(57)【要約】【課題】指向性ビーム送受信を適用する基地局において、移動局が、上り信号を送信しない間に移動した場合に、無線リンクが切断するという状況を回避する。【解決手段】指向性ビーム送受信を行うアレイアンテナ１１と、移動局２からの上り信号を受信するとともに、各移動局２に付与された重みであるアンテナウェイトに基づいて各移動局に固有の指向性ビームパターンを生成する送受信部１２と、上り信号を受信してからの経過時間を測定する上り信号間隔測定部１３と、この測定結果に基づいて前記アンテナウェイトを変更する重みアンテナウェイト生成部１５とを有する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナ素子で構成されるアダプティブアレイアンテナによる指向性ビームにより移動局と通信を行う指向性ビーム通信方法であって、
前記移動局からの上り信号を受信するステップ（１）と、
前記上り信号を受信してからの経過時間を測定するステップ（２）と、
前記ステップ（２）による測定結果に基づいて、前記アダプティブアレイアンテナに入力される各移動局に対する信号の重み付け係数であるアンテナウェイトを変更するステップ（３）と
前記アンテナウェイトに基づいて各移動局毎に指向性ビームパターンを生成するステップ（４）と
を有することを特徴とする指向性ビーム通信方法。
【請求項２】
前記ステップ（３）では、
前記ステップ（２）による測定結果が所定の閾値を超えた場合に前記指向性ビームパターンの範囲を拡大するように前記アンテナウェイトを変更することを特徴とする請求項１に記載の指向性ビーム通信方法。
【請求項３】
前記ステップ（３）では、
前記閾値を複数有し、前記ステップ（２）による測定結果が前記複数の閾値を超える毎に、段階的に前記指向性ビームパターンの範囲を拡大するように前記アンテナウェイトを変更することを特徴とする請求項２に記載の指向性ビーム通信方法。
【請求項４】
前記ステップ（３）では、
前記指向性ビームパターンの範囲を拡大するにあたって、最大の前記指向性ビームパターンの範囲を前記移動局が在圏するセクタ全体がカバーされるようにすることを特徴とする請求項１乃至３に記載の指向性ビーム通信方法。
【請求項５】
前記ステップ（３）では、
前記ステップ（２）による測定結果が所定の閾値を超えた場合に前記指向性ビームパターンの範囲が拡大するように前記アンテナウェイトを変更し、
前記指向性ビームパターンの拡大の範囲を拡大している間に、移動局から上り信号を受信した場合、所定のアルゴリズムに従いアンテナウェイトを変更することを特徴とする請求項１乃至４に記載の指向性ビーム通信方法。
【請求項６】
複数のアンテナ素子で構成されるアダプティブアレイアンテナによる指向性ビームにより移動局と通信を行う基地局であって、
各移動局に付与されたアダプティブアレイアンテナに入力する信号の重み付け係数であるアンテナウェイトに基づいて各移動局毎に指向性ビームパターンを生成するビームパターン生成手段と、
前記移動局からの上り信号を受信する受信手段と、
前記上り信号を受信してからの経過時間を測定するタイマー手段と、
前記タイマー手段による測定結果に基づいて前記アンテナウェイトを変更するアンテナウェイト変更手段と
を有することを特徴とする基地局。
【請求項７】
前記アンテナウェイト変更手段は、
前記タイマー手段による測定結果が所定の閾値を超えた場合に前記指向性ビームパターンの範囲を拡大するように前記アンテナウェイトを変更することを特徴とする請求項６に記載の基地局。
【請求項８】
前記アンテナウェイト変更手段は、
前記閾値を複数有し、前記タイマー手段による測定結果が前記複数の閾値を超える毎に、段階的に前記指向性ビームパターンの範囲を拡大するように前記アンテナウェイトを変更することを特徴とする請求項７に記載の基地局。
【請求項９】
前記アンテナウェイト変更手段は、
前記指向性ビームパターンの範囲を拡大するにあたって、最大の前記指向性ビームパターンの範囲を前記移動局が在圏するセクタ全体がカバーされるようにすることを特徴とする請求項６乃至８に記載の基地局。
【請求項１０】
前記アンテナウェイト変更手段は、
