JP2006279901A - 通信装置及びキャリブレーションウエイト推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 キャリブレーションウエイト算出処理において、各周波数チャネルのうち少なくとも一部の周波数チャネルについて、該周波数チャネルに含まれる通信チャネルを通信用に使用することができない時間を削減すること。
【解決手段】 所定のキャリブレーションウエイト算出処理により算出された少なくとも１つの周波数チャネルのそれぞれについてのキャリブレーションウエイトと、過去に前記キャリブレーションウエイト算出処理により算出された該少なくとも１つの周波数チャネルのそれぞれについてのキャリブレーションウエイトと、過去に前記キャリブレーションウエイト算出処理により算出された該少なくとも１つの周波数チャネル以外の周波数チャネルについてのキャリブレーションウエイトと、に基づいて、該少なくとも１つの周波数チャネル以外の周波数チャネルについてのキャリブレーションウエイトを推定する。
【選択図】 図３

Description

本発明は通信装置及びキャリブレーションウエイト推定方法に関する。

従来、複数のアンテナをアダプティブアレイアンテナとして使用する基地局装置では、各アンテナから送信する通信信号の振幅及び位相に関する送信特性が、各アンテナで受信される通信信号の振幅及び位相に関する受信特性と同等になるよう、送信する通信信号の振幅及び位相をアンテナごとに調整している。このようにすることで、受信された通信信号の送信元である移動局装置にアダプティブアレイアンテナの指向性を合わせられるようにしている。

ところで、近年の移動体通信システムの基地局装置では、デジタル信号処理による上記調整を行っている。つまり、通信信号の振幅及び位相を調整する場合、送信する通信信号のＤ／Ａ変換がされる前に、各アンテナで受信された通信信号がＡ／Ｄ変換された後の振幅及び位相に基づいて調整を行っている。このため、アンテナと、上記通信信号のＡ／Ｄ変換やＤ／Ａ変換を行う送受信部を含む基地局装置本体部と、が離れている基地局装置では、上記調整を基地局装置本体部で行うこととなる。これに対し、通信信号をアンテナから送出する為のパワーアンプや受信した信号を増幅するためのプリアンプは、基地局装置本体部ではなく、アンテナのすぐ近くに設置される。この場合、アンテナと基地局装置本体部とを接続するケーブルの長さがアンテナごとに異なるために、送受信される通信信号の振幅や位相がアンテナごとに変動してしまい、上記調整の効果が損なわれることがある。なお、この変動は通信信号の周波数ごとに異なるのが通常である。

このような事情に鑑み、基地局装置では、アンテナごと及び周波数チャネルごとに通信信号の振幅と位相を校正する処理（キャリブレーション）が行われる。このキャリブレーションでは、所定のキャリブレーションウエイト算出処理により算出されるキャリブレーションウエイトが用いられる。

キャリブレーションウエイト算出処理のために、通常、キャリブレーション端末としての移動局装置が基地局装置内に１台設置される。このキャリブレーション端末のアンテナの出入力は、基地局装置の各アンテナとの間でカプラにより電気的に結合されている。このためキャリブレーション端末は、カプラから出力される信号（すなわち、アンテナから送信される下り通信信号）を受信し、自ら生成した信号を、各カプラを通じて、上り通信信号として基地局装置に受信させることができる。

以下では、キャリブレーション端末をキャリブレーション部、アンテナ及び基地局装置本体部と離れたところに該アンテナと一体に設置される部分（通常は、上記パワーアンプやプリアンプなどの増幅回路を含む）をアンテナ部、と呼ぶ。このアンテナ部は、上記複数のアンテナを含んでおり、各アンテナはそれぞれ送受信部及びキャリブレーション部と接続される。

まず上り信号に関しては、キャリブレーション部において生成した試験信号（キャリブレーション信号）を、アンテナ部を介して、通信信号として送受信部に受信させる。送受信部は、各アンテナ部を介して受信された試験信号間の振幅及び位相の相違量を取得する。

次に下り信号に関しては、送受信部において試験信号（キャリブレーション信号）を生成し、アンテナ部に含まれる各アンテナを介して、通信信号としてキャリブレーション部に受信させる。なお各アンテナは同じ信号を送受信するために設置されているものであり、キャリブレーション部は、通信信号同様、各アンテナ部から出力される信号を合成して受信信号としている。一方キャリブレーションウエイト算出処理では各アンテナを介して受信された信号間の振幅及び位相の相違量を取得する必要があるため、送受信部は１度に１つのアンテナのみを介して試験信号を送信するようにし、これを各アンテナについて行っている。キャリブレーション部は、各アンテナを介して受信した試験信号間の振幅及び位相の相違量を取得する。

キャリブレーションウエイト算出処理では、このようにして取得した受信時及び送信時の試験信号間の振幅及び位相の相違量に基づいて、アンテナごとの校正量（キャリブレーションウエイト）を算出している。キャリブレーションでは、このようにして算出したキャリブレーションウエイトに基づいて、送信する通信信号の振幅と位相を校正している。なお、キャリブレーションウエイト算出処理は上記周波数チャネルごとに行われる。なお特許文献１には、このようなキャリブレーションの１つの実施例が記載されている。
特開２００１−５３６６１号公報

ところで、上記従来のキャリブレーションウエイト算出処理では、基地局装置の周辺環境において、その温度（環境温度）の変動があったことを契機としてキャリブレーションウエイト算出処理をやり直す必要がある。基地局装置に備えられる送受信回路や増幅回路に使用されている電子部品の電気的特性は温度特性を有するため、環境温度が変化すると、各アンテナで送受信される通信信号の振幅や位相に、それぞれ変化が生ずる。この結果、アンテナ間の位相や振幅の関係が変化してしまうためである。

このように従来は、環境温度の変動があったことを契機としてキャリブレーションウエイト算出処理をやり直す必要があった。しかしながら、キャリブレーションウエイト算出処理では通信信号で使用する通信チャネルを使用して試験信号を送信又は受信するため、試験信号の送受信に使用している通信チャネルでは、試験中に通信信号の送受信を行うことはできない。このため、キャリブレーションウエイト算出処理のやり直しを行う度に、各周波数チャネルに含まれる通信チャネルを通信用に使用することができない時間が生じていた。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、キャリブレーションウエイト算出処理をやり直す場合において、各周波数チャネルのうち少なくとも一部の周波数チャネルについて、該周波数チャネルに含まれる通信チャネルを通信用に使用することができない時間を削減することができる通信装置及びキャリブレーションウエイト推定方法を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明に係る通信装置は、複数の周波数チャネルのうちの少なくとも１つを使用して通信を行う通信手段を含む通信装置において、所定条件が満足されたことを検出する検出手段と、前記検出手段により所定条件が満足されたことが検出された場合に、前記複数の周波数チャネルのうち、少なくとも１つの周波数チャネルについて所定のキャリブレーションウエイト算出処理を行うよう、当該通信装置を制御するキャリブレーションウエイト算出処理制御手段と、前記キャリブレーションウエイト算出処理制御手段の制御により行われた所定のキャリブレーションウエイト算出処理により算出された少なくとも１つの周波数チャネルのそれぞれについてのキャリブレーションウエイトと、前記検出手段により所定条件が満足されたことが検出される前に前記所定のキャリブレーションウエイト算出処理により算出された該少なくとも１つの周波数チャネルのそれぞれについてのキャリブレーションウエイトと、前記検出手段により所定条件が満足されたことが検出される前に前記所定のキャリブレーションウエイト算出処理により算出された該少なくとも１つの周波数チャネル以外の周波数チャネルについてのキャリブレーションウエイトと、に基づいて、該少なくとも１つの周波数チャネル以外の周波数チャネルについてのキャリブレーションウエイトを推定するキャリブレーションウエイト推定手段と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、各周波数チャネルのうち少なくとも一部の周波数チャネルのそれぞれについてのキャリブレーションウエイトを、該周波数チャネルについてのキャリブレーションウエイト算出処理を実際に行うことなく推定することができるので、所定条件が満足されたためにキャリブレーションをやり直す場合において、これらの周波数チャネルに含まれる通信チャネルを通信用に使用することができない時間を削減することができる。

