JP4090455B2 - 増幅方法およびそれを利用した通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、増幅技術に関し、特に複数のアンテナで受信した信号を増幅する増幅方法およびそれを利用した通信装置に関する。

ワイヤレス通信において、一般的に限りある周波数資源の有効利用が望まれている。周波数資源を有効利用するために、例えば同一の周波数の電波が可能な限り近い距離で繰り返し使用される。しかし、その場合、同一周波数を使用する近接の基地局装置等からの同一チャネル干渉によって、通信品質が劣化する。同一チャネル干渉による通信品質の低下を防ぐ技術のひとつが、アダプティブアレイアンテナ技術である。アダプティブアレイアンテナ技術では、複数のアンテナでそれぞれ受信した信号を異なる重み係数で重み付けしてから合成する。重み係数は、例えば、参照すべき信号と合成後の信号間の誤差を小さくするように適応的に更新される。

重み係数の適応的な更新のために、例えば、ＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズムやＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズムなどの適応アルゴリズムが使用される。また重み係数は、送信側から受信側までの伝送路における応答係数にもとづいて、計算される場合もある。さらに、アダプティブアレイアンテナ技術を備えた無線装置が、受信した信号から導出した重み係数や応答係数にもとづいて送信用の重み係数を導出し、送信すべき信号を当該送信用の重み係数で重み付けしてから送信する場合もある。このようにアダプティブアレイアンテナ技術は、受信した信号から希望すべき成分を抽出し、信号を送信する際の指向性を調節するので、同一チャネル干渉による通信品質の低下を防止できる（例えば、特許文献１参照。）。
国際公開第ＷＯ００／０７９７０２号パンフレット

アダプティブアレイアンテナ技術に対応した基地局装置は、一般的に、複数のアンテナで受信した信号をそれぞれ複数のＡＧＣで増幅した後に、デジタル信号に変換し、アダプティブアレイ処理を実行する。アダプティブアレイ処理の精度を高めるためには、ＡＧＣで増幅した信号間における振幅の値の関係が、ＡＧＣで増幅する前の信号間における振幅の値の関係に近いほどよい。例えば、３つの信号の振幅が「１：２：３」の関係にある場合、それらの３つの信号をＡＧＣで増幅した後も振幅の関係が「１：２：３」を保持している方がよい。すなわち、複数の信号間の関係を保ちながら、ＡＧＣで増幅されることが望ましい。また、一般的に、ＡＧＣに含まれる増幅器は個体差を有しているので、予めキャリブレーションによって、それらの個体差を記憶しておく。例えば、複数のＡＧＣのうちのひとつを基準にして増幅率を決定し、残りのＡＧＣは決定した増幅率を予め記憶した個体差によって補正し、それぞれの増幅率としている。

本発明者はこうした状況下、以下の課題を認識するに至った。ひとつのＡＧＣで決定した増幅率にもとづいて、他のＡＧＣの増幅率を決定する場合、他のＡＧＣの増幅率は画一的に決まってしまう。このような処理によって、それぞれの増幅率はほぼ同一の値に保持されるが、それらの増幅率が最適値とならない場合がある。例えば、弱電界の場合であり、この場合においても複数のＡＧＣは、線形性を保てる範囲で増幅を行うので、ＡＧＣのダイナミックレンジを最大限活用していない。すなわち、ＡＧＣで増幅した後であっても、信号の電力がある程度までしか大きくならず増幅が十分になされていない。その結果、雑音等の影響で後続の信号処理に誤りが生じる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、弱電界の場合であっても、所定の品質を維持するように増幅する増幅方法およびそれを利用した通信装置を提供することにある。

本発明のある態様は、通信装置である。この装置は、複数のアンテナのそれぞれを介して、合計で複数のアンテナの数と等しい数の信号を受信する受信部と、受信部にて受信した複数の信号の強度をそれぞれ測定する測定部と、測定した複数の信号の強度にもとづいて、受信した複数の信号の中から基準の信号になるべきひとつを選択し、かつ当該基準の信号に対する増幅率を導出しつつ、受信した複数の信号の中の残りと基準の信号との間における強度の相対関係を導出する導出部と、受信した複数の信号の中で、基準の信号を導出した増幅率で増幅し、かつ残りを導出した増幅率と導出した強度の相対関係にもとづいて増幅する増幅部と、増幅した複数の信号をアダプティブアレイ処理する処理部とを備える。この装置によれば、導出部は、測定部で測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さくなれば、受信した複数の信号に対する複数の増幅率をそれぞれ導出し、増幅部は、受信した複数の信号を導出した複数の増幅率でそれぞれ増幅してもよい。

以上の装置により、複数の信号の強度が大きければ、複数の信号に関連を持たせながら増幅率を導出するので、増幅した信号間の相対的な関係を維持するように複数の増幅率を導出でき、複数の信号の強度が小さければ、複数の信号から個別に増幅率を導出するので、複数の信号のそれぞれに適した増幅率を導出できる。

本発明の別の態様も、通信装置である。この装置は、複数のアンテナのそれぞれを介して、合計で複数のアンテナの数と等しい数の信号を受信する受信部と、受信部にて受信した複数の信号の強度をそれぞれ測定する測定部と、測定した複数の信号の強度にもとづいて、受信した複数の信号の中から基準の信号になるべきひとつを選択し、かつ当該基準の信号に対する増幅率を導出しつつ、受信した複数の信号の中の残りと基準の信号との間における強度の相対関係を導出する導出部と、受信した複数の信号の中で、基準の信号を導出した増幅率で増幅し、かつ残りを導出した増幅率と導出した強度の相対関係にもとづいて増幅する増幅部と、増幅した複数の信号をアダプティブアレイ処理する処理部とを備える。この装置によれば、導出部は、測定部で測定した複数の信号の強度が所定のしきい値以上であれば、測定した複数の信号の強度の中で大きい方の強度に対応した信号を基準の信号として選択し、測定部で測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さければ、測定した複数の信号の強度の中で小さい方の強度に対応した信号を基準の信号として選択すしてもよい。

「大きい方」、「小さい方」とは、例えば、最大値と最小値を示すが、これらに限らず、増幅部等の特性に応じた値が選択されればよい。
以上の装置により、複数の信号の強度が大きければ、複数の信号に関連を持たせながら、かつ複数の信号のうちの大きい方の信号を基準にして増幅率を導出するので、増幅した信号間の相対的な関係を維持するように複数の増幅率を導出でき、複数の信号の強度が小さければ、複数の信号に関連を持たせながら、かつ複数の信号のうちの小さい方の信号を基準にして増幅率を導出するので、大きい値の増幅率を導出できる。

本発明のさらに別の態様も、通信装置である。この装置は、複数のアンテナのそれぞれを介して、合計で複数のアンテナの数と等しい数の信号を受信する受信部と、受信部にて受信した複数の信号の強度をそれぞれ測定する測定部と、測定した複数の信号の強度にもとづいて、受信した複数の信号の中から基準の信号になるべきひとつを選択し、かつ当該基準の信号に対する増幅率を導出しつつ、受信した複数の信号の中の残りと基準の信号との間における強度の相対関係を導出する導出部と、受信した複数の信号の中で、基準の信号を導出した増幅率で増幅し、かつ残りを導出した増幅率と導出した強度の相対関係にもとづいて増幅する増幅部と、増幅した複数の信号をアダプティブアレイ処理する処理部とを備える。この装置によれば、導出部は、測定部で測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さくなれば、導出した増幅率に所定の値を加えてもよい。

以上の装置により、複数の信号の強度が大きければ、複数の信号に関連を持たせながら、かつ複数の信号のうちの大きい方の信号を基準にして増幅率を導出するので、増幅した信号間の相対的な関係を維持するように複数の増幅率を導出でき、複数の信号の強度が小さければ、導出した増幅率に所定の値を加算するので、大きい値の増幅率を導出できる。

処理部でのアダプティブアレイ処理によって導出された受信用の伝送路特性にもとづいて、送信用の伝送路特性を導出する決定部と、送信用の伝送路特性にもとづいて、送信すべき信号に重み付けを行って、複数のアンテナから送信する送信部とをさらに備え、送信部は、測定部で測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さくなれば、複数のアンテナから送信すべき信号の強度を所定の値だけ弱めてもよい。

