JP2002111565A

JP2002111565A - アレーアンテナ通信装置および無線通信方法

Info

Publication number: JP2002111565A
Application number: JP2000295856A
Authority: JP
Inventors: Takahisa Aoyama; 高久青山; Kenichi Miyoshi; 憲一三好
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-09-28
Filing date: 2000-09-28
Publication date: 2002-04-12

Abstract

(57)【要約】【課題】高精度な受信ウェイトおよび送信ウェイ
トを生成すること。【解決手段】誤り検出回路１１１は、仮判定値に対し
て誤り検出処理を行う。ＦＥＣ符号化回路１１２は、仮
判定値に対して誤り訂正符号化を行う。参照信号生成回
路１１３は、誤りが検出されない場合に、ＦＥＣ符号化
回路１１２により誤り訂正符号化された仮判定値を用い
て参照信号を生成し、誤りが検出された場合に、既知信
号を用いて参照信号を生成する。適応信号処理回路１１
４は、参照信号生成回路１１３により生成された参照信
号と受信信号とを用いた適応信号処理により、受信ウェ
イトを生成する。アレイ合成回路１０８は、生成された
受信ウェイトを受信信号に対して乗算して、アレイ合成
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル無線通
信システムにおいて使用される通信装置および無線通信
方法に関し、特に、アレーアンテナを備えた通信装置
（基地局装置および通信端末装置）およびアレーアンテ
ナを用いた無線通信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アレーアンテナとは、複数のアンテナ素
子で構成されており、各アンテナ素子で受信する信号に
各々振幅と位相の調整を与えて、受信の指向性を自由に
設定できるアンテナである。この場合、受信信号および
送信信号に対して与える振幅と位相の調整は、受信信号
処理回路においてそれぞれ受信信号および送信信号に複
素係数を乗算することにより行うことができる。以下、
従来のアレーアンテナを備えた基地局装置（以下「アレ
ーアンテナ基地局装置」という。）について説明する。

【０００３】図９は、従来のアレーアンテナ基地局装置
の構成を示すブロック図である。図９においては、一例
として、２本のアンテナ素子で構成されたアレーアンテ
ナを備えた基地局装置が示されている。なお、通常、基
地局装置においては、複数の通信端末からの受信信号を
復調するために、複数系統の受信信号処理回路を具備す
るが、図９には、説明の簡略化のために、受信信号処理
回路を１系統のみ設けた場合における基地局装置が示さ
れている。

【０００４】図９に示す基地局装置は、通信端末３０と
通信を行う際に、アンテナ１１およびアンテナ１２を用
いて通信端末３０からの信号を受信する。アンテナ１１
（アンテナ１２）により受信された信号は、受信無線回
路１３（受信無線回路１４）により、基底周波数帯域ま
たは中間周波数帯域にダウンコンバートされ、受信信号
処理回路１５（受信信号処理回路１６）に出力される。

【０００５】受信信号処理回路１５（受信信号処理回路
１６）では、受信無線回路１３（受信無線回路１４）か
らの受信信号に対する復調処理が行われる。受信無線回
路１３および受信無線回路１４により復調された受信信
号は、適応信号処理回路１７に出力される。

【０００６】適応信号処理回路１７では、受信信号処理
回路１５および受信信号処理回路１６により復調された
各受信信号に対する適応信号処理が行われる。この適応
信号処理回路１７において用いられる適応信号処理方式
として、ＭＭＳＥ型の適応信号処理方式が用いられるこ
とが多い。ＭＭＳＥ型の適応信号処理においては、参照
信号が必要となる。この参照信号の生成方法としては、
既知の信号であるパイロット信号のみを用いる方式、デ
ータ部を仮判定した信号を用いる方式、および、データ
部を仮判定した信号とパイロット信号とを用いる方式等
が挙げられる。ここでは、データ部を仮判定した信号を
用いる方式を適用した場合について説明する。

【０００７】適応信号処理回路１７により受信された信
号は、ＦＥＣ復号回路１８により誤り訂正復号化処理が
なされる。なお、アンテナ１１およびアンテナ１２によ
り受信された信号は、通信端末３０により誤り訂正符号
化処理がなされたものである。ＦＥＣ復号回路１８によ
り誤り訂正復号化処理された信号は、仮判定回路２０に
より仮判定がなされた後、ＦＥＣ符号化回路１９により
誤り訂正符号化処理がなされる。このような判定帰還型
の参照信号生成方式により、精度の高い参照信号が生成
される。

【０００８】この後、適応信号処理回路１７では、上記
のようにＦＥＣ符号化回路１９により生成された参照信
号と、受信信号処理回路１５および受信信号処理回路１
６からの受信信号を用いて、適応信号処理がなされる。
この適応信号処理により受信信号に対して乗算する複素
係数（受信ウェイト）が算出される。さらに、算出され
た複素係数は、受信信号処理回路１５および受信信号処
理回路１６からの受信信号に対して乗算される。

【０００９】これにより、基地局装置１０は、希望方向
から到来する電磁波のみを強く受信することができる。
このように希望方向から到来する電磁波のみ強く受信す
ることを「受信指向性を持つ」という。基地局装置１０
は、受信指向性を持つことにより、受信ＳＩＲ(Signal
to Interference Ratio:以下ＳＩＲという)を高く保つ
ことができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のアレーアンテナ基地局装置においては、次のような
問題がある。すなわち、仮判定回路２０による仮判定の
結果（仮判定値）が誤った場合には、この仮判定値は誤
り訂正符号化処理された後、そのまま参照信号の生成に
用いられるので、生成される参照信号の精度が低下する
ことになる。

【００１１】特に、誤り訂正符号化処理に畳み込み符号
が用いられる場合には、生成される参照信号の精度が著
しく低下する。すなわち、この場合には、１ビットの誤
りを含んだ仮判定値を誤り訂正符号化すると、複数の誤
り訂正符号化後の信号に多数の誤りが生ずることになる
ので、生成される参照信号の精度が大幅に低下する。

