WO2001052446A1 - Array antenna radio communication apparatus and calibration method - Google Patents

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Takahisa Aoyama
Katsuhiko Hiramatsu
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to an array antenna wireless communication device and a calibration method.
  • An array antenna wireless communication device is a wireless communication device that includes a plurality of antennas and can freely set directivity by adjusting the amplitude and phase of a signal received by each antenna. Adjustment of the amplitude and phase of the received signal is performed by multiplying the received signal by a complex coefficient (hereinafter, this complex coefficient is called “weight”).
  • the array antenna wireless communication apparatus can strongly receive only a signal arriving from a desired direction by adjusting the weight to be multiplied. This is called having reception directivity.
  • the array antenna wireless communication device has a reception directivity so that it can receive a signal arriving from each direction.
  • each radio receiving circuit that down-converts the frequency of each received signal received via a plurality of antennas to a baseband or the like have variations due to variations in characteristics of analog elements such as amplifiers. More, it is different. As a result, different unknown amplitude fluctuations and phase rotations are added to each received signal, and a directivity different from that expected to be obtained by multiplying the weights is formed. There are cases. In order to prevent the above phenomenon, it is necessary to make adjustments so that the characteristics of each wireless receiving circuit are the same. However, the characteristics of analog devices such as amplifiers And it is extremely difficult to adjust in a timeless manner.
  • the characteristics of each wireless receiving circuit are measured and stored, and the amplitude and phase of the received signal are changed by an error of the characteristics.
  • the weights to be multiplied are determined in consideration of the conversion. Such an adjustment method is called “calibration”.
  • Calibration includes: 1) Before starting communication, the characteristic error of each wireless receiver circuit is measured in advance using the known calibration signal, and stored in the correction table in advance as the characteristic error to be corrected during communication. During communication, the fixed correction table is used to perform reception processing so as to cancel the characteristic error of the wireless reception circuit. 2) To cope with the temporal change in the characteristic of the wireless reception circuit, During communication, the characteristic error of each wireless receiving circuit is measured at any time using a calibration signal, and stored as a characteristic error to be corrected in a correction table at any time. Using this adaptive correction table, the wireless receiving circuit is used. And one that performs reception processing so as to cancel out the characteristic error of.
  • the conventional array antenna wireless communication device and the conventional method have the following problems.
  • An object of the present invention is to provide an array antenna radio communication device and a calibration method capable of performing calibration with high accuracy while suppressing interference to communication.
  • the inventors of the present invention use the calibration performed before the start of communication and the calibration performed after the start of communication in different roles in combination, thereby suppressing interference with the communication and increasing the time with the passage of time.
  • the present inventors have found that a decrease in the reliability of calibration can be suppressed, and have led to the present invention.
  • the present invention utilizes a calibration performed before the start of communication in order to obtain a highly reliable correction amount in advance with a sufficient number of samples before the start of communication, and In order to maintain the reliability of the correction amount by adjusting the correction amount with a small number of samples in the middle, the calibration performed after the start of communication is used.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication system using an array antenna wireless communication device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows an operation of the array antenna wireless communication apparatus according to one embodiment of the present invention. It is a flowchart for demonstrating.
  • FIG. 3A is a diagram showing the contents of a correction table provided in the array antenna wireless communication device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3B is a diagram showing the contents of a correction table provided in the array antenna wireless communication device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing the contents of a correction table provided in the array antenna wireless communication device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which a signal received by the array antenna wireless communication apparatus according to one embodiment of the present invention and a CAL signal are multiplexed.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which a signal received by the array antenna wireless communication apparatus according to one embodiment of the present invention and a CAL signal are multiplexed.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a communication system using the array antenna wireless communication device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication system using an array antenna wireless communication device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a case where base station 101 equipped with array antenna radio communication apparatus according to the present embodiment communicates with mobile station 115.
  • the mobile station 1 15 transmits a radio signal to the base station 101.
  • a calibration signal (hereinafter abbreviated as "CAL signal") generating section 102 generates a CAL signal.
  • the CAL signal spreading section 103 applies a spreading process to the CAL signal.
  • Athens 104 controls the power of the CAL signal.
  • the adder 107 and the adder 108 respectively convert the signal received from the mobile station 115 via the antenna 105 and the antenna 106 and the CAL signal. Multiplex.
