(57)【要約】【課題】端末装置の受信電力をほぼ一定にするような送信電力制御をする。【解決手段】送信ウエイトベクトル計算部１００は、送信ウエイトベクトルを計算する。送信ウエイトベクトル補正部１０２は、補正送信ウエイトベクトルＷ’（ｔ）を求める。予想受信電力値計算部１０６は、予想受信電力値Ｙ（ｔ）を計算する。更新部１１０は、予想受信電力値Ｙ（ｔ）と過去の予想受信電力値Ｙ（ｔ−Ｔ）の差分が、しきい値より小さい場合には、補正送信ウエイトベクトルＷ’（ｔ）を選択し、しきい値以上の場合には、過去の補正送信ウエイトベクトルＷ’（ｔ−ｘＴ）を選択する。設定部１１２は、変調方式がＱＰＳＫの場合は送信ウエイトベクトルＷ（ｔ）を選択し、１６ＱＡＭの場合は補正送信ウエイトベクトルＷ’（ｔ）あるいはＷ’（ｔ−ｘＴ）を選択して、最終送信ウエイトベクトル信号３１４とする。【選択図】        図７
2004297575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の端末装置からの信号を受信する受信部と、
前記受信した信号から、前記端末装置に対する受信応答特性を計算する受信応答特性計算部と、
前記受信した信号から、前記端末装置に対する送信重み係数の候補を計算する送信重み係数計算部と、
前記送信重み係数の候補と前記受信応答特性から、前記端末装置における予想受信電力値を計算する予想電力値計算部と、
前記計算した予想受信電力値を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶した過去の予想受信電力値と前記計算した予想受信電力値の差違が所定のしきい値より小さい場合に、送信重み係数を前記計算した送信重み係数の候補に更新して設定し、前記差違が前記所定のしきい値以上の場合に、前記送信重み係数を更新せずに設定する設定部と、
前記設定した送信重み係数に基づいて前記端末装置に信号を送信する送信部と、
を含むことを特徴とする無線装置。
【請求項２】
所定の端末装置からの信号を受信する受信部と、
前記受信した信号から、前記端末装置に対する受信応答特性を計算する受信応答特性計算部と、
前記受信した信号から、前記端末装置に対する送信重み係数の候補を計算する送信重み係数計算部と、
前記送信重み係数の候補と前記受信応答特性の関係が所定の値に近づくように、予め定めた範囲の中で、前記送信重み係数の候補を補正する補正部と、
前記補正した送信重み係数の候補と前記受信応答特性から、前記端末装置における予想受信電力値を計算する予想電力値計算部と、
前記計算した予想受信電力値を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶した過去の予想受信電力値と前記計算した予想受信電力値の差違が所定のしきい値より小さい場合に、送信重み係数を前記補正した送信重み係数の候補に更新して設定し、前記差違が前記所定のしきい値以上の場合に、前記送信重み係数を更新せずに設定する設定部と、
前記設定した送信重み係数に基づいて前記端末装置に信号を送信する送信部と、
を含むことを特徴とする無線装置。
【請求項３】
前記設定部は、前記送信重み係数を更新せずに設定する期間が所定の期間より長くなれば、前記記憶部に記憶した過去の予想受信電力値と前記計算した予想受信電力値の差違にかかわらず、前記送信重み係数を更新して設定することを特徴とする請求項１または２に記載の無線装置。
【請求項４】
所定の端末装置からの信号を受信する受信部と、
前記受信した信号から、前記端末装置に対する受信応答特性を計算する受信応答特性計算部と、
前記受信した信号から、前記端末装置に対する送信重み係数の第１候補を計算する送信重み係数計算部と、
前記送信重み係数の第１候補と前記受信応答特性の関係が所定の値に近づくように、予め定めた範囲の中で、前記送信重み係数の第１候補を補正する補正部と、
前記補正した送信重み係数の第１候補と前記受信応答特性から、前記端末装置における予想受信電力値を計算する予想電力値計算部と、
前記計算した予想受信電力値を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶した過去の予想受信電力値と前記計算した予想受信電力値の差違が所定のしきい値より小さい場合に、送信重み係数の第２候補を前記補正した送信重み係数の第１候補に更新して設定し、前記差違が前記所定のしきい値以上の場合に、前記送信重み係数の第２候補を更新せずに設定する更新部と、
送信する信号に対する情報を入力する情報入力部と、
前記入力した送信する信号に対する情報に基づいて、前記送信重み係数の第１候補または前記送信重み係数の第２候補を送信重み係数に設定する設定部と、
前記設定した送信重み係数に基づいて前記端末装置に信号を送信する送信部と、
を含むことを特徴とする無線装置。
【請求項５】
前記更新部は、前記送信重み係数の第２候補を更新せずに設定する期間が所定の期間より長くなれば、前記記憶部に記憶した過去の予想受信電力値と前記計算した予想受信電力値の差違にかかわらず、前記送信重み係数の第２候補を更新して設定することを特徴とする請求項４に記載の無線装置。
【請求項６】
前記情報入力部は、前記送信する信号に対する情報として、送信すべき信号の振幅成分に所定の情報が含まれるかを示す情報を入力し、
前記設定部は、前記送信すべき信号の振幅成分に所定の情報が含まれていなければ、前記送信重み係数の第１の候補を前記送信重み係数に設定し、前記送信すべき信号の振幅成分に所定の情報が含まれていれば、前記送信重み係数の第２の候補を前記送信重み係数に設定することを特徴とする請求項４または５に記載の無線装置。
【請求項７】
前記受信した信号の所定期間における電力変動値を測定する測定部をさらに含み、
前記情報入力部は、前記送信する信号に対する情報として前記電力変動値を入力し、
前記設定部は、前記電力変動値が所定のしきい値より小さければ、前記送信重み係数の第１の候補を前記送信重み係数に設定し、前記電力変動値が前記所定のしきい値以上であれば、前記送信重み係数の第２の候補を前記送信重み係数に設定することを特徴とする請求項４または５に記載の無線装置。
【請求項８】
前記受信した信号の電力値を測定する測定部をさらに含み、
前記情報入力部は、前記送信する信号に対する情報として前記電力値を入力し、
前記設定部は、前記電力値が所定のしきい値より小さければ、前記送信重み係数の第１の候補を前記送信重み係数に設定し、前記電力値が前記所定のしきい値以上であれば、前記送信重み係数の第２の候補を前記送信重み係数に設定することを特徴とする請求項４または５に記載の無線装置。
【請求項９】
前記端末装置からの信号の電力値と前記端末装置以外からの信号の電力値間の電力比を測定する測定部をさらに含み、
前記情報入力部は、前記送信する信号に対する情報として前記電力比を入力し、
前記設定部は、前記電力比が所定のしきい値より小さければ、前記送信重み係数の第１の候補を前記送信重み係数に設定し、前記電力比が前記所定のしきい値以上であれば、前記送信重み係数の第２の候補を前記送信重み係数に設定することを特徴とする請求項４または５に記載の無線装置。
【請求項１０】
複数のアンテナで端末装置からの信号を受信する受信部と、
前記受信した信号の電力変動値を測定する測定部と、
前記受信した信号から、前記端末装置に対する送信重み係数を計算する送信重み係数計算部と、
前記測定した電力変動値が所定のしきい値より小さければ、前記複数のアンテナから前記計算した送信重み係数に基づいて前記端末装置に信号を送信し、前記測定した電力変動値が所定のしきい値以上であれば、前記複数のアンテナうちのひとつから前記端末装置に信号を送信する送信部と、
を含むことを特徴とする無線装置。
【請求項１１】
通信対象の無線装置からの受信信号にもとづいて、前記無線装置に対する送信重み係数を計算し、前記受信信号と前記計算した送信重み係数から前記無線装置における受信電力の変動値を推定し、前記受信電力の変動値が所定のしきい値より小さい場合に、前記計算した送信重み係数によって前記無線装置に信号を送信し、前記受信電力の変動値が所定のしきい値以上の場合に、これまで使用していた送信重み係数によって前記無線装置に信号を送信することを特徴とする送信方法。
【請求項１２】
所定の端末装置からの信号をメモリに受信するステップと、
前記メモリに受信した信号から、前記端末装置に対する受信応答特性を計算するステップと、
前記メモリに受信した信号から、前記端末装置に対する送信重み係数の候補を計算するステップと、
前記送信重み係数の候補と前記受信応答特性から、前記端末装置における予想受信電力値を計算するステップと、
前記計算した予想受信電力値を記録装置に記憶するステップと、
前記記録装置に記憶した過去の予想受信電力値と前記計算した予想受信電力値の差違が所定のしきい値より小さい場合に、送信重み係数のメモリを前記計算した送信重み係数の候補に更新して設定し、前記差違が前記所定のしきい値以上の場合に、前記送信重み係数のメモリを更新せずに設定するステップと、