また、上記通信装置において、前記各周波数チャネルのそれぞれについて所定のキャリブレーションウエイト算出処理によって算出されたキャリブレーションウエイトを、前記複数の周波数チャネルのそれぞれに対応付けて記憶するキャリブレーションウエイト記憶手段、をさらに含み、前記キャリブレーションウエイト推定手段は、前記キャリブレーションウエイト算出処理制御手段の制御により行われた所定のキャリブレーションウエイト算出処理により算出された少なくとも１つの周波数チャネルのそれぞれについてのキャリブレーションウエイトと、該少なくとも１つの周波数チャネルのそれぞれについて前記キャリブレーションウエイト記憶手段により記憶されるキャリブレーションウエイトと、の相違量と、該少なくとも１つの周波数チャネル以外の周波数チャネルに対応付けて前記キャリブレーションウエイト記憶手段により記憶されるキャリブレーションウエイトと、に基づいて、該少なくとも１つの周波数チャネル以外の周波数チャネルについてのキャリブレーションウエイトを推定する、こととしてもよい。

このようにすれば、１つの周波数チャネルについてのキャリブレーションウエイトの変化量に基づいて、他の周波数チャネルのキャリブレーションウエイトを推定することができる。

また、本発明に係るキャリブレーションウエイト推定方法は、複数の周波数チャネルのうちの少なくとも１つを使用して通信を行う通信手段を含む通信装置において送信される通信信号の振幅又は位相の少なくとも一方を校正するためのキャリブレーションウエイトを推定するキャリブレーションウエイト推定方法であって、所定条件が満足されたことを検出する検出ステップと、前記検出ステップにおいて所定条件が満足されたことが検出された場合に、前記複数の周波数チャネルのうち、少なくとも１つの周波数チャネルについて前記所定のキャリブレーションウエイト算出処理を行うよう、当該通信装置を制御するキャリブレーションウエイト算出処理制御ステップと、前記キャリブレーションウエイト算出処理制御ステップにおいて行われた所定のキャリブレーションウエイト算出処理により算出された少なくとも１つの周波数チャネルのそれぞれについてのキャリブレーションウエイトと、前記検出ステップにおいて所定条件が満足されたことが検出される前に前記所定のキャリブレーションウエイト算出処理により算出された該少なくとも１つの周波数チャネルのそれぞれについてのキャリブレーションウエイトと、前記検出ステップにおいて所定条件が満足されたことが検出される前に前記所定のキャリブレーションウエイト算出処理により算出された該少なくとも１つの周波数チャネル以外の周波数チャネルについてのキャリブレーションウエイトと、に基づいて、該少なくとも１つの周波数チャネル以外の周波数チャネルについてのキャリブレーションウエイトを推定するキャリブレーションウエイト推定ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施の形態に係る移動体通信システム１の構成図である。該移動体通信システム１は、図１に示すように、基地局装置２と、移動局装置３と、通信ネットワーク４と、を含んで構成されている。移動体通信システム１では、基地局装置２と移動局装置３とが、互いに無線で通信を行う。また、移動局装置３は、基地局装置２を介して通信ネットワーク４との通信を行う。

基地局装置２は、図２に示すように、制御部１０と、記憶部２０と、ネットワークインターフェイス部３０と、無線通信部４０と、キャリブレーション部５０と、を含んで構成されている。

制御部１０は、記憶部２０に記憶されるプログラムを実行するための処理ユニットを備え、基地局装置２の各部を制御するとともに、通話やデータ通信に関わる処理を実行している。

記憶部２０は、制御部１０のワークメモリとして動作する。また、この記憶部２０は、制御部１０によって行われる各種処理に関わるプログラムやパラメータを保持している。

ネットワークインターフェイス部３０は、通信ネットワーク４と接続されており、通信ネットワーク４からの音声信号や通信用パケット等を受信して制御部１０に出力したり、制御部１０の指示に従って音声信号や通信用パケット等を通信ネットワーク４に対して送信したりする。

無線通信部４０は、複数のアンテナを備え、移動局装置３からの音声信号や通信用パケット等を各アンテナでそれぞれ受信して復調し、制御部１０に出力する。また、制御部１０から入力される指示に従って、制御部１０から入力される音声信号や通信用パケット等を変調し、各アンテナを介して無線区間に送出する。

なお、無線通信部４０は、上記複数のアンテナをアダプティブアレイアンテナとして使用することにより、空間分割多重方式（ＳＤＭＡ，Space Division Multiple Access）にて通信を行う。空間分割多重方式は、複数のアンテナから送出する通信信号の振幅又は位相の少なくとも一方を調節することにより、移動局装置３の存在する位置にアンテナの指向性を合わせる方式である。空間分割多重方式では、複数のアンテナにおいて同じ信号が送受信される。

また、無線通信部４０は、周波数分割多重方式（ＦＤＭＡ，Frequency Division Multiple Access）により互いに周波数の異なる複数の無線キャリアを使用して通信を行う。各無線キャリアはそれぞれ周波数チャネルを構成し、各周波数チャネルでは互いに異なる信号が送受信される。

キャリブレーション部５０は、キャリブレーションウエイト算出処理を行うためにカスタマイズされた移動局装置３である。キャリブレーションウエイト算出処理は、基地局装置２内での信号伝達の際に生ずる電力ロスや遅延を、送信信号の振幅や位相に反映させるために使用されるキャリブレーションウエイトを算出する処理である。このキャリブレーションウエイト算出処理については、後に詳述する。

移動局装置３は、基地局装置２から無線送信される信号を受信し、また、基地局装置２に対し信号を無線送信することにより、基地局装置２と通信を行う。移動局装置３の例としては、携帯電話端末、ＰＨＳ端末、無線ＬＡＮ端末が挙げられる。

なお、基地局装置２と移動局装置３との間で行われる通信では上記空間分割多重方式、周波数分割多重方式が使用されるとともに、時分割複信方式（ＴＤＤ，Time Division Duplex）が使用される。この時分割復信方式では、同一の周波数チャネルが、移動局装置３から基地局装置２へ送信される信号（上り信号）と、基地局装置２から移動局装置３へ送信される信号（下り信号）とで、時分割切替されつつ、使用される。

通信ネットワーク４は複数のコンピュータ（不図示）と接続され、各コンピュータと、基地局装置２との間の通信を中継する。具体的には、移動体通信システムの交換機ネットワークであってもよいし、ＴＣＰ／ＩＰ網であってもよい。

図３は、本実施の形態にかかる基地局装置２の機能ブロック及びハードウェア構成図である。同図に示すように、基地局装置２は、物理的には、基地局装置本体部１００と、アンテナ部１０１と、これらを接続するケーブルと、を含んで構成される。

