(57)【要約】【課題】本願の課題は、無線基地局配下の移動端末に共通チャネルを送信する場合の送信電力を抑制することが可能な信号伝送装置及び信号伝送方法を提供することである。【解決手段】アレーアンテナを利用して信号を送信する本発明による信号伝送装置は、セクタに属する全移動端末宛ての第１信号を、セクタの全部又は一部を網羅するビームパターンで送信するための送信信号に変換する第１手段と、セクタの一部に属する移動端末のみを対象とする第２信号を、所定のビームパターンで送信するための送信信号に変換する複数の第２手段と、複数のアンテナ素子毎に設けられ、重み付けされた各送信信号を合成する合成手段を有する。【選択図】  図２
2005064546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナ素子を利用して信号を送信する信号伝送装置であって、
所定の地理的領域に属する任意の移動端末に送信すべき第１信号を、所定の地理的領域の全部又は一部を網羅するビームパターンで送信するための送信信号に変換する第１送信信号生成手段と、
前記所定の地理的領域の一部に属する少なくとも１つの移動端末に送信すべき第２信号を、所定のビームパターンで送信するための送信信号に変換する少なくとも１つの第２送信信号生成手段と、
前記第１送信信号生成部からの送信信号に各アンテナ素子に関する重みを付加し、第２送信信号生成部からの送信信号に各アンテナ素子に関する重みを付加する重み調整手段と、
前記複数のアンテナ素子毎に設けられ、重み付けされた各送信信号を合成する合成手段
を有することを特徴とする信号伝送装置。
【請求項２】
前記所定のビームパターンを形成するための重みが、主ビーム方向の異なる複数の指向性ビームに使用される重みを平均化することで得られることを特徴とする請求項１記載の信号伝送装置。
【請求項３】
前記第１送信信号生成手段の送信信号と前記少なくとも１つの第２送信信号生成手段の送信信号とが、周波数、時間又は符号の少なくとも１つにより直交化された後に送信されることを特徴とする請求項１記載の信号伝送装置。
【請求項４】
更に、前記所定の地理的領域内の移動端末の位置情報を管理する管理手段と、
前記位置情報に基づいて、前記第２信号を第２送信信号生成手段に与える手段を有することを特徴とする請求項１記載の信号伝送装置。
【請求項５】
前記第１又は第２信号が、複数の移動端末に共通する共通チャネル、又は共通チャネルを復調する際に使用される共通パイロットチャネルより成ることを特徴とする請求項１記載の信号伝送装置。
【請求項６】
前記共通チャネルが、所定の地理的領域の全体に在圏する通信者宛の情報又は所定の地理的領域の一部に在圏する通信者宛の情報の少なくとも１つを送信することを特徴とする請求項５記載の信号伝送装置。
【請求項７】
更に、第１信号の情報の種類、又は所定の地理的領域に属する移動端末の状況に応じて、所定の地理的領域の全部又は一部への信号送信を選択する選択手段を有することを特徴とする請求項１記載の信号伝送装置。
【請求項８】
複数のアンテナ素子を利用して信号を送信する信号伝送装置であって、
所定の地理的領域に属する任意の移動端末に送信すべき第１信号、及び前記所定の地理的領域の一部に属する少なくとも１つの移動端末に送信すべき第２信号を、所定のビームパターンで送信するための送信信号に変換する少なくとも１つの送信信号生成手段と、
前記少なくとも１つの送信信号生成部からの送信信号に各アンテナ素子に関する重みを付加する重み調整手段と、
前記複数のアンテナ素子毎に設けられ、重み付けされた送信信号を合成する合成手段
を有することを特徴とする信号伝送装置。
【請求項９】
複数のアンテナを利用して、所定の地理的領域に属する任意の移動端末を対象とする第１信号、及び前記所定の地理的領域の一部に属する移動端末を対象とする第２信号を送信するための信号伝送方法であって、
前記第１信号を、前記所定の地理的領域全域に送信する第１ステップと、
前記第１信号を前記所定の地理的領域全域に送信する代りに、移動端末の位置情報を利用して前記移動端末の属する一部の地域に、前記第１信号及び前記第２信号を送信する第２ステップ
より成ることを特徴とする信号伝送方法。
【請求項１０】
対象とする地域の異なる複数の第２信号が、主ビーム方向の異なる複数のビームパターンを利用して送信されることを特徴とする請求項９記載の信号伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信の技術分野に関し、特に所定の地理的領域に属する１以上のユーザに信号を送信するための信号伝送装置及び信号伝送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の技術分野では、次世代の通信方式に関する様々な研究が盛んに行われている。中でも、加入者容量を向上させ得る適応アレーアンテナ（ＡＡＡ：ａｄａｐｔｉｖｅ  ａｒｒａｙ  ａｎｔｅｎｎａ）に関する技術は、特に注目されている技術の１つである。
【０００３】
適応アレーアンテナは、例えばダイポールアンテナのようなアンテナ素子を複数個用意してアレイ状に配置し、各アンテナ素子に関する重み又はウエイト（ｗｅｉｇｈｔ）を適応制御することで、ある方向のアンテナ利得を大きくする。送信信号の宛先のような相手ノードの存在する方向（希望方向）のアンテナ利得を大きくする一方、他の方向のアンテナ利得を小さくすることで、干渉の少ない効率的な送信又は受信を行うことが可能になり、ひいてはセル又はセクタに収容し得る加入者容量を増大させることが可能になる（このような適応制御技術については、例えば非特許文献１参照。）。以下、簡単のため、「セクタ（ｓｅｃｔｏｒ）」に限定して説明を行うが、同様な考察が「セル（ｃｅｌｌ）」にも拡張され得る。
【０００４】
従来の移動通信システム（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の移動通信システム）の下りリンクで伝送される信号には、共通チャネル（ｃｏｍｍｏｎ  ｃｈａｎｎｅｌ）及び個別チャネル（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  ｃｈａｎｎｅｌ）が含まれる。個別チャネルについては、上述したような適応アレーアンテナによる指向性ビームを利用して、移動端末毎にビームパターンを適合させながら信号送信が行われる。一方、共通チャネルは、セクタに属する総てのユーザに共通する情報を含んでおり、それら総てのユーザが対象になるので、セクタの一部の地域のみを網羅する指向性の強いビームによる信号送信（以下、このような送信を「指向性ビーム送信」ということにする。）は行われない。むしろ、共通チャネルは、セクタ全域を網羅するような広範なビームパターンで送信される（以下、このような送信を「オムニセクタ送信」ということにする。）。
【０００５】
図１は、従来の信号伝送装置の部分概略図を示す。図示されているように、信号伝送装置１００は、互いに近接して設けられた複数のアンテナ素子１０２，１０４，１０６を有し、各アンテナ素子には電力増幅器１０８，１１０，１１２がそれぞれ設けられている。各電力増幅器１０８，１１０，１１２の入力には、重み調整部１１４，１１６，１１８にて適切な重み付けがなされた個別チャネルが入力される。但し、電力増幅器１０８の入力には、共通チャネルと重み付けされた個別チャネルとの合成された信号が入力される。そのような信号の合成は、合成部１２０で行われる。
【０００６】
