JP2004320541A - 送受信機及びその構成方法 - Google Patents

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Masayuki Kumura
正行 九村
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Abstract

【課題】プリディストーション処理のための帰還信号回路が故障した場合にも、送信信号品質を保つことができる送受信機を提供する。
【解決手段】送信部は、送信データを入力する変調器(MOD)1、プリディストーション部(PD)2、デジタル/アナログ変換器(D/A)3、送信周波数に変換を行う周波数変換器(U/C)4および局部発振器5、所要のレベルに増幅する送信電力増幅器6、送信信号の一部を取り出す方向性結合器7、歪み補償用の帰還信号回路13より構成される。受信部は、受信信号を元の周波数に変換する周波数変換器(D/C)21、局部発振器22、アナログ/デジタル変換器(A/D)23より成る受信回路14、15および復調器(DEM)16、17より構成される。切替器(SW)11、12は、帰還信号回路13が故障した場合に帰還信号回路13を受信回路14、15のいずれかに切り替える。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信用基地局装置の送受信機に関し、特に非線形歪み補償を負帰還方式で行う送受信機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、移動体通信用基地局装置の送受信機においては、送信電力増幅器の非線形性による送信信号の歪みを補償する一つの手段として、入力されたデジタル信号と送信信号の一部帰還された信号との振幅、位相を比較して送信電力増幅器の非線形歪みを演算推定し、入力されたデジタル信号をプリディストーション処理して送信電力増幅器の非線形歪みを補償するプリディストーション方式による技術が用いられている。(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
しかしながら、送信信号の一部を帰還して補償を行うための帰還信号回路に故障が発生した場合、プリディストーション機能が正常に動作しないため、デジタル多値振幅変調方式においては、送信側の送信電力増幅器の非線形歪み特性のために送信スペクトラムが広がり、隣接チャネルへの妨害が生じる。このため、帰還信号回路に故障が発生した場合には送信信号の送出を遮断する必要があり、これは通信断が発生するという問題がある。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−64411号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の送受信機は、送信電力増幅器の非線形歪みを補償する帰還信号回路に故障が発生した場合には、送信スペクトラムが広がって隣接チャネルへの妨害、強いては通信断が発生するという欠点がある。
【0006】
本発明の目的は、このような従来の欠点を除去するため、送信電力増幅器の非線形歪みを補償する帰還信号回路に故障が発生した場合に、受信ダイバーシティを構成する受信部の1回路を帰還信号回路として代替することにより、送信信号の品質を保つことを可能とする送受信機を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の送受信機は、送信電力増幅器の非線形歪みを補償するプリディストーション機能を有する送信部と、ダイバーシティ機能を有する受信部とを備えた送受信機であって、前記送信電力増幅器の非線形歪みを補償するための帰還信号回路が故障した場合に、前記帰還信号回路を受信ダイバーシティ用の1回路で置き換える切替手段を備えることを特徴としている。
【0008】
また、本発明の送受信機は、送信電力増幅器の非線形歪みを補償するプリディストーション機能を有する送信部と、ダイバーシティ機能を有する受信部とを備えた送受信機であって、前記送信電力増幅器の非線形歪みを補償するための帰還信号回路と共通の回路構成とされる受信ダイバーシティ用の複数の受信回路との入/出力端のそれぞれに接続される第1、第2の切替器を有し、前記帰還信号回路が故障した場合に、前記第1、第2の切替器が連動して前記複数の受信回路のいずれかと置き換えることを特徴としている。
【0009】
