(57)【要約】【課題】キャリブレーション時の不要な電波放射を抑制しつつ、処理時間及び回路規模の増大を抑制すること。【解決手段】無線通信装置は、複数のアンテナ、送信回路及び受信回路と、前記複数のアンテナそれぞれに対応する送信回路及び受信回路を接続する複数の接続部と、プロセッサとを有する。プロセッサは、前記複数のアンテナからの信号送信が許容されるタイミングにおいて、第１のキャリブレーション信号を出力し、前記複数の送信回路を通過した第１のキャリブレーション信号を用いて前記複数の送信回路の伝送特性の差を補正する第１の補正値を算出し、前記複数のアンテナからの信号送信が許容されるタイミングにおいて、第２のキャリブレーション信号を出力し、前記複数の受信回路を通過した第２のキャリブレーション信号を用いて前記複数の受信回路の伝送特性の差を補正する第２の補正値を算出する処理を実行する。【選択図】図１
2017212594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナと、
前記複数のアンテナそれぞれから送信される信号の送信処理を実行する複数の送信回路と、
前記複数のアンテナそれぞれによって受信される信号の受信処理を実行する複数の受信回路と、
前記複数のアンテナそれぞれに対応する送信回路及び受信回路を接続し、送信回路側から入力される信号を対応するアンテナへ出力するとともに、アンテナ側から入力される信号を対応する受信回路へ出力する複数の接続部と、
前記複数の送信回路及び前記複数の受信回路に接続されたプロセッサとを有し、
前記プロセッサは、
前記複数のアンテナからの信号送信が許容されるタイミングにおいて、送信回路ごとに異なる第１のキャリブレーション信号を出力し、
前記複数の送信回路それぞれと対応する接続部とを通過した第１のキャリブレーション信号を用いて前記複数の送信回路の伝送特性の差を補正する第１の補正値を算出し、
前記複数のアンテナからの信号送信が許容されるタイミングにおいて、前記複数の受信回路に共通する第２のキャリブレーション信号を出力し、
前記複数の接続部それぞれと対応する受信回路とを通過した第２のキャリブレーション信号を用いて前記複数の受信回路の伝送特性の差を補正する第２の補正値を算出する
処理を実行することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記第２のキャリブレーション信号を出力する処理は、
第２のキャリブレーション信号の送信処理を実行するキャリブレーション送信回路へ第２のキャリブレーション信号を出力する処理を有し、
前記キャリブレーション送信回路から出力される第２のキャリブレーション信号を前記複数の接続部それぞれのアンテナ側に設けられた方向性結合器に分配する分配部をさらに有する
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記第２のキャリブレーション信号を出力する処理は、
前記複数の送信回路のうちの第１の送信回路へ第２のキャリブレーション信号を出力する処理を有し、
前記第１の送信回路から出力される第２のキャリブレーション信号を前記複数の接続部それぞれのアンテナ側に設けられた方向性結合器に分配する分配部をさらに有する
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記第１の補正値を算出する処理は、
前記複数の送信回路それぞれと対応する接続部とを通過した第１のキャリブレーション信号が合成されて得られる合成信号の受信処理を実行するキャリブレーション受信回路から合成信号を取得し、
取得された合成信号から各送信回路を通過した第１のキャリブレーション信号を抽出する
処理を有することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記第１の補正値を算出する処理は、
前記複数の受信回路のうちの第１の受信回路から、前記複数の送信回路それぞれと対応する接続部とを通過した第１のキャリブレーション信号が合成されて得られる合成信号を取得し、
取得された合成信号から各送信回路を通過した第１のキャリブレーション信号を抽出する
処理を有することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記送信回路から出力される送信信号に基づいて、前記接続部において前記受信回路側へ漏れ込む送信信号成分をキャンセルするキャンセル信号を生成する生成部と、
前記生成部によって生成されたキャンセル信号を前記接続部から前記受信回路へ出力される信号に加算する加算器と
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記接続部から前記受信回路へ出力される信号のレベルを制限するリミッタをさらに有することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記第１のキャリブレーション信号を出力する処理は、
前記複数のアンテナからの信号送信が許容される第１のタイミングにおいて、前記複数の送信回路のうちの一部の送信回路へ第１のキャリブレーション信号を出力し、
前記複数のアンテナからの信号送信が許容される第２のタイミングにおいて、前記複数の送信回路のうちの他の一部の送信回路へ第１のキャリブレーション信号を出力する
処理を有することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記複数のアンテナからの信号送信が許容される第１のタイミングにおいて、前記複数の接続部のうちの一部の接続部それぞれのアンテナ側に設けられた方向性結合器に第２のキャリブレーション信号を分配し、前記複数のアンテナからの信号送信が許容される第２のタイミングにおいて、前記複数の接続部のうちの他の一部の接続部それぞれのアンテナ側に設けられた方向性結合器に第２のキャリブレーション信号を分配する分配部をさらに有することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項１０】
複数のアンテナと、前記複数のアンテナそれぞれから送信される信号の送信処理を実行する複数の送信回路と、前記複数のアンテナそれぞれによって受信される信号の受信処理を実行する複数の受信回路と、前記複数のアンテナそれぞれに対応する送信回路及び受信回路を接続し、送信回路側から入力される信号を対応するアンテナへ出力するとともに、アンテナ側から入力される信号を対応する受信回路へ出力する複数の接続部とを有する無線通信装置によって実行されるキャリブレーション方法であって、
前記複数のアンテナからの信号送信が許容されるタイミングにおいて、送信回路ごとに異なる第１のキャリブレーション信号を出力し、
前記複数の送信回路それぞれと対応する接続部とを通過した第１のキャリブレーション信号を用いて前記複数の送信回路の伝送特性の差を補正する第１の補正値を算出し、
前記複数のアンテナからの信号送信が許容されるタイミングにおいて、前記複数の受信回路に共通する第２のキャリブレーション信号を出力し、
前記複数の接続部それぞれと対応する受信回路とを通過した第２のキャリブレーション信号を用いて前記複数の受信回路の伝送特性の差を補正する第２の補正値を算出する
