JPH07170225A

JPH07170225A - 無線通信システム

Info

Publication number: JPH07170225A
Application number: JP5315203A
Authority: JP
Inventors: Isao Nakazawa; 勇夫中澤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-12-15
Filing date: 1993-12-15
Publication date: 1995-07-04
Also published as: US5563909A

Abstract

(57)【要約】【目的】無線通信システム、特に移動体通信において
複数の移動局から送信された信号を受信する基地局の無
線受信装置に関し、回線運用中に常時回線の伝搬特性を
瞬時に測定可能にすることを目的とする。【構成】周波数コンバータ３が、複数の移動局１，２
から送信された各信号を一括受信してＩＦ帯信号にそれ
ぞれ周波数変換する。周波数コンバータ３からは、複数
の移動局１，２からの各送信信号の周波数の差だけ離れ
た各ＩＦ帯信号が出力される。これらを複素フーリエ変
換手段４が一括複素フーリエ変換して周波数スペクトラ
ムを解析手段５へ出力する。解析手段５では、送られた
周波数スペクトラムを基に各受信波を構成するバースト
毎に各受信波の伝搬特性を同時に解析する。この解析結
果に応じて、優れた伝搬特性を呈する受信波を受信する
ようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無線通信システムに関
し、特に移動体通信において複数の移動局から送信され
た信号を受信する基地局の無線受信装置に関する。

【０００２】移動体通信において、マルチパスフェージ
ング等により伝送品質の劣化を来す伝搬路の特性を、回
線運用中に一括測定可能にしたもので、バースト受信信
号からなる複数の受信波の伝搬特性を同時に測定して解
析するとともに、さらに、この解析結果を利用して優れ
た伝搬特性の受信波を選択するようにしている。

【０００３】

【従来の技術】移動体通信において、データ伝送が高速
化されるに伴い、受信電力の変動だけを考慮するのでは
なく、マルチパスフェージングによる影響をも考慮する
必要が出て来ている。

【０００４】マルチパスフェージングによる影響を測定
する方法として、従来、代表的なものとして、多重伝搬
の遅延時間を計測する方法があった。すなわち、多重波
伝搬の遅延量と受信電力とから遅延プロファイルを計測
していた。

【０００５】また、通信装置の運用中の監視として、符
号誤り率を測定していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、多重伝搬の遅
延時間を計測する方法は、測定のために特殊な変調信号
を必要とする上に、運用中に適用できないという欠点が
あった。また、計測に長時間を要するという問題点もあ
った。

【０００７】また、符号誤り率の測定に関しては、測定
時間が長くかかり、伝送品質の良否の判定に遅れが生じ
るという問題点があった。本発明はこのような点に鑑み
てなされたものであり、回線運用中に常時回線の伝搬特
性を瞬時に測定できる無線通信システムを提供すること
を目的とする。

【０００８】また、本発明の他の目的は、不安定な伝搬
状態でも優れた伝送品質の移動体通信を可能にする無線
通信システムを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では上記目的を達
成するために、図１に示すように、複数の移動局１，２
から送信された各信号を一括受信してＩＦ帯信号にそれ
ぞれ周波数変換する周波数コンバータ３と、変換された
各ＩＦ帯信号を一括複素フーリエ変換する複素フーリエ
変換手段４と、複素フーリエ変換手段４からの出力デー
タに基づき、各受信波を構成するバースト毎に、各受信
波の伝搬特性を同時に解析し、出力する解析手段５とを
有することを特徴とする無線受信装置が、提供される。

【００１０】また、図２に示すように、複数の受信アン
テナ１３，１４と、複数の受信アンテナ１３，１４にそ
れぞれ接続され、複数の移動局１１，１２から送信され
た各信号を一括受信し、それぞれ発振周波数が互いに異
なる内蔵の局部発振器１５ａ，１６ａによって各受信信
号をＩＦ帯信号にそれぞれ周波数変換する複数の周波数
コンバータ１５，１６と、複数の周波数コンバータ１
５，１６から出力された各ＩＦ帯信号を合成する合成手
段１７と、合成手段１７で合成された各ＩＦ帯信号を一
括複素フーリエ変換する複素フーリエ変換手段１８と、
複素フーリエ変換手段１８からの出力データに基づき、
各受信波を構成するバースト毎に、各受信波の伝搬特性
を同時に解析する解析手段１９とを有することを特徴と
する無線受信装置が、提供される。

【００１１】また、解析手段１９での解析結果に基づ
き、同一移動局から送信され、異なる受信アンテナで受
信された各受信波の伝搬特性を比較し、優れた伝搬特性
を呈する受信波を受信した受信アンテナからの受信波を
受信回路２１へ供給する選択手段２０が、さらに設けら
れる。

【００１２】

【作用】図１に示す無線受信装置において、周波数コン
バータ３が、複数の移動局１，２から送信された各信号
を一括受信してＩＦ帯信号にそれぞれ周波数変換する。
周波数コンバータ３からは、複数の移動局１，２から送
られた各送信信号の周波数の差だけ離れた各ＩＦ帯信号
が出力される。これらを複素フーリエ変換手段４が一括
複素フーリエ変換して周波数スペクトラムを解析手段５
へ出力する。解析手段５では、送られた周波数スペクト
ラムを基に各受信波を構成するバースト毎に各受信波の
伝搬特性を同時に解析する。すなわち、狭帯域電力変
動、広帯域電力変動、電力変動の瞬時値の確率密度関
数、広帯域伝送特性、ノッチ等を求める。

