JP2003018053A

JP2003018053A - 通信装置

Info

Publication number: JP2003018053A
Application number: JP2001197091A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Hattori; 敏弘服部; Hideyuki Morita; 英之盛田; Akira Tsukamoto; 塚本　　晃
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2003-01-17

Abstract

(57)【要約】【課題】移動局１０にて、所望の通信品質を保ちつ
つ、送信電力値を最小にし、他への干渉を抑制する第１
及び第２アンテナウエイトを求める。。【解決手段】重み制御部１５は、第１アンテナウエイ
トを固定して、第１及び第２アンテナ素子の指向性を全
方向に亘り所定角度毎変化させるため、その変化毎に第
１及び第２の電力増幅信号が出力されるとともに、これ
ら第１及び第２の電力増幅信号に応じてＴＰＣビットが
得られる。これにより、指向性の変化毎に第２の送信ア
ンテナウエイトとＴＰＣビットとがメモリ１５ａに記憶
される。記憶された変化毎のＴＰＣビットのうち、送信
電力を下げる指示が、所定期間、継続するとき、送信電
力値の最小値に対応すると判定し、この判定された指示
を受けたときの第２の送信アンテナウエイトを、メモリ
１５ａから選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信システムの通
信装置に関し、特に、送信電力制御を用いた通信システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ｗ−ＣＤＡＭＡ通信システムで
は、アダプテイブアレーアンテナ装置を基地局に適用す
ることが提案されている（ｄｏｃｏｍｏテクニカルジ
ャーナルＶ１８ｎｏ１参照）。以下、基地局に適用さ
れたアダプテイブアレーアンテナ装置について図９を参
照して説明する。

【０００３】図９において、アダプテイブアレーアンテ
ナ装置は、アンテナ素子１ａ、１ｂ、分波器２ａ、２
ｂ、乗算器３ａ、３ｂ、加算器４、受信ウエイト制御器
５、乗算器６ａ、６ｂ、及び、送信ウエイト制御部７か
ら構成されている。

【０００４】先ず、アンテナ素子１ａ、１ｂは、移動局
から通信信号を電波を媒体としてそれぞれ受信すると、
第１及び第２の通信信号を出力する。すると、第１及び
第２の通信信号は、分波器２ａ、２ｂを通して、乗算器
３ａ、３ｂにそれぞれ送られる。

【０００５】次に、乗算器３ａは、第１の通信信号に第
１の受信アンテナウエイトを乗算して第１の乗算信号を
出力するとともに、乗算器３ｂは、第２の通信信号に第
２の受信アンテナウエイトを乗算して第２の乗算信号を
出力する。また、加算器４は、第１及び第２の乗算信号
を加算して加算信号を求める。

【０００６】次に、受信ウエイト制御部は、加算信号に
応じて、受信信号のうち干渉信号を打ち消すように第１
及び第２の受信アンテナウエイトを更新する。なお、受
信アンテナウエイトの更新にあたり、例えば、ＭＭＳＥ
（ＭｉｎｉｍｕｍＭｅａｎＳｑｕａｒｅＥｒｒｏ
ｒ）等が採用される。

【０００７】次に、乗算器６ａは、第１の送信アンテナ
ウエイトを送信データに乗算して第１の送信乗算信号を
求めるとともに、乗算器６ｂは、第２の送信アンテナウ
エイトを送信データに乗算して第２の送信乗算信号を求
める。従って、第１及び第２の送信乗算信号は、それぞ
れ、分波器２ａ、２ｂを通してアンテナ素子１ａ、１ｂ
に送られるため、第１及び第２の送信乗算信号は、アン
テナ素子１ａ、１ｂから電波を媒体として移動局に送信
される。

【０００８】ここで、第１及び第２の受信アンテナウエ
イトは、移動局から基地局への上り空中伝送路を示すも
のの、この上り空中伝送路と、移動局から基地局への下
り空中伝送路とが一致するとは限らない。

【０００９】これは、ＦＤＤ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤ
ｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ）方式のように、移動局
から基地局への上りキャリア周波数と移動局から基地局
への下りキャリア周波数とが異なる場合があるからであ
る。従って、第１及び第２の送信アンテナウエイトとし
ては、第１及び第２の受信アンテナウエイトとそれぞれ
同一値を採用することができない。

【００１０】そこで、送信ウエイト制御部７は、キャリ
ア周波数キャリブレーション部７ａを備え、このキャリ
ア周波数キャリブレーション部６ａによって、上りキャ
リア周波数及び下りキャリア周波数の差に応じて第１及
び第２受信アンテナウエイトを補正する。

【００１１】さらに、移動局内においても、アンテナ素
子１ａから加算器４への伝送路（以下、第１の伝送路と
いう）は、アンテナ素子１ｂから加算器４への伝送路
（以下、第２の伝送路という）と異なる周波数特性を有
することがある。この場合、第１及び第２の通信信号
は、互いに異なる周波数変動を受けるため、第１及び第
２の受信アンテナウエイトは、互いに異なる周波数変動
を受ける。

【００１２】そこで、送信ウエイト制御部７は、ＲＦ送
受信回路キャリブレーション７ｂを備え、このＲＦ送受
信回路キャリブレーション７ｂによって、第１及び第２
受信アンテナウエイトを、第１及び第２の伝送路の周波
数特性の差に基づいて補正する。