この基地局装置本体部１００とアンテナ部１０１は空間的に離隔して設置されている。具体的には、アンテナ部１０１は鉄塔の頂上、基地局装置本体部１００は鉄塔の根元、というように配置されている。このように基地局装置本体部１００とアンテナ部１０１とが離隔しているため、基地局装置２における信号送受信では、内部での信号伝達の際に電力ロスや遅延が生ずる。これらの電力ロスや遅延は、アンテナ部１０１と基地局装置本体部１００とを接続するケーブルの長さや信号の通過する回路がアンテナごとに異なるため、アンテナごとに異なる。また、これらの電力ロスや遅延は周波数ごとにも異なり、さらに気温などの周辺環境の変化によっても変化する量である。

ところで、基地局装置２では上述のように空間分割多重方式が採用される。このため、基地局装置２は、受信した通信信号の振幅又は位相に基づいて、該受信した通信信号の振幅又は位相のアンテナ間における相違量を示す受信ウエイトを算出する。この算出処理は移動局装置３ごとに行われる。

そして、受信ウエイトに基づいて推定される移動局装置３に対して指向性を合わせるよう、送信ウエイトを算出する。この算出処理も移動局装置３ごとに行われる。そして、算出した送信ウエイトをアンテナごとに通信信号に乗算することにより、通信信号の振幅又は位相の少なくとも一方を調節し、送出する電波の指向性を、移動局装置３に合わせている。

しかし、上述のように基地局装置２内部での信号伝達の際に、信号が通過する回路やケーブルなどアンテナごとに異なる回路要素があり、その為にアンテナごとに異なる電力ロスや遅延が生ずるので、受信ウエイトのみに基づいて送信ウエイトを算出すると、これら電力ロスや遅延のために、移動局装置３に指向性が合わなくなってしまう場合がある。そこで、本実施の形態では、既知のキャリブレーション信号を通信信号として送受信することにより、これらの電力ロスや遅延を予め測定するキャリブレーションウエイト算出処理を行い、その測定結果を示すキャリブレーションウエイトを、上記送信ウエイトに反映させている。すなわち、通信信号が送信される際、キャリブレーションウエイトに基づいて該通信信号の振幅又は位相に関する所定の校正処理（キャリブレーション）が行われるようにしている。

上述のように、電力ロスや遅延は、アンテナごと、周波数ごと、温度ごと、に異なるため、キャリブレーションウエイト算出処理においては、それぞれの測定条件で測定する必要がある。しかし、１つ１つを別個の処理で行うと時間がかかり、その間通信信号の送信もできないこととなるので、本実施の形態では、ある周波数チャネルについてキャリブレーションウエイト算出処理を行い、その結果を他の周波数チャネルに適用することを可能としている。

上記キャリブレーションウエイト算出処理を実現するための本実施の形態に係る基地局装置２の構成及び動作について、以下詳細に説明する。図３に示すように、基地局装置２は、上記アンテナ部８０を構成するアンテナｉ部８１−ｉ（ｉ＝１〜ｎ，ｎはアンテナの本数）と、基地局装置本体部７０を構成する制御部１０、基地局送受信部６０、及びキャリブレーション部５０と、これらを接続するためのケーブル８０−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）及びケーブル８８−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）、を含んで構成されている。

制御部１０は、キャリブレーションウエイト算出処理制御部１１と、キャリブレーションウエイト算出部１２と、を含んで構成される。

アンテナｉ部８１−ｉは、アンテナ８２−ｉと、カプラ（連結器）８３−ｉと、Ｔ(Transfer)／Ｒ(Receive)スイッチ８４−ｉと、パワーアンプ（電力増幅器）８５−ｉと、Ｔ／Ｒスイッチ８６−ｉと、ローノイズアンプ（低雑音増幅器）８７−ｉと、を含んで構成されている。

基地局送受信部６０は、Ｔ／Ｒスイッチ６１−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）と、ＲＦ・ＩＦ部６２−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）と、ＲＦ・ＩＦ部６３−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）と、キャリアｐ送受信部６４−ｐ（ｐ＝１〜ｍ）と、を含んで構成されている。ただし、ｍは周波数チャネルの数であり、各キャリアｐ送受信部６４−ｐは周波数ｆ_ｐの周波数チャネルを使用して通信を行うために設けられている。

キャリブレーション部５０は、合成・分配部５１と、Ｔ／Ｒスイッチ５２と、ＲＦ・ＩＦ部５３と、送信部５４と、ＲＦ・ＩＦ部５６と、受信部５７と、を含んで構成されている。

まず、図３を参照しながら、本実施の形態におけるキャリブレーションウエイト算出処理の概要について説明する。本実施の形態においては、キャリブレーションウエイト算出処理制御部１１は所定の条件が満たされたことを検出する。所定の条件が満たされたことが検出された場合、キャリブレーションウエイト算出処理制御部１１は、キャリブレーションウエイト算出処理を実行するよう、当該基地局装置２を制御する。この所定の条件としては、例えば基地局装置２の環境温度（より具体的には、例えば周辺の気温）が変化したことのように、基地局装置２内部での信号伝達の際の電力ロスや遅延の量が変化する事象が発生したこととしてもよいし、キャリブレーションウエイト算出処理を定期的に行う場合には、前回のキャリブレーションからの経過時間が所定時間となったことでもよい。なお、この処理のために基地局装置２に温度計や時計を備えることが望ましい（不図示）。

このようにして開始されるキャリブレーションウエイト算出処理では、基地局装置２は、上り信号と下り信号のそれぞれについてキャリブレーションウエイト基礎量を算出し、上り信号と下り信号のキャリブレーションウエイト基礎量の両方に基づいて、キャリブレーションウエイトを算出する。

まず上り信号について説明する。上りのキャリブレーションでは、キャリブレーション部５０は、既知のキャリブレーション信号を生成する。このとき、記憶部２０に記憶されているキャリブレーション信号の選択により、キャリブレーション信号を生成することとしてもよい。なお、このキャリブレーション信号には、トーン信号（正弦波信号）やバースト信号（ビット列）を使用することができるが、ここではトーン信号を使用するものとして説明する。

そしてキャリブレーション部５０は、各アンテナｉ部８１−ｉを介して、生成したキャリブレーション信号を基地局送受信部６０に対して送信する。なお、制御部１０は、このとき送信されるキャリブレーション信号の周波数が周波数ｆ_ｐ（ｐ＝１〜ｍ，ｍは周波数チャネル数）のうちのいずれかとなるよう、キャリブレーション部５０を制御している。

基地局送受信部６０のキャリアｐ送受信部６４−ｐは、受信した周波数ｆ_ｐのキャリブレーション信号と、既知のキャリブレーション信号と、の位相及び振幅の相違量を取得する。そして、取得した相違量に基づいて、上り信号のキャリブレーションウエイト基礎量を、各アンテナｉ部８１−ｉについてそれぞれ算出する。

次に下り信号について説明する。下りのキャリブレーションでは、制御部１０の決定により選択されたキャリアｐ送受信部６４−ｐは、周波数ｆ_ｐの既知のキャリブレーション信号を生成し、各アンテナｉ部８１−ｉを介して、キャリブレーション部５０に対して送信する。このときも、記憶部２０に記憶されているキャリブレーション信号の選択により、キャリブレーション信号を生成することとしてもよい。また、このキャリブレーション信号にも、トーン信号（正弦波信号）やバースト信号（ビット列）を使用することができるが、ここではトーン信号を使用するものとして説明する。

キャリブレーション部５０は、受信した周波数ｆ_ｐのキャリブレーション信号と、既知のキャリブレーション信号と、の位相及び振幅の相違量を取得する。そして、取得した相違量に基づいて、下り信号のキャリブレーションウエイト基礎量を、各アンテナｉ部８１−ｉについてそれぞれ算出する。

