JP2001086058A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基地局あるいは制御局の構成を簡略化するこ
とができる無線通信システムを提供する。 【解決手段】 本発明の無線通信システムは、基地局１
内の複数のアンテナ素子４ａ〜４ｄで受信した受信信号
を周波数変換器７ａ〜７ｄで異なる周波数ごとにダウン
コンバートした後、加算器９で合波して副搬送波多重信
号を生成する。この信号を電気−光変換して光ファイバ
を介して制御局２に伝送する。基地局１内の複数のアン
テナ素子からなるアレイアンテナで受信した受信信号を
副搬送波多重して制御局２に送信するため、光伝送系部
分の構成要素を最小限に抑えることができ、基地局１の
構成を簡略化することができる。また、各受信信号の相
対位相差と相対強度を維持したままで、基地局１から制
御局２に受信信号を伝送するため、加入者の位置を制御
局側で把握することができ、基地局から送信する無線信
号の放射パターンを制御局側で制御することが可能にな
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、可変指向性アンテ
ナを備えた基地局と、基地局に光ファイバで接続された
制御局とで構成され、可変指向性アンテナを制御局側で
制御する機能を備える無線通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話やＩＴＳ (Intelligent Transp
ort Systems)に代表される移動通信の基地局と制御局と
を光ファイバで接続して信号伝送を行うRadio on Fiber
(ROF)技術が注目されている。ROF技術は、基地局から
制御局に光ファイバを介して無線信号を伝送させ、変復
調器及び制御器等を制御局に一括収容して、基地局の構
成を簡略化して小型化するものである。このため、多数
の基地局を道路沿い、地下街、トンネル等に配置するこ
とが可能となる。

【０００３】また、基地局での周波数帯域の逼迫、ある
いは干渉波等の問題を解決すべく、指向性を可変できる
アダプティブアンテナが注目されている。アダプティブ
アンテナは、複数のアンテナ素子からなるアレーアンテ
ナを備えたものであり、各アンテナ素子から送信する送
信信号によってアンテナの指向性を変化させることがで
きる。

【０００４】制御局内のビーム演算回路は、基地局から
加入者への無線信号の放射パターンと、加入者から基地
局への無線信号の放射パターンとを導出し、加入者の移
動及び位置に合わせて、適応的にアダプティブアンテナ
の指向性を変える。

【０００５】この種のアダプティブアンテナを基地局に
備え、ROF技術を用いて制御局と接続する無線通信シス
テムに関する報告が幾つか発表されている（例えば、特
開平10-145286）。

【０００６】図１７および図１８はＲＯＦ技術を利用し
た無線通信システムの概略構成を示すブロック図であ
る。無線通信システムとしての送受信機能を考慮に入れ
た場合、最も重要なことは、各アンテナ素子毎に受信し
た無線信号を、基地局から制御局に相対位相差、相対強
度差を維持した状態で伝達することである。

【０００７】このため、従来のシステムは、各アンテナ
素子の送受信信号をそれぞれ光信号に変換し、基地局と
制御局間で、波長多重して、あるいは、各アンテナ素子
に一本の光ファイバを割り当てて、伝送していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＲＯＦ
技術を利用した従来のシステムの場合、図１７および図
１８に示すように、各アンテナ素子線路に、電気―光変
換器と光―電気変換器の対を割り当てるため、基地局及
び制御局には、アンテナ素子数分の光送受信器対が必要
となる。

【０００９】このため、基地局及び制御局の光伝送部分
の構成要素が大幅に増加し、構成が複雑化して大規模の
装置になる。また、波長多重伝送を行う場合は、光合波
器、光分波器、光源の波長制御機能等の構成がさらに必
要となる。

【００１０】一方、各アンテナ素子ごとに光ファイバを
設けるようにすると、基地局と制御局を接続する光ファ
イバの本数が大幅に増え、それに伴って、光−電気変換
器や電気−光変換器などの光伝送系の構成が複雑かつ大
規模になる。

【００１１】このように、アダプティブアンテナを備え
てＲＯＦ技術を利用して信号伝送を行う従来の無線通信
システムは、光伝送系の構成要素が多いために構成が複
雑になるという問題があり、基地局及び制御局の小型化
が困難で、コストも下げられない。

【００１２】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、基地局あるいは制御局の構成
を簡略化することができる無線通信システムを提供する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明は、無線通信端末と、この無線
通信端末と無線通信を行う基地局と、この基地局と有線
伝送路を介して接続された制御局とからなる無線通信シ
ステムにおいて、前記基地局は、複数のアンテナ素子か
らなり前記無線通信端末の位置に応じて指向性を変更可
能な可変指向性アンテナと、前記複数のアンテナ素子を
介して、前記無線通信端末から受信した受信信号をそれ
ぞれ異なる帯域に周波数変換する第１の周波数変換手段
と、前記第１の周波数変換手段により周波数変換された
複数の信号を合波して第１の副搬送波多重信号を生成す
る第１の副搬送波多重信号生成手段と、前記第１の副搬
送波多重信号を前記有線伝送路を介して前記制御局に送
信する第１の送信手段と、を有し、前記制御局は、前記
有線伝送路を介して前記基地局から送信された前記第１
の副搬送波多重信号を前記複数のアンテナ素子ごとに分
波して、同一の周波数帯の信号に周波数変換する第２の
周波数変換手段と、前記第２の周波数変換手段の出力信
号に基づいて、前記複数のアンテナ素子の指向性を制御
するための重み係数を求めるビーム演算手段と、前記重
み係数に基づいて、前記第２の周波数変換手段により周
波数変換された複数の信号に対して重み付けを行う第１
の重み付け手段と、前記第１の重み付け手段で重み付け
された各信号を合波して受信信号を生成する受信信号生
成手段とを備える。

【００１４】請求項１の発明では、複数のアンテナ素子
で受信した信号を副搬送波多重して制御局に送信するた
め、基地局と制御局との光伝送系の構成を簡略化するこ
とができる。

【００１５】請求項２の発明では、制御局から基地局に
送信信号を伝送する際にも、送信信号を副搬送波多重す
るため、基地局と制御局との光伝送系の構成を簡略化す
ることができる。

【００１６】請求項３の発明では、制御局内の局部発振
信号の位相を調整するため、複数のアンテナ素子で受信
した各受信信号の相対位相差を維持したまま、基地局か
ら制御局に受信信号を伝送することができる。

【００１７】請求項４の発明では、周波数変換用の基準
信号を基地局と制御局とで共有するため、構成を簡略化
することができる。

【００１８】請求項５の発明では、基地局または制御局
のいずれか一方で生成した基準信号を、副搬送波多重信
号に重畳して他方に送信するため、周波数変換用の基準
信号を基地局と制御局とで共有できるとともに、光伝送
系の構成を簡略化することができる。

【００１９】請求項６の発明では、基地局側で送信信号
の重み付けを行うため、制御局の構成を簡略化すること
ができる。

【００２０】請求項７の発明は、無像通信端末と、この
無線通信端末と無線通信を行う基地局と、この基地局と
有線伝送路を介して接続された制御局とからなる無線通
信システムにおいて、前記基地局は、複数のアンテナ素
子からなり前記無線通信端末の位置に応じて指向性を変
更可能な可変指向性アンテナと、前記複数のアンテナ素
子を介して、前記無線通信端末から受信した受信信号を
それぞれ異なる拡散符号でスペクトル拡散して加算する
ことにより、第１のスペクトル拡散多重信号を生成する
スペクトル拡散多重信号生成手段と、前記有線伝送路を
介して前記第１のスペクトル拡散多重信号を前記制御局
に送信する第１の送信手段とを有し、前記制御局は、前
記有線伝送路を介して前記基地局から送信された前記第
１のスペクトル拡散多重信号を前記アンテナ素子数に分
波する第１の分波手段と、分波された前記第１のスペク
トル拡散多重信号に前記基地局で前記各アンテナ素子に
割り当てられた拡散符号と同一の拡散符号で逆拡散して
前記複数のアンテナ素子の受信信号を得る第１の逆拡散
手段と、前記第１の逆拡散手段の出力信号に基づいて、
前記複数のアンテナ素子の指向性を制御するための重み
係数を求めるビーム演算手段と、前記重み係数に基づい
て前記逆拡散手段からの出力信号に対して重み付けを行
う重み付け手段と、前記重み付け手段で重み付けされた
信号を合波して受信信号を生成する受信信号生成手段と
を具備する。請求項７の発明では、複数のアンテナ素子
で受信した信号をスペクトル拡散多重して制御局に送信
するため、基地局と制御局との光伝送系の構成を簡略化
することができる。

【００２１】請求項８の発明では、制御局から送信局に
送信信号を伝送する際にも、送信信号をスペクトル拡散
するため、基地局と制御局との光伝送系および電気線路
系の構成を簡略化することができる。

【００２２】請求項９の発明では、基地局側で送信信号
の重み付けを行うため、制御局の構成を簡略化すること
ができる。

【００２３】請求項１０の発明では、基地局と制御局の
少なくとも一方に位相補償回路を設けるため、基地局お
よび制御局間の信号伝搬路と、基地局および制御局内の
信号処理とにより発生される位相変動量を相殺できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る無線通信シス
テムについて、図面を参照しながら具体的に説明する。
なお、以下の実施形態では、原理的な位相状態および信
号強度状態を示すため、各アンテナ素子線路に挿入され
ているアンプ、乗算器、フィルタ等のマイクロ波部品の
固体差によるゲイン、損失、透過率、群速度のバラツキ
及び線路長による遅延差は無視している。