  • the AGC (Auto Gain C ontoro 1) unit 109 outputs the signal with constant power.
  • Demodulation section 110 performs a predetermined demodulation process on the signal. 0 1 ⁇
  • the signal despreading unit 1 11 1 performs despreading processing on the signal to extract the CAL signal.
  • the measuring section 1 12 measures the amount of phase rotation of the CAL signal.
  • the comparing unit 113 compares the amount of phase rotation measured by the measuring unit 112 with the contents of the correction table stored in the recording unit 114, and updates the correction table.
  • the recording unit 114 stores, as an initial state, a correction table created based on the measurement result performed by the base station 101 before starting communication, and the correction table is stored in the comparison unit 113. According to the result, it is updated as needed during the communication of the base station 101.
  • a plurality of systems (for the number of mobile stations) of demodulation units 110 to recording units 114 are prepared in order to demodulate received signals from a plurality of mobile stations. In the present embodiment, only one system will be described for convenience of description.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the array antenna wireless communication apparatus according to one embodiment of the present invention.
  • 3A to 3C are diagrams showing the contents of the correction tables provided in the array antenna wireless communication device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which a signal received by the array antenna wireless communication apparatus according to one embodiment of the present invention and a CAL signal are multiplexed.
  • the correction table as shown in FIGS. 3A to 3C, a graph showing the correspondence between the power value and the correction amount of the phase rotation is used.
  • step (hereinafter abbreviated as “ST”) 201 the base station 101 responds to each power value while changing the power value of the CAL signal before starting communication. Measure the amount of phase rotation to be performed and save it on the correction table.
  • the CAL signal spreading unit 103 performs a spreading process, and the Athens 104 successively supplies power. Change.
  • the 180 ° section 109 sets the power value of the CAL signal to a predetermined constant value and outputs it to the demodulation section 110.
  • the AGC unit 109 outputs a value indicating the amount of change in the power value to the measuring unit 112 and the recording unit 114.
  • the CAL signal demodulated by the demodulation unit 110 is despread by the CAL signal despreading unit 111 and output to the measurement unit 112.
  • the measuring unit 112 returns the CAL signal to the original power value according to the value indicating the amount of change in the power value output from the AGC unit 109, and then measures the phase rotation amount of the CAL signal. Since the CAL signal is a known signal, measurement section 112 measures the amount of phase rotation by comparing the despread CAL signal with the known signal. The measured phase rotation amount is output to the recording unit 114.
  • the recording unit 114 sequentially plots the phase rotation amount (corrected phase angle) for each power value according to the value indicating the amount of change in the power value output from the AGC unit 109, as shown in FIG. 3A. I will continue.
  • a highly reliable correction table 301 as shown in FIG. 3A is stored in the recording unit 114 in advance with a sufficient number of samples before starting communication.
  • base station 101 when communication is started in ST 202, after that, base station 101 performs the processing of ST 203 to ST 207 during communication, and updates the correction table as needed. After the start of communication, the base station 101 operates as follows. In the following description, a detailed description of a portion performing the same operation as before the start of communication is omitted.
  • the CAL signal output from Athens Night 104 and the received signal from mobile station 115 are added by adder 107 and adder 108 as shown in FIG. Multiplexed.
  • the multiplexed signal is set to a predetermined constant power value in the AGC unit 109 and demodulated in the demodulation unit 110.
  • the demodulated signal is despread by the CAL signal despreading unit 111 to extract the CAL signal.
  • the processing shown in ST203 to ST207 is repeatedly performed.
  • the measurement unit 112 measures the amount of phase rotation of the CAL signal. Specifically, the measuring unit 112 returns the CAL signal to the original power value (received signal power shown in Fig. 4) according to the value indicating the amount of change in the power value output from the AGC unit 109. After that, the phase rotation amount of the CAL signal is measured, and the measurement result is output to the comparison unit 113.
  • the comparison unit 113 sets the phase rotation amount measured by the measurement unit 112 and the correction table stored in the recording unit 114. To the value of. Specifically, as shown in FIG. 3B, the comparing unit 113 compares the measurement result 302 during communication with the contents of the correction table 301 for each power value.
  • the comparison unit 113 detects the measurement result 302 during communication.
  • the error between 2 and the correction table 301 is measured.
