JP4917956B2 - 無線通信装置及び信号処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナを備えた無線通信装置、及び当該無線通信装置において用いられる信号処理方法に関する。

移動体通信システムなどの無線通信システムでは、例えば、無線通信システムが収容できる無線通信端末の数を増大させるため、無線基地局などの無線通信装置が、無線通信端末の位置に応じて複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナの指向性を適応制御するアダプティブアレイ制御が実現されている。

また、受信無線信号及び送信無線信号を同一の周波数帯域に割り当てることができる時分割復信（ＴＤＤ）では、無線基地局は、無線通信端末から受信した無線信号に基づいて計算された受信ウェイトをそのまま送信ウェイトとして用いることができる。しかしながら、無線通信端末が高速（例えば、１００ｋｍ／ｈ以上）で移動する場合、受信ウェイトがそのまま送信ウェイトとして用いられると、無線通信端末の位置に応じた適切な指向性が得られない問題がある。

そこで、無線基地局が、無線通信端末の移動速度を表すドップラー周波数、つまり、フェージング速度を検出して、送信ウェイトを補正する方法が知られている（例えば、特許文献１）。
特開２００３−３２１６７号公報（第７−８頁、第１図）

しかしながら、無線基地局が、アレイアンテナを介して無線通信端末から受信した無線信号のドップラー周波数、つまり、フェージング速度に基づいて、送信ウェイトを補正する従来の方法には、次のような問題があった。

具体的には、上述の方法では、各測定時時において測定されるフェージング速度は、当該測定時の“瞬間”におけるフェージング速度である。したがって、無線通信端末の移動速度を表すフェージング速度の測定精度を向上させるためには、所定の時間に渡ってフェージング速度を測定し、測定したフェージング速度の中から最大値を検出する必要がある。

しかしながら、無線通信端末による無線基地局への初期接続時など、十分なフェージング速度の測定時間を確保することができない場合がある。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、無線通信端末が高速で移動する場合において、当該無線通信端末から受信した無線信号のフェージング速度（ドップラー周波数）の測定時間を短縮しつつ、アダプティブアレイ制御などの信号処理の精度をさらに向上させることができる無線通信装置及び信号処理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、複数のアンテナ素子（アンテナ素子１０１ａ〜１０１ｎ）と、前記複数 のアンテナ素子を用いて送受信する信号の処理（例えば、アレイアンテナ１０１の指向性の適応制御）を実行する信号処理部（信号処理部１０７）とを備える無線通信装置（無線基地局１００）であって、前記処理は、前記複数のアンテナ素子による指向性制御のため の処理であり、前記アンテナ素子のそれぞれにおいて受信された無線信号（無線信号Ｓ１１〜Ｓ１３）のフェージング速度（フェージング速度ｆｄ）を前記アンテナ素子毎に測定するフェージング速度測定部（フェージング速度測定部１０３ａ〜１０３ｎ）と、前記信号処理部による前記処理に用いられる基準信号（例えば、最大フェージング速度ｆｄＭＡＸ）を出力する基準信号出力部（基準信号計算部１０５）とを備え、前記基準信号出力部は、前記フェージング速度測定部によって測定された前記複数のアンテナ素子それぞれのフェージング速度のうち、前記フェージング速度の値が所定の閾値よりも高いフェージン グ速度がある場合には、該所定の閾値よりも高いフェージング速度に基づいて、前記基準信号を出力することを要旨とする。

このような無線通信装置によれば、アンテナ素子のそれぞれにおいて受信された無線信号のフェージング速度がアンテナ素子毎に測定される。また、測定された複数のフェージング速度に基づいて、アレイアンテナを用いて送受信する信号の処理（例えば、アレイアンテナの指向性の適応制御）に用いられる基準信号が出力される。

つまり、１回のフェージング速度の測定において、アンテナ素子数のフェージング速度が測定される。このため、無線通信端末による無線基地局（無線通信装置）への初期接続時など、十分なフェージング速度の測定時間を確保することができない場合でも、受信した無線信号のフェージング速度（ドップラー周波数）の測定時間を短縮しつつ、無線通信端末の移動速度を表すフェージング速度の測定精度を向上させることができる。