前記タイマー手段による測定結果が所定の閾値を超えた場合に前記指向性ビームパターンの範囲が拡大するように前記アンテナウェイトを変更し、
前記指向性ビームパターンの範囲を拡大している間に、移動局から上り信号を受信した場合、所定のアルゴリズムに従いアンテナウェイトを変更することを特徴とする請求項６乃至９に記載の基地局。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムにおいて、スペクトル拡散を用いた符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式によりセクタセルラ構成により無線通信を行うシステムにおいて、特に複数アンテナを用いて指向性ビーム送受信を行う指向性ビーム通信方法及び基地局に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、移動通信システムにおいては、複数のＢＳをセル状に配置することによりサービスエリアを面的にカバーするセルラシステムが適用されている。さらなる１セルを複数のセクタに分割し、セクタ毎にＢＳアンテナを設置してサービスエリアを構成するセクタセル構成が用いられる。現在の移動通信サービスでは、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように一般的に３セクタあるいは６セクタ構成が適用されている。
【０００３】
また、移動通信システムにおいて他ユーザからの干渉電力を抑圧する技術として適応アンテナアレイによる指向性ビーム送受信技術がある。これは複数のアンテナを用いて送受信し、各アンテナの入力信号を適当な重み（ウェイト）で合成することにより指向性送受信し、他ユーザからの干渉電力を低減するものである。ＤＳ−ＣＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｃｏｄｅ  ＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）無線アクセス方式において、パイロットシンボルを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）受信法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
下りリンクにおいても、上りリンクで形成した指向性ビームパターンに、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適応アンテナアレイ送信法がある（例えば、非特許文献２参照）。下りリンクにおいて指向性ビーム送信を適用することにより、同一セクタ内の他ユーザ干渉電力及び他セル・セクタからの他ユーザ干渉電力を低減することができる。
【０００５】
下りリンクにおけるチャネル構成は、大別して、各ユーザの個別の情報データを伝送するための個別チャネルと全ユーザに共通の制御データを伝送するための共通チャネルがある。図１０に適応アンテナアレイによる指向性ビーム送受信を適用する基地局（ＢＳ）における、下りリンクにおける個別チャネル及び共通チャネルの指向性ビームパターンの一例を示す。
【０００６】
同図（ａ）に示すように、各ユーザの個別チャネルを指向性ビーム送信により指向性ビームの範囲を絞ったビームパターンＢＰ２１及びＢＰ２２を通じて送信することにより、ユーザ間の干渉電力を低減することができる。一方、制御情報を伝送するための共通チャネルは、同図（ｂ）に示すように、セクタ内の全てのユーザが受信できるように無指向性ビームＢＰ２３により送信する。
【０００７】
【非特許文献１】
Ｓ．Ｔａｎａｋａ，  Ｍ．Ｓａｗａｈａｓｈｉ，  ａｎｄ  Ｆ．Ａｄａｃｈｉ，  ”Ｐｉｌｏｔ  ｓｙｍｂｏｌ−ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｄｅｃｉｓｉｏｎ−ｄｉｒｅｃｔｅｄ  ｃｏｈｅｒｅｎｔ  ａｄａｐｔｉｖｅ  ａｒｒａｙ  ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｆｏｒ  ＤＳ−ＣＤＭＡ  ｍｏｂｉｌｅ  ｒａｄｉｏ  ｒｅｖｅｒｓｅ  ｌｉｎｋ，  ”ＩＥＩＣＥ  Ｔｒａｎｓ．  Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ，  ＩＥＩＣＥ，  Ｄｅｃ．１９９７，  ｖｏ１．Ｅ８０−Ａ，  ｐｐ．２４４５−２４５４．
