JP2000244377A - 基地局アンテナ装置 - Google Patents

基地局アンテナ装置

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JP2000244377A
JP2000244377A JP11039855A JP3985599A JP2000244377A JP 2000244377 A JP2000244377 A JP 2000244377A JP 11039855 A JP11039855 A JP 11039855A JP 3985599 A JP3985599 A JP 3985599A JP 2000244377 A JP2000244377 A JP 2000244377A
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一成 紀平
Isamu Chiba
勇 千葉
Rumiko Yonezawa
ルミ子 米澤
Kuniyuki Suzuki
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 送信時のCNRの改善を図ることで効率の良
い移動体通信システムを実現する。 【解決手段】 受信時に信号分離回路2で分離した各信
号のすべてにおいて送信周波数との位相差を推定し、送
信時に用いる送信用振幅位相調整回路7の位相を調整す
ることで、正確に所望移動局への放射を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は,携帯電話や携帯
情報端末と基地局との通信において基地局アンテナの放
射パターンを送受信共に制御して通信品質の向上を実現
する基地局アンテナ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図12は,IEICE Trans.C
ommunication vol.E81−B,N
o.7,July,1998に開示された従来の基地局
アンテナ装置を示すブロック図である。図12におい
て、101はアンテナ、116は整合フィルタ,117
は遅延タップ線路、118は振幅位相調整器である。
【0003】次に、動作について説明する。受信におい
てはアンテナ入力を整合フィルタ116と遅延タップ線
路117に通すことでマルチパス信号をそれぞれ分離
し、振幅位相調整器118によりそれらすべてを所定の
重み付けにより同相合成することでCNRの改善を図っ
ている。また、送信時には受信時に設定した重み付けを
そのまま用いることで所望移動局へ正確に送信すること
ができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の基地局アンテナ
装置は以上のように構成されていたので、送受信で周波
数が同じであるシステムにのみ適用可能であり、送受信
で周波数が異なるシステムにおいては受信に用いた重み
付けを送信にそのまま用いると周波数の差による位相誤
差が発生するため、送信時に所望移動局へ正確に電力を
放射できず、移動局でのCNRを改善する十分な効果が
得られない課題があった。
【0005】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、送受信で周波数が異なるシステム
において正確に所望移動局への放射電力を増大させ、送
信時のCNRの改善を図ることで効率の良い移動体通信
システムを実現できる基地局アンテナ装置を得ることを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係る基地局ア
ンテナ装置は、複数のアンテナと、前記アンテナを介し
所望移動局と信号の送受を行い、前記所望移動局と通信
を行う送受信回路と、前記各アンテナでそれぞれ受信し
た、複数の伝播経路により前記所望移動局から到来した
前記信号をそれぞれ分離する信号分離回路と、該信号分
離回路により分離された前記信号の中の所望の信号群に
対し同位相化処理を行なって、所定の重み付け処理と合
成処理を行うように調整された受信用振幅位相調整回路
と、前記信号分離回路により分離された前記各信号の前
記アンテナ間の遅延時間差や前記各アンテナでの信号間
の遅延時間差を測定し、送信周波数における位相差を推
定し、送信時に送信用振幅位相調整回路での位相調整を
行う調整手段とを備えるようにしたものである。
【0007】この発明に係る基地局アンテナ装置は、信
号分離回路で分離した各信号についてアンテナ間での到
来遅延時間を測定して各信号のアンテナ間の経路長差を
計算し、さらに、前記各アンテナにおける前記信号間の
遅延時間差を測定し、前記経路長差に基づいて送信周波
数での各信号の前記アンテナ間の位相差を推定するとと
もに、前記測定した信号間の遅延時間差から前記送信周
波数での信号間の位相差を推定する遅延時間測定装置
と、該遅延時間測定装置により推定した前記送信周波数
での前記位相差をもとに、送信時に、前記送信周波数で
の前記分離した各信号の全てについて送信用振幅位相調
整回路での位相調整を行う位相補償装置とを調整手段が
備えるようにしたものである。
【0008】この発明に係る基地局アンテナ装置は、信
