特許 6374044 基地局、干渉抑圧装置及び干渉抑圧方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6374044

(24)【登録日】2018年7月27日

(45)【発行日】2018年8月15日

(54)【発明の名称】基地局、干渉抑圧装置及び干渉抑圧方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/10 20060101AFI20180806BHJP

   H04B 7/10 20060101ALI20180806BHJP

   H01Q 3/26 20060101ALI20180806BHJP

【ＦＩ】

   H04B1/10 L

   H04B7/10 A

   H01Q3/26 C

【請求項の数】9

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2017-27059(P2017-27059)

(22)【出願日】2017年2月16日

【審査請求日】2017年8月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】501440684

【氏名又は名称】ソフトバンク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098626

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 壽

(74)【代理人】

【識別番号】100128691

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 弘通

(72)【発明者】

【氏名】藤井 輝也

【審査官】 岩井 一央

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２０６１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２４５５１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２８３９３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２０００１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１２９６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 松浦一樹，太田喜元，藤井輝也，９００ＭＨｚ帯ラジオダクト干渉キャンセラ，2016年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会通信講演論文集１ Ｂ−１−１４１，２０１６年 ９月

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ １／１０

Ｈ０４Ｂ ７／１０

Ｈ０１Ｑ ３／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

通信端末と無線通信する基地局で受信される受信信号に含まれる干渉信号を抑圧する干渉抑圧装置であって、
通信端末と無線通信するための第１アンテナで受信した第１受信信号から干渉信号を分離して検出する第１干渉信号検出手段と、
前記第１アンテナの位相中心点を通過する仮想鉛直線上の上方向又は下方向に所定距離だけ離れた位置に位相中心点を有する第２アンテナで受信した第２受信信号から前記干渉信号を分離して検出する第２干渉信号検出手段と、
前記第１受信信号又は前記第２受信信号から分離した干渉信号の受信電力を測定する測定手段と、
前記測定した干渉信号の受信電力と、所定の第１閾値とを比較し、前記干渉信号の受信電力が前記第１閾値以上か否か又は前記第１閾値よりも大きいか否かを判断し、前記第１閾値との比較による判断が肯定の場合に、前記第１受信信号から検出した干渉信号と前記第２受信信号から検出した干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算し、前記第１閾値との比較による判断が否定の場合に、前記ウェイトとしてゼロに設定するウェイト計算・設定手段と、
前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算する信号演算手段と、を備えることを特徴とする干渉抑圧装置。

【請求項2】

請求項１の干渉抑圧装置において、
前記ウェイト計算・設定手段は、
過去の所定期間に前記ウェイトを計算したときの前記干渉信号の受信電力のうち最も大きい過去最大電力と、その過去最大電力について計算した最適ウェイトとを記憶し、
前記測定した干渉信号の受信電力と、前記第１閾値と等しい又は前記第１閾値よりも大きい第２閾値とを比較し、前記干渉信号の受信電力が前記第２閾値以上か否か又は前記第２閾値よりも大きいか否かを判断し、
前記第２閾値との比較による判断が否定の場合に、前記信号演算手段で用いるウェイトとして、前記記憶されている最適ウェイトを設定する、ことを特徴とする干渉抑圧装置。

【請求項3】

請求項２の干渉抑圧装置において、
前記ウェイト計算・設定手段は、
前記第２閾値との比較による判断が肯定の場合、前記測定した干渉信号の受信電力と、前記記憶されている過去最大電力とを比較し、前記干渉信号の受信電力が前記過去最大電力以上か否か又は前記過去最大電力よりも大きいか否かを判断し、
前記過去最大電力との比較による判断が否定の場合に、前記信号演算手段で用いるウェイトとして、前記記憶されている最適ウェイトを設定し、
前記過去最大電力との比較による判断が肯定の場合に、前記第１受信信号から検出した干渉信号と前記第２受信信号から検出した干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算し、その計算したウェイトを、前記信号演算手段で用いるウェイトとして設定し、前記計算したウェイトで前記最適ウェイトを更新し、前記測定した干渉信号の受信電力で前記過去最大電力を更新する、ことを特徴とする干渉抑圧装置。

【請求項4】

請求項３の干渉抑圧装置において、
前記ウェイト計算・設定手段は、
前記第２閾値との比較による判断が肯定の場合、直近のウェイト計算から所定時間経過しているときは、前記測定した干渉信号の受信電力と前記過去最大電力との比較を行わないで、前記第１受信信号から検出した干渉信号と前記第２受信信号から検出した干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算し、その計算したウェイトを、前記信号演算手段で用いるウェイトとして設定し、前記計算したウェイトで前記最適ウェイトを更新し、前記測定した干渉信号の受信電力で前記過去最大電力を更新する、ことを特徴とする干渉抑圧装置。

【請求項5】

請求項２の干渉抑圧装置において、
前記ウェイト計算・設定手段は、
前記第２閾値との比較による判断が肯定の場合、前記第１受信信号から検出した干渉信号と前記第２受信信号から検出した干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算し、前記測定した干渉信号の受信電力と、前記記憶されている過去最大電力とを比較し、前記干渉信号の受信電力が前記過去最大電力以上か否か又は前記過去最大電力よりも大きいか否かを判断し、
前記過去最大電力との比較による判断が否定の場合に、前記計算したウェイトと前記最適ウェイトとの差分の絶対値と、所定のウェイト差分閾値とを比較し、前記ウェイトの差分の絶対値が前記ウェイト差分閾値以下か否か又は前記ウェイト差分閾値よりも小さいか否かを判断し、
前記ウェイト差分閾値との比較による判断が肯定の場合に、前記信号演算手段で用いるウェイトとして、前記記憶されている最適ウェイトを設定し、
前記ウェイト差分閾値との比較による判断が否定の場合に、前記計算したウェイトを、前記信号演算手段で用いるウェイトとして設定し、前記計算したウェイトで前記最適ウェイトを更新し、前記測定した干渉信号の受信電力で前記過去最大電力を更新する、ことを特徴とする干渉抑圧装置。

【請求項6】

請求項２の干渉抑圧装置において、
前記ウェイト計算・設定手段は、
前記第２閾値との比較による判断が肯定の場合、前記第１受信信号から検出した干渉信号と前記第２受信信号から検出した干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算し、その計算したウェイトを、前記信号演算手段で用いるウェイトとして設定し、前記計算したウェイトで前記最適ウェイトを更新する、ことを特徴とする干渉抑圧装置。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれかの干渉抑圧装置において、
前記干渉信号は、ダクト現象によって飛来する無線信号であることを特徴とする干渉抑圧装置。

【請求項8】

通信端末と無線通信するための第１アンテナと、前記第１アンテナの位相中心点を通過する仮想鉛直線上の上方向又は下方向に所定距離だけ離れた位置に位相中心点を有する第２アンテナと、請求項１乃至７のいずれかの干渉抑圧装置と、を備える基地局。

【請求項9】

通信端末と無線通信する基地局で受信される受信信号に含まれる干渉信号を抑圧する干渉抑圧方法であって、
通信端末と無線通信するための第１アンテナで受信した第１受信信号から干渉信号を分離して検出することと、
前記第１アンテナの位相中心点を通過する仮想鉛直線上の上方向又は下方向に所定距離だけ離れた位置に位相中心点を有する第２アンテナで受信した第２受信信号から前記干渉信号を分離して検出することと、
前記第１受信信号又は前記第２受信信号から分離した干渉信号の受信電力を測定することと、
前記測定した干渉信号の受信電力と、所定の第１閾値とを比較し、前記干渉信号の受信電力が前記第１閾値以上か否か又は前記第１閾値よりも大きいか否かを判断し、前記第１閾値との比較による判断が肯定の場合に、前記第１受信信号から検出した干渉信号と前記第２受信信号から検出した干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算し、前記第１閾値との比較による判断が否定の場合に、前記ウェイトとしてゼロに設定することと、
前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算することを含むことを特徴とする干渉抑圧方法。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

