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JP2002534829A - プレディストーションを用いた多重周波数送信機および送信方法 - Google Patents

プレディストーションを用いた多重周波数送信機および送信方法

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JP2002534829A
JP2002534829A JP2000591719A JP2000591719A JP2002534829A JP 2002534829 A JP2002534829 A JP 2002534829A JP 2000591719 A JP2000591719 A JP 2000591719A JP 2000591719 A JP2000591719 A JP 2000591719A JP 2002534829 A JP2002534829 A JP 2002534829A
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signal
transmitter
predistortion
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ポスチ、ハッリ
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ノキア ネットワークス オサケ ユキチュア
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Abstract

(57)【要約】 多重周波数キャリア送信機（１０２）は、送信されるべき複数の異なる信号を受け取るための入力手段を備えている。当該異なる信号は、異なるキャリア周波数で送信される。増幅手段（１２２）は、個々のキャリア周波数で異なる信号を備えた複合信号を受け取り、該複合信号を増幅する。プレディストーション手段（１０８）は、該増幅手段による複合信号の増幅に先立ち複数のデジタル信号に予め歪を与える。当該プレディストーション手段によって予め与えられた歪は、増幅手段における入力信号と出力信号との間の差異に依存して順次変化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、送信機および送信の方法に関するものであり、詳しくは、通信ネッ
トワークにおいて用いられるものであるが、これに限られることはない。
【０００２】 図１に示されるような公知の無線通信ネットワーク２において、該ネットワー
ク２によってカバーされる領域は、複数のセル４に分割される。それぞれのセル
４は、関係づけられた基地ステーション６を有している。それぞれの基地ステー
ション６は、該基地ステーションに関係づけられたセル内に位置づけられた端末
８と通信するように構成されている。端末８は、複数のセル４間を移動するよう
に構成された移動端末であってよい。
【０００３】 ＧＳＭ（Global System for Mobile communication）における各基地ステーシ
ョン６は、図２ａに示されるようなＭ個の利用できる周波数Ｃ１……ＣＭの中か
らＮ個の周波数を送信するように構成されている。Ｍ個の周波数それぞれは、異
なっており、基地ステーションによって送信された信号に割り当てられたいる。
それぞれのチャネルは、複数のシーケンシャルなフレームＦに分割されており、
そのうちの１つが図２ｂに示されている。各フレームＦは８個のスロットＳ０…
…Ｓ７に分割されている。ＧＳＭ規格は時間／周波数分割多重アクセスシステム
（Ｆ／ＴＤＭＡ）であり、そのため、信号は基地ステーションによって異なる時
間スロットにおいて異なる移動ステーションに送信される。換言すれば、基地ス
テーションは、異なる時間スロットにおいて異なる移動ステーションに同一の周
波数で送信する。通常、前記ＮはＭに比べて非常に小さい。
【０００４】 公知の送信ステーションについては、別々の送信回路が異なる周波数毎に設け
られるのが一般的である。図示する目的のために、公知の基地送信ステーション
が図３に示されている。明瞭になすために、基地ステーション１２の送信部１０
だけが図３に示されている。
【０００５】 該送信部１０はＮ個の送信パス（transmit path）１４を備えており、１つの
パスはそれぞれの周波数に対して設けられている。明瞭になすために、１つのパ
ス１４の構成だけが示されているが、それぞれのパス１４が同一の構造を有する
ことは認識されるべきである。それぞれのパス１４は、送信されるべき信号に変
調するモジュレータ１６を備えている。変調された信号は、当該変調された信号
を増幅する増幅器１８に出力される。増幅器１８の出力は、ついで、バンドパス
フィルタ２０によってろ波される。該バンドパスフィルタは不要なノイズおよび
擬似信号、相互変調波などの他の放射（emission）を除去する。
【０００６】 それぞれの送信パス１４はコンバイナ２２の入力に接続される。該コンバイナ
は、各パス１４からの信号を組み合わせて、マルチキャリア（multicarrier）信
号を供給する。コンバイナ２２の出力はアンテナ２４に接続されている。該アン
テナは、Ｎ個の異なるチャネルのそれぞれを含むマルチキャリア信号を基地ステ
ーションによって交信されるセル内の端末に送信する。
