(57)【要約】  【課題】  複数のアンテナを用いて送受信を行う時分割複信方式の無線通信装置において、通信している信号を用いて送受信回路間に発生する振幅と位相の偏差を検出して補正する。  【解決手段】  チャネル推定手段１０５は、複数のアンテナ１０１−１〜Ｎに対応して夫々設けられた各受信回路１０４−１〜Ｎの受信出力に基づいてチャネル情報を検出する。補正値検出手段１１０は、チャネル情報に基づいて各送信回路１０３−１と各受信回路１０４−１〜Ｎの間に発生する偏差を補正するための補正値を求める。無線通信装置１００から通信相手である基地局へ既知信号（トレーニング信号）を送信する。基地局は、既知信号に基づいてチャネル推定を行って補正用信号（プローブ信号）を生成して送信する。無線通信装置１００の補正値検出手段１１０は、補正用信号（プローブ信号）を用いて補正値を検出する。【選択図】  図１
2006081158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時分割複信方式（Time Division Duplex：ＴＤＤ）による無線通信を行う無線通信装置であって、
複数のアンテナと、
前記複数のアンテナに送信信号を伝送する送信回路と、
前記複数のアンテナからの受信信号を伝送する受信回路と、
前記受信回路からの受信信号を用いてチャネル情報を検出するチャネル推定手段と、
前記チャネル推定手段からのチャネル情報を用いて前記送信回路と前記受信回路の間に発生する偏差を補正する補正値を検出する補正値検出手段とを備え、
前記補正値検出手段は、通信している相手側の無線通信装置から送信された補正用信号を用いて前記補正値を検出する無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信装置であって、
前記チャネル推定手段からのチャネル情報を用いて受信ウエイトを生成する受信ウエイト生成手段と、
前記受信回路からの複数の受信信号に対して前記受信ウエイトを用いて重み付けを行い、合成する受信信号重み付け合成手段と、
前記受信ウエイトと前記補正値検出手段からの補正値を用いて送信ウエイトを生成する送信ウエイト生成手段と、
送信データに対して前記送信ウエイトを用いて重み付けを行う送信信号重み付け手段とを備える無線通信装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の無線通信装置であって、
当該無線通信装置と通信している相手側の無線通信装置に対して、既知である既知信号を送信する既知信号送信手段を備え、
前記補正値検出手段は、前記相手側の無線通信装置から送信されて当該無線通信装置によって受信した補正用信号から各アンテナに接続されている送受信回路間に発生する偏差を補正する補正値を検出する無線通信装置。
【請求項４】
請求項３記載の無線通信装置と無線通信を行う相手側の無線通信装置であって、
当該相手側の無線通信装置は、複数のアンテナと、前記複数のアンテナに送信信号を伝送する送信回路と、前記複数のアンテナからの受信信号を伝送する受信回路とを備えるとともに、
受信した既知信号に基づいてチャネル推定値を推定するチャネル推定手段と、
前記チャネル推定値に基づいて補正用信号を生成する補正用信号生成手段と、
生成した補正用信号を送信する補正用信号送信手段とを備える無線通信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の無線通信装置であって、
前記補正用信号生成手段は、前記チャネル推定値の逆数となるように前記補正用信号を生成する無線通信装置。
【請求項６】
請求項４に記載の無線通信装置であって、
前記補正用信号生成手段は、前記チャネル推定値に対して特異値分解を行い、その結果を用いて前記補正用信号を生成する無線通信装置。
【請求項７】
請求項３に記載の無線通信装置であって、
前記送信回路からの送信信号の一部を分配する分配手段と、
前記分配手段で分配された送信信号を受信回路に伝送するように接続される切換手段と、
前記送信回路を伝送する前の信号と前記受信回路を伝送した後の信号とを入力して、前記送信回路又は前記受信回路を伝送することで変化する振幅変動を補正する振幅変動補正値を検出する振幅変動補正値検出手段とを備える無線通信装置。
【請求項８】
請求項７に記載の無線通信装置であって、
前記切換手段は、時分割複信方式の送信タイミングには前記分配手段で分配した送信信号の一部を受信回路に伝送し、時分割複信方式の受信タイミングには前記分配手段で分配した送信信号の一部を受信回路に伝送しないように切り換える無線通信装置。
【請求項９】
請求項４に記載の無線通信装置であって、
前記補正用信号生成手段は、前記チャネル推定値の位相回転を補正するように前記補正用信号を生成する無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナを用いて無線通信を行う無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のマルチメディア通信の急速な発展により、無線通信においても高速・大容量データ伝送の要求が増加している。これに伴い、限られた周波数帯域内において、効率的に周波数を利用する高速・大容量データ伝送を行う通信方法が必要となってきている。そこで、送信側と受信側の双方に複数のアンテナを用いて通信を行う通信方法が注目されている。送受信双方に複数アンテナを用いることで、同一周波数、同一時間に異なる信号を送信した場合であっても、受信側または送受信双方において信号に対して適切な処理を行うことにより、送信した信号を別々に分離して受信することができる。これにより、周波数帯域を拡大しないで伝送容量を増加させることができ、高速・大容量データ伝送が実現できる。
【０００３】
上記のような通信方法として、送信側と受信側において、複数のアンテナの信号に対してウエイトと呼ばれる係数により重み付けを行うことで、複数の信号を同時に送信したとしても、それぞれを分離して受信できるようにする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この送受信におけるウエイトを決定する方法として、受信側において通信チャネルの状況を表すチャネル推定値を検出し、このチャネル推定値から固有ベクトルを算出してウエイトとして用いる。チャネル推定値は、送信側においては未知であるため、受信側で検出したチャネル推定値または受信側で算出したウエイトを、逆方向の通信回線を用いてフィードバックすることで、送信側のウエイトを決定する。時分割複信（Time Division Duplex：ＴＤＤ）方式では、送信側は逆方向の通信回線における受信チャネル推定値を利用できる。これは、同じ周波数を順方向と逆方向で共有しているため、通信チャネルの状況が同じであるとみなせるためである。
【０００４】
しかしながら、このように順方向と逆方向でチャネル推定値を共用する場合には、無線通信装置における送受信回路間の振幅と位相が等しいことが好ましいが、実際の装置では、電力増幅器などの無線周波数回路や伝送線路の個体差、周辺環境の温度変化による回路特性の変動などにより、送受信回路間の振幅と位相に偏差が発生してしまう。
