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JP3505468B2 - 無線装置 - Google Patents

無線装置

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JP3505468B2
JP3505468B2 JP2000100565A JP2000100565A JP3505468B2 JP 3505468 B2 JP3505468 B2 JP 3505468B2 JP 2000100565 A JP2000100565 A JP 2000100565A JP 2000100565 A JP2000100565 A JP 2000100565A JP 3505468 B2 JP3505468 B2 JP 3505468B2
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signal
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offset compensation
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義晴 土居
健雄 宮田
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
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    • H04B7/0851Joint weighting using training sequences or error signal
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    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/0014Carrier regulation
    • HELECTRICITY
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    • H04L27/0014Carrier regulation
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話等の無線
通信において、基地局に用いられる無線装置の構成に関
し、より特定的には、基地局における無線装置の周波数
オフセットの補償制御の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、急速に発達しつつある携帯型電話
機のような移動通信システムにおいて、周波数の有効利
用を図るべく種々の伝送チャネル割当方法が提案されて
おり、その一部のものは実用化されている。
【0003】図12は周波数分割多重接続(Frequency
Division Multiple Access:FDMA),時分割多重接
続(Time Division Multiple Access :TDMA)およ
び空間多重分割接続(Spatial Division Multiple Acce
ss:SDMA)の各種の通信システムにおけるチャネル
の配置図である。
【0004】なお、SDMA方式は、また、PDMA方
式(Path Division Multiple Access)とも呼ばれる。
【0005】まず、図12を参照して、FDMA,TD
MAおよびSDMAについて簡単に説明する。図12
(a)はFDMAを示す図であって、異なる周波数f1
〜f4の電波でユーザ1〜4のアナログ信号が周波数分
割されて伝送され、各ユーザ1〜4の信号は周波数フィ
ルタによって分離される。
【0006】図12(b)に示すTDMAにおいては、
各ユーザのデジタル化された信号が、異なる周波数f1
〜f4の電波で、かつ一定の時間(タイムスロット)ご
とに時分割されて伝送され、各ユーザの信号は周波数フ
ィルタと基地局および各ユーザ移動端末装置間の時間同
期とにより分離される。
【0007】一方、最近では、携帯型電話機の普及によ
り電波の周波数利用効率を高めるために、SDMA方式
が提案されている。このSDMA方式は、図12(c)
に示すように、同じ周波数における1つのタイムスロッ
トを空間的に分割して複数のユーザのデータを伝送する
ものである。このSDMAでは各ユーザの信号は周波数
フィルタと基地局および各ユーザ移動端末装置間の時間
同期とアダプティブアレイなどの相互干渉除去装置とを
用いて分離される。
【0008】図13は、従来のSDMA用基地局の送受
信システム2000の構成を示す概略ブロック図であ
る。
【0009】図13に示した構成においては、ユーザP
S1とPS2とを識別するために、4本のアンテナ♯1
〜♯4が設けられている。
【0010】受信動作においては、アンテナの出力は、
RF回路2101に与えられ、RF回路2101におい
て、受信アンプで増幅され、局部発振信号によって周波
数変換された後、フィルタで不要な周波数信号が除去さ
れ、A/D変換されて、デジタル信号としてデジタルシ
グナルプロセッサ2102に与えられる。
【0011】デジタルシグナルプロセッサ2102に
は、チャネル割当基準計算機2103と、チャネル割当
装置2104と、アダプティブアレイ2100とが設け
られている。チャネル割当基準計算機2103は、2人
のユーザからの信号がアダプティブアレイによって分離
可能かどうかを予め計算する。その計算結果に応じて、
チャネル割当装置2104は、周波数と時間とを選択す
るユーザ情報を含むチャネル割当情報をアダプティブア
レイ2100に与える。アダプティブアレイ2100
は、チャネル割当情報に基づいて、4つのアンテナ♯1
〜♯4からの信号に対して、リアルタイムに重み付け演
算を行なうことで、特定のユーザの信号のみを分離す
る。
【0012】[アダプティブアレイアンテナの構成]図
14は、アダプティブアレイ2100のうち、1人のユ
ーザに対応する送受信部2100aの構成を示すブロッ
ク図である。図14に示した例においては、複数のユー
ザ信号を含む入力信号から希望するユーザの信号を抽出
するため、n個の入力ポート2020−1〜2020−
nが設けられている。
【0013】各入力ポート2020−1〜2020−n
に入力された信号が、スイッチ回路2010−1〜20
10−nを介して、ウエイトベクトル制御部2011と
乗算器2012−1〜2012−nとに与えられる。
【0014】ウエイトベクトル制御部2011は、入力
信号と予めメモリ2014に記憶されている特定のユー
ザの信号に対応したトレーニング信号と加算器2013
の出力とを用いて、ウエイトベクトルw1i〜wniを計算
する。ここで、添字iは、i番目のユーザとの間の送受
信に用いられるウエイトベクトルであることを示す。
【0015】乗算器2012−1〜2012ーnは、各
入力ポート2020−1〜2020−nからの入力信号
とウエイトベクトルw1i〜wniとをそれぞれ乗算し、加
算器2013へ与える。加算器2013は、乗算器20
12−1〜2012−nの出力信号を加算して受信信号
RX(t)として出力し、この受信信号SRX(t)は、
ウエイトベクトル制御部2011にも与えられる。
【0016】さらに、送受信部2100aは、アダプテ
ィブアレイ無線基地局からの出力信号STX(t)を受け
て、ウエイトベクトル制御部2011により与えられる
ウエイトベクトルw1i〜wniとそれぞれ乗算して出力す
る乗算器2015−1〜2015−nを含む。乗算器2
015−1〜2015−nの出力は、それぞれスイッチ
