JP2004297663A - 無線装置、通信制御方法 - Google Patents
無線装置、通信制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004297663A JP2004297663A JP2003089907A JP2003089907A JP2004297663A JP 2004297663 A JP2004297663 A JP 2004297663A JP 2003089907 A JP2003089907 A JP 2003089907A JP 2003089907 A JP2003089907 A JP 2003089907A JP 2004297663 A JP2004297663 A JP 2004297663A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reception
- transmission
- signal
- weight coefficient
- desired wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Abstract
【解決手段】複数のアンテナ素子ANT−1〜Nを有するアレーアンテナにより受信された受信信号に基づき第1の適応アルゴリズムにより、受信品質を最適化するようにアンテナ素子毎の受信用重み係数を算出する受信用重み制御部2と、該受信用重み係数により受信信号を制御する受信制御手段(乗算器3及び加算器4)と、アレーアンテナにより受信された受信信号に基づき第2の適応アルゴリズムにより、所望波の到来方向へ放射電力を集中させるようにアンテナ素子毎の送信用重み係数を算出する送信用重み制御部7と、該送信用重み係数により送信信号を制御する送信制御手段(乗算器9)とを備える。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のアンテナ素子を有するアレーアンテナにより無線信号を送受信する無線装置、通信制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、無線通信システムにおいて、移動局や無線基地局などの無線装置に複数のアンテナ素子を有する適応アレーアンテナシステムを備え、MMSE(最小2乗誤差法)準じの適応アルゴリズムなどを用いた受信波適応処理を行い、各アンテナ素子に対する重み付けを制御して指向性パターンを形成し無線信号を受信するものが知られている。また、その受信用指向性パターンを形成するために算出されたアレーアンテナ重み係数を元に、送信周波数に対応する補正などを行って受信用指向性パターンと同じパターンを送信用に形成するものもある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−22612号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の無線装置では、受信用と送信用の各アレーアンテナ重み係数が本質上同じ適応アルゴリズムにより制御され、特にメインビームは受信時及び送信時に同じ指向性パターンが用いられるので、所望波と干渉波の各到来方向の組合せによっては、受信時の受信品質(例えばSINR値(Signal to Interference and Noise power Ratio))の最適化と、送信時の放射電力を所望波の到来方向に集中させる送信効率の最適化とが両立できないという問題がある。
【0005】
例えば、アレーアンテナのアンテナ素子数が2、所望波の到来方向が0°(真北)方向、干渉波の到来方向が30°方向である場合、MMSEベースの適応アルゴリズムによって形成された指向性パターンは図4に示すようになる。この図4に示す指向性パターンによれば、30°方向から到来する干渉波をキャンセルし、受信時のSINR値を最大とすることができる。しかし、この指向性パターンでは、最大放射電力の方向が330°方向であり、所望波の到来方向(0°方向)への放射電力は最大とはならない。図4の例では、0°方向への放射電力は、330°方向への最大放射電力に比べて約3dB小さい値、即ち、所望波の到来方向への放射電力は最大放射電力の半分である。さらに、所望波の到来方向とは異なる方向(330°方向)へ最大電力を出力しているので、悪影響を及ぼす虞がある。
【0006】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、受信時には受信品質(例えばSINR値)を最適化し、且つ送信時には所望波の到来方向へ放射電力を集中させて送信効率を最適化することができる無線装置、通信制御方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の無線装置は、複数のアンテナ素子を有するアレーアンテナにより無線信号を送信及び受信する無線装置において、前記受信信号に基づき第1の適応アルゴリズムにより、受信品質を最適化するように前記アンテナ素子毎の受信用重み係数を算出する受信用重み制御手段と、前記受信用重み係数により前記受信信号を制御する受信制御手段と、前記受信信号に基づき第2の適応アルゴリズムにより、所望波の到来方向へ放射電力を集中させるように前記アンテナ素子毎の送信用重み係数を算出する送信用重み制御手段と、前記送信用重み係数により前記送信信号を制御する送信制御手段とを備えたことを特徴としている。
【0008】
請求項2に記載の無線装置においては、前記受信用重み制御手段は、前記受信制御手段の出力信号と所定の参照信号との誤差に基づいて、前記受信制御手段の出力信号の受信品質を示す値が最良になるように前記受信用重み係数を適応的に制御することを特徴とする。
【0009】
請求項3に記載の無線装置においては、前記送信用重み制御手段は、前記アンテナ素子の受信信号に基づいて所望波の到来方向を検出し、送信用指向性パターンのメインビームが該所望波の到来方向に向くように前記送信用重み係数を適応的に制御することを特徴とする。
