(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択ダイバーシチ動作可能な移動端末装置と通信することができる無線基地装置であって、
前記移動端末装置から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施すことにより、前記移動端末装置に対する送信指向性を形成する送信指向性形成手段と、
前記移動端末装置から受信した信号の電波環境を表わすパラメータが所定のしきい値レベルを超えて劣化したか否かを判定する電波環境判定手段と、
前記電波環境判定手段により前記受信信号の電波環境を表わすパラメータが前記しきい値レベルを超えて劣化したことが判定された場合に、前記移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作への切替を指示する信号を送信する端末動作切替指示手段とを備えた、無線基地装置。
【請求項２】
前記端末動作切替指示手段は、前記電波環境判定手段により前記受信信号の電波環境を表わすパラメータが前記しきい値レベルを超えないレベルに回復したことが判定された場合に、前記移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作の停止を指示する信号を送信する、請求項１に記載の無線基地装置。
【請求項３】
前記端末動作切替指示手段は、前記移動端末装置に対する指示信号を所定回数連続して送信する、請求項１または２に記載の無線基地装置。
【請求項４】
前記電波環境を表わすパラメータは、前記移動端末装置からの伝搬路におけるフェージングの大きさによって表わされる、請求項１から３のいずれかに記載の無線基地装置。
【請求項５】
前記電波環境を表わすパラメータは、前記移動端末装置からの受信信号の受信電力で表わされる、請求項１から３のいずれかに記載の無線基地装置。
【請求項６】
選択ダイバーシチ動作可能な移動端末装置と通信することができる無線基地装置であって、
前記移動端末装置から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施すことにより、前記移動端末装置に対する送信指向性を形成する送信指向性形成手段と、
前記移動端末装置から受信した信号のフェージングの大きさを所定の第１のしきい値レベルおよび前記第１のしきい値レベルより大きい所定の第２のしきい値レベルと対比して大小関係を判定するフェージング判定手段と、
前記フェージング判定手段により前記受信信号のフェージングの大きさが前記第１のしきい値レベルを超えているが前記第２のしきい値レベルを超えていないことが判定された場合に、前記移動端末装置からの伝搬路の受信応答ベクトルの推定結果に基づく外挿処理により前記移動端末装置に対する送信指向性を形成するように前記送信指向性形成手段を制御する外挿処理手段と、
前記フェージング判定手段により前記受信信号のフェージングの大きさが前記第２のしきい値レベルを超えていることが判定された場合に、前記移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作への切替を指示する信号を送信する端末動作切替指示手段とを備えた、無線基地装置。
【請求項７】
前記端末動作切替指示手段は、前記フェージング判定手段により前記受信信号のフェージングの大きさが前記第２のしきい値レベルを超えないレベルに回復したことが判定された場合に、前記移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作の停止を指示する信号を送信する、請求項６に記載の無線基地装置。
【請求項８】
前記端末動作切替指示手段は、前記移動端末装置に対する指示信号を所定回数連続して送信する、請求項６または７に記載の無線基地装置。
【請求項９】
選択ダイバーシチ動作可能な移動端末装置と通信することができる無線基地装置であって、
前記移動端末装置から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施すことにより、前記移動端末装置に対する送信指向性を形成する送信指向性形成手段と、
前記移動端末装置から受信した信号の受信電力の大きさを所定のしきい値レベルと対比して大小関係を判定する受信電力判定手段と、
前記受信電力判定手段により前記受信信号の受信電力の大きさが前記しきい値レベルよりも低いことが判定された場合に、前記移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作への切替を指示する信号を送信する端末動作切替指示手段とを備えた、無線基地装置。
【請求項１０】
前記端末動作切替指示手段は、前記受信電力判定手段により前記受信信号の受信電力の大きさが前記しきい値レベルを超えるレベルに回復したことが判定された場合に、前記移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作の停止を指示する信号を送信する、請求項９に記載の無線基地装置。
【請求項１１】
前記端末動作切替指示手段は、前記移動端末装置に対する指示信号を所定回数連続して送信する、請求項９または１０に記載の無線基地装置。
【請求項１２】
選択ダイバーシチ動作可能な移動端末装置と通信することができる無線基地装置における端末動作切替制御方法であって、
前記移動端末装置から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施すことにより、前記移動端末装置に対する送信指向性を形成するステップと、
前記移動端末装置から受信した信号の電波環境を表わすパラメータが所定のしきい値レベルを超えて劣化したか否かを判定するステップと、
前記受信信号の電波環境を表わすパラメータが前記しきい値レベルを超えて劣化したことが判定された場合に、前記移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作への切替を指示する信号を送信するステップとを備えた、端末動作切替制御方法。
【請求項１３】
前記受信信号の電波環境を表わすパラメータが前記しきい値レベルを超えないレベルに回復したことが判定された場合に、前記移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作の停止を指示する信号を送信するステップをさらに備える、請求項１２に記載の端末動作切替制御方法。
【請求項１４】
前記指示信号を送信するステップは、前記移動端末装置に対する指示信号を所定回数連続して送信する、請求項１２または１３に記載の端末動作切替制御方法。
【請求項１５】
前記電波環境を表わすパラメータは、前記移動端末装置からの伝搬路におけるフェージングの大きさによって表わされる、請求項１２から１４のいずれかに記載の端末動作切替制御方法。
【請求項１６】
前記電波環境を表わすパラメータは、前記移動端末装置からの受信信号の受信電力で表わされる、請求項１２から１４のいずれかに記載の端末動作切替制御方法。
【請求項１７】
選択ダイバーシチ動作可能な移動端末装置と通信することができる無線基地装置における端末動作切替制御方法であって、
前記移動端末装置から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施すことにより、前記移動端末装置に対する送信指向性を形成するステップと、
前記移動端末装置から受信した信号のフェージングの大きさを所定の第１のしきい値レベルおよび前記第１のしきい値レベルより大きい所定の第２のしきい値レベルと対比して大小関係を判定するステップと、
前記受信信号のフェージングの大きさが前記第１のしきい値レベルを超えているが前記第２のしきい値レベルを超えていないことが判定された場合に、前記移動端末装置からの伝搬路の受信応答ベクトルの推定結果に基づく外挿処理により前記移動端末装置に対する送信指向性を形成するように前記送信指向性形成ステップを制御するステップと、
前記受信信号のフェージングの大きさが前記第２のしきい値レベルを超えていることが判定された場合に、前記移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作への切替を指示する信号を送信するステップとを備えた、端末動作切替制御方法。
【請求項１８】
前記受信信号のフェージングの大きさが前記第２のしきい値レベルを超えないレベルに回復したことが判定された場合に、前記移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作の停止を指示する信号を送信するステップをさらに備える、請求項１７に記載の端末動作切替制御方法。
