(57)【要約】【課題】送信ウエイトを決定する際に誤り訂正処理を行う場合であっても最適な合成信号を選択することができ、通信精度の向上を図ることが可能な無線通信方法および基地局を提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかる無線通信方法の構成は、アダプティブアレイ方式で無線通信を行う無線通信方法において、複数のアレイパラメータによって複数の合成信号を生成し、合成信号を復調する際に誤り訂正を行う場合には、復調前の合成信号のうち信号品質が高いものを生成した際に得られた受信ウエイトを送信ウエイトとして選択することを特徴とする。【選択図】図２
2016139941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アダプティブアレイ方式で無線通信を行う基地局において、
複数のアレイパラメータによって複数の合成信号を生成し、
前記合成信号を復調する際に誤り訂正を行う場合には、復調前の合成信号のうち信号品質が高いものを生成した際に得られた受信ウエイトを送信ウエイトとして選択することを特徴とする基地局。
【請求項２】
前記信号品質を判断するためのパラメータが奇数個であることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記信号品質を判断するためのパラメータが複数であって、パラメータごとに優先度が設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の基地局。
【請求項４】
アダプティブアレイ方式で無線通信を行う無線通信方法において、
複数のアレイパラメータによって複数の合成信号を生成し、
前記合成信号を復調する際に誤り訂正を行う場合には、復調前の合成信号のうち信号品質が高いものを生成した際に得られた受信ウエイトを送信ウエイトとして選択することを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アダプティブアレイ方式で無線通信を行う無線通信方法および基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＰＨＳ等の通信端末に対し、基地局においてアダプティブアレイ方式が広く利用されている（例えば特許文献１）。アダプティブアレイ方式の通信装置では複数の無線通信部が搭載されていて、それらの各無線通信部において位相及び振幅にウエイトをかけることにより、通信端末にビームフォーミングを向け、他の方向にヌルステアリングを形成している。
【０００３】
一般にアダプティブアレイ方式で無線通信を行う際には、通信端末から信号を受信した際に無線通信部ごとのウエイト（受信ウエイト）を算出し、この受信ウエイトを候補として送信ウエイトを決定している。詳細には、まず受信処理時のアレイパラメータによって複数の合成信号（受信ウエイト）を生成し、かかる合成信号をそれぞれ復調する。そして、復調後の合成信号を誤り訂正処理（エラー訂正処理）した後に、その合成信号におけるエラーの有無を判定している（例えば特許文献２）。その後、受信処理時におけるＥＶＭ（Error Vector Magnitude）等の信号品質を判定することにより、送信時に使用する送信ウエイトが決定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０１１４９５号公報
【特許文献２】特開２００１−２０３６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のように信号品質を判断する前に誤り訂正処理を行う方法であると、誤り判定によってエラーが訂正された場合、信号品質が優れていない合成信号であっても送信ウエイトを決定する際の候補に含まれてしまうという問題があった。一般に、送信ウエイトは、ビットデータ列（デジタル信号）ではなくＩＱ信号（アナログ信号）で生成するため、エラーの有無よりも信号品質のほうが通信精度に及ぼす影響が大きい。故に、従来のような送信ウエイトの決定方法であると、より通信精度が高い送信ウエイトがあるにも拘わらずそれを選択することができず、通信精度の向上を阻害するおそれがあった。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑み、送信ウエイトを決定する際に誤り訂正処理を行う場合であっても最適な合成信号を選択することができ、通信精度の向上を図ることが可能な無線通信方法および基地局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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明にかかる無線通信方法の代表的な構成は、アダプティブアレイ方式で無線通信を行う無線通信方法において、複数のアレイパラメータによって複数の合成信号を生成し、合成信号を復調する際に誤り訂正を行う場合には、復調前の合成信号のうち信号品質が高いものを生成した際に得られた受信ウエイトを送信ウエイトとして選択することを特徴とする。
【０００８】
上記信号品質を判断するためのパラメータが奇数個であるとよい。
