JP6393715B2 - 基地局、干渉抑圧装置、干渉抑圧システム及び干渉抑圧方法 - Google Patents

Description

本発明は、基地局、干渉抑圧装置、干渉抑圧システム及び干渉抑圧方法に関するものである。

従来、通信端末から送信された無線信号を受信するときの受信信号に含まれる干渉信号を抑圧することにより、通信端末との間で良好な通信品質を得る基地局が知られている。例えば、既知信号（例えばＣＤＭＡ方式におけるパイロットシンボル）から干渉レプリカ信号を生成し、生成した干渉レプリカ信号を受信信号から減算する基地局が知られている（例えば、特許文献１参照）。この基地局では、隣接する基地局からの干渉信号や、同じ基地局セル内に存在している受信希望対象以外の通信端末からの干渉信号を抑圧することができる。

しかしながら、基地局で受信する受信信号には、上記無線通信ネットワークで送受信される無線信号以外の予測が難しい他の干渉信号が含まれる場合がある。例えば、以下に示すような気象条件（天候）により電波が遠くに届く「ダクト」と呼ばれる現象が発生し、そのダクトに起因した干渉信号が受信信号に含まれる場合がある。図１３（ａ）に示す通常時においては、海上の上方の大気の屈折率（図中の修正屈折指数Ｍ）は高度が高くなるに従って単調に変化し、図１３（ｂ）に示すように第１の陸地８００のアンテナ８０１から送信されたおおよそ１２００ＭＨｚ以下の周波数帯の電波８０５は海８０６を挟んで遠方に位置する第２の陸地８１０のアンテナ８１１に届くことはない。ところが、海上の気象条件（天候）が特定の条件になると、図１４（ａ）に示すように海上の上方の大気の屈折率（図中の修正屈折指数Ｍ）が特定の高度の上空で反転するダクト状の層（反転層）９００が発生し、その層９００内を電波が伝搬することにより、図１４（ｂ）に示すように第１の陸地８００のアンテナ８０１から送信された上記所定の周波数帯の電波８０２が海を挟んで遠方に位置する第２の陸地８１０のアンテナ８１１に届くダクト現象が発生する。この現象により、例えば日本の九州地方では海を挟んで隣国である中華人民共和国(中国)や大韓民国(韓国)から干渉波（以下「ダクト干渉波」という。）が飛来し、それと同じ周波数を用いている我が国の無線システムに甚大なる通信障害を引き起こすことがある。上述したダクト現象は、春先から秋（４月頃〜１０月頃）の夜間に気象条件によって不定期に発生する。このダクト現象は前述のようにおおよそ１２００ＭＨｚ以下の周波数帯で観測される。例えば、九州地方のタクシー無線等に使用される業務用無線システムであるＭＣＡ（マルチチャネルアクセスシステム）の周波数帯（９３０ＭＨｚ〜９４０ＭＨｚ）では、中国や韓国からと思われるダクト干渉が観測される。このダクト現象による電波は、特に山間部などの標高の高い場所に設置されているＭＣＡの基地局において強いダクト干渉となり、通信端末の上り回線（端末→基地局）の通信品質を大幅に低下させてしまう。尚、ダクト干渉波８３０は、おおよそ図１５に示すように垂直方向面における水平方向Ｈからの角度（垂直角度）θが０°である水平方向から基地局のアンテナ８４０に到来する。

上記ダクト干渉波は、水平面内の互いに異なる複数の到来方向から到来する場合がある。例えば図１６に示すように、水平面内の到来方向の角度差が大きい中国の上海方向からのダクト干渉波８３０ａと韓国方向からのダクト干渉波８３０ｂが日本の九州地方に到来する場合がある。このような場合、例えば図１７に示すように水平面内で複数のダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢの到来方向（θ１±Δθ１，θ２±Δθ２）のすべてを含むような広いビーム角度幅（図示の例では、（θ１−Δθ１）〜（θ２＋Δθ２））の水平面内指向性３０１’を有する単一のキャンセルアンテナ３００’を用いて複数のダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢをキャンセルすることが考えられる。ここで、θ１及びθ２は、図中の上方を基準して左回り方向に角度θを測定したときのダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ及びｓ２_ＲＦＢのそれぞれの到来方向の中心角度であり、Δθ１及びΔθ２は、そのダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ及びｓ２_ＲＦＢの到来方向の広がり角の１／２である。また、水平面内ビーム角度幅は、水平面内指向特性において最大利得方向から利得が３ｄＢ低減した２点間の角度幅である。

しかしながら、上記到来方向の角度差が大きいダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢに対して広いビーム角度幅の水平面内指向性３０１’を有する単一のキャンセルアンテナを用いた場合、次のような課題がある。すなわち、図１７のキャンセルアンテナの水平面内指向特性３０１’のうちダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢの到来方向（θ１±Δθ１，θ２±Δθ２）に対応する両端部側の区間３０１’Ａ、３０１’Ｂではそれぞれ、図１８（ａ）及び（ｂ）に示すようにダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢの到来方向（θ１±Δθ１，θ２±Δθ２）に対して垂直面内の合成指向特性のヌル方向が生成され、ダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢをキャンセルすることができる。また、図１７のダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢが到来していない方向（（θ１＋Δθ１）〜（θ２−Δθ２））に対応する中央部側の区間３０１’Ｃについても、ダクト干渉波のキャンセル処理が行われる。そのため、水平面内指向性３０１’の中央部側の区間３０１’Ｃでは、ダクト干渉波が到来していないにもかかわらず、図１８（ｃ）に示すように垂直面内の合成指向特性のヌル方向が生成され、そのダクト干渉波が到来していない方向に位置する通信端末の通信品質が劣化するおそれがある。

本発明は以上の背景の下で鑑みなされたものであり、その目的は、通信端末の通信品質の劣化を抑制するとともに、年間を通して特定の期間（例えば３月頃〜１１月頃）の特定の時間（例えば夜間１７時〜６時）内で不定期に発生し、垂直面ではおおよそ０°の方向から到来し、水平面内では複数の異なる方向から到来するダクト干渉波に起因した干渉信号を、到来方向毎にダクト干渉波を適応的に抑圧することができる基地局、干渉抑圧装置、干渉抑圧システム及び干渉抑圧方法を提供することである。

本発明の一態様に係る基地局は、通信端末と無線通信する基地局であって、通信端末と無線通信するための第１アンテナと、前記第１アンテナの位相中心点を通過する仮想鉛直線上の該基地局アンテナの位相中心点から上方向又は下方向に所定距離だけ離れた位置に位相中心点を有する複数の第２アンテナを備える。前記複数の第２アンテナは、互いに異なる方向から到来する複数の干渉波に対し、それぞれの干渉波の到来方向を中心としてその干渉波の到来広がり角に対応した水平面内半値角を有する。更に、本態様に係る基地局は、前記複数の第２アンテナのそれぞれについて、前記第１アンテナで受信した第１受信信号から干渉信号を分離して検出する第１干渉信号検出手段と、前記第２アンテナで受信した第２受信信号から前記干渉信号を分離して検出する第２干渉信号検出手段と、前記第１受信信号から検出した干渉信号と前記第２受信信号から検出した干渉信号とが同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算するウェイト計算手段と、前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算する信号演算手段と、を備える。
前記基地局において、前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれているか否かを判定する干渉有無判定手段を更に備え、前記ウェイト計算手段は、前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれている場合は、前記第１受信信号の第２干渉信号成分の推定値と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるように前記ウェイトを計算し、前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれていない場合は、前記ウェイトをゼロに設定してもよい。
また、前記基地局において、前記信号演算手段は、前記第１アンテナで受信した第１受信信号の信号経路を、前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算する減算部を通過する干渉抑圧信号経路と、前記減算部を通過しないで迂回する通常信号経路との間で切り替える信号経路切替手段を備えてもよい。
また、前記基地局において、前記干渉信号は、ダクト現象によって飛来する無線信号であってもよい。