【００１２】この結果、上記従来のアレーアンテナ基地
局装置においては、生成される参照信号の精度が低下す
ることに伴い、受信ウェイトの精度も劣化するので、通
信相手である通信端末について、受信指向性を持つこと
が困難となることがある。さらに、生成される参照信号
の精度が低下することに伴い、送信ウェイトの精度も劣
化するので、通信相手である通信端末について、送信指
向性を持つことが困難となることがある。このような問
題は、参照信号を必要とするいかなる適応信号処理方式
を採用したアレーアンテナ基地局装置においても、発生
する可能性のあるものである。

【００１３】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、高精度な受信ウェイトおよび送信ウェイトを生
成するアレーアンテナ通信装置および無線通信方法を提
供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のアレーアンテナ
通信装置は、通信相手により誤り訂正符号化されている
受信信号に対して受信ウェイトを乗算することにより、
復調信号を生成する復調手段と、誤り訂正復号化された
復調信号に対して仮判定を行うことにより、仮判定値を
得る仮判定手段と、前記仮判定値に対する誤り検出結果
に基づいて、前記受信信号と前記誤り訂正符号化がなさ
れた仮判定値とを用いた適応信号処理を行うことによ
り、前記受信ウェイトを生成する適応信号処理手段と、
を具備する構成を採る。

【００１５】本発明のアレーアンテナ通信装置は、適応
信号処理手段は、仮判定値に誤りが存在しない場合に、
誤り訂正符号化がなされた仮判定値を用いて参照信号を
生成し、仮判定値に誤りが存在する場合に、既知信号を
用いて参照信号を生成する参照信号生成手段と、受信信
号と生成された参照信号とを用いた適応信号処理を行う
ことにより受信ウェイトを生成するウェイト生成手段
と、を具備する構成を採る。

【００１６】これらの構成によれば、復調処理および誤
り訂正復号化処理された受信信号の仮判定値に誤りが検
出された場合には、パイロット信号のみを用いて参照信
号を生成することにより、参照信号の精度が大幅に劣化
することを防止することができるので、この参照信号を
用いて生成される受信ウェイトの精度の劣化を防止する
ことが可能となる。一方、復調および復号化処理された
受信信号の仮判定値に誤りが検出されない場合には、パ
イロット信号だけでなくデータ信号をも用いて参照信号
を生成することにより、参照信号の精度を高めることが
できるので、この参照信号を用いて生成される受信ウェ
イトの精度を向上させることが可能となるとともに、受
信ウェイトの収束性を高めることも可能となる。

【００１７】本発明のアレーアンテナ通信装置は、適応
信号処理手段は、誤り訂正符号化がなされた仮判定値を
用いて参照信号を生成する参照信号生成手段と、仮判定
値に対する誤り検出結果に応じて設定された時定数を用
いて、受信信号と生成された参照信号とを用いた適応信
号処理を行うことにより、受信ウェイトを生成するウェ
イト生成手段と、を具備する構成を採る。

【００１８】この構成によれば、復調処理および誤り訂
正復号化処理された受信信号の仮判定値についての誤り
検出結果に応じて、受信ウェイトの生成時における時定
数を変化させることにより、参照信号の生成時に用いる
信号（パイロット信号またはパイロット信号およびデー
タ信号）を誤り検出結果に応じて変化させなくとも、受
信ウェイトの精度の劣化を防止することができるととも
に、受信ウェイトの精度および収束性を向上させること
ができる。

【００１９】本発明のアレーアンテナ通信装置は、仮判
定値に対する誤り検出結果を用いて、復調信号の誤り率
を測定する誤り率測定手段を具備し、ウェイト生成手段
は、前記誤り率に応じて設定された時定数を用いる構成
を採る。

【００２０】この構成によれば、復調処理および誤り訂
正復号化処理された受信信号の仮判定値の誤り率に応じ
て、受信ウェイト生成時における時定数を変化させるこ
とにより、通信端末装置の通信品質に応じて細かく時定
数を決定することができるので、各通信端末装置につい
て、良好な受信指向性を得ることが可能となる。

【００２１】本発明のアレーアンテナ通信装置は、受信
信号に対して受信ウェイトを乗算することにより、復調
信号を生成する復調手段と、前記復調信号の受信品質に
基づいて、前記受信信号と前記復調信号とを用いた適応
信号処理を行うことにより、前記受信ウェイトを生成す
る適応信号処理手段と、を具備する構成を採る。

【００２２】本発明のアレーアンテナ通信装置は、適応
信号処理手段は、復調信号の受信品質が閾値以上である
場合に、復調信号を用いて参照信号を生成し、復調信号
の受信品質が閾値を下回る場合に、既知信号を用いて参
照信号を生成する参照信号生成手段と、受信信号と生成
された参照信号とを用いた適応信号処理を行うことによ
り受信ウェイトを生成するウェイト生成手段と、を具備
する構成を採る。

【００２３】これらの構成によれば、アレイ合成された
信号の受信品質に応じて、参照信号の生成にデータ信号
を用いることにより、アレイ合成された信号に対して、
符号化処理、仮判定処理、誤り検出処理および符号化処
理を行うことなく（すなわち装置の規模を抑えつつ）、
受信ウェイトの精度の劣化を防止することができるだけ
でなく、参照信号の精度および収束性を高めることがで
きる。

【００２４】本発明のアレーアンテナ通信装置は、適応
信号処理手段は、復調信号を用いて参照信号を生成する
参照信号生成手段と、復調信号の受信品質に応じて設定
された時定数を用いて、受信信号と生成された参照信号
とを用いた適応信号処理を行うことにより受信ウェイト
を生成するウェイト生成手段と、を具備する構成を採
る。

【００２５】この構成によれば、アレイ合成された信号
の受信品質に応じて、受信ウェイトの生成時における時
定数を変化させることにより、参照信号の生成時に用い
る信号（パイロット信号またはパイロット信号およびデ
ータ信号）を受信品質に応じて変化させなくとも、受信
ウェイトの精度の劣化を防止することができるととも
に、受信ウェイトの精度および収束性を向上させること
ができる。さらに、アレイ合成された信号に対して、符
号化処理、仮判定処理、誤り検出処理および符号化処理
を行う必要がないので、装置の規模を抑えることも可能
となる。