【０００５】
ここで、上記のような無線通信装置における送受信回路に振幅・位相変動が存在する場合における、順方向と逆方向のそれぞれの受信側で検出されるチャネル推定値を下記の式（１）および式（２）に示す。ここで、順方向のチャネル推定値をＨＦＬ、逆方向のチャネル推定値をＨＲＬとし、順方向における送信アンテナから受信アンテナ間を伝搬する際に、無線通信信号が受けるチャネル応答行列をＨとする。また、順方向における送信回路の振幅・位相変動と受信回路の振幅・位相変動を、それぞれＺＦＬ＿ＴｘとＺＦＬ＿Ｒｘとして、逆方向における送信回路の振幅・位相変動と受信回路の振幅・位相変動を、それぞれＺＲＬ＿ＴｘとＺＲＬ＿Ｒｘとする。順方向の送信アンテナ数はＭ、受信アンテナ数はＮとする。Ｔは行列の転置を示している。これによりＨＦＬおよびＨＲＬは次のようになる。
【０００６】
【数１】
2006081158.tif 000003
【０００７】
【数２】
2006081158.tif 000004
【０００８】
このように、無線通信装置の送受信回路に振幅・位相変動が発生している場合には、順方向と逆方向のチャネル推定値が異なってしまう。このことから、順方向の受信側において検出した順方向のチャネル推定値は、受信ウエイトを生成するために用いるのは問題ないが、逆方向の送信ウエイトを生成するために用いた場合には、送受信回路間の振幅・位相偏差から影響が発生してしまい、特性に劣化が生じる。
【０００９】
図８は、無線通信装置の送受信回路間に振幅・位相偏差が発生している場合において、受信特性（誤り率）を計算機シミュレーションにより求めた一例である。シミュレーション条件は、変調方式ＱＰＳＫ、送信アンテナ数２、受信アンテナ数２、送受信ウエイトはチャネル推定値の固有ベクトルを使用し、受信ウエイトは順方向のチャネル推定値を用いて生成し、送信ウエイトは逆方向のチャネル推定値を用いて生成している。無線通信装置における送受信回路間偏差として、振幅偏差５％、位相偏差±３０、６０、９０度を発生させている。図８から、位相偏差が大きくなると受信特性が劣化していることが確認できる。
【００１０】
一方、無線通信装置において、複数の送受信回路間に発生する振幅と位相の偏差を検出して補正する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この無線装置は、当該無線通信装置が生成した送信に用いる通信信号及び、それとは別に通信信号としては用いない基準信号を用いて送受信回路間に発生する偏差を検出する構成であり、アンテナと、アンテナを共用する送信回路および受信回路とを有する。キャリブレーション時に送信回路の出力を受信回路の入力に接続して、送受信回路を通過する信号の位相回転量および／または振幅変動量を算出する。次に基準信号を受信回路の入力に接続して、受信回路を通過する信号の位相回転量および／または振幅変動量を算出する。これらの情報を減算することにより、送信回路を通過する信号の位相回転量および／または振幅変動量を算出する。これらの情報に基づいて、送受信回路間の位相回転量および／または振幅変動量の差を補正する補正値を算出する。これにより、送信回路および受信回路の間の位相回転量および／または振幅変動量の差を補正する。
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−２３７７５１号公報
【特許文献２】国際公開第００／６０７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来例のように、複数の送受信回路間に発生する振幅と位相の偏差を検出して、補正（いわゆるキャリブレーション）することが可能な無線通信装置は、無線通信装置内部において、キャリブレーション用のハードウエアの追加が必要となる。すなわち、通信している信号とは別に偏差検出用の信号（基準信号）を発生させる構成となっており、また、キャリブレーション時に、送信回路の出力または基準信号を、受信回路の入力に接続するスイッチ回路が必要となる。このため、無線通信装置の複雑度が増して装置が大型化してしまう。このことから、基地局装置のような大きな無線通信装置では実現できるが、移動端末のような小型な無線通信装置において実現するのは困難であった。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、無線通信装置内において偏差検出用の信号を発生させることなく、また受信回路の入力の接続を切り替えるスイッチ回路の追加も必要なく、簡易な構成で送信回路と受信回路の伝送路特性を補正することが可能な無線通信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】
【００１４】
本発明は、第１に、時分割複信方式（Time Division Duplex：ＴＤＤ）による無線通信を行う無線通信装置であって、複数のアンテナと、前記複数のアンテナに送信信号を伝送する送信回路と、前記複数のアンテナからの受信信号を伝送する受信回路と、前記受信回路からの受信信号を用いてチャネル情報を検出するチャネル推定手段と、前記チャネル推定手段からのチャネル情報を用いて前記送信回路と前記受信回路の間に発生する偏差を補正する補正値を検出する補正値検出手段とを備え、前記補正値検出手段は、通信している相手側の無線通信装置から送信された補正用信号を用いて前記補正値を検出するものである。
これにより、通信信号とは別に、補正用の信号（基準信号等）を発生する回路やスイッチ回路を追加させることなく、簡単な構成により無線通信装置における送受信回路に発生する偏差を補正することができる。
【００１５】
また、第２に、上記第１に記載の無線通信装置であって、前記チャネル推定手段からのチャネル情報を用いて受信ウエイトを生成する受信ウエイト生成手段と、前記受信回路からの複数の受信信号に対して前記受信ウエイトを用いて重み付けを行い、合成する受信信号重み付け合成手段と、前記受信ウエイトと前記補正値検出手段からの補正値を用いて送信ウエイトを生成する送信ウエイト生成手段と、送信データに対して前記送信ウエイトを用いて重み付けを行う送信信号重み付け手段とを備えるものとする。
これにより、送信ウエイトを補正することで偏差を補正することができる。
【００１６】
また、第３に、上記第１又は第２に記載の無線通信装置であって、当該無線通信装置と通信している相手側の無線通信装置に対して、既知である既知信号を送信する既知信号送信手段を備え、前記補正値検出手段は、前記相手側の無線通信装置から送信されて当該無線通信装置によって受信した補正用信号から各アンテナに接続されている送受信回路間に発生する偏差を補正する補正値を検出するものとする。
これにより、相手側の無線通信装置と通信している信号を用いて、送受信回路間に発生する偏差を検出して補正することができる。
【００１７】