【請求項１９】
前記指示信号を送信するステップは、前記移動端末装置に対する指示信号を所定回数連続して送信する、請求項１７または１８に記載の端末動作切替制御方法。
【請求項２０】
選択ダイバーシチ動作可能な移動端末装置と通信することができる無線基地装置における端末動作切替制御方法であって、
前記移動端末装置から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施すことにより、前記移動端末装置に対する送信指向性を形成するステップと、
前記移動端末装置から受信した信号の受信電力の大きさを所定のしきい値レベルと対比して大小関係を判定するステップと、
前記受信信号の受信電力の大きさが前記しきい値レベルよりも低いことが判定された場合に、前記移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作への切替を指示する信号を送信するステップとを備えた、端末動作切替制御方法。
【請求項２１】
前記受信信号の受信電力の大きさが前記しきい値レベルを超えるレベルに回復したことが判定された場合に、前記移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作の停止を指示する信号を送信するステップをさらに備える、請求項２０に記載の端末動作切替制御方法。
【請求項２２】
前記指示信号を送信するステップは、前記移動端末装置に対する指示信号を所定回数連続して送信する、請求項２０または２１に記載の端末動作切替制御方法。
【請求項２３】
選択ダイバーシチ動作可能な移動端末装置と通信することができる無線基地装置における端末動作切替制御プログラムであって、コンピュータに、
前記移動端末装置から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施すことにより、前記移動端末装置に対する送信指向性を形成するステップと、
前記移動端末装置から受信した信号の電波環境を表わすパラメータが所定のしきい値レベルを超えて劣化したか否かを判定するステップと、
前記受信信号の電波環境を表わすパラメータが前記しきい値レベルを超えて劣化したことが判定された場合に、前記移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作への切替を指示する信号を送信するステップとを実行させる、端末動作切替制御プログラム。
【請求項２４】
コンピュータに、前記受信信号の電波環境を表わすパラメータが前記しきい値レベルを超えないレベルに回復したことが判定された場合に、前記移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作の停止を指示する信号を送信するステップをさらに実行させる、請求項２３に記載の端末動作切替制御プログラム。
【請求項２５】
前記指示信号を送信するステップは、前記移動端末装置に対する指示信号を所定回数連続して送信する、請求項２３または２４に記載の端末動作切替制御プログラム。
【請求項２６】
前記電波環境を表わすパラメータは、前記移動端末装置からの伝搬路におけるフェージングの大きさによって表わされる、請求項２３から２５のいずれかに記載の端末動作切替制御プログラム。
【請求項２７】
前記電波環境を表わすパラメータは、前記移動端末装置からの受信信号の受信電力で表わされる、請求項２３から２５のいずれかに記載の端末動作切替制御プログラム。
【請求項２８】
選択ダイバーシチ動作可能な移動端末装置と通信することができる無線基地装置における端末動作切替制御プログラムであって、コンピュータに、
前記移動端末装置から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施すことにより、前記移動端末装置に対する送信指向性を形成するステップと、
前記移動端末装置から受信した信号のフェージングの大きさを所定の第１のしきい値レベルおよび前記第１のしきい値レベルより大きい所定の第２のしきい値レベルと対比して大小関係を判定するステップと、
前記受信信号のフェージングの大きさが前記第１のしきい値レベルを超えているが前記第２のしきい値レベルを超えていないことが判定された場合に、前記移動端末装置からの伝搬路の受信応答ベクトルの推定結果に基づく外挿処理により前記移動端末装置に対する送信指向性を形成するように前記送信指向性形成ステップを制御するステップと、
前記受信信号のフェージングの大きさが前記第２のしきい値レベルを超えていることが判定された場合に、前記移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作への切替を指示する信号を送信するステップとを実行させる、端末動作切替制御プログラム。
【請求項２９】
コンピュータに、前記受信信号のフェージングの大きさが前記第２のしきい値レベルを超えないレベルに回復したことが判定された場合に、前記移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作の停止を指示する信号を送信するステップをさらに実行させる、請求項２８に記載の端末動作切替制御プログラム。
【請求項３０】
前記指示信号を送信するステップは、前記移動端末装置に対する指示信号を所定回数連続して送信する、請求項２８または２９に記載の端末動作切替制御プログラム。
【請求項３１】
選択ダイバーシチ動作可能な移動端末装置と通信することができる無線基地装置における端末動作切替制御プログラムであって、コンピュータに、
前記移動端末装置から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施すことにより、前記移動端末装置に対する送信指向性を形成するステップと、
前記移動端末装置から受信した信号の受信電力の大きさを所定のしきい値レベルと対比して大小関係を判定するステップと、
前記受信信号の受信電力の大きさが前記しきい値レベルよりも低いことが判定された場合に、前記移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作への切替を指示する信号を送信するステップとを実行させる、端末動作切替制御プログラム。
【請求項３２】
コンピュータに、前記受信信号の受信電力の大きさが前記しきい値レベルを超えるレベルに回復したことが判定された場合に、前記移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作の停止を指示する信号を送信するステップをさらに実行させる、請求項３１に記載の端末動作切替制御プログラム。
【請求項３３】
前記指示信号を送信するステップは、前記移動端末装置に対する指示信号を所定回数連続して送信する、請求項３１または３２に記載の端末動作切替制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線基地装置、端末動作切替制御方法および端末動作切替制御プログラムに関し、特に、選択ダイバーシチ動作可能な移動端末装置と通信することができる無線基地装置、およびそのような無線基地装置において、選択ダイバーシチ動作可能な移動端末装置の動作を切替制御する方法およびプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、急速に発達しつつある移動体通信システム（たとえば、Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ：以下、ＰＨＳ）では、基地局と移動端末装置との間の通信に際し、基地局において、アダプティブアレイ処理により所望の特定の移動端末装置からの受信信号を抽出する方式が提案されている。
【０００３】
アダプティブアレイ処理とは、移動端末装置からの受信信号に基づいて、基地局のアンテナごとの受信係数（ウェイト）からなるウェイトベクトルを計算して適応制御することによって、特定の移動端末装置からの信号を正確に抽出する処理である。
【０００４】
基地局においては、受信信号のシンボルごとにこのようなウェイトベクトルを計算する受信ウェイトベクトル計算機が設けられ、この受信ウェイトベクトル計算機は、受信信号と算出されたウェイトベクトルとの複素乗算和と、既知の参照信号との誤差の２乗を減少させるようウェイトベクトルを収束させる処理、すなわち特定の移動端末装置からの受信指向性を収束させるアダプティブアレイ処理を実行する。
【０００５】
