JP2008079053A - 無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信先の無線通信装置または通信先の無線通信装置周辺に存在する物体が高速で移動することによって当該無線通信装置との伝播路の状態が急激に変動する場合でも、通信品質の劣化を抑制することができる無線通信装置及び無線通信方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る無線通信装置は、複数の素子アンテナを用い、通信先の無線通信装置である対向無線通信装置から受信した受信無線信号に基づいて、対向無線通信装置に送信する送信無線信号の指向性を適応制御する無線通信装置であって、受信無線信号に基づいて、対向無線通信装置との伝播路の変動状態を検出する伝播路状態検出部と、伝播路状態検出部によって検出された伝播路の変動状態に基づいて、送信無線信号の位相を制御する送信制御部とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の素子アンテナを用い、通信先の無線通信装置から受信した無線信号に基づいて、当該無線通信装置に送信する無線信号の指向性を適応制御する無線通信装置及び無線通信方法に関する。

従来、移動体通信システムなどの無線通信システムでは、通信先の無線通信装置、例えば、無線通信端末に向けて無線基地局から送信される無線信号の指向性を複数の素子アンテナを用いて適応的に制御するアダプティブアレイ制御が広く用いられている。アダプティブアレイ制御によれば、当該無線通信端末の位置に応じて無線信号の指向性を制御することができる。

しかしながら、アダプティブアレイ制御が用いられる無線通信システムでは、無線通信端末が通信の継続中に移動すると、当該無線通信端末の位置に応じて送信する無線信号の指向性を適切に制御することができないといった問題がある。

そこで、当該無線通信端末から受信した無線信号に基づいてドップラ変動量（ドップラ周波数）を推定し、推定したドップラ変動量が小さい方から所定数の素子アンテナを用いて無線信号の指向性を制御する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。

このような方法によれば、ドップラ変動量が小さい素子アンテナが選択されるため、当該無線通信端末が通信の継続中に移動する場合でも、良好な無線信号の指向性を確保することができるとされている。
特開２００３−１９８５０８号公報（第８頁、第５図）

ところで、無線通信端末の周辺には、無線基地局から送信された無線信号によって、定在波のように周期的に電力値のピークを有する周期的信号が現れる。このような周期的信号の波長は、一般的に、無線基地局から送信された無線信号の波長の半分程度である。例えば、無線信号の周波数が２ＧＨｚ帯である場合、周期的信号の波長が約半分であると仮定すると、周期的信号の波長は約７．５ｃｍである。

すなわち、無線通信端末または無線通信端末周辺に存在する物体（例えば、車両）が高速（１００ｋｍ／ｈ〜）で移動する場合、無線基地局においてアダプティブアレイ制御が実行された無線信号を無線通信端末が受信する時点では、既に無線基地局と無線通信端末との伝播路の状態が急激に変動してしまっている場合がある。このため、無線通信端末が受信する無線信号の通信品質が劣化するといった問題があった。

具体的には、無線通信端末または無線通信端末周辺に存在する物体が高速で移動する場合、無線通信端末が周期的信号の電力値のピークから外れた位置に移動してしまい、無線通信端末が受信する無線信号の通信品質が著しく劣化する。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、通信先の無線通信装置または通信先の無線通信装置周辺に存在する物体が高速で移動することによって当該無線通信装置との伝播路の状態が急激に変動する場合でも、通信品質の劣化を抑制することができる無線通信装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。

上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。

まず、本発明の第１の特徴は、複数の素子アンテナを用い、通信先の無線通信装置である対向無線通信装置（例えば、無線通信端末２００）から受信した受信無線信号（上り方向信号ＲＳｕｐ）に基づいて、前記対向無線通信装置に送信する送信無線信号（下り方向信号ＲＳｄｏｗｎ）の指向性を適応制御する無線通信装置（例えば、無線基地局１００）であって、前記受信無線信号に基づいて、前記対向無線通信装置との伝播路の変動状態を検出する伝播路状態検出部（希望波電力算出部１０７）と、前記伝播路状態検出部によって検出された前記伝播路の変動状態に基づいて、前記送信無線信号の位相を制御する送信制御部（位相算出部１１１）とを備えることを要旨とするものである。

このような特徴によれば、無線通信装置は、検出した伝播路の変動状態に基づいて、位相を制御した送信無線信号を、対向無線通信装置へ送信するので、対向無線通信装置との間における伝播路が変動する場合であっても、伝播路の変動状態に応じて、適切に位相を制御した送信無線信号を送信できる。よって、かかる特徴によれば、無線通信装置は、通信先の対向無線通信装置または通信先の対向無線通信装置周辺に存在する物体が高速（１００ｋｍ／ｈ〜）で移動することによって当該対向無線通信装置との伝播路の状態が急激に変動する場合でも、通信品質の劣化を抑制することができる。

本発明の第２の特徴は、第１の特徴に係り、前記対向無線通信装置から送信される信号を第１の既知信号として記憶する既知信号記憶部を更に備え、前記伝播路状態検出部は、前記受信無線信号から、振幅及び位相が既知である第２の既知信号を検出し、前記送信制御部は、前記既知信号記憶部に記憶しておいた第１の既知信号と、前記伝播路状態検出部で検出した第２の既知信号との位相差に基づいて、前記送信無線信号の位相を変化させることを要旨とするものである。

このような特徴によれば、無線通信装置は、受信無線信号と、記憶する既知信号との位相差に基づいて、伝播路の変動状態を検出するので、送信無線信号の位相差を、より適切に変化させることができる。

本発明の第３の特徴は、第２の特徴に係り、伝播路状態検出部は、前記受信無線信号の受信電力値を検出し、前記送信制御部は、前記伝播路状態検出部によって検出された前記受信無線信号の受信電力値の変動量が所定の閾値以下である場合、前記送信無線信号の位相を変化させることを要旨とするものである。

このような特徴によれば、無線通信装置は、受信電力値の変動量が所定の閾値以下である場合、又は、所定の閾値よりも大きい場合等、受信電力値の変動量に応じて、より適切に位相を変化させることができる。

本発明の第４の特徴は、第２の特徴に係り、伝播路状態検出部は、前記受信無線信号の受信電力値を検出し、前記送信制御部は、前記伝播路状態検出部によって検出された前記受信無線信号の受信電力値の変動量が所定の閾値以下である場合、前記送信無線信号の位相を反転させることを要旨とするものである。

このような特徴によれば、無線通信装置は、受信電力値の変動量が所定の閾値以下である場合、位相を反転させて送信無線信号を送信するので、伝播路の変動による受信電力値の変動量を判定し、送信無線信号の位相を適切に変化させて送信できる。

本発明の第５の特徴は、第３の特徴に係り、前記送信制御部は、前記対向無線通信装置から前記受信無線信号を受信した時点から、前記送信無線信号を送信する時点までの処理時間と、前記伝播路状態検出部によって検出された前記受信無線信号の変動状態から把握される変動周期との比較結果に基づいて、前記所定の閾値を決定することを要旨とするものである。

このような特徴によれば、無線通信装置は、処理時間と、受信無線信号の変動周期との比較結果に基づいて、所定の閾値を決定するので、受信無線信号の変動と、受信から送信までの処理時間を考慮し、適切な所定の閾値を決定することができる。

本発明の第６の特徴は、第２の特徴に係り、前記送信制御部は、前記位相差の変動量に応じて、前記送信無線信号の位相の変化量を制御することを要旨とするものである。

このような特徴によれば、無線通信装置は、受信無線信号の位相差に応じて、適切な位相に変化量を制御して送信無線信号を送信することができる。

本発明の第７の特徴は、第６の特徴に係り、前記送信制御部は、前記位相差の変動量が増大している場合、前記送信無線信号の位相を進めることを要旨とするものである。

このような特徴によれば、無線通信装置は、位相差の変動量が増大する際には、これに応じて、位相を進めて適切に変化させた送信無線信号を送信することができる。つまり、前記位相差の変動と同方向に前記送信無線信号の位相を補正させることができる。

