(57)【要約】【課題】外付け部品が取付けられた場合でも、アレイアンテナの各アンテナ素子から同じタイミングで信号を送信させることができ、また各アンテナ素子で受信した信号に同じタイミングで処理を施すことができる通信システム、通信方法、通信装置およびサーバ装置を提供する。【解決手段】第１〜第４フィルタｆ１〜ｆ４が取付けられることで通信装置３１の各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄとアレイ処理部４９との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報を、サーバ装置３２のサーバ装置側記憶部８３に記憶させておき、第１〜第４フィルタｆ１〜ｆ４が取付けられたときに通信装置本体３３に与えさせる。通信装置本体３３では、遅延処理部４８で、与えられた部品遅延情報に基づいて、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄに送信信号が与えられるタイミング、および各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄを介して受信された受信信号に処理を施すタイミングを調整させる。【選択図】図３
2010187212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信相手装置と無線通信可能な通信装置と、前記通信装置と予め定める通信回線網を介して通信可能なサーバ装置とを備える通信システムであって、
前記通信装置は、
複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと、通信装置本体とを有し、
前記通信装置本体は、
前記アレイアンテナを介して、前記通信相手装置から送信された信号を受信するとともに、前記通信相手装置に対して信号を送信する送受信部と、
前記送受信部で受信された受信信号に所定の処理を施すとともに、送信するべき送信信号を前記送受信部に与える信号処理部とを有し、
前記サーバ装置は、
予め定める外付け部品が前記アレイアンテナの各アンテナ素子と前記通信装置本体との間に取付けられることで前記各アンテナ素子と前記信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報を記憶するサーバ側記憶部と、
前記外付け部品が取付けられたことを表す取付け情報が与えられると、前記サーバ側記憶部に記憶された前記部品遅延情報を、前記通信回線網を介して前記通信装置本体に与える遅延情報付与部とを有し、
前記信号処理部は、
前記サーバ装置の前記遅延情報付与部から前記部品遅延情報が与えられると、与えられた前記部品遅延情報に基づいて、前記各アンテナ素子に前記送信信号が与えられるタイミングを調整する送信側遅延処理部を含むことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
通信相手装置と無線通信可能な通信装置と、前記通信装置と予め定める通信回線網を介して通信可能なサーバ装置とを備える通信システムであって、
前記通信装置は、
複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと、通信装置本体とを有し、
前記通信装置本体は、
前記アレイアンテナを介して、前記通信相手装置から送信された信号を受信するとともに、前記通信相手装置に対して信号を送信する送受信部と、
前記送受信部で受信された受信信号に所定の処理を施すとともに、送信するべき送信信号を前記送受信部に与える信号処理部とを有し、
前記サーバ装置は、
予め定める外付け部品が前記アレイアンテナの各アンテナ素子と前記通信装置本体との間に取付けられることで前記各アンテナ素子と前記信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報を記憶するサーバ側記憶部と、
前記外付け部品が取付けられたことを表す取付け情報が与えられると、前記サーバ側記憶部に記憶された前記部品遅延情報を、前記通信回線網を介して前記通信装置本体に与える遅延情報付与部とを有し、
前記信号処理部は、
前記サーバ装置の前記遅延情報付与部から前記部品遅延情報が与えられると、与えられた前記部品遅延情報に基づいて、前記各アンテナ素子を介して受信された前記受信信号に前記所定の処理を施すタイミングを調整する受信側遅延処理部を含むことを特徴とする通信システム。
【請求項３】
複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと、通信装置本体とを有し、前記アレイアンテナを介して通信相手装置と無線通信可能な通信装置であって、
前記通信装置本体は、
前記アレイアンテナを介して、前記通信相手装置から送信された信号を受信するとともに、前記通信相手装置に対して信号を送信する送受信部と、
前記送受信部で受信された受信信号に所定の処理を施すとともに、送信するべき送信信号を前記送受信部に与える信号処理部とを有し、
前記信号処理部は、
予め定める外付け部品が前記アレイアンテナの各アンテナ素子と前記通信装置本体との間に取付けられることで前記各アンテナ素子と前記信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報が与えられると、与えられた前記部品遅延情報に基づいて、前記各アンテナ素子に前記送信信号が与えられるタイミングを調整する送信側遅延処理部を含むことを特徴とする通信装置。
【請求項４】
複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと、通信装置本体とを有し、前記アレイアンテナを介して通信相手装置と無線通信可能な通信装置であって、
前記通信装置本体は、
前記アレイアンテナを介して、前記通信相手装置から送信された信号を受信するとともに、前記通信相手装置に対して信号を送信する送受信部と、
前記送受信部で受信された受信信号に所定の処理を施すとともに、送信するべき送信信号を前記送受信部に与える信号処理部とを有し、
前記信号処理部は、
予め定める外付け部品が前記アレイアンテナの各アンテナ素子と前記通信装置本体との間に取付けられることで前記各アンテナ素子と前記信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報が与えられると、与えられた前記部品遅延情報に基づいて、前記各アンテナ素子を介して受信された前記受信信号に前記所定の処理を施すタイミングを調整する受信側遅延処理部を含むことを特徴とする通信装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の通信装置と予め定める通信回線網を介して通信可能なサーバ装置であって、
予め定める外付け部品が前記通信装置の前記アレイアンテナの各アンテナ素子と前記通信装置本体との間に取付けられることで前記各アンテナ素子と前記信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報を記憶するサーバ側記憶部と、
前記外付け部品が取付けられたことを表す取付け情報が与えられると、前記サーバ側記憶部に記憶された前記部品遅延情報を、前記通信回線網を介して前記通信装置本体に与える遅延情報付与部とを有することを特徴とするサーバ装置。
【請求項６】
通信相手装置と無線通信可能に構成され、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと通信装置本体とを有する通信装置における通信方法であって、
送信するべき送信信号を前記通信装置本体の信号処理部から送受信部に与える信号処理工程と、
前記信号処理工程で前記送受信部に与えられた前記送信信号を、前記アレイアンテナを介して、前記通信相手装置に対して送信する送信工程とを備え、
前記信号処理工程は、
予め定める外付け部品が前記アレイアンテナの各アンテナ素子と前記通信装置本体との間に取付けられることで前記各アンテナ素子と前記信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報が与えられると、与えられた前記部品遅延情報に基づいて、前記各アンテナ素子に前記送信信号が与えられるタイミングを調整する送信側遅延処理工程を含むことを特徴とする通信方法。
