(57)【要約】【課題】複数の周波数帯域に適応した信号を外部に送信する複数の送信系と、外部から信号を同様に受信する複数の受信系とから構成される複数の変調部を有する無線装置を用いて、信号の送受信を行う場合に、受信特性を劣化させることなく、回路を小型化することを課題とする。【解決手段】無線装置は、複数の変調部を有し、複数の周波数帯域に適応した信号を外部に送信する複数の送信系と、外部から信号を同様に受信する複数の受信系とにより、信号を送受信する場合に、複数の変調部それぞれにおける複数の送信系それぞれに入力される信号を、信号が入力された送信系とは異なる変調部の受信系に分配し、分配された信号を、信号が入力された送信系に帰還させ、帰還された信号と入力された信号とを比較し、発生した歪み成分を抽出して、抽出された歪み成分を、入力された信号に加算して歪み補償する。【選択図】        図１
2009055378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の周波数帯域に適応した信号を外部に送信する複数の送信系と、外部から信号を同様に受信する複数の受信系とから構成される複数の変調部を有する無線装置であって、
前記複数の変調部それぞれにおける複数の送信系それぞれに入力される信号を、前記信号が入力された送信系とは異なる変調部の受信系に分配する信号分配手段と、
前記信号分配手段により分配された信号を、前記信号が入力された送信系に帰還させる信号帰還手段と、
前記信号帰還手段により帰還された信号と入力された信号とを比較し、発生した歪み成分を抽出する歪抽出手段と、
前記歪抽出手段により抽出された歪み成分を、入力された信号に加算して歪み補償する歪補償手段と、
を備えたことを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記複数の送信系により送信される信号と、前記複数の受信系により受信される信号との周波数帯域データを記憶する記憶手段と、
前記複数の受信系それぞれにおいて入力された信号が、前記信号分配手段により分配された信号であるかまたは外部から受信した信号であるかを判定する信号判定手段と、をさらに備え、
前記信号帰還手段は、前記信号判定手段により分配された信号であると判定された場合に、前記記憶手段から送信される信号の周波数帯域データの中から、帯域制限を行わないデータを読み込んで、帯域制限を行わずに、当該送信される信号を前記信号が入力された送信系に帰還させ、前記信号判定手段により外部から受信した信号であると判定された場合に、当該受信した信号の周波数帯域を制限する帯域制限を行って、当該信号を受信することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記複数の変調部として、Ｗ−ＣＤＭＡとＧＳＭとを有する無線装置であって、
前記信号分配手段は、前記Ｗ−ＣＤＭＡにおける複数の送信系それぞれに入力される信号を、前記ＧＳＭの受信系に分配し、
前記信号帰還手段は、前記信号分配手段により分配された信号をフィードバックして、前記Ｗ−ＣＤＭＡの送信系に帰還させ、
前記歪抽出手段は、前記信号帰還手段により帰還された信号と入力された信号とを比較し、発生した歪み成分を抽出し、
前記歪補償手段は、前記歪抽出手段により抽出された歪み成分を、入力された信号に加算して歪み補償することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項４】
複数の周波数帯域に適応した信号を外部に送信する複数の送信系と、外部から信号を同様に受信する複数の受信系とから構成される複数の変調部を有する無線装置の歪み補償方法であって、
前記複数の変調部それぞれにおける複数の送信系それぞれに入力される信号を、前記信号が入力された送信系とは異なる変調部の受信系に分配する信号分配ステップと、
前記信号分配ステップにより分配された信号を、前記信号が入力された送信系に帰還させる信号帰還ステップと、
前記信号帰還ステップにより帰還された信号と入力された信号とを比較し、発生した歪み成分を抽出する歪抽出ステップと、
前記歪抽出ステップにより抽出された歪み成分を、入力された信号に加算して歪み補償する歪補償ステップと、
を含んだことを特徴とする歪み補償方法。
【請求項５】
前記複数の送信系により送信される信号と、前記複数の受信系により受信される信号との周波数帯域データを記憶する記憶手段と、
前記複数の受信系それぞれにおいて入力された信号が、前記信号分配ステップにより分配された信号であるかまたは外部から受信した信号であるかを判定する信号判定ステップと、をさらに含み、
前記信号帰還ステップは、前記信号判定ステップにより分配された信号であると判定された場合に、前記記憶手段から送信される信号の周波数帯域データの中から、帯域制限を行わないデータを読み込んで、帯域制限を行わずに、当該送信される信号を前記信号が入力された送信系に帰還させ、前記信号判定ステップにより外部から受信した信号であると判定された場合に、当該受信した信号の周波数帯域を制限する帯域制限を行って、当該信号を受信することを特徴とする請求項４に記載の歪み補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の周波数帯域に適応した信号を外部に送信する複数の送信系と、外部から信号を同様に受信する複数の受信系とから構成される複数の変調部を有する無線装置および無線装置の歪み補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯端末などの無線装置は、複数の周波数帯域に対応するマルチバンド、および、当該無線装置において伝送する音声やデータなどの情報を、無線網の状況に応じて高周波信号に変調する変調方式を複数保持するマルチモード化が進み、当該複数の周波数帯および変調方式の送受信を１台の無線装置で利用可能にする技術が要求されている。
【０００３】
