JP2017152872A - 無線通信装置およびキャリブレーション方法 - Google Patents

Abstract

【課題】各アンテナの位相誤差を精度よく補正する。【解決手段】チャネル推定部３３は、複数のアンテナ２３を介して３つ以上の端末のそれぞれから受信した受信信号に基づいて、端末毎に、チャネルベクトルを推定する。位相差算出部３５は、前記端末毎に推定されたチャネルベクトルの中で、２つのチャネルベクトルの組合せ毎に該２つのチャネルベクトル間の第１の位相差を算出する。到来方向推定部３４は、位相差算出部３５が算出した位相差に基づいて、端末毎に受信信号の到来方向を推定する。位相誤差推定部３２は、到来方向推定部３４が端末毎に推定した受信信号の到来方向と、チャネル推定部３３が端末毎に推定したチャネルベクトルとに基づいて、各アンテナ２３の位相誤差を推定する。位相制御部３１は、位相誤差推定部３２が推定した各アンテナ２３の位相誤差に基づいて、各アンテナ２３を介して送受信される信号の位相を補正する。【選択図】図２

Description

本発明は、無線通信装置およびキャリブレーション方法に関する。

無線ＬＡＮ等の無線通信システムにおいて、近年の通信帯域の増大に伴い、ミリ波帯の周波数の電波を用いた無線通信が検討されている。ミリ波は、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波に比べて空間伝搬損失が大きい。そのため、ミリ波を用いた通信では、所望の通信品質を得るために、複数のアンテナを用いたビームフォーミングが行われる。

複数のアンテナを用いたビームフォーミングでは、各アンテナから送信される信号の位相が制御される。しかし、各アンテナは位相誤差を有する。そのため、ある方向に向けたビームを形成するために各アンテナの位相を設定したとしても、実際に各アンテナから送信される信号の位相が、設定された位相からずれる場合がある。そのため、意図した方向とは異なる方向にビームが形成されたり、意図した方向におけるアンテナ利得が意図した値よりも低くなってしまう場合がある。

これを回避するために、アンテナの位相誤差を補正する技術が知られている。この技術では、複数のアンテナを有するサブアレイ毎に、推定されたチャネル推定値を加算平均することにより、基準チャネル推定値が算出される。そして、基準チャネル推定値と、サブアレイ毎に推定されたチャネル推定値との相関値に基づいて、各アンテナの位相誤差が算出される。そして、算出された位相誤差を用いて、各アンテナにおいて送信または受信される信号の位相が補正される。

特開２０１５−０１２５６８号公報

ところで、各アンテナが有する位相誤差が一様ランダムであれば、チャネル推定値を加算平均することにより、各アンテナの位相誤差成分を減少させることができる。そのため、位相誤差成分が少ない基準チャネル推定値が算出される。しかし、各アンテナが有する位相誤差には、配線や回路定数等に起因する成分も含まれる。そのため、各アンテナが有する位相誤差は、一様ランダムな成分以外に、ある位相値の近辺に偏った分布となる成分も含まれる。その場合、位相誤差を含むチャネル推定値を加算平均したとしても、位相誤差が減少せず、位相誤差を多く含む基準チャネル推定値が算出されることになる。そして、位相誤差を多く含む基準チャネル推定値を用いて各アンテナの位相誤差が算出された場合、各アンテナについて算出された位相誤差の精度が低くなる。従って、所望の方向にビームを形成したり、ビームによるアンテナ利得を所望の値に設定することが困難となる。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、各アンテナの位相誤差を精度よく補正することを目的とする。

１つの側面では、無線通信装置は、複数のアンテナと、チャネル推定部と、位相差算出部と、到来方向推定部と、位相誤差推定部と、補正部とを有する。チャネル推定部は、複数のアンテナを介して３つ以上の端末のそれぞれから受信した受信信号に基づいて、端末毎に、それぞれのアンテナと端末との間のチャネルを含むチャネルベクトルを推定する。位相差算出部は、チャネル推定部によって端末毎に推定されたチャネルベクトルの中で、２つのチャネルベクトルの組合せ毎に該２つのチャネルベクトル間の第１の位相差を算出する。到来方向推定部は、位相差算出部によって算出された位相差に基づいて、端末毎に受信信号の到来方向を推定する。位相誤差推定部は、到来方向推定部によって端末毎に推定された受信信号の到来方向と、チャネル推定部によって端末毎に推定されたチャネルベクトルとに基づいて、それぞれのアンテナの位相誤差を推定する。補正部は、位相誤差推定部によって推定されたそれぞれのアンテナの位相誤差に基づいて、それぞれのアンテナを介して送信または受信される信号の位相を補正する。

１実施形態によれば、各アンテナの位相誤差を精度よく補正することができる。

図１は、無線通信システムの一例を示す図である。 図２は、実施例１におけるＡＰ（Access Point）の一例を示すブロック図である。 図３は、アレイアンテナの一例を示す図である。 図４は、アレイアンテナの他の例を示す図である。 図５は、第１の端末の方向と第２の端末の方向との全ての組合せについて算出された尤度の一例を示す図である。 図６は、第２の端末の方向と第３の端末の方向との全ての組合せについて算出された尤度の一例を示す図である。 図７は、第３の端末の方向と第１の端末の方向との全ての組合せについて算出された尤度の一例を示す図である。 図８は、各端末からの電波の到来方向の推定過程の一例を説明するための図である。 図９は、ＡＰによって実行されるキャリブレーションの一例を示すフローチャートである。 図１０は、尤度算出処理の一例を示すフローチャートである。 図１１は、実施例２におけるＡＰの一例を示すブロック図である。 図１２は、実施例３におけるＡＰの一例を示すブロック図である。 図１３は、基準チャネルベクトルテーブルの一例を示す図である。 図１４は、第２の位相差テーブルの一例を示す図である。

以下に、本願の開示する無線通信装置およびキャリブレーション方法の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例は開示の技術を限定するものではない。

［無線通信システム１０］
図１は、無線通信システム１０の一例を示す図である。無線通信システム１０は、ＡＰ２０および複数の端末１１−１〜１１−ｎを有する。本実施例において、無線通信システム１０は、ミリ波帯の周波数の電波を用いて通信を行う無線ＬＡＮシステムである。なお、開示の技術は、ミリ波帯の周波数の電波を用いて通信を行うシステムであれば、無線ＬＡＮに限らず、セルラー通信や近距離無線通信等を行うシステムに対しても適用可能である。ＡＰ２０は、無線通信装置の一例である。なお、以下では、端末１１−１〜１１−ｎのそれぞれを区別することなく総称する場合に単に端末１１と記載する。

