(57)【要約】　　　（修正有）【課題】上りリンク及び下りリンクで用いられる無線チャネルの受信品質を向上させ、システム容量の増大が可能な無線通信システムを提供する。【解決手段】移動局と、複数のアンテナを用いて複数のビームを形成し情報の送受信を行う複数の基地局と、複数の基地局を管轄する制御局とを含む無線通信システムにおいて、基地局は移動局から送信される共通チャネルの無線信号をアンテナ毎の信号に固定的なアンテナウェイトを与えて合成される複数のビーム（マルチビーム）を用いて受信するマルチビーム受信手段と、受信した共通チャネルの無線信号の受信品質を測定する受信品質測定手段と、測定した受信品質に基づいて、複数のビームの中から１又は複数のビームを選択するビーム選択手段と、選択された１又は複数のビームを用いて移動局から送信されるランダムアクセス信号のプリアンブル部を受信するプリアンブル信号指向性受信手段を備える。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局と、複数のアンテナを用いて複数のビームを形成し該ビームを用いて前記移動局との間で無線を介して情報の送受信を行う複数の基地局と、前記複数の基地局を管轄する制御局と、を含む無線通信システムにおいて、前記基地局は、前記移動局から送信される共通チャネルの無線信号を、前記アンテナ毎の信号に固定的なアンテナウェイトを与えて合成される複数のビーム（マルチビーム）を用いて受信するマルチビーム受信手段と、
前記マルチビーム受信手段により受信した前記共通チャネルの無線信号の受信品質を測定する受信品質測定手段と、
前記受信品質測定手段により測定した受信品質に基づいて、前記複数のビームの中から１又は複数のビームを選択するビーム選択手段と、
前記ビーム選択手段により選択された１又は複数のビームを用いて前記移動局から送信されるランダムアクセス信号のプリアンブル部を受信するプリアンブル信号指向性受信手段を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信システムにおいて、
前記マルチビーム受信手段は、前記移動局から送信される共通チャネルの無線信号としてランダムアクセス信号のプリアンブル部を受信するプリアンブル受信手段を備え、
前記受信品質測定手段は、前記マルチビーム受信手段により受信されたランダムアクセス信号のプリアンブル部の受信ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　Ｒａｔｉｏ）を測定することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の無線通信システムにおいて、
前記基地局は、前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部受信の際に用いたアンテナウェイトで重み付けされて形成されるビームを用いて、該ランダムアクセス信号のプリアンブル部に続いて送信されるメッセージ部を受信するメッセージ信号指向性受信手段を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか記載の無線通信システムにおいて、
前記基地局は、前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部受信の際に用いたアンテナウェイト又は前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部に続いて送信されるメッセージ部の受信の際に用いたアンテナウェイトで重み付けされて形成されるビームを用いて、前記基地局と前記移動局間の無線リンク確立後に送信される個別チャネルの情報部を受信する個別チャネル情報データ信号指向性受信手段を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれか記載の無線通信システムにおいて、
前記基地局は、前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部受信の際に用いたアンテナウェイト又は前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部に続いて送信されるメッセージ部の受信の際に用いたアンテナウェイトで重み付けされて形成されるビームを用いて、前記移動局との間で無線リンクを確立した後に送信される下りリンクの共通制御チャネルの情報部を送信する共通制御チャネル信号指向性送信手段を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれか記載の無線通信システムにおいて、
前記基地局は、前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部受信の際に用いたアンテナウェイト、前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部に続いて送信されるメッセージ部の受信の際に用いたアンテナウェイト又は上りリンクの個別チャネルの受信の際に用いたアンテナウェイトで重み付けされて形成されるビームを用いて、前記移動局との間で無線リンクを確立した後に送信される下りリンクの個別チャネルの情報部を送信する個別チャネル信号指向性送信手段を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれか記載の無線通信システムにおいて、
前記基地局は、前記移動局より送信されるランダムアクセス信号のプリアンブル部の受信の際に用いたアンテナウェイトに関わる情報を制御局に通知するアンテナウェイト情報通知手段を備え、
前記制御局は、下りリンクの個別チャネルの設定が必要となった際に、前記基地局に対し、前記アンテナウェイトの情報を通知するアンテナウェイト情報通知手段を備え、
前記基地局は、前記アンテナウェイトに関わる情報に基づいて、ビームを形成して前記下りリンクの個別チャネルを送信することを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
請求項７記載の無線通信システムにおいて、
前記アンテナウェイト情報通知手段は、前記アンテナウェイトに関わる情報として、アンテナウェイト値の情報又はアンテナのウェイトに相当する角度情報又は角度方向に対応したビーム番号を設定してアンテナウェイト値と該ビーム番号との関係を定義した情報の少なくとも１つを前記制御局に通知することを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
複数のアンテナを用いて複数のビームを形成し、該ビームを用いて移動局との間で無線を介して情報の送受信を行う基地局において、
前記移動局から送信される共通チャネルの無線信号を、前記アンテナ毎の信号に固定的なアンテナウェイトを与えて合成される複数のビーム（マルチビーム）を用いて受信するマルチビーム受信手段と、
前記マルチビーム受信手段により受信した前記共通チャネルの無線信号の受信品質を測定する受信品質測定手段と、
前記受信品質測定手段により測定した受信品質に基づいて、前記複数のビームの中から１又は複数のビームを選択するビーム選択手段と、
