(57)【要約】【課題】指向性セクタを形成してセクタの移動局と無線通信するセクタアンテナ装置において、移動局との無線通信を効率化する。【解決手段】複数のアンテナＴ１〜Ｔ６を円状に備え、制御手段１が各セクタの移動局数や受信信号電力対干渉電力比や受信信号誤り率といった移動局との通信状況に応じて各調整手段Ｇ１〜ＧＬを制御し、各調整手段Ｇ１〜ＧＬがアンテナＴ１〜Ｔ６に印加される電気信号の振幅及び位相を各アンテナ毎に調整することで、アンテナＴ１〜Ｔ６により各調整手段Ｇ１〜ＧＬ毎に合成されるセクタ（Ｌ個）の指向性を変化させる。合成器Ｈ１〜ＨＬは送信対象となる電気信号をそれぞれの調整手段Ｇ１〜ＧＬへ出力し、各アンテナＴ１〜Ｔ６により受信されて調整手段Ｇ１〜ＧＬにより調整された電気信号を合成する。【選択図】　　　図１
2004048753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指向性を有するセクタを形成して当該セクタの移動局と無線通信するセクタアンテナ装置において、
複数のアンテナと、
これら複数のアンテナに印加される電気信号の振幅及び位相を各アンテナ毎に調整することによりこれらのアンテナにより合成されるセクタの指向性を変化させる調整手段と、
移動局との通信状況に応じて調整手段による調整を制御することによりセクタの指向性を変化させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするセクタアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のセクタアンテナ装置において、
セクタの移動局数を検出する移動局数検出手段を備え、
制御手段はセクタの移動局数が最大許容数を超えた場合に当該セクタの指向性を変化させることにより当該セクタの移動局数を当該最大許容数以下に減少させることを特徴とするセクタアンテナ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のセクタアンテナ装置において、
複数の調整手段を備えて各調整手段毎にセクタを形成し、
各セクタの移動局数を検出する移動局数検出手段を備え、
制御手段は調整手段を制御することによりセクタ間の移動局数の差を減少させることを特徴とするセクタアンテナ装置。
【請求項４】
請求項１に記載のセクタアンテナ装置において、
移動局との通信方式としてＣＤＭＡ方式を用い、
複数の調整手段を備えて各調整手段毎にセクタを形成し、
各セクタの移動局からの受信信号電力対干渉電力比を検出するＳＩＲ検出手段を備え、
制御手段は調整手段を制御することによりセクタ間の受信信号電力対干渉電力比の差を減少させることを特徴とするセクタアンテナ装置。
【請求項５】
請求項１に記載のセクタアンテナ装置において、
移動局との通信方式としてＣＤＭＡ方式を用い、
複数の調整手段を備えて各調整手段毎にセクタを形成し、
各セクタの移動局からの受信信号の誤り率を検出する誤り率検出手段を備え、制御手段は調整手段を制御することによりセクタ間の誤り率の差を減少させることを特徴とするセクタアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指向性を有するセクタを形成して当該セクタの移動局と無線通信するセクタアンテナ装置に関し、特に、移動局との通信状況に応じてセクタの指向性を変化させるセクタアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車電話システムや携帯電話システム（セルラシステム）等では基地局と移動局（ユーザ）との間で無線通信することが行われている。このようなシステムでは、通信方式として多元接続方式（ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ａｃｃｅｓｓ）を用いることにより基地局と複数の移動局との間で通信を行っており、代表的な多元接続方式として、時間をチャネル毎に分割するＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）方式や、周波数をチャネル毎に分割するＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）方式や、符号をチャネル毎に分割するＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）方式が知られている。
【０００３】
このような通信方式を用いて基地局と移動局との間で無線通信を行う場合には、無線周波数の利用効率を向上させることが要求され、このような要求を実現する構成として例えばセルのセクタ化が知られている。ここで、セルとは１つの基地局がカバーする（無線通信する）サービスエリアのことであり、セクタとはセルを複数のエリアに分割した場合の各エリアのことである。セルのセクタ化を実施することにより、同一チャネル間干渉を低減させることができ、これにより通信容量を大きくすることができる。
【０００４】
上記したセクタ構成を実現する方法としては、例えば指向性を有するセクタアンテナを基地局に備える方法が知られており、この場合のセクタ構成の一例を図１０を用いて示す。
同図には、セクタ数を６とした場合の基地局におけるセクタ構成例を示してあり、同図に示されるように基地局では、一点（円の中心点）の周りに６本のアンテナ２１を放射状に配置し、これら各アンテナ２１の開口角が例えば等分されるように各アンテナ２１の周囲に反射板２２を設けてある。
【０００５】
上記の構成により、それぞれのアンテナ２１は反射板２２によって隣接したアンテナ２１から空間的に仕切られ、これにより、各アンテナ２１毎に送受信信号の指向性が実現されている。また、上記のように開口角を等分した場合には各アンテナ２１毎に形成されるセクタ（“セクタ１”〜“セクタ６”）が上記一点を中心として臨む角度は６０度（３６０度／６）となり、干渉量を１／６に抑えることができる。
なお、上記ではセクタ数を６とした場合を示したが、一般に、１つのセルをＬ（Ｌは複数）個のセクタに分割する場合には、各セクタの臨む角度は３６０度／Ｌに固定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような基地局のセクタ構成では、各セクタが固定されていたため、例えば多数の移動局がそれぞれ移動すること等により変化する種々な通信状況に応じてセクタの指向性を変化させるといったことができず、このため、移動局との通信状況によっては無線通信を効率よく行うことができない場合があるといった不具合があった。
【０００７】
ここで、上記した不具合の具体例を示す。
例えば通信方式としてＴＤＭＡ方式やＦＤＭＡ方式が用いられる場合には、基地局が１つのセクタにより同時に無線通信することが可能な移動局の最大数（１セクタ当たりの最大許容多元接続数）は一般に（１セル当たりの最大許容多元接続数）／（セクタ数）といった数に限定されてしまうため、１つのセクタに多数の移動局が集中して１セクタ当たりの最大許容多元接続数を超えてしまうと、セル全体としては１セル当たりの最大許容多元接続数に達していないにもかかわらず、無線通信することができない移動局が発生してしまう（すなわち、呼損が発生してしまう）といった不具合があった。
