JP3593969B2

JP3593969B2 - 送信アンテナ指向性制御装置及びその方法

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Publication number: JP3593969B2
Application number: JP2000324807A
Authority: JP
Inventors: 亨菊地
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2020-10-25
Also published as: US6433738B1; EP1202389A1; EP1202389B1; US20020070892A1; CN1168181C; JP2002135032A; CN1350348A; KR100441304B1; KR20020032399A; DE60130086D1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は送信アンテナ指向性制御装置及びその方法に関し、特に複数の受信アレーアンテナ素子によって上り方向の電波を受信しこの受信信号に従って複数の送信アレーアンテナ素子から送信すべき下り送信信号の指向性制御をなすようにした送信アンテナ指向性制御方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ：ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式は加入者容量を増大できる可能性があり、次世代の移動通信セルラーシステムの無線アクセス方式として期待されている。しかし、基地局受信側では同一キャリヤで同時アクセスする他ユーザ信号が干渉となり、移動局受信側では他ユーザへ送信した信号が干渉となる問題がある。これらの干渉を除去する方法として、アレーアンテナを使用した技術がある。
【０００３】
アレーアンテナは複数のアンテナで信号を送信受信し、複素数の重み付け合成を行うことで、各アンテナの受信信号の振幅、位相を制御して指向性ビームを形成し、他ユーザ干渉を抑圧する。かかるアレーアンテナの制御方式の一つにマルチビーム方式がある。
【０００４】
マルチビーム方式を用いた従来の送信指向性制御装置のブロックの一例を図７に示す。マルチビーム方式では、先ず、受信アレーアンテナ部１０１で、近接して配置されるＮ個（Ｎは２以上の整数）のアンテナ素子１０１−１〜１０１−Ｎで信号を受信し、Ａ／Ｄ変換部１０２のアンテナ毎のＡ／Ｄ変換器１０２−１〜１０２−Ｎでそれぞれデジタル信号に変換する。
【０００５】
この受信信号に対して受信ビームフォーミング部１０３で、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）の固定ビームのビームフォーマ１０３−１〜１０３−Ｍを用いて、乗算器３０１−１〜３０１−Ｎ（図２参照）により、あらかじめ計算された重み係数を乗算し、これを合成することにより位相と振幅を制御し、特定の方向へ形成されたビームでの受信を実現する。
【０００６】
このＭ個の固定ビームは所定の空間領域（例えばセクタ）をできるだけ均等にカバーするように配置される。図４には、この様なマルチビームのビームパターンの例として、±９０°を６つの直交マルチビーム▲１▼〜▲６▼を用いてカバーする場合を示す。直交マルチビームは、各ビームピーク位置に他のビームのヌルが向くように形成されるようになっている。
【０００７】
受信側では、ビーム電力検出部１０４でビームフォーマ１０３−１〜１０３−Ｍの各出力の電力を測定し、この受信電力をビーム番号と共にビーム出力選択合成部１０５に通知する。ビーム出力選択合成部１０５は、この受信電力からレベルの大きな受信電力を示すビームを一つ以上選択して合成し出力する。図４に示すマルチビームを用いた場合には、隣接する２つのビームの交点付近では、その受信利得がビームのピークに比べ約４ｄＢ劣化する。そのために、当該交点方向から到来する希望電波の信号は、その交点に対して隣接する２つのビームで信号を受信し、その出力を合成することにより受信電力の補償ができる。
【０００８】
