(57)【要約】【課題】  基地局装置で、移動局装置との同期の確立中や確立直後においても、良好なアンテナ指向性制御を行う。【解決手段】  それぞれのアンテナＡ１〜ＡＮ毎に相関値検出手段Ｄ１〜ＤＮがプリアンブル信号に対応する所定の信号と受信信号との相関に関する値を検出し、位置検出手段Ｅ１〜ＥＮ、２が当該検出結果に基づいて受信信号中でプリアンブル信号が含まれる位置を検出し、到来角度検出手段３が当該検出位置について前記相関値の検出結果に基づいて受信信号の到来角度を検出し、指向性制御無線通信手段５、Ｆ１〜ＦＮが当該検出結果に基づいてアンテナ毎のウエイトを生成して、複数のアンテナのそれぞれにより通信される信号にアンテナ毎のウエイトを乗算してこれら複数のアンテナの全体として指向性を制御して無線通信を行う。【選択図】  図１
2005159504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを備え、これら複数のアンテナのそれぞれにより通信される信号にアンテナ毎のウエイトを乗算してこれら複数のアンテナの全体として指向性を制御して無線通信を行う機能を有し、移動局装置から無線により送信される同期確立用のプリアンブル信号を含む信号を受信する基地局装置において、
それぞれのアンテナ毎に、プリアンブル信号に対応する所定の信号と受信信号との相関に関する値を検出するプリアンブル信号相関値検出手段を備え、
更に、複数のアンテナについてのプリアンブル信号相関値検出手段による検出結果に基づいて受信信号中でプリアンブル信号が含まれる位置を検出するプリアンブル信号位置検出手段と、
プリアンブル信号位置検出手段により検出される位置について、複数のアンテナについてのプリアンブル信号相関値検出手段による検出結果に基づいて受信信号の到来角度を検出するプリアンブル信号到来角度検出手段と、
プリアンブル信号到来角度検出手段による検出結果に基づいてアンテナ毎のウエイトを生成して、複数のアンテナのそれぞれにより通信される信号にアンテナ毎のウエイトを乗算してこれら複数のアンテナの全体として指向性を制御して無線通信を行う指向性制御無線通信手段と、を備えた、
ことを特徴とする基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、アダプティブアレイアンテナ（ＡＡＡ：Adaptive Array Antenna）を用いて移動局装置と無線により通信する基地局装置に関し、特に、移動局装置との同期の確立中や確立直後においても、良好なアンテナ指向性制御を行う基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）方式などを採用する移動通信システムでは、基地局装置と移動局装置などとの間で信号を無線により通信することが行われる。基地局装置では、例えば、複数のアンテナから構成されるアダプティブアレイアンテナを備えて、無線送信時や無線受信時におけるアンテナの指向性を制御することが行われる（例えば、特許文献１参照。）。
図4には、アダプティブアレイアンテナを備えた基地局装置の構成例を示してある。なお、Ｎは、所定の複数値である。
同図に示される基地局装置に備えられたアンテナＡ１〜ＡＮ、ＲＦ（Radio Frequency）受信機Ｂ１〜ＢＮ、スライディングコリレータ（ＳＣ）Ｃ１〜ＣＮ、送信ウエイト乗算器Ｆ１〜ＦＮ、ＲＦ送信機Ｇ１〜ＧＮ、逆拡散用符号生成部１、到来角度検出部４、送信信号生成部６、拡散符号生成部７、及び複素乗算器８の構成や動作は、例えば、図１に示される基地局装置に備えられた対応する各処理部と同様であり、これらの処理部については説明の便宜上から図４と図１とで同一の符号を用いて示してある。
図４に示される基地局装置の送信ウエイト制御部２１は、到来角度検出部４により求められる平均到来角度に基づいて、ウィーナー解により各アンテナＡ１〜ＡＮの送信ウエイトを決定して各送信ウエイト乗算器Ｆ１〜ＦＮへ出力する。これにより、複数であるＮ個のアンテナＡ１〜ＡＮから構成されるアダプティブアレイアンテナの送信指向性が制御される。
このように、従来のアダプティブアレイアンテナでは、複数のアンテナＡ１〜ＡＮにより受信した信号に基づいて受信信号の到来角度を推定し、ウィーナー解によって最適な送信ウエイトを決定してユーザ（例えば、移動局装置）の方向に対して主ビームを送信する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７８３３２号公報
【非特許文献１】“４．共通チャネル同期”、「ＮＴＴ  ＤｏＣｏＭｏ  テクニカルジャーナル」、社団法人電気通信協会発行、２００１年、Ｖｏｌ．９、Ｎｏ．１、ｐ．７１−７４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のアダプティブアレイアンテナでは、新規なユーザと同期を確立した直後においては当該新規なユーザからの信号の到来角度が不明であるため、基地局装置は同期確立直後の新規なユーザに対しては全方位へ向けてビームを出力しなければならず、これにより、他のユーザへの干渉が大きくなって容量の低下又は接続断を招くことがあった。また、同期確立直後においては、新規なユーザの方向への他のユーザからの干渉が考慮されないでアンテナの送信ウエイトが決定されるため、同期確立直後における新規なユーザの受信品質が劣悪となることがあった。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、例えば、移動局装置との同期の確立中や確立直後においても、良好なアンテナ指向性制御を行うことができる基地局装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る基地局装置では、複数のアンテナを備え、これら複数のアンテナのそれぞれにより通信される信号にアンテナ毎のウエイトを乗算してこれら複数のアンテナの全体として指向性を制御して無線通信を行う機能を有し、移動局装置から無線により送信される同期確立用のプリアンブル信号を含む信号を受信する構成において、次のような処理を行う。