【０００９】
上記信号品質を判断するためのパラメータが複数であって、パラメータごとに優先度が設定されているとよい。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明にかかる基地局の代表的な構成は、アダプティブアレイ方式で無線通信を行う基地局において、複数のアレイパラメータによって複数の合成信号を生成し、合成信号を復調する際に誤り訂正を行う場合には、復調前の合成信号のうち信号品質が高いものを生成した際に得られた受信ウエイトを送信ウエイトとして選択することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、送信ウエイトを決定する際に誤り訂正処理を行う場合であっても最適な合成信号を選択することができ、通信精度の向上を図ることが可能な無線通信方法および基地局を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態にかかる無線通信方法で無線通信を行う基地局の構成を例示する機能ブロック図である。
【図２】図１に示す基地局の動作を説明するフローチャートである。
【図３】信号品質およびその判断を例示する図である。
【図４】基地局の無線通信時におけるフレームフォーマットを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１４】
図１は、本実施形態にかかる無線通信方法で無線通信を行う基地局１００の構成を例示する機能ブロック図である。なお、本実施形態では、アダプティブアレイ方式で無線通信を行う通信装置として基地局１００を例示するが、これに限定するものではなく、アダプティブアレイ方式で無線通信が可能であれば他の装置にも本発明を適用することが可能である。
【００１５】
本実施形態の無線通信方法では、基地局１００と無線端末１０２とがアダプティブアレイ方式で無線通信を行う。図１に示すように、基地局１００は、制御部１１０および無線通信部１２０を備える。制御部１１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路（不図示）により構成され、基地局１００全体を管理および制御する。また本実施形態では、基地局１００は、後述するウエイト生成部１１２および誤り訂正処理部１１４としても機能する。
【００１６】
無線通信部１２０は、通信アンテナ１２２ａ・１２２ｂ・１２２ｃ・１２２ｄによって無線端末１０２との無線通信を行う。このように複数の通信アンテナ１２２ａ〜１２２ｄを備えることにより、本実施形態の基地局１００はアダプティブアレイ方式で無線端末１０２との無線通信を行うことが可能である。なお、本実施形態では４つの通信アンテナを備える構成を例示したが、これに限定するものではなく、通信アンテナの数は８本や１６本など、２つ以上であればよい。
【００１７】
図２は、図１に示す基地局１００の動作を説明するフローチャートである。なお、以下の説明では、基地局１００の動作について詳述しながら、本実施形態の無線通信方法についても併せて説明する。図２に示すように、本実施形態の無線通信方法では、まず基地局１００の無線通信部１２０は、複数の通信アンテナ１２２ａ〜１２２ｄによって無線端末１０２からの信号を受信する（ステップＳ２０２）。そして、基地局１００の制御部１１０はウエイト生成部１１２として機能し、複数のアレイパラメータによって複数の合成信号、すなわち受信ウエイトを生成するアダプティブアレイ処理を行う（ステップＳ２０４）。
【００１８】
アダプティブアレイ処理を行った後、合成信号を復調する際に誤り訂正処理を実施しない場合には（ステップＳ２０６のＮＯ）、基地局１００の制御部１１０は、アダプティブアレイ処理において生成された複数の合成信号における受信エラーの有無を判定するエラー判定処理を行う（ステップＳ２０８）。詳細には、ステップＳ２０８のエラー判定処理では、まず基地局１００の制御部１１０は、アダプティブアレイ処理において生成された複数の合成信号それぞれにおいて受信エラーがあったか否かを判断する。そして、エラーがない合成信号がない場合（ステップＳ２１０のＮＯ）、すなわちすべての合成信号において受信エラーがあった場合、ウエイト生成部１１２は、それらの合成信号のうち、最も信号品質が高い合成信号を生成した際に得られた受信ウエイトを送信ウエイトとして選択する（ステップＳ２１２）。
【００１９】
一方、エラーがない合成信号があった場合（ステップＳ２１０のＹＥＳ）、制御部１１０は、エラーがない合成信号の数が２つ以上あるか、換言すれば、１つであるか複数であるかを判断する（ステップＳ２１４）。エラーがない合成信号の数が２つ以上であった場合（ステップＳ２１４のＹＥＳ）、ウエイト生成部１１２は、それらの合成信号のうち、最も信号品質が高い合成信号を生成した際に得られた受信ウエイトを送信ウエイトとして選択する（ステップＳ２１６）。
【００２０】
エラーがない合成信号の数が２つ以上ではなかった場合（ステップＳ２１４のＮＯ）、すなわち１つであった場合、ウエイト生成部１１２は、そのエラーがない合成信号を生成した際に得られた受信ウエイトを送信ウエイトとして選択する（ステップＳ２１８）。このように、誤り訂正処理を実施しない場合にはエラー判定処理と併せて信号品質を判定することにより、通信精度が高い送信ウエイトを選択することが可能となる。
