JP4773566B2 - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents

Description

関連出願へのクロスリファレンス

本願は、日本国特許出願第2007-308572号（2007年11月29日出願）の優先権の利益を主張し、これらの全内容を参照により本願明細書に取り込むものとする。

本発明は、複数のアンテナを備えた無線通信装置、および、複数のアンテナを備えた無線通信装置と対向無線通信装置との間の無線通信を制御する無線通信方法に関するものである。

従来、複数のアンテナを備えた無線通信装置において実施されている、送信周波数帯でのアレーウェイトの適応制御としては、受信周波数帯での伝搬路係数の周波数方向の分布に基づいて線形外挿等の外挿処理により送信周波数帯での伝搬路係数を推定してアレーウェイトを算出する方式（例えば特許文献１）がある。具体的には、受信伝搬路係数（絶対値）が図１２の点ｐ１１から点ｐ１２に変化した場合、この受信伝搬路係数の変化に基づいて送信伝搬路係数（絶対値）が図１２の点ｐ１３になると推定（算出）する。

特許第３６４４５９４号公報

しかし、上記従来技術において、外挿処理によって送信伝搬路係数が推定される場合、受信伝搬路係数の変動状況によって、推定された送信伝搬路係数と実際の送信伝搬路係数との間で大きな誤差が生じることがある。例えば、図１３に示すように、受信伝搬路係数（絶対値）が図１３の点ｐ２１から点ｐ２２に変化した場合、この受信伝搬路係数の変化に基づいて送信伝搬路係数（絶対値）が図１３の点ｐ２３になると推定（算出）したときに、実際の送信時伝搬路係数（絶対値）が図１３の点ｐ２４となった場合には、点ｐ２３と点ｐ２４との差分に応じた図示のような大きな推定誤差が生じてしまう。

本発明は、受信周波数帯での受信伝搬路係数から送信周波数帯での送信伝搬路係数を算出する際に、算出された送信伝搬路係数の絶対値のうち発生確率が低いと考えられる送信伝搬路係数の絶対値を補正することにより、送信周波数帯での送信伝搬路係数の算出精度を向上させる技術（無線通信装置および無線通信方法）を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る無線通信装置は、複数のアンテナを備えた無線通信装置であって、前記複数のアンテナの各々における、受信周波数帯での受信伝搬路係数を算出する受信伝搬路係数算出部と、該受信伝搬路係数算出部が算出した受信伝搬路係数の周波数方向の分布に基づいて、前記複数のアンテナの各々における、送信周波数帯での送信伝搬路係数を外挿により算出する送信伝搬路係数算出部と、前記送信伝搬路係数の絶対値が前記受信伝搬路係数に基づいて算出された閾値よりも大きい場合には、前記絶対値と前記閾値との差分値に基づいて、前記送信伝搬路係数算出部が算出した送信伝搬路係数を補正する補正部と、を備えることを特徴とする。

前記本発明に係る無線通信装置の一実施態様は、前記差分値に補正係数を乗算した差分補正値を演算する差分補正値算出部をさらに備え、前記補正部は、前記絶対値から前記差分補正値を減算することにより、前記送信伝搬路係数算出部が算出した送信伝搬路係数を補正することを特徴とする。

前記本発明に係る無線通信装置の別の実施態様は、前記補正部は、前記送信伝搬路係数算出部が算出した送信伝搬路係数の位相成分を保持した状態で前記絶対値を補正することを特徴とする。

前記本発明に係る無線通信装置のさらなる実施態様は、前記差分値に補正係数を乗算した差分補正値を演算する差分補正値算出部と、前記絶対値から前記差分補正値算出部が算出した差分補正値を減算した演算値を前記絶対値で除算した補正比を算出する補正比算出部とをさらに備え、前記補正部は、前記送信伝搬路係数算出部が算出した送信伝搬路係数に前記補正比値算出部が算出した補正比を乗算することにより、前記送信伝搬路係数算出部が算出した送信伝搬路係数を補正することを特徴とする。

前記本発明に係る無線通信装置のさらなる実施態様は、前記受信伝搬路係数と前記送信伝搬路係数と前記差分値とに基づいて外挿距離を算出する外挿距離算出部をさらに備え、前記補正部は、前記外挿距離算出部が算出した外挿距離と前記受信伝搬路係数に基づいて前記送信伝搬路係数算出部が算出した送信伝搬路係数を補正することを特徴とする。

前記本発明に係る無線通信装置のさらなる実施態様は、前記受信伝搬路係数算出部が算出した前記複数のアンテナの各々における、受信周波数帯での受信伝搬路係数を複数時点分記憶する伝搬路係数記憶部をさらに備え、前記閾値は、前記伝搬路係数記憶部に記憶された複数時点分の受信伝搬路係数に基づいて算出されることを特徴とする。

前記本発明に係る無線通信装置のさらなる実施態様は、前記閾値は、前記複数のアンテナの各々に対して算出され、前記補正部は、前記複数のアンテナの各々の前記閾値と前記複数のアンテナの各々の前記絶対値との比較結果に基づいて、前記送信伝搬路係数を補正することを特徴とする。

