(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号を硬判定する前の硬判定前データを用いて前記受信信号を硬判定した硬判定データの信頼度を測定する測定手段と、
前記測定手段において測定された信頼度に応じてウェイトを制御するウェイト制御手段と、
前記ウェイト制御手段において制御されたウェイトを用いて指向性送受信をする送受信手段と、を具備し、
前記ウェイト制御手段は、受信信号の硬判定データの信頼度に応じてウェイト更新の要否を切り替える、
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
受信信号を硬判定する前の硬判定前データを用いて前記受信信号を硬判定した硬判定データの信頼度を測定する測定手段と、
前記測定手段において測定された信頼度に応じてウェイトを制御するウェイト制御手段と、
前記ウェイト制御手段において制御されたウェイトを用いて指向性送受信をする送受信手段と、を具備し、
前記ウェイト制御手段は、受信信号の硬判定データの信頼度に応じて受信信号とこの受信信号の硬判定データとから得られる誤差信号に重みづけを行う、
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
受信信号を硬判定する前の硬判定前データを用いて前記受信信号を硬判定した硬判定データの信頼度を測定する測定手段と、
前記測定手段において測定された信頼度に応じてウェイトを制御するウェイト制御手段と、
前記ウェイト制御手段において制御されたウェイトを用いて指向性送受信をする送受信手段と、を具備し、
前記測定手段は、受信信号の硬判定前データと硬判定データとから尤度を求める、
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
受信信号を硬判定する前の硬判定前データを用いて前記受信信号を硬判定した硬判定データの信頼度を測定する測定手段と、
前記測定手段において測定された信頼度に応じてウェイトを制御するウェイト制御手段と、
前記ウェイト制御手段において制御されたウェイトを用いて指向性送受信をする送受信手段と、を具備し、
前記測定手段は、受信信号の硬判定前データの電力を算出する、
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の無線通信装置を備えることを特徴とする無線基地局装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の無線通信装置を備えることを特徴とする無線移動局装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指向性送受信を行う機能を有する無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル無線通信においては、複数のアンテナ素子のアンテナ出力に重み（以下、「ウェイト」という）を加えて指向性を適応的に制御するアダプティブアレイアンテナ（以下、「ＡＡＡ」という）技術が用いられている。このＡＡＡ技術では、信号の到来方向が異なることを利用して指向性を適応的に制御することにより、干渉波を抑圧することができる。このため、このアダプティブアレイアンテナ技術は、同一チャネルにおける干渉波を除去する方法として好適である。
【０００３】
上記ＡＡＡ処理を行う無線基地局装置について説明する。無線基地局装置において複数のアンテナを介して受信された信号は、無線受信処理等の所定の処理を施された後に硬判定される。そして、硬判定前の受信信号と硬判定した受信信号（硬判定データ）に基づいて誤差信号が生成され、生成された誤差信号に基づいてＬＭＳアルゴリズム、ＲＬＳアルゴリズムなどの適応アルゴリズムを用いてウェイトが算出される。このように算出したウェイトを各アンテナの受信信号に乗算して指向性を形成することにより、干渉波を抑圧して伝送品質を向上させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、無線通信においては、フェージング等の影響により受信信号が誤って硬判定され、誤りを含んだ硬判定データが得られることがある。この誤りを含んだ硬判定データに基づいて算出したウェイトは精度が低く、所望の指向性を得ることができないという問題がある。この問題は、受信信号にビタビ復号やインタリーブ等の誤り訂正処理を施して硬判定データの信頼度を高めることにより解決することができる。
【０００５】
しかしながら、誤り訂正処理により硬判定データの信頼度を高めると、硬判定データを算出するための処理が１ステップ増えるため、処理遅延を生じて伝送効率が悪化するという問題がある。誤り訂正処理において誤り訂正効果を上げるには拘束長を大きくして多くのデータを処理する必要があるため、信頼度の高い硬判定データを得ようとするほどこの問題は顕在化する。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、所望の指向性を形成してＡＡＡ送受信を行うことができるとともに処理遅延を少なくすることができる無線通信装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線通信装置は、受信信号を硬判定する前の硬判定前データを用いて前記受信信号を硬判定した硬判定データの信頼度を測定する測定手段と、前記測定手段において測定された信頼度に応じてウェイトを制御するウェイト制御手段と、前記ウェイト制御手段において制御されたウェイトを用いて指向性送受信をする送受信手段と、を具備し、前記ウェイト制御手段は、受信信号の硬判定データの信頼度に応じてウェイト更新の要否を切り替える構成を採る。