また、第４に、上記第３に記載の無線通信装置と無線通信を行う相手側の無線通信装置であって、当該相手側の無線通信装置は、複数のアンテナと、前記複数のアンテナに送信信号を伝送する送信回路と、前記複数のアンテナからの受信信号を伝送する受信回路とを備えるとともに、受信した既知信号に基づいてチャネル推定値を推定するチャネル推定手段と、前記チャネル推定値に基づいて補正用信号を生成する補正用信号生成手段と、生成した補正用信号を送信する補正用信号送信手段とを備えるものとする。
これにより、通信している相手側の無線通信装置において、受信した既知信号に基づいてチャネル推定値を推定し、チャネル推定値に基づいて補正用信号を生成して送信することで、この補正用信号を用いて送受信回路に発生する偏差を補正することができる。
【００１８】
また、第５に、上記第４に記載の無線通信装置であって、前記補正用信号生成手段は、前記チャネル推定値の逆数となるように前記補正用信号を生成するものとする。
また、第６に、上記第４に記載の無線通信装置であって、前記補正用信号生成手段は、前記チャネル推定値に対して特異値分解を行い、その結果を用いて前記補正用信号を生成するものとする。
このように、チャネル推定値の逆数、または、チャネル推定値に対して特異値分解を行った結果を用いて補正用信号を生成して補正を行うことができる。
【００１９】
また、第７に、上記第３に記載の無線通信装置であって、前記送信回路からの送信信号の一部を分配する分配手段と、前記分配手段で分配された送信信号を受信回路に伝送するように接続される切換手段と、前記送信回路を伝送する前の信号と前記受信回路を伝送した後の信号とを入力して、前記送信回路又は前記受信回路を伝送することで変化する振幅変動を補正する振幅変動補正値を検出する振幅変動補正値検出手段とを備えるものとする。
これにより、振幅変動を補正する振幅変動補正値を検出して、送受信回路間に発生する偏差を補正することができる。
【００２０】
また、第８に、上記第７に記載の無線通信装置であって、前記切換手段は、時分割複信方式の送信タイミングには前記分配手段で分配した送信信号の一部を受信回路に伝送し、時分割複信方式の受信タイミングには前記分配手段で分配した送信信号の一部を受信回路に伝送しないように切り換えるものとする。
このように、送信および受信のタイミングに応じて信号を切り換えることで、振幅変動を補正する振幅変動補正値を検出することができる。
【００２１】
また、第９に、上記第４に記載の無線通信装置であって、前記補正用信号生成手段は、前記チャネル推定値の位相回転を補正するように前記補正用信号を生成するものとする。
このように、チャネル推定値の位相回転を補正するような補正用信号を生成し、この補正用信号を用いて送受信回路に発生する偏差を補正することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、無線通信装置内において補正用の信号を発生させることなく、小型な無線通信装置においても、簡易な構成で送信回路と受信回路の伝送路特性を補正することが可能な無線通信装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置のブロック図である。無線通信装置１００は、複数（Ｎ個）のアンテナ１０１−１〜１０１−Ｎと、複数（Ｎ個）の送受信切換手段（ＳＷ）１０２−１〜１０２−Ｎと、複数（Ｎ個）の送信回路１０３−１〜１０３−Ｎと、複数（Ｎ個）の受信回路１０４−１〜１０４−Ｎと、チャネル推定手段１０５と、受信信号重み付け合成手段１０６と、受信ウエイト生成手段１０７と、送信ウエイト生成手段１０８と、送信信号重み付け手段１０９と、補正値検出手段１１０と、補正値メモリ１１１とを有して構成される。
【００２４】
ここで、図１に示す無線通信装置１００を移動端末と考えた場合には、この無線通信装置１００と通信を行う相手となる無線通信装置として、例えば基地局装置がある。
【００２５】
図２は、図１に示した無線通信装置と通信を行う基地局装置のブロック図である。基地局装置２００は、複数（Ｍ個）のアンテナ２０１−１〜２０１−Ｍと、複数（Ｍ個）の送受信切換手段（ＳＷ）２０２−１〜２０２−Ｍと、複数（Ｍ個）の送信回路２０３−１〜２０３−Ｍと、複数（Ｍ個）の受信回路２０４−１〜２０４−Ｍと、チャネル推定手段２０５と、受信信号重み付け合成手段２０６と、受信ウエイト生成手段２０７と、送信ウエイト生成手段２０８と、送信信号重み付け手段２０９と、補正用信号（プローブ信号）生成手段２１２とを有して構成される。
【００２６】
なお、図１に示した無線通信装置１００のアンテナ数（Ｎ）と図２に示した基地局装置２００のアンテナ数（Ｍ）は同じでもよいし、異なっていてもよい。
【００２７】
ここでは、無線通信における回線接続方式としては、同じ周波数帯域を利用して時間により上下回線を分割するＴＤＤ方式を扱うものとする。なお、多元接続方式としては特に限定しない。例えば、時間により接続チャネルを分割する時分割多元接続（Time Division Multiple Access ：ＴＤＭＡ）、接続チャネルごとに個別の符号により分割多重する符号分割多重接続（Code Division Multiple Access ：ＣＤＭＡ）などがある。また、変調方式に関しても特に限定しない。例えば、デジタル位相変調方式（Phase Shift Keying：ＰＳＫ）、デジタル直交振幅変調方式（Quadrature Amplitude Modulation ：ＱＡＭ）などがある。
【００２８】
次に、図１に示した無線通信装置１００における構成要素について説明する。送信信号重み付け手段１０９では、送信データを入力して、送信ウエイト生成手段１０８により生成された各アンテナに対する送信ウエイトにより、送信データを重み付けする。送信ウエイトとしては、例えば振幅と位相の情報からなる複素数係数であり、送信データに対して乗算されることで重み付けされる。重み付けされた各アンテナの送信信号は、各送信回路１０３−１〜１０３−Ｎに入力される。各送信回路１０３−１〜１０３−Ｎでは、デジタル信号のアナログ変換、ベースバンド周波数から無線周波数への周波数変換、送信電力増幅などの処理を行う。各送信回路１０３−１〜１０３−Ｎでは、アナログ素子による処理が含まれる。このアナログ素子による処理では、アナログ素子が持つ特性により、振幅および位相に変動が発生してしまう。次に、各送信回路１０３−１〜１０３−Ｎの出力信号は、各送受信切換手段１０２−１〜１０２−Ｎにそれぞれ入力され、時分割複信方式の送信タイミングにおいて、各アンテナ１０１−１〜１０１−Ｎに送信信号を給電することで、基地局装置２００に向けて信号を送信する。
【００２９】
また、各アンテナ１０１−１〜１０１−Ｎでは、基地局装置２００からの信号を受信する。各アンテナ１００−１〜１０１−Ｎで受信された、それぞれの受信信号は、各送受信切換手段（ＳＷ）１０２−１〜１０２−Ｎに供給されて、受信タイミングにおいて各受信回路１０４−１〜１０４−Ｎに供給される。各受信回路１０４−１〜１０４−Ｎでは、受信信号の電力増幅、無線周波数をベースバンド周波数または中間周波数への周波数変換、アナログ信号のデジタル変換などの処理を行う。各受信回路１０４−１〜１０４−Ｎでは、アナログ素子による処理が含まれている。このアナログ素子による処理では、アナログ素子が持つ特性により、振幅および位相に変動が発生してしまう。
