JP2000151487A

JP2000151487A - 無線基地局装置

Info

Publication number: JP2000151487A
Application number: JP10314272A
Authority: JP
Inventors: Makoto Taroumaru; 眞太郎丸; Hisao Koga; 久雄古賀
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-11-05
Filing date: 1998-11-05
Publication date: 2000-05-30

Abstract

(57)【要約】【課題】送信電力を増加することなく、かつ一定の送
信電力で下り回線の伝送品質および干渉特性を向上させ
たＴＤＤの無線基地局装置を提供することを目的とす
る。【解決手段】適応アレイダイバーシティ受信機におい
て、受信時には位相差検出器６１で得られたブランチ間
の適応合成ウエイトの位相差がメモリ６３に格納され
る。送信時には符号が反転され加算器６６で送受信回路
のブランチ間の位相バラツキを補正して移相器１０が設
定される。移相器１０で、移動局の受信位相が同相とな
るよう位相制御された送信信号は、一定出力の電力増幅
器１１で増幅され送信される。この構成により、下り回
線では移動局における受信電界強度が向上し、受信時に
干渉源となった他の基地局に接続された移動局に対する
干渉も低下する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動端末（移動
局）と通信を行う無線基地局装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年セルラ電話やパーソナルハンディホ
ンに代表される公衆移動体通信の普及とデジタル化が急
速に進行している。基地局を介して通信を行う移動無線
通信システムの無線区間の規格としては、例えば社団法
人電波産業会の標準規格ＲＣＲＳＴＤ−２８にパーソナ
ルハンディホン（ＰＨＳ）に関するものが規定されてい
る。そして上記パーソナルハンディホン（ＰＨＳ）で
は、基地局から移動局に対する（以下、「下り」とい
う）電波と、移動局から基地局に対する（以下、「上
り」という）電波とを、同一周波数で時分割で通信する
時分割復信(ＴＤＤ)により通信が行われる。

【０００３】ところで、移動体通信においては一般にフ
ェージングが発生し、伝送品質、すなわちビット誤り率
特性が大きく劣化する。フェージングによる伝送品質劣
化を補償する方法としては、ダイバーシティ受信が一般
的である。

【０００４】しかしダイバーシティ受信を行うダイバー
シティ受信機は、構成が複雑になるため基地局ではよく
用いられるが、小型・低消費電力が要求される端末装置
に用いるのは好ましくない。この問題を解決する方法と
して送信選択ダイバーシティがある。

【０００５】送信選択ダイバーシティはＴＤＤの無線シ
ステムにおいて、送信直前の受信時に最も受信品質が良
好であったダイバーシティ枝（アンテナ）で送信するも
のである。従って基地局でダイバーシティ受信を行い、
かつ送信選択ダイバーシティを行えば、移動局では全く
ダイバーシティを行わなくともフェージングの影響を上
下回線ともに軽減できる。特に移動局が歩行速度程度で
移動するようなフェージングが遅い場合には、送信選択
ダイバーシティの効果は選択合成によるダイバーシティ
受信と同等の効果が得られる。

【０００６】ＰＨＳシステムの公衆基地局においては、
小川・小林編、電気通信協会発行「やさしいパーソナル
ハンディホン」第３編に詳述されているように、基地局
においてダイバーシティ受信と送信選択ダイバーシティ
を行うことを前提として無線回線設計がなされている。

【０００７】ダイバーシティ受信におけるブランチ合成
法としては、選択合成、等利得合成、最大比合成、等が
あり、最大比合成が最も効果が高い。さらに文献（田中
ほか、「ＤＳ−ＣＤＭＡにおける判定帰還型コヒーレン
ト適応ダイバーシチの特性」電子情報通信学会技術研究
報告ＲＣＳ９６−１０２，１９９６年１１月）等に見ら
れる適応アレイダイバーシティも検討されている。適応
アレイダイバーシティは最大比合成の同一チャンネル干
渉特性を向上させたもので、受信信号に含まれる干渉波
成分ができるだけ互いに相殺するよう、かつ希望波成分
が強め合うように合成ウエイトを適応的に制御するもの
である。

【０００８】この適応アレイダイバーシティおよび最大
比合成ダイバーシティは、例えば文献（近藤「ＴＤＭＡ
／ＴＤＤ通信方式における送信ダーバーシチ特性」電子
情報通信学会１９９４年秋季大会Ｂ−３５５）に述べら
れているように、送信への適用も可能である。すなわ
ち、受信時に設定した各ブランチのウエイトと位相差に
応じて、各ブランチの送信信号に重み付けと位相制御を
行って送信すればよい。なお、上記文献は計算機シミュ
レーションにより適用効果を検討したものだが、詳細な
装置の構成は示されていない。

