JP2000059278A - 無線通信装置 - Google Patents

無線通信装置

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JP2000059278A
JP2000059278A JP10219287A JP21928798A JP2000059278A JP 2000059278 A JP2000059278 A JP 2000059278A JP 10219287 A JP10219287 A JP 10219287A JP 21928798 A JP21928798 A JP 21928798A JP 2000059278 A JP2000059278 A JP 2000059278A
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JP
Japan
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timing
transmission
signal
arrival
desired signal
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JP10219287A
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English (en)
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Katsuhiko Hiramatsu
勝彦 平松
Kazuyuki Miya
和行 宮
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to US09/509,047 priority patent/US6771984B1/en
Priority to PCT/JP1999/003943 priority patent/WO2000008778A1/ja
Priority to CA002304785A priority patent/CA2304785A1/en
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
    • H04B7/0842Weighted combining
    • H04B7/086Weighted combining using weights depending on external parameters, e.g. direction of arrival [DOA], predetermined weights or beamforming
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/2605Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通信相手の所望波電力の状態を認識で
き、通信相手のタイミング検出が容易であること。 【解決手段】 到来波毎のタイミングを検出し、到来波
毎のタイミングでアダプティブアレーアンテナ受信し、
到来波毎のアダプティブアレーアンテナ受信結果のパワ
から所望信号受信電力を算出し、所望波受信電力の大き
い方のアダプティブアレーアンテナ受信結果の重み係数
を選択し、所望波受信電力の大きい方のタイミングを選
択し、上記タイミングに基づいて送信タイミングを制御
し、上記重み係数を用いて送信する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話などを用
いた無線通信システムにおける無線通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】無線通信システムにおける従来の無線通
信装置について説明する。図12は、従来の無線通信装
置の構成を示すブロック図である。アンテナ1〜3から
受信した信号は、それぞれ共用器4〜6を介して受信信
号7〜9として無線受信回路10に入力する。
【0003】無線受信回路10において増幅、周波数変
換、及びA/D変換されたベースバンド信号又はIF信
号11〜13は、タイミング検出部16に送られて最適
タイミングが検出され、その検出信号がアダプティブア
レイアンテナ受信機14に送られる。また、ベースバン
ド信号又はIF信号11〜13は、アダプティブアレイ
アンテナ受信機14で合成され、合成信号15として指
向性形成部21に送られる。指向性形成部21では、送
信のための指向性が形成される。
【0004】一方送信信号18は、変調部19で変調さ
れた後、指向性形成部21を経て信号22〜24として
無線送信回路25でD/A変換、周波数変換されて送信
信号26〜28として共用器4〜6を経てアンテナ1〜
3から送信される。このとき、送信タイミング制御回路
29から送信タイミング制御信号30が変調部19、指
向性形成部21及び無線送信回路25に送られ、それぞ
れにおいて送信タイミングが制御される。
【0005】次に、上記構成を有する無線通信装置を用
いて無線通信における伝搬モデルについて説明する。例
として、無線通信装置(基地局装置)41,50のアン
テナ数は3とした。図13(a)に示すように、上り回
線(端末から基地局への送信)においては、無線通信装
置(端末装置)45から送信した信号は、山47などに
反射して無線通信装置(基地局装置)41のアンテナ4
2〜44に届く。また、図13(b)に示すように、下
り回線(基地局から端末への送信)においては、無線通
信装置(基地局装置)50から送信した信号は、山56
などに反射して無線通信装置(端末装置)54のアンテ
ナ55に届く。
【0006】このような伝搬路をマルチパス伝搬路と呼
び、マルチパス伝搬を補償する技術を等化技術と呼ぶ。
一般的に、このマルチパス伝搬を補償できない場合は通
信品質が劣化する。このマルチパス伝搬を抑圧するため
には、伝搬路57と伝搬路58のいずれか一方で送信す
ることが望ましい。
【0007】また、マルチパス伝搬路は、端末の移動に
よって、伝搬路57と伝搬路58でその通信品質が変化
する。したがって、マルチパス伝搬路において、最適な
通信品質が得られる方向(パス)を検出することは重要
である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
無線通信装置では、アダプティブアレイアンテナ受信に
より、マルチパス伝搬路において発生する不要な遅延波
を除去することはできるが、アダプティブアレイアンテ
ナ合成した受信信号の所望波受信レベルに基づいて送信
する重み係数を選択していないために、最適な重み係数
で送信できず、通信相手の所望波電力が大きくなるかど
うか分からないという問題がある。
【0009】また、アダプティブアレイアンテナ合成し
た受信信号の所望波電力により送信のためのタイミング
を選択していないので、すなわちアダプティブアレイア
ンテナ受信とは関係なく独自に送信タイミングを制御し
ているので、送信の重み係数を選択するたびに、通信相
手に届くタイミングが変化し、通信相手のタイミング検
出が困難になるという問題がある。
【0010】また、スペクトラム拡散通信方式におい
て、送信のためのタイミング調整量をチップ単位としな
い場合は、スペクトル拡散送信信号の符号の直交性が崩
れ、受信品質が劣化するという問題が生ずる。
【0011】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、通信相手の所望波電力の状態を認識でき、通信相
手のタイミング検出が容易である無線通信装置を提供す
ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、アダプテ
ィブアレイアンテナ処理における重み係数の制御で指向
性が形成され、これにより不要信号を除去して受信品質
