(57)【要約】【課題】アレーアンテナと干渉キャンセラを組み合わせた場合においても、各通信端末に対応する各チャネル毎に干渉キャンセラを設けることなく、演算量を削減しつつ、所望信号を高い品質で受信すること。【解決手段】到来波方向推定部１１１〜１１３において通信端末１２０〜１２２に対して到来波方向推定を行う。基地局から見て到来方向が近い通信端末同士を群生成部１１５で群とする。群代表局選択部１１６は、群の中から一台、もしくは数台の通信端末を選択する。適応信号処理部１１７は、群中で選択された通信端末に対して適応信号処理を行い、群毎に受信ウェイトを生成する。この受信ウェイトは、各群に所属する通信端末全ての受信ウェイトとして用いられ、乗算器１１８，１１９で受信信号に乗算される。この得られた乗算結果を干渉キャンセラ処理に用いて群内の通信端末に対して通常の干渉キャンセラ処理を行う。【選択図】      図１
2006041562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信端末からの信号の到来方向を推定する方向推定手段と、前記複数の通信端末からの信号の個々の到来方向に基づいて少なくとも一つの通信端末を包含する群を生成する群生成手段と、前記群毎に受信指向性を形成し、この受信指向性を用いて前記群内に包含されるすべての通信端末に対してアレーアンテナ処理を行うアレーアンテナ処理手段と、を具備することを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
アレーアンテナ処理手段は、前記群に包含される通信端末のうち最も受信レベルが高い通信端末に対する受信指向性を前記群の受信指向性として用いることを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
【請求項３】
アレーアンテナ処理手段は、指向性パターンを保持する保持手段を具備し、前記保持手段に保持された指向性パターンから、前記群に対応する指向性パターンを選択することを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
【請求項４】
アレーアンテナ処理手段は、受信信号から求められた自己相関行列及び相互相関ベクトルを用いて前記群毎の受信指向性を形成することを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
【請求項５】
アレーアンテナ処理した後の信号に対して干渉キャンセラ処理を行う干渉キャンセラを具備することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の基地局装置。
【請求項６】
受信信号に通信端末個別の受信ウェイトを乗算した信号を用いて送信電力制御情報を復調する復調手段と、復調された送信電力制御情報にしたがって送信電力を制御する送信電力制御手段と、を具備することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の基地局装置。
【請求項７】
郡毎に形成された受信指向性を用いて送信指向性を求める送信指向性生成手段と、前記送信指向性で信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の基地局装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の基地局装置と無線通信を行うことを特徴とする通信端末装置。
【請求項９】
複数の通信端末からの信号の到来方向を推定する方向推定工程と、前記複数の通信端末からの信号の個々の到来方向に基づいて少なくとも一つの通信端末を包含する群を生成する群生成工程と、前記群毎に受信指向性を形成し、この受信指向性を用いて前記群内に包含されるすべての通信端末に対してアレーアンテナ処理を行うアレーアンテナ処理工程と、を具備することを特徴とする無線受信方法。
【請求項１０】
アレーアンテナ処理した後の信号に対して干渉キャンセラ処理を行う干渉キャンセラ工程を具備することを特徴とする請求項９記載の無線受信方法。
【請求項１１】
複数の通信端末からの信号の到来方向を推定する方向推定工程と、前記複数の通信端末からの信号の個々の到来方向に基づいて少なくとも一つの通信端末を包含する群を生成する群生成工程と、前記群毎に受信指向性を形成し、この受信指向性を用いて前記群内に包含されるすべての通信端末に対してアレーアンテナ処理を行うアレーアンテナ処理工程と、受信信号に通信端末個別の受信ウェイトを乗算した信号を用いて送信電力制御情報を復調する復調工程と、復調された送信電力制御情報にしたがって送信電力を制御する送信電力制御工程と、を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１２】
郡毎に形成された受信指向性を用いて送信指向性を求める送信指向性生成工程と、前記送信指向性で信号を送信する送信工程と、を具備することを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル無線通信システムにおいて使用される基地局装置及び無線受信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アレーアンテナとは、複数のアンテナ素子で構成されており、各アンテナ素子で受信する信号に各々振幅と位相の調整を与えて、受信の指向性を自由に設定できるアンテナである。この場合、受信信号に対して与える振幅と位相の調整は、受信信号処理回路において受信信号に複素係数を乗算することにより行うことができる。
【０００３】
図１８は、アレーアンテナを備えた基地局装置の構成を示すブロック図である。図１８においては、例として、２本のアンテナ素子で構成されたアレーアンテナを装備する基地局装置を示す。なお、通常基地局装置においては、複数の通信端末からの受信信号を復調するために、複数系統の受信信号処理回路を具備するが、図１８においては、説明を簡単にするために、受信信号処理回路を１系統のみ設けた場合について記述する。
【０００４】
図１８に示す基地局装置は、通信端末１８０６と通信を行う際に、アンテナ１８０１，１８０２を用いて通信端末１８０６からの信号を受信する。アンテナ１８０１で受信した信号は、受信無線回路１８０３で基底周波数帯域又は中間周波数帯域にダウンコンバートされ、受信信号処理回路１８０５に出力される。また、アンテナ１８０２で受信した信号は、受信無線回路１８０４で基底周波数帯域又は中間周波数帯域にダウンコンバートされ、受信信号処理回路１８０５に出力される。受信信号処理回路１８０５では、受信信号に復調処理を行う。また、受信信号処理回路１８０５では、受信信号に乗算する複素係数を調節する。これにより、アレーアンテナで希望方向から到来する電磁波のみを強く受信することができる。このように希望方向から到来する電磁波のみ強く受信することを「受信指向性を持つ」という。基地局装置において受信指向性を持つことにより、受信ＳＩＲ(Signal to Interference Ratio:以下ＳＩＲという)を高く保つことができる。なお、受信信号処理回路１８０５の構成は、使用する通信方式により決定する。しかしながら、基地局装置がこのようなアレーアンテナ処理を通信端末全てに対して行うことは処理量が膨大になるという問題点が挙げられる。
【０００５】
ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)方式を用いる際に、所望信号のみを抽出するために非常に有用な手段として干渉キャンセラがある。この干渉キャンセラは、通信相手の通信端末以外の他の通信端末からの信号（干渉）を除去して、受信信号から所望信号を抽出する技術である。
【０００６】
干渉キャンセラについて、特に特開平１０−１２６３８３号公報に示されるようなシンボルランキング型の干渉キャンセラを図１９を用いて説明する。まず、干渉キャンセラにおいては、受信信号保存部１９０１において受信した信号を各通信端末に対応するチャネル毎に保存する。保存された受信信号は、各通信端末の信号毎にそれぞれ逆拡散部１９０２〜１９０４に送られ、そこで逆拡散処理されて復調される。
【０００７】
復調された信号は、それぞれチャネル推定部１９０５〜１９０７に出力される。チャネル推定部１９０５〜１９０７では、復調信号と既知の信号であるパイロット信号とを比較し、その比較結果からチャネル推定値を求める。
【０００８】
チャネル推定部１９０５〜１９０７において求められたチャネル推定値は、レプリカ生成部１９０８〜１９１０にそれぞれ出力される。レプリカ生成部１９０８〜１９１０では、チャネル推定値からレプリカ信号を生成する。また、レプリカ生成部１９０８〜１９１０は、作成したレプリカ信号を受信信号保存部１９０１に送ると共に、生成したレプリカ信号の強さの情報をランキング部１９１１に送る。
【０００９】
ランキング部１９１１においては、各通信端末に対応するチャネル毎にレプリカ信号の強さに基づいて受信信号の大きい順に通信端末をランキングし、その結果を受信信号保存部１９０１に送る。また、この際、ランキングの高い通信端末に関しては、そのまま復調される。
【００１０】
受信信号保存部１９０１においては、受信信号からランキング部１９１１において大きい信号とランキングされたレプリカを引くことにより、ランキングの高い通信端末による干渉を取り除く。また、受信信号保存部１９０１においては、干渉が除かれた受信信号を逆拡散部１９０２〜１９０４に送り、上述と同様の処理を行って、受信信号から再度干渉除去を行う。干渉キャンセラは、このような処理を繰り返して、受信信号から干渉除去を行う。
【００１１】
例えば、ＣＤＭＡ方式によって多重された信号が図２０に示されるようになっている場合には、上述した処理により、通信端末３の信号２００１が先に取り除かれ、復調される。次いで、通信端末２の信号２００２が取り除かれ、復調される。最後に、通信端末１の信号２００３が復調される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アレーアンテナを用いて受信指向性を各通信端末に対応するチャネル毎に個別に与える無線通信システムにおいては、それぞれの通信端末に対して干渉となる度合いは通信端末毎に異なってくる。すなわち、図２１に示すように、通信端末１における受信信号２１０１、通信端末２における受信信号２１０２、及び通信端末３における受信信号２１０３でそれぞれ受信信号の大きさの順番が異なってくることになる。
【００１３】
このため、基地局装置全体で受信信号のランキングを一意に決めることができない。したがって、このようなシステムにおいて干渉キャンセラを適用する場合、干渉キャンセラを各通信端末に対応するチャネル毎に個別に設ける必要がある。これは、実際にハード設計を考慮すると非常に実現困難である。
【００１４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、アレーアンテナと干渉キャンセラを組み合わせた場合においても、各通信端末に対応するチャネル毎に干渉キャンセラを設けることなく、演算量を削減しつつ、所望信号を高い品質で受信することができる基地局装置及び無線受信方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の基地局装置は、複数の通信端末からの信号の到来方向を推定する方向推定手段と、前記複数の通信端末からの信号の個々の到来方向に基づいて少なくとも一つの通信端末を包含する群を生成する群生成手段と、前記群毎に受信指向性を形成し、この受信指向性を用いて前記群内に包含されるすべての通信端末に対してアレーアンテナ処理を行うアレーアンテナ処理手段と、を具備する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、複数の通信端末に対して群生成をおこなって、グループ分けを行い、その群毎に受信指向性を形成し、その群に属する通信端末すべてに群毎の受信指向性を適用している。この場合、各通信端末に対応するチャネル毎に受信指向性を形成せず、複数の通信端末を包含する群毎に受信指向性を形成しているので、通信端末数が多くても、演算量を少なくした状態で全通信端末に対してアレーアンテナ受信を行うことができる。したがって、全通信端末に対して高いＳＩＲ(Signal to Interference Ratio)で信号を受信することができる。