「受信用の伝送路特性」とは、受信した信号における伝送路の特性を示し、伝送路の特性に相当するものであればよい。例えば、受信応答ベクトル、受信ウエイトベクトル、受信電力を含む。

「送信用の伝送路特性」とは、送信すべき信号に対する伝送路の特性を示し、伝送路の特性に相当するものであればよい。例えば、送信応答ベクトル、送信ウエイトベクトルを含む。なお、「送信用の伝送路特性」の値が「受信用の伝送路特性」の値と同一であってもよいものとする。

本発明のさらに別の態様は、増幅方法である。この方法は、複数のアンテナのそれぞれを介して、合計で複数のアンテナの数と等しい数の信号を受信し、受信した複数の信号の強度をそれぞれ測定するステップと、測定した複数の信号の強度にもとづいて、受信した複数の信号の中から基準の信号になるべきひとつを選択し、かつ当該基準の信号に対する増幅率を導出しつつ、受信した複数の信号の中の残りと基準の信号との間における強度の相対関係を導出するステップと、受信した複数の信号の中で、基準の信号を導出した増幅率で増幅し、かつ残りを導出した増幅率と導出した強度の相対関係にもとづいて増幅するステップとを備える。この方法によれば、導出するステップは、測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さくなれば、受信した複数の信号に対する複数の増幅率をそれぞれ導出し、増幅するステップは、受信した複数の信号を導出した複数の増幅率でそれぞれ増幅してもよい。

本発明のさらに別の態様も、増幅方法である。この方法は、複数のアンテナのそれぞれを介して、合計で複数のアンテナの数と等しい数の信号を受信し、受信した複数の信号の強度をそれぞれ測定するステップと、測定した複数の信号の強度にもとづいて、受信した複数の信号の中から基準の信号になるべきひとつを選択し、かつ当該基準の信号に対する増幅率を導出しつつ、受信した複数の信号の中の残りと基準の信号との間における強度の相対関係を導出するステップと、受信した複数の信号の中で、基準の信号を導出した増幅率で増幅し、かつ残りを導出した増幅率と導出した強度の相対関係にもとづいて増幅するステップとを備える。この方法によれば、導出するステップは、測定した複数の信号の強度が所定のしきい値以上であれば、測定した複数の信号の強度の中で大きい方の強度に対応した信号を基準の信号として選択し、測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さければ、測定した複数の信号の強度の中で小さい方の強度に対応した信号を基準の信号として選択してもよい。

本発明のさらに別の態様も、増幅方法である。この方法は、複数のアンテナのそれぞれを介して、合計で複数のアンテナの数と等しい数の信号を受信し、受信した複数の信号の強度をそれぞれ測定するステップと、測定した複数の信号の強度にもとづいて、受信した複数の信号の中から基準の信号になるべきひとつを選択し、かつ当該基準の信号に対する増幅率を導出しつつ、受信した複数の信号の中の残りと基準の信号との間における強度の相対関係を導出するステップと、受信した複数の信号の中で、基準の信号を導出した増幅率で増幅し、かつ残りを導出した増幅率と導出した強度の相対関係にもとづいて増幅するステップとを備える。この方法によれば、導出するステップは、測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さくなれば、導出した増幅率に所定の値を加えてもよい。

測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さくなれば、複数のアンテナから送信すべき信号の強度を所定の値だけ弱めるステップをさらに備えてもよい。

本発明のさらに別の態様は、プログラムである。このプログラムは、無線ネットワークから、複数のアンテナのそれぞれを介して、合計で複数のアンテナの数と等しい数の信号を受信し、受信した複数の信号の強度をそれぞれ測定するステップと、測定した複数の信号の強度にもとづいて、受信した複数の信号の中から基準の信号になるべきひとつを選択し、かつ当該基準の信号に対する増幅率を導出しつつ、受信した複数の信号の中の残りと基準の信号との間における強度の相対関係を導出し、導出した増幅率と導出した強度の相関関係をメモリにそれぞれ記憶するステップと、受信した複数の信号の中で、基準の信号を記憶した増幅率で増幅し、かつ残りを記憶した増幅率と記憶した強度の相対関係にもとづいて増幅するように増幅器を制御するステップとを備える。このプログラムにおいて、記憶するステップは、測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さくなれば、受信した複数の信号に対する複数の増幅率をそれぞれ導出し、導出した複数の増幅率をメモリにそれぞれ記憶し、制御するステップは、受信した複数の信号を記憶した複数の増幅率でそれぞれ増幅するように増幅器を制御してもよい。

本発明のさらに別の態様も、プログラムである。このプログラムは、無線ネットワークから、複数のアンテナのそれぞれを介して、合計で複数のアンテナの数と等しい数の信号を受信し、受信した複数の信号の強度をそれぞれ測定するステップと、測定した複数の信号の強度にもとづいて、受信した複数の信号の中から基準の信号になるべきひとつを選択し、かつ当該基準の信号に対する増幅率を導出しつつ、受信した複数の信号の中の残りと基準の信号との間における強度の相対関係を導出し、導出した増幅率と導出した強度の相関関係をメモリにそれぞれ記憶するステップと、受信した複数の信号の中で、基準の信号を記憶した増幅率で増幅し、かつ残りを記憶した増幅率と記憶した強度の相対関係にもとづいて増幅するように増幅器を制御するステップとを備える。このプログラムにおいて、記憶するステップは、測定した複数の信号の強度が所定のしきい値以上であれば、測定した複数の信号の強度の中で大きい方の強度に対応した信号を基準の信号として選択し、測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さければ、測定した複数の信号の強度の中で小さい方の強度に対応した信号を基準の信号として選択してもよい。

本発明のさらに別の態様も、プログラムである。このプログラムは、無線ネットワークから、複数のアンテナのそれぞれを介して、合計で複数のアンテナの数と等しい数の信号を受信し、受信した複数の信号の強度をそれぞれ測定するステップと、測定した複数の信号の強度にもとづいて、受信した複数の信号の中から基準の信号になるべきひとつを選択し、かつ当該基準の信号に対する増幅率を導出しつつ、受信した複数の信号の中の残りと基準の信号との間における強度の相対関係を導出し、導出した増幅率と導出した強度の相関関係をメモリにそれぞれ記憶するステップと、受信した複数の信号の中で、基準の信号を記憶した増幅率で増幅し、かつ残りを記憶した増幅率と記憶した強度の相対関係にもとづいて増幅するように増幅器を制御するステップとを備える。このプログラムにおいて、記憶するステップは、測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さくなれば、導出した増幅率に対して、予めメモリに記憶した所定の値を加えてもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、弱電界の場合であっても、所定の品質を維持するように増幅できる。

（実施例１）
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例１は、簡易型携帯電話システムの基地局装置に関する。本実施例の基地局装置は、複数のアンテナを備えており、アダプティブアレイ処理を実行する。そのため、複数のアンテナのそれぞれに対応するように、複数のＡＧＣを備える。基地局装置は、複数のアンテナで受信した信号の強度として、ＲＳＳＩを測定し、測定したＲＳＳＩの合計が所定のしきい値以上であれば（以下、「通常状態」という）。以下の通りに増幅率を決定する。複数のＲＳＳＩの中から最大値を選択し（以下、選択した最大値を「基準値」という）、基準値に対応した信号（以下、「基準信号」という）に対して増幅率を導出する。また、複数のＡＧＣの個体差に相当した値（以下、「オフセット値」という）は予め記憶されており、基準信号以外の複数の信号に対して、導出した増幅率と記憶したオフセット値から増幅率を決定する。このように決定された複数の増幅率にもとづいて、複数のＡＧＣは、受信した信号をそれぞれ増幅する。

