(57)【要約】【課題】  従来の無線基地局装置では、歪補償用のフィードバック信号を受信する専用のフィードバック受信機を設けており、装置の小型化、低コスト化の妨げとなるという問題点があり、フィードバック受信機を不要とし、装置の小型化及び部品コストの低減を図ることができる無線基地局装置を提供する。【解決手段】  受信機能部４のダイバーシチ受信を行う２系統のＬＮＡ部（１）４ａとＬＮＡ部（２）４ｂに送信信号から分岐されたフィードバック信号を入力するフィードバックスイッチ２５，４５を設け、制御部７が、予め設定された切り替えタイミングになった場合に、受信電力の小さい方のＬＮＡ部のフィードバックスイッチ（２５又は４５）を「閉」として、当該ＬＮＡ部を一時的にフィードバック系として動作させ、受信されたフィードバック信号に基づいて送信機能部３における歪補償の制御を行う無線基地局装置である。【選択図】        図３
2007235785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を受信する第１及び第２の受信部を備えた受信機能部と、
設定された歪補償パラメータに基づいて、送信前の信号に歪補償を行って送信する送信機能部とを備えた無線基地局装置であって、
前記送信機能部から出力された送信信号をフィードバック信号として前記第１及び第２の受信部に分岐する分配器と、
前記第１の受信部への前記フィードバック信号の入力又は非入力を切り替える第１のスイッチと、
前記第２の受信部への前記フィードバック信号の入力又は非入力を切り替える第２のスイッチと、
通常は、前記第１及び第２のスイッチを非入力に制御しておき、予め設定されたタイミングになると、前記第１及び第２の受信部における受信信号の受信電力を検出し、前記第１又は第２のスイッチの内、前記検出された受信電力が小さい方の受信部に接続されたスイッチを入力に制御して、当該受信部で受信されたフィードバック信号に基づいて最適な歪補償パラメータを算出して、前記送信機能部に最適な歪補償パラメータを設定する制御部と、
を備えたことを特徴とする無線基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等の無線通信システムに用いられる無線基地局装置に係り、特に装置の小型化及び部品コストの低減を図ることができる無線基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話に代表されるように、近年無線を利用したシステム、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wide Band Code Division Multiple Access）、ＰＤＣ（Personal Digital Cellular）、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）のシステムは非常に普及している。
【０００３】
携帯電話における第３世代のシステムのほとんどが線形変調方式を採用しており、それらの信号の増幅回路にはリニアリティが要求され、また、マルチキャリア増幅に代表されるように、共通増幅を行うことでコスト低減、効率の向上が要求されている。
【０００４】
それらの要求に答えるために、歪補償方式を採用した増幅方式が一般的になり、様々な補償方式を採用した増幅装置がある。
歪補償方式は、増幅器で発生する歪みを打ち消すこと（逆の歪みでキャンセルする）で実現される。補償される増幅器で発生した歪みそのものを使う場合（フィードバック、フィードフォワード）と、補償される増幅器とは異なる素子で発生する歪みを用いる場合（プリディストーション）とがある。尚、プリディストーション方式には、アナログ方式とデジタル方式とがある。
【０００５】
ここで、各歪補償方式を用いた増幅装置の構成について簡単に説明する。
まず、フィードフォワード歪補償方式を用いた増幅装置について図１０を用いて説明する。図１０は、フィードフォワード歪補償方式を用いた増幅装置の構成ブロック図である。
図１０に示すように、フィードフォワード歪補償方式を用いた増幅装置は、分配器６１と、ベクトル調整器６２と、主増幅器６３と、遅延線６４と、合成器６５と、ベクトル調整器６６と、補助増幅器６７と、遅延線６８と、合成器６９と、分配器７０と、フィードバック受信機７１と、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）７２と、Ｄ／Ａ（Digital／analog）変換器７３及び７４とから構成されている。
【０００６】
そして、上記構成のフィードフォワード歪補償方式の増幅装置においては、ベースバンド信号は、分配器６１において分配され、一方の信号はベクトル調整器６２で位相と振幅の調整が為され、主増幅器６３で増幅されて合成器６５に入力される。
分配されたもう一方の信号は、遅延線６４で遅延されて合成器６５に出力される。
【０００７】
そして、合成器６５において主増幅器６３からの増幅信号と、遅延された信号とを逆位相で合成されて、歪成分が抽出され、更にベクトル調整器６６でベクトル調整を施され、補助増幅器６７で増幅されて、合成器６９に出力される。
【０００８】
主増幅器６３で増幅された信号は、遅延線６８で遅延されて、合成器６９において、増幅された逆位相の歪成分信号と合成されて、歪成分を含まない送信信号を得る。この送信信号は外部に出力されると共に、分配器７０を介してフィードバック受信機７１に受信され、ＭＰＵにおいて、送信信号の歪が最小となるようベクトル調整器６２及び６６を制御する制御値が算出されて、ベクトル調整器６２及び６６に与えられる。
このようにしてフィードフォワード歪補償方式の増幅装置の動作が行われるものである。
【０００９】
歪補償方式におけるフィードフォワード方式は、高い歪補償量を実現し、安定した歪み補償を行うことができるという長所があるが、回路規模が大きくなり、コストが高く、効率が悪いという短所がある。
【００１０】
次に、アナログプリディストーション方式（アナログＰＤ方式）を用いた増幅装置の構成について図１１を用いて説明する。図１１は、アナログプリディストーション方式を用いた増幅装置の構成ブロック図である。
