通信装置、キャリブレーション方法及びプログラム
【課題】 キャリブレーションのために使用される回路のキャリブレーションに与える影響を軽減すること。
【解決手段】 キャリブレーション部５０からアンテナｘ部１０−ｘを介して基地局送受信部４０に対し送信されるキャリブレーション信号と、基地局送受信部４０からアンテナｘ部１０−ｘを介してキャリブレーション部５０に対し送信されるキャリブレーション信号と、にそれぞれ基づいて、第１キャリブレーションウエイト基礎量と、第２キャリブレーションウエイト基礎量とを算出し、該第１キャリブレーションウエイト基礎量と、該第２キャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて、キャリブレーションウエイトを算出することを特徴とする。
【解決手段】 キャリブレーション部５０からアンテナｘ部１０−ｘを介して基地局送受信部４０に対し送信されるキャリブレーション信号と、基地局送受信部４０からアンテナｘ部１０−ｘを介してキャリブレーション部５０に対し送信されるキャリブレーション信号と、にそれぞれ基づいて、第１キャリブレーションウエイト基礎量と、第２キャリブレーションウエイト基礎量とを算出し、該第１キャリブレーションウエイト基礎量と、該第２キャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて、キャリブレーションウエイトを算出することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信装置、キャリブレーション方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
アダプティブアレイアンテナを使用する基地局装置においては、複数のアンテナにおいてそれぞれ受信される信号に基づいて、送信信号について、アンテナごとの送信電力のウエイトを算出する。そして、該ウエイトに基づいて重み付けされた送信信号を、各アンテナから送出する処理を行う。
【０００３】
ここで、精度よく重み付けを算出するためには、受信信号の各アンテナにおける受信電力や位相回転量と、送信信号を送信する際に生ずる基地局装置内部での電力ロスや遅延と、を把握しておき、これらを考慮した上で重み付けを算出する必要がある。このための技術として種々のキャリブレーション技術が開発されており、例えば特許文献１には、各アンテナとケーブルがアイソレーションや損失等について異なる特性を有することによる上記電力ロスや遅延を考慮に入れて重み付けを算出するキャリブレーション技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−０５３６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のキャリブレーション技術においては、キャリブレーションのために使用される回路自体の特性もキャリブレーションに影響する。すなわち、従来は図５に示すように、キャリブレーション部１５０から送信されるキャリブレーション信号を基地局送受信部１４０において受信し、該受信される信号に基づいてキャリブレーションウエイト算出部１４８にてキャリブレーションウエイトを算出していたため、キャリブレーション部１５０から基地局送受信部１４０に至るケーブルや内部回路等のキャリブレーションのために使用される回路の特性がキャリブレーションウエイトに影響していた。このため、キャリブレーションの精度を保つためには、キャリブレーションのために使用される回路における電力ロスや遅延を各アンテナで揃えておく必要があった。
【０００５】
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、キャリブレーションのために使用される回路のキャリブレーションに与える影響を軽減することを可能とする通信装置、キャリブレーション方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明は、キャリブレーション部と、送受信部と、該キャリブレーション部及び該送受信部とそれぞれ接続される複数のアンテナ部と、を含む通信装置において、キャリブレーション信号を取得するキャリブレーション信号取得手段、をさらに含み、前記キャリブレーション部は、前記キャリブレーション信号取得手段により取得されるキャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第１送信手段、を含み、前記アンテナ部は、前記第１送信手段により送信される前記キャリブレーション信号を取得し、前記送受信部に対し送信する第１取得送信手段、を含み、前記送受信部は、前記第１取得送信手段により送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第１キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第１キャリブレーションウエイト基礎量算出手段と、前記キャリブレーション信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第２送信手段と、を含み、前記アンテナ部は、前記第２送信手段により送信される前記キャリブレーション信号を取得し、前記キャリブレーション部に対し送信する第２取得送信手段、をさらに含み、前記キャリブレーション部は、前記第２取得送信手段により送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第２キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第２キャリブレーションウエイト基礎量算出手段と、をさらに含み、前記第１キャリブレーションウエイト基礎量と、前記第２キャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて、キャリブレーションウエイトを算出するキャリブレーションウエイト算出手段、をさらに含むことを特徴とする。
【０００７】
このようにすることにより、キャリブレーションウエイトを、前記第１キャリブレーションウエイト基礎量と、前記第２キャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて決定することができるので、キャリブレーションのために使用される回路のキャリブレーションに与える影響を軽減することが可能となる。
【０００８】
また、上記通信装置において、前記送受信部は、前記複数のアンテナ部ごとに設けられ、前記各アンテナ部に到来する信号を受信する信号受信手段と、前記各信号受信手段によりそれぞれ受信される信号の位相及び振幅の前記アンテナ部間における相違量を示す受信ウエイトであって、前記各アンテナ部にそれぞれ対応する複数の受信ウエイトを算出する受信ウエイト算出手段と、送信信号を取得する送信信号取得手段と、前記受信ウエイトと、前記キャリブレーションウエイト算出手段により算出されるキャリブレーションウエイトと、に基づいて、前記各アンテナ部から前記送信信号を送信する際の、位相及び振幅の前記アンテナ部間における相違量を示す送信ウエイトであって、前記各アンテナ部にそれぞれ対応する送信ウエイトを決定する送信ウエイト決定手段と、前記複数のアンテナ部ごとに設けられ、前記送信ウエイト決定手段により決定される送信ウエイトに基づいて重み付けされた前記送信信号を、前記各アンテナ部から送信する複数の送信信号送信手段と、を含む、こととしてもよい。
【０００９】
このように、無線にて信号を送受信するための複数のアンテナと、前記複数のアンテナごとに設けられ、前記各アンテナに到来する信号を受信する複数の信号受信手段と、前記各信号受信手段によりそれぞれ受信される信号の位相及び振幅の前記アンテナ間における相違量を示す受信ウエイトであって、前記各アンテナにそれぞれ対応する複数の受信ウエイトを算出する受信ウエイト算出手段と、送信信号を取得する送信信号取得手段と、前記受信ウエイトに基づいて、各アンテナから前記送信信号を送信する際の、位相及び振幅の前記アンテナ間における相違量を示す送信ウエイトであって、前記各アンテナにそれぞれ対応する送信ウエイトを決定する送信ウエイト決定手段と、前記複数のアンテナごとに設けられ、前記送信ウエイト決定手段により決定される送信ウエイトにて、前記各アンテナから前記送信信号を送信する複数の送信信号送信手段と、を含む通信装置において、キャリブレーション信号を取得するキャリブレーション信号取得手段と、前記キャリブレーション信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号を前記各アンテナに対し送信するキャリブレーション信号送信手段と、をさらに含み、前記各信号受信手段は、前記キャリブレーション信号送信手段により送信される前記キャリブレーション信号をさらに受信し、前記通信装置は、前記各信号受信手段によりそれぞれ受信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第１キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第１キャリブレーションウエイト基礎量算出手段、をさらに含み、前記送信信号取得手段は、前記キャリブレーション信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号を送信信号として取得し、前記送信信号送信手段は、前記送信信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号を送信し、前記通信装置は、前記各送信信号送信手段により送信される前記キャリブレーション信号をそれぞれ受信するキャリブレーション信号受信手段と、前記キャリブレーション信号受信手段により受信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第２キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第２キャリブレーションウエイト基礎量算出手段と、前記第１キャリブレーションウエイト基礎量と、前記第２キャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて、キャリブレーションウエイトを算出するキャリブレーションウエイト算出手段と、をさらに含み、前記送信ウエイト決定手段は、前記キャリブレーションウエイトにさらに基づいて、前記各アンテナ部から前記送信信号を送信する際の送信ウエイトを決定する、こととすれば、キャリブレーションのために使用される回路のキャリブレーションに与える影響を軽減させて算出されるキャリブレーションウエイトを、前記各アンテナ部から前記送信信号を送信する際の送信ウエイトに反映させることができるので、より精度の高い送信ウエイトを決定することができる。
【００１０】
また、上記通信装置において、前記第１キャリブレーションウエイト基礎量は、前記送受信部により受信される前記キャリブレーション信号の、前記キャリブレーション信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号に対する位相回転量及び振幅変化量に基づいて算出され、前記第２キャリブレーションウエイト基礎量は、前記キャリブレーション部により受信される前記キャリブレーション信号の、前記キャリブレーション信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号に対する位相回転量及び振幅変化量に基づいて算出される、こととしてもよい。
【００１１】
また、上記通信装置において、前記キャリブレーション信号は、一定周波数の信号である、こととしてもよい。
【００１２】
また、本発明に係るキャリブレーション方法は、キャリブレーション部と、送受信部と、該キャリブレーション部及び該送受信部とそれぞれ接続される複数のアンテナ部と、を含む通信装置を制御するキャリブレーション方法において、キャリブレーション信号を取得するキャリブレーション信号取得ステップ、を含み、前記キャリブレーション部において、前記キャリブレーション信号取得ステップにおいて取得されるキャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第１送信ステップ、を含み、前記アンテナ部において、前記第１送信ステップにおいて送信される前記キャリブレーション信号を前記送受信部に対し送信する第１取得送信ステップ、を含み、前記送受信部において、前記第１取得送信ステップにおいて送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第１キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第１キャリブレーションウエイト基礎量算出ステップと、前記キャリブレーション信号取得ステップにおいて取得される前記キャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第２送信ステップと、を含み、前記アンテナ部において、前記第２送信ステップにおいて送信される前記キャリブレーション信号を前記キャリブレーション部に対し送信する第２取得送信ステップ、をさらに含み、前記キャリブレーション部において、前記第２取得送信ステップにおいて送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第２キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第２キャリブレーションウエイト基礎量算出ステップと、をさらに含み、前記第１キャリブレーションウエイト基礎量と、前記第２キャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて、キャリブレーションウエイトを算出するキャリブレーションウエイト算出ステップ、をさらに含むことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係るプログラムは、コンピュータを、キャリブレーション部と、送受信部と、該キャリブレーション部及び該送受信部とそれぞれ接続される複数のアンテナ部と、を含む通信装置として機能させる機能させるためのプログラムにおいて、キャリブレーション信号を取得するキャリブレーション信号取得手段、を含む前記通信装置として前記コンピュータをさらに機能させ、前記キャリブレーション信号取得手段により取得されるキャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第１送信手段、を含む前記キャリブレーション部として前記コンピュータをさらに機能させ、前記第１送信手段により送信される前記キャリブレーション信号を前記送受信部に対し送信する第１取得送信手段、を含む前記アンテナ部として前記コンピュータをさらに機能させ、前記第１取得送信手段により送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第１キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第１キャリブレーションウエイト基礎量算出手段、及び前記キャリブレーション信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第２送信手段、を含む前記送受信部として前記コンピュータをさらに機能させ、前記第２送信手段により送信される前記キャリブレーション信号を前記キャリブレーション部に対し送信する第２取得送信手段、を含む前記アンテナ部として前記コンピュータをさらに機能させ、前記第２取得送信手段により送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第２キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第２キャリブレーションウエイト基礎量算出手段と、を含む前記キャリブレーション部として前記コンピュータをさらに機能させ、前記第１キャリブレーションウエイト基礎量と、前記第２キャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて、キャリブレーションウエイトを算出するキャリブレーションウエイト算出手段、を含む前記通信装置として前記コンピュータをさらに機能させる、ことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態に係る移動体通信システム１の構成図である。該移動体通信システム１は、図１に示すように、基地局装置２と、移動局装置３と、通信ネットワーク４と、を含んで構成されている。
【００１６】
基地局装置２は、図２に示すように、制御部２０と、無線通信部２１と、記憶部２２と、ネットワークインターフェイス部２３と、キャリブレーション部２４と、を含んで構成されている。制御部２０は、基地局装置２の各部を制御し、通話やデータ通信に関わる処理を実行している。無線通信部２１は、複数のアンテナを備え、移動局装置３からの音声信号や通信用パケット等をそれぞれ受信して復調し、制御部２０に出力したり、制御部２０から入力される指示に従って、制御部２０から入力される音声信号や通信用パケット等を変調してアンテナを介して出力したり、といった処理を行う。また、複数のアンテナを従来公知のアダプティブアレイアンテナとして使用することにより、後述する空間分割多重方式（ＳＤＭＡ，Space Division Multiple Access）にて通信を行う。記憶部２２は、制御部２０のワークメモリとして動作する。また、この記憶部２２は、制御部２０によって行われる各種処理に関わるプログラムやパラメータを保持している。ネットワークインターフェイス部２３は、通信ネットワーク４と接続されており、通信ネットワーク４からの音声信号や通信用パケット等を受信して制御部２０に出力したり、制御部２０の指示に従って音声信号や通信用パケット等を通信ネットワーク４に対して送信したりする。キャリブレーション部２４は、後述するように、キャリブレーション信号の送受信を行い、基地局装置２内での電力ロスや遅延をアンテナごとの送信電力のウエイトに反映させるためのキャリブレーション処理の一部を行う。
【００１７】
移動局装置３は、従来公知の携帯電話端末やＰＨＳ端末等の移動体通信システムで使用される端末装置と同様の端末装置であり、基地局装置２から無線送信される信号を受信し、基地局装置２に対し信号を無線送信することにより、基地局装置２と通信を行う。そして、該通信には上記空間分割多重方式を使用するとともに、時分割複信方式（ＴＤＤ，Time Division Duplex）を使用することにより、移動局装置３から基地局装置２へ送信される信号（上り信号）と、基地局装置２から移動局装置３へ送信される信号（下り信号）と、を同一の周波数チャネルを使用して通信するようにしている。
【００１８】
通信ネットワーク４は移動体通信システム１の交換機ネットワークであってもよいし、該移動体通信システム１がＩＰ電話による通信システムである場合などにはＴＣＰ／ＩＰ網であってもよい。
【００１９】
図３は、本実施の形態に係る基地局装置２の機能ブロックを示す図である。図３に示すように、基地局装置２は、機能的には、アンテナｘ部１０−ｘ（ｘ＝１〜ｎ）と、基地局送受信部４０と、キャリブレーション部５０と、合成・分配部６０と、キャリブレーション信号生成部７０と、ケーブル８０−ｘ（ｘ＝１〜ｎ）と、ケーブル８１−ｘ（ｘ＝１〜ｎ）と、を含んで構成されている。アンテナｘ部１０−ｘは、アンテナ１１−ｘと、カプラ（連結器）１２−ｘと、Ｔ(Transfer)／Ｒ(Receive)スイッチ１４−ｘと、パワーアンプ（電力増幅器）１５−ｘと、Ｔ／Ｒスイッチ１６−ｘと、ローノイズアンプ（低雑音増幅器）１７−ｘと、を含んで構成されている。基地局送受信部４０は、Ｔ／Ｒスイッチ４１−ｘ（ｘ＝１〜ｎ）と、周波数変換部４２−ｘ（ｘ＝１〜ｎ）と、周波数変換部４３−ｘ（ｘ＝１〜ｎ）と、送信部４４と、受信部４５と、送信ウエイト生成部４６と、第１キャリブレーションウエイト基礎量算出部４７と、キャリブレーションウエイト算出部４８と、を含んで構成されている。キャリブレーション部５０は、Ｔ／Ｒスイッチ５１と、周波数変換部５２と、周波数変換部５３と、送信部５４と、受信部５５と、第２キャリブレーションウエイト基礎量算出部５６と、を含んで構成されている。
【００２０】
アンテナｘ部１０−ｘは、無線通信部２１によって実現され、アンテナ１１−ｘに到来する電波を取得し、該電波に含まれる信号を基地局送受信部４０に入力する信号入力処理と、基地局送受信部４０から出力される信号をアンテナ１１−ｘから無線区間に送出する信号送出処理を行う。そして通常は、移動局装置３との間での電波の送受信を行う。
【００２１】
またアンテナｘ部１０−ｘは、アンテナ１１−ｘに到来する電波に含まれる信号の増幅処理及び基地局送受信部４０から出力される信号の増幅処理も行う。具体的には、本実施の形態では上述のように時分割複信方式を使用しており、Ｔ／Ｒスイッチ１４−ｘ及びＴ／Ｒスイッチ１６−ｘにより上り信号と下り信号のタイムスロットに含まれる信号をそれぞれ異なる経路に振り分け、それぞれの経路に設置される増幅器を経由して通信を行う。そして、上り信号の場合には、パワーアンプ１５−ｘにより信号の電力を増幅することで、アンテナ１１−ｘから信号を送信する際の送信電力を制御している。また、下り信号の場合にはローノイズアンプ１７−ｘにより雑音レベルが非常に低い増幅を行い、受信信号の雑音レベルをできるだけ上げることなく、該信号の受信電力を増幅している。カプラ１２−ｘについては、後述する。
【００２２】
またアンテナ部１０−ｘは通常該基地局装置２が設置される鉄塔の先端部に設置される。一方の基地局送受信部４０は鉄塔の地面に近い部分に設置される。そのため、Ｔ／Ｒスイッチ１６−ｘと、Ｔ／Ｒスイッチ４１−ｘと、の間には１０ｍ以上の距離があることも多く、その間はケーブル８０−ｘによって接続されている。
【００２３】
次に、基地局送受信部４０は、無線通信部２１、制御部２０及び記憶部２２によって実現され、アンテナｘ部１０−ｘから出力される信号を復調及び復号する復調・復号処理及びアンテナｘ部１０−ｘへ出力する信号を変調及び符号化する変調・符号化処理を行う。そしてさらに、図示していないが、ネットワークインターフェイス部２３との間での信号の送受信も行い、通信ネットワーク４と、移動局装置３との間での通信を中継する。
【００２４】
Ｔ／Ｒスイッチ４１−ｘは、ケーブル８０−ｘと接続され、アンテナｘ部１０−ｘから出力される信号を含むタイムスロットと、アンテナｘ部１０−ｘへ出力する信号を含むタイムスロットと、で経路を切り替えることにより、アンテナｘ部１０−ｘから出力される信号を周波数変換部４３−ｘに出力し、周波数変換部４２−ｘから出力される信号をケーブル８０−ｘに送出する。なお、Ｔ／Ｒスイッチ４１−ｘ、周波数変換部４２−ｘ、周波数変換部４３−ｘはそれぞれアンテナｘ部１０−ｘに対応して設けられ、各アンテナｘ部１０−ｘとの間で信号の入出力を行う。
【００２５】
周波数変換部４３−ｘは、アンテナｘ部１０−ｘから出力される信号を、無線周波数からベースバンド周波数に変換する周波数変換処理を行い、該信号を受信部４５に出力する。逆に、周波数変換部４２−ｘは、アンテナｘ部１０−ｘへ出力する信号を、ベースバンド周波数から無線周波数に変換する周波数変換処理を行い、該信号をＴ／Ｒスイッチ４１−ｘに送出する。
【００２６】
受信部４５は、各周波数変換部４３−ｘから入力される信号の合成と、検波処理を行う。検波処理としては、具体的には、該信号に図示しないバンドパスフィルタによるＤＦＴ(Digital Fourier Transpose)処理を施すことにより、特定の周波数の成分のみを取り出す。そして、該特定の周波数の信号に対し、復調及び復号処理を行い、移動局装置３が送出した信号をビット列で取得する。併せて、各周波数変換部４３−ｘから入力される信号の位相及び振幅を取得し、送信ウエイト生成部４６に出力する。
【００２７】
送信部４４は、ネットワークインターフェイス部２３から出力される信号であるビット列を無線区間に送出するために、該信号の符号化及び変調処理を行う。そして、該信号を周波数変換部４２−ｘに対して出力する。そしてこの出力を行う際に、以下に説明する送信ウエイト生成部４６において生成される送信ウエイトに基づいて各周波数変換部４２−ｘへの出力ごとに重み付けを行う。より具体的には、変調処理された信号に、送信ウエイト生成部４６において生成される該信号の位相及び振幅の各アンテナｘ部１０−ｘ間における相違量を示す送信ウエイトを乗算することにより、各アンテナｘ部１０−ｘにおいて該信号が無線区間に送出される際の位相及び振幅を、アンテナｘ部１０−ｘごとに決定する。そしてこのようにすることにより、アンテナ１１−ｘによるアダプティブビームフォーミング及びアダプティブヌルステアリング、すなわち空間分割多重方式を実現し、ｘの数ｎはアダプティブアレイアンテナの数となる。該処理を数式で表すと以下の式（１）のようになる。なお、変調処理された信号をＳ(ｔ)、周波数変換部４２−ｘに対して出力される信号をＳｘ(ｔ)、該Ｓｘ(ｔ)についての送信ウエイトをｗＴｘとする。
【００２８】
Ｓｘ(ｔ)＝Ｓ(ｔ)×ｗＴｘ （ｘ＝１，２，・・・，ｎ） ・・・（１）
【００２９】
送信ウエイト生成部４６は、受信部４５から出力される信号の位相及び振幅に基づいて、受信される信号の位相及び振幅の各アンテナｘ部１０−ｘ間における相違量を示す受信ウエイトを算出する。受信ウエイトは相対的なものであり、１の周波数変換部４３−ｘから出力される信号の位相及び振幅を基準として、該基準となる位相及び振幅と、他の周波数変換部４３−ｘから出力される信号の位相及び振幅と、の差異をアンテナｘ部１０−ｘにおける受信ウエイトとして用いることができる。そして送信ウエイト生成部４６は、該受信ウエイトと、後述するキャリブレーションウエイト算出部において算出される、各アンテナｘ部１０−ｘにそれぞれ対応する複数のキャリブレーションウエイトと、に基づいて送信ウエイトｗＴｘを生成する。該処理を数式で表すと以下の式（２）のようになる。なお、周波数変換部４３−ｘから出力される信号の受信ウエイトをｗＲｘ、キャリブレーションウエイトをｗＣｘとする。
【００３０】
ｗＴｘ＝ｗＲｘ×ｗＣｘ （ｘ＝１，２，・・・，ｎ） ・・・（２）
【００３１】
次に、キャリブレーションウエイトを算出する処理について説明する。
【００３２】
まず、制御部２０によって実現されるキャリブレーション信号生成部７０がキャリブレーション信号を生成する。該キャリブレーション信号の種類としては、例えば一定周波数の信号の一種であるトーン信号（正弦波）や周波数が信号内容に応じて変更されるバースト信号（ビット列）が考えられる。トーン信号を用いる場合には、固定シンボルでトーン信号を用意しておき、該固定シンボルのコピーを繰り返すことにより、該キャリブレーション信号を生成することができる。バースト信号を使用する場合には、ＰＮ（Pseudo Noise）符号を用いたり、乱数によって信号を生成したりすることにより、該キャリブレーション信号を生成することができる。そして該キャリブレーション信号を送信部４４、受信部４５、送信部５４、受信部５５、第１キャリブレーションウエイト基礎量算出部４７、第２キャリブレーションウエイト基礎量算出部５６に対し、出力する。
【００３３】
キャリブレーション部５０はキャリブレーション部２４によって実現される。該キャリブレーション部５０においては、まず送信部５４が、キャリブレーション信号生成部７０から入力されるキャリブレーション信号を取得し、該キャリブレーション信号について、キャリブレーション信号の種類に応じた符号化・変調処理を行い、周波数変換部５２に出力する。
【００３４】
