(57)【要約】【課題】電波の方向の調整中において意図しない方向に電波が届くことを防止できるアレイアンテナシステムを提供する。【解決手段】複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと、前記アンテナ素子によって送信される信号の位相を、前記複数のアンテナ素子ごとに変化させる複数の移相器と、前記複数の移相器それぞれから出力されて当該移相器に対応する前記アンテナ素子に入力される出力信号の位相が指定された位相となるように、前記移相器の設定を調整する位相制御部と、前記位相制御部によって前記複数の移相器の設定の調整が行われている調整期間中に、前記複数のアンテナ素子すべてから送信される信号の出力を低出力とする出力制御部と、を備える、アレイアンテナシステム。【選択図】図２
2018078486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと、
前記アンテナ素子によって送信される信号の位相を、前記複数のアンテナ素子ごとに変化させる複数の移相器と、
前記複数の移相器それぞれから出力されて当該移相器に対応する前記アンテナ素子に入力される出力信号の位相が指定された位相となるように、前記移相器の設定を調整する位相制御部と、
前記位相制御部によって前記複数の移相器の設定の調整が行われている調整期間中に、前記複数のアンテナ素子すべてから送信される信号の出力を低出力とする出力制御部と、を備える、
アレイアンテナシステム。
【請求項２】
前記複数のアンテナ素子それぞれに入力される前記出力信号を抑制可能な抑制装置をさらに備え、
前記出力制御部は、前記位相制御部によって前記複数の移相器の設定の調整が行われている調整期間中に、前記複数のアンテナ素子すべてに入力される前記出力信号を抑制するように前記抑制装置を制御して、前記複数のアンテナ素子すべてから送信される信号の出力を低出力とする、
請求項１に記載のアレイアンテナシステム。
【請求項３】
前記複数のアンテナ素子それぞれによって送信される信号に対応する信号を前記複数の移相器に分配する分配器を含み、
前記抑制装置は、前記分配器に入力される前記信号を抑制する位置に配置される、
請求項２に記載のアレイアンテナシステム。
【請求項４】
前記複数のアンテナ素子それぞれによって送信される信号に対応する信号を前記複数の移相器に分配する分配器を含み、
前記抑制装置は、前記分配器から前記複数の移相器に分配され、前記複数の移相器それぞれから前記アンテナ素子に入力される出力信号を抑制する位置にそれぞれ配置され、
前記出力制御部は、前記調整期間中に、複数の前記抑制装置のすべてが前記複数のアンテナ素子に入力される前記出力信号を抑制するように制御する、
請求項２に記載のアレイアンテナシステム。
【請求項５】
前記抑制装置はスイッチを含み、
前記出力制御部は、前記調整期間中に前記スイッチをＯＦＦとして前記複数のアンテナ素子いずれに対する前記出力信号も遮断する、
請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載のアレイアンテナシステム。
【請求項６】
前記抑制装置は減衰器を含み、
前記出力制御部は、前記調整期間中に前記複数のアンテナ素子いずれに対しても入力される前記出力信号を減衰する、
請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載のアレイアンテナシステム。
【請求項７】
前記出力制御部は前記調整期間を予め記憶しておき、
前記出力制御部は、前記複数の移相器のうちの最初の移相器の設定の調整が開始してから前記調整期間が経過するまで前記複数のアンテナ素子すべてから送信される信号の出力を低出力とする、
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のアレイアンテナシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線通信システムの基地局装置等に用いられるアレイアンテナシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
アレイアンテナシステムとして、複数のアンテナ素子と、複数のアンテナ素子それぞれに対応して設けられた複数の無線送受信部とを有するアクティブアンテナシステムが知られている。アクティブアンテナシステムは、アンテナ素子ごとに送受信される無線信号を制御することができ、制御性に優れている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５４４２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、携帯電話等の無線通信システムに用いられる基地局装置へのアクティブアンテナシステムの適用が提案されている。
【０００５】
基地局装置は、携帯電話等の複数の移動局との間で同時に通信を行うため、その品質を確保するためには、無線周波数信号（ＲＦ信号）の電波の方向性を移動局の位置や通信状況に応じて調整する要求がある。
【０００６】
