(57)【要約】【課題】  複数のアンテナを備えた無線通信装置で、１又は２以上のアンテナを用いて無線により通信するとともに、１又は２以上のアンテナを用いてアンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行する。【解決手段】  アンテナ割り当て切り替え手段が複数のアンテナの中でアンテナの割り当てを切り替え、当該割り当てに従って、無線通信手段が無線通信し、アンテナキャリブレーション処理実行手段がアンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行する。アンテナ系では、スイッチ手段１２が、送信対象となる信号を送信する場合には送信信号処理手段１３とアンテナとを接続する一方、キャリブレーション処理を実行するための信号を受信する場合にはキャリブレーション用受信信号処理手段１４、１５とアンテナとを接続するように切り替える。【選択図】  図２
2005210364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを備え、１又は２以上のアンテナを用いて無線により通信するとともに、１又は２以上のアンテナを用いてアンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行する無線通信装置であって、
複数のアンテナの中で無線通信に用いるアンテナとアンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行するために用いるアンテナの割り当てを切り替えるアンテナ割り当て切り替え手段と、
アンテナ割り当て切り替え手段により無線通信に用いるものとして割り当てられたアンテナを用いて無線により通信する無線通信手段と、
アンテナ割り当て切り替え手段によりアンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行するために用いるものとして割り当てられたアンテナを用いてアンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行するアンテナキャリブレーション処理実行手段と、を備え、
キャリブレーション処理を実行するために用いられるアンテナ系は、アンテナと、アンテナにより送信する対象となる信号を処理する送信信号処理手段と、アンテナにより受信されるキャリブレーション処理を実行するための信号を処理するキャリブレーション用受信信号処理手段と、送信対象となる信号を送信する場合には送信信号処理手段とアンテナとを接続する一方でキャリブレーション処理を実行するための信号を受信する場合にはキャリブレーション用受信信号処理手段とアンテナとを接続するように切り替えるスイッチ手段を用いて構成された、
ことを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、アダプティブアレイアンテナを備えた基地局装置などの無線通信装置に関し、特に、運用中にアンテナのキャリブレーションに関する特性が変化するような場合においても、適切なアンテナキャリブレーションを実現する無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、携帯電話システムや簡易型携帯電話システム（ＰＨＳ：Personal Handy phone System）などの移動体無線通信システムでは、複数のアンテナから構成されるアダプティブアレイアンテナを備えた基地局装置により移動局装置との間で無線通信することが行われている。
また、このような基地局装置では、各アンテナにおける送信処理と受信処理との間の誤差や、複数のアンテナにおける送信処理の間の誤差或いは受信処理の間の誤差を補正（キャリブレーション）するために、アンテナのキャリブレーションの処理が行われる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２６１６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来におけるアダプティブアレイアンテナを備えた基地局装置では、例えば、運用中にアンテナのキャリブレーションに関する特性が変化してしまうようなことが生じ、このため、適切なアンテナキャリブレーションが実現されなくなってしまうといった問題があった。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、例えば、運用中にアンテナのキャリブレーションに関する特性が変化するような場合においても、適切なアンテナキャリブレーションを実現することができる無線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る無線通信装置では、複数のアンテナを備え、次のようにして、１又は２以上のアンテナを用いて無線により通信するとともに、１又は２以上のアンテナを用いてアンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行する。
すなわち、アンテナ割り当て切り替え手段が、複数のアンテナの中で、無線通信に用いるアンテナと、アンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行するために用いるアンテナの割り当てを切り替える。そして、無線通信手段が、アンテナ割り当て切り替え手段により無線通信に用いるものとして割り当てられたアンテナを用いて、無線により通信する。また、アンテナキャリブレーション処理実行手段が、アンテナ割り当て切り替え手段によりアンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行するために用いるものとして割り当てられたアンテナを用いて、アンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行する。
また、キャリブレーション処理を実行するために用いられ得るアンテナ系を、次のような構成とした。
すなわち、アンテナと、アンテナにより送信する対象となる信号を処理する送信信号処理手段と、アンテナにより受信されるキャリブレーション処理を実行するための信号を処理するキャリブレーション用受信信号処理手段を備え、そして、スイッチ手段が、送信対象となる信号を送信する場合には送信信号処理手段とアンテナとを接続する一方、キャリブレーション処理を実行するための信号を受信する場合にはキャリブレーション用受信信号処理手段とアンテナとを接続するように、切り替える。
【０００６】