前記ビーム選択手段により選択された１又は複数のビームを用いて前記移動局から送信されるランダムアクセス信号のプリアンブル部を受信するプリアンブル信号指向性受信手段を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項１０】
請求項９記載の基地局において、
前記マルチビーム受信手段は、前記移動局から送信される共通チャネルの無線信号としてランダムアクセス信号のプリアンブル部を受信するプリアンブル受信手段を備え、
前記受信品質測定手段は、前記マルチビーム受信手段により受信されたランダムアクセス信号のプリアンブル部の受信ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　Ｒａｔｉｏ）を測定することを特徴とする基地局。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載の基地局において、
前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部受信の際に用いたアンテナウェイトで重み付けされて形成されるビームを用いて、該ランダムアクセス信号のプリアンブル部に続いて送信されるメッセージ部を受信するメッセージ信号指向性受信手段を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項１２】
請求項９乃至１１いずれか記載の基地局において、
前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部受信の際に用いたアンテナウェイト又は前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部に続いて送信されるメッセージ部の受信の際に用いたアンテナウェイトで重み付けされて形成されるビームを用いて、前記基地局と前記移動局間の無線リンク確立後に送信される個別チャネルの情報部を受信する個別チャネル情報データ信号指向性受信手段を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項１３】
請求項９乃至１２いずれか記載の基地局において、
前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部受信の際に用いたアンテナウェイト又は前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部に続いて送信されるメッセージ部の受信の際に用いたアンテナウェイトで重み付けされて形成されるビームを用いて、前記移動局との間で無線リンクを確立した後に送信される下りリンクの共通制御チャネルの情報部を送信する共通制御チャネル信号指向性送信手段を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項１４】
請求項９乃至１３いずれか記載の基地局において、
前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部受信の際に用いたアンテナウェイト、前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部に続いて送信されるメッセージ部の受信の際に用いたアンテナウェイト又は上りリンクの個別チャネルの受信の際に用いたアンテナウェイトで重み付けされて形成されるビームを用いて、前記移動局との間で無線リンクを確立した後に送信される下りリンクの個別チャネルの情報部を送信する個別チャネル信号指向性送信手段を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項１５】
移動局と、複数のアンテナを用いて複数のビームを形成し、該ビームを用いて前記移動局との間で無線を介して情報の送受信を行う複数の基地局と、前記複数の基地局を管轄する制御局とにより構成され、基地局で形成される指向性ビームを用いて移動局との間で通信を行うＣＤＭＡ方式の無線通信方法において、
前記基地局は、前記移動局より送信されるランダムアクセス信号のプリアンブル部の受信の際に用いたアンテナウェイトに関わる情報を制御局に通知し、
前記制御局は、下りリンクの個別チャネルの設定が必要となった際に、前記基地局に対し、前記アンテナウェイトの情報を通知し、
前記基地局は、前記アンテナウェイトに関わる情報に基づいて、ビームを形成して前記下りリンクの個別チャネルを送信することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の無線通信方法において、
前記基地局は、前記アンテナウェイトに関わる情報として、アンテナウェイト値の情報又はアンテナのウェイトに相当する角度情報又は角度方向に対応したビーム番号を設定してアンテナウェイト値と該ビーム番号との関係を定義した情報の少なくとも１つを前記制御局に通知することを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）方式を用いた無線通信システム、基地局及び無線通信方法に係り、詳しくは、移動局と基地局間で送受される無線信号を複数のアンテナを用いて指向性ビーム送受信する無線通信システム、基地局及び無線通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
第三世代移動体通信（３Ｇ）の標準方式であるＷ−ＣＤＭＡ方式では、直接拡散方式を使うスペクトラム拡散通信、いわゆるＤＳ−ＣＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ　Ｓｐｒｅａｄ−Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）が用いられる。このＤＳ−ＣＤＭＡは、複数のユーザが同一の周波数帯を用いて行う通信方式であり、各ユーザの識別を拡散符号にて行う。各ユーザの拡散符号としては、例えば、Ｇｏｌｄ符号のような直交符号が用いられる。
【０００３】
このようなＤＳ−ＣＤＭＡを移動通信システム上の基地局（＝ＢＳ：Ｂａｓｅ　ｓｔａｔｉｏｎ）に用いた場合、　該基地局の受信機の逆拡散過程で、他ユーザの干渉電力を平均拡散率（ＰＧ：　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｇａｉｎ）分の１に抑えることができるが、上りリンク（移動局から基地局への無線信号の送信）では、非同期環境下となるため、各ユーザは独立のフェ−ジングによる瞬時変動、短区間変動、距離変動を受ける。従って、基地局の受信端で各ユーザがシステムで決まる所要の受信品質を満足するためには、セル（またはセクタ）内の各ユーザの移動局から送信され、基地局において受信された各信号の受信ＳＩＲ（ＳＩＲ：　Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｐｏｗｅｒ　Ｒａｔｉｏ：希望波対干渉波電力比）を一定にする送信電力制御を行い、基地局受信端におけるＳＩＲを一定にする必要がある。
【０００４】