図１１に示すように、アナログＰＤ方式の増幅装置は、アナログプリディストータ（ＰＤ）８１と、増幅器８２と、分配器８３と、フィードバック受信機８４と、ＭＰＵ８５と、Ｄ／Ａ変換器８６とから構成されており、ベースバンド信号は、アナログプリディストータ（ＰＤ）８１において増幅器８２で生じる歪を打ち消す歪値を与えられ、増幅器８２で増幅されて、送信信号として出力される。
【００１１】
そして、送信信号は、分配器８３で分岐されてフィードバック受信機８４で受信され、ＭＰＵ８５において、送信信号の歪が検出され、それを最小とするようアナログプリディストータ（ＰＤ）８１の制御値が生成され、Ｄ／Ａ変換部８６を介してアナログプリディストータ８１に入力される。
【００１２】
アナログプリディストーション方式（アナログＰＤ方式）は、回路規模が小さく、コストが低く、効率がよいという長所があるが、歪補償量が少なく、３次歪みしか除去できず、歪み発生回路で３次歪みのみを生成するため遅延線、増幅器が必要になるという短所がある。
【００１３】
デジタルプリディストーション方式（デジタルＰＤ方式）を用いた増幅装置の構成について図１２を用いて説明する。図１２は、デジタルプリディストーション方式を用いた増幅装置の構成ブロック図である。
図１２に示すように、デジタルＰＤ方式を用いた増幅装置は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）９１と、変調（ＭＯＤ；Modulation）部９２と、増幅器９３と、方向性結合器９４と、フィードバック受信機９５と、ＭＰＵ９６とから構成される。
【００１４】
そして、上記増幅装置においては、ＤＳＰ９１でベースバンド信号から生成された送信データは歪補償されて、変調部９２で変調され、増幅器９３で増幅されて送信信号として出力されると共に、方向性結合器９４を介してフィードバック受信機９５に入力されて、直交復調され、ＤＳＰ９１で歪補償前のベースバンド信号との差分が算出され、その誤差が最小となるよう、歪補償の制御値が算出されて次の歪補償が行われるようになっている。
【００１５】
デジタルＰＤ方は、効率が非常によく、高い歪補償量を実現し、生産性がよいという長所があるが、回路規模が大きくなり、アナログ方式と比較してコスト高になるという短所がある。
【００１６】
次に、従来の無線基地局装置の概略構成について図１３を用いて説明する。図１３は、従来の無線基地局装置の概略構成ブロック図である。
図１３に示すように、従来の無線基地局装置は、ベースバンド信号を生成するベースバンド機能部１と、送受信に伴う変復調を行う送受信（ＴＲＸ）機能部２と、送信信号に歪補償を施し、増幅して出力する送信機能部３と、高周波信号を受信する受信機能部４′と、送信機能部３と受信機能部４′とをアンテナに接続するアンテナ共用器（ＤＵＰ；Duplexer）５と、受信信号の周波数帯域を制限するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ；Band Pass Filter）６と、装置全体の制御を行う制御部７′と、装置全体に電源を供給する電源機能部８と、送信機能部３からの送信信号を分配する方向性結合器９と、分配された送信信号を受信して制御部に出力するフィードバック受信機１０とから構成されている。
尚、受信機能部４′は、ダイバーシチ受信を行う２つの受信部として、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier；低雑音増幅器）部４ａ′及び４ｂ′を備えている。
【００１７】
そして、上記従来の無線基地局装置では、歪補償を行うためのフィードバック信号を受信する専用の受信機として設けられたフィードバック受信機１０で、送信機能部３から出力された送信信号を受信して、制御部７′がフィードバック信号に基づいて歪が最小となるよう歪補償の制御値を算出して、送信機能部３の歪補償部（図示せず）を制御するようになっている。
【００１８】
ここで、従来の無線基地局装置に設けられているフィードバック受信機１０の構成について図１４を用いて説明する。図１４は、従来の無線基地局装置のフィードバック受信機１０の構成ブロック図である。
図１４に示すように、フィードバック受信機１０は、周波数シンセサイザ部１０２と、増幅器１０６と、ミキサ１０７と、フィルタ１０８と、増幅器１０９と、フィルタ１１０と、増幅器１１１と、Ａ／Ｄ変換器１１２とから構成されている。
更に、周波数シンセサイザ部１０２は、電圧に応じて周波数を発振するＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator：電圧制御発振器）１０３と、一定周波数を発振する基準発振器（Ｔcxo；Temperature Compensated Oscillator；温度補償発振器）１０４と、ＶＣＯ１０３の制御電圧を生成するＰＬＬ（Phase Locked Loop）１０２とから構成されている。
この構成は、受信機能部４′のＬＮＡ部４ａ′及び４ｂ′の構成とほぼ同等である。
【００１９】
上記構成のフィードバック受信機１０における動作について説明する。
送信機能部３の増幅部（ＰＡ、図示せず）から出力された高周波の送信信号は、方向性結合器９で分配されてフィードバック受信機１０に入力される。一方、周波数シンセサイザ部１０２から出力される周波数は、増幅器１０６で増幅されてミキサ１０７に入力され、フィードバックされた送信信号に乗算される。これにより、フィードバック信号は中間周波数にダウンコンバートされる。
【００２０】
そして、ダウンコンバートされたフィードバック信号は、フィルタ１０８、増幅器１０９、フィルタ１１０、増幅器１１１を経て、直流成分が取り出されて増幅され、Ａ／Ｄ変換器１１２でディジタル信号に変換されて、制御部７のＤＳＰ（Digital Signal Processor、図示せず）に出力される。
そして、ＤＳＰが、フィードバック受信機１０からのデータに基づいて、送信機能部３における最適な歪補償の制御値を算出するようになっている。
【００２１】