【００２５】（第１の実施形態）図１は、本発明に係る
無線通信システムの第１の実施形態の概略構成を示すブ
ロック図である。図１の無線通信システムは、基地局１
と制御局２とで構成され、それぞれは光ファイバ３で接
続されている。

【００２６】基地局１は、４つのアンテナ素子からなる
アレーアンテナ４ａ〜４ｄと、ローノイズアンプ５ａ〜
５ｄと、基地局局部発振器（第１の局部発振器）６と、
乗算器（第１の周波数変換手段）７ａ〜７ｄと、バンド
パスフィルタ８ａ〜８ｄと、加算器（第１の副搬送波多
重信号生成手段）９と、電気―光変換器（Ｅ／Ｏ変換
器：第１の送信手段）１０とを有する。

【００２７】制御局２は、光−電気変換器（Ｏ／Ｅ変換
器）１１と、分配器１２と、制御局局部発振器（第２の
局部発振器）１３と、乗算器（第２の周波数変換手段）
１４ａ〜１４ｄと、バンドパスフィルタ１５ａ〜１５ｄ
と、ビーム演算回路（ビーム演算手段）１６と、重み付
け回路（第１の重み付け手段）１７ａ〜１７ｄと、加算
器（受信信号生成手段）１８と、復調器１９とを有す
る。

【００２８】基地局１は、図示されていない加入者から
の無線信号７０をアレーアンテナ４ａ〜４ｄで受信す
る。本実施形態では、アレーアンテナ４の素子数が４つ
（図１では、各素子を４ａ〜４ｄで図示）の場合につい
て説明するが、素子数は幾つでもよい。各アレーアンテ
ナ４ａ〜４ｄで受信した受信信号７１ａ〜７１ｄは、
(1)式で表される。

【００２９】

【数１】 （１）式では、無線信号７０を、QPSK(quadriphase-shi
ft keying)等の位相変調信号とし、位相変調項をφm(t)
としている。なお、ｔは時間、ωは信号の角周波数、φ
は各信号の相対位相、Ｐは各信号の相対強度を示し、添
え字で信号の種類を区別している。添え字のａ〜ｄは、
各アンテナ素子ａ〜ｄに関与する信号であることを示し
ている。（１）式に示すように、各受信信号７１ａ〜７
１ｄは、無線信号７０の到来方向に応じて、位相及び振
幅が変化する。

【００３０】受信信号７１ａ〜７１ｄは、ローノイズア
ンプ５ａ〜５ｄを介して、乗算器７ａ〜７ｄに入力され
る。乗算器７ａ〜７ｄは、ローノイズアンプ５ａ〜５ｄ
を通過した信号と基地局局部発振器６から出力される基
地局ＬＯ信号７２ａ〜７２ｄとを乗算して、周波数をダ
ウンコンバートする。基地局ＬＯ信号７２ａ〜７２ｄ
は、（２）式で表される。

【００３１】

【数２】 基地局ＬＯ信号７２ａ〜７２ｄは、（２）式に示すよう
に、パワーが等しく、周波数がそれぞれ異なる信号であ
る。基地局ＬＯ信号７２ａ〜７２ｄとの乗算を行うこと
により、受信信号７１ａ〜７１ｄは低周波数帯の信号に
変換される。

【００３２】乗算器７ａ〜７ｄの出力は、バンドパスフ
ィルタ８ａ〜８ｄに入力されて、それぞれ所望の帯域の
受信信号７３ａ〜７３ｄが抽出される。受信信号７３ａ
〜ｄは（３）式で表される。

【００３３】

【数３】 バンドパスフィルタ８ａ〜８ｄを通過した受信信号７３
ａ〜７３ｄは、加算器９で合波されて、副搬送波多重信
号７４が生成される。生成された副搬送波多重信号７４
は、電気−光変換器１０に入力されて、光信号１５０に
変換され、光ファイバ３を介して制御局２に伝送され
る。

【００３４】光ファイバ３を介して制御局２に伝送され
た光信号は、ＰＤ(Photo Detector)等の光−電気変換器
１１で受信信号７５に変換される。受信信号７５は、分
配器１２によりアンテナ素子分に分配された後、乗算器
１４ａ〜１４ｄに入力される。

【００３５】乗算器１４ａ〜１４ｄは、分配器１２の出
力信号と制御局局部発振器１３から出力された基地局Ｌ
Ｏ信号７６ａ〜ｄとを乗算して、周波数変換を行う。制
御局ＬＯ信号７６ａ〜ｄは、（４）式で示すように、パ
ワーが等しくて、周波数がそれぞれ異なる信号であり、
この信号との乗算を行うことにより、副搬送波多重され
た受信信号７５の周波数は、制御局２内で周波数変換前
の周波数に変換される。

【００３６】

【数４】 乗算器１４ａ〜１４ｄの出力は、バンドパスフィルタ１
５ａ〜１５ｄに入力されて、所望の帯域の受信信号７７
ａ〜７７ｄが抽出される。受信信号７７ａ〜７７ｄは、
（５）式で表される。

【００３７】

【数５】 ここで、基地局局部発振器６の出力信号７２ａ〜７２ｄ
と制御局局部発振器１３の出力信号７６ａ〜７６ｄの各
周波数と各位相は、（６）式と（７）式の条件を満たす
ように設定される。

【００３８】

【数６】 ｋ＋２ｍπ＝φ_1a＋φ_2a＋２ｍ_aπ＝φ_1b＋φ_2b＋２ｍ_b
π＝φ_1c＋φ_2c＋２ｍ_cπ＝φ_1d＋φ_2d＋２ｍ_dπ
（７）（６）および（７）式の条件を満たす場合、
（５）式に示す受信信号７７ａ〜７７ｄは、（８）式の
ように書き直すことができる。

【００３９】

【数７】 （１）式と（８）式を比較すればわかるように、受信信
号７７ａ〜７７ｄは、基地局１における受信信号７１ａ
〜７１ｄの相対位相差φa〜φdと相対強度Ｐa〜Ｐdをそ
のまま維持している。したがって、基地局１から制御局
２まで受信信号が伝搬する間の位相の付加や信号強度の
変動の影響を無視することができる。

【００４０】ビーム演算回路１６は、受信信号７７ａ〜
７７ｄに基づいて、最適合成等の信号処理を制御するた
めの演算を行う。対象となる無線通信システムが、無線
信号７０の到来方向を求める必要がなければ、ビーム演
算回路１６は最適合成のみを行えばよい。その場合は、
（７）式の条件を必ずしも満たす必要はない。

【００４１】本実施形態におけるビーム演算回路１６
は、受信信号７７ａ〜７７ｄの一部を取り込んで、最適
な信号合成を行うための位相及び強度の重みを求める。
次に、これらの演算結果を基に、重み付け回路１７ａ〜
１７ｄを制御して、受信信号７７ａ〜７７ｄに位相及び
信号強度の重みを付加して、合波器１８で各信号を合波
して受信信号７８を得る。受信信号７８は、復調器１９
に入力されて、加入者からの情報が取り出される。

【００４２】ビーム演算回路１６は、上記の信号処理以
外にも、相対位相差φa〜φdと相対強度差Ｐa〜Ｐdに基
づいて、遅延波に対する最適合波制御や、受信信号の不
要波及び干渉波を抑圧してＳＩＲ (Signal-to-Interfer
ence Ratio)最適合波を行うことが可能である。また、
無線信号７０の到来方向等を演算により求めることも可
能である。

【００４３】本実施形態では、基地局１から加入者への
送信系は図示していないが、制御局２における無線信号
７０の到来方向の推定は、基地局１から加入者への無線
信号をどの方向に送信するかを決定するために重要であ
り、ビーム演算回路１６の演算結果を送信系に適用する
ことが可能である。

【００４４】原理的には、基地局ＬＯ信号７２ａ〜７２
ｄと制御局ＬＯ信号７６ａ〜７６ｄの各信号強度が一定
であれば、受信信号７１ａ〜７１ｄの相対強度差を保持
したまま、制御局２側に伝送でき、同様に、制御局２か
ら基地局１に信号を伝送することも可能である。以下で
は、相対強度差には言及せず、相対位相差に注目して説
明を行う。

【００４５】各アンテナ素子４ａ〜４ｄの受信信号７１
ａ〜７１ｄは、基地局１から制御局２まで、異なる搬送
波周波数で伝送される。搬送波周波数が異なると、伝搬
時間に応じて、各アンテナ素子線路間の相対位相差が変
化していく。このため、基地局１内と制御局２内での計
２回の周波数変換で使用される基地局ＬＯ信号７２ａ〜
７２ｄと制御局ＬＯ信号７６ａ〜７６ｄの位相項の関係
を考慮する必要がある。

【００４６】図２は基地局局部発振器６の構成を示すブ
ロック図である。図示のように、基地局局部発振器６
は、基準発振器２０、分配器２１と、位相比較器２２ａ
〜２２ｄと、電圧制御型発振器(VCO:Voltage Control O
scillator)２３ａ〜２３ｄと、分周器２４ａ〜２４ｄ
と、ループフィルタ２５ａ〜２５ｄとを有する。

【００４７】基準発振器２０には、例えば水晶等の高安
定な発振器が用いられる。基準発振器２０の出力信号８
０の発振周波数をfrとする。出力信号８０は、分配器２
１でアンテナ素子の本数に分割され、それぞれの位相比
較器２２ａ〜２２ｄに入力される。

