(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帰還干渉信号除去中継システムであって、
出力信号を電力増幅する電力増幅器と、
帰還干渉信号を除去し、且つ、残留誤差を検出する帰還干渉信号除去部と、
前記電力増幅器の誤差を前置歪曲を用いて補償し、前記帰還干渉信号除去部が検出した残留誤差情報を用いて前記残留誤差を補償し、前記電力増幅器の特性を線形化する前置歪曲部と、
前記帰還干渉信号除去部および前記前置歪曲部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする帰還干渉信号除去中継システム。
【請求項２】
前記前置歪曲部が、前記電力増幅器の非線形性を内部の閉ループを介して１次的に前置歪曲を用いて補償し、前記帰還干渉信号除去部が検出した前記残留誤差情報を用いて、１次前置歪曲で補償できなかった前記残留誤差を２次的に補償して前記電力増幅器の特性を線形化することを特徴とする請求項１に記載の帰還干渉信号除去中継システム。
【請求項３】
前記帰還干渉信号除去部が、帰還干渉信号を処理して前記帰還干渉信号を除去し、前記前置歪曲部で１次的に補償した後、残った前記残留誤差を開ループを介して検出し、前記残留誤差情報を前記制御部を介して前記前置歪曲部に制御情報として提供することを特徴とする請求項２に記載の帰還干渉信号除去中継システム。
【請求項４】
前記制御部が、前記帰還干渉信号除去部と前記前置歪曲部との間の制御情報（制御データおよび制御信号）を互いに伝達し、前記帰還干渉信号除去部および前記前置歪曲部を制御する１つの制御素子により実現されることを特徴とする請求項１に記載の帰還干渉信号除去中継システム。
【請求項５】
前記前置歪曲部が、
結合器からの信号をＲＦ信号に変換して前記電力増幅器に出力するＲＦ変換部と、
前記電力増幅器の出力信号のうち、一部信号を分岐させて帰還させるカプラ手段と、
前記カプラ手段で分岐されて帰還される帰還信号を減衰させる減衰器と、
前記減衰器で減衰されたＲＦ信号を基底帯域信号に変換する第１基底帯域変換部と、
前記第１基底帯域変換部の出力信号および前記結合器の出力信号を用いて前置歪曲係数を算出し、前記帰還干渉信号除去部から前記制御部を介して提供される前記残留誤差情報に応じて残留誤差係数を算出するトレーニング部と、
前記トレーニング部で算出した前記前置歪曲係数および前記残留誤差係数を保存する保存手段と、
前記保存手段からの前記前置歪曲係数または前記残留誤差係数および前記帰還干渉信号除去部の自動利得調整部からの出力信号を結合する前記結合器と、
を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の帰還干渉信号除去中継システム。
【請求項６】
前記トレーニング部が、
（初期化のための信号である）トレーニング信号を受信することによって、内部閉ループを通過した信号を用いて前記前置歪曲係数を１次的に算出し、前記制御部を介して前記保存手段に保存し、
前記帰還干渉信号除去部が検出した前記残留誤差情報を前記制御部を介して伝達され、残留誤差を最小化するよう前記残留誤差係数を２次的に算出し、前記制御部を介して前記保存手段に保存することを特徴とする請求項５に記載の帰還干渉信号除去中継システム。
【請求項７】
前記結合器が、前記自動利得調整部からの出力信号の大きさに応じて、前記保存手段から探索された係数および前記自動利得調整部からの出力信号を第１結合器で乗算し、第２結合器で合算して前置歪曲させることを特徴とする請求項５に記載の帰還干渉信号除去中継システム。
【請求項８】
前記帰還干渉信号除去部が、
受信信号（中継信号および帰還干渉信号を含む）を基底帯域信号に変換するための第２基底帯域変換部と、
中継したい中継信号の出力信号の大きさを自動的に調整する前記自動利得調整部と、
前記第２基底帯域変換部からの基底帯域信号および前記自動利得調整部からの帰還信号を用いて帰還干渉信号情報を検出（推定）し、また、前記前置歪曲部で１次的に補償されて残った前記残留誤差を検出し、前記残留誤差情報を前記制御部に伝達するチャネル推定部と、
前記チャネル推定部で検出された前記帰還干渉信号情報および前記自動利得調整部からの帰還信号を用いて、干渉除去信号を生成する干渉除去信号生成部と、
前記基底帯域変換部からの基底帯域信号内に存在する帰還干渉信号を前記干渉除去信号生成部からの前記干渉除去信号を用いて除去し、前記自動利得調整部に伝達する帰還干渉信号除去手段と、
を備えることを特徴とする請求項５に記載の帰還干渉信号除去中継システム。
【請求項９】
アナログ回路部が少なくとも１つの第１プリント基板に配置され、
デジタル回路部が少なくとも１つの第２プリント基板に配置され、
前記デジタル回路部および前記アナログ回路部で発生した熱を放出するための伝導性収納面を用いて筐体を複数の収納体に分離し、
前記伝導性収納面で容易に熱放出が行なわれるよう、前記デジタル回路部および前記アナログ回路部をそれぞれ別の収納体に収納したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の帰還干渉信号除去中継システム。
【請求項１０】
各前記収納体が、伝導性金属材料の多面体で構成され、
前記多面収納体の内部が、伝導性金属板によって２つ以上の空間に隔離分割され、
前記分割された１つの空間に前記アナログ回路部を収納し、前記分割された他の１つの空間に前記デジタル回路部を収納し、
前記伝導性金属板を介して熱が放出されるようにしたことを特徴とする請求項９に記載の帰還干渉信号除去中継システム。
【請求項１１】
各前記収納体が、伝導率の高い伝導部材の多面体からなる前記筐体に配置され、
熱放出を容易にするため前記筐体の下部の一面、１つ以上の面、または前記筐体のカバーが、熱伝導に優れた伝導性基板で具現されて、
前記収納体の少なくとも１つの伝導性収納面が前記筐体の前記伝導性基板に接触され、熱が放出されるようにしたことを特徴とする請求項１０に記載の帰還干渉信号除去中継システム。
【請求項１２】
前記収納体が、前記帰還干渉信号除去中継システムの大きさ、規模、および放熱の効率に応じて、前記筐体の基板上に分離されて配置されたことを特徴とする請求項１１に記載の帰還干渉信号除去中継システム。
【請求項１３】
前記筐体が、周波数の切断特性を鋭利にするために複数のアナログ素子から構成されるデュプレクサをシステム内の電気的な影響から隔離させるために他の構成要素とは別途の収納体に収納し、熱が発生する複数の増幅器からの熱を効率的に放出するために前記増幅器を他の別途の収納体に収納したことを特徴とする請求項１１に記載の帰還干渉信号除去中継システム。
【請求項１４】
前記収納体が、充分な空間が確保されない場合、熱に敏感でない構成要素を、他の構成要素を収納している任意の他の収納体の上方に積層することを特徴とする請求項１０に記載の帰還干渉信号除去中継システム。
【請求項１５】
帰還干渉信号除去中継システムの動作方法であって、
前置歪曲部の動作を中止させて帰還干渉信号除去部を初期化した後、前記帰還干渉信号除去部を正常モードで動作させ、帰還干渉除去係数を継続的に更新する第１ステップと、
前記前置歪曲部の閉ループを初期化して１次的に前置歪曲係数を計算し、計算された前記前置歪曲係数を用いて前置歪曲を適用しつつ開ループを初期化して残留誤差情報を求める第２ステップと、
前記前置歪曲部を正常モードに転換して前記前置歪曲係数および残留誤差係数を更新する第３ステップと、
を含むことを特徴とする帰還干渉信号除去中継システムの動作方法。
【請求項１６】
前記帰還干渉信号除去部および前記前置歪曲部が正常モードで動作する間、環境に適応的に前記帰還干渉除去係数、前記前置歪曲係数、および前記残留誤差係数を継続的に更新する第４ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の帰還干渉信号除去中継システムの動作方法。
【請求項１７】
前記第１ステップが、
前記前置歪曲部の機能を中止させるステップと、