本発明の第８の特徴は、第６の特徴に係り、前記送信制御部は、前記位相差の変動量が減少している場合、前記送信無線信号の位相を遅らせることを要旨とするものである。つまり、前記位相差の変動と同方向に前記送信無線信号の位相を補正させることができる。

このような特徴によれば、無線通信装置は、位相差の変動量が減少する際には、これに応じて、位相を遅らせて適切に変化させた送信無線信号を送信することができる。

本発明の第９の特徴は、第２の特徴に係り、前記送信制御部は、少なくとも第１のタイミングと、前記第１のタイミングよりも後の第２のタイミングにおける前記受信無線信号の受信電力値に基づいて前記受信電力値の変動量を判定し、判定した前記受信電力値の変動量が減少している場合、前記第１のタイミングにおける前記受信無線信号の位相差に基づいて前記送信無線信号の位相を変化させることを要旨とするものである。

このような特徴によれば、無線通信装置は、第１のタイミングと第２のタイミングとにおける受信電力値の変動量を考慮して、送信無線信号の位相を変化させることができる。

本発明の第１０の特徴は、第２の特徴に係り、前記送信制御部は、少なくとも第１のタイミングと、前記第１のタイミングよりも後の第２のタイミングにおける前記受信無線信号の受信電力値に基づいて前記受信電力値の変動量を判定し、判定した前記受信電力値の変動量が増大している場合、前記第２のタイミングにおける前記受信無線信号の位相差に基づいて前記送信無線信号の位相を変化させることを要旨とするものである。

本発明の第１１の特徴は、第５の特徴に係り、前記伝播路状態検出部は、前記受信無線信号のドップラ変動量の周期を前記変動周期として検出することを要旨とするものである。

このような特徴によれば、無線通信装置は、ドップラ変動量の周期から変動周期をより正確に検出することが出来る。

本発明の第１２の特徴は、第５の特徴に係り、前記伝播路状態検出部は、前記受信無線信号の電力値の変動周期を前記変動周期として検出することを要旨とするものである。

このような特徴によれば、無線通信装置は、受信無線信号の電力値の変動周期から伝播路の状態の変動周期を、より正確に検出することが出来る。

本発明の第１３の特徴は、第５の特徴に係り、前記複数の素子アンテナのそれぞれが受信する前記受信無線信号の相関度を検出するアンテナ相関検出部（アンテナ相関検出部１２１）をさらに備え、前記送信制御部は、前記アンテナ相関検出部によって検出された前記相関度に基づいて、前記所定の閾値を決定することを要旨とするものである。

このような特徴によれば、無線通信装置では、各素子アンテナにおける受信無線信号の相関度に基づいて、相関度が高い又は低いことによる伝播路の状態を考慮して、より適切な所定の閾値を決定することができる。

本発明の第１４の特徴は、第１の特徴に係り、前記受信無線信号の状態に基づいて、少なくとも何れかの前記素子アンテナを選択するアンテナ選択部（アンテナ選択部１３１）をさらに備え、前記送信制御部は、前記アンテナ選択部によって選択された前記素子アンテナを介して前記送信無線信号を送信することを要旨とするものである。

このような特徴によれば、無線通信装置では、例えば、受信無線信号の状態に基づいて、例えば、受信無線信号の状態の良い又は悪いアンテナを選択して、送信無線信号を送信することができる。

本発明の第１５の特徴は、第１の特徴に係り、前記受信無線信号は、複数の周波数帯域を用いており、前記周波数帯域のそれぞれの相関度を検出する周波数帯域相関検出部（伝播路変動相関値演算部１５２）をさらに備え、前記送信制御部は、前記周波数帯域相関検出部によって検出された前記相関度に基づいて、前記相関度が所定の閾値以上である複数の周波数帯域を対象として、複数の前記送信無線信号の位相を同様に変化させることを要旨とするものである。

このような特徴によれば、無線通信装置は、相関度が所定の閾値以上である複数の周波数帯域において、同一のウエイトを用いて送信無線信号を送信する。よって、複数の周波数帯域毎にそれぞれウエイトを算出する必要がなく、一の周波数帯域用に算出したウエイトを用いて、送信無線信号を送信できるので、ウエイトを算出する際の演算処理負荷を低減出来る。

本発明の第１６の特徴は、複数の素子アンテナを用い、通信先の無線通信装置である対向無線通信装置から受信した受信無線信号に基づいて、前記対向無線通信装置に送信する送信無線信号の指向性を適応制御する無線通信装置における無線通信方法であって、前記受信無線信号に基づいて、前記対向無線通信装置との伝播路の変動状態を検出する検出ステップと、検出された前記伝播路の変動状態に基づいて、前記送信無線信号の位相を制御する制御ステップとを備えることを要旨とするものである。

本発明の特徴によれば、通信先の無線通信装置または通信先の無線通信装置周辺に存在する物体が高速で移動することによって当該無線通信装置との伝播路の状態が急激に変動する場合でも、通信品質の劣化を抑制することができる無線通信装置及び無線通信方法を提供することができる。

次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一また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。

［本発明の第１実施形態］
（第１実施形態に係る移動体通信システムの全体概略構成）
図１は、本実施形態に係る無線通信装置を含む移動体通信システムの全体概略構成図である。移動体通信システムは、無線基地局１００（無線通信装置）と無線通信端末２００（対向無線通信装置）とを具備する。なお、移動体通信システムを構成する無線基地局及び無線通信端末の数は、図１に示した数に限定されるものではない。

移動体通信システムでは、無線基地局１００と無線通信端末２００との間で、無線通信が行われる。移動体通信システムは、時分割多元接続／時分割複信（ＴＤＭＡ／ＴＤＤ）を用いた移動体通信システムである。

無線通信端末２００は、携帯電話端末であり、音声通話や電子メールの送受信機能を備える。また、無線通信端末２００は、携帯電話機や、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｅｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）や、ノート型コンピュータなどのモバイル機器を想定している。

また、図１では、無線通信端末２００が、時点ｔ１において位置イにおいて上り方向信号ＲＳｕｐを送信し、時点ｔ２において位置ロへ移動した際、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを受信するイメージが示されている。

無線基地局１００は、複数の素子アンテナを用いて、アダプティブアレイ制御を実行する。具体的に、無線基地局１００は、通信先の無線通信装置である無線通信端末２００から受信した上り方向信号ＲＳｕｐ（受信無線信号）に基づいて、無線通信端末２００に送信する下り方向信号ＲＳｄｏｗｎ（送信無線信号）の指向性を適応制御する。

無線通信端末２００では、自装置の移動又は周辺の物体の移動等の周辺環境の変化により伝播路が変動する。そして、当該無線通信端末２００の周辺には、無線基地局１００から送信された無線信号によって、例えば、図２に示すように、定在波等の周期的に電力値のピークを有する周期的信号が現れる。このような周期的信号において、ピークの受信電力Ｐ１からヌルの受信電力Ｐ２までの間隔は、例えば、無線信号の周波数が２ＧＨｚ帯である場合、周期的信号の波長が約半分であると仮定すると、周期的信号の波長は最短で約７．５ｃｍである。

（第１実施形態に係る無線基地局の構成）
図３は、本実施形態に係る無線基地局１００の機能ブロック構成図である。また、以下、本発明との関連がある部分について主に説明する。したがって、無線基地局１００は、無線基地局１００としての機能を実現する上で必須な、図示しない或いは説明を省略した論理ブロック（電源部など）を備える場合があることに留意されたい。

図３に示すように、無線基地局１００は、素子アンテナ１０１_１乃至１０１_ｎと、受信部１０２_１乃至１０２_ｎと、第１のウエイト算出部１０３と、ドップラ把握部１０４と、判断部１０５と、トレーニング信号記憶部１０６と、希望波電力算出部１０７と、絶対値算出部１０８と、希望波電力変動判定部１０９と、希望波位相差算出部１１０と、位相算出部１１１と、第２のウエイト算出部１１２と、アダプティブ処理制御部１１３と、送信部１１４_１乃至１１４_ｎとを備える。

