移動通信システム、基地局装置、およびうなり抑制方法
【課題】移動局装置と、２つの移動局装置のそれぞれから送信される無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置とを含む移動通信システムにおいて、基地局装置が受信する多重信号におけるうなりを低減する移動通信システム、基地局装置、およびうなり抑制方法を提供する。
【解決手段】２つの移動局装置と、周波数を指定し移動局装置のそれぞれから送信される指定された周波数に基づく周波数をもつ無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置１０１とを含む移動通信システムであって、基地局装置１０１は、多重信号でうなりが発生しているか判定するうなり判定部１１５と、うなりが発生していると判定された場合、無線信号の受信周波数の差が低減するよう移動局装置の少なくとも一方に無線信号の送信周波数の変更を指示する送信周波数変更指示部１１３と、を含み、移動局装置は送信周波数変更指示部１１３の指示に基づき送信周波数を変更する。
【解決手段】２つの移動局装置と、周波数を指定し移動局装置のそれぞれから送信される指定された周波数に基づく周波数をもつ無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置１０１とを含む移動通信システムであって、基地局装置１０１は、多重信号でうなりが発生しているか判定するうなり判定部１１５と、うなりが発生していると判定された場合、無線信号の受信周波数の差が低減するよう移動局装置の少なくとも一方に無線信号の送信周波数の変更を指示する送信周波数変更指示部１１３と、を含み、移動局装置は送信周波数変更指示部１１３の指示に基づき送信周波数を変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システム、基地局装置、およびうなり抑制方法に関し、特に２つの移動局装置のそれぞれから送信される２つの無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置における通信品質の向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの移動局装置が同一の周波数に基づく周波数を用いて同一の基地局装置と同時に通信を行う方式としては、例えばＳＤＭＡ（Ｓｐａｃｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式があり、特許文献１には、ＳＤＭＡ方式の適用例が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１２４８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、移動局装置間の個体差やドップラー効果等により、基地局装置に到来する２つの移動局装置からの信号の周波数はわずかに異なる場合がある。２つの信号の周波数が等しくない場合、多重信号では以下の式のように、ｆ１−ｆ２の低周波、すなわち長周期の変動をもつ。
【０００４】
Ａｓｉｎ（２πｆ１×ｔ）＋Ａｓｉｎ（２πｆ２×ｔ）
＝２Ａｓｉｎ（２π（（ｆ１−ｆ２）／２）ｔ）ｓｉｎ（２π（（ｆ１＋ｆ２）／２）ｔ）
【０００５】
このような現象をうなりという。ここで、Ａは２つの信号の振幅、ｆ１，ｆ２は基地局装置が受信する多重信号における、２つの移動局装置からの信号の周波数である。
【０００６】
図１１は、うなりが発生している波形を示す図である。図１１に示すように、信号Ｘと信号Ｙの周波数がわずかに異なり、うなりが発生すると、多重信号の電力に変動が発生する。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、移動局装置と、２つの移動局装置のそれぞれから送信される２つの無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置とを含む移動通信システムにおいて、基地局装置が受信する多重信号におけるうなりを低減する移動通信システム、基地局装置、およびうなり抑制方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る移動通信システムは、２つの移動局装置と、前記２つの移動局装置に対し同一の周波数を指定し、前記２つの移動局装置のそれぞれから送信される、前記指定された周波数に基づく周波数をもつ２つの無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置とを含む移動通信システムであって、前記基地局装置は、前記多重信号において所定のレベル以上のうなりが発生しているか否かを判定するうなり判定手段と、前記うなり判定手段が前記うなりが発生していると判定した場合、前記２つの無線信号の受信周波数の差が低減するよう、前記２つの移動局装置の少なくとも一方に対し、無線信号の送信周波数の変更を指示する送信周波数変更指示手段と、を含み、前記２つの移動局装置は、前記送信周波数変更指示手段による指示に基づいて、前記基地局装置に対する前記無線信号の送信周波数を変更する。
【０００９】
さらに、本発明の一態様では、前記送信周波数変更指示手段は、前記２つの無線信号のうち、前記指定された周波数から、より離れた受信周波数をもつ無線信号を送信した移動局装置に対して、該移動局装置からの無線信号の受信周波数が他方の移動局装置からの無線信号の受信周波数に近づくよう、前記無線信号の送信周波数の変更を指示する。
【００１０】
また、本発明の一態様では、前記うなり判定手段は、前記多重信号の受信電力の変動周期および変動振幅に基づいて、前記うなりが発生しているか否かを判定する。
【００１１】
また、本発明の一態様では、前記うなり判定手段は、前記２つの無線信号間の周波数差と、前記２つの無線信号間の受信電力差と、に基づいて、前記うなりが発生しているか否かを判定する。
【００１２】
さらに、本発明の一態様では、前記うなり判定手段は、前記２つの無線信号から抽出される２つのデータ系列の誤り率の少なくとも一方が所定の値以上である場合に、前記判定を実行する。
【００１３】
また、本発明に係る基地局装置は、２つの移動局装置に対し同一の周波数を指定し、前記２つの移動局装置のそれぞれから送信される、前記指定された周波数に基づく周波数をもつ２つの無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置であって、前記多重信号において所定のレベル以上のうなりが発生しているか否かを判定するうなり判定手段と、前記うなり判定手段が前記うなりが発生していると判定した場合、前記２つの無線信号の受信周波数の差が低減するよう、前記２つの移動局装置の少なくとも一方に対し、無線信号の送信周波数の変更を指示する送信周波数変更指示手段と、を含む。
【００１４】
さらに、本発明に係るうなり抑制方法は、２つの移動局装置と、前記２つの移動局装置に対し同一の周波数を指定し、前記２つの移動局装置のそれぞれから送信される、前記指定された周波数に基づく周波数をもつ２つの無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置とを含む移動通信システムにおけるうなり抑制方法であって、前記多重信号において所定のレベル以上のうなりが発生しているか否かを判定するうなり判定ステップと、前記うなり判定ステップにおいて前記うなりが発生していると判定された場合、前記２つの無線信号の受信周波数の差が低減するよう、前記２つの移動局装置の少なくとも一方に対し、無線信号の送信周波数の変更を指示する送信周波数変更指示ステップと、前記周波数変更指示ステップにおける指示に基づいて、前記無線信号の送信周波数を変更する送信周波数変更ステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１５】
移動局装置と、２つの移動局装置のそれぞれから送信される２つの無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置とを含む移動通信システムにおいて、基地局装置が受信する多重信号におけるうなりが低減され、通信品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。
【００１７】
本実施の形態では、基地局装置が受信する多重信号において、２つの移動局装置からの無線信号間のうなりが検出された場合、２つの無線信号間の周波数の差を低減することで、うなりの発生を抑える。
【００１８】
