(57)【要約】【課題】アンテナ間のキャリブレーションの精度を向上させる。【解決手段】基地局１０は、複数のアンテナ４１と、アンテナ４１毎に設けられた複数のアナログ回路３０と、信号生成部２２２と、周波数シフト部２２１と、係数算出部２２３とを有する。信号生成部２２２は、データ信号に含まれる複数のサブキャリアよりも周波数間隔が広い複数のサブキャリアを含む第１の信号を生成する。周波数シフト部２２１は、第１の信号を所定の周波数分、周波数シフトさせた第２の信号を生成する。係数算出部２２３は、アンテナ４１毎に、アンテナ４１に対応するアナログ回路３０に入力され、アナログ回路３０を経由した第１の信号および第２の信号のそれぞれを用いて、それぞれのアンテナ４１から出力される信号の周波数応答を調整する。【選択図】図１
2019033387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナと、それぞれの前記アンテナに対応して設けられた複数のアナログ回路とを有する基地局において、
データ信号に用いられる複数のサブキャリアよりも周波数間隔が広い複数のサブキャリアを用いる第１の信号を生成する第１の生成部と、
前記第１の信号を所定の周波数分、周波数シフトさせた第２の信号を生成する第２の生成部と、
前記アンテナ毎に、前記アンテナに対応する前記アナログ回路に入力され、前記アナログ回路を経由した前記第１の信号および前記第２の信号のそれぞれを用いて、それぞれの前記アンテナから出力される信号の周波数応答を調整する調整部と
を有することを特徴とする基地局。
【請求項２】
前記調整部は、
前記アナログ回路を経由した前記第２の信号に対して、前記第２の生成部によって実行された周波数シフトとは逆の周波数シフトを実行する周波数シフト部と、
前記アンテナ毎に、前記周波数シフト部によって前記逆の周波数シフトが実行された前記第２の信号に用いられるそれぞれのサブキャリアの周波数応答を算出する算出部と、
前記アンテナ毎に、前記算出部によって算出されたそれぞれの周波数応答に対応するサブキャリアに対して前記第２の生成部と同一の周波数シフトを施し、周波数シフト後のそれぞれのサブキャリアの周波数応答と、前記アナログ回路を経由した前記第１の信号に用いられるそれぞれのサブキャリアの周波数応答とを合成する合成部と、
前記アンテナ毎に前記合成部によって合成されたサブキャリア毎の周波数応答に基づいて、それぞれの前記アンテナから出力される信号の周波数応答を調整する調整処理部と
を有することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記所定の周波数は、前記第１の信号に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の基地局。
【請求項４】
前記第１の信号に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔は、前記データ信号に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔の２倍であり、
前記所定の周波数は、前記第１の信号に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔の１／２であることを特徴とする請求項３に記載の基地局。
【請求項５】
複数のアンテナと、それぞれの前記アンテナに対応して設けられた複数のアナログ回路とを有する基地局が、
データ信号に用いられる複数のサブキャリアよりも周波数間隔が広い複数のサブキャリアを用いる第１の信号を生成し、
前記第１の信号を所定の周波数分、周波数シフトさせた第２の信号を生成し、
前記アンテナ毎に、前記アンテナに対応する前記アナログ回路に入力され、前記アナログ回路を経由した前記第１の信号および前記第２の信号のそれぞれを用いて、それぞれの前記アンテナから出力される信号の周波数応答を調整する
処理を実行することを特徴とするキャリブレーション方法。
【請求項６】
複数のアンテナと、それぞれの前記アンテナに対応して設けられた複数のアナログ回路とを有する基地局に設けられるキャリブレーション装置において、
データ信号に用いられる複数のサブキャリアよりも周波数間隔が広い複数のサブキャリアを用いる第１の信号を生成する第１の生成部と、
前記第１の信号を所定の周波数分、周波数シフトさせた第２の信号を生成する第２の生成部と、
前記アンテナ毎に、前記アンテナに対応する前記アナログ回路に入力され、前記アナログ回路を経由した前記第１の信号および前記第２の信号のそれぞれを用いて、それぞれの前記アンテナから出力される信号の周波数応答を調整する調整部と
を有することを特徴とするキャリブレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局、キャリブレーション方法およびキャリブレーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビームフォーミングは、複数のアンテナ素子から放射される電波の振幅および位相を制御することによって、特定の方向に指向性を持たせる、即ち特定の方向に電波を集中的に放射させる技術である。例えば、各アンテナ素子から空間に放射される電波の振幅および位相が揃えば、アンテナ面に対して直進方向にビームが形成され、各アンテナ素子の振幅および位相をずらすと、この振幅および位相のずれに応じた方向にビームが形成される。ビームフォーミングでは、複数のアンテナ間の振幅誤差および位相誤差を揃えることにより、所望の方向に高い精度でビームを形成することができる。そのため、複数のアンテナ間の振幅誤差および位相誤差を補正するためのアンテナキャリブレーションが行われる。
【０００３】
アンテナキャリブレーションとしては、古くから多くの手法が検討されている。例えば、ＴＤＤ（Time  Division  Duplex）システムにおいて、上りリンクと下りリンクの切り替えのために設けられるガード時間において送信された信号を用いて各アンテナ素子のキャリブレーションを実行することが検討されている。ガード時間は、基地局も端末も信号の送受信を行わない期間であるため、キャリブレーションの実行により他の装置に与える影響を少なくすることができる。また、ガード時間が長すぎるとシステムリソースの利用効率が低下するため、ガード時間は、データ信号の送受信に用いられる通信フレームの期間よりも短く設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−４１２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）信号を送受信するシステムでは、同じデータ量のデータを送信する場合、送信期間が短くなると、サブキャリア間隔が広くなる。そのため、キャリブレーションに用いられる信号がＯＦＤＭ信号である場合、ガード時間のように短い期間に送信される信号に用いられるサブキャリア間隔は、通常のデータ信号に用いられるサブキャリアの間隔より広くなる。
【０００６】
しかし、キャリブレーション後の各アンテナ素子を用いて行われるビームフォーミングは、データ信号に対して行われる。データ信号に用いられるサブキャリア間隔は、キャリブレーション信号に用いられるサブキャリア間隔よりも狭い。そのため、データ信号に用いられる各サブキャリアにおける振幅誤差および位相誤差は、キャリブレーションの信号に用いられた各サブキャリアの振幅誤差および位相誤差を補間等することにより推定される。しかし、補間された振幅誤差および位相誤差が、データ信号に用いられる各サブキャリアにおける振幅誤差および位相誤差と必ずしも近い値であるとは限られないため、キャリブレーションの精度が低くなってしまうという問題がある。
【０００７】
本願に開示の技術は、アンテナ間のキャリブレーションの精度を向上させることができる基地局、キャリブレーション方法およびキャリブレーション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】
