(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナで受信した受信信号における所望信号に干渉信号が混入するタイミングを検出するタイミング検出手段と、
複数のアンテナで受信した受信信号にそれぞれ重み付けし、これらの受信信号を合成して合成信号を得る合成手段と、
前記タイミングより前では前記合成手段において重み付けされた受信信号を出力し、前記タイミング以降から、前記複数のアンテナから干渉信号の影響の少ない一部のアンテナを選択し、前記選択されたアンテナで受信した受信信号を出力する選択手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
選択手段は、干渉信号の影響の最も少ないアンテナを選択する、
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】
タイミング検出手段は、合成信号の包絡線の変動から干渉信号が混入するタイミングを検出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】
複数のアンテナで受信した受信信号における所望信号に干渉信号が混入するタイミングを検出するタイミング検出手段と、
前記タイミング以降から、前記複数のアンテナから干渉信号の影響の少ない一部のアンテナを選択し、前記選択されたアンテナで受信した受信信号を出力する選択手段と、
を具備する無線通信装置であって、
前記タイミング検出手段は、合成信号のＩＱ平面におけるコンスタレーションのばらつきの変化から干渉信号が混入するタイミングを検出することを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
選択手段は、受信信号の包絡線の変動から干渉信号の影響の少ない一部のアンテナを選択することを特徴とする請求項１または４記載の無線通信装置。
【請求項６】
複数のアンテナで受信した受信信号における所望信号に干渉信号が混入するタイミングを検出するタイミング検出手段と、
前記タイミング以降から、前記複数のアンテナから干渉信号の影響の少ない一部のアンテナを選択し、前記選択されたアンテナで受信した受信信号を出力する選択手段と、
を具備する無線通信装置であって、
前記選択手段は、受信信号のＩＱ平面におけるコンスタレーションのばらつきの変化から干渉信号の影響の少ない一部のアンテナを選択することを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
コンスタレーションばらつき検出の前に信号に遅延検波処理を行なう遅延検波手段を具備することを特徴とする請求項４または６記載の無線通信装置。
【請求項８】
受信信号は、フレームを複数のブロックに時分割されることを特徴とする請求項１、４または６記載の無線通信装置。
【請求項９】
タイミング検出手段は、受信信号の過去の複数フレームに渡って検出された干渉信号混入タイミングの情報から干渉信号が混入するタイミングを推定することを特徴とする請求項１、４または６記載の無線通信装置。
【請求項１０】
複数のアンテナで受信した受信信号の誤りを検出する誤り検出手段を具備し、選択手段は、この誤り検出手段により誤りが検出されない一部のアンテナを選択することを特徴とする請求項１または４記載の無線通信装置。
【請求項１１】
複数のアンテナで受信した受信信号の誤りを検出する誤り検出手段を具備し、選択手段は、受信信号のＩＱ平面におけるコンスタレーションのばらつきの変化および誤り検出結果から一部のアンテナを選択することを特徴とする請求項６記載の無線通信装置。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１記載の無線通信装置を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の基地局装置と、この基地局装置と無線通信を行なう移動局装置と、を具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１４】
複数のアンテナで受信した受信信号における所望信号に干渉信号が混入するタイミングを検出するタイミング検出工程と、
複数のアンテナで受信した受信信号にそれぞれ重み付けし、これらの受信信号を合成して合成信号を得る合成工程と、
前記タイミングより前では前記合成工程において重み付けされた受信信号を出力し、前記タイミング以降から、前記複数のアンテナから干渉信号の影響の少ない一部のアンテナを選択し、前記選択されたアンテナで受信した受信信号を出力する選択工程と、
を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１５】
複数のアンテナで受信した受信信号における所望信号に干渉信号が混入するタイミングを検出するタイミング検出工程と、
複数のアンテナで受信した受信信号にそれぞれ重み付けし、これらの受信信号を合成して合成信号を得る合成工程と、
前記タイミングより前では前記合成工程において重み付けされた受信信号を出力し、前記タイミング以降から、前記複数のアンテナから干渉信号の影響の最も少ないアンテナを選択し、前記選択されたアンテナで受信した受信信号を出力する選択工程と、
を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１６】
複数のアンテナで受信した受信信号における所望信号に干渉信号が混入するタイミングを検出するタイミング検出工程と、
前記タイミング以降から、前記複数のアンテナから干渉信号の影響の少ない一部のアンテナを選択し、前記選択されたアンテナで受信した受信信号を出力する選択工程と、