前記設定した送信重み係数のメモリに基づいて前記端末装置に信号を送信するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は送信方法およびそれを利用した無線装置に関する。特に送信した信号がほぼ一定の電力で受信されるように制御する送信方法およびそれを利用した無線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アダプティブアレイアンテナは、通信品質の向上と収容可能なユーザ数の増大を目的として、通信対象の装置の位置や伝搬環境に応じてアンテナの指向性を逐次的に変化させる。アダプティブアレイアンテナに送信電力制御を適用する場合、送信電力を加減するだけでは、指向性利得の変動の影響によって、制御の誤差が大きくなる。つまり、指向性利得が大きい場合に、通信対象の装置は十分大きい電力で信号を受信可能となるが、他の通信装置に対して干渉を与える虞がある。一方、指向性利得が小さい場合に、通信対象の装置は十分な電力で信号を受信できないため、通信品質が劣化する。
【０００３】
従来技術のアダプティブアレイアンテナに適用した送信電力制御は、受信ウエイトと送信のアレイレスポンスベクトル（送信キャリア周波数で規格化したアンテナの位置情報）から指向性利得を算出し、当該指向性利得が目標値となるように送信ウエイトの振幅補正値を算出する。信号を送信する場合には、送信ウエイトの振幅補正値を使用して送信電力制御を実行する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２２６１１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者はこうした状況下、以下の課題を認識するに至った。一般的に、アダプティブアレイアンテナは、受信結果の受信応答ベクトルや受信ウエイトベクトルをもとに、通信対象の装置の方向にアンテナの指向性を絞って信号を送信する。さらに、他の通信装置に干渉を与えないような制御であるヌルステアリングも同時に実行する。アダプティブアレイアンテナで受信した信号のうち、干渉信号成分が小さい場合あるいは無い場合に、ヌルステアリングはランダムに変動する雑音に対してアンテナ指向性のヌルを向ける可能性を有する。
【０００６】
アンテナ指向性のヌルの方向の変動の影響を受けて、通信対象の装置の方向の信号の電力が大きく変動する。通信対象の装置に備えられたＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）が受信電力の変動に追従できない場合、一般に通信品質が劣化する。一方、伝搬環境の変動が小さい場合には、アンテナ指向性の方向を逐次変化させなくても、通信品質の劣化が小さい可能性がある。また、送信する信号の振幅成分に所定の情報が付加されていない場合は、振幅成分に所定の情報が付加されている場合と比較して、通信対象の装置において、受信電力の変動による通信品質の劣化は小さい。
【０００７】
本発明者はこうした状況を認識して、本発明をなしたものであり、その目的は通信対象の装置における受信電力を一定にするように送信電力を制御する送信方法およびそれを利用した無線装置を提供することにある。また、雑音の影響を低減した送信ウエイトベクトルを使用した送信方法およびそれを利用した無線装置を提供することにある。また、送信する信号の変調方式に応じてアンテナの指向性を変化させる送信方法およびそれを利用した無線装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のある態様は、無線装置である。この装置は、所定の端末装置からの信号を受信する受信部と、受信した信号から、端末装置に対する受信応答特性を計算する受信応答特性計算部と、受信した信号から、端末装置に対する送信重み係数の候補を計算する送信重み係数計算部と、送信重み係数の候補と受信応答特性から、端末装置における予想受信電力値を計算する予想電力値計算部と、計算した予想受信電力値を記憶する記憶部と、記憶部に記憶した過去の予想受信電力値と計算した予想受信電力値の差違が所定のしきい値より小さい場合に、送信重み係数を計算した送信重み係数の候補に更新して設定し、差違が所定のしきい値以上の場合に、送信重み係数を更新せずに設定する設定部と、設定した送信重み係数に基づいて端末装置に信号を送信する送信部とを含む。
以上の装置により、端末装置に対する予想受信電力値の変動が大きい場合には、送信重み係数を更新しないため、送信重み係数の誤差による端末装置での受信電力の大きな変動を低減できる。
【０００９】
本発明の別の態様も、無線装置である。この装置は、所定の端末装置からの信号を受信する受信部と、受信した信号から、端末装置に対する受信応答特性を計算する受信応答特性計算部と、受信した信号から、端末装置に対する送信重み係数の候補を計算する送信重み係数計算部と、送信重み係数の候補と受信応答特性の関係が所定の値に近づくように、予め定めた範囲の中で、送信重み係数の候補を補正する補正部と、補正した送信重み係数の候補と受信応答特性から、端末装置における予想受信電力値を計算する予想電力値計算部と、計算した予想受信電力値を記憶する記憶部と、記憶部に記憶した過去の予想受信電力値と計算した予想受信電力値の差違が所定のしきい値より小さい場合に、送信重み係数を補正した送信重み係数の候補に更新して設定し、差違が所定のしきい値以上の場合に、送信重み係数を更新せずに設定する設定部と、設定した送信重み係数に基づいて端末装置に信号を送信する送信部とを含む。
以上の装置により、送信電力制御に加えて、端末装置に対する予想受信電力値の変動が大きい場合には、送信重み係数を更新しないため、送信重み係数の誤差による端末装置での受信電力の大きな変動を低減できる。
【００１０】
設定部は、送信重み係数を更新せずに設定する期間が所定の期間より長くなれば、記憶部に記憶した過去の予想受信電力値と計算した予想受信電力値の差違にかかわらず、送信重み係数を更新して設定してもよい。
【００１１】
本発明のさらに別の態様も、無線装置である。この装置は、所定の端末装置からの信号を受信する受信部と、受信した信号から、端末装置に対する受信応答特性を計算する受信応答特性計算部と、受信した信号から、端末装置に対する送信重み係数の第１候補を計算する送信重み係数計算部と、送信重み係数の第１候補と受信応答特性の関係が所定の値に近づくように、予め定めた範囲の中で、送信重み係数の第１候補を補正する補正部と、補正した送信重み係数の第１候補と受信応答特性から、端末装置における予想受信電力値を計算する予想電力値計算部と、計算した予想受信電力値を記憶する記憶部と、記憶部に記憶した過去の予想受信電力値と計算した予想受信電力値の差違が所定のしきい値より小さい場合に、送信重み係数の第２候補を補正した送信重み係数の第１候補に更新して設定し、差違が所定のしきい値以上の場合に、送信重み係数の第２候補を更新せずに設定する更新部と、送信する信号に対する情報を入力する情報入力部と、入力した送信する信号に対する情報に基づいて、送信重み係数の第１候補または送信重み係数の第２候補を送信重み係数に設定する設定部と、設定した送信重み係数に基づいて端末装置に信号を送信する送信部とを含む。
【００１２】
以上の装置により、端末装置に対する予想受信電力値の変動が大きい場合には、送信重み係数を更新しないため、送信重み係数の誤差による端末装置での受信電力の大きな変動を低減できるが、さらに端末装置での受信電力の大きな変動が問題とならない場合には、送信電力制御をしない最大の利得で送信するため、端末装置はより大きな電力で受信できる。
【００１３】
更新部は、送信重み係数の第２候補を更新せずに設定する期間が所定の期間より長くなれば、記憶部に記憶した過去の予想受信電力値と計算した予想受信電力値の差違にかかわらず、送信重み係数の第２候補を更新して設定してもよい。
【００１４】
情報入力部は、送信する信号に対する情報として、送信すべき信号の振幅成分に所定の情報が含まれるかを示す情報を入力し、設定部は、送信すべき信号の振幅成分に所定の情報が含まれていなければ、送信重み係数の第１の候補を送信重み係数に設定し、送信すべき信号の振幅成分に所定の情報が含まれていれば、送信重み係数の第２の候補を送信重み係数に設定してもよい。
【００１５】
受信した信号の所定期間における電力変動値を測定する測定部をさらに含んでもよい。この装置において、情報入力部は、送信する信号に対する情報として電力変動値を入力し、設定部は、電力変動値が所定のしきい値より小さければ、送信重み係数の第１の候補を送信重み係数に設定し、電力変動値が所定のしきい値以上であれば、送信重み係数の第２の候補を送信重み係数に設定してもよい。
【００１６】
受信した信号の電力値を測定する測定部をさらに含んでもよい。この装置において、情報入力部は、送信する信号に対する情報として電力値を入力し、設定部は、電力値が所定のしきい値より小さければ、送信重み係数の第１の候補を送信重み係数に設定し、電力値が所定のしきい値以上であれば、送信重み係数の第２の候補を送信重み係数に設定してもよい。