すなわち、このような無線通信装置によれば、フェージング速度（ドップラー周波数）の測定時間を短縮しつつ、信号処理の精度をさらに向上させることができる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記基準信号出力部は、前記フェージング速度測定部によって測定された複数の前記フェージング速度のうち、前記フェージング速度の値が所定の閾値よりも高いグループに属する１または複数の前記フェージング速度（例えば、最大フェージング速度ｆｄ_ＭＡＸ）を前記基準信号として出力することを要旨とする。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記基準信号出力部は、前記フェージング速度測定部によって測定された前記複数のアンテナ素子それぞれのフェージング速度のうち、前記フェージング速度の値が所定の閾値よりも高いグループに属し、かつ、 前記フェージング速度の値が最も高い前記フェージング速度（最大フェージング速度ｆｄＭＡＸ）を前記基準信号として出力することを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子を用いて送受 信する信号の処理を実行する信号処理部とを備える無線通信装置であって、前記処理は、 前記複数のアンテナ素子による指向性制御のための処理であり、前記アンテナ素子のそれ ぞれにおいて受信された無線信号のフェージング速度を前記アンテナ素子毎に測定するフ ェージング速度測定部と、前記信号処理部による前記処理に用いられる基準信号を生成す る基準信号出力部とを備え、前記基準信号出力部は、前記フェージング速度測定部によって測定された複数の前記フェージング速度のばらつきの程度を判定し、判定した前記ばらつきの程度に基づいて前記基準信号（フェージング速度分散ｆｄＶＡＲ）を出力することを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子を用いて送受 信する信号の処理を実行する信号処理部とを備える無線通信装置であって、前記処理は、 前記複数のアンテナ素子による指向性制御のための処理であり、前記アンテナ素子のそれ ぞれにおいて受信された無線信号のフェージング速度を前記アンテナ素子毎に測定するフ ェージング速度測定部と、前記アンテナ素子間における前記無線信号の相関を判定するアンテナ間相関判定部（アンテナ間相関判定部１０９）と、前記信号処理部による前記処理 に用いられる基準信号を生成する基準信号出力部とを備え、前記基準信号出力部は、前記フェージング速度測定部によって測定された複数の前記フェージング速度と、前記アンテナ間相関判定部において判定された前記相関とに基づいて、前記基準信号を出力することを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、本発明の第４の特徴に係り、前記信号処理部は、前記基準信号出力部から出力された基準信号を用いて、前記処理を実行するにあたり、前記フェージング速度測定部によって測定された前記フェージング速度の値が所定の閾値よりも高く、かつ前記アンテナ間相関判定部において判定された前記相関が所定の閾値よりも高い前記無線信号を送信した送信元無線通信装置（無線通信端末２００Ａ）に対して、他の送信元無線通信装置（無線通信端末２００Ｂ）よりも優先して前記処理を実行することを要旨とする。