回路2010−1〜2010−nに与えられる。つま
り、スイッチ回路2010−1〜2010−nは、信号
を受信する際は、入力ポート2020−1〜2020−
nから与えられた信号を、信号受信部1Rに与え、信号
を送信する際には、信号送信部1Tからの信号を入出力
ポート2020−1〜2020−nに与える。
【0017】[アダプティブアレイの動作原理]次に、
図14に示した送受信部2100aの動作原理について
簡単に説明する。
【0018】以下では、説明を簡単にするために、アン
テナ素子数を4本とし、同時に通信するユーザ数PSを
2人とする。このとき、各アンテナから受信部1Rに対
して与えられる信号は、以下のような式で表わされる。
【0019】
【数1】
【0020】ここで、信号RXj (t)は、j番目(j
=1,2,3,4)のアンテナの受信信号を示し、信号
Srxi (t)は、i番目(i=1,2)のユーザが送
信した信号を示す。
【0021】さらに、係数hjiは、j 番目のアンテナに
受信された、i 番目のユーザからの信号の複素係数を示
し、nj (t)は、j番目の受信信号に含まれる雑音を
示している。
【0022】上の式(1)〜(4)をベクトル形式で表
記すると、以下のようになる。
【0023】
【数2】
【0024】なお式(6)〜(8)において、[…]T
は、[…]の転置を示す。ここで、X(t)は入力信号
ベクトル、Hi はi番目のユーザの受信信号係数ベクト
ル、N(t)は雑音ベクトルをそれぞれ示している。
【0025】アダプティブアレイアンテナは、図15に
示したように、それぞれのアンテナからの入力信号に重
み係数w1i〜wniを掛けて合成した信号を受信信号SRX
(t)として出力する。なお、ここでは、アンテナの本
数nは4である。
【0026】さて、以上のような準備の下に、たとえ
ば、1番目のユーザが送信した信号Srx1 (t)を抽
出する場合のアダプティブアレイの動作は以下のように
なる。
【0027】アダプティブアレイ2100の出力信号y
1(t)は、入力信号ベクトルX(t)とウエイトベク
トルW1 のベクトルの掛算により、以下のような式で表
わすことができる。
【0028】
【数3】
【0029】すなわち、ウエイトベクトルW1 は、j番
目の入力信号RXj (t)に掛け合わされる重み係数w
j1(j=1,2,3,4)を要素とするベクトルであ
る。
【0030】ここで式(9)のように表わされたy1
(t)に対して、式(5)により表現された入力信号ベ
クトルX(t)を代入すると、以下のようになる。
【0031】
【数4】
【0032】ここで、アダプティブアレイ2100が理
想的に動作した場合、周知な方法により、ウエイトベク
トルW1 は次の連立方程式を満たすようにウエイトベク
トル制御部2011により逐次制御される。
【0033】
【数5】
【0034】式(12)および式(13)を満たすよう
にウエイトベクトルW1 が完全に制御されると、アダプ
ティブアレイ2100からの出力信号y1(t)は、結
局以下の式のように表わされる。
【0035】
【数6】
【0036】すなわち、出力信号y1(t)には、2人
のユーザのうちの第1番目のユーザが送信した信号Sr
1 (t)が得られることになる。
【0037】一方、図14において、アダプティブアレ
イ2100に対する入力信号STX(t)は、アダプティ
ブアレイ2100中の送信部1Tに与えられ、乗算器2
015−1,2015−2,2015−3,…,201
5−nの一方入力に与えられる。これらの乗算器の他方
入力にはそれぞれ、ウエイトベクトル制御部2011に
より以上説明したようにして受信信号に基づいて算出さ
れたウエイトベクトルw1i,w2i,w3i,…,wniがコ
ピーされて印加される。
【0038】これらの乗算器によって重み付けされた入
力信号は、対応するスイッチ2010−1,2010−
2,2010−3,…,2010−nを介して、対応す
るアンテナ♯1,♯2,♯3,…,♯nに送られ、送信
される。
【0039】ここで、ユーザPS1,PS2の識別は以
下に説明するように行なわれる。すなわち、携帯電話機
の電波信号はフレーム構成をとって伝達される。携帯電
話機の電波信号は、大きくは、無線基地局にとって既知
の信号系列からなるプリアンブルと、無線基地局にとっ
て未知の信号系列からなるデータ(音声など)から構成
されている。
【0040】プリアンブルの信号系列は、当該ユーザが
無線基地局にとって通話すべき所望のユーザかどうかを
見分けるための情報の信号列を含んでいる。アダプティ
ブアレイ無線基地局1のウエイトベクトル制御部201
1は、メモリ2014から取出したユーザAに対応した
トレーニング信号と、受信した信号系列とを対比し、ユ
ーザPS1に対応する信号系列を含んでいると思われる
信号を抽出するようにウエイトベクトル制御(重み係数
の決定)を行なう。
【0041】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、携
帯電話等において送受信に用いられる変調方式として
は、PSK変調を基調とする変調方式のQPSK変調等
が用いられる。
【0042】PSK変調では、搬送波に同期した信号を
受信信号に積算することによる検波を行なう同期検波が
一般に行なわれる。
【0043】同期検波においては、変調波中心周波数に
同期した複素共役搬送波を局部発振器により生成する。
しかし、同期検波を行なう場合、通常、送信側と受信側
の発振器には周波数オフセットと呼ばれる周波数誤差が
存在する。この誤差によって、受信機側においては、受
信信号をIQ平面上に表わした場合、受信信号点の位置
が回転してしまう。このため、周波数オフセットを補償
しなければ同期検波を行なうことが困難である。
【0044】このような周波数オフセットは、上述した
ような送受信期間の局部発振周波数の精度のみならず、
設定誤差、温度変動、経時変化等により発生し、受信機
に入力される信号にキャリア周波数成分が残留すること
により、受信特性が急激に劣化してしまうという問題が
生じる。
【0045】このようなキャリア(搬送波)周波数オフ
セットを抑える方法としては、通信システムにおいて、
いわゆる「自動周波数調整機能(AFC)」を設けるこ
とが知られている。しかしながら、このような従来行な
われている自動周波数調整機能では、広帯域変調、高速
フェージング、バースト信号伝送、マルチパス遅延歪
み、同一周波数干渉等の伝送条件となる移動体通信の下
では、十分な動作が期待できないおそれがある。
【0046】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたものであって、その目的は、空間多重
分割方式により同一セル内で同一チャネルを複数のユー
ザに割当て、チャネルの利用効率を挙げつつ、端末と基
地局との間のキャリア周波数オフセットを補償すること
が可能な基地局に用いられる無線装置を提供することで
ある。
【0047】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の無線装置
は、複数のアンテナを含むアレイアンテナと、複数のア
ンテナからの信号を受けて所定の端末からの信号を抽出
するためのアダプティブアレイ処理手段とを備え、アダ
プティブアレイ処理手段は、与えられたオフセット補償
量に応じて、受信信号の周波数オフセットを補償するた
めの周波数オフセット補償手段を含み、アダプティブア
レイ処理手段の出力を受けて、所定のタイミングで周波
数オフセットを抽出するためのオフセット量検知手段
と、オフセット量検知手段の検知結果に基づいて、オフ
セット補償量を更新するオフセット補償量演算手段とを