【００３０】
受信信号重み付け手段１０６では、各受信回路１０４−１〜１０４−Ｎから供給された受信デジタル信号に対して、受信ウエイト生成手段１０７により生成された各アンテナに対する受信ウエイトにより、受信信号を重み付けする。受信ウエイトとしては、例えば送信ウエイトと同様に複素数係数がある。チャネル推定手段１０５では、各受信回路１０４−１〜１０４−Ｎからの受信デジタル信号を入力して、伝搬路の状況を示すチャネル推定を行う。受信ウエイト生成手段１０７では、チャネル推定手段１０５により検出したチャネル推定値により受信ウエイトを生成する。補正値検出手段１１０では、チャネル推定手段１０５により検出した結果を用いて、無線通信装置１００の送受信回路間に発生する偏差を補正する補正値を検出する。補正値メモリ１１１では、補正値検出手段１００により検出した補正値をメモリしておく。送信ウエイト生成手段１０８では、受信ウエイト生成手段１０７で生成した受信ウエイトに対して、補正値メモリ１１１に記憶してある補正値を用いて、無線通信装置１００の送受信間に発生する偏差を補正することで、送信ウエイトを生成する。
【００３１】
次に、図２に示した基地局装置２００における構成要素について説明する。図１に示した無線通信装置１００における構成要素と同じものについては、先に述べた無線通信装置１００の構成要素における動作と同じ動作をする。しかし、各送信回路２０３−１〜２０３−Ｍ、各受信回路２０４−１〜２０４−Ｍにおける振幅・位相偏差は、基地局装置であることから、背景技術で述べた特許文献２に記載の方法などにより、送受信回路間に発生する振幅・位相偏差を補正することができる構成であることとする。補正用信号（プローブ信号）生成手段２１２では、チャネル推定手段２０５で検出した上り回線のチャネル推定値を用いて、補正用信号としてのプローブ信号を生成する。
【００３２】
図１の無線通信装置１００におけるチャネル推定手段１０５では、下り回線の伝搬路の状況としてチャネル推定値を検出し、図２の基地局装置２００におけるチャネル推定手段２０５では、上り回線の伝搬路の状況としてチャネル推定値を検出する。ここで、チャネル推定値の検出方法の一例として、下り回線におけるチャネル推定値の検出方法に関して説明する。
【００３３】
基地局装置２００では、無線通信装置１００において信号系列が既知である信号を、各アンテナ２０１−１〜２０１−Ｍから送信する。ここでは、この既知信号をトレーニング信号と呼ぶことにする。複数ある送信アンテナ２０１−１〜２０１−Ｍと複数ある受信アンテナ１０１−１〜１０１−Ｎそれぞれのアンテナ間における全てのチャネル応答が必要であるため、トレーニング信号の送信方法としては、アンテナ毎に区別して送信する方法が用いられる。
【００３４】
図３は、トレーニング信号をアンテナ毎に区別して送信する方法の具体例を示す図である。図３（ａ）は、トレーニング信号を送信するアンテナを、時間的に順次切替えることで、基地局装置２００の各アンテナ２０１−１〜２０１−Ｍから独立したトレーニング信号を送信する時分割多重（Time Division Multiplexing：ＴＤＭ）方式を示している。図３（ｂ）は、トレーニング信号をアンテナ毎にあらかじめ定めてある符号系列により拡散し、時間的には全てのアンテナから同時にトレーニング信号を送信する符号分割多重（Code Division Multiplexing：ＣＤＭ）方式を示している。
【００３５】
無線通信装置１００では、基地局装置２００から送信されたトレーニング信号を各アンテナ１０１−１〜１０１−Ｎにおいて受信し、各送受信切換手段１０２−１〜１０２−Ｎにより、各受信回路１０４−１〜１０４−Ｎに伝送され、受信処理される。チャネル推定手段１０５では、各受信回路１０４−１〜１０４−Ｎからの出力信号を用いて、トレーニング信号の信号系列との相関処理などを行うことにより、下り回線の伝搬路の状況を表すチャネル推定値を検出する。チャネル推定値としては、例えば、振幅と位相の情報からなる複素数がある。このような処理を、基地局装置２００における各送信アンテナ２０１−１〜２０１−Ｍに割り当てられたトレーニング信号ごとに行う。検出されるチャネル推定値には、基地局装置２００のアンテナから送信された信号が、無線通信装置１００のアンテナで受信されるまでに伝搬することで受けるチャネル応答と、無線通信装置１００における各受信回路１０４−１〜１０４−Ｎを伝送する間に受ける変動が含まれている。
【００３６】
アンテナ間を伝搬する際に受けるチャネル応答を各要素に持ったチャネル行列をＨ、無線通信装置１００の各受信回路１０４−１〜１０４−Ｎを伝送する間に受ける変動をＺＲｘとすると、無線通信装置１００のチャネル推定手段１０５において検出される下り回線のチャネル推定値ＨＤＬは次式のようになる。
【００３７】
【数３】
2006081158.tif 000005
【００３８】
また、上り回線に関しても同様に、チャネル推定を行う。無線通信装置１００から、基地局装置２００で既知のトレーニング信号を送信することで、基地局装置２００においてチャネル推定値を検出する。検出されるチャネル推定値には、無線通信装置１００における各送信回路１０３−１〜１０３−Ｎを伝送する間に受ける変動と、無線通信装置１００のアンテナから送信された信号が基地局装置２００のアンテナで受信されるまでに伝搬することで受けるチャネル応答とが含まれている。
【００３９】
無線通信装置１００の各送信回路１０３−１〜１０３−Ｎを伝送する間に受ける変動をＺＴｘとすると、基地局装置２００のチャネル推定手段２０５において検出される上り回線のチャネル推定値ＨＵＬは、次式のようになる。
【００４０】
【数４】
2006081158.tif 000006
ここで、Ｔは行列の転置を表している。
【００４１】
図４は、図１および図２のように構成された無線通信装置１００および基地局装置２００において、無線通信装置１００における送受信回路間に発生する偏差を補正する補正値を検出する手順を示したものである。次に、図４を用いて、補正値の検出手順について説明する。
【００４２】
無線通信装置１００において、手順４０１により補正値の検出手順が開始される。手順４０２では、先に記載したようなトレーニング信号の送信方法により、無線通信装置１００からトレーニング信号が送信される。手順４０３では、送信されたトレーニング信号は、基地局装置で受信され、チャネル推定手段２０５において、上り回線のチャネル推定値ＨＵＬを検出する。手順４０４では、検出したチャネル推定値ＨＵＬを用いて、補正用信号（プローブ信号）生成手段２１２により、無線通信装置１００において補正値を検出するために使用する補正用信号としてのプローブ信号Ｓｃａｌを生成して、アンテナから送信する。無線通信装置１００の第ｊ番目のアンテナから基地局装置２００の各アンテナまでのチャンル応答を用いて、無線通信装置１００の第ｊ番目のアンテナに対するプローブ信号Ｓｃａｌｊは、次の式（５）のように生成される。
