JP6551115B2

JP6551115B2 - 無線装置

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Publication number: JP6551115B2
Application number: JP2015193321A
Authority: JP
Inventors: 綾介小林; 伸渡邉
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2019-07-31
Anticipated expiration: 2035-09-30
Also published as: US9602150B1; US20170093445A1; JP2017069767A

Description

本発明は、無線装置に関する。

従来、例えば基地局装置などの無線通信装置においては、装置内の増幅器の経年劣化などにより、増幅器の利得に変動が生じることがある。また、近年の無線通信装置では、主にベースバンド処理を実行するＲＥＣ（Radio Equipment Control）装置と主に無線処理を実行するＲＥ（Radio Equipment）装置とを光ファイバで接続することが検討されている。ＲＥＣ装置とＲＥ装置との接続は、例えばＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）と呼ばれるインタフェースに従う。

ところで、無線通信装置においては、例えば法令によって規定された利得が順守されることが期待されているため、一般に、上記のような増幅器の利得が規定を満たす範囲内であるか否かが定期的に点検されている。しかし、基地局装置やＲＥ装置は、例えばビルの屋上や鉄塔の上などの高所に設置されることが多いため、これらの装置内の増幅器の利得を保守作業者が現地で点検するのは効率が悪くコストがかかる。

そこで、基地局装置やＲＥ装置自体が装置内の増幅器の劣化を判定する技術が種々検討されている。例えば、増幅器の非線形歪を補償する歪補償機能を有する装置において、最も出現頻度が高い無線信号の電力値に応じた歪補償係数を抽出し、過去に抽出された歪補償係数に対する変動量を求め、求めた変動量を基に増幅器の劣化を判定することが考えられている。

特開２００２−２３２３０５号公報

しかしながら、最も出現頻度が高い無線信号の電力値に応じた歪補償係数を抽出して増幅器の劣化を判定する場合、装置の設置場所や使用時間帯により無線信号の電力値の出現頻度が変動し、無線信号の電力値が増幅器の非線形動作領域を逸脱する可能性がある。ここで、増幅器の劣化を判定するための利得の変動の測定においては、例えば、法令によって無線信号の電力値が増幅器の非線形動作領域に存在すること、すなわち、無線信号の電力値が閾値以上であることが規定されている。したがって、最も出現頻度が高い無線信号の電力値に応じた歪補償係数を抽出する場合、法令の規定を満たさない電力値に応じた歪補償係数を用いて利得の変動の測定が行われる可能性があるため、増幅器の劣化を適切に判定することが困難である。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、増幅器の劣化を適切に判定することができる無線装置を提供することを目的とする。

本願の開示する無線装置は、一つの態様において、無線送信される信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の歪を、歪補償テーブルに記憶され、かつ、前記増幅器での増幅前の信号の電力値に応じた歪補償係数を用いて、補償する歪補償部と、前記増幅器での増幅前の信号と、前記増幅器での増幅後の信号との誤差に基づいて、前記歪補償テーブルに記憶された歪補償係数を更新する更新部と、前記増幅器での増幅前の信号の電力値が閾値以上である場合、所定数の測定時間において、当該電力値に応じた歪補償係数を前記歪補償テーブルから抽出する抽出部と、前記所定数の測定時間において抽出された歪補償係数の平均値を用いて、初期値に対する歪補償係数の変動量を算出する第１の算出部と、前記算出された歪補償係数の変動量に基づいて、前記増幅器の劣化を判定する判定部とを有する。

本願の開示する無線装置の一つの態様によれば、増幅器の劣化を適切に判定することができるという効果を奏する。

図１は、本実施例に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図２は、本実施例に係るＲＥ装置の構成を示すブロック図である。図３は、本実施例に係るＦＰＧＡの構成を示すブロック図である。図４は、ＢＢ信号の電力値の時間変動の一例を示す図である。図５は、測定温度と各測定温度に応じた歪補償係数の初期値とが対応付けられた第１対応テーブルの一例を示す図である。図６は、所定数の測定時間においてＬＵＴから抽出された歪補償係数の平均値の算出処理の一例を示す図である。図７は、歪補償係数の変動量の算出処理の一例を示す図である。図８は、ＦＢ信号の帯域幅の変動量の算出処理の一例を示す図である。図９は、本実施例における増幅器劣化判定処理の一例を示すフローチャートである。図１０は、歪補償係数の変動量の予測線の具体例を示す図である。図１１は、本実施例における増幅器劣化判定処理の他の例を示すフローチャートである。図１２は、ＦＢ信号の帯域幅の変動量の予測線の具体例を示す図である。図１３は、キャリア数に応じた歪補償係数の変動を示す図である。