さらに備え、受信信号は、複数のスロットに分割されて
伝送され、各スロットは、予め定められた参照信号を含
む第1の部分信号と、伝送されるデータを含む第2の部
分信号とを含み、オフセット量検知手段は、参照信号を
保持するための第1の記憶手段と、アダプティブアレイ
処理手段からの出力の位相を所定の位相に強制的に同期
させる強制位相同期手段と、第1の部分信号がアダプテ
ィブアレイ処理手段から出力される期間は、第1の記憶
手段に保持された参照信号と前アダプティブアレイ処理
手段から出力との差を出力し、第2の部分信号がアダプ
ティブアレイ処理手段から出力される期間は、強制位相
同期手段の出力と前アダプティブアレイ処理手段から出
力との差を出力する誤差信号生成手段と、誤差信号生成
手段の出力に基づいて、周波数オフセットを抽出するた
めのオフセット抽出手段とを含む。
【0048】
【0049】 請求項2記載の無線装置は、請求項1記
載の無線装置の構成に加えて、前記オフセット補償量演
算手段は、前記オフセット補償量を随時格納するための
第2の記憶手段と、所定の係数をμとするとき、前記第
2の記憶手段中に格納されたオフセット補償量θと前記
オフセット抽出手段の出力Δθとに基づいて、前記オフ
セット補償量の更新値θ´を、θ´=θ+μ×Δθとし
て算出する算出手段とを含む。
【0050】 請求項3記載の無線装置は、請求項1記
載の無線装置の構成に加えて、前記オフセット補償量演
算手段は、前記オフセット補償量を随時格納するための
第2の記憶手段と、前記オフセット補償量の更新値θ´
を、更新が進むに従って更新にあたって変更される量を
減少させるようにして、前記第2の記憶手段中に格納さ
れたオフセット補償量θと前記オフセット抽出手段の出
力Δθとに基づいて算出する算出手段とを含む
【0051】 請求項4記載の無線装置は、請求項3記
載の無線装置の構成に加えて、前記オフセット補償量演
算手段は、受信エラーを検出するためのエラー検出手段
をさらに含み、前記算出手段は、1未満の所定の正係数
をλ、係数μの初期値をμ0とするとき、受信エラーが
検出されない更新機会の回数に対応する値をTとし、前
記記憶手段中に格納されたオフセット補償量θと前記オ
フセット抽出手段の出力Δθとに基づいて、前記オフセ
ット補償量の更新値θ´を、θ´=θ+(μ0×λ T
×Δθとして算出する
【0052】 請求項5記載の無線装置は、請求項3記
載の無線装置の構成に加えて、前記算出手段は、前記オ
フセット補償量の更新処理を複数フレームごとに行な
【0053】 請求項6記載の無線装置は、請求項1記
載の無線装置の構成に加えて、前記オフセット補償量演
算手段は、前記オフセット補償量を随時格納するための
第2の記憶手段と、前記オフセット補償量の更新値θ´
を、更新にあたって変更される量を前記誤差信号生成手
段の出力の絶対値の大きさに応じて増加させるようにし
て、前記第2の記憶手段中に格納されたオフセット補償
量θと前記オフセット抽出手段の出力Δθとに基づいて
算出する算出手段とを含む
【0054】 請求項7記載の無線装置は、請求項1記
載の無線装置の構成に加えて、前記オフセット補償量演
算手段は、前記オフセット補償量を随時格納するための
第2の記憶手段と、所定の係数をμとするとき、前記第
2の記憶手段中に格納されたオフセット補償量θと前記
オフセット抽出手段の出力Δθとに基づいて、前記オフ
セット補償量の更新値θ´を、i)前記第1の部分信号
が前記アダプティブアレイ処理手段から出力される期間
は、更新にあたって変更される量を前記誤差信号生成手
段の出力の絶対値の大きさに応じて増加させるようにし
て、前記第2の記憶手段中に格納されたオフセット補償
量θと前記オフセット抽出手段の出力Δθとに基づいて
算出し、ii)前記第2の部分信号が前記アダプティブ
アレイ処理手段から出力される期間は、θ´=θ+μ×
Δθとして算出する算出手段とを含む
【0055】 請求項8記載の無線装置は、請求項1記
載の無線装置の構成に加えて、前記受信信号は、複数の
スロットに分割されて伝送され、各前記スロットは、予
め定められた参照信号を含む第1の部分信号と、伝送さ
れるデータを含む第2の部分信号とを含み、前記オフセ
ット量検知手段は、前記アダプティブアレイ処理手段か
らの出力の位相を所定の位相に強制的に同期させる強制
位相同期手段と、前記第2の部分信号が前記アダプティ
ブアレイ処理手段から出力される期間におい、前記強制
位相同期手段の出力と前前記アダプティブアレイ処理手
段から出力との差を出力する誤差信号生成手段と、前記
誤差信号生成手段の出力に基づいて、前記周波数オフセ
ットを抽出するためのオフセット抽出手段とを含む
【0056】 請求項9記載の無線装置は、請求項8記
載の無線装置の構成に加えて、前記オフセット補償量演
算手段は、前記オフセット補償量を随時格納するための
第2の記憶手段と、所定の係数をμとするとき、前記第
2の記憶手段中に格納されたオフセット補償量θと前記
オフセット抽出手段の出力Δθとに基づいて、前記オフ
セット補償量の更新値θ´を、θ´=θ+μ×Δθとし
て算出する算出手段とを含む
【0057】
【発明の実施の形態】[実施の形態1] [SDMA基地局1000の構成]図1は、本発明の実
施の形態1のSDMA基地局1000の構成を示す概略
ブロック図である。
【0058】図1を参照して、SDMA基地局1000
は、複数本のアンテナ♯1〜♯4で構成されるアレイア
ンテナからの信号をそれぞれ受けてダウンコンバートす
るRF回路2−1〜2−4と、RF回路2−1〜2−4
からの信号をそれぞれ受けて、デジタル信号に変換し受
信信号ベクトルX(t)として出力するためのアナログ
デジタル変換器4−1〜4−4を備える。
【0059】図1においては、説明の簡単のためにアレ
イアンテナを構成するアンテナは4本であるものとして
いるが、より一般には、アンテナの本数はn本(nは、
n≧2の自然数)でよい。
【0060】また、受信信号ベクトルX(t)は4本の
アンテナのそれぞれからの信号を要素とするベクトルで
ある。
【0061】SDMA基地局1000は、さらに、アナ
ログデジタル変換器4−1〜4−4からの信号X(t)
を受けて、この信号X(t)と後に説明するようにして
導出される周波数オフセット修正値θ(t)と複素乗算
を行なうことにより、周波数オフセットを修正した信号
X′(t)として出力する周波数オフセット修正部6
と、周波数オフセット修正部6から出力された信号X′
(t)をそれぞれ受けて、ウェイトベクトルW(t)の
要素と各々乗算するための乗算器12−1〜12−4
と、乗算器12−1〜12−4の出力を受けて加算し受
信信号y(t)として出力する加算器14と、加算器1
4の出力を受けて、信号y(t)の位相をIQ平面上の
所定の位相点に強制的に同期させるための強制位相同期
処理部20とを含む。
【0062】ここで、たとえば、信号y(t)は複数の
端末のうち所望の端末からの信号を抽出した信号であ
り、たとえば、QPSK変調された信号であるものとす
る。したがって、強制位相同期処理部20は、QPSK
変調された信号のIQ平面上の所定の位相に対応する信
号点に強制的に同期させる処理を行なうことになる。
【0063】以下では、強制位相同期処理部20から出
力される信号をレプリカ信号d′(t)と呼ぶことにす
る。
【0064】SDMA基地局1000は、さらに、1ス
ロットの信号中に含まれるシンボル(たとえば120シ
ンボル)のうちプリアンブルに含まれる参照信号を予め
保持し信号d(t)として出力するメモリ30と、受信
信号が1スロットの信号のうち参照信号が存在する区間
を受信中であるか参照信号がない区間(データ部)を受