素子アンテナ１０１_１乃至１０１_ｎは、受信部１０２_１乃至１０２_ｎと、送信部１１４_１乃至１１４_ｎと接続し、無線通信端末２００との間で、ＴＤＭＡ／ＴＤＤに従った無線信号を送受信する。

受信部１０２_１乃至１０２_ｎは、素子アンテナ１０１_１乃至１０１_ｎを介して、無線通信端末２００から上り方向信号ＲＳｕｐを受信する。

第１のウエイト算出部１０３は、受信部１０２_１乃至１０２_ｎと、アダプティブ処理制御部１１３と接続する。第１のウエイト算出部１０３は、受信部１０２_１乃至１０２_ｎで受信された時点ｔ１の上り方向信号ＲＳｕｐに基づいて、時点ｔ２で位置イにピークを向けるように、無線通信端末２００へ送信する下り方向信号ＲＳｄｏｗｎのアダプティブアレイ制御で用いられる第１のアレーウエイトを算出する。つまり従来技術と同様に第１のアレーウエイトを算出する。

ドップラ把握部１０４は、受信部１０２_１乃至１０２_ｎと、判断部１０５と、希望波電力変動判定部１０９と接続する。ドップラ把握部１０４は、上り方向信号ＲＳｕｐの電力値の変動周期を変動周期ｆａとして検出する。具体的に、ドップラ把握部１０４は、例えば、無線通信端末２００の移動によるドップラ変動で変化する受信電力値を定期的に取得すると共に、当該受信電力値の変動の変動周期ｆａを検出する。

本実施形態において、ドップラ把握部１０４は、伝播路状態検出部を構成する。

判断部１０５は、ドップラ把握部１０４と、アダプティブ処理制御部１１３と接続する。また、判断部１０５は、無線通信端末２００から上り方向信号ＲＳｕｐを受信した時点ｔ１から、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信する時点ｔ２までの処理時間Δｔと、ドップラ把握部１０４によって検出された変動周期ｆａとを比較する。判断部１０５は、処理時間Δｔが、ドップラ把握部１０４から通知された変動周期ｆａの略半分であるか否かを判定する。

具体的に、判断部１０５は、処理時間Δｔとなる変動周期ｆａの略半分の範囲を示す下限値ｆＬ及び上限値ｆＨを予め記憶しており、ドップラ把握部１０４によって検出された変動周期ｆａが、下限値ｆＬ≦ｆａ＜上限値ｆＨであるか否かを判定する。このようにして、判断部１０５では、上り方向信号ＲＳｕｐを受信した位置イでピークとなる下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信した際に、時点ｔ２の位置ロでヌル近傍となるか否かが判定される。

トレーニング信号記憶部１０６は、無線通信端末２００との無線通信に用いられているトレーニング信号（第１の既知信号）を記憶する。ここで、かかるトレーニング信号とは、振幅及び位相の値が既知である既知信号を示す。

希望波電力算出部１０７は、上り方向信号ＲＳｕｐに基づいて、無線通信端末２００との伝播路の変動状態を検出する。具体的に、希望波電力算出部１０７は、上り方向信号ＲＳｕｐとトレーニング信号とに基づいて、上り方向信号ＲＳｕｐの受信電力値、及び振幅及び位相が既知であるトレーニング信号との希望波受信電力を変動状態として検出する。なお、希望波電力算出部１０７は、受信部１０２_１乃至１０２_ｎのそれぞれの希望波受信電力を検出する。本実施形態において、希望波電力算出部１０７は、伝播路状態検出部を構成する。

絶対値算出部１０８は、希望波電力算出部１２３で算出された希望波受信電力に基づいて、アダプティブアレイ制御で用いられるウエイトの絶対値を、希望波受信電力の値を大小逆転させるよう変換して算出する。

希望波電力変動判定部１０９は、希望波電力算出部１０７において、前回算出された希望波電力値と今回算出された希望波電力値とに基づいて、希望波受信電力値の変動量を算出する。

また、希望波電力変動判定部１０９は、無線通信端末２００から上り方向信号ＲＳｕｐを受信した時点ｔ１から、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信する時点ｔ２までの処理時間Δｔと、ドップラ把握部１０４によって検出された上り方向信号ＲＳｕｐの変動周期ｆａとの比較結果に基づいて、希望波受信電力値の変動量の所定の閾値を決定してもよい。ここで、かかる所定の閾値は、後述する位相算出部１１１において、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎの位相を変化させる際の判定基準となる値である。また、希望波電力変動判定部１０９は、希望波電力算出部１０７によって検出された上り方向信号ＲＳｕｐの希望波受信電力値の変動量が、所定の閾値以下であるか否かを判定し、判定結果を位相算出部１１１に通知する。本実施形態において、希望波電力変動判定部１０９は、送信制御部を構成する。

希望波位相差算出部１１０は、上り方向信号ＲＳｕｐから、振幅及び位相が既知であるトレーニング信号（第２の既知信号）を検出し、検出したトレーニング信号と、トレーニング信号記憶部１０６に記憶しておいたトレーニング信号（第１の既知信号）とに基づいて、各受信部１０２_１乃至１０２_ｎにおける希望波とトレーニング信号との間の位相差を算出する。また、希望波位相差算出部１１０は、前回算出した位相差と今回算出した位相差とに基づいて、位相差の変動量を算出する。本実施形態において、希望波位相差算出部１１０は、伝播路状態検出部を構成する。

位相算出部１１１は、希望波電力算出部１０７によって検出された伝播路の変動状態に基づいて、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎの位相を制御する。また、位相算出部１１１は、希望波電力算出部１０７によって検出された上り方向信号ＲＳｕｐの受信電力と、トレーニング信号との位相差に基づいて、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎの位相を変化させる。

位相算出部１１１は、希望波電力算出部１０７によって検出された上り方向信号ＲＳｕｐの受信電力値の変動量が、希望波電力変動判定部１０９によって所定の閾値以下であると判定された場合、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎの位相を反転（例えば、πだけ進ませる）するように位相を変化させて、第２のアレーウエイトで用いられるウエイトの位相を算出する。本実施形態において、位相算出部１１１は、送信制御部を構成する。

第２のウエイト算出部１１２は、絶対値算出部１０８と、位相算出部１１１と、アダプティブ処理制御部１１３と接続する。第２のウエイト算出部１１２は、絶対値算出部１０８において算出されたウエイトの絶対値と、位相算出部１１１において算出されたウエイトの位相とを用いて、位置ロにピークを向けるように、無線通信端末２００へ送信する下り方向信号ＲＳｄｏｗｎのアダプティブアレイ制御で用いられる第２のアレーウエイトを算出する。

アダプティブ処理制御部１１３は、判断部１０５によって処理時間Δｔが変動周期ｆａの略半分であると判定された場合、時点ｔ２における無線通信端末２００の位置ロにピークが向くように、第２のアレーウエイトを用いて、送信部１１４_１乃至１１４_ｎから、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信するように制御する。

また、アダプティブ処理制御部１１３は、判断部１０５によって処理時間Δｔが変動周期の略半分でないと判定された場合、上り方向信号ＲＳｕｐを受信した時点ｔ１における無線通信端末２００の位置イにピークが向くように、第１のアレーウエイトを用いて、送信部１１４_１乃至１１４_ｎから、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信するように制御する。

送信部１１４_１乃至１１４_ｎは、アダプティブ処理制御部１１３の制御に従ってアダプティブアレイ処理を実行し、素子アンテナ１０１_１乃至１０１_ｎを介して、無線通信端末２００へ下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信する。