【００１３】また、図２に示す無線受信装置において、
各周波数コンバータ１５，１６が、対応の受信アンテナ
を介して受信した複数の移動局１１，１２からの各送信
信号を一括受信してＩＦ帯信号にそれぞれ周波数変換す
る。その際、各周波数コンバータ１５，１６に内蔵され
る局部発振器１５ａ，１６ａの発振周波数が異なるの
で、各周波数コンバータ１５，１６からは、複数の移動
局１１，１２からの各送信信号の周波数の差だけ離れ、
さらに、各局部発振器１５ａ，１６ａの発振周波数の差
だけ離れた各ＩＦ帯信号が出力される。これらを合成手
段１７で合成してから複素フーリエ変換手段１８が一括
複素フーリエ変換して周波数スペクトラムを解析手段１
９へ出力する。解析手段１９では、送られた周波数スペ
クトラムを基に各受信波を構成するバースト毎に各受信
波の伝搬特性を同時に解析する。

【００１４】この解析結果を基に、選択手段２０が、同
一移動局から送信され、異なる受信アンテナで受信され
た各受信波の伝搬特性を比較し、優れた伝搬特性を呈す
る受信波を受信した受信アンテナからの受信波を受信回
路２１へ供給する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図３は第１の実施例の無線受信装置のブロック図
である。この無線受信装置は、僅かずつ送信周波数の異
なる複数の移動局（図示せず）からの送信電波を一括受
信する基地局の無線受信装置である。

【００１６】アンテナ３０で複数の移動局からの送信信
号を受信し、サーキュレータ３１を介してこれらの送信
信号を伝搬特性測定用の周波数コンバータ３２とデータ
信号受信用の受信回路３３とへ送る。周波数コンバータ
３２は、ＲＦ帯域制限回路３２ａと、ＲＦ帯増幅器３２
ｂと、混合器（ＭＩＸ）３２ｃと、局部発振器３２ｄ
と、ＩＦ帯増幅器３２ｅとから構成され、複数の移動局
からの送信信号をＩＦ信号にそれぞれ変換する。

【００１７】図４はこうした周波数変換の様子を示す周
波数スペクトラムである。すなわち、図４（Ａ）に示す
ような複数の移動局からの送信信号（送信周波数ｆ_T1，
ｆ_T2，・・・ｆ_Tm）が周波数コンバータ３２へ入力さ
れ、周波数コンバータ３２で局部発振器３２ｄの局部発
振周波数ｆ_Rだけ一括周波数変換されて、図４（Ｂ）に
示すような周波数ｆ_T1−ｆ_R，ｆ_T2−ｆ_R，・・・ｆ_Tm
−ｆ_Rの各ＩＦ信号が周波数コンバータ３２から出力さ
れる。

【００１８】図５は受信回路３３の内部構成を示すブロ
ック図である。すなわち、受信回路３３は、ＲＦ帯域制
限回路３３ａと、ＲＦ帯増幅器３３ｂと、混合器（ＭＩ
Ｘ）３３ｃと、局部発振器３３ｄと、ディジタル復調部
３３ｅと、信号処理部３３ｆとから構成され、受信信号
からデータ信号を取り出し、出力する。なお、図示を省
略したが、受信回路３３には、複数の受信信号から各受
信信号を分離する回路も含まれる。

【００１９】図３に戻って、周波数コンバータ３２から
出力された各ＩＦ信号は複素ＦＦＴ変換回路３４へ送ら
れ、複素ＦＦＴ変換回路３４で、これらに対して高速の
複素フーリエ変換が行われ、周波数スペクトラムが伝搬
特性解析回路３５へ出力される。

【００２０】複素ＦＦＴ変換回路３４および伝搬特性解
析回路３５へは、フレーム・バースト同期信号発生器３
６からフレーム同期信号およびバースト同期信号が供給
され、これに基づいて複素ＦＦＴ変換回路３４および伝
搬特性解析回路３５は同期を取った上で信号処理を行
う。

【００２１】図６はフレーム同期信号およびバースト同
期信号について示す図である。すなわち、周波数ｆ_T1，
ｆ_T2，・・・ｆ_Tmの各送信信号は、１フレームがバース
トＢ１〜Ｂｐから構成されており、各フレームの開始タ
イミングにフレーム同期信号Ｆがフレーム・バースト同
期信号発生器３６から発生され、また、各バースト毎に
バースト同期信号Ｂ１〜Ｂｐがフレーム・バースト同期
信号発生器３６から発生される。

【００２２】図３に戻って、複素ＦＦＴ変換回路３４
は、これらのバースト長よりも短いアパーチャ時間長で
複素フーリエ変換を行う。例えば、１フレームの時間長
が５ｍｓｅｃ、１フレーム中のバースト数が８とする
と、６２５μｓｅｃ（＝５ｍｓｅｃ÷８）よりも短い時
間間隔をサンプルタイミングとする複素フーリエ変換を
行う。

【００２３】伝搬特性解析回路３５に関しては後に詳述
する。フレーム・バースト同期信号発生器３６で発生し
たフレーム同期信号およびバースト同期信号は、送信系
の送信信号処理部３７へも送られる。送信信号処理部３
７には外部インタフェース（図示せず）から複数の送信
信号が送られ、これらの送信信号に対して各種の信号処
理が施され、ディジタル変調回路３８でディジタル変調
が行われた後、ＲＦ帯域制限回路３９およびサーキュレ
ータ３１を介してアンテナ３０へ送られる。

【００２４】図７は移動局の送信側の構成を示すブロッ
ク図である。すなわち、各種の信号処理を行う信号処理
部４１と、ディジタル変調を行うディジタル変調部４２
と、ＲＦ増幅部４３とから構成される。

【００２５】つぎに、伝搬特性解析回路３５について説
明する。伝搬特性解析回路３５は、送られた各信号の周
波数スペクトラムに基づき、狭帯域電力変動、広帯域電
力変動、電力変動の瞬時値の確率密度関数、広帯域伝送
特性、ノッチ（電力スペクトラムの帯域内の電力落ち込
み）等を求める。