【００１７】
本発明の基地局装置は、上記構成において、アレーアンテナ処理手段が、前記群に包含される通信端末のうち一つの通信端末を選択し、その通信端末に対する受信指向性を前記群の受信指向性として用いる構成を採る。例えば、最も受信レベルが高い通信端末に対する受信指向性を前記群の受信指向性として用いる構成を採る。
【００１８】
この構成により、前記群に含まれる通信端末に対し同様の受信指向性を与えることが可能となり、前記群に含まれる全ての通信端末に対し高いSIRで信号を受信することが可能となる。
【００１９】
本発明の基地局装置は、上記構成において、アレーアンテナ処理手段が、指向性パターン及び、それを実現する受信ウェイトを保持する保持手段を具備し、前記保持手段に保持された受信ウェイトから、前記群に対応する受信ウェイトを選択する構成を採る。
【００２０】
この構成により、前記群に最適な受信ウェイトを前記保持手段から探すことにより信号処理等の処理を行うことなく、前記群に所属する通信端末に対し高いＳＩＲで信号を受信することが可能である。
【００２１】
本発明の基地局装置は、上記構成において、アレーアンテナ処理手段が、受信信号から求められた自己相関行列及び相互相関ベクトルを用いて前記群毎の受信指向性を形成する構成を採る。
【００２２】
この構成により、前記群に属する通信端末に全てを考慮して最適となるような指向性パターンを持つ受信ウェイトを生成することが可能となり、前記受信ウェイトを用いて前記群に属する全ての通信端末に対して受信を行うことにより高いＳＩＲで信号を受信することが可能となる。
【００２３】
本発明の基地局装置は、上記構成において、アレーアンテナ処理した後の信号に対して干渉キャンセラ処理を行う干渉キャンセラを具備する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、各群に包含される通信端末に対して同じ受信ウェイトを乗算するので、その群に包含される通信端末の信号電力の強さは一意に決まる。このため、この群に包含される通信端末に対してまとめて干渉キャンセラ処理を行うことができる。これにより、各通信端末に対応するチャネル毎に干渉キャンセラを設ける必要がなく、ハードを削減した状態で効率良く干渉キャンセラ処理を行うことができる。したがって、ＣＤＭＡ通信を行う際に有効な手段となる干渉キャンセラとアレーアンテナ処理を併用することを可能にし、優れた干渉除去能力を持たせることにより、収容通信端末数を増加させることができる。
【００２５】
本発明の基地局装置は、上記構成において、受信信号に通信端末個別の受信ウェイトを乗算した信号を用いて送信電力制御情報を復調する復調手段と、復調された送信電力制御情報にしたがって送信電力を制御する送信電力制御手段と、を具備する構成を採る。
【００２６】
これにより、遅延が許されないため干渉キャンセラを用いることなく復調することが必要な送信電力制御情報に対して、群毎の受信ウェイトではなく個別の受信ウェイトを用いることにより優れた受信特性を示すことが可能となる。
【００２７】
本発明の基地局装置は、上記構成において、郡毎に形成された受信指向性を用いて送信指向性を求める送信指向性生成手段と、前記送信指向性で信号を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、各通信端末毎の送信ウェイトを求める必要がないので処理量を削減することができる。また、各郡毎に生成した送信ウェイトを用いて通信を行うので、郡内に存在する通信端末に対して送信信号を直交化させた状態で送信を行うことが可能となる。
【００２９】
本発明の通信端末装置は、上記構成の基地局装置と無線通信を行うことを特徴とする。これにより、高いＳＩＲで無線通信を行うことができる。
【００３０】
本発明の無線受信方法は、複数の通信端末からの信号の到来方向を推定する方向推定工程と、前記複数の通信端末からの信号の個々の到来方向に基づいて少なくとも一つの通信端末を包含する群を生成する群生成工程と、前記群毎に受信指向性を形成し、この受信指向性を用いて前記群内に包含されるすべての通信端末に対してアレーアンテナ処理を行うアレーアンテナ処理工程と、を具備する。
【００３１】
この方法によれば、複数の通信端末に対して群生成をおこなって、グループ分けを行い、その群毎に受信指向性を形成し、その群に属する通信端末すべてに群毎の受信指向性を適用している。この場合、各通信端末に対応するチャネル毎に受信指向性を形成せず、複数の通信端末を包含する群毎に受信指向性を形成しているので、通信端末数が多くても、演算量を少なくした状態で全通信端末に対してアレーアンテナ受信を行うことができる。したがって、全通信端末に対して高いＳＩＲで信号を受信することができる。
【００３２】
本発明の無線受信方法は、上記方法において、アレーアンテナ処理した後の信号に対して干渉キャンセラ処理を行う干渉キャンセラ工程を具備する。
【００３３】
この方法によれば、各群に包含される通信端末に対して同じ受信ウェイトを乗算するので、その群に包含される通信端末の信号電力の強さは一意に決まる。このため、この群に包含される通信端末に対してまとめて干渉キャンセラ処理を行うことができる。これにより、各通信端末に対応するチャネル毎に干渉キャンセラを設ける必要がなく、ハードを削減した状態で効率良く干渉キャンセラ処理を行うことができる。したがって、ＣＤＭＡ通信を行う際に有効な手段となる干渉キャンセラとアレーアンテナ処理を併用することを可能にし、優れた干渉除去能力を持たせることにより、収容通信端末数を増加させることができる。
【００３４】
本発明の無線通信方法は、複数の通信端末からの信号の到来方向を推定する方向推定工程と、前記複数の通信端末からの信号の個々の到来方向に基づいて少なくとも一つの通信端末を包含する群を生成する群生成工程と、前記群毎に受信指向性を形成し、この受信指向性を用いて前記群内に包含されるすべての通信端末に対してアレーアンテナ処理を行うアレーアンテナ処理工程と、受信信号に通信端末個別の受信ウェイトを乗算した信号を用いて送信電力制御情報を復調する復調工程と、復調された送信電力制御情報にしたがって送信電力を制御する送信電力制御工程と、を具備する。
【００３５】
この構成により、干渉キャンセラを用いることで通信品質改善可能な一般情報に関しては、干渉キャンセラとの融合を考え、群毎に受信指向性を与えることにより前記干渉キャンセラの実現を容易にする。この場合、干渉キャンセラの実施により起る遅延が許されないため、干渉キャンセラにより通信品質改善が行えない送信電力制御情報に関しては、各通信端末個別の受信ウェイトを用いることにより、それぞれ情報の性質に応じて最も高いＳＩＲで受信できるような通信が可能となる。
【００３６】
本発明の無線通信方法は、上記方法において、郡毎に形成された受信指向性を用いて送信指向性を求める送信指向性生成工程と、前記送信指向性で信号を送信する送信工程と、を具備する。
【００３７】
この方法によれば、各通信端末毎の送信ウェイトを求める必要がないので処理量を削減することができる。また、各郡毎に生成した送信ウェイトを用いて通信を行うので、郡内に存在する通信端末に対して送信信号を直交化させた状態で送信を行うことが可能となる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、多数の通信端末に対して、限られた指向性数の中でアレーアンテナ処理を行って、多数の通信端末を指向性数分のグループに分け、そのグループ内において同一の指向性を持たせることにより、ＣＤＭＡ通信を行う際に有効な手段となる干渉キャンセラとアレーアンテナ処理を併用することを用意とし、収容通信端末数を増加させることである。
【００３９】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。ここでは、基地局装置が通信端末１２０〜１２２と無線通信を行う場合について説明する。
【００４０】
受信無線回路１０５〜１０７は、それぞれアンテナ１０２〜１０４を介して受信された信号に所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行う。なお、本実施の形態の基地局装置は、３本のアンテナによるアレーアンテナ受信機能を有するので、アンテナ及び受信無線回路は各々３個ずつ存在する。
【００４１】
それぞれの受信無線回路１０５〜１０７で処理されたベースバンド信号は、ベースバンド信号処理回路１０１に送られる。通常、基地局装置においては、複数の通信端末からの受信信号を復調するために、複数系統のベースバンド信号処理回路を備えている。本実施の形態においては、説明を簡単にするために通信端末を３つと想定し、これに対応してベースバンド信号処理回路１０１内には３つの処理系統を設けている。
【００４２】
受信信号復調回路１０８〜１１０は、通信端末１２０〜１２２の受信信号に対してＣＤＭＡ復調などのベースバンド処理を行う。到来波方向推定回路１１１〜１１３は、それぞれ通信端末１２０〜１２２からの受信信号に対して適応信号処理を行い、各通信端末からの信号の到来波方向を得て、各通信端末からの信号の到来方向を検知する。
【００４３】
集計回路１１４は、到来波方向推定回路１１１〜１１３からの出力である通信端末１２０〜１２２からの到来波方向情報を集計する。群生成回路１１５は、集計した到来波方向情報に基づいて通信端末の群分けを行う。群代表局選択回路１１６は、群生成回路１１５で生成した群毎に群の代表となる通信端末を選択する。
【００４４】
適応信号処理回路１１７は、群代表局選択回路１１６で群の代表として選択された通信端末の信号に対して適応信号処理を行って指向性を生成し、得られた指向性を各群の指向性とする。乗算器１１８，１１９は、それぞれ受信アンテナ１０２〜１０４において受信した信号を、それぞれ受信無線回路１０５〜１０７においてベースバンド復調した信号に、適応信号処理回路１１７で生成した群の指向性となる受信ウェイトを乗算する。ここでは、２つの群を生成することを考えているため２つの乗算器が存在する。
【００４５】
次に、上記構成を有する基地局装置の動作について説明する。
通信端末１２０〜１２２から送信された信号は、アンテナ１０２〜１０４を介してそれぞれ受信無線回路１０５〜１０７で受信され、そこで所定の無線受信処理がなされる。この無線受信処理された受信信号は、乗算器１１８，１１９に送られると共に、受信信号復調回路１０８〜１１０に送られる。受信信号復調回路１０８〜１１０においては、それぞれ通信端末１２０〜１２２に対して受信無線回路１０５〜１０７から受け取った信号に対してＣＤＭＡ復調などの処理を行い、それぞれ到来波方向推定回路１１１〜１１３に送る。到来波方向推定回路１１１〜１１３では、受信信号に対して到来波推定処理を行う。
【００４６】
到来波推定方法としては、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）を用いたビームフォーマ法、線形予測法、最小ノルム法などを挙げることができるが、特に制限はない。次いで、到来波推定回路１１１〜１１３において行った到来波方向の推定結果を集計回路１１４に出力する。