号分離回路で分離した信号の中で最も受信電力が大きい
信号を選択する信号選択装置と、該信号選択装置が選択
した前記信号のアンテナ間での到来遅延時間を測定し、
前記アンテナ間の経路長差を計算し、該経路長差に基づ
いて送信周波数での前記アンテナ間の位相差を推定する
遅延時間測定装置と、該遅延時間測定装置により推定し
た前記位相差をもとに、送信時に、送信用振幅位相調整
回路での位相調整を、前記選択した信号について受信用
振幅位相調整回路が同相合成する位相を調整することで
行い、前記送信周波数での前記選択した信号の到来方向
への送信を可能にする位相補償装置とを調整手段が備え
るようにしたものである。
【0009】この発明に係る基地局アンテナ装置は、信
号分離回路で分離した各信号についてアンテナ間での到
来遅延時間を測定して各信号のアンテナ間の経路長差を
計算し、さらに、前記各アンテナにおける信号間の遅延
時間差を測定し、前記経路長差に基づいて送信周波数で
の前記各信号の前記アンテナ間の位相差を推定するとと
もに、前記測定した信号間の遅延時間差から前記送信周
波数での信号間の位相差を推定する遅延時間測定装置
と、該遅延時間測定装置による遅延時間の測定による位
相推定と同時に、アンテナ間および信号間の受信位相を
測定し、該測定結果をもとに送信周波数との位相誤差を
推定する位相測定装置と、前記遅延時間測定装置により
推定した前記送信周波数での前記位相差と、前記位相測
定装置で推定した前記位相誤差をもとに、送信時に、前
記送信周波数での前記信号の全てについて送信用振幅位
相調整回路での位相調整を行う位相補償装置とを調整手
段が備えるようにしたものである。
【0010】この発明に係る基地局アンテナ装置は、信
号分離回路で分離した信号の中で最も受信電力が大きい
信号を選択する信号選択装置と、該信号選択装置が選択
した前記信号のアンテナ間での到来遅延時間を測定し、
前記アンテナ間の経路長差を計算し、該経路長差に基づ
いて送信周波数での前記アンテナ間の位相差を推定する
遅延時間測定装置と、該遅延時間測定装置による到来遅
延時間の測定による位相推定と同時に、前記信号選択装
置が選択した前記信号の前記アンテナ間および信号間の
受信位相を測定し、該測定結果をもとに送信周波数との
位相誤差を推定する位相測定装置と、前記遅延時間測定
装置により推定した前記送信周波数での前記位相差と、
前記位相測定装置で推定した前記位相誤差をもとに、送
信時に送信周波数での前記選択した信号について送信用
振幅位相調整回路での位相調整を行う位相補償装置とを
調整手段が備えるようにしたものである。
【0011】この発明に係る基地局アンテナ装置は、ダ
イバーシチ効果を十分得られるような間隔で配置された
複数のアンテナと、前記アンテナを介して所望移動局と
信号の送受を行い、前記所望移動局と通信を行う送受信
回路と、前記各アンテナでそれぞれ受信した複数の伝播
経路により前記所望移動局から到来した前記信号をそれ
ぞれ分離する信号分離回路と、該信号分離回路により分
離された前記信号の中の所望の信号群に対し同位相化処
理を行なって、所定の重み付け処理と合成処理を行うよ
うに調整された受信用振幅位相調整回路と、受信時のア
ンテナ出力レベルの最も大きいアンテナを前記複数のア
ンテナから送信用として選択するアンテナ選択手段と、
該アンテナ選択手段により選択した前記アンテナのアン
テナ入力に含まれる各信号の到来遅延時間差を測定し、
前記測定した到来遅延時間差に基づいて送信周波数との
位相差を推定する遅延時間測定装置と、前記アンテナ選
択手段が選択したアンテナを用いる送信時に、前記遅延
時間測定装置により推定した前記位相差をもとに前記選
択したアンテナを使用する前記送信周波数での信号につ
いて送信用振幅位相調整回路の位相調整を行う位相補償
装置とを備えるようにしたものである。
【0012】この発明に係る基地局アンテナ装置は、遅
延時間測定装置が、受信時に到来遅延時間差を測定して
送信周波数との位相差を推定するのと同時に、各信号の
受信位相を測定し、該測定結果をもとに前記送信周波数
との位相誤差を推定する位相測定装置を備え、前記遅延
時間測定装置による前記位相差の推定結果および前記位
相測定装置による位相誤差の推定結果をもとに、アンテ
ナ選択手段で選択したアンテナを使用する前記送信周波
数での信号について位相補償装置が送信用振幅位相調整
回路の位相調整を行うようにしたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態に
ついて説明する。 実施の形態1.図1は、この実施の形態1の基地局アン
テナ装置の構成を示すブロック図である。図1におい
て、1はアンテナ、2は信号分離回路、3は受信用振幅
位相調整回路、4は送受信回路、5は遅延時間測定装置
(調整手段)、6は位相補償装置(調整手段)、7は送
信用振幅位相調整回路である。
【0014】また、図2は、この実施の形態1の基地局
アンテナ装置における受信の状態を示した概念図、図3
は同様に送信の状態を示した概念図である。これらの図
において、12は基地局アンテナ装置、13は基地局ア
ンテナの放射特性の空間分布、14は所望移動局、15
は反射物を表わしている。また、図4は、アンテナ1間
の経路長差を示す説明図である。