【００２６】本発明のアレーアンテナ通信装置は、生成
された受信ウェイトを送信ウェイトとして、通信相手に
対する送信信号に乗算する送信手段を具備する構成を採
る。

【００２７】この構成によれば、高精度な送信ウェイト
を容易に生成することができるとともに、他の通信端末
装置に対する干渉を抑えつつ、所定の通信端末装置にお
ける受信品質を良好に保つことができる。

【００２８】本発明の基地局装置は、上記いずれかのア
レーアンテナ通信装置を備えた構成を採る。

【００２９】本発明の通信端末装置は、上記いずれかの
アレーアンテナ通信装置を備えた構成を採る。

【００３０】これらの構成によれば、高精度な受信ウェ
イトおよび送信ウェイトを生成するアレーアンテナ通信
装置を備えることにより、受信品質を向上させることが
できるとともに、他の通信相手に対する干渉を抑えつつ
所定の通信相手における受信品質を良好に保つことがで
きる。

【００３１】本発明の無線通信方法は、通信端末装置
が、誤り訂正符号化された信号を上り回線を介して送信
する送信工程と、基地局装置が前記通信端末装置により
送信された信号を受信する受信工程と、前記通信端末装
置についての受信信号に対して、受信ウェイトを乗算す
ることにより、復調信号を生成する復調工程と、誤り訂
正復号化された復調信号に対して仮判定を行うことによ
り、仮判定値を得る仮判定工程と、前記仮判定値に対す
る誤り検出結果に基づいて、前記受信信号と前記誤り訂
正符号化がなされた仮判定値とを用いた適応信号処理を
行うことにより、前記受信ウェイトを生成する適応信号
処理工程と、を具備する。

【００３２】この方法によれば、復調処理および誤り訂
正復号化処理された受信信号の仮判定値に誤りが検出さ
れた場合には、パイロット信号のみを用いて参照信号を
生成することにより、参照信号の精度が大幅に劣化する
ことを防止することができるので、この参照信号を用い
て生成される受信ウェイトの精度の劣化を防止すること
が可能となる。一方、復調および復号化処理された受信
信号の仮判定値に誤りが検出されない場合には、パイロ
ット信号だけでなくデータ信号をも用いて参照信号を生
成することにより、参照信号の精度を高めることができ
るので、この参照信号を用いて生成される受信ウェイト
の精度を向上させることが可能となるとともに、受信ウ
ェイトの収束性を高めることも可能となる。

【００３３】本発明の無線通信方法は、適応信号処理工
程において生成された受信ウェイトを送信ウェイトとし
て、通信端末装置に対する送信信号に乗算する乗算工程
と、前記受信ウェイトが乗算された送信信号を下り回線
を介して送信する送信工程と、を具備する。

【００３４】この方法によれば、高精度な送信ウェイト
を容易に生成することができるとともに、他の通信端末
装置に対する干渉を抑えつつ、所定の通信端末装置にお
ける受信品質を良好に保つことができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明の骨子は、復調処理および
誤り訂正復号化処理された受信信号の仮判定値に対する
誤り検出結果に基づいて、上記受信信号と誤り訂正符号
化処理された上記仮判定値とを用いた適応信号処理を行
うことである。

【００３６】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施の形態で
は、アレーアンテナ通信装置が基地局装置に搭載された
場合について説明するが、このアレーアンテナ通信装置
は、通信端末装置にも搭載可能なものである。

【００３７】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示す
ブロック図である。なお、図１には、説明の簡略化のた
め、通信端末装置１０１のみと通信を行う場合における
アレーアンテナ基地局装置の構成が示されている。

【００３８】図１において、受信無線回路１０４（受信
無線回路１０５）は、アンテナ１０２（アンテナ１０
３）により受信された信号（受信信号）を、ベースバン
ド信号に変換して受信信号復調回路１０６（受信信号復
調回路１０７）に出力する。

【００３９】受信信号復調回路１０６（受信信号復調回
路１０７）は、受信無線回路１０４（受信無線回路１０
５）によりベースバンドに変換された受信信号を、復調
してアレイ合成回路１０８および適応信号処理回路１１
４に出力する。

【００４０】アレイ合成回路１０８は、後述する適応信
号処理回路１１４により既に生成されている受信ウェイ
トを用いて、受信復調回路１０６および受信復調回路１
０７により復調された受信信号をアレイ合成し、アレイ
合成された信号をＦＥＣ復号回路１０９に出力する。Ｆ
ＥＣ復号回路１０９は、アレイ合成回路１０８によりア
レイ合成された信号に対してＦＥＣ復号化処理を行い、
ＦＥＣ復号化処理された信号を仮判定回路１１０に出力
する。

【００４１】仮判定回路１１０は、ＦＥＣ復号回路１０
９によりＦＥＣ復号化処理された信号に対して仮判定を
行い、仮判定結果（仮判定値）を誤り検出回路１１１お
よびＦＥＣ符号化回路１１２に出力する。誤り検出回路
１１１は、仮判定回路１１０からの仮判定値の誤りを検
出し、検出結果を参照信号生成回路１１３に出力する。

【００４２】ＦＥＣ符号化回路１１２は、仮判定回路１
１０からの仮判定値に対してＦＥＣ符号化処理を行うこ
とにより、通信端末装置１０１により送信された信号を
生成する。このＦＥＣ符号化回路１１２は、生成した信
号を参照信号生成回路１１３に出力する。

【００４３】参照信号生成回路１１３は、誤り検出回路
１１１による検出結果に基づいて、仮判定値に誤りが生
じていない場合には、ＦＥＣ符号化回路１１２により生
成された信号を用いて参照信号を生成し、逆に、仮判定
値に誤りが生じている場合には、パイロット信号のみを
用いて参照信号を生成する。この参照信号生成回路１１
３は、生成した参照信号を適応信号処理回路１１４に出
力する。

【００４４】適応信号処理回路１１４は、参照信号生成
回路１１３により生成された参照信号、および、受信信
号復調回路１０６および受信信号復調回路１０７により
復調された受信信号を用いて、適応信号処理を行うこと
により、受信ウェイトを生成する。この適応信号処理回
路１１４は、生成した受信ウェイトをアレイ合成回路１
０８に出力する。

