JP2007295293A - 通信方法及び無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基地局と移動端末との送受信パスに異常が生じても、ビームフォーミングにおける干渉を低減する通信方法を提供する。
【解決手段】複数のアンテナ素子を備えたアダプティブアンテナを有し、マルチキャリア変調方式によって通信を行う基地局における通信方法である。キャリブレーション実行部は、アダプティブアンテナに対して、基地局内の受信信号経路の伝送特性と送信信号経路の伝送特性との差を求めるキャリブレーションを実行する（Ｓ１０２〜１０３）。サブキャリア切替制御部は、当該キャリブレーションの実行結果に基づいて、移動端末との通信に使用するサブキャリアの周波数帯域の配置方法を制御する（Ｓ１０４〜１０７）。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数のアンテナ素子を備えたアダプティブアンテナを有し、マルチキャリア変調方式によって通信を行う無線通信装置における通信方法及び無線通信装置に関する。

従来、複数のアンテナ素子を備えたアダプティブアンテナを有する基地局（以下において、「アダプティブアレイ基地局」という。）では、Ｎ（Ｎは２以上の自然数）本のアンテナ素子から受信した受信情報（振幅と位相）を元にして、各アンテナ素子に対しそれぞれ所定の重み付けを行い、電波を送信する。そして、これによって、アダプティブビームフォーミングとアダプティブヌルスティアリングを形成している。ここで、一般的にアダプティブヌルスティアリングはアダプティブビームフォーミングに比べて、より精度の高い振幅および位相の制御を各アンテナで実施することが要求される。このため、アダプティブアレイ基地局は、いくつかのアンテナキャリブレーション方法を実施しており、アンテナコンフィグレーションの正常性をチェックし、異常があった場合には、その異常内容をネットワークセンターに通知する。その場合の基地局の動作としては、異常があった送受信パスを除いて、アダプティブアレイの重み付け計算をし、電波の送受信を行う（例えば、特許文献１参照。）。

一方、複数のサブキャリアで構成するマルチキャリアの変調方式としては、OFDMやOFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）などが挙げられる。標準規格IEEE802.16eでは、OFDMA方式が採用されており、より高速な無線通信が可能となっている。その中で、サブキャリアの配置方法として、連続的なサブキャリアを束ねる配置方法（連続配置：IEEE802.16e規格書において「ＡＭＣ」と呼ばれる方式である）と、不連続のサブキャリアを束ねる配置方法（不連続配置：IEEE802.16e規格書において「ＰＵＳＣ」と呼ばれる方式である）とが定義されている。

これらの配置方法は、モビリティやスループットなどのバランスから最適に選択され、通信開始前に予めその方式が決定されている。
特開２００１−５３６６２号公報

例えば、マルチキャリア無線装置（IEEE802.16e）においては、周波数利用効率の向上のために、空間多重を容易に利用する方式として上述したＡＭＣが利用される場合が多い。

しかしながら、ＡＭＣを利用して運用している場合、複数の送受信パスに異常が生じた際には、受信情報が少なくなるため、想定するアダプティブヌルスティアリングが形成できなくなる。このため、ビームフォーミングにおいて干渉が発生するという問題があった。

そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、基地局と移動端末との送受信パスに異常が生じても、ビームフォーミングにおける干渉を低減する通信方法及び無線通信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴は、複数のアンテナ素子を備えたアダプティブアンテナを有し、マルチキャリア変調方式によって通信を行う無線通信装置における通信方法であって、（ａ）アダプティブアンテナに対して、無線通信装置内の受信信号経路の伝送特性と送信信号経路の伝送特性との差を求めるキャリブレーションを実行するステップと、（ｂ）当該キャリブレーションの実行結果に基づいて、他の装置との通信に使用するサブキャリアの周波数帯域の配置方法を制御するステップとを含む通信方法であることを要旨とする。

第１の特徴に係る通信方法によると、通信中にサブキャリアの周波数帯域の配置方法を変更することができ、基地局と移動端末との送受信パスに異常が生じても、ビームフォーミングにおける干渉を低減することができる。

