(57)【要約】【課題】アダプティブアレイ制御を用いて空間分割多重接続（ＳＤＭＡ）方式を実行する無線通信システムにおいて、通信品質の低下を抑制することが可能な、基地局、端末装置、及び通信方法を提供する。【解決手段】本発明に係る基地局は、複数のアンテナ素子を用いてアダプティブアレイ制御を実行し、空間分割多重接続方式により複数の端末装置との間で無線信号を送受信する基地局であって、複数の端末装置に対して、無線信号に含む送信データが無い場合に、端末装置毎に異なるダミーデータを含む無線信号の送信を指示する指示情報を送信する指示部と、端末装置から、指示情報に基づいて送信された前記ダミーデータを含む無線信号を受信する受信部とを具備する。【選択図】図４
2008079115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナ素子を用いてアダプティブアレイ制御を実行し、空間分割多重接続方式により複数の端末装置との間で無線信号を送受信する基地局であって、
複数の前記端末装置に対して、前記無線信号に含む送信データが無い場合に、前記端末装置毎に異なるダミーデータを含む無線信号の送信を指示する指示情報を送信する指示部と、
前記端末装置から、前記指示情報に基づいて送信された前記ダミーデータを含む無線信号を受信する受信部と
を具備することを特徴とする基地局。
【請求項２】
前記端末装置との間で予め共有する前記ダミーデータを記憶する記憶部を更に具備し、
前記指示部は、共有する前記ダミーデータを含む前記無線信号の送信を指示する指示情報を送信することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記ダミーデータは、前記端末装置を識別する識別情報に基づいて生成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の基地局。
【請求項４】
複数のアンテナ素子を用いてアダプティブアレイ制御を実行し、空間分割多重接続方式により基地局との間で無線信号を送受信すると共に、前記無線信号に含む送信データが無い場合にダミーデータを含む無線信号を前記基地局へ送信する端末装置であって、
他の端末装置とは異なる前記ダミーデータの送信を指示する指示情報を前記基地局から受信する受信部と、
前記基地局へ送信する前記無線信号に含む送信データが無い場合に、前記指示情報に基づいて、他の前記端末装置とは異なる前記ダミーデータを含む無線信号を前記基地局へ送信する送信部と
を具備することを特徴とする端末装置。
【請求項５】
複数のアンテナ素子を用いてアダプティブアレイ制御を実行し、空間分割多重接続方式により基地局と複数の端末装置との間で無線信号を送受信する無線通信システムにおける通信方法であって、
前記基地局が、
複数の前記端末装置に対して、前記無線信号に含む送信データが無い場合に、前記端末装置毎に異なるダミーデータを含む無線信号の送信を指示する指示情報を送信する指示ステップと、
前記端末装置が、
前記基地局からの指示情報に基づいて、前記送信データが無い場合、他の前記端末装置とは異なる前記ダミーデータを含む無線信号を基地局に送信する送信ステップと
を具備することを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナ素子を用いてアダプティブアレイ制御を実行し、空間分割多重接続方式により無線信号を送受信する基地局、端末装置、及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、時分割多重接続（ＴＤＭＡ／ＴＤＤ：Time Division Multiple Access/Time Division Duplex）方式により通信を行うＰＨＳ等の無線通信システムにおいて、アダプティブアレイ制御の適用が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
アダプティブアレイ制御を適用した無線通信システムでは、基地局は、複数のアンテナ素子を用いて、通信先の端末装置から音声データ等の送信データを含む無線信号を受信すると共に、受信した無線信号を元にして、アンテナ素子毎の重み係数（ウエイトベクトル）を算出する。そして、当該基地局は、算出した重み係数に基づいて、ビームフォーミング及びヌルステアリングを形成し、端末装置へ無線信号を送信及び受信する際の指向性を制御する。
【０００４】
一方、基地局と通信中の端末装置は、送信データが無くなった場合、送信データの代わりにダミーデータを含む無線信号を送信するように構成されている。
【０００５】
図１２には、端末装置から送信される無線信号のフレーム構造の一例が示されている。この無線信号を受信した基地局は、図１２に示す無線信号に含まれるユニークワード（以下、ＵＷ：Unique Word）等の参照信号に基づいて、重み係数を算出すると共に、ダミーデータの信号に基づいて、算出した重み係数を更に補正するように構成されている。なお、上述したダミーデータは、各端末装置で共通のデータであり、予め設定されている。
【０００６】
このように、上述した無線通信システムにおいて、基地局では、通信先の端末装置が、送信データが無くなる場合であっても、ダミーデータを含む無線信号を継続して送信するので、ＵＷとダミーデータとに基づいて、重み係数の算出及び補正を継続して行い、安定した無線通信を実行できる。
【特許文献１】特開２００３−２８３３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、無線通信システムでは、上述したアダプティブアレイ制御により、周波数利用効率の向上を目的として、複数の端末装置に同一の周波数帯域で同一のタイムスロットを割り当てて通信を行う空間分割多重接続（以下、ＳＤＭＡ：Space Division Multiple Access）方式が適用されている。