【００１０】
この構成によれば、誤り訂正処理を行うことなく硬判定前データに基づいて硬判定データの信頼度を判定し、硬判定データの信頼度が高い場合にのみウェイトを更新するので、所望の指向性を形成してＡＡＡ送受信を行うことができ、処理遅延を少なくすることができる。
【００１１】
本発明の無線通信装置は、受信信号を硬判定する前の硬判定前データを用いて前記受信信号を硬判定した硬判定データの信頼度を測定する測定手段と、前記測定手段において測定された信頼度に応じてウェイトを制御するウェイト制御手段と、前記ウェイト制御手段において制御されたウェイトを用いて指向性送受信をする送受信手段と、を具備し、前記ウェイト制御手段は、受信信号の硬判定データの信頼度に応じて受信信号とこの受信信号の硬判定データとから得られる誤差信号に重みづけを行う構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、硬判定データの信頼度に応じて重みづけされた誤差信号に基づいてウェイトを算出するので、より正確に所望の指向性を形成してＡＡＡ送受信を行うことができる。
【００１３】
本発明の無線通信装置は、受信信号を硬判定する前の硬判定前データを用いて前記受信信号を硬判定した硬判定データの信頼度を測定する測定手段と、前記測定手段において測定された信頼度に応じてウェイトを制御するウェイト制御手段と、前記ウェイト制御手段において制御されたウェイトを用いて指向性送受信をする送受信手段と、を具備し、前記測定手段は、受信信号の硬判定前データと硬判定データとから尤度を求める構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、誤り訂正処理を行うことなく所望の指向性を形成してＡＡＡ送受信を行うことができる。
【００１５】
本発明の無線通信装置は、受信信号を硬判定する前の硬判定前データを用いて前記受信信号を硬判定した硬判定データの信頼度を測定する測定手段と、前記測定手段において測定された信頼度に応じてウェイトを制御するウェイト制御手段と、前記ウェイト制御手段において制御されたウェイトを用いて指向性送受信をする送受信手段と、を具備し、前記測定手段は、受信信号の硬判定前データの電力を算出する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、誤り訂正処理を行うことなく所望の指向性を形成してＡＡＡ送受信を行うことができるとともに、受信信号の電力を用いて硬判定データの信頼度を判定することにより尤度を算出することなく硬判定データの信頼度を判定することができるので、処理遅延をさらに少なくすることができる。また、装置構成を小型化することもできる。
【００１７】
本発明の無線基地局装置は、上記無線基地局装置のいずれかを備える構成を採る。
【００１８】
本発明の無線移動局装置は、上記無線基地局装置のいずれかを備える構成を採る。
【００１９】
これらの構成によれば、誤り訂正処理を行うことなく所望の指向性を形成してＡＡＡ送受信を行うことができる無線基地局装置及び無線移動局装置を提供することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
ＡＡＡにおいては、信頼度の高い硬判定データに基づいてウェイトを制御することにより正確に所望の指向性を形成することができる。この点に関して、従来は、誤り訂正処理により信頼度の高い硬判定データを生成し、その信頼度の高い硬判定データに基づいてウェイトを制御することによって所望の指向性を形成していた。
【００２３】
本発明者は、硬判定前の受信信号を用いて硬判定データの信頼度を測定し、測定した信頼度に応じてウェイト更新の有無を決定することにより、または、判定した信頼度に応じた係数をウェイトに乗算することにより、誤り訂正処理を省略しても信頼度の高い硬判定データを用いてウェイトを制御することができることに着目して本発明をするに至った。
【００２４】
すなわち本発明の骨子は、硬判定データの信頼度を測定し、測定した信頼度に応じて適応的にウェイトを制御することにより、処理遅延を少なく抑え、かつ、所望の指向性でＡＡＡ送受信を行うことである。
【００２５】
本発明の各実施の形態について説明する前に、本実施の形態において用いる用語を定義する。本実施の形態においては、硬判定を行う前の受信信号を「硬判定前データ」といい、硬判定をした受信信号を「硬判定データ」という。
【００２６】
以下，本発明の実施の形態について、本発明に係る無線通信装置が無線基地局装置である場合を例に、添付図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る無線基地局装置は、処理タイミング毎に尤度に基づいて硬判定データの信頼度を判定し、判定結果に応じてスイッチをＯＮ／ＯＦＦすることによりウェイト更新の有無を決定する。なお、尤度とは硬判定データの確からしさを表すものであり、硬判定前の受信信号（硬判定前データ）を用いて求めることができる。
【００２７】
本実施の形態に係る無線基地局装置は、アンテナ１０１と、無線受信部１０２と、乗算器１０３と、加算器１０４と、ウェイト制御部１０５と、チャネル推定部１０６と、乗算器１０７と、加算器１０８と、乗算器１０９と、復調部１１０と、尤度判定部１１１と、スイッチ制御部１１２と、スイッチ部１１３と、を備えて構成される。
【００２８】
無線受信部１０２は、対応するアンテナ１０１を介して受信した移動局からの信号に所定の無線受信処理（ダウンコンバートなど）を行ってベースバンド信号を生成し、生成したベースバンド信号を、対応する乗算器１０３及びウェイト制御部１０５に出力する。
【００２９】