本発明の他の態様に係る基地局は、通信端末と無線通信する基地局であって、通信端末と無線通信するための第１アンテナと、前記第１アンテナの位相中心点を通過する仮想鉛直線上の該第１アンテナの位相中心点から上方向又は下方向に所定距離だけ離れた位置に位相中心点を有する複数の第２アンテナとを備える。前記複数の第２アンテナは、互いに異なる方向から到来する複数の干渉波に対し、それぞれの干渉波の到来広がり角に対応した水平面内半値角幅を有する。更に、本態様に係る基地局は、前記複数の第２アンテナのそれぞれに対応するように複数の干渉抑圧装置を前記第１アンテナと基地局装置との間に従属接続して設けている。前記複数の干渉抑圧装置はそれぞれ、前記第１アンテナで受信した第１受信信号から、前記複数の干渉波に対応する第１干渉信号を分離して検出する第１干渉信号検出手段と、前記第２アンテナで受信した第２受信信号から、前記複数の干渉波のうち該第２アンテナで受信される干渉波に対応する前記第２干渉信号を分離して検出する第２干渉信号検出手段と、前記第１受信信号から検出した第１干渉信号と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とから前記第１受信信号に含まれる第２干渉信号成分を推定し、その第２干渉信号成分の推定値と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算するウェイト計算手段と、前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算する信号演算手段と、を備える。
前記基地局において、前記複数の干渉抑圧装置はそれぞれ、前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれているか否かを判定する干渉有無判定手段を更に備え、前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれている場合は、前記第１受信信号の第２干渉信号成分の推定値と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるように前記ウェイトを計算し、前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれていない場合は、前記ウェイトをゼロに設定してもよい。
また、前記基地局において、前記複数の干渉抑圧装置の前記信号演算手段はそれぞれ、前記第１アンテナで受信した第１受信信号の信号経路を、前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算する減算部を通過する干渉抑圧信号経路と、前記減算部を通過しないで迂回する通常信号経路との間で切り替える信号経路切替手段を備えてもよい。
また、前記基地局において、前記干渉信号は、ダクト現象によって飛来する無線信号であってもよい。

本発明の更に他の態様に係る干渉抑圧装置は、通信端末と無線通信する基地局で受信される受信信号に含まれる干渉信号を抑圧する干渉抑圧装置であって、通信端末と無線通信するための第１アンテナの位相中心点を通過する仮想鉛直線上の該第１アンテナの位相中心点から上方向又は下方向に所定距離だけ離れた位置に位相中心点を有する複数の第２アンテナとを備える。前記複数の第２アンテナは、互いに異なる方向から到来する複数の干渉波の水平面内到来方向に対し、第２アンテナ内のそれぞれの干渉波の到来広がり角に対応した水平面内半値角幅を有する。更に、本態様に係る干渉抑圧装置は、複数の第２アンテナのそれぞれについて、前記第１アンテナで受信した第１受信信号から、前記複数の干渉波に対応する第１干渉信号を分離して検出する第１干渉信号検出手段と、前記第２アンテナで受信した第２受信信号から、前記複数の干渉波のうち該第２アンテナで受信される干渉波に対応する第２干渉信号を分離して検出する第２干渉信号検出手段と、前記第１受信信号から検出した第１干渉信号と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とから前記第１受信信号に含まれる第２干渉信号成分を推定し、その第２干渉信号成分の推定値と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算するウェイト計算手段と、前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算する信号演算手段と、を備える。
前記干渉抑圧装置において、前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれているか否かを判定する干渉有無判定手段を更に備え、前記ウェイト計算手段は、前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれている場合は、前記第１受信信号の第２干渉信号成分の推定値と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるように前記ウェイトを計算し、前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれていない場合は、前記ウェイトをゼロに設定してもよい。
また、前記干渉抑圧装置において、前記信号演算手段は、前記第１アンテナで受信した第１受信信号の信号経路を、前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算する減算部を通過する干渉抑圧信号経路と、前記減算部を通過しないで迂回する通常信号経路との間で切り替える信号経路切替手段を備えてもよい。
また、前記干渉抑圧装置において、前記干渉信号は、ダクト現象によって飛来する無線信号であってもよい。

本発明の更に他の態様に係る干渉抑圧システムは、通信端末と無線通信する基地局で受信される受信信号に含まれる干渉信号を抑圧する干渉抑圧システムであって、通信端末と無線通信するための第１アンテナの位相中心点を通過する仮想鉛直線上の該第１アンテナの位相中心点から上方向又は下方向に所定距離だけ離れた位置に位相中心点を有し、互いに異なる方向から到来する複数の干渉波の水平面内到来方向に対し、第２アンテナ内のそれぞれの干渉波の到来広がり角に対応した水平面内半値角幅を有する複数の第２アンテナそれぞれに対応するように複数の干渉抑圧装置を前記第１アンテナと基地局装置との間に従属接続して設けている。前記複数の干渉抑圧装置はそれぞれ、前記第１アンテナで受信した第１受信信号から、前記複数の干渉波に対応する第１干渉信号を分離して検出する第１干渉信号検出手段と、前記第２アンテナで受信した第２受信信号から、前記複数の干渉波のうち該第２アンテナで受信される干渉波に対応する前記第２干渉信号を分離して検出する第２干渉信号検出手段と、前記第１受信信号から検出した第１干渉信号と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とから前記第１受信信号に含まれる第２干渉信号成分を推定し、その第２干渉信号成分の推定値と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算するウェイト計算手段と、前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算する信号演算手段と、を備える。
前記干渉抑圧システムにおいて、前記複数の干渉抑圧装置はそれぞれ、前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれているか否かを判定する干渉有無判定手段を更に備え、前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれている場合は、前記第１受信信号の第２干渉信号成分の推定値と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるように前記ウェイトを計算し、前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれていない場合は、前記ウェイトをゼロに設定してもよい。
また、前記干渉抑圧システムにおいて、前記複数の干渉抑圧装置の前記信号演算手段はそれぞれ、前記第１アンテナで受信した第１受信信号の信号経路を、前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算する減算部を通過する干渉抑圧信号経路と、前記減算部を通過しないで迂回する通常信号経路との間で切り替える信号経路切替手段を備えてもよい。
また、前記干渉抑圧システムにおいて、前記干渉信号は、ダクト現象によって飛来する無線信号であってもよい。

本発明の更に他の態様に係る干渉抑圧方法は、通信端末と無線通信する基地局で受信される受信信号に含まれる干渉信号を抑圧する干渉抑圧方法であって、通信端末と無線通信するための第１アンテナの位相中心点を通過する仮想鉛直線上の該第１アンテナの位相中心点から上方向又は下方向に所定距離だけ離れた位置に位相中心点を有し、互いに異なる方向から到来する複数の干渉波の水平面内到来方向に対し、それぞれの干渉波の到来広がり角に対応した水平面内半値角幅を有する複数の第２アンテナのそれぞれについて、前記第１アンテナで受信した第１受信信号から、前記複数の干渉波に対応する第１干渉信号を分離して検出することと、前記第２アンテナで受信した第２受信信号から、前記複数の干渉波のうち該第２アンテナで受信される干渉波に対応する前記第２干渉信号を分離して検出することと、前記第１受信信号から検出した第１干渉信号と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とから前記第１受信信号に含まれる第２干渉信号成分を推定し、その第２干渉信号成分の推定値と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算することと、前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算することとを含む。
また、前記干渉抑圧方法において、前記干渉信号は、ダクト現象によって飛来する無線信号であってもよい。