（第１実施形態に係る無線基地局の動作）
次に、図４を参照し、上述した無線基地局１００の動作について説明する。具体的には、無線基地局１００が、アダプティブアレイ制御を用いて、上り方向信号ＲＳｕｐ（受信無線信号）に基づいて、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎ（送信無線信号）を送信する際の制御動作と、所定の閾値Ｔｈｒを決定してウエイトを算出する際の制御動作について説明する。

（下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信する際の制御動作）
ステップＳ１１において、無線基地局１００は、無線通信端末２００から送信された上り方向信号ＲＳｕｐの無線信号を受信する。

ステップＳ１３において、希望波電力算出部１０７が、上り方向信号ＲＳｕｐとトレーニング信号とに基づいて、各受信部１０２_１乃至１０２_ｎにおける希望波受信電力ｒａを算出する。また、絶対値算出部１０８は、希望波電力算出部１２３で算出された希望波受信電力ｒａに基づいて、アダプティブアレイ制御で用いられるウエイトの絶対値を、希望波受信電力の値を大小逆転させるよう変換することにより算出する。具体的に、絶対値算出部１０８では、例えば、基準電力をＡとし、希望波電力算出部１０７から通知された各々の受信部１０２_１乃至１０２_ｎにおける希望波受信電力ｒａをＡ１、Ａ２、Ａ３・・・Ａｎとすると、逆転させた補正後のウエイトの絶対値を、（Ａ−Ａ１）、（Ａ−Ａ２）、（Ａ−Ａ３）・・・（Ａ−Ａｎ）として算出する。ここで、一例として、基準電力を“１”とし、受信部１０２_１での希望波受信電力Ａ１を“０．３”とすると、絶対値算出部１０８では、逆転させたウエイトの絶対値を、“０．７”として算出する。また、絶対値算出部１０８は、算出したウエイトの絶対値を、第２のウエイト算出部１１２に通知する。

ステップＳ１５において、希望波位相差算出部１１０が、上り方向信号ＲＳｕｐとトレーニング信号とに基づいて、各受信部１０２_１乃至１０２_ｎにおける希望波とトレーニング信号との間の位相差ｐａを算出する。

ステップＳ１７において、ドップラ把握部１０４は、上り方向信号ＲＳｕｐの受信電力値の変動周期ｆａを検出する。ドップラ把握部１０４は、検出した変動周期ｆａを、判断部１０５と、希望波電力変動判定部１０９とに通知する。

ステップＳ１９において、判断部１０５は、ドップラ把握部１０４によって検出された変動周期ｆａが、下限値ｆＬ≦ｆａ＜上限値ｆＨであるか否かを判定する。また、判断部１０５は、判断結果をアダプティブ処理制御部１１３に通知する。

ステップＳ２１において、（ｆＬ≦ｆａ＜ｆＨがＹＥＳの場合）アダプティブ処理制御部１１３は、第２のウエイト算出部１１２に第２のアレーウエイトを算出するように指示する。第２のウエイト算出部１１２は、第２のアレーウエイトを算出して、アダプティブ処理制御部１１３に通知する。

ステップＳ２３において、（ｆＬ≦ｆａ＜ｆＨがＮＯの場合）アダプティブ処理制御部１１３は、第１のウエイト算出部１０３に第１のアレーウエイトを算出するように指示する。第１のウエイト算出部１０３は、第１のアレーウエイトを算出して、アダプティブ処理制御部１１３に通知する。

ステップＳ２５において、アダプティブ処理制御部１１３は、第１のアレーウエイト又は第２のアレーウエイトを用いて、送信部１１４_１乃至１１４_ｎから、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信する。

なお、無線基地局１００では、第１のアレーウエイト又は第２のアレーウエイトの算出（ステップＳ２１乃至２３）を、判断部１０５によって、下限値ｆＬ≦ｆａ＜上限値ｆＨであるか否かを判定（ステップＳ１９）する前に行ってもよい。
（所定の閾値Ｔｈｒを決定してウエイトを算出する際の制御動作）
次に、図５を参照し、無線基地局１００が、所定の閾値Ｔｈｒを決定してウエイトを算出する際の制御動作について説明する。なお、無線基地局１００では、以下に示す制御動作は、上述したステップＳ１９乃至ステップＳ２３と置き換えて実行することが可能である。

ステップＳ２１１において、希望波電力変動判定部１０９は、予め記憶する処理時間Δｔと、ドップラ把握部１０４から通知された変動周期ｆａとの比較結果に基づいて、希望波受信電力の変動量を示す所定の閾値Ｔｈｒを決定する。

ここで、希望波電力変動判定部１０９が決定する所定の閾値Ｔｈｒについて、図６を参照して説明する。図６には、移動する無線通信端末２００から送信される上り方向信号ＲＳｕｐを、無線基地局１００の一つの受信部（例えば、受信部１０２_１）で受信される希望波受信電力の時間軸方向の変動が示されている。図６に示すように、無線通信端末２００が移動することにより、受信部１０２_１において受信される希望波電力は、ドップラ変動の影響を受けて変動する。

また、無線基地局１００では、受信した上り方向信号ＲＳｕｐに基づいて、アダプティブアレイ制御を実行して下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信する際、処理時間Δｔの間に移動する無線通信端末２００に対して、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを、受信電力の低いヌルＥの受信電力Ｐ２にならないように送信することが望ましい。

よって、このとき、無線基地局１００において、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信する時点ｔ２のタイミングに、無線通信端末２００に対してピーク（ビーム）を向けるためには、無線基地局１００で上り方向信号ＲＳｕｐを受信した時点ｔ１のタイミングにおいて、素子アンテナ１０１_１乃至１０１_ｎで、例えば、図６のＡ，Ｂ，Ｃ、Ｄのような受信電力であった場合、各々Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’のようなウエイトの絶対値に補正すると共に、適切な位相補正を行って送信することが望ましい。

このため、希望波電力変動判定部１０９では、変動周期ｆａが小さい場合、変動量の所定の閾値Ｔｈｒ（変動量“０”、図６中“Ｇ”と“Ｈ”の境Ｆ）を、小さくし（図６中“Ｆ”を“ｈ”の方向にずらすことに相当）、大きい変動周期ｆａである場合には大きくする（図６中“Ｆ”を“ｇ”の方向にずらすことに相当）。

ステップＳ２１５において、希望波電力変動判定部１０９は、希望波電力算出部１０７で算出された希望波受信電力値ｒａに基づいて、上り方向信号ＲＳｕｐの希望波受信電力の変動量ａ_ｔを算出する。

ステップＳ２１７において、希望波電力変動判定部１０９は、算出した変動量ａ_ｔが、所定の閾値Ｔｈｒ以下であるか否かを判定する。ここで、変動量ａ_ｔが、所定の閾値Ｔｈｒ以下である場合とは、図６において、“Ｈ”で示される範囲の場合である。また、変動量ａ_ｔが、所定の閾値Ｔｈｒよりも大きい場合とは、同図において、“Ｇ”で示される範囲の場合である。また、希望波電力変動判定部１０９は、判定結果を位相算出部１１１に通知する。

ステップＳ２１９において、（閾値Ｔｈｒ≧変動量ａ_ｔがＹＥＳの場合）位相算出部１１１は、素子アンテナ１０１_ｎのウエイトの位相Ｐｗｔ＝Ｐｔ＋πとしてπだけ（１８０度）位相をずらしたウエイトの位相を算出する。

ステップＳ２２１において、（閾値Ｔｈｒ≧変動量ａ_ｎがＮＯの場合）位相算出部１１１は、素子アンテナ１０１_ｎのウエイトの位相Ｐｗｔ＝Ｐｔとして位相をずらすことなくウエイトの位相を算出する。

ステップＳ２２３において、位相算出部１１１は、全ての素子アンテナ１０１_ｎ数だけのウエイトの位相Ｐｗｎを算出したか否かを判定する。なお、全ての素子アンテナ１０１_ｎ数だけ算出していない場合、ステップＳ２１３乃至ステップＳ２２３の動作を繰り返す。