従って、複数のアンテナの中で無線通信に用いるアンテナとアンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行するために用いるアンテナの割り当てを切り替えて、アンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行するに際して、キャリブレーション処理を実行するための信号を受信するために用いられるアンテナ系では、アンテナと送信信号処理手段とを非接続（接続されない状態）としてアンテナとキャリブレーション用受信信号処理手段とを接続するように切り替えられるため、例えば、アンテナにより受信されてキャリブレーション用受信信号処理手段により処理される信号が、送信信号処理手段により処理される信号によって干渉されてしまうようなことを防止することができる。そして、例えば、運用中にアンテナ系のキャリブレーションに関する特性が変化するような場合においても、適切なアンテナキャリブレーションを実現することができる。
ここで、送信信号処理手段や、キャリブレーション用受信信号処理手段や、スイッチ手段としては、それぞれ、種々な構成のものが用いられてもよい。
また、送信信号処理手段とアンテナとは、例えば、直接的に接続される構成が用いられてもよく、或いは、フィルタなどの他の回路素子を介して間接的に接続される構成が用いられてもよい。
同様に、キャリブレーション用受信信号処理手段とアンテナとは、例えば、直接的に接続される構成が用いられてもよく、或いは、フィルタなどの他の回路素子を介して間接的に接続される構成が用いられてもよい。
【０００７】
以下で、更に、無線通信装置に関する構成例を示す。
本発明に係る無線通信装置では、複数のアンテナを備え、次のようにして、１又は２以上のアンテナを用いて無線により通信するとともに、１又は２以上のアンテナを用いてアンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行する。
すなわち、アンテナ割り当て切り替え手段が、複数のアンテナの中で、無線通信に用いるアンテナとアンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行するために用いるアンテナの割り当てを切り替える。そして、無線通信手段が、アンテナ割り当て切り替え手段により無線通信に用いるものとして割り当てられたアンテナを用いて、無線により通信する。また、アンテナキャリブレーション処理実行手段が、アンテナ割り当て切り替え手段によりアンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行するために用いるものとして割り当てられたアンテナを用いて、アンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行する。
【０００８】
従って、複数のアンテナの中で、無線通信に用いるアンテナとアンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行するために用いるアンテナの割り当てが切り替えられるため、種々な環境や状況に対応した無線通信やキャリブレーション処理が可能である。例えば、通信相手との無線通信の実行中（運用中）に、無線通信に用いられているアンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行することにより、運用中に当該アンテナ系のキャリブレーションに関する特性が変化するような場合においても、適切なアンテナキャリブレーションを実現することができる。
ここで、無線通信装置に備えられる複数のアンテナの総数としては、種々な数が用いられてもよく、一例として、無線通信に用いられるアレイアンテナを構成する２以上のアンテナと、キャリブレーション処理を実行するために用いられる１つのアンテナが備えられる。
また、無線通信に用いられるアンテナの数としては、特に限定はなく、１つであってもよく、或いは、２以上であってもよい。
また、アンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行するために用いられるアンテナの数としては、特に限定はなく、１つであってもよく、或いは、２以上であってもよい。
【０００９】
また、無線通信としては、例えば、通信相手となる無線通信装置に対して信号を無線により送信することが行われる。また、通信相手となる無線通信装置から無線により送信された信号を受信することが行われてもよい。
また、アンテナ系に関するキャリブレーション処理としては、種々な処理が用いられてもよく、例えば、無線通信に用いられるアンテナの系の送信や受信や送受信に関する信号振幅の誤差や信号位相の誤差を補正するための処理が用いられる。
また、複数のアンテナの中で無線通信に用いるアンテナとアンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行するために用いるアンテナの割り当てを切り替える態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、運用中に動的に切り替える態様を用いることもできる。
また、アンテナ割り当て切り替え手段による切り替えを行うタイミングとしては、種々なタイミングが用いられてもよく、例えば、定期的なタイミングが用いられてもよく、また、例えば、ガードタイムの期間のように、実質的に情報の無線通信が行われない期間にアンテナ割り当ての切り替えを行うような態様を用いることもできる。
【００１０】
無線通信装置では、一構成例として、次のような構成とする。
すなわち、無線通信手段により通信相手から無線受信する通信信号の周波数（第１周波数）と、無線通信手段により通信相手に対して無線送信する通信信号の周波数（第２周波数）とは異なっている。
そして、それぞれのアンテナ系では、受信信号処理経路とキャリブレーション処理系路を備え、使用処理経路切り替え手段が受信信号処理系路とキャリブレーション処理経路とで使用する処理系路を切り替える。
また、受信信号処理経路では、第１周波数成分抽出手段がアンテナにより無線受信される信号から第１周波数の成分を抽出し、増幅手段が第１周波数成分抽出手段による抽出結果を増幅させ、第１の周波数変換手段が増幅手段による増幅結果を所定の周波数の信号へ変換する。
また、キャリブレーション処理系路では、第２周波数成分抽出手段がアンテナにより無線受信される信号から第２周波数の成分を抽出し、減衰手段が第２周波数成分抽出手段による抽出結果を減衰させ、第２の周波数変換手段が減衰手段による減衰結果を所定の周波数の信号へ変換する。
【００１１】
従って、アンテナ系では、例えば、通信相手から無線受信される信号を受信信号処理経路により処理する状態と、他のアンテナ系から無線送信される信号を受信してキャリブレーション処理系路により処理してキャリブレーション処理を実行する状態とを切り替えることが可能である。
ここで、通信相手としては、種々なものが用いられてもよい。一例として、無線通信装置を移動体無線通信システムの基地局装置に適用した場合には、通信相手として移動局装置などを用いることができる。
また、通信相手から無線受信する通信信号や、通信相手に対して無線送信する通信信号としては、それぞれ、種々な信号が用いられてもよい。
また、第１周波数や、第２周波数としては、それぞれ、種々な周波数が用いられてもよい。