【０００８】
１つの側面では、基地局は、複数のアンテナと、アンテナ毎に設けられた複数のアナログ回路と、第１の生成部と、第２の生成部と、調整部とを有する。第１の生成部は、データ信号に含まれる複数のサブキャリアよりも周波数間隔が広い複数のサブキャリアを含む第１の信号を生成する。第２の生成部は、第１の信号を所定の周波数分、周波数シフトさせた第２の信号を生成する。調整部は、アンテナ毎に、前記アンテナに対応するアナログ回路に入力され、前記アナログ回路を経由した第１の信号および第２の信号のそれぞれを用いて、それぞれのアンテナから出力される信号の周波数応答を調整する。
【発明の効果】
【０００９】
１実施形態によれば、アンテナ間のキャリブレーションの精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例１における基地局の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、サブキャリアの周波数間隔の一例を説明する図である。
【図３】図３は、係数算出部の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、アナログ回路の周波数応答の一例を説明する図である。
【図５】図５は、アナログ回路の周波数応答の一例を説明する図である。
【図６】図６は、合成部による合成過程の一例を説明する図である。
【図７】図７は、キャリブレーション処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、ＦＩＲ（Finite  Impulse  Response）フィルタの周波数応答の一例を説明する図である。
【図９】図９は、スムージング処理の一例を説明する図である。
【図１０】図１０は、比較例におけるスムージング処理の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施例２におけるスムージング処理の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、実施例３における基地局の一例を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、基地局のハードウェアの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本願が開示する基地局、キャリブレーション方法およびキャリブレーション装置の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例は開示の技術を限定するものではない。
【実施例１】
【００１２】
［基地局１０の構成］
図１は、実施例１における基地局１０の一例を示すブロック図である。基地局１０は、デジタル処理部２０、複数のアナログ回路３０−１〜３０−ｎ、複数のアンテナ４１−１〜４１−ｎ、および複数のカプラ４２−１〜４２−ｎを有する。また、基地局１０は、セレクタ４３、アンプ４４、ダウンコンバータ４５、およびＡＤＣ（Analog  to  Digital  Converter）４６を有する。複数のアンテナ４１−１〜４１−ｎは、アレイアンテナを構成する。複数のアンテナ４１−１〜４１−ｎは、デジタル処理部２０内のＦＩＲフィルタにより複数のアンテナ４１−１〜４１−ｎのそれぞれへ出力される送信信号の振幅および位相が調整されることにより、所定の方向に指向性を有するビームを形成する。
【００１３】
なお、以下では、複数のアナログ回路３０−１〜３０−ｎのそれぞれを区別することなく総称する場合に単にアナログ回路３０と記載し、複数のアンテナ４１−１〜４１−ｎのそれぞれを区別することなく総称する場合に単にアンテナ４１と記載する。また、以下では、複数のカプラ４２−１〜４２−ｎのそれぞれを区別することなく総称する場合に単にカプラ４２と記載する。
【００１４】
基地局１０では、１つのアンテナ４１に対応付けて、１つのアナログ回路３０、および１つのカプラ４２が設けられている。それぞれのアナログ回路３０は、デジタル処理部２０から出力された信号にアップコンバートや増幅等の処理を施し、処理後の信号を対応するアンテナ４１へ出力する。それぞれのアンテナ４１は、対応するアナログ回路３０から出力された信号を電波として空間に放射する。また、それぞれのアナログ回路３０は、対応するアンテナを介して受信された受信信号にダウンコンバートや増幅等の処理を施し、処理後の受信信号をデジタル処理部２０へ出力する。
【００１５】
それぞれのカプラ４２は、対応するアナログ回路３０からアンテナ４１へ出力された信号の一部をセレクタ４３へフィードバックする。セレクタ４３は、それぞれのカプラ４２からフィードバックされた信号の中の１つを選択してアンプ４４へ出力する。以下では、それぞれのカプラ４２からフィードバックされた信号をフィードバック信号と記載する。アンプ４４は、セレクタ４３から出力されたフィードバック信号を増幅する。ダウンコンバータ４５は、アンプ４４によって増幅されたフィードバック信号に対して、直交検波およびダウンコンバート等の処理を施す。ＡＤＣ４６は、ダウンコンバータ４５によって直交検波等が行われたフィードバック信号をアナログ信号からデジタル信号に変換してデジタル処理部２０へ出力する。
【００１６】
それぞれのアナログ回路３０は、ＤＡＣ（Digital  to  Analog  Converter）３１、アップコンバータ３２、ＰＡ（Power  Amplifier）３３、サーキュレータ３４、およびＢＰＦ（Band  Pass  Filter）３５を有する。また、それぞれのアナログ回路３０は、これ以外にも、アンテナ４１を介して受信した信号を処理する受信ブロックを有する。以下では、ＤＡＣ３１、アップコンバータ３２、ＰＡ３３、サーキュレータ３４、およびＢＰＦ３５を、送信ブロックと呼ぶ。
【００１７】
ＤＡＣ３１は、デジタル処理部２０から出力された信号を、デジタル信号からアナログ信号に変換する。デジタル処理部２０から出力される信号は、後述する送信信号またはキャリブレーション信号である。アップコンバータ３２は、ＤＡＣ３１によってアナログ信号に変換された信号に対して、直交変調およびアップコンバート等の処理を施す。ＰＡ３３は、アップコンバータ３２によって直交変調等が施された信号を増幅する。サーキュレータ３４は、ＰＡ３３によって増幅された信号をＢＰＦ３５へ通過させる。また、サーキュレータ３４は、アンテナ４１によって受信されＢＰＦ３５を通過した受信信号を受信ブロックへ通過させる。ＢＰＦ３５は、ＰＡ３３によって増幅されサーキュレータ３４を通過した信号の周波数帯域を所定の周波数帯域に制限する。また、ＢＰＦ３５は、アンテナ４１によって受信された受信信号の周波数帯域を所定の周波数帯域に制限する。
【００１８】
デジタル処理部２０は、ＢＢ（Base  Band）処理部２１、キャリブレーション部２２、および複数のＦＩＲフィルタ２３−１〜２３−ｎを有する。キャリブレーション部２２は、複数のセレクタ２２０−１〜２２０−ｎ、周波数シフト部２２１、信号生成部２２２、および係数算出部２２３を有する。係数算出部２２３は、調整部の一例である。なお、以下では、複数のＦＩＲフィルタ２３−１〜２３−ｎのそれぞれを区別することなく総称する場合に、単にＦＩＲフィルタ２３と記載し、複数のセレクタ２２０−１〜２２０−ｎのそれぞれを区別することなく総称する場合に、単にセレクタ２２０と記載する。それぞれのＦＩＲフィルタ２３およびそれぞれのセレクタ２２０は、それぞれのアンテナ４１に対応付けて、１つずつ設けられている。
【００１９】
ＢＢ処理部２１は、データの送信に用いられるベースバンドの送信信号を生成し、生成した送信信号を、それぞれのセレクタ２２０へ出力する。図２は、サブキャリアの周波数間隔の一例を説明する図である。ＢＢ処理部２１は、例えば図２（ａ）に示すように、周波数間隔がΔｆsdである複数のサブキャリアを用いたＯＦＤＭにより変調された送信信号を生成する。