なお、キャリブレーション部５０は上述のように移動局装置３なので、同時に１つの信号のみ受信することができる。このため、キャリブレーション部５０は、各アンテナｉ部８１−ｉから出力される信号を合成・分配部５１において合成した上で受信する。このため、下り信号のキャリブレーションウエイト基礎量算出処理において各アンテナｉ部８１−ｉについてのキャリブレーションウエイト基礎量を算出するために、キャリアｐ送受信部６４−ｐは各アンテナｉ部８１−ｉについて順次キャリブレーション信号を送信している。

また、キャリブレーション部５０は、キャリブレーション信号を送信するキャリアｐ送受信部６４−ｐによって、異なる周波数のキャリブレーション信号を受信することになる。このために、キャリブレーション部５０は受信信号の周波数を切り替えられるように構成されている。

キャリブレーションウエイト算出部１２は、このようにして算出された上り信号と下り信号のキャリブレーションウエイト基礎量の両方に基づいて、キャリブレーションウエイトを算出する。また、本実施の形態では、過去に算出したキャリブレーションウエイトを記憶しておき、今回算出した特定周波数チャネルのキャリブレーションウエイトに基づいて、該特定周波数チャネル以外の周波数チャネルのキャリブレーションウエイトの推定を行う。

以下、図３及び図４を参照しながら、基地局装置２における具体的なキャリブレーションウエイト算出処理について、より詳細に説明する。

まず、制御部１０に含まれる各部のうち、キャリブレーションウエイト算出処理制御部１１について説明する。

キャリブレーションウエイト算出処理制御部１１は、所定の条件を検出した場合に、キャリブレーションウエイト算出処理の実行を指示する。この所定の条件の例は上述の通りである。

またキャリブレーションウエイト算出処理制御部１１は、キャリブレーション信号の周波数を決定する。そして、決定した周波数でキャリブレーション信号の送受信を行うよう、基地局送受信部６０及びキャリブレーション部５０に指示をする。

次に、アンテナｉ部８１−ｉについて説明する。アンテナｉ部８１−ｉは、アンテナ８２−ｉに到来する電波を取得し、該電波に含まれる信号を基地局送受信部６０に入力する信号入力処理と、基地局送受信部６０から出力される信号をアンテナ８２−ｉから無線区間に送出する信号送出処理を行う。そして通常は、移動局装置３との間での電波の送受信を行う。

またアンテナｉ部８１−ｉは、アンテナ８２−ｉに到来する電波に含まれる信号の増幅処理及び基地局送受信部６０から出力される信号の増幅処理も行う。具体的には、本実施の形態では上述のように時分割複信方式を使用しており、Ｔ／Ｒスイッチ８４−ｉ及びＴ／Ｒスイッチ８６−ｉにより上り信号と下り信号のタイムスロットをそれぞれ異なる経路に振り分け、それぞれの経路に設置される増幅器を経由して通信を行う。そして、上り信号の場合には、パワーアンプ８５−ｉにより電力を信号に加えることで、アンテナ８２−ｉから信号を送信する際の送信電力を制御している。また、下り信号の場合にはローノイズアンプ８７−ｉにより雑音レベルの非常に低い増幅を行い、受信信号の雑音レベルをできるだけ上げることなく、該信号の受信電力を増幅している。カプラ８３−ｉについては後述する。

さらにアンテナｉ部８１−ｉは、上述のように、当該基地局装置２が設置される鉄塔の先端部に設置される。一方の基地局送受信部６０は鉄塔の地面に近い部分に設置される。そのため、Ｔ／Ｒスイッチ８６−ｉと、Ｔ／Ｒスイッチ６１−ｉと、の間には１０ｍ以上の距離があることも多く、その間はケーブル８０−ｉによって接続されている。

次に、基地局送受信部６０について説明する。基地局送受信部６０は、アンテナｉ部８１−ｉから出力される信号を復調及び復号する復調・復号処理及びアンテナｉ部８１−ｉへ出力する信号を変調及び符号化する変調・符号化処理を行う。そしてさらに、図示していないが、制御部１０を介してネットワークインターフェイス部３０との間での信号の送受信も行い、通信ネットワーク４と、移動局装置３との間での通信を中継する。なお、制御部１０と基地局送受信部６０との間は、バス９０により通信可能に接続されている。

Ｔ／Ｒスイッチ６１−ｉは、ケーブル８０−ｉと接続され、アンテナｉ部８１−ｉから出力される信号を含むタイムスロットと、アンテナｉ部８１−ｉへ出力する信号を含むタイムスロットと、で経路を切り替える。このようにすることにより、アンテナｉ部８１−ｉから出力される信号をＲＦ・ＩＦ部６３−ｉに出力するとともに、ＲＦ・ＩＦ部６２−ｉから出力される信号をケーブル８０−ｉに送出している。なお、Ｔ／Ｒスイッチ６１−ｉ、ＲＦ・ＩＦ部６２−ｉ、ＲＦ・ＩＦ部６３−ｉはそれぞれアンテナｉ部８１−ｉに対応して設けられ、各アンテナｉ部８１−ｉとの間で信号の入出力を行う。

ＲＦ・ＩＦ部６３−ｉは、対応するアンテナｉ部８１−ｉから出力される信号を、無線周波数からベースバンド周波数に変換する周波数変換処理を行い、該信号を、その無線周波数の周波数チャネルを使用して通信を行うために設けられるキャリアｐ送受信部６４−ｐに出力する。ＲＦ・ＩＦ部６２−ｉは、逆に、各キャリアｐ送受信部６４−ｐから出力される信号を、ベースバンド周波数から、各キャリアｐ送受信部６４−ｐに対応する無線周波数に変換する周波数変換処理を行い、該信号を対応するアンテナｉ部８１−ｉに送出する。

図４は、キャリアｐ送受信部６４−ｐに含まれる機能ブロックを示す図である。同図に示すように、キャリアｐ送受信部６４−ｐは送信部６６−ｐと受信部７１−ｐとを含んで構成されている。

受信部７１−ｐは、検波部７２−ｐと、第１キャリブレーションウエイト基礎量算出部７３−ｐと、を含んで構成される。

検波部７２−ｐは、各ＲＦ・ＩＦ部６３−ｉから入力される信号の検波処理を行う。具体的には、該信号に図示しないバンドパスフィルタによるＤＦＴ(Discrete Fourier Transpose, 離散フーリエ変換)処理を施すことにより、特定の周波数ｆ_ｐの成分のみを取り出す。そして、該特定の周波数ｆ_ｐの信号に対して復調及び復号処理を行い、移動局装置３が送出した信号をビット列で取得し、制御部１０に出力する。併せて、各ＲＦ・ＩＦ部６３−ｉから入力される信号の位相及び振幅を取得し、第１キャリブレーションウエイト基礎量算出部７３−ｐ及び送信部６６−ｐに出力する。

第１キャリブレーションウエイト基礎量算出部７３−ｐは、検波部７２−ｐにおいて検波される信号のうち、キャリブレーション部５０が送信したキャリブレーション信号の位相及び振幅を取得し、上り信号のキャリブレーションウエイト基礎量を算出する。第１キャリブレーションウエイト基礎量算出部７３−ｐは、算出した上り信号のキャリブレーションウエイト基礎量を制御部１０に出力する。

基地局送受信部６０により受信されるキャリブレーション信号は、既知の信号を送信したものであるが、基地局装置２内部での信号伝達の際に電力ロスや遅延を受けて、その振幅や位相が変化している。第１キャリブレーションウエイト基礎量算出部７３−ｐは、この位相回転量及び振幅変化量に基づいて上り信号のキャリブレーションウエイト基礎量を算出している。