信中であるか否かを検出するタイミング制御部40と、
強制位相同期処理部からのレプリカ信号d′(t)とメ
モリ30からの参照信号d(t)とを受けて、タイミン
グ制御部40により制御されて、いずれか一方を出力す
るスイッチ回路50と、スイッチ回路50からの出力と
加算器14からの出力の符号を反転させた上で加算する
ための加算器70と、加算器70からの出力を受けて、
周知のアダプティブアレイ処理により、ウェイトベクト
ルW(t)を算出するためのウェイト計算回路10とを
備える。
【0065】SDMA基地局1000は、さらに、加算
器70から出力される誤差信号e(t)の符号を反転さ
せた信号と、スイッチ回路50から出力される参照信号
d(t)またはレプリカ信号d′(t)とを加算する加
算器80と、スイッチ回路50からの出力を受けて複素
共役の信号d*(t)複素共役処理部60と、複素共役
処理部60の出力と加算器80の出力とを乗算するため
の乗算器90と、乗算器90の出力を受けてその虚数部
を抽出することで、周波数オフセットΔθを抽出するオ
フセット抽出部100と、オフセット補償値を求めるた
めのステップ係数μを保持するステップ係数保持部12
0と、ステップ係数保持部120から出力されるステッ
プ係数μと周波数オフセット量Δθとを乗算する乗算器
110と、オフセット補償量の更新値を記憶するための
メモリ140と、メモリ140に記憶されている前回処
理におけるオフセット補償値と乗算器110からの出力
とに応じて、オフセット補償量θ(t)を算出するため
のオフセット補償値算出部130とを備える。
【0066】オフセット補償値算出部130からの出力
に応じて、周波数オフセット修正部6が、アナログデジ
タル変換器4−1〜4−4からの出力に対して周波数オ
フセットの修正を行なう。
【0067】図2は、本発明において、端末とSDMA
基地局1000との間で授受される信号の構成を説明す
るための概念図である。
【0068】1フレームの信号は8スロットに分割さ
れ、前半の4スロットがたとえば受信用であり後半の4
スロットがたとえば送信用である。
【0069】各スロットは120シンボルから構成さ
れ、図2に示した例では、1つの受信用および1つの送
信用のスロットを1組として4ユーザに対して1フレー
ムの信号が割当てられている。
【0070】図3は、図1に示したSDMA基地局10
00の動作を説明するためのフローチャートである。
【0071】まず、図3で行なわれる処理を概略的に説
明すると、図1において説明したとおり、アレイアンテ
ナ♯1〜♯4からの信号X(t)は、周波数オフセット
補償値θ(t)と複素乗算された後、アダプティブアレ
イ処理が行なわれる。
【0072】アダプティブアレイから出力される出力信
号y(t)、参照信号d(t)からの誤差e(t)が求
められ、さらにこの誤差e(t)に基づいて、アダプテ
ィブアレイ学習をウェイト計算回路10が行なうこと
で、各アンテナにそれぞれ対応する受信ウェイトを要素
とするウェイトベクトルW(t)が算出される。
【0073】このとき、アダプティブアレイの出力信号
y(t)とその参照信号d(t)とから、IQ平面上で
のキャリア周波数成分の円周方向の誤差、すなわち周波
数オフセット値Δθ(t)が抽出され、オフセット補償
値θ(t)が算出される。
【0074】このとき、受信信号のスロットにおいて、
参照信号ありの区間においては、周波数オフセットの更
新処理は、参照信号d(t)と受信信号ベクトルX
(t)とからアダプティブアレイ学習によりウェイトベ
クトルW(t)を更新する際にオフセット補償値θ
(t)も逐次更新処理を行なう。
【0075】参照信号なしの区間(データ部)において
は、アダプティブアレイ出力y(t)を基準信号点に強
制位相同期させたレプリカd′(t)とアダプティブア
レイ出力の誤差に基づいて、アダプティブ学習によるウ
ェイトベクトルW(t)および周波数オフセット補償値
θ(t)の逐次更新が行なわれる。
【0076】上述したとおり、実施の形態1のSDMA
基地局1000においては、1スロット中に含まれる全
シンボルに対してアレイ学習およびオフセット更新処理
を行なう。すなわち、受信信号のオフセット修正、アレ
イ処理、オフセット補償値更新の処理をシンボルごとに
逐次行なっていく。後に説明するように、オフセット更
新時に使用するステップ係数μの値は、たとえば、適用
する環境下に応じて実験により予め定めておくものとす
る。
【0077】また、処理ループの初期値としてオフセッ
ト補償値θ(1)は0にセットしておくものとする。
【0078】たとえば、PHSシステムに適用する場
合、既知の信号区間である1〜12シンボルまではメモ
リ30内部の参照信号d(t)を用いてオフセット補償
値の更新処理を行なう。これに対して、13シンボル以
降の参照信号がない区間では、アレイ出力y(t)をπ
/4QPSKの基準信号点に強制位相同期した信号を参
照信号のレプリカd′(t)としてオフセット補償値の
更新処理に用いる。
【0079】なお、以下の説明において「t」は、時間
を表わす変数であり、たとえばオフセット補償値θ
(t)のtは、基準時点からの時間経過を表わし、たと
えばシンボル数に相当する量を表わす。
【0080】図3を参照して、受信処理が開始されると
(ステップS100)、シンボル数をカウントするため
の変数iの値が1に初期化される(ステップS10
2)。
【0081】続いて、変数iの値が12を超えているか
否かの判断が行なわれ(ステップS104)、変数iが
12以下である場合は、まず、周波数オフセット修正部
6において、以下の式に従ってアンテナ受信信号ベクト
ルX(i)が周波数オフセット補償値θ(i)に基づい
て補正される(ステップS106)。
【0082】 X′(i)=X(i)e-j×Q(i)×i =X(i)×(cos(i×Q(i))+jsin(i
×Q(i)))* ここで、jは虚数単位を表わし、Z*は複素数Zの複素
共役を表わす。
【0083】続いて、ウェイト計算機10は、加算器7
0から出力される参照信号d(i)とオフセット補償後
の受信信号ベクトルX′(i)から得られるアダプティ
ブアレイ出力y(t)とを用いてウェイトベクトルW
(i)の計算および更新を行なう(ステップS10
8)。
【0084】一方で、スイッチ回路50から出力される
参照信号d(i)と加算器70から出力される誤差信号
e(i)から以下の演算に相当する処理を加算器80、
複素共役処理部60、乗算器90およびオフセット抽出
部100が行なうことで、周波数オフセット値が算出さ
れる。
【0085】e(i)=d(i)−y(i) Δθ=Im[(d(i)−e(i))×d*(i)] なお、上式中Im[…]は[…]の虚数部を表わす。
【0086】さらに、このようにして得られた周波数オ
フセット値に基づいて、ステップ係数保持部120、乗
算器110およびオフセット補償値算出部130の行な
う処理により、以下の式に基づいて周波数オフセット補
償値が更新される(ステップS110)。
【0087】θ(i+1)=θ(i)+μ×Δθ ステップS110の処理が終了すると、変数iの値がイ
ンクリメントされて、処理はステップS104に復帰す
る。
【0088】ステップS104において、変数iの値が
12を超えると判断された場合、処理はステップS11
2に移行する。ステップS112においては、周波数オ
フセット修正部6において、ステップS106と同様に
して、受信信号ベクトルX(i)の位相が補正されて、
受信信号ベクトルX′(i)が生成される。
【0089】続いて、加算器14から出力されるアダプ
ティブアレイ出力y(t)と信号y(i)を強制位相同
