(57)【要約】【課題】入出力信号の取得が困難な場合にも、精度よくかつ速やかに歪補償を行うことができる歪補償回路を提供する。【解決手段】本発明の歪補償回路２０は、上位レイヤにより生成されて増幅器７に入力される入力信号、及び、増幅器７が出力する出力信号を取得する同期処理部２６と、同期処理部２６によって取得された前記入出力信号を用いて増幅器７の歪補償を行う歪補償部２５とを備えている。同期処理部２６は、入力信号に含まれているプリアンブル信号を取得、歪補償部２５は、このプリアンブル信号を用いて歪補償を行う。【選択図】図４
2011019154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線送信装置に用いられる増幅器の入出力特性についての歪補償を行う歪補償回路であって、
前記増幅器に入力される入力信号、及びこの入力信号に対応して前記増幅器が出力する出力信号を取得する信号取得部と、
前記信号取得部が取得した前記入力信号、及び前記出力信号を用いて、前記増幅器の歪補償を行う歪補償部と、を備え、
前記信号取得部は、前記入力信号に一定以上の頻度で含まれている、既知の信号パターンを有する所定のデータを取得し、
前記歪補償部は、前記信号取得部が取得した前記所定のデータの全部又は一部を用いて歪補償を行うことを特徴とする歪補償回路。
【請求項２】
前記所定のデータが含まれているタイミングを示すタイミング情報を、前記増幅器に前記入力信号を与える上位レイヤから取得するタイミング情報取得部をさらに備え、
前記信号取得部は、前記タイミング情報に基づいて、前記所定のデータを取得する請求項１に記載の歪補償回路。
【請求項３】
前記タイミング情報、及び、前記入力信号は、同一の光通信回線を介して前記上位レイヤから与えられる請求項２に記載の歪補償回路。
【請求項４】
前記入力信号に含まれる前記所定のデータ以外の他のデータの最大振幅は、前記所定のデータの最大振幅よりも小さく設定されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の歪補償回路。
【請求項５】
前記他のデータの最大振幅は、ＣＦＲ（Crest Factor Reduction）処理によって、前記所定のデータの最大振幅よりも小さく設定されている請求項４に記載の歪補償回路。
【請求項６】
前記所定のデータは、無線通信のための同期に用いられる同期信号である請求項１〜５のいずれか一項に記載の歪補償回路。
【請求項７】
増幅器及びこの増幅器の入力特性についての歪補償を行う歪補償回路を有する送信部を備えた無線送信装置であって、
前記歪補償回路が、請求項１〜６のいずれか一項に記載の歪補償回路であることを特徴とする無線送信装置。
【請求項８】
前記送信部が、各アンテナチャネルごとに前記増幅器及び前記歪補償回路を有するマルチアンテナシステムを構成しており、
前記入力信号を受け付け、前記所定のデータの含まれるタイミングが各アンテナチャネルで同一となるように、前記入力信号を前記送信部の各アンテナチャネルに与えるとともに、各アンテナチャネルに与えられる前記入力信号それぞれを、互いに循環遅延させて各アンテナチャネルに与える入力信号付与部をさらに備えている請求項７に記載の無線送信装置。
【請求項９】
前記送信部が、各アンテナチャネルごとに前記増幅器及び前記歪補償回路を有するマルチアンテナシステムを構成しており、
前記入力信号を受け付け、前記所定のデータの含まれるタイミングが各アンテナチャネルごとに異なるように、前記入力信号を前記送信部の各アンテナチャネルに与える入力信号付与部をさらに備えている請求項７に記載の無線送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば高出力増幅器の非線形特性を補償する機能を備えた歪補償回路、及びこれを用いた無線送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、効率性の高い高出力増幅器（ＨＰＡ: High Power Amplifier）は、入出力特性の線形性が低い。従って、このような増幅器を用いて電力を増幅すると、入出力特性の歪により、所望の出力が得られない場合がある。そこで、このような増幅器の歪を補償するために、当該増幅器の入力信号に対して、増幅器の歪特性とは逆の、逆歪特性をデジタル信号処理により生成して増幅器の入力に付加する歪補償処理を施すことで、所望の増幅器出力を得る歪補償回路が提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Thesis by Lei Ding, "Digital predistortion of power amplifiers for wireless application", Georgia institute of Technology, March 2004