以下に、本願の開示する無線装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により開示技術が限定されるものではない。また、以下の実施例において、同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。

図１は、本実施例に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図１に示す無線通信システムは、ＲＥＣ装置１０と、ＲＥＣ装置１０に接続された複数のＲＥ装置１００とを有する。また、ＲＥＣ装置１０には、監視装置３０が接続されている。また、ＲＥＣ装置１０と、複数のＲＥ装置１００との接続は、例えばＣＰＲＩと呼ばれるインタフェースに従う。

ＲＥＣ装置１０は、送信データに対するベースバンド処理を実行する。例えば、ＲＥＣ装置１０は、送信データに対して符号化処理及び変調処理等のベースバンド処理を実行し、得られたベースバンド信号をＲＥ装置１００へ送信する。

監視装置３０は、ＲＥＣ装置１０及びＲＥ装置１００の状態を監視し、例えば部品の交換などの保守点検が必要か否かをユーザに通知する。具体的には、監視装置３０は、例えばＲＥ装置１００内の増幅器が劣化している場合に、その旨を示すアラームを発生させる。

ＲＥ装置１００は、光ファイバを介してＲＥＣ装置１０に接続され、送信データに対する無線処理を実行する。例えば、ＲＥ装置１００は、ＲＥＣ装置１０から受信したベースバンド信号をＤＡ（Digital Analog）変換及びアップコンバートし、得られた無線信号をアンテナを介して送信する。

図２は、本実施例に係るＲＥ装置の構成を示すブロック図である。図２においては、主に送信に係る構成を示し、受信に係る構成を省略している。図２に示すＲＥ装置１００は、乗算器１０１、ＤＡコンバータ１０２、発振器１０３、変調器１０４、パワーアンプ（ＰＡ；Power Amplifier）１０５、発振器１０６、ミキサ１０７、ＡＤコンバータ１０８を有する。また、ＲＥ装置１００は、プロセッサとしてＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）１０９及びＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０を有するとともに、メモリ１１１を有する。

乗算器１０１は、ＲＥＣ装置１０から受信したベースバンド信号（以下「ＢＢ信号」と略記する）に対してＦＰＧＡ１０９から出力される歪補償係数を乗算し、ＢＢ信号の歪補償を実行する。すなわち、乗算器１０１は、歪補償部として機能する。歪補償係数は、ＰＡ１０５で発生する非線形歪を補償するための係数である。乗算器１０１は、歪補償後のＢＢ信号をＤＡコンバータ１０２へ出力する。

ＤＡコンバータ１０２は、歪み補償後のＢＢ信号をＤＡ変換し、得られたアナログのＢＢ信号を変調器１０４へ出力する。

発振器１０３は、ＢＢ信号のクロックを利用して無線周波数のローカル信号を生成する。

変調器１０４は、発振器１０３において生成されたローカル信号を用いて、アナログのＢＢ信号をアップコンバートする。

ＰＡ１０５は、変調器１０４によってアップコンバートされた信号を増幅し、アンテナを介して送信する。

発振器１０６は、ＢＢ信号のクロックを利用して中間周波数のローカル信号を生成する。

ミキサ１０７は、発振器１０６において生成されたローカル信号を用いて、ＰＡ１０５からフィードバックされるフィードバック信号（以下「ＦＢ信号」と略記する）をダウンコンバートする。

ＡＤコンバータ１０８は、ミキサ１０７によってダウンコンバートされたＦＢ信号をＡＤ変換し、得られたデジタルのＦＢ信号をＦＰＧＡ１０９へ出力する。

ＦＰＧＡ１０９は、歪補償係数を記憶するルックアップテーブル（以下「ＬＵＴ」と略記する）を参照して、ＢＢ信号の電力値に応じた歪補償係数を乗算器１０１へ出力する。また、ＦＰＧＡ１０９は、ＡＤコンバータ１０８から出力されるＦＢ信号に基づいて、ＬＵＴに記憶された歪補償係数を更新する。また、ＦＰＧＡ１０９は、ＢＢ信号の電力値が閾値以上である場合、所定数の測定時間において歪補償係数をＬＵＴから抽出し、抽出された歪補償係数の平均値を用いて、初期値に対する歪補償係数の変動量を算出する。さらに、ＦＰＧＡ１０９は、ＢＢ信号の電力値が閾値以上である場合、所定数の測定時間においてＦＢ信号の周波数スペクトルを取得し、平均化後の周波数スペクトルを用いて、初期値に対するＦＢ信号の帯域幅の変動量を算出する。ここで、ＢＢ信号は、ＰＡ１０５での増幅前の信号の一例であり、ＦＢ信号は、ＰＡ１０５での増幅後の信号の一例である。なお、ＦＰＧＡ１０９の具体的な構成及び処理については、後に詳述する。

