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技術 無線装置

出願人 富士通株式会社
発明者 小林綾介渡邉伸
出願日 2015年9月30日 (4年5ヶ月経過) 出願番号 2015-193321
公開日 2017年4月6日 (2年11ヶ月経過) 公開番号 2017-069767
状態 特許登録済
技術分野 送信機 伝送一般の監視、試験 増幅器一般
主要キーワード 予測線 EC装置 FB信号 平均化後 残り日数 保守作業者 非線形動作 使用時間帯
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (14)

課題

増幅器劣化を適切に判定すること。

解決手段

無線装置は、無線送信される信号を増幅する増幅器と、増幅器の歪を、歪補償テーブルに記憶され、かつ、増幅器での増幅前の信号の電力値に応じた歪補償係数を用いて、補償する歪補償部と、増幅器での増幅前の信号と、増幅器での増幅後の信号との誤差に基づいて、歪補償テーブルに記憶された歪補償係数を更新する更新部と、増幅器での増幅前の信号の電力値が閾値以上である場合、所定数の測定時間において、当該電力値に応じた歪補償係数を歪補償テーブルから抽出する抽出部と、所定数の測定時間において抽出された歪補償係数の平均値を用いて、初期値に対する歪補償係数の変動量を算出する第1の算出部と、算出された歪補償係数の変動量に基づいて、増幅器の劣化を判定する判定部とを有する。

概要

背景

従来、例えば基地局装置などの無線通信装置においては、装置内の増幅器経年劣化などにより、増幅器の利得に変動が生じることがある。また、近年の無線通信装置では、主にベースバンド処理を実行するREC(Radio Equipment Control)装置と主に無線処理を実行するRE(Radio Equipment)装置とを光ファイバで接続することが検討されている。REC装置とRE装置との接続は、例えばCPRI(Common Public Radio Interface)と呼ばれるインタフェースに従う。

ところで、無線通信装置においては、例えば法令によって規定された利得が順守されることが期待されているため、一般に、上記のような増幅器の利得が規定を満たす範囲内であるか否かが定期的に点検されている。しかし、基地局装置やRE装置は、例えばビルの屋上や鉄塔の上などの高所に設置されることが多いため、これらの装置内の増幅器の利得を保守作業者現地で点検するのは効率が悪くコストがかかる。

そこで、基地局装置やRE装置自体が装置内の増幅器の劣化を判定する技術が種々検討されている。例えば、増幅器の非線形歪補償する歪補償機能を有する装置において、最も出現頻度が高い無線信号電力値に応じた歪補償係数を抽出し、過去に抽出された歪補償係数に対する変動量を求め、求めた変動量を基に増幅器の劣化を判定することが考えられている。

概要

増幅器の劣化を適切に判定すること。無線装置は、無線送信される信号を増幅する増幅器と、増幅器の歪を、歪補償テーブルに記憶され、かつ、増幅器での増幅前の信号の電力値に応じた歪補償係数を用いて、補償する歪補償部と、増幅器での増幅前の信号と、増幅器での増幅後の信号との誤差に基づいて、歪補償テーブルに記憶された歪補償係数を更新する更新部と、増幅器での増幅前の信号の電力値が閾値以上である場合、所定数の測定時間において、当該電力値に応じた歪補償係数を歪補償テーブルから抽出する抽出部と、所定数の測定時間において抽出された歪補償係数の平均値を用いて、初期値に対する歪補償係数の変動量を算出する第1の算出部と、算出された歪補償係数の変動量に基づいて、増幅器の劣化を判定する判定部とを有する。

目的

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、増幅器の劣化を適切に判定することができる無線装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

無線送信される信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の歪を、歪補償テーブルに記憶され、かつ、前記増幅器での増幅前の信号の電力値に応じた歪補償係数を用いて、補償する歪補償部と、前記増幅器での増幅前の信号と、前記増幅器での増幅後の信号との誤差に基づいて、前記歪補償テーブルに記憶された歪補償係数を更新する更新部と、前記増幅器での増幅前の信号の電力値が閾値以上である場合、所定数の測定時間において、当該電力値に応じた歪補償係数を前記歪補償テーブルから抽出する抽出部と、前記所定数の測定時間において抽出された歪補償係数の平均値を用いて、初期値に対する歪補償係数の変動量を算出する第1の算出部と、前記算出された歪補償係数の変動量に基づいて、前記増幅器の劣化を判定する判定部とを有することを特徴とする無線装置