期したレプリカ信号d′(i)とから加算器70により
得られる誤差信号e(i)に基づいて、ウェイト計算回
路10は、ウェイトベクトルW(i)を更新処理する
(ステップS114)。
【0090】続いて、強制位相同期処理部20におい
て、アダプティブアレイ出力y(i)を強制位相同期す
ることにより生成したレプリカ信号d′(i)がスイッ
チ回路50を介して出力され、加算器70からは誤差信
号e′(i)が出力される。この信号e′(i)と符号
を反転させた信号と、レプリカ信号d′(i)とを加算
器80において加算した結果と複素共役処理部60から
出力された信号d*(i)とを乗算器90において乗算
した結果に基づいて、オフセット抽出部100におい
て、以下の式に基づいて周波数オフセットΔθが算出さ
れる。
【0091】e′(i)=d′(i)−y(i) Δθ=Im[(d′(i)−e′(i))×d′
*(i)] さらに、この周波数オフセット両Δθとに基づいて、以
下の式によりオフセット補償値算出部130によりオフ
セット補償量が更新されて、メモリ140に記憶される
とともに、周波数オフセット修正部6に与えられる。
【0092】θ(i+1)=θ(i)+μ×Δθ 続いて、変数iが全シンボル(たとえば120)よりも
大きいか否かの判断が行なわれ(ステップS118)、
変数iが全シンボル数以下である場合は処理はステップ
S112に復帰し、変数iが全シンボル数を超えている
場合は処理はステップS120に移行する。
【0093】続いて、最終的な周波数オフセット値を次
フレームの初期値用にメモリ140に保存する。これに
より、次フレームに対するオフセット補償量の初期値θ
(1)は以下のように設定されることになる(ステップ
S120)。
【0094】θ(1)=(最終学習時のθの値) 以上の処理により、1スロット分の処理が終了する(ス
テップS122)。
【0095】以上のような処理を行なうことで、受信信
号の周波数オフセットが補償されることにより、アダプ
ティブアレイを用いた無線装置において、安定な受信特
性を得ることが可能となる。
【0096】[実施の形態2]図4は、本発明の実施の
形態2のSDMA基地局1200の構成を説明するため
の概略ブロック図であり、実施の形態1の図1と対比さ
れる図である。
【0097】実施の形態2のSDMA基地局1200の
構成が、実施の形態1のSDMA基地局100の構成と
異なる点は、以下のとおりである。
【0098】強制位相同期処理部20からの出力に基づ
いて、符号処理を行なう差動復号処理部200(これは
図1においては図示省略されている)からの出力に応じ
て、復号データに受信エラーがあるか否かを検出する復
調エラーデータチェック部210と、復調データエラー
チェック部からのエラーの検出結果が与えられると、こ
れに応じて、エラー条件を判定するエラー条件判定処理
部220と、このようなエラー判定が行なわれた回数T
を記憶するためのメモリ230とをさらに備える構成と
なっている。
【0099】さらに、SDMA基地局1200において
は、ステップ係数保持部120の代わりに、ステップ係
数制御部122が設けられ、エラー条件判定処理部22
0から与えられるエラー回数Tに応じて、以下に示す式
に基づいて、オフセット補償値を求める際に用いられる
ステップ係数を変化させる。
【0100】μ′(t)=μ′(0)×λT ここで、λは0<λ<1を満たす定数であって、以下忘
却係数と呼ぶ。また、μ′(0)は初期値である。
【0101】以上のような構成とすることで、ステップ
係数μの値は、学習区間が進むにつれて次第に小さくな
っていく。
【0102】真の周波数オフセット値は短時間で変化す
るものではないため、オフセット値が収束段階に移った
場合、ある程度正確な値が求められていると考えられ
る。
【0103】ここで、ノイズやエラーにより大きな誤差
が突発的に表われた場合、これまでと同様の学習を行な
っていると、オフセット値はその誤差に基づいて真の値
から遠ざかることになる。つまり、収束後もオフセット
値は外乱等の影響で揺れ幅を持って推移することになっ
てしまう。
【0104】上述したように、エラー条件判定処理部2
20が、生じたエラーが突発的なノイズ等に基づくもの
であるか否かをそれまでの学習履歴等を参照して判定す
ることにより、オフセット値が収束段階に入ったと考え
た後は、オフセット補償値の更新幅であるステップ係数
を小さくしていく。これにより、突発的なノイズ等によ
るエラーによって、オフセット補償値が大きく変動して
しまうことを防止し、より正確なオフセット値推定を行
なうことが可能となる。
【0105】図5は、図4に示した実施の形態2のSD
MA基地局1200の動作を説明するためのフローチャ
ートであり、図3と対比される図である。
【0106】図5を参照して、受信処理が開始されると
(ステップS100)、シンボル数をカウントするため
の変数iの値が1に初期化される(ステップS10
2)。
【0107】続いて、変数iの値が12を超えているか
否かの判断が行なわれ(ステップS104)、変数iが
12以下である場合は、まず、周波数オフセット修正部
6において、アンテナ受信信号ベクトルX(i)が周波
数オフセット補償値θ(i)に基づいて補正される(ス
テップS106)。
【0108】続いて、ウェイト計算機10は、加算器7
0から出力される参照信号d(i)とオフセット補償後
の受信信号ベクトルX′(i)から得られるアダプティ
ブアレイ出力y(t)とを用いてウェイトベクトルW
(i)の計算および更新を行なう(ステップS10
8)。
【0109】一方で、スイッチ回路50から出力される
参照信号d(i)と加算器70から出力される誤差信号
e(i)から以下の演算に相当する処理を加算器80、
複素共役処理部60、乗算器90およびオフセット抽出
部100が行なうことで、周波数オフセット値が算出さ
れる。
【0110】e(i)=d(i)−y(i) Δθ=Im[(d(i)−e(i))×d*(i)] なお、上式中Im[…]は[…]の虚数部を表わす。
【0111】さらに、このようにして得られた周波数オ
フセット値に基づいて、ステップ係数保持部120、乗
算器110およびオフセット補償値算出部130の行な
う処理により、以下の式に基づいて周波数オフセット補
償値が更新される(ステップS109)。
【0112】μ′(i)=μ′(0)×λT θ(i+1)=θ(i)+μ´(i)×Δθ ステップS110の処理が終了すると、変数iの値がイ
ンクリメントされて、処理はステップS104に復帰す
る。
【0113】ステップS104において、変数iの値が
12を超えると判断された場合、処理はステップS11
2に移行する。ステップS112においては、周波数オ
フセット修正部6において、ステップS106と同様に
して、受信信号ベクトルX(i)の位相が補正されて、
受信信号ベクトルX′(i)が生成される。
【0114】続いて、加算器14から出力されるアダプ
ティブアレイ出力y(t)と信号y(i)を強制位相同
期したレプリカ信号d′(i)とから加算器70により
得られる誤差信号e(i)に基づいて、ウェイト計算回
路10は、ウェイトベクトルW(i)を更新処理する
(ステップS114)。
【0115】続いて、強制位相同期処理部20におい
て、アダプティブアレイ出力y(i)を強制位相同期す
ることにより生成したレプリカ信号d′(i)がスイッ
チ回路50を介して出力され、加算器70からは誤差信
号e′(i)が出力される。この信号e′(i)と符号
を反転させた信号と、レプリカ信号d′(i)とを加算
器80において加算した結果と複素共役処理部60から
出力された信号d*(i)とを乗算器90において乗算