【００４８】位相比較器２２ａ〜２２ｄには、ＶＣＯ２
３ａ〜２３ｄからの出力信号７２ａ〜７２ｄを、分周器
２４ａ〜２４ｄにより、例えばＮ、(Ｎ＋１)、…、(Ｎ
＋３)分周した信号８１が入力される。位相比較器２２
ａ〜２２ｄは、２つの入力信号８０、８１の位相を比較
し、位相比較信号８２を出力する。位相比較信号８２
は、ループフィルタ２５ａ〜２５ｄを介してＶＣＯ２３
ａ〜２３ｄにフィードバックされる。このフィードバッ
クにより、ＶＣＯ２３ａ〜２３ｄの出力である基地局Ｌ
Ｏ信号７２ａ〜７２ｄの周波数は、それぞれ順に、N×f
r、(N+1)×fr、(N+2)×fr、(N+3)×frにロックされる。

【００４９】図３は基地局ＬＯ信号７２ａ〜７２ｄの波
形図である。実際に出力される発振信号７２ａ〜７２ｄ
は正弦波であるが、ここでは、立ち上がり、立ち下がり
の位相状態がわかりやすいように矩形波で示し、立ち上
がりの位相はゼロ度、立ち下がりの位相はπ度としてい
る。

【００５０】図３では、基準発振器出力信号８０と分周
信号８１との位相差が０度になるように、位相比較器２
１が位相比較信号８２を出力した場合の基地局ＬＯ信号
７２ａ〜７２ｄの波形を示しており、基地局ＬＯ信号７
２ａ〜７２ｄは、図３に図示された式で表される。

【００５１】制御局２側における制御局局部発振器１３
も、基地局局部発振器６と同様に構成され、制御局ＬＯ
信号７６ａ〜７６ｄを生成する。制御局局部発振器１３
における基準信号８０の発振周波数は、基地局１側と同
じfrである。そして、制御局ＬＯ信号７６ａ〜７６ｄの
周波数は、受信信号７７ａ〜７７ｄの周波数を一致させ
るように、順に(N+3)×fr、(N+2)×fr、(N+1)×fr、N×
frにロックさせる。

【００５２】ここで、基地局１側での基準信号８０の位
相状態をφ_BS、制御局２側での基準信号８０の位相状態
をφ_CSとする。受信信号７１から受信信号７７への位相
変化量を示すため、(1)式で表されている受信信号７１
ａを（９）式のように書き直す。

【００５３】Ｒa(t)＝cos[ω_RFｔ] …（９） また、基準信号８０の位相状態がφ_BSであるとき、(2)
式の基地局ＬＯ信号７２ａは、以下のように書き直すこ
とができる。

【００５４】 ＬＯ１a(t)＝cos[Ｎω_rｔ＋Ｎφ_BS] …（１０） 図４（ａ）は乗算器７ａとバンドパスフィルタ８ａの入
出力信号を示す図、図４（ｂ）は乗算器１４ａとバンド
パスフィルタ１５ａの入出力信号を示す図である。上述
した（９）、（１０）式より、バンドパスフィルタ８ａ
から出力される受信信号７３ａは、（１１）式のように
表すことができる。

【００５５】 Ｒ'a(t)＝(1/2)×cos[(ω_RF−Ｎω_r)ｔ−Ｎφ_BS] …（１１） 基地局１から制御局２側への受信信号７３の伝搬時間を
Ｔとし、t' = ｔ−Tとおく。制御局２側では、基地局１
から伝送されてきた受信信号７５（ここでは、アンテナ
素子４ａの線路の所望帯域のみを示す）に対して、制御
局ＬＯ信号７６ａを乗算する。制御局２側での基準信号
８０の位相状態がφ_CSであれば、制御局ＬＯ信号７６ａ
は（１２）式で表すことができる。

【００５６】 ＬＯ２a(t)＝cos[(Ｎ＋３)ω_rｔ’＋(Ｎ＋３)φ_CS] …（１２） 制御局ＬＯ信号７６ａ〜７６ｄの周波数は、受信信号７
５ａ〜７５ｄを同一の周波数帯に変換するように選択さ
れる。このため、簡単には、制御局ＬＯ信号７６ａ〜７
６ｄの周波数は、順番に、(N+3)ωr、(N+2)ωr、(N+1)
ωr、Ｎωrと設定すればよい。

【００５７】以上より、受信信号７７ａは、（１３）式
で表すことができる。

【００５８】

【数８】 （１３）式において、受信信号７２ａから受信信号７７
ａへの付加位相項は、−ω_IFＴ−Ｎφ_BS−(Ｎ＋３)φ_CS
である。他の受信信号７７ｂ〜７７ｄに対する付加位相
項も同様に求められる。各位相項の共通部分である−ω
_IFＴを省略すると、受信信号７７ｂ〜７７ｄに対する付
加位相項は、順に、−(Ｎ＋１)φ_BS−(Ｎ＋２)φ_CS、−
(Ｎ＋２)φ_BS−(Ｎ＋１)φ_CS、−(Ｎ＋３)φ_BS−Ｎφ_CS
となる。これらの付加位相項が等しいと、各受信信号７
１ａ〜７１ｄへの相対位相差は、受信信号７７ａ〜７７
ｄにおいても保たれていることになる。そのためには、
φ_CSとφ_BSが(14)式の関係を満たす必要がある。

【００５９】φ_CS＝φ_BS±２π …（１４） (14)式の関係を満たすことで、各付加位相項は−(２Ｎ
＋３)φ_BS±２πとなり、受信信号７７ａ〜７７ｄに付
加される相対位相差はゼロとなる。

【００６０】ここで、付加位相項による影響を調べるた
め、受信信号７１ａ〜７１ｄは、相対位相差がゼロの正
弦波信号とする。（１４）式の関係が満たされない場
合、受信信号７７ａ〜７７ｄは、図５(a)に示されるよ
うに、２回の周波数変換における付加位相項が、各アン
テナ素子４ａ〜４ｄの線路間で異なるため、相対位相差
の関係が崩れ、波形は重ならない。

【００６１】一方、（１４）式の関係が満たされている
場合には、２回の周波数変換による付加位相項は等しい
ため、受信信号７１ａ〜７１ｄは相対位相差がゼロの正
弦波信号と仮定すると、制御局２における受信信号７７
ａ〜７７ｄの波形は図５(b)のようになる。この場合、
２回の周波数変換による付加位相項はいずれも等しいた
め、受信信号７７ａ〜７７ｄの波形はすべて一致する。

【００６２】このように、第１の実施形態では、基地局
１内の複数のアンテナ素子４ａ〜４ｄで受信した受信信
号を副搬送波多重して制御局２に送信するため、光伝送
系部分の構成要素を最小限に抑えることができ、基地局
１の構成を簡略化することができる。また、各受信信号
の相対位相差と相対強度を維持したままで、基地局１か
ら制御局２に受信信号を伝送できるため、不要波や干渉
波の影響を受けることなく高品質の信号受信が可能にな
る。

【００６３】（第２の実施形態）第２の実施形態は、基
地局局部発振器６から出力される基準信号と制御局局部
発振器１３から出力される基準信号とを共有化するもの
である。

【００６４】図６は本発明に係る無線通信システムの第
２の実施形態のブロック図である。図６では、図１と共
通する構成部分には同一符号を付しており、以下では相
違点を中心に説明する。

【００６５】図６の無線通信システムにおいて、基地局
１から制御局２への受信系の構成は、基地局局部発振器
６と制御局局部発振器１３の構成を除いて、第１の実施
形態と同様である。

【００６６】図６の無線通信システムは、制御局２から
基地局１への送信系の構成を新たに追加した点と、基地
局局部発振器６と制御局局部発振器１３が共通の基準信
号を使用して局部発振信号を生成する点とに特徴があ
る。

【００６７】新たに追加された基地局１内の送信系は、
光−電気変換器３１と、分配器（第２の分波手段）３２
と、乗算器（第４の周波数変換手段）３３ａ〜３３ｄ
と、バンドパスフィルタ３４ａ〜３４ｄと、ローノイズ
アンプ３５ａ〜３５ｄと、送受信を切り換えるサーキュ
レータ３６ａ〜３６ｄとを有する。

【００６８】また、新たに追加された制御局２内の送信
系は、変調器（ＭＯＤ）４１と、分配器（第１の分波手
段）４２と、重み付け回路（第２の重み付け手段）４３
ａ〜４３ｄと、乗算器（第３の周波数変換手段）４４ａ
〜４４ｄと、バンドパスフィルタ４５ａ〜４５ｄと、加
算器（第２の副搬送波多重信号生成手段）４６と、電気
−光変換器（第２の送信手段、基準信号送信手段）４７
とを有する。

【００６９】図７は図６の制御局局部発振器１３の詳細
構成を示すブロック図である。図７に示すように、制御
局局部発振器１３は、基準信号を出力する基準発振器２
０と、分配器２１と、位相比較器２２ａ〜２２ｄと、電
圧制御発振器（ＶＣＯ）２３ａ〜２３ｄと、分周器２４
ａ〜２４ｄと、バンドパスフィルタ２５ａ〜２５ｄとを
有する。

【００７０】分配器２１は、基準発振器２０から出力さ
れた基準信号を、アンテナ素子の数よりも多く分配す
る。そして、何の信号処理も施さない基準信号８０を、
図６に示される制御局２内の加算器９に入力する。

【００７１】制御局２から基地局１へ伝達する送信信号
８７ａ〜８７ｄについては後で詳述するが、基準信号８
０は、送信信号８７ａ〜８７ｄと加算器９で合波され
て、副搬送波多重信号８８として基地局１に伝送され
る。

【００７２】図８は加算器９で生成される副搬送波多重
信号８８の周波数スペクトル図である。副搬送波多重信
号８８は、電気―光変換器１０で光信号１５１に変換さ
れて、制御局２から基地局１に光伝送される。

【００７３】基地局１内の光―電気変換器１１は、制御
局２から送信された光信号１５１を受信信号８９に変換
する。受信信号８９は、分配器１２に入力されて、アン
テナ素子線路と基地局局部発振器６にそれぞれ分配され
る。