そこで、携帯端末などの無線装置のマルチバンドおよびマルチモード化に伴い、各々の周波数に対応する複数の回路を実装した様々な無線装置がある。例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband  Code  Division  Multiple  Access）は、第３世代通信の通信方式として普及しており、複数の周波数帯域が認められている。また、例えば、ＧＳＭ（Global  System  for  Mobile  Communications）は、第２世代通信の通信方式として欧州を中心に広く普及しており、Ｗ−ＣＤＭＡとは異なる複数の周波数帯域が認められている。そして、最近では、このＷ−ＣＤＭＡとＧＳＭとの両方が一つの装置に実装されたマルチモードの無線装置が利用されつつある。
【０００４】
ここで、図５を用いて、従来技術に係るＷ−ＣＤＭＡとＧＳＭとの構成を説明する。図５は、従来技術に係るＷ−ＣＤＭＡとＧＳＭとの構成を示す構成図である。
【０００５】
図５に示すように、Ｗ−ＣＤＭＡ１０は、トリプルバンド（例えば、８００ＭＨｚ、１．７ＧＨｚおよび２ＧＨｚなど）に対応し、バンド毎に別々の歪み補償回路を有している。具体的には、Ｗ−ＣＤＭＡ１０は、送受信される信号の周波数帯域を制限するフィルタであるＲＲＣ（Root  Raised  Cosine）１０ａ、入力信号とフィードバックされた信号とを比較して歪み補償を行うＰＤ（Pre−Distortion）１０ｂ、デジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ（Digital／Analog）、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ（Analog／Digital）１０ｃ、前段で生成した周波数成分の低い信号を高周波信号に変換するＭＯＤ（modulator）１０ｄ、ＭＯＤの信号を所望の電力レベルまで増幅するＰＡ（Power  Amplifier）１０ｅ、増幅した信号の一部を取り出すＣＵＰ１０ｆ、送受信される信号を同一のアンテナ経路に統一するＤＵＰ（duplexer）１０ｇ、通過する信号の切り替えを行うＳＷ（switch）１０ｈ、送受信される信号の入出力を行うアンテナ１０ｉ、雑音指数の小さい増幅器であるＬＮＡ（Low  Noise  Amplifier）１０ｊ、伝送された信号から元の信号波を復元するＤＥＭ（demodulation）１０ｋおよび伝送される信号のフィードバックを行うＦＡ（Feedback  Amplifier）１０ｌから構成される。
【０００６】
また、ＧＳＭ２０は、８００ＭＨｚや１．７ＧＨｚなどのバンドに対応し、歪みが発生したとしても影響のない変調方式であるため、歪み補償回路は有しておらず、Ｗ−ＣＤＭＡ１０と同様の機能を持つＦＩＬ２０ａ、Ｄ／Ａ、Ａ／Ｄ２０ｂ、ＭＯＤ２０ｃ、ＰＡ２０ｄ、ＤＵＰ２０ｅ、ＳＷ２０ｆ、アンテナ２０ｇ、ＬＮＡ２０ｊおよびＤＥＭ２０ｋから構成される。なお、ＧＳＭ２０は、図５において、８００ＭＨｚと１．７ＧＨｚとの２つのバンドを図示しているが、当該２つのバンドのみだけでなく、ＰＣＳ（Personal  Communication  Services）やＤＣＳ（Digital  Communication  System）などを用いて複数のバンドに対応していてもよい。
【０００７】
また、Ｗ−ＣＤＭＡ１０では、信号を送信する場合に、デジタル／アナログ変換されて、変調や増幅などが行われると、送信する信号に歪みが発生してしまうため、この発生した歪みを補償するために、信号をフィードバックするための歪み補償回路を有している。また、ＧＳＭ２０は、当該歪み補償が不要であるので、信号をフィードバックするための歪み補償回路を有していない。
【０００８】
ところが、Ｗ−ＣＤＭＡ１０のみで構成される無線装置の場合、複数の周波数帯に対応した回路構成が必要となり、当該Ｗ−ＣＤＭＡ１０とＧＳＭ２０とを組み合わせて実装した無線装置の場合には、周波数帯が複数化することで歪み補償を行うフィードバック回路の数が周波数帯の数だけ必要となり、無線装置における無線部の面積が増大する。さらに、Ｗ−ＣＤＭＡ１０とＧＳＭ２０とを実装したマルチモードは、一つの筐体に組み込まれる場合に、各周波数帯ごとの回路に要求される特性が変調方式により異なるために、それぞれに対して送受信系が必要であり、同様に、回路規模が増大してしまう。
【０００９】
そこで、この回路規模の増大を防止する様々な技術が開示されている。例えば、特許文献１（特開平８−２２３０７５号公報）では、無線装置は、送信信号を伝送する経路である送信系と受信信号を伝送する経路である受信系とを有しており、送信する信号のフィードバック回路として受信系の回路を利用している。また、特許文献２（特開２００４−３２０５４１号公報）では、無線装置は、一つの送信系と複数の受信系とを有しており、送信系において送信する信号のフィードバックアンプとして、実装される受信系の回路の一つをフィードバック回路として利用している。
【００１０】
【特許文献１】特開平８−２２３０７５号公報
【特許文献２】特開２００４−３２０５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記した従来の技術は、回路を小型化したとしても、場合によっては受信特性が劣化してしまうという課題があった。具体的には、特許文献１では、Ｗ−ＣＤＭＡのような送受信が同時に作用する方式では、「信号の受信」と「送信信号のフィードバック」とを同時に行うこととなり、「信号の受信」および「送信信号のフィードバック」の二つの信号を分離しなければならないために、受信信号に含まれる送信信号がノイズとなり、受信特性が劣化してしまう。また、特許文献２では、常に良い状態の回路の選択をするダイバシチ経路の一方をフィードバック経路としており、フィードバックアンプが故障した場合には、受信側のダイバシチ動作が不可能となるために、受信特性が劣化してしまう。