仮に、理想的な送信電力制御が行われ、基地局において受信されたＳＩＲが一定になることを保証されたとしても、移動通信のマルチパス環境下においては、拡散信号が完全に直交することはない。そのため、１他ユーザあたり平均で、拡散率分の１の電力の相互相関に起因する干渉を受ける。すなわち、同一の周波数帯で通信するユーザ数が増加するにしたがい、干渉信号の電力レベルが増加し、システムの所要品質で決まる受信特性により、１セル当たりのユーザ数（システム容量）が決定される。従って、１セルあたりの容量をさらに増加させるためには、他ユーザからの相互相関をさらに低減させる必要がある。そこで、干渉を抑圧するための干渉抑圧技術として適応アンテナアレイダイバーシチ受信技術が開発されている。
【０００５】
適応アンテナアレイダイバーシチ受信とは、基地局に適応アンテナアレイ送受信機を設け、上りリンクにおいて複数のアンテナの受信信号に対して最適なアンテナウェイトを乗算した後に合成し、希望波信号の到来方向にメインローブを、干渉波の到来方向にビームヌルの指向性パターンを形成して受信ＳＩＲを最大にする制御をする技術である。このような適応アンテナアレイダイバーシチ受信技術を基地局に適用することで、ユーザからの干渉電力の低減が可能となっている。
【０００６】
上記適応アンテナアレイダイバーシチ受信技術は、例えば、文献“Ｐｉｌｏｔ　ｓｙｍｂｏｌ−ａｓｓｉｓｔｅｄ　ｄｅｃｉｓｉｏｎ−ｄｉｒｅｃｔｅｄ　ｃｏｈｅｒｅｎｔ　ａｄａｐｔｉｖｅ　ａｒｒａｙ　ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｆｏｒ　ＤＳ−ＣＤＭＡ　ｍｏｂｉｌｅ　ｒａｄｉｏ　ｌｉｎｋ，”（Ｓ．Ｔａｎａｋａ，　Ｍ．Ｓａｗａｈａｓｈｉ，　ａｎｄ　Ｆ．Ａｄａｃｈｉ　：　ＩＥＩＣＥ　Ｔｒａｎｓ．　Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ，　ｖｏｌ．Ｅ８０−Ａ，ｐｐ．２４４５−２４５４，　Ｄｅｃ．１９９７．）に報告され、具体的には、アンテナウェイト更新のためのアルゴリズムとしてパイロットシンボルを参照信号として用いるコヒーレント適応アンテナアレイダイバーシチ（ＣＡＡＡＤ：　Ｃｏｈｅｒｅｎｔ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ａｎｔｅｎｎａ　Ａｒｒａｙ）受信方法が提案されている。
【０００７】
ここで、上記ＣＡＡＡＤ受信方法の動作概要を説明する。図１７は、上記ＣＡＡＡＤ受信部の基本構成図である。
（ＣＡＡＡＤ受信部の動作説明）
上りリンクの無線周波数信号はＭ個４１１〜４１Ｍのアレイアンテナで受信された後、ＲＦ無線部４２で帯域制限及び信号増幅されマッチトフィルタ４３１〜４３Ｍに出力される。マッチトフィルタ４３１〜４３Ｍは受信信号と拡散コードとの相関値を出力する（この過程を逆拡散という）ものである。アレイアンテナ＃ｍ（ｍ＝１，２，…，Ｍ）におけるユーザ＃ｋのパス＃１の逆拡散後の信号
【０００８】
【数１】
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に重み係数制御部４４で生成されたアンテナウェイト
【０００９】
【数２】
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を乗算器４５１〜４５Ｍで乗算して加算部（Σ）４６で合成し、合成後の信号を復調する。このときの合成後の受信信号は次式（１）で表される。
【００１０】
【数３】
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上記アンテナウェイトｗは合成後の信号のＳＩＲが最大になるように制御される。そして、受信信号合成後のパイロットシンボルを用いたチャネル推定が位相変動推定部４７で行われ、推定されたチャネル推定値
【００１１】
【数４】
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を用いてフェ−ジング変動に起因する位相変動が補償されてＲａｋｅ合成される。Ｒａｋｅ合成後の信号は次式（２）で表される。
【００１２】
【数５】
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アンテナウェイト生成においては、まず送信信号に周期的に挿入される既知のパイロットシンボルを用いて位相変動推定部４７において位相変動推定を行い、この位相変動推定値を用いて位相変動補償をした信号を識別判定部４８において位相識別判定する。そして、この位相変動補償後の信号と位相識別判定後の信号の差を誤差信号とし、この誤差信号が最小となるようにアンテナウェイト値を制御する。そして、重み係数制御部４４でシンボル毎の重み係数を誤差ベクトルとマッチトフィルタ出力信号を用いて更新する。アンテナウェイトの更新アルゴリズムとしては、ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ　Ｍｅａｎ　Ｓｑｕａｒｅ）、ＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ　Ｌｅａｓｔ　Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズムが用いられる。このようにＣＡＡＡＤ受信では、ユーザ毎に個別に指向性ビームを形成して受信するため、他ユーザからの干渉電力を低減することが可能となっている。
【００１３】
また、下りリンクにおいても、上りリンクで形成したビームパターンに無線回路で生じる振幅・位相変動の補償を行った後、指向性ビーム送信を行うことにより、他ユーザへ与える干渉電力が低減されるので、他ユーザからの干渉電力を低減することが可能となっている。
【００１４】
ＣＡＡＡＤ受信では、一般に、アンテナウェイトの初期値として無指向性のビームパターンのアンテナウェイト値が用いられる。このＣＡＡＡＤ受信の場合、アンテナウェイトを推定する規範としてＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ　Ｍｅａｎ　Ｓｑｕａｒｅｄ　Ｅｒｒｏｒ）が用いられ、ＭＭＳＥ制御に基づいて、平均２乗誤差（ＭＳＥ：　Ｍｅａｎ　ｓｑｕａｒｅｄ　Ｅｒｒｏｒ）を最小にするアンテナウェイトの適応制御がなされるが、一般にアンテナウェイト値が収束するまでにはある処理遅延時間を要する。
一方、ユーザ毎にアンテナウェイトを生成してビームフォーミングする替わりに、あらかじめ定めた固定アンテナウェイトの複数のビームを用いて受信し、各ビームの受信信号電力を測定して受信信号電力が最も大きくなるビームのアンテナウェイトを用いて信号の送受信を行うマルチビーム送受信方式がある。このマルチビーム受信は、適応アルゴリズムを用い、ユーザ毎にアンテナウェイトを生成して指向性受信するＣＡＡＡＤ受信と比較して、受信アンテナウェイトの更新を伴わないため、アンテナウェイト生成のための信号処理量を低減させることができるが、ユーザが２つのビームの境界に位置した場合、ビーム指向性誤差が大きくなり、干渉低減効果が小さくなる。また、文献“Ｗ−ＣＤＭＡ上りリンクにおける適応アンテナアレイダイバーシチ受信とマルチビーム受信の比較，”（中南、田中、井原、佐和橋：電子情報通信学会，　ＲＣＳ２０００−１３２，　ｐｐ．２９−３６，　Ｏｃｔ．２０００．）では、移動局から基地局に対しての上りリンクチャネルの１つであるＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｈａｎｎｅｌ）のようなランダムアクセス信号の受信（後述する）においては、ランダムアクセス信号の信号長が比較的短いために、ユーザ毎にアンテナウェイトを生成する指向性ビーム受信では、十分にアンテナウェイトを収束させることができないため、マルチビーム受信の方が適していると報告されている。