（第一の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る移動通信システム２０１の概要を示す図である。移動通信システム２０１は、基地局装置１０１、移動局装置２０２，２０３を含む。基地局装置１０１は、移動局装置２０２，２０３と、ＴＤＭＡで規定される同一のタイムスロットで、同一の周波数を使用して、アダプティブアレイを用いたＳＤＭＡ方式およびＴＤＭＡ方式による通信を行っている。基地局装置１０１は移動局装置２０２，２０３に対し同一の周波数を指定する。移動局装置２０２，２０３は、指定された周波数の信号を基地局装置１０１に対し送信する。
【００１９】
図２は、本発明の実施の形態に係る基地局装置１０１の構成を示す図である。基地局装置１０１は、アンテナ１０２、ＲＦ部１０３、ＢＢ部１０４、信号処理部１０５、ＭＯＤＥＭ部１０６、ＡＧＣ部１０７、制御部１０８を含む。
【００２０】
アンテナ１０２は、移動局装置２０２，２０３から送信された信号が重なり合った多重信号を受信してＲＦ部１０３に出力する。また、アンテナ１０２は、ＲＦ部１０３において生成された信号を電波として送信する。
【００２１】
ＲＦ部１０３は、例えば半導体回路からなり、アンテナ１０２から入力された信号に対し増幅処理やダウンコンバート処理等を行ってＢＢ部１０４に出力する。ここで、増幅処理における利得は、ＡＧＣ部１０７によって制御される。また、ＲＦ部１０３は、ＢＢ部１０４から出力された信号に対しアップコンバート処理や増幅処理等を行ってアンテナ１０２へ出力する。
【００２２】
ＢＢ部１０４は、例えば半導体回路からなり、ＲＦ部１０３から入力された信号に対し同期処理、ＡＤ変換等を行って信号処理部１０５に出力する。また、ＢＢ部１０４は、信号処理部１０５から入力された信号に対しＤＡ変換等の処理を行ってＲＦ部１０３に出力する。
【００２３】
ＢＢ部１０４で実行されるＡＤ変換等の処理は非線形処理である。図３は非線形処理の入出力特性の一例を示す図である。図３に示されるように、非線形な処理においては、出力電力には上限（ＰＳ）があり、入力電力が増加してこのＰＳに対応する値に近づくと出力電力は飽和し始め、出力電力がＰＳに到達すると、それ以上入力電力が増加しても出力電力は変化しなくなる。
【００２４】
信号処理部１０５は、例えばＤＳＰ、半導体回路等からなり、ＳＤＭＡ分離部１０９、ＳＤＭＡ多重部１１０を含む。信号処理部１０５は、ＢＢ部１０４から入力された信号に対し、ＳＤＭＡ分離処理等を行ってＭＯＤＥＭ部１０６に出力する。また、信号処理部１０５は、ＭＯＤＥＭ部１０６から入力された信号に対しＳＤＭＡ多重化処理等を行ってＢＢ部１０４に出力する。
【００２５】
ＳＤＭＡ分離部１０９は、基地局装置１０１が受信した多重信号を、移動局装置２０２からの信号と移動局装置２０３からの信号とに分離する。ＳＤＭＡ多重部１１０は、ＭＯＤＥＭ部１０６から出力された移動局装置２０２および２０３への信号に対しＳＤＭＡ多重化処理を行い、アンテナ１０２ごとに重みづけした信号を生成する。
【００２６】
ＭＯＤＥＭ部１０６は、例えば半導体回路からなり、信号処理部１０５から入力された信号に対し復調処理を行ってデータ系列を生成し、データＩ／Ｆ部（図示せず）に出力する。また、ＭＯＤＥＭ部１０６は、データＩ／Ｆ部から入力された信号に対し変調処理を行って信号処理部１０５へ出力する。
【００２７】
ＡＧＣ部１０７は、例えば半導体回路からなり、信号処理部１０５におけるＳＤＭＡ分離処理前の多重信号に基づいて、ＲＦ部１０３で行われる増幅処理における利得を制御する。
【００２８】
ＡＧＣ部１０７の動作を以下に詳細に説明する。図４は、信号処理部１０５におけるＳＤＭＡ分離処理前の多重信号の１フレームの構成を示す図である。フレーム４０１は、２シンボルのランプ部（Ｒ）、１シンボルのスタートシンボル部（ＳＳ）、３シンボルのプリァンブルビット部（ＰＲ)、８シンボルのユニークワード部（ＵＷ）、２シンボルのチャネル識別子（ＣＩ）、８シンボルの制御ビット部（ＳＡ）、８０シンボルのペイロード部（Ｐａｙｌｏａｄ）、８シンボルのＣＲＣビット部（ＣＲＣ）の合計１１２シンボルからなる。ＡＧＣ部１０７は、この１フレームのうち、スタートシンボル部とプリァンブルビット部の合計４シンボルの区間の受信電力を測定する。そして、測定された受信電力を基に、ＢＢ部への出力電力が一定に保たれるよう、ＲＦ部における増幅処理の利得を制御する。
【００２９】
制御部１０８は、例えばＣＰＵや半導体回路からなり、基地局装置１０１全体の動作を制御する。制御部１０８は、誤り率測定部１１１、うなり発生検出部１１２、送信周波数変更指示部１１３を含む。
【００３０】
誤り率測定部１１１は、ＭＯＤＥＭ部１０６から出力される、移動局装置２０２から受信したデータ系列および移動局装置２０３から受信したデータ系列それぞれの誤り率を測定する。
【００３１】
うなり発生検出部１１２は、誤り率測定部１１１で測定される、２つのデータ系列の誤り率の少なくとも一方が所定の値以上である場合に、基地局装置１０１が受信した多重信号におけるうなりの発生を検出する。うなり発生検出部１１２は、受信電力変動検出部１１４、うなり判定部１１５を含む。
【００３２】
うなり発生検出部１１２は、多重信号の受信電力の変動周期および変動幅に基づいて、所定のレベル以上のうなりが発生しているか否かを判定する。図５は、うなりが発生している多重信号の受信電力の波形の一例を示す図である。図５において、実線で示された波形が実際の波形である。受信電力変動検出部１１４は、破線で示される、この波形の包絡線を検出する。うなり判定部１１５は、この包絡線の変動周期Ｔが所定の値未満かつ、変動幅ｗが所定値以上である場合に、所定のレベル以上のうなりが発生したと判定する。
【００３３】
ここで、変動周期Ｔの判定に用いられている所定の値および変動幅ｗの判定に用いられている所定の値は、通信に影響を及ぼす程度のうなりを起こす値と起こさない値の境界値であり、実際の信号測定等から経験的に求められる値である。
【００３４】
送信周波数変更指示部１１３は、うなり発生検出部１１２がうなりが発生したと判定した場合に、移動局装置２０２，２０３の少なくとも一方に対し、無線信号の送信周波数の変更を指示する制御信号を生成する。
【００３５】
送信周波数変更指示部１１３は、信号処理部１０５におけるＳＤＭＡ分離後の２つの信号の受信周波数を測定する。そして、送信周波数変更指示部１１３は、２つの周波数を比較し、移動局装置２０２，２０３のうち、受信周波数が基地局装置１０１によって指示された周波数（基準周波数）から、より離れた受信周波数をもつ無線信号を送信した移動局装置に対して、該移動局装置からの無線信号の周波数が、他方の移動局装置からの信号の受信周波数に近づくよう、送信周波数の変更を指示する制御信号を生成する。
【００３６】
すなわち、送信周波数変更指示部１１３は、２つの移動局装置２０２，２０３からの信号の受信周波数の差が低減するよう、移動局装置２０２，２０３のうち、指定された周波数から、より離れた受信周波数をもつ信号を送信した移動局装置に対して指示する制御信号を生成する。
【００３７】
基準周波数からより離れた受信周波数をもつ無線信号を送信した移動局装置に対し送信周波数の変更を指示することにより、基準周波数により近い受信周波数をもつ無線信号を送信した移動局装置に対し周波数の変更を指示するよりも、復調の特性上受信性能が向上する。
【００３８】
送信周波数変更指示部１１３で生成された制御信号は、例えば２ビットからなる信号で、“００”または“１１”であれば送信周波数の維持、“０１”であれば送信周波数の低減、“１０”であれば送信周波数の増大を指示する。生成された制御信号は、送信周波数変更指示部１１３により選択された移動局装置に送信されるデータの所定の箇所に組み込まれて、該移動局装置に送信される。
【００３９】
図６は、本実施の形態に係る移動局装置２０２の構成を示す図である。移動局装置２０３も同様の構成を有する。
【００４０】
移動局装置２０２は、アンテナ６０２、ＲＦ部６０３、ＢＢ部６０４、ＭＯＤＥＭ部６０５、送信周波数制御部６０６を含む。
【００４１】
アンテナ６０２は、基地局装置１０１から送信された無線信号を受信してＲＦ部６０３に出力する。また、アンテナ６０２は、ＲＦ部６０３において生成された信号を電波として送信する。
【００４２】
ＲＦ部６０３は、例えば半導体回路からなり、アンテナ６０２から出力された信号に対し増幅処理やダウンコンバート処理等を行ってＢＢ部６０４に出力する。また、ＲＦ部６０３は、ＢＢ部６０４から入力された信号に対しアップコンバート処理や増幅処理等を行ってアンテナ６０２へ出力する。送信周波数制御部６０６から周波数制御の指示がある場合には、その指示に従って周波数制御を行う。
【００４３】
