JP6933106B2 - 歪みキャンセル装置および歪みキャンセル方法 - Google Patents

Description

本発明は、歪みキャンセル装置および歪みキャンセル方法に関する。

近年、無線通信システムにおけるスループットを向上することを目的として、例えばキャリアアグリゲーションやＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）などの技術が導入されている。キャリアアグリゲーションは、周波数が異なる複数のキャリアを用いて基地局装置と無線端末装置とが通信する技術である。また、ＭＩＭＯは、送信側が複数の送信アンテナからそれぞれ異なるデータを送信し、受信側が複数の受信アンテナにおける受信信号に基づいて各送信アンテナから送信されたデータを分離する技術である。

これらの技術が導入されることにより、基地局装置及び無線端末装置などの無線通信装置内外においては、周波数が異なる様々な信号が伝送されている。そして、これらの信号の伝送路上に例えば金属などの歪み発生源が存在すると、周波数が異なる信号の相互変調によって、ＰＩＭ（Passive Intermodulation）が発生する。すなわち、それぞれの信号の周波数の倍数の和や差の周波数を有する相互変調信号（以下、「ＰＩＭ信号」と記載する）が歪み発生源において発生する。そして、ＰＩＭ信号の周波数が無線通信装置の受信周波数帯に含まれる場合には、ＰＩＭ信号によって受信信号の復調及び復号が阻害され、受信品質が低下する。

ＰＩＭ信号による受信品質低下を抑制するために、例えば無線通信装置から送信される送信信号と他の無線通信装置から送信される干渉信号との相互変調によるＰＩＭ信号を近似的に再生し、受信信号に付加されたＰＩＭ信号を相殺することなどが検討されている。周波数が異なる複数の信号から発生するＰＩＭ信号は、演算によって推測することが可能である。そこで、ＰＩＭ信号をキャンセルするためにレプリカ信号が用いられる。レプリカ信号は、ＰＩＭ信号のレプリカであり、ＰＩＭ信号に対して同振幅かつ逆位相の信号である。キャンセル装置においてレプリカ信号を受信信号に重畳（加算）することによって、受信信号に付加されたＰＩＭ信号のキャンセルを実現する。

受信信号に付加されるＰＩＭ信号は、１つとは限らず、複数存在する。伝送路中に存在するＰＩＭ信号は、金属などの複数のＰＩＭ発生源から発生し、その合成信号によって構成される。その際、ＰＩＭ発生源の数は固定の数にはならず、伝送路によっては無限大になる可能性がある。キャンセル装置において、受信信号に付加されたＰＩＭ信号をキャンセルする場合、リアルタイムの信号処理が求められ、ＦＰＧＡ（Field Program Gate Array）などのハードウェアで機能実装する場合が生じる。ここで、１つのＰＩＭ信号をキャンセルする最小の回路リソース単位を「キャンセルリソース」として定義した場合、ハードウェアの回路規模制約によりキャンセルリソースは有限となる。この場合、無限のＰＩＭ信号に対してキャンセルリソースの割り当てを行なうことは困難である。そのため、キャンセル装置において、受信信号の品質低下に影響するＰＩＭ信号（キャンセル対象のＰＩＭ信号）を判定し、キャンセル対象のＰＩＭ信号にキャンセルリソースを割り当てることが検討されている。

特表２００９−５２６４４２号公報

キャンセル対象のＰＩＭ信号を判定するＰＩＭ信号判定方法としては、（Ａ）順位によるＰＩＭ信号判定方法と、（Ｂ）閾値によるＰＩＭ信号判定方法とが考えられる。

［（Ａ）順位によるＰＩＭ信号判定方法］
（Ａ）の方法では、まず、推測したＰＩＭ信号（レプリカ信号）と受信信号との相関演算により各遅延量に対する相関強度を算出する。そして、（Ａ）の方法では、各遅延量において、相関強度のピーク値が設定順位内にあるＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定する。これにより、キャンセル対象のＰＩＭ信号にキャンセルリソースが割り当てられる。

図１０は、参考例において、順位によるＰＩＭ信号判定方法を説明するための図である。図１０において、横軸は遅延量を表し、縦軸は相関強度を表している。例えば、（Ａ）の方法では、設定順位として第一位から第三位までの順位が設定され、各遅延量において、相関強度のピーク値が第一位から第三位までのＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定する。

しかし、図１０に示すように、（Ａ）の方法では、ノイズフロアを越える相関強度のピーク値が２つしか存在しない場合でも、相関強度のピーク値が第一位から第三位までのＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定してしまう。すなわち、（Ａ）の方法では、受信信号の品質低下に影響するＰＩＭ信号の数を考慮していない。その結果、（Ａ）の方法では、例えば、受信信号の品質低下に影響しないＰＩＭ信号（相関強度のピーク値が第三位であるＰＩＭ信号）も、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定してしまうことになり、歪みキャンセル性能が向上しない。

［（Ｂ）閾値によるＰＩＭ信号判定方法］
（Ｂ）の方法では、（Ａ）の方法と同様に、まず、推測したＰＩＭ信号（レプリカ信号）と受信信号との相関演算により各遅延量に対する相関強度を算出する。そして、（Ｂ）の方法では、各遅延量において、相関強度のピーク値が閾値を超えるＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定する。これにより、キャンセル対象のＰＩＭ信号にキャンセルリソースが割り当てられる。

図１１および図１２は、参考例において、閾値によるＰＩＭ信号判定方法を説明するための図である。図１１および図１２において、横軸は遅延量を表し、縦軸は相関強度を表している。ここで、図１１、図１２の例では、ＰＩＭ電力を同一とし、それぞれ、送信電力が大きい場合、小さい場合を想定している。ＰＩＭ信号は伝送空間における経路で減衰するため、送信電力とＰＩＭ電力とは比例関係にはならず、異なる送信電力時にもそれぞれ同レベルのＰＩＭが重畳することがある。ＰＩＭ電力が同一の場合でも、図１１および図１２に示すように、送信電力に差があるため、相関強度が同一にはならない。例えば、（Ｂ）の方法では、ノイズフロアよりも高い値に閾値が設定され、各遅延量において、相関強度のピーク値が閾値を超えるＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定する。

しかし、図１１に示すように、送信電力が大きい場合、閾値を越える相関強度のピーク値が３つ存在するため、相関強度のピーク値が第一位から第三位までのＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定する。一方、図１２に示すように、送信電力が小さい場合、閾値を越える相関強度のピーク値が１つしか存在しないため、相関強度のピーク値が第一位であるＰＩＭ信号だけを、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定してしまう。すなわち、（Ｂ）の方法では、送信電力の変動を考慮していない。送信電力に変動が生じる場合、相関強度にも変動が生じる。例えば、送信電力が小さい場合、受信信号の品質低下に影響する２つのＰＩＭ信号（相関強度のピーク値が第二位、第三位であるＰＩＭ信号）を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定しない場合が生じるため、歪みキャンセル性能が向上しない。

開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、歪みキャンセル性能を向上させることができる歪みキャンセル装置および歪みキャンセル方法を提供することを目的とする。

１つの態様では、歪みキャンセル装置は、送信信号取得部と、受信信号取得部と、推測部と、算出部と、判定部と、キャンセル部と、を有する。送信信号取得部は、異なる周波数で無線送信される複数の送信信号を取得する。受信信号取得部は、複数の送信信号によって発生する相互変調信号が付加された受信信号を取得する。推測部は、複数の送信信号に基づいて相互変調信号を推測し、レプリカ信号として出力する。算出部は、レプリカ信号と受信信号との相関演算により各遅延量に対する相関強度と、レプリカ信号の電力の総和であるレプリカ電力総和とを算出する。判定部は、各遅延量に対する相関強度をレプリカ電力総和で相対値化することによって、キャンセル対象の相互変調信号を判定する。キャンセル部は、受信信号からキャンセル対象の相互変調信号をキャンセルする。