【００４７】
集計回路１１４においては、到来波方向の推定結果を集計することにより、通信端末１２０〜１２２からの信号の到来波方向を把握する。集計回路１１４では、各通信端末と到来波方向の角度（アンテナ正面方向を基準とした場合の角度）とを対応させて集計がなされる。
【００４８】
集計回路１１４は、各通信端末１２０〜１２２からの信号の到来波方向の情報を群生成回路１１５に出力する。群生成回路１１５では、通信端末を包含する群を生成する。すなわち、通信端末からの信号の到来波方向を少なくとも２つの指向性にグループ分けする。ここでは、通信端末１２０〜１２２を図２に示すように２つにグループ分けした場合を考える。
【００４９】
具体的には、群生成回路１１５では、次のようにして群を生成する。群生成回路１１５には、集計回路１１４から通信端末と到来波方向の角度とを対応させた集計情報が送られる。群生成回路１１５では、集計情報に基づいて一つの群に包含される通信端末の数が均等になるように、群の角度範囲を設定して群を生成する。この場合、あらかじめ群の数は設定されているので、通信端末の数が既知であれば、群を生成することができる。したがって、通信端末からの信号の到来が密の方向では、群に設定される角度範囲は狭くなり、通信端末からの信号の到来が疎の方向では、群に設定される角度範囲は広くなる。
【００５０】
また、前述のように通信端末の数だけに着目するのではなく、基地局での各通信端末からの受信信号の電力も考慮し、各通信端末からの受信信号を測定し、各群の受信電力が均等になるように群生成を行うことも可能である。この際、全ての通信端末を考慮するのではなく、基地局において特定の電力以上の電力を持っていると分かった通信端末のみを考慮に入れるという方式も考えられる。
【００５１】
さらに、一つの通信端末からの信号が反射などの原因で、複数の到来方向から到来することを考慮すると、到来方向毎に信号を区別することができる。これを利用して、通信端末毎の制御ではなく、各群に同じ数の到来波がくるように群を生成することも可能である。また、この際、上記のように到来波の数だけに着目するのではなく、基地局において各到来波の信号電力を考慮し、各群における到来波の信号電力の総和が等しくなるように群生成を行うことも可能である。
【００５２】
また、存在する通信端末の中から基地局での受信電力が大きいものを少なくとも一つ選択し、その選ばれた通信端末を中心に群を生成するということも考えられる。この場合、その選ばれた通信端末からの信号が同じような到来方向でないことを確認する必要がある。
【００５３】
このように、群を生成することにより、その同一群内において同一の受信ウェイト用いることが可能になる。そのため、各通信端末毎に受信ウェイトを生成する必要がなくなるため、大幅な演算量の削減が可能となる。
【００５４】
また、群生成を行う際に基地局のセル、もしくはセクタ内を全て網羅するように群を生成することも可能である。この場合、新たに通信端末が増えた場合においても、到来方向推定でその通信端末の位置を推定することにより、新しい通信端末がどの群に所属するかが分るため、その通信端末の所属する群において、もともと使われていた受信ウェイトを通信の最初から用いることが可能となる。
【００５５】
具体的に、本発明における郡生成を図２を用いて説明する。図２から分かるように、基地局装置２０１は、群生成回路１１５により、群Ａ２０２中に通信端末１２０，１２１が含まれ、群Ｂ２０３中に通信端末１２２が含まれるような群（指向性）を生成する。群生成回路１１５は、群生成結果（群の角度設定範囲及びその群に含まれる通信端末）を群代表局選択回路１１６に送る。群代表局選択回路１１６では、各群の中からそれぞれ一つの代表局を選択する。具体的には、郡代表局選択回路１１６では、群に含まれる通信端末のうち受信信号の受信電力（レベル）が高いものなどを群代表局として選択する方法、群の中心にいる移動局を選択する方法などが考えられる。図２に示す例では、群Ａ２０２から通信端末１２０を代表局として選択し、群Ｂ２０３から通信端末１２２を代表局として選択する。各群の代表局の情報及び受信信号は、適応信号処理回路１１７に送られる。
【００５６】
適応信号処理回路１１７においては、各群の代表局の受信信号に対して適応信号処理を行って各群に対応した受信ウェイトを生成する。これにより、各群に対応する受信指向性が形成される。図２に示す場合には、群Ａ２０２の代表局が通信端末１２０であり、群Ｂ２０３の代表局が通信端末１２２であるので、適応信号処理回路１１７では、通信端末１２０，１２２の受信信号について適応信号処理を行う。ここで、適応信号処理は、例えばＬＭＳ(Least Mean Square)、ＲＬＳ(Recursive Least Squares)などのアルゴリズムを用いて行う。
【００５７】
具体的には、適応信号処理回路１１７では、図３に示すように、まず、受信信号をチャネル推定部３０１に送り、そこで既知信号であるパイロット部分を用いてチャネル推定を行い、伝送路状態を推定する。この推定値をレプリカ生成部３０２に送る。なお、受信信号は、個別受信ウェイト生成部３０３で生成された受信ウェイトが乗算された後にチャネル推定部３０１に送られる。いまだ受信ウェイトが生成されていない場合には、無指向性のウェイト、もしくは固定のウェイトが乗算されることになる。
【００５８】
レプリカ生成部３０２では、推定した伝送路を通って受信されるであろう信号のレプリカを前記推定値を用いて生成する。そして、このレプリカと、既知信号とを比較し、その誤差信号を個別受信ウェイト生成部３０３に送る。
【００５９】
個別受信ウェイト生成部３０３では、誤差信号を用いて受信ウェイトを生成する。このとき、下記式（１）に示す式を用いて受信ウェイトを生成する。この受信ウェイトを受信信号に乗算し、この乗算後の受信信号について上記と同様の処理を行い、誤差信号を個別受信ウェイト生成部３０３に送る。そして、個別受信ウェイト生成部３０３では、誤差信号を用いて受信ウェイトを生成する。この処理を繰り返して、例えばＬＭＳアルゴリズムなどを用いて誤差信号を収束させる。収束後の受信ウェイトを出力する。
【００６０】
Ｗm+1＝Ｗm＋ｕＥ［Ｘmｅ*m］                            …式（１）
ここで、Ｗ：ウェイト値、ｕ：忘却係数、Ｘ：受信信号、ｅ：誤差信号である。
【００６１】
適応信号処理回路１１７で群毎に求められた受信ウェイトは、乗算器１１８，１１９に送られる。乗算器１１８，１１９では、受信信号に群毎の受信ウェイトが乗算される。これにより、群Ａ２０２及び群Ｂ２０３のそれぞれの受信指向性を持つ受信信号が得られる。ここで、乗算器１１８において群Ａに対する受信ウェイトを乗算し、乗算器１１９において群Ｂに対応する受信ウェイトを乗算する場合には、乗算器１１８において生成した受信信号を通信端末１２０、１２１において用い、乗算器１１９において生成した受信信号を通信端末１２２は用いることによりそれぞれの通信端末にとって望ましい受信ウェイトを用いて通信を行うことが可能となる。
【００６２】
上記実施の形態に係る基地局装置では、複数の通信端末に対して群生成をおこなって、グループ分けを行い、その群毎に受信指向性を形成し、その群に属する通信端末すべてに群毎の受信指向性を適用している。この場合、各通信端末に対応するチャネル毎に受信指向性を形成せず、複数の通信端末を包含する群毎に受信指向性を形成しているので、通信端末数が多くても、演算量を少なくした状態で全通信端末に対してアレーアンテナ受信を行うことができる。したがって、全通信端末に対して高いＳＩＲ(Signal to Interference Ratio)で信号を受信することができる。
【００６３】
上記実施の形態では、各群で一つの代表局の通信端末に対して適応信号処理を行い、受信ウェイトを生成する場合について説明しているが、本発明においては、各群毎に複数の通信端末を選択し、選択した複数の通信端末に対して適応信号処理を行い、その複数の通信端末が生成した受信ウェイトの中から最適な受信ウェイトを随時決定するようにしても良い。
【００６４】
このようにすることにより、より受信精度を高めることができる。また、複数の通信端末を選択しておくことにより、適応信号処理対象である通信端末が移動したり、通信を終了したりした後でも継続して制御が可能となる。
【００６５】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。図４において、図１と同じ部分には図１と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００６６】
図４に示す基地局装置において、指向性パターン保存部４０２は、複数の指向性パターンをあらかじめ保存しておくための蓄積部である。指向性パターン選択回路４０１は、群生成回路１１５で生成された群構成に基づいて、現在使用するために最もふさわしいと思われる指向性パターンを指向性パターン保存部４０２で選択し、各群に選択した指向性パターンを割り当てる。乗算器１１８，１１９は、それぞれ通信端末１２０〜１２２からの受信信号に、指向性パターン選択回路４０１で選択した各群毎の指向性パターンの中から各通信端末の属する群の受信ウェイトを乗算する。
【００６７】
次に、上記構成を有する基地局装置の動作について説明する。
通信端末１２０〜１２２からの信号について到来波方向を推定するまでの動作は実施の形態１と同様である。到来波方向推定回路１１１〜１１３で求められた到来波方向の推定結果は、集計回路１１４に送られる。集計回路１１４においては、到来波方向の推定結果を集計することにより、通信端末１２０〜１２２からの信号の到来方向を把握する。集計回路１１４では、各通信端末と到来波方向の角度（アンテナ正面方向を基準とした場合の角度）とを対応させて集計がなされる。
【００６８】
集計回路１１４は、各通信端末１２０〜１２２からの信号の到来方向の情報を群生成回路１１５に出力する。群生成回路１１５では、通信端末を包含する群を生成する。すなわち、通信端末からの信号の到来方向を少なくとも２つの指向性にグループ分けする。ここでは、アンテナを３本使っており、少なくとも２つの群を生成することが可能であるので、通信端末１２０〜１２２を図５に示すように２つにグループ分けする。
【００６９】
具体的には、群生成回路１１５では、次のようにして群を生成する。群生成回路１１５には、集計回路１１４から通信端末と到来波方向の角度とを対応させた集計情報が送られる。群生成回路１１５では、集計情報に基づいて一つの群に包含される通信端末の数が均等になるように、群の角度範囲を設定して群を生成する。この場合、あらかじめ群の数は設定されているので、通信端末の数が既知であれば、群を生成することができる。したがって、通信端末からの信号の到来が密の方向では、群に設定される角度範囲は狭くなり、通信端末からの信号の到来が疎の方向では、群に設定される角度範囲は広くなる。
【００７０】
図５から分かるように、基地局装置５０１は、群生成回路１１５により、群Ａ５０２中に通信端末１２０，１２１が含まれ、群Ｂ５０３中に通信端末１２２が含まれるような群（指向性）を生成する。群生成回路１１５は、群生成結果（群の角度設定範囲及びその群に含まれる通信端末）を指向性パターン選択回路４０１に送る。
【００７１】
指向性パターン選択回路４０１では、群Ａ５０２及び群Ｂ５０３の方向及び角度設定範囲に基づいて指向性パターン保存部４０２からそれぞれの群に適合した指向性パターンを選択する。なお、指向性パターン保存部４０２には、指向性パターンに対応する受信ウェイトが保存されている。
【００７２】