アダプティブアレイ処理では、このようなウェイトベクトルの収束を、時間や信号電波の伝搬路特性の変動に応じて適応的に行ない、受信信号中から干渉成分やノイズを除去し、特定の移動端末装置からの受信信号を抽出している。
【０００６】
図９は、基地局のデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）によってソフトウェア的に実行される、従来のアダプティブアレイ処理を機能的に説明するための機能ブロック図である。
【０００７】
図９を参照して、基地局の複数本のアンテナ、たとえば２本のアンテナＡ１およびＡ２でそれぞれ受信された移動端末装置からの受信信号からなる受信信号ベクトルは、スイッチ回路Ｓ１およびＳ２で受信部側に切替えられ、受信部１で所定の受信信号処理が施される。受信部１から出力される受信信号は、図示しないＡ／Ｄ変換機でそれぞれデジタル信号に変換される。
【０００８】
これらのデジタル信号は、基地局の図示しないＤＳＰに与えられ、図９に示す機能ブロック図にしたがって以後ソフトウェア的にアダプティブアレイ処理が施される。
【０００９】
図９を参照して、スイッチ回路Ｓ１およびＳ２で受信部側に切替えられた受信信号ベクトルは、ＤＳＰで実現されるユーザ信号処理部２に与えられる。ユーザ信号処理部２に与えられた受信信号ベクトルは、乗算器ＭＲ１およびＭＲ２のそれぞれの一方入力に与えられるとともに、受信ウェイトベクトル計算機３に与えられる。
【００１０】
受信ウェイトベクトル計算機３は、後述するアダプティブアレイアルゴリズムにより、アンテナごとのウェイトからなるウェイトベクトルを算出し、乗算器ＭＲ１およびＭＲ２のそれぞれの他方入力に与えて、対応するアンテナからの受信信号ベクトルとそれぞれ複素乗算する。加算器４によりその複素乗算結果の総和が得られる。
【００１１】
上述のような複素乗算和の結果は、復調およびエラー判定回路５によってビットデータに復調された後、アレイ出力信号として後段の図示しないモデム部に供給されるとともに、図示しない再変調回路によって再変調されて受信ウェイトベクトル計算機３に与えられる。
【００１２】
受信ウェイトベクトル計算機３には、所定の参照信号期間に、図示しないメモリに予め記憶されている既知の参照信号ｄ（ｔ）が与えられ、アダプティブアレイアルゴリズムによるウェイトベクトルの計算に供される。この参照信号ｄ（ｔ）は、移動端末装置からの受信信号が含むすべてのユーザに共通の既知の信号であり、たとえばＰＨＳでは、受信信号のうち、既知のビット列で構成されたプリアンブル（ＰＲ）およびユニークワード（ＵＷ）の区間が用いられる。
【００１３】
一方、参照信号期間が終了すると、受信ウェイトベクトル計算機３には、図示しない再変調回路によって再変調されたアレイ出力信号が与えられ、アダプティブアレイアルゴリズムによるウェイトベクトルの計算に供される。
【００１４】
この受信ウェイトベクトル計算機３では、ＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ  Ｌｅａｓｔ  Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズムやＳＭＩ（Ｓａｍｐｌｅ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）アルゴリズムのようなアダプティブアレイアルゴリズムを使用している。
【００１５】
このようなＲＬＳアルゴリズムやＳＭＩアルゴリズムは、アダプティブアレイ処理の分野では周知の技術であり、たとえば菊間信良著の「アレーアンテナによる適応信号処理」（科学技術出版）の第３５頁〜第４９頁の「第３章  ＭＭＳＥアダプティブアレー」に詳細に説明されているので、ここではその説明を省略する。
【００１６】
さらに、図示しないモデム部からの送信信号が送信信号変調回路６によって変調され、乗算器ＭＴ１およびＭＴ２のそれぞれの一方入力端子に与えられ、乗算器ＭＴ１およびＭＴ２のそれぞれの他方入力端子には、受信ウェイトベクトル計算機３で計算されたウェイトベクトルがメモリ８を介して送信ウェイトベクトル計算機７によってコピーされて印加される。
【００１７】
このように、ウェイトベクトルとの複素乗算で重み付けされた送信信号は、図示しないＤ／Ａ変換機でそれぞれアナログ信号に変換され、送信部９で所定の送信信号処理が施される。送信部９から出力される送信信号は、スイッチ回路Ｓ１およびＳ２で選択されて、アンテナＡ１およびＡ２を介して送信される。
【００１８】
受信時と同じアンテナＡ１およびＡ２を介して送信される信号には、受信信号と同様に特定の移動端末装置をターゲットとするウェイトベクトルによる重み付けがされているため、これらのアンテナから送信された電波信号は、この特定の移動端末装置をターゲットとする送信指向性を伴って飛ばされることになる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
このようにアダプティブアレイ処理により送信指向性を形成する基地局（以下、アダプティブアレイ基地局）であっても、移動端末装置からの伝搬路の電波環境の劣化によって、当該移動端末装置に対して、正しく送信指向性を形成できなくなる場合がある。
【００２０】
電波環境が劣化する場合として、たとえば伝搬路の受信係数の変動が大きい場合すなわちフェージングが大きい場合、または端末と基地局との距離が離れて端末からの受信電力が低下した場合すなわち基地局から端末に届く電力が低下した場合がある。
【００２１】
このような電波環境下では、アダプティブアレイ基地局であっても、端末の送信アンテナに対し、正確に送信指向性を向けることは困難になる。
【００２２】
特に、フェージングがある程度の大きさの場合には、端末から基地局への上り回線で得られた受信応答ベクトルを用いた外挿処理により、基地局から端末への下り回線の送信応答ベクトルを推定し、下り回線の送信指向性を伝搬路の変動に追従させる方法が提案されているが、フェージングの程度がさらに大きくなった場合にはこの方法にも限界があり、送信指向性を追従させることができなくなるという問題があった。
【００２３】
それゆえに、この発明の目的は、フェージングが大きかったり基地局受信電力が低いような劣化した電波環境であっても、良好な通話品質を維持することができる無線基地装置、端末動作切替制御方法および端末動作切替制御プログラムを提供することである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
この発明の１つの局面によれば、選択ダイバーシチ動作可能な移動端末装置と通信することができる無線基地装置は、送信指向性形成手段と、電波環境判定手段と、端末動作切替指示手段とを備える。送信指向性形成手段は、移動端末装置から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施すことにより、移動端末装置に対する送信指向性を形成する。電波環境判定手段は、移動端末装置から受信した信号の電波環境を表わすパラメータが所定のしきい値レベルを超えて劣化したか否かを判定する。端末動作切替指示手段は、電波環境判定手段により受信信号の電波環境を表わすパラメータがしきい値レベルを超えて劣化したことが判定された場合に、移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作への切替を指示する信号を送信する。
【００２５】
したがって、この発明によれば、電波環境が劣化した場合には、移動端末装置に選択ダイバーシチ動作を実行させることにより、良好な通話品質を維持することができる。
【００２６】
好ましくは、端末動作切替指示手段は、電波環境判定手段により受信信号の電波環境を表わすパラメータがしきい値レベルを超えないレベルに回復したことが判定された場合に、移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作の停止を指示する信号を送信する。
【００２７】
好ましくは、端末動作切替指示手段は、移動端末装置に対する指示信号を所定回数連続して送信する。
【００２８】
好ましくは、電波環境を表わすパラメータは、移動端末装置からの伝搬路におけるフェージングの大きさによって表わされる。
【００２９】
好ましくは、電波環境を表わすパラメータは、移動端末装置からの受信信号の受信電力で表わされる。
【００３０】
