(57)【要約】【課題】隣接する基地局間で直交性を持つアンテナパタンが割り付けられている状態で新局を設置する場合に、既存の基地局同士の直交性を保った状態で新局と新局に隣接する既存の基地局との間のアンテナパタンが直交性を有するように、アンテナパタンの割り付けが行えるようにする。【解決手段】複数の基地局および複数の基地局を制御する制御局を有する無線通信システムにおいて、制御局が、複数の基地局に対して、それぞれの基地局が利用可能な複数の周波数帯毎に指向性パタンを対応させたアンテナパタンを割り付け、複数の基地局のそれぞれに、割り付けたアンテナパタンを複数の周波数帯毎の指向性パタンに対応付けるためのパラメータを送信すると、複数の基地局は、制御局より受信したパラメータに基づいて、複数の周波数帯に指向性パタンを対応付け、対応付けた指向性パタンに従って、アンテナからの信号を送受信するようにした。【選択図】  図１３
2011061647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局および前記複数の基地局を制御する制御局を有する無線通信システムであって
前記複数の基地局のそれぞれは、指向性を有するアンテナを備え、基地局がカバーするセル内の複数の方向を特定したパタン（以下指向性パタン）で信号の送受信を行うものであり、
前記制御局は、前記複数の基地局に対して、それぞれの基地局が利用可能な複数の周波数帯毎に指向性パタンを対応させたアンテナパタンを割り付け、前記複数の基地局のそれぞれに、該割り付けたアンテナパタンを複数の周波数帯毎の指向性パタンに対応付けるためのパラメータを送信し、
前記複数の基地局は、制御局より受信したパラメータに基づいて、複数の周波数帯に指向性パタンを対応付け、対応付けた指向性パタンに従って、アンテナからの信号を送受信することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記アンテナパタンの指向性パタンへの対応付けには、Ｗａｌｓｈ関数を用い、前記制御局から前記複数の各基地局へ送信するパラメータは、Ｗａｌｓｈ関数の長さおよび行番号であることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記制御局は、前記複数の基地局のそれぞれについて、基地局の識別番号、位置情報、Ｗａｌｓｈ関数の長さ（Ｎ）および行番号（Ｌ）を記憶したテーブルを有し、
無線通信システムに新しい基地局が設置される場合に、該新しい基地局の識別番号、位置情報の入力を受け付け、前記テーブルに登録し、
前記テーブルを参照して、新しい基地局に対しては、該新しい基地局に隣接する基地局および隣接する基地局数ＮBStを求め、前記隣接する基地局のうち、Ｎ＝ＮBStとなる基地局に割り付けられている行番号を除いた一番小さい行番号ＬBStを求め、ＮBStおよびＬBStを送信することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記制御局は、前記複数の基地局のそれぞれについて、基地局の識別番号、位置情報、Ｗａｌｓｈ関数の長さ（Ｎ）および行番号（Ｌ）を記憶したテーブルを有し、
無線通信システムに新しい基地局が設置される場合に、該新しい基地局の識別番号、位置情報の入力を受け付け、前記テーブルに登録し、
前記テーブルを参照して、新しい基地局に隣接する基地局のそれぞれについて、新しい基地局設置後の、隣接基地局および隣接基地局数ＮBStを求め、ＮBStが現在適用中のＷａｌｓｈ関数の長さと等しい場合には、現在適用中のアンテナパタンを継続して使用し、ＮBStが現在適用中のＷａｌｓｈ関数の長さと等しくない場合には、前記隣接基地局のうち、Ｎ＝ＮBStとなる基地局に割り付けられている行番号を除いた一番小さい行番号ＬBStを求め、ＮBStおよびＬBStを送信することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記アンテナパタンは、複数の周波数帯に加え、時間方向にも割り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記Ｎとして、十分長い値を用い、前記Ｌを前記基地局の識別番号に基づいて設定することを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
複数の基地局および前記複数の基地局を制御する制御局を有する無線通信システムにおける無線通信方法であって
前記制御局が、前記複数の基地局に対して、それぞれの基地局が利用可能な複数の周波数帯毎に指向性パタンを対応させたアンテナパタンを割り付け、前記複数の基地局のそれぞれに、該割り付けたアンテナパタンを複数の周波数帯毎の指向性パタンに対応付けるためのパラメータを送信すると、
前記複数の基地局は、制御局より受信したパラメータに基づいて、複数の周波数帯に指向性パタンを対応付け、対応付けた指向性パタンに従って、アンテナからの信号を送受信することを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
前記アンテナパタンの指向性パタンへの対応付けには、Ｗａｌｓｈ関数を用い、前記制御局から前記複数の各基地局へ送信するパラメータは、Ｗａｌｓｈ関数の長さおよび行番号であることを特徴とする請求項７に記載の無線通信方法。
【請求項９】
前記制御局に、前記複数の基地局のそれぞれについて、基地局の識別番号、位置情報、Ｗａｌｓｈ関数の長さ（Ｎ）および行番号（Ｌ）を記憶しておき、
無線通信システムに新しい基地局が設置される場合に、該新しい基地局の識別番号、位置情報の入力を受け付けると、
新しい基地局に対しては、該新しい基地局に隣接する基地局および隣接する基地局数ＮBStを求め、前記隣接する基地局のうち、Ｎ＝ＮBStとなる基地局に割り付けられている行番号を除いた一番小さい行番号ＬBStを求め、ＮBStおよびＬBStを送信することを特徴とする請求項８に記載の無線通信方法。
【請求項１０】
前記制御局に、前記複数の基地局のそれぞれについて、基地局の識別番号、位置情報、Ｗａｌｓｈ関数の長さ（Ｎ）および行番号（Ｌ）を記憶しておき、
無線通信システムに新しい基地局が設置される場合に、該新しい基地局の識別番号、位置情報の入力を受け付けると、
新しい基地局に隣接する基地局のそれぞれについて、新しい基地局設置後の、隣接基地局および隣接基地局数ＮBStを求め、ＮBStが現在適用中のＷａｌｓｈ関数の長さと等しい場合には、現在適用中のアンテナパタンを継続して使用し、ＮBStが現在適用中のＷａｌｓｈ関数の長さと等しくない場合には、前記隣接基地局のうち、Ｎ＝ＮBStとなる基地局に割り付けられている行番号を除いた一番小さい行番号ＬBStを求め、ＮBStおよびＬBStを送信することを特徴とする請求項８に記載の無線通信方法。