を向上できることに着目し、この高い受信品質が得られ
る方向に送信することにより、送信品質が向上すること
を見出し本発明をするに至った。
【0013】本発明の骨子は、到来波毎のタイミングを
検出し、到来波毎のタイミングでアダプティブアレーア
ンテナ受信し、到来波毎のアダプティブアレーアンテナ
受信結果のパワから所望信号受信レベルを算出し、所望
波受信レベルの大きい方のアダプティブアレーアンテナ
受信結果の重み係数を選択し、所望波受信レベルの大き
い方のタイミングを選択し、上記タイミングに基づいて
送信タイミングを制御し、上記重み係数を用いて送信す
ることである。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の第1の態様の無線通信装
置は、到来波毎のタイミングでアダプティブアレイアン
テナ受信する手段と、それぞれの受信結果から所望信号
受信レベルを算出し、この所望信号受信レベルに基づい
て前記受信結果の重み係数を選択する手段と、この重み
係数を用いて送信する手段と、を具備する構成を採る。
【0015】この構成によれば、所望信号の受信レベル
から重み係数を求めて、その重み係数を用いて送信を行
なうので、受信状態が良い方向に対して送信を行なうこ
とができる。したがって、不要信号が到来した方向に送
信させないようにすることができ、送信側でマルチパス
伝搬路を補償することができる。
【0016】また、この構成によれば、送信した電波の
届く領域が小さくなる。このため、下り回線の周波数利
用効率を向上させることができる。さらに、伝搬路の可
逆性を利用できるので、上り(下り)回線で届いた所望
波電力が大きい伝搬路で送るので、下り(上り)回線で
も所望波電力が大きくなる。
【0017】本発明の第2の態様の無線通信装置は、到
来波毎のタイミングでアダプティブアレイアンテナ受信
する手段と、それぞれの受信結果から所望信号受信レベ
ルを算出し、この所望信号受信レベルに基づいて前記到
来波毎の到来方向を求める手段と、前記所望信号受信レ
ベルに基づいてそれぞれの到来方向から1つの到来方向
を選択し、その到来方向から送信重み係数を算出する手
段と、この重み係数を用いて送信する手段と、を具備す
る構成を採る。
【0018】この構成によれば、所望波の到来方向から
送信方向を決定しているので、所望信号が到来した方向
にのみ送信することができ、送信側でマルチパス伝搬路
を補償することができる。
【0019】本発明の第3の態様の無線通信装置は、第
1又は第2の態様において、選択された受信結果のタイ
ミングを選択する手段と、このタイミングに基づいて送
信を制御する手段と、を具備する構成を採る。
【0020】この構成によれば、受信した所望波電力が
最大になる時刻が変化した場合に、通信相手に届くタイ
ミングが一定になるように補正して送信するができ、通
信相手のタイミング検出の困難度を低減することができ
る。
【0021】本発明の第4の態様の無線通信装置は、第
3の態様において、所望波が最大に受信される時刻と所
望波が次に大きく受信される時刻の差分だけ、標準送信
タイミングに対して早く送信するように送信を制御する
構成を採る。
【0022】この構成によれば、最大受信時刻に基づい
て送信タイミングを制御するので、通信相手側で正確に
タイミング検出を行なうことができる。
【0023】本発明の第5の態様の無線通信装置は、拡
散符号により逆拡散された信号について到来波毎のタイ
ミングでアダプティブアレイアンテナ受信する手段と、
それぞれの受信結果から所望信号受信レベルを算出し、
この所望信号受信レベルに基づいて前記受信結果の重み
係数を選択する手段と、前記重み係数を用いて拡散符号
で拡散された信号を送信する手段と、を具備する構成を
採る。
【0024】この構成によれば、スペクトル拡散通信方
式においても、受信状態が良い方向に対して送信を行な
うことができる。したがって、不要信号が到来した方向
に送信させないようにすることができ、送信側でマルチ
パス伝搬路を補償することができる。
【0025】本発明の第6の態様の無線通信装置は、拡
散符号により逆拡散された信号について到来波毎のタイ
ミングでアダプティブアレイアンテナ受信する手段と、
それぞれの受信結果から所望信号受信レベルを算出し、
この所望信号受信レベルに基づいて前記到来波毎の到来
方向を求める手段と、前記所望信号受信レベルに基づい
てそれぞれの到来方向から1つの到来方向を選択し、そ
の到来方向から送信重み係数を算出する手段と、前記重
み係数を用いて拡散符号で拡散された信号を送信する手
段と、を具備する構成を採る。
【0026】この構成によれば、スペクトル拡散通信方
式においても、所望波の到来方向から送信方向を決定し
ているので、所望信号が到来した方向にのみ送信するこ
とができ、送信側でマルチパス伝搬路を補償することが
できる。
【0027】本発明の第7の態様の無線通信装置は、第
5又は第6の態様において、選択された受信結果のタイ
ミングを選択する手段と、このタイミングに基づいて送
信を制御する手段と、を具備する構成を採る。
【0028】この構成によれば、受信した所望波電力が
最大になる時刻が変化した場合に、通信相手に届くタイ
ミングが一定になるように補正して送信するができ、通
信相手のタイミング検出の困難度を低減することができ
る。
【0029】本発明の第8の態様の無線通信装置は、第
7の態様において、所望波が最大に受信される時刻と所
望波が次に大きく受信される時刻の差分だけ、標準送信
タイミングに対して早く送信するように送信を制御する
構成を採る。
【0030】この構成によれば、最大受信時刻に基づい
て送信タイミングを制御するので、通信相手側で正確に
タイミング検出を行なうことができる。
【0031】本発明の第9の態様の無線通信装置は、第
7の態様において、1チップ時間単位で送信タイミング
を制御する構成を採る。
【0032】この構成によれば、スペクトル拡散通信方
式において送信のためのタイミング調整量をチップ単位
とするので、スペクトル拡散送信信号の符号の直交性を
維持することができる。
【0033】本発明の第10の態様の無線通信装置は、
第1乃至第9の態様のいずれかの無線通信装置を備えた
構成を採る。
【0034】本発明の第11の態様の無線通信装置は、
第1乃至第9の態様のいずれかの無線通信装置を備えた
構成を採る。
【0035】本発明の第12の態様の無線通信装置は、
第10の態様の通信端末装置と、第11の態様の基地局
装置と、を具備する構成を採る。
【0036】これらの構成によれば、送信側でマルチパ
ス伝搬路を補償することができ、受信機に等化器などの
高級な技術が不要になる。また、送信した電波の届く領
域が小さくなり、下り回線の周波数利用効率を向上させ
ることができる。さらに、伝搬路の可逆性を利用できる
ので、上り(下り)回線で届いた所望波電力が大きい伝
搬路で送ることができ、下り(上り)回線でも所望波電
力が大きくなる。
【0037】本発明の第13の態様の無線通信方法は、
到来波毎のタイミングでアダプティブアレイアンテナ受
信する工程と、それぞれの受信結果から所望信号受信レ
ベルを算出して、この所望信号受信レベルに基づいて前
記受信結果の重み係数を選択する工程と、この重み係数
を用いて送信する工程と、を具備する構成を採る。
【0038】この構成によれば、所望信号の受信レベル
から重み係数を求めて、その重み係数を用いて送信を行
なうので、受信状態が良い方向に対して送信を行なうこ
とができる。したがって、不要信号が到来した方向に送
信させないようにすることができ、送信側でマルチパス
伝搬路を補償することができる。
【0039】また、この構成によれば、送信した電波の
届く領域が小さくなる。このため、下り回線の周波数利
用効率を向上させることができる。さらに、伝搬路の可
逆性を利用できるので、上り(下り)回線で届いた所望
波電力が大きい伝搬路で送ることができ、下り(上り)