請求項2

前記算出された歪補償係数の変動量に基づいて該変動量の予測線導出し、導出した予測線を用いて該変動量が所定の閾値に達する時期を予測する予測部をさらに有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

前記予測部は、前記予測線を用いて、前記歪補償係数の変動量が前記所定の閾値に達する前に、当該変動量に応じて段階的にアラームを出力することを特徴とする請求項2に記載の無線装置。

請求項4

自装置内の温度を測定する測定部をさらに有し、前記第1の算出部は、前記測定された温度に応じた歪補償係数の初期値を取得し、取得した前記初期値に対する歪補償係数の変動量を算出することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の無線装置。

請求項5

前記増幅器での増幅前の信号の電力値が前記閾値以上である場合、所定数の測定時間において、前記増幅器での増幅後の信号の周波数スペクトルを取得する取得部と、前記所定数の測定時間において取得された周波数スペクトルを平均化し、平均化後の周波数スペクトルを用いて、初期値に対する前記増幅器での増幅後の信号の帯域幅の変動量を算出する第2の算出部とをさらに有し、前記判定部は、前記算出された帯域幅の変動量に基づいて、前記増幅器の劣化を判定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6

前記算出された帯域幅の変動量に基づいて該変動量の予測線を導出し、導出した予測線を用いて該変動量が所定の閾値に達する時期を予測する予測部をさらに有することを特徴とする請求項5に記載の無線装置。

請求項7

前記予測部は、前記予測線を用いて、前記帯域幅の変動量が前記所定の閾値に達する前に、当該変動量に応じて段階的にアラームを出力することを特徴とする請求項6に記載の無線装置。

請求項8

自装置内の温度を測定する測定部をさらに有し、前記第2の算出部は、前記測定された温度に応じた帯域幅の初期値を取得し、取得した前記初期値に対する前記増幅器での増幅後の信号の帯域幅の変動量を算出することを特徴とする請求項5〜7のいずれか一つに記載の無線装置。

請求項9

無線送信に用いられるキャリアの数に応じて、前記歪補償係数の初期値又は前記帯域幅の初期値を変更する変更部をさらに有することを特徴とする請求項1又は5に記載の無線装置。

技術分野

0001

本発明は、無線装置に関する。

背景技術

0002

従来、例えば基地局装置などの無線通信装置においては、装置内の増幅器経年劣化などにより、増幅器の利得に変動が生じることがある。また、近年の無線通信装置では、主にベースバンド処理を実行するREC(Radio Equipment Control)装置と主に無線処理を実行するRE(Radio Equipment)装置とを光ファイバで接続することが検討されている。REC装置とRE装置との接続は、例えばCPRI(Common Public Radio Interface)と呼ばれるインタフェースに従う。

0003

ところで、無線通信装置においては、例えば法令によって規定された利得が順守されることが期待されているため、一般に、上記のような増幅器の利得が規定を満たす範囲内であるか否かが定期的に点検されている。しかし、基地局装置やRE装置は、例えばビルの屋上や鉄塔の上などの高所に設置されることが多いため、これらの装置内の増幅器の利得を保守作業者現地で点検するのは効率が悪くコストがかかる。

0004

そこで、基地局装置やRE装置自体が装置内の増幅器の劣化を判定する技術が種々検討されている。例えば、増幅器の非線形歪補償する歪補償機能を有する装置において、最も出現頻度が高い無線信号電力値に応じた歪補償係数を抽出し、過去に抽出された歪補償係数に対する変動量を求め、求めた変動量を基に増幅器の劣化を判定することが考えられている。

先行技術

0005

特開2002−232305号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、最も出現頻度が高い無線信号の電力値に応じた歪補償係数を抽出して増幅器の劣化を判定する場合、装置の設置場所使用時間帯により無線信号の電力値の出現頻度が変動し、無線信号の電力値が増幅器の非線形動作領域を逸脱する可能性がある。ここで、増幅器の劣化を判定するための利得の変動の測定においては、例えば、法令によって無線信号の電力値が増幅器の非線形動作領域に存在すること、すなわち、無線信号の電力値が閾値以上であることが規定されている。したがって、最も出現頻度が高い無線信号の電力値に応じた歪補償係数を抽出する場合、法令の規定を満たさない電力値に応じた歪補償係数を用いて利得の変動の測定が行われる可能性があるため、増幅器の劣化を適切に判定することが困難である。

0007

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、増幅器の劣化を適切に判定することができ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