前記本発明に係る無線通信装置のさらなる実施態様は、対向無線通信装置の送信電力情報を取得する送信電力情報取得部と、前記受信伝搬路係数算出部が算出した受信伝搬路係数を補正する受信伝搬路係数補正部とをさらに備え、該受信伝搬路係数補正部は、前記送信電力情報取得部が取得した送信電力情報に基づいて前記受信伝搬路係数算出部が算出した受信伝搬路係数を補正することを特徴とする。

前記本発明に係る無線通信装置のさらなる実施態様は、送信周波数帯と受信周波数帯とが異なるシステムに用いることを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る無線通信方法は、複数のアンテナを備えた無線通信装置と対向無線通信装置との間の無線通信を制御する無線通信方法であって、前記複数のアンテナの各々における、受信周波数帯での受信伝搬路係数を算出する受信伝搬路係数算出ステップと、該受信伝搬路係数算出ステップにおいて算出された受信伝搬路係数の周波数方向の分布に基づいて、前記複数のアンテナの各々における、送信周波数帯での送信伝搬路係数を外挿により算出する送信伝搬路係数算出ステップと、前記送信伝搬路係数の絶対値が前記受信伝搬路係数に基づいて算出された閾値よりも大きい場合には、前記絶対値と前記閾値との差分値に基づいて、前記送信伝搬路係数算出ステップにおいて算出された送信伝搬路係数を補正する補正する補正ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、送信伝搬路係数の絶対値が閾値よりも大きい場合には、補正部が、前記差分値算出部が算出した差分値に基づいて、前記送信伝搬路係数算出部が算出した送信伝搬路係数を補正する。このため、前記算出された送信伝搬路係数の絶対値のうち発生確率が低いと考えられる送信伝搬路係数の絶対値が補正されるので、送信伝搬路係数の算出誤差（推定誤差）を低減することが可能になる。したがって、送信周波数帯での送信伝搬路係数の算出精度を向上させる技術（無線通信装置および無線通信方法）を提供することができる。

本発明の無線通信方法を適用する第１実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態における送信伝搬路係数の補正の作用を説明するための、受信伝搬路係数および送信伝搬路係数の周波数方向の分布の一例を示す図である。 本発明の無線通信方法を適用する第２実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。 第２実施形態における送信伝搬路係数の補正の作用を説明するための、受信伝搬路係数および送信伝搬路係数の周波数方向の分布の一例を複素平面上に示す図である。 本発明の無線通信方法を適用する第３実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。 第３実施形態における送信伝搬路係数の補正の作用を説明するための、受信伝搬路係数および送信伝搬路係数の周波数方向の分布の一例を複素平面上に示す図である。 本発明の無線通信方法を適用する第４実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。 第４実施形態における送信伝搬路係数の補正の作用を説明するための、受信伝搬路係数および送信伝搬路係数の周波数方向の分布の一例を複素平面上に示す図である。 本発明の無線通信方法を適用する第５実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の無線通信方法を適用する第６実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の無線通信方法を適用する第７実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。 外挿処理によって送信伝搬路係数を推定する従来技術を説明するための図である。 外挿処理によって送信伝搬路係数を推定する従来技術の大きな推定誤差を説明するための図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき詳細に説明する。

［第１実施形態］
図１は本発明の無線通信方法を適用する第１実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の無線通信装置１００は、複数のアンテナ（図示せず）を備えた無線通信装置（以下、基地局ともいう）である。無線通信装置１００は、図示しない対向無線通信装置（以下、端末ともいう）から送信された無線信号を複数のアンテナ経由で受信する受信部１１０−１，１１０−２，・・，１１０−ｎと、受信部１１０−１，１１０−２，・・，１１０−ｎで受信された信号に基づいて対向無線通信装置との間の、受信周波数帯での受信伝搬路係数（前記複数のアンテナの各々における、受信周波数帯での受信伝搬路係数）を算出する受信伝搬路係数算出部１２０−１，１２０−２，・・，１２０−ｎと、受信伝搬路係数算出部１２０−１，１２０−２，・・，１２０−ｎが算出した受信伝搬路係数の周波数方向の分布に基づいて対向無線通信装置との間の、送信周波数帯での送信伝搬路係数（前記複数のアンテナの各々における、送信周波数帯での送信伝搬路係数）を外挿（例えば線形外挿）により算出（推定）する送信伝搬路係数算出部１３０−１，１３０−２，・・，１３０−ｎと、送信伝搬路係数算出部１３０−１，１３０−２，・・，１３０−ｎが算出した送信伝搬路係数の絶対値を算出する絶対値算出部１４０−１，１４０−２，・・，１４０−ｎと、受信伝搬路係数算出部１２０−１，１２０−２，・・，１２０−ｎが算出した受信伝搬路係数に基づいて閾値を算出する閾値算出部１５０と、絶対値算出部１４０−１，１４０−２，・・，１４０−ｎが算出した絶対値と閾値算出部１５０が算出した閾値との差分値を算出する差分値算出部１５５−１，１５５−２，・・，１５５−ｎと、絶対値算出部１４０−１，１４０−２，・・，１４０−ｎが算出した絶対値と閾値算出部１５０が算出した閾値とを比較する比較部１６０−１，１６０−２，・・，１６０−ｎと、送信伝搬路係数算出部１３０−１，１３０−２，・・，１３０−ｎが算出した送信伝搬路係数を補正する送信伝搬路係数補正部１７０−１１，１７０−１２，・・，１７０−１ｎと、送信伝搬路係数補正部１７０−１１，１７０−１２，・・，１７０−１ｎが補正した送信伝搬路係数に基づいてウエイトを算出するウエイト算出部１８０と、送信伝搬路係数補正部１７０−１１，１７０−１２，・・，１７０−１ｎが補正した送信伝搬路係数とウエイト算出部１８０が算出したウエイトとに基づく無線信号を前記複数のアンテナ経由で送信する送信部１９０−１，１９０−２，・・，１９０−ｎとを具備して成る。
なお、本発明の無線通信装置（基地局）および本発明の無線通信方法は、送信周波数帯と受信周波数帯とが異なるシステム（例えばＦＤＤシステム；周波数分割双方向システム）に好適に用いることができるが、上記システムに限定されるものではなく、他のシステムにも用いることが可能である。

