JP2011019154A

JP2011019154A - Distortion compensation circuit and radio transmitter using the same

Info

Publication number: JP2011019154A
Application number: JP2009163517A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamamoto; 剛史山本
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2009-07-10
Filing date: 2009-07-10
Publication date: 2011-01-27

Abstract

【課題】入出力信号の取得が困難な場合にも、精度よくかつ速やかに歪補償を行うことができる歪補償回路を提供する。
【解決手段】本発明の歪補償回路２０は、上位レイヤにより生成されて増幅器７に入力される入力信号、及び、増幅器７が出力する出力信号を取得する同期処理部２６と、同期処理部２６によって取得された前記入出力信号を用いて増幅器７の歪補償を行う歪補償部２５とを備えている。同期処理部２６は、入力信号に含まれているプリアンブル信号を取得、歪補償部２５は、このプリアンブル信号を用いて歪補償を行う。
【選択図】図４There is provided a distortion compensation circuit capable of performing distortion compensation accurately and promptly even when acquisition of an input / output signal is difficult.
A distortion compensation circuit of the present invention includes a synchronization processing unit that acquires an input signal generated by an upper layer and input to an amplifier, and an output signal output from the amplifier, and a synchronization processing unit. And a distortion compensator 25 that performs distortion compensation of the amplifier 7 using the input / output signal obtained by the above-described method. The synchronization processing unit 26 obtains a preamble signal included in the input signal, and the distortion compensation unit 25 performs distortion compensation using the preamble signal.
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、例えば高出力増幅器の非線形特性を補償する機能を備えた歪補償回路、及びこれを用いた無線送信装置に関する。 The present invention relates to a distortion compensation circuit having a function of compensating nonlinear characteristics of a high-power amplifier, for example, and a radio transmission apparatus using the distortion compensation circuit.

一般的に、効率性の高い高出力増幅器（ＨＰＡ: High Power Amplifier）は、入出力特性の線形性が低い。従って、このような増幅器を用いて電力を増幅すると、入出力特性の歪により、所望の出力が得られない場合がある。そこで、このような増幅器の歪を補償するために、当該増幅器の入力信号に対して、増幅器の歪特性とは逆の、逆歪特性をデジタル信号処理により生成して増幅器の入力に付加する歪補償処理を施すことで、所望の増幅器出力を得る歪補償回路が提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。 In general, a highly efficient high power amplifier (HPA) has low linearity of input / output characteristics. Therefore, when power is amplified using such an amplifier, a desired output may not be obtained due to distortion of input / output characteristics. Therefore, in order to compensate for the distortion of such an amplifier, a distortion that is generated by digital signal processing and is applied to the input of the amplifier, the reverse distortion characteristic opposite to the distortion characteristic of the amplifier is applied to the input signal of the amplifier. A distortion compensation circuit that obtains a desired amplifier output by performing compensation processing has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1).

Thesis by Lei Ding, "Digital predistortion of power amplifiers for wireless application", Georgia institute of Technology, March 2004Thesis by Lei Ding, "Digital predistortion of power amplifiers for wireless application", Georgia institute of Technology, March 2004

上記歪補償回路は、増幅器により増幅される前の入力信号を取得するとともに、増幅器により増幅された後の前記入力信号に対応する出力信号を取得し、これら入出力信号を用いて前記増幅器の入出力特性を推定した上で歪補償を行う。
ここで、上記従来の歪補償回路は、任意に入力信号（出力信号）を取得して歪補償を行うが、例えば、この歪補償回路を無線送信装置に適用した場合において、入力信号たる送信信号の送信量が少ない状態であると、歪補償回路は、入力信号を取得する確率が低下し、入出力特性を推定するために必要な量の入出力信号を取得するのが困難となる。
このような場合、入出力特性を推定するために必要な量よりも少ない量の入出力信号でモデル推定を行えば、モデルの精度が低下し、精度よく歪補償を行うことができないおそれがある。一方、入出力特性を推定するために必要な量の入出力信号を取得できるまで待って歪補償を行うことも考えられるが、この場合、速やかに歪補償を行うことができないおそれがある。このように、入出力特性の推定に要する量の入出力信号を取得するのが困難になると、歪補償を精度よくかつ速やかに行うことができないおそれが生じる。 The distortion compensation circuit acquires an input signal before being amplified by the amplifier, acquires an output signal corresponding to the input signal after being amplified by the amplifier, and uses the input / output signals to input the input signal of the amplifier. Distortion compensation is performed after estimating the output characteristics.
Here, the conventional distortion compensation circuit arbitrarily acquires an input signal (output signal) and performs distortion compensation. For example, when this distortion compensation circuit is applied to a wireless transmission device, a transmission signal as an input signal is used. If the transmission amount is small, the distortion compensation circuit has a low probability of acquiring the input signal, and it is difficult to acquire the input / output signal of the amount necessary for estimating the input / output characteristics.
In such a case, if model estimation is performed with a smaller amount of input / output signals than that required to estimate the input / output characteristics, the accuracy of the model may be reduced and distortion compensation may not be performed with high accuracy. . On the other hand, it is conceivable to perform distortion compensation after waiting until an input / output signal of an amount necessary for estimating input / output characteristics can be obtained, but in this case, there is a possibility that the distortion compensation cannot be performed promptly. As described above, when it becomes difficult to acquire an amount of input / output signals required for estimation of input / output characteristics, there is a possibility that distortion compensation cannot be performed accurately and promptly.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、入出力信号の取得が困難な場合にも、精度よくかつ速やかに歪補償を行うことができる歪補償回路、及びこれを用いた無線送信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and uses a distortion compensation circuit capable of performing distortion compensation accurately and promptly even when acquisition of input / output signals is difficult, and the same. An object is to provide a wireless transmission device.

（１）本発明は、無線送信装置に用いられる増幅器の入出力特性についての歪補償を行う歪補償回路であって、前記増幅器に入力される入力信号、及びこの入力信号に対応して前記増幅器が出力する出力信号を取得する信号取得部と、前記信号取得部が取得した前記入力信号、及び前記出力信号を用いて、前記増幅器の歪補償を行う歪補償部と、を備え、前記信号取得部は、前記入力信号に一定以上の頻度で含まれている、既知の信号パターンを有する所定のデータを取得し、前記歪補償部は、前記信号取得部が取得した前記所定のデータの全部又は一部を用いて歪補償を行うことを特徴としている。 (1) The present invention is a distortion compensation circuit that performs distortion compensation on the input / output characteristics of an amplifier used in a wireless transmission device, the input signal being input to the amplifier, and the amplifier corresponding to the input signal. A signal acquisition unit that acquires an output signal output by the signal acquisition unit, a distortion compensation unit that performs distortion compensation of the amplifier using the input signal acquired by the signal acquisition unit and the output signal, and the signal acquisition The unit obtains predetermined data having a known signal pattern, which is included in the input signal at a certain frequency or more, and the distortion compensation unit is configured to obtain all or the predetermined data acquired by the signal acquisition unit. It is characterized in that distortion compensation is performed using a part.

上記構成の歪補償回路によれば、入力信号に一定以上の頻度で含まれている所定のデータを用いて歪補償を行うので、入力信号を取得する確率が低く、入出力特性を推定するために必要な量の入出力信号を取得するのが困難である場合にも、歪補償に用いるための入力信号を確実に取得することができる。この結果、入出力特性の推定を正確かつ速やかに行うことができ、精度よくかつ速やかな歪補償を実現することができる。 According to the distortion compensation circuit having the above configuration, since distortion compensation is performed using predetermined data included in the input signal at a certain frequency, the probability of acquiring the input signal is low, and the input / output characteristics are estimated. Even when it is difficult to acquire the necessary amount of input / output signals, it is possible to reliably acquire an input signal for use in distortion compensation. As a result, input / output characteristics can be estimated accurately and promptly, and accurate and prompt distortion compensation can be realized.

