WO2000060766A1 - Array-antenna radio communication device - Google Patents

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WO2000060766A1
WO2000060766A1 PCT/JP2000/001592 JP0001592W WO0060766A1 WO 2000060766 A1 WO2000060766 A1 WO 2000060766A1 JP 0001592 W JP0001592 W JP 0001592W WO 0060766 A1 WO0060766 A1 WO 0060766A1
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communication
calibration
reception
array antenna
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PCT/JP2000/001592
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Keiji Takakusaki
Katsuhiko Hiramatsu
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/267—Phased-array testing or checking devices
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    • H04B—TRANSMISSION
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    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining

Definitions

  • the present invention relates to a mobile radio communication device, and more particularly to a mobile radio communication device provided with an array antenna.
  • a method of mounting an array antenna has been used in order to be able to freely set the directivity at the time of reception.
  • This antenna is composed of multiple antennas, and by adjusting the amplitude and phase of signals received via each antenna, the directivity at the time of reception can be freely adjusted. It can be set.
  • the adjustment of the amplitude and phase of the signal received from the antenna is performed by multiplying the received signal by a complex coefficient in a signal processing unit that performs a predetermined process on the received signal.
  • a wireless communication device having a conventional array antenna will be described with reference to FIG.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication system using a conventional array antenna wireless communication device.
  • FIG. 1 shows a case where a base station 11 equipped with a conventional wireless communication device having an array antenna communicates with a mobile station 18.
  • a radio signal from mobile station 18 is received via receiving antennas 12 and 13.
  • the signals received via the receiving antennas 12 and 13 are down-converted to the base frequency band or the intermediate frequency band by the receiving radio circuit 14 and the receiving radio circuit 15, respectively.
  • the signals sent from the reception radio circuits 14 and 15 are subjected to demodulation processing to obtain reception signals.
  • the signals sent from the reception radio circuits 14 and 15 have characteristics of strongly receiving only electromagnetic waves arriving from a desired direction (hereinafter, referred to as “reception directivity”). Is also performed. This is performed by appropriately obtaining a complex coefficient by which the above signal is multiplied. As a result, it becomes possible to receive only the desired wave by removing the interference wave, and the SIR (Signal to Interference Ratio) of the received signal is kept high.
  • the characteristics of the receiving radio circuit 14 and the receiving radio circuit 15 are different from each other due to variations in the characteristics of analog elements such as amplifiers used therein. For this reason, the signals received via the receiving antennas 12 and 13 are affected by different unknown amplitude fluctuations and phase rotations by the receiving radio circuits 14 and 15, respectively. Therefore, the received signal that is actually obtained by multiplying the complex coefficient by the received signal processing unit 16 includes an error due to the above-described effect, and has a reception directivity different from that expected at first. Will have.
  • the characteristics of the receiving radio circuit 14 and the receiving radio circuit 15 are measured in advance, and the reception signal processing unit 16 is measured.
  • an adjustment step (hereinafter referred to as “calibration”) of determining a complex coefficient to be multiplied in consideration of the fact that the amplitude and phase of the received signal changes by an error difference of the characteristics of each receiving radio circuit is adopted. Have been.
  • a radio signal transmitter for calibration (C A L) 19 for generating a radio signal for calibration is installed at a position known to the base station 11.
  • the calibration radio signal transmitted by the calibration radio signal transmission section 19 is received via the reception antennas 12 and 13.
  • the signals received via the receiving antennas 12 and 13 are received through the receiving radio circuits 14 and 15 whose settings have been switched so that the calibration radio signal can be received.
  • the signal is sent to the signal processing unit 16.
  • the output signals of the reception radio circuit 14 and the reception radio circuit 15 are observed, and the amplitude and phase of the output signal of each reception radio circuit are set to expected values.
  • the deviation based on this is stored in the correction table as a characteristic error to be corrected during communication.
  • the correction table is stored in a recording unit 17 provided inside or outside the reception signal processing unit 16. The above is the calibration method.
  • the reception signal processing unit 16 switches the setting so as to demodulate the reception signal from the mobile station 18 so that normal communication is performed.
  • the reception signal processing unit 16 refers to the contents of the correction table and performs processing to cancel the characteristic error of each reception radio circuit.
  • the wireless communication device provided with the above-mentioned conventional array antenna has the following problems. That is, the base station equipped with the above-described conventional wireless communication device including the array antenna cannot perform the communication with the mobile station and the calibration process substantially simultaneously. For this reason, priority will be given to either communication with the mobile station or the calibration process.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an array antenna wireless communication device that performs a calibration process while continuing communication with a mobile station.
  • This object is achieved by making the frequency band used for communication by each communication partner the same as the frequency band used for communication of the calibration radio signal, so that the communication signal and the calibration signal can be demodulated almost simultaneously.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication system using a conventional array antenna wireless communication device
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a communication system using the array antenna wireless communication device according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an allocation status of spreading codes in a communication system using the array antenna wireless communication device according to the first embodiment
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a communication system using the array antenna wireless communication device according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an allocation state of spreading codes in a communication system using the array antenna wireless communication apparatus according to the second embodiment
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a communication system using an array antenna wireless communication device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a spreading code allocation state in a communication system using the array antenna communication apparatus according to the third embodiment
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a communication system using an array antenna radio communication apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a time slot allocation state in a communication system using the array antenna communication apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a communication system using an array antenna wireless communication device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a communication system using an array antenna wireless communication device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a communication system using an array antenna wireless communication apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a communication system using the array antenna communication device according to the eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a communication system using the array antenna wireless communication device according to the first embodiment of the present invention.
  • base station 101 equipped with an array antenna wireless communication apparatus according to the present embodiment is The situation when communicating with the mobile station 109 is shown.
  • the mobile station 109 transmits a radio signal to the base station 101.
  • the CDMA radio signal transmitter 110 for calibration (CAL) generates a radio signal for calibration to the base station 101.
  • the receiving antenna 102 and the receiving antenna 103 receive the radio signal from the mobile station 109 and the calibration radio signal from the calibration CDMA radio signal transmitting unit 110, respectively. It is sent to the receiving radio circuit 104 and the receiving radio circuit 105.
  • the reception radio circuit 104 and the reception radio circuit 105 down-convert the radio signal from the mobile station 109 sent from the reception antenna 102 and the reception antenna 103 to the base frequency band or the intermediate frequency band, respectively, and then receive the radio signal.
  • CDMA signal processor A (for communication) Send to 106.
  • the reception radio circuit 104 and the reception radio circuit 105 downconvert the calibration radio signal from the calibration CDMA radio signal transmission unit 110 as described above, and then receive the CDMA signal processing unit B ( (For CAL) Send to 107.
  • whether to input the calibration radio signal from the calibration CDMA radio signal transmission unit 110 is determined by the switching unit provided in each of the reception radio circuit 104 and the reception radio circuit 105. (Not shown) is selected by the switching operation.
  • the reception CDMA signal processing unit B (for CAL) 107 observes the calibration radio signal transmitted through the reception radio circuit 104 and the reception radio circuit 105, and records the characteristic error of each reception radio circuit. Send to 108.
  • the recording unit 108 stores the characteristic error transmitted from the reception CDMA signal processing unit B (for CAL) 107 in a correction table. Since the characteristic error is measured independently for each receiving radio circuit, the correction tables are created independently for the number of receiving radio circuits. Note that the recording section 108 can be provided in the reception CDMA signal processing section B (for CAL) 107.
  • Receiving CDMA signal processing section A (for communication) 106 performs CDMA demodulation processing on the signals transmitted from receiving radio circuit 104 and receiving radio circuit 105. At the time of CDMA demodulation processing, the reception CDMA signal processing unit A (for communication) 106 performs processing for making the above signals have reception directivity with reference to the correction table stored in the recording unit 108. .
  • FIG. 2 shows an example of demodulating a radio signal from only mobile station 109, only one system of the received signal processing unit is shown, but in the present embodiment, a plurality of It is needless to say that a plurality of systems of received signal processing units for demodulating the radio signal from the mobile station are provided.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an allocation state of spread codes in a communication system using the array antenna wireless communication device according to the first embodiment of the present invention.
  • a communication signal used for communication between base station 101 and each mobile station and a calibration signal used for communication between base station 101 and CDMA radio signal transmitting section 110 for calibration.
  • the signal for the application is multiplexed by a CDMA (Code Division Multiple Access) method.
  • FIG. 3 shows, as an example, the allocation status of spreading codes when four types of spreading codes # 1 to # 4 are prepared.
  • the three types of spreading codes # 1 to # 3 are assigned to three mobile stations, respectively.
  • the three mobile stations to which the spreading codes have been assigned can communicate substantially simultaneously.
  • the spreading code assigned to this mobile station is transferred to another mobile station.
  • the spreading code # 3 assigned to the mobile station 3 is assigned to the mobile station 5 after the communication of the mobile station 3 ends.
  • one spreading code (for example, spreading code # 4 in FIG. 3) is fixedly assigned for a CDMA communication signal for calibration, regardless of the communication state of another mobile station.
  • the calibration CDMA radio signal transmission unit 110 can constantly transmit the calibration CDMA radio signal.
  • a CDMA radio signal from mobile station 109 is received by base station 101 via reception antenna 102 and reception antenna 103.
  • the CDMA radio signals received via the receiving antenna 102 and the receiving antenna 103 are down-converted to the base frequency band or the intermediate frequency band by the receiving radio circuit 104 and the receiving radio circuit 105, respectively.
  • the signals transmitted from the reception radio circuit 104 and the reception radio circuit 105 are subjected to CDMA demodulation processing to become reception signals.
  • the signal sent from each receiving radio circuit is converted into a signal that can strongly receive only the electromagnetic wave arriving from the desired direction by adjusting the complex coefficient multiplied by this signal.
  • the calibration processing described below is performed constantly or intermittently.
  • a calibration radio signal is generated by a calibration radio CDMA signal transmission unit 110 installed at a position known to base station 101.
  • the radio signal for calibration is Via the receiving antenna 102 and the receiving antenna 103, the signals are sent to the receiving radio circuit 104 and the receiving radio circuit 105, the settings of which have been switched so that the calibration radio signal can be received by the switching unit provided inside. .
  • the above-mentioned radio signal for calibration is down-converted as described above, and then output to the reception CDMA signal processing unit B (for CAL) 107.
  • the reception CDMA signal processing unit B (for CAL) 107 observes the output signals of the reception radio circuit 104 and the reception radio circuit 105 to obtain expected values such as the amplitude and phase of the output signal of each reception radio circuit. Is measured, and the measured deviation is stored in a correction table as a characteristic error to be corrected at the time of communication. Since the measurement of the deviation, that is, the characteristic error is performed independently for each of the reception radio circuits, the correction tables are provided independently by the number of the reception radio circuits.
  • the correction table is stored in a recording unit 108 provided inside or outside the reception CDMA signal processing unit 107 for calibration.
  • the contents of the correction table are sent to the reception CDMA signal processing unit A (communication) 106.
  • the receiving CDMA signal processing unit A (for communication) 106 refers to the contents of the correction table sent from the recording unit 108 and cancels the characteristic error of each receiving radio circuit so as to cancel the characteristic error of each receiving radio circuit.
