(57)【要約】セルラ移動通信システムに関し、特に送信アンテナ数を増加させた場合に、フェージング特性の劣化が少なく省電力でアンテナ系統のキャリブレーションが容易且つ効率的に実行できる送信ダイバーシチ通信装置を提供する。前記装置は、基地局における複数のアンテナを介して送信した共通のパイロット信号を移動局にて受信し、その解析により求めたフィードバック信号を前記基地局へ送信し、前記基地局ではそのフィードバック情報に基づいて下り送信信号を制御する閉ループ送信ダイバーシチ通信装置であって、前記複数のアンテナを複数のグループに分け、各グループの基準となるアンテナからは前記共通のパイロット信号を常に送信し、それ以外のアンテナからは前記共通のパイロット信号を低い頻度で交互に送信する。
2003049322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動局で共通に使用される共通パイロット信号を基地局より複数のアンテナを使用してそれぞれ送信し、移動局は受信した複数の共通パイロット信号それぞれについて位相が近づくように、基地局の複数のアンテナから送信される送信信号を位相制御する位相制御情報を基地局へフィードバックする送信ダイバーシチを行う移動通信システムにおいて、
前記基地局は、複数のアンテナの内、基準となるアンテナからは前記共通パイロット信号を常時送信するとともに、該基準アンテナ以外の前記複数アンテナからは前記共通パイロット信号を交互に送信し、
前記移動局は、前記基準アンテナから常時送信される共通パイロット信号と、該基準アンテナ以外の複数のアンテナからそれぞれ送信される共通パイロット信号を受信して該基準アンテナ以外の複数のアンテナそれぞれに対する位相制御情報を算出することを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
複数の移動局で共通に使用される共通パイロット信号を基地局より複数のアンテナを使用してそれぞれ送信し、移動局は受信した複数の共通パイロット信号それぞれについて位相が近づくように、基地局の複数のアンテナから送信される送信信号を位相制御する位相制御信号を基地局へフィードバックする送信ダイバーシチを行う移動通信システムにおいて、
前記基地局は、前記複数のアンテナを、基準アンテナと、基準アンテナとの間でフェージング相関が高い高相関アンテナと、基準アンテナとの間でフェージング相関が低い低相関アンテナで構成し、該基準アンテナからは前記共通パイロット信号を常時送信するとともに、該高相関アンテナと該低相関アンテナについては、該高相関アンテナからは共通パイロット信号の送信頻度を低く、低相関アンテナからは共通パイロット信号の送信頻度を高くなるよう交互に送信し、
前記移動局は、前記基準アンテナから常時送信された共通パイロット信号と前記高相関アンテナから低頻度で送信される共通パイロット信号より該高相関アンテナを位相制御する位相制御情報を算出し、低頻度で前記基地局へフィードバックするとともに、前記基準アンテナから常時送信される共通パイロット信号と前記低相関アンテナから高頻度で送信される共通パイロット信号より該低相関アンテナを位相制御する位相制御情報を算出し、高頻度で該基地局へフィードバックすることを特徴とする移動通信システム。
【請求項３】
複数の移動局で共通に使用される共通パイロット信号を基地局より複数のアンテナを使用してそれぞれ送信し、移動局は受信した複数の共通パイロット信号それぞれについて位相が近づくように、基地局の複数のアンテナから送信される送信信号を位相制御する位相制御信号を基地局へフィードバックする送信ダイバーシチを行う移動通信システムにおいて、
前記基地局は、複数のアンテナを、基準アンテナと、該基準アンテナ以外の複数のアンテナで構成し、基準アンテナからは共通パイロット信号を常時送信し、該基準アンテナ以外の複数のアンテナについては移動局からの位相制御頻度に対応させた頻度で共通パイロット信号を送信することを特徴とする移動通信システム。
【請求項４】
複数の移動局で共通に使用される共通パイロット信号を基地局より複数のアンテナを使用してそれぞれ送信し、移動局は受信した複数の共通パイロット信号それぞれについて位相が近づくように、基地局の複数のアンテナから送信される送信信号を位相制御する位相制御情報を基地局へフィードバックする送信ダイバーシチを行う移動通信システムの基地局において、
前記複数のアンテナを、基準アンテナと、基準アンテナ以外の複数のアンテナで構成し、
前記基準アンテナからは共通パイロット信号を常時送信するとともに、該基準アンテナ以外の複数アンテナからは共通パイロット信号を交互に送信する送信手段と、
を有することを特徴とする基地局。
【請求項５】
複数の移動局で共通に使用される共通パイロット信号を基地局より複数のアンテナを使用してそれぞれ送信し、移動局は受信した複数の共通パイロット信号それぞれについて位相が近づくように、基地局の複数のアンテナから送信される送信信号を位相制御する位相制御信号を基地局へフィードバックする送信ダイバーシチを行う移動通信システムの基地局において、
前記複数のアンテナを、基準アンテナと、基準アンテナとの間でフェージング相関が高い高相関アンテナと、基準アンテナとの間でフェージング相関が低い低相関アンテナで構成し、
前記基準アンテナからは前記共通パイロット信号を常時送信するとともに、該高相関アンテナと該低相関アンテナについては、該高相関アンテナからは共通パイロット信号の送信頻度を低く、低相関アンテナからは共通パイロット信号の送信頻度を高くなるよう交互に送信する送信手段と
を有することを特徴とする基地局。
【請求項６】
請求項５に記載の基地局において、
前記移動局から低頻度に受信する位相制御情報をもとに高相関アンテナを位相制御するとともに、該移動局から高頻度に受信する位相制御情報をもとに低相関アンテナを位相制御する位相制御手段
を更に有することを特徴とする基地局。
【請求項７】
複数の移動局で共通に使用される共通パイロット信号を基地局より複数のアンテナを使用してそれぞれ送信し、移動局は受信した複数の共通パイロット信号それぞれについて位相が近づくように、基地局の複数のアンテナから送信される送信信号を位相制御する位相制御信号を基地局へフィードバックする送信ダイバーシチを行う移動通信システムの基地局において、
前記複数のアンテナを、基準アンテナと、該基準アンテナ以外の複数のアンテナで構成し、
前記基準アンテナからは共通パイロット信号を常時送信し、該基準アンテナ以外の複数のアンテナについては移動局からの位相制御頻度に対応させた頻度で共通パイロット信号を送信する送信手段
を有することを特徴とする基地局。
【請求項８】
複数の移動局で共通に使用される共通パイロット信号を基地局より複数のアンテナを使用してそれぞれ送信し、移動局は受信した複数の共通パイロット信号それぞれについて位相が近づくように、基地局の複数のアンテナから送信される送信信号を位相制御する位相制御情報を基地局へフィードバックする送信ダイバーシチを行う移動通信システムの移動局において、