上記閾値算出部１５０は、受信伝搬路係数算出部１２０−１，１２０−２，・・，１２０−ｎが算出した受信伝搬路係数の絶対値のうち最大の絶対値を閾値として算出する。
上記送信伝搬路係数補正部１７０−１１，１７０−１２，・・，１７０−１ｎは、比較部１６０−１，１６０−２，・・，１６０−ｎが比較した結果、前記絶対値が前記閾値よりも大きい場合には、差分値算出部１５５−１，１５５−２，・・，１５５−ｎが算出した差分値に基づいて、送信伝搬路係数算出部１３０−１，１３０−２，・・，１３０−ｎが算出した送信伝搬路係数を補正する。

次に、第１実施形態における送信伝搬路係数の補正の作用を図２に基づいて説明する。
このとき、無線通信装置（基地局）１００と対向無線通信装置との間の距離や、対向無線通信装置からの送信電力や、無線通信装置１００の周囲の散乱体の配置が大きく変動しない場合には、一定以上の送信伝搬路係数の絶対値が発生する確率は非常に小さい。一方、線形外挿等により送信周波数帯での送信伝搬路係数が推定（算出）された場合には、「一定以上の絶対値を超える送信伝搬路係数が算出されること（以下、ケース１という）」があるが、送信周波数帯においてこのような送信伝搬路係数になる可能性は非常に小さい。

上記ケース１のような送信伝搬路係数の算出（推定）は、図２のＡ部のような受信周波数帯での受信伝搬路係数の分布から、図２の点Ｂのように送信周波数帯での送信伝搬路係数を推定（算出）することを意味する。この場合、図２の点Ｃが本来推定されるべき送信伝搬路係数とするならば、「実際の送信伝搬路係数」と「推定（算出）した送信伝搬路係数」との間の推定誤差は点Ｂおよび点Ｃ間の距離になるため、大きい推定誤差が発生することになる。
これに対し、図２の点Ｂのような送信伝搬路係数の推定（算出）が行なわれる状況においては、送信伝搬路係数補正部１７０−１１，１７０−１２，・・，１７０−１ｎは、送信伝搬路係数算出部１３０−１，１３０−２，・・，１３０−ｎが算出した送信伝搬路係数の絶対値を、差分値算出部１５５−１，１５５−２，・・，１５５−ｎが算出した差分値に基づいて、例えば該差分値とほぼ一致する値だけ小さくして前記閾値の近傍に位置する図２の点Ｄの値に補正する。このため、推定誤差は点Ｄおよび点Ｃ間の距離になり、推定誤差を小さく抑えることが可能になる。
なお、点Ｄの決め方は、システム構成に応じて定まる（システム固有の）閾値の精度に基づき、閾値の精度が高い場合には、閾値が実際よりも低めになる傾向があることから、図２に例示する閾値よりも値が若干大きくなる位置を点Ｄとし、閾値の精度が低い場合には、閾値が実際よりも高めになる傾向があることから、図２に例示する閾値よりも値が若干小さくなる位置を点Ｄとすればよい。

第１実施形態によれば、外挿（例えば線形外挿）により算出（推定）された送信伝搬路係数の絶対値のうち発生確率が低いと考えられる送信伝搬路係数の絶対値を補正することにより、送信伝搬路係数の算出誤差（推定誤差）を低減することが可能になる。このため、送信伝搬路係数の算出誤差（推定誤差）が小さく抑えられるので送信周波数帯での送信伝搬路係数の算出精度（推定精度）を向上させることができる。したがって、通信の広帯域化に伴い上下回線周波数の差が大きくなることに起因する通信品質の劣化を抑圧して良好な通信品質を得ることが可能になる。