【０００８】
ここで、ＳＤＭＡ方式を適用した無線通信システムでは、同一の周波数帯域で同一のタイムスロットを割り当てられた複数の端末装置が、例えば、同じ時間帯に送信データがなくなった場合、同じダミーデータを含む無線信号を基地局に対して送信する。
【０００９】
この場合、基地局は、同一の周波数帯域で同一のタイムスロットを用いて、複数の端末装置から、同じダミーデータを含む無線信号を受信するため、各無線信号が互いに干渉し、所望の無線信号を分離抽出することが困難になる。よって、基地局では、ダミーデータに基づいて、重み係数を補正する際の演算精度が低下し、その結果、端末装置との通信品質が低下するという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、アダプティブアレイ制御を用いて空間分割多重接続（ＳＤＭＡ）方式を実行する無線通信システムにおいて、通信品質の低下を抑制することが可能な、基地局、端末装置、及び通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の特徴は、複数のアンテナ素子を用いてアダプティブアレイ制御を実行し、空間分割多重接続方式により複数の端末装置（端末装置２００_１乃至２００_２）との間で無線信号を送受信する基地局（基地局１００）であって、複数の前記端末装置に対して、前記無線信号に含む送信データが無い場合に、前記端末装置毎に異なるダミーデータを含む無線信号の送信を指示する指示情報を送信する指示部（ダミーデータ指示部１３４）と、前記端末装置から、前記指示情報に基づいて送信された前記ダミーデータを含む無線信号を受信する受信部（第１無線部１１１乃至第４無線部１１４）とを具備することを要旨とするものである。
【００１２】
かかる特徴によれば、基地局は、空間分割多重接続方式により無線信号を送受信する複数の端末装置に対して、端末装置毎に異なるダミーデータを含む無線信号の送信を指示すると共に、端末装置毎に異なるダミーデータを含む無線信号を受信する。よって、基地局は、空間多重接続方式により同一の周波数帯域における同一のタイムスロットで、複数の端末装置から無線信号を受信する場合であっても、従来技術のように同じダミーデータを受信することなく、異なるダミーデータを受信することが出来る。つまり、基地局は、アダプティブアレイ制御を実行するための各アンテナ素子の重み係数を算出する際に、複数の端末装置からの所望の無線信号を正しく分離抽出し、それぞれの端末装置毎の重み係数を、精度よく算出することが出来る。したがって、アダプティブアレイ制御を用いて空間分割多重接続を実行する無線通信システムにおいて、通信品質の低下を抑制することができる。
【００１３】
本発明第２の特徴は、第１の特徴に係り、前記端末装置との間で予め共有する前記ダミーデータを記憶する記憶部（記憶部１３３）を更に具備し、前記指示部は、共有する前記ダミーデータを含む前記無線信号の送信を指示する指示情報を送信してもよい。かかる特徴によれば、基地局は、端末装置との間で共有したダミーデータを含む無線信号を端末装置から受信する。したがって、基地局は、予め共有した既知のダミーデータと、端末装置から受信した無線信号に含まれるダミーデータとに基づいて、アダプティブアレイ制御を実行するために用いられる重み係数を、精度よく算出することができるので、アダプティブアレイ制御を用いて空間分割多重接続を実行する無線通信システムにおいて、通信品質の低下を抑制することができる。
【００１４】
本発明第３の特徴は、第１又は第２の特徴に係り、前記ダミーデータは、前記端末装置を識別する識別情報に基づいて生成されてもよい。かかる特徴によれば、基地局は、端末装置を識別する識別情報に基づいて生成されるので、複数の端末装置毎に異なるダミーデータを容易に生成することができる。
【００１５】
また、本発明第４の特徴は、  複数のアンテナ素子を用いてアダプティブアレイ制御を実行し、空間分割多重接続方式により基地局（基地局１００）との間で無線信号を送受信すると共に、前記無線信号に含む送信データが無い場合にダミーデータを含む無線信号を前記基地局へ送信する端末装置（端末装置２００_１乃至２００_２）であって、他の端末装置とは異なる前記ダミーデータの送信を指示する指示情報を前記基地局から受信する受信部（無線部２１０）と、前記基地局へ送信する前記無線信号に含む送信データが無い場合に、前記指示情報に基づいて、他の前記端末装置とは異なる前記ダミーデータを含む無線信号を前記基地局へ送信する送信部（無線部２１０）とを具備することを要旨とするものである。かかる特徴によれば、端末装置は、他の端末装置とは異なるダミーデータを基地局へ送信する。よって、基地局では、空間多重接続方式により同一の周波数帯域の同一のタイムスロットで、複数の端末装置から無線信号を送信する場合であっても、端末装置毎に異なるダミーデータを受信することが出来るので、アダプティブアレイ制御を実行するための各アンテナ素子の重み係数を算出する際に、複数の端末装置からの所望の無線信号を正しく分離抽出し、それぞれの端末装置毎の重み係数を、精度よく算出することが出来る。
【００１６】
また、本発明第５の特徴は、複数のアンテナ素子を用いてアダプティブアレイ制御を実行し、空間分割多重接続方式により基地局と複数の端末装置との間で無線信号を送受信する無線通信システムにおける通信方法であって、前記基地局が、複数の前記端末装置に対して、前記無線信号に含む送信データが無い場合に、前記端末装置毎に異なるダミーデータを含む無線信号の送信を指示する指示情報を送信する指示ステップと、前記端末装置が、前記基地局からの指示情報に基づいて、前記送信データが無い場合、他の前記端末装置とは異なる前記ダミーデータを含む無線信号を基地局に送信する送信ステップとを具備することを要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の特徴によれば、アダプティブアレイ制御を用いて空間分割多重接続（ＳＤＭＡ）方式を実行する無線通信システムにおいて、通信品質の低下を抑制することができる基地局、端末装置、及び通信方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（本発明の実施形態に係る無線通信システムの構成）