前記複数のアンテナが、基準アンテナと、該基準アンテナ以外の複数のアンテナで構成される場合に、該基準アンテナから常時送信される共通パイロット信号と、該基準アンテナ以外の複数のアンテナからそれぞれ交互に送信される共通パイロット信号とを受信する受信手段と、
前記受信手段の受信する共通パイロット信号より該基準アンテナ以外の複数のアンテナそれぞれに対する位相制御情報を算出する位相制御手段と
を有することを特徴とする移動局。
【請求項９】
請求項８に記載の移動局において、
前記位相制御手段は、基準アンテナから常時送信される共通パイロット信号と、該基準アンテナ以外の複数のアンテナから交互に送信される共通パイロット信号を受信する毎に、対応する基準アンテナ以外の複数アンテナに対する位相制御情報を算出すること
を特徴とする移動局。
【請求項１０】
複数の移動局で共通に使用される共通パイロット信号を基地局より複数のアンテナを使用してそれぞれ送信し、移動局は受信した複数の共通パイロット信号それぞれについて位相が近づくように、基地局の複数のアンテナから送信される送信信号を位相制御する位相制御信号を基地局へフィードバックする送信ダイバーシチを行う移動通信システムの移動局において、
前記複数のアンテナが、基準アンテナと、該基準アンテナとの間でフェージング相関が高い高相関アンテナと、該基準アンテナとの間でフェージング相関が低い低相関アンテナで構成される場合に、該基準アンテナから常時送信された共通パイロット信号と該高相関アンテナから低頻度で送信される共通パイロット信号とを受信する受信手段と、
前記基準アンテナから常時送信される共通パイロット信号と前記高相関アンテナから低頻度で送信される共通パイロット信号より該高相関アンテナを位相制御する位相制御情報を算出するとともに、該基準アンテナから常時送信される共通パイロット信号と前記低相関アンテナから高頻度で送信される共通パイロット信号より該低相関アンテナを位相制御する位相制御情報を算出する位相制御手段とを有することを特徴とする移動局。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はセルラ移動通信システムに関し、特に基地局において移動局からのフィードバック情報により位相・振幅の閉ループダイバーシチ制御を行なう送信ダイバーシチ通信装置に関するものである。基地局側には複数のアンテナが設けられ、移動局からのフィードバック情報に基づいてアンテナ毎に異なる振幅及び位相制御を行なった同一の送信データ信号がパイロット信号と伴に各アンテナから送信される。移動局側ではそれぞれのアンテナから受信したパイロット信号によって各アンテナの振幅及び位相制御量を決定し、該振幅及び位相制御量を含むフィードバック情報を上りチャネル信号に多重化して基地局へ送信する。
背景技術
第３世代移動通信システムのＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）では、２本の送信アンテナを用いる送信ダイバーシチ方式が採用されている。
図１は、２本の送信アンテナを用いたシステムの一例を示している。基地局１のパイロット信号生成部１１は２本の送信アンテナ１６−１及び１６−２に用いられる共通のパイロット信号を生成する。各送信アンテナのパイロット信号は互いに直交するパイロットパターンＰ１、Ｐ２を有しており、それらが加算器１４−１及び１４−２によって同一の下り送信データ信号に付加されて、それぞれの送信アンテナ１６−１及び１６−２から移動局２へ送信される。
移動局２では、受信アンテナ２３で各送信アンテナ１６−１及び１６−２からのパイロット信号を受信し、制御量計算部２１が各受信パイロット信号とそれぞれの既知のパイロットパターンとの相関をとって各送信アンテナ１６−１及び１６−２から受信アンテナ２３までのチャネルインパルス応答ベクトルｈ１及びｈ２を推定する。これらのチャネル推定には下記式（１）及び（２）が用いられる。
2003049322.tif 000003
ここで、ｈ１及びｈ２はそれぞれの送信アンテナ１６−１及び１６−２からのチャネルインパルス応答ベクトルであって、そのインパルス応答の長さをＬとすると次の式（３）で表される。
2003049322.tif 000004
本例では、電力Ｐを最大とする基地局１の各送信アンテナ１６−１及び１６−２の振幅及び位相制御ベクトルである重みベクトルｗ（＝［ｗ１，ｗ２］）を計算し、その値を量子化した値をフィードバック情報として多重化部１２に与える。多重化部１２ではそのフィードバック情報を上りチャネル信号に多重化してアンテナ２４から基地局１へ送信する。この場合には、重みベクトルｗの各要素ｗ１，ｗ２の両方の値を基地局１へ送信する必要はなく、一方を正規化（ｗ１＝１）した場合の他方の値（ｗ２）のみを送信すればよい。
基地局１では、アンテナ１７で受信した移動局２からの重み係数値ｗ２（ここで、ｗ１＝１）をフィードバック情報抽出部１３が抽出する。振幅・位相制御部１２は、その抽出された重み係数値ｗ２と送信アンテナ１６−２から送出される送信データ信号とを乗算器１５によって乗算する。これにより、受信側での振幅及び位相の劣化が送信側で予め修正された送信データ信号が送信アンテナ１６−１及び１６−２から送信される。
ところで、Ｗ−ＣＤＭＡでは重み係数ｗ２を１ビットに量子化するモード１と、４ビットに量子化するモード２の２通りの方法が規定されている。モード１では１ビットのフィードバック情報を毎スロット伝送して制御するため、制御速度が速い反面、量子化が粗いため正確な制御ができない。一方、モード２では４ビットの情報で制御するため、より精度の高い制御ができる反面、各スロットで１ビットずつ伝送して４スロットで１ワードのフィードバック情報を伝送するため、フェージング周波数が高い場合にはこれに追従できずに特性が劣化する。このように、フィードバック情報を伝送する上りチャネル信号伝送レートが限られている場合に、制御精度とフェージング追従速度とはトレードオフの関係にある。
Ｗ−ＣＤＭＡのＲｅｌｅａｓｅ−９９規格では、フィードバック情報伝送による上りチャネル伝送効率の低下を回避するため、送信アンテナ数として２本より多い場合は考慮されていない。しかしながら、フィードバック情報の増加や更新速度の低減を許容すれば、３本以上への拡張も可能である。特に、現在では送信アンテナ数を４本とする場合が盛んに研究開発されている。
セルラ移動通信システムの基地局に閉ループ送信ダイバーシチ方式を適用すると、各送信アンテナからの信号が独立のフェージングを受けた後、理想的には移動局アンテナ位置に於いて同相合成されるため、送信アンテナ数に応じたダイバーシチ利得が得られることに加えて、合成による利得向上が得られる。このため、受信特性が向上すると共に、１つのセルに収容できるユーザ数を増大することができる。ここでいう理想的とは、フィードバック情報の伝送誤り、制御遅延、チャネル応答推定誤差、制御量の量子化誤差がない場合を言う。実際にはこれらの要因により理想的な場合に比べて特性は劣化する。
