(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信データをＯＦＤＭ変調するＯＦＤＭ変調部と、
前記ＯＦＤＭ変調部でＯＦＤＭ変調された後のＯＦＤＭ信号をアナログの送信信号に変換するＤ／Ａ変換器と、
前記Ｄ／Ａ変換器の出力であるアナログの送信信号を直交変調するとともに無線周波数の送信信号に変換する直交変調器と、
前記直交変調器の出力である無線周波数の送信信号を電力増幅する電力増幅器と、
前記電力増幅器の出力である電力増幅された送信信号を放射するアンテナと、
前記ＯＦＤＭ変調部の後段、かつ前記Ｄ／Ａ変換器の前段に配置された、前記電力増幅器の歪特性を補償するための前記ＯＦＤＭ信号の電力に応じた歪補償係数を蓄積しておき、前記ＯＦＤＭ変調部から出力されたＯＦＤＭ信号を、該ＯＦＤＭ信号の電力値に応じた歪補償係数で補正して前記Ｄ／Ａ変換器に送るとともに、前記電力増幅器の出力をモニタして該歪補償係数を更新する歪補償回路と、
前記ＯＦＤＭ変調部の前段に配置された擬似データ付加部であって、入力されてきた送信データの電力を算出し、算出された電力が第１の設定値未満であったときに該送信データの空きサブキャリアに擬似データを加え、擬似データが加えられた送信データを前記ＯＦＤＭ変調部に送る擬似データ付加部とを備えたことを特徴とするＯＦＤＭ信号送信装置。
【請求項２】
送信データをＯＦＤＭ変調するＯＦＤＭ変調部と、
前記ＯＦＤＭ変調部でＯＦＤＭ変調された後のＯＦＤＭ信号をアナログの送信信号に変換するＤ／Ａ変換器と、
前記Ｄ／Ａ変換器の出力であるアナログの送信信号を直交変調するとともに無線周波数の送信信号に変換する直交変調器と、
前記直交変調器の出力である無線周波数の送信信号を電力増幅する電力増幅器と、
前記電力増幅器の出力である電力増幅された送信信号を放射するアンテナと、
前記ＯＦＤＭ変調部の後段、かつ前記Ｄ／Ａ変換器の前段に配置された、前記電力増幅器の歪特性を補償するための前記ＯＦＤＭ信号の電力に応じた歪補償係数を蓄積しておき、前記ＯＦＤＭ変調部から出力されたＯＦＤＭ信号を、該ＯＦＤＭ信号の電力値に応じた歪補償係数で補正して前記Ｄ／Ａ変換器に送るとともに、前記電力増幅器の出力をモニタして該歪補償係数を更新する歪補償回路と、
前記ＯＦＤＭ変調部の前段に配置された擬似データ付加部であって、入力されてきた送信データの電力を算出して記憶しておき、前回算出した電力と今回算出した電力との電力差が第２の設定値以上であったときに該送信データの空きサブキャリアに擬似データを加え、擬似データが加えられた送信データを前記ＯＦＤＭ変調部に送る擬似データ付加部とを備えたことを特徴とするＯＦＤＭ信号送信装置。
【請求項３】
前記擬似データ付加部が、さらに、擬似データを加えることの許可／禁止を表わすタイムスケジュール信号を入力し、該タイムスケジュール信号に従って、擬似データを加えることが許されている期間内のみ、入力されてきた送信信号に擬似データを付加するものであることを特徴とする請求項１または２記載のＯＦＤＭ信号送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、無線通信ネットワークにおける送信装置、例えばＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）変調信号を用いて送信するＯＦＤＭ信号送信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信の需要の拡大に伴い、無線通信システムが飛躍的な発展を遂げてきている。
【０００３】
図１は、無線通信ネットワーク全体を表わす概念図である。
【０００４】
ここには、複数の移動局１０Ａ，１０Ｂと、複数の基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，…が示されている。基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，…は、担当するエリアが分かれており、自分のエリア内に移動してきた移動局との間で無線通信を行なう。基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，…は、ネットワーク４０との間の通信を仲介する無線ネットワーク制御装置３０Ａ，３０Ｂ，…を介してネットワーク４０と接続されており、そのネットワーク４０を介して、離れたエリアに置かれた移動局１０Ａ，１０Ｂどうしの間でも無線通信を行なうことができる。ここでは、各基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，…と各移動局１０Ａ，１０Ｂ，…との間では、ＯＦＤＭ方式による無線通信が行なわれており、以下では、各基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，…の送信装置としての構成である歪補償増幅送信装置について説明する。
【０００５】
図２は従来のＯＦＤＭ信号歪補償増幅送信装置の概略構成図である。
【０００６】
ここに示す歪補償増幅送信装置１００Ａは、ＯＦＤＭ変調部１１０、歪補償回路１２０、Ｄ／Ａ変換器１３１、直交変調器１３２、電力増幅器１３３、方向性結合器１３４、アンテナ１３５、発振器１３６、直交復調器１３７、およびＡ／Ｄ変換器１３８を備えている。
