(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号分割多元接続方式（CDMA方式）を採用し、上り回線と下り回線とに異なるキャリア周波数を使用するセルラ無線通信基地局において、
空間に分散した複数のアンテナと、
ある通信端末乙に注目する場合に、乙が送信時に使った拡散符号系列と複素共役の関係にある逆拡散用符号系列を準備し、乙から基地局までの伝搬遅延に相当する適当な位相差をもって、該アンテナが受信した信号に掛け合わせ、総和をとる逆拡散手段と、
該逆拡散手段の内、特定の端末に対応する符号系列の、特定の伝搬路に対応する符号位相における複数あるアンテナ毎の出力に対し、各アンテナ間の相関を計算し、蓄積する空間相関推定手段と、
該基地局から端末乙への下り回線で送信する情報を変調する下り回線変調手段と、
下り回線の送信出力を決定する下り回線送信出力制御手段と、
該下り回線送信出力制御手段の指示により該下り回線変調手段の出力を調整する下り回線送信電力重み付け手段と、
複数のアンテナから該下り回線変調手段の出力が適当な複素振幅で信号が出力されるよう重み付けを行う下り回線ビーム形成手段と、
該空間相関推定手段の出力から、各端末、各パスに関するサブスペースを計算し、それぞれのサブスペースに対して、上り回線と下り回線の周波数変換操作を行い、
また得られた下り回線用の端末乙以外全てのサブスペースに対して、サブスペースの最大対角要素で規格化し、且つ下り回線送信出力制御手段から得た下り回線の送信出力値で重み付け加算して干渉信号のサブスペースをもとめ、且つ端末乙に関する相関行列から得られるアレイ応答ベクトルと、該干渉サブスペースから、乙に対する下り回線ビーム形成手段の重みを決定する下り回線アレイ重み制御手段を具備することを特徴とする無線通信基地局。
【請求項２】
請求項1記載の無線通信基地局において、上記下り回線送信出力制御手段は、
端末から送信される電力制御信号や、あるいは基地局でもつ下り回線の信号情報にもとづき、送信電力を決定することを特徴とする無線通信基地局。
【請求項３】
請求項１または２記載の無線通信基地局において、上り回線と下り回線のキャリア周波数差が小さい場合に、該下り回線アレイ重み制御手段で干渉サブスペースを求める際に行った周波数変換を省略することを特徴とする無線通信基地局。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の無線通信基地局において、該干渉サブスペースを得る過程で、送信出力が、予め定められた閾値を越えるものについてのみ考慮して、干渉サブスペース計算に必要な演算を削減することを特徴とする無線通信基地局。
【請求項５】
請求項１乃至４記載の無線通信基地局において、該サブスペースを得る過程で、相関行列を上り回線数倍するときに、該上り回線変調手段から得た送信出力を直接掛けるのではなく、一旦ローパスフィルタに通した値を使って、相関行列を重み付け加算することを特徴とする無線通信基地局。
【請求項６】
アレイアンテナを用いて複数の無線端末とＣＤＭＡ方式で通信を行う無線通信基地局における送信制御方法であって、
上記アレイアンテナを用いて無線端末からの上り回線の受信信号の到来角を推定し、
無線端末への下り回線の送信信号のアレイ重みを与える重み付けを行い、
下り回線を介して第１の無線端末へ信号を送信する場合には、
上記アレイアンテナにより検出された上記第１の無線端末からの上り回線の受信信号の到来角に応じた方向に最大ビームをもち、上記第１以外の無線端末からの上り回線の受信信号の到来角に応じた方向にヌルをもつアンテナパタンとなるアレイ重みを与え、かつ、上記複数の無線端末への下り回線についての送信電力情報に基づいて重み付けを行うことを特徴とする送信制御方法。
【請求項７】
請求項６記載の送信制御方法であって、上記送信電力制御情報は下り回線の伝送レートに基づいて定められることを特徴とする送信制御方法。
【請求項８】
請求項６記載の送信制御方法であって、上記最大ビームの方向及びヌルの方向は、それぞれ、時間平均された上記第１の無線端末からの上り回線の受信信号の到来角及び時間平均された上記第1以外の無線端末からの上り回線の受信信号の到来角に基づいて定められることを特徴とする送信制御方法。
【請求項９】