した結果に基づいて、オフセット抽出部100におい
て、以下の式に基づいて周波数オフセットΔθが算出さ
れる。
【0116】e′(i)=d′(i)−y(i) Δθ=Im[(d′(i)−e′(i))×d′
*(i)] さらに、この周波数オフセット両Δθとに基づいて、以
下の式によりオフセット補償値算出部130によりオフ
セット補償量が更新されて、メモリ140に記憶される
とともに、周波数オフセット修正部6に与えられる(ス
テップS115)。
【0117】μ′(i)=μ′(0)×λT θ(i+1)=θ(i)+μ´(i)×Δθ 続いて、変数iが全シンボル(たとえば120)よりも
大きいか否かの判断が行なわれ(ステップS118)、
変数iが全シンボル数以下である場合は処理はステップ
S112に復帰し、変数iが全シンボル数を超えている
場合は処理はステップS119に移行する。
【0118】復調データに受信エラーがあれば連続受信
エラーなしフレーム数Tを0とし、受信エラーがなけれ
ば連続受信エラーなしフレーム数Tを1インクリメント
し、メモリ230に格納する(ステップS119)。
【0119】続いて、最終的な周波数オフセット値を次
フレームの初期値用にメモリ140に保存する。これに
より、次フレームに対するオフセット補償量の初期値θ
(1)は以下のように設定されることになる(ステップ
S120)。
【0120】θ(1)=(最終学習時のθの値) 以上の処理により、1スロット分の処理が終了する(ス
テップS122)。
【0121】以上のような処理を行なうことで、受信信
号の周波数オフセットが補償されることにより、アダプ
ティブアレイを用いた無線装置において、安定な受信特
性を得ることが可能となる。
【0122】さらに、上述したとおり外部からの突発的
な変動に影響されることなく、周波数オフセット量をよ
り安定的に補償することが可能となる。
【0123】[実施の形態2の変形例1]実施の形態2
においては、学習区間が進むにつれてステップ係数μの
値を徐々に小さくしていく処理を行なった。このとき、
μの値は、受信を開始してから連続的に受信エラーが検
出されなかったフレーム数Tに基づいて変化する構成と
なっていたが、たとえば、連続受信エラーなしのシンボ
ル数、または受信開始からの総フレーム数に応じてステ
ップ係数μの値を小さくしていくことも可能である。
【0124】[実施の形態2の変形例2]また、オフセ
ット推定処理自体を1回の通話処理中おいて受信開始の
第1フレームにおいてのみ行ない、それ以降のフレーム
については行なわない処理とすることも可能である。受
信エラーが起きた場合は、再度オフセット推定を行な
う。
【0125】[実施の形態2の変形例3]あるいは、オ
フセット補償量更新処理を毎フレームに行なうのではな
く、たとえば10フレームに1回の割合で行なうとする
構成も可能である。
【0126】[実施の形態2の変形例4]さらに、エラ
ー発生時にはステップ係数μ′(t)やオフセット補償
量θ(t)を初期値に戻する処理を行なうこととするこ
とも可能である。
【0127】以上説明したようなオフセット補償処理を
行ないつつ、ある条件が成立した場合にはオフセット更
新(ステップ係数μの値)を当初の数値に戻す(あるい
は徐々にμ′(t)の値を大きくする)ことで、オフセ
ット値の補償処理を素早く完了させる。
【0128】上述したある条件とは、たとえば、連続1
00フレーム続けてエラーが発生した場合や、20%以
上のエラー率が検出された場合や、干渉回避起動が発生
した場合などである。
【0129】実施の形態2において、Tの値が連続受信
エラーなしフレーム数に設定されている場合は、エラー
が発生した場合、Tの値が0になるため、μ′(t)は
初期値μ′(0)に戻ることになる。
【0130】[実施の形態2の変形例5]さらに、ステ
ップ係数μ(t)の最小値も予め設定しておく構成とす
ることもできる。
【0131】すなわち、ステップ係数μ′(t)の値が
小さくなりすぎると、オフセット補償値の更新自体も効
果がなくなってしまう。
【0132】したがって、予めμ′(t)の最小値を設
定しておくことにする。たとえば、Tの最大値を100
0に制限する等の可能性が考えられる。
【0133】ここで、μ′(t)の最小値は、演算精度
やCNR等に基づき設定することとする。
【0134】以上のような構成とすることで、実施の形
態よりもさらに安定したオフセット値補償が可能とな
る。
【0135】[実施の形態3]図6は、本発明の実施の
形態3のSDMA基地局1400の構成を説明するため
の概略ブロック図である。
【0136】図1に示した実施の形態1のSDMA基地
局1000の構成と異なる点は、ステップ係数保持部1
20の代わりに、タイミング制御部40によって制御さ
れるステップ係数制御部124が設けられる構成となっ
ている点である。
【0137】その他の構成は、図1に示した実施の形態
1のSDMA基地局1000の構成と同様であるので、
同一部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【0138】ステップ係数制御部124は、参照信号が
存在する区間では、ステップ係数μ′(t)の値を0と
し、参照信号が存在する期間では所定の値μに設定す
る。
【0139】以上のような処理を行なうのは以下のよう
な理由による。すなわち、アレイ学習の初期段階(初期
シンボル段階)では、ウェイト計算回路10から出力さ
れるウェイトベクトル値は正しい値に収束していない可
能性がある。このような場合、参照信号とアレイ出力の
誤差が大きな値を示し、オフセット値も大幅な更新がさ
れてしまうことになる。
【0140】このようなウェイトベクトルが収束してい
ない段階では、オフセット値の高精度な判定が困難とな
る可能性がある。
【0141】したがって、より高精度なオフセット値推
定を行なうため、アダプティブアレイの学習(ウェイト
値あるいは誤差)が収束していない段階では、オフセッ
ト値の更新を停止する処理を行なう。
【0142】図7は、図6に示した実施の形態3のSD
MA基地局の動作を説明するためのフローチャートであ
る。
【0143】図7に示した処理は、参照信号を含む受信
信号y(t)が加算器14から出力されている期間、す
なわち、変数iが12以下の間は、オフセット補償量の
更新を行なわないためにステップS110に相当する処
理が省略されている点を除いて、実施の形態1の図3に
示した処理と同様であるので、その説明は繰り返さな
い。
【0144】このような処理により、オフセット値の高
精度な判定を行ない、安定なオフセット補償処理を行な
うことが可能になる。
【0145】[実施の形態4]図8は、本発明の実施の
形態4のSDMA基地局1600の構成を説明するため
の概略ブロック図である。
【0146】図1に示した実施の形態1のSDMA基地
局1000の構成と異なる点は以下のとおりである。
【0147】すなわち、図8を参照して、実施の形態4
のSDMA基地局1600においては、加算器70から
出力される誤差信号e(t)に基づいて、アレイ処理が
収束しているか否かを判定するアレイ処理収束度判定部
160と、このアレイ処理収束度判定部160の判定結
果に基づいて制御され、ステップ係数μ′(t)の値を
変更するステップ係数制御部126が、ステップ係数保
持部120の代わりに設けられている。
【0148】その他の構成は図1に示したSDMA基地
局100の構成て同様であるので、同一部分には同一符
号を付してその説明は繰返さない。
【0149】ステップ係数制御部126は、以下の式に
基づいて、ステップ係数μ′(t)の値を変更する。
