(57)【要約】【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
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【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【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
【図１】
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