この発明の他の局面によれば、選択ダイバーシチ動作可能な移動端末装置と通信することができる無線基地装置は、送信指向性形成手段と、フェージング判定手段と、外挿処理手段と、端末動作切替指示手段とを備える。送信指向性形成手段は、移動端末装置から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施すことにより、移動端末装置に対する送信指向性を形成する。フェージング判定手段は、移動端末装置から受信した信号のフェージングの大きさを所定の第１のしきい値レベルおよび第１のしきい値レベルより大きい所定の第２のしきい値レベルと対比して大小関係を判定する。外挿処理手段は、フェージング判定手段により受信信号のフェージングの大きさが第１のしきい値レベルを超えているが第２のしきい値レベルを超えていないことが判定された場合に、移動端末装置からの伝搬路の受信応答ベクトルの推定結果に基づく外挿処理により移動端末装置に対する送信指向性を形成するように送信指向性形成手段を制御する。端末動作切替指示手段は、フェージング判定手段により受信信号のフェージングの大きさが第２のしきい値レベルを超えていることが判定された場合に、移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作への切替を指示する信号を送信する。
【００３１】
したがって、この発明によれば、フェージングが非常に大きくなって、受信応答ベクトルの外挿処理では送信指向性の安定性を保持できなくなった場合には、移動端末装置に選択ダイバーシチ動作を実行させることにより、良好な通話品質を維持することができる。
【００３２】
好ましくは、端末動作切替指示手段は、フェージング判定手段により受信信号のフェージングの大きさが第２のしきい値レベルを超えないレベルに回復したことが判定された場合に、移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作の停止を指示する信号を送信する。
【００３３】
好ましくは、端末動作切替指示手段は、移動端末装置に対する指示信号を所定回数連続して送信する。
【００３４】
この発明のさらに他の局面によれば、選択ダイバーシチ動作可能な移動端末装置と通信することができる無線基地装置は、送信指向性形成手段と、受信電力判定手段と、端末動作切替指示手段とを備える。送信指向性形成手段は、移動端末装置から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施すことにより、移動端末装置に対する送信指向性を形成する。受信電力判定手段は、移動端末装置から受信した信号の受信電力の大きさを所定のしきい値レベルと対比して大小関係を判定する。端末動作切替指示手段は、受信電力判定手段により受信信号の受信電力の大きさがしきい値レベルよりも低いことが判定された場合に、移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作への切替を指示する信号を送信する。
【００３５】
したがって、この発明によれば、移動端末装置からの受信電力が弱く移動端末装置に下り回線の電波が届きにくい場合には、移動端末装置に選択ダイバーシチ動作を実行させることにより、良好な通話品質を維持することができる。
【００３６】
好ましくは、端末動作切替指示手段は、受信電力判定手段により受信信号の受信電力の大きさがしきい値レベルを超えるレベルに回復したことが判定された場合に、移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作の停止を指示する信号を送信する。
【００３７】
好ましくは、端末動作切替指示手段は、移動端末装置に対する指示信号を所定回数連続して送信する。
【００３８】
この発明のさらに他の局面によれば、選択ダイバーシチ動作可能な移動端末装置と通信することができる無線基地装置における端末動作切替制御方法は、移動端末装置から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施すことにより、移動端末装置に対する送信指向性を形成するステップと、移動端末装置から受信した信号の電波環境を表わすパラメータが所定のしきい値レベルを超えて劣化したか否かを判定するステップと、受信信号の電波環境を表わすパラメータがしきい値レベルを超えて劣化したことが判定された場合に、移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作への切替を指示する信号を送信するステップとを備える。
【００３９】
したがって、この発明によれば、電波環境が劣化した場合には、移動端末装置に選択ダイバーシチ動作を実行させることにより、良好な通話品質を維持することができる。
【００４０】
好ましくは、端末動作切替制御方法は、受信信号の電波環境を表わすパラメータがしきい値レベルを超えないレベルに回復したことが判定された場合に、移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作の停止を指示する信号を送信するステップをさらに備える。
【００４１】
好ましくは、指示信号を送信するステップは、移動端末装置に対する指示信号を所定回数連続して送信する。
【００４２】
好ましくは、電波環境を表わすパラメータは、移動端末装置からの伝搬路におけるフェージングの大きさによって表わされる。
【００４３】
好ましくは、電波環境を表わすパラメータは、移動端末装置からの受信信号の受信電力で表わされる。
【００４４】
この発明のさらに他の局面によれば、選択ダイバーシチ動作可能な移動端末装置と通信することができる無線基地装置における端末動作切替制御方法は、移動端末装置から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施すことにより、移動端末装置に対する送信指向性を形成するステップと、移動端末装置から受信した信号のフェージングの大きさを所定の第１のしきい値レベルおよび第１のしきい値レベルより大きい所定の第２のしきい値レベルと対比して大小関係を判定するステップと、受信信号のフェージングの大きさが第１のしきい値レベルを超えているが第２のしきい値レベルを超えていないことが判定された場合に、移動端末装置からの伝搬路の受信応答ベクトルの推定結果に基づく外挿処理により移動端末装置に対する送信指向性を形成するように送信指向性形成ステップを制御するステップと、受信信号のフェージングの大きさが第２のしきい値レベルを超えていることが判定された場合に、移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作への切替を指示する信号を送信するステップとを備える。
【００４５】
したがって、この発明によれば、フェージングが非常に大きくなって、受信応答ベクトルの外挿処理では送信指向性の安定性を保持できなくなった場合には、移動端末装置に選択ダイバーシチ動作を実行させることにより、良好な通話品質を維持することができる。
【００４６】
好ましくは、端末動作切替制御方法は、受信信号のフェージングの大きさが第２のしきい値レベルを超えないレベルに回復したことが判定された場合に、移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作の停止を指示する信号を送信するステップをさらに備える。
【００４７】
好ましくは、指示信号を送信するステップは、移動端末装置に対する指示信号を所定回数連続して送信する。
【００４８】
この発明のさらに他の局面によれば、選択ダイバーシチ動作可能な移動端末装置と通信することができる無線基地装置における端末動作切替制御方法は、移動端末装置から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施すことにより、移動端末装置に対する送信指向性を形成するステップと、移動端末装置から受信した信号の受信電力の大きさを所定のしきい値レベルと対比して大小関係を判定するステップと、受信信号の受信電力の大きさがしきい値レベルよりも低いことが判定された場合に、移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作への切替を指示する信号を送信するステップとを備える。
【００４９】
したがって、この発明によれば、移動端末装置からの受信電力が弱く移動端末装置に下り回線の電波が届きにくい場合には、移動端末装置に選択ダイバーシチ動作を実行させることにより、良好な通話品質を維持することができる。
【００５０】