次に、送信部６６−ｐについて説明する。図４は送信部６６−ｐの機能ブロックを示す図である。同図に示すように、送信部６６−ｐは、アンテナウエイト乗算部６７−ｐ、送信信号生成部６９−ｐ、ウエイト算出部７０−ｐ、を含んで構成される。

送信信号生成部６９−ｐは、ネットワークインターフェイス部３０から出力されるビット列を、制御部１０を介して取得する。そして、取得した信号を無線区間に送出するために、該信号の符号化及び変調処理を行い、送信信号を生成する。そして、生成した信号について所定の符号化・変調処理を行い、アンテナウエイト乗算部６７−ｐに対して出力する。

また、送信信号生成部６９−ｐは、キャリブレーションウエイト算出処理制御部１１による、当該キャリアｐ送受信部６４−ｐに割り当てられている周波数ｆ_ｐでキャリブレーション信号の送受信を行う旨の指示を受ける。そしてこの指示を受けた場合、既知のキャリブレーション信号を生成する。送信信号生成部６９−ｐは、キャリブレーション信号についても所定の符号化・変調処理を行い、アンテナウエイト乗算部６７−ｐに対して出力する。

ウエイト算出部７０−ｐは、通信信号の送信時には、検波部７２−ｐから出力される各アンテナｉ部８１−ｉで受信された受信信号の位相及び振幅に基づいて、上記空間分割多重方式の送信ウエイトを算出する。また、算出した送信ウエイトを、制御部１０から入力されるキャリブレーションウエイトに基づいて補正する。一方、キャリブレーション信号送信時には、各アンテナｉ部８１−ｉから送信されるキャリブレーション信号の振幅及び位相が等しくなるように送信ウエイトを算出する。ウエイト算出部７０−ｐは、このようにして補正又は算出された送信ウエイトをアンテナウエイト乗算部６７−ｐに出力する。

アンテナウエイト乗算部６７−ｐは、送信信号生成部６９−ｐから出力される送信信号に送信ウエイトを乗算し、各ＲＦ・ＩＦ部６２−ｉに出力する。

次に、キャリブレーション部５０について説明する。まず、上りのキャリブレーションウエイト算出処理に関わる部分について説明する。送信部５４は、送信信号生成部５５を含んで構成される。送信信号生成部５５は既知のキャリブレーション信号を生成する。そして、キャリブレーション信号の種類に応じた符号化・変調処理を行い、ＲＦ・ＩＦ部５３に出力する。

ＲＦ・ＩＦ部５３は、キャリブレーション信号をベースバンド周波数から無線周波数に変換し、Ｔ／Ｒスイッチ５２に出力する。Ｔ／Ｒスイッチ５２は合成・分配部５１から出力される信号を含むタイムスロットと、合成・分配部５１へ出力する信号を含むタイムスロットと、で経路を切り替えることにより、合成・分配部５１から出力される信号をＲＦ・ＩＦ部５６に出力し、ＲＦ・ＩＦ部５３から出力される信号を合成・分配部５１に送出する。

合成・分配部５１はケーブル８８−ｎと接続されており、Ｔ／Ｒスイッチ５２から出力されるキャリブレーション信号を各アンテナｉ部８１−ｉのカプラ８３−ｉに対して分配して送信する。

カプラ８３−ｉは、Ｔ／Ｒスイッチ８４−ｉとアンテナ８２−ｉとの間に設置される通信線と、ケーブル８８−ｉと、を電気的に連結する。つまり、カプラ８３−ｉにより、Ｔ／Ｒスイッチ８４−ｉとアンテナ８２−ｉとの間に設置される通信線を流れる信号はケーブル８８−ｉにも流れることとなり、逆にケーブル８８−ｉに流れる信号はＴ／Ｒスイッチ８４−ｉとアンテナ８２−ｉとの間に設置される通信線にも流れることとなる。このため、例えばＴ／Ｒスイッチ８４−ｉからアンテナ８２−ｉに流れる信号は、カプラ８３−ｉによって取得され、ケーブル８８−ｉに流されるので、合成・分配部５１において取得することが可能となる。また、合成・分配部５１からケーブル８８−ｉに流される信号も、カプラ８３−ｉによって取得され、Ｔ／Ｒスイッチ８４−ｉとアンテナ８２−ｉとの間に設置される通信線に流されるので、Ｔ／Ｒスイッチ８４−ｉにおいて取得することが可能となる。

このようにしてアンテナｉ部８１−ｉに含まれるＴ／Ｒスイッチ８４−ｉは、合成・分配部５１により分配送信されるキャリブレーション信号を取得している。なお、該キャリブレーション信号は時分割複信方式の上り信号に使用されるタイムスロットに入るようにキャリブレーション部５０において時間を調節して送信される。このためには、図示しないクロックを用いて各部の同期を取ることが望ましい。

次に、下りのキャリブレーションウエイト算出処理に関わる部分について説明する。合成・分配部５１は、送信信号生成部６９−ｐにおいて生成されたキャリブレーション信号を受信した場合、該キャリブレーション信号をＴ／Ｒスイッチ５２に対して出力する。Ｔ／Ｒスイッチ５２は該キャリブレーション信号をＲＦ・ＩＦ部５６に対して出力する。ＲＦ・ＩＦ部５６は、入力されたキャリブレーション信号を、無線周波数からベースバンド周波数に変換する周波数変換処理を行う。そして受信部５７に対して周波数変換処理された該キャリブレーション信号を出力する。

受信部５７は、検波部５８と、第２キャリブレーションウエイト基礎量算出部５９と、を含んで構成される。検波部５８は、ＲＦ・ＩＦ部５６から出力されるキャリブレーション信号の検波を行う。該検波においては、ＲＦ・ＩＦ部５６から出力されるキャリブレーション信号にＤＦＴ処理を施すことにより元のキャリブレーション信号を取得する。

なお上述のように、キャリブレーション部５０は受信信号の周波数を切り替えられるように構成される。具体的には、検波部５８での検波処理において、キャリブレーションウエイト算出処理制御部１１によって決定され指示された特定の周波数の成分のみを取り出すようにしている。つまり、ここで取り出す周波数は、基地局送受信部６０から送信されたキャリブレーション信号の周波数となる。

キャリブレーション部５０により受信されるキャリブレーション信号は、既知の信号を送信したものであるが、基地局装置２内部での信号伝達の際に電力ロスや遅延を受けて、その振幅や位相が変化している。第２キャリブレーションウエイト基礎量算出部５９は、この位相回転量及び振幅変化量に基づいて下り信号のキャリブレーションウエイト基礎量を算出している。そして、このようにして算出した下り信号のキャリブレーションウエイト基礎量を、制御部１０に対して出力する。

次に、制御部１０に含まれる各部のうち、キャリブレーションウエイト算出部１２について説明する。キャリブレーションウエイト算出部１２は、第１キャリブレーションウエイト基礎量算出部７３−ｐから出力される上り信号のキャリブレーションウエイト基礎量と、第２キャリブレーションウエイト基礎量算出部５９から出力される下り信号のキャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて周波数チャネルｆ_ｐについてのキャリブレーションウエイトを算出する。そして、算出したキャリブレーションウエイトを、ウエイト算出部７０−ｐに出力する。