【００１２】
そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、受信特性を劣化させることなく、回路を小型化することが可能である無線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】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、複数の周波数帯域に適応した信号を外部に送信する複数の送信系と、外部から信号を同様に受信する複数の受信系とから構成される複数の変調部を有する無線装置であって、前記複数の変調部それぞれにおける複数の送信系それぞれに入力される信号を、前記信号が入力された送信系とは異なる変調部の受信系に分配する信号分配手段と、前記信号分配手段により分配された信号を、前記信号が入力された送信系に帰還させる信号帰還手段と、前記信号帰還手段により帰還された信号と入力された信号とを比較し、発生した歪み成分を抽出する歪抽出手段と、前記歪抽出手段により抽出された歪み成分を、入力された信号に加算して歪み補償する歪補償手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記の発明において、前記複数の送信系により送信される信号と、前記複数の受信系により受信される信号との周波数帯域データを記憶する記憶手段と、前記複数の受信系それぞれにおいて入力された信号が、前記信号分配手段により分配された信号であるかまたは外部から受信した信号であるかを判定する信号判定手段と、をさらに備え、前記信号帰還手段は、前記信号判定手段により分配された信号であると判定された場合に、前記記憶手段から送信される信号の周波数帯域データの中から、帯域制限を行わないデータを読み込んで、帯域制限を行わずに、当該送信される信号を前記信号が入力された送信系に帰還させ、前記信号判定手段により外部から受信した信号であると判定された場合に、当該受信した信号の周波数帯域を制限する帯域制限を行って、当該信号を受信することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、前記複数の変調部として、Ｗ−ＣＤＭＡとＧＳＭとを有する無線装置であって、前記信号分配手段は、前記Ｗ−ＣＤＭＡにおける複数の送信系それぞれに入力される信号を、前記ＧＳＭの受信系に分配し、前記信号帰還手段は、前記信号分配手段により分配された信号をフィードバックして、前記Ｗ−ＣＤＭＡの送信系に帰還させ、前記歪抽出手段は、前記信号帰還手段により帰還された信号と入力された信号とを比較し、発生した歪み成分を抽出し、前記歪補償手段は、前記歪抽出手段により抽出された歪み成分を、入力された信号に加算して歪み補償することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、複数の周波数帯域に適応した信号を外部に送信する複数の送信系と、外部から信号を同様に受信する複数の受信系とから構成される複数の変調部を有する無線装置の歪み補償方法であって、前記複数の変調部それぞれにおける複数の送信系それぞれに入力される信号を、前記信号が入力された送信系とは異なる変調部の受信系に分配する信号分配ステップと、前記信号分配ステップにより分配された信号を、前記信号が入力された送信系に帰還させる信号帰還ステップと、前記信号帰還ステップにより帰還された信号と入力された信号とを比較し、発生した歪み成分を抽出する歪抽出ステップと、前記歪抽出ステップにより抽出された歪み成分を、入力された信号に加算して歪み補償する歪補償ステップと、を含んだことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、前記複数の送信系により送信される信号と、前記複数の受信系により受信される信号との周波数帯域データを記憶する記憶手段と、前記複数の受信系それぞれにおいて入力された信号が、前記信号分配ステップにより分配された信号であるかまたは外部から受信した信号であるかを判定する信号判定ステップと、をさらに含み、前記信号帰還ステップは、前記信号判定ステップにより分配された信号であると判定された場合に、前記記憶手段から送信される信号の周波数帯域データの中から、帯域制限を行わないデータを読み込んで、帯域制限を行わずに、当該送信される信号を前記信号が入力された送信系に帰還させ、前記信号判定ステップにより外部から受信した信号であると判定された場合に、当該受信した信号の周波数帯域を制限する帯域制限を行って、当該信号を受信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、受信特性を劣化させることなく、回路を小型化することが可能である。
【００１９】
また、本発明によれば、一つのデジタルフィルタを利用することでフィードバックされる信号と受信される信号との切り替えを実現可能としているため、さらに回路規模の小型化を実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る無線装置の実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本発明に係る無線装置の概要および特徴、無線装置の構成および処理の流れを順に説明し、最後に本実施例による効果を説明する。
【実施例１】
【００２１】
［概要および特徴］
まず最初に、図１を用いて、実施例１に係る無線装置の概要および特徴を説明する。図１は、実施例１に係る無線装置の概要および特徴を示す図である。
【００２２】