【請求項７】
通信相手装置と無線通信可能に構成され、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと通信装置本体とを有する通信装置における通信方法であって、
前記アレイアンテナを介して、前記通信相手装置から送信された信号を前記通信装置本体の送受信部で受信する受信工程と、
前記受信工程で受信された受信信号に前記通信装置本体の信号処理部で所定の処理を施す信号処理工程とを備え、
前記信号処理工程は、
予め定める外付け部品が前記アレイアンテナの各アンテナ素子と前記通信装置本体との間に取付けられることで前記各アンテナ素子と前記信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報が与えられると、与えられた前記部品遅延情報に基づいて、前記各アンテナ素子を介して受信された前記受信信号に前記所定の処理を施すタイミングを調整する受信側遅延処理工程を含むことを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信相手装置と無線通信可能な通信装置、前記通信装置における通信方法、前記通信装置と予め定める通信回線網を介して通信可能なサーバ装置、ならびに前記通信装置および前記サーバ装置を備える通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＨＳ（Personal Handyphone System）などの移動通信システムの無線基地局装置では、複数本のアンテナ素子を備えるアレイアンテナを用いて通信端末装置と信号の送受信を行い、信号処理部でアレイ合成などを行うアレイ処理が採用されている。
【０００３】
アレイアンテナ技術を用いた無線通信システムとして、たとえば特許文献１に、アレイアンテナを備えた基地局を含むセルラー通信システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表平１１−５０２９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アレイ処理による効果を有効に発揮させるためには、信号処理部から出力される信号を、各アンテナ素子から同じタイミングで送信させることが望ましく、また各アンテナ素子で受信した信号を、同じタイミングで信号処理部に入力させることが望ましい。
【０００６】
しかし、特許文献１に開示されるセルラー通信システムの基地局では、内部のフィルタの性能のばらつきなどによって、各アンテナ素子と信号処理部との間における信号の遅延時間にばらつきが生じることがある。この遅延時間のばらつきによって、アレイアンテナを構成する複数のアンテナ素子間において、信号の送信タイミングおよび受信した信号の処理タイミングにばらつきが生じ、アレイ処理に不具合が生じるという問題がある。
【０００７】
特に各アンテナ素子と信号処理部との間に外付けフィルタなどの外付け部品が取付けられた場合には、外付け部品の性能のばらつきに起因して、遅延時間のばらつきが大きくなり、アレイ処理において、より大きな不具合が生じてしまう。
【０００８】
本発明は上述の点に鑑みて成されたものであり、外付け部品が取付けられた場合でも、アレイアンテナの各アンテナ素子から同じタイミングで信号を送信させることができる通信システムおよび通信方法、ならびに前記通信システムを実現可能な通信装置およびサーバ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また本発明は、外付け部品が取付けられた場合でも、アレイアンテナの各アンテナ素子で受信した信号に同じタイミングで処理を施すことができる通信システムおよび通信方法、ならびに前記通信システムを実現可能な通信装置およびサーバ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る通信システムは、通信相手装置と無線通信可能な通信装置と、前記通信装置と予め定める通信回線網を介して通信可能なサーバ装置とを備える通信システムであって、前記通信装置は、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと、通信装置本体とを有し、前記通信装置本体は、前記アレイアンテナを介して、前記通信相手装置から送信された信号を受信するとともに、前記通信相手装置に対して信号を送信する送受信部と、前記送受信部で受信された受信信号に所定の処理を施すとともに、送信するべき送信信号を前記送受信部に与える信号処理部とを有し、前記サーバ装置は、予め定める外付け部品が前記アレイアンテナの各アンテナ素子と前記通信装置本体との間に取付けられることで前記各アンテナ素子と前記信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報を記憶するサーバ側記憶部と、前記外付け部品が取付けられたことを表す取付け情報が与えられると、前記サーバ側記憶部に記憶された前記部品遅延情報を、前記通信回線網を介して前記通信装置本体に与える遅延情報付与部とを有し、前記信号処理部は、前記サーバ装置の前記遅延情報付与部から前記部品遅延情報が与えられると、与えられた前記部品遅延情報に基づいて、前記各アンテナ素子に前記送信信号が与えられるタイミングを調整する送信側遅延処理部を含むことを特徴とする。
【００１１】
また本発明に係る通信システムは、通信相手装置と無線通信可能な通信装置と、前記通信装置と予め定める通信回線網を介して通信可能なサーバ装置とを備える通信システムであって、前記通信装置は、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと、通信装置本体とを有し、前記通信装置本体は、前記アレイアンテナを介して、前記通信相手装置から送信された信号を受信するとともに、前記通信相手装置に対して信号を送信する送受信部と、前記送受信部で受信された受信信号に所定の処理を施すとともに、送信するべき送信信号を前記送受信部に与える信号処理部とを有し、前記サーバ装置は、予め定める外付け部品が前記アレイアンテナの各アンテナ素子と前記通信装置本体との間に取付けられることで前記各アンテナ素子と前記信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報を記憶するサーバ側記憶部と、前記外付け部品が取付けられたことを表す取付け情報が与えられると、前記サーバ側記憶部に記憶された前記部品遅延情報を、前記通信回線網を介して前記通信装置本体に与える遅延情報付与部とを有し、前記信号処理部は、前記サーバ装置の前記遅延情報付与部から前記部品遅延情報が与えられると、与えられた前記部品遅延情報に基づいて、前記各アンテナ素子を介して受信された前記受信信号に前記所定の処理を施すタイミングを調整する受信側遅延処理部を含むことを特徴とする。
【００１２】
また本発明に係る通信装置は、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと、通信装置本体とを有し、前記アレイアンテナを介して通信相手装置と無線通信可能な通信装置であって、前記通信装置本体は、前記アレイアンテナを介して、前記通信相手装置から送信された信号を受信するとともに、前記通信相手装置に対して信号を送信する送受信部と、前記送受信部で受信された受信信号に所定の処理を施すとともに、送信するべき送信信号を前記送受信部に与える信号処理部とを有し、前記信号処理部は、予め定める外付け部品が前記アレイアンテナの各アンテナ素子と前記通信装置本体との間に取付けられることで前記各アンテナ素子と前記信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報が与えられると、与えられた前記部品遅延情報に基づいて、前記各アンテナ素子に前記送信信号が与えられるタイミングを調整する送信側遅延処理部を含むことを特徴とする。
【００１３】