を具備する無線通信方法であって、
前記タイミング検出工程においては、合成信号のＩＱ平面におけるコンスタレーションのばらつきの変化から干渉信号が混入するタイミングを検出することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１７】
複数のアンテナで受信した受信信号における所望信号に干渉信号が混入するタイミングを検出するタイミング検出工程と、
前記タイミング以降から、前記複数のアンテナから干渉信号の影響の少ない一部のアンテナを選択し、前記選択されたアンテナで受信した受信信号を出力する選択工程と、
を具備する無線通信方法であって、
前記選択工程においては、受信信号のＩＱ平面におけるコンスタレーションのばらつきの変化から干渉信号の影響が少ない一部のアンテナを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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システムにおいて使用する無線通信装置及び無線通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数のアンテナ素子で受信した信号に重み付けを施して合成する受信方法として、アダプティブアレーアンテナを用いる方法が知られている。「ディジタル移動体通信のための波形等化技術」（堀越淳監修、（株）トリケップス）において、複数のアンテナで構成されるアレーアンテナを用いて、各アンテナ出力に振幅、位相シフトを加えて合成すると、アレーの指向性が変化することが記載されており、アダプティブアレーは、上記原理を利用したものである。具体的には、ある制御アルゴリズムに基づいて、各アンテナ出力の重み係数を決定し、周辺の状態の変化に適応しながら指向性を制御する。
【０００３】
図１６は、上記アダプティブアレー受信装置（以下、「受信アダプティブアレーとする」）の構成を示すブロック図である。この受信アダプティブアレーにおいては、図１６に示すように、複数のアンテナ６０１のアンテナ出力６０２に対して重み係数６０３が乗じられ、それらのアンテナ出力が加算器６０７で合成されてアレー出力６０４となる。各アンテナ出力に対する重み係数は、重み係数制御部６０５において制御される。重み係数制御部６０５は、アレー出力６０４、各アンテナ出力６０２、及び所望信号に対する事前知識６０６の三つの情報を用いて重み係数の制御を行なう。なお、重み係数の制御にアレー出力６０４を用いない方法もある。
【０００４】
従来、重み係数制御部６０５の制御には、同期干渉を想定した重み係数制御アルゴリズムが適用されている。このアルゴリズムによれば、所望波の既知信号部分に干渉波が存在している場合にのみ、その干渉信号を除去するような重み係数を決定することが可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、所望信号を送信している通信事業者と違う通信事業者が提供する信号が干渉信号として混入するような場合には、所望信号と干渉信号の同期が保証されないので、例えば、図３に示すように、所望信号の途中から、干渉信号が混入してくる場合がある。
【０００６】
図３においては、干渉混入時刻で所望信号に干渉信号が混入してメッセージ部５０２に干渉を与えているが、既知信号部５０１には干渉を与えていない。このように所望信号の途中から干渉信号が混入する場合においては、受信アダプティブアレーは、干渉信号の混入していない部分にある既知信号５０１を用いて重み係数を算出するので、メッセージ部における干渉信号を除去できない。このような場合には、干渉により受信性能が劣化して誤りが増大するという問題がある。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、所望信号の途中から干渉信号が混入する場合においても、受信性能を向上させ、誤りを低減させることのできる無線通信装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を講じた。
【０００９】
請求項１記載の無線通信装置に関する発明は、複数のアンテナで受信した受信信号における所望信号に干渉信号が混入するタイミングを検出するタイミング検出手段と、複数のアンテナで受信した受信信号にそれぞれ重み付けし、これらの受信信号を合成して合成信号を得る合成手段と、前記タイミングより前では前記合成手段において重み付けされた受信信号を出力し、前記タイミング以降から、前記複数のアンテナから干渉信号の影響の少ない一部のアンテナを選択し、前記選択されたアンテナで受信した受信信号を出力する選択手段と、を具備する構成を採る。
【００１０】
請求項１４記載の無線通信方法に関する発明は、複数のアンテナで受信した受信信号における所望信号に干渉信号が混入するタイミングを検出するタイミング検出工程と、複数のアンテナで受信した受信信号にそれぞれ重み付けし、これらの受信信号を合成して合成信号を得る合成工程と、前記タイミングより前では前記合成工程において重み付けされた受信信号を出力し、前記タイミング以降から、前記複数のアンテナから干渉信号の影響の少ない一部のアンテナを選択し、前記選択されたアンテナで受信した受信信号を出力する選択工程と、を具備する構成を採る。
【００１１】
これらの構成によれば、非同期干渉信号が所望信号に混入するタイミング（時刻）を検出し、それに応じて合成方式を切り替える。これにより、非同期干渉信号が混入した場合には、最も干渉の少ないアンテナの受信信号を選択して受信するので、非同期干渉信号が混入した場合でも、受信性能を向上させ、誤りを低減させることが可能となる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の無線通信装置において、選択手段が、干渉信号の影響の最も少ないアンテナを選択する構成を採る。