本発明によれば、通信端末の通信品質の劣化を抑制するとともに、年間を通して特定の期間の特定の時間内で不定期に発生し、垂直面ではおおよそ０°の方向から到来し、水平面内では複数の異なる方向から到来するダクト干渉波に起因した干渉信号を、到来方向毎に適応的に抑圧することができる、という効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る基地局の全体構成の一例を示す概略構成図。 本実施形態の基地局における水平面内の基地局アンテナ及びキャンセルアンテナの配置例を示す説明図。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本実施形態の基地局における垂直面内の基地局アンテナ及びキャンセルアンテナの他の配置例を示す説明図。 干渉抑圧装置の第１ウェイト決定部の一構成例を示すブロック図。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれデジタル帯域フィルタで選択的に通過させる周波数帯域ｆ_ＢＰの例を示す説明図。 干渉抑圧装置の第１ウェイト決定部の他の構成例を示すブロック図。 ダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢの到来方向と各アンテナの水平面内の指向特性との関係を示す図。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、図７の水平面内のダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢが到来している方向における垂直面内の合成指向特性の一例を示す図。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、図７の水平面内のダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢが到来していない方向における垂直面内の合成指向特性の一例を示す図。 他の実施形態に係る基地局の全体構成の一例を示す概略構成図。 更に他の実施形態に係る基地局の全体構成の一例を示す概略構成図。 更に他の実施形態に係る基地局の全体構成の一例を示す概略構成図。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれダクトが発生していない通常時の海上の上層における屈折率の変化及び電波の伝わり方を示す図。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれダクトが発生している時の海上の上層における屈折率の変化及び電波の伝わり方を示す図。 基地局のアンテナに飛来するダクト干渉波の方向の一例を示す図。 水平面内の互いに異なる方向から基地局のアンテナに飛来するダクト干渉波の一例を示す図。 単一の広いビーム角度幅のキャンセルアンテナを用いた場合の複数のダクト干渉波の到来方向とキャンセルアンテナの水平面内指向特性との関係を示す図。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、図１７のキャンセルアンテナの水平面内指向特性の３つの区間のそれぞれにおける垂直面内の合成指向特性を示す図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、本実施形態では、タクシー等の車両に搭載された通信端末と無線通信を行うＭＣＡシステムの業務用無線に用いられる基地局について説明するが、本実施形態の基地局は、携帯電話機やスマートフォン等の通信端末と無線通信を行うセルラー移動通信システムの基地局等の他の基地局であってもよい。

図１は、本発明の一実施形態に係る基地局の全体構成の一例を示す概略構成図である。図１において、本実施形態に係る基地局１０は、本体の基地局装置２０と、干渉抑圧システム３０と、通信端末（移動機、移動局）８０からの電波（以下「希望波」又は「希望信号」ともいう。）ｓ１_ＲＦを受信するための第１アンテナとしての基地局アンテナ４０と、を備える。基地局アンテナ４０は、ＭＣＡシステムの業務用無線の基地局で用いられている一般的なアンテナである。基地局アンテナ４０に互いに異なる複数方向のそれぞれからダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ及びｓ２_ＲＦＢ（例えば、９３０ＭＨｚ〜９４０ＭＨｚの干渉波）が到来しているときは、基地局アンテナ４０により希望波ｓ１_ＲＦとダクト干渉ｓ２_ＲＦＡ及びｓ２_ＲＦＢとが受信される。

干渉抑圧システム３０は、複数の第２アンテナとしてのキャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂと、干渉抑圧装置３１０とを備える。キャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂはそれぞれ、基地局アンテナ４０の位相中心点４０ａを通過する仮想鉛直線上の基地局アンテナ４０の位相中心点４０ａから上方向又は下方向に所定距離ｄ_Ａ，ｄ_Ｂだけ離れた位置に位相中心点３００ａＡ、３００ａＢを有し、基地局アンテナ４０とは垂直面内又は水平面内の指向性が異なる指向性のアンテナである。また、キャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂの位相中心点３００ａＡ、３００ａＢはそれぞれ、基地局アンテナ４０の位相中心点４０ａを通過する仮想鉛直線Ｌｖ上に位置している。すなわち、仮想鉛直線Ｌｖに沿って上方又は下方から見た場合、水平面内の基地局アンテナ４０の位相中心点４０ａとキャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂの位相中心点３００ａＡ、３００ａＢは互いに一致している。

図２は、本実施形態の基地局における水平面内の基地局アンテナ４０及びキャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂの配置例を示す説明図。本実施形態では、水平面内で互いに異なる２方向から複数のダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ及びｓ２_ＲＦＢ（例えば、９３０ＭＨｚ〜９４０ＭＨｚの干渉波）が到来している場合を想定し、ダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ及びｓ２_ＲＦＢそれぞれの到来方向に向けてキャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂが配置されている。ここで、例えば、キャンセルアンテナ３００Ａにダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡが到来しているときは、キャンセルアンテナ３００Ａにより希望波ｓ１_ＲＦとダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡとが受信される。また、キャンセルアンテナ３００Ｂにダクト干渉波ｓ２_ＲＦＢが到来しているときは、キャンセルアンテナ３００Ｂにより希望波ｓ１_ＲＦとダクト干渉波ｓ２_ＲＦＢとが受信される。

複数のキャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂは、複数のダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ及びｓ２_ＲＦＢに対し、キャンセルアンテナ内のそれぞれのダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ及びｓ２_ＲＦＢの到来広がり角に対応した水平面内半値角幅を有する。また、複数のキャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂはそれぞれ、ダクト干渉波毎に、アンテナの水平面内最大利得方向（以下「アンテナ水平面内指向方向」ともいう。）が到来方向に向いている。但し、それぞれの干渉波の到来方向に向けたアンテナの水平面内指向性は、各干渉波の水平面内の到来角広がりと同程度に設定された水平面内半値角幅を有している。本実施形態において、複数のキャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂ内の各アンテナの水平面内指向性が相互に重なることはない。

すなわち、後述の図７に示すように、複数のキャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂはそれぞれ、ダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ及びｓ２_ＲＦＢの水平面内到来方向（θ１±Δθ１，θ２±Δθ２）にアンテナ水平面内指向方向を向け、水平面内ビーム角度幅が互いに重ならない水平面内指向特性を有している。すなわち、キャンセルアンテナ３００Ａはダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡの水平面内到来方向（θ１±Δθ１）にアンテナ水平面内指向方向を向け、キャンセルアンテナ３００Ａはダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡの水平面内到来方向（θ２±Δθ２）にアンテナ水平面内指向方向を向けている。水平面内の到来方向の角度差が大きい場合、キャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂの水平面内指向特性は互いに重ならない。ここで、θ１及びθ２は、図中の上方を基準して左回り方向に角度θを測定したときのダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ及びｓ２_ＲＦＢのそれぞれの到来方向の中心角度であり、Δθ１及びΔθ２は、そのダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ及びｓ２_ＲＦＢの到来方向の広がり角の１／２である。また、水平面内ビーム角度幅は、水平面内指向特性において最大利得方向から利得が３ｄＢ低減した２点間の角度幅である。