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記歪補償回路は、増幅器により増幅される前の入力信号を取得するとともに、増幅器により増幅された後の前記入力信号に対応する出力信号を取得し、これら入出力信号を用いて前記増幅器の入出力特性を推定した上で歪補償を行う。
ここで、上記従来の歪補償回路は、任意に入力信号（出力信号）を取得して歪補償を行うが、例えば、この歪補償回路を無線送信装置に適用した場合において、入力信号たる送信信号の送信量が少ない状態であると、歪補償回路は、入力信号を取得する確率が低下し、入出力特性を推定するために必要な量の入出力信号を取得するのが困難となる。
このような場合、入出力特性を推定するために必要な量よりも少ない量の入出力信号でモデル推定を行えば、モデルの精度が低下し、精度よく歪補償を行うことができないおそれがある。一方、入出力特性を推定するために必要な量の入出力信号を取得できるまで待って歪補償を行うことも考えられるが、この場合、速やかに歪補償を行うことができないおそれがある。このように、入出力特性の推定に要する量の入出力信号を取得するのが困難になると、歪補償を精度よくかつ速やかに行うことができないおそれが生じる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、入出力信号の取得が困難な場合にも、精度よくかつ速やかに歪補償を行うことができる歪補償回路、及びこれを用いた無線送信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明は、無線送信装置に用いられる増幅器の入出力特性についての歪補償を行う歪補償回路であって、前記増幅器に入力される入力信号、及びこの入力信号に対応して前記増幅器が出力する出力信号を取得する信号取得部と、前記信号取得部が取得した前記入力信号、及び前記出力信号を用いて、前記増幅器の歪補償を行う歪補償部と、を備え、前記信号取得部は、前記入力信号に一定以上の頻度で含まれている、既知の信号パターンを有する所定のデータを取得し、前記歪補償部は、前記信号取得部が取得した前記所定のデータの全部又は一部を用いて歪補償を行うことを特徴としている。
【０００７】
上記構成の歪補償回路によれば、入力信号に一定以上の頻度で含まれている所定のデータを用いて歪補償を行うので、入力信号を取得する確率が低く、入出力特性を推定するために必要な量の入出力信号を取得するのが困難である場合にも、歪補償に用いるための入力信号を確実に取得することができる。この結果、入出力特性の推定を正確かつ速やかに行うことができ、精度よくかつ速やかな歪補償を実現することができる。
【０００８】
（２）（３）前記所定のデータが含まれているタイミングを示すタイミング情報を、前記増幅器に前記入力信号を与える上位レイヤから取得するタイミング情報取得部をさらに備え、前記信号取得部は、前記タイミング情報に基づいて、前記所定のデータを取得するものであってもよく、さらに、前記タイミング情報、及び、前記入力信号は、同一の光通信回線を介して前記上位レイヤから与えられるものであってもよい。
この場合、信号取得部は、より正確に所定のデータを取得することができる。
【０００９】
（４）（５）また、前記入力信号に含まれる前記所定のデータ以外の他のデータの最大振幅は、前記所定のデータの最大振幅よりも小さく設定されていることが好ましく、具体的には、前記他のデータの最大振幅は、ＣＦＲ（Crest Factor Reduction）処理によって、前記所定のデータの最大振幅よりも小さく設定させることができる。
この場合、他のデータの最大振幅よりも大きい最大振幅である所定のデータによって歪補償が行われるので、増幅器の入出力特性が推定される振幅の範囲を少なくとも他のデータに対して外挿することができ、他のデータについての歪補償をより精度よく行うことができる。
【００１０】
（６）前記所定のデータは、無線通信のための同期に用いられる同期信号であってもよい。入力信号に含まれる同期信号は、所定の周期で送信されるので、同期処理部は、所定のデータである同期信号をより確実に取得することができる。
【００１１】
（７）また、本発明は、増幅器及びこの増幅器の入力特性についての歪補償を行う歪補償回路を有する送信部を備えた無線送信装置であって、前記歪補償回路が、上述の歪補償回路であることを特徴としている。