また本発明に係る通信装置は、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと、通信装置本体とを有し、前記アレイアンテナを介して通信相手装置と無線通信可能な通信装置であって、前記通信装置本体は、前記アレイアンテナを介して、前記通信相手装置から送信された信号を受信するとともに、前記通信相手装置に対して信号を送信する送受信部と、前記送受信部で受信された受信信号に所定の処理を施すとともに、送信するべき送信信号を前記送受信部に与える信号処理部とを有し、前記信号処理部は、予め定める外付け部品が前記アレイアンテナの各アンテナ素子と前記通信装置本体との間に取付けられることで前記各アンテナ素子と前記信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報が与えられると、与えられた前記部品遅延情報に基づいて、前記各アンテナ素子を介して受信された前記受信信号に前記所定の処理を施すタイミングを調整する受信側遅延処理部を含むことを特徴とする。
【００１４】
また本発明に係るサーバ装置は、前記通信装置と予め定める通信回線網を介して通信可能なサーバ装置であって、予め定める外付け部品が前記通信装置の前記アレイアンテナの各アンテナ素子と前記通信装置本体との間に取付けられることで前記各アンテナ素子と前記信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報を記憶するサーバ側記憶部と、前記外付け部品が取付けられたことを表す取付け情報が与えられると、前記サーバ側記憶部に記憶された前記部品遅延情報を、前記通信回線網を介して前記通信装置本体に与える遅延情報付与部とを有することを特徴とする。
【００１５】
また本発明に係る通信方法は、通信相手装置と無線通信可能に構成され、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと通信装置本体とを有する通信装置における通信方法であって、送信するべき送信信号を前記通信装置本体の信号処理部から送受信部に与える信号処理工程と、前記信号処理工程で前記送受信部に与えられた前記送信信号を、前記アレイアンテナを介して、前記通信相手装置に対して送信する送信工程とを備え、前記信号処理工程は、予め定める外付け部品が前記アレイアンテナの各アンテナ素子と前記通信装置本体との間に取付けられることで前記各アンテナ素子と前記信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報が与えられると、与えられた前記部品遅延情報に基づいて、前記各アンテナ素子に前記送信信号が与えられるタイミングを調整する送信側遅延処理工程を含むことを特徴とする。
【００１６】
また本発明に係る通信方法は、通信相手装置と無線通信可能に構成され、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと通信装置本体とを有する通信装置における通信方法であって、前記アレイアンテナを介して、前記通信相手装置から送信された信号を前記通信装置本体の送受信部で受信する受信工程と、前記受信工程で受信された受信信号に前記通信装置本体の信号処理部で所定の処理を施す信号処理工程とを備え、前記信号処理工程は、予め定める外付け部品が前記アレイアンテナの各アンテナ素子と前記通信装置本体との間に取付けられることで前記各アンテナ素子と前記信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報が与えられると、与えられた前記部品遅延情報に基づいて、前記各アンテナ素子を介して受信された前記受信信号に前記所定の処理を施すタイミングを調整する受信側遅延処理工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、通信装置とサーバ装置とを備えて通信システムが構成される。サーバ装置は、通信装置のアレイアンテナの各アンテナ素子と通信装置本体との間に外付け部品が取付けられることで各アンテナ素子と通信装置本体の信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報をサーバ側記憶部に記憶しており、外付け部品が取付けられたことを表す取付け情報が与えられると、サーバ側記憶部に記憶された部品遅延情報を遅延情報付与部によって通信回線網を介して通信装置本体に与える。通信装置本体の信号処理部は、サーバ装置から部品遅延情報が与えられると、与えられた部品遅延情報に基づいて、各アンテナ素子に送信信号が与えられるタイミングを送信側遅延処理部によって調整して、送受信部に送信信号を与える。
【００１８】
このようにして与えられた送信信号が送受信部によってアレイアンテナを介して送信される。これによって、外付け部品が取付けられた状態で送信信号を送信するときに、各アンテナ素子と信号処理部との間で生じる信号の遅延時間のばらつきを吸収することができる。したがって、外付け部品が取付けられた場合でも、各アンテナ素子から同じタイミングで送信信号を送信させることが可能であるので、アレイアンテナの性能を安定させることができる。
【００１９】
また本発明によれば、通信装置とサーバ装置とを備えて通信システムが構成される。サーバ装置は、通信装置のアレイアンテナの各アンテナ素子と通信装置本体との間に外付け部品が取付けられることで各アンテナ素子と通信装置本体の信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報をサーバ側記憶部に記憶しており、外付け部品が取付けられたことを表す取付け情報が与えられると、サーバ側記憶部に記憶された部品遅延情報を遅延情報付与部によって通信回線網を介して通信装置本体に与える。
【００２０】
通信装置本体の信号処理部は、サーバ装置から部品遅延情報が与えられると、与えられた部品遅延情報に基づいて受信側遅延処理部によってタイミングを調整して、各アンテナ素子を介して送受信部で受信された受信信号に所定の処理を施す。これによって、外付け部品が取付けられた状態で信号を受信するときに、各アンテナ素子と信号処理部との間で生じる信号の遅延時間のばらつきを吸収することができる。したがって、外付け部品が取付けられた場合でも、各アンテナ素子で受信した受信信号に同じタイミングで処理を施すことが可能であるので、アレイアンテナの性能を安定させることができる。
【００２１】
また本発明によれば、通信装置では、通信装置本体の送受信部によって、複数のアンテナ素子を備えるアレイアンテナを介して、通信相手装置から送信された信号が受信され、信号処理部で所定の処理が施される。また送信するべき送信信号が信号処理部から送受信部に与えられ、アレイアンテナを介して、送信相手装置に対して送信される。信号処理部では、アレイアンテナの各アンテナ素子と通信装置本体との間に外付け部品が取付けられることで各アンテナ素子と通信装置本体の信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報が与えられると、与えられた部品遅延情報に基づいて、各アンテナ素子に送信信号が与えられるタイミングを送信側遅延処理部によって調整して、送受信部に送信信号を与える。
【００２２】
このようにして与えられた送信信号が送受信部によってアレイアンテナを介して送信されるので、外付け部品が取付けられた状態で送信信号を送信するときに、各アンテナ素子と信号処理部との間で生じる信号の遅延時間のばらつきを吸収することができる。したがって、外付け部品が取付けられた場合でも、各アンテナ素子から同じタイミングで送信信号を送信させることが可能であるので、アレイアンテナの性能を安定させることができる。
【００２３】
また本発明によれば、通信装置では、通信装置本体の送受信部によって、複数のアンテナ素子を備えるアレイアンテナを介して、通信相手装置から送信された信号が受信され、信号処理部で所定の処理が施される。また送信するべき送信信号が信号処理部から送受信部に与えられ、アレイアンテナを介して、送信相手装置に対して送信される。信号処理部では、アレイアンテナの各アンテナ素子と通信装置本体との間に外付け部品が取付けられることで各アンテナ素子と通信装置本体の信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報が与えられると、与えられた部品遅延情報に基づいて受信側遅延処理部によってタイミングを調整して受信信号に所定の処理を施す。