【０００７】
ＯＦＤＭ変調部１１０は、上位装置からの送信データをＯＦＤＭ変調するものであり、上位装置からの送信データを直並列変換するＳ／Ｐ変換部１１１、Ｓ／Ｐ変換部１１１の出力を複素変調して複数のサブキャリア信号を生成するサブキャリア変調回路１１２、該サブキャリア信号を高速逆フーリエ変換して周波数軸から時間軸に変換するＩＦＦＴ部１１３、ＩＦＦＴ部１１３の出力を並直列変換して各サブキャリアにマッピングされた位相面の信号を合成した時間軸の信号として出力するＰ／Ｓ変換部１１４、マルチパスフェージング環境下でのシンボル間干渉を軽減するためのガードインターバル（ＧＩ：Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を挿入するＧ／Ｉ付加部１１５、およびＧ／Ｉ付加部１１５の出力をフィルタリングする波形整形部１１６を有する。
【０００８】
また、歪補償回路１２０は、ＯＦＤＭ変調部から供されるＯＦＤＭ信号（基準信号）とＡ／Ｄ変換器１３８から供される送信信号のフィードバック信号（帰還信号）とによりディジタルプリディストーション（ＤＰＤ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｐｒｅ−Ｄｉｓｔｏｒｓｉｏｎ）方式による歪補償を行う回路であり、基準信号の電力値に応じた歪補償係数を読み出すためのアドレスを生成するアドレス生成部１２１、基準信号と帰還信号との間の比較を同じタイミングで行うために基準信号のタイミングを調整する遅延回路１２２、遅延回路１２２で遅延された基準信号と帰還信号との誤差成分を演算する引算器１２３、引算器１２３で演算された誤差成分が小さくなるように適応的に更新された歪補償係数を格納するＬＵＴ（Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）１２４、およびアドレス生成部１２１で生成されるアドレスに従ってＬＵＴ１２４から読み出された適切な歪補償係数を基準信号に乗算する複素乗算器１２５を有する。
【０００９】
さらに、Ｄ／Ａ変換器１３１は、デジタル信号をアナログ信号に変換するものであり、直交変調器１３２は、発振器１３６からの局発信号を受けて、Ｄ／Ａ変換器１３１の出力であるＩ／Ｑ信号を直交変調して無線周波数に変換するものである。
【００１０】
直交変調器１３２で無線周波数に変換された送信信号は電力増幅器１３３に入力されて電力増幅され、さらに、送信信号をアンテナ１３５と直交復調器１３７に分配して供給するための方向性結合器１３４を経てアンテナ１３５から空間に放射される。
【００１１】
また、方向性結合器１３４から直交復調器１３７に戻ってきた帰還信号は、直交復調器でベースバンド信号に周波数変換されるとともにＩ／Ｑ信号に復調され、さらにＡ／Ｄ変換器１３８でアナログの帰還信号に変換されて、歪補償回路１２０を構成する引算器１２３に入力される。
【００１２】
ここで、電力増幅器１３３により非線形歪が生ずるが、歪補償回路１２０により、電力増幅器１３３の非線形歪に応じて予め信号を歪ませることで、電力増幅器１３３のひずみをキャンセルして歪補償を行うようになっている。歪補償回路１２０では、ＯＦＤＭ変調部１１０で生成されたＯＦＤＭ信号が複素乗算器１２５に入力されるとともに、アドレス生成部１２１および遅延回路１２２に入力される。ＬＵＴ１２４には、電力増幅器１３３の歪特性を補償するための、入力されるＯＦＤＭ信号の電力に応じた歪補償係数が蓄積されており、アドレス生成部１２１でＯＦＤＭ信号の電力値に応じたアドレスを得て、得られたアドレスに応じた歪補償係数を複素乗算器１２５に出力するようになっている。すなわち、複素乗算器１２５に入力されたＯＦＤＭ信号は、ＬＵＴ１２４からの歪補償係数と複素乗算されて出力される。そして、Ｄ／Ａ変換器１３１におけるディジタル信号からアナログ信号への変換処理、直交変調器１３２での直交変調処理および無線周波数信号への変換処理を経て、電力増幅器１３３で増幅されてから、高周波送信信号としてアンテナ１３５を通じて送信される。この電力増幅器１３３における非線形歪の特性は、ＯＦＤＭ信号に複素乗算されたＬＵＴ１２４からの歪補償係数によって補償されている。ただし、この電力増幅器１３３の非線形歪の特性は、設置される周囲の温度等の環境によって変化することが知られており、この環境変化に対応した歪補償を行なうため、電力増幅器１３３で出力された信号をフィードバックして、ＬＵＴ１２４に記憶されている歪補償係数を更新するようになっている。具体的には、電力増幅器１３３で増幅された信号の一部を、方向性結合器１３４を介して直交復調器１３７に入力し、無線周波数からもとのベースバンド周波数帯の信号に変換するとともに復調し、Ａ／Ｄ変換器１３８でディジタル信号に変換し、引算器１２３で遅延回路１２２からの対応する信号と引算する。この引算器１２３からの出力で、電力増幅器１３３における実際の出力信号の非線形歪の成分のみを検出している。即ち、ＬＵＴ１２４では、この引算器１２３からの歪成分を用いることにより歪補償係数を更新することができ、検出する歪成分が抑圧されるように歪補償係数の更新を行うのである。
【００１３】
