(57)【要約】【課題】複数の無線通信部を用いたアダプティブアレイ方式で無線通信を行う際、一部の無線通信部に不具合が生じても、その影響を低減し、正常な無線通信を継続することが可能な通信端末およびその通信方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかる通信端末（基地局１００）の構成は、複数の無線通信部（第１無線通信部１２０ａ〜第４無線通信部１２０ｄ）を用いたアダプティブアレイ方式で無線通信を行う通信端末であって、複数の各無線通信部が受信した信号の位相と振幅から受信ウェイトを生成し、受信ウェイトを用いて送信ウェイトを生成するウェイト生成部１１２と、複数の各無線通信部の異常を検知する異常検知部１１４と、を備え、ウェイト生成部は、異常検知部が無線通信部の異常を検知したら、異常が検知された無線通信部の受信ウェイトをゼロとして送信ウェイトを生成することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信部を用いたアダプティブアレイ方式で無線通信を行う通信端末であって、
前記複数の各無線通信部が受信した信号の位相と振幅から受信ウェイトを生成し、該受信ウェイトを用いて送信ウェイトを生成するウェイト生成部と、
前記複数の各無線通信部の異常を検知する異常検知部と、
を備え、
前記ウェイト生成部は、前記異常検知部が無線通信部の異常を検知したら、異常が検知された無線通信部の受信ウェイトをゼロとして送信ウェイトを生成することを特徴とする通信端末。
【請求項２】
前記異常検知部は、無線通信部の送信出力が所定範囲外であった場合に該無線通信部の異常を検知することを特徴とする請求項１に記載の通信端末。
【請求項３】
複数の無線通信部を用いたアダプティブアレイ方式で無線通信を行う通信端末の通信方法であって、
前記複数の各無線通信部によって信号を受信し、
前記受信した信号の位相と振幅から受信ウェイトを生成し、
前記複数の無線通信部の異常が検知されない場合には、前記生成した受信ウェイトを用いて送信ウェイトを生成し、
前記複数の無線通信部の異常が検知された場合には、異常が検知された無線通信部の受信ウェイトをゼロとして送信ウェイトを生成し、
前記生成された送信ウェイトで信号を送信することを特徴とする通信端末の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線通信部を用いたアダプティブアレイ方式で無線通信を行う通信端末、およびその通信端末の通信方法に関する。
【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ェ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。一般には、通信端末から信号を受信した際に無線通信部ごとのウェイト（受信ウェイト）を算出し、この受信ウェイトを送信ウェイトとして用いて（コピーして）信号の送信を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０１１４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、アダプティブアレイ方式の通信装置では受信ウェイトを送信ウェイトとして用いているが、これは受信回路と送信回路が同様に正常に機能していることを前提としている。仮にそのうちの一部の無線通信部において送信回路に故障や出力不足が生じると、ビームフォーミングの方向が狂い、通信端末に向けられなくなってしまうという問題がある。
【０００５】
ここで、送信経路に故障が検知された場合、単純にその基地局の動作を停止することも考えられる。しかし、サービスマンが到着するまでの間は通信サービスを継続したいという要請もあり、さらにはすぐに基地局の修理・交換をできない場合もある。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑み、複数の無線通信部を用いたアダプティブアレイ方式で無線通信を行う際、一部の無線通信部に不具合が生じても、その影響を低減し、正常な無線通信を継続することが可能な通信端末およびその通信方法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、本発明にかかる通信端末の代表的な構成は、複数の無線通信部を用いたアダプティブアレイ方式で無線通信を行う通信端末であって、複数の各無線通信部が受信した信号の位相と振幅から受信ウェイトを生成し、受信ウェイトを用いて送信ウェイトを生成するウェイト生成部と、複数の各無線通信部の異常を検知する異常検知部と、を備え、ウェイト生成部は、異常検知部が無線通信部の異常を検知したら、異常が検知された無線通信部の受信ウェイトをゼロとして送信ウェイトを生成することを特徴とする。