マルチビーム方式を用いて下り送信を行う場合、ビーム電力検出部１０４で検出される受信電力を用いて、最大ビーム重み選択部２０６で、最大の受信電力を示すビームを選択し、そのビームに相当する下り用重み係数を用いて送信ビームフォーミング部１０７でユーザデータを送信する。Ｄ／Ａ変換器１０８−１〜１０８−Ｎでアナログ変換された信号は、送信アレーアンテナ１０９−１〜１０９−Ｎで送信される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
マルチビーム方式を用いて下り送信を行う際には、ユーザが隣接する２つのビームの交点付近に位置する場合、２つのビームのうち、どちらか一方のビームを選択して送信しても、送信方向は最適と思われる方向からずれてしまうという問題がある。
【００１０】
この解決策としては、固定ビームの数を増やし、送信方向の分解能を上げる手段も考えられるが、それに伴い上りのビームフォーマ１０３−１〜１０３−Ｍ、ビーム電力検出部１０６の演算量が増加するという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、簡単な構成で送信ビームの送信方向精度を向上可能とした送信アンテナ指向性制御装置及びその方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、複数の受信アレーアンテナ素子と、複数の送信アレーアンテナ素子と、前記受信アレーアンテナ素子からの各受信信号を予め設定された重み係数にて重み合成して受信マルチビームを生成する手段と、この受信マルチビームの各電力を検出して検出電力に応じて送信データに対する送信重み係数を、前記複数の送信アレーアンテナ素子に対応する送信マルチビームにそれぞれ対応して生成する送信重み係数生成手段と、前記送信重み係数を、前記送信データに乗算して前記送信マルチビームを生成して対応送信アレーアンテナ素子へ供給する手段とを含み、前記受信アレーアンテナ素子への電波到来方向に前記送信アレーアンテナ素子の指向性制御をなすようにした送信アンテナ指向性制御装置であって、
前記送信重み係数生成手段は、
前記検出電力のうち最大電力Ｐ1 と、この最大電力ビームに隣接するビームのうちより大きい電力であるビームの隣接電力Ｐ2 との電力比Ｒを算出し、この電力比Ｒから、ビーム中心方向からの前記電波到来方向ずれ量を検出するずれ量検出手段と、
このずれ量に応じて前記送信重み係数を補正して算出する送信重み係数算出手段と、
を有することを特徴とする送信アンテナ指向性制御装置が得られる。
【００１３】
そして、前記送信重み係数生成手段は、前記最大電力Ｐ１のビーム番号ｐ１及び前記隣接電力Ｐ２のビーム番号ｐ２を検出する手段を更に有し、前記送信重み係数算出手段は、前記ずれ量を方向補正項とし、かつ前記ｐ１，ｐ２を変数とする関数により、前記送信重み係数を算出するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
また本発明によれば、前記複数の受信アレーアンテナ素子と、複数の送信アレーアンテナ素子と、前記受信アレーアンテナ素子からの各受信信号を予め設定された重み係数にて重み合成して受信マルチビームを生成する手段と、この受信マルチビームの各電力を検出して検出電力に応じて送信データに対する送信重み係数を、前記複数の送信アレーアンテナ素子に対応する送信マルチビームにそれぞれ対応して生成する送信重み係数生成手段と、前記送信重み係数を前記送信データに乗算して前記送信マルチビームを生成し対応送信アレーアンテナ素子へ供給する手段とを含み、前記受信アレーアンテナ素子への電波到来方向に前記送信アレーアンテナ素子の指向性制御をなすようにした送信アンテナ指向性制御装置であって、
前記送信重み係数生成手段は、
前記送信マルチビームに対応する重み係数を予め格納した第１の重み係数格納手段と、
前記送信マルチビームの各隣接ビーム間に挿入された補間ビームに対応する重み係数を予め格納した第２の重み係数格納手段と、
前記検出電力のうち最大電力Ｐ1 と、この最大電力ビームに隣接するビームのうちより大きい電力である隣接電力Ｐ2 との電力比Ｒを算出する手段と、
前記電力比Ｒの値に応じて前記第１及び第２の重み係数格納手段の選択を行って選択された格納手段からの重み係数を導出する選択手段と、