そして周波数変換部５２では、キャリブレーション信号を、ベースバンド周波数から無線周波数に変換し、Ｔ／Ｒスイッチ５１に出力する。Ｔ／Ｒスイッチ５１は合成・分配部６０から出力される信号を含むタイムスロットと、合成・分配部６０へ出力する信号を含むタイムスロットと、で経路を切り替えることにより、合成・分配部６０から出力される信号を周波数変換部５３に出力し、周波数変換部５２から出力される信号を合成・分配部６０に送出する。
【００３５】
そして、合成・分配部６０はケーブル８１−ｎと接続されており、Ｔ／Ｒスイッチ５１から出力されるキャリブレーション信号を各アンテナｘ部１０−ｘのカプラ１２−ｎに対して分配して送信する。なお、該合成・分配部６０はキャリブレーション部２４に含まれていてもよいし、無線通信部２１に含まれていてもよい。無線通信部２１に含まれる場合には、Ｔ／Ｒスイッチ５１と合成・分配部６０との間の距離がＴ／Ｒスイッチ１６−ｘと、Ｔ／Ｒスイッチ４１−ｘと、の間の距離と同程度の長さになり、キャリブレーション部２４に含まれる場合には、合成・分配部６０とカプラ１２−ｘとの間の距離がＴ／Ｒスイッチ１６−ｘと、Ｔ／Ｒスイッチ４１−ｘと、の間の距離と同程度の長さになる。
【００３６】
カプラ１２−ｘは、Ｔ／Ｒスイッチ１４−ｘとアンテナ１１−ｘとの間に設置される通信線と、ケーブル８１−ｘと、を電気的に連結する。そして、カプラ１２−ｘにより、Ｔ／Ｒスイッチ１４−ｘとアンテナ１１−ｘとの間に設置される通信線を流れる信号はケーブル８１−ｘにも流れることとなり、逆にケーブル８１−ｘに流れる信号はＴ／Ｒスイッチ１４−ｘとアンテナ１１−ｎとの間に設置される通信線にも流れることとなる。つまり、例えばＴ／Ｒスイッチ１４−ｘからアンテナ１１−ｘに流れる信号は、カプラ１２−ｘによって取得され、ケーブル８１−ｘに流されるため、合成・分配部６０において取得することが可能となる。また、合成・分配部６０からケーブル８１−ｘに流される信号も、カプラ１２−ｘによって取得され、Ｔ／Ｒスイッチ１４−ｘとアンテナ１１−ｘとの間に設置される通信線に流されるため、Ｔ／Ｒスイッチ１４−ｘにおいて取得することが可能となる。
【００３７】
このようにしてＴ／Ｒスイッチ１４−ｘは、合成・分配部６０により分配送信されるキャリブレーション信号を取得する。なお、該キャリブレーション信号は時分割複信方式の上り信号に使用されるタイムスロットに入るようにキャリブレーション部５０において時間を調節して送信される。このためには、図示しないクロックを用いて制御部２０と、無線通信部２１と、記憶部２２と、キャリブレーション部２４と、の同期を取ることが望ましい。
【００３８】
そしてこのようにしてＴ／Ｒスイッチ１４−ｘにより取得された複数の上記キャリブレーション信号は、上述した処理により、受信部４５において検波される。該検波においては、該キャリブレーション信号がトーン信号である場合には、周波数変換部４３−ｘから出力される信号にＤＦＴ処理を施すことにより元のトーン信号を取得することができる。
【００３９】
一方該キャリブレーション信号がバースト信号である場合には、キャリブレーション信号生成部７０から入力されるキャリブレーション信号を参照信号として、該参照信号との相関から復調・復号を行うことになる。具体的には、周波数変換部４３−ｘから出力される信号と、該参照信号の少なくとも一部とで、相関が最大となるタイミングをサーチし、相関が最大となるタイミングで該参照信号と周波数変換部４３−ｘから出力される信号との相関を取得して出力することにより、検波される。すなわち、周波数変換部４３−ｘから出力される信号から搬送波成分を抽出して送信側の周波数及び位相に合わせる搬送波成分抽出処理を行う。このような搬送波成分抽出処理は、キャリブレーション信号がトーン信号である場合には不要である。
【００４０】
そしてさらに受信部４５が受信したキャリブレーション信号に基づいて、第１キャリブレーションウエイト基礎量算出部４７は、第１キャリブレーションウエイト基礎量を算出する。第１キャリブレーションウエイト基礎量は、後述するキャリブレーションウエイト算出部４８においてキャリブレーションウエイト算出処理に用いられる量であり、基地局送受信部４０により受信されるキャリブレーション信号の、キャリブレーション生成部７０より取得されるキャリブレーション信号に対する位相回転量及び振幅変化量に基づいて算出される。具体的には、キャリブレーション信号生成部７０により生成されるキャリブレーション信号をＣｘ(ｔ)、周波数変換部４３−ｘから出力される信号をＣ’ｘ(ｔ)、キャリブレーション部５０から合成分配部６０での電力ロス及び位相回転をそれぞれＢ及びβ、ケーブル８１−ｘでの電力ロス及び位相回転をそれぞれＤｘ及びδｘ、アンテナｘ部１０−ｘから受信部４５での電力ロス及び位相回転をそれぞれＥｘ及びεｘ、第１キャリブレーションウエイト基礎量をＥｒ(ｘ)、雑音をＮ１ｘとすると、Ｃ’ｘ(ｔ)及びＥｒ(ｘ)はそれぞれ以下の式（３）及び式（４）で表される。なお、Ｅ［ ］は平均値を取る関数であり、＊は複素共役であり、ｘは１からｎの間の整数である。また、Ｃｘ(ｔ)の振幅は１としている。またｊは虚数単位である。
【００４１】
Ｃ’ｘ(ｔ)＝Ｃｘ(ｔ)×Ｂexp(ｊβ)×Ｄｘexp(ｊδｘ)×Ｅｘexp(ｊεｘ)＋Ｎ１ｘ
・・・（３）
【００４２】
Ｅｒ(ｘ)＝Ｅ［Ｃ’ｘ(ｔ)］×Ｃｘ(ｔ)＊＝ＢＤｘＥｘexp(ｊ(β＋δｘ＋εｘ))
・・・（４）
【００４３】
次に、送信部４４が、キャリブレーション信号生成部７０から入力されるキャリブレーション信号を取得し、該キャリブレーション信号について、キャリブレーション信号の種類に応じた符号化・変調処理を行い、周波数変換部４２−ｘに出力する。このとき、送信部４４は特定の周波数変換部４２−ｘにのみ該キャリブレーション信号を出力することが望ましい。具体的には、特定の周波数変換部４２−ｘ以外に出力する信号の送信ウエイトをゼロとすることにより、該特定の周波数変換部４２−ｘにのみ該キャリブレーション信号を出力することができる。以下では、周波数変換部４２−ｉにのみ該キャリブレーション信号を出力するものとして説明する。
【００４４】
周波数変換部４２−ｉでは、キャリブレーション信号を、ベースバンド周波数から無線周波数に変換し、Ｔ／Ｒスイッチ４１−ｉに出力する。そして上述した処理により、アンテナｉ部１０−ｉは、該信号をアンテナ１１−ｉから送信する。この際、Ｔ／Ｒスイッチ１４−ｉからアンテナ１１−ｉに流れる信号は、カプラ１２−ｉによって取得され、ケーブル８１−ｉに流されるため、合成・分配部６０において取得することが可能となる。
【００４５】
このようにして合成・分配部６０は該キャリブレーション信号を取得する。そして該キャリブレーション信号はＴ／Ｒスイッチ５１に対して出力される。Ｔ／Ｒスイッチ５１は該キャリブレーション信号を周波数変換部５３に対して出力し、周波数変換部５３は、該キャリブレーション信号を、無線周波数からベースバンド周波数に変換する周波数変換処理を行う。そして受信部５５に対して周波数変換処理された該キャリブレーション信号を出力し、受信部５５において検波される。該検波においては、該キャリブレーション信号がトーン信号である場合には、周波数変換部５３から出力される信号にＤＦＴ処理を施すことにより元のトーン信号の位相成分を抽出する。
【００４６】
一方該キャリブレーション信号がバースト信号である場合には、キャリブレーション信号生成部７０から入力されるキャリブレーション信号を参照信号として、該参照信号との相関から復調・復号を行うことになる。具体的には、周波数変換部５３から出力される信号と、該参照信号の少なくとも一部とで、相関が最大となるタイミングをサーチし、相関が最大となるタイミングで該参照信号と周波数変換部５３から出力される信号との相関を取得して出力することにより、検波される。
【００４７】
そしてさらに受信部５５が受信したキャリブレーション信号に基づいて、第２キャリブレーションウエイト基礎量算出部５６は、第２キャリブレーションウエイト基礎量を算出する。第２キャリブレーションウエイト基礎量は、第１キャリブレーションウエイト基礎量同様、後述するキャリブレーションウエイト算出部４８においてキャリブレーションウエイト算出処理に用いられる量であり、キャリブレーション部５０により受信されるキャリブレーション信号の、キャリブレーション生成部７０より取得されるキャリブレーション信号に対する位相回転量及び振幅変化量に基づいて算出される。具体的には、キャリブレーション信号生成部７０により生成されるキャリブレーション信号をＣｉ(ｔ)、周波数変換部５３から出力される信号をＣ’ｉ(ｔ)、送信部４４からアンテナｉ部１０−ｉでの電力ロス及び位相回転をそれぞれＦｉ及びζｉ、ケーブル８１−ｉでの電力ロス及び位相回転をそれぞれＧｉ及びηｉ、合成・分配部６０からキャリブレーション部５０での電力ロス及び位相回転をそれぞれＨ及びκ、第２キャリブレーションウエイト基礎量をＥｔ(ｉ)、雑音をＮ２ｉとすると、Ｃ’ｉ(ｔ)及びＥｔ(ｉ)はそれぞれ以下の式（５）及び式（６）で表される。なお、Ｃｉ(ｔ)の振幅は１としている。
【００４８】
Ｃ’ｉ(ｔ)＝Ｃｉ(ｔ)×Ｆｉexp(ｊζｉ)×Ｇｉexp(ｊηｉ)×Ｈexp(ｊκ)＋Ｎ２ｉ
・・・（５）
【００４９】
Ｅｔ(ｉ)＝Ｅ［Ｃ’ｉ(ｔ)］×Ｃｉ(ｔ)＊＝ＦｉＧｉＨexp(ｊ(ζｉ＋ηｉ＋κ))
・・・（６）
【００５０】
以上のようにして得られる第１キャリブレーションウエイト基礎量及び第２キャリブレーションウエイト基礎量は、それぞれ第１キャリブレーションウエイト基礎量算出部４８及び第２キャリブレーションウエイト基礎量算出部５６によりキャリブレーションウエイト算出部４８に出力される。なお、第１キャリブレーションウエイト基礎量算出部４８は各アンテナｘ部１０−ｘに対応する複数の第１キャリブレーションウエイト基礎量を１回のキャリブレーション信号の受信により算出し、キャリブレーションウエイト算出部４８に出力する。一方、第２キャリブレーションウエイト基礎量算出部５６は各アンテナｘ部１０−ｘに対応する複数の第２キャリブレーションウエイト基礎量を、ｎ回のキャリブレーション信号の受信により算出し、それぞれを算出するごとにキャリブレーションウエイト算出部４８に出力する。もちろん、算出したものを記憶しておき、全てのアンテナｘ部１０−ｘにそれぞれ対応する第２キャリブレーションウエイト基礎量が算出できた時点でキャリブレーションウエイト算出部４８に出力することとしてもよい。そしてキャリブレーションウエイト算出部４８は、入力される第１キャリブレーションウエイト基礎量及び第２キャリブレーションウエイト基礎量に基づいて、キャリブレーションウエイトを算出する。具体的には、キャリブレーションウエイトｗＣｘは以下の式（７）で表される。
【００５１】
ｗＣｘ＝Ｅｒ(ｘ)／Ｅｔ(ｘ)＝(ＢＤｘＥｘ)／(ＦｘＧｘＨ)exp(ｊ(β＋δｘ＋εｘ−ζｘ−ηｘ−κ))・・・（７）
【００５２】
ここで、ケーブル８１−ｘでの電力ロス及び位相回転は該ケーブル８１−ｘに信号が流れる方向に拘わらず同一であると考えられる。このため、Ｄｘ及びδｘはそれぞれＧｉ及びηｉに等しいとすることができる。また、キャリブレーション部５０から合成・分配部６０での電力ロス及び位相回転と、合成・分配部６０からキャリブレーション部５０での電力ロス及び位相回転と、の差は無視できるほど小さいとすれば、Ｂ及びβはそれぞれＨ及びκに等しいとすることができる。このようにすると、式（７）は以下の式（８）のようになる。
【００５３】
ｗＣｘ＝(Ｅｘ)／(Ｆｘ)exp(ｊ(εｘ−ζｘ)) ・・・（８）
【００５４】
こうして、式（８）に示されるように、そもそものキャリブレーションの目的である、アンテナｘ部１０−ｘから基地局送受信部４０に至るまでの経路における電力ロス及び位相回転のみによるキャリブレーションウエイトを取得することができる。
【００５５】
そして、このようにして取得されるキャリブレーションウエイトは、キャリブレーションウエイト算出部４８から、送信ウエイト生成部４６に対して出力される。そして送信ウエイト生成部４６は、式（２）による計算により、送信ウエイトｗＴｘを式（９）のように算出する。なお、受信ウエイトを＝ＡＲｘexp(ｊαＲｘ)とし、ｘは１からｎの間の整数であるとする。
【００５６】
ｗＴｘ＝ｗＲｘ×ｗＣｘ＝(ＡＲｘＥｘ)／(Ｆｘ)exp(ｊ(αＲｘ＋εｘ−ζｘ))
・・・（９）
【００５７】
そして、式（９）と式（１）に基づいて、送信部４４から周波数変換部４２−ｘに対して出力される信号Ｓｘ(ｔ)は以下の式（１０）で表される。
【００５８】
Ｓｘ(ｔ)＝Ｓ(ｔ)×(ＡＲｘＥｘ)／(Ｆｘ)exp(ｊ(αＲｘ＋εｘ−ζｘ))
・・・（１０）
【００５９】
このようにして求められるＳｘ(ｔ)を周波数変換等してアンテナ１１−ｘから送信する際の送信信号ＳＴｘ(ｔ)は、Ｓｘ(ｔ)に送信部４４からアンテナｉ部１０−ｉでの電力ロス及び位相回転をそれぞれＦｉ及びζｉを与えて得られる信号となるので、以下の式（１１）で表される。
【００６０】
ＳＴｘ(ｔ)＝Ｓｘ(ｔ)×Ｆｉexp(ｊζｉ)＝Ｓ(ｔ)×ＡＲｘＥｘexp(ｊ(αＲｘ＋εｘ))
・・・（１１）
【００６１】
ここでＥｘexp(ｊεｘ)は、受信時の基地局装置２内部における電力ロス及び位相回転であり、該電力ロス及び位相回転をｗＬｘとすると、式（１１）は以下の式（１２）のように書き直される。
【００６２】
ＳＴｘ(ｔ)＝Ｓ(ｔ)×ｗＲｘ×ｗＬｘ ・・・（１２）
【００６３】
つまり、受信ウエイトをｗＲｘ×ｗＬｘとすると、該受信ウエイトには受信時の基地局装置２内部における電力ロス及び位相回転を反映していることになる。すなわち、アンテナ１１−ｘでの振幅及び位相に基づいて、受信ウエイトを算出したことと等価となる。このようにして、本実施の形態によれば、受信時の基地局装置２内部における電力ロス及び位相回転及び送信時の基地局装置２内部における電力ロス及び位相回転をともに反映して、送信ウエイトを決定することができる。そして、キャリブレーション信号基地局送受信部１４０とキャリブレーション部１５０との間で送受信する構成としたことにより、キャリブレーションのために使用される回路のキャリブレーションに与える影響が上り／下りを使用して軽減することができる。さらに、アンテナｘ部１０−ｘまでキャリブレーション信号送受信用のケーブル８１−ｘを引き込み、カプラ１２−ｘを使用してキャリブレーション信号を通信用ケーブル８０−ｘとキャリブレーション用ケーブル８１−ｘに相互に流すことにより、アンテナｘ部１０−ｘ及びケーブル８０−ｘにおける電力ロスや位相回転もキャリブレーションウエイトに含めることが可能となる。