なお公知技術として、ＯＦＤＭのシンボル毎の電力が基準値を超えないようにマッピング制御し、また、キャリア変調信号の振幅、あるいはＩＦＦＴ後の振幅を制御することにより、電力増幅器を線形領域の範囲内で動作させることで、送信電力増幅器の非線形歪の影響を回避するＯＦＤＭ信号伝送装置が知られている。
【００１４】
別な公知技術として、電力増幅器の出力電力に応じて、あらかじめ分割した出力電力のダイナミックレンジの各領域に対応した補償情報を複数の記憶領域に記憶する手段を備え、出力電力に対応して複数の記憶領域のうちの一の記憶領域が選択されて位相制御を行うことを特徴とする非線形位相歪補償装置が知られている。
【特許文献１】特開２００６−１３５４１７号公報
【特許文献２】特開２００２−２３２３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ここで、図２に示すＯＦＤＭ信号歪補償増幅送信装置１００Ａでは、歪補償回路１２０において基準信号と帰還信号の差分を極力少なくする制御により歪補償を行っているものの、歪補償において必要とされる歪補償係数は、装置製造時における限られた試験時間の制約の中で、工場での決められたパターン（定格）のトレーニングを行なってその初期値が記憶されるものであるため、入力レベルに応じてきめ細かく歪補償係数を記憶することは難しい。
【００１６】
従って、運用時において仮に定格を外れた、トレ―ニングが不十分な領域のレベルの信号が電力増幅器に急に入力された場合等において、最適な歪補償係数を即時的に出力することは難しく、歪に基づくテーブルの更新により歪補償係数が収束するまでに時間がかかり、その間、歪特性が劣化するという課題がある。
【００１７】
特に、無線ネットワークでの運用時において、過渡的に呼（基地局と移動局の接続）が多く入った場合などは、送信電力値が急激に大きくなり、このような場合においては、通信品質を維持するためにテーブルの収束時間を早めて無線特性を規格内に収める必要性はより大きいものとなる。
【００１８】
さらに、電力増幅器の経年変化や温度変化による歪特性の変化による影響が重なれば、呼が常に多い場合は高出力時の歪補償係数を記憶するテーブルができているため誤差量は少ないが、高出力の出現頻度が比較的少ない通常の実運用時においては、ＬＵＴ１２４に記憶される歪補償係数の誤差は相対的に大きくなる。これに対し、例えばトレーニング時に信号レベル小、中、大のテーブルをきめ細かく作成することで、テーブルの収束時間を早めることが考えられるが、ＬＵＴ１１２４の容量増加、および工場での試験時間の増大を招きコストアップとなる。
【００１９】
特許文献１に記載された技術では、適用するシステムによっては通信する相手側とデータの不整合が生じる恐れがある。また、システムのスループットが低くなってしまい、ＯＦＤＭによる通信のメリットが最大限に生かされない恐れがある。
【００２０】
また、特許文献２に記載された技術では、メモリ規模及び周辺回路規模の増加による装置のコストアップにつながる。また、トレーニング時間が増加するため、装置製造時の試験時間増大につながり、コストアップとなる。
【００２１】
本件開示のＯＦＤＭ信号歪補償送信装置は、このような課題に鑑み創案されたもので、ＯＦＤＭ変調方式による無線通信ネットワークにおいて、入力される信号電力が急激に変化した場合においても迅速な応答によって高精度に電力増幅器の歪補償を行なうことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本件開示のＯＦＤＭ歪補償増幅送信装置は、送信データをＯＦＤＭ変調するＯＦＤＭ変調部と、
ＯＦＤＭ変調部でＯＦＤＭ変調された後のＯＦＤＭ信号をアナログの送信信号に変換するＤ／Ａ変換器と、
Ｄ／Ａ変換器の出力であるアナログの送信信号を直交変調するとともに無線周波数の送信信号に変換する直交変調器と、
直交変調器の出力である無線周波数の送信信号を電力増幅する電力増幅器と、
電力増幅器の出力である電力増幅された送信信号を放射するアンテナと、
ＯＦＤＭ変調部の後段、かつ前記Ｄ／Ａ変換器の前段に配置された、電力増幅器の歪特性を補償するための前記ＯＦＤＭ信号の電力に応じた歪補償係数を蓄積しておき、ＯＦＤＭ変調部から出力されたＯＦＤＭ信号を、そのＯＦＤＭ信号の電力値に応じた歪補償係数で補正してＤ／Ａ変換器に送るとともに、上記電力増幅器の出力をモニタしてその歪補償係数を更新する歪補償回路と、
ＯＦＤＭ変調器の前段に配置された、送信データの空きサブキャリアに擬似データを加え、擬似データが加えられた送信データをＯＦＤＭ変調器に送る擬似データ付加部とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
本件開示のＯＦＤＭ歪補償増幅送信装置は、上記の擬似データ付加部を備え、送信データの空きサブキャリアに擬似データを加えることで電力増幅器の入力レベルの急変が回避され、歪補償回路による高精度な歪補償が可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本件開示のＯＦＤＭ歪補償増幅送信装置によれば、入力信号の電力が急激に変化した場合においても迅速な応答によって高精度に電力増幅器の歪補償を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１実施形態の説明）