【００４３】
【数５】
2006081158.tif 000007
【００４４】
このプローブ信号Ｓｃａｌｊを、基地局装置２００の各アンテナ２０１−１〜２０１−Ｍから、時分割多重または符号分割多重を用いて送信する。なお、プローブ信号の送信は、例えば、チャネル推定に用いたｊ番目のアンテナからのトレーニング信号の時系列信号に、プローブ信号Ｓｃａｌｊを乗算することで実現できる。手順４０５では、基地局装置２００から送信されたプローブ信号は、アンテナ間を伝搬する間にチャネル変動を受け、無線通信装置１００の第ｊ番目のアンテナで受信される。受信信号は、第ｊ番目の受信回路を伝送して、チャネル推定手段１０５に入力される。チャネル推定手段１０５では、トレーニング信号によりチャネル推定を行った場合と同様に、受信信号であるプローブ信号に対して振幅と位相を検出すると次の式（６）のようになる。この結果は、予め逆方向のリンクでのチャネル変動を検出した結果を用いて送信しているため、チャネル変動が十分に緩やかな場合、チャネル変動成分が打ち消され、アンテナ２０１及び送信回路２０３の偏差を検出することができる性質を利用している。
【００４５】
【数６】
2006081158.tif 000008
【００４６】
なお、別なプローブ信号として、式（５）の代わりに、式（７）を用いてもよい。これは、複数アンテナ間のキャリブレーションは相対的な振幅及び位相関係の偏差を補正できればよいため、このように全てのＳｃａｌｊに共通な複素係数値Ａを乗算したものをプローブ信号としても、キャリブレーションは同様に行うことができる。またこの性質を用いて、電波法等で規定された送信電力内の範囲で、プローブ信号の送信電力制御が実現でき、十分な信号対雑音電力比となるプローブ信号を伝送することで、キャリブレーション精度を高めることができる。
【００４７】
【数７】
2006081158.tif 000009
【００４８】
補正値検出手段１１０では、この結果を用いて次の補正値Ｃｊを検出する。
【００４９】
【数８】
2006081158.tif 000010
【００５０】
なお、別な補正値として、式（８）の代わりに、式（９）を用いてもよい。これは、複数アンテナ間のキャリブレーションは相対的な振幅及び位相関係の偏差を補正できればよいため、特定のＣｊ（以下Ｃ０と表記）を基準にした相対値を補正値として用いることができる。これにより、基準のアンテナとして選定されたものは、乗算処理が不要となる効果が得られる。また、これに限らず適当な係数をＣ０に設定しても良い。
【００５１】
【数９】
2006081158.tif 000011
【００５２】
手順４０６では、補正値メモリ１１１に、補正値検出手段１１０において検出した補正値Ｃｊを記憶する。
【００５３】
基地局装置２００におけるプローブ信号の生成から、無線通信装置１００における補正値の記憶までの一連の処理を、無線通信装置１００の各アンテナに対して行うことで、無線通信装置１００における送受信回路間に発生する偏差の全てに対して補正値を検出して、記憶することができる。また、無線通信装置１００の各アンテナに対して別々に行う方法としては、前述したトレーニング信号の場合と同様に、例えば、時間や符号などによる分割多重をする方法がある。
【００５４】
以上のように、無線通信装置１００における各送受信回路間に発生する偏差を補正する補正値を検出することにより、無線通信装置１００および基地局２００において受信により得られるチャネル推定値を送信ウエイト生成に用いることができる。
【００５５】
次に、送受信ウエイト生成方法について説明する。送受信ウエイト生成方法としては、例えば、チャネル推定値を特異値分解して、その結果である特異ベクトルを送受信ウエイトとする方法がある。また、背景技術における特許文献１に記載されているように、チャネル推定値の固有ベクトルを送受信ウエイトとする方法もある。
【００５６】
まず、基地局装置２００における送受信ウエイトの決定方法を説明する。図５は、図２のように構成された基地局装置２００における送受信ウエイトの生成手順を示したものである。手順５０１では、無線通信装置１００において、式（８）の補正値Ｃｊにより補正してトレーニング信号を生成する。すなわち、通常のチャネル推定のために用いる既知の第ｊ番目の送信系統から送信するトレーニング信号の時系列信号に対し、複素数の補正値Ｃｊを乗算させた時系列信号を新たなトレーニング信号として生成する。ここで、ｊ＝１〜Ｍの自然数である。
【００５７】
手順５０２では、トレーニング信号とあわせて送信するデータ信号に対して送信ウエイトにより重み付けを行う。無線通信装置１００における送信ウエイトの決定方法は後で記載する。手順５０３では、手順５０１で生成したトレーニング信号と手順５０２で生成したデータ信号を図３で示すように構成して送信する。手順５０４では、基地局装置２００において無線通信装置１００から送信された信号を受信する。手順５０５では、送信されたトレーニング信号を用いて、基地局装置２００のチャネル推定手段２０５では、上り回線のチャネル推定を行う。上り回線のチャネル推定値をＨＵＬ＿ＣＡＬとすると、次の式（１０）のようになる。これにより、上り回線のチャネル推定値ＨＵＬ＿ＣＡＬは送信回路２０３−１〜Ｍにおける回路偏差ＺＴｘが取り除かれるキャリブレーションが実現される。
【００５８】
【数１０】
2006081158.tif 000012
【００５９】
手順５０６では、式（１０）のチャネル推定値を用いて、受信ウエイトを生成する。基地局装置２００の受信ウエイト生成手段２０７では、この上り回線のチャネル推定値ＨＵＬ＿ＣＡＬを使って、次のように計算することができる。
【００６０】
【数１１】
2006081158.tif 000013
【００６１】
ここで、ＵＵＬ＿ＣＡＬは左特異ベクトルであり、ＶＵＬ＿ＣＡＬは右特異ベクトルであり、ＤＵＬ＿ＣＡＬは特異値を要素とする対角行列である。受信ウエイト生成手段２０７では、この左特異ベクトルＵＵＬ＿ＣＡＬを受信ウエイトとする。
【００６２】
手順５０７では、送信ウエイトを生成する。送信ウエイト生成手段２０８では、受信ウエイト生成手段２０７による受信ウエイトを用いて、送信ウエイトとする。これにより基地局装置２００における送受信ウエイトが決定する。
手順５０８において、生成された送信ウエイトは、下り回線を用いて送信するデータ信号に対し指向性送信する際のウエイトとして用いる。
【００６３】
また、手順５０９において、手順５０３により生成されたデータ信号は、手順５０６により生成された受信ウエイトにより重み付けされて受信データとなる。
【００６４】