【００４５】次いで、上記構成を有するアレーアンテナ
基地局装置の動作について、同様に図１を参照して説明
する。なお、通信端末装置１０１により送信される信号
は、ＦＥＣ符号化処理がなされ、また、誤り検出用のパ
リティビットが含まれているものである。また、本実施
の形態では、適応信号処理としてＬＭＳアルゴリズムを
用いた場合を例にとり説明する。

【００４６】基地局装置は、通信端末装置１０１と通信
を行う際に、アンテナ１０２およびアンテナ１０３を用
いて通信端末装置１０１からの信号を受信する。アンテ
ナ１０２（アンテナ１０３）により受信された信号（受
信信号）は、受信無線回路１０４（受信無線回路１０
５）により、ＲＦ周波数帯域からＩＦ周波数帯域の信号
にダウンコンバートされた後ベースバンド信号に変換さ
れて、受信信号復調回路１０６（受信信号復調回路１０
７）に出力される。

【００４７】受信信号復調回路１０６（受信信号復調回
路１０７）では、受信無線回路１０４（受信無線回路１
０５）からの受信信号に対する逆拡散処理等の復調処理
等がなされることにより、上記受信信号は復調される。
受信信号復調回路１０６および受信信号復調回路１０７
により復調された受信信号は、アレイ合成回路１０８お
よび適応信号処理回路１１４に出力される。

【００４８】アレイ合成回路１０８では、受信信号復調
回路１０６および受信信号復調回路１０７により復調さ
れた受信信号、および、適応信号処理回路１１４により
既に生成されている受信ウェイトを用いたアレイ合成が
なされる。すなわち、受信信号復調回路１０６および受
信信号復調回路１０７により復調された受信信号のうち
Ｍシンボルに対する逆拡散結果をＹ（ｍ）とし、現時点
で適応信号処理回路１１４により生成されている受信ウ
ェイトをＷ（ｍ）とすると、アレイ合成された信号Ｚ
（ｍ）は、次に示す式により表現される。

【００４９】Ｚ（ｍ）＝Ｙ（ｍ）Ｗ^*（ｍ） − なお、適応信号処理回路１１４により生成される受信ウ
ェイトの詳細については、後述する。アレイ合成された
信号は、ＦＥＣ復号回路１０９に出力される。

【００５０】ＦＥＣ復号回路１０９では、アレイ合成さ
れた信号に対するＦＥＣ復号化処理がなされる。なお、
ここでのＦＥＣ復号化処理としては、通信端末装置１０
１により用いられたＦＥＣ符号化処理に対応するものが
用いられることはいうまでもない。ＦＥＣ復号化処理さ
れた信号は、仮判定回路１１０に出力される。

【００５１】仮判定回路１１０では、ＦＥＣ復号化処理
された信号に対する仮判定（硬判定）がなされる。この
仮判定の結果（仮判定値）は、誤り検出回路１１１およ
びＦＥＣ符号化回路１１２に出力される。

【００５２】ＦＥＣ符号化回路１１２では、仮判定回路
１１０からの仮判定値に対する符号化処理（すなわち再
符号化処理）がなされる。この符号化処理により、通信
端末装置１０１により送信された信号が再生される。符
号化処理された信号は、参照信号生成回路１１３に出力
される。この際に遅延が生ずることになるが、以下、そ
の遅延をＤシンボル遅延として説明する。

【００５３】一方、誤り検出回路１１１では、仮判定回
路１１０からの仮判定値に対する誤り検出処理がなされ
る。この誤り検出処理は、パリティビット等を用いてな
される。なお、本実施の形態では、一例として、１フレ
ーム区間の信号の中に誤りが存在するか否かを検出する
ための誤り検出処理がなされるものとする。誤り検出処
理の結果は、参照信号生成回路１１３に出力される。

【００５４】参照信号生成回路１１３では、誤り検出処
理の結果に基づき、ＦＥＣ符号化回路１１２により符号
化処理された信号を用いて、参照信号の生成がなされ
る。具体的には、誤り検出回路１１１により誤りが検出
されなかった場合には、既知の信号であるパイロット信
号を用いるだけでなく、ＦＥＣ符号化回路１１２により
符号化処理された信号（データ信号）を用いて、参照信
号が生成される。逆に、誤り検出回路１１１により誤り
が検出された場合には、既知の信号であるパイロット信
号のみを用いて、参照信号が生成される。

【００５５】すなわち、参照信号生成回路１１３では、
パイロット信号を用いて参照信号が生成されるだけでな
く、誤りが含まれていないフレーム区間における符号化
処理された信号（データ信号）を用いて参照信号が生成
されることになる。

【００５６】ここで、パイロット信号および符号化処理
された信号を用いた参照信号の生成方法の具体例につい
て、さらに図２から図４を参照して説明する。図２は、
本発明の実施の形態１にかかるアレーアンテナ基地局装
置に対して送信される信号のスロットフォーマットの第
１例を示す模式図である。図３（ａ）は、本発明の実施
の形態１にかかるアレーアンテナ基地局装置により受信
された信号における信号点の配置の一例を示す模式図で
ある。図３（ｂ）は、本発明の実施の形態１にかかるア
レーアンテナ基地局装置の参照信号生成回路１１３によ
る参照信号生成方法の一例を示す模式図である。図４
は、本発明の実施の形態１にかかるアレーアンテナ基地
局装置に対して送信される信号のスロットフォーマット
の第２例を示す模式図である。

【００５７】本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地
局装置に対して送信される信号のスロットフォーマット
としては、図２に示すように、データ信号とパイロット
信号とがＩＱ多重されているものと、図４に示すよう
に、データ信号とパイロット信号とが時間多重されてい
るものとが、挙げられる。

【００５８】まず第１に、データ信号とパイロット信号
とがＩＱ多重されている場合の参照信号の生成方法につ
いて説明する。誤り検出回路１１１により誤りが検出さ
れていないときには、Ｑ成分の信号（パイロット信号）
とＩ成分の信号（データ信号）とを合成した信号を参照
信号としてもよいし、Ｉ成分の信号とＱ成分の信号とを
交互に取り出した信号を参照信号としてもよい。逆に、
誤り検出回路１１１により誤りが検出されたときには、
パイロット信号のみが参照信号とされる。