回線でも所望波電力が大きくなる。
【0040】本発明の第14の態様の無線通信装置は、
到来波毎のタイミングでアダプティブアレイアンテナ受
信する工程と、それぞれの受信結果から所望信号受信レ
ベルを算出して、この所望信号受信レベルに基づいて前
記到来波毎の到来方向を求める工程と、前記所望信号受
信レベルに基づいてそれぞれの到来方向から1つの到来
方向を選択し、その到来方向から送信重み係数を算出す
る工程と、この重み係数を用いて送信する工程と、を具
備する構成を採る。
【0041】この構成によれば、所望波の到来方向から
送信方向を決定しているので、所望信号が到来した方向
にのみ送信することができ、送信側でマルチパス伝搬路
を補償することができる。
【0042】本発明の第15の態様の無線通信装置は、
第13又は第14の態様において、選択された受信結果
のタイミングを選択する工程と、このタイミングに基づ
いて送信を制御する工程と、を具備する構成を採る。
【0043】この構成によれば、受信した所望波電力が
最大になる時刻が変化した場合に、通信相手に届くタイ
ミングが一定になるように補正して送信するができ、通
信相手のタイミング検出の困難度を低減することができ
る。
【0044】以下、本発明の実施の形態について添付図
面を参照して詳細に説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明の実施の形態1に係る
無線通信装置の構成を示すブロック図である。アンテナ
101〜103でそれぞれ受信した信号は、共用器10
4〜106を介して受信信号107〜109としてそれ
ぞれ無線受信部110で増幅され、周波数変換され、A
/D変換されてベースバンド信号又はIF信号111〜
113として取り出される。
【0045】この信号は、タイミング検出部123に送
られる。タイミング検出部123では、最適受信タイミ
ングを算出する。最適受信タイミングの算出は、例えば
次のようにして行なう。フレーム中に送信機及び受信機
で既知であるパタンを埋め込み、そのデータを送信機か
ら送信する。受信機では、1シンボル時間の数倍から十
数倍でA/D変換し、既知シンボルとの相関演算を行
う。そして、相関演算結果のパワが大きい時刻を最適受
信タイミングとして検出する。具体的には、図2に示す
ように、パワ201がp0である時刻t0と、パワ20
2がp1である時刻t1が最適受信タイミングとして検
出されている。
【0046】この時刻t0とt1における信号124が
間引き選択部114〜116に送られる。間引き選択部
では、時刻t0における受信信号117〜119がアダ
プティブアレイアンテナ受信部125に送られ、、時刻
t1における受信信号120〜122がアダプティブア
レイアンテナ受信部128に送られる。
【0047】ここでは、アダプティブアレイアンテナ受
信部を2つ設けているが、伝搬環境に応じて適宜アダプ
ティブアレイアンテナ受信部の数を決定する。この場合
には、タイミング検出部123において相関演算結果の
パワが大きい順に、最適受信タイミングが受信部の数分
だけ検出される。
【0048】アダプティブアレイアンテナ受信部12
5,128では、所望波が最適になるように3つのアン
テナ101〜103の受信信号を合成する。そして、ア
ダプティブアレイアンテナ受信部125,128は、そ
れぞれ合成した結果126,129と、各アンテナの受
信信号に乗算する重み係数127,130を出力する。
合成した結果126,129は、所望波レベル検出部1
31,133にそれぞれ送られる。
【0049】所望波レベル検出部131,133におい
ては、合成結果(所望信号)126,129について、
それぞれ受信レベルが測定される。測定された受信レベ
ルの測定結果が選択部135に送られる。このとき、選
択部135には、重み係数127,130が送られる。
そして、選択部135で所望波の受信レベルの測定結果
が大きい方の重み係数が選択される。
【0050】一方、送信信号137は、変調部138で
データ変調され、変調信号として指向性形成部140に
送られる。そして、指向性形成部140において、所望
波レベルが最大となるよう重み係数136が変調信号に
乗算される。乗算した結果1141〜143は、無線送
信部144に送られ、周波数変換され、増幅され、それ
ぞれアンテナ共用器104〜106を介してアンテナ1
01〜103から送信される。なお、この際の送信タイ
ミングは、送信タイミング制御部148からの送信タイ
ミング制御信号149により制御される。
【0051】上記構成を有する無線通信装置の動作につ
いて説明する。
【0052】タイミング検出された時刻における受信信
号は、アダプティブアレイアンテナ受信部125,12
8において、最適受信タイミングで所望信号が抽出され
るようにアダプティブアレイアンテナ処理される。これ
により、所望信号を抽出することができる。このアダプ
ティブアレイアンテナ受信については、「ディジタル移
動通信のための波形等化技術」(トリケップス社、p1
01〜116)に記述されている。
【0053】このとき、出力の平均自乗誤差が最小にな
るように重み係数を制御すると、所望信号に対して指向
性が向いて、不要信号(所望信号と同一の信号であるが
伝搬路が異なるために違う時刻で到達する信号や他の送
信機からの信号)に指向性の小さい部分(ヌルと呼ぶ)
ができる。すなわち、重み係数により指向性が形成され
る。例えば、図3(a)は、受信時刻t0の指向性30
1を示し、図3(b)は受信時刻t1の指向性302を
示す。
【0054】次いで、アダプティブアレイアンテナ受信
部125,128からの出力が所望波レベル検出部13
1,133にそれぞれ送られ、そこで所望信号の受信パ
ワが算出されて所望波受信レベルが検出される。この算
出された受信レベルは、それぞれ選択部135に送ら
れ、その大きさが比較されて大きい方が選択される。こ
のとき、選択部135には、指向性を形成する重み係数
が入力される。
【0055】選択部135で選択された所望信号に対す
る重み係数が指向性形成部140に送られて、その重み
係数にしたがって送信のための指向性が形成される。こ
の指向性にしたがって送信信号が送信される。このと
き、送信タイミングは、送信タイミング制御部148で
制御される。
【0056】このように、本実施の形態に係る無線通信
装置によれば、アダプティブアレイアンテナ合成した受
信信号の所望波電力により送信のための重み係数を選択
して、その重み係数にしたがって送信を行うので、不要
信号が到来した方向には送信することがなく、送信側で
マルチパス伝搬路を補償することができる。このため受
信機に等化器などの高級な技術が不要になる。
【0057】また、本実施の形態に係る無線通信装置に
よれば、不要信号が到来した方向には送信しないので、
送信した電波の届く領域が小さくなる。このため、下り
回線の周波数利用効率を向上させることができる。さら
に、伝搬路の可逆性を利用できるので、上り(下り)回
線で届いた所望波電力が大きい伝搬路で送ることがで
き、下り(上り)回線でも所望波電力が大きくなる。
【0058】(実施の形態2)実施の形態1の無線通信
装置では、受信した所望波電力が最大になる指向性で送
信する。所望波電力が最大になる時刻が変化した場合
に、図13に示すように、遠くの反射物からの反射波が
届く際に、通信相手に届くタイミングが変化する。した
がって、通信相手は受信信号のタイミングを正しく検出
することが困難になる。そこで、実施の形態2では、通
信相手に届くタイミングが一定になるように補正して送
信することにより、通信相手のタイミング検出の困難度
を低減する場合について説明する。
【0059】図4は、本発明の実施の形態2に係る無線
通信装置の構成を示すブロック図である。図4に示す無
線通信装置において、図1に示す無線通信装置と同じ部
分については図1と同じ符号を付してその説明を省略す