［第２実施形態］
図３は本発明の無線通信方法を適用する第２実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の無線通信装置１００は、上記第１実施形態の無線通信装置１００に対し、差分補正値算出部１５６−１，１５６−２，・・，１５６−ｎを追加する変更を加えるとともに、送信伝搬路係数補正部１７０−１１，１７０−１２，・・，１７０−１ｎを送信伝搬路係数補正部１７０−２１，１７０−２２，・・，１７０−２ｎに置き換える変更を加えたものであり、それ以外の部分は上記第１実施形態の無線通信装置１００と同様に構成されている。

上記差分補正値算出部１５６−１，１５６−２，・・，１５６−ｎは、差分値算出部１５５−１，１５５−２，・・，１５５−ｎが算出した差分値Ｂ（差分値算出部１５５−１が算出した差分値をＢ１，差分値算出部１５５−２が算出した差分値をＢ２，・・，差分値算出部１５５−ｎが算出した差分値をＢｎとした場合の、各差分値Ｂ１，Ｂ２，・・，Ｂｎ）に補正係数αを乗算した差分補正値αＢ（αＢ１，αＢ２，・・，αＢｎ）を算出する。ここで、補正係数αは、０．５、１、２等の値とすることができ、例えば差分値Ｂが大きいほど補正係数αが大きくなるようにすればよい。

上記送信伝搬路係数補正部１７０−２１，１７０−２２，・・，１７０−２ｎは、比較部１６０−１，１６０−２，・・，１６０−ｎが比較した結果、前記絶対値が前記閾値よりも大きい場合には、以下の式（１）を満たすように、言い換えれば、絶対値算出部１４０−１，１４０−２，・・，１４０−ｎが算出した絶対値から差分補正値算出部１５６−１，１５６−２，・・，１５６−ｎが算出した差分補正値αＢ（αＢ１，αＢ２，・・，αＢｎ）を減算することにより、送信伝搬路係数算出部１３０−１，１３０−２，・・，１３０−ｎが算出した送信伝搬路係数を補正する。その際、送信伝搬路係数補正部１７０−２１，１７０−２２，・・，１７０−２ｎは、送信伝搬路係数算出部１３０−１，１３０−２，・・，１３０−ｎが算出した送信伝搬路係数の位相成分を保持した状態で前記送信伝搬路係数の絶対値を補正する。

次に、第２実施形態における送信伝搬路係数の補正の作用を図４に基づいて説明する。
上記ケース１のような送信伝搬路係数の算出（推定）は、図４のＡ部のような受信周波数帯での受信伝搬路係数の分布から、図４の点Ｂのように送信周波数帯での送信伝搬路係数を推定（算出）することを意味する。この場合、図４の点Ｃが本来推定されるべき送信伝搬路係数とするならば、「実際の送信伝搬路係数」と「推定（算出）した送信伝搬路係数」との間の推定誤差は点Ｂおよび点Ｃ間の距離になるため、大きい推定誤差が発生することになる。
これに対し、図４の点Ｂのような送信伝搬路係数の推定（算出）が行なわれる状況においては、送信伝搬路係数補正部１７０−２１，１７０−２２，・・，１７０−２ｎは、送信伝搬路係数算出部１３０−１，１３０−２，・・，１３０−ｎが算出した送信伝搬路係数を、該送信伝搬路係数の位相成分を保持した状態で、「送信伝搬路係数の絶対値と、差分補正値算出部１５６−１，１５６−２，・・，１５６−ｎが算出した差分補正値αＢ１，αＢ２，・・，αＢｎ」に基づいて式（１）により補正する（例えば、閾値の近傍に位置する図４の点Ｄの値に補正する）。このため、推定誤差は点Ｄおよび点Ｃ間の距離になり、推定誤差を小さく抑えることが可能になる。なお、補正係数αを１以上の値に設定した場合には、補正後の送信伝搬路係数の絶対値は閾値以内に収まり、補正係数αを１未満の値に設定した場合には、補正後の送信伝搬路係数の絶対値は閾値より大きくなる。
なお、点Ｄの決め方は、システム構成に応じて定まる（システム固有の）閾値の精度に基づき、閾値の精度が高い場合には、閾値が実際よりも低めになる傾向があることから、図４に例示する閾値の円の外側の位置を点Ｄとし、閾値の精度が低い場合には、閾値が実際よりも高めになる傾向があることから、図４に例示する閾値の円の内側の位置を点Ｄとすればよい。

第２実施形態によれば、外挿（例えば線形外挿）により算出（推定）された送信伝搬路係数の絶対値のうち発生確率が低いと考えられる送信伝搬路係数の絶対値を伝搬路の位相変動をも考慮して補正することにより、送信伝搬路係数の算出誤差（推定誤差）を低減することが可能になる。このため、送信伝搬路係数の算出誤差（推定誤差）が小さく抑えられるので送信周波数帯での送信伝搬路係数の算出精度（推定精度）を向上させることができる。したがって、通信の広帯域化に伴い上下回線周波数の差が大きくなることに起因する通信品質の劣化を抑圧して良好な通信品質を得ることが可能になる。