【０００８】
【非特許文献２】
Ｈ．Ｔａｏｋａ，  Ｓ．Ｔａｎａｋａ，Ｔ，  Ｉｈａｒａ，ａｎｄ  Ｍ．Ｓａｗａｈａｓｈｉ，  ”Ａｄａｐｔｉｖｅ  ａｎｔｅｎｎａ  ａｒｒａｙ  ｔｒａｎｓｍｉｔ  ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｉｎ  ＦＤＤ  ｆｏｒｗａｒｄ  ｌｉｎｋ  ｆｏｒ  ＷＣＤＭＡ  ａｎｄ  ｂｒｏａｄｂａｎｄ  ｐａｃｋｅｔ  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ａｃｃｅｓｓ，  ”ＩＥＥＥ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，  Ｕ．Ｓ．Ａ．，  ＩＥＥＥ，  Ａｐｒｉｌ  ２００２，  ｐｐ−２−１０．
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した方式の指向性ビーム送信では、アレイアンテナは指向性ビームを各ユーザに向けて形成し干渉を抑圧することができるが、上記のとおり、そのためにはアンテナウェイト（各アンテナの入力信号にかける重み）を最適化しなければならない。
【００１０】
また、上述した方式では、所望の移動局ＭＳに指向性ビームを向け続けるには移動局ＭＳ（所望ＭＳと干渉の対象となるＭＳの両方）の移動、伝搬環境の変化（反射物の移動など）などの変化に応じてアンテナウェイトを随時更新しなければならない。従来においては、各移動局ＭＳが送信する上り信号に含まれるパイロットシンボルを基地局ＢＳが受信して、ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）やＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅｓ）などの更新アルゴリズムを用いて行われる。
【００１１】
ＡＭＲ伝送（音声通信）等の回線交換方式のように移動局ＭＳが常に上り信号を送信する場合、基地局はアンテナウェイトの更新に必要な移動局ＭＳの情報をパイロットシンボルから随時取り出すことができ、問題なく所望ＭＳに指向性ビームを形成し、追従することができる。
【００１２】
ところが、離散的に上り信号の送信が行われる場合（パケットデータ通信などの際、もしくは通信接続が弱い場合）は、基地局ＢＳは断続的に上り信号を受信するため、パイロットシンボルを受信しない時間が生じる。基地局ＢＳはこの間、アンテナウェイトと、アンテナウェイトにより決まるビーム方向を更新することができない。
【００１３】
詳述すると、図１１に示すように、例えば、移動局２が、信号が受信されない時間内に、基地局１が移動局２に向けて形成したビームＢＰ２３外（図中ＭＳ２’の位置）に移動すると、無線リンクは切断してしまう。特に、パケットデータ通信中の移動局２は主にデータを受信していると思われ、上り信号送信間隔が長くなることが考えられるので、この状況に陥る可能性が高い。
【００１４】
そこで本発明は、指向性ビーム送受信を適用する基地局において、移動局が、上り信号を送信しない間に移動した場合に、無線リンクが切断するという状況を回避することのできる指向性ビーム通信方法及び基地局を提供することをその目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、複数のアンテナ素子で構成されるアダプティブアレイアンテナによる指向性ビーム送受信を介して基地局及び移動局間で無線通信を行う際に、移動局からの上り信号を受信し、上り信号を受信してからの経過時間を測定し、この測定結果に基づいて、アダプティブアレイアンテナに入力される各移動局に対する信号の重み付け係数であるアンテナウェイトを変更し、アンテナウェイトに基づいて各移動局毎に指向性ビームパターンを生成する。