（２）（３）前記所定のデータが含まれているタイミングを示すタイミング情報を、前記増幅器に前記入力信号を与える上位レイヤから取得するタイミング情報取得部をさらに備え、前記信号取得部は、前記タイミング情報に基づいて、前記所定のデータを取得するものであってもよく、さらに、前記タイミング情報、及び、前記入力信号は、同一の光通信回線を介して前記上位レイヤから与えられるものであってもよい。
この場合、信号取得部は、より正確に所定のデータを取得することができる。 (2) (3) A timing information acquisition unit that acquires timing information indicating timing at which the predetermined data is included from an upper layer that supplies the input signal to the amplifier, and the signal acquisition unit includes: The predetermined data may be acquired based on timing information, and the timing information and the input signal may be given from the upper layer via the same optical communication line. May be.
In this case, the signal acquisition unit can acquire the predetermined data more accurately.

（４）（５）また、前記入力信号に含まれる前記所定のデータ以外の他のデータの最大振幅は、前記所定のデータの最大振幅よりも小さく設定されていることが好ましく、具体的には、前記他のデータの最大振幅は、ＣＦＲ（Crest Factor Reduction）処理によって、前記所定のデータの最大振幅よりも小さく設定させることができる。
この場合、他のデータの最大振幅よりも大きい最大振幅である所定のデータによって歪補償が行われるので、増幅器の入出力特性が推定される振幅の範囲を少なくとも他のデータに対して外挿することができ、他のデータについての歪補償をより精度よく行うことができる。 (4) (5) The maximum amplitude of data other than the predetermined data included in the input signal is preferably set to be smaller than the maximum amplitude of the predetermined data. The maximum amplitude of the other data can be set smaller than the maximum amplitude of the predetermined data by CFR (Crest Factor Reduction) processing.
In this case, since distortion compensation is performed with predetermined data having a maximum amplitude larger than the maximum amplitude of other data, an amplitude range in which the input / output characteristics of the amplifier are estimated is extrapolated to at least other data. Thus, distortion compensation for other data can be performed with higher accuracy.

（６）前記所定のデータは、無線通信のための同期に用いられる同期信号であってもよい。入力信号に含まれる同期信号は、所定の周期で送信されるので、同期処理部は、所定のデータである同期信号をより確実に取得することができる。 (6) The predetermined data may be a synchronization signal used for synchronization for wireless communication. Since the synchronization signal included in the input signal is transmitted in a predetermined cycle, the synchronization processing unit can acquire the synchronization signal that is the predetermined data more reliably.

（７）また、本発明は、増幅器及びこの増幅器の入力特性についての歪補償を行う歪補償回路を有する送信部を備えた無線送信装置であって、前記歪補償回路が、上述の歪補償回路であることを特徴としている。
上記構成の無線送信装置によれば、上述の歪補償回路を備えているので、増幅器の入力特性について精度よく速やかに歪補償を行うことができる。 (7) The present invention is also a wireless transmission device including a transmitter having an amplifier and a distortion compensation circuit that performs distortion compensation on the input characteristics of the amplifier, wherein the distortion compensation circuit is the above-described distortion compensation circuit. It is characterized by being.
According to the wireless transmission device having the above-described configuration, since the above-described distortion compensation circuit is provided, distortion compensation can be performed quickly and accurately with respect to the input characteristics of the amplifier.

（８）前記送信部が、各アンテナチャネルごとに前記増幅器及び前記歪補償回路を有するマルチアンテナシステムを構成している場合には、前記入力信号を受け付け、前記所定のデータの含まれるタイミングが各アンテナチャネルで同一となるように、前記入力信号を前記送信部の各アンテナチャネルに与えるとともに、各アンテナチャネルに与えられる前記入力信号それぞれを、互いに循環遅延させて各アンテナチャネルに与える入力信号付与部をさらに備えていることが好ましい。 (8) When the transmission unit constitutes a multi-antenna system having the amplifier and the distortion compensation circuit for each antenna channel, the input signal is received, and the timing at which the predetermined data is included is The input signal applying unit that applies the input signal to each antenna channel of the transmission unit and applies the input signals to each antenna channel to each antenna channel while being cyclically delayed with respect to each other so that the antenna channels are the same. Is preferably further provided.

この場合、各アンテナチャネルそれぞれに、所定のデータを含んだ入力信号を与えるので各アンテナチャネルの歪補償回路に、当該歪補償回路に対応する増幅器の歪補償を行わせることができる。
また、入力信号付与部は、前記所定のデータの含まれるタイミングが各アンテナチャネルで同一となるように、前記入力信号を各アンテナチャネルに与えるので、各アンテナチャネルそれぞれから所定のデータが同一のタイミングで送信されることになり、当該所定のデータとしての送信信号に指向性が生じるおそれがある。このような場合、例えば、所定のデータが、無線通信の対象となる受信機全てにおいて受信する必要がある同期信号であるとすると、受信する必要があるにもかかわらず、指向性が生じることによって、特定の受信機における所定のデータの受信が阻害されるという不都合が生じる。この点、本発明によれば、各アンテナチャネルに与えられる入力信号それぞれを、互いに循環遅延させて各アンテナチャネルに与えるので、所定のデータについて指向性が生じるのを抑制でき、上述のような不都合を回避することができる。 In this case, since an input signal including predetermined data is given to each antenna channel, it is possible to cause the distortion compensation circuit of each antenna channel to perform distortion compensation of the amplifier corresponding to the distortion compensation circuit.
In addition, since the input signal giving unit gives the input signal to each antenna channel so that the timing at which the predetermined data is included is the same in each antenna channel, the predetermined data from each antenna channel has the same timing. The transmission signal as the predetermined data may be directional. In such a case, for example, if the predetermined data is a synchronization signal that needs to be received by all receivers that are the targets of wireless communication, the directivity is generated despite the necessity of reception. Inconveniently, reception of predetermined data in a specific receiver is hindered. In this regard, according to the present invention, since the input signals given to the respective antenna channels are cyclically delayed from each other and given to the respective antenna channels, it is possible to suppress the occurrence of directivity with respect to predetermined data. Can be avoided.

（９）また、上記同様に、前記送信部が、各アンテナチャネルごとに前記増幅器及び前記歪補償回路を有するマルチアンテナシステムを構成している場合には、前記入力信号を受け付け、前記所定のデータの含まれるタイミングが各アンテナチャネルごとに異なるように、前記入力信号を前記送信部の各アンテナチャネルに与える入力信号付与部をさらに備えていてもよい。 (9) Similarly, when the transmission unit forms a multi-antenna system having the amplifier and the distortion compensation circuit for each antenna channel, the input signal is received and the predetermined data is received. An input signal providing unit that provides the input signal to each antenna channel of the transmission unit may be further provided so that the timing at which the signal is included is different for each antenna channel.

この場合も、各アンテナチャネルそれぞれに、所定のデータを含んだ入力信号を与えるので、各アンテナチャネルの歪補償回路に、当該歪補償回路に対応する増幅器の歪補償を行わせることができる。
さらに、本発明によれば、入力信号付与部が、各アンテナチャネルそれぞれに、所定のデータを含んだ入力信号を各アンテナチャネルごとに異なるタイミングで与えるので、各アンテナチャネルそれぞれから送信される所定のデータに指向性が生じるのを防止できる。 Also in this case, since an input signal including predetermined data is given to each antenna channel, it is possible to cause the distortion compensation circuit of each antenna channel to perform distortion compensation of the amplifier corresponding to the distortion compensation circuit.
Furthermore, according to the present invention, since the input signal giving unit gives an input signal including predetermined data to each antenna channel at a different timing for each antenna channel, the predetermined signal transmitted from each antenna channel is given. Data can be prevented from having directivity.