【００２６】図８は狭帯域電力変動を求める場合の伝搬
特性解析回路の構成を示すブロック図である。すなわ
ち、伝搬特性解析回路３５は、各受信信号毎の電力算出
回路４４と、累算回路４５と、割算回路４６とから構成
される。なお、図８には図示を省略したが、複素ＦＦＴ
変換回路３４および伝搬特性解析回路３５に、前述のよ
うにフレーム・バースト同期信号発生器３６からフレー
ム同期信号およびバースト同期信号が供給され、伝搬特
性解析回路３５においてはそれらが電力算出回路４４、
累算回路４５、割算回路４６にそれぞれ供給される。

【００２７】電力算出回路４４は、周波数ｆ_T1の受信信
号に対しては、その受信信号のＩ成分を２乗するための
２乗回路４４ａと、その受信信号のＱ成分を２乗するた
めの２乗回路４４ｂと、２乗回路４４ａの出力と２乗回
路４４ｂの出力とを加算する加算回路４４ｃとから構成
され、同様に、周波数ｆ_T2〜ｆ_Tmの各受信信号に対して
も、それらの各受信信号のＩ成分用の２乗回路４４ｄ〜
４４ｇと、Ｑ成分用の２乗回路４４ｅ〜４４ｈと、両２
乗回路の出力を加算する加算回路４４ｆ〜４４ｉとから
構成される。こうした構成によって電力算出回路４４か
らは周波数ｆ_T1〜ｆ_Tmの各受信信号毎の電力値が出力さ
れる。

【００２８】累算回路４５は、周波数ｆ_T1〜ｆ_Tmの各受
信信号毎の累算回路４５ａ〜４５ｃから構成され、また
割算回路４６は、周波数ｆ_T1〜ｆ_Tmの各受信信号毎の割
算回路４６ａ〜４６ｃから構成される。各累算回路４５
ａ〜４５ｃは各受信信号の電力値を測定回数０回目から
ｒ回目までの（ｒ＋１）回に亘ってそれぞれ累計し、各
割算回路４６ａ〜４６ｃは、それらの累計値を（ｒ＋
１）でそれぞれ割り算して、短区間変動の平均値を出力
する。

【００２９】すなわち、伝搬特性解析回路３５からは、
下記式（１）で示すような、周波数ｆ_T1〜ｆ_Tmの各受信
信号毎の短区間（移動局の数１０メートル程度の移動）
狭帯域電力変動の平均値Ｇ_Lが出力される。

【００３０】

【数１】

【００３１】ここで、ｇ_iはｉ測定サンプル目の狭帯域
（例えば１０ｋＨｚ帯）電力であり、ｒは測定回数を示
す。図９は広帯域電力変動を求める場合の伝搬特性解析
回路の構成を示すブロック図である。すなわち、図３の
複素ＦＦＴ変換回路３４は、入力するＩＦ信号のうちの
周波数ｆ_T1±２ｎΔｆの信号の複素フーリエ変換を行う
複素ＦＦＴ変換回路４７、周波数ｆ_T2±２ｎΔｆの信号
の複素フーリエ変換を行う複素ＦＦＴ変換回路４８、・
・・周波数ｆ_Tm±２ｎΔｆの信号の複素フーリエ変換を
行う複素ＦＦＴ変換回路４９から構成される。そして、
図３の伝搬特性解析回路３５は、複素ＦＦＴ変換回路４
７に対応する伝搬特性解析回路５０、複素ＦＦＴ変換回
路４８に対応する伝搬特性解析回路５１、・・・複素Ｆ
ＦＴ変換回路４９に対応する伝搬特性解析回路５２から
構成される。

【００３２】複素ＦＦＴ変換回路４７は、周波数ｆ_T1−
ｎΔｆの信号のＩ成分を信号ライン４７ａから出力し、
周波数ｆ_T1−ｎΔｆの信号のＱ成分を信号ライン４７ｂ
から出力し、・・・周波数ｆ_T1の信号のＩ成分を信号ラ
イン４７ｃから出力し、周波数ｆ_T1の信号のＱ成分を信
号ライン４７ｄから出力し、・・・周波数ｆ_T1＋ｎΔｆ
の信号のＩ成分を信号ライン４７ｅから出力し、周波数
ｆ_T1＋ｎΔｆの信号のＱ成分を信号ライン４７ｆから出
力する。同様に、複素ＦＦＴ変換回路４８では、周波数
ｆ_T2−ｎΔｆ，ｆ_T2−（ｎ−１）Δｆ，・・・ｆ_T2，・
・・ｆ_T2＋（ｎ−１）Δｆ，ｆ_T2＋ｎΔｆの各信号のＩ
成分およびＱ成分を出力し、・・・複素ＦＦＴ変換回路
４９では、周波数ｆ_Tm−ｎΔｆ，ｆ_Tm−（ｎ−１）Δ
ｆ，・・・ｆ_Tm，・・・ｆ_Tm＋（ｎ−１）Δｆ，ｆ_Tm＋
ｎΔｆの各信号のＩ成分およびＱ成分を出力する。

【００３３】伝搬特性解析回路５０は、電力算出回路５
０ａと、加算回路５０ｂと、累算回路５０ｃと、割算回
路５０ｄとから構成される。電力算出回路５０ａは、図
８の電力算出回路４４と同じ構成となっており、周波数
ｆ_T1−ｎΔｆ，ｆ_T1−（ｎ−１）Δｆ，・・・ｆ_T1，・
・・ｆ_T1＋（ｎ−１）Δｆ，ｆ_T1＋ｎΔｆの各受信信号
の電力値をそれぞれ出力する。加算回路５０ｂはそれら
の電力値を合算し、累算回路５０ｃは、この合算値を測
定回数０回目からｒ回目までの（ｒ＋１）回に亘ってそ
れぞれ累計し、割算回路５０ｄは、それらの累計値を
（ｒ＋１）で割り算して、周波数ｆ_T1の受信信号の短区
間変動の平均値を出力する。