ウェイト制御部１０５は、無線受信部１０２よりの受信信号及び後述する加算器１０８において生成される誤差信号に基づいてウェイトを算出する。ウェイトの算出は、たとえば無線信号の到来方向を推定し、その推定結果を用いることによって行われる。また、到来方向の推定は行わずにウェイトを乗算した信号とその信号をを硬判定した信号の誤差が最も小さくなるように適応的にウェイトを変化させる方法などがある。ウェイト制御部１０５により算出されたウェイトは、それぞれの乗算器１０３に出力される。乗算器１０３は、対応する無線受信部１０２よりの受信データに、ウェイト制御部１０５より出力されたウェイトを乗算し、ウェイトを乗算した信号を加算器１０４に出力する。
【００３０】
加算器１０４は、各乗算器１０３よりのウェイトが乗算されたベースバンド信号をそれぞれ加算し、加算したベースバンド信号（受信信号）をチャネル推定部１０６、乗算器１０７、及び、加算器１０８に出力する。チャネル推定部１０６は、加算器１０４より出力された受信信号に対してチャネル推定を行ってチャネル推定値（位相回転量及び振幅変動量）を算出し、算出したチャネル推定値を乗算器１０７に出力する。また、算出したチャネル推定値のうち位相回転量を乗算器１０９に出力する。乗算器１０７は、加算器１０４よりの受信信号に、チャネル推定部１０６よりのチャネル推定値を複素乗算して、受信信号からフェージングの影響を除去し、フェージングの影響を除去された信号を、復調部１１０及び尤度判定部１１１に出力する。
【００３１】
復調部１１０は、乗算器１０７よりの受信信号を硬判定して硬判定データを算出する。算出された硬判定データは、復号等の後段の処理に用いられるとともに、乗算器１０９及び尤度判定部１１１に出力される。
【００３２】
乗算器１０９は復調部１１０よりの硬判定データにチャネル推定部１０６よりの位相回転量を複素乗算して参照信号を生成し、生成した参照信号を加算器１０８に出力する。加算器１０８は、乗算器１０９よりの参照信号（位相回転量を複素乗算された硬判定データ）と加算器１０４よりの受信信号との差分を求め、求めた差分を誤差信号としてスイッチ部１１３に出力する。スイッチ部１１３は、加算器１０８よりの誤差信号をスイッチ制御部１１２の制御タイミングまで一時保持する。
【００３３】
尤度判定部１１１は、乗算器１０７よりの硬判定前の受信信号（硬判定前データ）と復調部１１０よりの硬判定データとに基づいて尤度を求め、求めた尤度をあらかじめ設定された閾値で閾値判定する。
【００３４】
スイッチ制御部１１２は、尤度判定部１１１の閾値判定結果を参照してスイッチ部１１３を制御する。スイッチ部１１３は、スイッチ制御部１１２の制御に従って誤差信号をウェイト制御部１０５に出力する。
【００３５】
ウェイト制御部１０５は、スイッチ部１１３より出力された誤差信号に基づいて、参照信号と受信信号との平均自乗誤差が最小となるようにウェイトを算出する。ウェイトを算出するアルゴリズムとしては、例えばＬＭＳアルゴリズム、ＲＬＳアルゴリズムなどの適応アルゴリズムを用いることが可能である。なお、本発明においてはウェイトを算出するアルゴリズムはこれに限られず、種々の適応アルゴリズムを用いることができる。
【００３６】
次に、上記構成を有する無線基地局装置の動作について説明する。
指向性を有するようにＡＡＡ受信された移動局よりの受信信号は、復調部１１０で硬判定されて硬判定データとなり、この硬判定データは復号等の後段の処理に用いられるとともに尤度判定部１１１に送られる。尤度判定部１１１では、硬判定前の受信信号（硬判定前データ）と硬判定データとに基づいて尤度が求められ、その求められた尤度があらかじめ設定された閾値１で閾値判定される。
【００３７】
ここで、尤度判定部１１１における尤度の閾値判定について説明する。
尤度判定部１１１における閾値判定は移動局側で採用する変調方式によって異なるので、移動局側でＱＰＳＫ変調を採用した場合とＢＰＳＫ変調を採用した場合を分けて説明する。
【００３８】
まず、移動局側でＱＰＳＫ変調方式を採用した場合について図２を参照して説明する。図２は、本実施の形態に係る無線基地局装置の尤度判定部１１１で行われる尤度の閾値判定について移動局側でＱＰＳＫ変調を採用した場合を例に説明する図である。図２において、横軸（Ｉ軸）は受信信号の直交成分を表し、縦軸（Ｑ軸）は受信信号の同調成分を表す。
【００３９】
図２に示す斜線領域αは、尤度が低いと判定される領域である。尤度は、信号が配置された点のＩ成分及びＱ成分が小さいほど低く、また、硬判定データを表す判定点からのユークリッド距離が遠いほど低い。したがって、斜線領域αは境界線Ａを境界として図２に示すようになる。この境界線Ａが尤度判定部１１１に設定された閾値１に相当する。なお、第２象現〜第４象現には第１象現と同様の斜線領域が設定されており、第１象現と同様に閾値判定が行われるので、説明の簡単のために第１象現のみを示す。
【００４０】
乗算器１０７よりの硬判定前の信号（硬判定前データ）は、尤度判定部１１１においてＩ−Ｑ平面上に配置される。以下、乗算器１０７よりの硬判定前の信号がＩ−Ｑ平面上に配置された点を判定前信号点という。尤度判定部１１１における閾値判定は、この判定前信号点が斜線領域αに属するか否かを判定することにより行う。すなわち、判定前信号点が斜線領域αに属しない場合には、その硬判定データの尤度が高いと判定されてその旨を示す判定信号がスイッチ制御部１１２に送られる。逆に、判定前信号点が斜線領域αに属する場合には、その硬判定データの尤度が低いと判定されてその旨を示す判定信号がスイッチ制御部１１２に送られる。
【００４１】
ここで、図１に戻り、本実施の形態に係る無線基地局装置の動作についてさらに説明する。