しかしながら、基地局の送信アンテナ数を増加させてそれらに閉ループ送信ダイバーシチ制御を行なう場合には以下のような問題があった。
（１）送信アンテナ数に応じたダイバーシチ利得を得るためには、フェージング相関が十分小さくなるようにアンテナ間隔を大きく取る必要があるが、一般的にセルラ移動通信システムの無線基地局でフェージング相関を十分小さく抑えるにはアンテナ間隔を２０波長程度とる必要がある。２ＧＨｚ帯では１波長は約１５ｃｍであるから約３ｍ間隔でアンテナを設置することになる。このため、送信アンテナ数を増加させるとアンテナ設置に必要な面積が大きくなり、建物の屋上等に設置する場合に設置が困難となる問題があった。ここでは、ダイバーシチ利得が送信アンテナ数の増加と共に飽和していくため、あまり送信アンテナ数を増やしても大きなダイバーシチ利得の改善は得られないことも考慮する必要がある。
（２）また、送信アンテナ数を増加させた場合に、移動局からは各送信アンテナに関するフィードバック情報を伝送しなくてはならないため、フィードバックすべき情報量が増大し、フィードバック情報伝送のために上りチャネルの伝送効率が低下したり、送信ダイバーシチの制御が高速なフェージングに追従できなくなって特性劣化を引き起こすという問題があった。
（３）さらに、フィードバック情報の生成に必要なチャネル応答の推定において十分な精度を得るには、各送信アンテナからの共通パイロット信号の送信電力を十分高く保つ必要があるが、送信アンテナ数の増加に伴って全送信アンテナからの共通パイロット信号の総送信電力も増大する。その結果、マルチパスによって各データ信号や制御信号の直交性が崩れた場合にデータ信号に対する共通パイロット信号の干渉量が大きくなるという問題があった。一方、このような干渉の影響を一定にするために、送信アンテナ数によらず共通パイロット信号の総送信電力を一定にすると、送信アンテナ数の増加に伴って１送信アンテナ当りの共通パイロット信号の送信電力が減少してチャネル応答の推定精度が低下するという問題もあった。
（４）さらにまた、フィードバック情報の生成に必要なチャネル応答の推定でより十分な精度を得るには、各アンテナ系統の回路特性のばらつきや経年劣化、すなわち位相・振幅の特性偏差等、を補正するキャリブレーション技術が有効であるが、基地局の構成によってはこのキャリブレーションのための装置を各アンテナ系統毎に別途追加する必要があり、その結果として回路規模が増大し、簡易で効率的なキャリブレーションが実行できないという問題もあった
発明の開示
そこで本発明の目的は、前述の問題点を踏まえ、送信アンテナ数を増加させた場合に、基地局側では基地局アンテナ設置スペースが小さく、共通パイロット信号の総送信電力の増加を抑制し、各アンテナからのチャネル応答の推定精度の低下を防止し、また移動局側では上りフィードバック情報の増加が抑えられ、フェージング周波数の高い場合でも特性劣化の少ない送信ダイバーシチ通信装置を提供することにある。特に、本発明の目的は、上記においてチャネル応答の推定精度を一層向上させるために各基地局アンテナと関連するキャリブレーションが容易且つ効率的に実行でき、基地局側には特別なキャリブレーション装置又は回路を設ける必要がない送信ダイバーシチ通信装置を提供することにある。
本発明によれば、複数の移動局で共通に使用される共通パイロット信号を基地局より複数のアンテナを使用してそれぞれ送信し、移動局は受信した複数の共通パイロット信号それぞれについて位相が近づくように、基地局の複数のアンテナから送信される送信信号を位相制御する位相制御情報を基地局へフィードバックする送信ダイバーシチを行う移動通信システムにおいて、前記基地局は、複数のアンテナの内、基準となるアンテナからは前記共通パイロット信号を常時送信するとともに、該基準アンテナ以外の前記複数アンテナからは前記共通パイロット信号を交互に送信し、前記移動局は、前記基準アンテナから常時送信される共通パイロット信号と、該基準アンテナ以外の複数のアンテナからそれぞれ送信される共通パイロット信号を受信して該基準アンテナ以外の複数のアンテナそれぞれに対する位相制御情報を算出する移動通信システムが提供される。
また、前記基地局は、前記複数のアンテナを、基準アンテナと、基準アンテナとの間でフェージング相関が高い高相関アンテナと、基準アンテナとの間でフェージング相関が低い低相関アンテナで構成し、該基準アンテナからは前記共通パイロット信号を常時送信するとともに、該高相関アンテナと該低相関アンテナについては、該高相関アンテナからは共通パイロット信号の送信頻度を低く、低相関アンテナからは共通パイロット信号の送信頻度を高くなるよう交互に送信し、前記移動局は、前記基準アンテナから常時送信された共通パイロット信号と前記高相関アンテナから低頻度で送信される共通パイロット信号より該高相関アンテナを位相制御する位相制御情報を算出し、低頻度で前記基地局へフィードバックするとともに、前記基準アンテナから常時送信される共通パイロット信号と前記低相関アンテナから高頻度で送信される共通パイロット信号より該低相関アンテナを位相制御する位相制御情報を算出し、高頻度で該基地局へフィードバックする。
さらに、前記基地局は、複数のアンテナを、基準アンテナと、該基準アンテナ以外の複数のアンテナで構成し、基準アンテナからは共通パイロット信号を常時送信し、該基準アンテナ以外の複数のアンテナについては移動局からの位相制御頻度に対応させた頻度で共通パイロット信号を送信する。
また本発明によれば、複数の移動局で共通に使用される共通パイロット信号を基地局より複数のアンテナを使用してそれぞれ送信し、移動局は受信した複数の共通パイロット信号それぞれについて位相が近づくように、基地局の複数のアンテナから送信される送信信号を位相制御する位相制御情報を基地局へフィードバックする送信ダイバーシチを行う移動通信システムの基地局において、前記複数のアンテナを、基準アンテナと、基準アンテナ以外の複数のアンテナで構成し、前記基準アンテナからは共通パイロット信号を常時送信するとともに、該基準アンテナ以外の複数アンテナからは共通パイロット信号を交互に送信する送信手段と、を有する基地局が提供される。
また前記基地局は、前記複数のアンテナを、基準アンテナと、基準アンテナとの間でフェージング相関が高い高相関アンテナと、基準アンテナとの間でフェージング相関が低い低相関アンテナで構成し、前記基準アンテナからは前記共通パイロット信号を常時送信するとともに、該高相関アンテナと該低相関アンテナについては、該高相関アンテナからは共通パイロット信号の送信頻度を低く、低相関アンテナからは共通パイロット信号の送信頻度を高くなるよう交互に送信する送信手段とを有する。