【００１７】
端末装置からの信号の電力値と端末装置以外からの信号の電力値間の電力比を測定する測定部をさらに含んでもよい。この装置において、情報入力部は、送信する信号に対する情報として電力比を入力し、設定部は、電力比が所定のしきい値より小さければ、送信重み係数の第１の候補を送信重み係数に設定し、電力比が所定のしきい値以上であれば、送信重み係数の第２の候補を送信重み係数に設定してもよい。
【００１８】
本発明のさらに別の態様も、無線装置である。この装置は、複数のアンテナで端末装置からの信号を受信する受信部と、受信した信号の電力変動値を測定する測定部と、受信した信号から、端末装置に対する送信重み係数を計算する送信重み係数計算部と、測定した電力変動値が所定のしきい値より小さければ、複数のアンテナから計算した送信重み係数に基づいて端末装置に信号を送信し、測定した電力変動値が所定のしきい値以上であれば、複数のアンテナうちのひとつから端末装置に信号を送信する送信部とを含む。
以上の装置により、電力変動値が大きい場合に固定的なひとつのアンテナのみ信号を送信するため、簡易な処理で一定の電力の信号を送信可能である。
【００１９】
本発明のさらに別の態様は、送信方法である。この方法は、通信対象の無線装置からの受信信号にもとづいて、無線装置に対する送信重み係数を計算し、受信信号と計算した送信重み係数から無線装置における受信電力の変動値を推定し、受信電力の変動値が所定のしきい値より小さい場合に、計算した送信重み係数によって無線装置に信号を送信し、受信電力の変動値が所定のしきい値以上の場合に、これまで使用していた送信重み係数によって無線装置に信号を送信する。
【００２０】
本発明のさらに別の態様も、送信方法である。この方法は、所定の端末装置からの信号を受信するステップと、受信した信号から、端末装置に対する受信応答特性を計算するステップと、受信した信号から、端末装置に対する送信重み係数の候補を計算するステップと、送信重み係数の候補と受信応答特性から、端末装置における予想受信電力値を計算するステップと、計算した予想受信電力値を記憶装置に記憶するステップと、記憶装置に記憶した過去の予想受信電力値と計算した予想受信電力値の差違が所定のしきい値より小さい場合に、送信重み係数を計算した送信重み係数の候補に更新して設定し、差違が所定のしきい値以上の場合に、送信重み係数を更新せずに設定するステップと、設定した送信重み係数に基づいて端末装置に信号を送信するステップとを含む。
【００２１】
本発明のさらに別の態様も、送信方法である。この方法は、所定の端末装置からの信号を受信するステップと、受信した信号から、端末装置に対する受信応答特性を計算するステップと、受信した信号から、端末装置に対する送信重み係数の候補を計算するステップと、送信重み係数の候補と受信応答特性の関係が所定の値に近づくように、予め定めた範囲の中で、送信重み係数の候補を補正するステップと、補正した送信重み係数の候補と受信応答特性から、端末装置における予想受信電力値を計算するステップと、計算した予想受信電力値を記憶装置に記憶するステップと、記憶装置に記憶した過去の予想受信電力値と計算した予想受信電力値の差違が所定のしきい値より小さい場合に、送信重み係数を補正した送信重み係数の候補に更新して設定し、差違が所定のしきい値以上の場合に、送信重み係数を更新せずに設定するステップと、設定した送信重み係数に基づいて端末装置に信号を送信するステップとを含む。
【００２２】
設定するステップは、送信重み係数を更新せずに設定する期間が所定の期間より長くなれば、記憶装置に記憶した過去の予想受信電力値と計算した予想受信電力値の差違にかかわらず、送信重み係数を更新して設定してもよい。
【００２３】
本発明のさらに別の態様も、送信方法である。この方法は、所定の端末装置からの信号を受信するステップと、受信した信号から、端末装置に対する受信応答特性を計算するステップと、受信した信号から、端末装置に対する送信重み係数の第１候補を計算するステップと、送信重み係数の第１候補と受信応答特性の関係が所定の値に近づくように、予め定めた範囲の中で、送信重み係数の第１候補を補正するステップと、補正した送信重み係数の第１候補と受信応答特性から、端末装置における予想受信電力値を計算するステップと、計算した予想受信電力値を記憶装置に記憶するステップと、記憶装置に記憶した過去の予想受信電力値と計算した予想受信電力値の差違が所定のしきい値より小さい場合に、送信重み係数の第２候補を補正した送信重み係数の第１候補に更新して設定し、差違が所定のしきい値以上の場合に、送信重み係数の第２候補を更新せずに設定するステップと、送信する信号に対する情報を入力するステップと、入力した送信する信号に対する情報に基づいて、送信重み係数の第１候補または送信重み係数の第２候補を送信重み係数に設定するステップと、設定した送信重み係数に基づいて端末装置に信号を送信するステップとを含む。
【００２４】
更新してあるいは更新せずに設定するステップは、送信重み係数の第２候補を更新せずに設定する期間が所定の期間より長くなれば、記憶装置に記憶した過去の予想受信電力値と計算した予想受信電力値の差違にかかわらず、送信重み係数の第２候補を更新して設定してもよい。
【００２５】
情報を入力するステップは、送信する信号に対する情報として、送信すべき信号の振幅成分に所定の情報が含まれるかを示す情報を入力し、設定するステップは、送信すべき信号の振幅成分に所定の情報が含まれていなければ、送信重み係数の第１の候補を送信重み係数に設定し、送信すべき信号の振幅成分に所定の情報が含まれていれば、送信重み係数の第２の候補を送信重み係数に設定してもよい。
【００２６】
受信した信号の所定期間における電力変動値を測定するステップをさらに含んでもよい。この方法において、情報を入力するステップは、送信する信号に対する情報として電力変動値を入力し、設定するステップは、電力変動値が所定のしきい値より小さければ、送信重み係数の第１の候補を送信重み係数に設定し、電力変動値が所定のしきい値以上であれば、送信重み係数の第２の候補を送信重み係数に設定してもよい。
【００２７】
受信した信号の電力値を測定するステップをさらに含んでもよい。この方法において、情報を入力するステップは、送信する信号に対する情報として電力値を入力し、設定するステップは、電力値が所定のしきい値より小さければ、送信重み係数の第１の候補を送信重み係数に設定し、電力値が所定のしきい値以上であれば、送信重み係数の第２の候補を送信重み係数に設定してもよい。
【００２８】
端末装置からの信号の電力値と端末装置以外からの信号の電力値間の電力比を測定するステップをさらに含んでもよい。この方法において、情報を入力するステップは、送信する信号に対する情報として電力比を入力し、設定するステップは、電力比が所定のしきい値より小さければ、送信重み係数の第１の候補を送信重み係数に設定し、電力比が所定のしきい値以上であれば、送信重み係数の第２の候補を送信重み係数に設定してもよい。
【００２９】
本発明のさらに別の態様も、送信方法である。この方法は、複数のアンテナで端末装置からの信号を受信するステップと、受信した信号の電力変動値を測定するステップと、受信した信号から、端末装置に対する送信重み係数を計算するステップと、測定した電力変動値が所定のしきい値より小さければ、複数のアンテナから計算した送信重み係数に基づいて端末装置に信号を送信し、測定した電力変動値が所定のしきい値以上であれば、複数のアンテナうちのひとつから端末装置に信号を送信するステップとを含む。
【００３０】
本発明のさらに別の態様は、プログラムである。このプログラムは、所定の端末装置からの信号をメモリに受信するステップと、メモリに受信した信号から、端末装置に対する受信応答特性を計算するステップと、メモリに受信した信号から、端末装置に対する送信重み係数の候補を計算するステップと、送信重み係数の候補と受信応答特性から、端末装置における予想受信電力値を計算するステップと、計算した予想受信電力値を記録装置に記憶するステップと、記録装置に記憶した過去の予想受信電力値と計算した予想受信電力値の差違が所定のしきい値より小さい場合に、送信重み係数のメモリを計算した送信重み係数の候補に更新して設定し、差違が前記所定のしきい値以上の場合に、送信重み係数のメモリを更新せずに設定するステップと、設定した送信重み係数のメモリに基づいて端末装置に信号を送信するステップとをコンピュータに実行させる。
【００３１】
本発明のさらに別の態様も、プログラムである。このプログラムは、所定の端末装置からの信号をメモリに受信するステップと、メモリに受信した信号から、端末装置に対する受信応答特性を計算するステップと、メモリに受信した信号から、端末装置に対する送信重み係数の候補を計算するステップと、送信重み係数の候補と受信応答特性の関係が所定の値に近づくように、予め定めた範囲の中で、送信重み係数の候補を補正するステップと、補正した送信重み係数の候補と受信応答特性から、端末装置における予想受信電力値を計算するステップと、計算した予想受信電力値を記憶装置に記憶するステップと、記憶装置に記憶した過去の予想受信電力値と計算した予想受信電力値の差違が所定のしきい値より小さい場合に、送信重み係数のメモリを補正した送信重み係数の候補に更新して設定し、差違が所定のしきい値以上の場合に、送信重み係数のメモリを更新せずに設定するステップと、設定した送信重み係数のメモリに基づいて端末装置に信号を送信するステップとをコンピュータに実行させる。