【０００９】このような送信最大比合成ダイバーシティ
の基地局装置を実現するためには、ブランチ毎に送信信
号の位相と振幅を制御する必要がある。これら位相およ
び振幅制御を終段電力増幅器出力とアンテナの間で行え
ば、送信回路は送信選択ダーバーシティ同様に１系統で
よい。

【００１０】しかしそのような位相および振幅を連続的
に制御するには、可変抵抗、リアクタンス素子、例えば
ＰＩＮダイオードなどを用いた構成となり、電力損失が
大きい。従って、一般には送信回路のうち少なくとも終
段電力増幅器はブランチ毎に複数備えた構成とする必要
がある。つまり位相・振幅制御は、終段電力増幅器より
も前段で行う構成とする必要がある。このため、送信
（下り）で適応アレイダイバーシティおよび最大比合成
ダイバーシティを行う基地局はあまり用いられず、多く
は送信選択ダーバーシティを行う構成となっいてる。

【００１１】以上のように従来のＴＤＤ方式の無線基地
局装置においては、ダイバーシティ受信と送信ダイバー
シティを行うことで、伝送品質の改善、通信可能区域の
拡大を図っていた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の無線基地局装置では、上りで適応アレイダイバーシ
ティ受信を行った場合、下りが送信選択ダーバーシティ
だとダーバーシティ利得に差があるため、送信電力を大
出力とする必要がある。干渉波源に対しては送信波が抑
圧されるような動作は行わないので、他の近隣基地局に
接続する移動局に対し干渉を与える確率が高くなり、周
波数利用効率が低下する問題点がある。

【００１３】また下りの送信で適応アレイダイバーシテ
ィを行った場合でも、送信回路のうち少なくとも終段電
力増幅器はブランチ数だけ備える必要があり、構成が複
雑になる。さらに終段電力増幅器は、出力電力が変化し
ても位相特性が変化しないよう、広いダイナミックレン
ジにわたって良好な直線性が必要になる。このため電力
効率の低い回路で構成せざるを得ず、放熱等により回路
が大型となる問題点があった。

【００１４】本発明の目的は上記問題点を解決し、下り
回線の干渉を軽減し、送信電力を増加することなく伝送
品質を向上できる無線基地局装置を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、複数のアンテナおよび受信回路と、前記複数
のアンテナに送信信号を供給する定出力の電力増幅器
と、前記複数のアンテナ毎に前記送信信号の位相を制御
する移相器または前記複数のアンテナの中から送信に使
うアンテナを選択するアンテナ選択スイッチとを備えた
ので、下り回線の干渉を軽減し、送信電力を増加するこ
となく伝送品質を向上することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、複数のアンテナと、この複数のアンテナからそれぞ
れ受信信号を供給され、中間周波信号または基底帯域信
号に変換する複数の受信回路と、複数の受信回路の出力
信号に、それぞれ振幅と位相を制御するための複素数の
合成重みを乗じる乗算手段と、この乗算手段で重み付け
された信号を加算合成する合成手段と、この合成手段の
出力に含まれる希望信号成分に関する信号対干渉電力比
および信号対雑音電力比が大となるよう前記合成重みを
計算するウエイト計算手段と、ウエイト計算手段から出
力される合成重みの位相成分相互間の位相差を検出する
位相差検出手段と、この位相差検出手段の出力を一時的
に格納するメモリと、変調された送信信号を生成する変
調器と、前記送信信号の位相を制御して出力する移相器
と、送信信号および移相器によって位相制御された送信
信号を所要の電力に増幅し前記複数のアンテナにそれぞ
れ送信信号を供給する複数の電力増幅器とを備え、移相
器は前記メモリの内容に従って制御され、上り受信時に
得られた各ダイバーシティブランチに対する合成重みに
応じた位相差を付けて下り信号を送信するため、各アン
テナから送信された信号の位相が、目的の相手局のアン
テナではほぼ同相となって強め合うという作用を有す
る。

