(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により所望信号を抽出する無線受信装置であって、
所定の種類のアレイパラメータを用いて前記複数アンテナごとのウェイトを推定し、前記複数アンテナで受信した受信信号を前記推定されたウェイトで重み付けして合成することにより前記所望信号を抽出するアダプティブアレイ処理手段と、
前記アダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能を最適化する前記所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定するアレイパラメータ最適値推定手段とを備え、
前記アレイパラメータ最適値推定手段は、
同一タイムスロット内において、前記所望信号に対応して複数回のアダプティブアレイ処理が可能な場合に、前記アレイパラメータの複数の値にそれぞれ対応して前記アダプティブアレイ処理手段を複数回動作させる動作制御手段と、
前記アダプティブアレイ処理手段が動作するたびにそのときの前記アレイパラメータの値に対応する前記アダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能を表わす指標を算出する指標算出手段と、
前記算出された指標に基づき、前記タイムスロット内において前記アダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能が最適化される前記アレイパラメータの値を推定する最適値推定手段とを含む、無線受信装置。
【請求項２】
前記動作制御手段は、後続のタイムスロットにおいて、先行するタイムスロットにおいて前記最適値推定手段によって推定された前記アレイパラメータの値を前記アレイパラメータの複数の値の１つとして使用し、
前記最適値推定手段は、複数のタイムスロットにわたって前記指標算出手段によって算出された指標に基づき、前記複数のタイムスロットを通じて前記アダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能が最適化される前記アレイパラメータの値を推定する、請求項１に記載の無線受信装置。
【請求項３】
複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により所望信号を抽出する無線受信装置であって、
所定の種類のアレイパラメータを用いて前記複数アンテナごとのウェイトを推定し、前記複数アンテナで受信した受信信号を前記推定されたウェイトで重み付けして合成することにより前記所望信号を抽出するアダプティブアレイ処理手段と、
前記アダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能を最適化する前記所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定するアレイパラメータ最適値推定手段とを備え、
前記アレイパラメータ最適値推定手段は、
複数のタイムスロットにわたって前記アレイパラメータの値を固定して、前記複数のタイムスロットのそれぞれにおいてアダプティブアレイ処理手段を動作させる動作制御手段と、
前記アダプティブアレイ処理手段が動作するたびにそのときの前記アレイパラメータの固定された値に対応する前記アダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能を表わす指標を算出する指標算出手段と、
前記複数のタイムスロットにわたって、前記算出された指標を平均化する平均化手段と、
前記動作制御手段、前記指標算出手段、および前記平均化手段の前記複数のタイムスロットにわたる動作を、前記複数のタイムスロットごとに前記アレイパラメータの値を異なる値に固定させながら繰返し実行させる反復制御手段と、
前記複数のタイムスロットごとに前記平均化手段によって平均化された指標に基づき、前記アダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能が最適化される前記アレイパラメータの値を決定する最適値推定手段とを含む、無線受信装置。
【請求項４】
複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により複数のユーザ端末が空間多重接続することができる無線受信装置であって、
前記複数のユーザ端末の各々に対応して設けられ、所定の種類のアレイパラメータを用いて前記複数アンテナごとのウェイトを推定し、前記複数アンテナで受信した受信信号を前記推定されたウェイトで重み付けして合成することにより前記対応するユーザ端末からの信号を抽出するアダプティブアレイ処理手段と、
前記アダプティブアレイ処理手段の各々のウェイト推定性能を最適化する前記所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定するアレイパラメータ最適値推定手段とを備え、前記アレイパラメータ最適値推定手段は、
同一タイムスロット内において、前記ユーザ端末からの信号に対応して複数回のアダプティブアレイ処理が可能な場合に、前記アレイパラメータの複数の値にそれぞれ対応して前記アダプティブアレイ処理手段を複数回動作させる動作制御手段と、
前記アダプティブアレイ処理手段が動作するたびにそのときの前記アレイパラメータの値に対応する前記アダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能を表わす指標を算出する指標算出手段と、
前記算出された指標に基づき、前記タイムスロット内において前記アダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能が最適化される前記アレイパラメータの値を推定する最適値推定手段とを含む、無線受信装置。
【請求項５】
前記動作制御手段は、後続のタイムスロットにおいて、先行するタイムスロットにおいて前記最適値推定手段によって推定された前記アレイパラメータの値を前記アレイパラメータの複数の値の１つとして使用し、
前記最適値推定手段は、複数のタイムスロットにわたって前記指標算出手段によって算出された指標に基づき、前記複数のタイムスロットを通じて前記アダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能が最適化される前記アレイパラメータの値を推定する、請求項４に記載の無線受信装置。
【請求項６】
複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により複数のユーザ端末が空間多重接続することができる無線受信装置であって、
前記複数のユーザ端末の各々に対応して設けられ、所定の種類のアレイパラメータを用いて前記複数アンテナごとのウェイトを推定し、前記複数アンテナで受信した受信信号を前記推定されたウェイトで重み付けして合成することにより前記対応するユーザ端末からの信号を抽出するアダプティブアレイ処理手段と、
前記アダプティブアレイ処理手段の各々のウェイト推定性能を最適化する前記所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定するアレイパラメータ最適値推定手段とを備え、前記アレイパラメータ最適値推定手段は、
複数のタイムスロットにわたって前記アレイパラメータの値を固定して、前記複数のタイムスロットのそれぞれにおいてアダプティブアレイ処理手段を動作させる動作制御手段と、
前記アダプティブアレイ処理手段が動作するたびにそのときの前記アレイパラメータの固定された値に対応する前記アダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能を表わす指標を算出する指標算出手段と、
前記複数のタイムスロットにわたって、前記算出された指標を平均化する平均化手段と、
前記動作制御手段、前記指標算出手段、および前記平均化手段の前記複数のタイムスロットにわたる動作を、前記複数のタイムスロットごとに前記アレイパラメータの値を異なる値に固定させながら繰返し実行させる反復制御手段と、
前記複数のタイムスロットごとに前記平均化手段によって平均化された指標に基づき、前記アダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能が最適化される前記アレイパラメータの値を決定する最適値推定手段とを含む、無線受信装置。
【請求項７】
前記アダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能を表わす指標は、ウェイト推定誤差である、請求項１から６のいずれかに記載の無線受信装置。
【請求項８】
複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により所望信号を抽出する無線受信装置におけるアレイパラメータ最適値推定方法であって、
所定の種類のアレイパラメータを用いて前記複数アンテナごとのウェイトを推定し、前記複数アンテナで受信した受信信号を前記推定されたウェイトで重み付けして合成することにより前記所望信号を抽出するアダプティブアレイ処理を実行するステップと、
前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を最適化する前記所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定するステップとを備え、
前記アレイパラメータの最適値を推定するステップは、
同一タイムスロット内において、前記所望信号に対応して複数回のアダプティブアレイ処理が可能な場合に、前記アレイパラメータの複数の値にそれぞれ対応して前記アダプティブアレイ処理ステップを複数回動作させるステップと、
前記アダプティブアレイ処理ステップが動作するたびにそのときの前記アレイパラメータの値に対応する前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を表わす指標を算出するステップと、
前記算出された指標に基づき、前記タイムスロット内において前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化される前記アレイパラメータの値を推定するステップとを含む、アレイパラメータ最適値推定方法。
【請求項９】
前記アダプティブアレイ処理ステップを複数回動作させるステップは、後続のタイムスロットにおいて、先行するタイムスロットにおいて前記推定された前記アレイパラメータの値を前記アレイパラメータの複数の値の１つとして使用するステップを含み、
前記アレイパラメータの値を推定するステップは、複数のタイムスロットにわたって前記算出された指標に基づき、前記複数のタイムスロットを通じて前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化される前記アレイパラメータの値を推定するステップを含む、請求項８に記載のアレイパラメータ最適値推定方法。
【請求項１０】
複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により所望信号を抽出する無線受信装置におけるアレイパラメータ最適値推定方法であって、
所定の種類のアレイパラメータを用いて前記複数アンテナごとのウェイトを推定し、前記複数アンテナで受信した受信信号を前記推定されたウェイトで重み付けして合成することにより前記所望信号を抽出するアダプティブアレイ処理を実行するステップと、
前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を最適化する前記所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定するステップとを備え、
前記アレイパラメータの最適値を推定するステップは、
複数のタイムスロットにわたって前記アレイパラメータの値を固定して、前記複数のタイムスロットのそれぞれにおいてアダプティブアレイ処理ステップを動作させるステップと、
前記アダプティブアレイ処理ステップが動作するたびにそのときの前記アレイパラメータの固定された値に対応する前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を表わす指標を算出するステップと、
前記複数のタイムスロットにわたって、前記算出された指標を平均化するステップと、
前記アダプティブアレイ処理ステップを動作させるステップ、前記指標を算出するステップ、および前記平均化するステップの前記複数のタイムスロットにわたる動作を、前記複数のタイムスロットごとに前記アレイパラメータの値を異なる値に固定させながら繰返し実行させるステップと、
