(57)【要約】【課題】ＭＩＭＯ端末とＰＤＭＡ基地局とが空間多重接続した場合に、基地局でのパスごとの受信電力を均一にすることができる無線基地装置、移動端末装置、送信電力制御方法および送信電力制御プログラムを提供する。【解決手段】複数アンテナ２１ａ，２１ｂを有するＭＩＭＯ端末と、アレイアンテナ１，２を有するＰＤＭＡ基地局とが複数の空間パスを介して空間多重接続されている場合、基地局において各パスの受信電力値を測定する。基地局制御部１１は、端末からのパスごとの上り送信電力が互いに均一になるように端末を制御するための制御メッセージを生成し、端末に送信する。端末制御部２７，４１はこの制御メッセージに基づいて、パスごとの上り送信電力値を制御する。【選択図】        図３
2004248206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを有する移動端末装置と空間多重接続が可能な無線基地装置であって、
前記移動端末装置の前記複数のアンテナとの間に複数の空間パスを形成して信号を送受信するための信号処理手段と、
前記移動端末装置から前記複数の空間パスを介して受信した信号の受信電力レベルを測定する受信レベル測定手段と、
前記測定された前記複数の空間パスごとの受信電力レベルが均一になるように、前記複数の空間パスの少なくとも一部の空間パスの、前記移動端末装置からの上り送信電力値を制御する制御メッセージを生成する制御メッセージ生成手段と、
前記生成された制御メッセージを前記複数の空間パスの少なくとも一部の空間パスを介して送信する制御メッセージ送信手段とを備えた、無線基地装置。
【請求項２】
前記制御メッセージ生成手段は、前記複数の空間パスのすべての空間パスの上り送信電力値を制御する制御メッセージを生成し、
前記制御メッセージ送信手段は、前記複数の空間パスのすべての空間パスを介して、同一の前記制御メッセージを送信する、請求項１に記載の無線基地装置。
【請求項３】
前記制御メッセージ生成手段は、前記複数の空間パスから１個の空間パスを除いた空間パスの上り送信電力値を制御する制御メッセージを生成し、
前記制御メッセージ送信手段は、前記複数の空間パスから前記１個の空間パスを除いた空間パスを介して、同一の前記制御メッセージを送信する、請求項１に記載の無線基地装置。
【請求項４】
前記複数の空間パスのうち、通信品質の良好な空間パスを判定する通信品質判定手段をさらに備え、
前記制御メッセージ送信手段は、前記通信品質判定手段によって通信品質が良好であると判定された空間パスを介して、前記制御メッセージを送信する、請求項１に記載の無線基地装置。
【請求項５】
前記複数の空間パスのうち、通信品質の良好な複数の空間パスを判定する通信品質判定手段をさらに備え、
前記制御メッセージ送信手段は、前記通信品質判定手段によって通信品質が良好であると判定された複数の空間パスに対応して前記制御メッセージを分割して、分割された制御メッセージを対応するそれぞれの空間パスを介して送信する、請求項１に記載の無線基地装置。
【請求項６】
前記制御メッセージ生成手段は、前記移動端末装置の前記複数のアンテナごとに、送信電力値を制御する制御メッセージを個別に生成し、
前記制御メッセージ送信手段は、前記移動端末装置の前記複数のアンテナごとに、対応する前記制御メッセージを送信する、請求項１に記載の無線基地装置。
【請求項７】
複数のアンテナを有する移動端末装置であって、
前記複数のアンテナで信号を送受信するための信号処理手段と、
空間多重接続が可能な無線基地装置と前記複数のアンテナとの間で複数の空間パスを形成して信号を送受信する場合に、前記複数の空間パスの少なくとも一部の空間パスの上り送信電力値を変更するための送信電力変更手段と、
前記無線基地装置から受信した、前記移動端末装置の上り送信電力値を制御する制御メッセージに応じて、前記送信電力変更手段を制御して前記少なくとも一部の空間パスの上り送信電力値を変更させる送信電力制御手段とを備えた、移動端末装置。
【請求項８】
前記複数の空間パスは、前記複数のアンテナと一対一の対応で形成され、
前記送信電力制御手段は、前記制御メッセージに応じて、前記複数のアンテナの少なくとも一部のアンテナの上り送信電力値を変更するように前記送信電力変更手段を制御する、請求項７に記載の移動端末装置。
【請求項９】
前記複数のアンテナは複数のサブアレイアンテナに分割されており、前記複数の空間パスは、前記複数のサブアレイアンテナと一対一の対応で形成され、
前記送信電力制御手段は、前記制御メッセージに応じて、前記複数のサブアレイアンテナの少なくとも一部のサブアレイアンテナの上り送信電力値を変更するように前記送信電力変更手段を制御する、請求項７に記載の移動端末装置。
【請求項１０】
前記送信電力変更手段は、送信電力値を変更すべきサブアレイアンテナを構成する複数のアンテナのそれぞれの送信電力値を一律に変更する、請求項９に記載の移動端末装置。
【請求項１１】
前記送信電力変更手段は、送信電力値を変更すべきサブアレイアンテナを構成する複数のアンテナのうちの特定アンテナの送信電力値を変更する、請求項９に記載の移動端末装置。
【請求項１２】
前記送信電力変更手段は、送信電力値を変更すべきサブアレイアンテナから送信される電波のビーム利得を変更する、請求項９に記載の移動端末装置。
【請求項１３】
複数のアンテナを有する移動端末装置と空間多重接続が可能な無線基地装置における上りの送信電力制御方法であって、
前記移動端末装置の前記複数のアンテナとの間に複数の空間パスを形成して信号を送受信するために信号処理を行なうステップと、
前記移動端末装置から前記複数の空間パスを介して受信した信号の受信電力レベルを測定するステップと、
前記測定された前記複数の空間パスごとの受信電力レベルが均一になるように、前記複数の空間パスの少なくとも一部の空間パスの、前記移動端末装置からの上り送信電力値を制御する制御メッセージを生成するステップと、
前記生成された制御メッセージを前記複数の空間パスの少なくとも一部の空間パスを介して送信するステップとを備えた、送信電力制御方法。
【請求項１４】
複数のアンテナを有する移動端末装置における上りの送信電力制御方法であって、
前記複数のアンテナで信号を送受信するための信号処理を行なうステップと、
空間多重接続が可能な無線基地装置と前記複数のアンテナとの間で複数の空間パスを形成して信号を送受信する場合に、前記無線基地装置から受信した、前記移動端末装置の上り送信電力値を制御する制御メッセージに応じて、複数の空間パスのうちの前記少なくとも一部の空間パスの上り送信電力値を制御するステップとを備えた、送信電力制御方法。
【請求項１５】
複数のアンテナを有する移動端末装置と、空間多重接続が可能な無線基地装置とを含む移動体通信システムにおける送信電力制御方法であって、
前記移動端末装置と前記無線基地装置との間に複数の空間パスを形成して信号を送受信するステップと、
前記移動端末装置から前記複数の空間パスを介して前記無線基地装置で受信した信号の受信電力レベルを測定するステップと、
前記測定された前記複数の空間パスごとの受信電力レベルが均一になるように、前記複数の空間パスの少なくとも一部の空間パスの、前記移動端末装置からの上り送信電力値を制御する制御メッセージを生成するステップと、
前記生成された制御メッセージを前記複数の空間パスの少なくとも一部の空間パスを介して前記移動端末装置へ送信するステップと、
前記無線基地装置から前記移動端末装置で受信した、前記移動端末装置の上り送信電力値を制御する制御メッセージに応じて、複数の空間パスのうちの前記少なくとも一部の空間パスの上り送信電力値を制御するステップとを備えた、送信電力制御方法。
【請求項１６】
複数のアンテナを有する移動端末装置と空間多重接続が可能な無線基地装置における上りの送信電力制御プログラムであって、コンピュータに、
前記移動端末装置の前記複数のアンテナとの間に複数の空間パスを形成して信号を送受信するために信号処理を行なうステップと、
前記移動端末装置から前記複数の空間パスを介して受信した信号の受信電力レベルを測定するステップと、
前記測定された前記複数の空間パスごとの受信電力レベルが均一になるように、前記複数の空間パスの少なくとも一部の空間パスの、前記移動端末装置からの上り送信電力値を制御する制御メッセージを生成するステップと、
前記生成された制御メッセージを前記複数の空間パスの少なくとも一部の空間パスを介して送信するステップとを実行させる、送信電力制御プログラム。
【請求項１７】
複数のアンテナを有する移動端末装置における上りの送信電力制御プログラムであって、コンピュータに、
前記複数のアンテナで信号を送受信するための信号処理を行なうステップと、
空間多重接続が可能な無線基地装置と前記複数のアンテナとの間で複数の空間パスを形成して信号を送受信する場合に、前記無線基地装置から受信した、前記移動端末装置の上り送信電力値を制御する制御メッセージに応じて、複数の空間パスのうちの前記少なくとも一部の空間パスの上り送信電力値を制御するステップとを実行させる、送信電力制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線基地装置、移動端末装置、送信電力制御方法および送信電力制御プログラムに関し、特に、空間多重接続により複数の空間パスを形成して多重通信することができる無線基地装置および移動端末装置、ならびにそのような空間パスを介した上り送信電力の制御方法および制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、急速に発達しつつある移動体通信システム（たとえば、Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ：以下、ＰＨＳ）では、電波の周波数利用効率を高めるために、同一周波数の同一タイムスロットを空間的に分割することにより形成される複数の空間パス（以下、単にパスと称す）を介して複数ユーザの移動無線端末装置（端末）を無線基地装置（基地局）に空間多重接続させることができる空間分割多元接続方式（ＰＤＭＡ：Ｐａｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ、またはＳＤＭＡ：Ｓｐａｃｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）が提案されている（たとえば、非特許文献１および２を参照）。