【００１７】本発明の請求項２に記載の発明は、複数の
アンテナと、この複数のアンテナからそれぞれ受信信号
を供給され、基底帯域信号に変換する複数の受信回路
と、複数の受信回路から出力される基底帯域信号の振幅
成分に対し合成振幅重みを乗じ、基底帯域信号の位相成
分に対し合成位相重みを加算した後、合成する合成手段
と、前記合成手段出力に含まれる干渉信号成分を抑圧す
るよう、または希望信号成分に関する信号対干渉電力比
および信号対雑音電力比が大となるよう合成振幅重みま
たは合成位相重みを計算するウエイト計算手段と、複数
の受信回路出力に対する合成重みの位相成分または合成
重みの位相成分相互間の位相差を検出する位相差検出手
段と、位相差検出手段の出力を一時的に格納するメモリ
と、変調された送信信号を生成する変調器と、送信信号
の位相を制御して出力する移相器と、送信信号および移
相器によって位相制御された送信信号を所要の電力に増
幅して複数のアンテナにそれぞれ送信信号を供給する複
数の電力増幅器とを備え、移相器は前記メモリの内容に
従って制御され、上り受信時に得られた各ダイバーシテ
ィブランチに対する合成重みに応じた位相差を付けて下
り信号を送信するため、各アンテナから送信された信号
の位相が、干渉源となっている移動局では、互いに相殺
するよう、移動局のアンテナではほぼ同相となって強め
合うように動作するという作用を有する。また電力増幅
器が定出力になるという作用も有する。

【００１８】本発明の請求項３に記載の発明は、複数の
アンテナと、この複数のアンテナからそれぞれ受信信号
を供給され、中間周波信号または基底帯域信号に変換す
る複数の受信回路と、複数の受信回路の出力を、それぞ
れ振幅と位相を制御する複素数の合成重みを乗じて加算
合成する、あるいは前記基底帯域に変換された受信信号
の振幅成分に対し合成振幅重みを乗じ、基底帯域に変換
された受信信号の位相成分に対し合成位相重みを加算し
た後、合成する合成手段と、この合成手段出力に含まれ
る干渉信号成分を抑圧するよう、または希望信号成分に
関する信号対干渉電力比および信号対雑音電力比が大と
なるよう前記合成重みまたは合成振幅重みおよび合成位
相重みを計算するウエイト計算手段と、複数の受信回路
出力に対する合成重みの位相成分、または合成重みの位
相成分相互間の位相差を検出する位相差検出手段と、前
記位相差検出手段の出力を一時的に格納するメモリと、
変調された送信信号を生成する変調器と、送信信号を所
要の電力に増幅する電力増幅器と、電力増幅器の位相を
制御して複数のアンテナへ出力する移相器とを備え、複
数のアンテナは移相器または電力増幅器からそれぞれ送
信信号を供給され、移相器は前記メモリの内容に従って
制御されるものであり、請求項２記載の発明と同様の作
用に加え、電力増幅器を１系統することができるという
作用を有する。

【００１９】本発明の請求項４に記載の発明は、前記複
数の電力増幅器は出力を個々に停止する制御が可能なも
のであって、複数の受信回路出力に対する合成重みの絶
対値を比較し、電力増幅器の動作を制御可能な制御手段
を備え、この制御手段により、複数の受信回路出力に対
する合成重みの絶対値のうち最大のものに対する相対値
が、予め設定されたしきい値を下回る場合、当該重みに
対応するアンテナに送信信号を供給する電力増幅器の出
力を停止させるよう制御可能なものであり、通信を設定
している移動局との伝搬損が大きく、あるいは干渉源と
なっている移動局との伝搬損が小さいアンテナに対応す
る電力増幅器の出力を停止するので、平均消費電力が低
下するという作用を有する。

【００２０】本発明の請求項５に記載の発明は、複数の
アンテナと、前記複数のアンテナからそれぞれ受信信号
を供給され、中間周波信号または基底帯域信号に変換す
る複数の受信回路と、前記複数の受信回路の出力を、そ
れぞれ振幅と位相を制御する複素数の合成重みを乗じて
加算合成する、あるいは前記基底帯域に変換された受信
信号の振幅成分に対し合成振幅重みを乗じ、前記基底帯
域に変換された受信信号の位相成分に対し合成位相重み
を加算した後、合成する合成手段と、前記合成手段出力
に含まれる干渉信号成分を抑圧するよう、または希望信
号成分に関する信号対干渉電力比および信号対雑音電力
比が大となるよう前記合成重みまたは合成振幅重みおよ
び合成位相重みを計算するウエイト計算手段と、前記複
数の受信回路出力に対する前記合成重みの位相成分、ま
たは前記合成重みの位相成分相互間の位相差を検出する
位相差検出手段と、前記合成重みまたは前記合成重みの
絶対値を比較し、最大のものを選択するブランチ選択手
段と、変調された送信信号を生成する変調器と、前記送
信信号を所要の電力に増幅する電力増幅器と、前記電力
増幅器の出力を供給するアンテナを選択するアンテナ選
択スイッチとを備え、前記アンテナ選択スイッチは、前
記ブランチ選択手段により、絶対値最大の前記合成重み
に対応する前記アンテナに接続するよう制御されるもの
であり、請求項４の発明と同様の作用に加え、電力増幅
器を１系統することができるという作用を有する。

