JP3600199B2

JP3600199B2 - 無線基地装置、送信指向性キャリブレーション方法、および送信指向性キャリブレーションプログラム

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Publication number: JP3600199B2
Application number: JP2001284466A
Authority: JP
Inventors: 順北門; 義晴土居
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2021-09-19
Also published as: JP2003092549A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線基地装置、送信指向性キャリブレーション方法、および送信指向性キャリブレーションプログラムに関し、特に、アダプティブアレイ端末の送信指向性のキャリブレーションを行なうためのアダプティブアレイ基地局、そのようなアダプティブアレイ基地局における送信指向性キャリブレーション方法および送信指向性キャリブレーション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、ＰｅｒｓｏｎａｌＨａｎｄｙｐｈｏｎｅＳｙｓｔｅｍ：以下、ＰＨＳ）では、電波の周波数利用効率を高めるために、同一周波数の同一タイムスロットを空間的に分割することにより複数ユーザの無線移動端末装置（以下、端末）を無線基地装置（以下、基地局）に空間多重接続させることができるＰＤＭＡ（ＰａｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式が提案されている。
【０００３】
このＰＤＭＡ方式では、現在のところアダプティブアレイ技術が採用されている。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計算して適用制御することによって、所望の端末からの信号を正確に抽出する処理である。
【０００４】
このようなアダプティブアレイ処理により、各ユーザ端末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、当該ユーザ端末の受信ウェイトによって受信指向性を伴って分離抽出される。
【０００５】
また、基地局における受信と送信との間の時間差が０であると仮定すると伝搬路（基地局のアンテナ端と端末のアンテナ端との間の区間）に変動がないため、基地局から当該端末への下り信号は、受信時に得られた受信ウェイトを送信ウェイト情報として適用することにより当該端末のアンテナに対する送信指向性を伴って基地局のアレイアンテナから送信される。
【０００６】
このようなアダプティブアレイ処理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、ここではその動作原理についての説明を省略する。
【０００７】
なお、以下の説明においては、このようなアダプティブアレイ処理を用いて端末に対する下りの送信指向性制御を行なう基地局をアダプティブアレイ基地局と称する。
【０００８】
一方、このようなアダプティブアレイ処理を用いて受信指向性および送信指向性を形成して信号の送受信を行なう無線端末装置が開発されている。以下に、このようなアダプティブアレイ処理を用いて指向性制御を行なう端末をアダプティブアレイ端末と称する。
【０００９】
しかしながら、これらのアダプティブアレイ基地局およびアダプティブアレイ端末において、たとえ上述のように、伝搬路に変動がなくても、アダプティブアレイ基地局内またはアダプティブアレイ端末内における受信信号経路と送信信号経路との物理的な差違（たとえば経路長の差、受信回路および送信回路に含まれるアンプ、フィルタなどのデバイスの特性差など）により、受信信号経路と送信信号経路とで、送受信信号間に位相回転量、振幅変動量などの伝送特性の差が生じてしまうことになる。
【００１０】
アダプティブアレイ基地局内またはアダプティブアレイ端末内で送受信信号間に伝送特性の差があれば、上述のように受信ウェイトをそのまま送信ウェイトとして用いる方法では、送信相手先の端末または基地局に対して最適な送信指向性を向けることができなくなる。
【００１１】
このため、通常は、工場出荷時に基地局内または端末内の受信信号経路の伝送特性と送信信号経路の伝送特性との差を補償して最適の送信指向性を形成するためのキャリブレーションが行なわれる。
【００１２】
しかしながら、基地局内または端末内の受信回路および送信回路に含まれるデバイスの特性は、経年変化や温度変化により、出荷時とは異なってしまうため、基地局または端末の使用開始後に定期的にキャリブレーション処理を行なう必要がある。
【００１３】
設置後の基地局におけるそのようなキャリブレーション処理については、たとえば国際公開番号ＷＯ００／０８７７７号公報（国際公開日２０００年２月１７日）などに開示されている。このような従来の方法では、たとえば、アダプティブアレイ基地局のアレイアンテナを構成する複数のアンテナのうち、あるアンテナから既知の信号を送信し、残りのアンテナでこの既知の信号をアレイ受信することにより、基地局内の受信信号経路の伝送特性と送信信号経路の伝送特性との差を測定し補償して送信指向性を最適化するキャリブレーション処理を行なっていた。また、アダプティブアレイ端末においても、同様の方法によるキャリブレーション処理が考えられる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、使用開始後のアダプティブアレイ端末については、各端末単体でキャリブレーション処理を行なうことが考えられる。
【００１５】
この方法では、既知の信号を送信するアンテナと、これを受信するアンテナとの組合せを順次変更しながら、アダプティブアレイ端末内の受信信号経路の伝送特性と送信信号経路の伝送特性との差の補償を繰返すこととなるため、次のような問題が生じる。
【００１６】
すなわち、補償を繰返すため全体のキャリブレーション処理に時間を要し、また、既知の信号を送信するアンテナを除く、残りの本数のアンテナでアレイ受信をしていたため、アレイアンテナ全体で受信する場合に比べて、端末のアダプティブアレイ性能すなわちキャリブレーション性能が劣化するという問題があった。
【００１７】
さらに、単体の端末のアンテナ同士の間で近距離の信号送受信を行なっていたため、次のような問題が生じていた。
【００１８】
すなわち、信号が飽和しないように送受信の電力制御が必要であり制御が複雑化していた。また、送信アンテナと受信アンテナとの距離が短すぎると十分な分解能（たとえばビーム、ヌルの鋭さ）を有する指向性パターンを形成することが困難となり、アダプティブアレイ性能が劣化するという問題があった。
【００１９】
それゆえに、この発明の目的は、アダプティブアレイ端末のすべてのアンテナを外部からの既知の送信信号の受信に用いることにより、アダプティブアレイ端末内で複雑な制御を行なうことなく、短時間にかつ高精度にアダプティブアレイ端末の送信指向性のキャリブレーション処理を行なうことができる無線基地装置、送信指向性キャリブレーション方法、および送信指向性キャリブレーションプログラムを提供することである。
【００２０】
この発明の他の目的は、アダプティブアレイ端末のキャリブレーションを行なうためのアダプティブアレイ無線基地装置に、キャリブレーションの対象となるアダプティブアレイ端末以外の端末が接続している場合であっても、アダプティブアレイ端末の送信指向性のキャリブレーション処理を行なうことができる無線基地装置、送信指向性キャリブレーション方法、および送信指向性キャリブレーションプログラムを提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この発明の１つの局面は、第１の複数のアンテナを用いてアダプティブアレイ処理により無線端末装置との通信を行なう無線基地装置であって、通常モード時に、第１の複数のアンテナの少なくとも一部を用いて任意の無線端末装置と通信を行う手段と、第２の複数のアンテナを用いてアダプティブアレイ処理により無線基地装置との通信を行なう特定の無線端末装置のキャリブレーションを行なうキャリブレーション多重モード時に、第１の複数のアンテナを第３の複数のアンテナと第４の複数のアンテナとに分割する手段と、第３の複数のアンテナを用いて任意の無線端末装置との通信を継続する手段と、第４の複数のアンテナを用いて、任意の無線端末装置に対しヌルを向ける送信指向性を形成する手段と、形成された送信指向性で、任意の無線端末装置との通信に使われる同一の周波数およびタイムスロットで、特定の無線端末装置に対する所望信号を送信する手段と、特定の無線端末装置から第３の複数のアンテナで受信した信号と第４の複数のアンテナで受信した信号との受信レベルに関する情報を生成する手段と、特定の無線端末装置における送信指向性のキャリブレーションのために、生成された受信レベルに関する情報を特定の無線端末装置に送信する手段とを備える。
【００２２】
この発明では、アダプティブアレイ無線基地装置に、キャリブレーションの対象となるアダプティブアレイ端末以外の任意の無線端末装置が接続している場合であっても、当該任意の無線端末装置との空間多重接続を維持しながら、アダプティブアレイ無線端末装置の送信指向性のキャリブレーション処理を行なうことができる。
【００２３】
好ましくは、無線基地装置は、特定の無線端末装置からキャリブレーションの終了を指示されるまで、所望信号の送信と、受信レベルに関する情報の送信を継続させる手段をさらに備える。
【００２４】
好ましくは、受信レベルに関する情報を生成する手段は、第３の複数のアンテナで受信した特定の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルと、第４の複数のアンテナで受信した特定の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルとを算出する手段と、算出された受信応答ベクトルに基づいて、第３の複数のアンテナおよび第４の複数のアンテナの受信レベル比を算出して、受信レベルに関する情報として供給する手段とを含む。
【００２５】
好ましくは、送信指向性を形成する手段は、第４の複数のアンテナで受信した任意の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルを算出する手段と、算出された受信応答ベクトルに基づいて、任意の無線端末装置に強制的にヌルを向ける送信ウェイトを算出する手段とを含む。
【００２６】