アクティブアンテナには複数のアンテナ素子が含まれるため、アンテナ素子ごとに電波の方向を調整していると、調整の開始から完了までの調整中の期間には、調整前の方向に電波を出力するアンテナ素子と、調整後の方向に電波を出力するアンテナ素子とが混在する。そのため、調整中の期間には意図しない方向に電波が届く可能性があり、他局への干渉も懸念される、という課題が見出された。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、電波の方向の調整中において意図しない方向に電波が届くことを防止できるアレイアンテナシステム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】
【０００８】
この発明にかかるアレイアンテナシステムは、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと、アンテナ素子によって送信される信号の位相を、複数のアンテナ素子ごとに変化させる複数の移相器と、複数の移相器それぞれから出力されて当該移相器に対応するアンテナ素子に入力される出力信号の位相が指定された位相となるように、移相器の設定を調整する位相制御部と、位相制御部によって複数の移相器の設定の調整が行われている調整期間中に、複数のアンテナ素子すべてから送信される信号の出力を低出力とする出力制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のアレイアンテナシステムによれば、電波の方向の調整中において意図しない方向に電波が届くことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態にかかるアレイアンテナシステムを備えた無線基地局装置の一部を示すブロック図である。
【図２】アンテナシステムの送信側の構成を示すブロック図である。
【図３】位相制御中の各移相器の調整状態および位相制御中に実行される出力制御によるスイッチの状態の対応を時系列に表わした図である。
【図４】位相制御と出力制御との内容の一例を表したフローチャートである。
【図５】移相器の設定の調整の進行状態ごとにスイッチの状態を予め定義した対応テーブルの一例を表わした図である。
【図６】第３の実施の形態にかかるアンテナシステム４の送信側の構成の一例を示すブロック図である。
【図７】第４の実施の形態にかかるアンテナシステム４の送信側の構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施の形態の説明］
本実施の形態には、少なくとも以下のものが含まれる。
すなわち、ある実施の形態に従うと、アレイアンテナシステムは、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと、アンテナ素子によって送信される信号の位相を、複数のアンテナ素子ごとに変化させる複数の移相器と、複数の移相器それぞれから出力されて当該移相器に対応するアンテナ素子に入力される出力信号の位相が指定された位相となるように、移相器の設定を調整する位相制御部と、位相制御部によって複数の移相器の設定の調整が行われている調整期間中に、複数のアンテナ素子すべてから送信される信号の出力を低出力とする出力制御部と、を備える。
調整期間中に複数のアンテナ素子すべてから送信される信号の出力が低出力となることで、調整期間中に意図しない方向へ無線信号が送信されたり、他局から送信される無線信号と干渉したりすることを抑えることができる。
【００１２】
好ましくは、アレイアンテナシステムは、複数のアンテナ素子それぞれに入力される出力信号を抑制可能な抑制装置をさらに備え、出力制御部は、位相制御部によって複数の移相器の設定の調整が行われている調整期間中に、複数のアンテナ素子すべてに入力される出力信号を抑制するように抑制装置を制御して、複数のアンテナ素子すべてから送信される信号の出力を低出力とする。
調整期間中に複数のアンテナ素子すべてに入力される出力信号が抑制されることによって、複数のアンテナ素子すべてから送信される信号の出力を低出力とすることができる。これにより、調整期間中に意図しない方向へ無線信号が送信されたり、他局から送信される無線信号と干渉したりすることを抑えることができる。
【００１３】
好ましくは、複数のアンテナ素子それぞれによって送信される信号に対応する信号を複数の移相器に分配する分配器を含み、抑制装置は、分配器に入力される信号を抑制する位置に配置される。
これにより、複数のアンテナ素子それぞれに入力される出力信号を抑制するための抑制装置を１つ設ければよく、アンテナシステムの構成を簡易にすることができる。
【００１４】
好ましくは、複数のアンテナ素子それぞれによって送信される信号に対応する信号を複数の移相器に分配する分配器を含み、抑制装置は、分配器から複数の移相器に分配され、複数の移相器それぞれからアンテナ素子に入力される出力信号を抑制する位置にそれぞれ配置され、出力制御部は、調整期間中に、複数の抑制装置のすべてが複数のアンテナ素子に入力される出力信号を抑制するように制御する。