0008

本願の開示する無線装置は、一つの態様において、無線送信される信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の歪を、歪補償テーブルに記憶され、かつ、前記増幅器での増幅前の信号の電力値に応じた歪補償係数を用いて、補償する歪補償部と、前記増幅器での増幅前の信号と、前記増幅器での増幅後の信号との誤差に基づいて、前記歪補償テーブルに記憶された歪補償係数を更新する更新部と、前記増幅器での増幅前の信号の電力値が閾値以上である場合、所定数の測定時間において、当該電力値に応じた歪補償係数を前記歪補償テーブルから抽出する抽出部と、前記所定数の測定時間において抽出された歪補償係数の平均値を用いて、初期値に対する歪補償係数の変動量を算出する第1の算出部と、前記算出された歪補償係数の変動量に基づいて、前記増幅器の劣化を判定する判定部とを有する。

発明の効果

0009

本願の開示する無線装置の一つの態様によれば、増幅器の劣化を適切に判定することができるという効果を奏する。

図面の簡単な説明

0010

図1は、本実施例に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。
図2は、本実施例に係るRE装置の構成を示すブロック図である。
図3は、本実施例に係るFPGAの構成を示すブロック図である。
図4は、BB信号の電力値の時間変動の一例を示す図である。
図5は、測定温度と各測定温度に応じた歪補償係数の初期値とが対応付けられた第1対応テーブルの一例を示す図である。
図6は、所定数の測定時間においてLUTから抽出された歪補償係数の平均値の算出処理の一例を示す図である。
図7は、歪補償係数の変動量の算出処理の一例を示す図である。
図8は、FB信号帯域幅の変動量の算出処理の一例を示す図である。
図9は、本実施例における増幅器劣化判定処理の一例を示すフローチャートである。
図10は、歪補償係数の変動量の予測線の具体例を示す図である。
図11は、本実施例における増幅器劣化判定処理の他の例を示すフローチャートである。
図12は、FB信号の帯域幅の変動量の予測線の具体例を示す図である。
図13は、キャリア数に応じた歪補償係数の変動を示す図である。

0011

以下に、本願の開示する無線装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により開示技術が限定されるものではない。また、以下の実施例において、同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。

0012

図1は、本実施例に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図1に示す無線通信システムは、REC装置10と、REC装置10に接続された複数のRE装置100とを有する。また、REC装置10には、監視装置30が接続されている。また、REC装置10と、複数のRE装置100との接続は、例えばCPRIと呼ばれるインタフェースに従う。

0013

REC装置10は、送信データに対するベースバンド処理を実行する。例えば、REC装置10は、送信データに対して符号化処理及び変調処理等のベースバンド処理を実行し、得られたベースバンド信号をRE装置100へ送信する。

0014

監視装置30は、REC装置10及びRE装置100の状態を監視し、例えば部品交換などの保守点検が必要か否かをユーザに通知する。具体的には、監視装置30は、例えばRE装置100内の増幅器が劣化している場合に、その旨を示すアラームを発生させる。

0015

RE装置100は、光ファイバを介してREC装置10に接続され、送信データに対する無線処理を実行する。例えば、RE装置100は、REC装置10から受信したベースバンド信号をDA(Digital Analog)変換及びアップコンバートし、得られた無線信号をアンテナを介して送信する。

0016

図2は、本実施例に係るRE装置の構成を示すブロック図である。図2においては、主に送信に係る構成を示し、受信に係る構成を省略している。図2に示すRE装置100は、乗算器101、DAコンバータ102、発振器103、変調器104、パワーアンプ(PA;Power Amplifier)105、発振器106、ミキサ107、ADコンバータ108を有する。また、RE装置100は、プロセッサとしてFPGA(Field Programmable Gate Array)109及びCPU(Central Processing Unit)110を有するとともに、メモリ111を有する。

0017

乗算器101は、REC装置10から受信したベースバンド信号(以下「BB信号」と略記する)に対してFPGA109から出力される歪補償係数を乗算し、BB信号の歪補償を実行する。すなわち、乗算器101は、歪補償部として機能する。歪補償係数は、PA105で発生する非線形歪を補償するための係数である。乗算器101は、歪補償後のBB信号をDAコンバータ102へ出力する。

