JP2002185377A

JP2002185377A - 通信機

Info

Publication number: JP2002185377A
Application number: JP2000379200A
Authority: JP
Inventors: Minako Kitahara; 美奈子北原; Masashi Naito; 昌志内藤
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2000-12-13
Filing date: 2000-12-13
Publication date: 2002-06-28

Abstract

(57)【要約】【課題】通信相手となる通信装置から送信される信号
を複数のアンテナＡ１〜ＡＮを用いて受信する通信機
で、当該通信装置との通信特性を向上させる。【解決手段】チャネル情報検出手段２が受信信号ｙ
（ｋ）のチャネル変動に関する情報を検出し、ウエイト
算出手段１〜７が当該検出結果に基づくチャネル変動の
影響を除去して受信信号ｙ（ｋ）と通信相手となる通信
装置からの受信対象信号ｒ（ｋ）との差ｅ（ｋ）を算出
し、当該差ｅ（ｋ）に基づいて当該通信装置との通信に
用いる各アンテナのウエイトω１〜ωＮを算出し、通信
手段Ａ１〜ＡＮ、Ｂ１〜ＢＮが当該ウエイトω１〜ωＮ
を複数のアンテナＡ１〜ＡＮのそれぞれにもたせること
によりこれらアンテナ全体としての指向性を制御して、
通信相手となる通信装置と信号を通信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信相手となる通
信装置から送信される信号を複数のアンテナを用いて受
信する通信機に関し、特に、受信信号のチャネル変動の
影響を除外して当該通信装置との通信に用いる各アンテ
ナのウエイトを算出する通信機に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばアダプティブアレイアンテナは、
複数のアンテナ（アンテナ素子）から構成されて、各ア
ンテナにウエイトをもたせることによりこれらアンテナ
全体としての指向性を制御することができるアンテナ装
置として知られている。このようなアダプティブアレイ
アンテナでは、それぞれのアンテナから入力した信号に
各アンテナ毎の受信ウエイトを乗算して当該乗算結果を
総和することにより受信時の指向性を制御することがで
き、また、それぞれのアンテナから出力する信号に各ア
ンテナ毎の送信ウエイトを乗算することにより送信時の
指向性を制御することができる。

【０００３】また、アダプティブアレイアンテナの指向
性を制御するのに用いられる制御方法としては、一般
に、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ：Minimum Mean Squar
e Error）制御法が用いられている。ＭＭＳＥ法では、
例えば受信を希望する信号（受信希望信号）以外の信号
の受信レベルが最小となるようなアンテナウエイトを決
定することが行われる。

【０００４】ここで、アダプティブアレイアンテナを備
えた従来の基地局装置の構成例を示す。図４には、複数
（本例では、Ｎ個）のアンテナＥ１〜ＥＮから成るアダ
プティブアレイアンテナを備えた基地局装置の受信部の
構成例を示してあり、この受信部には、複数のアンテナ
Ｅ１〜ＥＮと、当該アンテナＥ１〜ＥＮと同数のウエイ
ト乗算器Ｆ１〜ＦＮと、加算器２１と、チャネル変動推
定部２２と、乗算器２３と、復調部２４と、誤差信号算
出用加算器２５と、ウエイト制御部２６とが備えられて
いる。

【０００５】また、同図に示した受信部の動作例を示
す。すなわち、例えば移動局装置等から無線により送信
される信号が基地局装置に到来すると、基地局装置の受
信部では、当該信号が複数のアンテナＥ１〜ＥＮにより
受信されて入力され、各アンテナＥ１〜ＥＮから入力さ
れる信号はそれぞれのアンテナＥ１〜ＥＮに対応したウ
エイト乗算器Ｆ１〜ＦＮへ出力される。また、各アンテ
ナＥ１〜ＥＮに対応したウエイト乗算器Ｆ１〜ＦＮに
は、後述するウエイト制御部２６から出力される各アン
テナＥ１〜ＥＮの受信ウエイトω１〜ωＮが入力され
る。

【０００６】各ウエイト乗算器Ｆ１〜ＦＮは、各アンテ
ナＥ１〜ＥＮ毎に、当該アンテナＥ１〜ＥＮから入力さ
れる信号とウエイト制御部２６から入力される当該アン
テナＥ１〜ＥＮの受信ウエイトω１〜ωＮとを乗算し、
当該乗算結果を加算器２１へ出力する。加算器２１は、
各ウエイト乗算器Ｆ１〜ＦＮから入力される各アンテナ
Ｅ１〜ＥＮ毎の乗算結果（本例では、Ｎ個の乗算結果）
を総和し、当該総和結果をアダプティブアレイアンテナ
による受信結果（アレー出力）ｙ（ｋ）としてチャネル
変動推定部２２及び乗算器２３及び誤差信号算出用加算
器２５へ出力する。なお、“ｋ”は時刻を表し、以下に
示すｒ（ｋ）やｅ（ｋ）についても同様である。