上記構成の無線送信装置によれば、上述の歪補償回路を備えているので、増幅器の入力特性について精度よく速やかに歪補償を行うことができる。
【００１２】
（８）前記送信部が、各アンテナチャネルごとに前記増幅器及び前記歪補償回路を有するマルチアンテナシステムを構成している場合には、前記入力信号を受け付け、前記所定のデータの含まれるタイミングが各アンテナチャネルで同一となるように、前記入力信号を前記送信部の各アンテナチャネルに与えるとともに、各アンテナチャネルに与えられる前記入力信号それぞれを、互いに循環遅延させて各アンテナチャネルに与える入力信号付与部をさらに備えていることが好ましい。
【００１３】
この場合、各アンテナチャネルそれぞれに、所定のデータを含んだ入力信号を与えるので各アンテナチャネルの歪補償回路に、当該歪補償回路に対応する増幅器の歪補償を行わせることができる。
また、入力信号付与部は、前記所定のデータの含まれるタイミングが各アンテナチャネルで同一となるように、前記入力信号を各アンテナチャネルに与えるので、各アンテナチャネルそれぞれから所定のデータが同一のタイミングで送信されることになり、当該所定のデータとしての送信信号に指向性が生じるおそれがある。このような場合、例えば、所定のデータが、無線通信の対象となる受信機全てにおいて受信する必要がある同期信号であるとすると、受信する必要があるにもかかわらず、指向性が生じることによって、特定の受信機における所定のデータの受信が阻害されるという不都合が生じる。この点、本発明によれば、各アンテナチャネルに与えられる入力信号それぞれを、互いに循環遅延させて各アンテナチャネルに与えるので、所定のデータについて指向性が生じるのを抑制でき、上述のような不都合を回避することができる。
【００１４】
（９）また、上記同様に、前記送信部が、各アンテナチャネルごとに前記増幅器及び前記歪補償回路を有するマルチアンテナシステムを構成している場合には、前記入力信号を受け付け、前記所定のデータの含まれるタイミングが各アンテナチャネルごとに異なるように、前記入力信号を前記送信部の各アンテナチャネルに与える入力信号付与部をさらに備えていてもよい。
【００１５】
この場合も、各アンテナチャネルそれぞれに、所定のデータを含んだ入力信号を与えるので、各アンテナチャネルの歪補償回路に、当該歪補償回路に対応する増幅器の歪補償を行わせることができる。
さらに、本発明によれば、入力信号付与部が、各アンテナチャネルそれぞれに、所定のデータを含んだ入力信号を各アンテナチャネルごとに異なるタイミングで与えるので、各アンテナチャネルそれぞれから送信される所定のデータに指向性が生じるのを防止できる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明の歪補償回路、及びこれを用いた無線送信装置によれば、入出力信号の取得が困難な場合にも、精度よくかつ速やかに歪補償を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る基地局装置の送信部分の構成を示すブロック図である。
【図２】送信部が有する送信回路の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態のピーク電力抑制回路によるＣＦＲ処理の態様を示す図である。
【図４】デジタル処理部が機能的に有する歪補償回路の機能ブロック図である。
【図５】タイミング情報取得部が、入力信号バッファ部による入力信号の取得を開始するタイミング、及び取得を終了するタイミングを求める際の態様を説明するための図である。
【図６】本発明の第二の実施形態に係る基地局装置の送信部分の構成を示すブロック図である。
【図７】マルチキャリア処理部が各アンテナチャネルに与える送信信号の態様を示す図である。
【図８】本発明の第三の実施形態に係る基地局装置における送信信号の態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態に係る基地局装置の送信部分の構成を示すブロック図である。この基地局装置１は、広帯域移動無線通信システムの基地局として用いられるものであり、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６に規定されるいわゆる「ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）」と呼ばれる無線通信システムに準拠して構成されている。
基地局装置１は、図１に示すように、信号処理部２と、送信部３とを備えている。