空間に分散した複数のアンテナを有し、符号分割多元接続方式（CDMA方式）を採用し、上り回線と下り回線とに異なるキャリア周波数を使用して複数の端末と通信するセルラ無線通信基地局における送信制御方法であって、
第１の端末が送信時に使った拡散符号系列と複素共役の関係にある逆拡散用符号系列を準備し、該第１の端末から基地局までの伝搬遅延に相当する適当な位相差をもって、該アンテナが受信した信号に掛け合わせ、総和をとる逆拡散ステップと、
該逆拡散手段の内、特定の端末に対応する符号系列の、特定の伝搬路に対応する符号位相における複数あるアンテナ毎の出力に対し、各アンテナ間の相関を計算し、空間相関を求めるステップと、
該基地局から前記第１の端末への下り回線で送信する信号を変調するステップと、
該下り回線の送信出力を決定するステップと、
該決定された下り回線送信出力により該下り回線変調手段の出力を調整する下り回線送信電力重み付けステップと、
前記複数のアンテナから該変調された信号が適当な複素振幅で信号が出力されるよう重み付けを行う下り回線ビーム形成ステップとを有し、
前記下り回線ビーム形成の重みは、前記空間相関推定結果に基づいて、該第１の端末に対する上り回線における各端末による影響、及び、下り回線における各他端末による影響を推定し、該評価された上り回線と下り回線の影響を用いて決定されることを特徴とする送信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セルラ無線通信に代表される無線通信システムにおいてアダプティブアレイアンテナを使用する基地局に関する。特に符号分割多元接続方式を採用し、且つ下り回線の送信電力制御を行うシステムにおいて有効である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、NTT DoCoMoテクニカルジャーナルVol.5 No.4、pp25に記載されているように、アダプティブアレイアンテナが注目されている。アダプティブアレイアンテナ（以下ＡＡＡ）をセルラ通信に代表される無線通信に適用する場合には、アンテナ構造が大きくなるため、主に基地局側での採用が検討されている。
【０００３】
ＡＡＡでは主に上り回線に関する多数の研究がなされている。しかしながら、下り回線においても、適当なビームを形成することで不要方向に電波を送信しないことから、大幅な容量増加が期待できる。時分割多重（以下ＴＤＤ）システムでは、上り回線と下り回線を同じ周波数を時分割で利用する。このため上下回線でペアとなる回線のタイミングがフェージング周波数に対して十分小さければ、使用する伝搬路は同じものと見なせ、上り回線と全く同じアレイアンテナの重みを利用して送信することが可能である。
【０００４】
一方、周波数分割多重（以下ＦＤＤ）システムでは、上り回線と下り回線は、周波数の異なる伝搬路を使用することとなるため、上り回線と下り回線のアレイ空間は異なり、端末からのフィードバックにより制御するか、あるいは下り回線の伝搬路を予測する必要がある。上下回線間においては、伝搬路は若干変化するが、端末の方位は変わらないため、基地局と端末を結ぶパスの方位も殆ど変化しない。この性質を利用して方位予想からアレイ重みを推定する方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
Ｗ−ＣＤＭＡに代表される第３世代通信は、従来の音声接続だけでなく、アンバランスな一方向通信やパケット通信等の様々なサービスが行われる予定である。ここでもＡＡＡは容量を増加させる有力な方法として注目されている。しかしながら、上り回線と下り回線の情報伝送速度が異なると、一般に送信電力値が異なるため、ヌルを作るべき方向が異なる。そのため、上り回線で有効であった重みが、下り回線ではもはや適当な重みとは言えない。すなわち、上り回線と下り回線の重み推定を個別に行い、それぞれの伝送情報密度に沿ったアレイ重み推定が必要である。
【０００６】