【０００７】チャネル変動推定部２２は、加算器２１か
ら入力されるアレー出力ｙ（ｋ）に基づいてチャネルの
変動（チャネル変動）の値（例えば複素数値）ｆを推定
し、当該チャネル変動値ｆを打ち消すためのチャネル変
動補償値（例えばｆに対して複素共役の複素数値）ｆ^*
を乗算器２３へ出力する。ここで、チャネル変動とは、
例えば無線信号が伝搬する伝送路（チャネル）で生じる
フェージング等の影響によって当該伝送路に発生する変
動のことであり、具体的には、このような伝送路を伝搬
する信号に生じる位相の変動や振幅の変動として現れ
る。

【０００８】また、チャネル変動の推定に関する技術に
ついては、例えば「マルチスロット重み付き平均化（Ｗ
ＭＳＡ）チャネル推定法を用いるコヒーレントＲＡＫＥ
受信の伝送実験特性、安藤、樋口、佐和橋、安達著、１
９９８年電子情報通信学会総合大会Ｂ−５−９１」な
どに記載がある。

【０００９】なお、チャネル変動を推定する一般的な技
術の一例を示す。すなわち、送信側の装置では、受信側
の装置に対してデータを送信するに際して、例えば当該
受信側の装置との間で予め定められた既知のシンボル
（パイロットシンボル）を一定のタイミングで当該受信
側の装置に対して送信し、受信側の装置では、送信側の
装置からのパイロットシンボルの受信状態に基づいてチ
ャネル変動を推定する。具体的には、受信側の装置で
は、受信したパイロットシンボルの状態に基づいて、当
該受信パイロットシンボルの位相の変動（回転）量や振
幅の変動量を算出する。そして、受信側の装置では、こ
のような算出結果に基づいて、隣接するパイロットシン
ボルで挟まれたデータ区間のチャネル変動を推定し、当
該推定結果を当該データ区間のデータ受信に利用するこ
とで、データの復調精度を高めることができる。

【００１０】乗算器２３は、加算器２１から入力される
アレー出力ｙ（ｋ）とチャネル変動推定部２２から入力
されるチャネル変動補償値ｆ^*とを乗算し、当該乗算結
果を復調部２４へ出力する。ここで、アレー出力ｙ
（ｋ）とチャネル変動補償値ｆ^*とが乗算されると、当
該アレー出力ｙ（ｋ）に含まれるチャネル変動の影響
（位相の変動）が除去される。

【００１１】復調部２４は、乗算器２３から入力される
乗算結果に基づいて受信希望信号のデータを復調する。
上述のように、復調部２４に入力される乗算結果はアレ
ー出力ｙ（ｋ）からチャネル変動の影響を除去したもの
であるため、復調部２４では精度よくデータを復調する
ことができる。

【００１２】また、一例として、復調部２４は、上記の
ようにして復調したデータの信号を参照信号ｒ（ｋ）と
して誤差信号算出用加算器２５へ出力する。なお、参照
信号ｒ（ｋ）としては、必ずしも復調部２４で復調され
たデータの信号が用いられなくともよく、他の例とし
て、基地局装置側で予め受信するデータを把握している
ような場合には、当該データの信号（基地局既知信号）
を参照信号ｒ（ｋ）として用いることもできる。

【００１３】誤差信号算出用加算器２５は、復調部２４
等から入力される参照信号ｒ（ｋ）と加算器２１から入
力されるアレー出力ｙ（ｋ）とを一方の正負を反転して
加算することにより、これら２つの入力信号の差を算出
し、当該差の信号を誤差信号ｅ（ｋ）としてウエイト制
御部２６へ出力する。なお、本例では、参照信号ｒ
（ｋ）からアレー出力ｙ（ｋ）を減算したもの（ｒ
（ｋ）−ｙ（ｋ））を誤差信号ｅ（ｋ）として算出して
いる。

【００１４】ウエイト制御部２６は、誤差信号算出用加
算器２５から入力される誤差信号ｅ（ｋ）に基づいて、
例えばＭＭＳＥ制御法を用いて、参照信号ｒ（ｋ）に対
して誤差信号ｅ（ｋ）が最も小さくなるような各アンテ
ナＥ１〜ＥＮの受信ウエイトω１〜ωＮを逐次更新など
により算出し、算出した各アンテナＥ１〜ＥＮの受信ウ
エイトω１〜ωＮを各アンテナＥ１〜ＥＮに対応したウ
エイト乗算器Ｆ１〜ＦＮへ出力する。