例えば、指向性パターン保存部４０２において、図６に示すような指向性パターンを保存している場合、図５に示すように群生成したときの群Ａ５０２には、図６の指向性パターン６０２を割り当て、群Ｂ５０３には、図６の指向性パターン６０３を割り当てる。また、指向性パターン選択回路４０１は、選択された群毎の受信ウェイトを乗算器１１８，１１９に送る。乗算器１１８，１１９では、受信信号に群毎の受信ウェイトが乗算される。これにより、群Ａ５０２及び群Ｂ５０３のそれぞれの受信指向性を持つ受信信号が得られる。この群毎の受信指向性は、群に属する通信端末すべてに適用されることになる。
【００７３】
上記実施の形態に係る基地局装置では、複数の通信端末に対して群生成をおこなって、グループ分けを行い、その群毎に受信指向性を形成し、その群に属する通信端末すべてに群毎の受信指向性を適用している。この場合、各通信端末に対応するチャネル毎に受信指向性を形成せず、複数の通信端末を包含する群毎に受信指向性を形成しているので、通信端末数が多くても、演算量を少なくした状態で全通信端末に対してアレーアンテナ受信を行うことができる。したがって、全通信端末に対して高いＳＩＲで信号を受信することができる。
【００７４】
また、上記実施の形態では、図６に示す指向性パターンを用いた場合について説明しているが、本発明においては、図６に示す指向性パターン以外の指向性パターン、例えば図７に示すような、図６に示す指向性パターンと角度設定範囲が異なる指向性パターンも保持しておき、適宜選択するようにしても良い。これにより、群に包含される通信端末の数や群構成に応じて適応的に最適な指向性パターンを群に割り当てることができる。なお、図６及び図７において、参照符号６０１は基地局装置を示す。
【００７５】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。ここでは、基地局装置が通信端末８３１〜８３３と無線通信を行う場合について説明する。
【００７６】
受信無線回路８０４〜８０６は、それぞれアンテナ８０１〜８０３を介して受信された信号に所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行う。なお、本実施の形態の基地局装置は、３本のアンテナによるアレーアンテナ受信機能を有するので、アンテナ及び受信無線回路は各々３個ずつ存在する。
【００７７】
受信信号復調回路８０７〜８０９は、通信端末８３１〜８３３の受信信号に対してＣＤＭＡ復調などのベースバンド処理を行う。チャネル推定回路８１０〜８１２は、それぞれ通信端末８３１〜８３３からの受信信号に対して既知信号であるパイロット部分を用いてチャネル推定を行う。
【００７８】
レプリカ生成回路８１３〜８１５は、チャネル推定回路８１０〜８１２から出力されたチャネル推定の結果に基づいてデータの仮判定を行い、その仮判定の結果に基づいてレプリカを生成する。
【００７９】
個別受信ウェイト生成回路８１６〜８１８は、それぞれ実際に受信した信号にウェイトをかけた信号から、レプリカ生成回路８１３〜８１５において生成したレプリカを引いた誤差信号と、受信信号とを入力し、この誤差信号と受信信号を用いて適応信号処理を行い、各通信端末に対応するチャネル毎に受信ウェイトを生成し、更新する。
【００８０】
誤差信号重み付け回路８１９〜８２１は、誤差信号、受信信号、及びチャネル推定結果を入力し、それらに基づいて誤差信号に重み付けを行う。群生成回路８２２は、個別受信ウェイト生成回路８１６〜８１８において生成された受信ウェイトに基づいて各通信端末の位置を推定し、その結果に基づいて群を生成する。
【００８１】
誤差信号平均回路８２３，８２４は、それぞれ群生成回路８２２で生成された群構成情報に基づいて、それぞれの群に属する通信端末のチャネル推定値などによって重み付けされた誤差信号を平均化する。ここで、チャネル推定値による重み付けは行っても行わなくても良い。
【００８２】
群別受信ウェイト生成回路８２５，８２６は、それぞれ誤差信号平均回路８２３，８２４によって生成された平均誤差信号に基づいて、それぞれの群に用いられる受信ウェイトを生成する。ここで、群別受信ウェイト生成回路８２５，８２６には、各アンテナで受信した信号が入力されているため、この信号を適応信号処理に用いることもできる。
【００８３】
指向性乗算回路８２７，８２８は、それぞれ群別受信ウェイト生成回路で生成した受信ウェイトを、受信無線回路８０４〜８０６からの信号に乗算することにより、受信信号に指向性を持たせる。
【００８４】
干渉キャンセラ８２９，８３０は、それぞれ指向性乗算回路８２７，８２８において指向性を持たせた受信信号に対して、各群毎に干渉キャンセラ処理を行う。
【００８５】
なお、本実施の形態に係る基地局装置おいては、３本のアンテナを用いて２つの群を生成することを考えるため、各群に関しては２系列で示している。
【００８６】
次に、上記構成を有する基地局装置の動作について説明する。
ここでは、基地局装置が、通信端末８３１〜８３３と無線通信を行う場合について説明する。通信端末８３１〜８３３からの信号は、アンテナ８０１〜８０３を介してそれぞれ受信無線回路８０４〜８０６で受信され、そこで所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）が行われる。ここでは、通信端末８３１に対するベースバンド信号処理について説明し、同様のベースバンド信号処理である通信端末８３２，８３３に対するベースバンド信号処理については説明を省略する。
【００８７】
まず、受信無線回路８０４〜８０６で受信した信号に対して受信信号復調回路８０７で逆拡散処理などの処理を行って復調する。この復調信号は、個別受信ウェイト生成回路８１６及び誤差信号重み付け回路８１９に直接送られる。また、復調信号は、個別受信ウェイト生成回路８１６で生成された受信ウェイトが乗算されてチャネル推定回路８１０に送られる。この場合、受信ウェイトがまだ生成されていない場合には、無指向性のウェイト値が復調信号に乗算される。
【００８８】
チャネル推定回路８１０においては、図９に示すように、既知信号であるパイロット信号９０１と実際に入力された信号９０２との位相回転量φ９０３を計算しチャネル推定値を計算する。また、データ信号に関しては、求めたチャネル推定値を乗算することにより位相回転補償を行い、その結果に基づいて仮判定を行い、その結果をレプリカ生成回路８１３に転送する。また、チャネル推定回路８１０は、チャネル推定結果を誤差信号重み付け回路８１９に送る。
【００８９】
レプリカ生成回路８１３においては、仮判定した結果に基づいてレプリカを生成する。生成したレプリカ信号は、受信ウェイトを乗算された受信信号から減算され、各通信端末毎の誤差信号を生成するために用いられる。生成された誤差信号と、受信ウェイトを乗算していない受信信号は、個別受信ウェイト生成回路８１８及び誤差信号重み付け回路８１９に送られる。
【００９０】
個別受信ウェイト生成回路８１６においては、入力した受信信号と誤差信号とに基づいてＬＭＳアルゴリズム、ＲＬＳアルゴリズムなどを用いて適応信号処理を行い、各通信端末毎の受信ウェイトを生成し、その結果を群生成回路８２２に送る。ＬＭＳアルゴリズムを用いる場合には、上記式（１）を用いる。
【００９１】
ここまでの処理については、実施の形態１における、適応信号処理回路１１７における処理と同じである。
【００９２】
誤差信号重み付け回路８１９においては、入力した誤差信号をチャネル推定値によって重み付けを行う。誤差重み付け回路８１９は、チャネル推定値で重み付けした誤差信号を誤差信号平均回路８２３に送る。
【００９３】
以上の動作は、各通信端末に対応するベースバンド信号処理部それぞれについて独立に行う。
【００９４】
群生成回路８２２においては、個別受信ウェイト生成回路８１６〜８１８から各通信端末毎のウェイト情報を受信し、その受信ウェイトに基づいて各通信端末からの到来波が存在する方向を推定し、この推定結果から群を生成する。この群生成について、図１０及び図１１を用いて説明する。
【００９５】
図１０に示すように、通信端末８３１〜８３３の指向性がそれぞれ指向性１００１〜１００３のように示される場合、通信端末８３１〜８３３からの信号の到来波は、それぞれ−３０°，−６０°，１３５°方向にいると考えられる。このときには、図１１に示すように、近い位置に存在する通信端末８３１，８３２を包含する群Ａ１１０２を生成し、通信端末８３３を包含する群Ｂ１１０３を生成する。このように生成した群Ａ１１０２の情報を誤差信号平均回路８２３に送り、群Ｂ１１０３の情報を８２４に送る。なお、各群が持つ角度設定範囲については、実施の形態１と同様にして設定する。
【００９６】
誤差信号平均回路８２３，８２４においては、それぞれ群Ａ，群Ｂに存在する通信端末に対する重み付けをされた誤差信号を平均し、それぞれ群別受信ウェイト生成回路８２５，８２６へ送る。群別受信ウェイト生成回路８２５，８２６においては、入力した平均誤差信号に基づいてＬＭＳアルゴリズム、ＲＬＳアルゴリズムなどを用いた適応信号処理を行い、群別の受信ウェイトを生成し、それぞれ群Ａの指向性を生成する指向性乗算回路８２７、群Ｂの指向性を生成する指向性乗算回路８２８に送る。なお、ＬＭＳアルゴリズムを用いた場合の処理は、以下の式（２）を用いて行う。
【００９７】
【数１】
2006041562.tif 000003
ここで、Ｗ：グループ用ウェイト値、ｕ：忘却係数、Ｘ：受信信号、ｅ：誤差信号、ξ：チャネル推定値、Ｋ：群内の通信端末数である。
【００９８】
指向性乗算回路８２７，８２８においては、受信無線回路８０４〜８０６において受信した信号に対して、それぞれ群Ａ，群Ｂの指向性を乗算して群毎の指向性をもつ信号を生成する。生成された信号は、それぞれ干渉キャンセラ８２９，８３０に送られる。干渉キャンセラ８２９，８３０においては、それぞれ独立に干渉キャンセラ処理を行う。
【００９９】
上記実施の形態に係る基地局装置では、複数の通信端末に対して群生成をおこなって、グループ分けを行い、その群毎に受信指向性を形成し、その群に属する通信端末すべてに群毎の受信指向性を適用している。この場合、通信端末毎に受信指向性を形成せず、複数の通信端末を包含する群毎に受信指向性を形成しているので、通信端末数が多くても、全通信端末に対してアレーアンテナ受信を行うことができる。したがって、全通信端末に対して高いＳＩＲ(Signal to Interference Ratio)で信号を受信することができる。
【０１００】
この構成により、各通信端末毎個別の受信ウェイトを用いて、その受信ウェイトから得られる情報に基づいて群形成が可能となる。これにより、下り回線において各通信端末毎に個別の送信ウェイトを用いたいときにおいては、各通信端末毎個別の受信ウェイトを用いて送信ウェイトを生成することが可能となる。
【０１０１】
また、この基地局装置では、各群に包含される通信端末に対して同じ受信ウェイトを乗算するので、その群に包含される通信端末の信号電力の強さは一意に決まる。このため、この群に包含される通信端末に対してまとめて干渉キャンセラ処理を行うことができる。これにより、各通信端末に対応するチャネル毎に干渉キャンセラを設ける必要がなく、ハードを削減した状態で効率良く干渉キャンセラ処理を行うことができる。したがって、ＣＤＭＡ通信を行う際に有効な手段となる干渉キャンセラとアレーアンテナ処理を併用することを可能にし、優れた干渉除去能力を持たせることにより、収容通信端末数を増加させることができる。
【０１０２】
（実施の形態４）
図１２は、本発明の実施の形態４に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。受信無線回路１２０４〜１２０６は、それぞれアンテナ１２０１〜１２０３で受信される信号をベースバンド復調する。本実施の形態においては、例として３本のアンテナによるアレーアンテナ受信機能を有する基地局装置について説明するため、アンテナ部及び受信無線回路は各々３個ずつ存在する。