【００１３】以上のように、キャリブレーション部７
ａ、７ｂによって第１及び第２受信アンテナウエイトを
補正するだけで、第１及び第２の送信アンテナウエイト
をそれぞれ求めることができる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
キャリブレーション部７ａ、７ｂを採用すると、第１及
び第２受信アンテナウエイトを補正するだけで、第１及
び第２の送信アンテナウエイトが得られるものの、回路
構成の増大化を招く。特に、移動局としては、アダプテ
ィブアレーアンテナ装置を採用する場合、回路構成の縮
小化が望まれる。

【００１５】さらに、上述した第１及び第２の伝送路の
周波数特性は、経年変化を伴うため、この経年変化に伴
って、ＲＦ送受信回路キャリブレーション６ｂ自体のキ
ャリブレーションを行う必要がある。

【００１６】本発明は、上記点に鑑み、受信アンテナウ
エイトを補正するための回路を採用することなく、所望
の通信品質を保ちつつ、送信電力値を最小にし、かつ、
他への干渉を抑制するようにした通信装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、複数のアン
テナ素子（１４ａ、１４ｂ）と送信手段（１３ａ、１３
ｂ）とを有する通信装置であって、アンテナ素子毎の送
信信号に送信アンテナウエイトを各々乗算して各乗算信
号を算出する算出手段（１１ａ、１１ｂ）と、各乗算信
号を複数のアンテナ素子から各々送信させるように送信
手段を制御する制御手段（１３２、１３６）と、各乗算
信号に応じた送信電力値の指示を受信する受信手段（１
３３）と、各送信アンテナウエイトを変化させて、受信
された送信電力値の指示に基づき送信電力値を最小値に
させる各送信アンテナウエイトを検索する検索手段（１
３７、１４０）とを有することを特徴とする。

【００１８】このように、送信電力値の指示に基づき各
送信アンテナウエイトを検索すれば、受信アンテナウエ
イトを用いることなく、各送信アンテナウエイトが得ら
れるため、受信アンテナウエイトを補正するための回路
を採用する必要がない。さらに、各送信アンテナウエイ
トは、送信電力値の指示に基づき送信電力値を最小値に
させるように検索されたものであるため、所望の通信品
質を保ちつつ、送信電力値を最小にし、他への干渉を抑
制できる。

【００１９】具体的には、請求項２に記載の発明のよう
に、複数のアンテナ素子のいずれか１つから送信初期信
号を送信させるように送信手段を制御する初期制御手段
（１０４）と、送信初期信号に応じた送信初期電力値の
指示を受信する初期受信手段（１０１）と、初期受信手
段で受信された送信初期電力値の指示に応じて、送信初
期電力値を決定する決定手段（１０３）とを有し、制御
手段は、決定された送信初期電力値で、各乗算信号を複
数のアンテナ素子から各々送信させるように送信手段を
制御し、各送信アンテナウエイトの変化毎に、この変化
毎の各送信アンテナウエイトとともに、受信手段で受信
された送信電力値の指示を記憶する記憶手段（１５ａ）
を有し、検索手段は、記憶された変化毎の送信電力値の
指示のうち、送信電力値の最小値に対応する指示を定め
るとともに、記憶された変化毎の各送信アンテナウエイ
トのうち、定められた指示に対応する各送信アンテナウ
エイトを選択してもよい。

【００２０】また、請求項３に記載の発明のように、検
索手段は、各送信アンテナウエイトの変化毎に、受信手
段で受信された送信電力値の指示に基づき送信電力値を
求める算出手段（１７１）と、求められた送信電力値を
各送信アンテナウエイトの変化毎に記憶する記憶手段
（１５ａ、１７０）と、記憶された変化毎の送信電力値
のうち最小値に対応する各送信アンテナウエイトを選択
する選択手段（１７３）とを有するようにしてもよい。

【００２１】請求項４に記載の発明では、複数のアンテ
ナ素子（１４ａ、１４ｂ）と移動局送信手段（１３ａ、
１３ｂ）とを有する移動局（１０）と、基地局送信手段
（２５）を有する基地局（２０）とから構成される通信
システムであって、移動局は、アンテナ素子毎の送信信
号に送信アンテナウエイトを各々乗算して各乗算信号を
算出する乗算手段（１１ａ、１１ｂ）と、各乗算信号を
複数のアンテナ素子から各々送信させるように移動局送
信手段を制御する移動局制御手段（１３ａ、１３ｂ）と
を有し、基地局は、各乗算信号を受信する基地局受信手
段（２００）と、受信された各乗算信号に応じて移動局
に対する送信電力値の指示を決定する決定手段（２０
３）と、決定された送信電力値の指示を送信させるよう
に基地局送信手段を制御する基地局制御手段（２０４）
とを有し、移動局は、送信された送信電力値の指示を受
信する手段（１３３）と、各送信アンテナウエイトを変
化させて、受信された送信電力値の指示に基づき送信電
力値を最小値にさせる各送信アンテナウエイトを検索す
る検索手段（１３７、１４０）とを有することを特徴と
する。