この無線装置は、有線通信網を介して、基地局や他の端末と相互に無線通信可能に接続されており、複数の変調方式に対応した信号を送信する経路である送信系と信号を受信する経路である受信系とを有している。具体的には、無線装置は、有線通信網に接続される基地局を介して信号を受信したり、インターネットに接続可能な他の無線装置に信号を送信したりする。また、無線装置は、変調方式Ａと変調方式Ｂとが実装された複数の周波数帯域において信号の送受信が可能なマルチバンド、および、複数の変調方式を備えたマルチモードの送受信機である。ここでは、図１に示すように、変調方式Ａの送信系の一つと、変調方式Ｂの受信系の一つを用いて説明する。
【００２３】
また、変調方式Ａは、入力信号とフィードバックされた信号とを比較して歪み補償を行う「ＰＤ（プリディストーション）」、デジタル信号をアナログ信号に変換する「Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ変換器）」、前段で生成した周波数成分の低い信号を高周波信号に変換する「ＭＯＤ（変調器）」、信号を所望の電力レベルまで増幅する「ＰＡ（増幅器）」および増幅した信号の一部を取り出す「ＣＵＰ（分配器）」から構成される。また、変調方式Ｂは、通過する信号の切り替えを行う「ＳＷ（切替器）」、雑音指数の小さい増幅器である「ＬＮＡ（低雑音増幅器）」、伝送された信号から元の信号波を復元する「ＤＥＭ（復調器）」およびアナログ信号をデジタル信号に変換する「Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル変換器）」から構成される。
【００２４】
このような構成において、無線装置は、複数の周波数帯域に適応した信号を外部に送信する複数の送信系と、外部から信号を同様に受信する複数の受信系とから構成される複数の変調部を有することを概要とするものであり、特に、受信特性を劣化させることなく、回路を小型化することが可能である点を主たる特徴とする。つまり、無線装置は、送信される信号を、当該送信される信号と異なる変調方式の受信系を用いてフィードバックさせて歪み補償していることに特徴がある。
【００２５】
この主たる特徴について具体的に説明すると、無線装置は、複数の変調部それぞれにおける複数の送信系それぞれに入力される信号を（図１の（１）参照）、信号が入力された送信系とは異なる変調部の受信系に分配する（図１の（２）参照）。
【００２６】
具体的に例を挙げて説明すると、無線装置は、変調方式Ａの送信系に入力されて、ＰＡ（増幅器）により増幅された信号が入力されると、ＣＵＰ（分配器）を用いて、入力された信号を歪み補償するために、変調方式Ｂを介して変調方式Ａにフィードバックさせる信号とそのまま送信する信号とに分配する。ここでは、無線装置は、歪み補償するためにフィードバックを行うこととして、受信系である変調方式Ｂの受信系に信号を入力する。
【００２７】
そして、無線装置は、入力される信号に従って切り替えを行う（図１の（３）参照）。上記した例で具体的に説明すると、無線装置は、ＣＵＰにより分配された変調方式Ａにフィードバックさせる信号が入力されると、ＳＷ（切替器）を用いて、後述するＬＮＡに入力する。なお、ＳＷは、変調方式Ｂが利用されている際に信号を受信すると、当該受信した信号に従ってスイッチの切り替えを行う。
【００２８】
続いて、無線装置は、入力された周波数の低い信号の増幅を行う（図１の（４）参照）。上記した例で具体的に説明すると、無線装置は、ＳＷにより入力された変調方式Ａにフィードバックさせる信号（アナログ信号）を、ＬＮＡ（低雑音増幅器）を用いて増幅する。このＬＮＡは、受信系の初期において利用されるものであり、雑音指数の小さい増幅器である。
【００２９】
その後、無線装置は、入力された信号を元の信号波に復調する（図１の（５）参照）。上記した例で具体的に説明すると、無線装置は、ＬＮＡにより入力された変調方式Ａにフィードバックさせる信号を、ＤＥＭ（復調器）を用いて元の信号波を復元する。このＤＥＭは、変調方式Ａの送信系に実装されているＭＯＤ（変調器）と相互関係にあり、当該ＭＯＤで行われる変調と逆のことが行われる。
【００３０】
そして、無線装置は、分配された信号を、信号が入力された送信系に帰還させる（図１の（６）参照）。上記した例で具体的に説明すると、無線装置は、ＣＵＰにより信号が分配されてＭＯＤによりアナログ信号が入力されると、当該入力されたアナログ信号をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル変換器）を用いてデジタル信号に変換する。続いて、無線装置は、変換されたデジタル信号をフィードバックする信号として、変調方式Ａの信号が入力された送信系に帰還させる。
【００３１】
続いて、無線装置は、帰還された信号と入力された信号とを比較し、発生した歪み成分を抽出して、抽出された歪み成分を、入力された信号に加算して歪み補償する（図１の（７）参照）。上記した例で具体的に説明すると、無線装置は、ＰＤ（プリディストーション）を用いて、Ａ／Ｄから帰還された信号とＰＤに新たに入力された信号とを比較し、この２つの信号の振幅や位相などの差分である差信号成分を歪み成分として抽出する。そして、無線装置は、抽出された歪み成分をＰＤに新たに入力された信号と同振幅および逆位相にして、ＰＤに新たに入力された信号に加算することで歪み補償を行う。上記したように、無線装置は、入力された信号の歪み補償を行いつつ、信号の送信を行うことを繰り返す。
【００３２】
このようなことから、実施例１に係る無線装置は、選択された変調方式を用いて信号の送受信を行う場合に、選択されていない変調方式の受信系を用いて送信する信号をフィードバックすることができる結果、上記した主たる特徴のごとく、受信特性を劣化させることなく、回路を小型化することが可能である。また、無線装置は、変調方式Ａを用いて信号の送受信が行われている場合に、利用されていない変調方式Ｂの受信系の回路を歪み補償回路のフィードバックアンプとして利用するため、受信される信号と歪み補償回路のフィードバックとが同時に伝送されることはない。
【００３３】
［実施例１に係る無線装置の構成］