【請求項１１】
前記アンテナパタンは、複数の周波数帯に加え、時間方向にも割り付けられていることを特徴とする請求項７ないし１０のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項１２】
前記Ｎとして、十分長い値を用い、前記Ｌを前記基地局の識別番号に基づいて設定することを特徴とする請求項１１に記載の無線通信方法。
【請求項１３】
複数の基地局の制御を行う制御局であって、
前記複数の基地局のそれぞれは、指向性を有するアンテナを備え、基地局がカバーするセル内の複数の方向を特定したパタン（以下指向性パタン）で信号の送受信を行うものであり、
制御局は、アンテナパタン割り付けテーブルを有し、前記複数の基地局に対して、それぞれの基地局が利用可能な複数の周波数帯毎および／または時間帯毎に指向性パタンを対応させたアンテナパタンを割り付ける際に、前記アンテナパタンの指向性パタンへの対応付けには、Ｗａｌｓｈ関数を用い、前記アンテナパタン割り付けテーブルに前記複数の基地局のそれぞれについて、基地局の識別番号、位置情報、割り付けたアンテナパタンに対応するＷａｌｓｈ関数の長さ（Ｎ）および行番号（Ｌ）を格納して管理し、
前記複数の基地局のそれぞれに、アンテナ割り付け指示と、アンテナパタンに対応するＷａｌｓｈ関数の長さおよび行番号を送信することを特徴とする制御局。
【請求項１４】
指向性を有するアンテナを備え、基地局がカバーするセル内の複数の方向を特定したパタン（以下指向性パタン）で信号の送受信を行う基地局であって、
基地局を制御する制御局からの制御に基づいて、前記指向性パタンを、該基地局が利用可能な複数の周波数帯毎および／または時間帯毎に変化させて信号の送受信を行うものであって、
前記指向性パタンの決定は、Ｗａｌｓｈ関数を用いて行ない、前記制御局より、Ｗａｌｓｈ関数の長さおよび行番号を受信し、該Ｗａｌｓｈ関数の長さおよび行番号を複数の周波数帯毎および／または時間帯毎の指向性パタンに対応付け、対応付けた指向性パタンに基づいてアンテナから信号の送受信を行うことを特徴とする基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信技術に関し、特に、アレイアンテナのような複数のアンテナ素子を使って特定の方向に信号を送信することが可能な基地局におけるアンテナパタンの割り付けに関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラ無線通信では、アンテナ利得を向上させる、あるいはある端末が他の端末の通信に与える干渉を低減するといった目的で、アレイアンテナの利用が考えられている。アレイアンテナでは、複数のアンテナ素子に複素数からなるアレイ重みをかけてそれぞれのアンテナから信号を送信あるいは受信する。その結果、それぞれのアンテナについて特定の方向のアンテナ利得が強調され、指向性パタンを与えることができる。この信号処理技術は「ビーム形成」と呼ばれる。アレイ重みの付与は、デジタル信号処により制御されるのが一般的になってきており、特定のタイミングにおいて自由にアレイ重みを制御し、アンテナの指向性を変更することができる。この技術を利用することにより、基地局がカバーするセル（またはセクタ）内のユーザの動きに対して適応的にアンテナ利得を変更して、個々のユーザに常に最適な指向性パタンを与えるようなアダプティブアレイ処理も可能となる。
【０００３】
次世代のセルラ無線通信では、変調方式として直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）が用いられる。ＯＦＤＭは、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いた信号処理によって互いに直交する周波数成分に分解して信号を送信する。ＯＦＤＭを利用した無線通信においては、各分解された周波数のトーン毎に上記のアレイ重みを積算する演算を設けることで、周波数毎に異なる指向性パタンを付与することができる。そのような技術の例が非特許文献１に記載されている。非特許文献では、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）においてユーザ毎にアレイ重みを変える処理が開示されている。
【０００４】
基地局から端末への回線である下り回線のアレイ重みを決める際には、上りの回線情報から下りの回線情報を推定し、推定結果に基づいてアレイ重みを制御する。しかし、ＦＤＤシステムでは上りの回線情報から下りの回線情報を推定することが難しく、アレイ重みを適応的に変化させて常に良好なＣ／Ｉを確保するアダプティブアレイ処理の実施が難しい。そのため、固定の指向性パタンを、時間的あるいは周波数的に変化させておいて、各ユーザはビームが自分の方向を向いているタイミングあるいは周波数に合わせて信号の送信あるいは受信を行うことで、通信環境を確保する。
【０００５】
例えば特許文献１には、複数の基地局から構成されるシステムにおいて、各基地局に対し、直交する２つの指向性パタンの何れかを適切に時間軸上あるいは周波数軸上に割り付けるアンテナパタン割り付け技術が開示されている。特許文献１によれば、隣接基地局からの干渉を避けた周波数あるいは時間による信号送信が可能となり、スケジューラとの組合せによって、隣接基地局からの強い干渉を回避したパケットスケジューリングが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２４３２５８号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  Ｃ８０２．２０−０５−５９ｒ１  ｈｔｔｐ：／／ｉｅｅｅ８０２．ｏｒｇ／２０／  ＤＦＤＤ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｏｖｅｒｖｉｅｗ  Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ（２００５／１１／１５）スライド６８