本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであることに留意すべきである。
【００１９】
まず、本発明の実施形態に係る無線通信システム１０００の構成について、図１を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る無線通信システム１０００は、端末装置２００_１乃至２００_２と、基地局１００とを具備する。なお、無線通信システム１０００では、例えば、基地局１００と接続するネットワーク、サーバ等の他の装置を具備しているが、本実施形態では、当該他の装置に関する説明を省略する。また、本実施形態では、無線通信システム１０００が、一の基地局１００と、２つの端末装置２００_１乃至２００_２とを具備する場合を例に挙げて説明するが、基地局及び端末装置の数はこれに限定されるものではない。
【００２０】
基地局１００は、端末装置２００_１乃至２００_２との間において、ＰＨＳ等で採用されている時分割多重接続（以下、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ：Time Division Multiple Access／Time Division Duplex）方式により、無線通信を行う。
【００２１】
また、基地局１００は、複数のアンテナ素子を用いてアダプティブアレイ制御を実行すると共に、空間分割多重接続（以下、ＳＤＭＡ：Space Division Multiple Access）方式により、同一の周波数帯域の同一のタイムスロットにおいて、複数の端末装置２００_１乃至２００_２との間で無線信号を送受信する。つまり、基地局１００は、図１に示すように、アダプティブアレイ制御により無線範囲Ｃ１乃至Ｃ２を形成し、ＳＤＭＡ方式により、端末装置２００_１乃至２００_２と無線通信を行う。
【００２２】
端末装置２００_１乃至２００_２は、無線範囲Ｃ１乃至２内に存在し、基地局１００との間で無線通信する。また、端末装置２００_１乃至２００_２は、基地局１００へ送信する無線信号において、無線信号に含む音声データ等の送信データが無い場合、ダミーデータを含む無線信号を送信する。ここで、かかるダミーデータとは、送信データの代わりとして設けられたデータであり、本実施形態では、端末装置２００_１乃至２００_２と基地局１００とにおいて、複数のダミーデータを予め共有している。なお、本実施形態に係る端末装置２００_１乃至２００_２は、携帯電話機や、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｅｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）や、ノート型コンピュータなどのモバイル機器を想定している。
【００２３】
（本実施形態に係る基地局の構成）
次に、図２を参照し、基地局１００の構成について具体的に説明する。また、以下、本発明との関連がある部分について主に説明する。したがって、基地局１００は、基地局としての機能を実現する上で必須な、図示しない或いは説明を省略した機能ブロック（電源部など）を備える場合があることに留意されたい。
【００２４】
図２に示すように、基地局１００は、アンテナ＃１乃至＃４をそれぞれ備える第１無線部１１１乃至第４無線部１１４と、信号処理部１２０と、制御部１３０とを具備する。 
第１無線部１１１乃至第４無線部１１４は、アンテナ＃１乃至＃４を介して、端末装置２００_１乃至２００_２から受信した無線信号にダウンコンバージョン等の無線信号処理を行い、処理後の信号を信号処理部１２０へ出力する。また、第１無線部１１１乃至第４無線部１１４は、信号処理部１２０から入力した信号にアップコンバージョン等の無線信号処理を行い、アンテナ＃１乃至＃４を介して、端末装置２００_１乃至２００_２へ無線信号を送信する。
【００２５】
なお、本実施形態に係る第１無線部１１１乃至第４無線部１１４は、端末装置２００_１乃至２００_２から、指示情報に基づいて送信されたダミーデータを含む無線信号を受信する受信部を構成する。
【００２６】
ここで、上述した指示情報とは、通信先の複数の端末装置２００_１乃至２００_２に対して、基地局１００へ送信する無線信号に含む送信データが無い場合に、端末装置２００_１乃至２００_２毎に異なるダミーデータを含む無線信号の送信を指示する情報である。なお、かかる指示情報は、後述する制御部１３０のダミーデータ指示部１３４から送信される。
【００２７】
信号処理部１２０は、第１無線部１１１乃至第４無線部１１４と、制御部１３０と接続する。また、信号処理部１２０は、第１無線部１１１乃至第４無線部１１４から指向性を制御した無線信号を送信させると共に、第１無線部１１１乃至第４無線部１１４から入力した信号の感度を高めるアダプティブアレイ制御を実行する。
【００２８】
具体的に、信号処理部１２０は、図３に示すように、重み係数算出部１２１と、受信信号用の乗算部１２２ａ乃至１２２ｄと、受信信号を合成する合成部１２３と、参照信号記憶部１２４と、送信信号を分離する分離部１２５と、送信信号用の乗算部１２６ａ乃至１２６ｄとを備える。
【００２９】