また、本発明の送受信機は、入力された送信データをデジタル変調する変調器と、プリディストーション方式により非線形歪みを付加するプリディストーション部と、デジタル信号をアナログに変換するデジタル/アナログ変換器と、変換されたアナログ信号を周波数変換する周波数変換器および局部発振器と、前記周波数変換器出力を所要のレベルに増幅する送信電力増幅器と、増幅された送信信号の一部を分岐する方向性結合器と、前記送信電力増幅器の非線形歪みを補償するための帰還信号回路とを含む送信部と、ダイバーシティ機能を有する受信部とを備える送受信機であって、前記帰還信号回路と前記受信部に備わる前記帰還信号回路と同一構成の複数の受信回路との入/出力端に第1、第2の切替器がそれぞれに接続されていることを特徴としている。
【0010】
また、前記第1、第2の切替器は、前記帰還信号回路が故障した場合に、前記帰還信号回路を前記複数の受信回路のいずれかと置き換えるために連動して動作することを特徴としている。
【0011】
また、前記第1、第2の切替器は、前記帰還信号回路が故障した場合に、前記帰還信号回路を前記複数の受信回路の中で使用していない受信回路を選別して置き換えることを特徴としている。
【0012】
また、前記帰還信号回路および前記複数の受信回路は、受信用の周波数変換器および局部発振器とアナログ/デジタル変換器を含む同一構成、同一機能を有することを特徴としている。
【0013】
また、本発明の送受信機の構成方法は、送信電力増幅器の非線形歪みを補償するプリディストーション機能を有する送信部と、ダイバーシティ機能を有する受信部とを備えた送受信機の構成方法であって、前記送信電力増幅器の非線形歪みを補償するための帰還信号回路と共通の回路構成となる受信ダイバーシティ用の複数の受信回路の入/出力端のそれぞれに第1、第2の切替器を接続し、前記帰還信号回路が故障した場合に、前記第1、第2の切替器が連動して前記複数の受信回路のいずれかと切り替え自在に構成されることを特徴としている。
【0014】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の送受信機の一つの実施の形態を示すブロック図である。
【0015】
図1に示す本実施の形態の送受信機は、送信データを入力する変調器(MOD)1と、プリディストーション部(PD)2と、デジタル/アナログ変換器(D/A)3と、送信周波数に変換を行う周波数変換器(U/C)4および局部発振器5と、所要のレベルに増幅する送信電力増幅器6と、送信信号の一部を取り出す方向性結合器7と、方向性結合器7より取り出された送信信号を元の周波数に変換する周波数変換器(D/C)21および局部発振器22と、アナログ/デジタル変換器(A/D)23とより成る歪み補償用の帰還信号回路13とより成る送信部と、受信信号−1、2を入力し帰還信号回路13と同一構成の受信回路14、15および復調器(DEM)16、17より成る受信部と、帰還信号回路13および受信回路14、15の入/出力端に接続された切替器(SW)11、12とより構成されている。
【0016】
すなわち、本実施の形態では、移動体通信用基地局装置の送受信機として、送信電力増幅器6の入出力特性を線形化するためのプリディストーション方式における帰還信号回路13を有する送信部と、2ブランチで構成された受信ダイバーシチを行う受信部とを具備している。
【0017】
次に、本実施の形態の送受信機の動作を図1を参照して詳細に説明する。
【0018】
図1を参照すると、変調器1は、入力された送信データを変調し、プリディストーション部2に出力する。
【0019】
プリディストーション部2は、変調器1から出力された送信データと送信信号から帰還された帰還信号との振幅、位相を比較して求めた送信電力増幅器6の非線形歪みの逆特性を付加するプリディストーション制御を行う。
【0020】
デジタル/アナログ変換器3は、プリディストーション部2から出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換して、周波数変換器4に出力する。
【0021】
周波数変換器4は、デジタル/アナログ変換器3から出力された送信データを局部発振器5から出力された局発信号により送信周波数あるいは無線周波数に周波数変換して送信電力増幅器6に出力する。
【0022】
送信電力増幅器6は、周波数変換器4から出力された信号を所要の電力にまで増幅し、方向性結合器7を介して図示しない送信アンテナに出力する。
【0023】
方向性結合器7は、送信信号の一部を取り出して切替器11のa端子に出力する。
【0024】