【００２１】以下、本発明の一実施の形態について、図
１から図６を参照しながら説明する。

【００２２】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態を示すＴＤＤ通信による無線基地局装置のブロック図
である。ここではブランチ数をＫで表し、Ｋブランチ
（Ｋは２以下の整数）のダイバーシティを行う無線基地
局装置について説明する。図１において、１はそれぞれ
のブランチ毎に設けられたアンテナで、一般には水平面
内無指向性のものを用いるが、例えばセクタ化セル等の
場合には指向性アンテナであっても良い。２はアンテナ
切換器で、送受信に応じてアンテナを切り換えるもので
あり、受信時にはＲ側に、また送信時にはＴ側に接続さ
れる。３は各ブランチ毎にアンテナ１で得られた受信信
号を基底帯域信号に変換する受信回路である。各受信回
路３は、高周波回路３１、バンドパスフィルタ３２、共
通ＡＧＣ３３、準同期検波器３４、から構成される。

【００２３】一般的なデジタル変調信号の受信機と同様
に、バンドパスフィルタ３２はできるだけ符号間干渉が
生じない範囲で狭帯域なもの、すなわち送信波形に対応
した整合フィルタとしての特性あるいはそれに近似した
周波数特性を有するセラミックフィルタ等を用いる。共
通ＡＧＣ３３は全ブランチ中で受信電界強度が最大レベ
ルのブランチの振幅が一定になるよう利得が制御される
増幅器であり、各ブランチの利得は互いに等しく設定さ
れる。従ってブランチ間の振幅の相対的な大小関係は維
持される。

【００２４】準同期検波器３４は、共通ＡＧＣ３３から
出力された中間周波信号を、公称搬送波周波数に等しい
ローカル信号によって直交検波し、同相（Ｉ）成分およ
び直交（Ｑ）成分から成るベースバンド信号をそれぞれ
実部および虚部とする基底帯域信号すなわち複素ベース
バンド信号として出力するものである。

【００２５】６は各受信回路３から出力されるベースバ
ンド信号（ｘ₁,ｘ₂…ｘ_K）を受けて適応合成を行うウ
エイト計算部である。ウエイト計算部６は、希望信号が
強め合い、干渉信号が互いに相殺し合うような合成ウエ
イトを算出する。７１は乗算器で、受信回路３から得ら
れる複素ベースバンド信号をウエイト計算部６で得られ
る複素合成重み（ｗ_c1,ｗ_c2…ｗ_cK：以下、ウエイト
と表記する）によって重み付けする。

【００２６】７２は合成部で、乗算器７１で重み付けさ
れたベースバンド信号を加算合成する。７３は判定部
で、合成されたベースバンド信号を適当なしきい値と比
較し、シンボル判定して復調データを出力する。

【００２７】７４は送信データの一部に定期的に挿入さ
れたパイロットシンボルと称する既知のデータを格納
し、発生させる既知信号発生部である。７５は判定部７
３で判定された復調データに対応する、あるいは既知信
号発生部７４から得られる既知のデータに対応する理想
的な複素ベースバンド信号である参照信号ｘｒと、合成
部７２で合成された複素ベースバンド信号との差を出力
する複素判定誤差検出部である。以上の構成は、従来用
いられている適応アレイダイバーシティ受信機と同一の
構成である。

【００２８】６１は位相差検出部であり、各ブランチの
ウエイトの位相成分と、ある適当なブランチのウエイト
の位相成分に対する位相差を検出する。位相差検出部６
１からはＫ−１個の出力を出力が得られる。本実施の形
態では第１ブランチに対する位相差を出力するものであ
る。６３は受信期間に得られた位相差検出器６１の出力
が書き込まれ、次の送信期間まで保持するためのメモリ
である。６４は符号反転器で、入力の正負の信号を反転
する。