【０００８】
上記異常検知部は、無線通信部の送信出力が所定範囲外であった場合に無線通信部の異常を検知するとよい。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明にかかる通信端末の通信方法の代表的な構成は、複数の無線通信部を用いたアダプティブアレイ方式で無線通信を行う通信端末の通信方法であって、複数の各無線通信部によって信号を受信し、受信した信号の位相と振幅から受信ウェイトを生成し、複数の無線通信部の異常が検知されない場合には、生成した受信ウェイトを用いて送信ウェイトを生成し、複数の無線通信部の異常が検知された場合には、異常が検知された無線通信部の受信ウェイトをゼロとして送信ウェイトを生成し、生成された送信ウェイトで信号を送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数の無線通信部を用いたアダプティブアレイ方式で無線通信を行う際、一部の無線通信部に不具合が生じても、その影響を低減し、正常な無線通信を継続することが可能な通信端末およびその通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の通信端末である基地局の構成を例示するブロック図である。
【図２】本実施形態の通信端末である基地局の動作を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態の通信端末である基地局における信号の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
図１は、本実施形態の通信端末である基地局１００の構成を例示するブロック図である。なお、実施形態では、複数の無線通信部を用いたアダプティブアレイ方式で無線通信を行う通信端末として基地局１００を例示するが、これに限定するものではない。複数の無線通信部を備え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。
【００１４】
図１に示すように、基地局１００は、制御部１１０、第１無線通信部１２０ａ、第２無線通信部１２０ｂ、第３無線通信部１２０ｃおよび第４無線通信部１２０ｄ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、後述するウェイト生成部１１２および異常検知部１１４としても機能する。
【００１５】
第１無線通信部１２０ａ〜第４無線通信部１２０ｄは、通信アンテナ１２２によって無線端末１０２との無線通信を行う。このように複数の無線通信部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、第１無線通信部１２０ａ〜第４無線通信部１２０ｄは同様の構成を有するため、以下の説明では第１無線通信部１２０ａの構成について詳述し、第２無線通信部１２０ｂ〜第４無線通信部１２０ｄにおいては同一の符号を付すことにより説明を省略する。また第１無線通信部１２０ａ〜第４無線通信部１２０ｄのすべてをさす際には、単に無線通信部と称する。
【００１６】
第１無線通信部１２０ａは、受信回路１２４、送信回路１２６および電力計１２８を含んで構成される。受信回路１２４は、通信アンテナ１２２において無線端末１０２から受信した電波を増幅し、その電波に含まれる信号をＡ／Ｄ変換する。送信回路１２６は、無線端末１０２に送信する信号をＤ／Ａ変換し、増幅して通信アンテナ１２２に送信する。電力計１２８は、送信回路１２６から出力される電力の値を計測する。
【００１７】
図２は、本実施形態の通信端末である基地局１００の動作を示すフローチャートである。図３は、本実施形態の通信端末である基地局１００における信号の流れを示す図である。なお、以下の説明では、通信端末（基地局１００）の動作について詳述しながら、かかる通信端末の通信方法においても併せて説明する。
【００１８】
図２に示すように、基地局１００では、制御部１１０は、まず複数の各無線通信部（第１無線通信部１２０ａ〜第４無線通信部１２０ｄ）において無線端末１０２からの信号を受信する（ステップＳ２０２）。そして、制御部１１０は、ウェイト生成部１１２のうち受信ウェイト計算部１１２ａとして機能し、複数の各無線通信部が受信した信号の位相と振幅から受信ウェイトを生成する（ステップＳ２０４）。
【００１９】
