JP5361827B2 - 送信機および送信方法 - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信やコヒーレント化光通信における送信技術に関する。
近年、携帯電話やＦＴＴＨ(Fiber to the Home)等の発達により、インターネットを利用するユーザが増加している。この結果、インターネットを介して様々なサービスが提供され、動画像配信など高スループットが必要となるサービスも登場している。これらのサービスを利用するために、携帯電話や無線ＬＡＮ(Local Area Network)等の無線通信システムの広帯域化への要求が高まっており、ＦＴＴＨに匹敵する伝送速度を達成する次世代無線通信システムが検討されている。このようなインターネットの発展に伴い、バックボーンネットワークを流れるトラヒック量が爆発的に増加しており、バックボーンネットワークの広帯域化が必要となっている。バックボーンネットワークを構成する光通信においては、ＷＤＭ(Wavelength Division Multiplexing)などの技術を用いてキャパシティを上げてきているが、さらなる広帯域化のため、１波長当たりのチャネルの広帯域化が検討されている。広帯域化を図るために、無線通信で用いられているデジタル信号処理を用いたコヒーレント送受信が有望視されており、現在盛んに研究されている。
ここで、無線通信やコヒーレント光通信では、周波数有効利用が可能となる位相変調が必須となっている。位相変調を行うためには、送信機では通信に利用する帯域において良好なＩＱバランス特性を有する必要がある。ＩＱバランス特性は、振幅及び位相の面でのバランスであり、理想的な送信機では、同相チャネル（Ｉチャネル）と直交チャネル（Ｑチャネル）出力信号間の振幅（出力レベル）が等しく、位相差が９０度である。しかしながら、送信機の広帯域化が進むにつれて、良好なＩＱバランス特性を広帯域に渡り達成するのは難しい。このようなＩＱバランス特性の悪化(ＩＱインバランス)は、誤り率を増加させ、通信品質を劣化させる問題がある。
非特許文献１では、直交変調器における、同相チャネルと直交チャネル間の振幅誤差と位相誤差を補償する方式が提案されている。参照信号を用いて振幅誤差及び位相誤差を推定し、推定した誤差を用いて送信側でプリディストーションを行うことにより、ＩＱバランス特性の改善を図る。この手法では、まず、３つの参照信号を直交変調器へ入力し、それぞれの出力信号の電力を測定し、測定した電力を用いてＩ／Ｑ間の振幅比及び位相差を推定する。次に、推定した振幅比及び位相差を基に、送信する信号に対してプリディストーション処理を行い、直交変調器から出力される信号のＩＱインバランスを補償し、ＩＱバランス特性を改善する。
非特許文献２には、ＩＱインバランスが存在する場合の直交変調器の出力信号などが記載されている。
非特許文献２には、ＩＱインバランスが存在する場合の直交変調器の出力信号などが記載されている。
松井、他、「３つの参照信号を用いたソフトウェア無線用広帯域直交変調器における振幅・位相誤差推定方法」、電子情報通信学会総合大会、２００５年
"DIGITAL COMPENSATION OF RF IMPERFECTIONS FOR BROADBAND WIRELESS SYSTEMS" Proc. of the 14th IEEE Symposium on Communications and Vehicular Technology in the Benelux (SCVT), Delft, The Netherlands, Nov. 2007, paper number 17 p., Lirias number: 180018.
しかしながら、非特許文献１の方法では、直交変調器のＩＱバランス特性が補償対象の周波数帯域内で一様であることを想定しているため、送信機内における補償対象の周波数帯内でのＩＱバランス特性が周波数に対して変化する場合は、該方法を用いることはできない。ここで、ＩＱバランス特性には、周波数非選択性と周波数選択性の２種類がある。周波数非選択性のＩＱインバランスは、直交変調器へ入力されるＩ／Ｑ信号がケーブル等の減衰によってそれぞれの信号の振幅に差が生じた場合や、I／Ｑ信号に乗算されるローカル信号間の位相差が９０°からずれた場合に発生する。非特許文献１は、周波数非選択性のＩＱバランスを対象としている。
一方、周波数選択性のＩＱインバランス特性は、デジタル・アナログ変換器やローパスフィルタ、直交変調器ＩＣなどの周波数特性に起因し、広帯域化が進むほどＩＱバランス特性を良好に保つのは難しい。非特許文献２に記載されているように、ＩＱインバランスが存在する場合、直交変調器の出力信号は以下式（１）のように記述できる。
一方、周波数選択性のＩＱインバランス特性は、デジタル・アナログ変換器やローパスフィルタ、直交変調器ＩＣなどの周波数特性に起因し、広帯域化が進むほどＩＱバランス特性を良好に保つのは難しい。非特許文献２に記載されているように、ＩＱインバランスが存在する場合、直交変調器の出力信号は以下式（１）のように記述できる。
ここで、ｘ（ｔ）は時刻ｔにおける送信信号、ｙ（ｔ）は直交変調器の出力複素信号である。＊は畳み込み演算、＊は複素共役を示す。また、ｇ１（ｔ）及びｇ２（ｔ）は以下式（２）、（３）のように記述できる。
ここで、ａ及びθは周波数に依存しない（周波数非選択性）Ｉ／Ｑ間の振幅及び位相のバランス差であり、理想の場合、ａ＝１及びθ＝０となる。また、ｈ１（ｔ）及びｈＱ（ｔ）は、ローパスフィルタやデジタル・アナログ変換器などに起因するＩ／Ｑそれぞれのインパルス応答であり、理想の場合、ｈ１（ｔ）＝ｈＱ（ｔ）となる。
フーリエ変換により上記式（１）を周波数領域の信号に変換すると、以下式（４）のように記述できる。
フーリエ変換により上記式（１）を周波数領域の信号に変換すると、以下式（４）のように記述できる。
ここで、Ｇ１（ｆ）およびＧ２（ｆ）は、ｇ１（ｔ）及びｇ２（ｔ）のフーリエ変換後の信号である。したがって、中心周波数（ローカル信号の周波数）を中心として対称の周波数の信号（Ｘ＊（−ｆ））が、ＩＱバランス特性に依存する係数（Ｇ２（ｆ））と乗算され干渉信号となって所望信号に合成される。このイメージ図を図３２に示す。この結果、誤り率が生じ、伝送品質が劣化する。非特許文献１の方法では、この伝送品質の劣化を抑止することはできない。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、直交変調器において、補償対象の周波数帯域内でＩＱバランスが周波数に対して変化する場合でも、プリディストーションを行い、ＩＱバランス特性を改善する送信機および送信方法を提供する。
上述した課題を解決するために、本発明は、同相チャネルと直交チャネルからなるベースバンド信号を高周波信号または光信号に変換する送信機であって、ランダムな既知信号を発生させる既知信号発生部と、既知信号に基づく高周波既知信号をベースバンド受信既知信号に変換するベースバンド信号変換部と、ベースバンド受信既知信号に基づいてプリディストーション用ウエイトを算出するウエイト算出部と、プリディストーション用ウエイトを用いて、所望送信信号に対して、周波数軸上で該所望送信信号とＤＣを挟んで対向する位置にある送信信号成分を合成することにより、プリディストーションを行うプリディストーション処理部と、を備えることを特徴とする。
また、本発明は、ウエイト算出部は、所望受信信号と、周波数軸上で該所望受信信号とＤＣを挟んで対向する位置にある受信信号を用いて、適応アルゴリズムよりプリディストーション用ウエイトを算出することを特徴とする。
また、本発明は、送信機の周波数特性を推定する周波数特性推定用信号を発生させる周波数特性推定用信号伝送部と、周波数特性推定用信号を用いて送信機の周波数特性を推定する周波数特性推定部と、推定した周波数特性を用いてベースバンド受信既知信号の等化を行う等化処理部と、を備え、ウエイト算出部は、等化されたベースバンド受信既知信号に基づいてプリディストーション用ウエイトを算出することを特徴とする。
また、本発明は、周波数特性推定部によって推定された送信機の周波数特性に応じて信号の電力レベルを変化させるマッピング処理部を備えることを特徴とする。
また、本発明は、中心周波数の周波数から低周波側の帯域の周波数特性の推定と高周波側の帯域の周波数特性の推定を別々に行うことを特徴とする。
また、本発明は、同相チャネルと直交チャネルからなるベースバンド信号を高周波信号または光信号に変換する送信機の送信方法であって、既知信号発生部が、ランダムな既知信号を発生させるステップと、ベースバンド信号変換部が、既知信号に基づく高周波既知信号をベースバンド受信既知信号に変換するステップと、ウエイト算出部が、ベースバンド受信既知信号に基づいてプリディストーション用ウエイトを算出するステップと、プリディストーション処理部が、プリディストーション用ウエイトを用いて、所望送信信号に対して、周波数軸上で該所望送信信号とＤＣを挟んで対向する位置にある送信信号成分を合成することにより、プリディストーションを行うステップと、を備えることを特徴とする。
以上説明したように、本発明によれば、同相チャネルと直交チャネルからなるベースバンド信号を高周波信号または光信号に変換する送信機が、ランダムな既知信号を発生させ、既知信号をベースバンド受信既知信号に変換し、既知信号に基づく高周波既知信号をベースバンド受信既知信号に基づいてプリディストーション用ウエイトを算出し、プリディストーション用ウエイトに基づいてプリディストーションを行うようにしたので、補償対象の周波数帯域内でＩＱバランスが周波数に対して変化する場合でも、プリディストーションを行い、ＩＱバランス特性を改善する送信機および送信方法を提供することができる。さらに、送信機の周波数特性が大きく変動する場合でも、推定した周波数特性を用いて信号を等化することにより、等化後の信号からプリディストーション用ウエイトを精度良く算出することができる。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