【００１５】
ここで、ＣＤＭＡ移動通信システムにおけるランダムアクセス信号の受信方法について説明する。図１８は、ランダムアクセス制御で用いられるランダムアクセス信号の構成の一例を示す図である。このランダムアクセス信号は、セルサーチ（接続すべきセルを探索する処理、具体的には下りリンクの拡散符号同期確立処理を指す）で下りリンクにおける無線リンクを確立した後、送信される。ランダムアクセス信号の送信は、あらかじめアクセススロットと呼ばれる送信タイミングを定義（図１８（ａ）参照：２無線フレーム（１０ｍｓ）中に５１２０チップ間隔で１５個（＃１〜＃１４）設けられている）しておき、基地局より通知されるアクセススロットのタイミングでスロッテッドアロハ（Ｓｌｏｔｔｅｄ　ＡＬＯＨＡ）により行われる。また、ランダムアクセス信号の送信は、ＲＡＣＨを用いて、プリアンブル信号（４０９６チップ長）とメッセージ信号（１０ｍｓ長）により行われる（図１８（ｂ）参照）。プリアンブル信号の送信には、パワーランピング（初期値から決められたステップ幅でプリアンブル信号の送信電力を増大させることをいう）が用いられ、プリアンブル信号が基地局で正しく受信されるまで、送信電力を増大しながら複数回送信される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したランダムアクセス制御では、移動局は基地局からのプリアンブル信号を検出したことを示すＡＩＣＨ（Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ　Ｃｈａｎｎｅｌ：　同期検出表示チャネル）上のＡＩ（Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を受信できるまで、複数回プリアンブル信号を繰返し送信し、送信する毎に徐々に送信電力を上げていくが、基地局において、ＲＡＣＨでのプリアンブル信号の受信からＡＩＣＨ送信までの時間が短いので、一般に適応アンテナアレイを基地局に適用することは難しい。従って、基地局は、ＲＡＣＨのプリアンブル信号を無指向性ビームパターンで受信することになる。このようにＲＡＣＨのプリアンブル信号を無指向性ビームパターンで受信した場合、他のユーザからの信号の干渉（図１９参照）により上りリンクのランダムアクセス信号の受信品質が劣化するという問題があった。
【００１７】
また、下りリンクにおいて、共通制御チャネル及び個別チャネルを送信する際に無指向性ビームパターンで送信する場合は、共通制御チャネル及び個別チャネルの受信品質が劣化するという問題があった。
【００１８】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、上りリンク及び下りリンクで用いられる無線チャネルの受信品質を向上させるとともに、システム容量の増大が可能な無線通信システム、基地局及び無線通信方法を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載されるように、移動局と、複数のアンテナを用いて複数のビームを形成し該ビームを用いて前記移動局との間で無線を介して情報の送受信を行う複数の基地局と、前記複数の基地局を管轄する制御局と、を含む無線通信システムにおいて、前記基地局は、前記移動局から送信される共通チャネルの無線信号を、前記アンテナ毎の信号に固定的なアンテナウェイトを与えて合成される複数のビーム（マルチビーム）を用いて受信するマルチビーム受信手段と、前記マルチビーム受信手段により受信した前記共通チャネルの無線信号の受信品質を測定する受信品質測定手段と、前記受信品質測定手段により測定した受信品質に基づいて、前記複数のビームの中から１又は複数のビームを選択するビーム選択手段と、前記ビーム選択手段により選択された１又は複数のビームを用いて前記移動局から送信されるランダムアクセス信号のプリアンブル部を受信するプリアンブル信号指向性受信手段を備えたことを特徴としている。
【００２０】
また、本発明は、請求項２に記載されるように、前記無線通信システムにおいて、前記マルチビーム受信手段は、前記移動局から送信される共通チャネルの無線信号としてランダムアクセス信号のプリアンブル部を受信するプリアンブル受信手段を備え、前記受信品質測定手段は、前記マルチビーム受信手段により受信されたランダムアクセス信号のプリアンブル部の受信ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　Ｒａｔｉｏ）を測定することを特徴としている。
【００２１】
また、本発明は、請求項３に記載されるように、前記無線通信システムにおいて、前記基地局は、前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部受信の際に用いたアンテナウェイトで重み付けされて形成されるビームを用いて、該ランダムアクセス信号のプリアンブル部に続いて送信されるメッセージ部を受信するメッセージ信号指向性受信手段を備えたことを特徴としている。
【００２２】
また、本発明は、請求項４に記載されるように、前記無線通信システムにおいて、前記基地局は、前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部受信の際に用いたアンテナウェイト又は前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部に続いて送信されるメッセージ部の受信の際に用いたアンテナウェイトで重み付けされて形成されるビームを用いて、前記基地局と前記移動局間の無線リンク確立後に送信される個別チャネルの情報部を受信する個別チャネル情報データ信号指向性受信手段を備えたことを特徴としている。
【００２３】
また、本発明は、請求項５に記載されるように、前記無線通信システムにおいて、前記基地局は、前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部受信の際に用いたアンテナウェイト又は前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部に続いて送信されるメッセージ部の受信の際に用いたアンテナウェイトで重み付けされて形成されるビームを用いて、前記移動局との間で無線リンクを確立した後に送信される下りリンクの共通制御チャネルの情報部を送信する共通制御チャネル信号指向性送信手段を備えたことを特徴としている。
【００２４】
また、本発明は、請求項６に記載されるように、前記無線通信システムにおいて、前記基地局は、前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部受信の際に用いたアンテナウェイト、前記ランダムアクセス信号のプリアンブル部に続いて送信されるメッセージ部の受信の際に用いたアンテナウェイト又は上りリンクの個別チャネルの受信の際に用いたアンテナウェイトで重み付けされて形成されるビームを用いて、前記移動局との間で無線リンクを確立した後に送信される下りリンクの個別チャネルの情報部を送信する個別チャネル信号指向性送信手段を備えたことを特徴としている。