又、第１の特徴に係る通信方法のキャリブレーションを実行するステップにおいて、無線通信装置と他の装置との間の有効な送受信パス数を算出し、配置方法を制御するステップにおいて、予め設定された閾値と有効な送受信パス数とを比較することにより、配置方法を制御してもよい。ここで、「送受信パス数」とは、無線通信装置と他の装置間のパス数を示し、例えば、有効なアンテナ素子数でもよく、有効なサブキャリア数でもよい。

この通信方法によると、有効な送受信パス数に応じて、サブキャリアの周波数帯域の配置方法を変更することができる。

又、上記通信方法のアダプティブ処理を制御するステップにおいて、有効な送受信パス数が閾値より大きい場合は、サブキャリアの周波数帯域の配置方法を当該サブキャリアが連続するように配置する方法にし、有効な送受信パス数が前記閾値より小さい場合は、配置方法を前記サブキャリアが不連続になるように配置する方法へ変更してもよい。

この通信方法によると、例えば、ＡＭＣで通信を行っている場合に、有効な送受信パス数が減少したとき、ＰＵＳＣに配置方法を変更することができる。

又、第１の特徴に係る通信方法の配置方法を制御するステップにおいて、複数のアンテナ素子のうち、一部のアンテナ素子を使用して、現在の配置方法を制御してもよい。

この通信方法によると、アンテナ素子の一部に異常が発生した場合に、残りのアンテナ素子によって、通信を維持することができる。

本発明の第２の特徴は、複数のアンテナ素子を備えたアダプティブアンテナを有し、マルチキャリア変調方式によって通信を行う無線通信装置であって、（ａ）アダプティブアンテナに対して、無線通信装置内の受信信号経路の伝送特性と送信信号経路の伝送特性との差を求めるキャリブレーションを実行するキャリブレーション実行部と、（ｂ）当該キャリブレーションの実行結果に基づいて、他の装置との通信に使用するサブキャリアの周波数帯域の配置方法を制御する制御部とを備える無線通信装置であることを要旨とする。

第２の特徴に係る無線通信装置によると、通信中にサブキャリアの周波数帯域の配置を変更することができ、基地局と移動端末との送受信パスに異常が生じても、ビームフォーミングにおける干渉を低減することができる。

本発明によると、基地局と移動端末との送受信パスに異常が生じても、ビームフォーミングにおける干渉を低減する通信方法及び無線通信装置を提供することができる。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであることに留意すべきである。

＜第1の実施形態＞
（通信システム）
第1の実施形態に係る通信システムは、マルチキャリア変調方式によって通信を行うシステムであり、例えば、標準規格IEEE802.16eに基づいたOFDMA方式が採用される。第1の実施形態に係る通信システムは、図１に示すように、複数の基地局１０と、複数の移動端末２０と、通信ネットワーク３０とを備える。

基地局１０は、複数のアンテナ素子を備えたアダプティブアンテナを有するアダプティブアレイ基地局である。基地局１０は、設置時も含めて定期的に、アンテナ素子を含んだハードウェアのコンフィグレーションをチェックする機能を備えているので、常に最適なアダプティブ効果が期待できる。尚、本明細書において、無線周波数の送受信部の特性をキャリブレーションする機能を利用したハードウェアのコンフィグレーションチェックを、アンテナコンフィグレーションチェックと称している。又、基地局１０は、複数の移動端末２０と無線通信を行い、移動端末２０との間の通話回線、制御回線の制御を行う。

移動端末２０は、基地局１０と無線通信を行う機能を有する端末であり、例えば、携帯電話やＰＨＳ、ノートＰＣなどが挙げられる。

通信ネットワーク３０は、移動体通信システムにおける交換機ネットワークでもよく、移動体通信システムとして使用される多重通信システムがＩＰ電話による通信システムである場合などにはＴＣＰ／ＩＰ網であってもよい。