本発明の目的は、CDMA方式にアダプティブアレイアンテナを用いる場合に、上り回線のみでなく、下り回線の改良もねらい、基地局送信電力を削減し、端末同時接続数を増加させるものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、符号分割多元接続方式（CDMA方式）を採用するセルラ無線通信基地局において、空間に分散した複数のアンテナと、ある通信端末乙に注目する場合に、乙が送信時に使った拡散符号系列と複素共役の関係にある逆拡散用符号系列を準備し、乙から基地局までの伝搬遅延に相当する適当な位相差をもって、該アンテナが受信した信号に掛け合わせ、総和をとる逆拡散手段と、該逆拡散手段の内、特定の端末に対応する符号系列の、特定の伝搬路に対応する符号位相における複数あるアンテナ毎の出力に対し、各アンテナ間の相関を計算し、蓄積する空間相関推定手段と、該基地局から端末乙への下り回線で送信する情報を変調する下り回線変調手段と、下り回線の送信出力を決定する下り回線送信出力制御手段と、該下り回線送信出力制御手段の指示により該下り回線変調手段の出力の出力を調整する下り回線送信電力重み付け手段と、複数のアンテナから該下り回線変調手段の出力が適当な複素振幅で信号が出力されるよう重み付けを行う下り回線ビーム形成手段と、該空間相関手段の出力から、各端末、各パスに関するサブスペースを計算し、それぞれのサブスペースに対して、上り回線と下り回線の周波数変換操作を行い、また得られた下り回線用の端末乙以外全てのサブスペースに対して、サブスペースの最大対角要素で規格化し、且つ下り回線送信出力制御手段から得た下り回線の送信出力値で重み付け加算して干渉信号のサブスペースをもとめ、且つ端末乙に関する相関行列から得られるアレイ応答ベクトルと、該干渉サブスペースから、乙に対する下り回線ビーム形成手段の重みを決定する下り回線アレイ重み制御手段を具備することを特徴とする無線通信基地局により解決される。
【０００８】
また、上記課題は、上述の下り回線送信出力制御手段において、端末から送信される電力制御信号や、あるいは基地局でもつ下り回線の信号情報にもとづき、送信電力を決定することを特徴とする無線通信基地局によって解決される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
第３世代無線通信システムでは、符号分割多元接続方式（ＣＤＭＡ方式）を使い、様々な伝送率の通信のサポートを目指している。アダプティブアレイアンテナは、任意方向にある希望端末にビームを向けた、或いは任意の干渉源方向にヌルを設けたビームをつくり、より高い容量を持つシステムを可能とする。ＣＤＭＡ方式では、一般に、通信伝送速度の高い通信は、低い通信よりも大きな電力で送信する必要がある。そこで、アダプティブアレイアンテナにより、高速伝送速度端末以外の端末については高速伝送速度端末の方向にヌルをもったアンテナパタンを作成することで、端末同時接続数（容量）を増加させることができる。
【００１０】
本発明の第一の実施の形態を図２、数１〜９及び数１２を用いて説明する。図２は本発明からなる１実施例の構成を示す図、数１は相関行列を示す式、数２は相関行列から干渉サブスペースを得る方法を示す式、数３は干渉サブスペースとアレイ応答ベクトルから、最適重みを算出するための連立一次方程式を示す式、数４は希望波サブスペースからアレイ応答ベクトルを求めるための方程式、数５は各相関行列がHermit行列であることを示す式、数６は周波数変換を示す式、数７は雑音サブスペースを示す式、数８は干渉サブスペースを示す式、数９は干渉サブスペースとアレイ応答ベクトルから、最適重みを算出するための連立一次方程式を示す式、数１２はビーム形成操作をそれぞれ表す。
【００１１】
図２は、第一の実施の形態の無線通信基地局の構成を示す。基地局はアダプティブアレイアンテナを構成する複数のアンテナ１００を持っている。それぞれのアンテナは、空間的に分布することで、様々な到来角を感知できるセンサーとなる。まず上り回線（端末→基地局）におけるアダプティブアンテナの動作を説明する。
【００１２】
アダプティブアレイアンテナとして動作するため、センサー（アンテナ）の集めた情報をもとに、アレイの重み、すなわちアレイ応答ベクトルを求める。アレイ応答ベクトルは、通常ａベクトルとも言われ、純粋に希望波信号を最大受信するための重みである。様々な求め方があるが、ここでは、希望波信号のスナップショットを蓄積し、希望波に関するセンサ間の相関行列を求めて算出する方法を例に挙げ説明する。
【００１３】
