【手続補正書】
【提出日】平成16年12月1日(2004.12.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナ素子を有するアンテナ装置を用いて、自セルの複数のユーザ通信装置との間で通信を行うためのＣＤＭＡセルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装置であって、前記自セルの前記複数のアンテナ素子で受信された複数系統の受信信号に基づいて前記自セルの各ユーザ通信装置から受信した希望波を推定して、該自セルの各ユーザ通信装置に関する到来波情報を出力する希望波推定手段と、前記自セルの複数のアンテナ素子で受信された複数系統の受信信号に基づいて周辺セルの前記各ユーザ通信装置から受信した到来波を推定して、該周辺セルの各ユーザ通信装置に関する到来波情報を出力する周辺セル到来波推定手段と、前記自セルの各ユーザ通信装置に関する到来波情報および該自セルの各ユーザ通信装置に送信する信号の送信電力情報、および、前記周辺セルの各ユーザ通信装置に関する到来波情報および前記周辺セルの基地局が該周辺セルの各ユーザ通信装置に送信する送信信号の送信電力情報を管理する情報管理手段と、管理された前記自セルの各ユーザ通信装置に関する情報、および、管理された前記周辺セルの各ユーザ通信装置に関する情報を用いて、送信相手となる前記自セルのユーザ通信装置への指向性利得が大きく、前記自セルの他のユーザ通信装置および前記周辺セルのユーザ通信装置に対する指向性利得が小さくなるようなビームパターンを生成するように、前記自セルの各アンテナ素子に対するアンテナウエイトを、前記送信相手となる自セルのユーザ通信装置毎に計算して出力するアンテナウエイト出力手段、を有することを特徴とするＣＤＭＡセルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装置。
【請求項２】
前記希望波推定手段は、前記希望波の到来方向のみを推定して、前記各ユーザ通信装置に関する到来波情報として到来方向情報のみを出力するものであり、前記周辺セル到来波推定手段は、前記到来波の到来方向のみを推定して、前記周辺セルの各ユーザ通信装置に関する到来波情報として到来方向情報のみを出力するものである、ことを特徴とする請求項１に記載のＣＤＭＡセルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装置。
【請求項３】
前記情報管理手段として、前記送信相手となる自セルのユーザ通信装置に関する前記到来波情報、および、前記送信電力情報を用いるとともに、前記自セルの他のユーザ通信装置および前記周辺セルのユーザ通信装置に関する、前記到来波情報、および、前記送信電力情報を絞り込んで、前記アンテナウエイト出力手段に出力する情報選択手段を有する、ことを特徴とする請求項１または２に記載のＣＤＭＡセルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装置。
【請求項４】
前記情報選択手段は、前記自セルの他のユーザ通信装置および前記周辺セルのユーザ通信装置からの前記到来波情報に関しては、到来角の近接したものを合成することにより前記到来波情報の数を減少させるとともに、合成された前記到来波情報に応じて前記送信電力情報を合成して、前記合成された前記到来波情報に関する前記到来方向情報、および、合成された前記送信電力情報を、前記自セルの他のユーザ通信装置および周辺セルのユーザ通信装置に関する情報として出力する、ことを特徴とする請求項３に記載のＣＤＭＡセルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装置。
【請求項５】
前記自セルの複数のアンテナ素子によって受信された複数系統の受信信号に基づいて受信相手となる自セルのユーザ通信装置毎に前記各アンテナ素子に対する受信ウエイトを計算することにより受信情報を出力する受信手段を有し、前記希望波推定手段は、前記受信手段での途中計算結果を利用して、前記各ユーザ通信装置から受信した希望波を推定する、ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載のＣＤＭＡセルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装置。
【請求項６】
複数のアンテナ素子を有するアンテナ装置を用いて、複数のユーザ通信装置との間で通信を行うＣＤＭＡ方式における基地局アンテナ指向性制御装置であって、前記各ユーザ通信装置に関する到来方向情報、伝搬損失情報、送信電力情報、および、基地局からの距離が遠い前記各ユーザ通信装置へ与える干渉を軽減するための重み付け関数を用いて、送信相手となる前記ユーザ通信装置への指向性利得が大きく、他の前記ユーザ送信装置に対する指向性利得が小さくなるようなビームパターンを生成するように、前記各アンテナ素子に対するアンテナウエイトを、前記送信相手となるユーザ通信装置毎に計算して出力する、ことを特徴とするＣＤＭＡ方式における基地局アンテナ指向性制御装置。