【０００７】 送信パスの数を１つに減少させることは、発生するコストを著しく低減させる
ので望ましい。しかし、もし単一の増幅器が同時に多数のチャネルに用いられる
場合は、増幅器は、隣接するチャネルへの電力の漏れを防止するためにきわめて
リニアである必要がある。隣接するチャネルへの電力の漏れは、システムの通信
容量の低下および／または信号品質の低下を来す点において望まれない。リニア
増幅器は公知であるが、かかる公知のリニア増幅でさえ、増幅器の最大振幅の近
辺で動作されるときはリニアでない。
【０００８】 増幅器がリニアであることを保証するためのいくつかの方法が提案されている
。たとえば、国際特許出願公開第ＷＯ／９７／３０５２１号公報から、送信機の
リニアリティーを保証するための試みとしてプレディストーションの使用が知ら
れている。送信機がリニアであることを保証するための試みとして、プレディス
トーション（predistorsion）が用いられている。増幅器は、非線形を導入する
。プレディストーションによって、増幅器への入力に先立って信号に歪が与えら
得る。加えられたプレディストーションは増幅器に引き起こされる歪の逆である
。よって、増幅器の出力は、プレディストーションが与えられる前の、増幅器を
通過する前の信号に対してリニアである。この文献に示された送信機は、異なる
送信パスがそれぞれのチャネルに設けられたタイプである。
【０００９】 つぎの文献に言及する。すなわち、ジョンソン、マットソンおよびフォークナ
ーによる「リニアライザイセーション・オブ・マルチキャリア・パワー・アンプ
リファイアズ」（Linearization of Multi-Carrier Power Amprifiers）」ＩＥ
ＥＥ（１９９３年）、ジョハンソンおよびサンドストロームによる「カーティシ
アン・フィードバックを用いたＲＦ マルチキャリア アンプリファイア（RF m
ulticarrier amplifiers using Cartesin feedback）」エレクトロニックス レ
ターズ（Electronics Letters)（１９９４年７月７日）、ジョハンソンおよびフ
ォークナーによる「ワイドバンド ＲＦ パワー・アンプリファイア（Wideband
RF Power Amplifiers）」などである。これらの文献には、増幅器の非線型を較
正するためにカーティシアン・フィードバックを用いることが開示されている。
パワー・アンプリファイアの出力からの信号がフィードバックされ、復調される
。復調された信号は入力信号から差引かれてエラー信号を出す。エラー信号はモ
ジュレータおよび増幅器を駆動するために用いられる。フィードバックは、アナ
ログ領域で行なわれる。当該文献には、各チャネルに対して別々にカーティシア
ン・フィードバックが設けられている。カーティシアン・フィードバックは、も
ともとナローバンドの線形化技術であることは認識されるべきである。
【００１０】 本発明の目的は、単一の送信パスのみをもつことができ、非線型増幅器によっ
て引き起こされる問題を解決するか、または少なくとも軽減する送信機を提供す
ることである。
【００１１】 本発明によれば、異なるキャリア周波数で送信されるべき複数の異なるデジタ
ル信号を受け取るための入力手段と、個々のキャリア周波数で異なる信号を備え
た複合信号を受け取り、該複合信号を増幅するための増幅手段と、前記増幅手段
による複合信号の増幅に先立ち、前記複数のデジタル信号に予め歪を与えるため
のプレディストーション手段とを備え、前記プレディストーション手段によって
予め与えられる歪が、前記増幅手段における入力と出力とのあいだの差異に依存
して順次変化されてなる多重周波数キャリア送信機が提供される。
【００１２】 したがって、本発明の実施例は、プレディストーションを用いて非線型の問題
に対処し得る多重キャリア送信機を提供する。プレディストーションは、先行技
術において述べられたフィードバック方法よりも単純に実行できる。
【００１３】 前記入力手段は、各異なる信号を別々に受け取るように構成されることが好ま
しい。前記入力手段と増幅手段とのあいだに、前記複数の異なる信号を組み合わ
せて、複合信号を合成するためのコンバイナ手段が設けられることが好ましい。
これは、増幅手段に入力された複合信号であってもよく、より低い中間周波数で
の複合信号であってもよい。後者の場合、低い周波数における複合信号は、アッ
プコンバートされて、増幅手段に供給される複合信号となる。
【００１４】 プレディストーション手段は、前記複数の異なる信号が前記コンバイナによっ
て組み合わされる前に、異なる信号のそれぞれに予め歪を与えるように構成され
ることが好ましい。これには、個々の異なるキャリア周波数におけるそれぞれの
信号に対して、個々のキャリア周波数に適切な異なるプレディストーション係数
が加えられることを保証するのが容易であるという利点がある。
【００１５】 その代わりに、前記プレディストーション手段は、前記複数の信号がコンバイ
ナによって組み合わされたのちに複合信号に予め歪を与えるように構成されても
よい。
【００１６】 フィードバックパスが、前記増幅手段とプレディストーション手段とのあいだ
に設けられてもよい。前記プレディストーション手段が、前記出力フィードバッ
クパスからの増幅手段の出力と、前記入力手段で受け取られた信号とを比較し、
必要があれば、該入力手段によって順次に受け取られた信号の少なくとも１つの