【００１５】以上のように、ウエイト制御部２６による
ウエイトの制御では、受信希望信号を推定したものであ
る参照信号ｒ（ｋ）が必要となり、このような参照信号
ｒ（ｋ）としては、例えば復調部２４により復調された
データの信号（復調信号）や、例えば予め基地局装置に
設定された信号（基地局既知信号）が用いられる。

【００１６】つまり、上記した参照信号ｒ（ｋ）として
は、位相の状態や振幅の状態が常に一定のレベルとなっ
ている信号が用いられている。具体的に、図５には、例
えばＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）を用
いた場合における、上記のような一定レベルの参照信号
ｒ（ｋ）の一例を“Ｑ１”〜“Ｑ４”に示してある。同
図に示されるように、一定レベルの参照信号ｒ（ｋ）で
は、各信号点“Ｑ１”〜“Ｑ４”における位相の値及び
振幅の値がそれぞれ一定となっている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例で示したようなウエイト制御では、アンテナＥ１〜
ＥＮから入力される信号により得られるアレー出力ｙ
（ｋ）と参照信号ｒ（ｋ）との差ｅ（ｋ）を小さくする
ウエイトω１〜ωＮを算出するに際して、アンテナＥ１
〜ＥＮから入力される信号により得られるアレー出力ｙ
（ｋ）にはフェージング等によるチャネル変動の影響が
含まれており当該アレー出力ｙ（ｋ）は当該チャネル変
動の影響により変動してしまうため、誤差信号ｅ（ｋ）
中にチャネル変動の影響が残ってしまってウエイト制御
を適切に行うことができなくなってしまうといった不具
合があった。

【００１８】具体的には、一般にフェージング等の変動
速度はウエイトω１〜ωＮの収束速度と比べて大きく
（速く）、ウエイト制御部２６ではフェージング等の変
動に追従してウエイトω１〜ωＮを算出することができ
ないため、算出されるウエイトω１〜ωＮがフェージン
グ等による誤差信号ｅ（ｋ）の変動によって影響を受け
てしまい、これにより、例えばウエイトω１〜ωＮが逐
次演算により収束するまでに多大な時間がかかってしま
うといった不具合や、或いは、例えば算出されたウエイ
トω１〜ωＮによって適切な指向性が実現されないとい
った不具合があった。このようなことから、従来のアダ
プティブアレイアンテナを備えた基地局装置などでは、
通信特性が劣化してしまうといった不具合があった。

【００１９】本発明は、このような従来の課題を解決す
るためになされたもので、通信相手となる通信装置から
送信される信号を複数のアンテナを用いて受信する通信
機において、例えば適切なウエイト制御を実現すること
により、通信特性を向上させることができる通信機を提
供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る通信機では、通信相手となる通信装置
から送信される信号を複数のアンテナを用いて受信する
構成において、チャネル変動情報検出手段が受信信号の
チャネル変動に関する情報を検出し、ウエイト算出手段
がチャネル変動情報検出手段の検出結果に基づくチャネ
ル変動の影響を除去して受信信号と通信相手となる通信
装置からの受信対象信号との差を算出し、算出した差に
基づいて当該通信装置との通信に用いる各アンテナのウ
エイトを算出し、通信手段がウエイト算出手段により算
出されるウエイトを複数のアンテナのそれぞれにもたせ
ることによりこれらアンテナ全体としての指向性を制御
して、通信相手となる通信装置と信号を通信する。

【００２１】従って、チャネル変動の影響を除去して受
信信号と通信相手となる通信装置からの受信対象信号と
の差が算出されて、当該差に基づいて当該通信装置との
通信に用いる各アンテナのウエイトが算出されるため、
チャネル変動の影響を除外してウエイトを算出すること
ができ、これにより、例えば適切なウエイト制御が実現
されて、当該通信装置との通信特性を向上させることが
できる。

【００２２】ここで、通信相手となる通信装置として
は、例えば（当該通信装置に対して）信号を送信する相
手（送信相手）であってもよく、例えば（当該通信装置
からの）信号を受信する相手（受信相手）であってもよ
い。また、アンテナとしては、種々な構成のものが用い
られてもよい。例えば、複数のアンテナの数としては、
種々な数が用いられてもよく、また、複数のアンテナの
配置としては、種々な配置が用いられてもよい。

【００２３】また、チャネル変動に関する情報として
は、例えばチャネル変動の影響を除去することができる
ような情報であれば、種々な情報が用いられてもよい。
一例として、上記従来例で示したように、通信相手とな
る通信装置から送信されるパイロットシンボルのレベル
等の情報を用いることも可能である。

【００２４】また、通信相手となる通信装置からの受信
対象信号としては、一例として、当該通信装置から受信
した受信対象信号（例えば復調したデータの信号）を用
いることができ、また、他の例として、当該通信装置と
の間で予め定められたデータの信号を用いることもでき
る。