【００３４】なお図９には図示を省略したが、複素ＦＦ
Ｔ変換回路４７および伝搬特性解析回路５０にフレーム
・バースト同期信号発生器３６（図３）からフレーム同
期信号およびバースト同期信号が供給され、伝搬特性解
析回路５０においてはそれらが電力算出回路５０ａ、加
算回路５０ｂ，累算回路５０ｃ、割算回路５０ｄにそれ
ぞれ供給される。

【００３５】伝搬特性解析回路５１，５２も伝搬特性解
析回路５０と同様な構成であり、周波数ｆ_T2〜ｆ_Tmの各
受信信号の短区間変動の平均値をそれぞれ出力する。す
なわち、各伝搬特性解析回路５０〜５２からは、下記式
（２）で示すような、周波数ｆ_T1〜ｆ_Tmの各受信信号毎
の短区間（移動局の数１０メートル程度の移動）広帯域
電力変動の平均値Ｗ_Lが出力される。

【００３６】

【数２】

【００３７】ここで、ｗ_iはｉ測定サンプル目の広帯域
（例えば１０ＭＨｚ帯）電力であり、ｒは測定回数を示
す。図１０は、上記のように求められた電力変動の瞬時
値の確率密度関数を求める場合の伝搬特性解析回路の構
成を示すブロック図である。すなわち、図８または図９
に示した伝搬特性解析回路（図示せず）に加えて、周波
数ｆ_T1〜ｆ_Tmの各受信信号毎の確率密度関数算出回路５
３〜５５を設ける。確率密度関数算出回路５３は、ウィ
ンドウコンパレータ５３ａ〜５３ｃ、カウンタ５３ｄ〜
５３ｆ、割算回路５３ｇ〜５３ｉから構成される。

【００３８】ウィンドウコンパレータ５３ａは、送られ
た周波数ｆ_T1の電力変動の平均値が電力Ｐ₀±ΔＰの範
囲の値になるか否かを検出し、カウンタ５３ｄが電力Ｐ
₀±ΔＰの範囲の値になった回数を、測定回数０回目か
らｒ回目までの（ｒ＋１）回に亘ってカウントして出力
し、割算回路５３ｇがその出力値を（ｒ＋１）で割り算
する。これにより、割算回路５３ｇは、送られた周波数
ｆ_T1の電力変動の平均値が電力値Ｐ₀になる確率値を出
力することになる。

【００３９】つぎに、ウィンドウコンパレータ５３ｂ
は、送られた周波数ｆ_T1の電力変動の平均値が電力Ｐ₁
±ΔＰの範囲の値になるか否かを検出し、カウンタ５３
ｅが電力Ｐ₁±ΔＰの範囲の値になった回数を、測定回
数０回目からｒ回目までの（ｒ＋１）回に亘ってカウン
トして出力し、割算回路５３ｈがその出力値を（ｒ＋
１）で割り算する。これにより、割算回路５３ｈは、送
られた周波数ｆ_T1の電力変動の平均値が電力値Ｐ₁にな
る確率値を出力することになる。

【００４０】同様にして、ウィンドウコンパレータ５３
ｃは、送られた周波数ｆ_T1の電力変動の平均値が電力Ｐ
_L±ΔＰの範囲の値になるか否かを検出し、カウンタ５
３ｆが電力Ｐ_L±ΔＰの範囲の値になった回数を、測定
回数０回目からｒ回目までの（ｒ＋１）回に亘ってカウ
ントして出力し、割算回路５３ｉがその出力値を（ｒ＋
１）で割り算する。これにより、割算回路５３ｉは、送
られた周波数ｆ_T1の電力変動の平均値が電力値Ｐ_Lにな
る確率値を出力することになる。

【００４１】確率密度関数算出回路５４，５５も確率密
度関数算出回路５３と同じ構成であり、送られた周波数
ｆ_T2〜ｆ_Tmの電力変動の平均値が所定の電力値になる確
率値をそれぞれ出力する。

【００４２】すなわち、図８に示した狭帯域電力変動を
求める伝搬特性解析回路に、こうした確率密度関数算出
回路５３〜５５を付加することにより、下記式（３）で
表される狭帯域電力変動の瞬時値の確率密度関数Ｐ
_g（ｘ）が求められることになる。

【００４３】

【数３】

【００４４】また、図９に示した広帯域電力変動を求め
る伝搬特性解析回路に、こうした確率密度関数算出回路
５３〜５５を付加することにより、下記式（４）で表さ
れる広帯域電力変動の瞬時値の確率密度関数Ｐ_w（ｘ）
が求められることになる。

【００４５】

【数４】

【００４６】つぎに、図３の伝搬特性解析回路３５で広
帯域伝送特性を求める方法について説明する。すなわ
ち、一般的な演算装置を伝搬特性解析回路３５に付加す
ることにより、下記式（５）に基づいて振幅周波数特性
を算出する。

【００４７】

【数５】

【００４８】ただし、ｆ_iは中心周波数からの偏移周波
数を表し、振幅周波数特性の実測値をｘ（０），ｘ
（１），・・・ｘ（ｎ）〔ｘ（ｑ）はｑ番目周波数での
振幅実測値を表す〕とする。式（５）の中のａ_iは下記
式（６）のように表され、また、式（６）の中の｜Ｄ
｜，｜Ｄ_j｜は下記式（７），（８）のように表され
る。