ＣＰＵ１１０は、ＦＰＧＡ１０９によって算出された歪補償係数の変動量又はＦＢ信号の帯域幅の変動量に基づいて、ＰＡ１０５の劣化を判定する。例えば、ＣＰＵ１１０は、歪補償係数の変動量が閾値以上である場合、ＰＡ１０５が劣化していると判定し、歪補償係数の変動量が閾値未満である場合、ＰＡ１０５が劣化していないと判定する。

また、ＣＰＵ１１０は、判定したＰＡ１０５の劣化の有無に関する情報をＲＥＣ装置１０を介して監視装置３０へ通知する。このとき、ＣＰＵ１１０は、例えば算出された歪補償係数の変動量に基づいて変動量の予測線を導出し、歪補償係数の変動量が所定の閾値に達するまでの残り時間を監視装置３０へ通知しても良い。

メモリ１１１は、ＣＰＵ１１０によって実行される処理に用いられる種々の情報を一時的に記憶する。

図３は、本実施例に係るＦＰＧＡの構成を示すブロック図である。図３に示すＦＰＧＡ１０９は、ＬＵＴ２０１と、遅延器２０２と、発振器２０３と、ミキサ２０４と、比較器２０５と、演算器２０６とを有する。また、ＦＰＧＡ１０９は、電力測定部２０７と、係数抽出部２０８と、メモリ２０９と、温度測定部２１０と、係数変動量算出部２１１とを有する。また、ＦＰＧＡ１０９は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ；Fast Fourier Transform）処理部２１２と、メモリ２１３と、帯域幅変動量算出部２１４とを有する。

ＬＵＴ２０１は、ＢＢ信号の電力値ごとに対応する歪補償係数を記憶しており、ＢＢ信号がＦＰＧＡ１０９に入力されると、入力されたＢＢ信号の電力値に対応する歪補償係数を乗算器１０１へ出力する。すなわち、ＬＵＴ２０１は、歪補償テーブルとして機能する。

遅延器２０２は、ＦＰＧＡ１０９に入力されたＢＢ信号を遅延させ、ＦＰＧＡ１０９へフィードバックされるＦＢ信号と位相を合わせる。すなわち、遅延器２０２は、比較器２０５によって互いに対応するＢＢ信号とＦＢ信号とが比較されるように、ＢＢ信号を一時的に保持して遅延させる。

発振器２０３は、ＦＢ信号におけるキャリア成分を除去するための周波数のローカル信号を生成する。

ミキサ２０４は、発振器２０３において生成されたローカル信号を用いて、ＦＢ信号からキャリア成分を除去する。すなわち、ミキサ２０４は、ＦＢ信号からキャリア成分を除去することにより、ＢＢ信号と比較可能なＦＢ信号を抽出する。

比較器２０５は、ＢＢ信号とＦＢ信号とを比較し、両者の誤差を演算器２０６へ出力する。

演算器２０６は、比較器２０５から出力される誤差を０に近づける歪補償係数を算出し、算出した歪補償係数によってＬＵＴ２０１を更新する。すなわち、演算器２０６は、更新部として機能し、ＢＢ信号とＦＢ信号のベースバンド成分との誤差が０になるように、ＬＵＴ２０１に記憶された歪補償係数を更新する。これにより、歪み補償係数の精度が向上し、ＰＡ１０５において発生する非線形歪を効果的に補償することができる。

電力測定部２０７は、ＢＢ信号の電力値を測定し、測定したＢＢ信号の電力値を係数抽出部２０８及びＦＦＴ処理部２１２へ出力する。電力測定部２０７によって測定されるＢＢ信号の電力値は、例えば図４に示すように、時間に応じて変動する。図４は、ＢＢ信号の電力値の時間変動の一例を示す図である。図４に示す閾値は、ＰＡ１０５の非線形動作領域と線形動作領域とを区分する閾値であるものとする。すなわち、ＢＢ信号の電力値は、ある時間において、閾値以上となり、ＰＡ１０５の非線形動作領域に存在し、ある時間とは異なる他の時間において、閾値未満となり、ＰＡ１０５の線形動作領域に存在する。ＰＡ１０５等の増幅器の劣化を判定するための利得の変動の測定においては、例えば、法令によって無線信号の電力値が増幅器の非線形動作領域に存在すること、すなわち、無線信号の電力値が上記の「閾値」以上であることが規定されている。つまり、ＢＢ信号の電力値が閾値未満である場合、法令の規定が満たされない。