【００５９】Ｉ成分の信号とＱ成分の信号との合成は、
図３（ａ）および図３（ｂ）に示すような方法により行
うことができる。図３（ａ）に示すように、Ｉ成分を介
してデータ信号が受信され、Ｑ成分を介してパイロット
信号（制御信号）が受信されていれば、図３（ｂ）に示
すように、いずれかの信号点（ここでは信号点３０１）
を基準とし、信号点３０２に配置されている信号を１８
０°位相回転させ、信号点３０３に配置されている信号
を９０°位相回転させ、また、信号点３０４に配置され
ている信号を−９０°位相回転させる。このように位相
回転させた各信号を合成することにより、参照信号が生
成される。

【００６０】なお、データ信号が埋め込まれているＩ成
分と、制御信号（パイロット信号等）が埋め込まれてい
るＱ成分とでは、シンボルレートが異なる（制御信号の
シンボルレート≦データ信号のシンボルレート）ので、
複数のデータ信号のシンボルと１つの制御信号のシンボ
ルとを合成するようにしてもよい。ただし、図３（ｂ）
には、データ信号の２つのシンボルと制御信号の２つの
シンボルとが合成される例が示されている。

【００６１】第２に、データ信号とパイロット信号とが
時間多重されている場合の参照信号の生成方法について
説明する。誤り検出回路１１１により誤りが検出されて
いないときには、パイロット信号およびデータ信号を用
いて参照信号が生成される。具体的には、ＦＥＣ符号化
回路１１２から参照信号生成回路１１３に対して、パイ
ロット信号２０２に対応する信号が出力されている時間
には、パイロット信号を用いて参照信号が生成され、ま
た、ＦＥＣ符号化回路１１２から参照信号生成回路１１
３に対して、データ信号２０１に対応する符号化処理さ
れた信号が出力されている時間には、データ信号を用い
て参照信号が生成される。

【００６２】逆に、誤り検出回路１１１により誤りが検
出されたときには、パイロット信号のみを用いて参照信
号が生成される。具体的には、ＦＥＣ符号化回路１１２
から参照信号生成回路１１３に対して、パイロット信号
に対応する信号が出力されている時間には、パイロット
信号を用いて参照信号が生成され、また、ＦＥＣ符号化
回路１１２から参照信号生成回路１１３に対して、デー
タ信号２０１に対応する符号化処理された信号が出力さ
れている時間には、参照信号の生成は中止される。以上
が、参照信号の生成方法の具体例である。以上のように
参照信号生成回路１１３により生成された参照信号Ｚ''
（ｍ）は、適応信号処理回路１１４に出力される。

【００６３】適応信号処理回路１１４では、受信信号復
調回路１０６および受信信号復調回路１０７により復調
された受信信号と、参照信号生成回路１１３により生成
された参照信号Ｚ''（ｍ）と、を用いた適応信号処理が
なされる。この適応信号処理により受信ウェイトが生成
される。

【００６４】以下、受信ウェイトの生成について具体的
に説明する。なお、本実施の形態では、適応信号処理と
してＬＭＳアルゴリズムを用いた場合について説明す
る。ＬＭＳアルゴリズムを用いた場合には、現時点で生
成されている受信ウェイトＷ（ｍ＋Ｄ）を用いて、次式
に示すようにアレイ合成信号Ｚ'（ｍ）が再度生成され
る。Ｚ'（ｍ）＝Ｙ（ｍ）Ｗ^*（ｍ＋Ｄ） −

【００６５】さらに、上式に従って生成されたアレイ
合成信号Ｚ'（ｍ）と参照信号Ｚ''（ｍ）との間の誤差
ｅ（ｍ）が、次に示す式に従って求められる。ｅ（ｍ）＝Ｚ'（ｍ）−Ｚ''（ｍ） − この誤差ｅ（ｍ）、復調された受信信号Ｙ（ｍ）および
受信ウェイトＷ（ｍ＋Ｄ）を用いて、次の式に従って受
信ウェイトＷ（ｍ＋Ｄ＋１）が生成される。ここで、μ
はウェイトの時定数である。Ｗ（ｍ＋Ｄ＋１）＝Ｗ（ｍ＋Ｄ）＋μｅ^*（ｍ）Ｙ（ｍ） − 以上のように生成された受信ウェイトＷ（ｍ＋Ｄ＋１）
は、アレイ合成回路１０８に出力されて、上述したアレ
イ合成に用いられる。

【００６６】このように、本実施の形態によれば、復調
処理および誤り訂正復号化処理された受信信号の仮判定
値に誤りが検出された場合には、パイロット信号のみを
用いて参照信号を生成することにより、参照信号の精度
が大幅に劣化することを防止することができるので、こ
の参照信号を用いて生成される受信ウェイトの精度の劣
化を防止することが可能となる。一方、復調および復号
化処理された受信信号の仮判定値に誤りが検出されない
場合には、パイロット信号だけでなくデータ信号をも用
いて参照信号を生成することにより、参照信号の精度を
高めることができるので、この参照信号を用いて生成さ
れる受信ウェイトの精度を向上させることが可能となる
とともに、受信ウェイトの収束性を高めることも可能と
なる。

【００６７】なお、本実施の形態では、適応信号処理と
してＬＭＳアルゴリズムを用いた場合について説明した
が、本発明は、適応信号処理として、参照信号を必要と
するいかなるアルゴリズムを用いたアレーアンテナ基地
局装置にも適用可能なものである。

【００６８】（実施の形態２）本実施の形態では、実施
の形態１において、誤り検出結果とは無関係に参照信号
生成回路に、パイロット信号とデータ信号と用いて参照
信号を生成させるとともに、適応信号処理回路における
受信ウェイト生成時の時定数を誤り検出結果に応じて変
化させる場合について、図５を参照して説明する。

【００６９】図５は、本発明の実施の形態２にかかるア
レーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図であ
る。なお、図５における実施の形態１（図１）と同様の
構成については、図１におけるものと同一の符号を付し
て、詳しい説明を省略する。

【００７０】参照信号生成回路５０１は、ＦＥＣ符号化
回路１１２により符号化処理された信号を用いて参照信
号を生成し、生成した参照信号を適応信号処理回路５０
３に出力する。