  • Demodulation processing is performed on the CDMA radio signal, that is, the signal transmitted from the reception radio circuit 104 and the reception radio circuit 105.
  • a different spreading code is assigned to each of the CDMA radio signal of each mobile station and the CDMA radio signal for calibration, so that the base station can
  • the CDMA radio signal and the CDMA radio signal for calibration are individually extracted, and Demodulation can be performed simultaneously or intermittently. This allows the base station to perform the calibration process constantly or frequently while continuing to communicate with each mobile station, which is almost the same as being able to perform smooth communication with the mobile station. Sometimes, the accuracy of the reception directivity of the received signal can be improved.
  • Embodiment 2 is different from Embodiment 1 in that a TDMA (Time Division Multiple Access) system is used instead of the CDMA system.
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • the array antenna wireless communication apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5, focusing on the differences from the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a communication system using the array antenna wireless communication device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an allocation state of spreading codes in a communication system using the array antenna wireless communication device according to the second embodiment of the present invention.
  • a communication signal used for communication between base station 301 and each mobile station, and a communication signal used for communication between base station 301 and TDMA radio signal transmitting section 310 for calibration are used.
  • the calibration signals used are multiplexed by the TDMA method.
  • FIG. 5 shows, as an example, the allocation status of time slots when four time slots # 1 to # 4 are prepared.
  • the three time slots # 2 to # 4 are allocated to three mobile stations, respectively. Assigned. This allows the three mobile stations to which the time slots have been assigned to perform communication. In this state, it is clear from FIG. 5 that when a call of a certain mobile station ends, the time slot assigned to this mobile station is transferred to another mobile station. For example, evening slot # 3 assigned to mobile station 2 is assigned to mobile station 4 after the mobile station 2 completes communication. In FIG. 5, when a call from one mobile station ends, the time slot assignment is transferred to another mobile station.
  • one time slot (for example, time slot # 1 in FIG. 5) is fixedly assigned for the TDMA communication signal for calibration regardless of the communication state of another mobile station.
  • the calibration TDMA radio signal transmission unit 310 can constantly transmit the calibration TDMA radio signal.
  • each component in base station 301 is the same as that of the first embodiment except that processing according to a received TDMA signal is performed. That is, in the reception radio circuit 304 and the reception radio circuit 305, the TDMA radio signal from the mobile station 309 or the calibration signal from the TDMA radio signal transmission unit 310 for CAL received via the reception antenna 302 and the reception antenna 303, respectively.
  • the TDMA radio signal for translation is down-converted as in the first embodiment.
  • reception TDMA signal processing section B for CAL 307
  • the TDMA radio signal for calibration down-converted by reception radio circuit 304 and reception radio circuit 305 is observed in the same manner as in the first embodiment.
  • reception radio circuit 304 and reception radio circuit 305 is observed in the same manner as in the first embodiment.
  • the above-described characteristic error is obtained.
  • the obtained characteristic error is stored in the correction table as in the first embodiment.
  • the TDMA radio signal from the mobile station 309 down-converted by the reception radio circuit 304 and the reception radio circuit 305 is subjected to TDMA demodulation processing.
  • the TDMA radio signal from the mobile station 309 is constantly or intermittently referred to the content of the correction table sent from the recording unit 108, and is transmitted to each reception radio circuit.
  • TDMA demodulation is performed to offset the characteristic error.
  • a different time slot is assigned to each of the TDMA radio signal and the calibration TDMA radio signal of each mobile station.
  • the TDMA radio signal and the TDMA radio signal for calibration can be individually extracted. Further, since the time width of the time slot is very short, the result of the calibration is surely reflected in the communication with each mobile station. Thus, the calibration process can be performed in parallel without hindering communication with each mobile station.
  • the base station can perform the calibration process while continuing the communication with each mobile station, so that the base station can perform smooth communication with the mobile station and at the same time receive directivity of the received signal. Accuracy can be improved.
  • the third embodiment is different from the first embodiment in that a calibration is performed intermittently and a spreading code (channel) is effectively used.
  • a calibration is performed intermittently and a spreading code (channel) is effectively used.
  • one spreading code is fixedly assigned to the CDMA communication signal for calibration.
  • Embodiment 3 since the base station performs the calibration intermittently, one spreading code is assigned to the calibration CDMA communication signal only when necessary.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a communication system using the array antenna wireless communication device according to the third embodiment of the present invention. Note that in FIG. The same components as those in Embodiment 1 (FIG. 2) will be assigned the same reference numerals and detailed description will be omitted.
  • the CAL channel determination unit 503 when receiving a calibration request from a control unit (not shown), The assignment status of (channel) is monitored, and an unused spreading code is determined as a spreading code to be assigned to the CDMA communication signal for calibration. Further, CAL channel determination section 503 sends information on the determined spreading code to reception C DMA signal processing section B (CAL) 502 and a control section (not shown).
  • CAL DMA signal processing section B
  • the control unit notifies the determined spreading code for the CDMA communication signal for calibration to the CAL CDMA radio signal transmission unit 504 via a transmission unit (not shown) of another system.
  • the CAL CDMA radio signal transmitting unit 504 receives information on the spreading code for the calibration CDMA communication signal from the base station 501.
  • the CAL channel determination unit 505 provided in the CAL CDMA radio signal transmission unit 504 determines a spread code for calibration CDMA communication based on the information on the spread code.
  • the CAL radio signal transmitter 504 generates a calibration CDMA communication signal using the spreading code determined by the CAL channel determiner 505.
  • the reception CDMA signal processing unit B (for CAL) 502 uses the information on the spreading code transmitted from the CAL channel determination unit 503 to perform reception radio.
  • the deviation of each reception radio circuit can be measured based on the calibration CDMA communication signal down-converted by the circuit 104 and the reception radio circuit 105.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an allocation state of spreading codes in a communication system using the array antenna communication device according to the third embodiment of the present invention.
  • the CAL channel determining unit 503 Upon receiving a calibration request from a control unit (not shown), the CAL channel determining unit 503 monitors the spreading code allocation status for each mobile station, and as shown in FIG. Unused spreading codes are assigned to the CDMA communication signal for calibration. After the calibration is completed, the spreading code assigned to the calibration communication signal has been transferred to another mobile station that has requested communication.
  • an unused spreading code (CA) is used for the calibration CDMA communication signal. After the calibration is completed, this spreading code is allocated for communication with another mobile station.
  • the base station can perform calibration intermittently without hindering communication with each mobile station, and can use spreading codes efficiently.
  • Embodiment 4 differs from Embodiment 2 in that time slots (channels) are effectively used while performing intermittent calibration.
  • time slots channels
  • Embodiment 2 since the base station always performs calibration, one time slot is fixedly assigned to the TDMA communication signal for calibration.
  • Embodiment 4 since the base station performs the calibration intermittently, one time slot is allocated to the TDMA communication signal for calibration only when necessary.
  • the fourth embodiment uses the TDMA system instead of the CDMA system in the third embodiment.
  • Embodiment 2 The array antenna wireless communication apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIG. 8, focusing on the differences from the third embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a communication system using the array antenna wireless communication device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the same components as those in the third embodiment (FIG. 6) are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
  • the CAL channel determination unit 703 when receiving a calibration request from a control unit (not shown), sets a time slot for each mobile station. By monitoring the (channel) assignment status, an unused time slot is determined as a time slot to be assigned to the TDMA communication signal for calibration. Further, CAL channel determining section 703 sends information on the determined time slot to reception TDMA signal processing section B (CAL) 702 and a control section (not shown).
  • CAL reception TDMA signal processing section B
  • the control unit (not shown) reports information on the determined time slot for the TDMA communication signal for calibration to the TDMA wireless signal transmission unit for CAL 704 via a transmission unit (not shown) of another system.
  • the CAL TDMA radio signal transmission unit 704 receives information about the time slot for the calibration TDMA communication signal from the base station 701.
  • the CAL channel determination section 705 provided in the CAL TDMA radio signal transmission section 704 determines a time slot for calibration TDMA communication based on the information on the time slots.
  • the TDMA radio signal transmitter for CAL 704 generates a TDMA communication signal for calibration using the time slot determined by the CAL channel determiner 705.
  • the reception TDMA signal processing unit B (for CAL) 702 includes a CAL channel determination unit. 1 b
  • each reception radio circuit is determined based on the TDMA communication signal for calibration downconverted by the reception radio circuit 304 and the reception radio circuit 305. Circuit deviation can be measured.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a time slot allocation state in a communication system using the array antenna communication device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the CAL channel determination unit 703 Upon receiving a calibration request from a control unit (not shown), the CAL channel determination unit 703 monitors the time slot allocation status for each mobile station, and performs the processing from # 1 to # 4 as shown in FIG. Allocate unused time slots to the TDMA communication signal for calibration. After the end of calibration, the time slot assigned to the communication signal for calibration has been transferred to another mobile station that has requested communication. As described above, according to the present embodiment, when performing intermittent calibration in TDMA communication, an unused time slot is used for the TDMA communication signal for calibration. After being allocated and after the calibration is completed, this time slot is allocated for communication with another mobile station. By this means, the base station can perform calibration intermittently without hindering communication with each mobile station, and can efficiently use time slots.
  • Embodiment 5 differs from Embodiments 1 to 4 in that a calibration signal transmitting unit is provided in a base station.
  • the array antenna wireless communication apparatus according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. 10 while focusing on the differences from the first to fourth embodiments.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a communication system using the array antenna wireless communication device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 shows a state where base station (A) 901 and mobile station 909 provided with the array antenna communication device according to the present embodiment communicate with each other.
  • base station (A) 901 and mobile station 909 provided with the array antenna communication device according to the present embodiment communicate with each other.
  • FIG. 10 detailed description of the same configuration as in the first to fourth embodiments will be omitted.
  • the base station (B) 910 has the same configuration as the base station (A) 901 and is installed at a known location for the base station (A) 901. Also, the base station (Otsu) 910 generates a communication signal for calibration.
  • the received signal processing unit B (for CAL) 907 is converted into a base station (B) 9 down-converted by each of the reception radio circuit 904 and the reception radio circuit 905.
  • the deviation of each receiving radio circuit is measured based on the calibration communication signal from 10 and the measurement result is stored in the correction table of the recording unit 908.
  • Received signal processing section A (for communication) 906 demodulates the communication signal from mobile station 909 down-converted by receive radio circuit 904 and receive radio circuit 905, respectively. I do.
  • the received signal processing unit A (communication) 906 refers to the correction table of the recording unit 908, and performs demodulation processing that constantly or intermittently cancels out the characteristic error of each receiving radio circuit. I do.
  • the CAL wireless signal transmission section 912 generates a communication signal for calibration for calibration of another base station (for example, the base station (Company) 910).
  • another base station for example, the base station (Company) 910.
  • Each of the above-described components can be used for communication in either the CDMA system or the TDMA system.
  • the calibration signal transmitting unit that generates the communication signal for calibration is provided in another base station, the calibration signal transmitting unit is provided alone. Compared to the case, the size and cost of the entire communication system can be reduced. (Embodiment 6)
  • the calibration is performed without using the calibration signal transmitting unit in the first to fifth embodiments.