１つの側面では、歪みキャンセル性能を向上させることができる。

図１は、本実施例に係る無線通信システムの構成の一例を示すブロック図である。 図２は、本実施例に係る無線通信システムのキャンセル装置のプロセッサの機能構成の一例を示すブロック図である。 図３は、本実施例によるＰＩＭ信号判定方法を説明するための図である。 図４は、本実施例によるＰＩＭ信号判定方法を説明するための図である。 図５は、実施例１によるＰＩＭ信号判定方法を実現するリソース割当判定部の構成を示すブロック図である。 図６は、実施例１に係る無線通信システムのキャンセル装置の歪みキャンセル処理の一例を示すフローチャートである。 図７は、実施例１に係る無線通信システムのキャンセル装置の歪みキャンセル処理内のリソース割当判定処理の一例を示すフローチャートである。 図８は、実施例２によるＰＩＭ信号判定方法を実現するリソース割当判定部の構成を示すブロック図である。 図９は、実施例２に係る無線通信システムのキャンセル装置の歪みキャンセル処理内のリソース割当判定処理の一例を示すフローチャートである。 図１０は、参考例において、順位によるＰＩＭ信号判定方法を説明するための図である。 図１１は、参考例において、閾値によるＰＩＭ信号判定方法を説明するための図である。 図１２は、参考例において、閾値によるＰＩＭ信号判定方法を説明するための図である。 図１３は、参考例において、順位によるＰＩＭ信号判定方法を実現するリソース割当判定部の構成を示すブロック図である。 図１４は、参考例において、閾値によるＰＩＭ信号判定方法を実現するリソース割当判定部の構成を示すブロック図である。

以下、本願が開示する歪みキャンセル装置および歪みキャンセル方法の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例により本発明が限定されるものではない。

［無線通信システムの構成］
図１は、本実施例に係る無線通信システムの構成の一例を示すブロック図である。本実施例に係る無線通信システムは、ＲＥＣ（Radio Equipment Control）１００と、キャンセル装置２００と、ＲＥ（Radio Equipment）３００ａ、３００ｂとを有する。なお、図１においては、２つのＲＥ３００ａ、３００ｂを図示したが、１つまたは３つ以上のＲＥがキャンセル装置２００に接続されていても良い。また、１つのＲＥＣ１００を図示したが、２つ以上のＲＥＣがキャンセル装置２００に接続されていても良い。

ＲＥＣ１００は、ベースバンド処理を実行し、送信データを含むベースバンド信号をキャンセル装置２００へ送信する。また、ＲＥＣ１００は、受信データを含むベースバンド信号をキャンセル装置２００から受信し、このベースバンド信号に対してベースバンド処理を施す。具体的には、ＲＥＣ１００は、プロセッサ１１０と、メモリ１２０と、インタフェース１３０とを有する。

プロセッサ１１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）などを備え、ＲＥ３００ａ、３００ｂそれぞれから送信される送信信号を生成する。本実施例においては、ＲＥ３００ａがアンテナ３１０ａ、３１１ａからそれぞれ互いに異なる周波数ｆ１、ｆ２で送信信号を送信し、ＲＥ３００ｂがアンテナ３１０ｂ、３１１ｂからそれぞれ互いに異なる周波数ｆ３、ｆ４で送信信号を送信する場合を例に説明する。このため、プロセッサ１１０は、ＲＥ３００ａの２本のアンテナ３１０ａ、３１１ａそれぞれから送信される送信信号Ｔｘ１、Ｔｘ２と、ＲＥ３００ｂの２本のアンテナ３１０ｂ、３１１ｂそれぞれから送信される送信信号Ｔｘ３、Ｔｘ４と、を生成する。また、プロセッサ１１０は、ＲＥ３００ａ、３００ｂによって受信された受信信号から受信データを得る。

メモリ１２０は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）またはＲＯＭ（Read Only Memory）などを備え、プロセッサ１１０が処理を実行するために使用する情報を記憶する。

インタフェース１３０は、例えば光ファイバなどでキャンセル装置２００と接続され、キャンセル装置２００との間でベースバンド信号を送受信する。インタフェース１３０が送信するベースバンド信号には、上述した送信信号Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４が含まれる。

キャンセル装置２００は、ＲＥＣ１００とＲＥ３００ａ、３００ｂとの間に接続され、ＲＥＣ１００とＲＥ３００ａ、３００ｂとの間で送受信されるベースバンド信号を中継する。また、キャンセル装置２００は、送信信号Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４に基づいて、受信信号に付加された相互変調信号（ＰＩＭ信号）をキャンセルする。

なお、相互位相変調信号等の高次歪（例えば、３次歪）は、単一の送信信号、例えば、送信信号Ｔｘ１から発生する場合と、複数の送信信号、例えば、周波数の異なる送信信号Ｔｘ１と送信信号Ｔｘ２から発生する場合とがある。本実施例においては、高次歪として歪み発生源に送信信号Ｔｘ１、Ｔｘ２が照射されてＰＩＭ信号が発生し、このＰＩＭ信号の周波数がＲＥ３００ａ、３００ｂの受信周波数帯に含まれるものとする。すなわち、キャンセル装置２００は、送信信号Ｔｘ１、Ｔｘ２の相互変調によって発生するＰＩＭ信号を受信信号からキャンセルする。

キャンセル装置２００は、インタフェース２１０、２４０と、プロセッサ２２０と、メモリ２３０とを有する。

インタフェース２１０は、ＲＥＣ１００と接続され、ＲＥＣ１００との間でベースバンド信号を送受信する。すなわち、インタフェース２１０は、プロセッサ１１０によって生成された送信信号をＲＥＣ１００のインタフェース１３０から受信する。また、インタフェース２１０は、ＲＥ３００ａ、３００ｂによって受信された受信信号をＲＥＣ１００のインタフェース１３０へ送信する。

プロセッサ２２０は、例えばＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰなどを備え、インタフェース２１０によって受信された複数の送信信号に基づいて、ＰＩＭ信号をキャンセルするためのレプリカ信号を生成する。レプリカ信号は、複数の送信信号（例えば、送信信号Ｔｘ１、Ｔｘ２）の相互変調によって発生するＰＩＭ信号のレプリカであり、ＰＩＭ信号に対して同振幅かつ逆位相の信号である。レプリカ信号は、演算によって生成される。また、プロセッサ２２０は、インタフェース２４０によって受信された受信信号にレプリカ信号を合成し、受信信号に付加されたＰＩＭ信号をキャンセルする。プロセッサ２２０の機能については、後に詳述する。

メモリ２３０は、例えばＲＡＭ、ＲＯＭなどを備え、プロセッサ２２０が処理を実行するために使用する情報を記憶する。すなわち、メモリ２３０は、例えばプロセッサ２２０がレプリカ信号を生成する際に使用するパラメータなどを記憶する。

インタフェース２４０は、例えば光ファイバなどでＲＥ３００ａ、３００ｂと接続され、ＲＥ３００ａ、３００ｂとの間でベースバンド信号を送受信する。すなわち、インタフェース２４０は、ＲＥＣ１００から受信された送信信号をＲＥ３００ａ、３００ｂへ送信する。また、インタフェース２４０は、ＲＥ３００ａ、３００ｂによって受信された受信信号をＲＥ３００ａ、３００ｂから受信する。インタフェース２４０がＲＥ３００ａ、３００ｂから受信する受信信号には、周波数ｆ１の信号および周波数ｆ２の信号の相互変調によって発生したＰＩＭ信号が付加されている。

ＲＥ３００ａ、３００ｂは、キャンセル装置２００から受信したベースバンド信号をそれぞれ無線周波数ｆ１〜ｆ４にアップコンバートし、アンテナを介して送信する。すなわち、ＲＥ３００ａは、送信信号Ｔｘ１、Ｔｘ２をそれぞれ周波数ｆ１、ｆ２にアップコンバートし、アンテナ３１０ａ、３１１ａから送信する。そして、ＲＥ３００ｂは、送信信号Ｔｘ３、Ｔｘ４をそれぞれ周波数ｆ３、ｆ４にアップコンバートし、アンテナ３１０ｂ、３１１ｂから送信する。また、ＲＥ３００ａ、３００ｂは、アンテナを介して受信した受信信号をベースバンド周波数にダウンコンバートし、キャンセル装置２００へ送信する。ＲＥ３００ａ、３００ｂによって受信される受信信号には、上記の周波数ｆ１、ｆ２の信号の相互変調によって発生したＰＩＭ信号が付加されている。