尚、無線基地局装置の従来技術としては、平成１６年１１月２５日公開の特開２００４−３３６５５９９号「無線基地局装置」（出願人：株式会社日立国際電気、発明者：笹山徹）がある。
この従来技術は、パイロット信号を受信信号に注入して受信増幅器のゲイン監視を行うと共に、送信信号を抽出して送信増幅器の歪成分を検出する無線基地局装置において、パイロット信号を生成する発振器と、送信信号の周波数を変換するミキシング用周波数発振器とに共用される発振器を備えたものであり、部品コストの低減や装置サイズの低減を図ることができるものである。
【００２２】
【特許文献１】特開２００４−３３６５５９９号公報（第４−６頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、従来の無線基地局装置では、受信機能部４′に設けられた２つのＬＮＡ部４ａ′及び４ｂ′の他に、それとほぼ同等の構成を備えたフィードバック受信機１０を設けているため、装置の小型化、低コスト化の妨げとなるという問題点があった。
【００２４】
本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、フィードバック受信機を不要とし、装置の小型化及び部品コストの低減を図ることができる無線基地局装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、高周波信号を受信する第１及び第２の受信部を備えた受信機能部と、設定された歪補償パラメータに基づいて、送信前の信号に歪補償を行って送信する送信機能部とを備えた無線基地局装置であって、送信機能部から出力された送信信号をフィードバック信号として前記第１及び第２の受信部に分岐する分配器と、第１の受信部へのフィードバック信号の入力又は非入力を切り替える第１のスイッチと、第２の受信部へのフィードバック信号の入力又は非入力を切り替える第２のスイッチと、通常は、第１及び第２のスイッチを非入力に制御しておき、予め設定されたタイミングになると、第１及び第２の受信部における受信信号の受信電力を検出し、第１又は第２のスイッチの内、検出された受信電力が小さい方の受信部に接続されたスイッチを入力に制御して、当該受信部で受信されたフィードバック信号に基づいて最適な歪補償パラメータを算出して、送信機能部に最適な歪補償パラメータを設定する制御部とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、高周波信号を受信する第１及び第２の受信部を備えた受信機能部と、設定された歪補償パラメータに基づいて、送信前の信号に歪補償を行って送信する送信機能部とを備えた無線基地局装置であって、送信機能部から出力された送信信号をフィードバック信号として前記第１及び第２の受信部に分岐する分配器と、第１の受信部へのフィードバック信号の入力又は非入力を切り替える第１のスイッチと、第２の受信部へのフィードバック信号の入力又は非入力を切り替える第２のスイッチと、通常は、第１及び第２のスイッチを非入力に制御しておき、予め設定されたタイミングになると、第１及び第２の受信部における受信信号の受信電力を検出し、第１又は第２のスイッチの内、検出された受信電力が小さい方の受信部に接続されたスイッチを入力に制御して、当該受信部で受信されたフィードバック信号に基づいて最適な歪補償パラメータを算出して、送信機能部に最適な歪補償パラメータを設定する制御部とを備えた無線基地局装置としているので、受信感度の低い受信機を一時的にフィードバック系に切り替えて歪補償パラメータの算出を行うことができ、フィードバック信号専用の受信機を不要とし、装置の小型化及び部品コストの低減を図ることができ、また、通常の受信機能への影響を小さくできる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態に係る無線基地局装置は、受信機能部に設けられた２系統のＬＮＡ部の内、一方をフィードバック系として送信機能部から出力される送信信号を受信するよう、制御部が切り替え制御を行うものであり、歪補償を行うための専用のフィードバック受信機を不要として、装置の小型化及び部品コストの低減を図ることができるものである。
【００２８】
また、本装置は、アンテナ端又はＩＦ端で受信電力を監視して、制御部が、受信電力の小さい方のＬＮＡ部をフィードバック系として切り替えたり、ベースバンドで受信電力や誤り率を監視して、受信電力が小さい方又は誤り率が高い方のＬＮＡ部をフィードバック系に切り替えるようにしており、一方をフィードバック系に切り替えても、受信機能への影響をなるべく小さくするものである。
【００２９】
図１は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の概略構成ブロック図である。尚、図１３と同様の構成をとる部分については同一の符号を付して説明する。
図１に示すように、本実施の形態に係る無線基地局装置の基本的な構成は、図１３に示した従来の無線基地局装置とほぼ同様であり、ベースバンド信号を生成するベースバンド機能部１と、送受信に伴う変復調のデジタル処理を行う送受信（ＴＲＸ）機能部２と、送信信号に歪補償を施し、増幅して出力する送信機能部３と、通常は携帯端末等からの高周波信号を受信する受信機能部４と、送信機能部３と受信機能部４とをアンテナに接続するアンテナ共用器（ＤＵＰ；Duplexer）５と、受信信号の周波数帯域を制限するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ；Band Pass Filter）６と、装置全体の制御を行う制御部７と、装置全体に電源を供給する電源機能部８と、送信機能部３からの送信信号を分配する方向性結合器９とから構成されている。また、受信機能部４は、ダイバーシチ受信を行う受信部としてＬＮＡ部（１）４ａ及びＬＮＡ部（２）４ｂとを備えている。尚、実施の形態におけるＬＮＡ部（１）４ａ及びＬＮＡ部（２）４ｂは、それぞれ、請求項における「第１、第２の受信部」に相当しており、方向性結合器９は「分配器」に相当している。
【００３０】