図３は第１実施形態に係るＯＦＤＭ信号歪補償増幅送信装置を示すブロック図である。
【００２６】
この図３に示す第１実施形態の歪補償増幅送信装置１００Ｂは、図２に示す従来の歪補償増幅送信装置１００Ａと比べ、ＯＦＤＭ変調部１１０の前段に擬似データ付加部１４０Ａが追加されている構成を有し、この擬似データ付加部１４０Ａが追加されている点を除いては図２に示した従来の歪補償増幅送信装置１００Ａと同一であり重複説明は省略し、以下では擬似データ付加部１４０Ａについて説明する。
【００２７】
図４は、図３に１つのブロックで示す擬似データ付加部１４０Ａの構成を示すブロック図である。
【００２８】
この図４に示す擬似データ付加部１４０Ａは、タイミング生成回路１４１、第一の遅延回路１４２、電力算出回路１４３、サブキャリア情報抽出回路１４４、擬似データ生成制御回路１４５、擬似データ生成回路１４６、第二の遅延回路１４７および擬似データ加算回路１４８から構成されている。
【００２９】
タイミング生成回路１４１は、送信データからフレーム先頭を検出して擬似データ生成処理を行うためのタイミングを生成する回路、第一の遅延回路１４２は、フレーム先頭検出に要する時間分だけ送信データを遅延させてタイミング調整する回路、電力算出回路１４３は、シンボル区間ごとの電力値を算出する回路、サブキャリア情報抽出回路１４４は、ＦＣＨ／ＤＬ−ＭＡＰ（後述する）からシンボル毎のサブキャリア割当情報を抽出する回路、擬似データ生成制御回路１４５は、シンボル毎の電力値およびサブキャリア情報に従って擬似データ生成処理を制御する回路、擬似データ生成回路１４６は、送信データに挿入する擬似データをシンボル毎に生成する回路、第二の遅延回路１４７は、擬似データが生成されるまでの処理時間分だけ第一の遅延回路１４２の出力である送信データを遅延させる回路、および、擬似データ加算回路１４８は、第二の遅延回路１４７の出力である送信データに擬似データ生成回路１４６で生成された擬似データを加算する回路である。
【００３０】
この図４に示す擬似データ付加部１４０Ａの作用については、図６のフローチャートの説明と合わせて後述する。
【００３１】
図５は、第１実施形態に係るＯＦＤＭ信号歪補償増幅送信装置の動作説明図である。
【００３２】
図５（Ａ）は、送受信の単位であるフレーム（Ｆｒａｍｅ）の構成を示す図であり、ここには、Ｆｒａｍｅ（Ｋ−１），Ｆｒａｍｅ（Ｋ），Ｆｒａｍｅ（Ｋ＋１），Ｆｒａｍｅ（Ｋ＋２）の順に並んでいる。
【００３３】
図５（Ｂ）はシンボル構成を示す図である。１つのＦｒａｍｅ（ここではＦｒａｍｅ（Ｋ）とする）には、基地局から移動局に向けて送信されるＤｏｗｎ  Ｌｉｎｋを構成するシンボル０〜Ｎが並び、その後、ＴＴＧと呼ばれる、Ｄｏｗｎ  Ｌｉｎｋから、移動局から基地局に向けて送信されるＵｐ  Ｌｉｎｋに切り換えるためのガード区間を置いて、Ｕｐ  Ｌｉｎｋを構成するシンボル（Ｎ＋１）〜（Ｎ＋Ｍ）が並び、更に、ＲＴＧと呼ばれる、次のＦｒａｍｅ（Ｋ＋１）との間に置かれる、Ｕｐ  ＬｉｎｋからＤｏｗｎ  Ｌｉｎｋに切り換えるためのガード区間が続いている。
【００３４】
ここでは、基地局から移動局への送信に着目しており、Ｄｏｗｎ  Ｌｉｎｋについてさらに説明する。
【００３５】
Ｄｏｗｎ  Ｌｉｎｋのシンボル０は、プリアンブルシンボルと呼ばれ、移動局が同期をとるための信号である。また、シンボル１，２は、ＦＣＨ／ＤＬ−ＭＡＰデータが格納されたシンボルであり、シンボル３以降にユーザデータが送信される。
【００３６】
ＦＣＨ／ＤＬ−ＭＡＰデータのうちのＦＣＨ（Ｆｒａｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｄａｔａ）と呼ばれる制御情報であり、ＤＬ−ＭＡＰは、Ｄｏｗｎ  Ｌｉｎｋにおける、シンボル３以降の各シンボルで利用されるサブキャリアのマップ情報である。サブキャリアについては後述する。
【００３７】
図５（Ｃ）には、Ｄｏｗｎ  Ｌｉｎｋの各シンボルにおける送信レベルが示されており、プリアンブルシンボルであるシンボル０、および制御情報等が格納されたシンボル１，２はある所定レベルの送信レベルにあるが、シンボル３以降は、図５（Ｃ）の実線で示すように、各シンボルにおけるサブキャリアの利用状況に応じて送信レベルが低下している。
【００３８】
図５（Ｄ）はサブキャリアと擬似データについての説明図である。
【００３９】
送信データの送信にあたっては、ある周波数帯域が利用されるが、その周波数帯域を多数に分割したときの１つずつはサブキャリアと呼ばれ、具体的なデータの送信にあたっては、その周波数帯域内の全てのサブキャリアが利用される訳ではなく、その時その時のデータ送信量等に応じて利用されないサブキャリアの領域が存在する。上述したＤＬ−ＭＡＰには、どのシンボルでどの領域のサブキャリアが利用され、あるいは利用されていないか、という情報が記録されている。
【００４０】
図５（Ｄ−１）には、Ｆｒａｍｅ（Ｋ）（図５（Ａ）参照）のシンボル３（図５（Ｂ）参照）について、利用されているサブキャリア、利用されていないサブキャリアが模式的に示されている。
【００４１】
図３、図４に示す擬似データ付加部１４０では、図５（Ｄ−２）に示すように、利用されるサブキャリアの間を埋めるように、空きのサブキャリアに擬似データが追加される。こうすることにより、図５（Ｃ）に破線で示すように送信電力レベルを一定に保つことができる。