【００４９】

【数６】

【００５０】

【数７】

【００５１】

【数８】

【００５２】つぎに、図３の伝搬特性解析回路３５にお
いてノッチを求める方法について説明する。すなわち、
図１１に示すように、電力スペクトラムの測定帯域内に
おいて電力が落ち込む部分、所謂ノッチが発生すること
があり、このノッチの発生率を求める。まず、複素フー
リエ変換の解析毎に（フレーム毎に）ノッチの深さｄ
（電力値）とノッチ発生数とを計測し、下記式（９）に
基づいてノッチの発生率Ｐ（ｄ）を算出する。

【００５３】

【数９】

【００５４】ただし、Ｎ_iはｉサンプル目のノッチ発生
数、ｎ_i（ｄ）はノッチの深さがｄの場合のｉサンプル
目のノッチ発生数を表す。再び図３に戻って、伝搬特性
解析回路３５は、移動局が送信を行なっていることを常
時検出するようにし、移動局の送信時にのみ伝搬特性の
解析を行うようにする。

【００５５】なお、伝搬特性解析回路３５は、受信信号
のフレーム毎の周波数スペクトラムを複数回累積してス
ムージングを行い、ノイズや符号化の偏りによる周波数
スペクトラムのギザギザに対応するようにしてもよい。

【００５６】また、伝搬特性解析回路３５が、複素ＦＦ
Ｔ変換回路３４からの出力データを測定毎に（フレーム
毎に）位相補正を行うようにしてもよい。すなわち、フ
レーム周期毎の対応バーストを加算して位相回転分を補
償するようにする。これによりＣ／Ｎが改善され、受信
信号がノイズに埋もれていても測定可能となる。

【００５７】ところで、それぞれが図７に示すように構
成される複数の移動局からは、必ずしも同一の変調方式
の送信波が送信されねばならないことはなく、互いに変
調方式が異なる送信波が送信されていても伝搬特性解析
回路３５の作動は行われ得、したがって、複数の変調方
式が共存する通信システムにおいても伝搬特性の比較検
討が可能となる。

【００５８】また、複数の移動局のうちの少なくとも１
つの移動局が、基準となる信号を予め送信するように
し、伝搬特性解析回路３５が、その予め送信された基準
信号に基づく解析結果を保存しておき、今回受信信号の
解析結果を基準信号による解析結果によって補償して伝
搬特性の測定精度を高めるようにしてもよい。

【００５９】また、複数の移動局のうちの少なくとも１
つの移動局が、試験的に無変調信号を送信するように
し、伝搬特性解析回路３５が、無変調信号を受信したと
き受信レベルを測定するようにしてもよい。こうした無
変調信号の受信によってＣ／Ｎを高めた受信レベルの測
定が可能となる。

【００６０】また、複数の移動局のうちの少なくとも１
つの移動局が、試験的に複数の無変調バースト信号を送
信するようにして受信側のＣ／Ｎを高め、伝搬特性解析
回路３５が、各無変調キャリアの伝搬特性並びに各無変
調キャリアの内挿および外挿手段から伝送帯域内の伝搬
特性の推定を行うようにしてもよい。

【００６１】すなわち、ラグランジュの公式である下記
式（１０）に基づき振幅周波数特性Ｇ（ｆ）を算出す
る。

【００６２】

【数１０】

【００６３】ただし、Ｌ_i（ｆ）は下記式（１１）で与
えられ、この式（１１）中のｆ_iは伝送帯域内の周波数
を、式（１０）中のｘ_iは周波数ｆ_i点での振幅値を表
す。

【００６４】

【数１１】

【００６５】また、複数の移動局のうちの少なくとも１
つの移動局が、マルチキャリア方式の変調を行なって送
信するようにし、伝搬特性解析回路３５が、各無変調キ
ャリアの伝搬特性並びに各無変調キャリアの内挿および
外挿手段から伝送帯域内の伝搬特性の推定を行うように
してもよい。

【００６６】さらに、受信側において、各周波数の受信
波に対応して、受信していないバースト区間を設け、そ
の区間での電力値（干渉波電力値）を計測し、その計測
値と受信電力とからＤ／Ｕ（信号対妨害電力比）および
Ｃ／Ｎを計算して求めるようにしてもよい。これによ
り、Ｄ／ＵとＣ／Ｎと伝搬特性とを同時に求めることが
可能となる。

【００６７】ここでさらに、各周波数および各バースト
に対応して、空バーストのＤ／Ｕ、Ｃ／Ｎ、および伝搬
特性を予め推定しておき、受信信号が規定の伝送品質に
低下したときに、最適空バーストに切り替えるようにし
てもよい。

【００６８】また、ここで、移動局が複数の通信方式を
持つマルチモード端末器である場合に、空バーストの通
信方式に対応した伝送品質を推定することにより最適通
信方式を選択し、かつ最適バーストを選択するようにし
てもよい。

【００６９】つぎに、本発明の第２の実施例を説明す
る。図１２は第２の実施例の無線受信装置のブロック図
である。この無線受信装置は、僅かずつ送信周波数の異
なる複数の移動局（図示せず）からの送信電波を一括受
信する複数のアンテナを備えた基地局の無線受信装置で
ある。

【００７０】すなわち、複数のアンテナ５６〜５７は、
複数の移動局から周波数ｆ_T1〜ｆ_Tmの各送信電波をそれ
ぞれ一括受信する。各アンテナにそれぞれ接続された周
波数コンバータ５８〜５９はそれぞれ、図３に示す周波
数コンバータ３２と同一の構成をなす。ただし、内蔵の
各局部発振器が発振する局部発振信号の周波数は互いに
異なり、例えば周波数ｆ_R1〜ｆ_Rmの局部発振信号をそれ
ぞれ発振する。したがって、周波数コンバータ５８〜５
９からは、複数の移動局からの各送信信号の周波数周波
数ｆ_T1〜ｆ_Tmの差だけ離れ、さらに、各局部発振器の発
振周波数ｆ_R1〜ｆ_Rmの差だけ離れた各ＩＦ帯信号が出力
される。