ＡＰ２０は、複数のアンテナを含むアレイアンテナ２１を有する。ＡＰ２０は、それぞれの端末１１との通信において、アレイアンテナ２１に含まれる各アンテナの位相を制御し、端末１１の方向へビーム２２を形成する。これにより、端末１１へ送信する電波および端末１１から受信する電波の利得を高めることができる。

［ＡＰ２０］
図２は、実施例１におけるＡＰ２０の一例を示すブロック図である。ＡＰ２０は、例えば図２に示すように、アレイアンテナ２１、プロセッサ３０、無線処理回路４０、およびメモリ５０を有する。本実施例において、ＡＰ２０は、例えばＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access／Collision Avoidance）方式に基づいて各端末１１と通信する。

プロセッサ３０は、位相制御部３１、位相誤差推定部３２、チャネル推定部３３、到来方向推定部３４、位相差算出部３５、およびベースバンド信号処理部３６を有する。メモリ５０には、プロセッサ３０によって実行されるプログラムやデータ等が格納されている。プロセッサ３０は、メモリ５０からプログラムを読出し、読出したプログラムを実行することにより、位相制御部３１、位相誤差推定部３２、チャネル推定部３３、到来方向推定部３４、位相差算出部３５、およびベースバンド信号処理部３６の各機能を実現する。なお、プロセッサ３０は、メモリ５０内に格納されたプログラムをメモリ５０から読み出して実行する以外に、通信回線を介して他の装置からプログラムを取得して実行してもよい。

アレイアンテナ２１は、複数のアンテナ２３−１〜２３−Ｋを有する。なお、以下では、アンテナ２３−１〜２３−Ｋのそれぞれを区別することなく総称する場合に単にアンテナ２３と記載する。本実施例において、アレイアンテナ２１は、例えばＫ個のアンテナ２３を有する。また、本実施例において、アレイアンテナ２１は、例えば、複数のアンテナ２３が円状に配置されたサーキュラアレイアンテナである。

無線処理回路４０は、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）４１、ダウンコンバータ４２、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）４３、合成器４４、および複数の位相調整部４５−１〜４５−Ｋを有する。また、無線処理回路４０は、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）４６、アップコンバータ４７、ＰＡ（Power Amplifier）４８、および発振器４９を有する。なお、以下では、位相調整部４５−１〜４５−Ｋのそれぞれを区別することなく総称する場合に単に位相調整部４５と記載する。本実施例において、無線処理回路４０は、例えばＫ個の位相調整部４５を有する。

位相調整部４５は、１つのアンテナ２３に対応して１つ設けられている。それぞれの位相調整部４５は、プロセッサ３０からの制御信号に応じて、対応するアンテナ２３を介して受信された受信信号の位相を調整し、位相が調整された受信信号を合成器４４へ出力する。また、それぞれの位相調整部４５は、プロセッサ３０からの制御信号に応じて、ＰＡ４８から出力された送信信号の位相を調整する。位相が調整された送信信号は、対応するアンテナ２３を介して放射される。

合成器４４は、それぞれの位相調整部４５から出力された受信信号を合成する。ＬＮＡ４３は、合成器４４によって合成された受信信号を増幅する。ダウンコンバータ４２は、ＬＮＡ４３によって増幅された受信信号を、発振器４９から出力された局発信号を用いてダウンコンバートする。ＡＤＣ４１は、ダウンコンバータ４２によってダウンコンバートされた受信信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する。そして、ＡＤＣ４１は、デジタル信号に変換された受信信号をプロセッサ３０へ出力する。

ＤＡＣ４６は、プロセッサ３０から出力された送信信号を、デジタル信号からアナログ信号に変換する。アップコンバータ４７は、ＤＡＣ４６によってアナログ信号に変換された送信信号を、発振器４９から出力された局発信号を用いてアップコンバートする。ＰＡ４８は、アップコンバータ４７によってアップコンバートされた送信信号を増幅する。そして、ＰＡ４８は、増幅された送信信号をそれぞれの位相調整部４５へ出力する。

ベースバンド信号処理部３６は、ＡＤＣ４１から出力された受信信号に対して復調および復号等のベースバンド処理を行うことにより受信データを生成する。そして、ベースバンド信号処理部３６は、生成された受信データを、図示しないアプリケーション処理部へ出力する。また、ベースバンド信号処理部３６は、図示しないアプリケーション処理部から出力された送信データに対して符号化および変調等のベースバンド処理を行うことにより、送信信号を生成する。そして、ベースバンド信号処理部３６は、生成された送信信号を、ＤＡＣ４６へ出力する。

チャネル推定部３３は、それぞれの端末１１から受信された受信信号に基づいて、端末１１毎に、各アンテナ２３と端末１１との間のチャネルを含むチャネルベクトルを推定する。本実施例において、チャネル推定部３３は、３つ以上の端末１１のそれぞれについてチャネルベクトルを算出する。なお、チャネル推定部３３は、３つ以上の異なる方向から到来する受信信号に基づいて、受信信号の到来方向毎に、各アンテナ２３と端末１１との間のチャネルを含むチャネルベクトルを算出してもよい。ただし、ミリ波通信では電波の空間伝搬損失が大きいため、送信側の装置から送信された電波のうち、直接波以外のマルチパスの成分は、受信側の装置ではほとんど受信されない。従って、ＡＰ２０における各端末１１からの電波の到来方向は、各端末１１からＡＰ２０へ向かう方向と一致する。そのため、以下では、それぞれの端末１１から送信された電波の到来方向を、それぞれの端末１１の方向として説明を行う。

ここで、第ｉ番目の端末１１から到来方向φ_iで到来する電波の時刻ｔにおける受信信号ベクトルｙ_i（ｔ）＝［ｙ_i,0（ｔ），・・・，ｙ_i,K-1（ｔ）］^Tは、例えば下記（１）式のように表すことができる。なお、ｙ_i,k（ｔ）は、時刻ｔにおいて、第ｉ番目の端末１１から送信された信号が第ｋ番目のアンテナ２３によって受信された受信信号を示し、Ｋはアンテナ２３の本数を示す。

上記（１）式において、ｈ_iは、第ｉ番目の端末１１とアレイアンテナ２１との間のチャネルベクトルを示す。ｓ_i（ｔ）は、第ｉ番目の端末１１から送信された送信信号を示す。ｎ_i（ｔ）は、時刻ｔにおいて、第ｉ番目の端末１１から送信された信号の受信信号に付加された雑音ベクトルを示す。Ψは、各アンテナ２３の位相誤差を表した位相誤差行列を示す。位相誤差行列Ψは、例えば下記（２）式のように表すことができる。