【００２５】また、算出した差に基づいて各アンテナの
ウエイトを算出する仕方としては、例えば当該差が小さ
くなるように各アンテナのウエイトを算出する仕方を用
いることができ、好ましくは、当該差が最小となるよう
に各アンテナのウエイトを算出する仕方が用いられるの
がよい。

【００２６】また、各アンテナのウエイトとしては、例
えば通信相手となる通信装置からの信号を受信する場合
には受信ウエイトが用いられ、例えば通信相手となる通
信装置に対して信号を送信する場合には送信ウエイトが
用いられる。また、例えば、受信ウエイトを算出して通
信相手となる通信装置からの信号を受信する構成では、
本発明に係る通信機は、信号を受信する受信機や、信号
を送受信する送受信機として構成することができる。ま
た、例えば、送信ウエイトを算出して通信相手となる通
信装置に対して信号を送信する構成では、本発明に係る
通信機は、信号を送受信する送受信機として構成するこ
とができる。

【００２７】また、チャネル変動の影響を除去して受信
信号と受信対象信号との差を算出する仕方としては、例
えばチャネル変動の影響を含んだ受信信号及びチャネル
変動の影響を含んだ受信対象信号から差を算出する仕方
や、例えばチャネル変動の影響を含まない受信信号及び
チャネル変動の影響を含まない受信対象信号から差を算
出する仕方を用いることができる。

【００２８】具体的には、本発明に係る通信機では、一
例として、ウエイト算出手段は、チャネル変動の影響を
含んだ受信信号とチャネル変動情報検出手段の検出結果
に基づくチャネル変動の影響を与えた受信対象信号との
差を算出する。また、他の例として、本発明に係る通信
機では、ウエイト算出手段は、チャネル変動の影響を除
去した受信信号と（チャネル変動の影響を含まない）受
信対象信号との差を算出する。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施例に係る基地局
装置を図面を参照して説明する。図１には、本発明の一
実施例に係る通信機を備えた基地局装置の受信部の構成
例を示してあり、この受信部には、例えば上記図４に示
した受信部と同様な構成部分として、アダプティブアレ
イアンテナを構成する複数（本例では、Ｎ個）のアンテ
ナＡ１〜ＡＮと、当該アンテナＡ１〜ＡＮと同数のウエ
イト乗算器Ｂ１〜ＢＮと、これらのウエイト乗算器Ｂ１
〜ＢＮによる乗算結果（本例では、Ｎ個の乗算結果）を
総和する加算器１と、チャネル変動推定部２と、アレー
出力ｙ（ｋ）とチャネル変動補償値ｆ^*とを乗算する乗
算器３と、復調部４と、誤差信号算出用加算器６と、ウ
エイト制御部７とが備えられている。

【００３０】また、上記図１に示した本例の受信部に
は、復調部４からの復調データの信号（又は、基地局既
知信号）にチャネル変動値ｆを乗算するチャネル変動値
乗算器５が備えられている。ここで、本例の受信部の構
成や動作は、復調部４からの復調データの信号（又は、
基地局既知信号）にチャネル変動値ｆを乗算した結果を
参照信号ｒ（ｔ）とするといった点を除いては、例えば
上記図４に示した受信部の構成や動作と同様である。

【００３１】上記図１に示した本例の受信部の動作例を
示す。各アンテナＡ１〜ＡＮは、例えば移動局装置等か
ら無線により送信されて基地局装置に到来した信号を受
信入力し、当該入力した信号をそれぞれのアンテナＡ１
〜ＡＮに対応したウエイト乗算器Ｂ１〜ＢＮへ出力す
る。また、各アンテナＡ１〜ＡＮに対応したウエイト乗
算器Ｂ１〜ＢＮには、後述するウエイト制御部７から出
力される各アンテナＡ１〜ＡＮの受信ウエイトω１〜ω
Ｎが入力される。

【００３２】各ウエイト乗算器Ｂ１〜ＢＮは、各アンテ
ナＡ１〜ＡＮ毎に、当該アンテナＡ１〜ＡＮから入力さ
れる信号とウエイト制御部７から入力される当該アンテ
ナＡ〜ＡＮの受信ウエイトω１〜ωＮとを乗算し、当該
乗算結果を加算器１へ出力する。加算器１は、各ウエイ
ト乗算器Ｂ１〜ＢＮから入力される各アンテナＡ１〜Ａ
Ｎ毎の乗算結果（本例では、Ｎ個の乗算結果）を総和
し、当該総和結果をアダプティブアレイアンテナによる
受信結果（アレー出力）ｙ（ｋ）としてチャネル変動推
定部２及び乗算器３及び誤差信号算出用加算器６へ出力
する。