次に、無線通信装置１００における送受信ウエイトの決定方法を説明する。図６は、図１のように構成された無線通信装置１００における送受信ウエイトの生成手順を示したものである。手順６０１では、基地局装置２００においてトレーニング信号を生成する。手順６０２では、トレーニング信号とあわせて送信するデータ信号に対して送信ウエイトにより重み付けを行う。基地局装置２００における送信ウエイトは、先に記載した手順により決定される。手順６０３では、手順６０１で生成したトレーニング信号と手順６０２で生成したデータ信号を図３で示すように構成して送信する。手順６０４では、無線通信装置１００において基地局装置２００から送信された信号を受信する。手順６０５では、送信されたトレーニング信号を用いて、無線通信装置１００のチャネル推定手段１０５では、下り回線のチャネル推定を行う。手順６０６では、無線通信装置１００の受信ウエイト生成手段１０７において、下り回線のチャネル推定値ＨＤＬを使って、次のように計算することができる。
【００６５】
【数１２】
2006081158.tif 000014
【００６６】
ここで、ＵＤＬは左特異ベクトルであり、ＶＤＬは右特異ベクトルであり、ＤＤＬは特異値を要素とする対角行列である。受信ウエイト生成手段１０７では、この右特異ベクトルＶＤＬを受信ウエイトとする。
そして、手順６０７では、送信ウエイト生成手段１０８において、受信ウエイトに対して式（８）の補正値Ｃｊにより補正して送信ウエイトを生成する。これにより無線通信装置１００における送受信ウエイトが決定する。
手順６０８において、生成された送信ウエイトは、上り回線を用いて送信するデータ信号に対し指向性送信する際のウエイトとして用いる。
【００６７】
また、手順６０９において、手順６０３により生成されたデータ信号は、手順６０６により生成された受信ウエイトにより、重み付けされて受信データとなる。
【００６８】
次に、図１および図２のように構成された無線通信装置１００および基地局装置２００において、無線通信装置１００における送受信間に発生する偏差を補正する補正値を検出する別の方法を示す。図４に示した手順と同じであり、同様に図４を用いて説明する。
【００６９】
先に記載した手順と同様に、手順４０１、４０２、４０３により、基地局装置において、チャネル推定手段２０５で検出した上り回線のチャネル推定値ＨＵＬを検出する。手順４０４では、検出したチャネル推定値ＨＵＬを用いて、補正用信号（プローブ信号）生成手段２１２により無線通信装置１００において補正値検出するために使用するプローブ信号Ｓｃａｌを生成する。まず、上り回線のチャネル推定値ＨＵＬを使って、次のように計算することができる。
【００７０】
【数１３】
2006081158.tif 000015
【００７１】
ここで、ＵＵＬは左特異ベクトルであり、ＶＵＬは右特異ベクトルであり、ＤＵＬは特異値を要素とする対角行列である。この特異ベクトルＵＵＬ、ＶＵＬと特異値ＬＵＬを用いて、プローブ信号Ｓｃａｌは次の式（１４）のように生成される。
【００７２】
【数１４】
2006081158.tif 000016
ここで、＊は共役複素数を表している。
【００７３】
このプローブ信号Ｓｃａｌを、基地局装置２００の各アンテナ２０１から送信する。なお、プローブ信号Ｓｃａｌは、Ｍ行Ｎ列の行列からなっており、第ｊ番目の列ベクトルｄｊを、チャネル推定に用いたｊ番目のアンテナからのトレーニング信号ＰＬｊ（ｔ）の時系列信号をＭ系統分コピーした信号ＰＬｊ（ｔ、ｍ）を生成し、それぞれの信号に、ｄｊの第ｍ番目の要素を乗算した値ｄｊ（ｍ）・ＰＬｊ（ｔ、ｍ）を、ｍ番目のアンテナから送信する。ここで、ｔは時刻を表し、また、ｊ＝１〜Ｎ、ｍ＝１〜Ｍである。
また、トレーニング信号ＰＬｊ（ｔ）は、無線通信装置１０１で分離受信出来るように時分割多重あるいは符号分割多重を用いて送信する。すべてのプローブ信号を送信した後に、手順４０５では、送信されたプローブ信号Ｓｃａｌが、アンテナ間を伝搬する間にチャネル変動を受け、無線通信装置の１０１の各アンテナで受信される。受信信号は各受信回路１０４を伝送して、チャネル推定手段１０５に入力される。チャネル推定手段１０５では、トレーニング信号によりチャネル推定を行った場合と同様に、受信信号であるプローブ信号に対して振幅と位相を検出すると次の式（１５）のようになる。この結果は、予め逆方向のリンクでのチャネル変動を検出した結果を用いて送信しているため、チャネル変動が十分に緩やかな場合、チャネル変動成分が打ち消され、アンテナ２０１及び送信回路２０３の偏差を検出することができる性質を利用している。
【００７４】
【数１５】
2006081158.tif 000017
【００７５】
なお、別なプローブ信号として、式（１４）の代わりに、式（１６）を用いてもよい。これは、複数アンテナ間のキャリブレーションは相対的な振幅及び位相関係の偏差を補正できればよいため、全てのＳｃａｌｊに共通な複素係数値Ａを乗算したものをプローブ信号としても、キャリブレーションは同様に行うことができる。またこの性質を用いて、電波法等で規定された送信電力内の範囲でプローブ信号の送信電力制御が実現でき、十分な信号対雑音電力比となるプローブ信号を伝送することで、キャリブレーション精度を高めることができる。
【００７６】
【数１６】
2006081158.tif 000018
【００７７】
補正値検出手段１１０では、この結果を用いて次の式（１７）に示すＮ行Ｎ列の対角行列からなる補正値Ｃを検出する。
【００７８】
【数１７】
2006081158.tif 000019
【００７９】
なお、別な補正値として、式（１７）の代わりに、式（１８）を用いてもよい。これは、複数アンテナ間のキャリブレーションは相対的な振幅及び位相関係の偏差を補正できればよいため、補正値Ｃのうちの特定のｊ番目の対角要素のＣｊ（以下Ｃ０と表記）を基準にした相対値を補正値として用いることができる。これにより、基準のアンテナとして選定されたものは、乗算処理が不要となる効果が得られる。また、これに限らず適当な係数をＣ０に設定しても良い。
【００８０】
【数１８】
2006081158.tif 000020
【００８１】
手順４０６では、補正値メモリ１１１に、補正値検出手段１１０において検出した補正値Ｃを記憶する。
【００８２】
まず、基地局装置２００における送受信ウエイトの決定方法を説明する。基地局装置２００の受信ウエイト生成手段２０７では、式（１３）で表されるような上り回線のチャネル推定値の特異値分解を計算して、左特異ベクトルＵＵＬを受信ウエイトとする。そして、送信ウエイト生成手段２０８では、受信ウエイト生成手段２０７による受信ウエイトを変更することなく、そのまま送信ウエイトとする。これにより、基地局装置２００における送受信ウエイトが決定する。
【００８３】
一方、無線通信装置１００では、式（３）の下り回線チャネル推定値ＨＤＬと、式（１７）の補正値Ｃを用いる。受信ウエイト生成手段１０７では、次のように計算することができる。
【００８４】
【数１９】
2006081158.tif 000021
【００８５】
ここで、ＵＤＬ＿ＣＡＬは左特異ベクトルであり、ＶＤＬ＿ＣＡＬは右特異ベクトルであり、ＤＤＬ＿ＣＡＬは特異値を要素する対角行列である。この右特異ベクトルＶＤＬ＿ＣＡＬと補正値Ｃを用いて、受信ウエイトＷＲｘとしては、次のように計算される。
【００８６】
【数２０】