  • the array antenna wireless communication apparatus according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG. 11 while focusing on differences from the first to fifth embodiments.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a communication system using an array antenna wireless communication device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 shows a state where a base station 1001 including the array antenna communication apparatus according to the present embodiment and a mobile station communicate with each other.
  • a case where mobile stations (A) 1009 and (B) 1010 communicate with base station 1001 as mobile stations will be described for the sake of simplicity.
  • FIG. 11 detailed description of the same configuration as the first to fifth embodiments will be omitted.
  • the mobile station (B) 1010 measures its own position by using a GPS (Global Positioning System) or the like, and transmits a signal including information on the measured position to the base station 1001.
  • GPS Global Positioning System
  • the mobile station B position information detecting unit 1011 is connected to the mobile station (B).
  • the mobile station (B) 1010 detects the position of the mobile station (B) 1010 by receiving the signal including the information on the position transmitted from 1010. Also, mobile station B position information detector 1
  • 0 1 1 sends information on the detected position of the mobile station (B) 1010 to the reception signal processing unit B (for CAL) 1007.
  • the communication signal from mobile station (B) 1010 can be a communication signal for calibration. Therefore, the communication from mobile station (B) 1010 Calibration can be performed by using a communication signal.
  • the received signal processing unit B (for CAL) 1007 is a communication signal from the mobile station (B) 1009 down-converted by each of the receiving radio circuit 1004 and the receiving radio circuit 1005. Is used as a communication signal for calibration, the deviation of each receiving radio circuit is measured, and the measurement result is stored in the correction table of the recording unit 1008.
  • Received signal processing unit ⁇ (for communication) 1006 is for communication from mobile station (A) 1009 down-converted by each of receive radio circuit 1004 and receive radio circuit 1005 Performs demodulation processing on the signal.
  • the received signal processing unit A (for communication) 1006 refers to the correction table of the recording unit 1008 and constantly or intermittently cancels the characteristic error of each receiving radio circuit. Perform demodulation processing.
  • the communication signal from the mobile station B is not exclusively used for the communication signal for calibration, and it goes without saying that demodulation processing is performed as usual.
  • demodulation processing is performed as usual.
  • Each of the above-described components can be used for communication in either the CDMA system or the TDMA system.
  • a communication signal from this mobile station is converted to a communication signal for calibration. Therefore, it is not necessary to provide a separate device for generating a communication signal for calibration. Thereby, the scale and cost of the entire communication system can be reduced.
  • mobile station (B) 11010 uses GPS or the like.
  • the mobile station B in the base station 1001 transmits information on the measured position to the base station 1001, and the mobile station B position information detecting section 1011, based on the above information, detects the mobile station (B) 1001 0
  • the present invention is not limited to this, and the mobile station B position information detecting unit 101 is known. This can also be applied to the case where a database indicating the location of mobile station B is prepared in advance.
  • Embodiment 7 is different from Embodiment 5 in that a method for using a calibration communication signal generator provided in another base station is replaced by a method for using a calibration signal generator provided in its own station. And perform calibration.
  • the array antenna wireless communication apparatus according to the seventh embodiment will be described with reference to FIGS. 12A and 12B, focusing on differences from the fifth embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a communication system using the array antenna wireless communication device according to the seventh embodiment of the present invention. In FIG. 12, detailed description of the same components as those in the fifth embodiment will be omitted.
  • the CAL signal generation unit 11110 In the base station 111, the CAL signal generation unit 11110 generates a calibration signal and sends it to the addition unit 111 and the addition unit 111.
  • This calibration signal is a signal that has undergone the same processing (frequency conversion and modulation, etc.) as the communication signal from the mobile station 1109 received via the receiving antenna 1102 and the receiving antenna 1103. It is.
  • the adder 1 1 1 1 and the adder 1 1 1 2 receive the communication signal from the mobile station 1 109 via the receive antenna 1 1 0 2 and the receive antenna 1 1 0 3, respectively, and the CAL signal.
  • the signal for calibration from the generation unit 111 is added to.
  • the signal generator 107 for received signal B (CAL) 110 is provided with the radio circuit 1 for reception as in the fifth embodiment.
  • the deviation between 104 and the receiving radio circuit 111 can be measured.
  • a calibration signal is obtained in a base station, it is necessary to provide a device for generating a calibration communication signal outside the base station. Absent. to this Further, the scale and cost of the entire communication system can be reduced.
  • Embodiment 8 is different from Embodiments 1 to 7 in that a reception signal processing unit for measuring a deviation of each reception radio circuit and a reception signal processing unit for performing demodulation processing are: Into one received signal processing unit.
  • a reception signal processing unit for measuring a deviation of each reception radio circuit and a reception signal processing unit for performing demodulation processing are: Into one received signal processing unit.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a communication system using the array antenna communication device according to the eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 detailed description of the same configuration as the first to seventh embodiments will be omitted.
  • the case where the calibration TDMA communication signal transmitting section shown in Embodiment 2 (FIG. 4) is installed outside the base station will be described.
  • the present invention is not limited thereto, and can be applied to any of the cases described in Embodiments 1 to 7.
  • a reception TDMA signal processing unit (also used for communication * CAL) 1206 is provided with a switching unit (not shown) provided therein for receiving communication signals from the mobile station 1208 received via the reception antenna 1202 and the reception antenna 1203.
  • TDMA demodulation processing or measurement of the deviation of the receiving circuit 1204 and the receiving circuit 1205 based on the TDMA radio signal for calibration received from the radio TDMA signal transmitter 1209 for CAL received in the same way. And execute it. This is performed in accordance with the time slot assignment as described in the second embodiment.
  • the reception TDMA signal processing unit (also used for communication and CAL) 1206 stores the measured deviation in the correction table of the recording unit 1207 when measuring the deviation of each receiving circuit, and stores the measured deviation in the recording unit 1207 during the TDMA demodulation processing.
  • the correction table By referring to the correction table, a T that always or intermittently cancels the characteristic error of each receiving radio circuit Performs D MA demodulation.
  • the reception signal processing unit for measuring the deviation of each reception radio circuit and the reception signal processing unit for performing demodulation processing are combined into one reception signal processing unit. Since it is summarized, the circuit size in the base station can be reduced.
  • An array antenna radio communication apparatus comprises: frequency conversion means for performing frequency conversion on a reception signal in which a communication signal and a calibration signal are multiplexed in the same frequency band; and converting each signal from the frequency-converted reception signal. Extracting means for extracting, calibration means capable of performing a calibration process based on the extracted calibration signal during communication using the communication signal, and extracting the communication signal. And a demodulating means for demodulating based on the result of the calibration process.
  • each signal can be individually extracted.
  • each signal can be demodulated almost simultaneously, so that communication with each mobile station and calibration processing can be performed almost simultaneously. Therefore, it is possible to provide an array antenna wireless communication device that performs a calibration process while continuing communication with each mobile station.
  • An array antenna wireless communication apparatus includes: an extraction unit configured to extract each signal from a received signal in which at least two communication signals are multiplexed in the same frequency band; and a communication partner that performs communication using the communication signal.
  • Position detection means for detecting a position; and a calibration process based on the position of one of the detected communication partners and the extracted communication signal used by the communication partner during communication using the communication signal.
  • a demodulating means for demodulating the extracted communication signal used by the other communication partner based on the result of the calibration process.
  • the calibration can be performed using the position of the communication partner and the communication signal used by the communication partner. Accordingly, a communication signal used by another communication partner can be demodulated based on the calibration result. Further, since the communication signal used by each communication partner is transmitted using the same frequency band, the calibration process and the demodulation can be performed substantially simultaneously. Therefore, since it is not necessary to separately provide a device for generating a calibration signal, the size and cost of the entire communication system can be reduced.
  • An array antenna wireless communication apparatus includes: a signal generation unit that generates a calibration signal; an addition unit that adds a reception signal including a communication signal to the calibration signal; Frequency conversion means for performing frequency conversion on the signal; extraction means for extracting each signal from the frequency-converted signal; and a communication signal based on the calibration signal extracted during communication using the communication signal.
  • a configuration comprising: calibration means capable of performing a calibration process; and demodulation means for demodulating an extracted communication signal based on the result of the calibration process.
  • the calibration signal generated by the signal generation means in the apparatus main body is used. Use signals. This eliminates the need to separately provide a device for generating a calibration signal, thereby reducing the scale and cost of the entire communication system.
  • the calibration means includes A configuration is adopted in which the calibration process is performed almost simultaneously with the demodulation of the tuning means or intermittently.
  • the calibration means performs the calibration at the same time or intermittently in parallel with the demodulation by the demodulation means, so that the necessary reception directivity is not hindered in communication with the communication partner. Depending on the accuracy of the properties, the calibration process is performed appropriately.
  • An array antenna wireless communication apparatus includes a channel determination unit that determines a channel to be allocated to a calibration signal based on a channel allocation state to a communication signal, and the extraction unit performs processing based on the determined channel.
  • a configuration for extracting a calibration signal is employed.
  • an appropriate channel is assigned to the calibration signal based on the assignment status of the channel used for the communication signal of each communication partner by the channel determination means, and then the assigned channel is used.
  • the transmitted calibration data is received. Further, a signal for calibration is reliably extracted from the received signal by the extracting means based on the channel.
  • the communication channel used for communication with the communication partner and communication with the calibration signal can be used efficiently according to the usage status.
  • An array antenna wireless communication apparatus includes signal generation means for generating a calibration signal for a communication partner, and a calibration signal multiplexed on a received signal is transmitted from a communication partner during communication.
  • Adopt a configuration that has been done.
  • the signal generation unit generates the calibration signal used by the other communication partner, and performs the calibration process using the calibration signal transmitted from the other communication partner. This eliminates the need for a separate device to generate calibration signals. This will reduce the size and cost of the entire communication system 25 PT JP0 / 0159 is created.
  • the array antenna wireless communication apparatus of the present invention employs a configuration in which received signals are multiplexed by a code division multiple access system.
  • the communication signal and the calibration signal used by the communication partner are multiplexed in the same frequency band by the code division multiple access method, so that each signal is reliably extracted and demodulated.
  • the array antenna radio communication apparatus of the present invention employs a configuration in which received signals are multiplexed in a time division multiple access system.
  • the base station apparatus of the present invention employs a configuration including any one of the above-described array antenna wireless communication apparatuses.
  • the array antenna wireless communication device that performs the calibration process while continuing the communication with the mobile station is mounted, it is possible to provide a base station device that performs good communication.
  • the wireless communication terminal device of the present invention employs a configuration for performing wireless communication with the base station device.
  • An array antenna wireless communication method includes a frequency conversion step of performing frequency conversion on a reception signal in which a communication signal and a calibration signal are multiplexed in the same frequency band, and converting each signal from the frequency-converted reception signal.
  • each signal can be individually extracted.
  • each signal can be demodulated substantially simultaneously, so that communication with each mobile station and calibration processing can be performed substantially simultaneously. Therefore, it is possible to provide an array antenna wireless communication device that performs a calibration process while continuing communication with each mobile station.