重み係数算出部１２１は、送信信号又は受信信号の重み係数を算出する。ここで、重み係数とは、受信信号及び送信信号に対して、振幅と位相とを調整するための係数である。特に、ＳＤＭＡ方式により、複数の端末装置との間において、同一の周波数帯域の同一のタイムスロットで無線通信を行う場合には、それぞれの端末装置からの無線信号を抽出するため、精度の高い重み係数を算出することが望まれる。
【００３０】
また、重み係数算出部１２１は、第１無線部１１１乃至第４無線部１１４から入力された各信号に基づいて、信号毎の４つの重み係数を算出し、算出した重み係数を、乗算部１２２ａ乃至１２２ｄと、乗算部１２６ａ乃至１２６ｄとへ、それぞれ出力する。この時、重み係数算出部１２１は、かかる重み係数を、信号に含まれるユニークワード（ＵＷ：Ｕｎｉｑｕｅ  Ｗｏｒｄ）等の実際に送信された参照信号と、参照信号記憶部１２４に予め記憶される参照信号との誤差が最小となるように算出する。また、重み係数算出部１２１は、第１無線部１１１乃至第４無線部１１４から、端末装置２００_１乃至２００_２から送信された無線信号に含まれるダミーデータの信号が入力された際、入力されたダミーデータの信号と、後述する制御部１３０のダミーデータ指示部１３４から通知されたダミーデータの信号との誤差が最小となるように重み係数を算出する。なお、重み係数算出部１２１は、上述した重み係数を、例えば、最小二乗平均誤差方式（ＭＭＳＥ方式）等を用いて算出する。
【００３１】
乗算部１２２ａ乃至１２２ｄは、第１無線部１１１乃至第４無線部１１４から出力された各信号に対して、重み係数算出部１２１で算出された重み係数で重み付けし、合成部１２３へ出力する。合成部１２３は、乗算部１２２ａ乃至１２２ｄから出力された各信号を合成し、制御部１３０へ出力する。分離部１２５は、制御部１３０から出力された信号を分離し、乗算部１２６ａ乃至１２６ｄへ出力する。また、乗算部１２６ａ乃至１２６ｄは、分離部１２５から出力された信号に対して、重み係数算出部１２１で算出された重み係数で重み付けし、第１無線部１１１乃至第４無線部１１４へ出力する。
【００３２】
上述した重み係数算出部１２１と、乗算部１２２ａ乃至１２２ｄと、合成部１２３と、分離部１２５と、乗算部１２６ａ乃至１２６ｄとの信号処理により、アダプティブアレイ制御を実行して、端末装置２００_１乃至２００_２との間でＳＤＭＡ方式により無線信号を送受信する。
【００３３】
制御部１３０は、基地局１００内の各種機能を制御する。また、制御部１３０は、図４に示すように、通信処理部１３１と、通信制御部１３２と、記憶部１３３と、ダミーデータ指示部１３４とを具備する。
【００３４】
通信処理部１３１は、信号処理部１２０と、通信制御部１３２と、ダミーデータ指示部１３４と接続する。また、通信処理部１３１は、通信制御部１３２及びダミーデータ指示部１３４から入力された信号にＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式及びＳＤＭＡ方式による変調処理を実行し、処理後の信号を信号処理部１２０へ出力する。また、通信処理部１３１は、信号処理部１２０から入力された信号にＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式及びＳＤＭＡ方式による復調処理を実行し処理後の信号を通信制御部１３２へ出力する。
【００３５】
通信制御部１３２は、通信処理部１３１と、信号処理部１２０と接続する。また、通信制御部１３２は、端末装置２００_１乃至２００_２との無線通信における通信制御を行う。なお、通信制御部１３２は、複数の端末装置との間において、ＳＤＭＡ方式による無線通信を実行する場合、各端末装置を識別する端末識別情報をダミーデータ指示部１３４へ通知する。
【００３６】
記憶部１３３は、ダミーデータ指示部１３４と接続する。また、記憶部１３３は、図５に示すように、ダミーデータテーブルＴ１を具備する。ダミーデータテーブルＴ１には、端末装置２００_１乃至２００_２を識別する端末識別情報ＰＳ１乃至ＰＳ２と、複数種類のダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎと、それぞれのダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎを識別するダミーデータ識別情報Ｄ１乃至Ｄｎとが、関連付けられて記憶されている。
【００３７】
ここで、ダミーデータテーブルＴ１において、ダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎと、ダミーデータ識別情報Ｄ１乃至Ｄｎとは、予め関連付けられて記憶されているが、端末識別情報ＰＳ１乃至ＰＳ２は、当該端末識別情報ＰＳ１乃至ＰＳ２に対応する端末装置との通信開始時に、後述するダミーデータ指示部１３４によって記憶される。なお、上述したダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎは、それぞれの相互相関特性が低くなるように予め設定されている。また、ダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎとダミーデータ識別情報Ｄ１乃至Ｄｎとは、端末装置２００_１乃至２００_２においても予め記憶されている。本実施形態に係る記憶部１３３は、端末装置２００_１乃至２００_２との間で予め共有するダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎを記憶する記憶部を構成する。
【００３８】
ダミーデータ指示部１３４は、通信処理部１３１と、通信制御部１３２と、記憶部１３３と接続する。また、ダミーデータ指示部１３４は、ＳＤＭＡ方式により無線信号を送受信する複数の端末装置２００_１乃至２００_２に対して、無線信号に含む送信データが無い場合に、端末装置２００_１乃至２００_２毎に異なるダミーデータを含む無線信号の送信を指示する指示情報を送信する。