信号処理部２は、上位ネットワークから端末等に送信すべき送信データ等が与えられるとともに、与えられた送信データを所定の通信フレームに乗せて無線送信可能な送信信号として直交変調する機能を有している。また、前記通信フレームを構成する単位フレーム（後に詳述する）に関するフレームタイミングを示すフレームタイミング信号を生成する機能も有している。
【００１９】
送信部３は、信号処理部２が変調した送信信号を取得して増幅し、その増幅した送信信号をアンテナ４から通信対象である端末等に向けて送信する機能を有している。
送信部３と、信号処理部２とは、光ファイバーケーブル等からなる通信ケーブルＯによって接続されている。送信部３と、信号処理部２とは、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）、ＯＢＳＡＩ（Open Base Station Standard Initiative）といった規格に準拠した態様によって接続され、光通信回線によって各種信号の送受信が行われる。送信部３は、上記通信ケーブルＯを介して、前記送信信号の他、前記フレームタイミング信号を信号処理部２から取得する。
【００２０】
つまり、送信部３は、デジタル信号をアナログ信号の変換する機能部である一方、上述の信号処理部２は、いわゆるデジタルベースバンド信号処理を行う機能部であり、送信部３に対する上位レイヤに相当する装置である。
【００２１】
図２は、送信部が有する送信回路の構成を示すブロック図である。
図２中、送信回路５は、信号処理部２から与えられる送信信号を増幅する機能を有しており、信号処理部２から与えられる信号を処理するためのデジタル処理部６と、高出力増幅器（ＨＰＡ、以下、単に増幅器ともいう）７を有するアナログ処理部８とを備えている。
【００２２】
デジタル処理部６は、増幅器７に入力される入力信号としての送信信号をデジタル信号としてアナログ処理部８に与えるとともに、増幅器７が出力する出力信号をデジタル信号としてアナログ処理部８から取得する。
アナログ処理部８は、デジタル処理部６と、増幅器７の信号入力端子との間に配置接続された、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）９、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０、及び、第一周波数変換部１１を備えている。デジタル処理部６が出力するデジタルの入力信号は、これらを介することで、アナログ信号に変換されるとともに搬送周波数に変換された後、増幅器７に与えられる。
増幅器７の出力端子には、アンテナ４が接続されており、増幅器７が出力する出力信号は、送信信号としてアンテナ４から送信される。
【００２３】
また、アナログ処理部８は、増幅器７の信号出力端子と、デジタル処理部６との間に配置接続された、増幅器７の出力信号を得るためのカプラ１２と、第二周波数変換部１３と、ローパスフィルタ１４と、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１５とをさらに備えている。
増幅器７の出力信号は、これらを介することで、ベースバンドの周波数に変換されるとともにデジタル変換された後、デジタル処理部６に与えられる。
【００２４】
デジタル処理部６は、ＤＳＰ等によって構成されており、歪補償回路２０及びピーク電力抑制回路３０を機能的に有している。
ピーク電力抑制回路３０は、信号処理部２からの送信信号及びフレームタイミング信号を取得して、当該送信信号のピーク電力を抑制するためのピーク電力抑制処理（ＣＦＲ：Crest Factor Reduction）を行う。
図３は、本実施形態のピーク電力抑制回路によるＣＦＲ処理の態様を示す図である。
図３において、横軸は時間を示しており、上段から順に、通信フレームの構成、信号処理部２から与えられる送信信号の振幅プロファイル、信号処理部２から与えられるフレームタイミング信号の態様、ＣＦＲ処理後の送信信号の振幅プロファイルをそれぞれ時間軸に対応させて示している。
【００２５】
信号処理部２からの送信信号は、送信データ等を所定の通信フレームに乗せた状態で与えられる。前記通信フレームは、複数の単位フレームを時間軸方向に並べることで構成されている。単位フレームは、基地局装置１の送信時間である下りサブフレーム（ＤＬフレーム）と、端末の送信時間である上りサブフレーム（ＵＬフレーム）とによって構成されている。ＤＬフレームの先頭には、図３に示すように、端末との間で無線通信を行うための同期等に用いられる同期信号であるプリアンブル信号が所定の時間幅で配置され、ＤＬフレームの他の部分には端末に送信すべきデータ信号を含んでいる。プリアンブル信号は、既知の信号であり、各単位フレームそれぞれの先頭に配置される。つまり、プリアンブル信号は、送信信号に一定以上の頻度で含まれている、既知の信号パターンを有する所定のデータを構成している。なお、図３では、信号処理部２から与えられる送信信号、すなわち基地局装置１が端末に向けて送信する信号のみを示しているので、ＵＬフレームには信号が現れていない。