本装置の特徴部分は、従来の無線基地局装置に設けられていたフィードバック受信機１０（図１３参照）が設けられておらず、受信機能部４のＬＡＮ部（１）４ａ又はＬＡＮ部（２）４ｂのいずれか一方が、制御部７からの制御に従ってフィードバック系として動作する点である。受信機能部４の構成及び制御部７の受信機能部４の切り替え制御については後で詳細に説明する。
【００３１】
制御部７は、ＭＰＵと、メモリと、各部と接続するインタフェースとを備えており（図示省略）、予めメモリに記憶されている処理プログラムがＭＰＵの動作により読み出されて、ＭＰＵのメインメモリに展開されることによって起動され、各種の機能が実現されるようになっている。
また、方向性結合器９は、送信機能部３からの送信信号を、受信機能部４のＬＮＡ部（１）４ａ及びＬＮＡ部（２）４ｂに分配する。
【００３２】
本装置の概略動作について図２を用いて説明する。図２は、本装置の受信機能部４の切り替え方法を示す模式説明図である。
図２に示すように、本装置では、受信機能部４には、ＬＮＡ部（１）４ａと、ＬＮＡ部（２）４ｂとが設けられており、通常は、ＬＮＡ部（１）４ａはアンテナ共用器（ＤＵＰ）５からの受信信号を受信し、ＬＮＡ部（２）４ｂはバンドパスフィルタ６（図示せず）からの受信信号を受信している。
【００３３】
一方、送信機能部３からの送信信号は、フィードバック信号として方向性結合器９で分岐され、受信機能部４のＬＮＡ部（１）４ａと、ＬＮＡ部（２）４ｂとに分配される。ＬＮＡ部（１）４ａ及びＬＮＡ部（２）４ｂには、フィードバック信号を受信するためのスイッチ（フィードバックスイッチ）が設けられており（図示せず）、このスイッチが制御部７（図示せず）によって制御され、フィードバック系に切り替わる際にはスイッチが閉となってフィードバック信号を受信する。
【００３４】
そして、本装置では、制御部７が、予め設定されたタイミングで、ＬＮＡ部（１）４ａ又はＬＮＡ部（２）４ｂの内のいずれか一方をフィードバック系に切り替える制御を行う。切り替えタイミングになると、制御部７は、ＬＮＡ部（１）４ａ又はＬＮＡ部（２）４ｂのいずれにフィードバック信号を受信させるかの判定を行い、判定に従って当該ＬＮＡ部がフィードバック信号を受信するようスイッチを制御する。
【００３５】
例えば、図２（ａ）では、ＬＮＡ部（１）４ａがフィードバック信号を受信するフィードバック系に切り替わって動作し、ＬＮＡ部（２）４ｂが通常の受信信号を受信する受信系として動作する場合を示しており、（ｂ）では、ＬＮＡ部（１）４ａが通常の受信系、ＬＮＡ部（２）４ｂがフィードバック系に切り替わって動作する場合を示している。
【００３６】
制御部７が、ＬＮＡ部の一方を通常の受信系からフィードバック系に切り替えるタイミング（切り替えタイミング）としては、予め設定された時刻になった時、温度が変化した時、使用周波数が変更になった時、等が考えられる。また、これらを組み合わせてもよく、通常は定期的に切り替えるが、温度変化や周波数変更があった場合にも切り替えを行うようにしてもよい。
【００３７】
また、切り替えタイミングになった場合に、いずれのＬＮＡ部をフィードバック系とするかを判定する判定方法としては、ＬＮＡ部（１）４ａ及びＬＮＡ部（２）４ｂで受信する携帯端末からの受信電力を受信機能部やベースバンド機能部で監視して、受信電力の小さい方をフィードバック系とする方法や、ベースバンド機能部で誤り率を監視して、誤り率の高い方をフィードバック系とする方法がある。これらの判定方法については後述する。
【００３８】
尚、本装置のようにダイバーシチ受信を行う無線基地局装置では、２つの受信系統の内の一方のみで受信を行った場合、両系統で受信を行った場合と比較して約−３ｄＢ程度の感度低下はあるものの、基地局としての動作に支障はない。
【００３９】
次に、本装置の受信機能部４の具体的な構成について図３を用いて説明する。図３は、本装置の受信機能部４の第１の構成例を示す構成ブロック図である。
図３に示すように、本装置の第１の受信機能部４は、ＬＮＡ部（１）４ａ及びＬＮＡ部（２）４ｂを備えており、ここでは、ＬＮＡ部（１）４ａ及びＬＮＡ部（２）４ｂは同一の構成で使用周波数のみが異なっている。
【００４０】
ＬＮＡ部（１）４ａは、入力されるアンテナからの受信信号フィルタ１１と、整流素子１２と、増幅器１３及び１４と、フィルタ１５と、ミキサ１６と、フィルタ１７と、増幅器１８と、Ａ／Ｄ変換器１９と、周波数シンセサイザ部２０と、増幅器２４と、フィードバックスイッチ２５と、方向性結合器２６とから構成されている。ＬＮＡ部（２）４ｂも同様の構成であるため説明は省略する。
これらの内、フィードバックスイッチ２５，４５が本装置の特徴部分であり、図示は省略するが、いずれも制御部７からの制御信号によって開閉するようになっている。
【００４１】
各構成部分について説明する。
フィルタ１１，１５，１７，３１，３５，３７は、入力される信号から、それぞれ特定周波数帯域のみを抽出する。
整流素子１２，３２は、入力信号の交流成分を除去する。
増幅器１３，１４，１８，２４，３３，３４，３８，４４は入力信号の電力を増幅する。
ミキサ１６，３６は、方向性結合器２６からの信号に増幅器２４からの一定周波数を乗算してダウンコンバートする。
Ａ／Ｄ変換器１９，３９は、入力されるアナログ信号をディジタル信号に変換する。尚、Ａ／Ｄ変換器１９，３９は、ＴＲＸ機能部２に設けても構わない。
【００４２】
周波数シンセサイザ部２０，４０は、受信信号又はフィードバック信号をダウンコンバートするための一定周波数を出力する。ここでは、周波数シンセサイザ部２０がＡMHz、周波数シンセサイザ部４０がＢMHzを出力する。
【００４３】
そして、周波数シンセサイザ部２０，４０は、それぞれ、基準周波数を発振する基準発振器（Ｔcxo）２２，４２と、電圧に応じた周波数を発振するＶＣＯ２１，４１と、ＶＣＯの制御電圧を生成するＰＬＬ２３，４３とを備えており、ＰＬＬ２３，４３のパラメータ変更により、周波数シンセサイザ部２０，４０の出力周波数の変更が可能となっている。周波数シンセサイザ部２０及び４０の周波数変更は、制御部７からの制御によって行われるものである。
【００４４】
そして、本装置の特徴部分であるフィードバックスイッチ２５，４５は、図１に示した送信機能部３から出力され、方向性結合器９で分配されたフィードバック信号の入力のオン／オフを切り替えるものであり、制御部７からの制御信号に従って開閉する。