一方、基地局装置は、測定したＲＳＳＩの合計が所定のしきい値より小さければ（以下、「弱電界状態」という）。以下の通りに増幅率を決定する。複数の信号に対する増幅率が、独立してそれぞれ決定される。このように決定された複数の増幅率にもとづいて、複数のＡＧＣは、受信した信号をそれぞれ増幅する。そのため、複数のＡＧＣがある程度高い増幅率で受信した信号を増幅でき、後続の信号処理の精度も高くなる。特に、簡易型携帯電話システムのような移動通信システムにおいては、端末装置から送信される信号のレベルが、基地局装置から送信される信号のレベルよりも小さいので、上り回線の通信から先に信号強度の限界に達することが想定され、本実施例では、これを解決する。

なお、このような処理によって、増幅された信号間の関係が維持されなくなり、増幅された信号にもとづいて導出された受信ウエイトベクトルや送信ウエイトベクトルは、最適な値でなくなる。しかしながら、前者に対してビームはある程度の広がりを有しているので、指向性制御が多少崩れても所望の方向へのビームのレベルの低下は小さくてすむ。後者に対して、送信する際の指向性制御が崩れると他の端末装置に対して干渉を与えるおそれがある。本実施例に係る基地局装置は、その対策として、送信電力を減衰させる。

図１は、実施例１に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、基地局装置１０、端末装置２６、ネットワーク２４を含む。基地局装置１０は、アンテナ２２と総称する第１アンテナ２２ａ、第２アンテナ２２ｂ、第ｎアンテナ２２ｎ、無線部１２、信号処理部１４、モデム部１６、ベースバンド部１８、制御部２０、測定部２３０、導出部２３２を含み、ネットワーク２４と接続している。また、無線部１２は、第１無線部１２ａ、第２無線部１２ｂ、第Ｎ無線部１２ｎを含む。また、信号として、デジタル受信信号３００と総称される第１デジタル受信信号３００ａ、第２デジタル受信信号３００ｂ、第Ｎデジタル受信信号３００ｎ、デジタル送信信号３０２と総称される第１デジタル送信信号３０２ａ、第２デジタル送信信号３０２ｂ、第Ｎデジタル送信信号３０２ｎ、無線部制御信号３１８、モデム部制御信号３２０、ベースバンド部制御信号３２２、信号処理部制御信号３３０、増幅率信号３４０、測定結果信号３４２を含む。図１の通信システムにおいて、基地局装置１０はひとつの端末装置２６を接続しているが、実際には複数の端末装置２６を接続可能である。

アンテナ２２は、無線周波数の信号を送受信処理する。アンテナの指向性は任意でよく、アンテナ２２のアンテナ数はＮとされる。
無線部１２は、後述の信号処理部１４、モデム部１６、ベースバンド部１８で処理されるベースバンドの信号と無線周波数の信号間の周波数変換処理、増幅処理、ＡＤまたはＤＡ変換処理等を行う。受信機能として、無線部１２は、複数のアンテナ２２のそれぞれを介して、合計で複数のアンテナの数と等しい数の信号を受信する。また、受信した複数の信号のそれぞれに対応するように、増幅率信号３４０に含められた増幅率であって、導出部２３２で決定された増幅率を複数入力する。さらに、受信した複数の信号をそれぞれ複数の増幅率で増幅する。なお、詳細は後述するが、増幅した後にＡＤ変換した信号をデジタル受信信号３００とよび、ＤＡ変換される前の送信すべき信号をデジタル送信信号３０２とよぶ。送信機能として、送信電力制御を行う場合がある。

測定部２３０は、無線部１２から信号を入力し、入力した信号の強度、例えばＲＳＳＩをそれぞれ測定する。ここでは、複数のアンテナ２２に対応して信号も複数存在するが、図の明瞭性のためにこれをひとつの信号線として示した。測定部２３０は、測定したＲＳＳＩを測定結果信号３４２として、導出部２３２に出力する。

導出部２３２は、無線部１２での増幅処理で使用される複数の増幅率を以下のように導出する。測定部２３０から入力した複数のＲＳＳＩであって、複数のアンテナ２２にそれぞれ対応した複数のＲＳＳＩを加算する（これを「合計ＲＳＳＩ」という）。さらに、合計ＲＳＳＩを予め定めたしきい値と比較し、合計ＲＳＳＩがしきい値以上である場合と合計ＲＳＳＩがしきい値より小さい場合で、別の方法によって複数の増幅率を導出する。前者の通常状態の場合は、複数のＲＳＳＩの中から基準値にひとつを選択する。ここでは、最大のＲＳＳＩを基準値とする。さらに、基準信号に対応したデジタル受信信号３００に対する増幅率を導出する。また、基準信号に対するオフセット値を予め記憶しており、基準信号に対して導出した増幅率とオフセット値にもとづいて、基準信号以外の信号に対応したデジタル受信信号３００に対する増幅率を導出する。その結果、導出部２３２は、複数の増幅率を決定し、増幅率信号３４０として出力する。

後者の弱電界状態の場合は、独立して、複数のデジタル受信信号３００のそれぞれに対する複数の増幅率を導出する。さらに、導出部２３２は、導出した複数の増幅率を増幅率信号３４０として出力する。また、導出部２３２は、弱電界状態の処理を実行した場合に、複数のアンテナ２２から送信すべき信号の強度を所定の値だけ弱めるように、無線部１２に対して指示を行う。すなわち、送信電力制御を実行する。

信号処理部１４は、アダプティブアレイアンテナによる送受信処理を実行するために必要な信号処理を行う。詳細は後述するが、受信処理では、アダプティブアレイ処理を実行するために受信用の伝送路特性として、受信応答ベクトルや受信応答ベクトルを導出する。また、送信処理では、導出された受信応答ベクトルや受信応答ベクトルにもとづいて、送信用の伝送路特性、例えば送信ウエイトベクトルを導出する。さらに、導出した送信ウエイトベクトルにもとづいて、送信すべき信号に重み付けを行って出力する。

モデム部１６は、変調処理として、π／４シフトＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）の変調方式によって、送信すべき情報信号を変調する。また、復調処理として、受信信号を復調して、送信された情報信号を再生する。なお、変調処理および復調処理を実行する際に必要な指示は、制御部２０からモデム部制御信号３２０によってなされる。

ベースバンド部１８は、ネットワーク２４とのインターフェースであり、通信システムで伝送の対象となる情報信号の送受信処理を行う。また、誤り訂正や自動再送処理がなされてもよいが、ここでは説明を省略する。

制御部２０は、無線部１２、信号処理部１４、モデム部１６、ベースバンド部１８のタイミングやチャネル配置を制御する。

図２は、実施例１に係るバーストフォーマットを示す。これは簡易型携帯電話システムのバーストフォーマットである。バーストの先頭から４シンボルの間に、タイミング同期に使用するためのプリアンブルが、それに続く８シンボルの間に、ユニークワードが配置されている。プリアンブルとユニークワードは、基地局装置１０や端末装置２６にとって既知であるため、後述するトレーニング信号としても使用できる。本実施例では、説明の簡略化のために図２に示した簡易型携帯電話システムのバーストフォーマットを対象にして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図３は、第１無線部１２ａの構成を示す。第１無線部１２ａは、スイッチ部３６、受信部３８、送信部４０を含む。さらに、受信部３８は、周波数変換部４２、直交検波部４４、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）４６、ＡＤ変換部４８を含み、送信部４０は、増幅部５０、周波数変換部５２、直交変調部５４、ＤＡ変換部５６を含む。

スイッチ部３６は、無線部制御信号３１８の指示にもとづいて、受信部３８と送信部４０に対する信号の入出力を切りかえる。
受信部３８の周波数変換部４２と送信部４０の周波数変換部５２は、無線周波数の信号とひとつまたは複数の中間周波数の信号間の周波数変換を行う。

直交検波部４４は、中間周波数の信号から直交検波によって、ベースバンドのアナログ信号を生成する。なお、一般的にベースバンドの信号は同相成分と直交成分のふたつの成分を含んでいるので、ふたつの信号線によって示されるべきであるが、ここでは図の明瞭性からベースバンド信号をひとつの信号線によって示す。以下も同様である。一方、直交変調部５４は、ベースバンドのアナログ信号から直交変調によって、中間周波数の信号を生成する。