以上のように、本発明の歪補償回路、及びこれを用いた無線送信装置によれば、入出力信号の取得が困難な場合にも、精度よくかつ速やかに歪補償を行うことができる。 As described above, according to the distortion compensation circuit of the present invention and the wireless transmission device using the same, distortion compensation can be performed accurately and promptly even when it is difficult to acquire input / output signals.

本発明の第一の実施形態に係る基地局装置の送信部分の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the transmission part of the base station apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 送信部が有する送信回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the transmission circuit which a transmission part has. 本実施形態のピーク電力抑制回路によるＣＦＲ処理の態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect of the CFR process by the peak power suppression circuit of this embodiment. デジタル処理部が機能的に有する歪補償回路の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the distortion compensation circuit which a digital processing part has functionally. タイミング情報取得部が、入力信号バッファ部による入力信号の取得を開始するタイミング、及び取得を終了するタイミングを求める際の態様を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the aspect at the time of a timing information acquisition part calculating | requiring the timing which starts acquisition of the input signal by an input signal buffer part, and the timing which complete | finishes acquisition. 本発明の第二の実施形態に係る基地局装置の送信部分の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the transmission part of the base station apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention. マルチキャリア処理部が各アンテナチャネルに与える送信信号の態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect of the transmission signal which a multicarrier process part gives to each antenna channel. 本発明の第三の実施形態に係る基地局装置における送信信号の態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect of the transmission signal in the base station apparatus which concerns on 3rd embodiment of this invention.

次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態に係る基地局装置の送信部分の構成を示すブロック図である。この基地局装置１は、広帯域移動無線通信システムの基地局として用いられるものであり、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６に規定されるいわゆる「ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）」と呼ばれる無線通信システムに準拠して構成されている。
基地局装置１は、図１に示すように、信号処理部２と、送信部３とを備えている。
信号処理部２は、上位ネットワークから端末等に送信すべき送信データ等が与えられるとともに、与えられた送信データを所定の通信フレームに乗せて無線送信可能な送信信号として直交変調する機能を有している。また、前記通信フレームを構成する単位フレーム（後に詳述する）に関するフレームタイミングを示すフレームタイミング信号を生成する機能も有している。 Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transmission part of the base station apparatus according to the first embodiment of the present invention. This base station apparatus 1 is used as a base station of a broadband mobile radio communication system, and conforms to a radio communication system called “WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)” defined in IEEE 802.16, for example. Configured.
As shown in FIG. 1, the base station apparatus 1 includes a signal processing unit 2 and a transmission unit 3.
The signal processing unit 2 is provided with transmission data to be transmitted from a higher level network to a terminal or the like, and has a function of orthogonally modulating the given transmission data as a transmission signal that can be wirelessly transmitted on a predetermined communication frame. ing. Further, it also has a function of generating a frame timing signal indicating a frame timing related to unit frames (described later in detail) constituting the communication frame.

送信部３は、信号処理部２が変調した送信信号を取得して増幅し、その増幅した送信信号をアンテナ４から通信対象である端末等に向けて送信する機能を有している。
送信部３と、信号処理部２とは、光ファイバーケーブル等からなる通信ケーブルＯによって接続されている。送信部３と、信号処理部２とは、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）、ＯＢＳＡＩ（Open Base Station Standard Initiative）といった規格に準拠した態様によって接続され、光通信回線によって各種信号の送受信が行われる。送信部３は、上記通信ケーブルＯを介して、前記送信信号の他、前記フレームタイミング信号を信号処理部２から取得する。 The transmission unit 3 has a function of acquiring and amplifying the transmission signal modulated by the signal processing unit 2 and transmitting the amplified transmission signal from the antenna 4 to a terminal that is a communication target.
The transmission unit 3 and the signal processing unit 2 are connected by a communication cable O made of an optical fiber cable or the like. The transmission unit 3 and the signal processing unit 2 are connected in a manner compliant with standards such as CPRI (Common Public Radio Interface) and OBSAI (Open Base Station Standard Initiative), and various signals are transmitted and received through an optical communication line. The transmission unit 3 acquires the frame timing signal from the signal processing unit 2 in addition to the transmission signal via the communication cable O.

つまり、送信部３は、デジタル信号をアナログ信号の変換する機能部である一方、上述の信号処理部２は、いわゆるデジタルベースバンド信号処理を行う機能部であり、送信部３に対する上位レイヤに相当する装置である。 That is, the transmission unit 3 is a functional unit that converts a digital signal into an analog signal, while the signal processing unit 2 described above is a functional unit that performs so-called digital baseband signal processing, and corresponds to an upper layer for the transmission unit 3. It is a device to do.

図２は、送信部が有する送信回路の構成を示すブロック図である。
図２中、送信回路５は、信号処理部２から与えられる送信信号を増幅する機能を有しており、信号処理部２から与えられる信号を処理するためのデジタル処理部６と、高出力増幅器（ＨＰＡ、以下、単に増幅器ともいう）７を有するアナログ処理部８とを備えている。 FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission circuit included in the transmission unit.
In FIG. 2, the transmission circuit 5 has a function of amplifying the transmission signal given from the signal processing unit 2, a digital processing unit 6 for processing the signal given from the signal processing unit 2, and a high output amplifier (HPA, hereinafter also simply referred to as an amplifier) 7.

デジタル処理部６は、増幅器７に入力される入力信号としての送信信号をデジタル信号としてアナログ処理部８に与えるとともに、増幅器７が出力する出力信号をデジタル信号としてアナログ処理部８から取得する。
アナログ処理部８は、デジタル処理部６と、増幅器７の信号入力端子との間に配置接続された、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）９、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０、及び、第一周波数変換部１１を備えている。デジタル処理部６が出力するデジタルの入力信号は、これらを介することで、アナログ信号に変換されるとともに搬送周波数に変換された後、増幅器７に与えられる。
増幅器７の出力端子には、アンテナ４が接続されており、増幅器７が出力する出力信号は、送信信号としてアンテナ４から送信される。 The digital processing unit 6 supplies a transmission signal as an input signal input to the amplifier 7 to the analog processing unit 8 as a digital signal, and acquires an output signal output from the amplifier 7 from the analog processing unit 8 as a digital signal.
The analog processing unit 8 includes a digital / analog converter (DAC) 9, a low-pass filter (LPF) 10, and a first frequency converter that are arranged and connected between the digital processing unit 6 and the signal input terminal of the amplifier 7. Part 11 is provided. The digital input signal output from the digital processing unit 6 is converted into an analog signal and converted into a carrier frequency via these signals, and is then supplied to the amplifier 7.
The antenna 4 is connected to the output terminal of the amplifier 7, and an output signal output from the amplifier 7 is transmitted from the antenna 4 as a transmission signal.

また、アナログ処理部８は、増幅器７の信号出力端子と、デジタル処理部６との間に配置接続された、増幅器７の出力信号を得るためのカプラ１２と、第二周波数変換部１３と、ローパスフィルタ１４と、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１５とをさらに備えている。
増幅器７の出力信号は、これらを介することで、ベースバンドの周波数に変換されるとともにデジタル変換された後、デジタル処理部６に与えられる。 The analog processing unit 8 includes a coupler 12 for obtaining an output signal of the amplifier 7 disposed between the signal output terminal of the amplifier 7 and the digital processing unit 6, a second frequency conversion unit 13, A low-pass filter 14 and an analog / digital converter (ADC) 15 are further provided.
The output signal of the amplifier 7 is converted into a baseband frequency and digitally converted by passing through these signals, and then supplied to the digital processing unit 6.