【００３３】チャネル変動推定部２は、加算器１から入
力されるアレー出力ｙ（ｋ）に基づいてチャネルの変動
（チャネル変動）の値ｆを推定し、当該チャネル変動値
ｆを打ち消すためのチャネル変動補償値ｆ^*を乗算器３
へ出力するとともに、当該チャネル変動値ｆをチャネル
変動値乗算器５へ出力する。乗算器３は、加算器１から
入力されるアレー出力ｙ（ｋ）とチャネル変動推定部２
から入力されるチャネル変動補償値ｆ^*とを乗算し、当
該乗算結果を復調部４へ出力する。

【００３４】復調部４は、乗算器３から入力される乗算
結果に基づいて受信希望信号のデータを復調し、復調し
たデータの信号をチャネル変動値乗算器５へ出力する。
なお、上述のように、復調部４で復調されたデータの信
号の代わりに、基地局装置側に予め設定されたデータの
信号（基地局既知信号）を用いることもできる。

【００３５】チャネル変動値乗算器５は、復調部４から
入力される復調信号（又は、基地局既知信号）とチャネ
ル変動推定部２から入力されるチャネル変動値ｆとを乗
算し、当該乗算結果を参照信号ｒ（ｋ）として誤差信号
算出用加算器６へ出力する。このように、本例では、フ
ェージング等によるチャネル変動の影響を考慮した参照
信号ｒ（ｋ）が生成される。

【００３６】なお、図２には、例えばＱＰＳＫを用いた
場合における、上記のようなチャネル変動の影響が与え
られた参照信号ｒ（ｋ）の一例を“Ｐ１”〜“Ｐ４”に
示してある。同図に示されるように、フェージング等に
よるチャネル変動の影響を含む参照信号ｒ（ｋ）では、
各信号点“Ｐ１”〜“Ｐ４”における位相や振幅がチャ
ネル変動の影響により大きく変動している。このような
位相や振幅の変動は、例えばフェージング等によるチャ
ネル変動そのものであるとみなすことができる。

【００３７】本例では、チャネル変動値乗算器５により
チャネル変動値ｆが乗算される前の復調信号（又は、基
地局既知信号）は例えば上記図５に示したように一定振
幅及び固定位相の信号（ＱＰＳＫを用いた場合には、４
点の信号）であるのに対して、チャネル変動値乗算器５
によりチャネル変動値ｆが乗算された後には、例えば上
記図２に示したようにチャネル変動による位相回転や振
幅変動が与えられた信号が参照信号ｒ（ｋ）として出力
される。

【００３８】誤差信号算出用加算器６は、チャネル変動
値乗算器５から入力される参照信号ｒ（ｋ）と加算器１
から入力されるアレー出力ｙ（ｋ）とを一方の正負を反
転して加算することにより、これら２つの入力信号の差
を算出し、当該差の信号を誤差信号ｅ（ｋ）としてウエ
イト制御部７へ出力する。なお、本例では、参照信号ｒ
（ｋ）からアレー出力ｙ（ｋ）を減算したもの（ｒ
（ｋ）−ｙ（ｋ））を誤差信号ｅ（ｋ）として算出して
いる。

【００３９】ウエイト制御部７は、誤差信号算出用加算
器６から入力される誤差信号ｅ（ｋ）に基づいて、例え
ばＭＭＳＥ制御法を用いて、参照信号ｒ（ｋ）に対して
誤差信号ｅ（ｋ）が最も小さくなるような各アンテナＡ
１〜ＡＮの受信ウエイトω１〜ωＮを逐次更新などによ
り算出し、算出した各アンテナＡ１〜ＡＮの受信ウエイ
トω１〜ωＮを各アンテナＡ１〜ＡＮに対応したウエイ
ト乗算器Ｂ１〜ＢＮへ出力する。なお、本例のウエイト
制御部７では、受信ウエイトω１〜ωＮを算出するに際
して、例えば参照信号ｒ（ｋ）のレベルなども考慮す
る。

【００４０】このように、本例の基地局装置に備えられ
た通信機の受信部では、フェージング等によるチャネル
変動の影響を含んだアレー出力ｙ（ｋ）とフェージング
等によるチャネル変動の影響が与えられた参照信号ｒ
（ｋ）との差が誤差信号ｅ（ｋ）として算出されるた
め、当該誤差信号ｅ（ｋ）中に残るチャネル変動の影響
の量を例えば従来と比べて小さく（理想的には、ゼロ
に）することができ、これにより、例えば適切なウエイ
ト制御を実現して、通信特性を向上させることができ
る。