【０００３】
このＰＤＭＡ方式では、現在のところアダプティブアレイ技術が採用されている。アダプティブアレイ処理とは、端末からの受信信号に基づいて、基地局のアンテナごとの受信係数（ウェイト）からなるウェイトベクトルを計算して適応制御することによって、所望の端末からの信号を正確に抽出する処理である。
【０００４】
このようなアダプティブアレイ処理により、各ユーザ端末のアンテナからの上り信号は、基地局のアレイアンテナによって受信され、受信指向性を伴って分離抽出されるとともに、基地局から当該端末への下り信号は、端末のアンテナに対する送信指向性を伴ってアレイアンテナから送信される。
【０００５】
このようなアダプティブアレイ処理は周知の技術であり、たとえば非特許文献１に詳細に説明されているので、ここではその動作原理についての説明を省略する。
【０００６】
図１４（ａ）は、このようなＰＤＭＡ方式の移動体通信システム（ＰＨＳ）において、空間分割により形成される複数のパスの１つを介して、１本アンテナの１つの端末２がＰＤＭＡ基地局１に接続されている様子を模式的に示す概念図である。
【０００７】
より具体的には、ＰＤＭＡ基地局１は、端末２の１本のアンテナ２ａからの上り信号をアレイアンテナ１ａで受信して、上述のアダプティブアレイ処理によって、受信指向性を伴って分離抽出している。一方、ＰＤＭＡ基地局１のアレイアンテナ１ａからは、端末２の１本のアンテナ２ａに送信指向性が向けられて下り信号が送信され、端末２側では、アダプティブアレイ処理を行なうことなく、そのアンテナ２ａで下り信号を受信している。
【０００８】
また、図１４（ｂ）は、この場合のチャネル割当の態様を模式的に示すタイミング図である。図１４（ｂ）の場合、同一周波数で時間軸方向に分割されたそれぞれのタイムスロットにユーザ１〜４が時分割多重されており、各スロットにおいては空間方向には１つのパスを介して１ユーザが割当られている。
【０００９】
これ対し、複数のアンテナを有する１つの端末とＰＤＭＡ基地局との間で、同一周波数・同一タイムスロットの複数の空間パスを介して多重通信するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ  Ｏｕｔｐｕｔ）方式が提案されている（たとえば、非特許文献３および４を参照）。
【００１０】
図１５（ａ）は、このようなＭＩＭＯ方式の移動体通信システム（ＰＨＳ）において、空間分割により形成される複数の（たとえば４つの）パスを介して、４本アンテナの１つの端末１２がＰＤＭＡ基地局１１に空間多重接続されている様子を模式的に示す概念図である。
【００１１】
より具体的には、ＰＤＭＡ基地局１１は、端末１２の４本のアンテナ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄのそれぞれからの上り信号をアレイアンテナ１１ａで受信し、上述のアダプティブアレイ処理によって受信指向性を伴って分離抽出している。一方、ＰＤＭＡ基地局１１のアレイアンテナ１１ａからは、端末１２の４本のアンテナ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄのそれぞれに送信指向性が向けられて下り信号が送信され、端末１２側では、アダプティブアレイ処理を行なうことなく、それぞれのアンテナで対応する下り信号を受信している。
【００１２】
また、図１５（ｂ）は、この場合のチャネル割当の態様を模式的に示すタイミング図である。図１５（ｂ）の場合、同一周波数で時間軸方向に分割されたそれぞれのタイムスロットにユーザ１〜４が時分割多重されており、各スロットにおいては空間方向には４つのパスを介して同一ユーザが多重して割当られている。
【００１３】
たとえば、図１５（ｂ）の最初のタイムスロットに注目すると、４つの空間パスを介するチャネルのすべてにユーザ１が割当されている。そして、この同一スロットの４つのパスを介して、端末・基地局間でユーザ１の信号を分割して伝送し、受信側でそれらの信号を再構成するようにしている。図１５（ｂ）に示すような１ユーザ４パス方式により、図１４（ｂ）の１ユーザ１パス方式に比べて、通信速度を４倍にすることができる。
【００１４】
なお、図１５に示すようなＭＩＭＯ方式の信号の送受信の具体的方法については、たとえば、特許文献１に詳細に開示されている。
【００１５】
【特許文献１】
特開平１１−３２０３０号公報
【００１６】
【非特許文献１】
飯沼敏範他著、「アダプティブアレイアンテナ方式ＰＨＳ基地局」、「ＳＡＮＹＯ  ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＲＥＶＩＥＷ（三洋電機技報）」、三洋電機株式会社、２０００年５月１日発行、第３２巻、第１号、ｐ．８０−８８
【００１７】
【非特許文献２】
土居義晴他著、「空間分割多元接続方式ＰＨＳ基地局」、「ＳＡＮＹＯ  ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＲＥＶＩＥＷ（三洋電機技報）」、三洋電機株式会社、２００１年１２月１０日発行、第３３巻、第３号、ｐ．９３−１０１
【００１８】
【非特許文献３】
西村他著、「ＭＩＭＯチャネルでのＳＤＭＡ下り回線ビーム形成方法」、「信学技報」、電気通信学会、２００１年１０月、Ａ−Ｐ２００１−１１６，ＲＣＳ２００１−１５５、ｐ．２３−３０
【００１９】
【非特許文献４】
富里他著、「移動通信用ＭＩＭＯチャネル信号伝達における無線信号処理」、「信学技報」、電気通信学会、２００１年１０月、Ａ−Ｐ２００１−９７，ＲＣＳ２００１−１３６、ｐ．４３−４８
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＭＩＭＯ方式の移動体通信システムにおいて、複数アンテナを有する端末（以下、ＭＩＭＯ端末）との空間多重接続を許容するＰＤＭＡ基地局では、多重接続しているＭＩＭＯ端末の複数のアンテナからのそれぞれのパスの受信信号の電力比（Ｄｅｓｉｒｅｄ  ｕｓｅｒ’ｓ  ｐｏｗｅｒ：  Ｄｅｓｉｒｅｄ  ｕｓｅｒ’ｓ  ｐｏｗｅｒ、以下ＤＤ比）が互いに揃っていることが望ましい。
【００２１】
というのは、もしもＭＩＭＯ端末からの複数のパスの受信電力に大きな差があれば、アダプティブアレイ処理の干渉除去能力が及ばなくなり、受信電力の低い方の受信信号は、受信エラーとみなされてしまう可能性があるからである。したがって、そのような場合には、安定した空間多重通信を維持することができなくなる。
【００２２】
しかしながら、後述のＭＩＭＯ端末では、各アンテナの上り送信電力値は予め定められた固定値であり、ＭＩＭＯ端末が上り送信電力制御を行なうことはない。したがって、ＭＩＭＯ端末の複数のアンテナから固定送信電力値で送信されたそれぞれのパスの信号には、パスごとの伝搬路環境の変化により電力差が生じ、最終的に互いに異なった受信電力値でＰＤＭＡ基地局で受信されることになる。
【００２３】
したがって、従来のＭＩＭＯ方式の移動体通信システムでは、ＰＤＭＡ基地局において多重接続しているＭＩＭＯ端末からの複数のパスの上り受信電力のＤＤ比が揃わず、安定した空間多重通信を実現できないという問題があった。
【００２４】
それゆえに、この発明の目的は、ＰＤＭＡ基地局でのそれぞれのパスの上り受信電力が均一なものとなり、安定した空間多重通信を実現することができる無線基地装置、移動端末装置、送信電力制御方法および送信電力制御プログラムを提供することである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
この発明の１つの局面によれば、複数のアンテナを有する移動端末装置と空間多重接続が可能な無線基地装置は、信号処理手段と、受信レベル測定手段と、制御メッセージ生成手段と、制御メッセージ送信手段とを備える。信号処理手段は、移動端末装置の複数のアンテナとの間に複数の空間パスを形成して信号を送受信する。受信レベル測定手段は、移動端末装置から複数の空間パスを介して受信した信号の受信電力レベルを測定する。制御メッセージ生成手段は、測定された複数の空間パスごとの受信電力レベルが均一になるように、複数の空間パスの少なくとも一部の空間パスの、移動端末装置からの上り送信電力値を制御する制御メッセージを生成する。制御メッセージ送信手段は、生成された制御メッセージを複数の空間パスの少なくとも一部の空間パスを介して送信する。
【００２６】
好ましくは、制御メッセージ生成手段は、複数の空間パスのすべての空間パスの上り送信電力値を制御する制御メッセージを生成し、制御メッセージ送信手段は、複数の空間パスのすべての空間パスを介して、同一の制御メッセージを送信する。
【００２７】
好ましくは、制御メッセージ生成手段は、複数の空間パスから１個の空間パスを除いた空間パスの上り送信電力値を制御する制御メッセージを生成し、制御メッセージ送信手段は、複数の空間パスから１個の空間パスを除いた空間パスを介して、同一の制御メッセージを送信する。
【００２８】
好ましくは、無線基地装置は、複数の空間パスのうち、通信品質の良好な空間パスを判定する通信品質判定手段をさらに備える。制御メッセージ送信手段は、通信品質判定手段によって通信品質が良好であると判定された空間パスを介して、制御メッセージを送信する。
【００２９】
好ましくは、無線基地装置は、複数の空間パスのうち、通信品質の良好な複数の空間パスを判定する通信品質判定手段をさらに備える。制御メッセージ送信手段は、通信品質判定手段によって通信品質が良好であると判定された複数の空間パスに対応して制御メッセージを分割して、分割された制御メッセージを対応するそれぞれの空間パスを介して送信する。