ＣＤＭＡ方式では、情報を送信する際に、拡散符号と呼ばれる符号系列をかけて、信号の帯域を広げる。受信の際に、送信時の拡散符号に対応する逆拡散符号をかけることで、元の情報に戻すことができる。逆拡散する際の符号やその位相が受信した信号に合わない場合は、信号は乱数化されたままとなる。この符号系列、位相による選択性により、希望信号のみを抽出することができ、複数の信号が同一周波数帯に混ざりあっても、希望波信号の拡散符号と、その位相を知っていれば、希望波信号を再生することができる。
【００１４】
図２で、アンテナ１００が受信した情報は、ＲＦ回路１０１によってダウンコンバートされた後、逆拡散装置１０２により、適当な符号系列の適当な位相のものが掛け合わされる。この結果、信号対雑音電力比が上昇する。この逆拡散後の信号をｘとする。アレイアンテナであるから、１つの符号系列、その位相に対してアンテナ数分のｘが存在する。ここで検討するアレイアンテナのアンテナ間隔はＣＤＭＡのパスサーチで分離可能な距離よりも十分小さいため、各アンテナに到来する信号は、同一パス遅延で到来するものと考えられる。例を挙げて説明する。キャリア周波数２ＧＨｚ、拡散符号のチップレートを４．０９６ＭＨｚの場合を考えると、１チップずれは約７３ｍに相当する。アレイアンテナの性能はキャリア周波数に依存するため、２ＧＨｚで数波長の大きさであり、大きくても１ｍ以下と考えられる。よってアンテナ間隔によるチップずれは１／７３＝１．５％以下程度と算定でき、殆ど問題とならないと考えられる。
【００１５】
空間相関推定回路１０６は数１に示す空間相関行列Ｒを算出する。
【００１６】
【数１】
0003641961.tif 000002
【００１７】
ここでｘi（ｉ＝１〜ｍ、ｍはアンテナ数）は、先に得られた逆拡散信号である。数１の右辺で、ｘの下添え字はアンテナ番号を表し、アスタリスクは複素共役演算を示す。数１の左辺の下添え字は適当な符号系列「ｃ１」の適当な位相「ｐ１」で逆拡散された信号の空間相関行列であることを示している。相関は統計量であるので、幾つかのスナップショットを収集し、平均する操作が必要である。具体的には、数１の計算を数十シンボル〜数百シンボルにわたって計算し、その平均値をとる。本平均操作は時間平均操作に相当する。
【００１８】
ここで、この空間相関を求める一連の操作には、送信された信号の情報は必要ない。すなわちパイロット信号等の既知情報は必要としない。必要なのは、拡散に使用した符号系列の情報と、その位相情報である。符号系列は基地局の指定に従い割当てられるため既知である。また位相情報は、別途パスサーチの手段を設け、パスの位相を検知する。
【００１９】
なお、パイロット信号が別の拡散符号を用いて、同じ端末から同時に送信されている場合には（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ方式）、データ信号に関する空間相関行列の他に、パイロット信号に関する空間相関行列を計算し、両空間相関行列を使用して平均化することが可能である。パイロットシンボルも併用することにより、平均化に使う見本数を増加させることができ、空間相関行列の推定精度を向上させることができる。ビットあたりの信号電力密度対干渉電力密度が等しいならば、平均化における重みも等しいと見なすことができる。
【００２０】
上りアレイ重み推定回路１１０は数２〜４を計算する。空間相関行列Ｒには、信号成分と干渉成分、そして平均化により低減されているものの雑音成分とが含まれている。数２〜４により、これらを分離して、信号方向に最大ビームをもち、干渉波方向にヌルを持ったビーム形成を行う。
【００２１】
センサの解像度は有限であるため、センサ空間における信号や干渉波の特徴の抽出が必要である。抽出された空間情報をサブスペースと呼ぶ。空間相関推定回路１０６で空間相関行列を求めるために使用した適当な符号系列の適当な位相で逆拡散された信号には、拡散符号分の利得をもった信号と干渉成分・雑音成分とが含まれている。これに対して、不適当な符号系列、或いは不適当な位相で逆拡散された信号には、利得をもたない全てのユーザの信号、つまり干渉成分と雑音成分とが含まれている。ここで、「不適当な符号系列」とは、セル内のだれも使っていない符号系列を、また「不適当な位相」とは、実際には遅延波が存在しない位相に合わせた符号系列を表す。以下では、この不適当な符号系列、位相をｃｘ、ｐｘと称することにする。
【００２２】
【数２】