【００４２】
図６は、第１実施形態に係る擬似データ付加部の動作フローチャートである。
【００４３】
第１実施形態に係るＯＦＤＭ信号歪補償増幅送信装置の動作について、図３、図４、図５、および図６を用いて説明する。
【００４４】
図４に示した擬似データ付加部１４０Ａは、図６に示したフローチャートに従って動作し、まず、はじめに、上位装置から入力される送信データが入力され（ステップＳ１０１）、タイミング生成回路１４１におけるフレーム先頭の検出処理によりフレーム先頭を検出する（ステップＳ１０２）。フレーム先頭検出後、送信シンボル数カウンタをクリアし（ステップＳ１０３）、シンボル先頭検出処理によりシンボル先頭を検出する（ステップＳ１０４）。シンボル先頭検出後、タイミング生成回路１４１にて生成されるタイミング信号により電力算出回路１４３にて当該シンボル区間の送信電力を算出する（ステップＳ１０５）。なお、電力算出回路１４３に入力される送信データは、タイミング生成回路１４１の出力であるタイミング信号の生成に要する時間分だけ、第一の遅延回路１４２で遅延される。送信データがフレームの先頭シンボル、すなわちシンボル数カウンタが“０”の場合、プリアンブルシンボルと判断し、該プリアンブルシンボルは移動局が同期を取るための信号であるため擬似データは加算せずにそのまま擬似データ付加部１４０Ａの出力とする（ステップＳ１０６、Ｓ１０７、Ｓ１１４）。また、送信データが１〜２シンボル目の場合（シンボル数カウンタ＝１、２）、サブキャリア情報抽出回路１４４において３シンボル目以降の各シンボルのサブキャリア割当状況を抽出し、１〜２シンボル目は「ＦＣＨ／ＤＬ−ＭＡＰデータ」として擬似データは加算せずにそのまま擬似データ付加部１４０Ａの出力とする（ステップＳ１１０、Ｓ１０８、Ｓ１０９、Ｓ１１４）。送信データが３シンボル目以降の場合は擬似データ生成制御回路１４５において、サブキャリア情報抽出回路１４４で抽出されたサブキャリア割当状況によりサブキャリアの空きがあるかどうかを判別し、サブキャリアに空きがない場合は当該送信データをそのまま出力する。サブキャリアに空きがある場合は電力算出回路１４３の算出結果があらかじめ定めた設定値（図５（Ｃ）参照）未満かどうかを判定し、設定値以上の場合は当該送信データをそのまま出力し、設定値未満の場合は、擬似データ生成回路１４６にて送信シンボル電力が設定値となるように擬似データを生成させ、擬似データ加算回路１４８にて擬似データを加算して擬似データ付加部１４０Ａの出力とする（ステップＳ１１０、Ｓ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１１３、Ｓ１１４）。なお、ステップＳ１１４で出力される送信データは、電力算出回路１４３でシンボル区間の電力を算出するのに要する時間分だけ、第二の遅延回路１４７にて遅延される。ステップＳ１１４にて送信データが出力された後、シンボル数カウンタが当該フレームの送信シンボル数（最大値）に達したかどうかを判定し（ステップＳ１１５）、最大値に達していなければシンボル数カウンタを１だけ増加させて（ステップＳ１１６）、ステップＳ１０４に戻って送信シンボルの先頭検出処理を実行して当該フレームの擬似データ付加処理を繰り返す。最大値に達していればステップＳ１０２に戻って次のフレーム先頭検出処理を実行して次フレームの擬似データ付加処理を開始する。
【００４５】
このように、１フレーム内の各送信シンボルは、擬似データ付加部１４０Ａにより、あらかじめ定められた設定値の送信電力で送信データが出力されることになる。これにより、図２において、ＯＦＤＭ変調部１１０には各シンボルの送信レベルが一定となる送信データが入力されることになる。
【００４６】
なお、擬似データは、歪補償係数の更新のための信号であり、特定の送信先を持たない信号、すなわち上位装置からの移動局宛ての信号とは異なる信号（たとえば擬似ランダムパターン信号）とすることで、移動局の誤接続を防ぐことが可能である。このように、第１実施形態によれば、擬似データ付加部１４０Ａにおける擬似データ加算処理による一定のレベルとなる送信データについて、歪補償回路１２０による歪補償係数の更新を実行することで、上位装置から入力される送信データの送信レベルに変動が生じる場合でも電力増幅器１３３の歪成分の変動を最小限に抑えることで、歪補償特性劣化を防ぎ、歪補償動作の収束性を確保できる。
【００４７】
ここで、このように、擬似データ付加部は、入力されてきた送信データの電力を算出し、算出された電力が第１の設定値未満であったときに空きサブキャリアに擬似データを加えるものであってもよい。
【００４８】
こうすることにより電力増幅器等の入力レベルの急変を避け、ほぼ一定の入力レベルを維持することができる。
（第２実施形態の説明）
以下に説明する第２実施形態におけるＯＦＤＭ歪補償増幅送信装置のブロック構成は、図３に示した第１実施形態のＯＦＤＭ歪補償増幅送信装置１００Ｂの擬似データ付加部１４０Ａを、以下に示す擬似データ付加部１４０Ｂに置き換えたものに相当する。したがって、以下では第２実施形態のＯＦＤＭ歪補償増幅送信装置全体の図示および説明は省略する。
【００４９】
図７は第２実施形態に係る擬似データ付加部を示すブロック図である。