【0015】次に、動作について説明する。図1に示す
ように、各アンテナ入力から信号分離回路2で各信号の
成分を分離し、所望信号群のみを同相合成するように受
信用振幅位相調整回路3を調整する。このとき、受信用
振幅位相調整回路3の振幅成分をすべて一様とした場合
には等利得合成ダイバーシチとなり、各アンテナ1での
受信レベルに比例させ、所望信号電力対干渉電力を最大
とした場合は最大比合成ダイバーシチとなる。一方、信
号分離回路2で分離した各信号のアンテナ1間での到来
遅延時間差および各アンテナ1における信号間の遅延時
間差を遅延時間測定装置5により測定し、さらに送信周
波数における位相差を推定しておく。
【0016】図4に示すXはアンテナ間の経路長の差で
あり、この距離に応じて周波数の差による位相誤差が発
生する。この誤差を各信号について補償するために、受
信時にアンテナ1間での到来時間の差を信号毎に検出す
る。このようにすることで、アンテナ1間の経路長差が
以下の式(1)から計算できる。
【0017】 X=dsinθ=C・τ ・・・・・・(1)
【0018】ここで、Cは光速、τはアンテナ間の遅延
時間差、dはアンテナ間隔、θは到来角である。経路長
差が判明すれば、送信周波数での各アンテナ1間の位相
差を次式(2)のように推定することが可能となる。
【0019】 Δφ=kX=(2π/λ)X ・・・・・・(2)
【0020】ここで、Δφは位相差、kは波数、λは送
信周波数の波長である。送受信で周波数が異なるとλに
起因して位相差Δφが変化する。この位相誤差を補償す
るために、送信時には受信時に前記推定した位相差に基
づき送信用振幅位相調整回路7の位相を調整することで
正確に所望移動局14へ放射でき、CNRを改善するこ
とができることから効率の良い通信を行うことが可能と
なる。すなわち、図2および図3に示すように、受信時
にすべてのパスからの信号を利用するのと同様に、送信
時においても周波数差による位相誤差を補償してすべて
のパスを利用することで、効率良く通信を行うことがで
きる。
【0021】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、受信時において所望信号群を分離しそれぞれを同相
合成するように受信用振幅位相調整回路3を調整するこ
とと並行して、受信時に分離した前記各信号のすべてに
おいて前記送信周波数との位相差を推定し、送信時に前
記送信周波数に応じて送信用振幅位相調整回路7の位相
を調整することで、正確に所望移動局への放射を行うこ
とができる。このように同じ情報を有する信号をすべて
利用して送信を行うことで、効率の良い移動体通信シス
テムを実現できる基地局アンテナ装置が得られる効果が
ある。
【0022】実施の形態2.前記実施の形態1では、受
信時に分離した各信号のすべての位相差を推定し、送信
用振幅位相調整回路7を調整して送信を行うようにした
ものであるが、この実施の形態2では受信電力が最大の
信号のみを考慮する。
【0023】図5は、この実施の形態2における基地局
アンテナ装置の構成を示すブロック図である。図5にお
いて図1と同一または相当の部分については同一の符号
を付し説明を省略する。図5において、8は信号分離回
路2で分離した信号の中で最も受信電力の大きい信号を
選択する信号選択装置(調整手段)である。また、図6
はこの実施の形態2における基地局アンテナ装置の受信
の状態を示す概念図、図7は送信の状態を示す概念図で
ある。これらの図において図2および図3と同一または
相当の部分については同一の符号を付し説明を省略す
る。
【0024】次に、動作について説明する。図5に示す
ように、受信においては前記実施の形態1と同様に、す
べてのパスの所望信号を考慮して合成を行うが、送信に
おいては信号分離回路2で分離した信号の中で最も受信
電力の大きい信号を信号選択装置8により選択し、該選
択した信号についてのみアンテナ1間の到来時間差を遅
延時間測定装置5で測定する。この測定結果から前記選
択した信号についての経路長差が判明するので、送信周
波数において正確に前記選択した信号の到来方向に送信
できるように送信用振幅位相調整回路7の位相を調整し
て送信を行う。
【0025】すなわち、この実施の形態2の基地局アン
テナ装置は、信号分離回路2で分離した信号の中で最も
受信電力が大きい信号を信号選択装置8で選択し、前記
信号選択装置8で選択した前記信号のアンテナ1間での
到来遅延時間を測定し、前記アンテナ1間の経路長差を
計算し、該経路長差に基づいて送信周波数での前記アン
テナ1間の位相差を遅延時間測定装置5で推定する。そ
して、該遅延時間測定装置5により推定した前記位相差
をもとに、位相補償装置6は、送信時に送信用振幅位相
調整回路7での位相調整を、前記選択した信号につい
て、受信用振幅位相調整回路3が同相合成する位相を調
整することで行い、前記送信周波数での前記選択した信
号の到来方向への正確な送信を行う。
【0026】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、受信時は分離した信号をすべて利用して処理を行う
が、送信においては受信電力の最も大きい信号のみを考