0003641961.tif 000003
【００２３】
希望波のみのサブスペースは、数２に示すように、適当な符号系列・位相から得られるサブスペースと、不適当な符号系列・位相から得られるサブスペースとの差により得られる。ここでＰｇは拡散利得を示し、（Ｐｇ−１）は規格化のための割り算である。受信された信号の大きさは、おおよそ受信信号の伝送速度に比例する分の利得を持っているため、上り回線で伝送速度の早いものほどサブスペースの行列式が大きくなる。つまりはその影響力が大きくなる。
【００２４】
【数３】
0003641961.tif 000004
【００２５】
【数４】
0003641961.tif 000005
【００２６】
数２により得られる希望波の方位情報を使い、最適アレイ重みｗは数３により得られる。ここで数３のａは希望波に対するアレイ応答ベクトルであり、数４より得られる。アレイ応答ベクトルａは信号のみを含むサブスペースの最大固有値の固有ベクトルである。
【００２７】
数３の括弧内は、（信号＋干渉波＋雑音）を含むサブスペースから、信号のサブスペースを差し引いたもので、（干渉波＋雑音）サブスペースを示す。数３の解は、特定の符号系列（ユーザ）の、特定の位相（パス）に対するＳＩＲを最大とするアレイ重みを示す。以上により、上り回線の重みが得られた。
【００２８】
ビーム形成部１０３では、逆拡散部１０２で逆拡散された信号に、先程の上りアレイ重み推定で得られた重みをかけ合わせ、ビームの形成を行う。具体的には数１２の操作を行う。
【００２９】
【数１２】
0003641961.tif 000006
【００３０】
すなわち出力ｙは重みｗの転置共役ベクトルと逆拡散信号ｘの積である。ビーム形成部１０３で空間合成された信号は、続く受信部１０４により復調される。
【００３１】
図２の例では、下り回線について送信電力制御していることを仮定している。具体的には、端末で受信される基地局信号の品質を測定し、その品質により基地局に対して送信電力の上げ下げを指示する。受信部１０４の出力には、端末から送られてきた送信電力制御の制御シンボルが含まれている。送信電力制御重み決定部１０５は、これを取り出し、各端末への送信出力を決定する（送信電力重み付け部１１３）。この送信電力制御情報は、下り回線の重みの推定のためにも利用される。
【００３２】
下り回線では、情報の送信電力に応じて干渉サブスペースを求める。下り回線の干渉サブスペースは干渉サブスペース推定部１０７において推定される。推定部１０７では数８に従い干渉サブスペースを求める。
【００３３】
【数７】
0003641961.tif 000007
【００３４】
【数８】
0003641961.tif 000008
【００３５】
【数９】
0003641961.tif 000009
【００３６】
ここでλは、送信電力制御重み決定部１０５で定められた送信出力に比例する量である。数８において数７で得られる雑音に関するサブスペースＲnnを加えているのは、接続端末数が少ないとき、或いは強力な電力を必要とする干渉局が存在するような条件において、且つ希望局と干渉局の方向が一致したときに下り回線の重みｗを求める数９の方程式が特異になることを防止するためである。通常雑音サブスペースは単位行列となるが、送信パワーアンプ等に偏差がある場合には対角要素の大きさに偏差が発生する。数７の上り回線から得られる値を用いて環境雑音の影響を考慮することも可能であるが、簡単のため、単位行列の採用で十分である。その係数βは、得られた上式の右辺第一項の加算結果における最大要素の絶対値とするのが適当である。
【００３７】
数８の但し書きに示した式は各端末毎の信号空間サブスペースの推定をおこなっている。信号をパス毎に加算して、単純な時間平均だけでなく、パス平均も考慮した到来方向推定をおこなっている（下り回線の場合は、上り回線のようにパスごとにパターンを形成せず、パスの平均に対して１つのパターンを形成する）。数８では、その但し書きの式で得られた各端末毎のサブスペースを正規化してから加算している。これは既に述べたように、上り回線においても端末毎に伝送速度により受信信号の強弱が発生しており、この影響を取り除くためである。ここでｍａｘは括弧内の行列の最大対角要素を示す。
【００３８】