  • the frequency band used for communication by each communication partner and the frequency band used for communication of the calibration radio signal are made the same, so that the communication signal and the calibration signal can be demodulated almost simultaneously. Therefore, it is possible to provide an array antenna wireless communication device that performs a calibration process while continuing communication with a mobile station.
  • the present specification is based on Japanese Patent Application No. 11-9595418 filed on April 1, 1999. This content is included here. Industrial applicability
  • the present invention is suitable for use in the field of mobile wireless communication.

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Description

明 細 書 ァレーアンテナ無線通信装置 技術分野
本発明は、 移動無線通信装置に関し、 特に、 アレーアンテナを備えた移動 無線通信装置に関する。 背景技術
近年、 無線通信装置においては、 受信時の指向性を自由に設定できるよう にするために、 アレーアンテナを搭載する方法が用いられている。 このァレ —アンテナは、 複数のアンテナで構成されたものであり、 各アンテナを介し て受信された信号に対して振幅および位相等の調整を与えることにより、 受 信時の指向性を自由に設定できるようにしたものである。 なお、 上記アンテ ナより受信された信号に対する振幅および位相等の調整は、 受信された信号 に所定の処理を行う信号処理部において、 上記信号に複素係数が乗算される ことによりなされる。 以下、 従来のアレイアンテナを備えた無線通信装置に ついて、 図 1を用いて説明する。
図 1は、 従来のアレーアンテナ無線通信装置を用いた通信システムの構成 を示すブロック図である。 図 1においては、 従来のアレーアンテナを備えた 無線通信装置を搭載した基地局 1 1が、 移動局 1 8と通信を行う場合の様子 が示されている。
基地局 1 1において、 移動局 1 8からの無線信号は、 受信アンテナ 1 2お よび受信アンテナ 1 3を介して受信される。 受信アンテナ 1 2および受信ァ ンテナ 1 3を介して受信された信号は、 それぞれ受信無線回路 1 4および受 信無線回路 1 5により、 基底周波数帯域または中間周波数帯域にダウンコン バートされて、 受信信号処理部 1 6に送られる。 1 受信信号処理部 1 6では、 受信無線回路 1 4および受信無線回路 1 5から 送られた信号は、 復調処理がなされることにより受信信号が得られる。 この 復調処理時には、 受信無線回路 1 4および受信無線回路 1 5から送られた信 号が、 希望方向から到来する電磁波のみを強く受信する特性 （以下 「受信指 向性」 という。 ） を持つようにするための処理もなされる。 これは、 上記信 号に対して乗算する複素係数を適宜求めることにより行われる。これにより、 干渉波を除去して所望波のみを受信することができるようになり、 上記受信 信号の S I R (Signal to Interference Ratio) は高く保たれる。
ところが、 受信無線回路 1 4および受信無線回路 1 5が持つ特性は、 その 内部で用いられる増幅器等のアナログ素子の特性のばらつきにより、 個々に 異なるものである。 このため、 受信アンテナ 1 2および受信アンテナ 1 3を 介して受信された信号は、 それぞれ受信無線回路 1 4および受信無線回路 1 5により各々異なる未知の振幅変動や位相回転等の影響を受ける。 したがつ て、 受信信号処理部 1 6により複素係数を乗算されて実際に得られる受信信 号は、 上記の影響による誤差を含んだものとなり、 当初期待されたものとは 異なる受信指向性を有することになる。
上記のような現象を防止するためには、 受信無線回路 1 4および受信無線 回路 1 5の特性が同一となるように調整する必要があるが、 増幅器等のアナ ログ素子の特性を正確かつ時不変に調整することは、 極めて困難である。 そこで、 受信無線回路 1 4および受信無線回路 1 5の特性を調整するので はなく、 あらかじめ受信無線回路 1 4および受信無線回路 1 5の各々の特性 を測定しておき、 受信信号処理部 1 6において、 各受信無線回路の特性の誤 差分だけ受信信号の振幅および位相が変化することを考慮して、 乗算する複 素係数を決定する、 という調整工程 （以下「キャリブレーション」 という。 ） が採られている。
通常、 キャリブレーションは、 各受信無線回路の特性を測定するために、 通信を開始する前に行われる。 以下、 キャリブレーション方法について、 再 度図 1を参照して説明する。
キヤリブレーシヨン用無線信号を発生するキヤリブレーシヨン （C A L ) 用無線信号送信部 1 9は、基地局 1 1にとつて既知である位置に設置される。 基地局 1 1において、 キャリブレーション用無線信号送信部 1 9により送信 されたキャリブレーション用無線信号は、 受信アンテナ 1 2および受信アン テナ 1 3を介して受信される。
受信アンテナ 1 2および受信アンテナ 1 3を介して受信された信号は、 キ ヤリブレーション用無線信号を受信できるように設定が切り換えられた受信 無線回路 1 4および受信無線回路 1 5のそれぞれを通して受信信号処理部 1 6へ送られる。
受信信号処理部 1 6では、 受信無線回路 1 4および受信無線回路 1 5のそ れぞれの出力信号が観測されて、 各受信無線回路の出力信号の振幅および位 相の期待される値に基づく偏差が、 通信時に補正すべき特性誤差として補正 テーブルに保存される。 補正テーブルは、 受信信号処理部 1 6の内部または 外部に設けられた記録部 1 7に格納される。 以上がキヤリブレーシヨン方法 である。
キャリブレーションが完了した後、 受信信号処理部 1 6において、 移動局 1 8からの受信信号を復調するように設定が切り換えられることにより、 通 常の通信が行われる。 通常の通信時には、 受信信号処理部 1 6では、 上記補 正テーブルの内容を参照して、 各受信無線回路の特性誤差を相殺するように 処理がなされる。
しかしながら、 上記従来のアレーアンテナを備えた無線通信装置には、 以 下に示すような問題がある。 すなわち、 上記従来のアレーアンテナを備えた 無線通信装置を搭載した基地局は、 移動局との通信とキャリブレーション処 理を略同時に行うことができない。 このため、 移動局との通信またはキヤリ ブレーシヨン処理のいずれか一方に優先性がおかれることになる。
ところが、 キャリブレーション処理を優先的に行う場合には、 基地局にお ける受信指向性を向上させることができるが、 キヤリブレーション処理の度 に移動局との通信を中断しなければならないので、 移動局との円滑な通信が 実現できなくなるという不都合が生ずる。
逆に、 移動局との通信を優先的に行う場合には、 移動局との通信を円滑に 行うことができるが、 キャリブレーション処理が制限されるので、 基地局に おける受信信号の受信指向性が低下するという不都合が生ずる。
このように、 従来のアレーアンテナを備えた無線通信装置においては、 移 動局との円滑な通信または受信指向性の精度のいずれかを犠牲にしなければ ならないので、 結果として、 かかる装置は、 実用的な装置として実現性が低 くなるという問題がある。 発明の開示
本発明は、 かかる点に鑑みてなされたものであり、 移動局との通信を継続 しつつキャリブレーション処理を行うアレーアンテナ無線通信装置を提供す ることを目的とする。
この目的は、 各通信相手が通信に用いる周波数帯域とキャリブレーション 用無線信号の通信に用いる周波数帯域とを同一にし、 通信用信号およびキヤ リブレーシヨン信号を略同時に復調できるようにすることにより、 達成され る。 図面の簡単な説明
図 1は、 従来のアレーアンテナ無線通信装置を用いた通信システムの構成 を示すブロック図；
図 2は、 本発明の実施の形態 1にかかるァレーアンテナ無線通信装置を用 いた通信システムの構成を示すブロック図；
図 3は、 上記実施の形態 1にかかるアレーアンテナ無線通信装置を用いた 通信システムにおける拡散符号の割り当て状況を示す模式図； g T JP / 15 図 4は、 本発明の実施の形態 2にかかるァレーアンテナ無線通信装置を用 いた通信システムの構成を示すブロック図；
図 5は、 上記実施の形態 2にかかるアレーアンテナ無線通信装置を用いた 通信システムにおける拡散符号の割り当て状況を示す模式図；
図 6は、 本発明の実施の形態 3にかかるアレーアンテナ無線通信装置を用 いた通信システムの構成を示すブロック図；
図 7は、 上記実施の形態 3にかかるアレーアンテナ通信装置を用いた通信 システムにおける拡散符号の割り当て状況を示す模式図；
図 8は、 本発明の実施の形態 4にかかるァレ一アンテナ無線通信装置を用 いた通信システムの構成を示すブロック図；
図 9は、 上記実施の形態 4にかかるアレーアンテナ通信装置を用いた通信 システムにおけるタイムスロットの割り当て状況を示す模式図；
図 1 0は、 本発明の実施の形態 5にかかるアレーアンテナ無線通信装置を 用いた通信システムの構成を示すブロック図；
図 1 1は、 本発明の実施の形態 6にかかるアレーアンテナ無線通信装置を 用いた通信システムの構成を示すブロック図；
図 1 2は、 本発明の実施の形態 7にかかるアレーアンテナ無線通信装置を 用いた通信システムの構成を示すブロック図；
図 1 3は、 本発明の実施の形態 8にかかるアレーアンテナ通信装置が用い られる通信システムの構成を示すブロック図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について、 図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態 1 )
図 2は、 本発明の実施の形態 1にかかるアレーアンテナ無線通信装置を用 いた通信システムの構成を示すブロック図である。 図 2においては、 本実施 の形態にかかるアレーアンテナ無線通信装置を搭載した基地局 1 0 1が、 移 動局 109と通信を行う場合の様子が示されている。
移動局 1 09は、 基地局 1 0 1に対して無線信号を送信する。 キヤリブレ —シヨン （CAL) 用 CDMA無線信号送信部 1 1 0は、 基地局 1 0 1に対 して、 キャリブレーション用無線信号を発生する。
基地局 10 1において、受信アンテナ 1 02および受信アンテナ 1 03は、 移動局 1 09からの無線信号およびキヤリブレーシヨン用 CDMA無線信号 送信部 1 10からのキャリブレーション用無線信号を受信して、 それぞれ受 信無線回路 1 04および受信無線回路 1 05に送る。