本発明の第６の特徴は、複数のアンテナ素子を備えた無線通信装置において用いられる信号処理方法であって、前記アンテナ素子のそれぞれにおいて受信された無線信号のフェージング速度を前記アンテナ素子毎に測定するステップと、前記アレイアンテナを用いて送受信する信号の処理に用いられる基準信号を出力するステップと、前記基準信号を用いて、前記処理を実行するステップとを備え、前記処理は、前記複数のアンテナ素子による 指向性制御のための処理であり、前記基準信号を出力するステップでは、測定された前記複数のアンテナ素子それぞれのフェージング速度のうち、前記フェージング速度の値が所定の閾値よりも高いフェージング速度がある場合には、該所定の閾値よりも高いフェージング速度に基づいて、前記基準信号が生成されることを要旨とする。本発明の第７の特徴 は、複数のアンテナ素子を備えた無線通信装置において用いられる信号処理方法であって 、前記アンテナ素子のそれぞれにおいて受信された無線信号のフェージング速度を前記ア ンテナ素子毎に測定するステップと、前記アレイアンテナを用いて送受信する信号の処理 に用いられる基準信号を出力するステップと、前記基準信号を用いて、前記処理を実行す るステップとを備え、前記処理は、前記複数のアンテナ素子による指向性制御のための処 理であり、前記基準信号を出力するステップでは、前記測定するステップにおいて測定さ れた複数の前記フェージング速度のばらつきの程度を判定し、判定した前記ばらつきの程 度に基づいて前記基準信号を出力することを要旨とする。本発明の第８の特徴は、複数の アンテナ素子を備えた無線通信装置において用いられる信号処理方法であって、前記アン テナ素子のそれぞれにおいて受信された無線信号のフェージング速度を前記アンテナ素子 毎に測定するステップと、前記アンテナ素子間における前記無線信号の相関を判定するス テップと、前記アレイアンテナを用いて送受信する信号の処理に用いられる基準信号を出 力するステップと、前記基準信号を用いて、前記処理を実行するステップとを備え、前記 処理は、前記複数のアンテナ素子による指向性制御のための処理であり、前記基準信号を 出力するステップでは、前記測定するステップにおいて測定された複数の前記フェージン グ速度と、前記判定するステップにおいて判定された前記相関とに基づいて、前記基準信 号を出力することを要旨とする。

本発明の特徴によれば、無線通信端末が高速で移動する場合において、当該無線通信端末から受信した無線信号のフェージング速度（ドップラー周波数）の測定時間を短縮しつつ、アダプティブアレイ制御などの信号処理の精度をさらに向上させることができる無線通信装置及び信号処理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。具体的には、（１）無線通信システムの全体概略構成、（２）無線通信装置の機能ブロック構成、（３）基準信号出力部の機能、（４）無線通信装置の動作、（５）作用・効果、及び（６）その他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り、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（１）無線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システムの全体概略構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る無線通信システムには、無線基地局１００及び無線通信端末２００Ａ，２００Ｂが含まれる。なお、無線通信システムに含まれ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。

本実施形態に係る無線通信システムは、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を利用したｉＢｕｒｓｔ（登録商標）に準拠している。また、本無線通信システムでは、同一の周波数帯域の無線信号を同時に使用することによって、無線通信システムに収容できる無線通信端末の数を増大させる空間分割多元接続方式（ＳＤＭＡ）が用いられる。

具体的には、本無線通信システムでは、ＳＤＭＡを実現するため、無線通信端末の位置に応じて無線基地局１００に備えられるアレイアンテナ１０１の指向性を適応制御するアダプティブアレイ制御が用いられる。

無線基地局１００は、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナ１０１を備える。無線基地局１００は、無線通信端末２００Ａによって送信された無線信号Ｓ１１〜Ｓ１３を受信する。また、無線基地局１００は、無線通信端末２００Ａ（２００Ｂ）に対して、無線信号（不図示）を送信する。

無線通信端末２００Ａ，２００Ｂは、携帯可能な小型の無線通信端末である。すなわち、無線通信端末２００Ａ，２００Ｂは、ユーザとともに移動する。例えば、無線通信端末２００Ａのユーザが鉄道車両に乗車している場合、無線通信端末２００Ａは、高速で移動する。

また、無線基地局１００と無線通信端末２００Ａとの間には、山岳部ＭＴや建造物ＢＤが存在する。このため、無線通信端末２００Ａによって送信された無線信号は、実際には、無線基地局１００に直接伝搬する無線信号Ｓ１１、建造物ＢＤによって反射して無線基地局１００に伝搬する無線信号Ｓ１２、及び山岳部ＭＴによって反射して無線基地局１００に伝搬する無線信号Ｓ１３として、つまり、マルチパスとして無線基地局１００に到達する。

