(57)【要約】  近接したワイヤレス通信ユニット間の隣接チャンネル干渉を低減する装置。各ワイヤレス通信ユニットは、デジタルベースバンド回路およびアナログベースバンド回路を備える。デジタルベースバンド回路は、少なくとも１つの群遅延補償イコライザと、少なくとも１つの有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタとを備える。アナログベースバンド回路は、ラジオ（送信機部分）と、電力増幅器と、狭帯域フィルタとを備える。狭帯域フィルタは、歪み及びラジオ波周波数（ＲＦ）パワースピルオーバーを含む、電力増幅器の欠陥を補償する。群遅延補償イコライザは、狭帯域フィルタにより示される望ましくない特性（例えば、群遅延変動）を補償する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）少なくとも１つの群遅延補償イコライザ、および少なくとも１つの有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを備えたデジタルベースバンド回路と、
（ｂ）ラジオ、電力増幅器、および狭帯域フィルタを備えたアナログベースバンド回路であって、前記狭帯域フィルタは、前記電力増幅器により示される欠陥を補償し、前記補償フィルタは、前記狭帯域フィルタにより示される望ましくない特性を補償するアナログベースバンド回路と
を備えたワイヤレス通信ユニット。
【請求項２】
前記狭帯域フィルタは、高Ｑ値狭帯域キャビティフィルタであり、隣接チャンネルにおいて高い隣接チャンネル漏洩除去を提供し、所望の通過帯域全体にわたり大きな群遅延変動を生成することを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス通信ユニット。
【請求項３】
前記群遅延補償イコライザは、前記高Ｑ値狭帯域キャビティフィルタの群遅延特性の逆と畳み込むことにより、前記高Ｑ値狭帯域キャビティフィルタによって生じさせられる群遅延変動を実質的に低減し、通過帯域全体にわたりより望ましい群遅延応答をもたらすことを特徴とする請求項２に記載のワイヤレス通信ユニット。
【請求項４】
前記通過帯域は、５ＭＨｚであることを特徴とする請求項２に記載のワイヤレス通信ユニット。
【請求項５】
前記デジタルベースバンド回路を前記アナログベースバンド回路に接続する少なくとも１つのデジタルアナログ（Ｄ／Ａ）コンバータをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス通信ユニット。
【請求項６】
前記群遅延補償イコライザは、前記群遅延補償イコライザの出力が、前記狭帯域キャビティフィルタにより生成される前記群遅延変動の逆と実質的に同等であるように、複数の係数により重み付けられたタップ付き遅延線を備えたことを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス通信ユニット。
【請求項７】
前記電力増幅器は、Ａ級線形電力増幅器であることを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス通信ユニット。
【請求項８】
前記電力増幅器は、フィードフォワード、フォードバック、またはプレディストーションタイプ線形化技法を使用する線形化電力増幅器であることを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス通信ユニット。
【請求項９】
前記ワイヤレス通信ユニットは、基地局であることを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス通信ユニット。
【請求項１０】
前記ワイヤレス通信ユニットは、ワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）であることを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス通信ユニット。
【請求項１１】
前記狭帯域フィルタにより補償された前記電力増幅器の欠陥は、歪み及びラジオ波周波数（ＲＦ）パワースピルオーバーを含むことを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス通信ユニット。
【請求項１２】
（ａ）少なくとも１つの群遅延補償イコライザ、および少なくとも１つの有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを備えたデジタルベースバンド回路と、
（ｂ）ラジオ、電力増幅器、および狭帯域フィルタを備えたアナログベースバンド回路であって、前記狭帯域フィルタは、前記電力増幅器により示される欠陥を補償し、前記補償フィルタは、前記狭帯域フィルタにより示される望ましくない特性を補償するアナログベースバンド回路と