＜第１の実施形態＞
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態による無線通信システムの構成を示す図である。本実施形態では、２台の無線装置（基地局１００、端末２００）がＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）通信方式を用いて信号の送受信を行う無線通信システムを想定する。本実施形態における送信処理は、基地局１００と端末２００とのいずれにおける送信処理に適用して良いが、ここでは、端末２００から基地局１００へ信号を伝送するものとし、送信機である端末２００の構成、処理例を具体的に説明する。
＜第１の実施形態＞
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態による無線通信システムの構成を示す図である。本実施形態では、２台の無線装置（基地局１００、端末２００）がＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）通信方式を用いて信号の送受信を行う無線通信システムを想定する。本実施形態における送信処理は、基地局１００と端末２００とのいずれにおける送信処理に適用して良いが、ここでは、端末２００から基地局１００へ信号を伝送するものとし、送信機である端末２００の構成、処理例を具体的に説明する。
図２は、本実施形態による端末２００の構成を示すブロック図である。端末２００の折り返し段（スイッチ２３４からウエイト算出部２６０）は、Ｌｏｗ−ＩＦ（Intermediate Frequency）受信構成である。すなわち、低周波のＩＦ信号にダウンコンバートした後、デジタル化し、デジタル信号処理によって、ベースバンド信号に変換する。端末２００は、既知信号発生部２１０、スイッチ２１１、変調部２２０、デジタル／アナログ信号変換器２３０（Ｄ／Ａ２３０）（Ｉチャネルに対応するＤ／Ａ２３０−１、Ｑチャネルに対応するＤ／Ａ２３０−２）、ローパスフィルタ(Low Pass Filter : LPF)２３１（ＬＰＦ２３１）（Ｉチャネルに対応するＬＰＦ２３１−１、Ｑチャネルに対応するＬＰＦ２３１−２）、直交変調器２３２、ローカル信号発生器２３３、スイッチ２３４、ダウンコンバータ２３５、ローカル信号発生器２３６、ＬＰＦ２３７、アナログ／デジタル信号変換器２３８(Ａ／Ｄ２３８)、デジタル直交復調器２３９、デジタルローカル信号発生器２４０、ＬＰＦ２４１（ＬＰＦ２４１−１、ＬＰＦ２４１−２）、復調部２５０、ウエイト算出部２６０を備えている。
既知信号発生部２１０は、予め決められたパターン・長さの既知信号を発生させる。スイッチ２１１およびスイッチ２３４は、処理手順に応じてＡ側とＢ側への切り替えを行う。変調部２２０は、バイナリ信号を変調し、ベースバンドＩＱ信号に変換する。Ｄ／Ａ２３０は、デジタル信号をアナログ信号に変換する。ＬＰＦ２３１、ＬＰＦ２３７、ＬＰＦ２４１は、所定の帯域の信号を通過させる。直交変調器２３２は、アナログのベースバンドＩＱ信号とローカル信号とをミキシングし、高周波無線信号に変換する。ローカル信号発生器２３３、ローカル信号発生器２３６は、ローカル信号を発生する。ダウンコンバータ２３５は、入力された高周波無線信号とローカル信号をミキシングし、低周波無線信号に変換する。Ａ／Ｄ２３８は、アナログ信号をデジタル信号に変換する。デジタル直交復調器２３９は、デジタル信号化された無線信号とデジタルのローカル信号をミキシングし、ベースバンドＩＱ信号に変換する。デジタルローカル信号発生器２４０は、デジタルのローカル信号を発生する。復調部２５０は、ベースバンド無線信号を復調する。ウエイト算出部２６０は、復調した信号からウエイトを算出する。
図３は、変調部２２０の詳細な構成を示すブロック図である。変調部２２０は、マッピング処理部２２１、シリアル・パラレル変換器２２２(Ｓ／Ｐ２２２)、パイロット信号付加部２２３、プリディストーション処理部２２４、逆フーリエ変換部２２５、パラレル・シリアル変換器２２６(Ｐ／Ｓ２２６)、ＧＩ(Guard Interval)付加部２２７、プリアンブル付加部２２８を備えている。
マッピング処理部２２１は、スイッチ２１１から入力されたバイナリ信号を、同相成分・直交成分からなるＩＱ信号に変換する。Ｓ／Ｐ２２２は、入力されたシリアルデータをパラレルに変換する。パイロット信号付加部２２３は、パイロット信号を付加する。プリディストーション処理部２２４は、ウエイト算出部２６０から入力されるウエイトを用いてＩＱ信号に対してプリディストーション処理を行う。逆フーリエ変換部２２５は、ＩＱ信号に対して逆フーリエ変換演算処理を行う。Ｐ／Ｓ２２６は、入力されたパラレルデータをシリアルに変換する。ＧＩ付加部２２７は、ＧＩを付加する。プリアンブル付加部２２８は、プリアンブルを付加する。
図４は、復調部２５０の詳細な構成を示すブロック図である。復調部２５０は、同期処理部２５１、ＧＩ除去部２５２、シリアル・パラレル変換器２５３(Ｓ／Ｐ２５３)、フーリエ変換部２５４を備えている。
同期処理部２５１は、付加したプリアンブルやパイロット信号を用いて、タイミング同期、周波数オフセット同期処理等を行い、処理タイミングや周波数ずれの補正を行う。ＧＩ除去部２５２は、ＧＩを除去する。フーリエ変換部２５４は、フーリエ変換演算処理を行う。
同期処理部２５１は、付加したプリアンブルやパイロット信号を用いて、タイミング同期、周波数オフセット同期処理等を行い、処理タイミングや周波数ずれの補正を行う。ＧＩ除去部２５２は、ＧＩを除去する。フーリエ変換部２５４は、フーリエ変換演算処理を行う。
次に、図面を参照して、本実施形態の端末２００の動作例を説明する。図５〜図７は、端末２００の動作例を示すフローチャートである。
図５に示すように、端末２００は、端末起動時に、後述するようなキャリブレーション処理を行う（ステップＳ１０）。キャリブレーション処理終了後、キャリブレーションタイマをセットし（ステップＳ２０）、後述するような通常通信処理を行う（ステップＳ３０）。キャリブレーションタイマが満了していない場合（ステップＳ４０：ｎｏ）、ステップＳ３０の通常通信処理を繰り返し行う。キャリブレーションタイマが満了した場合（ステップＳ４０：ｙｅｓ）、ステップＳ１０のキャリブレーション処理に戻る。
図５に示すように、端末２００は、端末起動時に、後述するようなキャリブレーション処理を行う（ステップＳ１０）。キャリブレーション処理終了後、キャリブレーションタイマをセットし（ステップＳ２０）、後述するような通常通信処理を行う（ステップＳ３０）。キャリブレーションタイマが満了していない場合（ステップＳ４０：ｎｏ）、ステップＳ３０の通常通信処理を繰り返し行う。キャリブレーションタイマが満了した場合（ステップＳ４０：ｙｅｓ）、ステップＳ１０のキャリブレーション処理に戻る。
図６を参照して、ステップＳ１０におけるキャリブレーション処理を詳細に説明する。まず、スイッチ２１１とスイッチ２３４とが、スイッチをＡ側に切り替える（ステップＳ１１）。そして、既知信号発生部２１０が既知信号を発生させ（ステップＳ１２）、変調部２２０に入力する。変調部２２０は、既知信号を変調し、ベースバンドＩＱ信号へ変換する（ステップＳ１３）。このベースバンドＩＱ信号は、Ｄ／Ａ２３０とＬＰＦ２３１とを介して、直交変調器２３２に入力される（ステップＳ１４）。そして、直交変調器２３２から出力された高周波無線信号を、スイッチ２３４を介してダウンコンバータ２３５に入力する。ダウンコンバータ２３５が、高周波無線信号を低周波無線信号に変換した後、デジタル直交復調器２３９は、低周波無線信号をベースバンドＩＱ信号に変換する（ステップＳ１５）。復調部２５０が、ベースバンドＩＱ信号を復調し（ステップＳ１６）、ウエイト算出部２６０は、復調したベースバンドＩＱ信号を基にウエイトを算出する（ステップＳ１７）。ウエイト算出部２６０は、算出したウエイトを変調部２２０のプリディストーション処理部２２４へ伝達し（ステップＳ１８）、スイッチ２１１およびスイッチ２３４をＢ側に切り替え（ステップＳ１９）、処理を終了する。
図７を参照して、ステップＳ３０における通常通信処理を詳細に説明する。まず、上位レイヤから送られたアプリケーション用のバイナリ信号が変調部２２０へ入力される。変調部２２０は、バイナリ信号に対してマッピング処理を行ってＩＱ信号に変換した後（ステップＳ３１）、キャリブレーション処理において算出したウエイトを用いて、プリディストーションを行う（ステップＳ３２）。以下、逆フーリエ変換処理などによってベースバンドＩＱ信号に変換する（ステップＳ３３）。アナログのベースバンドＩＱ信号は、直交変調器２３２へ入力され、高周波無線信号に変換された後（ステップＳ３４）、スイッチ２３４によってＢ側のアンテナへ出力される（ステップＳ３５）。
次に、図５〜図７に示した処理の具体的な実施例を示す。ここでは、ＯＦＤＭ信号を生成するためのフーリエ変換のサイズを６４とし、その内のデータを伝送するために用いるサブキャリア数を４８とし、パイロット信号を伝送するためのサブキャリア数を４とする。本無線通信システムでは、５５００ＭＨｚを中心とする、５４９０−５５１０ＭＨｚの帯域幅２０ＭＨｚの周波数帯を使用する。
端末２００は、起動時に、ステップＳ１０に示したキャリブレーション処理を行う。キャリブレーション処理では、ステップＳ１１に示したように、端末２００の無線装置内の２つのスイッチ（スイッチ２１１およびスイッチ２３４）をＡ側に切り替え、ステップＳ１２に示したように、既知信号発生部２１０が、長さ(４８＋４)＊Ｎ＊２ビットのランダムなバイナリ信号を発生させ、変調部２２０へ入力する。変調部２２０は、ＱＰＳＫに基づき既知信号に対してマッピング処理を行い、ステップＳ１３に示したように、ＩＱ信号に変換する。この結果、(４８＋４)＊Ｎ個のＱＰＳＫシンボルが生成される。