これにより、アンテナ素子に入力される出力信号をより確実に抑制することができる。
【００１５】
好ましくは、抑制装置はスイッチを含み、出力制御部は、調整期間中にスイッチをＯＦＦとして複数のアンテナ素子いずれに対する出力信号も遮断する。
これにより、アンテナ素子に入力される出力信号が遮断される。そのために、調整期間中に意図しない方向へ無線信号が送信されたり、他局から送信される無線信号と干渉したりすることを防止できる。
【００１６】
好ましくは、抑制装置は減衰器を含み、出力制御部は、調整期間中に複数のアンテナ素子いずれに対しても入力される出力信号を減衰する。
これにより、アンテナ素子に入力される出力信号が抑制される。そのため、減衰器での減衰度合いを適切に設定することによって、調整期間中に意図しない方向へ無線信号が送信されたり、他局から送信される無線信号と干渉したりすることを防止できる。
【００１７】
好ましくは、出力制御部は調整期間を予め記憶しておき、出力制御部は、複数の移相器のうちの最初の移相器の設定の調整が開始してから調整期間が経過するまで複数のアンテナ素子すべてから送信される信号の出力を低出力とする。
これにより、移相器の設定の調整の完了を検出するための機構を有さなくても、調整期間中、複数のアンテナ素子すべてから送信される信号の出力を低出力とすることができる。このため、装置の構成を容易にすることができる。
【００１８】
［実施の形態の詳細］
以下に、図面を参照しつつ、好ましい実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらの説明は繰り返さない。
【００１９】
［第１の実施の形態］
＜無線基地局装置＞
図１は、第１の実施形態にかかるアレイアンテナシステムを備えた無線基地局装置の一部を示すブロック図である。無線基地局装置１は、他の通信装置との間で無線通信を行う通信装置としての機能を有している。図１を参照して、無線基地局装置１は、ベースバンドユニット（ＢＢＵ）２と、ベースバンドユニット２に信号伝送路（光伝送路または電気伝送路）３を介して接続されたアレイアンテナシステムとしてアクティブアンテナシステム４（以下、単にアンテナシステム４ともいう）とを備えている。ここでアクティブアンテナとは、複数のアンテナ素子を用いて送受信される送受信信号に対する位相や振幅の調整といった処理を複数のアンテナ素子ごとに行うことができるアンテナである。
【００２０】
ベースバンドユニット２は、無線通信によって送受信されるデータを含むベースバンド信号に対してデジタル変復調処理等の処理を行う機能を有する。ベースバンドユニット２は、送信データを含むデジタルのベースバンド信号（Ｉ／Ｑ信号）を光ファイバケーブル等の信号伝送路３を介してアンテナシステム４に与える。また、ベースバンドユニット２は、アンテナシステム４から信号伝送路３を介して与えられる、受信データを含んだデジタルのベースバンド信号（Ｉ／Ｑ信号）を取得する。
【００２１】
アンテナシステム４は、無線周波数の信号を送受信するための複数（たとえば１６個）のアンテナ素子５Ａ〜５Ｐを備えており、無線基地局装置１が他の通信装置との間で無線通信を行う際に、当該無線通信に係る無線信号を送受信する機能を有している。
【００２２】
アンテナシステム４は、ベースバンドユニット２から与えられるデジタルのベースバンド信号に対して各種信号処理を行うことでアナログの無線周波数の信号に変換する。アナログの無線周波数の信号に変換されたベースバンド信号は、複数のアンテナ素子５から無線信号として送信される。
【００２３】
また、アンテナシステム４は、複数のアンテナ素子５が無線信号として受信する無線周波数の信号に対して各種信号処理を行うことでデジタルのベースバンド信号に変換する。デジタルに変換されたベースバンド信号は、アンテナシステム４からベースバンドユニット２に与えられる。
【００２４】
このように、無線基地局装置１は、送信データを含んだベースバンド信号を無線周波数の信号に変換して他の通信装置に送信するとともに、他の通信装置が送信した無線周波数の信号を受信し、他の通信装置からの受信データを含んだベースバンド信号を取得する。
【００２５】
＜アンテナシステムの構成＞
図２は、アンテナシステム４の送信側の構成の一例を示すブロック図である。図２を参照して、アンテナシステム４は、ベースバンドユニットＩ／Ｆ（ＢＢＵ  Ｉ／Ｆ）１１と、送信処理部１２と、複数のアンテナ素子５Ａ〜５Ｐと、複数のアンテナ素子５Ａ〜５Ｐそれぞれに対応した複数の可変減衰器１５Ａ〜１５Ｐ、複数の移相器１６Ａ〜１６Ｐ、および複数の電力増幅器（ＰＡ：Power  Amplifier）１７Ａ〜１７Ｐと、を備えている。複数のアンテナ素子５Ａ〜５Ｐを総称してアンテナ素子５、複数の可変減衰器１５Ａ〜１５Ｐを総称して可変減衰器１５、複数の移相器１６Ａ〜１６Ｐを総称して移相器１６、および複数の電力増幅器１７Ａ〜１７Ｐを総称して電力増幅器１７とも言う。
【００２６】