【００３２】
設定するステップは、送信重み係数のメモリを更新せずに設定する期間が所定の期間より長くなれば、記憶装置に記憶した過去の予想受信電力値と計算した予想受信電力値の差違にかかわらず、送信重み係数のメモリを更新して設定してもよい。
【００３３】
本発明のさらに別の態様も、プログラムである。このプログラムは、所定の端末装置からの信号をメモリに受信するステップと、メモリに受信した信号から、端末装置に対する受信応答特性を計算するステップと、メモリに受信した信号から、端末装置に対する送信重み係数の第１候補を計算するステップと、送信重み係数の第１候補と受信応答特性の関係が所定の値に近づくように、予め定めた範囲の中で、送信重み係数の第１候補を補正するステップと、補正した送信重み係数の第１候補と受信応答特性から、端末装置における予想受信電力値を計算するステップと、計算した予想受信電力値を記憶装置に記憶するステップと、記憶装置に記憶した過去の予想受信電力値と計算した予想受信電力値の差違が所定のしきい値より小さい場合に、送信重み係数の第２候補のメモリを補正した送信重み係数の第１候補に更新して設定し、差違が所定のしきい値以上の場合に、送信重み係数の第２候補のメモリを更新せずに設定するステップと、送信する信号に対する情報を入力するステップと、入力した送信する信号に対する情報に基づいて、送信重み係数の第１候補または送信重み係数の第２候補を送信重み係数のメモリに設定するステップと、設定した送信重み係数のメモリに基づいて端末装置に信号を送信するステップとをコンピュータに実行させる。
【００３４】
送信重み係数の第２候補のメモリを更新してあるいは更新せずに設定するステップは、送信重み係数の第２候補のメモリを更新せずに設定する期間が所定の期間より長くなれば、記憶装置に記憶した過去の予想受信電力値と計算した予想受信電力値の差違にかかわらず、送信重み係数の第２候補のメモリを更新して設定してもよい。
【００３５】
情報を入力するステップは、送信する信号に対する情報として、送信すべき信号の振幅成分に所定の情報が含まれるかを示す情報をメモリ入力し、設定するステップは、メモリに入力された送信すべき信号の振幅成分に所定の情報が含まれていなければ、送信重み係数の第１の候補を送信重み係数のメモリに設定し、メモリに入力された送信すべき信号の振幅成分に所定の情報が含まれていれば、送信重み係数の第２の候補を送信重み係数のメモリに設定してもよい。
【００３６】
受信した信号の所定期間における電力変動値を測定するステップをさらに含んでもよい。この方法において、情報を入力するステップは、送信する信号に対する情報として電力変動値をメモリに入力し、設定するステップは、メモリに入力された電力変動値が所定のしきい値より小さければ、送信重み係数の第１の候補を送信重み係数のメモリに設定し、メモリに入力した電力変動値が所定のしきい値以上であれば、送信重み係数の第２の候補を送信重み係数のメモリに設定してもよい。
【００３７】
受信した信号の電力値を測定するステップをさらに含んでもよい。この方法において、情報を入力するステップは、送信する信号に対する情報として電力値をメモリに入力し、設定するステップは、メモリに入力された電力値が所定のしきい値より小さければ、送信重み係数の第１の候補を送信重み係数のメモリに設定し、メモリに入力された電力値が所定のしきい値以上であれば、送信重み係数の第２の候補を送信重み係数のメモリに設定してもよい。
【００３８】
端末装置からの信号の電力値と端末装置以外からの信号の電力値間の電力比を測定するステップをさらに含んでもよい。この方法において、情報を入力するステップは、送信する信号に対する情報として電力比をメモリに入力し、設定するステップは、メモリに入力された電力比が所定のしきい値より小さければ、送信重み係数の第１の候補を送信重み係数のメモリに設定し、電力比が所定のしきい値以上であれば、送信重み係数の第２の候補を送信重み係数のメモリに設定してもよい。
【００３９】
本発明のさらに別の態様も、プログラムある。このプログラムは、複数のアンテナで端末装置からの信号をメモリに受信するステップと、メモリに受信した信号の電力変動値を測定するステップと、メモリに受信した信号から、端末装置に対する送信重み係数を計算するステップと、測定した電力変動値が所定のしきい値より小さければ、複数のアンテナから計算した送信重み係数に基づいて端末装置に信号を送信し、測定した電力変動値が所定のしきい値以上であれば、複数のアンテナうちのひとつから端末装置に信号を送信するステップとをコンピュータに実行させる。
【００４０】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【００４１】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
実施の形態１は、所定の端末装置を接続可能な基地局装置に関する。本実施の形態における基地局装置は、複数のアンテナを備えており、複数のアンテナで受信した通信対象の端末装置からの信号をもとに、適応的に計算した複数の重み係数（以下、「受信ウエイトベクトル」という）によって、端末装置からの信号をアダプティブアレイ信号処理して受信する。また、それぞれのアンテナで受信した端末装置からの信号をもとに応答係数（以下、「受信応答ベクトル」という）を計算し、当該受信応答ベクトルから、複数の重み係数（以下、「送信ウエイトベクトル」という）を導出する。
【００４２】
さらに、送信すべき信号は、送信ウエイトベクトルによってそれぞれ重み付けされてから、複数のアンテナによって端末装置へ送信される。また、送信すべき信号は、振幅成分に情報を含まないＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）あるいは振幅成分に情報を含む１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）で変調されているものとする。複数のアンテナで受信した信号に干渉信号成分が含まれていない場合、一般的に送信ウエイトベクトルはランダムに変動する雑音成分に応じて値が変化するため、端末装置において受信した信号の電力値が大きく変動する可能性がある。
【００４３】
本実施の形態の基地局装置は送信すべき信号の変調方式が１６ＱＡＭの場合、前述の送信ウエイトベクトルと受信応答ベクトルの関係が所定の値に近づくように、送信ウエイトベクトルを補正する（以下、これを「補正送信ウエイトベクトル」という）。ただし、処理の容易性を考慮して、補正は予め定めた範囲の中で行うものとする。次に、補正送信ウエイトベクトルと受信応答ベクトルから、端末装置における受信電力値を推定する（この値を「予想受信電力値」という）。過去に計算した予想受信電力値と現在の予想受信電力値の差が所定の範囲内ならば、補正送信ウエイトベクトルを最終的な送信ウエイトベクトル（以下、「最終送信ウエイトベクトル」という）として、信号を送信する。一方、過去に計算した予想受信電力値と現在の予想受信電力値の差が所定の範囲外ならば、それまで使用していた最終送信ウエイトベクトルをそのまま使用して、信号を送信する。
【００４４】
また、送信すべき信号の変調方式がＱＰＳＫの場合、前述の送信ウエイトベクトルをそのまま最終送信ウエイトベクトルにして、信号を送信する。ＱＰＳＫでは、信号の振幅成分に情報が含まれていないため、送信電力制御を実行するよりも可能な限り大きな送信電力で送信する方が、通信品質の向上につながるためである。
【００４５】
図１は、実施の形態１に係る通信システム１５０を示す。通信システム１５０は、端末装置１０、基地局装置３４、ネットワーク３２を含む。端末装置１０は、ベースバンド部２６、モデム部２８、無線部３０、端末用アンテナ１６を含み、基地局装置３４は、基地局用アンテナ１４と総称される第１基地局用アンテナ１４ａ、第２基地局用アンテナ１４ｂ、第Ｎ基地局用アンテナ１４ｎ、無線部１２と総称される第１無線部１２ａ、第２無線部１２ｂ、第Ｎ無線部１２ｎ、信号処理部１８、モデム部２０、ベースバンド部２２、制御部２４を含む。また、信号として、デジタル受信信号３００と総称される第１デジタル受信信号３００ａ、第２デジタル受信信号３００ｂ、第Ｎデジタル受信信号３００ｎ、デジタル送信信号３０２と総称される第１デジタル送信信号３０２ａ、第２デジタル送信信号３０２ｂ、第Ｎデジタル送信信号３０２ｎ、合成信号３０４、分離前信号３０８、信号処理部制御信号３１０、無線部制御信号３１８を含む。
【００４６】