［第３実施形態］
図５は本発明の無線通信方法を適用する第３実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の無線通信装置１００は、上記第２実施形態の無線通信装置１００に対し、補正比算出部１５７−１，１５７−２，・・，１５７−ｎを追加する変更を加えるとともに、送信伝搬路係数補正部１７０−２１，１７０−２２，・・，１７０−２ｎを送信伝搬路係数補正部１７０−３１，１７０−３２，・・，１７０−３ｎに置き換える変更を加えたものであり、それ以外の部分は上記第２実施形態の無線通信装置１００と同様に構成されている。

上記補正比算出部１５７−１，１５７−２，・・，１５７−ｎは、絶対値算出部１４０−１，１４０−２，・・，１４０−ｎが算出した絶対値を用いて、次のようにして補正比を算出する。具体的には、差分値算出部１５５−１，１５５−２，・・，１５５−ｎが算出した差分値Ｂ（差分値算出部１５５−１が算出した差分値をＢ１，差分値算出部１５５−２が算出した差分値をＢ２，・・，差分値算出部１５５−ｎが算出した差分値をＢｎとした場合の、各差分値Ｂ１，Ｂ２，・・，Ｂｎ）に補正係数αを乗算した差分補正値αＢ（αＢ１，αＢ２，・・，αＢｎ）を前記絶対値から減算した減算値を、前記絶対値で除算し、その結果である補正比を算出する。

上記送信伝搬路係数補正部１７０−３１，１７０−３２，・・，１７０−３ｎは、比較部１６０−１，１６０−２，・・，１６０−ｎが比較した結果、前記絶対値が前記閾値よりも大きい場合には、以下の式（２）に示すように、言い換えれば、送信伝搬路係数算出部１３０−１，１３０−２，・・，１３０−ｎが算出した送信伝搬路係数に、補正比算出部１５７−１，１５７−２，・・，１５７−ｎが算出し補正比（式（２）の右辺の送信伝搬路係数Ｈｉ以外の部分）を乗算することにより、送信伝搬路係数算出部１３０−１，１３０−２，・・，１３０−ｎが算出した送信伝搬路係数を補正する。その際、送信伝搬路係数補正部１７０−３１，１７０−３２，・・，１７０−３ｎは、送信伝搬路係数算出部１３０−１，１３０−２，・・，１３０−ｎが算出した送信伝搬路係数の位相成分を保持した状態で前記送信伝搬路係数の絶対値を補正する。

次に、第３実施形態における送信伝搬路係数の補正の作用を図６に基づいて説明する。
上記ケース１のような送信伝搬路係数の算出（推定）は、図６のＡ部のような受信周波数帯での受信伝搬路係数の分布から、図６の点Ｂのように送信周波数帯での送信伝搬路係数を推定（算出）することを意味する。この場合、図６の点Ｃが本来推定されるべき送信伝搬路係数とするならば、「実際の送信伝搬路係数」と「推定（算出）した送信伝搬路係数」との間の推定誤差は点Ｂおよび点Ｃ間の距離になるため、大きい推定誤差が発生することになる。
これに対し、上記送信伝搬路係数の補正を行う本発明の第３実施形態では、図６の点Ｂのような送信伝搬路係数の推定（算出）が行なわれる状況においては、送信伝搬路係数補正部１７０−３１，１７０−３２，・・，１７０−３ｎは、送信伝搬路係数算出部１３０−１，１３０−２，・・，１３０−ｎが算出した送信伝搬路係数を、該送信伝搬路係数の位相成分を保持した状態で、「補正比算出部１５７−１，１５７−２，・・，１５７−ｎが算出した補正比」に基づいて式（２）により補正する（例えば、閾値の近傍に位置する図６中の点Ｄの値に補正する）。このため、推定誤差は点Ｄおよび点Ｃ間の距離になり、推定誤差を小さく抑えることが可能になる。
なお、点Ｄの決め方は、システム構成に応じて定まる（システム固有の）閾値の精度に基づき、閾値の精度が高い場合には、閾値が実際よりも低めになる傾向があることから、図６に例示する閾値の円の外側の位置を点Ｄとし、閾値の精度が低い場合には、閾値が実際よりも高めになる傾向があることから、図６に例示する閾値の円の内側の位置を点Ｄとすればよい。

第３実施形態によれば、外挿（例えば線形外挿）により算出（推定）された送信伝搬路係数の絶対値のうち発生確率が低いと考えられる送信伝搬路係数の絶対値を伝搬路の位相変動をも考慮して補正することにより、送信伝搬路係数の算出誤差（推定誤差）を低減することが可能になる。このため、送信伝搬路係数の算出誤差（推定誤差）が小さく抑えられるので送信周波数帯での送信伝搬路係数の算出精度（推定精度）を向上させることができる。したがって、通信の広帯域化に伴い上下回線周波数の差が大きくなることに起因する通信品質の劣化を抑圧して良好な通信品質を得ることが可能になる。