【００６４】
以上のキャリブレーションウエイトを算出する処理を、処理シーケンス図を参照しながら、再度詳細に説明する。
【００６５】
図４は、キャリブレーションウエイトを検証する処理の処理フロー図である。まず、キャリブレーション部５０からキャリブレーション信号生成部７０により生成されたキャリブレーション信号を各アンテナｉ部１０−ｉに対し送信する（Ｓ１００−ｉ）（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）。そして各アンテナｉ部１０−ｉは該キャリブレーション信号をカプラ１２−ｉにより通信用信号の通信経路と連結することにより取得し、基地局送受信部４０に対して送信する（Ｓ１０２−ｉ）。そして基地局送受信部４０は、該受信した信号と、別途取得するキャリブレーション信号生成部７０により生成されたキャリブレーション信号を参照信号として、第１−ｉキャリブレーションウエイト基礎量を算出する（Ｓ１０４）。
【００６６】
次に、基地局送受信部５０からキャリブレーション信号生成部７０により生成されたキャリブレーション信号をアンテナｉ部１０−ｉに対し送信する（Ｓ１０６−ｉ）。そしてアンテナｉ部１０−ｉは該キャリブレーション信号をカプラ１２−ｉによりキャリブレーション部５０とアンテナｉ部１０−ｉとの通信経路であるケーブル８１−ｉと連結することにより取得し、キャリブレーション部５０に対して送信する（Ｓ１０８−ｉ）。そしてキャリブレーション部５０は、該受信した信号と、別途取得するキャリブレーション信号生成部７０により生成されたキャリブレーション信号を参照信号として、第２−ｉキャリブレーションウエイト基礎量を算出する（Ｓ１１０−ｉ）。そして該算出した第２−ｉキャリブレーションウエイト基礎量を基地局送受信部４０に対して送信する（Ｓ１１２−ｉ）。以上のＳ１０６−ｉからＳ１１２−ｉまでの処理を、ｉ＝１，２，・・・，ｎとなるｉについて繰り返し行う。
【００６７】
そして基地局送受信部４０は、算出した第１−ｉキャリブレーションウエイト基礎量と、受信した第２−ｉキャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて、アンテナｉ部１０−ｉに対応するキャリブレーションウエイトを算出する（Ｓ１１４）。このようにして、全てのｉについてアンテナｉ部１０−ｉに対応するキャリブレーションウエイトを算出し、上述のように送信ウエイトに乗算することにより、キャリブレーションのために使用される回路による影響を軽減したキャリブレーションを行うことができる。
【００６８】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば第１キャリブレーションウエイト基礎量を算出する処理と、第２キャリブレーションウエイト基礎量を算出する処理とは、どちらを先に行ってもよいし、並行して行ってもよい。また、第１キャリブレーション基礎量算出部４７が第１キャリブレーション基礎量を算出する際には、受信部４５が受信した信号がキャリブレーション信号であるか否かを判断し、該判断が肯定の結果である場合に算出するとしてもよい。該判断は、受信した信号の内容を確認することにより行ってもよいし、基地局送受信部４０及びキャリブレーション部５０が、制御部２０からキャリブレーションの実施を指示される場合には、該指示に基づいて決定されるキャリブレーション信号送信タイミングに受信される信号をキャリブレーション信号であると判断することとしてもよい。また、上記実施の形態では移動体通信システムの基地局装置に適用される場合を例にとって説明したが、アダプティブアレイ方式のように送信ウエイトをアンテナごとに変えて信号出力する通信装置であれば、どのような通信装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態にかかる移動体通信システムの構成図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる基地局装置の構成ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる基地局装置の機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる基地局装置の処理シーケンス図である。
【図５】本発明の背景となる技術にかかる基地局装置の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００７０】
１ 移動体通信システム、２ 基地局装置、３ 移動局装置、４ 通信ネットワーク、２０ 制御部、１０ アンテナ部、１１ アンテナ、１２ カプラ、１４，１６，４１，５１ Ｔ／Ｒスイッチ、２１ 無線通信部、２２ 記憶部、２３ ネットワークインターフェイス部、２４，５０ キャリブレーション部、４０ 基地局送受信部、４２，４３，５２，５３ 周波数変換部、４４，５４ 送信部、４５，５５ 受信部、４６ 送信ウエイト生成部、４７ 第１キャリブレーションウエイト基礎量算出部、４８ キャリブレーションウエイト算出部、５６ 第２キャリブレーションウエイト基礎量算出部、６０ 合成・分配部、７０ キャリブレーション信号生成部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信装置、キャリブレーション方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
アダプティブアレイアンテナを使用する基地局装置においては、複数のアンテナにおいてそれぞれ受信される信号に基づいて、送信信号について、アンテナごとの送信電力のウエイトを算出する。そして、該ウエイトに基づいて重み付けされた送信信号を、各アンテナから送出する処理を行う。
【０００３】
ここで、精度よく重み付けを算出するためには、受信信号の各アンテナにおける受信電力や位相回転量と、送信信号を送信する際に生ずる基地局装置内部での電力ロスや遅延と、を把握しておき、これらを考慮した上で重み付けを算出する必要がある。このための技術として種々のキャリブレーション技術が開発されており、例えば特許文献１には、各アンテナとケーブルがアイソレーションや損失等について異なる特性を有することによる上記電力ロスや遅延を考慮に入れて重み付けを算出するキャリブレーション技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−０５３６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のキャリブレーション技術においては、キャリブレーションのために使用される回路自体の特性もキャリブレーションに影響する。すなわち、従来は図５に示すように、キャリブレーション部１５０から送信されるキャリブレーション信号を基地局送受信部１４０において受信し、該受信される信号に基づいてキャリブレーションウエイト算出部１４８にてキャリブレーションウエイトを算出していたため、キャリブレーション部１５０から基地局送受信部１４０に至るケーブルや内部回路等のキャリブレーションのために使用される回路の特性がキャリブレーションウエイトに影響していた。このため、キャリブレーションの精度を保つためには、キャリブレーションのために使用される回路における電力ロスや遅延を各アンテナで揃えておく必要があった。
【０００５】
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、キャリブレーションのために使用される回路のキャリブレーションに与える影響を軽減することを可能とする通信装置、キャリブレーション方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明は、キャリブレーション部と、送受信部と、該キャリブレーション部及び該送受信部とそれぞれ接続される複数のアンテナ部と、を含む通信装置において、キャリブレーション信号を取得するキャリブレーション信号取得手段、をさらに含み、前記キャリブレーション部は、前記キャリブレーション信号取得手段により取得されるキャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第１送信手段、を含み、前記アンテナ部は、前記第１送信手段により送信される前記キャリブレーション信号を取得し、前記送受信部に対し送信する第１取得送信手段、を含み、前記送受信部は、前記第１取得送信手段により送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第１キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第１キャリブレーションウエイト基礎量算出手段と、前記キャリブレーション信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第２送信手段と、を含み、前記アンテナ部は、前記第２送信手段により送信される前記キャリブレーション信号を取得し、前記キャリブレーション部に対し送信する第２取得送信手段、をさらに含み、前記キャリブレーション部は、前記第２取得送信手段により送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第２キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第２キャリブレーションウエイト基礎量算出手段と、をさらに含み、前記第１キャリブレーションウエイト基礎量と、前記第２キャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて、キャリブレーションウエイトを算出するキャリブレーションウエイト算出手段、をさらに含むことを特徴とする。
【０００７】
このようにすることにより、キャリブレーションウエイトを、前記第１キャリブレーションウエイト基礎量と、前記第２キャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて決定することができるので、キャリブレーションのために使用される回路のキャリブレーションに与える影響を軽減することが可能となる。
【０００８】
また、上記通信装置において、前記送受信部は、前記複数のアンテナ部ごとに設けられ、前記各アンテナ部に到来する信号を受信する信号受信手段と、前記各信号受信手段によりそれぞれ受信される信号の位相及び振幅の前記アンテナ部間における相違量を示す受信ウエイトであって、前記各アンテナ部にそれぞれ対応する複数の受信ウエイトを算出する受信ウエイト算出手段と、送信信号を取得する送信信号取得手段と、前記受信ウエイトと、前記キャリブレーションウエイト算出手段により算出されるキャリブレーションウエイトと、に基づいて、前記各アンテナ部から前記送信信号を送信する際の、位相及び振幅の前記アンテナ部間における相違量を示す送信ウエイトであって、前記各アンテナ部にそれぞれ対応する送信ウエイトを決定する送信ウエイト決定手段と、前記複数のアンテナ部ごとに設けられ、前記送信ウエイト決定手段により決定される送信ウエイトに基づいて重み付けされた前記送信信号を、前記各アンテナ部から送信する複数の送信信号送信手段と、を含む、こととしてもよい。
【０００９】
このように、無線にて信号を送受信するための複数のアンテナと、前記複数のアンテナごとに設けられ、前記各アンテナに到来する信号を受信する複数の信号受信手段と、前記各信号受信手段によりそれぞれ受信される信号の位相及び振幅の前記アンテナ間における相違量を示す受信ウエイトであって、前記各アンテナにそれぞれ対応する複数の受信ウエイトを算出する受信ウエイト算出手段と、送信信号を取得する送信信号取得手段と、前記受信ウエイトに基づいて、各アンテナから前記送信信号を送信する際の、位相及び振幅の前記アンテナ間における相違量を示す送信ウエイトであって、前記各アンテナにそれぞれ対応する送信ウエイトを決定する送信ウエイト決定手段と、前記複数のアンテナごとに設けられ、前記送信ウエイト決定手段により決定される送信ウエイトにて、前記各アンテナから前記送信信号を送信する複数の送信信号送信手段と、を含む通信装置において、キャリブレーション信号を取得するキャリブレーション信号取得手段と、前記キャリブレーション信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号を前記各アンテナに対し送信するキャリブレーション信号送信手段と、をさらに含み、前記各信号受信手段は、前記キャリブレーション信号送信手段により送信される前記キャリブレーション信号をさらに受信し、前記通信装置は、前記各信号受信手段によりそれぞれ受信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第１キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第１キャリブレーションウエイト基礎量算出手段、をさらに含み、前記送信信号取得手段は、前記キャリブレーション信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号を送信信号として取得し、前記送信信号送信手段は、前記送信信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号を送信し、前記通信装置は、前記各送信信号送信手段により送信される前記キャリブレーション信号をそれぞれ受信するキャリブレーション信号受信手段と、前記キャリブレーション信号受信手段により受信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第２キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第２キャリブレーションウエイト基礎量算出手段と、前記第１キャリブレーションウエイト基礎量と、前記第２キャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて、キャリブレーションウエイトを算出するキャリブレーションウエイト算出手段と、をさらに含み、前記送信ウエイト決定手段は、前記キャリブレーションウエイトにさらに基づいて、前記各アンテナ部から前記送信信号を送信する際の送信ウエイトを決定する、こととすれば、キャリブレーションのために使用される回路のキャリブレーションに与える影響を軽減させて算出されるキャリブレーションウエイトを、前記各アンテナ部から前記送信信号を送信する際の送信ウエイトに反映させることができるので、より精度の高い送信ウエイトを決定することができる。