【００１３】
請求項１５記載の発明は、複数のアンテナで受信した受信信号における所望信号に干渉信号が混入するタイミングを検出するタイミング検出工程と、複数のアンテナで受信した受信信号にそれぞれ重み付けし、これらの受信信号を合成して合成信号を得る合成工程と、前記タイミングより前では前記合成工程において重み付けされた受信信号を出力し、前記タイミング以降から、前記複数のアンテナから干渉信号の影響の最も少ないアンテナを選択し、前記選択されたアンテナで受信した受信信号を出力する選択工程と、を具備する構成を採る。
これらの構成によれば、所望信号を効率良く受信することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の無線通信装置において、タイミング検出手段が、合成信号の包絡線の変動から干渉信号が混入するタイミングを検出する構成を採る。
【００１６】
これらの構成によれば、合成信号の包絡線の変動を監視するだけで、簡単に干渉信号の混入タイミングを検出することができる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、複数のアンテナで受信した受信信号における所望信号に干渉信号が混入するタイミングを検出するタイミング検出手段と、前記タイミング以降から、前記複数のアンテナから干渉信号の影響の少ない一部のアンテナを選択し、前記選択されたアンテナで受信した受信信号を出力する選択手段と、を具備する無線通信装置であって、前記タイミング検出手段は、合成信号のＩＱ平面におけるコンスタレーションのばらつきの変化から干渉信号が混入するタイミングを検出する構成を採る。
【００１８】
請求項１６記載の発明は、複数のアンテナで受信した受信信号における所望信号に干渉信号が混入するタイミングを検出するタイミング検出工程と、前記タイミング以降から、前記複数のアンテナから干渉信号の影響の少ない一部のアンテナを選択し、前記選択されたアンテナで受信した受信信号を出力する選択工程と、を具備する無線通信方法であって、前記タイミング検出工程においては、合成信号のＩＱ平面におけるコンスタレーションのばらつきの変化から干渉信号が混入するタイミングを検出する構成を採る。
【００１９】
これらの構成によれば、合成信号のコンスタレーションのばらつきの変化を監視するだけで、簡単に干渉信号の混入タイミングを検出することができる。
【００２０】
請求項５記載の発明は、請求項１または４記載の無線通信装置において、選択手段は、受信信号の包絡線の変動から干渉信号の影響の少ない一部のアンテナを選択する構成を採る。
【００２２】
これらの構成によれば、受信信号の包絡線の変動を監視するだけで、干渉信号の影響の少ない少なくとも一つのアンテナを選択する場合の精度が向上する。
【００２３】
請求項６記載の発明は、複数のアンテナで受信した受信信号における所望信号に干渉信号が混入するタイミングを検出するタイミング検出手段と、前記タイミング以降から、前記複数のアンテナから干渉信号の影響の少ない一部のアンテナを選択し、前記選択されたアンテナで受信した受信信号を出力する選択手段と、を具備する無線通信装置であって、前記選択手段は、受信信号のＩＱ平面におけるコンスタレーションのばらつきの変化から干渉信号の影響の少ない一部のアンテナを選択する構成を採る。
【００２４】
請求項１７記載の発明は、複数のアンテナで受信した受信信号における所望信号に干渉信号が混入するタイミングを検出するタイミング検出工程と、前記タイミング以降から、前記複数のアンテナから干渉信号の影響の少ない一部のアンテナを選択し、前記選択されたアンテナで受信した受信信号を出力する選択工程と、を具備する無線通信方法であって、前記選択工程においては、受信信号のＩＱ平面におけるコンスタレーションのばらつきの変化から干渉信号の影響が少ない一部のアンテナを選択する構成を採る。
【００２５】
これらの構成によれば、受信信号のコンスタレーションのばらつきの変化を監視するだけで、干渉信号の影響の少ない少なくとも一つのアンテナを選択する場合の精度が向上する。
【００２６】
請求項７記載の発明は、請求項４または６記載の無線通信装置において、コンスタレーションばらつき検出の前に信号に遅延検波処理を行なう遅延検波手段を具備する構成を採る。
【００２８】
これらの構成によれば、受信信号又は合成信号に周波数ずれが残留している場合でも、その影響を低減させることができ、これにより、タイミング検出精度及び最適なアンテナを選択する精度を向上させることができる。
【００２９】
請求項８記載の発明は、請求項１、４または６記載の無線通信装置において、受信信号がフレームを複数のブロックに時分割される構成を採る。
【００３０】
この構成によれば、干渉信号の混入タイミングの検出精度を向上させることが可能となる。
【００３１】
請求項９記載の発明は、請求項１、４または６記載の無線通信装置において、タイミング検出手段が、受信信号の過去の複数フレームに渡って検出された干渉信号混入タイミングの情報から干渉信号が混入するタイミングを推定する構成を採る。
【００３３】
これらの構成によれば、過去の複数フレームの干渉信号混入タイミング検出情報から干渉混入時刻を推定することが可能となるので、干渉信号混入タイミングの検出精度が向上する。
【００３６】