【００２５】
また、本発明は、請求項７に記載されるように、前記無線通信システムにおいて、前記基地局は、前記移動局より送信されるランダムアクセス信号のプリアンブル部の受信の際に用いたアンテナウェイトに関わる情報を制御局に通知するアンテナウェイト情報通知手段を備え、前記制御局は、下りリンクの個別チャネルの設定が必要となった際に、前記基地局に対し、前記アンテナウェイトの情報を通知するアンテナウェイト情報通知手段を備え、前記基地局は、前記アンテナウェイトに関わる情報に基づいて、ビームを形成して前記下りリンクの個別チャネルを送信することを特徴としている。
【００２６】
また、本発明は、請求項８に記載されるように、前記無線通信システムにおいて、前記アンテナウェイト情報通知手段は、前記アンテナウェイトに関わる情報として、アンテナウェイト値の情報又はアンテナのウェイトに相当する角度情報又は角度方向に対応したビーム番号を設定してアンテナウェイト値と該ビーム番号との関係を定義した情報の少なくとも１つを前記制御局に通知することを特徴としている。
【００２７】
上記本発明の構成によれば、基地局は固定アンテナウェイトで生成されるマルチビームを用意し、マルチビームの中の１又は複数のビームを選択して移動局から送信されるランダムアクセスチャネルのプリアンブル信号を受信するので、該プリアンブル信号の受信品質を向上させることができる。また、上記プリアンブル信号受信時に選択したビームを用いて、該プリアンブル信号に続いて送信されるメッセージ信号を受信するので、該メッセージ信号の受信品質も向上させることができる。さらに、上記プリアンブル信号受信時に選択したビームを用いて、上りリンクの個別チャネルを受信するので、該個別チャネルで送信される情報データ信号の受信品質を向上させることができる。
【００２８】
また、さらに、上記プリアンブル信号受信時に選択したビームのアンテナウェイトを用いて生成されるビームを用いて、下りリンクの共通制御チャネル、個別チャネルを送信するので、該共通制御チャネル、個別チャネルで送信される情報データ信号の受信品質を向上させることができる。これにより、上りリンク／下りリンクの両方において他ユーザからの干渉を軽減することが可能となるので、システム容量を増大させることが可能となる。
また、制御局は、基地局から通知される上記プリアンブル信号受信時に選択されたビームのアンテナウェイトに関わる情報を、下りリンクの個別チャネル設定の際に必要とされる情報とあわせて上記基地局に通知するので、基地局の処理負荷を軽減しつつ下りリンクの信号の伝送品質を向上することができる。また、上記アンテナウェイトに関わる情報として、あらかじめ定めた角度情報やビーム番号を用いることで、基地局と移動局間の情報伝送量を削減することが可能である。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
本発明の実施形態１の概略説明図を図１に示す。図１は、基地局（＝ＢＳ）１００において移動局３００、３１０からのＲＡＣＨのプリアンブル信号を固定アンテナウェイトのマルチビームで受信する場合のビームパターンの一例を示す図である。図２は、上記基地局１００の構成例を示す図である。
【００３１】
図２において、この基地局１００は、複数のアンテナ素子で形成されるアレイアンテナ部１、無線部（ＴＲＸ）２、マルチビーム形成部３、ビーム選択部４、データ変復調部５、制御部６、Ｒａｋｅ合成／ＳＩＲ測定部７とから構成される。
【００３２】
まず、図１に示す本発明の実施の形態１を図２より説明し、次いで、図３を用いて詳細を説明する。
【００３３】
図２において、マルチビーム形成部３は、固定アンテナウェイトで重み付けしたマルチビーム（ビーム＃１〜＃ｎ、本例では、４つのビーム（ビーム＃１〜＃４を生成する場合の例を示している）をあらかじめ形成しておき、移動局（＝ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ　Ｓｔａｔｉｏｎ）３００、４００から任意のタイミングで送信されるＲＡＣＨのプリアンブル信号をビーム＃１〜＃４にてマルチビーム受信（無線部２で逆拡散後の受信信号）する。マルチビーム形成部３で受信された受信信号は、Ｒａｋｅ合成／ＳＩＲ測定部７でＲａｋｅ合成された後、受信信号電力対干渉電力比ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　Ｒａｔｉｏ）が測定され、ビーム選択部４において受信ＳＩＲの最も大きい１又は複数のビームが選択される。そして、その選択されたビームで受信された受信信号は、データ変復調部５に入力されて復調され受信データが得られる。なお、送信時の動作については後述する。
【００３４】
図３は、図２に示す基地局１００の受信系（マルチビーム受信部）構成図である。なお、同図のアンテナ共用器１２から逆拡散部１６は図２の無線部２の受信機能に相当し、Ｒａｋｅ合成部１８とＳＩＲ測定部１９が図２のＲａｋｅ合成／ＳＩＲ測定部７に相当する。また、復調部２１が図２のデータ変復調部５の復調機能に相当する。
【００３５】
（マルチビーム受信部の動作説明）
図３において、このマルチビーム受信部では、複数の素子アンテナ（＃１〜＃Ｍ）１１で構成されたアレイアンテナを用いてＲＡＣＨのプリアンブル信号が受信され、アンテナ共用器１２により受信波のみが分離され、低雑音増幅器（ＬＮＡ）１３により増幅される。ＬＮＡ１３から出力されたアンテナ出力信号は、ダウンコンバータ１４で周波数変換、ＡＤコンバータ１５でデジタル信号に変換される。その後、逆拡散部１６で逆拡散されてマルチビーム形成部１７に入力される。マルチビーム形成部１７は、逆拡散後の上りリンクのアンテナ出力信号に対してビームフォーミングを施し、マルチビームを電気的に形成してＲａｋｅ合成部１８に出力する。Ｒａｋｅ合成部１８でＲａｋｅ合成されたアンテナ出力信号は、ＳＩＲ測定部１９において各パスの受信ＳＩＲが測定される。ビーム選択部（セレクタ）２０は、Ｒａｋｅ合成後の受信ＳＩＲが最大となる受信信号を１又は複数選択し、復調器２１により信号を復調して再生データを出力する。ここでは、Ｒａｋｅ合成後の受信ＳＩＲを直接測定する形態を示したが、各パスの受信ＳＩＲを測定して、加算することにより等価的にＲａｋｅ合成後のＳＩＲを求める方法用いてもよい。
【００３６】
図１に戻り、例えば、同図においてビーム＃１の指向方向に存在する第ｉユーザ（＝ユーザ＃２の移動局）から放射されたＲＡＣＨのプリアンブル信号は基地局１００のアレイアンテナ２００（図３の符号１１に相当）で受信され、マルチビーム形成器１４からビームＢ１〜Ｂｎが出力されるが、そのうちのビームＢ１の受信ＳＩＲが他のビームＢ２〜Ｂｎより大きくなる。以後、このビームＢ１がビーム選択部２０により選択されて（ここでは、１のビームが選択される場合を示したが複数ビームを選択してもよい。ビームの選択方法としては、例えば、受信ＳＩＲの上位Ｌ　（ただし、Ｌ　＜＃ｎ）個分のビームを選択する）ユーザ＃２の受信データの復調が行われる。このようにマルチビーム受信部によれば、各ユーザ毎に最適なビームが選択されるので、ユーザ毎のプリアンブル信号の受信品質を向上させることができる。尚、マルチビーム送信部の動作については後述する。