  • the comparison unit 113 sets the correction table 300 stored in the recording unit 114 so as to minimize the square of the measured error as shown in FIG. 3C. 1 is updated to the correction table 3 03.
  • the base station 101 corrects the phase rotation of the received signal using the correction table updated as needed.
  • a highly reliable correction table 301 obtained in advance by a sufficient number of samples before the start of communication is used to obtain the measurement result 30 0 during communication. 2 is updated to the correction table 303 as needed. Therefore, since the reliability of the correction table is maintained high, it is possible to prevent the reliability of the calibration result from decreasing over time, thereby preventing the performance of the array antenna from deteriorating. can do.
  • the measurement result 302 during communication is A small number of samples is sufficient to maintain reliability. For this reason, a very small number of samples is sufficient during communication compared to the conventional method of performing calibration only during communication. Therefore, the number of occurrences of the CAL signal that interferes with the communication signal can be extremely reduced, so that it is possible to prevent the reception quality of the communication signal from deteriorating.
  • the calibration performed before the start of communication is used to obtain a highly reliable correction amount
  • the calibration performed after the start of communication is used to maintain the reliability of the correction amount.
  • the CAL signal can be time-division multiplexed with the signal from mobile station 115 as shown in FIG.
  • the configuration of the base station 101 is as shown in FIG.
  • a CAL signal time-division multiplexing section 601 multiplexes a CAL signal during an idle time of a signal from the mobile station 115.
  • CAL signal detection section 602 extracts the CAL signal from the demodulated signal and outputs the CAL signal to measurement section 112.
  • the method of updating the correction table using the least square error has been described.
  • the method of updating the correction table is not limited to this, and the correction table may be updated using another adaptive algorithm.