デジタル処理部６は、ＤＳＰ等によって構成されており、歪補償回路２０及びピーク電力抑制回路３０を機能的に有している。
ピーク電力抑制回路３０は、信号処理部２からの送信信号及びフレームタイミング信号を取得して、当該送信信号のピーク電力を抑制するためのピーク電力抑制処理（ＣＦＲ：Crest Factor Reduction）を行う。
図３は、本実施形態のピーク電力抑制回路によるＣＦＲ処理の態様を示す図である。
図３において、横軸は時間を示しており、上段から順に、通信フレームの構成、信号処理部２から与えられる送信信号の振幅プロファイル、信号処理部２から与えられるフレームタイミング信号の態様、ＣＦＲ処理後の送信信号の振幅プロファイルをそれぞれ時間軸に対応させて示している。 The digital processing unit 6 is configured by a DSP or the like, and functionally includes a distortion compensation circuit 20 and a peak power suppression circuit 30.
The peak power suppression circuit 30 acquires a transmission signal and a frame timing signal from the signal processing unit 2, and performs peak power suppression processing (CFR: Crest Factor Reduction) for suppressing the peak power of the transmission signal.
FIG. 3 is a diagram illustrating an aspect of CFR processing by the peak power suppression circuit of the present embodiment.
In FIG. 3, the horizontal axis indicates time. In order from the top, the configuration of the communication frame, the amplitude profile of the transmission signal given from the signal processing unit 2, the mode of the frame timing signal given from the signal processing unit 2, and CFR processing The amplitude profile of the subsequent transmission signal is shown corresponding to the time axis.

信号処理部２からの送信信号は、送信データ等を所定の通信フレームに乗せた状態で与えられる。前記通信フレームは、複数の単位フレームを時間軸方向に並べることで構成されている。単位フレームは、基地局装置１の送信時間である下りサブフレーム（ＤＬフレーム）と、端末の送信時間である上りサブフレーム（ＵＬフレーム）とによって構成されている。ＤＬフレームの先頭には、図３に示すように、端末との間で無線通信を行うための同期等に用いられる同期信号であるプリアンブル信号が所定の時間幅で配置され、ＤＬフレームの他の部分には端末に送信すべきデータ信号を含んでいる。プリアンブル信号は、既知の信号であり、各単位フレームそれぞれの先頭に配置される。つまり、プリアンブル信号は、送信信号に一定以上の頻度で含まれている、既知の信号パターンを有する所定のデータを構成している。なお、図３では、信号処理部２から与えられる送信信号、すなわち基地局装置１が端末に向けて送信する信号のみを示しているので、ＵＬフレームには信号が現れていない。 The transmission signal from the signal processing unit 2 is given in a state where transmission data or the like is put on a predetermined communication frame. The communication frame is configured by arranging a plurality of unit frames in the time axis direction. The unit frame is composed of a downlink subframe (DL frame) that is the transmission time of the base station apparatus 1 and an uplink subframe (UL frame) that is the transmission time of the terminal. At the beginning of the DL frame, as shown in FIG. 3, a preamble signal, which is a synchronization signal used for synchronization or the like for wireless communication with the terminal, is arranged with a predetermined time width. The part contains a data signal to be transmitted to the terminal. The preamble signal is a known signal and is arranged at the head of each unit frame. That is, the preamble signal constitutes predetermined data having a known signal pattern that is included in the transmission signal at a certain frequency or more. In FIG. 3, only the transmission signal given from the signal processing unit 2, that is, the signal transmitted from the base station apparatus 1 to the terminal is shown, and therefore no signal appears in the UL frame.

フレームタイミング信号は、図に示すように、信号レベルがＨレベルと、このＨレベルよりも低いＬレベルのいずれかのレベルで送信される信号であり、各単位フレームの先頭のタイミングでＨレベルからＬレベルへ、又はＬレベルからＨレベルへ切り替わるように、信号処理部２によって送信される。従って、このフレームタイミング信号は、そのレベルが切り替わるタイミングによって、各単位フレームの先頭のタイミングを示している。 As shown in the figure, the frame timing signal is a signal transmitted at either the H level or the L level lower than the H level, and from the H level at the head timing of each unit frame. It is transmitted by the signal processing unit 2 so as to switch to the L level or from the L level to the H level. Therefore, this frame timing signal indicates the start timing of each unit frame according to the timing at which the level is switched.

ピーク電力抑制回路３０は、このフレームタイミング信号を用いて、信号処理部２からの送信信号の内、プリアンブル信号の時間帯とデータ信号の時間帯とを特定し、データ信号のみに対して、ＣＦＲ処理を行う。
ここで、ＣＦＲ処理とは、与えられた信号の電力（振幅）が、予め定められた閾値よりも大きい場合に、その閾値を越える部分について振幅を抑制する処理である。 The peak power suppression circuit 30 specifies the time zone of the preamble signal and the time zone of the data signal in the transmission signal from the signal processing unit 2 using this frame timing signal, and the CFR is applied only to the data signal. Process.
Here, the CFR processing is processing for suppressing the amplitude of a portion exceeding the threshold when the power (amplitude) of a given signal is larger than a predetermined threshold.

プリアンブル信号は、所定の時間幅の既知信号であるので、ピーク電力抑制回路３０は、フレームタイミング信号から、各単位フレームの先頭のタイミングを認識できれば、プリアンブル信号を除いたデータ信号が送信される時間のみを把握できる。さらに、ピーク電力抑制回路３０は、把握したデータ信号が送信される時間内の信号に対して、上記ＣＦＲ処理を行う。これにより、データ信号のみにＣＦＲ処理が行われる。
ここで、ＣＦＲ処理における閾値Ｓは、図３の「ＣＦＲ処理後の送信信号」に示すように、プリアンブル信号の最大振幅Ａよりも、小さい値に設定されており、ピーク電力抑制回路３０は、データ信号の最大振幅が、プリアンブル信号の最大振幅Ａよりも小さくなるように処理する。
ピーク電力抑制回路３０は、上記のようにＣＦＲ処理を行った送信信号及びフレームタイミング信号を歪補償回路２０に出力する。なお、送信信号は、ＣＦＲ処理が施されることで、タイミングに遅延が生じるため、ピーク電力抑制回路３０は、その遅延分を補正して互いにタイミングの一致した送信信号とフレームタイミング信号とを出力する。 Since the preamble signal is a known signal having a predetermined time width, if the peak power suppression circuit 30 can recognize the head timing of each unit frame from the frame timing signal, the time for transmitting the data signal excluding the preamble signal is transmitted. Can only grasp. Further, the peak power suppression circuit 30 performs the CFR process on the signal within the time when the grasped data signal is transmitted. Thereby, the CFR process is performed only on the data signal.
Here, the threshold value S in the CFR processing is set to a value smaller than the maximum amplitude A of the preamble signal as shown in “transmission signal after CFR processing” in FIG. Processing is performed so that the maximum amplitude of the data signal is smaller than the maximum amplitude A of the preamble signal.
The peak power suppression circuit 30 outputs the transmission signal and the frame timing signal subjected to the CFR processing as described above to the distortion compensation circuit 20. Since the transmission signal is subjected to CFR processing, a delay occurs in timing. Therefore, the peak power suppression circuit 30 corrects the delay and outputs a transmission signal and a frame timing signal having the same timing. To do.