【００７４】図９は基地局局部発振器６の詳細構成を示
すブロック図である。図７の分配器２１からの受信信号
８９が図９のバンドパスフィルタ２６を通過することに
より、所望の基準信号８０が得られる。基地局局部発振
器６は、制御局２から送信された基準信号に基づいて、
各アンテナ素子線路に対する基地局ＬＯ信号７２ａ〜７
２ｄを生成する。これにより、制御局局部発振器１３と
基地局局部発振器６の基準信号８０を共有化することが
できる。

【００７５】次に、第２の実施形態における送信系の動
作について説明する。制御局２内の変調器２６からの出
力である中間周波信号S_IF(t)は、(15)式で表される。

【００７６】

【数９】 （１５）式では、第１の実施形態と同様に、アンテナ素
子４ａ〜４ｄから送信される無線信号９１がQPSK(quadr
iphase-shift keying)等の位相変調信号と仮定し、位相
変調項はφm(t)、中間周波数はω_IF、信号パワーはＰ_IF
としている。

【００７７】図６の変調器１６から出力された中間周波
信号８５は、分配器４２でアンテナ素子数分に分波さ
れ、それぞれ重み付け回路４３ａ〜４３ｄに入力され
る。また、ビーム演算回路１６は、受信信号７１ａ〜７
１ｄと等しい相対位相差及び相対強度差をもつ受信信号
７６ａ〜７６ｄから、相対位相差及び相対強度差を抽出
する。

【００７８】これらの抽出情報より、無線信号７０の到
来方向、つまり加入者の位置を検出し、その位置に基づ
いて無線信号９１の送信方向を決定し、それに対応した
重みを演算する。重み付け回路４３ａ〜４３ｄでは、ビ
ーム演算回路１６からの重み制御に従って、中間周波信
号８５に、振幅及び位相、または、位相の重みを付加す
る。重みをＷで表すと、重み付け回路４３ａ〜４３ｄの
出力信号８６ａ〜８６ｄは、(16)式のようになる。

【００７９】

【数１０】 （１６）式の重み付け信号８６ａ〜８６ｄは、乗算器４
４ａ〜４４ｄにより、（４）式で示される制御局ＬＯ発
振器１３からの制御局ＬＯ信号７６ａ〜ｄと乗算され
る。乗算器４４ａ〜４ｄの出力は、バンドパスフィルタ
４５ａ〜４５ｄに入力されて所望の帯域が抽出され、そ
れぞれ異なる周波数に配置された送信信号８７ａ〜８７
ｄが得られる。得られた送信信号８７ａ〜８７ｄである
Sa"〜Sd"(t)は、(17)式で表される。

【００８０】

【数１１】 送信信号８７ａ〜８７ｄは、制御局局部発振器１３から
の基準信号８０と共に、加算器９で合波され、副搬送波
多重信号８８が得られる。副搬送波多重信号８８は、電
気―光変換器４７において光信号１５１に変換され、光
ファイバ３を介して、基地局１に伝送される。

【００８１】基地局１側では、ＰＤ等の光―電気変換器
３１で、光信号を電気信号である受信信号８９に変換す
る。受信信号８９は、分配器３２により分岐され、アン
テナ素子線路と基地局局部発振器６に入力される。

【００８２】基地局局部発振器６は、前述した通り、制
御局２側の基準信号８０を基に、（２）式で示される基
地局ＬＯ信号７２ａ〜７２ｄを生成する。アンテナ素子
線路において、受信信号８９は、基地局局部発振器６か
らの基地局ＬＯ信号７２ａ〜７２ｄと乗算され、各受信
信号を同一の無線周波数帯ω_RFに周波数コンバートす
る。

【００８３】乗算器３３ａ〜３３ｄの出力は、バンドパ
スフィルタ３４ａ〜３４ｄに入力されて所望の帯域が抽
出される。バンドパスフィルタ３４ａ〜３４ｄの出力
は、パワーアンプ３５ａ〜３５ｄとサーキュレータ３６
ａ〜３６ｄを介して、アンテナ素子４ａ〜４ｄに供給さ
れる送信信号９０ａ〜９０ｄが得られる。これら送信信
号９０ａ〜９０ｄは、(18)式で示される。

【００８４】

【数１２】 ここで、送信信号９０ａ〜９０ｄの周波数及び位相は、
第１の実施形態と同様に、（１９）および（２０）式の
条件を満たすように設定される。第１の実施形態で説明
した受信系における基地局及び制御局局部発振器６、１
３の構成及び(14)式の関係を満たすことにより、（２
０）式の関係が得られる。

【００８５】

【数１３】 ｋ＋２ｍπ＝φ_1a＋φ_2a＋２ｍ_aπ＝φ_1b＋φ_2b＋２ｍ_bπ ＝φ_1c＋φ_2c＋２ｍ_cπ＝φ_1d＋φ_2d＋２ｍ_dπ …（２０） ただし、ｋは定数、ｍ，ｍ_a〜ｍ_dは整数である。

【００８６】上記により、各アンテナ素子４ａ〜４ｄか
らの送信信号９０ａ〜９０ｄは、(21)式のように表すこ
とができる。

【００８７】

【数１４】 アダプティブ制御の可変指向性アレーアンテナでは、信
号に、振幅と位相の重み付けがされていることが重要で
ある。また、位相は相対位相関係が重要であり、固定位
相成分ｋが含まれていても問題はない。

【００８８】送信信号９０ａ〜９０ｄは、制御局２のビ
ーム演算回路１６により振幅及び位相の重み付けがされ
ており、アンテナ素子４ａ〜４ｄからの放射される無線
信号９１の放射パターンが制御される。基地局１のアン
テナ４ａ〜４ｄから放射される送信信号９０ａ〜９０ｄ
が、加入者方向に同相で合波されることにより、加入者
で受信する無線信号９１は、(22)式のようになる。

【００８９】

【数１５】 ｋ'は伝搬による遅延が含まれた位相定数項であり、Ps'
は、伝搬による損失を被った信号のパワーである。

【００９０】このように、第２の実施形態では、基地局
局部発振器６と制御局局部発振器１３の双方で、局部発
振信号用の基準信号を共通化するため、構成を簡略化す
ることができるとともに、局部発振信号同士の位相ずれ
や信号強度のずれをなくすことができる。

【００９１】また、制御局２から基地局１に送信信号を
伝送する際、送信信号の相対位相情報と相対強度情報を
原理的に維持したまま、制御局２から送信局１に送信信
号を伝送できるため、基地局１にはアクティブな信号処
理をする構成要素を配置する必要がなく、基地局１の規
模を小型化できるとともに、構成が簡易なために信頼性
を向上できる。

【００９２】（第３の実施形態）第２の実施形態の送信
系は、基地局１の構成を最小限に簡素化するために、送
信用の重み付け回路（第２の重み付け手段）４３ａ〜４
３ｄを制御局１側に備えている。制御局２側から基地局
１側へ伝送される送信信号８７ａ〜８７ｄは、受信系で
の無線伝搬路を伝搬して雑音やフェージング等の影響を
被っている受信信号７１ａ〜７１ｄとは異なり、位相と
振幅が互いに異なっているだけである。したがって、重
み付け回路４３ａ〜４３ｄの構成を簡略化することがで
きる。

【００９３】一方、重み付け回路４３ａ〜４３ｄを基地
局２側に設けることが可能であれば、中間周波信号８５
とビーム演算回路１６からの重み付け制御信号を、制御
局２側から基地局１側に伝達し、基地局１側で重み付け
を行って、送信信号を生成してもよい。

【００９４】以下に説明する第３の実施形態は、送信系
の重み付け回路１７ａ〜１７ｄを基地局１側に設けたも
のである。

【００９５】図１０は本発明に係る無線通信システムの
第３の実施形態のブロック図である。受信系の構成は、
第１及び第２の実施形態と同様であり、共通の構成部分
については、同一の符号を付している。

【００９６】図１０の基地局１は、図６の構成に加え
て、重み付け回路４３ａ〜４３ｄと、重み制御を行う重
み制御回路５１とを有する。また、図１０の制御局２
は、図６の構成から重み付け回路４３ａ〜４３ｄを取り
除いた構成になっている。

【００９７】ビーム演算回路１６は、第１の実施形態と
同様に、基地局１からの副搬送波多重信号７４に含まれ
る受信信号７１ａ〜７１ｄの位相及び振幅情報を基に、
無線信号７０の到来方向を推定する。その推定結果か
ら、基地局１から加入者に送信する無線信号９１の放射
ビームを、基地局１に備えた重み付け回路１７ａ〜１７
ｄにより制御する。

【００９８】ビーム演算回路１６は、基地局１側の重み
付け回路１７ａ〜１７ｄの重みを制御するための制御信
号９２を出力する。制御局２内の加算器５０は、変調器
２６から出力された中間周波信号８５に、重み制御信号
９２と、第２の実施形態と同様に基準信号８０とを重畳
して、送信信号９３を出力する。

【００９９】重み制御信号９２は、どのような形態でも
よいが、代表的にはデジタル信号、または、デジタル信
号を所定の周波数帯に周波数コンバートした信号であ
る。電気―光変換器１０により、送信信号９３を光信号
１５２に変換し、光ファイバ３を介して、基地局１側へ
光伝送する。

【０１００】基地局１側では、送信されてきた光信号１
５２を光―電気変換器３１により受信信号９４に変換す
る。受信信号９４は、分配器３２により分岐され、アン
テナ素子４ａ〜４ｄへの線路と、重み制御回路５１と、
基地局局部発振器６とにそれぞれ入力される。