【００７１】適応信号処理回路５０３は、受信ウェイト
生成時に用いる時定数として、時定数決定回路５０２か
らの時定数を用いる点を除いて、実施の形態１（図１）
における適応信号処理回路１１４と同様の構成を有す
る。

【００７２】時定数決定回路５０２は、誤り検出回路１
１１からの誤り検出結果に基づいて、適応信号処理回路
５０３における受信ウェイトの生成時に用いられる時定
数を決定し、決定した時定数を適応信号処理回路５０３
に出力する。具体的には、誤り検出回路１１１により誤
りが検出された場合には、適応信号処理回路５０３で
は、誤った信号に基づいて参照信号生成回路５０１によ
り生成された参照信号を用いて、受信ウェイトが生成さ
れることになるので、精度の低い受信ウェイトが生成さ
れる可能性がある。この結果、適応信号処理回路５０３
における受信ウェイト生成時における動作が不安定とな
る可能性がある。

【００７３】そこで、時定数決定回路５０２は、適応信
号処理回路５０３に用いられる時定数を重く（大きく）
する。これにより、適応信号処理回路５０３において
は、受信ウェイトの更新が遅くなるので、受信ウェイト
生成時における動作が不安定となる事態が防止される。

【００７４】また、誤り検出回路１１１により誤りが検
出されない場合には、適応信号処理回路５０３では、誤
りのない信号に基づいて参照信号生成回路５０１により
生成された参照信号を用いて、受信ウェイトが生成され
ることになるので、時定数決定回路５０２は、適応信号
処理回路５０３に用いられる時定数を通常の時定数とす
る。

【００７５】このように、本実施の形態によれば、復調
処理および誤り訂正復号化処理された受信信号の仮判定
値についての誤り検出結果に応じて、受信ウェイトの生
成時における時定数を変化させることにより、参照信号
の生成時に用いる信号（パイロット信号またはパイロッ
ト信号およびデータ信号）を誤り検出結果に応じて変化
させなくとも、受信ウェイトの精度の劣化を防止するこ
とができるとともに、受信ウェイトの精度および収束性
を向上させることができる。

【００７６】（実施の形態３）本実施の形態では、実施
の形態２において、各通信端末装置の通信状態に応じ
て、受信ウェイト生成時における時定数をさらに細かく
変化させる場合について、図６を参照して説明する。図
６は、本発明の実施の形態３にかかるアレーアンテナ基
地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図６に
おける実施の形態２（図５）と同様の構成については、
図５におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を
省略する。

【００７７】誤り率測定回路６０１は、誤り検出回路１
１１からの誤り検出結果を用いて、誤りのあった回数を
測定することにより、ブロックエラーレートを測定す
る。この誤り率測定回路６０１は、測定したブロックエ
ラーレートを時定数設定回路６０２に出力する。

【００７８】時定数設定回路６０２は、誤り率測定回路
６０１により測定されたブロックエラーレートに基づい
て、適応信号処理回路５０３により用いられる時定数を
決定する点を除いて、実施の形態２における時定数決定
回路５０２と同様の構成を有する。具体的には、時定数
設定回路６０２は、ブロックエラーレートが閾値より大
きい場合には、データ信号の仮判定値における誤りが多
いと考えられるので、時定数μを重くする。これによ
り、適応信号処理回路５０３においては、受信ウェイト
の更新が遅くなるので、受信ウェイト生成時における動
作が不安定となる事態が防止される。逆に、時定数設定
回路６０２は、ブロックエラーレートが閾値以下である
場合には、データ信号の仮判定値における誤りが少ない
と考えられるので、時定数μを軽くする。これにより、
適応信号処理回路５０３における受信ウェイトの収束性
が高められる。

【００７９】なお、本実施の形態では、時定数設定回路
６０２が、ブロックエラーレートが閾値以下である場合
と閾値より大きい場合のそれぞれに対して、時定数を設
ける場合について説明したが、本発明は、これに限定さ
れず、ブロックエラーレートの大きさに応じて、細かく
時定数を設定する場合にも適用可能なものであることは
いうまでもない。また、本実施の形態では、誤り率特性
としてブロックエラーレートを用いた場合について説明
したが、誤り率特性としてどのようなものを用いてもよ
い。

【００８０】このように、本実施の形態によれば、復調
処理および誤り訂正復号化処理された受信信号の仮判定
値の誤り率に応じて、受信ウェイト生成時における時定
数を変化させることにより、通信端末装置の通信品質に
応じて細かく時定数を決定することができるので、各通
信端末装置について、良好な受信指向性を得ることが可
能となる。

【００８１】（実施の形態４）本実施の形態では、実施
の形態１〜実施の形態３において、さらに装置の構成を
小さくする場合について、図７を参照して説明する。図
７は、本発明の実施の形態４にかかるアレーアンテナ基
地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図７に
おける実施の形態１（図１）と同様の構成については、
図１におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を
省略する。

【００８２】上記実施の形態１では、データ信号の仮判
定値の誤り検出結果に応じて、参照信号の生成にデータ
信号を用いるか否かを決定している。本実施の形態で
は、アレイ合成された信号に対して受信品質（例えばＳ
ＩＲ）の測定を行い、アレイ合成された信号を参照信号
の生成に用いるか否かを、受信品質の測定結果に応じて
決定するものである。

【００８３】ＳＩＲ測定回路７０１は、アレイ合成回路
１０８によりアレイ合成された信号のＳＩＲを測定し、
測定結果を参照信号生成回路７０２に出力する。なお、
受信品質として、ＳＩＲ以外の要素を用いることが可能
であることはいうまでもない。

【００８４】参照信号生成回路７０２は、ＳＩＲ測定回
路７０１によるＳＩＲ測定結果に応じて、アレイ合成回
路１０８によりアレイ合成された信号を用いて、参照信
号の生成を行う。すなわち、参照信号生成回路７０２
は、ＳＩＲ測定結果が閾値以上である場合には、アレイ
合成された信号（データ信号）における誤りが少ないも
のと考えられるので、アレイ合成された信号を参照信号
の生成に用い、逆に、ＳＩＲ測定結果が閾値より小さい
場合には、アレイ合成された信号における誤りが多いも
のと考えられるので、アレイ合成された信号を参照信号
の生成に用いないようにする。なお、アレイ合成された
信号がどのように参照信号の生成に用いられるかについ
ては、「仮判定値」を「アレイ合成された信号」と読み
替えれば、上記実施の形態と同様であるので、詳しい説
明を省略する。