【００２４】
これによって、外付け部品が取付けられた状態で信号を受信するときに、各アンテナ素子と信号処理部との間で生じる信号の遅延時間のばらつきを吸収することができる。したがって、外付け部品が取付けられた場合でも、各アンテナ素子で受信した受信信号に同じタイミングで処理を施すことが可能であるので、アレイアンテナの性能を安定させることができる。
【００２５】
また本発明によれば、サーバ装置は、通信装置のアレイアンテナの各アンテナ素子と通信装置本体との間に外付け部品が取付けられることで各アンテナ素子と通信装置本体の信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報をサーバ側記憶部に記憶しており、外付け部品が取付けられたことを表す取付け情報が与えられると、サーバ側記憶部に記憶された部品遅延情報を遅延情報付与部によって通信回線網を介して通信装置本体に与える。これによって通信装置本体の信号処理部では、与えられた部品遅延情報に基づいて、各アンテナ素子に送信信号が与えられるタイミングを調整して送受信部に送信信号を与え、アレイアンテナを介して送信することが可能である。また、与えられた部品遅延情報に基づいてタイミングを調整して、各アンテナ素子を介して送受信部で受信された受信信号に所定の処理を施すことが可能である。
【００２６】
したがって通信装置では、外付け部品が取付けられた状態で送信信号を送受信するときに、各アンテナ素子と信号処理部との間で生じる信号の遅延時間のばらつきを吸収することができる。これによって、外付け部品が取付けられた場合でも、各アンテナ素子から同じタイミングで送信信号を送信させることが可能であり、また各アンテナ素子で受信した受信信号に同じタイミングで処理を施すことが可能であるので、アレイアンテナの性能を安定させることができる。
【００２７】
また本発明によれば、信号処理工程では、通信装置のアレイアンテナの各アンテナ素子と通信装置本体との間に外付け部品が取付けられることで各アンテナ素子と通信装置本体の信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報が与えられると、送信側遅延処理工程において、与えられた部品遅延情報に基づいて、各アンテナ素子に送信信号が与えられるタイミングを調整して、通信装置本体の信号処理部から送受信部に送信信号を与える。このようにして与えられた送信信号が、送信工程において、アレイアンテナを介して通信相手装置に対して送信される。
【００２８】
これによって、外付け部品が取付けられた状態で送信信号を送信するときに、各アンテナ素子と信号処理部との間で生じる信号の遅延時間のばらつきを吸収することができる。したがって、外付け部品が取付けられた場合でも、各アンテナ素子から同じタイミングで送信信号を送信させることが可能であるので、アレイアンテナの性能を安定させることができる。
【００２９】
また本発明によれば、信号処理工程では、通信装置のアレイアンテナの各アンテナ素子と通信装置本体との間に外付け部品が取付けられることで各アンテナ素子と通信装置本体の信号処理部との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報が与えられると、受信側遅延処理工程において、与えられた部品遅延情報に基づいてタイミングを調整して、各アンテナ素子を介して受信された受信信号に所定の処理を施す。
【００３０】
これによって、外付け部品が取付けられた状態で信号を受信するときに、各アンテナ素子と信号処理部との間で生じる信号の遅延時間のばらつきを吸収することができる。したがって、外付け部品が取付けられた場合でも、各アンテナ素子で受信した受信信号に同じタイミングで処理を施すことが可能であるので、アレイアンテナの性能を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の前提となる通信装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】通信装置１におけるアレイ処理部１９の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の一形態である通信システム３０の構成を示すブロック図である。
【図４】通信装置３１の第１ＲＦ部３５の構成を示すブロック図である。
【図５】通信装置３１の遅延処理部４８およびアレイ処理部４９の構成を示すブロック図である。
【図６】サーバ装置３２における遅延情報付与処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】通信装置３１における設定遅延時間補正処理の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
＜前提技術＞
本発明の通信装置を説明する前に、本発明の前提となる通信装置について説明する。図１は、本発明の前提となる通信装置１の構成を示すブロック図である。
【００３３】
通信装置１は、第１〜第４アンテナ素子２ａ〜２ｄを有するアレイアンテナ２と、各アンテナ素子２ａ〜２ｄにそれぞれ接続され、送受信切換スイッチ７、送信回路８および受信回路９を有する第１〜第４無線（略称：ＲＦ）部３〜６とを含む無線部１０、第１〜第４ＲＦ部３〜６の送信回路８に接続される第１〜第４デジタル／アナログ（略称：Ｄ／Ａ）変換部１１，１３，１５，１７、第１〜第４ＲＦ部３〜６の受信回路９に接続される第１〜第４アナログ／デジタル（略称：Ａ／Ｄ）変換部１２，１４，１６，１８、第１〜第４Ｄ／Ａ変換部１１，１３，１５，１７および第１〜第４Ａ／Ｄ変換部１２，１４，１６，１８に接続されるアレイ処理部１９、ならびにアレイ処理部１９に接続される通信処理部２０を備えて構成される。第１〜第４ＲＦ部３〜６の構成は同一であるので、図１では、第１ＲＦ部３の構成のみ図示し、第２〜第４ＲＦ部４〜６の構成については図示を省略している。
【００３４】
図２は、通信装置１におけるアレイ処理部１９の構成を示すブロック図である。アレイ処理部１９は、第１〜第４Ａ／Ｄ変換部１２，１４，１６，１８とそれぞれ接続される第１〜第４受信ミキサ部２１ａ〜２１ｄ、受信ウェイトベクトル計算機２３および送信ウェイトベクトル計算機２４を有するウェイト演算部２２、信号合成部２５、ならびに第１〜第４Ｄ／Ａ変換部１１，１３，１５，１７とそれぞれ接続される第１〜第４送信ミキサ部２６ａ〜２６ｄを備える。
【００３５】
アレイアンテナ２の各アンテナ素子２ａ〜２ｄを介して受信された受信信号は、第１〜第４ＲＦ部３〜６の送受信切換スイッチ７を介して受信回路９に与えられ、第１〜第４Ａ／Ｄ変換部１２，１４，１６，１８を経由してアレイ処理部１９の第１〜第４受信ミキサ部２１ａ〜２１ｄ、ウェイト演算部２２の受信ウェイトベクトル計算機２３および送信ウェイトベクトル計算機２４にそれぞれ与えられる。
【００３６】
ウェイト演算部２２は、アレイアンテナ２の指向性を制御するためのウェイトと呼ばれる重み付け係数を算出する。受信ウェイトベクトル計算機２３は、与えられた受信信号と参照信号とに基づいて、受信信号の重み付けに使用する受信ウェイトを算出する。送信ウェイトベクトル計算機２４は、与えられた受信信号と参照信号とに基づいて、送信信号の重み付けに使用する送信ウェイトを算出する。
【００３７】
第１〜第４受信ミキサ部２１ａ〜２１ｄは、第１〜第４Ａ／Ｄ変換部１２，１４，１６，１８から与えられた信号に、ウェイト演算部２２の受信ウェイトベクトル計算機２３で算出された受信ウェイトを乗算し、乗算した結果得られた信号を信号合成部２５に与える。信号合成部２５は、第１〜第４受信ミキサ部２１ａ〜２１ｄから与えられた信号を加算し、アレイ合成信号として、通信処理部２０に出力する。
【００３８】