【０１０３】
受信信号復調回路１２０７〜１２０９は、それぞれ通信端末１２３０〜１２３２の受信信号に対してＣＤＭＡ復調などのベースバンド処理を行う。自己相関行列生成回路１２１０〜１２１２は、それぞれ通信端末１２３０〜１２３２からの受信信号から自己相関関数を求める。
【０１０４】
相関ベクトル生成回路１２１３〜１２１５は、それぞれ通信端末１２３０〜１２３２からの参照信号としてパイロット信号（既知信号）を用いた場合の受信信号と参照信号との間の相互相関ベクトルを求める。
【０１０５】
個別ウェイト生成回路１２１６〜１２１８は、それぞれ自己相関行列生成回路１２１０〜１２１２から入力する自己相関行列と、相関ベクトル生成回路１２１３〜１２１５から入力する相互相関ベクトルとから個別受信ウェイトを計算して生成する。
【０１０６】
群生成回路１２１９は、個別受信ウェイト生成回路１２１６〜１２１８で生成された受信ウェイトに基づいて各通信端末の位置を推定し、その結果に基づいて群を生成する。相関ベクトル合成回路１２２０，１２２１は、それぞれ群生成回路１２１９で生成された群構成などの群情報に基づいて、それぞれの群に属する通信端末の相関ベクトルを合成する。
【０１０７】
群用自己相関行列生成回路１２２２，１２２３は、それぞれ群生成回路１２１９で生成された群情報に基づいて、それぞれの群に属する通信端末を認識し、群に属する通信端末の自己相関行列を用いて群用受信ウェイト生成に用いる自己相関行列を生成する。また、群用自己相関行列生成回路１２２２，１２２３は、各アンテナでの受信信号を受け取っているため、アンテナでの受信信号の自己相関行列を求めても良い。
【０１０８】
群用受信ウェイト生成回路１２２４，１２２５は、それぞれ相関ベクトル合成回路１２２０，１２２１から相関ベクトルを入力し、群用受信ウェイト生成回路１２２２，１２２３から自己相関行列を入力し、この相関ベクトルと自己相関行列から群用の受信ウェイトを生成する。
【０１０９】
受信ウェイト乗算回路１２２６，１２２７は、それぞれ群別受信ウェイト生成回路１２２４，１２２５で生成した受信ウェイトを受信無線回路１２０４〜１２０６で受信した信号に乗算して、受信信号に指向性を与える。
【０１１０】
干渉キャンセラ１２２８，１２２９は、それぞれ受信ウェイト乗算回路において指向性を持たせた受信信号に対して各群毎に干渉キャンセラ処理を行う。
【０１１１】
なお、本実施の形態に係る基地局装置おいては、３本のアンテナを用いて２つの群を生成することを考えるので、各群に関しては２系列示している。また、１２３３〜１２３５は、それぞれ通信端末１２３０〜１２３２に対応するベースバンド処理部である。
【０１１２】
次に、上記構成を有する基地局装置の動作について説明する。
ここでは、基地局装置は、通信端末１２３０〜１２３２と無線通信を行う場合について説明する。通信端末１２３０〜１２３２から送信された信号は、アンテナ１２０１〜１２０３を介してそれぞれ受信無線回路１２０４〜１２０６で受信され、そこでベースバンド信号処理される。ここでは、通信端末１２３０に対するベースバンド処理部である１２３３の処理系統の動作について説明し、同様の動作である通信端末１２３１，１２３２に対するベースバンド処理部である１２３４，１２３５については説明を省略する。
【０１１３】
まず、受信無線回路１２０４〜１２０６で受信した信号に対して、受信信号復調回路１２０７で逆拡散処理などの処理を行って復調する。この復調信号は、自己相関行列生成回路１２１０及び相関ベクトル生成回路１２１３に送られる。自己相関行列生成回路１２１０においては、下記式（３）に示すように、受信信号復調回路１２０７から入力した信号を用いて自己相関行列を生成し、この自己相関行列を個別受信ウェイト生成回路１２１６に送る。
【０１１４】
相関ベクトル生成回路１２１３においては、下記式（４）に示すように、受信信号復調回路１２０７から入力した受信信号と、既知信号であるパイロット信号を参照信号として相互相関ベクトルを生成し、この相互相関ベクトルを個別受信ウェイト生成回路に送る。
【０１１５】
ｒxr（１）＝Ｘ（１）ｒ*（１）
ｒxr（ｍ）＝βｒxr（ｍ−１）＋（１−β）Ｘ（ｍ）ｒ*（ｍ）
（ｍ＝２，３…）                                  式（３）
ここで、ｒxr：受信信号と参照信号との相関ベクトル、β：忘却係数、Ｘ：受信信号である。
【０１１６】
【数２】
2006041562.tif 000004
式（４）
ここで、Ｒxx：自己相関行列、β：忘却係数、Ｘ：受信信号である。
【０１１７】
個別受信ウェイト生成回路１２１６においては、入力した自己相関行列と，相互相関ベクトルとを用いて下記式（５）のようにして、通信端末１２３０に対する受信ウェイトを生成する。
【０１１８】
Ｗ（ｍ）＝Ｒxx-1（ｍ）ｒxr（ｍ）  （ｍ＝１，２…）      …式（５）
ここで、Ｒxx：自己相関行列、ｒxr：受信信号と参照信号との相関ベクトルである。
【０１１９】
群生成回路１２１９においては、個別受信ウェイト生成回路１２１６〜１２１８から各通信端末のウェイト情報を受信し、その受信ウェイトに基づいて各通信端末からの信号の到来波の存在する方向を推定し、この推定結果を用いて群を生成する。この群生成方法については、実施の形態３と同様である。ここでは、通信端末１２３０，１２３１が群Ａに属し、通信端末１２３２が群Ｂに属するとする。
【０１２０】
このように生成した群Ａの情報（群構成や通信端末）を相関ベクトル合成回路１２２０及び群用自己相関行列生成回路１２２２に送り、群Ｂの情報（群構成や通信端末）を相関ベクトル合成回路１２２１及び群用自己相関行列生成回路１２２３に送る。
【０１２１】
相関ベクトル合成回路１２２０，１２２１においては、それぞれ群Ａに所属する通信端末１２３０，１２３１、群Ｂに所属する通信端末１２３２に対して求められた相関ベクトルを群毎に合成する。
【０１２２】
群Ａに対して相関ベクトル合成回路１２２０で生成された合成相関ベクトルは、群用受信ウェイト生成回路１２２４に送られ、群Ｂに対して相関ベクトル合成回路１２２１で生成された合成相関ベクトルは、群用受信ウェイト生成回路１２２５に送られる。
【０１２３】
群用自己相関行列生成回路１２２２，１２２３においては、それぞれ群Ａに所属する通信端末１２３０，１２３１、群Ｂに所属する通信端末１２３２に対して求められた自己相関行列を群毎に合成し、もしくは郡内の一つ通信端末の自己相関行列を選択して、群用自己相関行列として生成する。また、群用自己相関行列生成回路１２２２，１２２３は、各アンテナの受信信号も受信しているため、アンテナでの受信信号の自己相関行列を群別自己相関行列としても良い。群Ａに対して群用自己相関行列生成回路１２２２で生成された群用自己相関行列は、群用受信ウェイト生成回路１２２４に送られ、群Ｂに対して群用自己相関行列生成回路１２２３で生成された群用自己相関行列は、群用受信ウェイト生成回路１２２５に送られる。
【０１２４】
群別受信ウェイト生成回路１２２４，１２２５においては、入力した合成相関ベクトル値と群用自己相関行列とに基づいて、下記式（６）に示すようにして群用受信ウェイト値を生成する。これらの群用受信ウェイトは、それぞれ群Ａの指向性を生成する指向性乗算回路１２２７及び群Ｂの指向性を生成する指向性乗算回路１２２８に送られる。
【０１２５】
Ｗ（ｍ）＝Ｒxx-1（ｍ）ｒxr（ｍ）  （ｍ＝１，２…）      …式（６）
ここで、Ｒxx：自己相関行列、ｒxr：合成相関ベクトルである。
【０１２６】
指向性乗算回路１２２６，１２２７においては、受信無線回路１２０４〜１２０６で受信した信号に対して、それぞれ群Ａ，群Ｂの指向性を乗算して、それぞれの受信信号に群毎の指向性を持たせる。群毎の指向性が付与された信号は、それぞれ干渉キャンセラ１２２８，１２２９に送られる。干渉キャンセラ１２２８，１２２９においては、群毎の指向性が付与された信号に対して、それぞれ独立に干渉キャンセラ処理を行う。
【０１２７】
上記実施の形態に係る基地局装置では、複数の通信端末に対して群生成をおこなって、グループ分けを行い、その群毎に受信指向性を形成し、その群に属する通信端末すべてに群毎の受信指向性を適用している。この場合、通信端末毎に受信指向性を形成せず、複数の通信端末を包含する群毎に受信指向性を形成しているので、通信端末数が多くても、全通信端末に対してアレーアンテナ受信を行うことができる。したがって、全通信端末に対して高いＳＩＲ(Signal to Interference Ratio)で信号を受信することができる。
【０１２８】
この構成により、各通信端末毎個別の受信ウェイトを用いて、その受信ウェイトから得られる情報に基づいて群形成が可能となる。これにより、下り回線において各通信端末毎に個別の送信ウェイトを用いたいときにおいては、各通信端末毎個別の受信ウェイトを用いて送信ウェイトを生成することが可能となる。
【０１２９】
また、この基地局装置では、各群に包含される通信端末に対して同じ受信ウェイトを乗算するので、その群に包含される通信端末の信号電力の強さは一意に決まる。このため、この群に包含される通信端末に対してまとめて干渉キャンセラ処理を行うことができる。これにより、各通信端末に対応したチャネル毎に干渉キャンセラを設ける必要がなく、ハードを削減した状態で効率良く干渉キャンセラ処理を行うことができる。したがって、ＣＤＭＡ通信を行う際に有効な手段となる干渉キャンセラとアレーアンテナ処理を併用することを可能にし、優れた干渉除去能力を持たせることにより、収容通信端末数を増加させることができる。
【０１３０】
（実施の形態５）
図１３は、本発明の実施の形態５に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。ここでは、基地局装置が通信端末１３３１〜１３３３と無線通信を行う場合について説明する。
【０１３１】
受信無線回路１３０４〜１３０６は、それぞれアンテナ１３０１〜１３０３で受信される信号をベースバンド復調する。本実施の形態においては、例として３本のアンテナによるアレーアンテナ受信機能を有する基地局装置について説明するため、アンテナ及び受信無線回路は各々３個ずつ存在する。
【０１３２】
受信復調回路１３０７〜１３０９は、それぞれ通信端末１３３１〜１３３３の受信信号に対してＣＤＭＡ復調などのベースバンド処理を行う。到来波方向推定回路１３１０〜１３１２は、それぞれ通信端末１３２１〜１３２３からの受信信号に対して到来波方向推定を行う。チャネル推定回路１３１３〜１３１５は、それぞれ通信端末１３２１〜１３２３からの受信信号に対して既知信号であるパイロット部分を用いてチャネル推定を行う。
【０１３３】
レプリカ生成回路１３１６〜１３１８は、それぞれチャネル推定回路１３１０〜１３１２から入力したチャネル推定結果に基づいてデータの仮判定を行い、その仮判定の結果に基づいてレプリカを生成する。誤差信号重み付け回路１３１９〜１３２１は、それぞれ実際に受信した信号にウェイトを乗算した信号からレプリカ生成回路１３１６〜１３１８で作成した信号を減算して得られる誤差信号と、受信信号と、チャネル推定結果とを入力し、これらに基づいて誤差信号に重み付けを行う。
【０１３４】
群生成回路１３２２は、到来波方向推定回路１３１０〜１３１２で推定した各通信端末の位置に基づいて群を生成する。平均誤差信号生成回路１３２３，１３２４は、それぞれ群生成回路１３２２で生成された群情報に基づいて、それぞれの群に属する通信端末のチャネル推定値によって重み付けされた誤差信号を平均化する。
【０１３５】
群別受信ウェイト生成回路１３２５，１３２６は、それぞれ誤差信号平均回路１３２３，１３２４で生成された平均誤差信号に基づいてそれぞれの群に用いられる受信ウェイトを生成する。受信ウェイト乗算回路１３２７，１３２８は、それぞれ群別受信ウェイト生成回路で生成した受信ウェイトを、受信無線回路１３０４〜１３０６で受信した信号に乗算することにより、受信信号に指向性を与える。