に予め与えられるべき少なくとも１つの新たな歪値を与えるように構成されるこ
とが好ましい。このようにして、プレディストーション手段は増幅手段の動さ条
件を変化させるように適応することができる。
【００１７】 前記増幅手段の出力を複数の異なる信号に分離するための手段をフィードバッ
クパスに設けることが好ましい。前記プレディストーション手段が、当該分離さ
れた信号と前記入力手段から受け取られた対応している信号とを比較し、必要が
あれば、変化される必要がある少なくとも１つのプレディストーション値を決定
するように構成されることが好ましい。
【００１８】 その代わりに、プレディストーション手段は、前記増幅手段からの複合信号と
複数の異なる信号とを比較し、必要があれば、少なくとも１つのプレディストー
ション値を与えるように構成される。
【００１９】 前記プレディストーション手段は複数のプレディストーション係数を出すよう
に構成され、少なくとも１つのプレディストーション係数が、各多重キャリア周
波数に対して出されることが好ましい。
【００２０】 プレディストーションが実際に与えられる方法にかかわらず、異なるプレディ
ストーション係数各多重キャリア周波数に対して与えられることが好ましい。
【００２１】 各多重キャリア周波数に対するプレディストーション係数が、前記多重キャリ
ア周波数の他の特徴を考慮に入れることが好ましい。これらの特徴は、周波数、
および増幅手段によって引き起こされる歪のうちの１または２以上を含むことが
できる。
【００２２】 前記増幅手段は非線型の増幅器であることが好ましい。前記プレディストーシ
ョン手段は、増幅器の出力の位相および／または振幅の非線型性を補償するよう
に構成されることが好ましい。
【００２３】 前記増幅手段によって信号が増幅される前に、複数の信号をアナログの形に変
換するためのデジタル−アナログコンバータが設けられてもよい。
【００２４】 送信機が、基地ステーション、またはその代りに移動ステーションに組み込ま
れることが好ましい。
【００２５】 本発明の第２の側面によれば多重キャリア送信方法が提供される。該方法は、
異なるキャリア周波数で送信されるべき複数の異なるデジタル信号を受け取る工
程と、該複数の異なる信号を組み合わせて、個々のキャリア周波数における異な
る信号を備えた複合信号を合成する工程と、該複合信号を増幅する工程とを備え
、さらに、前記増幅手段による複合信号の増幅に先立ち前記複数の異なるデジタ
ル信号にプレディストーションを与える工程と、前記異なる信号と増幅された信
号とのあいだの差異に依存して、プレディストーションを順次変化させる工程と
を備えている。
【００２６】 本発明のよりよい理解と、いかにして本発明が実際に実施されるかの理解のた
めに一例としての添付図面に言及する。
【００２７】 図１は典型的な無線通信ネットワークを示しており、 図２ａは、基地ステーションによって端末に送信するためのＭ個の利用できる
周波数を示しており、 図２ｂはフレームの構成を示しており、 図３は公知の基地ステーションの送信部を示しており、 図４は、本発明を具体化している第１の基地ステーションの送信部を示してお
り、 図５は、本発明を具体化している第２の基地ステーションの送信部を示してお
り、 図６は、本発明を具体化している第３の基地ステーションの送信部を示してお
り、 図７は、第１および第２の実施例に用いることができるプレディストーション
手段をより詳しく示しており、 図８は、第１および第２の実施例に用いることができる第２のプレディストー
ション手段をより詳しく示しており、 図９は、第３の実施例に用いることができる第３のプレディストーション手段
をより詳しく示しており、 図１０はチャネライザを示している。
【００２８】 つぎに、図４について言及すると、図４は本発明の第１の実施例を示している
。詳しくは、基地ステーション１００の送信部１０２が示されている。該基地ス
テーション１００は、図１に示されたタイプのセルラーシステムにおけるもので
ある。
【００２９】 基地ステーション１００の送信部１０２はＮ個のチャネル・エンコーダを備え
ており、ここにＮは、基地ステーション１００が送信する信号の異なる周波数の
数である。各チャネル・エンコーダ１０４は、与えられたチャネル・エンコーダ
１０４と関連づけられた特定の周波数で送信されるべきデータを受け取る。当該
データは送信のために適切な形で与えられる。これには、データをデジタル化す
ること、データを符号化すること、データをインタリーブすること、および／ま
たは他の実行されるべく要求された工程を含んでもよい。叙上のように、各チャ
ネルは変調後は異なる周波数におけるものである。チャネル・エンコーダ１０４
によって出力された信号は、デジタル形式であり、かつベースバンド周波数によ
るものである。符号化すること、インタリーブすることなどは、デジタルのベー
スバンド信号に関して行なわれる。
【００３０】 各チャネル・エンコーダ１０４の出力は、それぞれのデジタル・モジュレータ
１０６に入力される。個々のデジタル・モジュレータ１０６は、適応型の（adap
tive）プレディストーション手段１０８から２つの出力を受け取る。プレディス
トーション手段１０８からの第１の出力は、１または２以上の振幅係数を与え、
当該振幅係数は、振幅に関して増幅器１２２の非線型性を補償するためにデジタ
ル・モジュレータによって出力された信号に予め歪を与えるために用いられる。