請求項１０記載の発明は、請求項１または４記載の無線通信装置において、複数のアンテナで受信した受信信号の誤りを検出する誤り検出手段を具備し、選択手段は、この誤り検出手段により誤りが検出されない一部のアンテナを選択する構成を採る。また、請求項１１記載の発明は、請求項６記載の無線通信装置において、複数のアンテナで受信した受信信号の誤りを検出する誤り検出手段を具備し、選択手段は、受信信号のＩＱ平面におけるコンスタレーションのばらつきの変化および誤り検出結果から一部のアンテナを選択する構成を採る。
【００３８】
これらの構成によれば、非同期干渉信号が混入した場合でも、誤りのない受信信号を選択して受信することが可能となる。
【００４１】
これらの構成によれば、それぞれのアンテナの受信信号の誤りを検出する際に、干渉を受けた部分では演算経過記憶手段の出力から演算を再開することができるので、ＣＲＣ演算の処理に必要な時間を削減することが可能となる。
【００４２】
本発明は、請求項１２記載の発明のように、請求項１乃至請求項１１記載の無線通信装置を備える基地局装置を提供し、請求項１３記載の発明のように、請求項１２記載の基地局装置と、この基地局装置と無線通信を行なう移動局装置と、を具備する無線通信システムを提供する。
【００４３】
これらの構成によれば、互いに非同期で通信を行う無線通信装置を複数設置した場合でも、干渉を除去して受信性能を向上させ誤りを低減させることが可能となる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。この無線通信装置は、複数のアンテナ素子１０１−１〜１０１−ｎから受信される受信信号をそれぞれ対応する乗算器１０４−１〜１０４−ｎに入力してそれらの受信信号に重み係数を乗算する。乗算器の出力１０５−1〜１０５−ｎを加算器１０６で合成して重み付け合成信号１０７を得る。この重み係数は、重み係数算出部１０３で所望信号の既知信号及び受信信号１０２−１〜１０２−ｎから算出される。
【００４５】
包絡線変動検出部１１６は、重み付け合成信号１０７の包絡線の変動を検出する。干渉混入時刻検出部１０８は、包絡線変動検出部１１６の出力から受信信号１０２−１〜１０２−ｎ中に干渉が混入した時刻（タイミング）を検出する。包絡線変動検出部１１７〜１１９は、受信信号１０２−１〜１０２−ｎのそれぞれの包絡線変動を検出する。合成方式制御部１１３は、干渉混入時刻検出部１０８の出力から、スイッチ部１１４を制御して重み付け合成信号１０７又は受信信号１０２−１〜１０２−ｎのいずれかを出力するよう制御する。
【００４６】
次に、このように構成された無線受信装置の動作について具体的に説明する。各アンテナ素子１０１−１〜１０１−ｎで受信された受信信号は重み係数算出部１０３に入力される。重み係数１０３では、アンテナ受信信号１０２−１〜１０２−ｎと所望信号の既知信号により干渉信号を除去するような重み係数を算出する。
【００４７】
ここで、図３に示すような非同期干渉の場合には、受信信号の既知信号部５０１には干渉が存在しないため、その部分で算出された重み係数では、メッセージ部５０２における干渉信号を除去し得る重み係数とはならず、干渉混入時刻から受信品質が劣化して誤りが増大する。そこで、本実施の形態では、非同期干渉に対応するために、干渉混入時刻検出部１０８において、重み付け合成信号１０７の包絡線の変動から干渉混入時刻を検出する。
【００４８】
次に、包絡線変動により干渉が検出可能になる動作を説明する。受信信号がπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式等の変調方式で変調された信号の場合、変調信号は識別点において包絡線が一定になるように変調される。そのため、干渉の混入がない場合、フェージングピッチが受信スロット長に対して十分長ければ、受信スロット中の包絡線の変動はほぼ一定になるはずである。しかしながら、もし受信信号に干渉が混入している場合には、受信信号の包絡線は一定にならず、干渉が混入した時刻から包絡線が変動する。本実施の形態における干渉混入時刻検出部は、この包絡線の変動を検出して干渉の混入時刻を検出するものである。
【００４９】
次いで、合成方式制御部１１３は、スイッチ部１１４を制御して、干渉混入時刻以前で重み付け合成信号１０７を出力信号として出力し、干渉混入時刻以降で受信信号１０２−１〜１０２−ｎのうち、干渉が最も少ない受信信号を出力信号として出力する。
【００５０】
以下、受信信号１０２−１〜１０２−ｎから干渉が最も少ない受信信号、すなわち干渉信号の影響が少ないアンテナを選択する手順について説明する。アンテナ設置の際に、複数のアンテナ１０１−１〜１０１−ｎはフェージング相関が０に近くなるように配置しておく。これにより、各アンテナにおける干渉波のフェージングは独立なものになる。
【００５１】
そのため、あるアンテナでは干渉波が混入していても、他のアンテナではフェージングにより干渉波のレベルが非常に小さくなる場合がある。このような場合には、所望波のレベルが高く、干渉波のレベルが低いアンテナを選択して受信することによって、干渉混入の影響を低減させることが可能である。
【００５２】
以下、受信信号の包絡線変動の変化から干渉波の少ないアンテナを選択する手順を示す。包絡線変動検出部１１７〜１１９は、受信信号１０１−１〜１０１−ｎの包絡線の変動をそれぞれ検出する。上記に示したように、干渉がない場合には定包絡線になるような変調方式で変調した信号であれば、干渉が混入した時刻から包絡線が変動する。そこで、合成方式制御部１１３は、包絡線変動検出部１１７〜１１９の出力から、受信スロット中の包絡線変動の最も少ないアンテナの受信信号を干渉の最も少ない受信信号とみなしてスイッチ部１１４を制御して出力する。この方法によれば、合成信号の包絡線の変動を監視するだけで、簡単に干渉信号の混入タイミングを検出することができる。