帰還干渉信号除去に必要な前記帰還干渉除去係数を算出し、前記帰還干渉信号除去部の初期化を行うステップと、
算出した前記帰還干渉除去係数を用いて、前記帰還干渉信号除去部を正常に動作させつつ帰還干渉信号を除去し、前記帰還干渉除去係数を継続的に更新しつつ前記帰還干渉信号除去部を正常に動作させるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１５または１６に記載の帰還干渉信号除去中継システムの動作方法。
【請求項１８】
前記第２ステップが、
前記前置歪曲部を初期化するステップと、
前記前置歪曲部のトレーニング・ベクターデータを用いて、閉ループを介して１次的に前記前置歪曲係数を算出し、算出した前記前置歪曲係数をルックアップテーブルに保存するステップと、
前記ルックアップテーブルに保存した前記前置歪曲係数を用いて前記前置歪曲部を動作させ、前置歪曲を行って非線形性を補償しつつ前記ルックアップテーブルの前記前置歪曲係数を継続的に更新させるステップと、
１次的に算出して更新された前記前置歪曲係数にしたがって、前置歪曲された信号を電力増幅器を介して出力し、開ループを初期化動作させ、前記帰還干渉信号除去部で前記残留誤差を検出して前記残留誤差情報を求めるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１５または１６に記載の帰還干渉信号除去中継システムの動作方法。
【請求項１９】
前記第３ステップが、
求めた前記残留誤差情報を用いて、２次的に残留誤差係数を算出して前記ルックアップテーブルに保存するステップと、
前記前置歪曲部を正常動作モードに転換させて前置歪曲機能を行なうと共に、前記前置歪曲係数および前記残留誤差係数を継続的に算出して前記ルックアップテーブルの値を継続的に更新するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１８に記載の帰還干渉信号除去中継システムの動作方法。
【請求項２０】
プロセッサを備えた帰還干渉信号除去中継システムの動作方法を実施するプログラムを記録したコンピュータで読出可能な記録媒体であって、
前置歪曲部の動作を中止して帰還干渉信号除去部を初期化した後、前記帰還干渉信号除去部を正常モードで動作させて帰還干渉除去係数を継続的に更新する機能と、
前記前置歪曲部の閉ループを初期化して１次的に前置歪曲係数を求め、求められた前記前置歪曲係数を用いて前置歪曲を適用しつつ開ループを初期化し、残留誤差情報を求める機能と、
前記前置歪曲部を正常モードに転換し、前記前置歪曲係数および残留誤差係数を更新する機能と、
を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読出可能なことを特徴とする記録媒体。
【請求項２１】
前記帰還干渉信号除去部および前記前置歪曲部が正常モードで動作する間、環境に適応的に前記帰還干渉除去係数、前記前置歪曲係数、および前記残留誤差係数を継続的に更新する機能をさらに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読出可能なことを特徴とする請求項２０に記載の記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線信号を中継する無線中継システムおよびその方法、並びに前記方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読出可能な記録媒体に関し、詳細には、帰還干渉信号除去（ＩＣＳ：Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）の技術を用いて帰還干渉信号を除去し、前置歪曲（ｐｒｅ−ｄｉｓｔｏｒｔｅｒ）の技術を用いて電力増幅器の特性を線形化する、前置歪曲機能を備えた帰還干渉信号除去中継システムおよびその方法、並びに前記方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読出可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、無線通信システムでは、基地局からの距離が遠距離であるか、地形的な影響、または建築構造物などのような障害物の影響により基地局から伝達される無線信号が微弱であり、端末機に正常なサービスの提供ができない場合、または基地局のサービス領域拡張のために中継システムを使用している。
【０００３】
一般に中継システムは、２つのアンテナ（ドナーアンテナおよびサービスアンテナ）および電力増幅器を備えた中継装置からなり、１つのアンテナは、基地局と信号の送受信を行なうドナーアンテナとして使用され、もう１つのアンテナは、端末機と信号の送受信を行なうサービスアンテナとして使用される。
【０００４】
また、中継システムは、基地局から中継装置まで信号を伝達する方法によって、光中継器、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）中継器、周波数変換中継器、およびマイクロウエーブ中継器などに区分される。この中から最も経済的かつ簡単な方法がＲＦ中継器であるが、ＲＦ中継器は、サービスアンテナを介して伝送された中継信号が帰還してドナーアンテナに入力される現象により発振が生じ、中継装置として正常に使用されることができないという問題がある。
【０００５】
ＲＦ中継器に関しては、このような帰還干渉信号を除去する干渉除去についての従来技術が数多く存在する。その１つについて図１を参照して説明する。
【０００６】
図１は、１つの従来のＲＦ中継システムの双方向の構成を示す図である。
【０００７】
図１に示すように、ドナーアンテナ１００又はサービスアンテナ１８０を介して受信された信号は、ＲＦ中継装置１３０内のフィルタおよび信号処理部１２０、１６０に入力される。すると、フィルタおよび信号処理部１２０、１６０は、望ましくない帯域成分を除去し、その後、低雑音増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１４０、１５０などを介して信号が増幅される。このように低雑音増幅された信号は、出力増幅部であるデュプレクサ１７０、１１０に入力され、出力増幅部は信号を再度増幅し、このように増幅された信号は、サービスアンテナ１８０又はドナーアンテナ１００を介して空気中に送信される。
【０００８】
その他、特許文献１には、受信されたＲＦ信号に信号処理技術を適用して帰還干渉信号を除去する方法が開示されている。また、特許文献２および特許文献３には、ＲＦ信号を基底帯域信号に変換して帰還干渉信号を除去し、帰還干渉信号を除去した中継信号を再度ＲＦ信号に変換して伝送する方式で、帰還干渉信号を除去するためにデジタル信号処理技術を使用して処理することによって、信号処理の柔軟性を向上させて環境への適応性を高めることが開示されている。
【０００９】
一方、中継システムにおいて送信したい信号（中継信号）を増幅する増幅器には、低雑音増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）および電力増幅器（ＰＡ：Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）が備わっている。ここで、低雑音増幅器（ＬＮＡ）は、雑音の除去を主な目的とする。一方、電力増幅器（ＰＡ）は、雑音の除去よりも入力信号を大きく増幅して高い出力を提供することを目的とし、効率が強調されて熱が多く発生する。また、電力増幅器（ＰＡ）の利得は、入力信号の大きさに対する出力信号の大きさで定義され、入力信号の大きさに応じて線形的に変化するものではなく、出力が飽和領域に近づくにつれ小さくなる。
【００１０】