プレディストーション手段１０８からの第２の出力は、１または２以上の位相係
数を与え、当該位相係数は、増幅器１２２によって発生した位相歪を補償するた
めに用いられる。増幅器１２２は、のちにさらに詳しく説明される。
【００３１】 デジタル・モジュレータ１０６は、通信システムによって使用される変調方法
にしたがって個々のチャネル・エンコーダ１０４の出力を変調するように構成さ
れ、基地ステーション１００は当該通信システムの一部を形成する。ＧＳＭ規格
の場合、モジュレータ１０６がガウス・ミニマム・シフト・キー（ＧＭＳＫ(Gau
ssian minimun shift keying)）を実行する。一般的な意味において、モジュレ
ータ１０６は、個々のチャネル・エンコーダ１０４からベースバンド入力を受取
り、該入力を整形フィルタに通し、ベースバンド周波数よりは高く、信号が送信
される周波数よりは低い中間周波数で該信号とキャリア信号とを混合し、これに
よって変調された出力を出す。増幅器１２２によって導入される位相歪と振幅歪
を補償するためのプレディストーションが同時に行なわれ得る。プレディストー
ションは、モジュレータ１０６で行なわれる変調と同時に、さらに望ましくは変
調が行なわれたのちに行なうことができる。
【００３２】 それぞれのデジタル・モジュレータ１０６の出力は、信号コンバイナ１１０と
適応型プレディストーション手段１０８に入力される。当該コンバイナ１１０は
モジュレータ１０６のすべての出力を組み合わせて単一の出力を形成する。この
出力には、それぞれの周波数の信号が含まれている。コンバイナ１１０の出力が
、それぞれのサンプリング時刻における複合信号の振幅を表すデジタル・ワード
（digital word）の単一の流れを与えることは認識されるべきである。コンバイ
ナ１１０の出力は、デジタル−アナログ・コンバータ１１２に入力され、デジタ
ルの広帯域信号が、コンバイナによってアナログ信号に変換される。
【００３３】 デジタル−アナログ・コンバータ１１２の出力は、第１のバンドパス・フィル
タ１１４に入力され、当該デジタル−アナログ・コンバータによって発生された
中間周波数の外側にある信号成分が除去される。第１のバンドパス・フィルタ１
１４の出力は、第１のミクサ１１６に入力される。第１のミクサ１１６は、第１
の局部発振器１１８からの入力を受け取る。第１のバンドパス・フィルタ１１４
の出力は、このように第１のミクサ１１６によって第１の局部発振器１１８の出
力と混合されて、Ｎ個の信号を含む出力を出す。Ｎ個の信号のそれぞれは、信号
が送信されるべき無線周波数におけるものである。こうしてＮ個の信号のそれぞ
れは、異なる無線周波数となる。第１の局部発振器１１８の周波数は、当該中間
周波数信号を第１のミクサ１１６によって所要の無線周波数にアップコンバート
することができるように選択される。
【００３４】 第１のミクサ１１６の出力は第２のバンドパス・フィルタ１２０に入力されて
、第１のミクサ１１６によって生じた送信されるべき信号の無線周波数バンドの
外側にある信号成分が除去される。
【００３５】 第２のバンドパス・フィルタ１２０の出力はパワー・アンプリファイアないし
は増幅器１２２に入力されて、受け取られた入力が増幅される。増幅器１２２の
出力は第３のバンドパス・フィルタ１２４に入力される。当該第３のバンドパス
・フィルタ１２４は、増幅器１２２によって導入された、送信されるべき信号の
無線周波数バンドの外側の周波数となった信号成分を除去するように構成される
。第３のバンドパス・フィルタ１２４はアンテナ１２６を通過し、基地ステーシ
ョンに関連づけられたセル内の端末に信号を送信する。
【００３６】 増幅器１２２と第３のバンドパス・フィルタ１２４とのあいだに、当該信号の
うちの小さい部分をサンプリングするように構成されたカプラ１２８が設けられ
る。換言すれば当該カプラ１２８は、送信されるべき信号の小さい分をサンプリ
ングする。カプラ１２８は、出力信号のアナログ・サンプルを出力するが、これ
は典型的には前記第３のバンドパス・フィルタ１２４への入力のパワーを下回る
。
【００３７】 カプラ１２８の出力は第２のミクサ１３２に入力され、そこで第２の局部発振
器１３４からの信号が受け取られる。カプラ１２８から受け取られた信号は無線
周波数バンド内にある。当該第２の局部発振器１３４からの信号は、カプラ１２
８からの信号が局部発振器１３４からの信号と混合されたとき、第２のミクサ１
３２の出力が送信された信号と同じものであって、しかしながらその周波数が中
間周波数である信号を含むような周波数である。第２のミクサ１３２によって出
力された中間周波数は、必ずしも第１のミクサ１１６に入力された中間周波数と
同一でなくてもよい。したがって、第１および第２の発振器１１８および１３４
によって生成された信号の周波数は同一でもよい。この場合は、第１および第２
の発振器は単一の発振器であってもよい。
【００３８】 第２のミクサ１３２の出力は第４のバンドパス・フィルタ１３６に入力される
。該第４のバンドパス・フィルタは、第２のミクサ１３２によって導入された中
間の周波数バンドの外側にある信号成分を除去する。第４のバンドパス・フィル
タ１３６の出力はアナログ−デジタル・コンバータ１３８に入力される。当該ア
ナログ−デジタル・コンバータは、アナログ信号をデジタル形式に変換するよう
に構成される。