動作時にあっては、個別チャネルは、重み調整部１１４−１１８にて適切な重み（ｗ１〜ｗＮ）が乗算され各電力増幅器１０８−１１２で適切に増幅された後に、複数のアンテナ素子１０２−１０６を通じ送信される。この信号送信は、セクタの一部のみをカバーするような指向性ビームで行われる（指向性ビーム送信）。共通チャネルは、合成部１２０を経て電力増幅器１０８に入力され、１つのアンテナ素子１０２を通じて送信される。他のアンテナ素子１０４，１０６は共通チャネルの送信には使用されない。アンテナ素子１０２自体は無指向性のアンテナであるため、共通チャネルはセクタ全域を網羅するようなビームパターンで送信される（オムニセクタ送信）。これにより、セクタ内のユーザ全員に共通チャネルを同時に送信することが可能になる。
【０００７】
共通チャネルは、１つのアンテナ素子１０２からセクタ全域に送信される必要があるので、アンテナ素子１０２に付随する電力増幅器１０８は、他のアンテナ素子に付随するものに比べて大きな電力増幅能力を必要とする。例えば、送信電力の２０％が共通制御チャネルに割り当てられ、１０本のアンテナ素子を均等に使用して個別チャネルの指向性制御が行われる場合を想定すると、電力増幅器１０８は２８％の送信電力を出力し、他の電力増幅器１１０−１１２はそれぞれ８％の送信電力を出力することになる。従って、共通チャネルの送信に使用される電力増幅器１０８は、他の電力増幅器１１０−１１２を上回る増幅能力を必要とする。
【０００８】
しかしながら、そのような大電力の信号を出力し得る電力増幅器は、一般に多くのスペースを占有し、信号伝送装置全体を小型化しようとする要請に反する。
また、システムの安全性や保守管理等の観点から、予備の電力増幅器が用意されるが、その予備の電力増幅器にも大型で大電力を出力し得るものが必要となり、この点も小型化の要請に反することになる。このような傾向は、共通チャネルを送信するのに必要な電力（全送信電力に占める割合）が大きくなるほど顕著になる。更に、共通チャネルのオムニセクタ送信に必要な電力が大きくなると、それに応じて個別チャネルに使用する送信電力が少なくなり、セクタ容量を制限してしまうことが懸念される。
【０００９】
この点に関し、１つのアンテナ素子１０２だけでなく、アレーアンテナを構成する複数のアンテナ素子を利用しながら共通チャネルをセクタ全域に送信する技術がある（これについては例えば、非特許文献２参照。）。この技術によれば、複数のアンテナ素子に関する重みを適切に制御することで、複数のアンテナ素子を通じてセクタ全域に共通チャネルを送信することが可能になる。このため、共通チャネルの送信に専用のＲＦ回路（特に、大型の電力増幅器１０８）は不要になり、無線通信装置が大型化してしまう問題を抑制することが可能になる。
【００１０】
【非特許文献１】
Ａ．Ｈａｒａｄａ，Ｓ．Ｔａｎａｋａ，Ｍ．Ｓａｗａｈａｓｈｉ，ａｎｄ  Ｆ．Ａｄａｃｈｉ，“Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ａｒｒａｙ  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ  ｆｏｒＷ−ＣＤＭＡ  Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｌｉｎｋ”，Ｐｒｏｃ．ＰＩＭＲＣ９９，ｐｐ．１１３４−１１３８，Ｏｓａｋａ，Ｊａｐａｎ，Ｓｅｐ．１９９９。
【００１１】
【非特許文献２】
Ｉｈａｒａ，ｅｔ  ａｌ．，“Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｃｏｍｍｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉ−Ｂｅａｍ  Ａｎｔｅｎｎａｓ  ｆｏｒ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ａｒｒａｙ  Ｔｒａｎｓｍｉｔ  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｉｎ  Ｗ−ＣＤＭＡ  Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｌｉｎｋ”，。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、非特許文献２に開示されているような技術をもってしても、セクタ全域に共通チャネルを送信することには変わりはない。即ち、セクタ全域に単独のアンテナ素子で信号を送信しても、複数のアンテナで送信しても、消費電力は原理的には等しい。従って、共通チャネルの送信に要する電力が大きくなると、個別チャネルのための総送信電力が低下してしまうことが依然として懸念される。
【００１３】
本発明は、上述した問題点の少なくとも１つを解決するためになされたものである。本願の課題は、無線基地局配下の移動端末にオムニセクタ送信で送信される共通チャネルを送信する場合の送信電力を抑制することが可能な信号伝送装置及び信号伝送方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明による解決手段によれば、
複数のアンテナ素子より成るアレーアンテナを利用して信号を送信する信号伝送装置であって、
所定の地理的領域に属する任意の移動端末を対象とする第１信号を、所定の地理的領域の全部又は一部を網羅するビームパターンで送信するための送信信号に変換する第１送信信号生成手段と、
前記所定の地理的領域の一部に属する移動端末を対象とする第２信号を、所定のビームパターンで送信するための送信信号に変換する少なくとも１つの第２送信信号生成手段と、
前記第１送信信号生成部からの送信信号に各アンテナ素子に関する重みを付加し、前記第２送信信号生成部からの送信信号に各アンテナ素子に関する重みを付加する重み調整手段と、
前記複数のアンテナ素子毎に設けられ、重み付けされた各送信信号を合成する合成手段
を有することを特徴とする信号伝送装置
が、提供される。
【００１５】
本発明によれば、従来の方式とは異なり、共通チャネルをセクタ全域に送信することは必須ではない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図２は、本願実施例による信号伝送装置の主な機能に関するブロック図を示す。信号伝送装置２００は、第１送信信号生成部２０２と複数の第２送信信号生成部２０４を有する。第１及び第２送信信号生成部２０２，２０４では、後述するように周波数、時間スロット又は拡散符号を利用して、送信される信号が互いに区別され得るように信号形式を調整する。第１送信信号生成部２０２の出力には、各アンテナ素子２０８に応じて設けられた重み調整部２０６が接続される。各重み調整部２０６からの出力は、アンテナ素子２０８毎に設けられた合成部２１０にそれぞれ与えられる。各アンテナ素子２０８とそれに付随する合成部２１０との間には、電力増幅器２１２が設けられている。この例では、増幅能力の等しい複数の電力増幅器２１２が設けられる。重み調整部２０６における調整内容は、重み制御部２１４によって設定される。
【００１７】
同様に、第２送信信号生成部２０４の出力にも重み調整部２１６が接続され、各重み調整部２１６の出力は、対応する合成部２１０にそれぞれ接続される。重み調整部２１６における調整内容は、重み制御部２１８によって設定される。本実施例では、Ｎ個のアンテナ素子２０８に対してＮ個一組の重みが、ビーム毎に重み制御部２１４，２１８で設定される。また、第２送信信号生成部２０４は、送信される指向性ビームの数に合わせて用意される。
【００１８】