次に、変調部２２０のＳ／Ｐ２２２が、シリアルのＩＱ信号を５２本のパラレルに変換し、図８に示すように、データを伝送するサブキャリアとパイロット信号を伝送するサブキャリアに上記のＱＰＳＫシンボルを割り当てる。これらの信号をパラレル変換した後、変調部２２０のパイロット信号付加部２２３に入力される。この時、パイロット信号付加部２２３においては、特に処理を行わず、そのまま出力する。次に、プリディストーション処理部２２４へ入力されるが、プリディストーション処理部２２４においても、特に処理を行なわず、そのまま出力する。
次に、逆フーリエ変換部２２５において、逆フーリエ変換を行い、ＯＦＤＭシンボルを生成する。この結果、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルが生成される。逆フーリエ変換後、Ｐ／Ｓ２２６によってデータをシリアル変換し、ＧＩ付加部２２７がＯＦＤＭシンボル毎にＧＩを付加する。最後に、プリアンブル付加部２２８がプリアンブルを付加する。プリアンブル付加後の信号フォーマットを図９に示す。これらの信号は変調部２２０から出力され、デジタル信号からＤ／Ａ２３０によってアナログ信号に変換された後、通過帯域がＤＣ−１０ＭＨｚであるＬＰＦ２３１を経て、ステップＳ１４に示したように直交変調器２３２へ入力される。直交変調器２３２は、ステップＳ１５に示したように、入力されたアナログ信号と５５００ＭＨｚの周波数のローカル信号とをミキシングし、５４９０−５５１０ＭＨｚの帯域の高周波無線信号に変換し出力する。
次に、この高周波無線信号はスイッチ２３４を通過してダウンコンバータ２３５へ入力された後、５４００ＭＨｚの周波数のローカル信号とミキシングされ、９０−１１０ＭＨｚの低周波無線信号に変換される。通過帯域がＤＣ−１５０ＭＨｚであるＬＰＦ２３７を経て、Ａ／Ｄ２３８によってアナログ信号からデジタル信号へ変換される。次に、デジタル直交復調器２３９が、基地局１００ＭＨｚのデジタルローカル信号とミキシングし、ベースバンドのＩＱ信号へ変換した後、復調部２５０へ入力する。復調部２５０の同期処理部２５１は、プリアンブル・パイロット信号を用いて処理タイミングや周波数ずれ補正等の同期処理を行い、データ信号をＧＩ除去部２５２へ伝達する。ＧＩ除去部２５２では、データ信号からＧＩを除去する。ＧＩ除去後、ステップＳ１６に示したように、フーリエ変換部２５４においてフーリエ変換を行って復調する。フーリエ変換後、各サブキャリアにおいてＮ個のＱＰＳＫシンボルが得られる。その後、ウエイト算出部２６０へ伝達される。
ウエイト算出部２６０は、各サブキャリアにおいて、以下のようなＬＭＳ(Least Mean Square)アルゴリズムを用いて、反復処理でウエイトを算出する。すなわち、図８に示したような時刻ｔにおいて、サブキャリアｋで伝送した受信信号をＲ（ｋ、ｔ）、ＤＣを挟んでｋと対称の位置にあるサブキャリア−ｋにおける受信信号をＲ（−ｋ、ｔ）、サブキャリアｋで伝送した既知信号をＮ（ｋ、ｔ）とすると、ＩＱインバランス補償後の受信信号ＲＣ（ｋ、ｔ）は、以下式（５）のように算出される。
ここで、Ｗ１（ｋ、ｔ）及びＷ２（ｋ、ｔ）は、ＩＱインバランス補償用のウエイトであり、それぞれ以下式（６）、（７）のように算出される。
ここで、μはステップサイズである。ｅ（ｋ、ｔ）はエラー信号であり、以下式（８）のように算出される。
ウエイト算出部２６０は、１≦ｔ≦Ｎまで式（５）から（８）の処理を繰り返し、ステップＳ１７に示したように、Ｗ１（ｋ、Ｎ＋１）及びＷ２（ｋ、Ｎ＋１）をサブキャリアkにおけるプリディストーション用ウエイトＷ１ ｐ（ｋ）及びＷ２ ｐ（ｋ）とする。なお、ｔ＝1におけるＷ１（ｋ、ｔ）及びＷ２（ｋ、ｔ）の初期値はどのような値でも良く、例えば０でも良い。以下同様に、各サブキャリアにおけるＷ１ ｐ（ｋ）及びＷ２ ｐ（ｋ）を算出する。ステップＳ１８に示したように、算出したウエイトは変調部２２０のプリディストーション処理部２２４へ伝達される。
以上の処理が終了すると、ステップＳ１９に示したように、端末の無線装置内の２つのスイッチをＢ側に切り替え、キャリブレーション処理を終了し、キャリブレーションタイマをセットする。タイマセット後、通常通信処理を行う。通常通信処理では、端末２００は、アプリケーションからの通信が開始されるまで待機する。アプリケーションから通信が開始されると、入力信号が変調部２２０へ伝達される。変調部２２０のマッピング処理部２２１は、入力信号をマッピング処理によりＩＱ信号に変換し、Ｓ／Ｐ２２２によってパラレル変換された後に、パイロット信号付加部２２３によって、所定のサブキャリアにパイロット信号が付加される。次に、プリディストーション処理部２２４がプリディストーション処理を行う。ここで、プリディストーション処理部２２４は、時刻ｔ、サブキャリアｋにおけるＩＱ信号をＸ（ｋ、ｔ）とすると、プリディストーション後の送信信号Ｘｐ（ｋ、ｔ）は、以下式（９）のように算出する。
各サブキャリアにおいて上記式（９）の処理を行った後、逆フーリエ変換部２２５へ出力され、逆フーリエ変換部２２５において逆フーリエ変換を行い、ＯＦＤＭシンボルを生成する。ＧＩ付加部２２７によってＧＩが付加され、プリアンブル付加部２２８によってプリアンブルが付加された後、変調部２２０から出力される。これらの信号は、Ｄ／Ａ２３０によってアナログ信号に変換された後、ＬＰＦ２３１を経て、直交変調器２３２へ入力されて高周波無線信号に変換された後、スイッチ２３４を介してアンテナへ送られる。以下、アプリケーションの通信データが上位レイヤから無線装置へ入力されると上記の処理を行う。
ステップＳ４０に示したように、キャリブレーションタイマが満了すると、通常通信処理を終了し、キャリブレーション処理へ移行する。
以上の処理により、送信機において、補償対象の周波数帯域内でＩＱバランスが周波数に対して変化する場合でも、プリディストーションを行うことが可能となり、ＩＱバランス特性を改善することができる。
なお、本実施例では、ＬＭＳアルゴリズムを用いたが、この限りでは無く、例えば、ＲＬＳ(Recursive Least Square Algorithm)などの適応アルゴリズムを用いても、同様に実施が可能である。
以上の処理により、送信機において、補償対象の周波数帯域内でＩＱバランスが周波数に対して変化する場合でも、プリディストーションを行うことが可能となり、ＩＱバランス特性を改善することができる。
なお、本実施例では、ＬＭＳアルゴリズムを用いたが、この限りでは無く、例えば、ＲＬＳ(Recursive Least Square Algorithm)などの適応アルゴリズムを用いても、同様に実施が可能である。
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態においては、フーリエ変換後の信号からウエイトを算出したが、送信機の周波数特性（振幅・位相）が周波数によって大きく変動する場合は、正確なウエイトが求められない場合があると考えられる。そこで、本実施形態では、等化処理を行って振幅・位相を補正することにより、正確なウエイトを算出する。
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態においては、フーリエ変換後の信号からウエイトを算出したが、送信機の周波数特性（振幅・位相）が周波数によって大きく変動する場合は、正確なウエイトが求められない場合があると考えられる。そこで、本実施形態では、等化処理を行って振幅・位相を補正することにより、正確なウエイトを算出する。
本実施形態では、第１の実施形態と同じく、２台の無線装置がＯＦＤＭ通信方式を用いて信号の送受信を行う無線通信システムを想定し、送信機である端末２００を例として説明する。本実施形態の端末２００は、第１の実施形態において図２に示した構成と同様である。端末２００が備える変調部２２０の構成についても、第１の実施形態において図３に示した構成と同様である。本実施形態の端末２００が備える復調部２５０の構成を、図１０に示す。ここでは、第１の実施形態において図４に示した構成に、周波数特性推定部２５５及び等化処理部２５６が付加されている。周波数特性推定部２５５は、プリアンブルから送信機の周波数特性を推定する。等化処理部２５６は、推定した送信機の周波数特性を用いて、受信信号の等化処理を行い、振幅・位相補正を行う。
処理フローは、第１の実施形態において図５に示した処理フローと同様である。端末２００の具体的な実施例を以下に示す。第１の実施形態と同様に、ＯＦＤＭ信号を生成するためのフーリエ変換のサイズを６４、その内のデータを伝送するために用いるサブキャリア数を４８、パイロット信号を伝送するためのサブキャリア数を４として説明する。また、無線通信システムは、５５００ＭＨｚを中心とする５４９０−５５１０ＭＨｚの帯域幅２０ＭＨｚの周波数帯を使用する。
端末２００は、起動時に、ステップＳ１０に示したキャリブレーション処理を行う。第１の実施形態と同様に、ステップＳ１１に示したように、端末の無線装置内の２つのスイッチ（スイッチ２１１およびスイッチ２３４）をＡ側に切り替え、既知信号発生部２１０が発生させたバイナリ信号を変調部２２０へ入力する。変調部２２０が、ＯＦＤＭシンボルを生成してＧＩを付加した後、プリアンブルを付加する。周波数領域でのプリアンブル信号を図１１に示す。ここでは、ｋ＝１〜２６及びｋ＝−１〜−２６にプリアンブル用既知信号を配置した構成である。このプリアンブルをＦＦＴ（Fast Fourier Transform）演算処理によって時間領域に変換した信号をプリアンブルとして付加する。その後、変調部２２０から出力され、Ｄ／Ａ２３０によってデジタル信号からアナログ信号に変換された後、ＬＰＦ２３１を経て直交変調器２３２へ入力され、５５００ＭＨｚの周波数のローカル信号とミキシングされ、５４９０−５５１０ＭＨｚの帯域の高周波無線信号に変換されて出力される。