【０１３６】
干渉キャンセラ１３２９，１３３０は、それぞれ受信ウェイト乗算回路において指向性を付与した受信信号に対して各群毎に干渉キャンセラ処理を行う。
【０１３７】
本実施の形態に係る基地局装置おいては、３本のアンテナを用いて２つの群を生成することを考えるため、各群に関しては２系列示している。また、ベースバンド処理部１３３４〜１３３６は、それぞれ通信端末１３３１〜１３３３に対応するベースバンド処理部である。
【０１３８】
次に、上記構成を有する基地局装置の動作について説明する。
ここでは、基地局装置が通信端末１３３１〜１３３３と無線通信を行う場合について説明する。通信端末１３３１〜１３３３から送信された信号は、アンテナ１３０１〜１３０３を介してそれぞれ受信無線回路１３０４〜１３０６で受信され、そこでベースバンド信号処理される。ここでは、通信端末１３３１に対するベースバンド処理部１３３４の系統の動作について説明し、同様の動作である通信端末１３３２，１３３３に対するベースバンド処理部１３３５，１３３６の系統の動作についての説明は省略する。
【０１３９】
まず、受信無線回路１３０４〜１３０６で受信した信号は、受信信号復調回路１３０７で逆拡散処理などの処理により復調される。この復調信号は、到来波方向推定回路１３１６及び誤差信号重み付け回路１３１９に直接送られる。また、この復調信号は、群別受信ウェイト生成回路１３２５で生成された受信ウェイトが乗算された後にチャネル推定回路１３１３に送られる。この場合、受信ウェイトがまだ生成されていない場合には、無指向性のウェイト値が復調信号に乗算される。
【０１４０】
チャネル推定回路１３１３においては、図１２に示するように、既知信号であるパイロット信号と実際に入力した信号との位相回転量φを計算し、チャネル推定値を計算する。また、データ信号に関しては、求めたチャネル推定値を乗算することにより位相回転補償を行い、その結果に基づいて仮判定を行い、その結果をレプリカ生成回路１３１６に送る。チャネル推定結果については、誤差信号重み付け回路１３２３に送る。レプリカ生成回路１３１６においては、仮判定した結果に基づいてレプリカを生成する。生成したレプリカ信号は、受信ウェイトが乗算された受信信号から減算して各通信端末毎の誤差信号を生成するために用いられる。生成された誤差信号と、受信ウェイトを乗算していない受信信号とは、誤差信号重み付け回路１３１９に送られる。
【０１４１】
誤差信号重み付け回路１３１９においては、入力した誤差信号に対してチャネル推定値などによって重み付けを行う。この重み付けしたチャネル推定値は、誤差信号平均回路１３２３に送られる。ここで、重み付けは行っても行わなくても良い。
【０１４２】
上記の動作を各通信端末のベースバンド処理回路１３３４〜１３３６でそれぞれ独立に行う。
【０１４３】
群生成回路１３２２においては、到来波方向推定回路１３１０〜１３１２で推定した各通信端末からの信号の到来方向に基づいて群を生成する。この群生成は、上記実施の形態３と同様に行う。ここでは、通信端末１３３１，１３３２を包含する群Ａと、通信端末１３３３を包含する群Ｂとを生成する。この群Ａの情報を誤差信号平均回路１３２３に送り、群Ｂの情報を誤差信号平均回路１３２４に送る。
【０１４４】
誤差信号平均回路１３２３，１３２４においては、それぞれ群Ａ、群Ｂに所属する通信端末に対する重み付けをされた誤差信号を平均し、平均化された誤差信号をそれぞれ群別受信ウェイト生成回路１３２５，１３２６に送る。
【０１４５】
群別受信ウェイト生成回路１３２５，１３２６においては、入力した平均誤差信号に基づいてＬＭＳアルゴリズムやＲＬＳアルゴリズムなどを用いた適応信号処理を行い、群別の受信ウェイトを生成し、この群別の受信ウェイトをそれぞれ群Ａの指向性を生成する指向性乗算回路１３２７、群Ｂの指向性を生成する指向性乗算回路１３２８に送る。なお、ＬＭＳアルゴリズムを用いた場合の処理は、上記式（２）により行う。また、群別受信ウェイト生成回路１３２５，１３２６においては、各アンテナでの受信信号も入力されているため、それらを適応信号処理に用いることも可能である
【０１４６】
指向性乗算回路１３２７，１３２８においては、受信無線回路１３０４〜１３０６で受信した信号に対して、それぞれ群Ａ、群Ｂの指向性を乗算して群毎の指向性を持つ信号を生成する。生成された信号は、それぞれ干渉キャンセラ１３２９，１３３０に送られる。干渉キャンセラ１３２９，１３３０においては、各群毎にそれぞれ独立に干渉キャンセラ処理を行う。
【０１４７】
上記実施の形態に係る基地局装置では、複数の通信端末に対して群生成をおこなって、グループ分けを行い、その群毎に受信指向性を形成し、その群に属する通信端末すべてに群毎の受信指向性を適用している。この場合、通信端末毎に受信指向性を形成せず、複数の通信端末を包含する群毎に受信指向性を形成しているので、通信端末数が多くても、演算量を少なくした状態で全通信端末に対してアレーアンテナ受信を行うことができる。したがって、全通信端末に対して高いＳＩＲ(Signal to Interference Ratio)で信号を受信することができる。
【０１４８】
この構成により、各通信端末毎個別の到来方向推定を用いて、その受信ウェイトから得られる情報に基づいて群形成が可能となる。これにより、下り回線において各通信端末毎に個別に指向性を生成したい場合においては、各通信端末毎個別の到来方向推定結果を用いて送信ウェイトを生成することが可能となる。
【０１４９】
また、この基地局装置では、各群に包含される通信端末に対して同じ受信ウェイトを乗算するので、その群に包含される通信端末の信号電力の強さは一意に決まる。このため、この群に包含される通信端末に対してまとめて干渉キャンセラ処理を行うことができる。これにより、各通信端末に対応するチャネル毎に干渉キャンセラを設ける必要がなく、ハードを削減した状態で効率良く干渉キャンセラ処理を行うことができる。したがって、ＣＤＭＡ通信を行う際に有効な手段となる干渉キャンセラとアレーアンテナ処理を併用することを可能にし、優れた干渉除去能力を持たせることにより、収容通信端末数を増加させることができる。
【０１５０】
（実施の形態６）
図１４は、本発明の実施の形態６に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。ここでは、基地局装置が通信端末１４３０〜１４３２と無線通信を行う場合について説明する。
【０１５１】
受信無線回路１４０４〜１４０６は、それぞれアンテナ１４０１〜１４０３で受信される信号をベースバンド復調する。本実施の形態においては、例として３本のアンテナによるアレーアンテナ受信機能を有する基地局装置について説明しているので、アンテナ及び受信無線回路は各々３個ずつ存在する。
【０１５２】
受信信号復調回路１４０７〜１４０９は、それぞれ通信端末１４３０〜１４３２の受信信号に対してＣＤＭＡ復調などのベースバンド処理を行う。到来波方向推定回路１４１０〜１４１２は、それぞれ通信端末１４３０〜１４３２に対して到来波方向推定を行う。
【０１５３】
自己相関行列生成回路１４１３〜１４１５は、それぞれ通信端末１４３０〜１４３２からの受信信号から自己相関関数を求める。相関ベクトル生成回路１４１６〜１４１８は、それぞれ通信端末１４３０〜１４３２からの参照信号としてパイロット信号を用いた場合の受信信号と参照信号との間の相互相関ベクトルを求める。
【０１５４】
群生成回路１４１９は、到来波方向推定回路１４１０〜１４１２において推定した各通信端末の位置に基づいて群を生成する。相関ベクトル合成回路１４２０，１４２１は、それぞれ群生成回路１４１９で生成された群情報に基づいて、それぞれの群に属する通信端末の相関ベクトルを合成する。
【０１５５】
群用自己相関行列生成回路１４２２，１４２３は、それぞれ群生成回路１４１９で生成された群情報に基づいて、それぞれの群に属する通信端末を認識し、群に属する通信端末の自己相関行列を用いて群別受信ウェイト生成に用いる自己相関行列を生成する。また、群用自己相関行列生成回路１４２２，１４２３は、各アンテナでの受信信号も受け取っているため、アンテナでの受信信号を用いて自己相関行列を用いても良い。
【０１５６】
群別受信ウェイト生成回路１４２４，１４２５は、それぞれ相関ベクトル合成回路１４２０，１４２１から相関ベクトルを入力し、群別受信ウェイト生成回路１４２２，１４２３から自己相関行列を入力し、これらの相関ベクトルと自己相関行列とから群用の受信ウェイトを生成する。
【０１５７】
受信ウェイト乗算回路１４２６，１４２７は、それぞれ群別受信ウェイト生成回路１４２４，１４２５で生成した受信ウェイトを、受信無線回路１４０４〜１４０６で受信した信号に乗算することにより受信信号に指向性を持たせる。
【０１５８】
干渉キャンセラ１４２８，１４２９は、それぞれ受信ウェイト乗算回路において指向性を持たせた受信信号に対して各群毎に干渉キャンセラ処理を行う。
【０１５９】
なお、本実施の形態に係る基地局装置においては、３本のアンテナを用いて２つの群を生成することを考えるため、各群に関しては２系列示している。また、ベースバンド処理部１４３３〜１４３５は、それぞれ通信端末１４３０〜１４３２に対応するベースバンド処理部である。
【０１６０】
次に、上記構成を有する基地局装置の動作について説明する。
通信端末１４３０〜１４３２から送信された信号は、アンテナ１４０１〜１４０３を介してそれぞれ受信無線回路１４０４〜１４０６で受信され、そこでベースバンド信号処理される。ここでは、通信端末１４３０に対するベースバンド処理部１４３３の系統の動作について説明し、同様の動作である通信端末１４３１，１４３２に対するベースバンド処理部１４３４，１４３５の系統の動作については説明を省略する。
【０１６１】
まず、受信無線回路１４０４〜１４０６で受信した信号に対して、受信信号復調回路１４０７で逆拡散処理などの処理を行って復調する。この復調信号は、自己相関行列生成回路１４１３及び相関ベクトル生成回路１４１６に送られる。自己相関行列生成回路１４１３においては、上記式（４）に示すようにして、受信信号復調回路１４０７から入力した信号を用いて自己相関行列を生成する。
【０１６２】
相関ベクトル生成回路１４１６においては、上記式（３）に示すようにして、受信信号復調回路１４０７から入力した受信信号と、既知信号であるパイロット信号を参照信号として相互相関ベクトルを生成する。
【０１６３】
群生成回路１４１９においては、到来方向推定回路１４１０〜１４１２から各通信端末のウェイト情報を受信し、その受信ウェイトに基づいて各通信端末からの信号の到来方向を推定し、この推定結果を用いて群を生成する。この群生成方法は、上記実施の形態３と同様である。ここでは、通信端末１４３０，１４３１が包含される群Ａと、通信端末１４３２が包含される群Ｂとを生成する。このように生成した群Ａの情報を相関ベクトル合成回路１４２０及び群別自己相関行列生成回路１４２２に送り、群Ｂの情報を相関ベクトル合成回路１４２１及び群別自己相関行列生成回路１４２３に送る。
【０１６４】
相関ベクトル合成回路１４２０，１４２１においては、それぞれ群Ａに所属する通信端末１４３０，１４３１、群Ｂに存在する通信端末１４３２に対して求められた相関ベクトルを群毎に合成する。群Ａに対して相関ベクトル合成回路１４２０で生成された合成相関ベクトルは、群別受信ウェイト生成回路１４２４に送られ、群Ｂに対して相関ベクトル合成回路１４２１で生成された合成相関ベクトルは、群別受信ウェイト生成回路１４２５に送られる。
【０１６５】