（２）無線通信装置の機能ブロック構成
図２は、本実施形態において無線通信装置を構成する無線基地局１００の機能ブロック図である。図２に示すように、無線基地局１００は、アレイアンテナ１０１、フェージング速度測定部１０３ａ〜１０３ｎ、基準信号計算部１０５、信号処理部１０７及びアンテナ間相関判定部１０９を備える。

アレイアンテナ１０１は、複数のアンテナ素子、具体的には、アンテナ素子１０１ａ〜１０１ｎを有する。アンテナ素子１０１ａは、フェージング速度測定部１０３ａに接続される。同様に、アンテナ素子１０１ｂ〜１０１ｎは、フェージング速度測定部１０３ｂ〜１０３ｎにそれぞれ接続される。また、アンテナ素子１０１ａ〜１０１ｎは、信号処理部１０７に接続される。

フェージング速度測定部１０３ａは、アンテナ素子１０１ａを介して受信した無線信号Ｓ１１〜Ｓ１３のフェージング速度ｆｄ、具体的には、ドップラー周波数を測定する。同様に、フェージング速度測定部１０３ｂ〜１０３ｎは、アンテナ素子１０１ｂ〜１０１ｎを介して受信した無線信号Ｓ１１〜Ｓ１３のフェージング速度ｆｄを測定する。

すなわち、フェージング速度測定部１０３ａ〜１０３ｎは、アンテナ素子１０１ａ〜１０１ｎのそれぞれにおいて受信された無線信号Ｓ１１〜Ｓ１３のフェージング速度ｆｄをアンテナ素子毎に測定する。以下、フェージング速度測定部１０３ａを例として説明する。

本実施形態では、無線通信端末２００Ａ（２００Ｂ）が送信する無線信号には、位相や振幅の値が無線基地局１００において既知である既知信号が挿入される。

フェージング速度測定部１０３ａは、例えば、特開平７−１６２３６０号公報に記載されているように、無線信号Ｓ１１〜Ｓ１３に含まれる既知信号に基づいて、無線信号Ｓ１１〜Ｓ１３の伝搬路の状態を示す推定値を計算する。フェージング速度測定部１０３ａは、当該推定値を定期的に計算し、既に計算した推定値と、新たに計算した推定値との差分に基づいて、フェージング速度ｆｄを測定する。

ここでは、ｎ番目のアンテナ素子を介して、ｍ番目のフレーム（またはスロット）において測定したフェージング速度ｆｄは、（式１）を満足するものとする。

基準信号計算部１０５は、信号処理部１０７によるアレイアンテナ１０１の指向性の適応制御に用いられる基準信号を出力する。本実施形態において、基準信号計算部１０５は、基準信号出力部を構成する。

具体的には、基準信号計算部１０５は、フェージング速度測定部１０３ａ〜１０３ｎによって測定された複数のフェージング速度ｆｄに基づいて、基準信号を出力する。なお、基準信号計算部１０５のより具体的な機能については、後述する。

信号処理部１０７は、アレイアンテナ１０１を介して無線通信端末２００Ａ（２００Ｂ）から受信した無線信号、及びアレイアンテナ１０１を介して無線通信端末２００Ａ（２００Ｂ）に送信される無線信号の処理を実行する。

具体的には、信号処理部１０７は、ディジタル変復調処理、アレイアンテナ１０１の指向性の適応制御、及びチャネル割当などを実行する。

信号処理部１０７は、基準信号計算部１０５から出力された基準信号を用いて、アレイアンテナ１０１の指向性の適応制御、つまり、アダプティブアレイ制御を実行する。

また、本実施形態では、信号処理部１０７は、フェージング速度測定部１０３ａ〜１０３ｎによって測定されたフェージング速度ｆｄの値が所定の閾値よりも高く、かつアンテナ間相関判定部１０９において判定されたアンテナ間相関Ｃ（図４参照）が所定の閾値よりも高い無線信号を送信した無線通信端末（送信元無線通信装置）に対して、他の無線通信端末（他の送信元無線通信装置）と異なる制御を実行する。