【００１６】
なお、上記発明において、タイマー手段による測定結果が所定の閾値を超えた場合、指向性ビームパターンの範囲を拡大するように前記アンテナウェイトを変更することが好ましく、必要に応じて、指向性ビームパターンの範囲を拡大するにあたり、指向性ビームパターンの範囲を移動局が在圏するセクタ全体がカバーされるようにすることが好ましい。
【００１７】
このような本発明によれば、移動局が連続して上り信号を送信していない時間を計測し、この計測結果が予め設けられたタイマー値（閾値）を超えるに従ってアンテナウェイトを変更し、一度移動局に向けて形成した指向性ビーム幅を拡げていくことでき、移動局が、上り信号を送信していない間に移動したとしても、それがセクタ内であれば、無線リンクの切断を防ぐことが可能となる。
【００１８】
上記発明においては、閾値を複数有し、経過時間の測定結果が閾値を超える毎に、段階的に指向性ビームパターンの範囲を拡大するようにアンテナウェイトを変更することが好ましい。この場合には、移動局から上り信号が受信されない時間を計測し、その時間長により指向性ビームパターンの幅を調節することができ、例えば、移動局の移動速度や地理的位置等を加味して指向性ビームパターンの拡大率を適切に設定することができる。
【００１９】
上記発明においては、経過時間の測定結果が所定の閾値を超えた場合に指向性ビームパターンの範囲が拡大するように前記アンテナウェイトを変更し、指向性ビームパターンの拡大の範囲を拡大している間に、移動局から上り信号を受信した場合、所定のアルゴリズムに従いアンテナウェイトを変更し、指向性ビームパターンの範囲を調整することが好ましい。この場合には、これにより、無線リンクの切断を回避しつつ、最適な干渉抑圧効果が得られ、無線通信容量を増やすことが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る指向性ビーム送受信システムの構成例を示す説明図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態に係る指向性ビーム送受信システムは、移動局（ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）２と、基地局（ＢＳ：Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）１間において、セクタセルラ構成により無線通信を行うシステムであり、基地局１が、指向性ビームＢＰ１やＢＰ２を介して、移動局２に対し通信を行う環境のシステムである。なお、図１では、基地局１において上りリンクの信号が受信され、アンテナウェイト最適化アルゴリズムを用いて生成したアンテナウェイトを用いて指向性ビームＢＰ１を形成し、移動局−基地局間の通信を行い、その後、移動局２から上り信号があるまでの時間、信号は送信されない状態を示している。
【００２２】
図２は、基地局１の基本構成を示すブロック図である。同図に示すように、基地局１は、アレイアンテナ１１と、送受信部１２と、上り信号間隔測定部１３と、アンテナウェイト生成部１５と、判断部１４と、タイマー値格納部１６とを備えている。
【００２３】
アレイアンテナ１１は、アダプティブアレイアンテナに入力される各移動局に対する信号の重み付け係数であるアンテナウェイトに基づいて各移動局に固有の指向性ビームパターンを生成し、この指向性ビームを介して信号の送受信を行うものである。
【００２４】
送受信部１２は、各種信号の送受信を行うモジュールであり、本実施形態では、パケット通信など断続的な信号の送受信が可能であり、移動局２からの上り信号を受信したり、移動局２に対して下り信号を送信したりする。
【００２５】
この送受信部１２は、上り信号を受信する際、アレイアンテナ１１の各素子からの受信電力を信号として取得し、この信号に対してアンテナウェイト生成部１５で生成されたアンテナウェイトを用いて重み付け合成を行う。一方、送信の際には、アンテナウェイト生成部１５で生成されたアンテナウェイトを用いて下り信号をアレイアンテナ１１の各素子に対して分配する。
【００２６】