【００２２】このように、送信電力値の指示に基づき各
送信アンテナウエイトを検索すれば、請求項１に記載の
発明と同様に、受信アンテナウエイトを用いることな
く、各送信アンテナウエイトが得られるため、受信アン
テナウエイトを補正するための回路を採用する必要がな
い。さらに、各送信アンテナウエイトは、送信電力値の
指示に基づき送信電力値を最小値にさせるように検索さ
れたものであるため、所望の通信品質を保ちつつ、送信
電力値を最小にできる。

【００２３】なお、請求項５に記載の発明のように、基
地局は、受信された各乗算信号における希望波信号電力
と干渉波信号電力との信号電力比を算出する電力比算出
手段（２０１）と、算出された信号電力比の方が所定閾
値に比べて高いか否かを判定する判定手段（２０２）と
を有し、基地局決定手段は、判定手段によって信号電力
比の方が所定閾値に比べて高いと判定されたとき、送信
電力を下げるように送信電力値の指示を決定してもよ
い。

【００２４】具体的には、請求項６に記載の発明のよう
に、移動局は、複数のアンテナ素子のいずれか１つから
送信初期信号を送信させるように移動局送信手段を制御
する移動局初期制御手段（１０４）を有し、基地局は、
送信初期信号を受信する基地局受信手段（２００）と、
受信された送信初期信号に応じて移動局に対する送信初
期電力値の指示を決定する初期指示決定手段（２０２）
と、決定された送信初期電力値の指示を送信させるよう
に基地局送信手段を制御する基地局初期制御手段（２０
４）とを有し、移動局は、送信された送信初期電力値の
指示を受信する移動局初期受信手段（１０１）と、移動
局初期受信手段で受信された送信初期電力値の指示に応
じて、送信初期電力値を決定する初期電力値決定手段
（１０３）とを有し、基地局制御手段は、決定された送
信初期電力値で、各乗算信号を複数のアンテナ素子から
各々送信させるように送信手段を制御し、各送信アンテ
ナウエイトの変化毎に、この変化毎の各送信アンテナウ
エイトとともに、受信手段で受信された送信電力値の指
示を記憶する記憶手段（１３７、１４０）と、検索手段
は、記憶された変化毎の送信電力値の指示のうち、送信
電力値の最小値に対応する指示を定めるとともに、記憶
された変化毎の各送信アンテナウエイトのうち、定めら
れた指示に対応する各送信アンテナウエイトを選択して
もよい。

【００２５】ここで、請求項７に記載の発明のように、
検索手段は、送信電力を下げる指示が継続したとき、こ
の継続された指示を、送信電力値の最小値に対応する指
示として定めることは好適である。

【００２６】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。

【００２７】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１に、本発明
のＷ−ＣＤＭＡ通信システムの第１実施形態を示す。図
１は、通信システムを構成する移動局１０と基地局２０
との回路構成を示すブロック図である。

【００２８】図１において、移動局１０は、乗算器１１
ａ、１１ｂ、変調回路１２ａ、１２ｂ、パワーアンプ１
３ａ、１３ｂ、アンテナ素子１４ａ、１４ｂ、重み制御
部１５、メモリ１５ａ、パワー制御部１６、受信アンテ
ナ１７及び、復調部（ＴＰＣビット復調部）１８から構
成されている。

【００２９】乗算器１１ａは、第１の送信アンテナウエ
イトを送信データに乗算して第１の乗算信号を出力し、
乗算器１１ｂは、第２の送信アンテナウエイトを送信デ
ータに乗算して第２の乗算信号を出力する。変調回路１
２ａは、第１の乗算信号を変調して第１の変調信号を出
力し、変調回路１２ｂ、第２の乗算信号を変調して第１
の変調信号を出力する。

【００３０】パワーアンプ１３ａは、第１の変調信号を
第１の利得で電力増幅して第１の電力増幅信号を出力
し、パワーアンプ１３ｂは、第２の変調信号を第２の利
得で電力増幅して第２の電力増幅信号を出力する。ま
た、アンテナ素子１４ａは、第１の電力増幅信号を電波
を媒体として送信し、アンテナ素子１４ｂは、第２の電
力増幅信号を電波を媒体として送信する。

【００３１】重み制御部１５は、後述するＴＰＣビット
に基づき第１及び第２の送信アンテナウエイトを求め、
これら第１及び第２の送信アンテナウエイトを乗算器１
１ａ、１１ｂに各々出力する。パワー制御部１６は、Ｔ
ＰＣビットに基づき第１及び第２利得を求め、これら第
１及び第２利得をパワーアンプ１３ａ、１３ｂに出力す
る。

【００３２】受信アンテナ１７は、後述する変調ＴＰＣ
ビットを電波を媒体として受信し、復調部（ＴＰＣビッ
ト復調部）１８は、変調ＴＰＣビットを復調してＴＰＣ
ビットを求める。

【００３３】基地局２０は、受信アンテナ２１、データ
復調器（ＤＡＴＡ復調）２２、ＳＩＲ測定部（ＳＩＲ測
定）２３、ＴＰＣ決定部２４、変調部２５、及び、送信
アンテナ２６から構成されている。

【００３４】受信アンテナ２１は、第１及び第２の電力
増幅信号を電波を媒体として受信して、データ復調器２
２は、第１及び第２の電力増幅信号を復調して復調信号
を求める。また、ＳＩＲ測定部２３は、復調信号におけ
るＳＩＲ値を測定する。このＳＩＲ値は、復調信号にお
ける希望波信号電力と干渉波信号電力との信号電力比で
ある。