また、アンテナ系のキャリブレーション処理を実行するために使用される信号としては、例えば、通信相手に対して無線送信する通信信号が用いられてもよく、或いは、キャリブレーションに専用の信号が用意されて用いられてもよい。
また、第１の周波数変換手段による変換後の所定の周波数の信号の当該周波数と、第２の周波数変換手段による変換後の所定の周波数の信号の当該周波数としては、それぞれ、種々な周波数が用いられてもよく、例えば、互いに同一の周波数が用いられる。
【００１２】
無線通信装置では、例えば、それぞれのアンテナについて、送信系と受信系とで共通のアンテナが共用される、或いは、送信系と受信系とで別個なアンテナが用いられる。
ここで、それぞれのアンテナとしては、種々なアンテナが用いられてもよい。また、種々なアンテナの配置が用いられてもよい。
一構成例として、無線通信に用いられるアンテナから無線送信される信号（例えば、通信信号、或いは、キャリブレーション用の信号）を、アンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行するために用いられるアンテナにより受信し、当該受信結果に基づいて、アンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行する。例えば、アンテナ系について送信と受信との間のキャリブレーション（送受信キャリブレーション）などを実行する。
【００１３】
一構成例として、無線通信に用いられる複数のアンテナ系に対して１つずつ順番にキャリブレーション処理を実行していく。
一構成例として、複数のアンテナの中で、１つのアンテナがアンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行するために用いられ、残りのアンテナが無線通信に用いられる。
一構成例として、複数のアンテナの中で、２以上のアンテナがアンテナ系に関するキャリブレーション処理に用いられ、残りのアンテナが無線通信に用いられる。
一構成例として、無線通信では、複数のアンテナがアレイアンテナとして用いられる。例えば、複数のアンテナがアダプティブアレイアンテナとして用いられる。
一構成例として、いずれかのアンテナの系に障害が発生した場合には、残りのアンテナの中で無線通信に用いるアンテナとアンテナ系に関するキャリブレーション処理に用いるアンテナが割り当てられる。
ここで、アンテナ系の障害としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、アンテナの障害や、アンテナ以外の受信回路などの障害が用いられる。
一構成例として、いずれかのアンテナの系に障害が発生した場合には、障害が発生したアンテナ系の数と同数のアンテナを無線通信に用いる複数のアンテナから除外する。
一構成例として、いずれかのアンテナに障害が発生した場合には、その旨を管理側などへ通知する。
一構成例として、送信アンテナと受信アンテナが異なる場合には、アレイアンテナ（例えば、アダプティブアレイアンテナ）を構成する数の送信アンテナのアンテナ系が確保され、残りのアンテナ系の全部又は一部の受信アンテナがアンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行するために用いられる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明に係る無線通信装置によると、複数のアンテナの中で無線通信に用いるアンテナとアンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行するために用いるアンテナの割り当てを切り替え、無線通信や、アンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行するようにしたため、種々な環境や状況に対応した無線通信やキャリブレーション処理が可能であり、例えば、運用中にアンテナ系のキャリブレーションに関する特性が変化するような場合においても、適切なアンテナキャリブレーションを実現することが可能である。
また、本発明に係る無線通信装置によると、キャリブレーション処理を実行するために用いられ得るアンテナ系では、送信対象となる信号を送信する場合には送信信号処理機能部とアンテナとを接続する一方、キャリブレーション処理を実行するための信号を受信する場合にはキャリブレーション用受信信号処理機能部とアンテナとを接続するように信号処理経路の接続状態を切り替えるようにしたため、例えば、アンテナにより受信されてキャリブレーション用受信信号処理機能部により処理される信号が、送信信号処理機能部により処理される信号によって干渉されてしまうようなことを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
本実施例では、複数である（Ｎ＋１）個の送信系（送信アレイ系列）から構成されたアダプティブアレイアンテナと複数であるＮ個の受信系（受信アレイ系列）から構成されたアダプティブアレイアンテナを備えた移動体無線通信の基地局装置に本発明を適用した場合を示す。また、本実施例では、アンテナの送受信キャリブレーションなどのキャリブレーション処理を行う場合を示す。
【００１６】
図１には、本発明の実施例に係る基地局装置のアダプティブアレイアンテナに関する部分の構成例を示してある。
本例の基地局装置は、（Ｎ＋１）個の送信系のそれぞれに、アンテナＡ１〜ＡＮ、Ａｃと、送信回路（Ｔｘ）Ｂ１〜ＢＮ、Ｂｃと、Ｄ／Ａ（Digital to Analog）変換器（ＤＡＣ）Ｃ１〜ＣＮ、Ｃｃと、送信信号に対して各アンテナＡ１〜ＡＮ、Ａｃの送信ウエイトを乗算するための乗算器Ｄ１〜ＤＮ、Ｄｃと、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換器（ＡＤＣ）Ｅ１〜ＥＮ、Ｅｃと、各アンテナＡ１〜ＡＮ、Ａｃの受信信号に対して各アンテナＡ１〜ＡＮ、Ａｃの受信ウエイトを乗算するための乗算器Ｆ１〜ＦＮ、Ｅｃを備えている。また、（Ｎ＋１）個の送信系に共通に、受信ウエイト乗算後の各アンテナＡ１〜ＡＮ、Ａｃによる受信信号を総和してアダプティブアレイアンテナ全体としての受信信号を取得する加算器１を備えている。
また、本例の基地局装置は、Ｎ個の受信系のそれぞれに、アンテナＧ１〜ＧＮと、受信回路（Ｒｘ）Ｈ１〜ＨＮと、Ａ／Ｄ変換器Ｉ１〜ＩＮと、各アンテナＧ１〜ＧＮの受信信号に対して各アンテナＧ１〜ＧＮの受信ウエイトを乗算するための乗算器Ｊ１〜ＪＮを備えている。また、Ｎ個の受信系に共通に、受信ウエイト乗算後の各アンテナＧ１〜ＧＮによる受信信号を総和してアダプティブアレイアンテナ全体としての受信信号を取得する加算器２を備えている。