【００３９】 デジタル信号は、アナログ−デジタル・コンバータ１３８によってチャネライ
ザ１４０に入力される。該チャネライザ１４０は、送信された信号の周波数に対
応しているＮ個の異なる周波数に信号を分割する。チャネライザ１４０はＮ個の
異なる信号をすべて周波数が異なるように区別することができる。チャネライザ
１４０は、それぞれの周波数によるＮ個の出力信号を生成する。チャネライザ１
４０によって生成されたＮ個の出力は、適応型プレディストーション手段１０８
に入力される。チャネライザ１４０は、何らかの適切な方法で設けられたデジタ
ル・ダウンコンバータのバンク（bank）と高速フーリエ変換回路とを含んでいる
。
【００４０】 適応性のあるプレディストーション手段１０８は、（個々のモジュレータから
）コンバイナ１１０および基地ステーション１００の送信部１０２の後続の回路
要素を順次通過する前のバージョンの信号と、（チャネライザ１４０から）送信
部を通過した後のバージョンの信号とをそれぞれのチャネルに対して受け取る。
プレディストーション手段１０８は、同一のバージョンの信号の如く比較する、
たとえば、両方のバージョンの信号は同一の周波数で変調される。もしプレディ
ストーション手段１０８が、あるデジタルモジュレータに出力する係数が良好で
あれば、送信される信号は、コンバイナ１１０に入力される個々の信号と同一で
なければならない。信号の大きさだけが相違していることが理想的である。もし
信号が異なっているなら、プレディストーション手段１０８は、比較の結果を考
慮した新たなプレディストーション係数を算出するように構成される。
【００４１】 こうして、プレディストーション手段１０８は、各周波数に対して、送信され
た信号と個々のデジタルモジュレータ１０６によって出力された信号とを比較す
る。各信号に対して、現在のプレディストーション係数が受け入れられるか否か
が決定され、もし受け入れられないならば、そのチャネルに用いられるべき新た
な係数を算出する。プレディストーションは、信号の組み合わせに先立ち、各周
波数に対して個々に実行される。各周波数に対するプレディストーション係数は
送信されるとおりの対応する周波数からのフィードバックにもとづき決定される
。プレディストーション係数は、振幅歪と位相歪の両方に関して非線形性を補償
するように調整される。デジタル・モジュレータ１０６の信号の位相および振幅
は、これらの係数にしたがって変化される。これらの係数がいかにして用いられ
るかは、変調方法に依存する。もっとも単純な場合、これらの係数は信号に加え
ることができるか、または乗算係数として用いられる。
【００４２】 コントロール信号をプレディストーション手段１０８、チャネライザ１４０お
よび第１および第２の局部発振器１１８および１３４に供給するマイクロ・コン
トローラ１４２が設けられている。該マイクロ・コントローラ１４２は、発振器
１１８および１３４によって発生された信号の周波数を制御するように構成され
ている。
【００４３】 図４の実施例は、個々のチャネルが入力側において適応型プレディストーショ
ン手段に入力され、個々のチャネルが出力側においてチャネライザから受け取ら
れるという利点を有している。ゆえに、適応型プレディストーション手段によっ
て算出されるプレディストーション係数はすべてのキャリアにもとづいている。
これにより最適な性能が得られる。なぜなら、すべての情報が利用できるからで
ある。
【００４４】 コンバイナ１１０は、逆高速フーリエ変換組み合わせ技術が要求される場合は
周波数に関する情報を要求する。適応型プレディストーション手段によって実行
されるアルゴリズムは、プレディストーション係数を算出する際に叙上のとおり
、周波数情報を利用してもよい。
【００４５】 つぎに、図４の構成において用いられうる第１のプレディストーション手段を
示している図７に言及する。プレディストーション手段１０８ａは、ｎ個の減算
器を示しており、それぞれの減算器はデジタル・モジュレータ１０６からの出力
の個々の１つを受け取る。各減算器は、チャネライザ１４０からの入力をも受け
取る。各減算器２０２は、与えられたユーザに対応するモジュレータ１０６から
の出力と、該ユーザに対応するチャネライザ１４０からの出力とを受け取る。各
減算器２０２は１つの出力を他から差引き、こうしてこれらの信号間の差を決定
する。各減算器の出力は差信号を構成し、該差信号は、適応アルゴリズムブロッ
ク２０４に入力され、減算器２０２から受け取られた入力にもとづいて、必用が
あれば、新たな振幅および位相プレディストーション係数を算出する。これらの
振幅および位相係数は、それらが記憶されるルックアップ・テーブル２００に出
力される。図４に示されるように、ルックアップ・テーブル２００から数値が個
々のデジタル・モジュレータ１０６に供給される。適応アルゴリズム・ブロック
２０４は、信号の周波数についての情報を出すマイクロ・コントローラ１４２か
ら入力を受け取る。この情報は、適合するアルゴリズム・ブロック２０４によっ
て振幅および位相プレディストーション係数を算出するために用いられ得る。
【００４６】 つぎに、本発明の第２の実施例を示す図５について言及する。図５に示された
実施例は、図４に示された実施例に類似しているので、第１および第２の実施例
の相違点のみを述べる。適応型プレディストーション手段１０８は、第１の実施
例のようなデジタル・モジュレータ１０６に接続された出力を有していない。コ