この発明の他の局面は、第１の複数のアンテナを用いてアダプティブアレイ処理により無線端末装置との通信を行なう無線基地装置における無線端末装置の送信指向性キャリブレーション方法であって、通常モード時に、第１の複数のアンテナの少なくとも一部を用いて任意の無線端末装置と通信を行なうステップと、第２の複数のアンテナを用いてアダプティブアレイ処理により無線基地装置との通信を行なう特定の無線端末装置のキャリブレーションを行なうキャリブレーション多重モード時に、第１の複数のアンテナを第３の複数のアンテナと第４の複数のアンテナとに分割するステップと、第３の複数のアンテナを用いて任意の無線端末装置との通信を継続するステップと、第４の複数のアンテナを用いて、任意の無線端末装置に対しヌルを向ける送信指向性を形成するステップと、形成された送信指向性で、任意の無線端末装置との通信に使われる同一の周波数およびタイムスロットで、特定の無線端末装置に対する所望信号を送信するステップと、特定の無線端末装置から第３の複数のアンテナで受信した信号と第４の複数のアンテナで受信した信号との受信レベルに関する情報を生成するステップと、特定の無線端末装置における送信指向性のキャリブレーションのために、生成された受信レベルに関する情報を特定の無線端末装置に送信するステップとを備える。
【００２７】
この発明では、アダプティブアレイ無線基地装置に、キャリブレーションの対象となるアダプティブアレイ端末以外の任意の無線端末装置が接続している場合であっても、当該任意の無線端末装置との空間多重接続を維持しながら、アダプティブアレイ無線端末装置の送信指向性のキャリブレーション処理を行なうことができる。
【００２８】
好ましくは、キャリブレーション方法は、特定の無線端末装置からキャリブレーションの終了を指示されるまで、所望信号の送信と、受信レベルに関する情報の送信を継続させるステップをさらに備える。
【００２９】
好ましくは、受信レベルに関する情報を生成するステップは、第３の複数のアンテナで受信した特定の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルと、第４の複数のアンテナで受信した特定の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルとを算出するステップと、算出された受信応答ベクトルに基づいて、第３の複数のアンテナおよび第４の複数のアンテナの受信レベル比を算出して、受信レベルに関する情報として供給するステップとを含む。
【００３０】
好ましくは、送信指向性を形成するステップは、第４の複数のアンテナで受信した任意の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルを算出するステップと、算出された受信応答ベクトルに基づいて、任意の無線端末装置に強制的にヌルを向ける送信ウェイトを算出するステップとを含む。
【００３１】
この発明のさらに他の局面は、第１の複数のアンテナを用いてアダプティブアレイ処理により無線端末装置との通信を行なう無線基地装置における無線端末装置の送信指向性キャリブレーションプログラムであって、コンピュータに、通常モード時に、第１の複数のアンテナの少なくとも一部を用いて任意の無線端末装置と通信を行なうステップと、第２の複数のアンテナを用いてアダプティブアレイ処理により無線基地装置との通信を行なう特定の無線端末装置のキャリブレーションを行なうキャリブレーション多重モード時に、第１の複数のアンテナを第３の複数のアンテナと第４の複数のアンテナとに分割するステップと、第３の複数のアンテナを用いて任意の無線端末装置との通信を継続するステップと、第４の複数のアンテナを用いて、任意の無線端末装置に対しヌルを向ける送信指向性を形成するステップと、形成された送信指向性で、任意の無線端末装置との通信に使われる同一の周波数およびタイムスロットで、特定の無線端末装置に対する所望信号を送信するステップと、特定の無線端末装置から第３の複数のアンテナで受信した信号と第４の複数のアンテナで受信した信号との受信レベルに関する情報を生成するステップと、特定の無線端末装置における送信指向性のキャリブレーションのために、生成された受信レベルに関する情報を特定の無線端末装置に送信するステップとを実行させる。
【００３２】
この発明では、アダプティブアレイ無線基地装置に、キャリブレーションの対象となるアダプティブアレイ端末以外の任意の無線端末装置が接続している場合であっても、当該任意の無線端末装置との空間多重接続を維持しながら、アダプティブアレイ無線端末装置の送信指向性のキャリブレーション処理を行なうことができる。
【００３３】
好ましくは、キャリブレーションプログラムは、特定の無線端末装置からキャリブレーションの終了を指示されるまで、所望信号の送信と、受信レベルに関する情報の送信を継続させるステップをさらに実行させる。
【００３４】
好ましくは、受信レベルに関する情報を生成するステップは、第３の複数のアンテナで受信した特定の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルと、第４の複数のアンテナで受信した特定の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルとを算出するステップと、算出された受信応答ベクトルに基づいて、第３の複数のアンテナおよび第４の複数のアンテナの受信レベル比を算出して、受信レベルに関する情報として供給するステップとを含む。
【００３５】
好ましくは、送信指向性を形成するステップは、第４の複数のアンテナで受信した任意の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルを算出するステップと、算出された受信応答ベクトルに基づいて、任意の無線端末装置に強制的にヌルを向ける送信ウェイトを算出するステップとを含む。
【００３６】
この発明のさらに他の局面は、第１の複数のアンテナを用いてアダプティブアレイ処理により無線端末装置との通信を行なう無線基地装置における無線端末装置の送信指向性キャリブレーション方法であって、通常モード時に、第１の複数のアンテナの少なくとも一部を用いて任意の無線端末装置と通信を行なうステップと、第２の複数のアンテナを用いてアダプティブアレイ処理により無線基地装置との通信を行なう特定の無線端末装置のキャリブレーションを行なうキャリブレーション多重モード時に、第１の複数のアンテナを第３の複数のアンテナと第４の複数のアンテナとに分割するステップと、第３の複数のアンテナを用いて任意の無線端末装置との通信を継続するステップと、第４の複数のアンテナを用いて、任意の無線端末装置に対しヌルを向ける送信指向性を形成するステップと、形成された送信指向性で、任意の無線端末装置との通信に使われる同一の周波数およびタイムスロットで、特定の無線端末装置に対する所望信号を第４の複数のアンテナで送信するステップと、特定の無線端末装置において第２の複数のアンテナで受信した、第４の複数のアンテナからの所望の信号および第３の複数のアンテナから送信された信号に基づいて第４の複数のアンテナにビームを向けかつ第３の複数のアンテナにヌルを向ける送信指向性パターンを形成するためのウェイト情報を計算するステップと、計算されたウェイト情報を補正するステップと、補正されたウェイト情報に基づく送信指向性パターンで特定の無線端末装置から無線基地装置に所定の信号を送信するステップと、特定の無線端末装置から第３の複数のアンテナで受信した所定の信号と第４の複数のアンテナで受信した所定の信号との受信レベルに関する情報を生成するステップと、特定の無線端末装置における送信指向性のキャリブレーションのために、生成された受信レベルに関する情報を特定の無線端末装置に送信するステップと、特定の無線端末装置において受信した受信レベルに関する情報に基づいて、無線基地装置における受信レベルに関する情報が最適となる前記ウェイト情報の補正の値を決定するステップとを備える。
【００３７】
この発明では、アダプティブアレイ無線基地装置に、キャリブレーションの対象となるアダプティブアレイ端末以外の任意の無線端末装置が接続している場合であっても、当該任意の無線端末装置との空間多重接続を維持しながら、アダプティブアレイ無線端末装置の送信指向性のキャリブレーション処理を行なうことができる。
【００３８】
好ましくは、キャリブレーション方法は、特定の無線端末装置からキャリブレーションの終了を指示されるまで、所望信号の送信と、受信レベルに関する情報の送信を継続させるステップをさらに備える。
【００３９】
好ましくは、受信レベルに関する情報を生成するステップは、第３の複数のアンテナで受信した特定の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルと、第４の複数のアンテナで受信した特定の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルとを算出するステップと、算出された受信応答ベクトルに基づいて、第３の複数のアンテナおよび第４の複数のアンテナの受信レベル比を算出して、受信レベルに関する情報として供給するステップとを含む。
【００４０】
好ましくは、受信レベル比を算出するステップは、受信レベル比を所定期間にわたって平均したものを算出された受信レベル比として供給するステップを含む。
【００４１】
好ましくは、送信指向性を形成するステップは、第４の複数のアンテナで受信した任意の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルを算出するステップと、算出された受信応答ベクトルに基づいて、任意の無線端末装置に強制的にヌルを向ける送信ウェイトを算出するステップとを含む。
【００４２】
【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。
【００４３】
図１〜図３は、この発明の実施の形態のアダプティブアレイ端末の送信指向性のキャリブレーション方法の原理を模式的に示す概念図である。
【００４４】
この発明は、前述のように各アダプティブアレイ端末単体でキャリブレーション処理を行なうのではなく、外部のアダプティブアレイ基地局との間で信号のやり取りをすることにより、アダプティブアレイ端末の送信指向性のキャリブレーション処理を行なうものである。
【００４５】
特に図１〜図３に示した実施の形態では、少なくとも４本のアンテナを有する外部のアダプティブアレイ基地局との信号のやり取りにより、当該アダプティブアレイ端末のキャリブレーションを行なうタイムスロットに他の端末が空間多重接続している場合であっても、当該アダプティブアレイ端末の送信指向性のキャリブレーション処理を可能にするものである。
【００４６】
以下に、図１〜図３を参照して、この発明の実施の形態によるアダプティブアレイ端末の送信指向性のキャリブレーション方法の原理について説明する。