係数抽出部２０８は、電力測定部２０７によって測定されるＢＢ信号の電力値を監視し、ＢＢ信号の電力値が閾値（例えば、図４に示す閾値）以上である場合、所定数の測定時間において、ＢＢ信号の電力値に応じた歪補償係数をＬＵＴ２０１から抽出する。そして、係数抽出部２０８は、所定数の測定時間においてＬＵＴ２０１から抽出された歪補償係数をメモリ２０９へ出力する。

メモリ２０９は、測定時間ごとに係数抽出部２０８によってＬＵＴ２０１から抽出された歪補償係数を格納する。

温度測定部２１０は、ＲＥ装置１００内の温度を測定し、測定した温度を係数変動量算出部２１１及び帯域幅変動量算出部２１４へ出力する。なお、以下では、温度測定部２１０から係数変動量算出部２１１及び帯域幅変動量算出部２１４へ出力された温度を「測定温度」と呼ぶ。

係数変動量算出部２１１は、メモリ２０９に格納された歪補償係数、すなわち、所定数の測定時間においてＬＵＴ２０１から抽出された歪補償係数の平均値を用いて、初期値に対する歪補償係数の変動量を算出する。このとき、係数変動量算出部２１１は、温度測定部２１０からの「測定温度」に応じて、歪補償係数の初期値を変更し、変更後の初期値に対する歪補償係数の変動量を算出してもよい。係数変動量算出部２１１で算出された歪補償係数の変動量は、ＣＰＵ１１０へ出力される。

ここで、図５〜図７を用いて係数変動量算出部２１１による処理の一例を説明する。図５は、測定温度と各測定温度に応じた歪補償係数の初期値とが対応付けられた第１対応テーブルの一例を示す図である。図６は、所定数の測定時間においてＬＵＴから抽出された歪補償係数の平均値の算出処理の一例を示す図である。なお、図６において、実線５０１は、ある測定温度に応じた歪補償係数の初期値を示しており、破線５０２は、メモリ２０９に格納された歪補償係数、すなわち、所定数の測定時間においてＬＵＴ２０１から抽出された歪補償係数を示している。図７は、歪補償係数の変動量の算出処理の一例を示す図である。

例えば、係数変動量算出部２１１は、図５に示す第１対応テーブルを保持し、第１対応テーブルを用いて、温度測定部２１０で測定された「測定温度」に対応する歪補償係数の初期値を取得する。歪補償係数の初期値は、例えば、ＲＥ装置１００の工場出荷時等に予め定められた値である。また、係数変動量算出部２１１は、メモリ２０９を参照し、図６に示すように、所定数の測定時間においてＬＵＴ２０１から抽出された歪補償係数に移動平均処理を施すことによって、歪補償係数の平均値を算出する。図６に示す例では、１００回の測定時間においてＬＵＴ２０１から抽出された歪補償係数の平均値が算出される。そして、係数変動量算出部２１１は、図７に示すように、第１対応テーブルから取得した歪補償係数の初期値５０１と、歪補償係数の平均値５０３との差分を、初期値に対する歪補償係数の変動量として算出する。

図３の説明に戻る。ＦＦＴ処理部２１２は、電力測定部２０７によって測定されるＢＢ信号の電力値を監視し、ＢＢ信号の電力値が閾値（例えば、図４に示す閾値）以上である場合、所定数の測定時間において、ＦＢ信号の周波数スペクトルを取得する。ＦＢ信号の周波数スペクトルの取得には、高速フーリエ変換が用いられる。そして、ＦＦＴ処理部２１２は、所定数の測定時間において取得されたＦＢ信号の周波数スペクトルをメモリ２１３へ出力する。

メモリ２１３は、測定時間ごとにＦＦＴ処理部２１２によって取得されたＦＢ信号の周波数スペクトルを格納する。

帯域幅変動量算出部２１４は、メモリ２１３に格納されたＦＢ信号の周波数スペクトル、すなわち、所定数の測定時間においてＦＦＴ処理部２１２によって取得されたＦＢ信号の周波数スペクトルを平均化する。そして、帯域幅変動量算出部２１４は、平均化後の周波数スペクトルを用いて、初期値に対するＦＢ信号の帯域幅の変動量を算出する。このとき、帯域幅変動量算出部２１４は、温度測定部２１０からの「測定温度」に応じて、帯域幅の初期値を変更し、変更後の初期値に対するＦＢ信号の帯域幅の変動量を算出してもよい。帯域幅変動量算出部２１４で算出されたＦＢ信号の帯域幅の変動量は、ＣＰＵ１１０へ出力される。