基地局装置３４のベースバンド部２２は、ネットワーク３２とのインターフェースであり、端末装置１０のベースバンド部２６は、端末装置１０と接続したＰＣや、端末装置１０内部のアプリケーションとのインターフェースであり、それぞれ通信システム１５０で伝送の対象となる情報信号の送受信処理を行う。また、誤り訂正や自動再送処理がなされてもよいが、ここではこれらの説明を省略する。
【００４７】
基地局装置３４のモデム部２０、端末装置１０のモデム部２８は、変調処理として、キャリアを送信したい情報信号で変調して、送信信号を生成するが、ここでは、変調方式として、π／４シフトＱＰＳＫ（以下、これもＱＰＳＫと示す）、１６ＱＡＭを対象とする。また、復調処理として、受信信号を復調して、送信された情報信号を再生するが、ここでは、ＱＰＳＫに対して遅延検波、１６ＱＡＭに対して同期検波を行うものとする。
【００４８】
信号処理部１８は、アダプティブアレイアンテナによる送受信処理に必要な信号処理を行う。
基地局装置３４の無線部１２、端末装置１０の無線部３０は、信号処理部１８、モデム部２０、ベースバンド部２２、ベースバンド部２６、モデム部２８で処理されるベースバンドの信号と無線周波数の信号間の周波数変換処理、増幅処理、ＡＤまたはＤＡ変換処理等を行う。
【００４９】
基地局装置３４の基地局用アンテナ１４、端末装置１０の端末用アンテナ１６は、無線周波数の信号を送受信処理する。アンテナの指向性は任意でよく、基地局用アンテナ１４のアンテナ数はＮとされる。
制御部２４は、無線部１２、信号処理部１８、モデム部２０、ベースバンド部２２のタイミングやチャネル配置を制御する。
【００５０】
図２は、実施の形態１で使用されるバーストフォーマットの一例として、簡易型携帯電話システムのバーストフォーマットを示す。バーストの先頭から４シンボルの間に、タイミング同期に使用するためのプリアンブルが、それに続く８シンボルの間に、ユニークワードが配置されている。プリアンブルとユニークワードは、端末装置１０や基地局装置３４にとって既知であるため、後述するトレーニング信号としても使用できる。
【００５１】
図３は、第１無線部１２ａの構成を示す図である。第１無線部１２ａは、スイッチ部３６、受信部３８、送信部４０を含む。さらに、受信部３８は、周波数変換部４２、直交検波部４４、ＡＧＣ４６、ＡＤ変換部４８を含み、送信部４０は、増幅部５０、周波数変換部５２、直交変調部５４、ＤＡ変換部５６を含む。
【００５２】
スイッチ部３６は、制御部２４の指示にもとづいた無線部制御信号３１８によって、受信部３８と送信部４０に対する信号の入出力を切りかえる。
受信部３８の周波数変換部４２と送信部４０の周波数変換部５２は、無線周波数の信号とひとつまたは複数の中間周波数の信号間の周波数変換を行う。
【００５３】
直交検波部４４は、中間周波数の信号から直交検波によって、ベースバンドのアナログ信号を生成する。一方、直交変調部５４は、ベースバンドのアナログ信号から直交変調によって、中間周波数の信号を生成する。
ＡＧＣ４６は、ベースバンドのアナログ信号の振幅をＡＤ変換部４８のダイナミックレンジ内の振幅にするために、利得を自動的に制御する。
【００５４】
ＡＤ変換部４８は、ベースバンドのアナログ信号をデジタル信号に変換し、ＤＡ変換部５６は、ベースバンドのデジタル信号をアナログ信号に変換する。ここで、ＡＤ変換部４８から出力されるデジタル信号をデジタル受信信号３００、ＤＡ変換部５６に入力されるデジタル信号をデジタル送信信号３０２とする。
増幅部５０は、送信すべき無線周波数の信号を増幅する。
【００５５】
図４は、信号処理部１８の構成を示す。信号処理部１８は、合成部６０、受信ウエイトベクトル計算部６８、参照信号生成部７０、受信応答ベクトル計算部２００、分離部７２、送信ウエイトベクトル設定部７６を含む。また、合成部６０は、乗算部６２と総称される第１乗算部６２ａ、第２乗算部６２ｂ、第Ｎ乗算部６２ｎ、加算部６４を含み、分離部７２は、乗算部７４と総称される第１乗算部７４ａ、第２乗算部７４ｂ、第Ｎ乗算部７４ｎを含む。
【００５６】
また信号として、参照信号３０６、受信応答ベクトル４０２、受信ウエイトベクトル信号３１２と総称される第１受信ウエイトベクトル信号３１２ａ、第２受信ウエイトベクトル信号３１２ｂ、第Ｎ受信ウエイトベクトル信号３１２ｎ、最終送信ウエイトベクトル信号３１４と総称される第１最終送信ウエイトベクトル信号３１４ａ、第２最終送信ウエイトベクトル信号３１４ｂ、第Ｎ最終送信ウエイトベクトル信号３１４ｎを含む。
【００５７】
受信ウエイトベクトル計算部６８は、デジタル受信信号３００と参照信号３０６から、デジタル受信信号３００の重み付けに必要な受信ウエイトベクトル信号３１２を、ＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ  Ｌｅａｓｔ  Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズムやＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズムなどの適応アルゴリズムによって計算する。
【００５８】
合成部６０は、乗算部６２において、デジタル受信信号３００を受信ウエイトベクトル信号３１２で重み付けした後、それらを加算部６４で加算して、合成信号３０４を出力する。
【００５９】
参照信号生成部７０は、トレーニング期間中は予め記憶したトレーニング信号を参照信号３０６として出力する。またトレーニング期間後は合成信号３０４を予め規定しているしきい値で判定して、その結果を参照信号３０６として出力する。なお、判定は硬判定である必要はなく、軟判定でもよい。
【００６０】
受信応答ベクトル計算部２００は、デジタル受信信号３００と参照信号３０６から、送信信号に対する受信信号の受信応答特性として受信応答ベクトル４０２を計算する。計算方法については後述する。
【００６１】
送信ウエイトベクトル設定部７６は、分離前信号３０８の重み付けに必要な最終送信ウエイトベクトル信号３１４を、受信応答特性である受信応答ベクトル４０２から後述する方法によって推定する。
分離部７２は、乗算部７４において、分離前信号３０８を最終送信ウエイトベクトル信号３１４で重み付けし、デジタル送信信号３０２を出力する。
【００６２】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリのロードされた予約管理機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００６３】
図５は、受信ウエイトベクトル計算部６８の構成を示す。受信ウエイトベクトル計算部６８は、第１受信ウエイトベクトル計算部６８ａ、第２受信ウエイトベクトル計算部６８ｂ、第Ｎ受信ウエイトベクトル計算部６８ｎを含み、第１受信ウエイトベクトル計算部６８ａは、加算部８０、複素共役部８２、乗算部８４、ステップサイズパラメータ記憶部８６、乗算部８８、加算部９０、遅延部９２を含む。
【００６４】
加算部８０は、合成信号３０４と参照信号３０６との間で、差分を計算し、誤差信号を出力する。この誤差信号は、複素共役部８２で複素共役変換される。
乗算部８４は、複素共役変換された誤差信号と、第１デジタル受信信号３００ａを乗算し、第１の乗算結果を生成する。
【００６５】
乗算部８８は、第１の乗算結果にステップサイズパラメータ記憶部８６で記憶されているステップサイズパラメータを乗算し、第２の乗算結果を生成する。第２の乗算結果は、遅延部９２と加算部９０によって、フィードバックされた後に、新たな第２の乗算結果と加算される。このような、ＬＭＳアルゴリズムによって、逐次更新された加算結果が、第１受信ウエイトベクトル３１２ａとして出力される。
【００６６】
図６は、受信応答ベクトル計算部２００の構成を示す。受信応答ベクトル計算部２００は、第１相関計算部２０６、第２相関計算部２０８、逆行列計算部２１０、最終計算部２１２を含む。
【００６７】
第１相関計算部２０６は、デジタル受信信号３００と参照信号３０６の間における第１の相関行列を計算する。なお、参照信号３０６は信号処理部１８内からだけではなく、図示しない信号線によって、他の端末装置１０に対応する図示しない信号処理部などからも入力されるものとする。説明の便宜のため端末装置１０のユーザ数を２とすれば、第１の端末装置１０に対応する参照信号はＳ１（ｔ）、第２の端末装置１０に対応する参照信号はＳ２（ｔ）と示される。さらに、基地局用アンテナ１４の数を２とすれば、第１デジタル受信信号３００ａのｘ１（ｔ）、第２デジタル受信信号３００ａのｘ２（ｔ）は、次の式で示される。
【００６８】
【数１】
2004297575.tif 000003
ここで、ｈｉｊは、第ｉ番目の端末装置１０から第ｊ基地局用アンテナ１４ｊまでの応答特性であり、また雑音は無視する。第１の相関行列Ｒ１は、Ｅをアンサンブル平均として、次の式で示される。
【００６９】
【数２】
2004297575.tif 000004
第２相関計算部２０８は、参照信号間の第２の相関行列Ｒ２を計算し、これは次の式で示される。
【００７０】
【数３】
2004297575.tif 000005
逆行列計算部２１０は、第２の相関行列Ｒ２の逆行列を計算する。