次に、図２を用いて、実施例１に係る無線装置の構成を説明する。図２は、実施例１に係る無線装置の構成を示す構成図である。図１に示すように、無線装置は、Ｗ−ＣＤＭＡ１０とＧＳＭ２０との変調方式から構成され、複数の周波数帯域（例えば、ＴＸ−８００ＭやＴＸ−１．７Ｇなど）により信号が送受信（「ＴＸ：送信周波数」、「ＲＸ：受信周波数」）される。また、Ｗ−ＣＤＭＡ１０とＧＳＭ２０とにおいて、同じ名称である機能部については、同様の機能を有するので、その説明についてはＷ−ＣＤＭＡ１０のみで行い、ＧＳＭ２０の構成では、異なる機能を有するＲＯＭ２０ｌと波形成形ＦＩＬ２０ｍとについて説明する。なお、図２において、ＧＳＭ２０は、８００ＭＨｚと１．７ＧＨｚとの２つの周波数帯を図示しているが、当該２つの周波数帯のみだけでなく、ＰＣＳやＤＣＳなどを用いて複数の周波数帯に対応していてもよい。
【００３４】
（Ｗ−ＣＤＭＡ１０の構成）
ＲＲＣ１０ａは、送受信される信号の周波数帯域を制限するフィルタである。具体的には、ＲＲＣ１０ａは、送信周波数ＴＸ−８００Ｍに信号が入力されると、送信周波数である８００ＭＨｚに近傍な信号を通過させるフィルタリングを行う。また、ＲＲＣ１０ａは、受信周波数ＲＸ−８００Ｍに信号が入力されると、受信周波数である８００ＭＨｚに近傍な信号だけを通過させる。
【００３５】
ＰＤ１０ｂは、帰還された信号とＲＲＣ１０ａを通過して入力された信号とを比較し、発生した歪み成分を抽出し、抽出された歪み成分を、入力された信号に加算して歪み補償するプリディストーションである。具体的には、ＰＤ１０ｂは、ＧＳＭ２０から帰還された信号とＲＲＣ１０ａによりフィルタリングされて入力された信号とを比較し、この２つの信号の振幅や位相などの差分である差信号成分を歪み成分として抽出し、抽出された歪み成分を入力された送信信号と同振幅および逆位相にして、入力された送信信号に加算することで歪み補償を行う。なお、ＰＤ１０ａは、特許請求の範囲に記載の「歪抽出手段」と「歪補償手段」とに対応する。
【００３６】
Ｄ／Ａ、Ａ／Ｄ１０ｃは、ＰＤ１０ｂにより入力されたデジタル信号をアナログ信号に変換したり、ＤＥＭ１０ｋにより入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換したりするデジタル／アナログ変換器またはアナログ／デジタル変換器である。具体的には、Ｄ／Ａ１０ｃは、ＰＤ１０ｂによりデジタル送信信号が入力されると、当該入力されたデジタル送信信号を、アナログ信号に変換する。また、Ａ／Ｄ１０ｃは、後述するＤＥＭ１０ｋによりアナログ受信信号が入力されると、当該入力されたアナログ受信信号を、デジタル信号に変換する。
【００３７】
ＭＯＤ１０ｄは、Ｄ／Ａ１０ｃにより入力されたアナログ信号の性質に応じて最適な信号に変調する変調器である。具体的には、ＭＯＤ１０ｄは、Ｄ／Ａ１０ｃにより入力されたアナログ信号を、当該入力されたアナログ信号の周波数帯域（例えば、８００ＭＨｚなど）に応じて周波数の調節を行う。
【００３８】
ＰＡ１０ｅは、ＭＯＤ１０ｄにより入力された信号を増幅させる増幅器である。具体的には、ＰＡ１０ｅは、ＭＯＤ１０ｄにより入力された信号の振幅をより大きな振幅の信号に変換する増幅を行う。なお、デジタル／アナログ変換や変調や増幅などが行われた信号においては、歪みが発生することとなる。
【００３９】
ＣＵＰ１０ｆは、複数の変調部それぞれにおける複数の送信系それぞれに入力される信号を、信号が入力された送信系とは異なる変調部の受信系に分配する分配器である。具体的には、ＣＵＰ１０ｆは、ＰＡ１０ｅにより増幅された信号が入力されると、歪み補償するためにフィードバックする信号とそのまま送信する信号とに分配する。また、ＣＵＰ１０ｆは、歪み補償するためにフィードバックする信号をＳＷ２０ｉに入力し、そのまま送信する信号をＤＵＰ１０ｇに入力する。なお、ＣＵＰ１０ｆは、特許請求の範囲に記載の「信号分配手段」に対応する。
【００４０】
ＤＵＰ１０ｇは、ＣＵＰ１０ｆから入力される信号とＳＷ１０ｈから入力される信号との制御を行う共用器である。具体的には、ＤＵＰ１０ｇは、ＣＵＰ１０ｆから入力された信号を、送信信号として後述するＳＷ１０ｈに入力する。また、ＤＵＰ１０ｇは、ＳＷ１０ｈから入力された信号の周波数帯を考慮して、受信信号として後述するＬＮＡ１０ｊに入力する。
【００４１】
ＳＷ１０ｈは、ＤＵＰ１０ｇから入力された信号とアンテナ１０ｉから入力された信号との切り替えを行う。具体的には、ＳＷ１０ｈは、ＤＵＰ１０ｇから入力された信号を、送信信号として切り替えて後述するアンテナ１０ｉに入力する。また、ＳＷ１０ｈは、アンテナ１０ｉから入力された信号を、受信信号として切り替えてＤＵＰ１０ｇに入力する。
【００４２】
アンテナ１０ｉは、ＳＷ１０ｈから入力された信号と外部ネットワークを介して入力された信号との入出力を行う。具体的には、アンテナ１０ｉは、ＳＷ１０ｈから入力された信号を送信信号として外部ネットワークを介して所定の送信先へ送信する。また、アンテナ１０ｉは、外部ネットワークを介して入力された信号を受信信号としてＳＷ１０ｈに入力する。
【００４３】
ＬＮＡ１０ｊは、ＤＵＰ１０ｇにより入力された信号の増幅を行う低雑音増幅器である。具体的には、ＬＮＡ１０ｊは、ＤＵＰ１０ｇにより入力された受信信号の増幅を行う。なお、ＬＮＡ１０ｊは、当該増幅による歪みは発生しない。
【００４４】
ＤＥＭ１０ｋは、ＬＮＡ１０ｊにより入力された信号から元の信号波を復元する復調器である。具体的には、ＤＥＭ１０ｋは、ＬＮＡ１０ｊにより入力された信号から元の信号波を復元する、上記したＭＯＤ１０ｄで行われる変調とは逆のことを行う。
【００４５】
ＳＷ２０ｉは、ＣＵＰ１０ｆにより分配された信号をフィードバックさせる。具体的には、ＳＷ２０ｉは、ＣＵＰ１０ｆにより分配された信号を歪み補償するためにフィードバックさせる信号として切り替えて、ＬＮＡ２０ｊに入力する。なお、ＳＷ２０ｉは、受信信号の場合には、ＤＵＰ２０ｅにより信号が入力される。
【００４６】
（ＧＳＭ２０の構成）