従来、通信端末から送信された無線信号を受信するときの受信信号に含まれる干渉信号を抑圧することにより、通信端末との間で良好な通信品質を得る基地局が知られている。例えば、既知信号（例えばＣＤＭＡ方式におけるパイロットシンボル）から干渉レプリカ信号を生成し、生成した干渉レプリカ信号を受信信号から減算する基地局が知られている（例えば、特許文献１参照）。この基地局では、隣接する基地局からの干渉信号や、同じ基地局セル内に存在している受信希望対象以外の通信端末からの干渉信号を抑圧することができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0002】

しかしながら、基地局で受信する受信信号には、上記無線通信ネットワークで送受信される無線信号以外の予測が難しい他の干渉信号が含まれる場合がある。例えば、以下に示すような気象条件（天候）により電波が遠くに届く「ダクト」と呼ばれる現象が発生し、そのダクトに起因した干渉信号が受信信号に含まれる場合がある。図１１（ａ）に示す通常時においては、海上の上方の大気の屈折率（図中の修正屈折指数Ｍ）は高度が高くなるに従って単調に変化し、図１１（ｂ）に示すように第１の陸地８００のアンテナ８０１から送信されたおおよそ１２００ＭＨｚ以下の周波数帯の電波８０５は海８０６を挟んで遠方に位置する第２の陸地８１０のアンテナ８１１に届くことはない。ところが、海上の気象条件（天候）が特定の条件になると、図１２（ａ）に示すように海上の上方の大気の屈折率（図中の修正屈折指数Ｍ）が特定の高度の上空で反転するダクト状の層（反転層）９００が発生し、その層９００内を電波が伝搬することにより、図１２（ｂ）に示すように第１の陸地８００のアンテナ８０１から送信された上記所定の周波数帯の電波８０２が海を挟んで遠方に位置する第２の陸地８１０のアンテナ８１１に届くダクト現象が発生する。この現象により、例えば日本の九州地方では海を挟んで隣国である中華人民共和国(中国)や大韓民国(韓国)から干渉波（以下「ダクト干渉波」という。）が飛来し、それと同じ周波数を用いている我が国の無線システムに甚大なる通信障害を引き起こすことがある。上述したダクト現象は、春先から秋（４月頃〜１０月頃）の夜間に気象条件によって不定期に発生する。このダクト現象は前述のようにおおよそ１２００ＭＨｚ以下の周波数帯で観測される。例えば、九州地方のタクシー無線等に使用される業務用無線システムであるＭＣＡ（マルチチャネルアクセスシステム）の周波数帯（９３０ＭＨｚ〜９４０ＭＨｚ）では、中国や韓国からと思われるダクト干渉が観測される。このダクト現象による電波は、特に山間部などの標高の高い場所に設置されているＭＣＡの基地局において強いダクト干渉となり、通信端末の上り回線（端末→基地局）の通信品質を大幅に低下させてしまう。尚、ダクト干渉波８３０は、おおよそ図１３に示すように垂直方向面における水平方向Ｈからの角度（垂直角度）θが０°である水平方向から基地局のアンテナ８４０に到来する。
しかも、上記ダクト干渉波が発生しているとき、そのダクト干渉波に起因した干渉信号の受信電力は時々刻々と変化する。

【0003】

本発明は以上の背景の下で鑑みなされたものであり、その目的は、発生時間が不定期で垂直面内の特定の方向から到来する干渉波に起因した干渉信号の受信電力が変化する場合でも、その干渉信号を適応的に且つ精度よく抑圧することができる基地局、干渉抑圧装置及び干渉抑圧方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の一態様に係る干渉抑圧装置は、通信端末と無線通信する基地局で受信される受信信号に含まれる干渉信号を抑圧する干渉抑圧装置であって、通信端末と無線通信するための第１アンテナで受信した第１受信信号から干渉信号を分離して検出する第１干渉信号検出手段と、前記第１アンテナの位相中心点を通過する仮想鉛直線上の上方向又は下方向に所定距離だけ離れた位置に位相中心点を有する第２アンテナで受信した第２受信信号から前記干渉信号を分離して検出する第２干渉信号検出手段と、前記第１受信信号又は前記第２受信信号から分離した干渉信号の受信電力を測定する測定手段と、前記測定した干渉信号の受信電力と、所定の第１閾値とを比較し、前記干渉信号の受信電力が前記第１閾値以上か否か又は前記第１閾値よりも大きいか否かを判断し、前記第１閾値との比較による判断が肯定の場合に、前記第１受信信号から検出した干渉信号と前記第２受信信号から検出した干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算し、前記第１閾値との比較による判断が否定の場合に、前記ウェイトとしてゼロに設定するウェイト計算・設定手段と、前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算する信号演算手段と、を備える。
前記干渉抑圧装置において、前記ウェイト計算・設定手段は、過去の所定期間に前記ウェイトを計算したときの前記干渉信号の受信電力のうち最も大きい過去最大電力と、その過去最大電力について計算した最適ウェイトとを記憶し、前記測定した干渉信号の受信電力と、前記第１閾値と等しい又は前記第１閾値よりも大きい第２閾値とを比較し、前記干渉信号の受信電力が前記第２閾値以上か否か又は前記第２閾値よりも大きいか否かを判断し、前記第２閾値との比較による判断が否定の場合に、前記信号演算手段で用いるウェイトとして、前記記憶されている最適ウェイトを設定してもよい。
また、前記干渉抑圧装置において、前記ウェイト計算・設定手段は、前記第２閾値との比較による判断が肯定の場合、前記測定した干渉信号の受信電力と、前記記憶されている過去最大電力とを比較し、前記干渉信号の受信電力が前記過去最大電力以上か否か又は前記過去最大電力よりも大きいか否かを判断し、前記過去最大電力との比較による判断が否定の場合に、前記信号演算手段で用いるウェイトとして、前記記憶されている最適ウェイトを設定し、前記過去最大電力との比較による判断が肯定の場合に、前記第１受信信号から検出した干渉信号と前記第２受信信号から検出した干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算し、その計算したウェイトを、前記信号演算手段で用いるウェイトとして設定し、前記計算したウェイトで前記最適ウェイトを更新し、前記測定した干渉信号の受信電力で前記過去最大電力を更新してもよい。
また、前記干渉抑圧装置において、前記ウェイト計算・設定手段は、前記第２閾値との比較による判断が肯定の場合、直近のウェイト計算から所定時間経過しているときは、前記測定した干渉信号の受信電力と前記過去最大電力との比較を行わないで、前記第１受信信号から検出した干渉信号と前記第２受信信号から検出した干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算し、その計算したウェイトを、前記信号演算手段で用いるウェイトとして設定し、前記計算したウェイトで前記最適ウェイトを更新し、前記測定した干渉信号の受信電力で前記過去最大電力を更新してもよい。
また、前記干渉抑圧装置において、前記ウェイト計算・設定手段は、前記第２閾値との比較による判断が肯定の場合、前記第１受信信号から検出した干渉信号と前記第２受信信号から検出した干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算し、前記測定した干渉信号の受信電力と、前記記憶されている過去最大電力とを比較し、前記干渉信号の受信電力が前記過去最大電力以上か否か又は前記過去最大電力よりも大きいか否かを判断し、前記過去最大電力との比較による判断が否定の場合に、前記計算したウェイトと前記最適ウェイトとの差分の絶対値と、所定のウェイト差分閾値とを比較し、前記ウェイトの差分の絶対値が前記ウェイト差分閾値以下か否か又は前記ウェイト差分閾値よりも小さいか否かを判断し、前記ウェイト差分閾値との比較による判断が肯定の場合に、前記信号演算手段で用いるウェイトとして、前記記憶されている最適ウェイトを設定し、前記ウェイト差分閾値との比較による判断が否定の場合に、前記計算したウェイトを、前記信号演算手段で用いるウェイトとして設定し、前記計算したウェイトで前記最適ウェイトを更新し、前記測定した干渉信号の受信電力で前記過去最大電力を更新してもよい。
また、前記干渉抑圧装置において、前記ウェイト計算・設定手段は、前記第２閾値との比較による判断が肯定の場合、前記第１受信信号から検出した干渉信号と前記第２受信信号から検出した干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算し、その計算したウェイトを、前記信号演算手段で用いるウェイトとして設定し、前記計算したウェイトで前記最適ウェイトを更新してもよい。
また、前記干渉抑圧装置において、前記干渉信号は、ダクト現象によって飛来する無線信号であってもよい。