0018

DAコンバータ102は、歪み補償後のBB信号をDA変換し、得られたアナログのBB信号を変調器104へ出力する。

0019

発振器103は、BB信号のクロックを利用して無線周波数ローカル信号を生成する。

0020

変調器104は、発振器103において生成されたローカル信号を用いて、アナログのBB信号をアップコンバートする。

0021

PA105は、変調器104によってアップコンバートされた信号を増幅し、アンテナを介して送信する。

0022

発振器106は、BB信号のクロックを利用して中間周波数のローカル信号を生成する。

0023

ミキサ107は、発振器106において生成されたローカル信号を用いて、PA105からフィードバックされるフィードバック信号(以下「FB信号」と略記する)をダウンコンバートする。

0024

ADコンバータ108は、ミキサ107によってダウンコンバートされたFB信号をAD変換し、得られたデジタルのFB信号をFPGA109へ出力する。

0025

FPGA109は、歪補償係数を記憶するルックアップテーブル(以下「LUT」と略記する)を参照して、BB信号の電力値に応じた歪補償係数を乗算器101へ出力する。また、FPGA109は、ADコンバータ108から出力されるFB信号に基づいて、LUTに記憶された歪補償係数を更新する。また、FPGA109は、BB信号の電力値が閾値以上である場合、所定数の測定時間において歪補償係数をLUTから抽出し、抽出された歪補償係数の平均値を用いて、初期値に対する歪補償係数の変動量を算出する。さらに、FPGA109は、BB信号の電力値が閾値以上である場合、所定数の測定時間においてFB信号の周波数スペクトルを取得し、平均化後の周波数スペクトルを用いて、初期値に対するFB信号の帯域幅の変動量を算出する。ここで、BB信号は、PA105での増幅前の信号の一例であり、FB信号は、PA105での増幅後の信号の一例である。なお、FPGA109の具体的な構成及び処理については、後に詳述する。

0026

CPU110は、FPGA109によって算出された歪補償係数の変動量又はFB信号の帯域幅の変動量に基づいて、PA105の劣化を判定する。例えば、CPU110は、歪補償係数の変動量が閾値以上である場合、PA105が劣化していると判定し、歪補償係数の変動量が閾値未満である場合、PA105が劣化していないと判定する。

0027

また、CPU110は、判定したPA105の劣化の有無に関する情報をREC装置10を介して監視装置30へ通知する。このとき、CPU110は、例えば算出された歪補償係数の変動量に基づいて変動量の予測線を導出し、歪補償係数の変動量が所定の閾値に達するまでの残り時間を監視装置30へ通知しても良い。

0028

メモリ111は、CPU110によって実行される処理に用いられる種々の情報を一時的に記憶する。

0029

図3は、本実施例に係るFPGAの構成を示すブロック図である。図3に示すFPGA109は、LUT201と、遅延器202と、発振器203と、ミキサ204と、比較器205と、演算器206とを有する。また、FPGA109は、電力測定部207と、係数抽出部208と、メモリ209と、温度測定部210と、係数変動量算出部211とを有する。また、FPGA109は、高速フーリエ変換FFT;Fast Fourier Transform)処理部212と、メモリ213と、帯域幅変動量算出部214とを有する。

0030

LUT201は、BB信号の電力値ごとに対応する歪補償係数を記憶しており、BB信号がFPGA109に入力されると、入力されたBB信号の電力値に対応する歪補償係数を乗算器101へ出力する。すなわち、LUT201は、歪補償テーブルとして機能する。

0031

遅延器202は、FPGA109に入力されたBB信号を遅延させ、FPGA109へフィードバックされるFB信号と位相を合わせる。すなわち、遅延器202は、比較器205によって互いに対応するBB信号とFB信号とが比較されるように、BB信号を一時的に保持して遅延させる。

0032

発振器203は、FB信号におけるキャリア成分を除去するための周波数のローカル信号を生成する。

0033

ミキサ204は、発振器203において生成されたローカル信号を用いて、FB信号からキャリア成分を除去する。すなわち、ミキサ204は、FB信号からキャリア成分を除去することにより、BB信号と比較可能なFB信号を抽出する。

0034

比較器205は、BB信号とFB信号とを比較し、両者の誤差を演算器206へ出力する。

0035

演算器206は、比較器205から出力される誤差を0に近づける歪補償係数を算出し、算出した歪補償係数によってLUT201を更新する。すなわち、演算器206は、更新部として機能し、BB信号とFB信号のベースバンド成分との誤差が0になるように、LUT201に記憶された歪補償係数を更新する。これにより、歪み補償係数の精度が向上し、PA105において発生する非線形歪を効果的に補償することができる。