歪補償回路２０は、ピーク電力抑制回路３０からＣＦＲ処理された送信信号と、それに対応するフレームタイミング信号とを取得するとともに、アナログ処理部８からの増幅器７の出力信号を取得し、増幅器７の入出力特性の歪補償（ＤＰＤ：Digital Pre-Distortion）についての処理を行う。
図４は、デジタル処理部が機能的に有する歪補償回路の機能ブロック図である。
歪補償回路２０は、増幅器７への送信信号（入力信号）と、アナログ処理部８から取得する増幅器７の出力信号とに基づいて増幅器７の入出力特性を推定し、その入出力特性に対して歪補償処理を行うことで、所望の増幅特性を得るものであり、増幅器７に入力される入力信号及びその入力信号に対応して増幅器７が出力する出力信号を取得して両信号のタイミングの同期を行う同期処理部２６と、同期処理部２６にて互いに同期処理がなされた前記入力信号と前記出力信号とを用いて増幅器７の入出力特性を表すモデルを推定し、この推定したモデルに基づいて、歪補償を行う歪補償部２５とを備えている。 The distortion compensation circuit 20 acquires the CFR-processed transmission signal and the corresponding frame timing signal from the peak power suppression circuit 30, and also acquires the output signal of the amplifier 7 from the analog processing unit 8, Processing for distortion compensation (DPD: Digital Pre-Distortion) of input / output characteristics is performed.
FIG. 4 is a functional block diagram of a distortion compensation circuit functionally included in the digital processing unit.
The distortion compensation circuit 20 estimates the input / output characteristics of the amplifier 7 based on the transmission signal (input signal) to the amplifier 7 and the output signal of the amplifier 7 acquired from the analog processing unit 8, By performing distortion compensation processing, a desired amplification characteristic is obtained. An input signal input to the amplifier 7 and an output signal output from the amplifier 7 corresponding to the input signal are acquired, and the timing of both signals is acquired. A model representing the input / output characteristics of the amplifier 7 is estimated using the synchronization processing unit 26 that performs synchronization of the above and the input signal and the output signal that have been synchronized with each other by the synchronization processing unit 26, and the estimated model And a distortion compensation unit 25 for performing distortion compensation based on the above.

歪補償部２５は、増幅装置１に与えられる送信信号（歪補償前の信号）に増幅器７の入出力特性に応じた歪補償処理を施して、増幅器７へ入力される入力信号（歪補償後の信号）を出力する。増幅器７は、歪補償部２５から予め歪補償が施された入力信号が与えられる。このため、増幅器７は、歪の無い（もしくは少ない）出力信号を出力することができる。 The distortion compensator 25 performs a distortion compensation process according to the input / output characteristics of the amplifier 7 on the transmission signal (the signal before distortion compensation) given to the amplifying apparatus 1, and the input signal (after distortion compensation) that is input to the amplifier 7. Signal). The amplifier 7 is supplied with an input signal subjected to distortion compensation in advance from the distortion compensation unit 25. Therefore, the amplifier 7 can output an output signal without distortion (or with little distortion).

ここで、増幅器７の入出力特性は非線形特性であり、例えば、下記式（１）に示す、べき級数多項式で表現される。なお、下記式（１）中、ｚは増幅器７の出力信号、ｙは増幅器７の入力信号、ａ_iは各次の係数である。 Here, the input / output characteristic of the amplifier 7 is a non-linear characteristic, and is expressed by, for example, a power series polynomial represented by the following formula (1). In the following formula (1), z is an output signal of the amplifier 7, y is an input signal of the amplifier 7, and a _i is a coefficient of each order.

歪補償部２５は、上記式（１）に基づき、下記式（２）に示す、べき級数多項式を演算し、増幅器７の入力信号ｙを求める。なお、下記式（２）中、ａ_i´は、増幅器の逆特性を示す各次の係数である。 The distortion compensation unit 25 calculates a power series polynomial shown in the following equation (2) based on the above equation (1) to obtain an input signal y of the amplifier 7. In the following formula (2), a _i ′ is a coefficient of each order indicating the inverse characteristic of the amplifier.

歪補償部２５は、上記式（２）に示すように、増幅器７の入出力特性を表すモデルとしての増幅器７の逆特性を示す各次の係数ａ_i´に基づいて、増幅器７の歪特性の逆特性を信号ｘに付加し、増幅器７に起因する歪を打ち消すことで歪補償を行う。 As shown in the above equation (2), the distortion compensator 25 is based on each order coefficient a _i ′ indicating the inverse characteristics of the amplifier 7 as a model representing the input / output characteristics of the amplifier 7, and the distortion characteristics of the amplifier 7. Is added to the signal x, and distortion compensation is performed by canceling distortion caused by the amplifier 7.

上記式（２）中の増幅器７の逆特性を示す各次の係数ａ_i´は、同期処理部２６より与えられる増幅器７の入力信号ｙ、及び出力信号ｚに係る入出力信号データに基づいて求められる。すなわち、歪補償部２５は、増幅器７の入力信号ｙ、及び出力信号ｚに係る入出力信号データを読み出し、これらに基づいて、増幅器７の入出力特性を表すモデルを推定し、その推定したモデルとしての上記各次の係数ａ_i´を求める。 The respective coefficients a _i ′ indicating the inverse characteristics of the amplifier 7 in the above formula (2) are based on the input signal y of the amplifier 7 and the input / output signal data related to the output signal z given from the synchronization processing unit 26. Desired. That is, the distortion compensation unit 25 reads input / output signal data related to the input signal y and the output signal z of the amplifier 7, estimates a model representing the input / output characteristics of the amplifier 7 based on these, and the estimated model The above-mentioned respective coefficients a _i ′ are obtained.

歪補償部２５は、入力信号ｙを、出力信号ｚのべき級数多項式で表した増幅器モデル（逆モデル）を有しており、同期処理部２６から与えられる入出力信号を前記モデルに適用して、当該モデルを推定する。歪補償部２５は、推定したモデルを示す値である各次の係数を、増幅器７の逆特性を示す各次の係数ａ_i´として用いることで、増幅器７の歪特性の逆特性を信号ｘに付加し、歪補償を行う。 The distortion compensation unit 25 has an amplifier model (inverse model) in which the input signal y is expressed by a power series polynomial of the output signal z, and an input / output signal given from the synchronization processing unit 26 is applied to the model. The model is estimated. The distortion compensator 25 uses each order coefficient, which is a value indicating the estimated model, as each order coefficient a _i ′ indicating the inverse characteristic of the amplifier 7, thereby using the inverse characteristic of the distortion characteristic of the amplifier 7 as the signal x. To compensate for distortion.

同期処理部２６は、増幅器７の入力信号を取得蓄積するための入力信号バッファ部２１と、増幅器７の出力信号を取得蓄積するための出力信号バッファ部２２と、これら両バッファ部２１、２２が取得蓄積する入力信号と、出力信号との間のタイミングの同期を行うタイミング同期部２３とを備えており、増幅器７の入出力信号を取得する信号取得部としての機能を有している。
タイミング同期部２３は、両信号バッファ部２１、２２が取得蓄積する入力信号及び出力信号を取得し、これら入力信号と出力信号との間のタイミングの同期を行う。 The synchronization processing unit 26 includes an input signal buffer unit 21 for acquiring and storing the input signal of the amplifier 7, an output signal buffer unit 22 for acquiring and storing the output signal of the amplifier 7, and both the buffer units 21 and 22. A timing synchronization unit 23 that synchronizes timing between an input signal to be acquired and accumulated and an output signal is provided, and has a function as a signal acquisition unit that acquires an input / output signal of the amplifier 7.
The timing synchronization unit 23 acquires input signals and output signals acquired and accumulated by both signal buffer units 21 and 22, and synchronizes timing between these input signals and output signals.