また、キャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂの水平面内ビーム角度幅はそれぞれ、ダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ及びｓ２_ＲＦＢの到来方向の広がり角（２Δθ１，２Δθ２）と一致するように設定してもよいし、水平面内指向特性が互いに重ならない範囲において、ダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ及びｓ２_ＲＦＢの到来方向の広がり角（２Δθ１，２Δθ２）を含むように広がり角よりも大きく設定しもよい。

なお、図示の例では、キャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂとして八木アンテナを用いているが、他のタイプのアンテナであってもよい。また、図示の例では、基地局アンテナ４０の上方に複数のキャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂを配置しているが、基地局アンテナ４０の上方及び下方に振り分けて複数のキャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂを配置してもよい。また、キャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂの装着が容易になるように図３に示すように基地局アンテナ４０の下方にキャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂを配置してもよい。

また、図示の例では、水平面内の２方向から到来しているダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ及びｓ２_ＲＦＢを受信できるように２つのキャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂを配置しているが、ダクト干渉波の到来方向の数に応じて３つ以上のキャンセルアンテナを配置してもよい。

干渉抑圧装置３１０は、複数のキャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂそれぞれに対応するように、第１受信信号Ｘから検出した第２ダクト干渉信号成分ｓ２の推定値と第２受信信号Ｙから検出した第２ダクト干渉信号ｓ２’とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトｗを決定する複数のウェイト決定手段としてのウェイト決定部３１１Ａ，３１１Ｂと、第２受信信号Ｙにウェイトｗを乗算した信号ｗ・Ｙを第１受信信号Ｘから減算する複数の信号演算手段（受信信号処理手段）としての信号演算部３５０Ａ，３５０Ｂとを備える。第１ウェイト決定部３１１Ａは、キャンセルアンテナ３００Ａに対応するウェイトｗ_Ａを決定し、第１信号演算部３５０Ａは、キャンセルアンテナ３００Ａで受信した第２受信信号Ｙ_Ａにウェイトｗ_Ａを乗算した信号ｗ_Ａ・Ｙ_Ａを第１受信信号Ｘから減算する。一方、第２ウェイト決定部３１１Ｂは、キャンセルアンテナ３００Ｂに対応するウェイトｗ_Ｂを決定し、第２信号演算部３５０Ｂは、キャンセルアンテナ３００Ｂで受信した第２受信信号Ｙ_Ｂにウェイトｗ_Ｂを乗算した信号ｗ_Ｂ・Ｙ_Ｂを第１受信信号Ｘから減算する。この信号演算部３５０Ａ，３５０Ｂにより複数のダクト干渉信号ｓ２_Ａ，ｓ２_Ｂがキャンセルされた第１受信信号Ｘである信号Ｚ（＝Ｘ−ｗ_Ｂ・Ｙ_Ｂ−ｗ_Ａ・Ｙ_Ａ）が基地局装置２０に出力される。

図４は、干渉抑圧装置３１０の第１ウェイト決定部３１１Ａの一構成例を示すブロック図である。なお、第２ウェイト決定部３１１Ｂについては、第１ウェイト決定部３１１Ａと同様な構成であるので、その説明は省略する。

本構成例の第１ウェイト決定部３１１Ａは、基地局アンテナ４０で受信した第１受信信号Ｘから複数のダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢに対応する第１ダクト干渉信号（ｓ２_Ａ+ｓ２_B）を分離する第１アンテナダクト干渉検出部３２０Ａと、キャンセルアンテナ３００Ａで受信した第２受信信号Ｙ_Ａから第２ダクト干渉信号ｓ２_Ａ'を分離する第２アンテナダクト干渉検出部３３０Ａとを備える。

第１アンテナダクト干渉検出部３２０Ａは、基地局アンテナ４０で受信された第１受信信号Ｘ（＝ｓ１＋ｓ２_Ａ＋ｓ２_Ｂ）に対して、通信端末８０が使用しない周波数帯域ｆ_ＢＰを選択的に通過させるデジタル帯域フィルタで帯域制限することにより、ダクト干渉信号（ｓ_Ｂ２_Ａ＋ｓ_Ｂ２_Ｂ）を分離して検出する。また、第２アンテナダクト干渉検出部３３０Ａは、キャンセルアンテナ３００Ａで受信された第２受信信号ＹＡ（＝ｓ１’＋ｓ２_Ａ’）に対して、通信端末８０が使用しない周波数帯域ｆ_ＢＰを選択的に通過させるデジタル帯域フィルタで帯域制限することにより、第２ダクト干渉信号ｓ_Ｂ２_Ａ’を分離して検出する。

図５（ａ）及び（ｂ）はそれぞれデジタル帯域フィルタで選択的に通過させる周波数帯域ｆ_ＢＰの例である。デジタル帯域フィルタで選択的に通過させる周波数帯域ｆ_ＢＰとしては、例えば図５（ａ）に示すように通信端末８０との通信で予め設定された通信帯域内で通信端末８０が実際に使用しない周波数帯域を選択する。また、デジタル帯域フィルタで選択的に通過させる周波数帯域ｆ_ＢＰとしては、図５（ｂ）に示すように通信帯域外の周波数帯域を選択してもよい。

図４に戻って、第１ウェイト決定部３１１Ａは、第１受信信号Ｘから検出した第１ダクト干渉信号（ｓ_Ｂ２_Ａ＋ｓ_Ｂ２_Ｂ）と第２受信信号Ｙ_Ａから検出したダクト干渉信号ｓ_Ｂ２_Ａ’とから、後述する式（１）に示す演算（相関検出）を行うことにより、第１受信信号Ｘに含まれる第２干渉信号成分ｓ_Ｂ２_Ａを推定し、その第２干渉信号成分ｓ_Ｂ２_Ａの推定値と第２受信信号Ｙから検出した第２干渉信号ｓ_Ｂ２_Ａ’とが互いに同じ振幅及び位相になるウェイトｗ_Ａを計算するウェイト計算手段としてウェイト計算部３４０Ａを更に備える。具体的には、ウェイトｗ_Ａは、第１受信信号Ｘから帯域制限して検出された干渉信号（ｓ_Ｂ２_Ａ＋ｓ_Ｂ２_Ｂ）及び第２受信信号Ｙ_Ａから帯域制限して検出された干渉信号ｓ_Ｂ２_Ａ’から、次の式（１）を用いて計算する。なお、式中の「＜ ＞」はアンサンブル平均を表し、「＊」は複素共役を表している（以下の式においても同様）。

本構成例の干渉抑圧装置３１０では、通信端末８０が使用しない周波数帯域ｆ_ＢＰを選択的に通過させるデジタル帯域フィルタで帯域制限することにより、第１ダクト干渉信号（ｓ_Ｂ２_Ａ＋ｓ_Ｂ２_Ｂ）、及び第２ダクト干渉信号ｓ_Ｂ２_Ａ’を分離して検出しているため、ダクト干渉信号の検出処理が簡易になるとともに、通信端末８０からの希望信号ｓ１，ｓ１’の影響を低減できる。

図６は、本実施形態の基地局１０における干渉抑圧装置３１０の第１ウェイト決定部３１１Ａの他の構成例を示すブロック図である。なお、第２ウェイト決定部３１１Ｂについては、第１ウェイト決定部３１１Ａと同様な構成であるので、その説明は省略する。また、前述の図１、４と同様な部分については同じ符号を付し、それらの説明は省略する。