【００２６】
フレームタイミング信号は、図に示すように、信号レベルがＨレベルと、このＨレベルよりも低いＬレベルのいずれかのレベルで送信される信号であり、各単位フレームの先頭のタイミングでＨレベルからＬレベルへ、又はＬレベルからＨレベルへ切り替わるように、信号処理部２によって送信される。従って、このフレームタイミング信号は、そのレベルが切り替わるタイミングによって、各単位フレームの先頭のタイミングを示している。
【００２７】
ピーク電力抑制回路３０は、このフレームタイミング信号を用いて、信号処理部２からの送信信号の内、プリアンブル信号の時間帯とデータ信号の時間帯とを特定し、データ信号のみに対して、ＣＦＲ処理を行う。
ここで、ＣＦＲ処理とは、与えられた信号の電力（振幅）が、予め定められた閾値よりも大きい場合に、その閾値を越える部分について振幅を抑制する処理である。
【００２８】
プリアンブル信号は、所定の時間幅の既知信号であるので、ピーク電力抑制回路３０は、フレームタイミング信号から、各単位フレームの先頭のタイミングを認識できれば、プリアンブル信号を除いたデータ信号が送信される時間のみを把握できる。さらに、ピーク電力抑制回路３０は、把握したデータ信号が送信される時間内の信号に対して、上記ＣＦＲ処理を行う。これにより、データ信号のみにＣＦＲ処理が行われる。
ここで、ＣＦＲ処理における閾値Ｓは、図３の「ＣＦＲ処理後の送信信号」に示すように、プリアンブル信号の最大振幅Ａよりも、小さい値に設定されており、ピーク電力抑制回路３０は、データ信号の最大振幅が、プリアンブル信号の最大振幅Ａよりも小さくなるように処理する。
ピーク電力抑制回路３０は、上記のようにＣＦＲ処理を行った送信信号及びフレームタイミング信号を歪補償回路２０に出力する。なお、送信信号は、ＣＦＲ処理が施されることで、タイミングに遅延が生じるため、ピーク電力抑制回路３０は、その遅延分を補正して互いにタイミングの一致した送信信号とフレームタイミング信号とを出力する。
【００２９】
歪補償回路２０は、ピーク電力抑制回路３０からＣＦＲ処理された送信信号と、それに対応するフレームタイミング信号とを取得するとともに、アナログ処理部８からの増幅器７の出力信号を取得し、増幅器７の入出力特性の歪補償（ＤＰＤ：Digital Pre-Distortion）についての処理を行う。
図４は、デジタル処理部が機能的に有する歪補償回路の機能ブロック図である。
歪補償回路２０は、増幅器７への送信信号（入力信号）と、アナログ処理部８から取得する増幅器７の出力信号とに基づいて増幅器７の入出力特性を推定し、その入出力特性に対して歪補償処理を行うことで、所望の増幅特性を得るものであり、増幅器７に入力される入力信号及びその入力信号に対応して増幅器７が出力する出力信号を取得して両信号のタイミングの同期を行う同期処理部２６と、同期処理部２６にて互いに同期処理がなされた前記入力信号と前記出力信号とを用いて増幅器７の入出力特性を表すモデルを推定し、この推定したモデルに基づいて、歪補償を行う歪補償部２５とを備えている。
【００３０】
歪補償部２５は、増幅装置１に与えられる送信信号（歪補償前の信号）に増幅器７の入出力特性に応じた歪補償処理を施して、増幅器７へ入力される入力信号（歪補償後の信号）を出力する。増幅器７は、歪補償部２５から予め歪補償が施された入力信号が与えられる。このため、増幅器７は、歪の無い（もしくは少ない）出力信号を出力することができる。
【００３１】
ここで、増幅器７の入出力特性は非線形特性であり、例えば、下記式（１）に示す、べき級数多項式で表現される。なお、下記式（１）中、ｚは増幅器７の出力信号、ｙは増幅器７の入力信号、ａiは各次の係数である。
【００３２】
【数１】
2011019154.tif 000003
【００３３】
歪補償部２５は、上記式（１）に基づき、下記式（２）に示す、べき級数多項式を演算し、増幅器７の入力信号ｙを求める。なお、下記式（２）中、ａi´は、増幅器の逆特性を示す各次の係数である。
【００３４】
【数２】
2011019154.tif 000004
【００３５】