を備えた集積回路（ＩＣ）。
【請求項１３】
前記狭帯域フィルタは、高Ｑ値狭帯域キャビティフィルタであり、隣接チャンネルにおいて高い隣接チャンネル漏洩除去を提供し、所望の通過帯域全体にわたり大きな群遅延変動を生成することを特徴とする請求項１２に記載のＩＣ。
【請求項１４】
前記群遅延補償イコライザは、前記高Ｑ値狭帯域キャビティフィルタの群遅延特性の逆と畳み込むことにより、前記高Ｑ値狭帯域キャビティフィルタによって生じさせられる群遅延変動を実質的に低減し、前記通過帯域全体にわたりより望ましい群遅延応答をもたらすことを特徴とする請求項１３に記載のＩＣ。
【請求項１５】
前記通過帯域は、５ＭＨｚであることを特徴とする請求項１３に記載のＩＣ。
【請求項１６】
前記デジタルベースバンド回路を前記アナログベースバンド回路に接続する少なくとも１つのデジタルアナログ（Ｄ／Ａ）コンバータをさらに備えたことを特徴とする請求項１２に記載のＩＣ。
【請求項１７】
前記群遅延補償イコライザは、前記群遅延補償イコライザの出力が、前記狭帯域キャビティフィルタにより生成される前記群遅延変動の逆と実質的に同等であるように、複数の係数により重み付けられたタップ付き遅延線を備えたことを特徴とする請求項１２に記載のＩＣ。
【請求項１８】
前記電力増幅器は、Ａ級線形電力増幅器であることを特徴とする請求項１２に記載のＩＣ。
【請求項１９】
前記電力増幅器は、フィードフォワード、フォードバック、またはプレディストーションタイプ線形化技法を使用する線形化電力増幅器であることを特徴とする請求項１２に記載のＩＣ。
【請求項２０】
前記ＩＣは、基地局を備えたことを特徴とする請求項１２に記載のＩＣ。
【請求項２１】
前記ＩＣは、ワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）を備えたことを特徴とする請求項１２に記載のＩＣ。
【請求項２２】
前記狭帯域フィルタにより補償された前記電力増幅器の欠陥は、歪み及びラジオ波周波数（ＲＦ）パワースピルオーバーを含むことを特徴とする請求項１２に記載のＩＣ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のワイヤレス通信ユニット（すなわち、移動局、基地局など）を含むワイヤレス通信に関する。より詳細には、本発明は、お互いに近接したこれらのワイヤレス通信ユニット間のチャンネル干渉を低減する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のワイヤレス通信システムは、ワイヤレスメディアを通じて通信する複数の通信ユニットを備える。そのようなワイヤレス通信ユニットには、ワイヤレス通信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）（すなわち、移動局）、基地局などを含めることができる。２つ又はそれ以上のワイヤレス通信ユニットが、隣接した若しくはいくつかのチャンネル幅のみにより隔てられた周波数帯上で動作している状態でお互いに近接している場合、「隣接チャンネル干渉（ａｄｊａｃｅｎｔ  ｃｈａｎｎｅｌ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）」として知られる問題が生じる。あるワイヤレス通信ユニットの受信機は、別の近接するワイヤレス通信ユニットの送信機のスペクトル放射（ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ）により干渉制限を受ける（ｉｎｔｅｒｆｅｒａｎｃｅ  ｌｉｍｉｔｅｄ）可能性がある。この可能性は、送信されたスペクトル成分が十分に抑制され隣接するオペレータの受信に影響を与えない場合を除いて、存在する。干渉緩和（ｉｎｔｅｒｅｒｅｎｃｅ  ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ）を要するが、干渉緩和は常に実用的なわけではない。
【０００３】
図１Ａは、隣接したバンドで動作する複数のワイヤレス通信ユニットにより発生された理想的な出力スペクトルを示している。図１Ｂは、隣接したバンドで動作する複数のワイヤレス通信ユニットの、現実的な状況における出力スペクトルを示している。図１Ｂの現実的な出力スペクトルにおいては、ワイヤレス通信ユニットの送信機の非線形性、主に送信機内の電力増幅器（ＰＡ）に起因して、隣接バンドへスペクトルエネルギーが漏れている。これらの非線形性は、隣接バンドにおいてスペクトル・リグロース（ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｒｅ−ｇｒｏｗｔｈ）を生じさせ、したがってワイヤレス通信ユニット間の周波数間隔を制限する。
【０００４】