また、本例の基地局装置は、例えば送信系の加算器１からの出力に基づいて各アンテナＡ１〜ＡＮ、Ａｃの受信ウエイトや各アンテナＡ１〜ＡＮ、Ａｃの送信ウエイトを算出することやアンテナのキャリブレーションの処理を行うキャリブレーション計算回路３と、例えば受信系の加算器２からの出力に基づいて各アンテナＧ１〜ＧＮの受信ウエイトを算出することを行うウエイト計算回路４を備えている。また、キャリブレーション計算回路３とウエイト計算回路４は、互いに情報をやりとりすることが可能である。
なお、本例の基地局装置では、主に、送信系のアダプティブアレイアンテナの構成に特徴があり、受信系のアダプティブアレイアンテナの構成としては一般的なものを使用することが可能であるため、以下では、送信系について詳しく説明する。
【００１７】
図２には、送信系の送信回路Ｂ１の構成例を示してある。なお、本例では、全ての送信系の送信回路Ｂ１〜ＢＮ、Ｂｃは同様な構成を有している。
本例の送信回路Ｂ１は、送信周波数帯のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ：Band Pass Filter）１１と、送信回路系とキャリブレーション受信系との２つの信号処理系を切り替えるためのスイッチ１２を備えている。また、一方の信号処理系である送信回路系として、基地局装置から送信する対象となる送信周波数の信号について周波数変換及び増幅を行う周波数変換増幅部（Ｔｘ−Ｃｉｒｃｕｉｔ）１３を備えている。また、他方の信号処理系であるキャリブレーション受信系として、他のアレイ系列の送信キャリブレーションを行うための可変減衰器（ＡＴＴ）１４及びキャリブレーション受信回路部１５を備えている。
送信系の送信回路Ｂ１では、例えばアンテナＡ１から信号を送信する場合には、送信バンドパスフィルタ１１と送信回路系の周波数変換増幅部１３とが接続されるようにスイッチ１２を切り替えて、Ｄ／Ａ変換器Ｃ１から入力される信号を周波数変換増幅部１３により処理した後に、当該処理後の信号を送信バンドパスフィルタ１１を介してアンテナＡ１へ出力する。
【００１８】
また、送信系の送信回路Ｂ１では、例えば送信系の他のアレイ系列のアンテナＡ２〜ＡＮ、Ａｃについてキャリブレーションを行う場合には、送信バンドパスフィルタ１１とキャリブレーション受信系の可変減衰器１４とが接続されるようにスイッチ１２を切り替えて、アンテナＡ１から入力される信号を送信バンドパスフィルタ１１を介して可変減衰器１４に入力する。この場合、他のアレイ系列からの受信信号は、送信バンドパスフィルタ１１を通過した後に、例えば位相特性及び振幅特性が既知である可変減衰器１４により適切なレベルにコントロールされてキャリブレーション受信回路部１５に入力され、キャリブレーション受信回路部１５により中間周波数（ＩＦ：Intermediate Frequency）帯の信号へ変換されてＡ／Ｄ変換器Ｅ１へ出力される。
このように、本例の送信系の送信回路Ｂ１〜ＢＮ、Ｂｃでは、アンテナＡ１〜ＡＮ、Ａｃにより送信が行われるときには送信信号がアンテナＡ１〜ＡＮ、Ａｃへ供給されるようにすることができるとともに、アンテナＡ１〜ＡＮ、Ａｃがキャリブレーション用のアンテナとして使用されるときにはキャリブレーションのための受信信号が送信信号と混ざらないようにしてキャリブレーション受信系により受信することができる。
【００１９】
本例の基地局装置の送信系により行われる動作の一例を示す。
各アンテナＡ１〜ＡＮ、Ａｃにより無線受信された信号は、それぞれの送信回路Ｂ１〜ＢＮ、Ｂｃに入力される。
各送信回路Ｂ１〜ＢＮ、Ｂｃでは、キャリブレーションを行う場合には、スイッチ１２により他方の信号処理系であるキャリブレーション受信系へ切り替える。この場合、受信信号が送信バンドバスフィルタ１１を通過した後に、例えば位相特性や振幅特性が既知な可変減衰器１４により当該信号のレベルを適切なレベルにコントロールし、その後、当該信号の周波数をキャリブレーション受信回路部１５により例えば受信ＩＦ周波数帯と同じ周波数にして、当該信号が各Ａ／Ｄ変換器Ｅ１〜ＥＮ、Ｅｃへ出力される。
各送信回路Ｂ１〜ＢＮ、Ｂｃのキャリブレーション受信系を通過した信号は、各Ａ／Ｄ変換器Ｅ１〜ＥＮ、Ｅｃによりアナログ信号からデジタル信号へ変換され、キャリブレーション計算回路３やウエイト計算回路４による計算結果に基づいて各乗算器Ｆ１〜ＦＮ、Ｆｃにより複素振幅の重み付けが行われる。そして、重み付け後の（Ｎ＋１）個の受信信号が加算器（合成器）１により加算（合成）され、当該加算結果が受信信号としてキャリブレーション計算回路３へ出力される。
なお、重み付けでは、各アンテナＡ１〜ＡＮ、Ａｃによる受信信号と各アンテナＡ１〜ＡＮ、Ａｃに対応した受信ウエイトとが各乗算器Ｆ１〜ＦＮ、Ｆｃにおいて乗算される。
また、１つの系だけからのキャリブレーション受信系による受信信号しかない場合には、加算器１からの出力は当該１系統の出力（重み付けされた受信信号）に相当する。
【００２０】
送信系からの送信信号は、キャリブレーション計算回路３やウエイト計算回路４による計算結果に基づいて、各乗算器Ｄ１〜ＤＮ、Ｄｃにより複素振幅の重み付けや位相、振幅、周波数の補正などが行われる。その後、各送信信号は、各Ｄ／Ａ変換器Ｃ１〜ＣＮ、Ｃｃによりデジタル信号からアナログ信号へ変換されて、各送信回路Ｂ１〜ＢＮ、Ｂｃに入力される。
各送信回路Ｂ１〜ＢＮ、Ｂｃでは、信号送信を行う場合には、スイッチ１２により一方の信号処理系である送信回路系へ切り替える。この場合、送信信号が周波数変換増幅部１３により送信周波数の信号へ周波数変換されて適切な信号レベルに増幅された後に、送信バンドパスフィルタ１１を介して各アンテナＡ１〜ＡＮ、Ａｃへ出力される。そして、送信信号は、送信アレイアンテナ系列から適切なアンテナパターンで送信される。
ここで、受信ウエイトや送信ウエイトのウエイト計算は、アダプティブアルゴリズムに基づいて行われる。アルゴリズムでは、例えば、参照信号を利用することや、包絡線が一定であることを利用することなどができ、種々なアルゴリズムが用いられてもよい。
キャリブレーション計算回路３やウエイト計算回路４は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのように、デジタル信号処理を容易に実現することができるものから構成されるのが好ましい。
【００２１】
なお、  本例の基地局装置の受信系により行われる動作の一例を示す。
すなわち、各アレイアンテナ系列（各アンテナＧ１〜ＧＮ）により受信された信号が、低雑音増幅と周波数変換を行う各受信回路Ｈ１〜ＨＮにより処理されて、各Ａ／Ｄ変換器Ｉ１〜ＩＮによりアナログ信号からデジタル信号へ変換される。その後、各受信信号は、ウエイト計算回路４やキャリブレーション計算回路３による計算結果に基づいて、各乗算器Ｊ１〜ＪＮにより複素振幅の重み付けや位相、振幅、周波数の補正などが行われる。そして、各乗算器Ｊ１〜ＪＮからの出力信号が加算器２により加算されて、当該加算結果がアダプティブアレイアンテナ全体としての受信信号として復調部（図示せず）に入力される。