【００４７】
図１において、無線装置１は、キャリブレーション処理の対象ではない通常の１本アンテナ端末であり、無線装置２は、端末１との間で通信を行なっているアダプティブアレイ基地局である。
【００４８】
１本アンテナ端末１のアンテナ１１から送信された信号は、アダプティブアレイ基地局２のアレイアンテナを構成する少なくとも４本のアンテナ２１，２２，２３，２４によってアレイ受信され、アダプティブアレイ処理の結果得られる受信ウェイトに基づいて、実線で示すような受信指向性パターンで、アンテナ１１からの信号が分離抽出される。
【００４９】
このように４本のアンテナのすべてを用いてアレイ処理を行なっているアダプティブアレイ基地局２は、そのままでは、他のアダプティブアレイ端末のキャリブレーションのために使用することはできない。
【００５０】
そこで、この発明の実施の形態では、図２および図３の概念図に示すような原理で、端末１との空間多重接続を維持しながら、キャリブレーション対象である他のキャリブレーション端末のキャリブレーションを実行するものである。
【００５１】
図２において、無線装置３は、キャリブレーション処理の対象となるアダプティブアレイ端末である。アダプティブアレイ端末３からのキャリブレーションの要求により、アダプティブアレイ基地局２は、少なくとも２本のアンテナ２３および２４を用いて１本アンテナ端末１に対する指向性パターンを形成し、少なくとも２本のアンテナ２１および２２を用いてアダプティブアレイ端末３に対する指向性パターンを形成するよう基地局２内の制御を切替えて、キャリブレーション処理を開始する。
【００５２】
より具体的に、１本アンテナ端末１に対しては、図２において実線で示すように、端末１のアンテナ１１にビームが向けられた送信指向性パターンが、アダプティブアレイ基地局２のアンテナ２３，２４によるアレイ処理により形成される。
【００５３】
一方、アダプティブアレイ端末３に対しては、図２において破線で示すように、端末１のアンテナ１１に強制的にヌルが向けられた送信指向性パターンが、アダプティブアレイ基地局２のアンテナ２１，２２によるアレイ処理により形成される。
【００５４】
これにより、アダプティブアレイ基地局２の２本のアンテナ２１，２２から、端末３にとって所望信号となる、端末１との通信に使用されている所定周波数と同じ周波数の既知の信号が送信され、２本のアンテナ２３，２４から端末１に送信される上記所定周波数の信号が端末３にとっての干渉信号となる。
【００５５】
これらの送信信号は、アダプティブアレイ端末３のアレイアンテナを構成する少なくとも２本のアンテナ３１，３２によってアレイ受信され、アダプティブアレイ処理の結果得られる受信ウェイトに基づいて、図示するような受信指向性パターンで、基地局２のアンテナ２１，２２からの所望信号が分離抽出される。
【００５６】
アダプティブアレイ端末３において、このような受信時に得られた受信ウェイトにはある補正値が乗算されて後述する送信指向性の形成に用いられる。
【００５７】
次に、図３に示すように、アダプティブアレイ端末３は、受信時に得られ、上述の補正値が乗算された受信ウェイトを送信ウェイトとして用いて、図示するような送信指向性パターンを形成し、アダプティブアレイ基地局２に向かって信号を送信する。図示するように、受信ウェイトを用いた送信ウェイトに基づいて形成された送信指向性パターンは、アダプティブアレイ基地局２のアンテナのうち、所望信号を送信したアンテナ２１，２２にビームが向けられており、干渉信号を送信したアンテナ２３，２４にヌルが向けられている。
【００５８】
アダプティブアレイ基地局２は、２本のアンテナ２１，２２で、アダプティブアレイ端末３からのビームの信号（所望信号）および１本アンテナ端末１からのヌルの信号（干渉信号）をアダプティブアレイ受信し、端末３の受信応答ベクトル（Ｄｅｓｉｒｅｄｕｓｅｒ’ｓｗａｖｅ：以下、Ｄ波）を計算する。
【００５９】
一方、アダプティブアレイ基地局２は、２本のアンテナ２３，２４で、１本アンテナ端末１からのビームの信号（所望信号）およびアダプティブアレイ端末３からのヌルの信号（干渉信号）をアダプティブアレイ受信し、端末３の受信応答ベクトル（Ｕｎｄｅｓｉｒｅｄｕｓｅｒ’ｓｗａｖｅ：以下、Ｕ波）を計算する。
【００６０】
アダプティブアレイ基地局２において、これらの受信応答ベクトル（Ｄ波およびＵ波）の大きさを計算し、その比率であるＤＵ（Ｄｅｓｉｒｅｄｕｓｅｒ’ｓｐｏｗｅｒ：Ｕｎｄｅｓｉｒｅｄｕｓｅｒ’ｓｐｏｗｅｒ）比を算出する。言い換えると、このＤＵ比は、アダプティブアレイ基地局２に対する送信指向性パターンの形状におけるヌルの深さを表わしている。
【００６１】
アダプティブアレイ端末３の送信指向性パターンの精度が高いほど、アダプティブアレイ基地局２のアンテナ２１，２２に対してはビームが、アンテナ２３，２４に対してはヌルが、それぞれより正確に向くことになり（すなわちヌルが深くなり）、アンテナ２１，２２での受信電力は増大し、アンテナ２３，２４での受信電力は低下することになる。すなわち、ＤＵ比は高くなる。
【００６２】
このことから、アダプティブアレイ基地局２で測定されたＤＵ比は、アダプティブアレイ端末３において送信指向性が正確に形成されているかを示す指標として用いることができる。すなわち、アダプティブアレイ基地局２で測定されるＤＵ比が最適（最高）となるように、アダプティブアレイ端末３において受信ウェイトに乗算する補正値を決定すれば、アダプティブアレイ端末３の送信指向性のキャリブレーションが行なわれたことになる。
【００６３】
なお、各アンテナの受信電力には、端末１からの受信電力も含まれるので、端末３のみに対するＤＵ比を求めるために、各アンテナの受信電力から直接ＤＵ比を求めるのではなく、端末３の受信応答ベクトルからＤＵ比を算出するようにしたものである。
【００６４】
図４は、図１〜図３に示した実施の形態による送信指向性のキャリブレーション方法の手順を示すタイミング図である。
【００６５】
図４を参照して、左側にキャリブレーションの対象となるアダプティブアレイ端末３の動作を示し、右側にキャリブレーションを行なうための外部の無線装置としての少なくとも４本のアンテナを有するアダプティブアレイ基地局２の動作を示している。
【００６６】
図４を参照して、この発明の実施の形態によるキャリブレーション方法の具体的な手順について説明する。
【００６７】
まず、端末側で、キャリブレーションを起動する条件が満たされているか否かが判断される（ステップＳ１）。ここで、キャリブレーションの起動条件とは、たとえば、前回のキャリブレーション実行時からの所定の期間の経過を計っているキャリブレーションタイマが満了したこと、前回のキャリブレーション実行時から温度が変化したことを検出したこと、干渉回避動作（たとえば基地局からのチャネル切替要求）の回数などから送信指向性の劣化により通信品質が劣化したと判断されたこと、などが挙げられる。
【００６８】
ステップＳ１において、これらの条件のいずれかが満たされていることが判断されると、端末側でキャリブレーションが起動され、ステップＳ２においてキャリブレーションのための測定条件が満たされているか否かが判定される。ここでは、端末が周囲の電波環境をモニタし、干渉波が少ないこと、フェージングがないことなどが判断されると、キャリブレーション測定のための条件は満たされていると判断し、キャリブレーション測定要求を基地局側に送信する。キャリブレーション測定要求は、測定時間（後述するＤＵ比の平均時間）、使用する信号周波数など、キャリブレーションに関する諸条件を含んでいる。このキャリブレーション測定要求は、制御チャネルＣＣＨによって端末から基地局へ送信される。
【００６９】
このキャリブレーション測定要求を受けた基地局側では、ステップＳ３においてキャリブレーションのための測定条件が満たされているか否かが判定される。ここでの測定条件は、基地局の周囲に干渉波が少ないこと、フェージングがないことなどの電波環境に関する条件の他に、当該基地局自体がキャリブレーションの実行に適しているか否かに関する条件を含む。すなわち、当該基地局がキャリブレーションに使用するタイムスロットにおいて他の端末と通信状態にあるか否かなどである。
【００７０】
ステップＳ３において、当該基地局は、キャリブレーションのための測定条件が満たされていると判断すると、キャリブレーション測定指示を端末側に送信する。このキャリブレーション測定指示は、制御チャネルＣＣＨによって基地局から端末へ送信される。
【００７１】
その後、制御チャネルＣＣＨから通話チャネルＴＣＨに移行し、データ通信中に、図２および図３に示した原理によるアダプティブアレイ端末の送信指向性のキャリブレーション処理が実行される。
【００７２】
まず、アダプティブアレイ基地局２側からキャリブレーション用の信号がアダプティブアレイ端末３に送信される（ステップＳ４）。より具体的には、図２に示したように、アダプティブアレイ基地局２のアンテナ２１，２２から所望信号が、アンテナ２３，２４から干渉信号が送信される。
【００７３】
アダプティブアレイ端末３側ではこれらのキャリブレーション用の信号をアレイ受信する（ステップＳ５）。より具体的には、アダプティブアレイ端末３は、アダプティブアレイ処理により、図２に示したような受信指向性パターンで基地局２からの信号を受信する。
【００７４】
端末３側では、所望信号の受信のために形成された受信ウェイトにある補正値を乗算して送信ウェイトとし、図３に示すような送信指向性パターンを形成して、すなわち基地局２のアンテナ２１，２２にビームを向けかつアンテナ２３，２４にヌルを向けた状態で、信号を送信する（ステップＳ５）。ここで、補正値の初期値としては、たとえば前回のキャリブレーション時に決定されていた既存の補正値を用いるものとする。
【００７５】
基地局２側では、このように端末３から送信された信号を受信し、アンテナ２１，２２で受信した端末３からの信号の受信応答ベクトル（Ｄ波）と、アンテナ２３，２４で受信した端末３からの信号の受信応答ベクトル（Ｕ波）とに基づいて、アンテナ間の受信信号電力のＤＵ比を測定する（ステップＳ４）。そして基地局２側のメモリに測定結果を記憶する。
【００７６】
このようなステップＳ４および５によるＤＵ比の測定動作を、通話チャネルのデータ通信中に、所定の時間（キャリブレーション測定要求によって端末から指定された時間）にわたって繰返し実行する。
【００７７】
そして、所定時間が経過すると、その時間内に基地局側で測定されたＤＵ比の平均値が基地局側で計算され、その結果が端末側に通知される（ステップＳ６）。このＤＵ比測定結果は、通話チャネルＴＣＨによって基地局から端末へ送信される。
【００７８】
アダプティブアレイ端末３側はこのＤＵ比測定結果を受信し、所定値以上になっているか否かを判定する（ステップＳ７）。図３に関連して説明したように、端末３の送信指向性が良好なほど、送信指向性パターン形状におけるヌルは深くなり（干渉成分が少なくなり）、基地局側で測定されるＤＵ比は大きくなる。