【００７１】図１３は、こうした周波数変換の様子を示
す周波数スペクトラムである。すなわち、複数の移動局
から図１３（Ａ）に示すような送信信号（送信周波数ｆ
_T1，ｆ_T2，・・・ｆ_Tm）が各周波数コンバータ５８〜５
９へ入力され、各周波数コンバータで局部発振器の局部
発振周波数（ｆ_R1〜ｆ_Rmのいずれか）だけ一括周波数変
換されて、図１３（Ｂ）に示すような周波数ｆ_T1−
ｆ_Rm，ｆ_T2−ｆ_Rm，・・・ｆ_Tm−ｆ_Rm,ｆ_T1−
ｆ_R(m-1)，ｆ_T2−ｆ_R(m-1)，・・・ｆ_Tm−ｆ_R(m-1),・
・・ｆ_T1−ｆ_R1，ｆ_T2−ｆ_R1，・・・ｆ_Tm−ｆ_R1の各Ｉ
Ｆ信号が各周波数コンバータ５８〜５９からそれぞれ出
力される。

【００７２】図１２へ戻って、これらの各ＩＦ信号が合
成回路６０で合成され、複素ＦＦＴ変換回路６１を介し
て伝搬特性解析回路６２へ送られる。複素ＦＦＴ変換回
路６１および伝搬特性解析回路６２へはフレーム・バー
スト同期信号発生器６３からフレーム同期信号およびバ
ースト同期信号が供給される。これらの複素ＦＦＴ変換
回路６１、伝搬特性解析回路６２、およびフレーム・バ
ースト同期信号発生器６３の構成は、図３に示す複素Ｆ
ＦＴ変換回路３４、伝搬特性解析回路３５、およびフレ
ーム・バースト同期信号発生器３６の構成と同一であ
る。

【００７３】さらに、伝搬特性解析回路３５の出力端に
はアンテナ切替制御回路６４が接続される。アンテナ切
替制御回路６４は、伝搬特性解析回路３５から送られる
解析結果に基づき、同一移動局から送信され、異なるア
ンテナで受信された各受信波の伝搬特性を比較し、優れ
た伝搬特性を呈する受信波を受信したアンテナを指定す
る信号を切替スイッチ（ＳＷ）６５へ出力する。

【００７４】切替スイッチ６５は、アンテナ切替制御回
路６４から送られた指定信号に従い、優れた伝搬特性を
呈する受信波を受信したアンテナからの受信波を受信回
路６６へ供給する。受信回路６６は図３に示す受信回路
３３と同一の構成をなしている。ただし、受信回路６６
には、複数の受信信号から各受信信号を分離する回路は
含まれない。

【００７５】なお、図１２においては、送信系の図示を
省略してある。以上のような構成において、各周波数コ
ンバータ５８〜５９が、対応の受信アンテナを介して受
信した複数の移動局からの各送信信号を一括受信してＩ
Ｆ帯信号にそれぞれ周波数変換する。これらを合成回路
６０で合成してから複素ＦＦＴ変換回路６１が一括複素
フーリエ変換して周波数スペクトラムを伝搬特性解析回
路６２へ出力する。伝搬特性解析回路６２では、送られ
た周波数スペクトラムを基に各受信波を構成するバース
ト毎に各受信波の伝搬特性を同時に解析する。

【００７６】この解析結果を基に、アンテナ切替制御回
路６４および切替スイッチ６５が、同一移動局から送信
され、異なる受信アンテナで受信された各受信波の伝搬
特性を比較し、優れた伝搬特性を呈する受信波を受信し
た受信アンテナからの受信波を受信回路６６へ供給す
る。これにより優れた伝搬特性を呈する受信波を常時か
つ瞬時に受信可能となる。

【００７７】なお、上記無線受信装置において、複数の
アンテナ５６〜５７を多面配置してスペースダイバーシ
チ受信を行ってもよく、また、立体的に配置して立体ス
ペースダイバーシチ受信を行ってもよい。また、指向性
を有した複数の受信アンテナを放射状または立体放射状
に配置し、立体角度ダイバーシチ受信を行ってもよい。

【００７８】なお、第２の実施例においても第１の実施
例と同様に、伝搬特性解析回路６２が、受信信号のフレ
ーム毎の周波数スペクトラムを複数回累積してスムージ
ングを行うようにしてもよい。

【００７９】また、伝搬特性解析回路６２が、複素ＦＦ
Ｔ変換回路６１からの出力データを測定毎に（フレーム
毎に）位相補正を行うようにしてもよい。なお、複数の
移動局から互いに変調方式が異なる送信波が送信されて
いても伝搬特性解析回路６２の作動は行われ得、したが
って、複数の変調方式が共存する通信システムにおいて
も伝搬特性の比較検討が可能となる。

【００８０】また、複数の移動局のうちの少なくとも１
つの移動局が、基準となる信号を予め送信するように
し、伝搬特性解析回路６２が、その予め送信された基準
信号に基づく解析結果を保存しておき、今回受信信号の
解析結果を基準信号による解析結果によって補償して伝
搬特性の測定精度を高めるようにしてもよい。

【００８１】また、複数の移動局のうちの少なくとも１
つの移動局が、試験的に無変調信号を送信するように
し、伝搬特性解析回路６２が、無変調信号を受信したと
き受信レベルを測定するようにしてもよい。