ここで、本例の基地局装置の送信系では、アンテナパターンに寄与するアレイ素子数Ｎに１を加えた（Ｎ＋１）個の同一のアレイ系統を有しており、キャリブレーションを行うアンテナ（アンテナＡ１〜ＡＮ、Ａｃのいずれか）以外の任意のアンテナがアレイアンテナとして機能する。一例として、Ｎ本のアンテナＡ１〜ＡＮの系を用いてＮ本のアンテナＡ１〜ＡＮから構成されるアダプティブアレイアンテナを実現し、残りの１本のアンテナＡｃの系を用いて、当該アダプティブアレイアンテナを構成する各アンテナＡ１〜ＡＮから無線送信される信号を無線受信して、当該受信結果に基づいてアンテナのキャリブレーション処理を実行する。
【００２２】
なお、本例では、アンテナの総数をアレイ素子数Ｎに１を加えた数（Ｎ＋１）以下とする全ての場合或いは必要な一部の場合について、各アンテナ系の信号の位相・振幅におけるアンテナパターンの情報や、各アンテナ間の相互結合量の情報を事前に把握していることが好ましく、これらの情報を格納したテーブルに基づいてウエイト計算回路４やキャリブレーション計算回路３を動作させることができる。
また、キャリブレーションのタイミングとしては、例えば、Ｎ本のアンテナから成る基地局装置である場合には、アンテナ“１”からアンテナ“Ｎ”まで順番にキャリブレーションを行い、このような順番で、キャリブレーションを行うことを許容されたフレームでキャリブレーションを行うような態様を用いることができる。この態様では、例えば、基地局装置などにおいて、キャリブレーション用の信号を既知の振幅と既知の位相で微弱な電波にて送信する。また、キャリブレーションを行うことが許容されたフレームとしては、例えば、送受信ともに行っていないガードフレームなどを用いることができる。全てのアレイ系のキャリブレーションが終了した後には、継続してキャリブレーションを行ってもよく、或いは、任意の時間間隔で定期的にキャリブレーションを行ってもよい。
【００２３】
図３を参照して、本例の基地局装置により行われるキャリブレーション処理のシーケンスの一例を示す。
すなわち、キャリブレーション処理が開始されると、まず、キャリブレーションを行うための受信用として使用するキャリブレーション系列の番号ｉ（本例では、ｉ＝１〜（Ｎ＋１））の値を初期化する（ステップＳ１）。
次に、キャリブレーション系列番号ｉを１として（ステップＳ２）、当該番号ｉ（＝１）以外の送信系列（つまり、ｉ＝２〜（Ｎ＋１）の送信系列）をアレイアンテナとして使用してアレイ送信を行い（ステップＳ３）、当該番号ｉ（＝１）の送信系列をキャリブレーション受信用の系列として使用して当該アレイ送信信号をキャリブレーション用信号として受信する（ステップＳ４）。そして、当該番号ｉ（＝１）の送信系列のキャリブレーション受信系により受信されたキャリブレーション用信号に基づいて、受信回路部（例えば、キャリブレーション受信回路部１５）でエラー（例えば、修正することが必要な振幅ずれや位相ずれ）が検出されたか否かを判定し（ステップＳ５）、エラーが検出された場合にはキャリブレーション計算回路３によるキャリブレーションのための計算やウエイト計算回路４によるウエイトの計算を行い（ステップＳ６）、エラーが検出されなかった場合には正常であるとみなしてキャリブレーションやウエイトに関する現在の計算結果を続けて使用することとする（ステップＳ７）。
次いで、キャリブレーション系列番号ｉがアレイ系列の最大数（本例では、（Ｎ＋１）個）未満の値である場合には（ステップＳ８）、キャリブレーション系列番号ｉの値を１だけ増加して（ステップＳ９）、当該増加後のキャリブレーション番号ｉの送信系列をキャリブレーション受信用の系列として使用して、上記と同様に、他のアレイ系列について例えば順番にアンテナのキャリブレーションを行う（ステップＳ３〜ステップＳ７）。
そして、全ての送信系列（本例では、（Ｎ＋１）個の送信系列）を順番にキャリブレーション受信用の系列として使用してキャリブレーションが完了した場合には（ステップＳ８）、以上のようなキャリブレーション処理を繰り返して行うことが設定されているか否かを判定して（ステップＳ１０）、繰り返すことが設定されている場合には以上と同様な処理を行い（ステップＳ１〜ステップＳ１０）、繰り返すことが設定されていない場合には処理を終了する。
【００２４】
本例では、Ｎ本のアンテナ“１”〜“Ｎ”がアレイ系で動作して１本のアンテナ“Ｎ＋１”がキャリブレーション系で動作した場合のアルゴリズムや、Ｎ本のアンテナ“２”〜“Ｎ＋１” がアレイ系で動作して１本のアンテナ“１”がキャリブレーション系で動作した場合のアルゴリズムや、Ｎ本のアンテナ“１”、“３”〜“Ｎ＋１” がアレイ系で動作して１本のアンテナ“２”がキャリブレーション系で動作した場合のアルゴリズムなどのように、それぞれのパターンに対応したアルゴリズムを用意して切り替えて使用する。
また、本例の基地局装置のシステムでは、例えば、複数のアレイ系統のうちの１つ（或いは、２以上）のアンテナ及び装置に障害が発生したような場合には、このことがキャリブレーションにより判明するため、障害が発生したアレイ系統を除く各アレイ系統でアンテナビームを形成して、運用を継続することも可能である。また、このような障害が発生したときに、当該障害に関する情報を管理センタなどへ通知する構成としてもよい。当該障害に関する情報としては、例えば、アレイの故障箇所の情報を含めた情報などを用いることができる。また、例えば、アレイの故障箇所に対応したアルゴリズムやテーブルは事前に用意される。
【００２５】
また、本例の基地局装置のシステムでは、例えば、アレイ系統のうちの１つ或いは２以上のアンテナ及び装置に障害が発生して、これがキャリブレーションにより判明したときには、障害が発生したアレイ系統を除くアレイ系統から１つのアレイ系統を除いた系統（障害のないアレイ系統の数−１）でアンテナビームを形成し、当該１つのアレイ系統のアンテナをキャリブレーション用のアンテナとして例えば固定的に機能させるようなことができる。
同様に、本例の基地局装置のシステムでは、アレイ系統のうちの１つ或いは２以上のアンテナ及び装置に障害が発生したときには、障害が発生したアレイ系統を除くアレイ系統から任意の１つのアレイ系統を除いた任意の系統でアンテナビームを形成し、当該１つのアレイ系統のアンテナをキャリブレーション用のアンテナとして機能させるようなことができる。
【００２６】
ここで、アレイアンテナを構成する１以上のアンテナに障害が発生して、アレイアンテナを構成するアンテナの総数が変化した場合には、通常、制御の方法を変化させることが必要となる。このため、例えば、予めアレイアンテナを構成するアンテナの一部が欠けた場合のアルゴリズムを用意する。
具体的には、Ｎ本のアンテナがアレイ系で動作して１本のアンテナがキャリブレーション系で動作した場合のアルゴリズムのほかに、（Ｎ−１）本のアンテナがアレイ系で動作して１本のアンテナがキャリブレーション系で動作した場合のアルゴリズムや、（Ｎ−２）本のアンテナがアレイ系で動作して１本のアンテナがキャリブレーション系で動作した場合のアルゴリズムなどのように、一部のアンテナが欠けたそれぞれのパターンに対応したアルゴリズムを用意して切り替えて使用する。