［第４実施形態］
図７は本発明の無線通信方法を適用する第４実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の無線通信装置１００は、上記第２実施形態の無線通信装置１００に対し、外挿距離算出部２００−１，２００−２，・・，２００−ｎを追加する変更を加えるとともに、送信伝搬路係数補正部１７０−２１，１７０−２２，・・，１７０−２ｎを送信伝搬路係数補正部１７０−４１，１７０−４２，・・，１７０−４ｎに置き換える変更を加えたものであり、それ以外の部分は上記第２実施形態の無線通信装置１００と同様に構成されている。

上記外挿距離算出部２００−１，２００−２，・・，２００−ｎは、前記受信伝搬路係数、前記送信伝搬路係数および前記差分値に基づいて、以下の式（３）を満たすように、外挿距離を算出するものである。

上記送信伝搬路係数補正部１７０−４１，１７０−４２，・・，１７０−４ｎは、比較部１６０−１，１６０−２，・・，１６０−ｎが比較した結果、前記絶対値が前記閾値よりも大きい場合には、前記受信伝搬路係数および前記外挿距離に基づいて、以下の式（４）に基づいて、送信伝搬路係数算出部１３０−１，１３０−２，・・，１３０−ｎが算出した送信伝搬路係数を補正する。

次に、第４実施形態における送信伝搬路係数の補正の作用を図８に基づいて説明する。
上記ケース１のような送信伝搬路係数の算出（推定）は、図８のＡ部のような受信周波数帯での受信伝搬路係数の分布から、図８の点Ｂのように送信周波数帯での送信伝搬路係数を推定（算出）することを意味する。この場合、図８の点Ｃが本来推定されるべき送信伝搬路係数とするならば、「実際の送信伝搬路係数」と「推定（算出）した送信伝搬路係数」との間の推定誤差は点Ｂおよび点Ｃ間の距離になるため、大きい推定誤差が発生することになる。
これに対し、上記送信伝搬路係数の補正を行う本発明の第４実施形態では、図８の点Ｂのような送信伝搬路係数の推定（算出）が行なわれる状況においては、送信伝搬路係数補正部１７０−４１，１７０−４２，・・，１７０−４ｎは、送信伝搬路係数算出部１３０−１，１３０−２，・・，１３０−ｎが算出した送信伝搬路係数を、該送信伝搬路係数の位相成分を保持した状態で、「受信伝搬路係数と、外挿距離算出部２００−１，２００−２，・・，２００−ｎが算出した外挿距離」に基づいて式（４）により補正する（例えば、閾値の近傍に位置する図８中の点Ｄの値に補正する）。このため、推定誤差は点Ｄおよび点Ｃ間の距離になり、推定誤差を小さく抑えることが可能になる。
なお、点Ｄの決め方は、システム構成に応じて定まる（システム固有の）閾値の精度に基づき、閾値の精度が高い場合には、閾値が実際よりも低めになる傾向があることから、図８に例示する閾値の円の外側の位置を点Ｄとし、閾値の精度が低い場合には、閾値が実際よりも高めになる傾向があることから、図８に例示する閾値の円の内側の位置を点Ｄとすればよい。

第４実施形態によれば、外挿（例えば線形外挿）により算出（推定）された送信伝搬路係数の絶対値のうち発生確率が低いと考えられる送信伝搬路係数の絶対値を補正することにより、送信伝搬路係数の算出誤差（推定誤差）を低減することが可能になる。このため、送信伝搬路係数の算出誤差（推定誤差）が小さく抑えられるので送信周波数帯での送信伝搬路係数の算出精度（推定精度）を向上させることができる。したがって、通信の広帯域化に伴い上下回線周波数の差が大きくなることに起因する通信品質の劣化を抑圧して良好な通信品質を得ることが可能になる。

［第５実施形態］
図９は本発明の無線通信方法を適用する第５実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の無線通信装置１００は、上記第１実施形態の無線通信装置１００に対し、受信伝搬路係数記憶部２１０を追加する変更を加えたものであり、それ以外の部分は上記第１実施形態の無線通信装置１００と同様に構成されている。

上記受信伝搬路係数記憶部２１０は、受信伝搬路係数算出部１２０−１，１２０−２，・・，１２０−ｎが算出した受信伝搬路係数を複数時点分記憶する。
上記閾値算出部１５０は、受信伝搬路係数記憶部２１０に記憶されている複数時点分の受信伝搬路係数の絶対値のうち最大の絶対値を閾値として算出する。

第５実施形態によれば、外挿（例えば線形外挿）により算出（推定）された送信伝搬路係数の絶対値のうち発生確率が低いと考えられる送信伝搬路係数の絶対値を補正することにより、送信伝搬路係数の算出誤差（推定誤差）を低減することが可能になる。このため、送信伝搬路係数の算出誤差（推定誤差）が小さく抑えられるので送信周波数帯での送信伝搬路係数の算出精度（推定精度）を向上させることができるとともに、複数時点分の受信伝搬路係数の絶対値を用いて閾値を算出することにより閾値の精度を向上させることができる。したがって、通信の広帯域化に伴い上下回線周波数の差が大きくなることに起因する通信品質の劣化を抑圧して良好な通信品質を得ることが可能になる。