【０１０１】重み制御回路５１は、重み制御信号９２に
基づいて、重み付け回路４３ａ〜４３ｄを制御して、送
信信号８５の振幅及び位相に重みを加え、中間周波の送
信信号９５ａ〜９５ｄを出力する。

【０１０２】送信側局部発振器５３は、正弦波である基
地局ＬＯ信号９６を発生させ、分配器１２でアンテナ素
子数分に分配し、各乗算器（第４の周波数変換手段）３
３ａ〜３３ｄに入力する。図示していないが、基地局Ｌ
Ｏ信号９６は、必要とあらば、基準信号８０に基づいて
基地局ＬＯ信号を生成してもよい。

【０１０３】乗算器３３ａ〜３３ｄは、重み制御回路３
０から出力された中間周波送信信号９５ａ〜９５ｄと基
地局ＬＯ信号９６とを乗算し、無線周波数帯に周波数を
アップコンバートする。

【０１０４】乗算器３３ａ〜３３ｄの出力はバンドパス
フィルタ３４ａ〜３４ｄに入力されて所望帯域が抽出さ
れ、パワーアンプ３５ａ〜３５ｄとサーキュレータ３６
ａ〜３６ｄを介して、送信信号９７ａ〜９７ｄが得られ
る。送信信号９７ａ〜９７ｄは、アンテナ素子４ａ〜４
ｄに入力され、放射パターンを加入者の位置に合わせて
変化させる。

【０１０５】このように、第３の実施形態では、アンテ
ナ素子４ａ〜４ｄへの送信信号を生成する際、基地局１
側で各送信信号の重み付けを行うため、制御局２から基
地局１へ伝達する送信信号８５は１種類だけでよくな
り、制御局１側の構成を簡略化することができる。

【０１０６】また、基地局ＬＯ信号９６の周波数帯は、
各アンテナ素子４ａ〜４ｄで共通であるため、基地局局
部発振器３１は単に基準信号を分波するだけでよく、基
地局局部発振器３１の構成を簡易化することができる。
さらに、アンテナ素子４ａ〜４ｄの近くで重み付けを行
うため、重み付けを行った後に伝送経路の伝搬により位
相や信号強度が変動するような不具合が起きなくなる。

【０１０７】（第４の実施形態）第４の実施形態は、各
アンテナ素子からの送信信号あるいは各アンテナ素子の
受信信号を副搬送波多重して光伝送するのではなく、ス
ペクトル拡散多重方式により信号伝送を行うものであ
る。

【０１０８】図１１は本発明に係る無線通信システムの
第４の実施形態の構成を示すブロック図である。図１１
では、第１〜第３の実施形態と共通する構成部分には同
一の符号を付している。

【０１０９】図１１の基地局１は、図１の基地局１に、
アンテナ素子４ａ〜４ｄでの受信信号７１ａ〜７１ｄに
対してスペクトル拡散を行う拡散器（第１のスペクトル
拡散多重信号生成手段）５６ａ〜５６ｄを新たに追加し
た構成になっている。

【０１１０】また、図１１の制御局２は、図１の制御局
２内の乗算器１４ａ〜１４ｄとバンドパスフィルタ１５
ａ〜１５ｄの代わりに、スペクトル逆拡散を行う逆拡散
器（逆拡散手段）５７ａ〜５７ｄを設けた構成になって
いる。

【０１１１】次に、図１１の無線通信システムの動作を
説明する。基地局１は、不図示の加入者からの無線信号
７０をアレーアンテナ４ａ〜４ｄで受信する。各アンテ
ナ素子４ａ〜４ｄで受信した受信信号７１ａ〜７１ｄ
は、第１の実施形態と同様に(1)式で示される。

【０１１２】各受信信号７１ａ〜７１ｄは、無線信号７
０の到来方向に応じて、位相及び振幅が異なっている。
ローノイズアンプ５ａ〜５ｄを通過した受信信号７１ａ
〜７１ｄは、乗算器７ａ〜７ｄにて、基地局局部発振器
３４から出力されて分波された基地局ＬＯ信号９８と乗
算され、周波数ダウンコンバートされる。

【０１１３】周波数ダウンコンバートされた受信信号９
９ａ〜９９ｄは、拡散器５６ａ〜５６ｄでスペクトル拡
散される。拡散器５６ａ〜５６ｄは、各アンテナ素子線
路毎に異なる拡散符号が割り当てられている。拡散符号
には、好ましくは、Walsh符号等の直交符号が良い。拡
散器５６ａ〜５６ｄの出力であるスペクトル拡散信号９
９ａ〜９９ｄは、加算器９により多重化されて、スペク
トル拡散多重信号１００が得られる。

【０１１４】図１２（ａ）は受信信号９９の周波数スペ
クトル図、図１２（ｂ）はスペクトル拡散信号１００の
周波数スペクトル図、図１２（ｃ）はスペクトル拡散多
重信号１０１の周波数スペクトル図である。スペクトル
拡散多重信号１０１は、電気−光変換器１０にて光信号
１５３に変換されて、光ファイバ３を介して制御局２へ
伝送される。

【０１１５】制御局２の光−電気変換器１１は、光信号
１５３を電気信号１０２に変換する。電気信号１０２
は、分配器１２によりアンテナ素子数分に分配されて、
それぞれ逆拡散器３３ａ〜３３ｄに入力される。逆拡散
器３３ａ〜３３ｄは、各アンテナ素子線路毎に割り当て
た基地局１側と同一の拡散符号で、スペクトル逆拡散の
信号処理を施す。逆拡散器３３ａ〜３３ｄの出力である
受信信号１０３ａ〜１０３ｄは、基地局１における受信
信号７１ａ〜７１ｄの相対位相情報φa〜φdと相対強度
情報Pa〜Pdを維持している。

【０１１６】逆拡散器３３ａ〜３３ｄの出力信号１０３
ａ〜１０３ｄの一部は、ビーム演算回路１６に入力され
て、相対位相φa〜φdと相対強度Ｐa〜Ｐdの情報が与え
られる。すなわち、ビーム演算回路１６は、相対位相情
報φa〜φdと相対強度情報Ｐa〜Ｐdに基づいて、基地局
１における無線信号７０の到来方向を計算する。

【０１１７】また、逆拡散器３３ａ〜３３ｄの出力信号
１０３ａ〜１０３ｄは重み付け回路１７ａ〜１７ｄに入
力され、ビーム演算回路１６からの重み制御信号によ
り、位相および振幅が重み付けされた後、合波器１８で
合波されて受信信号７８となる。

【０１１８】ビーム演算回路１６は、合成器１８から出
力される受信信号７８に対して、不要波や干渉波を抑圧
して、ＳＩＲ (Signal-to-Interference Ratio)が最適
となるように、重み付け回路１７ａ〜１７ｄの重み付け
制御を行う。受信信号７８は、復調器１９に入力され
て、加入者からの情報が取り出される。

【０１１９】図１３（ａ）は拡散器５６の詳細構成を示
すブロック図、図１３（ｂ）は逆拡散器５７の詳細構成
を示すブロック図である。図示のように、拡散器５６と
逆拡散器５７は、ほぼ同様に構成されており、入力信号
と拡散符号との乗算を行う。

【０１２０】拡散器５６は、バンドパスフィルタ８ａ〜
８ｄを通過した受信信号と拡散符号発生器５８からの拡
散符号１０４とを乗算する乗算器５９と、乗算器５９の
出力から所望帯域の信号を抽出するバンドパスフィルタ
６０とを有する。バンドパスフィルタ６０で抽出された
信号がスペクトル拡散信号１００になる。

【０１２１】一方、逆拡散器５７は、拡散符号１０４と
同一の逆拡散符号１０５と分配器１２の出力である受信
信号１０２とを乗算する乗算器６２と、乗算器６２の出
力から所望帯域を抽出するバンドパスフィルタ６３とを
有する。乗算器６３の乗算により、受信信号１０２はス
ペクトル逆拡散される。

【０１２２】拡散符号１０４と逆拡散符号１０５に用い
られる符号が、アンテナ線路毎に直交性を保ち、拡散と
逆拡散の符号同期を適正に保てば、他の拡散符号でスペ
クトル拡散された信号の出力はゼロとなり、バンドパス
フィルタ６３からは所望の信号のみが出力される。

【０１２３】以上のように、全てのアンテナ素子４ａ〜
４ｄの線路は、同一の周波数帯で伝送されるため、遅延
量は等しく相対位相差は保たれる。相対強度差も保たれ
るため、制御局２側では、無線信号７０の到来方向を正
確に推定することができる。

【０１２４】また、図１１のようなスペクトル拡散多重
方式の場合、副搬送波多重と異なり、基地局１には、ア
ンテナの素子数に応じた局部発振器を設ける必要がな
く、一種類の局部発振器だけを設けるだけでよい。

【０１２５】その一方で、異なる拡散符号がアンテナ素
子数分必要となるが、拡散符号は固定パターンであり、
メモリーなどに記憶されておけばよい。このため、基地
局全体の構成を小型化することができる。

【０１２６】全てのアンテナ素子４ａ〜４ｄに対して、
スペクトル拡散による多重効率を高めるためには、受信
信号７１ａ〜７１ｄの強度差が大きくないことが望まれ
る。移動通信ではそのような条件を得ることが難しい
が、WLL (Wireless Local Loop)等のように高速無線通
信においては条件を満たしやすい。ＷＬＬでは、加入者
と基地局１は直接波を送受信できるように配置されるた
め、直接波が見通せて、各アンテナ素子４ａ〜４ｄで受
信する受信信号７１ａ〜７１ｄは、ほとんど等しいパワ
ーとなる。このため、スペクトル拡散信号のパワーも等
しく、全てのアンテナ素子線路に対する拡散多重効率を
高く保つことができる。