［キャンセル装置２００の構成］
図２は、本実施例に係る無線通信システムのキャンセル装置２００のプロセッサ２２０の機能構成の一例を示すブロック図である。プロセッサ２２０は、送信信号取得部２２１、送信信号送出部２２２、受信信号取得部２２３、受信信号送出部２２４、送受信設定取得部２２５、および、送受信設定送出部２２６を有する。更に、プロセッサ２２０は、レプリカ制御部２２７、レプリカ生成部２２８、レプリカ合成部２２９、リソース割当判定部２３１、および、キャンセル部２３２を有する。

送信信号取得部２２１は、インタフェース２１０によってＲＥＣ１００から受信された送信信号を取得する。すなわち、送信信号取得部２２１は、送信信号Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４を取得する。

送信信号送出部２２２は、送信信号取得部２２１によって取得された送信信号を、インタフェース２４０を介してＲＥ３００ａ、３００ｂへ送出する。具体的には、送信信号送出部２２２は、送信信号Ｔｘ１、Ｔｘ２をＲＥ３００ａへ送出し、送信信号Ｔｘ３、Ｔｘ４をＲＥ３００ｂへ送出する。

受信信号取得部２２３は、インタフェース２４０によってＲＥ３００ａ、３００ｂから受信された受信信号を取得する。例えば、受信信号取得部２２３によって取得される受信信号には、送信信号Ｔｘ１、Ｔｘ２の相互変調によって発生したＰＩＭ信号が付加されている。

受信信号送出部２２４は、キャンセル部２３２から出力される受信信号を受け取る。キャンセル部２３２から出力される受信信号は、ＰＩＭ信号がキャンセルされた後の受信信号である。受信信号送出部２２４は、ＰＩＭ信号がキャンセルされた後の受信信号を、インタフェース２１０を介してＲＥＣ１００へ送出する。

送受信設定取得部２２５は、インタフェース２１０によってＲＥＣ１００から受信された送信信号および受信信号の設定情報（送受信時の中心周波数、信号帯域幅）を取得する。

送受信設定送出部２２６は、送受信設定取得部２２５によって取得された設定情報を、インタフェース２４０を介してＲＥ３００ａ、３００ｂへ送出する。

レプリカ制御部２２７は、送信信号取得部２２１によって取得された送信信号と、送受信設定取得部２２５によって取得された設定情報（中心周波数、信号帯域幅）とに基づいて、受信信号に付加されたＰＩＭ信号を推測する。上述のように、受信信号には、送信信号Ｔｘ１、Ｔｘ２（周波数ｆ１、ｆ２の信号）の相互変調によって発生したＰＩＭ信号が付加されている。例えば、中心周波数の情報は、周波数ｆ１、ｆ２であり、信号帯域幅の情報は受信周波数帯であり、レプリカ制御部２２７は、周波数（２ｆ１−ｆ２）が受信周波数帯に含まれる場合、この受信周波数帯におけるＰＩＭ信号を推測する。レプリカ制御部２２７は、推測したＰＩＭ信号をレプリカ信号としてリソース割当判定部２３１に出力する。

レプリカ制御部２２７は、リソース割当判定部２３１から出力される判定結果（リソース割当情報）を受け取った場合、そのリソース割当情報に対してレプリカ生成部２２８を構築する。レプリカ生成部２２８は、１つのＰＩＭ信号をキャンセルする最小の回路リソース単位「キャンセルリソース」として定義される。リソース割当情報は、キャンセル対象のＰＩＭ信号を表している。すなわち、キャンセル対象のＰＩＭ信号にキャンセルリソースが割り当てられる。ここで、レプリカ制御部２２７は、複数のリソース割当情報を受け取った場合、複数のリソース割当情報のそれぞれに対して複数のレプリカ生成部２２８を構築する。この場合、レプリカ制御部２２７は、設定情報（中心周波数、信号帯域幅）と複数のリソース割当情報とをそれぞれ複数のレプリカ生成部２２８に出力することにより、複数のレプリカ生成部２２８の各々を制御する。

各レプリカ生成部２２８は、送信信号取得部２２１によって取得された送信信号と、レプリカ制御部２２７の制御とに基づいて、各キャンセル対象のＰＩＭ信号のレプリカであるレプリカ信号を生成する。ここで、各レプリカ生成部２２８は、キャンセル部２３２から出力される受信信号を用いて、生成したレプリカ信号の振幅および位相を補正する係数を算出し、レプリカ信号に係数を与えることにより、レプリカ信号の振幅および位相を補正する。

レプリカ合成部２２９は、複数のレプリカ生成部２２８からそれぞれ出力される複数のレプリカ信号を合成し、合成レプリカ信号を生成する。レプリカ合成部２２９は、生成した合成レプリカ信号をキャンセル部２３２に出力する。

キャンセル部２３２は、受信信号取得部２２３によって取得された受信信号に、レプリカ合成部２２９から出力された合成レプリカ信号を重畳（加算）することにより、受信信号からキャンセル対象のＰＩＭ信号をキャンセルする。

リソース割当判定部２３１は、レプリカ制御部２２７から出力されるレプリカ信号と、受信信号取得部２２３によって取得された受信信号との相関演算により各遅延量に対する相関強度を算出する。リソース割当判定部２３１は、算出した相関強度に基づいて、各遅延量におけるキャンセル対象のＰＩＭ信号を判定し、その判定結果をリソース割当情報としてレプリカ制御部２２７に出力する。

ここで、本実施例によるキャンセル対象のＰＩＭ信号を判定するＰＩＭ信号判定方法については後述し、その前に、参考例として考えられるＰＩＭ信号判定方法と、その問題点とについて説明する。

ＰＩＭ信号判定方法としては、前述のように、（Ａ）順位によるＰＩＭ信号判定方法と、（Ｂ）閾値によるＰＩＭ信号判定方法とが考えられる。

［（Ａ）順位によるＰＩＭ信号判定方法の問題点］
前述のように、（Ａ）の方法では、まず、推測したＰＩＭ信号（レプリカ信号）と受信信号との相関演算により各遅延量に対する相関強度を算出する。相関演算は、所定の遅延探索幅と所定のサンプル数とを用いた後述の演算式（式（１））により行なわれる。そして、（Ａ）の方法では、各遅延量において、相関強度のピーク値が設定順位内にあるＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定する。

ここで、相関強度Ｃｏｒｒは、以下の式（１）により表される。

式（１）において、ｄは、遅延量であり、ｄ＝０、１、・・・、Ｄ−１により表される。ここで、Ｄは、最大遅延探索幅（所定の遅延探索幅）である。また、式（１）において、ｎは、累積数であり、ｎ＝０、１、・・・、Ｎ−１により表される。ここで、Ｎは、最大累積数、すなわち、相関演算のウィンドウ幅（所定のサンプル数）である。また、式（１）において、Ｒｘは受信信号を表し、Ｒｅｐはレプリカ信号を表している。

図１３は、参考例において、順位によるＰＩＭ信号判定方法を実現するリソース割当判定部１２３１の構成を示すブロック図である。リソース割当判定部１２３１は、遅延部１２５１、複素乗算部１２５２、相関強度累積部１２５３、電力変換部１２５４、および、ピーク探索部１２５５を有する。