また、キャリブレーションウエイト算出部１２は、以前に実施したキャリブレーションウエイト算出処理において算出した各周波数チャネルについてのキャリブレーションウエイトを記憶部２０のキャリブレーションウエイトテーブルに記憶している。図５は、この具体的な例である。同図に示すように、キャリブレーションウエイトテーブルには、各周波数チャネルについて、アンテナｉ部８１−ｉごとのキャリブレーションウエイトが記憶されている。各周波数チャネルについて記憶される各アンテナｉ部８１−ｉごとのキャリブレーションウエイトを要素とするベクトルは、キャリブレーションベクトルとも呼ばれる。

本実施の形態では、キャリブレーションウエイト算出処理制御部１１が決定した周波数チャネルでキャリブレーションウエイト算出処理が行われる。このため、全ての周波数チャネルにおいてキャリブレーションウエイト算出処理が行われるとは限らない。周波数ｆ_ｐの周波数チャネルについてのみキャリブレーションウエイト算出処理が行われたとすると、キャリブレーションウエイト算出部１２は、今回のキャリブレーションウエイト算出処理で算出した周波数チャネルｆ_ｐについてのキャリブレーションウエイトと、キャリブレーションウエイトテーブルに記憶されるキャリブレーションウエイトと、に基づき、今回キャリブレーションウエイト算出処理を行っていない周波数チャネルについてもキャリブレーションウエイトを推定する。

具体的には、キャリブレーションウエイト算出部１２は、周波数チャネルｆ_ｐについて今回のキャリブレーションウエイト算出処理で算出されたキャリブレーションウエイトと、周波数チャネルｆ_ｐについて以前のキャリブレーションウエイト算出処理において算出されていたキャリブレーションウエイトと、周波数チャネルｆ_ｐ以外の周波数チャネルのそれぞれについて以前のキャリブレーションウエイト算出処理において算出されていたキャリブレーションウエイトと、に基づいて、周波数チャネルｆ_ｐ以外の周波数チャネルのキャリブレーションウエイトを推定する。

より具体的な例の１つには、キャリブレーションウエイト算出部１２は、周波数チャネルｆ_ｐについて今回のキャリブレーションウエイト算出処理で算出されたキャリブレーションウエイトについての、以前のキャリブレーションウエイト算出処理において算出されていたキャリブレーションウエイトからの変化量（周波数チャネルｆ_ｐについて今回のキャリブレーションウエイト算出処理で算出されたキャリブレーションウエイトと、以前のキャリブレーションウエイト算出処理において算出されていたキャリブレーションウエイトと、の相違量）と、周波数チャネルｆ_ｐ以外の周波数チャネルのそれぞれについて以前のキャリブレーションウエイト算出処理において算出されていたキャリブレーションウエイトと、に基づいて、周波数チャネルｆ_ｐ以外の周波数チャネルのキャリブレーションウエイトを推定することとしてもよい。

また、他の例としては、キャリブレーションウエイト算出部１２は、以前のキャリブレーションウエイト算出処理において算出されていた周波数チャネルｆ_ｐについてのキャリブレーションウエイトと、周波数チャネルｆ_ｐ以外の周波数チャネルのそれぞれについて以前のキャリブレーションウエイト算出処理において算出されていたキャリブレーションウエイトと、の相違量と、周波数チャネルｆ_ｐについて今回のキャリブレーションウエイト算出処理で算出されたキャリブレーションウエイトと、に基づいて、周波数チャネルｆ_ｐ以外の周波数チャネルのキャリブレーションウエイトを推定することとしてもよい。

キャリブレーションウエイト算出部１２は、このようにして推定したキャリブレーションウエイトについても、対応するウエイト算出部７０−ｐに出力している。

ウエイト算出部７０−ｐは、空間分割多重方式に関わる別途の処理により算出した送信ウエイトを、キャリブレーションウエイト算出部１２から入力されたキャリブレーションウエイトに基づいて補正する。そして、補正した送信ウエイトをアンテナウエイト乗算部６７−ｐに出力する。アンテナウエイト乗算部６７−ｐは、送信信号生成部６９−ｐから出力される送信信号に、ウエイト算出部７０−ｐから出力された送信ウエイトを乗算し、各ＲＦ・ＩＦ部６２−ｉに出力する。

以上説明したようにして基地局装置２はキャリブレーションウエイト算出処理を行い、キャリブレーションウエイトを算出するとともに推定している。そして、その結果得られるキャリブレーションウエイトに基づいて補正された送信ウエイトによって通信信号の振幅又は位相の少なくとも一方を校正することを可能としている。

以下では、キャリブレーション信号の具体例を提示しながら、上記キャリブレーションウエイト算出及び推定に係る処理を、より具体的に説明する。

送信信号生成部５５において生成されるキャリブレーション信号をＣ_ｐ(ｔ)、ＲＦ・ＩＦ部６３−ｉから出力される信号をＣ’_ｉｐ(ｔ)、キャリブレーション部５０での電力ロス及び位相回転をそれぞれＢ_ｐ及びβ_ｐ、ケーブル８８−ｉでの電力ロス及び位相回転をそれぞれＤ_ｉｐ及びδ_ｉｐ、アンテナｉ部８１−ｉからキャリアｐ送受信部６４−ｐでの電力ロス及び位相回転をそれぞれＥ_ｉｐ及びε_ｉｐ、上り信号のキャリブレーションウエイト基礎量であって、アンテナｉ部８１−ｉ及び周波数ｆ_ｐに対応するものをＥｒ(ｉ，ｐ)、雑音をＮ_１ｉｐとすると、Ｃ’_ｉｐ(ｔ)及びＥｒ(ｉ，ｐ)はそれぞれ以下の式（１）及び式（２）で表される。なお、Ｅ［ ］は平均値を取る関数であり、＊は複素共役であり、ｉは１からｎの間の整数、ｐは１からｍの間の整数である。また、Ｃ_ｐ(ｔ)の振幅は１としている。またｊは虚数単位である。
Ｃ’_ｉｐ(ｔ)＝Ｃ_ｐ(ｔ)×Ｂ_ｐexp(ｊβ_ｐ)×Ｄ_ｉｐexp(ｊδ_ｉｐ)×Ｅ_ｉｐexp(ｊε_ｉｐ)＋Ｎ_１ｉｐ ・・・（１）
Ｅｒ(ｉ，ｐ)＝Ｅ［Ｃ’_ｉｐ(ｔ)］×Ｃ_ｐ(ｔ)^＊＝Ｂ_ｐＤ_ｉｐＥ_ｉｐexp(ｊ(β_ｐ＋δ_ｉｐ＋ε_ｉｐ)) ・・・（２）

同様に、送信信号生成部６９−ｊにおいて生成されるキャリブレーション信号をＣ_ｊ(ｔ)、検波部５８から出力される信号をＣ’_ｉｐ(ｔ)、キャリアｐ送受信部６４−ｐからアンテナｉ部８１−ｉでの電力ロス及び位相回転をそれぞれＦ_ｉｐ及びζ_ｉｐ、ケーブル８８−ｉでの電力ロス及び位相回転をそれぞれＧ_ｉｐ及びη_ｉｐ、キャリブレーション部５０での電力ロス及び位相回転をそれぞれＨ_ｐ及びκ_ｐ、下り信号のキャリブレーションウエイト基礎量であって、アンテナｉ部８１−ｉ及び周波数ｆ_ｐに対応するものをＥｔ(ｉ，ｐ)、雑音をＮ_２ｉｐとすると、Ｃ’_ｉｐ(ｔ)及びＥｔ(ｉ，ｐ)はそれぞれ以下の式（３）及び式（４）で表される。なお、Ｃ_ｐ(ｔ)の振幅は１としている。
Ｃ’_ｉｐ(ｔ)＝Ｃ_ｐ(ｔ)×Ｆ_ｉｐexp(ｊζ_ｉｐ)×Ｇ_ｉｐexp(ｊη_ｉｐ)×Ｈ_ｐexp(ｊκ_ｐ)＋Ｎ_２ｉｐ ・・・（３）
Ｅｔ(ｉ，ｐ)＝Ｅ［Ｃ’_ｉｐ(ｔ)］×Ｃ_ｐ(ｔ)^＊＝Ｆ_ｉｐＧ_ｉｐＨ_ｐexp(ｊ(ζ_ｉｐ＋η_ｉｐ＋κ_ｐ)) ・・・（４）