【００７１】
最終計算部２１２は、第２の相関行列Ｒ２の逆行列と第１の相関行列Ｒ１を乗算し、次の式で示される受信応答ベクトル４０２を出力する。
【００７２】
【数４】
2004297575.tif 000006
図７は、送信ウエイトベクトル設定部７６の構成を示す。送信ウエイトベクトル設定部７６は、送信ウエイトベクトル計算部１００、送信ウエイトベクトル補正部１０２、記憶部１０４、予想受信電力値計算部１０６、カウンタ１０８、更新部１１０、設定部１１２を含む。
【００７３】
送信ウエイトベクトル計算部１００は、任意の方法で送信ウエイトベクトルを導出するが、最も簡易な方法として、受信ウエイトベクトル信号３１２や受信応答ベクトル４０２をそのまま使用すればよい。あるいは、受信処理と送信処理の時間差で生じる伝搬環境のドップラー周波数変動を考慮して、従来の技術によって、受信ウエイトベクトル信号３１２あるいは受信応答ベクトル４０２を補正してもよい。なお、送信ウエイトベクトルの導出には、受信ウエイトベクトル信号３１２と受信応答ベクトル４０２のどちらかのみを使用してもよいが、ここでは、受信応答ベクトル４０２を使用する。
【００７４】
送信ウエイトベクトル補正部１０２は、受信応答ベクトル４０２Ｈ（ｔ）を［ｈ１（ｔ），ｈ２（ｔ），ｈ３（ｔ），ｈ４（ｔ）］Ｔとし、送信ウエイトベクトル計算部１００で導出した送信ウエイトベクトルＷ（ｔ）を［ｗ１（ｔ），ｗ２（ｔ），ｗ３（ｔ），ｗ４（ｔ）］Ｔとすれば、受信応答ベクトル４０２Ｈ（ｔ）と送信ウエイトベクトルＷ（ｔ）の関係が、以下の通り定数Ｃになるように送信ウエイトベクトルＷ（ｔ）を補正して、補正送信ウエイトベクトルＷ’（ｔ）＝［ｗ１’（ｔ），ｗ２’（ｔ），ｗ３’（ｔ），ｗ４’（ｔ）］Ｔを求める。
【００７５】
【数５】
2004297575.tif 000007
なお、送信ウエイトベクトルＷの補正の範囲は、所定の範囲に制限するものとし、その制限を超えた場合は、受信応答ベクトル４０２Ｈ（ｔ）と補正送信ウエイトベクトルＷ’（ｔ）の関係が、定数Ｃにならなくても容認するものとする。
【００７６】
予想受信電力値計算部１０６は、補正送信ウエイトベクトルＷ’（ｔ）と受信応答ベクトル４０２Ｈ（ｔ）から、以下の通り予想受信電力値Ｙ（ｔ）を計算する。
【数６】
2004297575.tif 000008
記憶部１０４は、予想受信電力値Ｙ（ｔ）と補正送信ウエイトベクトルＷ’（ｔ）を記憶する。
【００７７】
更新部１１０は、計算した予想受信電力値Ｙ（ｔ）と、記憶部１０４に記憶した過去の予想受信電力値Ｙ（ｔ−Ｔ）の差分を計算し、その差分が所定のしきい値より小さい場合には、補正送信ウエイトベクトルＷ’（ｔ）を選択し、差分が所定のしきい値以上の場合には、既に選択している過去の補正送信ウエイトベクトルＷ’（ｔ−ｘＴ）を選択し設定部１１２に出力する。ここでｘは補正送信ウエイトベクトルの更新を停止した数とする。
【００７８】
カウンタ１０８は、更新部１１０で過去の補正送信ウエイトベクトルＷ’（ｔ−ｘＴ）が連続して選択されるとカウント値を増加させる。一方、補正送信ウエイトベクトルＷ’（ｔ）が選択されるとカウント値をリセットする。カウント値が所定のしきい値より大きくなれば、更新部１１０に補正送信ウエイトベクトルＷ’（ｔ）を選択する旨の指示を出し、カウント値もリセットする。
【００７９】
設定部１１２は、信号処理部制御信号３１０に含まれた変調方式の情報をもとに、変調方式がＱＰＳＫの場合は、送信ウエイトベクトル計算部１００から出力された送信ウエイトベクトルＷ（ｔ）を選択し、変調方式が１６ＱＡＭの場合は、更新部１１０から出力された補正送信ウエイトベクトルＷ’（ｔ）あるいはＷ’（ｔ−ｘＴ）を選択して、最終送信ウエイトベクトル信号３１４として出力する。
【００８０】
図８（ａ）−（ｃ）は、アンテナによる指向性を示す。なお、これらは送信ウエイトベクトルの角度に対する利得を示すが、本実施の形態による送信ウエイトベクトルではなく、従来技術における受信応答ベクトル４０２から直接導出した送信ウエイトベクトルであるとする。図８（ａ）は、所望波以外の干渉波が存在する場合、図８（ｂ）、（ｃ）は、所望波以外の干渉波が存在しない場合である。図８（ａ）では、Ｐ１に所望波が、Ｐ２に干渉波が、Ｐ３に雑音が存在する。Ｐ１に対して利得が大きくなり、Ｐ２に対して利得が小さくなる。図８（ｂ）では、Ｐ４に所望波が、Ｐ５に雑音が存在し、図８（ｃ）では、Ｐ６に所望波が、Ｐ７に雑音が存在する。Ｐ５とＰ７の雑音の角度が異なることによって、所望波のＰ４とＰ６に対する利得が大きく変動する。
【００８１】
図９は、送信ウエイトベクトルの設定手順を示すフローチャートである。基地局装置３４は、信号を受信する（Ｓ１０）。受信応答ベクトル計算部２００は、受信応答ベクトル４０２を計算する（Ｓ１２）。送信ウエイトベクトル計算部１００が受信応答ベクトル４０２から送信ウエイトベクトルを計算する（Ｓ１４）。信号処理部制御信号３１０に含まれた情報により変調方式がＱＰＳＫの場合（Ｓ１６のＹ）、設定部１１２は、最終送信ウエイトベクトル信号３１４として送信ウエイトベクトルを選択し、基地局装置３４は最終送信ウエイトベクトル信号３１４にもとづいて信号を送信する（Ｓ３２）。一方、変調方式がＱＰＳＫでない場合（Ｓ１６のＮ）、送信ウエイトベクトル補正部１０２が送信ウエイトベクトルを補正し（Ｓ１８）、予想受信電力値計算部１０６が予測受信電力値を計算し（Ｓ２０）、更新部１１０が過去の予想受信電力値と比較する（Ｓ２２）。
【００８２】
差がしきい値以上（Ｓ２４のＹ）で、かつＮフレーム以内に補正送信ウエイトベクトルを更新した場合（Ｓ２６のＹ）、設定部１１２は最終送信ウエイトベクトル信号３１４として、前回の補正送信ウエイトベクトルを選択し、基地局装置３４は最終送信ウエイトベクトル信号３１４にもとづいて信号を送信する（Ｓ２８）。一方、差がしきい値以上でなく（Ｓ２４のＮ）、あるいはＮフレーム以内に補正送信ウエイトベクトルを更新していない場合（Ｓ２６のＮ）、設定部１１２は最終送信ウエイトベクトル信号３１４として最新の補正送信ウエイトベクトルを選択し、基地局装置３４は最終送信ウエイトベクトル信号３１４にもとづいて信号を送信する（Ｓ３０）。
【００８３】
以上の構成による基地局装置３４の動作を説明する。受信応答ベクトル計算部２００が受信した信号から受信応答ベクトル４０２を計算する。送信ウエイトベクトル計算部１００が受信応答ベクトル４０２から送信ウエイトベクトルを導出する。送信ウエイトベクトル補正部１０２が送信ウエイトベクトルを補正し、予想受信電力値計算部１０６が予想受信電力値を計算する。計算した予想受信電力値と過去の予想受信電力値の差がしきい値より大きいため、更新部１１０は、過去の補正送信ウエイトベクトルを選択する。さらに変調方式が１６ＱＡＭであるため、設定部１１２は、過去の補正送信ウエイトベクトルを最終送信ウエイトベクトル信号３１４とする。分離部７２は、最終送信ウエイトベクトル信号３１４と分離前信号３０８からデジタル送信信号３０２を生成し、送信する。
【００８４】
実施の形態１によれば、送信すべき信号の振幅成分に情報が含まれている場合において、通信対象の端末装置における受信電力値を受信応答ベクトルと送信ウエイトベクトルから予想し、予想受信電力値がほぼ一定となるように送信ウエイトベクトルを補正するため、端末装置における受信電力値の変動を所定の範囲にできる。さらに、予想受信電力値の変動が大きい場合には、送信ウエイトベクトルの更新を停止し、一定の利得で信号を送信するため、端末装置における受信電力の大きな変動を低減できる。また、送信ウエイトベクトルの更新の停止が所定期間より長くなれば、強制的に送信ウエイトベクトルを更新するため、環境の変動にも追従可能である。
【００８５】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１と同様に、送信に使用する最終送信ウエイトベクトルとして、補正送信ウエイトベクトルあるいは送信ウエイトベクトルのいずれかを所定の基準をもとに切替える。実施の形態１では、所定の基準を信号の振幅成分における情報の有無としたが、実施の形態２では、所定の基準を所定の期間における受信信号の電力変動値とする。すなわち、受信信号の電力変動値が小さい場合は、送信ウエイトベクトルを補正せずに、計算した送信ウエイトベクトルをそのまま使用して、信号を送信する。
【００８６】
実施の形態２に係る通信システム１５０の構成としては、図１に示されるものが有効であるため、通信システム１５０の構成の説明は省略する。ここで、基地局装置３４に受信電力の変動値を測定する測定部が追加される。
【００８７】