【００７９】
端末３は、測定された平均ＤＵ比が所定値以上であれば、上述のステップＳ５において受信ウェイトはすでに適切な補正値によって補正されているものと判断し、当該補正値を最終のキャリブレーション補正値として決定し、記録する。そして、基地局２側にキャリブレーション終了通知を送信する（ステップＳ７）。
【００８０】
そして、端末３では、次回のキャリブレーション実行時まで、当該補正値を受信ウェイトに乗算することにより送信ウェイトを形成する。これにより、最適な送信指向性が形成される。
【００８１】
一方、測定された平均ＤＵ比が所定値以上になっていないと端末で判断されると、補正値を変更してキャリブレーション処理を継続することを決定し、キャリブレーション継続要求を基地局側に送信する（ステップＳ７）。
【００８２】
以後の動作は、上述のステップＳ３からＳ７までの動作の繰返しであり、基地局側でキャリブレーション測定条件を再度確認し、条件が満たされていればキャリブレーション測定指示を端末側に送信し、データ通信中に上述のＤＵ比の測定を繰返す。
【００８３】
このように、基地局２側で得られる平均ＤＵ比が所定値以上になるまで、端末側３で受信ウェイトに乗算する補正値を更新しながら、キャリブレーション処理（平均ＤＵ比の測定）を継続する。そして最終的に平均ＤＵ比が所定値以上となったときの補正値をキャリブレーション補正値として決定する。
【００８４】
なお、上述の方法では、所定時間内に測定されたＤＵ比の平均値を基地局側で測定し端末側に送り返しているが、この実施の形態１によるＤＵ比に基づくキャリブレーション方法はこのような方法に限定されるものではない。
【００８５】
たとえば、図４のステップＳ４および５において、端末側で補正値を変更しながらその都度基地局側で測定されたＤＵ比を基地局から返送させ、ステップＳ４および５の過程で最適な（最大の）ＤＵ比が得られた補正値を決定するようにしてもよい。
【００８６】
なお、基地局側からは計算された受信応答ベクトル（Ｄ波およびＵ波）を端末側へ送信させ、端末側でＤＵ比を算出するようにしてもよい。
【００８７】
次に、図５は、図２〜図４に示した実施の形態による送信指向性キャリブレーションの対象となるアダプティブアレイ端末３の構成を示すブロック図である。
【００８８】
図５を参照して、キャリブレーションの対象となるアダプティブアレイ端末３の構成について詳細に説明する。図５のアダプティブアレイ端末３は、複数本のアンテナ、たとえばアンテナ３１，３２からなるアレイアンテナを備えている。アンテナ３１，３２は、それぞれ、無線部３１０，３２０に接続される。無線部３１０および３２０は全く同じ構成を有している。
【００８９】
無線部３１０は、スイッチ３１５と、送信部３１１と、受信部３１２と、Ｄ／Ａ変換器３１３と、Ａ／Ｄ変換器３１４とを備えている。
【００９０】
受信時には、アンテナ３１で受信した信号が受信部３１２に与えられるようにスイッチ３１５は切換わる。受信部３１２はローノイズアンプ等を含み、与えられた受信信号に対し、高周波から低周波への周波数変換、増幅などの各種のアナログ信号処理を施してＡ／Ｄ変換器３１４へ与える。Ａ／Ｄ変換器３１４に与えられた受信信号はデジタル信号に変換されてユーザ信号処理部５０に与えられる。
【００９１】
一方、無線部３２０は、スイッチ３２５と、送信部３２１と、受信部３２２と、Ｄ／Ａ変換器３２３と、Ａ／Ｄ変換器３２４とを備えている。
【００９２】
受信時には、アンテナ３２で受信した信号が受信部３２２に与えられるようにスイッチ３２５は切換わる。受信部３２２はローノイズアンプ等を含み、与えられた受信信号に対し、高周波から低周波への周波数変換、増幅などの各種のアナログ信号処理を施してＡ／Ｄ変換器３２４へ与える。Ａ／Ｄ変換器３２４に与えられた受信信号はデジタル信号に変換されてユーザ信号処理部５０に与えられる。
【００９３】
ユーザ信号処理部５０は、後述する制御部７０の制御下に、端末３の受信および送信の指向性パターンの形成に関する処理を実行する。すなわち、ユーザ信号処理部５０は、後述するアダプティブアレイ処理により、当該端末３と通信している基地局からのユーザ信号を抽出する。抽出された基地局からのユーザ信号は、モデム部６０に与えられて、π／４シフトＱＰＳＫ復調を含む所定の処理が施され、元の信号に復元されて図示しないスピーカなどの音声再生装置に供給される。
【００９４】
一方、送信時には、図示しないマイクなどの音声信号源から与えられた送信信号は、モデム部６０を介してπ／４シフトＱＰＳＫ変調を含む所定の処理が施され、ユーザ信号処理部５０に与えられる。
【００９５】
ユーザ信号処理部５０は、後述するように、モデム部６０から入力された送信信号を所望の端末へ送信できるように重み付けして（送信指向性を形成して）、無線部３１０のＤ／Ａ変換器３１３および無線部３２０のＤ／Ａ変換器３２３に与える。
【００９６】
無線部３１０のＤ／Ａ変換器３１３でアナログ信号に変換された送信信号は、ハイパワーアンプ等を含む送信部３１１に与えられ、そこで、低周波から高周波への周波数変換、送信出力レベルまでの増幅など、無線送信に必要な各種のアナログ信号処理が施される。なお、送信出力は、制御部７０からの指示に応じてハイパワーアンプのゲインを制御することによって調整される。
【００９７】
送信時には、スイッチ３１５は、送信部３１１とアンテナ３１とを接続するように切換わり、送信部３１１で無線処理された送信信号は、アンテナ３１から送信される。
【００９８】
一方、無線部３２０のＤ／Ａ変換器３２３でアナログ信号に変換された送信信号は、ハイパワーアンプ等を含む送信部３２１に与えられ、そこで、低周波から高周波への周波数変換、送信出力レベルまでの増幅など、無線送信に必要な各種のアナログ信号処理が施される。なお、送信出力は、制御部７０からの指示に応じてハイパワーアンプのゲインを制御することによって調整される。
【００９９】
送信時には、スイッチ３２５は、送信部３２１とアンテナ３２とを接続するように切換わり、送信部３２１で無線処理された送信信号は、アンテナ３２から送信される。
【０１００】
制御部７０は、送信指向性のキャリブレーション時に、モデム部６０によって復調された受信信号に含まれる相手先のアダプティブアレイ基地局２からの情報にしたがって、キャリブレーション処理を実行するように、ユーザ信号処理部５０を制御する。制御部７０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、メモリなどで構成される。
【０１０１】
ユーザ信号処理部５０はデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）を用いてソフトウェアで実現される。
【０１０２】
図６は、図５に示したユーザ信号処理部５０の構成を示す機能ブロック図である。図６を参照して、図５のアンテナ３１に対応する無線部３１０の受信部３１２からＡ／Ｄ変換器３１４を介して与えられたデジタルの受信信号およびアンテナ３２に対応する無線部３２０の受信部３２２からＡ／Ｄ変換器３２４を介して与えられたデジタルの受信信号がユーザ信号処理部５０に与えられる。
【０１０３】
以下に、ユーザ信号処理部５０に与えられたこれらのデジタル信号の処理について説明する。ユーザ信号処理部５０に与えられたこれらの信号に対しては、図６に示す機能ブロック図に従って、当該アダプティブアレイ端末の図示しないＤＳＰにより、ソフトウェア的にアダプティブアレイ処理が施される。
【０１０４】
図６を参照して、無線部３１０，３２０よりユーザ信号処理部５０に与えられた２系統のデジタル受信信号からなる受信信号ベクトルｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ）は、乗算器ＭＲ１，ＭＲ２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５２に与えられる。
【０１０５】
受信ウェイトベクトル計算機５２は、周知のアダプティブアレイアルゴリズムリズムにより、アンテナごとのウェイトからなるウェイトベクトルｗ_１，ｗ_２を算出し、乗算器ＭＲ１，ＭＲ２のそれぞれの他方入力に与えて、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する。加算器ＡＤ１によりその複素乗算結果の総和である受信信号が得られ、図５のモデム部６０に与えられる。
【０１０６】
一方、送信ウェイトベクトル計算機５４は、受信ウェイトベクトル計算機５２からの受信ウェイトベクトルｗ_１，ｗ_２を補正値乗算回路５５で補正したウェイトベクトルを送信ウェイトベクトルとして出力する。
【０１０７】
図５のモデム部６０からの送信信号が、乗算器ＭＴ１，ＭＴ２のそれぞれの一方入力端子に与えられ、乗算器ＭＴ１，ＭＴ２のそれぞれの他方入力端子には、送信ウェイトベクトル計算機５４で得られた送信ウェイトベクトルが印加される。
【０１０８】
このように、ユーザ信号処理部５０で送信ウェイトベクトルとの複素乗算で重み付けされたデジタル送信信号はそれぞれ無線部３１０，３２０に与えられる。無線部３１０，３２０に与えられたデジタル送信信号は、それぞれアンテナ３１，３２を介して送信される。
【０１０９】
次に、受信ウェイトベクトル計算機５２による受信ウェイトベクトルの算出について説明する。ここで、たとえば所望基地局および干渉基地局の２つの基地局が存在し、そのうち所望基地局からの信号を所望信号、干渉基地局からの信号を干渉信号とする。
【０１１０】
まず、所望基地局からの信号をＡ（ｔ），干渉基地局からの信号をＢ（ｔ）とすると、図５のアンテナ３１での受信信号ｘ１（ｔ）は、次式のように表わされる：
ｘ１（ｔ）＝ａ１×Ａ（ｔ）＋ｂ１×Ｂ（ｔ）
ここで、ａ１，ｂ１は、リアルタイムで変化する係数である。
【０１１１】
次に、アンテナ３２での受信信号ｘ２（ｔ）は、次式のように表わされる：
ｘ２（ｔ）＝ａ２×Ａ（ｔ）＋ｂ２×Ｂ（ｔ）
ここで、ａ２，ｂ２も同様にリアルタイムで変化する係数である。
【０１１２】
上述の係数ａ１，ａ２は、所望基地局からの信号電波に対し、アンテナ３１，３２のそれぞれの受信信号の位相および振幅情報を表わし、係数ｂ１，ｂ２は、干渉基地局からの信号電波に対し、アンテナ３１，３２のそれぞれの受信信号の位相および振幅情報を表わしている。端末は移動しているため、これらの係数はリアルタイムで変化する。
【０１１３】
それぞれのアンテナで受信された信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ）は、アダプティブアレイを構成する乗算器ＭＲ１，ＭＲ２の一方入力にそれぞれ与えられ、これらの乗算器の他方入力には、受信ウェイトベクトル計算機５２によってリアルタイムで計算されたそれぞれのアンテナでの受信信号に対する重みからなるウェイトベクトルｗ_１，ｗ_２が印加される。