【0005】

本発明の他の態様に係る基地局は、通信端末と無線通信するための第１アンテナと、前記第１アンテナの位相中心点を通過する仮想鉛直線上の上方向又は下方向に所定距離だけ離れた位置に位相中心点を有する第２アンテナと、前記いずれかの干渉抑圧装置と、を備える。

【0006】

また、本発明の更に他の態様に係る干渉抑圧方法は、通信端末と無線通信するための第１アンテナで受信した第１受信信号から干渉信号を分離して検出することと、前記第１アンテナの位相中心点を通過する仮想鉛直線上の上方向又は下方向に所定距離だけ離れた位置に位相中心点を有する第２アンテナで受信した第２受信信号から前記干渉信号を分離して検出することと、前記第１受信信号又は前記第２受信信号から分離した干渉信号の受信電力を測定することと、前記測定した干渉信号の受信電力と、所定の第１閾値とを比較し、前記干渉信号の受信電力が前記第１閾値以上か否か又は前記第１閾値よりも大きいか否かを判断し、前記第１閾値との比較による判断が肯定の場合に、前記第１受信信号から検出した干渉信号と前記第２受信信号から検出した干渉信号とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトを計算し、前記第１閾値との比較による判断が否定の場合に、前記ウェイトとしてゼロに設定することと、前記第２受信信号に前記ウェイトを乗算した信号を前記第１受信信号から減算することを含む。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、発生時間が不定期で垂直面内の特定の方向から到来する干渉波に起因した干渉信号の受信電力が変化する場合でも、その干渉信号を適応的に且つ精度よく抑圧することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る基地局の全体構成の一例を示す概略構成図。

【図2】本実施形態の基地局における基地局アンテナ及びキャンセルアンテナの他の配置例を示す説明図。

【図3】（ａ）〜（ｃ）は本実施形態の基地局におけるキャンセルアンテナ及び干渉抑圧装置によるダクト干渉信号のキャンセル効果の一例を示す説明図。

【図4】本実施形態の基地局における干渉抑圧装置の一構成例を示すブロック図。

【図5】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれデジタル帯域フィルタで選択的に通過させる周波数帯域ｆ_ＢＰの例を示す説明図。

【図6】比較例に係るウェイト計算・設定アルゴリズムを示すフローチャート。

【図7】本実施形態の干渉抑圧装置におけるウェイト計算・設定アルゴリズムの一例を示すフローチャート。

【図8】本実施形態の干渉抑圧装置におけるウェイト計算・設定アルゴリズムの他の例を示すフローチャート。

【図9】本実施形態の干渉抑圧装置におけるウェイト計算・設定アルゴリズムの更に他の例を示すフローチャート。

【図10】本実施形態の基地局における干渉抑圧装置の他の構成例を示すブロック図。

【図11】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれダクトが発生していない通常時の海上の上層における屈折率の変化及び電波の伝わり方を示す図。

【図12】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれダクトが発生している時の海上の上層における屈折率の変化及び電波の伝わり方を示す図。

【図13】基地局のアンテナに飛来するダクト干渉波の方向の一例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、本実施形態では、タクシー等の車両に搭載された通信端末と無線通信を行うＭＣＡシステムの業務用無線に用いられる基地局について説明するが、本実施形態の基地局は、携帯電話機やスマートフォン等の通信端末と無線通信を行うセルラー移動通信システムの基地局等の他の基地局であってもよい。

【0010】

図１は、本発明の一実施形態に係る基地局の全体構成の一例を示す概略構成図である。図１において、本実施形態に係る基地局１０は、本体の基地局装置２０と、干渉抑圧システム３０と、通信端末（移動機、移動局）８０からの電波（以下「希望波」又は「希望信号」ともいう。）ｓ１_ＲＦを受信するための第１アンテナとしての基地局アンテナ４０と、を備える。基地局アンテナ４０は、ＭＣＡシステムの業務用無線の基地局で用いられている一般的なアンテナである。基地局アンテナ４０にダクト干渉波ｓ２_ＲＦ（例えば、９３０ＭＨｚ〜９４０ＭＨｚの干渉波）が到来しているときは、基地局アンテナ４０により希望波ｓ１_ＲＦとダクト干渉波ｓ２_ＲＦとが受信される。

【0011】

干渉抑圧システム３０は、第２アンテナとしてのキャンセルアンテナ３００と、干渉抑圧装置３１０とを備える。キャンセルアンテナ３００は、基地局アンテナ４０の位相中心点４０ａから上方向又は下方向に所定距離ｄだけ離れた位相中心点３００ａを有し、基地局アンテナ４０とは垂直面内又は水平面内指向性が同じ、または異なる指向性のアンテナである。また、キャンセルアンテナ３００の位相中心点３００ａは、基地局アンテナ４０の位相中心点４０ａを通過する仮想鉛直線Ｌｖ上に位置している。すなわち、仮想鉛直線Ｌｖに沿って上方又は下方から見た場合、水平面内の基地局アンテナ４０の位相中心点４０ａとキャンセルアンテナ３００の位相中心点３００ａは互いに一致している。キャンセルアンテナ３００にダクト干渉波ｓ２_ＲＦ（例えば、９３０ＭＨｚ〜９４０ＭＨｚの干渉波）が到来しているときは、キャンセルアンテナ３００により希望波ｓ１_ＲＦとダクト干渉波ｓ２_ＲＦとが受信される。

【0012】

なお、図示の例では、キャンセルアンテナ３００として八木アンテナを用いているが、他のタイプのアンテナであってもよい。また、図示の例では、基地局アンテナ４０の上方にキャンセルアンテナ３００を配置しているが、キャンセルアンテナ３００の装着が容易になるように図２に示すように基地局アンテナ４０の下方にキャンセルアンテナ３００を配置してもよい。

【0013】

干渉抑圧装置３１０は、基地局アンテナ４０で受信した第１受信信号Ｘからダクト干渉信号ｓ２を分離して検出する第１干渉信号検出手段としての第１ダクト干渉検出部３２０と、キャンセルアンテナ３００で受信した第２受信信号Ｙからダクト干渉信号ｓ２’を分離して検出する第２干渉信号検出手段としての第２ダクト干渉検出部３３０とを備える。