ここで、上記したように、Ｗ−ＣＤＭＡ１０と異なる機能を有するＧＳＭ２０のＲＯＭ２０ｌと波形成形ＦＩＬ２０ｍとを説明する。ＲＯＭ２０ｌは、複数の送信系により送信される信号と、複数の受信系により受信される信号との周波数帯域データを記憶している。具体的には、ＲＯＭ２０ｌは、Ｗ−ＣＤＭＡ１０から送信される信号（例えば、送信周波数ＴＸ−８００Ｍなど）と、ＧＳＭ２０のアンテナ２０ｇを介して外部から受信される信号（例えば、受信周波数ＲＸ−８００Ｍなど）との周波数帯域データを記憶している。また、ＲＯＭ２０ｌは、図２においてＧＳＭ２０上に実装されているが、ＧＳＭ２０の外部に配するようにしてもよい。なお、ＲＯＭ２０ｌは、特許請求の範囲に記載の「記憶手段」に対応する。
【００４７】
波形成形ＦＩＬ２０ｍは、複数の受信系それぞれにおいて入力された信号が、ＣＵＰ１０ｆにより分配された信号であるかまたは外部から受信した信号であるかを判定し、分配された信号であると判定された場合に、ＲＯＭ２０ｌから送信される信号の周波数帯域データの中から、帯域制限を行わないデータを読み込んで、帯域制限を行わない設定と、当該送信される信号を信号が入力された送信系に帰還させ、外部から受信した信号であると判定された場合に、当該受信した信号の周波数帯域を制限する帯域制限を行って、当該信号を受信する波形成形用のデジタルフィルタである。
【００４８】
具体的には、波形成形ＦＩＬ２０ｍは、当該波形成形ＦＩＬ２０ｍを通過する信号がＷ−ＣＤＭＡ１０へのフィードバックの信号としてＣＵＰ１０ｆにより分配された信号であるか、または、ＧＳＭ２０のアンテナ２０ｇを介して外部から受信された信号であるかを、図示しない制御部より受け付けたＷ−ＣＤＭＡ１０の送信信号であるまたはＧＳＭ２０の受信信号であることを示す情報を基に判定する。そして、波形成形ＦＩＬ２０ｍは、当該通過する信号がＣＵＰ１０ｆにより分配された信号であると判定された場合に、ＲＯＭ２０ｌからＷ−ＣＤＭＡ１０の周波数帯域データ（係数）を読み込んで、周波数帯域を制限する帯域制限を行わない設定とする。その後、波形成形ＦＩＬ２０ｍは、Ｗ−ＣＤＭＡ１０の送信周波数（例えば、ＴＸ−８００Ｍなど）の送信系に帰還させる。
【００４９】
一方、波形成形ＦＩＬ２０ｍは、当該通過する信号がＧＳＭ２０のアンテナ２０ｇを介して外部から受信された信号であると判定された場合に、ＲＯＭ２０ｌからＧＳＭ２０の周波数帯域データ（係数）を読み込んで、当該受信された信号のデータ量を制限する帯域制限を行ってＧＳＭ２０の受信周波数（例えば、ＲＸ−８００Ｍなど）の受信系に出力する。なお、波形成形ＦＩＬ２０ｍは、特許請求の範囲に記載の「信号判定手段」と「信号帰還手段」とに対応する。
【００５０】
ここで、無線装置は、波形成形ＦＩＬ２０ｍに利用する周波数特性として、図３に示すように、Ｗ−ＣＤＭＡ１０の変調方式が利用されている場合に帯域制限を行わず、一方、ＧＳＭ２０の変調方式が利用されている場合に、ＢＴ（ガウシアンフィルタ係数）＝０．３５のガウシアンフィルタを利用して帯域制限を行う。図３によれば、無線装置は、Ｗ−ＣＤＭＡ１０が選択されてフィルタにおいて帯域制限を行わなかった場合に、当該Ｗ−ＣＤＭＡ１０の利得がＧａｉｎ＝１．０となっており、周波数帯域によって変化しない（影響しない）ことを示している。なお、図３は、実施例１に係る波形成形フィルタによる周波数特性の一例を示す図である。
【００５１】
また、無線装置は、Ｗ−ＣＤＭＡ１０の歪み補償のフィードバックが、利用されていないＧＳＭ２０によりなされる場合に、波形成形ＦＩＬ２０ｍのフィルタ通過に伴って遅延が発生するので、Ｗ−ＣＤＭＡ１０が信号の送信を始めた際に歪み補償のフィードバックを開始する準備として、予めＷ−ＣＤＭＡ１０用の係数を入力（Ｇａｉｎ＝１．０）しておく。
【００５２】
また、無線装置は、ＧＳＭ２０のモードからＷ−ＣＤＭＡ１０のモードに切り替える場合に、当該切り替えのための立ち上がり時間の大部分は受信シンセサイザの立ち上がりにかかる時間であり、数百μｓの時間が必要であるが、波形成形ＦＩＬ２０ｍによる切り替え時間は数μｓと短いので、受信シンセサイザが立ち上がるまでの間にフィルタの切り替えを行えばよい。
【００５３】
［実施例１に係る無線装置による歪み補償処理］
次に、図４を用いて、実施例１に係る無線装置による歪み補償処理を説明する。図４は、実施例１に係る無線装置による歪み補償処理を示すフローチャートである。なお、ここでは、Ｗ−ＣＤＭＡ１０の送信周波数ＴＸ−８００Ｍより送信信号が入力され、当該送信信号のフィードバック経路としてＧＳＭ２０の受信周波数ＲＸ−８００Ｍを利用することとして説明する。
【００５４】
図４に示すように、ＣＵＰ１０ｆは、送信信号が入力されると（ステップＳ４０１肯定）、複数の変調部それぞれにおける複数の送信系それぞれに入力される信号を、信号が入力された送信系とは異なる変調部の受信系に分配する（ステップＳ４０２）。
【００５５】
具体的に例を挙げると、ＣＵＰ１０ｆは、送信周波数ＴＸ−８００ＭのＲＲＣ１０ａ、ＰＤ１０ｂ、Ｄ／Ａ１０ｃおよびＭＯＤ１０ｄを介してＰＡ１０ｅにより増幅された信号が入力されると、歪み補償するためにフィードバックする信号とそのまま送信する信号とに分配する。ここでは、ＣＵＰ１０ｆは、歪み補償するためにフィードバックすることとしてＧＳＭ２０の受信周波数ＲＸ−８００ＭのＳＷ２０ｉに分配する。
【００５６】
そして、ＳＷ２０ｉは、ＣＵＰ１０ｆにより分配された信号をフィードバックさせるための切り替えを行う（ステップＳ４０３）。具体的に例を挙げると、ＳＷ２０ｉは、ＣＵＰ１０ｆにより分配された信号を歪み補償するためにフィードバックさせる信号として切り替えて、ＬＮＡ２０ｊに入力する。
【００５７】
続いて、ＬＮＡ２０ｊは、ＳＷ２０ｉにより入力された信号の増幅を行う（ステップＳ４０４）。具体的に例を挙げると、ＬＮＡ２０ｊは、ＳＷ２０ｉにより入力された信号をフィードバックする信号として増幅を行う。なお、ＬＮＡ２０ｊは、当該増幅による歪みは発生しない。