スイッチ制御部１１２においては、尤度判定部１１１よりの判定信号に従って、スイッチ部１１３のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。具体的には、尤度判定部１１１より尤度が低い旨の判定信号が入力された場合にはスイッチ部１１３をＯＦＦにする制御が行われる。この場合、加算器１０８において生成された誤差信号はウェイト制御部１０５に出力されず、ウェイトは更新されない。逆に、尤度判定部１１１より尤度が高い旨の判定信号が入力された場合にはスイッチ部１１３をＯＮにする制御が行われ、加算器１０８において生成された誤差信号がウェイト制御部１０５に出力される。
【００４２】
ウェイト制御部１０５においては、スイッチ部１１３より入力された加算器１０８よりの誤差信号に基づいて、無線信号の到来方向が推定され、その到来方向の推定結果を用いて新たなウェイトが算出される。
【００４３】
これにより、尤度判定部１１１において尤度が高いと判定された場合にのみ、加算器１０８において算出された誤差信号がウェイト制御部１０５に送られて新たなウェイトが算出される。一方、尤度判定部１１１において尤度が低いと判定された場合には、ウェイトは更新されず前回の制御タイミングと同じウェイトを用いてＡＡＡ受信される。
【００４４】
このように、本実施の形態に係る無線基地局装置では、尤度判定部１１１において硬判定前データから求められた尤度の閾値判定を行い、尤度が高いと判定された場合に誤差信号がウェイト制御部１０５に入力される。これにより、ウェイト制御部１０５においては、スイッチ部１１３より送られる信頼度の高い硬判定データに基づいてウェイトが算出される。したがって、誤り訂正を行う前の硬判定前データを用いて硬判定データの信頼度を判定し、信頼度が高いと判定された硬判定データに基づいてウェイトを算出・更新するので、誤り訂正処理等の復調後の処理を行うことなく精度良くウェイトを算出して所望の指向性を形成することができ、処理遅延を少なくすることができる。
【００４５】
次に、図３を参照して移動局装置側でＢＰＳＫ変調を採用した場合に尤度判定部１１１で行われる尤度の閾値判定について説明する。図３は、本実施の形態に係る無線基地局装置の尤度判定部１１１で行われる尤度の閾値判定について移動局側でＢＰＳＫ変調を採用した場合を例に説明する図である。
【００４６】
ＢＰＳＫにおいて、尤度は信号が配置された点のＱ成分の絶対値が小さいほど低いので、図３では境界線Ｂを境界としてＱ成分の絶対値の小さな領域が斜線領域αとして設定されている。ＢＰＳＫ変調方式においてはこの境界線Ｂが尤度判定部１１１における閾値１に相当する。
【００４７】
尤度判定部１１１における閾値判定は、このように設定された斜線領域αに判定前信号点が属するか否かを判定することにより行う。閾値判定結果を示す判定信号はＱＰＳＫの場合と同様にスイッチ制御部１１２に出力され、スイッチ制御部１１２では判定信号に応じてスイッチ部１１３が制御が行われる。
【００４８】
このように、移動局側でＢＰＳＫ変調を採用しても、誤り訂正処理等の復調後の処理を行うことなく精度良くウェイトを算出して所望の指向性を形成することができ、処理遅延を少なくすることができる。
【００４９】
なお、本実施の形態においては、図２及び図３に示すように閾値を設定した場合について説明したが、本発明はこれに限られず、閾値は受信信号の尤度の分布に応じて適宜変更して設定される。つまり、閾値のレベルを高く設定すると、尤度の高い硬判定データを用いてウェイトの更新をが行うことができるが、ウェイトの更新に使用される硬判定データが少なくなるためにウェイトの更新速度が遅くなる。一方、閾値のレベルを低く設定した場合、尤度の低い硬判定データによりウェイト更新が行われることがあるが、ウェイトの更新は高速に行われる。したがって、閾値は硬判定データの精度とウェイト更新の速度を考慮して適宜変更して設定される。
【００５０】
（実施の形態２）
図１に示す無線基地局装置においては、尤度に基づいて硬判定データの信頼度を判定し、信頼度の高い硬判定データに基づいてウェイトの算出・更新を行っている。この場合、通常のＡＡＡに加えて尤度を算出する処理が必要となるので装置規模が拡大することが考えられる。
【００５１】
無線通信においては、一般に受信電力が大きいほど硬判定は誤りにくく、硬判定データの信頼度が高くなるので、硬判定データの信頼度は受信電力に基づいて判定することも可能である。受信電力の測定は無線基地局装置で通常行っている処理であるので、硬判定データの信頼度を受信電力に基づいて判定することにより、処理負担を軽減することができ、無線基地局装置の小型化を図ることができるという有利な効果を有する。
【００５２】
そこで、本実施の形態に係る無線基地局装置は、受信信号の受信電力に基づいて硬判定データの信頼度を判定し、信頼度の高い硬判定データに基づいてウェイトを算出してＡＡＡ送受信を行う。
【００５３】
図４は、本発明の実施の形態２に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図である。この図に示すように本実施の形態に係る無線基地局装置は、図１に示す無線基地局装置の尤度判定部１１１に代えて電力判定部４０１を備えて構成される。本実施の形態に係る無線基地局装置は、処理タイミング毎に受信電力（硬判定前データの電力）に基づいて硬判定データの信頼度を判定し、判定結果に応じてスイッチをＯＮ／ＯＦＦすることによりウェイト更新の有無を決定する。なお、図４において、図１と同じ部分については図１と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５４】
