最大電力)近傍に設定された閾値にまで上昇しているか否かを判定する(ステップS4)。
また、制御部14Aにおいては、歪補償回路部18に入力される信号の総パワーが最大電力近傍に設定された閾値にまでは上昇していない場合には(ステップS4のNOルート)、更に当該基地局27と端末との間の無線ネットワークを統括制御するネットワーク制御装置としてのRNCから、無線ネットワーク上の呼情報として例えば呼の接続数等について受信して(ステップS5)、受信した呼情報に基づいて、少なくとも呼情報としての回線接続数が所定基準値よりも多いか否かを判定する(ステップS6)。
また、受信した呼情報としての回線接続数が所定基準値よりも多くはない場合は、実行停止制御部14cでは擬似信号についての符号分割多重処理についての実行制御を符号分割多重部1−4に対して行なう(ステップS6のNOルートからステップS9)。このとき、パワー制御部14dにおいても、擬似信号生成部1bで生成する擬似信号レベルを制御することにより、符号分割多重処理の施された結果としての信号パワーを制御することができる。
このように、第2実施形態においても、擬似信号多重部での符号分割多重処理が行なわれた信号についてのパワー増幅器6による増幅結果をもとに、更新部19による歪補償係数の更新を補完することができるので、前述の第1実施形態の場合と同様、比較的急激に信号電力が増大して定格外の電力の信号がパワー増幅器6に入力された場合においても、更新部19の更新処理によって予め歪補償回路部18のLUT13に歪補償係数を保持しておくことができるので、迅速な応答によって高精度に歪補償を行なうことができる利点がある。
〔C〕その他
本発明は、上述した実施形態のほか、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
〔D〕付記
(付記1) 複数チャンネルに割り振られたベースバンド信号に対し、上記複数チャンネルごとに異なる拡散符号を用いることにより符号分割多重処理を行なう符号分割多重部と、
該符号分割多重部にて上記符号分割多重処理の施された信号について増幅する増幅器と、
該符号分割多重部からの信号の特性に対応して記憶された歪補償係数を用いることにより、該増幅器による歪特性を補償する歪補償回路部と、
該歪補償回路部での上記歪特性の補償に用いられる歪補償係数を、該増幅器による増幅結果をもとに更新する更新部とをそなえるとともに、
該符号分割多重部が、該ベースバンド信号とともに擬似信号についても符号分割多重処理を行なう擬似信号多重部をそなえ、
該擬似信号多重部での符号分割多重処理が行なわれた信号についての該増幅器による増幅結果をもとに、該更新部による上記歪補償係数の更新を補完するように構成されたことを特徴とする、歪補償増幅装置。
該擬似信号多重部が、
該擬似信号生成部からの上記擬似信号に、上記ベースバンド信号用に割り当てられるチャンネルのうちで未使用のチャンネルに対応する拡散符号を用いることにより、上記ベースバンド信号とともに符号分割多重処理を行なうように構成されたことを特徴とする、付記1記載の歪補償増幅装置。
(付記4) 該擬似信号多重部における上記擬似信号についての符号分割多重処理を制御する制御部をそなえて構成されたことを特徴とする、付記1〜3のいずれか1項記載の歪補償増幅装置。
(付記6) 該制御部が、該擬似信号多重部において上記符号分割多重処理の施された信号についてのパワーを制御するパワー制御部をそなえて構成されたことを特徴とする、付記4又は5記載の歪補償増幅装置。
端末からの信号を受信する受信部とをそなえた基地局であって、
該送信部が、
複数チャンネルに割り振られたベースバンド信号に対し、上記複数チャンネルごとに異なる拡散符号を用いることにより上記符号分割多重処理を行なう符号分割多重部と、
該符号分割多重部にて上記符号分割多重処理の施された信号について増幅する増幅器と、
該増幅器で増幅された信号について無線送信する無線送信部と、
該符号分割多重部からの信号の特性に対応して記憶された歪補償係数を用いることにより該増幅器による歪特性を補償する歪補償回路部と、
該歪補償回路部での上記歪特性の補償に用いられる歪補償係数を該増幅器による増幅結果をもとに更新する更新部とをそなえるとともに、
該符号分割多重部が、該ベースバンド信号とともに擬似信号についても符号分割多重処理を行なう擬似信号多重部をそなえ、該擬似信号多重部での符号分割多重処理が行なわれた信号についての該増幅器による増幅結果をもとに、該更新部による上記歪補償係数の更新を補完するように構成されたことを特徴とする、基地局。
該擬似信号多重部が、