ＡＧＣ４６は、ベースバンドのアナログ信号の振幅をＡＤ変換部４８のダイナミックレンジ内の振幅にするために、利得を自動的に制御する。ここで、利得は、図１の増幅率信号３４０によって設定される。

ＡＤ変換部４８は、ベースバンドのアナログ信号をデジタル信号に変換し、ＤＡ変換部５６は、ベースバンドのデジタル信号をアナログ信号に変換する。ここで、ＡＤ変換部４８から出力されるデジタル信号をデジタル受信信号３００、ＤＡ変換部５６に入力されるデジタル信号をデジタル送信信号３０２とする。
増幅部５０は、送信すべき無線周波数の信号を増幅する。

図４は、測定部２３０と導出部２３２の構成を示す。図４は、図１に示した測定部２３０と導出部２３２、および図３に示したＡＧＣ４６とＡＤ変換部４８を示すが、本実施例の理解を容易にするために、それら以外の構成要素を省略した。なお、第１ＡＧＣ４６ａ、第２ＡＧＣ４６ｂ、第ＮＡＧＣ４６ｎは、ＡＧＣ４６と総称される。また、第１ＡＤ変換部４８ａ、第２ＡＤ変換部４８ｂ、第ＮＡＤ変換部４８ｎは、ＡＤ変換部４８と総称される。ＡＧＣ４６は、増幅部２３４と総称される第１増幅部２３４ａ、第２増幅部２３４ｂ、第Ｎ増幅部２３４ｎ、設定部２３６と総称される第１設定部２３６ａ、第２設定部２３６ｂ、第Ｎ設定部２３６ｎをそれぞれ含む。

増幅部２３４は、設定部２３６によって設定された増幅率にもとづいて、入力した信号を増幅する。測定部２３０は、入力信号のＲＳＳＩをそれぞれ測定する。さらに、測定部２３０は、測定したＲＳＳＩを導出部２３２に出力する。

導出部２３２は、前述のごとく、ＡＧＣ４６に対する増幅率を導出する。また、導出部２３２は、測定結果信号３４２にもとづいて、通常状態あるいは弱電界状態を判別する。判別した通常状態あるいは弱電界状態にもとづいて、異なった方法で増幅率信号３４０を導出して設定部２３６に出力する。導出部２３２のさらに詳しい説明は、後述する。

図５は、導出部２３２の構成を示す。導出部２３２は、第１選択部２４０、第２選択部２４２、増幅率決定部２４４と総称される第１増幅率決定部２４４ａ、第２増幅率決定部２４４ｂ、第Ｎ増幅率決定部２４４ｎ、オフセット値決定部２４６、最終決定部２４８を含む。

第１選択部２４０は、測定結果信号３４２を入力し、複数のＲＳＳＩから最大値を基準値として選択する。さらに、デジタル受信信号３００も入力し、選択した基準値に対応したひとつのデジタル受信信号３００を基準信号として選択する。第１選択部２４０は、選択した基準信号を第１増幅率決定部２４４ａに出力し、基準信号以外のデジタル受信信号３００を第２選択部２４２に出力する。

第２選択部２４２は、測定結果信号３４２を入力し、複数のＲＳＳＩから合計ＲＳＳＩを計算する。また、しきい値を予め記憶しており、合計ＲＳＳＩとしきい値の比較にもとづいて、通常状態あるいは弱電界状態を判別する。第２選択部２４２は、通常状態と判別した場合に、第１選択部２４０から入力したデジタル受信信号３００をオフセット値決定部２４６に出力し、弱電界状態と判別した場合に、第１選択部２４０から入力したデジタル受信信号３００を第２増幅率決定部２４４ｂから第Ｎ増幅率決定部２４４ｎにそれぞれ出力する。

第１増幅率決定部２４４ａは、入力した基準信号の振幅が目標とすべき値に近づくように、入力した基準信号の振幅と目標とすべき値間の差にもとづいて、増幅率を導出する。なお、増幅率を増幅するための方法は、これ以外であってもよい。

オフセット値決定部２４６は、予め基準信号に対応したオフセット値を記憶している。記憶されるオフセット値の形式は任意のものでよいが、例えば、複数の増幅部２３４のひとつを基準にして、それに対する残りの増幅部２３４のオフセット値を記憶すればよい。このようなオフセット値は、予め所定のキャリブレーションによって導出されている。さらに、基準にした複数の増幅部２３４のひとつをかえて、複数種類のオフセット値を記憶してもよい。また、複数の増幅部２３４間の比較ではなく、絶対的な値をオフセット値として記憶してもよい。すなわち、複数の増幅部２３４間の個体差が反映されていればよい。オフセット値決定部２４６は、第１増幅率決定部２４４ａは、第２選択部２４２から入力したデジタル受信信号３００に対応したオフセット値を読み出し、最終決定部２４８に出力する。

第２増幅率決定部２４４ｂから第Ｎ増幅率決定部２４４ｎは、第１増幅率決定部２４４ａと同様に、入力したデジタル受信信号３００の振幅が目標とすべき値に近づくように、入力した基準信号の振幅と目標とすべき値間の差にもとづいて、増幅率を導出する。

最終決定部２４８は、通常状態の場合に、第１増幅率決定部２４４ａから入力した増幅率とオフセット値決定部２４６から入力したオフセット値にもとづいて、最終的な複数の増幅率を決定する。すなわち、基準信号に対する増幅率は、第１増幅率決定部２４４ａから入力した増幅率にそのまま決定する。また、基準信号以外のデジタル受信信号３００に対する増幅率は、第１増幅率決定部２４４ａから入力した増幅率に対して、オフセット値決定部２４６から入力したオフセット値のうち対応するもので補正する。例えば、増幅率に対してオフセット値を加減する。その結果、基準信号を含めて複数のデジタル受信信号３００に対する増幅率が決定されるが、さらに最終決定部２４８は、複数の増幅率の順番を複数の増幅部２３４の配列に応じて並べ替え、増幅率信号３４０として出力する。

一方、弱電界状態の場合に、複数のデジタル受信信号３００に対する増幅率は、第１増幅率決定部２４４ａから第Ｎ増幅率決定部２４４ｎより入力した複数の増幅率にそのまま決定する。さらに、さらに最終決定部２４８は、複数の増幅率の順番を複数の増幅部２３４の配列に応じて並べ替え、増幅率信号３４０として出力する。なお、前述のごとく、導出部２３２は、弱電界状態の処理を実行した場合に、無線部１２に含まれた増幅部５０に対して、増幅率を所定の値だけ小さくするように図示しない信号線を介して指示する。

図６は、信号処理部１４の構成を示す。信号処理部１４は、参照信号生成部７２、受信ウエイトベクトル計算部７０、合成部６８、受信応答ベクトル計算部２００、送信ウエイトベクトル計算部７６、分離部７４を含む。さらに、合成部６８は、乗算部７８と総称される第１乗算部７８ａ、第２乗算部７８ｂ、第Ｎ乗算部７８ｎ、加算部８０を含み、分離部７４は、乗算部８２と総称される第１乗算部８２ａ、第２乗算部８２ｂ、第Ｎ乗算部８２ｎを含む。

また、信号として、合成信号３０４、分離前信号３０６、受信ウエイトベクトル３０８と総称される第１受信ウエイトベクトル３０８ａ、第２受信ウエイトベクトル３０８ｂ、第Ｎ受信ウエイトベクトル３０８ｎ、送信ウエイトベクトル３１０と総称される第１送信ウエイトベクトル３１０ａ、第２送信ウエイトベクトル３１０ｂ、第Ｎ送信ウエイトベクトル３１０ｎ、参照信号３１２、受信応答ベクトル４０２を含む。

参照信号生成部７２は、図２に示したプリアンブル信号を記憶しており、トレーニング期間中は、記憶したプリアンブル信号を参照信号３１２として出力し、トレーニング終了後は、合成信号３０４を判定して判定した信号を参照信号３１２として出力する。なお、トレーニング期間の終了は、図示しない制御部２０からの信号処理部制御信号３３０によって通知されるものとする。