【０００８】
また、例えば通信方式としてＣＤＭＡ方式が用いられる場合には、各移動局にはそれぞれ異なる符号が割り当てられることから１つのセクタに多数の移動局が集中しても基地局と移動局との無線通信が全く不可能となってしまうことはないが、全ての移動局が同じ周波数帯域や同じ時間を共有して基地局と無線通信を行うため、各セクタにおける無線通信の品質は当該セクタの移動局数に依存する傾向にあり、このため、例えば１つのセクタに多数の移動局が集中してしまうと、当該セクタの移動局と基地局との通信品質が悪くなり、基地局が移動局から受信する信号の誤り率が要求される程度よりも悪くなってしまうといった不具合があった。
【０００９】
なお、基地局が例えば上記図１０に示したセクタアンテナの反射板２２の角度を変化させて各セクタの指向性を変化させることにより各セクタの移動局数を同数程度に保つといった構成も考えられるが、このような反射板２の制御では、反射板２２によるビーム（信号）の反射角が変化してセクタの形状が変形してしまい、所望のビーム形状やアンテナゲインがうまく得られないことが多いといった問題があった。このため、このような反射板２２の制御では、基地局から移動局への下り通信及び移動局から基地局への上り通信の両方において、同一チャネル干渉が大きくなり、通信品質が劣化してしまうといった不具合があり、実用化には向かなかった。
【００１０】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたもので、指向性を有するセクタを形成して当該セクタの移動局と無線通信するに際して、移動局との通信状況に応じてセクタの指向性を変化させることにより、移動局との無線通信を効率化することができるセクタアンテナ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るセクタアンテナ装置では、複数のアンテナを備え、次のようにして指向性を有するセクタを形成して当該セクタの移動局と無線通信する。
すなわち、制御手段が移動局との通信状況に応じて調整手段を制御することにより、調整手段が上記した複数のアンテナに印加される電気信号の振幅及び位相を各アンテナ毎に調整することによりこれらのアンテナにより合成されるセクタの指向性を変化させる。
【００１２】
従って、セクタアンテナ装置では、移動局との通信状況に応じてセクタの指向性を変化させて無線通信を行うことができ、これにより、種々な通信状況に対応して移動局との無線通信の効率化を図ることができる。
なお、セクタの指向性を変化させる仕方としては、例えばセクタの大きさを変化させる仕方や、セクタの大きさを一定に保ちながら当該セクタの向きを変化させる仕方や、また、セクタの大きさと向きとを共に変化させる仕方等がある。
【００１３】
上記した制御の具体例として、本発明に係るセクタアンテナ装置では、移動局数検出手段がセクタの移動局数を検出し、上記した制御手段がセクタの移動局数が最大許容数を超えた場合に当該セクタの指向性を変化させることにより当該セクタの移動局数を当該最大許容数以下に減少させる。
ここで、最大許容数とは、例えば通信方式としてＴＤＭＡ方式やＦＤＭＡ方式が用いられる場合には１セクタ当たりの最大許容多元接続数のことを言い、また、例えば通信方式としてＣＤＭＡ方式が用いられる場合には要求される通信品質（許容誤り率）を確保することができる１セクタ当たりの最大の移動局数のことを言う。
【００１４】
なお、一般に、ＴＤＭＡ方式は時間をチャネル数で分割して各チャネル（各移動局）に独占する時間を与える方式であり、同様に、ＦＤＭＡ方式は周波数をチャネル数で分割して各チャネル（各移動局）に独占する周波数を与える方式であるため、これらの方式では例えば１セクタ当たりのチャネル数が当該セクタの最大許容多元接続数となる。また、これらの方式では、各移動局が時間や周波数を独占するため、セクタの移動局数が当該セクタにおける無線通信の品質に影響を与えてしまうことはほとんどない。
【００１５】
また、一般に、ＣＤＭＡ方式は符号をチャネル数で分割して各チャネル（各移動局）に独占する符号を与える方式であるため、上記したように通信品質の劣化を考慮しなければ最大許容数は無限（但し、実際には例えば符号の種類数に制限される）ともなり得るが、通信品質を確保するといった要求から最大許容数が設定される。すなわち、この方式では、通常、セクタの移動局数が多くなるに従って当該セクタにおける通信品質が悪くなる傾向があるため、このような通信品質を要求される程度に保つことが可能な最大許容数を設定しておくことが行われる。
【００１６】
従って、例えばＴＤＭＡ方式やＦＤＭＡ方式が用いられる場合には、或るセクタの移動局数が最大許容数を超えてしまった場合であっても、本制御態様によって当該セクタの移動局数を最大許容数以下に減少させる一方、当該セクタから外れてしまった移動局を他のセクタでカバーするようにすることにより、最大許容数の制限に起因して無線通信することができなくなってしまう移動局が発生してしまうのを抑制することができる。
また、例えばＣＤＭＡ方式が用いられる場合には、本制御態様によってセクタの移動局数を最大許容数以下に保つことにより、当該セクタの移動局との通信品質を保障することができる。
【００１７】
また、具体例として、本発明に係るセクタアンテナ装置では、上記した調整手段を複数備えて各調整手段毎にセクタを形成し、移動局数検出手段が各セクタの移動局数を検出し、上記した制御手段が調整手段を制御することによりセクタ間の移動局数の差を減少させる。
【００１８】
従って、例えばＴＤＭＡ方式やＦＤＭＡ方式が用いられる場合には、セクタ間の移動局数の差を減少させることにより各セクタの移動局数を同数程度に保つことができ、これにより、例えばセル全体としては１セル当たりの最大許容多元接続数未満であるにもかかわらずいずれかのセクタの移動局数が１セクタ当たりの最大許容多元接続数を超えてしまって通信不可能な移動局が発生してしまうといったことが生じるのを抑制することができる。
【００１９】
また、例えばＣＤＭＡ方式が用いられる場合には、上記と同様に各セクタの移動局数を同数程度に保つことによって各セクタにおける通信品質を同程度に保つことができ、これにより、いずれかのセクタのみに移動局が集中して当該セクタにおける通信品質が悪くなってしまうといった状況が発生してしまうのを回避することができる。
【００２０】
また、具体例として、本発明に係るセクタアンテナ装置では、移動局との通信方式としてＣＤＭＡ方式を用い、上記した調整手段を複数備えて各調整手段毎にセクタを形成し、ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ　ｐｏｗｅｒ　ｔｏ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　Ｒａｔｉｏ：信号電力対干渉電力比）検出手段が各セクタの移動局からの受信信号電力対干渉電力比を検出し、上記した制御手段が調整手段を制御することによりセクタ間の受信信号電力対干渉電力比の差を減少させる。なお、ＣＤＭＡ方式を用いた無線通信では、一般に、受信信号電力対干渉電力比が大きいほど通信品質がよいといった傾向がある。