第１送信信号生成部２０２の入力には、スイッチ部２２０を介して、基地局共通情報生成部２２２の出力が接続される。基地局共通情報生成部２２２は、例えば報知情報を生成し、これは、例えばＷ−ＣＤＭＡ方式の移動通信システムにおけるＢＣＣＨのようなセクタ内の全ユーザを対象とする情報であり、例えばセル番号、基地局のスクランブルコード等が含まれる。信号伝送装置２００は、セクタ内の総てのユーザ（ユーザの移動端末）の位置を管理するユーザ位置情報管理部２２４と、各ユーザ宛ての情報を生成するユーザ情報生成部２２６を有する。ユーザの位置は、各移動端末からの上りチャネルの到来方向や電力レベル等に基づいて推定しても良い。或いは、移動端末から基地局へのフィードバック信号を利用して、セクタを網羅する複数のビームの内どのビームの範疇に属するかについての情報を、直接的に取得することも可能である。どのような手法を採用するにせよ、ユーザ位置情報管理部２２４は、セクタ内の総てのユーザの位置に関する情報を有する。尚、「位置情報」は、一般的には２次元平面上の１点を示す２つのパラメータで表現されるが、この場合における「位置情報」では、基地局からの距離よりも基地局から見た方位角が重要であるため、「位置情報」を方位角で表現することも有利である。各ユーザ宛の情報を生成するユーザ情報生成部２２６は、個々のユーザに関する情報を生成し、例えば、特定のユーザを呼び出すための着信情報等が生成される。
【００１９】
ユーザ位置情報管理部２２４とユーザ情報生成部２２６との間には、ユーザ検出部２２８が描かれている。これは、ユーザ位置情報管理部２２４からの位置情報に基づいて、特定の指向性ビームに関連付けられるユーザを検出し、それをユーザ情報生成部２２６に通知する。ユーザ情報生成部２２６の出力及びスイッチ２２０の出力は、それらを合成する多重化部２３０に入力される。各多重化部２３０の出力は、第２送信信号生成部２０４の入力に接続される。
【００２０】
図２の左側に示されるＮ個のアンテナ素子２０８は、適応アレーアンテナを形成するように、互いに接近した所定の形式で配置される。所定の形式としては、例えば、図３に示されるように、λ／２程度に接近させて等間隔に直線状に配置させることが可能である。但し、λは、送信信号のキャリア周波数における波長を示す。図中の矢印の向きは、主ビームの方向を示す。また、図４に示されるように、扇形を描くようにアンテナ素子を配置させることも可能である。図３，４に示されている例では、８本のアンテナ素子を利用しているが、任意のアンテナ素子数を採用することが可能である。また、この例では１つのセクタを形成する角度が１２０度であることを想定しているが、別の角度を有するセクタを形成することも可能である。更に、複数のアンテナ素子を他の形状で配列させることも可能である。いずれにせよ、複数のアンテナ素子２０８は、指向性パターンを適宜変化させ得るように配置される。
【００２１】
以下、共通チャネルを送信するための手法を説明する。本願実施例では、セクタ内の全ユーザに関連する共通チャネルは、セクタ全域に送信しても良いし、セクタの一部に限定して送信しても良い。更に、セクタ全域に送信する場合に、第１送信信号生成部２０２を利用してＮ個１組の重みで実現される１つのビームパターンで送信しても良いし、複数の第２送信信号生成部２０４を利用して複数の指向性ビームで送信しても良い。以下、第１送信信号生成部２０２を利用してＮ個１組の重みで実現される１つのビームパターンで、共通チャネルを送信する場合について説明する。尚、Ｎ個のアンテナ素子及びＮ個１組の重みを利用して、セクタ全域に共通チャネルを送信すること自体については、例えば、上記の非特許文献２に開示されている。
【００２２】
セクタ内の全ユーザに関連する共通チャネルは、基地局共通情報生成部２２２で作成される。共通チャネルのオムニセクタ送信が行われる場合は、スイッチ２２０は、端子Ａの側に接続される。従って、共通チャネルは第１送信信号生成部２０２に入力される。第１送信信号生成部２０２では、共通チャネルが、所定のビームパターンで送信するための送信信号に変換される。後述するように、この送信信号は、周波数、時間スロット若しくは拡散符号又はこれらの組み合わせによって、アンテナ素子２０８から送信される他の信号と区別され得るように形成される。第１送信信号生成部２０２からの出力には、アンテナ素子２０８の各々に関連する重みが付加され、それらは合成部２１０に入力され、各アンテナ素子２０８から無線送信される。
【００２３】
尚、スイッチ２２０の切り替えは、所定の時間スロットに合わせて行っても良いし、何らかの制御信号に応じて適宜行われるようにすることも可能である。また、説明の便宜上、スイッチ２２０は端子Ａ又はＢを択一的に選択するスイッチとして描かれているが、第１送信信号生成部２０２は、そのスイッチ２２０の切り替えに起因する入力信号の有無に応じて、出力信号を変化させることは必須でない点に留意を要する。例えば、スイッチ２２０が端子Ａから端子Ｂに切り替わった後であっても、第１送信信号生成部２０２は、引き続き同じ情報を出力し続けるようにすることが可能である。
【００２４】
無線送信される信号のビームパターンは、重み調整部２０６及び重み制御部２１４で設定される重みｗ（ｎ）に依存して決定される。但し、ｎは、１以上Ｎ以下の整数であり、アンテナ素子２０８の素子番号を表す。より具体的には、重みｗ（ｎ）は、例えば次式（１）で表現される。
【００２５】
【数１】
2005064546.tif 000003
ここで、θｍは、１つの指向性ビームのメインローブが向く方向を示し、ｍは１以上Ｍ以下の整数である。Ｍは重ね合わせを行う指向性ビーム数を表し、本実施例ではＭ＝８を想定している。即ち、メインローブの方向が異なる８つの指向性ビームを重ね合わせることで、１つのセクタ全域（１２０度）を網羅するビームパターンを形成しようとするのである。即ち、
｛θｍ｝ｍ＝１〜８＝｛−５２．５，−３７．５，−２２．５，−７．５，＋７．５，＋２２．５，＋３７．５，＋５２．５｝
である。
【００２６】
この例では、数式（１）に示されるような、平均化された重みを使用しているが、セクタ全体を網羅するようなビームパターンを実現する重みはそのような形式に限定されず、様々な重みの可能性があり得る。例えば、Ｒ．Ｃ．Ｈａｎｓｅ，Ｐｈａｓｅｄ  Ａｒｒａｙ  Ａｎｔｅｎｎａ，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄＳｏｎｓ，１９９８に開示されているような、直交ビームの形成法を利用することが可能である。また、複数の指向性ビームを重ね合わせるのではなく、セクタ全域でのアンテナ利得がなるべく一定になるような重みを算出することも可能である。但し、重みを簡易に設定する観点からは、上記の数式（１）に基づいて重みを設定することが好ましい。
【００２７】
図５は、数式（１）に示されるような重みを利用して、共通チャネル用のビームパターンを形成した場合の、アンテナ利得のシミュレーション結果を示す。このシミュレーションでは、各アンテナ素子２０８を図３に示されるように直線状に配列させた場合を想定している。比較のため、従来のように１つのアンテナ素子で送信する場合のアンテナ利得（ビームパターン）が波線で描かれている。また、同様な条件の下に、各アンテナ素子２０８を図４に示されるような扇型に配列させた場合のシミュレーション結果が、図６に示されている。図５，６に示されているように、８本のアンテナ素子で送信したパターンは、１本のアンテナ素子で送信した場合と同様に、±６０度の範囲（１２０度）全域を良好に網羅していることが分かる。
【００２８】
この手法によれば、複数のアンテナ素子２０８を利用して、セクタ全域を網羅するようなビームパターンで共通チャネルを無線送信することで、特定の電力増幅器だけに負担を課すことを回避することが可能になる。図１に示されているような特別に大型の電力増幅器１０８は不要になるので、各アンテナ素子２０８に付随する電力増幅器２１２は、総て同程度の増幅能力で足りる。このため、信号伝送装置を小型化することが可能になる。
【００２９】