具体的には、信号処理部１０７は、アンテナ間相関Ｃ及びフェージング速度ｆｄが領域Ａ２（図４参照）に含まれる無線信号を送信している無線通信端末（例えば、無線通信端末２００Ａ）に対して、他の無線通信端末（例えば、無線通信端末２００Ｂ）よりも優先してアダプティブアレイ制御を実行、つまり、他の無線通信端末よりも優先して空間多重を適用する。

また、信号処理部１０７は、基準信号計算部１０５から出力された基準信号を用いて処理（アダプティブアレイ制御）を実行するにあたり、フェージング速度測定部１０３ａ〜１０３ｎによって測定されたフェージング速度ｆｄの値が所定の閾値よりも高く、かつアンテナ間相関判定部１０９において判定されたアンテナ間相関Ｃが所定の閾値よりも高い無線信号を送信した無線通信端末に対して、他の無線通信端末よりも優先して当該処理を実行してもよい。

アンテナ間相関判定部１０９は、アンテナ素子１０１ａ〜１０１ｎ間における無線信号の相関（アンテナ間相関Ｃ）を判定する。具体的には、アンテナ間相関判定部１０９は、アンテナ素子１０１ａ〜１０１ｎのそれぞれが受信した無線信号の状態（振幅や位相など）に基づいて、アンテナ素子１０１ａ〜１０１ｎ間における無線信号の相関度を判定する。

（３）基準信号出力部の機能
次に、本実施形態において基準信号出力部を構成する基準信号計算部１０５の機能について説明する。本実施形態では、基準信号計算部１０５は、２種類の基準信号、具体的には、最大フェージング速度ｆｄ_ＭＡＸ及びフェージング速度分散ｆｄ_ＶＡＲを出力することができる。

（３．１）最大フェージング速度ｆｄ_ＭＡＸ
基準信号計算部１０５は、フェージング速度測定部１０３ａ〜１０３ｎによって測定された複数のフェージング速度ｆｄのうち、値が最も高い最大フェージング速度ｆｄ_ＭＡＸを基準信号として信号処理部１０７に出力する。

具体的には、基準信号計算部１０５は、アンテナ素子数Ｎと、測定対象フレーム（スロット）数Ｍとを乗算した数のフェージング速度ｆｄの中から、値が最も高いフェージング速度ｆｄを最大フェージング速度ｆｄ_ＭＡＸとして選択する。

ここで、図４は、アレイアンテナ１０１を介して無線基地局１００が受信した無線信号のフェージング速度ｆｄ（具体的には、最大フェージング速度ｆｄ_ＭＡＸ）と、アンテナ間相関Ｃとの関係を示す。

最大フェージング速度ｆｄ_ＭＡＸが図４に示す領域Ａ１及び領域Ａ２に含まれる場合、つまり、最大フェージング速度ｆｄ_ＭＡＸが所定の閾値よりも高い場合、最大フェージング速度ｆｄ_ＭＡＸを基準信号として取得した信号処理部１０７は、当該無線信号を送信した無線通信端末に対して、利用周波数帯域が低い無線信号を割り当てるなど、最大フェージング速度ｆｄ_ＭＡＸの低減に寄与するような制御を実行することができる。

なお、基準信号計算部１０５は、フェージング速度測定部１０３ａ〜１０３ｎによって測定された複数のフェージング速度ｆｄのうち、フェージング速度ｆｄの値が所定の閾値よりも高いグループに属する１または複数のフェージング速度ｆｄを基準信号として信号処理部１０７に出力してもよい。

例えば、基準信号計算部１０５は、図４に示す領域Ａ１または領域Ａ２に含まれるフェージング速度ｆｄを基準信号として信号処理部１０７に出力してもよい。すなわち、基準信号計算部１０５は、フェージング速度測定部１０３ａ〜１０３ｎによって測定された複数のフェージング速度ｆｄと、アンテナ間相関判定部１０９において判定されたアンテナ間相関Ｃとに基づいて、基準信号を出力してもよい。