【0150】 μ′(t)=μ′(0)×(α/|e(i)|) ここで、αは一定数であるので、誤差が大きい場合はオ
フセット更新速度(ステップ係数)の値が小さくなり、
誤差が小さいときはオフセット更新速度が大きくなる。
【0151】図9は、図8に示した実施の形態4のSD
MA基地局1600の動作を説明するためのフローチャ
ートである。
【0152】図9に示した処理は、ステップS110に
相当するステップS111およびステップS116に相
当するステップS117において、オフセット補償量の
更新を行なう際のステップ係数が、上述のとおり変更さ
れている点を除いて、実施の形態1の図3に示した処理
と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【0153】なお、ステップ係数μ′(t)の変更方法
としては、他に以下のような式に基づく変更も考えられ
る。
【0154】μ′(t)=μ′(0)×(α/|log
|e(i)||) 以上のような処理により、アレイ学習の初期段階等にお
いて、ウェイトベクトル値が正しい値に収束していない
期間中は、オフセット補償値の更新が抑制され、オフセ
ット値の収束までの時間を速くすることが可能である。
なお、誤差e(i)が一定値より小さく、ウエイトの精
度が良いと推定される場合には、μ´(t)を大きく変
更することなく一定値に制限する。
【0155】[実施の形態4の変形例]なお、アレイ学
習時の受信応答ベクトル値の推移に基づいてオフセット
更新速度を制御することも可能である。
【0156】すなわち、更新処理において前回のフレー
ム時と現段階でのフレーム時の受信応答ベクトルの間の
推移(相関値)を計算し、これが1に近い場合は、オフ
セット更新速度を大きくするという処理を行なうことが
できる。一方、小さいときはオフセット更新速度を小さ
くする。
【0157】すなわち、以下の式に基づいて、オフセッ
ト値が更新される。 μ′(t)=μ′(0)×(β×COR) ここで、CORは、前フレーム時と現フレーム時の受信
応答ベクトル値の相間値を表わし、βは一定の係数であ
る。
【0158】[実施の形態5]図10は、本発明の実施
の形態5のSDMA基地局1800の構成を説明するた
めの概略ブロック図である。
【0159】実施の形態5のSDMA基地局1800の
構成が、図1に示した実施の形態1のSDMA基地局1
000の構成と異なる点は、以下のとおりである。
【0160】すなわち、実施の形態5のSDMA基地局
1800は、加算器70から出力される誤差信号e
(t)に応じて、アダプティブアレイ処理が収束段階に
入っているか否かを検出するためのアレイ処理収束度判
定部160と、アレイ処理収束度判定部160の判定結
果と、タイミング制御部40からのタイミング信号によ
り制御されて、ステップ係数μ′(t)の値を変更する
ステップ係数制御部128が、ステップ係数保持部12
0の代わりに設けられる構成となっている。
【0161】その他の点は、図1に示した実施の形態1
のSDMA基地局1000の構成と同様であるので、同
一部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【0162】すなわち、実施の形態5のSDMA基地局
1800の構成のうちステップ係数制御部128は、以
下のような処理を行なう。
【0163】まず、タイミング制御部40からの制御に
より、参照信号ありの区間においては、ステップ係数制
御部128は、ステップ係数μ′(t)を実施の形態4
と同様に以下の式にしたがって変化させる。
【0164】 μ′(t)=μ′(0)×(α/|e(i)|) (または、 μ′(t)=μ′(0)×(α/|log
|e(i)||)) さらに、参照信号なしの区間になった場合には、ステッ
プ係数制御部128は、ステップ係数μ′(t)を初期
値μ′(0)とする。
【0165】以上のような処理を行なうことで、アレイ
処理の収束が早い場合、すなわち、誤差信号e(i)が
参照信号ありの区間であって一定値以下となり、アレイ
処理が収束したと推測できる場合は、その時点からオフ
セット更新速度が徐々に大きくなっていく。なお、大き
くしすぎないように一定の閾値制限を設けるものとす
る。
【0166】これに加えての参照信号なし区間に到達す
ると、オフセット更新速度を初期設定値の値に戻すこと
で、オフセット更新値が一定値となる。これにより、更
新速度に制限がかけられることになる。
【0167】図11は、図10に示した実施の形態5の
SDMA基地局1800の動作を説明するためのフロー
チャートである。
【0168】図11に示した処理は、ステップS110
に相当するステップS111において、オフセット補償
量の更新を行なう際のステップ係数が、上述のとおり変
更されている点を除いて、実施の形態1の図3に示した
処理と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【0169】したがって、実施の形態3の場合よりもよ
り多くのオフセット更新機会が与えられるため収束が早
くなる。これに加えて、実施の形態4では、エラーが小
さくなっていくとオフセット更新速度が大きくなりすぎ
て、変数の発散オーバーフロー等が起こる可能性がある
が、これを回避することが可能であるという利点があ
る。
【0170】以上の処理で、アレイ処理が収束してから
オフセット更新を行なうことになるので、オフセット推
定精度が向上し、オフセット補償値の収束を早めること
ができる。
【0171】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【0172】
【発明の効果】以上説明したとおり、本願発明によれ
ば、アダプティブアレイ処理を用いてアレイアンテナを
制御することにより、同一チャネルに複数のユーザを割
当ててチャネル利用効率を高めつつ、周波数オフセット
を補償することで、受信特性の劣化を抑制することが可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1のSDMA基地局1000の構
成を示す概略ブロック図である。
【図2】 端末とSDMA基地局1000との間で授受
される信号の構成を説明するための概念図である。
【図3】 図1に示したSDMA基地局1000の動作
を説明するためのフローチャートである。
【図4】 実施の形態2のSDMA基地局1200の構
成を説明するための概略ブロック図である。
【図5】 実施の形態2のSDMA基地局1200の動
作を説明するためのフローチャートである。
【図6】 本発明の実施の形態3のSDMA基地局14
00の構成を説明するための概略ブロック図である。
【図7】 実施の形態3のSDMA基地局の動作を説明
するためのフローチャートである。
【図8】 実施の形態4のSDMA基地局1600の構
成を説明するための概略ブロック図である。
【図9】 実施の形態4のSDMA基地局1600の動
作を説明するためのフローチャートである。
【図10】 実施の形態5のSDMA基地局1800の
構成を説明するための概略ブロック図である。
【図11】 実施の形態5のSDMA基地局1800の
動作を説明するためのフローチャートである。
【図12】 周波数分割多重接続,時分割多重接続およ
び空間多重分割接続の各種の通信システムにおけるチャ
ネルの配置図である。
【図13】 従来のSDMA用基地局の送受信システム
2000の構成を示す概略ブロック図である。
【図14】 アダプティブアレイ2100のうち、1人
のユーザに対応する送受信部2100aの構成を示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