ところで、複数のアンテナ素子を利用して適切に重み付けしながら共通チャネルを送信することができるならば、その重みを調整することによって、広狭様々なビームパターンで共通チャネルを送信することも可能になる。
【００３０】
図７は、様々なビームパターンの模式図を示す。図７（Ａ）に示されるビームパターンは、Ｎ個の指向性ビームを重ね合わせることで、１セクタ全域を網羅しようとするビームパターンを示す。これは、複数のアンテナ素子を利用して、オムニセクタ送信する場合のビームパターンに利用することができる。図７（Ｂ）に示されるビームパターンは、特定の方向に鋭いメインローブを有する指向性の強いビームパターンを示す。特定の方向に送信ビームを絞ることで、送信電力を節約することが可能になる。図７（Ｃ）に示されるビームパターンは、（Ａ），（Ｂ）のビームパターンの中間に位置付けられるものである。このようなビームパターンは、（例えば、θ４，θ５，θ６の３つの方向に関する指向性ビームを重ね合わせるようにして）数式（１）における重ね合わせの対象となる指向性ビームの種類及び数を調整することによって求めることが可能である。
【００３１】
一方、共通チャネルに含まれる様々な信号の中には、例えばＷ−ＣＤＭＡ方式の移動通信システムにおけるＰ−ＣＣＰＣＨ（Ｐｒｉｍａｒｙ−Ｃｏｍｍｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）のように、セクタに属する総ての移動端末に送信されるべき情報が含まれる。このため、共通チャネルはセクタ全域に送信されていた。しかしながら、仮に、セクタ内のユーザの分布状況が信号伝送装置（基地局）で把握できるならば、適切なビームパターン（図７（Ｂ），（Ｃ））を利用することで、共通チャネルのオムニセクタ送信（図７（Ａ））を行う必要性を排除することが可能になる。共通チャネルのオムニセクタ送信を回避することができれば、オムニセクタ送信のために使用されていた送信電力を、例えば個別チャネルに使用することが可能になり、ひいてはセクタ容量を増加させることが可能になる。また、図７（Ｄ）に示されるような複数のビームパターンの各々で異なる内容の共通チャネルを送信することも可能である。但し、このような複数のビームパターンを多重化する場合には、何らかの判断基準に基づいて各ビームを識別する必要がある。そのような判断基準としては、周波数、時間スロット若しくは拡散符号又はそれらの組み合わせを利用することが可能である（これについては後述する。）。
【００３２】
図２，図８を参照しながら、ユーザの分布状況に応じて、全部又は一部が互いに異なる共通チャネルを複数の指向性ビームで送信する際の動作例を説明する。
図８は、複数のビームパターンで様々な内容の共通チャネルを送信する様子を示す。図示している例では、指向方向の異なる９個のビームパターンθ１〜θ９でセクタ全域（図中、波線で示される領域）が網羅されるように各ビームの重みが設定される。図示されているように、ユーザ１，３はビームパターンθ２に属し、ユーザ２，３，４はビームパターンθ３に属し、ユーザ５はビームパターンθ４に属し、ユーザ６，７はビームパターンθ６に属し、ユーザ８，９はビームパターンθ８に属している。
【００３３】
各ユーザ１〜９の位置は、ユーザ位置情報管理部２２４にて把握される。例えば、ユーザから発せられた信号（上りリンク）の到来波の方向を信号伝送装置（基地局）で測定することで、ユーザの位置又はその方向を推定することが可能である。或いは、ユーザから、どの指向性ビームに所属しているかについての直接的な情報を得ることで、位置情報を得ることも可能である。いずれにせよ、ユーザ位置情報管理部２２４は、ユーザとその位置（例えば、基地局から見たユーザの方向）に関する情報を所有し、その情報をユーザ検出部２２８に与える。
【００３４】
ユーザ検出部２２８は、信号伝送装置２００から送信する指向性ビーム（の数）に合わせて設けられている。各ユーザ検出部２２８は、ユーザ位置情報管理部２２４からの位置情報を利用して、各自の担当するビームパターンθ１〜θ９にどのユーザが所属しているかを見出す。例えば、ビームパターンθ３でカバーされる領域に、ユーザ２，３，４が存在していたとすると、そのθ３のビームパターンに関連するユーザ検出部２２８が、ユーザの位置情報に基づいて、自身の担当する地域にユーザ２，３，４が存在することを検出する。次に、そのユーザ検出部２２８は、ユーザ情報生成部２２６に、ユーザ２，３，４に関する情報を出力するよう要請する。この要請に応じて、ユーザ情報生成部２２６は、ユーザ２，３，４に関する情報を（それらが存在するならば）出力し、それを多重化部２３０に与える。以後その情報は、第２送信信号生成部２０４における信号処理に委ねられ、重み調整部２１６及び重み制御部２１８で設定された重みが加えられた後に、その重みにより決定されるビームパターンで、複数のアンテナ素子２０８から送信される。
【００３５】
尚、各ユーザ宛の情報（例えばユーザ２，３，４に関する情報）に加えて、基地局共通情報生成部２２２からの全ユーザに関する情報を多重化部２３０で多重化し、第２送信信号生成部２０４に入力することが可能である。全ユーザに関する共通チャネルのオムニセクタ送信に加えて又はその代りに、その信号内容を個々のビームパターンで送信することが可能である。例えば、ビームパターンθ３に関しては、セクタ内の全ユーザ（ユーザ１〜９）に関する情報と、ユーザ２，３，４だけに関連する情報とが多重化されて送信され得る。同様に、ビームパターンθ６に関しては、セクタ内の全ユーザ（ユーザ１〜９）に関する情報と、ユーザ６，７だけに関連する情報とが多重化されて送信され得る。他のビームパターンについても同様である。このようにして、共通チャネルを送信する場合に、セクタ全域への送信が必須でないようにすることが可能である。尚、基地局共通情報生成部２２２からの信号を、第１送信信号生成部２０２に入力するか又は第２送信信号生成部２０４に入力するかの判別は、送信すべき信号の内容又は移動端末の分布状況に応じて、スイッチ部２２０により行われる。
【００３６】
上述したように、複数のビームパターンを多重化する場合には、何らかの判断基準に基づいて各ビームを識別する必要がある。そのような判断基準としては、指向方向の相違に加えて、周波数、時間スロット又は拡散符号を利用することが可能である。より具体的には、第１送信信号生成部２０２及び／又は複数の第２送信信号生成部２０４にて、アンテナ素子から送信される送信信号同士が異なる周波数で送信されるように、異なる時間スロットで送信されるように、又は異なる拡散符号で拡散された後に送信されるように処理が行われる。以下、第２送信信号生成部２０４で行われ得る様々な識別化のパターンを例示する。
【００３７】
図９，１０は、周波数を異ならせることで、各ビームを区別する場合の様子を示す。周波数の異なる複数のビームは、第２送信信号生成部２０４（図２）でビーム毎に作成される。図９は、Ｎ個のビームで使用される周波数が総て異なる場合を示す。ユーザは、自分の位置する場所に向かって到来して来る共通チャネルを検出することで（その周波数を検出することで）、共通チャネルに含まれる情報を受信することになる。周波数の検出については、同期を利用する技術のような既存の手法を利用することが可能である。図１０は、２ビーム毎に周波数を繰り返して使用する場合を示す。指向方向が充分に異なっているビームでは互いの干渉が空間的に抑制される。周波数の再利用を行うことで、その利用効率を改善することが可能になる。
【００３８】