なお、このように障害が発生してアレイ系統の総数が１以上少なくなる場合には、アンテナのヌルとなる角度点が１以上減少するため、通常、正常運用時と比べて性能が劣化すると考えられる。このため、運用を継続することは可能であるが、早急のメンテナンスを行うことが望ましいと考えられる。
【００２７】
次に、以上に示した実施例に関して、更に説明する。
図４（ａ）には、基地局装置の全体的な構成の一例を示してある。
同図（ａ）に示した基地局装置には、例えばアンテナや送受信部やウエイト計算部を含んで構成されるアダプティブアレイアンテナ部（ＡＡＡ部）２１と、通信信号の変復調を行うモデム部（変復調部）２２と、ベースバンド（ＢＢ：Base Band）処理を行うベースバンド部（ＢＢ部）２３と、これら各処理部２１〜２３を制御する制御部２４が備えられており、また、基地局制御装置等２５が備えられている。
ここで、上記図４（ａ）に示した基地局装置では、例えば、ＡＡＡ部２１の構成として、上記図１に示したようなアダプティブアレイアンテナに関する構成が用いられる。上記図１に示した“受信信号”はモデム部２２へ出力され、“送信信号”はモデム部２２から入力される。
なお、基地局装置の全体的な構成や、アダプティブアレイアンテナに関する構成としては、必ずしも本実施例で示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。
図４（ｂ）には、ＴＤＤ方式におけるデータ通信（Ｔｘ或いはＲｘ）の間のガードフレームの一例や、ＦＤＤ方式におけるデータ通信（Ｔｘ及びＲｘ）の間のガードフレームの一例を示してある。
本実施例に係る基地局装置では、例えば、このようなガードフレームの期間などのように、データが通信中ではない領域であるときに、アレイ用のアンテナとキャリブレーション用のアンテナとを入れ替える（切り替える）動作を行う。これにより、アレイ用のアンテナとキャリブレーション用のアンテナとの切り替えを効率的に行うことができる。
【００２８】
また、他の構成例として、アンテナパターンに寄与するアレイ素子数が（ｎ＋ｍ）である素子を有し、複数であるｎ本のアンテナがアレイアンテナ素子として用いられ、複数であるｍ本のアンテナがキャリブレーション用のアンテナ素子として動的に機能するような構成とすることも可能である。
ここで、ｍ本のキャリブレーションアンテナでは、キャリブレーションを同時に行うことで、キャリブレーション時間を短縮することが可能である。また、アレイアンテナ素子数が多いときには、アンテナ間の相互結合量が非常に小さいものもあるため、キャリブレーションアンテナを複数用意することで、キャリブレーションを行うアンテナ群のグループ分けをすることも可能である。
また、このような構成において、アレイアンテナを構成するアンテナの1つ或いは2以上に障害が発生したときには、例えば、障害が発生したアンテナ素子数分を除くアレイ系統でアンテナビームを形成し、ｍ本のアンテナをキャリブレーション用のアンテナとして使用するようなことが可能である。
【００２９】
以上のように、本実施例に係る基地局装置では、アンテナパターンに寄与するアレイ素子数Ｎより１つ多い（Ｎ＋１）本の素子を有し、任意のアンテナがアレイアンテナ素子或いは１つのキャリブレーションアンテナ素子として動的に変化することが可能であり、これにより、時々刻々と位相変化及び振幅の校正を行うことが可能である。
具体的には、本実施例に係る基地局装置では、第１のアンテナから第（Ｎ＋１）のアンテナを備える。アンテナパターンに大きく寄与するのは、その内のＮ本であり、残りの１本はキャリブレーションアンテナとして機能する。アンテナパターンに寄与するＮ本の各アンテナから１本ずつ順番に既知の振幅と位相で電波を送信し、キャリブレーションアンテナがこれを受信する。キャリブレーション系では、各アンテナから受信した偏差量を算出してこれを現在の補正値として、この受信偏差量を送信パターン形成回路へ供給し、これにより、当該受信偏差量を加味した送信パターンを形成して、このように動的に補正を行う。
このように、アレイアンテナが（Ｎ＋１）本存在しており、通常は、Ｎ本をアレイアンテナの素子として利用し、残りをキャリブレーション用アンテナの素子として用いる。
【００３０】
また、本実施例に係る基地局装置では、例えば、アレイアンテナ素子の１つ或いは２以上に障害が発生したときに、障害が発生したアンテナを除く各アレイアンテナ素子でアンテナビームを形成し、これにより、運用状態を止めることなく運用を続ける。
また、本実施例に係る基地局装置では、例えば、アダプティブアレイ基地局が運用中に、１つ或いは２以上のアレイアンテナ素子に障害が発生したときには、運用は継続するが、障害を管理センタへ通知する。
また、本実施例に係る基地局装置では、例えば、アダプティブアレイ基地局が運用中に、１以上のアレイアンテナ素子に障害が発生したときに、故障したアンテナ素子を除くアレイアンテナ素子より１つ少ない素子でアンテナビームを形成することで運用を止めることなく、残りの１つのアンテナをキャリブレーションアンテナ素子として例えば固定的に機能させる。
また、本実施例に係る基地局装置では、例えば、アダプティブアレイ基地局が運用中に、１以上のアンテナに障害が発したときには、故障したアンテナ素子を除くアレイアンテナ必要素子より１つ少ない素子でアンテナビームを形成し、残りの任意のアンテナをキャリブレーションアンテナとして固定的に機能させる。
【００３１】
また、本実施例に係る基地局装置では、例えば、送信アレイアンテナと受信アレイアンテナとが異なる構成において、送信アレイアンテナの素子数より１つ多い素子を有し、任意のアンテナがアレイアンテナ素子或いはキャリブレーションアンテナ素子として動的に変化することが可能であり、これにより、時々刻々と位相変化及び振幅の校正を行うこと
が可能である。
また、本実施例に係る基地局装置では、例えば、アンテナパターンに寄与するアレイ素子数（ｎ＋ｍ）の素子を有し、任意のアンテナがｎ本のアレイアンテナ素子或いはｍ本のキャリブレーションアンテナ素子として動的に変化することが可能であり、これにより、時々刻々と位相変化及び振幅の校正を行うことが可能である。
また、本実施例に係る基地局装置では、例えば、アレイアンテナ素子の１つ或いは複数にわたって障害が発生したときには、障害が発生したアンテナを除く各アレイアンテナ素子でアンテナビームを形成することにより、運用状態を止めることなく、運用を行う。
また、本実施例に係る基地局装置では、例えば、アレイアンテナ素子に障害が発生したときには、故障したアンテナ素子数分を除くアレイアンテナ素子（故障のないアンテナ素子数−ｍ）でアンテナビームを形成して、運用を止めることなく、残りのｍ本のアンテナをキャリブレーションアンテナ素子として機能させる。
【００３２】
従って、本実施例に係る基地局装置では、アレイアンテナ素子とアンテナパターンに大きく寄与しないキャリブレーションアンテナでアンテナパターンを形成し、運用中に動的に各アレイアンテナ系列のキャリブレーションを行うことが可能である。また、アレイアンテナとキャリブレーション用アンテナとを共通化することにより、例えば、送信系などが故障したアンテナをキャリブレーション用アンテナとして用いることや、キャリブレーションを１本ずつのアンテナについて行うことが可能である。