また、前記移動局から低頻度に受信する位相制御情報をもとに高相関アンテナを位相制御するとともに、該移動局から高頻度に受信する位相制御情報をもとに低相関アンテナを位相制御する位相制御手段を更に有する。
さらに前記基地局は、前記複数のアンテナを、基準アンテナと、該基準アンテナ以外の複数のアンテナで構成し、前記基準アンテナからは共通パイロット信号を常時送信し、該基準アンテナ以外の複数のアンテナについては移動局からの位相制御頻度に対応させた頻度で共通パイロット信号を送信する送信手段を有する。
さらに本発明によれば、複数の移動局で共通に使用される共通パイロット信号を基地局より複数のアンテナを使用してそれぞれ送信し、移動局は受信した複数の共通パイロット信号それぞれについて位相が近づくように、基地局の複数のアンテナから送信される送信信号を位相制御する位相制御情報を基地局へフィードバックする送信ダイバーシチを行う移動通信システムの移動局において、前記複数のアンテナが、基準アンテナと、該基準アンテナ以外の複数のアンテナで構成される場合に、該基準アンテナから常時送信される共通パイロット信号と、該基準アンテナ以外の複数のアンテナからそれぞれ交互に送信される共通パイロット信号とを受信する受信手段と、前記受信手段の受信する共通パイロット信号より該基準アンテナ以外の複数のアンテナそれぞれに対する位相制御情報を算出する位相制御手段とを有する移動局が提供される。
前記位相制御手段は、基準アンテナから常時送信される共通パイロット信号と、該基準アンテナ以外の複数のアンテナから交互に送信される共通パイロット信号を受信する毎に、対応する基準アンテナ以外の複数アンテナに対する位相制御情報を算出する。
また前記移動局は、前記複数のアンテナが、基準アンテナと、該基準アンテナとの間でフェージング相関が高い高相関アンテナと、該基準アンテナとの間でフェージング相関が低い低相関アンテナで構成される場合に、該基準アンテナから常時送信された共通パイロット信号と該高相関アンテナから低頻度で送信される共通パイロット信号とを受信する受信手段と、前記基準アンテナから常時送信される共通パイロット信号と前記高相関アンテナから低頻度で送信される共通パイロット信号より該高相関アンテナを位相制御する位相制御情報を算出するとともに、該基準アンテナから常時送信される共通パイロット信号と前記低相関アンテナから高頻度で送信される共通パイロット信号より該低相関アンテナを位相制御する位相制御情報を算出する位相制御手段とを有する。
発明を実施するための最良の形態
図２は、本発明の閉ループダイバーシチ通信装置おける第１の構成部分を示したものである。また、図３には、図２の基地局における送信アンテナの一構成例を示している。この第１の構成部分では主に前述した問題点の（１）及び（２）の事項を解決している。
図２において、基地局１には送信アンテナ数を３本以上に拡張したＮ本の送信アンテナ１６−１〜１６−Ｎが設けられている。本例でもパイロット信号生成部１１は、Ｎ個のお互いに直交するパイロット信号Ｐ１（ｔ），Ｐ２（ｔ），…，ＰＮ（ｔ）を生成し、それらは加算部１４−１〜１４−Ｎによって同一の送信データ信号に付加されて異なる送信アンテナ１６−１〜１６−Ｎから送信される。各パイロット信号はそれぞれフェージングによる振幅および位相変動を受け、これらの合成信号が移動局２の受信アンテナ２３で受信される。
移動局２の制御量計算部２１は、受信パイロット信号に対してＰ１（ｔ），Ｐ２（ｔ），…，ＰＮ（ｔ）との相関をそれぞれ求めることにより、各パイロット信号のチャネルインパルス応答ベクトルｈ１，ｈ２，…，ｈＮを推定する。次に、これらのチャネルインパルス応答ベクトルを使って下記式（４）で示す電力Ｐを最大とする基地局１の各送信アンテナ１６−１〜１６−Ｎとの間の振幅および位相制御ベクトル（重みベクトル）ｗ＝［ｗ１，ｗ２，…，ｗＮ］を計算し、その結果を量子化する。多重化部２２は、量子化によって得られたフィードバック情報を上りチャネル信号に多重化して基地局１へ送信する。この場合も、正規化によりｗ１＝１として求めた場合の他のｗ２，ｗ３，…，ｗＮ、の値だけを伝送すればよい。
2003049322.tif 000005
ここで、ｈｉは送信アンテナｉからのチャネルインパルス応答ベクトルであり、インパルス応答の長さをＬとすると次式（６）で表される。
2003049322.tif 000006
以上の説明は、図１の従来装置の２本のアンテナを単にＮ本に拡張しただけである。しかしながら、本発明の第１の構成部分では、係数ベクトルを構成する各係数値を従来のように同じ周期で計算してフィードバックせずに、それぞれ異なる周期で計算してフィードバックすることを特徴としている。そのため、基地局１では、図３に示すように総数Ｎ本の送信アンテナを複数のアンテナ（Ｋ本）を含む複数のグループ（Ｍ個）に分け、各グループ内の送信アンテナ（Ｋ本）はフェージング相関が高くなるように相互に近接して配置し、一方Ｍ個のグループ間ではフェージング相関が低くなるように互いの距離を離して設置する。
移動局２では、グループ間のアンテナ制御量（Ｆ１，２〜Ｆ１，Ｍ）を、グループ内のアンテナ制御量（Ｇ１，２〜Ｇ１，Ｋ、…、ＧＭ，２〜ＧＭ，Ｋ）よりも速い周期で計算し、これらをフィードバック情報として基地局側に伝送する。ここでは、各グループ内で１つのアンテナを基準アンテナ（＃１、＃（Ｋ＋１）、…、＃（Ｍ−１）Ｋ＋１）とし、基準アンテナ以外の当該グループ内アンテナの制御量（Ｇ１，２〜Ｇ１，Ｋ、…、ＧＭ，２〜ＧＭ，Ｋ）を、この基準アンテナの制御量で正規化する。
異なるグループの基地局送信アンテナによる信号間のフェージング相関は低いため、それぞれが独立なフェージングを受けて移動局の受信アンテナ２３に到達する。したがって、異なるグループの基準アンテナからの信号を用いて推定したチャネル応答推定値は、それぞれ独立なフェージング変動によって高速に変動することが特徴となる。ここで、ある特定の１つのグループの基準アンテナ制御量で他のグループの基準アンテナ制御量を正規化したものを、グループ間アンテナ制御量と定義する。本例ではグループ１の基準アンテナ＃１を正規化し、それと他のグループ２〜Ｍの基準アンテナ（＃（Ｋ＋１）、…、＃（Ｍ−１）Ｋ＋１）との間のアンテナ制御量をグループ間アンテナ制御量（Ｆ１，２〜Ｆ１，Ｍ）と規定している。このグループ間アンテナ制御量（Ｆ１，２〜Ｆ１，Ｍ）はそれぞれが独立なフェージング変動によって高速に変動するため、正確な制御を行うためには短い周期で制御を行う必要がある。