本構成例の第１ウェイト決定部３１１Ａは、第２受信信号Ｙ_Ａに第２ダクト干渉信号ｓ_Ｂ２_Ａ’が含まれているか否かを判定し、その判定結果に基づいてウェイト計算部３４０Ａでの計算処理を制御するウェイト計算制御部３６０Ａを備えている。ウェイト計算制御部３６０Ａは、第２受信信号Ｙ_Ａに第２ダクト干渉信号ｓ_Ｂ２_Ａ’が含まれている場合は、前記ウェイトを計算するようにウェイト計算部３４０Ａでの計算処理をＯＮにする。一方、第２受信信号Ｙ_Ａに第２ダクト干渉信号ｓ_Ｂ２_Ａ’が含まれていない場合は、ウェイト計算部３４０Ａでの計算処理をＯＦＦにして消費電力を低減し、ウェイトｗについてはゼロに設定する。

本構成例において、ウェイト計算制御部３６０Ａは、受信電力検出部３６１Ａとダクト干渉有無判定部３６２Ａと計算ＯＮ／ＯＦＦ制御部３６Ａとウェイト設定部３６４Ａとウェイト切替部３６５Ａとを備える。

受信電力検出部３６１Ａは、第２受信信号Ｙから帯域制限して検出された第２干渉信号ｓ_Ｂ２_Ａ’の受信電力ｐ_Ｂ２を、例えば次の式（２）を用いて計算する。

ダクト干渉有無判定部３６２Ａは、第２干渉信号ｓ_Ｂ２_Ａ’の受信電力ｐ_Ｂ２と、予め設定した受信電力閾値γｔｈとを比較する。ここで、例えば、受信電力ｐ_Ｂ２がそれぞれ閾値γｔｈ以上であればダクト干渉ありと判定し、受信電力ｐ_Ｂ２が受信電力閾値γｔｈよりも小さければダクト干渉なしと判定する。

計算ＯＮ／ＯＦＦ制御部３６３Ａは、ダクト干渉有無判定部３６２Ａでダクト干渉ありと判定された場合、ウェイトｗを計算するようにウェイト計算部３４０Ａでの計算処理をＯＮにする。ウェイト計算部３４０Ａで計算されたウェイトｗはウェイト切替部３６５Ａに出力される。ダクト干渉有無判定部３６２Ａでダクト干渉なしと判定された場合、計算ＯＮ／ＯＦＦ制御部３６３Ａは、ウェイト計算部３４０Ａでの計算処理をＯＦＦにし、ウェイトｗをゼロにするようにウェイト設定部３６４Ａを制御する。ウェイト設定部３６４Ａで設定されたウェイトｗ（＝０）はウェイト切替部３６５Ａに出力される。

ウェイト切替部３６５Ａは、ウェイト計算部３４０Ａで計算されたウェイトｗを受けた場合は、そのウェイトｗの計算値を信号演算部３５０Ａに出力し、ウェイト設定部３６４Ａで設定されたウェイトｗ（＝０）を受けた場合は、そのウェイトｗの設定値（＝０）を信号演算部３５０Ａに出力する。

図７〜図９は、本実施形態の基地局１０におけるキャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂ及び干渉抑圧装置３１０による２方向のダクト干渉信号ｓ２_Ａ，ｓ２_Ｂのキャンセル効果の一例を示す説明図である。
図７は、ダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢの到来方向と各アンテナの水平面内の指向特性との関係を示している。図示のように、キャンセルアンテナ３００Ａの水平面内指向性３０１Ａはダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡの到来方向（θ１±Δθ１）に向き、キャンセルアンテナ３００Ｂの水平面内指向性３０１Ｂはダクト干渉波ｓ２_ＲＦＢの到来方向（θ２±Δθ２）に向いている。ダクト干渉波が到来していない方向（（θ１＋Δθ１）〜（θ２−Δθ２））では、基地局アンテナ４０の水平面内指向性４１のままになっている。

図８（ａ）〜（ｃ）は、図７の水平面内のダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢが到来している方向における垂直面内の合成指向特性の一例を示している。図８（ａ）は、ダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢが水平方向（水平面からの角度θ＝０°）から到来しているときの垂直面内の合成指向特性３０１Ａ，３０１Ｂである。図８（ｂ）は、ダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢが若干上方向（水平面からの角度θ＝２°）から到来しているときの垂直面内の合成指向特性３０２Ａ，３０２Ｂである。図８（ｃ）は、ダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢが到来していないときの垂直面内の指向特性３０３Ａ，３０３Ｂである。

図８（ａ）に示すように、ダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢが水平方向（水平面からの角度θ＝０°）から到来しているときは、基地局１０の垂直面内の合成指向特性３０１Ａ，３０１Ｂのヌル方向が水平方向になり、基地局アンテナ４０で受信した受信信号Ｘに含まれる、水平方向からのダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢに起因したダクト干渉信号ｓ２_Ａ，ｓ２_Ｂをキャンセルすることができる。

また、図８（ｂ）に示すように、ダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢが水平方向よりも上方向（図示の例では水平面からの角度θ＝２°）から到来しているときは、基地局１０の垂直面内の合成指向特性３０２Ａ，３０２Ｂのヌル方向がダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢの到来方向に変化する。このようにダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢの垂直面内の到来方向が変わっても適応的に垂直面内指向特性のヌル方向を変化させることができる。しかも、そのヌル方向を変化させるためにキャンセルアンテナ及びその給電回路を調整したり交換したりする必要がなく、オペレーションの煩雑さを回避することができる。

また、図８（ｃ）に示すように、ダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢが到来していないときは、基地局１０の垂直面内の指向特性３０３Ａ，３０３Ｂは、元々の基地局アンテナ４０の垂直面内の指向特性になることから、基地局アンテナ４０を介した通信端末８０との通信に対する影響を小さくすることができ、通信端末８０の通信品質の低下を抑制できる。

図９（ａ）〜（ｃ）は、図７の水平面内のダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢが到来していない方向（（θ１＋Δθ１）〜（θ２−Δθ２））における垂直面内の合成指向特性の一例を示している。図９（ａ）は、ダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢが水平方向（水平面からの角度θ＝０°）から到来しているときの垂直面内の合成指向特性４１である。図９（ｂ）は、ダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢが若干上方向（水平面からの角度θ＝２°）から到来しているときの垂直面内の合成指向特性４２である。図９（ｃ）は、ダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢが到来していないときの垂直面内の指向特性４３である。図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、水平面内のダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢが到来していない方向においては、ダクト干渉波ｓ２_ＲＦＡ，ｓ２_ＲＦＢの有無にかかわらず、基地局１０の垂直面内の指向特性３０３Ａ，３０３Ｂは、元々の基地局アンテナ４０の指向特性になることから、基地局アンテナ４０を介した通信端末８０との通信に対する影響を小さくすることができ、通信端末８０の通信品質の低下を抑制できる。

図１０は、他の実施形態に係る基地局１０の全体構成の一例を示す概略構成図である。なお、前述の図１と同様な部分については同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
本実施形態の干渉抑圧システム３０は、複数のキャンセルアンテナ３００Ａ，３００Ｂそれぞれに対応するように複数の干渉抑圧装置３１０Ａ，３１０Ｂを基地局アンテナ４０と基地局装置２０との間に従属接続して設けている。複数の干渉抑圧装置３１０Ａ，３１０Ｂは互いに独立した個別装置である。また、従属接続する干渉抑圧装置の数は、互いに異なる方向から到来しているダクト干渉波の数に応じて増減することができる。