すなわち、それぞれのアンテナ毎に、プリアンブル信号相関値検出手段が、プリアンブル信号に対応する所定の信号と受信信号との相関に関する値を検出する。また、プリアンブル信号位置検出手段が、複数のアンテナについてのプリアンブル信号相関値検出手段による検出結果に基づいて、受信信号中でプリアンブル信号が含まれる位置を検出する。また、プリアンブル信号到来角度検出手段が、プリアンブル信号位置検出手段により検出される位置について、複数のアンテナについてのプリアンブル信号相関値検出手段による検出結果に基づいて、受信信号の到来角度（ここでは、プリアンブル信号の到来角度と同じ）を検出する。そして、指向性制御無線通信手段が、プリアンブル信号到来角度検出手段による検出結果に基づいてアンテナ毎のウエイトを生成して、複数のアンテナのそれぞれにより通信される信号にアンテナ毎のウエイトを乗算してこれら複数のアンテナの全体として指向性を制御して無線通信を行う。
従って、移動局装置から受信される同期確立用のプリアンブル信号に基づいて移動局装置からの受信信号の到来角度が検出されて、当該検出結果に基づいてアンテナ毎のウエイトによる通信の指向性が制御されるため、例えば、移動局装置との同期の確立中や確立直後においても、良好なアンテナ指向性制御を行うことができる。これにより、移動局装置との同期確立時や同期確立直後から、つまり、プリアンブル信号が受信されることに応じて、アンテナ毎のウエイトを制御することができ、指向性を制御した無線通信を行うことができる。
【０００６】
ここで、複数のアンテナの数としては、種々な数が用いられてもよい。
また、通信としては、送信が行われてもよく、受信が行われてもよい。
また、アンテナ毎のウエイトとしては、送信のウエイトが用いられてもよく、受信のウエイトが用いられてもよい。
また、同期確立用のプリアンブル信号としては、種々な信号が用いられてもよい。
また、プリアンブル信号相関値検出手段により使用されるプリアンブル信号に対応する所定の信号としては、例えば、プリアンブル信号と同一の信号を用いることができる。
また、プリアンブル信号に対応する所定の信号と受信信号との相関に関する値としては、例えば、これら２つの信号の相関値を用いることができ、つまり相関度の高さを表す値を用いることができる。
【０００７】
以下で、更に、本発明に係る構成例を示す。
一構成例として、アンテナ毎のプリアンブル信号相関値検出手段は、Ｉ成分とＱ成分について、プリアンブル信号に一致する所定の信号と受信信号との相関値を、相関を取るタイミングをずらして、取得する。
一構成例として、プリアンブル信号位置検出手段は、プリアンブル信号相関値検出手段により検出されるＩ成分の相関値とＱ成分の相関値について、Ｉ成分の相関値の２乗値とＱ成分の相関値の２乗値との和（ＩＱ成分２乗値和）を取得する電力化手段を有する。
一構成例として、プリアンブル信号位置検出手段は、プリアンブル信号に関する所定の受信Ｓ／Ｎを取得して、当該受信Ｓ／Ｎが所定の閾値以上である位置或いは所定の閾値を超える位置を、受信信号中でプリアンブル信号が含まれる位置として検出するピーク判定手段を有する。ここで、所定の閾値としては、種々な値が用いられてもよい。
一構成例として、プリアンブル信号に関する受信Ｓ／Ｎとしては、（１）プリアンブル信号に対応する所定の信号と受信信号とのＩＱ成分２乗値和の各サンプリング点毎に、複数のアンテナについての当該ＩＱ成分２乗値和を総和し、（２）当該総和値が最大値となるサンプリング点のところをプリアンブル信号の位置の候補として、当該位置における総和値（当該最大値）をｓとし、（３）また、全てのサンプリング点における総和値を総和した値を、全てのサンプリング点の総数で除した結果値をｎとし、（４）そして、受信Ｓ／Ｎ＝ｓ／ｎとして算出する。
一構成例として、プリアンブル信号到来角度検出手段は、隣接する２つのアンテナについての相関に関する値から受信プリアンブル信号の位相回転量を検出して、当該位相回転量から到来角度を検出する。また、例えば、隣接する２つのアンテナの組み合わせが複数ある場合には、これら複数の組み合わせについて位相回転量或いは到来角度を平均化することにより、到来角度の平均値を検出する。
本発明は、例えば、携帯電話システムや簡易型携帯電話システム（ＰＨＳ：Personal Handy phone System）などの移動通信システムに適用することが可能である。