処理を有することを特徴とするキャリブレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置及びキャリブレーション方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年多くの検討が開始されている第５世代移動通信システムでは、さらなるネットワーク容量の増加が見込まれる。ネットワーク容量の増加を支える技術としては、例えばアダプティブアレーアンテナやMassive  ＭＩＭＯ（Multi  Input  Multi  Output）などがある。アダプティブアレーアンテナやMassive  ＭＩＭＯでは、無線通信装置に備えられた複数のアンテナが用いられるが、これらのアンテナの伝送特性は、互いに等しいことが望ましい。なお、ここでのアンテナの伝送特性とは、アンテナに接続された回路における信号の伝送特性のことを指す。
【０００３】
上述したように、複数のアンテナ間の伝送特性は、揃っていることが望ましいが、各アンテナの伝送特性は、例えばアンテナごとに接続する電力増幅器などの個体差や、アンテナの設置場所の温度変動などによって、互いに異なるのが一般的である。このようなアンテナ間の伝送特性の差により、ビームフォーミングの際には、ビームの方向が理想的な方向からずれたり、サイドローブが上昇したりする。結果として、干渉波が十分に抑圧されず、通信特性が劣化する要因となり得る。そこで、各アンテナ間の伝送特性の差を補正するキャリブレーションが行われることがある。
【０００４】
具体的には、各アンテナの伝送特性の差を補正する補正値が算出され、算出された補正値が送信信号及び受信信号に乗算されることにより、アンテナ間の伝送特性の差が補正される。例えば送信時のキャリブレーションでは、それぞれのアンテナに対応する送信回路に異なるキャリブレーション信号が入力され、送信回路を通過したキャリブレーション信号に基づいて、アンテナごとの伝送特性が求められる。そして、基準となるアンテナの伝送特性と他のアンテナの伝送特性とから、アンテナごとの補正値が算出される。この補正値としては、例えば基準となるアンテナの伝送特性に対する各アンテナの伝送特性の比が求められる。このため、各アンテナからの送信信号に、それぞれのアンテナについて算出された補正値が乗算されることにより、各アンテナの伝送特性を基準となるアンテナの伝送特性に合わせることができる。
【０００５】
また、受信時のキャリブレーションでは、それぞれのアンテナに対応する受信回路に同一のキャリブレーション信号が入力され、受信回路を通過したキャリブレーション信号に基づいて、アンテナごとの伝送特性が求められる。以下送信時と同様に、アンテナごとの伝送特性からアンテナごとの補正値が算出される。ここで、受信時には、各アンテナにおける受信信号にキャリブレーション信号が付加されるため、受信信号の復調に際しては、受信信号に付加されたキャリブレーション信号が前もって除去される。このため、受信信号を復調する際の処理量が増大する。さらに、受信回路へ入力されるキャリブレーション信号が一部アンテナから放射され、受信タイミングであるにも関わらずアンテナから電波が放射されてしまうことがある。
【０００６】
そこで、それぞれのアンテナに対応する送信回路及び受信回路を接続するＲＦ（Radio  Frequency）スイッチを複数設け、送信タイミングにＲＦスイッチを切り替えながら、送信回路及び受信回路双方の伝送特性を求めることなどが検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２１６６１８号公報
【特許文献２】特開２００９−２７８５２９号公報
【特許文献３】国際公開第２００９／０６０５９８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、送信タイミングにＲＦスイッチを切り替えてキャリブレーションを行う場合には、それぞれのアンテナに対応する送信回路及び受信回路にＲＦスイッチが設けられるため、回路規模が増大する。また、各ＲＦスイッチを切り替えながらキャリブレーションが実行されるため、すべてのアンテナについてのキャリブレーションが完了するまでの時間が長くなるという問題がある。
【０００９】
開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、キャリブレーション時の不要な電波放射を抑制しつつ、処理時間及び回路規模の増大を抑制することができる無線通信装置及びキャリブレーション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】
【００１０】
本願が開示する無線通信装置は、１つの態様において、複数のアンテナと、前記複数のアンテナそれぞれから送信される信号の送信処理を実行する複数の送信回路と、前記複数のアンテナそれぞれによって受信される信号の受信処理を実行する複数の受信回路と、前記複数のアンテナそれぞれに対応する送信回路及び受信回路を接続し、送信回路側から入力される信号を対応するアンテナへ出力するとともに、アンテナ側から入力される信号を対応する受信回路へ出力する複数の接続部と、前記複数の送信回路及び前記複数の受信回路に接続されたプロセッサとを有し、前記プロセッサは、前記複数のアンテナからの信号送信が許容されるタイミングにおいて、送信回路ごとに異なる第１のキャリブレーション信号を出力し、前記複数の送信回路それぞれと対応する接続部とを通過した第１のキャリブレーション信号を用いて前記複数の送信回路の伝送特性の差を補正する第１の補正値を算出し、前記複数のアンテナからの信号送信が許容されるタイミングにおいて、前記複数の受信回路に共通する第２のキャリブレーション信号を出力し、前記複数の接続部それぞれと対応する受信回路とを通過した第２のキャリブレーション信号を用いて前記複数の受信回路の伝送特性の差を補正する第２の補正値を算出する処理を実行する。
【発明の効果】
【００１１】
本願が開示する無線通信装置及びキャリブレーション方法の１つの態様によれば、キャリブレーション時の不要な電波放射を抑制しつつ、処理時間及び回路規模の増大を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る送信キャリブレーションを示すフロー図である。
【図３】図３は、送信キャリブレーション時の信号構成の具体例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る受信キャリブレーションを示すフロー図である。
【図５】図５は、受信キャリブレーション時の信号構成の具体例を示す図である。
【図６】図６は、キャリブレーションタイミングの具体例を示す図である。
【図７】図７は、キャリブレーションタイミングの具体例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態１に係る無線通信装置の変形例を示すブロック図である。
【図９】図９は、実施の形態２に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２に係る送信キャリブレーションを示すフロー図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２に係る受信キャリブレーションを示すフロー図である。
【図１２】図１２は、実施の形態３に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、実施の形態３に係る受信キャリブレーションを示すフロー図である。
