(57)【要約】【課題】入力信号波がバースト波のように頻繁かつ急激に大きなレベル変動を起こす場合でも収束および安定時間を適正にすることができるようにしたフィードフォワード最適化制御方法を提供する。【解決手段】入力信号がバースト波のように頻繁かつ急激な大きなレベル変動を起こした場合、ステップＳ９の判定で、例えば最適化開始テーブルの再読み込み割合の値がレベル閾値変更閾値を上回ることによって検出し、その後、制御部はステップＳ１０でレベル閾値の値を直前の状態よりも引き上げるように変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力レベルの急激な変化をレベル閾値との比較によって検出したとき、最適化開始テーブルの読み込みおよびフィードフォワード最適化制御を再スタートさせるフィードフォワード最適化制御方法において、設定時限内に前記フィードフォワード最適化制御を再スタートさせた割合と、予め設定したレベル閾値変更閾値とを比較し、前記割合が前記レベル閾値変更閾値を超えたときに前記レベル閾値を変更するようにしたことを特徴とするフィードフォワード最適化制御方法。
【請求項２】
前記レベル閾値を予め設定した他の時限に達したとき、予め設定した初期値に戻すようにしたことを特徴とする請求項１に記載のフィードフォワード最適化制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話向け基地局増幅装置および中継増幅器（リピータ）等の増幅器において、バースト波などの入力レベルの急激な変化に対してフィードフォワード最適化制御を再スタートさせるフィードフォワード最適化制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、上述した増幅器においては、一定の入力レベルごとに最適化を開始する際のパラメータとなる数値パラメータを持つ最適化開始テーブルを内部に有し、入力レベルに変化が生じた場合、最適化開始テーブルから対応する数値パラメータを読み込んでフィードフォワード最適化制御を再スタートすることにより、フィードフォワード最適化を短時間で収束させるフィードフォワード最適化制御方法を採用している。
【０００３】
従来におけるフィードフォワード最適化制御方法は、図４に示したフローチャートのように処理動作を行っていた。つまり、ステップＳ１７では入力レベルのサンプリング測定を行って一定時間ごとに平均値を算出し、ステップＳ１８ではこの算出した平均値と、直前の入力レベルのサンプリング測定結果の平均値とを比較することによって入力レベル変動量を算出している。その後、ステップＳ１９で最適化開始テーブルの読み込みおよびフィードフォワード最適化制御の再スタートを行うトリガとなるレベル閾値と、先に算出した入力レベル変動量との比較を行い、この比較の結果、算出した入力レベル変動量の値がレベル閾値以下であった場合、ステップＳ２０で制御部は現状のフィードフォワード制御を継続して実行するが、ステップＳ１９の比較の結果、入力レベル変動量の値がレベル閾値よりも大きかった場合、制御部はステップＳ２１で対応する最適化開始テーブルの数値パラメータを読み込みを行い、ステップＳ２２ではこれに基づいてフィードフォワード最適化制御を再スタートするようにしている。その後、このフィードフォワード最適化制御が終了したなら、ステップＳ２３で再び入力レベルのサンプリング測定を行う（例えば、特許文献１、特許文献２および特許文献３を参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１５４０２１号公報
【特許文献２】特開２００５−３２３３３５号公報
【特許文献３】特開２００６−１００９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図１に示した従来のフィードフォワード最適化制御方法では、入力信号波がバースト波のように頻繁かつ急激に大きなレベル変動を起こした場合、ステップＳ１９での比較を行うと、算出した入力レベル変動量の値がレベル閾値よりも大きくなり、ステップＳ２１での読み込みとステップＳ２２でのフィードフォワード最適化制御の再スタートを実行することになるが、大きなレベル変動が継続するため、その後にもステップＳ１９での比較の結果、算出した入力レベル変動量の値がレベル閾値よりも大きくなったことを検出し、さらに最適化開始テーブルの読み込みおよびフィードフォワード最適化制御の再スタートが繰り返し実行されることになる。この繰り返しは、フィードフォワード最適化制御による収束および安定時間よりも短い周期で繰り返し実行されることになるため、フィードフォワード最適化制御による収束時間が一層長くなってしまったり、最悪の場合、収束できずにアラームとなってしまう場合がある。
【０００６】