ＢＢ部６０４は、例えば半導体回路からなり、ＲＦ部６０３から入力された信号に対し同期処理、ＡＤ変換等を行ってＭＯＤＥＭ部６０５に出力する。また、ＢＢ部６０４は、ＭＯＤＥＭ部６０５から入力された信号に対しＤＡ変換等の処理を行ってＲＦ部６０３に出力する。
【００４４】
ＭＯＤＥＭ部６０５は、例えば半導体回路からなり、ＢＢ部６０４から入力された信号に対し復調処理を行って、データ系列をデータＩ／Ｆ部（図示せず）に出力し、音声データをスピーカ（図示せず）に出力する。また、ＭＯＤＥＭ部６０５は、データＩ／Ｆ部やマイク（図示せず）から入力された信号に対し変調処理を行ってＢＢ部６０４へ出力する。
【００４５】
送信周波数制御部６０６は、例えば半導体回路からなり、基地局装置１０１から送信された制御信号に基づいて、基地局装置１０１に対する無線信号の送信周波数を制御する。
【００４６】
送信周波数制御部６０６は制御信号抽出部６０７、送信周波数制御指示部６０８を含む。制御信号抽出部６０７は、移動局装置２０２が受信した基地局装置１０１からの無線信号から、基地局装置１０１の送信周波数変更指示部１１３により生成された制御信号を抽出する。送信周波数制御指示部６０８は、制御信号抽出部６０７が抽出した制御信号の内容に基づいて、送信周波数の変更をＲＦ部６０３に指示する。
【００４７】
制御信号が上述した２ビットの構成である場合、例えば送信周波数制御部６０６は、制御信号が“００”または“１１”であれば送信周波数を維持し、制御信号が“０１”であれば送信周波数を所定の値だけ低減し、制御信号が１０であれば送信周波数を所定の値だけ増大するよう、制御を行う。
【００４８】
ＲＦ部６０３は、送信周波数制御部６０６の制御に基づいた送信周波数をもつ信号を生成する。
【００４９】
次に、本実施の形態に係る移動通信システムのうなり抑制に関する動作をフローチャートを用いて説明する。
【００５０】
図７Ａは、本実施の形態に係る移動通信システムのうなり抑制に関する動作の概略を示すメインフローチャートである。図７Ｂは、図７Ａで示されるメインフローチャートのうち、うなり判定処理を詳細に示すフローチャートである。図７Ｃは、図７Ａで示されるメインフローチャートのうち、うなり抑制処理を詳細に示すフローチャートである。
【００５１】
本実施の形態に係る移動通信システムのうなり抑制に関する動作の概略を図７Ａに示したフローチャートを用いて説明する。
【００５２】
基地局装置１０１は、移動局装置２０２，２０３とＳＤＭＡ通信を開始すると、基地局装置１０１が受信した移動局装置２０２，２０３からの信号が重なり合った多重信号においてうなりが発生していないか判定を行う（Ｓ７０１）。基地局装置１０１はＳ７０１におけるうなり判定の結果を参照し（Ｓ７０２）、うなりが発生していれば、うなり抑制処理を実行する（Ｓ７０３）。Ｓ７０３のうなり抑制処理が終了した場合、もしくはＳ７０１においてうなりが発生していないと判定された場合には、基地局装置１０１は、移動局装置２０２，２０３とのＳＤＭＡ通信が継続されるか確認する（Ｓ７０４）。ＳＤＭＡ通信が継続されるのであれば、基地局装置１０１はＳ７０１のうなり判定処理を再度実行し、ＳＤＭＡ通信が継続されないなら、そのままＳＤＭＡ通信を終了する。
【００５３】
次に、Ｓ７０１のうなり判定処理を、図７Ｂに示したフローチャートを用いて説明する。
【００５４】
基地局装置１０１は、移動局装置２０２，２０３からの受信データの誤り率Ｅ１，Ｅ２を測定する（Ｓ７１１）。
【００５５】
基地局装置１０１は、誤り率Ｅ１，Ｅ２と所定の値Ｅｔとの比較を行い（Ｓ７１２）、いずれもＥｔより小さければ、うなりは発生していないと判定し（Ｓ７１５）、うなり判定処理を終了する。
【００５６】
少なくとも一方がＥｔ以上である場合、基地局装置１０１は、基地局装置１０１が受信した多重信号の受信電力の変動を測定し（Ｓ７１３）、この変動の周期Ｔが所定の値未満かつ、変動の幅ｗが所定の値以上であるか判定する（Ｓ７１４）。
【００５７】
変動の周期Ｔが所定の値未満かつ、変動の幅ｗが所定の値以上である場合、基地局装置１０１はうなりが発生していると判断し（Ｓ７１６）、うなり判定処理を終了する。それ以外の場合にはうなりなしと判定し（Ｓ７１５）、うなり判定処理を終了する。
【００５８】
次に、Ｓ７０３のうなり抑制処理を、図７Ｃに示したフローチャートを用いて説明する。
【００５９】
基地局装置１０１は、信号処理部１０５におけるＳＤＭＡ分離後の２つの信号の受信周波数を測定する（Ｓ７２１）。
【００６０】
そして、送信周波数変更指示部１１３は、２つの受信周波数を比較し、移動局装置２０２，２０３のうち、基準周波数からより離れた受信周波数をもつ信号を送信した一方を選択する（Ｓ７２２）。
【００６１】
送信周波数変更指示部１１３は、選択された移動局装置に対し、該移動局装置からの受信周波数が他方の移動局装置からの信号の受信周波数に近づくよう、送信周波数の変更を指示する制御信号を生成し（Ｓ７２３）、基地局装置１０１は制御信号を選択された移動局装置に送信し（Ｓ７２４）、うなり抑制処理は終了する。
【００６２】
以上のように、基地局装置１０１が受信する多重信号においてうなりが検出された場合、２つの移動局装置２０２，２０３から受信する信号の受信周波数の差を低減することで、うなりが抑えられる。
【００６３】
さらに、うなりが抑えられることによって、ＡＧＣ部１０７において適切な利得の制御が行われる。
【００６４】
これらの制御が行われなかった場合、利得の値が正しく制御されないことがある。例えば、多重信号のスタートシンボル部およびプリァンブルビット部がうなりの極小点に該当する場合、利得の値は適正な値よりも大きくなるよう制御される。
【００６５】
図８は、非線形処理の入力波形と出力波形の関係の一例を示す図である。図８（ａ）は、利得が適正な値より大きく設定された場合を示しており、利得が大きすぎるために入力波形の一部が飽和電力ＰＳを超えてしまっている。この場合閾値ＰＳを超えている部分はＰＳに変換されてしまい、その結果、通信における誤り率が高くなる。
【００６６】
図８（ｂ）は、本実施の形態の構成により適切な利得が設定された場合を示している。この場合、入力波形は飽和電力ＰＳを超えることはなく、適切に変換が行なわれ、誤り率は低く抑えられる。
【００６７】
逆に多重信号のスタートシンボル部およびプリァンブルビット部がうなりの極大点に該当する場合は、利得の値は適正な値より小さくなり、誤り率が高くなる。このような場合も、本実施の形態により、利得は適正な値に制御され、誤り率は低く抑えられる。
【００６８】
（第二の実施の形態）
本実施の形態では、多重信号を分離して得られる２つの移動局装置からの無線信号の周波数および振幅に基づいて、うなりが発生しているか否かを判定する構成を示す。
【００６９】
図９は、本実施の形態に係る基地局装置９０１の構成を示す図である。本実施の形態の構成は、うなり発生検出部９１２以外は第一の実施の形態に係る基地局装置１０１と同一である。ここでは第一の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００７０】
うなり発生検出部９１２は、半導体回路からなり、受信周波数測定部９１４、受信振幅測定部９１５、うなり判定部９１６を含む。うなり発生検出部９１２は、誤り率測定部１１１で測定される、２つのデータ系列の誤り率のいずれかが所定の値以上である場合に、基地局装置１０１が受信した多重信号におけるうなりの発生を検出する。
【００７１】
受信周波数測定部９１４は、信号処理部１０５におけるＳＤＭＡ分離後の２つの信号の周波数を測定する。
【００７２】
受信振幅測定部９１５は、信号処理部１０５におけるＳＤＭＡ分離後の２つの信号の振幅を測定する。
【００７３】
うなり判定部９１６は、受信周波数測定部９１４で測定された２つの周波数および受信振幅測定部９１５で測定された２つの振幅から得られる、２つの信号の周波数差および振幅差に基づいて、所定レベル以上のうなりが発生しているか否かを判定する。うなり判定部９１６は、２つの周波数の差が０を含まない所定の範囲内かつ２つの振幅の差が所定の値以下である場合に、うなりが発生したと判定する。
【００７４】
ここで、周波数差の判定に用いられている所定の範囲および振幅差の判定に用いられている所定の値は、通信に影響を及ぼす程度のうなりを起こす範囲および値と起こさない範囲および値との境界値であり、実際の信号測定等から経験的に求められる値である。
【００７５】
第二の実施の形態に係る移動局装置の構成は、第一の実施の形態に係る移動局装置の構成と同一のため、説明は省略する。
【００７６】
次に、第二の実施の形態に係る移動通信システムの動作をフローチャートを用いて説明する。フローチャートについては、第一の実施の形態において図７Ｂで示されたうなり判定処理以外は第一の実施例と同一である。ここではうなり判定処理のみについて説明する。
【００７７】