【００２１】
一方、合成信号を復調する際に誤り訂正処理を行う場合（ステップＳ２０６のＹＥＳ）、制御部１１０は誤り訂正処理部１１４として機能し、合成信号における受信エラーを訂正する誤り訂正処理を実行する（ステップＳ２２０）。そして、本実施形態の特徴として、誤り訂正処理を行った場合は、復調前の合成信号のうち、最も信号品質の高い合成信号を生成した際に得られた受信ウエイトを送信ウエイトとして選択する（ステップＳ２２２）。上述したように各ステップにおいて送信ウエイトが選択されたら、制御部１１０は、その送信ウエイトを用いて無線端末１０２に信号を送信する（ステップＳ２２４）。
【００２２】
上記説明したように本実施形態の無線通信方法によれば、誤り訂正処理を行う場合には、エラー判定処理（受信エラーの有無の判定）を行わず、信号品質のみを参照して合成信号ひいては送信ウエイトを選択する。これにより、誤り訂正処理によってエラーが訂正された場合であっても、その影響を排除し、最適な送信ウエイトを選択することができる。したがって、アダプティブアレイ方式の無線通信において、所望方向への指向性制御であるビームフォーミングの精度や、干渉方向への指向性制御であるヌルステアリングの精度等の通信精度の向上を図り、通信速度の安定化および周波数利用効率の改善に寄与することが可能となる。
【００２３】
図３は、信号品質およびその判断を例示する図である。上述した無線通信方法において信号品質を判断するパラメータとしては、例えば図３（ａ）に示すＥＶＭ（Error Vector Magnitude）、ＥＶＭの位相成分であるＰｈａｓｅ  ｅｒｒｏｒ、ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference plus Noise power Ratio）等を例示することができる。ＥＶＭおよびＰｈａｓｅ  ｅｒｒｏｒは値が小さいほど、ＳＩＮＲは値が大きいほど、信号品質が良いと判断することができる。
【００２４】
図３（ｂ）および図３（ｃ）では、複数のパラメータを用いた信号品質の判断を例示している。図３（ｂ）では、複数の合成信号１〜３のうち、２つのパラメータであるＥＶＭおよびＳＩＮＲの評価が高い合成信号１を選択している。このように複数のパラメータを参照することにより、送信ウエイトの選択の精度を高めることができる。特に本実施形態のように信号品質を判断するパラメータを奇数個とすることにより、複数の合成信号の評価が同程度となることを避けることができ、より簡潔に送信ウエイトを選択することが可能となる。
【００２５】
また図３（ｃ）では、３つのパラメータにそれぞれ優先度を付与している。これにより、最も優先度が高いパラメータ、すなわちＰｈａｓｅ  ｅｒｒｏｒの評価が高い合成信号が選択される。なお、図３（ｂ）および図３（ｃ）では３つのパラメータを用いて信号品質を判断する場合を例示したが、これに限定するものではなく、１つまたは２つ以上の任意の数のパラメータを用いて信号品質を判断することも当然にして可能である。
【００２６】
図４は、基地局１００の無線通信時におけるフレームフォーマットを例示する図である。Ｒはランプタイム、ＳＳはスタートシンボル、ＰＲはプリアンブル、ＵＷはユニークワード、ＭＩはＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ（変調方式を示す識別子）、ＣＡＣは制御スロットデータ、Ｇはガードタイムである。上述した信号品質を判断する際には、実際のデータが含まれるＣＡＣ部分の信号品質を判断するとよい。
【００２７】
ただし、ＣＡＣ部分は直前にあるＭＩ部に含まれる変調方式情報に応じた変調方式で変調されている。このため、ＭＩ部分が誤るとその影響によってＣＡＣ部分の信号品質が劣化する可能性がある。一方で、フレーム先頭からＭＩ部まではＱＰＳＫ変調固定であり、ＣＡＣ部分の変調レベルより低くなることが多い。このため、信号品質を判断する際には、フレーム先頭からＭＩ部までの信号品質を判断することとしてもよい。またこれらに限らず、ＭＩ部分よりも後の信号品質を判断してもよいし、フレーム先頭からＵＷ部分までのそれぞれの信号品質を判断することとしてもよい。
【００２８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、アダプティブアレイ方式で無線通信を行う無線通信方法および基地局に利用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１００…基地局、１０２…無線端末、１１０…制御部、１１２…ウエイト生成部、１１４…誤り訂正処理部、１２０…無線通信部、１２２ａ…通信アンテナ、１２２ｂ…通信アンテナ、１２２ｃ…通信アンテナ、１２２ｄ…通信アンテナ
【図１】
2016139941.tif 000003
【図２】
2016139941.tif 000004
【図３】
2016139941.tif 000005
【図４】
2016139941.tif 000006