ンバイナ１１０は、プレディストーション手段１０８の入力に接続されている。
プレディストーション手段１０８の出力はデジタル−アナログ・コンバータの入
力に接続されている。こうして、プレディストーション手段１０８はコンバイナ
１１０のマルチキャリア出力に予め歪を与え、予め歪が与えられたマルチキャリ
ア信号を出力する。フィードバック・パスは第１および第２の実施例ともに同じ
である。しかし、位相の補正はなされず、振幅の較正はすべての周波数に対して
同じである。この解決法は単純であるが、あらゆる場合に要求された性能を供す
るとは限らない。
【００４７】 つぎに、第２のプレディストーション手段１０８ｂを示す図８に言及する。該
第２のプレディストーション手段は図５に示された第２の実施例において用いら
れ得る。この第２のプレディストーション手段１０８はｎ個の減算器２０８を備
えている。該ｎ個の減算器２０８のそれぞれは、デジタル・モジュレータの個々
の１つから出力を受け取る。各減算器２０８は、第１の実施例のように、チャネ
ライザ１４０からも対応する入力を受け取る。各減算器２０８は２つの変調され
た信号を受け取る。それぞれの減算器２０８によって受け取られた該２つの信号
は他方から一方が減じられて、差の信号を発生する。この出力の差の信号は、図
７の第１のプレディストーション手段に関して述べたのと同じ適応アルゴリズム
・ブロック２０４に入力される。図７についていえば、適応アルゴリズム・ブロ
ック２０４は、周波数に関する情報と共にマイクロ・コントローラ１４２から入
力を受け取る。適応アルゴリズム・ブロック２０４はその出力に、ルックアップ
・テーブル２００に出力される振幅係数を供給する。図７に示された実施例とは
異なり、ルックアップ・テーブルは、ルックアップ・テーブルにおいてアドレス
を規定するコンバイナ１１０からマルチキャリア信号を受け取る。したがって、
マルチキャリア信号はルックアップ・テーブルからの振幅値にしたがって修正さ
れ、デジタル−アナログ・コンバータ１１２に出力される。
【００４８】 つぎに、チャネライザ１４０の可能な構造を示す図１０に言及する。該チャネ
ライザはｎ個のブロック２２０を備えており、１つのブロックは各周波数に対し
て設けられる。チャネライザの各ブロック２２０は、アナログ−デジタル・コン
バータ１３８の出力と、マイクロ・コントローラ１４２からの周波数制御信号と
を受け取るための入力を備えている。アナログ−デジタル・コンバータ１３８か
らの出力は第１および第２の乗算器２２２および２２４に入力される。第１の乗
算器２２２は入力信号Ｉないしはｉｎ−ｂａｎｄ成分を生成し、一方、第２の乗
算器２２４は入力信号のＱないしは直角位相（quadrature-phase）成分を生成す
る。乗算器２２２および２２４のそれぞれは、数値制御された発振器２２６から
周波数を受け取る。発振器２２６の周波数は、周波数制御入力に制御される。発
振器２２６の出力は一方の乗算器２２２に直接接続され、一方、第２の乗算器２
２４の出力は位相シフタ２２８に接続される。該位相シフタは発振器２２６から
の出力信号の位相を９０度だけシフトする。位相がシフトされた発振器２２６の
出力信号は第２の乗算器２２４に入力される。
【００４９】 第１および第２の乗算器２２２および２２４のそれぞれの出力は、フィルタ２
３０および２３２に接続されている。該フィルタ２３０および２３２は、個々の
乗算器によって導入された信号成分のみならずマルチキャリア内の他のキャリア
を除去するように構成されている。
【００５０】 それぞれの要素２２０は２つの出力を出す。すなわち、それぞれの周波数に対
してＩ成分の出力とＱ成分の出力である。
【００５１】 マイクロ・コントローラ１４２によって出された周波数情報は、第３の実施例
におけるプレディストーション手段１０８によって使用され、適切な方法を用い
て複合信号を再構成する。この方法は周波数情報を必要とする。一つの例は逆高
速フーリエ変換技術であり、当該技術は時間領域内でサンプリングされた信号の
スペクトル表現を生成する。
【００５２】 つぎに、本発明の第３の実施例を示す図６に言及する。前記本発明の第２の実
施例のごとく、第１の実施例と第３の実施例との相違点だけについて述べる。
【００５３】 図４のチャネライザ１４０は、図６の実施例から省略されている。アナログ−
デジタル・コンバータ１３８の出力は、直接プレディストーション手段１０８の
入力に接続されている。複合信号についての情報だけが入手できるので、プレデ
ィストーション手段は参照信号を生成するように構成される。
【００５４】 つぎに、図６の実施例において用いることができるプレディストーション手段
の第３の実施例を示す図９に言及する。第３のプレディストーション手段１０８
ｃはデジタル・モジュレータ１０６から出力を受け取る。デジタル・モジュレー
タ１０６のそれぞれの出力はコンバイナ２１２に入力される。該コンバイナはモ
ジュレータ２００の出力を組み合わせて、単一の信号を出し、該単一の信号は単
一の減算器２１４に入力される。単一の減算器２１４は、アナログ−デジタル・
コンバータ１３８の出力を受け取る。単一の減算器２１４は、コンバイナ２１２
およびアナログ−デジタル・コンバータ１３８からの出力の一方を出力の他方か
ら減じた結果として差の信号を出す。この差の信号は適応アルゴリズム・ブロッ
ク２１６に入力され、必用があれば、新たな振幅と位相ディストーション係数が