【００３０】
好ましくは、制御メッセージ生成手段は、移動端末装置の複数のアンテナごとに、送信電力値を制御する制御メッセージを個別に生成し、制御メッセージ送信手段は、移動端末装置の複数のアンテナごとに、対応する前記制御メッセージを送信する。
【００３１】
この発明の他の局面によれば、複数のアンテナを有する移動端末装置は、信号処理手段と、送信電力変更手段と、送信電力制御手段とを備える。信号処理手段は、複数のアンテナで信号を送受信する。送信電力変更手段は、空間多重接続が可能な無線基地装置と複数のアンテナとの間で複数の空間パスを形成して信号を送受信する場合に、複数の空間パスの少なくとも一部の空間パスの上り送信電力値を変更する。送信電力制御手段は、無線基地装置から受信した、移動端末装置の上り送信電力値を制御する制御メッセージに応じて、送信電力変更手段を制御して少なくとも一部の空間パスの上り送信電力値を変更させる。
【００３２】
好ましくは、複数の空間パスは、複数のアンテナと一対一の対応で形成され、送信電力制御手段は、制御メッセージに応じて、複数のアンテナの少なくとも一部のアンテナの上り送信電力値を変更するように送信電力変更手段を制御する。
【００３３】
好ましくは、複数のアンテナは複数のサブアレイアンテナに分割されており、複数の空間パスは、複数のサブアレイアンテナと一対一の対応で形成され、送信電力制御手段は、制御メッセージに応じて、複数のサブアレイアンテナの少なくとも一部のサブアレイアンテナの上り送信電力値を変更するように送信電力変更手段を制御する。
【００３４】
好ましくは、送信電力変更手段は、送信電力値を変更すべきサブアレイアンテナを構成する複数のアンテナのそれぞれの送信電力値を一律に変更する。
【００３５】
好ましくは、送信電力変更手段は、送信電力値を変更すべきサブアレイアンテナを構成する複数のアンテナのうちの特定アンテナの送信電力値を変更する。
【００３６】
好ましくは、送信電力変更手段は、送信電力値を変更すべきサブアレイアンテナから送信される電波のビーム利得を変更する。
【００３７】
この発明のさらに他の局面によれば、複数のアンテナを有する移動端末装置と空間多重接続が可能な無線基地装置における上りの送信電力制御方法は、移動端末装置の複数のアンテナとの間に複数の空間パスを形成して信号を送受信するために信号処理を行なうステップと、移動端末装置から複数の空間パスを介して受信した信号の受信電力レベルを測定するステップと、測定された複数の空間パスごとの受信電力レベルが均一になるように、複数の空間パスの少なくとも一部の空間パスの、移動端末装置からの上り送信電力値を制御する制御メッセージを生成するステップと、生成された制御メッセージを複数の空間パスの少なくとも一部の空間パスを介して送信するステップとを備える。
【００３８】
好ましくは、制御メッセージを生成するステップは、複数の空間パスのすべての空間パスの上り送信電力値を制御する制御メッセージを生成し、制御メッセージを送信するステップは、複数の空間パスのすべての空間パスを介して、同一の制御メッセージを送信する。
【００３９】
好ましくは、制御メッセージを生成するステップは、複数の空間パスから１個の空間パスを除いた空間パスの上り送信電力値を制御する制御メッセージを生成し、制御メッセージを送信するステップは、複数の空間パスから１個の空間パスを除いた空間パスを介して、同一の制御メッセージを送信する。
【００４０】
好ましくは、送信電力制御方法は、複数の空間パスのうち、通信品質の良好な空間パスを判定するステップをさらに備える。制御メッセージを送信するステップは、通信品質が良好であると判定された空間パスを介して、制御メッセージを送信する。
【００４１】
好ましくは、送信電力制御方法は、複数の空間パスのうち、通信品質の良好な複数の空間パスを判定するステップをさらに備える。制御メッセージを送信するステップは、通信品質が良好であると判定された複数の空間パスに対応して制御メッセージを分割して、分割された制御メッセージを対応するそれぞれの空間パスを介して送信する。
【００４２】
好ましくは、制御メッセージを生成するステップは、移動端末装置の複数のアンテナごとに、送信電力値を制御する制御メッセージを個別に生成し、制御メッセージを送信するステップは、移動端末装置の前記複数のアンテナごとに、対応する制御メッセージを送信する。
【００４３】
この発明のさらに他の局面によれば、複数のアンテナを有する移動端末装置における上りの送信電力制御方法は、複数のアンテナで信号を送受信するための信号処理を行なうステップと、空間多重接続が可能な無線基地装置と複数のアンテナとの間で複数の空間パスを形成して信号を送受信する場合に、無線基地装置から受信した、移動端末装置の上り送信電力値を制御する制御メッセージに応じて、複数の空間パスのうちの少なくとも一部の空間パスの上り送信電力値を制御するステップとを備える。
【００４４】
好ましくは、複数の空間パスは、複数のアンテナと一対一の対応で形成され、送信電力を制御するステップは、制御メッセージに応じて、複数のアンテナの少なくとも一部のアンテナの上り送信電力値を変更する。
【００４５】
好ましくは、複数のアンテナは複数のサブアレイアンテナに分割されており、複数の空間パスは、複数のサブアレイアンテナと一対一の対応で形成され、送信電力を制御するステップは、制御メッセージに応じて、複数のサブアレイアンテナの少なくとも一部のサブアレイアンテナの上り送信電力値を変更する。
【００４６】
好ましくは、送信電力を制御するステップは、送信電力値を変更すべきサブアレイアンテナを構成する複数のアンテナのそれぞれの送信電力値を一律に変更する。
【００４７】
好ましくは、送信電力を制御するステップは、送信電力値を変更すべきサブアレイアンテナを構成する複数のアンテナのうちの特定アンテナの送信電力値を変更する。
【００４８】
好ましくは、送信電力を制御するステップは、送信電力値を変更すべきサブアレイアンテナから送信される電波のビーム利得を変更する。
【００４９】
この発明のさらに他の局面によれば、複数のアンテナを有する移動端末装置と、空間多重接続が可能な無線基地装置とを含む移動体通信システムにおける送信電力制御方法は、移動端末装置と無線基地装置との間に複数の空間パスを形成して信号を送受信するステップと、移動端末装置から複数の空間パスを介して無線基地装置で受信した信号の受信電力レベルを測定するステップと、測定された複数の空間パスごとの受信電力レベルが均一になるように、複数の空間パスの少なくとも一部の空間パスの、移動端末装置からの上り送信電力値を制御する制御メッセージを生成するステップと、生成された制御メッセージを複数の空間パスの少なくとも一部の空間パスを介して移動端末装置へ送信するステップと、無線基地装置から移動端末装置で受信した、移動端末装置の上り送信電力値を制御する制御メッセージに応じて、複数の空間パスのうちの少なくとも一部の空間パスの上り送信電力値を制御するステップとを備える。
【００５０】
好ましくは、制御メッセージを生成するステップは、複数の空間パスのすべての空間パスの上り送信電力値を制御する制御メッセージを生成し、制御メッセージを送信するステップは、複数の空間パスのすべての空間パスを介して、同一の制御メッセージを送信する。
【００５１】
好ましくは、制御メッセージを生成するステップは、複数の空間パスから１個の空間パスを除いた空間パスの上り送信電力値を制御する制御メッセージを生成し、制御メッセージを送信するステップは、複数の空間パスから１個の空間パスを除いた空間パスを介して、同一の制御メッセージを送信する。
【００５２】
好ましくは、送信電力制御方法は、複数の空間パスのうち、通信品質の良好な空間パスを判定するステップをさらに備える。制御メッセージを送信するステップは、通信品質が良好であると判定された空間パスを介して、制御メッセージを送信する。
【００５３】
好ましくは、送信電力制御方法は、複数の空間パスのうち、通信品質の良好な複数の空間パスを判定するステップをさらに備える。制御メッセージを送信するステップは、通信品質が良好であると判定された複数の空間パスに対応して制御メッセージを分割して、分割された制御メッセージを対応するそれぞれの空間パスを介して送信する。
【００５４】
好ましくは、制御メッセージを生成するステップは、移動端末装置の複数のアンテナごとに、送信電力値を制御する制御メッセージを個別に生成し、制御メッセージを送信するステップは、移動端末装置の前記複数のアンテナごとに、対応する制御メッセージを送信する。
【００５５】
好ましくは、複数の空間パスは、複数のアンテナと一対一の対応で形成され、送信電力を制御するステップは、制御メッセージに応じて、複数のアンテナの少なくとも一部のアンテナの上り送信電力値を変更する。
【００５６】
好ましくは、複数のアンテナは複数のサブアレイアンテナに分割されており、複数の空間パスは、複数のサブアレイアンテナと一対一の対応で形成され、送信電力を制御するステップは、制御メッセージに応じて、複数のサブアレイアンテナの少なくとも一部のサブアレイアンテナの上り送信電力値を変更する。
【００５７】
好ましくは、送信電力を制御するステップは、送信電力値を変更すべきサブアレイアンテナを構成する複数のアンテナのそれぞれの送信電力値を一律に変更する。
【００５８】
好ましくは、送信電力を制御するステップは、送信電力値を変更すべきサブアレイアンテナを構成する複数のアンテナのうちの特定アンテナの送信電力値を変更する。
【００５９】
好ましくは、送信電力を制御するステップは、送信電力値を変更すべきサブアレイアンテナから送信される電波のビーム利得を変更する。
【００６０】