送信するべき送信信号が通信処理部２０からアレイ処理部１９に与えられると、その与えられた送信信号は、第１〜第４送信ミキサ部２６ａ〜２６ｄに与えられる。第１〜第４送信ミキサ部２６ａ〜２６ｄでは、通信処理部２０から与えられた送信信号に、ウェイト演算部２２の送信ウェイトベクトル計算機２４で算出された送信ウェイトが乗算され、乗算した結果得られた信号は第１〜第４Ｄ／Ａ変換部１１，１３，１５，１７にそれぞれ与えられる。第１〜第４Ｄ／Ａ変換部１１，１３，１５，１７に与えられた信号は、その後、第１〜第４ＲＦ部３〜６の送信回路８に与えられ、送受信切換スイッチ７を経由して、アレイアンテナ２の各アンテナ素子２ａ〜２ｄに与えられ、各アンテナ素子２ａ〜２ｄを介して送信される。
【００３９】
以上に述べたアレイ処理部１９における受信ウェイトの乗算処理および送信ウェイトの乗算処理を、以下では「アレイ処理」という。アレイ処理部１９におけるアレイ処理による効果を有効に発揮させるためには、アレイ処理部１９から出力される信号を、アレイアンテナ２の各アンテナ素子２ａ〜２ｄで同じタイミングで送信させることが望ましく、また各アンテナ素子２ａ〜２ｄで受信した受信信号を、同じタイミングでアレイ処理部１９に入力させることが望ましい。
【００４０】
しかし図１に示す通信装置１では、各ＲＦ部３〜６の送信回路８および受信回路９に含まれるフィルタなどによって、第１〜第４ＲＦ部３〜６間において、信号の遅延時間にばらつきが生じる。この遅延時間のばらつきによって、各アンテナ素子２ａ〜２ｄ間においても信号の受信タイミングおよび送信タイミングが異なるので、アレイ処理部１９におけるアレイ合成などのアレイ処理に不具合が生じるという問題がある。
【００４１】
特に通信装置１が、周波数帯域の異なる複数の送信回路および受信回路を有するＲＦ部を備える場合には、高周波数帯域での遅延時間のばらつきが大きく、この遅延時間のばらつきによって、アレイ処理部１９におけるアレイ合成などのアレイ処理に、より大きな不具合が生じることがある。さらにアレイアンテナ２の各アンテナ素子２ａ〜２ｄと各ＲＦ部３〜６との間に外付けフィルタなどの外付け部品が取付けられた場合には、外付け部品の性能のばらつきに起因して、遅延時間のばらつきがより大きくなり、アレイ処理において、より大きな不具合が生じてしまう。
【００４２】
このように通信装置１では、内部遅延または外付け部品に起因する遅延によって、各アンテナ素子２ａ〜２ｄとアレイ処理部１９との間で送受信のタイミングが異なっているが、遅延時間を調節する機能は実装されていない。したがって通信装置１が、より高速な変調方式を採用するに従って、第１〜第４アンテナ素子２ａ〜２ｄ間における送受信のタイミングの違いが顕著となり、アレイ合成などのアレイ処理の性能を劣化させるという問題がある。
【００４３】
そこで本発明の通信装置および通信装置を備える通信システムでは、以下に示す実施の形態の構成を採用している。
【００４４】
＜実施の形態＞
図３は、本発明の実施の一形態である通信システム３０の構成を示すブロック図である。通信システム３０は、通信装置３１とサーバ装置３２とを備えて構成される。通信装置３１は、次世代ＰＨＳに準拠した基地局として機能する。通信装置３１は、外部の通信装置である通信相手装置と無線通信可能に構成される。
【００４５】
本実施の形態において、通信装置３１は、アダプティブアレイアンテナ（Adaptive Array Antenna）方式で通信を行う通信装置である。アダプティブアレイアンテナ方式では、複数のアンテナ素子３４ａ〜３４ｄを有するアレイアンテナ３４から得られる信号に関して、所望の信号に対する利得が増加するとともに、不要な信号に対する減衰量が大きくなるように、アダプティブすなわち適応的に、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄへウェイト付け、すなわち重み付けを行う。次世代ＰＨＳでの基地局は、通信相手装置である通信端末装置から送信される既知信号を用いて、アレイアンテナ３４に適用するウェイトを算出し、そのウェイトに基づいて、アレイアンテナ３４から通信端末装置に信号を送信している。これによって基地局では、アレイアンテナ３４による指向性が通信端末装置に向くようにビームフォーミングされる。
【００４６】
このように、次世代ＰＨＳに準拠した基地局である本実施の形態の通信装置３１は、通信相手装置である通信端末装置からの既知信号に基づいて、当該通信端末装置に対応したウェイトを算出し、算出したウェイトに基づいて、当該通信端末装置にアレイアンテナ３４から信号を送信する。また当該通信端末装置から受信した信号に対して、算出したウェイトに基づいて重み付けを行う。
【００４７】
通信装置３１は、図３に示すように、第１アンテナ素子３４ａ、第２アンテナ素子３４ｂ、第３アンテナ素子３４ｃおよび第４アンテナ素子３４ｄを有するアレイアンテナ３４と、通信装置本体３３と、各アンテナ素子３４ａと通信装置本体３３との間に取付けられた第１〜第４フィルタｆ１〜ｆ４とを有する。第１〜第４フィルタｆ１〜ｆ４は、不要波を取除くために取付けられる。第１〜第４フィルタｆ１〜ｆ４は、取外し可能に取付けられる。第１〜第４フィルタｆ１〜ｆ４は、通信装置本体３３の外部に取付けられる外付けフィルタである。
【００４８】
通信装置本体３３は、第１ＲＦ部３５、第２ＲＦ部３６、第３ＲＦ部３７および第４ＲＦ部３８を有する無線部３９、第１Ｄ／Ａ変換部４０、第１Ａ／Ｄ変換部４１、第２Ｄ／Ａ変換部４２、第２Ａ／Ｄ変換部４３、第３Ｄ／Ａ変換部４４、第３Ａ／Ｄ変換部４５、第４Ｄ／Ａ変換部４６、第４Ａ／Ｄ変換部４７、遅延処理部４８、アレイ処理部４９、通信処理部５０、通信装置側制御部７６、通信装置側インタフェース部７７、ならびに通信装置側記憶部７８を備えて構成される。無線部３９は、送受信部に相当し、遅延処理部４８、アレイ処理部４９および通信処理部５０は、信号処理部に相当する。通信装置３１、より詳細には通信装置３１の通信装置本体３３は、通信装置側インタフェース部７７を介してサーバ装置３２と接続される。通信装置側インタフェース部７７は、たとえばＧＰＩＢ（General Purpose Interface Bus；IEEE488）によって実現される。
【００４９】
通信装置側制御部７６は、遅延処理部４８を制御する。図３では、通信装置側制御部７６から遅延処理部４８に向かう矢符のみを記載しているが、通信装置側制御部７６は、遅延処理部４８だけでなく、第１〜第４ＲＦ部３５〜３８、第１〜第４Ｄ／Ａ変換部４０，４２，４４，４６、第１〜第４Ａ／Ｄ変換部４１，４３，４５，４７、遅延処理部４８、アレイ処理部４９、通信処理部５０、通信装置側インタフェース部７７および通信装置側記憶部７８を含む、通信装置本体３３を構成するハードウェア資源を統括的に制御する。通信装置側制御部７６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって実現される。
【００５０】
サーバ装置３２は、予め定める通信回線網を介して通信装置３１と通信可能に構成される。サーバ装置３２は、サーバ装置側制御部８１、サーバ装置側インタフェース部８２およびサーバ装置側記憶部８３を備えて構成される。サーバ装置３２は、サーバ装置側インタフェース部８２を介して通信装置本体３３と接続される。サーバ装置側インタフェース部８２は、たとえばＧＰＩＢによって実現される。サーバ装置側制御部８１は、ＣＰＵによって実現される。サーバ装置側制御部８１は、サーバ装置側インタフェース部８２およびサーバ装置側記憶部８３を含む、サーバ装置３２を構成するハードウェア資源を統括的に制御する。サーバ装置側制御部８１は、遅延情報付与部に相当し、サーバ装置側記憶部８３は、サーバ側記憶部に相当する。
【００５１】
サーバ装置側記憶部８３は、アレイアンテナ３４の各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄと通信装置本体３１との間に外付け部品である第１〜第４フィルタｆ１〜ｆ４が取付けられることで各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄとアレイ処理部４９との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報を記憶する。「外付け部品」とは、通信装置本体３３の外部に取付けられる部品をいう。外付け部品は、フィルタに限定されるものではなく、たとえばアンテナ素子３４ａ〜３４ｄおよび第１〜第４フィルタｆ１〜ｆ４を備える外部装置と通信装置本体３３とがケーブルで接続される場合には、ケーブルも外付け部品に含まれる。