好ましくは、端末動作切替制御方法は、受信信号の受信電力の大きさがしきい値レベルを超えるレベルに回復したことが判定された場合に、移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作の停止を指示する信号を送信するステップをさらに備える。
【００５１】
好ましくは、指示信号を送信するステップは、移動端末装置に対する指示信号を所定回数連続して送信する。
【００５２】
この発明のさらに他の局面によれば、選択ダイバーシチ動作可能な移動端末装置と通信することができる無線基地装置における端末動作切替制御プログラムは、コンピュータに、移動端末装置から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施すことにより、移動端末装置に対する送信指向性を形成するステップと、移動端末装置から受信した信号の電波環境を表わすパラメータが所定のしきい値レベルを超えて劣化したか否かを判定するステップと、受信信号の電波環境を表わすパラメータがしきい値レベルを超えて劣化したことが判定された場合に、移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作への切替を指示する信号を送信するステップとを実行させる。
【００５３】
したがって、この発明によれば、電波環境が劣化した場合には、移動端末装置に選択ダイバーシチ動作を実行させることにより、良好な通話品質を維持することができる。
【００５４】
好ましくは、端末動作切替制御プログラムは、コンピュータに、受信信号の電波環境を表わすパラメータがしきい値レベルを超えないレベルに回復したことが判定された場合に、移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作の停止を指示する信号を送信するステップをさらに実行させる。
【００５５】
好ましくは、指示信号を送信するステップは、移動端末装置に対する指示信号を所定回数連続して送信する。
【００５６】
好ましくは、電波環境を表わすパラメータは、移動端末装置からの伝搬路におけるフェージングの大きさによって表わされる。
【００５７】
好ましくは、電波環境を表わすパラメータは、移動端末装置からの受信信号の受信電力で表わされる。
【００５８】
この発明のさらに他の局面によれば、選択ダイバーシチ動作可能な移動端末装置と通信することができる無線基地装置における端末動作切替制御プログラムは、コンピュータに、移動端末装置から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施すことにより、移動端末装置に対する送信指向性を形成するステップと、移動端末装置から受信した信号のフェージングの大きさを所定の第１のしきい値レベルおよび第１のしきい値レベルより大きい所定の第２のしきい値レベルと対比して大小関係を判定するステップと、受信信号のフェージングの大きさが第１のしきい値レベルを超えているが第２のしきい値レベルを超えていないことが判定された場合に、移動端末装置からの伝搬路の受信応答ベクトルの推定結果に基づく外挿処理により移動端末装置に対する送信指向性を形成するように送信指向性形成ステップを制御するステップと、受信信号のフェージングの大きさが第２のしきい値レベルを超えていることが判定された場合に、移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作への切替を指示する信号を送信するステップとを実行させる。
【００５９】
したがって、この発明によれば、フェージングが非常に大きくなって、受信応答ベクトルの外挿処理では送信指向性の安定性を保持できなくなった場合には、移動端末装置に選択ダイバーシチ動作を実行させることにより、良好な通話品質を維持することができる。
【００６０】
好ましくは、端末動作切替制御プログラムは、コンピュータに、受信信号のフェージングの大きさが第２のしきい値レベルを超えないレベルに回復したことが判定された場合に、移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作の停止を指示する信号を送信するステップをさらに実行させる。
【００６１】
好ましくは、指示信号を送信するステップは、移動端末装置に対する指示信号を所定回数連続して送信する。
【００６２】
この発明のさらに他の局面によれば、選択ダイバーシチ動作可能な移動端末装置と通信することができる無線基地装置における端末動作切替制御プログラムは、コンピュータに、移動端末装置から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施すことにより、移動端末装置に対する送信指向性を形成するステップと、移動端末装置から受信した信号の受信電力の大きさを所定のしきい値レベルと対比して大小関係を判定するステップと、受信信号の受信電力の大きさがしきい値レベルよりも低いことが判定された場合に、移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作への切替を指示する信号を送信するステップとを実行させる。
【００６３】
したがって、この発明によれば、移動端末装置からの受信電力が弱く移動端末装置に下り回線の電波が届きにくい場合には、移動端末装置に選択ダイバーシチ動作を実行させることにより、良好な通話品質を維持することができる。
【００６４】
好ましくは、端末動作切替制御プログラムは、コンピュータに、受信信号の受信電力の大きさがしきい値レベルを超えるレベルに回復したことが判定された場合に、移動端末装置に対して選択ダイバーシチ動作の停止を指示する信号を送信するステップをさらに実行させる。
【００６５】
好ましくは、指示信号を送信するステップは、移動端末装置に対する指示信号を所定回数連続して送信する。
【００６６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００６７】
［実施の形態１］
この発明の実施の形態１は、アダプティブアレイ基地局が、移動端末装置として選択ダイバーシチ動作を行なうダイバーシチ端末と通信する場合を前提とする。
【００６８】
このようなダイバーシチ端末は、一般に、２本のアンテナを有しており、基地局への送信（上り回線）には固定された１本のアンテナを使用し、基地局からの受信（下り回線）には２本のアンテナのうち受信レベルが高い方のアンテナまたは受信エラーの少ない方のアンテナを選択して使用する。
【００６９】
図１は、そのようなダイバーシチ端末の構成を概略的に示すブロック図である。
【００７０】
図１を参照して、ダイバーシチ端末２００は、アンテナＡ１０およびＡ２０と、ＣＰＵなどを含む制御部３００とを備えている。図１の例の場合、送信用のアンテナはアンテナＡ２０に固定されており、制御部３００からアンテナＡ２０には送信用の上り回線の信号が供給される。
【００７１】
選択ダイバーシチ動作時には、アンテナＡ１０およびＡ２０でそれぞれ受信した信号のいずれの受信レベルが高いかまたは受信エラーが少ないかを制御部３００で判定し、受信レベルが高い方または受信エラーが少ない方のアンテナを受信用のアンテナとして選択する。
【００７２】
図１をさらに参照して、前述のようなアダプティブアレイ基地局１００は、複数のアンテナからなるアレイアンテナＡ００により、端末の電波を送信してくるアンテナに対して送信指向性を形成する（ビームを向ける）が、２本アンテナのダイバーシチ端末２００の場合、電波環境によっては、送信用の固定アンテナＡ２０とは異なる方のアンテナＡ１０を選択して受信する可能性がある。この場合、アダプティブアレイ基地局１００の下り送信指向性は、送信用の固定アンテナＡ２０に向けられているため、受信アンテナＡ１０に対して正しく下り送信指向性を向けることができなくなる。
【００７３】
特に、フェージングが小さく電波環境が良好な場合、上述のような選択ダイバーシチ動作は行なわない方が好ましい。すなわち、電波環境が良好であれば、端末の送信アンテナに対し、アダプティブアレイ基地局の送信指向性は特に鋭く向けられることになるが、そのようなときに端末側でダイバーシチ動作を行なえば、上述のように状況によって送信アンテナと異なるアンテナを受信アンテナとして選択した場合には選択された受信アンテナに送信指向性が正しく向けられなくなるからである。
【００７４】
そこで、この発明の実施の形態１によるアダプティブアレイ基地局では、フェージングが小さい良好な電波環境では、アダプティブアレイ基地局は、通常の方法（受信ウェイトベクトルのコピー）で下り送信指向性を形成する一方、端末にダイバーシチ動作をさせず、送信アンテナを受信アンテナとして固定し、フェージングがある程度の大きさになれば、アダプティブアレイ基地局において前述の外挿処理による送信指向性の形成を行い、さらにフェージングの程度が大きくなって電波環境が劣化した場合には、外挿処理に加えて、端末にダイバーシチ動作を実行させるように構成したものである。