慮するため、受信用振幅位相調整回路3の中の前記選択
した信号を同相合成する振幅、位相だけを調整するよう
に送信用振幅位相調整回路7を使用すればよいことから
処理が簡易になり、一方向、つまり前記選択した信号の
到来方向のみに強く放射することになることから不要な
方向への放射を減少させることができ、また、移動局の
移動にも影響を受けにくく、追従性に優れている基地局
アンテナ装置が得られる効果がある。
【0027】実施の形態3.前記実施の形態1では、遅
延時間差に基づいて送信周波数における位相差を推定し
ていたが、この実施の形態3では、より高精度の推定を
行うために遅延時間差と同時に位相差も測定し、これら
情報を用いて送信で用いる送信用振幅位相調整回路7の
位相を調整する。
【0028】図8は、この実施の形態3における基地局
アンテナ装置の構成を示すブロック図である。図8にお
いて図1と同一または相当の部分については同一の符号
を付し説明を省略する。図8において9は遅延時間測定
装置5の遅延時間の測定による位相推定と同時に、アン
テナ1間および信号間の受信位相差を測定し、該測定結
果をもとに送信周波数との位相誤差を推定する位相測定
装置(調整手段)である。16は遅延時間測定装置5に
より推定した送信周波数での位相差と、位相測定装置9
で推定した前記位相誤差をもとに、送信時に、前記送信
周波数での信号分離回路2で分離した前記信号について
送信用振幅位相調整回路7での位相調整を行う位相補償
装置(調整手段)である。
【0029】次に、動作について説明する。この実施の
形態3では、受信時における合成方法は前記実施の形態
1と同様であるが、送信周波数との位相差を推定するた
めに遅延時間測定による位相推定と同時に、アンテナ1
間および信号間の受信位相差を位相測定装置9により直
接測定し、それから送信周波数との位相誤差を次式から
計算する。
【0030】 Δφ1 =2π/λ1 ・X ・・・・・・(3)
【0031】 Δφ2 =2π/λ2 ・X=λ1 /λ2 ・Δφ1 ・・・・・・(4)
【0032】ここで、Δφ1はアンテナ間の測定受信位
相差、λ1は受信周波数の波長、Xは経路長差、Δφ2
は推定された送信周波数での位相差、λ2は送信周波数
の波長である。そして、両方の推定結果を用いて最終的
に送信用振幅位相調整回路7を調整することで、より精
度の高い位相補償を行い正確に所望移動局への送信を可
能とする。
【0033】以上のように、この実施の形態3では、送
信時における位相補償を、遅延時間測定装置5の遅延時
間の測定による位相推定と、位相測定装置9によるアン
テナ1間および信号間の受信位相差の測定による送信周
波数との位相誤差推定の二種類の手段により決定するこ
とで、より精度の高い送信周波数との位相誤差推定を行
い、正確に所望移動局へ送信を行える移動体通信システ
ムが実現できる基地局アンテナ装置が得られる効果があ
る。
【0034】実施の形態4.前記実施の形態3において
は、分離した所望信号群すべてを利用して送信するため
に各信号それぞれに対応する位相を調整する必要があっ
た。そこで、この実施の形態4では、前記実施の形態3
のように受信電力が最大の信号のみを考慮することで処
理の簡易化を図る。
【0035】図9は、この実施の形態4における基地局
アンテナ装置の構成を示すブロック図である。図9にお
いて図5および図8と同一または相当の部分については
同一の符号を付し説明を省略する。この実施の形態4の
基地局アンテナ装置は、前記実施の形態2の信号選択装
置8を前記実施の形態3の構成に追加した構成である。
【0036】次に、動作について説明する。図9におい
て、受信については前記実施の形態1から前記実施の形
態3までと同様にすべてのパスを考慮して合成を行う。
さらに、信号選択装置8により受信電力が最大の信号を
選択し、その信号についてアンテナ1間の遅延時間測定
による位相推定と同時に、アンテナ1間の受信位相差を
直接測定し、それから送信周波数との位相誤差を計算す
る。そして、これら両方の推定結果を用いて位相調整量
を決定し、送信には受信用振幅位相調整回路3の中で前
記選択した信号を同相合成する振幅および位相のみを調
整し送信用振幅位相調整回路7に使用する。この結果、
所望移動局への正確な送信が可能になる。
【0037】以上のように、この実施の形態4では受信
時は分離した信号をすべて利用して処理を行うが、送信
においては受信電力の最も大きい信号のみを考慮するた
め、受信用振幅位相調整回路3の中の前記選択した信号
を同相合成する振幅および位相だけを調整して使用すれ
ばよいので処理が簡易になり、不要な方向への放射も減
少でき、また、一方向に強く放射するために移動局の移
動にも影響を受けにくく、追従性に優れた移動体通信シ
ステムを実現できる基地局アンテナ装置が得られる効果
がある。
【0038】さらに、信号選択装置8により選択した信
号についてのアンテナ1間の遅延時間測定による位相推
定と、アンテナ1間の受信位相差の直接測定による送信
周波数との位相誤差の推定との二種類の位相誤差推定方
法を用いることで精度の高い位相補償を行うことができ
るので、より正確に所望移動局への送信が可能となる基
地局アンテナ装置が得られる効果がある。