受信無線回路 1 04および受信無線回路 1 05は、 それぞれ受信アンテナ 1 02および受信アンテナ 1 03から送られた移動局 109からの無線信号 を、 基底周波数帯域または中間周波数帯域にダウンコンバートした後、 受信 CDMA信号処理部 A (通信用） 1 06に送る。 また、 受信無線回路 1 04 および受信無線回路 1 05は、 キャリブレーション用 CDMA無線信号送信 部 1 10からのキャリブレーション用無線信号を、 上記のようにダウンコン バートした後、 受信 CDMA信号処理部 B (CAL用） 107に送る。 なお、 キャリブレーション用 CDMA無線信号送信部 1 10からのキヤリブレ一シ ヨン用無線信号を入力するか否かについては、 受信無線回路 1 04および受 信無線回路 1 05のそれぞれに設けられた切換部 （図示しない） の切換動作 により選択される。
受信 CDMA信号処理部 B (CAL用） 1 07は、 受信無線回路 1 04お よび受信無線回路 1 05を通して送られたキャリブレーション用無線信号を 観測して、 各受信無線回路の特性誤差を記録部 108に送る。
記録部 1 08は、 受信 CDMA信号処理部 B (CAL用） 1 07から送ら れた特性誤差を補正テーブルに保存する。 上記特性誤差は、 受信無線回路ご とに独立に測定されるので、 補正テーブルは、 受信無線回路の数だけ独立し て作成される。 なお、 記録部 1 08は、 受信 CDMA信号処理部 B (CAL 用） 1 07に設けることもできる。 受信 CDMA信号処理部 A (通信用） 106は、 受信無線回路 1 04およ び受信無線回路 1 05から送られた信号に対して、 CDMA復調処理を行う。 CDMA復調処理時には、 受信 CDMA信号処理部 A (通信用） 1 06は、 記録部 1 08に保存された補正テーブルを参照して、 上記信号が受信指向性 を持つようにするための処理を行う。
なお、 図 2においては、 移動局 1 09のみからの無線信号を復調する例が 示されているので、 受信信号処理部は 1系統のみしか示されていないが、 本 実施の形態においては、 複数の移動局からの無線信号を復調するための複数 系統の受信信号処理部を具備することはいうまでもない。
なお、 本実施の形態においては、 例として 2本のアンテナによるァレーア ンテナ受信機能が備えられた場合について説明しているので、受信アンテナ、 受信無線回路、 および受信無線回路に備えられた切換部が、 各々 2個ずっ設 けられるが、 本発明は、 これに限定されず、 適宜変更できるものである。 次いで、 上記構成のアレーアンテナ無線通信装置を用いた通信システムの 動作について、 さらに図 3を参照して説明する。 図 3は、 本発明の実施の形 態 1にかかるアレーアンテナ無線通信装置を用いた通信システムにおける拡 散符号の割り当て状況を示す模式図である。
本実施の形態においては、 基地局 10 1と各移動局との通信に用いられる 通信信号、 および基地局 1 0 1とキャリブレーション用 CDMA無線信号用 送信部 1 1 0との通信に用いられるキャリブレーション用信号は、 CDMA (Code Division Multiple Access；符号分割多元接続） 方式により多重され る。
CDMA多重を行うために、 通話中の各移動局およびキヤリブレ一シヨン 用 CDMA無線信号用送信部 1 1 0に対して、 各々異なる拡散符号 （チヤネ ル） が割り当てられる。 図 3においては、 例として、 # 1から #4までの 4 種類の拡散符号が用意された場合における拡散符号の割り当て状況が示され ている。 # 1から # 3までの 3種類の拡散符号は、 それぞれ 3つの移動局に割り当 てられる。 これにより、 拡散符号を割り当てられた 3つの移動局は、 略同時 に通信を行うことができる。 この状態において、 ある移動局の通話が終了す ると、 この移動局に割り当てられた拡散符号が、 他の移動局に移管される様 子が図 3より明らかである。 例えば、 移動局 3に割り当てられた拡散符号 # 3は、 移動局 3の通信終了後、 移動局 5に割り当てられている。
さらに、 1つの拡散符号 （例として、 図 3においては拡散符号 #4) は、 他の移動局の通信状態に関係なく、 キヤリブレーション用 CDMA通信信号 用に固定的に割り当てられている。 これにより、 キャリブレーション用 CD MA無線信号送信部 1 10は、 恒常的にキャリブレーション用 CDMA無線 信号を送信することができる。
まず、 図 2において、 移動局 109からの CDMA無線信号は、 受信アン テナ 102および受信アンテナ 103を介して、 基地局 101により受信さ れる。 受信アンテナ 102および受信アンテナ 103を介して受信された C DM A無線信号は、 それぞれ受信無線回路 104および受信無線回路 105 により、 基底周波数帯域または中間周波数帯域にダウンコンバートされて、 受信 CDMA信号処理部 A (通信用） 106に送られる。
受信 CDMA信号処理部 A (通信用） 106では、 受信無線回路 104お よび受信無線回路 105から送られた信号は、 CDMA復調処理がなされて、 受信信号とされる。 この CDMA復調処理時には、 各受信無線回路から送ら れた信号は、 この信号に乗算される複素係数が調節されることにより、 希望 方向から到来する電磁波のみを強く受信することができる信号とされる。 上記のような処理と並行して、 以下に述べるキャリブレーション処理が常 時または間欠的に行われる。
基地局 101にとつて既知である位置に設置されたキャリブレーション用 無線 CDMA信号送信部 1 10により、 キャリブレーション用無線信号が発 生される。基地局 101においては、 このキャリブレーション用無線信号は、 受信アンテナ 102および受信アンテナ 103を介して、 内部に設けられた 切換部によりキヤリブレーション用無線信号を受信できるように設定を切り 換えられた受信無線回路 104および受信無線回路 105のそれぞれに送ら れる。
受信無線回路 104および受信無線回路 105では、 上記キヤリブレーシ ヨン用無線信号は、 上述のようにダウンコンバートされた後、 受信 CDMA 信号処理部 B (CAL用） 107に出力される。
受信 CDMA信号処理部 B (CAL用） 107では、 受信無線回路 104 および受信無線回路 105のそれぞれの出力信号を観測することにより、 各 受信無線回路の出力信号の振幅および位相等の期待される値に基づく偏差が 測定され、 さらに、 測定された上記偏差は、 通信時に補正すべき特性誤差と して補正テーブルに保存される。 上記偏差すなわち特性誤差の測定は、 上記 受信無線回路ごとに独立に行われるため、 補正テーブルも上記受信無線回路 の数だけ独立に設けられる。 なお、 上記補正テーブルは、 キヤリブレーショ ン用受信 CDMA信号処理部 107の内部または外部に設けられた記録部 1 08に格納される。
記録部 108からは、補正テーブルの内容が受信 CDMA信号処理部 A (通 信用） 106に送られる。
この後、 受信 CDMA信号処理部 A (通信用） 106では、 記録部 108 から送られた補正テーブルの内容を参照して、 各受信無線回路の特性誤差を 相殺するように、 移動局 109からの CDMA無線信号、 すなわち、 受信無 線回路 104および受信無線回路 105から送られた信号に対して、 復調処 理がなされる。
このように、 本実施の形態によれば、 各移動局の CDMA無線信号および キャリブレーション用 CDMA無線信号のそれぞれに対して、 各々異なる拡 散符号が割り当てられることにより、 基地局は、 移動局の CDMA無線信号 とキヤリブレーシヨン用 CDMA無線信号とを個別に抽出して、 各信号を略 同時にまたは間欠的に復調することができる。 これにより、 基地局は、 各移 動局との通信を継続しながらも、 キヤリブレーシヨン処理を常時または頻繁 に行うことができるので、 移動局との円滑な通信を行うことができると略同 時に、 受信信号の受信指向性の精度を向上させることができる。
(実施の形態 2 )
上述した実施の形態 1は、 基地局と各移動局との間、 および基地局とキヤ リブレーション用 C D MA無線信号用送信部との間において、 C D MA方式 の通信を行うものである。 実施の形態 2は、 実施の形態 1において、 C D M A方式に代えて、 T D MA (Time Division Multiple Access；時分割多元接 続） 方式を用いるものである。 以下、 実施の形態 2にかかるアレーアンテナ 無線通信装置について、 実施の形態 1と相違する点に着目して、 図 4および 図 5を用いて説明する。
図 4は、 本発明の実施の形態 2にかかるアレーアンテナ無線通信装置を用 いた通信システムの構成を示すブロック図である。 図 5は、 本発明の実施の 形態 2にかかるアレーアンテナ無線通信装置を用いた通信システムにおける 拡散符号の割り当て状況を示す模式図である。
本実施の形態においては、 基地局 3 0 1と各移動局との通信に用いられる 通信信号、 および基地局 3 0 1とキャリブレーション用 T D MA無線信号送 信部 3 1 0との通信に用いられるキャリブレーション用信号は、 T D MA方 式により多重される。
T D MA多重を行うために、 通信中の各移動局およびキヤリブレーシヨン 用 T D MA無線信号用送信部 3 1 0に対して、 送信を許可するタイムスロッ ト （チャネル） の番号を各々異ならせている。 図 5においては、 例として、 # 1から # 4までの 4つのタイムスロッ卜が用意された場合におけるタイム スロッ卜の割り当て状況が示されている。
# 2から # 4までの 3つのタイムスロットは、 それぞれ 3つの移動局に割 り当てられる。 これにより、 タイムスロットを割り当てられた 3つの移動局 は、 通信を行うことができる。 この状態において、 ある移動局の通話が終了 すると、 この移動局に割り当てられたタイムスロットが、 他の移動局に移管 される様子が図 5より明らかである。 例えば、 移動局 2に割り当てられた夕 ィムスロット # 3は、 移動局 2の通信終了後、 移動局 4に割り当てられてい る。 図 5においては、 ある移動局の通話が終了すると、 他の移動局にタイム スロットの割り当てが移管される様子が示されている。
さらに、 1つのタイムスロット （例として、 図 5においてはタイムスロッ ト # 1) は、 他の移動局の通信状態に関係なく、 キャリブレーション用 TD M A通信信号用に固定的に割り当てられている。 これにより、 キヤリブレー シヨン用 T DM A無線信号送信部 310は、 恒常的にキャリブレーション用 TDMA無線信号を送信することができる。
基地局 301内の各構成要素の動作については、 受信される TDMA方式 の信号に応じた処理がなされる点を除いて、 実施の形態 1と同様である。 すなわち、 受信無線回路 304および受信無線回路 305では、 それぞれ 受信アンテナ 302および受信アンテナ 303を介して受信された、 移動局 309からの TDMA無線信号または CAL用 TDMA無線信号送信部 31 0からのキヤリブレーション用 TDMA無線信号は、 実施の形態 1と同様に ダウンコンバートされる。