【０１１４】
したがって、乗算器ＭＲ１の出力は、ｗ_１×（ａ１Ａ（ｔ）＋ｂ１Ｂ（ｔ））となり、乗算器ＭＲ２の出力は、ｗ_２×（ａ２Ａ（ｔ）＋ｂ２Ｂ（ｔ））となる。
【０１１５】
これらの乗算器ＭＲ１，ＭＲ２の出力は、加算器ＡＤ１で加算され、その出力は次のようになる：
ｗ_１（ａ１Ａ（ｔ）＋ｂ１Ｂ（ｔ））＋ｗ_２（ａ２Ａ（ｔ）＋ｂ２Ｂ（ｔ））
これを信号Ａ（ｔ）に関する項と信号Ｂ（ｔ）に関する項とに分けると次のようになる：
（ｗ_１ａ１＋ｗ_２ａ２）Ａ（ｔ）＋（ｗ_１ｂ１＋ｗ_２ｂ２）Ｂ（ｔ）
ここで、受信ウェイトベクトル計算機５２は、所望基地局および干渉基地局を識別し、所望基地局の端末からの信号のみを抽出できるように、上記ウェイトｗ_１，ｗ_２を計算する。たとえば、ユーザ信号処理部５０の受信ウェイトベクトル計算機５２は、所望基地局からの信号Ａ（ｔ）のみを抽出するために、係数ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２を定数とみなし、信号Ａ（ｔ）の係数が全体として１、信号Ｂ（ｔ）の係数が全体として０となるように、ウェイトｗ_１，ｗ_２を計算する。
【０１１６】
このようにウェイトｗ_１，ｗ_２を設定することにより、加算器ＡＤ１の出力信号は下記のとおりとなる。
【０１１７】
出力信号＝１×Ａ（ｔ）＋０×Ｂ（ｔ）＝Ａ（ｔ）
上述のように、所望信号源である基地局からの所望信号Ａ（ｔ）に対する係数が１、干渉信号源である基地局からの干渉信号Ｂ（ｔ）に対する係数が０となるような受信ウェイトｗ_１，ｗ_２を求めて送信ウェイトとして用いることにより、所望信号源である基地局にビームが向けられ、干渉信号源である基地局にヌルが向けられた送信指向性が形成される。
【０１１８】
図５および図６に示す上述のアダプティブアレイ端末３において、この発明の実施の形態による送信指向性のキャリブレーション処理がどのように行なわれるかについて以下に説明する。
【０１１９】
図２に示すアダプティブアレイ基地局２のアンテナ２１，２２が、上述の所望信号源（所望基地局）に相当し、アンテナ２３，２４が干渉信号源（干渉基地局）に相当する。
【０１２０】
そして、キャリブレーションの対象であるアダプティブアレイ端末３のユーザ信号処理部５０（図６）の受信ウェイトベクトル計算機５２により、所望信号源（アンテナ２１，２２）からの信号Ａ（ｔ）に対する係数が１、干渉信号源（アンテナ２３，２４）からの信号Ｂ（ｔ）に対する係数が０となるような受信ウェイトｗ_１，ｗ_２を求め、送信ウェイトとして使用する。
【０１２１】
これにより、図３に示すように、所望信号源（アンテナ２１，２２）にビームが向き、干渉信号源（アンテナ２３，２４）にヌルが向いた、送信指向性パターンが形成される。
【０１２２】
ただし、受信ウェイトｗ_１，ｗ_２は、補正値乗算回路５５により、補正値が乗算される。図４に関連して説明したように、アダプティブアレイ基地局２からは、測定されたＤＵ比情報が端末３に送信されてくる。
【０１２３】
このＤＵ比情報は、端末３のモデム部６０で再現され、制御部７０に与えられる。制御部７０は、図４で説明した手順で、アダプティブアレイ基地局２から送られてきたＤＵ比が所定値以上になったことを判定するまで、受信ウェイトｗ_１，ｗ_２に乗算される補正値を更新するよう補正値乗算回路５５を制御する。
【０１２４】
一方、少なくとも４本のアンテナを有するアダプティブアレイ基地局２の構成を図７に示す。
【０１２５】
図７を参照して、キャリブレーションを行なうためのアダプティブアレイ基地局２の構成について詳細に説明する。図７のアダプティブアレイ基地局２は、少なくとも４本のアンテナ、たとえばアンテナ２１，２２，２３，２４からなるアレイアンテナを備えている。アンテナ２１，２２，２３，２４は、それぞれ、無線部２１０，２２０，２３０，２４０に接続される。無線部２１０，２２０，２３０，２４０は全く同じ構成を有しているので、無線部２１０についてのみその構成および動作を説明する。
【０１２６】
無線部２１０は、スイッチ２１５と、送信部２１１と、受信部２１２と、Ｄ／Ａ変換器２１３と、Ａ／Ｄ変換器２１４とを備えている。
【０１２７】
受信時には、アンテナ２１で受信した信号が受信部２１２に与えられるようにスイッチ２１５は切換わる。受信部２１２はローノイズアンプ等を含み、与えられた受信信号に対し、高周波から低周波への周波数変換、増幅などの各種のアナログ信号処理を施してＡ／Ｄ変換器２１４へ与える。Ａ／Ｄ変換器２１４に与えられた受信信号はデジタル信号に変換されてユーザ信号処理部８０に与えられる。
【０１２８】
無線部２２０，２３０，２４０からもデジタル信号に変換された受信信号がユーザ信号処理部８０に与えられる。
【０１２９】
ユーザ信号処理部８０は、図１に示すようにアダプティブアレイ基地局２が１つの端末１と通信しているときと、図２および図３に示すようにこの端末１との接続を維持しながらアダプティブアレイ端末３のキャリブレーションをおこなうときとでは、動作が異なる。これらの動作については後述する。
【０１３０】
ユーザ信号処理部８０は、通常は、アダプティブアレイ処理により、当該アダプティブアレイ基地局２に接続している端末からの受信信号を分離抽出する。分離抽出された端末からの受信信号は、モデム部９０に与えられて、π／４シフトＱＰＳＫ復調を含む所定の処理が施され、もとの信号に復元されて図示しない公衆回線網に供給される。
【０１３１】
一方、送信時には、図示しない公衆回線網から与えられた送信信号は、モデム部９０を介してπ／４シフトＱＰＳＫ変調を含む所定の処理が施され、ユーザ信号処理部８０に与えられる。
【０１３２】
ユーザ信号処理部８０は、モデム部９０から入力された送信信号を所望の端末へ送信できるように重み付けして（送信指向性を形成して）、無線部２１０のＤ／Ａ変換器２１３および無線部２２０，２３０，２４０の図示しないＤ／Ａ変換器に与える。
【０１３３】
無線部２１０のＤ／Ａ変換器２１３でアナログ信号に変換された送信信号は、ハイパワーアンプ等を含む送信部２１１に与えられ、そこで、低周波から高周波への周波数変換、送信出力レベルまでの増幅など、無線送信に必要な各種のアナログ信号処理が施される。なお、送信出力は、図示しない制御部からの指示に応じてハイパワーアンプのゲインを制御することによって調整される。
【０１３４】
送信時には、スイッチ２１５は、送信部２１１とアンテナ２１とを接続するように切換わり、送信部２１１で無線処理された送信信号は、アンテナ３１から送信される。
【０１３５】
無線部２２０，２３０，２４０においても同様の処理が行なわれ、無線処理された送信信号は、アンテナ２２，２３，２４から送信される。
【０１３６】
次に、図７に示したアダプティブアレイ基地局２を用いて、この発明の実施の形態による送信指向性のキャリブレーション処理がどのように行われるかについて説明する。
【０１３７】
図８は、図１に示すようにアダプティブアレイ基地局２が４本のアンテナを用いて１つの端末１と通信しているときのユーザ信号処理部８０を構成するＤＳＰの処理を機能的に説明する機能ブロック図であり、図９および図１０は、図２および図３に示すようなアンテナの分割使用により、この端末１との接続を維持しながらアダプティブアレイ端末３のキャリブレーションをおこなうときのユーザ信号処理部８０を構成するＤＳＰの処理を機能的に説明する機能ブロック図である。これらのブロック図は、ＤＳＰによって実現される動作の原理を説明するためにＤＳＰを各種の回路要素の結合として実現したものであり、現実には図４および後述する図１２のフロー図に沿った処理をソフトウェアで実現するものである。
【０１３８】
まず、図８を参照して、図１に示すようにアダプティブアレイ基地局２が１つの端末１と通信しているときのユーザ信号処理部８０の動作について説明する。
【０１３９】
図８において、図７のアンテナ２１に対応する無線部２１０の受信部２１２からＡ／Ｄ変換器２１４を介して与えられたデジタルの受信信号、およびアンテナ２２，２３，２４に対応する無線部２２０，２３０，２４０のそれぞれの図示しない受信部から図示しないＡ／Ｄ変換器を介して与えられたデジタルの受信信号がユーザ信号処理部８０に与えられる。
【０１４０】
以下に、ユーザ信号処理部８０に与えられたこれらのデジタル信号の処理について説明する。ユーザ信号処理部８０に与えられたこれらの信号に対しては、図８に示す機能ブロック図に従って、当該アダプティブアレイ基地局２の図示しないＤＳＰにより、ソフトウェア的にアダプティブアレイ処理が施される。
【０１４１】
図８を参照して、無線部２１０，２２０，２３０，２４０よりユーザ信号処理部８０に与えられた４系統のデジタル受信信号からなる受信信号ベクトルｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ），ｘ３（ｔ），ｘ４（ｔ）は、乗算器ＭＲ１，ＭＲ２，ＭＲ３，ＭＲ４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８１に与えられる。
【０１４２】
受信ウェイトベクトル計算機８１は、図６のアダプティブアレイ端末３のユーザ信号処理部５０に関連してすでに説明した周知のアダプティブアレイアルゴリズムリズムにより、アンテナごとのウェイトからなるウェイトベクトルｗ_１，ｗ_２，ｗ_３，ｗ_４を算出し、乗算器ＭＲ１，ＭＲ２，ＭＲ３，ＭＲ４のそれぞれの他方入力に与えて、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する。加算器ＡＤ１によりその複素乗算結果の総和である受信信号が得られ、図７のモデム部９０に与えられる。
【０１４３】
一方、送信ウェイトベクトル計算機８２は、受信ウェイトベクトル計算機８１からの受信ウェイトベクトルｗ_１，ｗ_２，ｗ_３，ｗ_４を受けて送信ウェイトベクトルとして出力する。
【０１４４】
図７のモデム部９０からの送信信号が、乗算器ＭＴ１，ＭＴ２，ＭＴ３，ＭＴ４のそれぞれの一方入力端子に与えられ、乗算器ＭＴ１，ＭＴ２，ＭＴ３，ＭＴ４のそれぞれの他方入力端子には、送信ウェイトベクトル計算機８２で得られた送信ウェイトベクトルが印加される。
【０１４５】
このように、ユーザ信号処理部８０で送信ウェイトベクトルとの複素乗算で重み付けされたデジタル送信信号はそれぞれ無線部２１０，２２０，２３０，２４０に与えられる。無線部２１０，２２０，２３０，２４０に与えられたデジタル送信信号は、それぞれアンテナ２１，２２，２３，２４を介して送信される。
【０１４６】
これにより、図１に示す送信指向性パターンで端末１のアンテナ１１に対してビームが向けられた形で、アダプティブアレイ基地局２から信号が送信される。