この信号は、スイッチ２３４を通過し、ダウンコンバータ２３５へ入力され、低周波無線信号に変換される。ＬＰＦ２３７を経て、Ａ／Ｄ２３８によってアナログ信号からデジタル信号に変換された後、デジタル直交復調器２３９においてベースバンドのＩＱ信号へ変換され、復調部２５０に入力される。復調部２５０では、プリアンブル・パイロット信号を用いて処理タイミングや周波数ずれ補正等の同期処理を行い、周波数特性推定部２５５が、プリアンブルから送信機の周波数特性を推定する。すなわち、プリアンブルを用いて、ｋ＝１〜２６及びｋ＝−１〜−２６のサブキャリアの周波数特性を推定する。また、プリアンブル除去後の信号からＧＩを除去した後、フーリエ変換を行う。
その後、等化処理部２５６が、これらの信号に対して推定した端末２００の周波数特性の逆特性を乗算して等化を行い、振幅及び位相を補正する。その後、ウエイト算出部２６０へ伝達され、第１の実施形態で記述した処理と同様にウエイトを算出し、変調部２２０のプリディストーション処理部２２４へ伝達する。
以上の処理が終了すると、スイッチ２１１とスイッチ２３４とをＢ側に切り替え、キャリブレーション処理を終了し、キャリブレーションタイマをセットする。タイマセット後、通常通信処理を行う。通常通信処理では、第一実施形態と同様に、プリディストーション処理を行う。キャリブレーションタイマが満了すると、通常通信処理を終了し、キャリブレーション処理へ移行する。
以上の処理が終了すると、スイッチ２１１とスイッチ２３４とをＢ側に切り替え、キャリブレーション処理を終了し、キャリブレーションタイマをセットする。タイマセット後、通常通信処理を行う。通常通信処理では、第一実施形態と同様に、プリディストーション処理を行う。キャリブレーションタイマが満了すると、通常通信処理を終了し、キャリブレーション処理へ移行する。
以上の処理により、送信機において、補償対象の周波数帯域内でＩＱバランスが周波数に対して変化する場合でも、プリディストーションを行うことが可能となり、ＩＱバランス特性を改善することができる。また、本実施例では、送信機の周波数特性が大きく変動する場合でも、推定した周波数特性を用いて信号を等化することにより、等化後の信号からプリディストーション用ウエイトを精度良く算出することができる。
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第２の実施形態における復調部２５０では、プリアンブルから送信機の周波数特性を推定し、推定した周波数特性を基に等化を行って信号の振幅及び位相を補正するが、振幅が小さい場合に振幅を補正すると雑音が強調されてＳＮＲが低下し、ウエイト算出処理の精度が落ちることがあると考えられる。そこで、本実施形態では、周波数特性を基に、既知信号の電力レベルを可変にする。
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第２の実施形態における復調部２５０では、プリアンブルから送信機の周波数特性を推定し、推定した周波数特性を基に等化を行って信号の振幅及び位相を補正するが、振幅が小さい場合に振幅を補正すると雑音が強調されてＳＮＲが低下し、ウエイト算出処理の精度が落ちることがあると考えられる。そこで、本実施形態では、周波数特性を基に、既知信号の電力レベルを可変にする。
本実施形態では、第２の実施形態と同じく、２台の無線装置がＯＦＤＭ通信方式を用いて信号の送受信を行う無線通信システムを想定し、送信機である端末２００を例として説明する。本実施形態の端末２００は、第２の実施形態と同様であり、図１２は、本実施形態の端末２００の構成を示すブロック図である。ここでは、復調部２５０より、推定した周波数特性の情報が変調部２２０へ伝達される。本実施形態の変調部２２０を図１３に示す。復調部２５０が推定した周波数特性の情報は、マッピング処理部２２１へ伝達される。本実施形態の復調部２５０を図１４に示す。復調部２５０の周波数特性推定部２５５より、推定した周波数特性の情報が変調部２２０のマッピング処理部２２１へ伝達される。
処理フローは第２の実施形態と同様である。第２の実施形態と同様、端末２００は、起動時に、キャリブレーション処理を行い、既知信号発生部２１０が既知信号を発生させて変調部２２０へ入力し、変調部２２０から出力された信号をダウンコンバータ２３５がダウンコンバートし、復調部２５０へ入力する。復調部２５０において、プリアンブルから送信機の周波数特性を推定し、推定した周波数特性の情報を変調部２２０のマッピング処理部２２１へ伝達する。この時の推定した周波数特性の例を図１５に示す。ＤＣ付近の周波数の信号電力が低く、振幅のレベル値が小さい状態である。この時、等化によって振幅を元のレベル値まで補正すると、ＤＣ付近の周波数の雑音電力が増幅され、この周波数帯のサブキャリア当たりのＳＮＲが低下する。この結果、ＤＣ付近の周波数帯に位置するサブキャリアにおけるウエイト算出精度が低下する。したがって、これを防ぐために、マッピング処理部２２１は、推定した周波数特性の情報を基に、各サブキャリアに割り当てられる既知信号の振幅のレベル値を可変にする。具体的には、推定した周波数特性において、振幅のレベル値が低いサブキャリアに割り当てられる既知信号の振幅レベル値を高くする。以後、第２の実施形態と同様な処理を行い、プリディストーション処理を行う。
以上の処理により、送信機において、補償対象の周波数帯域内でＩＱバランスが周波数に対して変化する場合でも、プリディストーションを行うことが可能となり、ＩＱバランス特性を改善することができる。また、本実施例では、送信機に周波数特性がある場合でも、既知信号の振幅レベルを可変にすることにより、等化後の信号からプリディストーション用ウエイトを精度良く算出することができる。
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。第２の実施形態においては、復調部２５０が、プリアンブルから送信機の周波数特性を推定し、推定した周波数特性を基に等化を行って信号の振幅及び位相を補正する。しかしながら、ＩＱインバランスが存在する場合、中心周波数（ローカル信号の周波数）を中心として対称の周波数の信号が干渉信号となって合成されるため、周波数特性の推定精度が低下することがあると考えられる。そこで、本実施形態では、プリアンブルを２シンボル構成とすることにより、推定精度の低下を回避する。すなわち、ここでは、中心周波数の周波数から低周波側の帯域の周波数特性の推定と高周波側の帯域の周波数特性の推定を別々に行う。
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。第２の実施形態においては、復調部２５０が、プリアンブルから送信機の周波数特性を推定し、推定した周波数特性を基に等化を行って信号の振幅及び位相を補正する。しかしながら、ＩＱインバランスが存在する場合、中心周波数（ローカル信号の周波数）を中心として対称の周波数の信号が干渉信号となって合成されるため、周波数特性の推定精度が低下することがあると考えられる。そこで、本実施形態では、プリアンブルを２シンボル構成とすることにより、推定精度の低下を回避する。すなわち、ここでは、中心周波数の周波数から低周波側の帯域の周波数特性の推定と高周波側の帯域の周波数特性の推定を別々に行う。
本実施形態では、第２の実施形態と同じく、２台の無線装置がＯＦＤＭ通信方式を用いて信号の送受信を行う無線通信システムを想定し、送信機である端末２００を例として説明する。端末２００の装置構成、処理フローは、第２の実施形態において説明したものと同様である。第２の実施形態と同様に、端末２００は、起動時に、キャリブレーション処理を行い、既知信号発生部２１０が既知信号を発生させる。次に、変調部２２０においてＯＦＤＭシンボルを生成してＧＩを付加した後、プリアンブルを付加する。このプリアンブルは、２つのＯＦＤＭシンボルから構成される。周波数領域でのプリアンブルの例を図１６に示す。第１シンボルは、ＤＣより高周波側のｋ＝１〜２６にプリアンブル用既知信号を配置し、他のサブキャリアには０を配置した構成である。第２シンボルは、ＤＣより低周波側のｋ＝−１〜ｋ＝−２６にプリアンブル用既知信号を配置した構成である。これら２シンボルのプリアンブルをＦＦＴ演算処理によって時間領域に変換した信号をプリアンブルとして付加する。以下、直交変調器２３２へ入力し、直交変調器２３２から出力された信号をダウンコンバートし、復調部２５０へ入力する。
復調部２５０において、プリアンブルから送信機の周波数特性を推定する。この時、第１シンボルよりｋ＝１〜２６のサブキャリアの周波数特性を推定し、第２シンボルよりｋ＝−１〜−２６のサブキャリアの周波数特性を推定する。以後、第２の実施形態と同様に、ＧＩ除去、フーリエ変換を行った後、推定した周波数特性の情報を用いて等化処理を行う。その後、ウエイト算出部２６０へ伝達され、第２の実施形態と同様にウエイトを算出し、プリディストーション処理部２２４へ伝達する。以降の処理は、第２の実施形態と同様である。
以上の処理により、送信機において、補償対象の周波数帯域内でＩＱバランスが周波数に対して変化する場合でも、プリディストーションを行うことが可能となり、ＩＱバランス特性を改善することができる。また、本実施例では、プリアンブルを２シンボル構成とすることによって精度良く周波数特性を推定し、推定した周波数特性を用いて信号を等化し、等化後の信号からプリディストーション用ウエイトを精度良く算出することができる。
＜第５の実施形態＞
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