上記（２）式において、θ_kは第ｋ番目のアンテナ２３の位相誤差を示す。

また、チャネル推定部３３によって、第ｉ番目の端末１１からの受信信号から推定されたチャネルベクトル

は、例えば下記（３）式のように表すことができる。

なお、チャネルの推定方法に関しては、本明細書では特に限定しないが、より高精度にチャネルを推定することができる推定方法を用いた方がよいことは明らかである。また、以下では、説明を簡単にするために、雑音の影響は無視できるものと仮定する。

本実施例において、アレイアンテナ２１は、例えば図３に示すように、複数のアンテナ２３が円状に配置されたサーキュラアレイアンテナである。図３は、アレイアンテナ２１の一例を示す図である。本実施例におけるアレイアンテナ２１は、送信および受信の対象となる電波の波長λで正規化された半径ｒの円周上に、等間隔で配置されたＫ個のアンテナ２３を有する。本実施例では、例えば図３に示すように、複数のアンテナ２３が配置された円周の中心ｏから所定の方向（図３の例では、第０番目のアンテナ２３の方向）を基準方向として、基準方向と、中心ｏから第ｋ番目のアンテナ２３の方向とのなす角をα_kと定義する。これにより、上記（３）式において、推定された各アンテナ２３のチャネルは、例えば下記（４）式および（５）式のように変換することができる。

一般的に、上記（４）式および（５）式のような変換は、サーキュラアレイ以外にも、例えば図４に示すように、複数のアンテナ２３が直線状に配置されたリニアアレイなど、他の配列のアレイアンテナ２１でも容易に変換が可能である。図４は、アレイアンテナ２１の他の例を示す図である。図４に示したアレイアンテナ２１において、ｄ_kは、基準点から第ｋ番目のアンテナ２３までの距離を示す。これにより、上記（４）式におけるｆ_k（φ_i）は、例えば下記のように表すことができる。

位相差算出部３５は、少なくとも３つの異なる方向から到来したと予想されるそれぞれの端末１１の受信信号についてチャネル推定部３３が推定したチャネルベクトルを取得する。そして、位相差算出部３５は、取得した複数のチャネルベクトルの中で、２つのチャネルベクトルの組合せ毎に第１の位相差を算出する。

例えば、第ｉ番目の端末１１について推定されたチャネルベクトルと、第ｊ番目の端末１１について推定されたチャネルベクトルとの第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）は、下記（６）式のように表すことができる。

上記（４）式および（６）式により、第ｋ番目のアンテナ２３におけるチャネルの第１の位相差Δθ_k（ｉ，ｊ）は、例えば下記（７）式のように表すことができる。

上記（７）式を参照すると、第ｉ番目の端末１１からの受信信号から推定されたチャネルと、第ｊ番目の端末１１からの受信信号から推定されたチャネルとの間の第１の位相差には、各アンテナ２３に付加される位相誤差θ_kが含まれていない。即ち、上記（７）式によれば、第ｉ番目の端末１１からの受信信号から推定されたチャネルと、第ｊ番目の端末１１からの受信信号から推定されたチャネルとの間の第１の位相差は、各端末１１からの受信信号の到来方向のみの関数となっている。従って、上記（６）式で表されるチャネルベクトル間の第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）を用いることで、各アンテナ２３の位相誤差θ_kの影響を受けずに電波の到来方向の推定が可能になる。

到来方向推定部３４は、位相差算出部３５によって算出されたチャネルベクトルの組合せ毎の第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）に基づいて、端末１１毎に、端末１１からの電波の到来方向を推定する。なお、以下では、端末１１からの電波の到来方向を、単に端末１１の方向と呼ぶ。

到来方向推定部３４は、到来方向特定部３４０および尤度算出部３４１を有する。尤度算出部３４１は、複数のアンテナ２３の配置と、予め定められた電波の到来方向とから定まる基準チャネルベクトルを、予め定められた到来方向毎に算出する。そして、尤度算出部３４１は、算出された２つの基準チャネルベクトルの組合せ毎に、基準チャネルベクトル間の第２の位相差を算出する。そして、尤度算出部３４１は、算出された第２の位相差毎に、第１の位相差が第２の位相差であることについての確からしさを示す尤度を算出する。本実施例において、予め定められた到来方向とは、３６０度を均等に３６０個に分割した場合のそれぞれの方向であり、１度ずつ異なる３６０通りの方向を示す。なお、予め定められた到来方向は、３６０度を均等に分割した場合のそれぞれの方向であれば、１度未満の角度ずつ異なる方向であってもよく、１度より大きい角度ずつ異なる方向であってもよい。ただし、予め定められた到来方向の分解能は、細かいほど、各端末１１からの受信信号の到来方向の推定精度が高くなる。

ここで、第ｉ番目の端末１１の方向が、予め定められた電波の到来方向αである場合、基準チャネルベクトルは、例えば下記（８）式のように表される。

また、第ｊ番目の端末１１の方向が、予め定められた電波の到来方向βである場合、基準チャネルベクトルは、例えば下記（９）式のように表される。

ここで、第ｉ番目の端末１１の方向が、予め定められた電波の到来方向αである場合の第ｋ番目のアンテナ２３の基準チャネルは、前述の（４）式および（５）式を用いて、例えば下記（１０）式のように表すことができる。

尤度算出部３４１は、第ｉ番目の端末１１の方向をα、第ｊ番目の端末１１の方向をβと仮定し、方向αおよびβの組合せ毎に、例えば下記（１１）式に基づいて、基準チャネルベクトルの第２の位相差Δθ’（α，β）を算出する。

そして、尤度算出部３４１は、前述の（６）式により算出された第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）と、上記（１１）式により算出された第２の位相差Δθ’（α，β）とを用いて、下記（１２）式に示す評価関数Ｊ（ｉ，ｊ，α，β）の値を計算する。

上記（１２）式において、||ｘ||は、ｘのノルムを示す。

そして、尤度算出部３４１は、上記（１２）式に基づいて計算された評価関数Ｊ（ｉ，ｊ，α，β）の値に基づいて、第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）が第２の位相差Δθ’（α，β）であることについての確からしさを示す尤度Ｌ_ijを算出する。第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）および第２の位相差Δθ’（α，β）に基づいて算出された尤度Ｌ_ijが大きいということは、第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）が、第２の位相差Δθ’（α，β）である可能性が高いことを示す。算出された尤度Ｌ_ijは、評価関数Ｊ（ｉ，ｊ，α，β）の値が大きいほど小さく、評価関数Ｊ（ｉ，ｊ，α，β）の値が小さいほど大きくなる。本実施例において、尤度算出部３４１は、例えば、評価関数Ｊ（ｉ，ｊ，α，β）の値の逆数を、尤度Ｌ_ijとして算出する。尤度算出部３４１は、それぞれの第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）について、αおよびβの組合せ毎の尤度Ｌ_ijを算出し、算出された尤度Ｌ_ijを到来方向特定部３４０へ出力する。