前記複数のタイムスロットごとに前記平均化された指標に基づき、前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化される前記アレイパラメータの値を決定するステップとを含む、アレイパラメータ最適値推定方法。
【請求項１１】
複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により複数のユーザ端末が空間多重接続することができる無線受信装置におけるアレイパラメータ最適値推定方法であって、
前記複数のユーザ端末の各々に対応して、所定の種類のアレイパラメータを用いて前記複数アンテナごとのウェイトを推定し、前記複数アンテナで受信した受信信号を前記推定されたウェイトで重み付けして合成することにより前記対応するユーザ端末からの信号を抽出するアダプティブアレイ処理を実行するステップと、
前記アダプティブアレイ処理の各々のウェイト推定性能を最適化する前記所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定するステップとを備え、前記アレイパラメータの最適値を推定するステップは、
同一タイムスロット内において、前記ユーザ端末からの信号に対応して複数回のアダプティブアレイ処理が可能な場合に、前記アレイパラメータの複数の値にそれぞれ対応して前記アダプティブアレイ処理ステップを複数回動作させるステップと、
前記アダプティブアレイ処理ステップが動作するたびにそのときの前記アレイパラメータの値に対応する前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を表わす指標を算出するステップと、
前記算出された指標に基づき、前記タイムスロット内において前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化される前記アレイパラメータの値を推定するステップとを含む、アレイパラメータ最適値推定方法。
【請求項１２】
前記アダプティブアレイ処理ステップを複数回動作させるステップは、後続のタイムスロットにおいて、先行するタイムスロットにおいて前記推定された前記アレイパラメータの値を前記アレイパラメータの複数の値の１つとして使用するステップを含み、
前記最適値を推定するステップは、複数のタイムスロットにわたって前記算出された指標に基づき、前記複数のタイムスロットを通じて前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化される前記アレイパラメータの値を推定するステップを含む、請求項１１に記載のアレイパラメータ最適値推定方法。
【請求項１３】
複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により複数のユーザ端末が空間多重接続することができる無線受信装置におけるアレイパラメータ最適値推定方法であって、
前記複数のユーザ端末の各々に対応して、所定の種類のアレイパラメータを用いて前記複数アンテナごとのウェイトを推定し、前記複数アンテナで受信した受信信号を前記推定されたウェイトで重み付けして合成することにより前記対応するユーザ端末からの信号を抽出するアダプティブアレイ処理を実行するステップと、
前記アダプティブアレイ処理の各々のウェイト推定性能を最適化する前記所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定するステップとを備え、前記アレイパラメータの最適値を推定するステップは、
複数のタイムスロットにわたって前記アレイパラメータの値を固定して、前記複数のタイムスロットのそれぞれにおいてアダプティブアレイ処理ステップを動作させるステップと、
前記アダプティブアレイ処理ステップが動作するたびにそのときの前記アレイパラメータの固定された値に対応する前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を表わす指標を算出するステップと、
前記複数のタイムスロットにわたって、前記算出された指標を平均化するステップと、
前記アダプティブアレイ処理ステップを動作させるステップ、前記指標を算出するステップ、および前記平均化するステップの前記複数のタイムスロットにわたる動作を、前記複数のタイムスロットごとに前記アレイパラメータの値を異なる値に固定させながら繰返し実行させるステップと、
前記複数のタイムスロットごとに前記平均化された指標に基づき、前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化される前記アレイパラメータの値を決定するステップとを含む、アレイパラメータ最適値推定方法。
【請求項１４】
前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を表わす指標は、ウェイト推定誤差である、請求項８から１３のいずれかに記載のアレイパラメータ最適値推定方法。
【請求項１５】
複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により所望信号を抽出する無線受信装置におけるアレイパラメータ最適値推定プログラムであって、コンピュータに、
所定の種類のアレイパラメータを用いて前記複数アンテナごとのウェイトを推定し、前記複数アンテナで受信した受信信号を前記推定されたウェイトで重み付けして合成することにより前記所望信号を抽出するアダプティブアレイ処理を実行するステップと、
前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を最適化する前記所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定するステップとを実行させ、
前記アレイパラメータの最適値を推定するステップは、
同一タイムスロット内において、前記所望信号に対応して複数回のアダプティブアレイ処理が可能な場合に、前記アレイパラメータの複数の値にそれぞれ対応して前記アダプティブアレイ処理ステップを複数回動作させるステップと、
前記アダプティブアレイ処理ステップが動作するたびにそのときの前記アレイパラメータの値に対応する前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を表わす指標を算出するステップと、
前記算出された指標に基づき、前記タイムスロット内において前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化される前記アレイパラメータの値を推定するステップとを含む、アレイパラメータ最適値推定プログラム。
【請求項１６】
前記アダプティブアレイ処理ステップを複数回動作させるステップは、後続のタイムスロットにおいて、先行するタイムスロットにおいて前記推定された前記アレイパラメータの値を前記アレイパラメータの複数の値の１つとして使用するステップを含み、
前記アレイパラメータの値を推定するステップは、複数のタイムスロットにわたって前記算出された指標に基づき、前記複数のタイムスロットを通じて前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化される前記アレイパラメータの値を推定するステップを含む、請求項１５に記載のアレイパラメータ最適値推定プログラム。
【請求項１７】
複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により所望信号を抽出する無線受信装置におけるアレイパラメータ最適値推定プログラムであって、コンピュータに、
所定の種類のアレイパラメータを用いて前記複数アンテナごとのウェイトを推定し、前記複数アンテナで受信した受信信号を前記推定されたウェイトで重み付けして合成することにより前記所望信号を抽出するアダプティブアレイ処理を実行するステップと、
前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を最適化する前記所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定するステップとを実行させ、
前記アレイパラメータの最適値を推定するステップは、
複数のタイムスロットにわたって前記アレイパラメータの値を固定して、前記複数のタイムスロットのそれぞれにおいてアダプティブアレイ処理ステップを動作させるステップと、
前記アダプティブアレイ処理ステップが動作するたびにそのときの前記アレイパラメータの固定された値に対応する前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を表わす指標を算出するステップと、
前記複数のタイムスロットにわたって、前記算出された指標を平均化するステップと、
前記アダプティブアレイ処理ステップを動作させるステップ、前記指標を算出するステップ、および前記平均化するステップの前記複数のタイムスロットにわたる動作を、前記複数のタイムスロットごとに前記アレイパラメータの値を異なる値に固定させながら繰返し実行させるステップと、
前記複数のタイムスロットごとに前記平均化された指標に基づき、前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化される前記アレイパラメータの値を決定するステップとを含む、アレイパラメータ最適値推定プログラム。
【請求項１８】
複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により複数のユーザ端末が空間多重接続することができる無線受信装置におけるアレイパラメータ最適値推定プログラムであって、コンピュータに、
前記複数のユーザ端末の各々に対応して、所定の種類のアレイパラメータを用いて前記複数アンテナごとのウェイトを推定し、前記複数アンテナで受信した受信信号を前記推定されたウェイトで重み付けして合成することにより前記対応するユーザ端末からの信号を抽出するアダプティブアレイ処理を実行するステップと、
前記アダプティブアレイ処理の各々のウェイト推定性能を最適化する前記所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定するステップとを実行させ、前記アレイパラメータの最適値を推定するステップは、
同一タイムスロット内において、前記ユーザ端末からの信号に対応して複数回のアダプティブアレイ処理が可能な場合に、前記アレイパラメータの複数の値にそれぞれ対応して前記アダプティブアレイ処理ステップを複数回動作させるステップと、
前記アダプティブアレイ処理ステップが動作するたびにそのときの前記アレイパラメータの値に対応する前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を表わす指標を算出するステップと、
前記算出された指標に基づき、前記タイムスロット内において前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化される前記アレイパラメータの値を推定するステップとを含む、アレイパラメータ最適値推定プログラム。
【請求項１９】
前記アダプティブアレイ処理ステップを複数回動作させるステップは、後続のタイムスロットにおいて、先行するタイムスロットにおいて前記推定された前記アレイパラメータの値を前記アレイパラメータの複数の値の１つとして使用するステップを含み、
前記最適値を推定するステップは、複数のタイムスロットにわたって前記算出された指標に基づき、前記複数のタイムスロットを通じて前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化される前記アレイパラメータの値を推定するステップを含む、請求項１８に記載のアレイパラメータ最適値推定プログラム。
【請求項２０】
複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により複数のユーザ端末が空間多重接続することができる無線受信装置におけるアレイパラメータ最適値推定プログラムであって、コンピュータに、
前記複数のユーザ端末の各々に対応して、所定の種類のアレイパラメータを用いて前記複数アンテナごとのウェイトを推定し、前記複数アンテナで受信した受信信号を前記推定されたウェイトで重み付けして合成することにより前記対応するユーザ端末からの信号を抽出するアダプティブアレイ処理を実行するステップと、