【非特許文献２】３ＧＰＰ、“３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ；  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；  Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  （Ｅ−ＵＴＲＡ）；  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ  ａｎｄ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（Ｒｅｌｅａｓｅ  ８）”、ＴＳ  ３６．２１１  ｖ８．６．０（２００９／３）７．１．５  Ｍｕｌｔｉ-ｕｓｅｒ ＭＩＭＯ ｓｃｈｅｍｅ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の技術においては、複数の基地局に特許文献１に示すようなアンテナパタンを割り付けることまでは開示されているが、アンテナパタンを割り付けた後、さらに新局が追加設置された場合については考慮されていなかった。既にアンテナパタンが割り付けられている無線通信システムに、新局が追加設置される場合、新局に隣接する既存の基地局と新局のアンテナパタンが直交性を持ち、かつ既存の基地局同士の直交性も保たれた状態となるように新局のアンテナパタンを決定する必要がある。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、既に隣接する基地局間で直交性を持つアンテナパタンが割り付けられている状態の無線通信システムに新局を設置する場合に、既存の基地局同士の直交性を保った状態で新局と新局に隣接する既存の基地局との間のアンテナパタンが直交性を有するように、アンテナパタンの割り付けが行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明では、複数の基地局および複数の基地局を制御する制御局を有する無線通信システムにおいて、制御局が、複数の基地局に対して、それぞれの基地局が利用可能な複数の周波数帯毎に指向性パタンを対応させたアンテナパタンを割り付け、複数の基地局のそれぞれに、割り付けたアンテナパタンを複数の周波数帯毎の指向性パタンに対応付けるためのパラメータを送信すると、複数の基地局は、制御局より受信したパラメータに基づいて、複数の周波数帯に指向性パタンを対応付け、対応付けた指向性パタンに従って、アンテナからの信号を送受信するようにした。
【００１１】
アンテナパタンの指向性パタンへの対応付けには、Ｗａｌｓｈ関数を用い、制御局から複数の各基地局へ送信するパラメータは、Ｗａｌｓｈ関数の長さおよび行番号とした。
【００１２】
また、制御局に、複数の基地局のそれぞれについて、基地局の識別番号、位置情報、Ｗａｌｓｈ関数の長さ（Ｎ）および行番号（Ｌ）を記憶しておき、無線通信システムに新しい基地局が設置される場合に、新しい基地局の識別番号、位置情報の入力を受け付けると、新しい基地局に対しては、新しい基地局に隣接する基地局および隣接する基地局数ＮBStを求め、隣接する基地局のうち、Ｎ＝ＮBStとなる基地局に割り付けられている行番号を除いた一番小さい行番号ＬBStを求め、ＮBStおよびＬBStを送信するようにした。
【００１３】
また、新しい基地局に隣接する基地局のそれぞれについて、新しい基地局設置後の、隣接基地局および隣接基地局数ＮBStを求め、ＮBStが現在適用中のＷａｌｓｈ関数の長さと等しい場合には、現在適用中のアンテナパタンを継続して使用し、ＮBStが現在適用中のＷａｌｓｈ関数の長さと等しくない場合には、隣接基地局のうち、Ｎ＝ＮBStとなる基地局に割り付けられている行番号を除いた一番小さい行番号ＬBStを求め、ＮBStおよびＬBStを送信するようにした。
【００１４】
また、Ｎとして、十分長い値を用い、Ｌを基地局の識別番号に基づいて設定するようにした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、隣接する基地局間で直交性を持つアンテナパタンが割り付けられている状態で新局を設置する場合に、既存の基地局同士の直交性を保った状態で新局と新局に隣接する既存の基地局との間のアンテナパタンが直交性を有するように、アンテナパタンを割り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ナローバンドにおけるアンテナパタン割り付けの一例を説明するための図である。
【図２】アレイアンテナのビーム形成例を説明するための図である。
【図３】空間平面上におけるアンテナパタンの割り付けの一例を説明するための図である。
【図４】ナローバンドシステムにおける基地局の信号処理部の構成例を示す図である。
【図５】ブロードバンドシステムにおけるアンテナパタンの割り付け例を示す図である。
【図６】ブロードバンドシステムにおける基地局の信号処理部の構成例を示す図である。
【図７】本発明の一実施例における無線通信システムの構成例を示す図である。
【図８】本発明の一実施例における指向性パタンの例を示す図である。
【図９】本発明の一実施例における隣接する２つの基地局のアンテナパタンの例を示す図である。
【図１０】複数基地局へのアンテナパタンの割り付け例を示す図である。
【図１１】本発明の一実施例における新局が追加される前の各基地局のアンテナパタンを説明する図である。
【図１２】本発明の一実施例における新局が追加される前の各基地局のアンテナパタンを周波数軸上で表した図である。
【図１３】本発明の一実施例における新局が追加された後の各基地局のアンテナパタンを説明する図である。
【図１４】本発明の一実施例における新局を追加設置した後の各基地局へのアンテナパタンの割り付け例を示す。
【図１５】アンテナパタン割り付けテーブルのフォーマット例を示す図である。
【図１６】新局の追加設置処理のフロー図。
【図１７】アンテナパタン割り付け処理のフロー図。
【図１８】本発明の一実施例における複数基地局へのアンテナパタンの割り付け例を示す図である。
【図１９】本発明の一実施例における基地局の信号処理部の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を、複数の実施例を挙げて説明する。
具体的な実施例の説明に入る前に、まず、アンテナパタンの割り付けおよびアンテナパタンを制御する基地局の構成について説明する。以下の実施の形態においては、単一のＳＤＭＡビームパタンを指す場合には指向性パタンと称し、周波数方向や時間方向、複数基地局間に複数の指向性パタンを割り付けたものについてはアンテナパタンと称する。
図１は、ナローバンドにおけるアンテナパタン割り付けの一例を説明するための図である。
図２は、アレイアンテナのビーム形成例を説明するための図である。
図３は、空間平面上における指向性パタンの一例を説明するための図である。