【００２９】６５は補正値メモリであり、アンテナ切換
器２から受信回路３の準同期検波器３４までと、送信回
路における位相特定のブランチ間の不揃いを補正するた
めのＫ−１個の値が格納される。６６は加算器で、符号
反転された受信時のブランチ間位相差を補正値メモリ６
５の値で補正して出力する。

【００３０】８は送信するデジタルデータに応じて搬送
波を変調して送信信号を発生させる変調器、９は変調器
８で生成された送信信号を所定の通信周波数に変換する
周波数変換器である。

【００３１】１０は加算器６６からのブランチ間位相差
で周波数変換器９から得られる送信信号の位相をブラン
チ毎にシフトする移相器である。１１は移相器１０およ
び周波数変換器９からの送信信号を所要の電力に増幅す
る電力増幅器である。

【００３２】なお準同期検波器３４の出力をアナログ／
デジタル変換し、ウエイト計算部６および乗算器以降の
信号処理をデジタル信号処理により行い、その一部また
は全部をソフトウエアで記述し、デジタルシグナルプロ
セッサで処理する構成とすることもできる。

【００３３】以上のように構成された無線基地局装置に
ついて、以下その動作を説明する。いま、各部の位相
（伝達）特性が図２に示す特性であったとすると、補正
値メモリ６５には（数１）で示すＫ−１個の値が格納さ
れる。なお、図２における受信回路位相特性は、アンテ
ナ切換器２から準同期検波器３４の入力までのものであ
り、送信回路位相特性は周波数変換器９の出力からアン
テナ切換器２までのものである。

【００３４】

【数１】

【００３５】これらの補正値は、アンテナ切換器のアン
テナ側端子に位相が等しい信号を入力したときの、準同
期検波器３４入力位相の第１ブランチに対する位相差
と、移相器１０を全てに設定したときの、アンテナ切換
器２のアンテナ側端子の第１ブランチに対する位相差と
の差である。受信回路および送信回路の位相特定は時間
的に不変であるから、同補正値は装置の設置時あるいは
製造における調整工程などで測定し、補正値メモリ６５
に書き込むことができる。

【００３６】受信期間においては、アンテナ切換器２が
図中Ｒ側へ接続され、アンテナ１で受信された受信信号
は受信回路３で各ブランチ毎にベースバンド信号にそれ
ぞれ変換され、乗算器７１および合成部７２で重み付け
加算されて復調出力を得る。このときウエイト計算部６
では、複素判定誤差検出部７５の出力の絶対値が小さく
なるよう各部ランチのウエイトを適応制御するので、合
成部７２の出力には雑音や干渉成分が低減された良好な
複素ベースバンド信号が現れる。即ち、従来用いられて
いる適応アレイダイバーシティ受信機とまったく同様に
動作する。

【００３７】この時、各ブランチのウエイトの位相成分
の第１ブランチに対する位相差が位相差検出部６１で検
出され、メモリ６３に取り込まれる。

【００３８】次に送信時にはアンテナ切換器２が図中Ｔ
側へ接続され、送信データに従って変調された送信信号
が変調器８で生成され、周波数変換器９で通信周波数へ
変換される。周波数変換された送信信号は、直接または
移相器１０を介して電力増幅器１１で増幅され、アンテ
ナ切換器２およびアンテナ１を介して移動局へ送信され
る。この時メモリ６３に受信時に格納された値が読み出
され、符号反転器６４、減算器６６を介して得られた値
Ｋ−１個の値が移相器１０に設定される。従って受信期
間における伝播路の位相特性を図２のようにおくと、干
渉波が存在しない場合に移相器１０に設定される値は
（数２）となる。

【００３９】

【数２】

【００４０】なお、伝播路位相特性は、アンテナ１およ
びアンテナ切換器２までの給電線を含むものである。移
動局の移動速度が十分遅く、受信期間からの伝播路位相
特性変化が無視できるならば、第１ブランチから送信さ
れる電波の移動局における搬送波位相ψ１は、図２から
明らかなように、

【００４１】

【数３】

【００４２】となる。一方、他の各ブランチから送信さ
れる電波の移動局における搬送波位相ψ２、ψ
３、．．．ψＫもそれぞれ、（数４）で示すようにな
り、互いに同相となる。

【００４３】

【数４】

【００４４】従って、干渉波が存在しない場合には、移
動局では各ブランチからの送信信号が同相で加算される
ので、下り回線は等利得合成ダイバーシティ受信と同様
の効果が得られ、伝送品質が向上する。