ベースバンドユニットＩ／Ｆ１１は、ＣＰＲＩ（Common  Public  Radio  Interface）に準拠したフレーム（ＣＰＲＩフレーム）の送受信を行うためのインタフェース部であって、光ファイバケーブルなどの信号伝送路３によってベースバンドユニット２に接続されている。ベースバンドユニットＩ／Ｆ１１は、ＣＰＲＩに準拠した伝送制御の処理を行う。なお、ＣＰＲＩは、通信規格の一例として示したものであり、他の通信規格を用いても良い。
【００２７】
送信処理部１２は、ベースバンドユニット２からベースバンドユニットＩ／Ｆ１１を介して与えられる送信信号であるデジタルの送信ベースバンド信号をアナログの無線周波数信号に変換する。また、送信処理部１２は、Ｉ／Ｑ信号である送信ベースバンド信号を直交変調する機能や、アナログ信号を増幅する機能等を有している。送信処理部１２には、後述する抑制装置としてのスイッチ１３Ａを介して分配器１４が接続されている。送信処理部１２は、無線周波数信号を分配器１４に与える。
【００２８】
分配器１４には、複数のアンテナ素子５Ａ〜５Ｐそれぞれに対応した複数の可変減衰器１５Ａ〜１５Ｐが接続されている。分配器１４は、無線周波数信号を複数のアンテナ素子５Ａ〜５Ｐそれぞれに対応して複数に分配する。
【００２９】
各可変減衰器１５には、分配器１４によって分配された無線周波数信号が与えられる。可変減衰器１５は、分配器１４によって分配された無線周波数信号それぞれに対して利得を調整する。各可変減衰器１５には、対応する移相器１６が接続されている。可変減衰器１５は、利得を調整した無線周波数信号を対応する移相器１６に与える。
【００３０】
各移相器１６は、対応する可変減衰器１５によって利得が調整された無線周波数信号それぞれに対して位相を個別に変化させる。これによって、移相器１６は、対応するアンテナ素子５から送信される無線周波数信号のチルト角（指向性）を制御することができる。各移相器１６には、対応する電力増幅器１７が接続されている。移相器１６は、位相を調整した無線周波数信号を対応する電力増幅器１７に与える。
【００３１】
各電力増幅器１７は、対応する移相器１６によって位相が変化された無線周波数信号の電力を増幅する。各電力増幅器１７には、対応するアンテナ素子５が接続されている。電力増幅器１７は、増幅した無線周波数信号を対応するアンテナ素子５に与える。電力増幅器１７からアンテナ素子５に与えられた無線周波数信号は、アンテナ素子５から空間に放射され、無線信号として送信される。
【００３２】
＜アンテナシステムの制御構成＞
さらに図２を参照して、アンテナシステム４は、制御構成として制御部１０を含む。制御部１０は、通信線によってベースバンドユニット２に接続されており、ベースバンドユニット２から制御情報を受け取る。ベースバンドユニット２からの制御情報は、アンテナ素子５から送信する信号のチルト角を設定する制御命令や搬送波周波数を含む。また、制御部１０は、通信線によって可変減衰器１５、および移相器１６に接続されており、それらに対して制御命令を出力する。
【００３３】
制御部１０は、図示しない１つまたは複数のＣＰＵ（Central  Processing  Unit）およびメモリを含む。メモリは、１または複数のプログラムを記憶しており、１つまたは複数のＣＰＵがメモリの実行用領域に読出して実行することにより、１つのＣＰＵまたは複数のＣＰＵが協働して上記の機能を実現する。メモリの実行用領域は、たとえばＳＲＡＭ（Static  ＲＡＭ）またはＤＲＡＭ（Dynamic  ＲＡＭ）等のメモリ素子で構成され、ＣＰＵが実行するプログラムおよび実行に必要なデータ等が一時的に記憶される。プログラム等を記憶するメモリは、フラッシュメモリ若しくはＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）等の不揮発性のメモリ素子などにより構成されている。制御部１０は、上記プログラムを実行することで達成される機能部として、位相制御部１１１と出力制御部１１２とを有する。
【００３４】
位相制御部１１１は、ベースバンドユニット２からの制御情報に基づいて、各アンテナ素子５に入力される出力信号の位相を制御情報で指定された位相に変更するように、対応する移相器１６で変化させる位相量として設定されている位相量を調整する制御を行う。この制御を、以降の説明では位相制御とも言う。
【００３５】
アンテナシステム４には複数のアンテナ素子５Ａ〜５Ｐに対応した複数の移相器１６Ａ〜１６Ｐがあり、位相制御においては、位相量の調整が１または複数の移相器１６ごとに、順次行われる。位相制御部１１１は、移相器１６Ａの設定の調整が完了すると、次の移相器１６Ｂの設定を調整する。以降、移相器１６Ｂ〜１６Ｐについても順次設定を調整する。つまり、これら複数の移相器１６Ａ〜１６Ｐの設定の調整は段階的に行われる。そのため、複数の移相器１６Ａ〜１６Ｐの設定の調整は同時に完了しない場合がある。
【００３６】