【００５２】
部品遅延情報は、たとえば第１〜第４フィルタｆ１〜ｆ４の取付け作業を行う作業者、または通信システム３０の管理者などによって、図示しない入力部を介して入力される。入力された部品遅延情報は、サーバ装置側制御部８１に与えられ、サーバ装置側制御部８１によってサーバ装置側記憶部８３に記憶される。
【００５３】
またサーバ装置側制御部８１には、通信装置３１の各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄと通信装置本体３１との間に第１〜第４フィルタｆ１〜ｆ４が取付けられたことを表す取付け情報が与えられる。取付け情報は、たとえば第１〜第４フィルタｆ１〜ｆ４の取付け作業を行う作業者、または通信システム３０の管理者などによって、図示しない入力部を介して入力されて、サーバ装置側制御部８１に与えられる。サーバ装置側制御部８１は、取付け情報が与えられると、サーバ装置側記憶部８３に記憶された部品遅延情報を、サーバ装置側インタフェース部８２および通信回線網を介して、通信装置本体３３に与える。
【００５４】
部品遅延情報は、通信装置側インタフェース部７７を介して、通信装置本体３３の通信装置側制御部７６に与えられる。通信装置側制御部７６は、部品遅延情報が与えられると、与えられた部品遅延情報を通信装置側記憶部７８に記憶させる。
【００５５】
図４は、通信装置３１の第１ＲＦ部３５の構成を示すブロック図である。図４では、第１アンテナ素子３４ａ、第１フィルタｆ１、第１Ｄ／Ａ変換部４０および第１Ａ／Ｄ変換部４１を合わせて示す。第１ＲＦ部３５は、送受信切換スイッチ５１、第１送信側スイッチ５２、３００ｋＨｚ帯域送信回路５３、９００ｋＨｚ帯域送信回路５４、第２送信側スイッチ５５、第１受信側スイッチ５６、３００ｋＨｚ帯域受信回路５７、９００ｋＨｚ帯域受信回路５８および第２受信側スイッチ５９を備える。第２〜第４ＲＦ部３６〜３８は、第１ＲＦ部３５と同一の構成であるので、第２〜第４ＲＦ部３６〜３８については、図示および共通する説明を省略する。
【００５６】
アレイアンテナ３４の第１〜第４アンテナ素子３４ａ〜３４ｄは、通信相手装置から送信された信号を受信するアンテナ、および通信相手装置に対して信号を送信するアンテナとして機能する。第１アンテナ素子３４ａと送受信切換スイッチ５１との間には、第１フィルタｆ１が取付けられている。送受信切換スイッチ５１は、受信状態であるか、送信状態であるかに応じて、第１送信側スイッチ５２および第１受信側スイッチ５６のいずれかを選択して、第１フィルタｆ１に接続する。送受信切換スイッチ５１は、受信状態では、第１受信側スイッチ５６と第１フィルタｆ１とを接続するように接続状態が切換えられ、送信状態では、第１送信側スイッチ５２と第１フィルタｆ１とを接続するように接続状態が切換えられる。送受信切換スイッチ５１は、前述の図３に示す通信装置側制御部７６によって制御され、受信状態における接続状態と送信状態における接続状態とが時分割で切換えられる。
【００５７】
受信状態において、アレイアンテナ３４の第１アンテナ素子３４ａを介して受信された受信信号は、第１フィルタｆ１および第１ＲＦ部３５の送受信切換スイッチ５１を介して、第１受信側スイッチ５６に与えられる。第１受信側スイッチ５６は、３００ｋＨｚ帯域受信回路５７と９００ｋＨｚ帯域受信回路５８とを選択的に切換えて、送受信切換スイッチ５１に接続する。
【００５８】
３００ｋＨｚ帯域受信回路５７および９００ｋＨｚ帯域受信回路５８は、第１フィルタｆ１および送受信切換スイッチ５１を介して第１アンテナ素子３４ａから与えられた受信信号に対して、各周波数帯域幅に応じた増幅処理およびダウンコンバートを行うことによって、受信信号をベースバンド信号に変換して第２受信側スイッチ５９に与える。第２受信側スイッチ５９は、第１受信側スイッチ５６と連動して、３００ｋＨｚ帯域受信回路５７と９００ｋＨｚ帯域受信回路５８とを選択的に切換えて、第１Ａ／Ｄ変換部４１に接続する。第２受信側スイッチ５９は、３００ｋＨｚ帯域受信回路５７または９００ｋＨｚ帯域受信回路５８から与えられたベースバンド信号を第１Ａ／Ｄ変換部４１に与える。第１および第２受信側スイッチ５６，５９は、前述の図３に示す通信装置側制御部７６によって制御される。
【００５９】
送信状態において、送信するべき送信信号として第１Ｄ／Ａ変換部４０にベースバンド信号が与えられると、その与えられたベースバンド信号は、第２送信側スイッチ５５に与えられる。第２送信側スイッチ５５は、３００ｋＨｚ帯域送信回路５３と９００ｋＨｚ帯域送信回路５４とを選択的に切換えて、第１Ｄ／Ａ変換部４０に接続する。３００ｋＨｚ帯域送信回路５３および９００ｋＨｚ帯域送信回路５４は、第２送信側スイッチ５５を介して第１Ｄ／Ａ変換部４０から与えられたベースバンド信号を、アップコンバートおよび増幅処理を行うことによって無線信号に変換して、第１送信側スイッチ５２に与える。
【００６０】
第１送信側スイッチ５２は、第２送信側スイッチ５５と連動して、３００ｋＨｚ帯域送信回路５３と９００ｋＨｚ帯域送信回路５４とを選択的に切換えて、送受信切換スイッチ５１に接続する。第１送信側スイッチ５２は、３００ｋＨｚ帯域送信回路５３または９００ｋＨｚ帯域送信回路５４から与えられた無線信号を送受信切換スイッチ５１に与える。送受信切換スイッチ５１は、第１送信側スイッチ５２から与えられた無線信号を、第１フィルタｆ１を介して第１アンテナ素子３４ａに与える。これによって、第１アンテナ素子３４ａを介して通信対象の通信相手装置に向かって無線信号が送信される。第１および第２送信側スイッチ５２，５５は、前述の図３に示す通信装置側制御部７６によって制御される。
【００６１】
図５は、通信装置３１の遅延処理部４８およびアレイ処理部４９の構成を示すブロック図である。遅延処理部４８は、受信側遅延処理部６０および送信側遅延処理部７０を備える。アレイ処理部４９は、第１受信ミキサ部６５ａ、第２受信ミキサ部６５ｂ、第３受信ミキサ部６５ｃ、第４受信ミキサ部６５ｄ、信号合成部６６、ウェイト演算部６７、第１送信ミキサ部７５ａ、第２送信ミキサ部７５ｂ、第３送信ミキサ部７５ｃおよび第４送信ミキサ部７５ｄを備える。ウェイト演算部６７は、受信ウェイトベクトル計算機６８および送信ウェイトベクトル計算機６９を備える。
【００６２】
遅延処理部４８の受信側遅延処理部６０は、第１受信タイミング調整部６１、第２受信タイミング調整部６２、第３受信タイミング調整部６３および第４受信タイミング調整部６４を備える。第１受信タイミング調整部６１は、第１Ａ／Ｄ変換部４１および第１受信ミキサ部６５ａに接続される。第２受信タイミング調整部６２は、第２Ａ／Ｄ変換部４３および第２受信ミキサ部６５ｂに接続される。第３受信タイミング調整部６３は、第３Ａ／Ｄ変換部４５および第３受信ミキサ部６５ｃに接続される。第４受信タイミング調整部６４は、第４Ａ／Ｄ変換部４７および第４受信ミキサ部６５ｄに接続される。また第１〜第４受信タイミング調整部６１〜６４は、ウェイト演算部６７の受信ウェイトベクトル計算機６８および送信ウェイトベクトル計算機６９にそれぞれ接続される。
【００６３】
アレイアンテナ３４の各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄを介して受信された受信信号は、第１〜第４ＲＦ部３５〜３８および第１〜第４Ａ／Ｄ変換部４１，４３，４５，４７を経由して遅延処理部４８の第１〜第４受信タイミング調整部６１〜６４に与えられる。
【００６４】
第１〜第４受信タイミング調整部６１〜６４は、アレイアンテナ３４の各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄと遅延処理部４８との間で生じる受信信号の遅延時間である受信遅延時間に関する受信遅延情報に基づいて、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄを介して受信された受信信号に、アレイ処理部４９で所定の処理を施すタイミングを調整する。本実施の形態において、「所定の処理」とは、第１〜第４受信ミキサ部６５ａ〜６５ｄによる受信ウェイトの乗算処理をいう。