また、 受信 TDMA信号処理部 B (CAL用） 307では、 受信無線回路 304および受信無線回路 305によりダウンコンバートされたキヤリブレ ーシヨン用 TDMA無線信号は、 実施の形態 1と同様に観測されることによ り、 前述した特性誤差が得られる。 得られた特性誤差は、 実施の形態 1と同 様に補正テーブルに保存される。
また、 受信 TDMA信号処理部 A (通信用） 306では、 受信無線回路 3 04および受信無線回路 305によりダウンコンバートされた移動局 309 からの TDMA無線信号は、 TDMA復調処理がなされる。 このとき、 実施 の形態 1と同様に、 常時または間欠的に、 記録部 1 0 8から送られる補正テ 一ブルの内容を参照して、 移動局 3 0 9からの T D MA無線信号は、 各受信 無線回路の特性誤差を相殺するような T D M A復調処理がなされる。
このように、 本実施の形態によれば、 各移動局の T D M A無線信号および キャリブレーション用 T D MA無線信号のそれぞれに対して、 各々異なる夕 ィムスロットが割り当てられているので、 基地局は、 移動局の T D MA無線 信号とキャリブレーション用 T D M A無線信号とを個別に抽出することがで きる。 さらに、 上記タイムスロットの時間幅は非常に短いので、 キヤリブレ ーシヨン結果は、 各移動局との通信に確実に反映されることになる。 これに より、 各移動局との通信に支障をきたすことなく、 キャリブレーション処理 を並行して行うことができる。
これにより、 基地局は、 各移動局との通信を継続しながらも、 キヤリブレ ーシヨン処理を行うことができるので、 移動局との円滑な通信を行うことが できると同時に、 受信信号の受信指向性の精度を向上させることができる。
(実施の形態 3 )
実施の形態 3は、 実施の形態 1において、 キャリブレーションを間欠的に 行いつつ拡散符号 （チャネル） を効果的に利用するものである。 実施の形態 1では、 基地局は、 キャリブレーションを常時行うので、 キヤリブレーショ ン用 C D M A通信信号に対して、 1つの拡散符号が固定的に割り当てられて いる。 実施の形態 3では、 基地局は、 キャリブレーションを間欠的に行うの で、 キャリブレーション用 C D MA通信信号に対しては、 必要な場合にのみ 1つの拡散符号が割り当てられる。 以下、 実施の形態 3にかかるアレーアン テナ無線通信装置について、 実施の形態 1と相違する点に着目して、 図 6を 用いて説明する。
図 6は、 本発明の実施の形態 3にかかるアレーアンテナ無線通信装置を用 いた通信システムの構成を示すブロック図である。 なお、 図 6において、 実 施の形態 1 (図 2) と同様の構成については、 同一符号を付して詳しい説明 を省略する。
本実施の形態にかかるアレーアンテナ無線通信装置を搭載した基地局 50 1において、 CAL用チャネル決定部 503は、 図示しない制御部からキヤ リブレーシヨンの要求を受けた場合には、 各移動局に対する拡散符号 （チヤ ネル） の割り当て状況を監視して、 未使用の拡散符号を、 キヤリブレーショ ン用 CDMA通信信号に割り当てるための拡散符号として決定する。 また、 CALチャネル決定部 503は、 決定した拡散符号に関する情報を、 受信 C DMA信号処理部 B (CAL) 502と図示しない制御部とに送る。
図示しない制御部は、 決定されたキャリブレーション用 CDMA通信信号 用の拡散符号に関する情報を、 別系統の送信部 （図示しない） を介して、 C A L用 CDMA無線信号送信部 504に報知する。
CAL用 CDMA無線信号送信部 504は、 基地局 501からのキヤリブ レ一ション用 CDMA通信信号用の拡散符号に関する情報を受信する。 CA L用 CDMA無線信号送信部 504に設けられた CAL用チャネル決定部 5 05は、 上記拡散符号に関する情報に基づいて、 キャリブレーション用 CD MA通信用の拡散符号を決定する。
CAL用 CDMA無線信号送信部 504は、 CAL用チャネル決定部 50 5により決定された拡散符号を用いて、 キャリブレーション用 CDMA通信 信号を発生する。
上記構成のアレーアンテナ通信装置を搭載した基地局 501においては、 受信 CDMA信号処理部 B (CAL用） 502は、 CAL用チャネル決定部 503から送られた拡散符号に関する情報を用いることにより、 受信無線回 路 104および受信無線回路 105によりダウンコンバートされたキヤリブ レーシヨン用 CDMA通信信号に基づいて、 各受信無線回路の偏差を測定す ることができる。
次いで、 上記構成のアレーアンテナ通信装置を用いた通信システムにおけ る拡散符号の割り当て状況について、 さらに図 7を用いて説明する。図 7は、 本発明の実施の形態 3にかかるアレーアンテナ通信装置を用いた通信システ ムにおける拡散符号の割り当て状況を示す模式図である。
C A L用チャネル決定部 5 0 3は、 図示しない制御部からキヤリブレーシ ヨンの要求を受けると、 各移動局に対する拡散符号の割り当て状況を監視し て、 図 7に示すように、 # 1から # 4までの拡散符号のうち未使用のものを、 キヤリブレ一シヨン用 C D MA通信信号に対して割り当てる。 キヤリブレー シヨン終了後は、 キヤリブレーション用通信信号に割り当てられていた拡散 符号は、 通信要求のある他の移動局に移管されている。
このように、 本実施の形態によれば、 C D MA方式の通信において、 間欠 的にキヤリブレーションを行う場合には、 キヤリブレーション用 C D MA通 信信号に対して、 未使用の拡散符号 （チャネル） が割り当てられ、 さらにキ ヤリブレーシヨン終了後は、 この拡散符号は、 他の移動局の通信用に割当て られる。 これにより、 基地局は、 各移動局との通信に支障をきたすことなく、 間欠的にキャリブレーションを行うことができるとともに、 拡散符号を効率 的に利用することができる。
(実施の形態 4 )
実施の形態 4は、 実施の形態 2において、 キャリブレーションを間欠的に 行いつつタイムスロット （チャネル） を効果的に利用するものである。 実施 の形態 2では、 基地局は、 キャリブレーションを常時行うので、 キヤリブレ ーシヨン用 T D MA通信信号に対して、 1つのタイムススロッ卜が固定的に 割り当てられている。 実施の形態 4では、 基地局は、 キャリブレーションを 間欠的に行うので、 キャリブレーション用 T D MA通信信号に対しては、 必 要な場合にのみ 1つのタイムスロッ卜が割り当てられる。
また、 実施の形態 4は、 実施の形態 3において、 C D MA方式に代えて、 T D MA方式を用いるものであるということもできる。 以下、 実施の形態 2 にかかるアレーアンテナ無線通信装置について、 実施の形態 3と相違する点 に着目して、 図 8を用いて説明する。
図 8は、 本発明の実施の形態 4にかかるアレーアンテナ無線通信装置を用 いた通信システムの構成を示すブロック図である。 なお、 図 8において、 実 施の形態 3 (図 6) と同様の構成については、 同一符号を付して詳しい説明 を省略する。
本実施の形態にかかるアレーアンテナ無線通信装置を搭載した基地局 70 1において、 CAL用チャネル決定部 703は、 図示しない制御部からキヤ リブレーシヨンの要求を受けた場合には、 各移動局に対するタイムスロット (チャネル） の割り当て状況を監視して、 未使用のタイムスロットを、 キヤ リブレ一シヨン用 TDMA通信信号に割り当てるためのタイムスロットとし て決定する。 また、 CALチャネル決定部 703は、 決定したタイムスロッ 卜に関する情報を、 受信 TDMA信号処理部 B (CAL) 702と図示しな い制御部とに送る。
図示しない制御部は、 決定されたキャリブレーション用 TDMA通信信号 用のタイムスロットに関する情報を、 別系統の送信部 （図示しない） を介し て、 CAL用 TDMA無線信号送信部 704に報知する。
C A L用 TDMA無線信号送信部 704は、 基地局 701からのキヤリブ レーション用 TDMA通信信号用のタイムスロッ卜に関する情報を受信する。 C A L用 TDMA無線信号送信部 704に設けられた C A L用チャネル決定 部 705は、 上記タイムスロットに関する情報に基づいて、 キヤリブレ一シ ョン用 TDMA通信用のタイムスロットを決定する。
CAL用 TDMA無線信号送信部 704は、 CAL用チャネル決定部 70 5により決定されたタイムスロットを用いて、 キヤリブレーシヨン用 TDM A通信信号を発生する。
上記構成のアレーアンテナ通信装置を搭載した基地局 701においては、 受信 TDMA信号処理部 B (CAL用） 702は、 CAL用チャネル決定部 1 b
7 0 3から送られたタイムスロットに関する情報を用いることにより、 受信 無線回路 3 0 4および受信無線回路 3 0 5によりダウンコンバートされたキ ャリブレ一シヨン用 T D MA通信信号に基づいて、 各受信無線回路の偏差を 測定することができる。
次いで、 上記構成のアレーアンテナ通信装置を用いた通信システムにおけ るタイムスロットの割り当て状況について、 さらに図 9を用いて説明する。 図 9は、 本発明の実施の形態 4にかかるアレーアンテナ通信装置を用いた通 信システムにおけるタイムスロッ卜の割り当て状況を示す模式図である。
C A L用チャネル決定部 7 0 3は、 図示しない制御部からキヤリブレーシ ヨンの要求を受けると、 各移動局に対するタイムスロットの割り当て状況を 監視して、 図 9に示すように、 # 1から # 4までのタイムスロットのうち未 使用のものを、キヤリブレーション用 T D MA通信信号に対して割り当てる。 キヤリブレーシヨン終了後は、 キヤリブレーション用通信信号に割り当てら れていたタイムスロットは、 通信要求のある他の移動局に移管されている。 このように、 本実施の形態によれば、 T D MA方式の通信において、 間欠 的にキヤリブレーシヨンを行う場合には、 キヤリブレーシヨン用 T D MA通 信信号に対して、 未使用のタイムスロットが割り当てられ、 さらにキヤリブ レーシヨン終了後は、 このタイムスロットは、 他の移動局の通信用に割当て られる。 これにより、 基地局は、 各移動局との通信に支障をきたすことなく、 間欠的にキャリブレーションを行うことができるとともに、 タイムスロット を効率的に利用することができる。
(実施の形態 5 )
実施の形態 5は、 実施の形態 1から実施の形態 4において、 キヤリブレー シヨン信号送信部を基地局に設けたものである。 以下、 実施の形態 5にかか るアレーアンテナ無線通信装置について、 実施の形態 1から実施の形態 4と 相違する点に着目して、 図 1 0を用いて説明する。 図 1 0は、 本発明の実施の形態 5にかかるアレーアンテナ無線通信装置を 用いた通信システムの構成を示すブロック図である。 図 1 0において、 本実 施の形態にかかるアレーアンテナ通信装置を備えた基地局 （甲） 9 0 1と移 動局 9 0 9とが通信を行う様子が示されている。 なお、 図 1 0において、 実 施の形態 1から実施の形態 4と同様の構成については、 詳しい説明を省略す る。
基地局 （乙） 9 1 0は、 基地局 （甲） 9 0 1と同様の構成を有するもので あり、 基地局 （甲） 9 0 1にとつて、 既知の場所に設置されている。 また、 基地局 （乙） 9 1 0は、 キャリブレーション用通信信号を発生する。