【００５０】
この図７に示す擬似データ付加部１４０Ｂは、図４に示す第１実施形態の擬似データ付加部１４０Ａに、さらに、擬似データ加算回路１４８の出力である擬似データ加算処理後の送信データの電力値を算出して擬似データ生成制御回路１４５に通知する第二の電力算出回路１４９を備えたものである。この第二の電力算出回路１４９の作用については後述する。
【００５１】
図８は、第２実施形態に係るＯＦＤＭ信号歪補償増幅送信装置の動作説明図である。
【００５２】
図８（Ａ），（Ｂ）は、図５（Ａ），（Ｂ）と同様、それぞれフレーム構成、シンボル構成を示す図である。
【００５３】
図８（Ｃ）は、擬似データ付加前、および付加後の送信電力レベルの推移を示す図である。
【００５４】
ここでは、シンボル０，１，２の送信電力レベルであるＰ（ＭＡＸ）よりも送信電力レベルがＸだけ下がった送信電力レベルＰ（ＭＡＸ）−Ｘを第１の設定値とし、どのシンボルにおいてもその第１の設定値以上の送信電力レベルとなるように擬似データが付加される。また、ここではさらに、直前のシンボルの送信電力レベルＰ（Ｎ−１）と今回のシンボルの送信電力レベルＰ（Ｎ）との差分ΔＰが第２の設定値αを越えないように擬似データが付加される。
【００５５】
この図５（Ｃ）に示す例では、シンボル３については、第１の設定値Ｐ（ＭＡＸ）−Ｘ以上であり、かつ直前のシンボル２との差分ΔＰが第２の設定値α以下であるため、シンボル３については擬似データは付加されない。シンボル５については、ΔＰ＞αであるからΔＰ≦αとなる送信電力パワーにまで擬似データが付加される。シンボル６，７については、第１の設定値Ｐ（ＭＡＸ）−Ｘより低いため第１の設定値となるまで擬似データが付加される。以下、同様である。
【００５６】
図９は、第２実施形態に係る擬似データ付加部の動作フローチャートである。
【００５７】
この図９のフローチャートにおける、図７に示す第１実施形態のフローチャートの相違点は、ステップ２０１，２０２，２０３が追加されている点であり、以下、この相違点について図７、図８、図９を参照しながら説明する。
【００５８】
図７に示す擬似データ付加部１４０Ｂの出力は第二の電力算出回路１４９にて送信電力値ＰＯ（Ｎ）が算出され擬似データ生成制御回路１４５に保持される（図８のステップＳ２０３）。
【００５９】
送信データが４シンボル目以降の場合は擬似データ生成制御回路１４５において、サブキャリア情報抽出回路１４４で抽出されたサブキャリア割当状況によりサブキャリアの空きがあるかどうかを判別し、サブキャリアに空きがない場合は当該送信データをそのまま出力する。サブキャリアに空きがある場合は直前のシンボルの送信電力算出結果ＰＯ（Ｎ−１）と当該シンボルの電力算出結果ＰＩ（Ｎ）との電力差αを算出し（ステップＳ２０１）、電力差αが設定値以上かどうか判定して設定値未満の場合、かつ、電力算出結果ＰＩ（Ｎ）があらかじめ定められた設定値であるＰ（ＭＡＸ）−Ｘ（Ｘは任意に設定できる）以上の場合は当該送信データをそのまま出力する。電力差αが設定値以上の場合、又は、電力算出結果ＰＩ（Ｎ）があらかじめ定められた設定値であるＰ（ＭＡＸ）−Ｘ未満の場合は擬似データ生成回路１４６にて、送信シンボル電力が、あらかじめ定められた（Ｐ（ＭＡＸ）−Ｘ）以上、かつ、擬似データ加算後の送信電力値が、｜ＰＯ（Ｎ）−ＰＯ（Ｎ−１）｜≦αとなるように擬似データを生成させ、擬似データ加算回路１４８にて擬似データを加算して擬似データ付加部１４０Ｂの出力とする。
【００６０】
また、上述したように、擬似データ部１４０Ｂの出力は第二の電力算出回路１４９にて送信電力値ＰＯ（Ｎ）が算出され擬似データ生成制御回路１４５に保持される（ステップＳ２０３）。
【００６１】
このように、図７〜図９に示す第２実施形態では、１フレーム内の各送信シンボルは擬似データ付加部１４０Ｂにより、フレーム内における各送信シンボルの送信電力は、Ｐ（ＭＡＸ）と（Ｐ（ＭＡＸ）−Ｘ）の間で変動し、かつシンボル間の送信電力変動が急峻とならないような送信データが出力されることになる。
【００６２】
なお、第１実施形態と同様に、擬似データは歪補償係数の更新のための信号であり、特定の送信先を持たない信号、すなわち上位装置からの移動局宛ての信号とは異なる信号（たとえば擬似ランダムパターン信号）とすることで、移動局の誤接続を防ぐことが可能である。このように、第２実施形態によれば、擬似データ付加部１４０Ｂにおける擬似データ加算処理による一定の変動幅で緩やかに変動する送信データについて、歪補償回路１１０による歪補償係数の更新を実行することで、上位装置から入力される送信データの送信レベルに変動が生じる場合でも電力増幅器１３３の歪成分の変動を最小限に抑えることで、歪補償特性劣化を防ぎ、歪補償動作の収束性を確保できる。
【００６３】
この第２実施形態に例示するように、擬似データ付加部は、入力されてきた送信データの電力を算出して記憶しておき、前回算出した電力と今回算出した電力との電力差が第２の設定値以上であったときに空きサブキャリアに擬似データを加えるものであってもよい。
【００６４】
この場合、電力増幅器の入力レベルの変動が緩やかとなり、歪補償回路では歪補償係数の更新を追随させることができ、この場合も高精度の歪補償が可能となる。
（第３実施形態の説明）