【請求項７】
前記各ユーザ通信装置に対する送信電力に前記重み付け関数を乗算し、伝搬損失を考慮した値を該各ユーザ通信装置の受信電力想定値とみなして各ユーザ通信装置の受信信号に関する相関行列を生成して、前記各アンテナ素子に対するアンテナウエイトを、前記送信相手となるユーザ通信装置毎に計算する、ことを特徴とする請求項６に記載のＣＤＭＡ方式における基地局アンテナ指向性制御装置。
【請求項８】
複数のアンテナ素子を有するアンテナ装置を用いて、自セルの複数のユーザ通信装置との間で通信を行うＣＤＭＡセルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装置であって、前記自セルの各ユーザ通信装置に関する到来方向情報、伝搬損失情報、送信電力情報、前記周辺セルの各ユーザ通信装置に関する到来方向情報、伝搬損失情報、前記周辺セルの基地局が該周辺セルの各ユーザ通信装置に送信する送信電力に関する送信電力情報、および、前記自セルの基地局からの距離が遠い、前記自セルの各ユーザ通信装置および前記周辺セルの各ユーザ通信装置へ与える干渉を軽減するための重み付け関数を用いて、送信相手となる前記自セルのユーザ通信装置への指向性利得が大きく、前記自セルの他のユーザ通信装置および前記周辺セルのユーザ通信装置に対する指向性利得が小さくなるようなビームパターンを生成するように、前記各アンテナ素子に対するアンテナウエイトを、前記送信相手となる自セルのユーザ通信装置毎に計算して出力する、ことを特徴とするＣＤＭＡセルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装置。
【請求項９】
前記自セルの各ユーザ通信装置に対する送信電力に前記重み付け関数を乗算し、伝搬損失を考慮した値を該自セルの各ユーザ通信装置の受信電力想定値とみなし、かつ、前記周辺セルの各ユーザ通信装置に対する該周辺セルの基地局からの送信電力に前記重み付け関数を乗算し、伝搬損失を考慮した値を該周辺セルの各ユーザ通信装置の受信電力想定値とみなして各ユーザ通信装置の受信信号に関する相関行列を生成して、前記各アンテナ素子に対するアンテナウエイトを、前記送信相手となるユーザ通信装置毎に計算して出力する、ことを特徴とする請求項８に記載のＣＤＭＡセルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
【課題を解決するための手段】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本発明は、請求項１に記載の発明においては、複数のアンテナ素子を有するアンテナ装置を用いて、自セルの複数のユーザ通信装置との間で通信を行うためのＣＤＭＡセルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装置であって、前記自セルの前記複数のアンテナ素子で受信された複数系統の受信信号に基づいて前記自セルの各ユーザ通信装置から受信した希望波を推定して、該自セルの各ユーザ通信装置に関する到来波情報を出力する希望波推定手段と、前記自セルの複数のアンテナ素子で受信された複数系統の受信信号に基づいて周辺セルの前記各ユーザ通信装置から受信した到来波を推定して、該周辺セルの各ユーザ通信装置に関する到来波情報を出力する周辺セル到来波推定手段と、前記自セルの各ユーザ通信装置に関する到来波情報および該自セルの各ユーザ通信装置に送信する信号の送信電力情報、および、前記周辺セルの各ユーザ通信装置に関する到来波情報および前記周辺セルの基地局が該周辺セルの各ユーザ通信装置に送信する送信信号の送信電力情報を管理する情報管理手段と、管理された前記自セルの各ユーザ通信装置に関する情報、および、管理された前記周辺セルの各ユーザ通信装置に関する情報を用いて、送信相手となる前記自セルのユーザ通信装置への指向性利得が大きく、前記自セルの他のユーザ通信装置および前記周辺セルのユーザ通信装置に対する指向性利得が小さくなるようなビームパターンを生成するように、前記自セルの各アンテナ素子に対するアンテナウエイトを、前記送信相手となる自セルのユーザ通信装置毎に計算して出力するアンテナウエイト出力手段を有するものである。
したがって、送信相手ではない自セルの他のユーザ通信装置に関する到来波情報を、この他のユーザ通信装置から受信した希望波を推定することにより出力しているので、干渉波の推定精度が向上する。
また、周辺セルのユーザ通信装置に関する到来波情報を管理しているので、周辺セルに及ぼす影響を加味して送信ウエイトを計算することができる。その結果、従来法よりも優れた干渉量軽減効果が実現でき、周波数利用率が向上する。
特に、アレーアンテナの自由度を超える干渉波が存在する環境において、最も干渉波を軽減できるようなアンテナウエイト計算を行うことができる。
なお、周辺セルの各ユーザ通信装置から受信した到来波を推定する方法としては、例えば、自セルのアンテナ受信信号から既知の到来方向推定手段を用いて推定する方法がある。