【００３７】
上記例では、移動局３００、３１０からのＲＡＣＨのプリアンブル信号をマルチビーム受信する形態を示したが、任意のパターン形成が可能な適応アンテナアレイ（図１７参照）を基地局１００に適用してもよい。図４は、ＲＡＣＨのプリアンブル信号を適応アンテナアレイ受信する場合のビームパターンの一例を示す図である。本例の場合、アレイアンテナ２００の素子アンテナ毎に受信される各ＲＡＣＨのプリアンブル信号の受信ＳＩＲを最大にするように、ビームパターンを制御するためのアンテナウェイトが適応的に決定されるので、希望波方向にビームの利得を増大させつつ、異なる角度から到来する他ユーザ信号からの干渉を低減（図４では、ユーザ＃１（またはユーザ＃２）の方向に利得を増大させてビームが形成され、他ユーザであるユーザ＃２（またはユーザ＃１）の方向にはビームヌルが形成される）させることができるので、上記同様、プリアンブル信号の受信品質を向上させることが可能である。
【００３８】
（実施の形態２）
図５に本発明の実施形態２の概略説明図を示す。図５は、基地局１００において移動局３００、３１０からのＲＡＣＨのメッセージ信号又は個別チャネルにより送信される情報データ信号（以下、データという）をマルチビームで受信する場合のビームパターンの一例を示す図である。ここでは、プリアンブル信号をマルチビーム受信した場合を示す。
【００３９】
図５において、基地局１００は、移動局３００、３１０からのＲＡＣＨのプリアンブル信号をアレイアンテナ２００でマルチビーム受信した後、ここで選択したビームを用いて、プリアンブル信号に続いて送信されるメッセージ信号又は個別チャネルにより送信されるデータをマルチビーム受信する。これにより、無指向性ビーム受信する場合と比較して、上記メッセージ信号又は個別チャネルにより送信されるデータの受信品質を向上させることができる。
【００４０】
上記例では、プリアンブル信号受信に用いた指向性ビームを用いてメッセージ信号又は個別チャネルのデータを受信する形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、基地局１００がプリアンブル信号をマルチビーム受信した後に選択したビームのアンテナウェイト値に関する情報（アンテナウェイト値、角度情報、ビーム番号等）を上位局である制御局の無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ：Ｒａｄｉｏ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）４００に通知し、個別チャネル（通信チャネル）を設定する際にＲＮＣ４００から指向性ビーム受信に必要なアンテナウェイトの情報を取得するような形態であってもよい。
【００４１】
図６は、上記実施の形態２における基地局１００とＲＮＣ４００間の処理を示すフローチャートである。
【００４２】
図６において、基地局１００は、移動局３００、３１０からのＲＡＣＨのプリアンブル信号をマルチビーム受信による指向性ビーム受信（Ｓ１）した後、上記ＲＡＣＨのプリアンブル信号の指向性ビーム受信時に用いたアンテナウェイト値に関する情報をＲＮＣ４００に通知（Ｓ２）する。その後、ＲＮＣ４００は、基地局１００が移動局３００、３１０との間で個別チャネルを設定する必要が生じた判断した際に、保持しておいた上記アンテナウェイト値に関する情報を基地局１００に通知（Ｓ３）する。基地局１００は、ＲＮＣ４００から通知されたアンテナウェイト値に関する情報に基づいて、アンテナウェイト値を生成（Ｓ４）し、このアンテナウェイト値で重み付けして形成される指向性ビームを用いて上りリンクのメッセージ信号又は個別チャネルにより送信されるデータを指向性ビーム受信（Ｓ５）する。
【００４３】
上記アンテナウェイト値に関する情報は、基本的に個々のアンテナ素子に与えたい理想的な位相値及び振幅値であるが、例えば、図７及び図８に示すように、あらかじめ角度情報（＋４５°、＋１５°、−１５°、−４５°）やビーム番号（＃１〜＃４）をアンテナウェイト値とを対応付けしたテーブルをあらかじめ用意しておき、アンテナウェイト値の替わりに角度情報やビーム番号を基地局１００からＲＮＣ４００に通知することで、両者間の伝送情報量を削減することができる。ここで、アンテナウェイト値とは、位相値及び振幅値の組み合わせであるので、
【００４４】
【数６】
2004072539.tif 000008
とする。
【００４５】
尚、上記例では、移動局３００、３１０からのＲＡＣＨのメッセージ信号又は個別チャネルにより送信されるデータを、基地局１００でマルチビーム受信する場合であったが、マルチビーム受信の替わりに図１７に示すような適応アンテナアレイ受信することで、上記同様の効果が得られるとともに、アンテナウェイトの高速収束化を図ることができる（図９参照）。
【００４６】
図１０は適応アンテナアレイの初期アンテナウェイトに無指向性ビームパターンまたはプリアンブル信号を受信した時のビームパターンを用いた場合におけるアンテナウェイトの収束の様子を示す図である。
【００４７】
同図（ａ）は、適応アンテナアレイの初期アンテナウェイトとして無指向性ビームパターンを用いた場合のユーザ＃１の受信ビームパターンの収束の様子を示したもの、同図（ｂ）は適応アンテナアレイの初期アンテナウェイトとしてプリアンブル信号を指向性ビーム受信したときのビームパターンを用いた場合のユーザ＃１の受信ビームパターンの収束の様子を示したものである。同図（ａ）、（ｂ）共、縦軸にアンテナの相対利得〔ｄＢ〕、横軸にアンテナの角度〔ｄｅｇ〕を示し、▲１▼〜▲３▼は時間の経過を示す。また、図中の矢印は、ユーザ＃１、＃２の方向を示す。アンテナウェイトの収束は、ユーザ方向（ここでは、ユーザ＃１）のビームの指向性利得（相対利得）の増大がほぼ最大となった点とみなされる。
【００４８】
アンテナウェイトの初期値として無指向性パターンが用いられた場合、同図（ａ）の▲１▼〜▲３▼が示すように、ユーザ＃１方向に形成されるビームの相対利得の増大に時間がかかり、（収束に時間がかかる）▲３▼の時点でも収束していない。
【００４９】
一方、アンテナウェイトの初期値として、プリアンブルの指向性ビーム受信に用いたビームパターンを用いた場合、同図（ｂ）の▲１▼〜▲３▼が示すように、▲３▼の時点でユーザ＃１方向に形成されるビームの相対利得の増大がほぼ最大となり収束している。また、同時に、ユーザ＃２方向に深いビームヌルが形成されている。
【００５０】
このように、プリアンブル信号の指向性ビーム受信に用いたアンテナウェイトを適応アンテナアレイ受信時のアンテナウェイトの初期値として用いることで、無指向性ビームパターンを初期値としてアンテナウェイトを収束させる場合と比して、アンテナウェイト収束の高速化を図ることができ、かつＲＡＣＨのメッセージ信号または個別チャネルの受信品質を改善することが可能となる。
【００５１】