受信ウエイトベクトル計算部７０は、デジタル受信信号３００の重み付けに必要な受信ウエイトベクトル３０８を、ＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズムやＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズムなどの適応アルゴリズムによって計算する。なお、適応アルゴリズムの演算は、デジタル受信信号３００、合成信号３０４、参照信号３１２にもとづいてなされる。例えば、ＬＭＳアルゴリズムは次のように示される。

ここで、Ｗは受信ウエイトベクトル３０８、μは忘却係数、ｕは、デジタル受信信号３００、ｅは符号間干渉を示した誤差、すなわち合成信号３０４と参照信号３１２との間の誤差を示す。
乗算部７８は、デジタル受信信号３００を受信ウエイトベクトル３０８で重み付けする。加算部８０は、乗算部７８からの出力を加算して、合成信号３０４を出力する。

受信応答ベクトル計算部２００は、送信信号に対する受信信号の受信応答特性として受信応答ベクトル４０２を計算する。ここでは、説明の便宜のため端末装置２６の数を２とするが、そのうち第１の端末装置２６が通信対象であり、第２の端末装置２６は通信対象でなく干渉源に相当する。そのため、第２の端末装置に関する信号は、図示しない別の信号処理部１４から入力されているものとする。なお、干渉源としての第２の端末装置２６を考慮しない場合は、以下の説明から第２の端末装置に関連する項を削除してもよい。また、説明の便宜のためにアンテナ２２の数を４とする。デジタル受信信号３００に対応した入力信号ベクトルＸ（ｔ）は、次のように示される。

ここで、Ｓｒｘｉ（ｔ）は、ｉ番目の端末装置２６が送信した信号を示す。さらに、Ｘ（ｔ）は、前述のごとく入力信号ベクトルであり、デジタル受信信号３００のそれぞれをＲＸｊ（ｔ）とすれば、次のように示される。なお、ｊは図示しないアンテナ２２の番号であり、Ｔは行列の転置を示す。

また、Ｈｉは受信応答ベクトル４０２であり、ｊ番目のアンテナ２２で受信されたｉ番目の端末装置２６からの信号の応答係数をｈｉｊで示せば、Ｈｉは次のように示される。

さらに、Ｎ（ｔ）は雑音ベクトルであり、ｊ番目のアンテナ２２で受信された信号、すなわちｊ番目のデジタル受信信号３００に含まれた雑音をｎｊ（ｔ）で示せば、Ｎ（ｔ）は次のように示される。

ここで、信号処理部１４においてアダプティブアレイが正常に動作していれば、複数の端末装置２６からの信号を分離できるので、前述のＳｒｘｉ（ｔ）はすべて既知の信号になる。なお、この条件に関係なく、トレーニング信号の期間においても、前述のＳｒｘｉ（ｔ）はすべて既知の信号である。これらを利用すれば、受信応答ベクトル４０２は以下の通りに導出できる。

第１の端末装置２６からの信号Ｓｒｘ１（ｔ）にもとづいて、アンサンブル平均を計算すれば、次のように示される。

ここで、Ｅはアンサンブル平均を示すが、ここではアンサンブル平均の処理を時間平均の処理におきかえるものとする。時間平均の処理が十分長い期間実行されれば、次のようになる。

これは、Ｓｒｘ１（ｔ）とＳｒｘ２（ｔ）の間に相関がなく、さらにＳｒｘ１（ｔ）とＮ（ｔ）の間に相関がないためである。以上のように受信応答ベクトル４０２に対応したＨ１は、次のように示される。

送信ウエイトベクトル計算部７６は、分離前信号３０６の重み付けに必要な送信ウエイトベクトル３１０を、受信応答特性である受信ウエイトベクトル３０８や受信応答ベクトル４０２から推定する。送信ウエイトベクトル３１０の推定方法は、任意とするが、最も簡易な方法として、受信ウエイトベクトル３０８をそのまま使用すればよい。あるいは、受信処理と送信処理の時間差で生じる伝搬環境のドップラー周波数変動を考慮して、従来の技術によって、受信ウエイトベクトル３０８あるいは受信応答ベクトル４０２を補正してもよい。ここでは説明の簡略化のため、送信ウエイトベクトル３１０の推定に受信応答ベクトル４０２を使用するものとするが、図示しない信号線によって入力した受信ウエイトベクトル３０８を使用してもよい。

複数の端末装置２６のそれぞれに対応した受信応答ベクトル４０２は、受信応答ベクトル計算部２００で既に導出されている。受信応答ベクトル４０２に対して前述のような推定を行って、受信応答ベクトル４０２に対する予測値が以下のように示される。

ここでも受信応答ベクトル計算部２００の説明と同様にアンテナ２２の数を４とした。なお、ｑは、ｑ番目の端末装置２６を示し、１番目の端末装置２６以外は、１番目の端末装置２６に対して干渉源となるべき端末装置２６に相当する。また、ｉは時刻である。第１の端末装置２６に対する送信ウエイトベクトル３１０は、次のように示される。

ここで、ｑは２以上とする。さらに、拘束条件として、以下の条件ｃ１）、ｃ２）を課す。

なお、送信ウエイトベクトル３１０の推定はこれに限られず、疑似相関値を使用する方法やビームを所定の端末装置２６に向ける方法によってなされてもよい。特に、疑似相関値を使用する方法に関しては、例えば、文献：Ｔ．Ｏｈｇａｎｅ， Ｙ．Ｏｇａｗａ， ａｎｄ Ｋ．Ｉｔｏｈ， Ｐｒｏｃ．ＶＴＣ‘９７， ｖｏｌ．２， ｐｐ．７２５−７２９， Ｍａｙ １９９７等に記載されている。

乗算部８２は、分離前信号３０６を送信ウエイトベクトル３１０で重み付けし、デジタル送信信号３０２を出力する。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリのロードされた予約管理機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図７は、導出部２３２での増幅率の決定手順を示すフローチャートである。当該増幅率の決定手順が実行されるタイミングは任意であるが、ここでは、図２のプリアンブルの区間でなされるものとする。測定部２３０で測定されたＲＳＳＩがしきい値以上である場合（Ｓ１０のＹ）に、第１選択部２４０は、最大のＲＳＳＩに対応したデジタル受信信号３００を基準値として選択する（Ｓ１２）。第１増幅率決定部２４４ａは、基準信号に対応した増幅率を導出する（Ｓ１４）。オフセット値決定部２４６は、入力したデジタル受信信号３００に対応したオフセット値を読み出す（Ｓ１６）。最終決定部２４８は、導出した増幅率と読み出したオフセット値にもとづいて、複数の増幅部２３４に対する増幅率を決定する（Ｓ１８）。一方、測定部２３０で測定されたＲＳＳＩがしきい値以上でない場合（Ｓ１０のＮ）に、第１増幅率決定部２４４ａから第Ｎ増幅率決定部２４４ｎは、複数の増幅部２３４に対する増幅率を決定する（Ｓ２０）。さらに、導出部２３２は、送信電力の減衰値を決定し（Ｓ２２）、増幅部５０に指示する。

以上の構成による導出部２３２の動作を説明する。導出部２３２は、複数のデジタル受信信号３００を入力する。また、第２選択部２４２は、合計ＲＳＳＩがしきい値よりも小さいので、弱電界状態であると判定する。そのため、第１増幅率決定部２４４ａから第Ｎ増幅率決定部２４４ｎが、独立して増幅率を導出し、最終決定部２４８が増幅率を増幅率信号３４０として出力する。さらに、導出部２３２は、増幅部５０に対して、増幅率の減衰を指示する。

本発明の実施例によれば、弱電界の場合に、複数のＡＧＣに対する増幅率を個別の制御にもとづいて導出するので、複数のＡＧＣに対する増幅率を互いに関連を持たせながら導出する場合よりも、大きな値の増幅率を得られる。また、弱電界でない場合に、複数のＡＧＣに対する増幅率を互いに関連を持たせながら導出するので、アダプティブアレイ処理の精度を高められる。また、簡易型携帯電話システムのように上り信号が下り信号よりも悪化するシステムで、上り信号の特性を改善できる。また、上り信号の特性の改善によって、ひとつの基地局装置によるカバーエリアが拡大される。また、エリアフリンジにおける通信品質が改善する。また、複数のＡＧＣに対する増幅率を個別の制御にもとづいて導出しても、信号を送信する際の電力を減衰させるので、指向性制御の不完全性にともなう他の端末装置等に与える干渉の影響を軽減できる。