一方、同一グループ内の基地局送信アンテナからの各信号はフェージング相関が高いため、ほぼ同一のフェージングを受けるが、移動局２の基地局１に対する角度に応じた位相差を持って移動局の受信アンテナ２３に到達する。したがって、同一グループ内の基地局送信アンテナからの信号を用いて推定したチャネル応答推定値は、この移動局２の基地局１に対する角度に応じた位相差を有する。移動局２の移動に伴ってこれらの値は変化するが、フェージング変動に比べてゆっくりと変動することが特徴となる。本例では、各グループ内で１つのアンテナを基準アンテナ（＃１、＃（Ｋ＋１）、…、＃（Ｍ−１）Ｋ＋１）とし、基準アンテナ以外の当該グループ内アンテナの制御量（Ｇ１，２〜Ｇ１，Ｋ、…、ＧＭ，２〜ＧＭ，Ｋ）を、この基準アンテナの制御量で正規化している。この正規化されたグループ内アンテナ制御量（Ｇ１，２〜Ｇ１，Ｋ、…、ＧＭ，２〜ＧＭ，Ｋ）は移動局の移動に伴いゆっくりと変動する。したがって、制御周期を比較的長くすることが可能である。
図３に示したグループ間アンテナ制御量Ｆ１，ｍとグループ内アンテナ制御量Ｇｍ，ｋとは次式（７）及び（８）のように求められる。ここで、Ｍはアンテナグループ数、Ｋ＝Ｎ／Ｍは各グループのアンテナ数である。＊は複素共役を表す。
・全体基準アンテナ：アンテナ＃１
・グループ内基準アンテナ：アンテナ＃（（ｍ−１）Ｋ＋１）（ｍ＝１，…，Ｍ）
2003049322.tif 000007
上述した本発明の第１の構成部分によれば、送信アンテナ群のグループ化を行い、各グループ間ではフェージング相関を十分小さく抑えるためにアンテナ間隔を２０波長程度とる必要がある。一方、グループ内ではフェージング相関を高めるために１波長程度の間隔でアンテナが設置される。このため送信アンテナ数の増加にも係わらず基地局アンテナ設置スペースを小さくできる利点がある。
また、制御情報の変動速度の違いを利用することにより、性能を劣化させることなくフィードバック情報量を削減することが可能となる。すなわち、高速に変動するグループ間アンテナ制御量（Ｆ１，２〜Ｆ１，Ｍ）は短い周期で更新する必要から頻繁にフィードバックを行い、これと比較して変動速度が遅い各グループ内アンテナ制御量（Ｇ１，２〜Ｇ１，Ｋ、…、ＧＭ，２〜ＧＭ，Ｋ）はより長い周期で更新してフィードバックを行うことができる。この場合には、さらに以下のようなフィードバック情報の削減も可能である。
先ず、各グループ内アンテナ制御量は移動局２の基地局１に対する角度に応じた値を持つため、セル半径がある程度大きいマクロセルのシステムでは到来角度のずれはほとんど無視できるほど小さくなる。このため、ある特定のグループ内アンテナ制御量（例えば、グループ１のＧ１，２〜Ｇ１，Ｋ）を他のグループのグループ内アンテナ制御量（グループ２〜ＭのＧ２，２〜Ｇ２，Ｋ、…、ＧＭ，２〜ＧＭ，Ｋ）として用いることもできる。すなわち、ある１つのグループのグループ内制御情報のみを伝送し、そのコピー情報を使って他のグループの制御も行うことでフィードバック情報量を削減することができる。
また、各グループのアンテナ数がＫ＞２の任意の同一グループ＃ｍ内において、基準アンテナ＃（ｍ−１）Ｋ＋１からのチャネル応答に対するそれ以外の同一グループ内アンテナからのチャネル応答の位相差を比較すると、この値は比較している同一グループ内のアンテナ間の距離に依存する。したがって、基準アンテナ＃（ｍ−１）Ｋ＋１に隣接する同一グループ内のアンテナ制御量Ｇｍ，２と既知の同一グループ内のアンテナ間距離情報が分かれば、同一グループ内におけるアンテナ制御量Ｇｍ，ｋ（ｋ＝３，…，Ｋ）は計算によって求められる。これから、フィードバック情報として伝送するのはすべてのグループ間アンテナ制御量Ｆ１，ｍ（ｍ＝２，…，Ｍ）と、特定グループ内のアンテナ制御量Ｇ１，２だけでよい。従って、本例ではグループ１の基準アンテナ＃１に対する全てのグループ間アンテナ制御量Ｆ１，２〜Ｆ１，Ｍとグループ１の基準アンテナ＃１に隣接するアンテナ＃２のアンテナ制御量Ｇ１，２だけがフィードバック情報として送信される。
図４は、本発明の閉ループダイバーシチ通信装置おける第２の構成部分で用いられる基地局送信アンテナの一構成例を示している。この第２の構成部分では主に前述した問題点の（３）の事項を解決している。なお、第２の構成部分のブロック構成自体は図２と同一であってそちらを参照されたい。
図４では、移動局２においてフィードバック情報を生成するのに必要な共通パイロット信号のみを基地局１が送信することで共通パイロット信号の送信数を低減する。本例では、基地局１が前述したグループ１の基準アンテナ＃１に対する全てのグループ間アンテナ制御量Ｆ１，２〜Ｆ１，Ｍとグループ１の基準アンテナ＃１に隣接するアンテナ＃２のアンテナ制御量Ｇ１，２を含むフィードバック情報（図中の点線枠で示す）を得るため、それに必要なパイロット信号Ｐ１、ＰＫ＋１、〜、Ｐ（Ｍ−１）Ｋ＋１及びＰ２だけを移動局２へ送信する。これにより、送信アンテナ数を増加させた場合でも、追加されたグループの基準アンテナから送信される共通パイロット信号Ｐ（ｍ−１）Ｋ＋１（ｍ＝１、…、Ｍ）の送信電力が加算されるだけで総送信電力の増加は穏やかなものとなる。
ここで、送信アンテナ数によらずに共通パイロット信号の総送信電力を一定にした場合でも、各共通パイロット信号Ｐ（ｍ−１）Ｋ＋１（ｍ＝１、…、Ｍ）の送信電力の低下は増加したグループ単位のレベル低下に止まるため、チャネル応答推定精度の低下も穏やかとなる。
このように、本発明の第２の構成部分によれば、基地局１において送信アンテナを増加させた際、１送信アンテナあたりの共通パイロット信号の送信電力を一定とする場合は、共通パイロット信号の総送信電力の増加が穏やかとなるため、マルチパス環境で共通パイロット信号がデータ信号に与える干渉量を低減できる。一方、基地局１で共通パイロット信号の総送信電力を一定とする場合は、１送信アンテナあたりの共通パイロット信号の送信電力の減少が穏やかとなるため、各チャネル応答の推定精度の低下が回避される。
図５は、本発明による閉ループダイバーシチ通信装置の基本構成を示したものである。図６は、本発明の閉ループダイバーシチ通信装置おける基本構成で用いられる基地局送信アンテナの一構成例を示している。本構成は前述した本発明による第１及び第２の構成部分を包含しており、本発明では前述した問題点（１）〜（３）に加えてさらに問題点（４）の事項を解決する。
これまで述べたように、基地局１で送信アンテナを増加させた際、本発明の第１の構成部分によれば移動局２において必要なフィードバック情報を削減し、また本発明の第２の構成部分によれば基地局１においてその削減されたフィードバック情報の生成に必要な共通パイロット信号だけを送信する。これらは、あるアンテナに対するアンテナ制御量を、他のアンテナに対するアンテナ制御量として流用する手法を用いることで、必要な情報及び電力の削減を達成している。この手法は、基地局１における複数の送信アンテナ１６−１〜１６−Ｎが全て同一の回路特性を有している場合には理想的に機能する。