切替器11は、方向性結合器7からの信号と受信ダイバーシティによる2つの受信信号−1、2とを入力し、通常a−d間、b−e間およびc−f間の接続により、帰還信号回路13および受信回路14、15のそれぞれに出力する。
【0025】
帰還信号回路13および受信回路14、15は、周波数変換器21、局部発振器22およびアナログ/デジタル変換器23より構成され、帰還信号回路13の故障時には受信回路14、15のいずれかが代替接続されるように、同一構成、同一機能とされる。
【0026】
周波数変換器21は、切替器11による方向性結合器7からの信号または受信信号のいずれかを入力し、局部発振器22から出力された局発信号により、周波数変換器4の入力周波数帯に戻すよう動作する。
【0027】
アナログ/デジタル変換器23は、周波数変換器14から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して、切替器12の端子d、e、fのいずれかにそれぞれ出力する。
【0028】
切替器12は、切替器11と同様に入/出力端子3対の組み合わせを切り替えることができる切替器であり、帰還信号回路13および受信回路14、15からの信号を入力し、通常a−d間、b−e間およびc−f間の接続により、プリディストーション部2および復調器16、17のそれぞれに出力する。
【0029】
復調器16、17は、切替器12から出力された信号を復調して出力する。
【0030】
次に、歪み補償用の帰還信号回路が故障した場合の動作について説明する。
【0031】
方向性結合器7で分岐された送信信号の一部は、通常時には、切替器11(通常a−d間接続)、帰還信号回路13および切替器12(通常d−a間接続)を介してプリディストーション部2に入力される。
【0032】
プリディストーション部2では、入力端子1から入力された送信データと帰還信号との振幅、位相を比較して送信電力増幅器6の非線形歪みを求め、その逆特性を送信データに付加することにより送信電力増幅器6の歪み補償を行うように動作する。
【0033】
次に、プリディストーション用帰還信号回路13に故障が発生した場合には、切替器11および12の接続を、例えばa−d間接続からa−e間接続にそれぞれ変更する。
【0034】
また、プリディストーション部2では、切り替え前と同様に、変調器1から出力された送信データと帰還信号との振幅、位相を比較して送信電力増幅器6の非線形歪みを求め、その逆特性を送信データに付加することにより送信電力増幅器6の歪み補償を行うように動作する。
【0035】
ここで、帰還信号回路13と切り替え後の受信回路14との回路構成および機能が同一であれば、継続して歪み補償動作を行うことができる。
【0036】
一方、受信ダイバーシチの動作は、使用される頻度が低いことから実用上の問題は少ない。また、受信ダイバーシチの動作ができない場合であっても、プリディストーション用帰還信号回路の故障による隣接チャネルへの妨害を回避することの方がより重要である。
【0037】
以上の説明により、受信ダイバーシチ方式を使用することによる通信回線の品質改善を行なうとともに、送信電力増幅器の非線形歪みを補償するプリディストーション機能を備え、プリディストーション用帰還信号回路に故障が発生した場合には、受信ダイバーシチ方式により構成される受信回路2回路の一方を切り替えて帰還信号回路として使用し、送信電力増幅器の非線形歪み補償を優先させることで、受信ダイバーシチ方式のブランチを有効活用することができるため、回路規模の増大を防ぐことができる。
【0038】
なお、帰還信号回路を他の受信回路に切り替える場合に、帰還信号回路に備える周波数情報などの各種情報の引き継ぎ手順、あるいは切り替え手順については、特に限定しない。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の送受信機及びその構成方法によれば、送信電力増幅器の入出力特性を線形化するためのプリディストーション方式における帰還信号回路を有する送信部と、受信ダイバーシチ方式による2ブランチで構成された受信部とを具備し、送信電力増幅器の非線形歪みを補償する帰還信号回路に故障が発生した場合に、受信ダイバーシティを構成する受信部の1回路を帰還信号回路として代替することにより、送信信号の品質を保つことが可能となる。
【0040】