受信信号は、ＡＡＡ受信された後、乗算器１０７においてチャネル推定値を複素乗算されて、復調部１１０及び電力判定部４０１に送られる。乗算器１０７においてチャネル推定値を複素乗算された受信信号は、電力判定部４０１においてＩ−Ｑ平面上に配置され、配置された点から受信電力が推定される。推定された受信電力は、あらかじめ設定された閾値２で閾値判定される。受信電力が閾値２より小さい場合には、硬判定データの信頼度が低い旨の判定信号がスイッチ制御部１１２に送られる。逆に、受信電力が閾値２より大きい場合には、硬判定データの信頼度が高い旨の判定信号がスイッチ制御部１１２に送られる。スイッチ制御部１１２は実施の形態１と同様にスイッチ部１１３を制御する。
【００５５】
ここで、電力判定部４０１で行われる閾値判定について詳しく説明する。電力判定部４０１における閾値判定は移動局側で採用する変調方式によって異なるので、移動局側でＱＰＳＫ変調を採用した場合とＢＰＳＫ変調を採用した場合を分けて説明する。
【００５６】
まず、移動局側でＱＰＳＫ変調方式を採用した場合について図５を参照して説明する。図５は、本実施の形態に係る無線基地局装置の電力判定部４０１で行われる閾値判定について移動局装置側でＱＰＳＫ変調を採用した場合を例に説明する図である。図５において、横軸（Ｉ軸）は受信信号の直交成分を表し、縦軸（Ｑ軸）は受信信号の同調成分を表す。受信信号の電力は原点からの距離が近いほど低いので、境界線Ｃを境界として原点から距離の近い領域が斜線領域αとして設定されている。この境界線Ｃが電力判定部４０１における閾値２に相当する。
【００５７】
電力判定部４０１においては、乗算器１０７よりの硬判定前の信号（硬判定前データ）がＩ−Ｑ平面上に配置される。そして、この配置された点（判定前信号点）が斜線領域αに属するか否かが判定される。判定前信号点が斜線領域αに属する場合には、硬判定データの信頼度が低いと判定されてその旨を示す判定信号がスイッチ制御部１１２に出力される。一方、斜線領域αに属しない場合には、硬判定データの信頼度が高いと判定されてその旨を示す判定信号がスイッチ制御部１１２に出力される。
【００５８】
スイッチ制御部１１２においては、尤度判定部１１１よりの判定信号に従って、実施の形態１と同様にスイッチ部１１３のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。すなわち、硬判定データの信頼度が高い旨の判定信号が入力された場合にスイッチ部１１３をＯＮにする制御が行われ、加算器１０８において生成された誤差信号がウェイト制御部１０５に出力される。ウェイト制御部１０５においては、実施の形態１と同様にして新たなウェイトが算出される。
【００５９】
このように、本実施の形態に係る無線基地局装置では、誤り訂正を行う前の受信信号の電力を用いて硬判定データの信頼度を判定し、信頼度が高いと判定された硬判定データに基づいてウェイトを算出・更新するので、誤り訂正処理等の復調後の処理を行うことなく精度良くウェイトを算出して所望の指向性を形成することができ、処理遅延を少なくすることができる。さらに、受信電力に基づいて硬判定データの信頼度を判定するので、処理負担を軽減し装置構成を小型化することができる。
【００６０】
次に、図６を参照して移動局側でＢＰＳＫ変調を採用した場合に電力判定部４０１で行われる硬判定データの閾値判定について説明する。図６は、本実施の形態に係る無線基地局装置の電力判定部４０１で行われる硬判定データの閾値判定について移動局装置側でＢＰＳＫ変調を採用した場合を例に説明する図である。
【００６１】
図６に示す斜線領域αは、硬判定データの信頼度が低いと判定される領域である。ＢＰＳＫにおいて受信信号の電力は、Ｉ軸からの距離が近いほど低いので、境界線Ｄを境界としてＩ軸からの距離が近い領域が斜線領域αとして設定されている。ＢＰＳＫ変調方式の場合はこの境界線Ｄが電力判定部４０１における閾値２に相当する。電力判定部４０１における閾値判定は、この判定前信号点が斜線領域αに属するか否かを判定することにより行われ、判定結果はスイッチ制御部１１２に送られる。スイッチ制御部１１２においては、上述したＱＰＳＫの場合と同様にスイッチ部１１３が制御される。これにより、硬判定データの信頼度が高い場合にのみ誤差信号がウェイト制御部１０５に送られて、ウェイトが算出・更新される。
【００６２】
このように、移動局側でＢＰＳＫ変調を採用しても、誤り訂正処理等の復調後の処理を行うことなく精度良くウェイトを算出して所望の指向性を形成することができ、処理遅延を少なくすることができる。
【００６３】
なお、本実施の形態においては、乗算器１０７の出力に基づいて受信電力を推定したが、本発明はこれに限られず、乗算器１０７以外の出力に基づいて受信電力を推定して閾値判定することもできる。例えば、チャネル推定部１０６において推定される受信電力を用いて閾値判定してもよい。
【００６４】
（実施の形態３）
実施の形態１及び実施の形態２に係る無線基地局装置は、それぞれ尤度または受信電力を１つの閾値で閾値判定して、その判定結果により硬判定データの信頼度が高いと判定された場合にのみウェイトを更新することにより、信頼度の高い硬判定データに基づいて精度良くウェイトを算出している。
【００６５】
しかし、硬判定データの信頼度が低いと判定される場合であっても、判定前データが閾値に近い値をとる場合には、その硬判定データはある程度の信頼度を有すると考えられる。そこで、実施の形態３及び実施の形態４においては、硬判定データの信頼度に応じて誤差信号に対して重みづけし、重みづけした誤差信号に基づいてウェイトを制御する実施形態について説明する。
【００６６】