また、電力増幅器の入力信号と出力信号との差を歪みという。入力信号に互いに異なる周波数信号を入力すると、異なる周波数の間には相互変調（ＩＭ：Ｉｎｔｅｒ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）が発生し、それにより、入力信号にない混成の、異なる周波数成分が出力信号に現れ、これを非線形歪みという。一方、信号の大きさ（振幅）に応じて発生した歪みを線形歪みという。電力増幅器で発生した歪みは、入力信号の大きさに応じて大きさが歪む振幅歪み（ＡＭ／ＡＭ）、および大きさに応じて位相に歪みをもたらす位相歪み（ＡＭ／ＰＭ）に区分される。非線形歪みは、電力増幅器（ＰＡ）の利得が最大となる飽和領域において多く発生し、これを避けるための最も簡単な方法は、電力増幅器（ＰＡ）が飽和領域よりも十分に下で動作するよう入力信号の大きさを小さくする方法である。
【００１１】
しかし、入力信号を小さくすると、電力増幅器の効率が低下するという短所が発生する。電力増幅器（ＰＡ）の非線形性を改善するために、フィードフォワード方式、フィードバック方式、および前置歪曲方式などが紹介されている。既に公知の技術としては、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７および特許文献８などにおいて多数紹介されている。
【００１２】
一方、非メモリ効果は、電力増幅器の出力信号が現在の入力信号値にのみ依存して決定されるのに比べ、メモリ（記憶）効果は、回路に以前に記憶された信号および現在入力された入力信号の大きさに応じて電力増幅器に非線形特性を起こし、電力増幅器の歪みをもたらす特性をいう。メモリ効果は、電力増幅器（出力増幅器）の帯域幅に比べて入力信号の帯域幅が小さい狭帯域の場合は無視され得るが、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のような広帯域の場合は、入力信号の周波数間隔によるメモリ効果が極めて大きい。
【００１３】
最近の無線通信技術の標準は、広帯域、多重搬送波を使用する次世代通信方式を採択しており、電力増幅器においてメモリ効果が大きく現れる。中継システムに一般的に使用されるフィードフォワード方式は、主増幅器による出力信号と入力信号との差から生じる誤差信号を加える過程でメモリ効果が相殺され、メモリ効果による影響がほとんどなく、線形化の範囲も大きく、且つ、ＩＭ（Ｉｎｔｅｒ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によるスプリアス（ｓｐｕｉｏｕｓ）信号を効率よく除去することができるため、今まで中継システムにおいて幅広く使用されてきた。
【００１４】
しかし、前述したように広帯域の場合、電力増幅器の効率が低下し、主信号を処理する主増幅部およびエラー信号を処理する副増幅部の構造が開ループ状であるためその構造は複雑であり、ＲＦ端で制御が必要で各素子の特性に敏感である短所を有している。特に、半導体技術の発達に伴って、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）のような高集積のチップおよびプロセッサの価格の下落のため、基底帯域信号を処理する基底帯域の前置歪曲技術をデジタル信号処理技術で具現することが可能になった。
【００１５】
しかし、デジタル信号処理技術を使用するためには、ＲＦ帯域のアナログ信号をデジタル信号に復調し、これをデジタル信号処理技術で処理した後、これを再度アナログ信号に変調して電力増幅器に入力しなければならない。したがって、その具現が複雑であり、かかる具現の複雑性に起因した価格の上昇によりＤＳＰは幅広く使用されていない。
【００１６】
また、最近の無線通信技術は、多くの加入者を受け入れて高速の通信速度を支援するためにスペクトルの効率的な活用が要求され、広帯域、マルチキャリアを使用し、変調方式においても位相変調および振幅変調の異なる技法を混合して使用している。次世代無線通信技術標準であるＯＦＤＭの場合、単一の副搬送波の代わりに多重副搬送波を使用しているため、帯域幅が広帯域であり、高いＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ  ｔｏ  ｐｅａｋ  Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）特性を有する。このためメモリ効果による電力増幅器の歪みおよび広帯域による歪みが大きく現れる問題がある。
【００１７】
また、電力増幅器の歪みは、時間の経過による老朽化、温度、電力および温度による周波数変化などのような中継器の周囲環境に応じて変化し、電力増幅器の歪みによる非線形的な現象が大きく現れるため、電力増幅器を環境に適応すべく動作させる必要がある。
【００１８】
上述した従来の電力増幅器（ＰＡ）の線形化技術は、入力されたアナログ信号を忠実に増幅するために歪みを線形化し、メモリ効果の原因の１つである温度による影響を考慮して反映している。
【００１９】
しかし、かかる温度による補償は、狭い電力増幅器（ＰＡ）自体の温度ではなく、電力増幅器（ＰＡ）周辺の温度や、入力レベルによる周辺温度を反映する狭義の熱雑音補償方法を適用しているため、周囲の電波環境または処理利得（ＰＧ：Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｇａｉｎ）、およびシステム限界などが含まれた広義の熱雑音補償においては限界がある。特に、電力増幅器が線形的な特性を有するよう忠実に設計されたとしても、ルックアップテーブルの有限性に起因した量子化雑音、モデリングの限界、ハードウェア処理速度の限界、および具現の複雑性による具現との妥協から発生する残留誤差などのような処理限界や、周辺環境の変化に対する誤差などは反映できないという限界がある。
【００２０】
また、中継システムの運用効率を最大化するためには高い出力が要求され、設置およびメンテナンスの便宜のためには小型軽量が要求される。しかし、出力が大きくなるにつれて電力増幅器の温度が上昇し、これによる熱を効率よく外部へ放出できなければ中継装置の性能が劣化してしまう。一方、熱放出のためのファンを取り付けると、大きさおよびコストなどが増加してしまうという不具合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】大韓民国特許公開第２００１−００９００３９号
【特許文献２】大韓民国特許公開第２００４−０１０２６３５号
【特許文献３】大韓民国特許公開第２００６−００７２０７７号
【特許文献４】大韓民国特許公開第２００４−００５４４２０号
【特許文献５】大韓民国特許公開第２００５−００６４４８５号
【特許文献６】大韓民国特許公開第２００３−００９４４６０号
【特許文献７】大韓民国特許公開第２００４−００５６８００号
【特許文献８】大韓民国特許公開第２００４−００７１５５７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、前述した問題点を解決するために提案されたものであって、その目的は、帰還干渉信号除去（ＩＣＳ：Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）技術を用いて帰還干渉信号を除去し、前置歪曲（ｐｒｅ−ｄｉｓｔｏｒｔｅｒ）技術を用いて電力増幅器の特性を線形化する、前置歪曲機能を備えた帰還干渉信号除去中継システムおよびその方法、並びに前記方法を実現するためのプログラムを記録したコンピュータで読出可能な記録媒体を提供することにある。
【００２３】
すなわち、本発明は、従来の電力増幅器で発生した包括的な残留誤差に起因した歪みを解決するためになされたものであって、その目的は、電力増幅器を線形化するために前置歪曲部の閉ループにおいて１次的に前置歪曲を行ない、１次前置歪曲で補償できなかった残留誤差（例えば、広義の熱雑音）を、開ループを介して受信される帰還干渉信号を用いて帰還干渉信号除去部で検出し、この残留誤差情報を前置歪曲部に伝達して２次的に補償することにより、包括的な残留誤差に対する補償が可能な、前置歪曲機能を備えた帰還干渉信号除去中継システムおよびその方法、並びに前記方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読出可能な記録媒体を提供することにある。