【図１４】図１４は、実施の形態４に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本願が開示する無線通信装置及びキャリブレーション方法の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る無線通信装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示す無線通信装置１００は、ベースバンド処理部１１０、送信回路１２０ａ、１２０ｂ、受信回路１３０ａ、１３０ｂ、サーキュレータ１４０ａ、１４０ｂ、及び方向性結合器（Directional  Coupler：ＤＣ）１５０ａ、１５０ｂを有する。送信回路１２０ａ、受信回路１３０ａ、サーキュレータ１４０ａ及びＤＣ１５０ａが１本のアンテナに対応し、送信回路１２０ｂ、受信回路１３０ｂ、サーキュレータ１４０ｂ及びＤＣ１５０ｂが他の１本のアンテナに対応する。図１においては、２本のアンテナを備えた無線通信装置１００を示しているが、無線通信装置１００は、３本以上のアンテナを備えていても良く、それぞれのアンテナに対応して送信回路、受信回路、サーキュレータ及びＤＣが設けられる。また、無線通信装置１００は、合成分配部１６０、サーキュレータ１７０、ＣＡＬ（Calibration）受信回路１８０及びＣＡＬ送信回路１９０を有する。
【００１５】
ベースバンド処理部１１０は、例えばＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）又はＣＰＵ（Central  Processing  Unit）などのプロセッサを用いて構成され、信号のベースバンド処理を実行する。すなわち、ベースバンド処理部１１０は、送信データを符号化及び変調して送信信号を生成し、送信回路１２０ａ、１２０ｂへ出力する。また、ベースバンド処理部１１０は、受信回路１３０ａ、１３０ｂから出力される受信信号を復調及び復号化して受信データを得る。さらに、ベースバンド処理部１１０は、アンテナごとの送信回路１２０ａ、１２０ｂの伝送特性を補正する送信キャリブレーションと、アンテナごとの受信回路１３０ａ、１３０ｂの伝送特性を補正する受信キャリブレーションとを実行する。
【００１６】
具体的には、ベースバンド処理部１１０は、キャリブレーション部１１５を有する。キャリブレーション部１１５は、ＴＤＤ（Time  Division  Duplex）を採用する無線通信システムにおいて規定されている送信タイミングで、送信キャリブレーション及び受信キャリブレーションを実行する。すなわち、ＴＤＤを採用する無線通信システムおいては、上りと下りの通信が時分割で行われるため、無線通信装置１００のアンテナからの信号送信が許容されるタイミングが規定されている。そこで、キャリブレーション部１１５は、無線通信装置１００から信号送信が許容される送信タイミングで、送信回路１２０a、１２０ｂ及び受信回路１３０ａ、１３０ｂのキャリブレーションを実行する。
【００１７】
送信キャリブレーションを実行する際には、キャリブレーション部１１５は、アンテナごとの送信回路１２０ａ、１２０ｂへ出力される送信信号に、それぞれ異なるキャリブレーション信号を付加する。そして、キャリブレーション部１１５は、ＣＡＬ受信回路１８０から出力される信号に付加されたキャリブレーション信号を抽出し、キャリブレーション信号に基づいて送信回路１２０ａ、１２０ｂの伝送特性を推定する。その後、キャリブレーション部１１５は、推定された伝送特性の比を補正値として、送信回路１２０ａ、１２０ｂへ出力される送信信号にそれぞれの補正値を乗算し、送信信号を補正する。これにより、送信回路１２０ａ、１２０ｂの伝送特性が揃えられたことになる。
【００１８】
一方、受信キャリブレーションを実行する際には、キャリブレーション部１１５は、キャリブレーション信号をＣＡＬ送信回路１９０へ出力する。そして、キャリブレーション部１１５は、受信回路１３０ａ、１３０ｂからそれぞれ出力されるキャリブレーション信号を抽出し、キャリブレーション信号に基づいて受信回路１３０ａ、１３０ｂの伝送特性を推定する。その後、キャリブレーション部１１５は、推定された伝送特性の比を補正値として、受信回路１３０ａ、１３０ｂから出力される受信信号にそれぞれの補正値を乗算し、受信信号を補正する。これにより、受信回路１３０ａ、１３０ｂの伝送特性が揃えられたことになる。
【００１９】
送信回路１２０ａ、１２０ｂは、それぞれ送信信号をＤＡ（Digital  Analog）変換及びアップコンバートして、得られた無線周波数の送信信号をサーキュレータ１４０ａ、１４０ｂへ出力する。
【００２０】
受信回路１３０ａ、１３０ｂは、それぞれサーキュレータ１４０ａ、１４０ｂから出力される無線周波数の受信信号をダウンコンバート及びＡＤ（Analog  Digital）変換して、得られたベースバンドの受信信号をベースバンド処理部１１０へ出力する。
【００２１】
サーキュレータ１４０ａ、１４０ｂは、少なくとも３つのポートを備え、１つのポートから入力された信号を次のポートへ出力する。すなわち、サーキュレータ１４０ａ、１４０ｂは、送信回路１２０ａ、１２０ｂに接続するポートから入力された信号をアンテナに接続するポートへ出力し、アンテナに接続するポートから入力された信号を受信回路１３０ａ、１３０ｂへ出力する。
【００２２】
具体的には、ＴＤＤにおいて規定された送信タイミングでは、サーキュレータ１４０ａ、１４０ｂは、送信回路１２０ａ、１２０ｂから出力される送信信号をそれぞれＤＣ１５０ａ、１５０ｂへ出力する。さらに、ＴＤＤにおいて規定された送信タイミングでは、サーキュレータ１４０ａ、１４０ｂは、アンテナ側から入力されるキャリブレーション信号をそれぞれ受信回路１３０ａ、１３０ｂへ出力する。また、ＴＤＤにおいて規定された受信タイミングでは、サーキュレータ１４０ａ、１４０ｂは、アンテナを介して受信された受信信号をそれぞれ受信回路１３０ａ、１３０ｂへ出力する。
【００２３】
ＤＣ１５０ａ、１５０ｂは、サーキュレータ１４０ａ、１４０ｂから出力される送信信号をアンテナを介して送信するとともに、合成分配部１６０へ出力する。したがって、ＴＤＤにおいて規定された送信タイミングでは、ＤＣ１５０ａ、１５０ｂは、キャリブレーション信号が付加された送信信号を合成分配部１６０へ出力する。また、ＤＣ１５０ａ、１５０ｂは、合成分配部１６０から出力されるキャリブレーション信号をサーキュレータ１４０ａ、１４０ｂへ出力する。すなわち、ＴＤＤにおいて規定された送信タイミングでは、ＤＣ１５０ａ、１５０ｂは、受信キャリブレーションのためのキャリブレーション信号をサーキュレータ１４０ａ、１４０ｂへ出力する。
【００２４】
合成分配部１６０は、ＤＣ１５０ａ、１５０ｂから出力される送信信号を合成し、サーキュレータ１７０へ出力する。すなわち、合成分配部１６０は、送信回路１２０ａ、１２０ｂを通過した送信信号を合成してサーキュレータ１７０へ出力する。ＴＤＤにおいて規定された送信タイミングでは、これらの送信信号には、それぞれ異なるキャリブレーション信号が付加されている。また、合成分配部１６０は、サーキュレータ１７０から出力されるキャリブレーション信号をＤＣ１５０ａ、１５０ｂに分配する。すなわち、合成分配部１６０は、受信キャリブレーションのためのキャリブレーション信号をＤＣ１５０ａ、１５０ｂに分配する。
【００２５】