【００５３】
本実施の形態では、一例としてπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式で遅延検波した場合についてのみ説明しているが、包絡線が一定になるような他の変調方式であれば、同様にして干渉の混入の大きさを検出することが可能である。上記の動作により、非同期干渉が混入する場合でも、干渉が混入している部分では干渉の混入の少ない受信信号を出力できるので、受信性能を向上させ、誤り率特性を改善させることが可能となる。
【００５４】
なお、本実施の形態では、合成方式制御部はスイッチ部１１４を制御して出力する受信信号を１つのみ選択する構成としているが、合成方式制御部が重み係数算出部を制御することにより、干渉の少ないアンテナからのみ重み付け合成信号１０７が出力されるように重み係数を制御しても良い。この場合においても同様の効果を得ることが可能である。この場合はスイッチ部１１４が不要になり、１ブランチで受信することが可能となる。
【００５５】
また、本実施の形態では、合成方式制御部はスイッチ部１１４を制御して出力する受信信号を１つのみ選択する構成としているが、合成方式制御部が重み係数算出部を制御することにより、干渉の少ないアンテナのみ使用して合成を行うように重み係数を制御することでも同様の効果を得ることが可能である。この場合もスイッチ部１１４が不要になり、さらに複数のアンテナで受信することによるダイバーシチゲインを得ることも可能となる。
【００５６】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。この無線通信装置は、複数のアンテナ素子１０１−１〜１０１−ｎから出力される受信信号をそれぞれ対応する乗算器１０４−１〜１０４−ｎに入力してこの受信信号に重み係数を乗算する。
【００５７】
次いで、乗算器の出力１０５−1〜１０５−ｎを加算器１０６で合成して重み付け合成信号１０７を得る。重み係数は、所望信号の既知信号と受信信号１０２−１〜１０２−ｎから重み係数算出部１０３で算出される。コンスタレーションばらつき検出部１１５は、重み付け合成信号１０７のコンスタレーションのばらつきを検出する。干渉混入時刻検出部１０８は、コンスタレーションばらつき検出部１１５の出力から受信信号１０２−１〜１０２−ｎ中に干渉が混入した時刻（タイミング）を検出する。
【００５８】
遅延検波部１０９−１〜１０９−ｎは、受信信号１０２−１〜１０２−ｎをそれぞれ遅延検波し、遅延検波後信号１１０を出力する。コンスタレーションばらつき検出部１１１−１〜１１１−ｎは、遅延検波後信号１１０のＩＱ平面におけるコンスタレーションのばらつきを検出する。合成方式制御部１１３は、干渉混入時刻検出部１０８の出力から、スイッチ部１１４を制御して重み付け合成信号１０７又は受信信号１０２−１〜１０２−ｎのいずれかを出力するよう制御する。
【００５９】
次に、このように構成された無線受信装置の動作について具体的に説明する。各アンテナ素子１０１−１〜１０１−ｎで受信された受信信号は、重み係数算出部１０３に入力される。重み係数算出部１０３では、アンテナ受信信号１０２−１〜１０２−ｎと所望信号の既知信号により干渉信号を除去するような重み係数を算出する。
【００６０】
ここで、図３に示すように、非同期干渉の場合においては、受信信号の既知信号部５０１には干渉が存在しないため、その部分で算出された重み係数では、メッセージ部５０２における干渉信号を除去し得る重み係数とはならず、干渉混入時刻から受信品質が劣化して誤りが増大する。そこで、本実施の形態では、非同期干渉に対応するために、干渉混入時刻検出部は合成信号１０７のコンスタレーションのばらつきから干渉混入時刻を検出する。
【００６１】
この干渉混入時刻検出について図４及び図５を用いて説明する。図４は干渉が混入していない場合の重み付け合成信号のコンスタレーションの説明図である。この図は一例としてπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式の場合の図である。図４から分かるように、コンスタレーションは８点に集中している。
【００６２】
図５は干渉が混入している場合の重み付け合成信号のコンスタレーションの説明図である。この図は図４と同じく一例としてπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式の場合の図である。図５からわかるように、コンスタレーションは８点に集中しておらず、ばらつきが生じている。干渉混入時刻検出部１０８は、このコンスタレーションのばらつきを検出することで非同期干渉の混入時刻を検出する。
【００６３】
本実施の形態では、一例としてπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式についてのみ説明しているが、他の変調方式でも同様にして干渉混入時刻を検出することが可能である。次いで、合成方式制御部１１３は、スイッチ部１１４を制御して、干渉混入時刻以前では、合成信号１０７を出力信号として出力し、干渉混入時刻以降では受信信号１０２−１〜１０２−ｎのうち、干渉が最も少ない受信信号を出力信号として出力する。
【００６４】
以下、受信信号１０２−１〜１０２−ｎから干渉が最も少ない受信信号を選択する手順について説明する。アンテナ設置の際に、複数のアンテナ１０１−１〜１０１−ｎは、フェージング相関が０に近くなるように配置しておく。これにより、各アンテナにおける干渉波のフェージングは独立なものになる。
【００６５】