入力信号バッファ部２１は、増幅器７へ与えられる入力信号を取得蓄積し、蓄積した入力信号をタイミング同期部２３に出力する。また、出力信号バッファ部２２も、入力信号バッファ部２１と同様、増幅器７からの出力信号を、予め定められた時間幅のサンプリング区間分だけ取得蓄積し、蓄積した出力信号をタイミング同期部２３に出力する。
また、これら両バッファ部２１、２２は、タイミング情報取得部２７から与えられるタイミングに基づいて、入力信号及び出力信号を取得するように構成されている。 The input signal buffer unit 21 acquires and accumulates the input signal supplied to the amplifier 7 and outputs the accumulated input signal to the timing synchronization unit 23. Similarly to the input signal buffer unit 21, the output signal buffer unit 22 also acquires and accumulates the output signal from the amplifier 7 for a sampling period having a predetermined time width, and the accumulated output signal is stored in the timing synchronization unit 23. Output.
Further, both the buffer units 21 and 22 are configured to acquire an input signal and an output signal based on the timing given from the timing information acquisition unit 27.

タイミング情報取得部２７は、上位レイヤである信号処理部２により生成され、ピーク電力抑制回路３０を経て与えられる、フレームタイミング信号を取得し、この取得したフレームタイミング信号に基づいて、両バッファ部２１、２２が入力信号及び出力信号を取得すべきタイミングを求め、求めたタイミングを両バッファ部２１、２２に出力する。 The timing information acquisition unit 27 acquires a frame timing signal that is generated by the signal processing unit 2 that is an upper layer and is given through the peak power suppression circuit 30, and based on the acquired frame timing signal, both buffer units 21 , 22 obtains the timing at which the input signal and output signal should be obtained, and outputs the obtained timing to both buffer units 21, 22.

図５は、タイミング情報取得部が、入力信号バッファ部による入力信号の取得を開始するタイミング、及び取得を終了するタイミングを求める際の態様を説明するための図である。
図５において、横軸は時間を示しており、上段から順に、送信信号、信号処理部２から与えられるフレームタイミング信号、信号取得タイミングをそれぞれ時間軸に対応させて示している。 FIG. 5 is a diagram for explaining a mode when the timing information acquisition unit obtains the timing for starting the acquisition of the input signal by the input signal buffer unit and the timing for ending the acquisition.
In FIG. 5, the horizontal axis indicates time, and the transmission signal, the frame timing signal given from the signal processing unit 2, and the signal acquisition timing are shown in correspondence with the time axis in order from the top.

フレームタイミング信号は、上述したように、そのレベルが切り替わるタイミングによって、各単位フレームの先頭のタイミングを示している。
タイミング情報取得部２７は、フレームタイミング信号に基づいて、各単位フレームの先頭のタイミング、及びそのタイミングからプリアンブル信号の時間幅だけ進んだタイミングを求める。タイミング情報取得部２７は、各単位フレームの先頭のタイミングを信号取得の開始タイミングＴ_Sとし、開始タイミングＴ_Sからプリアンブル信号の時間幅だけ進んだタイミングを信号取得の終了タイミングＴ_Eとして、入力信号バッファ部２１に出力する。
すなわち、タイミング情報取得部２７は、プリアンブル信号が含まれているタイミングをフレームタイミング信号に基づいて求め、そのタイミングを入力信号バッファ部２１に与えることで、当該入力信号バッファ部２１にプリアンブル信号を取得させる。このように、タイミング情報取得部２７は、送信信号（入力信号）に一定以上の頻度で含まれている所定のデータとしてのプリアンブル信号が含まれているタイミングを示すタイミング情報を取得する機能を有している。 As described above, the frame timing signal indicates the start timing of each unit frame according to the timing at which the level is switched.
Based on the frame timing signal, the timing information acquisition unit 27 obtains the leading timing of each unit frame and the timing advanced by the time width of the preamble signal from that timing. The timing information acquisition unit 27 uses the timing at the beginning of each unit frame as the signal acquisition start timing T _S , and the timing advanced by the time width of the preamble signal from the start timing T _S as the signal acquisition end timing T _E. The data is output to the buffer unit 21.
That is, the timing information acquisition unit 27 obtains the timing at which the preamble signal is included based on the frame timing signal, and provides the input signal buffer unit 21 with the timing, thereby acquiring the preamble signal in the input signal buffer unit 21. Let As described above, the timing information acquisition unit 27 has a function of acquiring timing information indicating the timing at which the preamble signal as the predetermined data included in the transmission signal (input signal) at a certain frequency or more is included. is doing.

入力信号バッファ部２１は、タイミング情報取得部２７から出力される開始タイミングＴ_Sで、入力信号の取得を開始し、終了タイミングＴ_Eで、入力信号の取得を終了する。これにより、入力信号バッファ部２１は、入力信号の内、プリアンブル信号のみを取得することとなる。
なお、出力信号バッファ部２２に対して出力する出力信号の取得すべきタイミングについては、入力信号バッファ部２１が取得蓄積する入力信号に対応する出力信号がアナログ処理部８を経て歪補償回路２０まで到達するまでの間に、各部における処理時間を要するので、タイミング情報取得部２７は、その処理に要する時間分だけ、上記入力信号バッファ部２１に対する開始タイミング及び終了タイミングから遅延させたタイミングを求め、出力信号バッファ部２２に出力する。 The input signal buffer unit 21 starts acquiring the input signal at the start timing T _S output from the timing information acquisition unit 27, and ends the acquisition of the input signal at the end timing T _E. Thereby, the input signal buffer unit 21 acquires only the preamble signal among the input signals.
As for the timing to acquire the output signal output to the output signal buffer unit 22, the output signal corresponding to the input signal acquired and accumulated by the input signal buffer unit 21 passes through the analog processing unit 8 to the distortion compensation circuit 20. Since the processing time in each unit is required until it reaches, the timing information acquisition unit 27 obtains the timing delayed from the start timing and the end timing for the input signal buffer unit 21 by the time required for the processing, Output to the output signal buffer unit 22.

上記のように構成された歪補償回路２０によれば、入力信号に含まれているプリアンブル信号を用いて歪補償を行うので、当該基地局装置１と通信を行っている端末の数が少ない場合等、入力信号を取得する確率が低く、入出力特性を推定するために必要な量の入出力信号を取得するのが困難である場合にも、歪補償に用いるための入力信号を確実に取得することができる。この結果、入出力特性の推定を正確かつ速やかに行うことができ、精度よく速やかな歪補償を実現することができる。 According to the distortion compensation circuit 20 configured as described above, since distortion compensation is performed using the preamble signal included in the input signal, the number of terminals communicating with the base station apparatus 1 is small. Even if the probability of acquiring input signals is low and it is difficult to acquire the amount of input / output signals necessary to estimate the input / output characteristics, the input signals to be used for distortion compensation are reliably acquired. can do. As a result, the input / output characteristics can be estimated accurately and promptly, and accurate and prompt distortion compensation can be realized.

また、同期処理部２６は、タイミング情報取得部２７が求める開始タイミングＴ_S、及び終了タイミングＴ_Eに示されるタイミングで入力信号を取得するので、より正確に所定のデータを取得することができる。 Further, since the synchronization processing unit 26 acquires the input signal at the timing indicated by the start timing T _S and the end timing T _E obtained by the timing information acquisition unit 27, it can acquire the predetermined data more accurately.

本実施形態において、プリアンブル信号は、所定の周期で送信されるので、同期処理部２６は、確実にプリアンブル信号を取得できる。
また、プリアンブル信号は、既知信号であるとともに、比較的大きい振幅の信号から小さい振幅の信号を含んでおり、歪補償部２５が行うモデル推定に好適に用いることができる。
また、一のプリアンブル信号では、入出力特性を推定するための必要量に達しない場合には、複数のプリアンブル信号を取得して、より多くの入出力信号を取得することもできる。 In the present embodiment, since the preamble signal is transmitted at a predetermined period, the synchronization processing unit 26 can reliably acquire the preamble signal.
The preamble signal is a known signal and includes a signal having a relatively small amplitude to a signal having a small amplitude, and can be suitably used for model estimation performed by the distortion compensation unit 25.
In addition, when one preamble signal does not reach the necessary amount for estimating input / output characteristics, a plurality of preamble signals can be acquired to acquire more input / output signals.