【００５８】
その後、ＤＥＭ２０ｋは、ＬＮＡ２０ｊにより入力された信号から元の信号波に復調する（ステップＳ４０５）。具体的に例を挙げると、ＤＥＭ２０ｋは、ＬＮＡ２０ｊにより入力された信号から元の信号波を復元する、上記したＭＯＤ１０ｄで行われる復調とは逆のことを行う。
【００５９】
そして、Ａ／Ｄ２０ｂは、ＤＥＭ２０ｋにより復調された信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する（ステップＳ４０６）。具体的に例を挙げると、Ａ／Ｄ２０ｂは、ＤＥＭ２０ｋにより入力された信号をフィードバックさせる信号として、アナログ信号からデジタル信号に変換する。
【００６０】
続いて、波形成形ＦＩＬ２０ｍは、複数の受信系それぞれにおいて入力された信号が、ＣＵＰ１０ｆにより分配された信号であるかまたは外部から受信した信号であるかを判定し（ステップＳ４０７）、分配された信号であると判定された場合に（ステップＳ４０７肯定）、ＲＯＭ２０ｌから分配された信号の周波数帯域データの中から、帯域制限を行わないデータを読み込んで、帯域制限を行わずに、当該分配される信号を、信号が入力された送信系に帰還させ（ステップＳ４０８）、外部から受信信号であると判定された場合に（ステップＳ４０７否定）、当該受信した信号の周波数帯域を制限する帯域制限を行って、当該信号を受信する（ステップＳ４１１）。
【００６１】
具体的に例を挙げると、波形成形ＦＩＬ２０ｍは、入力される信号がＷ−ＣＤＭＡ１０の送信周波数（例えば、ＴＸ−８００Ｍなど）から入力されてＣＵＰ１０ｆにより分配された信号であるか、または、ＧＳＭ２０のアンテナ２０ｇを介して外部から受信した信号であるかを、図示しない制御部よりＷ−ＣＤＭＡ１０の送信信号であるまたはＧＳＭ２０の受信信号であることを示す情報を受信してから判定し、当該入力される信号がＣＵＰ１０ｆにより分配された信号であると判定された場合に、ＲＯＭ２０ｌからＷ−ＣＤＭＡ１０の周波数帯域データ（係数）を読み込んで、帯域制限を行わない設定として、Ｗ−ＣＤＭＡ１０の送信周波数（例えば、ＴＸ−８００Ｍなど）の送信系に帰還させ、当該入力される信号がＧＳＭ２０のアンテナ２０ｇを介して外部から受信された信号であると判定された場合に、ＲＯＭ２０ｌからＧＭＳ２０の周波数帯域データ（係数）を読み込んで、当該受信された信号の周波数帯域を制限する帯域制限を行って、ＧＳＭ２０の受信周波数（例えば、ＲＸ−８００Ｍなど）により受信する。
【００６２】
そして、ＰＤ１０ｂは、波形成形ＦＩＬ２０ｍにより帰還された信号とＲＲＣ１０ａを通過して入力された信号とを比較し、発生した歪み成分を抽出し（ステップＳ４０９）、抽出された歪み成分を、入力された信号に加算して歪み補償する（ステップＳ４１０）。
【００６３】
具体的に例を挙げると、ＰＤ１０ｂは、波形成形ＦＩＬ２０ｍにより帰還された信号とＲＲＣ１０ａによりフィルタリングされて新たに入力された信号とを比較し、この２つの信号の振幅や位相などの差分である差信号成分を歪み成分として抽出し、抽出された歪み成分を新たに入力された信号と同振幅および逆位相にして、新たに入力された信号に加算して歪み補償する。ここで、無線装置は、抽出された歪み成分を新たに入力された信号と同振幅および逆位相にして、新たに入力された信号に加算すると、送信するまでに行われる信号の増幅などで歪みが発生したとしても、当該歪みを予め予測して加算することになるため、送信信号として送信される際には低歪みの信号として送信することが可能である。
【００６４】
［実施例１による効果］
このようにして、実施例１によれば、無線装置は、複数の変調部それぞれにおける複数の送信系それぞれに入力される信号を、信号が入力された送信系とは異なる変調部の受信系に分配し、分配された信号を、信号が入力された送信系に帰還させて、帰還された信号と入力された信号とを比較し、発生した歪み成分を抽出して、抽出された歪み成分を、入力された信号に加算して歪み補償することとしたので、受信特性を劣化させることなく、回路を小型化することが可能である。
【００６５】
例えば、無線装置は、Ｗ−ＣＤＭＡ１０とＧＳＭ２０との変調方式が実装されており、Ｗ−ＣＤＭＡ１０の送信周波数ＴＸ−８００Ｍの周波数帯域の送信系に信号が入力されて送信される場合に、ＧＳＭ２０の受信周波数ＲＸ−８００Ｍの周波数帯域の受信系に対して、Ｗ−ＣＤＭＡ１０の送信系の信号を分配する。そして、無線装置は、分配された信号をＧＳＭ２０のＲＸ−８００Ｍを用いてフィードバックして、Ｗ−ＣＤＭＡ１０のＴＸ−８００Ｍの送信系に帰還させる。その後、無線装置は、帰還された信号と入力された信号とを比較し、この２つの信号の振幅や位相などの差分である差信号成分を歪み成分として抽出し、抽出された歪み成分を新たに入力された信号と同振幅および逆位相にして、新たに入力された信号に加算して歪み補償する。この結果、無線装置は、利用されていない変調方式であるＧＳＭ２０の受信系の回路において受信信号と歪み補償のフィードバックとが同時に行われることがないために、受信特性が劣化することはない。さらに、無線装置は、従来、Ｗ−ＣＤＭＡ１０において利用していたＦＡ（フィードバックアンプ）１０ｌを実装する必要がないために、回路を小型化することが可能である。
【００６６】
また、実施例１によれば、無線装置は、複数の送信系により送信される信号と、複数の受信系により受信される信号との周波数帯域データを記憶し、複数の受信系それぞれにおいて入力された信号が、分配された信号であるかまたは外部から受信した信号であるかを判定し、分配された信号であると判定された場合に、送信される信号の周波数帯域データの中から、帯域制限を行わないデータを読み込んで、帯域制限を行わない設定として、当該送信される信号を、信号が入力された送信系に帰還させ、外部から受信した信号であると判定された場合に、当該受信した信号の周波数帯域を制限する帯域制限を行って、当該信号を受信することとしたので、一つのデジタルフィルタを利用することでフィードバックされる信号と受信される信号との切り替えを実現可能としているため、さらに回路規模の小型化を実現することが可能である。