図１０は、本実施の形態に係る移動通信システムにおけるうなり判定処理を詳細に示すフローチャートである。
【００７８】
基地局装置９０１は、移動局装置２０２，２０３からの受信データの誤り率Ｅ１，Ｅ２を測定する（Ｓ１００１）。
【００７９】
基地局装置９０１は、誤り率Ｅ１，Ｅ２と所定の値Ｅｔとの比較を行い（Ｓ１００２）、いずれもＥｔより小さければ、うなりは生じていないと判定し（Ｓ１００５）、うなり判定処理を終了する。
【００８０】
少なくとも一方がＥｔ以上である場合、基地局装置９０１は、信号処理部１０５におけるＳＤＭＡ分離後の２つの信号の周波数Ｆ１，Ｆ２および振幅Ａ１，Ａ２を測定し（Ｓ１００３）、周波数差｜Ｆ１―Ｆ２｜が０でない所定の範囲内かつ振幅差｜Ａ１―Ａ２｜が所定の値以下であるか判定する（Ｓ１００４）。
【００８１】
周波数差｜Ｆ１―Ｆ２｜が所定の範囲内かつ振幅差｜Ａ１―Ａ２｜が所定の値以下である場合、基地局装置９０１はうなりが生じていると判定し（Ｓ１００６）、うなり判定処理を終了する。それ以外の場合にはうなりは生じていないと判定し（Ｓ１００５）、うなり判定処理を終了する。
【００８２】
うなりが生じていると判断された場合、第一の実施の形態と同様の方法で、うなり抑制処理が実行される。
【００８３】
以上の処理によって、基地局装置９０１が受信する多重信号におけるうなりが抑えられる。
【００８４】
ここで、多重信号のスタートシンボル部とプリァンブルビット部におけるうなりも抑えられるため、適切な利得が設定される。
【００８５】
以上で述べたように、第一の実施の形態および第二の実施の形態においては、うなりが検出された場合に、うなりが抑制される。さらに適切な利得が設定されるため、誤り率の低い通信が実行される。
【００８６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００８７】
例えば、本発明の実施の形態では、指定された周波数から、より離れた受信周波数をもつ信号を送信した移動局装置に対して、他方の移動局装置からの信号の受信周波数に近づけるよう指示する構成を示したが、指定された周波数により近い受信周波数をもつ信号を送信した移動局装置に対して、他方の移動局装置からの信号の受信周波数に近づけるよう指示する構成や、両方の移動局装置に対して、互いの受信周波数が近づくよう、送信周波数の変更をそれぞれ指示する構成としてもよい。
【００８８】
また、本発明の実施例では、送信周波数の制御を指示する制御信号が２ビットで構成される例を示したが、この制御信号を具体的な制御内容（値）を示す複数のビットとし、制御信号を受信した移動局装置が、この制御信号に基づき、より細かな送信周波数の制御を行う構成としてもよい。
【００８９】
さらに、本発明の実施例では、ＳＤＭＡ方式による通信を行う移動通信システムにおける構成を示したが、本発明は、ＣＤＭＡ等、同一の周波数に基づく周波数をもつ信号を同時に受信する、あらゆる通信装置および通信システムに適用可能である。
【００９０】
また、本発明の実施の形態では、２つの移動局装置と通信を行う基地局装置の構成を示したが、３つ以上の基地局装置と通信を行う基地局装置についても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】第一の実施の形態に係る移動通信システムの概要を示す図である。
【図２】第一の実施の形態に係る基地局装置の構成を示す図である。
【図３】非線形処理の入出力特性の一例を示す図である。
【図４】信号処理部におけるＳＤＭＡ分離前の多重信号の１フレームの構成を示す図である。
【図５】うなりが発生している多重信号の受信電力の波形の一例を示す図である。
【図６】第一の実施の形態に係る移動局装置の構成を示す図である。
【図７Ａ】第一の実施の形態に係る移動通信システムのうなり抑制に関する動作の概略を示すメインフローチャートである。
【図７Ｂ】図７Ａで示されるメインフローチャートのうち、うなり判定処理を詳細に示すフローチャートである。
【図７Ｃ】図７Ａで示されるメインフローチャートのうち、うなり抑制処理を詳細に示すフローチャートである。
【図８】非線形処理の入力波形と出力波形の関係の一例を示す図である。
【図９】第二の実施の形態に係る基地局装置の構成を示す図である。
【図１０】第二の実施の形態に係る移動通信システムにおけるうなり判定処理を詳細に示すフローチャートである。
【図１１】うなりが発生している波形を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０１ 基地局装置、１０２ アンテナ、１０３ ＲＦ部、１０４ ＢＢ部、１０５ 信号処理部、１０６ ＭＯＤＥＭ部、１０７ ＡＧＣ部、１０８ 制御部、１０９ ＳＤＭＡ分離部、１１０ ＳＤＭＡ多重部、１１１ 誤り率測定部、１１２ うなり発生検出部、１１３ 送信周波数変更指示部、１１４ 受信電力変動検出部、１１５ うなり判定部、２０１ 移動通信システム、２０２ 移動局装置、２０３ 移動局装置、４０１ フレーム、６０２ アンテナ、６０３ ＲＦ部、６０４ ＢＢ部、６０５ ＭＯＤＥＭ部、６０６ 送信周波数制御部、６０７ 制御信号抽出部、６０８ 送信周波数制御指示部、９０１ 基地局装置、９１２ うなり発生検出部、９１４ 受信周波数測定部、９１５ 受信振幅測定部、９１６ うなり判定部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システム、基地局装置、およびうなり抑制方法に関し、特に２つの移動局装置のそれぞれから送信される２つの無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置における通信品質の向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの移動局装置が同一の周波数に基づく周波数を用いて同一の基地局装置と同時に通信を行う方式としては、例えばＳＤＭＡ（Ｓｐａｃｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式があり、特許文献１には、ＳＤＭＡ方式の適用例が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１２４８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、移動局装置間の個体差やドップラー効果等により、基地局装置に到来する２つの移動局装置からの信号の周波数はわずかに異なる場合がある。２つの信号の周波数が等しくない場合、多重信号では以下の式のように、ｆ１−ｆ２の低周波、すなわち長周期の変動をもつ。
【０００４】
Ａｓｉｎ（２πｆ１×ｔ）＋Ａｓｉｎ（２πｆ２×ｔ）
＝２Ａｓｉｎ（２π（（ｆ１−ｆ２）／２）ｔ）ｓｉｎ（２π（（ｆ１＋ｆ２）／２）ｔ）
【０００５】
このような現象をうなりという。ここで、Ａは２つの信号の振幅、ｆ１，ｆ２は基地局装置が受信する多重信号における、２つの移動局装置からの信号の周波数である。
【０００６】
図１１は、うなりが発生している波形を示す図である。図１１に示すように、信号Ｘと信号Ｙの周波数がわずかに異なり、うなりが発生すると、多重信号の電力に変動が発生する。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、移動局装置と、２つの移動局装置のそれぞれから送信される２つの無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置とを含む移動通信システムにおいて、基地局装置が受信する多重信号におけるうなりを低減する移動通信システム、基地局装置、およびうなり抑制方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る移動通信システムは、２つの移動局装置と、前記２つの移動局装置に対し同一の周波数を指定し、前記２つの移動局装置のそれぞれから送信される、前記指定された周波数に基づく周波数をもつ２つの無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置とを含む移動通信システムであって、前記基地局装置は、前記多重信号において所定のレベル以上のうなりが発生しているか否かを判定するうなり判定手段と、前記うなり判定手段が前記うなりが発生していると判定した場合、前記２つの無線信号の受信周波数の差が低減するよう、前記２つの移動局装置の少なくとも一方に対し、無線信号の送信周波数の変更を指示する送信周波数変更指示手段と、を含み、前記２つの移動局装置は、前記送信周波数変更指示手段による指示に基づいて、前記基地局装置に対する前記無線信号の送信周波数を変更する。
【０００９】