図１０は、送信ウエイトベクトルの設定手順を示すフローチャートである。基地局装置３４は、信号を受信する（Ｓ４０）。受信応答ベクトル計算部２００は、受信応答ベクトル４０２を計算する（Ｓ４２）。送信ウエイトベクトル計算部１００が受信応答ベクトル４０２から送信ウエイトベクトルを計算する（Ｓ４４）。測定部が受信信号の電力変動値を計算する（Ｓ４６）。信号処理部制御信号３１０に含まれた電力変動値がしきい値以上でない場合（Ｓ４８のＮ）、設定部１１２は、最終送信ウエイトベクトル信号３１４として送信ウエイトベクトルを選択し、基地局装置３４は最終送信ウエイトベクトル信号３１４にもとづいて信号を送信する（Ｓ６４）。一方、電力変動値がしきい値以上の場合（Ｓ４８のＹ）、送信ウエイトベクトル補正部１０２が送信ウエイトベクトルを補正し（Ｓ５０）、予想受信電力値計算部１０６が予測受信電力値を計算し（Ｓ５２）、更新部１１０が過去の予想受信電力値と比較する（Ｓ５４）。
【００８８】
差がしきい値以上（Ｓ５６のＹ）で、かつＮフレーム以内に補正送信ウエイトベクトルを更新した場合（Ｓ５８のＹ）、設定部１１２は最終送信ウエイトベクトル信号３１４として、前回の補正送信ウエイトベクトルを選択し、基地局装置３４は最終送信ウエイトベクトル信号３１４にもとづいて信号を送信する（Ｓ６０）。一方、差がしきい値以上でなく（Ｓ５６のＮ）、あるいはＮフレーム以内に補正送信ウエイトベクトルを更新していない場合（Ｓ５８のＮ）、設定部１１２は最終送信ウエイトベクトル信号３１４として、最新の補正送信ウエイトベクトルを選択し、基地局装置３４は最終送信ウエイトベクトル信号３１４にもとづいて信号を送信する（Ｓ６２）。
【００８９】
以上の構成による基地局装置３４の動作を説明する。受信応答ベクトル計算部２００が受信した信号から受信応答ベクトル４０２を計算する。送信ウエイトベクトル計算部１００が受信応答ベクトル４０２から送信ウエイトベクトルを導出する。送信ウエイトベクトル補正部１０２が送信ウエイトベクトルを補正し、予想受信電力値計算部１０６が予想受信電力値を計算する。計算した予想受信電力値と過去の予想受信電力値の差がしきい値より大きいため、更新部１１０は、過去の補正送信ウエイトベクトルを選択する。さらに受信信号の電力変動値がしきい値以上であるため、設定部１１２は、過去の補正送信ウエイトベクトルを最終送信ウエイトベクトル信号３１４とする。分離部７２は、最終送信ウエイトベクトル信号３１４と分離前信号３０８からデジタル送信信号３０２を生成し、送信する。
【００９０】
実施の形態２によれば、受信した信号の電力変動が大きい場合において、通信対象の端末装置における受信電力値を受信応答ベクトルと送信ウエイトベクトルから予想し、予想受信電力値がほぼ一定となるように送信ウエイトベクトルを補正するため、端末装置における受信電力値の範囲を所定の範囲にできる。さらに、予想受信電力値の変動が大きい場合には、送信ウエイトベクトルの更新を停止し、一定の利得で信号を送信するため、端末装置における受信電力の大きな変動を低減できる。また、送信ウエイトベクトルの更新の停止が所定期間より長くなれば、強制的に送信ウエイトベクトルを更新するため、環境の変動にも追従可能である。
【００９１】
（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態１と同様に、送信に使用する最終送信ウエイトベクトルとして、補正送信ウエイトベクトルあるいは送信ウエイトベクトルのいずれかを所定の基準をもとに切替える。実施の形態１では、所定の基準を信号の振幅成分における情報の有無としたが、実施の形態３では、所定の基準を受信した信号に含まれる所望波電力と干渉波電力の電力比（以下、「ＤＵ比」という）と所望波電力値とする。すなわち、受信信号のＤＵ比と所望波電力値いずれかが小さい場合は、送信ウエイトベクトルを補正せずに、計算した送信ウエイトベクトルをそのまま使用して、信号を送信する。
【００９２】
実施の形態３に係る通信システム１５０の構成としては、図１に示されるものが有効であるため、通信システム１５０の構成の説明は省略する。ここで、基地局装置３４にＤＵ比と所望波電力値を測定する測定部が追加される。
【００９３】
図１１は、送信ウエイトベクトルの設定手順を示すフローチャートである。基地局装置３４は、信号を受信する（Ｓ７０）。受信応答ベクトル計算部２００は、受信応答ベクトル４０２を計算する（Ｓ７２）。送信ウエイトベクトル計算部１００が受信応答ベクトル４０２から送信ウエイトベクトルを計算する（Ｓ７４）。測定部が受信信号のＤＵ比と所望波電力値を測定する（Ｓ７６）。信号処理部制御信号３１０に含まれたＤＵ比がしきい値より大きくなく（Ｓ７８のＮ）、あるいは所望波電力値がしきい値以上でない場合（Ｓ８０のＮ）、設定部１１２は、最終送信ウエイトベクトル信号３１４として送信ウエイトベクトルを選択し、基地局装置３４は最終送信ウエイトベクトル信号３１４にもとづいて信号を送信する（Ｓ９６）。一方、ＤＵ比がしきい値より大きく（Ｓ７８のＹ）、かつ所望波電力値がしきい値以上の場合（Ｓ８０のＹ）、送信ウエイトベクトル補正部１０２が送信ウエイトベクトルを補正し（Ｓ８２）、予想受信電力値計算部１０６が予測受信電力値を計算し（Ｓ８４）、更新部１１０が過去の予想受信電力値と比較する（Ｓ８６）。
【００９４】
差がしきい値以上（Ｓ８８のＹ）で、かつＮフレーム以内に補正送信ウエイトベクトルを更新した場合（Ｓ９０のＹ）、設定部１１２は最終送信ウエイトベクトル信号３１４として、前回の補正送信ウエイトベクトルを選択し、基地局装置３４は最終送信ウエイトベクトル信号３１４にもとづいて信号を送信する（Ｓ９２）。一方、差がしきい値以上でなく（Ｓ８８のＮ）、あるいはＮフレーム以内に補正送信ウエイトベクトルを更新していない場合（Ｓ９０のＮ）、設定部１１２は最終送信ウエイトベクトル信号３１４として、最新の補正送信ウエイトベクトルを選択し、基地局装置３４は最終送信ウエイトベクトル信号３１４にもとづいて信号を送信する（Ｓ９４）。
【００９５】
以上の構成による基地局装置３４の動作を説明する。受信応答ベクトル計算部２００が受信した信号から受信応答ベクトル４０２を計算する。送信ウエイトベクトル計算部１００が受信応答ベクトル４０２から送信ウエイトベクトルを導出する。送信ウエイトベクトル補正部１０２が送信ウエイトベクトルを補正し、予想受信電力値計算部１０６が予想受信電力値を計算する。計算した予想受信電力値と過去の予想受信電力値の差がしきい値より大きいため、更新部１１０は、過去の補正送信ウエイトベクトルを選択する。さらに受信信号のＤＵ比と所望波電力値がしきい値以上であるため、設定部１１２は、過去の補正送信ウエイトベクトルを最終送信ウエイトベクトル信号３１４とする。分離部７２は、最終送信ウエイトベクトル信号３１４と分離前信号３０８からデジタル送信信号３０２を生成し、送信する。
【００９６】
実施の形態３によれば、受信した信号のＤＵ比が大きく、かつ所望波電力値が大きい場合において、通信対象の端末装置における受信電力値を受信応答ベクトルと送信ウエイトベクトルから予想し、予想受信電力値がほぼ一定となるように送信ウエイトベクトルを補正するため、端末装置における受信電力値の範囲を所定の範囲にできる。さらに、予想受信電力値の変動が大きい場合には、送信ウエイトベクトルの更新を停止し、一定の利得で信号を送信するため、端末装置における受信電力の大きな変動を低減できる。また、送信ウエイトベクトルの更新の停止が所定期間より長くなれば、強制的に送信ウエイトベクトルを更新するため、環境の変動にも追従可能である。
【００９７】
（実施の形態４）
実施の形態３は、送信に使用する最終送信ウエイトベクトルとして、受信信号のＤＵ比と所望波電力値がともに大きい場合は補正送信ウエイトベクトルを選択し、受信信号のＤＵ比と所望波電力値のいずれかが小さい場合には送信ウエイトベクトルを選択した。一方、実施の形態４では、より装置の構成を簡易にするために、受信信号のＤＵ比と所望波電力値のいずれかが小さい場合には送信ウエイトベクトルを最終送信ウエイトベクトルに使用するが、受信信号のＤＵ比と所望波電力値が共に大きい場合はアダプティブアレイアンテナ処理ではなく、ひとつのアンテナのみを送信に使用する。
【００９８】
実施の形態３に係る通信システム１５０の構成としては、図１に示されるものが有効であるため、通信システム１５０の構成の説明は省略する。
図１２は、実施の形態４に係る送信ウエイトベクトル設定部７６の構成を示す。送信ウエイトベクトル設定部７６は、送信ウエイトベクトル計算部１００、所望波電力計算部１１４、ＤＵ比計算部１１６、干渉波成分計算部１１８、設定部１１２を含む。
【００９９】
所望波電力計算部１１４は、受信応答ベクトル４０２から所望波電力値を計算する。計算方法は任意でかまわないが、例えば、受信応答ベクトル４０２の各成分を総和する。
【０１００】
干渉波成分計算部１１８は、受信応答ベクトル４０２に含まれた所望波成分をもとに、デジタル受信信号３００から干渉波成分の電力値を計算する。
ＤＵ比計算部１１６は、受信応答ベクトル４０２に含まれた所望波成分と、干渉波成分計算部１１８で計算した干渉波成分の電力値からＤＵ比を計算する。
【０１０１】
設定部１１２は、ＤＵ比計算部１１６からのＤＵ比と所望波電力計算部１１４からの所望波電力値に応じて、最終送信ウエイトベクトル信号３１４として送信ウエイトベクトル計算部１００からの送信ウエイトベクトル、あるいは最終送信ウエイトベクトル信号３１４のひとつの成分のみを有効にした値を選択する。後者はひとつのオムニアンテナによる送信に相当する。