歪補償部２５は、上記式（２）に示すように、増幅器７の入出力特性を表すモデルとしての増幅器７の逆特性を示す各次の係数ａi´に基づいて、増幅器７の歪特性の逆特性を信号ｘに付加し、増幅器７に起因する歪を打ち消すことで歪補償を行う。
【００３６】
上記式（２）中の増幅器７の逆特性を示す各次の係数ａi´は、同期処理部２６より与えられる増幅器７の入力信号ｙ、及び出力信号ｚに係る入出力信号データに基づいて求められる。すなわち、歪補償部２５は、増幅器７の入力信号ｙ、及び出力信号ｚに係る入出力信号データを読み出し、これらに基づいて、増幅器７の入出力特性を表すモデルを推定し、その推定したモデルとしての上記各次の係数ａi´を求める。
【００３７】
歪補償部２５は、入力信号ｙを、出力信号ｚのべき級数多項式で表した増幅器モデル（逆モデル）を有しており、同期処理部２６から与えられる入出力信号を前記モデルに適用して、当該モデルを推定する。歪補償部２５は、推定したモデルを示す値である各次の係数を、増幅器７の逆特性を示す各次の係数ａi´として用いることで、増幅器７の歪特性の逆特性を信号ｘに付加し、歪補償を行う。
【００３８】
同期処理部２６は、増幅器７の入力信号を取得蓄積するための入力信号バッファ部２１と、増幅器７の出力信号を取得蓄積するための出力信号バッファ部２２と、これら両バッファ部２１、２２が取得蓄積する入力信号と、出力信号との間のタイミングの同期を行うタイミング同期部２３とを備えており、増幅器７の入出力信号を取得する信号取得部としての機能を有している。
タイミング同期部２３は、両信号バッファ部２１、２２が取得蓄積する入力信号及び出力信号を取得し、これら入力信号と出力信号との間のタイミングの同期を行う。
【００３９】
入力信号バッファ部２１は、増幅器７へ与えられる入力信号を取得蓄積し、蓄積した入力信号をタイミング同期部２３に出力する。また、出力信号バッファ部２２も、入力信号バッファ部２１と同様、増幅器７からの出力信号を、予め定められた時間幅のサンプリング区間分だけ取得蓄積し、蓄積した出力信号をタイミング同期部２３に出力する。
また、これら両バッファ部２１、２２は、タイミング情報取得部２７から与えられるタイミングに基づいて、入力信号及び出力信号を取得するように構成されている。
【００４０】
タイミング情報取得部２７は、上位レイヤである信号処理部２により生成され、ピーク電力抑制回路３０を経て与えられる、フレームタイミング信号を取得し、この取得したフレームタイミング信号に基づいて、両バッファ部２１、２２が入力信号及び出力信号を取得すべきタイミングを求め、求めたタイミングを両バッファ部２１、２２に出力する。
【００４１】
図５は、タイミング情報取得部が、入力信号バッファ部による入力信号の取得を開始するタイミング、及び取得を終了するタイミングを求める際の態様を説明するための図である。
図５において、横軸は時間を示しており、上段から順に、送信信号、信号処理部２から与えられるフレームタイミング信号、信号取得タイミングをそれぞれ時間軸に対応させて示している。
【００４２】
フレームタイミング信号は、上述したように、そのレベルが切り替わるタイミングによって、各単位フレームの先頭のタイミングを示している。
タイミング情報取得部２７は、フレームタイミング信号に基づいて、各単位フレームの先頭のタイミング、及びそのタイミングからプリアンブル信号の時間幅だけ進んだタイミングを求める。タイミング情報取得部２７は、各単位フレームの先頭のタイミングを信号取得の開始タイミングＴSとし、開始タイミングＴSからプリアンブル信号の時間幅だけ進んだタイミングを信号取得の終了タイミングＴEとして、入力信号バッファ部２１に出力する。
すなわち、タイミング情報取得部２７は、プリアンブル信号が含まれているタイミングをフレームタイミング信号に基づいて求め、そのタイミングを入力信号バッファ部２１に与えることで、当該入力信号バッファ部２１にプリアンブル信号を取得させる。このように、タイミング情報取得部２７は、送信信号（入力信号）に一定以上の頻度で含まれている所定のデータとしてのプリアンブル信号が含まれているタイミングを示すタイミング情報を取得する機能を有している。
【００４３】
入力信号バッファ部２１は、タイミング情報取得部２７から出力される開始タイミングＴSで、入力信号の取得を開始し、終了タイミングＴEで、入力信号の取得を終了する。これにより、入力信号バッファ部２１は、入力信号の内、プリアンブル信号のみを取得することとなる。