【００３９】
具体的に、ダミーデータ指示部１３４は、通信制御部１３２から、ＳＤＭＡ方式により無線通信を行う複数の端末装置２００_１乃至２００_２の端末識別情報の通知を受けると、ダミーデータテーブルＴ１を参照し、端末装置数だけのダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎを特定する。また、ダミーデータ指示部１３４は、特定したダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎと、通知された端末識別情報とを関連付けて、ダミーデータテーブルＴ１に記憶する。また、ダミーデータ指示部１３４は、特定したダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎを、重み係数算出部１２１へ通知する。
【００４０】
また、ダミーデータ指示部１３４は、通信処理部１３１及び第１無線部１１１乃至第４無線部１１４を介して、ＳＤＭＡ方式により無線通信を行う複数の端末装置２００_１乃至２００_２に対して、共有するダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎを含む無線信号の送信を指示する指示情報を送信する。かかる指示情報には、端末装置２００_１乃至２００_２毎に特定したダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎを識別するダミーデータ識別情報Ｄ１乃至Ｄｎが含まれている。
【００４１】
（本実施形態に係る端末装置の構成）
次に、図６を参照し、端末装置２００_１乃至２００_２の構成について具体的に説明する。
【００４２】
また、以下、本発明との関連がある部分について主に説明する。したがって、端末装置２００_１乃至２００_２は、端末装置としての機能を実現する上で必須な、図示しない或いは説明を省略した機能ブロック（電源部など）を備える場合があることに留意されたい。なお、端末装置２００_１乃至２００_２は、同様の構成であるため、端末装置２００_１の構成について説明する。
【００４３】
端末装置２００_１は、図６に示すように、アンテナを備える無線部２１０と、制御部２２０とを具備する。
【００４４】
無線部２１０は、制御部２２０と接続する。また、無線部２１０は、アンテナを介して、基地局１００からの無線信号を受信すると、当該信号に対して、ダウンコンバージョン等の無線信号処理を行い、処理後の信号を制御部２２０へ出力する。また、無線部２１０は、制御部２２０からの信号を入力し、アップコンバージョン等の無線信号処理を実行し、処理後の信号を、アンテナを介して、基地局１００へ送信する。
【００４５】
なお、本実施形態に係る無線部２１０は、無線信号に含む送信データが無い場合、送信データの代わりとして他の端末装置とは異なるダミーデータを含む無線信号の送信を指示する指示情報を基地局１００から受信する受信部を構成する。
【００４６】
また、本実施形態に係る無線部２１０は、基地局１００へ送信する無線信号に含む送信データが無い場合に、指示情報に基づいて、他の端末装置とは異なるダミーデータを含む無線信号を基地局１００へ送信する送信部を構成する。
【００４７】
制御部２２０は、端末装置２００_１内の各種機能を制御するように構成されている。具体的に、制御部２２０は、図７に示すように、通信処理部２２１と、通信制御部２２３と、記憶部２２２とを具備する。
【００４８】
通信処理部２２１は、通信制御部２２３から入力された信号にＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式による変調処理を実行し、処理後の信号を無線部２１０へ出力する。また、通信処理部２２１は、無線部２１０から入力された信号にＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式による復調処理を実行し処理後の信号を通信制御部２２３へ出力する。
【００４９】
記憶部２２２は、図８に示すダミーデータテーブルＴ２を具備する。ダミーデータテーブルＴ２は、ダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎと、当該ダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎを識別するダミーデータ識別情報Ｄ１乃至Ｄｎとが予め関連付けられて記憶されている。
【００５０】
通信制御部２２３は、通信処理部２２１と、記憶部２２２と接続する。また、通信制御部２２３は、基地局１００との間における無線信号の通信制御を行う。また、通信制御部２２３は、通信処理部２２１を介して、基地局１００から送信された指示情報を受信すると、ダミーデータテーブルＴ２を参照し、当該指示情報に含まれているダミーデータ識別情報Ｄ１乃至Ｄｎに基づいて、ダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎを特定する。
【００５１】
また、通信制御部２２３は、基地局１００との通信時に、送信データが無い場合、特定したダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎを含む無線信号を、通信処理部２２１を介して、基地局１００へ送信する。なお、通信制御部２２３は、基地局１００から上述した指示情報を受信しなかった場合、ダミーデータテーブルＴ２に記憶されている任意のダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎ（例えば、ダミーデータＤＡＴＡ１）を含む無線信号を、送信データが無い際に、通信処理部２２１を介して、基地局１００へ送信する。
【００５２】