遅延部１２５１は、レプリカ制御部２２７から出力されたレプリカ信号Ｒｅｐ（ｎ）を受け取り、そのレプリカ信号Ｒｅｐ（ｎ）に遅延量ｄを与える。複素乗算部１２５２は、遅延部１２５１から出力されたレプリカ信号Ｒｅｐ（ｎ＋ｄ）と、受信信号取得部２２３によって取得された受信信号Ｒｘ（ｎ）との一方の信号（例えばレプリカ信号Ｒｅｐ（ｎ＋ｄ））に対して複素共役処理を施す。そして、複素乗算部１２５２は、複素共役処理が施された信号（ｃｏｎｊ（Ｒｅｐ（ｎ＋ｄ）））と受信信号Ｒｘ（ｎ）とを乗算する。相関強度累積部１２５３は、複素乗算部１２５２の出力である相関強度Ｃｏｒｒを累積する。電力変換部１２５４は、相関強度累積部１２５３の出力である累積した相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）を電力に変換する。

ピーク探索部１２５５は、電力変換部１２５４の出力を受け取る。そして、ピーク探索部１２５５は、各遅延量ｄにおいて、相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）のピーク値が設定順位内にあるＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定する。例えば、図１０に示すように、ピーク探索部１２５５は、各遅延量ｄにおいて、相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）のピーク値が第一位から第三位までのＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定する。そして、ピーク探索部１２５５は、その判定結果をリソース割当情報としてレプリカ制御部２２７に出力する。

しかし、前述のように、（Ａ）の方法では、受信信号の品質低下に影響するＰＩＭ信号の数を考慮していない。すなわち、図１０に示すように、（Ａ）の方法では、ノイズフロアを越える相関強度のピーク値が２つしか存在しない場合でも、相関強度のピーク値が第一位から第三位までのＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定してしまう。その結果、（Ａ）の方法では、例えば、受信信号の品質低下に影響しないＰＩＭ信号（相関強度のピーク値が第三位であるＰＩＭ信号）も、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定してしまうことになり、歪みキャンセル性能が向上しない。

［（Ｂ）閾値によるＰＩＭ信号判定方法の問題点］
前述のように、（Ｂ）の方法では、（Ａ）の方法と同様に、まず、推測したＰＩＭ信号（レプリカ信号）と受信信号との相関演算により各遅延量に対する相関強度を算出する。そして、（Ｂ）の方法では、各遅延量において、相関強度のピーク値が閾値を超えるＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定する。

図１４は、参考例において、閾値によるＰＩＭ信号判定方法を実現するリソース割当判定部２２３１の構成を示すブロック図である。リソース割当判定部２２３１は、遅延部２２５１、複素乗算部２２５２、相関強度累積部２２５３、電力変換部２２５４、および、ピーク探索部２２５５を有する。

遅延部２２５１は、レプリカ制御部２２７から出力されたレプリカ信号Ｒｅｐ（ｎ）を受け取り、そのレプリカ信号Ｒｅｐ（ｎ）に遅延量ｄを与える。複素乗算部２２５２は、遅延部２２５１から出力されたレプリカ信号Ｒｅｐ（ｎ＋ｄ）と、受信信号取得部２２３によって取得された受信信号Ｒｘ（ｎ）との一方の信号（例えばレプリカ信号Ｒｅｐ（ｎ＋ｄ））に対して複素共役処理を施す。そして、複素乗算部２２５２は、複素共役処理が施された信号（ｃｏｎｊ（Ｒｅｐ（ｎ＋ｄ）））と受信信号Ｒｘ（ｎ）とを乗算する。相関強度累積部２２５３は、複素乗算部２２５２の出力である相関強度Ｃｏｒｒを累積する。電力変換部２２５４は、相関強度累積部２２５３の出力である累積した相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）を電力に変換する。

ピーク探索部２２５５は、電力変換部２２５４の出力を受け取る。そして、ピーク探索部２２５５は、各遅延量ｄにおいて、相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）のピーク値が閾値２２５６を超えるＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定し、その判定結果をリソース割当情報としてレプリカ制御部２２７に出力する。例えば、図１１に示すように、各遅延量ｄにおいて、閾値２２５６を越える相関強度Ｃｏｒｒのピーク値が３つ存在する。この場合、ピーク探索部２２５５は、各遅延量ｄにおいて、相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）のピーク値が第一位から第三位までのＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定し、その判定結果をリソース割当情報としてレプリカ制御部２２７に出力する。

しかし、前述のように、（Ｂ）の方法では、送信電力の変動を考慮していない。送信電力に変動が生じる場合、相関強度にも変動が生じる。例えば、図１２に示すように、送信電力が小さい場合、閾値２２５６を越える相関強度のピーク値が１つしか存在しないため、相関強度のピーク値が第一位であるＰＩＭ信号だけを、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定してしまう。すなわち、送信電力が小さい場合、受信信号の品質低下に影響する２つのＰＩＭ信号（相関強度のピーク値が第二位、第三位であるＰＩＭ信号）を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定しない場合が生じるため、歪みキャンセル性能が向上しない。

［解決策］
そこで、本実施例では、（Ａ）、（Ｂ）の方法と同様に、まず、推測したＰＩＭ信号（レプリカ信号）と受信信号との相関演算により各遅延量に対する相関強度Ｃｏｒｒを算出する。更に、本実施例では、レプリカ信号Ｒｅｐの電力の総和であるレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐを算出する。次に、本実施例では、相関強度Ｃｏｒｒとレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐとを真数で処理する場合（以下、「真数処理」と記載する）、相関強度Ｃｏｒｒをレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐで正規化した値を閾値Ｔｈとして用いる。または、本実施例では、相関強度Ｃｏｒｒとレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐとを対数で処理する場合（以下、「対数処理」と記載する）、その差分を閾値Ｔｈとして用いる。これらの処理は、相関強度Ｃｏｒｒをレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐに対して相対値化するため、送信信号の電力の変動や設定順位に依存しない閾値Ｔｈを設けることができる。そして、本実施例では、各遅延量において、相関強度のピーク値が上記閾値Ｔｈを超えるＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定する。

ここで、レプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐは、以下の式（２）により表される。

式（２）において、ｄは、遅延量であり、ｄ＝０、１、・・・、Ｄ−１により表される。ここで、Ｄは、最大遅延探索幅（所定の遅延探索幅）である。また、式（２）において、ｎは、累積数であり、ｎ＝０、１、・・・、Ｎ−１により表される。ここで、Ｎは、最大累積数、すなわち、相関演算のウィンドウ幅（所定のサンプル数）である。また、式（２）において、Ｒｅｐはレプリカ信号を表している。

また、真数処理の場合、閾値Ｔｈは、以下の式（３）により表される。対数処理の場合、閾値Ｔｈは、以下の式（４）により表される。

式（３）および式（４）において、Ｃｏｒｒは、相関強度であり、Ｐｏｗ_Ｒｅｐは、レプリカ電力総和である。また、式（３）および式（４）において、αは、固定オフセットを表し、キャンセル対象とするＰＩＭ信号の最小電力から求まる固定値である。

図３および図４は、本実施例によるＰＩＭ信号判定方法を説明するための図である。図３および図４は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）の周波数帯域幅を１０ＭＨｚとしたときの実機測定結果（図中では「ＬＴＥ１０Ｍ実機測定結果」と記載）を示している。図３および図４は、対数処理の場合の一例である。

図３において、横軸は、受信信号に付加されたＰＩＭ信号の電力（図中では「ＰＩＭ電力［ｄＢｍ］」と記載）を表している。図３において、縦軸は、相関強度Ｃｏｒｒのピーク値（図中では「相関ピーク［ｄＢ］」と記載）、および、レプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐ（図中では「Ｒｅｐ電力総和［ｄＢ］」と記載）を表している。

また、図３において、菱形がプロットされた特性は、送信電力が大きい場合の相関強度Ｃｏｒｒのピーク値の特性（図中では「高電力送信相関ピーク」と記載）を表している。また、図３において、三角形がプロットされた特性は、送信電力が小さい場合の相関強度Ｃｏｒｒのピーク値の特性（図中では「低電力送信相関ピーク」と記載）を表している。また、図３において、四角形がプロットされた特性は、送信電力が大きい場合のレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐの特性（図中では「高電力送信Ｒｅｐ電力総和」と記載）を表している。また、図３において、バツ印がプロットされた特性は、送信電力が小さい場合のレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐの特性（図中では「低電力送信Ｒｅｐ電力総和」と記載）を表している。