本実施形態では、光通信装置の送信機である２台の端末３００が、ＯＦＤＭ通信方式を用いて信号の送受信を行う光通信システムを想定する。本実施形態の端末３００の構成を図１７に示す。端末３００は、既知信号発生部３１０、スイッチ３１１、変調部３２０、デジタル／アナログ信号変換器３３０（Ｄ／Ａ３３０）（Ｉチャネルに対応するＤ／Ａ３３０−１、Ｑチャネルに対応するＤ／Ａ３３０−２）、ローパスフィルタ(Low Pass Filter : LPF)３３１（ＬＰＦ３３１）（Ｉチャネルに対応するＬＰＦ３３１−１、Ｑチャネルに対応するＬＰＦ３３１−２）、光変調器３３２、レーザ３３３、スイッチ３３４、偏波コントローラ（ＰＣ）３３５、偏波コントローラ（ＰＣ）３３６、光カプラ３３８、光−電気信号変換器３３９、ＬＰＦ３４１（ＬＰＦ３４１−１、ＬＰＦ３４１−２）、Ａ／Ｄ３４２（Ａ／Ｄ３４２−１、Ａ／Ｄ３４２−２）、復調部３５０、ウエイト算出部３６０を備えている。第１の実施形態の端末２００と同名の機能部は、端末２００と同様の構成である。
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
本実施形態では、光通信装置の送信機である２台の端末３００が、ＯＦＤＭ通信方式を用いて信号の送受信を行う光通信システムを想定する。本実施形態の端末３００の構成を図１７に示す。端末３００は、既知信号発生部３１０、スイッチ３１１、変調部３２０、デジタル／アナログ信号変換器３３０（Ｄ／Ａ３３０）（Ｉチャネルに対応するＤ／Ａ３３０−１、Ｑチャネルに対応するＤ／Ａ３３０−２）、ローパスフィルタ(Low Pass Filter : LPF)３３１（ＬＰＦ３３１）（Ｉチャネルに対応するＬＰＦ３３１−１、Ｑチャネルに対応するＬＰＦ３３１−２）、光変調器３３２、レーザ３３３、スイッチ３３４、偏波コントローラ（ＰＣ）３３５、偏波コントローラ（ＰＣ）３３６、光カプラ３３８、光−電気信号変換器３３９、ＬＰＦ３４１（ＬＰＦ３４１−１、ＬＰＦ３４１−２）、Ａ／Ｄ３４２（Ａ／Ｄ３４２−１、Ａ／Ｄ３４２−２）、復調部３５０、ウエイト算出部３６０を備えている。第１の実施形態の端末２００と同名の機能部は、端末２００と同様の構成である。
変調部３２０は、第１の実施形態において図３に示した変調部２２０と同様に、マッピング処理部３２１、Ｓ／Ｐ３２２、パイロット信号付加部３２３、プリディストーション処理部３２４、逆フーリエ変換部３２５、Ｐ／Ｓ３２６、ＧＩ付加部３２７、プリアンブル付加部３２８とを備えている。復調部３５０は、第１の実施形態において図４に示した復調部２５０と同様に、同期処理部３５１、ＧＩ除去部３５２、Ｓ／Ｐ３５３、フーリエ変換部３５４を備えている。
光変調器３３２は、アナログのベースバンドＩＱ信号とレーザ光をミキシングし、光信号に変換する。レーザ３３３は、レーザ光を発生する。ＰＣ３３５、ＰＣ３３６は、光信号の偏光状態を制御する。光カプラ３３８は、光信号とレーザ光を合波する。光−電気信号変換器３３９は、合波された光信号を電気信号に変換することによって、ベースバンドＩＱ信号を得る。
処理フローは、第１の実施形態において図５に示した処理フローと同様であり、図６及び図７に示した処理において、直交変調器２３２が光変調器３３２に、高周波無線信号が光信号に置き換わる。
端末３００の実施例を以下に示す。ここでは、ＯＦＤＭ信号を生成するためのフーリエ変換のサイズを１９２、その内のデータを伝送するために用いるサブキャリア数を１１２、パイロット信号を伝送するためのサブキャリア数を１６とする。本光通信システムでは、１．５４６ｎｍの波長を使い、信号の帯域幅６ＧＨｚとする。
端末３００の実施例を以下に示す。ここでは、ＯＦＤＭ信号を生成するためのフーリエ変換のサイズを１９２、その内のデータを伝送するために用いるサブキャリア数を１１２、パイロット信号を伝送するためのサブキャリア数を１６とする。本光通信システムでは、１．５４６ｎｍの波長を使い、信号の帯域幅６ＧＨｚとする。
端末３００は、起動時に、キャリブレーション処理を行う。キャリブレーション処理では、端末３００内のスイッチ（スイッチ３１１、スイッチ３３４）をＡ側に切り替え、既知信号発生部３１０において、長さ(１１２＋１６)＊Ｎ＊２ビットのランダムなバイナリ信号を発生させ、変調部３２０へ入力する。変調部３２０では、ＱＰＳＫに基づき、既知信号に対してマッピング処理を行い、ＩＱ信号に変換する。次に、ＩＱ信号をパラレル変換し、データを伝送するサブキャリアとパイロット信号を伝送するサブキャリアに上記のＱＰＳＫシンボルを配置する。その後、パイロット信号付加部３２３、プリディストーション処理部３２４では特に処理は行わず、そのまま出力する。
次に、逆フーリエ変換部３２５において、逆フーリエ変換を行い、ＯＦＤＭシンボルを生成する。この結果、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルが生成される。逆フーリエ変換後、データをシリアル変換し、ＯＦＤＭシンボル毎にＧＩを付加する。最後にプリアンブルを付加する。これらの信号は変調部３２０から出力され、デジタル信号からアナログ信号に変換された後、通過帯域がＤＣ−３ＧＨｚのＬＰＦ３３１を経て、光変調器３３２へ入力される。光変調器３３２において、レーザ３３３が発生するレーザ光（１．５４６ｎｍの波長）とミキシングされ、光信号に変換されて出力される。
光変調器３３２から出力された光信号は、スイッチ３３４を通過し、ＰＣ３３６へ入力されて偏光状態が調整された後、光カプラ３３８へ入力される。光カプラ３３８において、入力された光信号と偏光状態が合うように偏光状態が調整されたレーザ光とミキシングされる。その後、光−電気信号変換器３３９において、電気信号に変換され、ベースバンドのＩＱ信号が生成される。その後、復調部３５０において、プリアンブル・パイロット信号を用いて処理タイミングや周波数ずれ補正等の同期処理を行い、データ信号をＧＩ除去部３５２へ伝達する。ＧＩ除去部３５２では、データ信号からＧＩを除去する。ＧＩ除去後、フーリエ変換部３５４においてフーリエ変換を行う。その後、ウエイト算出部３６０へ伝達される。ウエイト算出部３６０では、第１の実施形態で示した処理と同様にウエイトを算出する。
以上の処理が終了すると、端末３００のスイッチ（スイッチ３１１、スイッチ３３４）をＢ側に切り替え、キャリブレーション処理を終了し、キャリブレーションタイマをセットする。タイマセット後、通常通信処理を行う。送信データが入力されると、変調部３２０へ伝達され、変調部３２０においてマッピング処理によりＩＱ信号に変換され、パラレル変換された後に、パイロット信号が付加される。次に、プリディストーション処理部３２４において、第１の実施形態で示した処理と同様にプリディストーションを行う。その後、逆フーリエ変換部３２５へ出力され、逆フーリエ変換部３２５において逆フーリエ変換を行い、ＯＦＤＭシンボルを生成する。このように、信号にＧＩ及び、プリアンブルが付加され、変調部３２０から出力される。これらの信号はアナログ信号に変換された後、ＬＰＦ３３１を経て、光変調器３３２へ入力され、光信号に変換された後、伝送される。以下、送信データが端末３００へ入力されると上記の処理を行う。なお、本実施形態の光通信システムにおいても、第２の実施形態、第３の実施形態、第４の実施形態と同様の構成を適用するようにしても良い。
以上の処理により、送信機において、補償対象の周波数帯域内でＩＱバランスが周波数に対して変化する場合でも、プリディストーションを行うことが可能となり、ＩＱバランス特性を改善することができる。
以上の処理により、送信機において、補償対象の周波数帯域内でＩＱバランスが周波数に対して変化する場合でも、プリディストーションを行うことが可能となり、ＩＱバランス特性を改善することができる。
＜第６の実施形態＞
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。第１から第５の実施形態は、ＯＦＤＭ通信方式を用いて信号の送受信を行う無線通信システムを想定したが、本実施形態では、シングルキャリア通信方式を用いた無線通信システムを想定する。
本実施形態による送信機である端末２００は、第１の実施形態または第２の実施形態において示した端末２００と同様である。
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。第１から第５の実施形態は、ＯＦＤＭ通信方式を用いて信号の送受信を行う無線通信システムを想定したが、本実施形態では、シングルキャリア通信方式を用いた無線通信システムを想定する。
本実施形態による送信機である端末２００は、第１の実施形態または第２の実施形態において示した端末２００と同様である。
本実施形態における変調部２２０の構成を図１８に示す。本実施形態の変調部２２０は、マッピング処理部２２１、Ｓ／Ｐ２２２、フーリエ変換部２２９−１、プリディストーション処理部２２４、逆フーリエ変換部２２５、Ｐ／Ｓ２２６、ＧＩ付加部２２７、プリアンブル付加部２２８、スイッチ２２９−２、スイッチ２２９−３を備えている。第１の実施形態における変調部２２０が備える機能部と同名の機能部は、第１の実施形態における変調部２２０と同様の構成である。フーリエ変換部２２９−１は、フーリエ変換演算処理を行う。スイッチ２２９−２およびスイッチ２２９−３は、処理手順に応じてＡ側とＢ側への切り替えを行う。動作例は、第１の実施形態において図５〜図７のフローチャートを用いて説明した処理と同様である。
次に、本実施形態の処理の端末２００による具体的な実施例を示す。ここでは、フーリエ変換のサイズを６４とする。本無線通信システムでは、５５００ＭＨｚを中心とする、５４９０−５５１０ＭＨｚの帯域幅２０ＭＨｚの周波数帯を使用する。
端末２００は、起動時に、ステップＳ１０に示したキャリブレーション処理を行う。キャリブレーション処理では、ステップＳ１１に示したように、端末２００の無線装置内の４つのスイッチ（スイッチ２１１、スイッチ２３４、スイッチ２２９−２、スイッチ２２９−３）をＡ側に切り替え、ステップＳ１２に示したように、既知信号発生部２１０が、長さＮ＊２*６４ビットのランダムなバイナリ信号を発生させ、変調部２２０へ入力する。変調部２２０は、ＱＰＳＫに基づき既知信号に対してマッピング処理を行い、ステップＳ１３に示したように、ＩＱ信号に変換する。この結果、Ｎ*６４個のＱＰＳＫシンボルが生成される。次に６４個のシンボル毎にＧＩを付加し、プリアンブルを付加して出力する。