また、本実施例に係る基地局装置では、アレイアンテナシステムの弱点である１つ或いは複数のアレイ系列が故障することによる運用停止を最小限に抑えることを保つことができる。例えば、任意のアレイ系統が故障して特性劣化した状態の運用中においても、異常があるときにはすぐに管理センタに通知され、障害に対して迅速に対応することを可能と
することができる。
このように、本実施例に係る基地局装置では、移動体通信端末の無線基地局において、運用中にアンテナキャリブレーションを自動的に行うことができ、これにより、例えば、運用中にアンテナキャリブレーションの補正値が変動するような場合においても、常に、高精度なキャリブレーションを実現することができ、アンテナを用いた高品質な無線通信を実現することができる。
【００３３】
ここで、従来のキャリブレーションでは、キャリブレーション用アンテナがアレイ系アンテナに影響を及ぼさないことを前提としているが、本実施例では、キャリブレーション用アンテナがアレイ系アンテナに影響を及ぼすことを前提としている。
また、本実施例に係る基地局装置に備えられる各アンテナの配置の位置としては、種々な位置が用いられてもよい。本実施例では、キャリブレーション専用アンテナというものを用いておらず、また、各アンテナの設置場所については特に限定はない。複数のアンテナのそれぞれの場所とそれらのアンテナによるフォーミング等については、例えば、それ
ぞれの配置のパターンに対応してアルゴリズムを用意する。
【００３４】
なお、本実施例では、本発明に係る無線通信装置を基地局装置に適用した場合を示した。
また、本実施例に係る基地局装置では、例えば制御部（図示せず）が複数のアンテナＡ１〜ＡＮ、Ａｃの中で無線通信に用いるアンテナとキャリブレーション処理に用いるアンテナの割り当てを切り替える機能によりアンテナ割り当て切り替え手段が構成されており、アンテナを用いて無線通信を行う機能により無線通信手段が構成されており、アンテナを用いてアンテナ系に関するキャリブレーション処理を実行する機能によりアンテナキャリブレーション処理実行手段が構成されている。
また、本実施例に係る基地局装置に備えられた送信系の送信回路Ｂ１〜ＢＮ、Ｂｃでは、周波数変換増幅部１３の機能により送信信号処理手段が構成されており、可変減衰器１４やキャリブレーション受信回路部１５の機能によりキャリブレーション用受信信号処理手段が構成されており、スイッチ１２の機能によりスイッチ手段が構成されている。
【００３５】
以下で、本発明に関する技術の背景を示す。なお、ここで記載する事項は、必ずしも全てが従来の技術であるとは限定しない。
例えば、移動体無線通信において、高速通信実現のために、アダプティブアレイアンテナシステムを用いることは非常に有効なことである。アダプティブアレイアンテナシステムは、各アレイ系列の位相や振幅を変更することにより、所望のユーザが存在する方向ヘアンテナパターンのピークを向けることができる。これは、アダプティブなビームフォーミングである。また、アダプティブアレイアンテナシステムでは、例えば、複数であるＮ素子のアンテナの場合には、＃１から＃ＮまでのＮ個の系列を有する。
また、アダプティブアレイアンテナシステムは、非所望ユーザからの干渉波受信を抑圧し、非所望ユーザ方向への干渉を削減するように送信アンテナパターンのヌル（ＮＵＬＬ）を向けることができる。これは、アダプティブなヌルスティアリングである。
そして、アダプティブアレイアンテナシステムでは、通信を行う移動体通信端末に対しては最大の送信電力で通信するアダプティブビームフォーミングを行い、通信を行っていない他の干渉移動体通信端末に対しては影響を与えないようにするアダプティブヌルスティアリングを行うことができる。
【００３６】
図5には、アダプティブビームフォーミング及びアダプティブヌルスティアリングの一例を示してある。
具体的には、アダプティブアレイアンテナを搭載した基地局装置のアンテナ３１及びそのアンテナパターン（指向性パターン）と、複数の移動体通信端末装置４１〜４３を示してある。
希望波に対応する移動体通信端末装置４２の方向にはビームを向け、妨害波に対応する移動体通信端末装置４１、４３の方向にはヌルを向けている。
ところで、移動体通信には、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式やＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式のシステムがあり、例えば、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ（Time Division Duplex）方式の通信システムにおいては、送受の周波数が全く同一である。基地局装置からユーザ端末側の電波伝搬環境とユーザ端末側から基地局装置までの電波伝搬環境が等しく、基地局装置とユーザ端末との間で電波伝搬環境の可逆性が成立する。
つまり、基地局装置側の受信と送信のアンテナパターンを同一にすることができ、非常に簡易な構成で実現することができる。これらは、現在において一部でサービスされているＰＨＳ（Personal Handy phone System）基地局装置などで実用されている。
一方、ＰＤＣ（Personal Digital Cellular）方式やＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式等のＦＤＤシステムでは、上り回線と下り回線の周波数が異なるため、受信と送信のアンテナパターンを厳密には同一にすることができない。
【００３７】
図6には、ＦＤＤシステムにおけるアダプティブアレイアンテナ装置の構成例を示してある。
具体的には、複数であるＮ個の系のそれぞれに、アンテナＫ１〜ＫＮと、送受切り替え用のスイッチ（ＳＷ）Ｌ１〜ＬＮと、受信回路（Ｒｘ）Ｍ１〜ＭＮと、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換器（ＡＤＣ）Ｎ１〜ＮＮと、各アンテナの受信信号に対して各アンテナの受信ウエイトを乗算するための乗算器Ｏ１〜ＯＮと、送信信号に対して各アンテナの送信ウエイトを乗算するための乗算器Ｐ１〜ＰＮと、Ｄ／Ａ（Digital to Analog）変換器（ＤＡＣ）Ｑ１〜ＱＮと、送信回路（Ｔｘ）Ｒ１〜ＲＮが備えられている。
また、Ｎ個の系に共通に、受信ウエイト乗算後の各アンテナ受信信号を総和してアダプティブアレイアンテナ全体としての受信信号を取得する加算器５１と、当該受信信号に基づいて各アンテナの受信ウエイトや各アンテナの送信ウエイトを算出するウエイト計算回路５２が備えられている。
【００３８】