【0010】
請求項4に記載の通信制御方法は、複数のアンテナ素子を有するアレーアンテナにより無線信号を送信及び受信する無線装置における通信制御方法であって、前記受信信号に基づき第1の適応アルゴリズムにより、受信品質を最適化するように前記アンテナ素子毎の受信用重み係数を算出する過程と、前記受信用重み係数により前記受信信号を制御する過程と、前記受信信号に基づき第2の適応アルゴリズムにより、所望波の到来方向へ放射電力を集中させるように前記アンテナ素子毎の送信用重み係数を算出する過程と、前記送信用重み係数により前記送信信号を制御する過程とを含むことを特徴としている。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態による無線装置100の構成を示すブロック図である。この無線装置100は、例えば無線通信システムの移動局として使用される携帯端末、あるいは無線基地局装置である。
【0012】
図1において、無線装置100は、複数のアンテナ素子ANT−1〜Nからなるアレーアンテナと、各アンテナ素子ANT−1〜Nに対応して設けられている分配器1と、受信用重み制御部2と、各アンテナ素子ANT−1〜Nに対応して設けられている受信用重み係数の乗算器3と、これら乗算器3の出力を加算してアレー出力信号を出力する加算器4と、受信部5と、アレー出力信号と参照信号との誤差信号を求める減算器6と、送信用重み制御部7と、補正部8と、各アンテナ素子ANT−1〜Nに対応して設けられている送信用重み係数の乗算器9と、送信部10とを有する。
【0013】
分配器1は、対応するアンテナ素子により送信と受信を切替えて行う。各アンテナ素子ANT−1〜Nの受信信号は、受信用重み制御部2及び送信用重み制御部7に出力される。また、各アンテナ素子ANT−1〜Nへの送信信号は、対応する乗算器9から入力される。
【0014】
減算器6は、アレー出力信号と参照信号との誤差を取り、この誤差信号を受信用重み制御部2に出力する。
受信用重み制御部2は、入力された受信信号に基づき第1の適応アルゴリズムにより、受信品質を最適化するようにアンテナ素子毎の受信用重み係数Wr1〜WrNを算出する。例えば、信号を受信する期間において、入力された受信信号と誤差信号とに基づき、アレー出力信号のSINR値が最大になるように受信用重み係数Wr1〜WrNを適応的に制御する。この受信用重み制御アルゴリズムとして、アレー出力信号のSINR値を最大にすることができるMMSEベースの適応アルゴリズム、例えばLMS、RLS、SMIなどが利用可能である。算出された重み係数Wr1〜Wrは、それぞれ対応する乗算器3に出力される。
【0015】
各乗算器3は、入力された受信信号と受信用重み係数を乗算して加算器4に出力する。加算器4はそれら乗算器3からの入力信号を加算し、アレー出力信号として受信部5及び減算器6に出力する。このアレー出力信号は、最適な受信品質が得られる信号となっている。受信部5は、そのアレー出力信号を使用して受信処理を行う。この結果、最適な受信品質を得ることができる。
【0016】
送信用重み制御部7は、入力された受信信号に基づき第2の適応アルゴリズムにより、所望波の到来方向へ放射電力を集中させるようにアンテナ素子毎の送信用重み係数Ws1〜WsNを算出する。例えば、信号受信期間において信号到来方向検出アルゴリズムにより所望波の到来方向を検出し、信号を送信する期間において、送信用指向性パターンのメインビームが所望波の到来方向に向くように送信用重み係数Ws1〜WsNを適応的に制御する。所望波の到来方向の検出には、MUSIC(MUltiple SIgnal Classification)などのアルゴリズムが利用可能である。また、送信用重み係数Ws1〜WsNは、次式により算出することができる。この式は直列アンテナアレーについてのものである。
【0017】
【数1】
【0018】
但し、θは所望波の到来方向、dはアンテナ素子の間隔、λは波長である。
なお、さらに低サイドローブ(low side lobe)の重み制御技術も適用可能である。
【0019】
補正部8は、送信用重み制御部7により算出された送信用重み係数Ws1〜WsNに対して送信周波数に対応する補正などを行い、補正後の送信用重み係数Ws1〜WsNをそれぞれ対応する乗算器9に出力する。各乗算器9は、送信部10から入力された送信信号と送信用重み係数を乗算して分配器1に出力する。これにより、メインビームが所望波の到来方向に向くように送信用指向性パターンが形成され、所望波の到来方向へ放射電力が集中する。
【0020】
図2は、本実施形態により形成された受信用指向性パターンの例を示す図である。図2の例では、所望波の到来方向が0°(真北)方向、3つの干渉波の到来方向が各々15°,30°,70°方向である。無線装置100が有するアンテナの条件は、アンテナ素子数が4、アンテナ素子の間隔がλ/2、直列アンテナアレーである。また、MMSEベースの適応アルゴリズムの一つであるRLSを用いて受信用重み係数を算出している。
【0021】
図2に示す指向性パターンは、15°,30°,70°方向にそれぞれヌル点を持つ。これにより、それら各方向から到来する干渉波をキャンセルし、受信時のSINR値を最大とすることができる。本実施形態では、この指向性パターンは受信時にのみ用いられる。
【0022】
図3は、本実施形態により形成された送信用指向性パターンの例を示す図である。図3の例における所望波,干渉波及びアンテナの条件は上記図2の条件と同じである。図3に示す指向性パターンでは、メインビームが所望波の到来方向(0°方向)に向いている。これにより、所望波の到来方向への放射電力が最大となり、所望波の到来方向へ放射電力を集中させることができる。この結果、送信距離の増加、あるいは送信電力の削減が可能となり、送信効率を最適化することができる。
【0023】