【００６５】
受信遅延情報は、たとえば通信装置３１の製造工程において求められ、通信装置側記憶部８３に記憶される。受信遅延情報は、受信遅延時間そのものでもよく、受信遅延時間から求められる受信タイミング情報であってもよい。受信タイミング情報は、たとえば、受信遅延時間を通信装置３１内で使用されるサンプリングクロックで除算して得られるサンプリング数、すなわち受信遅延時間がサンプリングクロックの何クロック分かを表す情報である。
【００６６】
各受信タイミング調整部６１〜６４では、受信遅延情報に基づいて、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄを介して受信された受信信号に与えるべき遅延時間が設定されている。以下では、この設定された遅延時間を「設定受信遅延時間」という場合がある。各受信タイミング調整部６１〜６４は、各Ａ／Ｄ変換部４１，４３，４５，４７から与えられた受信信号を、設定受信遅延時間だけ遅延させてアレイ処理部４９に出力する。設定受信遅延時間は、前述のようにサーバ装置３２から部品遅延情報が与えられると、与えられた部品遅延情報に基づいて補正される。
【００６７】
第１〜第４受信タイミング調整部６１〜６４に与えられた受信信号は、第１〜第４受信タイミング調整部６１〜６４でタイミングを調整された後、アレイ処理部４９の第１〜第４受信ミキサ部６５ａ〜６５ｄ、ウェイト演算部６７の受信ウェイトベクトル計算機６８および送信ウェイトベクトル計算機６９にそれぞれ与えられる。ウェイト演算部６７は、アレイアンテナ３４の指向性を制御するためのウェイトと呼ばれる重み付け係数を算出する。
【００６８】
受信ウェイトベクトル計算機６８は、第１〜第４受信タイミング調整部６１〜６４から与えられた受信信号と参照信号とに基づいて、ウェイトのうち、受信信号の重み付けに使用される受信ウェイトを算出する。送信ウェイトベクトル計算機６９は、第１〜第４受信タイミング調整部６１〜６４から与えられた受信信号と参照信号とに基づいて、ウェイトのうち、送信信号の重み付けに使用される送信ウェイトを算出する。
【００６９】
受信ウェイトベクトル計算機６８は、たとえば最小２乗誤差法に基づく適応アルゴリズムによって、第１〜第４受信タイミング調整部６１〜６４から与えられた各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄによる受信信号と参照信号との２乗誤差が最小になるように制御して受信ウェイトを算出する。同様に送信ウェイト計算機６９は、受信信号と参照信号とを用いて、受信信号と参照信号との２乗誤差が最小になるように制御して送信ウェイトを算出する。
【００７０】
第１〜第４受信ミキサ部６５ａ〜６５ｄは、第１〜第４受信タイミング調整部６１〜６４から与えられた受信信号に、ウェイト演算部６７の受信ウェイトベクトル計算機６８で算出された受信ウェイトを乗算し、乗算した結果得られた信号を信号合成部６６に与える。信号合成部６６は、第１〜第４受信ミキサ部６５ａ〜６５ｄから与えられた信号を加算し、アレイ合成信号として、前述の図３に示す通信処理部５０に出力する。通信処理部５０は、アレイ処理部４９から与えられるアレイ合成信号を復調し、誤り訂正復号などの処理を行うことによって、受信データを取得する。
【００７１】
図５に戻って、送信側遅延処理部７０は、第１送信タイミング調整部７１、第２送信タイミング調整部７２、第３送信タイミング調整部７３および第４送信タイミング調整部７４を備える。第１送信タイミング調整部７１は、第１送信ミキサ部７５ａおよび第１Ｄ／Ａ変換部４０に接続される。第２送信タイミング調整部７２は、第２送信ミキサ部７５ｂおよび第２Ｄ／Ａ変換部４２に接続される。第３送信タイミング調整部７３は、第３送信ミキサ部７５ｃおよび第３Ｄ／Ａ変換部４４に接続される。第４送信タイミング調整部７４は、第４送信ミキサ部７５ｄおよび第４Ｄ／Ａ変換部４６に接続される。
【００７２】
第１〜第４送信タイミング調整部７１〜７４は、アレイアンテナ３４の各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄとアレイ処理部４９との間で生じる送信信号の遅延時間である送信遅延時間に関する送信遅延情報に基づいて、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄに送信信号が与えられるタイミングを調整する。第１〜第４送信タイミング調整部７１〜７４は、アレイ処理部４９から与えられる送信信号を各Ｄ／Ａ変換部４０，４２，４４，４６に与えるタイミングを調整することによって、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄに送信信号が与えられるタイミングを調整する。
【００７３】
「各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄに送信信号が与えられるタイミング」とは、アレイ処理部４９から遅延処理部４８および第１〜第４Ｄ／Ａ変換部４０，４２，４４，４６を介して無線部３９に与えられた送信信号が、各ＲＦ部３５〜３９を経由して、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄに到達するタイミングをいう。送信遅延情報は、たとえば通信装置３１の製造工程において求められ、通信装置側記憶部８３に記憶される。送信遅延情報は、送信遅延時間そのものでもよく、送信遅延時間から求められる送信タイミング情報であってもよい。送信タイミング情報は、たとえば、送信遅延時間を通信装置３１内で使用されるサンプリングクロックで除算して得られるサンプリング数、すなわち送信遅延時間がサンプリングクロックの何クロック分かを表す情報である。
【００７４】
各送信タイミング調整部７１〜７４では、送信遅延情報に基づいて、アレイ処理部４９から与えられる送信信号に与えるべき遅延時間が設定されている。以下では、この設定された遅延時間を「設定送信遅延時間」という場合がある。各送信タイミング調整部７１〜７４は、各送信ミキサ部７５ａ〜７５ｄから与えられる送信信号を、設定送信遅延時間だけ遅延させて、各Ｄ／Ａ変換部４０，４２，４４，４６に出力する。設定送信遅延時間は、前述のようにサーバ装置３２から部品遅延情報が与えられると、与えられた部品遅延情報に基づいて補正される。以下では、設定送信遅延時間と前述の設定受信遅延時間とを合わせて、設定遅延時間という場合がある。
【００７５】
前述の図３に示す通信処理部５０では、通信相手装置に送信するべき送信信号としてのデジタル信号に対して、誤り訂正符号化などの処理を行い、デジタル信号を複数のキャリア周波数のいずれかで変調する。通信処理部５０によって変調されたデジタル信号は、アレイ処理部４９に与えられる。送信するべき送信信号が通信処理部５０からアレイ処理部４９に与えられると、その与えられた送信信号は、図５に示す第１〜第４送信ミキサ部７５ａ〜７５ｄに与えられる。第１〜第４送信ミキサ部７５ａ〜７５ｄは、通信処理部５０から与えられた送信信号に、ウェイト演算部６７の送信ウェイトベクトル計算機６９で算出された送信ウェイトをそれぞれ乗算し、乗算した結果得られた送信信号を、第１〜第４送信タイミング調整部７１〜７４のうち、対応する送信タイミング調整部７１〜７４に与える。
【００７６】
第１〜第４送信タイミング調整部７１〜７４に与えられた送信信号は、第１〜第４送信タイミング調整部７１〜７４でそれぞれタイミングを調整された後、第１〜第４Ｄ／Ａ変換部４０，４２，４４，４６にそれぞれ与えられる。第１〜第４Ｄ／Ａ変換部４０，４２，４４，４６に与えられた送信信号は、第１〜第４ＲＦ部３５〜３８の第２送信側スイッチ５５に与えられ、３００ｋＨｚ帯域送信回路５３または９００ｋＨｚ帯域送信回路５４を介して第１送信側スイッチ５２に与えられる。第１送信側スイッチ５２に与えられた送信信号は、送受信切換スイッチ５１および各フィルタｆ１〜ｆ４を経由して、アレイアンテナ３４の各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄに与えられ、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄを介して送信される。