基地局 （甲） 9 0 1において、 受信信号処理部 B ( C A L用） 9 0 7は、 受信無線回路 9 0 4および受信無線回路 9 0 5のそれぞれによりダウンコン バートされた基地局 （乙） 9 1 0からのキャリブレーション用通信信号に基 づいて、 各受信無線回路の偏差を測定し、 測定結果を記録部 9 0 8の補正テ 一ブルに保存する。
受信信号処理部 A (通信用） 9 0 6は、 受信無線回路 9 0 4および受信無 線回路 9 0 5のそれぞれによりダウンコンバートされた移動局 9 0 9からの 通信信号に対して、復調処理を行う。復調処理時には、受信信号処理部 A (通 信用） 9 0 6は、 記録部 9 0 8の補正テーブルを参照して、 常時または間欠 的に各受信無線回路の特性誤差を相殺するような復調処理を行う。
C A L用無線信号送信部 9 1 2は、 他の基地局 （例えば、 基地局 （乙） 9 1 0 ) のキャリブレーションのために、 キャリブレーション用通信信号を発 生する。 なお、 上述した各構成要素は、 C D MA方式または T D MA方式の いずれの通信においても対応できるものである。
このように、 本実施の形態によれば、 キャリブレーション用通信信号を発 生するキヤリブレーシヨン信号送信部が他の基地局内に設けられているので、 キャリブレーション信号送信部が単独で設置される場合に比べて、 通信シス テム全体の規模およびコストを抑えることができる。 (実施の形態 6)
実施の形態 6は、 実施の形態 1から実施の形態 5において、 キヤリブレー シヨン信号送信部を用いずにキヤリブレーシヨンを行うものである。 以下、 実施の形態 6にかかるアレーアンテナ無線通信装置について、 実施の形態 1 から実施の形態 5と相違する点に着目して、 図 1 1を用いて説明する。
図 1 1は、 本発明の実施の形態 6にかかるアレーアンテナ無線通信装置を 用いた通信システムの構成を示すブロック図である。 図 1 1において、 本実 施の形態にかかるアレーアンテナ通信装置を備えた基地局 1001と、 移動 局とが通信を行う様子が示されている。 本実施の形態においては、 説明を簡 単にするために、 移動局として移動局 （A) 1009と移動局 （B) 101 0が基地局 1001と通信を行う場合について説明する。 なお、 図 1 1にお いて、 実施の形態 1から実施の形態 5と同様の構成については、 詳しい説明 を省略する。
移動局 （B) 1010は、 GPS (Global Positioning System) 等を利用 することにより自局の位置を測定し、 測定した位置に関する情報を含めた信 号を基地局 1001に送信する。
基地局 1001において、移動局 B位置情報検出部 101 1は、移動局（B)
1010から送信された上記位置に関する情報が含まれた信号を受信して、 移動局 （B) 1010の位置を検出する。 また、 移動局 B位置情報検出部 1
0 1 1は、 検出した移動局 （B) 1010の位置に関する情報を受信信号処 理部 B (CAL用） 1007に送る。
ところで、 キャリブレーションを行うには、 キャリブレーション用の信号 と、 このキャリブレーション用の信号を発生する装置の位置と、 が必須要件 である。 ここで、 移動局 （B) 1010の位置は、 上述のとおり既知となつ ているので、 この移動局 （B) 1010からの通信信号は、 キヤリブレーシ ヨン用の通信信号となりうる。 したがって、 移動局 （B) 1010からの通 信信号を用いることにより、 キャリブレーションを行うことが可能となる。 受信信号処理部 B ( C A L用） 1 0 0 7は、 受信無線回路 1 0 0 4および 受信無線回路 1 0 0 5のそれぞれによりダウンコンバートされた移動局（B ) 1 0 0 9からの通信信号をキヤリブレ一シヨン用の通信信号として用いて、 各受信無線回路の偏差を測定し、 測定結果を記録部 1 0 0 8の補正テーブル に保存する。
受信信号処理部 Α (通信用） 1 0 0 6は、 受信無線回路 1 0 0 4および受 信無線回路 1 0 0 5のそれぞれによりダウンコンバートされた移動局 （A) 1 0 0 9からの通信信号に対して、 復調処理を行う。 復調処理時には、 受信 信号処理部 A (通信用） 1 0 0 6は、 記録部 1 0 0 8の補正テーブルを参照 して、 常時または間欠的に各受信無線回路の特性誤差を相殺するような復調 処理を行う。
また、 移動局 Bからの通信信号は、 専らキャリブレーション用通信信号に 用いられるものではなく、 通常通りの復調処理もなされることは言うまでも ない。 なお、 上述した各構成要素は、 C D MA方式または T D MA方式のい ずれの通信においても対応できるものである。
このように、 本実施の形態によれば、 通信を行う複数の移動局のうち、 あ る 1つの移動局の位置を検出することにより、 この移動局からの通信信号を キヤリブレーション用通信信号として用いることができるので、 キヤリブレ ーション用通信信号を発生する装置を単独に設ける必要がない。これにより、 通信システム全体の規模およびコストを抑えることができる。
なお、 本実施の形態においては、 基地局 1 0 0 1が移動局 （B ) 1 0 1 0 の位置に関する情報を取得するために、 移動局 （B ) 1 0 1 0が G P S等を 利用して測定した位置に関する情報を基地局 1 0 0 1に送信し、 基地局 1 0 0 1内の移動局 B位置情報検出部 1 0 1 1が、 上記情報から移動局 （B ) 1 0 1 0に位置を検出する、 という方法を用いた場合について説明したが、 本 発明は、 これに限定されず、 移動局 B位置情報検出部 1 0 1 1力 既知であ 2 o る移動局 Bの存在位置を示したデータベースをあらかじめ備えるようにした 場合にも適用できるものである。
(実施の形態 7 )
実施の形態 7は、 実施の形態 5において、 他の基地局内に設けられたキヤ リブレーション用通信信号発生部を用いる方法に代えて、 自局内に設けられ たキヤリブレーシヨン用信号発生部を用いてキヤリブレ一ションを行うもの である。以下、実施の形態 7にかかるアレーアンテナ無線通信装置について、 実施の形態 5と相違する点に着目して、 図 1 2を用いて説明する。
図 1 2は、 本発明の実施の形態 7にかかるアレーアンテナ無線通信装置を 用いた通信システムの構成を示すブロック図である。なお、 図 1 2において、 実施の形態 5と同様の構成要素については、 詳しい説明を省略する。
基地局 1 1 0 1において、 C A L用信号発生部 1 1 1 0は、 キヤリブレ一 シヨン用信号を生成して加算部 1 1 1 1と加算部 1 1 1 2に送る。 このキヤ リブレーシヨン用信号は、 受信アンテナ 1 1 0 2および受信アンテナ 1 1 0 3を介して受信される移動局 1 1 0 9からの通信信号と同様な処理 （周波数 変換および変調等） された信号である。
加算部 1 1 1 1および加算部 1 1 1 2は、 それぞれ受信アンテナ 1 1 0 2 および受信アンテナ 1 1 0 3を介して受信された移動局 1 1 0 9からの通信 信号と、 C A L用信号発生部 1 1 1 0からのキャリブレーション用信号と、 を加算する。
さらに、 じ八 用信号発生部1 1 1 0の位置は既知なものであるので、 受 信信号処理部 B ( C A L ) 用 1 1 0 7は、 実施の形態 5と同様に、 受信無線 回路 1 1 0 4および受信無線回路 1 1 0 5の偏差を測定することができる。 このように、 本実施の形態によれば、 基地局内においてキヤリブレーショ ン用信号が得られるので、 キャリブレーション用信号キャリブレーション用 通信信号を発生させるための装置を、 基地局外に設ける必要がない。 これに より、 さらに通信システム全体の規模およびコストを抑えることができる。
(実施の形態 8)
実施の形態 8は、 実施の形態 1から実施の形態 7において、 各受信無線回 路の偏差を測定するための受信信号処理部と、 復調処理を行うための受信信 号処理部と、 を 1つの受信信号処理部にまとめるものである。 以下、 本実施 の形態にかかるアレーアンテナ通信装置について、 説明を簡単にするために TDMA方式の通信が行われる場合の図 13を例にとり説明する。
図 13は、 本発明の実施の形態 8にかかるアレーアンテナ通信装置が用い られる通信システムの構成を示すブロック図である。なお、図 13において、 実施の形態 1から実施の形態 7と同様の構成については、 詳しい説明を省略 する。 また、 本実施の形態においては、 実施の形態 2 (図 4) で示したキヤ リブレーション用 TDMA通信信号送信部が基地局の外部に設置される場合 について説明するが、 本発明は、 これに限定されず、 実施の形態 1から実施 の形態 7において述べたいずれの場合についても適用できるものである。 受信 TDMA信号処理部 （通信 * CAL兼用） 1206は、 内部に設けら れた切換部 （図示しない） により、 受信アンテナ 1202および受信アンテ ナ 1203を介して受信された移動局 1208からの通信信号に対する TD MA復調処理、 または、 同様に受信された CAL用無線 TDMA信号送信部 1209からのキヤリブレーシヨン用 TDMA無線信号に基づく受信回路 1 204および受信回路 1205の偏差の測定、 のいずれかを選択して実行す る。 これは、 実施の形態 2で述べたように、 タイムスロットの割り当て内容 に従ってなされる。
また、 受信 TDMA信号処理部 （通信 · CAL兼用） 1206は、 各受信 回路の偏差の測定時には、 測定した上記偏差を記録部 1207の補正テープ ルに保存し、 TDMA復調処理時には、 記録部 1207の補正テーブルを参 照して、 常時または間欠的に各受信無線回路の特性誤差を相殺するような T D MA復調処理を行う。
このように、 本実施の形態によれば、 各受信無線回路の偏差を測定するた めの受信信号処理部と、 復調処理を行うための受信信号処理部と、 を 1つの 受信信号処理部にまとめているので、 基地局内の回路規模を抑えることがで さる。
なお、 本実施の形態においては、 T D MA方式の通信が行われる場合につ いて説明したが、 本発明は、 これに限定されず、 C D MA方式の通信が行わ れる場合についても適用できるものである。 本発明のアレーアンテナ無線通信装置は、 通信用信号およびキヤリブレー シヨン用信号が同一周波数帯域に多重された受信信号に対して周波数変換を 行う周波数変換手段と、 周波数変換された受信信号から各信号を抽出する抽 出手段と、 前記通信用信号を用いた通信中に、 抽出されたキヤリブレーショ ン用信号に基づくキヤリブレーション処理が可能なキヤリブレーシヨン手段 と、 抽出された通信用信号を前記キャリブレーション処理の結果に基づいて 復調する復調手段と、 を具備する構成を採る。
この構成によれば、 通信用信号およびキャリブレーション用信号は、 同一 周波数帯域に多重されて伝送されるので、 各信号を個別に抽出することがで きる。 これにより、 各信号を略同時に復調することが可能となるので、 各移 動局との通信と、キャリブレーション処理と、 を略同時に行うことができる。 したがって、 各移動局との通信を継続しつつキャリブレーション処理を行う ァレーアンテナ無線通信装置を提供することができる。