すなわち、キャリブレーション技術が別途適用されて同一の回路特性を有するとの前提であれば、本発明の第１又は第２の構成部分のように基地局１のある特定グループ内アンテナ制御量Ｇ１，ｋ（ｋ＝２，…，Ｋ）と全てのグループ間アンテナ制御量Ｆ１，ｍ（ｍ＝２，…，Ｍ）については、共通パイロット信号によるチャネル応答推定値から算出し、特定グループ以外のグループ内アンテナ制御量は、特定グループ内アンテナ制御量を流用すればよい。
実際のアンテナはそれぞれ別系統の回路であって、回路特性のばらつき、つまり位相・振幅の偏差が存在する。したがって、この手法は各アンテナの位相・振幅偏差を補正するキャリブレーション技術が適用されている場合に限って有効であり、キャリブレーション技術を別途適用しない場合には、各アンテナの位相・振幅偏差情報を得るために、全てのアンテナ制御量を共通パイロット信号によるチャネル応答推定値から算出する必要がある。
ところで、閉ループ送信ダイバーシチ方式の原理は、移動局２において、受信パイロット信号と既知の各パイロット信号との相関をとることで各送信アンテナ１６−１〜１６−Ｎから移動局２までのチャネル応答を推定し、このチャネル応答推定値を用いて基地局１の各送信アンテナ１６−１〜１６−Ｎの位相・振幅制御を行なうことである。この場合、チャネル応答の推定値は実際のチャネル応答と送信アンテナの位相・振幅偏差とを合成したものに相当する。したがって、本来の閉ループ送信ダイバーシチ方式では、ダイバーシチ合成のための位相・振幅制御とキャリブレーションにおける位相・振幅制御とを統合して行なっていることになる。従って、キャリブレーションのための装置を別途追加する必要はない。
しかしながら、前述した図４の本発明による第２の構成部分を用いた場合、送信されるパイロット信号は各グループの基準アンテナからの共通パイロット信号Ｐ１、ＰＫ＋１、〜、Ｐ（Ｍ−１）Ｋ＋１及びグループ１内の隣接するアンテナからの共通パイロット信号Ｐ２だけである。従って、上述した本来の閉ループ送信ダイバーシチ方式によりキャリブレーションされるアンテナ系統は、各グループの基準アンテナ＃１、＃（Ｋ＋１）、…、＃（Ｍ−１）Ｋ＋１とアンテナ＃２とを含むものに限定される。そのため、本発明による第２の構成部分を現実に適用する際には、これら以外のアンテナについて別途キャリブレーション回路を追加する必要があるため、回路規模が増大するという問題が生じる。
図５に示す本願発明の基本構成では主にこの問題を解決する。図５では、図２の構成に対して基地局１で新にスイッチ（ＳＷｎ〜ＳＷＮ）１８−ｎ〜１８−Ｎ及び乗算器１９−１、１９−ｎ〜１９−Ｎが追加されている。図６に示すように、本例でも基地局１において、送信アンテナを複数のアンテナで構成される複数のグループに分け、各グループ内の送信アンテナはフェージング相関が高くなるように近接して配置し、グループ間ではフェージング相関が低くなるように互いの距離を離して設置する。ここで、Ｎは送信アンテナ数、Ｍはアンテナグループ数、Ｋ＝Ｎ／Ｍは各グループのアンテナ数である。
各グループｍ（ｍ＝１，…，Ｍ）内のスイッチＳＷ（ｍ−１）Ｋ＋ｋ（ｋ＝２，…，Ｋ）は、グループ内の基準アンテナ以外のアンテナから共通パイロット信号を送信するか否かを切り替える。例えば、グループ１内のスイッチ１８−２〜１８−Ｋのいずれか一つを閉じると、基準アンテナ＃１以外のアンテナ＃２〜＃Ｋから対応する共通パイロット信号Ｐ２〜ＰＫが送信される。本例では、各グループの基準アンテナからは常時共通パイロット信号が送出され、一方、各グループにおける基準アンテナ以外の全てのアンテナからは一定の時間周期内で一度は対応する共通パイロット信号が送信されるように、スイッチ１８−２〜１８−ＭＫが開閉制御される。一定の時間周期内としたのは、各アンテナの位相・振幅偏差は、経年変化にともない個別に非常にゆっくりと変動するからである。
その結果、一定の時間周期内には全てのアンテナ系統に対して本来の閉ループ送信ダイバーシチ方式によるキャリブレーションが可能となり、各アンテナ系統の位相・振幅偏差等（ｅ１〜ｅＭＫ）がアンテナ毎に設けられた乗算器１９−１〜１９−ＭＫによって補正される。その際、グループ間アンテナ制御量Ｆ１，ｍ（ｍ＝２，…，Ｍ）及びグループ内アンテナ制御量Ｇｍ，ｋ（ｍ＝１，…，Ｍ，ｋ＝２，…，Ｋ）から成るアンテナ制御量を使って、ダイバーシチ合成のための位相・振幅制御、各アンテナの位相・振幅偏差の補正が統合的に行なわれる。
次に、具体的な共通パイロット信号の送信の仕方、移動局におけるこれらのアンテナ制御量の求め方、また、移動局から基地局へのそれらのフィードバックの仕方について述べる。なお、この説明で用いる記号において、アンテナ間にはｉｎｔｅｒ＿ｇｒｏｕｐを、またグループ内にはｉｎｔｒａ＿ｇｒｏｕｐという添え字を付している。
基地局１のアンテナグループｍ（ｍ＝１，…，Ｍ）において、基準アンテナ＃（ｍ−１）Ｋ＋１からは共通パイロット信号Ｐ（ｍ−１）Ｋ＋１を毎時点送信し、その他のアンテナ＃（ｍ−１）Ｋ＋２、…、＃ｍＫに関しては、例えば、それぞれの共通パイロット信号Ｐ（ｍ−１）Ｋ＋２，…，Ｐ（ｍＫ）のうち１個を選んで送信する。これらの共通パイロット信号として互いに直交したものを用いる。
各パイロット信号はそれぞれフェージングによる振幅および位相変動を受け、これらの合成信号を移動局２の受信アンテナ２３に入力される。移動局２の制御量計算部２１では各受信パイロット信号と、移動局２で既知の各パイロット信号との相関をそれぞれ求めることにより、基地局１の各送信アンテナ１６−１〜１６−Ｎからのチャネルインパルス応答ベクトルｈ１，…，ｈＭＫを推定することができる。
これらのチャネルインパルス応答ベクトルを用いて、各グループの基準アンテナについては式（９）で示す電力Ｐｉｎｔｅｒ＿ｇｒｏｕｐを最大とする送信アンテナの振幅および位相制御ベクトル（重みベクトル）Ｗｉｎｔｅｒ＿ｇｒｏｕｐ＝［ｗ１，ｗＫ＋１，…，ｗ（Ｍ−１）Ｋ＋１］を計算する。ただし、この場合でもｗ１＝１とする。各グループの基準アンテナ以外のアンテナ、例えばグループｍ（ｍ＝１，…，Ｍ）のアンテナ＃（ｍ−１）Ｋ＋ｋ（ｋ＝２，…，Ｋ）については、式（１１）で示す電力Ｐｉｎｔｒａ＿ｇｒｏｕｐを最大とする送信アンテナの振幅および位相制御ベクトル（重みベクトル）Ｗｉｎｔｒａ＿ｇｒｏｕｐ＝［ｗ（ｍ−１）Ｋ＋１，ｗ（ｍ−１）Ｋ＋ｋ］を計算する。ただし、ｗ（ｍ−１）Ｋ＋１には、ｗｉｎｔｅｒ＿ｇｒｏｕｐの計算で得られた値を用いる。
2003049322.tif 000008
このようにして得られたグループ間の重みベクトルｗｉｎｔｅｒ＿ｇｒｏｕｐとグループ内の重みベクトルｗｉｎｔｒａ＿ｇｒｏｕｐとを用いてグループ間アンテナ制御量Ｆ１，ｍ（ｍ＝２，…，Ｍ）、およびグループ内アンテナ制御量Ｇｍ，ｋ（ｍ＝１，…，Ｍ，ｋ＝２，…，Ｋ）は次式のように求められる。
2003049322.tif 000009
ちなみに、グループ間アンテナ制御量Ｆ１，ｍは、各グループの基準アンテナから毎時点送られてくる共通パイロット信号に応じて毎時点計算され、グループ内アンテナ制御量Ｇｍ，ｋは、毎時点各グループの基準アンテナ以外のいずれかのアンテナから送られてくる共通パイロット信号に応じて計算される。