そのため、あるアンテナでは干渉波が混入していても、他のアンテナではフェージングにより干渉波のレベルが非常に小さくなる場合がある。このような場合には、所望波のレベルが高く、干渉波のレベルが低いアンテナを選択して受信することによって、干渉混入の影響を低減させることが可能である。
【００６６】
以下、遅延検波後信号のコンスタレーションを用いて干渉波の少ないアンテナを選択する手順を示す。遅延検波部１０９−１〜１０９−ｎは、受信信号１０１−１〜１０１−ｎをそれぞれ遅延検波して遅延検波後信号１１０を出力する。コンスタレーションばらつき検出部は遅延検波後信号１１０の出力から各アンテナの遅延検波後信号ｎコンスタレーションのばらつきを検出する。
【００６７】
このコンスタレーションのばらつきについて図６と図７を用いて説明する。図６は干渉が混入していない場合の遅延検波後信号のコンスタレーションを説明するための図である。この図は一例としてπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式の場合の図である。図６から分かるように、コンスタレーションは４点に集中している。
【００６８】
図７は干渉が混入している場合の遅延検波後信号のコンスタレーションを説明するための図である。この図も一例としてπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式の場合の図である。図７から分かるように、コンスタレーションは４点に集中しておらず、ばらつきが生じている。
【００６９】
このコンスタレーションのばらつきは、干渉の混入が少ないほど少なく、干渉の混入が多いほど大きくなる。そこで、合成方式制御部１１３は、この遅延検波後信号のコンスタレーションのばらつきを検出することでどのアンテナの受信信号に干渉が混入しているかを検出することが可能である。この方法によれば、合成信号のコンスタレーションのばらつきの変化を監視するだけで、簡単に干渉信号の混入タイミングを検出することができる。
【００７０】
本実施の形態では、一例としてπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式で遅延検波した場合についてのみ説明しているが、他の変調方式でも同様にして干渉の混入の度合い検出することが可能である。
【００７１】
上記の動作により、非同期干渉が混入する場合でも、干渉が混入している部分では干渉の混入の少ない受信信号を出力できるので、受信性能を向上させ、誤り率特性を改善させることが可能となる。
【００７２】
なお、本実施の形態では、合成方式制御部はスイッチ部１１４を制御して出力する受信信号を１つのみ選択する構成としているが、合成方式制御部が重み係数算出部を制御することにより、干渉の少ないアンテナからのみ重み付け合成信号１０７が出力されるように重み係数を制御するようにしても良い。この場合においても同様の効果を得ることが可能である。この場合はスイッチ部１１４が不必要になる。
【００７３】
また、本実施の形態では、合成方式制御部はスイッチ部１１４を制御して出力する受信信号を１つのみ選択する構成としているが、合成方式制御部が重み係数算出部を制御することにより、干渉の少ないアンテナのみ使用して合成を行うように重み係数を制御しても良い。この場合においても、同様の効果を得ることが可能である。この場合もスイッチ部１１４が不必要になり、さらに複数のアンテナで受信することによるダイバーシチゲインを得ることも可能となる。
【００７４】
（実施の形態３）
本実施の形態では、干渉混入時刻の検出の際、受信スロットを複数のスロットに分割し、どのブロックの部分から干渉が混入したかを検出する。さらに、干渉時刻は過去の複数フレームに渡る干渉時刻検出情報から推定を行う。また、受信フレームに誤りが存在しない場合の干渉時刻検出情報は、この推定には使用しない。
【００７５】
図８は本発明の実施の形態３における受信信号のスロット構成及びブロック構成を説明するための図である。また、図９は本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の一部である干渉混入時刻検出部の動作を説明するフロー図である。また、図１０は本発明の実施の形態３に係る無線通信装置における干渉時刻検出部の動作を説明するヒストグラム図である。
【００７６】
以下、本発明の実施の形態３における干渉時刻検出部の動作について上記図面を用いて説明する。基本的な装置構成は図１及び図２と同じであるので、図１及び図２の符号を用いて説明する。干渉時刻検出部１０８は、受信スロットを複数のブロックに時分割する。図８では５つのブロックに分割する場合を示す。
【００７７】
干渉信号が所望信号に対して特定の時間差をもって同期している場合に、受信スロット中で非同期干渉の混入する時刻は数種類しか存在しないことがある。本実施の形態では一例として、非同期干渉の混入する時刻が受信スロット中の５個所うちのいずれかになるようなシステムについて説明する。
【００７８】
次に、図９に示すフロー図を参照しながら、上記実施の形態３における無線通信装置について詳細に説明する。まず、ステップ（以下、ＳＴという）１０１において、合成した受信信号に対してＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を行う。ＳＴ１０２において、ＣＲＣによって受信信号に対して誤りを検出したかどうかを判断する。誤りを検出した場合には、ＳＴ１０３において干渉混入時刻（ブロック位置）の検出を行い、ＳＴ１０４において、検出した干渉混入時刻情報を図１０に示すヒストグラムに追加する。
【００７９】