前記アダプティブアレイ処理の各々のウェイト推定性能を最適化する前記所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定するステップとを実行させ、前記アレイパラメータの最適値を推定するステップは、
複数のタイムスロットにわたって前記アレイパラメータの値を固定して、前記複数のタイムスロットのそれぞれにおいてアダプティブアレイ処理ステップを動作させるステップと、
前記アダプティブアレイ処理ステップが動作するたびにそのときの前記アレイパラメータの固定された値に対応する前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を表わす指標を算出するステップと、
前記複数のタイムスロットにわたって、前記算出された指標を平均化するステップと、
前記アダプティブアレイ処理ステップを動作させるステップ、前記指標を算出するステップ、および前記平均化するステップの前記複数のタイムスロットにわたる動作を、前記複数のタイムスロットごとに前記アレイパラメータの値を異なる値に固定させながら繰返し実行させるステップと、
前記複数のタイムスロットごとに前記平均化された指標に基づき、前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化される前記アレイパラメータの値を決定するステップとを含む、アレイパラメータ最適値推定プログラム。
【請求項２１】
前記アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を表わす指標は、ウェイト推定誤差である、請求項１５から２０のいずれかに記載のアレイパラメータ最適値推定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線受信装置、アレイパラメータ最適値推定方法、およびアレイパラメータ最適値推定プログラムに関し、特に、アダプティブアレイ処理により所望ユーザ信号を抽出する無線受信装置、およびそのような無線受信装置におけるアレイパラメータ最適値推定方法およびアレイパラメータ最適値推定プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、急速に発達しつつある移動体通信システム（たとえば、Personal Handy-phone System：以下、ＰＨＳ）では、無線基地装置（基地局）と移動端末装置（端末）との間の通信に際し、特に基地局において、アダプティブアレイ処理により所望のユーザ端末からの受信信号を抽出する方式が提案されている。
【０００３】
アダプティブアレイ処理とは、端末からの受信信号に基づいて、基地局のアンテナごとの受信係数（ウェイト）からなるウェイトベクトルを推定して適応制御することによって、特定の端末からの信号を正確に抽出する処理である。
【０００４】
基地局においては、受信信号のシンボルごとにこのようなウェイトベクトルを推定する受信ウェイトベクトル計算機が設けられ、この受信ウェイトベクトル計算機は、受信信号と推定されたウェイトベクトルとの複素乗算和と、既知の参照信号との誤差の２乗を減少させるようウェイトベクトルを収束させる処理、すなわち特定の端末からの受信指向性を収束させるアダプティブアレイ処理を実行する。
【０００５】
アダプティブアレイ処理では、このようなウェイトベクトルの収束を、時間や信号電波の伝搬路特性の変動に応じて適応的に行ない、受信信号中から干渉成分やノイズを除去し、特定の端末からの受信信号を抽出している。このようなアダプティブアレイ技術により、周波数の有効利用、送信電力の低減、通信品質の向上などが期待されている。
【０００６】
このような受信ウェイトベクトル計算機では、ウェイト推定アルゴリズムとして、たとえばＲＬＳ（Recursive Least Squares）アルゴリズム、ＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムなどの逐次推定アルゴリズムを使用している。
【０００７】
このようなＲＬＳアルゴリズムやＬＭＳアルゴリズムは、アダプティブアレイ処理の分野では周知の技術であり、たとえば菊間信良著の「アレーアンテナによる適応信号処理」（科学技術出版）の第３５頁〜第４９頁の「第３章  ＭＭＳＥアダプティブアレー」に詳細に説明されているので、ここではその説明を省略する。
【０００８】
さらに、ＰＨＳのような移動体通信システムでは、電波の周波数利用効率を高めるために、１つのタイムスロットを周波数分割するとともに、同一タイムスロットの同一周波数をさらに空間的に分割することにより複数ユーザの端末を基地局に空間多重接続させることができるＰＤＭＡ（Path Division Multiple Access）方式が提案されている。このＰＤＭＡ方式では、空間多重接続を実現するため、現在のところ、上述のアダプティブアレイ技術が採用されている。
【０００９】
上述のようなアダプティブアレイ処理により、複数の多重ユーザ端末のそれぞれのアンテナからの上り信号は、基地局のアレイアンテナによって受信され、それぞれの多重ユーザ端末からの上り受信信号が受信指向性を伴って分離抽出される。
【００１０】
なお、たとえばＰＨＳの規格によれば、各フレームごとに、４スロット単位で上りの通信および４スロット単位で下りの通信が行なわれているものとする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述のアダプティブアレイ処理に用いられるＲＬＳ、ＬＭＳなどの逐次推定アルゴリズムでは、初期値、更新ステップなどの各種パラメータ（以下、アレイパラメータと称する）の設定を必要とし、これらのアレイパラメータの設定値によっては逐次推定アルゴリズムのウェイト推定能力に差が生じることになる。
【００１２】
より具体的に、ＲＬＳアルゴリズムの場合、ウェイト初期値および相関初期値の２つの初期値と、１つの更新ステップとを必要とする。また、ＬＭＳアルゴリズムの場合、１つのウェイト初期値と、１つの更新ステップとを必要とする。
【００１３】
また、ユーザ端末からの上り信号電波の伝搬環境は多様に変化するものであり、そのような変化の要素としては、空間多重基地局に対する空間多重接続の多重度、多重ユーザ同士の受信信号の電力比（Desired user's power: Desired user's power、以下ＤＤ比）、多重ユーザ同士の受信信号の相関値、多重ユーザ端末のフェージングの大きさ、多重ユーザ端末からの受信レベルなど、多種多様なものが考えられる。
【００１４】
ところで、アダプティブアレイ処理を用いた従来の無線受信装置（たとえば空間多重基地局）では、このような多種多様な要素に起因して伝搬環境がどのように変化した場合であっても、逐次更新アルゴリズムの各種アレイパラメータは、それぞれ所定値に固定されていた。
【００１５】
たとえば、工場出荷前の調整段階で、伝搬環境が悪い状態（たとえばフェージングが大きい場合）を想定して、そのような場合に受信特性が良くなるように、無線受信装置の各種アレイパラメータは事前に所定値に設定されていた。
【００１６】
このように無線受信装置のアレイパラメータは予め所定値に固定されていたため、ある伝搬環境では、所定値のアレイパラメータでウェイト推定能力が最適化されて所望ユーザ端末の最適受信が可能となったとしても、異なる伝搬環境ではそのアレイパラメータではウェイト推定能力が劣化して最適受信ができず、受信エラーが発生するという問題があった。
【００１７】
それゆえに、この発明の目的は、受信信号の伝搬環境に応じたアレイパラメータの最適値を推定してアレイパラメータを適応的に切替えることにより、伝搬環境の変化に関わらず、ウェイト推定能力を最適化し、最適の信号受信を実現した無線受信装置、アレイパラメータ最適値推定方法、およびアレイパラメータ最適値推定プログラムを提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明の１つの局面によれば、複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により所望信号を抽出する無線受信装置は、アダプティブアレイ処理手段と、アレイパラメータ最適値推定手段とを備える。アダプティブアレイ処理手段は、所定の種類のアレイパラメータを用いて複数アンテナごとのウェイトを推定し、複数アンテナで受信した受信信号を推定されたウェイトで重み付けして合成することにより所望信号を抽出する。アレイパラメータ最適値推定手段は、アダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能を最適化する所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定する。
【００１９】
好ましくは、アレイパラメータ最適値推定手段は、受信信号の伝搬環境を判定する判定手段と、伝搬環境の異なる条件にそれぞれ対応するアレイパラメータの最適値からなるテーブルを予め記憶した記憶手段と、テーブルを参照することにより、判定手段により判定された受信信号の伝搬環境に応じたアレイパラメータの最適値を推定するテーブル参照手段とを含む。
【００２０】
好ましくは、アレイパラメータ最適値推定手段は、同一タイムスロット内において、アレイパラメータの複数の値にそれぞれ対応してアダプティブアレイ処理手段を複数回動作させる動作制御手段と、アダプティブアレイ処理手段が動作するたびにそのときのアレイパラメータの値に対応するアダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能を表わす指標を算出する指標算出手段と、算出された指標に基づき、タイムスロット内においてアダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能が最適化されるアレイパラメータの値を推定する最適値推定手段とを含む。
【００２１】
好ましくは、動作制御手段は、後続のタイムスロットにおいて、先行するタイムスロットにおいて最適値推定手段によって推定されたアレイパラメータの値をアレイパラメータの複数の値の１つとして使用し、最適値推定手段は、複数のタイムスロットにわたって指標算出手段によって算出された指標に基づき、複数のタイムスロットを通じてアダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能が最適化されるアレイパラメータの値を推定する。
【００２２】
好ましくは、アレイパラメータ最適値推定手段は、複数のタイムスロットにわたってアレイパラメータの値を固定して、複数のタイムスロットのそれぞれにおいてアダプティブアレイ処理手段を動作させる動作制御手段と、アダプティブアレイ処理手段が動作するたびにそのときのアレイパラメータの固定された値に対応するアダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能を表わす指標を算出する指標算出手段と、複数のタイムスロットにわたって、算出された指標を平均化する平均化手段と、動作制御手段、指標算出手段、および平均化手段の複数のタイムスロットにわたる動作を繰返し実行させる反復制御手段と、複数のタイムスロットごとに平均化手段によって平均化された指標に基づき、アダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能が最適化されるアレイパラメータの値を決定する最適値推定手段とを含む。
【００２３】
この発明の他の局面によれば、複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により複数のユーザ端末が空間多重接続することができる無線受信装置は、アダプティブアレイ処理手段と、アレイパラメータ最適値推定手段とを備える。アダプティブアレイ処理手段は、複数のユーザ端末の各々に対応して設けられ、所定の種類のアレイパラメータを用いて複数アンテナごとのウェイトを推定し、複数アンテナで受信した受信信号を推定されたウェイトで重み付けして合成することにより対応するユーザ端末からの信号を抽出する。アレイパラメータ最適値推定手段は、アダプティブアレイ処理手段の各々のウェイト推定性能を最適化する所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定する。アレイパラメータ最適値推定手段は、受信信号の伝搬環境を判定する判定手段と、伝搬環境の異なる条件にそれぞれ対応するアレイパラメータの最適値からなるテーブルを予め記憶した記憶手段と、テーブルを参照することにより、判定手段により判定された受信信号の伝搬環境に応じたアレイパラメータの最適値を推定するテーブル参照手段とを含む。
【００２４】
好ましくは、伝搬環境は、空間多重接続の多重度およびフェージングの大きさの少なくとも一方である。