端末２００は、起動時に、ステップＳ１０に示したキャリブレーション処理を行う。キャリブレーション処理では、ステップＳ１１に示したように、端末２００の無線装置内の４つのスイッチ（スイッチ２１１、スイッチ２３４、スイッチ２２９−２、スイッチ２２９−３）をＡ側に切り替え、ステップＳ１２に示したように、既知信号発生部２１０が、長さＮ＊２*６４ビットのランダムなバイナリ信号を発生させ、変調部２２０へ入力する。変調部２２０は、ＱＰＳＫに基づき既知信号に対してマッピング処理を行い、ステップＳ１３に示したように、ＩＱ信号に変換する。この結果、Ｎ*６４個のＱＰＳＫシンボルが生成される。次に６４個のシンボル毎にＧＩを付加し、プリアンブルを付加して出力する。
これらの信号は変調部２２０から出力され、Ｄ／Ａ２３０によってデジタル信号からアナログ信号に変換された後、通過帯域がＤＣ−１０ＭＨｚであるＬＰＦ２３１を経て、ステップＳ１４に示したように直交変調器２３２へ入力される。直交変調器２３２は、ステップＳ１５に示したように、入力されたアナログ信号と５５００ＭＨｚの周波数のローカル信号とをミキシングし、５４９０−５５１０ＭＨｚの帯域の高周波無線信号に変換し出力する。
次に、この高周波無線信号は、スイッチ２３４を通過してダウンコンバータ２３５へ入力された後、５４００ＭＨｚの周波数のローカル信号とミキシングされ、９０−１１０ＭＨｚの低周波無線信号に変換される。そして、通過帯域がＤＣ−１５０ＭＨｚであるＬＰＦ２３７を経て、Ａ／Ｄ２３８によってアナログ信号からデジタル信号へ変換される。次に、デジタル直交変調器２３９が、基地局１００ＭＨｚのデジタルローカル信号とミキシングし、ベースバンドのＩＱ信号へ変換した後、復調部２５０へ入力する。
復調部２５０では、同期処理部２５１においてプリアンブル・パイロット信号を用いて処理タイミングや周波数ずれ補正等の同期処理を行い、データ信号をＧＩ除去部２５２へ伝達する。ＧＩ除去部２５２では、データ信号からＧＩを除去する。ＧＩ除去後、ステップＳ１６に示したように、フーリエ変換部２５４においてフーリエ変換が行われ、周波数領域の信号に変換される。フーリエ変換後、各周波数毎にＮ個の信号が得られる。その後、等化処理部２５６において、等化を行い、振幅及び位相を補正する。その後、ウエイト算出部２６０へ伝達される。ウエイト算出部２６０では、第１の実施形態で記述した処理と同様に、各周波数におけるウエイトを算出し、変調部２２０のプリディストーション処理部２２４へ伝達する。
以上の処理が終了すると、端末２００は、スイッチ２１１とスイッチ２３４、スイッチ２２９−２、スイッチ２２９−３をＢ側に切り替え、キャリブレーション処理を終了し、キャリブレーションタイマをセットする。タイマセット後、通常通信処理を行う。アプリケーションからの通信が開始されると、入力信号が端末２００の変調部２２０へ伝達される。変調部２２０のマッピング処理部２２１は、入力信号をマッピング処理によりＩＱ信号に変換し、Ｓ／Ｐ２２２によってパラレル変換された後に、フーリエ変換部２２９−１においてフーリエ変換を行い、周波数領域の信号に変換する。次に、プリディストーション処理部２２４が、第１の実施形態で記述した処理と同様に、プリディストーション処理を行う。
その後、逆フーリエ変換部２２５へ出力され、逆フーリエ変換部２２５において逆フーリエ変換を行い、時間領域の信号に変換する。ＧＩ付加部２２７によって６４シンボル毎にＧＩが付加され、プリアンブル付加部２２８によってプリアンブルが付加された後、変調部２２０から出力される。これらの信号は、Ｄ／Ａ２３０によってアナログ信号に変換された後、ＬＰＦ２３１を経て、直交変調器２３２へ入力されて高周波無線信号に変換された後、スイッチ２３４を介してアンテナへ送られる。以下、アプリケーションの通信データが上位レイヤから端末２００へ入力されると上記の処理を行う。
ステップＳ４０に示したように、キャリブレーションタイマが満了すると、通常通信処理を終了し、キャリブレーション処理へ移行する。
以上の処理により、シングルキャリア通信方式を用いる無線通信システムでも、プリディストーションを行うことが可能となり、ＩＱバランス特性を改善することができる。
ステップＳ４０に示したように、キャリブレーションタイマが満了すると、通常通信処理を終了し、キャリブレーション処理へ移行する。
以上の処理により、シングルキャリア通信方式を用いる無線通信システムでも、プリディストーションを行うことが可能となり、ＩＱバランス特性を改善することができる。
＜第７の実施形態＞
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。第１から第６の実施形態では、送信機内で信号を折り返す構成であったが、本実施形態では、対向の受信機においてプリディストーション用ウエイトを算出し、送信機へフィードバックする構成をとる。本実施形態による無線通信システムの構成は第１の実施形態において図１に示した構成と同様であるが、第１の実施形態において送信機である端末２００は、本実施形態において端末４００であるとし、第１の実施形態において受信機である基地局１００は、本実施形態において基地局５００であるとして説明する。端末４００及び基地局５００は、ダイレクトコンバージョン受信構成である。すなわち、高周波無線信号をＩＦ周波数に落とすことなく、直接ベースバンド信号に変換する。
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。第１から第６の実施形態では、送信機内で信号を折り返す構成であったが、本実施形態では、対向の受信機においてプリディストーション用ウエイトを算出し、送信機へフィードバックする構成をとる。本実施形態による無線通信システムの構成は第１の実施形態において図１に示した構成と同様であるが、第１の実施形態において送信機である端末２００は、本実施形態において端末４００であるとし、第１の実施形態において受信機である基地局１００は、本実施形態において基地局５００であるとして説明する。端末４００及び基地局５００は、ダイレクトコンバージョン受信構成である。すなわち、高周波無線信号をＩＦ周波数に落とすことなく、直接ベースバンド信号に変換する。
本実施形態による送信機である端末４００の構成を図１９に示す。端末４００は、既知信号発生部４１０、スイッチ４１１、変調部４２０、Ｄ／Ａ４３０、ＬＰＦ４３１、直交変調器４３２、ローカル信号発生器４３３、サーキュレータ４３４、直交復調器４３９、ＬＰＦ４４０、Ａ／Ｄ４４１、復調部４５０、パケット判別部４６０、ウエイト情報パケット復号部４６１、処理切替パケット生成部４６２を備えている。第１の実施形態における端末２００が備える機能部と同名の機能部は、端末２００と同様の構成である。サーキュレータ４３４は、直交変調器４３２から出力された送信信号をアンテナへ伝達し、アンテナで受信した信号を直交復調器４３９へ伝達する。復調部４５０が信号を復調した後、パケット判別部４６０は、復調部４５０によって復調されたパケットの種別を判別し、パケットがウエイト情報パケットであればウエイト情報パケット復号部４６１へ、パケットがアプリケーションパケットであれば上位レイヤへ伝達する。
ウエイト情報パケット復号部４６１は、ウエイト情報パケットからウエイト情報を抽出し、変調部４２０のプリディストーション処理部４２４へ伝達する。処理切替パケット生成部４６２は、処理切替パケットを生成する。ここで、復調部４５０の構成を図２０に示す。復調部４５０は、同期処理部４５１、ＧＩ除去部４５２、Ｓ／Ｐ４５３、フーリエ変換部４５４、周波数特性推定部４５５、等化処理部４５６、Ｐ／Ｓ４５７、デマッピング処理部４５８を備えている。第１の実施形態または第２の実施形態において示した端末２００と同名の機能部は、端末２００と同様の構成である。デマッピング処理部４５８は、同相成分・直交成分からなるＩＱ信号を、バイナリ信号に変換する。
次に、本実施形態による基地局５００の構成を図２１に示す。基地局５００は、スイッチ５１１、変調部５２０、Ｄ／Ａ５３０、ＬＰＦ５３１、直交変調器５３２、ローカル信号発生器５３３、サーキュレータ５３４、直交復調器５３９、ＬＰＦ５４０、Ａ／Ｄ５４１、復調部５５０、ウエイト算出部５７０、ウエイト情報パケット生成部５７１、パケット判別部５６０、処理切替パケット復号部５７２より構成される。ウエイト情報パケット生成部５７１は、ウエイト算出部５７０によって算出されたウエイト情報を格納したウエイト情報パケットを生成する。パケット判別部５６０は、端末４００から送られたパケットの種別を判別し、パケットが処理切替パケットであれば処理切替パケット復号部５７２へ、アプリケーションパケットであれば上位レイヤへ伝達する。
処理切替パケット復号部５７２は、処理切替パケットを復号し、端末４００から伝達された処理切替を認知する。変調部５２０の構成を図２２に示す。変調部５２０の構成は、第１の実施形態において図３を用いて説明した構成から、プリディストーション処理部を除いた構成である。復調部５５０の構成を図２３に示す。復調部５５０は、同期処理部５５１、ＧＩ除去部５５２、Ｓ／Ｐ５５３、フーリエ変換部５５４、周波数特性推定部５５５、等化処理部５５６、Ｐ／Ｓ５５７、デマッピング処理部５５８、スイッチ５５９より構成される。それぞれの処理部は、上述の復調部２５０、復調部４５０の構成と同様である。
次に、図面を参照して、本実施形態の端末４００と基地局５００との動作例を説明する。端末４００の動作例を図２４に示す。この動作は、基本的に第１の実施形態において図５を用いて説明した処理と同様であり、キャリブレーション処理と通常通信処理とが、タイマを用いて切り替わるものである。この処理の切替は、端末４００と基地局５００との両方で行われる。本実施形態では、端末４００においてタイマを有し、処理の切替時に、端末４００から基地局５００へ処理切替パケットを伝達し、基地局５００において該パケットを受信し、処理の切替を認識することにより、端末４００と基地局５００とにおいて処理の同期を行う。基地局５００の動作例を図２５に示す。基地局５００は、端末４００より送信されたパケットを復調して識別し、処理切替パケットであった場合は、パケットを解析してキャリブレーション処理、または通常通信処理への移行を行う。