群別自己相関行列生成回路１４２２，１４２３においては、それぞれ群Ａに所属する通信端末１４３０，１４３１、群Ｂに存在する通信端末１４３２に対して求められた自己相関行列を群毎に合成し、もしくは郡内の一つ通信端末の自己相関行列を選択して、群別自己相関行列として生成する。また、群別自己相関行列生成回路１４２２，１４２３は、各アンテナの受信信号も受信しているため、アンテナでの受信信号の自己相関行列を群別自己相関行列としても良い。群Ａに対して群別自己相関行列生成回路１４２２で生成された群別自己相関行列は、群別受信ウェイト生成回路１４２４に送られ、群Ｂに対して群別自己相関行列生成回路１４２３で生成された群別自己相関行列は、群別受信ウェイト生成回路１４２５に送られる。
【０１６６】
群別受信ウェイト生成回路１４２４，１４２５においては、入力した合成相関ベクトル値と群別自己相関行列に基づいて、上記式（６）に示すようにして、群別受信ウェイト値を生成する。これらの群別受信ウェイト値は、それぞれ群Ａの指向性を生成する指向性乗算回路１４２７、群Ｂの指向性を生成する指向性乗算回路１４２８に送られる。
【０１６７】
指向性乗算回路１４２６，１４２７においては、受信無線回路１４０４〜１４０６で受信した信号に対して、それぞれ群Ａ、群Ｂの指向性を乗算して群毎の指向性を持つ信号を生成する。生成された信号は、それぞれ干渉キャンセラ１４２８，１４２９に送られる。
【０１６８】
干渉キャンセラ１４２８，１４２９においては、群毎にそれぞれ独立に干渉キャンセラ処理を行う。
【０１６９】
上記実施の形態に係る基地局装置では、複数の通信端末に対して群生成をおこなって、グループ分けを行い、その群毎に受信指向性を形成し、その群に属する通信端末すべてに群毎の受信指向性を適用している。この場合、通信端末毎に受信指向性を形成せず、複数の通信端末を包含する群毎に受信指向性を形成しているので、通信端末数が多くても、演算量を少なくした状態で全通信端末に対してアレーアンテナ受信を行うことができる。したがって、全通信端末に対して高いＳＩＲ(Signal to Interference Ratio)で信号を受信することができる。
【０１７０】
この構成により、各通信端末毎個別の到来方向推定を用いて、その受信ウェイトから得られる情報に基づいて群形成が可能となる。これにより、下り回線において各通信端末毎に個別に指向性を生成したい場合においては、各通信端末毎個別の到来方向推定結果を用いて送信ウェイトを生成することが可能となる。
【０１７１】
また、この基地局装置では、各群に包含される通信端末に対して同じ受信ウェイトを乗算するので、その群に包含される通信端末の信号電力の強さは一意に決まる。このため、この群に包含される通信端末に対してまとめて干渉キャンセラ処理を行うことができる。これにより、各通信端末に対応するチャネル毎に干渉キャンセラを設ける必要がなく、ハードを削減した状態で効率良く干渉キャンセラ処理を行うことができる。したがって、ＣＤＭＡ通信を行う際に有効な手段となる干渉キャンセラとアレーアンテナ処理を併用することを可能にし、優れた干渉除去能力を持たせることにより、収容通信端末数を増加させることができる。
【０１７２】
（実施の形態７）
図１５は、本発明の実施の形態７に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。ここでは、基地局装置が通信端末１５３９〜１５４１と無線通信を行う場合について説明する。
【０１７３】
受信無線回路１５０４〜１５０６は、それぞれアンテナ１５０１〜１５０３で受信される信号をベースバンド復調する。本実施の形態においては、例として３本のアンテナによるアレーアンテナ受信機能を有する基地局装置について説明するため、アンテナ及び受信無線回路は各々３個ずつ存在する。
【０１７４】
ベースバンド処理部１５０７〜１５０９は、それぞれ通信端末１５３９〜１５４１の受信信号に対してベースバンド処理を行う。受信信号復調回路１５１０〜１５１２は、それぞれ通信端末１５３９〜１５４１の受信信号に対してＣＤＭＡ復調などの処理を行う。
【０１７５】
適応信号処理回路１５１３〜１５１５は、それぞれ通信端末１５３９〜１５４１からの受信信号に対して適応信号処理を行い、受信ウェイト生成、受信ウェイト乗算、及び情報復調などを行う。
【０１７６】
ＴＰＣ情報復調回路１５１６〜１５１８は、それぞれ実際に受信した信号にウェイトを乗算した信号を適応信号処理回路１５１３〜１５１５から入力し、ＴＰＣ情報（送信電力制御信号）を復調する。生成ウェイト通知回路１５１９〜１５２１は、それぞれ適応信号処理回路１５１３〜１５１５で生成した受信ウェイトを入力し、群生成回路や誤差信号生成回路に通知する。
【０１７７】
誤差信号通知回路１５２２〜１５２４は、それぞれ適応信号処理回路１５１３〜１５１５で受信ウェイトを生成する際に用いた誤差信号を入力し、群生成回路や誤差信号生成回路に通知する。チャネル推定値通知回路１５２５〜１５２７は、それぞれ適応信号処理回路１５１３〜１５１５で受信ウェイトを生成する際に用いたチャネル推定値を入力し、群生成回路や誤差信号生成回路に通知する。
【０１７８】
群生成回路１５２８は、生成ウェイト通知回路１５１９〜１５２１から入力した受信ウェイトに基づいて、通信端末を複数の群に分ける。群別誤差信号生成回路１５２９，１５３０は、それぞれ群生成回路１５２８で生成された群情報に基づいて、チャネル推定値通知回路から入力したそれぞれの群に属する通信端末のチャネル推定値、及び誤差信号通知回路から入力した誤差信号を用いて群毎の受信ウェイトを生成するために使用する誤差信号を生成する。
【０１７９】
群別受信ウェイト生成回路１５３１，１５３２は、それぞれ誤差信号平均回路１５２９，１５３０で生成された平均誤差信号に基づいてそれぞれの群に用いられる受信ウェイトを生成する。
【０１８０】
受信ウェイト乗算回路１５３３，１５３４は、それぞれ群別受信ウェイト生成回路で生成した受信ウェイトを受信無線回路１５０４〜１５０６で受信した信号に乗算することにより受信信号に指向性を持たせる。
【０１８１】
干渉キャンセラ１５３５，１５３６は、それぞれ受信ウェイト乗算回路で指向性を持たせた受信信号に対して各群毎に干渉キャンセラ処理を行う。送信電力制御回路１５３７は、ＴＰＣ情報復調回路１５１６〜１５１８で復調したＴＰＣ情報に基づいて送信電力を決定する。送信信号生成回路１５３８は、通信端末に対して送信する信号を生成する。
【０１８２】
なお、本実施の形態に係る基地局装置においては、３本のアンテナを用いて２つの群を生成することを考えるため、各群に関しては２系列示している。
【０１８３】
次に、上記構成を有する基地局装置の動作について説明する。
通信端末１５３９〜１５４１から送信された信号は、アンテナ１５０１〜１５０３を介してそれぞれ受信無線回路１５１０〜１５０２で受信され、そこでベースバンド信号処理される。ここでは、通信端末１５３９に対するベースバンド処理部１５０７の系統の動作について説明し、同様の動作である通信端末１５４０，１５４１に対するベースバンド処理部１５０８，１５０９の系統の動作の説明は省略する。
【０１８４】
まず、受信無線回路１５０４〜１５０６で受信した信号に対して、受信信号復調回路１５１０で逆拡散処理などの処理を行って復調する。この復調信号は、適応信号処理回路１５１３に送られる。
【０１８５】
適応信号処理回路１５１３においては、ＬＭＳアルゴリズムやＲＬＳアルゴリズムなどを用いて信号処理を行って受信ウェイトを生成し、受信した信号にこの受信ウェイトを乗算する。ＬＭＳアルゴリズムを用いた処理は、上記式（１）を用いて行う。適応信号処理回路１５１３では、上記実施の形態で説明したようにして受信ウェイト、チャネル推定値、及び誤差信号が生成される。この乗算した結果の信号をＴＰＣ情報復調回路１５１６に送り、生成した受信ウェイトを生成ウェイト通知回路１５１９に送り、受信ウェイトを生成する際に用いたチャネル推定値をチャネル推定値通知回路１５２５に送り、誤差信号を誤差信号通知回路１５２２に送る。
【０１８６】
ＴＰＣ情報復調回路１５１６においては、適応信号処理回路１５１３から受信信号に受信ウェイトを乗算することにより、より高いＳＩＲで受信することが可能になった信号を受信し、ＴＰＣ情報を復調する。ここで、ＴＰＣの復調を行うのは、通信端末から送られたＴＰＣ情報は、基地局から送信する信号にすぐ反映する必要があるため、他の信号と異なり干渉キャンセラ１５３５，１５３６に送って干渉除去を行う遅延が許されないためである。各通信端末毎の個別の受信ウェイトを乗算して復調する構成としても構成上負荷がかからないので、本実施の形態においては、干渉キャンセラを用いない代わりに、受信信号に個別の受信ウェイトを乗算した信号を用いてＴＰＣ情報を復調する。復調されたＴＰＣ情報は、送信電力制御回路１５３７に送られ、送信信号生成回路１５３８で生成された送信信号を送信する際の送信電力制御に用いられる。
【０１８７】
上記処理を他のベースバンド処理部１５０８，１５０９においても同様に行う。
【０１８８】
群生成回路１５２８においては、生成ウェイト通知回路１５１９〜１５２１から各通信端末のウェイト情報を受信し、その受信ウェイトに基づいて各通信端末からの信号の到来方向を推定し、その推定結果を用いて群を生成するか、各通信端末において生成したヌルの情報に基づいて群を生成する。各通信端末からの信号の到来方向を推定する場合の群生成方法は、上記実施の形態３と同じである。ここでは、通信端末１５３９，１５４０を包含する群Ａ、通信端末１５４１を包含する群Ｂを生成する。このように生成した群Ａの情報を誤差信号生成回路１５２９に送り、群Ｂの情報を１５３０に送る。なお、ヌルの情報を用いて群生成を行う際には、同じようなヌルの情報を持つ通信端末を同じ群とする。
【０１８９】
誤差信号生成回路１５２９，１５３０においては、それぞれ群Ａ、群Ｂに存在する通信端末に対する誤差信号、チャネル推定値を受信し、それに基づいて群別の受信ウェイトを生成するための誤差信号を生成し、この誤差信号をそれぞれ群別受信ウェイト生成回路１５３１，１５３２に送る。
【０１９０】
群別受信ウェイト生成回路１５３１，１５３２においては、入力した各群毎の誤差信号に基づいてＬＭＳアルゴリズムや、ＲＬＳアルゴリズムなどを用いた適応信号処理を行い、群別の受信ウェイトを生成し、この受信ウェイトをそれぞれ群Ａの指向性を生成する指向性乗算回路１５３３及び群Ｂの指向性を生成する指向性乗算回路１５３４に送る。ここで、誤差信号として、各通信端末の誤差信号を各通信端末のチャネル推定値で重み付けしたものに対して群に存在する通信端末全てで平均化したものを用いた場合の、ＬＭＳアルゴリズムを用いた処理は、上記式（２）を用いて行う。
【０１９１】
指向性乗算回路１５３３，１５３４においては、受信無線回路１５０４〜１５０６で受信した信号に対して、それぞれ群Ａ、群Ｂの指向性を乗算して群毎の指向性を持つ信号を生成する。生成された信号は、それぞれ干渉キャンセラ１５３５，１５３６に送られる。
【０１９２】
干渉キャンセラ１５３５，１５３６においては、群毎にそれぞれ独立に干渉キャンセラ処理を行う。
【０１９３】
上記実施の形態に係る基地局装置では、複数の通信端末に対して群生成をおこなって、グループ分けを行い、その群毎に受信指向性を形成し、その群に属する通信端末すべてに群毎の受信指向性を適用している。したがって、全通信端末に対して高いＳＩＲ(Signal to Interference Ratio)で信号を受信することができる。
【０１９４】
また、本実施の形態においては、送信電力制御情報に関してのみ個別の受信ウェイトを用い、干渉キャンセラを使用しない場合について説明しているが、その他の情報復調の遅延が許されない情報に関しても同様の処理を行うことが有効であることは明らかである。
【０１９５】