【００６７】
例えば、無線装置は、Ｗ−ＣＤＭＡ１０とＧＳＭ２０との変調方式が実装されており、Ｗ−ＣＤＭＡ１０の送信周波数ＴＸ−８００Ｍの周波数帯域の送信系に信号が入力されて送信される場合に、ＧＳＭ２０の受信周波数ＲＸ−８００Ｍの周波数帯域の受信系に対して、Ｗ−ＣＤＭＡ１０の送信系の信号を分配する。そして、無線装置は、分配された信号をＧＳＭ２０のＲＸ−８００Ｍを用いてフィードバックして、当該フィードバックされた信号がＷ−ＣＤＭＡ１０の信号であるかまたはＧＳＭ２０において受信した信号であるかを、所定の制御部より受け付けたＷ−ＣＤＭＡ１０の送信信号であるまたはＧＳＭ２０の受信信号であることを示す情報を基に判定する。その後、無線装置は、Ｗ−ＣＤＭＡ１０の信号であると判定された場合に、ＲＯＭ２０ｌにより記憶されるＷ−ＣＤＭＡ１０の送信周波数ＴＸ−８００Ｍの周波数帯域データ（係数）を読み込んで帯域制限を行わずに、Ｗ−ＣＤＭＡ１０のＴＸ−８００Ｍの送信系に帰還させる。一方、無線装置は、ＧＳＭ２０において受信した信号であると判定された場合に、ＲＯＭ２０ｌにより記憶されるＧＳＭ２０の受信周波数ＲＸ−８００Ｍの周波数帯域データ（係数）を読み込んで、当該受信された信号のデータ量を制限する帯域制限を行ってＧＳＭ２０の受信周波数ＲＸ−８００Ｍの受信系に出力する。この結果、無線装置は、一つのデジタルフィルタを利用することで、フィードバックされる信号と受信される信号との切り替えを実現可能としているため、さらに回路規模の小型化を実現することが可能である。
【００６８】
また、実施例１では、無線装置は、Ｗ−ＣＤＭＡ１０とＧＳＭ２０との２つの変調方式を用いて信号をフィードバックしつつ、当該フィードバックされた信号を送信する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上記したＷ−ＣＤＭＡ１０とＧＳＭ２０との２つの変調方式以外の複数の変調方式を用いて同様の処理を行うこととしてもよい。
【００６９】
また、実施例１では、無線装置は、歪み補償のためのフィードバック経路として、元々歪み補償の不要なＧＳＭ２０を用いる場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、Ｗ−ＣＤＭＡ１０のように元々歪み補償が必要な回路を、歪み補償のためのフィードバック経路として利用してもよい。この場合、無線装置は、信号の送受信に利用されていない（選択されていない）変調方式の受信系を歪み補償のためのフィードバック経路として、互いに利用して歪み補償を行うため、さらに、回路を小型化することが可能である。
【００７０】
また、実施例１では、無線装置は、送信信号の周波数帯域と歪み補償のためのフィードバック経路の周波数帯域とを、同じ周波数帯域または近傍の周波数帯域を用いる場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、異なる周波数帯域を用いて歪み補償のためのフィードバック経路を選択してもよい。この場合、無線装置は、異なる周波数帯域の系に信号を送信する際に、当該周波数帯域を変調してから信号を送信する。
【実施例２】
【００７１】
さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、無線装置の構成において異なる実施例を説明する。
【００７２】
［無線装置の構成］
上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメタを含む情報（例えば、図２に示す「波形成形ＦＩＬ」など）については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【００７３】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、例えば、Ｄ／Ａ、Ａ／Ｄ１０ｃを、Ｄ／ＡおよびＡ／Ｄとして分散するなど、その全部または一部を、各種の負担や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上のように、本発明に係る無線装置は、複数の変調部を有し、複数の周波数帯域に適応した、外部に信号を送信する複数の送信系と、外部から信号を受信する複数の受信系とにより信号の送受信を行う場合に有用であり、特に、受信特性を劣化させることなく、回路を小型化することに適する。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】実施例１に係る無線装置の概要および特徴を示す図である。
【図２】実施例１に係る無線装置の構成を示す構成図である。
【図３】実施例１に係る波形成形フィルタによる周波数特性の一例を示す図である。
【図４】実施例１に係る無線装置による歪み補償処理を示すフローチャートである。
【図５】従来技術に係るＷ−ＣＤＭＡとＧＳＭとの構成を示す構成図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０  Ｗ−ＣＤＭＡ
１０ａ  ＲＲＣ
１０ｂ  ＰＤ
１０ｃ  Ｄ／Ａ、Ａ／Ｄ
１０ｄ  ＭＯＤ
１０ｅ  ＰＡ
１０ｆ  ＣＵＰ
１０ｇ  ＤＵＰ
１０ｈ  ＳＷ
１０ｉ  アンテナ
１０ｊ  ＬＮＡ
１０ｋ  ＤＥＭ
２０  ＧＳＭ
２０ａ  ＦＩＬ
２０ｂ  Ｄ／Ａ、Ａ／Ｄ
２０ｃ  ＭＯＤ
２０ｄ  ＰＡ
２０ｅ  ＤＵＰ
２０ｆ  ＳＷ
２０ｇ  アンテナ
２０ｉ  ＳＷ
２０ｊ  ＬＮＡ
２０ｋ  ＤＥＭ
２０ｌ  ＲＯＭ
２０ｍ  波形成形ＦＩＬ
【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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