【００４５】一方、他の基地局と接続され同一無線チャ
ネルを使用している他の移動局から干渉波が到来してい
る場合には、下り送信信号は上記他の移動局に対しては
干渉を与えることになる。受信時には上記他の移動局か
らの干渉波を出来るだけ相殺するようなウエイトが設定
されており、送信時においてもブランチ間に同一の位相
差を付けて送信するので、上記他の移動局においては送
信信号の位相が打ち消し合うように到来する。従って受
信時は従来の適応アレイダイバーシティと同様に動作し
て他極からの干渉を抑圧し、送信時には他極へ与える干
渉を抑圧する。

【００４６】なお、ＴＤＭＡ通信に用いる場合には、メ
モリ６３はタイムスロット毎にあるいは通信する移動局
毎に番地を設定して値を格納すればよい。

【００４７】なお、本実施の形態では全ブランチの出
力、即ち電力増幅器１１の出力は互いに等しく一定のも
のを用いたが、図３のように各ブランチのウエイトの絶
対値を相対的に比較し、最大値を持つブランチに対し同
絶対値が相対的に規定値（例えば１０ｄＢ）以下のブラ
ンチを検出する絶対値検出部６７および送信制御スイッ
チ１２を設け、当該ブランチについては送信電力を０と
する制御を行う構成としても良い。このような場合に
は、当該ブランチの送信を停止しても移動局における受
信電力はほとんど変化しない。従って送信に要する消費
電力を平均的に低下させることができ、装置の小型化に
寄与できるのみならず、伝送に寄与しない無用のアンテ
ナからの電波の送信を停止することによって近隣基地局
などで同一周波数を使用している他の通信に与える干渉
も抑えることができる。つまり同一周波数の繰り返し利
用距離を短縮可能であり、周波数の利用効率が向上す
る。

【００４８】（実施の形態２）実施の形態１では、送信
回路における移相器１０を、電力増幅器１１の入力側へ
配する構成としたので、移相器１０の挿入損失が大きい
場合でも送信回路の電力効率の低下は少ない。しかし、
挿入損失が少ない移相器を用いれば図３に示す構成とす
ることもできる。

【００４９】図４は本発明の第２の実施の形態を示すＴ
ＤＤ通信による無線基地局装置のブロック図である。図
４において、１はアンテナ、２はアンテナ切換器、３は
受信回路、６はウエイト計算部、７１は乗算器、７２は
合成部、７３は判定部、７４は既知信号発生部、７５は
複素判定誤差検出部、６１は位相差検出部、６３はメモ
リ、６４は符号反転器、６５は補正値メモリ、６６は加
算器、８は変調器、９は周波数変換器で、これらの構成
は、実施の形態１で説明したものと同様である。

【００５０】１１０は電力増幅器で、実施の形態１にお
ける電力増幅器１１のＫ倍の出力電力のものである。１
００は移相器で、比較的低損失な構成のものが用いられ
る。

【００５１】例えば、図５に示す同軸線路等の受動回路
による固定位相回路を複数設けて切り換える構成が用い
られる。図５において１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃは
移相回路としての分布定数線路、１０２ａ，１０２ｂは
切り換えスイッチである。このような構成とした場合、
移相回路は低損失とできる。設定可能な移相量は離散的
な値となるが、分解能、即ち位相の切換ステップはπ／
３以下にする必要がある。任意の２ブランチの干渉信号
を重み付けにより等振幅かつ位相差πとして加算して打
ち消し合う場合、位相誤差がπ／３以下ならば元の信号
より振幅が増加することはなく、必ず振幅は低下するか
らである。

【００５２】上記のように、移相器１００を電力増幅器
１１の主力側に配することで電力増幅器が１個となり、
構成が簡単になる。

【００５３】（実施の形態３）図６は本発明の第２の実
施の形態を示すＴＤＤ通信による無線基地局装置のブロ
ック図である。図６において、１はアンテナ、２はアン
テナ切換器、３は受信回路、６はウエイト計算部、７１
は乗算器、７２は合成部、７３は判定部、７４は既知信
号発生部、７５は複素判定誤差検出部、８は変調器、９
は周波数変換器、１１は電力増幅器であり、これらの構
成は実施の形態１で説明したものと同様である。