ここで、図８を用いて帯域幅変動量算出部２１４による処理の詳細を説明する。図８は、ＦＢ信号の帯域幅の変動量の算出処理の一例を示す図である。なお、図８において、波形５１１は、平均化前のＦＢ信号の周波数スペクトルを示しており、波形５１２は、平均化後のＦＢ信号の周波数スペクトルを示している。

例えば、帯域幅変動量算出部２１４は、測定温度と各測定温度に応じた帯域幅の初期値とが対応付けられた第２対応テーブルを保持し、第２対応テーブルを用いて、温度測定部２１０で測定された「測定温度」に対応する帯域幅の初期値を取得する。帯域幅の初期値は、ＲＥ装置１００の工場出荷時等に予め定められた値である。そして、帯域幅変動量算出部２１４は、メモリ２１３を参照し、所定数の測定時間において取得されたＦＢ信号の周波数スペクトルに移動平均処理を施すことによって、ＦＢ信号の周波数スペクトルを平均化する。図８に示す例では、１００回の測定時間において取得されたＦＢ信号の周波数スペクトルに移動平均処理が施されることによって、ＦＢ信号の周波数スペクトルが平均化される。そして、帯域幅変動量算出部２１４は、図８の右側に示すように、平均化後の周波数スペクトルを用いて、ＦＢ信号の帯域幅を測定する。そして、帯域幅変動量算出部２１４は、第２対応テーブルから取得した帯域幅の初期値と、平均化後の周波数スペクトルから測定されたＦＢ信号の帯域幅との差分を、初期値に対するＦＢ信号の帯域幅の変動量として算出する。

次に、ＲＥ装置１００における増幅器劣化判定処理の一例について、図９に示すフローチャートを参照しながら、具体例を挙げて説明する。図９は、本実施例における増幅器劣化判定処理の一例を示すフローチャートである。

ＲＥＣ装置１０から送信されたＢＢ信号がＲＥ装置１００によって受信されると、ＢＢ信号は、乗算器１０１によって歪み補償され、ＤＡコンバータ１０２によってＤＡ変換され、変調器１０４によってアップコンバートされる。そして、アップコンバートにより得られた無線周波数の信号は、ＰＡ１０５によって増幅された後にアンテナから送信されるとともに、ミキサ１０７へフィードバックされる。フィードバックされた信号は、ミキサ１０７によってダウンコンバートされて中間周波数のＦＢ信号となり、ＦＢ信号がミキサ１０７からＡＤコンバータ１０８へ出力される。

そして、ＡＤコンバータ１０８によってＡＤ変換されたＦＢ信号は、ＦＰＧＡ１０９へ入力される。一方、ＢＢ信号もＦＰＧＡ１０９へ入力され、ＢＢ信号が遅延器２０２によって遅延することにより、ＢＢ信号とＦＢ信号の位相が一致している。これらのＢＢ信号及びＦＢ信号は、比較器２０５によって比較され、演算器２０６によって、ＢＢ信号とＦＢ信号の差分が０に近づくように、ＬＵＴ２０１に記憶された歪補償係数が更新される。

係数抽出部２０８は、電力測定部２０７で測定されるＢＢ信号の電力値を監視し、ＢＢ信号の電力値が閾値以上である場合（ステップＳ１０１肯定）、ＢＢ信号の電力値に応じた歪補償係数をＬＵＴ２０１から抽出する（ステップＳ１０２）。係数抽出部２０８によってＬＵＴ２０１から抽出された歪補償係数は、メモリ２０９に格納される（ステップＳ１０３）。

係数変動量算出部２１１は、メモリ２０９を参照し、メモリ２０９に格納された歪補償係数の数が所定数に到達したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。所定数としては、例えば、１００が設定される。係数変動量算出部２１１は、メモリ２０９に格納された歪補償係数の数が所定数に到達していない場合、すなわち、所定数の測定時間においてＬＵＴ２０１からの歪補償係数の抽出が完了していない場合（ステップＳ１０４否定）、処理をステップＳ１０２へ戻す。

一方、係数変動量算出部２１１は、メモリ２０９に格納された歪補償係数の数が所定数に到達した場合、すなわち、所定数の測定時間においてＬＵＴ２０１からの歪補償係数の抽出が完了した場合（ステップＳ１０４肯定）、処理をステップＳ１０５へ進める。