本発明のアレーアンテナ無線通信装置は、 少なくとも 2つの通信用信号が 同一周波数帯域に多重された受信信号から各信号を抽出する抽出手段と、 前 記通信用信号を用いて通信を行う通信相手の位置を検出する位置検出手段と、 前記通信用信号を用いた通信中に、 検出された一方の通信相手の位置と抽出 されたこの通信相手が用いる通信用信号とに基づくキヤリブレーション処理 が可能なキヤリブレーション手段と、 抽出された他の通信相手が用いる通信 用信号を前記キャリブレーション処理の結果に基づいて復調する復調手段と、 を具備する構成を採る。
この構成によれば、 一方の通信相手の位置が既知となるので、 この通信相 手の位置とこの通信相手が用いる通信用信号とを用いて、 キヤリブレーショ ンを行うことができる。 これにより、 このキャリブレーション結果に基づい て、 他の通信相手が用いる通信用信号を復調することができる。 さらに、 各 通信相手が用いる通信用信号は、 同一周波数帯域を用いて伝送されるので、 上記キヤリブレーション処理と上記復調とを略同時に行うことができる。 し たがって、 キャリブレーション用信号を発生させる装置を別途設ける必要が なくなるので、 通信システム全体の規模およびコストを低減させることがで さる。
本発明のアレーアンテナ無線通信装置は、 キヤリブレーション用信号を生 成する信号生成手段と、 通信用信号を含む受信信号と前記キヤリブレーショ ン用信号とを加算する加算手段と、 加算された信号に対して周波数変換を行 う周波数変換手段と、 周波数変換された信号から各信号を抽出する抽出手段 と、 前記通信用信号を用いた通信中に、 抽出されたキャリブレーション用信 号に基づくキヤリブレーション処理が可能なキヤリブレーション手段と、 抽 出された通信用信号を前記キヤリブレ一シヨン処理の結果に基づいて復調す る復調手段と、 を具備する構成を採る。
この構成によれば、 キヤリブレーション処理に必要なキヤリブレーシヨン 用信号として、 受信信号に含まれたキヤリブレーション信号を用いるのでは なく、 装置本体内の信号生成手段により生成されたキヤリブレーション用信 号を用いている。 これにより、 キャリブレーション用信号を発生させる装置 を別途設ける必要がなくなるので、 通信システム全体の規模およびコストを 低減させることができる。
本発明のアレーアンテナ無線通信装置は、 キャリブレーション手段が、 復 調手段の復調と略同時にまたは間欠的にキヤリブレ一ション処理を行う構成 を採る。
この構成によれば、 キャリブレーション手段は、 復調手段による復調と並 行して、 同時にまたは間欠的にキャリブレーションを行うので、 通信相手と の通信に支障をきたすことなく、 必要とされる受信指向性の精度に応じて、 キヤリブレーシヨン処理が適切に行われる。
本発明のアレーアンテナ無線通信装置は、 通信用信号に対するチャネルの 割り当て状況に基づいてキャリブレーション用信号に割り当てるチャネルを 決定するチャネル決定手段を具備し、 抽出手段が、 決定されたチャネルに基 づいてキヤリブレーシヨン用信号を抽出する構成を採る。
この構成によれば、 チャネル決定手段により、 各通信相手の通信用信号に 用いられるチャネルの割り当て状況に基づいて、 適切なチャネルがキヤリブ レーション用信号に割り当てられた後、 この割り当てられたチャネルを用い て伝送されたキャリブレーション用が受信される。 さらに、 受信された信号 からは、 抽出手段により、 上記チャネルに基づいて、 キャリブレーション用 信号が確実に抽出される。 これにより、 通信相手との通信およびキヤリブレ ーション用信号との通信に用いられる通信チャネルを、 利用状況に応じて効 率的に利用することができる。
本発明のアレーアンテナ無線通信装置は、 通信相手用のキヤリブレーショ ン用信号を発生させる信号発生手段を具備し、 受信信号に多重されたキヤリ ブレーション用信号が、 通信中の通信相手から送信されたものである構成を 採る。
この構成によれば、 信号発生手段により、 他の通信相手が用いるキヤリブ レーション用信号が発生されるとともに、 他の通信相手から送信されたキヤ リブレーシヨン用信号を用いて、 キャリブレーション処理を行うことができ るので、 キヤリブレーション用信号を発生させる装置を別途設ける必要がな くなる。 これにより、 通信システム全体の規模およびコストを低減すること 25 P T JP0 /0159 ができる。
本発明のアレーアンテナ無線通信装置は、 受信信号が、 符号分割多元接続 方式の多重がなされている構成を採る。
この構成によれば、 符号分割多元接続方式により、 通信相手が用いる通信 用信号とキャリブレーション用信号は、同一の周波数帯域に多重されるので、 各信号は、 確実に抽出されて復調される。
本発明のアレーアンテナ無線通信装置は、 受信信号が、 時分割多元接続方 式の多重がなされている構成を採る。
この構成によれば、 時分割多元接続方式により、 通信相手が用いる通信用 信号とキャリブレーション用信号は、 同一の周波数帯域多重されるので、 各 信号は、 確実に抽出されて復調される。
本発明の基地局装置は、 上記いずれかのアレーアンテナ無線通信装置を備 えた構成を採る。
この構成によれば、 移動局との通信を継続しつつキヤリブレーシヨン処理 を行うアレーアンテナ無線通信装置が搭載されるので、 良好な通信を行う基 地局装置を提供することができる。
本発明の無線通信端末装置は、 上記基地局装置と無線通信を行う構成を採 る。
この構成によれば、 移動局との通信を継続しつつキヤリブレーション処理 を行うアレーアンテナ無線通信装置が搭載された基地局と通信を行うので、 良好な通信を行う無線通信端末装置を提供することができる。
本発明のアレーアンテナ無線通信方法は、 通信用信号およびキヤリブレー シヨン用信号が同一周波数帯域に多重された受信信号に対して周波数変換を 行う周波数変換工程と、 周波数変換された受信信号から各信号を抽出する抽 出工程と、 前記通信用信号を用いた通信中に、 抽出されたキヤリブレーショ ン用信号に基づくキヤリブレーション処理が可能なキヤリブレーション工程 と、 抽出された通信用信号を前記キヤリブレーション処理の結果に基づいて Δ Ό
復調する復調工程と、 を具備する。
この方法によれば、 通信用信号およびキャリブレーション用信号は、 同一 周波数帯域に多重されて伝送されるので、 各信号を個別に抽出することがで きる。 これにより、 各信号を略同時に復調することが可能となるので、 各移 動局との通信と、 キャリブレーション処理と、 を略同時に行うことができる。 したがって、 各移動局との通信を継続しつつキヤリブレーション処理を行う ァレーアンテナ無線通信装置を提供することができる。 以上説明したように、 各通信相手が通信に用いる周波数帯域とキヤリブレ —シヨン用無線信号の通信に用いる周波数帯域とを同一にし、 通信用信号お よびキヤリブレーション信号を略同時に復調できるようにしたので、 移動局 との通信を継続しつつキヤリブレーション処理を行うアレーアンテナ無線通 信装置を提供することができる。 本明細書は、 平成 1 1年 4月 1日出願の特願平 1 1一 0 9 5 4 1 8号に基 づくものである。 この内容をここに含めておく。 産業上の利用可能性
本発明は、 移動無線通信の分野に利用するのに好適である。

Claims

請求の範囲
1 . 通信用信号およびキヤリブレーション用信号が同一周波数帯域に多重さ れた受信信号に対して周波数変換を行う周波数変換手段と、 周波数変換され た受信信号から各信号を抽出する抽出手段と、 前記通信用信号を用いた通信 中に、 抽出されたキャリブレーション用信号に基づくキャリブレーション処 理が可能なキヤリブレーション手段と、 抽出された通信用信号を前記キヤリ ブレーション処理の結果に基づいて復調する復調手段と、 を具備するアレー アンテナ無線通信装置。
2 . 少なくとも 2つの通信用信号が同一周波数帯域に多重された受信信号か ら各信号を抽出する抽出手段と、 前記通信用信号を用いて通信を行う通信相 手の位置を検出する位置検出手段と、 前記通信用信号を用いた通信中に、 検 出された一方の通信相手の位置と抽出されたこの通信相手が用いる通信用信 号とに基づくキヤリブレーシヨン処理が可能なキャリブレーション手段と、 抽出された他の通信相手が用いる通信用信号を前記キヤリブレーシヨン処理 の結果に基づいて復調する復調手段と、 を具備するアレーアンテナ無線通信
3 . キャリブレーション用信号を生成する信号生成手段と、 通信用信号を含 む受信信号と前記キヤリブレーション用信号とを加算する加算手段と、 加算 された信号に対して周波数変換を行う周波数変換手段と、 周波数変換された 信号から各信号を抽出する抽出手段と、 前記通信用信号を用いた通信中に、 抽出されたキヤリブレーション用信号に基づくキャリブレーション処理が可 能なキヤリブレーション手段と、 抽出された通信用信号を前記キヤリブレー シヨン処理の結果に基づいて復調する復調手段と、 を具備するアレーアンテ ナ無線通信装置。
4 . キャリブレーション手段は、 復調手段の復調と略同時にまたは間欠的に キヤリブレーション処理を行う請求項 1に記載のァレーァンテナ無線通信装
5 . 通信用信号に対するチヤネルの割り当て状況に基づいてキヤリブレーシ ョン用信号に割り当てるチャネルを決定するチャネル決定手段を具備し、 抽 出手段は、 決定されたチャネルに基づいてキャリブレーション用信号を抽出 する請求項 1に記載のアレーアンテナ無線通信装置。
6 . 通信相手用のキャリブレーション用信号を発生させる信号発生手段を具 備し、 受信信号に多重されたキャリブレーション用信号は、 通信中の通信相 手から送信されたものである請求項 1に記載のアレーアンテナ無線通信装置。
7 . 受信信号は、 符号分割多元接続方式の多重がなされている請求項 1に記 載のアレーァンテナ無線通信装置。
8 . 受信信号は、 時分割多元接続方式の多重がなされている請求項 1に記載 のアレーアンテナ無線通信装置。
9 . アレーアンテナ無線通信装置を備えた基地局装置であって、 前記アレー アンテナ無線通信装置は、 通信用信号およびキヤリブレーション用信号が同 一周波数帯域に多重された受信信号に対して周波数変換を行う周波数変換手 段と、 周波数変換された受信信号から各信号を抽出する抽出手段と、 前記通 信用信号を用いた通信中に、 抽出されたキヤリブレ一シヨン用信号に基づく キャリブレーション処理が可能なキヤリブレーシヨン手段と、 抽出された通 信用信号を前記キャリブレーション処理の結果に基づいて復調する復調手段 と、 を具備する。
1 0 . アレーアンテナ無線通信装置を備えた基地局装置と無線通信を行う無 線通信端末装置であって、 前記アレーアンテナ無線通信装置は、 通信用信号 およびキヤリブレーション用信号が同一周波数帯域に多重された受信信号に 対して周波数変換を行う周波数変換手段と、 周波数変換された受信信号から 各信号を抽出する抽出手段と、 前記通信用信号を用いた通信中に、 抽出され たキヤリブレーシヨン用信号に基づくキヤリブレ一シヨン処理が可能なキヤ リブレーション手段と、 抽出された通信用信号を前記キャリブレーション処 理の結果に基づいて復調する復調手段と、 を具備する。
1 1 . 通信用信号およびキャリブレーション用信号が同一周波数帯域に多重 された受信信号に対して周波数変換を行う周波数変換工程と、 周波数変換さ れた受信信号から各信号を抽出する抽出工程と、 前記通信用信号を用いた通 信中に、 抽出されたキヤリブレーション用信号に基づくキャリブレーション 処理が可能なキャリブレーション工程と、 抽出された通信用信号を前記キヤ リブレーシヨン処理の結果に基づいて復調する復調工程と、 を具備するァレ 一アンテナ無線通信方法。
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