図７は、本発明の実施の形態３に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図である。この図に示すように本実施の形態に係る無線基地局装置は、図１に示す無線基地局装置の尤度判定部１１１に代えて尤度算出部７０１を、スイッチ制御部１１２に代えて重み係数決定部７０２を、スイッチ部１１３に代えて乗算器７０３を備えて構成される。本実施の形態に係る無線基地局装置は、処理タイミング毎に尤度に応じた重み係数を算出し、算出した重み係数をウェイトに乗算することにより適応的にウェイトを算出する。なお、図７において、図１と同じ部分については図１と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００６７】
尤度算出部７０１は、乗算器１０７よりの硬判定前の受信データ及び復調部１１０よりの硬判定データに基づいて尤度を算出し、算出した尤度を重み係数決定部７０２に出力する。重み係数決定部７０２には、尤度と重み係数を対応付けるテーブルが記憶されている。重み係数は、０．０〜１．０の間の値をとり、尤度が高いほど大きな値をとる。重み係数決定部７０２は、この記憶されているテーブルを参照して重み係数を決定し、決定した重み係数を乗算器７０３に出力する。乗算器７０３は加算器１０８よりの誤差信号に重み係数決定部７０２よりの重み係数を乗算し、重み係数を乗算した誤差信号をウェイト制御部１０５に出力する。ウェイト制御部１０５は、乗算器７０３よりの重み係数が乗算された誤差信号に基づいてウェイトを算出する。
【００６８】
次いで、上記構成の無線基地局装置の動作について説明する。受信信号は、ＡＡＡ受信された後、乗算器１０７においてチャネル推定値を複素乗算されて、復調部１１０及び尤度算出部７０１に送られる。乗算器１０７においてチャネル推定値を複素乗算された受信信号は、尤度算出部７０１においてＩ−Ｑ平面上に配置され、配置された点から尤度が算出される。算出された尤度は重み係数決定部７０２に送られる。重み係数決定部７０２においては、あらかじめ記憶された尤度と重み係数を対応付けるテーブルを参照して、尤度算出部７０１よりの尤度に対応する重み係数を決定する。重み係数決定部７０２において決定された重み係数は、乗算器７０３に出力され、乗算器７０３において加算器１０８よりの誤差信号と乗算される。重み係数が乗算された誤差信号はウェイト制御部１０５に出力される。ウェイト制御部１０５においては、乗算器７０３よりの重み係数が乗算された誤差信号に基づいて無線信号の到来方向が推定され、ウェイトが算出される。
【００６９】
ここで、尤度算出部７０１における尤度算出について説明する。
尤度算出部７０１における尤度算出は、移動局側で採用する変調方式によって異なるので、移動局側でＱＰＳＫ変調を採用した場合とＢＰＳＫ変調を採用した場合を分けて説明する。
【００７０】
まず、移動局側でＱＰＳＫ変調方式を採用した場合について図８を参照して説明する。図８は、本実施の形態に係る無線基地局装置の尤度算出部７０１で行われる尤度算出について移動局側でＱＰＳＫ変調を採用した場合を例に説明する図である。図８において、横軸（Ｉ軸）は受信信号の直交成分を表し、縦軸（Ｑ軸）は受信信号の同調成分を表す。硬判定データの尤度は原点からの距離が遠いほど高く、また、判定点に近いほど高いので、Ｉ−Ｑ平面には図８に示すような尤度分布が設定されている。この図に示すように、尤度は判定点付近において１．０であり、判定点から遠ざかるにつれて小さくなるように設定されている。判定点から判定点を中心とする内側の半円の円弧までの範囲の尤度が０．８と設定されており、この円弧からさらに外側の円弧までの範囲の尤度が０．５と設定されている。
【００７１】
乗算器１０７よりの硬判定前の受信信号（硬判定前データ）は、Ｉ−Ｑ平面上のａ点に配置される。ａ点の尤度は、図８に示すあらかじめ設定された尤度分布に従って０．８と算出される。算出された尤度は重み係数決定部７０２に出力される。重み係数決定部７０２においては、テーブルを参照して尤度０．８に対応する重み係数が決定される。乗算器７０３においては、加算器１０８よりの誤差信号に重み係数決定部７０２において決定された重み係数が乗算される。乗算結果はウェイト制御部１０５に送られて、ウェイトが算出される。
【００７２】
このように、本実施の形態に係る無線基地局装置では、誤り訂正を行う前の硬判定前データを用いて求めた尤度に応じた重み係数が決定され、決定された重み係数を乗算した誤差信号に基づいてウェイトが算出される。したがって、誤り訂正処理等の復調後の処理を行うことなく精度良くウェイトを算出して所望の指向性を形成することができ、処理遅延を少なくすることができる。また、硬判定データの尤度が高いほどウェイトが大きく更新されるので、実施の形態１に示した場合よりもさらに精度良くウェイトを算出して所望の指向性を形成することができる。
【００７３】
次に、図９を参照して移動局装置側でＢＰＳＫ変調を採用した場合に尤度算出部７０１で行われる尤度算出について説明する。図９は、本実施の形態に係る無線基地局装置の尤度算出部７０１で行われる尤度算出について移動局側でＢＰＳＫ変調を採用した場合を例に説明する図である。図９において、横軸（Ｉ軸）は受信信号の直交成分を表し、縦軸（Ｑ軸）は受信信号の同調成分を表す。硬判定データの信頼度はＩ軸からの距離が遠いほど高く、また、判定点に近いほど高いので、Ｉ−Ｑ平面には図９に示すような尤度分布が設定されている。尤度は、判定点付近において１．０であり、判定点から遠ざかるにつれて小さくなるように設定されている。
【００７４】
乗算器１０７よりの硬判定前の受信信号（硬判定前データ）は、Ｉ−Ｑ平面上のｂ点に配置される。ｂ点の尤度は、図９に示すあらかじめ設定された尤度分布に従って０．８と算出される。算出された尤度は重み係数決定部７０２に出力される。重み係数決定部７０２においては、テーブルを参照して尤度０．８に対応する重み係数が決定される。乗算器７０３においては、加算器１０８よりの誤差信号に重み係数決定部７０２において決定された重み係数が乗算される。乗算結果はウェイト制御部１０５に送られて、ウェイトが算出される。