この発明のさらに他の局面によれば、複数のアンテナを有する移動端末装置と空間多重接続が可能な無線基地装置における上りの送信電力制御プログラムは、コンピュータに、移動端末装置の複数のアンテナとの間に複数の空間パスを形成して信号を送受信するために信号処理を行なうステップと、移動端末装置から複数の空間パスを介して受信した信号の受信電力レベルを測定するステップと、測定された複数の空間パスごとの受信電力レベルが均一になるように、複数の空間パスの少なくとも一部の空間パスの、移動端末装置からの上り送信電力値を制御する制御メッセージを生成するステップと、生成された制御メッセージを複数の空間パスの少なくとも一部の空間パスを介して送信するステップとを実行させる。
【００６１】
好ましくは、制御メッセージを生成するステップは、複数の空間パスのすべての空間パスの上り送信電力値を制御する制御メッセージを生成し、制御メッセージを送信するステップは、複数の空間パスのすべての空間パスを介して、同一の制御メッセージを送信する。
【００６２】
好ましくは、制御メッセージを生成するステップは、複数の空間パスから１個の空間パスを除いた空間パスの上り送信電力値を制御する制御メッセージを生成し、制御メッセージを送信するステップは、複数の空間パスから１個の空間パスを除いた空間パスを介して、同一の制御メッセージを送信する。
【００６３】
好ましくは、送信電力制御プログラムは、複数の空間パスのうち、通信品質の良好な空間パスを判定するステップをさらにコンピュータに実行させ、制御メッセージを送信するステップは、通信品質が良好であると判定された空間パスを介して、制御メッセージを送信する。
【００６４】
好ましくは、送信電力制御プログラムは、複数の空間パスのうち、通信品質の良好な複数の空間パスを判定するステップをさらにコンピュータに実行させ、制御メッセージを送信するステップは、通信品質が良好であると判定された複数の空間パスに対応して制御メッセージを分割して、分割された制御メッセージを対応するそれぞれの空間パスを介して送信する。
【００６５】
好ましくは、制御メッセージを生成するステップは、移動端末装置の複数のアンテナごとに、送信電力値を制御する制御メッセージを個別に生成し、制御メッセージを送信するステップは、移動端末装置の前記複数のアンテナごとに、対応する制御メッセージを送信する。
【００６６】
この発明のさらに他の局面によれば、複数のアンテナを有する移動端末装置における上りの送信電力制御プログラムは、コンピュータに、複数のアンテナで信号を送受信するための信号処理を行なうステップと、空間多重接続が可能な無線基地装置と複数のアンテナとの間で複数の空間パスを形成して信号を送受信する場合に、無線基地装置から受信した、移動端末装置の上り送信電力値を制御する制御メッセージに応じて、複数の空間パスのうちの少なくとも一部の空間パスの上り送信電力値を制御するステップとを実行させる。
【００６７】
好ましくは、複数の空間パスは、複数のアンテナと一対一の対応で形成され、送信電力を制御するステップは、制御メッセージに応じて、複数のアンテナの少なくとも一部のアンテナの上り送信電力値を変更する。
【００６８】
好ましくは、複数のアンテナは複数のサブアレイアンテナに分割されており、複数の空間パスは、複数のサブアレイアンテナと一対一の対応で形成され、送信電力を制御するステップは、制御メッセージに応じて、複数のサブアレイアンテナの少なくとも一部のサブアレイアンテナの上り送信電力値を変更する。
【００６９】
好ましくは、送信電力を制御するステップは、送信電力値を変更すべきサブアレイアンテナを構成する複数のアンテナのそれぞれの送信電力値を一律に変更する。
【００７０】
好ましくは、送信電力を制御するステップは、送信電力値を変更すべきサブアレイアンテナを構成する複数のアンテナのうちの特定アンテナの送信電力値を変更する。
【００７１】
好ましくは、送信電力を制御するステップは、送信電力値を変更すべきサブアレイアンテナから送信される電波のビーム利得を変更する。
【００７２】
したがって、この発明によれば、複数アンテナを有する端末に空間多重接続している基地局でのそれぞれのパスの上り受信電力が均一なものとなるように、端末の上り送信電力を基地局からの制御メッセージによって制御しているので、安定した空間多重通信を実現することができる。
【００７３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００７４】
図１は、この発明の実施の形態によるＭＩＭＯ方式対応のＰＤＭＡ基地局の構成を示す機能ブロック図である。図１に示す例では、ＰＤＭＡ基地局の多重度は２であるものとする。
【００７５】
図１を参照して、複数本、たとえばこの例では２本のアンテナ１，２で構成されるアレイアンテナで、図示しない端末（たとえばＭＩＭＯ端末）から複数の、たとえばこの例では２つの空間パスを介して受信した受信信号は、スイッチ（ＳＷ）３，４によってそれぞれ乗算器５，６の一方入力に与えられる。
【００７６】
乗算器５，６の他方入力には、発振器７から所定の周波数の発振信号が与えられ、乗算器５，６においてそれぞれのアンテナの受信信号と混合されて受信信号は周波数変換される。
【００７７】
乗算器５，６から出力された受信信号は、パス多重受信処理部１０に与えられる。パス多重受信処理部１０は、アンテナ１，２で受信した信号に、前述の周知のアダプティブアレイ処理を施し、各パスの受信指向性を制御して、パス１の受信データと、パス２の受信データとを分離抽出して出力し、制御部１１に与える。また、パス多重受信処理部１０では、各パスごとの受信電力値が測定され、制御部１１に通知される。
【００７８】
制御部１１は、それぞれのパスの受信データに対し、必要な復調処理を施し、図示しない外部回線にその結果を出力する。
【００７９】
一方、制御部１１は、外部回線から送信データを受取ると、必要な変調処理を施し、パス１の送信データと、パス２の送信データとして、パス多重送信処理部１２に与える。また、制御部１１は、パス多重受信処理部１０から受取った各パスごとの受信電力値に基づいて、ＭＩＭＯ端末の上り送信電力値を制御するための制御メッセージを形成して、後述する種々の態様で、送信データに多重化する。
【００８０】
パス多重送信処理部１２は、たとえば受信時にパス多重受信処理部１０で算出された受信ウェイトベクトルをコピーして送信ウェイトベクトルとするなどの周知の方法を用いて、パス１およびパス２の送信データの送信指向性を制御した上で、送信信号を乗算器８，９のそれぞれの一方入力に与える。
【００８１】
乗算器８，９の他方入力には、発振器７から所定の周波数の発振信号が与えられ、乗算器８，９においてそれぞれのパスの送信信号と混合されて送信信号は周波数変換される。
【００８２】
乗算器８，９から出力された送信信号は、スイッチ４，３によって対応するアンテナ２，１に与えられ、端末（たとえばＭＩＭＯ端末）の対応するアンテナにそれぞれビームを向けた送信指向性を伴って送出される。
【００８３】
図１の機能ブロック図に示したＰＤＭＡ基地局の構成のうち、パス多重受信処理部１０、制御部１１、およびパス多重送信処理部１２の機能は、基地局の図示しないデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）によりソフトウェアで実現される。
【００８４】
次に、図２は、この発明によるＭＩＭＯ端末の上り送信電力値制御のために、ＰＤＭＡ基地局からＭＩＭＯ端末に送信される制御メッセージの基本的な内容を示す模式図である。
【００８５】
この発明の基本原理は、基地局側で受信した、複数アンテナのＭＩＭＯ端末からの各パスの受信電力値を監視して、パスごとの受信電力値が互いに均一なものとなるように、すなわちＤＤ比が揃うように、ＭＩＭＯ端末からの各パスの上り送信電力値を基地局側から制御しようとするものである。
【００８６】
この目的で、図２に示すような制御メッセージを制御部１１で作成し、ＭＩＭＯ端末に送信する。このメッセージは、基本的に、送信電力制御を行なうパス数に関する情報と、送信電力制御を行なうパス番号と、当該パスにおける上り送信電力の制御電力値とからなっている。
【００８７】
送信電力制御を行なうパス数は、後述のように制御の種々の態様によって異なっている。また、ＭＩＭＯ端末は、このような制御メッセージを基地局から受信すると、後述の上り送信電力制御を実行する。
【００８８】
［実施の形態１］
図３は、図１に示すＰＤＭＡ基地局が複数アンテナのＭＩＭＯ端末と空間多重接続している場合に、図２に示すような送信電力制御メッセージを基地局がＭＩＭＯ端末に送信する実施の形態１による方法を示すフロー図である。
【００８９】
なお、以下に説明する基地局の制御の各実施の形態のフロー図は、図示しないＤＳＰが各フロー図の各ステップを備えるプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。これらのプログラムは、外部から基地局にインストールすることもできる。
【００９０】
図３を参照して、図１の機能ブロック図においてＤＳＰで実現されるパス多重受信処理部１０でアダプティブアレイ処理による受信処理が実行され（ステップＳ１）、ＭＩＭＯ端末からの各パスごとの受信電力値が検出される（ステップＳ２）。
【００９１】
この検出された受信電力値は、図１の機能ブロック図においてＤＳＰで実現される制御部１１に与えられ、複数のパス間で受信電力の大きなばらつきがあるか否かが判定される（ステップＳ３）。
【００９２】
特に大きなばらつきがなければ制御部１１は通常の受信処理に進み、大きなばらつきがあれば、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、制御部１１は、上述の検出された各パスごとの受信電力値に基づいて、すべてのパスの受信電力値が互いに均一な値に揃うような各々のパスの上り送信電力の制御電力量を算出し、図２に示すような、すべてのパスを対象とする１つの制御メッセージを作成する。
【００９３】
そして、ＰＤＭＡ基地局から、複数のパスの各々を介して、図２に示すような同一の制御メッセージをＭＩＭＯ端末に送信する。制御部１１はその後、通常の処理に進む。
【００９４】