図１１，１２は、時間スロットを異ならせることで、各ビームを区別する場合の様子を示す。時間スロットの異なる複数のビームは、第２送信信号生成部２０４（図２）でビーム毎に作成される。図１１は、Ｎ個のビームに関する時間スロットが総て異なる場合を示す。図１２は、ビームの指向方向が異なることを利用して、２ビーム毎に同一の時間スロットを使用する場合を示す。これにより、スループット（伝送レート）を向上させることが可能になる。ユーザは、自分の位置する場所に向かって到来して来る共通チャネルを検出することで（その時間スロットを検出することで）、共通チャネルに含まれる情報を受信することになる。時間スロットの検出についても既存の手法を利用することが可能である。
【００３９】
図１３，１４は、拡散符号を異ならせることで、各ビームを区別する場合の様子を示す。拡散符号の異なる複数のビームは、第２送信信号生成部２０４（図２）でビーム毎に作成される。図１３は、Ｎ個のビームに関する拡散符号が総て異なる場合を示す。図１４は、ビームの指向方向が異なることを利用して、２ビーム毎に同一の拡散符号を使用する場合を示す。これにより、符号の利用効率を向上させることが可能になる。ユーザは、自分の位置する場所に向かって到来して来る共通チャネルを検出することで（その拡散符号を検出することで）、共通チャネルに含まれる情報を受信することになる。拡散符号の検出についても既存の手法を利用することが可能である。
【００４０】
図１５，１６，１７は、周波数及び時間スロットを異ならせることで、各ビームを区別する場合の様子を示す。周波数及び時間スロットの異なる複数のビームは、第２送信信号生成部２０４（図２）でビーム毎に作成される。図１５は、周波数は同じであるが時間スロットが異なるペアを２組用意し、それを繰り返し使用する場合を示す。このようにすると、４ビーム毎に同一の周波数及び時間スロットを使用することになる。図１６は、周波数は異なるが時間スロットは同じであるペアを２組用意し、それを繰り返し使用する場合を示す。このようにしても、４ビーム毎に同一の周波数及び時間スロットを使用することになる。図１７は、隣接するビーム間で周波数及び時間スロットの異なるペアを１組用意し、それを繰り返し使用する場合を示す。このようにすると、２ビーム毎に同一の周波数及び時間スロットを使用することになる。
【００４１】
図１８，１９，２０は、周波数及び拡散符号を異ならせることで、各ビームを区別する場合の様子を示す。周波数及び拡散符号の異なる複数のビームは、第２送信信号生成部２０４（図２）でビーム毎に作成される。図１８は、周波数は同じであるが拡散符号が異なるペアを２組用意し、それを繰り返し使用する場合を示す。このようにすると、４ビーム毎に同一の周波数及び拡散符号を使用することになる。図１９は、周波数は異なるが拡散符号は同じであるペアを２組用意し、それを繰り返し使用する場合を示す。このようにしても、４ビーム毎に同一の周波数及び拡散符号を使用することになる。図２０は、周波数及び拡散符号の異なるペアを１組用意し、それを繰り返し使用する場合を示す。このようにすると、２ビーム毎に同一の周波数及び拡散符号を使用することになる。
【００４２】
図２１，２２，２３は、拡散符号及び時間スロットを異ならせることで、各ビームを区別する場合の様子を示す。拡散符号及び時間スロットの異なる複数のビームは、第２送信信号生成部２０４（図２）でビーム毎に作成される。図２１は、拡散符号は同じであるが時間スロットが異なるペアを２組用意し、それを繰り返し使用する場合を示す。このようにすると、４ビーム毎に同一の拡散符号及び時間スロットを使用することになる。図２２は、拡散符号は異なるが時間スロットは同じであるペアを２組用意し、それを繰り返し使用する場合を示す。このようにしても、４ビーム毎に同一の拡散符号及び時間スロットを使用することになる。図２３は、拡散符号及び時間スロットの異なるペアを１組用意し、それを繰り返し使用する場合を示す。このようにすると、２ビーム毎に同一の拡散符号及び時間スロットを使用することになる。
【００４３】
図２４は、周波数、時間スロット及び拡散符号を異ならせることで、各ビームを区別する場合の様子を示す。周波数、時間スロット及び拡散符号の異なる複数のビームは、第２送信信号生成部２０４（図２）でビーム毎に作成される。この例では、周波数は異なるが拡散符号及び時間スロットが同じであるペアを４組用意し、それらを繰り返し使用する場合を示す。このようにすると、８ビーム毎に同一の周波数、時間スロット及び拡散符号を使用することになる。
【００４４】
次に、図７（Ｄ）に示されるように、指向性の強いビームに加えて、指向性の弱いビームが多重化される場合のビームの識別化について説明する。このような場合にも、図９乃至図２４に例示したのと同様な手法で各ビームを識別することが可能である。オムニセクタ送信されるビームは、従来のように大型の電力増幅器を利用して１つのアンテナ素子１０２（図１）から送信しても良いし、本願実施例のように複数のアンテナ素子２０８（図２）を通じて送信しても良い。説明の便宜上、「ビーム０」が、オムニセクタ送信されるビームを表すものとする。
指向性ビームは、ビーム毎に重み調整部２１６で重みが調整された後に複数のアンテナ素子２０８から送信される。
【００４５】
図２５，２６は、周波数を異ならせることで、各ビームを区別する場合の様子を示す。図２５は、ビーム０とＮ個のビームで使用される周波数が総て異なる場合を示す。図２６は、ビーム０のものと異なる２つの周波数を１組用意し、２ビーム毎にその周波数を繰り返して使用する場合を示す。これにより周波数の利用効率が向上する。
【００４６】
図２７，２８は、時間スロットを異ならせることで、各ビームを区別する場合の様子を示す。図２７は、ビーム０とＮ個のビームに関する時間スロットが総て異なる場合を示す。図２８は、ビームの指向方向が異なることを利用して、ビーム０のものと異なる２つの時間スロットを１組用意し、２ビーム毎に同一の時間スロットを使用する場合を示す。これにより、スループット（伝送レート）を向上させることが可能になる。
【００４７】
図２９，３０は、拡散符号を異ならせることで、各ビームを区別する場合の様子を示す。図２９は、ビーム０とＮ個のビームに関する拡散符号が総て異なる場合を示す。図３０は、ビームの指向方向が異なることを利用して、ビーム０のものと異なる２つの拡散符号を１組用意し、２ビーム毎に同一の拡散符号を使用する場合を示す。これにより、符号の利用効率を向上させることが可能になる。
【００４８】
図３１乃至図３８は、周波数及び時間スロットを異ならせることで、各ビームを区別する場合の様子を示す。図３１は、ビーム０とＮ個のビームで異なる周波数を利用し、Ｎ個のビームについては、周波数は同じであるが時間スロットが異なるペアを１組用意し、それを繰り返し使用する場合を示す。このようにすると、２ビーム毎に同一の周波数及び時間スロットを使用することになる。図３２は、ビーム０とＮ個のビームで異なる時間スロットを利用し、Ｎ個のビームについては、周波数は異なるが時間スロットは同じであるペアを１組用意し、それを繰り返し使用する場合を示す。このようにしても、２ビーム毎に同一の周波数及び時間スロットを使用することになる。図３３は、ビーム０とＮ個のビームで異なる時間スロットを利用し、Ｎ個のビームについては、周波数は同じであるが時間スロットの異なるペアを２組用意し、それを繰り返し使用する場合を示す。このようにすると、４ビーム毎に同一の周波数及び時間スロットを使用することになる。図３４は、ビーム０とＮ個のビームで異なる時間スロットを利用し、Ｎ個のビームについては、周波数は異なるが時間スロットは同じであるペアを２組用意し、それを繰り返し使用する場合を示す。このようにしても、４ビーム毎に同一の周波数及び時間スロットを使用することになる。図３５は、ビーム０とＮ個のビームで異なる時間スロットを利用し、Ｎ個のビームについては、周波数及び時間スロットの異なるペアを１組用意し、それを繰り返し使用する場合を示す。このようにすると、２ビーム毎に同一の周波数及び時間スロットを使用することになる。図３６は、ビーム０とＮ個のビームで異なる周波数を利用し、Ｎ個のビームについては、周波数は異なるが時間スロットは同じであるペアを２組用意し、それを繰り返し使用する場合を示す。このようにすると、４ビーム毎に同一の周波数及び時間スロットを使用することになる。図３７は、ビーム０とＮ個のビームで異なる周波数を利用し、Ｎ個のビームについては、周波数は同じであるが時間スロットは異なるペアを２組用意し、それを繰り返し使用する場合を示す。このようにしても、４ビーム毎に同一の周波数及び時間スロットを使用することになる。図３８は、ビーム０とＮ個のビームで異なる周波数を利用し、Ｎ個のビームについては、周波数及び時間スロットの異なるペアを１組用意し、それを繰り返し使用する場合を示す。このようにすると、２ビーム毎に同一の周波数及び時間スロットを使用することになる。