上り信号間隔測定部１３は、移動局２から送信された上り信号を受信してからの経過時間（上り信号間隔：τ）を測定するタイマー手段であり、送受信部１２が上り信号を受信した時刻を送受信部１２から取得する度に計測値をリセットし、常に最新の受信時刻からの経過時間を測定する。この上り信号間隔測定部１３による測定値は判断部１４に出力される。
【００２７】
判断部１４は、上り信号間隔測定部１３から入力された上り信号間隔を取得するとともに、タイマー値格納部１６に格納されたタイマー値（閾値）を取得し、これら上り信号間隔とタイマー値とを比較し、その比較結果をアンテナウェイト生成部１５に出力する。タイマー値格納部１６は、上り信号間隔の閾値であるタイマー値を記憶する規則装置である。
【００２８】
アンテナウェイト生成部１５は、判断部１４の比較結果に応じて、アンテナウェイトを生成するアンテナウェイト変更手段である。具体的にこのアンテナウェイト生成部１５は、上り信号間隔がタイマー値を超えた場合に、指向性ビームパターンの幅が広くなるようにアンテナウェイトを変更する。
【００２９】
以上の構成を有する指向性ビーム送受信システムは、以下のように動作する。図３は、本実施形態に係る指向性ビーム送受信システムの動作を示すフロー図である。
【００３０】
先ず、移動局２から上り信号の受信を行う（Ｓ１０１）。この受信の際、アレイアンテナ１１の各素子からの受信電力を、送受信部１２において、アンテナウェイト生成部１５で生成されたアンテナウェイトを用いて重み付け合成する。
【００３１】
そして、最新の上り信号を受信してからの経過時間を上り信号間隔測定部１３により計測し、その計測結果を逐次、判断部１４に出力する（Ｓ１０２）。判断部１４では、上り信号間隔測定部１３から入力された上り信号間隔を取得するとともに、タイマー値格納部１６に格納されたタイマー値（閾値）を取得し（Ｓ１０３）、これら上り信号間隔とタイマー値とを比較し（Ｓ１０４）、その比較結果をアンテナウェイト生成部１５に出力する。
【００３２】
ステップＳ１０４において、判断部１４が、上り信号間隔がタイマー値を超えていないと判断した場合（図中Ｎ）、アンテナウェイト生成部１５は、移動局２の上り信号に含まれるパイロットシンボルに基づいて、ＬＭＳやＲＬＳなどのアンテナウェイト最適化アルゴリズムを用いてアンテナウェイトを生成する（Ｓ１０５）。
【００３３】
一方、ステップＳ１０４において、判断部１４が、上り信号間隔がタイマー値を超えていると判断した場合（図中Ｙ）、アンテナウェイト生成部１５は、アンテナウェイトを最適化アルゴリズムで算出された値とは別の値に変更して指向性ビームパターンのビーム幅（範囲）を拡げる（Ｓ１０６）。
【００３４】
なお、上り信号間隔τがタイマー値を超えた場合に用いるアンテナウェイトは、例えば、図４（ａ）に示すように、セクタ全体をカバーする無指向性ビームパターンとなるように予め決められたアンテナウェイトを用いてもよいし、図４（ｂ）に示すように、移動局２が最後に送信した上りパケットに基づいて最適化アルゴリズムにより算出されたアンテナウェイトに、基地局１においてさらなる演算を加え、移動局に向けて形成したビームパターンをその移動局を中心として拡がるようなアンテナウェイトとしてもよい。
【００３５】
この結果、基地局と通信中の移動局が上り信号を発信しない間に移動した場合においても、基地局は移動局と通信することが可能となり、無線リンクの切断を防ぐことができる。
【００３６】
［第２実施形態］
次いで、本発明の第２実施形態について説明する。図５は、本発明の実施の形態に係る指向性ビームパターンの構成例を示す説明図である。図５においても、上述した第１実施形態における図１と同様、基地局１が一度移動局２に向けて指向性ビームを形成した後、移動局２から上り信号が、ある所定の時間内に送信されない場合の状態を示している。
【００３７】
この第２実施形態においては、タイマー値格納部１６に、タイマー値（閾値）を複数記憶させ、上り信号間隔測定部１３による測定結果が複数のタイマー値を超える毎に、順次、段階的に前記ビームパターンの幅が拡がるようにアンテナウェイトを変更することを特徴とする。
【００３８】