【０１２７】（第５の実施形態）第５の実施形態は、第
４の実施形態に送信系を追加し、追加した送信系にもス
ペクトル拡散多重方式を適用するものである。

【０１２８】図１４は本発明に係る無線通信システムの
第５の実施形態のブロック図である。図１４では、図１
１と共通する構成部分には同一符号を付しており、以下
では相違点を中心に説明する。

【０１２９】図１４の基地局１内には、送信系の構成と
して、光−電気変換器３１と、分配器３２と、逆拡散器
６４ａ〜６４ｄと、乗算器（第２の周波数変換手段）３
３ａ〜３３ｄと、局部発振器５４と、分波器５３と、バ
ンドパスフィルタ３４ａ〜３４ｄと、パワーアンプ３５
ａ〜３５ｄと、サーキュレータ３６ａ〜３６ｄとが設け
られている。

【０１３０】また、図１４の制御局２内には、送信系の
構成として、変調器４１と、分配器４２と、重み付け回
路（第２の重み付け手段）４３ａ〜４３ｄと、拡散器６
５ａ〜６５ｄと、加算器（加算手段）５０と、電気−光
変換器４７とが設けられている。

【０１３１】ビーム演算回路１６は、基地局１の受信信
号７１ａ〜７１ｄに対応するスペクトル逆拡散信号１０
３ａ〜１０３ｄの相対位相差および相対強度差から、基
地局１から加入者への無線信号９１の放射パターンを求
める。

【０１３２】送信系側の重み付け回路１７ａ〜１７ｄ
は、アンテナ素子数に分配された中間周波信号８５の位
相及び強度に重みを付加して、放射パターンを制御す
る。重みが付加された送信信号８６ａ〜８６ｄは、拡散
器６５ａ〜６５ｄによりスペクトル拡散された後、加算
器４６で多重化され、スペクトル拡散多重信号１０８が
得られる。

【０１３３】スペクトル拡散多重信号１０８は、電気―
光変換器１０において光信号１５４に変換され、光ファ
イバ３を介して、基地局１に伝送される。基地局１側で
は、ＰＤ等の光―電気変換器１１で、光信号１５４を電
気信号である受信信号１０９に変換する。

【０１３４】受信信号１０９は、分配器３２により分岐
され、それぞれの逆拡散器６４ａ〜６４ｄに入力され
る。逆拡散器６４ａ〜６４ｄは、拡散器６５ａ〜６５ｄ
で使用した拡散符号と同一の逆拡散符号を用いてスペク
トル逆拡散を行う。乗算器３３ａ〜３３ｄは、基地局局
部発振器５４からの基地局ＬＯ信号９８に基づいて、ス
ペクトル逆拡散を行った信号を無線帯域の周波数にアッ
プコンバートする。

【０１３５】乗算器３３ａ〜３３ｄの出力は、バンドパ
スフィルタ３４ａ〜３４ｄに入力されて、所望帯域が抽
出される。その後、パワーアンプ３５ａ〜３５ｄとサー
キュレータ３６ａ〜３６ｄを介して、各アンテナ素子に
供給される送信信号１０７ａ〜１０７ｄが得られる。送
信信号１０７ａ〜１０７ｄは、制御局２のビーム演算回
路１６により振幅及び位相に重み付けされているため、
アンテナ素子４ａ〜４ｄからの放射される無線信号９１
の放射パターンが制御されることになる。

【０１３６】このように、第５の実施形態では、アンテ
ナ素子４ａ〜４ｄに送信信号を伝送する際にも、スペク
トル拡散多重方式にて信号伝送を行うため、制御局およ
び基地局側の送信系の構成を簡略化することができる。

【０１３７】（第６の実施形態）第６の実施形態は、第
３の実施形態と同様に、送信系の重み付け回路１７ａ〜
１７ｄを、基地局１側に設けたものである。

【０１３８】図１５は本発明に係る無線通信システムの
第６の実施形態のブロック図である。第６の実施形態の
受信系の構成は第４および第５の実施形態と同一であ
り、同一符号を付している。

【０１３９】図１５の基地局１は、図１４の構成に加え
て、重み付け回路４３ａ〜４３ｄと、重み制御を行う重
み制御回路５１とを有する。また、図１５の制御局２
は、図１４の構成から重み付け回路４３ａ〜４３ｄを取
り除いた構成になっている。

【０１４０】ビーム演算回路１６は、第４の実施形態と
同様に、基地局１からのスペクトル拡散多重信号７４に
含まれている受信信号７１ａ〜７１ｄの位相及び振幅情
報を基に、無線信号７０の到来方向を推定する。その推
定結果から、基地局１から加入者へ送信する無線信号９
１の放射ビームを、基地局１に備えた重み付け回路１７
ａ〜１７ｄにより制御する。ビーム演算回路１６は、基
地局１側の重み付け回路１７ａ〜１７ｄの重みを制御す
るための制御信号９２を出力する。

【０１４１】加算器９は、変調器４１から出力された中
間周波信号８５に重み制御信号９２を重畳して、送信信
号９３を生成する。重み制御信号９２は、どのような形
態でもよいが、代表的にはデジタル信号、または、デジ
タル信号を所定の周波数帯に周波数コンバートした信号
である。

【０１４２】電気―光変換器１０は、送信信号９３を光
信号１５２に変換し、光ファイバ３を介して、基地局１
側へ光伝送する。基地局１側では、送信されてきた光信
号１５２を光―電気変換器１１により受信信号９４に変
換する。受信信号９４は、分配器１２により分岐され、
それぞれアンテナ素子４ａ〜４ｄへの線路、重み制御回
路３０に入力される。

【０１４３】重み制御回路３０は、重み制御信号９２を
基に、重み付け回路１７ａ〜１７ｄを制御して、送信信
号８５の振幅及び位相に重みを加え、中間周波の送信信
号９５ａ〜９５ｄを生成する。送信側局部発振器５４
は、正弦波である基地局ＬＯ信号９８を発生させ、分配
器１２でアンテナ素子数分に分配し、各乗算器３３ａ〜
３３ｄに入力する。

【０１４４】乗算器３３ａ〜３３ｄは、中間周波送信信
号９５ａ〜９５ｄと基地局ＬＯ信号９８とを乗算して、
周波数をコンバートする。乗算器３３ａ〜３３ｄの出力
はバンドパスフィルタ３４ａ〜３４ｄに入力されて所望
帯域が抽出され、パワーアンプ３５ａ〜３５ｄとサーキ
ュレータ３６ａ〜３６ｄを介して、送信信号９７ａ〜９
７ｄを得る。送信信号９７ａ〜９７ｄは、アンテナ素子
４ａ〜４ｄに入力されて、下り無線信号９１の放射パタ
ーンを加入者の位置に合わせて変化させる。

【０１４５】（第７の実施形態）上述した第１〜第６の
実施形態では、（７）式や（２０）式の位相条件に対し
て、（１４）式の位相条件を満たすことを前提とした
が、（１４）式の条件を満たす以外にも、付加位相差を
ゼロにすることは可能である。

【０１４６】例えば、各アンテナ素子と重み付け回路の
間の線路のどこかに、あるいは制御局や基地局の局部発
振器と乗算器との間のどこかに移相器を挿入し、挿入し
た移相器により、送信信号や受信信号に位相オフセット
を与え、アンテナ素子線路間の相対位相差を維持しても
よい。

【０１４７】図１６は本発明に係る無線通信システムの
第７の実施形態のブロック図であり、各アンテナ素子４
ａ〜４ｄのそれぞれごとに移相器（位相補償手段）６６
ａ〜６６ｄを有する例を示している。図１６の制御局２
は、バンドパスフィルタ１５ａ〜１５ｄと重み付け回路
１７ａ〜１７ｄとの間に移相器６６ａ〜６６ｄを設けた
点を除いて、図１と同様に構成されている。

【０１４８】図１６の移相器６６ａ〜６６ｄを設けるこ
とにより、各アンテナ素子４ａ〜４ｄの伝搬線路の遅延
量を補償することができ、各アンテナ素子４ａ〜４ｄで
受信された相対位相差を維持したまま、基地局１から制
御局２に信号を伝送することができる。

【０１４９】なお、図１６のような移相器６６ａ〜６６
ｄを設ける代わりに、各アンテナ素子４ａ〜４ｄの線路
間の遅延差及び位相差をオフセットとして、重み付け回
路１７ａ〜１７ｄでの位相重みに付加しても良い。

【０１５０】実際の無線通信システムでは、アンプ、フ
ィルタ、乗算器等のマイクロコンポーネントに個体差に
よる遅延及び位相差が付加されることになる。それらの
遅延差及び位相差も、前述のように位相オフセットとし
て、移相器６６ａ〜６６ｄへの補償量、あるいは重み付
け回路１７ａ〜１７ｄにおける位相重み量に取り入れる
と、より高い信頼性をもつ無線通信システムを提供する
ことが可能となる。

【０１５１】無線信号、中間周波信号、ＬＯ信号の周波
数の関係では、第１の実施形態では(6)式、第２の実施
形態では(19)式としたが、例えば、（６）式の代わりに
（６ａ）式とし、（１９）式の代わりに（１９ａ）式と
してもよい。

【０１５２】

【数１６】 すなわち、無線信号、中間周波信号、ＬＯ信号の周波数
のプラス、マイナスの符号は、いずれかを選択すること
ができる。

【０１５３】（その他の実施形態）上述した第２および
第３の実施形態においては、アンテナ４ａ〜４ｄにおけ
る送信信号、受信信号の周波数変換に対して、同一の基
地局ＬＯ信号７２ａ〜７２ｄと制御局ＬＯ信号７６ａ〜
ｄを使用する例を説明した。しかし、送信系あるいは受
信系の周波数変換用として、異なるＬＯ信号を出力する
局部発振器を制御局２及び基地局１に備えてもよい。