【００２１】
従って、本制御態様によって移動局からセクタアンテナ装置への上り通信における信号電力対干渉電力比のセクタ間での差を減少させることにより、例えば各セクタにおける通信品質を同程度に保つことができ、これにより、いずれかのセクタのみの受信信号電力対干渉電力比が大きくなって当該セクタにおける通信品質が悪くなってしまうといった状況が発生してしまうのを回避することができる。
【００２２】
また、具体例として、本発明に係るセクタアンテナ装置では、移動局との通信方式としてＣＤＭＡ方式を用い、上記した調整手段を複数備えて各調整手段毎にセクタを形成し、誤り率検出手段が各セクタの移動局からの受信信号の誤り率を検出し、上記した制御手段が調整手段を制御することによりセクタ間の誤り率の差を減少させる。
【００２３】
従って、本制御態様によって例えば移動局からセクタアンテナ装置への上り通信におけるビット誤り率やフレーム誤り率のセクタ間での差を減少させることにより、各セクタにおける通信品質を同程度に保つことができ、これにより、いずれかのセクタのみのビット誤り率等が大きくなって当該セクタにおける通信品質が悪くなってしまうといった状況が発生してしまうのを回避することができる。
【００２４】
なお、以上では、ＣＤＭＡ方式を用いた場合にセクタの移動局数、或いは受信信号電力対干渉電力比、或いは受信誤り率に基づいてセクタの指向性を変化させて各セクタにおける通信品質を同程度に保つ態様を示したが、通常、受信誤り率に基づく制御を行うのが最も直接的に通信品質を調整することができて好ましい。しかしながら、実際の装置を構築する場合には一般に受信信号電力対干渉電力比に基づく制御の方が受信誤り率に基づく制御に比べて簡易なため、受信信号電力対干渉電力比に基づく制御を採用するのが好ましい場合もあり、この場合においても、受信誤り率に基づく制御の場合とほぼ同様な精度で通信品質を調整することができる。また、子局数に基づく制御についても同様に、このような制御を採用するのが好ましい場合もあり、この場合においても、受信誤り率に基づく制御の場合と大体同じ精度で通信品質を調整することができる。
【００２５】
ここで、本発明により電気信号の振幅及び位相を調整する仕方の具体例を示しておく。上記したように、本発明では、複数のアンテナに印加される電気信号の振幅及び位相を各アンテナ毎に調整することにより、これらのアンテナにより合成されるセクタの指向性を変化させる。なお、複数のアンテナに印加される電気信号とは、例えば無線送信の場合にはこれら複数のアンテナから無線信号を放射させるために当該アンテナに印加される電流信号等のことであり、また、無線受信の場合には移動局から無線送信された信号が発生させる電磁界によってこれら複数のアンテナに印加される電流信号等のことである。
【００２６】
具体例として、「アレーアンテナを用いた可変ゾーン構成システムの基礎的検討」（久保田、岩間、横山、信学技報ＲＣＳ９５−７６、ｐ．５３〜ｐ．５８、１９９５年９月）には、円状に配置された複数のアンテナ（円状配置アレーアンテナ）に印加される電気信号の振幅及び位相を各アンテナ毎に調整することで当該アンテナにより所望のセクタを形成する仕方の例が記載されており、この例を説明する。
【００２７】
まず、原点から半径ａの円周上に（２Ｍ）本のアンテナを等角度間隔で配置した円状配置アレーアンテナについて、当該原点を中心とした各アンテナのφ＝０軸からの角度をθｍ（ｍ＝（−Ｍ）〜（Ｍ−１）であり、それぞれ各アンテナに対応している）とする。ここで、φ＝０軸は、後述する図１１に例示される（２Ｍ）＝８の場合と同様に、Ｍ本のアンテナのφと残りのＭ本のアンテナのφとがそれぞれ対称となるように定められている。
【００２８】
ここで、図１１には、上記した円状配置アレーアンテナの具体例として、（２Ｍ）＝８とした場合の円状配置８素子アレーアンテナの構成例を示してあり、この円状配置８素子アレーアンテナは、８本のアンテナＺ１〜Ｚ８を円周上に等角度間隔（４５度間隔）で配置して構成されている。また、φ＝０軸はアンテナＺ１とアンテナＺ８との中点及びアンテナＺ４とアンテナＺ５との中点を通るように定められており、４本のアンテナＺ１〜Ｚ４のφと残りの４本のアンテナＺ８〜Ｚ５のφとがそれぞれ対称（正負が逆）となっている。
【００２９】
以下では、再び、アンテナの総数が（２Ｍ）本であるとして説明を行う。
例えばｋ＝（２π／λ）とすると（λは波長）、φ方向の放射電界Ｅ（φ）は、各アンテナに印加される電流の振幅成分Ａ’ｍ及び位相成分δｍを用いて式１のように示される。なお、式１中のｊは複素数部分を表している。
【００３０】
【数１】
2004048753.tif 000003
【００３１】
ここで、Ａ’ｍ・ｅｘｐ（ｊδｍ）を複素数Ａｍで置き換え、このＡｍをパラメータとすると、上記した放射電界Ｅ（φ）は式２のように示される。
【００３２】
【数２】
2004048753.tif 000004
【００３３】
一方、（２Ｎ＋１）本のアンテナを直線状に等間隔で配置した直線状配置アレーアンテナについて、これら複数のアンテナを配置した直線の方向をφ＝０の方向としてφ＝０軸を定め、上記図１１に示した場合と同様に、当該φ＝０軸から半時計回りの方向をφの正の方向であるとする。この場合に、直線状配置アレーアンテナにより生成されるφ方向の放射電界Ｅ０（φ）は式３のように示される。なお、Ｂｎ（ｎ＝−Ｎ〜Ｎであり、それぞれ各アンテナに対応している）は各アンテナに対応したパラメータである。
【００３４】
【数３】
2004048753.tif 000005
【００３５】
ここで、上記式３は、Ｎを無限大（∞）に近づけるとφに関するフーリエ（Ｆｏｕｒ
ｉｅｒ）級数となり、例えばサンプル数を有限で打ち切ってしまうと細かい部分の補間はできなくなるが、近似的に基となる関数を表現することは可能である。このため、直線状配置アレーアンテナでは、式４に示すＢｎをｎ番目のアンテナのパラメータとして用いることにより、所望の放射電界Ｅ０（φ）を実現するためのパラメータＢｎを推定して算出することができる。
【００３６】
【数４】
2004048753.tif 000006
【００３７】
次に、上記式２に示した放射電界Ｅ（φ）と上記式３に示した放射電界Ｅ０（φ）とが等しいと仮定することにより、上記した円状配置アレーアンテナが生成する電界パターンを上記した直線状配置アレーアンテナが生成する電界パターンと同様のものとする場合を考える。上記式２の右辺と上記式３の右辺とが等しいと仮定すると、例えば−π≦φ≦πの範囲において式５が得られる。
【００３８】
【数５】
2004048753.tif 000007
【００３９】