【0014】

更に、干渉抑圧装置３１０は、第１受信信号Ｘから検出したダクト干渉信号ｓ２と第２受信信号Ｙから検出したダクト干渉信号ｓ２’とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトｗを計算したり所定値のウェイトｗを設定したりするウェイト計算・設定手段としてウェイト計算・設定部３１１を備える。ウェイト計算・設定部３１１で計算されるウェイトｗは、実振幅と位相とで定義される複素振幅であり、第２受信信号Ｙから検出したダクト干渉信号ｓ２’の振幅及び位相が第１受信信号Ｘから検出したダクト干渉信号ｓ２と同じ振幅及び位相になるように、すなわちｓ２＝ｗ・ｓ２’を満たすように算出される。このウェイトｗは、後述の相関検出を用いた方法や電力差を用いた摂動方法など、各種方法で算出することができる。

【0015】

また、干渉抑圧装置３１０は、第２受信信号Ｙにウェイトｗを乗算した信号ｗ・Ｙを第１受信信号Ｘから減算する信号演算手段としての信号演算部３５０とを備える。この信号演算部３５０によりダクト干渉信号ｓ２がキャンセルされた第１受信信号Ｘである信号Ｚ（＝Ｘ−ｗ・Ｙ）が基地局装置２０に出力される。

【0016】

図３は、本実施形態の基地局１０におけるキャンセルアンテナ３００及び干渉抑圧装置３１０によるダクト干渉信号ｓ２のキャンセル効果の一例を示す説明図である。図３（ａ）は、本実施形態の基地局１０におけるダクト干渉波ｓ２_ＲＦが水平方向（水平面からの角度θ＝０°）から到来しているときの垂直面内の合成指向特性１０１の一例を示している。図３（ｂ）は、本実施形態の基地局１０におけるダクト干渉波ｓ２_ＲＦが若干上方向（水平面からの角度θ＝２°）から到来しているときの垂直面内の合成指向特性１０２の一例を示している。図３（ｃ）は、本実施形態の基地局１０におけるダクト干渉波ｓ２_ＲＦが到来していないとき（ウェイトｗ＝０）の垂直面内の指向特性１０３の一例を示している。

【0017】

図３（ａ）に示すように、ダクト干渉波ｓ２_ＲＦが水平方向（水平面からの角度θ＝０°）から到来しているときは、基地局１０の垂直面内の合成指向特性１０１のヌル方向が水平方向になり、基地局アンテナ４０で受信した受信信号Ｘに含まれる、水平方向からのダクト干渉波ｓ２_ＲＦに起因したダクト干渉信号ｓ２をキャンセルすることができる。

【0018】

また、図３（ｂ）に示すように、ダクト干渉波ｓ２_ＲＦが水平方向よりも上方向（図示の例では水平面からの角度θ＝２°）から到来しているときは、基地局１０の垂直面内の合成指向特性１０２のヌル方向がダクト干渉波ｓ２_ＲＦの到来方向に変化する。このようにダクト干渉波ｓ２_ＲＦの垂直面内の到来方向が変わっても適応的に垂直面内指向特性のヌル方向を変化させることができる。しかも、そのヌル方向を変化させるためにキャンセルアンテナ及びその給電回路を調整したり交換したりする必要がなく、オペレーションの煩雑さを回避することができる。

【0019】

また、図３（ｃ）に示すように、ダクト干渉波ｓ２_ＲＦが到来していないときは、ウェイトｗ＝０であるため、元々の基地局１０の垂直面内の指向特性１０３となることから基地局アンテナ４０を介した通信端末８０との通信に対する影響を小さくすることができる。

【0020】

次に、本実施形態の基地局１０における干渉抑圧装置３１０の構成例について説明する。
〔干渉抑圧装置の構成例１〕
図４は、本実施形態の基地局１０における干渉抑圧装置３１０の一構成例を示すブロック図である。なお、前述の図１と同様な部分については同じ符号を付し、それらの説明は省略する。

【0021】

本構成例の干渉抑圧装置３１０において、第１ダクト干渉検出部３２０は、基地局アンテナ４０で受信された第１受信信号Ｘ（＝ｓ１＋ｓ２）に対して、通信端末８０が使用しない周波数帯域ｆ_ＢＰを選択的に通過させるデジタル帯域フィルタで帯域制限することにより、ダクト干渉信号ｓ_Ｂ２を分離して検出する。また、第２ダクト干渉検出部３３０は、キャンセルアンテナで受信された第２受信信号Ｙ（＝ｓ１’＋ｓ２’）に対して、通信端末８０が使用しない周波数帯域ｆ_ＢＰを選択的に通過させるデジタル帯域フィルタで帯域制限することにより、干渉信号ｓ_Ｂ２’を分離して検出する。

【0022】

また、本構成例の干渉抑圧装置３１０におけるウェイト計算・設定部３１１は、第１受信信号Ｘから検出したダクト干渉信号ｓ２と第２受信信号Ｙから検出したダクト干渉信号ｓ２’とが互いに同じ振幅及び位相になるようにウェイトｗを計算するウェイト計算手段としてウェイト計算部３４０と、そのウェイト計算部３４０での計算処理を制御するウェイト計算制御部３６０とを備える。

【0023】

図５（ａ）及び（ｂ）はそれぞれデジタル帯域フィルタで選択的に通過させる周波数帯域ｆ_ＢＰの例である。デジタル帯域フィルタで選択的に通過させる周波数帯域ｆ_ＢＰとしては、例えば図５（ａ）に示すように通信端末８０との通信で予め設定された通信帯域内で通信端末８０が実際に使用しない周波数帯域を選択する。また、デジタル帯域フィルタで選択的に通過させる周波数帯域ｆ_ＢＰとしては、図５（ｂ）に示すように通信帯域外の周波数帯域を決定してもよい。

【0024】

また、本構成例の干渉抑圧装置３１０において、ウェイト計算部３４０は、第１受信信号Ｘから検出された干渉信号ｓ_Ｂ２と第２受信信号Ｙからから検出された干渉信号ｓ_Ｂ２’とに対して相関検出を行うことにより、ウェイトｗを計算する。より具体的には、ウェイトｗは、第１受信信号Ｘから帯域制限して検出された干渉信号ｓ_Ｂ２及び第２受信信号Ｙから帯域制限して検出された干渉信号ｓ_Ｂ２’から、次の式（１）を用いて計算する。なお、式中の「＜ ＞」はアンサンブル平均を表し、「＊」は複素共役を表している（以下同様）。

【数1】

【0025】

本構成例の干渉抑圧装置３１０では、通信端末８０が使用しない周波数帯域ｆ_ＢＰを選択的に通過させるデジタル帯域フィルタで帯域制限することにより、ダクト干渉信号ｓ_Ｂ２，ｓ_Ｂ２’を分離して検出しているため、ダクト干渉信号の検出処理が簡易になるとともに、通信端末８０からの希望信号ｓ１，ｓ１’の影響を低減できる。

【0026】

本構成例の干渉抑圧装置３１０におけるウェイト計算制御部３６０は、第１受信信号Ｘ及び第２受信信号Ｙにダクト干渉信号ｓ_Ｂ２，ｓ_Ｂ２’が含まれている場合は、前記ウェイトを計算するようにウェイト計算部３４０での計算処理をＯＮにする。一方、第１受信信号Ｘ及び第２受信信号Ｙの少なくとも一方にダクト干渉信号ｓ_Ｂ２，ｓ_Ｂ２’が含まれていない場合は、ウェイト計算部３４０での計算処理をＯＦＦにして消費電力を低減し、ウェイトｗについてはゼロに設定する。