（実施例２）
本発明の実施例２は、実施例１と同様に、アダプティブアレイ処理を実行する基地局装置におけるＡＧＣの増幅率の設定に関する。実施例２に係る基地局装置は、通常状態の場合に、実施例１と同様に複数の増幅率を導出する。一方、弱電界状態の場合に、複数のＲＳＳＩの中から最小値を選択し（以下、選択した最小値も「基準値」という）、基準値に対応した基準信号に対して増幅率を導出する。また、前述のごとくオフセット値が予め記憶されており、基準信号以外の複数の信号に対して、導出した増幅率と記憶したオフセット値から増幅率を決定する。このように決定された複数の増幅率にもとづいて、複数のＡＧＣは、受信した信号をそれぞれ増幅する。

本実施例に係る基地局装置では、弱電界状態の場合に通常状態と同様の方法で、増幅率を決定するが、基準信号をＲＳＳＩの最小値に対応した信号に設定する。通常状態では、基準信号をＲＳＳＩの最大値に対応した信号に設定することによって、最大の振幅を有した信号が増幅されても歪まないように調節されている。しかしながら、基準信号をＲＳＳＩの最小値に対応した信号に設定することによって、最大の振幅を有した信号が増幅によってひずみを生じても、高い増幅率で増幅できるように設定される。このような構成によって、通常状態と弱電界状態で同様の処理を実行でき、回路も共用化できる。

実施例２に係る基地局装置１０の構成は、図１に示した基地局装置１０と同一のタイプである。そのため説明を省略する。
図８は、実施例２に係る導出部２３２の構成を示す。図８の導出部２３２は、図５の導出部２３２から第２選択部２４２、第２増幅率決定部２４４ｂから第Ｎ増幅率決定部２４４ｎを除いた構成に相当する。なお、図８の増幅率決定部２４４は、図５の第１増幅率決定部２４４ａに相当する。

第１選択部２４０は、測定結果信号３４２を入力し、複数のＲＳＳＩから合計ＲＳＳＩを計算する。また、しきい値を予め記憶しており、合計ＲＳＳＩとしきい値の比較にもとづいて、通常状態あるいは弱電界状態を判別する。第１選択部２４０は、通常状態と判別した場合に、複数のＲＳＳＩから最大値を基準値として選択する。さらに、デジタル受信信号３００も入力し、選択した基準値に対応したひとつのデジタル受信信号３００を基準信号として選択する。一方、第１選択部２４０は、弱電界状態と判定した場合に、複数のＲＳＳＩから最小値を基準値として選択する。さらに、デジタル受信信号３００も入力し、選択した基準値に対応したひとつのデジタル受信信号３００を基準信号として選択する。その後の処理は、実施例１での通常状態と同一であり、第１選択部２４０は、選択した基準信号を増幅率決定部２４４に出力し、基準信号以外のデジタル受信信号３００をオフセット値決定部２４６に出力する。

図９は、導出部２３２での増幅率の決定手順を示すフローチャートである。当該増幅率の決定手順が実行されるタイミングは任意であるが、ここでは、図２のプリアンブルの区間でなされるものとする。測定部２３０で測定されたＲＳＳＩがしきい値以上である場合（Ｓ３０のＹ）に、第１選択部２４０は、最大のＲＳＳＩに対応したデジタル受信信号３００を基準値として選択する（Ｓ３２）。増幅率決定部２４４は、基準信号に対応した増幅率を導出する（Ｓ３４）。オフセット値決定部２４６は、入力したデジタル受信信号３００に対応したオフセット値を読み出す（Ｓ３６）。最終決定部２４８は、導出した増幅率と読み出したオフセット値にもとづいて、複数の増幅部２３４に対する増幅率を決定する（Ｓ３８）。

一方、測定部２３０で測定されたＲＳＳＩがしきい値以上でない場合（Ｓ３０のＮ）に、第１選択部２４０は、最小のＲＳＳＩに対応したデジタル受信信号３００を基準値として選択する（Ｓ４０）。増幅率決定部２４４は、基準信号に対応した増幅率を導出する（Ｓ４２）。オフセット値決定部２４６は、入力したデジタル受信信号３００に対応したオフセット値を読み出す（Ｓ４４）。最終決定部２４８は、導出した増幅率と読み出したオフセット値にもとづいて、複数の増幅部２３４に対する増幅率を決定する（Ｓ４６）。さらに、導出部２３２は、送信電力の減衰値を決定し（Ｓ４８）、増幅部５０に指示する。

以上の構成による導出部２３２の動作を説明する。導出部２３２は、複数のデジタル受信信号３００を入力する。また、第１選択部２４０は、ＲＳＳＩを入力し、合計ＲＳＳＩがしきい値よりも小さいので、弱電界状態であると判定する。第１選択部２４０は、基準信号として、最小のＲＳＳＩに対応したデジタル受信信号３００を選択し、増幅率決定部２４４に出力する。また、第１選択部２４０は、残りのデジタル受信信号３００をオフセット値決定部２４６に出力する。増幅率決定部２４４は、基準信号にもとづいて増幅率を導出し、オフセット値決定部２４６は、オフセット値を読み出す。最終決定部２４８は、導出された増幅率と読み出されたオフセット値にもとづいて、複数の増幅率を決定する。最終決定部２４８は、複数の増幅率を増幅率信号３４０として出力する。さらに、導出部２３２は、増幅部５０に対して、増幅率の減衰を指示する。

本発明の実施例によれば、弱電界の場合に、複数のＡＧＣに対する増幅率を互いに関連を持たせながら導出しつつも、受信電力が最小の値に対応した信号が基準信号に設定されるので、受信電力が最大の値に対応した信号が基準信号に設定される場合よりも、大きな値の増幅率を得られる。また、通常状態あるいは弱電界状態にかかわらず、複数のＡＧＣに対する増幅率を互いに関連を持たせながら導出するので、複数のＡＧＣに対する増幅率を単独で導出できない場合であっても適用できる。また、通常状態あるいは弱電界状態に応じて、基準信号の選択基準が変わるだけなので、多くの処理を共有できる。また、動作パターンが少なくなり、確認試験等が容易になる。

（実施例３）
本発明の実施例３は、実施例１と同様に、アダプティブアレイ処理を実行する基地局装置におけるＡＧＣの増幅率の設定に関する。実施例３に係る基地局装置は、通常状態の場合に、実施例１と同様に複数の増幅率を導出する。一方、弱電界状態の場合に、基準信号に対して導出した増幅率に対して、所定の値を加算する。さらに、所定の値を加算した増幅率と記憶したオフセット値から複数の増幅率を決定する。このように決定された複数の増幅率にもとづいて、複数のＡＧＣは、受信した信号をそれぞれ増幅する。本実施例に係る基地局装置では、弱電界状態の場合に基準信号に対応した増幅率に所定の値を加算するので、当該増幅率を大きくでき、その結果、複数の増幅率を全体的に大きくできる。

実施例３に係る基地局装置１０の構成は、図１に示した基地局装置１０と同一のタイプである。そのため説明を省略する。
図１０は、実施例３に係る導出部２３２の構成を示す。図１０の導出部２３２は、図８の導出部２３２に加算値決定部２５０を付加している。
第１選択部２４０は、測定結果信号３４２を入力し、複数のＲＳＳＩから最大値を基準値として選択する。さらに、デジタル受信信号３００も入力し、選択した基準値に対応したひとつのデジタル受信信号３００を基準信号として選択する。第１選択部２４０は、選択した基準信号を増幅率決定部２４４に出力し、基準信号以外のデジタル受信信号３００をオフセット値決定部２４６に出力する。