【００２４】
また、本発明の他の目的は、信号の流れを反映し、回路内部の相互干渉雑音および損失が最小化されるよう、収納体を定義および配置してメンテナンスを容易にし、中継装置の電力増幅器の性能に大きな影響を及ぼす熱を外部へ効率よく発散させ得る筐体、および前記筐体を備えた帰還干渉信号除去中継システムを提供することにある。
【００２５】
本発明の他の目的および長所は下記の説明によって理解することができ、本発明の実施形態によって更に明らかに理解することができるであろう。また、本発明の目的および長所は、特許請求の範囲に示す手段およびその組合せにより実現できることは容易に理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記した目的を達成するために、本発明に係る帰還干渉信号除去中継システム（１）は、出力信号を電力増幅するための電力増幅器と、帰還干渉信号を除去し、残留誤差を検出するための帰還干渉信号除去部と、前記電力増幅器の誤差を前置歪曲を用いて補償し、前記帰還干渉信号除去部が検出した残留誤差情報を用いて残留誤差を補償し、前記電力増幅器の特性を線形化するための前置歪曲部と、前記帰還干渉信号除去部および前記前置歪曲部を制御するための制御部と、を備える。
【００２７】
また、上記した目的を達成するために、本発明に係る帰還干渉信号除去中継システム（２）は、出力信号を電力増幅するための電力増幅器と、中継信号内に存在する帰還干渉信号を除去するための帰還干渉信号除去部と、前記電力増幅器の非線形性を前置歪曲を用いて補償し、前記電力増幅器の特性を線形化するための前置歪曲部と、前記帰還干渉信号除去部および前記前置歪曲部を制御するための制御部と、を備える。
【００２８】
また、上記した目的を達成するために、本発明に係る帰還干渉信号除去中継システムの動作方法は、前置歪曲部の動作を中止させて帰還干渉信号除去部を初期化した後、前記帰還干渉信号除去部を正常モードで動作させ、帰還干渉除去係数を継続的に更新する第１ステップと、前記前置歪曲部の閉ループを初期化して１次的に前置歪曲係数を求め、求められた前記前置歪曲係数を用いて前置歪曲を適用しつつ開ループを初期化して残留誤差情報を求める第２ステップと、前記前置歪曲部を正常モードに転換して前置歪曲係数および残留誤差係数を更新する第３ステップと、を含む。
【００２９】
また、上記の方法は、前記帰還干渉信号除去部および前記前置歪曲部が正常モードで動作する間に、環境に適応的に帰還干渉除去係数、前置歪曲係数、および残留誤差係数を継続的に更新する第４ステップをさらに含む。
【００３０】
さらに、上記した本発明の他の目的を達成するために、本発明に係る、アナログ回路部およびデジタル回路部が互いに連動して運用される回路を収納するための筐体は、前記アナログ回路部が少なくとも１つの第１プリント基板に配置され、前記デジタル回路部が少なくとも１つの第２プリント基板に配置され、前記デジタル回路部および前記アナログ回路部で発生した熱を放出するための伝導性収納面を用いて前記筐体を多数の収納体に分離し、前記伝導性収納面で容易に熱放出が行なわれるよう、前記デジタル回路部および前記アナログ回路部を１つの収納体に収納したことを特徴とする。
【００３１】
さらに、本発明に係る、プロセッサを備えた帰還干渉信号除去中継システムの動作方法を実施するプログラムを記録したコンピュータで読出可能な記録媒体は、前置歪曲部の動作を中止して帰還干渉信号除去部を初期化した後、前記帰還干渉信号除去部を正常モードで動作させて帰還干渉除去係数を継続的に更新する機能と、前記前置歪曲部の閉ループを初期化して１次的に前置歪曲係数を求め、前記求められた前置歪曲係数を用いて前置歪曲を適用しつつ開ループを初期化し、残留誤差情報を求める機能と、前記前置歪曲部を正常モードに転換し、前置歪曲係数および残留誤差係数を更新する機能と、を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読出可能な記録媒体であることを特徴とする。
【００３２】
また、上記の記録媒体は、前記帰還干渉信号除去部および前記前置歪曲部が正常モードで動作する間に、環境に適応的に帰還干渉除去係数、前置歪曲係数、および残留誤差係数を継続的に更新する機能をさらに実現させるためのプログラムを記録したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、帰還干渉信号除去（ＩＣＳ：Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）技術を用いて帰還干渉信号を除去し、前置歪曲（ｐｒｅ−ｄｉｓｔｏｒｔｅｒ）技術を用いて電力増幅器の特性を線形化することができる。
【００３４】
すなわち、本発明は、電力増幅器を線形化させるために前置歪曲部の内部的な帰還回路からなる閉ループを通じて１次的に前置歪曲を行ない、電力増幅器、サービスアンテナ、およびドナーアンテナからなる開ループを介して受信される帰還干渉信号を用いて帰還干渉信号除去部で残った残留誤差を抽出し、この残留誤差情報を前置歪曲部に伝達して、１次前置歪曲で補償できなかった広義の熱雑音を２次的に補償することにより、電力増幅器で発生した包括的な残留誤差に起因する歪みを解決することができる。
【００３５】
このように、本発明は、中継システムのサービスアンテナを介して放射された信号がドナーアンテナに帰還される帰還干渉信号を除去し、前置歪曲部で吸収処理できない残留歪みを吸収処理することによって、中継システム周辺の電波の環境変化に適応的に帰還干渉信号の除去が可能であり、電力増幅器の非線形性に対する補償が包括的に行われることで、電力増幅器の効率が高まり、中継システムのメンテナンスの柔軟性を向上させ得る効果がある。
【００３６】
すなわち、前置歪曲部および電力増幅器を備える従来の電力増幅器の線形化モデリング技法は、処理時間、ハードウェアおよび具現の複雑性などのため、ある程度の誤差の発生は不可避であるという限界はある。これに対して、本発明は、前置歪曲部で処理できずに発生した広義の残留誤差を帰還干渉信号除去部で一括検出し、この残留誤差情報を制御部および前置歪曲部へ提供してルックアップテーブルを更新することにより帰還干渉を除去すると同時に、電力増幅器の非線形歪みを包括的に補償し、これによって中継システムの帰還による発振を防止することができる。また、電力増幅器の効率を高めることで、電力増幅器で発生した熱の減少により、中継システムの経済性を提供し、メンテナンスおよび高い信頼性を提供することができる。
【００３７】
また、本発明は、機能および回路構成品の追加、および結合による相互間の影響を最小化するための収納体の単位を提示し、さらに、中継システムの動作に大きい影響を及ぼす熱を外部へ放出させるための筐体の構成、筐体と収納体との間の結合方式および配置、中継システムのメンテナンスの柔軟性、並びに収納体間の電気的な影響を最小化するための配置などを考慮して中継システムに反映することによって、中継システムのメンテナンスが容易になり、収納体間の電気的な影響を最小化できると同時に、熱放出を効率よく行なうことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来の両方向のＲＦ中継システムの一構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による帰還干渉信号除去中継システムの全体構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による、デジタル信号処理技術を使用して帰還干渉信号を除去する帰還干渉信号除去デジタル中継システムの構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る、前置歪曲機能を備えた電力増幅器の構成を説明する図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る、前置歪曲機能を備えた帰還干渉信号除去中継