ここで、上記式５を判り易くするため、μ＝（ｍ＋１／２）として置き換え、パラメータをＡμとすると、上記式５は式６のように変形される。
【００４０】
【数６】
2004048753.tif 000008
【００４１】
また、ψ＝（φ−２μπ／２Ｍ）として置き換え、上記式６の左辺を上記式４のＥ０（φ）に代入すると、式７及び式８が得られる。
【００４２】
【数７】
2004048753.tif 000009
【００４３】
【数８】
2004048753.tif 000010
【００４４】
ここで、一般に、クロネッカーのデルタ（Ｋｒｏｎｅｃｋｅｒ’ｓ　Ｄｅｌｔａ）δμμ’を用いると、式９に示す等式が成立する。なお、このデルタは、μ≠μ’の場合にδμμ’＝０となり、μ＝μ’の場合にδμμ’＝１となる記号である。
【００４５】
【数９】
2004048753.tif 000011
【００４６】
上記した直線状配置アレーアンテナのアンテナ数（２Ｎ＋１）が上記した円状配置アレーアンテナのアンテナ数（２Ｍ）より１本多いとすると、Ｍ＝Ｎとなり、上記式７は式１０のように変形される。
【００４７】
【数１０】
2004048753.tif 000012
【００４８】
そして、上記式１０に上記式９を適用して整理すると、式１１に示すようにパラメータＡμを得ることができる。
【００４９】
【数１１】
2004048753.tif 000013
【００５０】
以上に示されるように、上記した円状配置アレーアンテナでは、各アンテナに印加される電流の振幅成分Ａ’ｍ及び位相成分δｍを調整して、上記式１１に示されるパラメータＡμを調整することにより、これら複数のアンテナにより合成されるセクタの指向性のパターン（すなわち、放射電界Ｅ（φ））を種々なものに変化させることができる。
【００５１】
また、上記のように、上記した直線状配置アレーアンテナでは、各アンテナに印加される電流の振幅成分等を調整して、上記式４に示されるパラメータＢｎを調整することにより、これら複数のアンテナにより合成されるセクタの指向性のパターン（すなわち、放射電界Ｅ０（φ））を種々なものに変化させることができる。
【００５２】
なお、以上では、複数のアンテナを直線状に配置した場合と円状に配置した場合との例を示したが、所望のセクタ指向性パターンを生成するために各アンテナに印加される電気信号の振幅や位相を制御する仕方は、例えば各アンテナの配置の仕方や、例えば固定配置された各アンテナと指向性を向ける方向（セクタを形成させる向き）との間の絶対角度等に依存し、これらの条件に基づいて振幅等の制御が行われる。
【００５３】
また、一般に、アンテナから無線信号を送信する場合の指向性と、当該アンテナにより無線信号を受信する場合の指向性とは同じであるため、本発明に係るセクタアンテナ装置では、上記のような電気信号の振幅及び位相の制御を無線信号の送受信に際して行うことにより、送信及び受信に対して同様なセクタの指向性を実現することができる。
【００５４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施例に係るセクタアンテナ装置を図面を参照して説明する。
なお、本例では、本発明に係るセクタアンテナ装置が例えば携帯電話システム等の基地局に備えられているとし、当該セクタアンテナ装置が指向性を有するセクタを形成して当該セクタの複数の移動局と無線通信する場合を示す。
図１には、本発明に係るセクタアンテナ装置の一例を示してあり、このセクタアンテナ装置は、複数（本例では６本）のアンテナＴ１〜Ｔ６を円周上に配置したサーキュラアレイ（円状配置アダプティブアレイアンテナ）の構成を有している。
【００５５】
同図に示したセクタアンテナ装置には、上記した６本のアンテナＴ１〜Ｔ６と、セクタ数（本例ではＬとする）と同数の重み付け部Ｇ１〜ＧＬと、セクタ数と同数の合成器Ｈ１〜ＨＬと、上記した各重み付け部Ｇ１〜ＧＬを制御する重み制御部１とが備えられている。また、各重み付け部Ｇ１〜ＧＬは６本のアンテナＴ１〜Ｔ６と接続されているとともに、それぞれ１つの合成器Ｈ１〜ＨＬと接続されている。
【００５６】
各重み付け部Ｇ１〜ＧＬは、例えば位相器等から構成されており、重み制御部１による制御に従って６本のアンテナＴ１〜Ｔ６に印加される電気信号の振幅及び位相を各アンテナ毎に調整する機能を有している。
具体的には、例えばアンテナＴ１〜Ｔ６から無線信号を送信する場合には、各重み付け部Ｇ１〜ＧＬではそれぞれの合成器Ｈ１〜ＨＬから入力された送信対象となる電気信号の振幅や位相を各アンテナ毎に調整して、調整した電気信号を各アンテナＴ１〜Ｔ６から無線送信させる。また、例えばアンテナＴ１〜Ｔ６により無線信号を受信する場合には、各重み付け部Ｇ１〜ＧＬでは各アンテナＴ１〜Ｔ６により受信されて得られた電気信号の振幅や位相を各アンテナ毎に調整して、調整した複数（本例では６つ）の電気信号をそれぞれの合成器Ｈ１〜ＨＬへ出力する。
【００５７】
各合成器Ｈ１〜ＨＬは、複数の電気信号を１つの電気信号に合成する機能を有している。
具体的には、例えばアンテナＴ１〜Ｔ６から無線信号を送信する場合には、各合成器Ｈ１〜ＨＬでは送信対象となる電気信号を例えば６つの電気信号に分配してそれぞれの重み付け部Ｇ１〜ＧＬへ出力する。また、例えばアンテナＴ１〜Ｔ６から無線信号を受信する場合には、各合成器Ｈ１〜ＨＬではそれぞれの重み付け部Ｇ１〜ＧＬから入力された複数（本例では６つ）の電気信号を合成する。
【００５８】
重み制御部１は、移動局との通信状況に応じて上記した各重み付け部Ｇ１〜ＧＬによる電気信号の振幅及び位相の調整を制御する機能を有しており、この制御は、例えば各重み付け部Ｇ１〜ＧＬに対して制御信号を送信して振幅や位相の重み付けの係数を指示することにより行われる。このような制御を行うことにより、例えば各重み付け部Ｇ１〜ＧＬ毎に異なるセクタの指向性を形成することができ、また、これら各セクタの指向性を変化させることができる。
【００５９】
なお、所望のセクタ指向性を実現するために各アンテナＴ１〜Ｔ６に印加される電気信号の振幅や位相を変化させる仕方としては、その具体例を上記「課題を解決するための手段」において示したため、本例では説明を省略する。本例の重み制御部１では、例えば、当該具体例に示した理論式と同様なものを用いて各アンテナＴ１〜Ｔ６毎に調整する振幅や位相の値を決定する。
【００６０】
本例では、上記した各重み付け部Ｇ１〜ＧＬにより、複数のアンテナに印加される電気信号の振幅及び位相を各アンテナ毎に調整することによりこれらのアンテナにより合成されるセクタの指向性を変化させる調整手段が構成されている。また、本例では、複数の調整手段（本例では、重み付け部Ｇ１〜ＧＬ）が備えられており、各調整手段毎にセクタが形成される。
また、本例では、上記した重み制御部１により、移動局との通信状況に応じて調整手段による調整を制御することによりセクタの指向性を変化させる制御手段が構成されている。
【００６１】
以上の構成により、本例のセクタアンテナ装置では、指向性を有する複数のセクタを形成して各セクタの移動局と無線通信するに際して、移動局との種々な通信状況に応じて各セクタの指向性を変化させることができ、これにより、移動局との無線通信の効率化を図ることができる。