【００８２】また、複数の移動局のうちの少なくとも１
つの移動局が、試験的に複数の無変調バースト信号を送
信するようにして受信側のＣ／Ｎを高め、伝搬特性解析
回路６２が、各無変調キャリアの伝搬特性並びに各無変
調キャリアの内挿および外挿手段から伝送帯域内の伝搬
特性の推定を行うようにしてもよい。

【００８３】また、複数の移動局のうちの少なくとも１
つの移動局が、マルチキャリア方式の変調を行なって送
信するようにし、伝搬特性解析回路６２が、各無変調キ
ャリアの伝搬特性並びに各無変調キャリアの内挿および
外挿手段から伝送帯域内の伝搬特性の推定を行うように
してもよい。

【００８４】さらに、受信側において、各周波数の受信
波に対応して、受信していないバースト区間を設け、そ
の区間での電力値（干渉波電力値）を計測し、その計測
値と受信電力とからＤ／Ｕ（信号対妨害電力比）および
Ｃ／Ｎを計算して求めるようにしてもよい。

【００８５】ここでさらに、各周波数および各バースト
に対応して、空バーストのＤ／Ｕ、Ｃ／Ｎ、および伝搬
特性を予め推定しておき、受信信号が規定の伝送品質に
低下したときに、最適空バーストに切り替えるようにし
てもよい。

【００８６】また、ここで、移動局が複数の通信方式を
持つマルチモード端末器である場合に、空バーストの通
信方式に対応した伝送品質を推定することにより最適通
信方式を選択し、かつ最適バーストを選択するようにし
てもよい。

【００８７】つぎに、本発明の第３の実施例を説明す
る。図１４は第３の実施例の無線受信装置のブロック図
である。すなわち、複数のアンテナ６７〜６９が基地局
ゾーンに対応して配置され、各アンテナに基地局７０〜
７２がそれぞれ接続される。基地局７０〜７２には、図
１２に示す周波数コンバータ５８〜５９に対応する装置
がそれぞれ設けられ、各基地局７０〜７２には制御局７
３が接続される。この制御局７３には、合成回路７３
ａ、複素ＦＦＴ変換回路７３ｂ、伝搬特性解析回路７３
ｃ、および基地局切替制御部７３ｄが設けられる。合成
回路７３ａ、複素ＦＦＴ変換回路７３ｂ、および伝搬特
性解析回路７３ｃは、図１２に示す合成回路６０、複素
ＦＦＴ変換回路６１、および伝搬特性解析回路６２と同
一の構成をなしている。

【００８８】基地局切替制御部７３ｄは、伝搬特性解析
回路７３ｃから送られる解析結果に基づき、例えば２つ
の基地局７０，７１の基地局ゾーンの境界付近に位置す
る同一移動局７４から送信され、異なるアンテナ６７，
６８で受信された各受信波の伝搬特性を比較し、優れた
伝搬特性を呈する受信波を受信している基地局へ選択信
号を送り、他方の基地局へは非選択信号を送る。この選
択信号を送られた基地局では移動局７４からの信号を受
信し、非選択信号を送られた基地局では移動局７４から
の信号を受信しないようにする（局ダイバーシチ受
信）。

【００８９】上記アンテナ６７〜６９を、それぞれ複数
のアンテナ構成にして基地局毎に複数のアンテナを設置
し、局ダイバーシチ受信に加え、スペースダイバーシチ
受信を行うようにしてもよい。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、複数の
移動局から送信された各信号を一括ＩＦ帯信号にそれぞ
れ周波数変換する周波数コンバータと、各ＩＦ帯信号を
一括複素フーリエ変換する複素フーリエ変換手段と、各
受信波を構成するバースト毎に各受信波の伝搬特性を同
時に解析する解析手段とを備えた。これにより、回線運
用中に常時回線の伝搬特性を瞬時に測定することが可能
となった。

【００９１】また、複数のアンテナとそれらに対応する
複数の周波数コンバータと設け、さらに、解析手段での
解析結果に基づき、同一移動局から送信され、異なる受
信アンテナで受信された各受信波の伝搬特性を比較し、
優れた伝搬特性を呈する受信波を受信した受信アンテナ
からの受信波を受信回路へ供給する選択手段を設けた。
これにより、不安定な伝搬状態でも優れた伝送品質の移
動体通信が可能になった。

【００９２】さらにまた、複素フーリエ変換手段が高速
処理を行うことが可能であるから、移動局が高速で移動
しても伝搬特性の測定が可能であり、優れたダイバース
チ受信を実現できる。また、多数受信波の一括信号処理
を行なっているので、監視切替えが簡単な構成で可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の原理説明図である。