さらに、本発明の一態様では、前記送信周波数変更指示手段は、前記２つの無線信号のうち、前記指定された周波数から、より離れた受信周波数をもつ無線信号を送信した移動局装置に対して、該移動局装置からの無線信号の受信周波数が他方の移動局装置からの無線信号の受信周波数に近づくよう、前記無線信号の送信周波数の変更を指示する。
【００１０】
また、本発明の一態様では、前記うなり判定手段は、前記多重信号の受信電力の変動周期および変動振幅に基づいて、前記うなりが発生しているか否かを判定する。
【００１１】
また、本発明の一態様では、前記うなり判定手段は、前記２つの無線信号間の周波数差と、前記２つの無線信号間の受信電力差と、に基づいて、前記うなりが発生しているか否かを判定する。
【００１２】
さらに、本発明の一態様では、前記うなり判定手段は、前記２つの無線信号から抽出される２つのデータ系列の誤り率の少なくとも一方が所定の値以上である場合に、前記判定を実行する。
【００１３】
また、本発明に係る基地局装置は、２つの移動局装置に対し同一の周波数を指定し、前記２つの移動局装置のそれぞれから送信される、前記指定された周波数に基づく周波数をもつ２つの無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置であって、前記多重信号において所定のレベル以上のうなりが発生しているか否かを判定するうなり判定手段と、前記うなり判定手段が前記うなりが発生していると判定した場合、前記２つの無線信号の受信周波数の差が低減するよう、前記２つの移動局装置の少なくとも一方に対し、無線信号の送信周波数の変更を指示する送信周波数変更指示手段と、を含む。
【００１４】
さらに、本発明に係るうなり抑制方法は、２つの移動局装置と、前記２つの移動局装置に対し同一の周波数を指定し、前記２つの移動局装置のそれぞれから送信される、前記指定された周波数に基づく周波数をもつ２つの無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置とを含む移動通信システムにおけるうなり抑制方法であって、前記多重信号において所定のレベル以上のうなりが発生しているか否かを判定するうなり判定ステップと、前記うなり判定ステップにおいて前記うなりが発生していると判定された場合、前記２つの無線信号の受信周波数の差が低減するよう、前記２つの移動局装置の少なくとも一方に対し、無線信号の送信周波数の変更を指示する送信周波数変更指示ステップと、前記周波数変更指示ステップにおける指示に基づいて、前記無線信号の送信周波数を変更する送信周波数変更ステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１５】
移動局装置と、２つの移動局装置のそれぞれから送信される２つの無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置とを含む移動通信システムにおいて、基地局装置が受信する多重信号におけるうなりが低減され、通信品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。
【００１７】
本実施の形態では、基地局装置が受信する多重信号において、２つの移動局装置からの無線信号間のうなりが検出された場合、２つの無線信号間の周波数の差を低減することで、うなりの発生を抑える。
【００１８】
（第一の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る移動通信システム２０１の概要を示す図である。移動通信システム２０１は、基地局装置１０１、移動局装置２０２，２０３を含む。基地局装置１０１は、移動局装置２０２，２０３と、ＴＤＭＡで規定される同一のタイムスロットで、同一の周波数を使用して、アダプティブアレイを用いたＳＤＭＡ方式およびＴＤＭＡ方式による通信を行っている。基地局装置１０１は移動局装置２０２，２０３に対し同一の周波数を指定する。移動局装置２０２，２０３は、指定された周波数の信号を基地局装置１０１に対し送信する。
【００１９】
図２は、本発明の実施の形態に係る基地局装置１０１の構成を示す図である。基地局装置１０１は、アンテナ１０２、ＲＦ部１０３、ＢＢ部１０４、信号処理部１０５、ＭＯＤＥＭ部１０６、ＡＧＣ部１０７、制御部１０８を含む。
【００２０】
アンテナ１０２は、移動局装置２０２，２０３から送信された信号が重なり合った多重信号を受信してＲＦ部１０３に出力する。また、アンテナ１０２は、ＲＦ部１０３において生成された信号を電波として送信する。
【００２１】
ＲＦ部１０３は、例えば半導体回路からなり、アンテナ１０２から入力された信号に対し増幅処理やダウンコンバート処理等を行ってＢＢ部１０４に出力する。ここで、増幅処理における利得は、ＡＧＣ部１０７によって制御される。また、ＲＦ部１０３は、ＢＢ部１０４から出力された信号に対しアップコンバート処理や増幅処理等を行ってアンテナ１０２へ出力する。
【００２２】
ＢＢ部１０４は、例えば半導体回路からなり、ＲＦ部１０３から入力された信号に対し同期処理、ＡＤ変換等を行って信号処理部１０５に出力する。また、ＢＢ部１０４は、信号処理部１０５から入力された信号に対しＤＡ変換等の処理を行ってＲＦ部１０３に出力する。
【００２３】
ＢＢ部１０４で実行されるＡＤ変換等の処理は非線形処理である。図３は非線形処理の入出力特性の一例を示す図である。図３に示されるように、非線形な処理においては、出力電力には上限（ＰＳ）があり、入力電力が増加してこのＰＳに対応する値に近づくと出力電力は飽和し始め、出力電力がＰＳに到達すると、それ以上入力電力が増加しても出力電力は変化しなくなる。
【００２４】
信号処理部１０５は、例えばＤＳＰ、半導体回路等からなり、ＳＤＭＡ分離部１０９、ＳＤＭＡ多重部１１０を含む。信号処理部１０５は、ＢＢ部１０４から入力された信号に対し、ＳＤＭＡ分離処理等を行ってＭＯＤＥＭ部１０６に出力する。また、信号処理部１０５は、ＭＯＤＥＭ部１０６から入力された信号に対しＳＤＭＡ多重化処理等を行ってＢＢ部１０４に出力する。
【００２５】
ＳＤＭＡ分離部１０９は、基地局装置１０１が受信した多重信号を、移動局装置２０２からの信号と移動局装置２０３からの信号とに分離する。ＳＤＭＡ多重部１１０は、ＭＯＤＥＭ部１０６から出力された移動局装置２０２および２０３への信号に対しＳＤＭＡ多重化処理を行い、アンテナ１０２ごとに重みづけした信号を生成する。
【００２６】
ＭＯＤＥＭ部１０６は、例えば半導体回路からなり、信号処理部１０５から入力された信号に対し復調処理を行ってデータ系列を生成し、データＩ／Ｆ部（図示せず）に出力する。また、ＭＯＤＥＭ部１０６は、データＩ／Ｆ部から入力された信号に対し変調処理を行って信号処理部１０５へ出力する。
【００２７】
ＡＧＣ部１０７は、例えば半導体回路からなり、信号処理部１０５におけるＳＤＭＡ分離処理前の多重信号に基づいて、ＲＦ部１０３で行われる増幅処理における利得を制御する。
【００２８】
ＡＧＣ部１０７の動作を以下に詳細に説明する。図４は、信号処理部１０５におけるＳＤＭＡ分離処理前の多重信号の１フレームの構成を示す図である。フレーム４０１は、２シンボルのランプ部（Ｒ）、１シンボルのスタートシンボル部（ＳＳ）、３シンボルのプリァンブルビット部（ＰＲ)、８シンボルのユニークワード部（ＵＷ）、２シンボルのチャネル識別子（ＣＩ）、８シンボルの制御ビット部（ＳＡ）、８０シンボルのペイロード部（Ｐａｙｌｏａｄ）、８シンボルのＣＲＣビット部（ＣＲＣ）の合計１１２シンボルからなる。ＡＧＣ部１０７は、この１フレームのうち、スタートシンボル部とプリァンブルビット部の合計４シンボルの区間の受信電力を測定する。そして、測定された受信電力を基に、ＢＢ部への出力電力が一定に保たれるよう、ＲＦ部における増幅処理の利得を制御する。
【００２９】
制御部１０８は、例えばＣＰＵや半導体回路からなり、基地局装置１０１全体の動作を制御する。制御部１０８は、誤り率測定部１１１、うなり発生検出部１１２、送信周波数変更指示部１１３を含む。
【００３０】
誤り率測定部１１１は、ＭＯＤＥＭ部１０６から出力される、移動局装置２０２から受信したデータ系列および移動局装置２０３から受信したデータ系列それぞれの誤り率を測定する。
【００３１】
うなり発生検出部１１２は、誤り率測定部１１１で測定される、２つのデータ系列の誤り率の少なくとも一方が所定の値以上である場合に、基地局装置１０１が受信した多重信号におけるうなりの発生を検出する。うなり発生検出部１１２は、受信電力変動検出部１１４、うなり判定部１１５を含む。
【００３２】