図３の例では、フィードバックスイッチ２５は「開」となっており、フィードバック信号はＬＮＡ部（１）４ａに入力されておらず、ＬＮＡ部（１）４ａはアンテナからの受信信号を受信する通常の受信動作を行っている。一方、フィードバックスイッチ４５は「閉」となってフィードバック信号はＬＮＡ部（２）４ｂに入力されており、ＬＮＡ部（２）４ｂはフィードバック系として動作している。
【００４５】
また、方向性結合器２６は、フィルタ１５からの受信信号又はフィードバックスイッチ２５からのフィードバック信号のいずれかを出力する。フィードバックスイッチ２５が「閉」であれば、フィードバック信号を出力し、「開」であれば受信信号を出力するようになっている。
同様に、方向性結合器４６は、フィルタ３５からの受信信号又はフィードバックスイッチ４５からのフィードバック信号のいずれかを出力する。
【００４６】
次に、上記構成の各ＬＮＡ部の動作についてＬＮＡ部（１）４ａを例として説明する。
上記構成のＬＮＡ部（１）４ａでは、アンテナからの受信信号は、フィルタ１１で特定周波数帯域のみが抽出され、整流器１２で交流成分が除去され、増幅器１３，１４で増幅され、フィルタ１５で帯域制限され、方向性結合器２６に入力される。
一方、方向性結合器９（図示せず）からのフィードバック信号は、フィードバックスイッチ２５が「閉」の場合のみに方向性結合器２６に入力され、「開」の場合には入力されない。
【００４７】
そして、フィードバックスイッチ２５が「閉」の場合には、フィードバック信号が入力されて、方向性結合器２６からはフィードバック信号が出力され、フィードバックスイッチ２５が「開」の場合には、方向性結合器２６からはフィルタ１５からの受信信号が出力される。
【００４８】
そして、方向性結合器２６から出力されたフィードバック信号又は受信信号は、ミキサ１６において増幅器２４からの中間周波数と乗算されてダウンコンバートされ、フィルタ１７で帯域制限されて、増幅器１８で増幅され、Ａ／Ｄ変換器１９でディジタル信号に変換されて、ＴＲＸ機能部２に出力されるようになっている。
尚、ＬＮＡ部（２）４ｂの動作もＬＮＡ部（１）４ａと同様であるため、説明は省略する。
【００４９】
そして、本装置の受信機能部４では、通常はフィードバックスイッチ２５及び４５は「開」となっており、通常の受信機能を行っているが、切り替えタイミングになると、制御部７（図示せず）からの制御によってスイッチ２５又は４５のいずれか一方が「閉」となり、ＬＮＡ部（１）４ａ又はＬＮＡ部（２）４ｂのいずれか一方がフィードバック系として動作する。フィードバック系に切り替わらなかった方のＬＮＡ部は、そのまま通常の受信機能を行うようになっている。そのため、本装置では、無線基地局としての通常の受信機能を停止させることなく、歪電力の検出を行うことができるものである。
【００５０】
そして、制御部７では、フィードバック系に切り替わったＬＮＡ部からのフィードバック信号に基づいて、最適な歪補償パラメータを算出し、送信機能部３に設けられている歪補償部に対して最適なパラメータを設定し、フィードバック系に切り替えたＬＮＡ部を通常の受信機能に戻すよう、スイッチ２５又は４５と、周波数シンセサイザ部２０又は４０を制御する。
そして、次の切り替えタイミングになると、制御部７は、上述した切り替えの処理を行うものである。
【００５１】
ここで、受信機能部４の第１の構成例で用いられる周波数について簡単に説明する。
例えば、図３の例では、受信信号の周波数が１９５０MHz、送信信号（フィードバック信号）が２１４０MHz、周波数変換後のフィルタ１７が２００MHz用であり、通常受信を行うＬＮＡ部（１）４ａの周波数シンセサイザ部２０の出力周波数は、１７５０MHzとなっている。また、フィードバック系に切り替わったＬＮＡ部（２）４ｂの周波数シンセサイザ部４０の出力周波数は、１９４０MHzとしており、ＩＦ周波数２００MHzを得るようにしている。
反対に、ＬＮＡ部（１）４ａがフィードバック系に切り替わった場合には、周波数シンセサイザ部２０の出力周波数は１９４０MHz、周波数シンセサイザ部４０は１７５０MHzとする。
【００５２】
周波数シンセサイザの周波数切り替えは、フィードバックスイッチ２５，４５の切り替えに伴って制御部７が行うものであり、図３の例では、フィードバックスイッチが「閉」なら周波数シンセサイザの出力周波数は１７５０MHz、フィードバックスイッチが「開」なら周波数シンセサイザは１９４０MHzとするようになっている。
【００５３】
次に、本装置の受信機能部４の第２の構成例について図４を用いて説明する。図４は、本装置の受信機能部４の第２の構成例を示す構成ブロック図である。
図４に示すように、受信機能部４の第２の構成例では、ＬＮＡ部（１）４ａ及びＬＮＡ部（２）４ｂを備えている点は第１の受信機能部４と同様であるが、周波数シンセサイザをＬＮＡ部（１）４ａのみに設け、２つのＬＮＡ部で共用している点が異なっている。
【００５４】
受信機能部４の第２の構成例の各部について、第１の構成例とは異なる部分のみについて説明する。
まず、ＬＮＡ部（１）４ａの周波数シンセサイザ部２０からの出力周波数は、増幅器２４を介して、ミキサ１６だけでなく、ＬＮＡ部（２）４ｂのミキサ３６にも入力されている。これにより、周波数シンセサイザの数を減らして、一層の小型化及び低コスト化を図ることが可能となる。
そして、受信機能部の第２の構成例では、周波数シンセサイザ部２０をＬＮＡ部（１）４ａとＬＮＡ部（２）４ｂで共通としたことにより、通常の受信信号とフィードバック信号に同一の周波数を乗算して周波数変換するものである。
【００５５】
更に、ＬＮＡ部（１）４ａのミキサ１６の出力段にフィルタ１７をバイパスするバイパススイッチ２７を設け、同様に、ＬＮＡ部（２）４ｂのミキサ３６の出力段にフィルタ３７をバイパスするバイパススイッチ４７を設けている。
【００５６】
バイパススイッチ２７，４７の開閉は制御部７からの制御信号によって制御され、通常の受信動作を行う場合には「開」として、ミキサ１６又は３６からの信号はフィルタ１７又は３７に入力されるが、フィードバック系に切り替わった場合には「閉」として、ミキサ１６又は３６からの信号がフィルタ１７又は３７を通らず増幅器１８又は３８に入力されるようになっている。