  • highly reliable correction contents obtained in advance by a sufficient number of samples before the start of communication maintain the reliability.
  • correction is made as needed with a small number of samples during communication.
  • the calibration method calibration can be performed with high accuracy while suppressing interference to communication, so that interference in communication can be suppressed and high accuracy of calibration can be realized. Can be compatible.
  • the present invention is applicable to a base station device used in a mobile communication system.
  • the base station apparatus can accurately calibrate a signal received from a mobile station while suppressing interference with communication with the mobile station.

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Description

明 細 書 アレーアンテナ無線通信装置およびキヤリブレーション方法 技術分野
本発明は、 アレーアンテナ無線通信装置およびキヤリブレーシヨン方法に 関する。 背景技術
アレーアンテナ無線通信装置とは、 複数のアンテナを備え、 各アンテナに て受信する信号に各々振幅と位相の調整を与えることにより、 指向性を自由 に設定できる無線通信装置である。 受信信号に対する振幅と位相の調整は、 受信信号に複素係数 （以下、 この複素係数を 「ウェイ ト」 という。） を乗算す ることにより行われる。
アレーアンテナ無線通信装置は、乗算するウェイ トを調整することにより、 所望の方向から到来する信号のみを強く受信することができる。 これを、「受 信指向性を持つ」 という。 アレーアンテナ無線通信装置は、 受信指向性を持 つことにより、 各方向から到来する信号の受信 S I R (Signal to
Interference Ratio) を高く保つことができる。
しかし、 アレーアンテナ無線通信装置において、 複数のアンテナを介して 受信された各受信信号の周波数をベースバンドにダウンコンバート等する各 無線受信回路の持つ特性は、 増幅器などのアナログ素子の特性のばらつきに より、 それそれ異なる。 これにより各受信信号に、 それそれ異なる未知の振 幅変動や位相回転が加わり、 ウェイ トを乗算することにより得ることができ ると期待される指向性とは異なった指向性が形成されてしまう場合がある。 上記現象を防止するためには、 各無線受信回路の持つ特性が同一になるよ うに調整する必要がある。 しかし、 増幅器など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、 各無線受信回路 の持つ特性を調整することは行わずに、 各無線受信回路の持つ特性を各々測 定して記憶しておき、 そ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ウェイ トを決定する、 という方法をとる。 こ のような調整方法を、 「キャリブレーション」 という。
キャリブレーションには、 1 ) 通信開始前に、 既知信号であるキヤリブレ ーション信号によって各無線受信回路の持つ特性誤差をあらかじめ測定し、 通信中に補正すべき特性誤差としてあらかじめ補正テーブルに保存しておき、 通信中はこの固定的な補正テーブルを使用して無線受信回路の特性誤差を相 殺するように受信処理を行うものと、 2 ) 無線受信回路の特性の時間的変化 に対応するために、 通信中に、 キャリブレーション信号によって各無線受信 回路の持つ特性誤差を随時測定し、 補正すべき特性誤差として随時補正テー ブルに保存していき、 この適応的な補正テーブルを使用して無線受信回路の 特性誤差を相殺するように受信処理を行うものと、 がある。
しかしながら、 従来のアレーアンテナ無線通信装置およびキヤリプレーシ ョン方法には以下のような問題がある。
すなわち、 1 ) 通信開始前にキャリブレーションを行う方法では、 通信中 は固定的な補正テーブルを使用して受信処理を行うため、 時間、 無線受信回 路の発熱等により変化する位相回転量に対応することができない。 従って、 時間の経過に伴って、 キャリブレーション結果の信頼性が低くなりァレーア ンテナ無線通信装置の性能が劣化してしまう、 という問題がある。