本実施例では、３つの端末１１のそれぞれから受信した受信信号に基づいて、各アンテナ２３の位相誤差を補正する。ここで、３つの端末１１のそれぞれを、第１の端末１１、第２の端末１１、および第３の端末１１と定義する。また、第１の端末１１の方向をａ、第２の端末１１の方向をｂ、第３の端末１１の方向をｃと定義する。

尤度算出部３４１は、予め定められた電波の到来方向の中から、第１の端末１１の方向ａと、第２の端末１１の方向ｂとを任意に選択する。そして、尤度算出部３４１は、第１の端末１１について選択された方向をα、第２の端末１１について選択された方向をβとし、第１の端末１１を第ｉ番目の端末１１、第２の端末１１を第ｊ番目の端末１１とする。そして、尤度算出部３４１は、前述の（１２）式を用いて評価関数Ｊ（ｉ，ｊ，α，β）の値を計算し、計算された評価関数Ｊ（ｉ，ｊ，α，β）の値から尤度Ｌ₁₂を算出する。尤度算出部３４１は、予め定められた電波の到来方向の中から選択された、第１の端末１１の方向ａと、第２の端末１１の方向ｂとの全ての組合せについて、尤度Ｌ₁₂を算出する。

予め定められた電波の到来方向の中から選択された、第１の端末１１の方向ａと、第２の端末１１の方向ｂとの全ての組合せについて算出された尤度Ｌ₁₂を図示すると、例えば図５のようになる。図５は、第１の端末１１の方向ａと、第２の端末１１の方向ｂとの全ての組合せについて算出された尤度Ｌ₁₂の一例を示す図である。図５に示した例では、第１の端末１１の方向ａが「ａ₁」であり、第２の端末１１の方向ｂが「ｂ₁」である場合の尤度Ｌ₁₂として、例えば「Ｌ₁₂−１１」が算出されている。

また、尤度算出部３４１は、予め定められた電波の到来方向の中から、第２の端末１１の方向ｂと、第３の端末１１の方向ｃとを任意に選択する。そして、尤度算出部３４１は、第２の端末１１について選択された方向をα、第３の端末１１について選択された方向をβとし、第２の端末１１を第ｉ番目の端末１１、第３の端末１１を第ｊ番目の端末１１とする。そして、尤度算出部３４１は、前述の（１２）式を用いて評価関数Ｊ（ｉ，ｊ，α，β）の値を計算し、計算された評価関数Ｊ（ｉ，ｊ，α，β）の値から尤度Ｌ₂₃を算出する。尤度算出部３４１は、予め定められた電波の到来方向の中から選択された、第２の端末１１の方向ｂと、第３の端末１１の方向ｃとの全ての組合せについて、尤度Ｌ₂₃を算出する。

予め定められた電波の到来方向の中から選択された、第２の端末１１の方向ｂと、第３の端末１１の方向ｃとの全ての組合せについて算出された尤度Ｌ₂₃を図示すると、例えば図６のようになる。図６は、第２の端末１１の方向ｂと、第３の端末１１の方向ｃとの全ての組合せについて算出された尤度Ｌ₂₃の一例を示す図である。図６に示した例では、第２の端末１１の方向ｂが「ｂ₁」であり、第３の端末１１の方向ｃが「ｃ₂」である場合の尤度Ｌ₂₃として、例えば「Ｌ₂₃−１２」が算出されている。

また、尤度算出部３４１は、予め定められた電波の到来方向の中から、第３の端末１１の方向ｃと、第１の端末１１の方向ａとを任意に選択する。そして、尤度算出部３４１は、第３の端末１１について選択された方向をα、第１の端末１１について選択された方向をβとし、第３の端末１１を第ｉ番目の端末１１、第１の端末１１を第ｊ番目の端末１１とする。そして、尤度算出部３４１は、前述の（１２）式を用いて評価関数Ｊ（ｉ，ｊ，α，β）の値を計算し、計算された評価関数Ｊ（ｉ，ｊ，α，β）の値から尤度Ｌ₃₁を算出する。尤度算出部３４１は、予め定められた電波の到来方向の中から選択された、第３の端末１１の方向ｃと、第１の端末１１の方向ａとの全ての組合せについて、尤度Ｌ₃₁を算出する。

予め定められた電波の到来方向の中から選択された、第３の端末１１の方向ｃと、第１の端末１１の方向ａとの全ての組合せについて算出された尤度Ｌ₃₁を図示すると、例えば図７のようになる。図７は、第３の端末１１の方向ｃと、第１の端末１１の方向ａとの全ての組合せについて算出された尤度Ｌ₃₁の一例を示す図である。図７に示した例では、第３の端末１１の方向ｃが「ｃ₂」であり、第１の端末１１の方向ａが「ａ₁」である場合の尤度Ｌ₃₁として、例えば「Ｌ₃₁−２１」が算出されている。

到来方向特定部３４０は、尤度算出部３４１によって算出された尤度Ｌ_ijに基づいて、それぞれの端末１１の方向を特定する。例えば、到来方向特定部３４０は、第１の端末１１の方向ａ、第２の端末１１の方向ｂ、および第３の端末１１の方向ｃの組合せ毎に、該組合せに含まれる２つの端末１１の方向について算出された尤度Ｌ_ijを合計して尤度の合計値Ｌ_sを算出する。そして、到来方向特定部３４０は、最も大きい尤度の合計値Ｌ_sとなる端末１１の方向の組合せを特定する。そして、到来方向特定部３４０は、特定された組合せに含まれている各端末１１の方向を、推定された各端末１１の方向として特定する。

例えば、到来方向特定部３４０は、第１の端末１１の方向ａ、第２の端末１１の方向ｂ、および第３の端末１１の方向ｃの組合せに対して、例えば図８に示すように、該組合せに含まれる２つの方向の組合せ毎の尤度Ｌ_ijを対応付ける。図８は、各端末からの電波の到来方向の推定過程の一例を説明するための図である。到来方向特定部３４０は、第１の端末１１の方向ａ、第２の端末１１の方向ｂ、および第３の端末１１の方向ｃの組合せ毎に、該組合せに対応付けられた尤度Ｌ_ijを合計して尤度の合計値Ｌ_sを算出する。