【0027】

本構成例において、ウェイト計算制御部３６０は、受信電力検出部３６１とダクト干渉有無判定部３６２と計算ＯＮ／ＯＦＦ制御部３６３とウェイト設定部３６４とウェイト切替部３６５とを備える。

【0028】

受信電力検出部３６１は、第１受信信号Ｘから帯域制限して検出された干渉信号ｓ_Ｂ２及び第２受信信号Ｙから帯域制限して検出された干渉信号ｓ_Ｂ２’それぞれの受信電力（以下、「ダクト干渉波電力」ともいう。）ｐ_Ｂ１，ｐ_Ｂ２を、例えば次の式（２）及び（３）を用いて計算する。

【数2】

【数3】

【0029】

ダクト干渉有無判定部３６２は、干渉信号ｓ_Ｂ２及び干渉信号ｓ_Ｂ２’それぞれのダクト干渉波電力ｐ_Ｂ１，ｐ_Ｂ２と、予め設定した受信電力閾値γｔｈとを比較する。ここで、例えば、ダクト干渉波電力ｐ_Ｂ１，ｐ_Ｂ２がそれぞれ受信電力閾値γｔｈ以上であればダクト干渉ありと判定し、ダクト干渉波電力ｐ_Ｂ１，ｐ_Ｂ２の少なくとも一方が受信電力閾値γｔｈよりも小さければダクト干渉なしと判定する。

【0030】

計算ＯＮ／ＯＦＦ制御部３６３は、ダクト干渉有無判定部３６２でダクト干渉ありと判定された場合、ウェイトｗを計算するようにウェイト計算部３４０での計算処理をＯＮにする。ウェイト計算部３４０で計算されたウェイトｗはウェイト切替部３６５に出力される。ダクト干渉有無判定部３６２でダクト干渉なしと判定された場合、計算ＯＮ／ＯＦＦ制御部３６３は、ウェイト計算部３４０での計算処理をＯＦＦにし、ウェイトｗをゼロにするようにウェイト設定部３６４を制御する。ウェイト設定部３６４で設定されたウェイトｗ（＝０）はウェイト切替部３６５に出力される。

【0031】

ウェイト切替部３６５は、ウェイト計算部３４０で計算されたウェイトｗを受けた場合は、そのウェイトｗの計算値を信号演算部３５０に出力し、ウェイト設定部３６４で設定されたウェイトｗ（＝０）を受けた場合は、そのウェイトｗの設定値（＝０）を信号演算部３５０に出力する。

【0032】

上記構成の干渉抑圧装置３１０における抑圧対象であるダクト干渉波が発生しているとき、そのダクト干渉波に起因した干渉信号の受信電力（ダクト干渉波電力）は時々刻々と変化する。このようなダクト干渉波電力の変化に対応するために、所定の測定間隔Δｔでダクト干渉波電力を測定し、その測定結果に基づいてウェイトｗを計算したり設定したりすることが考えられる。

【0033】

図６は、所定の測定間隔Δｔでダクト干渉波電力を測定してウェイトｗを計算又は設定する比較例に係るウェイト計算・設定アルゴリズムを示すフローチャートである。図６において、所定の制御時刻ｔ（＝ｉ×ΔＴ，ｉ：自然数，ΔＴ：測定間隔）になったら、干渉信号ｓ_Ｂ２及び干渉信号ｓ_Ｂ２’それぞれのダクト干渉波電力ｐ_Ｂ１，ｐ_Ｂ２を測定し、そのダクト干渉波電力ｐ_Ｂ１，ｐ_Ｂ２のいずれか一方をダクト干渉波電力の測定値Ｐｏｗ（ｉ）とする（Ｓ９０１）。そして、このダクト干渉波電力の測定値Ｐｏｗ（ｉ）と、予め設定した受信電力閾値γｔｈとを比較する（Ｓ９０２）。ここで、例えば、ダクト干渉波電力の測定値Ｐｏｗ（ｉ）が受信電力閾値γｔｈよりも大きい場合（又は、受信電力閾値γｔｈ以上の場合）のときはダクト干渉ありと判定し（Ｓ９０２でＹｅｓ）、前述の式（１）等を用いてウェイトｗを計算する（Ｓ９０３）。一方、ダクト干渉波電力の測定値Ｐｏｗ（ｉ）が受信電力閾値γｔｈ以下の場合（又は、受信電力閾値γｔｈ未満の場合）のときはダクト干渉なしと判定し（Ｓ９０２でＮｏ）、ウェイトｗを計算しないでウェイトｗをゼロに設定する（Ｓ９０５）。

【0034】

上記図６のウェイト計算・設定アルゴリズムによれば、ダクト干渉波電力の変化にある程度対応することができる。しかしながら、ダクト干渉波電力と雑音電力との比であるＳＮＲ（Signal to Noise power Ratio）が小さい場合、雑音の影響でウェイトｗの計算精度が劣化する。すなわち、理想的なウェイトｗは雑音がないときの、又は、ダクト干渉波電力が雑音電力に比べて十分に大きいときの値である。
そこで、上記図６のウェイト計算・設定アルゴリズムにおいてウェイトｗの計算精度を向上させるために、受信電力閾値γｔｈを大きく設定すると、ダクト干渉波電力がＰｏｗ（ｉ）＜γｔｈ（又は、Ｐｏｗ（ｉ）≦γｔｈ）となる確率が増大し、ｗ＝０となる確率が多くなることから、受信電力の小さいダクト干渉をキャンセルできなくなる。
一方、受信電力閾値γｔｈを小さく設定すると、ダクト干渉波電力がγｔｈ＜Ｐｏｗ（ｉ）（又はγｔｈ≦Ｐｏｗ（ｉ））となる確率は小さくなるが、ダクト干渉波電力が小さい領域では雑音の影響でウェイトの計算精度が劣化することから、十分なダクト干渉キャンセルを行えなくなる。

【0035】

また、最適なウェイトｗは次の状況（１）及び（２）が発生しない限り一定の期間ほとんど変化しない。
（１）基地局アンテナ４０及びキャンセルアンテナ３００から干渉抑圧装置３１０までの２本のフィーダ長の変化に伴なう位相の変化。
（２）塔頂増幅器（アンプ）、干渉抑圧装置３１０内の増幅器（アンプ）、等の増幅器の振幅と位相の変化。

【0036】

そこで、本実施形態では、上記図６のウェイト計算・設定アルゴリズムにおける課題と、上記最適なウェイトとフィーダでの位相並びに増幅器での振幅及び位相との関係とに着目し、ダクト干渉波電力が低い場合においても高い干渉抑圧効果が得られるように、以下に示すウェイト計算・設定アルゴリズムに基づいてウェイトｗの計算及び設定を行っている。

【0037】

図７は、本実施形態の干渉抑圧装置におけるウェイト計算・設定アルゴリズムの一例を示すフローチャートである。図７のウェイト計算・設定アルゴリズムの例では、制御時刻ｔにおけるウェイトｗとして、その制御時刻ｔ以前の最もＳＮＲの高いときに計算したウェイトｗを設定する。具体的には、例えば以下に示すようにウェイトｗの計算・設定を行う。

【0038】

図７のウェイト計算・設定アルゴリズムでは、ダクト干渉波電力Ｐｏｗと比較する閾値として、第１閾値（γ_ｔｈ１）と第２閾値γ_ｔｈ２（γ_ｔｈ２≧γ_ｔｈ１）とを予め設定しておく。