る。
【0060】図4に示す無線通信装置は、選択部135
で選択された、所望波受信レベルが最も大きくなる時刻
情報401を送信タイミング制御部148に送り、それ
に基づいて送信タイミングを制御するようになってい
る。
【0061】上記構成を有する無線通信装置の動作につ
いて説明する。
【0062】タイミング検出された時刻における受信信
号は、アダプティブアレイアンテナ受信部125,12
8において、最適受信タイミングで所望信号が抽出され
るようにアダプティブアレイアンテナ処理される。これ
により、所望信号を抽出することができる。
【0063】次いで、アダプティブアレイアンテナ受信
部125,128からの出力が所望波レベル検出部13
1,133にそれぞれ送られ、そこで所望信号の受信パ
ワが算出されて所望波受信レベルが検出される。この算
出された受信レベルは、それぞれ選択部135に送ら
れ、その大きさが比較されて大きい方が選択される。こ
のとき、選択部135には、指向性を形成する重み係数
が入力される。選択部135で選択された所望信号に対
する重み係数が指向性形成部140に送られて、その重
み係数にしたがって送信のための指向性が形成される。
【0064】タイミング検出された時刻における受信信
号は、アダプティブアレイアンテナ受信部125,12
8において、最適受信タイミングで所望信号が抽出され
るようにアダプティブアレイアンテナ処理される。これ
により、所望信号を抽出することができる。このアダプ
ティブアレイアンテナ受信については、「ディジタル移
動通信のための波形等化技術」(トリケップス社、p1
01〜116)に記述されている。
【0065】このとき、出力の平均自乗誤差が最小にな
るように重み係数を制御すると、所望信号に対して指向
性が向いて、不要信号(所望信号と同一の信号であるが
伝搬路が異なるために違う時刻で到達する信号や他の送
信機からの信号)に指向性の小さい部分(ヌルと呼ぶ)
ができる。すなわち、重み係数により指向性が形成され
る。例えば、図3(a)は、受信時刻t0の指向性30
1を示し、図3(b)は受信時刻t1の指向性302を
示す。
【0066】次いで、アダプティブアレイアンテナ受信
部125,128からの出力が所望波レベル検出部13
1,133にそれぞれ送られ、そこで所望信号の受信パ
ワが算出されて所望波受信レベルが検出される。この算
出された受信レベルは、それぞれ選択部135に送ら
れ、その大きさが比較されて大きい方が選択される。こ
のとき、選択部135には、指向性を形成する重み係数
が入力される。
【0067】選択部135で選択された所望信号に対す
る重み係数が指向性形成部140に送られて、その重み
係数にしたがって送信のための指向性が形成される。選
択部135で選択された所望信号に対するタイミングが
送信タイミング制御部148に送られる。そして、実施
の形態1と同様にして、この指向性にしたがって送信信
号が送信される。このとき、送信タイミングは選択され
たタイミングに基づいて制御される。
【0068】例えば、伝搬路Aの時間をt0とし、伝搬
路Bの時間をt1とすると、移動局(MS)から基地局
(BS)に信号Sを送信する場合、受信側では、伝搬路
Aを通る信号S0と伝搬路Bを通る信号S1が受信され
る。すなわち、信号S0の伝搬路の時間はt0で、信号
S1の伝搬路の時間はt1である。
【0069】ここで、BSから時刻Tで送信する場合に
は、指向性送信であるので、伝搬路A又は伝搬路Bのい
ずれかで送信される。したがって、伝搬路Aの時間はT
+t0で、伝搬路Bの時間はT+t1である。信号がM
Sに届く時刻を同一にするには、伝搬路Aを基準にする
と、T−(t1−t0)で送信すれば良いことになる。
したがって、t1−t0だけ早く送信するように制御す
る。
【0070】このように、本実施の形態に係る無線通信
装置によれば、アダプティブアレイアンテナ合成した受
信信号の所望波電力により送信のための重み係数を選択
して、その重み係数にしたがって送信を行うと共に、選
択された所望信号のタイミングに基づいて送信タイミン
グを制御するので、実施の形態1の効果に加えて、受信
した所望波電力が最大になる時刻が変化した場合に、通
信相手に届くタイミングが一定になるように補正して送
信するができ、通信相手のタイミング検出の困難度を低
減することができる。
【0071】(実施の形態3)図5は、本発明の実施の
形態3に係る無線通信装置の構成を示すブロック図であ
る。図5に示す無線通信装置において、図1に示す無線
通信装置と同じ部分については図1と同じ符号を付して
その説明を省略する。
【0072】図5に示す無線通信装置においては、間引
き選択部114〜116で選択された時刻t0及びt1
における受信信号の所望波の到来方向を推定する到来方
向推定部507,508が設けられ、さらに、選択部1
35で選択された、所望波受信レベルが最も大きくなる
所望信号の到来方向に基づいて指向性を形成するための
重み係数を算出する指向性形成部512が設けられてい
る。
【0073】上記構成を有する無線通信装置の動作につ
いて説明する。
【0074】タイミング検出された時刻における受信信
号は、アダプティブアレイアンテナ受信部125,12
8において、最適受信タイミングで所望信号が抽出され
るようにアダプティブアレイアンテナ処理される。これ
により、所望信号を抽出することができる。また、これ
らの受信信号501〜503,504〜506は、それ
ぞれ到来方向推定部507,508に送られ、その到来
方向推定部507で時刻t0の受信信号の所望波の到来
方向を推定し、その到来方向を選択部135へ出力す
る。また、到来方向推定部508で時刻t1の受信信号
の所望波の到来方向を推定し、その到来方向を選択部1
35へ出力する。
【0075】到来方向推定技術に関しては、電子情報通
信学会発行の「アレイアンテナによる適応信号処理技術
と高分解能到来波推定入門コース」p62−76などに
説明されている。また、指向性形成技術は、アンテナ工
学ハンドブック(オーム社、p200−205)に記載
されている。
【0076】例えば、簡単に直線状に等間隔dで配置さ
れたN本のアンテナについて考えると、指向性は下記式
(1)〜(3)のように表わすことができる。
【0077】
【数1】 ただし、In 'はn番目のアンテナに与える電流(振幅と
位相を持つ複素数)、kは波数、θ0は指向性を向けた
い方向、θは指向性を描くための変数、である。簡単の
ためにInを同相、同振幅、すなわちIn=1.0とする
と、各アンテナにexp(-jnkd・cosθ0)を与えること
により、θ0方向に指向性を向けることができる。
【0078】選択部135では、所望波受信レベル検出
結果が大きい方の到来方向を選択し、その到来方向を指
向性形成部512へ出力する。指向性形成部512で
は、この到来方向に基づいて指向性を形成するための重
み係数を算出する。この重み係数513は、送信側の指
向性形成部140に送られる。
【0079】送信側では、受信側の指向性形成部512
で算出された重み係数にしたがって送信のための指向性
が形成される。送信信号は、実施の形態1と同様にし
て、この指向性にしたがって送信される。このとき、送
信タイミングは、送信タイミング制御部148で制御さ
れる。
【0080】このように、本実施の形態に係る無線通信
装置によれば、アダプティブアレイアンテナ合成した受
信信号の所望波電力により送信のための方向を選択し、
選択した方向に基づいて重み係数を算出し、この重み係
数から送信のための指向性を形成してその指向性にした
がって送信を行うので、所望信号が到来した方向にのみ
送信することができ、送信側でマルチパス伝搬路を補償
することができる。このため受信機に等化器などの高級
な技術が不要になる。
【0081】また、本実施の形態に係る無線通信装置に
よれば、所望信号が到来した方向にのみ送信するので、