【０１５４】上述した各実施形態では、中間周波無線信
号に対して重み付けを行っているが、局部発振器６，１
３の出力であるＬＯ信号に対して、重み付けを行っても
よい。但し、ＬＯ信号において重み付けを行う場合、第
１〜第３の実施形態の副搬送波多重光伝送においては、
ＬＯ信号の周波数がそれぞれアンテナ素子線路毎に異な
るため、ＬＯ信号の周波数おける位相に換算して、重み
付けを行うのが望ましい。また、第３及び第６の実施形
態においては、パワーアンプ３５ａ〜３５ｄの前段部分
やローノイズアンプ５ａ〜５ｄの後段等の無線周波帯の
送信信号や受信信号に対して重み付けを行ってもよい。

【０１５５】上述した各実施形態では、位相及び振幅を
制御する重み付け回路は、周波数変換された無線信号に
対するアナログ信号処理として説明したが、デジタル信
号処理で行っても良い。

【０１５６】すなわち、受信系においては、受信信号を
アナログーデジタル変換して、デジタル信号として重み
付け回路に入力する。また送信系においては、デジタル
信号処理である重み付け回路の出力をデジタルーアナロ
グ変換して、アナログ信号として基地局側へ伝達する構
成でも良い。

【０１５７】アダプティブアンテナの信号合成方法は多
岐にわたる。本実施形態では、信号合成した後に復調す
る方式を述べたが、例えば、遅延検波をしてから信号合
成をするなど、他の方式で信号合成を行ってもよい。

【０１５８】また、本実施形態では、伝送路を光ファイ
バとして説明を行った。しかしながら、伝送距離が長く
ない場合には、同軸ケーブルであってもよい。この場合
には、電気−光変換器および光−電気変換器は不要にな
る。

【０１５９】また、制御局２及び基地局１における電気
―光変換器の電気―光変換方法には、レーザを直接変調
する方法と外部光変調器を用いて変調する方法がある。
アダプティブアンテナの適用が期待されているＩＴＳや
ＷＬＬで使用されるωRFは、5.8GHz及び22GHz等の高周
波帯である。

【０１６０】半導体レーザで直接変調できる帯域は、せ
いぜい数GHzであるため、高周波帯を直接変換する方法
としては、外部光変調器を使用することになる。しか
し、ＩＣ化等により回路要素増加に対しても小型化でき
る電気回路とは異なり、光回路は小型化することができ
ない。そのため、外部光変調器の使用は、コンポーネン
トスペースが必要となり構成が複雑になるばかりか、高
価である。本実施形態では、中間周波の無線信号を副搬
送波多重して光伝送する構成であり、レーザ直接変調方
式が採用でき、光送信器の構成を簡易化及び低コスト化
することが可能である。

【０１６１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、複数のアンテナ素子で受信した信号を副搬送波多
重信号またはスペクトル拡散多重信号に変換して、基地
局から制御局に伝送するようにしたため、基地局と制御
局間の信号伝送系の構成を簡略化することができる。

【０１６２】例えば、基地局と制御局間で光ファイバを
用いて信号伝送を行う場合は、送信系と受信系でそれぞ
れ１本の光ファイバで信号伝送を行えるため、光ファイ
バの数を削減できるとともに、電気−光変換器における
光源の波長制御回路、光伝送部の光合成器、および光分
波器も不要となる。

【０１６３】したがって、各アンテナ素子に対して一対
の電気−光変換器と光−電気変換器を必要とする従来の
無線通信システムに比べて、光伝送部分の構成要素を減
らすことができ、かつ、基地局の構成を大幅に簡略化お
よび小型化することができる。また、電気系部分に比べ
てコストの高い光伝送系部品の数を減らすことにより、
基地局のコスト低減が図れる。

【０１６４】さらに、本発明によれば、基地局に備えた
アンテナ素子での受信信号の相対位相差を、制御局側ま
で原理的に保つことができる。よって、制御局側のビー
ム演算回路から、この相対位相差情報を基に、基地局の
アレーアンテナのビーム放射パターンを制御できる。つ
まり、基地局側には、ビーム演算回路及び制御回路を備
える必要はなく、パッシブな要素の構成で、かつ小型化
が可能である。このような利点を備えた基地局を数多く
広いエリアに配置させても、信頼性および安定性の高い
無線通信システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る無線通信システムの第１の実施形
態の概略構成を示すブロック図。

【図２】基地局局部発振器の構成を示すブロック図。

【図３】基地局ＬＯ信号の波形図。

【図４】（ａ）は乗算器７ａとバンドパスフィルタ８ａ
の入出力信号を示す図、（ｂ）は乗算器１４ａとバンド
パスフィルタ１５ａの入出力信号を示す図。

【図５】（ａ）は付加位相差がある場合の波形図、
（ｂ）は付加位相差がない場合の波形図。

【図６】本発明に係る無線通信システムの第２の実施形
態のブロック図。

【図７】図６の制御局局部発振器１３の詳細構成を示す
ブロック図。

【図８】加算器９で生成される副搬送波多重信号８８の
周波数スペクトル図。

【図９】基地局局部発振器６の詳細構成を示すブロック
図。

【図１０】本発明に係る無線通信システムの第３の実施
形態のブロック図。

【図１１】本発明に係る無線通信システムの第４の実施
形態の構成を示すブロック図。

【図１２】（ａ）は受信信号９９の周波数スペクトル
図、（ｂ）はスペクトル拡散信号の周波数スペクトル
図、（ｃ）はスペクトル拡散多重信号の周波数スペクト
ル図。

【図１３】（ａ）は拡散器の詳細構成を示すブロック
図、（ｂ）は逆拡散器の詳細構成を示すブロック図。

【図１４】本発明に係る無線通信システムの第５の実施
形態のブロック図。

【図１５】本発明に係る無線通信システムの第６の実施
形態のブロック図。

【図１６】本発明に係る無線通信システムの第７の実施
形態のブロック図。

【図１７】波長多重伝送を行う従来の無線通信システム
のブロック図。

【図１８】各アンテナ素子ごとに光ファイバを割り当て
た従来の無線通信システムのブロック図。

【符号の説明】

１ 基地局 ２ 制御局 ３ 光ファイバ ４ａ〜４ｄ アンテナ素子 ５ａ〜５ｄ ローノイズアンプ ６ 基地局局部発振器 ７ａ〜７ｄ 乗算器 ８ａ〜８ｄ バンドパスフィルタ ９ 加算器 １０，４７ 電気−光変換器 １１，３１ 光−電気変換器 １２，３２，４２ 分配器 １３ 制御局局部発振器 １４ａ〜１４ｄ 乗算器 １５ａ〜１５ｄ バンドパスフィルタ １６ ビーム演算回路 １７ａ〜１７ｄ 重み付け回路 １８ 加算器 １９ 復調器 ２０ 基準発振器 ２１ 分配器 ２２ａ〜２２ｄ 位相比較器 ２３ａ〜２３ｄ 電圧制御発振器（ＶＣＯ） ２４ａ〜２４ｄ 分周器 ２５ａ〜２５ｄ ループフィルタ ３３ａ〜３３ｄ 乗算器 ３４ａ〜３４ｄ バンドパスフィルタ ３５ａ〜３５ｄ パワーアンプ ３６ａ〜３６ｄ サーキュレータ ４３ａ〜４３ｄ 重み付け回路 ４４ａ〜４４ｄ 乗算器 ４５ａ〜４５ｄ バンドパスフィルタ ４６ 加算器 ５０ 波長制御器 ５１ 光合成器 ５２ 光分波器 ５４ 基地局局部発振器 ５５ 分配器 ５６ａ〜５６ｄ，６５ａ〜６５ｄ 拡散器 ５７ａ〜５７ｄ，６４ａ〜６４ｄ 逆拡散器 ５８，６１ 拡散符号発生器 ５９ 乗算器 ６０，６３ バンドパスフィルタ ６２ 乗算器 ６６ａ〜６６ｄ 移相器

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/00 Ｆターム(参考） 5J021 AA04 DB01 DB06 EA04 FA13 FA14 FA16 FA23 FA32 HA05 JA07 5K002 AA01 AA03 BA31 DA21 FA01 5K059 CC04 DD32 5K067 AA42 BB04 CC02 CC10 CC24 EE02 EE10 EE16 EE32 EE37 KK02 KK03