加算値決定部２５０は、測定結果信号３４２を入力し、複数のＲＳＳＩから合計ＲＳＳＩを計算する。また、しきい値を予め記憶しており、合計ＲＳＳＩとしきい値の比較にもとづいて、通常状態あるいは弱電界状態を判別する。加算値決定部２５０は、通常状態と判別した場合に何も出力しないが、弱電界状態と判別した場合に予め記憶した加算値を出力する。

増幅率決定部２４４は、入力した基準信号の振幅が目標とすべき値に近づくように、入力した基準信号の振幅と目標とすべき値間の差にもとづいて、増幅率を導出する。さらに、弱電界状態の場合に、加算値決定部２５０から入力した加算値を導出した増幅率に加算する。

図１１は、導出部２３２での増幅率の決定手順を示すフローチャートである。当該増幅率の決定手順が実行されるタイミングは任意であるが、ここでは、図２のプリアンブルの区間でなされるものとする。測定部２３０で測定されたＲＳＳＩがしきい値以上である場合（Ｓ６０のＹ）に、第１選択部２４０は、最大のＲＳＳＩに対応したデジタル受信信号３００を基準値として選択する（Ｓ６２）。増幅率決定部２４４は、基準信号に対応した増幅率を導出する（Ｓ６４）。オフセット値決定部２４６は、入力したデジタル受信信号３００に対応したオフセット値を読み出す（Ｓ６６）。最終決定部２４８は、導出した増幅率と読み出したオフセット値にもとづいて、複数の増幅部２３４に対する増幅率を決定する（Ｓ６８）。

一方、測定部２３０で測定されたＲＳＳＩがしきい値以上でない場合（Ｓ６０のＮ）に、第１選択部２４０は、最大のＲＳＳＩに対応したデジタル受信信号３００を基準値として選択する（Ｓ７０）。増幅率決定部２４４は、基準信号に対応した増幅率を導出する（Ｓ７２）。オフセット値決定部２４６は、入力したデジタル受信信号３００に対応したオフセット値を読み出す（Ｓ７４）。加算値決定部２５０は、加算値を出力し、増幅率決定部２４４は、導出した増幅率に加算値を加算する（Ｓ７６）。最終決定部２４８は、加算した増幅率と読み出したオフセット値にもとづいて、複数の増幅部２３４に対する増幅率を決定する（Ｓ７８）。さらに、導出部２３２は、送信電力の減衰値を決定し（Ｓ８０）、増幅部５０に指示する。

以上の構成による導出部２３２の動作を説明する。導出部２３２は、複数のデジタル受信信号３００を入力する。第１選択部２４０は、基準信号として、最小のＲＳＳＩに対応したデジタル受信信号３００を選択し、増幅率決定部２４４に出力する。また、第１選択部２４０は、残りのデジタル受信信号３００をオフセット値決定部２４６に出力する。増幅率決定部２４４は、基準信号にもとづいて増幅率を導出し、オフセット値決定部２４６は、オフセット値を読み出す。加算値決定部２５０は、合計ＲＳＳＩがしきい値よりも小さいので、弱電界状態であると判定する。加算値決定部２５０は、記憶していた加算値を増幅率決定部２４４に出力し、増幅率決定部２４４は、導出した増幅率に加算値を加算する。最終決定部２４８は、加算された増幅率と読み出されたオフセット値にもとづいて、複数の増幅率を決定する。最終決定部２４８は、複数の増幅率を増幅率信号３４０として出力する。さらに、導出部２３２は、増幅部５０に対して、増幅率の減衰を指示する。

本発明の実施例によれば、弱電界の場合に、複数のＡＧＣに対する増幅率を互いに関連を持たせながら導出しつつも、基準信号に対応した増幅率に所定の値を加算するので、加算しない場合よりも、大きな値の増幅率を得られる。また、通常状態あるいは弱電界状態にかかわらず、複数のＡＧＣに対する増幅率を互いに関連を持たせながら導出するので、複数のＡＧＣに対する増幅率を単独で導出できない場合であっても適用できる。また、通常状態あるいは弱電界状態に応じて、所定の値を加算するか否かだけなので、多くの処理を共有できる。また、動作パターンが少なくなり、確認試験等が容易になる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明の実施例１から３において、通信システム１００を簡易型携帯電話システムとした。しかしながらこれに限らず例えば、携帯電話システム、第３世代携帯電話システム、無線ＬＡＮシステム、ＦＷＡ（Ｆｉｘｅｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｃｃｅｓｓ）システムであってもよい。本変形例によれば、さまざまな通信システム１００に本発明を適用できる。つまり、基地局装置１０がアダプティブアレイ処理を実行すればよい。

本発明の実施例１から３の任意の組合せも有効である。本変形例によれば、実施例１から３を組合せた効果が得られる。

実施例１に係る通信システムの構成を示す図である。 実施例１に係るバーストフォーマットを示す図である。 図１の第１無線部の構成を示す図である。 図１の測定部と導出部の構成を示す図である。 図１の導出部の構成を示す図である。 図１の信号処理部の構成を示す図である。 図５の導出部での増幅率の決定手順を示すフローチャートである。 実施例２に係る導出部の構成を示す図である。 図８の導出部での増幅率の決定手順を示すフローチャートである。 実施例３に係る導出部の構成を示す図である。 図１０の導出部での増幅率の決定手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 基地局装置、 １２ 無線部、 １４ 信号処理部、 １６ モデム部、 １８ ベースバンド部、 ２０ 制御部、 ２２ アンテナ、 ２４ ネットワーク、 ２６ 端末装置、 ３４ アンテナ、 ３６ スイッチ部、 ３８ 受信部、 ４０ 送信部、 ４２ 周波数変換部、 ４４ 直交検波部、 ４６ ＡＧＣ、 ４８ ＡＤ変換部、 ５０ 増幅部、 ５２ 周波数変換部、 ５４ 直交変調部、 ５６ ＤＡ変換部、 ６８ 合成部、 ７０ 受信ウエイトベクトル計算部、 ７２ 参照信号生成部、 ７４ 分離部、 ７６ 送信ウエイトベクトル計算部、 ７８ 乗算部、 ８０ 加算部、 ８２ 乗算部、 １００ 通信システム、 ２００ 受信応答ベクトル計算部、 ２３０ 測定部、 ２３２ 導出部、 ２３４ 増幅部、 ２３６ 設定部、 ２４０ 第１選択部、 ２４２ 第２選択部、 ２４４ 増幅率決定部、 ２４６ オフセット値決定部、 ２４８ 最終決定部、 ２５０ 加算値決定部。

Claims (10)