ＳＴ１０２において誤りが検出されなかった場合には、図１０に示すヒストグラムには、たとえ干渉時刻を検出してもその検出時刻情報をヒストグラムに追加しない。上記動作を複数のフレームに渡って繰り返し行う。
【００８０】
干渉混入時刻検出部１０８は、このヒストグラムに従って過去の複数フレームにおいて最も多く干渉混入開始が検出されたブロックを干渉混入時刻（タイミング）として推定する。上記の動作をすることにより、過去の複数フレームにわたる干渉混入時刻検出情報から干渉混入時刻を推定するので、干渉混入時刻の検出精度が向上する。
【００８１】
また、受信フレームを複数のブロックに分割し、干渉混入時間をそのブロックごとのヒストグラムにすることにより、受信スロットの特定の時刻（タイミング）で干渉が混入するシステムにおいては、確実に干渉混入時刻を検出できる。また、受信信号に誤りのない場合には、当該スロットで検出した干渉混入時刻を干渉混入時刻の推定に使用しないことにより、すなわち実際に誤りのある、すなわち干渉信号により受信特性が劣化した情報のみを使用することにより、干渉混入時刻の検出精度を高めることが可能となる。
【００８２】
（実施の形態４）
図１１は本発明の実施の形態４に係る無線通信装置の合成方式制御部を示すブロック図である。図１２は合成データの生成について説明する図である。以下、図面を用いて詳細に説明する。なお、装置の基本的な構成は、図１及び図２と同じであるので、図１及び図２の符号を用いて説明する。
【００８３】
本実施の形態では、まず、合成方式制御部１１３は、干渉混入時刻検出部１０８の出力に従って各アンテナの受信信号１０１−１〜１０１−ｎと合成信号１０７から合成データを生成する。
【００８４】
次に、アンテナ１の合成データの生成について説明する。干渉が混入していない部分（非干渉部分、図１２においてスロット前半部分）では、重み付け合成した合成信号１０７の一部７０１を使用し、干渉が混入している部分（干渉部分、図１２においてスロット後半部分）では、各アンテナで受信した受信信号１０１−１〜１０１−ｎの一部７０２−１〜７０２−ｎを使用する。
【００８５】
図１１において、合成方式制御部１１３は、上記に従ってスイッチ２０１を制御して、各アンテナの合成データ２０２−１〜２０２−ｎを生成する。次に、図１３に示すフロー図を参照しながら、合成方式制御部の動作について説明する。
【００８６】
まず、ＳＴ２０１において、ＣＲＣ部２０３−１で、合成データ２０２−１の誤りを検出する。誤りがない場合には、ＳＴ２０２において、選択部２０４で合成データ２０２−１選択して出力する。ＳＴ２０１で誤りを検出した場合には、ＳＴ２０３において、ＣＲＣ部２０３−２で、合成データ２０２−２の誤りを検出する。誤りがない場合には、ＳＴ２０４において、選択部２０４で合成データ２０２−２を選択して出力する。以下、すべてのアンテナｎまで同様の処理を繰り返す（ＳＴ２０５，２０６）。なお、アンテナのチェックの順番には、特に制限はない。
【００８７】
合成データ２０２−１〜２０２−ｎのすべてに誤りが発見された場合には、ＳＴ２０７において、各アンテナの遅延検波後信号についてのコンスタレーションのばらつき１１２−１〜１１２−ｎを調べる。この場合、選択部２０４は遅延検波後信号のコンスタレーションのばらつきが最小となるアンテナで受信したデータを出力する。
【００８８】
以上の動作を行うことで、合成データ２０２−１〜２０２−ｎ中に誤りのないデータが存在している場合には、誤りのないデータを確実に出力することが可能である。また、すべての合成データ２０２−１〜２０２−ｎで誤りがある場合には、遅延検波後信号のコンスタレーションのばらつきを検出することにより、最も干渉の少ないアンテナの合成データを出力することが可能である。これにより、受信品質を向上し、誤り率を大幅に向上させることが可能となる。
【００８９】
なお、本実施の形態では、誤り検出の方法としてＣＲＣを使用する無線通信装置について説明しているが、他の誤り検出方法を使用する無線通信装置においても同様の効果が得られる。
【００９０】
また、受信データの誤り数を数えることができるような誤り検出符号を使用しているシステムにおいては、すべての合成データ２０２−１〜２０２−ｎに誤りがある場合には、選択部２０４は最も誤り数の少ない合成データを２０２−１〜２０２−ｎのいずれかより選択して出力することにより大幅な誤り率改善効果が期待できる。
【００９１】
（実施の形態５）
図１４は本発明の実施の形態５に係る無線通信装置における誤り検出部の動作を説明する図である。本実施の形態では、合成信号２０２−１〜２０２−ｎに対してＣＲＣ演算で誤り検出をする際、重み付け合成信号の部分における干渉混入時刻以前までの部分にＣＲＣ演算を行ない、その時点での演算経過を保存しておく。さらに、各アンテナに対してＣＲＣ演算を行う際には、干渉混入時刻以降は保存した演算経過を取得してＣＲＣ演算を再開する。
【００９２】
この動作について図１４を用いて説明する。合成信号２０２−１〜２０２−ｎのすべてに対してＣＲＣ演算を行う際には以下の動作を行なう。まず、アンテナ１については、干渉の混入していない、合成信号の前半部分７０１でＣＲＣ演算を行い、その時点での演算経過をメモリなどの格納手段に保存しておく。次いで、干渉の混入している合成データの後半部分７０２−１では保存した演算経過を取り出して、ＣＲＣ演算を再開する。
【００９３】
次いでアンテナ２については、干渉の混入していない合成信号の前半部分７０１ではＣＲＣ演算を行わず演算経過を取り出し、干渉信号の混入している合成信号の後半部分７０２−１では保存した演算経過を取り出してＣＲＣ演算を再開する。この動作をアンテナｎまで順次行なう。
【００９４】