【０１４７】
これに対し、図２および図３に示すように、端末１との接続を維持しながら、アダプティブアレイ端末３のキャリブレーションを実行する場合のアダプティブアレイ基地局２のユーザ信号処理部８０の動作について説明する。
【０１４８】
この場合、ユーザ信号処理部８０は、図９に示す端末１用の処理部８０ａの機能と、図１０に示す端末３用の処理部８０ｂの機能とを、並行して実現する。すなわち、図２および図３に関連して先に説明したように、この場合には、４本のアンテナ２１，２２，２３，２４を２グループに分割し、アンテナ２１，２２を端末３のキャリブレーションに使用し、アンテナ２３，２４を端末１との通信の維持に使用している。
【０１４９】
まず、図９を参照して、アンテナ２３，２４を使用したアダプティブアレイ基地局２の処理部８０ａによる端末１に対する指向性の形成処理について説明する。
【０１５０】
図９を参照して、アンテナ２３に対応する無線部２３０の図示しない受信部から図示しないＡ／Ｄ変換器を介して与えられたデジタルの受信信号およびアンテナ２４に対応する無線部２４０の図示しない受信部から図示しないＡ／Ｄ変換器を介して与えられたデジタルの受信信号がユーザ信号処理部８０ａに与えられる。
【０１５１】
以下に、ユーザ信号処理部８０ａに与えられたこれらのデジタル信号の処理について説明する。ユーザ信号処理部８０ａに与えられたこれらの信号に対しては、図９に示す機能ブロック図に従って、当該アダプティブアレイ基地局２の図示しないＤＳＰにより、ソフトウェア的に信号処理が施される。
【０１５２】
図９を参照して、無線部２３０，２４０よりユーザ信号処理部８０ａに与えられた２系統のデジタル受信信号からなる端末１からの受信信号ベクトルｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ）は、乗算器ＭＲ１，ＭＲ２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８７および受信応答ベクトル推定部８８に与えられる。
【０１５３】
受信ウェイトベクトル計算機８７は、すでに説明した周知のアダプティブアレイアルゴリズムリズムにより、アンテナごとのウェイトからなるウェイトベクトルｗ_１，ｗ_２を算出し、乗算器ＭＲ１，ＭＲ２のそれぞれの他方入力に与えて、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する。加算器ＡＤ１によりその複素乗算結果の総和である受信信号が得られ、図７のモデム部９０に与えられる。
【０１５４】
一方、受信応答ベクトル推定部８８は、受信信号ベクトルｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ）と、後述する処理部８０ｂ（図１０）で抽出され、図７のモデム部９０で復調された端末３の信号とに基づいて、後述する方法で、端末３の信号の受信応答ベクトルを計算し、図７のＤＵ比測定部１００に与える。
【０１５５】
図７のモデム部９０からの送信信号が、乗算器ＭＴ１，ＭＴ２のそれぞれの一方入力端子に与えられ、乗算器ＭＴ１，ＭＴ２のそれぞれの他方入力端子には、受信ウェイトベクトルが送信ウェイトベクトルとして送信ウェイトベクトル計算機８９から印加される。
【０１５６】
このように、ユーザ信号処理部８０ａで送信ウェイトベクトルとの複素乗算で重み付けされたデジタル送信信号はそれぞれ無線部２３０，２４０に与えられる。無線部２３０，２４０に与えられたデジタル送信信号は、それぞれアンテナ２３，２４を介して送信される。
【０１５７】
次に、受信応答ベクトル推定部８８による受信応答ベクトルの推定について説明する。まず、受信応答ベクトルの計算の基本的な考え方について説明する。
【０１５８】
アンテナ２３，２４における受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ）が前述の式で表わされるとき、端末３からの受信応答ベクトルＨａは、次式で表わされる：
Ｈａ＝［ａ１，ａ２］^Ｔ（Ｔは転置）
ここで、端末３の信号Ａ（ｔ）と端末１の信号Ｂ（ｔ）とには相関がないものとする。また、参照信号として端末３の信号Ａ（ｔ）を生成するものとする。
【０１５９】
受信応答ベクトル推定部８８は、受信信号ｘ１（ｔ）に参照信号Ａ＊（ｔ）（＊は複素共役）を乗じてアンサンブル平均を取ることにより、次式に基づいてａ１を算出する：
Ｅ［ｘ１（ｔ）Ａ＊（ｔ）］
＝Ｅ［ａ１Ａ（ｔ）Ａ＊（ｔ）］＋Ｅ［ｂ１Ｂ（ｔ）Ａ＊（ｔ）］
≒ａ１
ここで、同一信号間のアンサンブル平均は１、相関が無い信号間のアンサンブル平均はほぼ０となることから、Ｅ［Ａ（ｔ）Ａ＊（ｔ）］＝１、Ｅ［Ｂ（ｔ）Ａ＊（ｔ）］≒０である。
【０１６０】
次に、受信信号ｘ２（ｔ）に対して同様の計算をすることによってａ２を算出する：
Ｅ［ｘ２（ｔ）Ａ＊（ｔ）］
＝Ｅ［ａ２Ａ（ｔ）Ａ＊（ｔ）］＋Ｅ［ｂ２Ｂ（ｔ）Ａ＊（ｔ）］
≒ａ２
以上により、端末３の受信応答ベクトルを計算することができる。この端末３の受信応答ベクトルは、前述のように、図７のＤＵ比測定部１００に与えられる。
【０１６１】
一方、図２に示すように、アダプティブアレイ基地局２のアンテナ２１，２２からは、端末１に対し強制的にヌルを向けた送信指向性で、端末３にとっての所望信号が送信される。また、図３に示すように、アダプティブアレイ基地局２のアンテナ２１，２２には、端末３からビームが向けられた送信指向性パターンで信号が送信される。
【０１６２】
次に、図１０を参照して、アンテナ２１，２２を使用したアダプティブアレイ基地局２の処理部８０ｂによる端末３に対する指向性の形成処理について説明する。
【０１６３】
図１０を参照して、アンテナ２１に対応する無線部２１０の受信部２１２からＡ／Ｄ変換器２１４を介して与えられたデジタルの受信信号およびアンテナ２２に対応する無線部２２０の図示しない受信部から図示しないＡ／Ｄ変換器を介して与えられたデジタルの受信信号がユーザ信号処理部８０ｂに与えられる。
【０１６４】
以下に、ユーザ信号処理部８０ｂに与えられたこれらのデジタル信号の処理について説明する。ユーザ信号処理部８０ｂに与えられたこれらの信号に対しては、図１０に示す機能ブロック図に従って、当該アダプティブアレイ基地局２の図示しないＤＳＰにより、ソフトウェア的に信号処理が施される。
【０１６５】
図１０を参照して、無線部２１０，２２０よりユーザ信号処理部８０ｂに与えられた２系統のデジタル受信信号からなる端末３からの受信信号ベクトルｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ）は、乗算器ＭＲ１，ＭＲ２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８３および受信応答ベクトル推定部８４に与えられる。
【０１６６】
受信ウェイトベクトル計算機８４は、すでに説明した周知のアダプティブアレイアルゴリズムリズムにより、アンテナごとのウェイトからなるウェイトベクトルｗ_１，ｗ_２を算出し、乗算器ＭＲ１，ＭＲ２のそれぞれの他方入力に与えて、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する。加算器ＡＤ１によりその複素乗算結果の総和である受信信号が得られ、図７のモデム部９０に与えられる。
【０１６７】
一方、受信応答ベクトル推定部８４は、受信信号ベクトルｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ）と、処理部８０ａおよび８０ｂでそれぞれ抽出され、図７のモデム部９０で復調された端末１および３の信号とに基づいて、前述の方法で、端末１および３の信号の受信応答ベクトルを計算して、強制ヌルウェイト推定部８５に与える。計算された端末３の信号の受信応答ベクトルはまた、図７のＤＵ比測定部１００に与えられる。
【０１６８】
強制ヌルウェイト推定部８５は、与えられた端末１および３の信号の受信応答ベクトルに基づいて、後述する方法で、端末１にヌルを向ける強制ヌルウェイトベクトルを推定し、送信ウェイトベクトル計算機８６に与える。
【０１６９】
図７のモデム部９０からの送信信号が、乗算器ＭＴ１，ＭＴ２のそれぞれの一方入力端子に与えられ、乗算器ＭＴ１，ＭＴ２のそれぞれの他方入力端子には、送信ウェイトベクトル計算機８６から、強制ヌルウェイトベクトルが、送信ウェイトベクトルとして印加される。
【０１７０】
このように、ユーザ信号処理部８０ｂで送信ウェイトベクトルとの複素乗算で重み付けされたデジタル送信信号はそれぞれ無線部２１０，２２０に与えられる。無線部２１０，２２０に与えられたデジタル送信信号は、それぞれアンテナ２１，２２を介して送信される。
【０１７１】
強制ヌルウェイト推定部８５は、受信応答ベクトル推定部８４から端末１および３の受信応答ベクトルを受け、端末１にヌルが向くようなウェイトベクトル（以下、強制ヌルウェイトベクトル）を計算する。以下に、強制ヌルウェイトベクトルの計算の基本的な考え方について説明する。
【０１７２】
前述のように、アダプティブアレイの出力信号を端末３の信号Ａ（ｔ）に関する項と端末１の信号Ｂ（ｔ）に関する項とに分けると、次式のように表すことができる：
（ｗ_１ａ１＋ｗ_２ａ２）Ａ（ｔ）＋（ｗ_１ｂ１＋ｗ_２ｂ２）Ｂ（ｔ）
このとき、端末１からの信号Ｂ（ｔ）を抑圧するために、信号Ｂ（ｔ）の係数が全体として０となり、信号Ａ（ｔ）の係数が全体として１となるように、重みｗ_１，ｗ_２を計算する：
ｗ_１ｂ１＋ｗ_２ｂ２＝０
ｗ_１ａ１＋ｗ_２ａ２＝１
受信ウェイトベクトル計算機８３によって、ｂ１，ｂ２は既知であるから、上記の式により直接ｗ_１，ｗ_２を計算することができる。このように計算されたウェイトを強制ヌルウェイトと称する。
【０１７３】
端末３の送信指向性のキャリブレーション時には、基地局２では、アダプティブアレイを構成する乗算器ＭＴ１，ＭＴ２の一方入力にはそれぞれモデム部９０から送信信号が入力され、これらの乗算器の他方入力には強制ヌルウェイト推定部８５で計算された強制ヌルウェイトベクトルが入力される。
【０１７４】
これにより、図２および図３に示すように、アダプティブアレイ基地局２は、端末１に対してヌルを向けた受信および送信指向性で、端末３と信号のやり取りが可能となる。
【０１７５】
アンテナ２３，２４で受信した端末３からの信号の受信応答ベクトルは、処理部８０ａの受信応答ベクトル推定部８８からＤＵ比測定部１００に与えられ、アンテナ２１，２２で受信した端末３からの信号の受信応答ベクトルは、処理部８０ｂの受信応答ベクトル推定部８４からＤＵ比測定部１００に与えられる。
【０１７６】
ＤＵ比測定部１００は、次のように受信応答ベクトルからＤＵ比を算出する。すなわち、アンテナ２１，２２で受信された端末３の受信応答ベクトル（Ｄ波）をＨ_Ｄとし、アンテナ２３，２４で受信された端末３の受信応答ベクトル（Ｕ波）をＨ_Ｕとすると、ＤＵ比は次式で表わされる：