上述したように本実施形態によれば、受信用と送信用の各々のアレーアンテナ重み係数をそれぞれ独立の適応アルゴリズムにより算出する。これにより、受信用指向性パターンについては受信品質(例えばSINR値)を最適化するように形成することができる。さらに、送信用指向性パターンについては所望波の到来方向へ放射電力を集中させるように形成することができる。この結果、受信時には受信品質(例えばSINR値)を最適化することができ、且つ送信時には所望波の到来方向へ放射電力を集中させて送信効率を最適化することができる。
【0024】
なお、上述した実施形態においては、受信用重み制御部2が受信用重み制御手段に対応する。また、乗算器3と加算器4が受信制御手段に対応する。また、送信用重み制御部7が送信用重み制御手段に対応する。また、乗算器9が送信制御手段に対応する。
【0025】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、受信用と送信用の各々のアレーアンテナ重み係数がそれぞれ独立の適応アルゴリズムにより算出されるので、受信用指向性パターンについては受信品質(例えばSINR値)を最適化するように形成することができ、さらに、送信用指向性パターンについては所望波の到来方向へ放射電力を集中させるように形成することができる。この結果、受信時には受信品質(例えばSINR値)を最適化することができ、且つ送信時には所望波の到来方向へ放射電力を集中させて送信効率を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による無線装置100の構成を示すブロック図である。
【図2】同実施形態により形成された受信用指向性パターンの例を示す図である。
【図3】同実施形態により形成された送信用指向性パターンの例を示す図である。
【図4】従来の無線装置による受信及び送信に兼用の指向性パターンの例を示す図である。
【符号の説明】
1…分配器、2…受信用重み制御部、3,9…乗算器、4…加算器、5…受信部、6…減算器、7…送信用重み制御部、8…補正部、10…送信部、100…無線装置、ANT−1〜N…アンテナ素子
Claims (4)
- 複数のアンテナ素子を有するアレーアンテナにより無線信号を送信及び受信する無線装置において、
前記受信信号に基づき第1の適応アルゴリズムにより、受信品質を最適化するように前記アンテナ素子毎の受信用重み係数を算出する受信用重み制御手段と、
前記受信用重み係数により前記受信信号を制御する受信制御手段と、
前記受信信号に基づき第2の適応アルゴリズムにより、所望波の到来方向へ放射電力を集中させるように前記アンテナ素子毎の送信用重み係数を算出する送信用重み制御手段と、
前記送信用重み係数により前記送信信号を制御する送信制御手段と、
を備えたことを特徴とする無線装置。 - 前記受信用重み制御手段は、前記受信制御手段の出力信号と所定の参照信号との誤差に基づいて、前記受信制御手段の出力信号の受信品質を示す値が最良になるように前記受信用重み係数を適応的に制御することを特徴とする請求項1に記載の無線装置。
- 前記送信用重み制御手段は、前記アンテナ素子の受信信号に基づいて所望波の到来方向を検出し、送信用指向性パターンのメインビームが該所望波の到来方向に向くように前記送信用重み係数を適応的に制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無線装置。
- 複数のアンテナ素子を有するアレーアンテナにより無線信号を送信及び受信する無線装置における通信制御方法であって、
前記受信信号に基づき第1の適応アルゴリズムにより、受信品質を最適化するように前記アンテナ素子毎の受信用重み係数を算出する過程と、
前記受信用重み係数により前記受信信号を制御する過程と、
前記受信信号に基づき第2の適応アルゴリズムにより、所望波の到来方向へ放射電力を集中させるように前記アンテナ素子毎の送信用重み係数を算出する過程と、
前記送信用重み係数により前記送信信号を制御する過程と、
を含むことを特徴とする通信制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003089907A JP2004297663A (ja) | 2003-03-28 | 2003-03-28 | 無線装置、通信制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003089907A JP2004297663A (ja) | 2003-03-28 | 2003-03-28 | 無線装置、通信制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004297663A true JP2004297663A (ja) | 2004-10-21 |
Family
ID=33403656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003089907A Pending JP2004297663A (ja) | 2003-03-28 | 2003-03-28 | 無線装置、通信制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004297663A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008518567A (ja) * | 2004-10-25 | 2008-05-29 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 無線デバイスの放射性能を決定するためのシステム、方法及び装置 |
JP2012090269A (ja) * | 2010-10-18 | 2012-05-10 | Ntt Docomo Inc | 1つ以上の干渉信号の存在下で送信される所望の信号を復元する方法及び受信機 |