を有することを特徴とする送信アンテナ指向性制御装置が得られる。
【００１５】
そして、前記選択手段は、前記電力比Ｒが所定閾値より大のとき、前記第１の重み係数格納手段を選択して、前記最大電力Ｐ１に対応する送信ビームの重み係数を導出するようにしたことを特徴とし、また、前記選択手段は、前記電力比Ｒが所定閾値以下のとき、前記第２の重み係数格納手段を選択して、前記最大電力Ｐ１と前記隣接電力Ｐ２との間の補間ビームの重み係数を導出するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、複数の受信アレーアンテナ素子からの各受信信号を予め設定された重み係数にて重み合成して受信マルチビームを生成するステップと、この受信マルチビームの各電力を検出して検出電力に応じて送信データに対する送信重み係数を、複数の送信アレーアンテナ素子に対応する送信マルチビームにそれぞれ対応して生成する送信重み係数生成ステップと、前記送信重み係数を、前記送信データに乗算して前記送信マルチビームを生成して対応送信アレーアンテナ素子へ供給するステップとを含み、前記受信アレーアンテナ素子への電波到来方向に前記送信アレーアンテナ素子の指向性制御をなすようにした送信アンテナ指向性制御方法であって、
前記送信重み係数生成ステップは、
前記検出電力のうち最大電力Ｐ1 と、この最大電力ビームに隣接するビームのうちより大きい電力である隣接電力Ｐ2 との電力比Ｒを算出し、この電力比Ｒから、ビーム中心方向からの前記電波到来方向ずれ量を検出するずれ量検出ステップと、
このずれ量に応じて前記送信重み係数を補正して算出する送信重み係数算出ステップと、
を有することを特徴とする送信アンテナ指向性制御方法が得られる。
【００１７】
そして、前記送信重み係数生成ステップは、前記最大電力Ｐ１のビーム番号ｐ１及び前記隣接電力Ｐ２のビーム番号ｐ２を検出するステップを更に有し、前記送信重み係数算出ステップは、前記ずれ量を方向補正項とし、かつ前記ｐ１，ｐ２を変数とする関数により、前記送信重み係数を算出するようにしたことを特徴とする。
【００１８】
また本発明によれば、複数の受信アレーアンテナ素子からの各受信信号を予め設定された重み係数にて重み合成して受信マルチビームを生成するステップと、この受信マルチビームの各電力を検出して検出電力に応じて送信データに対する送信重み係数を、複数の送信アレーアンテナ素子に対応する送信マルチビームにそれぞれ対応して生成する送信重み係数生成ステップと、前記送信重み係数を前記送信データに乗算して前記送信マルチビームを生成し対応送信アレーアンテナ素子へ供給するステップとを含み、前記受信アレーアンテナ素子への電波到来方向に前記送信アレーアンテナ素子の指向性制御をなすようにした送信アンテナ指向性制御方法であって、
前記送信マルチビームに対応する重み係数を予め格納した第１の重み係数格納手段及び前記送信マルチビームの各隣接ビーム間に挿入された補間ビームに対応する重み係数を予め格納した第２の重み係数格納手段を予め準備しておき、
前記送信重み係数生成ステップは、
前記検出電力のうち最大電力Ｐ1 と、この最大電力ビームに隣接するビームのうちより大きい電力である隣接電力Ｐ2 との電力比Ｒを算出するステップと、
前記電力比Ｒの値に応じて前記第１及び第２の重み係数格納手段の選択を行って選択された格納手段からの重み係数を導出する選択ステップと、
を有することを特徴とする送信アンテナ指向性制御方法が得られる。
【００１９】
そして、前記選択ステップは、前記電力比Ｒが所定閾値より大のとき、前記第１の重み係数格納手段を選択して、前記最大電力Ｐ１に対応する送信ビームの重み係数を導出するようにしたことを特徴とし、また前記選択ステップは、前記電力比Ｒが所定閾値以下のとき、前記第２の重み係数格納手段を選択して、前記最大電力Ｐ１と前記隣接電力Ｐ２との間の補間ビームの重み係数を導出するようにしたことを特徴とする。
【００２０】
本発明の作用を述べる。受信マルチビームのうち最大電力ビームとそれに隣接して次に大きい電力ビームとの電力比を求め、この電力比から到来電波方向のずれ量を検出して、このずれ量でもって、送信マルチビームのための重み係数を補正するように重み係数を演算する。これにより、受信電波の到来方向に対して、正確に送信ビームを方向制御することが可能となる。