【００１０】
また、上記通信装置において、前記第１キャリブレーションウエイト基礎量は、前記送受信部により受信される前記キャリブレーション信号の、前記キャリブレーション信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号に対する位相回転量及び振幅変化量に基づいて算出され、前記第２キャリブレーションウエイト基礎量は、前記キャリブレーション部により受信される前記キャリブレーション信号の、前記キャリブレーション信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号に対する位相回転量及び振幅変化量に基づいて算出される、こととしてもよい。
【００１１】
また、上記通信装置において、前記キャリブレーション信号は、一定周波数の信号である、こととしてもよい。
【００１２】
また、本発明に係るキャリブレーション方法は、キャリブレーション部と、送受信部と、該キャリブレーション部及び該送受信部とそれぞれ接続される複数のアンテナ部と、を含む通信装置を制御するキャリブレーション方法において、キャリブレーション信号を取得するキャリブレーション信号取得ステップ、を含み、前記キャリブレーション部において、前記キャリブレーション信号取得ステップにおいて取得されるキャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第１送信ステップ、を含み、前記アンテナ部において、前記第１送信ステップにおいて送信される前記キャリブレーション信号を前記送受信部に対し送信する第１取得送信ステップ、を含み、前記送受信部において、前記第１取得送信ステップにおいて送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第１キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第１キャリブレーションウエイト基礎量算出ステップと、前記キャリブレーション信号取得ステップにおいて取得される前記キャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第２送信ステップと、を含み、前記アンテナ部において、前記第２送信ステップにおいて送信される前記キャリブレーション信号を前記キャリブレーション部に対し送信する第２取得送信ステップ、をさらに含み、前記キャリブレーション部において、前記第２取得送信ステップにおいて送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第２キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第２キャリブレーションウエイト基礎量算出ステップと、をさらに含み、前記第１キャリブレーションウエイト基礎量と、前記第２キャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて、キャリブレーションウエイトを算出するキャリブレーションウエイト算出ステップ、をさらに含むことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係るプログラムは、コンピュータを、キャリブレーション部と、送受信部と、該キャリブレーション部及び該送受信部とそれぞれ接続される複数のアンテナ部と、を含む通信装置として機能させる機能させるためのプログラムにおいて、キャリブレーション信号を取得するキャリブレーション信号取得手段、を含む前記通信装置として前記コンピュータをさらに機能させ、前記キャリブレーション信号取得手段により取得されるキャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第１送信手段、を含む前記キャリブレーション部として前記コンピュータをさらに機能させ、前記第１送信手段により送信される前記キャリブレーション信号を前記送受信部に対し送信する第１取得送信手段、を含む前記アンテナ部として前記コンピュータをさらに機能させ、前記第１取得送信手段により送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第１キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第１キャリブレーションウエイト基礎量算出手段、及び前記キャリブレーション信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第２送信手段、を含む前記送受信部として前記コンピュータをさらに機能させ、前記第２送信手段により送信される前記キャリブレーション信号を前記キャリブレーション部に対し送信する第２取得送信手段、を含む前記アンテナ部として前記コンピュータをさらに機能させ、前記第２取得送信手段により送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第２キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第２キャリブレーションウエイト基礎量算出手段と、を含む前記キャリブレーション部として前記コンピュータをさらに機能させ、前記第１キャリブレーションウエイト基礎量と、前記第２キャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて、キャリブレーションウエイトを算出するキャリブレーションウエイト算出手段、を含む前記通信装置として前記コンピュータをさらに機能させる、ことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態に係る移動体通信システム１の構成図である。該移動体通信システム１は、図１に示すように、基地局装置２と、移動局装置３と、通信ネットワーク４と、を含んで構成されている。
【００１６】
基地局装置２は、図２に示すように、制御部２０と、無線通信部２１と、記憶部２２と、ネットワークインターフェイス部２３と、キャリブレーション部２４と、を含んで構成されている。制御部２０は、基地局装置２の各部を制御し、通話やデータ通信に関わる処理を実行している。無線通信部２１は、複数のアンテナを備え、移動局装置３からの音声信号や通信用パケット等をそれぞれ受信して復調し、制御部２０に出力したり、制御部２０から入力される指示に従って、制御部２０から入力される音声信号や通信用パケット等を変調してアンテナを介して出力したり、といった処理を行う。また、複数のアンテナを従来公知のアダプティブアレイアンテナとして使用することにより、後述する空間分割多重方式（ＳＤＭＡ，Space Division Multiple Access）にて通信を行う。記憶部２２は、制御部２０のワークメモリとして動作する。また、この記憶部２２は、制御部２０によって行われる各種処理に関わるプログラムやパラメータを保持している。ネットワークインターフェイス部２３は、通信ネットワーク４と接続されており、通信ネットワーク４からの音声信号や通信用パケット等を受信して制御部２０に出力したり、制御部２０の指示に従って音声信号や通信用パケット等を通信ネットワーク４に対して送信したりする。キャリブレーション部２４は、後述するように、キャリブレーション信号の送受信を行い、基地局装置２内での電力ロスや遅延をアンテナごとの送信電力のウエイトに反映させるためのキャリブレーション処理の一部を行う。
【００１７】
移動局装置３は、従来公知の携帯電話端末やＰＨＳ端末等の移動体通信システムで使用される端末装置と同様の端末装置であり、基地局装置２から無線送信される信号を受信し、基地局装置２に対し信号を無線送信することにより、基地局装置２と通信を行う。そして、該通信には上記空間分割多重方式を使用するとともに、時分割複信方式（ＴＤＤ，Time Division Duplex）を使用することにより、移動局装置３から基地局装置２へ送信される信号（上り信号）と、基地局装置２から移動局装置３へ送信される信号（下り信号）と、を同一の周波数チャネルを使用して通信するようにしている。
【００１８】
通信ネットワーク４は移動体通信システム１の交換機ネットワークであってもよいし、該移動体通信システム１がＩＰ電話による通信システムである場合などにはＴＣＰ／ＩＰ網であってもよい。
【００１９】
図３は、本実施の形態に係る基地局装置２の機能ブロックを示す図である。図３に示すように、基地局装置２は、機能的には、アンテナｘ部１０−ｘ（ｘ＝１〜ｎ）と、基地局送受信部４０と、キャリブレーション部５０と、合成・分配部６０と、キャリブレーション信号生成部７０と、ケーブル８０−ｘ（ｘ＝１〜ｎ）と、ケーブル８１−ｘ（ｘ＝１〜ｎ）と、を含んで構成されている。アンテナｘ部１０−ｘは、アンテナ１１−ｘと、カプラ（連結器）１２−ｘと、Ｔ(Transfer)／Ｒ(Receive)スイッチ１４−ｘと、パワーアンプ（電力増幅器）１５−ｘと、Ｔ／Ｒスイッチ１６−ｘと、ローノイズアンプ（低雑音増幅器）１７−ｘと、を含んで構成されている。基地局送受信部４０は、Ｔ／Ｒスイッチ４１−ｘ（ｘ＝１〜ｎ）と、周波数変換部４２−ｘ（ｘ＝１〜ｎ）と、周波数変換部４３−ｘ（ｘ＝１〜ｎ）と、送信部４４と、受信部４５と、送信ウエイト生成部４６と、第１キャリブレーションウエイト基礎量算出部４７と、キャリブレーションウエイト算出部４８と、を含んで構成されている。キャリブレーション部５０は、Ｔ／Ｒスイッチ５１と、周波数変換部５２と、周波数変換部５３と、送信部５４と、受信部５５と、第２キャリブレーションウエイト基礎量算出部５６と、を含んで構成されている。
【００２０】
アンテナｘ部１０−ｘは、無線通信部２１によって実現され、アンテナ１１−ｘに到来する電波を取得し、該電波に含まれる信号を基地局送受信部４０に入力する信号入力処理と、基地局送受信部４０から出力される信号をアンテナ１１−ｘから無線区間に送出する信号送出処理を行う。そして通常は、移動局装置３との間での電波の送受信を行う。
【００２１】
またアンテナｘ部１０−ｘは、アンテナ１１−ｘに到来する電波に含まれる信号の増幅処理及び基地局送受信部４０から出力される信号の増幅処理も行う。具体的には、本実施の形態では上述のように時分割複信方式を使用しており、Ｔ／Ｒスイッチ１４−ｘ及びＴ／Ｒスイッチ１６−ｘにより上り信号と下り信号のタイムスロットに含まれる信号をそれぞれ異なる経路に振り分け、それぞれの経路に設置される増幅器を経由して通信を行う。そして、上り信号の場合には、パワーアンプ１５−ｘにより信号の電力を増幅することで、アンテナ１１−ｘから信号を送信する際の送信電力を制御している。また、下り信号の場合にはローノイズアンプ１７−ｘにより雑音レベルが非常に低い増幅を行い、受信信号の雑音レベルをできるだけ上げることなく、該信号の受信電力を増幅している。カプラ１２−ｘについては、後述する。
【００２２】
またアンテナ部１０−ｘは通常該基地局装置２が設置される鉄塔の先端部に設置される。一方の基地局送受信部４０は鉄塔の地面に近い部分に設置される。そのため、Ｔ／Ｒスイッチ１６−ｘと、Ｔ／Ｒスイッチ４１−ｘと、の間には１０ｍ以上の距離があることも多く、その間はケーブル８０−ｘによって接続されている。
【００２３】
次に、基地局送受信部４０は、無線通信部２１、制御部２０及び記憶部２２によって実現され、アンテナｘ部１０−ｘから出力される信号を復調及び復号する復調・復号処理及びアンテナｘ部１０−ｘへ出力する信号を変調及び符号化する変調・符号化処理を行う。そしてさらに、図示していないが、ネットワークインターフェイス部２３との間での信号の送受信も行い、通信ネットワーク４と、移動局装置３との間での通信を中継する。
【００２４】
Ｔ／Ｒスイッチ４１−ｘは、ケーブル８０−ｘと接続され、アンテナｘ部１０−ｘから出力される信号を含むタイムスロットと、アンテナｘ部１０−ｘへ出力する信号を含むタイムスロットと、で経路を切り替えることにより、アンテナｘ部１０−ｘから出力される信号を周波数変換部４３−ｘに出力し、周波数変換部４２−ｘから出力される信号をケーブル８０−ｘに送出する。なお、Ｔ／Ｒスイッチ４１−ｘ、周波数変換部４２−ｘ、周波数変換部４３−ｘはそれぞれアンテナｘ部１０−ｘに対応して設けられ、各アンテナｘ部１０−ｘとの間で信号の入出力を行う。
【００２５】
周波数変換部４３−ｘは、アンテナｘ部１０−ｘから出力される信号を、無線周波数からベースバンド周波数に変換する周波数変換処理を行い、該信号を受信部４５に出力する。逆に、周波数変換部４２−ｘは、アンテナｘ部１０−ｘへ出力する信号を、ベースバンド周波数から無線周波数に変換する周波数変換処理を行い、該信号をＴ／Ｒスイッチ４１−ｘに送出する。
【００２６】
受信部４５は、各周波数変換部４３−ｘから入力される信号の合成と、検波処理を行う。検波処理としては、具体的には、該信号に図示しないバンドパスフィルタによるＤＦＴ(Digital Fourier Transpose)処理を施すことにより、特定の周波数の成分のみを取り出す。そして、該特定の周波数の信号に対し、復調及び復号処理を行い、移動局装置３が送出した信号をビット列で取得する。併せて、各周波数変換部４３−ｘから入力される信号の位相及び振幅を取得し、送信ウエイト生成部４６に出力する。