例えば図８のレコード６０には、第１の端末１１の方向ａ₁、第２の端末１１の方向ｂ₁、および第３の端末１１の方向ｃ₂の組合せに、尤度Ｌ₁₂−１１、尤度Ｌ₂₃−１２、尤度Ｌ₃₁−２１、および尤度の合計値Ｌ_s−１１２が対応付けられている。尤度Ｌ₁₂−１１は、例えば図５に示したように、第１の端末１１の方向ａ₁と、第２の端末１１の方向ｂ₁とに基づいて算出された尤度Ｌ₁₂である。また、尤度Ｌ₂₃−１２は、例えば図６に示したように、第２の端末１１の方向ｂ₁と、第３の端末１１の方向ｃ₂とに基づいて算出された尤度Ｌ₂₃である。また、尤度Ｌ₃₁−２１は、例えば図７に示したように、第３の端末１１の方向ｃ₂と、第１の端末１１の方向ａ₁とに基づいて算出された尤度Ｌ₃₁である。尤度の合計値Ｌ_s−１１２は、レコード６０に含まれている尤度Ｌ₁₂−１１、尤度Ｌ₂₃−１２、および尤度Ｌ₃₁−２１が合計された値である。

そして、到来方向特定部３４０は、第１の端末１１の方向ａ、第２の端末１１の方向ｂ、および第３の端末１１の方向ｃの組合せ毎に算出された尤度の合計値Ｌ_sの中で、最も大きい尤度の合計値Ｌ_sに対応する組合せを特定する。そして、到来方向特定部３４０は、特定された組合せに含まれている第１の端末１１の方向ａ、第２の端末１１の方向ｂ、および第３の端末１１の方向ｃを、各端末１１の方向として特定する。例えば図８において、レコード６０に含まれている尤度の合計値Ｌ_sが最も大きい場合、到来方向特定部３４０は、第１の端末１１の方向をａ₁、第２の端末１１の方向をｂ₁、第３の端末１１の方向をｃ₂と特定する。そして、到来方向特定部３４０は、端末１１毎に特定された受信信号の到来方向の情報を、位相誤差推定部３２へ出力する。

このように、本実施例では、３つ以上の端末１１のそれぞれについて推定されたチャネルベクトル中で２つの端末１１のチャネルベクトルの組合せ毎に第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）が算出される。そして、各端末１１について仮定された、予め定められた電波の到来方向の２つの組合せ毎に、該組合せにおいて算出された第２の位相差Δθ’（α，β）と、第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）との尤度が算出される。そして、３つ以上の端末１１のそれぞれについて仮定された、予め定められた電波の到来方向の組合せ毎に、尤度が合計され、最も尤度が大きい電波の到来方向の組合せが、各端末１１の方向として推定される。

ここで、端末１１の数が３つ以上であれば、２つの端末１１の組合せが端末１１の数以上存在することになる。そして、２つの端末１１の組合せ毎に、該２つの端末１１の方向について第２の位相差Δθ’（α，β）が特定されれば、該第２の位相差Δθ’（α，β）を満たす端末１１の方向の組合せを特定することができる。なお、端末１１の数が２つである場合、２つの端末１１の組合せは１つしか存在せず、特定された第２の位相差Δθ’（α，β）も１つしか存在しない。そのため、特定された第２の位相差Δθ’（α，β）から、２つの端末１１の方向を特定することは困難である。

位相誤差推定部３２は、端末１１毎に、到来方向特定部３４０から出力された受信信号の到来方向と前述の（８）式とを用いて、基準チャネルベクトルを算出する。そして、位相誤差推定部３２は、チャネル推定部３３によって端末１１毎に推定されたチャネルベクトルと、端末１１毎に算出された基準チャネルベクトルとに基づいて、例えば下記（１３）式により、各アンテナ２３の位相誤差

を推定する。そして、位相誤差推定部３２は、推定した位相誤差の情報を位相制御部３１へ出力する。

上記（１３）式において、

は、チャネル推定部３３によって推定された、第ｋ番目のアンテナ２３と第ｉ番目の端末１１との間のチャネルを示す。また、

は、到来方向特定部３４０によって推定された第ｉ番目の端末１１の方向を示す。また、

は、位相誤差推定部３２によって算出された、第ｋ番目のアンテナ２３と第ｉ番目の端末１１との間の基準チャネルを示す。また、Ｍは、端末１１の数を示す３以上の整数である。本実施例において、Ｍは例えば３である。

位相制御部３１は、位相誤差推定部３２から出力された位相誤差の情報を基に、各アンテナ２３を介して受信された受信信号の位相を、前述の（１３）式で表される位相分だけ逆に回転させる。これにより、位相制御部３１は、端末１１からの信号の受信において、各アンテナ２３の位相誤差をキャンセルすることができる。位相誤差が補正された後の第ｉ番目の端末１１からの受信信号の受信信号ベクトルｙ_i’（ｔ）は、例えば下記（１４）式のように表される。

上記（１４）式における

は、例えば下記（１５）式のように表される。

また、位相制御部３１は、位相誤差推定部３２から出力された位相誤差の情報を基に、各アンテナ２３から送信される送信信号の位相を、前述の（１３）式で表される位相分だけ逆に回転させる。これにより、位相制御部３１は、アレイアンテナ２１からの信号の送信において、各アンテナ２３の位相誤差をキャンセルすることができる。例えば、位相制御部３１は、第ｋ番目のアンテナ２３から送信される信号の位相ω_kを、位相誤差の情報を基に、例えば下記（１６）式のように補正する。

そして、位相制御部３１は、補正後の位相ω_k’を示す制御信号を、第ｋ番目のアンテナ２３に接続された位相調整部４５−ｋへ出力する。これにより、第ｋ番目のアンテナ２３から送信される信号において、アンテナ２３の位相誤差がキャンセルされる。

［キャリブレーション］
図９は、ＡＰ２０によって実行されるキャリブレーションの一例を示すフローチャートである。ＡＰ２０は、起動時やアレイアンテナ２１を介した通信の開始前など、所定のタイミングで図９に示す動作を開始する。

まず、チャネル推定部３３は、それぞれの端末１１から受信した受信信号に基づいて、端末１１毎に、端末１１とアレイアンテナ２１との間のチャネルベクトルを推定する（Ｓ１００）。

次に、位相差算出部３５は、チャネル推定部３３によって推定された端末１１毎のチャネルベクトルに基づいて、２つの端末１１の組合せ毎に第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）を算出する（Ｓ１０１）。例えば、位相差算出部３５は、３つの端末１１の中の２つの組合せ毎に、一方の端末１１を第ｉ番目の端末１１とし、他方の端末１１を第ｊ番目の端末１１として、前述の（６）式を用いて、第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）を算出する。そして、尤度算出部３４１は、尤度算出処理を実行する（Ｓ２００）。