以下に説明する第３実施形態におけるＯＦＤＭ歪補償増幅送信装置のブロック構成は、第２実施形態の場合と同様、図３に示す第１実施形態のＯＦＤＭ歪補償増幅送信装置１００Ｂの擬似データ付加部１４０Ａを、以下に示す擬似データ付加部１４０Ｃに置き換えたものに相当する。したがってここでも、第２実施形態の場合と同様、第３実施形態のＯＦＤＭ歪補償増幅送信装置全体の図示および説明は省略する。
【００６５】
図１０は第３実施形態に係る擬似データ付加部を示すブロック図である。
【００６６】
この図１０に示す擬似データ付加部１４０Ｃにおける、第２実施形態の図７に示した擬似データ付加部１４０Ｂとの違いは、タイミング生成回路１４１にタイムスケジュール信号が入力されている点である。
【００６７】
図１１は、第３実施形態に係るＯＦＤＭ信号歪補償増幅送信装置の動作説明図である。
【００６８】
図１０に示す第３実施形態の擬似データ付加部１４０Ｃのタイミング生成回路１４１には、図１１（Ａ）に示すようなタイムスケジュール信号が入力され、タイミング生成回路１４１では、そのタイムスケジュール信号に従って、図１０（Ｂ）に示すように並ぶフレームについて擬似データ加算処理を行うか否かを決定して、擬似データ生成制御回路１４５に通知する。
【００６９】
図１１（Ｃ）には、送信電力レベルの時間推移が示されている。
【００７０】
この図１１は、ＴＤＤ通信によるＯＦＤＭを適用したシステムのフレーム構成例であり、図１１（Ｃ）は、擬似データ付加部１４０Ｃの動作によるフレームの送信電力レベルイメージを示している。たとえば、移動局増加予測区間においては隣接するフレーム間の送信電力はΔＰ（Ｍ）のステップで最大送信電力まで上昇し、移動局減少予測区間においては隣接するフレーム間の送信電力はΔＰ（Ｍ）のステップで最大電力閾値の下限まで下降する。
【００７１】
図１２は、第３実施形態に係る擬似データ付加部の動作フローチャートである。
【００７２】
図１２における、第２の実施形態のフローチャートである図９との相違点は、ステップＳ３０１〜Ｓ３０３，Ｓ３０４〜Ｓ３０６であり、以下これらの相違点について説明する。
【００７３】
図１０に示した擬似データ付加部１４０Ｃは、図１１に示したフローチャートに従って動作する。まず、はじめに、上位装置から入力される送信データが入力され（ステップＳ１０１）、タイミング生成回路１４１において移動局増加予測区間または移動局減少予測区間か判定し（ステップＳ３０１）、移動局増加予測区間でも移動局減少予測区間でもない場合は擬似データ加算処理を停止して送信データを出力し（ステップＳ３０２）、移動局増加予測区間または移動局減少予測区間と判定されるまでステップＳ３０１〜Ｓ３０２を繰り返す。移動局増加予測区間または移動局減少予測区間と判定した場合は最大電力閾値Ｐ（Ｍ）の初期値、および最大電力閾値の増加値ΔＰ（Ｍ）を設定し（ステップＳ３０３）、ステップＳ１０２以降、第１実施形態および第２実施形態と同様の処理を実行する。
【００７４】
ステップＳ１１５で、送信シンボル数Ｎが最大値に達したことが判定されると、移動局数増加予測区間においては、最大電力閾値Ｐ（Ｍ）が装置の最大送信電力と等しいかどうかを判定し（ステップＳ３０４）、最大送信電力に等しくなければ最大電力閾値Ｐ（Ｍ）にΔＰ（Ｍ）を加算し、最大送信電力に等しければ最大電力閾値Ｐ（Ｍ）はそのままとする（ステップＳ３０４、Ｓ３０５）。その後、移動局増減予測区間が継続しているかどうか判定し（ステップＳ３０６）、継続していればステップＳ１０２に戻って次のフレーム先頭検出処理を実行して次フレームの擬似データ付加処理を開始する。継続していなければステップＳ３０１に戻る。
【００７５】
以上説明した内容は移動局増加予測区間の場合であるが、移動局減少予測区間の場合も同様の処理を行い、最大電力閾値の増加値ΔＰ（Ｍ）を負の値とすることで、隣接フレーム間の送信電力が装置の最大送信電力から最大電力閾値Ｐ（Ｍ）の下限まで緩やかに降下するような送信データが出力されることになる。
【００７６】
以上説明したように、移動局増減予測区間においては１フレーム内の各送信シンボルは擬似データ付加部１４０Ｃにより、フレーム内における各送信シンボルの送信電力は、最大電力閾値Ｐ（Ｍ）と（Ｐ（Ｍ）−Ｘ）との間で変動し、かつシンボル間の送信電力変動が急峻とならないような送信データが出力されることになる。さらには、移動局増減予測区間が継続している間は最大電力閾値Ｐ（Ｍ）を段階的に装置最大送信電力まで増加させながら擬似データ加算処理を行うので、隣接フレーム間の送信電力が装置の最大送信電力まで緩やかに上昇するような送信データが出力されることになる。
【００７７】
なお、第１実施形態および第２実施形態と同様に、擬似データは歪補償係数の更新のための信号であり、特定の送信先を持たない信号、すなわち上位装置からの移動局宛ての信号とは異なる信号（たとえば擬似ランダムパターン信号）とすることで、移動局の誤接続を防ぐことが可能である。
【００７８】
このように、第３実施形態によれば、上位装置から入力されるタイムスケジュール信号により擬似データ付加部１４０Ｃの動作をＯＮ／ＯＦＦし、擬似データ加算処理による一定の変動幅で緩やかに変動する送信データについて歪補償回路１２０による歪補償係数の更新を実行することで、上位装置から入力される送信データの送信レベルに変動が生じる場合でも電力増幅器１３３の歪成分の変動が、最小限に抑えられ、歪補償特性劣化が防止され、歪補償動作の収束性が確保できる。また、装置の最大送信電力を制御することが可能であるので、送信増幅装置の消費電力の効率化を図ることができる。