ステップＳ２２５において、全ての素子アンテナ１０１_ｎ数だけのウエイトの位相Ｐｗ１乃至Ｐｗｎを算出した場合、位相算出部１１１は、算出したウエイトの位相Ｐｗ１乃至Ｐｗｎを第２のウエイト算出部１１２に通知する。

第２のウエイト算出部１１２は、ウエイトの位相Ｐｗｎと、絶対値算出部１０８で算出されたウエイトの絶対値とに基づいて、各素子アンテナ１０１_ｎのウエイトＷｐ１乃至Ｗｐｎを算出する。

このようにして、無線基地局１００では、無線通信端末２００との伝播路の変動周期ｆａに応じて、所定の閾値Ｔｈｒが決定され、適切な位相に基づいてウエイトが算出される。

なお、上述した無線基地局１００では、位相算出部１１１は、希望波受信電力値の変動量が所定の閾値Ｔｈｒ以下である場合、ウエイトの位相を補正するように構成されていたが、当該閾値Ｔｈｒを用いず、単に希望波電力算出部１０７によって検出された上り方向信号ＲＳｕｐの受信電力値が減少している（ヌルに向かうように変動）場合には、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎのウエイトの位相をπだけ変化させ、反対に増大している（ピークに向かうように変動）場合には、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎの位相を変化させないように構成されていても良い。

（第１実施形態に係る無線基地局の作用・効果）
本実施形態に係る無線基地局１００によれば、処理時間Δｔが、無線通信端末２００から送信された上り方向信号ＲＳｕｐの受信電力値の変動周期ｆａの略半分であると判定された場合、無線通信端末２００へ送信する下り方向信号ＲＳｄｏｗｎのアダプティブアレイ制御を、位置イにピークを向けるように、第２のアレーウエイトを用いて行われる。

例えば、図７に示すように、無線通信端末２００が時点ｔ１から時点ｔ２までの処理期間Δｔの間に、変動周期ｆａの略半分の位置ロに移動する場合、従来技術に係る無線基地局１００では、時点ｔ１における位置イでの上り方向信号ＲＳｕｐに基づいてアダプティブアレイ制御が実行され、時点ｔ２で位置イにおいてピークの受信電力Ｐ１となるように、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信する。よって、時点ｔ２において位置ロに移動する無線通信端末２００では、受信する受信電力がヌルの受信電力Ｐ２まで急激に低下していた。

本発明に係る無線基地局１００によれば、無線通信端末２００が時点ｔ１から時点ｔ２までの処理期間Δｔの間に波長λの略半分の距離を移動する場合、例えば、図８に示すように、時点ｔ２において位置イでピークの受信電力Ｐ２となるように、ウエイトの絶対値と位相とを補正した第２のアレーウエイトを用いたアダプティブアレイ制御が実行されて下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信する。

このとき、第２のアレーウエイトは、希望波受信電力の変動量に基づいて、当該変動量が所定の閾値以下である場合、つまり位相のずれが大きく受信電力が大幅に低下することが推測される場合には、位相を反転させたウエイトの位相で算出される。よって、本実施形態に係る無線基地局１００によれば、アダプティブアレイ制御で用いられるウエイトの位相を、希望波受信電力の変動量に応じて適切に制御して、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信することができる。

このようにして、無線基地局１００によれば、通信先の無線通信端末２００または通信先の無線通信端末２００周辺に存在する物体が高速（１００ｋｍ／ｈ〜）で移動することによって当該無線通信端末２００との伝播路の状態が急激に変動する場合でも、通信品質の劣化を抑制することができる。

また、本実施形態に係る無線基地局１００によれば、伝播路の変動周期ｆａから、位相を変化させる際の判定基準となる変動量の所定の閾値を変化させるので、変動周期ｆａに応じて、適切な閾値で位相を変化させることができる。

また、本実施形態に係る無線基地局１００によれば、第２のアレーウエイトで用いられるウエイトの絶対値を、希望波受信電力の値を大小逆転させるよう変換して算出する。ここで、無線通信端末２００が、時点ｔ１の位置イにおいて上り方向信号ＲＳｕｐを送信し、移動によって時点ｔ２にヌルとなる位置ロにおいて下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信する場合、無線基地局１００では、上り方向信号ＲＳｕｐで希望波受信電力の大きかった素子アンテナ１０１_１乃至１０１_ｎを用いて下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信するよりも、希望波受信電力の小さかった素子アンテナ１０１_１乃至１０１_ｎを用いて送信するほうが、位置ロにおける受信電力は高くなると考えられる。

このようにして、本実施形態に係る無線基地局１００によれば、第２のアレーウエイトを算出する際、ウエイトの絶対値を希望波受信電力の値を大小逆転させるよう変換して算出し、伝播路が変動する場合であっても、無線通信端末２００に対して、適切に下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信することができる。

（変更例１）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。第１実施形態に係る無線基地局１００では、位相算出部１１１は、素子アンテナ１０１_ｎのウエイトの位相Ｐｗｎ＝Ｐｎ＋πを、π（１８０度）だけずらすように構成されていたが、位相算出部１１１は、πに限らず、位相差の変動量に応じて、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎのウエイトの位相の変化量を制御するように構成されていてもよい。

具体的に、無線基地局１００では、図６に示した伝播路変動により変化する希望波受信電力が“Ｈ”の範囲の場合、希望波の位相差に応じて、位相算出部１１１は、例えば、π／２からπの間、又は（−π／２）から（ーπ）の間で位相の変化量を制御するように構成されていてもよい。また、このとき、位相算出部１１１は、位相差の変動量が増大している場合と、位相差の変動量が減少している場合とで、位相差の変動と同方向に下り方向信号ＲＳｄｏｗｎに用いられるウエイトの位相を進ませる又は遅らせるようにする。例えば、位相算出部１１１は、位相差の変動量が増大している場合には、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎに用いられるウエイトの位相を進め（（−π／２）から（ーπ）の間で位相を変化させる）、位相差の変動量が減少している場合には、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎに用いられるウエイトの位相を遅らせる（π／２からπの間で位相を変化させる）ように構成されていてもよい。

本変更例に係る無線基地局１００によれば、アダプティブアレイ制御を実行する際、受信した上り方向信号ＲＳｕｐ位相差の変動量に応じて、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎに用いられるウエイトの位相を変化させるので、移動する無線通信端末２００に対して、よりピーク（ビーム）を向けた下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信し、通信品質の劣化を抑制することができる。

（変更例２）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。第１実施形態に係る無線基地局１００では、ドップラ把握部１０４は、上り方向信号ＲＳｕｐのドップラ変動量の周期を変動周期ｆａとして検出するように構成されていてもよい。

ここで、上述した変動周期として検出されるドップラ変動量の周期は、無線通信端末２００の移動速度に応じてドップラ変動した上り方向信号ＲＳｕｐの周波数を示す。また、ドップラ把握部１０４は、検出した変動周期ｆａを判断部１０５と、に通知する。

判断部１０５は、上述した処理時間Δｔの間に、無線通信端末２００が無線信号で用いられている周波数ｆの波長λの略半分の距離を移動するか否かを判定する。

具体的に、判断部１０５では、処理時間Δｔにおいて、無線信号で用いられている周波数ｆの波長λの略半分の距離を移動する際の移動速度に相当するドップラ変動量の下限値ｆＬ乃至上限値ｆＨを予め記憶し、ドップラ把握部１０４によって検出された変動周期ｆａが、ｆＬ≦ｆａ＜ｆＨであるか否かを判定する。また、判断部１０５は、判定結果を、希望波電力変動判定部１０９と、アダプティブ処理制御部１１３とに通知する。なお、他の構成は、上述した第１実施形態に係る無線基地局１００と同様であるため、説明を省略する。

本実施形態に係る無線基地局１００によれば、受信電力値の変動周期だけでなく、ドップラ変動量の周期を変動周期ｆａとして、所定の閾値Ｔｈｒを決定する際や、第１のアレーウエイト又は第２のアレーウエイトの適用を判定する際に用いることができる。