2006081158.tif 000022
【００８７】
そして、送信ウエイト生成手段１０８では、右特異ベクトルＶＤＬ＿ＣＡＬを、変更することなく、そのまま送信ウエイトとして用いることで、送信ウエイトを決定する。
【００８８】
以上のように、基地局装置２００では、背景技術で述べた特許文献２に記載の方法などにより、送受信回路間に発生する振幅・位相偏差を補正することができるキャリブレーション構成を用いることを前提に、そのようなキャリブレーション構成を持たない無線通信装置１００における送受信回路間に発生する偏差に対して、通信している信号を用いて偏差を検出して補正することにより、キャリブレーションのための基準信号発生回路、スイッチ回路等のハードウエアの追加が不要となり、無線通信装置１００の小型化、低消費電力化を図ることができる。
また、本実施形態では、補正値を検出する手法であるため、通信開始時等に少なくとも一度程度の検出を実施することで、伝搬路状況が変化した場合でも、その補正値を用いることができ、補正値の更新頻度は低く抑えることができる。
一方、チャネル推定情報あるいは送信ウエイト情報をフィードバックする手法を用いた場合、伝搬路状況が変化した場合は、その情報を再び送る必要があり、本手法は、伝送効率を高める面でも効果的である。
【００８９】
なお、補正値検出の実行タイミングについては、通信開始時に行うものでもよいし、通信中もしくは通信停止中において定期的に行われるものでもよいし、無線通信装置１００の所有者が要求した場合に行われるものでもよい。また、無線通信装置１００内の検出装置などが、補正が必要であると判断した場合に行われるものでもよい。例えば送信電力を変化させる場合、送信回路の振幅位相特性が変化する可能性が高く、それをトリガに補正値検出のタイミングとしても良い。また、無線通信装置内の温度変化が所定値を超えた場合、送信回路、または、受信回路の温度特性により振幅位相特性が変化する可能性があり、それをトリガに補正値検出のタイミングとしても良い。また通話時と非通話時でアンテナが人体等の近接物の影響を受け、アンテナ指向特性が変動することがあり、そのような場合をトリガに補正値検出のタイミングとしても良い。
【００９０】
（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置のブロック図である。図７に示す無線通信装置７００は、複数（Ｎ個）のアンテナ７０１−１〜７０１−Ｎと、複数（Ｎ個）の送受信切換手段（ＳＷ）７０２−１〜７０２−Ｎと、複数（Ｎ個）の送信回路７０３−１〜７０３−Ｎと、複数（Ｎ個）の受信回路７０４−１〜７０４−Ｎと、チャネル推定手段７０５と、受信信号重み付け合成手段７０６と、受信ウエイト生成手段７０７と、送信ウエイト生成手段７０８と、送信信号重み付け手段７０９と、補正値検出手段（位相補正値検出手段）７１０と、補正値メモリ７１１と、複数（Ｎ個）の信号分配手段７１３−１〜７１３−Ｎと、振幅補正値検出手段７１４と、を有して構成される。
【００９１】
無線通信装置７００は、図１に示した第１の実施形態に係る無線送信装置１００に、各信号分配手段７１３−１〜７１３−Ｎおよび振幅補正値検出手段７１４を追加したものであり、無線通信装置７００の基本的な動作は、第１の実施形態に係る無線送信装置１００の動作と同じである。無線通信装置７００は、図２に示した基地局装置２００と通信を行う。基地局装置２００の基本的な動作は第１の実施形態の動作と同じである。
【００９２】
無線通信装置７００の動作を第１の実施形態と異なる点について以下に説明する。各送信回路７０３−１〜７０３−Ｎでは、送信信号の一部を振幅補正値検出手段７１４に入力する。
ここで、送信信号の一部の取り出し方法は、第１の方法として、取り出す送信信号をＤ／Ａ変換後のアナログ信号とする場合は、その一部の信号を、分配器を通して分配して取り出す方法と、第２の方法として、取り出す送信信号をＤ／Ａ変換前のデジタル信号とする場合は、デジタル信号のまま複製して、取り出す方法とがある。
また、第１の方法の取り出す送信信号をＤ／Ａ変換後のアナログ信号とする場合は、送信回路の前の他に、送信回路を構成する入力に近い回路の系統間の偏差が十分に小さい場合、その回路の出力からの信号を取り出してもよい。
【００９３】
また、各受信回路７０４−１〜７０４−Ｎでは、伝送する信号の一部を振幅補正値検出手段７１４に入力する。
ここで、受信信号の一部の取り出し方法は、第１の方法として、取り出す受信信号をＡ／Ｄ変換前のアナログ信号とする場合は、その一部の信号を、分配器を通して分配して取り出す方法と、第２の方法として、取り出す受信信号をＡ／Ｄ変換後のデジタル信号とする場合は、デジタル信号のまま複製して、取り出す方法とがある。
また、第１の方法の取り出す受信信号をＡ／Ｄ変換前のアナログ信号とする場合は、受信回路の後から取り出す他に、受信回路を構成する出力に近い回路の系統間の偏差が十分に小さい場合、その回路の入力から信号を取り出してもよい。
【００９４】
振幅補正値検出手段７１４では、入力した信号を用いて、無線通信装置７００の送受信回路間に発生する振幅偏差を補正する補正値を検出する。補正値検出手段（位相補正値検出手段）７１０では、チャネル推定手段７０５によるチャネル推定結果を用いて、無線通信装置７００の送受信回路間に発生する位相偏差を補正する補正値を検出する。
【００９５】
各信号分配手段７１３−１〜７１３−Ｎでは、各送信回路７０３−１〜７０３−Ｎから供給される送信信号から、一部の電力の信号を分配する。ここで一部の電力とは、送信電力に影響を与えない範囲の電力であり、例えば、分配電力としては−１５ｄＢ〜−２０ｄＢ程度以下とする。
【００９６】
送信信号と分配した信号は、各送受信切換手段（ＳＷ）７０２−１〜７０２−Ｎに供給される。各送受信切換手段（ＳＷ）７０２−１〜７０２−Ｎでは、第１の実施形態における動作と同様に、送信タイミングには送信信号を各アンテナ７０１−１〜７０１−Ｎに信号を供給するように接続され、受信タイミングには各アンテナ７０１−１〜７０１−Ｎからの受信信号を各受信回路７０４−１〜７０４−Ｎに供給するように切り換える動作に加えて、送信タイミングには各信号分配手段７１３−１〜７１３−Ｎにより分配した送信信号の一部を、各受信回路７０４−１〜７０４−Ｎに供給するように接続され、受信タイミングには各信号分配手段７１３−１〜７１３−Ｎにより分配した送信信号の一部を、接続しないように切り換える動作を行う。
【００９７】
以上のように構成された無線通信装置７００および基地局装置２００において、無線通信装置７００における送受信間に発生する偏差を補正する補正値を検出する手順について説明する。この第２の実施形態では、無線通信装置における送受信間に発生する偏差を、振幅と位相をそれぞれ異なる手順で検出する。
【００９８】