【００７５】
すなわち、フェージングが著しく大きくなって、もはや送信指向性の安定を保持することが困難になった場合には、端末の動作を選択ダイバーシチ動作に切替えて受信条件のよりよいアンテナを受信アンテナとして選択する方が通話品質の保持に有効だからである。
【００７６】
図２は、この発明の実施の形態１によるアダプティブアレイ基地局において、ＤＳＰによってソフトウェア的に実行される処理を機能的に説明するための機能ブロック図である。図２に示す構成は、以下の点を除いて、図９に示した従来例と同じであり、共通する部分についての説明は繰返さない。
【００７７】
図２に示す実施の形態１によるアダプティブアレイ基地局は、図９に示した従来のアダプティブアレイ基地局に加えて、フェージングがある大きさになった場合に、受信応答ベクトルの外挿処理により下り送信指向性を形成するための構成と、さらにフェージングが大きくなった場合に、ダイバーシチ端末に対して選択ダイバーシチ動作への切替えを指示する信号を発生するための構成とを備えている。
【００７８】
図２を参照して、ユーザ信号処理部２０およびメッセージ生成部１２は、基地局のＤＳＰによってソフトウェア的に実現される。
【００７９】
まず、フェージングがある大きさになった場合に、受信応答ベクトルの外挿処理により下り送信指向性を形成するための構成について説明する。この外挿処理は、後述する方法によって、送信応答ベクトル計算機１１によって推定された、フェージングの大きさを表わすドップラー周波数ｆＤが所定の第１のしきい値を超えた場合に実行される。
【００８０】
図２に示すアダプティブアレイ基地局においては、アダプティブアレイのウェイトベクトルがアンテナＡ１およびＡ２の各々における受信応答ベクトルにより一意に表わせることに着目し、受信応答ベクトルの時間変動を推定することによって間接的に送信応答ベクトルを推定する。
【００８１】
受信応答ベクトル計算機１０は、受信信号の伝搬路の受信係数の推定、すなわち受信応答ベクトルの計算を行う。より具体的には、受信応答ベクトル計算機１０は、周知のアルゴリズムにより、２本のアンテナＡ１およびＡ２で受信した受信信号ベクトルと、アダプティブアレイ処理により抽出され復調およびエラー判定回路５から出力された当該ユーザのアレイ出力信号を再変調した信号との積を所定時間にわたってアンサンブル平均（時間平均）することによって、受信応答ベクトルを算出する。
【００８２】
受信応答ベクトル計算機１０で算出された受信応答ベクトルベクトルは、送信応答ベクトル計算機１１に与えられ、外挿処理（直線外挿）により下り回線のタイミングにおける受信応答ベクトルを推定する。
【００８３】
図３は、このような外挿処理の基本原理を説明するための概念図である。図３の例では、上下回線にそれぞれ４ユーザずつ割当てた８スロット構成を想定する。上り回線の各スロットの先頭および最後尾にそれぞれトレーニングシンボル列を設け、受信応答ベクトル計算機１０は、双方のトレーニングシンボル列に対応する受信応答ベクトルを計算する。
【００８４】
そして、送信応答ベクトル計算機１１は、基本的に、以下の外挿処理を行う。すなわち、受信応答ベクトルの要素の任意の１つの時刻ｔにおける値をｆ（ｔ）とすると、上り回線スロットの先頭トレーニングシンボル列の時刻ｔ０での値ｆ（ｔ０）と、上り回線スロットの最後尾トレーニングシンボル列の時刻ｔ１での値ｆ（ｔ１）とに基づいて、下り回線スロットの時刻ｔにおける値ｆ（ｔ）は、以下のように予測できる。
【００８５】
ｆ（ｔ）＝
［ｆ（ｔ１）−ｆ（ｔ０）］／（ｔ１−ｔ０）×（ｔ−ｔ０）＋ｆ（ｔ０）
なお、以上の説明では、上り回線スロットの先頭と最後尾にトレーニングシンボル列を設け、一次外挿することとしたが、さらに、上り回線スロットの中央部にもトレーニングシンボル列を設け、受信応答ベクトルの上り回線スロット中の３点の値から、時刻ｔの値ｆ（ｔ）を２次外挿で推定する構成としてもよい。もしくは、上り回線スロット中のトレーニングシンボル列を設ける位置を増やせば、さらに高次の外挿を行うことも可能である。
【００８６】
このようにして、図３の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、受信応答ベクトル計算機１０によって計算された上り回線の同一スロット内の２点の受信応答ベクトルである受信応答ベクトル１および受信応答ベクトル２に基づいて、下り回線の対応するスロットの本来の送信タイミングまで直線外挿を行なうことによって、下り回線の正しい受信応答ベクトルすなわち送信応答ベクトルを推定することができる。
【００８７】
ただし、図３の受信応答ベクトル２に、ノイズやサンプリング誤差による推定誤差が生じ、受信応答ベクトル２’のようにずれが生じた場合に、これらの受信応答ベクトル１および２’に基づいてそのまま直線外挿を行えば、送信タイミングにおける送信応答ベクトルは、正しい送信応答ベクトルから大きくずれてしまうことになる。
【００８８】
そこで、この発明の実施の形態１で採用される外挿処理では、伝搬路における電波環境に応じて下り回線における正しい送信応答ベクトルを推定するように構成されている。
【００８９】
伝搬路の伝搬環境は、たとえば伝搬路の受信係数の変動、すなわちフェージングの程度によって表わされる。フェージングの程度は物理量としては、いわゆるドップラー周波数（ｆＤ）によって表現される。
【００９０】
伝搬環境におけるドップラー周波数ｆＤはたとえば次のようにして推定される。すなわち、アダプティブアレイ処理で抽出されたユーザの受信信号の時間的に前後する２つの受信応答ベクトルの相関値を計算する。フェージングがなければ、２つの受信応答ベクトルは一致し、相関値は１となる。一方、フェージングが激しければ受信応答ベクトルの差は大きくなり、相関値は小さくなる。このような受信応答ベクトルの相関値とドップラー周波数ｆＤとの関係を予め実験的に求め、そのテーブルをメモリに保持しておけば、受信応答ベクトルの相関値を算出することによって、そのときのドップラー周波数ｆＤを推定することができる。
【００９１】
まず、フェージングの程度を表わすドップラー周波数に着目して、この発明の実施の形態１で採用される外挿処理の動作原理について説明する。
【００９２】
前述のように、受信応答ベクトル２が推定誤差により受信応答ベクトル２’のようにずれているとき、外挿距離が長くなるほど外挿誤差が大きくなり、本来の送信応答ベクトルからますます誤ったものになってしまうことになる。
【００９３】
一般的に、フェージングが小さいほど、すなわちドップラー周波数ｆＤが低いほど、伝搬路の受信係数の変動は小さい。そこでこのような場合には外挿距離を短くすることにより実際の変動量以上の外挿を行なってしまうことを防止している。より具体的には、ドップラー周波数ｆＤが低いときには、図３（Ａ）の場合のように受信応答ベクトル２’からＸ印のａ点までの短距離の外挿を行ない、このａ点の送信応答ベクトルを推定してＸ印のｂ点の正しい送信応答ベクトルとみなすようにしている。
【００９４】
これに対し、フェージングが大きいほど、すなわちドップラー周波数ｆＤが高いほど、伝搬路の受信係数の変動は大きい。そこでこのような場合には外挿距離を長くすることにより十分な外挿を行うようにしている。より具体的には、ドップラー周波数ｆＤが高いときには、図３（Ｂ）の場合のように受信応答ベクトル２’からＸ印のｃ点までの比較的長距離の外挿を行ない、このｃ点の送信応答ベクトルを推定してＸ印のｄ点の正しい送信応答ベクトルとみなすようにしている。
【００９５】
このような処理は、図２の送信応答ベクトル計算機１１によって実行される。このようにして送信応答ベクトル計算機１１によって推定された送信応答ベクトルは、送信ウェイトベクトル計算機７に与えられる。
【００９６】
送信ウエイトベクトル計算機７は、周知のアルゴリズムを用いて、推定された送信応答ベクトルから、当該ユーザにビームを向ける、すなわち送信指向性を形成する送信ウェイトベクトルを算出する。
【００９７】
次に、フェージングがさらに大きさになった場合に、ダイバーシチ端末に対して選択ダイバーシチ動作への切替えを指示する信号（メッセージ）を発生するための構成について説明する。
【００９８】
図２を参照して、送信応答ベクトル計算機１１によって推定された、フェージングの大きさを表わすドップラー周波数ｆＤは、基地局のＤＳＰで実現されるメッセージ生成部１２に与えられる。