♯1〜♯4 アレイアンテナ、2−1〜2−4 RF回
路、4−1〜4−4アナログデジタル変換器、6 周波
数オフセット修正部、12−1〜12−4乗算器、14
加算器、20 強制位相同期処理部、30 メモリ、
40 タイミング制御部、50 スイッチ回路、60
複素共役処理部、70,80 加算器、90 乗算器、
100 オフセット抽出部、110 乗算器、120
ステップ係数保持部、130 オフセット補償値算出
部、140 メモリ、122,124,126,128
ステップ係数制御部、160 アレイ処理収束度判定
部、1000,1200,1400,1600,180
0 SDMA基地局。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04J 15/00 H04J 15/00 H04L 27/22 H04L 27/00 E 27/34 27/22 D (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 7/08 - 7/26 H01Q 3/26

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のアンテナを含むアレイアンテナ
    と、前記複数のアンテナからの信号を受けて所定の端末
    からの信号を抽出するためのアダプティブアレイ処理手
    段とを備え、前記アダプティブアレイ処理手段は、与え
    られたオフセット補償量に応じて、受信信号の周波数オ
    フセットを補償するための周波数オフセット補償手段を
    含み、前記アダプティブアレイ処理手段の出力を受け
    て、所定のタイミングで周波数オフセットを抽出するた
    めのオフセット量検知手段と、前記オフセット量検知手
    段の検知結果に基づいて、前記オフセット補償量を更新
    するオフセット補償量演算手段とをさらに備え、前記受信信号は、複数のスロットに分割されて伝送さ
    れ、各前記スロットは、予め定められた参照信号を含む
    第1の部分信号と、伝送されるデータを含む第2の部分
    信号とを含み、前記オフセット量検知手段は、前記参照
    信号を保持するための第1の記憶手段と、前記アダプテ
    ィブアレイ処理手段からの出力の位相を所定の位相に強
    制的に同期させる強制位相同期手段と、前記第1の部分
    信号が前記アダプティブアレイ処理手段から出力される
    期間は、前記第1の記憶手段に保持された参照信号と前
    前記アダプティブアレイ処理手段から出力との差を出力
    し、前記第2の部分信号が前記アダプティブアレイ処理
    手段から出力される期間は、前記強制位相同期手段の出
    力と前前記アダプティブアレイ処理手段から出力との差
    を出力する誤差信号生成手段と、前記誤差信号生成手段
    の出力に基づいて、前記周波数オフセットを抽出するた
    めのオフセット抽出手段とを含むことを特徴とする 無線
    装置。
  2. 【請求項2】 前記オフセット補償量演算手段は、前記
    オフセット補償量を随時格納するための第2の記憶手段
    と、所定の係数をμとするとき、前記第2の記憶手段中
    に格納されたオフセット補償量θと前記オフセット抽出
    手段の出力Δθとに基づいて、前記オフセット補償量の
    更新値θ´を、 θ´=θ+μ×Δθ として算出する算出手段 とを含む、請求項1記載の無線
    装置。
  3. 【請求項3】 前記オフセット補償量演算手段は、前記
    オフセット補償量を随時格納するための第2の記憶手段
    と、前記オフセット補償量の更新値θ´を、更新が進む
    に従って更新にあたって変更される量を減少させるよう
    にして、前記第2の記憶手段中に格納されたオフセット
    補償量θと前記オフセット抽出手段の出力Δθとに基づ
    いて算出する算出手段とを含む、請求項1記載の無線装
    置。
  4. 【請求項4】 前記オフセット補償量演算手段は、受信
    エラーを検出するためのエラー検出手段をさらに含み、
    前記算出手段は、1未満の所定の正係数をλ、係数μの
    初期値をμ0とするとき、受信エラーが検出されない更
    新機会の回数に対応する値をTとし、前記記憶手段中に
    格納されたオフセット補償量θと前記オフセット抽出手
    段の出力Δθとに基づいて、前記オフセット補償量の更
    新値θ´を、 θ´=θ+(μ0×λ T )×Δθ として算出する、請求項3 記載の無線装置。
  5. 【請求項5】 前記算出手段は、前記オフセット補償量
    の更新処理を複数フレームごとに行なう、請求項3記載
    の無線装置。
  6. 【請求項6】 前記オフセット補償量演算手段は、前記
    オフセット補償量を随時格納するための第2の記憶手段
    と、前記オフセット補償量の更新値θ´を、更新にあた
    って変更される量を前記誤差信号生成手段の出力の絶対
    値の大きさに応じて増加させるようにして、前記第2の
    記憶手段中に格納されたオフセット補償量θと前記オフ
    セット抽出手段の出力Δθとに基づいて算出する算出手
    段とを含む、請求項1記載の無線装置。
  7. 【請求項7】 前記オフセット補償量演算手段は、前記
    オフセット補償量を随時格納するための第2の記憶手段
    と、所定の係数をμとするとき、前記第2の記憶手段中
    に格納されたオフセット補償量θと前記オフセット抽出
    手段の出力Δθとに基づいて、前記オフセット補償量の
    更新値θ´を、i)前記第1の部分信号が前記アダプテ
    ィブアレイ処理手段から出力される期間は、更新にあた
    って変更される量を前記誤差信号生成手段の出力の絶対
    値の大きさに応じて増加させるようにして、前記第2の
    記憶手段中に格納されたオフセ ット補償量θと前記オフ
    セット抽出手段の出力Δθとに基づいて算出し、ii)
    前記第2の部分信号が前記アダプティブアレイ処理手段
    から出力される期間は、 θ´=θ+μ×Δθ として算出する算出手段とを含む、請求項1 記載の無線
    装置。
  8. 【請求項8】 前記受信信号は、複数のスロットに分割
    されて伝送され、各前記スロットは、予め定められた参
    照信号を含む第1の部分信号と、伝送されるデータを含
    む第2の部分信号とを含み、前記オフセット量検知手段
    は、前記アダプティブアレイ処理手段からの出力の位相
    を所定の位相に強制的に同期させる強制位相同期手段
    と、前記第2の部分信号が前記アダプティブアレイ処理
    手段から出力される期間におい、前記強制位相同期手段
    の出力と前前記アダプティブアレイ処理手段から出力と
    の差を出力する誤差信号生成手段と、前記誤差信号生成
    手段の出力に基づいて、前記周波数オフセットを抽出す
    るためのオフセット抽出手段とを含む、請求項1記載の
    無線装置。
  9. 【請求項9】 前記オフセット補償量演算手段は、前記
    オフセット補償量を随時格納するための第2の記憶手段
    と、所定の係数をμとするとき、前記第2の記憶手段中
    に格納されたオフセット補償量θと前記オフセット抽出
    手段の出力Δθとに基づいて、前記オフセット補償量の
    更新値θ´を、 θ´=θ+μ×Δθ として算出する算出手段とを含む、請求項8 記載の無線
    装置。
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