図４において、図３と同様に、横軸は、受信信号に付加されたＰＩＭ信号の電力（図中では「ＰＩＭ電力［ｄＢｍ］」と記載）を表している。図４において、縦軸は、相関強度Ｃｏｒｒのピーク値からレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐを減算した値（図中では「相関ピーク−Ｒｅｐ電力総和［ｄＢ］」と記載）を表している。すなわち、図４において、縦軸は、相関強度Ｃｏｒｒのピーク値とレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐとの差分を表している。

ここで、送信電力が大きい場合の相関強度Ｃｏｒｒのピーク値と、送信電力が大きい場合のレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐとの差分値を第１の差分値とする。また、送信電力が小さい場合の相関強度Ｃｏｒｒのピーク値と、送信電力が小さい場合のレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐとの差分値を第２の差分値とする。この場合、図４に示すように、第１の差分値は、第２の差分値とほぼ一致する。すなわち、相関強度Ｃｏｒｒのピーク値とレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐとの差分を算出することより、送信電力の大小によらず、一意の関係となっていることが図４から分かる。

このように、本実施例では、対数処理の場合、相関強度Ｃｏｒｒのピーク値とレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐとの差分を算出することで、送信信号の電力の変動や設定順位に依存しない閾値Ｔｈを設けることができる。同様に、本実施例では、真数処理の場合、相関強度Ｃｏｒｒのピーク値をレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐで正規化することで、送信信号の電力の変動や設定順位に依存しない閾値Ｔｈを設けることができる。

以下、本実施例では、真数処理の場合を実施例１とし、対数処理の場合を実施例２として説明する。

図５は、実施例１によるＰＩＭ信号判定方法を実現するリソース割当判定部２３１の構成を示すブロック図である。リソース割当判定部２３１は、遅延部２５１、複素乗算部２５２、相関強度累積部２５３、電力変換部２５４、および、ピーク探索部２５５を有する。更に、リソース割当判定部２３１は、レプリカ電力変換部２５６、レプリカ電力累積部２５７、および、真数処理部２５８を有する。

遅延部２５１は、レプリカ制御部２２７から出力されたレプリカ信号Ｒｅｐ（ｎ）を受け取り、そのレプリカ信号Ｒｅｐ（ｎ）に遅延量ｄを与える。複素乗算部２５２は、遅延部２５１から出力されたレプリカ信号Ｒｅｐ（ｎ＋ｄ）と、受信信号取得部２２３によって取得された受信信号Ｒｘ（ｎ）との一方の信号（例えばレプリカ信号Ｒｅｐ（ｎ＋ｄ））に対して複素共役処理を施す。そして、複素乗算部２５２は、複素共役処理が施された信号（ｃｏｎｊ（Ｒｅｐ（ｎ＋ｄ）））と受信信号Ｒｘ（ｎ）とを乗算する。相関強度累積部２５３は、複素乗算部２５２の出力である相関強度Ｃｏｒｒを累積する。電力変換部２５４は、相関強度累積部２５３の出力である累積した相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）を電力に変換する。

レプリカ電力変換部２５６は、遅延部２５１の出力であるレプリカ信号Ｒｅｐ（ｎ＋ｄ）を電力に変換する。レプリカ電力累積部２５７は、レプリカ電力変換部２５６の出力であるレプリカ信号Ｒｅｐ（ｎ＋ｄ）の電力を累積し、レプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐとして出力する。

ピーク探索部２５５は、電力変換部２５４の出力である相関強度Ｃｏｒｒのピーク値と、レプリカ電力累積部２５７の出力であるレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐとを受け取り、真数処理部２５８に出力する。真数処理部２５８は、各遅延量ｄにおいて、相関強度Ｃｏｒｒのピーク値をレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐで正規化した値に、固定オフセットαを乗算した値を算出し、ピーク探索部２５５に出力する。ピーク探索部２５５は、各遅延量ｄにおいて、上記値が閾値Ｔｈを超えるＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定し、その判定結果をリソース割当情報としてレプリカ制御部２２７に出力する。この処理は、レプリカ制御部２２７からピーク探索部２５５に与えられるリソース上限数設定情報の割当リソース数の上限値Ｉ（後述の図７を参照）に達するまで実行される。ピーク探索部２５５および真数処理部２５８の処理の詳細については、後述の図７を用いて説明する。

［歪みキャンセル処理］
図６は、実施例１に係る無線通信システムのキャンセル装置２００の歪みキャンセル処理の一例を示すフローチャートである。キャンセル装置２００は、「歪みキャンセル装置」の一例である。

キャンセル装置２００のプロセッサ２２０において、送信信号取得部２２１は、送信信号取得処理を行なう（ステップＳ１１）。

送信信号取得処理（ステップＳ１１）において、送信信号取得部２２１は、インタフェース２１０によってＲＥＣ１００から受信された送信信号Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４を取得する。なお、送信信号送出部２２２は、送信信号取得部２２１によって取得された送信信号を、インタフェース２４０を介してＲＥ３００ａ、３００ｂへ送出する。

受信信号取得部２２３は、受信信号取得処理を行なう（ステップＳ１２）。

受信信号取得処理（ステップＳ１２）において、受信信号取得部２２３は、インタフェース２４０によってＲＥ３００ａ、３００ｂから受信された受信信号を取得する。例えば、受信信号取得部２２３によって取得される受信信号Ｒｘには、送信信号Ｔｘ１、Ｔｘ２の相互変調によって発生したＰＩＭ信号が付加されている。

送受信設定取得部２２５は、設定情報取得処理を行なう（ステップＳ１３）。設定情報取得処理（ステップＳ１３）において、送受信設定取得部２２５は、インタフェース２１０によってＲＥＣ１００から受信された送信信号および受信信号の設定情報（送受信時の中心周波数、信号帯域幅）を取得する。なお、送受信設定送出部２２６は、送受信設定取得部２２５によって取得された設定情報を、インタフェース２４０を介してＲＥ３００ａ、３００ｂへ送出する。

レプリカ制御部２２７は、ＰＩＭ信号推測処理を行なう（ステップＳ１４）。レプリカ制御部２２７は、「推測部」の一例である。

ＰＩＭ信号推測処理（ステップＳ１４）において、レプリカ制御部２２７は、送信信号取得部２２１によって取得された送信信号と、送受信設定取得部２２５によって取得された設定情報（中心周波数、信号帯域幅）とを取得する。レプリカ制御部２２７は、取得した送信信号および設定情報（中心周波数、信号帯域幅）に基づいて、受信信号に付加されたＰＩＭ信号を推測する。レプリカ制御部２２７は、推測したＰＩＭ信号をレプリカ信号としてリソース割当判定部２３１に出力する。

次に、リソース割当判定部２３１は、リソース割当判定処理を行なう（ステップＳ１５）。リソース割当判定部２３１は、「算出部」および「判定部」の一例である。

リソース割当判定処理（ステップＳ１５）において、リソース割当判定部２３１は、レプリカ制御部２２７から出力されるレプリカ信号Ｒｅｐと、受信信号取得部２２３によって取得された受信信号Ｒｘとを取得する。リソース割当判定部２３１は、取得したレプリカ信号Ｒｅｐと受信信号Ｒｘとの相関演算により各遅延量に対する相関強度Ｃｏｒｒを算出する。また、リソース割当判定部２３１は、レプリカ信号Ｒｅｐの電力の総和であるレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐを算出する。そして、リソース割当判定部２３１は、相関強度Ｃｏｒｒをレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐで相対値化することによって、キャンセル対象のＰＩＭ信号を判定し、その判定結果をリソース割当情報としてレプリカ制御部２２７に出力する。ここで、リソース割当判定部２３１の処理の詳細については後述する（後述の図７を参照）。

次に、レプリカ制御部２２７、レプリカ生成部２２８、レプリカ合成部２２９、および、キャンセル部２３２は、キャンセルリソース実行処理を行なう（ステップＳ１６）。レプリカ制御部２２７、レプリカ生成部２２８、レプリカ合成部２２９、および、キャンセル部２３２は、「キャンセル実行部」の一例である。