【００２５】
この発明のさらに他の局面によれば、複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により複数のユーザ端末が空間多重接続することができる無線受信装置では、アダプティブアレイ処理手段と、アレイパラメータ最適値推定手段とを備える。アダプティブアレイ処理手段は、複数のユーザ端末の各々に対応して設けられ、所定の種類のアレイパラメータを用いて複数アンテナごとのウェイトを推定し、複数アンテナで受信した受信信号を推定されたウェイトで重み付けして合成することにより対応するユーザ端末からの信号を抽出する。アレイパラメータ最適値推定手段は、アダプティブアレイ処理手段の各々のウェイト推定性能を最適化する所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定する。アレイパラメータ最適値推定手段は、同一タイムスロット内において、アレイパラメータの複数の値にそれぞれ対応してアダプティブアレイ処理手段を複数回動作させる動作制御手段と、アダプティブアレイ処理手段が動作するたびにそのときのアレイパラメータの値に対応するアダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能を表わす指標を算出する指標算出手段と、算出された指標に基づき、タイムスロット内においてアダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能が最適化されるアレイパラメータの値を推定する最適値推定手段とを含む。
【００２６】
好ましくは、動作制御手段は、後続のタイムスロットにおいて、先行するタイムスロットにおいて最適値推定手段によって推定されたアレイパラメータの値をアレイパラメータの複数の値の１つとして使用し、最適値推定手段は、複数のタイムスロットにわたって指標算出手段によって算出された指標に基づき、複数のタイムスロットを通じてアダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能が最適化されるアレイパラメータの値を推定する。
【００２７】
この発明のさらに他の局面によれば、複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により複数のユーザ端末が空間多重接続することができる無線受信装置は、アダプティブアレイ処理手段と、アレイパラメータ最適値推定手段とを備える。アダプティブアレイ処理手段は、複数のユーザ端末の各々に対応して設けられ、所定の種類のアレイパラメータを用いて複数アンテナごとのウェイトを推定し、複数アンテナで受信した受信信号を推定されたウェイトで重み付けして合成することにより対応するユーザ端末からの信号を抽出する。アレイパラメータ最適値推定手段は、アダプティブアレイ処理手段の各々のウェイト推定性能を最適化する所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定する。アレイパラメータ最適値推定手段は、複数のタイムスロットにわたってアレイパラメータの値を固定して、複数のタイムスロットのそれぞれにおいてアダプティブアレイ処理手段を動作させる動作制御手段と、アダプティブアレイ処理手段が動作するたびにそのときのアレイパラメータの固定された値に対応するアダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能を表わす指標を算出する指標算出手段と、複数のタイムスロットにわたって、算出された指標を平均化する平均化手段と、動作制御手段、指標算出手段、および平均化手段の複数のタイムスロットにわたる動作を繰返し実行させる反復制御手段と、複数のタイムスロットごとに平均化手段によって平均化された指標に基づき、アダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能が最適化されるアレイパラメータの値を決定する最適値推定手段とを含む。
【００２８】
好ましくは、アダプティブアレイ処理手段のウェイト推定性能を表わす指標は、ウェイト推定誤差である。
【００２９】
この発明のさらに他の局面によれば、複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により所望信号を抽出する無線受信装置におけるアレイパラメータ最適値推定方法は、所定の種類のアレイパラメータを用いて複数アンテナごとのウェイトを推定し、複数アンテナで受信した受信信号を推定されたウェイトで重み付けして合成することにより所望信号を抽出するアダプティブアレイ処理を実行するステップと、アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を最適化する所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定するステップとを備える。
【００３０】
好ましくは、アレイパラメータの最適値を推定するステップは、受信信号の伝搬環境を判定するステップと、伝搬環境の異なる条件にそれぞれ対応するアレイパラメータの最適値からなるテーブルを予め準備するステップと、テーブルを参照することにより、判定された受信信号の伝搬環境に応じたアレイパラメータの最適値を推定するステップとを含む。
【００３１】
好ましくは、アレイパラメータの最適値を推定するステップは、同一タイムスロット内において、アレイパラメータの複数の値にそれぞれ対応してアダプティブアレイ処理ステップを複数回動作させるステップと、アダプティブアレイ処理ステップが動作するたびにそのときのアレイパラメータの値に対応するアダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を表わす指標を算出するステップと、算出された指標に基づき、タイムスロット内においてアダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化されるアレイパラメータの値を推定するステップとを含む。
【００３２】
好ましくは、アダプティブアレイ処理ステップを複数回動作させるステップは、後続のタイムスロットにおいて、先行するタイムスロットにおいて推定されたアレイパラメータの値をアレイパラメータの複数の値の１つとして使用するステップを含み、アレイパラメータの値を推定するステップは、複数のタイムスロットにわたって算出された指標に基づき、複数のタイムスロットを通じてアダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化されるアレイパラメータの値を推定するステップを含む。
【００３３】
好ましくは、アレイパラメータの最適値を推定するステップは、複数のタイムスロットにわたってアレイパラメータの値を固定して、複数のタイムスロットのそれぞれにおいてアダプティブアレイ処理ステップを動作させるステップと、アダプティブアレイ処理ステップが動作するたびにそのときのアレイパラメータの固定された値に対応するアダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を表わす指標を算出するステップと、複数のタイムスロットにわたって、算出された指標を平均化するステップと、アダプティブアレイ処理ステップを動作させるステップ、指標を算出するステップ、および平均化するステップの複数のタイムスロットにわたる動作を繰返し実行させるステップと、複数のタイムスロットごとに平均化された指標に基づき、アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化されるアレイパラメータの値を決定するステップとを含む。
【００３４】
この発明のさらに他の局面によれば、複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により複数のユーザ端末が空間多重接続することができる無線受信装置におけるアレイパラメータ最適値推定方法は、複数のユーザ端末の各々に対応して、所定の種類のアレイパラメータを用いて複数アンテナごとのウェイトを推定し、複数アンテナで受信した受信信号を推定されたウェイトで重み付けして合成することにより対応するユーザ端末からの信号を抽出するアダプティブアレイ処理を実行するステップと、アダプティブアレイ処理の各々のウェイト推定性能を最適化する所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定するステップとを備える。アレイパラメータの最適値を推定するステップは、受信信号の伝搬環境を判定するステップと、伝搬環境の異なる条件にそれぞれ対応するアレイパラメータの最適値からなるテーブルを予め準備するステップと、テーブルを参照することにより、判定された受信信号の伝搬環境に応じたアレイパラメータの最適値を推定するステップとを含む。
【００３５】
好ましくは、伝搬環境は、空間多重接続の多重度およびフェージングの大きさの少なくとも一方である。
【００３６】
この発明のさらに他の局面によれば、複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により複数のユーザ端末が空間多重接続することができる無線受信装置におけるアレイパラメータ最適値推定方法は、複数のユーザ端末の各々に対応して、所定の種類のアレイパラメータを用いて複数アンテナごとのウェイトを推定し、複数アンテナで受信した受信信号を推定されたウェイトで重み付けして合成することにより対応するユーザ端末からの信号を抽出するアダプティブアレイ処理を実行するステップと、アダプティブアレイ処理の各々のウェイト推定性能を最適化する所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定するステップとを備える。アレイパラメータの最適値を推定するステップは、同一タイムスロット内において、アレイパラメータの複数の値にそれぞれ対応してアダプティブアレイ処理ステップを複数回動作させるステップと、アダプティブアレイ処理ステップが動作するたびにそのときのアレイパラメータの値に対応するアダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を表わす指標を算出するステップと、算出された指標に基づき、タイムスロット内においてアダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化されるアレイパラメータの値を推定するステップとを含む。
【００３７】
好ましくは、アダプティブアレイ処理ステップを複数回動作させるステップは、後続のタイムスロットにおいて、先行するタイムスロットにおいて推定されたアレイパラメータの値をアレイパラメータの複数の値の１つとして使用するステップを含み、最適値を推定するステップは、複数のタイムスロットにわたって算出された指標に基づき、複数のタイムスロットを通じてアダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化されるアレイパラメータの値を推定するステップを含む。
【００３８】
この発明のさらに他の局面によれば、複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により複数のユーザ端末が空間多重接続することができる無線受信装置におけるアレイパラメータ最適値推定方法は、複数のユーザ端末の各々に対応して、所定の種類のアレイパラメータを用いて複数アンテナごとのウェイトを推定し、複数アンテナで受信した受信信号を推定されたウェイトで重み付けして合成することにより対応するユーザ端末からの信号を抽出するアダプティブアレイ処理を実行するステップと、アダプティブアレイ処理の各々のウェイト推定性能を最適化する所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定するステップとを備える。アレイパラメータの最適値を推定するステップは、複数のタイムスロットにわたってアレイパラメータの値を固定して、複数のタイムスロットのそれぞれにおいてアダプティブアレイ処理ステップを動作させるステップと、アダプティブアレイ処理ステップが動作するたびにそのときのアレイパラメータの固定された値に対応するアダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を表わす指標を算出するステップと、複数のタイムスロットにわたって、算出された指標を平均化するステップと、アダプティブアレイ処理ステップを動作させるステップ、指標を算出するステップ、および平均化するステップの複数のタイムスロットにわたる動作を繰返し実行させるステップと、複数のタイムスロットごとに平均化された指標に基づき、アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化されるアレイパラメータの値を決定するステップとを含む。