図１０は、尤度算出処理の一例を示すフローチャートである。

まず、尤度算出部３４１は、複数のアンテナ２３の配置と予め定められた到来方向とから定まる基準チャネルベクトルを、予め定められた到来方向毎に算出する（Ｓ２０１）。そして、尤度算出部３４１は、複数の端末１１の中で、２つの端末１１の組合せを１つ選択する（Ｓ２０２）。本実施例では、尤度算出部３４１は、３つの端末１１の中で、２つの端末１１の組合せを１つ選択する。

次に、尤度算出部３４１は、選択された２つの端末１１のうち、一方を第ｉ番目の端末１１、他方を第ｊ番目の端末１１とする。そして、尤度算出部３４１は、予め定められた到来方向の中で、第ｉ番目の端末１１の方向αと、第ｊ番目の端末１１の方向βとの組み合わせを１つ選択する（Ｓ２０３）。

次に、尤度算出部３４１は、前述の（１１）式に基づいて、第ｉ番目の端末１１の方向αにおける基準チャネルベクトルと、第ｊ番目の端末１１の方向βにおける基準チャネルベクトルとの間の第２の位相差Δθ’（α，β）を算出する（Ｓ２０４）。

次に、尤度算出部３４１は、ステップＳ１０１で算出された第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）と、ステップＳ２０４で算出された第２の位相差Δθ’（α，β）とを用いて、前述の（１２）式に示した評価関数Ｊ（ｉ，ｊ，α，β）の値を計算する（Ｓ２０５）。そして、尤度算出部３４１は、計算された評価関数Ｊ（ｉ，ｊ，α，β）の値に基づいて、尤度Ｌ_ijを算出する（Ｓ２０６）。尤度算出部３４１は、例えば、評価関数Ｊ（ｉ，ｊ，α，β）の値の逆数を尤度Ｌ_ijとして算出する。

次に、尤度算出部３４１は、予め定められた到来方向の中で、第ｉ番目の端末１１の方向αと、第ｊ番目の端末１１の方向βとの組み合わせを全て選択したか否かを判定する（Ｓ２０７）。第ｉ番目の端末１１の方向αと、第ｊ番目の端末１１の方向βとの組合せについて、未選択の組合せが存在する場合（Ｓ２０７：Ｎｏ）、尤度算出部３４１は、再びステップＳ２０３に示した処理を実行する。

一方、第ｉ番目の端末１１の方向αと、第ｊ番目の端末１１の方向βとの組み合わせが全て選択された場合（Ｓ２０７：Ｙｅｓ）、尤度算出部３４１は、複数の端末１１の中で、２つの端末１１の組合せを全て選択したか否かを判定する（Ｓ２０８）。２つの端末１１の組合せの中で、未選択の組合せが存在する場合（Ｓ２０８：Ｎｏ）、尤度算出部３４１は、再びステップＳ２０２に示した処理を実行する。

一方、複数の端末１１の中で、２つの端末１１の組合せを全て選択した場合（Ｓ２０８：Ｙｅｓ）、尤度算出部３４１は、２つの端末１１の方向の全ての組合せについて、組合せ毎の尤度を到来方向特定部３４０へ出力する。そして、尤度算出部３４１は、本フローチャートに示した尤度算出処理を終了する。図１０に示した尤度算出処理が終了した段階では、例えば図５〜図７に示したように、２つの端末１１の方向の全ての組合せについて、尤度が算出された状態となる。

図９に戻って説明を続ける。到来方向特定部３４０は、例えば図８において説明したように、予め定められた電波の到来方向の中から選択された、第１の端末１１の方向ａ、第２の端末１１の方向ｂ、および第３の端末１１の方向ｃの組合せ毎に、尤度の合計値Ｌ_sを算出する。そして、到来方向特定部３４０は、算出された尤度の合計値Ｌ_sの中で、最も大きい尤度の合計値Ｌ_sに対応する第１の端末１１の方向ａ、第２の端末１１の方向ｂ、および第３の端末１１の方向ｃの組合せを、各端末１１の方向として特定する（Ｓ１０２）。

次に、位相誤差推定部３２は、端末１１毎に、到来方向特定部３４０によって特定された到来方向と前述の（８）式とを用いて、基準チャネルベクトルを算出する（Ｓ１０３）。そして、位相誤差推定部３２は、端末１１毎に算出した基準チャネルベクトルと、チャネル推定部３３が端末１１毎に推定したチャネルベクトルとに基づいて、前述の（１３）式により、各アンテナ２３の位相誤差を推定する（Ｓ１０４）。そして、位相誤差推定部３２は、アンテナ２３毎に推定された位相誤差を位相制御部３１へ出力する。

次に、位相制御部３１は、位相誤差推定部３２から出力された位相誤差を基に各アンテナ２３における受信信号の位相および送信信号の位相を、前述の（１３）式で表される位相分だけ逆に回転させることにより、補正する（Ｓ１０５）。そして、ＡＰ２０は、本フローチャートに示したキャリブレーションを終了する。

［実施例１の効果］
上述したように、本実施例のＡＰ２０は、複数のアンテナ２３と、チャネル推定部３３と、位相差算出部３５と、到来方向推定部３４と、位相誤差推定部３２と、位相制御部３１とを有する。チャネル推定部３３は、複数のアンテナ２３を介して３つ以上の端末１１のそれぞれから受信した受信信号に基づいて、端末１１毎に、それぞれのアンテナ２３と端末１１との間のチャネルを含むチャネルベクトルを推定する。位相差算出部３５は、チャネル推定部３３によって端末１１毎に推定されたチャネルベクトルの中で、２つのチャネルベクトルの組合せ毎に該２つのチャネルベクトル間の第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）を算出する。到来方向推定部３４は、位相差算出部３５によって算出された第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）に基づいて、端末１１毎に受信信号の到来方向を推定する。位相誤差推定部３２は、到来方向推定部３４によって端末１１毎に推定された受信信号の到来方向と、チャネル推定部３３によって端末１１毎に推定されたチャネルベクトルとに基づいて、それぞれのアンテナ２３の位相誤差を推定する。位相制御部３１は、位相誤差推定部３２によって推定されたそれぞれのアンテナ２３の位相誤差に基づいて、それぞれのアンテナ２３を介して送信または受信される信号の位相を補正する。

本実施例のＡＰ２０は、３つ以上の異なる到来方向の受信信号から推定されたチャネルベクトルの中で、２つのチャネルベクトルの組合せ毎に位相差を算出し、算出された位相差に基づいて受信信号の到来方向を推定する。これにより、ＡＰ２０は、受信信号の到来方向の推定において、各アンテナ２３の位相誤差の影響を抑制することができる。そのため、ＡＰ２０は、各アンテナ２３の位相誤差を精度よく算出することができる。従って、ＡＰ２０は、各アンテナ２３の位相誤差を精度よく補正することができる。