【００２７】
送信部４４は、ネットワークインターフェイス部２３から出力される信号であるビット列を無線区間に送出するために、該信号の符号化及び変調処理を行う。そして、該信号を周波数変換部４２−ｘに対して出力する。そしてこの出力を行う際に、以下に説明する送信ウエイト生成部４６において生成される送信ウエイトに基づいて各周波数変換部４２−ｘへの出力ごとに重み付けを行う。より具体的には、変調処理された信号に、送信ウエイト生成部４６において生成される該信号の位相及び振幅の各アンテナｘ部１０−ｘ間における相違量を示す送信ウエイトを乗算することにより、各アンテナｘ部１０−ｘにおいて該信号が無線区間に送出される際の位相及び振幅を、アンテナｘ部１０−ｘごとに決定する。そしてこのようにすることにより、アンテナ１１−ｘによるアダプティブビームフォーミング及びアダプティブヌルステアリング、すなわち空間分割多重方式を実現し、ｘの数ｎはアダプティブアレイアンテナの数となる。該処理を数式で表すと以下の式（１）のようになる。なお、変調処理された信号をＳ(ｔ)、周波数変換部４２−ｘに対して出力される信号をＳｘ(ｔ)、該Ｓｘ(ｔ)についての送信ウエイトをｗＴｘとする。
【００２８】
Ｓｘ(ｔ)＝Ｓ(ｔ)×ｗＴｘ （ｘ＝１，２，・・・，ｎ） ・・・（１）
【００２９】
送信ウエイト生成部４６は、受信部４５から出力される信号の位相及び振幅に基づいて、受信される信号の位相及び振幅の各アンテナｘ部１０−ｘ間における相違量を示す受信ウエイトを算出する。受信ウエイトは相対的なものであり、１の周波数変換部４３−ｘから出力される信号の位相及び振幅を基準として、該基準となる位相及び振幅と、他の周波数変換部４３−ｘから出力される信号の位相及び振幅と、の差異をアンテナｘ部１０−ｘにおける受信ウエイトとして用いることができる。そして送信ウエイト生成部４６は、該受信ウエイトと、後述するキャリブレーションウエイト算出部において算出される、各アンテナｘ部１０−ｘにそれぞれ対応する複数のキャリブレーションウエイトと、に基づいて送信ウエイトｗＴｘを生成する。該処理を数式で表すと以下の式（２）のようになる。なお、周波数変換部４３−ｘから出力される信号の受信ウエイトをｗＲｘ、キャリブレーションウエイトをｗＣｘとする。
【００３０】
ｗＴｘ＝ｗＲｘ×ｗＣｘ （ｘ＝１，２，・・・，ｎ） ・・・（２）
【００３１】
次に、キャリブレーションウエイトを算出する処理について説明する。
【００３２】
まず、制御部２０によって実現されるキャリブレーション信号生成部７０がキャリブレーション信号を生成する。該キャリブレーション信号の種類としては、例えば一定周波数の信号の一種であるトーン信号（正弦波）や周波数が信号内容に応じて変更されるバースト信号（ビット列）が考えられる。トーン信号を用いる場合には、固定シンボルでトーン信号を用意しておき、該固定シンボルのコピーを繰り返すことにより、該キャリブレーション信号を生成することができる。バースト信号を使用する場合には、ＰＮ（Pseudo Noise）符号を用いたり、乱数によって信号を生成したりすることにより、該キャリブレーション信号を生成することができる。そして該キャリブレーション信号を送信部４４、受信部４５、送信部５４、受信部５５、第１キャリブレーションウエイト基礎量算出部４７、第２キャリブレーションウエイト基礎量算出部５６に対し、出力する。
【００３３】
キャリブレーション部５０はキャリブレーション部２４によって実現される。該キャリブレーション部５０においては、まず送信部５４が、キャリブレーション信号生成部７０から入力されるキャリブレーション信号を取得し、該キャリブレーション信号について、キャリブレーション信号の種類に応じた符号化・変調処理を行い、周波数変換部５２に出力する。
【００３４】
そして周波数変換部５２では、キャリブレーション信号を、ベースバンド周波数から無線周波数に変換し、Ｔ／Ｒスイッチ５１に出力する。Ｔ／Ｒスイッチ５１は合成・分配部６０から出力される信号を含むタイムスロットと、合成・分配部６０へ出力する信号を含むタイムスロットと、で経路を切り替えることにより、合成・分配部６０から出力される信号を周波数変換部５３に出力し、周波数変換部５２から出力される信号を合成・分配部６０に送出する。
【００３５】
そして、合成・分配部６０はケーブル８１−ｎと接続されており、Ｔ／Ｒスイッチ５１から出力されるキャリブレーション信号を各アンテナｘ部１０−ｘのカプラ１２−ｎに対して分配して送信する。なお、該合成・分配部６０はキャリブレーション部２４に含まれていてもよいし、無線通信部２１に含まれていてもよい。無線通信部２１に含まれる場合には、Ｔ／Ｒスイッチ５１と合成・分配部６０との間の距離がＴ／Ｒスイッチ１６−ｘと、Ｔ／Ｒスイッチ４１−ｘと、の間の距離と同程度の長さになり、キャリブレーション部２４に含まれる場合には、合成・分配部６０とカプラ１２−ｘとの間の距離がＴ／Ｒスイッチ１６−ｘと、Ｔ／Ｒスイッチ４１−ｘと、の間の距離と同程度の長さになる。
【００３６】
カプラ１２−ｘは、Ｔ／Ｒスイッチ１４−ｘとアンテナ１１−ｘとの間に設置される通信線と、ケーブル８１−ｘと、を電気的に連結する。そして、カプラ１２−ｘにより、Ｔ／Ｒスイッチ１４−ｘとアンテナ１１−ｘとの間に設置される通信線を流れる信号はケーブル８１−ｘにも流れることとなり、逆にケーブル８１−ｘに流れる信号はＴ／Ｒスイッチ１４−ｘとアンテナ１１−ｎとの間に設置される通信線にも流れることとなる。つまり、例えばＴ／Ｒスイッチ１４−ｘからアンテナ１１−ｘに流れる信号は、カプラ１２−ｘによって取得され、ケーブル８１−ｘに流されるため、合成・分配部６０において取得することが可能となる。また、合成・分配部６０からケーブル８１−ｘに流される信号も、カプラ１２−ｘによって取得され、Ｔ／Ｒスイッチ１４−ｘとアンテナ１１−ｘとの間に設置される通信線に流されるため、Ｔ／Ｒスイッチ１４−ｘにおいて取得することが可能となる。
【００３７】
このようにしてＴ／Ｒスイッチ１４−ｘは、合成・分配部６０により分配送信されるキャリブレーション信号を取得する。なお、該キャリブレーション信号は時分割複信方式の上り信号に使用されるタイムスロットに入るようにキャリブレーション部５０において時間を調節して送信される。このためには、図示しないクロックを用いて制御部２０と、無線通信部２１と、記憶部２２と、キャリブレーション部２４と、の同期を取ることが望ましい。
【００３８】
そしてこのようにしてＴ／Ｒスイッチ１４−ｘにより取得された複数の上記キャリブレーション信号は、上述した処理により、受信部４５において検波される。該検波においては、該キャリブレーション信号がトーン信号である場合には、周波数変換部４３−ｘから出力される信号にＤＦＴ処理を施すことにより元のトーン信号を取得することができる。
【００３９】
一方該キャリブレーション信号がバースト信号である場合には、キャリブレーション信号生成部７０から入力されるキャリブレーション信号を参照信号として、該参照信号との相関から復調・復号を行うことになる。具体的には、周波数変換部４３−ｘから出力される信号と、該参照信号の少なくとも一部とで、相関が最大となるタイミングをサーチし、相関が最大となるタイミングで該参照信号と周波数変換部４３−ｘから出力される信号との相関を取得して出力することにより、検波される。すなわち、周波数変換部４３−ｘから出力される信号から搬送波成分を抽出して送信側の周波数及び位相に合わせる搬送波成分抽出処理を行う。このような搬送波成分抽出処理は、キャリブレーション信号がトーン信号である場合には不要である。
【００４０】
そしてさらに受信部４５が受信したキャリブレーション信号に基づいて、第１キャリブレーションウエイト基礎量算出部４７は、第１キャリブレーションウエイト基礎量を算出する。第１キャリブレーションウエイト基礎量は、後述するキャリブレーションウエイト算出部４８においてキャリブレーションウエイト算出処理に用いられる量であり、基地局送受信部４０により受信されるキャリブレーション信号の、キャリブレーション生成部７０より取得されるキャリブレーション信号に対する位相回転量及び振幅変化量に基づいて算出される。具体的には、キャリブレーション信号生成部７０により生成されるキャリブレーション信号をＣｘ(ｔ)、周波数変換部４３−ｘから出力される信号をＣ’ｘ(ｔ)、キャリブレーション部５０から合成分配部６０での電力ロス及び位相回転をそれぞれＢ及びβ、ケーブル８１−ｘでの電力ロス及び位相回転をそれぞれＤｘ及びδｘ、アンテナｘ部１０−ｘから受信部４５での電力ロス及び位相回転をそれぞれＥｘ及びεｘ、第１キャリブレーションウエイト基礎量をＥｒ(ｘ)、雑音をＮ１ｘとすると、Ｃ’ｘ(ｔ)及びＥｒ(ｘ)はそれぞれ以下の式（３）及び式（４）で表される。なお、Ｅ［ ］は平均値を取る関数であり、＊は複素共役であり、ｘは１からｎの間の整数である。また、Ｃｘ(ｔ)の振幅は１としている。またｊは虚数単位である。
【００４１】
Ｃ’ｘ(ｔ)＝Ｃｘ(ｔ)×Ｂexp(ｊβ)×Ｄｘexp(ｊδｘ)×Ｅｘexp(ｊεｘ)＋Ｎ１ｘ
・・・（３）
【００４２】
Ｅｒ(ｘ)＝Ｅ［Ｃ’ｘ(ｔ)］×Ｃｘ(ｔ)＊＝ＢＤｘＥｘexp(ｊ(β＋δｘ＋εｘ))
・・・（４）
【００４３】
次に、送信部４４が、キャリブレーション信号生成部７０から入力されるキャリブレーション信号を取得し、該キャリブレーション信号について、キャリブレーション信号の種類に応じた符号化・変調処理を行い、周波数変換部４２−ｘに出力する。このとき、送信部４４は特定の周波数変換部４２−ｘにのみ該キャリブレーション信号を出力することが望ましい。具体的には、特定の周波数変換部４２−ｘ以外に出力する信号の送信ウエイトをゼロとすることにより、該特定の周波数変換部４２−ｘにのみ該キャリブレーション信号を出力することができる。以下では、周波数変換部４２−ｉにのみ該キャリブレーション信号を出力するものとして説明する。
【００４４】
周波数変換部４２−ｉでは、キャリブレーション信号を、ベースバンド周波数から無線周波数に変換し、Ｔ／Ｒスイッチ４１−ｉに出力する。そして上述した処理により、アンテナｉ部１０−ｉは、該信号をアンテナ１１−ｉから送信する。この際、Ｔ／Ｒスイッチ１４−ｉからアンテナ１１−ｉに流れる信号は、カプラ１２−ｉによって取得され、ケーブル８１−ｉに流されるため、合成・分配部６０において取得することが可能となる。
【００４５】
このようにして合成・分配部６０は該キャリブレーション信号を取得する。そして該キャリブレーション信号はＴ／Ｒスイッチ５１に対して出力される。Ｔ／Ｒスイッチ５１は該キャリブレーション信号を周波数変換部５３に対して出力し、周波数変換部５３は、該キャリブレーション信号を、無線周波数からベースバンド周波数に変換する周波数変換処理を行う。そして受信部５５に対して周波数変換処理された該キャリブレーション信号を出力し、受信部５５において検波される。該検波においては、該キャリブレーション信号がトーン信号である場合には、周波数変換部５３から出力される信号にＤＦＴ処理を施すことにより元のトーン信号の位相成分を抽出する。
【００４６】
一方該キャリブレーション信号がバースト信号である場合には、キャリブレーション信号生成部７０から入力されるキャリブレーション信号を参照信号として、該参照信号との相関から復調・復号を行うことになる。具体的には、周波数変換部５３から出力される信号と、該参照信号の少なくとも一部とで、相関が最大となるタイミングをサーチし、相関が最大となるタイミングで該参照信号と周波数変換部５３から出力される信号との相関を取得して出力することにより、検波される。
【００４７】
そしてさらに受信部５５が受信したキャリブレーション信号に基づいて、第２キャリブレーションウエイト基礎量算出部５６は、第２キャリブレーションウエイト基礎量を算出する。第２キャリブレーションウエイト基礎量は、第１キャリブレーションウエイト基礎量同様、後述するキャリブレーションウエイト算出部４８においてキャリブレーションウエイト算出処理に用いられる量であり、キャリブレーション部５０により受信されるキャリブレーション信号の、キャリブレーション生成部７０より取得されるキャリブレーション信号に対する位相回転量及び振幅変化量に基づいて算出される。具体的には、キャリブレーション信号生成部７０により生成されるキャリブレーション信号をＣｉ(ｔ)、周波数変換部５３から出力される信号をＣ’ｉ(ｔ)、送信部４４からアンテナｉ部１０−ｉでの電力ロス及び位相回転をそれぞれＦｉ及びζｉ、ケーブル８１−ｉでの電力ロス及び位相回転をそれぞれＧｉ及びηｉ、合成・分配部６０からキャリブレーション部５０での電力ロス及び位相回転をそれぞれＨ及びκ、第２キャリブレーションウエイト基礎量をＥｔ(ｉ)、雑音をＮ２ｉとすると、Ｃ’ｉ(ｔ)及びＥｔ(ｉ)はそれぞれ以下の式（５）及び式（６）で表される。なお、Ｃｉ(ｔ)の振幅は１としている。
【００４８】
Ｃ’ｉ(ｔ)＝Ｃｉ(ｔ)×Ｆｉexp(ｊζｉ)×Ｇｉexp(ｊηｉ)×Ｈexp(ｊκ)＋Ｎ２ｉ
・・・（５）
【００４９】
Ｅｔ(ｉ)＝Ｅ［Ｃ’ｉ(ｔ)］×Ｃｉ(ｔ)＊＝ＦｉＧｉＨexp(ｊ(ζｉ＋ηｉ＋κ))
・・・（６）
【００５０】
以上のようにして得られる第１キャリブレーションウエイト基礎量及び第２キャリブレーションウエイト基礎量は、それぞれ第１キャリブレーションウエイト基礎量算出部４８及び第２キャリブレーションウエイト基礎量算出部５６によりキャリブレーションウエイト算出部４８に出力される。なお、第１キャリブレーションウエイト基礎量算出部４８は各アンテナｘ部１０−ｘに対応する複数の第１キャリブレーションウエイト基礎量を１回のキャリブレーション信号の受信により算出し、キャリブレーションウエイト算出部４８に出力する。一方、第２キャリブレーションウエイト基礎量算出部５６は各アンテナｘ部１０−ｘに対応する複数の第２キャリブレーションウエイト基礎量を、ｎ回のキャリブレーション信号の受信により算出し、それぞれを算出するごとにキャリブレーションウエイト算出部４８に出力する。もちろん、算出したものを記憶しておき、全てのアンテナｘ部１０−ｘにそれぞれ対応する第２キャリブレーションウエイト基礎量が算出できた時点でキャリブレーションウエイト算出部４８に出力することとしてもよい。そしてキャリブレーションウエイト算出部４８は、入力される第１キャリブレーションウエイト基礎量及び第２キャリブレーションウエイト基礎量に基づいて、キャリブレーションウエイトを算出する。具体的には、キャリブレーションウエイトｗＣｘは以下の式（７）で表される。