ＤＵ＝１０・ＬＯＧ_１０（｜Ｈ_Ｄ｜／｜Ｈ_Ｕ｜）
ＤＵ比測定部１００は、前述のように所定期間にわたるＤＵ比の平均値を求め、その結果をモデム部９０に与える。
【０１７７】
モデム部９０は、このＤＵ比測定情報を送信信号に挿入して、アダプティブアレイ端末３に送信する。端末３は、このＤＵ比測定情報に基づいて前述のように補正値乗算回路５５（図６）を制御する。
【０１７８】
次に、この発明の実施の形態による送信指向性キャリブレーション方法のうち、図１１は、図５および図６に示したキャリブレーションの対象となるアダプティブアレイ端末３側でソフトウェアで実行される処理を示すフロー図であり、図１２は、図７〜図１０に示したアダプティブアレイ基地局２側で実行される処理を示すフロー図である。
【０１７９】
図１１および図１２を参照して、この発明による実施の形態によるキャリブレーション処理について詳細に説明する。
【０１８０】
まず、アダプティブアレイ端末３側で、図４に関連して説明したキャリブレーションの起動条件が満たされているか否かが判定される（図１１のステップＳ１０１）。起動条件が満たされていると判定されれば、端末３側で、図４に関連して説明したキャリブレーションの測定条件が満たされているか否かが判定される（図１１のステップＳ１０２）。
【０１８１】
測定条件が満たされていると判定されれば、端末３から基地局２へキャリブレーション測定要求が送信される（図１１のステップＳ１０３）。
【０１８２】
基地局２側では、端末３からのキャリブレーション測定要求を受信したか否かが判定され（図１２のステップＳ２０１）、受信したと判定されると、図４に関連して説明したキャリブレーションの測定条件が満たされているか否かが判定される（図１２のステップＳ２０２）。
【０１８３】
測定条件が満たされていると判定されれば、基地局２から端末３へキャリブレーション測定指示が送信される（図１２のステップＳ２０３）。そして、図１に示すアンテナ２１，２２，２３，２４を用いた端末１との通信状態（通常モード）を、図２および図３に示す端末１と端末３とでアンテナを分割使用する状態に、すなわち基地局２において空間多重接続によりキャリブレーションを行なうモード（キャリブレーション多重モード）に切替える（図１２のステップＳ２０４）。
端末３側では、メッセージ受信タイマが満了するまでに（図１１のステップＳ１０５）、基地局２からのキャリブレーション測定指示を受信したか否かが判定され（図１１のステップＳ１０４）、満了するまでに受信しなければステップＳ１０３に戻ってキャリブレーション測定要求を再度基地局２に送信する。
【０１８４】
メッセージ受信タイマが満了するまでに（図１１のステップＳ１０５）、基地局２からのキャリブレーション測定指示を受信したことが判定されると（図１１のステップＳ１０４）、端末３と基地局２とのデータ通信中に、図１〜図４に関連して説明したように、基地局２によるデータ送信および受信信号のＤＵ比の測定（図１２のステップＳ２０５）、および端末３による受信ウェイトの補正値を更新しながらのアレイ送受信（図１１のステップＳ１０６）が実行される。
【０１８５】
このような端末３と基地局２との間の送受信は、端末３および基地局２の双方において、キャリブレーション測定タイマが満了するまで実行される（図１１のステップＳ１０７および図１２のステップＳ２０６）。
【０１８６】
基地局２側では、キャリブレーション測定タイマが満了するまでの期間中に測定されたＤＵ比の平均値が算出され、端末３に送信される（図１２のステップＳ２０７）。
【０１８７】
端末３側では、基地局２からＤＵ比の測定結果（平均値）を受信したか否かが判定され（図１１のステップＳ１０８）、受信したことが判定されると、そのＤＵ比の記録および判定が実行される（図１１のステップＳ１０９）。
【０１８８】
そして、受信したＤＵの測定結果が所定のＤＵ比に達しているか否かが判定され（図１１のステップＳ１１０）、達していないことが判断されれば、ステップＳ１０３のキャリブレーション測定要求に戻り、ステップＳ１０６のアレイ送受信時に受信ウェイトの補正値を更新して、基地局２によるＤＵ比の測定をやり直す。
【０１８９】
端末３においてこのように、測定されたＤＵ比が所定のＤＵ比に達したと判定されるまで（図１１のステップＳ１１０）、端末３および基地局２によるキャリブレーション処理は継続される。
【０１９０】
測定されたＤＵ比が所定のＤＵ比に達したと判定されると（図１１のステップＳ１１０）、端末３から基地局２にキャリブレーション終了通知が送信され（図１１のステップＳ１１１）、既存のキャリブレーション補正値が、ステップＳ１０６のアレイ送受信時に変えられていた補正値で更新（書換え）される（図１１のステップＳ１１２）。そして端末１は処理を終了する。
【０１９１】
基地局２側では、キャリブレーション終了通知が受信されたことが判定されるまでキャリブレーション処理が実行され、キャリブレーション終了通知が受信されたことが判定されると（図１２のステップＳ２０８）、基地局２は処理を終了する。
【０１９２】
そして、アンテナの分割使用を中止し、図１に示すようなアンテナ２１，２２，２３，２４を用いた端末１との通信状態（通常モード）に復帰する（図１２のステップＳ２０９）。
【０１９３】
以上のように、この発明の実施の形態では、少なくとも４本のアンテナを有するアダプティブアレイ基地局２から、キャリブレーションの対象となるアダプティブアレイ端末３に所望信号および干渉信号を送り、アダプティブアレイ端末３のアレイアンテナのすべてのアンテナでこれらの信号を一度にアレイ受信するように構成している。
【０１９４】
したがって、キャリブレーションの対象となるアダプティブアレイ端末３において、アンテナの組合せを変えながらキャリブレーションを繰返す必要がなくなり、キャリブレーションに要する時間を著しく短縮することができ、またすべてのアンテナで受信するため受信性能が向上し、キャリブレーションの精度を高めることができる。
【０１９５】
また、キャリブレーションの対象となる端末３からある程度離れた位置にあるアダプティブアレイ基地局２からキャリブレーション用の信号を受信しているので、送受信信号の電力制御が簡略化され、またアダプティブアレイ基地局２に対する送信指向性パターンの分解能を向上させることができる。
【０１９６】
さらに、この実施の形態によれば、基地局２が、端末１と通信している場合であっても、同一タイムスロットにおいて、並行して他の端末３のキャリブレーションを実行することができる。
【０１９７】
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。
【０１９８】
【発明の効果】
以上のように、この発明では、アダプティブアレイ基地局から、キャリブレーションの対象となるアダプティブアレイ端末にキャリブレーション用の信号を送り、キャリブレーションの対象となるアダプティブアレイ端末のアレイアンテナのすべてのアンテナでこれらの信号を一度にアレイ受信するように構成している。
【０１９９】
したがって、キャリブレーションに要する時間を著しく短縮することができ、送受信信号の電力制御を簡略化することができ、さらにキャリブレーションの精度を高めることができる。
【０２００】
さらに、この発明によれば、アダプティブアレイ基地局が、すてに端末と通信している場合であっても、同一タイムスロットにおいて他のアダプティブアレイ端末と空間多重接続することにより、並行して当該他のアダプティブアレイ端末のキャリブレーションを実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態によるキャリブレーション方法の第１段階を模式的に示す概念図である。
【図２】この発明の実施の形態によるキャリブレーション方法の第２段階を模式的に示す概念図である。
【図３】この発明の実施の形態によるキャリブレーション方法の第３段階を模式的に示す概念図である。
【図４】この発明の実施の形態によるキャリブレーション方法の手順を示すタイミング図である。
【図５】この発明の実施の形態によるキャリブレーションの対象となるアダプティブアレイ端末の構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示すユーザ信号処理部５０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によるキャリブレーションを行なうアダプティブアレイ基地局の構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示すユーザ信号処理部８０の通常モードの動作を説明する機能ブロック図である。
【図９】図７に示すユーザ信号処理部８０のキャリブレーション多重モードの動作を説明する機能ブロック図である。
【図１０】図７に示すユーザ信号処理部８０のキャリブレーション多重モードの動作を説明する機能ブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態によるキャリブレーションの対象となるアダプティブアレイ端末の動作を示すフロー図である。
【図１２】この発明の実施の形態によるキャリブレーションを行なうアダプティブアレイ基地局の動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
１１本アンテナ、２アダプティブアレイ基地局、３アダプティブアレイ端末、１１，２１，２２，２３，２４，３１，３２アンテナ、５０，８０ユーザ信号処理部、６０，９０モデム部、７０制御部、１００ＤＵ比測定部、２１０，２２０，２３０，２４０，３１０，３２０無線部。

Claims

第１の複数のアンテナを用いてアダプティブアレイ処理により無線端末装置との通信を行なう無線基地装置であって、
通常モード時に、前記第１の複数のアンテナの少なくとも一部を用いて任意の無線端末装置と通信を行なう手段と、
第２の複数のアンテナを用いてアダプティブアレイ処理により無線基地装置との通信を行なう特定の無線端末装置のキャリブレーションを行なうキャリブレーション多重モード時に、前記第１の複数のアンテナを第３の複数のアンテナと第４の複数のアンテナとに分割する手段と、
前記第３の複数のアンテナを用いて前記任意の無線端末装置との通信を継続する手段と、
前記第４の複数のアンテナを用いて、前記任意の無線端末装置に対しヌルを向ける送信指向性を形成する手段と、
前記形成された送信指向性で、前記任意の無線端末装置との通信に使われる同一の周波数およびタイムスロットで、前記特定の無線端末装置に対する所望信号を送信する手段と、
前記特定の無線端末装置から前記第３の複数のアンテナで受信した信号と前記第４の複数のアンテナで受信した信号との受信レベルに関する情報を生成する手段と、