詳述すると、基地局１のタイマー値格納部１６に上り受信信号間隔用の複数のタイマー値（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，ただしＴ１＜Ｔ２＜Ｔ３とする）が格納されており、図５に示すように、上り信号間隔τがこれら複数のタイマー値Ｔ１〜Ｔ３を超える度にアンテナウェイト生成部１５がアンテナウェイトを変更し、段階的に指向性ビームパターンのビーム幅をＢＰ７〜ＢＰ９へと拡げ、最大ではセクタ全体に（τ＞Ｔ３の時）向けて拡げる。
【００３９】
このような本実施形態に係る指向性ビーム送受信システムは、以下のように動作する。図６は、本実施形態における指向性ビーム送受信システムの動作を示すフロー図である。
【００４０】
先ず、移動局２から上り信号の受信を行う（Ｓ２０１）。そして、最新の上り信号を受信してからの経過時間を上り信号間隔測定部１３により計測し、その計測結果を逐次、判断部１４に出力する（Ｓ２０２）。判断部１４では、上り信号間隔測定部１３から入力された上り信号間隔を取得するとともに、タイマー値格納部１６に格納されたタイマー値を取得し（Ｓ２０３）、これら上り信号間隔とタイマー値とを比較し（Ｓ２０４）、その比較結果をアンテナウェイト生成部１５に出力する。
【００４１】
ステップＳ２０４において、判断部１４が、上り信号間隔がタイマー値を超えていないと判断した場合（図中Ｎ）、アンテナウェイト生成部１５は、移動局２の上り信号に含まれるパイロットシンボルに基づいて、アンテナウェイトを生成する（Ｓ２０５）。
【００４２】
一方、ステップＳ２０４において、判断部１４が、上り信号間隔がタイマー値を超えていると判断した場合（図中Ｙ）、アンテナウェイト生成部１５は、τが超えたタイマー値を取得し（Ｓ２０６）、このタイマー値に基づいて、アンテナウェイトを変更して、段階的に指向性ビームパターンのビーム幅をＢＰ７〜ＢＰ９へと拡げ、最大ではセクタ全体に（τ＞Ｔ３の時）向けて拡げる（Ｓ２０７）。
【００４３】
このように本実施形態に係る指向性ビーム送受信システムによれば、指向性ビームパターンが広角なほど干渉抑圧効果は低減されるので、移動局２の移動速度の限界を考慮して複数のタイマー値を設定し、それに合わせて段階的に指向性ビームパターンの範囲を拡げることにより、基地局１は効率良く移動局と通信することが可能となる。
【００４４】
なお、τがタイマー値を超えた場合に用いるアンテナウェイトは、例えば、移動局２が最後に送信した上りパケットから最適化アルゴリズムにより算出されたアンテナウェイトに、基地局１にてさらなる演算を加え、移動局２に向けて形成したビームパターンをタイマー値毎に段階的にその移動局２を中心として拡がるようなアンテナウェイトを生成する方法が挙げられる。
【００４５】
［第３実施形態］
次いで、本発明の第３実施形態について説明する。図８は、第３実施形態に係る指向性ビーム送受信システムの構成例を示す説明図である。図８においても、上述した第１及び第２実施形態と同様、基地局１が一度移動局２に向けて指向性ビームを形成した後、移動局２から上り信号が、ある所定の時間内に送信されない場合の状態を示している。
【００４６】
本実施形態では、経過時間τの測定結果が所定の閾値を超えた場合に、指向性ビームパターンの幅が広くなるようにアンテナウェイトを変更し、その後、指向性ビームパターンの範囲を拡大している間に、移動局から上り信号を受信した際、アンテナ指向性ウェイト最適化アルゴリズムを用いてアンテナウェイトを変更し、指向性ビームパターンの範囲を調整することを特徴とする。
【００４７】
図７は、本実施形態における指向性ビーム送受信システムの動作を示すフロー図である。
【００４８】
先ず、図８（ａ）に示すように、移動局２から上り信号の受信を行う（Ｓ３０１）。そして、最新の上り信号を受信してからの経過時間を上り信号間隔測定部１３により計測し、その計測結果を逐次、判断部１４に出力する（Ｓ３０２）。判断部１４では、上り信号間隔測定部１３から入力された上り信号間隔を取得するとともに、タイマー値格納部１６に格納されたタイマー値を取得し（Ｓ３０３）、これら上り信号間隔とタイマー値とを比較し（Ｓ３０４）、その比較結果をアンテナウェイト生成部１５に出力する。