なお、本方法では各パスの角度差が大きくなると、下り回線伝搬路の位相関係により作成されるアレイパタンに差異が現れ、実際の伝搬路に適合しなくなり、劣化が発生する。また時間平均はフェージングの影響を取り除く必要があるため、数１００ｍ秒程度の十分な平均化が必要である。
【００３９】
本実施例では、クローズドループによる電力制御を例に挙げ説明した。本発明は、下り回線の送信出力に従い、上り回線で得られた干渉サブスペースを重み付け加算することを特徴とする。従って図２のように端末指示による送信電力制御を行う場合のみでなく、図１に示されるように送信電力を制御する一般的な送信電力制御手段を持つ全ての基地局に適用可能である。ここには、下り回線の伝送レート情報からのみ送信電力を定める簡易な電力制御方式も含まれる。例を挙げる。基地局―端末間でリンク確立された当初は、電力制御がそのゆっくりとした時定数のため、収束していない場合がある。送信初期値を定める場合、通信品質確保のため、伝送レートに基づき、その送信電力を定めることが有効である。この時、基地局制御部１１７から伝送レート情報を受け取り、下り回線の送信出力が定まる。本ケースにおいても、干渉サブスペースを推定する際に各端末に対する送信電力に基づき重み付けを行うことで初期接続時のインパクトを和らげることが可能である。また、１実施例で述べたクローズドループだけでなく、端末からオープンループによる電力制御値を基地局に送信し、それにより送信初期値を定める方法においても、本発明は有効に働く。
【００４０】
干渉サブスペース推定部１０７では、上りと下り回線における周波数差の影響を削減する方策も有効である（ＦＤＤの場合）。各サブスペースにおいて周波数変換を行い、その結果を重み付け加算する。以下では数５、６を使い、周波数変換の方法を説明する。
【００４１】
【数５】
0003641961.tif 000010
【００４２】
【数６】
0003641961.tif 000011
【００４３】
数５は得られた各信号に対応するサブスペースを示す。本行列はHermit行列と呼ばれるもので、対角要素が実数値、それ以外の部分が複素数となり、対角要素を軸として上三角行列と下三角行列が共役の関係になる。各アレイ間の相関は、アンテナ間距離に依存する。このアンテナ間距離は電気長で作用するものであるから、キャリア周波数の違いにより、上り回線と下り回線で値が若干異なる。各パス毎に検知されたサブスペースにおいては、伝搬路長がパス検出精度において等しい場合、到来する電波の角度分布は小さく、高々数度程度であると予想される。従って単一平面波が入力されたと仮定して周波数変換を行うことができる。本仮定から、数６に示すように要素毎に回転補正を行うことで、周波数変換が実施可能である。なお、上りと下りの周波数差が数％以下と小さく、またアンテナ間隔が波長以下の場合では、本周波数変換の効果は殆どなく、周波数変換を省略することも可能である。
【００４４】
下り回線のアレイ応答ベクトルは、信号サブスペース推定部１０８で推定される。空間相関推定部１０６において得られた空間相関行列をもとに、数４を用いてアレイ応答ベクトルａを推定する。ここで、Ｒは周波数変換された値を用いることが望ましいが、先に述べた様に、上り下り間の周波数差が小さい場合には省略可能である。
【００４５】
下りアレイ重み推定部１０９では、干渉サブスペース推定部１０７と、信号サブスペース推定部１０８で得た情報から、送信Ｓ／Ｉが最大になるようなアレイ重みを推定する。ここでは、数９の方程式に従いアレイ重みｗを決定する。
【００４６】
送信データ生成部１１１では各端末への送信用のデータが作成される。続く拡散部１１２では、それを個別に適当な系列の拡散符号により拡散処理する。そして電力制御部１１３により適当な電力をもつ信号に変換される。下り回線ビーム形成部１１４において、下り回線アレイ重み推定部１０９で推定されたアレイ重みと掛け合わせることで適当な空間選択性をもつ信号が作られる。作成された各アンテナ毎、各端末毎の信号は、同じく下り回線アレイ重み推定部１０９において、アンテナ毎に各端末の信号が加算されて、アンテナ数分の合成信号となり、ＲＦ部１０１に出力される。ＲＦ部１０１では、得られた合成信号をキャリア周波数にアップコンバートして各アンテナから送信する。
【００４７】
本構成により、下り回線においても、信号の送信強度・伝送速度に応じたビームを使って信号送信を行うことができる。