【００３９】
好ましくは、アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を表わす指標は、ウェイト推定誤差である。
【００４０】
この発明のさらに他の局面によれば、複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により所望信号を抽出する無線受信装置におけるアレイパラメータ最適値推定プログラムは、コンピュータに、所定の種類のアレイパラメータを用いて複数アンテナごとのウェイトを推定し、複数アンテナで受信した受信信号を推定されたウェイトで重み付けして合成することにより所望信号を抽出するアダプティブアレイ処理を実行するステップと、アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を最適化する所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定するステップとを実行させる。
【００４１】
好ましくは、アレイパラメータの最適値を推定するステップは、受信信号の伝搬環境を判定するステップと、伝搬環境の異なる条件にそれぞれ対応するアレイパラメータの最適値からなるテーブルを予め準備するステップと、テーブルを参照することにより、判定された受信信号の伝搬環境に応じたアレイパラメータの最適値を推定するステップとを含む。
【００４２】
好ましくは、アレイパラメータの最適値を推定するステップは、同一タイムスロット内において、アレイパラメータの複数の値にそれぞれ対応してアダプティブアレイ処理ステップを複数回動作させるステップと、アダプティブアレイ処理ステップが動作するたびにそのときのアレイパラメータの値に対応するアダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を表わす指標を算出するステップと、算出された指標に基づき、タイムスロット内においてアダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化されるアレイパラメータの値を推定するステップとを含む。
【００４３】
好ましくは、アダプティブアレイ処理ステップを複数回動作させるステップは、後続のタイムスロットにおいて、先行するタイムスロットにおいて推定されたアレイパラメータの値をアレイパラメータの複数の値の１つとして使用するステップを含み、アレイパラメータの値を推定するステップは、複数のタイムスロットにわたって算出された指標に基づき、複数のタイムスロットを通じてアダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化されるアレイパラメータの値を推定するステップを含む。
【００４４】
好ましくは、アレイパラメータの最適値を推定するステップは、複数のタイムスロットにわたってアレイパラメータの値を固定して、複数のタイムスロットのそれぞれにおいてアダプティブアレイ処理ステップを動作させるステップと、アダプティブアレイ処理ステップが動作するたびにそのときのアレイパラメータの固定された値に対応するアダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を表わす指標を算出するステップと、複数のタイムスロットにわたって、算出された指標を平均化するステップと、アダプティブアレイ処理ステップを動作させるステップ、指標を算出するステップ、および平均化するステップの複数のタイムスロットにわたる動作を繰返し実行させるステップと、複数のタイムスロットごとに平均化された指標に基づき、アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化されるアレイパラメータの値を決定するステップとを含む。
【００４５】
この発明のさらに他の局面によれば、複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により複数のユーザ端末が空間多重接続することができる無線受信装置におけるアレイパラメータ最適値推定プログラムは、コンピュータに、複数のユーザ端末の各々に対応して、所定の種類のアレイパラメータを用いて複数アンテナごとのウェイトを推定し、複数アンテナで受信した受信信号を推定されたウェイトで重み付けして合成することにより対応するユーザ端末からの信号を抽出するアダプティブアレイ処理を実行するステップと、アダプティブアレイ処理の各々のウェイト推定性能を最適化する所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定するステップとを実行させる。アレイパラメータの最適値を推定するステップは、受信信号の伝搬環境を判定するステップと、伝搬環境の異なる条件にそれぞれ対応するアレイパラメータの最適値からなるテーブルを予め準備するステップと、テーブルを参照することにより、判定された受信信号の伝搬環境に応じたアレイパラメータの最適値を推定するステップとを含む。
【００４６】
好ましくは、伝搬環境は、空間多重接続の多重度およびフェージングの大きさの少なくとも一方である。
【００４７】
この発明のさらに他の局面によれば、複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により複数のユーザ端末が空間多重接続することができる無線受信装置におけるアレイパラメータ最適値推定プログラムは、コンピュータに、複数のユーザ端末の各々に対応して、所定の種類のアレイパラメータを用いて複数アンテナごとのウェイトを推定し、複数アンテナで受信した受信信号を推定されたウェイトで重み付けして合成することにより対応するユーザ端末からの信号を抽出するアダプティブアレイ処理を実行するステップと、アダプティブアレイ処理の各々のウェイト推定性能を最適化する所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定するステップとを実行させる。アレイパラメータの最適値を推定するステップは、同一タイムスロット内において、アレイパラメータの複数の値にそれぞれ対応してアダプティブアレイ処理ステップを複数回動作させるステップと、アダプティブアレイ処理ステップが動作するたびにそのときのアレイパラメータの値に対応するアダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を表わす指標を算出するステップと、算出された指標に基づき、タイムスロット内においてアダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化されるアレイパラメータの値を推定するステップとを含む。
【００４８】
好ましくは、アダプティブアレイ処理ステップを複数回動作させるステップは、後続のタイムスロットにおいて、先行するタイムスロットにおいて推定されたアレイパラメータの値をアレイパラメータの複数の値の１つとして使用するステップを含み、最適値を推定するステップは、複数のタイムスロットにわたって算出された指標に基づき、複数のタイムスロットを通じてアダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化されるアレイパラメータの値を推定するステップを含む。
【００４９】
この発明のさらに他の局面によれば、複数アンテナを有し、アダプティブアレイ処理により複数のユーザ端末が空間多重接続することができる無線受信装置におけるアレイパラメータ最適値推定プログラムは、コンピュータに、複数のユーザ端末の各々に対応して、所定の種類のアレイパラメータを用いて複数アンテナごとのウェイトを推定し、複数アンテナで受信した受信信号を推定されたウェイトで重み付けして合成することにより対応するユーザ端末からの信号を抽出するアダプティブアレイ処理を実行するステップと、アダプティブアレイ処理の各々のウェイト推定性能を最適化する所定の種類のアレイパラメータの最適値を推定するステップとを実行させる。アレイパラメータの最適値を推定するステップは、複数のタイムスロットにわたってアレイパラメータの値を固定して、複数のタイムスロットのそれぞれにおいてアダプティブアレイ処理ステップを動作させるステップと、アダプティブアレイ処理ステップが動作するたびにそのときのアレイパラメータの固定された値に対応するアダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を表わす指標を算出するステップと、複数のタイムスロットにわたって、算出された指標を平均化するステップと、アダプティブアレイ処理ステップを動作させるステップ、指標を算出するステップ、および平均化するステップの複数のタイムスロットにわたる動作を繰返し実行させるステップと、複数のタイムスロットごとに平均化された指標に基づき、アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能が最適化されるアレイパラメータの値を決定するステップとを含む。
【００５０】
好ましくは、アダプティブアレイ処理のウェイト推定性能を表わす指標は、ウェイト推定誤差である。
【００５１】
したがって、この発明によれば、アダプティブアレイ処理により所望信号を抽出する無線受信装置において、受信信号の伝搬環境に応じたアレイパラメータの最適値を推定してアレイパラメータを適応的に切替えるので、伝搬環境の変化に関わらず、ウェイト推定能力を最適化し、最適の信号受信を実現することができる。
【００５２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００５３】
上述のように、この発明は、どのような伝搬環境であっても、ウェイト推定能力を最適化できるように、伝搬環境に応じたアレイパラメータの最適値を推定しようとするものである。このような、アレイパラメータの最適値の推定方法として、たとえば、以下に説明する実施の形態１〜３が考えられる。
【００５４】
［実施の形態１］
まず、この発明の実施の形態１によるアレイパラメータの最適値の推定方法の原理について、説明する。
【００５５】
この実施の形態１では、様々な伝搬環境に対応した各種アレイパラメータの最適値を予め測定して、伝搬環境とパラメータ最適値との関係を示すテーブルを事前に作成しておく。
【００５６】
そして、現実の伝搬環境を測定し、上記テーブルを参照して、測定された伝搬環境に対応したアレイパラメータの値を検索することにより、当該伝搬環境における最適アレイパラメータを推定するものである。
【００５７】
図１は、このような伝搬環境と最適アレイパラメータとの関係を示すテーブルの一例を示す図である。図１の例では、伝搬環境の変化を表わす要素として、当該空間多重基地局の１スロットにおける多重度、およびフェージングの大きさ（フェージングの大きさは通常ドップラー周波数ＦＤで表わされる）を使用し、アレイパラメータとしては、相関初期値および更新ステップが挙げられている。
【００５８】
なお、ここで言う相関初期値および更新ステップは次のような意義を有している。
【００５９】
まず、相関初期値は、推定の回数を重ねる毎に最適ウェイトに近づけていく逐次更新ウェイト推定法における初期勾配を意味する。この相関初期値が大きいと、初期ウェイトが最適値に近づくための推定回数は少なくなるが、発散しやすくなる。逆に、この値が小さいと初期ウェイトが最適値に近づくための推定回数は多くなるが、発散はし難くなる傾向にある。
【００６０】
一方、更新ステップは、ウェイト更新時に、前回までに推定したウェイトの値をどの程度引き継ぐかを決めるパラメータを意味する。更新ステップが最大値１に近いほど前回までの値を大きく引き継ぎ、最小値０に近いほど前回までの値を小さく引き継ぐ傾向にある。
【００６１】
図１のテーブルを参照して、多重度が低いほど他の多重端末からの干渉成分が少なく伝搬環境は良好であるが、多重度が増えるほど伝搬環境は厳しくなる。また、フェージングが小さいほど（たとえばドップラー周波数ＦＤが７Ｈｚより小さい）伝搬環境は良好であるが、フェージングが大きいほど（たとえばドップラー周波数ＦＤが７Ｈｚより大きい）伝搬環境は厳しくなる。
【００６２】