【００５４】６８は送信ブランチ選択部であり、ウエイ
ト計算部６で得られた各ブランチのウエイトのうち最も
絶対値が大きいブランチを判定する。１３はアンテナ選
択スイッチであり、送信ブランチ選択部６８の判定結果
により、送信アンテナ、即ち送信ブランチを切り換え
る。

【００５５】この場合、構成が従来の技術で述べた送信
選択ダイバーシティと同様の簡単な構成となるが、送信
ブランチの選択が干渉が低減されるよう適応制御された
ウエイトによって決定されるため、下り送信においても
近隣基地局などで同一周波数を使用している他の通信に
与える干渉も抑えることができる。つまり同一周波数の
繰り返し利用距離を短縮可能であり、周波数の利用効率
が向上する。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、各ブランチの合計送信
電力を、従来の送信選択ダイバーシティによる送信電力
から増加させることなく、下り回線の伝送品質を向上さ
せることができる。このため通話可能範囲が拡大し、あ
るいは送信電力を抑えることができる。例えば、特に郊
外地等の低トラフィック地域で、できるだけ基地局あた
りのゾーン半径を大きくとることが望ましい場合に好適
な無線基地局装置を提供できる。また送信電力増幅器に
おける送信電力は常に一定なので、送信電力増幅器のダ
イナミックレンジは従来の送信選択ダイバーシティによ
る基地局装置と同程度のものでよい。しかもレベル変化
による位相変化特性は考慮する必要がないので、送信最
大比合成ダイバーシティあるいは従来の適応アレイダイ
バーシティ送信による基地局装置よりも高効率で安価な
送信電力増幅器が利用でき、装置の小型化、製造原価の
低減が可能となる。さらに最大受信レベルブランチに対
し受信レベルが規定値以下のブランチについては、送信
電力を０とする制御や、最も干渉が少なく希望波受信レ
ベルが高いアンテナを選択して送信する構成とすること
で送信に要する消費電力を平均的に低下させることがで
き、周波数の利用効率が向上する優れた無線基地局装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に於ける無線基地局
装置の構成を示すブロック図

【図２】本発明の第１の実施の形態に於ける無線基地局
装置の動作時の位相関係を示す説明図

【図３】同無線基地局装置の他の構成を示すブロック図

【図４】本発明の第２の実施の形態に於ける無線基地局
装置の構成を示すブロック図

【図５】同無線基地局装置の移相器の構成図

【図６】本発明の第３の実施の形態に於ける無線基地局
装置の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１アンテナ２アンテナ切換器３受信回路６ウエイト計算部８変調器９周波数変換器１０移相器１１電力増幅器３３共通ＡＧＣ３４準同期検波器６１位相差検出部６３メモリ６４符号反転器６５補正値メモリ６６加算器７１乗算器７２合成部７３判定部７４既知信号発生部７５複素判定誤差検出部

フロントページの続きＦターム(参考） 5K059 CC02 CC03 CC04 DD33 DD37 EE03 5K067 AA02 AA22 BB02 CC24 EE10 EE22 GG01 GG11 KK03