うなり発生検出部１１２は、多重信号の受信電力の変動周期および変動幅に基づいて、所定のレベル以上のうなりが発生しているか否かを判定する。図５は、うなりが発生している多重信号の受信電力の波形の一例を示す図である。図５において、実線で示された波形が実際の波形である。受信電力変動検出部１１４は、破線で示される、この波形の包絡線を検出する。うなり判定部１１５は、この包絡線の変動周期Ｔが所定の値未満かつ、変動幅ｗが所定値以上である場合に、所定のレベル以上のうなりが発生したと判定する。
【００３３】
ここで、変動周期Ｔの判定に用いられている所定の値および変動幅ｗの判定に用いられている所定の値は、通信に影響を及ぼす程度のうなりを起こす値と起こさない値の境界値であり、実際の信号測定等から経験的に求められる値である。
【００３４】
送信周波数変更指示部１１３は、うなり発生検出部１１２がうなりが発生したと判定した場合に、移動局装置２０２，２０３の少なくとも一方に対し、無線信号の送信周波数の変更を指示する制御信号を生成する。
【００３５】
送信周波数変更指示部１１３は、信号処理部１０５におけるＳＤＭＡ分離後の２つの信号の受信周波数を測定する。そして、送信周波数変更指示部１１３は、２つの周波数を比較し、移動局装置２０２，２０３のうち、受信周波数が基地局装置１０１によって指示された周波数（基準周波数）から、より離れた受信周波数をもつ無線信号を送信した移動局装置に対して、該移動局装置からの無線信号の周波数が、他方の移動局装置からの信号の受信周波数に近づくよう、送信周波数の変更を指示する制御信号を生成する。
【００３６】
すなわち、送信周波数変更指示部１１３は、２つの移動局装置２０２，２０３からの信号の受信周波数の差が低減するよう、移動局装置２０２，２０３のうち、指定された周波数から、より離れた受信周波数をもつ信号を送信した移動局装置に対して指示する制御信号を生成する。
【００３７】
基準周波数からより離れた受信周波数をもつ無線信号を送信した移動局装置に対し送信周波数の変更を指示することにより、基準周波数により近い受信周波数をもつ無線信号を送信した移動局装置に対し周波数の変更を指示するよりも、復調の特性上受信性能が向上する。
【００３８】
送信周波数変更指示部１１３で生成された制御信号は、例えば２ビットからなる信号で、“００”または“１１”であれば送信周波数の維持、“０１”であれば送信周波数の低減、“１０”であれば送信周波数の増大を指示する。生成された制御信号は、送信周波数変更指示部１１３により選択された移動局装置に送信されるデータの所定の箇所に組み込まれて、該移動局装置に送信される。
【００３９】
図６は、本実施の形態に係る移動局装置２０２の構成を示す図である。移動局装置２０３も同様の構成を有する。
【００４０】
移動局装置２０２は、アンテナ６０２、ＲＦ部６０３、ＢＢ部６０４、ＭＯＤＥＭ部６０５、送信周波数制御部６０６を含む。
【００４１】
アンテナ６０２は、基地局装置１０１から送信された無線信号を受信してＲＦ部６０３に出力する。また、アンテナ６０２は、ＲＦ部６０３において生成された信号を電波として送信する。
【００４２】
ＲＦ部６０３は、例えば半導体回路からなり、アンテナ６０２から出力された信号に対し増幅処理やダウンコンバート処理等を行ってＢＢ部６０４に出力する。また、ＲＦ部６０３は、ＢＢ部６０４から入力された信号に対しアップコンバート処理や増幅処理等を行ってアンテナ６０２へ出力する。送信周波数制御部６０６から周波数制御の指示がある場合には、その指示に従って周波数制御を行う。
【００４３】
ＢＢ部６０４は、例えば半導体回路からなり、ＲＦ部６０３から入力された信号に対し同期処理、ＡＤ変換等を行ってＭＯＤＥＭ部６０５に出力する。また、ＢＢ部６０４は、ＭＯＤＥＭ部６０５から入力された信号に対しＤＡ変換等の処理を行ってＲＦ部６０３に出力する。
【００４４】
ＭＯＤＥＭ部６０５は、例えば半導体回路からなり、ＢＢ部６０４から入力された信号に対し復調処理を行って、データ系列をデータＩ／Ｆ部（図示せず）に出力し、音声データをスピーカ（図示せず）に出力する。また、ＭＯＤＥＭ部６０５は、データＩ／Ｆ部やマイク（図示せず）から入力された信号に対し変調処理を行ってＢＢ部６０４へ出力する。
【００４５】
送信周波数制御部６０６は、例えば半導体回路からなり、基地局装置１０１から送信された制御信号に基づいて、基地局装置１０１に対する無線信号の送信周波数を制御する。
【００４６】
送信周波数制御部６０６は制御信号抽出部６０７、送信周波数制御指示部６０８を含む。制御信号抽出部６０７は、移動局装置２０２が受信した基地局装置１０１からの無線信号から、基地局装置１０１の送信周波数変更指示部１１３により生成された制御信号を抽出する。送信周波数制御指示部６０８は、制御信号抽出部６０７が抽出した制御信号の内容に基づいて、送信周波数の変更をＲＦ部６０３に指示する。
【００４７】
制御信号が上述した２ビットの構成である場合、例えば送信周波数制御部６０６は、制御信号が“００”または“１１”であれば送信周波数を維持し、制御信号が“０１”であれば送信周波数を所定の値だけ低減し、制御信号が１０であれば送信周波数を所定の値だけ増大するよう、制御を行う。
【００４８】
ＲＦ部６０３は、送信周波数制御部６０６の制御に基づいた送信周波数をもつ信号を生成する。
【００４９】
次に、本実施の形態に係る移動通信システムのうなり抑制に関する動作をフローチャートを用いて説明する。
【００５０】
図７Ａは、本実施の形態に係る移動通信システムのうなり抑制に関する動作の概略を示すメインフローチャートである。図７Ｂは、図７Ａで示されるメインフローチャートのうち、うなり判定処理を詳細に示すフローチャートである。図７Ｃは、図７Ａで示されるメインフローチャートのうち、うなり抑制処理を詳細に示すフローチャートである。
【００５１】
本実施の形態に係る移動通信システムのうなり抑制に関する動作の概略を図７Ａに示したフローチャートを用いて説明する。
【００５２】
基地局装置１０１は、移動局装置２０２，２０３とＳＤＭＡ通信を開始すると、基地局装置１０１が受信した移動局装置２０２，２０３からの信号が重なり合った多重信号においてうなりが発生していないか判定を行う（Ｓ７０１）。基地局装置１０１はＳ７０１におけるうなり判定の結果を参照し（Ｓ７０２）、うなりが発生していれば、うなり抑制処理を実行する（Ｓ７０３）。Ｓ７０３のうなり抑制処理が終了した場合、もしくはＳ７０１においてうなりが発生していないと判定された場合には、基地局装置１０１は、移動局装置２０２，２０３とのＳＤＭＡ通信が継続されるか確認する（Ｓ７０４）。ＳＤＭＡ通信が継続されるのであれば、基地局装置１０１はＳ７０１のうなり判定処理を再度実行し、ＳＤＭＡ通信が継続されないなら、そのままＳＤＭＡ通信を終了する。
【００５３】
次に、Ｓ７０１のうなり判定処理を、図７Ｂに示したフローチャートを用いて説明する。
【００５４】
基地局装置１０１は、移動局装置２０２，２０３からの受信データの誤り率Ｅ１，Ｅ２を測定する（Ｓ７１１）。
【００５５】
基地局装置１０１は、誤り率Ｅ１，Ｅ２と所定の値Ｅｔとの比較を行い（Ｓ７１２）、いずれもＥｔより小さければ、うなりは発生していないと判定し（Ｓ７１５）、うなり判定処理を終了する。
【００５６】
少なくとも一方がＥｔ以上である場合、基地局装置１０１は、基地局装置１０１が受信した多重信号の受信電力の変動を測定し（Ｓ７１３）、この変動の周期Ｔが所定の値未満かつ、変動の幅ｗが所定の値以上であるか判定する（Ｓ７１４）。
【００５７】
変動の周期Ｔが所定の値未満かつ、変動の幅ｗが所定の値以上である場合、基地局装置１０１はうなりが発生していると判断し（Ｓ７１６）、うなり判定処理を終了する。それ以外の場合にはうなりなしと判定し（Ｓ７１５）、うなり判定処理を終了する。
【００５８】
次に、Ｓ７０３のうなり抑制処理を、図７Ｃに示したフローチャートを用いて説明する。
【００５９】
基地局装置１０１は、信号処理部１０５におけるＳＤＭＡ分離後の２つの信号の受信周波数を測定する（Ｓ７２１）。
【００６０】
そして、送信周波数変更指示部１１３は、２つの受信周波数を比較し、移動局装置２０２，２０３のうち、基準周波数からより離れた受信周波数をもつ信号を送信した一方を選択する（Ｓ７２２）。
【００６１】
送信周波数変更指示部１１３は、選択された移動局装置に対し、該移動局装置からの受信周波数が他方の移動局装置からの信号の受信周波数に近づくよう、送信周波数の変更を指示する制御信号を生成し（Ｓ７２３）、基地局装置１０１は制御信号を選択された移動局装置に送信し（Ｓ７２４）、うなり抑制処理は終了する。
【００６２】
以上のように、基地局装置１０１が受信する多重信号においてうなりが検出された場合、２つの移動局装置２０２，２０３から受信する信号の受信周波数の差を低減することで、うなりが抑えられる。
【００６３】
さらに、うなりが抑えられることによって、ＡＧＣ部１０７において適切な利得の制御が行われる。