ここでは、ナローバンドの通信を仮定している。図１の横軸は時間を示しており、記号Ｃ〜Ｆは空間分割多元接続（ＳＤＭＡ：Ｓｐａｔｉａｌ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）の指向性パタンを示す。ＳＤＭＡは、アンテナの指向性を利用して、空間を分割して通信を行う技術である。例として図２に示すような１２の個別の固定ビームを形成可能なアレイアンテナを使うと、ＳＤＭＡの指向性パタンとして、例えば図３に示すような３つの方向にビームのピークを作った４種類の指向性パタンを形成することができる。図３の各指向性パタンにおいては、３つのビームが同時に送信される。例えば、指向性パタンＣでは、ビーム１と５と９が同時に送信される。ビーム１、５、９では、ぞれぞれのビームが異なる端末を向いており、それぞれが異なる情報を送信している。
【００１８】
次に前述のような３つの方向にビームを同時送信する基地局の構成について説明する。
図４は、基地局の信号処理部の構成例を示す図である。
図４は最大３つの信号を同時送信する基地局の送信部ベースバンド処理の構成例を示している。
ネットワークインタフェース８はネットワークと接続され、ネットワークを介して送信されてきた情報を受信し、バッファ７に蓄積する。蓄積された情報の送信タイミングや変調方式は、スケジューラ（図示せず）によって決定される。スケジューラは、端末から報告される伝搬路情報（ＣＳＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｔａｔｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を利用し、ＣＳＩの品質（Ｃ／Ｉ）や、ニーズ（リアルタイム通信かノンリアルタイム通信か）などの情報に応じて変調方式を決定する。また、スケジューラは、セッション毎の優先順位やＣＳＩに基づき、各情報の送信タイミングを決定する。スケジューラは、例えば、プロポーショナルフェアネスなどのスケジューリングアルゴリズムをベースにリアルタイム通信であるかなどのニーズを加味して送信タイミングを決定する。この際、送信できるビームは図１にあるように予め決まっているため、スケジューラは、送信予定のビームに基づいて送信するユーザを選択してから、前述のプロポーショナルフェアネスなどのスケジューリングアルゴリズムを動作させる。
【００１９】
スケジューラによって変調方式や送信タイミングが決定された送信情報は、バッファ７から取り出され、符号部６によって伝搬路の符号化や６４ＱＡＭなどのマッピング処理等が行われる。ここで符号部は６−１〜６−３のように複数用意されており、図４の例では並行して最大３つの信号を処理する。符号部６−１〜６−３が処理した信号は、次にチャネル形成部５−１〜５−３に入力され、パイロット信号や個別制御チャネルなどの付加情報が付加される。チャネル形成部５にはセル内に共通情報を送るためのチャネル形成部５−４があり、同時に４つの信号が生成される。それぞれの信号は下りのビーム形成部４−１〜４−４によってビーム形成するために必要なアレイ重みが積算されたアンテナ毎の信号に変換される。それらの信号は信号合成部２０において、アンテナ毎に加算されて４つの信号（ユーザ信号×３＋共通制御信号×１）が１つに合成される。合成されたアンテナ毎の信号はアナログフロントエンド部２でアナログ変換や周波数変換を経て、適切な信号増幅処理が行なわれた後、アンテナ１から送信される。
【００２０】
このような処理によって、ＳＤＭＡの各指向性パタンにしたがった情報を並行して生成し、合成してアンテナから送信することができる。各ビームはメインとなるビームの方向以外ではサイドローブのレベルが例えば−２０ｄＢに抑えられるように設計されており、希望波と干渉波の電力比であるＤ／Ｕが十分高い値となっている。この結果、３つのビームを同時に送信しても、Ｄ／Ｕを−１７ｄＢ程度稼ぐことが可能で、ＳＤＭＡが実現できる。
【００２１】
ここで、もしもある基地局がパタンＣだけを送信する場合、特定の方向のユーザとしか良好な通信をすることができないことになる。そこで、時間的にＳＤＭＡパタンを変更することで、１２ビームのいずれの方向にいるユーザに対しても通信することが可能となる。図１に戻ると、この例では、決まった時間間隔でＳＤＭＡ指向性パタンをＣ→Ｄ→Ｅ→Ｆ→Ｃと変化させている。基地局を上からみると、３つの方向に信号を送信するビームが、時間の変化に応じてプロペラが反時計回りするように、回転しながらセル全体にビームを供給することができる。しかしこのようにすると、パタンＣで送信した後、ある一定時間がたたないと再びパタンＣでの送信が行われない。そうするとユーザにとってはパケットが送信される間隔が空いてしまい、伝送遅延の原因になる。また、信号の伝送タイミングの決定は、スケジューラが、前述のようにユーザから送信されてきたチャネル推定結果の情報に基づいて行う。そのためパタンＣによる送信時に端末がチャネル推定を行っても、次にパタンＣで情報が送信されるまでに時間がかかるため、その間にチャネルの状態が変化してしまっていることもありうる。特に、端末が高速移動している場合には、この問題がおきやすく、スケジューラが有効に働かなくなる。
【００２２】
そこで、周波数領域に広がりをもったブロードバンドにおけるアンテナパタンの割り付けを説明する。
図５は、ブロードバンドにおけるアンテナパタン割り付けの一例を説明するための図である。
図５では、横軸が時間を示し、縦軸が周波数を示している。この例では、周波数ごとに異なる指向性パタンが割り付けられており、特定の周波数では固定の指向性パタンで送信されている。このようにして、時間領域でアンテナパタンを割り付けていたものと同様に、１２ビームのいずれの方向にいるユーザに対しても通信することが可能で、かつ、特定の周波数では指向性パタンが固定されているので、上記の伝送遅延やチャネル推定時の遅延の問題も発生しない。
【００２３】
図６に、ブロードバンドシステムにおいて３つの方向にビームを同時送信する基地局の信号処理部の構成例を示す。
図６は最大Ｎの信号を同時送信するＯＦＤＭＡベースの基地局の送信部ベースバンド処理の構成例を示す図である。ネットワークインタフェース８はネットワークと接続され、ネットワークを介して送られてきた情報を受信し、バッファ７に蓄積する。蓄積された情報の送信タイミングや変調方式は、スケジューラ（図示せず）によって決定される。スケジューラにおける変調方式、送信タイミング、送信予定のビームに基づく送信ユーザの選択、およびプロポーショナルフェアネスなどのスケジューリングアルゴリズムに基づくスケジューリング動作については、図４で説明した内容と同様である。
【００２４】