【００６２】
なお、本発明に係るセクタアンテナ装置により行われる上記した電気信号の振幅及び位相の調整処理の制御は、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサが制御プログラムを実行することにより行われてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路から構成されてもよい。
【００６３】
また、図２には、本発明に係るセクタアンテナ装置の他の構成例を示してあり、このセクタアンテナ装置は、複数（本例では７本）のアンテナＵ１〜Ｕ７を直線状に配置したリニアアレイ（直線状配置アダプティブアレイアンテナ）の構成を有している。ここで、同図に示したセクタアンテナ装置には、各アンテナＵ１〜Ｕ７に印加される電気信号の振幅及び位相を各アンテナ毎に調整するセクタ数と同数の重み付け部Ｖ１〜ＶＬや、複数の電気信号を合成するセクタ数と同数の合成器Ｗ１〜ＷＬや、上記した各重み付け部Ｖ１〜ＶＬを制御する重み制御部１１が備えられており、このセクタアンテナ装置の構成や動作は、アンテナＵ１〜Ｕ７の数及びその配置が異なっていることや各重み付け部Ｖ１〜ＶＬにより行われる電気信号の振幅及び位相の調整の仕方が異なっているといった点を除いては、上記図１に示した装置の場合と同様である。
【００６４】
次に、本例のセクタアンテナ装置により上記した電気信号の振幅及び位相の調整処理を制御する態様の具体例を示す。なお、以下では、上記図１に示したセクタアンテナ装置を代表させてその動作の具体例を示すが、上記したように、例えば上記図２に示したセクタアンテナ装置を用いた場合の動作についてもほぼ同様である。
【００６５】
また、本例のセクタアンテナ装置には、例えば各セクタの移動局数を検出する移動局数検出手段が備えられているとし、本例では、移動局数に基づいて上記調整処理を制御する態様を示す。なお、各セクタの移動局数の検出は、例えば各セクタ毎の送受信処理回路（本例では、１つの重み付け部Ｇ１〜ＧＬ及び１つの合成器Ｈ１〜ＨＬから成る各処理回路）で無線通信している移動局の数を検出することにより行われる。
【００６６】
一例として、本例のセクタアンテナ装置と移動局との間でＴＤＭＡ方式やＦＤＭＡ方式を用いて無線通信が行われる場合を示す。
この場合、本例のセクタアンテナ装置に備えられた重み制御部１では、例えば各セクタの移動局数を監視しており、いずれかのセクタの移動局数が最大許容多元接続数を超えたことに応じて、当該セクタに対応する重み付け部Ｇ１〜ＧＬを制御することで当該セクタの幅を狭める等することにより当該セクタの移動局数を最大許容多元接続数以下に減少させる一方、当該セクタがカバーする範囲から外されたエリアを当該セクタに隣接するセクタの幅を広める等してカバーする。
【００６７】
ここで、上記のようなセクタの制御を図３及び図４を用いて更に具体的に説明する。
上記図３や図４には、本例のセクタアンテナ装置が形成するセクタを概念的に示してあり、これらの図中の円の中心点に本例のセクタアンテナ装置（すなわち、本例では基地局）が設置されており、当該セクタアンテナ装置が６つのセクタ（“セクタ１”〜“セクタ６”）を形成することにより３６０度のサービスエリア（セル）をカバーしている。また、図３中の黒丸及び白丸や図４中の黒丸はそれぞれ１つの移動局を示している。
【００６８】
例えば本例のセクタアンテナ装置が形成する各セクタの最大許容多元接続数が等しく３であるとして、もしも上記図３に示した通信状況が生じてしまった場合には、“セクタ１”や“セクタ５”の移動局数が最大許容多元接続数（３）を超えてしまっていることから、本例のセクタアンテナ装置では、例えば白丸で示した移動局との間で無線通信することができない。
【００６９】
そこで、本例のセクタアンテナ装置では、例えば、まず“セクタ１”の幅を狭めるとともに当該“セクタ１”に隣接する“セクタ２”や“セクタ６”の幅を広めることにより“セクタ１”の移動局数を最大許容多元接続数以下に減少させ、次に、“セクタ２”について同様な制御を行い、次いで、他の各セクタについても同様な制御を順次行うこと等により、セル全体をカバーしながら各セクタの指向性を変化させていき、これにより結果として、上記図４に示されるように、各セクタの移動局数を最大許容多元接続数以下に減少させる。
【００７０】
このような制御を行う本例のセクタアンテナ装置の効果を従来のものと比較すると、例えば従来では上記図３に示されるセクタ構成のままであるため、セル全体として通信可能な移動局の数は１５となり、３つの移動局（白丸で示した移動局）とは１セクタ当たりの最大許容多元接続数の制約によって通信不可能となってしまうが、本例のセクタアンテナ装置では、上記図４に示したセクタ構成に変化させることができるため、セル全体として１セル当たりの最大許容多元接続数である１８つの移動局との間で無線通信することができ、これにより、通信容量を有効に活用することができる。
【００７１】
なお、以上では、通信方式としてＴＤＭＡ方式やＦＤＭＡ方式が用いられる場合を示したが、例えば本例のセクタアンテナ装置と移動局との間でＣＤＭＡ方式を用いて無線通信が行われる場合には、上記した１セクタ当たりの最大許容多元接続数としては、当該セクタの移動局とセクタアンテナ装置とにより行われる無線通信の品質を要求される程度に確保することができる移動局数が設定される。すなわち、セクタの移動局数が当該最大許容多元接続数を超えると当該セクタにおける通信品質が悪くなるが、本例のセクタアンテナ装置では、上記と同様な制御により、当該セクタの移動局数を減少させることにより、当該セクタにおける通信品質を要求される程度に確保することができる。
【００７２】
また、図５には、本例のセクタアンテナ装置により行われる処理の手順の一例を示してある。
すなわち、本例のセクタアンテナ装置では、各セクタｉ（ｉ＝１〜Ｌ）の移動局数（ユーザ数）を適時検出しており（ステップＳ１）、例えばセクタ１（ｉ＝１）からセクタＬ（ｉ＝Ｌ）へと順に（ステップＳ２）、各セクタｉの移動局数（検出ユーザ数）が１セクタ当たりの最大許容数を超えているか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００７３】
この結果、検出したセクタｉの移動局数が最大許容数を超えていることが判定された場合には、セクタアンテナ装置では、例えば当該セクタｉの幅を狭めることにより当該セクタｉの移動局数を最大許容数以下に減少させるとともに、当該セクタｉに隣接する２つのセクタ（セクタ（ｉ−１）とセクタ（ｉ＋１））の移動局数を比較して（ステップＳ４）、比較したこれらのセクタの内で移動局数が少ない方のセクタを広めることにより（ステップＳ５、ステップＳ８）、セル全体をＬ個のセクタでカバーできるようにする。そして、セクタアンテナ装置では、同様な処理を他のセクタについても順次行うことにより（ステップＳ６、ステップＳ７）、１セクタ当たりの最大許容数の制限によって通信不可能となってしまう移動局の数を減少させる。