このような制御メッセージを受けたＭＩＭＯ端末では、メッセージをデコードし、その内容に基づいてパスごとの送信電力値を制御することができ、この結果、基地局側での各パスの受信電力値を互いに均一なものにすることができる。ＭＩＭＯ端末での処理については後述する。
【００９５】
また、すべてのパスを使って制御メッセージを送信しているので確実にＭＩＭＯ端末にメッセージを到達させることができる。
【００９６】
［実施の形態２］
図４は、図１に示すＰＤＭＡ基地局が複数アンテナのＭＩＭＯ端末と空間多重接続している場合に、図２に示すような送信電力制御メッセージを基地局がＭＩＭＯ端末に送信する実施の形態２による方法を示すフロー図である。なお、この実施の形態２では、ＭＩＭＯ端末とＰＤＭＡ端末との間のパスの総数をＭ（Ｍは正の整数）個とする。
【００９７】
図４を参照して、図１の機能ブロック図においてＤＳＰで実現されるパス多重受信処理部１０でアダプティブアレイ処理による受信処理が実行され（ステップＳ１）、ＭＩＭＯ端末からの各パスごとの受信電力値が検出される（ステップＳ２）。
【００９８】
この検出された受信電力値は、図１の機能ブロック図においてＤＳＰで実現される制御部１１に与えられ、複数のパス間で受信電力の大きなばらつきがあるか否かが判定される（ステップＳ３）。
【００９９】
特に大きなばらつきがなければ制御部１１は通常の受信処理に進み、大きなばらつきがあれば、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、制御部１１は、上述の検出された各パスごとの受信電力値に基づいて、すべてのパスの受信電力値が互いに均一な値に揃うように、すなわちＭ個のパスのうちの特定のパスの受信電力値に残りの（Ｍ−１）個のパスの受信電力値を合わせ込むように（Ｍ−１）個のパスの各々の上り送信電力の制御電力量を算出し、（Ｍ−１）のパスを対象とする図２に示すような１つの制御メッセージを作成する。
【０１００】
そして、ＰＤＭＡ基地局から、（Ｍ−１）個のパスの各々を介して、図２に示すような同一の制御メッセージをＭＩＭＯ端末に送信する。制御部１１はその後、通常の処理に進む。
【０１０１】
このような制御メッセージを受けたＭＩＭＯ端末では、メッセージをデコードし、その内容に基づいて（Ｍ−１）個のパスの各々の送信電力値を、他の１個のパスの受信電力値に合わせ込むように制御することができ、この結果、基地局側での各パスの受信電力値を互いに均一なものにすることができる。ＭＩＭＯ端末での処理については後述する。
【０１０２】
［実施の形態３］
図５は、図１に示すＰＤＭＡ基地局が複数アンテナのＭＩＭＯ端末と空間多重接続している場合に、図２に示すような送信電力制御メッセージを基地局がＭＩＭＯ端末に送信する実施の形態３による方法を示すフロー図である。
【０１０３】
図５を参照して、図１の機能ブロック図においてＤＳＰで実現されるパス多重受信処理部１０でアダプティブアレイ処理による受信処理が実行され（ステップＳ１）、ＭＩＭＯ端末からの各パスごとの受信電力値が検出される（ステップＳ２）。
【０１０４】
この検出された受信電力値は、図１の機能ブロック図においてＤＳＰで実現される制御部１１に与えられ、複数のパス間で受信電力の大きなばらつきがあるか否かが判定される（ステップＳ３）。
【０１０５】
特に大きなばらつきがなければ制御部１１は通常の受信処理に進み、大きなばらつきがあれば、ステップＳ６に進む。
【０１０６】
ステップＳ６では、制御部１１によって、ＭＩＭＯ端末からの複数のパスの各々の通信品質が判定され、そのうちの通信品質の高いパスが選択される。通信品質の判定は、たとえば次のような判定基準に基づいて行なわれる。
【０１０７】
たとえば、制御部１１において、過去の所定フレーム数における受信エラー数を各パスごとに算出し、最も受信エラー数の少ないパスを高通信品質のパスとして選択する。
【０１０８】
または、制御部１１は、送信電力制御メッセージを送信する直前に、基地局で受信した各パスの受信電力値のうち最大の受信電力値を示したパスを高通信品質のパスとして選択する。
【０１０９】
次に、ステップＳ７では、制御部１１は、上述の検出された各パスごとの受信電力値に基づいて、すべてのパスの受信電力値が互いに均一な値に揃うような各々のパスの上り送信電力の制御電力量を算出し、図２に示すような、すべてのパスを対象とする１つの制御メッセージを作成する。
【０１１０】
そして、ＰＤＭＡ基地局から、ステップＳ６で選択された高通信品質のパスを介して、図２に示すような制御メッセージをＭＩＭＯ端末に送信する。制御部１１はその後、通常の処理に進む。
【０１１１】
このような制御メッセージを受けたＭＩＭＯ端末では、メッセージをデコードし、その内容に基づいてパスごとの送信電力値を制御することができ、この結果、基地局側での各パスの受信電力値を互いに均一なものにすることができる。ＭＩＭＯ端末での処理については後述する。
【０１１２】
この実施の形態では、高通信品質のパスに限定して制御メッセージを送信しているので確実にＭＩＭＯ端末にメッセージを到達させることができる。
【０１１３】
また、制御メッセージを送信しないパスでは、制御メッセージが無い分だけ、転送可能なデータ量を増加させることができる。
【０１１４】
［実施の形態４］
図６は、図１に示すＰＤＭＡ基地局が複数アンテナのＭＩＭＯ端末と空間多重接続している場合に、図２に示すような送信電力制御メッセージを基地局がＭＩＭＯ端末に送信する実施の形態４による方法を示すフロー図である。
【０１１５】
図６を参照して、図１の機能ブロック図においてＤＳＰで実現されるパス多重受信処理部１０でアダプティブアレイ処理による受信処理が実行され（ステップＳ１）、ＭＩＭＯ端末からの各パスごとの受信電力値が検出される（ステップＳ２）。
【０１１６】
この検出された受信電力値は、図１の機能ブロック図においてＤＳＰで実現される制御部１１に与えられ、複数のパス間で受信電力の大きなばらつきがあるか否かが判定される（ステップＳ３）。
【０１１７】
特に大きなばらつきがなければ制御部１１は通常の受信処理に進み、大きなばらつきがあれば、ステップＳ８に進む。
【０１１８】
ステップＳ８では、制御部１１によって、ＭＩＭＯ端末からの複数のパスの各々の通信品質が判定され、そのうちの通信品質の高い方から複数のパスが選択される。通信品質の判定基準は、図５の実施の形態３のステップＳ６に関連して説明したとおりである。
【０１１９】
たとえば、制御部１１において、過去の所定フレーム数における受信エラー数を各パスごとに算出し、最も受信エラー数の少ない方から複数のパスを高通信品質のパスとして選択する。
【０１２０】
または、制御部１１は、送信電力制御メッセージを送信する直前に、基地局で受信した各パスの受信電力値のうち最大の受信電力値を示した方から複数のパスを高通信品質のパスとして選択する。
【０１２１】
次に、ステップＳ８では、制御部１１は、上述の検出された各パスごとの受信電力値に基づいて、すべてのパスの受信電力値が互いに均一な値に揃うような各々のパスの上り送信電力の制御電力量を算出し、図２に示すような、すべてのパスを対象とする１つの制御メッセージを作成する。
【０１２２】
そして、制御部１１は、形成された１つの制御メッセージを、ステップＳ６で選択された高通信品質の複数パスに対応して複数のブロックに分割し、分割されたメッセージを選択された複数の高通信品質のパスのそれぞれを介して、ＭＩＭＯ端末に送信する。制御部１１はその後、通常の処理に進む。
【０１２３】
このような制御メッセージを受けたＭＩＭＯ端末では、メッセージをデコードし、その内容に基づいてパスごとの送信電力値を制御することができ、この結果、基地局側での各パスの受信電力値を互いに均一なものにすることができる。ＭＩＭＯ端末での処理については後述する。
【０１２４】
この実施の形態では、高通信品質の複数のパスに限定して制御メッセージを送信しているので確実にＭＩＭＯ端末にメッセージを到達させることができる。
【０１２５】
また、制御メッセージを送信しないパスでは、制御メッセージが無い分だけ、転送可能なデータ量を増加させることができる。
【０１２６】
［実施の形態５］
図７は、図１に示すＰＤＭＡ基地局が複数アンテナのＭＩＭＯ端末と空間多重接続している場合に、送信電力制御メッセージを基地局がＭＩＭＯ端末に送信する実施の形態５による方法を示すフロー図である。
【０１２７】
なお、この実施の形態５では、制御メッセージは、図２のように複数のパスの電力制御情報を１つのメッセージでカバーするものではなく、各パスごとに、当該パスの番号と、その制御電力値とからなる制御メッセージを作成するものとする。
【０１２８】
図７を参照して、図１の機能ブロック図においてＤＳＰで実現されるパス多重受信処理部１０でアダプティブアレイ処理による受信処理が実行され（ステップＳ１）、ＭＩＭＯ端末からの各パスごとの受信電力値が検出される（ステップＳ２）。
【０１２９】
この検出された受信電力値は、図１の機能ブロック図においてＤＳＰで実現される制御部１１に与えられ、複数のパス間で受信電力の大きなばらつきがあるか否かが判定される（ステップＳ３）。
【０１３０】
特に大きなばらつきがなければ制御部１１は通常の受信処理に進み、大きなばらつきがあれば、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、制御部１１は、上述の検出された各パスごとの受信電力値に基づいて、すべてのパスの受信電力値が互いに均一な値に揃うような各々のパスの上り送信電力の制御電力量を算出し、上述のように、それぞれのパスを個別に対象とする複数の制御メッセージを作成する。
【０１３１】
そして、ＰＤＭＡ基地局から、パス多重送信処理部１２によってＭＩＭＯ端末の対応するアンテナに送信指向性を向けながら、複数のパスのそれぞれを介してパスごとに異なる固有の送信電力制御メッセージをＭＩＭＯ端末に送信する。制御部１１はその後、通常の処理に進む。
【０１３２】