スケジューラが決定した送信情報は、バッファ７から取り出され、符号部６によって伝搬路の符号化や６４ＱＡＭなどのマッピング処理等が行われる。ここで符号部は６−１〜６−Ｎのように複数用意されており、図３のＳＤＭＡパタンを採用する場合には、同一の周波数バンドにおいて、同時に最大３ユーザまでの信号処理を実行する。符号部６−１〜６−Ｎが処理した信号は、次にチャネル形成部５−１〜５−Ｎに入力され、パイロット信号や個別制御チャネルなどの付加情報が付加される。チャネル形成部５−１〜５−Ｎではセル内に共通情報を送るためのチャネル形成部５−Ｎ＋１が新たに増える。それぞれの信号は下りのビーム形成部４−１〜４−Ｎ＋１によってビーム形成するために必要なアレイ重みが積算され、アンテナ毎・サブキャリヤ毎の信号に変換される。次にＮ＋１あった信号は信号合成部２０において、アンテナ毎・サブキャリヤ毎に加算されて１つに合成される。合成されたアンテナ毎・サブキャリヤ毎の信号はＩＦＦＴ部３において、周波数ドメインの情報から時間ドメインの情報に変換されてアンテナ毎の情報になる。アンテナ毎の時間ドメインの信号は、アナログフロントエンド部２でアナログ変換や周波数変換を経て、適切な信号増幅が行われた後、アンテナ１から送信される。
【００２５】
以下、下り回線について説明する。ＣＤＭＡやＯＦＤＭＡを利用する無線通信では、通常、周波数リユースが１あるいは１に近い運用を行っている。リユース１とは、隣接する２つの基地局が同じ周波数を利用している状況を言う。端末側のＣ／Ｉは、基地局からの送信電力と干渉信号電力と端末が持つ熱雑音電力によって決まる。このうち、ある端末にとっての干渉信号電力は、同一基地局の他のセクタからの信号、同一基地局のアレイアンテナで形成された他のユーザに向けたビームの他、隣接する基地局からの信号が含まれる。従って、基地局にアンテナパタンを割り付ける際には、隣接基地局からの干渉も考慮したアンテナパタンの割り付けが必要となる。
【００２６】
本発明の発明者らは特許文献１に記載されているような複数の基地局から構成されるシステムにおいて、各基地局に対し、直交する２つの指向性パタンの何れかを適切に時間軸上あるいは周波数軸上に割り付ける技術を開示した。これにより、隣接基地局からの干渉を避けた周波数あるいは時間による信号送信が可能となり、スケジューラとの組合せによって、隣接基地局からの強い干渉を回避したパケットスケジューリングが可能となる。しかし、無線通信システム内のすべての基地局について、隣接する基地局同士で指向性パタンが直交するようにアンテナパタンを割り付けたとしても、新局が追加設置される場合には、新局と新局に隣接する基地局においてアンテナパタンが直交性を有するように隣接基地局のアンテナパタンの変更が必要となる。隣接基地局のアンテナパタンの変更は、さらに隣接の隣接の基地局に影響を与えるので、無線通信システム全体の基地局のアンテナパタンを変更することになってしまいかねない。
【００２７】
本発明は既にアンテナパタンが割り付けられた無線通信システムに、新局が設置される場合、新局に隣接する既存の基地局と新局のアンテナパタンが直交性を持ち、かつ既存の基地局同士の直交性も保たれた状態となるように新局のアンテナパタンを決定する方法を提供するものであり、以下の特徴を有する。
隣接する基地局間では異なるアンテナパタンを対応づけるため、特許文献１で開示されるＷａｌｓｈ関数を用いて基地局間のアンテナパタンのランダム化を実施しているという前提条件で、新局を追加する際、新局の追加により隣接局数が増加する基地局に対して、増加後の隣接局数より長い符号長のＷａｌｓｈ関数を用いて各周波数への指向性パタンの対応付けを行う。さらに、隣接基地局数が増加する局に対しては、周波数分割数を増加させ、増加させた周波数と指向性パタンとを対応付けて信号の送信あるいは受信を行う。
【００２８】
または、新局の追加により隣接局数が増加する基地局に対して、増加後の隣接局数より長いＷａｌｓｈ関数を用いて周波数あるいは時間と指向性パタンの対応付けを行う。より詳しくは、各基地局におけるＷａｌｓｈ関数の長さや行番号は、複数の基地局装置とネットワークを介して接続し、基地局と情報のやり取りを行うことができる、制御局において決定し、各基地局に通知する。制御局からＷａｌｓｈ関数の長さと行番号の情報を受信した各基地局は、その値を用いてその基地局におけるアンテナパタンを決定する。
また、Ｗａｌｓｈ関数の長さから決まるアンテナパタンの数が、隣接基地局数より十分大きい場合には、基地局は、Ｗａｌｓｈ行列の行番号を、制御局から受信する代わりに基地局毎にユニークに割り振られている番号に基づいて決定する。
また、基地局同士が直接通信を行ない、隣接局と直交するアンテナパタンを検索する。
【００２９】
以下、具体的な実施例を挙げて説明する。
【実施例１】
【００３０】
まず、実施例１について説明する。
図７に、本発明の実施例における無線通信システムの構成例を示す。
図７で、複数の基地局１００、１０１はネットワーク１０４に接続している。それぞれの基地局は制御局１０３からの制御によりアンテナパタンが指定される。実施例１では、制御局１０３が、基地局１００、１０１のアンテナパタンを決定し、基地局１００、１０１に、アンテナパタンの割り付け指示と、アンテナパタン指向性パタンに対応付けるために必要なパラメータを送信する。制御局１０３には、全ての基地局のアンテナパタン割り付け等に関するデータを保持するアンテナパタン割り付けテーブル１０６と、このテーブルを用いネットワークインタフェース部１０７及びネットワーク１０４を介して各基地局にアンテナパタンの割り付け制御を行うアンテナパタン割り付けテーブル管理部１０５を備える。基地局１００、１０１は、制御部１０３から受信したアンテナパタン割り付け指示および、パラメータに基づいて、アンテナパタンを具体的な指向性パタンに対応付け、アンテナから送信するビームの制御を行う。実施例１では、制御局１０３から基地局１００、１０１に、Ｗａｌｓｈ関数の長さおよび行番号をパラメータとして送信する。
【００３１】
図８は、本発明の実施例１における指向性パタンの例を示す図である。
図８に示すように、実施例１では、１２あるビームのうち、６つのビームを同時に送信するシステムを例にとって説明する。
【００３２】
図９は実施例１における隣接する２つの基地局のアンテナパタンの例を説明する図である。上図は基地局１に関するビームの指向性パタンを示す。横軸は周波数であり、Ｆ０からＦ７までの８つの周波数チャネルが用意されている。縦軸は時間であり、時間にビームの指向性パタンが変化しないことを示している。箱の中のＡあるいはＢの記号は、該当する周波数では、図８で示すアンテナの指向性パタンＡあるいは指向性パタンＢをつかって、信号を送信している状況を示している。