また、前述の図５の場合と同様に、適応アンテナアレイ受信時に、基地局１００がプリアンブル信号のマルチビーム受信に用いたアンテナウェイト値に関する情報（アンテナウェイト値、角度情報、ビーム番号等）をＲＮＣ４００に通知し、個別チャネルを設定する際にＲＮＣ４００から指向性ビーム受信に必要なアンテナウェイト値に関する情報を取得してもよく、この場合、上記同様の効果を得ることができる。
【００５２】
これまでは、上りリンクにおける指向性ビーム受信について説明してきたが、これ以降は、本発明を下りリンクに適用する場合について説明する。
【００５３】
（実施の形態３）
図１１に本発明の実施形態３の概略説明図を示す。図１１は、ランダムアクセスにより基地局１００−移動局３００、３１０間の無線リンクを確立した後に、引き続き下りリンクの共通制御チャネルを、マルチビーム送信による指向性ビーム送信する場合のビームパターンの一例を示す図である。本例における指向性ビーム送信は基地局１００の送信系（マルチビーム送信部）によって行われる。
【００５４】
まず、本発明の実施の形態３を図２より説明し、次いで、図１２を用いて詳細を説明する。
【００５５】
図２において、データ変復調部５で変調された送信データ信号はプリアンブル信号受信時にビーム選択部４において選択されたビームのアンテナウェイトの情報で重み付けされて形成されたビームにて送信される（詳細は以下による）。
【００５６】
図１２は、図２に示す基地局１００の送信系（マルチビーム送信部）構成図である。なお、同図のアンテナ共用器３２から拡散部３６は図２の無線部２の送信機能に相当し、変調部３９が図２のデータ変復調部５の変調機能に相当する。
以下、同図を用いてマルチビーム送信部の動作について説明する。
【００５７】
（マルチビーム送信部の動作説明）
図１２において、変調器３９により送信データを変調し、ビーム選択部３８によりプリアンブル信号又はメッセージ信号受信時の受信ＳＩＲが最大となったビームが選択される。その後、送信信号は、マルチビーム形成部３７においてビーム選択部３８で選択されたビームに対応するアンテナウェイトにより乗算され下りリンクの送信ビームフォーミングが施され、拡散部３６に入力されて拡散変調されてＤＡコンバータ３５でアナログ信号に変換後、アップコンバータ（Ｕ／Ｃ）３４で無線周波数に周波数変換される。そして、大電力増幅器（ＰＡ）３３により増幅され、アンテナ共用器３２で送信波のみが分離されてアンテナ素子（＃１〜＃Ｍ）３１から放射される。すなわち、下りリンクのビームフォーミングは受信ＳＩＲ最大の上りプリアンブル信号受信ビームと同一方向に対応する送信ビームがビーム選択部３８で選択されて放射される。これにより、上りリンク／下りリンクの両方において他ユーザからの干渉を軽減することが可能となるので、システム容量を増大させることが可能となる。
【００５８】
図１３は実施形態３に係る基地局１００とＲＮＣ４００間の処理を示すフローチャートである。以下、図１１を参照しながら図１３に示す基地局１００とＲＮＣ４００間の処理を説明する。
【００５９】
図１３において、基地局１００は、ＲＡＣＨのプリアンブル信号をマルチビーム受信による指向性ビーム受信（Ｓ１１）した後、上記ＲＡＣＨのプリアンブル信号の指向性ビーム受信時に用いたアンテナウェイト値に関する情報をＲＮＣ４００に通知（Ｓ１２）する。その後、ＲＮＣ４００は、基地局１００が移動局３００、３１０との間で下りリンクの共通制御チャネル（例：ＦＡＣＨ（Ｆｏｒｗａｒｄ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｈａｎｎｅｌ）等）を設定する必要が生じたときに、上記アンテナウェイト値に関する情報を基地局１００に通知（Ｓ１３）する。基地局１００は、ＲＮＣ４００から通知されたアンテナウェイト値に関する情報に基づいて、アンテナウェイト値を生成（Ｓ１４）し、このアンテナウェイト値で重み付けされて形成されたビームパターンを用いて下りリンク共通制御チャネルを指向性送信（Ｓ１５）する。これにより、共通制御チャネルの受信品質を向上させることができる。尚、上記例では、ＲＡＣＨのプリアンブル信号の指向性ビーム受信時に用いたアンテナウェイトを用いて下りリンク共通制御チャネルを指向性ビーム送信する形態であったが、ＲＡＣＨのプリアンブル信号に続いて送信されるメッセージ信号を指向性ビーム受信した時のアンテナウェイトを、上記下りリンク共通制御チャネル用送信ビーム形成のためのアンテナウェイトとしてもよい。
【００６０】
上記例では、基地局１００は、ＲＮＣ４００から通知されたアンテナウェイト値に関する情報に基づいて、アンテナウェイト値を生成（Ｓ１４）する形態を示したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。例えば、基地局１００において、アンテナウェイト値に関する情報を記憶するバッファ等の記憶部を設け、ＲＮＣが下りリンクの無線リソースを割当てる所定のタイミングで該記憶部からアンテナウェイト情報を取り出してアンテナウェイト値を生成するような形態であってもかまわない。
【００６１】
また、上記例は、基地局１００のマルチビーム送信による下りリンク共通制御チャネルを指向性ビーム送信する形態であったが、上記マルチビーム送信の替わりに図９で説明した適応アンテナアレイを用いてもよく、その場合、上記同様、共通制御チャネルの受信品質を向上させる効果が得られる。
【００６２】
（実施の形態４）
図１４に本発明の実施形態４の概略説明図を示す。図１４は、ランダムアクセスにより基地局１００−移動局３００、３１０間の無線リンクを確立した後に、引き続き下りリンクの個別チャネルのデータを適応アンテナアレイ送信を用いて指向性ビーム送信する場合のビームパターンの一例を示す図である。また、図１５は実施形態３に係る基地局１００とＲＮＣ４００間の処理を示すフローチャートである。以下、図１４を参照しながら基地局１００とＲＮＣ４００間の処理を図１５を用いて説明する。
【００６３】
図１５において、基地局１００は、ＲＡＣＨのプリアンブル信号を、適応アンテナアレイ受信による指向性ビーム受信（Ｓ２１）した後、上記ＲＡＣＨのプリアンブル信号の指向性ビーム受信時に用いたアンテナウェイト値に関する情報をＲＮＣ４００に通知（Ｓ２２）する。その後、ＲＮＣ４００は、基地局１００が移動局３００、３１０との間で下りリンクの個別チャネルを設定する必要が生じたときに、上記アンテナウェイト値に関する情報を基地局１００に通知（Ｓ２３）する。基地局１００は、ＲＮＣ４００から通知されたアンテナウェイト値に関する情報に基づいて、アンテナウェイト値を生成（Ｓ２４）し、このアンテナウェイト値で重み付けされて形成されたビームパターンを用いて下りリンクの個別チャネルを指向性送信（Ｓ２５）する。これにより、個別チャネルの受信品質を向上させることができる。
【００６４】
図１６は実施形態３に係る基地局１００とＲＮＣ４００間の処理の変形例を示すフローチャートである。
【００６５】