次に、第１の実施形態に係る基地局１０について、詳細に説明する。基地局１０は、図２に示すように、制御部（ＭＡＣ部）１００と、記憶部１０１と、ネットワーク部１０２と、モデム部１０３と、送受信部１０４ａ〜１０４ｄと、送受信切り替えスイッチ１０５と、４つのアンテナ素子１０６ａ〜１０６ｄとを備える。尚、第１の実施形態では、アンテナ素子を４つ示しているが、この数に特に限定されないことは勿論である。

制御部１００は、複数のＣＰＵから構成され、アダプティブアレイ基地局全体の制御を行う。具体的には、制御部１００は、データ処理部１１０と、キャリブレーション実行部１１３と、サブキャリア切替制御部１１１と、比較判定部１１２とを備える。

データ処理部１１０は、モデム部１０３に対して必要なパラメータ及びタイミングを指示し、モデム部１０３が受信したデータを処理する。又、データ処理部１１０は、空中に輻射すべきデータを作成してモデム部１０３に渡す。

又、データ処理部１１０は、キャリブレーション実行部１１３によるキャリブレーションの実行結果に基づいて、各アンテナ素子１０６ａ〜１０６ｄに対し、それぞれ所定の重み付けで送信出力の制御を指示する。

キャリブレーション実行部１１３は、アダプティブアンテナに対して、基地局１０内の受信信号経路の伝送特性と送信信号経路の伝送特性との差を求めるキャリブレーションを実行する。例えば、キャリブレーション実行部１１３は、ｎ（ｎは２以上の自然数）本のアンテナ素子からなる基地局であれば、アンテナ０からアンテナｎ−１迄１本ずつ順番に連続したスロットタイミングで、既知の振幅と位相で微弱な電波を受信スロットで送信する。その時、残りのｎ−１本のアンテナでの受信情報を使って、送受信部の特性のキャリブレーションを実施する。

このキャリブレーション時の送信ウエイトは以下の点を考慮して行う。即ち、アンテナ１本から送信された電波を他のアンテナで受信する場合、キャリブレーションの精度を保証するためには、できるだけＣ／Ｉ（希望レベルと干渉レベルの比）が高いことかつ飽和しないことが必要である。そのため、本キャリブレーションでは数回のキャリブレーションで最も良い送信ウエイトを決定し、以後その送信ウエイトでキャリブレーションを実施する。

又、キャリブレーション実行部１１３は、上述したキャリブレーションの実行結果に基づき、アンテナコンフィギュレーションチェックを行う。アンテナコンフィギュレーションチェックの内容を以下に示す。

１．無線周波数の送受信部のキャリブレーションが成功したかどうかを判断する。

２．基地局の無線周波数受信部、無線周波数送信部、アンテナ、アンテナと基地局本体との接続ケーブルおよびその接続状態が正常かどうか判断する。

更に、キャリブレーション実行部１１３は、上述したキャリブレーションの実行結果により、基地局１０と移動端末２０との間の有効な送受信パス数を算出する。

サブキャリア切替制御部１１１は、キャリブレーション実行部１１３によるキャリブレーションの実行結果に基づいて、移動端末２０との通信に使用するサブキャリアの周波数帯域の配置方法を制御する。例えば、サブキャリア切替制御部１１１は、当該キャリブレーションの実行結果に基づいて、現在ＡＭＣを使用していた場合には、ＰＵＳＣに切り替える。

比較判定部１１２は、閾値データ記憶部１１４に記憶されている、予め設定された閾値と、キャリブレーション実行部１１３において算出された有効な送受信パス数とを比較し、比較結果をサブキャリア切替制御部１１１に通知する。

この場合、サブキャリア切替制御部１１１は、例えば、有効な送受信パス数が閾値より大きい場合は、現在の配置方法を維持し、有効な送受信パス数が閾値より小さい場合は、配置方法を変更する。