次に、図２６から図３０を参照して、キャリブレーション処理の具体的な動作例を説明する。図２６、図２８、図３０は、端末４００のキャリブレーション処理の具体的な動作例を示すフローチャートである。図２７、図２９は、基地局５００のキャリブレーション処理の具体的な動作例を示すフローチャートである。
まず、図２６において、端末４００は、スイッチ４１１をＣ側に切り替える（ステップＳ１１４−１）。次に、処理切替パケット生成部４６２が処理切替パケットを生成して（ステップＳ１１４−２）変調部４２０へ入力し、直交変調器４３２等を経て無線信号に変換し、サーキュレータ４３４を介して基地局５００へ伝達する（ステップＳ１１４−３）。
まず、図２６において、端末４００は、スイッチ４１１をＣ側に切り替える（ステップＳ１１４−１）。次に、処理切替パケット生成部４６２が処理切替パケットを生成して（ステップＳ１１４−２）変調部４２０へ入力し、直交変調器４３２等を経て無線信号に変換し、サーキュレータ４３４を介して基地局５００へ伝達する（ステップＳ１１４−３）。
図２７に移り、基地局５００は、端末４００から処理切替パケットを受信し（ステップＳ１１４−４）、ベースバンドＩＱ信号を復調し（ステップＳ１１４−５）、キャリブレーション処理を行うことを認識し、スイッチ５５９をＡ側に切り替える（ステップＳ１１４−６）。図２８に移り、端末４００は、スイッチ４１１をＡ側に切り替える（ステップＳ１１４−７）。そして、既知信号発生部４１０が既知信号を発生させ（ステップＳ１１４−８）、変調部４２０に入力する。変調部４２０は、既知信号を変調し、ベースバンドＩＱ信号へ変換する（ステップＳ１１４−９）。このベースバンドＩＱ信号は、Ｄ／Ａ４３０とＬＰＦ４３１とを介して、直交変調器４３２に入力される（ステップＳ１１４−１０）。そして、直交変調器４３２から出力された高周波無線信号を、サーキュレータ４３４へ入力し（ステップＳ１１４−１１）、アンテナへ送り、基地局５００へ送信する。
図２９に移り、基地局５００は、端末４００から送信された信号をアンテナで受信し（ステップＳ１１４−１２）、復調部５５０等を経て復調し（ステップＳ１１４−１３）、ウエイト算出部５７０がウエイトを算出する（ステップＳ１１４−１４）。また、同時に、スイッチ５５９をＢ側に切り替える。ウエイト情報パケット生成部５７１が、ウエイト算出部５７０によって算出されたウエイト情報を格納したウエイト情報パケットを生成し（ステップＳ１１４−１５）、スイッチ５１１をＡ側に切り替えて（ステップＳ１１４−１６）、変調部５２０へ伝達する（ステップＳ１１４−１７）。その後、直交変調器５３２等を経て（ステップＳ１１４−１８）無線信号に変換し、端末へ送信する（ステップＳ１１４−１９）。
図３０に移り、端末４００は、基地局５００から送信された信号を受信して（ステップＳ１１４−２０）、ウエイト情報パケットを受信・復号し（ステップＳ１１４−２１）、ウエイト情報を抽出し（ステップＳ１１４−２２）、変調部４２０内のプリディストーション処理部４２４へ伝達する。その後、スイッチ４１１をＣ側へ切り替え（ステップＳ１１４−２３）、処理切り替えパケットを生成し、基地局５００へ伝達する（ステップＳ１１４−２４）。基地局５００は、図２７に示したフローに従って処理切替パケットを受信・復号し、通常通信処理が行われることを認識する。その後、スイッチ４１１をＢ側へ切り替える（ステップＳ１１４−２５）。
図３０に移り、端末４００は、基地局５００から送信された信号を受信して（ステップＳ１１４−２０）、ウエイト情報パケットを受信・復号し（ステップＳ１１４−２１）、ウエイト情報を抽出し（ステップＳ１１４−２２）、変調部４２０内のプリディストーション処理部４２４へ伝達する。その後、スイッチ４１１をＣ側へ切り替え（ステップＳ１１４−２３）、処理切り替えパケットを生成し、基地局５００へ伝達する（ステップＳ１１４−２４）。基地局５００は、図２７に示したフローに従って処理切替パケットを受信・復号し、通常通信処理が行われることを認識する。その後、スイッチ４１１をＢ側へ切り替える（ステップＳ１１４−２５）。
端末４００の通常通信処理は、第１の実施形態において図７を用いて説明した処理と同様である。
基地局５００の通常通信処理を図３１に示す。基地局５００は、アンテナで受信した信号を直交復調器５３９や復調部５５０を介して復調した後、デマッピング処理部５５８によるデマッピング処理によりバイナリ信号を復元し、上位レイヤへ伝達する。
基地局５００の通常通信処理を図３１に示す。基地局５００は、アンテナで受信した信号を直交復調器５３９や復調部５５０を介して復調した後、デマッピング処理部５５８によるデマッピング処理によりバイナリ信号を復元し、上位レイヤへ伝達する。
次に、本実施形態の処理の具体的な実施例を示す。ここでは、ＯＦＤＭ信号を生成するためのフーリエ変換のサイズを６４とし、その内のデータを伝送するために用いるサブキャリア数を４８とし、パイロット信号を伝送するためのサブキャリア数を４とする。本無線通信システムでは、５５００ＭＨｚを中心とする、５４９０−５５１０ＭＨｚの帯域幅２０ＭＨｚの周波数帯を使用する。基地局５００のスイッチ５５９は、Ｂ側に切り替えられているとする。
端末４００は、起動時に、キャリブレーション処理を行う。キャリブレーション処理を行う際に、端末４００から基地局５００へ処理切替パケットを送信する。このパケットには、これからキャリブレーション処理が行われることを示す情報が格納されている。端末４００は、この処理切替パケットを生成すると、スイッチ４１１をＣ側に切り替え、変調部４２０においてＯＦＤＭ信号化し、直交変調器４３２において５５００ＭＨｚの周波数のローカル信号とミキシングして高周波無線信号に変換した後、アンテナに入力され、基地局５００へ伝達される。
基地局５００では、端末４００から送信された処理切替パケットを受信し、直交復調器５３９において５５００ＭＨｚの周波数のローカル信号とミキシングしてベースバンドＩＱ信号に変換した後、復調部５５０においてＯＦＤＭ信号を復調し、デマッピング処理部５５８によるデマッピング処理によりバイナリ信号に変換されてパケットを復元する。パケット判別部５６０によるパケット判別後、処理切替パケット復号部５７２に伝達され、キャリブレーション処理が行われることを認識する。そして、スイッチ５５９をＡ側へ切り替える。
次に、端末４００は、キャリブレーション処理を開始する。スイッチ４１１をＡに切り替え、既知信号発生部４１０が、長さ(４８＋４)＊Ｎ＊２ビットのランダムなバイナリ信号を発生させ、変調部４２０へ入力する。以降、第１の実施形態で示したように、変調部４２０においてＯＦＤＭシンボルを生成し、直交変調器４３２へ入力する。直交変調器４３２は、入力されたアナログ信号と５５００ＭＨｚの周波数のローカル信号とをミキシングし、５４９０−５５１０ＭＨｚの帯域の高周波無線信号に変換しサーキュレータ４３４を介してアンテナへ出力する。この信号は、アンテナより基地局５００へ送信される。
基地局５００は、受信信号を直交復調器５３９へ入力し、５５００ＭＨｚの周波数のローカル信号とミキシングし、ベースバンドＩＱ信号に変換する。ＬＰＦ５４０、Ａ／Ｄ５４１を経て復調部５５０へ入力し、フーリエ変換や等化処理等を行い、各サブキャリアにおいてＮ個のＱＰＳＫシンボルを得る。その後、第１の実施形態で示した処理と同様に、ウエイト算出部５７０がウエイトを算出する。ウエイト算出後、スイッチ５５９をＢ側へ切り替える。
次に、基地局５００は、算出したウエイトをウエイト情報パケット生成部５７１へ入力し、ウエイト情報パケットを生成する。その後、スイッチ５１１をＡ側へ切り替え、ウエイト情報パケットを変調部５２０へ入力する。変調部５２０においてＯＦＤＭ信号化され、直交変調器５３２において５５００ＭＨｚの周波数のローカル信号とミキシングし高周波無線信号に変換された後、アンテナに入力され、端末４００へ伝達される。
端末４００は、基地局５００から送信されたパケットを受信し、直交復調器４３９において５５００ＭＨｚの周波数のローカル信号とミキシングしてベースバンドＩＱ信号に変換した後、復調部４５０においてＯＦＤＭ信号を復調し、デマッピング処理によりバイナリ信号に変換されてパケットを復元する。パケット判別部４６０によるパケット判別後、ウエイト情報パケット復号部４６１に伝達され、ウエイト情報を抽出し、変調部４２０内のプリディストーション処理部４２４へ伝達する。そして、スイッチ４１１をＣ側へ切り替える。
その後、端末４００は、プリディストーション処理を終了する。すなわち、キャリブレーションタイマをセットし、図２６に示したフローのように、基地局５００へ処理切替パケットを送信し、スイッチ４１１をＢ側へ切り替える。基地局５００は、図２７に示したフローのように、該パケットを受信し、通常通信処理が行われることを認識し、スイッチ５１１をＢ側へ切り替える。
通常通信処理では、アプリケーションが開始されると、変調部４２０へ入力されたアプリケーション通信データに対し、第１の実施形態と同様に、端末４００はプリディストーション処理を行い、無線信号に変換した後、基地局５００へ送信する。
基地局５００では、受信信号を復調し、アプリケーション通信データを復元した後、上位レイヤへ伝達する。
キャリブレーションタイマが満了すると、通常通信処理を終了し、キャリブレーション処理へ移行する。
以上の処理により、対向の受信機においてプリディストーション用ウエイトを算出し、送信機へフィードバックする構成でもプリディストーションを行うことが可能となり、ＩＱバランス特性を改善することができる。