【００６４】
これらの制御が行われなかった場合、利得の値が正しく制御されないことがある。例えば、多重信号のスタートシンボル部およびプリァンブルビット部がうなりの極小点に該当する場合、利得の値は適正な値よりも大きくなるよう制御される。
【００６５】
図８は、非線形処理の入力波形と出力波形の関係の一例を示す図である。図８（ａ）は、利得が適正な値より大きく設定された場合を示しており、利得が大きすぎるために入力波形の一部が飽和電力ＰＳを超えてしまっている。この場合閾値ＰＳを超えている部分はＰＳに変換されてしまい、その結果、通信における誤り率が高くなる。
【００６６】
図８（ｂ）は、本実施の形態の構成により適切な利得が設定された場合を示している。この場合、入力波形は飽和電力ＰＳを超えることはなく、適切に変換が行なわれ、誤り率は低く抑えられる。
【００６７】
逆に多重信号のスタートシンボル部およびプリァンブルビット部がうなりの極大点に該当する場合は、利得の値は適正な値より小さくなり、誤り率が高くなる。このような場合も、本実施の形態により、利得は適正な値に制御され、誤り率は低く抑えられる。
【００６８】
（第二の実施の形態）
本実施の形態では、多重信号を分離して得られる２つの移動局装置からの無線信号の周波数および振幅に基づいて、うなりが発生しているか否かを判定する構成を示す。
【００６９】
図９は、本実施の形態に係る基地局装置９０１の構成を示す図である。本実施の形態の構成は、うなり発生検出部９１２以外は第一の実施の形態に係る基地局装置１０１と同一である。ここでは第一の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００７０】
うなり発生検出部９１２は、半導体回路からなり、受信周波数測定部９１４、受信振幅測定部９１５、うなり判定部９１６を含む。うなり発生検出部９１２は、誤り率測定部１１１で測定される、２つのデータ系列の誤り率のいずれかが所定の値以上である場合に、基地局装置１０１が受信した多重信号におけるうなりの発生を検出する。
【００７１】
受信周波数測定部９１４は、信号処理部１０５におけるＳＤＭＡ分離後の２つの信号の周波数を測定する。
【００７２】
受信振幅測定部９１５は、信号処理部１０５におけるＳＤＭＡ分離後の２つの信号の振幅を測定する。
【００７３】
うなり判定部９１６は、受信周波数測定部９１４で測定された２つの周波数および受信振幅測定部９１５で測定された２つの振幅から得られる、２つの信号の周波数差および振幅差に基づいて、所定レベル以上のうなりが発生しているか否かを判定する。うなり判定部９１６は、２つの周波数の差が０を含まない所定の範囲内かつ２つの振幅の差が所定の値以下である場合に、うなりが発生したと判定する。
【００７４】
ここで、周波数差の判定に用いられている所定の範囲および振幅差の判定に用いられている所定の値は、通信に影響を及ぼす程度のうなりを起こす範囲および値と起こさない範囲および値との境界値であり、実際の信号測定等から経験的に求められる値である。
【００７５】
第二の実施の形態に係る移動局装置の構成は、第一の実施の形態に係る移動局装置の構成と同一のため、説明は省略する。
【００７６】
次に、第二の実施の形態に係る移動通信システムの動作をフローチャートを用いて説明する。フローチャートについては、第一の実施の形態において図７Ｂで示されたうなり判定処理以外は第一の実施例と同一である。ここではうなり判定処理のみについて説明する。
【００７７】
図１０は、本実施の形態に係る移動通信システムにおけるうなり判定処理を詳細に示すフローチャートである。
【００７８】
基地局装置９０１は、移動局装置２０２，２０３からの受信データの誤り率Ｅ１，Ｅ２を測定する（Ｓ１００１）。
【００７９】
基地局装置９０１は、誤り率Ｅ１，Ｅ２と所定の値Ｅｔとの比較を行い（Ｓ１００２）、いずれもＥｔより小さければ、うなりは生じていないと判定し（Ｓ１００５）、うなり判定処理を終了する。
【００８０】
少なくとも一方がＥｔ以上である場合、基地局装置９０１は、信号処理部１０５におけるＳＤＭＡ分離後の２つの信号の周波数Ｆ１，Ｆ２および振幅Ａ１，Ａ２を測定し（Ｓ１００３）、周波数差｜Ｆ１―Ｆ２｜が０でない所定の範囲内かつ振幅差｜Ａ１―Ａ２｜が所定の値以下であるか判定する（Ｓ１００４）。
【００８１】
周波数差｜Ｆ１―Ｆ２｜が所定の範囲内かつ振幅差｜Ａ１―Ａ２｜が所定の値以下である場合、基地局装置９０１はうなりが生じていると判定し（Ｓ１００６）、うなり判定処理を終了する。それ以外の場合にはうなりは生じていないと判定し（Ｓ１００５）、うなり判定処理を終了する。
【００８２】
うなりが生じていると判断された場合、第一の実施の形態と同様の方法で、うなり抑制処理が実行される。
【００８３】
以上の処理によって、基地局装置９０１が受信する多重信号におけるうなりが抑えられる。
【００８４】
ここで、多重信号のスタートシンボル部とプリァンブルビット部におけるうなりも抑えられるため、適切な利得が設定される。
【００８５】
以上で述べたように、第一の実施の形態および第二の実施の形態においては、うなりが検出された場合に、うなりが抑制される。さらに適切な利得が設定されるため、誤り率の低い通信が実行される。
【００８６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００８７】
例えば、本発明の実施の形態では、指定された周波数から、より離れた受信周波数をもつ信号を送信した移動局装置に対して、他方の移動局装置からの信号の受信周波数に近づけるよう指示する構成を示したが、指定された周波数により近い受信周波数をもつ信号を送信した移動局装置に対して、他方の移動局装置からの信号の受信周波数に近づけるよう指示する構成や、両方の移動局装置に対して、互いの受信周波数が近づくよう、送信周波数の変更をそれぞれ指示する構成としてもよい。
【００８８】
また、本発明の実施例では、送信周波数の制御を指示する制御信号が２ビットで構成される例を示したが、この制御信号を具体的な制御内容（値）を示す複数のビットとし、制御信号を受信した移動局装置が、この制御信号に基づき、より細かな送信周波数の制御を行う構成としてもよい。
【００８９】
さらに、本発明の実施例では、ＳＤＭＡ方式による通信を行う移動通信システムにおける構成を示したが、本発明は、ＣＤＭＡ等、同一の周波数に基づく周波数をもつ信号を同時に受信する、あらゆる通信装置および通信システムに適用可能である。
【００９０】
また、本発明の実施の形態では、２つの移動局装置と通信を行う基地局装置の構成を示したが、３つ以上の基地局装置と通信を行う基地局装置についても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】第一の実施の形態に係る移動通信システムの概要を示す図である。
【図２】第一の実施の形態に係る基地局装置の構成を示す図である。
【図３】非線形処理の入出力特性の一例を示す図である。
【図４】信号処理部におけるＳＤＭＡ分離前の多重信号の１フレームの構成を示す図である。
【図５】うなりが発生している多重信号の受信電力の波形の一例を示す図である。
【図６】第一の実施の形態に係る移動局装置の構成を示す図である。
【図７Ａ】第一の実施の形態に係る移動通信システムのうなり抑制に関する動作の概略を示すメインフローチャートである。
【図７Ｂ】図７Ａで示されるメインフローチャートのうち、うなり判定処理を詳細に示すフローチャートである。
【図７Ｃ】図７Ａで示されるメインフローチャートのうち、うなり抑制処理を詳細に示すフローチャートである。
【図８】非線形処理の入力波形と出力波形の関係の一例を示す図である。
【図９】第二の実施の形態に係る基地局装置の構成を示す図である。
【図１０】第二の実施の形態に係る移動通信システムにおけるうなり判定処理を詳細に示すフローチャートである。
【図１１】うなりが発生している波形を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０１ 基地局装置、１０２ アンテナ、１０３ ＲＦ部、１０４ ＢＢ部、１０５ 信号処理部、１０６ ＭＯＤＥＭ部、１０７ ＡＧＣ部、１０８ 制御部、１０９ ＳＤＭＡ分離部、１１０ ＳＤＭＡ多重部、１１１ 誤り率測定部、１１２ うなり発生検出部、１１３ 送信周波数変更指示部、１１４ 受信電力変動検出部、１１５ うなり判定部、２０１ 移動通信システム、２０２ 移動局装置、２０３ 移動局装置、４０１ フレーム、６０２ アンテナ、６０３ ＲＦ部、６０４ ＢＢ部、６０５ ＭＯＤＥＭ部、６０６ 送信周波数制御部、６０７ 制御信号抽出部、６０８ 送信周波数制御指示部、９０１ 基地局装置、９１２ うなり発生検出部、９１４ 受信周波数測定部、９１５ 受信振幅測定部、９１６ うなり判定部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの移動局装置と、前記２つの移動局装置に対し同一の周波数を指定し、前記２つの移動局装置のそれぞれから送信される、前記指定された周波数に基づく周波数をもつ２つの無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置とを含む移動通信システムであって、