これらのアンテナ制御量を移動局２から基地局１にフィードバックする際、グループ間アンテナ制御量Ｆ１，ｍについては、高速なフェージング変動と、送信アンテナの位相・振幅偏差の非常にゆっくりとした変動との双方に追従するように高い頻度で、グループ内アンテナ制御量Ｇｍ，ｋについては、基地局１に対する移動局２の角度の比較的ゆっくりとした変動と、送信アンテナの位相・振幅偏差の非常にゆっくりとした変動との双方に追従するのに十分な、比較的低い頻度でフィードバックされる。基地局１では、過去にフィードバックされたアンテナ制御量をバッファに保持し、新たにアンテナ制御量がフィードバックされる度にバッファの情報を更新する。送信データの位相・振幅制御は、バッファに保持されたアンテナ制御量Ｆ１，ｍ及びＧｍ，ｋによって行なわれる。
上記のように、基地局１の各アンテナグループにおいて、すべての基準アンテナからは、共通パイロット信号が毎時点送信され、基準アンテナ以外のアンテナについては、いずれかのアンテナから共通パイロット信号が順次選択されて送信されるため、基地局１において送信アンテナを増加させた際にも、共通パイロット信号を送信するアンテナの数を制限することができる。したがって、１送信アンテナあたりの共通パイロット信号の送信電力が一定の場合には、共通パイロット信号の総送信電力の増加が穏やかになるため、マルチパス環境で共通パイロット信号がデータ信号に与える干渉量を抑えられる。また、共通パイロット信号の総送信電力が一定の場合には、１送信アンテナあたりの共通パイロット信号の送信電力の減少は穏やかになるため、各チャネル応答の推定精度の低下を抑えられる。さらに、特別なキャリブレーション回路を付加することなく、送信アンテナの位相・振幅偏差の補正が可能である。
これから、本発明の基本構成を有する送信ダイバーシチ通信装置は、送信アンテナ数を増加させた場合に、基地局側では基地局アンテナ設置スペースが小さく、共通パイロット信号の総送信電力の増加を抑制し、各アンテナからのチャネル応答の推定精度の低下を防止し、また移動局側では上りフィードバック情報の増加が抑えられ、フェージング周波数の高い場合でも特性劣化の少ない送信ダイバーシチによる通信が可能となり、さらにチャネル推定精度をより一層向上させる各基地局アンテナと関連したキャリブレーション処理が容易且つ効率的に実行され、基地局側には特別なキャリブレーション装置又は回路を設ける必要がない。
図７及び８には、図５の具体的な実施例を示している。図７は、本発明による閉ループダイバーシチ通信装置であってアンテナ数Ｎ＝４、及びアンテナグループ数  Ｍ＝２の場合の例を示している。また、図８は、基地局からの共通パイロット信号のスイッチングフォーマットと移動局からのフィードバック情報の伝送フォーマットとの関係を表している。
図７において、基地局１のアンテナ＃１とアンテナ＃２をグループ１、アンテナ＃３とアンテナ＃４をグループ２とする。また、アンテナ＃１とアンテナ＃３を各グループ１及び２における基準アンテナとする。アンテナ＃１とアンテナ＃２、およびアンテナ＃３とアンテナ＃４は、フェージング相関が高くなるようにそれぞれ１波長分の長さ離れて配置されている。アンテナ＃１とアンテナ＃３、およびアンテナ＃２とアンテナ＃４は、フェージング相関が十分小さくなるようにそれぞれ２０波長分の長さ離れて配置されている。
共通パイロット信号として、互いに直交する系列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を用いる。各アンテナグループ１及び２の基準アンテナ＃１、＃３からは、毎時点共通パイロット信号Ｐ１，Ｐ３をそれぞれ送信する。それ以外のアンテナ＃２、＃４からは、それぞれスイッチＳＷ２，ＳＷ４の状態に応じて、共通パイロット信号Ｐ２，Ｐ４を送信したりしなかったりする。共通パイロット信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、それぞれ送信アンテナの位相・振幅偏差ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４の影響や、フェージングによる振幅および位相変動を受け、これらの合成信号が移動局２の受信アンテナ２３に入力される。
移動局２の制御量計算部２１では受信パイロット信号に対して、既知のパイロット信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４との相関をとって平均することにより、基地局１の送信アンテナ＃１、＃２、＃３、＃４からのチャネル応答推定値ｈ１，ｈ２，ｈ３，ｈ３をそれぞれ求めることができる。
この実施例では振幅の制御は行わず位相のみの制御を行う方法について説明する。すなわち、ｗｉ＝ａｉｅｊφｉと表した場合にａｉ＝１として位相量φｉのみの制御を行う。アンテナ＃１を基準としたアンテナ＃２の制御量φＢ１、アンテナ＃３を基準としたアンテナ＃４の制御量φＢ２、およびアンテナ＃１を基準としたアンテナ＃３の制御量φＤをそれぞれ量子化し、これらをフィードバック情報として基地局に伝送する。それぞれ１ビットで量子化を行う場合、例えば以下のようにする。
2003049322.tif 000010
φｉＱ＝０の場合はフィードバック情報はｂｉ＝０、φｉＱ＝πの場合はフィードバック情報はｂｉ＝１とする。制御量φＢ１，φＢ２は、基地局に対する移動局の方向と、各基地局送信アンテナの位相・振幅偏差とに依存し、これらは比較的ゆっくりと変動する一方、制御量φＤはフェージング変動にともなって高速に変動する。従って、フィードバック情報ｂＤはｂＢ１，ｂＢ２よりも伝送速度が高くなるように上りチャネルに多重化して基地局に伝送する。
図８にはＷ−ＣＤＭＡのフレームフォーマット（１０ｍｓ長の１フレームが１５スロットで構成される）を使用する場合の例を示している。共通パイロット信号のスイッチングフォーマットは、フィードバック情報の伝送フォーマットに対応しており、移動局でフィードバック情報を算出するのに十分な共通パイロット信号を基地局から移動局に伝送するように、スイッチＳＷ２，ＳＷ４が切り替えられる。図８の（ａ）の例では、基地局１において、１フレーム、１５スロットの内のスロット４、７、１１、及び１４でスイッチＳＷ２及びＳＷ４が交互にスイッチオンされる。これらのスイッチ切り替えは上位レイヤーの指示によって行なわれる。その結果、移動局２からのフィードバック情報内で該当スロット４及び１１にはアンテナ＃２に関するフィードバック情報ｂＢ１が、また該当スロット７及び１４にはアンテナ＃４に関するフィードバック情報ｂＢ２がそれぞれ多重される。これら以外のスロット１〜３、５、６、８〜１０、１２、１３、及び１５には、基準アンテナ＃１、＃３に関するフィードバック情報ｂＤが多重される。