【0039】実施の形態5.次に、この実施の形態5の
基地局アンテナ装置について説明する。この実施の形態
5の基地局アンテナ装置は、アンテナ間隔を大きく取
り、ダイバーシチ効果が十分に得られるようにした場合
の各アンテナ出力レベルを比較し、最大受信レベルのア
ンテナを用いて送信を行うものである。
【0040】図10は、この実施の形態5の基地局アン
テナ装置の構成を示すブロック図である。図10におい
て図1と同一または相当の部分については同一の符号を
付し説明を省略する。図10において、10はアンテナ
選択装置(アンテナ選択手段)、11はアンテナ切替ス
イッチ(アンテナ選択手段)である。
【0041】次に、動作について説明する。図10に示
すように、受信については前記実施の形態1から前記実
施の形態4までと同様にすべてのパスを考慮して合成を
行う。このとき、アンテナ1の間隔が大きいため各アン
テナ1でのフェージングは独立であり、その受信レベル
にはかなりばらつきがある。そこで、受信時にアンテナ
出力レベルをアンテナ選択装置10により比較し、最も
レベルの大きいアンテナを送信用として選択する。
【0042】次に、遅延時間測定装置5により前記選択
したアンテナの各信号の遅延時間差を測定し、送信周波
数での位相差を推定し、位相補償装置6により送信用振
幅位相調整回路7の位相を調整する。そして、アンテナ
切替スイッチ11により送信に用いるアンテナを切り替
えながら送信を行う。
【0043】以上のように、この実施の形態5によれ
ば、アンテナ1の間隔を大きく取りダイバーシチ効果が
十分に得られる場合には出力レベルの最も大きいアンテ
ナのみを用いて送信を行うことで移動局におけるCNR
の改善を実現できる基地局アンテナ装置が得られる効果
がある。
【0044】実施の形態6.前記実施の形態5では、信
号間の遅延時間差に基づいて送信周波数における位相差
を推定していたが、この実施の形態6では、より高精度
の推定を行うために前記実施の形態3で説明したように
遅延時間差と同時に位相差も測定して双方の情報を用い
て送信で用いる送信用振幅位相調整回路7の位相を調整
する。
【0045】図11は、この実施の形態6の基地局アン
テナ装置の構成を示すブロック図である。なお、図11
において図8および図10と同一または相当の部分につ
いては同一の符号を付し説明を省略する。
【0046】次に、動作について説明する。受信時にお
ける合成方法は前記実施の形態1から前記実施の形態5
と同様である。このとき、アンテナ1の間隔が大きいた
め各アンテナ1でのフェージングは独立であり、その受
信レベルにはかなりばらつきがある。そこで、受信時に
アンテナ出力レベルをアンテナ選択装置10により比較
し、最も受信レベルの大きいアンテナを送信用として選
択する。
【0047】そして、送信周波数との位相差を推定する
ために遅延時間測定装置5の遅延時間測定による位相推
定と同時に、信号間の受信位相差を位相測定装置9によ
り直接測定し、該測定結果から送信周波数との位相誤差
を計算する。さらに、両方の推定結果を用いて最終的に
送信用振幅位相調整回路7を調整することで、より精度
の高い位相補償を行い、移動局でのCNRの改善を図
る。
【0048】以上のように、この実施の形態6によれ
ば、アンテナ1の間隔を大きく取り、ダイバーシチ効果
が十分に得られる場合には出力レベルの最も大きいアン
テナのみを用いて送信を行うことで移動局におけるCN
Rの改善を実現できる基地局アンテナ装置が得られる効
果がある。
【0049】また、送信時における位相補償を、遅延時
間測定装置5の遅延時間の測定による位相推定と、位相
測定装置9による信号間の受信位相差の測定との二種類
の手段により決定することで、より精度の高い位相誤差
推定を行うことが可能な基地局アンテナ装置が得られる
効果がある。
【0050】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、各ア
ンテナでそれぞれ受信した、複数の伝播経路により所望
移動局から到来した信号をそれぞれ分離し、該分離した
前記信号の中の所望の信号群に対し同位相化処理を行な
って、所定の重み付け処理と合成処理を行う一方、前記
分離した前記各信号の前記アンテナ間の遅延時間差や前
記各アンテナでの信号間の遅延時間差を測定し、送信周
波数における位相差を推定し、送信時に送信用振幅位相
調整回路での位相調整を行うように構成したので、送受
信で周波数が異なるシステムにおいても正確に所望移動
局への放射電力を増大させ、送信時のCNRの改善を図
ることができ、効率の良い移動体通信システムを実現で
きる効果がある。
【0051】この発明によれば、信号分離回路で分離し
た各信号についてアンテナ間での到来遅延時間を測定し
て前記各信号のアンテナ間の経路長差を計算し、さら
に、前記各アンテナにおける前記信号間の遅延時間差を
測定し、前記経路長差に基づいて送信周波数での各信号
の前記アンテナ間の位相差を推定するとともに、前記測
定した信号間の遅延時間差から前記送信周波数での信号
間の位相差を推定する遅延時間測定装置と、該遅延時間
測定装置により推定した前記送信周波数での前記位相差
をもとに、送信時に、前記送信周波数での前記分離した