隣接チャンネル干渉の問題は、線形化されたラジオ周波数（ＲＦ）ＰＡを使用して最小化することができる。既知の様々なタイプの歪み補正技法をＰＡとともに使用して、非線形性の軽減および隣接チャンネルへのスペクトル・リグロースの最小化を行うことができる。しかしながら、これらの補正されたＰＡにはいくつかの不都合がある。というのは、補正されたＰＡは、非常に高価で、長期間にわたり極めて不安定で、付加電力効率が低く、スペクトル・リグロース補正の性能がパルス信号に関して劣化する傾向にあるからである。さらに、そのような補正されたＰＡは、ほぼ常に特注する必要がある。また、線形化されたＰＡは、スペクトル・リグロース補正能力が限られており、それはＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）の仕様が要求するものよりも低い。
【０００５】
従来のワイヤレス通信システムにおいて、異なるタイプの増幅器が使用されて干渉レベルが低減されている。例えば、フィードフォワード増幅システム、適応または非適応プレディストーション（ｐｒｅ−ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）増幅システム、フィードバック増幅システム、および大きな特大Ａ級電力増幅器などである。しかしながら、そのような増幅器は、望ましくない歪み及びパワースピルオーバー（ｐｏｗｅｒ  ｓｐｉｌｌ  ｏｖｅｒ）特性を提起する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近接するワイヤレス通信ユニット間のチャンネル干渉を低減し、上述の電力増幅器の望ましくない特性を除去する方法および装置が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、近接したワイヤレス通信ユニット間の隣接チャンネル干渉を低減する装置に関する。各ワイヤレス通信ユニットは、デジタルベースバンド回路およびアナログベースバンド回路を備える。デジタルベースバンド回路は、少なくとも１つの群遅延補償イコライザ（ｇｒｏｕｐ  ｄｅｌａｙ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）および少なくとも１つの有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを備える。アナログベースバンド回路は、ラジオ（ｒａｄｉｏ）（送信機部分）、電力増幅器、および狭帯域フィルタを備える。狭帯域フィルタは、歪みおよびラジオ周波数（ＲＦ）パワースピルオーバーを含む、電力増幅器の欠陥（ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ）を補償する。群遅延補償フィルタは、狭帯域フィルタにより示される望ましくない特性（例えば、群遅延変動（ｇｒｏｕｐ  ｄｅｌａｙ  ｖａｒｉａｔｉｏｎ））を補償する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の特徴および要素は、好ましい実施形態において特定の組み合わせで説明されているが、各特徴または要素は、（好ましい実施形態の他の特徴および要素を伴わずに）単独で、または本発明の他の特徴および要素を伴い若しくは伴わずに様々な組み合わせで、用いることができる。
【０００９】
本発明は、従来のワイヤレス通信システムのいずれのタイプにも適用可能であり、従来のワイヤレス通信システムには、時分割デュプレックス（ｔｉｍｅ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｄｕｐｌｅｘ）（ＴＤＤ）、周波数分割デュプレックス（ＦＤＤ）、符号分割多重アクセス方式（ＣＤＭＡ）、ＣＤＭＡ  ２０００、時分割同期ＣＤＭＡ（ＴＤＳＣＤＭＡ）、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）などを用いるシステムが含まれる。
【００１０】
以下、用語「ワイヤレス通信ユニット」は、これらに限定されないが、ワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定または移動の加入者（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ）ユニット、ポケベル（ｐａｇｅｒ）、基地局、Ｎｏｄｅ  Ｂ、サイトコントローラ、アクセスポイント、または任意の他のタイプのワイヤレス環境で動作可能なインターフェイスデバイスを含む。
【００１１】
本発明の特徴は、集積回路（ＩＣ）に組み込むことができ、または多数の相互接続コンポーネントから構成された回路内に配置することができる。
【００１２】