サーキュレータ１７０は、合成分配部１６０から出力された信号をＣＡＬ受信回路１８０へ出力する。すなわち、ＴＤＤにおいて規定された送信タイミングでは、サーキュレータ１７０は、キャリブレーション信号が付加された送信信号を合成して得られる合成信号をＣＡＬ受信回路１８０へ出力する。また、サーキュレータ１７０は、ＣＡＬ送信回路１９０から出力されたキャリブレーション信号を合成分配部１６０へ出力する。すなわち、ＴＤＤにおいて規定された送信タイミングでは、サーキュレータ１７０は、受信キャリブレーションのためのキャリブレーション信号を合成分配部１６０へ出力する。
【００２６】
ＣＡＬ受信回路１８０は、サーキュレータ１７０から出力される合成信号をダウンコンバート及びＡＤ変換して、得られたベースバンドの合成信号をキャリブレーション部１１５へ出力する。
【００２７】
ＣＡＬ送信回路１９０は、キャリブレーション部１１５から出力される受信キャリブレーションのためのキャリブレーション信号をＤＡ変換及びアップコンバートして、得られた無線周波数のキャリブレーション信号をサーキュレータ１７０へ出力する。
【００２８】
次いで、上記のように構成された無線通信装置１００における送信キャリブレーションについて、図２に示すフロー図を参照しながら説明する。以下に説明する送信キャリブレーションは、ＴＤＤにおいて規定された送信タイミングで実行される。
【００２９】
送信キャリブレーション時には、キャリブレーション部１１５によって、送信回路１２０ａ、１２０ｂそれぞれについて異なるキャリブレーション信号が生成される（ステップＳ１０１）。生成されたキャリブレーション信号は、それぞれ送信信号に加算され（ステップＳ１０２）、送信回路１２０ａ、１２０ｂへ出力される。
【００３０】
そして、送信回路１２０ａ、１２０ｂによって、キャリブレーション信号が付加された送信信号に対する送信処理が実行される（ステップＳ１０３）。具体的には、送信回路１２０ａ、１２０ｂによって、送信信号がＤＡ変換及びアップコンバートされ、無線周波数の送信信号がサーキュレータ１４０ａ、１４０ｂへ出力される。このとき、図３の左側に示すように、送信回路１２０ａによって送信処理される送信信号ａには、キャリブレーション信号である送信ＣＡＬａが付加されており、送信回路１２０ｂによって送信処理される送信信号ｂには、送信ＣＡＬａとは異なるキャリブレーション信号である送信ＣＡＬｂが付加されている。すなわち、送信回路ごとに送信キャリブレーション用のキャリブレーション信号が異なる。
【００３１】
送信処理された送信信号は、サーキュレータ１４０ａ、１４０ｂ及びＤＣ１５０ａ、１５０ｂを経由して、アンテナを介して送信される。また、ＤＣ１５０ａ、１５０ｂにおいては、キャリブレーション信号が付加された送信信号が合成分配部１６０へも出力される。ＤＣ１５０ａ、１５０ｂから出力された送信信号は、合成分配部１６０によって合成され、得られた合成信号がサーキュレータ１７０を経由してＣＡＬ受信回路１８０へ入力される。
【００３２】
そして、ＣＡＬ受信回路１８０によって、合成信号に対する受信処理が実行される（ステップＳ１０４）。具体的には、ＣＡＬ受信回路１８０によって、合成信号がダウンコンバート及びＡＤ変換され、ベースバンド周波数の合成信号がキャリブレーション部１１５へ出力される。このとき、図３の右側に示すように、ＣＡＬ受信回路１８０によって受信処理される合成信号には、送信回路１２０ａ、１２０ｂによって送信処理された送信信号ａ、送信信号ｂと、それぞれの送信信号に付加されたキャリブレーション信号である送信ＣＡＬａ、送信ＣＡＬｂとが含まれる。
【００３３】
キャリブレーション信号を含む合成信号がキャリブレーション部１１５へ入力されると、キャリブレーション部１１５によって、送信回路ごとのキャリブレーション信号が抽出される。すなわち、図３に示した送信ＣＡＬａ及び送信ＣＡＬｂが抽出される。そして、抽出されたキャリブレーション信号の位相及び振幅が生成当初のキャリブレーション信号の位相及び振幅と比較されることにより、送信回路１２０ａ、１２０ｂの伝送特性が推定される。ここでは、送信ＣＡＬａに基づいて送信回路１２０ａの伝送特性が推定され、送信ＣＡＬｂに基づいて送信回路１２０ｂの伝送特性が推定される。
【００３４】
そして、送信回路ごとの伝送特性から送信回路の伝送特性を揃えるための補正値が算出される（ステップＳ１０５）。具体的には、例えば送信回路１２０ａの伝送特性をＴ1とし、送信回路１２０ｂの伝送特性をＴ2とした場合、送信回路１２０ｂの伝送特性を補正する補正値Ｃbは、Ｃb＝Ｔ1／Ｔ2と算出される。このとき、送信回路１２０ａの伝送特性を補正する補正値Ｃaは、Ｃa＝Ｔ1／Ｔ1＝１である。
【００３５】
キャリブレーション部１１５によって送信回路ごとの補正値が算出された後は、それぞれの送信回路へ出力される送信信号に補正値が乗算される（ステップＳ１０６）。したがって、例えば送信回路１２０ａへ出力される送信信号には上記の補正値Ｃaが乗算され、送信回路１２０ｂへ出力される送信信号には上記の補正値Ｃbが乗算される。これにより、それぞれ送信回路１２０ａ、１２０ｂによって送信処理される送信信号は、すべて送信回路１２０ａと同じ伝送特性でアンテナまで伝送されるとみなすことが可能となり、各アンテナに対応する送信回路の伝送特性を揃えることができる。
【００３６】
次に、実施の形態１に係る無線通信装置１００における受信キャリブレーションについて、図４に示すフロー図を参照しながら説明する。以下に説明する受信キャリブレーションは、ＴＤＤにおいて規定された送信タイミングで実行される。
【００３７】
受信キャリブレーション時には、キャリブレーション部１１５によって、受信回路１３０ａ、１３０ｂに共通のキャリブレーション信号が生成される（ステップＳ２０１）。生成されたキャリブレーション信号はＣＡＬ送信回路１９０へ入力され、ＣＡＬ送信回路１９０によって、キャリブレーション信号に対する送信処理が実行される（ステップＳ２０２）。具体的には、ＣＡＬ送信回路１９０によって、キャリブレーション信号がＤＡ変換及びアップコンバートされ、無線周波数のキャリブレーション信号がサーキュレータ１７０へ出力される。このとき、図５の左側に示すように、ＣＡＬ送信回路１９０によって送信処理されるキャリブレーション信号は１つであり、複数の受信回路１３０ａ、１３０ｂに共通して用いられるキャリブレーション信号が送信処理される。
【００３８】
送信処理されたキャリブレーション信号は、サーキュレータ１７０から合成分配部１６０へ出力され、合成分配部１６０によって、それぞれのアンテナに対応するＤＣ１５０ａ、１５０ｂへ分配される（ステップＳ２０３）。ＤＣ１５０ａ、１５０ｂへ分配されたキャリブレーション信号は、それぞれサーキュレータ１４０ａ、１４０ｂを経由して受信回路１３０ａ、１３０ｂへ入力される。なお、ＤＣ１５０ａ、１５０ｂへ分配されたキャリブレーション信号は、一部アンテナからも放射されるが、受信キャリブレーションが送信タイミングで実行されているため、電波が放射されても影響は小さい。
【００３９】
受信回路１３０ａ、１３０ｂへキャリブレーション信号が入力されると、キャリブレーション信号に対する受信処理が実行される（ステップＳ２０４）。具体的には、受信回路１３０ａ、１３０ｂによって、キャリブレーション信号がダウンコンバート及びＡＤ変換され、ベースバンド周波数のキャリブレーション信号がキャリブレーション部１１５へ出力される。このとき、図５の右側に示すように、受信回路１３０ａ、１３０ｂによって受信処理されるキャリブレーション信号は、同一の信号である。
【００４０】