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】無線通信端末と、この無線通信端末と無線
   通信を行う基地局と、この基地局と有線伝送路を介して
   接続された制御局とからなる無線通信システムにおい
   て、 前記基地局は、 複数のアンテナ素子からなり前記無線通信端末の位置に
   応じて指向性を変更可能な可変指向性アンテナと、 前記複数のアンテナ素子を介して、前記無線通信端末か
   ら受信した受信信号をそれぞれ異なる帯域に周波数変換
   する第１の周波数変換手段と、 前記第１の周波数変換手段により周波数変換された複数
   の信号を合波して第１の副搬送波多重信号を生成する第
   １の副搬送波多重信号生成手段と、 前記第１の副搬送波多重信号を前記有線伝送路を介して
   前記制御局に送信する第１の送信手段と、を有し、 前記制御局は、 前記有線伝送路を介して前記基地局から送信された前記
   第１の副搬送波多重信号を前記複数のアンテナ素子ごと
   に分波して、同一の周波数帯の信号に周波数変換する第
   ２の周波数変換手段と、 前記第２の周波数変換手段の出力信号に基づいて、前記
   複数のアンテナ素子の指向性を制御するための重み係数
   を求めるビーム演算手段と、 前記重み係数に基づいて、前記第２の周波数変換手段に
   より周波数変換された複数の信号に対して重み付けを行
   う第１の重み付け手段と、 前記第１の重み付け手段で重み付けされた各信号を合波
   して受信信号を生成する受信信号生成手段とを備えるこ
   とを特徴とする無線通信システム。
2. 【請求項２】前記制御局は、 前記可変指向性アンテナから前記無線通信端末に向けて
   送信される送信信号に相関する信号を、前記複数のアン
   テナ素子のそれぞれごとに分波する第１の分波手段と、 前記重み制御信号に基づいて、前記第１の分波手段で分
   波された各信号に対して重み付けを行う第２の重み付け
   手段と、 前記第２の重み付け手段で重み付けされた各信号をそれ
   ぞれ異なる帯域に周波数変換する第３の周波数変換手段
   と、 前記第３の周波数変換手段により周波数変換された各信
   号を合波して第２の副搬送波多重信号を生成する第２の
   副搬送波多重信号生成手段と、 前記第２の副搬送波多重信号を前記有線伝送路を介して
   前記基地局に送信する第２の送信手段とを更に有し、 前記基地局は、 前記有線伝送路を介して前記制御局から送信された前記
   第２の副搬送波多重信号を、前記複数のアンテナ素子の
   それぞれごとに分波する第２の分波手段と、 前記第２の分波手段で分波された各信号を同一の周波数
   帯の信号に周波数変換する第４の周波数変換手段とを更
   に有し、 前記複数のアンテナ素子は、前記第４の周波数変換手段
   で周波数変換された各信号を前記無線通信端末に向けて
   送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信シ
   ステム。
3. 【請求項３】前記基地局は、 前記第１の周波数変換手段に周波数変換の基準となる第
   １の基準信号を供給する第１の局部発振器を更に有し、 前記制御局は、 前記第２の周波数変換手段に周波数変換の基準となる第
   ２の基準信号を供給する第２の局部発振器を更に有し、 前記第２の局部発振器は、前記第２の周波数変換手段が
   前記複数のアンテナ素子の各受信信号間の相対位相差を
   維持した信号を出力するように、前記第１の基準信号と
   所定の位相関係にある前記第２の基準信号を出力するこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信シス
   テム。
4. 【請求項４】前記基地局および前記制御局のいずれか一
   方は、 基準信号を生成する基準信号生成手段と、 生成した基準信号を他方の前記基地局または前記制御局
   に伝送する基準信号送信手段と、を有し、 前記第１及至前記第４の各周波数変換手段は、前記基準
   信号生成手段にて生成された同一の基準信号に基づいて
   周波数変換を行うことを特徴とする請求項２に記載の無
   線通信システム。
5. 【請求項５】前記基地局および前記制御局のいずれか一
   方は、 基準信号を生成する基準信号生成手段と、 生成した基準信号を他方の前記基地局または前記制御局
   宛てに前記副搬送波多貫信号に重畳して伝送する基準信
   号送信手段と、を有し、 前記第１及至第４の周波数変換手段は、前記基準信号生
   成手段にて生成された同一の基準信号に基づいて周波数
   変換を行うことを特徴とする請求項４に記載の無線通信
   システム。
6. 【請求項６】前記制御局は、 前記可変指向性アンテナから前記無線通信端末に向けて
   送信される送信信号に相関する信号と前記重み係数に相
   関する信号とを重畳する加算手段と、 前記加算手段で重畳された信号を前記基地局に送信する
   第２の送信手段と、を有し、 前記基地局は、 前記制御局から送信されてきた信号を、前記送信信号に
   相関する信号と、前記重み係数に相関する信号とに分波
   する第１の分波手段と、 分波された前記送信信号に相関する信号を、前記アンテ
   ナ素子数に分波する第２の分波手段と、 前記重み係数に相関する信号重み制御信号に基づいて、
   前記第２の分波手段で分波された前記送信信号に相関す
   る信号に対して、それぞれ重み付けを行う第２の重み付
   け手段と、 前記第２の重み付け手段で重み付けされた各信号を同一
   の周波数帯の信号に周波数変換する第４の周波数変換手
   段と、を有し、 前記アンテナ素子は、前記第４の周波数変換手段で周波
   数変換された各信号を無線通信端末に向けて送信するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
7. 【請求項７】無像通信端末と、この無線通信端末と無線
   通信を行う基地局と、この基地局と有線伝送路を介して
   接続された制御局とからなる無線通信システムにおい
   て、 前記基地局は、 複数のアンテナ素子からなり前記無線通信端末の位置に
   応じて指向性を変更可能な可変指向性アンテナと、 前記複数のアンテナ素子を介して、前記無線通信端末か
   ら受信した受信信号をそれぞれ異なる拡散符号でスペク
   トル拡散して加算することにより、第１のスペクトル拡
   散多重信号を生成するスペクトル拡散多重信号生成手段
   と、 前記有線伝送路を介して前記第１のスペクトル拡散多重
   信号を前記制御局に送信する第１の送信手段とを有し、 前記制御局は、 前記有線伝送路を介して前記基地局から送信された前記
   第１のスペクトル拡散多重信号を前記アンテナ素子数に
   分波する第１の分波手段と、 分波された前記第１のスペクトル拡散多重信号に前記基
   地局で前記各アンテナ素子に割り当てられた拡散符号と
   同一の拡散符号で逆拡散して前記複数のアンテナ素子の
   受信信号を得る第１の逆拡散手段と、 前記第１の逆拡散手段の出力信号に基づいて、前記複数
   のアンテナ素子の指向性を制御するための重み係数を求
   めるビーム演算手段と、 前記重み係数に基づいて前記逆拡散手段からの出力信号
   に対して重み付けを行う重み付け手段と、 前記重み付け手段で重み付けされた信号を合波して受信
   信号を生成する受信信号生成手段とを具備することを特
   徴とする無線通信システム。
8. 【請求項８】前記制御局は、 前記可変指向性アンテナから前記無線通信端末に向けて
   送信される送信信号に相関する信号を、前記複数のアン
   テナ素子のそれぞれごとに分波する第１の分波手段と、 前記重み係数に基づいて、前記第１の分波手段で分波さ
   れた各信号に対して、重み付けを行う第２の重み付け手
   段と、 前記重み付け手段で重み付けされた各信号を、それぞれ
   異なる拡散符号でスペクトル拡散して加算することによ
   り、スペクトル拡散多重信号を生成する第２のスペクト
   ル拡散多重信号生成手段と、 前記有線伝送路を介して前記第２のスペクトル拡散多重
   信号を前記基地局に送信する第２の送信手段と、を有
   し、 前記基地局は、 前記有線伝送路を介して前記制御局から送信された前記
   第２のスペクトル拡散多重信号を前記アンテナ素子数に
   分波する第２の分波手段と、 分波された前記第２のスペクトル拡散多重信号に前記制
   御局に割り当てられた拡散符号と同一の拡散符号で逆拡
   散して前記複数のアンテナ素子からの送信信号を得る第
   ２の逆拡散手段とを有し、 前記第２の逆拡散手段から出力された各信号を対応した
   前記複数のアンテナ素子へ入力し、前記指向性アンテナ
   の指向性を制御して送信信号を前記無線通信端末へ送信
   することを特徴とする請求項７記載の無線通信システ
   ム。
9. 【請求項９】前記制御局は、 前記可変指向性アンテナから移動体に向けて送信される
   送信信号に相関する信号と前記重み係数に相関する信号
   とを重畳する加算手段と、 前記加算手段で重畳された信号を前記基地局に送信する
   第２の送信手段と、を有し、 前記基地局は、 前記第２の送信手段から送信されてきた信号を、前記送
   信信号に相関する信号と前記重み係数に相関する信号と
   に分波する第３の分波手段と、 分波された前記送信信号に相関する信号を前記アンテナ
   素子数に分波する第４の分波手段と、 前記重み係数に相関する信号に基づいて前記第３の分波
   手段で分波された前記送信信号に相関する信号に対し
   て、それぞれ重み付けを行う第２の重み付け手段と、 前記第２の重み付け手段で重み付けされた各信号を前記
   アンテナ素子へ入力し、前記指向性アンテナの指向性を
   制御して送信信号を前記無線通信端末へ送信することを
   特徴とする請求項７記載の無線通信システム。
10. 【請求項１０】前記基地局には、第１から第ｎのn本(n
    は正の整数)のアンテナ素子から構成される可変指向性
    アンテナを備えており、 前記基地局および前記制御局の少なくとも一方は、 前記基地局および前記制御局間の信号伝搬路と、前記基
    地局および前記制御局内の信号処理とにより発生される
    位相変動量を補償する位相補償手段を有し、 前記位相補償手段は、前記可変指向性アンテナの受信信
    号及び前記可変指向性アンテナヘの送信信号に対して、
    前記基地局に備えた前記各アンテナ素子と前記制御局と
    に備えた前記重み付け手段の区間において、各位相変化
    量φ₁〜φ_nに、 φ₁＋２ｍ₁π＝φ₂＋２ｍ₂π＝φ₃＋２ｍ₃π ＝…＝φ_n＋２ｍ_nπ （ｍ₁,…,ｍ_nは整数） の関係が成り立つようにすることを特徴とする請求項１
    及至９のいずれかに記載の無線通信システム。
11. 【請求項１１】前記有線伝送路は、光ファイバを用いた
    伝送路であることを特徴とする請求項１及至１０のいず
    れかに記載の無線通信システム。