1. 複数のアンテナのそれぞれを介して、合計で前記複数のアンテナの数と等しい数の信号を受信する受信部と、
   前記受信部にて受信した複数の信号の強度をそれぞれ測定する測定部と、
   測定した複数の信号の強度にもとづいて、前記受信した複数の信号の中から基準の信号になるべきひとつを選択し、かつ当該基準の信号に対する増幅率を導出しつつ、前記受信した複数の信号の中の残りと前記基準の信号との間における強度の相対関係を導出する導出部と、
   前記受信した複数の信号の中で、基準の信号を導出した増幅率で増幅し、かつ残りを前記導出した増幅率と導出した強度の相対関係にもとづいて増幅する増幅部と、
   増幅した複数の信号をアダプティブアレイ処理する処理部とを備え、
   前記導出部は、前記測定部で測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さくなれば、前記受信した複数の信号に対する複数の増幅率をそれぞれ導出し、
   前記増幅部は、前記受信した複数の信号を導出した複数の増幅率でそれぞれ増幅することを特徴とする通信装置。
2. 複数のアンテナのそれぞれを介して、合計で前記複数のアンテナの数と等しい数の信号を受信する受信部と、
   前記受信部にて受信した複数の信号の強度をそれぞれ測定する測定部と、
   測定した複数の信号の強度にもとづいて、前記受信した複数の信号の中から基準の信号になるべきひとつを選択し、かつ当該基準の信号に対する増幅率を導出しつつ、前記受信した複数の信号の中の残りと前記基準の信号との間における強度の相対関係を導出する導出部と、
   前記受信した複数の信号の中で、基準の信号を導出した増幅率で増幅し、かつ残りを前記導出した増幅率と導出した強度の相対関係にもとづいて増幅する増幅部と、
   増幅した複数の信号をアダプティブアレイ処理する処理部とを備え、
   前記導出部は、前記測定部で測定した複数の信号の強度が所定のしきい値以上であれば、前記測定した複数の信号の強度の中で大きい方の強度に対応した信号を前記基準の信号として選択し、前記測定部で測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さければ、前記測定した複数の信号の強度の中で小さい方の強度に対応した信号を前記基準の信号として選択することを特徴とする通信装置。
3. 複数のアンテナのそれぞれを介して、合計で前記複数のアンテナの数と等しい数の信号を受信する受信部と、
   前記受信部にて受信した複数の信号の強度をそれぞれ測定する測定部と、
   測定した複数の信号の強度にもとづいて、前記受信した複数の信号の中から基準の信号になるべきひとつを選択し、かつ当該基準の信号に対する増幅率を導出しつつ、前記受信した複数の信号の中の残りと前記基準の信号との間における強度の相対関係を導出する導出部と、
   前記受信した複数の信号の中で、基準の信号を導出した増幅率で増幅し、かつ残りを前記導出した増幅率と導出した強度の相対関係にもとづいて増幅する増幅部と、
   増幅した複数の信号をアダプティブアレイ処理する処理部とを備え、
   前記導出部は、前記測定部で測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さくなれば、前記導出した増幅率に所定の値を加えることを特徴とする通信装置。
4. 前記処理部でのアダプティブアレイ処理によって導出された受信用の伝送路特性にもとづいて、送信用の伝送路特性を導出する決定部と、
   前記送信用の伝送路特性にもとづいて、送信すべき信号に重み付けを行って、前記複数のアンテナから送信する送信部とをさらに備え、
   前記送信部は、前記測定部で測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さくなれば、前記複数のアンテナから送信すべき信号の強度を所定の値だけ弱めることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の通信装置。
5. 複数のアンテナのそれぞれを介して、合計で前記複数のアンテナの数と等しい数の信号を受信し、受信した複数の信号の強度をそれぞれ測定するステップと、
   測定した複数の信号の強度にもとづいて、前記受信した複数の信号の中から基準の信号になるべきひとつを選択し、かつ当該基準の信号に対する増幅率を導出しつつ、前記受信した複数の信号の中の残りと前記基準の信号との間における強度の相対関係を導出するステップと、
   前記受信した複数の信号の中で、基準の信号を導出した増幅率で増幅し、かつ残りを前記導出した増幅率と導出した強度の相対関係にもとづいて増幅するステップとを備え、
   前記導出するステップは、前記測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さくなれば、前記受信した複数の信号に対する複数の増幅率をそれぞれ導出し、
   前記増幅するステップは、前記受信した複数の信号を導出した複数の増幅率でそれぞれ増幅することを特徴とする増幅方法。
6. 複数のアンテナのそれぞれを介して、合計で前記複数のアンテナの数と等しい数の信号を受信し、受信した複数の信号の強度をそれぞれ測定するステップと、
   測定した複数の信号の強度にもとづいて、前記受信した複数の信号の中から基準の信号になるべきひとつを選択し、かつ当該基準の信号に対する増幅率を導出しつつ、前記受信した複数の信号の中の残りと前記基準の信号との間における強度の相対関係を導出するステップと、
   前記受信した複数の信号の中で、基準の信号を導出した増幅率で増幅し、かつ残りを前記導出した増幅率と導出した強度の相対関係にもとづいて増幅するステップとを備え、
   前記導出するステップは、前記測定した複数の信号の強度が所定のしきい値以上であれば、前記測定した複数の信号の強度の中で大きい方の強度に対応した信号を前記基準の信号として選択し、前記測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さければ、前記測定した複数の信号の強度の中で小さい方の強度に対応した信号を前記基準の信号として選択することを特徴とする増幅方法。
7. 複数のアンテナのそれぞれを介して、合計で前記複数のアンテナの数と等しい数の信号を受信し、受信した複数の信号の強度をそれぞれ測定するステップと、
   測定した複数の信号の強度にもとづいて、前記受信した複数の信号の中から基準の信号になるべきひとつを選択し、かつ当該基準の信号に対する増幅率を導出しつつ、前記受信した複数の信号の中の残りと前記基準の信号との間における強度の相対関係を導出するステップと、
   前記受信した複数の信号の中で、基準の信号を導出した増幅率で増幅し、かつ残りを前記導出した増幅率と導出した強度の相対関係にもとづいて増幅するステップとを備え、
   前記導出するステップは、前記測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さくなれば、前記導出した増幅率に所定の値を加えることを特徴とする増幅方法。
8. 無線ネットワークから、複数のアンテナのそれぞれを介して、合計で前記複数のアンテナの数と等しい数の信号を受信し、受信した複数の信号の強度をそれぞれ測定するステップと、
   測定した複数の信号の強度にもとづいて、前記受信した複数の信号の中から基準の信号になるべきひとつを選択し、かつ当該基準の信号に対する増幅率を導出しつつ、前記受信した複数の信号の中の残りと前記基準の信号との間における強度の相対関係を導出し、前記導出した増幅率と前記導出した強度の相関関係をメモリにそれぞれ記憶するステップと、
   前記受信した複数の信号の中で、基準の信号を記憶した増幅率で増幅し、かつ残りを前記記憶した増幅率と記憶した強度の相対関係にもとづいて増幅するように増幅器を制御するステップとを備え、
   前記記憶するステップは、前記測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さくなれば、前記受信した複数の信号に対する複数の増幅率をそれぞれ導出し、導出した複数の増幅率をメモリにそれぞれ記憶し、
   前記制御するステップは、前記受信した複数の信号を記憶した複数の増幅率でそれぞれ増幅するように前記増幅器を制御することをコンピュータに実行させるためのプログラム。
9. 無線ネットワークから、複数のアンテナのそれぞれを介して、合計で前記複数のアンテナの数と等しい数の信号を受信し、受信した複数の信号の強度をそれぞれ測定するステップと、
   測定した複数の信号の強度にもとづいて、前記受信した複数の信号の中から基準の信号になるべきひとつを選択し、かつ当該基準の信号に対する増幅率を導出しつつ、前記受信した複数の信号の中の残りと前記基準の信号との間における強度の相対関係を導出し、前記導出した増幅率と前記導出した強度の相関関係をメモリにそれぞれ記憶するステップと、
   前記受信した複数の信号の中で、基準の信号を記憶した増幅率で増幅し、かつ残りを前記記憶した増幅率と記憶した強度の相対関係にもとづいて増幅するように増幅器を制御するステップとを備え、
   前記記憶するステップは、前記測定した複数の信号の強度が所定のしきい値以上であれば、前記測定した複数の信号の強度の中で大きい方の強度に対応した信号を前記基準の信号として選択し、前記測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さければ、前記測定した複数の信号の強度の中で小さい方の強度に対応した信号を前記基準の信号として選択することをコンピュータに実行させるためのプログラム。
10. 無線ネットワークから、複数のアンテナのそれぞれを介して、合計で前記複数のアンテナの数と等しい数の信号を受信し、受信した複数の信号の強度をそれぞれ測定するステップと、
    測定した複数の信号の強度にもとづいて、前記受信した複数の信号の中から基準の信号になるべきひとつを選択し、かつ当該基準の信号に対する増幅率を導出しつつ、前記受信した複数の信号の中の残りと前記基準の信号との間における強度の相対関係を導出し、前記導出した増幅率と前記導出した強度の相関関係をメモリにそれぞれ記憶するステップと、
    前記受信した複数の信号の中で、基準の信号を記憶した増幅率で増幅し、かつ残りを前記記憶した増幅率と記憶した強度の相対関係にもとづいて増幅するように増幅器を制御するステップとを備え、
    前記記憶するステップは、前記測定した複数の信号の強度が所定のしきい値より小さくなれば、前記導出した増幅率に対して、予めメモリに記憶した所定の値を加えることをコンピュータに実行させるためのプログラム。
    

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