図９には、隣接する基地局同士では、周波数によってＳＤＭＡ指向性パタンが異なるように設定している。このように隣接する基地局間で周波数毎に指向性パタンが異なるように定めることによって、隣接局からの干渉ビームの影響をランダム化することができる。
干渉のランダム化について詳しく説明する。例えば指向性パタンＡを利用して基地局１と通信を行っていて、かつ基地局２の指向性パタンＡによる送信が強い干渉ビームとなっているユーザを考える。図９の周波数Ｆ０〜Ｆ７のうち、基地局１については、Ｆ０〜Ｆ３までが指向性パタンＡで信号を送信しており、ユーザにとって都合のよい指向性パタンとなっている。基地局２については、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ５、Ｆ６が指向性パタンＢで送信しており、ユーザにとって都合のよい指向性パタンとなっている。したがってこのユーザはＦ１あるいはＦ２を優先的に利用することで隣接基地局からの干渉の影響を回避して通信することができる。これ以外の周波数については、基地局１からの希望する信号が届かなかったり、基地局２からの干渉信号が強大であったりするために良好な通信品質を得ることができない。このように、周波数毎にアンテナの指向性パタンを基地局毎に変更することにより、干渉の発生しない良好な状況と、干渉が強く発生する劣悪な状況を同時に発生させることをランダム化と呼んでいる。ランダム化を行った後に、干渉が発生しない良好な周波数を選択的に使うことで、干渉回避を実現する。
【００３３】
前述のように、ランダム化の過程では、それぞれの基地局において、周波数あるいは時間毎に異なる指向性パタンの割り付けが必要となる。そのため、割り付ける指向性パタンを決定するために、Ｗａｌｓｈ関数を使う。これにより隣接基地局からの干渉ビームによる影響を擬似ランダム化する。
【００３４】
ある端末をとってみると、自分にビームが向いている周波数（あるいは時間）において、強い干渉を与える基地局からの干渉が発生している周波数（あるいは時間）と干渉が回避された周波数（あるいは時間）が発生することとなり、チャネルの状態に大きな分散が発生する。チャネルの割当はチャネル状態に応じてスケジューラが行うため、干渉の小さい周波数（あるいは時間）を優先的に選択することで、干渉を回避することができる。端末ごとに干渉を受けにくい周波数を割り付けた結果、基地局全体、また、通信システム全体としての通信容量を向上させることができる。
図８で、アンテナパタンＡ（１、３、５、７、９、１１）とアンテナパタンＢ（２、４、６、８、１０、１２）は、それぞれ６つの方向に対して同時に信号を送信する指向性パタンを示している。
【００３５】
図１０に、Ｗａｌｓｈ関数を使った複数の基地局へのアンテナパタンの割り付け例を示す。
図１０の円形は各基地局のサービスエリア（セル）を示している。円形の中心に基地局が配置されている。例えば図の中央にあるｄと記載されたセルについて説明する。セル内に記載された「ＡＡＡＡＢＢＢＢ」は、右下の例のように、周波数と指向性パタンの対応を示している。左から周波数が低い順に各周波数帯における指向性パタンを示したものである。
つまり、
周波数Ｆ０−Ａパタン
周波数Ｆ１−Ａパタン
周波数Ｆ２−Ａパタン
周波数Ｆ３−Ａパタン
周波数Ｆ４−Ｂパタン
周波数Ｆ５−Ｂパタン
周波数Ｆ６−Ｂパタン
周波数Ｆ７−Ｂパタン
のようにアンテナパタンが割り付けられていることを示している。この周波数と指向性パタンの組合せを「ｄパタン」と呼ぶことにする。ｄパタンのセル周辺をみると、ｄパタン以外の組合せパタンが周囲を囲んでおり、ｄパタンに隣接しているセルにｄパタンは存在しない。隣接するセルのパタンの１つを見ると、例えば「ａパタン」では
周波数Ｆ０−Ａパタン
周波数Ｆ１−Ａパタン
周波数Ｆ２−Ｂパタン
周波数Ｆ３−Ｂパタン
周波数Ｆ４−Ａパタン
周波数Ｆ５−Ａパタン
周波数Ｆ６−Ｂパタン
周波数Ｆ７−Ｂパタン
のようにアンテナパタンがｄパタンとは異なる組合せとなっており、隣接セル間で干渉ビームの影響が避けられるようになっている。この関係はａパタン〜ｇパタンのいずれの２つをとっても成り立つように設計されている。よって、どのセルをとってみても、必ず隣接するセルからの干渉ビームによる影響を回避した周波数が存在し、スケジューラが適切な周波数を選択することで、隣接セルからの干渉ビームの影響を回避することが可能となっている。
【００３６】
本実施例では、周波数と指向性パタンの対応付けにＷａｌｓｈ関数を利用している。長さＮのＷａｌｓｈ関数を利用するとＮ−１の組の指向性パタンと対応付けができる。例えばＮ＝４の場合には、「１１１１」「１１００」「１００１」「１０１０」の４つのＷａｌｓｈ符号が作成できる。最初の「１１１１」は全てが１となるためこれを外し、「１１００」「１００１」「１０１０」の３つを使ってアンテナパタンを設計する。指向性パタンが、図８のように独立な２つのパタンの場合、１と指向性パタンＡを、０と指向性パタンＢを置き換えればアンテナパタンの設計が完了する。すなわち「ＡＡＢＢ」「ＡＢＢＡ」「ＡＢＡＢ」である。
【００３７】
図１０に示した例では、全てのセルがそれぞれ６つのセルと隣接しており、合計７つのアンテナパタンの繰り返しが必要となる。本実施例では、合計７つのアンテナパタンの設計を、Ｎ＝８のＷａｌｓｈ関数を用いて行っている。このようにして、図１０に示した例において必要な７つのアンテナパタンを設計することで、あるセルおよび６つの隣接セルの間でアンテナパタンが異なるようにすることができる。このように、各セルにおけるアンテナパタンの割り付けには、あるセルとそのセルに隣接するセル数分のアンテナパタンを生成するのに足りる長さのＷａｌｓｈ関数を用いればよい。具体的には、前述の通り、Ｗａｌｓｈ符号により生成されるパタンのうち最初のものは全てが１となるためこれを外す。また、Ｗａｌｓｈ関数の長さＮ＝２＾ｋ（ｋ＝０，１，２…）を満たすものとする。よって、あるセルに隣接するセルの数がＭの場合には、Ｍ＋２以上で最小の２＾ｋ（ｋ＝０，１，２…）を満たす長さのＷａｌｓｈ関数を選択し、これを用いてあるセルおよび隣接セルのアンテナパタンの割り付けを行えばよい。
【００３８】
次に、新局を追加する場合について説明する。
図１１に実施例１における新局が追加される前の各セルのアンテナパタンを示す。
図１１に示すように、本実施例において、あるエリアに６つのセルに隣接する基地局ＢＳ１があるものとする。
図１１において、基地局ＢＳ１の隣接セル数は６つであるので、前述の説明から、ＢＳ１に対するアンテナパタンの割り付けにはＮ＝８のＷａｌｓｈ関数を用いる。ＢＳ１に隣接する６つのセルも、本図では図示していないが、それぞれ複数のセルに隣接しており、Ｎ＝８のＷａｌｓｈ関数を用いてアンテナパタンの割り付けが行われている。