各信号の全てについて送信用振幅位相調整回路での位相
調整を行う位相補償装置とを調整手段として備えるよう
に構成したので、同じ情報を有する信号をすべて利用し
て送信を行うことで、送受信で周波数が異なる場合にお
いても効率の良い移動体通信システムを実現できる効果
がある。
【0052】この発明によれば、信号分離回路で分離し
た信号の中で最も受信電力が大きい信号を選択する信号
選択装置を備え、前記信号選択装置が選択した前記信号
のアンテナ間での到来遅延時間を測定し、前記アンテナ
間の経路長差を計算し、該経路長差に基づいて送信周波
数での前記アンテナ間の位相差を推定する遅延時間測定
装置と、該遅延時間測定装置により推定した前記位相差
をもとに、送信時に、送信用振幅位相調整回路での位相
調整を、前記選択した信号について受信用振幅位相調整
回路が同相合成する位相を調整することで行い、前記送
信周波数での前記選択した信号の到来方向への送信を可
能にする位相補償装置とを調整手段として備えるように
構成したので、送受信で周波数が異なる場合において、
受信時の受信電力の最も大きい信号のみを考慮して、受
信用振幅位相調整回路の中の前記選択した信号を同相合
成する振幅、位相だけを調整するように送信用振幅位相
調整回路を使用すればよく、処理が簡易になり、一方向
のみに強く放射することになることから不要な方向への
放射を減少させることができ、また、移動局の移動にも
影響を受けにくく、追従性を向上できる効果がある。
【0053】この発明によれば、遅延時間測定装置によ
る遅延時間の測定による位相推定と同時に、アンテナ間
および信号間の受信位相を測定し、該測定結果をもとに
送信周波数との位相誤差を推定する位相測定装置と、前
記遅延時間測定装置により推定した前記送信周波数での
前記位相差と、前記位相測定装置で推定した前記位相誤
差をもとに、送信時に、前記送信周波数での前記信号の
全てについて送信用振幅位相調整回路での位相調整を行
う位相補償装置とを調整手段として備えるように構成し
たので、送受信で周波数が異なる場合でも精度の高い送
信周波数との位相誤差推定を行うことが可能となり、正
確に所望移動局へ送信を行える移動体通信システムが実
現できる効果がある。
【0054】この発明によれば、信号選択装置が選択し
た最も受信電力が大きい信号のアンテナ間での到来遅延
時間を測定し、前記アンテナ間の経路長差を計算し、該
経路長差に基づいて送信周波数での前記アンテナ間の位
相差を推定する遅延時間測定装置と、該遅延時間測定装
置による到来遅延時間の測定による位相推定と同時に、
前記信号選択装置が選択した前記信号の前記アンテナ間
および信号間の受信位相を測定し、該測定結果をもとに
送信周波数との位相誤差を推定する位相測定装置と、前
記遅延時間測定装置により推定した前記送信周波数での
前記位相差と、前記位相測定装置で推定した前記位相誤
差をもとに、送信時に送信周波数での前記選択した信号
について送信用振幅位相調整回路での位相調整を行う位
相補償装置とを調整手段として備えるように構成したの
で、送信においては受信電力の最も大きい信号のみを考
慮することになり、受信用振幅位相調整回路の中の前記
選択した信号を同相合成する振幅および位相だけを調整
して使用すればよく、処理が簡易になり、不要な方向へ
の放射も減少でき、また、一方向に強く放射するために
移動局の移動にも影響を受けにくく、追従性に優れた移
動体通信システムを実現でき、さらに、前記選択した信
号についての前記アンテナ間の遅延時間測定による位相
推定と、前記アンテナ間の受信位相差の直接測定による
送信周波数との位相誤差の推定との二種類の位相誤差推
定方法を用いるため、送受信で周波数が異なる場合でも
精度の高い位相補償を行うことができ、より正確な所望
移動局への送信が実現できる効果がある。
【0055】この発明によれば、ダイバーシチ効果を十
分得られるような間隔で配置された複数のアンテナと、
前記アンテナを介して所望移動局と信号の送受を行い、
前記所望移動局と通信を行う送受信回路と、前記各アン
テナでそれぞれ受信した複数の伝播経路により前記所望
移動局から到来した前記信号をそれぞれ分離する信号分
離回路と、該信号分離回路により分離された前記信号の
中の所望の信号群に対し同位相化処理を行なって、所定
の重み付け処理と合成処理を行うように調整された受信
用振幅位相調整回路と、受信時のアンテナ出力レベルの
最も大きいアンテナを前記複数のアンテナから送信用と
して選択するアンテナ選択手段と、該アンテナ選択手段
により選択した前記アンテナのアンテナ入力に含まれる
各信号の到来遅延時間差を測定し、前記測定した到来遅
延時間差に基づいて送信周波数との位相差を推定する遅
延時間測定装置と、前記アンテナ選択手段が選択したア
ンテナを用いる送信時に、前記遅延時間測定装置により
推定した前記位相差をもとに前記選択したアンテナを使
用する前記送信周波数での信号について送信用振幅位相
調整回路の位相調整を行う位相補償装置とを備えるよう
に構成したので、前記アンテナの間隔が大きくダイバー
シチ効果が十分に得られる場合に、出力レベルの最も大
きいアンテナのみを用いて送信を行うことで移動局にお
けるCNRの改善を実現でき、送受信で周波数が異なる