【００５１】
ｗＣｘ＝Ｅｒ(ｘ)／Ｅｔ(ｘ)＝(ＢＤｘＥｘ)／(ＦｘＧｘＨ)exp(ｊ(β＋δｘ＋εｘ−ζｘ−ηｘ−κ))・・・（７）
【００５２】
ここで、ケーブル８１−ｘでの電力ロス及び位相回転は該ケーブル８１−ｘに信号が流れる方向に拘わらず同一であると考えられる。このため、Ｄｘ及びδｘはそれぞれＧｉ及びηｉに等しいとすることができる。また、キャリブレーション部５０から合成・分配部６０での電力ロス及び位相回転と、合成・分配部６０からキャリブレーション部５０での電力ロス及び位相回転と、の差は無視できるほど小さいとすれば、Ｂ及びβはそれぞれＨ及びκに等しいとすることができる。このようにすると、式（７）は以下の式（８）のようになる。
【００５３】
ｗＣｘ＝(Ｅｘ)／(Ｆｘ)exp(ｊ(εｘ−ζｘ)) ・・・（８）
【００５４】
こうして、式（８）に示されるように、そもそものキャリブレーションの目的である、アンテナｘ部１０−ｘから基地局送受信部４０に至るまでの経路における電力ロス及び位相回転のみによるキャリブレーションウエイトを取得することができる。
【００５５】
そして、このようにして取得されるキャリブレーションウエイトは、キャリブレーションウエイト算出部４８から、送信ウエイト生成部４６に対して出力される。そして送信ウエイト生成部４６は、式（２）による計算により、送信ウエイトｗＴｘを式（９）のように算出する。なお、受信ウエイトを＝ＡＲｘexp(ｊαＲｘ)とし、ｘは１からｎの間の整数であるとする。
【００５６】
ｗＴｘ＝ｗＲｘ×ｗＣｘ＝(ＡＲｘＥｘ)／(Ｆｘ)exp(ｊ(αＲｘ＋εｘ−ζｘ))
・・・（９）
【００５７】
そして、式（９）と式（１）に基づいて、送信部４４から周波数変換部４２−ｘに対して出力される信号Ｓｘ(ｔ)は以下の式（１０）で表される。
【００５８】
Ｓｘ(ｔ)＝Ｓ(ｔ)×(ＡＲｘＥｘ)／(Ｆｘ)exp(ｊ(αＲｘ＋εｘ−ζｘ))
・・・（１０）
【００５９】
このようにして求められるＳｘ(ｔ)を周波数変換等してアンテナ１１−ｘから送信する際の送信信号ＳＴｘ(ｔ)は、Ｓｘ(ｔ)に送信部４４からアンテナｉ部１０−ｉでの電力ロス及び位相回転をそれぞれＦｉ及びζｉを与えて得られる信号となるので、以下の式（１１）で表される。
【００６０】
ＳＴｘ(ｔ)＝Ｓｘ(ｔ)×Ｆｉexp(ｊζｉ)＝Ｓ(ｔ)×ＡＲｘＥｘexp(ｊ(αＲｘ＋εｘ))
・・・（１１）
【００６１】
ここでＥｘexp(ｊεｘ)は、受信時の基地局装置２内部における電力ロス及び位相回転であり、該電力ロス及び位相回転をｗＬｘとすると、式（１１）は以下の式（１２）のように書き直される。
【００６２】
ＳＴｘ(ｔ)＝Ｓ(ｔ)×ｗＲｘ×ｗＬｘ ・・・（１２）
【００６３】
つまり、受信ウエイトをｗＲｘ×ｗＬｘとすると、該受信ウエイトには受信時の基地局装置２内部における電力ロス及び位相回転を反映していることになる。すなわち、アンテナ１１−ｘでの振幅及び位相に基づいて、受信ウエイトを算出したことと等価となる。このようにして、本実施の形態によれば、受信時の基地局装置２内部における電力ロス及び位相回転及び送信時の基地局装置２内部における電力ロス及び位相回転をともに反映して、送信ウエイトを決定することができる。そして、キャリブレーション信号基地局送受信部１４０とキャリブレーション部１５０との間で送受信する構成としたことにより、キャリブレーションのために使用される回路のキャリブレーションに与える影響が上り／下りを使用して軽減することができる。さらに、アンテナｘ部１０−ｘまでキャリブレーション信号送受信用のケーブル８１−ｘを引き込み、カプラ１２−ｘを使用してキャリブレーション信号を通信用ケーブル８０−ｘとキャリブレーション用ケーブル８１−ｘに相互に流すことにより、アンテナｘ部１０−ｘ及びケーブル８０−ｘにおける電力ロスや位相回転もキャリブレーションウエイトに含めることが可能となる。
【００６４】
以上のキャリブレーションウエイトを算出する処理を、処理シーケンス図を参照しながら、再度詳細に説明する。
【００６５】
図４は、キャリブレーションウエイトを検証する処理の処理フロー図である。まず、キャリブレーション部５０からキャリブレーション信号生成部７０により生成されたキャリブレーション信号を各アンテナｉ部１０−ｉに対し送信する（Ｓ１００−ｉ）（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）。そして各アンテナｉ部１０−ｉは該キャリブレーション信号をカプラ１２−ｉにより通信用信号の通信経路と連結することにより取得し、基地局送受信部４０に対して送信する（Ｓ１０２−ｉ）。そして基地局送受信部４０は、該受信した信号と、別途取得するキャリブレーション信号生成部７０により生成されたキャリブレーション信号を参照信号として、第１−ｉキャリブレーションウエイト基礎量を算出する（Ｓ１０４）。
【００６６】
次に、基地局送受信部５０からキャリブレーション信号生成部７０により生成されたキャリブレーション信号をアンテナｉ部１０−ｉに対し送信する（Ｓ１０６−ｉ）。そしてアンテナｉ部１０−ｉは該キャリブレーション信号をカプラ１２−ｉによりキャリブレーション部５０とアンテナｉ部１０−ｉとの通信経路であるケーブル８１−ｉと連結することにより取得し、キャリブレーション部５０に対して送信する（Ｓ１０８−ｉ）。そしてキャリブレーション部５０は、該受信した信号と、別途取得するキャリブレーション信号生成部７０により生成されたキャリブレーション信号を参照信号として、第２−ｉキャリブレーションウエイト基礎量を算出する（Ｓ１１０−ｉ）。そして該算出した第２−ｉキャリブレーションウエイト基礎量を基地局送受信部４０に対して送信する（Ｓ１１２−ｉ）。以上のＳ１０６−ｉからＳ１１２−ｉまでの処理を、ｉ＝１，２，・・・，ｎとなるｉについて繰り返し行う。
【００６７】
そして基地局送受信部４０は、算出した第１−ｉキャリブレーションウエイト基礎量と、受信した第２−ｉキャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて、アンテナｉ部１０−ｉに対応するキャリブレーションウエイトを算出する（Ｓ１１４）。このようにして、全てのｉについてアンテナｉ部１０−ｉに対応するキャリブレーションウエイトを算出し、上述のように送信ウエイトに乗算することにより、キャリブレーションのために使用される回路による影響を軽減したキャリブレーションを行うことができる。
【００６８】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば第１キャリブレーションウエイト基礎量を算出する処理と、第２キャリブレーションウエイト基礎量を算出する処理とは、どちらを先に行ってもよいし、並行して行ってもよい。また、第１キャリブレーション基礎量算出部４７が第１キャリブレーション基礎量を算出する際には、受信部４５が受信した信号がキャリブレーション信号であるか否かを判断し、該判断が肯定の結果である場合に算出するとしてもよい。該判断は、受信した信号の内容を確認することにより行ってもよいし、基地局送受信部４０及びキャリブレーション部５０が、制御部２０からキャリブレーションの実施を指示される場合には、該指示に基づいて決定されるキャリブレーション信号送信タイミングに受信される信号をキャリブレーション信号であると判断することとしてもよい。また、上記実施の形態では移動体通信システムの基地局装置に適用される場合を例にとって説明したが、アダプティブアレイ方式のように送信ウエイトをアンテナごとに変えて信号出力する通信装置であれば、どのような通信装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態にかかる移動体通信システムの構成図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる基地局装置の構成ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる基地局装置の機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる基地局装置の処理シーケンス図である。
【図５】本発明の背景となる技術にかかる基地局装置の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００７０】
１ 移動体通信システム、２ 基地局装置、３ 移動局装置、４ 通信ネットワーク、２０ 制御部、１０ アンテナ部、１１ アンテナ、１２ カプラ、１４，１６，４１，５１ Ｔ／Ｒスイッチ、２１ 無線通信部、２２ 記憶部、２３ ネットワークインターフェイス部、２４，５０ キャリブレーション部、４０ 基地局送受信部、４２，４３，５２，５３ 周波数変換部、４４，５４ 送信部、４５，５５ 受信部、４６ 送信ウエイト生成部、４７ 第１キャリブレーションウエイト基礎量算出部、４８ キャリブレーションウエイト算出部、５６ 第２キャリブレーションウエイト基礎量算出部、６０ 合成・分配部、７０ キャリブレーション信号生成部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリブレーション部と、送受信部と、該キャリブレーション部及び該送受信部とそれぞれ接続される複数のアンテナ部と、を含む通信装置において、
キャリブレーション信号を取得するキャリブレーション信号取得手段、をさらに含み、
前記キャリブレーション部は、前記キャリブレーション信号取得手段により取得されるキャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第１送信手段、を含み、
前記アンテナ部は、前記第１送信手段により送信される前記キャリブレーション信号を取得し、前記送受信部に対し送信する第１取得送信手段、を含み、
前記送受信部は、前記第１取得送信手段により送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第１キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第１キャリブレーションウエイト基礎量算出手段と、
前記キャリブレーション信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第２送信手段と、を含み、
前記アンテナ部は、前記第２送信手段により送信される前記キャリブレーション信号を取得し、前記キャリブレーション部に対し送信する第２取得送信手段、をさらに含み、
前記キャリブレーション部は、前記第２取得送信手段により送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第２キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第２キャリブレーションウエイト基礎量算出手段と、をさらに含み、
前記第１キャリブレーションウエイト基礎量と、前記第２キャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて、キャリブレーションウエイトを算出するキャリブレーションウエイト算出手段、
をさらに含むことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置において、
前記送受信部は、
前記複数のアンテナ部ごとに設けられ、前記各アンテナ部に到来する信号を受信する信号受信手段と、
前記各信号受信手段によりそれぞれ受信される信号の位相及び振幅の前記アンテナ部間における相違量を示す受信ウエイトであって、前記各アンテナ部にそれぞれ対応する複数の受信ウエイトを算出する受信ウエイト算出手段と、
送信信号を取得する送信信号取得手段と、
前記受信ウエイトと、前記キャリブレーションウエイト算出手段により算出されるキャリブレーションウエイトと、に基づいて、前記各アンテナ部から前記送信信号を送信する際の、位相及び振幅の前記アンテナ部間における相違量を示す送信ウエイトであって、前記各アンテナ部にそれぞれ対応する送信ウエイトを決定する送信ウエイト決定手段と、
前記複数のアンテナ部ごとに設けられ、前記送信ウエイト決定手段により決定される送信ウエイトに基づいて重み付けされた前記送信信号を、前記各アンテナ部から送信する複数の送信信号送信手段と、
を含む、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の通信装置において、
前記第１キャリブレーションウエイト基礎量は、前記送受信部により受信される前記キャリブレーション信号の、前記キャリブレーション信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号に対する位相回転量及び振幅変化量に基づいて算出され、
前記第２キャリブレーションウエイト基礎量は、前記キャリブレーション部により受信される前記キャリブレーション信号の、前記キャリブレーション信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号に対する位相回転量及び振幅変化量に基づいて算出される、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置において、
前記キャリブレーション信号は、一定周波数の信号である、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項５】