【0039】

図７のウェイト計算・設定アルゴリズムを開始したら、ダクト干渉波電力の最大値である最大受信電力（以下「最大受信電力」という。）Ｐｍａｘ及び最適ウェイトｗ_ｏｐｔそれぞれを所定の初期値Ｐｍａｘ０及びｗ_ｏｐｔ０に設定する初期値設定を行う（Ｓ１０１）。

【0040】

次に、所定の制御時刻ｔ（＝ｉ×ΔＴ，ｉ：自然数，ΔＴ：測定間隔）になったら、干渉信号ｓ_Ｂ２及び干渉信号ｓ_Ｂ２’それぞれのダクト干渉波電力ｐ_Ｂ１，ｐ_Ｂ２を測定し、そのダクト干渉波電力ｐ_Ｂ１，ｐ_Ｂ２のいずれか一方をダクト干渉波電力の測定値Ｐｏｗ（ｉ）とし、そのダクト干渉波電力の測定値Ｐｏｗ（ｉ）を直近のダクト干渉波電力Ｐｏｗとする（Ｓ１０２）。

【0041】

次に、直近のダクト干渉波電力Ｐｏｗと第１閾値γ_ｔｈ１とを比較し、ダクト干渉波電力Ｐｏｗが第１閾値γ_ｔｈ１よりも大きいか否かを判断する（Ｓ１０３）。この判断が肯定の場合すなわちダクト干渉波電力Ｐｏｗが第１閾値γ_ｔｈ１よりも大きい場合は、更に、直近のダクト干渉波電力Ｐｏｗと第２閾値γ_ｔｈ２（γ_ｔｈ２≧γ_ｔｈ１）とを比較し、ダクト干渉波電力Ｐｏｗが第２閾値γ_ｔｈ２よりも大きいか否かを判断する（Ｓ１０４）。この判断が肯定の場合すなわちダクト干渉波電力Ｐｏｗが第２閾値γ_ｔｈ２よりも大きい場合は、更に、ダクト干渉波電力Ｐｏｗとその制御時刻までの最大受信電力Ｐｍａｘとを比較し、ダクト干渉波電力Ｐｏｗが最大受信電力Ｐｍａｘよりも大きいか否かを判断する（Ｓ１０５）。以上の判断Ｓ１０３〜Ｓ１０５がすべて肯定の場合、すなわち、ダクト干渉波電力Ｐｏｗが第１閾値γ_ｔｈ１及び第２閾値γ_ｔｈ２よりも大きく、且つ、ダクト干渉波電力Ｐｏｗが最大受信電力Ｐｍａｘよりも大きい場合は、前述のフィーダでの位相や増幅器での振幅及び位相等のウェイトに影響を及ぼす要因が変化していると推定され、且つ、前述のＳＮＲが高くなっているので、前述の式（１）等を用いてウェイトｗを計算する（Ｓ１０６）。この計算したウェイトｗの計算値をウェイトの最適値ｗ_ｏｐｔとし、そのときのダクト干渉波電力Ｐｏｗを新たな最大受信電力Ｐｍａｘとする（Ｓ１０７）。そして、更新されたウェイトの最適値ｗ_ｏｐｔを、前述の信号演算部３５０で用いるウェイトの設定値ｗ_ｓｅｔ（ｉ）として設定する。

【0042】

一方、上記Ｓ１０４及びＳ１０５の判断が否定の場合、すなわち、ダクト干渉波電力Ｐｏｗが第２閾値γ_ｔｈ２以下の場合又はダクト干渉波電力Ｐｏｗが最大受信電力Ｐｍａｘ以下の場合は、前述のフィーダでの位相や増幅器での振幅及び位相等のウェイトに影響を及ぼす要因の変化が十分に小さく、又は、前述のＳＮＲが低いので、上記制御時刻ｔにおけるウェイトｗの計算及びウェイトの最適値ｗ_ｏｐｔの更新を行わないで、そのときに設定されていたウェイトの最適値ｗ_ｏｐｔを、ダクト干渉抑圧に用いるウェイトの設定値ｗ_ｓｅｔ（ｉ）として設定する（Ｓ１０８）。

【0043】

また、上記Ｓ１０３の判断が否定の場合、すなわち、ダクト干渉波電力Ｐｏｗが第１閾値γ_ｔｈ１以下の場合は、ダクト干渉なしと判断し、上記Ｓ１０４及びＳ１０５の判断及びウェイトｗの計算を行わないで、信号演算部３５０で用いるウェイトの設定値ｗ_ｓｅｔ（ｉ）としてゼロを設定する（Ｓ１０９）。

【0044】

以上のダクト干渉波電力の測定、その測定値と閾値との比較判断及びウェイトの計算・設定（Ｓ１０２〜Ｓ１０９）を、所定の測定間隔ΔＴで繰り返し行う（Ｓ１１０）。

【0045】

以上、図７のウェイト計算・設定アルゴリズムを実行することにより、常時、高ＳＮＲのときの精度が高いウェイトｗが設定されることから、ダクト干渉波電力が低い場合においても高い干渉抑圧効果が得られる。

【0046】

なお、図７のウェイト計算・設定アルゴリズムのＳ１０３では、ダクト干渉波電力Ｐｏｗが第１閾値γ_ｔｈ１よりも大きいか否かを判断しているが、その判断に代えて、ダクト干渉波電力Ｐｏｗが第１閾値γ_ｔｈ１以上か否かを判断してもよい。また、上記Ｓ１０４では、ダクト干渉波電力Ｐｏｗが第２閾値γ_ｔｈ２よりも大きいか否かを判断しているが、その判断に代えて、ダクト干渉波電力Ｐｏｗが第２閾値γ_ｔｈ２以上か否かを判断してもよい。また、上記Ｓ１０５では、ダクト干渉波電力Ｐｏｗが最大受信電力Ｐｍａｘよりも大きいか否かを判断しているが、その判断に代えて、ダクト干渉波電力Ｐｏｗが最大受信電力Ｐｍａｘ以上か否かを判断してもよい。

【0047】

また、図７のウェイト計算・設定アルゴリズムのＳ１０４におけるダクト干渉波電力Ｐｏｗと第２閾値γ_ｔｈ２との比較による判断が肯定の場合、直近のウェイト計算から所定時間経過しているときは、測定したダクト干渉波電力Ｐｏｗと最大受信電力Ｐｍａｘとの比較を行わないで、ウェイトｗを計算してもよい。そして、その計算したウェイトｗを、信号演算部３５０で用いるウェイトの設定値ｗ_ｓｅｔ（ｉ）として設定し、前記計算したウェイトｗで最適ウェイトｗ_ｏｐｔを更新し、測定した干渉信号の受信電力Ｐｏｗで最大受信電力Ｐｍａｘを更新してもよい。

【0048】

図８は、本実施形態の干渉抑圧装置におけるウェイト計算・設定アルゴリズムの他の例を示すフローチャートである。なお、図８のウェイト計算・設定アルゴリズムのＳ２０１〜Ｓ２０４、Ｓ２０９〜Ｓ２１１については、図７のＳ１０１〜Ｓ１０４、Ｓ１０８〜Ｓ１１０と同様であるので、それらの詳細な説明は省略する。