最初のアンテナ素子５用の移相器１６（たとえば移相器１６Ａ）の調整の開始から最終のアンテナ素子用の移相器１６（たとえば移相器１６Ｐ）の調整の完了までである位相制御の期間（以下、調整期間とも言う）、つまり調整中の状態においては、移相器１６Ａ〜１６Ｐの調整の進行状態が一致しない状態が生じる場合がある。この状態は、調整前の位相の出力信号が入力されるために変更前の方向に電波を送信するアンテナ素子と、調整後の位相の出力信号が入力されるために変更後の方向に電波を送信するアンテナ素子とが混在する状態である。言い換えると、この状態は位相が変化中であると言える。位相が変化中の状態では、アンテナシステム４から送信される無線周波数信号の電波の方向が、設定されていた方向（調整前の方向）ともベースバンドユニット２からの制御情報によって指定された方向（調整後の方向）とも異なる、意図しない方向となる可能性がある。そのため、他局への干渉も懸念される。
【００３７】
そこで、本実施の形態にかかるアンテナシステム４において制御部１０は機能部として出力制御部１１２を有し、出力制御を実行する。出力制御とは、調整期間中、つまり位相の変化中である期間を含む所定期間中にアンテナ素子５に入力される出力信号を抑制することによって、アンテナ素子５から送信される無線信号の出力を低出力（低出力モード）とする制御を指す。低出力とは、他局（他の無線基地局装置）から送信される電波と干渉を生じない程度の出力を指す。好ましくは、低出力とは電波が出力されないことである。なお、上記の所定期間は、一例として調整期間と同じ期間である。所定期間は、調整期間に予め規定された期間を加えた期間であってもよい。
【００３８】
アンテナ素子５に入力される出力信号を抑制することは、アンテナ素子５に入力される出力信号を、他局（他の無線基地局装置）から送信される電波と干渉を生じない出力となる程度に減衰させることである。好ましくは、アンテナ素子５に入力される出力信号を抑制することは、アンテナ素子５への出力信号の入力を遮断することである。調整期間中にアンテナ素子５に入力される出力信号が抑制され、アンテナ素子５から送信される無線信号を低出力とすることで、意図しない方向に電波を低減させ、他局への干渉も回避または抑えることができる。
【００３９】
第１の実施の形態にかかるアンテナシステム４は、アンテナ素子５に入力される出力信号を抑制するための抑制装置を含む。抑制装置は、アンテナ素子５に入力される出力信号を、他局（他の無線基地局装置）から送信される電波と干渉を生じない出力となる２０［ｄＢ］以上減衰させる。好ましくは、抑制装置は、アンテナ素子５に入力される出力信号を遮断する。抑制装置は、一例としてスイッチである。第１の実施の形態にかかるアンテナシステム４は、抑制装置としてのスイッチ１３Ａを含む。
【００４０】
抑制装置は、好ましくは、分配器１４よりも上流側（ベースバンドユニット側）に設けられる。これにより、複数のアンテナ素子５Ａ〜５Ｐそれぞれに入力される出力信号を抑制するために１つの抑制装置のみ設ければよく、アンテナシステム４の構成を簡易にすることができる。第１の実施の形態にかかるアンテナシステム４は、図２に示されるように、送信処理部１２と分配器１４との間にスイッチ１３Ａが配置される。
【００４１】
出力制御部１１２は、位相制御部１１１が位相制御を行う際に出力制御を実行する。出力制御として、出力制御部１１２は、抑制装置の状態を、アンテナ素子５に入力される出力信号を抑制する状態と抑制しない状態とに切り替える制御を行う。第１の実施の形態にかかるアンテナシステム４において出力制御部１１２は、出力制御として、スイッチ１３Ａに対して制御命令を出力してＯＮ／ＯＦＦを制御する。スイッチ１３ＡがＯＮとなると、アンテナ素子５に出力信号が入力される。スイッチ１３ＡがＯＦＦとなると、アンテナ素子５への出力信号の入力が遮断される。
【００４２】
図３は、位相制御中の各アンテナ素子５用の移相器１６の調整状態および位相制御中に実行される出力制御によるスイッチ１３Ａの状態の対応の一例を時系列に表わした図である。図３において、各アンテナ素子５用の移相器１６の調整状態は、上下２本のラインで示されている。上側のラインは位相制御によって移相器１６の設定が調整中である状態を示す。下側のラインは位相制御によって移相器１６の調整が行われていない状態を示す。下側のラインに示される移相器１６の調整が行われていない状態は、移相器１６の設定が調整される前の状態と、移相器１６の設定が調整された後の状態とを含む。スイッチ１３Ａの状態も、上下２本のラインで示されている。上側のラインはＯＦＦ状態（低出力モード）、下側のラインはＯＮ状態（通常モード）を示す。
【００４３】
アンテナ素子５用の移相器１６ごとの設定の調整はいずれも時間ｔで行われるものとし、アンテナ素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，…，５Ｐの順に連続して移相器１６の設定が１つずつ段階的に調整されるものとする。図３を参照して、開始時点Ｔ１で最初のアンテナ素子５Ａ用の移相器１６Ａの設定の調整が開始すると、開始時点Ｔ１から最後のアンテナ素子５Ｐ用の移相器１６Ｐの設定の調整の完了時点Ｔ２まで、時間ｔごとにアンテナ素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，…，５Ｐの順に移相器１６の設定が調整される。開始時点Ｔ１と完了時点Ｔ２との間の期間ΔＴが調整期間、つまりアンテナシステム４において位相が変化中の期間に相当する。アンテナシステム４にアンテナ素子５が１６個含まれるこの例の場合、調整期間である期間ΔＴは、ΔＴ＝ｔ×１６を満たす。アンテナ素子５ごとに移相器１６の設定の調整時間が異なる場合、期間ΔＴは、アンテナ素子５Ａ〜５Ｐそれぞれの位相の調整時間の総和となる。