【００９９】
メッセージ生成部１２は、推定されたドップラー周波数ｆＤが、前述の第１のしきい値より大きい所定の第２のしきい値を超えたときには、ダイバーシチ端末に対して選択ダイバーシチ動作への切替えを指示する信号（メッセージ）を発生して、モデム部からの送信信号に重畳する。このメッセージは、アダプティブアレイ基地局から送信され、これを受信したダイバーシチ端末は、選択ダイバーシチ動作に切替わる。
【０１００】
図４は、この発明の実施の形態１によるアダプティブアレイ基地局の動作（端末動作切替制御）を示すフロー図である。
【０１０１】
まず、ステップＳ１において、図２の受信応答ベクトル計算機１０により伝搬路の推定がなされ、具体的には、図３に示した受信応答ベクトル１および２’が推定される。
【０１０２】
次に、ステップＳ２において、前述の方法により、送信応答ベクトル計算機１１によりフェージングの程度、すなわちドップラー周波数ｆＤが推定される。
【０１０３】
次に、ステップＳ３において、推定されたドップラー周波数ｆＤと、前述の第１および第２のしきい値との大小関係が判定される。なお、第１のしきい値は、上述の外挿処理を行なわなくても、伝搬路の変動に対する下り送信指向性の追従が可能な上限の値であり、第２のしきい値は、外挿処理を行なっても追従できなくなる上限の値に設定される。
【０１０４】
より具体的に、ステップＳ３において、推定されたドップラー周波数ｆＤが第１のしきい値以下であれば、端末に対するメッセージを何ら発生することなく、そして外挿処理を行なうことなく処理を終了する。この場合、図２のアダプティブアレイ基地局は、図９に示した従来のアダプティブアレイ基地局と同様の通常のアダプティブアレイ処理を行なう。
【０１０５】
一方、ステップＳ３において、推定されたドップラー周波数ｆＤが、第１のしきい値よりも大きいが第２のしきい値以下である場合、前述の外挿処理を実行するとともに、ステップＳ５において、端末がすでにダイバーシチ動作を行っていた場合（ダイバーシチモード）は、ダイバーシチ動作を停止し、受信アンテナを送信アンテナに固定するよう（アンテナ固定モード）指示するメッセージを発生して端末に送信する。
【０１０６】
さらに、ステップＳ３において、推定されたドップラー周波数ｆＤが第２のしきい値よりも大きい場合、前述の外挿処理を実行するとともに、ステップＳ４において、アンテナ固定モードにあるダイバーシチ端末に対し、ダイバーシチモードに移行するよう指示するメッセージを発生して端末に送信する。
【０１０７】
次に、ステップＳ６からステップＳ１０の外挿処理について説明する。以下に説明する外挿処理では、前述のドップラー周波数ｆＤに加えて、アダプティブアレイ出力から得られる信号値と期待される所望信号値との平均自乗誤差（Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ：ＭＳＥ）をも考慮して最適の外挿距離を決定しようとするものである。
【０１０８】
すなわち、この実施の形態の外挿処理では、基本的にはドップラー周波数ｆＤに基づいて外挿パラメータ（外挿距離）を仮に決定し、その後ＭＳＥに基づいて外挿パラメータを補正して最終的に決定しようとするものである。
【０１０９】
一般に、伝搬路の電波環境は、アダプティブアレイ出力から得られる信号のウェイト推定誤差によっても表わされる。このような誤差は、アダプティブアレイ出力から得られる信号値と、期待される所望信号値とのＭＳＥで表わされ、このＭＳＥが小さいほど上り回線において理想的なウェイトベクトルの推定ができたことになり、アダプティブアレイ出力信号の精度が良いことになる。逆に、ＭＳＥが大きいほど上り回線において推定されたウェイトベクトルが最適ではなかったことになり、アダプティブアレイ出力信号の精度が悪いことになる。なお、このＭＳＥの算出方法については周知であるためその説明を省略する。
【０１１０】
したがって、このＭＳＥの大きさに応じて上り回線の受信応答ベクトルに推定誤差が生じ、さらに外挿誤差が生じることになる。以下に、上述のＭＳＥに着目した外挿処理の原理について説明する。
【０１１１】
図３の（Ａ）に戻って、ＭＳＥが大きく受信応答ベクトルの推定誤差が大きい場合には、外挿距離が長くなると外挿誤差が大きくなるため、外挿距離を短く補正する。
【０１１２】
一方、図３の（Ｂ）に示すように、ＭＳＥが小さく受信応答ベクトルの推定誤差が小さい場合には、外挿距離が長くなっても外挿誤差が小さいため、外挿誤差を比較的長く補正する。
【０１１３】
ステップＳ２においてドップラー周波数ｆＤが推定されれば、ステップＳ６において、送信応答ベクトル計算機１１内のメモリに予め保持されているドップラー周波数ｆＤと外挿距離との対応関係のテーブルから、最適な外挿距離が選択され、仮に決定される。
【０１１４】
その後、ステップＳ７においてＭＳＥが推定されれば、ステップＳ８において、このＭＳＥの大小に応じて外挿距離が補正される。たとえば、ＭＳＥが大きい場合には外挿距離を短く補正する必要があり、Ｘ＜１の係数で補正される。一方、ＭＳＥが小さい場合には外挿距離を長く補正する必要があり、Ｘ＞１の係数で補正される。これらの係数は、予め実験的に求められ、図示しないメモリに保持されているものとする。
【０１１５】
次に、ステップＳ９において、ステップＳ８で決定された外挿パラメータ（外挿距離）を用いて外挿処理がなされ、下り回線の伝搬路の推定、すなわち送信応答ベクトルの推定がなされる。
【０１１６】
最後に、ステップＳ１０において、送信ウェイトベクトル計算機７により、ステップＳ９で決定された下り回線の送信応答ベクトルに基づいて送信ウェイトベクトルが推定される。
【０１１７】
次に、図５は、図４のステップＳ４またはステップＳ５で基地局から送信されたメッセージを受取ったダイバーシチ端末（図１の２００）の動作を説明するフロー図である。
【０１１８】
図５を参照して、ステップＳ１１で、端末が基地局から信号を受信すると、ステップＳ１２において、基地局からのメッセージによって指示されたのがアンテナ固定モードであるかダイバーシチモードであるかを判定する。
【０１１９】
そして、ダイバーシチモードが指示されていれば、ステップＳ１３においてダイバーシチモードに移行し、受信レベルの高い（または受信エラーの少ない）アンテナを受信アンテナとして選択する。
【０１２０】
一方、アンテナ固定モードが指示されていれば、ステップＳ１４において送信用の固定アンテナを受信アンテナとして選択する。
【０１２１】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、フェージングが非常に大きくなって、受信応答ベクトルの外挿処理では送信指向性の安定性を保持するのが困難になった場合には、アダプティブアレイ基地局は、ダイバーシチ端末に選択ダイバーシチ動作を実行させることにより、良好な通話品質を維持することができる。
【０１２２】
［実施の形態２］
この発明の実施の形態２も、上述の実施の形態１と同様に、図１に示すようにアダプティブアレイ基地局がダイバーシチ端末と通信する場合を前提とする。
【０１２３】
移動端末装置と基地局との距離が短く、基地局での上り回線の受信電力が大きいとき、すなわち移動端末装置への下り回線の電波も十分に届く強電界の良好な電波環境においては、フェージングが小さい場合と同様に、選択ダイバーシチ動作は行なわない方が好ましい。すなわち、電波環境が良好であれば、端末の送信アンテナに対し、アダプティブアレイ基地局の送信指向性は鋭く向けられることになるが、そのようなときに端末側でダイバーシチ動作を行なえば、状況によって送信アンテナと異なるアンテナを受信アンテナとして選択する可能性があり、そのような場合には選択された受信アンテナに送信指向性が正しく向けられなくなるからである。
【０１２４】
そこで、この発明の実施の形態２によるアダプティブアレイ基地局では、上り回線の受信電力が大きい強電界の良好な電波環境では、端末にダイバーシチ動作をさせず、送信アンテナを受信アンテナとして固定し、上り回線の受信電力が小さくなって電波環境が弱電界に劣化した場合には、端末にダイバーシチ動作を実行させるように構成したものである。
【０１２５】
すなわち、弱電界となり下り回線の電波が端末に十分届かなくなった場合には、端末の動作を選択ダイバーシチ動作に切替えて受信条件のよりよいアンテナを受信アンテナとして選択する方が通話品質の保持に有効だからである。
【０１２６】