【００３５】ＴＰＣ決定部２４は、ＳＩＲ値に基づいて
ＴＰＣビットを決定する。ＴＰＣビットは、後述する如
く、基地局２０が移動局１０に対して送信電力を上げ
る、或いは、下げるように指示するためのものである。
また、変調部２５は、ＴＰＣビットを変調して変調ＴＰ
Ｃビットを求め、送信アンテナ２６は、変調ＴＰＣビッ
トを電波を媒体として送信する。

【００３６】以下、本第１実施形態の作動につき図２〜
図６を用いて説明する。図２は、移動局１０における、
送信アンテナウエイトの演算処理を示すフローチャー
ト、図３は、移動局１０及び基地局２０の電力制御処理
を示すフローチャート、図４は、移動局１０及び基地局
２０のスキャン処理を示すフローチャートである。

【００３７】ここで、移動局１０の送信アンテナウエイ
トの演算処理は、図２に示す如く、基地局２０の送信電
力制御処理と連動して行われるものであるため、送信ア
ンテナウエイトの演算処理の説明に先立って、基地局２
０の送信電力制御処理につき図３を参照して説明する。

【００３８】先ず、基地局２０は、図３に示すフローチ
ャートに従って、送信電力制御処理を実行する。すなわ
ち、受信アンテナ２１は、電力増幅信号を受信すると
（ステップ２００）、データ復調器２２は、この電力増
幅信号を復調して復調信号を求める。さらに、ＳＩＲ測
定部２３は、復調信号におけるＳＩＲ値を測定する（ス
テップ２０１）。

【００３９】次に、ＴＰＣ決定部２４は、この測定され
たＳＩＲ値（以下、測定ＳＩＲ値という）と目標ＳＩＲ
とを比較する（ステップ２０２）。

【００４０】ここで、測定ＳＩＲ値の方が目標ＳＩＲに
比べて大きいとき、ＴＰＣビットとして「１」を設定す
る。これは、基地局２０が移動局１０に対して、送信電
力を上げる指示を意味する。

【００４１】一方、測定ＳＩＲ値の方が目標ＳＩＲ以下
のとき、ＴＰＣビットとして「０」を設定する。これ
は、基地局２０が移動局１０に対して、送信電力を下げ
る指示を意味する（ステップ２０３）。また、変調部２
５は、ＴＰＣビットを変調して変調ＴＰＣビットを求
め、送信アンテナ２６は、変調ＴＰＣビットを電波を媒
体として送信する（ステップ２０４）。

【００４２】次に、移動局１０の送信アンテナウエイト
の演算処理につき図２、図４を参照して説明する。先
ず、移動局１０は、図２、図４に示すフローチャートに
従って、送信アンテナウエイトの演算処理を実行する。

【００４３】先ず、送信電力制御の処理を行う（ステッ
プ１００）。この送信電力制御の具体的な処理につき図
３を参照して説明すると、受信アンテナ１７は、基地局
２０からの変調ＴＰＣビットを電波を媒体として受信す
る（ステップ１０１）。すると、復調部１８は、変調Ｔ
ＰＣビットを復調してＴＰＣビットを求める（ステップ
１０２）。

【００４４】次に、パワー制御部１６は、このＴＰＣビ
ットに基づき今回の第１の利得を求めて、この第１の利
得を第１のパワーアンプ１３ａに出力する（ステップ１
０３）。

【００４５】例えば、パワー制御部１６は、ＴＰＣビッ
トとして、送信電力を上げる指示を受けたとき、前回の
第１の利得に所定値（例えば、１ｄＢ）を加算して今回
の第１の利得を求める一方、ＴＰＣビットとして、送信
電力を下げる指示を受けたとき、前回の第１の利得に所
定値を減算して今回の第１の利得を求める。すなわち、
パワー制御部１６は、ＴＰＣビットに基づいて送信電力
値（送信初期電力値）を算出する。

【００４６】これに伴って、重み制御部１５は、第１の
送信アンテナウエイト（例えば、「１」）を乗算器１１
ａに出力するとともに、第２の初期アンテナウエイトと
して「零」を乗算器１１ｂに出力する。このことによ
り、乗算器１１ｂから乗算信号が出力されることが禁止
されて、乗算器１１ａだけから乗算信号が出力されるこ
とになる。

【００４７】従って、乗算器１１ａは、第１の送信アン
テナウエイトを送信データに乗算して乗算信号を出力す
るため、変調回路１２ａは、乗算信号を変調して変調信
号を出力する。このため、パワーアンプ１３ａは、上述
の第１の利得で変調信号を電力増幅して電力増幅信号を
出力するため、アンテナ素子１４ａは、電力増幅信号を
電波を媒体として送信する（ステップ１０４）。

【００４８】次に、パワー制御部１６は、ＴＰＣビット
に応じて、パワーアンプ１３ａの送信電力値が収束した
か否かを判定する（ステップ１１０）。

【００４９】ここで、パワーアンプ１３ａの送信電力値
は、上述の如く、ＴＰＣビットに基づき求められるの
で、測定ＳＩＲ値が目標ＳＩＲに到達することに伴っ
て、収束する。これに伴い、ＴＰＣビットとしては、図
５中のグラフβにて示す如く、送信電力を上げる指示：
「１」と、送信電力を下げる指示：「０」とを、所定期
間、繰り返す。なお、図５中のグラフαは送信電力値を
示す。