キャンセルリソース実行処理（ステップＳ１６）において、レプリカ制御部２２７は、リソース割当判定部２３１から出力される判定結果（リソース割当情報）を複数受け取る。この場合、レプリカ制御部２２７は、複数のリソース割当情報のそれぞれに対して複数のレプリカ生成部２２８を構築する。すなわち、キャンセル対象のＰＩＭ信号にキャンセルリソースが割り当てられる。

キャンセルリソース実行処理（ステップＳ１６）において、各レプリカ生成部２２８は、送信信号取得部２２１によって取得された送信信号と、レプリカ制御部２２７の制御とに基づいて、各キャンセル対象のＰＩＭ信号のレプリカであるレプリカ信号を生成する。ここで、各レプリカ生成部２２８は、キャンセル部２３２から出力される受信信号を用いて、生成したレプリカ信号の振幅および位相を補正する係数を算出し、レプリカ信号に係数を与えることにより、レプリカ信号の振幅および位相を補正する。レプリカ合成部２２９は、複数のレプリカ生成部２２８からそれぞれ出力される複数のレプリカ信号を合成し、合成レプリカ信号を生成する。レプリカ合成部２２９は、生成した合成レプリカ信号をキャンセル部２３２に出力する。

キャンセルリソース実行処理（ステップＳ１６）において、キャンセル部２３２は、受信信号取得部２２３によって取得された受信信号を、レプリカ合成部２２９から出力された合成レプリカ信号に重畳（加算）する。これにより、キャンセル部２３２は、受信信号からキャンセル対象のＰＩＭ信号をキャンセルする。

次に、受信信号送出部２２４は、受信信号送出処理を行なう（ステップＳ１７）。受信信号送出処理（ステップＳ１７）において、受信信号送出部２２４は、キャンセル部２３２から出力される受信信号を受け取る。キャンセル部２３２から出力される受信信号は、ＰＩＭ信号がキャンセルされた後の受信信号である。受信信号送出部２２４は、ＰＩＭ信号がキャンセルされた後の受信信号を、インタフェース２１０を介してＲＥＣ１００へ送出する。

図７は、実施例１に係る無線通信システムのキャンセル装置２００の歪みキャンセル処理内のリソース割当判定処理（ステップＳ１５）の一例を示すフローチャートである。

ここで、リソース割当判定処理（ステップＳ１５）の一例として、リソース割当判定部２３１は、相関強度Ｃｏｒｒの大きい順に以下の処理を行なう。

リソース割当判定部２３１は、割当リソース数の上限値Ｉであるリソース上限数設定情報をレプリカ制御部２２７から受け取る。ここで、リソース割当判定部２３１は、処理ループとして、割当リソース数ｉに「１」を設定する（ステップＳ１０１）。また、リソース割当判定部２３１は、遅延ループとして、遅延量ｄに「０」を設定する（ステップＳ１０２）。また、リソース割当判定部２３１は、累積ループとして、累積数ｎに「０」を設定する（ステップＳ１０３）。

リソース割当判定部２３１において、遅延部２５１は、レプリカ制御部２２７から出力されたレプリカ信号Ｒｅｐ（ｎ）を受け取り、そのレプリカ信号Ｒｅｐ（ｎ）に遅延量ｄを与える。複素乗算部２５２は、遅延部２５１から出力されたレプリカ信号Ｒｅｐ（ｎ＋ｄ）と、受信信号取得部２２３によって取得された受信信号Ｒｘ（ｎ）との一方の信号（例えばレプリカ信号Ｒｅｐ（ｎ＋ｄ））に対して複素共役処理を施す。そして、複素乗算部２５２は、複素共役処理が施された信号（ｃｏｎｊ（Ｒｅｐ（ｎ＋ｄ）））と受信信号Ｒｘ（ｎ）とを乗算する。すなわち、複素乗算部２５２は、複素乗算の実行結果Ａ（以下、「複素乗算結果Ａ」と記載する）として、Ｒｘ（ｎ）×Ｒｅｐ（ｎ＋ｄ）を算出する（ステップＳ１０４）。

次に、レプリカ電力変換部２５６は、遅延部２５１の出力であるレプリカ信号Ｒｅｐ（ｎ＋ｄ）を電力に変換する。すなわち、レプリカ電力変換部２５６は、レプリカ信号の電力変換の実行結果Ｂ（以下、「レプリカ電力変換結果Ｂ」と記載する）として、Ｒｅｐ（ｎ＋ｄ）×Ｒｅｐ（ｎ＋ｄ）の絶対値を算出する（ステップＳ１０５）。

次に、相関強度累積部２５３は、複素乗算部２５２の出力である複素乗算の実行結果Ａを累積する。すなわち、相関強度累積部２５３は、複素乗算結果Ａの累積処理の実行結果として、相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）を生成する。レプリカ電力累積部２５７は、レプリカ電力変換部２５６の出力であるレプリカ電力変換結果Ｂを累積する。すなわち、レプリカ電力累積部２５７は、レプリカ電力変換結果Ｂの累積処理の実行結果として、レプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐ（ｄ）を生成する（ステップＳ１０６）。

ここで、リソース割当判定部２３１は、累積数ｎに「１」を加算し（ステップＳ１０７）、累積数ｎが最大累積数Ｎであるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。

累積数ｎが最大累積数Ｎではない場合（ステップＳ１０８−Ｎｏ）、上述のステップＳ１０４が実行される。

一方、累積数ｎが最大累積数Ｎである場合（ステップＳ１０８−Ｙｅｓ）、電力変換部２５４は、相関強度累積部２５３の出力である相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）を電力に変換する。すなわち、電力変換部２５４は、相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）の２乗を算出する（ステップＳ１０９）。

ここで、リソース割当判定部２３１は、遅延量ｄに「１」を加算し（ステップＳ１１０）、遅延量ｄが最大遅延探索幅Ｄであるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。

遅延量ｄが最大遅延探索幅Ｄではない場合（ステップＳ１１１−Ｎｏ）、上述のステップＳ１０３が実行される。

一方、遅延量ｄが最大遅延探索幅Ｄである（ステップＳ１１１−Ｙｅｓ）。この場合、ピーク探索部２５５は、電力変換部２５４の出力である各遅延量ｄに対する相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）の中から、そのピーク値が最大の相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ_ｍａｘ）を探索する（ステップＳ１１２）。

次に、ピーク探索部２５５は、レプリカ電力変換部２５６の出力であるレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐ（ｄ）において、最大の相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ_ｍａｘ）が得られるときのレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐ（ｄ_ｍａｘ）を決定する。ここで、ピーク探索部２５５は、最大の相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ_ｍａｘ）をＣｏｒｒ_ｍａｘとし、決定したレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐ（ｄ_ｍａｘ）をＰｏｗ_{Ｒｅｐｍａｘ}として、真数処理部２５８に出力する（ステップＳ１１３）。

真数処理部２５８は、最大の相関強度Ｃｏｒｒ_ｍａｘをレプリカ電力総和Ｐｏｗ_{Ｒｅｐｍａｘ}で正規化した値に、固定オフセットαを乗算した値（Ｃｏｒｒ_ｍａｘ／Ｐｏｗ_{Ｒｅｐｍａｘ}×α）を算出し、ピーク探索部２５５に出力する。ピーク探索部２５５は、上記値（Ｃｏｒｒ_ｍａｘ／Ｐｏｗ_{Ｒｅｐｍａｘ}×α）が閾値Ｔｈを超えているか否かを判定する（ステップＳ１１４）。

ここで、上記値（Ｃｏｒｒ_ｍａｘ／Ｐｏｗ_{Ｒｅｐｍａｘ}×α）が閾値Ｔｈを超えていない（ステップＳ１１４−Ｎｏ）。この場合、リソース割当判定部２３１は、リソース割当判定処理（ステップＳ１５）を終了する。