本発明は、著しく低い歪みおよびＲＦパワースピルオーバーをもたらすワイヤレス通信ユニットの構成に関する。図２は、本発明によって、隣接チャンネル干渉を低減するように構成されたワイヤレス通信ユニット２００のブロック図を示している。ワイヤレス通信ユニット２００は、同相（Ｉ又は実数の又は「Ｒｅ」）および直角位相（Ｑ又は虚数の又は「Ｉｍ」）信号成分を出力するモデム２０５と、群遅延補償イコライザ２１０Ａおよび２１０Ｂと、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタ２１５Ａおよび２１５Ｂと、デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ２２０Ａおよび２２０Ｂと、ラジオ（送信機部分）２２５と、ＲＦ  ＰＡ２３０と、高Ｑ値（ｈｉｇｈ  ｑｕａｌｉｔｙ）狭帯域キャビティフィルタ（ｃａｖｉｔｙ  ｆｉｌｔｅｒ）２３５と、アンテナ２４０とを備える。モデム２０５は、ワイヤレス通信ユニット２００内に、デジタルベースバンドチップまたはシンボルを発生するのに使用されるベースバンドプロセッシングを備える。群遅延補償イコライザ２１０Ａおよび２１０Ｂは、高Ｑ値狭帯域キャビティフィルタ２３５により引き起こされる非常に大きな群遅延変動を補正する。これにより、コロケーション（ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ）または同一の地形仕様（ｇｅｏｇｒａｐｈｙ  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）に関して、ＵＭＴＳ  ＴＤＤベースのワイヤレス通信ユニットへの準拠が可能となる。
【００１３】
イコライザ２１０Ａおよび２１０Ｂの両方は、ＦＩＲフィルタとして構成することができる。あるいは、イコライザ２１０Ａおよび２１０Ｂの両方は、無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ実装として構成することができる。
【００１４】
イコライザ２１０Ａおよび２１０ＢならびにＦＩＲフィルタ２１５Ａおよび２１５Ｂの両方は、タップ付き遅延線を備える。ＦＩＲフィルタ２１５が、モデム２０５により発生されたチップを成形する。ＦＩＲフィルタは、ＲＲＣフィルタ（ｒｏｏｔ−ｒａｉｓｅｄ  ｃｏｓｉｎｅ  ｆｉｌｔｅｒ）とすることができる。Ｄ／Ａコンバータが、デジタルベースバンド信号をアナログベースバンド信号に変換し、ラジオ２２５がそれを搬送波上に変調する。
【００１５】
図２のワイヤレス通信ユニットは、送信機のベースバンド部分に群遅延イコライゼーションを組み込み、送信機のＲＦ部分に高Ｑ値狭帯域キャビティフィルタ２３５を組み込む送信機を備える。これらのコンポーネントは提携して、高い水準の隣接および交互チャンネル漏洩除去（ａｄｊａｃｅｎｔ  ａｎｄ  ａｌｔｅｒｎａｔｅ  ｃｈａｎｎｅｌ  ｌｅａｋａｇｅ  ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ）を要するすべての送信アプリケーションにおいて、高い隣接チャンネル漏洩除去（ＡＣＬＲ）および交互チャンネル除去を提供する。
【００１６】
ＵＭＴＳ  ＴＤＤに対する例示的応用において、キャビティフィルタ２３５の通過帯域は５ＭＨｚである。この技法は、他の規格（ｓｔａｎｄａｒｄ）に拡張することができる。高Ｑ値狭帯域キャビティフィルタ２３５は、問題とする帯域幅内に大きな群遅延変動を生成することを代償として、隣接および交互チャンネルにおいて、高い漏洩除去を提供する。この大きな群遅延変動は、通信システムの受信側において受信信号のシグナルインテグリティを劣化し、それゆえ、群遅延変動が補償されない限りこの技法を望ましくないものとする。群遅延補償イコライザ２１０Ａおよび２１０Ｂは、高Ｑ値狭帯域キャビティフィルタ２３５の群遅延特性とは逆（ｉｎｖｅｒｓｅ）の群遅延特性を畳み込むことにより、高Ｑ値狭帯域キャビティフィルタ２３５により生じる群遅延変動を低減する。この結果、問題のバンド全体にわたりセミフラット（ｓｅｍｉ−ｆｌａｔ）な群遅延応答がもたらされる。それゆえ、高Ｑ値狭帯域キャビティフィルタ２３５を使用して高い隣接チャンネル漏洩除去を達成することが可能となる。
【００１７】
下記の表１は、様々なタイプの基本的なＡ級線形ＰＡと、フィードフォワード、フィードバックまたはプレディストーションタイプ線形化技法のいずれかを使用する線形化ＰＡと、高Ｑ値狭帯域キャビティフィルタとを混合するいくつかの例を与えている。表１は、送信機の経路全体の、隣接チャンネル漏洩除去の要件を記述している。入力ＡＣＬＲは、Ｄ／Ａコンバータ２２０Ａおよび２２０Ｂの入力で生じる。第５列（線形化ＰＡ  ＡＣＬＲ  Ｉｍｐｒ）および第６列（フィルタＡＣＬＲ  Ｉｍｐｒ）は、それぞれ線形化ＰＡおよび高Ｑ値狭帯域フィルタのＡＣＬＲ改善を記述している。第７列（合計ＡＣＬＲ）は、送信機経路の合計蓄積（ｔｏｔａｌ  ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ）ＡＣＬＲを与えている。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