干渉抑圧装置３１０Ａは、キャンセルアンテナ３００Ａに対応し、ウェイト決定手段としてのウェイト決定部３１１Ａと、信号演算手段（受信信号処理手段）としての信号演算部３５０Ａとを備える。ウェイト決定部３１１Ａは、第１受信信号Ｘから第１アンテナダクト干渉検出部を通して検出した第１ダクト干渉信号（ｓ_Ｂ２_Ａ＋ｓ_Ｂ２_Ｂ）に含まれる第２ダクト干渉信号成分ｓ_Ｂ２_Ａの推定値と第２受信信号Ｙ_Ａから第２アンテナダクト干渉検出部を通して検出した第２ダクト干渉信号ｓ_Ｂ２_Ａ’とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトｗ_Ａを決定する。信号演算部３５０Ａは、第２受信信号Ｙ_Ａにウェイトｗ_Ａを乗算した信号ｗ_Ａ・Ｙ_Ａを第１受信信号Ｘから減算する。

また、干渉抑圧装置３１０Ｂは、キャンセルアンテナ３００Ｂに対応し、ウェイト決定手段としてのウェイト決定部３１１Ｂと、信号演算手段（受信信号処理手段）としての信号演算部３５０Ｂとを備える。ウェイト決定部３１１Ｂは、第１受信信号Ｘから第１アンテナダクト干渉検出部を通して検出した第１ダクト干渉信号（ｓ_Ｂ２_Ａ＋ｓ_Ｂ２_Ｂ）に含まれる第２ダクト干渉信号成分ｓ_Ｂ２_Ｂの推定値と第２受信信号Ｙ_Ｂから第２アンテナダクト干渉検出部を通して検出した第２ダクト干渉信号ｓ_Ｂ２_Ｂ’とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトｗ_Ｂを決定する。信号演算部３５０Ｂは、第２受信信号Ｙ_Ｂにウェイトｗ_Ｂを乗算した信号ｗ_Ｂ・Ｙ_Ｂを第１受信信号Ｘから減算する。

ウェイト決定部３１１Ａ，３１１Ｂにおける構成及び信号処理は、前述の図１の干渉抑圧装置３１０に設けられたウェイト決定部３１１Ａ，３１１Ｂと同様であるので、それらの説明は省略する。

図１１は、図１に関連し更に他の実施形態に係る基地局１０の全体構成の一例を示す概略構成図である。なお、前述の図１と同様な部分については同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
図１１の基地局１０は、基地局アンテナ４０で受信した第１受信信号Ｘの信号経路を、信号演算部３５０Ａ，３５０Ｂの減算部を通過する干渉抑圧信号経路と、その減算部を通過しないで迂回する通常信号経路との間で切り替える信号経路切替手段としてのスイッチ３７３〜３７６を備えている。

各スイッチ３７３〜３７６内の信号経路を図中の実線の経路と破線の経路の間で切り換えることができる。各スイッチ３７３〜３７６内の信号経路が図中実線の位置になると、第１受信信号Ｘの信号経路は、信号演算部３５０Ａ，３５０Ｂの減算部を経由する干渉抑圧信号経路になる。一方、各スイッチ３７３〜３７６内の信号経路が図中破線の位置になると、第１受信信号Ｘの信号経路は、信号演算部３５０Ａ，３５０Ｂの減算部を経由しないで迂回する通常信号経路になる。

スイッチ３７３〜３７６による信号経路の切り替えは、制御手段としての制御部３７７で制御することができる。例えば、制御部３７７は、内部クロックの日時情報に基づいて現在時刻がダクト干渉波が到来する予め設定した時期・時間帯内であるかを判断する。ここで、ダクト干渉波が到来する時期・時間帯（例えば、３月〜１１月、１８時〜５時）内であれば、制御部３７７は、第１受信信号Ｘの信号経路を前記干渉抑圧信号経路にするように制御する。一方、ダクト干渉波が到来しない時期・時間帯（例えば、１２月〜２月、６時〜１７時）内であれば、制御部３７７は、第１受信信号Ｘの信号経路を前記通常信号経路にするように制御する。このとき、消費電力を低減するために、干渉抑圧装置３１０への電力供給をオフにするように制御してもよい。

また、制御部３７７は、外部から受信した遠隔制御情報に基づいて、第１受信信号Ｘの信号経路の切り替え及び干渉抑圧装置３１０への電力供給の制御を行ってもよい。例えば、ダクト干渉波が到来しない予め設定した時期・時間帯（例えば、１２月〜２月、６時〜１７時）内に突然、ダクト干渉波が発生した場合に、干渉抑圧システム３０に対して外部から遠隔制御情報を送信することにより、第１受信信号Ｘの信号経路を干渉抑圧信号経路にするとともに干渉抑圧装置３１０への電力供給をオンするように制御してもよい。この場合、突然発生したダクト干渉波による干渉信号を確実に抑制することができる。

図１２は、図１０に関連し更に他の実施形態に係る基地局１０の全体構成の一例を示す概略構成図である。なお、前述の図１０と同様な部分については同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
図１２の基地局１０は、基地局アンテナ４０で受信した第１受信信号Ｘの信号経路を、各干渉抑圧装置３１０Ａ，３１０Ｂの信号演算部３５０Ａ，３５０Ｂの減算部を通過する干渉抑圧信号経路と、その減算部を通過しないで迂回する通常信号経路との間で切り替える信号経路切替手段としてのスイッチ３７３〜３７６を備えている。

各スイッチ３７３〜３７６内の信号経路を図中の実線の経路と破線の経路の間で切り換えることができる。各スイッチ３７３〜３７６内の信号経路が図中実線の位置になると、第１受信信号Ｘの信号経路は各干渉抑圧装置３１０Ａ，３１０Ｂの信号演算部３５０Ａ，３５０Ｂの減算部を経由する干渉抑圧信号経路になる。一方、各スイッチ３７３〜３７６内の信号経路が図中破線の位置になると、第１受信信号Ｘの信号経路は、各干渉抑圧装置３１０Ａ，３１０Ｂの信号演算部３５０Ａ，３５０Ｂの減算部を経由しないで迂回する通常信号経路になる。

スイッチ３７３〜３７６による信号経路の切り替えは、制御手段としての制御部３７７で制御することができる。例えば、制御部３７７は、内部クロックの日時情報に基づいて現在時刻がダクト干渉波が到来する予め設定した時期・時間帯内であるかを判断する。ここで、ダクト干渉波が到来する時期・時間帯（例えば、３月〜１１月、１８時〜５時）内であれば、制御部３７７は、第１受信信号Ｘの信号経路を前記干渉抑圧信号経路にするように制御する。一方、ダクト干渉波が到来しない時期・時間帯（例えば、１２月〜２月、６時〜１７時）内であれば、制御部３７７は、第１受信信号Ｘの信号経路を前記通常信号経路にするように制御する。このとき、消費電力を低減するために、干渉抑圧装置３１０への電力供給をオフにするように制御してもよい。

また、制御部３７７は、外部から受信した遠隔制御情報に基づいて、第１受信信号Ｘの信号経路の切り替え及び干渉抑圧装置３１０への電力供給の制御を行ってもよい。例えば、ダクト干渉波が到来しない予め設定した時期・時間帯（例えば、１２月〜２月、６時〜１７時）内に突然、ダクト干渉波が発生した場合に、干渉抑圧システム３０に対して外部から遠隔制御情報を送信することにより、第１受信信号Ｘの信号経路を干渉抑圧信号経路にするとともに干渉抑圧装置３１０への電力供給をオンするように制御してもよい。この場合、突然発生したダクト干渉波による干渉信号を確実に抑圧することができる。