このようにして第１キャリブレーションウエイト基礎量算出部７３−ｊ及び第２キャリブレーションウエイト基礎量算出部５９において算出される、各周波数ｆ_ｐについての上り信号のキャリブレーションウエイト基礎量Ｅｒ(ｉ，ｐ)及び下り信号のキャリブレーションウエイト基礎量Ｅｔ(ｉ，ｐ)は、ともにキャリブレーションウエイト算出部１２に出力される。

キャリブレーションウエイト算出部１２は、各周波数ｆ_ｐについて、入力された上り下りのキャリブレーションウエイト基礎量に基づき、キャリブレーションウエイトｗ_Ｃｉｐを式（５）により算出する。
ｗ_Ｃｉｐ＝Ｅｒ(ｉ，ｐ)／Ｅｔ(ｉ，ｐ)＝(Ｂ_ｐＤ_ｉｐＥ_ｉｐ)／(Ｆ_ｉｐＧ_ｉｐＨ_ｐ)exp(ｊ(β_ｐ＋δ_ｉｐ＋ε_ｉｐ−ζ_ｉｐ−η_ｉｐ−κ_ｐ)) ・・・（５）

キャリブレーションウエイト算出部１２は、このようにして算出したキャリブレーションウエイトｗ_Ｃｉｐをウエイト算出部７０−ｐに出力するとともに、記憶部２０に周波数ｆ_ｐと対応付けて記憶する。

以下、周波数ｆ_１についてのキャリブレーションウエイトを今回算出し、周波数ｆ_２についてのキャリブレーションウエイトｗ_Ｃｉ２を推定するものとして説明する。キャリブレーションウエイト算出部１２は、周波数ｆ_１について今回算出したキャリブレーションウエイトｗ_Ｃ１ｐと、記憶しているキャリブレーションウエイト（周波数ｆ_ｐについてｗ_{Ｃｉｐ−ｍｅｍｏｒｙ}とする）と、に基づいて、周波数ｆ_２についてのキャリブレーションウエイトｗ_Ｃｉ２を、式（６）により推定する。
ｗ_Ｃｉ２＝ｗ_{Ｃｉ２−ｍｅｍｏｒｙ}×ｗ_Ｃｉ１／ｗ_{Ｃｉ１−ｍｅｍｏｒｙ} ・・・（６）

ｗ_Ｃｉ１／ｗ_{Ｃｉ１−ｍｅｍｏｒｙ}は、今回算出したキャリブレーションウエイトｗ_Ｃｉ１について、記憶しているキャリブレーションウエイトｗ_{Ｃｉ１−ｍｅｍｏｒｙ}からの変化量を示している。換言すれば、ｗ_{Ｃｉ２−ｍｅｍｏｒｙ}／ｗ_{Ｃｉ１−ｍｅｍｏｒｙ}は、記憶しているキャリブレーションウエイトｗ_{Ｃｉ２−ｍｅｍｏｒｙ}と、記憶しているキャリブレーションウエイトｗ_{Ｃｉ１−ｍｅｍｏｒｙ}との相違量を示している。

キャリブレーションウエイト算出部１２における式（６）の処理は、より効率的に行うことができる。すなわち、上述のキャリブレーションベクトルを用いて計算することができる。具体的には、まず式（７）のようなキャリブレーションベクトルＣ_ｐ及びＣ_{ｐ−ｍｅｍｏｒｙ}を定義する。
Ｃ_ｐ＝［ｗ_Ｃ１ｐ，ｗ_Ｃ２ｐ，・・・，ｗ_Ｃｎｐ］ ・・・（７）
Ｃ_{ｐ−ｍｅｍｏｒｙ}＝［ｗ_{Ｃ１ｐ−ｍｅｍｏｒｙ}，ｗ_{Ｃ２ｐ−ｍｅｍｏｒｙ}，・・・，ｗ_{Ｃｎｐ−ｍｅｍｏｒｙ}］ ・・・（８）

そして、キャリブレーションウエイトの変化量ベクトルＤを（９）のように定義する。ここでは例として、周波数ｆ_１について定義する。
Ｄ＝Ｃ_１／Ｃ_{１−ｍｅｍｏｒｙ}＝［ｗ_Ｃ１１／ｗ_{Ｃ１１−ｍｅｍｏｒｙ}，ｗ_Ｃ２１／ｗ_{Ｃ２１−ｍｅｍｏｒｙ}，・・・，ｗ_Ｃｎ１／ｗ_{Ｃｎ１−ｍｅｍｏｒｙ}］ ・・・（９）

ここで、この変化量ベクトルＤは周波数に依存しない量であるとみなす。すると、式（１０）のようにして、各周波数ｆ_ｐについてのキャリブレーションベクトルＣ_ｐを算出することができる。
Ｃ_ｐ＝Ｃ_{ｐ−ｍｅｍｏｒｙ}×Ｄ＝［ｗ_Ｃ１ｐ×ｗ_Ｃ１１／ｗ_{Ｃ１１−ｍｅｍｏｒｙ}，ｗ_Ｃ２ｐ×ｗ_Ｃ２１／ｗ_{Ｃ２１−ｍｅｍｏｒｙ}，・・・，ｗ_Ｃｎｐ×ｗ_Ｃｎ１／ｗ_{Ｃｎ１−ｍｅｍｏｒｙ}］ ・・・（１０）

ウエイト算出部７０−ｐは、以上のようにして算出又は推定されたキャリブレーションウエイトｗ_Ｃｉｐに基づいて、送信すべき通信信号の送信ウエイトｗ_Ｔｉｐを、式（１１）により算出する。なお、ｗ_Ｒｉは空間分割多重方式において算出される送信ウエイトである。この送信ウエイトは周波数に依存しない。ウエイト算出部７０−ｐは、式（１１）のようにしてｗ_Ｒｉをｗ_Ｃｉｐにより補正している。
ｗ_Ｔｉｐ＝ｗ_Ｒｉ×ｗ_Ｃｉｐ ・・・（１１）

そしてウエイト算出部７０−ｐは、式（１１）により算出された送信ウエイトｗ_Ｔｉｐをアンテナウエイト乗算部６７−ｐに出力する。アンテナウエイト乗算部６７−ｐは、入力された送信ウエイトｗ_Ｔｉｐに基づいて、送信信号Ｓ(ｔ)の位相及び振幅を制御し、アンテナｉ部８１−ｉで送信される周波数ｆ_ｐの送信信号Ｓ_ｉｐ(ｔ)を得る。具体的には、以下の式（１２）の計算を行う。
Ｓ_ｉｐ(ｔ)＝Ｓ(ｔ)×ｗ_Ｔｉｐ ・・・（１２）

以上のようにして、基地局装置２はキャリブレーションウエイトを算出又は推定し、送信信号の送信ウエイトに反映させている。すなわち、送信信号をキャリブレーションウエイトによって校正している。