【0049】

上記図７のウェイト計算・設定アルゴリズムにおいて、ある制御時刻のウェイトｗ_ｓｅｔ（ｉ）としては、それ以前の最大受信電力Ｐｍａｘのときに推定（計算）したウェイトｗ_ｏｐｔが設定される。しかし、塔頂増幅器（アンプ）等の増幅器の振幅や位相が経年劣化等の要因で変化した場合、最適なウェイトｗ_ｏｐｔは変化し（ｗ≠ｗ_ｏｐｔ）、そのときの受信電力Ｐｏｗ（ｔ）がそれ以前の最大受信電力Ｐｍａｘよりも低ければ（Ｐｏｗ（ｔ）＜Ｐｍａｘ）、それ以前のウェイトｗ_ｏｐｔがウェイトｗ_ｓｅｔ（ｉ）に設定されることから、干渉低減効果が低下する。

【0050】

そこで、図８のウェイト計算・設定アルゴリズムでは、γ_ｔｈ１≦γ_ｔｈ２＜Ｐｏｗ（ｔ）において（Ｓ２０３及びＳ２０４でＹｅｓ）ｗ（ｔ）を計算し（Ｓ２０５）、その後、ダクト干渉波電力Ｐｏｗとその制御時刻までの最大受信電力Ｐｍａｘとを比較し、ダクト干渉波電力Ｐｏｗが最大受信電力Ｐｍａｘよりも大きいか否かを判断する（Ｓ２０６）。この判断２０６が肯定の場合、すなわちダクト干渉波電力Ｐｏｗが最大受信電力Ｐｍａｘよりも大きい場合は、前述のフィーダでの位相や増幅器での振幅及び位相等のウェイトに影響を及ぼす要因が変化していると推定され、且つ、前述のＳＮＲが高くなっているので、計算したウェイトｗの計算値をウェイトの最適値ｗ_ｏｐｔとし、そのときのダクト干渉波電力Ｐｏｗを新たな最大受信電力Ｐｍａｘとする（Ｓ２０７）。そして、更新されたウェイトの最適値ｗ_ｏｐｔを、前述の信号演算部３５０で用いるウェイトの設定値ｗ_ｓｅｔ（ｉ）として設定する（Ｓ２０８）。

【0051】

一方、上記Ｓ２０６の判断が否定の場合、すなわちダクト干渉波電力Ｐｏｗが最大受信電力Ｐｍａｘ以下の場合は、更に、前記計算したウェイトｗと最適ウェイトｗ_ｏｐｔとの差分の絶対値｜ｗ（ｔ）−ｗ_ｏｐｔ｜と所定のウェイト差分閾値Δｗ_ｔｈとを比較し、ウェイトの差分の絶対値｜ｗ（ｔ）−ｗ_ｏｐｔ｜がウェイト差分閾値Δｗ_ｔｈよりも小さいか否かを判断する（Ｓ２０９）。この判断が肯定の場合、すなわち、ウェイトの差分の絶対値｜ｗ（ｔ）−ｗ_ｏｐｔ｜がウェイト差分閾値Δｗ_ｔｈよりも小さい場合（｜ｗ（ｔ）−ｗ_ｏｐｔ｜＜Δｗ_ｔｈ）（Ｓ２０９でＹｅｓ）、前述のフィーダでの位相や増幅器での振幅及び位相等のウェイトに影響を及ぼす要因の変化が十分に小さく、又は、前述のＳＮＲが低いので、最大受信電力Ｐｍａｘ及びウェイトの最適値ｗ_ｏｐｔの更新を行わないで、そのときに設定されていたウェイトの最適値ｗ_ｏｐｔを、ダクト干渉抑圧に用いるウェイトの設定値ｗ_ｓｅｔ（ｉ）として設定する（Ｓ２０８）。

【0052】

一方、上記Ｓ２０９の判断が否定の場合、すなわち、ウェイトの差分の絶対値｜ｗ（ｔ）−ｗ_ｏｐｔ｜がウェイト差分閾値Δｗ_ｔｈ以上の場合（｜ｗ（ｔ）−ｗ_ｏｐｔ｜≧Δｗ_ｔｈ）（Ｓ２０９でＮｏ）、雑音（低ＳＮＲ）による誤差ではなく、経年劣化等による電気的特性の変化による変化と予測されることから、その制御時刻よりも前のｗ_ｏｐｔをダクト干渉抑圧に用いるウェイトの設定値ｗ_ｓｅｔ（ｉ）に設定しないで、その制御時刻で計算したウェイトｗ（ｔ）をウェイトの設定値ｗ_ｓｅｔ（ｉ）に設定し、また最適ウェイトｗ_ｏｐｔをｗ（ｔ）に更新する。

【0053】

以上、図８のウェイト計算・設定アルゴリズムを実行することにより、ダクト干渉波電力が低い場合においても最適なウェイトを設定できることから高い干渉抑圧効果が得られる。同時に、経年劣化等の要因でシステムの電気的特性が変化しても最適なウェイトが設定できる。従って、経年劣化等の要因でシステムの電気的特性が変化してもウェイトを柔軟に最適値に更新できることから高い干渉抑圧効果が得られる。

【0054】

なお、図８のウェイト計算・設定アルゴリズムのＳ２０９では、ウェイトの差分の絶対値｜ｗ（ｔ）−ｗ_ｏｐｔ｜がウェイト差分閾値Δｗ_ｔｈよりも小さいか否かを判断しているが、その判断に代えて、ェイトの差分の絶対値｜ｗ（ｔ）−ｗ_ｏｐｔ｜がウェイト差分閾値Δｗ_ｔｈ以下か否かを判断してもよい。

【0055】

図９は、本実施形態の干渉抑圧装置におけるウェイト計算・設定アルゴリズムの更に他の例を示すフローチャートである。なお、図９のウェイト計算・設定アルゴリズムのＳ３０１〜Ｓ３０４、Ｓ３０５〜Ｓ３０９については、図７のＳ１０１〜Ｓ１０４、Ｓ１０６〜Ｓ１１０と同様であるので、それらの詳細な説明は省略する。

【0056】

上記図７のウェイト計算・設定アルゴリズムにおいて、ある制御時刻のウェイトｗ_ｓｅｔ（ｉ）としては、それ以前の最大受信電力Ｐｍａｘのときに推定（計算）したウェイトｗ_ｏｐｔが設定される。しかし、塔頂増幅器（アンプ）等の増幅器の振幅や位相が経年劣化等の要因で変化した場合、最適なウェイトｗ_ｏｐｔは変化し（ｗ≠ｗ_ｏｐｔ）、そのときの受信電力Ｐｏｗ（ｔ）がそれ以前の最大受信電力Ｐｍａｘよりも低ければ（Ｐｏｗ（ｔ）＜Ｐｍａｘ）、それ以前のウェイトｗ_ｏｐｔがウェイトｗ_ｓｅｔ（ｉ）に設定されることから、干渉低減効果が低下する。

【0057】

そこで、図９のウェイト計算・設定アルゴリズムでは、γ_ｔｈ１≦γ_ｔｈ２＜Ｐｏｗ（ｔ）において（Ｓ３０３及びＳ３０４でＹｅｓ）、ＳＮＲは十分あることから、その時刻でのウェイトｗ（ｔ）を計算し（Ｓ３０５）、最適ウェイトｗ_ｏｐｔをウェイトｗ（ｔ）の計算値に更新し（Ｓ３０６）、そのウェイトｗ（ｔ）の計算値をダクト干渉抑圧に用いるウェイトの設定値ｗ_ｓｅｔ（ｉ）に設定する（Ｓ３０７）。