【００７５】
このように、移動局側でＢＰＳＫ変調を採用しても、硬判定データの信頼度が高いほどウェイトが大きく更新されるので、実施の形態１に示した場合よりもさらに精度良くウェイトを算出して所望の指向性を形成することができる。
【００７６】
なお、本実施の形態においては、尤度と重み係数とを対応付けたテーブルを記憶し、そのテーブルを参照して尤度に応じた重み係数を決定する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、尤度をそのまま重み係数として決定しても良い。
【００７７】
なお、本実施の形態においては、Ｉ−Ｑ平面における尤度の分布について図８及び図９に示す分布を例にして説明したが、本発明はこれに限られず、受信信号の尤度の分布に応じて適宜変更可能である。また、重み付け係数を算出するテーブルを適宜書き換えて、最も受信誤り率が小さくなるように適応的に変化させる制御を行うことも可能である。
【００７８】
（実施の形態４）
本実施の形態に係る無線基地局装置は、算出した受信電力に応じた重み係数を誤差信号に乗算し、重み係数を乗算した誤差信号に基づいて制御したウェイトを用いてＡＡＡ送受信を行う。
【００７９】
図１０は、本発明の実施の形態４に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図である。この図に示すように本実施の形態に係る無線基地局装置は、図７に示す無線基地局装置の尤度算出部７０１に代えて電力算出部１００１を備えて構成される。本実施の形態に係る無線基地局装置は、処理タイミング毎に受信電力に応じた重み係数を誤差信号に乗算し、重み係数を乗算した誤差信号に基づいて制御したウェイトを用いてＡＡＡ送受信を行う。なお、図１０において、図７と同じ部分については図７と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００８０】
電力算出部１００１は、乗算器１０７よりの硬判定前の受信データに基づいて受信電力を算出し、算出した受信電力を重み係数決定部７０２に出力する。重み係数決定部７０２には、受信電力を重み係数に対応付けるテーブルが記憶されている。重み係数は、０．０〜１．０の間の値をとり、受信電力が高いほど大きな値をとる。重み係数決定部７０２は、この記憶されているテーブルを参照して重み係数を決定し、決定した重み係数を乗算器７０３に出力する。
【００８１】
次に、上記構成の無線基地局装置の動作について説明する。
受信信号は、ＡＡＡ受信された後、乗算器１０７においてチャネル推定値を複素乗算されて、復調部１１０及び電力算出部１００１に送られる。乗算器１０７においてチャネル推定値を複素乗算された受信信号（硬判定前データ）は、電力算出部１００１においてＩ−Ｑ平面上に配置され、配置された点から受信電力が算出される。算出された受信電力は、重み係数決定部７０２に出力される。重み係数決定部７０２においては、電力算出部１００１よりの受信電力に基づいて重み係数が決定される。重み係数決定部７０２において決定された重み係数は、乗算器７０３に出力され、乗算器７０３において加算器１０８よりの誤差信号と乗算される。重み係数が乗算された誤差信号はウェイト制御部１０５に出力される。ウェイト制御部１０５においては、乗算器７０３よりの重み係数が乗算された誤差信号に基づいて無線信号の到来方向が推定され、ウェイトが算出される。
【００８２】
ここで、電力算出部１００１における電力算出について説明する。
電力算出部１００１における受信電力算出は、移動局側で採用する変調方式によって異なるので、移動局側でＱＰＳＫ変調を採用した場合とＢＰＳＫ変調を採用した場合を分けて説明する。
【００８３】
まず、移動局側でＱＰＳＫ変調方式を採用した場合について図１１を参照して説明する。図１１は、本実施の形態に係る無線基地局装置の電力算出部１００１で行われる電力算出について移動局側でＱＰＳＫ変調を採用した場合を例に説明する図である。この図に示すように、受信電力は原点から遠ざかるほど大きくなり、判定点付近において１．０と算出されるように設定されている。
【００８４】
乗算器１０７よりの硬判定前の受信信号（硬判定前データ）は、Ｉ−Ｑ平面上のｃ点に配置される。ｃ点の受信電力は、図１１に示すあらかじめ設定された受信電力分布に従って０．８と算出される。算出された受信電力は重み係数決定部７０２に出力される。重み係数決定部７０２においては、テーブルを参照して尤度０．８に対応する重み係数が決定される。乗算器７０３においては、加算器１０８よりの誤差信号に重み係数決定部７０２において決定された重み係数が乗算される。乗算結果はウェイト制御部１０５に送られて、ウェイトが算出される。
【００８５】
このように、本実施の形態に係る無線基地局装置では、誤り訂正を行う前の受信信号の電力に応じた重み係数が決定され、決定された重み係数を乗算した誤差信号に基づいてウェイトが算出される。したがって、誤り訂正処理等の復調後の処理を行うことなく精度良くウェイトを算出して所望の指向性を形成することができ、処理遅延を少なくすることができる。また、受信信号の電力が大きいほどウェイトが大きく更新されるので、実施の形態２に示した場合よりもさらに精度良くウェイトを算出して所望の指向性を形成することができる。さらに、受信電力を用いて重み係数を決定するので、処理負担を軽減し装置構成を小型化することができる。
【００８６】
次に、図１２を参照して移動局装置側でＢＰＳＫ変調を採用した場合に電力算出部１００１で行われる受信電力算出について説明する。図１２は、本実施の形態に係る無線基地局装置の電力算出部１００１で行われる受信電力算出について移動局側でＢＰＳＫ変調を採用した場合を例に説明する図である。受信電力は、原点から遠ざかるほど大きくなり、判定点付近において１．０と算出されるように設定されている。