［第６実施形態］
図１０は本発明の無線通信方法を適用する第６実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の無線通信装置１００は、上記第５実施形態の無線通信装置１００に対し、共通に設置していた受信伝搬路係数記憶部２１０に代えて受信伝搬路係数記憶部２１０−１，２１０−２，・・，２１０−ｎを設置する変更を加えるとともに、共通に設置していた閾値算出部１５０に代えて閾値算出部１５０−１，１５０−２，・・，１５０−ｎを設置する変更を加えたものであり、それ以外の部分は上記第５実施形態の無線通信装置１００と同様に構成されている。

上記受信伝搬路係数記憶部２１０−１，２１０−２，・・，２１０−ｎはそれぞれ、受信伝搬路係数算出部１２０−１，１２０−２，・・，１２０−ｎが算出した受信伝搬路係数を複数時点分記憶する。
上記閾値算出部１５０−１，１５０−２，・・，１５０−ｎはそれぞれ、受信伝搬路係数記憶部２１０−１，２１０−２，・・，２１０−ｎに記憶されている複数時点分の受信伝搬路係数の絶対値のうち最大の絶対値を閾値として算出する。
なお、本実施形態の比較部１６０−１，１６０−２，・・，１６０−ｎはそれぞれ、閾値算出部１５０−１，１５０−２，・・，１５０−ｎが算出した複数のアンテナの各々の閾値と絶対値算出部が算出した複数のアンテナの各々の送信伝搬係数の絶対値とを対応するアンテナ毎に比較する。

第６実施形態によれば、外挿（例えば線形外挿）により算出（推定）された送信伝搬路係数の絶対値のうち発生確率が低いと考えられる送信伝搬路係数の絶対値を補正することにより、送信伝搬路係数の算出誤差（推定誤差）を低減することが可能になる。このため、送信伝搬路係数の算出誤差（推定誤差）が小さく抑えられるので送信周波数帯での送信伝搬路係数の算出精度（推定精度）を向上させることができるとともに、複数時点分の受信伝搬路係数の絶対値を用いて閾値を算出することにより閾値の精度を向上させることができる。さらに、シャドウイング等の影響により対向無線通信装置（端末）との間の受信伝搬路係数の分布がアンテナ毎に異なるような場合にも効率よく送信伝搬路係数の絶対値を補正することができる。したがって、通信の広帯域化に伴い上下回線周波数の差が大きくなることに起因する通信品質の劣化を抑圧して良好な通信品質を得ることが可能になる。

［第７実施形態］
図１１は本発明の無線通信方法を適用する第７実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の無線通信装置１００は、上記第１実施形態の無線通信装置１００に対し、受信伝搬路係数記憶部２１０、送信電力情報取得部２２０および受信伝搬路係数補正部２３０−１，２３０−２，・・，２３０−ｎを追加する変更を加えたものであり、それ以外の部分は上記第１実施形態の無線通信装置１００と同様に構成されている。

上記送信電力情報取得部２２０は、対向無線通信装置（端末）から送信電力情報を取得する。
上記受信伝搬路係数補正部２３０−１，２３０−２，・・，２３０−ｎは、送信電力情報取得部２２０が取得した送信電力情報に基づいて受信伝搬路係数算出部１２０−１，１２０−２，・・，１２０−ｎが算出した受信伝搬路係数を補正する。上記受信伝搬路係数記憶部２１０−１，２１０−２，・・，２１０−ｎは、受信伝搬路係数補正部２３０−１，２３０−２，・・，２３０−ｎで補正した受信伝搬路係数を複数時点分記憶する。

第７実施形態によれば、外挿（例えば線形外挿）により算出（推定）された送信伝搬路係数の絶対値のうち発生確率が低いと考えられる送信伝搬路係数の絶対値を補正することにより、送信伝搬路係数の算出誤差（推定誤差）を低減することが可能になる。このため、送信伝搬路係数の算出誤差（推定誤差）が小さく抑えられるので送信周波数帯での送信伝搬路係数の算出精度（推定精度）を向上させることができるとともに、複数時点分の受信伝搬路係数の絶対値を用いて閾値を算出することにより閾値の精度を向上させることができる。さらに、対向無線通信装置（端末）の送信電力が時点毎に、あるいは、周波数方向に変化する場合であっても送信伝搬路係数の絶対値を補正することができる。したがって、通信の広帯域化に伴い上下回線周波数の差が大きくなることに起因する通信品質の劣化を抑圧して良好な通信品質を得ることが可能になる。