ここで、本実施形態において、上述した送信データは、音声データ、画像データ、インターネットにおけるコンテンツへのアクセス要求等、端末装置２００_１から基地局１００へ送信される様々なデータを想定している。また、送信データが無い場合とは、端末装置２００_１と基地局１００との間で、例えば、ユーザが、インターネット等にアクセスしてダウンロードしたコンテンツを閲覧している間などの新たなアクセスを要求するデータが無い場合を想定している。
【００５３】
（無線通信システムの動作）
次に、図９を参照し、上述した構成の無線通信システム１０００の動作について説明する。図９は、無線通信システム１０００において、端末装置２００_１と通信を行っている基地局１００が、端末装置２００_２との間で新たに通信を開始する際の動作を示すシーケンス図である。なお、基地局１００は、端末装置２００_１乃至２００_２との間でＳＤＭＡ方式により、同一の周波数帯域における同一のタイムスロットを用いて無線通信を行うものとして、以下の動作を説明する。
【００５４】
ステップＳ１０１において、端末装置２００_２は、基地局１００へ無線通信を開始するための接続要求を送信し、基地局１００は、この接続要求を受信する。
【００５５】
ステップＳ１０３において、基地局１００と端末装置２００_２とは、同期バースト信号を送受信し、同期を確立する接続処理を行う。この時、基地局１００は、端末装置２００_２の端末識別情報を取得する。なお、基地局１００は、既に通信中の端末装置２００_１の端末識別情報は既に取得しているものとする。
【００５６】
ステップＳ１０５において、基地局１００は、端末装置２００_２との接続処理を完了すると、例えば、端末装置２００_１乃至２００_２との間において、ＳＤＭＡ方式により、同一の周波数帯域における同一のタイムスロットを用いて無線通信を行うことを決定する。
【００５７】
ステップＳ１０７において、基地局１００は、端末装置２００_１乃至２００_２に対して、それぞれ異なるダミーデータ識別情報Ｄ１乃至Ｄｎを含む指示情報を送信する。ここで、本実施形態では、ダミーデータ識別情報Ｄ１を含む指示情報を端末装置２００_１に送信し、ダミーデータ識別情報Ｄ２を含む指示情報を端末装置２００_２に送信するものとして説明する。なお、この時、基地局１００は、ダミーデータ識別情報Ｄ１乃至Ｄｎだけではなく、それぞれ異なるダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎを含む指示情報を送信しても良い。
【００５８】
ステップＳ１０９ａ乃至Ｓ１０９ｂにおいて、端末装置２００_１乃至２００_２は、基地局１００から送信された指示情報を受信すると、ダミーデータテーブルＴ２を参照し、当該指示情報に含まれているダミーデータ識別情報Ｄ１乃至Ｄｎに基づいて、ダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎを特定する。本実施形態では、端末装置２００_１が、ダミーデータＤＡＴＡ１を特定し、端末装置２００_２が、ダミーデータＤＡＴＡ２を特定する。
【００５９】
ステップＳ１１１において、基地局１００と端末装置２００_２との間で、通信が開始される。以後、基地局１００は、ＳＤＭＡ方式により、端末装置２００_１乃至２００_２との間で通信を行う。
【００６０】
ステップＳ１１３において、例えば、端末装置２００_１は、基地局１００へ送信する送信データが無くなり、ステップＳ１１５において、ダミーデータＤＡＴＡ１を含む無線信号を基地局１００へ送信する。なお、以降も、端末装置２００_１は、送信データが無く、ダミーデータＤＡＴＡ１を含む無線信号を基地局１００へ送信し続けることとする。
【００６１】
ステップＳ１１７において、基地局１００は、端末装置２００_１から、ダミーデータＤＡＴＡ１を含む無線信号を受信し、当該無線信号に含まれるＵＷと、ダミーデータＤＡＴＡ１とに基づいて、端末装置２００_１向けの重み係数を算出する。
【００６２】
ステップＳ１１９において、端末装置２００_２においても、基地局１００へ送信する送信データが無くなり、ステップＳ１２１において、ダミーデータＤＡＴＡ２を含む無線信号を基地局１００へ送信する。
【００６３】
ステップＳ１２３において、基地局１００は、端末装置２００_１から送信されたダミーデータＤＡＴＡ１を含む無線信号と、端末装置２００_２から送信されたダミーデータＤＡＴＡ２を含む無線信号とを受信する。また、基地局１００は、端末装置２００_１からの無線信号に含まれるＵＷと、ダミーデータＤＡＴＡ１とに基づいて、端末装置２００_１向けの重み係数を算出すると共に、端末装置２００_２からの無線信号に含まれるＵＷと、ダミーデータＤＡＴＡ２とに基づいて、端末装置２００_２向けの重み係数を算出する。
【００６４】
（ダミーデータの特定動作）
次に、上述した無線通信システム１０００に係る基地局１００が行うダミーデータの特定動作について、ステップＳ１０５の動作に着目して説明する。
【００６５】
ステップＳ１０５１において、基地局１００の通信制御部１３２は、端末装置２００_２との接続処理を完了する。
【００６６】
ステップＳ１０５２において、通信制御部１３２は、所定の条件に基づいて、ＳＤＭＡ方式により、端末装置２００_１乃至２００_２との通信を実行するか否かを判定する。ここで、通信制御部１３２は、通信を行う端末装置の数が予め定められている所定の数以上であるか否か、又は、端末装置２００_１からの無線信号に含まれるＵＷと、端末装置２００_２からの同期バースト信号に含まれるＵＷとの相互相関特性が優れているか（相互相関特性が低いか）否か等を、所定の条件として判定する。
【００６７】