算出される。最初の２つのプレディストーション手段と同様に、適応アルゴリズ
ム・ブロック２１６は、周波数に関する情報と共にマイクロ・コントローラ１４
６からの入力を受け取る。この情報は、コンバイナ２１２に入力される。新たな
値がルックアップ・テーブル２００に記憶される。
【００５５】 叙上の実施例において、デジタル・モジュレータからの出力は適応型プレディ
ストーション手段に入力される。別の実施例においては、チャネル・エンコーダ
の出力は、その代わりに、適応型プレディストーション手段に出力されてもよい
。かかる状況において、チャネライザは、適応型プレディストーション手段が同
様なもの同士を比較するように、信号を復調する必要があるかもしれない。
【００５６】 各キャリアに対するプレディストーション係数を算出する実施例は、他のキャ
リアについての周波数、歪などを考慮に入れるように、修正することができる。
【００５７】 複合信号に予め歪が加えられる実施例において、コンバイナの出力は振幅のワ
ードからなり、補正は該ワードの振幅を調整することによって発生する。増幅器
出力の非線形性は逆関数によって出力ワードの大きさを訂正することによって補
償される。補正は特定のコンバイナ出力に依存するかもしれない。これは、コン
バイナ出力ワードによってルックアップ・テーブルを指標化し（indexing）、個
々のコンテンツをデジタル−アナログ・コンバータに出力することによって起こ
り得る。
【００５８】 叙上の本発明の実施例においては、１組の中間周波数だけが用いられている。
しかし、本発明の別の実施例において、第１組の中間周波数における信号の周波
数が、該第１組の中間周波数より大きく、無線周波数より小さい第２組の中間周
波数に変換される、さらなるステージがあってもよい。
【００５９】 本発明の実施例をＧＳＭ規格の意味合いにおいて述べたが、本発明の実施例が
他のいかなるＴＤＭＡシステム、コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、周波数
分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）、またはこれらの方法のいくつかのハイブリッド
などのスペクトル拡散技術を用いるいかなるシステムにも適用することができる
ことを認識すべきである。たとえば、ＧＳＭはＦＤＭＡ／ＴＤＭＡハイブリッド
である。
【００６０】 本発明の好ましい実施例を基地トランシーバ・ステーションの意味合いにおい
て述べたが、本発明の好ましい実施例が他のステーションとの通信をするように
構成される移動ステーションおよび端末にも適用できることは認識すべきである
。本発明の実施例は、無線および有線の環境において同時に１つの周波数を超え
る数の周波数で信号を送る適切な送信機と共に用いられ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 典型的な無線通信ネットワークを示す図である。
【図２ａ】 基地ステーションによって端末に送信するためのＭ個の利用できる周波数を示
す図である。
【図２ｂ】 フレームの構成を示す図である。
【図３】 公知の基地ステーションの送信部を示す図である。
【図４】 本発明を具体化している第１の基地ステーションの送信部を示す図である。
【図５】 本発明を具体化している第２の基地ステーションの送信部を示す図である。
【図６】 本発明を具体化している第３の基地ステーションの送信部を示す図である。
【図７】 第１および第２の実施例に用いることができるプレディストーション手段をよ
り詳しく示す図である。
【図８】 第１および第２の実施例に用いることができる第２のプレディストーション手
段をより詳しく示す図である。
【図９】 第３の実施例に用いることができる第３のプレディストーション手段をより詳
しく示す図である。
【図１０】 チャネライザを示す図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年１月１２日（２００１．１．１２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 異なるキャリア周波数で送信されるべき複数の異なるデジタ
    ル信号を受け取るための入力手段と、 個々のキャリア周波数で異なる信号を備えた複合信号を受け取り、該複合信号を
    増幅するための増幅手段と、 前記増幅手段による複合信号の増幅に先立ち、前記複数のデジタル信号に予め歪
    を与えるためのプレディストーション手段 とを備え、 前記プレディストーション手段によって予め与えられる歪が、前記増幅手段にお
    ける入力と出力とのあいだの差異に依存して順次変化されてなる多重周波数キャ
    リア送信機。
  2. 【請求項２】 前記入力手段が、前記異なる信号のそれぞれを別々に受け取
    るように構成されてなる請求項１記載の送信機。
  3. 【請求項３】 前記入力手段と前記増幅手段とのあいだに、前記複数の異な
    る信号を組み合わせて、複合信号を合成するためのコンバイナ手段が設けられて
    なる請求項１または２記載の送信機。
  4. 【請求項４】 前記プレディストーション手段が、前記複数の異なる信号の
    それぞれに予め歪を与えるように構成されてなる請求項１、２または３記載の送
    信機。
  5. 【請求項５】 前記複数の異なる信号が前記コンバイナによって組み合わさ