送信した電波の届く領域が小さくなる。このため、下り
回線の周波数利用効率を向上させることができる。さら
に、伝搬路の可逆性を利用できるので、上り(下り)回
線で届いた所望波電力が大きい伝搬路で送ることがで
き、下り(上り)回線でも所望波電力が大きくなる。
【0082】(実施の形態4)実施の形態3の無線通信
装置では、受信した所望波電力が最大になる指向性で送
信する。所望波電力が最大になる時刻が変化した場合
に、図13に示すように、遠くの反射物からの反射波が
届く際に、通信相手に届くタイミングが変化する。した
がって、通信相手は受信信号のタイミングを正しく検出
することが困難になる。そこで、実施の形態4では、通
信相手に届くタイミングが一定になるように補正して送
信することにより、通信相手のタイミング検出の困難度
を低減する場合について説明する。
【0083】図6は、本発明の実施の形態4に係る無線
通信装置の構成を示すブロック図である。図6に示す無
線通信装置において、図5に示す無線通信装置と同じ部
分については図5と同じ符号を付してその説明を省略す
る。
【0084】図6に示す無線通信装置は、選択部135
で選択された、所望波受信レベルが最も大きくなる時刻
情報601を送信タイミング制御部148に送り、それ
に基づいて送信タイミングを制御するようになってい
る。
【0085】上記構成を有する無線通信装置の動作につ
いて説明する。
【0086】タイミング検出された時刻における受信信
号は、アダプティブアレイアンテナ受信部125,12
8において、最適受信タイミングで所望信号が抽出され
るようにアダプティブアレイアンテナ処理される。これ
により、所望信号を抽出することができる。また、これ
らの受信信号501〜503,504〜506は、それ
ぞれ到来方向推定部507,508に送られ、実施の形
態3と同様にして、その到来方向推定部507で時刻t
0の受信信号の所望波の到来方向を推定し、その到来方
向を選択部135へ出力する。また、到来方向推定部5
08で時刻t1の受信信号の所望波の到来方向を推定
し、その到来方向を選択部135へ出力する。
【0087】選択部135では、所望波受信レベル検出
結果が大きい方の到来方向を選択し、その到来方向を指
向性形成部512へ出力する。指向性形成部512で
は、この到来方向に基づいて指向性を形成するための重
み係数を算出する。この重み係数513は、送信側の指
向性形成部140に送られる。
【0088】選択部135で選択された所望信号に対す
るタイミング601が送信タイミング制御部148に送
られる。そして、実施の形態2と同様にして、この指向
性にしたがって送信信号が送信され、送信タイミングは
選択されたタイミングに基づいて制御される。
【0089】このように、本実施の形態に係る無線通信
装置によれば、アダプティブアレイアンテナ合成した受
信信号の所望波電力により送信のための方向を選択し、
選択した方向に基づいて重み係数を算出し、この重み係
数から送信のための指向性を形成してその指向性にした
がって送信を行うと共に、選択した所望信号のタイミン
グに基づいて送信タイミングを制御するので、実施の形
態3の効果に加えて、受信した所望波電力が最大になる
時刻が変化した場合に、通信相手に届くタイミングが一
定になるように補正して送信するができ、通信相手のタ
イミング検出の困難度を低減することができる。
【0090】(実施の形態5)図7は、本発明の実施の
形態5に係る無線通信装置の構成を示すブロック図であ
る。アンテナ101〜103でそれぞれ受信した信号
は、共用器104〜106を介して受信信号107〜1
09としてそれぞれ無線受信部110で増幅され、周波
数変換され、A/D変換されてベースバンド信号又はI
F信号111〜113として取り出される。
【0091】この信号111〜113は、それぞれ相関
器701〜703に送られ、送信の際に使用された拡散
符号を用いて逆拡散処理される。この逆拡散処理された
信号704〜706は、間引き選択部114〜116に
送られると共にタイミング検出部123に送られる。
【0092】タイミング検出部123では、実施の形態
1と同様にして、最適受信タイミングを算出する。最適
受信タイミングにおける信号124が間引き選択部11
4〜116に送られる。間引き選択部では、時刻t0に
おける受信信号117〜119がアダプティブアレイア
ンテナ受信部125に送られ、、時刻t1における受信
信号120〜122がアダプティブアレイアンテナ受信
部128に送られる。
【0093】ここでは、アダプティブアレイアンテナ受
信部を2つ設けているが、伝搬環境に応じて適宜アダプ
ティブアレイアンテナ受信部の数を決定する。この場合
には、タイミング検出部123において相関演算結果の
パワが大きい順に、最適受信タイミングが受信部の数分
だけ検出される。
【0094】アダプティブアレイアンテナ受信部12
5,128では、所望波が最適になるように3つのアン
テナ101〜103の受信信号を合成する。そして、ア
ダプティブアレイアンテナ受信部125,128は、そ
れぞれ合成した結果126,129と、各アンテナの受
信信号に乗算する重み係数127,130を出力する。
合成した結果126,129は、所望波レベル検出部1
31,133にそれぞれ送られる。
【0095】所望波レベル検出部131,133におい
ては、合成結果(所望信号)126,129について、
それぞれ受信レベルが測定される。測定された受信レベ
ルの測定結果が選択部135に送られる。このとき、選
択部135には、重み係数127,130が送られる。
そして、選択部135で所望波の受信レベルの測定結果
が大きい方の重み係数が選択される。
【0096】一方、送信信号137は、変調・拡散部7
07でデータ変調され、拡散符号により拡散処理され
る。この変調・拡散処理された信号708が指向性形成
部140に送られる。そして、指向性形成部140にお
いて、所望波レベルが最大となるよう重み係数136が
変調信号に乗算される。乗算した結果1141〜143
は、無線送信部144に送られ、周波数変換され、増幅
され、それぞれアンテナ共用器104〜106を介して
アンテナ101〜103から送信される。なお、この際
の送信タイミングは、送信タイミング制御部148から
の送信タイミング制御信号149により制御される。
【0097】上記構成を有する無線通信装置の動作につ
いて説明する。
【0098】受信信号は、無線受信部110でベースバ
ンド処理された後に、相関器701〜703で逆拡散処
理される。そして、タイミング検出部123でタイミン
グ検出された時刻における受信信号は、アダプティブア
レイアンテナ受信部125,128において、実施の形
態1と同様にして、最適受信タイミングで所望信号が抽
出されるようにアダプティブアレイアンテナ処理され
る。これにより、所望信号を抽出することができる。
【0099】次いで、アダプティブアレイアンテナ受信
部125,128からの出力が所望波レベル検出部13
1,133にそれぞれ送られ、そこで所望信号の受信パ
ワが算出されて所望波受信レベルが検出される。この算
出された受信レベルは、それぞれ選択部135に送ら
れ、その大きさが比較されて大きい方が選択される。こ
のとき、選択部135には、指向性を形成する重み係数
が入力される。
【0100】選択部135で選択された所望信号に対す
る重み係数が指向性形成部140に送られて、その重み
係数にしたがって送信のための指向性が形成される。こ
の指向性にしたがって送信信号が送信される。このと
き、送信タイミングは、送信タイミング制御部148で
制御される。
【0101】このように、本実施の形態に係る無線通信
装置によれば、スペクトラム拡散通信方式による無線通
信システムにおいても、アダプティブアレイアンテナ合
成した受信信号の所望波電力により送信のための重み係
数を選択して、その重み係数にしたがって送信を行うの