0036

電力測定部207は、BB信号の電力値を測定し、測定したBB信号の電力値を係数抽出部208及びFFT処理部212へ出力する。電力測定部207によって測定されるBB信号の電力値は、例えば図4に示すように、時間に応じて変動する。図4は、BB信号の電力値の時間変動の一例を示す図である。図4に示す閾値は、PA105の非線形動作領域と線形動作領域とを区分する閾値であるものとする。すなわち、BB信号の電力値は、ある時間において、閾値以上となり、PA105の非線形動作領域に存在し、ある時間とは異なる他の時間において、閾値未満となり、PA105の線形動作領域に存在する。PA105等の増幅器の劣化を判定するための利得の変動の測定においては、例えば、法令によって無線信号の電力値が増幅器の非線形動作領域に存在すること、すなわち、無線信号の電力値が上記の「閾値」以上であることが規定されている。つまり、BB信号の電力値が閾値未満である場合、法令の規定が満たされない。

0037

係数抽出部208は、電力測定部207によって測定されるBB信号の電力値を監視し、BB信号の電力値が閾値(例えば、図4に示す閾値)以上である場合、所定数の測定時間において、BB信号の電力値に応じた歪補償係数をLUT201から抽出する。そして、係数抽出部208は、所定数の測定時間においてLUT201から抽出された歪補償係数をメモリ209へ出力する。

0038

メモリ209は、測定時間ごとに係数抽出部208によってLUT201から抽出された歪補償係数を格納する。

0039

温度測定部210は、RE装置100内の温度を測定し、測定した温度を係数変動量算出部211及び帯域幅変動量算出部214へ出力する。なお、以下では、温度測定部210から係数変動量算出部211及び帯域幅変動量算出部214へ出力された温度を「測定温度」と呼ぶ。

0040

係数変動量算出部211は、メモリ209に格納された歪補償係数、すなわち、所定数の測定時間においてLUT201から抽出された歪補償係数の平均値を用いて、初期値に対する歪補償係数の変動量を算出する。このとき、係数変動量算出部211は、温度測定部210からの「測定温度」に応じて、歪補償係数の初期値を変更し、変更後の初期値に対する歪補償係数の変動量を算出してもよい。係数変動量算出部211で算出された歪補償係数の変動量は、CPU110へ出力される。

0041

ここで、図5図7を用いて係数変動量算出部211による処理の一例を説明する。図5は、測定温度と各測定温度に応じた歪補償係数の初期値とが対応付けられた第1対応テーブルの一例を示す図である。図6は、所定数の測定時間においてLUTから抽出された歪補償係数の平均値の算出処理の一例を示す図である。なお、図6において、実線501は、ある測定温度に応じた歪補償係数の初期値を示しており、破線502は、メモリ209に格納された歪補償係数、すなわち、所定数の測定時間においてLUT201から抽出された歪補償係数を示している。図7は、歪補償係数の変動量の算出処理の一例を示す図である。

0042

例えば、係数変動量算出部211は、図5に示す第1対応テーブルを保持し、第1対応テーブルを用いて、温度測定部210で測定された「測定温度」に対応する歪補償係数の初期値を取得する。歪補償係数の初期値は、例えば、RE装置100の工場出荷時等に予め定められた値である。また、係数変動量算出部211は、メモリ209を参照し、図6に示すように、所定数の測定時間においてLUT201から抽出された歪補償係数に移動平均処理を施すことによって、歪補償係数の平均値を算出する。図6に示す例では、100回の測定時間においてLUT201から抽出された歪補償係数の平均値が算出される。そして、係数変動量算出部211は、図7に示すように、第1対応テーブルから取得した歪補償係数の初期値501と、歪補償係数の平均値503との差分を、初期値に対する歪補償係数の変動量として算出する。

0043

図3の説明に戻る。FFT処理部212は、電力測定部207によって測定されるBB信号の電力値を監視し、BB信号の電力値が閾値(例えば、図4に示す閾値)以上である場合、所定数の測定時間において、FB信号の周波数スペクトルを取得する。FB信号の周波数スペクトルの取得には、高速フーリエ変換が用いられる。そして、FFT処理部212は、所定数の測定時間において取得されたFB信号の周波数スペクトルをメモリ213へ出力する。