これに対し、 2 ) 通信中にキャリブレーションを行う方法では、 測定結果 のサンプル数が十分に多くなければ信頼性の高いキヤリブレーシヨン結果を 得ることができないため、 通信中にキヤリプレーシヨン信号を十分な回数送 信する必要がある。 しかし、 キャリブレーション信号は通信信号に対して干 渉となるため、 キャリブレーション信号の送信回数を多くするほど、 通信信 号の受信品質が劣化してしまう、 という問題がある。 また、 キヤリブレ一シ ョン信号と通信信号とを合わせた伝送量には制限があるため、 キヤリブレー シヨン信号の送信回数を多くするほど、 通信信号の伝送量が減ってしまい、 ュ—ザデータの伝送効率が下がってしまう、 という問題がある。 さらに、 測 定結果のサンプル数が少ないと、 各受信電力値に対応する十分な数のサンプ ル数を得ることができないため、 通信信号の受信電力値が時間とともに変化 する場合においては、 キヤリブレーシヨン結果の信頼性が低くなる箇所があ り、 アレーアンテナ無線通信装置の性能が劣化してしまう、 という問題があ る。 発明の開示
本発明の目的は、 通信に与える干渉を抑えつつ精度よくキヤリブレーショ ンを行うことができるアレーアンテナ無線通信装置およびキヤリブレーショ ン方法を提供することである。
本発明者らは、 通信開始前に行うキャリブレーションと、 通信開始後に行 うキャリブレーションとを、 それそれ役割を相違させて併用することで、 通 信に対する干渉を抑えつつ、 時間の経過に伴うキヤリブレーションの信頼性 の低下を抑えることができることを見出し、 本発明をするに至った。
そこで、 上記目的を達成するために、 本発明では、 通信開始前に十分なサ ンプル数によってあらかじめ信頼性の高い補正量を獲得しておくために通信 開始前に行うキャリブレーションを利用し、 通信中において少ないサンプル 数により補正量を調整して補正量の信頼性を維持するために通信開始後に行 うキヤリプレーシヨンを利用するようにした。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の一実施の形態に係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は、 本発明の一実施の形態に係るアレーアンテナ無線通信装置の動作 を説明するためのフロ一図である。
図 3 Aは、 本発明の一実施の形態に係るアレーアンテナ無線通信装置が備 える補正テーブルの内容を示す図である。
図 3 Bは、 本発明の一実施の形態に係るアレーアンテナ無線通信装置が備 える補正テーブルの内容を示す図である。
図 3。は、 本発明の一実施の形態に係るアレーアンテナ無線通信装置が備 える補正テーブルの内容を示す図である。
図 4は、 本発明の一実施の形態に係るアレーアンテナ無線通信装置が受信 する信号と C A L信号とが多重されている様子を示す模式図である。
図 5は、 本発明の一実施の形態に係るアレーアンテナ無線通信装置が受信 する信号と C A L信号とが多重されている様子を示す模式図である。
図 6は、 本発明の一実施の形態に係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。 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。 図 1は、 本発明の一実施の形態に係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。 同図においては、 本実施の 形態に係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 1 1 5と通信を行う場合の様子が示されている。
移動局 1 1 5は、 基地局 1 0 1に対して無線信号を送信する。
基地局 1 0 1において、 キヤリブレーシヨン信号 （以下、 「C A L信号」 と 省略する。）発生部 1 0 2は、 C A L信号を生成する。 C A L信号拡散部 1 0 3は、 C A L信号に拡散処理を施す。 アツテネ一夕 1 0 4は、 C A L信号の 電力を制御する。
加算器 1 0 7および加算器 1 0 8は、 それそれアンテナ 1 0 5およびアン テナ 1 0 6を介して受信される移動局 1 1 5からの信号と、 C A L信号とを 多重する。 A G C ( A u t o G a i n C o n t o r o 1 ) 部 1 0 9は、 信号の電力を一定にして出力する。 復調部 1 1 0は、 信号に対し所定の復調 処理を施す。 0 1^信号逆拡散部 1 1 1は、 信号に対して逆拡散処理を施し C A L信号を取り出す。 測定部 1 1 2は、 C A L信号の位相回転量を測定す る。 比較部 1 1 3は、 測定部 1 1 2で測定された位相回転量と記録部 1 1 4 に保存された補正テーブルの内容とを比較し、 補正テーブルを更新する。 記 録部 1 1 4には、 初期状態として、 基地局 1 0 1が通信開始前に行った測定 結果に従って作成された補正テーブルが保存され、 その補正テーブルは、 比 較部 1 1 3の比較結果に従って、 基地局 1 0 1の通信中に随時更新される。 なお、 通常基地局においては、 複数の移動局からの受信信号を復調するた めに、 復調部 1 1 0〜記録部 1 1 4の構成が複数系統 （移動局数分） 用意さ れるが、 本実施の形態においては説明の便宜上、 1系統のみについて説明す る。