記憶部１０１は、制御部１００及びモデム部１０３に接続され、閾値データ記憶部１１４と、キャリブレーションデータ記憶部１１５とを備える。

閾値データ記憶部１１４は、比較判定部１１２が使用する閾値を記憶する。閾値データ記憶部１１４は、例えば、閾値として、有効送受信パスとの比較に用いるための、有効アンテナ下限数を記憶する。尚、閾値は、基地局１０に備えられた入力部（図示せず）から入力されてもよく、通信ネットワーク３０を介して設定されてもよい。

キャリブレーションデータ記憶部１１５は、キャリブレーション実行部１１３で実行されたキャリブレーションの実行結果を記憶する。

ネットワーク部１０２は、通信ネットワーク３０に接続し、インタフェース処理を実行する。

モデム部１０３は、複数のＣＰＵから構成され、送受信データの変復調及びデジタル信号処理による位相制御を行う。例えば、以下の５つの制御を行う。

１．送受信部１０４ａ〜１０４ｄの最終段で変換されたデジタル信号を、例えばＤ／Ｕ（希望波／妨害波）が最大となるように合成し、復調する。

２．アンテナ素子１０６ａ〜１０６ｄでの受信の位相を算出して、送信時にはアンテナ端で同等の位相になるように制御する。それによって、通信を行う端末の方向に送信／受信とも指向性を持たせることができる。

３．干渉波と遅延波の到来方向にヌル点を作ることによって抑圧する。

４．４つのアンテナ素子１０６ａ〜１０６ｄに供給する信号の位相を制御することによって、任意の方向に指向性を持たせてビームを絞って送信することを可能とする。

５．周囲の基地局や通話中、あるいはデータ（通信）のやりとりをしている端末以外の端末に対して、下り方向に与える干渉を減少させる。

又、モデム部１０３は、制御部１００に接続される。

送受信部１０４ａ〜１０４ｄは、モデム部１０３及び送受信切り替えスイッチ１０５に接続される。送受信部１０４ａ〜１０４ｄは、それぞれ受信系モジュールと送信系モジュールとから構成される。受信系モジュールは、アンテナ素子１０６ａ〜１０６ｄ毎に備えた、ローノイズ増幅器、ダウンコンバータ、Ａ／Ｄコンバータにより構成され、この順序で、信号経路である送受信切り替えスイッチ１０５からモデム部１０３に向かって接続される。又、送信系モジュールは、同様に、アンテナ素子１０６ａ〜１０６ｄ毎に備えた、Ｄ／Ａコンバータ、アッパコンバータ、電力増幅器により構成され、この順序で、信号経路であるモデム部１０３から送受信切り替えスイッチ１０５に向かって接続される。

送受信切り替えスイッチ１０５は、アンテナ素子１０６ａ〜１０６ｄに接続され、アンテナ素子１０６ａ〜１０６ｄを時分割で制御して、送信と受信との切り替え制御を行う。

（通信方法）
次に、第１の実施形態に係る通信方法について、図３を用いて説明する。ここでは、標準規格IEEE802.16eに基づいた無線通信が行われる場合について説明する。

まず、基地局１０を起動すると、ステップＳ１０１において、基地局１０のサブキャリア切替制御部１１１は、サブキャリア配置方法をＡＭＣに設定する。ＡＭＣは、図４（ａ）に示すように、連続的な周波数を有するサブキャリアを使用する方式であり、空間多重を容易に利用することができる。又、閾値データ記憶部１１４には、基地局動作として最低保障すべき有効アンテナ下限数を記憶させる。

次に、キャリブレーション実行部１１３は、起動動作から一定時間経過後、基地局１０内の温度を監視し、一定温度上昇する毎に、あるいは、基地局１０内部のリプレースを行う毎に、キャリブレーションを実行する。そして、キャリブレーション実行部１１３は、キャリブレーションデータ記憶部１１５に、キャリブレーションの実行結果を記憶する。