で、不要信号が到来した方向には送信することがなく、
送信側でマルチパス伝搬路を補償することができる。こ
のため受信機に等化器などの高級な技術が不要になる。
【0102】また、本実施の形態に係る無線通信装置に
よれば、不要信号が到来した方向には送信しないので、
送信した電波の届く領域が小さくなる。このため、下り
回線の周波数利用効率を向上させることができる。さら
に、伝搬路の可逆性を利用できるので、上り(下り)回
線で届いた所望波電力が大きい伝搬路で送ることがで
き、下り(上り)回線でも所望波電力が大きくなる。
【0103】(実施の形態6)実施の形態5の無線通信
装置では、受信した所望波電力が最大になる指向性で送
信する。所望波電力が最大になる時刻が変化した場合
に、図13に示すように、遠くの反射物からの反射波が
届く際に、通信相手に届くタイミングが変化する。した
がって、通信相手は受信信号のタイミングを正しく検出
することが困難になる。そこで、実施の形態6では、通
信相手に届くタイミングが一定になるように補正して送
信することにより、通信相手のタイミング検出の困難度
を低減する場合について説明する。
【0104】図8は、本発明の実施の形態6に係る無線
通信装置の構成を示すブロック図である。図8に示す無
線通信装置において、図7に示す無線通信装置と同じ部
分については図7と同じ符号を付してその説明を省略す
る。
【0105】図8に示す無線通信装置は、選択部135
で選択された、所望波受信レベルが最も大きくなる時刻
情報401を送信タイミング制御部148に送り、それ
に基づいて送信タイミングを制御するようになってい
る。
【0106】上記構成を有する無線通信装置の動作につ
いて説明する。
【0107】受信信号は、無線受信部110でベースバ
ンド処理された後に、相関器701〜703で逆拡散処
理される。そして、タイミング検出部123でタイミン
グ検出された時刻における受信信号は、アダプティブア
レイアンテナ受信部125,128において、最適受信
タイミングで所望信号が抽出されるようにアダプティブ
アレイアンテナ処理される。これにより、所望信号を抽
出することができる。
【0108】このとき、出力の平均自乗誤差が最小にな
るように重み係数を制御すると、所望信号に対して指向
性が向いて、不要信号(所望信号と同一の信号であるが
伝搬路が異なるために違う時刻で到達する信号や他の送
信機からの信号)に指向性の小さい部分(ヌルと呼ぶ)
ができる。すなわち、重み係数により指向性が形成され
る。
【0109】次いで、アダプティブアレイアンテナ受信
部125,128からの出力が所望波レベル検出部13
1,133にそれぞれ送られ、そこで所望信号の受信パ
ワが算出されて所望波受信レベルが検出される。この算
出された受信レベルは、それぞれ選択部135に送ら
れ、その大きさが比較されて大きい方が選択される。こ
のとき、選択部135には、指向性を形成する重み係数
が入力される。選択部135で選択された所望信号に対
する重み係数が指向性形成部140に送られて、その重
み係数にしたがって送信のための指向性が形成される。
【0110】タイミング検出された時刻における受信信
号は、アダプティブアレイアンテナ受信部125,12
8において、実施の形態2と同様にして、最適受信タイ
ミングで所望信号が抽出されるようにアダプティブアレ
イアンテナ処理される。これにより、所望信号を抽出す
ることができる。
【0111】次いで、アダプティブアレイアンテナ受信
部125,128からの出力が所望波レベル検出部13
1,133にそれぞれ送られ、そこで所望信号の受信パ
ワが算出されて所望波受信レベルが検出される。この算
出された受信レベルは、それぞれ選択部135に送ら
れ、その大きさが比較されて大きい方が選択される。こ
のとき、選択部135には、指向性を形成する重み係数
が入力される。
【0112】選択部135で選択された所望信号に対す
る重み係数が指向性形成部140に送られて、その重み
係数にしたがって送信のための指向性が形成される。選
択部135で選択された所望信号に対するタイミングが
送信タイミング制御部148に送られる。そして、実施
の形態1と同様にして、この指向性にしたがって送信信
号が送信される。このとき、送信タイミングは選択され
たタイミングに基づいて制御される。
【0113】例えば、伝搬路Aの時間をt0とし、伝搬
路Bの時間をt1とすると、移動局(MS)から基地局
(BS)に信号Sを送信する場合、受信側では、伝搬路
Aを通る信号S0と伝搬路Bを通る信号S1が受信され
る。すなわち、信号S0の伝搬路の時間はt0で、信号
S1の伝搬路の時間はt1である。
【0114】ここで、BSから時刻Tで送信する場合に
は、指向性送信であるので、伝搬路A又は伝搬路Bのい
ずれかで送信される。したがって、伝搬路Aの時間はT
+t0で、伝搬路Bの時間はT+t1である。信号がM
Sに届く時刻を同一にするには、伝搬路Aを基準にする
と、T−(t1−t0)で送信すれば良いことになる。
したがって、t1−t0だけ早く送信するように制御す
る。
【0115】このように、本実施の形態に係る無線通信
装置によれば、スペクトラム拡散通信方式による無線通
信システムにおいても、アダプティブアレイアンテナ合
成した受信信号の所望波電力により送信のための重み係
数を選択して、その重み係数にしたがって送信を行うと
共に、選択された所望信号のタイミングに基づいて送信
タイミングを制御するので、実施の形態1の効果に加え
て、受信した所望波電力が最大になる時刻が変化した場
合に、通信相手に届くタイミングが一定になるように補
正して送信するができ、通信相手のタイミング検出の困
難度を低減することができる。
【0116】(実施の形態7)図9は、本発明の実施の
形態7に係る無線通信装置の構成を示すブロック図であ
る。図9に示す無線通信装置において、図7に示す無線
通信装置と同じ部分については図7と同じ符号を付して
その説明を省略する。
【0117】図9に示す無線通信装置においては、間引
き選択部114〜116で選択された時刻t0及びt1
における受信信号の所望波の到来方向を推定する到来方
向推定部507,508が設けられ、さらに、選択部1
35で選択された、所望波受信レベルが最も大きくなる
所望信号の到来方向に基づいて指向性を形成するための
重み係数を算出する指向性形成部512が設けられてい
る。
【0118】上記構成を有する無線通信装置の動作につ
いて説明する。
【0119】受信信号は、無線受信部110でベースバ
ンド処理された後に、相関器701〜703で逆拡散処
理される。そして、タイミング検出部123でタイミン
グ検出された時刻における受信信号は、アダプティブア
レイアンテナ受信部125,128において、最適受信
タイミングで所望信号が抽出されるようにアダプティブ
アレイアンテナ処理される。これにより、所望信号を抽
出することができる。また、これらの受信信号501〜
503,504〜506は、それぞれ到来方向推定部5
07,508に送られ、その到来方向推定部507で時
刻t0の受信信号の所望波の到来方向を推定し、その到
来方向を選択部135へ出力する。また、実施の形態3
と同様にして、到来方向推定部508で時刻t1の受信
信号の所望波の到来方向を推定し、その到来方向を選択
部135へ出力する。
【0120】選択部135では、所望波受信レベル検出
結果が大きい方の到来方向を選択し、その到来方向を指
向性形成部512へ出力する。指向性形成部512で
は、この到来方向に基づいて指向性を形成するための重
み係数を算出する。この重み係数513は、送信側の指
向性形成部140に送られる。
【0121】送信側では、受信側の指向性形成部512
で算出された重み係数にしたがって送信のための指向性
が形成される。送信信号は、実施の形態1と同様にし
て、この指向性にしたがって送信される。このとき、送
信タイミングは、送信タイミング制御部148で制御さ
れる。