【0058】

以上、図９のウェイト計算・設定アルゴリズムを実行することにより、ダクト干渉波電力が低い場合においても準最適なウェイトを設定できることから高い干渉抑圧効果が得られる。同時に経年劣化等の要因でシステムの電気的特性が変化しても準最適なウェイトを設定できる。従って、経年劣化等の要因でシステムの電気的特性が変化してもウェイトを柔軟に準最適値に更新できることから高い干渉抑圧効果が得られる。特に、前述の図８のウェイト計算・設定アルゴリズムと比較して、ウェイトの比較制御がないことから、その分制御が容易である。

【0059】

〔干渉抑圧装置の構成例２〕
図１０は、本実施形態の基地局１０における干渉抑圧装置３１０の他の構成例を示すブロック図である。なお、前述の図１、４と同様な部分については同じ符号を付し、それらの説明は省略する。

【0060】

本構成例の干渉抑圧装置３１０において、ウェイト計算部３４０は、以下の（１）〜（３）に示すようにダクト干渉信号ｓ_Ｂ２，ｓ_Ｂ２’の電力差を用いた摂動方法を用いてウェイトｗを計算することにより、ウェイトｗの計算負荷を抑えている。

【0061】

（１）まず、ウェイトをｗとしたとき、第１受信信号Ｘから帯域制限して検出された干渉信号ｓ_Ｂ２と第２受信信号Ｙから帯域制限して検出された干渉信号ｓ_Ｂ２’とに対して、次の式（４）に示す電力差ΔＰを計算する。

【数4】

【0062】

（２）次に、ウェイトｗ（実振幅：ｗｅ、位相：φ）の次の式（５）及び式（６）の範囲に対して離散的な幅（Δｗｅ，Δφ）で、電力差ΔＰの最小値を検索する。

【数5】

【数6】

【0063】

ここで、電力差ΔＰの最小値を検索するときの実振幅ｗｅの範囲を規定するｗｅ_ｍｉｎ及びｗｅ_ｍａｘはそれぞれ、例えば０ｄＢ及び１００ｄＢに設定し、その検索ステップ幅Δｗｅは例えば０．１ｄＢに設定する。また、電力差ΔＰの最小値を検索するときの位相φの範囲を規定するφ_ｍｉｎ及びφ_ｍａｘはそれぞれ、例えば０°及び３６０°に設定し、その検索ステップ幅Δφは例えば１°に設定する。

【0064】

（３）次に、電力差ΔＰの値が最小値になったときのｗを算出し、ウェイトｗとして決定する。

【0065】

以上、本実施形態によれば、ダクト現象が発生してダクト干渉波が基地局１０に到来したとき、基地局１０の垂直面内の合成指向特性におけるヌル方向をダクト干渉波の到来方向に向けることができるため、ダクト干渉信号を抑圧することができる。また、ダクト干渉波の到来方向が変化した場合でも、その変化したダクト干渉波の到来方向の方向に合成指向特性におけるヌル方向を向けることができるため、ダクト干渉信号を抑圧することができる。このように発生時間が不定期で、垂直面内の特定の方向から到来するダクト干渉波に起因したダクト干渉信号を適応的に抑圧することができる。しかも、垂直面内の到来方向が変化してもその到来方向にヌル方向を変化させるためにキャンセルアンテナ及びその給電回路を調整したり交換したりする必要がなく、オペレーションの煩雑さを回避することができる。
また、本実施形態によれば、既存の基地局の構成にキャンセルアンテナ３００及び干渉抑圧装置３１０を追加することでダクト干渉信号を抑圧することができるようになるため、既存の基地局における基地局装置及び基地局アンテナを変更する必要がない。
また、本実施形態によれば、ダクト干渉波が基地局１０に到来していないときには、基地局１０の指向特性を元の基地局アンテナ４０の指向特性にすることができる。

【0066】

特に、本実施形態によれば、発生時間が不定期で垂直面内の特定の方向から到来するダクト干渉波に起因したダクト干渉信号の受信電力（ダクト干渉波電力）が変化する場合でも、ダクト干渉信号の抑圧に用いるウェイトｗを柔軟に最適値又は準最適値に更新することができるため、干渉信号を適応的に且つ精度よく抑圧することができる。

【0067】

なお、上記各実施形態では、ダクト干渉信号を抑圧する場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。また、本発明は、基地局１０の基地局アンテナ４０で受信する受信信号にダクト干渉信号以外の到来方法が変化する可能性がある干渉信号が含まれる場合にも同様に適用することができ、同様な効果が得られるものである。

【0068】

また、本明細書で説明された処理工程並びに基地局における基地局装置及び干渉抑圧装置の構成要素は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの工程及び構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実装されてもよい。

【0069】

ハードウェア実装については、実体（例えば、基地局装置、干渉抑圧装置、通信端末、ハードディスクドライブ装置、又は、光ディスクドライブ装置）において上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、１つ又は複数の、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニット、コンピュータ、又は、それらの組み合わせの中に実装されてもよい。

【0070】

また、ファームウェア及び／又はソフトウェア実装については、上記構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、本明細書で説明された機能を実行するプログラム（例えば、プロシージャ、関数、モジュール、インストラクション、などのコード）で実装されてもよい。一般に、ファームウェア及び／又はソフトウェアのコードを明確に具体化する任意のコンピュータ／プロセッサ読み取り可能な媒体が、本明細書で説明された上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段の実装に利用されてもよい。例えば、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば制御装置において、メモリに記憶され、コンピュータやプロセッサにより実行されてもよい。そのメモリは、コンピュータやプロセッサの内部に実装されてもよいし、又は、プロセッサの外部に実装されてもよい。また、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、ＦＬＡＳＨメモリ、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、磁気又は光データ記憶装置、などのような、コンピュータやプロセッサで読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。そのコードは、１又は複数のコンピュータやプロセッサにより実行されてもよく、また、コンピュータやプロセッサに、本明細書で説明された機能性のある態様を実行させてもよい。

【0071】

また、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。

【符号の説明】

【0072】

１０ 基地局
２０ 基地局装置
３０ 干渉抑圧システム
４０ 基地局アンテナ
４０ａ 位相中心点
８０ 通信端末
３００ キャンセルアンテナ
３００ａ 位相中心点
３１０ 干渉抑圧装置
３１１ ウェイト計算・設定部
３２０ 第１ダクト干渉検出部
３３０ 第２ダクト干渉検出部
３４０ ウェイト計算部
３５０ 信号演算部
３６０ ウェイト計算制御部
３６１ 受信電力検出部
３６２ ダクト干渉有無判定部
３６３ 計算ＯＮ／ＯＦＦ制御部
３６４ ウェイト設定部
３６５ ウェイト切替部

【先行技術文献】

【特許文献】

【0073】

【特許文献1】特開２００１−２６７９４２号公報

【要約】

【課題】発生時間が不定期で垂直面内の特定の方向から到来する干渉波に起因した干渉信号の受信電力が変化する場合でも、その干渉信号を適応的に且つ精度よく抑圧することができる基地局、干渉抑圧装置及び干渉抑圧方法を提供する。
【解決手段】通信端末と無線通信するための第１アンテナで受信した第１受信信号から干渉信号を分離して検出し、第１アンテナの位相中心点を通過する仮想鉛直線上の上方向又は下方向に所定距離だけ離れた位置に位相中心点を有する第２アンテナで受信した第２受信信号から干渉信号を分離して検出し、第１受信信号又は第２受信信号から分離した干渉信号の受信電力を測定する。干渉信号の受信電力が第１閾値以上か否か又は第１閾値よりも大きいか否かを判断し、判断が肯定の場合にウェイトを計算し、判断が否定の場合にウェイトとしてゼロに設定し、第２受信信号にウェイトを乗算した信号を第１受信信号から減算する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】