場合でも効率の良い移動体通信システムを実現できる効
果がある。
【0056】この発明によれば、遅延時間測定装置が、
受信時に到来遅延時間差を測定して送信周波数との位相
差を推定するのと同時に、各信号の受信位相を測定し、
該測定結果をもとに前記送信周波数との位相誤差を推定
する位相測定装置を備え、前記遅延時間測定装置による
前記位相差の推定結果および前記位相測定装置による位
相誤差の推定結果をもとに、アンテナ選択手段で選択し
たアンテナを使用する前記送信周波数での信号について
位相補償装置が送信用振幅位相調整回路の位相調整を行
うように構成したので、ダイバーシチ効果が十分に得ら
れる場合の出力レベルの最も大きいアンテナのみを用い
て送信を行うことによる移動局におけるCNRの改善
と、より精度の高い位相誤差推定を行うことが可能にな
り、送受信で周波数が異なる場合でも効率の良い移動体
通信システムを実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1の基地局アンテナ装
置の構成を示すブロック図である。
【図2】 この発明の実施の形態1の基地局アンテナ装
置における受信の状態を示した概念図である。
【図3】 この発明の実施の形態1の基地局アンテナ装
置における送信の状態を示した概念図である。
【図4】 この発明の実施の形態1の基地局アンテナ装
置におけるアンテナ間の経路長差を示す説明図である。
【図5】 この発明の実施の形態2の基地局アンテナ装
置の構成を示すブロック図である。
【図6】 この発明の実施の形態2の基地局アンテナ装
置における受信の状態を示した概念図である。
【図7】 この発明の実施の形態2の基地局アンテナ装
置における送信の状態を示した概念図である。
【図8】 この発明の実施の形態3の基地局アンテナ装
置の構成を示すブロック図である。
【図9】 この発明の実施の形態4の基地局アンテナ装
置の構成を示すブロック図である。
【図10】 この発明の実施の形態5の基地局アンテナ
装置の構成を示すブロック図である。
【図11】 この発明の実施の形態6の基地局アンテナ
装置の構成を示すブロック図である。
【図12】 従来の基地局アンテナ装置を示すブロック
図である。
【符号の説明】
1 アンテナ、2 信号分離回路、3 受信用振幅位相
調整回路、4 送受信回路、5 遅延時間測定装置(調
整手段)、6 位相補償装置(調整手段)、7送信用振
幅位相調整回路、8 信号選択装置(調整手段)、9
位相測定装置(調整手段)、10 アンテナ選択装置
(アンテナ選択手段)、11 アンテナ切替スイッチ
(アンテナ選択手段)、14 所望移動局、16 位相
補償装置(調整手段)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米澤 ルミ子 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 鈴木 邦之 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5J021 AA05 AA06 AA11 DB02 DB03 DB05 EA04 FA06 FA10 FA32 GA02 HA05 HA06 JA03 5K059 CC02 CC03 DD02 DD07 DD10 DD32 5K067 AA02 BB04 CC24 EE02 EE10 KK03

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のアンテナと、 前記アンテナを介し所望移動局と信号の送受を行い、前
    記所望移動局と通信を行う送受信回路と、 前記各アンテナでそれぞれ受信した、複数の伝播経路に
    より前記所望移動局から到来した前記信号をそれぞれ分
    離する信号分離回路と、 該信号分離回路により分離された前記信号の中の所望の
    信号群に対し同位相化処理を行なって、所定の重み付け
    処理と合成処理を行うように調整された受信用振幅位相
    調整回路と、 前記信号分離回路により分離された前記各信号の前記ア
    ンテナ間の遅延時間差や前記各アンテナでの信号間の遅
    延時間差を測定し、送信周波数における位相差を推定
    し、送信時に送信用振幅位相調整回路での位相調整を行
    う調整手段と、 を備えた基地局アンテナ装置。
  2. 【請求項2】 調整手段は、 信号分離回路で分離した各信号についてアンテナ間での
    到来遅延時間を測定して前記各信号のアンテナ間の経路
    長差を計算し、さらに、前記各アンテナにおける前記信
    号間の遅延時間差を測定し、前記経路長差に基づいて送
    信周波数での前記各信号の前記アンテナ間の位相差を推
    定するとともに、前記測定した信号間の遅延時間差から
    前記送信周波数での信号間の位相差を推定する遅延時間
    測定装置と、 該遅延時間測定装置により推定した前記送信周波数での
    前記位相差をもとに、送信時に、前記送信周波数での前
    記分離した各信号の全てについて送信用振幅位相調整回
    路での位相調整を行う位相補償装置とを備えていること
    を特徴とする請求項1記載の基地局アンテナ装置。