【００２１】
また、送信マルチビームの他に、これ等マルチビームの間に補間ビームを準備しておき、上記電力比が閾値より大のときには、電力が最大のビームに相当する固定ビームに対応する重み係数を使用し、閾値以下のときには、補間ビームに対応する重み係数を使用して、電力が弱いときに、送信ビームの指向性を良好とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しつつ本発明の実施例を詳述する。図１は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であり、図７と同等部分は同一符号にて示している。図１において、Ｎ個の受信アレーアンテナ素子１０１−１〜１０１−Ｎで受信された信号は、それぞれの各素子に対応したＡ／Ｄ変換器１０２−１〜１０２−Ｎにより、Ａ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換された信号は、それぞれＭ個のビームフォーマ１０３−１〜１０３−Ｍに入力される。
【００２３】
ビームフォーマ１０３−１〜１０３−Ｍは、図２に示すように、受信信号に対して乗算器３０１−１〜３０１−Ｎで、予め計算された重み係数で重み付け合成を行い、Ｍ個のマルチビーム出力が生成される。ビームフォーマ１０３−１〜１０３−ＭでビームフォーミングされたＭ個のビーム出力は、ビーム電力検出部１０４およびビーム出力選択合成部１０５へ入力される。
【００２４】
ビーム電力検出部１０４は、マルチビームのＭ個の受信信号電力をそれぞれ求め、その結果はビーム出力選択合成部１０５および重み生成部１０６へ入力される。ビーム出力選択合成部１０５では、ビーム電力検出部１０４からの受信電力の情報から、ビームフォーマ１０３−１〜１０３−ＭのＭ個の出力のうち１つ以上が選択され、合成される。
【００２５】
送信重み生成部１０６では、ビーム電力検出部１０４からの受信電力の情報から、最大の電力を示すビームのビーム番号ｐ１とそのビーム電力Ｐ１、およびこれに隣接するビームのうち、より大きな電力を示すビームのビーム番号ｐ２とそのビーム電力Ｐ２とが求められる。このＰ１とＰ２とから電力比Ｒｐが計算される。このＲｐから到来方向ずれφが計算され、さらにｐ１とｐ２とから重み係数が計算される。
【００２６】
送信ビームフォーミング部１０７では、図３に示すように、乗算器４０１−１〜４０１−Ｎで、重み係数が各素子の送信信号に重み付けされ、Ｄ／Ａ変換器１０８−１〜１０８−Ｎへ入力される。Ｄ／Ａ変換器１０８−１〜１０８−Ｎは、入力信号をＤ／Ａ変換し、送信アレーアンテナ１０９−１〜１０９−Ｎへ入力し、ビームフォーミングされた信号として送出される。
【００２７】
ここで、送信ビームに最大電力の出力を与える受信ビームの方向を用いると、送信方向ずれが大きくなるため（図４の▲１▼参照）、本発明では受信ビームの電力情報から送信方向のずれを量を検出して、この検出されたずれ量に基づいて、送信ビームの重み係数の補正を行うようにしており、これにより、簡易に送信ビームの送信方向精度が向上可能となる。
【００２８】
図１の本発明による送信アンテナ指向性制御装置の一実施例をより具体的に説明する。受信アレーアンテナ部１０１は、複数のアレーアンテナ素子１０１−１〜１０１−Ｎを有し、ＣＤＭＡ信号を受信する。Ａ／Ｄ変換部１０２は、Ｎ個のＡ／Ｄ変換器１０２−１〜１０２−Ｎを有し、アレーアンテナ素子１０１−１〜１０１−Ｎの出力をそれぞれＡ／Ｄ変換する。
【００２９】
受信ビームフォーミング部１０３はＭ個のビームフォーマ１０３−１〜１０３−Ｍを有し、Ａ／Ｄ変換部１０２の出力を受けて、マルチビームでビームフォーミングを行い、Ｍ個のビーム出力を形成する。ビーム電力検出部１０４は、ビームフォーマ１０３−１〜１０３−Ｍでビームフォーミングされた各ビーム出力の電力測定を行う。ビーム出力選択合成部１０５は、ビーム電力検出部１０４からの各ビームの電力情報をもとに、ビーム出力の中からレベルの大きな１つ以上の出力を選択し合成する。
【００３０】