Claims

【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か
らそれぞれ受信信号を供給され、中間周波信号または基
底帯域信号に変換する複数の受信回路と、前記複数の受
信回路の出力信号に、それぞれ振幅と位相を制御するた
めの複素数の合成重みを乗じる乗算手段と、前記乗算手
段で重み付けされた信号を加算合成する合成手段と、前
記合成手段の出力に含まれる希望信号成分に関する信号
対干渉電力比および信号対雑音電力比が大となるよう前
記合成重みを計算するウエイト計算手段と、前記ウエイ
ト計算手段から出力される合成重みの位相成分相互間の
位相差を検出する位相差検出手段と、前記位相差検出手
段の出力を一時的に格納するメモリと、変調された送信
信号を生成する変調器と、前記送信信号の位相を制御し
て出力する移相器と、前記送信信号および前記移相器に
よって位相制御された送信信号を所要の電力に増幅し前
記複数のアンテナにそれぞれ送信信号を供給する複数の
電力増幅器とを備え、前記移相器は前記メモリの内容に従って制御され、上り
受信時に得られた各ダイバーシティブランチに対する合
成重みに応じた位相差を付けて下り信号を送信すること
を特徴とする無線基地局装置。
【請求項２】複数のアンテナと、前記複数のアンテナからそれぞれ受信信号を供給され、
基底帯域信号に変換する複数の受信回路と、前記複数の
受信回路から出力される基底帯域信号の振幅成分に対し
合成振幅重みを乗じ、前記基底帯域信号の位相成分に対
し合成位相重みを加算した後、合成する合成手段と、前
記合成手段出力に含まれる干渉信号成分を抑圧するよ
う、または希望信号成分に関する信号対干渉電力比およ
び信号対雑音電力比が大となるよう合成振幅重みまたは
合成位相重みを計算するウエイト計算手段と、前記複数
の受信回路出力に対する前記合成重みの位相成分または
前記合成重みの位相成分相互間の位相差を検出する位相
差検出手段と、前記位相差検出手段の出力を一時的に格
納するメモリと、変調された送信信号を生成する変調器
と、前記送信信号の位相を制御して出力する移相器と、
前記送信信号および前記移相器によって位相制御された
送信信号を所要の電力に増幅し前記複数のアンテナにそ
れぞれ送信信号を供給する複数の電力増幅器とを備え、前記移相器は前記メモリの内容に従って制御され、上り
受信時に得られた各ダイバーシティブランチに対する合
成重みに応じた位相差を付けて下り信号を送信すること
を特徴とする無線基地局装置。
【請求項３】複数のアンテナと、前記複数のアンテナか
らそれぞれ受信信号を供給され、中間周波信号または基
底帯域信号に変換する複数の受信回路と、前記複数の受
信回路の出力を、それぞれ振幅と位相を制御する複素数
の合成重みを乗じて加算合成する、あるいは前記基底帯
域に変換された受信信号の振幅成分に対し合成振幅重み
を乗じ、前記基底帯域に変換された受信信号の位相成分
に対し合成位相重みを加算した後、合成する合成手段
と、前記合成手段出力に含まれる干渉信号成分を抑圧す
るよう、または希望信号成分に関する信号対干渉電力比
および信号対雑音電力比が大となるよう前記合成重みま
たは合成振幅重みおよび合成位相重みを計算するウエイ
ト計算手段と、前記複数の受信回路出力に対する前記合
成重みの位相成分または前記合成重みの位相成分相互間
の位相差を検出する位相差検出手段と、前記位相差検出
手段の出力を一時的に格納するメモリと、変調された送
信信号を生成する変調器と、送信信号を所要の電力に増
幅する電力増幅器と、前記電力増幅器の位相を制御して
前記複数のアンテナへ出力する移相器とを備え、前記複数のアンテナは前記移相器または前記電力増幅器
からそれぞれ送信信号を供給され、前記移相器は前記メ
モリの内容に従って制御されることを特徴とする無線基
地局装置。
【請求項４】前記複数の電力増幅器は出力を個々に停止
する制御が可能なものであって、前記複数の受信回路出
力に対する前記合成重みの絶対値を比較し、前記電力増
幅器の動作を制御可能な制御手段を備え、前記制御手段
により、前記複数の受信回路出力に対する前記合成重み
の絶対値のうち最大のものに対する相対値が、予め設定
されたしきい値を下回る場合、当該重みに対応する前記
アンテナに送信信号を供給する電力増幅器の出力を停止
させるよう制御する請求項１記載の無線基地局装置。
【請求項５】複数のアンテナと、前記複数のアンテナか
らそれぞれ受信信号を供給され、中間周波信号または基
底帯域信号に変換する複数の受信回路と、前記複数の受
信回路の出力を、それぞれ振幅と位相を制御する複素数
の合成重みを乗じて加算合成する、あるいは前記基底帯
域に変換された受信信号の振幅成分に対し合成振幅重み
を乗じ、前記基底帯域に変換された受信信号の位相成分
に対し合成位相重みを加算した後、合成する合成手段
と、前記合成手段出力に含まれる干渉信号成分を抑圧す
るよう、または希望信号成分に関する信号対干渉電力比
および信号対雑音電力比が大となるよう前記合成重みま
たは合成振幅重みおよび合成位相重みを計算するウエイ
ト計算手段と、前記複数の受信回路出力に対する前記合
成重みの位相成分、または前記合成重みの位相成分相互
間の位相差を検出する位相差検出手段と、前記合成重み
または前記合成重みの絶対値を比較し、最大のものを選
択するブランチ選択手段と、変調された送信信号を生成
する変調器と、前記送信信号を所要の電力に増幅する電
力増幅器と、前記電力増幅器の出力を供給するアンテナを選択するア
ンテナ選択スイッチとを備え、前記アンテナ選択スイッチは、前記ブランチ選択手段に
より、絶対値最大の前記合成重みに対応する前記アンテ
ナに接続するよう制御されることを特徴とする無線基地
局装置。