なお、出力信号バッファ部２２に対して出力する出力信号の取得すべきタイミングについては、入力信号バッファ部２１が取得蓄積する入力信号に対応する出力信号がアナログ処理部８を経て歪補償回路２０まで到達するまでの間に、各部における処理時間を要するので、タイミング情報取得部２７は、その処理に要する時間分だけ、上記入力信号バッファ部２１に対する開始タイミング及び終了タイミングから遅延させたタイミングを求め、出力信号バッファ部２２に出力する。
【００４４】
上記のように構成された歪補償回路２０によれば、入力信号に含まれているプリアンブル信号を用いて歪補償を行うので、当該基地局装置１と通信を行っている端末の数が少ない場合等、入力信号を取得する確率が低く、入出力特性を推定するために必要な量の入出力信号を取得するのが困難である場合にも、歪補償に用いるための入力信号を確実に取得することができる。この結果、入出力特性の推定を正確かつ速やかに行うことができ、精度よく速やかな歪補償を実現することができる。
【００４５】
また、同期処理部２６は、タイミング情報取得部２７が求める開始タイミングＴS、及び終了タイミングＴEに示されるタイミングで入力信号を取得するので、より正確に所定のデータを取得することができる。
【００４６】
本実施形態において、プリアンブル信号は、所定の周期で送信されるので、同期処理部２６は、確実にプリアンブル信号を取得できる。
また、プリアンブル信号は、既知信号であるとともに、比較的大きい振幅の信号から小さい振幅の信号を含んでおり、歪補償部２５が行うモデル推定に好適に用いることができる。
また、一のプリアンブル信号では、入出力特性を推定するための必要量に達しない場合には、複数のプリアンブル信号を取得して、より多くの入出力信号を取得することもできる。
【００４７】
また、本実施形態では、入力信号（送信信号）に含まれるプリアンブル信号以外のデータであるデータ信号の最大振幅は、ＣＦＲ処理によって、プリアンブル信号の最大振幅よりも小さく設定されており、データ信号の最大振幅よりも大きい最大振幅であるプリアンブル信号によって歪補償が行われるので、増幅器７の入出力特性が推定される振幅の範囲を少なくともデータ信号に対して外挿することができ、データ信号についての歪補償をより精度よく行うことができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、歪補償を行うのに際して、所定の周期で送信されるプリアンブル信号を用いたが、例えば、プリアンブル信号以外の既知信号を用いることもできる。ただし、当該既知信号は、フレームタイミング信号等の上位レイヤからの信号によって、その既知信号が含まれているタイミングを入力信号バッファ部２１等が把握可能である必要がある。
【００４９】
図６は、本発明の第二の実施形態に係る基地局装置の送信部分の構成を示すブロック図である。本実施形態と第一の実施形態との相違点は、送信部３が、マルチアンテナシステムを構成している点、及び、これに伴って、マルチキャリア処理部４０を備えている点である。
【００５０】
本実施形態において、マルチキャリア処理部４０は、信号処理部２からの送信信号及びフレームタイミング信号を取得し、取得した送信信号及びフレームタイミング信号を各アンテナチャネルに与える。
送信部３は、各アンテナチャネルごとに第一の実施形態にて示した送信回路５を備えている。送信信号及びフレームタイミング信号が与えられた各送信回路５は、自己の有する増幅器及び歪補償回路によって、歪補償を行いつつ前記送信信号（入力信号）を増幅し、増幅した送信信号をアンテナ４から端末等に向けて送信する。
【００５１】
ここで、本実施形態のマルチキャリア処理部４０は、プリアンブル信号の含まれているタイミングが各アンテナチャネルで同一となるように設定された送信信号を、各アンテナチャネルに与えるとともに、各アンテナチャネルに与えられる送信信号それぞれを、互いに循環遅延させて各アンテナチャネルに与えることで、いわゆるＣＤＤ（Cyclic Delay Diversity）によって、送信信号を送信するように構成されている。
図７は、マルチキャリア処理部が各アンテナチャネルに与える送信信号の態様を示す図である。
本実施形態において、マルチキャリア処理部４０は、チャネル１に与えられる送信信号を基準として、チャネル２に与えられる送信信号を、チャネル１の位相に対して、その位相シフト量が例えばφとなるように、時間領域で循環遅延させる。また、チャネル３に与えられる送信信号も、チャネル１の位相に対して、位相シフト量が２φとなるように、時間領域で循環遅延させる。
【００５２】
このように、マルチキャリア処理部４０は、各アンテナチャネルに与えられる送信信号それぞれを、互いに循環遅延の関係となるようにして各アンテナチャネルの送信回路５に与える。なお、送信信号とともに各送信回路５に与えられるフレームタイミング信号においても、送信信号の時間領域における循環遅延量に応じた遅延量が与えられた上で送信回路５に与えられる。