該擬似信号生成部からの上記擬似信号に、上記ベースバンド信号用に割り当てられるチャンネルのうちで未使用のチャンネルに対応する拡散符号を用いることにより、上記ベースバンド信号とともに符号分割多重処理を行なうように構成されたことを特徴とする、付記8記載の基地局。
(付記11) 該送信部が、該擬似信号多重部における上記擬似信号についての符号分割多重処理を制御する制御部をそなえて構成されたことを特徴とする、付記8〜10のいずれか1項記載の基地局。
該制御部が、該受信部で受信される上記制御チャンネル情報をもとに、該送信部において無線送信される信号を構成する個別のチャンネルの信号にかかる送信電力を算出するとともに、上記算出結果に基づいて、該擬似信号多重部における上記擬似信号についての符号分割多重処理を制御すべく構成されたこととを特徴とする、付記11記載の基地局。
(付記14) 該制御部が、該符号分割多重部からの信号の総パワーをモニタして、該モニタ結果に基づいて、該擬似信号多重部における上記擬似信号についての符号分割多重処理を制御すべく構成されたことを特徴とする、付記11〜13のいずれか1項記載の基地局。
(付記16) 該制御部が、該擬似信号多重部において上記符号分割多重処理の施された信号についてのパワーを制御するパワー制御部をそなえて構成されたことを特徴とする、付記11〜15のいずれか1項記載の基地局。
前記歪補償増幅装置は、増幅後の送信信号の歪みに応じて前記歪補正値を前記記憶部に記憶させる記憶制御手段と、
前記増幅前の前記移動局宛ての送信信号に擬似信号を加算する擬似信号加算手段と、
を備えたことを特徴とする基地局。
(付記20) 前記擬似信号は、1又は2以上の拡散コードにより、拡散処理が施されてから前記移動局宛ての送信信号に加算されることを特徴とする付記18記載の基地局。
を更に備えたことを特徴とする付記18記載の基地局。
(付記22) 前記擬似信号のレベルを段階的に増加させる制御手段
を更に備えたことを特徴とする付記18記載の基地局。
であることを特徴とする付記18記載の基地局。
1−2,1−4 符号分割多重部
1a マッピング部
1b 擬似信号生成部
1c,1i 出力部
1d 入力部
1e 拡散コード生成部
1f−1〜1f−64,1g 乗算器
1h 総和演算部
2 複素乗算器
3 変調器
4 ディジタル・アナログコンバータ
5 周波数変換器
6 パワー増幅器
7 方向性結合器
8 アナログ・ディジタルコンバータ
9 復調器
10 遅延器
12 アドレス生成部
13 LUT
14,14A 制御部
14a,14c 実行停止制御部
14b,14d パワー制御部
15,25,115 歪補償増幅装置
16,116 アンテナ
17,27 基地局
18 歪補償回路部
19 更新部
19a 引算器
19b パラメータ乗算器
19c 加算器
21 送信部
22 受信部
23 周波数シフト部
24 合成部
102 複素乗算器
103 変調器
104 ディジタル・アナログコンバータ
105 周波数変換器
106 パワー増幅器
107 方向性結合器
108 アナログ・ディジタルコンバータ
109 復調器
110 遅延器
112 アドレス生成部
113 LUT
115 歪補償増幅器
116 アンテナ
117 送信装置
Claims (3)
- 移動局宛ての送信信号を増幅する増幅器と、送信信号のレベルに対応して歪補正値を記憶する記憶部とをそなえ、送信信号のレベルに対応する歪補正値を前記記憶部から取得して、該送信信号に該歪補正値に応じた前置歪補償処理を施すことで、該増幅器に起因する歪を抑制する前置歪補償増幅装置を備えた、符号分割多重接続方式を採用する移動通信システムにおける基地局において、
前記前置歪補償増幅装置は、
前記増幅前の前記移動局宛ての送信信号に、擬似信号加算後の送信信号のレベルが、前記記憶部に記憶されていない歪補正値に対応する送信信号のレベルになるレベルの擬似信号を加算する擬似信号加算手段と、
前記擬似信号加算後の送信信号の前記増幅後の歪みに応じた歪補正値を前記記憶部に記憶させる記憶制御手段と、
を備えたことを特徴とする基地局。 - 前記擬似信号は、前記基地局の上位装置から、移動局宛ての送信信号として受信した信号とは別個に生成された信号、
であることを特徴とする請求項1記載の基地局。 - 前記記憶部に記憶がなされていない歪補正値に対応する送信信号のレベルに基づき、前記擬似信号を生成する擬似信号生成部、
を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の基地局。
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-
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