【００７４】
一方、上記の判定処理により（ステップＳ３）、検出したセクタｉの移動局数が最大許容数以下であることが判定された場合には、セクタアンテナ装置では、以降の他のセクタについても順次上記と同様な判定処理を行っていき（ステップＳ６、ステップＳ７）、上記と同様に必要な場合には各セクタの幅等を変化させることにより通信不可能となってしまう移動局の数を減少させることを行う。
【００７５】
以上のように、本例のセクタアンテナ装置では、上記した重み制御部１から成る制御手段等によって、セクタの移動局数が最大許容数を超えた場合に当該セクタの指向性を変化させることにより当該セクタの移動局数を当該最大許容数以下に減少させることが行われるため、セクタの移動局数といった通信状況に応じて効率的な無線通信を実現することができる。
【００７６】
次に、本発明の第２実施例に係るセクタアンテナ装置を図面を参照して説明する。なお、本例のセクタアンテナ装置の構成や動作は、重み制御部１が各重み付け部Ｇ１〜ＧＬを制御する態様が異なっているといった点を除いては、例えば上記第１実施例で示した装置の構成等と同様であるため、以下では、主として本例の重み付け部１による制御態様について詳しく説明する。
【００７７】
本例のセクタアンテナ装置に備えられた重み制御部１では、例えば各セクタの移動局数を監視しており、いずれかのセクタの移動局数が平均的な移動局数（平均移動局数）を超えたことに応じて、当該セクタに対応する重み付け部Ｇ１〜ＧＬを制御することで当該セクタの幅を狭める等することにより当該セクタの移動局数を減少させる一方、当該セクタがカバーする範囲から外されたエリアを当該セクタに隣接するセクタの幅を広める等してカバーする。なお、上記した平均的な移動局数とは、１セクタ当たりの平均的な移動局数のことであり、例えば（全セクタの移動局数）／（セクタ数Ｌ）で表される。
【００７８】
ここで、このようなセクタの制御を上記第１実施例で用いた図３及び図４を用いて更に具体的に説明する。
上記したように、図３や図４には本例のセクタアンテナ装置が形成するセクタを概念的に示してあり、これらの図中の円の中心点に本例のセクタアンテナ装置（すなわち、本例では基地局）が設置されており、当該セクタアンテナ装置が６つのセクタ（“セクタ１”〜“セクタ６”）を形成することにより３６０度のサービスエリア（セル）をカバーしている。また、図３中の黒丸及び白丸や図４中の黒丸はそれぞれ１つの移動局を示している。
【００７９】
例えば本例のセクタアンテナ装置が形成する各セクタの最大許容数が等しく３であるとして、もしも上記図３に示した通信状況が生じてしまった場合には、各セクタの移動局数が均等でないことから、このままでは移動局との無線通信に不具合が生じてしまうことがある。
【００８０】
具体的には、例えば通信方式としてＴＤＭＡ方式やＦＤＭＡ方式が用いられる場合には、“セクタ１”や“セクタ５”の移動局数が最大許容多元接続数（３）を超えてしまっていることから、このままでは例えば白丸で示した移動局との間で無線通信することができないといったことが生じる。また、例えば通信方式としてＣＤＭＡ方式が用いられる場合には、同様に、このままでは例えば“セクタ１”や“セクタ５”における通信品質が悪くなってしまうことが生じる。
【００８１】
そこで、本例のセクタアンテナ装置では、例えば、まず“セクタ１”の幅を狭めるとともに当該“セクタ１”に隣接する“セクタ２”や“セクタ６”の幅を広めることにより“セクタ１”の移動局数を平均移動局数以下に減少させ、次に、“セクタ２”について同様な制御を行い、次いで、他の各セクタについても同様な制御を順次行うこと等により、セル全体をカバーしながら各セクタの指向性を変化させていき、これにより結果として、上記図４に示されるように、各セクタの移動局数を平均移動局数以下に減少させる。
【００８２】
例えばＴＤＭＡ方式やＦＤＭＡ方式を用いて無線通信を行う場合における本例のセクタアンテナ装置の効果を従来のものと比較すると、例えば従来では上記図３に示されるセクタ構成のままであるため、セル全体として通信可能な移動局の数は１５となり、３つの移動局（白丸で示した移動局）とは１セクタ当たりの最大許容多元接続数の制約によって通信不可能となってしまうが、本例のセクタアンテナ装置では、上記図４に示したように各セクタの移動局数を均等化することができるため、セル全体として１セル当たりの最大許容多元接続数である１８つの移動局との間で無線通信することができ、これにより、通信容量を有効に活用することができる。
【００８３】
また、例えば本例のセクタアンテナ装置と移動局との間でＣＤＭＡ方式を用いて無線通信が行われる場合についても同様に、例えば従来では上記図３に示されるセクタ構成のままであるため、“セクタ１”や“セクタ５”における通信品質が悪くなってしまうが、本例では、上記図４に示したように各セクタの移動局数を均等化することができるため、各セクタにおける受信信号電力対干渉電力比や通信品質をほぼ均等化することができ、これにより、従来に比べて通信容量を有効に活用することができる。
【００８４】
また、図６には、本例のセクタアンテナ装置により行われる処理の手順の一例を示してある。
すなわち、本例のセクタアンテナ装置では、各セクタｉ（ｉ＝１〜Ｌ）の移動局数（ユーザ数）を適時検出するとともに（ステップＳ１１）、１セクタ当たりの平均移動局数（ＡＶＥ）を算出しており（ステップＳ１２）、例えばセクタ１（ｉ＝１）からセクタＬ（ｉ＝Ｌ）へと順に（ステップＳ１３）、各セクタｉの移動局数（検出ユーザ数）が平均移動局数を超えているか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００８５】
この結果、検出したセクタｉの移動局数が平均移動局数を超えていることが判定された場合には、セクタアンテナ装置では、例えば当該セクタｉの幅を狭めることにより当該セクタｉの移動局数を平均移動局数以下に減少させるとともに、当該セクタｉに隣接する２つのセクタ（セクタ（ｉ−１）とセクタ（ｉ＋１））の移動局数を比較して（ステップＳ１５）、比較したこれらのセクタの内で移動局数が少ない方のセクタを広めることにより（ステップＳ１６、ステップＳ１９）、セル全体をＬ個のセクタでカバーできるようにする。そして、セクタアンテナ装置では、同様な処理を他のセクタについても順次行うことにより（ステップＳ１７、ステップＳ１８）、各セクタの移動局数を均等化する。
【００８６】
一方、上記の判定処理により（ステップＳ１４）、検出したセクタｉの移動局数が平均移動局数以下であることが判定された場合には、セクタアンテナ装置では、以降の他のセクタについても順次上記と同様な判定処理を行っていき（ステップＳ１７、ステップＳ１８）、上記と同様に必要な場合には各セクタの幅等を変化させることにより各セクタの移動局数を均等化することを行う。
【００８７】