なお、上記閾値算出部１５０，１５０−１，１５０−２，・・，１５０−ｎが算出する閾値は、「前記受信伝搬路係数の絶対値のうち最大の絶対値」に限定されるものではなく、前記最大の絶対値に所定値を加算したり減算したりしたものを閾値としてもよい。また、上記送信伝搬路係数算出部１３０−１，１３０−２，・・，１３０−ｎが送信伝搬路係数を算出する際に用いる外挿は「線形外挿」に限定されるものではなく、他の外挿方法を用いてもよい。また、上記各実施形態では、絶対値算出部１４０−１，１４０−２，・・，１４０−ｎが算出した絶対値と差分値算出部１５５−１，１５５−２，・・，１５５−ｎが算出した差分値に基づいて送信伝搬路係数を補正するようにしているが、絶対値算出部１４０−１，１４０−２，・・，１４０−ｎが算出した絶対値の代わりに閾値算出部１５０，１５０−１，１５０−２，・・，１５０−ｎが算出した閾値を用いた場合には、補正係数αを（α−１）に置き換えることにより、等価となる。

Claims (10)

1. 複数のアンテナを備えた無線通信装置であって、
   前記複数のアンテナの各々における、受信周波数帯での受信伝搬路係数を算出する受信伝搬路係数算出部と、
   該受信伝搬路係数算出部が算出した受信伝搬路係数の周波数方向の分布に基づいて、前記複数のアンテナの各々における、送信周波数帯での送信伝搬路係数を外挿により算出する送信伝搬路係数算出部と、
   前記送信伝搬路係数の絶対値が前記受信伝搬路係数に基づいて算出された閾値よりも大きい場合には、前記絶対値と前記閾値との差分値に基づいて、前記送信伝搬路係数算出部が算出した送信伝搬路係数を補正する補正部と、を備えることを特徴とする無線通信装置。
2. 前記差分値に補正係数を乗算した差分補正値を演算する差分補正値算出部をさらに備え、
   前記補正部は、前記絶対値から前記差分補正値を減算することにより、前記送信伝搬路係数算出部が算出した送信伝搬路係数を補正することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
3. 前記補正部は、前記送信伝搬路係数算出部が算出した送信伝搬路係数の位相成分を保持した状態で前記絶対値を補正することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
4. 前記差分値に補正係数を乗算した差分補正値を演算する差分補正値算出部と、前記絶対値から前記差分補正値算出部が算出した差分補正値を減算した演算値を前記絶対値で除算した補正比を算出する補正比算出部とをさらに備え、
   前記補正部は、前記送信伝搬路係数算出部が算出した送信伝搬路係数に前記補正比値算出部が算出した補正比を乗算することにより、前記送信伝搬路係数算出部が算出した送信伝搬路係数を補正することを特徴とする請求項３記載の無線通信装置。
5. 前記受信伝搬路係数と前記送信伝搬路係数と前記差分値とに基づいて外挿距離を算出する外挿距離算出部をさらに備え、
   前記補正部は、前記外挿距離算出部が算出した外挿距離と前記受信伝搬路係数に基づいて前記送信伝搬路係数算出部が算出した送信伝搬路係数を補正することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
6. 前記受信伝搬路係数算出部が算出した前記複数のアンテナの各々における、受信周波数帯での受信伝搬路係数を複数時点分記憶する伝搬路係数記憶部をさらに備え、
   前記閾値は、前記伝搬路係数記憶部に記憶された複数時点分の受信伝搬路係数に基づいて算出されることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
7. 前記閾値は、前記複数のアンテナの各々に対して算出され、
   前記補正部は、前記複数のアンテナの各々の前記閾値と前記複数のアンテナの各々の前記絶対値との比較結果に基づいて、前記送信伝搬路係数を補正することを特徴とする請求項６記載の無線通信装置。
8. 対向無線通信装置の送信電力情報を取得する送信電力情報取得部と、前記受信伝搬路係数算出部が算出した受信伝搬路係数を補正する受信伝搬路係数補正部とをさらに備え、
   該受信伝搬路係数補正部は、前記送信電力情報取得部が取得した送信電力情報に基づいて前記受信伝搬路係数算出部が算出した受信伝搬路係数を補正することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
9. 送信周波数帯と受信周波数帯とが異なるシステムに用いることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
10. 複数のアンテナを備えた無線通信装置と対向無線通信装置との間の無線通信を制御する無線通信方法であって、
    前記複数のアンテナの各々における、受信周波数帯での受信伝搬路係数を算出する受信伝搬路係数算出ステップと、
    該受信伝搬路係数算出ステップにおいて算出された受信伝搬路係数の周波数方向の分布に基づいて、前記複数のアンテナの各々における、送信周波数帯での送信伝搬路係数を外挿により算出する送信伝搬路係数算出ステップと、
    前記送信伝搬路係数の絶対値が前記受信伝搬路係数に基づいて算出された閾値よりも大きい場合には、前記絶対値と前記閾値との差分値に基づいて、前記送信伝搬路係数算出ステップにおいて算出された送信伝搬路係数を補正する補正する補正ステップと、を含むことを特徴とする無線通信方法。

Images