0044

メモリ213は、測定時間ごとにFFT処理部212によって取得されたFB信号の周波数スペクトルを格納する。

0045

帯域幅変動量算出部214は、メモリ213に格納されたFB信号の周波数スペクトル、すなわち、所定数の測定時間においてFFT処理部212によって取得されたFB信号の周波数スペクトルを平均化する。そして、帯域幅変動量算出部214は、平均化後の周波数スペクトルを用いて、初期値に対するFB信号の帯域幅の変動量を算出する。このとき、帯域幅変動量算出部214は、温度測定部210からの「測定温度」に応じて、帯域幅の初期値を変更し、変更後の初期値に対するFB信号の帯域幅の変動量を算出してもよい。帯域幅変動量算出部214で算出されたFB信号の帯域幅の変動量は、CPU110へ出力される。

0046

ここで、図8を用いて帯域幅変動量算出部214による処理の詳細を説明する。図8は、FB信号の帯域幅の変動量の算出処理の一例を示す図である。なお、図8において、波形511は、平均化前のFB信号の周波数スペクトルを示しており、波形512は、平均化後のFB信号の周波数スペクトルを示している。

0047

例えば、帯域幅変動量算出部214は、測定温度と各測定温度に応じた帯域幅の初期値とが対応付けられた第2対応テーブルを保持し、第2対応テーブルを用いて、温度測定部210で測定された「測定温度」に対応する帯域幅の初期値を取得する。帯域幅の初期値は、RE装置100の工場出荷時等に予め定められた値である。そして、帯域幅変動量算出部214は、メモリ213を参照し、所定数の測定時間において取得されたFB信号の周波数スペクトルに移動平均処理を施すことによって、FB信号の周波数スペクトルを平均化する。図8に示す例では、100回の測定時間において取得されたFB信号の周波数スペクトルに移動平均処理が施されることによって、FB信号の周波数スペクトルが平均化される。そして、帯域幅変動量算出部214は、図8の右側に示すように、平均化後の周波数スペクトルを用いて、FB信号の帯域幅を測定する。そして、帯域幅変動量算出部214は、第2対応テーブルから取得した帯域幅の初期値と、平均化後の周波数スペクトルから測定されたFB信号の帯域幅との差分を、初期値に対するFB信号の帯域幅の変動量として算出する。

0048

次に、RE装置100における増幅器劣化判定処理の一例について、図9に示すフローチャートを参照しながら、具体例を挙げて説明する。図9は、本実施例における増幅器劣化判定処理の一例を示すフローチャートである。

0049

REC装置10から送信されたBB信号がRE装置100によって受信されると、BB信号は、乗算器101によって歪み補償され、DAコンバータ102によってDA変換され、変調器104によってアップコンバートされる。そして、アップコンバートにより得られた無線周波数の信号は、PA105によって増幅された後にアンテナから送信されるとともに、ミキサ107へフィードバックされる。フィードバックされた信号は、ミキサ107によってダウンコンバートされて中間周波数のFB信号となり、FB信号がミキサ107からADコンバータ108へ出力される。

0050

そして、ADコンバータ108によってAD変換されたFB信号は、FPGA109へ入力される。一方、BB信号もFPGA109へ入力され、BB信号が遅延器202によって遅延することにより、BB信号とFB信号の位相が一致している。これらのBB信号及びFB信号は、比較器205によって比較され、演算器206によって、BB信号とFB信号の差分が0に近づくように、LUT201に記憶された歪補償係数が更新される。

0051

係数抽出部208は、電力測定部207で測定されるBB信号の電力値を監視し、BB信号の電力値が閾値以上である場合(ステップS101肯定)、BB信号の電力値に応じた歪補償係数をLUT201から抽出する(ステップS102)。係数抽出部208によってLUT201から抽出された歪補償係数は、メモリ209に格納される(ステップS103)。

0052

係数変動量算出部211は、メモリ209を参照し、メモリ209に格納された歪補償係数の数が所定数に到達したか否かを判定する(ステップS104)。所定数としては、例えば、100が設定される。係数変動量算出部211は、メモリ209に格納された歪補償係数の数が所定数に到達していない場合、すなわち、所定数の測定時間においてLUT201からの歪補償係数の抽出が完了していない場合(ステップS104否定)、処理をステップS102へ戻す。

0053

一方、係数変動量算出部211は、メモリ209に格納された歪補償係数の数が所定数に到達した場合、すなわち、所定数の測定時間においてLUT201からの歪補償係数の抽出が完了した場合(ステップS104肯定)、処理をステップS105へ進める。

0054

係数変動量算出部211は、メモリ209に格納された歪補償係数、すなわち、所定数の測定時間においてLUT201から抽出された歪補償係数の平均値を算出する(ステップS105)。