一方、上記値（Ｃｏｒｒ_ｍａｘ／Ｐｏｗ_{Ｒｅｐｍａｘ}×α）が閾値Ｔｈを超えている（ステップＳ１１４−Ｙｅｓ）。この場合、ピーク探索部２５５は、上記値が閾値Ｔｈを超えるＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定する。すなわち、ピーク探索部２５５は、最大の相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ_ｍａｘ）のＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定する。ピーク探索部２５５は、その判定結果をリソース割当情報としてレプリカ制御部２２７に出力する（ステップＳ１１５）。

ここで、リソース割当判定部２３１は、割当リソース数ｉに「１」を加算し（ステップＳ１１６）、割当リソース数ｉが割当リソース数の上限値Ｉであるか否かを判定する（ステップＳ１１７）。

割当リソース数ｉが割当リソース数の上限値Ｉではない場合（ステップＳ１１７−Ｎｏ）、上述のステップＳ１０２が実行される。すなわち、リソース割当判定部２３１は、最大の相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ_ｍａｘ）の次に大きい相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）を最大の相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ_ｍａｘ）として検索するために、上述のステップＳ１０２を実行する。

一方、割当リソース数ｉが割当リソース数の上限値Ｉである場合（ステップＳ１１７−Ｙｅｓ）、リソース割当判定部２３１は、リソース割当判定処理（ステップＳ１５）を終了する。

以上の説明により、実施例１に係る無線通信システムの歪みキャンセル装置（キャンセル装置２００）は、送信信号取得部２２１、受信信号取得部２２３を有する。更に、キャンセル装置２００は、推測部（レプリカ制御部２２７）、算出部（リソース割当判定部２３１）、判定部（リソース割当判定部２３１）を有する。更に、キャンセル装置２００は、キャンセル実行部（レプリカ制御部２２７、レプリカ生成部２２８、レプリカ合成部２２９、キャンセル部２３２）を有する。送信信号取得部２２１は、異なる周波数で無線送信される複数の送信信号を取得する。受信信号取得部２２３は、複数の送信信号によって発生する相互変調信号（ＰＩＭ信号）が付加された受信信号Ｒｘを取得する。推測部（レプリカ制御部２２７）は、複数の送信信号に基づいて相互変調信号（ＰＩＭ信号）を推測し、レプリカ信号Ｒｅｐとして出力する。算出部（リソース割当判定部２３１）は、レプリカ信号Ｒｅｐと受信信号Ｒｘとの相関演算により各遅延量ｄに対する相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）と、レプリカ信号Ｒｅｐの電力の総和であるレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐ（ｄ）とを算出する。判定部（リソース割当判定部２３１）は、各遅延量ｄに対する相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）をレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐ（ｄ）で相対値化することによって、キャンセル対象のＰＩＭ信号を判定する。キャンセル実行部（レプリカ制御部２２７、レプリカ生成部２２８、レプリカ合成部２２９、キャンセル部２３２）は、受信信号Ｒｘからキャンセル対象のＰＩＭ信号をキャンセルする。

このように、実施例１に係る無線通信システムでは、相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）をレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐ（ｄ）に対して相対値化するため、送信信号の電力の変動や設定順位に依存しない閾値Ｔｈを設けることができる。したがって、実施例１に係る無線通信システムでは、各遅延量ｄにおいて、相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）のピーク値が上記閾値Ｔｈを超えるＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定することができるため、歪みキャンセル性能が向上する。

具体的には、実施例１に係る無線通信システムの歪みキャンセル装置（キャンセル装置２００）において、判定部（リソース割当判定部２３１）は、各遅延量ｄに対する相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）の中から、最大の相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ_ｍａｘ）を探索する。ここで、リソース割当判定部２３１は、最大の相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ_ｍａｘ）が得られるときのレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐ（ｄ_ｍａｘ）を決定する。そして、リソース割当判定部２３１は、最大の相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ_ｍａｘ）を上記決定したレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐ（ｄ_ｍａｘ）で正規化した値（Ｃｏｒｒ_ｍａｘ／Ｐｏｗ_{Ｒｅｐｍａｘ}×α）が閾値Ｔｈを超えているか否かを判定する。上記値（Ｃｏｒｒ_ｍａｘ／Ｐｏｗ_{Ｒｅｐｍａｘ}×α）が閾値Ｔｈを超える場合、リソース割当判定部２３１は、最大の相関強度Ｃｏｒｒ_ｍａｘのＰＩＭ信号をキャンセル対象のＰＩＭ信号とする判定結果を上記キャンセル実行部に出力する。ここで、リソース割当判定部２３１は、判定結果を出力した場合、各遅延量ｄに対する相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）のうちの、最大の相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ_ｍａｘ）の次に大きい相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）を最大の相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ_ｍａｘ）として検索する。

このように、実施例１に係る無線通信システムでは、相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）をレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐ（ｄ）に対して正規化するため、送信信号の電力の変動や設定順位に依存しない閾値Ｔｈを設けることができる。したがって、実施例１に係る無線通信システムでは、各遅延量ｄにおいて、相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）のピーク値が上記閾値Ｔｈを超えるＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定することができるため、歪みキャンセル性能が向上する。

実施例１では、真数処理の場合について説明したが、実施例２では、対数処理の場合について説明する。実施例２では、実施例１の変更点を説明する。

図８は、実施例２によるＰＩＭ信号判定方法を実現するリソース割当判定部２３１の構成を示すブロック図である。リソース割当判定部２３１は、実施例１における真数処理部２５８に代えて、対数処理部２５９を有する。

ピーク探索部２５５は、電力変換部２５４の出力である相関強度Ｃｏｒｒのピーク値と、レプリカ電力累積部２５７の出力であるレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐとを受け取り、対数処理部２５９に出力する。対数処理部２５９は、各遅延量ｄにおいて、相関強度Ｃｏｒｒのピーク値とレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐとに対して対数変換を施す。その後、対数処理部２５９は、相関強度Ｃｏｒｒのピーク値とレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐとの差分値に、固定オフセットαを乗算した値を算出し、ピーク探索部２５５に出力する。ピーク探索部２５５は、各遅延量ｄにおいて、上記値が閾値Ｔｈを超えるＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定し、その判定結果をリソース割当情報としてレプリカ制御部２２７に出力する。この処理は、レプリカ制御部２２７からピーク探索部２５５に与えられるリソース上限数設定情報の割当リソース数の上限値Ｉ（後述の図９を参照）に達するまで実行される。ピーク探索部２５５および対数処理部２５９の処理の詳細については、後述の図９を用いて説明する。

［歪みキャンセル処理］
図９は、実施例２に係る無線通信システムのキャンセル装置２００の歪みキャンセル処理内のリソース割当判定処理（ステップＳ１５）の一例を示すフローチャートである。

リソース割当判定処理（ステップＳ１５）の一例として、リソース割当判定部２３１は、相関強度Ｃｏｒｒの大きい順に以下の処理を行なう。リソース割当判定部２３１は、実施例１におけるステップＳ１１４に代えて、後述のステップＳ２０１、Ｓ２０２を実行する。

まず、ステップＳ１０１〜Ｓ１１３が実行される。なお、ステップＳ１１３において、ピーク探索部２５５は、最大の相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ_ｍａｘ）をＣｏｒｒ_ｍａｘとし、決定したレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐ（ｄ_ｍａｘ）をＰｏｗ_{Ｒｅｐｍａｘ}として、対数処理部２５９に出力する。

対数処理部２５９は、最大の相関強度Ｃｏｒｒ_ｍａｘとレプリカ電力総和Ｐｏｗ_{Ｒｅｐｍａｘ}とに対して対数変換を施す（ステップＳ２０１）。その後、対数処理部２５９は、最大の相関強度Ｃｏｒｒ_ｍａｘとレプリカ電力総和Ｐｏｗ_{Ｒｅｐｍａｘ}との差分値に、固定オフセットαを乗算した値（（Ｃｏｒｒ_ｍａｘ−Ｐｏｗ_{Ｒｅｐｍａｘ}）×α）を算出し、ピーク探索部２５５に出力する。ピーク探索部２５５は、上記値（（Ｃｏｒｒ_ｍａｘ−Ｐｏｗ_{Ｒｅｐｍａｘ}）×α）が閾値Ｔｈを超えているか否かを判定する（ステップＳ２０２）。