システムの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る、前置歪曲機能を備えた帰還干渉信号除去中継システムの動作方法を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に利用されるデジタルフィルタの構成を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に利用される、誤差を最小化するためのアルゴリズムの構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態による収納体内のアナログ回路部およびデジタル回路部を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る、筐体基板に配置された収納体の配置状態を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る、熱放出を効率よく行なうために筐体カバーに増幅器収納体を配置した構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
上述した目的、特徴、および長所は、添付の図面と関連する次の詳説を介して更に明確になり、これによって本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明の技術的思想を容易に実施できる。また、本発明の説明において、本発明と関連した公知技術に対する具体的な説明がかえって本発明の説明を不必要に分かりにくくしてしまうと判断される場合、その詳説は省略する。以下、添付の図面を参照して本発明に係る好ましい実施形態を詳説する。
【００４０】
まず、本発明の概念に対して説明すると次の通りである。
【００４１】
一般に、中継システムは、信号伝達方向に応じて順方向および逆方向に区分される。順方向は、基地局から端末機への方向を意味し、基地局から端末機に伝送される信号はドナーアンテナを介して受信され、中継システムの中継処理過程を経てサービスアンテナを介して端末機に伝送される。逆方向は、端末機から基地局への方向を意味し、端末機から伝送される信号はサービスアンテナを介して受信され、中継システムの中継処理過程を経てドナーアンテナを介して基地局に伝送される。このように順方向および逆方向は、信号伝送方向を除いてはその処理過程が同一であるため、以下の動作原理は順方向のみに対する説明で充分であると判断し、特別な説明がない限り順方向に対する説明のみ行なうものとする。
【００４２】
本発明は、主に、帰還干渉信号を除去し、残留誤差を検出する帰還干渉信号除去部と、入力信号を事前に歪ませる前置歪曲部（ＰＤ：Ｐｒｅ  Ｄｉｓｔｏｒｔｅｒ）と、前記帰還干渉信号除去部および前記前置歪曲部を制御してインタフェースする制御部とを備える。
【００４３】
このとき、前置歪曲部は、結合器、電力増幅器（ＰＡ）、減衰器、基底帯域変換部、トレーニング部、制御部、およびルックアップテーブルからなる内部閉ループを介して１次的に前置歪曲に必要な前置歪曲係数を求めてルックアップテーブルに保存する。しかし、このように１次的に求めた前置歪曲係数を有する前置歪曲の結果による電力増幅器の出力は、量子化雑音、モデリングの限界、具現の制約、および周囲環境などのような限界によって、正確な線形性を提供できず、残留誤差が発生してサービスアンテナに送信される。
【００４４】
このように発生した残留誤差は、サービスアンテナ、ドナーアンテナ、および中継システムからなる開ループに帰還され、帰還干渉信号と共に帰還干渉信号除去部に入力される。すると、帰還干渉信号除去部は、帰還干渉信号を除去すると共に、前置歪曲部で処理できない残留誤差を検出して該当の情報を制御部に伝達する。そして、制御部は、残留誤差情報に応じて前置歪曲部を制御する。これにより前置歪曲部は、残留誤差情報に基づいて２次的に残留誤差係数を算出してルックアップテーブルに保存し、この情報を用いて入力信号を前置歪曲させることで周辺環境、量子化雑音、および隣接チャネルの干渉などを含む広義の熱雑音を除去することができる。
【００４５】
すなわち、本発明は、電力増幅器を線形化するために、前置歪曲部の内部帰還回路からなる閉ループで１次的に前置歪曲を行ない、１次前置歪曲で補償できなかった広義の熱雑音に関して、電力増幅器、サービスアンテナ、およびドナーアンテナからなる開ループを介して受信される帰還干渉信号を用いて帰還干渉信号除去部で残った残留誤差を検出し、この残留誤差情報を前置歪曲部に伝達し、２次的に微細補償を行なうことにより、電力増幅器で発生した包括的な残留誤差に起因した歪みを解決することができる。
【００４６】
次に、本発明の詳細な構成および動作を図２及び図３を参照して詳説する。
【００４７】
図２は、本発明が適用される帰還干渉信号除去中継システムの一実施形態の全体ブロック図である。図２に示すように、本発明の中継システムは、図１のＲＦ中継システムにおける帰還干渉信号を除去するデジタル形態の帰還干渉除去部２１２、２４２を更に備える。
【００４８】
すなわち、ドナーアンテナ２００を介して受信された信号は、基底帯域変換部２１０でデジタル基底帯域信号に変換される。より詳説すると、基底帯域変換部２１０は、所望する帯域の信号のみを通過させる帯域通過フィルタ２０４、帯域通過フィルタ２０４でフィルタリングされた信号の周波数を中間周波数にダウン変換するダウン変換器２０６、およびダウン変換器２０６で中間周波数にダウン変換されたアナログ信号を基底帯域のデジタル信号に変換するアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２０８を備えてなる。
【００４９】
また、前記基底帯域変換部２１０から出力されたデジタル基底帯域信号は、帰還干渉除去部（ＩＣＳ：Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）２１２によって帰還干渉信号が除去されてＲＦ変換部２１８に入力される。
【００５０】
すると、ＲＦ変換部２１８は、帰還干渉信号が除去されたデジタル基底帯域信号をＲＦ信号に変換し、サービスアンテナ２３０を介して伝送する。ここで、ＲＦ変換部２１８は、基底帯域変換部２１０の逆機能を行う部分であって、帰還干渉除去部２１２からのデジタル基底帯域信号をアナログ信号に変換するデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器２１４、およびデジタル／アナログ変換器２１４からのアナログ信号をＲＦ信号にアップ変換するアップ変換器２１６を備える。
【００５１】
その後、アップ変換器２１６から出力されたＲＦ信号は、電力増幅器（ＰＡ：ＰｏｗｅｒＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）２２０で十分に電力増幅された後、デュプレクサ２３２を介してサービスアンテナ２３０に伝達される。
【００５２】
図３は、デジタル信号処理技術を使用して帰還干渉信号を除去する帰還干渉信号除去デジタル中継システムの一実施形態の構成を示す図であり、基底帯域変換部およびＲＦ変換部は、図２で示したものと同じである。
【００５３】
図３において、Ｓｗは、基地局から受信して中継器で増幅した後、サービスアンテナ３１０に伝達すべき信号、すなわち、中継する信号であり、Ｓｉは、サービスアンテナ３１０を介して放射された信号が帰還チャネルを介してドナーアンテナ３００に再度受信された帰還干渉信号であって、除去されるべき信号である。また、Ｓｒは、ドナーアンテナ３００を介して受信された信号であり、所望する中継信号および望ましくない帰還干渉信号が同時に存在する信号である。
【００５４】
これらの信号間の関係は次の式１により規定される。
【００５５】
【数１】
0004762348.tif 000002
【００５６】