【００２０】
キャリブレーション部２２内の信号生成部２２２は、例えば図２（ｂ）に示すように、周波数間隔がΔｆscである複数のサブキャリアを用いたＯＦＤＭにより変調されたキャリブレーション信号を生成する。そして、信号生成部２２２は、生成されたキャリブレーション信号を周波数シフト部２２１および係数算出部２２３へ出力する。キャリブレーション信号に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔Δｆscは、送信信号に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔Δｆsdより広い。本実施例において、周波数間隔Δｆscは、周波数間隔Δｆsdの例えば２倍である。信号生成部２２２は、第１の生成部の一例である。
【００２１】
周波数シフト部２２１は、信号生成部２２２から出力されたキャリブレーション信号に含まれる各サブキャリアの周波数を、係数算出部２２３から指示されたシフト量分シフトさせる。そして、周波数シフト部２２１は、各サブキャリアの周波数がシフトされたキャリブレーション信号をそれぞれのセレクタ２２０へ出力する。なお、係数算出部２２３から指示されたシフト量が０である場合、周波数シフト部２２１は、信号生成部２２２から出力されたキャリブレーション信号に含まれる各サブキャリアの周波数をシフトさせることなくそれぞれのセレクタ２２０へ出力する。以下では、各サブキャリアの周波数がシフトされていないキャリブレーション信号を第１の信号と記載し、各サブキャリアの周波数がシフトされたキャリブレーション信号を第２の信号と記載する。周波数シフト部２２１は、第２の生成部の一例である。
【００２２】
それぞれのセレクタ２２０は、ＢＢ処理部２１から出力された送信信号、または、周波数シフト部２２１から出力されたキャリブレーション信号をＦＩＲフィルタ２３へ出力する。それぞれのＦＩＲフィルタ２３は、対応するセレクタ２２０から出力された信号（送信信号またはキャリブレーション信号）を、係数算出部２２３によって設定された係数に基づいてフィルタリングする。そして、それぞれのＦＩＲフィルタ２３は、フィルタリング後の信号を、対応するアナログ回路３０へ出力する。
【００２３】
係数算出部２２３は、アンテナ４１毎に、当該アンテナ４１に対応するアナログ回路３０の送信ブロックに入力され、当該アナログ回路３０を経由した第１の信号および第２の信号をそれぞれ用いて、各アンテナ４１から出力される信号の周波数応答を調整する。具体的には、係数算出部２２３は、アンテナ４１を１つずつ選択し、選択されたアンテナ４１に対応するアナログ回路３０に第１の信号を入力し、当該アナログ回路３０を経由したフィードバック信号に基づいて周波数応答を算出する。また、係数算出部２２３は、選択されたアンテナ４１に対応するアナログ回路３０に第２の信号を入力し、当該アナログ回路３０を経由したフィードバック信号に基づいて周波数応答を算出する。そして、係数算出部２２３は、第１の信号のフィードバック信号から算出された周波数応答と、第２の信号のフィードバック信号から算出された周波数応答とを用いて、選択されたアンテナ４１に対応するＦＩＲフィルタ２３に設定される係数を算出する。そして、係数算出部２２３は、算出された係数をＦＩＲフィルタ２３に設定する。
【００２４】
図３は、係数算出部２２３の一例を示すブロック図である。係数算出部２２３は、例えば図３に示すように、調整処理部２２３０、合成部２２３１、算出部２２３２、および周波数シフト部２２３３を有する。
【００２５】
算出部２２３２は、アンテナ４１を１つ選択し、選択されたアンテナ４１に対応するカプラ４２から出力されるフィードバック信号が選択されるように、セレクタ４３を制御する。また、算出部２２３２は、周波数シフト部２２１からのキャリブレーション信号がＦＩＲフィルタ２３へ出力されるように、選択されたアンテナ４１に対応するセレクタ２２０を制御する。また、算出部２２３２は、各ＦＩＲフィルタ２３に、入力信号がそのまま出力される設定値（例えば、基本成分の振幅を１とし、遅延成分の振幅を全て０とする設定値）を設定する。
【００２６】
そして、算出部２２３２は、シフト量として０を周波数シフト部２２１および周波数シフト部２２３３に指示する。周波数シフト部２２１は、信号生成部２２２から出力されたキャリブレーション信号に含まれる各サブキャリアの周波数をシフトさせることなく第１の信号としてそれぞれのセレクタ２２０へ出力する。そして、第１の信号は、選択されたアンテナ４１に対応するセレクタ２２０からＦＩＲフィルタ２３を介してアナログ回路３０へ出力される。
【００２７】
そして、第１の信号は、選択されたアンテナ４１に対応するアナログ回路３０の送信ブロックを経由し、フィードバック信号としてカプラ４２へ出力される。そして、フィードバック信号は、セレクタ４３、アンプ４４、ダウンコンバータ４５、およびＡＤＣ４６を介して、係数算出部２２３内の周波数シフト部２２３３へフィードバックされる。算出部２２３２からシフト量として０が指示されているため、周波数シフト部２２３３は、各サブキャリアの周波数をシフトすることなく、フィードバック信号を算出部２２３２へ出力する。
【００２８】
そして、算出部２２３２は、第１の信号に対応するフィードバック信号に基づいて、選択されたアンテナ４１に対応するアナログ回路３０の送信ブロックにおける周波数応答を算出する。図４は、アナログ回路３０の周波数応答の一例を説明する図である。算出部２２３２は、例えば図４（ａ）に示すように、フラットな振幅特性および位相特性を有する第１の信号をアナログ回路３０へ入力させる。アナログ回路３０を経由した第１の信号に対応するフィードバック信号は、例えば図４（ｂ）に示すように、アナログ回路３０の周波数特性５０に応じた振幅特性および位相特性を示す。図４では、アナログ回路３０の周波数特性の一例として振幅特性が示されているが、位相特性についても同様に観測することができる。
【００２９】
算出部２２３２は、フィードバック信号を復調する。そして、算出部２２３２は、サブキャリア毎に、復調されたフィードバック信号の振幅および位相を、信号生成部２２２によって生成されたキャリブレーション信号の振幅および位相と比較することにより、サブキャリア毎の周波数応答を算出する。そして、算出部２２３２は、算出した周波数応答を合成部２２３１へ出力する。
【００３０】
ここで、第１の信号に含まれるサブキャリア（図４における周波数ｆ1〜ｆm）の周波数間隔Δｆscは、データ信号に含まれるサブキャリアの周波数間隔Δｆsdよりも広い。そのため、第１の信号に対応するフィードバック信号から算出された周波数応答には、データ信号に含まれる一部のサブキャリアの周波数（例えば図４（ｂ）の点線で示された周波数）における周波数応答が含まれていない。
【００３１】
次に、算出部２２３２は、シフト量として＋Δｆを周波数シフト部２２１に指示し、シフト量として−Δｆを周波数シフト部２２３３に指示する。周波数シフト部２２１は、信号生成部２２２によって生成されたキャリブレーション信号の各サブキャリアの周波数を＋Δｆ分シフトすることにより第２の信号を生成し、生成された第２の信号を各セレクタ２２０へ出力する。第２の信号は、選択されたアンテナ４１に対応するセレクタ２２０からＦＩＲフィルタ２３を介してアナログ回路３０へ出力される。
【００３２】
そして、第２の信号は、選択されたアンテナ４１に対応するアナログ回路３０の送信ブロックを経由し、フィードバック信号としてカプラ４２へ出力される。そして、フィードバック信号は、セレクタ４３、アンプ４４、ダウンコンバータ４５、およびＡＤＣ４６を介して、周波数シフト部２２３３へフィードバックされる。
【００３３】