図１のテーブルにおいて、多重度が上がるほど受信が困難になるので、ウェイトを速く収束させる必要があり、したがって相関初期値の最適値も多重度が上がるほど大きくなる。また、フェージングが小さい環境では前回のウェイトを大きく引き継ぐ方が特性が良いため、更新ステップの最適値は大きく、フェージングが大きい環境では前回の値を小さく引き継いでリアルタイムで更新する方が特性が良いため、更新ステップの最適値は小さい。
【００６３】
さらに多重度が上がるほどウェイトは求まり難くなるので、前回の値をなるべく引き継がずリアルタイムで更新するほうが特性が良い。このため、多重度が上がるほど更新ステップの最適値は小さくなる。
【００６４】
このように、予め準備されたテーブルから、そのときの伝搬環境に応じたアレイパラメータの最適値を推定することにより、従来のアレイパラメータ固定方式に比べて、現実の伝搬環境に適合したウェイト推定を行うことができる。
【００６５】
なお、図１の例では、伝搬環境を表わす要素として、基地局の多重度およびフェージング速度を用いたが、多重ユーザ同士のＤＤ比、多重ユーザ同士の受信信号の相関値、多重ユーザ端末からの上り受信レベルなど、他の要素を用いても良い。
【００６６】
また、図１の例では、伝搬環境に依存するアレイパラメータとして、相関初期値および更新ステップという２つのパラメータの組合せを挙げたが、伝搬環境に依存するパラメータであればどのような組合せを用いても良い。
【００６７】
次に、図２は、たとえば図１に示したテーブルを利用した、この発明の実施の形態１による空間多重基地局１０００の構成を示す機能ブロック図である。この空間多重基地局１０００は４多重可能な基地局である。
【００６８】
図２を参照して、基地局１０００は、たとえば４本のアンテナＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４からなるアレイアンテナを備えている。アレイアンテナＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４で受信された信号は、ユーザ１用信号処理装置１、ユーザ２用信号処理装置２、ユーザ３用信号処理装置３、およびユーザ４用信号処理装置４に共通に与えられる。
【００６９】
信号処理装置１〜４は、すべて同じ構成を有しているので、ユーザ１用信号処理装置１の構成のみ図示し、その動作については後述することとする。
【００７０】
信号処理装置１〜４のそれぞれに対応して、受信情報測定機１ｄ，２ｄ，３ｄ，および４ｄが設けられている。各受信測定機は、対応するユーザ用信号処理装置から出力される受信出力信号を受けて、前フレームにおける当該スロットにおける伝搬環境を表わす要素（この場合フェージングの大きさ）を測定して、対応するユーザ用信号処理装置に与える。
【００７１】
信号処理装置１〜４および受信情報測定機１ｄ，２ｄ，３ｄ，４ｄは、基地局１０００の図示しないデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）によってソフトウェアで実現される。
【００７２】
以下に、ユーザ１用信号処理装置１の動作について説明する。アンテナＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４で受信した４系統の受信信号からなる受信信号ベクトルは、乗算器Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，およびＭ４のそれぞれの一方入力に与えられるとともに、受信ウェイトベクトル計算機１ｂに与えられる。
【００７３】
受信ウェイトベクトル計算機１ｂは、前述した逐次推定アルゴリズムにより、メモリ１ｃに格納されている参照信号を用いてアンテナごとのウェイトからなるウェイトベクトルを推定する。このとき、ウェイト推定アルゴリズムの各種アレイパラメータ（初期値、更新ステップなど）は、後述するようにアレイパラメータ設定機１ａにより設定される。
【００７４】
受信ウェイトベクトル計算機１ｂにより推定されたウェイトベクトルは、乗算器Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，およびＭ４のそれぞれの他方入力に与えられ、対応するアンテナからの受信信号ベクトルとそれぞれ複素乗算される。加算器ＡＤによりその複素乗算結果の総和である受信出力信号１が得られる。
【００７５】
この受信出力信号１は、図示しないモデムに与えられるとともに、受信情報測定機１ｄに与えられる。受信情報測定機１ｄは、前述のように、伝搬環境を表わす要素を測定するが、この例では、図１のテーブルの例に合わせて、フェージングの大きさを測定するものとする。フェージングの大きさは物理量としては、ドップラー周波数ＦＤによって表現される。
【００７６】
伝搬環境におけるドップラー周波数ＦＤはたとえば次のようにして測定される。すなわち、アダプティブアレイ処理で抽出された当該ユーザの受信信号の時間的に前後する２つの受信応答ベクトルの相関値を計算する。フェージングがなければ、２つの受信応答ベクトルは一致し、相関値は１となる。一方、フェージングが激しければ受信応答ベクトルの差は大きくなり、相関値は小さくなる。このような受信応答ベクトルの相関値とドップラー周波数ＦＤとの関係を予め実験的に求め、そのテーブルをメモリに保持しておけば、受信応答ベクトルの相関値を算出することによって、そのときのドップラー周波数ＦＤを推定することができる。
【００７７】
受信情報測定機１ｄは、上述のように測定したドップラー周波数ＦＤを、ユーザ１用信号処理部１のアレイパラメータ設定機１ａに与える。
【００７８】
なお、当該空間多重基地局１０００の特定のタイムスロットにいくつのユーザ端末が多重しているかを示す多重度は、基地局１０００の図示しない制御ユニットによって判定され、ユーザ１用信号処理部１のアレイパラメータ設定機１ａに与えられる。
【００７９】
アレイパラメータ設定機１ａには、たとえば図１に示すような伝搬環境と最適アレイパラメータとの対応関係を示すテーブルが格納されているものとする。
【００８０】
アレイパラメータ設定機１ａは、与えられた前フレームの当該スロットの受信情報であるドップラー周波数ＦＤおよび当該基地局の多重度に応じて、格納されている図１のテーブルを参照して、当該フレームの対応するスロットにおける対応するアレイパラメータの最適値、すなわち相関初期値の最適値および更新ステップの最適値を求め、受信ウェイトベクトル計算機１ｂに与える。
【００８１】
これにより、受信ウェイトベクトル計算機１ｂのウェイト推定アルゴリズムのアレイパラメータ（この例では相関初期値および更新ステップ）は、現実の伝搬環境（多重度、フェージングの大きさ）に応じた最適値に設定され、受信ウェイトベクトル計算機１ｂのウェイト推定能力が最適化され、各多重ユーザの上り信号の最適受信が可能となる。
【００８２】
当該スロットにおける多重度が２以上になったときには、他のユーザ用信号処理装置２〜４を用いて、上述のユーザ１用信号処理装置１と同様のアダプティブアレイ処理による信号受信を実行する。
【００８３】
次に、図３は、図１および図２を参照して説明したこの発明の実施の形態１によるアレイパラメータの最適値推定方法を実現するために、図２の基地局１０００のＤＳＰによって実行される処理を示すフロー図である。
【００８４】
図３を参照して、まず、ステップＳ１において、ユーザ番号を初期化して推定処理を開始する。
【００８５】
ステップＳ２において、当該ユーザ番号が受信しているユーザ数に達していなければ、ステップＳ３に進み、当該ユーザの伝搬環境に関する要素（たとえば、図１のテーブルの多重度およびフェージング速度（ＦＤ）などの他、場合によっては、多重ユーザ同士のＤＤ比、空間相関値、ユーザの上り受信レベルなど）を取得する。
【００８６】
そして、ステップＳ４において、たとえば図１のような伝搬環境と最適アレイパラメータとの関係を示すテーブルを参照して、ステップＳ３で取得した伝搬環境の要素に対応する最適アレイパラメータを求め、ウェイト推定アルゴリズムに設定する。
【００８７】
そして、ステップＳ５において、このウェイト推定アルゴリズムに基づいて受信アダプティブアレイ処理を行ない、当該ユーザの受信出力信号を抽出する。
【００８８】
次に、ステップＳ６において、ユーザ番号を１だけインクリメントしながらステップＳ２〜ステップＳ５の処理を繰返し実行する。ステップＳ２において、ステップＳ６で更新されたユーザ番号が受信ユーザ数を超えれば、処理を終了する。
【００８９】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、ウェイトベクトル推定のための逐次推定アルゴリズムのアレイパラメータ（実施の形態１では相関初期値および更新ステップ）は、現実の伝搬環境（実施の形態１では多重度、フェージングの大きさ）に応じた最適値に設定され、これによりウェイト推定能力が最適化され、各多重ユーザの上り信号の最適受信が可能となる。
【００９０】
また、この発明の実施の形態１によれば、予め準備したテーブルを利用しているので、アレイパラメータ最適値推定のための制御が簡単であるという利点を有する。
【００９１】
［実施の形態２］
次に、この発明の実施の形態２によるアレイパラメータの最適値の推定方法の原理について、説明する。
【００９２】
従来の空間多重基地局では、１人のユーザに対し各スロットにおいては１回のアダプティブアレイ処理しか行なっていなかったが、この発明の実施の形態２では、空間多重基地局の処理能力に余裕がある場合に限り、１人のユーザに対して各スロットにおいて複数回のアダプティブアレイ処理をアレイパラメータを変化させながら行ない、処理結果の特性の良かったアレイパラメータを最適パラメータとして推定するものである。
【００９３】
図４は、４多重の可能な空間多重基地局の１つのスロットの時間軸上において、この発明の処理を模式的に示す図である。
【００９４】
なお、図４の例では、１つのスロット１を時間軸方向に４分割し、各区間において１人のユーザに対してアダプティブアレイ処理を行なうように構成したものである。
【００９５】
しかしながら、空間多重基地局では、図４のように時間軸方向に時分割した直列的な処理に限らず、たとえば図２に示したようなユーザごとの信号処理構成を用いて、各スロットにおいて複数のユーザに対して並列的にアダプティブアレイ処理を行なうことも可能である。
【００９６】
実際には、アダプティブアレイ処理は基地局のＤＳＰを用いてソフトウェア的に実行されるものであり、基地局の処理能力に応じて、各スロットにおいて、複数ユーザに対するアダプティブアレイは、直列的にも並列的にも実行可能である。この図４では、発明の理解を容易にするため、１つのスロットを時分割して４多重可能にする場合を例にとって説明する。
【００９７】
図４を参照して、この例では、１つのスロット１に最大４ユーザまで多重可能であるところに、２ユーザ、すなわちユーザ１およびユーザ２が多重接続しているものとする。
【００９８】
このような場合、従来の空間多重基地局では、ユーザ１およびユーザ２のそれぞれに対して１回ずつ、計２回しかアダプティブアレイ処理を行なっていなかった。すなわち、図４のスロット１の矢印Ａで示す区間において、ユーザ１およびユーザ２に対し、同一のアレイパラメータ１を用いたウェイト推定アルゴリズムが実行されていた。
【００９９】
しかし、この空間多重基地局は、各スロットにおいて最大４多重まで処理する能力を持っているため、そのままでは、スロット１の矢印Ｂで示す区間において２回分の処理能力が使用されず余ってしまうことになる。従来の空間多重基地局では、この矢印Ｂの区間ではアダプティブアレイ処理を行なってはいなかった。
【０１００】
この発明の実施の形態２では、この従来使用されていなかった矢印Ｂの区間における２回分の処理能力を利用して、アレイパラメータを変更して、ユーザ１およびユーザ２に対し、２回目のアダプティブアレイ処理を実行するものである。
【０１０１】
すなわち、図４のスロット１の矢印Ａで示す区間において、ユーザ１およびユーザ２の各々に対し、パラメータ１を用いたアダプティブアレイ処理を実行した後、矢印Ｂで示す区間において、ユーザ１およびユーザ２の各々に対し、パラメータ２を用いたアダプティブアレイ処理を実行する。
【０１０２】
そして、各ユーザごとに、パラメータ１によるアダプティブアレイ処理の結果とパラメータ２によるアダプティブアレイ処理の結果とを比較して、良好な特性（ウェイト誤差、受信エラーなど）が得られたアレイパラメータを選択する。
【０１０３】
このような複数回の処理を複数フレームにわたって実行することにより、最適のアレイパラメータを推定することができる。
【０１０４】
図５は、このような複数フレームにわたる複数アレイ処理により最適パラメータを推定する過程を例示するテーブルである。この例では、各フレームの対応する同一スロットにおいて、１人のユーザに対し２回のアレイ処理が可能な場合を想定している。