また、受信信号のフェージングの対策として採用しているダイバーシティ効果が多少劣化するとしても、送信電力増幅器の非線形特性のために送信スペクトラムが広がり、隣接チャネルへの妨害あるいは通信断となることを回避できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の送受信機の一つの実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 変調器
2 プリディストーション部
3 デジタル/アナログ変換器
4 周波数変換器
5 局部発振器
6 送信電力増幅器
7 方向性結合器
11 切替器
12 切替器
13 帰還信号回路
14、15 受信回路
16、17 復調器
21 周波数変換器
22 局部発振器
23 アナログ/デジタル変換器

Claims (7)

  1. 送信電力増幅器の非線形歪みを補償するプリディストーション機能を有する送信部と、ダイバーシティ機能を有する受信部とを備えた送受信機であって、前記送信電力増幅器の非線形歪みを補償するための帰還信号回路が故障した場合に、前記帰還信号回路を受信ダイバーシティ用の1回路で置き換える切替手段を備えることを特徴とする送受信機。
  2. 送信電力増幅器の非線形歪みを補償するプリディストーション機能を有する送信部と、ダイバーシティ機能を有する受信部とを備えた送受信機であって、前記送信電力増幅器の非線形歪みを補償するための帰還信号回路と共通の回路構成とされる受信ダイバーシティ用の複数の受信回路との入/出力端のそれぞれに接続される第1、第2の切替器を有し、前記帰還信号回路が故障した場合に、前記第1、第2の切替器が連動して前記複数の受信回路のいずれかと置き換えることを特徴とする送受信機。
  3. 入力された送信データをデジタル変調する変調器と、プリディストーション方式により非線形歪みを付加するプリディストーション部と、デジタル信号をアナログに変換するデジタル/アナログ変換器と、変換されたアナログ信号を周波数変換する周波数変換器および局部発振器と、前記周波数変換器出力を所要のレベルに増幅する送信電力増幅器と、増幅された送信信号の一部を分岐する方向性結合器と、前記送信電力増幅器の非線形歪みを補償するための帰還信号回路とを含む送信部と、ダイバーシティ機能を有する受信部とを備える送受信機であって、前記帰還信号回路と前記受信部に備わる前記帰還信号回路と同一構成の複数の受信回路との入/出力端に第1、第2の切替器がそれぞれに接続されていることを特徴とする送受信機。
  4. 前記第1、第2の切替器は、前記帰還信号回路が故障した場合に、前記帰還信号回路を前記複数の受信回路のいずれかと置き換えるために連動して動作することを特徴とする請求項3記載の送受信機。
  5. 前記第1、第2の切替器は、前記帰還信号回路が故障した場合に、前記帰還信号回路を前記複数の受信回路の中で使用していない受信回路を選別して置き換えることを特徴とする請求項3又は4記載の送受信機。
  6. 前記帰還信号回路および前記複数の受信回路は、受信用の周波数変換器および局部発振器とアナログ/デジタル変換器を含む同一構成、同一機能を有することを特徴とする請求項3、4又は5記載の送受信機。
  7. 送信電力増幅器の非線形歪みを補償するプリディストーション機能を有する送信部と、ダイバーシティ機能を有する受信部とを備えた送受信機の構成方法であって、前記送信電力増幅器の非線形歪みを補償するための帰還信号回路と共通の回路構成となる受信ダイバーシティ用の複数の受信回路の入/出力端のそれぞれに第1、第2の切替器を接続し、前記帰還信号回路が故障した場合に、前記第1、第2の切替器が連動して前記複数の受信回路のいずれかと切り替え自在に構成されることを特徴とする送受信機の構成方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007235785A (ja) * 2006-03-03 2007-09-13 Hitachi Kokusai Electric Inc 無線基地局装置
US9584167B2 (en) 2014-07-25 2017-02-28 Fujitsu Limited Wireless communication system, distortion compensation device, and distortion compensation method
CN111314253A (zh) * 2018-12-11 2020-06-19 瑞昱半导体股份有限公司 特征化发送器的非线性失真的方法、发送器及特征化电路

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