【0122】このように、本実施の形態に係る無線通信
装置によれば、スペクトル拡散通信方式による無線通信
システムにおいても、アダプティブアレイアンテナ合成
した受信信号の所望波電力により送信のための方向を選
択し、選択した方向に基づいて重み係数を算出し、この
重み係数から送信のための指向性を形成してその指向性
にしたがって送信を行うので、所望信号が到来した方向
にのみ送信することができ、送信側でマルチパス伝搬路
を補償することができる。このため受信機に等化器など
の高級な技術が不要になる。
【0123】また、本実施の形態に係る無線通信装置に
よれば、所望信号が到来した方向にのみ送信するので、
送信した電波の届く領域が小さくなる。このため、下り
回線の周波数利用効率を向上させることができる。さら
に、伝搬路の可逆性を利用できるので、上り(下り)回
線で届いた所望波電力が大きい伝搬路で送ることがで
き、下り(上り)回線でも所望波電力が大きくなる。
【0124】(実施の形態8)実施の形態7の無線通信
装置では、受信した所望波電力が最大になる指向性で送
信する。所望波電力が最大になる時刻が変化した場合
に、図13に示すように、遠くの反射物からの反射波が
届く際に、通信相手に届くタイミングが変化する。した
がって、通信相手は受信信号のタイミングを正しく検出
することが困難になる。そこで、実施の形態8では、通
信相手に届くタイミングが一定になるように補正して送
信することにより、通信相手のタイミング検出の困難度
を低減する場合について説明する。
【0125】図10は、本発明の実施の形態8に係る無
線通信装置の構成を示すブロック図である。図10に示
す無線通信装置において、図9に示す無線通信装置と同
じ部分については図9と同じ符号を付してその説明を省
略する。
【0126】図10に示す無線通信装置は、選択部13
5で選択された、所望波受信レベルが最も大きくなる時
刻情報601を送信タイミング制御部148に送り、そ
れに基づいて送信タイミングを制御するようになってい
る。
【0127】上記構成を有する無線通信装置の動作につ
いて説明する。
【0128】受信信号は、無線受信部110でベースバ
ンド処理された後に、相関器701〜703で逆拡散処
理される。そして、タイミング検出部123でタイミン
グ検出された時刻における受信信号は、アダプティブア
レイアンテナ受信部125,128において、最適受信
タイミングで所望信号が抽出されるようにアダプティブ
アレイアンテナ処理される。これにより、所望信号を抽
出することができる。また、これらの受信信号501〜
503,504〜506は、それぞれ到来方向推定部5
07,508に送られ、実施の形態3と同様にして、そ
の到来方向推定部507で時刻t0の受信信号の所望波
の到来方向を推定し、その到来方向を選択部135へ出
力する。また、到来方向推定部508で時刻t1の受信
信号の所望波の到来方向を推定し、その到来方向を選択
部135へ出力する。
【0129】選択部135では、所望波受信レベル検出
結果が大きい方の到来方向を選択し、その到来方向を指
向性形成部512へ出力する。指向性形成部512で
は、この到来方向に基づいて指向性を形成するための重
み係数を算出する。この重み係数513は、送信側の指
向性形成部140に送られる。
【0130】選択部135で選択された所望信号に対す
るタイミング601が送信タイミング制御部148に送
られる。そして、実施の形態2と同様にして、この指向
性にしたがって送信信号が送信され、送信タイミングは
選択されたタイミングに基づいて制御される。
【0131】このように、本実施の形態に係る無線通信
装置によれば、スペクトル拡散通信方式による無線通信
システムにおいても、アダプティブアレイアンテナ合成
した受信信号の所望波電力により送信のための方向を選
択し、選択した方向に基づいて重み係数を算出し、この
重み係数から送信のための指向性を形成してその指向性
にしたがって送信を行うと共に、選択した所望信号のタ
イミングに基づいて送信タイミングを制御するので、実
施の形態3の効果に加えて、受信した所望波電力が最大
になる時刻が変化した場合に、通信相手に届くタイミン
グが一定になるように補正して送信するができ、通信相
手のタイミング検出の困難度を低減することができる。
【0132】(実施の形態9)図11は、本発明の実施
の形態9に係る無線通信装置の構成を示すブロック図で
ある。図11に示す無線通信装置は、通信相手が2人で
ある場合に対応した構成となっている。なお、本実施の
形態は、通信相手が2人以上であっても同様に適用する
ことができる。また、受信側の構成は、上記実施の形態
と同じであるので、省略する。
【0133】上記無線通信装置の動作について説明す
る。
【0134】複数の通信相手からの信号をアダプティブ
アレイアンテナ受信して、所望波受信レベルが最大にな
る重み係数とタイミングを検出する動作については、上
記実施の形態に示した通りである。
【0135】通信相手1の送信信号1107を変調・拡
散部1108で変調処理及び拡散処理し、指向性形成部
1110へ送る。指向性形成部1110で、送信相手1
の重み係数を乗算し、乗算後の信号1112〜1114
を加算器1123〜1125へ送る。
【0136】同様に、通信相手2の送信信号1115を
変調・拡散部1116で変調処理及び拡散処理し、指向
性形成部1118へ送る。指向性形成部1118で、送
信相手2の重み係数を乗算し、乗算後の信号1120〜
1122を加算器1123〜1125へ送る。
【0137】通信相手1と通信相手2の信号を加算した
結果1126〜1128を無線送信部1129で周波数
変換し、増幅して、その信号1130〜1132をアン
テナ共用器1104〜1106を介してアンテナ110
1〜1103から送信する。
【0138】この場合、送信タイミング1136は、送
信相手毎に所望波受信レベルが最も大きくなる時刻情報
1133,1134に基づいて送信タイミング制御部1
135により制御される。この際に、送信信号の直交性
を確保するために、タイミング制御時間単位を1チップ
時間単位で行う。本無線通信システムにおいて、1チッ
プずれた場合に直交性を維持できる拡散符号、例えば直
交Gold符号を用いていれば、タイミング制御時間単
位を1チップ時間単位で行うことにより、直交性を維持
した状態で、タイミング補正を行なうことができる。な
お、拡散符号が直交Gold符号でない場合において
も、1チップずれた際の相互相関が小さくなる場合に
は、本実施の形態を実施することが可能である。
【0139】このように、本実施の形態に係る無線通信
装置によれば、スペクトル拡散通信方式による無線通信
システムにおいて、アダプティブアレイアンテナ合成し
た受信信号の所望波電力により送信のための重み係数と
そのタイミングを選択することにより、送信した電波の
届く領域が小さくなり、下り回線の周波数利用効率を向
上させることができる。
【0140】また、本実施の形態に係る無線通信装置に
よれば、伝搬路の可逆性を利用して、上り回線で届いた
所望波電力が大きい伝搬路で送るので、下り回線でも所
望波電力が大きくなる。さらに、受信した所望波電力が
最大になる時刻が変化した場合に、通信相手に届くタイ
ミングが一定になるように補正して送信することによ
り、通信相手のタイミング検出の困難度を低減すること
ができる。
【0141】また、スペクトル拡散通信方式において送
信のためのタイミング調整量をチップ単位とすることに
より、スペクトル拡散送信信号の符号の直交性を維持す
ることができる。
【0142】上記実施の形態1〜9の無線通信装置は、
ディジタル無線通信システムにおける移動局装置のよう
な通信端末装置や基地局装置などに適用することが可能
である。
【0143】上記実施の形態1〜9は、適宜組み合わせ
て実施することが可能である。また、本発明は上記実施