受信回路ごとのキャリブレーション信号がキャリブレーション部１１５へ入力されると、各受信回路のキャリブレーション信号の位相及び振幅が生成当初のキャリブレーション信号の位相及び振幅と比較されることにより、受信回路１３０ａ、１３０ｂの伝送特性が推定される。そして、受信回路ごとの伝送特性から受信回路の伝送特性を揃えるための補正値が算出される（ステップＳ２０５）。具体的には、例えば受信回路１３０ａの伝送特性をＲ1とし、受信回路１３０ｂの伝送特性をＲ2とした場合、受信回路１３０ｂの伝送特性を補正する補正値Ｃ*bは、Ｃ*b＝Ｒ1／Ｒ2と算出される。このとき、受信回路１３０ａの伝送特性を補正する補正値Ｃ*aは、Ｃ*a＝Ｒ1／Ｒ1＝１である。
【００４１】
キャリブレーション部１１５によって受信回路ごとの補正値が算出された後は、それぞれの受信回路から出力される受信信号に補正値が乗算される（ステップＳ２０６）。したがって、例えば受信回路１３０ａから出力される受信信号には上記の補正値Ｃ*aが乗算され、受信回路１３０ｂから出力される受信信号には上記の補正値Ｃ*bが乗算される。これにより、それぞれ受信回路１３０ａ、１３０ｂによって受信処理される受信信号は、すべて受信回路１３０ａと同じ伝送特性でアンテナから伝送されるとみなすことが可能となり、各アンテナに対応する受信回路の伝送特性を揃えることができる。
【００４２】
上述した送信キャリブレーション及び受信キャリブレーションは、ＴＤＤにおいて規定される送信タイミングに実行される。すなわち、ＴＤＤを採用する無線通信システムおいては、上りと下りの通信が時分割で行われるため、無線通信装置１００が例えば基地局装置である場合には、下り通信に割り当てられた時間にキャリブレーションが実行される。このため、ＴＤＤにおいて規定される受信タイミングにはキャリブレーションが実行されることがなく、受信タイミングにおいてキャリブレーション信号がアンテナから放射されることはない。
【００４３】
また、ＴＤＤにおいて規定される送信タイミングでは、送信キャリブレーション及び受信キャリブレーションが同時に実行されても良いし、時分割で実行されても良い。具体的には、例えば図６の上段に示すように、ＴＤＤにおいて規定される送信タイミングで、送信キャリブレーション（図中「送信ＣＡＬ」と示す）及び受信キャリブレーション（図中「受信ＣＡＬ」と示す）が同時に実行されても良い。また、図６の中段に示すように、ＴＤＤの１つの送信タイミング内で、送信キャリブレーション及び受信キャリブレーションが時分割で実行されても良い。さらに、図６の下段に示すように、ＴＤＤの複数の送信タイミングに跨って、送信キャリブレーション及び受信キャリブレーションが時分割で実行されても良い。
【００４４】
これらのキャリブレーションタイミングのパターンは、例えばキャリブレーションが実行される頻度や各回路の処理負荷などに応じて適宜切り替えられても良いし、常に同じパターンのキャリブレーションタイミングでキャリブレーションが実行されても良い。なお、図６に示した各パターンでは、ＴＤＤにおいて規定されるすべての送信タイミングでキャリブレーションが実行されているが、キャリブレーションが実行されない送信タイミングがあっても良い。
【００４５】
また、アンテナの数が多い場合には、アンテナを複数のグループにグループ分けして、各グループのアンテナに対応する送信回路及び受信回路について順にキャリブレーションを実行しても良い。すなわち、例えば図７に示すように、ＴＤＤのある送信タイミングでは１〜８番目の送信回路及び受信回路についてのキャリブレーション（図中「送信ＣＡＬ＃１〜＃８」及び「受信ＣＡＬ＃１〜＃８」と示す）を実行し、次の送信タイミングでは９〜１６番目の送信回路及び受信回路についてのキャリブレーション（図中「送信ＣＡＬ＃９〜＃１６」及び「受信ＣＡＬ＃９〜＃１６」と示す）を実行するなどとしても良い。このとき、図７の上段及び下段に示すように、送信キャリブレーション及び受信キャリブレーションは同時に実行されても良いし、時分割で実行されても良い。
【００４６】
アンテナが複数のグループにグループ分けされる場合には、ＴＤＤのある送信タイミングでは複数の送信回路のうち一部の送信回路へキャリブレーション信号が出力され、次の送信タイミングでは他の一部の送信回路へキャリブレーション信号が出力される。また、ＴＤＤのある送信タイミングでは、複数のサーキュレータのうち一部のサーキュレータのアンテナ側に設けられたＤＣへキャリブレーション信号が分配され、次の送信タイミングでは他の一部のサーキュレータのアンテナ側に設けられたＤＣへキャリブレーション信号が分配される。このように、同時にキャリブレーション信号が入力される送信回路及びＤＣの数が制限されることにより、アンテナから放射されるキャリブレーション信号のレベルを低減することができる。
【００４７】
以上のように、本実施の形態によれば、ＴＤＤにおいて規定される送信タイミングに、複数の送信回路にそれぞれ異なるキャリブレーション信号を入力し、送信回路を通過したキャリブレーション信号から各送信回路の伝送特性を推定し、送信キャリブレーションを実行する。また、ＴＤＤにおいて規定される送信タイミングに、複数の受信回路に同一のキャリブレーション信号を入力し、受信回路を通過したキャリブレーション信号から各受信回路の伝送特性を推定し、受信キャリブレーションを実行する。このため、ＴＤＤにおいて規定される受信タイミングにキャリブレーション信号がアンテナから放射されることがなく、不要な電波放射を抑制することができる。また、キャリブレーション時にスイッチの切り替えなどを必要とせず、複数の送信回路及び受信回路のキャリブレーションを同時に実行することができるため、処理時間及び回路規模の増大を抑制することができる。
【００４８】
なお、上記実施の形態１においては、合成分配部１６０、ＣＡＬ受信回路１８０及びＣＡＬ送信回路１９０がサーキュレータ１７０を介して接続されるものとしたが、サーキュレータ１７０の代わりにＲＦスイッチを用いることも可能である。図８は、実施の形態１に係る無線通信装置１００の変形例を示すブロック図である。図８に示す無線通信装置１００は、図１に示す無線通信装置１００のサーキュレータ１７０に代えて、ＲＦスイッチ１７０ａを有する。
【００４９】
ＲＦスイッチ１７０ａは、合成分配部１６０から出力された信号をＣＡＬ受信回路１８０へ出力する。すなわち、送信キャリブレーション時には、ＲＦスイッチ１７０ａは、合成分配部１６０とＣＡＬ受信回路１８０とを接続し、合成分配部１６０から出力される合成信号をＣＡＬ受信回路１８０へ出力する。また、ＲＦスイッチ１７０ａは、ＣＡＬ送信回路１９０から出力されたキャリブレーション信号を合成分配部１６０へ出力する。すなわち、受信キャリブレーション時には、ＲＦスイッチ１７０ａは、ＣＡＬ送信回路１９０と合成分配部１６０とを接続し、受信キャリブレーションのためのキャリブレーション信号を合成分配部１６０へ出力する。
【００５０】
このように、ＲＦスイッチ１７０ａを用いる場合には、送信キャリブレーション時と受信キャリブレーション時とでＲＦスイッチ１７０ａが切り替えられるため、送信キャリブレーションと受信キャリブレーションが時分割で実行される。換言すれば、例えば図６の中段又は下段に示したタイミングで送信キャリブレーション及び受信キャリブレーションが実行される。
【００５１】
（実施の形態２）
実施の形態２の特徴は、いずれかのアンテナに対応する送信回路及び受信回路がキャリブレーション信号用の送信回路及び受信回路として用いられる点である。
【００５２】