本発明の目的は、入力信号波がバースト波のように頻繁かつ急激に大きなレベル変動を起こす場合でも収束および安定時間を適正にすることができるようにしたフィードフォワード最適化制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、入力レベルの急激な変化をレベル閾値との比較によって検出したとき、最適化開始テーブルの読み込みおよびフィードフォワード最適化制御を再スタートさせるフィードフォワード最適化制御方法において、設定時限内に前記フィードフォワード最適化制御を再スタートさせた割合と、予め設定したレベル閾値変更閾値とを比較し、前記割合が前記レベル閾値変更閾値を超えたときに前記レベル閾値を変更するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
また請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記レベル閾値を予め設定した他の時限に達したとき、予め設定した初期値に戻すようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によるフィードフォワード最適化制御方法は、バースト波など入力レベルの急激な変化が生じた場合、設定時限内にフィードフォワード最適化制御を再スタートさせた割合がレベル閾値変更閾値を超えたこととして検出することができ、この検出があった場合に、最適化テーブルの読み込みおよびフィードフォワード最適化制御の再スタートを行うトリガとなるレベル閾値を自動変更することができ、これによってフィードフォワード最適化をより短時間で収束させ、かつ収束に時間がかかるなどの異常を発生させないようにすることができるようになる。
【００１０】
また請求項２に記載の本発明によるフィードフォワード最適化制御方法は、レベル閾値を予め設定した他の時限に達したとき、予め設定した初期値に戻すようにしたため、増幅器の設置場所の電波環境条件が変化したとしても、予め設定した他の時限に達したときに予め設定した初期値に戻した後、上述の場合と同様にレベル閾値の再設定が行われることになり、その電波環境条件に調和したレベル閾値にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図３は、本発明を適用するフィードフォワード増幅器の一例を示すブロック構成図である。
この増幅器は、入力信号を二つのルートに分岐する第一の方向性結合器１と、この第一の方向性結合器１の一方のルートに接続されて入力信号の位相および振幅を調整すると共に、後述する制御部１２から出力される制御信号に基づいて入力信号の位相および振幅を変更する第一のベクトル調整器２と、この第一のベクトル調整器２からの入力信号を増幅する主増幅器３と、第一の方向性結合器１の他方のルートに接続されて入力信号を遅延する第一の遅延線５と、主増幅器３からの信号を出力すると共に主増幅器３からの信号と第一の遅延線５からの信号を逆位相で合成して入力信号中の基本波成分信号を相殺して歪み成分信号として出力する第二の方向性結合器４と、この第二の方向性結合器４の一方のルートに接続されて入力信号の位相および振幅を調整すると共に、後述する制御部１２から出力される制御信号に基づいて入力信号の位相および振幅を変更する第二のベクトル調整器６と、この第二のベクトル調整器６からの歪み信号成分を増幅する補助増幅器７と、第二の方向性結合器４から出力された入力信号を遅延させる第二の遅延線８と、この第二の遅延線８からの入力信号と補助増幅器７で増幅された歪み成分信号とを逆位相で合成した合成信号を出力する第三の方向性結合器９と、第二の方向性結合器４から出力された歪み成分信号のレベルを検出する検波器１０と、主増幅器３からの増幅信号にパイロット信号を注入するパイロット信号発生器１１と、第三の方向性結合器９から出力する合成信号のレベルを検出するパイロット信号受信機１２と、入力レベルを検出する入力レベル検出器１３と、検波器１０で検出した歪み成分信号のレベルに基づいて第一のベクトル調整器２における位相および振幅の調整量を決定して第一のベクトル調整器２に出力すると共に、パイロット信号受信機１２で検出したレベルに基づいて第二のベクトル調整器６における位相および振幅の調整量を決定して第二のベクトル調整器６に出力する制御部１４とから構成されている。
【００１２】
上述した制御部１４は、Ａ／Ｄ変換器１５、１６、１７と、Ｄ／Ａ変換器１８、１９と、デコーダ２０を介して接続したＣＰＵ２１と、ＲＯＭ２２と、ＲＡＭ２３と、これらを接続するバス２４などから構成されている。
【００１３】