【００５０】従って、ＴＰＣビットが、送信電力を上げ
る指示、或いは、送信電力を下げる指示を繰り返すとき
には、パワー制御部１６は、送信電力値が収束したと判
定する。一方、ＴＰＣビットが、送信電力を上げる指
示、或いは、送信電力を下げる指示のいずれか一方を継
続しているときには、パワー制御部１６は、送信電力値
が収束していないと判定する。

【００５１】ここで、ステップ１１０にて、パワー制御
部１６が、送信電力値が収束していないと判定したと
き、上述したステップ１０１〜１０４の処理を行う。こ
れに連動して、基地局２０は、上述のステップ２００〜
２０４を行う。すなわち、送信電力値が収束するまで、
移動局１０のステップ１０１〜１０４の処理と、基地局
２０のステップ２００〜２０４の処理とが、交互に行わ
れる。

【００５２】次に、ステップ１１０にて、パワー制御部
１６が、送信電力値が収束したと判定したとき、送信電
力値の収束値を求める。さらに、この収束値に基づいて
第１及び第２の利得を求めるとともに、これら求められ
た第１及び第２の利得をパワーアンプ１３ａ、１３ｂに
設定する（ステップ１２０）。これにより、パワーアン
プ１３ａ、１３ｂの送信電力値を、その収束値に固定で
きる。

【００５３】次に、重み制御部１５は、指向性スキャン
処理を行う（ステップ１３０）。具体的には、重み制御
部１５は、第１及び第２の送信アンテナウエイトとして
第１及び第２の初期ウエイトをそれぞれ乗算器１１ａ、
１１ｂに出力する（ステップ１３１）。

【００５４】このことにより、アンテナ素子１４ａ、１
４ｂの指向性を、初期方向に設定できる。これに伴っ
て、乗算器１１ａ、１１ｂは、第１及び第２の乗算信号
を各々出力するため、変調回路１２ａ、１２ｂは、第１
及び第２の乗算信号に基づき第１及び第２の変調信号を
出力する。

【００５５】ここで、上述のステップ１２０にて、パワ
ーアンプ１３ａ、１３ｂの送信電力値を、その収束値に
固定している。このため、パワーアンプ１３ａ、１３ｂ
は、送信電力値の収束値で第１及び第２の電力増幅信号
を出力し、第１及び第２の電力増幅信号は、アンテナ素
子１４ａ、１４ｂから初期方向に向けて送信される（ス
テップ１３２）。

【００５６】これに伴って、アンテナ素子１４ａ、１４
ｂから送信された第１及び第２の電力増幅信号は、基地
局１０に受信されると（ステップ２２０）、上述のステ
ップ２０１〜ステップ２０４の処理が行われる。この結
果、変調ＴＰＣビットが送信される。

【００５７】次に、移動局１０にて、受信アンテナ１７
が変調ＴＰＣビットを受信すると（ステップ１３３）、
復調部１８は、変調ＴＰＣビットに基づいてＴＰＣビッ
トを求める（ステップ１３４）。また、重み制御部１５
は、このＴＰＣビットを、ステップ１３１で設定された
第１及び第２の送信アンテナウエイトとともに、メモリ
１５ａに記憶させる（ステップ１３５）。

【００５８】次に、重み制御部１５は、第１及び第２ア
ンテナ素子の指向性を初期方向から所定角度だけ変化さ
せる（ステップ１３６）。具体的には、重み制御部１５
は、第１の送信アンテナウエイトを上述の第１の初期ウ
エイトに固定して乗算器１１ａに設定するとともに、第
２の送信アンテナウエイトを第２の初期ウエイトから所
定値だけ可変して乗算器１１ｂに設定する。

【００５９】例えば、アンテナウエイトＷｋの一般式
は、数式１の如く示される。ｄｋはアンテナ素子間の距
離、θは指向角度、λは波長である。

【００６０】

【数１】Ｗｋ＝ｅｘｐ｛−ｊ・（２π／λ）・ｄｋ・ｓｉｎθ｝そこで、図６に示すように、アンテナ素子間の距離ｄｋ
をλ／２し、第１の送信アンテナウエイトＷ１を数式２
に示す如く固定設定するとともに、第２の送信アンテナ
ウエイトＷ２を数式３に示す如く可変可能に設定する
（図７（ａ）参照）。

【００６１】

【数２】Ｗ１＝１／√２（１＋０・ｊ）

【００６２】

【数３】Ｗ２＝１／√２（ａ＋ｂ・ｊ）ここで、数式３中の係数ａ、ｂを可変すると、アンテナ
ウエイトＷ２が変化するため、アンテナウエイトＷ２の
変化に伴って、図７（ｂ）に示す如く、第１及び第２ア
ンテナ素子の指向性を可変できる。

【００６３】次に、変調回路１２ａ、１２ｂは、第１及
び第２の変調信号を出力するため、パワーアンプ１３
ａ、１３ｂは、送信電力値の収束値で第１及び第２の電
力増幅信号を出力する。よって、第１及び第２の電力増
幅信号は、アンテナ素子１４ａ、１４ｂは、上述の如く
初期方向から可変した方向に向け送信する。