【００４１】つまり、本例の構成では、例えば従来と比
べて、誤差信号ｅ（ｋ）を算出するための参照信号ｒ
（ｋ）のチャネル変動をアレー出力ｙ（ｋ）のチャネル
変動に近づけることができるため、この結果、誤差信号
ｅ（ｋ）に基づいて受信ウエイトω１〜ωＮを算出する
に際して、受信希望信号がフェージング等により受けて
しまうチャネル変動の影響を打ち消して当該誤差信号ｅ
（ｋ）を算出することができる。このように、本例の基
地局装置の受信部では、例えばアダプティブアレイアン
テナによる干渉除去処理において、チャネル変動の影響
を除去することができ、これにより、受信ウエイトω１
〜ωＮの収束速度を向上させることや、干渉低減の効果
を高めることなどが実現される。

【００４２】また、本例では、受信ウエイトを算出する
場合を例として示したが、例えば上記図１に示した構成
と同様な構成を用いて、ウエイト制御部７により算出さ
れるウエイトω１〜ωＮを送信ウエイトに適用すること
も可能である。この場合には、通常、信号を受信する
（無線）経路と信号を送信する（無線）経路との違いに
よって生じる位相のずれを補正により補償することが行
われ、具体的には、例えば、本例と同様なウエイト制御
部７により算出される各ウエイトω１〜ωＮのそれぞれ
に補正係数を乗算した結果ω’１〜ω’Ｎを各アンテナ
Ａ１〜ＡＮの送信ウエイトとして用いることが行われ
る。

【００４３】そして、基地局装置に備えられた通信機の
送信部では、各アンテナＡ１〜ＡＮから送信出力する信
号に各アンテナＡ１〜ＡＮ毎の送信ウエイトω’１〜
ω’Ｎを乗算することにより、これら複数のアンテナＡ
１〜ＡＮ全体としての指向性を制御して、通信（送信）
相手となる移動局装置に対する信号を送信することがで
き、これに際して、上述したように、送信ウエイトの収
束速度を向上させることや、干渉低減の効果を高めるこ
となどができ、これにより、良好な指向性を実現して通
信特性を向上させることができる。

【００４４】以上のように、本例の基地局装置に備えら
れた通信機では、例えば、移動局装置から送信される信
号を複数のアンテナＡ１〜ＡＮのそれぞれに受信ウエイ
トω１〜ωＮをもたせることによりこれらアンテナＡ１
〜ＡＮ全体としての受信指向性を制御して受信する一
方、これら複数のアンテナＡ１〜ＡＮのそれぞれに送信
ウエイトω’１〜ω’Ｎをもたせることによりこれらア
ンテナＡ１〜ＡＮ全体としての送信指向性を制御して送
信相手となる移動局装置（希望ユーザ）に対する信号を
送信するに際して、希望ユーザの復調信号（又は、希望
ユーザに対応した基地局既知信号）にフェージング等に
よるチャネル変動の影響を与えた参照信号ｒ（ｋ）と受
信ウエイトω１〜ωＮを用いて生成したアレー出力ｙ
（ｋ）とから誤差信号ｅ（ｋ）を生成し、当該参照信号
ｒ（ｋ）と当該誤差信号ｅ（ｋ）とに基づいて受信ウエ
イトω１〜ωＮや送信ウエイトω’１〜ω’Ｎを算出
し、このようにして算出したウエイトを用いて移動局装
置からの信号の受信や移動局装置に対する信号の送信を
行う。

【００４５】また、本例の通信機では、例えば一般的に
知られているＭＭＳＥ制御法を用いており、参照信号ｒ
（ｋ）に対して、誤差信号ｅ（ｋ）が最も小さくなるよ
うに受信ウエイトω１〜ωＮや送信ウエイトω’１〜
ω’Ｎを算出することが行われ、このようにして算出し
たウエイトを用いて信号の受信や信号の送信を行う。

【００４６】ここで、本例では、上述のように本発明の
一実施例に係る通信機が基地局装置に備えられており、
移動局装置が本発明に言う通信相手となる通信装置に相
当する。また、本例では、アダプティブアレイアンテナ
を構成する複数のアンテナＡ１〜ＡＮが本発明に言う複
数のアンテナに相当する。また、本例では、チャネル変
動推定部２が受信信号（本例では、アレー出力ｙ
（ｋ））のチャネル変動に関する情報を検出する機能に
より、本発明に言うチャネル変動情報検出手段が構成さ
れている。

【００４７】また、本例では、チャネル変動乗算器５を
備えてチャネル変動推定部２によるチャネル変動情報の
検出結果に基づくチャネル変動の影響を除去し、誤差信
号算出用加算器６がチャネル変動の影響を含んだ受信信
号（本例では、アレー出力ｙ（ｋ））とチャネル変動の
影響を与えた受信対象信号（本例では、チャネル変動の
影響が与えられた参照信号ｒ（ｋ））との差（本例で
は、誤差信号ｅ（ｋ））を算出し、ウエイト制御部７が
当該差に基づいて通信相手となる通信装置との通信に用
いる各アンテナの受信ウエイトや送信ウエイトを算出す
る機能により、本発明に言うウエイト算出手段が構成さ
れている。