また、本実施例のＡＰ２０は、各アンテナ２３の位相誤差を補正するために特別な信号を送信または受信しなくても、３つ以上の端末１１と通信が可能な状況であれば、各端末１１から受信した信号に基づいて、各アンテナ２３の位相誤差を補正することができる。そのため、本実施例のＡＰ２０は、無線通信システム１０の運用中においても各アンテナ２３の位相誤差を補正することが可能である。従って、環境変化や経年変化等によりアンテナ２３の位相誤差が変化した場合であっても、所定のタイミング毎に各アンテナ２３の位相誤差を補正することで、ＡＰ２０によって送信および受信される信号の品質を高く維持することができる。

また、上記した実施例において、到来方向推定部３４は、到来方向特定部３４０および尤度算出部３４１を有する。尤度算出部３４１は、２つの異なる到来方向の電波の組合せ毎に、複数のアンテナ２３の配置および電波の到来方向から定まる基準チャネルベクトル間の第２の位相差Δθ’（α，β）を算出する。そして、尤度算出部３４１は、第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）が、第２の位相差Δθ’（α，β）であることについての確からしさを示す尤度を算出する。到来方向特定部３４０は、３つ以上の端末１１からの電波の到来方向の組合せ毎に、該組合せに含まれる２つの端末１１に関する第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）について算出された尤度を合計する。そして、到来方向特定部３４０は、合計された尤度が最も大きい電波の到来方向の組合せを、それぞれの端末１１からの受信信号の到来方向として特定する。これにより、ＡＰ２０は、受信信号の到来方向を精度よく推定することができる。従って、ＡＰ２０は、各アンテナ２３の位相誤差を精度よく補正することができる。

上記した実施例において、位相誤差推定部３２は、到来方向推定部３４が推定した各端末１１からの受信信号の到来方向において、基準チャネルベクトルと、チャネル推定部３３が推定したチャネルベクトルとに基づいて、各アンテナ２３の位相誤差を推定する。これにより、ＡＰ２０は、各アンテナ２３の位相誤差を精度よく算出することができる。従って、ＡＰ２０は、各アンテナ２３の位相誤差を精度よく補正することができる。

上記した実施例１において、位相差算出部３５は、３つ以上の異なる到来方向から受信した受信信号に基づいて推定されたチャネルベクトルを用いて、第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）を算出する。また、位相誤差推定部３２は、３つ以上の異なる到来方向から受信した受信信号に基づいて推定されたチャネルベクトルを用いて、各アンテナ２３の位相誤差を算出する。しかし、３つ以上の異なる到来方向からの受信信号であっても、受信信号の到来方向がなす角度が小さいと、アンテナ２３毎に推定された位相誤差の精度が低くなる場合がある。そこで、本実施例のＡＰ２０は、２つの受信信号の全ての組合せにおける相関値が所定値以下となる３つ以上の受信信号を用いて、各アンテナ２３の位相誤差を算出する。

図１１は、実施例２におけるＡＰ２０の一例を示すブロック図である。本実施例におけるＡＰ２０は、アレイアンテナ２１、プロセッサ３０、無線処理回路４０、およびメモリ５０を有する。プロセッサ３０は、位相制御部３１、位相誤差推定部３２、チャネル推定部３３、到来方向推定部３４、位相差算出部３５、ベースバンド信号処理部３６、チャネル特定部３７を有する。なお、以下に説明する点を除き、図１１において、図２と同じ符号を付した構成は、図２における構成と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。

チャネル特定部３７は、チャネル推定部３３によって端末１１毎に推定されたチャネルベクトルを取得する。そして、チャネル特定部３７は、取得した端末１１毎のチャネルベクトルの中で、２つの端末１１について推定されたチャネルベクトルの組合せ毎に、相関値を算出する。そして、チャネル特定部３７は、３つ以上のチャネルベクトルであって、２つのチャネルベクトルのいずれの組合せにおける相関値も所定値以下となる３つ以上のチャネルベクトルを特定する。そして、チャネル特定部３７は、特定した３つ以上のチャネルベクトルを、位相誤差推定部３２および位相差算出部３５へ出力する。

位相差算出部３５は、チャネル特定部３７から出力された端末１１毎のチャネルベクトルについて、２つの端末１１のチャネルベクトルの組合せ毎に第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）を算出する。位相誤差推定部３２は、チャネル推定部３３によって端末１１毎に推定されたチャネルベクトルと、到来方向特定部３４０によって端末１１毎に算出された基準チャネルベクトルとに基づいて、例えば前述の（１３）式により、各アンテナ２３の位相誤差を算出する。

［実施例２の効果］
上述したように、本実施例のＡＰ２０は、チャネル特定部３７を有する。チャネル特定部３７は、端末１１毎に推定されたチャネルベクトルの中で、３つ以上のチャネルベクトルであって、２つのチャネルベクトルのいずれの組合せにおける相関値も所定値以下となる３つ以上のチャネルベクトルを特定する。位相差算出部３５は、チャネル特定部３７によって３つ以上のチャネルベクトルが特定された場合に、特定されたチャネルベクトルの中で、２つのチャネルベクトルの組合せ毎に第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）を算出する。これにより、ＡＰ２０は、各アンテナ２３の位相誤差をより精度よく算出することができる。従って、ＡＰ２０は、各アンテナ２３の位相誤差をより精度よく補正することができる。

上記した実施例１において、尤度算出部３４１は、複数のアンテナ２３の配置と、予め定められた到来方向とから定まる基準チャネルベクトルを、予め定められた到来方向毎に算出する。また、尤度算出部３４１は、２つの基準チャネルベクトルの第２の位相差Δθ’（α，β）を、予め定められた到来方向の全ての組合せについて算出する。しかし、予め定められた到来方向毎の基準チャネルベクトルや、予め定められた到来方向の組合せ毎の第２の位相差Δθ’（α，β）は、複数のアンテナ２３の配置が決まれば、予め算出しておくことが可能である。そこで、実施例３では、予め定められた到来方向毎の基準チャネルベクトルと、予め定められた到来方向の組合せ毎の第２の位相差Δθ’（α，β）とを予めテーブルとして保持する。

図１２は、実施例３におけるＡＰ２０の一例を示すブロック図である。本実施例におけるＡＰ２０は、アレイアンテナ２１、プロセッサ３０、無線処理回路４０、およびメモリ５０を有する。なお、以下に説明する点を除き、図１２において、図２と同じ符号を付した構成は、図２における構成と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。