基地局１のフィードバック情報抽出部１３が上りチャネルで受信されたフィードバック情報を抽出し、振幅・位相制御部１２が直前の受信スロットで受信したフィードバック情報により対応するアンテナ重みＷＤ、ＷＢ１及びＷＢ２を直接制御する。その際、それ以外のアンテナでは振幅・位相制御部１２が時間的に最近のフィードバック情報を保持して制御に用いる。この制御によってダイバーシチ合成のための位相・振幅制御と、各アンテナの位相・振幅偏差の補正が統合的に行なわれる。
以降では、上記実施例に関する幾つかの別の態様例について説明する。
移動局２はこれまで受信した共通パイロット信号によってアンテナ制御量を算出していたが、別の算出手法として、共通パイロット信号が送信されていなくても下り送信データ信号中に含まれるユーザ個別のパイロット信号を利用してアンテナ制御量を算出することもできる。Ｗ−ＣＤＭＡの下りリンクの場合、個別パイロット信号はデータ信号と時間的に多重されており、送信電力制御のためのＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒａｔｉｏ）推定や、ＲＡＫＥ合成のためのチャネル推定等に用いられている。
先ず、移動局２において、共通パイロット信号を利用してアンテナ制御量を算出する原理を説明する。アンテナ＃ｉ（ｉ＝１，…，４）からの共通パイロット信号の受信信号成分はそれぞれ次式（１６）で表される。
2003049322.tif 000011
受信側では、次式（１７）に示すように既知の共通パイロット信号と相関をとることでチャネル推定値が得られる。
2003049322.tif 000012
この推定値はチャネル応答と基地局１の送信アンテナの位相・振幅偏差とを合成したものに相当するため、これを用いてアンテナ制御量を算出することで、基地局におけるダイバーシチ合成のための位相・振幅制御と、各アンテナの位相・振幅偏差の補正が可能になる。
次に、移動局２において、個別パイロット信号を利用してグループ内アンテナ制御量を算出する原理を説明する。アンテナ＃１、＃２、＃３、＃４からの個別パイロット信号の受信信号成分はそれぞれ次式（１８）〜（２１）で表される。
2003049322.tif 000013
受信側では、次式（２２）〜（２５）に示すように既知の個別パイロット信号を、直前にフィードバックしたアンテナ制御量と相関をとることで、チャネル応答と基地局送信アンテナの位相・振幅偏差とを合成したものに相当するチャネル推定値が得られる。
2003049322.tif 000014
一般に、個別パイロット信号は共通パイロット信号よりも送信電力が小さいため、これらのチャネル推定値によるアンテナ制御量は比較的多くの誤差を含んでいる。しかし、個別パイロット信号は毎時点送信されるため、比較的ゆっくりと変動するグループ内アンテナ制御量に関しては、時間平均をとることで精度を改善することができる。一方、グループ間アンテナ制御量に関しては、フェージング変動に追従する必要性から、平均化による精度の改善は不可能なため、共通パイロット信号を用いて算出した方がよい。このように、個別パイロット信号を用いると、移動局２では個別パイロット信号を利用してグループ内アンテナ制御量を算出することにより、アンテナ＃２及び＃４の共通パイロット信号Ｐ２及びＰ４が不要となる。従って、基地局１側では図７のスイッチＳＷ２及びＳＷ４を常にオフとして共通パイロット信号の総送信電力をさらに削減することが可能となる。
また別の態様例としては、上記のように移動局２側で個別パイロット信号を利用するのと併せて、さらに図７の実施例のように送信電力が大きくチャネル推定誤差の小さい共通パイロット信号Ｐ２，Ｐ４をも送信して個別パイロット信号及び共通パイロット信号の両方のグループ内アンテナ制御量を算出する。グループ内アンテナ制御量は比較的ゆっくりと変動するため、これら全てに対して平均化処理を施すことでグループ内アンテナ制御量の精度をより一層高めることができる。
さらに別の態様例としては、各アンテナから共通パイロット信号を送信する頻度を、先に説明した図８の（ａ）の例のように固定せずに状況に応じて変化させる。例えば、移動局の高速移動時に、基地局に対する移動局の角度の変化はそれほど急激でないが（マクロセル環境の場合）、フェージング変動はより激しくなる。したがって、グループ間アンテナ制御量をより頻繁にフィードバックしてフェージング変動に追従できるようにする。図８の（ｂ）の例では、図８の（ａ）のアンテナ＃２及び＃４に関するスロット４及び１１を基準アンテナ＃１及び＃３に関するスロットに変更している。また、各グループ内のフェージング相関が大きくない場合には、グループ内アンテナ制御量もフェージングに応じて変動してしまうため、グループ内アンテナ制御量をより頻繁にフィードバックさせる。図８の（ｃ）の例では、１フレーム内のアンテナ＃２及び＃４に関するスロットをスロット３、５、８、１０、１３、及び１５と増加させている。なお、スイッチングフォーマットの切り替えは、上位レイヤーの命令により決定される。
以上述べたように、本発明によれば、制御情報を得るために必要な共通パイロット信号を送信するアンテナ数を削減することにより、基地局において送信アンテナを増加させた際、１送信アンテナあたりの共通パイロット信号の送信電力が一定の場合にはマルチパス環境で共通パイロット信号がデータ信号に与える干渉量が抑えられ、また共通パイロット信号の総送信電力が一定の場合には各チャネル応答の推定精度の低下を抑えられ、さらに送信アンテナの位相・振幅偏差を補正するための特別なキャリブレーション回路が不要となる、等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来の２送信アンテナによる閉ループ送信ダイバーシチ方式の一構成例を示した図である。
図２は、本発明の閉ループダイバーシチ通信装置おける第１の構成部分を示した図である。
図３は、図２の基地局における送信アンテナの一構成例を示した図である。
図４は、本発明の閉ループダイバーシチ通信装置おける第２の構成部分で用いられる基地局送信アンテナの一構成例を示した図である。
図５は、本発明による閉ループダイバーシチ通信装置の基本構成を示した図である。
図６は、図５の基地局における送信アンテナの一構成例を示した図である。
図７は、図５の具体的な実施例を示した図である。
図８は、図７における共通パイロット信号のスイッチングフォーマットと、フィードバック情報の伝送フォーマットを示した図である。
【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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【国際調査報告】
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