JP2003092549A - 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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空間多重により他の端末に対するキャリブレ
ーションを実行できる無線基地装置、端末の送信指向性
のキャリブレーション方法およびキャリブレーションプ
ログラムを提供する。 【解決手段】 アダプティブアレイ基地局２は、２本の
アンテナ２３，２４を用いて１本アンテナ端末１と信号
の送受信を行なうとともに、２本のアンテナ２１，２２
を用いて、端末１にヌルを向けなが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に所望信号を
送る。アンテナ２３，２４から端末１への信号が端末３
への干渉信号となる。端末３は、受信ウェイトに基づき
所望信号源２１，２２および干渉信号源２３，２４にビ
ームおよびヌルを向ける送信指向性で信号を送信し、基
地局２はＤＵ比を測定する。端末３は、最適のＤＵ比が
得られるように受信ウェイトを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、Personal Handyphone System：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（Path Division Multiple A
ccess）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Ｗ
Ｏ００／０８７７７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２１，２
２，２３，２４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２
１，２２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（Desired user's wav
e：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（Undesired use
r's wave：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（Desired user's power:
Undesired user's power）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２
３，２４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Ｄ
Ｕ比を求めるために、各アンテナの受信電力から直接Ｄ
Ｕ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Ｄ
Ｕ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Ｓ
６）。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Ｓ
７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Ｄ
Ｕ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３
１０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３
２３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３
１１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３
２１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５
０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５
２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ｗ₁，ｗ₂
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ｗ₁，ｗ₂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ｗ₁，ｗ₂が印加される。

【０１１４】したがって、乗算器ＭＲ１の出力は、ｗ₁
×（ａ１Ａ（ｔ）＋ｂ１Ｂ（ｔ））となり、乗算器ＭＲ
２の出力は、ｗ₂×（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： ｗ₁（ａ１Ａ（ｔ）＋ｂ１Ｂ（ｔ））＋ｗ₂（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： （ｗ₁ａ１＋ｗ₂ａ２）Ａ（ｔ）＋（ｗ₁ｂ１＋ｗ₂ｂ２）
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，ｗ₂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ｗ₁，ｗ₂を計算する。

【０１１６】このようにウェイトｗ₁，ｗ₂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ｗ₁，ｗ₂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ｗ₁，ｗ₂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ｗ₁，ｗ₂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ｗ₁，ｗ₂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２
１，２２，２３，２４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９
０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２２０，２３０，２
４０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２
１１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Ｄ
ＳＰ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２１
４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２２０，２３
０，２４０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ｘ
１（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ｗ₁，ｗ₂，ｗ₃，ｗ₄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ｗ₁，ｗ₂，ｗ₃，ｗ₄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２１，２２，２
３，２４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２３，２
４を使用したアダプティブアレイ基地局２の処理部８０
ａ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ｗ₁，ｗ₂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８
０ｂ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ｘ
１（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ｗ₁，ｗ₂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８０
ａおよび８０ｂでそれぞれ抽出され、図７のモデム部９
０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： （ｗ₁ａ１＋ｗ₂ａ２）Ａ（ｔ）＋（ｗ₁ｂ１＋ｗ₂ｂ２）
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ｗ₁，
ｗ₂を計算する： ｗ₁ｂ１＋ｗ₂ｂ２＝０ ｗ₁ａ１＋ｗ₂ａ２＝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ｗ₁，ｗ₂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・ＬＯＧ₁₀（｜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Ｓ
２０２）。

【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１
１のステップＳ１０７および図１２のステップＳ２０
６）。

【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Ｄ
Ｕ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Ｓ２０
８）、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１
２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】

１ １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、１００
ＤＵ比測定部、２１０，２２０，２３０，２４０，３
１０，３２０ 無線部。

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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。
2. 【請求項２】 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。
3. 【請求項３】 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。
4. 【請求項４】 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。
5. 【請求項５】 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。
6. 【請求項６】 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。
7. 【請求項７】 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。
8. 【請求項８】 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。
9. 【請求項９】 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。
10. 【請求項１０】 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。
11. 【請求項１１】 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。
12. 【請求項１２】 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。
13. 【請求項１３】 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。
14. 【請求項１４】 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。
15. 【請求項１５】 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。
16. 【請求項１６】 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。
17. 【請求項１７】 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。