【図２】本発明の第２の原理説明図である。

【図３】第１の実施例の無線受信装置のブロック図であ
る。

【図４】周波数変換の様子を示す周波数スペクトラムで
ある。

【図５】受信回路の内部構成を示すブロック図である。

【図６】フレーム同期信号およびバースト同期信号につ
いて示す図である。

【図７】移動局の送信側の構成を示すブロック図であ
る。

【図８】狭帯域電力変動を求める場合の伝搬特性解析回
路の構成を示すブロック図である。

【図９】広帯域電力変動を求める場合の伝搬特性解析回
路の構成を示すブロック図である。

【図１０】電力変動の瞬時値の確率密度関数を求める場
合の伝搬特性解析回路の構成を示すブロック図である。

【図１１】ノッチを説明する図である。

【図１２】第２の実施例の無線受信装置のブロック図で
ある。

【図１３】周波数変換の様子を示す周波数スペクトラム
である。

【図１４】第３の実施例の無線受信装置のブロック図で
ある。

【符号の説明】

１移動局２移動局３周波数コンバータ４複素フーリエ変換手段５解析手段６バースト同期信号発生手段１１移動局１２移動局１３受信アンテナ１４受信アンテナ１５周波数コンバータ１５ａ局部発振器１６周波数コンバータ１６ａ局部発振器１７合成手段１８複素フーリエ変換手段１９解析手段２０選択手段２１受信回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の移動局から送信された信号を受信
する基地局の無線受信装置において、複数の移動局（１，２）から送信された各信号を一括受
信してＩＦ帯信号にそれぞれ周波数変換する周波数コン
バータ（３）と、前記変換された各ＩＦ帯信号を一括複素フーリエ変換す
る複素フーリエ変換手段（４）と、前記複素フーリエ変換手段（４）からの出力データに基
づき、各受信波を構成するバースト毎に、各受信波の伝
搬特性を同時に解析し、出力する解析手段（５）と、を有することを特徴とする無線受信装置。
【請求項２】各受信波のバースト同期信号を発生し、
前記複素フーリエ変換手段（４）および前記解析手段
（５）へ供給するバースト同期信号発生手段（６）を、
さらに有することを特徴とする請求項１記載の無線受信
装置。
【請求項３】前記解析手段（５）は、受信信号のフレ
ーム毎の周波数スペクトラムを複数回累積してスムージ
ングを行うことを特徴とする請求項１記載の無線受信装
置。
【請求項４】前記解析手段（５）は、前記複素フーリ
エ変換手段からの出力データの位相補正を行うことを特
徴とする請求項１記載の無線受信装置。
【請求項５】複数の移動局と基地局とからなる無線通
信システムにおいて、送信信号を送出する複数の移動局（１，２）と、前記複数の移動局（１，２）から送信された各信号を一
括受信してＩＦ帯信号にそれぞれ周波数変換する基地局
側の周波数コンバータ（３）と、前記変換された各ＩＦ帯信号を一括複素フーリエ変換す
る基地局側の複素フーリエ変換手段（４）と、前記複素フーリエ変換手段（４）からの出力データに基
づき、各受信波を構成するバースト毎に、各受信波の伝
搬特性を同時に解析し、出力する基地局側の解析手段
（５）と、を有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】前記複数の移動局（１，２）が、異なる
変調方式の送信波を送信することを特徴とする請求項５
記載の無線通信システム。
【請求項７】前記複数の移動局（１，２）のうちの少
なくとも１つの移動局が、基準となる信号を予め送信
し、前記解析手段（５）は、予め送信された基準信号に
基づく解析結果を参照して、今回受信信号の解析結果を
補償することを特徴とする請求項５記載の無線通信シス
テム。
【請求項８】前記複数の移動局（１，２）のうちの少
なくとも１つの移動局が無変調信号を送信し、前記解析
手段（５）は、前記無変調信号を受信したとき受信レベ
ルを測定することを特徴とする請求項５記載の無線通信
システム。
【請求項９】前記複数の移動局（１，２）のうちの少
なくとも１つの移動局が複数の無変調バースト信号を送
信し、前記解析手段（５）は、各無変調キャリアの伝搬
特性並びに各無変調キャリアの内挿および外挿手段から
伝送帯域内の伝搬特性の推定を行うことを特徴とする請
求項５記載の無線通信システム。
【請求項１０】前記複数の移動局（１，２）のうちの
少なくとも１つの移動局がマルチキャリア方式の変調を
行なって送信し、前記解析手段（５）は、各無変調キャ
リアの伝搬特性並びに各無変調キャリアの内挿および外
挿手段から伝送帯域内の伝搬特性の推定を行うことを特
徴とする請求項５記載の無線通信システム。
【請求項１１】複数の移動局から送信された信号を受
信する基地局の無線受信装置において、複数の受信アンテナ（１３，１４）と、前記複数の受信アンテナ（１３，１４）にそれぞれ接続
され、複数の移動局（１１，１２）から送信された各信
号を一括受信し、それぞれ発振周波数が互いに異なる内
蔵の局部発振器（１５ａ，１６ａ）によって各受信信号
をＩＦ帯信号にそれぞれ周波数変換する複数の周波数コ
ンバータ（１５，１６）と、前記複数の周波数コンバータ（１５，１６）から出力さ
れた各ＩＦ帯信号を合成する合成手段（１７）と、前記合成手段（１７）で合成された各ＩＦ帯信号を一括
複素フーリエ変換する複素フーリエ変換手段（１８）
と、前記複素フーリエ変換手段（１８）からの出力データに
基づき、各受信波を構成するバースト毎に、各受信波の
伝搬特性を同時に解析する解析手段（１９）と、を有することを特徴とする無線受信装置。
【請求項１２】前記解析手段（１９）での解析結果に
基づき、同一移動局から送信され、異なる受信アンテナ
で受信された各受信波の伝搬特性を比較し、優れた伝搬
特性を呈する受信波を受信した受信アンテナからの受信
波を受信回路（２１）へ供給する選択手段（２０）を、
さらに有することを特徴とする請求項１１記載の無線受
信装置。
【請求項１３】前記複数の受信アンテナ（１３，１
４）は複数面配置をされることを特徴とする請求項１１
記載の無線受信装置。
【請求項１４】前記複数の受信アンテナ（１３，１
４）は立体的にそれぞれ配置されることを特徴とする請
求項１１記載の無線受信装置。
【請求項１５】前記複数の受信アンテナ（１３，１
４）は、それぞれ指向性を持ち、放射状または立体放射
状に配置されることを特徴とする請求項１１記載の無線
受信装置。
【請求項１６】前記複数の受信アンテナ（１３，１
４）は、複数の基地局ゾーンにそれぞれ対応して設置さ
れたアンテナであることを特徴とする請求項１１記載の
無線受信装置。
【請求項１７】前記複数の受信アンテナ（１３，１
４）は、前記対応の基地局ゾーン毎にさらに複数の受信
アンテナから構成されることを特徴とする請求項１６記
載の無線受信装置。