以上のように、本例のセクタアンテナ装置では、上記した重み制御部１から成る制御手段が各重み付け部Ｇ１〜ＧＬを制御することにより、セクタ間の移動局数の差を減少させて各セクタの移動局数を均等化することが行われるため、セクタの移動局数といった通信状況に応じて効率的な無線通信を実現することができる。
【００８８】
次に、本発明の第３実施例に係るセクタアンテナ装置を図面を参照して説明する。なお、本例のセクタアンテナ装置の構成や動作は、重み制御部１が各重み付け部Ｇ１〜ＧＬを制御する態様が異なっているとともに、通信方式として特にＣＤＭＡ方式が用いられる場合に有効であるといった点を除いては、例えば上記第１実施例で示した装置の構成等と同様であるため、以下では、主として本例の重み付け部１による制御態様について詳しく説明する。
【００８９】
上記したように、本例のセクタアンテナ装置と移動局との間ではＣＤＭＡ方式を用いて無線通信が行われているとする。
また、本例のセクタアンテナ装置には、各セクタの移動局からの受信信号電力対干渉電力比を検出するＳＩＲ検出手段が備えられている。ここで、受信信号電力対干渉電力比とは、受信を希望する信号の電力（希望信号電力、すなわち通信相手となる特定の移動局から受信する信号の電力）と干渉信号の電力（すなわち通信相手としていない移動局等から受信する干渉信号の電力）との比である。
【００９０】
なお、受信信号電力対干渉電力比の測定方法としては、例えば一般の送信電力制御の際に用いられるのと同様な方法を用いることができ、具体的には、希望信号中のパイロットシンボルの平均電力を検出することで当該検出値を当該希望信号の電力とみなして用いることができ、また、当該パイロットシンボルの平均電力からの各パイロットシンボルの電力の分散により干渉信号の電力を擬制して決定することができる。
【００９１】
本例のセクタアンテナ装置に備えられた重み制御部１では、例えば各セクタにおける受信信号電力対干渉電力比を監視しており、いずれかのセクタの受信信号電力対干渉電力比が平均的な受信信号電力対干渉電力比（平均ＳＩＲ）を超えたことに応じて、当該セクタに対応する重み付け部Ｇ１〜ＧＬを制御することで当該セクタの幅を狭める等する一方、当該セクタがカバーする範囲から外されたエリアを当該セクタに隣接するセクタの幅を広める等してカバーする。なお、上記した平均的な受信信号電力対干渉電力比とは、１セクタ当たりの平均的な受信信号電力対干渉電力比のことであり、例えば（全セクタの受信信号電力対干渉電力比の総和）／（セクタ数Ｌ）で表される。
【００９２】
ここで、図７には、一例として、セクタの幅と受信信号電力対干渉電力比との関係を概念的に示してあり、同図（ａ）や同図（ｂ）には図中の円の中心点にセクタアンテナ装置Ｔが配置されている場合に形成される１つのセクタの例を示してある。同図（ａ）に示されるようにセクタの幅が広い場合と同図（ｂ）に示されるようにセクタの幅が狭い場合とでは、例えば特定の移動局から受信する希望信号の電力は同じである。この場合、セクタアンテナ装置では、セクタの幅を広めるに従って他の移動局等から多くの干渉波を受信することとなるため受信信号電力対干渉電力比は小さくなって通信品質が悪くなり、一方、セクタの幅を狭めるに従って他の移動局等からの干渉波が少なくなるため受信信号電力対干渉電力比は大きくなって通信品質が向上する。
【００９３】
また、図８には、本例のセクタアンテナ装置により行われる処理の手順の一例を示してある。
すなわち、本例のセクタアンテナ装置では、各セクタｉ（ｉ＝１〜Ｌ）の受信信号電力対干渉電力比（ＳＩＲ）を適時検出するとともに（ステップＳ２１）、１セクタ当たりの平均ＳＩＲ（ＡＶＥ）を算出しており（ステップＳ２２）、例えばセクタ１（ｉ＝１）からセクタＬ（ｉ＝Ｌ）へと順に（ステップＳ２３）、各セクタｉの受信信号電力対干渉電力比（ＳＩＲ測定値）が平均ＳＩＲを超えているか否かを判定する（ステップＳ２４）。
【００９４】
この結果、検出したセクタｉの受信信号電力対干渉電力比が平均ＳＩＲ未満であることが判定された場合には、セクタアンテナ装置では、例えば当該セクタｉの幅を狭めることにより当該セクタｉの受信信号電力対干渉電力比を平均ＳＩＲ以上に増加させるとともに、当該セクタｉに隣接する２つのセクタ（セクタ（ｉ−１）とセクタ（ｉ＋１））の受信信号電力対干渉電力比を比較して（ステップＳ２５）、比較したこれらのセクタの内で受信信号電力対干渉電力比が大きい方のセクタを広めることにより（ステップＳ２６、ステップＳ２９）、セル全体をＬ個のセクタでカバーできるようにする。そして、セクタアンテナ装置では、同様な処理を他のセクタについても順次行うことにより（ステップＳ２７、ステップＳ２８）、各セクタの受信信号電力対干渉電力比を均等化する。
【００９５】
一方、上記の判定処理により（ステップＳ２４）、検出したセクタｉの受信信号電力対干渉電力比が平均ＳＩＲ以上であることが判定された場合には、セクタアンテナ装置では、以降の他のセクタについても順次上記と同様な判定処理を行っていき（ステップＳ２７、ステップＳ２８）、上記と同様に必要な場合には各セクタの幅等を変化させることにより各セクタの受信信号電力対干渉電力比を均等化することを行う。
【００９６】
以上のように、本例のセクタアンテナ装置では、上記した重み制御部１から成る制御手段が各重み付け部Ｇ１〜ＧＬを制御することにより、セクタ間の受信信号電力対干渉電力比の差を減少させて各セクタの受信信号電力対干渉電力比を均等化することが行われるため、セクタの受信信号電力対干渉電力比といった通信状況に応じて効率的な無線通信を実現することができる。具体的には、本例のセクタアンテナ装置では、ＣＤＭＡ方式を用いて移動局と無線通信を行う場合に、各セクタの受信信号電力対干渉電力比を均等化することにより各セクタにおける通信品質をほぼ均等化することができ、これにより、通信容量を有効に活用することができる。
【００９７】
なお、本例のように受信信号電力対干渉電力比に基づいてセクタの指向性を制御する構成では、例えば上記第２実施例に示したように移動局数に基づいて制御を行う場合に比べて、通常、各セクタにおける通信品質をより正確に均等化することができる。
【００９８】
次に、本発明の第４実施例に係るセクタアンテナ装置を図面を参照して説明する。なお、本例のセクタアンテナ装置の構成や動作は、重み制御部１が各重み付け部Ｇ１〜ＧＬを制御する態様が異なっているとともに、通信方式として特にＣＤＭＡ方式が用いられる場合に有効であるといった点を除いては、例えば上記第１実施例で示した装置の構成等と同様であるため、以下では、主として本例の重み付け部１による制御態様について詳しく説明する。
【００９９】
上記したように、本例のセクタアンテナ装置と移動局との間ではＣＤＭＡ方式を用いて無線通信が行われているとする。
また、本例のセクタアンテナ装置には、各セクタの移動局からの受信信号の誤り率を検出する誤り率検出手段が備えられている。ここで、受信信号の誤り率としては、例えばビット誤り率やフレーム誤り率を用いることができる。
【０１００】