0055

係数変動量算出部211は、温度測定部210で取得された測定温度を取得する(ステップS106)。そして、係数変動量算出部211は、第1対応テーブルを用いて、測定温度に応じた歪補償係数の初期値を取得する(ステップS107)。

0056

係数変動量算出部211は、第1対応テーブルから取得した歪補償係数の初期値と、ステップS105で算出した歪補償係数の平均値との差分を、初期値に対する歪補償係数の変動量として算出する(ステップS108)。係数変動量算出部211で算出された歪補償係数の変動量は、CPU110へ出力される。

0057

CPU110は、歪補償係数の変動量が閾値以上である場合(ステップS109肯定)、PA105が劣化していると判定し(ステップS110)、その旨を示すアラームを出力する(ステップS111)。

0058

一方、CPU110は、歪補償係数の変動量が閾値未満である場合(ステップS109否定)、PA105が劣化していないと判定する(ステップS112)。このとき、CPU110によって、判定したPA105の劣化の有無に関する情報が生成され、生成された情報がREC装置10を経由して監視装置30へ報告されるようにしても良い。そして、CPU110は、歪補償係数の変動量に基づいて変動量の予測線を導出し、歪補償係数の変動量が閾値に達するまでの残り時間の情報を監視装置30へ通知する(ステップS113)。すなわち、CPU110は、予測線を用いて変動量が所定の閾値に達する時期を予測する予測部として機能する。

0059

図10は、歪補償係数の変動量の予測線の具体例を示す図である。具体的には、例えば図10に示すように、CPU110によって例えば最小二乗法が用いられることにより、測定日ごとの歪補償係数の変動量を示すプロット601から歪補償係数の変動量の予測線602が導出される。そして、CPU110によって、測定日ごとの歪補償係数の変動量が所定の閾値に達するまでの残り日数が予測線602から取得される。図10に示す例では、600日までのプロット601によって予測線602が導出されており、測定日ごとの歪補償係数の変動量が所定の閾値に達するまでの残り日数は、100日程度であることが分かる。なお、CPU110は、導出した予測線を用いて、歪補償係数の変動量が所定の閾値に達する前に、その変動量に応じて段階的にアラームを出力するようにしても良い。

0060

次に、RE装置100における増幅器劣化判定処理の他の例について、図11に示すフローチャートを参照しながら、具体例を挙げて説明する。図11は、本実施例における増幅器劣化判定処理の他の例を示すフローチャートである。なお、図11に示す処理は、図9に示す処理と並行して実行される。

0061

FFT処理部212は、電力測定部207で測定されるBB信号の電力値を監視し、BB信号の電力値が閾値以上である場合(ステップS121肯定)、FB信号の周波数スペクトルを取得する(ステップS122)。FFT処理部212によって取得されたFB信号の周波数スペクトルはメモリ213へ格納される(ステップS123)。

0062

帯域幅変動量算出部214は、メモリ213を参照し、メモリ213に格納された周波数スペクトルの数が所定数に到達したか否かを判定する(ステップS124)。所定数としては、例えば、100が設定される。帯域幅変動量算出部214は、メモリ213に格納された周波数スペクトルの数が所定数に到達していない場合、すなわち、所定数の測定時間においてFB信号の周波数スペクトルの取得が完了していない場合(ステップS124否定)、処理をステップS122へ戻す。

0063

一方、帯域幅変動量算出部214は、メモリ213に格納された周波数スペクトルの数が所定数に到達した場合、すなわち、所定数の測定時間においてFB信号の周波数スペクトルの取得が完了した場合(ステップS124肯定)、処理をステップS125へ進める。

0064

帯域幅変動量算出部214は、メモリ213に格納されたFB信号の周波数スペクトル、すなわち、所定数の測定時間においてFFT処理部212によって取得されたFB信号の周波数スペクトルを平均化する(ステップS125)。そして、帯域幅変動量算出部214は、平均化後の周波数スペクトルを用いて、FB信号の帯域幅を測定する(ステップS126)。

0065

帯域幅変動量算出部214は、温度測定部210で取得された測定温度を取得する(ステップS127)。そして、帯域幅変動量算出部214は、第2対応テーブルを用いて、測定温度に応じた帯域幅の初期値を取得する(ステップS128)。

0066

帯域幅変動量算出部214は、第2対応テーブルから取得した帯域幅の初期値と、ステップS126で測定したFB信号の帯域幅との差分を、初期値に対するFB信号の帯域幅の変動量として算出する(ステップS129)。帯域幅変動量算出部214で算出されたFB信号の帯域幅の変動量は、CPU110へ出力される。