このようなパスごとに異なる制御メッセージをそれぞれのアンテナで受けたＭＩＭＯ端末では、メッセージをデコードし、その内容に基づいてパスごとの送信電力値を制御することができ、この結果、基地局側での各パスの受信電力値を互いに均一なものにすることができる。ＭＩＭＯ端末での処理については後述する。
【０１３３】
次に、図８は、この発明の実施の形態によるＭＩＭＯ端末の構成を示す機能ブロック図である。図８に示す端末では、アダプティブアレイ受信は行なわれていないものとする。
【０１３４】
図８を参照して、この発明の実施の形態によるＭＩＭＯ端末は、複数本、たとえばこの例では２本のアンテナ２１ａ，２１ｂで、図示しないＰＤＭＡ基地局から複数の、たとえばこの例では２つの空間パスをそれぞれ介して送信されてきた信号を受信する。
【０１３５】
たとえば、ＰＤＭＡ基地局からのパス１の信号は、ＭＩＭＯ端末のアンテナ２１ａにビームが向けられた送信指向性で送信され、アンテナ２１ａで受信される。
【０１３６】
アンテナ２１ａで受信された信号は、スイッチ（ＳＷ）２２ａによって乗算器２４ａの一方入力に与えられる。
【０１３７】
乗算器２４ａの他方入力には、発振器２３ａから所定の周波数の発振信号が与えられ、乗算器２４ａにおいてアンテナ２１ａの受信信号と混合されて受信信号は周波数変換される。
【０１３８】
乗算器２４ａから出力された受信信号は、パス１送受信処理部２６ａに与えられる。パス１送受信処理部２６ａは、アンテナ２１ａで受信した信号に周知の受信処理を施し、パス１の受信データとして制御部２７に与える。
【０１３９】
制御部２７は、パス１の受信データに対し、必要な復調処理を施し、図示しない外部回線にその結果を出力する。
【０１４０】
同様に、ＰＤＭＡ基地局からのパス２の信号は、ＭＩＭＯ端末のアンテナ２１ｂにビームが向けられた送信指向性で送信され、アンテナ２１ｂで受信される。
【０１４１】
アンテナ２１ｂで受信された信号は、スイッチ（ＳＷ）２２ｂによって乗算器２４ｂの一方入力に与えられる。
【０１４２】
乗算器２４ｂの他方入力には、発振器２３ｂから所定の周波数の発振信号が与えられ、乗算器２４ｂにおいてアンテナ２１ｂの受信信号と混合されて受信信号は周波数変換される。
【０１４３】
乗算器２４ｂから出力された受信信号は、パス２送受信処理部２６ｂに与えられる。パス２送受信処理部２６ｂは、アンテナ２１ｂで受信した信号に周知の受信処理を施し、パス２の受信データとして制御部２７に与える。
【０１４４】
制御部２７は、パス２の受信データに対し、必要な復調処理を施し、図示しない外部回線にその結果を出力する。
【０１４５】
また、制御部２７は、たとえば上述の実施の形態１〜５のいずれかの方法で、ＰＤＭＡ基地局から受信した受信データに多重されて送信されてきた、たとえば図２に示すような上り送信電力制御メッセージをデコードし、各パスの送信電力値の制御量に関する情報を取得する。
【０１４６】
一方、制御部２７は、外部回線から送信データを受取ると、必要な変調処理を施し、パス１の送信データおよびパス２の送信データとして、パス１送受信処理部２６ａおよびパス２送受信処理部２６ｂにそれぞれ与える。
【０１４７】
ここで、制御部２７は、上述のように送信電力制御メッセージをデコードして得られた各パスの送信電力値の制御量に基づき、各パスに対応するアンテナからの送信電力値を制御するようにパス１送受信処理部２６ａ，およびパス２送受信処理部２６ｂを制御する。
【０１４８】
パス１送受信処理部２６ａは、たとえば受信時に算出された受信ウェイトベクトルをコピーして送信ウェイトベクトルとするなどの周知の方法を用いて、パス１の送信データの送信指向性を制御した上で、送信信号を乗算器２５ａの一方入力に与える。
【０１４９】
乗算器２５ａの他方入力には、発振器２３ａから所定の周波数の発振信号が与えられ、乗算器２５ａにおいてパス１の送信信号と混合されて送信信号は周波数変換される。
【０１５０】
乗算器２５ａから出力された送信信号は、スイッチ２２ａによって対応するアンテナ２１ａに与えられ、無指向性で送出される。
【０１５１】
パス２送受信処理部２６ｂは、たとえば受信時に算出された受信ウェイトベクトルをコピーして送信ウェイトベクトルとするなどの周知の方法を用いて、パス２の送信データの送信指向性を制御した上で、送信信号を乗算器２５ｂの一方入力に与える。
【０１５２】
乗算器２５ｂの他方入力には、発振器２３ｂから所定の周波数の発振信号が与えられ、乗算器２５ｂにおいてパス２の送信信号と混合されて送信信号は周波数変換される。
【０１５３】
乗算器２５ｂから出力された送信信号は、スイッチ２２ｂによって対応するアンテナ２１ｂに与えられ、無指向性で送出される。
【０１５４】
図８の機能ブロック図に示したＭＩＭＯ端末の構成のうち、パス１送受信処理部２６ａ、パス２送受信制御部２６ｂ、および制御部２７の機能は、ＭＩＭＯ端末の図示しないＤＳＰによりソフトウェアで実現される。
【０１５５】
［実施の形態６］
図９は、図８に示すＭＩＭＯ端末が、図１に示すようなＰＤＭＡ基地局と空間多重接続している場合に、たとえば上述の実施の形態１〜５の種々の方法で基地局から受信した送信制御メッセージに応じて上り送信電力制御を行なう実施の形態６による方法を示すフロー図である。
【０１５６】
なお、以下に説明する端末の制御の各実施の形態のフロー図は、図示しないＤＳＰが各フロー図の各ステップを備えるプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。これらのプログラムは、外部から端末にインストールすることもできる。
【０１５７】
図９を参照して、図８の機能ブロック図においてＤＳＰで実現されるパス１送受信処理部２６ａ，パス２送受信処理部２６ｂで受信処理が実行される（ステップＳ１１）。
【０１５８】
次に、図８の機能ブロック図においてＤＳＰで実現される制御部２７は、各パスの受信データに、たとえば上述の実施の形態１〜５のいずれかの態様で、基地局からの上り送信電力制御メッセージが含まれているか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【０１５９】
メッセージが含まれていなければ、制御部２７は通常の受信処理に進み、メッセージが含まれていれば、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、制御部２７は、受信した送信電力制御メッセージの内容にしたがい、指定されたパスに対応するアンテナの上り送信電力値を制御する。制御部２７はその後、通常の処理に進む。
【０１６０】
このように、ＰＤＭＡ基地局から送信電力制御メッセージを受信したＭＩＭＯ端末では、メッセージをデコードし、その内容に基づいて、アンテナごとの、すなわちパスごとの上り送信電力を制御することができ、この結果、基地局側での各パスの受信電力値を互いに均一なものにすることができる。
【０１６１】
次に、図１０は、この発明の実施の形態によるアダプティブアレイ受信可能なＭＩＭＯ端末の構成を示す機能ブロック図である。
【０１６２】
図１０を参照して、この発明の実施の形態によるアダプティブアレイ受信可能なＭＩＭＯ端末は、複数のサブアレイアンテナ、たとえばこの例ではアンテナ３１ａ，３２ａからなる第１のサブアレイアンテナと、アンテナ３１ｂ，３２ｂからなる第２のサブアレイアンテナとで、図示しないＰＤＭＡ基地局から複数の、たとえばこの例では２つの空間パスをそれぞれ介して送信されてきた信号を受信する。
【０１６３】
なお、図１０のＭＩＭＯ端末のアンテナ３１ａ，３２ａ，３１ｂ，３２ｂ全体によって構成されるアレイアンテナに対して、上述の第１および第２のサブアレイアンテナの各々を、部分的なアレイアンテナという意味でサブアレイアンテナと称するものである。
【０１６４】
たとえば、ＰＤＭＡ基地局からのパス１の信号は、ＭＩＭＯ端末の第１のサブアレイアンテナ３１ａ，３２ａにビームが向けられた送信指向性で送信され、第１のサブアレイアンテナ３１ａ，３２ａで受信される。
【０１６５】
第１のサブアレイアンテナを構成するアンテナ３１ａ，３２ａで受信した受信信号は、スイッチ（ＳＷ）３３ａ，３４ａによってそれぞれ乗算器３５ａ，３６ａの一方入力に与えられる。
【０１６６】
乗算器３５ａ，３６ａの他方入力には、発振器３７ａから所定の周波数の発振信号が与えられ、乗算器３５ａ，３６ａにおいてそれぞれのアンテナの受信信号と混合されて受信信号は周波数変換される。
【０１６７】
乗算器３５ａ，３６ａから出力された受信信号は、パス１アレイ受信処理部４０ａに与えられる。パス１アレイ受信処理部４０ａは、アンテナ３１ａ，３２ａで受信した信号に、前述の周知のアダプティブアレイ処理を施し、パス１の受信指向性を制御して、パス１の受信データを分離抽出して出力し、制御部４１に与える。
【０１６８】
制御部４１は、パス１の受信データに対し、必要な復調処理を施し、図示しない外部回線にその結果を出力する。
【０１６９】
同様に、ＰＤＭＡ基地局からのパス２の信号は、ＭＩＭＯ端末の第２のサブアレイアンテナ３１ｂ，３２ｂにビームが向けられた送信指向性で送信され、第２のサブアレイアンテナ３１ｂ，３２ｂで受信される。
【０１７０】
第２のサブアレイアンテナを構成するアンテナ３１ｂ，３２ｂで受信した受信信号は、スイッチ（ＳＷ）３３ｂ，３４ｂによってそれぞれ乗算器３５ｂ，３６ｂの一方入力に与えられる。
【０１７１】
乗算器３５ｂ，３６ｂの他方入力には、発振器３７ｂから所定の周波数の発振信号が与えられ、乗算器３５ｂ，３６ｂにおいてそれぞれのアンテナの受信信号と混合されて受信信号は周波数変換される。
【０１７２】
乗算器３５ｂ，３６ｂから出力された受信信号は、パス２アレイ受信処理部４０ｂに与えられる。パス２アレイ受信処理部４０ｂは、アンテナ３１ｂ，３２ｂで受信した信号に、前述の周知のアダプティブアレイ処理を施し、パス２の受信指向性を制御して、パス２の受信データを分離抽出して出力し、制御部４１に与える。
【０１７３】
制御部４１は、パス２の受信データに対し、必要な復調処理を施し、図示しない外部回線にその結果を出力する。
【０１７４】