【００４８】また、本例では、上記のようにして算出さ
れる受信ウエイトや送信ウエイトを複数のアンテナＡ１
〜ＡＮのそれぞれにもたせることによりこれらアンテナ
Ａ１〜ＡＮ全体としての指向性を制御して通信相手とな
る通信装置と信号を通信する機能により、本発明に言う
通信手段が構成されている。

【００４９】次に、本発明の第２実施例に係る基地局装
置を図面を参照して説明する。図３には、本発明の他の
一実施例に係る通信機を備えた基地局装置の受信部の構
成例を示してあり、この受信部には、例えば上記第１実
施例の図１に示した受信部とほぼ同様な構成として、ア
ダプティブアレイアンテナを構成する複数（本例では、
Ｎ個）のアンテナＣ１〜ＣＮと、当該アンテナＣ１〜Ｃ
Ｎと同数のウエイト乗算器Ｄ１〜ＤＮと、これらのウエ
イト乗算器Ｄ１〜ＤＮによる乗算結果（本例では、Ｎ個
の乗算結果）を総和する加算器１１と、チャネル変動推
定部１２と、アレー出力ｙ（ｋ）とチャネル変動補償値
ｆ^*とを乗算する乗算器１３と、復調部１４と、誤差信
号算出用加算器１５と、ウエイト制御部１６とが備えら
れている。

【００５０】ここで、本例の受信部の構成や動作は、チ
ャネル変動の影響を除去した受信信号（本例では、アレ
ー出力ｙ（ｋ）にチャネル変動補償値ｆ^*を乗算した結
果ｙ’（ｋ））とチャネル変動の影響を含まない受信対
象信号（本例では、参照信号ｒ（ｋ））との差（本例で
は、誤差信号ｅ（ｋ））を算出するといった点を除いて
は、例えば上記第１実施例の図１に示した受信部の構成
や動作と同様であり、以下では、上記第１実施例の場合
と異なる構成や動作について詳しく説明する。

【００５１】すなわち、加算器１１は、各ウエイト乗算
器Ｄ１〜ＤＮから入力される各アンテナＣ１〜ＣＮ毎の
乗算結果（本例では、Ｎ個の乗算結果）を総和し、当該
総和結果をアダプティブアレイアンテナによる受信結果
（アレー出力）ｙ（ｋ）としてチャネル変動推定部１２
及び乗算器１３へ出力する。

【００５２】チャネル変動推定部１２は、加算器１１か
ら入力されるアレー出力ｙ（ｋ）に基づいてチャネルの
変動（チャネル変動）の値ｆを推定し、当該チャネル変
動値ｆを打ち消すためのチャネル変動補償値ｆ^*を乗算
器１３へ出力する。乗算器１３は、加算器１１から入力
されるアレー出力ｙ（ｋ）とチャネル変動推定部１２か
ら入力されるチャネル変動補償値ｆ^*とを乗算し、当該
乗算結果ｙ’（ｋ）＝ｙ（ｋ）×ｆ^*（ｋ）を復調部１
４及び誤差信号算出用加算器１５へ出力する。

【００５３】復調部１４は、乗算器１３から入力される
乗算結果ｙ’（ｋ）に基づいて受信対象信号のデータを
復調し、復調したデータの信号を参照信号ｒ（ｋ）とし
て誤差信号算出用加算器１５へ出力する。なお、上述の
ように、復調部１４で復調されたデータの信号の代わり
に、基地局装置側に予め設定されたデータの信号（基地
局既知信号）を参照信号ｒ（ｋ）として用いることもで
きる。

【００５４】誤差信号算出用加算器１５は、復調部１４
等から入力される参照信号ｒ（ｋ）と乗算器１３から入
力される乗算結果ｙ’（ｋ）とを一方の正負を反転して
加算することにより、これら２つの入力信号の差を算出
し、当該差の信号を誤差信号ｅ（ｋ）としてウエイト制
御部１６へ出力する。なお、本例では、参照信号ｒ
（ｋ）から前記乗算結果ｙ’（ｋ）を減算したもの（ｒ
（ｋ）−ｙ’（ｋ））を誤差信号ｅ（ｋ）として算出し
ている。

【００５５】ウエイト制御部１６は、誤差信号算出用加
算器１５から入力される誤差信号ｅ（ｋ）に基づいて、
例えばＭＭＳＥ制御法を用いて、参照信号ｒ（ｋ）に対
して誤差信号ｅ（ｋ）が最も小さくなるような各アンテ
ナＣ１〜ＣＮの受信ウエイトω１〜ωＮを逐次更新など
により算出し、算出した各アンテナＣ１〜ＣＮの受信ウ
エイトω１〜ωＮを各アンテナＣ１〜ＣＮに対応したウ
エイト乗算器Ｄ１〜ＤＮへ出力する。なお、上記第１実
施例で述べたように、本例と同様な構成を用いて、各ア
ンテナＣ１〜ＣＮの送信ウエイトω’１〜ω’Ｎを算出
することもできる。