【００７９】
この第３実施形態に例示するように、擬似データ付加部は、擬似データを加えることの許可／禁止を表わすタイムスケジュール信号を入力し、そのタイムスケジュール信号に従って、擬似データを加えることが許されている期間内のみ、入力されてきた送信信号に擬似データを付加するものであってもよい。
【００８０】
擬似データの付加は、送信電力を上げることになり電力消費量を上げる方向に作用する。そこで、通信を行なおうとする移動局の数が急速に増加する時間帯（例えば明け方の時間帯）や急速に減少する時間帯（例えば就寝の時間帯）など、送信電力が急速に変化する時間帯には、上記の擬似データを付加し、その他の時間帯には、擬似データの付加を停止すること等により電力の無用の増加を抑えることもできる。
【００８１】
以上のように、各実施形態によれば、送信データが割当てられていないサブキャリアへの擬似データ挿入を制御することで、歪補償係数をテーブルに使用するメモリ容量を最小限に抑え、かつ、装置製造時の歪補償係数初期値を得るための試験時間を増加させること無く、入力される送信データにおいてＯＦＤＭ送信シンボル相互間および送信フレーム相互間における急激な送信電力の変動がある場合でも、送信電力の変動量を歪補償特性が劣化しない程度に制御して、歪補償特性劣化させずに歪補償動作を行うことが出来る。さらには、アナログ回路の経年変化や温度変動による影響を吸収できる。
【００８２】
また、上記第３実施形態の場合、タイムスケジュール信号による擬似データ生成の開始／停止を制御することで、統計的に得られる移動局の接続状況に応じて送信電力の変動量を歪補償特性が劣化しない程度以下に制御することで送信電力を制御し、歪補償特性を確保しつつ消費電力低減効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】無線通信ネットワーク全体を表わす概念図である。
【図２】従来のＯＦＤＭ信号歪補償増幅送信装置の概略構成図である。
【図３】第１実施形態に係るＯＦＤＭ信号歪補償増幅送信装置を示すブロック図である。
【図４】図３に１つのブロックで示す擬似データ付加部の構成を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態に係るＯＦＤＭ信号歪補償増幅送信装置の動作説明図である。
【図６】第１実施形態に係る擬似データ付加部の動作フローチャートである。
【図７】第２実施形態に係る擬似データ付加部を示すブロック図である。
【図８】第２実施形態に係るＯＦＤＭ信号歪補償増幅送信装置の動作説明図である。
【図９】第２実施形態に係る擬似データ付加部の動作フローチャートである。
【図１０】第３実施形態に係る擬似データ付加部を示すブロック図である。
【図１１】第３実施形態に係るＯＦＤＭ信号歪補償増幅送信装置の動作説明図である。
【図１２】第３実施形態に係る擬似データ付加部の動作フローチャートである。
【符号の説明】
【００８４】
１０Ａ，１０Ｂ    移動局
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，…    基地局
３０Ａ，３０Ｂ，…    無線ネットワーク制御装置
４０    ネットワーク
１００Ａ，１００Ｂ    歪補償増幅送信装置
１１０    ＯＦＤＭ変調部
１１１    Ｓ／Ｐ変換部
１１２    サブキャリア変調回路
１１３    ＩＦＦＴ部
１１４    Ｐ／Ｓ変換部
１１５    Ｇ／Ｉ付加部
１１６    波形整形部
１２０    歪補償回路
１２１    アドレス生成部
１２２    遅延回路
１２３    引算器
１２４    ＬＵＴ
１２５    複素乗算器
１３１    Ｄ／Ａ変換器
１３２    直交変調器
１３３    電力増幅器
１３４    方向性結合器
１３５    アンテナ
１３７    直交復調器
１３６    発振器
１３８    Ａ／Ｄ変換器
１４０Ａ，１４０Ｂ，１４０Ｃ    擬似データ付加部
１４１    タイミング生成回路
１４２    第一の遅延回路
１４３    電力算出回路
１４４    サブキャリア情報抽出回路
１４５    擬似データ生成制御回路
１４６    擬似データ生成回路
１４７    第二の遅延回路
１４８    擬似データ加算回路
１４９    第二の電力算出回路
【図１】
0005136143.tif 000002
【図２】
0005136143.tif 000003
【図３】
0005136143.tif 000004
【図４】
0005136143.tif 000005
【図５】
0005136143.tif 000006
【図６】
0005136143.tif 000007
【図７】
0005136143.tif 000008
【図８】
0005136143.tif 000009
【図９】
0005136143.tif 000010
【図１０】
0005136143.tif 000011
【図１１】
0005136143.tif 000012
【図１２】
0005136143.tif 000013