ステップＳ１０５３において、通信制御部１３２は、ＳＤＭＡ方式により、端末装置２００_１乃至２００_２との通信を実行すると判定した場合、端末装置２００_１乃至２００_２の端末識別情報ＰＳ１乃至ＰＳ２をダミーデータ指示部１３４へ通知する。ダミーデータ指示部１３４は、この通知を受けると、ダミーデータテーブルＴ１を参照し、端末装置数だけのダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎを特定する。また、ダミーデータ指示部１３４は、特定したダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎと、通知された端末識別情報とを関連付けて、ダミーデータテーブルＴ１に記憶する。また、ダミーデータ指示部１３４は、特定したダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎを、重み係数算出部１２１へ通知する。
【００６８】
ステップＳ１０５４において、ダミーデータ指示部１３４は、通信処理部１３１及び第１無線部１１１乃至第４無線部１１４を介して、端末装置２００_１乃至２００_２のそれぞれに、特定したダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡｎを識別するダミーデータ識別情報Ｄ１乃至Ｄｎを含む指示情報を送信する。
【００６９】
（本実施形態に係る無線通信システムの作用・効果）
本実施形態に係る無線通信システム１０００によれば、基地局１００は、ＳＤＭＡ方式により無線信号を送受信する複数の端末装置２００_１乃至２００_２に対して、端末装置毎に異なるダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡ２を含む無線信号の送信を指示し、端末装置毎に異なるダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡ２を含む無線信号を受信する。
【００７０】
よって、基地局１００は、ＳＤＭＡ方式により同一の周波数帯域における同一のタイムスロットで、複数の端末装置２００_１乃至２００_２から無線信号を受信する場合であっても、従来技術のように同じダミーデータを受信することなく、それぞれ異なるダミーデータＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡ２を受信することが出来るので、アダプティブアレイ制御を実行するための各アンテナ素子の重み係数を算出する際に、複数の端末装置からの所望の無線信号を正しく分離抽出し、それぞれの端末装置毎の重み係数を、精度よく算出することが出来る。
【００７１】
図１１には、基地局１００が、ＵＷとダミーデータとを含む無線信号を受信した際に算出する重み係数の時間軸上の変化が示されている。図１１に示すように、従来技術では、基地局１００は、ＵＷによる重み係数の算出期間Ｌ１において、適切な重み係数の値である真値ｗに近似する値を算出後、ダミーデータによる重み係数の算出期間Ｌ２において、同一の周波数帯域における同一のタイムスロットで、複数の端末装置２００_１乃至２００_２から同じダミーデータを含む無線信号を受信していたので、真値ｗとの誤差が大きくなる重み係数ｗ２を算出していた。本実施形態に係る基地局１００は、ダミーデータによる重み係数の算出期間Ｌ２において、同一の周波数帯域における同一のタイムスロットで、複数の端末装置２００_１乃至２００_２から、それぞれ異なるダミーデータを含む無線信号を受信するので、真値ｗとの誤差の小さい重み係数ｗ１を算出することができる。
【００７２】
このように、本実施形態に係る無線通信システム１０００によれば、アダプティブアレイ制御によりＳＤＭＡ方式を実行する無線通信システムにおいて、通信品質の低下を抑制することができる。
【００７３】
また、本実施形態に係る無線通信システム１０００によれば、基地局は、端末装置との間で共有するダミーデータを含む無線信号を端末装置から受信する。つまり、基地局は、予め共有する既知のダミーデータと、端末装置から実際に受信した無線信号に含まれるダミーデータとに基づいて、アダプティブアレイ制御を実行するために用いられる重み係数を、精度よく算出することができるので、アダプティブアレイ制御によりＳＤＭＡ方式で無線通信を行う無線通信システムにおいて、通信品質の低下を抑制することができる。
【００７４】
（本実施形態に係る変形例）
上述した実施形態に係る基地局１００の変形例の構成について説明する。本変形例に係る基地局１００の構成は、記憶部１３３のダミーデータテーブルＴ１と、ダミーデータ指示部１３４とを除いて、上述した実施形態に係る基地局１００と同様である。また、本変形例に係る端末装置２００_１乃至２００_２の構成は、記憶部２２２のダミーデータテーブルＴ２と、通信制御部２２３とを除いて、上述した実施形態に係る端末装置２００_１乃至２００_２と同様である。以下に、本変形例に係る基地局１００と端末装置２００_１乃至２００_２との構成について、上述した実施形態との相違点に着目して説明する。
【００７５】
上述した実施形態では、ダミーデータが、ダミーデータテーブルＴ１及びダミーデータテーブルＴ２において予め記憶されていたが、本変形例では、当該ダミーデータは、端末装置を識別する識別情報に基づいて生成される。
【００７６】
具体的に、基地局１００のダミーデータ指示部１３４は、例えば、端末装置２００_２との接続処理を実行する際（図９に示すステップＳ１０３）に、端末装置２００_２から端末装置を識別する端末識別情報を取得すると共に、当該端末識別情報に基づいて、予め定められている所定の演算方法によりダミーデータを生成する。なお、所定の演算方法としては、自装置内で生成した乱数と端末識別情報との乗算等が挙げられる。
【００７７】
また、ダミーデータ指示部１３４は、生成したダミーデータをダミーデータテーブルＴ１に記憶すると共に、当該ダミーデータを含む指示情報を端末装置２００_２へ送信する。