送信重み生成部１０６は、ビーム電力検出部１０４からの各ビームの電力情報に基づき、上りのマルチビームの方向分解能より高い精度の送信ビームを形成するように、送信重みを生成する。送信ビームフォーミング部１０７は、各アンテナ素子に重み付けされた送信データを送ることにより、送信データにビームフォーミングを施す。Ｄ／Ａ変換部１０８はＮ個のＤ／Ａ変換器１０８−１〜１０８−Ｎを有し、送信ビームフォーミング部１０７からの出力をＤ／Ａ変換する。
【００３１】
送信アレーアンテナ部１０９は複数のアレーアンテナ素子１０９−１〜１０９−Ｎを有し、各アンテナから送信データを送信する。
【００３２】
送信重み生成部１０６の動作をさらに詳しく説明する。アレーアンテナに６素子の直線アレーを用い、簡単化のためアンテナ素子間隔は送信受信ともに半波長間隔と仮定する。図４に示すマルチビームを用いるものとすると、各ビームの重み係数は次式のように計算される。
【００３３】

ここで、ｐはビーム番号でｐ＝１〜６であり、ｎはアンテナ重み番号でｎ＝１〜６であり、それぞれ送信ビームフォーミング部１０７の乗算器４０１−１〜４０１−Ｎに対応する。
【００３４】
送信重み生成部１０６では、まず、ビーム電力検出部１０４から各ビームの電力情報を受け取り、最大の電力を示すビームのビーム番号ｐ１とその受信電力Ｐ１およびこれに隣接するビームのうちより大きな電力を示すビームのビーム番号ｐ２とその電力Ｐ２とを検出する（１０５−１）。
【００３５】
ここで検出されたＰ１とＰ２とから、この２つの電力比Ｒｐを計算する（１０５−２）。
【００３６】
Ｒp ＝Ｐ1 ／Ｐ2 …（２）
次に、このＲp からビームの中心方向からの信号到来方向ずれφは、以下のように計算する（１０５−３）。
【００３７】
φｐ＝ｆ（Ｒｐ） …（３）
この関数の逆特性がビームの利得特性から容易に計算できるため、φの計算はφとＲｐとの対応関係を予め格納したＲＯＭ等のテーブルを参照する方法が適している。
【００３８】
（１）式と（３）式から、上り受信に用いた重み係数に信号到来方向制御項である方向補正項を加えることで、下り送信に用いる重み係数は以下のように求められる。
【００３９】
Ｗｎ（ｐ１，ｐ２， φ）＝（１／６）ｅｘｐ｛ｊ２π（１／６）（ｐ１−１）（ｎ−１）＋ｊ（π／６）（ｎ−１）＋ｊ（ｐ２ −ｐ１）πｓｉｎ φ｝…（４）
図４は受信における６パターンのマルチビームを表している。上り受信において図４の矢印の方向から信号が到来する場合、ビーム電力検出部１０４から出力される受信電力から下り送信の重み生成部１０６では、ｐ１は▲１▼、ｐ２は▲２▼と検出される。
【００４０】
この場合、（４）式で、右辺の第１項のｐ１で▲１▼を基準のビームとすることを表し、第３項の（ｐ２ ―ｐ１）は正負の値で隣接ビームが左右どちらにあるのかを表し、πｓｉｎ φで、ビームの方向制御の大きさを表している。
【００４１】
図５は本発明の他の実施例の一部を示しており、図１の送信重み生成部の他の構成例（Ａ）及びその動作フロー（Ｂ）であり、他の構成は図１のそれと同一であるので、図示及び説明は省略している。
【００４２】
図１の実施例では、上りの受信電力の比から適時重み係数の計算を行っているが、図４に示した様に、ビームの中心付近では、隣接する２つのビームの受信電力差が大きくなり、φの計算が困難になる。これは、弱い受信電力の検出が難しくなることや、Ｒｐの存在範囲が大きくなり、（３）式のテーブルの規模が大きくなるためである。
【００４３】
そこで、図６に示した様に、図４のマルチビームの各ビームの間に一つずつ補間ビーム（細い実線で示す）を用意し、その補間ビームを選択するかどうかの判断のみを行う。電力比Ｒｐを求めるところまでは（５０５−１，５０５−２）、先の実施例と同様である。この電力比Ｒｐ対して、適当な閾値ＲＴＨを設けておき、比較部５０５−３で、電力比Ｒｐと閾値ＲＴＨとを比較してＲｐが、
Ｒｐ ≦ＲＴＨ
の条件を満たす時には、ｐ１とｐ２との間にある補間ビームを用い、
Ｒｐ＞ＲＴＨ
の場合には、最大受信電力を示す固定ビームｐ１を用いる（５０５−４）。これにより、送信ビームの方向分解能は２倍になる。閾値は、ビームの利得特性から容易に計算できることになる。
【００４４】