周波数シフト部２２３３は、第２の信号に対応するフィードバック信号に対して、周波数シフト部２２１によって実行された周波数シフトとは逆の周波数シフトを実行する。具体的には、周波数シフト部２２３３は、算出部２２３２から指示された−Δｆのシフト量に応じて、第２の信号に対応するフィードバック信号の各サブキャリアの周波数を−Δｆ分シフトさせる。そして、周波数シフト部２２３３は、周波数シフト後のフィードバック信号を算出部２２３２へ出力する。各サブキャリアの周波数が−Δｆ分シフトされることにより、周波数シフト後のフィードバック信号の各サブキャリアの周波数は、第１の信号の各サブキャリアの周波数と同一になる。
【００３４】
そして、算出部２２３２は、第２の信号に対応するフィードバック信号に基づいて、選択されたアンテナ４１に対応するアナログ回路３０の周波数応答を算出する。図５は、アナログ回路３０の周波数応答の一例を説明する図である。例えば図５（ａ）に示すように、第２の信号に含まれるサブキャリアの周波数（図５における周波数ｆ1’〜ｆm’）は、第１の信号に含まれるサブキャリアの周波数（図５における周波数ｆ1〜ｆm）から＋Δｆ分シフトしている。本実施例において、各サブキャリアの周波数のシフト量Δｆは、例えば図５（ａ）に示すように、キャリブレーション信号に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔Δｆscよりも小さい。算出部２２３２は、例えば図５（ａ）に示すように、フラットな振幅特性および位相特性を有する第２の信号をアナログ回路３０へ入力する。アナログ回路３０を経由した第２の信号に対応するフィードバック信号は、例えば図５（ｂ）に示すように、アナログ回路３０の周波数特性５０に応じた振幅特性および位相特性を示す。
【００３５】
具体的には、算出部２２３２は、第２の信号に対応するフィードバック信号を復調する。なお、周波数シフト部２２１によって＋Δｆシフトされたフィードバック信号が、周波数シフト部２２３３によって−Δｆシフトされることにより、算出部２２３２は、サブキャリア間の干渉を起こすことなくフィードバック信号を復調することができる。
【００３６】
算出部２２３２は、サブキャリア毎に、復調されたフィードバック信号の振幅および位相を、信号生成部２２２によって生成されたキャリブレーション信号の振幅および位相と比較することにより、サブキャリア毎の周波数応答を算出する。そして、算出部２２３２は、算出した周波数応答を合成部２２３１へ出力する。
【００３７】
ここで、第２の信号に含まれるサブキャリア（図５における周波数ｆ1’〜ｆm’）の周波数間隔Δｆscは、データ信号に含まれるサブキャリアの周波数間隔Δｆsdよりも広い。そのため、第２の信号に対応するフィードバック信号から算出された周波数応答には、データ信号に含まれる一部のサブキャリアの周波数（例えば図５（ｂ）の点線で示された周波数）における周波数応答が含まれていない。
【００３８】
合成部２２３１は、第１の信号に対応するフィードバック信号から算出されたサブキャリア毎の周波数応答と、第２の信号に対応するフィードバック信号から算出されたサブキャリア毎の周波数応答とを算出部２２３２から取得する。そして、合成部２２３１は、取得したサブキャリア毎の周波数応答を合成する。
【００３９】
図６は、合成部２２３１による合成過程の一例を説明する図である。図６において、周波数応答５１ａは、第１の信号に対応するフィードバック信号から算出された各サブキャリアの周波数応答を示しており、周波数応答５１ｂは、第２の信号に対応するフィードバック信号から算出された各サブキャリアの周波数応答を示している。周波数シフト部２２３３によって第２の信号に対応するフィードバック信号の各サブキャリアの周波数が−Δｆ分シフトされることにより、周波数シフト後の各サブキャリアの周波数は、第１の信号の各サブキャリアの周波数と同一となっている。
【００４０】
合成部２２３１は、例えば図６に示すように、第２の信号に対応するフィードバック信号の各サブキャリアの周波数応答５１ｂを、＋Δｆ分シフトさせることにより、周波数応答５１ｃとする。そして、合成部２２３１は、第１の信号に対応するフィードバック信号から特定された各サブキャリアの周波数応答５１ａと、第２の信号に対応するフィードバック信号から特定された各サブキャリアの周波数応答５１ｃとを合成する。これにより、周波数応答５１ｄが生成される。周波数応答５１ｄには、例えば図６に示すように、周波数間隔がΔｆ（本実施例では、Δｆsd）のサブキャリア毎の周波数応答が含まれている。合成部２２３１は、合成された周波数応答５１ｄを調整処理部２２３０へ出力する。
【００４１】
調整処理部２２３０は、合成部２２３１によって合成された周波数応答５１ｄを用いて、選択されたアンテナ４１に対応するＦＩＲフィルタ２３に設定される係数を算出する。調整処理部２２３０は、周波数応答５１ｄが、データ信号の周波数帯域において、例えばフラットになるように、ＦＩＲフィルタ２３に設定される各係数を算出する。そして、調整処理部２２３０は、算出された係数をＦＩＲフィルタ２３に設定する。
【００４２】
ここで、第１の信号および第２の信号に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔Δｆscは、例えば図４および図５に示したように、データ信号に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔Δｆsdよりも広い。そのため、第１の信号のみを用いてアナログ回路３０の周波数応答を算出するとすれば、データ信号に用いられる一部の周波数成分については、補間により求められることになる。そのため、データ信号に用いられるサブキャリアの周波数において実際のアナログ回路３０の周波数応答とは異なる周波数応答が算出される場合がある。そのため、アナログ回路３０の周波数応答を精度よく算出することが難しい。
【００４３】
これに対し、本実施例では、第１の信号の各サブキャリアの周波数応答と、第１の信号から所定の周波数Δｆシフトさせた第２の信号の各サブキャリアの周波数応答とが合成される。これにより、第１の信号に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔Δｆscよりも狭い周波数間隔における各サブキャリアの周波数応答を算出することができる。これにより、第１の信号のみを用いてアナログ回路３０の周波数応答を算出する場合に比べて、周波数応答が補間される周波数範囲を狭くすることができる。これにより、アナログ回路３０の周波数応答をより精度よく算出することができる。
【００４４】
特に、本実施例では、第１の信号および第２の信号に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔Δｆscは、例えば図２（ｂ）に示したように、データ信号に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔Δｆsdの２倍である。また、例えば図５（ａ）に示したように、第２の信号は、第１の信号から周波数間隔Δｆscの１／２、即ち、周波数間隔Δｆsd分シフトされる。そのため、第１の信号の各サブキャリアの周波数応答と、第２の信号の各サブキャリアの周波数応答とが合成された周波数応答は、データ信号の各サブキャリアの周波数応答に近い値となる。
【００４５】
さらに、合成後の各サブキャリアの周波数とデータ信号の各サブキャリアの周波数とが一致するように、第１の信号の各サブキャリアの周波数およびシフト量が選択される。これにより、合成後の各サブキャリアの周波数は、データ信号の各サブキャリアの周波数と一致する。これにより、合成後の各サブキャリアの周波数応答によって、データ信号に用いられる各サブキャリアの周波数応答をより精度よく推定することができる。また、第１の信号に対応する周波数応答と、第２の信号に対応する周波数応答とを異なる時間で別々に算出することができる。そのため、データの送受信に用いられる通信フレームより短いガード時間においても、データ信号に用いられる各サブキャリアの周波数応答を精度よく推定することができる。従って、アンテナ４１間のキャリブレーションの精度を向上させることができる。