また、制御部４１は、たとえば上述の実施の形態１〜５のいずれかの方法で、ＰＤＭＡ基地局から受信した受信データに多重されて送信されてきた、たとえば図２に示すような上り送信電力制御メッセージをデコードし、各パスの送信電力値の制御量に関する情報を取得する。
【０１７５】
一方、制御部４１は、外部回線から送信データを受取ると、必要な変調処理を施し、パス１の送信データおよびパス２の送信データとして、パス１アレイ送信処理部４２ａおよびパス２アレイ送信処理部４２ｂにそれぞれ与える。
ここで、制御部４１は、上述のように送信電力制御メッセージをデコードして得られた各パスの送信電力値の制御量に基づき、各パスに対応するサブアレイアンテナからの送信電力値を制御するようにパス１アレイ送信処理部４２ａ，およびパス２アレイ送信処理部４２ｂを制御する。
【０１７６】
パス１アレイ送信処理部４２ａは、たとえば受信時にパス１アレイ受信処理部４０ａで算出された受信ウェイトベクトルをコピーして送信ウェイトベクトルとするなどの周知の方法を用いて、パス１の送信データの送信指向性を制御した上で、パス１の送信信号を乗算器３８ａ，３９ａのそれぞれの一方入力に与える。
【０１７７】
乗算器３８ａ，３９ａの他方入力には、発振器３７ａから所定の周波数の発振信号が与えられ、乗算器３８ａ，３９ａにおいてそれぞれのパスの送信信号と混合されて送信信号は周波数変換される。
【０１７８】
乗算器３８ａ，３９ａから出力されたパス１の送信信号は、スイッチ３４ａ，３３ａによって対応する第１のサブアレイアンテナ３２ａ，３１ａに与えられ、ＰＤＭＡ基地局のアレイアンテナにビームを向けた送信指向性を伴って送出される。
【０１７９】
パス２アレイ送信処理部４２ｂは、たとえば受信時にパス２アレイ受信処理部４０ｂで算出された受信ウェイトベクトルをコピーして送信ウェイトベクトルとするなどの周知の方法を用いて、パス２の送信データの送信指向性を制御した上で、パス２の送信信号を乗算器３８ｂ，３９ｂのそれぞれの一方入力に与える。
【０１８０】
乗算器３８ｂ，３９ｂの他方入力には、発振器３７ｂから所定の周波数の発振信号が与えられ、乗算器３８ｂ，３９ｂにおいてそれぞれのパスの送信信号と混合されて送信信号は周波数変換される。
【０１８１】
乗算器３８ｂ，３９ｂから出力されたパス２の送信信号は、スイッチ３４ｂ，３３ｂによって対応する第２のアレイアンテナ３２ｂ，３１ｂに与えられ、ＰＤＭＡ基地局のアレイアンテナにビームを向けた送信指向性を伴って送出される。
【０１８２】
図１０の機能ブロック図に示したＰＤＭＡ基地局の構成のうち、パス１アレイ受信処理部４０ａ、パス１アレイ送信処理部４２ａ，パス２アレイ受信処理部４０ｂ，パス２アレイ送信処理部４２ｂ，および制御部４１の機能は、ＭＩＭＯ端末の図示しないＤＳＰによりソフトウェアで実現される。
【０１８３】
［実施の形態７］
図１１は、図１０に示すＭＩＭＯ端末が、図１に示すようなＰＤＭＡ基地局と空間多重接続している場合に、たとえば上述の実施の形態１〜５の種々の方法で基地局から受信した送信制御メッセージに応じて上り送信電力制御を行なう実施の形態７による方法を示すフロー図である。
【０１８４】
図１１を参照して、図１０の機能ブロック図においてＤＳＰで実現されるパス１アレイ受信処理部４０ａ，パス２アレイ受信処理部４０ｂで受信処理が実行される（ステップＳ１１）。
【０１８５】
次に、図１０の機能ブロック図においてＤＳＰで実現される制御部４１は、各パスの受信データに、たとえば上述の実施の形態１〜５のいずれかの態様で、基地局からの上り送信電力制御メッセージが含まれているか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【０１８６】
メッセージが含まれていなければ、制御部４１は通常の受信処理に進み、メッセージが含まれていれば、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、制御部４１は、受信した送信電力制御メッセージの内容にしたがい、指定されたパスに対応するサブアレイアンテナの上り送信電力値を制御する。
【０１８７】
図１１の実施の形態７では、基地局からの制御メッセージによって指定されたパスの送信電力の制御値を実現するために、当該パスに対応するサブアレイアンテナを構成する各アンテナの送信電力を一律に制御するものである。たとえば当該パスの電力制御量をＸワット、当該パスに対応するサブアレイアンテナを構成するアンテナ本数をＮ本とすると、アンテナ１本当たりの電力制御量はＸ／Ｎワットとなる。図１１のステップＳ１４では、このように指定されたパスのサブアレイアンテナ全体の送信電力を制御するものである。制御部４１はその後、通常の処理に進む。
【０１８８】
このように、ＰＤＭＡ基地局から送信電力制御メッセージを受信したＭＩＭＯ端末では、メッセージをデコードし、その内容に基づいて、サブアレイアンテナごとの、すなわちパスごとの上り送信電力を制御することができ、この結果、基地局側での各パスの受信電力値を互いに均一なものにすることができる。
【０１８９】
［実施の形態８］
図１２は、図１０に示すＭＩＭＯ端末が、図１に示すようなＰＤＭＡ基地局と空間多重接続している場合に、たとえば上述の実施の形態１〜５の種々の方法で基地局から受信した送信制御メッセージに応じて上り送信電力制御を行なう実施の形態８による方法を示すフロー図である。
【０１９０】
図１２を参照して、図１０の機能ブロック図においてＤＳＰで実現されるパス１アレイ受信処理部４０ａ，パス２アレイ受信処理部４０ｂで受信処理が実行される（ステップＳ１１）。
【０１９１】
次に、図１０の機能ブロック図においてＤＳＰで実現される制御部４１は、各パスの受信データに、たとえば上述の実施の形態１〜５のいずれかの態様で、基地局からの上り送信電力制御メッセージが含まれているか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【０１９２】
メッセージが含まれていなければ、制御部４１は通常の受信処理に進み、メッセージが含まれていれば、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、制御部４１は、受信した送信電力制御メッセージの内容にしたがい、指定されたパスに対応するサブアレイアンテナの上り送信電力値を制御する。
【０１９３】
図１２の実施の形態８では、基地局からの制御メッセージによって指定されたパスの送信電力の制御値を実現するために、当該パスに対応するサブアレイアンテナを構成する複数のアンテナのうちの一部のアンテナの送信電力のみを制御するものである。たとえば当該パスの電力制御量をＸワット、当該パスに対応するサブアレイアンテナを構成するアンテナ本数をＮ本とした場合に、たとえばＮ本のうちの特定のアンテナ１本のみでＸワットの電力制御を行なうものとする。図１２のステップＳ１５では、このように指定されたパスのサブアレイアンテナの一部の送信電力を制御するものである。制御部４１はその後、通常の処理に進む。
【０１９４】
このように、ＰＤＭＡ基地局から送信電力制御メッセージを受信したＭＩＭＯ端末では、メッセージをデコードし、その内容に基づいて、サブアレイアンテナごとの、すなわちパスごとの上り送信電力を制御することができ、この結果、基地局側での各パスの受信電力値を互いに均一なものにすることができる。
【０１９５】
［実施の形態９］
図１３は、図１０に示すＭＩＭＯ端末が、図１に示すようなＰＤＭＡ基地局と空間多重接続している場合に、たとえば上述の実施の形態１〜５の種々の方法で基地局から受信した送信制御メッセージに応じて上り送信電力制御を行なう実施の形態９による方法を示すフロー図である。
【０１９６】
図１３を参照して、図１０の機能ブロック図においてＤＳＰで実現されるパス１アレイ受信処理部４０ａ，パス２アレイ受信処理部４０ｂで受信処理が実行される（ステップＳ１１）。
【０１９７】
次に、図１０の機能ブロック図においてＤＳＰで実現される制御部４１は、各パスの受信データに、たとえば上述の実施の形態１〜５のいずれかの態様で、基地局からの上り送信電力制御メッセージが含まれているか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【０１９８】
メッセージが含まれていなければ、制御部４１は通常の受信処理に進み、メッセージが含まれていれば、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、制御部４１は、受信した送信電力制御メッセージの内容にしたがい、指定されたパスに対応するサブアレイアンテナの上り送信電力値を制御する。
【０１９９】
図１３の実施の形態９では、基地局からの制御メッセージによって指定されたパスの送信電力の制御値を実現するために、当該パスに対応するサブアレイアンテナの送信指向性を制御するものである。
【０２００】
すなわち、当該サブアレイアンテナからＰＤＭＡ基地局のアレイアンテナへの送信電波のビーム利得を制御するように端末側で送信ウェイトを制御することにより、基地局での当該ＭＩＭＯ端末からの受信電力値は変化する。図１３のステップＳ１６では、このように指定されたパスのサブアレイアンテナの送信ウェイトを制御することによって、結果的に上り送信電力制御を実現するものである。制御部４１はその後、通常の処理に進む。
【０２０１】
以下に、端末のサブアレイアンテナから基地局へ放射される送信電波のビーム利得を制御する方法について説明する。以下の制御方法（演算）は、図１０の機能ブロック図の各処理部４０ａ，４２ａ，４０ｂ，４２ｂおよび制御部４１を構成する図示しないＤＳＰによってソフトウェアで実行される。
【０２０２】
この実施の形態９では、受信ウェイトをそのまま送信ウェイトとしてコピーするのではなく、受信信号から応答ベクトルを推定し、さらに応答ベクトルから送信ウェイトを推定する方法を採用する。なお、このような方法の基本原理は、たとえば、国際公開第ＷＯ００／７９７０２号パンフレットおよび特開２００２−４３９９５号公報に開示されているように周知である。