【０１０５】
まず、あるフレームＴにおける当該スロットにおいて、１人のユーザに対しパラメータを変えて２回アレイ処理を実行する。すなわち、あるユーザに対し、アレイパラメータ１として更新ステップ０．９７５を用いて１回目のアダプティブアレイ処理を実行した結果、ウェイト誤差が２０００であり、アレイパラメータ２として更新ステップ０．９８を用いて２回目のアダプティブアレイ処理を実行した結果、ウェイト誤差が１０００であったとする。
【０１０６】
このように、フレームＴにおいては、アダプティブアレイ処理結果の性能を示す指標としてのウェイト誤差は、パラメータ２（更新ステップ０．９８）を採用したときの方が良好であったので、次フレームで用いるアレイパラメータとして、このパラメータ２を選択する。
【０１０７】
次のフレームＴ＋１における対応するスロットにおいても、当該ユーザに対しパラメータを変えて２回アレイ処理を実行する。すなわち、上記の同一ユーザに対し、アレイパラメータ１として、フレームＴで選択されたパラメータ２である更新ステップ０．９８を用いて１回目のアダプティブアレイ処理を実行した結果、ウェイト誤差が８００であったとする。ここでさらにアレイパラメータ２として、より大きな値の更新ステップ０．９８５を用いて２回目のアダプティブアレイ処理を実行した結果、ウェイト誤差がさらに低減して６５０であったとする。
【０１０８】
このように、フレームＴ＋１においては、アダプティブアレイ処理結果の性能を示す指標としてのウェイト誤差は、パラメータ２（更新ステップ０．９８５）を採用したときの方が良好であったので、次フレームで用いるアレイパラメータとして、このパラメータ２を選択する。
【０１０９】
次のフレームＴ＋２における対応するスロットにおいても、当該ユーザに対しパラメータを変えて２回アレイ処理を実行する。すなわち、上記の同一ユーザに対し、アレイパラメータ１として、フレームＴ＋１で選択されたパラメータ２である更新ステップ０．９８５を用いて１回目のアダプティブアレイ処理を実行した結果、ウェイト誤差が１２００であったとする。ここでさらにアレイパラメータ２として、より大きな値の更新ステップ０．９９を用いて２回目のアダプティブアレイ処理を実行した結果、ウェイト誤差はむしろ増大して１５００であったとする。
【０１１０】
このように、フレームＴ＋２においては、アダプティブアレイ処理結果の性能を示す指標としてのウェイト誤差は、パラメータ１（更新ステップ０．９８５）を採用したときの方が良好であったので、次フレームで用いるアレイパラメータとして、このパラメータ１を選択する。
【０１１１】
このようなスロットごとの２回のアレイ処理を複数フレームにわたって実行し、ウェイト誤差の値を監視しながらウェイト誤差が最小となるアレイパラメータの最適値を検索する。
【０１１２】
なお、図５の例では、アレイパラメータとして更新ステップの最適値を検索する手順について説明したが、更新ステップの最適値の推定が終了すれば、次に、他のアレイパラメータ（たとえば相関初期値、ウェイト初期値など）の最適値を同様の手順で検索する。
【０１１３】
また、図５の例では、アダプティブアレイ処理結果の性能を示す指標としてウェイト誤差を用いているが、受信エラーなど他の指標を用いることも可能である。
【０１１４】
また、複数ユーザが多重している場合、特にウェイト誤差が大きいユーザ、受信エラーが発生しているユーザに対して優先的に、上述の複数アレイ処理を実行することにより受信性能の向上が期待できる。
【０１１５】
なお、この実施の形態２による方法は、多重状態に空きがあることが前提である。上述の例では、４多重可能なスロットにおいて２多重の場合を説明したが、たとえば４多重可能なスロットにおいて３多重の場合、アレイ処理１回分の処理能力が余る。したがって、このような場合には、３多重ユーザのうち、たとえば受信エラーのある１ユーザのみを選んで、当該ユーザのみ同一スロット内においてパラメータを変えて２回アレイ処理するようにすれば、上述の実施の形態２による最適アレイパラメータの推定方法を適用することができる。
【０１１６】
また、４多重可能なスロットにおいて１多重の場合、３回分のアレイ処理能力が余るので、当該１ユーザに対して同一スロット内においてパラメータを変えてさらに３回アレイ処理を実行することも考えられる。
【０１１７】
すなわち、この発明の実施の形態２では、基地局の最大多重度は限定されるものではなく、基地局のアダプティブアレイ処理能力に応じて、１ユーザに対してアダプティブアレイ処理を複数回行ない、その結果から最適のアレイパラメータを検索するように構成すればよい。
【０１１８】
次に、図６は、図４および図５を参照して説明した、この発明の実施の形態２による空間多重基地局２０００の構成を示す機能ブロック図である。この空間多重基地局２０００は４多重可能な基地局である。
【０１１９】
図６に示した基地局２０００は、以下の点において、図２に示した基地局１０００と異なっている。
【０１２０】
すなわち、図２のユーザ用信号処理部１〜４に代えて、ユーザ用信号処理部１１〜１４が設けられており、図２の受信情報測定機１ｄ〜４ｄに代えて受信情報測定機１１ｄ〜１４ｄが設けられている。また、図６では、受信情報判定機１５，１６が設けられている。
【０１２１】
ユーザ用信号処理装置１１〜１４は、すべて同じ構成を有しているので、ユーザ１用の信号処理装置１１の構成のみ図示し、その動作については後述する。また、図６に示す各ユーザ用信号処理装置の構成は、アレイパラメータ設定機１１ａ〜１４ａの構成および機能が図２のアレイパラメータ設定機１ａ〜４ａと異なることを除いて、図２の各ユーザ用信号処理装置の構成と同じである。
【０１２２】
図６の構成において、４多重状態においては、ユーザ用信号処理装置１１〜１４が、４人のユーザ１〜４にそれぞれ割当てられ、それぞれの信号処理装置におけるアダプティブアレイ処理により、ユーザ１〜４の信号がそれぞれ受信出力信号１〜４として分離抽出される。
【０１２３】
一方、図４および図５に示したように、４多重可能なスロットにおいてユーザ１およびユーザ２の２多重の場合、この発明の実施の形態２によれば、４個の信号処理装置１１〜１４は次のように割当てられる。
【０１２４】
すなわち、信号処理装置１１はアレイパラメータ１−１を用いたユーザ１の１回目のアレイ処理に使用され、信号処理装置１２はアレイパラメータ２−１を用いたユーザ２の１回目のアレイ処理に使用され、信号処理装置１３はアレイパラメータ１−２を用いたユーザ１の２回目のアレイ処理に使用され、信号処理装置１４はアレイパラメータ２−２を用いたユーザ２の２回目のアレイ処理に使用される。
【０１２５】
受信情報測定機１１ｄ〜１４ｄは、それぞれ、対応する受信出力信号のウェイト誤差を検出し、測定機１１ｄ，１３ｄの検出結果は受信情報判定機１５に与えられ、かつ測定機１２ｄ，１４ｄの検出結果は受信情報判定機１６に与えられる。
【０１２６】
受信情報判定機１５は、ユーザ１に関し、アレイパラメータ１−１および１−２のそれぞれの場合のウェイト誤差を対比して、ウェイト誤差が小さかったアレイパラメータを選択して、次フレームの処理に備えて、ユーザ１に割当てられている信号処理装置１１および１３のアレイパラメータ設定機１１ａ，１３ａに設定する。
【０１２７】
同様に、受信情報判定機１６は、ユーザ２に関し、アレイパラメータ２−１および２−２のそれぞれの場合のウェイト誤差を対比して、ウェイト誤差が小さかったアレイパラメータを選択して、次フレームの処理に備えて、ユーザ２に割当てられている信号処理装置１２および１４のアレイパラメータ設定機１２ａ，１４ａに設定する。
【０１２８】
ユーザ用信号処理装置１１〜１４は、このように設定されたアレイパラメータに基づいて、それぞれの受信ウェイトベクトル計算機でウェイト推定を行なう。
【０１２９】
以上は、１スロットにおける動作であるが、図５に示したように複数フレームにわたってこのような処理を実行することにより、ユーザごとに最適のアレイパラメータが検索され、各ユーザのウェイト推定能力が最適化され、各ユーザの上り信号の最適受信が可能となる。
【０１３０】
次に、図７は、図４から図６を参照して説明したこの発明の実施の形態２によるアレイパラメータの最適値推定方法を実現するために、図６の基地局２０００のＤＳＰによって実行される処理を示すフロー図である。
【０１３１】
図７を参照して、まず、ステップＳ１１において、ユーザ番号およびアレイ番号（ユーザに割当てられるユーザ用信号処理装置の番号）を初期化し、最大多重度を４に設定して推定処理を開始する。
【０１３２】
ステップＳ１２において、当該ユーザ番号が受信しているユーザ数に達していなければ、ステップＳ１３に進み、当該ユーザのアレイパラメータ１を設定し、さらにステップＳ１４においてこのアレイパラメータ１を用いて当該ユーザの受信アダプティブアレイ処理を行なう。
【０１３３】
次に、ステップＳ１５において、ユーザ番号およびアレイ番号をそれぞれ１だけインクリメントしながらステップＳ１２〜ステップＳ１４の処理を繰返し実行する。ステップＳ１２において、ステップＳ１５で更新されたユーザ番号が受信ユーザ数を超えれば、ステップＳ１６でユーザ番号を初期化してステップＳ１７に進む。
【０１３４】
ステップＳ１７において、アレイ番号が最大多重度に達していないか、またはユーザ番号が受信しているユーザ数に達していないならば、ステップＳ１８に進み、当該スロットにおいて２回目のアレイ処理を行なうユーザを選定する。
【０１３５】
そして、ステップＳ１９に進み、当該ユーザのアレイパラメータ２を設定し、さらにステップＳ２０においてこのアレイパラメータ２を用いて当該ユーザの受信アダプティブアレイ処理を行なう。
【０１３６】
次に、ステップＳ２１において、ユーザ番号およびアレイ番号をそれぞれ１だけインクリメントしながらステップＳ１７〜ステップＳ２０の処理を繰返し実行する。ステップＳ１７において、ステップＳ２１で更新されたアレイ番号が最大多重度を越え、ユーザ番号が受信ユーザ数を超えれば、ステップＳ２２に進む。
【０１３７】
ステップＳ２２では、アレイパラメータ１および２のそれぞれに基づくアレイ処理結果を、対比可能なユーザについて対比し、その結果が良好なアレイパラメータを選択して、次のフレームのアレイパラメータとして採用することを決定して、当該フレームにおける処理を終了する。
【０１３８】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、空間多重基地局のアダプティブアレイ処理能力に余裕がある場合に、同一スロットにおいて各ユーザごとにアレイパラメータを変えながら複数回アレイ処理を行ない、その結果に基づいて、最適のアレイパラメータを検索することにより、アレイパラメータの最適値を容易に推定することができる。
【０１３９】
また、実施の形態１のテーブルを利用した方法と比較しても、この方法では、伝搬環境の変化に対応した最適アレイパラメータの判定をリアルタイムで行なうことができる。
【０１４０】
［実施の形態３］
次に、この発明の実施の形態３によるアレイパラメータの最適値の推定方法の原理について、説明する。
【０１４１】
上述の実施の形態２の方法では、１バーストの信号から得られるウェイト誤差に基づいて最適のパラメータを検索しているが、１バーストの信号から得られるウェイト誤差に基づく評価では、十分な信頼性が得られない場合がある。
【０１４２】
そこで、この発明の実施の形態３では、前フレームに至るまでの複数フレームにわたって、ウェイト誤差のようなアレイ処理の性能を示す指標を平均化することによって、より高い信頼性で、最適アレイパラメータの検索ができるようにするものである。
【０１４３】
図８は、このような複数フレームにわたる平均化により最適アレイパラメータを推定する過程を例示するテーブルである。
【０１４４】
図８を参照して、フレームＴからＴ＋１００までの１００フレームにわたって、アレイパラメータ１として更新ステップを０．９７５に設定してアダプティブアレイ処理を行ない、上記１００フレームのそれぞれにおける当該スロットのアダプティブアレイ処理の結果であるウェイト誤差を１００フレームにわたって平均化した結果、平均ウェイト誤差が２０００であったとする。
【０１４５】
次に、フレームＴ＋１００からＴ＋２００までの１００フレームにわたって、アレイパラメータ２として更新ステップをより大きな０．９８に設定してアダプティブアレイ処理を行ない、上記１００フレームのそれぞれにおける当該スロットのアダプティブアレイ処理の結果であるウェイト誤差を１００フレームにわたって平均化した結果、平均ウェイト誤差が１０００に低減されたとする。
【０１４６】