一方、周辺セルの基地局がこの周辺セルの各ユーザ通信装置に送信する送信信号の送信電力情報については、受信電力やセル半径等の情報から推定するか、あらかじめ定められている移動局への基準送信電力を用いる。なお、周辺セルの基地局から上述した送信電力情報を周辺セルの各ユーザ通信装置の位置情報も含めて収集できる場合もある。
周辺セルのユーザ通信装置に関して、その到来波情報とその送信電力情報との突き合わせない場合は、上述した到来波情報においても、どの周辺セルのどの移動局からのものであるかを特定する必要はない。この場合、送信電力として、上記のあらかじめ定められている移動局への基準送信電力を用いる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
請求項２に記載の発明においては、請求項６に記載のＣＤＭＡセルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装置において、前記希望波推定手段は、前記希望波の到来方向のみを推定して、前記各ユーザ通信装置に関する到来波情報として到来方向情報のみを出力するものであり、前記周辺セル到来波推定手段は、前記到来波の到来方向のみを推定して、前記周辺セルの各ユーザ通信装置に関する到来波情報として到来方向情報のみを出力するものである。
したがって、請求項１に記載の発明と同様の作用を奏する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
請求項３に記載の発明においては、請求項１または２に記載のＣＤＭＡセルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装置において、前記情報管理手段から、前記送信相手となる自セルのユーザ通信装置に関する前記到来波情報、および、前記送信電力情報を選択するとともに、前記自セルの他のユーザ通信装置および前記周辺セルのユーザ通信装置に関する、前記到来波情報、および、前記送信電力情報を絞り込んで、前記アンテナウエイト出力手段に出力する情報選択手段を有するものである。
したがって、請求項１に記載の発明と同様の作用を奏する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
請求項４に記載の発明においては、請求項３に記載のＣＤＭＡセルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装置において、前記情報選択手段は、前記自セルの他のユーザ通信装置および前記周辺セルのユーザ通信装置からの前記到来波情報に関しては、到来角の近接したものを合成することにより前記到来波情報の数を減少させるとともに、合成された前記到来波情報に応じて前記送信電力情報を合成して、前記合成された前記到来波情報に関する前記到来方向情報、および、合成された前記送信電力情報を、前記自セルの他のユーザ通信装置および周辺セルのユーザ通信装置に関する情報として出力するものである。
したがって、送信ウエイトを計算する際に考慮すべき干渉波の数を、容易に削減することができるとともに、削減の影響を最小限に止めることができる。
この他、送信電力の高いものから順に所定数の、自セルの他のユーザ通信装置および周辺セルのユーザ通信装置に関する情報を選択して、所定数の送信電力の高い他ユーザ通信装置に対する指向性利得が小さくなるようなビームパターンを生成するようにしたり、逆に、送信電力の低いものから順に所定数の、自セルの他のユーザ通信装置および周辺セルのユーザ通信装置に関する情報を選択して、所定数の送信電力の低い他ユーザ通信装置に対する指向性利得が小さくなるようなビームパターンを生成するようにしたりすることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
請求項５に記載の発明においては、請求項１から４までのいずれか１項に記載のＣＤＭＡセルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装置において、前記自セルの複数のアンテナ素子によって受信された複数系統の受信信号に基づいて受信相手となる自セルのユーザ通信装置毎に前記各アンテナ素子に対する受信ウエイトを計算することにより受信情報を出力する受信手段を有し、前記希望波推定手段は、前記受信手段での途中計算結果を利用して、前記各ユーザ通信装置から受信した希望波を推定するものである。
したがって、請求項１に記載の発明と同様の作用を奏する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
請求項６に記載の発明においては、複数のアンテナ素子を有するアンテナ装置を用いて、複数のユーザ通信装置との間で通信を行うＣＤＭＡ方式における基地局アンテナ指向性制御装置であって、前記各ユーザ通信装置に関する到来方向情報、伝搬損失情報、送信電力情報、および、基地局からの距離が遠い前記各ユーザ通信装置へ与える干渉を軽減するための重み付け関数を用いて、送信相手となる前記ユーザ通信装置への指向性利得が大きく、他の前記ユーザ送信装置に対する指向性利得が小さくなるようなビームパターンを生成するように、前記各アンテナ素子に対するアンテナウエイトを、前記送信相手となるユーザ通信装置毎に計算して出力するものである。