キャリブレーション部と、送受信部と、該キャリブレーション部及び該送受信部とそれぞれ接続される複数のアンテナ部と、を含む通信装置を制御するキャリブレーション方法において、
キャリブレーション信号を取得するキャリブレーション信号取得ステップ、を含み、
前記キャリブレーション部において、前記キャリブレーション信号取得ステップにおいて取得されるキャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第１送信ステップ、を含み、
前記アンテナ部において、前記第１送信ステップにおいて送信される前記キャリブレーション信号を前記送受信部に対し送信する第１取得送信ステップ、を含み、
前記送受信部において、前記第１取得送信ステップにおいて送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第１キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第１キャリブレーションウエイト基礎量算出ステップと、
前記キャリブレーション信号取得ステップにおいて取得される前記キャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第２送信ステップと、を含み、
前記アンテナ部において、前記第２送信ステップにおいて送信される前記キャリブレーション信号を前記キャリブレーション部に対し送信する第２取得送信ステップ、をさらに含み、
前記キャリブレーション部において、前記第２取得送信ステップにおいて送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第２キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第２キャリブレーションウエイト基礎量算出ステップと、をさらに含み、
前記第１キャリブレーションウエイト基礎量と、前記第２キャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて、キャリブレーションウエイトを算出するキャリブレーションウエイト算出ステップ、
をさらに含むことを特徴とするキャリブレーション方法。
【請求項６】
コンピュータを、キャリブレーション部と、送受信部と、該キャリブレーション部及び該送受信部とそれぞれ接続される複数のアンテナ部と、を含む通信装置として機能させる機能させるためのプログラムにおいて、
キャリブレーション信号を取得するキャリブレーション信号取得手段、を含む前記通信装置として前記コンピュータをさらに機能させ、
前記キャリブレーション信号取得手段により取得されるキャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第１送信手段、を含む前記キャリブレーション部として前記コンピュータをさらに機能させ、
前記第１送信手段により送信される前記キャリブレーション信号を前記送受信部に対し送信する第１取得送信手段、を含む前記アンテナ部として前記コンピュータをさらに機能させ、
前記第１取得送信手段により送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第１キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第１キャリブレーションウエイト基礎量算出手段、及び
前記キャリブレーション信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第２送信手段、を含む前記送受信部として前記コンピュータをさらに機能させ、
前記第２送信手段により送信される前記キャリブレーション信号を前記キャリブレーション部に対し送信する第２取得送信手段、を含む前記アンテナ部として前記コンピュータをさらに機能させ、
前記第２取得送信手段により送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第２キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第２キャリブレーションウエイト基礎量算出手段と、を含む前記キャリブレーション部として前記コンピュータをさらに機能させ、
前記第１キャリブレーションウエイト基礎量と、前記第２キャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて、キャリブレーションウエイトを算出するキャリブレーションウエイト算出手段、
を含む前記通信装置として前記コンピュータをさらに機能させる、
ことを特徴とするプログラム。
【請求項１】
キャリブレーション部と、送受信部と、該キャリブレーション部及び該送受信部とそれぞれ接続される複数のアンテナ部と、を含む通信装置において、
キャリブレーション信号を取得するキャリブレーション信号取得手段、をさらに含み、
前記キャリブレーション部は、前記キャリブレーション信号取得手段により取得されるキャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第１送信手段、を含み、
前記アンテナ部は、前記第１送信手段により送信される前記キャリブレーション信号を取得し、前記送受信部に対し送信する第１取得送信手段、を含み、
前記送受信部は、前記第１取得送信手段により送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第１キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第１キャリブレーションウエイト基礎量算出手段と、
前記キャリブレーション信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第２送信手段と、を含み、
前記アンテナ部は、前記第２送信手段により送信される前記キャリブレーション信号を取得し、前記キャリブレーション部に対し送信する第２取得送信手段、をさらに含み、
前記キャリブレーション部は、前記第２取得送信手段により送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第２キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第２キャリブレーションウエイト基礎量算出手段と、をさらに含み、
前記第１キャリブレーションウエイト基礎量と、前記第２キャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて、キャリブレーションウエイトを算出するキャリブレーションウエイト算出手段、
をさらに含むことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置において、
前記送受信部は、
前記複数のアンテナ部ごとに設けられ、前記各アンテナ部に到来する信号を受信する信号受信手段と、
前記各信号受信手段によりそれぞれ受信される信号の位相及び振幅の前記アンテナ部間における相違量を示す受信ウエイトであって、前記各アンテナ部にそれぞれ対応する複数の受信ウエイトを算出する受信ウエイト算出手段と、
送信信号を取得する送信信号取得手段と、
前記受信ウエイトと、前記キャリブレーションウエイト算出手段により算出されるキャリブレーションウエイトと、に基づいて、前記各アンテナ部から前記送信信号を送信する際の、位相及び振幅の前記アンテナ部間における相違量を示す送信ウエイトであって、前記各アンテナ部にそれぞれ対応する送信ウエイトを決定する送信ウエイト決定手段と、
前記複数のアンテナ部ごとに設けられ、前記送信ウエイト決定手段により決定される送信ウエイトに基づいて重み付けされた前記送信信号を、前記各アンテナ部から送信する複数の送信信号送信手段と、
を含む、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の通信装置において、
前記第１キャリブレーションウエイト基礎量は、前記送受信部により受信される前記キャリブレーション信号の、前記キャリブレーション信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号に対する位相回転量及び振幅変化量に基づいて算出され、
前記第２キャリブレーションウエイト基礎量は、前記キャリブレーション部により受信される前記キャリブレーション信号の、前記キャリブレーション信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号に対する位相回転量及び振幅変化量に基づいて算出される、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置において、
前記キャリブレーション信号は、一定周波数の信号である、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項５】
キャリブレーション部と、送受信部と、該キャリブレーション部及び該送受信部とそれぞれ接続される複数のアンテナ部と、を含む通信装置を制御するキャリブレーション方法において、
キャリブレーション信号を取得するキャリブレーション信号取得ステップ、を含み、
前記キャリブレーション部において、前記キャリブレーション信号取得ステップにおいて取得されるキャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第１送信ステップ、を含み、
前記アンテナ部において、前記第１送信ステップにおいて送信される前記キャリブレーション信号を前記送受信部に対し送信する第１取得送信ステップ、を含み、
前記送受信部において、前記第１取得送信ステップにおいて送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第１キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第１キャリブレーションウエイト基礎量算出ステップと、
前記キャリブレーション信号取得ステップにおいて取得される前記キャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第２送信ステップと、を含み、
前記アンテナ部において、前記第２送信ステップにおいて送信される前記キャリブレーション信号を前記キャリブレーション部に対し送信する第２取得送信ステップ、をさらに含み、
前記キャリブレーション部において、前記第２取得送信ステップにおいて送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第２キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第２キャリブレーションウエイト基礎量算出ステップと、をさらに含み、
前記第１キャリブレーションウエイト基礎量と、前記第２キャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて、キャリブレーションウエイトを算出するキャリブレーションウエイト算出ステップ、
をさらに含むことを特徴とするキャリブレーション方法。
【請求項６】
コンピュータを、キャリブレーション部と、送受信部と、該キャリブレーション部及び該送受信部とそれぞれ接続される複数のアンテナ部と、を含む通信装置として機能させる機能させるためのプログラムにおいて、
キャリブレーション信号を取得するキャリブレーション信号取得手段、を含む前記通信装置として前記コンピュータをさらに機能させ、
前記キャリブレーション信号取得手段により取得されるキャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第１送信手段、を含む前記キャリブレーション部として前記コンピュータをさらに機能させ、
前記第１送信手段により送信される前記キャリブレーション信号を前記送受信部に対し送信する第１取得送信手段、を含む前記アンテナ部として前記コンピュータをさらに機能させ、
前記第１取得送信手段により送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第１キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第１キャリブレーションウエイト基礎量算出手段、及び
前記キャリブレーション信号取得手段により取得される前記キャリブレーション信号を前記各アンテナ部に対し送信する第２送信手段、を含む前記送受信部として前記コンピュータをさらに機能させ、
前記第２送信手段により送信される前記キャリブレーション信号を前記キャリブレーション部に対し送信する第２取得送信手段、を含む前記アンテナ部として前記コンピュータをさらに機能させ、
前記第２取得送信手段により送信される前記キャリブレーション信号に基づいて、第２キャリブレーションウエイト基礎量を算出する第２キャリブレーションウエイト基礎量算出手段と、を含む前記キャリブレーション部として前記コンピュータをさらに機能させ、
前記第１キャリブレーションウエイト基礎量と、前記第２キャリブレーションウエイト基礎量と、に基づいて、キャリブレーションウエイトを算出するキャリブレーションウエイト算出手段、
を含む前記通信装置として前記コンピュータをさらに機能させる、
ことを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−１９９９１（Ｐ２００６−１９９９１Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９５００６（Ｐ２００４−１９５００６）
【出願日】平成１６年６月３０日（２００４．６．３０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月３０日（２００４．６．３０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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