次いで、 上記構成を有するアレーアンテナ無線通信装置の動作について図 2〜図 4を用いて説明する。 図 2は、 本発明の一実施の形態に係るァレーア ンテナ無線通信装置の動作を説明するためのフロー図である。 図 3 A〜図 3 Cは、 本発明の一実施の形態に係るアレーアンテナ無線通信装置が備える補 正テーブルの内容を示す図である。 図 4は、 本発明の一実施の形態に係るァ レーアンテナ無線通信装置が受信する信号と C A L信号とが多重されている 様子を示す模式図である。 なお、 ここでは、 補正テーブルとして、 図 3 A〜 図 3 Cに示すように、 電力値と位相回転の補正量との対応関係を示したグラ フを用いる。
図 2において、 まず、 ステップ （以下、 「S T」 と省略する。） 2 0 1で、 基地局 1 0 1は、 通信開始前に、 C A L信号の電力値を変化させながら、 各 電力値に対応する位相回転量を測定し、 補正テーブル上に保存する。
具体的には、 C A L信号発生部 1 0 2が発生した C A L信号について、 C A L信号拡散部 1 0 3が拡散処理を施し、 アツテネ一夕 1 0 4が順次電力を 変化させる。 その後、 八0〇部 1 09が、 CAL信号の電力値を所定の一定 値にして復調部 1 1 0へ出力する。 このとき、 AGC部 1 09は、 電力値の 変化量を示す値を測定部 1 1 2および記録部 1 14へ出力する。
復調部 1 1 0で復調処理を施された C AL信号は、 CAL信号逆拡散部 1 1 1で逆拡散され、 測定部 1 1 2へ出力される。 測定部 1 1 2は、 AGC部 109から出力された電力値の変化量を示す値に従って C A L信号をもとの 電力値に戻した後、 CAL信号の位相回転量を測定する。 CAL信号は既知 信号であるため、 測定部 1 1 2は、 逆拡散後の CAL信号と既知信号とを比 較することにより、 位相回転量を測定する。 測定された位相回転量は、 記録 部 1 14へ出力される。
記録部 1 14は、 AG C部 1 09から出力された電力値の変化量を示す値 に従って、 図 3 Aに示すように、 各電力値についての位相回転量 （補正位相 角度） を、 順次プロッ トしていく。
以上のような動作が繰り返し行われることにより、 通信開始前に十分なサ ンプル数によってあらかじめ図 3 Aに示すような信頼性の高い補正テーブル 30 1が記録部 1 14に保存される。
次いで、 S T 202において、 通信が開始されると、 その後は、 基地局 1 0 1は S T 203〜S T 207の処理を通信中に行い、 補正テーブルを随時 更新する。 通信開始後は、 基地局 10 1は以下のように動作する。 なお、 以 下の説明では、 通信開始前と同様の動作となる部分については詳しい説明を 省略する。
基地局 1 0 1においては、 アツテネ一夕 1 04から出力される CAL信号 と移動局 1 1 5からの受信信号とが、 加算器 1 07および加算器 1 08によ り、 図 4に示すように多重される。 多重された信号は、 AGC部 1 09にお いて、 所定の一定の電力値にされ、 復調部 1 1 0で復調される。 復調された 信号は、 CAL信号逆拡散部 1 1 1で逆拡散され、 CAL信号が取り出され る。 次いで、 S T 2 0 3〜S T 2 0 7に示す処理が繰り返し行われる。 まず、 S Τ 2 0 3では、 測定部 1 1 2が、 C A L信号の位相回転量を測定する。 具 体的には、 測定部 1 1 2は、 A G C部 1 0 9から出力された電力値の変化量 を示す値に従って C A L信号をもとの電力値 （図 4に示す受信信号パワー） に戻した後、 C A L信号の位相回転量を測定し、 測定結果を比較部 1 1 3へ 出力する。
次いで、 S T 2 0 4において、 比較部 1 1 3が、 所定の時間間隔毎に、 測 定部 1 1 2で測定された位相回転量と記録部 1 1 4に保存されている補正テ 一ブルの値とを比較する。 具体的には、 比較部 1 1 3は、 図 3 Bに示すよう に、 各電力値について、 通信中の測定結果 3 0 2と補正テーブル 3 0 1の内 容とを比較する。
次いで、 S T 2 0 5において、 通信中の測定結果 3 0 2と補正テーブル 3 0 1とが相違する場合には、 S T 2 0 6において、 比較部 1 1 3が、 通信中 の測定結果 3 0 2と補正テーブル 3 0 1との間の誤差を測定する。 そして、 S T 2 0 7において、 比較部 1 1 3は、 測定した誤差の二乗が最小になるよ うにして、 図 3 Cに示すように、 記録部 1 1 4に保存された補正テーブル 3 0 1を補正テ一ブル 3 0 3に更新する。 そして、 基地局 1 0 1は、 この随時 更新される補正テーブルを使用して、 受信信号に対して位相回転の補正を行 ο。
ここで、 図 3 A〜図 3 Cを見ても分かるとおり、 通信開始前に十分なサン プル数によってあらかじめ得られた信頼性の高い補正テーブル 3 0 1は、 通 信中の測定結果 3 0 2によって、 補正テーブル 3 0 3に随時更新される。 従 つて、 補正テーブルの信頼性は高いまま維持されるため、 時間の経過に伴つ てキヤリブレーシヨン結果の信頼性が低くなることによってアレーアンテナ 無線通信装置の性能が劣化してしまうことを防止することができる。