なお、ビット誤り率やフレーム誤り率の測定方法としては、例えば移動局から無線送信される信号にパリティチェック用の符号を付加しておく方法を用いることができ、この場合、本例のセクタアンテナ装置では、一例として、移動局から受信した信号中で誤りが発生した信号の個数や当該誤りを訂正した回数を所定の時間幅で平均化して得られる値を誤り率として用いることを行う。
【０１０１】
本例のセクタアンテナ装置に備えられた重み制御部１では、例えば各セクタにおける受信信号誤り率を監視しており、いずれかのセクタの受信信号誤り率が平均的な受信信号誤り率（平均誤り率）を超えたことに応じて、当該セクタに対応する重み付け部Ｇ１〜ＧＬを制御することで当該セクタの幅を狭める等する一方、当該セクタがカバーする範囲から外されたエリアを当該セクタに隣接するセクタの幅を広める等してカバーする。なお、平均的な受信信号誤り率とは、１セクタ当たりの平均的な受信信号誤り率のことであり、例えば（全セクタの受信信号誤り率の総和）／（セクタ数Ｌ）で表される。
【０１０２】
なお、通常、セクタの幅を広めるに従って他の移動局等から多くの干渉波を受信することとなるため受信信号誤り率は大きくなって通信品質が悪くなる一方、セクタの幅を狭めるに従って他の移動局等からの干渉波が少なくなるため受信信号誤り率は小さくなって通信品質が向上する。
【０１０３】
また、図９には、本例のセクタアンテナ装置により行われる処理の手順の一例を示してある。
すなわち、本例のセクタアンテナ装置では、各セクタｉ（ｉ＝１〜Ｌ）の受信信号誤り率を適時検出するとともに（ステップＳ３１）、１セクタ当たりの平均誤り率（ＡＶＥ）を算出しており（ステップＳ３２）、例えばセクタ１（ｉ＝１）からセクタＬ（ｉ＝Ｌ）へと順に（ステップＳ３３）、各セクタｉの受信信号誤り率（誤り率測定値）が平均誤り率を超えているか否かを判定する（ステップＳ３４）。
【０１０４】
この結果、検出したセクタｉの受信信号誤り率が平均誤り率を超えていることが判定された場合には、セクタアンテナ装置では、例えば当該セクタｉの幅を狭めることにより当該セクタｉの受信信号誤り率を平均誤り率以下に減少させるとともに、当該セクタｉに隣接する２つのセクタ（セクタ（ｉ−１）とセクタ（ｉ＋１））の受信信号誤り率を比較して（ステップＳ３５）、比較したこれらのセクタの内で受信信号誤り率が小さい方のセクタを広めることにより（ステップＳ３６、ステップＳ３９）、セル全体をＬ個のセクタでカバーできるようにする。そして、セクタアンテナ装置では、同様な処理を他のセクタについても順次行うことにより（ステップＳ３７、ステップＳ３８）、各セクタの受信信号誤り率を均等化する。
【０１０５】
一方、上記の判定処理により（ステップＳ３４）、検出したセクタｉの受信信号誤り率が平均誤り率以下であることが判定された場合には、セクタアンテナ装置では、以降の他のセクタについても順次上記と同様な判定処理を行っていき（ステップＳ３７、ステップＳ３８）、上記と同様に必要な場合には各セクタの幅等を変化させることにより各セクタの受信信号誤り率を均等化することを行う。
【０１０６】
以上のように、本例のセクタアンテナ装置では、上記した重み制御部１から成る制御手段が各重み付け部Ｇ１〜ＧＬを制御することにより、セクタ間の受信信号誤り率の差を減少させて各セクタの受信信号誤り率を均等化することが行われるため、セクタの受信信号誤り率といった通信状況に応じて効率的な無線通信を実現することができる。具体的には、本例のセクタアンテナ装置では、ＣＤＭＡ方式を用いて移動局と無線通信を行う場合に、各セクタの受信信号誤り率を均等化することにより各セクタにおける通信品質を均等化することができ、これにより、通信容量を有効に活用することができる。
【０１０７】
ここで、以上の第１実施例〜第４実施例では、上記図１に示したサーキュラアレイの構成や上記図２に示したリニアアレイの構成を有したセクタアンテナ装置を例示したが、本発明のセクタアンテナ装置としては、必ずしもこれらの実施例の態様に限られず、種々な装置構成が用いられてもよい。
具体的には、例えばアンテナの数や配置等としては種々なものが用いられてもよく、要は、各アンテナに印加される電気信号の振幅や位相を各アンテナ毎に調整することでこれらのアンテナにより合成されるセクタの指向性を変化させることができる構成であればよい。
【０１０８】
また、セクタの数や大きさ等としても、種々な態様が用いられてもよい。
また、本発明のセクタアンテナ装置の適用分野としても、特に限定はなく、例えば上記第１実施例〜第４実施例に示したように複数の移動局と無線通信する移動通信システムの基地局等といったもののアンテナ装置として本発明を用いることができる。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るセクタアンテナ装置によると、指向性を有するセクタを形成して当該セクタの移動局と無線通信するに際して、例えばセクタの移動局数や受信信号電力対干渉電力比や受信信号誤り率といった移動局との通信状況に応じて、通信に用いる複数のアンテナに印加される電気信号の振幅及び位相を各アンテナ毎に調整することによりこれらのアンテナにより合成されるセクタの指向性を変化させるようにしたため、種々な通信状況に対応して移動局との無線通信の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るセクタアンテナ装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明に係るセクタアンテナ装置の他の構成例を示す図である。
【図３】セクタの構成及び各セクタの移動局を概念的に示す図である。
【図４】セクタの構成及び各セクタの移動局を概念的に示す図である。
【図５】セクタアンテナ装置による処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】セクタアンテナ装置による処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】セクタの幅と受信信号電力対干渉電力比との関係を説明するための図である。
【図８】セクタアンテナ装置による処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】セクタアンテナ装置による処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】従来例に係るセクタの構成を説明するための図である。
【図１１】円状配置８素子アレーアンテナの一例を示す図である。
【符号の説明】
１、　１１・・重み制御部、　Ｔ１〜Ｔ６、Ｕ１〜Ｕ７・・アンテナ、
Ｇ１〜ＧＬ、Ｖ１〜ＶＬ・・重み付け部、
Ｈ１〜ＨＬ、Ｗ１〜ＷＬ・・合成器、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004048753.tif 000022
【図１０】
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【図１１】
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