【００５７】
次に、受信機能部４の第２の構成例における動作について説明する。
第２の構成例でも、通常はフィードバックスイッチ２５及び４５が「開」となって、ＬＮＡ部（１）４ａ及びＬＮＡ部（２）４ｂは通常の受信機能を行っており、切り替えタイミングになると制御部７からの制御信号に基づいて、フィードバックスイッチ２５又は４５のいずれか一方が「閉」となって一方のＬＮＡ部がフィードバック系に切り替わる点は同じである。
【００５８】
但し、上述した第１の構成例では、フィードバックスイッチ２５又は４５の開閉制御に加えて、周波数シンセサイザ部２０又は４０の出力周波数の制御も行ったが、第２の構成例では、周波数シンセサイザ部２０は１つしかないため、周波数の切り替えは行わない。
その代わり、第２の構成例では、制御部７は、フィードバックスイッチ２５又は４５の開閉制御に伴って、バイパススイッチ２７又は４７のいずれか一方を「閉」とする制御を行う。つまり、通常の受信機能を行うＬＮＡ部（図４ではＬＮＡ部（１）４ａ）では、２つのスイッチ（２５，２７）が両方とも「開」となっており、フィードバック系のＬＮＡ部（図４ではＬＮＡ部（２）４ｂ）では、２つのスイッチ（４５，４７）が両方とも「閉」となっている。
【００５９】
ここで、第２の構成例で用いられる周波数について簡単に説明する。
第１の構成例と同様に、受信信号の周波数が１９５０MHz、送信信号（フィードバック信号）が２１４０MHz、周波数変換後のフィルタ１７を２００MHz用、周波数シンセサイザ部２０の出力周波数を１７５０MHzとすると、通常受信機能を行うＬＮＡ部（１）４ａでは、ミキサ１６での周波数変換後の受信信号の周波数は２００MHzとなって、フィルタ１７を通過可能な信号となるため、制御部７は、バイパススイッチ２７を「開」として信号をフィルタ１７に入力させる。
【００６０】
また、フィードバック系に切り替わったＬＮＡ部（２）４ｂでは、ミキサ３６での周波数変換後のフィードバック信号の周波数は、３９０MHzとなって、２００MHz用のフィルタ３７では通過できないため、制御部７は、バイパススイッチ４７を「閉」として、フィルタ３７をバイパスさせるようになっている。
【００６１】
このように、第２の構成例では、一方がフィードバック系に切り替わった場合には、Ａ／Ｄ変換器１９及び３９に入力される信号の周波数が異なることになるが、ディジタル処理されるため動作に支障はない。
尚、Ａ／Ｄ変換時のＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）は、２００MHzに比べて３９０MHzでは若干（５ｄＢ程度）劣化するが、将来的にはデバイスの高速化に伴い劣化は防げるものと考えられる。
【００６２】
次に、切り替えタイミングで、いずれかのＬＮＡ部をフィードバック系に切り替える際に、どちらのＬＮＡ部をフィードバック系とするかを判定する判定方法について説明する。
本装置では、上述したように、予め設定された時刻になった時、温度が変化した時、使用周波数が変更になった時、等の予め設定された切り替えタイミングになると、制御部７は、どちらのＬＮＡ部をフィードバック系とするかの判定処理を行う。
【００６３】
本装置では、受信機能部４のＬＮＡ部（１）４ａ及びＬＮＡ部（２）４ｂにおいて、ＲＦ端又はＩＦ端で携帯端末からの受信電力を検出して、制御部７が、いずれか小さい方をフィードバック系に切り替えたり、ベースバンド機能部で受信電力又は誤り率を検出して、制御部７が、受信電力の小さい方又は誤り率の高い方をフィードバック系に切り替えるようにしている。つまり、携帯端末からの受信感度の低い方をフィードバック系として一時的に切り替えることにより、通常の受信機能への影響をできるだけ小さくするものである。
【００６４】
受信機能部４で受信電力を検出する構成について図５及び図６を用いて説明する。図５は、受信電力を受信機能部のＲＦ端で検出する場合の受信機能部の概略構成ブロック図であり、図６は、受信電力を受信機能部のＩＦ端で検出する場合の受信機能部の概略構成ブロック図である。尚、図５及び６は、ＬＮＡ部（１）４ａのみを示したものである。
図５に示すように、受信機能部４のＲＦ端で受信電力を検出する場合、フィルタ１１の出力に方向性結合器５０を設けてダウンコンバート前のＲＦ受信信号を分岐させ、電力検出部５１で電力を検出し、Ａ／Ｄ変換器５２でディジタル信号の電力値に変換して、ＭＰＵ５３に出力するようにしている。尚、ここでは、電力検出部５１、Ａ／Ｄ変換器５２、ＭＰＵ５３は制御部７に設けられているものとしている。
【００６５】
また、ここでは、ＬＮＡ部（１）４ａのみを示したが、ＬＮＡ部（２）４ｂにも、フィルタ３１の出力段に、同様の方向性結合器と電力検出部及びＡ／Ｄ変換器を設けて、ＬＮＡ部（１）４ａと同様に電力値を制御部７のＭＰＵ５３に出力する構成となっている。
【００６６】
制御部７（ＭＰＵ５３）では、切り替えタイミングになると、ＬＮＡ部（１）４ａのＡ／Ｄ変換器５２から入力されたＲＦ電力値と、ＬＮＡ部（２）４ｂのＡ／Ｄ変換器から入力されたＲＦ電力値とを比較して、いずれか小さい方のＬＮＡ部をフィードバック系として切り替えるようにしている。
【００６７】
具体的には、図３に示した第１の構成例の場合には、切り替え対象と判定されたＬＮＡ部のフィードバックスイッチ２５又は４５を「閉」にし、周波数シンセサイザ部２０又は４０の出力周波数を１９４０MHzに切り替える。
【００６８】
また、図４に示した第２の構成例の場合には、切り替え対象と判定されたＬＮＡ部のフィードバックスイッチ２５又は４５を「閉」にし、更に、バイパススイッチ２７又は４７を「閉」にする。これにより、判定処理によって切り替え対象と判定されたＬＮＡ部はフィードバック系に切り替わるものである。
【００６９】
次に、受信機能部４のＩＦ端で受信電力を検出する場合について、図６を用いて説明する。
図６に示すように、ＩＦ端で受信電力を検出する場合、方向性結合器５０をダウンコンバート後の増幅器１８の後段に挿入し、電力検出部５１で受信信号のＩＦ電力を検出して、Ａ／Ｄ変換器５２でディジタル信号に変換して、ＩＦ電力値を制御部７のＭＰＵ５３に出力する構成とする。