又、キャリブレーション実行部１１３は、送受信パスで何らかの異常が検知された場合、その送受信パスにあたるアンテナ素子に対して異常を示すＮＧをフラグとして、キャリブレーションデータ記憶部１１５に記憶する。又、キャリブレーション実行部１１３は、有効なアンテナ素子に対しては、正常を示すＯＫをフラグとして、キャリブレーションデータ記憶部１１５に記憶する。このように、キャリブレーションデータ記憶部１１５は、各アンテナ素子１０６ａ〜１０６ｄに対してＯＫ／ＮＧのフラグを記憶する。

そして、ステップＳ１０２において、キャリブレーションデータ記憶部１１５内のキャリブレーション実行結果であるキャリブレーションデータが更新された場合、ステップＳ１０３へ進む。

ステップＳ１０３において、キャリブレーション実行部１１３は、アンテナコンフィギュレーションチェックを行う。アンテナコンフィギュレーションチェックの結果がＯＫ、即ち正常である場合は、ステップＳ１０４へ進み、アンテナコンフィギュレーションチェックの結果がＮＧ、即ち異常である場合は、ステップＳ１０５へ進む。

ステップＳ１０４において、サブキャリア切替制御部１１１は、現在のサブキャリア配置方法がＡＭＣであるか確認し、ＡＭＣの場合はそのままの処理を続行する。ＡＭＣでない場合は、ステップＳ１０６において、サブキャリア切替制御部１１１は、サブキャリア配置方法をＡＭＣに設定する。尚、キャリブレーションデータ記憶部１１５は、現在の動作がＡＭＣかＰＵＳＣかを示すフラグを記憶し、サブキャリア切替制御部１１１は、切り替えを行うときにはこのフラグを更新する。

一方、ステップＳ１０５において、比較判定部１１２は、予め設定された有効アンテナ下限数とキャリブレーション実行部１１３において算出された送受信パスのＯＫアンテナ数（有効な送受信パス数）とを比較し、比較結果をサブキャリア切替制御部１１１に通知する。有効な送受信パス数が有効アンテナ下限数より大きい場合は、ステップＳ１０４に進み、サブキャリア切替制御部１１１は、現在の配置方法であるＡＭＣを維持する。一方、有効な送受信パス数が閾値より小さい場合は、ステップＳ１０７へ進み、サブキャリア切替制御部１１１は、サブキャリアの配置方法をＡＭＣからＰＵＳＣへ切り替える。

ＰＵＳＣは、図４（ｂ）に示すように、不連続的な周波数を有するサブキャリアを使用する方式であり、このような不連続な周波数を使用することにより、ビームの干渉を抑制することができる。

又、内部機器の交換などで異常状態から復帰したときは、キャリブレーション実行部１１３がキャリブレーションを実施し（Ｓ１０２）、コンフィグレーション結果がＯＫとなり（Ｓ１０３）、現在のサブキャリア配置方法がＰＵＳＣである場合は（Ｓ１０４）、サブキャリア切替制御部１１１が、サブキャリアの配置をＰＵＳＣからＡＭＣへ切り替える（Ｓ１０６）動作を行う。

（作用及び効果）
第１の実施形態に係る基地局１０及び通信方法によると、通信中に、サブキャリアの周波数帯域の配置方法を制御することができる。具体的には、基地局１０と移動端末２０との間の有効な送受信パス数を算出し、予め設定された有効アンテナ下限数と有効な送受信パス数とを比較することにより、配置方法を変更する。有効な送受信パス数が減少すると、図５に示すように、ビーム干渉が発生する。第１の実施形態では、ＡＭＣを用いて通信を行っている場合に、有効な送受信パス数が閾値より大きい場合は、ＡＭＣ方式を維持し、有効な送受信パス数が閾値より小さい場合、即ち、有効な送受信パス数が減少したときは、ＰＵＳＣに配置方法を変更することができる。ＰＵＳＣは、不連続的な周波数を有するサブキャリアを使用する方式であるため、ビームの干渉を抑制することができる。