【００３９】
図１２に、図１１における各セルのアンテナパタンを周波数軸上で表した図を示す。
本図において、縦軸方向は基地局ＢＳ１〜７を表し、横軸方向は各基地局における周波数毎の指向性パタンの割り付けを表している。
ここに新局としてＢＳ８を、既存の基地局であるＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ７の各セルにＢＳ８のセルが隣接するように追加設置するものとする。
【００４０】
図１３に、新局が追加された後の基地局のアンテナパタンを示す。
新局が追加された結果、図１３に示すようにＢＳ１の隣接セル数が６から７に増加する。これによりＢＳ１の隣接セル数は、それまでＢＳ１のアンテナパタン割り付けに用いていたＮ＝８のＷａｌｓｈ関数で割り付けが可能な最大隣接セル数＝６を超えることになる。そこで、本実施例では、以下のようにしてまずＢＳ１に対して再度アンテナパタンの割り付けを行う。
前述の通り、隣接セル数が７となるＢＳ１に対しては、７＋２以上で最小の２＾ｋ（ｋ＝０，１，２…）を満たす長さＮ＝１６のＷａｌｓｈ関数を選択する。そして、図１４に示すように、ＢＳ１の周波数分割数を８から１６に倍増させて（バンド幅を１／２にして）、各周波数にアンテナパタンの割り付けを行う。
【００４１】
図１３には図示していないセルも含め、新局であるＢＳ８に隣接することで隣接セル数が増加する全ての既存の基地局について、同様に、増加後の隣接セル数が現在のアンテナパタン割り付けに用いているＷａｌｓｈ関数で割り付けが可能な最大隣接セル数を超える場合は、再度アンテナパタンの割り付けを行う。
【００４２】
図１４に、新局を追加設置した後の各セルへのアンテナパタンの割り付け例を示す。
新局であるＢＳ８を追加設置した後の各ＢＳの各周波数に対するアンテナパタンの割り付け結果は図１４に示すようになる。これにより、新たに追加設置する基地局が隣接する既存の基地局とアンテナパタンの直交性を持ち、かつ既存の基地局同士の直交性も保たれた状態での新局設置が実現されていることが分かる。
【００４３】
以上説明した新局が追加設置された場合に、制御局１０３で行なわれるアンテナパタンの割り付け処理について、図１５、図１６、図１７を用いて具体的に説明する。
【００４４】
図１５に、制御局のアンテナパタン割り付けテーブルの構成例を示す。
制御局のアンテナパタン割り付けテーブル１０６は、無線通信システムにおいて各基地局を識別する為に基地局に割り振られる基地局番号２００と、その基地局のアンテナ位置を基準とする基地局座標２０１と、その基地局のアンテナパタン割り付けに現在適用しているＷａｌｓｈ関数の長さＮ（２０２）及び行列の行番号Ｌ（２０３）から構成される。なお、行番号Ｌの値域は１〜（Ｎ−１）である。
【００４５】
図１６と図１７を用いて、新局が追加設置された場合に、制御局で実行されるアンテナパタン割り付けテーブル管理部１０５の動作フローを説明する。
まず、保守者がキーボードを用いて入力するなどの処理を行うことにより、アンテナパタン割り付けテーブル管理部１０５は、新しく設置する基地局の基地局番号及び座標情報の入力を受け付ける。新局の追加設置の情報を受け付けると（３００）、アンテナパタン割り付けテーブル１０６に受け付けた新局の基地局番号及び座標情報を登録する（３０１）。
【００４６】
次に、新局に対するアンテナパタン割り付け処理を行う（３０２）。本処理については、図１７を用いて説明する。
まずアンテナパタン割り付けテーブル１０６を参照し、新局の座標とテーブル記載される基地局座標の距離を算出し、基地局間の距離が、最小となる基地局との距離に一定の指数（例えば１．５）を掛けた値以下である基地局を隣接基地局とみなし、隣接することになる基地局の数ＣＢＳａをカウントする（４０１）。ＣＢＳａ＋２≦２＾ｋを満たす最小の正の整数ｋを求めて新局に適用するＷａｌｓｈ関数の長さをＮＢＳｔ＝２＾ｋのように求める（４０２）。再度アンテナパタン割り付けテーブル１０６を参照し、新局に隣接することになる既存の基地局の内、Ｗａｌｓｈ関数の長さＮ＝ＮＢＳｔとなる局のリストを生成する（４０５）。本リストを参照し、１〜（ＮＢＳｔ−１）の値域において、本リストに載っている局の行番号Ｌを除いた値の内で最小の値を求め、これを新局に適用するＷａｌｓｈ関数の行番号ＬＢＳｔとする（４０６）。具体的な数値を用いて説明する。まず、ＣＢＳａを係数した結果、７局あったとする。ステップ４０２では、Ｗａｌｓｈ関数の長さＮＢＳｔを１６と決定する。周囲で使われているＷａｌｓｈ関数が長さ８のものだけであれば、図１４に示すとおりで、新たに作られた長さ１６のＷａｌｓｈ関数のいずれの行を用いても他の関数とは直交させることができる。既に長さ１６のＷａｌｓｈ関数の、例えば１行目と４行目の系列が隣接局で使われていた場合、その行を選択することは避け、例えば２行目の系列を選択することで、周囲のいずれの基地局のアンテナパタンとも直交する割り付けを実施することができる。
【００４７】
アンテナパタン割り付けテーブル１０６の新局の欄に、以上で求めたＷａｌｓｈ関数の長さＮＢＳｔ及び行番号ＬＢＳｔを登録し（４０７）、新局に対して、アンテナパタンの割り付けを長さＮＢＳｔ及び行番号ＬＢＳｔのＷａｌｓｈ関数にて行うよう、ネットワークインタフェース部（１０７）及びネットワーク（１０４）を介して指示する（４０８）。  図１８に実施例１を実現するための基地局の信号処理部の構成例を示す。
基地局のネットワークインタフェースは、ネットワークを介して制御局１０３のアンテナパタン割り付けテーブル管理部１０５から送られてきた、アンテナパタン割り付け指示と、基地局のアンテナパタン割り付けに用いるＷａｌｓｈ関数の長さ及び行番号の情報を受信する。ネットワークインタフェース８は、受信した情報を、スケジューラなどの制御を行うＤＳＰ９に入力する。
アンテナ１が受信した信号は、アナログフロントエンド２においてベースバンド信号に変換され、適当なタイミングでＦＦＴ演算を行うＦＦＴ部１４において周波数ドメインに変換される。周波数ドメイン情報は上りビーム形成部１５において適応制御によりビーム形成される。但し、上りにおいても固定のビームを使ってもよい。ビーム形成のためのアレイ重みは上りビーム形成制御部１２によって計算される。ビーム形成により干渉低減された信号はチャネル分離部１６によってパイロット信号などが分離され、復号部１７によって検波とデマップ、伝搬路復号などの処理が行われてユーザの情報となる。得られた情報はネットワークインタフェース８を介してネットワークに送られる。チャネル分離部１６はパイロット以外にもＣＳＩやＡＣＫなどのＭＡＣの情報も分離する。ＣＳＩは端末で測定された下り回線の伝搬路品質である。ＣＳＩには、どのビームが良好な品質であるか、どの周波数が良好な品質あるか、また、そのＳＩＮＲはいくらであるかが報告される。ＡＣＫは下り回線において前回送信されたパケットの誤り検出結果を示す。分離されたこれらの情報は、下り回線の品質情報として、各ビームにどのユーザのパケットを割り当てるかを決定するスケジューラ１３に活用される。