図１６において、基地局１００は、ＲＡＣＨのプリアンブル信号を適応アンテナアレイ受信による指向性ビーム受信（Ｓ３１）した後、引き続き、移動局３００、３１０より送信される上りリンクの個別チャネルのデータを指向性ビーム受信（Ｓ３２）した後、上記個別チャネルの指向性ビーム受信時に用いたアンテナウェイト値に関する情報をＲＮＣ４００に通知（Ｓ３３）する。その後、ＲＮＣ４００は、基地局１００が移動局３００、３１０との間で下りリンクの個別チャネルを設定する必要が生じたときに、上記アンテナウェイト値に関する情報を基地局１００に通知（Ｓ３４）する。基地局１００は、ＲＮＣ４００から通知されたアンテナウェイト値に関する情報に基づいて、アンテナウェイト値を生成（Ｓ３５）し、このアンテナウェイト値で重み付けされて形成されたビームパターンを用いて下りリンクの個別チャネルを指向性送信（Ｓ３６）する。これにより、下りリンクにおける個別チャネルを指向性ビーム送信するので、移動局３００、３１０における個別チャネルの受信品質を向上させることができる。
【００６６】
上記例において、基地局１００の無線部２、マルチビーム形成部３の受信機能がマルチビーム受信手段、プリアンブル信号指向性受信手段、メッセージ信号指向性受信手段、個別チャネル情報データ信号指向性受信手段、プリアンブル受信手段に対応し、上記無線部２、上記マルチビーム形成部３の送信機能が共通制御チャネル信号指向性送信手段、個別チャネル信号指向性送信手段に対応し、ビーム選択部４のビームセレクト機能がビーム選択手段に、Ｒａｋｅ合成／ＳＩＲ測定部７の受信品質測定機能が受信品質測定手段に対応する。
【００６７】
また、基地局１００の制御部６の情報通知機能がアンテナウェイト情報通知手段に対応する。さらに、ＲＮＣ４００のアンテナウェイト管理制御機能がアンテナウェイト情報通知手段に対応する。
【００６８】
【発明の効果】
以上、説明したように、本願発明によれば、基地局は固定アンテナウェイトで重み付けされたマルチビームを用いて移動局から送信されるランダムアクセスチャネルのプリアンブル信号を受信するので、該プリアンブル信号の受信品質を向上させることができる。また、上記プリアンブル信号受信時に選択したビームを用いて、該プリアンブル信号に続いて送信されるメッセージ信号や個別チャネルを受信するので、該メッセージ信号や個別チャネルの受信品質を向上させることができる。さらに、上記プリアンブル信号受信時に選択したビームのアンテナウェイトを用いて生成されるビームを用いて、下りリンクの共通制御チャネル、個別チャネルを送信するので、該共通制御チャネル、個別チャネルで送信される情報データ信号の受信品質を向上させることができる。これにより、上りリンク／下りリンクの両方において他ユーザからの干渉を軽減することが可能となるので、システム容量を増大させることが可能となる。
また、さらに、ＲＮＣは、基地局から通知される上記プリアンブル信号受信時に選択されたビームのアンテナウェイトに関わる情報を、下りリンクの個別チャネル設定の際に必要とされる情報とあわせて上記基地局に通知するので、基地局の処理負荷を軽減しつつ下りリンクの信号の伝送品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の概略説明図である。
【図２】図１に示す基地局の構成例を示す図である。
【図３】基地局の受信系（マルチビーム受信部）構成図である。
【図４】ＲＡＣＨのプリアンブル信号を適応アンテナアレイ受信する場合のビームパターンの一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態２の概略説明図である。
【図６】図５に示す実施形態２における基地局とＲＮＣ間の処理を示すフローチャートである。
【図７】角度情報とアンテナウェイト値の対応テーブルの一例を示す図である。
【図８】ビーム番号とアンテナウェイト値の対応テーブルの一例を示す図である。
【図９】ＲＡＣＨのメッセージ信号または個別チャネルを適応アンテナアレイ受信する場合のビームパターンの一例を示す図である。
【図１０】適応アンテナアレイの初期アンテナウェイトに無指向性ビームパターンまたはプリアンブル信号を受信した時のビームパターンを用いた場合におけるアンテナウェイトの収束の様子を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態３の概略説明図である。
【図１２】基地局の送信系（マルチビーム送信部）構成図である。
【図１３】図１０に示す実施形態３における基地局とＲＮＣ間の処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態４の概略説明図である。
【図１５】図１４に示す実施形態４における基地局とＲＮＣ間の処理（その１）を示すフローチャートである。
【図１６】図１４に示す実施形態４における基地局とＲＮＣ間の処理（その２）を示すフローチャートである。
【図１７】適応アンテナアレイダイバーシチ受信方式の基本構成図である。
【図１８】ランダムアクセス制御で用いられるランダムアクセス信号の構成の一例を示す図である。
【図１９】ＲＡＣＨのプリアンブル信号を無指向性ビームパターンで受信する場合のビームパターンの一例を示す図である。
【符号の説明】
１、１１、３１、４１１〜４１Ｍ　アンテナ素子
２　無線部（ＴＲＸ）
３、１７、３７　マルチビーム形成部
４、２０、３８　ビーム選択部
５　データ変復調部
６　制御部
７　Ｒａｋｅ合成／ＳＩＲ測定部
１２、３２　アンテナ共用器
１３　低雑音増幅器（ＬＮＡ）
１４　ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）
１５　ＡＤコンバータ（Ａ／Ｄ）
１６　逆拡散部
１８　Ｒａｋｅ合成部（Ｒａｋｅ）
１９　ＳＩＲ測定部（ＳＩＲ）
２１　復調器
３３　大電力増幅器（ＰＡ）
３４　アップコンバータ（Ｕ／Ｃ）
３５　ＤＡコンバータ（Ｄ／Ａ）
３６　拡散部
３９　変調器
４２　ＲＦ無線部
４３１〜４３Ｍ　マッチトフィルタ
４４　重み係数制御部
４５１〜４５Ｍ、５１、５２　乗算器
４６　加算部
４７　位相変動推定部
４８　識別判定部
４９　希望波信号電力対干渉信号電力測定回路
５０　加算器
１００　基地局（ＢＳ）
２００　アンテナ
３００、３１０　移動局
４００　無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ）
【図１】
2004072539.tif 000009
【図２】
2004072539.tif 000010
【図３】
2004072539.tif 000011
【図４】
2004072539.tif 000012
【図５】
2004072539.tif 000013
【図６】
2004072539.tif 000014
【図７】
2004072539.tif 000015
【図８】
2004072539.tif 000016
【図９】
2004072539.tif 000017
【図１０】
2004072539.tif 000018
【図１１】
2004072539.tif 000019
【図１２】
2004072539.tif 000020
【図１３】
2004072539.tif 000021
【図１４】
2004072539.tif 000022
【図１５】
2004072539.tif 000023
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2004072539.tif 000026
【図１９】
2004072539.tif 000027