【００４６】
［キャリブレーション処理］
図７は、キャリブレーション処理の一例を示すフローチャートである。基地局１０は、例えば上りリンクと下りリンクの切り替えのために設けられるガード時間において、本フローチャートに示す処理を実行する。
【００４７】
まず、係数算出部２２３の算出部２２３２は、アンテナ４１を１つ選択する（Ｓ１００）。そして、算出部２２３２は、選択されたアンテナ４１に対応するカプラ４２から出力されるフィードバック信号が選択されるように、セレクタ４３を制御する。また、算出部２２３２は、周波数シフト部２２１からのキャリブレーション信号がＦＩＲフィルタ２３へ出力されるように、選択されたアンテナ４１に対応するセレクタ２２０を制御する。また、算出部２２３２は、各ＦＩＲフィルタ２３に、入力信号がそのまま出力される設定値を設定する。また、算出部２２３２は、シフト量として０を周波数シフト部２２１および周波数シフト部２２３３に指示する。
【００４８】
次に、信号生成部２２２は、キャリブレーション信号を生成する（Ｓ１０１）。周波数シフト部２２１は、信号生成部２２２によって生成されたキャリブレーション信号に含まれる各サブキャリアの周波数をシフトさせることなく第１の信号としてそれぞれのセレクタ２２０へ出力する。第１の信号は、ステップＳ１００で選択されたアンテナ４１に対応するセレクタ２２０からＦＩＲフィルタ２３を介してアナログ回路３０へ送信される（Ｓ１０２）。
【００４９】
第１の信号は、ステップＳ１００で選択されたアンテナ４１に対応するアナログ回路３０の送信ブロックを経由し、フィードバック信号としてカプラ４２へ出力される。そして、フィードバック信号は、セレクタ４３、アンプ４４、ダウンコンバータ４５、およびＡＤＣ４６を介して、係数算出部２２３の周波数シフト部２２３３へフィードバックされる。周波数シフト部２２３３は、第１の信号に対応するフィードバック信号を受信する（Ｓ１０３）。そして、周波数シフト部２２３３は、各サブキャリアの周波数をシフトすることなく、第１の信号に対応するフィードバック信号を２２３２へ出力する。
【００５０】
次に、算出部２２３２は、第１の信号に対応するフィードバック信号を復調する。そして、算出部２２３２は、復調されたフィードバック信号に基づいて、ステップＳ１００で選択されたアンテナ４１に対応するアナログ回路３０の周波数応答を算出する（Ｓ１０４）。そして、算出部２２３２は、サブキャリア毎に算出された周波数応答を合成部２２３１へ出力する。
【００５１】
次に、算出部２２３２は、シフト量として＋Δｆを周波数シフト部２２１に指示し、シフト量として−Δｆを周波数シフト部２２３３に指示する。周波数シフト部２２１は、信号生成部２２２によって生成されたキャリブレーション信号の各サブキャリアの周波数を＋Δｆ分シフトすることにより第２の信号を生成し、生成された第２の信号を各セレクタ２２０へ出力する。第２の信号は、選択されたアンテナ４１に対応するセレクタ２２０からＦＩＲフィルタ２３を介してアナログ回路３０へ送信される（Ｓ１０５）。
【００５２】
第２の信号は、選択されたアンテナ４１に対応するアナログ回路３０の送信ブロックを経由し、フィードバック信号としてカプラ４２へ出力される。そして、フィードバック信号は、セレクタ４３、アンプ４４、ダウンコンバータ４５、およびＡＤＣ４６を介して、周波数シフト部２２３３へフィードバックされる。周波数シフト部２２３３は、第２の信号に対応するフィードバック信号を受信する（Ｓ１０６）。そして、周波数シフト部２２３３は、第２の信号に対応するフィードバック信号の各サブキャリアの周波数を−Δｆ分シフトさせる（Ｓ１０７）。そして、周波数シフト部２２３３は、周波数シフト後のフィードバック信号を算出部２２３２へ出力する。
【００５３】
次に、算出部２２３２は、第２の信号に対応するフィードバック信号を復調する。そして、算出部２２３２は、復調されたフィードバック信号に基づいて、ステップＳ１００で選択されたアンテナ４１に対応するアナログ回路３０の周波数応答を算出する（Ｓ１０８）。そして、算出部２２３２は、サブキャリア毎に算出された周波数応答を合成部２２３１へ出力する。
【００５４】
次に、合成部２２３１は、第２の信号に対応するフィードバック信号の各サブキャリアの周波数応答を、＋Δｆ分シフトさせる。そして、合成部２２３１は、第１の信号に対応するフィードバック信号から特定された各サブキャリアの周波数応答と、第２の信号に対応するフィードバック信号から特定された各サブキャリアの周波数応答とを合成する（Ｓ１０９）。そして、合成部２２３１は、合成後の周波数応答を調整処理部２２３０へ出力する。
【００５５】
調整処理部２２３０は、合成部２２３１によって合成された周波数応答に基づいて、ステップＳ１００で選択されたアンテナ４１に対応するＦＩＲフィルタ２３に設定される係数を算出する（Ｓ１１０）。
【００５６】
次に、算出部２２３２は、全てのアンテナ４１を選択したか否かを判定する（Ｓ１１１）。未選択のアンテナ４１がある場合（Ｓ１１１：Ｎｏ）、算出部２２３２は、再びステップＳ１００に示した処理を実行する。一方、全てのアンテナ４１が選択された場合（Ｓ１１１：Ｙｅｓ）、調整処理部２２３０は、ステップＳ１１０でＦＩＲフィルタ２３毎に算出された係数を、対応するＦＩＲフィルタ２３に設定する（Ｓ１１２）。そして、基地局１０は、本フローチャートに示したキャリブレーション処理を終了する。
【００５７】
なお、基地局１０は、例えばガード時間において上記したフローチャートに示す処理を実行するが、開示の技術はこれに限られない。例えば、基地局１０は、第１の信号の送信および第２の信号の送信を、別々のタイミングのガード時間において実行し、周波数応答の算出、周波数応答の合成、および係数の算出等の処理を、ガード時間以外の時間において実行してもよい。これにより、基地局１０の処理負荷を低減することができる。
【００５８】
［実施例１の効果］
上記説明から明らかなように、本実施例の基地局１０は、複数のアンテナ４１と、アンテナ４１毎に設けられた複数のアナログ回路３０と、信号生成部２２２と、周波数シフト部２２１と、係数算出部２２３とを有する。信号生成部２２２は、データ信号に含まれる複数のサブキャリアよりも周波数間隔が広い複数のサブキャリアを含む第１の信号を生成する。周波数シフト部２２１は、第１の信号を所定の周波数分、周波数シフトさせた第２の信号を生成する。係数算出部２２３は、アンテナ４１毎に、当該アンテナ４１に対応するアナログ回路３０に入力され、当該アナログ回路３０を経由した第１の信号および第２の信号のそれぞれを用いて、それぞれのアンテナ４１から出力される信号の周波数応答を調整する。これにより、本実施例の基地局１０は、アンテナ４１間のキャリブレーションの精度を向上させることができる。
【００５９】
また、上記した実施例において、係数算出部２２３は、調整処理部２２３０と、合成部２２３１と、算出部２２３２と、周波数シフト部２２３３とを有する。周波数シフト部２２３３は、アナログ回路３０を経由した第２の信号に対して、周波数シフト部２２１によって実行された周波数シフトとは逆の周波数シフトを実行する。算出部２２３２は、アンテナ４１毎に、周波数シフト部２２３３によって逆の周波数シフトが実行された第２の信号に用いられるそれぞれのサブキャリアの周波数応答を算出する。合成部２２３１は、アンテナ４１毎に、算出部２２３２によって算出されたそれぞれの周波数応答に対応するサブキャリアに対して周波数シフト部２２１と同一の周波数シフトを施す。そして、合成部２２３１は、周波数シフト後のそれぞれのサブキャリアの周波数応答と、アナログ回路３０を経由した第１の信号に用いられるそれぞれのサブキャリアの周波数応答と合成する。調整処理部２２３０は、アンテナ４１毎に合成部２２３１によって合成されたサブキャリア毎の周波数応答に基づいて、それぞれのアンテナ４１から出力される信号の周波数応答を調整する。これにより、本実施例の基地局１０は、アンテナ４１間のキャリブレーションの精度を向上させることができる。