【００６４】次に、重み制御部１５は、第１及び第２ア
ンテナ素子の指向性を、全方向（３６０°）に亘り変化
させたか否かを判定する。ここで、第１及び第２アンテ
ナ素子の指向性を、全方向に亘り変化させていないと判
定したとき、ステップ１３３に戻る。

【００６５】これにより、第１及び第２アンテナ素子の
指向性を全方向に亘り所定角度毎変化させて、その変化
毎に第１及び第２の電力増幅信号が出力されるととも
に、これら第１及び第２の電力増幅信号に応じてＴＰＣ
ビットが得られる。従って、指向性の変化毎にその第１
及び第２の送信アンテナウエイトとＴＰＣビットとがメ
モリ１５ａに記憶される。

【００６６】次に、重み制御部１５は、上記記憶された
変化毎のＴＰＣビットに基づいてウエイトの検索を行う
（ステップ１４０）。換言すれば、第２の送信アンテナ
ウエイトを変化させて、移動局１０を基準とする基地局
２０の方向を、ＴＰＣビットに基づいて検索することに
なる。

【００６７】すなわち、図７（ｃ）に示す如く、上記記
憶された変化毎のＴＰＣビットのうち、送信電力を下げ
る指示「０」が、所定期間、継続するとき、この継続さ
れた指示を、送信電力値の最小値に対応すると判定す
る。

【００６８】これにより、上記記憶された変化毎のＴＰ
Ｃビットのうち、送信電力値の最小値に対応する指示が
検索される。図７（ｃ）に示す例では、移動局１０を基
準に９０°の方向に向けて指向性が向いたとき、送信電
力を下げる指示「０」が、所定期間、継続する。このた
め、この継続された指示を、送信電力値の最小値に対応
すると判定する。

【００６９】次に、重み制御部１５は、上記判定された
指示を受けたときの第２の送信アンテナウエイトを、メ
モリ１５ａから選択して、この選択された第２の送信ア
ンテナウエイトを乗算器１１ｂに設定するとともに、上
記固定された第１の送信アンテナウエイトを乗算器１１
ａに設定する（ステップ１５０）。

【００７０】その後、ステップ１６０に進んで、パワー
アンプ１３ａ、１３ｂにおける送信電力値の固定を解除
し、ステップ１００に進むため、上記固定された第１の
送信アンテナウエイトと上記選択された第２の送信アン
テナウエイトを用いて、送信電力制御処理が行われる。

【００７１】以下、本第１実施形態の特徴につき述べ
る。先ず、重み制御部１５は、第１の送信アンテナウエ
イトを固定して、第１及び第２アンテナ素子の指向性を
全方向に亘り所定角度毎変化させるため、その変化毎に
第１及び第２の電力増幅信号が出力されるとともに、こ
れら第１及び第２の電力増幅信号に応じたＴＰＣビット
が求められる。

【００７２】これにより、指向性の変化毎に第２の送信
アンテナウエイトとＴＰＣビットとがメモリ１５ａに記
憶される。さらに、重み制御部１５は、上記記憶された
変化毎のＴＰＣビットのうち、送信電力を下げる指示
が、所定期間、継続するとき、その継続された指示が送
信電力値の最小値に対応すると判定して、この判定され
た指示を受けたときの第２の送信アンテナウエイトを、
メモリ１５ａから選択する。

【００７３】このように、第１の送信アンテナウエイト
を固定した状態で、第２の送信アンテナウエイトが、Ｔ
ＰＣデータに基づき送信電力値を最小値にさせるように
求められるため、所望の通信品質を保ちつつ、送信電力
値を最小にし、他への干渉を抑制できる。さらに、第１
及び第２の送信アンテナウエイトは、受信アンテナウエ
イトを用いることなく、求められるため、受信アンテナ
ウエイトを補正するための回路を採用する必要がない。
また、第１及び第２アンテナ１４ａ、１４ｂの指向性の
制御を簡易に行うことができる。

【００７４】（第２実施形態）上記第１実施形態では、
第１及び第２アンテナ素子の指向性を、所定角度毎、変
化させて、その変化毎に第２の送信アンテナウエイトと
ＴＰＣビットとをメモリ１５ａに記憶させて、ＴＰＣビ
ットに基づいて第２の送信アンテナウエイトを選択する
例につき説明したが、本第２実施形態では、送信電力の
収束値に基づいて、第２アンテナウエイトを選択する。

【００７５】本第２実施形態では、図２〜図４に示すフ
ローチャートに代えて、図８に示すフローチャートが採
用されている。本第２実施形態の移動局１０は、図８に
示すフローチャートに従って、送信アンテナウエイトの
演算処理を実行する。なお、図８において、図２〜図４
と同一のステップは、実質的同様の処理を示す。

【００７６】先ず、ステップ１３１にて、第１及び第２
の送信アンテナウエイトとして第１及び第２の初期ウエ
イトをそれぞれ乗算器１１ａ、１１ｂに設定して、第１
及び第２のアンテナ素子１４ａ、１４ｂの指向性を初期
方向に向けて設定する。

【００７７】そして、上記第１実施形態と同様に、送信
電力制御処理を行う。この送信電力制御処理は、パワー
制御部１６によって送信電力値が収束したと判定される
まで、基地局２０の送信電力制御処理と交互に繰り返さ
れる。