次に、フレームＴ＋２００からＴ＋３００までの１００フレームにわたって、アレイパラメータ３として更新ステップをさらに大きな０．９８５に設定してアダプティブアレイ処理を行ない、上記１００フレームのそれぞれにおける当該スロットのアダプティブアレイ処理の結果であるウェイト誤差を１００フレームにわたって平均化した結果、平均ウェイト誤差が８００にさらに低減されたとする。
【０１４７】
次に、フレームＴ＋３００からＴ＋４００までの１００フレームにわたって、アレイパラメータ４として更新ステップをさらに大きな０．９９に設定してアダプティブアレイ処理を行ない、上記１００フレームのそれぞれにおける当該スロットのアダプティブアレイ処理の結果であるウェイト誤差を１００フレームにわたって平均化した結果、平均ウェイト誤差がむしろ１２００に増大したとする。
【０１４８】
このように、１００フレームごとにアレイパラメータを変化させながら１００フレーム分のウェイト誤差の平均化処理を行ない、ウェイト誤差が最小となるアレイパラメータの最適値を検索する。
【０１４９】
なお、図８の例では、アレイパラメータとして更新ステップの最適値を検索する手順について説明したが、更新ステップの最適値の推定が終了すれば、次に、他のアレイパラメータ（たとえば相関初期値、ウェイト初期値など）の最適値を同様の手順で検索する。
【０１５０】
また、図８の例では、アダプティブアレイ処理結果の性能を示す指標としてウェイト誤差を用いているが、受信エラーなど他の指標を用いることも可能である。
【０１５１】
次に、図９は、図８を参照して説明した、この発明の実施の形態３による空間多重基地局３０００の構成を示す機能ブロック図である。この空間多重基地局３０００は４多重可能な基地局である。
【０１５２】
図９に示した基地局３０００は、以下の点において、図６に示した基地局２０００と異なっている。
【０１５３】
すなわち、図６のユーザ用信号処理部１１〜１４に代えて、ユーザ用信号処理部２１〜２４が設けられており、図６の受信情報測定機１１ｄ〜１４ｄに代えて、受信情報測定機２１ｄ〜２４ｄが設けられており、図６の受信情報判定機１５，１６に代えて、受信情報判定機２１ｅ〜２４ｅが設けられている。
【０１５４】
ユーザ用信号処理装置２１〜２４は、すべて同じ構成を有しているので、ユーザ１用の信号処理装置２１の構成のみ図示し、その動作については後述する。また、図９に示す各ユーザ用信号処理装置の構成は、図６の各ユーザ用信号処理装置の構成と同じである。
【０１５５】
図９の構成において、４多重状態においては、ユーザ用信号処理装置２１〜２４が、４人のユーザ１〜４にそれぞれ割当てられ、それぞれの信号処理装置におけるアダプティブアレイ処理により、ユーザ１〜４の信号がそれぞれ受信出力信号１〜４として分離抽出される。
【０１５６】
アレイパラメータ設定機２１ａ〜２４ａの各々は、たとえば図８の例に従えば、１００フレームごとに、アレイパラメータを切替える。
【０１５７】
受信情報測定機２１ｄ〜２４ｄは、それぞれ、対応する受信出力信号のウェイト誤差を検出し、対応する受信情報判定機２１ｅ〜２４ｅに与える。
【０１５８】
受信情報判定機２１ｅ〜２４ｅの各々は、対応する受信情報測定機から与えられたウェイト誤差を、たとえば図８の例に従えば、１００フレームずつ平均してその結果を比較し、平均ウェイト誤差が最小となった最適パラメータを判定し、当該パラメータをアレイパラメータ設定機２１ａ〜２４ａの対応するものに設定する。
【０１５９】
ユーザ用信号処理装置２１〜２４は、このように設定されたアレイパラメータに基づいて、それぞれの受信ウェイトベクトル計算機でウェイト推定を行なう。
【０１６０】
次に、図１０は、図８および図９を参照して説明したこの発明の実施の形態３によるアレイパラメータの最適値推定方法を実現するために、図９の基地局３０００のＤＳＰによって実行される処理を示すフロー図である。なお、前述のように、この発明の実施の形態３では、図８のテーブルに示すように１００フレーム分のアレイ処理の結果の平均をとっているが、図１０に示すフロー図は、そのうちの１フレームの処理を示している。
【０１６１】
なお、以下の説明において、アレイパラメータｕ＊１は、たとえば４多重ユーザのうち番号＊のユーザについて、以前の推定結果に基づいて、最適であろうと推定して新たに設定されるアレイパラメータであり、アレイパラメータｕ＊２は、同じく番号＊のユーザについて、以前の推定結果におけるこれまでの最適アレイパラメータであり、アレイパラメータｕ＊１の推定結果との比較対象として用いられるものとする。
【０１６２】
図１０を参照して、まず、ステップＳ３１において、ユーザ番号を初期化し、ユーザｕ１〜ｕ４のそれぞれの前フレームのフレームカウント値を引き継いで推定処理を開始する。
【０１６３】
ステップＳ３２において、当該ユーザ番号が受信しているユーザ数に達していなければ、ステップＳ３３に進み、一方、超えれば処理を終了する。
【０１６４】
ステップＳ３３では、まず処理すべきユーザの番号として、初期化されたユーザ番号を１インクリメントしたユーザの番号を＊で表わす。
【０１６５】
次にステップＳ３４で、番号＊のユーザｕ＊のフレームカウント値が１００であるか否かが判定される。ここで当該フレームでは、フレームカウント値が１００に達していないものとする。この場合、ステップＳ３５において、ユーザｕ＊のフレームカウント値を１だけインクリメントしてステップＳ３６に進み、ユーザｕ＊のアレイパラメータｕ＊１を用いて当該ユーザの受信アダプティブアレイ処理を行なう。
【０１６６】
そしてステップＳ３７において、アレイパラメータｕ＊１を用いた場合の受信結果を示す情報（たとえばウェイト誤差）を算出してユーザごとにメモリに格納する。すなわち、ユーザごとに、１フレーム目から当該フレームまでの受信結果情報（たとえばウェイト誤差）が累算（平均化）されることになる。
【０１６７】
次に、ステップＳ３８において、ユーザ番号を１だけインクリメントして、次ユーザに対する処理を行なう。すなわち、次ユーザに対しても、ステップＳ３２〜３７の処理を行ない、その結果を当該ユーザのメモリに格納する。
【０１６８】
このように、１００フレーム中のあるフレームにおいて、ステップＳ３２でユーザ番号が受信ユーザ数を超えると判定されるまで、ユーザｕ１〜ｕ４のそれぞれについて、ステップＳ３３〜３７により、当該フレームにおける受信結果情報が得られ、メモリに格納され、当該フレームまでの平均化がなされる。
【０１６９】
一方、当該フレームが１００フレーム目であることがステップＳ３４において判断されると、当該ユーザ番号ｕ＊に対して、ステップＳ３９において、この新たに設定したアレイパラメータｕ＊１を用いて算出された、メモリに格納された受信結果情報（たとえば平均ウェイト誤差）と、比較対象のために用いられるアレイパラメータｕ＊２を用いた以前の最適受信結果情報（たとえば平均ウェイト誤差）とを対比する。
【０１７０】
その結果、ステップＳ４０において、アレイパラメータｕ＊１を用いた受信結果の方がアレイパラメータｕ＊２を用いた受信結果より良ければ、新たに設定したアレイパラメータｕ＊１がこれまでの推定結果における最適パラメータであると判断して、ステップＳ４１に進む。
【０１７１】
ステップＳ４１においては、このアレイパラメータｕ＊１を用いたときの受信結果情報を、次の推定処理において比較対象用のアレイパラメータｕ＊２として用いるため、アレイパラメータｕ＊２用の受信情報メモリに格納する。そして、これまでの推定結果に基づいて、さらに最適であろうと推定されるアレイパラメータｕ＊１を新たに設定する。
【０１７２】
一方、ステップＳ４０において、アレイパラメータｕ＊１を用いた受信結果の方がアレイパラメータｕ＊２を用いた受信結果より良くなければ、アレイパラメータｕ＊２がそのままこれまでの推定結果における最適パラメータであると判断して、ステップＳ４２に進む。
【０１７３】
ステップＳ４２においては、アレイパラメータｕ＊２を用いたときの受信結果情報を、次の推定処理においても比較対象用のアレイパラメータｕ＊２としてそのまま用いるため、アレイパラメータｕ＊２用の受信情報メモリに格納する。そして、これまでの推定結果に基づいて、さらに最適であろうと推定されるアレイパラメータｕ＊１を新たに設定する。
【０１７４】
そして、ステップＳ４１または４２におけるアレイパラメータｕ＊１の設定後、ステップＳ４３において、フレームカウント値を初期化し、ステップＳ３６において、当該アレイパラメータｕ＊１を用いた受信アレイ処理を実行し、その結果情報を当該ユーザのメモリに格納する。
【０１７５】
次に、ステップＳ３８において、ユーザ番号を１だけインクリメントして、次ユーザに対する処理を行なう。すなわち、次ユーザに対しても、ステップＳ３２〜３４，３９〜４３，および３６〜３７の処理を行ない、その結果を当該ユーザのメモリに格納する。
【０１７６】
このように、１００フレーム目において、ステップＳ３２でユーザ番号が受信ユーザ数を超えると判定されるまで、ユーザｕ１〜ｕ４のそれぞれについて、ステップＳ３３〜３４，３９〜４１により、新たなアレイパラメータｕ＊１が設定される。
【０１７７】
以上のように、この発明の実施の形態３によれば、複数フレーム（たとえば１００フレーム）にわたる受信アレイ結果の平均化処理を行ないながら、最適アレイパラメータの推定を行うので信頼性の高い推定結果を得ることができる。
【０１７８】
なお、上述の実施の形態は、移動体通信システムの基地局にこの発明を適用したものであるが、この発明は、基地局に限らず、アダプティブアレイ端末のようにアダプティブアレイ処理による受信が可能な無線受信装置に適用される。
【０１７９】
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。
【０１８０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、アダプティブアレイ処理により信号を受信する無線受信装置において、受信信号の伝搬環境に応じたアレイパラメータの最適値を推定してアレイパラメータを適応的に切替えるように構成しているので、伝搬環境の変化に関わらず、ウェイト推定能力を最適化し、最適の信号受信を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による伝搬環境と最適アレイパラメータとの対応関係のテーブルを示す図である。
【図２】  この発明の実施の形態１による空間多重基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】  この発明の実施の形態１によるアレイパラメータの最適値推定方法を示すフロー図である。
【図４】  この発明の実施の形態２の動作原理を模式的に示す図である。
【図５】  この発明の実施の形態２による最適アレイパラメータの推定過程を例示するテーブルを示す図である。
【図６】  この発明の実施の形態２による空間多重基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図７】  この発明の実施の形態２によるアレイパラメータの最適値推定方法を示すフロー図である。
【図８】  この発明の実施の形態３による最適アレイパラメータの推定過程を例示するテーブルを示す図である。
【図９】  この発明の実施の形態３による空間多重基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図１０】  この発明の実施の形態３によるアレイパラメータの最適値推定方法を示すフロー図である。
【符号の説明】
１，２，３，４，１１，１２，１３，１４，２１，２２，２３，２４  ユーザ用信号処理装置、１ａ，２ａ，３ａ，４ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ  アレイパラメータ設定機、１ｂ，１１ｂ，２１ｂ  受信ウェイトベクトル計算機、１ｃ，１１ｃ，２１ｃ  メモリ、１ｄ，２ｄ，３ｄ，４ｄ，１１ｄ，１２ｄ，１３ｄ，１４ｄ，２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ，２４ｄ  受信情報測定機、１５，１６，２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ，２４ｅ  受信情報判定機、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４  アンテナ。
【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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