【０２０３】
また、図１０の例では、各サブアレイアンテナは２本のアンテナで構成されているが、以下の説明では、説明の便宜上、４本アンテナで構成されるサブアレイアンテナを想定して説明する。
【０２０４】
以下の説明において、Ｘｉ（ｔ）は、ＭＩＭＯ端末のサブアレイアンテナのｉ番目のアンテナの受信信号、Ｓ１（ｔ）は、ＭＩＭＯ端末に対して所望局となる基地局からの信号、Ｓ２（ｔ）は、ＭＩＭＯ端末に対する干渉局からの受信信号、Ｈｉｊは、ｉ番目のアンテナで受信されるｊ番目の局からの信号の応答ベクトルとする。
【０２０５】
ここで、当該サブアレイアンテナの送信ウェイトを（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４）とし、干渉方向への放射信号をＹ２（ｔ）とする。
【０２０６】
この放射信号Ｙ２（ｔ）は、下記の式で表わされる。
Ｙ２（ｔ）＝Ｈ１２・Ｗ１・Ｓ２（ｔ）＋Ｈ２２・Ｗ２・Ｓ２（ｔ）＋Ｈ３２・Ｗ３・Ｓ２（ｔ）＋Ｈ４２・Ｗ４・Ｓ２（ｔ）
＝（Ｈ１２・Ｗ１＋Ｈ２２・Ｗ２＋Ｈ３２・Ｗ３＋Ｈ４２・Ｗ４）・Ｓ２（ｔ）
この式から、（Ｈ１２・Ｗ１＋Ｈ２２・Ｗ２＋Ｈ３２・Ｗ３＋Ｈ４２・Ｗ４）＝０となる送信ウェイトを用いれば、干渉方向への放射信号は、Ｙ２（ｔ）＝０となり、最小化される。これを実現する送信ウェイトを第１の送信ウェイトと称する。
【０２０７】
なお、このようなウェイトを計算するアルゴリズムとしては、アダプティブアレイ出力信号と参照信号との誤差の２乗に基づく最急降下法ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ）によりウェイトの学習を行うアルゴリズムである、ＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ  Ｌｅａｓｔ  Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズム、ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズム、ＳＭＩ（Ｓａｍｐｌｅ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）アルゴリズムなどのアダプティブアレイアルゴリズムを使用している。このようなＲＬＳアルゴリズム、ＬＭＳアルゴリズム、ＳＭＩアルゴリズムなどは、アダプティブアレイ処理の分野では周知の技術である。
【０２０８】
上述の第１の送信ウェイトの場合、各ウェイトの振幅はばらばらであり、また位相も所望局の応答ベクトルの位相と逆相になるわけではないので、直ちに所望局方向への放射電力が最大化されるわけではない。
【０２０９】
したがって、所望局方向へ放射電力を最大化するための方法として次のような方法が考えられる。
【０２１０】
ここで、各アンテナの受信信号は以下のように表わされる。
Ｘ１（ｔ）＝Ｈ１１・Ｓ１（ｔ）＋Ｈ１２・Ｓ２（ｔ）
Ｘ２（ｔ）＝Ｈ２１・Ｓ１（ｔ）＋Ｈ２２・Ｓ２（ｔ）
Ｘ３（ｔ）＝Ｈ３１・Ｓ１（ｔ）＋Ｈ３２・Ｓ２（ｔ）
Ｘ４（ｔ）＝Ｈ４１・Ｓ１（ｔ）＋Ｈ４２・Ｓ２（ｔ）
端末において、アダプティブアレイ受信により干渉を抑制して、所望基地局からの所望信号を受信できると、所望信号Ｓ１（ｔ）を復調することができる。そうすれば、全アンテナの所望局からの信号の応答ベクトルＨｉ１を推定することができる。
【０２１１】
推定方法は、受信信号Ｘｉ（ｔ）と復調信号Ｓ１（ｔ）とのアンサンブル平均（時間平均）を計算することである。
【０２１２】
Ｅ［Ｘｉ（ｔ）・Ｓ１（ｔ）＊］＝Ｈｉ１・Ｅ［Ｓ１（ｔ）・Ｓ１（ｔ）＊］＋Ｈｉ２・Ｅ［Ｓ２（ｔ）・Ｓ１（ｔ）＊］
なお、Ｅ［・］はアンサンブル平均演算を表わし、＊は、共役複素演算を表わす。
【０２１３】
ここで同一信号同士のアンサンブル平均は、Ｅ［Ｓ１（ｔ）・Ｓ１（ｔ）＊］＝１となり、異なる信号同士のアンサンブル平均は、平均時間が十分長ければ、Ｅ［Ｓ２（ｔ）・Ｓ１（ｔ）＊］＝０となる。
【０２１４】
したがって、Ｅ［Ｘｉ（ｔ）・Ｓ１（ｔ）＊］＝Ｈｉ１となり、応答ベクトルを推定することができる。このとき、送信ウェイトは下記の式で決定される。
【０２１５】
Ｗ１＝Ｈ１１＊／｜Ｈｉ１｜
Ｗ２＝Ｈ２１＊／｜Ｈｉ１｜
Ｗ３＝Ｈ３１＊／｜Ｈｉ１｜
Ｗ４＝Ｈ４１＊／｜Ｈｉ１｜
ここで、Ｈｉ１＝Ａｉ１・ｅｘｐ（ｊθｉ１）と置くと、各ウェイトは、下記のように表わされる。なお、Ａは応答べクトルの振幅を表わす。
【０２１６】
Ｗ１＝Ｈ１１＊／｜Ｈｉ１｜＝Ａ１１・ｅｘｐ（−ｊθ１１）／Ａ１１＝
ｅｘｐ（−ｊθ１１）
Ｗ２＝Ｈ２１＊／｜Ｈｉ１｜＝Ａ２１・ｅｘｐ（−ｊθ２１）／Ａ２１＝
ｅｘｐ（−ｊθ２１）
Ｗ３＝Ｈ３１＊／｜Ｈｉ１｜＝Ａ３１・ｅｘｐ（−ｊθ３１）／Ａ３１＝
ｅｘｐ（−ｊθ３１）
Ｗ４＝Ｈ４１＊／｜Ｈｉ１｜＝Ａ４１・ｅｘｐ（−ｊθ４１）／Ａ４１＝
ｅｘｐ（−ｊθ４１）
したがって、各送信ウェイトは、位相成分だけになる。
【０２１７】
このような送信ウェイトを用いて端末のサブアレイアンテナから信号を送信すると、所望局方向への放射信号Ｙ１（ｔ）は、次式で表わされる。
【０２１８】
2004248206.tif 000003
Ａは振幅であり、常にプラスの値になり、かつ同相であるため（複素平面上でベクトルの向きが同じであるということ）、所望局方向への信号は最大限強め合うことになる、すなわち、ビームの強度が最大化される。ただしこの場合、干渉局方向へも信号が放射される。これを実現する送信ウェイトを第２の送信ウェイトと称する。
【０２１９】
上述の第１の送信ウェイトと、この第２の送信ウェイトとの、適当な内挿補間値を送信ウェイトとすることで、所望基地局方向への送信電力を適宜制御することができる。
【０２２０】
このように、ＰＤＭＡ基地局から送信電力制御メッセージを受信したＭＩＭＯ端末では、メッセージをデコードし、その内容に基づいて、サブアレイアンテナごとの、すなわちパスごとの上り送信電力を制御することができ、この結果、基地局側での各パスの受信電力値を互いに均一なものにすることができる。
【０２２１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０２２２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、複数アンテナを有する端末と空間多重接続可能な基地局とが複数のパスを介して多重通信している場合に、基地局でのそれぞれのパスの上り受信電力が均一なものとなるように、端末からの上り送信電力を基地局からの制御メッセージによって制御している。これにより、基地局でのパスごとの受信電力を互いに揃えることが可能となり、安定した空間多重通信を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態によるＰＤＭＡ基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態による送信電力制御メッセージの内容を示す模式図である。
【図３】この発明の実施の形態１による送信電力制御方法を示すフロー図である。
【図４】この発明の実施の形態２による送信電力制御方法を示すフロー図である。
【図５】この発明の実施の形態３による送信電力制御方法を示すフロー図である。
【図６】この発明の実施の形態４による送信電力制御方法を示すフロー図である。
【図７】この発明の実施の形態５による送信電力制御方法を示すフロー図である。
【図８】この発明の実施の形態によるＭＩＭＯ端末の構成を示す機能ブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態６による送信電力制御方法を示すフロー図である。
【図１０】この発明の実施の形態によるＭＩＭＯ端末の他の構成を示す機能ブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態７による送信電力制御方法を示すフロー図である。
【図１２】この発明の実施の形態８による送信電力制御方法を示すフロー図である。
【図１３】この発明の実施の形態９による送信電力制御方法を示すフロー図である。
【図１４】従来の１ユーザ１パス方式の接続態様を模式的に示す概念図である。
【図１５】ＭＩＭＯ方式による１ユーザ４パス方式の接続態様を模式的に示す概念図である。
【符号の説明】
１，２，２１ａ，２１ｂ，３１ａ，３２ａ，３１ｂ，３２ｂ  アンテナ、３，４，２２ａ，２２ｂ，３３ａ，３４ａ，３３ｂ，３４ｂ  スイッチ、５，６，８，９，２４ａ，２５ａ，２４ｂ，２５ｂ，３５ａ，３６ａ，３５ｂ，３６ｂ，３８ａ，３９ａ，３８ｂ，３９ｂ  乗算器、７，２３ａ，２３ｂ，３７ａ，３７ｂ発振器、１０  パス多重受信処理部、１１，２７，４１  制御部、１２  パス多重送信処理部、２６ａ  パス１送受信処理部、２６ｂ  パス２送受信処理部、４０ａ  パス１アレイ受信処理部、４０ｂ  パス２アレイ受信処理部、４２ａ  パス１アレイ送信処理部、４２ｂ  パス２アレイ送信処理部。
【図１】
2004248206.tif 000004
【図２】
2004248206.tif 000005
【図３】
2004248206.tif 000006
【図４】
2004248206.tif 000007
【図５】
2004248206.tif 000008
【図６】
2004248206.tif 000009
【図７】
2004248206.tif 000010
【図８】
2004248206.tif 000011
【図９】
2004248206.tif 000012
【図１０】
2004248206.tif 000013
【図１１】
2004248206.tif 000014
【図１２】
2004248206.tif 000015
【図１３】
2004248206.tif 000016
【図１４】
2004248206.tif 000017
【図１５】
2004248206.tif 000018