【００８５】このように、本実施の形態によれば、アレ
イ合成された信号の受信品質に応じて、参照信号の生成
にデータ信号を用いることにより、アレイ合成された信
号に対して、符号化処理、仮判定処理、誤り検出処理お
よび符号化処理を行うことなく（すなわち装置の規模を
抑えつつ）、受信ウェイトの精度の劣化を防止すること
ができるだけでなく、参照信号の精度および収束性を高
めることができる。

【００８６】（実施の形態５）本実施の形態では、実施
の形態４において、アレイ合成された信号の受信品質に
応じて受信ウェイトの生成時における時定数を変化させ
る場合について、図８を参照して説明する。図８は、本
発明の実施の形態５にかかるアレーアンテナ基地局装置
の構成を示すブロック図である。なお、図８における実
施の形態４（図７）と同様の構成については、図７にお
けるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略す
る。

【００８７】参照信号生成回路８０１は、アレイ合成さ
れた信号（データ信号）を用いて参照信号を生成し、生
成した参照信号を適応信号処理回路８０３に出力する。
なお、アレイ合成された信号を用いた参照信号の生成方
法については、実施の形態４で説明したので、詳しい説
明を省略する。

【００８８】適応信号処理回路８０３は、受信ウェイト
作成時に用いる時定数として、時定数設定回路８０２か
らの時定数を用いる点を除いて、実施の形態４（図７）
における適応信号処理回路１１４と同様の構成を有す
る。

【００８９】時定数設定回路８０２は、ＳＩＲ測定回路
７０１からのＳＩＲ測定結果に基づいて、適応信号処理
回路８０３により受信ウェイトの生成時に用いられる時
定数を決定し、決定した時定数を適応信号処理回路８０
３に出力する。具体的には、ＳＩＲ測定結果が閾値より
小さい場合には、適応信号処理回路８０３では、誤りの
多いデータ信号に基づいて参照信号生成回路８０１によ
り生成された参照信号を用いて、受信ウェイトが生成さ
れることになるので、精度の低い受信ウェイトが生成さ
れる可能性がある。この結果、適応信号処理回路８０３
における受信ウェイト生成時における動作が不安定とな
る可能性がある。

【００９０】そこで、時定数設定回路８０２は、適応信
号処理回路８０３に用いられる時定数を重くする。これ
により、適応信号処理回路８０３においては、受信ウェ
イトの更新が遅くなるので、受信ウェイト生成時におけ
る動作が不安定となる事態が防止される。

【００９１】また、ＳＩＲ測定結果が閾値以上である場
合には、適応信号処理回路８０３では、誤りの少ないデ
ータ信号を用いて、受信ウェイトが生成されることにな
るので、時定数設定回路８０２は、適応信号処理回路８
０３に用いられる時定数を通常の時定数とする。

【００９２】このように、本実施の形態によれば、アレ
イ合成された信号の受信品質に応じて、受信ウェイトの
生成時における時定数を変化させることにより、参照信
号の生成時に用いる信号（パイロット信号またはパイロ
ット信号およびデータ信号）を受信品質に応じて変化さ
せなくとも、受信ウェイトの精度の劣化を防止すること
ができるとともに、受信ウェイトの精度および収束性を
向上させることができる。さらに、本実施の形態によれ
ば、アレイ合成された信号に対して、符号化処理、仮判
定処理、誤り検出処理および符号化処理を行う必要がな
いので、装置の規模を抑えることも可能となる。

【００９３】なお、上記実施の形態１〜上記実施の形態
５では、受信ウェイトを生成する場合について説明した
が、本発明は、送信ウェイトを生成する場合にも適用可
能なものである。具体的には、ＴＤＤ方式（上り回線と
下り回線の周波数帯域が同一の方式）では、上記実施の
形態１〜上記実施の形態５で説明した方法により生成し
た所定の通信端末装置についての受信ウェイトを、この
通信端末装置についての送信ウェイトとして使用するこ
とができる。これにより、高精度な送信ウェイトを容易
に生成することができるとともに、他の通信端末装置に
対する干渉を抑えつつ、所定の通信端末装置における受
信品質を良好に保つことができる。

【００９４】また、ＦＤＤ方式（上り回線と下り回線の
周波数帯域が同一でない方式）でも、上記実施の形態１
〜上記実施の形態５で説明した方法により生成した所定
の通信端末装置についての受信ウェイトを、この通信端
末装置についての送信ウェイトとして使用することがで
きる。ただし、ＦＤＤ方式では、上り回線と下り回線の
周波数帯域が異なることに起因して、送信指向性のヌル
点がずれる可能性があるので、上記実施の形態１〜上記
実施の形態５で説明した方法により生成した所定の通信
端末装置についての受信ウェイトを、所定の周波数変換
を施した後、この通信端末装置についての送信ウェイト
として使用することが好ましい。

【００９５】さらに、上記実施の形態１〜上記実施の形
態５では、基地局装置が受信ウェイトおよび送信ウェイ
トを生成する場合について説明したが、本発明は、通信
端末装置が同様に受信ウェイトおよび送信ウェイトを生
成する場合にも適用可能なものである。

【００９６】加えて、上記実施の形態１〜上記実施の形
態５では、アレーアンテナに用いられる適応信号処理を
行う場合を例にとり説明したが、本発明は、これに限定
されず、回線推定を行なうための適応信号処理等の、無
線通信において適応信号処理を行ういかなる場合にも適
用可能である。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
復調処理および誤り訂正復号化処理された受信信号の仮
判定値に対する誤り検出結果に基づいて、上記受信信号
と誤り訂正符号化処理された上記仮判定値とを用いた適
応信号処理を行うので、高精度な受信ウェイトおよび送
信ウェイトを生成するアレーアンテナ通信装置および無
線通信方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１にかかるアレーアンテナ
基地局装置の構成を示すブロック図