図６は、この発明の実施の形態２によるアダプティブアレイ基地局において、ＤＳＰによってソフトウェア的に実行される処理を機能的に説明するための機能ブロック図である。図６に示す構成は、以下の点を除いて、図９に示した従来例と同じであり、共通する部分についての説明は繰返さない。
【０１２７】
図６に示す実施の形態２によるアダプティブアレイ基地局は、図９に示した従来のアダプティブアレイ基地局に加えて、上り回線の受信電力がある大きさよりも低くなった場合に、ダイバーシチ端末に対して選択ダイバーシチ動作への切替えを指示する信号を発生するための構成を備えている。
【０１２８】
図６を参照して、ユーザ信号処理部３０、受信レベル測定部１３およびメッセージ生成部１４は、基地局のＤＳＰによってソフトウェア的に実現される。
【０１２９】
以下に、上り回線の受信電力がある大きさよりも低くなった場合に、ダイバーシチ端末に対して選択ダイバーシチ動作への切替えを指示する信号を発生するための構成について説明する。
【０１３０】
図６に示すアダプティブアレイ基地局では、復調およびエラー判定回路５のアレイ出力が、モデム部に与えられるとともに、受信レベル測定部１３に与えられる。
【０１３１】
受信レベル測定部１３は、アダプティブアレイ処理により抽出されたユーザからの受信信号の受信電力を測定し、メッセージ生成部１４に測定結果を与える。メッセージ生成部１４は、測定された受信電力を、所定のしきい値と比較し、受信電力が所定のしきい値以下に低下したときには、ダイバーシチ端末に対して選択ダイバーシチ動作への切替えを指示する信号（メッセージ）を発生して、モデム部からの送信信号に重畳する。このメッセージは、アダプティブアレイ基地局から送信され、これを受信したダイバーシチ端末は、選択ダイバーシチ動作に切替わる。
【０１３２】
図７は、この発明の実施の形態２によるアダプティブアレイ基地局の動作（端末動作切替制御）を示すフロー図である。
【０１３３】
まず、ステップＳ２１において、図６の受信レベル測定部１３により受信信号の受信電力（受信レベル）が測定される。
【０１３４】
次に、ステップＳ２２において、測定された受信電力と、前述のしきい値との大小関係が判定される。なお、このしきい値は、下り送信指向性が伝搬路の変動に追従できなくなる上限の値に設定される。
【０１３５】
ステップＳ２２において、測定された受信電力が、しきい値よりも大きい場合、ステップＳ２４において、端末がすでにダイバーシチ動作を行っていた場合（ダイバーシチモード）は、ダイバーシチ動作を停止し、受信アンテナを送信アンテナに固定するよう（アンテナ固定モード）指示するメッセージを発生して端末に送信する。
【０１３６】
一方、ステップＳ２２において、測定された受信電力がしきい値以下の場合、ステップＳ２３において、アンテナ固定モードにあるダイバーシチ端末に対し、ダイバーシチモードに移行するよう指示するメッセージを発生して端末に送信する。
【０１３７】
その後、ステップＳ２５において、図６のアダプティブアレイ基地局は、図９に示した従来のアダプティブアレイ基地局と同様の通常のアダプティブアレイ処理による受信動作を行なう。
【０１３８】
なお、ステップＳ２３またはステップＳ２４で基地局から送信されたメッセージを受取ったダイバーシチ端末の動作は、図５に関して既に説明したとおりなので、ここでは説明を省略する。
【０１３９】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、ダイバーシチ端末からの受信電力が弱くしたがって下り回線の電波が届きにくい場合には、アダプティブアレイ基地局は、ダイバーシチ端末に選択ダイバーシチ動作を実行させることにより、良好な通話品質を維持することができる。
【０１４０】
ところで、実施の形態１の図４のステップＳ４またはステップＳ５で、および実施の形態２の図７のステップＳ２３またはステップＳ２４で基地局から端末に送信されるメッセージは、伝搬路の状態など、何らかの原因により、端末で受信に失敗することが考えられる。
【０１４１】
このため、基地局からの上記メッセージが確実に端末で受信されるよう、実施の形態１および２では、ダイバーシチ端末の動作切替のためのメッセージを、複数回連続して送信するように構成している。
【０１４２】
図８は、実施の形態１の図４のステップＳ４またはステップＳ５で、および実施の形態２の図７のステップＳ２３またはステップＳ２４で、メッセージを送信する動作を、より詳細に示すフロー図である。
【０１４３】
図８を参照して、ステップＳ３１で、送信されようとするメッセージが最初のメッセージであるか否かが判定される。最初のメッセージであれば、ステップＳ３２において、メッセージの送信回数をカウントする送信カウンタをクリアし、さらにステップＳ３３で送信カウンタをインクリメントする。
【０１４４】
一方、ステップＳ３１で、最初のメッセージでなければ、ステップＳ３３で送信カウンタをインクリメントする。
【０１４５】
そして、ステップＳ３４で、送信カウンタの示す送信回数が、予め規定された再送回数よりも多くなっているか否かが判定される。
【０１４６】
ステップＳ３４で、規定回数よりも多くなければ、ステップＳ３５でメッセージを再送し、規定回数よりも多ければ、ステップＳ３６でメッセージの再送を停止する。
【０１４７】
このようなメッセージの再送処理により、ダイバーシチ端末側で、メッセージを受信できる可能性を向上させることができる。
【０１４８】
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。
【０１４９】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、伝搬路の電波環境が劣化した場合には、アダプティブアレイ基地局は、ダイバーシチ端末に選択ダイバーシチ動作を実行させることにより、良好な通話品質を維持することができる。
【０１５０】
さらに、この発明によれば、伝搬路のフェージングが非常に大きくなって、受信応答ベクトルの外挿処理では下り回線の送信指向性の安定性を保持できなくなった場合には、アダプティブアレイ基地局は、ダイバーシチ端末に選択ダイバーシチ動作を実行させることにより、良好な通話品質を維持することができる。
【０１５１】
さらに、この発明によれば、遠方のダイバーシチ端末からの受信電力が弱く、したがってそのダイバーシチ端末に下り回線の電波が届きにくい場合には、アダプティブアレイは、そのダイバーシチ端末に選択ダイバーシチ動作を実行させることにより、良好な通話品質を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１および２による端末動作切替制御が適用される選択ダイバーシチ端末の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるアダプティブアレイ基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１による受信応答ベクトルの外挿処理の原理を示す模式図である。
【図４】この発明の実施の形態１による端末動作切替制御を示すフロー図である。
【図５】この発明の実施の形態１による端末動作切替制御が適用されるダイバーシチ端末の動作を示すフロー図である。
【図６】この発明の実施の形態２によるアダプティブアレイ基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態２による端末動作切替制御を示すフロー図である。
【図８】この発明の実施の形態１および２による端末動作切替制御に適用されるメッセージ連続送信方法を示すフロー図である。
【図９】従来のアダプティブアレイ基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
１  受信部、２，２０，３０  ユーザ信号処理部、３  受信ウェイトベクトル計算機、４  加算器、５  復調およびエラー判定回路、６  送信信号変調回路、７  送信ウェイトベクトル計算機、８  メモリ、９  送信部、１０  受信応答ベクトル計算機、１１  送信応答ベクトル計算機、１２，１４  メッセージ生成部、１３  受信レベル測定部、１００  基地局、２００  ダイバーシチ端末、３００  制御部、Ａ１，Ａ２，Ａ００，Ａ１０，Ａ２０  アンテナ、Ｓ１，Ｓ２  スイッチ回路、ＭＲ１，ＭＲ２，ＭＴ１，ＭＴ２  乗算器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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