【００４９】
図３９，４０は、周波数、時間スロット及び拡散符号を異ならせることで、各ビームを識別する場合の様子を示す。図３９は、ビーム０とＮ個のビームで異なる拡散符号を利用し、Ｎ個のビームについては、周波数及び時間スロットの異なるペアを１組用意し、それを繰り返し使用する場合を示す。このようにすると、２ビーム毎に同一の周波数、時間スロット及び拡散符号を使用することになる。図４０は、ビーム０とＮ個のビームで異なる拡散符号を利用し、Ｎ個のビームについては、周波数、時間スロット及び拡散符号の異なるペアを１組用意し、それを繰り返し使用する場合を示す。更に、この例では、ビーム０で２種類の共通チャネルを送信するために、周波数及び時間スロットは同じであるが拡散符号の異なるペア１組も用意されている。Ｎ個のビームについては、２ビーム毎に同一の周波数、時間スロット及び拡散符号を使用することになる。
【００５０】
図９乃至図４０に例示されるパターン以外にも様々なパターンでビームを識別することが可能である。例えば、周波数等を繰り返し使用する場合に、２ビーム毎や４ビーム毎だけでなく、任意のビーム数毎に同一の周波数等を使用するパターンを採用することが可能である。更に、これらのパターンを定期的に又は不定期的に変更することも可能である。様々なパターンの内、いずれを採用するかについては、製品用途に応じて適宜決定され得る。例えば、信号処理負担を簡易にする観点からは、周波数、時間スロット又は拡散符号の内の１つの基準に基づいて、ビームの識別化を行うことが好ましい。各ビームの識別性を強化する観点からは、２以上の基準の組み合わせに基づいて、ビームの識別化を行うことが好ましい。更に、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式の通信システムのように、周波数軸上の情報が信号の復調精度に大きく影響する用途では、周波数以外の基準（時間、拡散符号、指向性）に基づいてビームの識別化を行うことが好ましい。
【００５１】
次に、本願実施例によるオムニセクタ送信又は指向性ビーム送信を行うことで、共通チャネルとパイロットチャネルを多重化しながら送信する手法について説明する。ここで、パイロットチャネルとは、共通チャネルを復調するために使用される既知信号又は参照信号（変調パターンが受信機又はユーザ側で既知の信号）であり、例えば、同期検波のための参照信号、伝搬路の推定に使用される参照信号、ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒａｔｉｏ）の測定に使用される参照信号等が該当し得る。ＳＩＲは、例えば、セルサーチ、適応変復調、誤り訂正符号化、送信電力制御等に使用され得る。尚、共通チャネルは、ＣＣＣＨのようなある地域に属するユーザに通知される信号である。このような共通チャネル及びパイロットチャネルを送信する場合に、それらを搬送する各ビームは、指向性、周波数、時間スロット又は拡散符号に基づいて互いに区別されることを要する。
【００５２】
図４１は、共通チャネルとパイロットチャネルを多重化する様々な手法の例を示す。当然ながら、これら以外の様々な多重化の手法があり得る。図４１（Ａ）は、異なる周波数を利用してそれらを多重化する場合を示す。図中、帯状のブロックの左右方向は時間軸に対応し、上下方向の長さは電力量に対応する。図４１（Ｂ）は、時間スロットを利用してそれらを多重化する場合を示す。図４１（Ｃ）は、異なる拡散符号を利用してそれらを多重化する場合を示す。図４１（Ｄ）は、異なる周波数及び時間スロットを利用してそれらを多重化する場合を示す。図４１（Ｅ）は、異なる拡散符号及び時間スロットを利用してそれらを多重化する場合を示す。
【００５３】
図４２は、共通チャネルとパイロットチャネルを多重化する場合のビームパターン例を示す。簡単のため、各ビームは、異なる拡散符号により互いに区別されるものとするが、上述したような様々な手法を利用して区別することが可能である。
【００５４】
図４２（Ａ）は、共通チャネル及びパイロットチャネルが共にオムニセクタ送信のビームパターンで送信される場合の様子を示す。両者のビームパターンが同一であるため、パイロットチャネルを利用して高精度に伝搬路を推定することが可能である。また、セクタ内に１つのパイロットしかないので、電源投入時やハンドオーバ時に行われるセルサーチ等における処理負担が軽減され得る。
【００５５】
図４２（Ｂ）は、共通チャネル又はパイロットチャネルの一方が指向性の強いビームパターンで送信されるが、他方はセクタ全域に送信される場合の様子を示す。共通チャネル及びパイロットチャネルのビームパターンが異なるので、共通チャネルの伝搬路とパイロットチャネルの伝搬路は異なり得る。パイロットチャネルが指向性ビームで送信される場合に、伝搬路を正確に推定するには、各ビームからのパイロットチャネルを平均化することが有利である。このような場合は、ユーザがセクタのどこに位置していても、同一の拡散符号で容易に共通チャネルを取得することができる点で有利である。
【００５６】
図４２（Ｃ）は、共通チャネル及びパイロットチャネル共に指向性の強いビームパターンで送信される場合を示す。（Ａ）と同様に、両者のビームパターンが一致しているので、高精度な伝搬路推定が可能になることに加えて、セクタ全域に信号を送信しないので送信電力を顕著に節約することが可能になる。セクタ全域に信号を送信しないので、図４３に示されるように、基地局共通情報生成部２２２からの信号が、常に第２送信信号生成部２０４に供給されるような構成を採用することが可能になる。
【００５７】
送信電力を節約する観点からは（Ｃ）のパターンが最も有利である。しかし、ユーザは自身の使用すべき拡散符号に関する情報を予め取得しておく必要があり、ユーザ（受信機）側の処理負担は（Ａ）の場合より多い（例えば、電源投入時のセルサーチで行われるビーム探索に要する処理負担が大きくなる。）。従って、ユーザの負担を軽減すべき場合や、ユーザがセクタ内に広範に分布しているような場合には、（Ｂ）のパターンが有利である。更には、（Ｂ）のパターンと（Ｃ）のパターンを交互に行うことで、両者の恩恵を享受することも有利である。
【００５８】
図４４は、本願実施例で使用され得る動作手順の一例を示すフローチャートである。ステップ４３０２では、初期報知情報がセクタ全域に送信される。図２に示される要素を用いて説明すれば、基地局共通情報生成部２２２が、初期報知情報を、スイッチ部２２０の端子Ａを通じて第１送信信号生成部２０２に入力する。第１送信信号生成部２０２の出力は、セクタ全域を網羅するビームパターンに関する重み付けがなされた後に、複数のアンテナ素子２０８から送信される（オムニセクタ送信）。初期報知情報は、報知情報を伝送する指向性の強いビームに使用される周波数、時間スロット又は拡散符号に関する情報を含むが、報知情報自体の内容は含まないような情報である。報知情報は、ＢＣＣＨのようなセクタ全体に関する情報であり、セクタ内の全ユーザ宛ての情報であり、例えばセル番号、（    ）、（    ）等が含まれ得る。一般に、初期報知情報の情報量は、報知情報のものより少ない。