【００７８】
端末装置２００_２では、通信制御部２２３が、指示情報に含まれるダミーデータを、ダミーデータテーブルＴ２に記憶する。また、通信制御部２２３は、基地局１００へ送信する送信データが無くなった場合、当該ダミーデータを含む無線信号を基地局１００へ送信する。
【００７９】
上述した変形例に係る無線通信システム１０００によれば、基地局１００が、端末装置２００_１乃至２００_２を識別する識別情報に基づいてダミーデータを生成するので、複数の端末装置毎に異なるダミーデータを容易に生成することができる。また、かかる無線通信システム１０００によれば、基地局１００は、ＳＤＭＡ方式で新たな端末装置と通信接続を行う際に、通信する全ての端末装置２００_１乃至２００_２に指示情報を送信するのではなく、新たに通信接続を行う端末装置（例えば、端末装置２００_２）に対してのみ指示情報を送信すればよいので、指示情報の送信負荷及びトラフィックの増加を抑制できる。
【００８０】
（その他の実施形態）
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。
【００８１】
例えば、上述した実施形態において、図４に示した基地局１００が具備する記憶部１３３とダミーデータ指示部１３４とは、基地局１００以外の装置に配置してもよい。例えば、これらの機能を、無線通信システム１０００において、基地局１００の上位に存在するサーバ（図示せず）に配置することも可能である。つまり、本発明は、ＳＤＭＡ方式により通信を行う無線通信システムに備えられている様々な装置に適用することが可能である。
【００８２】
また、上述した変形例では、基地局１００のダミーデータ指示部１３４が、端末識別情報に基づいて、ダミーデータを生成するように構成されていたが、端末装置２００_２の通信制御部２２３が、自装置の端末識別情報に基づいて、所定の演算方法によりダミーデータを生成して、ダミーデータテーブルＴ２に記憶すると共に、基地局１００との接続処理を実行する際（例えば、図９に示すステップＳ１０３）に、基地局１００へ通知するように構成されていても良い。そして、基地局１００のダミーデータ指示部１３４が、通知されたダミーデータと端末識別情報とを関連付けてダミーデータテーブルＴ１へ記憶するように構成されていても良い。
【００８３】
また、本発明は、端末装置から基地局へ送信する無線信号に含まれる送信データに時間的な間隔が生じ易く、当該送信データの代わりにダミーデータを送信する機会の多い、例えば、パケット通信が実行される無線通信システム等において特に有効である。
【００８４】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信システムの構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基地局のブロック構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る基地局における信号処理部のブロック構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る基地局における制御部のブロック構成図である。
【図５】本発明の実施形態に係る基地局のダミーデータテーブルを示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る端末装置のブロック構成図である。
【図７】本発明の実施形態に係る端末装置における制御部のブロック構成図である。
【図８】本発明の実施形態に係る端末装置のダミーデータテーブルを示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る無線通信システムの動作を示すフローチャート図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る基地局で算出される重み係数の時間軸上の変化を示す図である。
【図１２】ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式により端末装置から基地局へ送信される無線信号の１タイムスロットのフレーム構造を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０００…無線通信システム、１００…基地局、１１１〜１１４…第１無線部〜第４無線部、１２０…信号処理部、１２１…係数算出部、１２２ａ〜１２２ｄ…乗算部、１２３…合成部、１２４…参照信号記憶部、１２５…分離部、１２６ａ〜１２６ｄ…乗算部、１３０…制御部、１３１…通信処理部、１３２…通信制御部、１３３…記憶部、１３４…ダミーデータ指示部、１００…基地局、２００…端末装置、２１０…無線部、２２０…制御部、２２１…通信処理部、２２２…記憶部、２２３…通信制御部、アンテナ＃１〜＃４、Ｃ１〜Ｃ２…無線範囲、Ｄ１〜Ｄｎ…ダミーデータ識別情報、ＤＡＴＡ１〜ＤＡＴＡｎ…ダミーデータ、Ｓ１０１〜Ｓ１２３…ステップ、Ｓ１０５１〜Ｓ１０５４…ステップ、Ｔ１〜Ｔ２…ダミーデータテーブル、Ｌ１〜Ｌ２…算出期間、ｗ…重み係数の真値、ｗ１〜ｗ２…重み係数、ＰＳ１〜ＰＳ２…端末識別情報、
【図１】
2008079115.tif 000003
【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】
2008079115.tif 000009
【図８】
2008079115.tif 000010
【図９】
2008079115.tif 000011
【図１０】
2008079115.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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