次に、基地局装置２におけるキャリブレーションウエイト算出処理を、処理のフロー図を参照しながら説明する。

図６は、基地局装置２におけるキャリブレーションウエイト算出処理の処理のフロー図を示す図である。同図に示すように、まず、基地局装置２の各部は、制御部１０によるキャリブレーション実行要求を待機する（Ｓ１００）。制御部１０は、第ｐキャリア（周波数ｆ_ｐ）を選択キャリアとするキャリブレーション実行要求をする（Ｓ１０２）と、第ｐキャリアに対応する周波数チャネルを使用中の通信が終了するまで待機することにより、キャリブレーションウエイト算出処理用の無線リソースを確保する（Ｓ１０３）。確保されると、キャリブレーションウエイト算出処理を実行する（Ｓ１０４）。

実行したキャリブレーションウエイト算出処理によって得られるキャリブレーションベクトルと、キャリブレーションウエイトテーブルに記憶しているキャリブレーションベクトルの変化量と、に基づいて、第ｋキャリア（ｋ＝１〜ｍ，ｋ≠ｐ）のキャリブレーションベクトルを算出する（Ｓ１０５）。そして、算出したキャリブレーションベクトルによって、運用キャリブレーションベクトルを更新する。すなわち、算出したキャリブレーションベクトルを送信信号の送信ウエイト算出に使用する（Ｓ１０６）。換言すれば、キャリブレーションウエイトによる通信信号の校正処理を行う。

以上説明した処理により、本実施の形態における基地局装置２はキャリブレーションウエイト算出処理を行っている。

本発明によれば、各周波数チャネルのうち少なくとも一部の周波数チャネルのそれぞれについてのキャリブレーションウエイトを、該周波数チャネルについてのキャリブレーションウエイト算出処理を実際に行うことなく推定することができるので、所定条件が満足されたためにキャリブレーションをやり直す場合において、これらの周波数チャネルに含まれる通信チャネルを通信用に使用することができない時間を削減することができる。また、１つの周波数チャネルについてのキャリブレーションウエイトの変化量に基づいて、他の周波数チャネルのキャリブレーションウエイトを推定することができる。

本発明の実施の形態に係る移動体通信システムのシステム構成図である。 本発明の実施の形態に係る基地局装置のシステム構成図である。 本発明の実施の形態に係る基地局装置の機能ブロック及びハードウェア構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る基地局装置の機能ブロック及びハードウェア構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係るキャリブレーションウエイト記憶テーブルを示す図である。 本発明の実施の形態に係る処理のフローを示す図である。

符号の説明

１ 移動体通信システム、２ 基地局装置、３ 移動局装置、４ 通信ネットワーク、１０ 制御部、１１ キャリブレーションウエイト算出処理制御部、１２ キャリブレーションウエイト算出部、２０ 記憶部、３０ ネットワークインターフェイス部、４０ 無線通信部、５０ キャリブレーション部、５１ 合成・分配部、５２，６１，８４，８６ Ｔ／Ｒスイッチ、５３，５６，６２，６３ ＲＦ・ＩＦ部、５４，６６ 送信部、５５，６９ 送信信号生成部、５７，７１ 受信部、５８，７２ 検波部、５９ 第２キャリブレーションウエイト基礎量算出部、６０ 基地局送受信部、６４ キャリアｐ送受信部、６７ アンテナウエイト乗算部、７０ ウエイト算出部、７３ 第１キャリブレーションウエイト基礎量算出部、８０，８８ ケーブル、８１ アンテナｉ部、８２ アンテナ、８３ カプラ、８５ パワーアンプ、８７ ローノイズアンプ、９０ バス、１００ 基地局装置本体部、１０１ アンテナ部。

Claims (3)

1. 複数の周波数チャネルのうちの少なくとも１つを使用して通信を行う通信手段を含む通信装置において、
   所定条件が満足されたことを検出する検出手段と、
   前記検出手段により所定条件が満足されたことが検出された場合に、前記複数の周波数チャネルのうち、少なくとも１つの周波数チャネルについて所定のキャリブレーションウエイト算出処理を行うよう、当該通信装置を制御するキャリブレーションウエイト算出処理制御手段と、
   前記キャリブレーションウエイト算出処理制御手段の制御により行われた所定のキャリブレーションウエイト算出処理により算出された少なくとも１つの周波数チャネルのそれぞれについてのキャリブレーションウエイトと、前記検出手段により所定条件が満足されたことが検出される前に前記所定のキャリブレーションウエイト算出処理により算出された該少なくとも１つの周波数チャネルのそれぞれについてのキャリブレーションウエイトと、前記検出手段により所定条件が満足されたことが検出される前に前記所定のキャリブレーションウエイト算出処理により算出された該少なくとも１つの周波数チャネル以外の周波数チャネルについてのキャリブレーションウエイトと、に基づいて、該少なくとも１つの周波数チャネル以外の周波数チャネルについてのキャリブレーションウエイトを推定するキャリブレーションウエイト推定手段と、
   を含むことを特徴とする通信装置。
2. 請求項１に記載の通信装置において、
   前記各周波数チャネルのそれぞれについて所定のキャリブレーションウエイト算出処理によって算出されたキャリブレーションウエイトを、前記複数の周波数チャネルのそれぞれに対応付けて記憶するキャリブレーションウエイト記憶手段、
   をさらに含み、
   前記キャリブレーションウエイト推定手段は、前記キャリブレーションウエイト算出処理制御手段の制御により行われた所定のキャリブレーションウエイト算出処理により算出された少なくとも１つの周波数チャネルのそれぞれについてのキャリブレーションウエイトと、該少なくとも１つの周波数チャネルのそれぞれについて前記キャリブレーションウエイト記憶手段により記憶されるキャリブレーションウエイトと、の相違量と、該少なくとも１つの周波数チャネル以外の周波数チャネルに対応付けて前記キャリブレーションウエイト記憶手段により記憶されるキャリブレーションウエイトと、に基づいて、該少なくとも１つの周波数チャネル以外の周波数チャネルについてのキャリブレーションウエイトを推定する、
   を含むことを特徴とする通信装置。
3. 複数の周波数チャネルのうちの少なくとも１つを使用して通信を行う通信手段を含む通信装置において送信される通信信号の振幅又は位相の少なくとも一方を校正するためのキャリブレーションウエイトを推定するキャリブレーションウエイト推定方法であって、
   所定条件が満足されたことを検出する検出ステップと、
   前記検出ステップにおいて所定条件が満足されたことが検出された場合に、前記複数の周波数チャネルのうち、少なくとも１つの周波数チャネルについて前記所定のキャリブレーションウエイト算出処理を行うよう、当該通信装置を制御するキャリブレーションウエイト算出処理制御ステップと、
   前記キャリブレーションウエイト算出処理制御ステップにおいて行われた所定のキャリブレーションウエイト算出処理により算出された少なくとも１つの周波数チャネルのそれぞれについてのキャリブレーションウエイトと、前記検出ステップにおいて所定条件が満足されたことが検出される前に前記所定のキャリブレーションウエイト算出処理により算出された該少なくとも１つの周波数チャネルのそれぞれについてのキャリブレーションウエイトと、前記検出ステップにおいて所定条件が満足されたことが検出される前に前記所定のキャリブレーションウエイト算出処理により算出された該少なくとも１つの周波数チャネル以外の周波数チャネルについてのキャリブレーションウエイトと、に基づいて、該少なくとも１つの周波数チャネル以外の周波数チャネルについてのキャリブレーションウエイトを推定するキャリブレーションウエイト推定ステップと、
   を含むことを特徴とするキャリブレーションウエイト推定方法。
   

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