【００５９】
ステップ４３０４では、ユーザの位置に関する位置情報が取得される。位置情報は、例えば、基地局からユーザを見た場合の方位角で表現することが可能である。位置情報は、ユーザ位置情報管理部２２４にて管理される。この位置情報は、移動端末からの上りチャネルの到来方向や信号強度等に基づいて推定することにより求めることが可能である。或いは、移動端末から直接的に位置情報を受信することも可能である。例えば、ある時点で指向性ビームθ１，θ２，θ３が利用可能である場合に、基地局は指向性ビームθ１，θ２，θ３を受信するのに必要な情報（周波数、時間スロット又は拡散符号等）を初期報知情報として送信する。ユーザはこの初期報知情報を捕捉し、自身の場所にふさわしいビーム（例えば指向性ビームθ２）を選択する。そして、どのビームを選択したかを基地局にフィードバックすれば、移動端末の位置を基地局が直接的に把握できる。
【００６０】
ステップ４３０６では、ユーザの位置情報に基づいて、送信信号が生成される。ユーザ位置情報管理部２２４にて管理されている位置情報は、複数のユーザ検出部２２８に与えられる。これらのユーザ検出部２２８は、それぞれが１つの指向性ビームに対応している。各ユーザ検出部２２８は、自身のビームに関連するユーザを検出し、そのユーザ宛ての情報が存在するならばそれを出力するように、ユーザ情報生成部２２６に要請する。ユーザ情報生成部２２６は、要請された情報を出力し、多重化部２３０の一方の入力に与える。多重化部２３０の他方の入力には、基地局共通情報生成部２２２からの報知情報がスイッチ部２２０の端子Ｂを通じて与えられる。本実施例では、基地局共通情報生成部２２２は、スイッチ部２２０の接続される端子の種別Ａ，Ｂに応じて、異なる内容の情報を出力し得る。全ユーザに関する報知情報と、一部のユーザ宛の情報は多重化部２３０にて多重化され、第２送信信号生成部２３０にて信号を区別するための処理が行われる。信号の区別は、周波数、時間スロット若しくは拡散符号又はこれらの組み合わせに基づいて行われ得る。
【００６１】
ステップ４３０８では、第２送信信号生成部２０４からの出力は、適切な指向性ビームを実現するための重みが付加された後に、合成部２１０、電力増幅器２１２及びアンテナ素子２０８を通じて無線送信される。処理フローは、再びステップ４３０２に戻り、初期報知情報を送信する。初期報知情報のオムニセクタ送信と報知情報の指向性ビーム送信を交互に行うことで、ユーザ側のビーム探索等に要する負担を軽減しつつ、基地局の送信電力も節約することが可能になる。送信モードの切り替えは、定期的に行っても良いし、要請に応じて不定期的に行っても良い。初期報知情報は、報知情報に比べて情報量が少ないので、それをセクタ全域に送信したとしても、基地局の送信電力は、報知情報をセクタ全域に送信する場合よりも少なくて済む。
【００６２】
図４３で説明した動作手順では、初期報知情報と報知信号とを交互に送信していたが、他の信号を送信することも可能である。例えば、図４２で説明したようなパイロットチャネルを指向性ビームで送信する一方、共通チャネルの送信を、オムニセクタ送信と指向性ビーム送信で交互に行うことが可能である。更には、パイロットチャネルを指向性ビームで送信する一方、初期共通チャネルのオムニセクタ送信と、共通チャネルの指向性ビーム送信を交互に行うことも可能である。（但し、初期共通チャネルは、共通チャネルを受信するのに必要な情報であり、共通チャネルより少ない情報量を有する。）即ち、図４２（Ｂ）及び（Ｃ）に示されるような送信形態を交互に行うことで、ユーザ及び基地局の双方に有利な信号伝送を行うことが可能になる。
【００６３】
以上説明したように、本願実施例によれば、無線基地局配下の移動端末に、共通チャネルを送信する場合に、セクタ全域への送信が必須でないようにすることが可能になる。オムニセクタ送信が行われない場合は、共通チャネルは指向性ビームで送信される。即ち、セクタに属する任意の移動端末に送信すべき信号と、セクタの一部に属する移動端末に送信すべき信号とが、セクタの一部のみを網羅するビームパターンで送信される。この場合は、セクタ全域に共通チャネルを送信する代りに、セクタの一部に限定して送信すれば足りるので、送信電力を節約することが可能になる。節約できた電力を例えば個別チャネルに振り分けることで、システムの容量を向上させることが可能になる。
【００６４】
一方、オムニセクタ送信を行って共通チャネルを送信する場合も、共通チャネルの指向性ビーム送信と、共通チャネルのオムニセクタ送信とを組み合わせることで、オムニセクタ送信に使用される電力を節約することが可能になる。例えば、報知情報の指向性ビーム送信と、報知情報を利用するための情報（初期報知情報）のオムニセクタ送信とを組み合わせることが可能である。言い換えれば、セクタに属する任意の移動端末に送信すべき信号は、セクタの一部のみを網羅するビームパターンで送信され、その信号を捕捉するのに必要な初期情報信号は、セクタ全域を網羅するビームパターンで送信され、更に、セクタの一部に属する移動端末に送信すべき信号は、セクタの一部のみを網羅するビームパターンで送信される。これにより、オムニセクタ送信で送信される情報量を少なくし、送信電力を節約することが可能になる。
【００６５】
本願実施例による送信手法は、様々な信号送信に適用することが可能である。例えば、（１）セクタ内の特定の場所に位置するユーザ宛ての情報や、（２）セクタの何処かに位置するユーザ宛の情報（全ユーザ宛の情報）の送信に適用することが可能である。（１）には、個別チャネル、特定の場所に位置するユーザ宛の共通チャネル、特定の指向性ビームに関連する共通パイロットチャネル等が含まれる。（２）には、全ユーザ宛の共通チャネル（上記の初期報知情報を含む）、オムニセクタ送信に関する共通パイロットチャネル等が含まれる。これらの信号を適宜多重化することが可能である。多重化する信号の双方を指向性の強いビームで送信すると、電力を顕著に節約することが可能になる。多重化される情報は、周波数、時間スロット又は拡散符号の全部又は一部を異ならせることで互いに区別することが可能である。
【００６６】
更に、異なる情報を区別しながらセクタの全部又は一部に指向性ビームで送信するのはもちろんのこと、同一内容の情報を複数の指向性ビームで区別しながらセクタ全域に送信することも有利である。そのようにすると、例えば、セクタの何処に位置していても情報を取得することが可能であることに加え、その情報がどの指向性ビームに由来するのか、即ち自分がセクタ内のどの地域に属しているかを見出す又は確認することが可能になる。
【００６７】
本願実施例によれば、基地局共通情報生成部２２２（図２，図４３）からの信号と、ユーザ情報生成部２２６からの信号との多重化は、第２送信信号生成部２０４に入力される前に、多重化部２３０にて行われていた。しかしながら、本発明はこのような態様に限定されず、他の場所で多重化を行うことも可能である。最終的に、アンテナ素子２０８から、それらの多重化された信号が送信されればよいからである。例えば、図４５に示されるように、それらの多重化を合成部２１０で行うことも可能である。重み調整部２０７，２０９，２１１で調整される重みが、総て等しい場合には、その重みによって実現される指向性ビームに、基地局共通情報生成部２２２からの信号と、ユーザ情報生成部２２６からの信号とが多重化される。尚、多重化される信号同士を区別するために、送信信号生成部２０２，２０４にて、時間、周波数又は拡散符号を利用する適切な直交化が行われることを要する。但し、重み調整部２０９，２１１で設定される重みが互いに異なり、ビームの指向性が異なる場合に、双方のビームに基地局共通情報生成部２２２からの情報を効率的に多重化させる観点からは、図２に示されるように送信信号を生成する前に多重化することが望ましい。図４５に示される構成でそれを実現するには、指向性の異なるビーム毎に、重み設定部２０７に相当する信号経路を用意する必要がある。