図９は、実施の形態２に係る無線通信装置１００の構成を示すブロック図である。図９において、図１と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図９に示す無線通信装置１００は、図１に示す無線通信装置１００のＣＡＬ受信回路１８０及びＣＡＬ送信回路１９０を削除し、ＤＣ２１０、スイッチ２２０及びレベル調整部２３０を追加した構成を採る。
【００５３】
ＤＣ２１０は、送信回路１２０ｂから出力される送信信号をサーキュレータ１４０ｂへ出力するとともに、レベル調整部２３０へ出力する。したがって、ＴＤＤにおいて規定された送信タイミングでは、ＤＣ２１０は、キャリブレーション信号が付加された送信信号をレベル調整部２３０へ出力する。すなわち、送信キャリブレーション時には、ＤＣ２１０は、送信キャリブレーションのためのキャリブレーション信号が付加された送信信号をレベル調整部２３０へ出力する。また、受信キャリブレーション時には、ＤＣ２１０は、受信キャリブレーションのためのキャリブレーション信号が付加された送信信号をレベル調整部２３０へ出力する。
【００５４】
スイッチ２２０は、ＴＤＤにおいて規定された受信タイミングでは、サーキュレータ１４０ｂと受信回路１３０ｂとを接続する。一方、スイッチ２２０は、ＴＤＤにおいて規定された送信タイミングでは、送信キャリブレーション時であるか受信キャリブレーション時であるかに応じて、サーキュレータ１４０ｂ及びサーキュレータ１７０のいずれか一方を受信回路１３０ｂに接続する。具体的には、スイッチ２２０は、送信キャリブレーション時には、サーキュレータ１７０と受信回路１３０ｂとを接続し、各送信回路１２０ａ、１２０ｂを通過した送信信号の合成信号が受信回路１３０ｂへ入力されるようにする。また、スイッチ２２０は、受信キャリブレーション時には、サーキュレータ１４０ｂと受信回路１３０ｂとを接続し、各アンテナに分配されたキャリブレーション信号が受信回路１３０ｂへ入力されるようにする。
【００５５】
レベル調整部２３０は、送信キャリブレーション時には、ＤＣ２１０から出力される送信信号のレベルを減衰させ、キャリブレーション信号が付加された送信信号がサーキュレータ１７０から合成分配部１６０や受信回路１３０ｂへ漏れ込むことを抑止する。また、レベル調整部２３０は、受信キャリブレーション時には、ＤＣ２１０から出力される送信信号のレベルを調整し、キャリブレーション信号が付加された送信信号のレベルが受信回路１３０ａ、１３０ｂのダイナミックレンジに収まるようにする。
【００５６】
本実施の形態においては、送信回路１２０ｂ及び受信回路１３０ｂがキャリブレーション信号用の送信回路及び受信回路としても動作する。したがって、キャリブレーション部１１５は、送信キャリブレーション時には、各送信回路１２０ａ、１２０ｂを通過したキャリブレーション信号及び送信信号の合成信号を受信回路１３０ｂから取得する。また、キャリブレーション部１１５は、受信キャリブレーション時には、生成したキャリブレーション信号を送信信号に付加して送信回路１２０ｂへ出力する。
【００５７】
次いで、上記のように構成された無線通信装置１００における送信キャリブレーションについて、図１０に示すフロー図を参照しながら説明する。図１０において、図２と同じ部分には同じ符号を付し、その詳しい説明を省略する。
【００５８】
送信キャリブレーション時には、サーキュレータ１７０と受信回路１３０ｂとが接続されるようにスイッチ２２０が切り替えられる（ステップＳ３０１）。このようにスイッチ２２０が切り替えられることにより、各送信回路１２０ａ、１２０ｂを通過したキャリブレーション信号及び送信信号の合成信号がサーキュレータ１７０から受信回路１３０ｂへ入力されるようになる。
【００５９】
そして、キャリブレーション部１１５によって、送信回路１２０ａ、１２０ｂそれぞれについて異なるキャリブレーション信号が生成される（ステップＳ１０１）。生成されたキャリブレーション信号は、それぞれ送信信号に加算され（ステップＳ１０２）、送信回路１２０ａ、１２０ｂへ出力される。送信回路１２０ａ、１２０ｂでは、キャリブレーション信号が付加された送信信号に対する送信処理が実行される（ステップＳ１０３）。
【００６０】
送信処理された送信信号は、サーキュレータ１４０ａ、１４０ｂ及びＤＣ１５０ａ、１５０ｂを経由して、アンテナを介して送信される。また、ＤＣ１５０ａ、１５０ｂにおいては、キャリブレーション信号が付加された送信信号が合成分配部１６０へも出力される。ＤＣ１５０ａ、１５０ｂから出力された送信信号は、合成分配部１６０によって合成され、得られた合成信号がサーキュレータ１７０及びスイッチ２２０を経由して受信回路１３０ｂへ入力される。
【００６１】
ここで、送信回路１２０ｂによって送信処理された送信信号は、ＤＣ２１０によってレベル調整部２３０へも出力される。送信キャリブレーション時には、ＤＣ２１０からサーキュレータ１４０ｂへ出力される送信信号に付加されたキャリブレーション信号が用いられるため、ＤＣ２１０からレベル調整部２３０へ出力される送信信号に付加されたキャリブレーション信号は不要である。そこで、レベル調整部２３０によって、ＤＣ２１０から出力された送信信号のレベルが減衰されて（ステップＳ３０２）、サーキュレータ１７０へ出力される信号のレベルが低減される。これにより、サーキュレータ１７０から合成分配部１６０や受信回路１３０ｂへ漏れ込む信号レベルを小さくすることができ、不要な電波放射やキャリブレーションの精度低下を抑制することができる。
【００６２】
合成信号が受信回路１３０ｂへ入力されると、合成信号に対する受信処理が実行される（ステップＳ３０３）。具体的には、受信回路１３０ｂによって、合成信号がダウンコンバート及びＡＤ変換され、ベースバンド周波数の合成信号がキャリブレーション部１１５へ出力される。このとき、受信回路１３０ｂによって受信処理される合成信号には、送信回路１２０ａ、１２０ｂによって送信処理された送信信号と、それぞれの送信信号に付加されたキャリブレーション信号とが含まれる。
【００６３】
キャリブレーション信号を含む合成信号がキャリブレーション部１１５へ入力されると、キャリブレーション部１１５によって、送信回路ごとのキャリブレーション信号が抽出される。そして、抽出されたキャリブレーション信号の位相及び振幅が生成当初のキャリブレーション信号の位相及び振幅と比較されることにより、送信回路１２０ａ、１２０ｂの伝送特性が推定され、送信回路ごとの伝送特性から補正値が算出される（ステップＳ１０５）。
【００６４】
キャリブレーション部１１５によって送信回路ごとの補正値が算出された後は、それぞれの送信回路へ出力される送信信号に補正値が乗算される（ステップＳ１０６）。これにより、それぞれ送信回路１２０ａ、１２０ｂによって送信処理される送信信号は、いずれか１つの送信回路と同じ伝送特性でアンテナまで伝送されるとみなすことが可能となり、各アンテナに対応する送信回路の伝送特性を揃えることができる。
【００６５】
次に、実施の形態２に係る無線通信装置１００における受信キャリブレーションについて、図１１に示すフロー図を参照しながら説明する。図１１において、図４と同じ部分には同じ符号を付し、その詳しい説明を省略する。
【００６６】
受信キャリブレーション時には、サーキュレータ１４０ｂと受信回路１３０ｂとが接続されるようにスイッチ２２０が切り替えられる（ステップＳ４０１）。このようにスイッチ２２０が切り替えられることにより、合成分配部１６０によってＤＣ１５０ｂへ分配されたキャリブレーション信号がサーキュレータ１４０ｂから受信回路１３０ｂへ入力されるようになる。
【００６７】