方向性結合器１と方向性結合器４間の回路は歪検出ループであり、入力信号が主増幅器３で増幅されるとき発生する歪み成分を検出している。このとき制御部１２は、主増幅器３で増幅された歪み成分を含んで増幅された入力信号を方向性結合器４の出力側から取り込んで検波器１０で検波した後、Ａ／Ｄ変換器１５によりディジタル変換し、ディジタル信号処理によって歪み検出最適値を判定した後、Ｄ／Ａ変換器によってアナログ量の振幅、位相制御信号に変換してベクトル調整器２に入力している。
【００１４】
これに対して方向性結合器４と方向性結合器９間の回路は歪除去ループであり、上述した歪検出ループで検出された歪み成分を補助増幅器８で所望の値に増幅して位相を反転した信号と、遅延線６を介して方向性結合器９に入力される歪み成分を含んだ増幅信号とを逆相加算して歪み成分を除去している。このとき制御回路１２は、歪み検出ループの主増幅器３の出力側に注入したパイロット信号を、方向性結合器９の出力側からパイロット受信器１１によって抽出した後、Ａ／Ｄ変換器によりディジタル変換し、ディジタル信号処理によって歪み補償最適値を判定した後、Ｄ／Ａ変換器によってアナログ量の振幅、位相制御信号に変換してベクトル調整器７に入力している。
【００１５】
詳細は省略しているが、制御部１４のＲＯＭまたはＲＡＭなどには、第一のベクトル調整器２および第二のベクトル調整器６に与える最適ベクトル調整データを有する最適化開始テーブルが予め格納され、制御部１４では入力レベルの変動量に対応する最適化開始テーブルを読み込んでフィードフォワード最適化制御を行っている。
【００１６】
図１は、本発明の一実施の形態によるフィードフォワード最適化制御方法による処理動作を示すフローチャートである。
制御部１４は、入力レベル検出器１３から取り込んだ入力レベルのサンプリングを行っており、ステップＳ１で予め定めた第一時限をカウントし、第一時限に達したならステップＳ２でその第一時限内での平均値を求め、続くステップＳ３では、算出した入力レベルの平均値と、直前の入力レベルの平均値とを比較することによって入力レベル変動量を算出している。その後、ステップＳ４で、算出した入力レベル変動量の値と、最適化開始テーブルの読み込みおよびフィードフォワード最適化制御の再スタートを行うトリガとなるレベル閾値との比較を行い、この比較の結果、算出した入力レベル変動量の値がレベル閾値以下だった場合、これまでと同様にステップＳ１２で現状のフィードフォワード最適化制御を継続して実行する。
【００１７】
しかし、ステップＳ４における比較の結果、入力レベル変動量の値がレベル閾値よりも大きい場合、ステップＳ５で制御部１４は最適化開始テーブルから対応する数値パラメータの読み込みを行い、ステップＳ６でこれを用いたフィードフォワード最適化制御の再スタートを実行する。
【００１８】
フィードフォワード最適化制御の再スタート後、ステップＳ７で最適化開始テーブルの再読み込み回数を管理する再読み込みフラグテーブルの該当ビットをＯＮにするなどして予め設定した第二時限をカウントする。続くステップＳ８では、この第二時限内に実行された最適化開始テーブルの再読み込み割合を算出する。その後、ステップＳ９で、この算出した最適化開始テーブルの再読み込み割合と、レベル閾値の変更を判断するパラメータとなるレベル閾値変更閾値とを比較し、その結果、算出した最適化開始テーブルの再読み込み割合の値がこのレベル閾値変更閾値以下だった場合、制御部１４はステップＳ１に戻って、次の入力レベルのサンプリングに対して同様の処理を繰り返す。
【００１９】
しかし、ステップＳ９の判定の結果、最適化開始テーブルの再読み込み割合の値がレベル閾値変更閾値を上回っていた場合、制御部１４は入力信号がバースト波であると判断し、ステップＳ１０でレベル閾値の値を増加し変更させる。ステップＳ４で説明したレベル閾値の値を変更した後、ステップＳ１１では次回の処理の準備として、レベル閾値変更閾値との比較に用いた再読み込み回数の値および第二時限をリセットする。その後、ステップＳ１に戻り次の入力レベルのサンプリングに対して同様の処理を繰り返す。
【００２０】
上述したように入力信号がバースト波のように頻繁かつ急激な大きなレベル変動を起こした場合、一般的には一定時間内におけるフィードフォワード最適化制御の再スタートが繰り返されることになるが、ステップＳ９の判定で、例えば最適化開始テーブルの再読み込み割合の値がレベル閾値変更閾値を上回ることによって、こうした状況が検出される。この検出があった場合、制御部１４はステップＳ１０でレベル閾値の値を直前の状態よりも引き上げることになる。この新たなレベル閾値の設定によって、その後、ステップＳ９の判定で最適化開始テーブルの再読み込み割合の値がレベル閾値変更閾値を上回ることは減少し、ステップＳ５およびステップＳ６へ進んで最適化開始テーブルの読み込みおよびフィードフォワード最適化制御の再スタートを行う割合は少なくなる。従って、フィードフォワード最適化制御による収束時間は従来の場合よりも短くなる。