合成信号２０２−１〜２０２−ｎのすべてにおいて、干渉を受けていない部分は合成信号１０７の一部である７０１で共通に構成されているので、このように各アンテナの合成信号２０２−２に対してＣＲＣ演算を行う場合は、アンテナ１の合成信号２０２−１で保存した演算経過を取得して後半部分７０２−２に対してのみＣＲＣ演算を行なえば十分である。
【００９５】
本実施の形態によれば、干渉の混入していない部分に対するＣＲＣ演算に必要なステップ数をＸステップとし、干渉の混入している部分に対するＣＲＣ演算に必要なステップ数をＹステップとすれば、すべてのアンテナに対するＣＲＣ演算は、Ｘ＋Ｙ×ｎステップとなる。
【００９６】
一方、図１５は本実施の形態に示すＣＲＣ演算経過の保存を行わない場合の処理を説明する説明図である。この場合、合成信号２０２−１〜２０２−ｎのすべてに対して先頭から最後までＣＲＣ演算を行うので、ｎ本のアンテナに対するＣＲＣ演算は、（Ｘ＋Ｙ）×ｎステップとなる。
【００９７】
このように本実施の形態のＣＲＣ演算方法をとれば、ｎ本のアンテナに対してＣＲＣ演算を行なう場合でもＣＲＣ演算の処理に必要な時間を削減することが可能となり、高速に処理を行うことが可能となる。
【００９８】
上記実施の形態における無線通信装置は、無線通信システムにおける基地局装置や移動局装置に適用することができる。これにより、互いに非同期で通信を行う無線通信装置を複数設置した場合でも、干渉を除去して受信性能を向上させ誤りを低減させることが可能となる。
【００９９】
上記実施の形態１〜５は、適宜組み合わせて実施することが可能である。また、本発明は、上記実施の形態１〜５に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態においては、干渉信号の影響の最も少ないアンテナを選択する場合について説明しているが、干渉信号の影響の少ないものを２つ以上選択して出力するようにしても良い。
【０１００】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、所望信号に対して干渉波が混入する時刻（タイミング）によって合成方式を適応的に制御することによって、非同期干渉が混入した場合でも受信性能を向上させ、誤りを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の構成を示すブロック図
【図３】上記実施の形態において、非同期干渉と干渉混入時刻を説明するための図
【図４】上記実施の形態において、干渉が混入していない場合の重み付け合成信号のコンスタレーションを説明するための図
【図５】上記実施の形態において、干渉が混入している場合の重み付け合成信号のコンスタレーションを説明するための図
【図６】上記実施の形態において、干渉が混入していない場合の受信信号の遅延検波後信号のコンスタレーションを説明するための図
【図７】上記実施の形態において、干渉が混入している場合の受信信号の遅延検波後信号のコンスタレーションを説明するための図
【図８】本発明の実施の形態３におけるスロット構成及びブロック構成を示す図
【図９】上記実施の形態に係る無線通信装置の動作を説明するフロー図
【図１０】上記実施の形態に係る無線通信信装置の動作を説明するヒストグラム
【図１１】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置の構成を示すブロック図
【図１２】上記実施の形態における合成データの生成について説明する図
【図１３】上記実施の形態に係る無線通信装置の動作を説明するフロー図
【図１４】本発明の実施の形態５に係る無線通信装置の誤り検出部の動作を説明する図
【図１５】上記実施の形態に係る無線通信装置の誤り検出部の動作を説明する図
【図１６】従来の受信アダプティブアレーの構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０１−１〜１０１−ｎ  アンテナ素子
１０２−１〜１０２−ｎ  受信信号
１０３  重み係数算出部
１０４−１〜１０４−ｎ  乗算器
１０５−１〜１０５−ｎ  乗算器出力
１０６  加算器
１０７  重み付け合成信号
１０８  干渉時刻検出部
１０９−１〜１０９−ｎ  遅延検波部
１１０  遅延検波信号
１１１−１〜１１１−２  コンスタレーションばらつき検出部
１１２−１〜１１２−ｎ  コンスタレーションばらつき情報
１１３  合成方式制御部
１１４  スイッチ部
１１５  コンスタレーションばらつき検出部
１１６  包絡線変動検出部
１１７〜１１９  包絡線変動検出部
２０２−１〜２０２−ｎ  合成データ
２０３−１〜２０３−ｎ  ＣＲＣ部
２０４  選択部
２０５  スイッチ
【図１】
0003779063.tif 000002
【図２】
0003779063.tif 000003
【図３】
0003779063.tif 000004
【図４】
0003779063.tif 000005
【図５】
0003779063.tif 000006
【図６】
0003779063.tif 000007
【図７】
0003779063.tif 000008
【図８】
0003779063.tif 000009
【図９】
0003779063.tif 000010
【図１０】
0003779063.tif 000011
【図１１】
0003779063.tif 000012
【図１２】
0003779063.tif 000013
【図１３】
0003779063.tif 000014
【図１４】
0003779063.tif 000015
【図１５】
0003779063.tif 000016
【図１６】
0003779063.tif 000017