そして、キャリブレーション部１１５によって、受信回路１３０ａ、１３０ｂに共通のキャリブレーション信号が生成される（ステップＳ２０１）。生成されたキャリブレーション信号は送信回路１２０ｂへ入力され、送信回路１２０ｂによって、キャリブレーション信号に対する送信処理が実行される（ステップＳ４０２）。具体的には、送信回路１２０ｂによって、キャリブレーション信号がＤＡ変換及びアップコンバートされ、無線周波数のキャリブレーション信号がＤＣ２１０を経由してレベル調整部２３０へ出力される。このとき、キャリブレーション信号は、送信信号に付加されていても良い。
【００６８】
レベル調整部２３０へ出力されたキャリブレーション信号は、レベル調整部２３０によって、適切なレベルにレベル調整される（ステップＳ４０３）。すなわち、例えばキャリブレーション信号が送信信号に付加されている場合には、送信電力制御により、キャリブレーション信号を含む送信信号のレベルが比較的大きいレベルに増幅されている。このため、この送信信号がそのまま受信回路１３０ａ、１３０ｂへ入力されると、受信回路１３０ａ、１３０ｂが破損する可能性がある。そこで、レベル調整部２３０によって、送信信号のレベルが受信回路１３０ａ、１３０ｂのダイナミックレンジに収まるレベルに調整される。
【００６９】
レベル調整されたキャリブレーション信号は、サーキュレータ１７０を経由して合成分配部１６０へ出力され、合成分配部１６０によって、それぞれのアンテナに対応するＤＣ１５０ａ、１５０ｂへ分配される（ステップＳ２０３）。ＤＣ１５０ａ、１５０ｂへ分配されたキャリブレーション信号は、それぞれサーキュレータ１４０ａ、１４０ｂを経由して受信回路１３０ａ、１３０ｂへ入力される。
【００７０】
受信回路１３０ａ、１３０ｂへキャリブレーション信号が入力されると、キャリブレーション信号に対する受信処理が実行される（ステップＳ２０４）。受信回路ごとのキャリブレーション信号がキャリブレーション部１１５へ入力されると、各受信回路のキャリブレーション信号の位相及び振幅が生成当初のキャリブレーション信号の位相及び振幅と比較されることにより、受信回路１３０ａ、１３０ｂの伝送特性が推定される。そして、受信回路ごとの伝送特性から受信回路の伝送特性を揃えるための補正値が算出される（ステップＳ２０５）。
【００７１】
キャリブレーション部１１５によって受信回路ごとの補正値が算出された後は、それぞれの受信回路から出力される受信信号に補正値が乗算される（ステップＳ２０６）。これにより、それぞれ受信回路１３０ａ、１３０ｂによって受信処理される受信信号は、いずれか１つの受信回路と同じ伝送特性でアンテナから伝送されるとみなすことが可能となり、各アンテナに対応する受信回路の伝送特性を揃えることができる。
【００７２】
以上のように、本実施の形態によれば、１つのアンテナに対応する送信回路及び受信回路をキャリブレーション信号用の送信回路及び受信回路としても用いるため、キャリブレーションのための回路規模の増大を抑制することができる。
【００７３】
（実施の形態３）
実施の形態３の特徴は、サーキュレータから受信回路へ漏れ込む信号をキャンセルすることにより、キャリブレーションの精度低下を抑制する点である。
【００７４】
図１２は、実施の形態３に係る無線通信装置１００の構成を示すブロック図である。図１２において、図１と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図１２に示す無線通信装置１００は、図１に示す無線通信装置１００に、キャンセル信号生成部３１０ａ、３１０ｂ及び加算器３２０ａ、３２０ｂを追加した構成を採る。
【００７５】
キャンセル信号生成部３１０ａ、３１０ｂは、ベースバンド処理部１１０からの指示に従って、受信キャリブレーション時に送信信号をキャンセルするキャンセル信号を生成する。すなわち、キャンセル信号生成部３１０ａ、３１０ｂは、それぞれ対応する送信回路１２０ａ、１２０ｂによって送信処理された送信信号の逆位相を有するキャンセル信号を生成する。このキャンセル信号は、サーキュレータ１４０ａ、１４０ｂのアイソレーション不足やアンテナ端からの反射により、受信回路１３０ａ、１３０ｂへ漏れ込む信号成分をキャンセルするためのキャンセル信号である。
【００７６】
なお、キャンセル信号生成部３１０ａ、３１０ｂは、異なるアンテナ間で送信信号が回り込む場合には、他のアンテナに対応する送信回路によって送信処理された送信信号も用いてキャンセル信号を生成する。すなわち、例えば送信回路１２０ａ、１２０ｂに対応するアンテナ間で送信信号の回り込みが発生する場合には、キャンセル信号生成部３１０ａは、２つの送信回路１２０ａ、１２０ｂによって送信処理された送信信号を用いてキャンセル信号を生成する。同様に、キャンセル信号生成部３１０ｂは、２つの送信回路１２０ａ、１２０ｂによって送信処理された送信信号を用いてキャンセル信号を生成する。
【００７７】
加算器３２０ａ、３２０ｂは、それぞれキャンセル信号生成部３１０ａ、３１０ｂによって生成されたキャンセル信号をサーキュレータ１４０ａ、１４０ｂから出力されるキャリブレーション信号に加算する。すなわち、加算器３２０ａ、３２０ｂは、受信キャリブレーション時にサーキュレータ１４０ａ、１４０ｂから出力されるキャリブレーション信号にキャンセル信号を加算し、サーキュレータ１４０ａ、１４０ｂにおいて漏れ込んだ送信信号成分を除去する。
【００７８】
次いで、上記のように構成された無線通信装置１００における受信キャリブレーションについて、図１３に示すフロー図を参照しながら説明する。図１３において、図４と同じ部分には同じ符号を付し、その詳しい説明を省略する。なお、実施の形態３に係る送信キャリブレーションについては、実施の形態１に係る送信キャリブレーションと同様である。
【００７９】
受信キャリブレーション時には、キャリブレーション部１１５によって、受信回路１３０ａ、１３０ｂに共通のキャリブレーション信号が生成される（ステップＳ２０１）。生成されたキャリブレーション信号はＣＡＬ送信回路１９０へ入力され、ＣＡＬ送信回路１９０によって、キャリブレーション信号に対する送信処理が実行される（ステップＳ２０２）。
【００８０】
送信処理されたキャリブレーション信号は、サーキュレータ１７０から合成分配部１６０へ出力され、合成分配部１６０によって、それぞれのアンテナに対応するＤＣ１５０ａ、１５０ｂへ分配される（ステップＳ２０３）。
【００８１】
ところで、受信キャリブレーションは、ＴＤＤにおいて規定される送信タイミングで実行されるため、送信回路１２０ａ、１２０ｂによって送信信号の送信処理が実行される。送信処理された送信信号はアンテナから送信されるが、このとき、サーキュレータ１４０ａ、１４０ｂのアイソレーション不足やアンテナ端における反射などにより、送信信号の一部が受信回路１３０ａ、１３０ｂへ漏れ込む。そこで、キャンセル信号生成部３１０ａ、３１０ｂによって、送信信号が用いられることにより、受信回路１３０ａ、１３０ｂへ漏れ込む漏れ込み信号をキャンセルするキャンセル信号が生成される（ステップＳ５０１）。
【００８２】
このとき、異なるアンテナ間で送信信号が回り込む場合には、アンテナ間で回り込んだ送信信号も受信回路１３０ａ、１３０ｂへ漏れ込む。このため、キャンセル信号生成部３１０ａ、３１０ｂによって、他のアンテナに対応する送信回路によって送信処理された送信信号も同時に用いられることにより、キャンセル信号が生成されても良い。
【００８３】