又、従来、自動的に実施されたアンテナコンフィギュレーションチェックの結果、何か異常があれば、基地局１０は、ネットワークセンタに速やかに結果のレポートを付けて通知する。しかしながら、ネットワークセンタに通知してから異常部の修復までの期間、干渉が発生した状態で基地局１０が動作するため、基地局１０−移動端末２０間で安定した接続が維持できない状態が生じている。

第１の実施形態に係る基地局１０及び通信方法によると、通信中にサブキャリアの配置方法を制御することにより、基地局１０の異常が修復されるまでの期間も、基地局１０−移動端末２０間で安定した接続を維持することができる。

更に、内部機器の交換などで異常状態から復帰したときは、キャリブレーション実行部１１３がキャリブレーションを実施し、その結果より、サブキャリア切替制御部１１１がＰＵＳＣからＡＭＣへ切り替え、再度空間多重を使用することができるため、常時最適な状態で運用することができる。

＜第２の実施形態＞
（通信システム）
第２の実施形態に係る通信システムは、第１の実施形態と同様に、マルチキャリア変調方式によって通信を行うシステムであり、例えば、標準規格IEEE802.16eに基づいたOFDMA方式が採用される。第２の実施形態に係る通信システムは、図１に示すように、複数の基地局１０と、複数の移動端末２０と、通信ネットワーク３０とを備える。移動端末２０及び通信ネットワーク３０については、第１の実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。

基地局１０は、図２に示すように、制御部（ＭＡＣ部）１００と、記憶部１０１と、ネットワーク部１０２と、モデム部１０３と、送受信部１０４ａ〜１０４ｄと、送受信切り替えスイッチ１０５と、４つのアンテナ素子１０６ａ〜１０６ｄとを備える。

制御部１００は、複数のＣＰＵから構成され、アダプティブアレイ基地局全体の制御を行う。具体的には、制御部１００は、データ処理部１１０と、キャリブレーション実行部１１３と、サブキャリア切替制御部１１１と、比較判定部１１２とを備える。

サブキャリア切替制御部１１１は、キャリブレーション実行部１１３によるキャリブレーションの実行結果に基づいて、移動端末２０との通信に使用するサブキャリアの周波数帯域の配置方法を制御する。

比較判定部１１２は、予め設定された閾値とキャリブレーション実行部１１３において算出された有効な送受信パス数とを比較し、比較結果をサブキャリア切替制御部１１１に通知する。

この場合、サブキャリア切替制御部１１１は、例えば、有効な送受信パス数が閾値より大きい場合は、複数のアンテナ素子１０６ａ〜１０６ｄのうち、正常である一部のアンテナ素子を使用して、現在の配置方法を維持する。そして、この場合には、多重数制御部（図示せず）は、複数の移動端末との間に形成される多重数を、正常である一部のアンテナ素子の当該素子数に対応させた数となるように制御する。具体例を示すと、図５では、基地局と移動端末Ａ、Ｂ及びＣとが３多重した状態となっているが、基地局と移動端末Ａ及びＢとが２多重した状態になるよう制御する。一方、有効な送受信パス数が閾値より小さい場合は、サブキャリア切替制御部１１１は、配置方法を変更する。

尚、基地局１０を構成するデータ処理部１１０、キャリブレーション実行部１１３、記憶部１０１、ネットワーク部１０２、モデム部１０３、送受信部１０４ａ〜１０４ｄ、送受信切り替えスイッチ１０５、アンテナ素子１０６ａ〜１０６ｄについては、第１の実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。

（通信方法）
次に、第２の実施形態に係る通信方法について、図６を用いて説明する。ここでは、標準規格IEEE802.16eに基づいた無線通信が行われる場合について説明する。

図６のステップＳ２０１〜２０４は、図３のステップＳ１０１〜１０４と同様の処理である。即ち、基地局１０を起動すると、基地局１０のサブキャリア切替制御部１１１は、サブキャリア配置方法をＡＭＣに設定する。