一般に、受信信号ＳｒからＳｗおよびＳｉを直接区分することはできないため、電力増幅器３０８で増幅された信号がサービスアンテナ３１０に出力される出力端でカプラ３１２を介して一部信号を帰還させて、フィルタおよび基底帯域変換部３１４を介して帰還信号処理部３１６に入力させるようにして、帰還干渉信号であるＳｉ信号を予測する。帰還信号処理部３１６は、上記帰還ループを介して入力された帰還信号およびドナーアンテナ３００から入力される信号を用いて帰還干渉予測信号
0004762348.tif 000003
【００５７】
を生成して加算器３０４に入力し、帰還干渉信号を除去させる。このとき、加算器３０４の出力は下記の式２の通りである。
【００５８】
【数２】
0004762348.tif 000004
【００５９】
ここで、帰還干渉信号と帰還干渉予測信号とが同じであれば、すなわち、
0004762348.tif 000005
【００６０】
である条件が満足すると、帰還干渉信号が除去される。これに関して、例えば、従来技術の特許文献２および特許文献３などの公知技術がある。
【００６１】
図４は、本発明の一実施形態に係る前置歪曲機能を備えた電力増幅器の構成を説明する図である。
【００６２】
図４に示すように、基底帯域変換部４００を通過した信号は、大きさ算出部４０２で信号の大きさが算出された後、ルックアップテーブル４２０を参照して予め歪まれて加算器４０４に入力される。すると、加算器４０４は、基底帯域変換部４００からの信号およびルックアップテーブル４２０を参照して予め歪まれた信号を用いて帰還干渉信号を除去する。その後、加算器４０４を通過した信号は、ＲＦ変換部４１０で再度ＲＦ信号に変換されて電力増幅器４３０を介して出力される。その後、電力増幅器４３０から出力された信号は、カプラで一部信号が分岐されて再度帰還ループ（基底帯域変換部）に帰還され、制御部４１８で処理され、ルックアップテーブル４２０の係数を更新するために利用される。その他の構成要素に対しては、図５を用いて具体的に説明する。
【００６３】
図５は、本発明の一実施形態に係る前置歪曲機能を備えた帰還干渉信号除去中継システムの構成を示す図であり、本実施形態では帰還干渉信号除去中継装置に前置歪曲部が結合している。
【００６４】
図５に示している構成において、基底帯域変換部５００、５２２、ＲＦ変換部５２０の詳細構成および作用は前述のものと同じであるため、ここではその説明は省略する。また、同図に対する説明はその構成を説明するためのものであって、その動作の順序が異なって説明されることもあり得る。
【００６５】
図５に示すように、本発明に係る前置歪曲機能を備えた帰還干渉信号除去中継システムは、出力信号を電力増幅するための電力増幅器５２４、帰還干渉信号を処理して帰還干渉信号を除去し、前置歪曲部５４０で１次的に補償した後に残った残留誤差を開ループを介して検出して残留誤差情報を提供する帰還干渉信号除去部５３０、電力増幅器５２４の誤差（例えば、狭義の熱雑音）を内部の閉ループを介して１次的に前置歪曲を用いて補償し、帰還干渉信号除去部５３０が検出した残留誤差情報を用いて残留誤差（１次前置歪曲で補償できなかった広義の熱雑音）を２次的に微細補償して電力増幅器５２４の特性を線形化する前置歪曲部５４０、および帰還干渉信号除去部５３０と前記前置歪曲部５４０との間の制御情報（制御データおよび制御信号）を互いに伝達し、帰還干渉信号除去部５３０および前置歪曲部５４０を制御する制御部５１６を備える。
【００６６】
ここで、制御部５１６は、帰還干渉信号除去部５３０および前置歪曲部５４０が前述した機能を行なうように帰還干渉信号除去部５３０および前置歪曲部５４０を有機的に制御し（後述の図６参照）、帰還干渉信号除去部５３０と前置歪曲部５４０との間のインタフェース機能を行ない、さらに、帰還干渉信号除去部５３０と前置歪曲部５４０との間の制御信号および制御データを分配および共有する機能を行なう。このとき、制御部５１６は、帰還干渉信号除去部５３０および前置歪曲部５４０を制御する１つのデジタル信号処理素子によって実現されることができる。
【００６７】
また、帰還干渉信号除去部５３０は、動作環境または前置歪曲機能の具現の技術的な限界として発生する残留誤差を開ループを介して検出し、該残留誤差情報を制御部５１６を介して前置歪曲部５４０に制御情報として提供し、前置歪曲部５４０で残留誤差（１次前置歪曲で補償できなかった広義の熱雑音）が２次的な微細補償によって除去される。
【００６８】
このために、帰還干渉信号除去部５３０は、受信信号（中継信号および帰還干渉信号を含む）を基底帯域信号に変換するための基底帯域変換部５００、中継したい中継信号の出力信号の大きさを自動的に調整して中継システムの全体利得を調整するための自動利得調整部５０８、基底帯域変換部５００からの基底帯域信号および自動利得調整部５０８からの帰還信号を用いて帰還干渉信号情報（振幅、位相、および遅延時間など）を検出（推定）し、前置歪曲部５４０から１次的に補償されて残った残留誤差を検出（推定）し、残留誤差情報を制御部５１６に伝達するためのチャネル推定部５０６、チャネル推定部５０６で検出された帰還干渉信号情報および自動利得調整部５０８からの帰還信号を用いて、帰還干渉信号を除去するために使用される干渉除去信号を生成するための干渉除去信号生成部５０４、および、基底帯域変換部５００からの基底帯域信号内に存在する帰還干渉信号を干渉除去信号生成部５０４からの干渉除去信号を用いて除去し、自動利得調整部５０８に伝達するための加算器（帰還干渉信号除去器）５０２を備える。
【００６９】
また、制御部５１６では残留誤差を補償したり、または帰還干渉信号を除去したりするために必要な時、または一定の間隔で参照信号を発生するよう該当する各構成要素を制御する。これによって発生した参照信号は電力増幅器（ＰＡ）５２４を経てサービスアンテナ３１０を介して放射され、チャネルを通過しつつその位相（Φ）、振幅（Ａ：Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）が変化して遅延（τ）が発生する。このように変化し遅延した信号が帰還してドナーアンテナ３００に受信される。
【００７０】
一方、ドナーアンテナ３００を通過した受信信号（帰還干渉信号を含む）は、基底帯域変換部５００を介してデジタル基底帯域信号に変換され、チャネル推定部５０６および加算器５０２に入力される。すると、チャネル推定部５０６では、自動利得調整部５０８の出力信号（または、カプラ５２６、減衰器５２８、基底帯域変換部５２２からなる第１閉ループから入った信号）と、基底帯域変換部５００から入力される基底帯域信号（帰還干渉信号を含む）とを比較して振幅、位相、および遅延時間を測定し、帰還干渉信号情報を干渉除去信号生成部５０４に伝達し、さらに前置歪曲部５４０で１次的に補償されて残った残留誤差を算出して残留誤差情報を制御部５１６に伝達する。
【００７１】
また、干渉除去信号生成部５０４では、振幅、位相、および遅延時間のような帰還干渉信号情報および自動利得調整部５０８からの帰還信号を用いて、帰還干渉信号と大きさが同じであり、位相が１８０°異なるように干渉除去信号（逆帰還干渉信号）を生成して加算器５０２に伝達する。
【００７２】
すると、加算器５０２では、基底帯域変換部５００からの基底帯域信号および干渉除去信号生成部５０４からの干渉除去信号を加算することによって、基底帯域変換部５００からの基底帯域信号内に存在する帰還干渉信号を除去して自動利得調整部５０８に出力する。もちろん、ドナーアンテナ３００を介して受信される信号が基底帯域変換部５００を介して加算器５０２に入力されるとき、加算器５０２の前端でのチャネル推定部５０６および干渉除去信号生成部５０４における信号処理に必要とする時間だけ遅延された信号が加算器５０２に入力されるよう信号を遅延させなければならない。
【００７３】
また、公知の技術では、電力増幅器５２４を通過した信号のうちの一部信号をカプラ５２６で分岐させ、このように一部分岐された信号を再度基底帯域変換部５２２を介してデジタル基底帯域信号に変換して利用した。しかし、本発明では、自動利得調整部５０８の出力端で信号を直接帰還させることによって、基底帯域信号をＲＦ信号に変換させ、これを再度基底帯域信号に変換させる過程を省略することができることから、処理遅延時間および処理誤差を減少させ得る長所がある。