また、本実施形態では、入力信号（送信信号）に含まれるプリアンブル信号以外のデータであるデータ信号の最大振幅は、ＣＦＲ処理によって、プリアンブル信号の最大振幅よりも小さく設定されており、データ信号の最大振幅よりも大きい最大振幅であるプリアンブル信号によって歪補償が行われるので、増幅器７の入出力特性が推定される振幅の範囲を少なくともデータ信号に対して外挿することができ、データ信号についての歪補償をより精度よく行うことができる。 In this embodiment, the maximum amplitude of the data signal that is data other than the preamble signal included in the input signal (transmission signal) is set smaller than the maximum amplitude of the preamble signal by the CFR processing. Since distortion compensation is performed by a preamble signal having a maximum amplitude larger than the maximum amplitude, an amplitude range in which the input / output characteristics of the amplifier 7 are estimated can be extrapolated to at least the data signal. Distortion compensation can be performed with higher accuracy.

なお、本実施形態では、歪補償を行うのに際して、所定の周期で送信されるプリアンブル信号を用いたが、例えば、プリアンブル信号以外の既知信号を用いることもできる。ただし、当該既知信号は、フレームタイミング信号等の上位レイヤからの信号によって、その既知信号が含まれているタイミングを入力信号バッファ部２１等が把握可能である必要がある。 In this embodiment, when performing distortion compensation, a preamble signal transmitted at a predetermined period is used. However, for example, a known signal other than the preamble signal can be used. However, the known signal needs to be able to be grasped by the input signal buffer unit 21 and the like by the signal from the upper layer such as the frame timing signal, and the timing at which the known signal is included.

図６は、本発明の第二の実施形態に係る基地局装置の送信部分の構成を示すブロック図である。本実施形態と第一の実施形態との相違点は、送信部３が、マルチアンテナシステムを構成している点、及び、これに伴って、マルチキャリア処理部４０を備えている点である。 FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a transmission part of the base station apparatus according to the second embodiment of the present invention. The difference between the present embodiment and the first embodiment is that the transmission unit 3 constitutes a multi-antenna system, and accordingly, a multi-carrier processing unit 40 is provided.

本実施形態において、マルチキャリア処理部４０は、信号処理部２からの送信信号及びフレームタイミング信号を取得し、取得した送信信号及びフレームタイミング信号を各アンテナチャネルに与える。
送信部３は、各アンテナチャネルごとに第一の実施形態にて示した送信回路５を備えている。送信信号及びフレームタイミング信号が与えられた各送信回路５は、自己の有する増幅器及び歪補償回路によって、歪補償を行いつつ前記送信信号（入力信号）を増幅し、増幅した送信信号をアンテナ４から端末等に向けて送信する。 In the present embodiment, the multicarrier processing unit 40 acquires the transmission signal and frame timing signal from the signal processing unit 2, and gives the acquired transmission signal and frame timing signal to each antenna channel.
The transmission unit 3 includes the transmission circuit 5 shown in the first embodiment for each antenna channel. Each transmission circuit 5 to which the transmission signal and the frame timing signal are given amplifies the transmission signal (input signal) while performing distortion compensation by the amplifier and distortion compensation circuit that the transmission circuit 5 has, and transmits the amplified transmission signal from the antenna 4. Send to the terminal.

ここで、本実施形態のマルチキャリア処理部４０は、プリアンブル信号の含まれているタイミングが各アンテナチャネルで同一となるように設定された送信信号を、各アンテナチャネルに与えるとともに、各アンテナチャネルに与えられる送信信号それぞれを、互いに循環遅延させて各アンテナチャネルに与えることで、いわゆるＣＤＤ（Cyclic Delay Diversity）によって、送信信号を送信するように構成されている。
図７は、マルチキャリア処理部が各アンテナチャネルに与える送信信号の態様を示す図である。
本実施形態において、マルチキャリア処理部４０は、チャネル１に与えられる送信信号を基準として、チャネル２に与えられる送信信号を、チャネル１の位相に対して、その位相シフト量が例えばφとなるように、時間領域で循環遅延させる。また、チャネル３に与えられる送信信号も、チャネル１の位相に対して、位相シフト量が２φとなるように、時間領域で循環遅延させる。 Here, the multicarrier processing unit 40 according to the present embodiment provides each antenna channel with a transmission signal that is set so that the timing at which the preamble signal is included is the same for each antenna channel. The transmission signals are configured to be transmitted by so-called CDD (Cyclic Delay Diversity) by cyclically delaying each given transmission signal to each antenna channel.
FIG. 7 is a diagram illustrating an aspect of a transmission signal provided to each antenna channel by the multicarrier processing unit.
In the present embodiment, the multicarrier processing unit 40 uses the transmission signal given to the channel 1 as a reference so that the phase shift amount of the transmission signal given to the channel 2 becomes φ with respect to the phase of the channel 1, for example. And cyclic delay in the time domain. Further, the transmission signal given to the channel 3 is also cyclically delayed in the time domain so that the phase shift amount is 2φ with respect to the phase of the channel 1.

このように、マルチキャリア処理部４０は、各アンテナチャネルに与えられる送信信号それぞれを、互いに循環遅延の関係となるようにして各アンテナチャネルの送信回路５に与える。なお、送信信号とともに各送信回路５に与えられるフレームタイミング信号においても、送信信号の時間領域における循環遅延量に応じた遅延量が与えられた上で送信回路５に与えられる。 In this way, the multicarrier processing unit 40 gives the transmission signals given to the respective antenna channels to the transmission circuits 5 of the respective antenna channels so as to have a cyclic delay relationship with each other. Note that the frame timing signal given to each transmission circuit 5 together with the transmission signal is given to the transmission circuit 5 after being given a delay amount corresponding to the cyclic delay amount in the time domain of the transmission signal.

本実施形態では、各アンテナチャネルそれぞれに、プリアンブル信号を含んだ送信信号（入力信号）を与えるので、各アンテナチャネルの歪補償回路に、当該歪補償回路に対応する増幅器の歪補償を行わせることができる。
また、マルチキャリア処理部４０は、各アンテナチャネルそれぞれに、プリアンブル信号の含まれるタイミングが各アンテナチャネルで同一となるように設定された送信信号を与えるので、各アンテナチャネルそれぞれからプリアンブル信号が同一のタイミングで送信されることになり、このプリアンブル信号に指向性が生じるおそれがある。プリアンブル信号は、無線通信を行う際に必要な同期信号であり、無線通信の対象となる端末全てにおいて受信する必要があるにもかかわらず、指向性が生じることによって、特定の端末におけるプリアンブル信号の受信が阻害されるという不都合が生じる。この点、本実施形態によれば、各アンテナチャネルに与えられる送信信号それぞれを、互いに循環遅延させて各アンテナチャネルに与えるので、プリアンブル信号について指向性が生じるのを抑制でき、上述のような不都合を回避することができる。 In this embodiment, a transmission signal (input signal) including a preamble signal is given to each antenna channel, so that the distortion compensation circuit of each antenna channel performs distortion compensation of the amplifier corresponding to the distortion compensation circuit. Can do.
In addition, since the multicarrier processing unit 40 gives each antenna channel a transmission signal that is set so that the timing at which the preamble signal is included is the same in each antenna channel, the preamble signal is the same from each antenna channel. It is transmitted at the timing, and there is a possibility that directivity may occur in this preamble signal. The preamble signal is a synchronization signal necessary for wireless communication, and it is necessary to receive the signal at all the terminals that are the targets of wireless communication. There is a disadvantage that reception is hindered. In this regard, according to the present embodiment, the transmission signals given to the respective antenna channels are cyclically delayed from each other and given to the respective antenna channels, so that the directivity of the preamble signal can be suppressed and the inconvenience as described above can be achieved. Can be avoided.