なお、重み選択部５０５−４において、ｐ１の固定ビームに相当する重み係数を選択する方法としては、予めこれ等固定ビーム（図５の▲１▼〜▲６▼に相当する各送信ビーム）に対応する重み係数をＲＯＭ等の記録媒体（テーブル）に登録しておき、このテーブルを索引するようにする。
【００４５】
また、ｐ１とｐ２との間の補間ビームを選択する例としても、同様に、これ等補間ビーム（図６の細い線で示される各ビーム）に対応する重み係数をテーブルに登録しておき、このテーブルを索引するようにする。
【００４６】
【発明の効果】
叙上の如く、本発明によれば、受信で用いたマルチビームの方向分解能よりも精度の高い方向分解能の送信ビームを、極めて簡易に形成できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のブロック図である。
【図２】受信ビームフォーマの例を示す図である。
【図３】送信ビームフォーマの例を示す図である。
【図４】マルチビームパターンの例を示す図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す図であり、（Ａ）はそのブロック図、（Ｂ）はそのフローチャートである。
【図６】補間ビームを含めたマルチビームパターンの例を示す図である。
【図７】従来装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１受信アレーアンテナ部
１０２Ａ／Ｄ変換部
１０３受信ビームフォーミング部
１０４ビーム電力検出部
１０５ビーム出力選択合成部
１０６，５０６送信重み生成部
１０７送信ビームフォーミング部
１０８Ｄ／Ａ変換部
１０９送信アレーアンテナ部

Claims

複数の受信アレーアンテナ素子と、複数の送信アレーアンテナ素子と、前記受信アレーアンテナ素子からの各受信信号を予め設定された重み係数にて重み合成して受信マルチビームを生成する手段と、この受信マルチビームの各電力を検出して検出電力に応じて送信データに対する送信重み係数を、前記複数の送信アレーアンテナ素子に対応する送信マルチビームにそれぞれ対応して生成する送信重み係数生成手段と、前記送信重み係数を、前記送信データに乗算して前記送信マルチビームを生成して対応送信アレーアンテナ素子へ供給する手段とを含み、前記受信アレーアンテナ素子への電波到来方向に前記送信アレーアンテナ素子の指向性制御をなすようにした送信アンテナ指向性制御装置であって、
前記送信重み係数生成手段は、
前記検出電力のうち最大電力Ｐ1 と、この最大電力ビームに隣接するビームのうちより大きい電力であるビームの隣接電力Ｐ2 との電力比Ｒを算出し、この電力比Ｒから、ビーム中心方向からの前記電波到来方向ずれ量を検出するずれ量検出手段と、
このずれ量に応じて前記送信重み係数を補正して算出する送信重み係数算出手段と、
を有することを特徴とする送信アンテナ指向性制御装置。
前記送信重み係数生成手段は、前記最大電力Ｐ1 のビーム番号ｐ1 及び前記隣接電力Ｐ2 のビーム番号ｐ2 を検出する手段を更に有し、前記送信重み係数算出手段は、前記ずれ量を方向補正項とし、かつ前記ｐ1 ，ｐ2 を変数とする関数により、前記送信重み係数を算出するようにしたことを特徴とする請求項１記載の送信アンテナ指向性制御装置。
複数の受信アレーアンテナ素子と、複数の送信アレーアンテナ素子と、前記受信アレーアンテナ素子からの各受信信号を予め設定された重み係数にて重み合成して受信マルチビームを生成する手段と、この受信マルチビームの各電力を検出して検出電力に応じて送信データに対する送信重み係数を、前記複数の送信アレーアンテナ素子に対応する送信マルチビームにそれぞれ対応して生成する送信重み係数生成手段と、前記送信重み係数を前記送信データに乗算して前記送信マルチビームを生成し対応送信アレーアンテナ素子へ供給する手段とを含み、前記受信アレーアンテナ素子への電波到来方向に前記送信アレーアンテナ素子の指向性制御をなすようにした送信アンテナ指向性制御装置であって、
前記送信重み係数生成手段は、
前記送信マルチビームに対応する重み係数を予め格納した第１の重み係数格納手段と、
前記送信マルチビームの各隣接ビーム間に挿入された補間ビームに対応する重み係数を予め格納した第２の重み係数格納手段と、