【００４４】
出力制御部１１２は、出力制御として、開始時点Ｔ１でスイッチ１３ＡをＯＮからＯＦＦに切り替える。出力制御部１１２は、期間ΔＴはスイッチ１３ＡのＯＦＦ状態を維持する。出力制御部１１２は、完了時点Ｔ２でスイッチ１３ＡをＯＦＦからＯＮに復帰する。
【００４５】
出力制御部１１２は図３の出力制御を行うために、一例として、期間ΔＴを予め記憶しておき、開始時点Ｔ１から期間ΔＴが経過した時点を完了時点Ｔ２とする。このようにすることで、出力制御部１１２は調整の完了を検出する機構を有する必要がなく、構成を容易にすることができる。または、各移相器１６が設定の調整の完了を通知する機能を有する場合、出力制御部１１２は、すべての移相器１６から調整の完了が通知された時点を完了時点Ｔ２としてもよい。このようにすることで、出力制御部１１２に期間ΔＴを予め設定する必要がなく、たとえば各移相器１６における調整に要する時間ｔが異なる場合であっても、設定を容易にすることができる。
【００４６】
＜出力制御＞
図４は、位相制御と出力制御との内容の一例を表したフローチャートである。図４のフローチャートに表された処理は、ベースバンドユニット２からアンテナ素子５から送信する信号のチルト角を設定する制御命令を受け付けると開始される。
【００４７】
図４を参照して、はじめに、制御部１０は、複数のアンテナ素子のうちの位相の調整の対象とするアンテナ素子を表す変数ｉを初期化し（ステップＳ１０１）、位相制御を開始する。位相制御を開始すると、制御部１０は、スイッチ１３ＡをＯＦＦにする（ステップＳ１０３）。その後、変数ｉを１インクリメントし、第ｉ番目のアンテナ素子５用の移相器１６の設定の調整を開始する（ステップＳ１０７）。
【００４８】
該移相器１６の設定の調整が完了すると（ステップＳ１０９でＹＥＳ）、制御部１０は、第ｉ番目のアンテナ素子５が最終のアンテナ素子５Ｐに達するまで（ステップＳ１１１でＮＯ）、上記ステップＳ１０５からの処理を繰り返す。これにより、アンテナ素子５Ａ〜５Ｐの順に移相器１６の設定が調整される。
【００４９】
最終のアンテナ素子５Ｐ用の移相器１６Ｐまで設定の調整が完了すると（ステップＳ１１１でＹＥＳ）、制御部１０は、スイッチ１３ＡをＯＮに復帰する（ステップＳ１１３）。
【００５０】
＜第１の実施の形態の効果＞
以上、第１の実施の形態のアンテナシステム４によれば、複数のアンテナ素子５すべての移相器１６の設定の調整が完了していない位相制御期間中、つまりアンテナシステム４の位相の変化中には、アンテナ素子５への出力信号の入力が停止され、アンテナ素子５から無線信号が送信されない低出力モードとなる。これにより、調整期間中の意図しない方向への無線信号の送信を防ぐことができる。また、調整期間中の他局への干渉も回避できる。
【００５１】
また、抑制装置としてスイッチ１３Ａが用いられることでＯＦＦされるとアンテナ素子５への出力信号の入力が遮断され、アンテナ素子５から送信される無線信号の出力が完全に行われなくなる。そのため、調整期間中の意図しない方向への無線信号の送信を確実に防ぐことができる。また、調整期間中の他局への干渉も確実に回避できる。
【００５２】
［第２の実施の形態］
他の例として、出力制御部１１２は、各移相器１６に設定されている移相量を読み出すことで、位相制御における移相器１６の設定の調整の進行状態を特定してもよい。これにより、出力制御部１１２は、移相器１６の設定の調整に要する時間を予め記憶していない場合でも、また、移相器１６から設定の調整の完了の通知を受けない場合でも、移相器１６の設定の調整の進行状態を特定することができる。
【００５３】
そこで、第２の実施の形態にかかる出力制御部１１２は、出力制御において、位相制御における移相器１６の設定の調整の進行状態ごとにスイッチ１３Ａの状態を予め定義した情報を参照して、移相器１６の設定の調整の進行状態に基づいて出力制御におけるスイッチ１３ＡのＯＮまたはＯＦＦを決定、つまり通常モードか低出力モードかを決定する。移相器１６の設定の調整の進行状態ごとにスイッチ１３Ａの状態を予め定義した情報は、たとえば対応テーブルである。対応テーブルは、たとえば出力制御部１１２に予め記憶されている。図５は、対応テーブルの一例を表わした図である。なお、テーブル形式は上記対応を表わす情報の一例であって、該情報の形式はテーブル形式に限定されない。
【００５４】
図５を参照して、対応テーブルには、位相制御における移相器１６の設定の調整の進行状態を表す「状態」と、スイッチの状態を表す「スイッチ」との項目が含まれる。「状態」はアンテナ素子５Ａ〜５Ｐそれぞれの移相器１６の設定の調整の状態の組み合わせを含む。アンテナ素子５Ａ〜５Ｐそれぞれの移相器１６Ａ〜１６Ｐは、それぞれ「Ａ」〜「Ｐ」で表されている。移相器１６の設定の調整の状態は、設定が調整される前の状態である「調整前」、設定が調整中である「調整中」、および設定が調整された後の状態である「調整後」を含む。スイッチ１３Ａの状態はＯＮおよびＯＦＦを含む。