    れる前に、前記プレディストーション手段が前記信号に予め歪を与える請求項４
    記載の送信機。
  6. 【請求項６】 前記複数の異なる信号が前記コンバイナによって組み合わさ
    れたのち、前記プレディストーション手段が前記複合信号に予め歪を与える請求
    項３記載の送信機。
  7. 【請求項７】 前記増幅手段と前記プレディストーション手段とのあいだに
    設けられたフィードバックパスを備えてなる請求項１、２、３、４、５または６
    記載の送信機。
  8. 【請求項８】 前記プレディストーション手段が、前記フィードバックパス
    からの出力前記増幅手段のと、前記入力手段によって受け取られた信号とを比較
    し、必要があれば、前記入力手段によって順次に受け取られた信号の少なくとも
    １つに加えられるべき新たなプレディストーション値の少なくとも１つを与える
    ように構成されてなる請求項７記載の送信機。
  9. 【請求項９】 前記増幅手段の出力を複数の異なる信号に分離するための手
    段が、前記フィードバックパスに設けられてなる請求項７または８記載の送信機
    。
  10. 【請求項１０】 前記プレディストーション手段が、前記分離された信号と
    前記入力手段から受け取られた対応する信号とを比較し、少なくとも１つのプレ
    ディストーション値が変化されることを必要とするか否かを決定するように構成
    されてなる請求項９記載の送信機。
  11. 【請求項１１】 前記プレディストーション手段が、前記増幅手段からの複
    合信号と前記複数の異なる信号とを比較し、必要があれば、少なくとも１つの新
    たなディストーション値を与えるように構成されてなる請求項７記載の送信機。
  12. 【請求項１２】 前記プレディストーション手段が複数のプレディストーシ
    ョン係数を与え、少なくとも１つのプレディストーション係数が、それぞれのマ
    ルチキャリア周波数に対して与えられる請求項１、２、３、４、５、６、７、８
    、９、１０または１１記載の送信機。
  13. 【請求項１３】 前記プレディストーション係数が、それぞれのマルチキャ
    リア周波数に対して前記マルチキャリア周波数の他の特徴を考慮に入れる請求項
    １２記載の送信機。
  14. 【請求項１４】 前記特徴が、周波数および歪のうちの１つまたは２つを備
    えてなる請求項１３記載の送信機。
  15. 【請求項１５】 前記増幅手段が非線形の増幅器を備えてなる請求項１、２
    、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３または１４記載の送信
    機。
  16. 【請求項１６】 前記プレディストーション手段が、増幅器の位相および／
    または振幅の非線形性を補償するように構成されてなる請求項１５記載の送信機
    。
  17. 【請求項１７】 前記信号が前記増幅手段によって増幅される前に前記複数
    の信号をアナログの形式に変換するためのデジタル−アナログ・コンバータが設
    けられてなる請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、
    １３、１５または１６記載の送信機。
  18. 【請求項１８】 前記フィードバックパスの出力が前記プレディストーショ
    ン手段に入力される前に前記フィードバックパスからの出力をデジタル形式に変
    換するためのアナログ−デジタル・コンバータが設けられてなる請求項８、９、
    １０、１２、１３、１４、１５、１６または１７記載の送信機。
  19. 【請求項１９】 前記分離手段が前記フィードバックパスの出力信号を複数
    の異なる信号に分離するに先立ち、前記フィードバックパスからの出力をデジタ
    ル形式に変換するためのアナログ−デジタル・コンバータが設けられてなる請求
    項９、１０、１２、１３、１４、１５、１６または１７記載の送信機。
  20. 【請求項２０】 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１
    、１２、１３、１５、１６、１７、１８または１９記載の送信機を備えてなる基
    地ステーション。
  21. 【請求項２１】 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１
    、１２、１３、１５、１６、１７、１８または１９記載の送信機を備えてなる移
    動ステーション。
  22. 【請求項２２】 異なるキャリア信号で送信されるべき複数の異なるデジタ
    ル信号を受け取る工程と、 該複数の異なる信号を組み合わせて、個々のキャリア周波数における異なる信号
    を備えた複合信号を合成する工程と、 該複合信号を増幅する工程 とを備えてなる多重キャリア送信方法であって、 前記増幅手段による複合信号の増幅に先立ち前記複数の異なるデジタル信号に予
    め歪を与える工程と、 前記異なる信号と増幅された信号とのあいだ差異に依存して、予め信号に与えら
    れた歪を順次変化させる工程 とをさらに備える多重キャリア送信方法。
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