【００６０】
また、上記した実施例において、第１の信号を周波数シフトさせる所定の周波数は、第１の信号に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔よりも小さい。これにより、第１の信号を用いて特定された周波数応答と、第２の信号を用いて特定された周波数応答とが合成された周波数応答では、第１の信号を用いて特定された周波数応答よりも高い精度でアナログ回路３０の周波数応答を特定することができる。これにより、本実施例の基地局１０は、アンテナ４１間のキャリブレーションの精度を向上させることができる。
【００６１】
また、上記した実施例において、第１の信号に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔は、データ信号に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔の２倍である。また、第１の信号を周波数シフトさせる所定の周波数は、第１の信号に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔の１／２である。これにより、第１の信号を用いて特定された周波数応答と、第２の信号を用いて特定された周波数応答とが合成された周波数応答は、データ信号に用いられる複数のサブキャリアにおける周波数応答に近い値となる。これにより、本実施例の基地局１０は、アンテナ４１間のキャリブレーションの精度を向上させることができる。
【実施例２】
【００６２】
ＦＩＲフィルタ２３は、データ信号の帯域内において所望の通過特性を有し、当該帯域外においては不要な信号が発生しないように遮断領域を有する。そのため、各ＦＩＲフィルタ２３の周波数応答Ｃ（ｆ）は、例えば図８（ａ）に示すように、データ信号の帯域ΔfD内において所望の通過特性を有し、帯域ΔfDの外側においては急激に減衰するような矩形状の周波数応答となる。図８は、ＦＩＲフィルタ２３の周波数応答Ｃ（ｆ）の一例を説明する図である。
【００６３】
図８（ａ）に示したＦＩＲフィルタ２３の周波数応答Ｃ（ｆ）を時間領域におけるＦＩＲフィルタ２３の時間応答ｃ（ｔ）に置き換えると、例えば図８（ｂ）に示すような分布となる。ＦＩＲフィルタ２３の周波数応答Ｃ（ｆ）が矩形状であると、多くの高周波成分が含まれるため、ＦＩＲフィルタ２３の時間応答ｃ（ｔ）はsinc関数のように変動し、ＦＩＲフィルタ２３のタップ数が多くなる。この場合、例えば図８（ｂ）の破線で囲まれる範囲内の時間応答ｃ（ｔ）を表現するタップ数（例えば３２個）では、図８（ａ）に示す矩形状の周波数応答Ｃ（ｆ）を再現することは難しい。
【００６４】
これに対して、例えば図９（ａ）に示すように、データ信号の帯域ΔfDの外側において、周波数応答Ｃ（ｆ）が緩やかに減衰するスムージング処理が行われた場合、ＦＩＲフィルタ２３の周波数応答Ｃ（ｆ）に含まれる高周波成分が減少する。図９は、スムージング処理の一例を説明する図である。図９（ａ）の例では、データ信号の帯域ΔfDの外側において、Δf1の周波数範囲において周波数応答Ｃ（ｆ）が緩やかに０まで減衰する。これにより、ＦＩＲフィルタ２３の時間応答ｃ（ｔ）は、例えば図９（ｂ）に示すように、所定範囲内の時間に集中することになる。そのため、例えば図９（ｂ）の破線で囲まれる範囲内の時間応答ｃ（ｔ）を表現するタップ数（例えば３２個）を用いた場合でも、図９（ａ）に示したスムージング処理後の周波数応答Ｃ（ｆ）を再現することが可能となる。これにより、ＦＩＲフィルタ２３のタップ数を削減することができ、ＦＩＲフィルタ２３の回路規模を削減することができる。
【００６５】
本実施例２では、係数算出部２２３内の調整処理部２２３０が、合成部２２３１によって合成された各サブキャリアの周波数応答に基づいてＦＩＲフィルタ２３に設定される係数を算出する。その際、調整処理部２２３０は、例えば図９（ａ）に示すように、データ信号の帯域ΔfDの外側において、周波数応答が緩やかに０まで減衰するようにスムージング処理を行い、スムージング処理後の周波数応答に基づいて、ＦＩＲフィルタ２３の係数を算出する。
【００６６】
ここで、例えば図１０（ａ）に示すような周波数ｆ1〜ｆmのサブキャリアを有する第１の信号のみを用いてアナログ回路３０の周波数応答を算出する場合、例えば図１０（ｂ）に示すように、各サブキャリアにおいてアナログ回路３０の周波数応答が算出される。図１０は、比較例におけるスムージング処理の一例を示す図である。隣接するサブキャリアの間の周波数応答は、隣接するサブキャリアの周波数応答を補間することにより、ある程度近似することができる。しかし、例えば図１０に示すように、周波数f1より低い周波数および周波数fmより高い周波数における周波数応答は、補間することが難しい。さらに、周波数f1より低い周波数および周波数fmより高い周波数における周波数応答がスムージングされた場合、例えば図１０（ｂ）の点線で囲まれた領域の周波数応答のように、データ信号の帯域ΔfDの境界付近で周波数応答の精度が劣化する。
【００６７】
これに対し、本実施例の基地局１０では、例えば図１１（ａ）に示すように、第１の信号と、所定の周波数Δｆ（例えばΔｆsd）シフトした第２の信号とを用いて、アナログ回路３０の周波数応答が算出される。図１１は、実施例２におけるスムージング処理の一例を示す図である。図１１において、周波数ｆ1〜ｆmは第１の信号における各サブキャリアの周波数を示し、周波数ｆ1’〜ｆm’は第２の信号における各サブキャリアの周波数を示す。これにより、例えば図１１（ｂ）に示すように、周波数f1より低い周波数および周波数fm’より高い周波数における周波数応答がスムージングされた場合でも、データ信号の帯域ΔfDの境界付近での周波数応答の精度を高く保つことができる。
【００６８】
［実施例２の効果］
上記説明から明らかなように、本実施例の基地局１０は、第１の信号を用いてアナログ回路３０の周波数応答を算出し、第２の信号を用いてアナログ回路３０の周波数応答を算出する。そして、基地局１０は、第２の信号を用いて算出された周波数応答を＋Δｆシフトさせ、第１の信号を用いて算出された周波数応答と合成する。そして、基地局１０は、合成された周波数応答に基づいてＦＩＲフィルタ２３に設定される係数を算出する。その際、基地局１０は、データ信号の帯域外の成分が緩やかに減衰する周波数応答となるように、ＦＩＲフィルタ２３の係数を算出する。これにより、本実施例の基地局１０は、アンテナ４１間のキャリブレーションの精度を高く保ちつつ、ＦＩＲフィルタ２３のタップ数を削減することができる。
【実施例３】
【００６９】
実施例１では、送信ブロックのキャリブレーションについて説明した。本実施例３では、受信ブロックのキャリブレーションについて説明する。図１２は、実施例３における基地局１０の一例を示すブロック図である。なお、以下に説明する点を除き、図１２において、図１と同一の符号を付したブロックは、図１に示したブロックと同一または同様の機能を有するため、説明を省略する。
【００７０】
基地局１０は、デジタル処理部２０、複数のアナログ回路３０−１〜３０−ｎ、複数のアンテナ４１−１〜４１−ｎ、セレクタ４７、および複数のセレクタ４８−１〜４８−ｎを有する。なお、以下では、複数のセレクタ４８−１〜４８−ｎのそれぞれを区別することなく総称する場合に単にセレクタ４８と記載する。
【００７１】
本実施例の基地局１０では、１つのアンテナ４１に対応付けて、１つのアナログ回路３０、および１つのセレクタ４８が設けられている。それぞれのセレクタ４８は、対応するアンテナ４１と対応するアナログ回路３０との接続と、セレクタ４７と対応するアナログ回路３０との接続とを切り換える。
【００７２】