このようなＦＤＤシステムにおけるアダプティブアレイアンテナ装置では、個々のアンテナ素子（＃１〜＃Ｎ）Ｋ１〜ＫＮに対する受信信号に基づいて、個々のアンテナ素子Ｋ１〜ＫＮに対応する複素振幅の重み付けをウエイト計算回路５２で決定し、このウエイトを各アンテナ素子Ｋ１〜ＫＮに対応する受信信号に付与する。また、これとともに、当該ウエイトに周波数差成分を含めた補正値（周波数キャリブレーション）を送信データからの送信信号に付与することで、期待するアンテナパターンを形成する。これにより、送受信で同一のパターンを形成することができる。
しかしながら、受信と送信で同一のパターンを形成することは現実的には困難である。
例えば、各アレイ系列の送信アナログ部や受信アナログ部の通過振幅特性及び通過位相特性に偏差（バラツキ）があるため、受信と送信で同じ重みに対する周波数差成分を含めた補正ウエイトを用いた場合においても、受信パターンと送信パターンが異なり、所望方向への利得が低くなったり干渉ユーザヘの利得が高くなったりして、所望のアンテナパタ
ーンを生成することができないことがある。
図７には、このようなアダプティブアレイアンテナによる受信パターンＺ１と送信パターンＺ２の一例を示してあり、偏差により受信パターンＺ１と送信パターンＺ２とがずれている。
そして、図示されるように、受信パターンＺ１から推定したヌル（ＮＵＬＬ）角度において、送信パターンのサイドローブピークが向いてしまうようなことが生じ、所望の送信パターンにならない。
【００３９】
また、図８には、ＦＤＤシステムにおけるアダプティブアレイアンテナ装置の他の構成例を示してある。
ここで、図８に示されるアダプティブアレイアンテナ装置は、複数であるＮ個の受信系と、Ｎ個の送信系と、ウエイト計算回路６２を備えている。
各受信系は、アンテナ（Ｒｘ＃１〜Ｒｘ＃Ｎ）Ｔ１〜ＴＮと、受信回路（Ｒｘ）Ｕ１〜ＵＮと、Ａ／Ｄ変換器Ｖ１〜ＶＮと、乗算器Ｗ１〜ＷＮを備えており、また、全ての受信系に共通な加算器６１を備えている。
各送信系は、乗算器Ｘ１〜ＸＮと、Ｄ／Ａ変換器Ｙ１〜ＹＮと、送信回路（Ｔｘ）ＡＡ１〜ＡＡＮと、アンテナ（Ｔｘ＃１〜Ｔｘ＃Ｎ）ＡＢ１〜ＡＢＮを備えている。
図８に示されるようなアダプティブアレイアンテナ装置についても、図６に示されるアダプティブアレイアンテナ装置と同様な問題があった。
【００４０】
このような各アレイ系列のバラツキを取り除く方法として、一般的には、個別のハードウエアキャリブレーションが行われる。具体的には、全ての受信アナログ部と送信アナログ部の偏差を測定して、補正量を予め算出し、そして、実際の運用時にその補正量を考慮して各素子に設定する重みを算出する。
しかしながら、最初に求めた補正量が運用中に変化してしまうような場合がある。この原因としては、例えば、昼夜の外気温度変化の違いによるアナログ部のアクテイブ部品（例えば、増幅器、ミキサ、シンセサイザなど）の特性変化がある。また、それ以外のパッシブ部品（例えば、フィルタ、カプラなど）についても若干の特性変化がある。
また、原因としては、装置内部に使用している接続ケーブルの長さの伸縮による微小な位相変動などが考えられる。或いは、アンテナと増幅器とを接続するケーブルが屋外に露出している場合には、風や雨や雪などの外部要因によってケーブルが振動することによる位相変動などが考えられる。
このような変化が生じると、アダプティブアレイアンテナ装置の性能が大幅に劣化し、例えば上記図７に示したアンテナパターンと同様に、所望波と干渉波（ノイズ成分も含む）との比であるＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio）の劣化が起きる。この結果、干渉抑圧ができずに、通信品質が劣化したりする。このため、キャリブレーションは一度では不十分であり、運用中にリアルタイムにキャリブレーションすることが要求される。
これに対して、本発明では、以上に説明したように、このような従来の問題を解消することができ、有効な効果を実現することができる。
【００４１】
ここで、本発明に係る無線通信装置や通信機や基地局装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々な装置やシステムとして提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係る無線通信装置や通信機や基地局装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Read Only Memory）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施例に係る基地局装置のアダプティブアレイアンテナに関する部分の構成例を示す図である。
【図２】基地局装置の送信系の送信回路の構成例を示す図である。
【図３】基地局装置により行われる処理の手順の一例を示す図である。
【図４】（ａ）は基地局装置の構成例を示す図であり、（ｂ）はガードフレームの構成例を示す図である。
【図５】アダプティブアレイアンテナのアンテナパターンの一例を示す図である。
【図６】ＦＤＤシステムにおけるアダプティブアレイアンテナ装置の構成例を示す図である。
【図７】アダプティブアレイアンテナにおける偏差を有する受信パターンと送信パターンの一例を示す図である。
【図８】ＦＤＤシステムにおけるアダプティブアレイアンテナ装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１、２、５１、６１・・加算器、  ３・・キャリブレーション計算回路、  ４、５２、６２・・ウエイト計算回路、  １１・・送信バンドパスフィルタ、  １２、Ｌ１〜ＬＮ・・スイッチ、  １３・・周波数変換増幅部、  １４・・可変減衰器、  １５・・キャリブレーション受信回路部、  ２１・・アダプティブアレイアンテナ（ＡＡＡ）部、  ２２・・モデム部、  ２３・・ベースバンド（ＢＢ）部、  ２４・・制御部、  ２５・・基地局制御装置等、  ４１〜４３・・移動体通信端末装置、  Ａ１〜ＡＮ、Ａｃ、Ｇ１〜ＧＮ、Ｋ１〜ＫＮ、Ｔ１〜ＴＮ、ＡＢ１〜ＡＢＮ・・アンテナ、  Ｂ１〜ＢＮ、Ｂｃ、Ｒ１〜ＲＮ、ＡＡ１〜ＡＡＮ・・送信回路、  Ｃ１〜ＣＮ、Ｃｃ、Ｑ１〜ＱＮ、Ｙ１〜ＹＮ・・Ｄ／Ａ変換器、  Ｄ１〜ＤＮ、Ｄｃ、Ｆ１〜ＦＮ、Ｆｃ、Ｊ１〜ＪＮ、Ｏ１〜ＯＮ、Ｐ１〜ＰＮ、Ｗ１〜ＷＮ、Ｘ１〜ＸＮ・・（複素）乗算器、  Ｅ１〜ＥＮ、Ｅｃ、Ｉ１〜ＩＮ、Ｎ１〜ＮＮ、Ｖ１〜ＶＮ・・Ａ／Ｄ変換器、  Ｈ１〜ＨＮ、Ｍ１〜ＭＮ、Ｕ１〜ＵＮ・・受信回路、  Ｚ１・・受信パターン、  Ｚ２・・送信パターン、
【図１】
2005210364.tif 000003
【図２】
2005210364.tif 000004
【図３】
2005210364.tif 000005
【図４】
2005210364.tif 000006
【図５】
2005210364.tif 000007
【図６】
2005210364.tif 000008
【図７】
2005210364.tif 000009
【図８】
2005210364.tif 000010