【００７４】
一方、本発明に係る前置歪曲部（ＰＤ：Ｐｒｅ−Ｄｉｓｔｏｒｔｅｒ）５４０は、ルックアップテーブル５１４、結合器５１０、５１２、ＲＦ変換部５２０、電力増幅器５２４、カプラ５２６、減衰器５２８、基底帯域変換部５２２、トレーニング部５１８、および制御部５１６を含む第２閉ループからなり、これらの各構成要素の中で、電力増幅器５２４以外の各構成要素が下記のように有機的に動作し、電力増幅器５２４の誤差（狭義の熱雑音）を１次的に補償するための前置歪曲の機能を行なう。
【００７５】
即ち、前置歪曲部５４０は、ルックアップテーブル５１４の前置歪曲係数または残留誤差係数および自動利得調整部５０８からの出力信号を結合する結合器５１０、５１２、結合器５１０、５１２からのデジタル基底帯域信号をＲＦ信号に変換して電力増幅器５２４に出力するＲＦ変換部５２０、電力増幅器５２４の出力信号のうちの一部信号を分岐させて帰還させるカプラ５２６、カプラ５２６で分岐されて帰還された帰還信号を減衰させる減衰器５２９、減衰器５２９で減衰されたＲＦ信号をデジタル基底帯域信号に変換する基底帯域変換部５２２、基底帯域変換部５２２の出力信号および前記結合器５１０、５１２の出力信号を用いて前置歪曲係数を算出し、帰還干渉信号除去部５３０から制御部５１６を介して提供される残留誤差情報に応じて残留誤差係数を算出するトレーニング部５１８、およびトレーニング部５１８で算出した前置歪曲係数および残留誤差係数を保存するルックアップテーブル５１４を備える。
【００７６】
ここで、トレーニング部５１８では、トレーニング信号（例えば、初期化のための信号）に従って、第２閉ループに入力する信号を用いて前置歪曲係数を１次的に算出し、ルックアップテーブル５１４に保存する。このとき、トレーニング部５１８が１次的に算出した前置歪曲係数を制御部５１６に伝達すると、好ましくは、制御部５１６はルックアップテーブル５１４に該１次的に算出した前置歪曲係数を保存する。その後、該１次的に算出した前置歪曲係数を用いて結合器５１０、５１２で前置歪曲を行った結果を電力増幅器５２４で出力させると、アルゴリズムの収束限界、ルックアップテーブルの量子化雑音および処理手段の限界、電力増幅器周辺の熱雑音などにより残留誤差が発生する。このように発生した残留誤差は、サービスアンテナ３１０、ドナーアンテナ３００、および帰還干渉信号除去部５３０からなる開ループに入力され、これによって帰還干渉信号除去部５３０のチャネル推定部５０６で該当の残留誤差を検出し、残留誤差情報を制御部５１６に伝達する。すると、制御部５１６では、トレーニング部５１８に残留誤差情報を用いて残留誤差を最小化する残留誤差係数を算出するよう命令し、これによって算出された残留誤差係数が伝達され、ルックアップテーブル５１４に保存され、または別途のテーブル（図示せず）に保存されることができる。
【００７７】
図８は、誤差を最小化するアルゴリズムの一実施形態を示すブロック図である。即ち、図８に示しているのは、最適の補償係数ｗｎ値を求めるために、入力サンプルｘ（ｎ）に対して所望する値ｄ（ｎ）および補償係数ｗｎに応じて出力された
0004762348.tif 000006
【００７８】
値の誤差であるｅ（ｎ）を最小化する値を求めるアルゴリズムの実施形態である。ここで、ｅ（ｎ）＝０になると、所望する線形補償が行なわれて所望する値と出力とが同一になる。
【００７９】
前述したように、誤差を最小化するアルゴリズムを適用して第２閉ループで前置歪曲係数を１次的に算出し、開ループを介して２次的に残留誤差係数を算出して、各々をルックアップテーブル５１４に保存し、または残留誤差係数を別途のテーブルに保存する。
【００８０】
一方、初期化が終了した後、中継システムは適応モードで動作し、自動利得調整部５０８から出力されたデジタル基底帯域信号（Ｉ、Ｑ）の大きさを求めて、それに対応する前置歪曲係数をルックアップテーブル５１４から探し出す。このように探し出した前置歪曲係数および自動利得調整部５０８の出力信号は、第１の結合器５１０で乗算され、第２の結合器５１２で加算されて前置歪曲され、その結果がＲＦ変換部５２０および電力増幅器５２４を介してサービスアンテナ３１０に伝達される。
【００８１】
このとき、電力増幅器５２４を通過した信号のうちの一部がカプラ５２６を介して分岐され帰還され、この信号は減衰器５２８を介して信号レベルが低くなってから、再度基底帯域変換部５２２でデジタル基底帯域信号に変換されて第１閉ループをなす。基底帯域変換部５２２で変換された信号は、トレーニング部５１８においてトレーニングされることによって最適の前置歪曲係数値が算出され、ルックアップテーブル５１４に保存された値を更新する。そして、動作は、適応モードで継続される。
【００８２】
前述したように、本発明は、帰還干渉信号および残留誤差を正確に検出（推定）して算出するために、帰還干渉信号除去部５３０、前置歪曲部５４０において相関器、または図７に示すデジタルフィルタを使用して具現されることによって、正確な帰還干渉除去係数（例えば、振幅、位相、および遅延時間などのような帰還干渉信号情報）、前置歪曲係数、および残留誤差係数を算出して、これらの係数を適用および更新する。
【００８３】
すなわち、従来の前置歪曲部および電力増幅器を備える電力増幅器の線形化モデリング技術では、処理時間、ハードウェア、および具現の複雑性などの要因である程度の誤差は生じるという限界がある。これに対して、本発明に係る一実施形態によれば、前置歪曲部５４０で処理できずに発生した広範囲な残留誤差を帰還干渉信号除去部５３０で一括検出し、この残留誤差情報を制御部５１６および前置歪曲部５４０に提供してルックアップテーブル５１４を更新することによって、帰還干渉を除去すると共に電力増幅器の非線形歪みを補償し、これによってＲＦ中継機の帰還による発振を防止し、また、電力増幅器の効率性を向上させて電力増幅器で発生した熱を減少させることができる。従って、中継システムの経済性、メンテナンスの容易さ、および高い信頼性を提供することができる。
【００８４】
図６は、本発明の一実施形態に係る前置歪曲機能を備えた帰還干渉信号除去中継システムの動作方法を説明するフローチャートである。
【００８５】
まず、ステップＳ６０１、Ｓ６０３で前置歪曲部５４０の動作を中止させて帰還干渉信号除去部５３０を初期化した後、帰還干渉信号除去部５３０を正常モードで動作させて帰還干渉除去係数を継続的に更新する。
【００８６】
すなわち、ステップＳ６０１において、前置歪曲部５４０の機能を中止させて帰還干渉信号除去部５３０の初期化を行なう。具体的に説明すると、前置歪曲部５４０の機能を中止させ、帰還干渉信号除去に必要な帰還干渉除去係数を算出して初期化を行なう。
【００８７】
ステップＳ６０１の初期化が完了すると、ステップＳ６０３において、算出された帰還干渉除去係数を用いて帰還干渉信号除去部５３０を正常に動作させつつ帰還干渉信号を除去し、且つ、帰還干渉除去係数を継続的に更新しつつ帰還干渉信号除去部５３０を正常に動作させる。
【００８８】
次に、ステップＳ６０５、Ｓ６０７において、前置歪曲部５４０の閉ループを初期化して１次的に前置歪曲係数を求め、該１次前置歪曲係数を用いて前置歪曲を適用しつつ、開ループを初期化して残留誤差情報を求める。
【００８９】
すなわち、前述したように、帰還干渉信号除去部５３０が正常に動作すると、前置歪曲部５４０を初期化し、前置歪曲部５４０のトレーニング・ベクターデータを用いて閉ループを介して１次前置歪曲係数を算出し、算出された前置歪曲係数値をルックアップテーブル５１４に保存し、このように保存されたルックアップテーブル５１４の前置歪曲係数値を用いて前置歪曲部５４０を動作させて前置歪曲を行い、狭義の熱雑音を補償しつつルックアップテーブル５１４の前置歪曲係数を継続的に更新する（ステップＳ６０５）。
【００９０】