まず、振幅偏差を検出する手順について説明する。無線通信装置における送信タイミングでは、無線通信装置７００の各送信回路７０３−１〜７０３−Ｎを送信信号が伝送し、各信号分配手段７１３−１〜７１３−Ｎにより分配された送信信号が、各受信回路７０４−１〜７０４−Ｎを伝送する。この送信タイミングにおいて、振幅変動検出手段７１４では、各送信回路７０３−１〜７０３−Ｎを伝送している送信信号と、各受信回路７０４−１〜７０４−Ｎを伝送している信号を入力して、それぞれの信号の振幅もしくは電力を比較することで、送信回路７０３−１〜７０３−Ｎと受信回路７０４−１〜７０４−Ｎを伝送する間に受ける振幅変動を検出する。そして、検出した振幅変動を補正する補正値を計算して、補正値メモリ７１１に記憶する。
【００９９】
この際、送信回路７０３−１〜７０３−Ｎから取り出す信号は、送信回路に入力されるデジタル信号であってもよく、また、デジタル／アナログ変換後のアナログ信号でもあってもよい。また、同様に、受信回路７０４−１〜７０４−Ｎから取り出す信号は、受信回路から出力されるデジタル信号であってもよく、また、アナログ／デジタル変換前のアナログ信号であってもよい。
【０１００】
次に、位相偏差を検出する手順について説明する。第１の実施形態と同様にトレーニング信号を使ったチャネル推定を行う。これにより、無線通信装置７００では、チャネル推定手段７０５において、式（３）で表される下り回線のチャネル推定値を検出し、また、基地局装置２００では、チャネル推定手段２０５において、式（４）で表される上り回線のチャネル推定値を検出する。
【０１０１】
図２の基地局装置２００において、チャネル推定手段２０５で検出した上り回線のチャネル推定値Ｈ＿ＵＬを用いて、補正用信号（プローブ信号）生成手段２１２により、無線通信装置７００において補正値検出するために使用するプローブ信号Ｓｃａｌを生成する。
無線通信装置７００の第ｊ番目のアンテナから基地局装置２００の各アンテナまでのチャンル応答を用いて、無線通信装置の第ｊ番目のアンテナに対するプローブ信号Ｓｃａｌｊは次の式（２１）のように生成される。
【０１０２】
【数２１】
2006081158.tif 000023
ここで、＊は共役複素数を示している。
【０１０３】
このプローブ信号Ｓｃａｌｊを、基地局装置の各アンテナ２０１−１〜２０１−Ｍから送信する。送信されたプローブ信号は、アンテナ間を伝搬する間にチャネル変動を受け、無線通信装置７００の第ｊ番目のアンテナで受信される。受信信号は、第ｊ番目の受信回路７０４−ｊを伝送して、チャネル推定手段７０５に入力される。チャネル推定手段７０５では、トレーニング信号によりチャネル推定を行った場合と同様に、受信信号であるプローブ信号に対して振幅と位相を検出すると次の式（２２）のようになる。
【０１０４】
【数２２】
2006081158.tif 000024
【０１０５】
補正値検出手段（位相補正値検出手段）７１０では、この結果を用いて次の式（２３）に示す位相補正値Ｃｐｈａｓｅ，ｊを検出する。
【０１０６】
【数２３】
2006081158.tif 000025
【０１０７】
補正値メモリ７１１では、補正値検出手段（位相補正値検出手段）７１０において検出した補正値Ｃｐｈａｓｅ，ｊを記憶しておく。
【０１０８】
この基地局装置におけるプローブ信号の生成から、無線通信装置における補正値の記憶までの一連の処理を、無線通信装置の各アンテナに対して行うことで、無線通信装置における送受信回路間に発生する差の全てに対して補正値を検出して、記憶することができる。また、無線通信装置の各アンテナに対して別々に行う方法としては、前述したトレーニング信号の場合と同様に、例えば、時間や符号などによる分割多重をする方法がある。
【０１０９】
以上のように、無線通信装置７００における各送受信回路間に発生する偏差を補正する補正値を、振幅偏差と位相偏差をそれぞれ別々に検出することができる。振幅偏差に関しては、無線通信装置内に振幅値もしくは電力値の比較だけの簡単な構成により、振幅偏差を検出することができる。また、送受信ウエイトの生成方法および補正値によるウエイトの補正方法に関しては、第１の実施形態に記載の方法を用いることができる。
【０１１０】
上述したように、本実施形態によれば、通信している信号を用いて送受信回路間に発生する振幅、位相の偏差を検出して補正することができる。これにより、無線通信装置内において補正用の信号（基準信号）を発生させることなく、また、キャリブレーション時に送受信回路の入出力を切り替えるスイッチ回路の追加の必要なく、簡易な構成で送信回路と受信回路の伝送路特性を補正することができるため、無線通信装置の構成を小型にすることができる。したがって、送受信双方において信号の重み付けを行い、複数アンテナを用いて通信を行う装置において、小型な無線通信装置であっても送受信回路間に発生する偏差の補正を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明は、無線通信装置内において補正用の信号を発生させることなく、小型な無線通信装置においても、簡易な構成で送信回路と受信回路の伝送路特性を補正することが可能となる効果を有し、複数のアンテナを用いて無線通信を行う無線通信装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置のブロック図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置と通信を行う基地局装置のブロック図
【図３】第１の実施形態におけるトレーニング信号をアンテナ毎に区別して送信する方法の具体例を示す図
【図４】第１の実施形態における補正値の検出手順を示す図
【図５】第１の実施形態の基地局装置における送受信ウエイトの生成手順を示す図
【図６】第１の実施形態の無線通信装置における送受信ウエイトの生成手順を示す図
【図７】本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置のブロック図
【図８】無線通信装置の送受信回路間に振幅・位相偏差が発生している場合における受信特性の計算機シミュレーション結果の一例を示すグラフ
【符号の説明】
【０１１３】
１００、７００  無線通信装置
１０１、２０１、７０１  アンテナ
１０２、２０２、７０２  切換手段
１０３、２０３、７０３  送信回路
１０４、２０４、７０４  受信回路
１０５、２０５、７０５  チャネル推定手段
１０６、２０６、７０６  受信信号重み付け合成手段
１０７、２０７、７０７  受信ウエイト生成手段
１０８、２０８、７０８  送信ウエイト生成手段
１０９、２０９、７０９  送信信号重み付け手段
１１０、７１０  補正値検出手段
１１１、７１１  補正値メモリ
２００  基地局装置
２１２  プローブ信号生成手段
７１３  分配手段
７１４  振幅補正値検出手段
【図１】
2006081158.tif 000026
【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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【図８】
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