【００８７】
乗算器１０７よりの硬判定前の受信信号（硬判定前データ）は、Ｉ−Ｑ平面上のｄ点に配置される。ｄ点の受信電力は、図１２に示すあらかじめＩ−Ｑ平面に設定された受信電力分布に従って０．８と算出される。算出された受信電力は重み係数決定部７０２に出力される。重み係数決定部７０２においては、テーブルを参照して尤度０．８に対応する重み係数が決定される。乗算器７０３においては、加算器１０８よりの誤差信号に重み係数決定部７０２において決定された重み係数が乗算される。乗算結果はウェイト制御部１０５に送られて、ウェイトが算出される。
【００８８】
このように、移動局側でＢＰＳＫ変調を採用しても、実施の形態２に示した場合よりもさらに精度良くウェイトを算出して所望の指向性を形成することができ、処理負担を軽減し装置構成を小型化することができる。
【００８９】
なお、本実施の形態においては、算出した受信電力と重み係数とを対応付けたテーブルを記憶し、そのテーブルを参照して受信電力に応じた重み係数を決定する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、受信電力をそのまま重み係数として決定しても良い。
【００９０】
なお、本実施の形態においては、Ｉ−Ｑ平面における受信電力の分布について図１１及び図１２に示す分布を例にして説明したが、本発明はこれに限られず、受信信号の電力の分布に応じて適宜変更可能である。また、重み付け係数を算出するテーブルを適宜書き換えて、最も受信誤り率が小さくなるように適応的に変化させる制御を行うことも可能である。
【００９１】
なお、本発明においては、移動局側で採用する変調方式としてＱＰＳＫ変調及びＢＰＳＫ変調を例に説明したが、これに限られず、無線基地局装置側で硬判定データの信頼度を判定できる変調方式であれば良い。例えば、ＱＡＭ変調方式を採用しても良い。
【００９２】
なお、本発明に係る無線基地局装置の受信側の動作について説明したが、ウェイト制御部１０５において形成した指向性に従って指向性送信をすることにより、送信の際の伝送品質を改善することができる。
【００９３】
また、本発明においては、無線基地局装置においての動作例についてのみ説明したが、アダプティブアレイ受信装置を搭載した移動局装置でも同様の動作により受信品質および送信品質を改善することができる。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、誤り訂正処理を行うことなく、硬判定データの信頼度の高い信号に基づいてウェイトを制御するので、所望の指向性を形成してＡＡＡ送受信を行うことができ、処理遅延を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置における尤度の閾値判定について移動局装置側でＱＰＳＫ変調を採用した場合を例に説明する図
【図３】本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置における尤度の閾値判定について移動局装置側でＢＰＳＫ変調を採用した場合を例に説明する図
【図４】本発明の実施の形態２に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態２に係る無線基地局装置における受信電力の閾値判定について移動局装置側でＱＰＳＫ変調を採用した場合を例に説明する図
【図６】本発明の実施の形態２に係る無線基地局装置における受信電力の閾値判定について移動局装置側でＢＰＳＫ変調を採用した場合を例に説明する図
【図７】本発明の実施の形態３に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態３に係る無線基地局装置における尤度の算出について移動局装置側でＱＰＳＫ変調を採用した場合を例に説明する図
【図９】本発明の実施の形態３に係る無線基地局装置における尤度の算出について移動局装置側でＢＰＳＫ変調を採用した場合を例に説明する図
【図１０】本発明の実施の形態４に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態４に係る無線基地局装置における電力算出について移動局側でＱＰＳＫ変調を採用した場合を例に説明する図
【図１２】本発明の実施の形態４に係る無線基地局装置における電力算出について移動局側でＢＰＳＫ変調を採用した場合を例に説明する図
【符号の説明】
１０１  アンテナ
１０２  無線受信部
１０３、１０７、１０９、７０３  乗算器
１０４、１０８  加算器
１０５  ウェイト制御部
１０６  チャネル推定部
１１０  復調部
１１１  尤度判定部
１１２  スイッチ制御部
１１３  スイッチ部
４０１  電力判定部
７０１  尤度算出部
７０２  重み係数決定部
１００１  電力算出部
【図１】
0003660209.tif 000002
【図２】
0003660209.tif 000003
【図３】
0003660209.tif 000004
【図４】
0003660209.tif 000005
【図５】
0003660209.tif 000006
【図６】
0003660209.tif 000007
【図７】
0003660209.tif 000008
【図８】
0003660209.tif 000009
【図９】
0003660209.tif 000010
【図１０】
0003660209.tif 000011
【図１１】
0003660209.tif 000012
【図１２】
0003660209.tif 000013