そして、ＤＣ１５０ａ、１５０ｂへ分配されたキャリブレーション信号がそれぞれサーキュレータ１４０ａ、１４０ｂから出力されると、加算器３２０ａ、３２０ｂによって、キャリブレーション信号とともに出力される漏れ込み信号がキャンセルされる（ステップＳ５０２）。すなわち、サーキュレータ１４０ａ、１４０ｂから出力される信号にキャンセル信号が加算されることにより、サーキュレータ１４０ａ、１４０ｂのアイソレーション不足やアンテナ端での反射により漏れ込んだ送信信号成分が除去される。漏れ込み信号がキャンセルされた後、キャリブレーション信号は、受信回路１３０ａ、１３０ｂへ入力される。
【００８４】
このように、サーキュレータ１４０ａ、１４０ｂから出力される信号にキャンセル信号が加算されるため、漏れ込み信号によるキャリブレーション信号への干渉が低減される。結果として、受信キャリブレーションの精度低下を抑制することができる。また、漏れ込み信号は、送信信号を基にして発生する比較的大電力の信号であると考えられるが、キャンセル信号によって漏れ込み信号がキャンセルされるため、受信回路１３０ａ、１３０ｂに大電力の信号が入力されることがない。換言すれば、大電力の漏れ込み信号によって受信回路１３０ａ、１３０ｂが破損することを防止し、受信回路１３０ａ、１３０ｂを保護することができる。
【００８５】
受信回路１３０ａ、１３０ｂへキャリブレーション信号が入力されると、キャリブレーション信号に対する受信処理が実行される（ステップＳ２０４）。受信回路ごとのキャリブレーション信号がキャリブレーション部１１５へ入力されると、各受信回路のキャリブレーション信号の位相及び振幅が生成当初のキャリブレーション信号の位相及び振幅と比較されることにより、受信回路１３０ａ、１３０ｂの伝送特性が推定される。そして、受信回路ごとの伝送特性から受信回路の伝送特性を揃えるための補正値が算出される（ステップＳ２０５）。
【００８６】
キャリブレーション部１１５によって受信回路ごとの補正値が算出された後は、それぞれの受信回路から出力される受信信号に補正値が乗算される（ステップＳ２０６）。これにより、それぞれ受信回路１３０ａ、１３０ｂによって受信処理される受信信号は、いずれか１つの受信回路と同じ伝送特性でアンテナから伝送されるとみなすことが可能となり、各アンテナに対応する受信回路の伝送特性を揃えることができる。
【００８７】
以上のように、本実施の形態によれば、サーキュレータから受信回路側へ漏れ込む信号をキャンセルするキャンセル信号を生成し、受信キャリブレーション時にサーキュレータから受信回路へ出力される信号にキャンセル信号を加算する。このため、サーキュレータのアイソレーション不足やアンテナ端での反射により受信回路側へ漏れ込む送信信号成分をキャンセルすることができ、キャリブレーション信号への干渉を抑制することができる。また、比較的大電力の漏れ込み信号が受信回路へ入力されることを防止し、受信回路を保護することができる。
【００８８】
（実施の形態４）
実施の形態４の特徴は、サーキュレータから受信回路へ出力される信号のレベルが所定値以上である場合には、この信号のレベルを制限し、レベルが制限される間は受信キャリブレーションを中断する点である。
【００８９】
図１４は、実施の形態４に係る無線通信装置１００の構成を示すブロック図である。図１４において、図１と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図１４に示す無線通信装置１００は、図１に示す無線通信装置１００にリミッタ４１０ａ、４１０ｂを追加した構成を採る。
【００９０】
リミッタ４１０ａ、４１０ｂは、サーキュレータ１４０ａ、１４０ｂから出力された信号のレベルを所定値までに制限し、所定値未満のレベルの信号を受信回路１３０ａ、１３０ｂへ出力する。すなわち、リミッタ４１０ａ、４１０ｂは、サーキュレータ１４０ａ、１４０ｂから出力される信号のレベルが所定値以上である場合には、この信号のレベルを抑圧し、レベルが抑圧された信号を受信回路１３０ａ、１３０ｂへ出力する。そして、リミッタ４１０ａ、４１０ｂは、信号のレベルを抑圧する際には、その旨をベースバンド処理部１１０のキャリブレーション部１１５へ通知する。
【００９１】
本実施の形態においては、サーキュレータ１４０ａ、１４０ｂから出力される信号のレベルをリミッタ４１０ａ、４１０ｂによって制限する。このため、例えばサーキュレータ１４０ａ、１４０ｂのアイソレーション不足やアンテナ端での反射により、比較的大電力の送信信号成分が受信回路１３０ａ、１３０ｂ側に漏れ込む場合に、受信回路１３０ａ、１３０ｂへ入力される信号のレベルを下げることができる。結果として、受信回路１３０ａ、１３０ｂの破損を防ぎ、受信回路１３０ａ、１３０ｂを保護することができる。
【００９２】
また、リミッタ４１０ａ、４１０ｂが動作する間は、信号のレベルが抑圧されるため、キャリブレーション信号の波形が歪み、正確な受信キャリブレーションが困難となる。このため、リミッタ４１０ａ、４１０ｂが信号のレベルを抑圧する際には、その旨がキャリブレーション部１１５へ通知され、キャリブレーション部１１５は、通知を受けている間は受信キャリブレーションを中断する。
【００９３】
以上のように、本実施の形態によれば、サーキュレータから出力される信号のレベルをリミッタによって制限するため、サーキュレータのアイソレーション不足やアンテナ端での反射により比較的大電力の漏れ込み信号が受信回路へ入力されることを防止し、受信回路を保護することができる。
【００９４】
なお、上記実施の形態４においては、リミッタ４１０ａ、４１０ｂの代わりにＲＦスイッチを用いて受信回路１３０ａ、１３０ｂを保護することも可能である。具体的には、例えばベースバンド処理部１１０がサーキュレータ１４０ａ、１４０ｂから出力される信号のレベルを監視する。そして、ベースバンド処理部１１０は、信号のレベルが所定値以上である場合には、サーキュレータ１４０ａ、１４０ｂと受信回路１３０ａ、１３０ｂとの間に設けられたＲＦスイッチを切断するように制御しても良い。
【００９５】
また、上記各実施の形態は、適宜組み合わせて実施することが可能である。例えば実施の形態２と実施の形態３を組み合わせて、いずれかのアンテナに対応する送信回路及び受信回路をキャリブレーション信号用の送信回路及び受信回路としても用いる場合に、サーキュレータから出力される信号にキャンセル信号を加算しても良い。また、実施の形態３と実施の形態４を組み合わせて、サーキュレータから出力される信号にキャンセル信号を加算した上で、キャンセル信号が加算された後の信号のレベルがリミッタによって制限されるようにしても良い。
【符号の説明】
【００９６】
１１０  ベースバンド処理部
１１５  キャリブレーション部
１２０ａ、１２０ｂ  送信回路
１３０ａ、１３０ｂ  受信回路
１４０ａ、１４０ｂ  サーキュレータ
１５０ａ、１５０ｂ、２１０  ＤＣ
１６０  合成分配部
１７０  サーキュレータ
１７０ａ  ＲＦスイッチ
１８０  ＣＡＬ受信回路
１９０  ＣＡＬ送信回路
２２０  スイッチ
２３０  レベル調整部
３１０ａ、３１０ｂ  キャンセル信号生成部
３２０ａ、３２０ｂ  加算器
４１０ａ、４１０ｂ  リミッタ
【図１】
2017212594.tif 000003
【図２】
2017212594.tif 000004
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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