-
2003
- 2003-03-28 JP JP2003089907A patent/JP2004297663A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008518567A (ja) * | 2004-10-25 | 2008-05-29 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 無線デバイスの放射性能を決定するためのシステム、方法及び装置 |
US7773964B2 (en) | 2004-10-25 | 2010-08-10 | Qualcomm Incorporated | Systems, methods and apparatus for determining a radiated performance of a wireless device |
US8467756B2 (en) | 2004-10-25 | 2013-06-18 | Qualcomm Incorporated | Systems, methods and apparatus for determining a radiated performance of a wireless device |
JP2012090269A (ja) * | 2010-10-18 | 2012-05-10 | Ntt Docomo Inc | 1つ以上の干渉信号の存在下で送信される所望の信号を復元する方法及び受信機 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9160427B1 (en) | Transmit diversity with formed beams in a wireless communications system using a common pilot channel | |
US6100843A (en) | Adaptive antenna for use in same frequency networks | |
JP2002135185A (ja) | 受信機 | |
WO2002007258A2 (en) | Adaptive antenna for use in same frequency networks | |
US7342912B1 (en) | Selection of user-specific transmission parameters for optimization of transmit performance in wireless communications using a common pilot channel | |
JP2003243921A (ja) | アンテナの指向角を制御する無線受信装置および方法 | |
US6999794B1 (en) | Transmission of a common pilot channel from a beamforming transmit antenna array | |
JP3932456B2 (ja) | 移動通信システムの受信信号補正装置及びその方法 | |
WO2002017432A1 (fr) | Dispositif a elements adaptatifs, procede et programme associes | |
JP5670240B2 (ja) | 通信装置及び通信方法 | |
US7031679B2 (en) | Estimating power on spatial channels | |
JP2010068305A (ja) | 移動通信システム、基地局、干渉除去方法 | |
JP3370621B2 (ja) | 移動通信用基地局アンテナ装置 | |
JP2004297663A (ja) | 無線装置、通信制御方法 | |
JP5681011B2 (ja) | 通信装置及び通信方法 | |
JP3926561B2 (ja) | 移動通信システム | |
JP4219490B2 (ja) | 受信方法および受信装置 | |
JP2009135712A (ja) | 受信装置、無線基地局及び受信方法 | |
TWI394391B (zh) | 移動通信系統、基地台、干擾除去方法 | |
JP2004297665A (ja) | 無線受信装置、通信制御方法 | |
JP2004328356A (ja) | アダプティブアレーアンテナシステム、無線装置および重み係数算出方法 | |
JPH0335622A (ja) | 受信装置 | |
JP4778982B2 (ja) | 受信装置及び干渉抑圧方法 | |
JP3563657B2 (ja) | 送受信機 | |
JP3416865B2 (ja) | 適応アンテナ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050909 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071206 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071211 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080212 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080325 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080521 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20080606 |
|
A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20080808 |