【００５３】
本実施形態では、各アンテナチャネルそれぞれに、プリアンブル信号を含んだ送信信号（入力信号）を与えるので、各アンテナチャネルの歪補償回路に、当該歪補償回路に対応する増幅器の歪補償を行わせることができる。
また、マルチキャリア処理部４０は、各アンテナチャネルそれぞれに、プリアンブル信号の含まれるタイミングが各アンテナチャネルで同一となるように設定された送信信号を与えるので、各アンテナチャネルそれぞれからプリアンブル信号が同一のタイミングで送信されることになり、このプリアンブル信号に指向性が生じるおそれがある。プリアンブル信号は、無線通信を行う際に必要な同期信号であり、無線通信の対象となる端末全てにおいて受信する必要があるにもかかわらず、指向性が生じることによって、特定の端末におけるプリアンブル信号の受信が阻害されるという不都合が生じる。この点、本実施形態によれば、各アンテナチャネルに与えられる送信信号それぞれを、互いに循環遅延させて各アンテナチャネルに与えるので、プリアンブル信号について指向性が生じるのを抑制でき、上述のような不都合を回避することができる。
【００５４】
図８は、本発明の第三の実施形態に係る基地局装置における送信信号の態様を示す図である。
本実施形態と、第二の実施形態とは、マルチキャリア処理部４０が、信号処理部２が生成する送信信号を受け付け、プリアンブル信号の含まれるタイミングが各アンテナチャネルごとに異なるように設定された送信信号を各アンテナチャネルに与える点で相違している。
【００５５】
本実施形態において、マルチキャリア処理部４０は、図８に示すように、各単位フレームごとにいずれか一のアンテナチャネルのみからプリアンブル信号が送信されるように、各アンテナチャネルに与えられる送信信号を設定する。つまり、ある単位フレームにおいて、チャネル１でプリアンブル信号を送信したとすると、他のアンテナチャネルでは、プリアンブル信号が送信されない。
マルチキャリア処理部４０は、上記のように各アンテナチャネルに与える送信信号を設定することで、プリアンブル信号を送信するタイミングが、各アンテナチャネルごとに異なるようにしている。
【００５６】
本実施形態においても、各アンテナチャネルそれぞれに、プリアンブル信号を含んだ送信信号を与えるので、各アンテナチャネルの歪補償回路に、当該歪補償回路に対応する増幅器の歪補償を行わせることができる。
さらに、本実施形態によれば、マルチキャリア処理部４０が、送信信号を、プリアンブル信号を送信するタイミングが、各アンテナチャネルごとに異なるように設定して、各アンテナチャネルに与えるので、各アンテナチャネルそれぞれから送信されるプリアンブル信号に指向性が生じるのを防止できる。この結果、上記第二の実施形態にて述べた不都合を回避することができる。
【００５７】
なお、上記図８では、各単位フレームごとにプリアンブル信号を送信するチャネルが異なるように設定した場合を示したが、例えば、所定の個数の単位フレームごとに、プリアンブル信号を送信するチャネルを変更するように設定することもできる。
【００５８】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されることはない。上記実施形態では、ＷｉＭＡＸに準拠して構成された基地局装置に本発明を適用した場合を例示したが、ＬＴＥ（Long Term Evolution）によって構成されたシステムに対しても適用することができる。なお、ＬＴＥの場合、上記各実施形態で示した、先頭同期信号であるプリアンブル信号に相当する信号として、Primary Synchronizaiton Signal及びSecondary Synchronization Signalが設けられており、これらを用いて歪補償を行うことができる。
【００５９】
本発明に関して、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６０】
１      基地局装置
２      信号処理部
３      送信部
７      高出力増幅器
２０    歪補償回路
２５    歪補償部
２６    同期処理部
２７    タイミング情報取得部
３０    ピーク電力抑制回路
４０    マルチキャリア処理部（入力信号付与部）
Ｏ      通信ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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