図６の例もＬＮＡ部（１）４ａのみの構成を示しているが、ＬＮＡ部（２）４ｂも同様に増幅器３８の出力から分岐したＩＦ電力を検出する構成となっている。
【００７０】
そして、図６の構成の制御部７は、切り替えタイミングになると、ＬＮＡ部（１）４ａからのＩＦ電力値と、ＬＮＡ部（２）４ｂからのＩＦ電力値とを比較して、いずれか小さい方のＬＮＡ部をフィードバック系として切り替えるものである。
尚、図５，６では、受信機能部４の構成として、上述した第１の構成例で説明したが、周波数シンセサイザを共通とする第２の構成例であっても同様に構成可能である。
【００７１】
次に、ベースバンド機能部１で受信電力又は誤り率を検出する場合の構成について図７を用いて説明する。図７は、ベースバンド機能部１で受信電力又は誤り率を検出する場合の概略構成図である。
図７に示すように、ベースバンド機能部１での処理に基づいて制御部７が判定処理を行う構成では、ベースバンド機能部１に、ＬＮＡ部（１）４ａ及びＬＮＡ部（２）４ｂからの受信電力をそれぞれ検出する受信電力検出手段１ａを設け、受信電力検出手段１ａは、定期的にＬＮＡ部（１）４ａ及びＬＮＡ部（２）４ｂからの電力値を算出し、算出された電力値を制御部７のＭＰＵ５３に出力する。
【００７２】
制御部７では、ベースバンド機能部１から入力された最新のＬＮＡ部（１）４ａ、ＬＮＡ部（２）４ｂの電力値をそれぞれ記憶しておき、切り替えタイミングになると、両方の電力値を比較して、小さい方をフィードバック系に切り替えるようになっている。
【００７３】
また、別の方法として、ベースバンド機能部１に誤り率検出手段１ｂを設けて、定期的にＬＮＡ部（１）４ａ及びＬＮＡ部（２）４ｂからの受信信号の誤り率を検出して、制御部７が、切り替えタイミングになると両者を比較して、誤り率の高い方をフィードバック系に切り替える方法もある。
ベースバンド機能部１で電力値又は誤り率を検出する場合、受信機能部４の構成は、第１の構成例であっても第２の構成例であっても構わない。
【００７４】
次に、制御部７の切り替え処理について図８を用いて説明する。図８は、ベースバンド機能部１で電力値を検出する場合の制御部７の処理を示すフローチャート図である。
図８に示すように、制御部７は、切り替えタイミングであるか否かを判断し（Ｓ１）、切り替えタイミングであれば、ベースバンド機能部１からの両系統の受信電力値を比較する（Ｓ２）。
【００７５】
制御部７におけるＬＮＡ部の切り替えタイミングとしては、一定時間おき（定期的）、温度が変動した場合、周波数が変更になった場合、送信出力の出力レベルが変動した場合等があり、これらの内、予め制御部７に設定されているタイミングが切り替えタイミングとなる。つまり、制御部７は、設定されたタイミングか否かを判断するための監視を常時行っている。
尚、温度変動や出力レベルの変動を切り替えタイミングとする場合には、装置に、温度や出力レベルを監視する監視手段が設けられており、制御部７は、監視手段からのデータに基づいて切り替えタイミングかどうかを判断する。
【００７６】
そして、制御部７は、受信電力が低い系統のＬＮＡ部をフィードバック系に切り替える（Ｓ３）。このとき、受信機能部４が第１の構成例であった場合には、制御部７は、フィードバック系に切り替えるＬＮＡ部のフィードバックスイッチを「閉」にし、周波数シンセサイザの出力周波数をフィードバック信号用に切り替え、第２の構成例であった場合には、ＬＮＡ部のフィードバックスイッチとバイパススイッチを「閉」にする。
【００７７】
そして、制御部７は、フィードバック系に切り替わったＬＮＡ部から入力されたフィードバック信号の歪電力に基づいて、歪補償アルゴリズムで、歪電力が最小となる最適な歪補償パラメータを算出して送信機能部の歪補償部（図示せず）に設定する（Ｓ４）。
【００７８】
そして、制御部７は、歪補償パラメータをメモリに格納し（Ｓ５）、フィードバック系に切り替えたＬＮＡ部のフィードバックスイッチと周波数シンセサイザを通常の受信用に切り替えて、通常の受信機能に戻し（Ｓ６）、処理Ｓ１に戻る。
このようにして、制御部７における切り替え制御が行われるものである。
【００７９】
尚、ここでは、ベースバンド機能部１で検出された電力値に基づいて判定を行ったが、誤り率や受信機能部４からの電力値に基づいて判定する場合も同様の処理となる。
また、図８に示したように、一方のＬＮＡ部を一時的にフィードバック系に切り替えても、歪補償の最適パラメータ算出の処理が終わると通常の受信機能に切り替えるようにしているので、ダイバーシチ受信への影響を少なくすることができるものである。
【００８０】
次に、上述した受信機能部４を用いた無線基地局装置について図９を用いて説明する。図９は、本装置の具体的な構成例を示す構成ブロック図である。
図９に示すように、本発明の無線基地局装置は、ベースバンド機能部１と、ＴＲＸ機能部２と、送信機能部３と、受信機能部４と、アンテナ共用器（ＤＵＰ）５と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６と、制御部７と、電源機能部８とから構成されている。
【００８１】
そして、受信機能部４が、図４に示した第２の構成例の受信機能部となっており、制御部７から、フィードバックスイッチとバイパススイッチを制御する制御信号が出力されている。
尚、受信機能部４を図３に示した第１の構成例とした場合には、制御部７からはフィードバックスイッチと、周波数シンセサイザを制御する制御信号を出力する。
【００８２】
図９の例でもわかるように、本装置の構成は、受信機能部に加えてフィードバック受信機を備えた従来例に比べて大幅に部品点数が少なくなり、コストを低減させることができるものである。
【００８３】