【００５５】
第１の状態は、アンテナ素子５Ａ〜５Ｐそれぞれの移相器１６Ａ〜１６Ｐすべてが設定の調整前の状態である。このとき、スイッチ１３Ａの状態はＯＮと定義されている。
【００５６】
第２の状態は、アンテナ素子５Ａの移相器１６Ａが設定の調整中であり、アンテナ素子５Ｂ〜５Ｐの移相器１６Ｂ〜１６Ｐが設定の調整前の状態である。このとき、スイッチ１３Ａの状態はＯＦＦと定義されている。
【００５７】
第３の状態は、アンテナ素子５Ａの移相器１６Ａが設定の調整後であり、アンテナ素子５Ｂの移相器１６Ｂが設定の調整中であり、アンテナ素子５Ｃ〜５Ｐの移相器１６Ｃ〜１６Ｐが設定の調整前の状態である。このとき、スイッチ１３Ａの状態はＯＦＦと定義されている。
【００５８】
第４の状態は、アンテナ素子５Ａ〜５Ｂの移相器１６Ａ〜１６Ｂが設定の調整後であり、アンテナ素子５Ｃの移相器１６Ｃが設定の調整中であり、アンテナ素子５Ｄ〜５Ｐの移相器１６Ｄ〜１６Ｐが設定の調整前の状態である。このとき、スイッチ１３Ａの状態はＯＦＦと定義されている。
【００５９】
第１７の状態は、アンテナ素子５Ａ〜５Ｏの移相器１６Ａ〜１６Ｏが設定の調整後であり、アンテナ素子５Ｐの移相器１６Ｐが設定の調整中の状態である。このとき、スイッチ１３Ａの状態はＯＦＦと定義されている。
【００６０】
第１８の状態は、アンテナ素子５Ａ〜５Ｐそれぞれの移相器１６Ａ〜１６Ｐすべてが設定の調整後の状態である。このとき、スイッチ１３Ａの状態はＯＮと定義されている。
【００６１】
つまり、図５の対応テーブルの第２の状態〜第１７の状態は、いずれかの移相器１６の設定が調整中、すなわちアンテナシステ４の位相が変化中であることを指す。対応テーブルは、この状態のときのスイッチ１３ＡをＯＦＦ、すなわち低出力モードと定義する。第１の状態および第１８の状態は、いずれの移相器１６の設定も調整中ではない、つまりアンテナシステム４の位相が変化していないことを指す。対応テーブルは、この状態のときのスイッチ１３ＡをＯＦＦ、すなわち通常モードと定義する。
【００６２】
第２の実施の形態にかかるアンテナシステム４の制御部１０は、アンテナ素子５から送信する信号のチルト角を設定する制御命令をベースバンドユニット２から受け付けると、所定時間間隔などの予め規定されたタイミングで各移相器１６に設定されている移相量を読み出すことで、位相制御における移相器１６の設定の調整の進行状態を特定する。制御部１０は、対応テーブルを参照し、各移相器１６の設定の調整の進行状態に基づいてスイッチ１３ＡのＯＮ／ＯＦＦを決定する。そして、制御部１０は、決定した状態となるようにスイッチ１３Ａを制御する。
【００６３】
以上、第２の実施の形態のアンテナシステム４によれば、制御部１０の出力制御部１１２は位相制御部１１１における位相制御と連携することなく、各移相器１６の設定を監視して出力制御を行うことができる。これにより、たとえば位相制御部１１１と出力制御部１１２とを異なるＣＰＵによって実現することが容易になる。
【００６４】
［第３の実施の形態］
抑制装置は、アンテナ素子５に入力される出力信号を遮断まではせずに、他局から送信される電波と干渉を生じない出力となる程度に減衰させるものであってもよい。抑制装置は、他の例として減衰器である。図６は、第３の実施の形態にかかるアンテナシステム４の送信側の構成の一例を示すブロック図である。図６に表されたように、アンテナシステム４には、抑制装置としてスイッチ１３Ａに替えて減衰器１３Ｂが含まれてもよい。減衰器１３Ｂは、アンテナ素子５に入力される出力信号を減衰させる。
【００６５】
抑制装置として用いられる減衰器による信号の減衰度合いは、他局から送信される電波と干渉を生じない出力となる程度に減衰させる減衰度合いである。好ましくは、アンテナ素子への入力が遮断される程度の減衰度合いである。第３の実施の形態において抑制装置として用いられる減衰器１３Ｂによる信号の減衰度合いは、たとえば、スイッチ１３Ａによって信号の入力が遮断されることと同程度の減衰度合いである。つまり、好ましくは、減衰器１３Ｂは、アンテナ素子５に入力される出力信号を概ね遮断する程度、すなわち概ね２０［ｄＢ］以上減衰させる。
【００６６】
抑制装置として用いられる減衰器１３Ｂは、図示しない抵抗を含む回路と含まない回路とを並列的に有し、入力端子と出力端子との間をいずれの回路とするか切り替える切り替えスイッチを有することで、これら回路が切り替え可能である。該切り替えスイッチで回路が切り替えられることで、減衰器１３Ｂは、入力された信号を概ね遮断される程度まで減衰して出力する減衰モードと、入力された信号を減衰せずにそのまま出力する非減衰モードとの２つのモードが可変である。該スイッチは制御部１０からの制御信号に従ってＯＮ、ＯＦＦする。つまり、制御部１０によって減衰器１３Ｂの減衰モードと非減衰モードとが切り替えられる。
【００６７】