（３．２）フェージング速度分散ｆｄ_ＶＡＲ
基準信号計算部１０５は、フェージング速度測定部１０３ａ〜１０３ｎによって測定された複数のフェージング速度ｆｄのばらつきの程度を判定し、判定したばらつきの程度に基づいて基準信号を出力する。

本実施形態では、基準信号計算部１０５は、フェージング速度測定部１０３ａ〜１０３ｎによって測定された複数のフェージング速度ｆｄに基づいて、フェージング速度ｆｄの分散を計算する。

具体的には、基準信号計算部１０５は、（式２）に基づいてフェージング速度平均ｆｄ_ＡＶEを計算する。

さらに、基準信号計算部１０５は、計算したフェージング速度平均ｆｄ_ＡＶEを用い、（式３）に基づいてフェージング速度分散ｆｄ_ＶＡＲを計算する。

基準信号計算部１０５がフェージング速度分散ｆｄ_ＶＡＲを計算することによって、フェージング速度ｆｄが図４に示す領域Ａ１または領域Ａ２の何れの領域に含まれるのかをさらに判定することができる。

具体的には、フェージング速度分散ｆｄ_ＶＡＲが大きい場合、アンテナ間相関Ｃは、小さいと判定できる。すなわち、当該無線信号のフェージング速度ｆｄは、領域Ａ１に含まれると判定される。一方、フェージング速度分散ｆｄ_ＶＡＲが小さい場合、アンテナ間相関Ｃは、大きいと判定できる。すなわち、当該無線信号のフェージング速度ｆｄは、領域Ａ２に含まれると判定される。

上述したように、本実施形態では、信号処理部１０７は、アンテナ間相関Ｃ及びフェージング速度ｆｄが領域Ａ２に含まれる無線信号を送信している無線通信端末に対して優先してアダプティブアレイ制御を実行する。

なお、基準信号計算部１０５は、フェージング速度分散ｆｄ_ＶＡＲに代えて、フェージング速度ｆｄの差分（例えば、最大フェージング速度ｆｄ_ＭＡＸと最小フェージング速度との差）を計算し、計算した差分を基準信号として信号処理部１０７に出力してもよい。

（４）無線通信装置の動作
図３は、本実施形態において無線通信装置を構成する無線基地局１００の動作フローを示す。具体的には、図３は、無線基地局１００によるアダプティブアレイ制御の動作フローを示す。

図３に示すように、ステップＳ１０において、無線基地局１００は、各アンテナ素子が受信した無線信号Ｓ１１〜Ｓ１３のフェージング速度ｆｄを計算する。

ステップＳ２０において、無線基地局１００は、計算したフェージング速度ｆｄに基づいて、アダプティブアレイ制御に用いられる基準信号を計算する。具体的には、無線基地局１００は、上述したように、当該無線信号の最大フェージング速度ｆｄ_ＭＡＸまたはフェージング速度分散ｆｄ_ＶＡＲを計算する。

ステップＳ３０において、無線基地局１００は、計算した基準信号を用いて、アレイアンテナ１０１の指向性の適応制御、つまり、アダプティブアレイ制御を実行する。

（５）作用・効果
無線基地局１００によれば、アンテナ素子１０１ａ〜１０１ｎのそれぞれにおいて受信された無線信号Ｓ１１〜Ｓ１３のフェージング速度ｆｄがアンテナ素子毎に測定される。また、測定された複数のフェージング速度ｆｄに基づいて、アレイアンテナ１０１の指向性の適応制御に用いられる基準信号が出力される。

つまり、１回のフェージング速度ｆｄの測定において、アンテナ素子数のフェージング速度ｆｄが測定される。このため、無線通信端末（例えば、無線通信端末２００Ａ）による無線基地局１００への初期接続時など、十分なフェージング速度ｆｄの測定時間を確保することができない場合でも、受信した無線信号Ｓ１１〜Ｓ１３のフェージング速度ｆｄ（ドップラー周波数）の測定時間を短縮しつつ、無線通信端末２００Ａの移動速度を表すフェージング速度ｆｄの測定精度を向上させることができる。