係数変動量算出部２１１は、メモリ２０９に格納された歪補償係数、すなわち、所定数の測定時間においてＬＵＴ２０１から抽出された歪補償係数の平均値を算出する（ステップＳ１０５）。

係数変動量算出部２１１は、温度測定部２１０で取得された測定温度を取得する（ステップＳ１０６）。そして、係数変動量算出部２１１は、第１対応テーブルを用いて、測定温度に応じた歪補償係数の初期値を取得する（ステップＳ１０７）。

係数変動量算出部２１１は、第１対応テーブルから取得した歪補償係数の初期値と、ステップＳ１０５で算出した歪補償係数の平均値との差分を、初期値に対する歪補償係数の変動量として算出する（ステップＳ１０８）。係数変動量算出部２１１で算出された歪補償係数の変動量は、ＣＰＵ１１０へ出力される。

ＣＰＵ１１０は、歪補償係数の変動量が閾値以上である場合（ステップＳ１０９肯定）、ＰＡ１０５が劣化していると判定し（ステップＳ１１０）、その旨を示すアラームを出力する（ステップＳ１１１）。

一方、ＣＰＵ１１０は、歪補償係数の変動量が閾値未満である場合（ステップＳ１０９否定）、ＰＡ１０５が劣化していないと判定する（ステップＳ１１２）。このとき、ＣＰＵ１１０によって、判定したＰＡ１０５の劣化の有無に関する情報が生成され、生成された情報がＲＥＣ装置１０を経由して監視装置３０へ報告されるようにしても良い。そして、ＣＰＵ１１０は、歪補償係数の変動量に基づいて変動量の予測線を導出し、歪補償係数の変動量が閾値に達するまでの残り時間の情報を監視装置３０へ通知する（ステップＳ１１３）。すなわち、ＣＰＵ１１０は、予測線を用いて変動量が所定の閾値に達する時期を予測する予測部として機能する。

図１０は、歪補償係数の変動量の予測線の具体例を示す図である。具体的には、例えば図１０に示すように、ＣＰＵ１１０によって例えば最小二乗法が用いられることにより、測定日ごとの歪補償係数の変動量を示すプロット６０１から歪補償係数の変動量の予測線６０２が導出される。そして、ＣＰＵ１１０によって、測定日ごとの歪補償係数の変動量が所定の閾値に達するまでの残り日数が予測線６０２から取得される。図１０に示す例では、６００日までのプロット６０１によって予測線６０２が導出されており、測定日ごとの歪補償係数の変動量が所定の閾値に達するまでの残り日数は、１００日程度であることが分かる。なお、ＣＰＵ１１０は、導出した予測線を用いて、歪補償係数の変動量が所定の閾値に達する前に、その変動量に応じて段階的にアラームを出力するようにしても良い。

次に、ＲＥ装置１００における増幅器劣化判定処理の他の例について、図１１に示すフローチャートを参照しながら、具体例を挙げて説明する。図１１は、本実施例における増幅器劣化判定処理の他の例を示すフローチャートである。なお、図１１に示す処理は、図９に示す処理と並行して実行される。

ＦＦＴ処理部２１２は、電力測定部２０７で測定されるＢＢ信号の電力値を監視し、ＢＢ信号の電力値が閾値以上である場合（ステップＳ１２１肯定）、ＦＢ信号の周波数スペクトルを取得する（ステップＳ１２２）。ＦＦＴ処理部２１２によって取得されたＦＢ信号の周波数スペクトルはメモリ２１３へ格納される（ステップＳ１２３）。

帯域幅変動量算出部２１４は、メモリ２１３を参照し、メモリ２１３に格納された周波数スペクトルの数が所定数に到達したか否かを判定する（ステップＳ１２４）。所定数としては、例えば、１００が設定される。帯域幅変動量算出部２１４は、メモリ２１３に格納された周波数スペクトルの数が所定数に到達していない場合、すなわち、所定数の測定時間においてＦＢ信号の周波数スペクトルの取得が完了していない場合（ステップＳ１２４否定）、処理をステップＳ１２２へ戻す。

一方、帯域幅変動量算出部２１４は、メモリ２１３に格納された周波数スペクトルの数が所定数に到達した場合、すなわち、所定数の測定時間においてＦＢ信号の周波数スペクトルの取得が完了した場合（ステップＳ１２４肯定）、処理をステップＳ１２５へ進める。