通常通信処理では、アプリケーションが開始されると、変調部４２０へ入力されたアプリケーション通信データに対し、第１の実施形態と同様に、端末４００はプリディストーション処理を行い、無線信号に変換した後、基地局５００へ送信する。
基地局５００では、受信信号を復調し、アプリケーション通信データを復元した後、上位レイヤへ伝達する。
キャリブレーションタイマが満了すると、通常通信処理を終了し、キャリブレーション処理へ移行する。
以上の処理により、対向の受信機においてプリディストーション用ウエイトを算出し、送信機へフィードバックする構成でもプリディストーションを行うことが可能となり、ＩＱバランス特性を改善することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明した。本実施形態による各機能部は、専用の回路、ハードウェア（例えば、ワイヤードロジック等）により実現されるが、メモリおよびＣＰＵ（中央処理装置）により構成され、各部の機能を実現するためのプログラムをメモリからロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。また、本発明における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
１００ 基地局
２００ 端末
２１０ 既知信号発生部
２１１ スイッチ
２２０ 変調部
２２１ マッピング処理部
２２２ Ｓ／Ｐ
２２３ パイロット信号付加部
２２４ プリディストーション処理部
２２５ 逆フーリエ変換部
２２６ Ｐ／Ｓ
２２７ ＧＩ付加部
２２８ プリアンブル付加部
２３０ Ｄ／Ａ
２３１ ＬＰＦ
２３２ 直交変調器
２３３ ローカル信号発生器
２３４ スイッチ
２３５ ダウンコンバータ
２３６ ローカル信号発生器
２３７ ＬＰＦ
２３８ Ａ／Ｄ
２３９ デジタル直交復調器
２４０ デジタルローカル信号発生器
２４１ ＬＰＦ
２５０ 復調部
２５１ 同期処理部
２５２ ＧＩ除去部
２５３ Ｓ／Ｐ
２５４ フーリエ変換部
２５５ 周波数特性推定部
２５６ 等化処理部
２６０ ウエイト算出部
３００ 端末
３１０ 既知信号発生部
３１１ スイッチ
３２０ 変調部
３２１ マッピング処理部
３２２ Ｓ／Ｐ
３２３ パイロット信号付加部
３２４ プリディストーション処理部
３２５ 逆フーリエ変換部
３２６ Ｐ／Ｓ
３２７ ＧＩ付加部
３２８ プリアンブル付加部
３３０ Ｄ／Ａ
３３１ ＬＰＦ
３３２ 光変調器
３３３ レーザ
３３４ スイッチ
３３５ ＰＣ
３３６ ＰＣ
３３８ 光カプラ
３３９ 光−電気信号変換器
３４１ ＬＰＦ
３４２ Ａ／Ｄ
３５０ 復調部
３５１ 同期処理部
３５２ ＧＩ除去部
３５３ Ｓ／Ｐ
３５４ フーリエ変換部
３６０ ウエイト算出部
４００ 端末
４１０ 既知信号発生部
４１１ スイッチ
４２０ 変調部
４２４ プリディストーション処理部
４３０ Ｄ／Ａ
４３１ ＬＰＦ
４３２ 直交変調器
４３３ ローカル信号発生器
４３４ サーキュレータ
４３９ 直交復調器
４４０ ＬＰＦ
４４１ Ａ／Ｄ
４５０ 復調部
４５１ 同期処理部
４５２ ＧＩ除去部
４５３ Ｓ／Ｐ
４５４ フーリエ変換部
４５５ 周波数特性推定部
４５６ 等化処理部
４５７ Ｐ／Ｓ
４５８ デマッピング処理部
４６０ パケット判別部
４６１ ウエイト情報パケット復号部
４６２ 処理切替パケット生成部
５００ 基地局
５１０ 既知信号発生部
５１１ スイッチ
５２０ 変調部
５２１ マッピング処理部
５２２ Ｓ／Ｐ
５２３ パイロット信号付加部
５２５ 逆フーリエ変換部
５２６ Ｐ／Ｓ
５２７ ＧＩ付加部
５２８ プリアンブル付加部
５３０ Ｄ／Ａ
５３１ ＬＰＦ
５３２ 直交変調器
５３３ ローカル信号発生器
５３４ サーキュレータ
５３９ 直交復調器
５４０ ＬＰＦ
５４１ Ａ／Ｄ
５５０ 復調部
５５１ 同期処理部
５５２ ＧＩ除去部
５５３ Ｓ／Ｐ
５５４ フーリエ変換部
５５５ 周波数特性推定部
５５６ 等化処理部
５５７ Ｐ／Ｓ
５５８ デマッピング処理部
５５９ スイッチ
５６０ パケット判別部
５７０ ウエイト算出部
５７１ ウエイト情報パケット生成部
５７２ 処理切替パケット復号部
２００ 端末
２１０ 既知信号発生部
２１１ スイッチ
２２０ 変調部
２２１ マッピング処理部
２２２ Ｓ／Ｐ
２２３ パイロット信号付加部
２２４ プリディストーション処理部
２２５ 逆フーリエ変換部
２２６ Ｐ／Ｓ
２２７ ＧＩ付加部
２２８ プリアンブル付加部
２３０ Ｄ／Ａ
２３１ ＬＰＦ
２３２ 直交変調器
２３３ ローカル信号発生器
２３４ スイッチ
２３５ ダウンコンバータ
２３６ ローカル信号発生器
２３７ ＬＰＦ
２３８ Ａ／Ｄ
２３９ デジタル直交復調器
２４０ デジタルローカル信号発生器
２４１ ＬＰＦ
２５０ 復調部
２５１ 同期処理部
２５２ ＧＩ除去部
２５３ Ｓ／Ｐ
２５４ フーリエ変換部
２５５ 周波数特性推定部
２５６ 等化処理部
２６０ ウエイト算出部
３００ 端末
３１０ 既知信号発生部
３１１ スイッチ
３２０ 変調部
３２１ マッピング処理部
３２２ Ｓ／Ｐ
３２３ パイロット信号付加部
３２４ プリディストーション処理部
３２５ 逆フーリエ変換部
３２６ Ｐ／Ｓ
３２７ ＧＩ付加部
３２８ プリアンブル付加部
３３０ Ｄ／Ａ
３３１ ＬＰＦ
３３２ 光変調器
３３３ レーザ
３３４ スイッチ
３３５ ＰＣ
３３６ ＰＣ
３３８ 光カプラ
３３９ 光−電気信号変換器
３４１ ＬＰＦ
３４２ Ａ／Ｄ
３５０ 復調部
３５１ 同期処理部
３５２ ＧＩ除去部
３５３ Ｓ／Ｐ
３５４ フーリエ変換部
３６０ ウエイト算出部
４００ 端末
４１０ 既知信号発生部
４１１ スイッチ
４２０ 変調部
４２４ プリディストーション処理部
４３０ Ｄ／Ａ
４３１ ＬＰＦ
４３２ 直交変調器
４３３ ローカル信号発生器
４３４ サーキュレータ
４３９ 直交復調器
４４０ ＬＰＦ
４４１ Ａ／Ｄ
４５０ 復調部
４５１ 同期処理部
４５２ ＧＩ除去部
４５３ Ｓ／Ｐ
４５４ フーリエ変換部
４５５ 周波数特性推定部
４５６ 等化処理部
４５７ Ｐ／Ｓ
４５８ デマッピング処理部
４６０ パケット判別部
４６１ ウエイト情報パケット復号部
４６２ 処理切替パケット生成部
５００ 基地局
５１０ 既知信号発生部
５１１ スイッチ
５２０ 変調部
５２１ マッピング処理部
５２２ Ｓ／Ｐ
５２３ パイロット信号付加部
５２５ 逆フーリエ変換部
５２６ Ｐ／Ｓ
５２７ ＧＩ付加部
５２８ プリアンブル付加部
５３０ Ｄ／Ａ
５３１ ＬＰＦ
５３２ 直交変調器
５３３ ローカル信号発生器
５３４ サーキュレータ
５３９ 直交復調器
５４０ ＬＰＦ
５４１ Ａ／Ｄ
５５０ 復調部
５５１ 同期処理部
５５２ ＧＩ除去部
５５３ Ｓ／Ｐ
５５４ フーリエ変換部
５５５ 周波数特性推定部
５５６ 等化処理部
５５７ Ｐ／Ｓ
５５８ デマッピング処理部
５５９ スイッチ
５６０ パケット判別部
５７０ ウエイト算出部
５７１ ウエイト情報パケット生成部
５７２ 処理切替パケット復号部
Claims (6)
- 同相チャネルと直交チャネルからなるベースバンド信号を高周波信号または光信号に変換する送信機であって、
ランダムな既知信号を発生させる既知信号発生部と、
前記既知信号に基づく高周波既知信号をベースバンド受信既知信号に変換するベースバンド信号変換部と、
前記ベースバンド受信既知信号に基づいてプリディストーション用ウエイトを算出するウエイト算出部と、
前記プリディストーション用ウエイトを用いて、所望送信信号に対して、周波数軸上で該所望送信信号とＤＣを挟んで対向する位置にある送信信号成分を合成することにより、プリディストーションを行うプリディストーション処理部と、
を備えることを特徴とする送信機。 - 前記ウエイト算出部は、所望受信信号と、周波数軸上で該所望受信信号とＤＣを挟んで対向する位置にある受信信号を用いて、適応アルゴリズムよりプリディストーション用ウエイトを算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の送信機。 - 送信機の周波数特性を推定する周波数特性推定用信号を発生させる周波数特性推定用信号伝送部と、
前記周波数特性推定用信号を用いて送信機の周波数特性を推定する周波数特性推定部と、
推定した前記周波数特性を用いて前記ベースバンド受信既知信号の等化を行う等化処理部と、を備え、
前記ウエイト算出部は、等化された前記ベースバンド受信既知信号に基づいてプリディストーション用ウエイトを算出する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の送信機。 - 前記周波数特性推定部によって推定された送信機の周波数特性に応じて信号の電力レベルを変化させるマッピング処理部
を備えることを特徴とする請求項３に記載の送信機。 - 中心周波数の周波数から低周波側の帯域の周波数特性の推定と高周波側の帯域の周波数特性の推定を別々に行う
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の送信機。 - 同相チャネルと直交チャネルからなるベースバンド信号を高周波信号または光信号に変換する送信機の送信方法であって、
既知信号発生部が、ランダムな既知信号を発生させるステップと、
ベースバンド信号変換部が、前記既知信号に基づく高周波既知信号をベースバンド受信既知信号に変換するステップと、
ウエイト算出部が、前記ベースバンド受信既知信号に基づいてプリディストーション用ウエイトを算出するステップと、
プリディストーション処理部が、前記プリディストーション用ウエイトを用いて、所望送信信号に対して、周波数軸上で該所望送信信号とＤＣを挟んで対向する位置にある送信信号成分を合成することにより、プリディストーションを行うステップと、
を備えることを特徴とする送信方法。
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