すなわち、無線基地局１００によれば、フェージング速度ｆｄ（ドップラー周波数）の測定時間を短縮しつつ、アダプティブアレイ制御の精度をさらに向上させることができる。

本実施形態では、アレイアンテナ１０１の指向性の適応制御に用いられる基準信号として、最大フェージング速度ｆｄ_ＭＡＸまたはフェージング速度分散ｆｄ_ＶＡＲが用いられる。当該基準信号としてフェージング速度分散ｆｄ_ＶＡＲが用いられた場合には、アンテナ間相関Ｃに基づいて、さらに緻密な制御、具体的には、アンテナ間相関Ｃの高い無線信号を送信している無線通信端末に対して優先してアダプティブアレイ制御を実行することができる。このため、無線通信端末の移動速度が高い場合でも、アンテナ間相関Ｃが高い場合、つまり、マルチパスの影響が少ない場合には、積極的に空間多重を適用することによって、無線通信システムに収容できる無線通信端末の数を増大させることができる。

（６）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、アンテナ間相関Ｃの高い無線信号を送信している無線通信端末に対して優先してアダプティブアレイ制御を実行したが、以下のように変更してもよい。すなわち、アンテナ間相関Ｃの高い無線信号を送信している無線通信端末に対して、アダプティブアレイ制御において用いられる送信ウェイトの計算方法を変更するようにしてもよい。例えば、受信ウェイトを送信ウェイトとしてそのまま用いずに補正している場合において、アンテナ間相関Ｃの高いと判定された場合には、当該無線信号を送信している無線通信端末に対して、送信ウェイトの補正を中止し、受信ウェイトをそのまま用いるようにしてもよい。

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。

本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。 本発明の実施形態に係る無線通信装置の機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係る無線通信装置の動作フローを示す図である。 本発明の実施形態に係る無線通信装置が受信した無線信号のフェージング速度とアンテナ間相関との関係を示す図である。

符号の説明

１００…無線基地局、１０１…アレイアンテナ、１０１ａ〜１０１ｎ…アンテナ素子、１０３ａ〜１０３ｎ…フェージング速度測定部、１０５…基準信号計算部、１０７…信号処理部、１０９…アンテナ間相関判定部、２００Ａ，２００Ｂ…無線通信端末、Ａ１〜Ａ３…領域、ＢＤ…建造物、Ｃ…アンテナ間相関、ＭＴ…山岳部、Ｓ１１〜Ｓ１３…無線信号

Claims (8)

