JP2007096565A - アレーアンテナを具備した無線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 移動中の移動局に対して方向調整を行うことが可能なアレーアンテナを具備した無線装置を提供する。
【解決手段】 アレーアンテナ１０１を構成する複数のアンテナ素子の各アンテナ素子からの信号出力に、各アンテナ素子毎に重み係数を乗算してから加算し、加算した合成出力の品質が向上するよう、各アンテナ素子からの信号出力、該信号出力を加算した合成出力および受信希望信号の情報を元に、ディジタル信号処理装置１０６で、上記重み係数を決定して、移動局に対するアレーアンテナの方向調整を行うアレーアンテナを具備した無線装置であって、決定した上記重み係数を用いて無線装置の移動局に対する方向調整を方向調整装置１０７で行うことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動局と無線通信する無線装置、特にアレーアンテナを具備した無線装置に関する。

基地局等無線装置が移動局と無線通信するミリ波帯の移動無線通信システムにおいては、基地局が移動局に位置に合わせて移動局に対する方向調整をする必要がある。

方向調整として、複数のアンテナ素子を用意し、各アンテナ素子からの信号出力に、各アンテナ素子毎に重み係数を乗算してから加算し、加算した合成出力の品質を向上させるよう、各アンテナ素子出力、加算した合成出力および受信希望信号の情報を元に、前記重み係数を決定することにより、アレーアンテナの方向調整を行うことによって、希望波以外の不要波（干渉波など）を除去する、アダプティブアレー技術が、例えば非特許文献１に記載されている。

オーム社出版局「ウェブサミット講座・移動通信」笹岡秀一編著、第２８３〜２９７頁。

上記アダプティブアレー技術を、本発明の対象とする基地局等無線装置に適用すれば、移動局（例えば列車）に対する基地局等無線装置の方向調整を行うことが可能である。

しかし、この方向調整は、移動局が移動途中または移動後の移動停止に対して有効であり、移動中の方向調整に対しては何ら配慮されていない。

本発明の目的は、移動中の移動局に対して有効な方向調整を行うことが可能なアレーアンテナを具備した無線装置を提供することにある。

本発明は、アレーアンテナを構成する複数のアンテナ素子の各アンテナ素子からの出力に、各アンテナ素子毎に重み係数を乗算してから加算し、加算した合成出力の品質が向上するよう、各アンテナ素子からの信号出力、前記加算した合成出力および受信希望信号の情報を元に、前記重み係数を決定することにより、移動局に対する前記アレーアンテナの方向調整を行うアレーアンテナを具備した無線装置であって、決定した前記重み係数を用いて前記無線装置の前記移動局に対する方向調整を行うことを特徴とする。

また本発明は、上記記載のアレーアンテナを具備した無線装置において、前記移動局が列車であり、前記無線装置が基地局無線装置であり、前記基地局無線装置が前記列車の移動に追従して方向調整を行うことを特徴とする。

本発明によれば、移動中の移動局に対して有効な方向調整を行うことが可能なアレーアンテナを具備した無線装置を得ることができる。

本発明に係る実施の形態について、図１〜図２を用いて詳述する。

図１は、本発明におけるアレーアンテナを具備した無線装置の実施の形態の構成図である。

図１において、１００はアレーアンテナを具備した無線装置、１０１は複数のアンテナ素子で構成されるアレーアンテナ、１０２は複数のアンテナ素子で受信した情報信号を加算して合成する加算器、１０３は加算した情報信号を処理する受信データ処理器である。

図１において、１０４は複数のアンテナ素子の各アンテナ素子で受信した情報信号に、各アンテナ素子毎に重み係数ｗ１，ｗ２，…，ｗｎを乗算する複数の乗算器、１０５は重み係数ｗ１，ｗ２，…，ｗｎを乗算した複数の情報信号を加算して合成する加算器である。

図１において、１０６はディジタル信号処理装置であり、加算した合成出力の品質が向上するよう、複数のアンテナ素子で受信した情報信号、加算器１０５で加算した合成出力および内蔵した受信希望信号の情報を元に、上記重み係数ｗ１，ｗ２，…，ｗｎを決定して、複数の乗算器１０４に供給する。