又、ステップＳ２０３において、アンテナコンフィギュレーションチェックの結果がＯＫ、即ち正常である場合は、ステップＳ２０４へ進み、アンテナコンフィギュレーションチェックの結果がＮＧ、即ち異常である場合は、ステップＳ２０５へ進む。

ステップＳ２０４では、サブキャリア切替制御部１１１は、現在のサブキャリア配置方法がＡＭＣであるか確認し、ＡＭＣの場合はそのまま処理を続行する。ＡＭＣでない場合は、ステップＳ２０６において、サブキャリア切替制御部１１１は、サブキャリア配置方法をＡＭＣに設定する。

一方、ステップＳ２０５において、比較判定部１１２は、予め設定された有効アンテナ下限数とキャリブレーション実行部１１３において算出された送受信パスのＯＫアンテナ数（有効な送受信パス数）とを比較し、比較結果をサブキャリア切替制御部１１１に通知する。有効な送受信パス数が有効アンテナ下限数より大きい場合は、ステップＳ２０８に進む。この場合、先のステップＳ２０３において、アンテナコンフィグレーションチェックの結果がＮＧであり、正常なアンテナ素子数が減少していることになるので、当該ステップＳ２０８では、正常である一部のアンテナ素子を使用して、ＡＭＣによって通信を行うようにするとともに、多重数制御部（図示せず）は、移動端末との間の多重数を減少させる。

一方、有効な送受信パス数が閾値より小さい場合は、ステップＳ２０７へ進み、ここでは、サブキャリア切替制御部１１１は、サブキャリア配置方法をＡＭＣからＰＵＳＣへ切り替える。

尚、ステップＳ２０８において、基地局１０が移動端末との間の多重数を減少させた場合、それ以降のサブキャリア配置については、ステップＳ２０２〜Ｓ２０８と同様の処理の他、ステップＳ２０９やステップＳ２１０の処理を経る。即ち、例えば、内部機器の交換などで異常状態から復帰したときは、キャリブレーション実行部１１３がキャリブレーションを実施し（Ｓ２０２）、コンフィグレーション結果がＯＫとなった場合には（Ｓ２０３）、すべてのアンテナ素子１０６ａ〜１０６ｄが使用できる状態であるため、ステップＳ２０４及びＳ２０６を経た後、ステップＳ２０９において、多重数制御部（図示せず）は、移動端末との間の多重数が初期値であるかを判断する（Ｓ２０９）。ここで、初期値とは、基地局１０のアンテナがすべて正常な状態である場合における移動端末との多重数をいい、例えば、図５の例では、「３」（３多重）を意味する。そして、ステップＳ２０９において、現在の多重数が初期値よりも少ない場合には、ステップＳ２１０において、多重数制御部（図示せず）は、移動端末との多重数が初期値になるように制御し（Ｓ２１０）、ＡＭＣによって通信を行う。又、ステップＳ２０９において、現在の多重数が初期値である場合には、当該多重数の制御は行わず、ＡＭＣによって通信を行う。

（作用及び効果）
第２の実施形態に係る基地局１０及び通信方法によると、通信中に、使用するアンテナ素子を変更し、サブキャリアの周波数帯域の配置方法を制御することができる。具体的には、基地局１０と移動端末２０との間の有効な送受信パス数を算出し、予め設定された有効アンテナ下限数と有効な送受信パス数とを比較することにより、使用するアンテナ素子を変更する。このように、アンテナ素子の一部に異常が発生した場合には、残りのアンテナ素子によって通信を維持することにより、ビームの干渉を抑制することができる。

又、第２の実施形態に係る基地局１０及び通信方法によると、通信中に、使用するアンテナ素子を制御することにより、基地局１０の異常が修復されるまでの期間も、基地局１０−移動端末２０間で安定した接続を維持することができる。

更に、内部機器の交換などで異常状態から復帰したときは、キャリブレーション実行部１１３がキャリブレーションを実施し、その結果より、サブキャリア切替制御部１１１が一部のアンテナ素子をから正常なすべてのアンテナ素子を使用することに切り替えるため、常時最適な状態で運用することができる。