【００４８】
本発明からなる他の実施例を図３及び数１０を用いて説明する。図３は本発明からなる他の実施例の構成を示す図、数１０は干渉サブスペース推定に閾値を設けたことを示す式である。
【００４９】
【数１０】
0003641961.tif 000012
【００５０】
図２の実施形態との違いとして、閾値比較部１１５を設ける。下り回線のアレイ重み推定に干渉サブスペースを利用する本発明の目的は、干渉が空間的に白色ではないことから、これを均一化することで送信時のＳ／Ｉが最大になるように制御することである。セルラ通信基地局のように多数の端末をサービスするシステムでは、大数原理による平均化の効果から、このような空間選択性は大きくない。しかし、伝送速度が高い端末が存在する場合や、端末がセル境界周辺にあって、他セルからの強い干渉電力を受ける場合には、端末は高い送信電力を要求してくるため、特定方向の送信電力が高くなる空間選択性が発生する。そこで、これら支配的な端末だけに注目して干渉サブスペースを構築すれば、少ない回路規模で大きな効果を得ることができる。
【００５１】
そこで、閾値比較部１１５では、基地局からの送信電力を閾値と比較し、その値が大きい場合にのみ干渉サブスペースに加える。関係式は数１０により与えられる。送信電力が閾値ｔｈより大きなものだけを干渉サブスペース推定に使用する。加算するサブスペースの削減により、干渉サブスペースの推定が劣化するが、干渉の特長を定める強烈な信号は考慮されており、若干の劣化のみで、ヌル作成の十分な効果が得られる。本実施例ではサブスペースの加算数削減により回路規模は削減することができる。
【００５２】
本発明からなる他の実施例を図４及び数１１を用いて説明する。図４は本発明からなる他の実施例の構成を示す図、数１１は他の実施例において行うローパスフィルタを説明する式である。
【００５３】
【数１１】
0003641961.tif 000013
【００５４】
説明した方式は、送信電力制御の情報と、上り回線で得られる到来波のサブスペース情報を使って下り回線のアレイ重みを決定する方法について説明している。しかしながら、実際のシステムでは、送信電力制御は、ある固定のステップを使って制御されており、送信電力の変化は連続量ではない。また通信品質の推定ミスや送信制御情報伝達における通信エラー、通信遅延に伴う制御遅延等により、理想値に対して分散をもって制御される非常に不安定な値であるといえる。この値を直接使って干渉サブスペースを構築すると、サブスペース自身が不安定な動作になる。そこで、直接制御量を係数とするのではなく、ローパスフィルタを用いて制御する方法が有効である。ローパスフィルタの例としては、数１１に示す一次のフィルタで十分である。これにより電力制御の分散を起源とする干渉サブスペースの不安定が取り除かれる。
【００５５】
【発明の効果】
アレイアンテナをもつ無線通信基地局システムにおいて、下り回線のアレイ制御を行うことで下り回線の送信出力を抑えることができる。その結果、他セルへの干渉、自セル内の干渉を削減することができ、端末収納台数（容量）を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明からなる実施例の構成を示す図。
【図２】本発明からなる実施例の構成を示す図。
【図３】本発明からなる実施例の構成を示す図。
【図４】本発明からなる実施例の構成を示す図。
【符号の説明】
１００．．．アンテナ、１０１．．．ＲＦ部、１０２．．．逆拡散部、１０３．．．上り回線用ビーム形成部、１０４．．．受信部、１０５．．．送信電力制御重み決定部、１０６．．．空間相関推定部、１０７．．．下り回線用干渉サブスペース推定部、１０８．．．下り回線用信号サブスペース推定部、１０９．．．下り回線用アレイ重み推定部、１１０．．．上り回線用アレイ重み推定部、１１１．．．下り回線送信データ生成部、１１２．．．拡散部、１１３．．．電力制御部、１１４．．．下り回線用ビーム形成部、１１５．．．送信電力比較部、１１６．．．ローパスフィルタ、１１７．．．基地局制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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