以上、本実施形態によれば、ダクト現象が発生してダクト干渉波が基地局１０に到来したとき、基地局１０の垂直面内の合成指向特性におけるヌル方向をダクト干渉波の到来方向に向けることができるため、ダクト干渉信号を抑圧することができる。また、ダクト干渉波の到来方向が変化した場合でも、その変化したダクト干渉波の到来方向の方向に合成指向特性におけるヌル方向を向けることができるため、ダクト干渉信号を抑圧することができる。このように発生時間が不定期で垂直面内の特定の方向から到来するダクト干渉波に起因したダクト干渉信号を適応的に抑圧することができる。しかも、垂直面内の到来方向が変化してもその到来方向にヌル方向を変化させるためにキャンセルアンテナ及びその給電回路を調整したり交換したりする必要がなく、オペレーションの煩雑さを回避することができる。
また、本実施形態によれば、既存の基地局の構成にキャンセルアンテナ３００及び干渉抑圧装置３１０を追加することでダクト干渉信号を抑圧することができるようになるため、既存の基地局における基地局装置及び基地局アンテナを変更する必要がない。
また、本実施形態によれば、ダクト干渉波が基地局１０に到来していないときには、基地局１０の指向特性を元の基地局アンテナ４０の指向特性にすることができる。

更に、本実施形態によれば、水平面内の互いに異なる複数方向からダクト干渉波が到来している場合でも、基地局１０の合成指向特性におけるヌル方向を各ダクト干渉波の到来方向に向けることができるため、複数方向からのダクト干渉信号を抑圧することができる。
しかも、水平面内のダクト干渉波が到来していない方向では合成指向特性におけるヌルを生成しないように制御できるため、ダクト干渉波が到来していない方向に位置している通信端末８０の希望信号の通信品質の劣化を防止できる。

また、本実施形態によれば、ダクト干渉が発生していない場合には、干渉抑圧装置３１０の減算部を迂回する信号経路で干渉抑圧装置３１０を介さずに、基地局アンテナ４０で受信した受信信号を基地局装置２０に直接出力することができるので、干渉抑圧装置３１０の影響による希望信号の品質低下を抑制できる。
しかも、本実施形態によれば、ダクト干渉が発生していない場合には、干渉抑圧装置３１０への電力供給を停止することにより、消費電力の低減を図ることができる。

なお、上記各実施形態では、ダクト干渉信号を抑圧する場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。また、本発明は、基地局１０の基地局アンテナ４０で受信する受信信号にダクト干渉信号以外の到来方法が変化する可能性がある干渉信号が含まれる場合にも同様に適用することができ、同様な効果が得られるものである。

また、本明細書で説明された処理工程並びに基地局における基地局装置、干渉抑圧装置及び干渉抑圧システムの構成要素は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの工程及び構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実装されてもよい。

ハードウェア実装については、実体（例えば、基地局装置、干渉抑圧装置、干渉抑圧システム、通信端末、ハードディスクドライブ装置、又は、光ディスクドライブ装置）において上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、１つ又は複数の、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニット、コンピュータ、又は、それらの組み合わせの中に実装されてもよい。

また、ファームウェア及び／又はソフトウェア実装については、上記構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、本明細書で説明された機能を実行するプログラム（例えば、プロシージャ、関数、モジュール、インストラクション、などのコード）で実装されてもよい。一般に、ファームウェア及び／又はソフトウェアのコードを明確に具体化する任意のコンピュータ／プロセッサ読み取り可能な媒体が、本明細書で説明された上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段の実装に利用されてもよい。例えば、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば制御装置において、メモリに記憶され、コンピュータやプロセッサにより実行されてもよい。そのメモリは、コンピュータやプロセッサの内部に実装されてもよいし、又は、プロセッサの外部に実装されてもよい。また、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、ＦＬＡＳＨメモリ、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、磁気又は光データ記憶装置、などのような、コンピュータやプロセッサで読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。そのコードは、１又は複数のコンピュータやプロセッサにより実行されてもよく、また、コンピュータやプロセッサに、本明細書で説明された機能性のある態様を実行させてもよい。

また、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。

１０ 基地局
２０ 基地局装置
３０ 干渉抑圧システム
４０ 基地局アンテナ
４０ａ 位相中心点
８０ 通信端末
３００Ａ，３００Ｂ キャンセルアンテナ
３００ａＡ，３００ａＢ 位相中心点
３１０（３１０Ａ，３１０Ｂ） 干渉抑圧装置
３１１Ａ，３１１Ｂ ウェイト決定部
３２０Ａ 第１アンテナダクト干渉検出部
３３０Ａ 第２アンテナダクト干渉検出部
３４０Ａ ウェイト計算部
３５０Ａ，３５０Ｂ 信号演算部
３７３〜３７６ スイッチ
３７７ 制御部

特開２００１−２６７９４２号公報

Claims (9)