【０１０２】
図１３は、送信ウエイトベクトルの設定手順を示すフローチャートである。基地局装置３４は、信号を受信する（Ｓ１００）。受信応答ベクトル計算部２００は、受信応答ベクトル４０２を計算する（Ｓ１０２）。送信ウエイトベクトル計算部１００が受信応答ベクトル４０２から送信ウエイトベクトルを計算する（Ｓ１０４）。ＤＵ比計算部１１６が受信信号のＤＵ比を測定し、所望波電力計算部１１４が所望波電力値を測定する（Ｓ１０６）。ＤＵ比がしきい値より大きくなく（Ｓ１０８のＮ）、あるいは所望波電力値がしきい値以上でない場合（Ｓ１１０のＮ）、設定部１１２は、最終送信ウエイトベクトル信号３１４として送信ウエイトベクトルを選択し、基地局装置３４は最終送信ウエイトベクトル信号３１４にもとづいて信号を送信する（Ｓ１１４）。一方、ＤＵ比がしきい値より大きく（Ｓ１０８のＹ）、かつ所望波電力値がしきい値以上の場合（Ｓ１１０のＹ）、設定部１１２は１アンテナのみを選択して、１アンテナで信号をオムニ送信する（Ｓ１１２）。
【０１０３】
以上の構成による基地局装置３４の動作を説明する。受信応答ベクトル計算部２００が受信した信号から受信応答ベクトル４０２を計算する。送信ウエイトベクトル計算部１００が受信応答ベクトル４０２から送信ウエイトベクトルを導出する。所望波電力計算部１１４が所望波電力値を計算し、ＤＵ比計算部１１６がＤＵ比を計算する。設定部１１２は、所望波電力値とＤＵ比が共にしきい値以上のため、ひとつのアンテナに相当する最終送信ウエイトベクトル信号３１４のみを有効にした最終送信ウエイトベクトル信号３１４を決定する。分離部７２は、最終送信ウエイトベクトル信号３１４と分離前信号３０８からデジタル送信信号３０２を生成し、送信する。
【０１０４】
実施の形態４によれば、受信した信号のＤＵ比が大きく、かつ所望波電力値が大きい場合において、アダプティブアレイアンテナからひとつのオムニアンテナに切替えるため、送信電力を一定にしつつ、簡易な処理を実現可能である。
【０１０５】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【０１０６】
実施の形態１から３において、更新部１１０が補正送信ウエイトベクトルを選択した後に、設定部１１２が信号処理部制御信号３１０をもとに最終送信ウエイトベクトル信号３１４を決定している。しかしこれに限らず例えば、設定部１１２が信号処理部制御信号３１０によって情報を取得してから、更新部１１０による補正送信ウエイトベクトルの選択を実行してもよい。本変形例によれば、送信ウエイトベクトル計算部１００で計算した送信ウエイトベクトルを最終送信ウエイトベクトル信号３１４とする場合には、送信ウエイトベクトル補正部１０２、予想受信電力値計算部１０６、更新部１１０の処理が不要となる。つまり、最終送信ウエイトベクトル信号３１４から目的の値が出力されればよい。
【０１０７】
実施の形態１において、モデム部２０はデータ伝送速度を変化させるために変調方式を変化させている。しかし、データ伝送速度の変化は、変調方式以外によってなされてもよく、例えば、誤り訂正の符号化率を変化させてもよい。この変形例によって、変調方式の組合せと符号化率の組合せによって、より詳細にデータ伝送速度を規定できる。つまり、結果としてデータ伝送速度が複数の値を有すればよい。
【０１０８】
実施の形態１から４において、受信ウエイトベクトル計算部６８は、受信ウエイトベクトル信号３１２の推定のために適応アルゴリズムを使用し、受信応答ベクトル計算部２００は、受信応答ベクトル４０２の推定のために相関処理を使用している。しかし、受信ウエイトベクトル計算部６８と受信応答ベクトル計算部２００でこれら以外の処理が実行されてもよく、例えば、受信ウエイトベクトル計算部６８と受信応答ベクトル計算部２００において、適応アルゴリズムあるいは相関処理のいずれか一方が実行されてもよい。その際は、受信ウエイトベクトル計算部６８と受信応答ベクトル計算部２００が一体となってもよい。また、受信ウエイトベクトル計算部６８や受信応答ベクトル計算部２００において、適応アルゴリズムや相関処理とは異なるＭＵＳＩＣ（ＭＵｌｔｉｐｌｅ  ＳＩｇｎａｌ  Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）アルゴリズムなどの到来方向推定が実行されてもよい。この変形例によって、より詳細に希望波と不要波が識別される。つまり、アダプティブアレイアンテナについての信号処理において、複数の受信信号を分離可能な値が推定されればよい。
【０１０９】
【発明の効果】
本発明によれば、通信対象の装置における受信電力を一定にするように送信電力を制御できる。また、雑音の影響を低減した送信ウエイトベクトルを使用できる。また、送信する信号の変調方式に応じてアンテナの指向性を変化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る通信システムを示す構成図である。
【図２】実施の形態１に係るバーストフォーマットを示す図である。
【図３】図１の第１無線部の構成を示す図である。
【図４】図１の信号処理部の構成を示す図である。
【図５】図４の受信ウエイトベクトル計算部の構成を示す図である。
【図６】図４の受信応答ベクトル計算部の構成を示す図である。
【図７】図４の送信ウエイトベクトル設定部の構成を示す図である。
【図８】図８（ａ）−（ｃ）は、従来技術に係るアンテナによる指向性を示す図である。
【図９】図４の送信ウエイトベクトルの設定手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態２に係る送信ウエイトベクトルの設定手順を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態３に係る送信ウエイトベクトルの設定手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態４に係る送信ウエイトベクトル設定部の構成を示す図である。
【図１３】実施の形態４に係る送信ウエイトベクトルの設定手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  端末装置、  １２  無線部、  １４  基地局用アンテナ、  １６  端末用アンテナ、  １８  信号処理部、  ２０  モデム部、  ２２  ベースバンド部、  ２４  制御部、  ２６  ベースバンド部、  ２８  モデム部、  ３０  無線部、  ３２  ネットワーク、  ３４  基地局装置、  ３６  スイッチ部、  ３８受信部、  ４０  送信部、  ４２  周波数変換部、  ４４  直交検波部、  ４６  ＡＧＣ、  ４８  ＡＤ変換部、  ５０  増幅部、  ５２  周波数変換部、  ５４  直交変調部、  ５６  ＤＡ変換部、  ６０  合成部、  ６２  乗算部、  ６４  加算部、  ６８  受信ウエイトベクトル計算部、  ７０  参照信号生成部、  ７２  分離部、  ７４  乗算部、  ７６  送信ウエイトベクトル設定部、  ８０  加算部、  ８２  複素共役部、  ８４  乗算部、  ８６  ステップサイズパラメータ記憶部、  ８８  乗算部、  ９０  加算部、  ９２  遅延部、  １００  送信ウエイトベクトル計算部、  １０２  送信ウエイトベクトル補正部、  １０４  記憶部、  １０６  予想受信電力値計算部、  １０８  カウンタ、  １１０  更新部、  １１２  設定部、  １１４  所望波電力計算部、  １１６  ＤＵ比計算部、  １１８  干渉波成分計算部、  １５０  通信システム、  ２００受信応答ベクトル計算部、  ２０６  第１相関計算部、  ２０８  第２相関計算部、  ２１０  逆行列計算部、  ２１２  最終計算部、  ３００  デジタル受信信号、  ３０２  デジタル送信信号、  ３０４  合成信号、  ３０６  参照信号、  ３０８  分離前信号、  ３１０  信号処理部制御信号、  ３１２  受信ウエイトベクトル信号、  ３１４  最終送信ウエイトベクトル信号、  ３１８  無線部制御信号、  ４０２  受信応答ベクトル。
【図１】
2004297575.tif 000009
【図２】
2004297575.tif 000010
【図３】
2004297575.tif 000011
【図４】
2004297575.tif 000012
【図５】
2004297575.tif 000013
【図６】
2004297575.tif 000014
【図７】
2004297575.tif 000015
【図８】
2004297575.tif 000016
【図９】
2004297575.tif 000017
【図１０】
2004297575.tif 000018
【図１１】
2004297575.tif 000019
【図１２】
2004297575.tif 000020
【図１３】
2004297575.tif 000021