図８は、本発明の第三の実施形態に係る基地局装置における送信信号の態様を示す図である。
本実施形態と、第二の実施形態とは、マルチキャリア処理部４０が、信号処理部２が生成する送信信号を受け付け、プリアンブル信号の含まれるタイミングが各アンテナチャネルごとに異なるように設定された送信信号を各アンテナチャネルに与える点で相違している。 FIG. 8 is a diagram illustrating an aspect of a transmission signal in the base station apparatus according to the third embodiment of the present invention.
In the present embodiment and the second embodiment, the multicarrier processing unit 40 receives the transmission signal generated by the signal processing unit 2, and the timing at which the preamble signal is included is set to be different for each antenna channel. The difference is that a transmission signal is given to each antenna channel.

本実施形態において、マルチキャリア処理部４０は、図８に示すように、各単位フレームごとにいずれか一のアンテナチャネルのみからプリアンブル信号が送信されるように、各アンテナチャネルに与えられる送信信号を設定する。つまり、ある単位フレームにおいて、チャネル１でプリアンブル信号を送信したとすると、他のアンテナチャネルでは、プリアンブル信号が送信されない。
マルチキャリア処理部４０は、上記のように各アンテナチャネルに与える送信信号を設定することで、プリアンブル信号を送信するタイミングが、各アンテナチャネルごとに異なるようにしている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the multicarrier processing unit 40 transmits a transmission signal given to each antenna channel so that a preamble signal is transmitted from only one antenna channel for each unit frame. Set. That is, if a preamble signal is transmitted on channel 1 in a certain unit frame, the preamble signal is not transmitted on other antenna channels.
The multicarrier processing unit 40 sets the transmission signal to be given to each antenna channel as described above, so that the timing for transmitting the preamble signal is different for each antenna channel.

本実施形態においても、各アンテナチャネルそれぞれに、プリアンブル信号を含んだ送信信号を与えるので、各アンテナチャネルの歪補償回路に、当該歪補償回路に対応する増幅器の歪補償を行わせることができる。
さらに、本実施形態によれば、マルチキャリア処理部４０が、送信信号を、プリアンブル信号を送信するタイミングが、各アンテナチャネルごとに異なるように設定して、各アンテナチャネルに与えるので、各アンテナチャネルそれぞれから送信されるプリアンブル信号に指向性が生じるのを防止できる。この結果、上記第二の実施形態にて述べた不都合を回避することができる。 Also in the present embodiment, since a transmission signal including a preamble signal is given to each antenna channel, it is possible to cause the distortion compensation circuit of each antenna channel to perform distortion compensation of the amplifier corresponding to the distortion compensation circuit.
Furthermore, according to the present embodiment, the multicarrier processing unit 40 sets the transmission signal so that the timing for transmitting the preamble signal is different for each antenna channel, and applies it to each antenna channel. It is possible to prevent the directivity from being generated in the preamble signals transmitted from each. As a result, the inconveniences described in the second embodiment can be avoided.

なお、上記図８では、各単位フレームごとにプリアンブル信号を送信するチャネルが異なるように設定した場合を示したが、例えば、所定の個数の単位フレームごとに、プリアンブル信号を送信するチャネルを変更するように設定することもできる。 Although FIG. 8 shows the case where the channel for transmitting the preamble signal is set to be different for each unit frame, for example, the channel for transmitting the preamble signal is changed for each predetermined number of unit frames. It can also be set as follows.

なお、本発明は、上記各実施形態に限定されることはない。上記実施形態では、ＷｉＭＡＸに準拠して構成された基地局装置に本発明を適用した場合を例示したが、ＬＴＥ（Long Term Evolution）によって構成されたシステムに対しても適用することができる。なお、ＬＴＥの場合、上記各実施形態で示した、先頭同期信号であるプリアンブル信号に相当する信号として、Primary Synchronizaiton Signal及びSecondary Synchronization Signalが設けられており、これらを用いて歪補償を行うことができる。 The present invention is not limited to the above embodiments. In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a base station apparatus configured in accordance with WiMAX has been exemplified, but the present invention can also be applied to a system configured by LTE (Long Term Evolution). In the case of LTE, a Primary Synchronizaiton Signal and a Secondary Synchronization Signal are provided as signals corresponding to the preamble signal that is the head synchronization signal shown in the above embodiments, and distortion compensation can be performed using these signals. it can.

本発明に関して、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 With respect to the present invention, the embodiments disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is not meant to be described above, but is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

１基地局装置
２信号処理部
３送信部
７高出力増幅器
２０歪補償回路
２５歪補償部
２６同期処理部
２７タイミング情報取得部
３０ピーク電力抑制回路
４０マルチキャリア処理部（入力信号付与部）
Ｏ通信ケーブル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base station apparatus 2 Signal processing part 3 Transmission part 7 High output amplifier 20 Distortion compensation circuit 25 Distortion compensation part 26 Synchronization processing part 27 Timing information acquisition part 30 Peak power suppression circuit 40 Multicarrier processing part (input signal provision part)
O Communication cable

Claims

A distortion compensation circuit that performs distortion compensation on input / output characteristics of an amplifier used in a wireless transmission device,
A signal acquisition unit for acquiring an input signal input to the amplifier and an output signal output from the amplifier in response to the input signal;
A distortion compensation unit that performs distortion compensation of the amplifier using the input signal acquired by the signal acquisition unit and the output signal;
The signal acquisition unit acquires predetermined data having a known signal pattern, which is included in the input signal at a certain frequency or more,
The distortion compensation circuit, wherein the distortion compensation unit performs distortion compensation using all or a part of the predetermined data acquired by the signal acquisition unit.

A timing information acquisition unit that acquires timing information indicating the timing at which the predetermined data is included from an upper layer that supplies the input signal to the amplifier;
The distortion compensation circuit according to claim 1, wherein the signal acquisition unit acquires the predetermined data based on the timing information.

The distortion compensation circuit according to claim 2, wherein the timing information and the input signal are given from the upper layer through the same optical communication line.

The distortion compensation circuit according to claim 1, wherein a maximum amplitude of data other than the predetermined data included in the input signal is set to be smaller than a maximum amplitude of the predetermined data. .

5. The distortion compensation circuit according to claim 4, wherein the maximum amplitude of the other data is set to be smaller than the maximum amplitude of the predetermined data by CFR (Crest Factor Reduction) processing.

The distortion compensation circuit according to claim 1, wherein the predetermined data is a synchronization signal used for synchronization for wireless communication.

A wireless transmission device including an amplifier and a transmission unit having a distortion compensation circuit that performs distortion compensation on input characteristics of the amplifier,
The radio transmission apparatus according to claim 1, wherein the distortion compensation circuit is the distortion compensation circuit according to claim 1.

The transmitter constitutes a multi-antenna system having the amplifier and the distortion compensation circuit for each antenna channel,
The input signal is received, and the input signal is given to each antenna channel of the transmitter, and the input signal given to each antenna channel so that the timing at which the predetermined data is included is the same in each antenna channel. The radio transmission apparatus according to claim 7, further comprising: an input signal providing unit that cyclically delays the signal to each antenna channel.

The transmitter constitutes a multi-antenna system having the amplifier and the distortion compensation circuit for each antenna channel,
8. The apparatus according to claim 7, further comprising: an input signal adding unit that receives the input signal and applies the input signal to each antenna channel of the transmission unit so that a timing at which the predetermined data is included is different for each antenna channel. The wireless transmission device described.