（変更例３）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。第１実施形態に係る無線基地局１００が、図３に示すように、アンテナ相関検出部１２１を更に備えても良い。

アンテナ相関検出部１２１は、複数の素子アンテナのそれぞれが受信する下り方向信号ＲＳｄｏｗｎの相関度を検出する。アンテナ相関検出部１２１は、複数の素子アンテナ１０１_１乃至１０１_ｎのそれぞれが受信する上り方向信号ＲＳｕｐの相関度を検出する。具体的に、アンテナ相関検出部１２１は、受信部１０２_１乃至１０２_ｎのそれぞれで受信された上り方向信号ＲＳｕｐの位相及び振幅に基づいて、複数の素子アンテナ１０１_１乃至１０１_ｎの相関度を検出する。ここで、アンテナ相関検出部１２１によって検出された相関度が高い場合、無線通信端末２００では、周辺の周期的信号（例えば、定在波）において、伝播路変動による変動周期ｆａが長くなる。また、アンテナ相関検出部１２１は、検出した相関度を希望波電力変動判定部１０９に通知する。

また、この通知を受けた希望波電力変動判定部１０９は、アンテナ相関検出部１２１によって検出された相関度に基づいて、所定の閾値Ｔｈｒを決定する。なお、他の構成は、上述した第１実施形態に係る無線基地局１００と同様であるため、説明を省略する。

以上のように、本変更例に係る無線基地局１００によれば、希望波電力変動判定部１０９は、例えば、アンテナ相関検出部１２１によって検出された相関度が高い場合、つまり無線通信端末２００周辺の周期的信号（定在波）における変動周期ｆａが長くなる場合には、例えば、変動量の所定の閾値Ｔｈｒを小さくする等、変動周期ｆａを考慮して決定することができる。

（変更例４）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。第１実施形態に係る無線基地局１００において、希望波電力変動判定部１０９は、少なくとも第１のタイミングと、第１のタイミングよりも後の第２のタイミングにおける上り方向信号ＲＳｕｐの受信電力値に基づいて、当該受信電力値の変動量を判定し、判定した受信電力値の変動量が減少している場合、第１のタイミングにおける上り方向信号ＲＳｕｐの位相差に基づいて下り方向信号ＲＳｄｏｗｎの位相を変化させる。

このとき、希望波電力変動判定部１０９は、少なくとも第１のタイミングと、第１のタイミングよりも後の第２のタイミングにおける上り方向信号ＲＳｕｐの受信電力値に基づいて受信電力値の変動量を判定し、判定した受信電力値の変動量が増大している場合、第２のタイミングにおける上り方向信号ＲＳｕｐの位相差に基づいて下り方向信号ＲＳｄｏｗｎの位相を変化させる。

具体的に、本変更例に係る希望波電力変動判定部１０９では、算出した希望波受信電力の変動量ａ_ｎが所定の閾値Ｔｈｒ以下であるか否かを判定すると共に、変動量ａ_ｎが増大しているか減少しているかを判定し、判定結果と、第１のタイミング及び第２のタイミングにおける上り方向信号ＲＳｕｐを位相算出部１１１に通知する。

位相算出部１１１は、この判定結果と、上り方向信号ＲＳｕｐの位相とに応じて、変動量ａ_ｎが増大している場合には、第２のタイミングに基づいて下り方向信号ＲＳｄｏｗｎの位相を変化させ、減少している場合には、第１のタイミングに基づいて下り方向信号ＲＳｄｏｗｎの位相を変化させる。

ここで、図９には、図６で示したヌルＥの拡大図が示されている。図９に示すように、希望波電力変動判定部１０９において、変動量ａ_ｎに用いられる希望波受信電力は、“Ｊ”−“Ｊ’”で示すように、希望波受信電力値の変動量が増大する場合と、“Ｋ”−“Ｋ’”で示すように、希望波受信電力の変動量が減少する場合とが考えられる。“Ｋ”−“Ｋ’”のように希望波受信電力の変動量は減少している場合、位相算出部１１１では、位相を変化させることを考慮し、希望波受信電力の変動量が減少となるに近い“Ｋ”のときの位相差を元にしてウエイトの位相を算出する。

また、“Ｊ”−“Ｊ’”のように希望波受信電力の変動量は増大している場合、位相算出部１１１では、位相を変化させることを考慮し、希望波受信電力の変動量が増大となる“Ｊ’”のときの位相差を元にしてウエイトの位相を算出する。

このように、本変更例に係る無線基地局１００によれば、第１のタイミングと第２のタイミングとにおける上り方向信号ＲＳｕｐの希望波受信電力の変動量が増大しているか、又は減少しているかに応じて、よりピークに近いタイミングの上り方向信号ＲＳｕｐの位相を変化させて、適切にウエイトの位相を算出する。

［本発明の第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る無線基地局１００の構成について、上述した第１実施形態との相違点に着目して説明する。以下、第１実施形態に係る無線基地局１００と異なる部分について主に説明し、同様の機能については、その説明を適宜省略する。

（第２実施形態に係る無線基地局１００の構成）
本実施形態では、第１実施形態に係る無線基地局１００において、本実施形態に係る無線基地局１００は、図１０に示すように、アンテナ選択部１３１を更に備える。

アンテナ選択部１３１は、希望波電力算出部１０７と、アダプティブ処理制御部１１３と接続する。アンテナ選択部１３１は、受信無線信号の状態に基づいて、少なくとも何れかの素子アンテナ１０１_１乃至１０１_ｎを選択する。具体的に、アンテナ選択部１３１は、希望波電力算出部１０７で算出された受信部１０２_１乃至１０２_ｎそれぞれの希望波受信電力値に基づいて、最も希望波受信電力の小さい、又は、小さい方から順に複数の素子アンテナ１０１_１乃至１０１_ｎを選択する。また、アンテナ選択部１３１は、選択した素子アンテナ１０１_１乃至１０１_ｎをアダプティブ処理制御部１１３に通知する。

アダプティブ処理制御部１１３は、処理時間Δｔが変動周期ｆａの略半分であると判断部１０５によって判定された場合、第２のアレーウエイトを用いてアダプティブアレイ制御を実行する。このとき、アダプティブ処理制御部１１３は、アンテナ選択部１３１によって選択された素子アンテナ１０１_１乃至１０１_ｎを備える送信部を介して、第２のウエイト算出部１１２で算出された第２のアレーウエイトを適用したアダプティブアレイ制御により、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信する。本実施形態において、アダプティブ処理制御部１１３は、送信制御部を構成する。

（第２実施形態に係る無線基地局の動作）
本実施形態に係る無線基地局１００の動作について、図１１を参照して説明する。なお、本実施形態に係る無線基地局１００は、上述した第１実施形態に係る無線基地局１００の動作と比べ、ステップＳ２４が追加されているのみであるため、主に当該ステップＳ２４とステップＳ２５の動作に着目して説明する。

ステップＳ２４において、アンテナ選択部１３１は、受信部１０２_１乃至１０２_ｎそれぞれの希望波受信電力ｒａに基づいて、最も希望波受信電力の小さい、又は、小さい方から順に複数の素子アンテナ１０１_１乃至１０１_ｎを選択する。また、アンテナ選択部１３１は、選択した素子アンテナ１０１_１乃至１０１_ｎをアダプティブ処理制御部１１３に通知する。

ステップＳ２５において、アダプティブ処理制御部１１３は、例えば、第２のアレーウエイトを用いて、アダプティブアレイ制御を実行し、無線通信端末２００に対して、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信する際、通知された素子アンテナ１０１_１乃至１０１_ｎを備える送信部を介して、当該下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信する。

（第２実施形態に係る無線基地局の作用・効果）
本実施形態に係る無線基地局１００によれば、処理時間Δｔが変動周期ｆａの略半分であると判断部１０５によって判定された場合、最も希望波受信電力の小さい、又は、小さい方から順に複数の素子アンテナ１０１_１乃至１０１_ｎを用いて、第２のアレーウエイトでアダプティブアレイ制御が行われる。