【００５６】このように、本例の基地局装置に備えられ
た通信機では、フェージング等によるチャネル変動の影
響を除去した後のアレー出力ｙ’（ｋ）とフェージング
等によるチャネル変動の影響を含んでいない参照信号ｒ
（ｋ）との差が誤差信号ｅ（ｋ）として算出されるた
め、当該誤差信号ｅ（ｋ）中に残るチャネル変動の影響
の量を例えば従来と比べて小さく（理想的には、ゼロ
に）することができ、これにより、例えば適切なウエイ
ト制御を実現して、通信特性を向上させることができ
る。

【００５７】ここで、本発明に係る通信機の構成として
は、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成
が用いられてもよい。また、本発明の適用分野として
は、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、
種々な分野に適用することが可能なものである。

【００５８】一例として、本発明に係る通信機が適用さ
れる通信方式としては、例えばＣＤＭＡ（Code Divisio
n Multiple Access）方式やＴＤＭＡ（Time Division M
ultiple Access）方式やＦＤＭＡ（Frequency Division
Multiple Access）方式などの種々な通信方式が用いら
れてもよい。また、本発明に係る通信機は、例えば携帯
電話システム等の移動無線通信システムの基地局装置ば
かりでなく、例えば中継増幅装置などの種々な通信装置
に適用することが可能なものである。

【００５９】また、本発明に係る通信機により行われる
各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備
えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭに格
納された制御プログラムを実行することにより制御され
る構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実
行するための各機能手段が独立したハードウエア回路と
して構成されてもよい。また、本発明は上記の制御プロ
グラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣ
Ｄ−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録
媒体や当該プログラム（自体）として把握することもで
き、当該制御プログラムを記録媒体からコンピュータに
入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に
係る処理を遂行させることができる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る通信
機によると、通信相手となる通信装置から送信される信
号を複数のアンテナを用いて受信する構成において、受
信信号のチャネル変動に関する情報を検出し、当該検出
結果に基づくチャネル変動の影響を除去して受信信号と
通信相手となる通信装置からの受信対象信号との差を算
出し、算出した差に基づいて当該通信装置との通信に用
いる各アンテナのウエイトを算出し、算出したウエイト
を複数のアンテナのそれぞれにもたせることによりこれ
らアンテナ全体としての指向性を制御して、通信相手と
なる通信装置と信号を通信するようにしたため、チャネ
ル変動の影響を除外してウエイトを算出することがで
き、これにより、例えば適切なウエイト制御が実現され
て、当該通信装置との通信特性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る基地局装置の構成
例を示す図である。

【図２】フェージング等によるチャネル変動を含む参
照信号の一例を示す図である。

【図３】本発明の第２実施例に係る基地局装置の構成
例を示す図である。

【図４】従来例に係る基地局装置の構成例を示す図で
ある。

【図５】一定レベルの参照信号の一例を示す図であ
る。

【符号の説明】

Ａ１〜ＡＮ、Ｃ１〜ＣＮ・・アンテナ、Ｂ１〜ＢＮ、
３、５、Ｄ１〜ＤＮ、１３・・乗算器、１、６、１１、
１５・・加算器、２、１２・・チャネル変動推定部、
４、１４・・復調部、７、１６・・ウエイト制御部、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5J021 AA05 AA06 AB00 DB01 FA14 FA16 FA25 HA05 5K059 CC03 DD31 5K067 AA02 CC24 EE10 HH21 KK02 KK03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通信相手となる通信装置から送信される
信号を複数のアンテナを用いて受信する通信機におい
て、受信信号のチャネル変動に関する情報を検出するチャネ
ル変動情報検出手段と、チャネル変動情報検出手段の検出結果に基づくチャネル
変動の影響を除去して受信信号と通信相手となる通信装
置からの受信対象信号との差を算出し、算出した差に基
づいて当該通信装置との通信に用いる各アンテナのウエ
イトを算出するウエイト算出手段と、ウエイト算出手段により算出されるウエイトを複数のア
ンテナのそれぞれにもたせることによりこれらアンテナ
全体としての指向性を制御して、通信相手となる通信装
置と信号を通信する通信手段と、を備えたことを特徴とする通信機。
【請求項２】請求項１に記載の通信機において、ウエイト算出手段は、チャネル変動の影響を含んだ受信
信号とチャネル変動情報検出手段の検出結果に基づくチ
ャネル変動の影響を与えた受信対象信号との差を算出す
ることを特徴とする通信機。