0067

CPU110は、FB信号の帯域幅の変動量が閾値以上である場合(ステップS130肯定)、PA105が劣化していると判定し(ステップS131)、その旨を示すアラームを出力する(ステップS132)。

0068

一方、CPU110は、FB信号の帯域幅の変動量が閾値未満である場合(ステップS130否定)、PA105が劣化していないと判定する(ステップS133)。このとき、CPU110によって、判定したPA105の劣化の有無に関する情報が生成され、生成された情報がREC装置10を経由して監視装置30へ報告されるようにしても良い。そして、CPU110は、FB信号の帯域幅の変動量に基づいて変動量の予測線を導出し、FB信号の帯域幅の変動量が閾値に達するまでの残り時間の情報を監視装置30へ通知する(ステップS134)。すなわち、CPU110は、予測線を用いて変動量が所定の閾値に達する時期を予測する予測部として機能する。

0069

図12は、FB信号の帯域幅の変動量の予測線の具体例を示す図である。具体的には、例えば図12に示すように、CPU110によって例えば最小二乗法が用いられることにより、測定日ごとのFB信号の帯域幅の変動量を示すプロット611からFB信号の帯域幅の変動量の予測線612が導出される。そして、CPU110によって、測定日ごとのFB信号の帯域幅の変動量が所定の閾値に達するまでの残り日数が予測線612から取得される。図12に示す例では、600日までのプロット611によって予測線612が導出されており、測定日ごとのFB信号の帯域幅の変動量が所定の閾値に達するまでの残り日数は、100日程度であることが分かる。なお、CPU110は、導出した予測線を用いて、FB信号の帯域幅の変動量が所定の閾値に達する前に、その変動量に応じて段階的にアラームを出力するようにしても良い。

0070

以上のように、本実施例によれば、BB信号の電力値が閾値以上である場合、所定数の測定時間においてBB信号の電力値に応じた歪補償係数をLUT201から抽出する。そして、本実施例によれば、抽出した歪補償係数の平均値を用いて歪補償係数の変動量を算出し、算出した歪補償係数の変動量に基づいて、PA105の劣化を判定する。このため、PA105の増幅前の信号であるBB信号の電力値がPA105の非線形動作領域に存在する状態で、BB信号の電力値に応じた歪補償係数をLUT201から抽出することができる。その結果、法令の規定を満たす電力値に応じた歪補償係数を用いて、PA105の劣化(特に、PA105の利得の劣化)を適切に判定することができる。

0071

また、本実施例によれば、BB信号の電力値が閾値以上である場合、所定数の測定時間においてFB信号の周波数スペクトルを取得する。そして、本実施例によれば、平均化後の周波数スペクトルを用いてFB信号の帯域幅の変動量を算出し、算出したFB信号の帯域幅の変動量に基づいて、PA105の劣化を判定する。このため、PA105の増幅前の信号であるBB信号の電力値がPA105の非線形動作領域に存在する状態で、FB信号の周波数スペクトルを取得することができる。その結果、法令の規定を満たす電力値に応じたFB信号の周波数スペクトルを用いて、PA105の劣化(特に、PA105からの出力信号占有帯域幅の劣化)を適切に判定することができる。

実施例

0072

なお、上記実施例では、RE装置100内の温度に応じて歪補償係数の初期値を変更するものとしたが、無線送信に用いられるキャリアの数に応じて歪補償係数の初期値を変更しても良い。無線送信に用いられるキャリアの数が変更された場合、歪補償係数の特性カーブが、例えば図13に示すように、キャリア数に応じて変動することが知られている。図13は、キャリア数に応じた歪補償係数の変動を示す図である。このようにキャリアの数が変更された場合、CPU110又は監視装置30によって、変更後のキャリア数に応じて歪補償係数の初期値が変更されても良い。なお、無線送信に用いられるキャリアの数が変更された場合、FB信号の帯域幅もキャリア数に応じて変動することが知られている。そこで、キャリア数が変更された場合、CPU110又は監視装置30によって、変更後のキャリア数に応じて帯域幅の初期値が変更されても良い。

0073

10 REC装置
30監視装置
100 RE装置
101乗算器
105 PA
109FPGA
110 CPU
201 LUT
206演算器
207電力測定部
208係数抽出部
209、213メモリ
210温度測定部
211 係数変動量算出部
212FFT処理部
214帯域幅変動量算出部

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