前記検出電力のうち最大電力Ｐ1 と、この最大電力ビームに隣接するビームのうちより大きい電力である隣接電力Ｐ2 との電力比Ｒを算出する手段と、
前記電力比Ｒの値に応じて前記第１及び第２の重み係数格納手段の選択を行って選択された格納手段からの重み係数を導出する選択手段と、
を有することを特徴とする送信アンテナ指向性制御装置。
前記選択手段は、前記電力比Ｒが所定閾値より大のとき、前記第１の重み係数格納手段を選択して、前記最大電力Ｐ1 に対応する送信ビームの重み係数を導出するようにしたことを特徴とする請求項３記載の送信アンテナ指向性制御装置。
前記選択手段は、前記電力比Ｒが所定閾値以下のとき、前記第２の重み係数格納手段を選択して、前記最大電力Ｐ1 と前記隣接電力Ｐ2 との間の補間ビームの重み係数を導出するようにしたことを特徴とする請求項３または４記載の送信アンテナ指向性制御装置。
複数の受信アレーアンテナ素子からの各受信信号を予め設定された重み係数にて重み合成して受信マルチビームを生成するステップと、この受信マルチビームの各電力を検出して検出電力に応じて送信データに対する送信重み係数を、複数の送信アレーアンテナ素子に対応する送信マルチビームにそれぞれ対応して生成する送信重み係数生成ステップと、前記送信重み係数を、前記送信データに乗算して前記送信マルチビームを生成して対応送信アレーアンテナ素子へ供給するステップとを含み、前記受信アレーアンテナ素子への電波到来方向に前記送信アレーアンテナ素子の指向性制御をなすようにした送信アンテナ指向性制御方法であって、
前記送信重み係数生成ステップは、
前記検出電力のうち最大電力Ｐ1 と、この最大電力ビームに隣接するビームのうちより大きい電力である隣接電力Ｐ2 との電力比Ｒを算出し、この電力比Ｒから、ビーム中心方向からの前記電波到来方向ずれ量を検出するずれ量検出ステップと、
このずれ量に応じて前記送信重み係数を補正して算出する送信重み係数算出ステップと、
を有することを特徴とする送信アンテナ指向性制御方法。
前記送信重み係数生成ステップは、前記最大電力Ｐ1 のビーム番号ｐ1 及び前記隣接電力Ｐ2 のビーム番号ｐ2 を検出するステップを更に有し、前記送信重み係数算出ステップは、前記ずれ量を方向補正項とし、かつ前記ｐ1 ，ｐ2 を変数とする関数により、前記送信重み係数を算出するようにしたことを特徴とする請求項６記載の送信アンテナ指向性制御方法。
複数の受信アレーアンテナ素子からの各受信信号を予め設定された重み係数にて重み合成して受信マルチビームを生成するステップと、この受信マルチビームの各電力を検出して検出電力に応じて送信データに対する送信重み係数を、複数の送信アレーアンテナ素子に対応する送信マルチビームにそれぞれ対応して生成する送信重み係数生成ステップと、前記送信重み係数を前記送信データに乗算して前記送信マルチビームを生成し対応送信アレーアンテナ素子へ供給するステップとを含み、前記受信アレーアンテナ素子への電波到来方向に前記送信アレーアンテナ素子の指向性制御をなすようにした送信アンテナ指向性制御方法であって、
前記送信マルチビームに対応する重み係数を予め格納した第１の重み係数格納手段及び前記送信マルチビームの各隣接ビーム間に挿入された補間ビームに対応する重み係数を予め格納した第２の重み係数格納手段を予め準備しておき、
前記送信重み係数生成ステップは、
前記検出電力のうち最大電力Ｐ1 と、この最大電力ビームに隣接するビームのうちより大きい電力である隣接電力Ｐ2 との電力比Ｒを算出するステップと、
前記電力比Ｒの値に応じて前記第１及び第２の重み係数格納手段の選択を行って選択された格納手段からの重み係数を導出する選択ステップと、
を有することを特徴とする送信アンテナ指向性制御方法。
前記選択ステップは、前記電力比Ｒが所定閾値より大のとき、前記第１の重み係数格納手段を選択して、前記最大電力Ｐ1 に対応する送信ビームの重み係数を導出するようにしたことを特徴とする請求項８記載の送信アンテナ指向性制御方法。
前記選択ステップは、前記電力比Ｒが所定閾値以下のとき、前記第２の重み係数格納手段を選択して、前記最大電力Ｐ1 と前記隣接電力Ｐ2 との間の補間ビームの重み係数を導出するようにしたことを特徴とする請求項８または９記載の送信アンテナ指向性制御方法。