また、 通信開始前に十分なサンプル数によってあらかじめ信頼性の高い補 正テーブル 3 0 1が得られているため、 通信中の測定結果 3 0 2は、 その信 頼性が維持される程度の少ないサンプル数で足りる。 このため、 従来の通信 中にのみキヤリプレーションを行う方法に比べ、 通信中は非常に少ないサン プル数で足りる。 従って、 通信信号に対して干渉となる CAL信号の発生回 数を非常に少なくすることができるので、 通信信号の受信品質が劣化してし まうことを防止することができる。
このように、 信頼性の高い補正量を獲得しておくために通信開始前に行う キャリブレーションを利用し、 補正量の信頼性を維持するために通信開始後 に行うキャリブレーションを利用する、 というように、 通信開始前に行うキ ヤリブレーシヨンと、 通信開始後に行うキャリブレーションとを、 それそれ 役割を相違させて併用することで、 通信に対する干渉を抑えつつ、 時間の経 過に伴うキヤリプレーシヨンの信頼性の低下を抑えることができる。
一方、 S T 205において、 一致する場合には、 S T 203に戻り、 S T 203〜S T 205の処理が繰り返される。
なお、 上記実施の形態において、 CAL信号を、 図 5に示すように、 移動 局 1 15からの信号に時分割にて多重することも可能である。 この場合、 基 地局 10 1の構成は、 図 6に示すようになる。 なお、 図 6において、 図 1と 同一の構成には同一の符号を付し、 説明を省略する。 図 6において、 CAL 信号時分割多重部 60 1は、 移動局 1 1 5からの信号の空き時間に C A L信 号を多重する。 CAL信号検出部 602は、 復調された信号から CAL信号 を取り出し、 測定部 1 1 2へ出力する。
なお、 本実施の形態では、 最小二乗誤差を用いて補正テーブルを更新する 方法を示した。 しかし、 補正テーブルの更新方法はこれに限られるものでは なく、 その他の適応アルゴリズムを用いて補正テーブルを更新してもよい。 このように、 本実施形態のァレ一アンテナ無線通信装置およびキヤリブレ —シヨン方法によれば、 通信開始前に十分なサンプル数によってあらかじめ 得られた信頼性の高い補正内容を、 その信頼性を維持するために、 通信中に おいて少ないサンプル数により随時補正する。 このため、 従来であれば、 精 度よくキヤリブレーションを行おうとすると通信に与える干渉が大きくなり、 また、 通信に与える干渉を小さくしょうとするとキヤリブレーションの精度 が落ちていたのに対して、 本実施形態のァレーアンテナ無線通信装置および キヤリブレーシヨン方法によれば、 通信に与える干渉を抑えながらも精度よ くキヤリブレーションを行うことができるので、 通信に与える千渉の抑制と キヤリブレーションの精度の高さの実現とを両立することができる。
以上説明したように、 本発明によれば、 通信に与える干渉を抑えつつ精度 よくキャリブレーションを行うことができる。
本明細書は、 平成 1 2年 1月 1 3日出願の特願 2 0 0 0— 0 0 4 5 5 4号 に基づくものである。 この内容はすべてここに含めておく。 産業上の利用可能性
本発明は、移動体通信システムで使用される基地局装置に適用可能である。 適用した場合、 基地局装置において、 移動局との通信に与える干渉を抑えつ つ、 移動局から受信する信号に対して精度よくキヤリブレーシヨンを行うこ とができる。

Claims

請求の範囲
1 . 複数のアンテナ素子で構成されたアレーアンテナと、 各アンテナ素子 で受信した受信信号に対してそれぞれ所定の無線受信処理を行う無線受信器 と、 通信開始前に既知信号を用いて前記無線受信器に起因する位相回転に対 する補正量を算出する補正量算出器と、 通信中において受信信号に含まれる 既知信号を用いて求められた前記無線受信器に起因する位相回転量と前記補 正量との誤差を求める誤差算出器と、 前記誤差から新しい補正量を求め、 こ の新しい補正量で前記補正量を更新する更新器と、 を具備するアレーアンテ ナ無線通信装置。
2 . 既知信号の生成頻度を制御する制御器を具備し、 前記制御器は、 通信 中の生成頻度を通信開始前の生成頻度に比べて低くする請求項 1記載のァレ
—アンテナ無線通信装置。
3 . 更新器は、 誤差の二乗を最小にするように新しい補正量を求める請求 項 1記載のアレーアンテナ無線通信装置。
4 . アレーアンテナ無線通信装置を搭載した基地局装置であって、 前記ァ レーアンテナ無線通信装置は、 複数のアンテナ素子で構成されたアレーアン テナと、 各アンテナ素子で受信した受信信号に対してそれそれ所定の無線受 信処理を行う無線受信器と、 通信開始前に既知信号を用いて前記無線受信器 に起因する位相回転に対する補正量を算出する補正量算出器と、 通信中にお いて受信信号に含まれる既知信号を用いて求められた前記無線受信器に起因 する位相回転量と前記補正量との誤差を求める誤差算出器と、 前記誤差から 新しい補正量を求め、 この新しい補正量で前記補正量を更新する更新器と、 を具備する。
5 . 通信開始前に既知信号を用いて位相回転に対する補正量を算出し、 通 信中において受信信号に含まれる既知信号を用いて求められた位相回転量と 前記補正量との誤差から新しい補正量を求め、 この新しい補正量で前記補正 量を更新し、 更新された補正量を使用してキヤリブレーシヨンを行うキヤリ ブレ一ション方法。
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