【００６８】
以上説明したように本願実施例によれば、セクタ全域にいる各移動端末（ユーザ）の状況（位置を含む）に応じて、送信信号（特に、共通チャネル及び共通パイロットチャネル）の送信を、適切な送信形態で送信することにより、共通チャネル等の信号送信に要する電力量を低減させ、システム容量を向上させることが可能になる。オムニセクタ送信によるビーム、又は指向性ビーム送信による１以上のビームを用いてパイロット信号を共通チャネルと多重化することで、パイロット信号の効率的な伝送を行うことが可能になる。また、共通チャネルと個別チャネル、共通チャネルと共通パイロットチャネルのような様々な態様で多重化を行うことで、送信電力及び制御チャネルの帯域（リソース）を節約することが可能になる。
【００６９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、共通チャネルを基地局配下の移動端末に送信する場合の送信電力を抑制することが可能になる。
【００７０】
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の信号伝送装置の部分概略図を示す。
【図２】本願実施例による信号伝送装置の機能ブロック図を示す。
【図３】複数のアンテナ素子の配置例を示す図である。
【図４】複数のアンテナ素子の他の配置例を示す図である。
【図５】アンテナ利得に関するシミュレーション結果を示す図である。
【図６】アンテナ利得に関するシミュレーション結果を示す図である。
【図７】様々なビームパターンの模式図を示す。
【図８】本願実施例により多重化された共通チャネルが各領域に送信されている様子を示す図である。
【図９】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図１０】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図１１】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図１２】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図１３】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図１４】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図１５】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図１６】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図１７】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図１８】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図１９】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図２０】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図２１】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図２２】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図２３】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図２４】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図２５】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図２６】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図２７】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図２８】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図２９】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図３０】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図３１】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図３２】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図３３】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図３４】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図３５】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図３６】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図３７】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図３８】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図３９】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図４０】指向性ビームを多重化する具体例を示す図である。
【図４１】共通チャネルとパイロットチャネルを多重化する具体例を示す図である。
【図４２】共通チャネルとパイロットチャネルを送信するためのビームパターン例を示す図である。
【図４３】本願実施例による信号伝送装置の機能部ロック図を示す。
【図４４】本願実施例による動作手順を示すフローチャートである。
【図４５】本願実施例による信号伝送装置の機能部ロック図を示す。
【符号の説明】
１００  信号伝送装置
１０２，１０４，１０６  アンテナ素子
１０８，１１０，１１２  電力増幅器
１１４，１１６，１１８  重み調整部
１２０  合成部
２００  信号伝送装置
２０２  第１送信信号生成部
２０４  第２送信信号生成部
２０６，２０７，２０９，２１１  重み調整部
２０８  アンテナ素子
２１０  合成部
２１２  電力増幅器
２１４  重み制御部
２１６  重み調整部
２１８  重み制御部
２２０  スイッチ部
２２２  基地局共通情報生成部
２２４  ユーザ位置情報管理部
２２６  ユーザ情報生成部
２２８  ユーザ検出部
２３０  多重化部
【図１】
2005064546.tif 000004
【図２】
2005064546.tif 000005
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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