【００７８】次に、移動局１０における送信電力制御処
理が行われたあと、ステップ１１０に進んで、パワー制
御部１６が、上記第１実施形態と同様に、送信電力値が
収束したか否かを判定する。

【００７９】ここで、パワー制御部１６が、送信電力値
が収束した判定したとき、ステップ１７０に進んで、送
信電力の収束値を、上記ステップ１３１で設定された第
１及び第２の送信アンテナウエイトとともに、メモリ１
５ａに記憶させる。

【００８０】次に、重み制御部１５は、第１の送信アン
テナウエイトを上述の第１の初期ウエイトに固定して乗
算器１１ａに設定するとともに、第２の送信アンテナウ
エイトを第２の初期ウエイトから所定値だけ可変して乗
算器１１ｂに設定する（ステップ１７１）。これによ
り、第１及び第２のアンテナ素子の指向性を初期方向か
ら可変できる。

【００８１】次に、重み制御部１５は、第１及び第２ア
ンテナ素子の指向性を、全方向（３６０°）に亘り変化
させたか否かを判定する（ステップ１７２）。ここで、
第１及び第２アンテナ素子の指向性を、全方向に亘り変
化させていないと判定されると、ステップ１００に戻
る。従って、第１及び第２アンテナ素子の指向性を全方
向に亘り変化されるまで、送信電力制御処理が行われ
る。これにより、全方向に亘って、指向性の変化毎に第
２の送信アンテナウエイトと送信電力の収束値とがメモ
リ１５ａに記憶される。

【００８２】次に、重み制御部１５は、上記記憶された
変化毎の送信電力の収束値のうち、最小値を検索し、こ
の検索された最小値に対応する第２の送信アンテナウエ
イトを求め、この第２の送信アンテナウエイトを乗算器
１１ｂに設定するとともに、上記固定された第１の送信
アンテナウエイトを乗算器１１ａに設定する（ステップ
１７３）。

【００８３】以上により、第１の送信アンテナウエイト
を固定した状態で、第２の送信アンテナウエイトを変化
させて、この第２の送信アンテナウエイトを送信電力の
収束値に基づき送信電力値を最小値にさせるように求め
られるため、所望の通信品質を保ちつつ、送信電力値を
最小にできる。

【００８４】さらに、第１及び第２の送信アンテナウエ
イトは、上記第１実施形態と同様に、受信アンテナウエ
イトを用いることなく、得られるため、受信アンテナウ
エイトを補正するための回路を採用する必要がない。

【００８５】なお、上記各実施形態では、第１の送信ア
ンテナウエイトを固定した状態で、第２の送信アンテナ
ウエイトが、ＴＰＣデータに基づき送信電力値を最小値
にさせるように求められる例につき説明したが、これに
限らず、第１及び第２の送信アンテナウエイトの双方を
変化させて、ＴＰＣデータに基づき送信電力値を最小値
にさせる第１及び第２の送信アンテナウエイトの双方を
求めてもよい。さらに、第２の送信アンテナウエイトを
固定した状態で、第１の送信アンテナウエイトが、ＴＰ
Ｃデータに基づき送信電力値を最小値にさせるように求
められるようにしてもよい。

【００８６】さらに、本発明の実施にあたり、アンテナ
素子としては、２個に限らず、３個以上採用してもよ
い。

【００８７】また、本発明に実施にあたり、送信アンテ
ナウエイトの演算処理を、移動局１０に適用することに
限らず、送信アンテナウエイトの演算処理を、基地局２
０に適用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の基地局と移動局の電気
回路構成を示すブロック図である。