【００７７】
図６は、サーバ装置３２における遅延情報付与処理の処理手順を示すフローチャートである。「遅延情報付与処理」とは、サーバ装置３２から通信装置３１に対して部品遅延情報を与える処理をいう。図６に示すフローチャートにおける各処理は、サーバ装置３２のサーバ装置側制御部８１によって実行される。図６に示すフローチャートの処理は、サーバ装置３２の電源が投入されてオン（ＯＮ）となり、サーバ装置３２に電力が供給されると開始され、ステップａ１に移行する。
【００７８】
ステップａ１において、サーバ装置側制御部８１は、図示しない入力部を介して、部品遅延情報が与えられたか否かを判断し、与えられたと判断するとステップａ２に移行し、与えられていないと判断すると、部品遅延情報が与えられるまで待機する。
【００７９】
ステップａ２において、サーバ装置側制御部８１は、与えられた部品遅延情報をサーバ装置側記憶部８３に記憶させ、ステップａ３に移行する。
【００８０】
ステップａ３において、サーバ装置側制御部８１は、図示しない入力部を介して、取付け情報が与えられたか否かを判断し、与えられたと判断するとステップａ４に移行し、与えられていないと判断すると、取付け情報が与えられるまで待機する。
【００８１】
ステップａ４において、サーバ装置側制御部８１は、与えられた部品遅延情報を、サーバ装置側インタフェース部８２を介して、対象の通信装置３１に与える。「対象の通信装置」とは、サーバ装置３２に与えられた部品遅延情報に関係する外付け部品、本実施の形態では第１〜第４フィルタｆ１〜ｆ４が取付けられた通信装置をいう。以上のようにして部品遅延情報を対象の通信装置３１に与えると、全ての処理手順を終了する。
【００８２】
図７は、通信装置３１における設定遅延時間補正処理の処理手順を示すフローチャートである。「設定遅延時間補正処理」とは、前述の受信タイミングおよび送信タイミングの設定遅延時間を補正する処理をいう。図７に示すフローチャートにおける各処理は、通信装置３１の通信装置側制御部７６によって実行される。図７に示すフローチャートの処理は、通信装置３１の電源が投入されてオン（ＯＮ）となり、通信装置３１に電力が供給されると開始され、ステップｂ１に移行する。
【００８３】
ステップｂ１において、通信装置側制御部７６は、通信装置側インタフェース部７７を介して、サーバ装置３２から部品遅延情報が与えられたか否かを判断し、与えられたと判断するとステップｂ２に移行し、与えられていないと判断すると、部品遅延情報が与えられるまで待機する。
【００８４】
ステップｂ２において、通信装置側制御部７６は、与えられた部品遅延情報に基づいて、受信信号および送信信号の設定遅延時間、すなわち設定受信遅延時間および設定送信遅延時間を補正する。これによって受信側遅延処理部６０では、与えられた部品遅延情報に基づいて、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄを介して受信された受信信号にアレイ処理部４９で所定の処理を施すタイミングが調整されることになる。また送信側遅延処理部７０では、与えられた部品遅延情報に基づいて、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄに送信信号が与えられるタイミングが調整されることになる。以上のようにして設定遅延時間を補正すると、全ての処理手順を終了する。
【００８５】
以上のように本実施の形態によれば、サーバ装置３２は、通信装置３１のアレイアンテナ３４の各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄと通信装置本体３３との間に第１〜第４フィルタｆ１〜ｆ４が取付けられることで各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄと通信装置本体３３のアレイ処理部４９との間で生じる信号の遅延時間に関する部品遅延情報をサーバ装置側記憶部８３に記憶している。サーバ装置３２は、第１〜第４フィルタｆ１〜ｆ４が各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄと通信装置本体３３との間に取付けられたことを表す取付け情報が与えられると、サーバ装置側記憶部８３に記憶された部品遅延情報をサーバ装置側制御部８１によってサーバ装置側インタフェース部８２および通信回線網を介して通信装置本体３３に与える。
【００８６】
通信装置３１は、サーバ装置３２から部品遅延情報が与えられると、与えられた部品遅延情報に基づいて受信側遅延処理部６０によってタイミングを調整して、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄを介して無線部３９で受信された受信信号にアレイ処理部４９で所定の処理を施す。これによって、第１〜第４フィルタｆ１〜ｆ４が取付けられた状態で信号を受信するときに、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄとアレイ処理部４９との間で生じる信号の遅延時間のばらつきを吸収することができる。したがって、第１〜第４フィルタｆ１〜ｆ４が取付けられた場合でも、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄで受信した受信信号に同じタイミングで処理を施すことが可能であるので、アレイアンテナ３４の性能を安定させることができる。
【００８７】
また通信装置３１は、与えられた部品遅延情報に基づいて送信側遅延処理部７０によって、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄに送信信号が与えられるタイミングを調整して、無線部３９に送信信号を与える。このようにして与えられた送信信号が無線部３９によってアレイアンテナ３４を介して送信される。これによって、第１〜第４フィルタｆ１〜ｆ４が取付けられた状態で送信信号を送信するときに、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄとアレイ処理部４９との間で生じる信号の遅延時間のばらつきを吸収することができる。したがって、第１〜第４フィルタｆ１〜ｆ４が取付けられた場合でも、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄから同じタイミングで送信信号を送信させることが可能であるので、アレイアンテナ３４の性能を安定させることができる。
【００８８】
以上に述べた本実施の形態では、アレイアンテナ３４を構成する複数のアンテナ素子の個数は、４つであるが、これに限定されず、たとえば５つ以上であってもよい。この場合、フィルタもアンテナ素子と同数が用意され、各アンテナ素子と通信装置本体３３との間に取付けられる。
【符号の説明】
【００８９】
３０  通信システム
３１  通信装置
３２  サーバ装置
３３  通信装置本体
３４  アレイアンテナ
３４ａ〜３４ｄ  第１〜第４アンテナ素子
３９  無線部
４８  遅延処理部
４９  アレイ処理部
６０  受信側遅延処理部
６１  第１受信タイミング調整部
６２  第２受信タイミング調整部
６３  第３受信タイミング調整部
６４  第４受信タイミング調整部
６５ａ〜６５ｄ  第１〜第４受信ミキサ部
６６  信号合成部
７０  送信側遅延処理部
７１  第１送信タイミング調整部
７２  第２送信タイミング調整部
７３  第３送信タイミング調整部
７４  第４送信タイミング調整部
７５ａ〜７５ｄ  第１〜第４送信ミキサ部
７６  通信装置側制御部
７７  通信装置側インタフェース部
７８  通信装置側記憶部
８１  サーバ装置側制御部
８２  サーバ装置側インタフェース部
８３  サーバ装置側記憶部
ｆ１〜ｆ４  第１〜第４フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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