前記１次的に算出して更新された前置歪曲係数にしたがって前置歪曲を行われた信号を電力増幅器５２４を介して出力し、開ループを初期化動作させて帰還干渉信号除去部５３０で残留誤差を検出し、検出された残留誤差情報が制御部５１６に伝達される（ステップＳ６０７）。
【００９１】
次に、ステップＳ６０９において、前置歪曲部５４０を正常モードに転換して前置歪曲係数および残留誤差係数を更新する。
【００９２】
すなわち、伝達された残留誤差情報を用いて２次的に残留誤差係数を算出してルックアップテーブル５１４に保存し、前置歪曲部５４０を正常動作モードに転換させて前置歪曲機能を行なうと共に、前置歪曲係数および残留誤差係数を継続的に算出してルックアップテーブル５１４の値を継続的に更新させる。
【００９３】
ステップＳ６１１において、上記手順に応じて帰還干渉信号除去部５３０および前置歪曲部５４０が正常モードで動作するようになり、係数が自然に更新される。
【００９４】
すなわち、帰還干渉信号除去部５３０および前置歪曲部５４０が正常モードで動作しつつ、動作環境に関して適応的に帰還干渉除去係数、前置歪曲係数、および残留誤差係数を継続的に更新する。
【００９５】
図９は、収納体内のアナログ回路部およびデジタル回路部を示す図である。
【００９６】
図９に示すように、デュプレクサ、帯域通過フィルタ、低雑音増幅器、ダウン変換器、Ａ／Ｄ変換器、自動利得調整部、Ｄ／Ａ変換器、アップ変換器、電力増幅器、および減衰器のうち、少なくとも何れか２つの構成要素を備えるアナログ回路部が少なくとも１つの第１プリント基板に配置される。帰還干渉信号除去部、前置歪曲部、および制御部のうちの少なくとも何れか１つの構成要素を備えるデジタル回路部が少なくとも１つの第２プリント基板に配置される。デジタル回路部および前記アナログ回路部で発生した熱を放出するための伝導性収納面（放熱板の機能を行なう）を用いて筐体を多数の収納体に分離し、前記伝導性収納面において容易に熱が放出されるよう、デジタル回路部およびアナログ回路部がそれぞれ別の収納体に収納される。
【００９７】
このとき、前記収納体は伝導性金属材料の多面体で構成され、多面体の内部は伝導性金属により２つ以上の多数の空間に隔離分割され、分割された１つの空間に前記アナログ回路部が収納され、分割された別の１つの空間にデジタル回路部が自在に収納される。この構造では、分割された空間の間の少なくとも１つの接触面を介して熱が放出される。
【００９８】
また、収納体は、中継システムの大きさ、規模、および放熱の効率に応じて筐体の基板上に分離されて配置される。
【００９９】
また、収納体は、伝導率が高い伝導部材の多面体からなる筐体に配置される。熱放出を容易にするために筐体の下部の一面、筐体の１つ以上の面または筐体カバーが熱伝導に優れた伝導性基板から具現される。伝導性基板の裏面には、伝導性収納面（放熱板の機能をする）が取り付けられ、すなわち、収納体の少なくとも１つの伝導性収納面が筐体の伝導性基板に接触して熱が放出されるように具現する。
【０１００】
前述した収納体および筐体における構造および配置に対して具体的に説明すると次の通りである。
【０１０１】
一実施形態として、基地局から端末機の方向への順方向の回路について説明すると、デュプレクサ、帯域通過フィルタ、低雑音増幅器、ダウン変換器、Ａ／Ｄ変換器、自動利得調整部、Ｄ／Ａ変換器、アップ変換器、電力増幅器、および減衰器のうち、少なくとも２つの構成要素を備える第１アナログ回路部が少なくとも１つの第１プリント基板に配置され、帰還干渉信号除去部、前置歪曲部、および制御部のうち、少なくとも１つの構成要素を備える第１デジタル回路部が少なくとも１つの第２プリント基板に配置される。また、端末機から基地局方向への逆方向に対しても信号方向が反対であることを除いて、同じ構成で第２アナログ回路部および第２デジタル回路部が提供される。
【０１０２】
前述したように、順方向／逆方向の収納体は、アナログ回路部およびデジタル回路部からなる。ここで、デジタル回路部は、ディバイス間のバス形態からなり、数多くの配線で接続しているため、配線を短くすると同時に、１から０、または０から１に遷移するときに発生する無限の高調波信号の影響を最小化するために、アナログ回路部と分離されて配置されることが好ましい。一方、アナログ回路部は、１本の配線によって接続され、周辺回路のディバイスまたは接続線による電気的な影響を多く受けるため、デジタル回路部とは別途の基板に具現されることが好ましい。また、各基板は１つの収納体に自在に収納され、且つ、隔離されるようにすることが好ましい。
【０１０３】
本発明の一実施形態において、順方向／逆方向の収納体は、伝導性の金属材料で多面体（例えば、６面体）として製造され、多面体の内部が２つの空間層に隔離分割され、２つの層にアナログ回路部およびデジタル回路部がそれぞれ収納される。２つの層は伝導性の金属板によって隔離されると同時に、その伝導性の金属板は放熱板の役割を果たす。
【０１０４】
また、前記各構成要素の中でデュプレクサは、周波数の切断特性を鋭利にするために多くのアナログ素子で構成されるので、システム内部の電気的な影響から隔離されるためには他の構成要素と分離されるべく別途の収納体に収納されることが好まししい。また、増幅器は多くの熱が発生するため、放熱を効率よくするために別途の収納体に収納されることが好ましい。
【０１０５】
図１０は、本発明の一実施形態に係る筐体基板に配置された収納体の配置状態を示す図である。図１０では、充分な空間が確保されないため、熱に敏感でないデュプレクサ収納体は増幅器収納体の上方に配置し、遠隔制御機収納体は電源供給器収納体の上方に配置する。すなわち、収納体の少なくとも一部は積層されて配置され得る。
【０１０６】
すなわち、中継システムを容易にメンテナンスするために、本発明に係る中継システムは、順方向機能部収納体、逆方向機能部収納体、電源供給器収納体、デュプレクサ収納体、増幅器収納体、および遠隔制御機収納体のうち、少なくとも２つ以上の構成要素が積層されて配置され得る。
【０１０７】
図１１は、本発明の一実施形態に係る熱放出を効率よくするために筐体カバーに増幅器収納体を配置した構造を示す図である。特に、ここでは、熱放出を効率よくするために、筐体カバーに増幅器収納体を配置し、筐体本体の広い空間を確保して、筐体基板および各収納体の広い面が筐体接触するようにしている。。
【０１０８】
前述したように熱放出を容易にするために、中継システムの筐体内部の少なくとも一面または筐体カバーは、熱伝導を有する伝導性基板で具現され、伝導性基板の裏面には放熱板が取り付けられ、多面収納体の一部が筐体の基板に接触して熱が放出される。
【０１０９】
すなわち、中継システムには、熱放出を容易にするために中継システム筐体内部の下部または筐体の開閉器（ふた）内部のうち、少なくとも一面以上は熱伝導に優れた伝導性基板で具現される。この伝導性基板の裏面には放熱板が取り付けられる。順方向機能部収納体、逆方向機能部収納体、電源供給器収納体、デュプレクサ収納体、増幅器収納体、および遠隔制御機収納体のうち、少なくとも２つの多面体の収納体は、放熱のために伝導性基板に接触するように具現される。
【０１１０】
前述した本発明の方法は、プログラムで具現されてコンピュータで読出可能な形態として、記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスクなど）に保存され得る。かかる過程は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるため、これ以上の詳説はしない。
【０１１１】
以上で本発明は特定の実施形態および添付の図面に関して説明されたが、本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想を離脱しない範囲内で様々な置換、変形、および変更がなされることを容易に理解できるであろう。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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