上記実施の形態に係る基地局装置により、情報復調に際して遅延の許されない送信電力制御情報などに関しては、個別の受信ウェイトを乗算することにより復調し、情報復調に際して遅延の許される情報に関しては、群別の受信ウェイトを乗算することにより復調することが可能となり、情報の性質に応じた信号処理を行うことが可能となっている。
【０１９６】
また、この基地局装置では、各群に包含される通信端末に対して同じ受信ウェイトを乗算するので、その群に包含される通信端末の信号電力の強さは一意に決まる。このため、この群に包含される通信端末に対してまとめて干渉キャンセラ処理を行うことができる。これにより、各通信端末に対応したチャネル毎に干渉キャンセラを設ける必要がなく、ハードを削減した状態で効率良く干渉キャンセラ処理を行うことができる。したがって、ＣＤＭＡ通信を行う際に有効な手段となる干渉キャンセラとアレーアンテナ処理を併用することを可能にし、優れた干渉除去能力を持たせることにより、収容通信端末数を増加させることができる。
【０１９７】
（実施の形態８）
本実施の形態では、郡生成結果に基づいて個々の郡に対しビーム形成を行う場合について説明する。
【０１９８】
図１６は、本発明の実施の形態８に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。図１６において、図１と同一の部分については図１と同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１９９】
図１６に示す基地局装置においては、郡生成回路１１５で求められた郡生成結果（例えば、群の角度設定範囲及びその群に含まれる通信端末）を入力し、その郡生成結果に基づいて各郡に対してビームを向けるようにビーム形成を行うビーム形成回路１６０１を備えている。
【０２００】
上記構成を有する基地局装置においては、実施の形態１と同様にして、受信信号から到来方向を推定し、その到来方向を用いて複数のチャネルに対して郡生成回路１１５で郡生成を行う。この郡生成結果は、ビーム形成回路１６０１に送られる。ビーム形成回路１６０１においては、群生成回路１１５で生成された各群に対して指向性が向くようなビームを生成するための受信ウェイトを生成する。
【０２０１】
ここで、受信ウェイトを生成する方法としては、例えば、従来のアレーアンテナにおいて用いられているビームフォーミング型の処理を群の中心に入る通信端末に対して行うことで可能である。また、群に存在する通信端末の複数に対してビームフォーミングを行い、その中から最適な受信ウェイトを選択したり、複数の受信ウェイトを合成することにより、群に最適な受信ウェイトを生成することも可能である。
【０２０２】
ビーム形成回路１６０１で生成された受信ウェイトは、乗算器１１８，１１９に送られる。乗算器１１８，１１９では、受信信号に群毎の受信ウェイトが乗算される。これにより、群毎に受信指向性を持つ受信信号が得られる。
【０２０３】
上記実施の形態に係る基地局装置では、複数の通信端末に対して群生成をおこなって、グループ分けを行い、その群毎に受信指向性を形成し、その群に属する通信端末すべてに群毎の受信指向性を適用している。この場合、各通信端末に対応するチャネル毎に受信指向性を形成せず、複数の通信端末を包含する群毎に受信指向性を形成しているので、通信端末数が多くても、演算量を少なくした状態で全通信端末に対してアレーアンテナ受信を行うことができる。したがって、全通信端末に対して高いＳＩＲで信号を受信することができる。また、本構成では、ＬＭＳ、ＲＬＳなどの複雑な適応信号処理を用いて受信ウェイトを生成する必要がないため、受信ウェイトを求めるためのハード規模の簡易化が可能となる。
【０２０４】
（実施の形態９）
本実施の形態では、郡毎に生成した受信ウェイト（グループウェイト）を用いて、アダプティブアレイアンテナ（ＡＡＡ）を用いた送信を行うための送信ウェイトを生成し、その送信ウェイトでＡＡＡ送信を行う場合について説明する。
【０２０５】
図１７は、本発明の実施の形態９に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。図１７において、図１と同一の部分については図１と同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０２０６】
図１７に示す基地局装置においては、適応信号処理回路１１７で求められた郡毎の受信ウェイト（グループウェイト）を入力し、そのグループウェイトを用いて送信ウェイトを求める送信ウェイト生成回路１７０１と、送信ウェイト生成回路１７０１で得られた送信ウェイトを送信データに乗算することにより送信信号を生成する送信信号生成回路１７０２と、送信信号に所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換やアップコンバートなど）を行う送信無線回路１７０３〜１７０５とを備えている。
【０２０７】
上記構成を有する基地局装置においては、実施の形態１と同様にして、受信信号から到来方向を推定し、その到来方向を用いて複数のチャネルに対して郡生成回路１１５で郡生成を行う。そして、郡生成結果を用いて郡毎の受信ウェイト（グループウェイト）を求める。このグループウェイトは、送信ウェイト生成回路１７０１に送られる。
【０２０８】
送信ウェイト生成回路１７０１では、グループウェイトを用いて送信ウェイトを求める。ここで、グループウェイトから送信ウェイトを求める方法としては、グループウェイトとして生成した受信ウェイトをそのまま用いる方法や、基地局の受信と送信とで周波数が異なることを考慮して、グループウェイトとして生成した受信ウェイトを変換することなどが挙げられる。送信ウェイト生成回路１７０１で求められた送信ウェイトは、送信信号生成回路１７０２に送られる。送信信号生成回路１７０２では、ディジタル変調された送信データに送信ウェイトを乗算して送信信号を生成する。
【０２０９】
この送信信号は、アンテナ１０２〜１０４に対応する送信無線回路１７０３〜１７０５に送られ、送信信号に対して所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換やアップコンバートなど）が行われる。この無線送信処理された送信信号は、アンテナ１０２〜１０４を介して通信端末１２０〜１２２に向けて送信される。
【０２１０】
上記実施の形態に係る基地局装置では、複数の通信端末に対して群生成をおこなって、グループ分けを行い、その群毎に受信指向性を形成し、その群に属する通信端末すべてに群毎の受信指向性を適用している。この場合、各通信端末に対応するチャネル毎に受信指向性を形成せず、複数の通信端末を包含する群毎に受信指向性を形成しているので、通信端末数が多くても、演算量を少なくした状態で全通信端末に対してアレーアンテナ受信を行うことができる。したがって、全通信端末に対して高いＳＩＲで信号を受信することができる。また、本構成では、各通信端末毎の送信ウェイトを求める必要がないので処理量を削減することができる。
【０２１１】
下り回線において、各通信端末に対する送信信号は直交化されているために符号間干渉を除去することが可能である。しかしながら、従来のＡＡＡ送信において行われるように、各通信端末毎に異なる送信ウェイトを用いて通信を行う場合には、この直交性が崩れてしまう。本構成によれば、各郡毎に生成した送信ウェイトを用いて通信を行うので、郡内に存在する通信端末に対して送信信号を直交化させた状態で送信を行うことが可能となる。
【０２１２】
上記実施の形態３〜７において、干渉キャンセラの方式などについては、特に制限されず、シングルユーザ型、マルチユーザ型、マルチステージ型のいずれを用いても良い。
【０２１３】
本発明は上記実施の形態１〜９に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態１〜９の内容については、適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０２１４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の基地局装置は、アレーアンテナ処理を行う際に、通信端末からの信号の到来方向に基づいて、通信端末をいくつかの群にグループ化してその群内に属する通信端末に対して同一の受信ウェイトを用いる。これにより、複数の通信端末に対して個々に適応信号処理を行い、各通信端末毎に異なる受信ウェイトを乗算する必要がなく、少ない演算量でアレーアンテナ処理を行うことができる。
【０２１５】
また、上記グループ化により、群内の通信端末の信号の強さを一意に定めることができるので、各通信端末に対応したチャネル毎に干渉キャンセラを設ける必要がなく、小さいハード規模で干渉キャンセラ処理を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る基地局装置の群生成を説明するための概念図
【図３】本発明の実施の形態１に係る基地局装置の適応信号処理回路の内部構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態２に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態２に係る基地局装置の群生成を説明するための概念図
【図６】本発明の実施の形態２に係る基地局装置の指向性パターン保存回路に保存されている指向性パターンを示す概念図
【図７】本発明の実施の形態２に係る基地局装置の指向性パターン保存回路に保存されている指向性パターンを示す概念図
【図８】本発明の実施の形態３に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態３に係る基地局装置においてチャネル推定を行う際の概念を示す図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る基地局装置と通信を行う各通信端末の指向性パターンを示す図
【図１１】本発明の実施の形態３に係る基地局装置の群生成を説明するための概念図
【図１２】本発明の実施の形態４に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態５に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態６に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図１５】本発明の実施の形態７に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図１６】本発明の実施の形態８に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図１７】本発明の実施の形態９に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図１８】従来の基地局装置を示すブロック図
【図１９】干渉キャンセラの構成を示すブロック図
【図２０】ＣＤＭＡ方式で多重された信号を示す概念図
【図２１】アレーアンテナ処理を各通信端末に対して用いた際に、ＣＤＭＡ方式で多重された信号が各通信端末毎に異なっていることを示す概念図
【符号の説明】
１０２〜１０４  アンテナ
１０５〜１０７  受信無線回路
１０８〜１１０  受信信号復調回路
１１１〜１１３  到来波方向推定回路
１１４  集計回路
１１５  群生成回路
１１６  群代表局選択回路
１１７  適応信号処理回路
１１８，１１９  乗算回路
１２０〜１２２  通信端末
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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