図１において、１０７は方向調整装置であり、アレーアンテナ１０１を具備した無線装置１００自体の底面に固定され、且つアレーアンテナ１０１を具備した無線装置１００自体は図示していないが雲台上に取り付けられていて、ディジタル信号処理装置１０６で決定した上記重み係数ｗ１，ｗ２，…，ｗｎを用いてアレーアンテナ１０１を具備した無線装置１００自体の、図示していない移動局に対する方向調整を行う。

アレーアンテナ１０１を構成する複数のアンテナ素子で受信した情報信号は、加算器１０２で加算されて合成され、受信データ処理器１０３で所定の信号処理が行われる。

またアレーアンテナ１０１を構成する複数のアンテナ素子で受信した情報信号は、各アンテナ素子毎に重み係数ｗ１，ｗ２，…，ｗｎを乗算する複数の乗算器１０４に供給されるとともに、ディジタル信号処理装置１０６に供給される。

複数の乗算器１０４で重み係数ｗ１，ｗ２，…，ｗｎが乗算された複数の各アンテナ素子毎の情報信号は、加算器１０５で加算されて合成され、ディジタル信号処理装置１０６に供給される。

ディジタル信号処理装置１０６では、加算器１０５で加算した合成出力の品質が向上するよう、複数のアンテナ素子で受信した情報信号、加算器１０５で加算した合成出力および内蔵した受信希望信号の情報を元に、上記重み係数ｗ１，ｗ２，…，ｗｎを決定して、複数の乗算器１０４と方向調整装置１０７に供給する。

決定した上記重み係数ｗ１，ｗ２，…，ｗｎにより、図示していない移動局に対するアレーアンテナ１０１の方向調整を行う。

同時に、上記決定した重み係数ｗ１，ｗ２，…，ｗｎを用いて、方向調整装置１０７では、アレーアンテナ１０１を具備した無線装置１００自体の図示していない移動局に対する方向調整を行う。

図２は、本発明によるアレーアンテナを具備した無線装置が適用されるミリ波帯の移動無線通信システムにおける説明図である。

ミリ波帯の移動無線通信システムは、基地局無線装置２０１と列車２０２とで構成される。列車２０２は線路に沿って移動するので、列車２０２に具備した列車無線装置２０３と基地局無線装置２０１の適正方位は列車２０２の進行中たえず移動する。

基地局無線装置２０１に、図１のアレーアンテナ１０１を具備した無線装置１００を用いることで、基地局無線装置２０１は列車２０２からの電波の到来方向に合わせることができるとともに、方向調整装置１０７により、列車２０２の進行により移動する電波の到来方向に沿って、基地局無線装置２０１自体を、列車２０２からの電波の到来方向に合わせて移動させることができる。

本実施の形態によれば、移動中の移動局に対して有効な方向調整を行うことが可能なアレーアンテナを具備した無線装置を得ることができる。

本発明におけるアレーアンテナを具備した無線装置の実施の形態の構成図である。 本発明によるアレーアンテナを具備した無線装置が適用されるミリ波帯の移動無線通信システムにおける説明図である。

符号の説明

１００：アレーアンテナを具備した無線装置、１０１：アレーアンテナ、１０２：加算器、１０３：受信データ処理器、１０４：複数の乗算器、１０５：加算器、１０６：ディジタル信号処理装置、１０７：方向調整装置、２０１：基地局無線装置、２０２：列車、２０３：列車無線装置。

Claims (2)

1. アレーアンテナを構成する複数のアンテナ素子の各アンテナ素子からの信号出力に、各アンテナ素子毎に重み係数を乗算してから加算し、加算した合成出力の品質が向上するよう、各アンテナ素子からの信号出力、前記加算した合成出力および受信希望信号の情報を元に、前記重み係数を決定することにより、移動局に対する前記アレーアンテナの方向調整を行うアレーアンテナを具備した無線装置であって、決定した前記重み係数を用いて前記無線装置の前記移動局に対する方向調整を行うことを特徴とするアレーアンテナを具備した無線装置。
2. 請求項１記載のアレーアンテナを具備した無線装置において、前記移動局が列車であり、前記無線装置が基地局無線装置であり、前記基地局無線装置が前記列車の移動に追従して方向調整を行うことを特徴とするアレーアンテナを具備した無線装置。

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