続いて、制御部１１０は、異常検知部１１４として機能し、電力計１２８によって計測された各無線通信部の送信回路１２６の送信出力が所定範囲外であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。例えば、第１無線通信部１２０ａ〜第４無線通信部１２０ｄのそれぞれの送信回路１２６の所望送信レベルを、Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４とし、下限を９０％、上限を１１０％としたとき、第１無線通信部１２０ａ〜第４無線通信部１２０ｄの送信回路１２６の送信出力の所定範囲は、
第１無線通信部１２０ａ：０．９＊Ｔｘ１〜１．１＊Ｔｘ１
第２無線通信部１２０ｂ：０．９＊Ｔｘ２〜１．１＊Ｔｘ２
第３無線通信部１２０ｃ：０．９＊Ｔｘ３〜１．１＊Ｔｘ３
第４無線通信部１２０ｄ：０．９＊Ｔｘ４〜１．１＊Ｔｘ４となる。
【００２０】
すべて無線通信部の送信回路１２６の送信出力が所定範囲外ではなかったら（ステップＳ２０８のＮＯ）、すなわち所定範囲内であったら、異常検知部１１４は、すべての無線通信部の送信回路１２６に異常が検知されなかったと判断する。
【００２１】
そして、制御部１１０は、ウェイト生成部１１２のうち送信ウェイト計算部１１２ｂとして機能し、受信ウェイトを用いて送信ウェイトを生成する（ステップＳ２１２）。続いて、制御部１１０は、生成した送信ウェイトで無線端末１０２に信号を送信する（ステップＳ２１４）。このように、すべての無線通信部の送信回路１２６に異常が検知されない場合、受信ウェイトがそのまま送信ウェイトとして用いられる。
【００２２】
一方、複数の無線通信部の送信回路１２６のうち、いずれかの無線通信部の送信出力が所定範囲外であったら（ステップＳ２０８のＹＥＳ）、異常検知部１１４は、異常がある送信回路１２６がある、すなわちいずれかの無線通信部の送信回路１２６に異常が検知されたと判断する。異常検知部１１４が無線通信部の異常を検知したら、送信ウェイト計算部１１２ｂは、異常が検知された無線通信部の受信ウェイトをゼロとする（ステップＳ２１０）。
【００２３】
続いて、送信ウェイト計算部１１２ｂは、異常が検知されなかった無線通信部の受信ウェイトを用いて送信ウェイトを生成する（ステップＳ２１２）。そして、制御部１１０は、生成した送信ウェイトで無線端末１０２に信号を送信する（ステップＳ２１４）。
【００２４】
すなわち、受信ウェイトを用いて送信ウェイトを生成する処理（ステップＳ２１２）は、送信出力に異常がある場合とない場合とで同じである。本発明では、その処理の前に受信ウェイトをゼロにする（ヌルマスクする）ことにより、異常がある無線通信部の送信ウェイトをゼロにして、かかる無線通信部による信号の送信を停止する。これにより、信号の送信は、異常が検知されなかった正常な無線通信部のみで行われることとなるため、正常な無線通信（アダプティブアレイ通信）を続行することが可能となる。また送信時のみ、送信ウェイトを０にするため、受信時は４つの無線通信部で信号を受信することができるため、受信性能の低下を招くことがない。
【００２５】
なお、本実施形態では複数の無線通信部の各送信回路１２６に配置した電力計１２８が計測した送信出力によって送信回路１２６の異常を検知する構成を例示したが、これに限定するものではない。例えば複数の無線通信部同士で信号の送受信を行うエアキャリブレーションによって送信回路１２６の異常を検知してもよいし、他の既知の方法を適用することも可能である。また本実施形態の無線通信部の数は例示にすぎず、その数は任意に設定することが可能である。
【００２６】
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】
【００２７】
本発明は、複数の無線通信部を用いたアダプティブアレイ方式で無線通信を行う通信端末、およびその通信端末の通信方法に利用可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１００…基地局、１０２…無線端末、１１０…制御部、１１２…ウェイト生成部、１１２ａ…受信ウェイト計算部、１１２ｂ…送信ウェイト計算部、１１４…異常検知部、１２０ａ…第１無線通信部、１２０ｂ…第２無線通信部、１２０ｃ…第３無線通信部、１２０ｄ…第４無線通信部、１２２…通信アンテナ、１２４…受信回路、１２６…送信回路、１２８…電力計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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