の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能
である。
【0144】
【発明の効果】以上説明したように本発明の無線通信装
置は、通信相手の所望波電力の状態を認識でき、通信相
手のタイミング検出が容易である。これにより、所望信
号が到来した方向にのみ送信することができ、送信側で
マルチパス伝搬路を補償することができる。このため受
信機に等化器などの高級な技術が不要になる。また、受
信した所望波電力が最大になる時刻が変化した場合に、
通信相手に届くタイミングが一定になるように補正して
送信するができ、通信相手のタイミング検出の困難度を
低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る無線通信装置の構
成を示すブロック図
【図2】上記実施の形態に係る無線通信装置におけるタ
イミング検出部の出力を示す図
【図3】上記実施の形態に係る無線通信装置におけるア
ダプティブアレイアンテナの指向性を示す図
【図4】本発明の実施の形態2に係る無線通信装置の構
成を示すブロック図
【図5】本発明の実施の形態3に係る無線通信装置の構
成を示すブロック図
【図6】本発明の実施の形態4に係る無線通信装置の構
成を示すブロック図
【図7】本発明の実施の形態5に係る無線通信装置の構
成を示すブロック図
【図8】本発明の実施の形態6に係る無線通信装置の構
成を示すブロック図
【図9】本発明の実施の形態7に係る無線通信装置の構
成を示すブロック図
【図10】本発明の実施の形態8に係る無線通信装置の
構成を示すブロック図
【図11】本発明の実施の形態9に係る無線通信装置の
構成を示すブロック図
【図12】従来の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図13】無線通信システムにおける伝搬モデルを説明
するための図
【符号の説明】
101〜103 アンテナ 104〜106 共用器 110 無線受信部 114〜116 間引き選択部 123 タイミング検出部 125,128 アダプティブアレイアンテナ受信部 131,133 所望波レベル検出部 135 選択部 138 変調部 140 指向性形成部 144 無線送信部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J021 AA03 AA06 DB01 DB04 EA04 FA00 FA14 FA16 FA17 FA26 FA32 GA06 GA08 HA05 HA10 5K059 CC03 CC04 DD02 DD07 DD10 DD16 DD25 EE03 5K067 AA01 BB02 BB21 CC10 DD25 DD51 EE02 EE10 GG02 GG11 HH24 KK02 KK03

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 到来波毎のタイミングでアダプティブア
    レイアンテナ受信する手段と、それぞれの受信結果から
    所望信号受信レベルを算出し、この所望信号受信レベル
    に基づいて前記受信結果の重み係数を選択する手段と、
    この重み係数を用いて送信する手段と、を具備すること
    を特徴とする無線通信装置。
  2. 【請求項2】 到来波毎のタイミングでアダプティブア
    レイアンテナ受信する手段と、それぞれの受信結果から
    所望信号受信レベルを算出し、この所望信号受信レベル
    に基づいて前記到来波毎の到来方向を求める手段と、前
    記所望信号受信レベルに基づいてそれぞれの到来方向か
    ら1つの到来方向を選択し、その到来方向から送信重み
    係数を算出する手段と、この重み係数を用いて送信する
    手段と、を具備することを特徴とする無線通信装置。
  3. 【請求項3】 選択された受信結果のタイミングを選択
    する手段と、このタイミングに基づいて送信を制御する
    手段と、を具備することを特徴とする請求項1又は請求
    項2記載の無線通信装置。
  4. 【請求項4】 所望波が最大に受信される時刻と所望波
    が次に大きく受信される時刻の差分だけ、標準送信タイ
    ミングに対して早く送信するように送信を制御すること
    を特徴とする請求項3記載の無線通信装置。
  5. 【請求項5】 拡散符号により逆拡散された信号につい
    て到来波毎のタイミングでアダプティブアレイアンテナ
    受信する手段と、それぞれの受信結果から所望信号受信
    レベルを算出し、この所望信号受信レベルに基づいて前
    記受信結果の重み係数を選択する手段と、前記重み係数
    を用いて拡散符号で拡散された信号を送信する手段と、
    を具備することを特徴とする無線通信装置。
  6. 【請求項6】 拡散符号により逆拡散された信号につい
    て到来波毎のタイミングでアダプティブアレイアンテナ
    受信する手段と、それぞれの受信結果から所望信号受信
    レベルを算出し、この所望信号受信レベルに基づいて前
    記到来波毎の到来方向を求める手段と、前記所望信号受
    信レベルに基づいてそれぞれの到来方向から1つの到来
    方向を選択し、その到来方向から送信重み係数を算出す
    る手段と、前記重み係数を用いて拡散符号で拡散された
    信号を送信する手段と、を具備することを特徴とする無
    線通信装置。
  7. 【請求項7】 選択された受信結果のタイミングを選択
    する手段と、このタイミングに基づいて送信を制御する
    手段と、を具備することを特徴とする請求項5又は請求
    項6記載の無線通信装置。
  8. 【請求項8】 所望波が最大に受信される時刻と所望波
    が次に大きく受信される時刻の差分だけ、標準送信タイ
    ミングに対して早く送信するように送信を制御すること
    を特徴とする請求項7記載の無線通信装置。
  9. 【請求項9】 1チップ時間単位で送信タイミングを制
    御することを特徴とする請求項7記載の無線通信装置。
  10. 【請求項10】 請求項1乃至請求項9のいずれかに記
    載の無線通信装置を備えたことを特徴とする通信端末装
    置。
  11. 【請求項11】 請求項1乃至請求項9のいずれかに記
    載の無線通信装置を備えたことを特徴とする基地局装
    置。
  12. 【請求項12】 請求項10記載の通信端末装置と、請
    求項11記載の基地局装置と、を具備することを特徴と
    する無線通信システム。
  13. 【請求項13】 到来波毎のタイミングでアダプティブ
    アレイアンテナ受信する工程と、それぞれの受信結果か
    ら所望信号受信レベルを算出して、この所望信号受信レ
    ベルに基づいて前記受信結果の重み係数を選択する工程
    と、この重み係数を用いて送信する工程と、を具備する
    ことを特徴とする無線通信方法。
  14. 【請求項14】 到来波毎のタイミングでアダプティブ
    アレイアンテナ受信する工程と、それぞれの受信結果か
    ら所望信号受信レベルを算出して、この所望信号受信レ
    ベルに基づいて前記到来波毎の到来方向を求める工程
    と、前記所望信号受信レベルに基づいてそれぞれの到来
    方向から1つの到来方向を選択し、その到来方向から送
    信重み係数を算出する工程と、この重み係数を用いて送
    信する工程と、を具備することを特徴とする無線通信方
    法。
  15. 【請求項15】 選択された受信結果のタイミングを選
    択する工程と、このタイミングに基づいて送信を制御す
    る工程と、を具備することを特徴とする請求項13又は
    請求項14記載の無線通信方法。
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