前記特定の無線端末装置における送信指向性のキャリブレーションのために、前記生成された受信レベルに関する情報を前記特定の無線端末装置に送信する手段とを備えた、無線基地装置。
前記特定の無線端末装置からキャリブレーションの終了を指示されるまで、前記所望信号の送信と、前記受信レベルに関する情報の送信を継続させる手段をさらに備える、請求項１に記載の無線基地装置。
前記受信レベルに関する情報を生成する手段は、
前記第３の複数のアンテナで受信した前記特定の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルと、前記第４の複数のアンテナで受信した前記特定の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルとを算出する手段と、
前記算出された受信応答ベクトルに基づいて、前記第３の複数のアンテナおよび前記第４の複数のアンテナの受信レベル比を算出して、前記受信レベルに関する情報として供給する手段とを含む、請求項１に記載の無線基地装置。
前記送信指向性を形成する手段は、
前記第４の複数のアンテナで受信した前記任意の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルを算出する手段と、
前記算出された受信応答ベクトルに基づいて、前記任意の無線端末装置に強制的にヌルを向ける送信ウェイトを算出する手段とを含む、請求項１に記載の無線基地装置。
第１の複数のアンテナを用いてアダプティブアレイ処理により無線端末装置との通信を行なう無線基地装置における無線端末装置の送信指向性キャリブレーション方法であって、
通常モード時に、前記第１の複数のアンテナの少なくとも一部を用いて任意の無線端末装置と通信を行なうステップと、
第２の複数のアンテナを用いてアダプティブアレイ処理により無線基地装置との通信を行なう特定の無線端末装置のキャリブレーションを行なうキャリブレーション多重モード時に、前記第１の複数のアンテナを第３の複数のアンテナと第４の複数のアンテナとに分割するステップと、
前記第３の複数のアンテナを用いて前記任意の無線端末装置との通信を継続するステップと、
前記第４の複数のアンテナを用いて、前記任意の無線端末装置に対しヌルを向ける送信指向性を形成するステップと、
前記形成された送信指向性で、前記任意の無線端末装置との通信に使われる同一の周波数およびタイムスロットで、前記特定の無線端末装置に対する所望信号を送信するステップと、
前記特定の無線端末装置から前記第３の複数のアンテナで受信した信号と前記第４の複数のアンテナで受信した信号との受信レベルに関する情報を生成するステップと、
前記特定の無線端末装置における送信指向性のキャリブレーションのために、前記生成された受信レベルに関する情報を前記特定の無線端末装置に送信するステップとを備えた、キャリブレーション方法。
前記特定の無線端末装置からキャリブレーションの終了を指示されるまで、前記所望信号の送信と、前記受信レベルに関する情報の送信を継続させるステップをさらに備える、請求項５に記載のキャリブレーション方法。
前記受信レベルに関する情報を生成するステップは、
前記第３の複数のアンテナで受信した前記特定の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルと、前記第４の複数のアンテナで受信した前記特定の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルとを算出するステップと、
前記算出された受信応答ベクトルに基づいて、前記第３の複数のアンテナおよび前記第４の複数のアンテナの受信レベル比を算出して、前記受信レベルに関する情報として供給するステップとを含む、請求項５に記載のキャリブレーション方法。
前記送信指向性を形成するステップは、
前記第４の複数のアンテナで受信した前記任意の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルを算出するステップと、
前記算出された受信応答ベクトルに基づいて、前記任意の無線端末装置に強制的にヌルを向ける送信ウェイトを算出するステップとを含む、請求項５に記載のキャリブレーション方法。
第１の複数のアンテナを用いてアダプティブアレイ処理により無線端末装置との通信を行なう無線基地装置における無線端末装置の送信指向性キャリブレーションプログラムであって、コンピュータに、
通常モード時に、前記第１の複数のアンテナの少なくとも一部を用いて任意の無線端末装置と通信を行なうステップと、
第２の複数のアンテナを用いてアダプティブアレイ処理により無線基地装置との通信を行なう特定の無線端末装置のキャリブレーションを行なうキャリブレーション多重モード時に、前記第１の複数のアンテナを第３の複数のアンテナと第４の複数のアンテナとに分割するステップと、
前記第３の複数のアンテナを用いて前記任意の無線端末装置との通信を継続するステップと、
前記第４の複数のアンテナを用いて、前記任意の無線端末装置に対しヌルを向ける送信指向性を形成するステップと、
前記形成された送信指向性で、前記任意の無線端末装置との通信に使われる同一の周波数およびタイムスロットで、前記特定の無線端末装置に対する所望信号を送信するステップと、
前記特定の無線端末装置から前記第３の複数のアンテナで受信した信号と前記第４の複数のアンテナで受信した信号との受信レベルに関する情報を生成するステップと、
前記特定の無線端末装置における送信指向性のキャリブレーションのために、前記生成された受信レベルに関する情報を前記特定の無線端末装置に送信するステップとを実行させる、キャリブレーションプログラム。
前記特定の無線端末装置からキャリブレーションの終了を指示されるまで、前記所望信号の送信と、前記受信レベルに関する情報の送信を継続させるステップをさらに備える、請求項９に記載のキャリブレーションプログラム。
前記受信レベルに関する情報を生成するステップは、
前記第３の複数のアンテナで受信した前記特定の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルと、前記第４の複数のアンテナで受信した前記特定の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルとを算出するステップと、
前記算出された受信応答ベクトルに基づいて、前記第３の複数のアンテナおよび前記第４の複数のアンテナの受信レベル比を算出して、前記受信レベルに関する情報として供給するステップとを含む、請求項９に記載のキャリブレーションプログラム。
前記送信指向性を形成するステップは、
前記第４の複数のアンテナで受信した前記任意の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルを算出するステップと、
前記算出された受信応答ベクトルに基づいて、前記任意の無線端末装置に強制的にヌルを向ける送信ウェイトを算出するステップとを含む、請求項９に記載のキャリブレーションプログラム。
第１の複数のアンテナを用いてアダプティブアレイ処理により無線端末装置との通信を行なう無線基地装置における無線端末装置の送信指向性キャリブレーション方法であって、
通常モード時に、前記第１の複数のアンテナの少なくとも一部を用いて任意の無線端末装置と通信を行なうステップと、
第２の複数のアンテナを用いてアダプティブアレイ処理により無線基地装置との通信を行なう特定の無線端末装置のキャリブレーションを行なうキャリブレーション多重モード時に、前記第１の複数のアンテナを第３の複数のアンテナと第４の複数のアンテナとに分割するステップと、
前記第３の複数のアンテナを用いて前記任意の無線端末装置との通信を継続するステップと、
前記第４の複数のアンテナを用いて、前記任意の無線端末装置に対しヌルを向ける送信指向性を形成するステップと、
前記形成された送信指向性で、前記任意の無線端末装置との通信に使われる同一の周波数およびタイムスロットで、前記特定の無線端末装置に対する所望信号を前記第４の複数のアンテナで送信するステップと、
前記特定の無線端末装置において前記第２の複数のアンテナで受信した、前記第４の複数のアンテナからの所望の信号および前記第３の複数のアンテナから送信された信号に基づいて前記第４の複数のアンテナにビームを向けかつ前記第３の複数のアンテナにヌルを向ける送信指向性パターンを形成するためのウェイト情報を計算するステップと、
前記計算されたウェイト情報を補正するステップと、
前記補正されたウェイト情報に基づく送信指向性パターンで前記特定の無線端末装置から前記無線基地装置に所定の信号を送信するステップと、
前記特定の無線端末装置から前記第３の複数のアンテナで受信した前記所定の信号と前記第４の複数のアンテナで受信した前記所定の信号との受信レベルに関する情報を生成するステップと、
前記特定の無線端末装置における送信指向性のキャリブレーションのために、前記生成された受信レベルに関する情報を前記特定の無線端末装置に送信するステップと、
前記特定の無線端末装置において受信した前記受信レベルに関する情報に基づいて、前記無線基地装置における受信レベルに関する情報が最適となる前記ウェイト情報の補正の値を決定するステップとを備えた、キャリブレーション方法。
前記特定の無線端末装置からキャリブレーションの終了を指示されるまで、前記所望信号の送信と、前記受信レベルに関する情報の送信を継続させるステップをさらに備える、請求項１３に記載のキャリブレーション方法。
前記受信レベルに関する情報を生成するステップは、
前記第３の複数のアンテナで受信した前記特定の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルと、前記第４の複数のアンテナで受信した前記特定の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルとを算出するステップと、
前記算出された受信応答ベクトルに基づいて、前記第３の複数のアンテナおよび前記第４の複数のアンテナの受信レベル比を算出して、前記受信レベルに関する情報として供給するステップとを含む、請求項１３に記載のキャリブレーション方法。
前記受信レベル比を算出するステップは、前記受信レベル比を所定期間にわたって平均したものを前記算出された受信レベル比として供給するステップを含む、請求項１５に記載のキャリブレーション方法。
前記送信指向性を形成するステップは、
前記第４の複数のアンテナで受信した前記任意の無線端末装置からの信号の受信応答ベクトルを算出するステップと、
前記算出された受信応答ベクトルに基づいて、前記任意の無線端末装置に強制的にヌルを向ける送信ウェイトを算出するステップとを含む、請求項１３に記載のキャリブレーション方法。