ＤＳＰ９は制御局１０３からの指示に従い、特定の周波数で送信するビームを確定する。その上で、各ユーザから報告される下り回線の品質情報（ＣＳＩ）を使い、該当する周波数の該当するビームで、良好な特性を得られるユーザを選択し、パケット送信を決定するスケジューリングを行う。また、スケジューリングでは、端末からの品質情報のうち、ＳＩＮＲやＡＣＫ情報から該当するユーザに送信する情報の変調方式（ＭＣＳ）を決定する。
送信が決定したユーザの情報は、バッファ７から取り出され、変調ブロック６に渡される。変調ブロックでは、パケットスケジューラが決定した変調方式に従い、情報の伝送路符号化と変調を行う。変調された信号はチャネル形成部５において、復調のためのパイロット信号などの付加信号を加えフレームフォーマットを整える。フレームフォーマットが完成した情報は、下りビーム形成部４によって固定ビームのアレイ重みが掛けられ、図３に例を示すようなビームを送信できる信号に形成される。この時アンテナ毎に掛けられるアレイ重みは、下りビーム形成制御部１０によって選択されたものである。アレイ重みは、本実施例では値が固定値であり、メモリ１１に蓄積されている。下りビーム形成部４の出力である、アンテナ毎のビーム形成処理を実施した信号はＩＦＦＴ部３において、周波数ドメインの情報から時間ドメインの情報に変換されてアンテナ毎の情報になる。
以上説明したように、実施例１によれば、無線通信システム内に新局が追加された場合に、新局および隣接基地局数が増加したことでアンテナパタンの再割り付けが必要となった既存の基地局に対して、制御局が容易にアンテナパタンの割り付けを行うことができる。
【実施例２】
【００４８】
次に、図１９を用いて実施例２を説明する。
本発明では、新局の追加に伴い、Ｗａｌｓｈ関数の長さＮを増大させ、アンテナパタンを増加させて、隣接基地局数が増大した既存の基地局へのアンテナパタンの再割り付けを行うことを実施例１においても説明した。Ｗａｌｓｈ関数の長さＮの増大に伴ってアンテナパタンを増加させるために、実施例１では、周波数分割数を倍増させる実施例を示した。実施例２では、周波数分割数を変えることなく、時間軸方向にアンテナパタンを増加させる実施例について説明する。
【００４９】
図１９は、実施例２における各基地局へのアンテナパタンの割り付け例を示す図である。
図１９で、縦軸方向は時間、横軸方向は周波数であり、各基地局における時間及び周波数毎のアンテナパタン割り付けを表している。実施例２では周波数方向だけでなく時間方向でもアンテナパタンを変化させる事により、バンド幅を小さくすることなく、Ｗａｌｓｈ関数の長さＮを増大に伴う、アンテナパタンの増大に対応する。
【００５０】
図１９の例では、長さＮ＝３２のＷａｌｓｈ関数を用いて、周波数方向に８チャネル、時間方向に４チャネルの割り付けを行っている例を示している。前述の通り、Ｎ＝３２のＷａｌｓｈ関数では３１局分のアンテナパタンを生成する事ができる。この３２チャネルを１つのブロックと見なせば、ユーザにとってはブロック内の何れかの周波数あるいは時間において、必ず他局からの干渉ビームによる影響を回避した周波数あるいは時間が存在し、そのようなチャネルを選択してスケジューリングすることで、他局からの干渉ビームの影響の回避が可能となっている。つまり、ある基地局に隣接するセル数よりも、十分大きい数のアンテナパタンを生成できる長さＮのＷａｌｓｈ関数を選択し、十分大きい数のアンテナパタンから、各基地局へのアンテナパタンの割り付けを行うことで、新局が追加設置された場合でも、新局および隣接基地局数が増加し、アンテナパタンの再割り付けか可能な基地局にたいして、容易にアンテナパタンの割り付けができる。
【００５１】
実施例２において、各基地局に対するアンテナパタンの割り付けに用いるＷａｌｓｈ関数の選択（Ｗａｌｓｈ行列からの行選択）は、各基地局にユニークに割り振られている番号に関連付けて行うようにしても良い。例えば、基地局の番号としては、３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．２１１（非特許文献２）に規定されているＰｈｙｓｉｃａｌ−ｌａｙｅｒ  Ｃｅｌｌ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ（以下、ＰＣＩと略）を用いて、次式により長さＮ＝３２のＷａｌｓｈ関数（Ｗ３２）からの割り付けを行う。
Ｗ３２  ［ＰＣＩ  ｍｏｄ  ３１  ＋  １］
【００５２】
以上説明したように、本発明によれば、複数の基地局が連携してＳＤＭＡのアンテナパタンを形成し、新局と新局が隣接することになる既存の基地局の間でアンテナパタンが直交性を持ち、かつ既存の基地局同士の直交性も保たれた状態での新局設置を実現することが可能となる。
【００５３】
これにより、隣接基地局からの干渉が強いユーザにとってみると、新局設置後も必ずその干渉を避けた周波数あるいは時間による信号送信が可能となり、スケジューラとの組合せによって、隣接基地局からの強い干渉を回避したパケットスケジューリングが可能となる。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・アンテナ、２・・・アナログフロントエンド部、３・・・ＩＦＦＴ部、４・・・ビーム形成部、５・・・チャネル形成部、６・・・符号部、７・・・送信バッファ、８・・・ネットワークインタフェース、９・・・ＤＳＰ、１０・・・下りビーム形成制御部、１１・・・アレイ重みメモリ、１２・・・上りビーム形成制御部、１３・・・スケジューラ、１４・・・ＦＦＴ部、１５・・・上りビーム形成部、１６・・・チャネル分離部、１７・・・復号部、２０・・・信号加算部、１００、１０１・・・基地局、１０２・・・移動局、１０３・・・制御局、１０４・・・ネットワーク、１０５・・・アンテナパタン割り付けテーブル管理部、１０６・・・アンテナパタン割り付けテーブル、１０７・・・制御局のネットワークインタフェース部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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