表１のケースＩは、線形化電力増幅器のみを使用ときのＡＣＬＲ改善を示している。
【００２０】
表１のケースＩＩは、４セクション高Ｑ値狭帯域キャビティフィルタを用いることによって、基本的なＡ級電力増幅器を用いながら、ＰＡステージ前の送信機経路およびＤ／Ａコンバータへの入力ＡＣＬＲの要件を緩和しつつ、同じＡＣＬＲを得ることができることを示している。
【００２１】
表１のケースＩＩＩは、８セクション高Ｑ値狭帯域キャビティフィルタが使用されている点を除いてケースＩＩと同様である。
【００２２】
表１のケースＩＶおよびＶは、それぞれ４および８セクション高Ｑ値狭帯域キャビティフィルタを備えた線形化ＰＡを用いた、高ＡＣＬＲの構成である。
【００２３】
図３は、図２のワイヤレス通信ユニットで使用されている群遅延補償イコライザ２１０Ａおよび２１０Ｂがどのように構成されているかの例を示す図である。イコライザ２１０のそれぞれは、イコライザ２１０および狭帯域キャビティフィルタ２３５の群遅延の組み合わせが最小の残留群遅延変動（例えば、リップル）を表すように複数の係数ｂ０、ｂ１、・・・、ｂｎにより重み付けされたタップ付き遅延線３０５を備える。イコライザ２１０の係数を生成するのに用いられるターゲットレスポンス（ｔａｒｇｅｔ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）は、狭帯域キャビティフィルタ２３５の群遅延変動の逆である。ターゲットレスポンスに基づいて係数を生成する方法はいくつかあるが、それは本発明の範囲を超えている。
【００２４】
ある実施形態で、群遅延補償フィルタ２１０ＡとＦＩＲフィルタ２１５Ａとを組み合わせて第１の単一ユニットとし、群遅延補償フィルタ２１０ＢとＦＩＲフィルタ２１５Ｂとを組み合わせて第２の単一ユニットとすることができる。それゆえ、イコライザ２１０の係数は、各個別の組み合わせでＦＩＲフィルタ２１５と畳み込まれ、イコライザ２１０およびフィルタ２１５の両方の機能を実行する大量の係数を生成する。
【００２５】
別の実施形態で、補正された又は線形化されたＲＦ  ＰＡが、標準ＲＦ電力増幅器の代わりに使用される。本発明のこの実施形態の性能は、増大する。いくつかの状況で、市販の補正された電力増幅器は、同じサイズの補正されていない増幅器よりも、隣接チャンネル電力放射（ｐｏｗｅｒ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ）に関して２５から３０ｄＢの改善を生み出すことができる。市販の補正された増幅器の代わりに本発明の装置を使用すると、補正された増幅器を使用するアプローチよりも少ないコストで、６０から８０ｄＢの改善が可能である。この性能上の利得は、本発明の装置でなければ大きな群遅延変動が生成する追加の歪みを招くことなく達成することができる。完全にＵＭＴＳ仕様を遵守するためには本発明を実装する必要がある、いくつかのＴＤＤ／ＦＤＤコロケーションシナリオが存在する。
【００２６】
本発明の特徴および要素は、好ましい実施形態において特定の組み合わせで説明されているが、各特徴または要素は、（好ましい実施形態の他の特徴および要素を伴わずに）単独で、または本発明の他の特徴および要素を伴い若しくは伴わずに様々な組み合わせで、用いることができる。
【００２７】
本発明の特定の実施形態を示し説明してきたが、当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく、多くの修正形態および変形形態をなすことができるだろう。上記の説明は、特定の発明を例解するものとして機能するのであって、いずれの形においても限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】隣接バンドにおいて動作する複数のワイヤレス通信ユニットにより生成される理想的出力スペクトルを示す図である。
【図１Ｂ】隣接バンドにおいて動作する複数のワイヤレス通信ユニットの現実的状況での出力スペクトルを示す図である。
【図２】本発明による、隣接チャンネル干渉を低減するように構成されたワイヤレス通信ユニットのブロック図である。
【図３】図２のワイヤレス通信ユニットにおいて使用されている群遅延補償イコライザの例を示す図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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