ここで、上記値（（Ｃｏｒｒ_ｍａｘ−Ｐｏｗ_{Ｒｅｐｍａｘ}）×α）が閾値Ｔｈを超えていない（ステップＳ２０２−Ｎｏ）。この場合、リソース割当判定部２３１は、リソース割当判定処理（ステップＳ１５）を終了する。

一方、上記値（（Ｃｏｒｒ_ｍａｘ−Ｐｏｗ_{Ｒｅｐｍａｘ}）×α）が閾値Ｔｈを超えている（ステップＳ２０２−Ｙｅｓ）。この場合、ステップＳ１１５が実行される。なお、ステップＳ１１５において、ピーク探索部２５５は、上記値が閾値Ｔｈを超えるＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定する。すなわち、ピーク探索部２５５は、最大の相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ_ｍａｘ）のＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定する。ピーク探索部２５５は、その判定結果をリソース割当情報としてレプリカ制御部２２７に出力する。その後、ステップＳ１１６、Ｓ１１７が実行される。

実施例２に係る無線通信システムの歪みキャンセル装置（キャンセル装置２００）において、判定部（リソース割当判定部２３１）は、各遅延量ｄに対する相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）の中から、最大の相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ_ｍａｘ）を探索する。ここで、リソース割当判定部２３１は、最大の相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ_ｍａｘ）が得られるときのレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐ（ｄ_ｍａｘ）を決定する。そして、リソース割当判定部２３１は、最大の相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ_ｍａｘ）と上記決定したレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐ（ｄ_ｍａｘ）とを対数変換する。その後、リソース割当判定部２３１は、最大の相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ_ｍａｘ）と上記決定したレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐ（ｄ_ｍａｘ）との差分値（（Ｃｏｒｒ_ｍａｘ−Ｐｏｗ_{Ｒｅｐｍａｘ}）×α）が閾値Ｔｈを超えているか否かを判定する。上記差分値（（Ｃｏｒｒ_ｍａｘ−Ｐｏｗ_{Ｒｅｐｍａｘ}）×α）が閾値Ｔｈを超える場合、リソース割当判定部２３１は、最大の相関強度Ｃｏｒｒ_ｍａｘのＰＩＭ信号をキャンセル対象のＰＩＭ信号とする判定結果を上記キャンセル実行部に出力する。ここで、リソース割当判定部２３１は、判定結果を出力した場合、各遅延量ｄに対する相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）のうちの、最大の相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ_ｍａｘ）の次に大きい相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）を最大の相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ_ｍａｘ）として検索する。

このように、実施例２に係る無線通信システムでは、相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）とレプリカ電力総和Ｐｏｗ_Ｒｅｐ（ｄ）とを対数変換し、その差分をとるため、送信信号の電力の変動や設定順位に依存しない閾値Ｔｈを設けることができる。したがって、実施例２に係る無線通信システムでは、各遅延量ｄにおいて、相関強度Ｃｏｒｒ（ｄ）のピーク値が上記閾値Ｔｈを超えるＰＩＭ信号を、キャンセル対象のＰＩＭ信号として判定することができるため、歪みキャンセル性能が向上する。

なお、上記各実施例においては、キャンセル装置２００のプロセッサ２２０によって歪みキャンセル処理が実行されるものとしたが、キャンセル装置２００は、必ずしも独立した装置として配置されなくても良い。すなわち、キャンセル装置２００のプロセッサ２２０の機能が例えばＲＥＣ１００のプロセッサ１１０に備えられていても良い。また、プロセッサ２２０と同等の機能を有するプロセッサがＲＥ３００ａまたはＲＥ３００ｂに備えられていても良い。

上記各実施例において説明した歪みキャンセル処理をコンピュータが実行可能なプログラムとして記述することも可能である。この場合、このプログラムをコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納し、コンピュータに導入することも可能である。コンピュータが読み取り可能な記録媒体としては、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＵＳＢメモリなどの可搬型記録媒体や、例えばフラッシュメモリなどの半導体メモリが挙げられる。

１００ ＲＥＣ
１１０ プロセッサ
１２０ メモリ
１３０ インタフェース
２００ キャンセル装置
２１０ インタフェース
２２０ プロセッサ
２２１ 送信信号取得部
２２２ 送信信号送出部
２２３ 受信信号取得部
２２４ 受信信号送出部
２２５ 送受信設定取得部
２２６ 送受信設定送出部
２２７ レプリカ制御部
２２８ レプリカ生成部
２２９ レプリカ合成部
２３０ メモリ
２３１ リソース割当判定部
２３２ キャンセル部
２４０ インタフェース
２５１ 遅延部
２５２ 複素乗算部
２５３ 相関強度累積部
２５４ 電力変換部
２５５ ピーク探索部
２５６ レプリカ電力変換部
２５７ レプリカ電力累積部
２５８ 真数処理部
２５９ 対数処理部
３００ａ、３００ｂ ＲＥ
３１０ａ、３１０ｂ、３１１ａ、３１１ｂ アンテナ

Claims (5)

1. 異なる周波数で無線送信される複数の送信信号を取得する送信信号取得部と、
   前記複数の送信信号によって発生する相互変調信号が付加された受信信号を取得する受信信号取得部と、
   前記複数の送信信号に基づいて前記相互変調信号を推測し、レプリカ信号として出力する推測部と、
   前記レプリカ信号と前記受信信号との相関演算により各遅延量に対する相関強度と、前記レプリカ信号の電力の総和であるレプリカ電力総和とを算出する算出部と、
   前記各遅延量に対する相関強度を前記レプリカ電力総和で相対値化することによって、キャンセル対象の相互変調信号を判定する判定部と、
   前記受信信号から前記キャンセル対象の相互変調信号をキャンセルするキャンセル実行部と、
   を有することを特徴とする歪みキャンセル装置。
2. 前記判定部は、
   前記各遅延量に対する相関強度の中から、最大の相関強度を探索し、
   前記最大の相関強度が得られるときの前記レプリカ電力総和を決定し、
   前記最大の相関強度を前記決定したレプリカ電力総和で正規化した値が閾値を超えているか否かを判定し、
   前記値が前記閾値を超える場合、前記最大の相関強度の相互変調信号を前記キャンセル対象の相互変調信号とする判定結果を前記キャンセル実行部に出力する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の歪みキャンセル装置。
3. 前記判定部は、
   前記各遅延量に対する相関強度の中から、最大の相関強度を探索し、
   前記最大の相関強度が得られるときの前記レプリカ電力総和を決定し、
   前記最大の相関強度と前記決定したレプリカ電力総和とを対数変換し、前記最大の相関強度と前記決定したレプリカ電力総和との差分値が閾値を超えているか否かを判定し、
   前記差分値が前記閾値を超える場合、前記最大の相関強度の相互変調信号を前記キャンセル対象の相互変調信号とする判定結果を前記キャンセル実行部に出力する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の歪みキャンセル装置。
4. 前記判定部は、前記判定結果を出力した場合、前記各遅延量に対する相関強度のうちの、前記最大の相関強度の次に大きい相関強度を前記最大の相関強度として検索する、
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の歪みキャンセル装置。
5. 異なる周波数で無線送信される複数の送信信号を取得し、
   前記複数の送信信号によって発生する相互変調信号が付加された受信信号を取得し、
   前記複数の送信信号に基づいて前記相互変調信号を推測し、レプリカ信号として出力し、
   前記レプリカ信号と前記受信信号との相関演算により各遅延量に対する相関強度と、前記レプリカ信号の電力の総和であるレプリカ電力総和とを算出し、
   前記各遅延量に対する相関強度を前記レプリカ電力総和で相対値化することによって、キャンセル対象の相互変調信号を判定し、
   前記受信信号から前記キャンセル対象の相互変調信号をキャンセルする、
   処理を有することを特徴とする歪みキャンセル方法。

Images