前記基地局装置は、
前記多重信号において所定のレベル以上のうなりが発生しているか否かを判定するうなり判定手段と、
前記うなり判定手段が前記うなりが発生していると判定した場合、前記２つの無線信号の受信周波数の差が低減するよう、前記２つの移動局装置の少なくとも一方に対し、無線信号の送信周波数の変更を指示する送信周波数変更指示手段と、
を含み、
前記２つの移動局装置は、前記送信周波数変更指示手段による指示に基づいて、前記基地局装置に対する前記無線信号の送信周波数を変更する、
ことを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の移動通信システムであって、
前記送信周波数変更指示手段は、前記２つの無線信号のうち、前記指定された周波数から、より離れた受信周波数をもつ無線信号を送信した移動局装置に対して、該移動局装置からの無線信号の受信周波数が他方の移動局装置からの無線信号の受信周波数に近づくよう、前記無線信号の送信周波数の変更を指示する、
ことを特徴とする移動通信システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の移動通信システムであって、
前記うなり判定手段は、
前記多重信号の受信電力の変動周期および変動振幅に基づいて、前記うなりが発生しているか否かを判定する、
ことを特徴とする移動通信システム。
【請求項４】
請求項１または２に記載の移動通信システムであって、
前記うなり判定手段は、
前記２つの無線信号間の周波数差と、前記２つの無線信号間の受信電力差と、に基づいて、前記うなりが発生しているか否かを判定する、
ことを特徴とする移動通信システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の移動通信システムであって、
前記うなり判定手段は、前記２つの無線信号から抽出される２つのデータ系列の誤り率の少なくとも一方が所定の値以上である場合に、前記判定を実行する、
ことを特徴とする移動通信システム。
【請求項６】
２つの移動局装置に対し同一の周波数を指定し、前記２つの移動局装置のそれぞれから送信される、前記指定された周波数に基づく周波数をもつ２つの無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置であって、
前記多重信号において所定のレベル以上のうなりが発生しているか否かを判定するうなり判定手段と、
前記うなり判定手段が前記うなりが発生していると判定した場合、前記２つの無線信号の受信周波数の差が低減するよう、前記２つの移動局装置の少なくとも一方に対し、無線信号の送信周波数の変更を指示する送信周波数変更指示手段と、
を含むことを特徴とする基地局装置。
【請求項７】
２つの移動局装置と、前記２つの移動局装置に対し同一の周波数を指定し、前記２つの移動局装置のそれぞれから送信される、前記指定された周波数に基づく周波数をもつ２つの無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置とを含む移動通信システムにおけるうなり抑制方法であって、
前記多重信号において所定のレベル以上のうなりが発生しているか否かを判定するうなり判定ステップと、
前記うなり判定ステップにおいて前記うなりが発生していると判定された場合、前記２つの無線信号の受信周波数の差が低減するよう、前記２つの移動局装置の少なくとも一方に対し、無線信号の送信周波数の変更を指示する送信周波数変更指示ステップと、
前記周波数変更指示ステップにおける指示に基づいて、前記無線信号の送信周波数を変更する送信周波数変更ステップと、
を含むことを特徴とするうなり抑制方法。
【請求項１】
２つの移動局装置と、前記２つの移動局装置に対し同一の周波数を指定し、前記２つの移動局装置のそれぞれから送信される、前記指定された周波数に基づく周波数をもつ２つの無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置とを含む移動通信システムであって、
前記基地局装置は、
前記多重信号において所定のレベル以上のうなりが発生しているか否かを判定するうなり判定手段と、
前記うなり判定手段が前記うなりが発生していると判定した場合、前記２つの無線信号の受信周波数の差が低減するよう、前記２つの移動局装置の少なくとも一方に対し、無線信号の送信周波数の変更を指示する送信周波数変更指示手段と、
を含み、
前記２つの移動局装置は、前記送信周波数変更指示手段による指示に基づいて、前記基地局装置に対する前記無線信号の送信周波数を変更する、
ことを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の移動通信システムであって、
前記送信周波数変更指示手段は、前記２つの無線信号のうち、前記指定された周波数から、より離れた受信周波数をもつ無線信号を送信した移動局装置に対して、該移動局装置からの無線信号の受信周波数が他方の移動局装置からの無線信号の受信周波数に近づくよう、前記無線信号の送信周波数の変更を指示する、
ことを特徴とする移動通信システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の移動通信システムであって、
前記うなり判定手段は、
前記多重信号の受信電力の変動周期および変動振幅に基づいて、前記うなりが発生しているか否かを判定する、
ことを特徴とする移動通信システム。
【請求項４】
請求項１または２に記載の移動通信システムであって、
前記うなり判定手段は、
前記２つの無線信号間の周波数差と、前記２つの無線信号間の受信電力差と、に基づいて、前記うなりが発生しているか否かを判定する、
ことを特徴とする移動通信システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の移動通信システムであって、
前記うなり判定手段は、前記２つの無線信号から抽出される２つのデータ系列の誤り率の少なくとも一方が所定の値以上である場合に、前記判定を実行する、
ことを特徴とする移動通信システム。
【請求項６】
２つの移動局装置に対し同一の周波数を指定し、前記２つの移動局装置のそれぞれから送信される、前記指定された周波数に基づく周波数をもつ２つの無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置であって、
前記多重信号において所定のレベル以上のうなりが発生しているか否かを判定するうなり判定手段と、
前記うなり判定手段が前記うなりが発生していると判定した場合、前記２つの無線信号の受信周波数の差が低減するよう、前記２つの移動局装置の少なくとも一方に対し、無線信号の送信周波数の変更を指示する送信周波数変更指示手段と、
を含むことを特徴とする基地局装置。
【請求項７】
２つの移動局装置と、前記２つの移動局装置に対し同一の周波数を指定し、前記２つの移動局装置のそれぞれから送信される、前記指定された周波数に基づく周波数をもつ２つの無線信号が重なり合った多重信号を受信する基地局装置とを含む移動通信システムにおけるうなり抑制方法であって、
前記多重信号において所定のレベル以上のうなりが発生しているか否かを判定するうなり判定ステップと、
前記うなり判定ステップにおいて前記うなりが発生していると判定された場合、前記２つの無線信号の受信周波数の差が低減するよう、前記２つの移動局装置の少なくとも一方に対し、無線信号の送信周波数の変更を指示する送信周波数変更指示ステップと、
前記周波数変更指示ステップにおける指示に基づいて、前記無線信号の送信周波数を変更する送信周波数変更ステップと、
を含むことを特徴とするうなり抑制方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−８７６３６（Ｐ２０１０−８７６３６Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５１８９５（Ｐ２００８−２５１８９５）
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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