メモリ５０は、基準チャネルベクトルテーブル５１および第２の位相差テーブル５２を有する。図１３は、基準チャネルベクトルテーブル５１の一例を示す図である。基準チャネルベクトルテーブル５１には、例えば図１３に示すように、予め定められた到来方向５１０毎に、複数のアンテナ２３の配置から定まる基準チャネルベクトル５１１が予め格納されている。基準チャネルベクトル５１１は、例えば前述の（８）式に基づいて算出された値である。

図１４は、第２の位相差テーブル５２の一例を示す図である。第２の位相差テーブル５２には、例えば図１４に示すように、予め定められた到来方向の組合せ５２０毎に、基準チャネルベクトル間の第２の位相差５２１が予め格納されている。第２の位相差５２１は、例えば前述の（１１）式に基づいて算出された値である。

尤度算出部３４１は、第ｉ番目の端末１１の方向をα、第ｊ番目の端末１１の方向をβと仮定し、方向αおよびβの組合せ毎に、該組合せに対応する第２の位相差Δθ’（α，β）を、メモリ５０内の第２の位相差テーブル５２から抽出する。そして、尤度算出部３４１は、前述の（６）式を用いて算出された第１の位相差Δθ（ｉ，ｊ）と、第２の位相差テーブル５２から抽出された第２の位相差Δθ’（α，β）とを用いて、前述の（１２）式に示す評価関数Ｊ（ｉ，ｊ，α，β）の値を計算する。

位相誤差推定部３２は、端末１１毎に、到来方向特定部３４０から出力された受信信号の到来方向に対応付けられている基準チャネルベクトルを、基準チャネルベクトルテーブル５１から抽出する。

［実施例３の効果］
上述したように、本実施例のＡＰ２０は、予め定められた到来方向毎の基準チャネルベクトルと、予め定められた到来方向の組合せ毎の第２の位相差Δθ’（α，β）とを予めテーブルとして保持する。これにより、ＡＰ２０は、各アンテナ２３の位相誤差を補正する際の処理負荷を軽減することができる。

［その他］
なお、開示の技術は、上記した実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

例えば、上記した各実施例において例示したＡＰ２０が有する各処理ブロックは、ＡＰ２０の動作の理解を容易にするために、主な処理内容に応じて機能別に区分したものである。そのため、処理ブロックの区分方法やその名称によって、開示の技術が制限されることはない。上記した実施例におけるＡＰ２０は、実現される処理の内容に応じて、さらに多くの処理ブロックに区分されてもよく、１つの処理ブロックがさらに多くの処理を実行するように区分されてもよい。また、それぞれの処理ブロックにおける処理は、ソフトウェアによる処理として実現されてもよく、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の専用のハードウェアにより実現されてもよい。

１０ 無線通信システム
１１ 端末
２０ ＡＰ
２１ アレイアンテナ
２２ ビーム
２３ アンテナ
３０ プロセッサ
３１ 位相制御部
３２ 位相誤差推定部
３３ チャネル推定部
３４ 到来方向推定部
３４０ 到来方向特定部
３４１ 尤度算出部
３５ 位相差算出部
３６ ベースバンド信号処理部
３７ チャネル特定部
４０ 無線処理回路
５０ メモリ
５１ 基準チャネルベクトルテーブル
５２ 第２の位相差テーブル

Claims (5)

1. 複数のアンテナと、
   前記複数のアンテナを介して３つ以上の端末のそれぞれから受信した受信信号に基づいて、前記端末毎に、それぞれの前記アンテナと前記端末との間のチャネルを含むチャネルベクトルを推定するチャネル推定部と、
   前記チャネル推定部によって前記端末毎に推定されたチャネルベクトルの中で、２つのチャネルベクトルの組合せ毎に該２つのチャネルベクトル間の第１の位相差を算出する位相差算出部と、
   前記位相差算出部によって算出された第１の位相差に基づいて、前記端末毎に前記受信信号の到来方向を推定する到来方向推定部と、
   前記到来方向推定部によって前記端末毎に推定された前記受信信号の到来方向と、前記チャネル推定部によって前記端末毎に推定された前記チャネルベクトルとに基づいて、それぞれの前記アンテナの位相誤差を推定する位相誤差推定部と、
   前記位相誤差推定部によって推定されたそれぞれの前記アンテナの位相誤差に基づいて、それぞれの前記アンテナを介して送信または受信される信号の位相を補正する補正部と
   を有することを特徴とする無線通信装置。
2. 前記到来方向推定部は、
   ２つの異なる到来方向の電波の組合せ毎に、前記複数のアンテナの配置および電波の到来方向から定まる基準チャネルベクトル間の第２の位相差を算出し、前記第１の位相差が、算出された前記第２の位相差であることについての確からしさを示す尤度を算出する尤度算出部と、
   ３つ以上の前記端末からの電波の到来方向の組合せ毎に、該組合せに含まれる２つの前記端末に関する前記第１の位相差について算出された尤度を合計し、合計された尤度が最も大きい電波の到来方向の組合せを、それぞれの前記端末からの受信信号の到来方向として特定する到来方向特定部と
   を有することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記位相誤差推定部は、
   前記到来方向推定部によって推定されたそれぞれの前記端末からの前記受信信号の到来方向において、前記複数のアンテナの配置から定まる基準チャネルベクトルと、前記チャネル推定部によって推定されたチャネルベクトルとに基づいて、それぞれの前記アンテナの位相誤差を推定することを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置。
4. 前記端末毎に、前記チャネル推定部によって推定されたチャネルベクトルの中で、３つ以上のチャネルベクトルであって、２つのチャネルベクトルのいずれの組合せにおける相関値も所定値以下となる３つ以上のチャネルベクトルを特定するチャネル特定部を有し、
   前記位相差算出部は、
   前記チャネル特定部によって３つ以上のチャネルベクトルの組合せが特定された場合に、特定されたチャネルベクトルの中で、２つのチャネルベクトルの組合せ毎に前記第１の位相差を算出することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の無線通信装置。
5. 無線通信装置が、
   複数のアンテナを介して３つ以上の端末のそれぞれから受信した受信信号に基づいて、前記端末毎に、それぞれの前記アンテナと前記端末との間のチャネルを含むチャネルベクトルを推定し、
   推定された前記端末毎のチャネルベクトルの中で、２つのチャネルベクトルの組合せ毎に該２つのチャネルベクトル間の第１の位相差を算出し、
   算出された第１の位相差に基づいて、前記端末毎に前記受信信号の到来方向を推定し、
   前記端末毎に推定された前記受信信号の到来方向と、前記端末毎に推定された前記チャネルベクトルに基づいて、それぞれの前記アンテナの位相誤差を推定し、
   推定されたそれぞれの前記アンテナの位相誤差に基づいて、それぞれの前記アンテナを介して送信または受信される信号の位相を補正する
   処理を実行することを特徴とするキャリブレーション方法。

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