【図２】本発明の実施の形態１にかかるアレーアンテナ
基地局装置に対して送信される信号のスロットフォーマ
ットの第１例を示す模式図

【図３】（ａ）本発明の実施の形態１にかかるアレーア
ンテナ基地局装置により受信された信号における信号点
の配置の一例を示す模式図（ｂ）本発明の実施の形態１にかかるアレーアンテナ基
地局装置の参照信号生成回路による参照信号生成方法の
一例を示す模式図

【図４】本発明の実施の形態１にかかるアレーアンテナ
基地局装置に対して送信される信号のスロットフォーマ
ットの第２例を示す模式図

【図５】本発明の実施の形態２にかかるアレーアンテナ
基地局装置の構成を示すブロック図

【図６】本発明の実施の形態３にかかるアレーアンテナ
基地局装置の構成を示すブロック図

【図７】本発明の実施の形態４にかかるアレーアンテナ
基地局装置の構成を示すブロック図

【図８】本発明の実施の形態５にかかるアレーアンテナ
基地局装置の構成を示すブロック図

【図９】従来のアレーアンテナ基地局装置の構成を示す
ブロック図

【符号の説明】

１０６，１０７受信信号復調回路１０８アレイ合成回路１０９ＦＥＣ復号回路１１０仮判定回路１１１誤り検出回路１１２ＦＥＣ符号化回路１１３，５０１，７０２，８０１参照信号生成回路１１４，５０３，８０３適応信号処理回路５０２時定数決定回路６０１誤り率測定回路６０２，８０２時定数設定回路７０１ＳＩＲ測定回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通信相手により誤り訂正符号化されてい
る受信信号に対して受信ウェイトを乗算することによ
り、復調信号を生成する復調手段と、誤り訂正復号化さ
れた復調信号に対して仮判定を行うことにより、仮判定
値を得る仮判定手段と、前記仮判定値に対する誤り検出
結果に基づいて、前記受信信号と前記誤り訂正符号化が
なされた仮判定値とを用いた適応信号処理を行うことに
より、前記受信ウェイトを生成する適応信号処理手段
と、を具備することを特徴とするアレーアンテナ通信装
置。
【請求項２】適応信号処理手段は、仮判定値に誤りが
存在しない場合に、誤り訂正符号化がなされた仮判定値
を用いて参照信号を生成し、仮判定値に誤りが存在する
場合に、既知信号を用いて参照信号を生成する参照信号
生成手段と、受信信号と生成された参照信号とを用いた
適応信号処理を行うことにより受信ウェイトを生成する
ウェイト生成手段と、を具備することを特徴とする請求
項１に記載のアレーアンテナ通信装置。
【請求項３】適応信号処理手段は、誤り訂正符号化が
なされた仮判定値を用いて参照信号を生成する参照信号
生成手段と、仮判定値に対する誤り検出結果に応じて設
定された時定数を用いて、受信信号と生成された参照信
号とを用いた適応信号処理を行うことにより、受信ウェ
イトを生成するウェイト生成手段と、を具備することを
特徴とする請求項１に記載のアレーアンテナ通信装置。
【請求項４】仮判定値に対する誤り検出結果を用い
て、復調信号の誤り率を測定する誤り率測定手段を具備
し、ウェイト生成手段は、前記誤り率に応じて設定され
た時定数を用いることを特徴とする請求項３に記載のア
レーアンテナ通信装置。
【請求項５】受信信号に対して受信ウェイトを乗算す
ることにより、復調信号を生成する復調手段と、前記復
調信号の受信品質に基づいて、前記受信信号と前記復調
信号とを用いた適応信号処理を行うことにより、前記受
信ウェイトを生成する適応信号処理手段と、を具備する
ことを特徴とするアレーアンテナ通信装置。
【請求項６】適応信号処理手段は、復調信号の受信品
質が閾値以上である場合に、復調信号を用いて参照信号
を生成し、復調信号の受信品質が閾値を下回る場合に、
既知信号を用いて参照信号を生成する参照信号生成手段
と、受信信号と生成された参照信号とを用いた適応信号
処理を行うことにより受信ウェイトを生成するウェイト
生成手段と、を具備することを特徴とする請求項５に記
載のアレーアンテナ通信装置。
【請求項７】適応信号処理手段は、復調信号を用いて
参照信号を生成する参照信号生成手段と、復調信号の受
信品質に応じて設定された時定数を用いて、受信信号と
生成された参照信号とを用いた適応信号処理を行うこと
により受信ウェイトを生成するウェイト生成手段と、を
具備することを特徴とする請求項５に記載のアレーアン
テナ通信装置。
【請求項８】生成された受信ウェイトを送信ウェイト
として、通信相手に対する送信信号に乗算する送信手段
を具備することを特徴とする請求項１から請求項７のい
ずれかに記載のアレーアンテナ通信装置。
【請求項９】請求項１から請求項８のいずれかに記載
のアレーアンテナ通信装置を備えたことを特徴とする基
地局装置。
【請求項１０】請求項１から請求項８のいずれかの記
載のアレーアンテナ通信装置を備えたことを特徴とする
通信端末装置。
【請求項１１】通信端末装置が、誤り訂正符号化され
た信号を上り回線を介して送信する送信工程と、基地局
装置が前記通信端末装置により送信された信号を受信す
る受信工程と、前記通信端末装置についての受信信号に
対して、受信ウェイトを乗算することにより、復調信号
を生成する復調工程と、誤り訂正復号化された復調信号
に対して仮判定を行うことにより、仮判定値を得る仮判
定工程と、前記仮判定値に対する誤り検出結果に基づい
て、前記受信信号と前記誤り訂正符号化がなされた仮判
定値とを用いた適応信号処理を行うことにより、前記受
信ウェイトを生成する適応信号処理工程と、を具備する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１２】適応信号処理工程において生成された
受信ウェイトを送信ウェイトとして、通信端末装置に対
する送信信号に乗算する乗算工程と、前記受信ウェイト
が乗算された送信信号を下り回線を介して送信する送信
工程と、を具備することを特徴とする請求項１１に記載
の無線通信方法。