帯域幅変動量算出部２１４は、メモリ２１３に格納されたＦＢ信号の周波数スペクトル、すなわち、所定数の測定時間においてＦＦＴ処理部２１２によって取得されたＦＢ信号の周波数スペクトルを平均化する（ステップＳ１２５）。そして、帯域幅変動量算出部２１４は、平均化後の周波数スペクトルを用いて、ＦＢ信号の帯域幅を測定する（ステップＳ１２６）。

帯域幅変動量算出部２１４は、温度測定部２１０で取得された測定温度を取得する（ステップＳ１２７）。そして、帯域幅変動量算出部２１４は、第２対応テーブルを用いて、測定温度に応じた帯域幅の初期値を取得する（ステップＳ１２８）。

帯域幅変動量算出部２１４は、第２対応テーブルから取得した帯域幅の初期値と、ステップＳ１２６で測定したＦＢ信号の帯域幅との差分を、初期値に対するＦＢ信号の帯域幅の変動量として算出する（ステップＳ１２９）。帯域幅変動量算出部２１４で算出されたＦＢ信号の帯域幅の変動量は、ＣＰＵ１１０へ出力される。

ＣＰＵ１１０は、ＦＢ信号の帯域幅の変動量が閾値以上である場合（ステップＳ１３０肯定）、ＰＡ１０５が劣化していると判定し（ステップＳ１３１）、その旨を示すアラームを出力する（ステップＳ１３２）。

一方、ＣＰＵ１１０は、ＦＢ信号の帯域幅の変動量が閾値未満である場合（ステップＳ１３０否定）、ＰＡ１０５が劣化していないと判定する（ステップＳ１３３）。このとき、ＣＰＵ１１０によって、判定したＰＡ１０５の劣化の有無に関する情報が生成され、生成された情報がＲＥＣ装置１０を経由して監視装置３０へ報告されるようにしても良い。そして、ＣＰＵ１１０は、ＦＢ信号の帯域幅の変動量に基づいて変動量の予測線を導出し、ＦＢ信号の帯域幅の変動量が閾値に達するまでの残り時間の情報を監視装置３０へ通知する（ステップＳ１３４）。すなわち、ＣＰＵ１１０は、予測線を用いて変動量が所定の閾値に達する時期を予測する予測部として機能する。

図１２は、ＦＢ信号の帯域幅の変動量の予測線の具体例を示す図である。具体的には、例えば図１２に示すように、ＣＰＵ１１０によって例えば最小二乗法が用いられることにより、測定日ごとのＦＢ信号の帯域幅の変動量を示すプロット６１１からＦＢ信号の帯域幅の変動量の予測線６１２が導出される。そして、ＣＰＵ１１０によって、測定日ごとのＦＢ信号の帯域幅の変動量が所定の閾値に達するまでの残り日数が予測線６１２から取得される。図１２に示す例では、６００日までのプロット６１１によって予測線６１２が導出されており、測定日ごとのＦＢ信号の帯域幅の変動量が所定の閾値に達するまでの残り日数は、１００日程度であることが分かる。なお、ＣＰＵ１１０は、導出した予測線を用いて、ＦＢ信号の帯域幅の変動量が所定の閾値に達する前に、その変動量に応じて段階的にアラームを出力するようにしても良い。

以上のように、本実施例によれば、ＢＢ信号の電力値が閾値以上である場合、所定数の測定時間においてＢＢ信号の電力値に応じた歪補償係数をＬＵＴ２０１から抽出する。そして、本実施例によれば、抽出した歪補償係数の平均値を用いて歪補償係数の変動量を算出し、算出した歪補償係数の変動量に基づいて、ＰＡ１０５の劣化を判定する。このため、ＰＡ１０５の増幅前の信号であるＢＢ信号の電力値がＰＡ１０５の非線形動作領域に存在する状態で、ＢＢ信号の電力値に応じた歪補償係数をＬＵＴ２０１から抽出することができる。その結果、法令の規定を満たす電力値に応じた歪補償係数を用いて、ＰＡ１０５の劣化（特に、ＰＡ１０５の利得の劣化）を適切に判定することができる。

また、本実施例によれば、ＢＢ信号の電力値が閾値以上である場合、所定数の測定時間においてＦＢ信号の周波数スペクトルを取得する。そして、本実施例によれば、平均化後の周波数スペクトルを用いてＦＢ信号の帯域幅の変動量を算出し、算出したＦＢ信号の帯域幅の変動量に基づいて、ＰＡ１０５の劣化を判定する。このため、ＰＡ１０５の増幅前の信号であるＢＢ信号の電力値がＰＡ１０５の非線形動作領域に存在する状態で、ＦＢ信号の周波数スペクトルを取得することができる。その結果、法令の規定を満たす電力値に応じたＦＢ信号の周波数スペクトルを用いて、ＰＡ１０５の劣化（特に、ＰＡ１０５からの出力信号の占有帯域幅の劣化）を適切に判定することができる。