  3. 【請求項3】 調整手段は、 信号分離回路で分離した信号の中で最も受信電力が大き
    い信号を選択する信号選択装置と、 該信号選択装置が選択した前記信号のアンテナ間での到
    来遅延時間を測定し、前記アンテナ間の経路長差を計算
    し、該経路長差に基づいて送信周波数での前記アンテナ
    間の位相差を推定する遅延時間測定装置と、 該遅延時間測定装置により推定した前記位相差をもと
    に、送信時に、送信用振幅位相調整回路での位相調整
    を、前記選択した信号について受信用振幅位相調整回路
    が同相合成する位相を調整することで行い、前記送信周
    波数での前記選択した信号の到来方向への送信を可能に
    する位相補償装置とを備えていることを特徴とする請求
    項1記載の基地局アンテナ装置。
  4. 【請求項4】 調整手段は、 信号分離回路で分離した各信号についてアンテナ間での
    到来遅延時間を測定して各信号のアンテナ間の経路長差
    を計算し、さらに、前記各アンテナにおける信号間の遅
    延時間差を測定し、前記経路長差に基づいて送信周波数
    での前記各信号の前記アンテナ間の位相差を推定すると
    ともに、前記測定した信号間の遅延時間差から前記送信
    周波数での信号間の位相差を推定する遅延時間測定装置
    と、 該遅延時間測定装置による遅延時間の測定による位相推
    定と同時に、アンテナ間および信号間の受信位相を測定
    し、該測定結果をもとに送信周波数との位相誤差を推定
    する位相測定装置と、 前記遅延時間測定装置により推定した前記送信周波数で
    の前記位相差と、前記位相測定装置で推定した前記位相
    誤差をもとに、送信時に、前記送信周波数での前記信号
    の全てについて送信用振幅位相調整回路での位相調整を
    行う位相補償装置とを備えていることを特徴とする請求
    項1記載の基地局アンテナ装置。
  5. 【請求項5】 調整手段は、 信号分離回路で分離した信号の中で最も受信電力が大き
    い信号を選択する信号選択装置と、 該信号選択装置が選択した前記信号のアンテナ間での到
    来遅延時間を測定し、 前記アンテナ間の経路長差を計算し、該経路長差に基づ
    いて送信周波数での前記アンテナ間の位相差を推定する
    遅延時間測定装置と、 該遅延時間測定装置による到来遅延時間の測定による位
    相推定と同時に、前記信号選択装置が選択した前記信号
    の前記アンテナ間および信号間の受信位相を測定し、該
    測定結果をもとに送信周波数との位相誤差を推定する位
    相測定装置と、 前記遅延時間測定装置により推定した前記送信周波数で
    の前記位相差と、前記位相測定装置で推定した前記位相
    誤差をもとに、送信時に送信周波数での前記選択した信
    号について送信用振幅位相調整回路での位相調整を行う
    位相補償装置とを備えていることを特徴とする請求項1
    記載の基地局アンテナ装置。
  6. 【請求項6】 ダイバーシチ効果を十分得られるような
    間隔で配置された複数のアンテナと、 前記アンテナを介して所望移動局と信号の送受を行い、
    前記所望移動局と通信を行う送受信回路と、 前記各アンテナでそれぞれ受信した複数の伝播経路によ
    り前記所望移動局から到来した前記信号をそれぞれ分離
    する信号分離回路と、 該信号分離回路により分離された前記信号の中の所望の
    信号群に対し同位相化処理を行なって、所定の重み付け
    処理と合成処理を行うように調整された受信用振幅位相
    調整回路と、 受信時のアンテナ出力レベルの最も大きいアンテナを前
    記複数のアンテナから送信用として選択するアンテナ選
    択手段と、 該アンテナ選択手段により選択した前記アンテナのアン
    テナ入力に含まれる各信号の到来遅延時間差を測定し、
    前記測定した到来遅延時間差に基づいて送信周波数との
    位相差を推定する遅延時間測定装置と、 前記アンテナ選択手段が選択したアンテナを用いる送信
    時に、前記遅延時間測定装置により推定した前記位相差
    をもとに前記選択したアンテナを使用する前記送信周波
    数での信号について送信用振幅位相調整回路の位相調整
    を行う位相補償装置と、 を備えた基地局アンテナ装置。
  7. 【請求項7】 遅延時間測定装置が、受信時に到来遅延
    時間差を測定して送信周波数との位相差を推定するのと
    同時に、各信号の受信位相を測定し、該測定結果をもと
    に前記送信周波数との位相誤差を推定する位相測定装置
    を備え、 前記位相補償装置は、 前記遅延時間測定装置による前記位相差の推定結果およ
    び前記位相測定装置による位相誤差の推定結果をもと
    に、アンテナ選択手段で選択したアンテナを使用する前
    記送信周波数での信号について送信用振幅位相調整回路
    の位相調整を行うことを特徴とする請求項6記載の基地
    局アンテナ装置。
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