それぞれのアナログ回路３０は、ＤＡＣ３１、アップコンバータ３２、ＰＡ３３、サーキュレータ３４、ＢＰＦ３５、ＬＮＡ（Low  Noise  Amplifier）３６、ダウンコンバータ３７、およびＡＤＣ３８を有する。以下では、ＬＮＡ３６、ダウンコンバータ３７、およびＡＤＣ３８を受信ブロックと呼ぶ。なお、複数のアナログ回路３０の中の１つ（図１２の例ではアナログ回路３０−１）には、セレクタ３９が設けられている。
【００７３】
ＬＮＡ３６は、サーキュレータ３４から出力された信号を増幅する。ダウンコンバータ３７は、ＬＮＡ３６によって増幅された信号に対して、直交検波およびダウンコンバート等の処理を施す。ＡＤＣ３８は、ダウンコンバータ３７によって直交検波等が行われた信号をアナログ信号からデジタル信号に変換してデジタル処理部２０へ出力する。
【００７４】
デジタル処理部２０は、ＢＢ処理部２１、キャリブレーション部２２、ＦＩＲフィルタ２３、および複数のＦＩＲフィルタ２４−１〜２４−ｎを有する。キャリブレーション部２２は、セレクタ２２０、周波数シフト部２２１、信号生成部２２２、係数算出部２２３、複数のセレクタ２２５−１〜２２５−ｎ、およびセレクタ２２６を有する。なお、以下では、複数のＦＩＲフィルタ２４−１〜２４−ｎのそれぞれを区別することなく総称する場合に、単にＦＩＲフィルタ２４と記載し、複数のセレクタ２２５−１〜２２５−ｎのそれぞれを区別することなく総称する場合に、単にセレクタ２２５と記載する。それぞれのＦＩＲフィルタ２４およびそれぞれのセレクタ２２５は、それぞれのアンテナ４１に対応付けて、１つずつ設けられている。
【００７５】
それぞれのＦＩＲフィルタ２４は、対応するアナログ回路３０から出力された信号（受信信号またはキャリブレーション信号）を、係数算出部２２３によって設定された係数に基づいてフィルタリングする。そして、それぞれのＦＩＲフィルタ２４は、フィルタリング後の信号を、対応するセレクタ２２５へ出力する。それぞれのセレクタ２２５は、対応するＦＩＲフィルタ２４から出力された信号をＢＢ処理部２１またはセレクタ２２６へ出力する。セレクタ２２６は、複数のセレクタ２２５のいずれかから出力された信号を係数算出部２２３へ出力する。
【００７６】
係数算出部２２３は、アンテナ４１毎に、当該アンテナ４１に対応するアナログ回路３０の受信ブロックに入力され、当該アナログ回路３０を経由した第１の信号および第２の信号をそれぞれ用いて、各アンテナ４１を介して受信される信号の周波数応答を調整する。具体的には、係数算出部２２３は、アンテナ４１を１つずつ選択し、選択されたアンテナ４１に対応するアナログ回路３０の受信ブロックに第１の信号を入力し、当該アナログ回路３０を経由したフィードバック信号に基づいて周波数応答を算出する。また、係数算出部２２３は、選択されたアンテナ４１に対応するアナログ回路３０の受信ブロックに第２の信号を入力し、当該アナログ回路３０を経由したフィードバック信号に基づいて周波数応答を測定する。そして、係数算出部２２３は、第１の信号のフィードバック信号から算出された周波数応答と、第２の信号のフィードバック信号から算出された周波数応答とを用いて、選択されたアンテナ４１に対応するＦＩＲフィルタ２４に設定される係数を算出する。そして、係数算出部２２３は、算出された係数をＦＩＲフィルタ２４に設定する。
【００７７】
係数算出部２２３は、例えば図３に示したように、調整処理部２２３０、合成部２２３１、算出部２２３２、および周波数シフト部２２３３を有する。算出部２２３２は、アナログ回路３０−１内のＰＡ３３から出力された信号がセレクタ４７へ出力されるようにセレクタ３９を制御する。また、算出部２２３２は、アンテナ４１を１つ選択し、選択されたアンテナ４１に対応するセレクタ４８にアナログ回路３０−１内のＰＡ３３から出力された信号が入力されるように、セレクタ４７および対応するセレクタ４８を制御する。また、算出部２２３２は、周波数シフト部２２１からのキャリブレーション信号がＦＩＲフィルタ２３へ出力されるようにセレクタ２２０を制御する。また、算出部２２３２は、ＦＩＲフィルタ２３および各ＦＩＲフィルタ２４に、入力信号がそのまま出力される設定値を設定する。また、算出部２２３２は、ＦＩＲフィルタ２４から出力された信号がセレクタ２２６へ出力されるように、選択されたアンテナ４１に対応するセレクタ２２５を制御する。また、算出部２２３２は、選択されたアンテナ４１に対応するセレクタ２２５からの出力が係数算出部２２３へ出力されるように、セレクタ２２６を制御する。
【００７８】
そして、算出部２２３２は、シフト量として０を周波数シフト部２２１および周波数シフト部２２３３に指示する。これにより、信号生成部２２２によって生成されたキャリブレーション信号は、第１の信号としてセレクタ２２０へ出力され、ＦＩＲフィルタ２３を介してアナログ回路３０−１へ出力される。
【００７９】
そして、第１の信号は、アナログ回路３０−１内のセレクタ３９およびセレクタ４７を介して、選択されたアンテナ４１に対応するセレクタ４８へ入力される。選択されたアンテナ４１に対応するセレクタ４８へ入力された第１の信号は、対応するアナログ回路３０の受信ブロックを経由し、フィードバック信号としてデジタル処理部２０へ出力される。フィードバック信号は、選択されたアンテナ４１に対応するＦＩＲフィルタ２４およびセレクタ２２５を経由してセレクタ２２６へ出力され、セレクタ２２６を介して係数算出部２２３へ出力される。算出部２２３２からシフト量として０が指示されているため、周波数シフト部２２３３は、各サブキャリアの周波数をシフトすることなく、フィードバック信号を算出部２２３２へ出力する。
【００８０】
算出部２２３２は、第１の信号に対応するフィードバック信号を復調する。そして、算出部２２３２は、復調されたフィードバック信号の各サブキャリアにおける振幅および位相を、信号生成部２２２によって生成されたキャリブレーション信号の各サブキャリアにおける振幅および位相と比較することにより、周波数応答を算出する。そして、算出部２２３２は、算出した周波数応答を合成部２２３１へ出力する。
【００８１】
次に、算出部２２３２は、シフト量として＋Δｆを周波数シフト部２２１に指示し、シフト量として−Δｆを周波数シフト部２２３３に指示する。これにより、信号生成部２２２によって生成されたキャリブレーション信号は、各サブキャリアの周波数が＋Δｆ分シフトされた第２の信号としてセレクタ２２０へ出力され、ＦＩＲフィルタ２３を介してアナログ回路３０へ出力される。
【００８２】
そして、第２の信号は、アナログ回路３０−１内のセレクタ３９およびセレクタ４７を介して、選択されたアンテナ４１に対応するセレクタ４８へ入力される。選択されたアンテナ４１に対応するセレクタ４８へ入力された第２の信号は、対応するアナログ回路３０の受信ブロックを経由し、フィードバック信号としてデジタル処理部２０へ出力される。フィードバック信号は、選択されたアンテナ４１に対応するＦＩＲフィルタ２４およびセレクタ２２５を経由してセレクタ２２６へ出力され、セレクタ２２６を介して係数算出部２２３へ出力される。算出部２２３２からシフト量として−Δｆが指示されているため、周波数シフト部２２３３は、第２の信号に対応するフィードバック信号の各サブキャリアの周波数を−Δｆ分シフトさせ、周波数シフト後のフィードバック信号を算出部２２３２へ出力する。
【００８３】
そして、算出部２２３２は、第２の信号に対応するフィードバック信号を復調する。そして、算出部２２３２は、復調されたフィードバック信号の各サブキャリアにおける振幅および位相を、信号生成部２２２によって生成されたキャリブレーション信号の各サブキャリアにおける振幅および位相と比較することにより、周波数応答を算出する。そして、算出部２２３２は、算出した周波数応答を合成部２２３１へ出力する。
【００８４】
合成部２２３１は、第１の信号に対応するフィードバック信号から算出されたサブキャリア毎の周波数応答と、第２の信号に対応するフィードバック信号から算出されたサブキャリア毎の周波数応答とを算出部２２３２から取得する。そして、合成部２２３１は、例えば図６を参照して説明したように、取得されたサブキャリア毎の周波数応答を合成する。合成部２２３１は、合成された周波数応答を調整処理部２２３０へ出力する。