1. ＭＣＡ（マルチチャネルアクセスシステム）の通信端末と無線通信する業務用無線に用いられる基地局であって、
   気象条件により電波が遠くに届くダクト現象が不定期に発生する周波数帯で通信端末と前記ＭＣＡの業務用無線通信をするための第１アンテナと、
   前記第１アンテナの位相中心点を通過する仮想鉛直線上の該第１アンテナの位相中心点から上方向又は下方向に所定距離だけ離れた位置に位相中心点を有し、前記ダクト現象によって水平面内の互いに異なる方向から到来する複数の干渉波に対し、それぞれの干渉波の到来方向を中心としてその干渉波の到来広がり角に対応した水平面内半値角を有する複数の第２アンテナと、を備え、
   前記複数の第２アンテナのそれぞれについて、
   前記第１アンテナで受信した第１受信信号から、前記複数の干渉波に対応する第１干渉信号を分離して検出する第１干渉信号検出手段と、
   前記第２アンテナで受信した第２受信信号から、前記複数の干渉波のうち該第２アンテナで受信される干渉波に対応する第２干渉信号を分離して検出する第２干渉信号検出手段と、
   前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれているか否かを判定する干渉有無判定手段と、
   前記干渉有無判定手段で前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれていると判定した場合は、前記第１受信信号から検出した第１干渉信号と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とから前記第１受信信号に含まれる第２干渉信号成分を推定し、その第２干渉信号成分の推定値と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算し、前記干渉有無判定手段で前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれていないと判定した場合は、前記ウェイトをゼロに設定するウェイト計算手段と、
   前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算する信号演算手段と、を備えることを特徴とする基地局。
2. 請求項１の基地局において、
   前記信号演算手段は、
   前記第１アンテナで受信した第１受信信号の信号経路を、前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算する減算部を通過する干渉抑圧信号経路と、前記減算部を通過しないで迂回する通常信号経路との間で切り替える信号経路切替手段を備えることを特徴とする基地局。
3. 通信端末と無線通信するＭＣＡ（マルチチャネルアクセスシステム）の業務用無線に用いられる基地局であって、
   気象条件により電波が遠くに届くダクト現象が不定期に発生する周波数帯で通信端末と前記ＭＣＡの業務用無線通信をするための第１アンテナと、
   前記第１アンテナの位相中心から上方向又は下方向に所定距離だけ離れた位相中心を有し、前記ダクト現象によって水平面内の互いに異なる方向から到来する複数の干渉波に対し、それぞれの干渉波の到来方向を中心としてその干渉波の到来広がり角に対応した水平面内半値角を有する複数の第２アンテナと、を備え、
   前記複数の第２アンテナのそれぞれに対応するように複数の干渉抑圧装置を前記第１アンテナと基地局装置との間に従属接続して設け、
   前記複数の干渉抑圧装置はそれぞれ、
   前記第１アンテナで受信した第１受信信号から、前記複数の干渉波に対応する第１干渉信号を分離して検出する第１干渉信号検出手段と、
   前記第２アンテナで受信した第２受信信号から、前記複数の干渉波のうち該第２アンテナで受信される干渉波に対応する第２干渉信号を分離して検出する第２干渉信号検出手段と、
   前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれているか否かを判定する干渉有無判定手段と、
   前記干渉有無判定手段で前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれていると判定した場合は、前記第１受信信号から検出した第１干渉信号と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とから前記第１受信信号に含まれる第２干渉信号成分を推定し、その第２干渉信号成分の推定値と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算し、前記干渉有無判定手段で前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれていないと判定した場合は、前記ウェイトをゼロに設定するウェイト計算手段と、
   前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算する信号演算手段と、を備えることを特徴とする基地局。
4. 請求項３の基地局において、
   前記複数の干渉抑圧装置の前記信号演算手段はそれぞれ、
   前記第１アンテナで受信した第１受信信号の信号経路を、前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算する減算部を通過する干渉抑圧信号経路と、前記減算部を通過しないで迂回する通常信号経路との間で切り替える信号経路切替手段を備えることを特徴とする基地局。
5. 通信端末と無線通信するＭＣＡ（マルチチャネルアクセスシステム）の業務用無線に用いられる基地局で受信される受信信号に含まれる干渉信号を抑圧する干渉抑圧装置であって、
   気象条件により電波が遠くに届くダクト現象が不定期に発生する周波数帯で通信端末と前記ＭＣＡの業務用無線通信をするための第１アンテナの位相中心点を通過する仮想鉛直線上の該第１アンテナの位相中心点から上方向又は下方向に所定距離だけ離れた位置に位相中心点を有し、前記ダクト現象によって水平面内の互いに異なる方向から到来する複数の干渉波に対し、それぞれの干渉波の到来方向を中心としてその干渉波の到来広がり角に対応した水平面内半値角を有する複数の第２アンテナのそれぞれについて、
   前記第１アンテナで受信した第１受信信号から、前記複数の干渉波に対応する第１干渉信号を分離して検出する第１干渉信号検出手段と、
   前記第２アンテナで受信した第２受信信号から、前記複数の干渉波のうち該第２アンテナで受信される干渉波に対応する第２干渉信号を分離して検出する第２干渉信号検出手段と、
   前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれているか否かを判定する干渉有無判定手段と、
   前記干渉有無判定手段で前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれていると判定した場合は、前記第１受信信号から検出した第１干渉信号と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とから前記第１受信信号に含まれる第２干渉信号成分を推定し、その第２干渉信号成分の推定値と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算し、前記干渉有無判定手段で前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれていないと判定した場合は、前記ウェイトをゼロに設定するウェイト計算手段と、
   前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算する信号演算手段と、を備えることを特徴とする干渉抑圧装置。
6. 請求項５の干渉抑圧装置において、
   前記信号演算手段は、
   前記第１アンテナで受信した第１受信信号の信号経路を、前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算する減算部を通過する干渉抑圧信号経路と、前記減算部を通過しないで迂回する通常信号経路との間で切り替える信号経路切替手段を備えることを特徴とする干渉抑圧装置。
7. 気象条件により電波が遠くに届くダクト現象が不定期に発生する周波数帯で通信端末と無線通信するＭＣＡ（マルチチャネルアクセスシステム）の業務用無線に用いられる基地局で受信される受信信号に含まれる干渉信号を抑圧する干渉抑圧システムであって、
   気象条件により電波が遠くに届くダクト現象が不定期に発生する周波数帯で通信端末と前記ＭＣＡの業務用無線通信をするための第１アンテナの位相中心点を通過する仮想鉛直線上の該第１アンテナの位相中心点から上方向又は下方向に所定距離だけ離れた位置に位相中心点を有し、前記ダクト現象によって水平面内の互いに異なる方向から到来する複数の干渉波に対し、それぞれの干渉波の到来方向を中心としてその干渉波の到来広がり角に対応した水平面内半値角を有する複数の第２アンテナそれぞれに対応するように複数の干渉抑圧装置を前記第１アンテナと基地局装置との間に従属接続して設け、
   前記複数の干渉抑圧装置はそれぞれ、
   前記第１アンテナで受信した第１受信信号から、前記複数の干渉波に対応する第１干渉信号を分離して検出する第１干渉信号検出手段と、
   前記第２アンテナで受信した第２受信信号から、前記複数の干渉波のうち該第２アンテナで受信される干渉波に対応する第２干渉信号を分離して検出する第２干渉信号検出手段と、
   前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれているか否かを判定する干渉有無判定手段と、
   前記干渉有無判定手段で前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれていると判定した場合は、前記第１受信信号から検出した第１干渉信号と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とから前記第１受信信号に含まれる第２干渉信号成分を推定し、その第２干渉信号成分の推定値と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算し、前記干渉有無判定手段で前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれていないと判定した場合は、前記ウェイトをゼロに設定するウェイト計算手段と、
   前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算する信号演算手段と、を備えることを特徴とする干渉抑圧システム。
8. 請求項７の干渉抑圧システムにおいて、
   前記複数の干渉抑圧装置の前記信号演算手段はそれぞれ、
   前記第１アンテナで受信した第１受信信号の信号経路を、前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算する減算部を通過する干渉抑圧信号経路と、前記減算部を通過しないで迂回する通常信号経路との間で切り替える信号経路切替手段を備えることを特徴とする干渉抑圧システム。
9. 通信端末と無線通信するＭＣＡ（マルチチャネルアクセスシステム）の業務用無線に用いられる基地局で受信される受信信号に含まれる干渉信号を抑圧する干渉抑圧方法であって、
   気象条件により電波が遠くに届くダクト現象が不定期に発生する周波数帯で通信端末と前記ＭＣＡの業務用無線通信をするための第１アンテナの位相中心点を通過する仮想鉛直線上の該第１アンテナの位相中心点から上方向又は下方向に所定距離だけ離れた位置に位相中心点を有し、前記ダクト現象によって水平面内の互いに異なる方向から到来する複数の干渉波に対し、それぞれの干渉波の到来方向を中心としてその干渉波の到来広がり角に対応した水平面内半値角を有する複数の第２アンテナのそれぞれについて、
   前記第１アンテナで受信した第１受信信号から、前記複数の干渉波に対応する第１干渉信号を分離して検出することと、
   前記第２アンテナで受信した第２受信信号から、前記複数の干渉波のうち該第２アンテナで受信される干渉波に対応する第２干渉信号を分離して検出することと、
   前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれているか否かを判定することと、
   前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれていると判定した場合は、前記第１受信信号から検出した第１干渉信号と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とから前記第１受信信号に含まれる第２干渉信号成分を推定し、その第２干渉信号成分の推定値と前記第２受信信号から検出した第２干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算し、前記第２受信信号に前記第２干渉信号が含まれていないと判定した場合は、前記ウェイトをゼロに設定することと、
   前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算することとを含むことを特徴とする干渉抑圧方法。