本発明の実施の形態に係る無線基地局装置によれば、受信機能部４のダイバーシチ受信を行う２系統のＬＮＡ部（１）４ａとＬＮＡ部（２）４ｂに送信信号から分岐されたフィードバック信号を入力するフィードバックスイッチ２５，４５を設け、制御部７が、切り替えタイミングになった場合、一方のＬＮＡ部のフィードバックスイッチ（２５又は４５）を「閉」として、当該ＬＮＡ部を一時的にフィードバック系として動作させ、受信されたフィードバック信号に基づいて送信機能部３における歪補償の制御を行うようにしているので、専用のフィードバック受信機を設ける必要がなくなり、装置の小型化及び部品コストの低減を図ることができると共に、通常の受信機能を停止させずに歪電力の検出ができる効果がある。
【００８４】
また、本装置によれば、受信機能部４の第１の構成例では、２系統のＬＮＡ部（１）４ａ及び４ｂに、それぞれ周波数シンセサイザ部２０，４０を設け、制御部７が、切り替え時には、周波数シンセサイザの出力周波数を、受信系とフィードバック系でそれぞれ最適な周波数になるよう制御するようにしているので、精度の高い歪補償を行うことができる効果がある。
【００８５】
また、本装置によれば、受信機能部４の第２の構成例では、周波数シンセサイザ２を、ＬＮＡ部（１）４ａ及びＬＮＡ部（２）４ｂで共用し、更に各ＬＮＡ部に、フィルタをバイパスするバイパススイッチ２７，４７を設け、制御部７が、切り替え時には、フィードバック系のＬＮＡ部のバイパススイッチを「閉」としてフィルタをバイパスする構成としているので、フィードバック信号がフィルタで制限されないようにし、周波数シンセサイザの数を減らして一層の小型化・低コスト化を図ることができる効果がある。
【００８６】
また、本装置によれば、ＬＮＡ部の一方をフィードバック系に切り替える切り替えタイミングとしては、定期的、温度変動時、周波数変更時、送信出力レベル変動時等の内、いずれか又は複数のタイミングを設定可能としているので、装置の使用条件に応じて最適なタイミングを設定でき、切り替えによる受信機能への影響をなるべく小さくするよう設定できる効果がある。
【００８７】
また、本装置によれば、切り替えタイミングになったときに、いずれのＬＮＡ部をフィードバック系とするかを判定する際に、受信機能部４のＲＦ端又はＩＦ端での受信電力、ベースバンド機能部１での受信電力又は誤り率を比較して、低電力又は高誤り率のＬＮＡ部をフィードバック系に切り替えるようにしているので、装置の使用条件に応じて最適な検出方法を選択でき、一方のＬＮＡ部をフィードバック系に切り替えることによる受信機能への影響をなるべく小さくすることができる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、装置の小型化及び部品コストの低減を図ることができる無線基地局装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の概略構成ブロック図である。
【図２】本装置の受信機能部４の切り替え方法を示す模式説明図である。
【図３】本装置の受信機能部４の第１の構成例を示す構成ブロック図である。
【図４】本装置の受信機能部４の第２の構成例を示す構成ブロック図である。
【図５】受信電力を受信機能部のＲＦ端で検出する場合の受信機能部の概略構成ブロック図である。
【図６】受信電力を受信機能部のＩＦ端で検出する場合の受信機能部の概略構成ブロック図である。
【図７】ベースバンド機能部１で受信電力又は誤り率を検出する場合の概略構成図である。
【図８】ベースバンド機能部１で電力値を検出する場合の制御部７の処理を示すフローチャート図である。
【図９】本装置の具体的な構成例を示す構成ブロック図である。
【図１０】フィードフォワード歪補償方式を用いた増幅装置の構成ブロック図である。
【図１１】アナログプリディストーション方式を用いた増幅装置の構成ブロック図である。
【図１２】デジタルプリディストーション方式を用いた増幅装置の構成ブロック図である。
【図１３】従来の無線基地局装置の概略構成ブロック図である。
【図１４】従来の無線基地局装置のフィードバック受信機１０の構成ブロック図である。
【符号の説明】
【００９０】
１…ベースバンド機能部、  ２…ＴＲＸ機能部、  ３…送信機能部、  ４…受信機能部、  ５…アンテナ共用器、  ６…バンドパスフィルタ、  ７…制御部、  ８…電源機能部、  ９…方向性結合器、  １０…フィードバック受信機、  １１，１５，１７，３１，３５，３７…フィルタ、  １２，３２…整流素子、  １３，１４，１８，２４，３３，３４，３８，４４…増幅器、  １６，３６…ミキサ、  １９，３９…Ａ／Ｄ変換器、  ２０，４０…周波数シンセサイザ部、  ２１，４１…ＶＣＯ、  ２２，４２…基準発振器、  ２３，４３…ＰＬＬ、  ６１…分配器、  ６２…ベクトル調整器、  ６３…主増幅器、  ６４…遅延線、  ６５…合成器、  ６６…ベクトル調整器、  ６７…補助増幅器、  ６８…遅延線、  ６９…合成器、  ７０…分配器、  ７１…フィードバック受信機、  ７２…ＭＰＵ、  ７３，７４…Ｄ／Ａ変換器、  ８１…アナログプリディストータ、  ８２…増幅器、  ８３…分配器、  ８４…フィードバック受信機、  ８５…ＭＰＵ、  Ｄ／Ａ変換器８６、  ９１…ＤＳＰ、  ９２…変調部、  ９３…増幅器、  ９４方向性結合器、  ９５…フィードバック受信機、  ９６…ＭＰＵ、  １０２…周波数シンセサイザ部、  １０３…ＶＣＯ、  １０４…基準発振器、  １０５…ＰＬＬ、  １０６，１０９，１１１…増幅器、  １０８，１１０…フィルタ、  １１２…Ａ／Ｄ変換器
【図１】
2007235785.tif 000003
【図２】
2007235785.tif 000004
【図３】
2007235785.tif 000005
【図４】
2007235785.tif 000006
【図５】
2007235785.tif 000007
【図６】
2007235785.tif 000008
【図７】
2007235785.tif 000009
【図８】
2007235785.tif 000010
【図９】
2007235785.tif 000011
【図１０】
2007235785.tif 000012
【図１１】
2007235785.tif 000013
【図１２】
2007235785.tif 000014
【図１３】
2007235785.tif 000015
【図１４】
2007235785.tif 000016