ここで、無線基地局１００が、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信する時点ｔ２のタイミングにおいて、無線通信端末２００が周期的信号 (定在波)のヌル（谷）に移動するような伝播路変動をしている場合、上り方向信号ＲＳｕｐを受信した時点ｔ１の希望波電力と、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信する時点ｔ２のウエイトの絶対値は大小逆転する可能性が高いと考えられるため、無線基地局１００は、アンテナ選択部１３１で選択された希望波電力の小さい素子アンテナを用いて下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信することにより、無線通信端末２００では、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを受信する時点ｔ２の位置ロにおいて、良好な通信品質を得ることが可能となる。

［本発明の第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る無線基地局１００の構成について、上述した第１実施形態との相違点に着目して説明する。以下、第１実施形態に係る無線基地局１００と異なる部分について主に説明し、同様の機能については、その説明を適宜省略する。

（第３実施形態に係る無線基地局１００の構成）
本実施形態に係る無線基地局１００では、無線通信端末２００との間において送受信される上り方向信号ＲＳｕｐ及び下り方向信号ＲＳｄｏｗｎは、複数の周波数帯域を用いている。

また、本実施形態に係る無線基地局１００は、図１０に示すように、第１実施形態に係る無線基地局１００と比べ、適応制御部１５１_１乃至１５１_３と、伝播路変動相関値演算部１５２と、グループ化部１５３とをさらに備える。なお、本実施形態に係る無線基地局１００では、３つの適応制御部１５１_１乃至１５１_３を備える場合を例に挙げて説明するが、かかる数はこれに限定されるものではない。

伝播路変動相関値演算部１５２は、ドップラ把握部１０４と、グループ化部１５３と接続する。伝播路変動相関値演算部１５２は、複数の周波数帯域それぞれの伝播路変動を相互に相関演算して、周波数帯域のそれぞれの相関値を算出する。また、伝播路変動相関値演算部１５２は、算出した相関値をグループ化部１５３に通知する。本実施形態において、伝播路変動相関値演算部１５２は、周波数帯域のそれぞれの相関度を検出する周波数帯域相関検出部を構成する。

グループ化部１５３は、伝播路変動相関値演算部１５２と、適応制御部１５１_１乃至１５１_３と接続する。グループ化部１５３は、伝播路変動相関値演算部１５２によって検出された相関度に基づいて、相関度が所定の閾値以上である複数の周波数帯域を対象として、複数の下り方向信号ＲＳｄｏｗｎの位相を同様に変化させる。

具体的に、グループ化部１５３は、伝播路変動相関値演算部１５２によって演算された相関値が、予め記憶する所定の閾値以上の周波数帯域の適応制御部１５１_１乃至１５１_３を同じグループとするようグループ化し、同じグループとされた適応制御部１５１_１乃至１５１_３に通知する。本実施形態において、グループ化部１５３は、送信制御部を構成する。

適応制御部１５１_１乃至１５１_３は、受信部１０２_１乃至１０２_ｎと、判断部１０５と、グループ化部１５３と、送信部１１４_１乃至１１４_ｎと接続する。適応制御部１５１_１乃至１５１_３は、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎにおいて、それぞれ異なる周波数帯域毎に、アダプティブアレイ制御を行うように構成されている。

また、グループ化部１５３から、同じグループと通知された適応制御部１５１_１乃至１５１_３では、そのうちの１つのみを用いて第１のアレーウエイト算出、又は、第２のアレーウエイト算出を行い、その結果をグループ内で共有して、それぞれのアダプティブ処理制御部１１３にてアダプティブアレイ制御を行う。

なお、適応制御部１５１_１乃至１５１_３は、それぞれ同様に構成されているので、適応制御部１５１_１の構成について説明する。

適応制御部１５１_１は、第１のウエイト算出部１０３と、第２のウエイト算出部１１２と、アダプティブ処理制御部１１３とを備える。

第１のウエイト算出部１０３と、第２のウエイト算出部１１２との構成は、上述した第１実施形態と同様である。

アダプティブ処理制御部１１３は、グループ化部１５３から、他の適応制御部１５１_２乃至１５１_３と同じグループである旨の通知を受けると、当該同じグループとなる適応制御部１５１_２乃至１５１_３のアダプティブ処理制御部との間で、算出した第１又は第２のアレーウエイトを共有して、アダプティブアレイ制御を行う。

（第３実施形態に係る無線基地局の動作）
本実施形態に係る無線基地局１００の動作について、上述した実施形態との相違点に着目し、図１１を参照して説明する。なお、本実施形態に係る無線基地局１００は、上述した第１実施形態に係る無線基地局１００の動作と比べ、ステップＳ１２ａ乃至Ｓ１２ｂと、ステップＳ２４が追加されているのみであるため、主に当該ステップＳ１２ａ乃至Ｓ１２ｂと、ステップＳ２４の動作に着目して説明する。

ステップＳ１２ａにおいて、伝播路変動相関値演算部１５２が、複数の周波数帯域それぞれの伝播路変動を相互に相関演算して、それぞれの相関値を算出し、グループ化部１５３に通知する。

ステップＳ１２ｂにおいて、グループ化部１５３は、相関値が所定の閾値以上の周波数帯域に対応する適応制御部１５１_１乃至１５１_３をグループ化する。グループ化部１５３は、同じグループとなる適応制御部１５１_１乃至１５１_３に同一のグループであることを通知する。このとき、グループ化部１５３は、一の適応制御部（例えば、適応制御部１５１_１）を特定し、特定した適応制御部に、第１又は第２のアレーウエイトを算出するように指示する。

グループ化部１５３から第１又は第２のアレーウエイトを算出するように指示を受けた、例えば、適応制御部１５１_１では、ステップＳ１３乃至ステップＳ２３の動作を行う。なお、ステップＳ１３乃至ステップＳ２３の動作は、第１実施形態と同様である。

また、ステップＳ２４において、グループ化部１５３から通知を受けた、例えば、適応制御部１５１_１では、アダプティブ処理制御部１１３が、同じグループ内の適応制御部１５１_２乃至１５１_３へ第１又は第２のアレーウエイトを通知する。

ステップＳ２５において、適応制御部１５１_１乃至１５１_３のそれぞれのアダプティブ処理制御部は、通知された第１のアレーウエイト又は第２のアレーウエイトを用いて、送信部１１４_１乃至１１４_ｎから、下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信する。

このようにして、本実施形態に係る適応制御部１５１_１乃至１５１_３のそれぞれに備えられているアダプティブ処理制御部１１３では、伝播路変動相関値演算部１５２によって検出された相関度が所定の閾値以上である複数の周波数帯域を対象として、グループ化され、上り方向信号ＲＳｕｐを受信した時点ｔ１における無線通信端末２００の位置イにヌルが向く同一の第２のアレーウエイト、又は位置イにピークが向く同一の第１のアレーウエイトが用いられた下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信する。

（第３実施形態に係る無線基地局の作用・効果）
本実施形態に係る無線基地局１００によれば、複数の周波数帯域の相関値が、所定の閾値以上の周波数帯域に対応する適応制御部１５１_１乃至１５１_３が、グループ化されて、同じグループ内で一の第１又は第２のアレーウエイトを共有して、無線通信端末２００へ下り方向信号ＲＳｄｏｗｎを送信するので、複数の周波数帯域毎の適応制御部１５１_１乃至１５１_３で第１又は第２のアレーウエイトを算出する場合に比べ、演算処理負荷の増加を抑制できる。

（その他の実施形態）
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本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の形態が明らかとなろう。

例えば、上述した実施形態では、無線基地局１００が、無線通信装置として機能するように構成されていたが、例えば、無線通信端末２００が、無線通信装置として機能するように構成されていてもよい。また、無線基地局１００が、対向無線通信装置として機能するように構成されていてもよい。