なお、上記実施例では、ＲＥ装置１００内の温度に応じて歪補償係数の初期値を変更するものとしたが、無線送信に用いられるキャリアの数に応じて歪補償係数の初期値を変更しても良い。無線送信に用いられるキャリアの数が変更された場合、歪補償係数の特性カーブが、例えば図１３に示すように、キャリア数に応じて変動することが知られている。図１３は、キャリア数に応じた歪補償係数の変動を示す図である。このようにキャリアの数が変更された場合、ＣＰＵ１１０又は監視装置３０によって、変更後のキャリア数に応じて歪補償係数の初期値が変更されても良い。なお、無線送信に用いられるキャリアの数が変更された場合、ＦＢ信号の帯域幅もキャリア数に応じて変動することが知られている。そこで、キャリア数が変更された場合、ＣＰＵ１１０又は監視装置３０によって、変更後のキャリア数に応じて帯域幅の初期値が変更されても良い。

１０ＲＥＣ装置
３０監視装置
１００ＲＥ装置
１０１乗算器
１０５ＰＡ
１０９ＦＰＧＡ
１１０ＣＰＵ
２０１ＬＵＴ
２０６演算器
２０７電力測定部
２０８係数抽出部
２０９、２１３メモリ
２１０温度測定部
２１１係数変動量算出部
２１２ＦＦＴ処理部
２１４帯域幅変動量算出部

Claims

無線送信される信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器の歪を、歪補償テーブルに記憶され、かつ、前記増幅器での増幅前の信号の電力値に応じた歪補償係数を用いて、補償する歪補償部と、
前記増幅器での増幅前の信号と、前記増幅器での増幅後の信号との誤差に基づいて、前記歪補償テーブルに記憶された歪補償係数を更新する更新部と、
前記増幅器での増幅前の信号の電力値が前記増幅器の非線形動作領域と線形動作領域とを区分する閾値以上である場合、所定数の測定時間において、当該電力値に応じた歪補償係数を前記歪補償テーブルから抽出する抽出部と、
前記所定数の測定時間において抽出された歪補償係数の平均値を用いて、初期値に対する歪補償係数の変動量を算出する第１の算出部と、
前記算出された歪補償係数の変動量に基づいて、前記増幅器の劣化を判定する判定部と
を有することを特徴とする無線装置。
前記算出された歪補償係数の変動量に基づいて該変動量の予測線を導出し、導出した予測線を用いて該変動量が所定の閾値に達する時期を予測する予測部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
前記予測部は、前記予測線を用いて、前記歪補償係数の変動量が前記所定の閾値に達する前に、当該変動量に応じて段階的にアラームを出力することを特徴とする請求項２に記載の無線装置。
自装置内の温度を測定する測定部をさらに有し、
前記第１の算出部は、前記測定された温度に応じた歪補償係数の初期値を取得し、取得した前記初期値に対する歪補償係数の変動量を算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の無線装置。
前記増幅器での増幅前の信号の電力値が前記閾値以上である場合、所定数の測定時間において、前記増幅器での増幅後の信号の周波数スペクトルを取得する取得部と、
前記所定数の測定時間において取得された周波数スペクトルを平均化し、平均化後の周波数スペクトルを用いて、初期値に対する前記増幅器での増幅後の信号の帯域幅の変動量を算出する第２の算出部と
をさらに有し、
前記判定部は、前記算出された帯域幅の変動量に基づいて、前記増幅器の劣化を判定することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
前記算出された帯域幅の変動量に基づいて該変動量の予測線を導出し、導出した予測線を用いて該変動量が所定の閾値に達する時期を予測する予測部をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の無線装置。
前記予測部は、前記予測線を用いて、前記帯域幅の変動量が前記所定の閾値に達する前に、当該変動量に応じて段階的にアラームを出力することを特徴とする請求項６に記載の無線装置。
自装置内の温度を測定する測定部をさらに有し、
前記第２の算出部は、前記測定された温度に応じた帯域幅の初期値を取得し、取得した前記初期値に対する前記増幅器での増幅後の信号の帯域幅の変動量を算出することを特徴とする請求項５〜７のいずれか一つに記載の無線装置。
無線送信に用いられるキャリアの数に応じて、前記歪補償係数の初期値又は前記帯域幅の初期値を変更する変更部をさらに有することを特徴とする請求項１又は５に記載の無線装置。