第３の実施の形態にかかる出力制御部１１２は、出力制御において、第１の実施の形態または第２の実施の形態にかかる出力制御部１１２がスイッチ１３ＡをＯＦＦするタイミングと同じタイミングで減衰器１３Ｂを減衰モードに切り替える。すなわち、位相制御中の、複数のアンテナ素子５の移相器１６すべてにおいて設定の調整が完了せず、アンテナシステム４の位相が変化中の状態においては、出力制御部１１２は減衰器１３Ｂを減衰モードに切り替える。これにより、低出力モードとなる。そして、すべての減衰器１６の設定の調整が完了すると、すなわち位相制御が完了すると、出力制御部１１２は減衰器１３Ｂを非減衰モードに切り替える。これにより、通常モードに復帰する。
【００６８】
このように、抑制装置として減衰器１３Ｂを用いる場合、アンテナ素子５に入力される出力信号は完全に遮断されない。そのため、多少の無線信号がアンテナ素子５から出力されることになる。従って、減衰器１３Ｂでの減衰度合いを適切に設定することによって、期間中の意図しない方向への無線信号の送信や調整期間中の他局への干渉を抑えつつ、低出力モードながらも無線信号の出力も可能となる。
【００６９】
［第４の実施の形態］
抑制装置は、複数のアンテナ素子５Ａ〜５Ｐそれぞれよりも上流側（ベースバンドユニット側）に配置されればよい。すなわち、抑制装置が設置される位置は図２または図６に表されたように分配器１４よりも上流側（ベースバンドユニット側）に限定されず、複数のアンテナ素子５Ａ〜５Ｐそれぞれよりも上流側であればいずれの位置でもよい。他の例として、図７のように配置されてもよい。
【００７０】
図７は、第４の実施の形態にかかるアンテナシステム４の送信側の構成の一例を示すブロック図である。図７を参照して、第４の実施の形態にかかるアンテナシステム４では、分配器１４と複数の可変減衰器１５Ａ〜１５Ｐそれぞれとの間に、複数（この例では１６個）のスイッチ１３Ｃが配置される。
【００７１】
第４の実施の形態にかかる出力制御部１１２は、出力制御において、第１の実施の形態または第２の実施の形態にかかる出力制御部１１２がスイッチ１３ＡをＯＦＦするタイミングと同じタイミングですべてのスイッチ１３ＣをＯＦＦして低出力モードとする。なお、第４の実施の形態にかかる出力制御部１１２は、複数のスイッチ１３ＣをすべてＯＦＦにすることで低出力モードとする。また、低出力モードから通常モードに復帰する際には、出力制御部１１２は、複数のスイッチ１３ＣをすべてＯＮに戻す。
【００７２】
このように分配器１４よりも下流側（アンテナ素子５側）に抑制装置を設けることで、アンテナ素子５に入力される出力信号をより確実に抑制することができる。そして、第１〜第３の実施の形態と同様に、複数のアンテナ素子５すべての移相器１６の設定の調整が完了していない相制御期間中、つまりアンテナシステム４の位相の変化中には、アンテナ素子５への出力信号の入力が遮断され、アンテナ素子５から無線信号が送信されない低出力モードとなる。これにより、調整期間中の意図しない方向への無線信号の送信を防ぐことができる。また、調整期間中の他局への干渉も回避できる。
【００７３】
［変形例］
なお、第４の実施の形態の変形例として、複数のアンテナ素子５Ａそれぞれに接続されている可変減衰器１５および／または電力増幅器１７を抑制装置として機能させてもよい。
【００７４】
可変減衰器１５を抑制装置として機能させる場合、出力制御部１１２は調整期間中に可変減衰器１５での減衰度合いを、第３の実施の形態における減衰器１３Ｂによる信号の減衰度合いと同程度となるよう制御する。つまり、出力制御部１１２は、通常モードにおいてはアンテナ素子５から規定された強度で無線信号が出力されるような第１の減衰度合いで減衰するように可変減衰器１５を制御する。一方、調整期間中には出力制御部１１２は、可変減衰器１５での減衰度合いを第１の減衰度合いから減衰器１３Ｂによる信号の減衰度合いと同程度である第２の減衰度合いに切り替えるように可変減衰器１５を制御する。これにより、可変減衰器１５が抑制装置として機能して、低出力モードとなる。
【００７５】
同様に、電力増幅器１７を抑制装置として機能させる場合、出力制御部１１２は調整期間中に電力増幅器１７をＯＦＦとして、電力の増幅を行わせないように制御する。これにより、電力増幅器１７が抑制装置として機能して、低出力モードとなる。
【００７６】
このように、通常モードにおいてアンテナ素子５から規定された強度の無線信号を出力するために設けられている機構を抑制装置として機能させることによって、新たに抑制装置を設けることなく調整期間中の低出力モードを実現することができる。
【００７７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７８】
１  無線基地局装置
２  ベースバンドユニット
３  信号伝送路
４  アクティブアンテナシステム
５，５Ａ〜５Ｐ  アンテナ素子
１０  制御部
１２  送信処理部
１３Ａ，１３Ｃ  スイッチ
１３Ｂ  減衰器
１４  分配器
１５，１５Ａ〜１５Ｐ  可変減衰器
１６，１６Ａ〜１６Ｐ  移相器
１７，１７Ａ〜１７Ｐ  電力増幅器
１１１  位相制御部
１１２  出力制御部
１６Ａ  移相器
【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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