1. 複数のアンテナ素子と、
   前記複数のアンテナ素子を用いて送受信する信号の処理を実行する信号処理部と
   を備える無線通信装置であって、
   前記処理は、前記複数のアンテナ素子による指向性制御のための処理であり、
   前記アンテナ素子のそれぞれにおいて受信された無線信号のフェージング速度を前記アンテナ素子毎に測定するフェージング速度測定部と、
   前記信号処理部による前記処理に用いられる基準信号を生成する基準信号出力部と
   を備え、
   前記基準信号出力部は、前記フェージング速度測定部によって測定された前記複数のア ンテナ素子それぞれのフェージング速度のうち、前記フェージング速度の値が所定の閾値 よりも高いフェージング速度がある場合には、該所定の閾値よりも高いフェージング速度に基づいて、前記基準信号を出力する無線通信装置。
2. 前記基準信号出力部は、前記フェージング速度測定部によって測定された前記複数のア ンテナ素子それぞれのフェージング速度のうち、前記フェージング速度の値が所定の閾値 よりも高いグループに属し、かつ、前記フェージング速度の値が最も高い前記フェージング速度を前記基準信号として出力する請求項１に記載の無線通信装置。
3. 複数のアンテナ素子と、
   前記複数のアンテナ素子を用いて送受信する信号の処理を実行する信号処理部と
   を備える無線通信装置であって、
   前記処理は、前記複数のアンテナ素子による指向性制御のための処理であり、
   前記アンテナ素子のそれぞれにおいて受信された無線信号のフェージング速度を前記ア ンテナ素子毎に測定するフェージング速度測定部と、
   前記信号処理部による前記処理に用いられる基準信号を生成する基準信号出力部と
   を備え、
   前記基準信号出力部は、前記フェージング速度測定部によって測定された複数の前記フェージング速度のばらつきの程度を判定し、判定した前記ばらつきの程度に基づいて前記基準信号を出力する無線通信装置。
4. 複数のアンテナ素子と、
   前記複数のアンテナ素子を用いて送受信する信号の処理を実行する信号処理部と
   を備える無線通信装置であって、
   前記処理は、前記複数のアンテナ素子による指向性制御のための処理であり、
   前記アンテナ素子のそれぞれにおいて受信された無線信号のフェージング速度を前記ア ンテナ素子毎に測定するフェージング速度測定部と、
   前記アンテナ素子間における前記無線信号の相関を判定するアンテナ間相関判定部と、 前記信号処理部による前記処理に用いられる基準信号を生成する基準信号出力部と
   を備え、
   前記基準信号出力部は、前記フェージング速度測定部によって測定された複数の前記フェージング速度と、前記アンテナ間相関判定部において判定された前記相関とに基づいて、前記基準信号を出力する無線通信装置。
5. 前記信号処理部は、前記基準信号出力部から出力された基準信号を用いて、前記処理を実行するにあたり、前記フェージング速度測定部によって測定された前記フェージング速度の値が所定の閾値よりも高く、かつ前記アンテナ間相関判定部において判定された前記相関が所定の閾値よりも高い前記無線信号を送信した送信元無線通信装置に対して、他の送信元無線通信装置よりも優先して前記処理を実行する請求項４に記載の無線通信装置。
6. 複数のアンテナ素子を備えた無線通信装置において用いられる信号処理方法であって、
   前記アンテナ素子のそれぞれにおいて受信された無線信号のフェージング速度を前記アンテナ素子毎に測定するステップと、
   前記アレイアンテナを用いて送受信する信号の処理に用いられる基準信号を出力するステップと、
   前記基準信号を用いて、前記処理を実行するステップと
   を備え、
   前記処理は、前記複数のアンテナ素子による指向性制御のための処理であり、
   前記基準信号を出力するステップでは、測定された前記複数のアンテナ素子それぞれの フェージング速度のうち、前記フェージング速度の値が所定の閾値よりも高いフェージング速度がある場合には、該所定の閾値よりも高いフェージング速度に基づいて、前記基準信号が生成される信号処理方法。
7. 複数のアンテナ素子を備えた無線通信装置において用いられる信号処理方法であって、 前記アンテナ素子のそれぞれにおいて受信された無線信号のフェージング速度を前記ア ンテナ素子毎に測定するステップと、
   前記アレイアンテナを用いて送受信する信号の処理に用いられる基準信号を出力するス テップと、
   前記基準信号を用いて、前記処理を実行するステップと
   を備え、
   前記処理は、前記複数のアンテナ素子による指向性制御のための処理であり、
   前記基準信号を出力するステップでは、前記測定するステップにおいて測定された複数 の前記フェージング速度のばらつきの程度を判定し、判定した前記ばらつきの程度に基づ いて前記基準信号を出力する信号処理方法。
8. 複数のアンテナ素子を備えた無線通信装置において用いられる信号処理方法であって、 前記アンテナ素子のそれぞれにおいて受信された無線信号のフェージング速度を前記ア ンテナ素子毎に測定するステップと、
   前記アンテナ素子間における前記無線信号の相関を判定するステップと、
   前記アレイアンテナを用いて送受信する信号の処理に用いられる基準信号を出力するス テップと、
   前記基準信号を用いて、前記処理を実行するステップと
   を備え、
   前記処理は、前記複数のアンテナ素子による指向性制御のための処理であり、
   前記基準信号を出力するステップでは、前記測定するステップにおいて測定された複数 の前記フェージング速度と、前記判定するステップにおいて判定された前記相関とに基づ いて、前記基準信号を出力する信号処理方法。