【００８５】
調整処理部２２３０は、合成部２２３１によって生成された周波数応答を用いて、選択されたアンテナ４１に対応するＦＩＲフィルタ２４に設定される係数を算出する。調整処理部２２３０は、合成された周波数応答が、データ信号の周波数帯域において、例えばフラットになるように、ＦＩＲフィルタ２４に設定される各係数を算出する。そして、調整処理部２２３０は、算出された係数をＦＩＲフィルタ２４に設定する。
【００８６】
［実施例３の効果］
上記説明から明らかなように、本実施例の基地局１０は、第１の信号を用いてアナログ回路３０の受信ブロックの周波数応答を算出し、第２の信号を用いてアナログ回路３０の受信ブロックの周波数応答を算出する。そして、基地局１０は、第２の信号を用いて算出された周波数応答を＋Δｆシフトさせ、第１の信号を用いて算出された周波数応答と合成する。そして、基地局１０は、合成された周波数応答に基づいてＦＩＲフィルタ２４に設定される係数を算出する。これにより、本実施例の基地局１０は、受信ブロックにおけるアンテナ４１間のキャリブレーションの精度を向上させることができる。
【００８７】
なお、本実施例においても、実施例２と同様に、ＦＩＲフィルタ２４に設定される係数を算出する際に、データ信号の帯域外の成分が緩やかに減衰する周波数応答となるように、ＦＩＲフィルタ２４の係数を算出してもよい。
【００８８】
［ハードウェア］
上記した実施例１から３における基地局１０は、例えば図１３に示すようなハードウェアにより実現される。図１３は、基地局１０のハードウェアの一例を示す図である。基地局１０は、インターフェイス回路１１、メモリ１２、プロセッサ１３、フィードバック回路１４、バイパス回路１５、複数の無線回路１６−１〜１６−ｎ、および複数のアンテナ４１−１〜４１−ｎを有する。なお、以下では、複数の無線回路１６−１〜１６−ｎのそれぞれを区別することなく総称する場合に単に無線回路１６と記載する。
【００８９】
インターフェイス回路１１は、コアネットワークとの間で有線通信を行うためのインターフェイスである。それぞれの無線回路１６にはアナログ回路３０が含まれている。また、１つの無線回路１６は、１つのアンテナ４１に対応して設けられている。それぞれの無線回路１６は、プロセッサ１３から出力された信号にアップコンバート等の処理を施し、処理後の信号を対応するアンテナ４１を介して送信する。それぞれの無線回路１６は、対応するアンテナ４１を介して受信された信号ダウンコンバート等の処理を施し、処理後の信号をプロセッサ１３へ出力する。それぞれの無線回路１６には、例えば、アナログ回路３０、カプラ４２、およびセレクタ４８が含まれる。また、無線回路１６−１には、例えば、セレクタ３９が含まれる。
【００９０】
フィードバック回路１４は、各無線回路１６から出力された信号をプロセッサ１３へフィードバックする。フィードバック回路１４には、例えばセレクタ４３、アンプ４４、ダウンコンバータ４５、およびＡＤＣ４６が含まれる。バイパス回路１５は、無線回路１６−１から出力された信号を、いずれかの無線回路１６内のセレクタ４８へ入力する。バイパス回路１５は、例えばセレクタ４７である。
【００９１】
メモリ１２には、例えばデジタル処理部２０の機能を実現するための各種プログラムやデータ等が格納される。プロセッサ１３は、メモリ１２から読み出したプログラム等を実行することにより、例えばデジタル処理部２０の各機能を実現する。
【００９２】
なお、メモリ１２内のプログラムやデータ等は、必ずしも全てが最初からメモリ１２内に記憶されていなくてもよい。例えば、基地局１０に挿入されるメモリカードなどの可搬型記録媒体にプログラムやデータ等が記憶され、基地局１０がこのような可搬型記録媒体からプログラムやデータ等を適宜取得して実行するようにしてもよい。また、プログラムやデータ等を記憶させた他のコンピュータまたはサーバ装置などから、無線通信回線、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介して、基地局１０がプログラムを適宜取得して実行するようにしてもよい。
【００９３】
＜その他＞
なお、開示の技術は、上記した各実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
【００９４】
例えば、上記した各実施例では、デジタル処理部２０内にキャリブレーション部２２が設けられるが、開示の技術はこれに限られず、キャリブレーション部２２は、デジタル処理部２０の外部に設けられたキャリブレーション装置として実現されてもよい。この場合、ＢＢ処理部２１から出力された信号は、デジタル処理部２０の外部に設けられたキャリブレーション装置を経由して各ＦＩＲフィルタ２３へ出力される。また、各ＦＩＲフィルタ２４から出力された信号は、デジタル処理部２０の外部に設けられたキャリブレーション装置を経由してＢＢ処理部２１へ出力される。
【００９５】
また、上記した各実施例において、周波数シフト部２２１は、信号生成部２２２によって生成されたキャリブレーション信号の各サブキャリアの周波数を＋Δｆ分シフトすることにより第２の信号を生成するが、開示の技術はこれに限られない。周波数シフト部２２１は、信号生成部２２２によって生成されたキャリブレーション信号の各サブキャリアの周波数を−Δｆ分シフトすることにより第２の信号を生成してもよい。ただし、この場合、周波数シフト部２２３３は、第２の信号に対応するフィードバック信号の各サブキャリアの周波数を＋Δｆ分シフトさせ、周波数シフト後のフィードバック信号を算出部２２３２へ出力する。
【００９６】
また、上記した各実施例において、基地局１０が有するそれぞれの処理ブロックは、実施例における基地局１０の理解を容易にするために、主な処理内容に応じて機能別に区分したものである。そのため、処理ブロックの区分方法やその名称によって、開示の技術が制限されることはない。また、上記した各実施例における基地局１０が有する各処理ブロックは、処理内容に応じてさらに多くの処理ブロックに細分化することもできるし、複数の処理ブロックを１つの処理ブロックに統合することもできる。また、上記した各実施例において、各処理ブロックによって実行される処理は、ソフトウェアによって実現されるが、少なくとも一部の処理はＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）等の専用のハードウェアにより実現されてもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１０  基地局
１１  インターフェイス回路
１２  メモリ
１３  プロセッサ
１４  フィードバック回路
１５  バイパス回路
１６  無線回路
２０  デジタル処理部
２１  ＢＢ処理部
２２  キャリブレーション部
２２０  セレクタ
２２１  周波数シフト部
２２２  信号生成部
２２３  係数算出部
２２３０  調整処理部
２２３１  合成部
２２３２  算出部
２２３３  周波数シフト部
２２５  セレクタ
２２６  セレクタ
２３  ＦＩＲフィルタ
２４  ＦＩＲフィルタ
３０  アナログ回路
３１  ＤＡＣ
３２  アップコンバータ
３３  ＰＡ
３４  サーキュレータ
３５  ＢＰＦ
３６  ＬＮＡ
３７  ダウンコンバータ
３８  ＡＤＣ
３９  セレクタ
４１  アンテナ
４２  カプラ
４３  セレクタ
４４  アンプ
４５  ダウンコンバータ
４６  ＡＤＣ
４７  セレクタ
４８  セレクタ
５０  周波数特性
５１  周波数応答
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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