したがって、上述した重み付け関数を用いることにより、距離の影響を考慮したアンテナ指向性パターンを生成できる。その結果、従来法よりも優れた干渉量軽減効果が実現でき、周波数利用率が向上する。
なお、各ユーザ通信装置から受信した到来波を推定する方法は、どのような方法を用いてもよい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
請求項７に記載の発明においては、請求項４に記載の基地局アンテナ指向性制御装置において、請求項１１に記載のＣＤＭＡ方式における基地局アンテナ指向性制御装置において、前記各ユーザ通信装置に対する送信電力に前記重み付け関数を乗算し、伝搬損失を考慮した値を該各ユーザ通信装置の受信電力想定値とみなして各ユーザ通信装置の受信信号に関する相関行列を生成して、前記各アンテナ素子に対するアンテナウエイトを、前記送信相手となるユーザ通信装置毎に計算するものである。
したがって、距離の影響を考慮したアンテナ指向性パターンを容易に実現することができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
請求項８に記載の発明においては、複数のアンテナ素子を有するアンテナ装置を用いて、自セルの複数のユーザ通信装置との間で通信を行うＣＤＭＡセルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装置であって、前記自セルの各ユーザ通信装置に関する到来方向情報、伝搬損失情報、送信電力情報、前記周辺セルの各ユーザ通信装置に関する到来方向情報、伝搬損失情報、前記周辺セルの基地局が該周辺セルの各ユーザ通信装置に送信する送信電力に関する送信電力情報、および、前記自セルの基地局からの距離が遠い、前記自セルの各ユーザ通信装置および前記周辺セルの各ユーザ通信装置へ与える干渉を軽減するための重み付け関数を用いて、送信相手となる前記自セルのユーザ通信装置への指向性利得が大きく、前記自セルの他のユーザ通信装置および前記周辺セルのユーザ通信装置に対する指向性利得が小さくなるようなビームパターンを生成するように、前記各アンテナ素子に対するアンテナウエイトを、前記送信相手となる自セルのユーザ通信装置毎に計算して出力するものである。
したがって、周辺セルのユーザ通信装置に関する到来波情報、伝搬損失情報、周辺セルの基地局が該周辺セルの各ユーザ通信装置に送信する送信電力に関する送信電力情報を得ているので、周辺セルに及ぼす影響を加味して送信ウエイトを計算することができる。
また、重み付け関数を用いることにより、距離の影響を考慮したアンテナ指向性パターンを形成できる。特に、周辺セルのユーザ通信装置に与える干渉が軽減される。その結果、従来法よりも優れた干渉量軽減効果が実現でき、周波数利用率が向上する。
なお、周辺セルの各ユーザ通信装置に関する到来方向情報は、周辺セルの各ユーザ通信装置に送信する送信電力情報は、請求項１に記載の発明について説明したように、どのような方法で得てもよい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】  請求項９に記載の発明においては、請求項８に記載のＣＤＭＡセルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装置において、前記自セルの各ユーザ通信装置に対する送信電力に前記重み付け関数を乗算し、伝搬損失を考慮した値を該自セルの各ユーザ通信装置の受信電力想定値とみなし、かつ、前記周辺セルの各ユーザ通信装置に対する該周辺セルの基地局からの送信電力に前記重み付け関数を乗算し、伝搬損失を考慮した値を該周辺セルの各ユーザ通信装置の受信電力想定値とみなして各ユーザ通信装置の受信信号に関する相関行列を生成して、前記各アンテナ素子に対するアンテナウエイトを、前記送信相手となるユーザ通信装置毎に計算して出力するものである。
したがって、距離の影響を考慮したアンテナ指向性パターンを容易に実現することができる。
【発明の実施の形態】  図１は、本発明のＣＤＭＡセルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装置の、第１の実施の形態を説明するためのブロック構成図である。
図中、従来の図１２と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。１３は希望波推定部であって、図１２においては、ＡＡＡ受信部１１内に含まれていたものを明示したものである。
ただし、従来の構成では、図１３，図１４に示したように、ユーザ別処理部８1 〜８K において、同一セル内の全ユーザの到来方向推定を重複して行っていた。
これに対し、この実施の形態では、ユーザ別処理部８1 〜８K のそれぞれが、それぞれのユーザの移動局から受信した信号を希望波のみを推定する。例えば、ユーザ別処理部８1 においては、到来方向情報θ1 および伝搬路損失情報L1のみを、送信ウエイト計算のために推定する。