【００４９】
ステップＳ３０４において、判断部１４が、上り信号間隔がタイマー値を超えていないと判断した場合（図中Ｎ）、アンテナウェイト生成部１５は、移動局２の上り信号に含まれるパイロットシンボルに基づいて、アンテナウェイトを生成する（Ｓ３０５）。
【００５０】
一方、ステップＳ３０４において、判断部１４が、上り信号間隔がタイマー値を超えていると判断した場合（図中Ｙ）、アンテナウェイト生成部１５は、図８（ｂ）に示すように、アンテナウェイトを予め用意された値に変更し、一度指向性ビームパターンの範囲を拡げる（Ｓ３０６）。その後、図８（ｃ）に示すように、上り信号を受信した場合（Ｓ３０７）、図８（ｄ）に示すように、基地局１は再度アンテナウェイト最適化アルゴリズムを用いて、移動局に向けてよりビーム幅の狭い指向性ビームパターンを形成する（Ｓ３０８）。
【００５１】
この結果、基地局１と通信中の移動局２が上り信号を発信しない間に移動した場合においても、それがセクタ内であれば無線リンクが接続した状態を維持でき、また、移動後において移動局２が上り信号を発した場合は、再度範囲の狭い指向性ビームパターンを用いることにより再び干渉低減効果の最適化を図ることができる。
【００５２】
［変更例］
なお、本発明は、上述した第１〜第３実施形態に限定されるものではなく、以下のような変更を加えることができる。
【００５３】
例えば、上述した各実施形態では、上り信号間隔測定部１３、判断部１４及びタイマー値格納部１６は、基地局１内に設けたが、移動局２や、各基地局を統合管理する制御局等に設けるようにしてもよい。この場合には、移動局や制御局（制御装置）等で測定した信号間隔τ、或いは記憶されたタイマー値、信号間隔τとタイマー値値との比較結果を、通信機器を通じて、移動局や制御局等から基地局に対して通知する。
【００５４】
また、上述した各実施形態におけるアンテナウェイト生成部１５を、上記制御局（制御装置）に設けるようにしてもよい。この場合には、制御局で生成されたアンテナウェイトを基地局に送出する。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の指向性ビーム通信方法及び基地局によれば、基地局が指向性ビーム送受信を適用し移動局と基地局が通信を行う環境において、移動局が上り信号を送信していない間に移動したとしても、それがセクタ内であれば無線リンクの切断を防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る通信システムにおいて、移動局が上り信号を送信していない時の基地局による指向性ビームパターンを表した状態を示す説明図である。
【図２】第１実施形態に係る移動局の構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る通信システムの動作を示すフロー図である。
【図４】第１実施形態に係る指向性ビームパターンの変更を示す説明図である。
【図５】第２実施形態に係る指向性ビームパターンの変更を示す説明図である。
【図６】第２実施形態に係る通信システムの動作を示すフロー図である。
【図７】第３実施形態に係る通信システムの動作を示すフロー図である。
【図８】第３実施形態に係る指向性ビームパターンの変更を示す説明図である。
【図９】従来技術におけるセクタセルの構成を示す説明図である。
【図１０】従来技術において、下りリンクにおける送信ビームパターンの一例を示す説明図である。
【図１１】従来技術において、移動局が指向性ビームパターンの範囲外へ移動した際に、無線リンクが切断された状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１…基地局
２…移動局
１１…アレイアンテナ
１２…送受信部
１３…上り信号間隔測定部
１４…判断部
１５…アンテナウェイト生成部
１６…タイマー値格納部
【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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