【００２１】
レベル閾値の一回における引き上げ量は、実験結果や経験的に定めることによって効率的にフィードフォワード最適化制御の再スタートを行う割合を少なくすることができる。しかし、例え、一回におけるレベル閾値の引き上げ量が不十分であっても、その後のステップＳ９の判定で再び検出され、ステップＳ１０でレベル閾値の値がさらに引き上げられることになるので、フィードフォワード最適化制御の再スタートはレベル閾値で定まるふさわしい割合に制限されることになる。こうして、入力信号がバースト波のように頻繁かつ急激に大きなレベル変動を起こす場合でも、フィードフォワード最適化制御による収束時間を従来よりも短くして適正にすることができるようになる。
【００２２】
次に、ステップＳ３で算出した入力レベル変動量の値と比較するために用いるレベル閾値の調整方法について説明する。
携帯電話向け基地局増幅装置および中継増幅器では、設置場所における電波環境条件が環境変化や経年変化などにより変わることが考えられる。例えば、上述したようにレベル閾値の値が引き上げられたものの、その後、増幅器の設置場所における電波環境条件が変化した場合、変更後のレベル閾値が大き過ぎることになる場合もある。
【００２３】
そこで、この変化に対応させるために、レベル閾値の値を定期的、例えば１時間、１日、１ヶ月ごとに初期化する機能を持たせ、図２に示したフローチャートのようにレベル閾値の初期化処理を行う。先ず、ステップＳ１３でレベル閾値見直し周期タイマにより予め設定した所定の第三時限をカウントし、これがタイムアップしたとき、ステップＳ１４でレベル閾値を初期化し予め設定した初期値に戻す。またステップＳ１５でレベル閾値見直し周期タイマをリセットすると共に、ステップＳ１６で予め設定したレベル閾値見直し周期タイマを再スタートさせる。ここで、レベル閾値見直し周期タイマのタイムアップ時限は、任意の時間として設定できるものとする。
【００２４】
上述したように図１に示したステップＳ１０でレベル閾値が引き上げられた後に、増幅器の設置場所における電波環境条件が変化した場合、ステップＳ１３でレベル閾値見直し周期タイマが所定の第三時限をカウントしてタイムアップするとレベル閾値見直し時期に達し、上述したようにステップＳ１４でレベル閾値を予め設定した初期値に戻すことになる。その後、図１に示した処理動作を経て、現在の電波環境条件にふさわしいレベル閾値へと再度調整されることになる。
【００２５】
このようにレベル閾値の値を定期的に初期化するレベル閾値初期化手段を付与することにより、バースト波など入力レベルの急激な変化に対するための最適化開始テーブルの読み込みおよびフィードフォワード最適化制御の再スタートを行うトリガとなるレベル閾値を、所定時限毎に電波環境条件の変化に応じて自動調整することができるようになる。
【００２６】
以上説明したように図１に示したようなレベル閾値調整手段と、図２に示したレベル閾値初期化手段とを付加した増幅器とすることにより、経年変化や電波環境条件の変化が生じても、これに対応させてふさわしく調整することができ、フィードフォワード最適化制御をより短時間で収束させ、かつ収束できないなどの異常を発生させないようにすることができる。またレベル閾値を自動的に調整することができるため、携帯電話向け基地局増幅装置および中継増幅器等をバースト波の入力に対してメンテナンスフリーで運用することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明によるフィードフォワード最適化制御方法は、図３に示した構成に限らず、その他の構成のフィードフォワード増幅器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施の形態によるフィードフォワード最適化制御方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の他の実施の形態によるフィードフォワード最適化制御方法のレベル閾値調整方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明によるフィードフォワード最適化制御方法を適用するフィードフォワード増幅器の一例を示すブロック構成図である。
【図４】従来のフィードフォワード最適化制御方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２９】
１、４、９  方向性結合器
２、７  ベクトル調整器
３  主増幅器
８  補助増幅器
１３  入力レベル検出器
１４  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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