＜その他の実施形態＞
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、本発明に係る無線通信装置として、基地局１０を例に挙げ説明を行ったが、図２に示すキャリブレーション実行部１１３、サブキャリア切替制御部１１１、比較判定部１１２等の機能を、他の無線通信装置に配置して、本発明を実現しても構わない。例えば、これらの機能を移動端末２０内に配置してもよく、無線制御局など上位通信装置に配置してもよい。

又、第１の実施形態において、基地局起動時には、ＡＭＣに設定し、状況に応じてＰＵＳＣに切り替える方法を説明したが、基地局起動時にＰＵＳＣに設定し、状況に応じてＡＭＣに切り替えることとしてもよい。サブキャリアの周波数帯域の配置方法は、モビリティやスループットなどのバランスから最適に選択されるため、状況に応じて任意に設定できるものとする。

又、第２の実施形態では、配置方法としてＡＭＣを維持し、使用アンテナ数を変更することについて説明したが、配置方法としてＰＵＳＣやその他の方式を採用してもよいことは勿論である。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

第１及び第２の実施形態に係る通信システムの構成図である。 第１及び第２の実施形態に係る基地局のブロック構成図である。 第１の実施形態に係る通信方法を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係るサブキャリアの周波数帯域の配置方法を説明する模式図である。 第１の実施形態に係る基地局及び通信方法の作用及び効果を説明するための図である。 第２の実施形態に係る通信方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…基地局
２０…移動端末
３０…通信ネットワーク
１００…制御部
１０１…記憶部
１０２…ネットワーク部
１０３…モデム部
１０４ａ〜１０４ｄ…送受信部
１０５…送受信切り替えスイッチ
１０６ａ〜１０６ｄ…アンテナ素子
１１０…データ処理部
１１１…サブキャリア切替制御部
１１２…比較判定部
１１３…キャリブレーション実行部
１１４…閾値データ記憶部
１１５…キャリブレーションデータ記憶部

Claims (5)

1. 複数のアンテナ素子を備えたアダプティブアンテナを有し、マルチキャリア変調方式によって通信を行う無線通信装置における通信方法であって、
   前記アダプティブアンテナに対して、前記無線通信装置内の受信信号経路の伝送特性と送信信号経路の伝送特性との差を求めるキャリブレーションを実行するステップと、
   当該キャリブレーションの実行結果に基づいて、他の装置との通信に使用するサブキャリアの周波数帯域の配置方法を制御するステップと
   を含むことを特徴とする通信方法。
2. 前記キャリブレーションを実行するステップにおいて、前記無線通信装置と前記他の装置との間の有効な送受信パス数を算出し、
   前記配置方法を制御するステップにおいて、予め設定された閾値と前記有効な送受信パス数とを比較することにより、配置方法を制御することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
3. 前記配置方法を制御するステップにおいて、前記有効な送受信パス数が前記閾値より大きい場合は、前記サブキャリアの周波数帯域の配置方法を当該サブキャリアが連続するように配置する方法にし、前記有効な送受信パス数が前記閾値より小さい場合は、前記配置方法を前記サブキャリアが不連続になるように配置する方法へ変更することを特徴とする請求項２に記載の通信方法。
4. 前記配置方法を制御するステップにおいて、前記複数のアンテナ素子のうち、一部のアンテナ素子を使用して、現在の配置方法を制御することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
5. 複数のアンテナ素子を備えたアダプティブアンテナを有し、マルチキャリア変調方式によって通信を行う無線通信装置であって、
   前記アダプティブアンテナに対して、前記無線通信装置内の受信信号経路の伝送特性と送信信号経路の伝送特性との差を求めるキャリブレーションを実行するキャリブレーション実行部と、
   当該キャリブレーションの実行結果に基づいて、他の装置との通信に使用するサブキャリアの周波数帯域の配置方法を制御する制御部と
   を備えることを特徴とする無線通信装置。

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