また、無線通信端末２００にＧＰＳ等の位置検出機能及び移動速度検出機能等を備えている場合、無線基地局１００は、無線通信端末２００で検出された位置や移動速度に応じて、第１のアレーウエイト、又は第２のアレーウエイトを選択するように構成されていてもよい。

また、各実施形態の構成及び各変更例の構成もそれぞれ組み合わせることが可能である。また、各実施形態及び各変更例の作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、各実施形態及び各変更例に記載されたものに限定されるものではない。

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などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述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。

本発明の第１実施形態に係る移動体通信システムの全体概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る無線通信端末の周辺における周期的信号（定在波）を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る無線基地局の機能ブロック構成図である。 本発明の第１実施形態に係る無線基地局における動作フロー図である。 本発明の第１実施形態に係る無線基地局における動作フロー図である。 本発明の第１実施形態に係る無線基地局のおける受信電力を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る無線通信端末の周辺における周期的信号（定在波）を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る無線通信端末の周辺における周期的信号（定在波）を示す図である。 本発明の変更例に係る無線基地局のおける受信電力を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る無線基地局の機能ブロック構成図である。 本発明の第２実施形態に係る無線基地局における動作フロー図である。 本発明の第３実施形態に係る無線基地局の機能ブロック構成図である。 本発明の第３実施形態に係る無線基地局における動作フロー図である。

符号の説明

１００…無線基地局、１０１_１乃至１０１_ｎ…素子アンテナ、１０２_１乃至１０２_ｎ…受信部、１０３…第１のウエイト算出部、１０４…ドップラ把握部、１０５…判断部、１０６…トレーニング信号記憶部、１０７…希望波電力算出部、１０８…絶対値算出部、１０９…希望波電力変動判定部、１１０…希望波位相差算出部、１１１…位相算出部、１１２…第２のウエイト算出部、１１３…アダプティブ処理制御部、１１４_１乃至１１４_ｎ…送信部、１２１…アンテナ相関検出部、１２３…希望波電力算出部、１３１…アンテナ選択部、１５１_１乃至１５１_３…適応制御部、１５２…伝播路変動相関値演算部、１５３…グループ化部、２００…無線通信端末、λ…波長、Ｐ１…受信電力値、Ｐ２…受信電力値、Ｐｎ…位相差、Ｐｗｎ…位相、ＲＳｄｏｗｎ…下り方向信号、ＲＳｕｐ…上り方向信号、Ｓ１１乃至Ｓ２５…ステップ、Ｓ２１１乃至Ｓ２２５…ステップ、Ｔｈｒ…閾値、ａｔ…変動量、ｆ…周波数、ｆＨ…上限値、ｆＬ…下限値、ｆａ…変動周期、ｐａ…位相差、ｒａ…希望波受信電力値、ｔ１乃至ｔ２…時点、イ乃至ロ…位置

Claims (16)

1. 複数の素子アンテナを用い、通信先の無線通信装置である対向無線通信装置から受信した受信無線信号に基づいて、前記対向無線通信装置に送信する送信無線信号の指向性を適応制御する無線通信装置であって、
   前記受信無線信号に基づいて、前記対向無線通信装置との伝播路の変動状態を検出する伝播路状態検出部と、
   前記伝播路状態検出部によって検出された前記伝播路の変動状態に基づいて、前記送信無線信号の位相を制御する送信制御部と
   を備える無線通信装置。
2. 前記対向無線通信装置から送信される信号を第１の既知信号として記憶する既知信号記憶部を更に備え、
   前記伝播路状態検出部は、前記受信無線信号から、振幅及び位相が既知である第２の既知信号を検出し、
   前記送信制御部は、前記既知信号記憶部に記憶しておいた第１の既知信号と、前記伝播路状態検出部で検出した第２の既知信号との位相差に基づいて、前記送信無線信号の位相を変化させる請求項１に記載の無線通信装置。
3. 伝播路状態検出部は、前記受信無線信号の受信電力値を検出し、
   前記送信制御部は、前記伝播路状態検出部によって検出された前記受信無線信号の受信電力値の変動量が所定の閾値以下である場合、前記送信無線信号の位相を変化させる請求項２に記載の無線通信装置。
4. 伝播路状態検出部は、前記受信無線信号の受信電力値を検出し、
   前記送信制御部は、前記伝播路状態検出部によって検出された前記受信無線信号の受信電力値の変動量が所定の閾値以下である場合、前記送信無線信号の位相を反転させる請求項２に記載の無線通信装置。
5. 前記送信制御部は、前記対向無線通信装置から前記受信無線信号を受信した時点から、前記送信無線信号を送信する時点までの処理時間と、前記伝播路状態検出部によって検出された前記受信無線信号の変動状態から把握される変動周期との比較結果に基づいて、前記所定の閾値を決定する請求項３に記載の無線通信装置。
6. 前記送信制御部は、前記位相差の変動量に応じて、前記送信無線信号の位相の変化量を制御する請求項２に記載の無線通信装置。
7. 前記送信制御部は、前記位相差の変動量が増大している場合、前記送信無線信号の位相を進める請求項６に記載の無線通信装置。
8. 前記送信制御部は、前記位相差の変動量が減少している場合、前記送信無線信号の位相を遅らせる請求項６に記載の無線通信装置。
9. 前記送信制御部は、少なくとも第１のタイミングと、前記第１のタイミングよりも後の第２のタイミングにおける前記受信無線信号の受信電力値に基づいて前記受信電力値の変動量を判定し、判定した前記受信電力値の変動量が減少している場合、前記第１のタイミングにおける前記受信無線信号の位相差に基づいて前記送信無線信号の位相を変化させる請求項２に記載の無線通信装置。
10. 前記送信制御部は、少なくとも第１のタイミングと、前記第１のタイミングよりも後の第２のタイミングにおける前記受信無線信号の受信電力値に基づいて前記受信電力値の変動量を判定し、判定した前記受信電力値の変動量が増大している場合、前記第２のタイミングにおける前記受信無線信号の位相差に基づいて前記送信無線信号の位相を変化させる請求項２に記載の無線通信装置。
11. 前記伝播路状態検出部は、前記受信無線信号のドップラ変動量の周期を前記変動周期として検出する請求項５に記載の無線通信装置。
12. 前記伝播路状態検出部は、前記受信無線信号の電力値の変動周期を前記変動周期として検出する請求項５に記載の無線通信装置。
13. 前記複数の素子アンテナのそれぞれが受信する前記受信無線信号の相関度を検出するアンテナ相関検出部をさらに備え、
    前記送信制御部は、前記アンテナ相関検出部によって検出された前記相関度に基づいて、前記所定の閾値を決定する請求項７に記載の無線通信装置。
14. 前記受信無線信号の状態に基づいて、少なくとも何れかの前記素子アンテナを選択するアンテナ選択部をさらに備え、
    前記送信制御部は、前記アンテナ選択部によって選択された前記素子アンテナを介して前記送信無線信号を送信する請求項１に記載の無線通信装置。
15. 前記受信無線信号は、複数の周波数帯域を用いており、
    前記周波数帯域のそれぞれの相関度を検出する周波数帯域相関検出部をさらに備え、
    前記送信制御部は、前記周波数帯域相関検出部によって検出された前記相関度に基づいて、前記相関度が所定の閾値以上である複数の周波数帯域を対象として、複数の前記送信無線信号の位相を同様に変化させる請求項１に記載の無線通信装置。
16. 複数の素子アンテナを用い、通信先の無線通信装置である対向無線通信装置から受信した受信無線信号に基づいて、前記対向無線通信装置に送信する送信無線信号の指向性を適応制御する無線通信装置における無線通信方法であって、
    前記受信無線信号に基づいて、前記対向無線通信装置との伝播路の変動状態を検出する検出ステップと、
    検出された前記伝播路の変動状態に基づいて、前記送信無線信号の位相を制御する制御ステップと
    を備える無線通信方法。

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