【図２】上記第１実施形態の移動局の作動の一部を示す
フローチャートである。

【図３】上記第１実施形態の移動局及び基地局の作動の
一部を示すフローチャートである。

【図４】上記第１実施形態の移動局及び基地局の作動の
残りを示すフローチャートである。

【図５】上記第１実施形態の移動局及び基地局の作動の
説明図である。

【図６】上記第１実施形態の移動局及び基地局の作動の
説明図である。

【図７】上記第１実施形態の移動局及び基地局の作動の
説明図である。

【図８】本発明の第１実施形態の基地局の作動の一部を
示すフローチャートである。

【図９】従来の基地局と移動局の電気回路構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１０…移動局、１５…重み制御部、１５ａ…メモリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者盛田英之愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地株式会社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者塚本晃愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 5K022 EE01 EE21 EE31 5K059 CC02 DD37 5K060 BB08 CC04 DD04 HH06 HH31 LL01 5K067 AA23 AA42 BB04 CC10 DD11 EE02 EE10 FF02 GG08 GG09 HH23 KK15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のアンテナ素子（１４ａ、１４ｂ）
と送信手段（１３ａ、１３ｂ）とを有する通信装置であ
って、前記アンテナ素子毎の送信信号に送信アンテナウエイト
を各々乗算して各乗算信号を算出する算出手段（１１
ａ、１１ｂ）と、前記各乗算信号を前記複数のアンテナ素子から各々送信
させるように前記送信手段を制御する制御手段（１３
２、１３６）と、前記各乗算信号に応じた送信電力値の指示を受信する受
信手段（１３３）と、前記各送信アンテナウエイトを変化させて、前記受信さ
れた送信電力値の指示に基づき前記送信電力値を最小値
にさせる前記各送信アンテナウエイトを検索する検索手
段（１３７、１４０）と、を有することを特徴とする通信装置。
【請求項２】前記複数のアンテナ素子のいずれか１つ
から送信初期信号を送信させるように前記送信手段を制
御する初期制御手段（１０４）と、前記送信初期信号に応じた送信初期電力値の指示を受信
する初期受信手段（１０１）と、前記初期受信手段で受信された送信初期電力値の指示に
応じて、前記送信初期電力値を決定する決定手段（１０
３）とを有し、前記制御手段は、前記決定された送信初期電力値で、前
記各乗算信号を前記複数のアンテナ素子から各々送信さ
せるように前記送信手段を制御し、前記各送信アンテナウエイトの変化毎に、この変化毎の
各送信アンテナウエイトとともに、前記受信手段で受信
された送信電力値の指示を記憶する記憶手段（１５ａ）
を有し、前記検索手段は、前記記憶された変化毎の送信電力値の指示のうち、前記
送信電力値の最小値に対応する指示を定めるとともに、
前記記憶された変化毎の各送信アンテナウエイトのう
ち、前記定められた指示に対応する前記各送信アンテナ
ウエイトを選択することを特徴とする請求項１に記載の
通信装置。
【請求項３】前記検索手段は、前記各送信アンテナウエイトの変化毎に、前記受信手段
で受信された送信電力値の指示に基づき前記送信電力値
を求める算出手段（１７１）と、前記求められた送信電力値を各送信アンテナウエイトの
変化毎に記憶する記憶手段（１５ａ、１７０）と、前記記憶された変化毎の送信電力値のうち最小値に対応
する前記各送信アンテナウエイトを選択する選択手段
（１７３）とを有することを特徴とする請求項１に記載
の通信装置。
【請求項４】複数のアンテナ素子（１４ａ、１４ｂ）
と移動局送信手段（１３ａ、１３ｂ）とを有する移動局
（１０）と、基地局送信手段（２５）を有する基地局
（２０）とから構成される通信システムであって、前記移動局は、前記アンテナ素子毎の送信信号に送信アンテナウエイト
を各々乗算して各乗算信号を算出する乗算手段（１１
ａ、１１ｂ）と、前記各乗算信号を前記複数のアンテナ素子から各々送信
させるように前記移動局送信手段を制御する移動局制御
手段（１３ａ、１３ｂ）とを有し、前記基地局は、前記各乗算信号を受信する基地局受信手段（２００）
と、前記受信された各乗算信号に応じて前記移動局に対する
送信電力値の指示を決定する決定手段（２０３）と、前記決定された送信電力値の指示を送信させるように前
記基地局送信手段を制御する基地局制御手段（２０４）
とを有し、前記移動局は、前記送信された送信電力値の指示を受信する手段（１３
３）と、前記各送信アンテナウエイトを変化させて、前記受信さ
れた送信電力値の指示に基づき前記送信電力値を最小値
にさせる前記各送信アンテナウエイトを検索する検索手
段（１３７、１４０）とを有することを特徴とする通信
システム。
【請求項５】前記基地局は、前記受信された各乗算信号における希望波信号電力と干
渉波信号電力との信号電力比を算出する電力比算出手段
（２０１）と、前記算出された信号電力比の方が所定閾値に比べて高い
か否かを判定する判定手段（２０２）とを有し、前記基地局決定手段は、前記判定手段によって前記信号
電力比の方が所定閾値に比べて高いと判定されたとき、
前記送信電力を下げるように前記送信電力値の指示を決
定することを特徴とする請求項４に記載の通信システ
ム。
【請求項６】前記移動局は、前記複数のアンテナ素子のいずれか１つから送信初期信
号を送信させるように前記移動局送信手段を制御する移
動局初期制御手段（１０４）を有し、前記基地局は、前記送信初期信号を受信する基地局受信
手段（２００）と、前記受信された送信初期信号に応じて前記移動局に対す
る送信初期電力値の指示を決定する初期指示決定手段
（２０２）と、前記決定された送信初期電力値の指示を送信させるよう
に前記基地局送信手段を制御する基地局初期制御手段
（２０４）とを有し、前記移動局は、前記送信された送信初期電力値の指示を受信する移動局
初期受信手段（１０１）と、前記移動局初期受信手段で受信された送信初期電力値の
指示に応じて、前記送信初期電力値を決定する初期電力
値決定手段（１０３）とを有し、前記基地局制御手段は、前記決定された送信初期電力値
で、前記各乗算信号を前記複数のアンテナ素子から各々
送信させるように前記送信手段を制御し、前記各送信アンテナウエイトの変化毎に、この変化毎の
各送信アンテナウエイトとともに、前記受信手段で受信
された送信電力値の指示を記憶する記憶手段（１３７、
１４０）と、前記検索手段は、前記記憶された変化毎の送信電力値の指示のうち、前記
送信電力値の最小値に対応する指示を定めるとともに、
前記記憶された変化毎の各送信アンテナウエイトのう
ち、前記定められた指示に対応する前記各送信アンテナ
ウエイトを選択することを特徴とする請求項５に記載の
通信システム。
【請求項７】前記検索手段は、前記送信電力を下げる指示が継続したとき、この継続さ
れた指示を、前記送信電力値の最小値に対応する指示と
して定めることを特徴とする請求項６に記載の通信シス
テム。