本発明は、例えば、時分割多元接続（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）方式や、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ:Frequency Division Multiple Access）方式や、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）方式などの種々な通信方式に適用することが可能である。
【０００８】
以下で、更に、他の構成例について説明する。
一構成例として、複数のアンテナを備え、これら複数のアンテナのそれぞれにより通信される信号にアンテナ毎のウエイトを乗算してこれら複数のアンテナの全体として指向性を制御して無線通信を行う機能を有し、移動局装置から無線により送信される信号を受信する基地局装置において、
受信信号の到来角度を検出する受信信号到来角度検出手段と、
受信信号到来角度検出手段により検出される到来角度の時間的な変化量を検出する到来角度時間変化量検出手段と、
到来角度時間変化量検出手段により検出される到来角度の時間的な変化量と所定の閾値との大小関係に応じてウエイト生成方式を切り替えて、アンテナ毎のウエイトを生成して、複数のアンテナのそれぞれにより通信される信号にアンテナ毎のウエイトを乗算してこれら複数のアンテナの全体として指向性を制御して無線通信を行う指向性制御無線通信手段と、
を備えたことを特徴とする基地局装置を実施することが可能である。
ここで、所定の閾値としては、種々な値が用いられてもよい。
また、ウエイト生成方式としては、種々な方式が用いられてもよい。
【０００９】
一構成例として、到来角度時間変化量検出手段は、受信信号到来角度検出手段により検出される受信信号の到来角度を記憶する到来角度記憶手段と、到来角度記憶手段に記憶された受信信号の到来角度とその後に受信信号到来角度検出手段により検出される受信信号の到来角度との差を、到来角度の時間的な変化量として検出する到来角度時間差検出手段から構成される。
一構成例として、指向性制御無線通信手段は、到来角度時間変化量検出手段により検出される到来角度の時間的な変化量と所定の閾値との大小関係を比較する到来角度時間変化量判定手段を有する。
一構成例として、指向性制御無線通信手段は、到来角度時間変化量検出手段により検出される到来角度の時間的な変化量が所定の閾値以上である場合或いは所定の閾値を超える場合には、共相等振幅方式又は全方位通信方式又は他の比較的広い方位（角度）の方式を、ウエイト生成方式として用いる。
一構成例として、指向性制御無線通信手段は、到来角度時間変化量検出手段により検出される到来角度の時間的な変化量が所定の閾値未満である場合或いは所定の閾値以下である場合には、ウィーナー解方式又は他の比較的狭い方位（角度）の方式を、ウエイト生成方式として用いる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明に係る基地局装置によると、複数のアンテナのそれぞれにより通信される信号にアンテナ毎のウエイトを乗算してこれら複数のアンテナの全体として指向性を制御して無線通信を行う構成において、移動局装置から無線により送信される同期確立用のプリアンブル信号を含む信号を受信するに際して、それぞれのアンテナ毎にプリアンブル信号に対応する所定の信号と受信信号との相関に関する値（プリアンブル信号相関値）を検出し、複数のアンテナについての当該検出結果に基づいて受信信号中でプリアンブル信号が含まれる位置を検出し、当該検出した位置について複数のアンテナについてのプリアンブル信号相関値の検出結果に基づいて受信信号の到来角度を検出し、そして、当該検出結果に基づいてアンテナ毎のウエイトを生成して、複数のアンテナのそれぞれにより通信される信号にアンテナ毎のウエイトを乗算してこれら複数のアンテナの全体として指向性を制御して無線通信を行うようにしたため、例えば、移動局装置との同期の確立中や確立直後においても、良好なアンテナ指向性制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
まず、図３を参照して、アダプティブアレイアンテナにおける到来角度推定の仕方の一例を説明する。
図３には、４本のアンテナ（アンテナ素子）＃１〜＃４が間隔ｄで直線上に並んでいる構成を示してあり、第１のアンテナ＃１を原点つまり位相の中心としている。また、第１のアンテナ＃１では、式１に示される複素の帯域信号ｖ１（ｔ）が受信されているとする。ここで、ｔは時刻を表し、ｓ（ｔ）は複素ベースバンド信号を表し、ωは搬送波の各周波数を表す。
【００１２】
【数１】
2005159504.tif 000003
【００１３】
図３に示されるように、到来角度をθとすると、第１のアンテナ＃１と第２のアンテナ＃２とでは、式２に示される行路差ａが発生する。なお、行路差ａがマイナスである場合は、より早く到来波が到着することを意味する。
【００１４】
【数２】
2005159504.tif 000004
【００１５】
上記した行路差ａによる到達時間の差τは、光速ｃ及び搬送波の波長λを用いて、式３のように示される。なお、ｃ＝（ω・λ）／（２π）
【００１６】
【数３】
2005159504.tif 000005
【００１７】
すると、第２のアンテナ＃２により受信される信号ｖ２（ｔ）は、式４のように示される。
【００１８】
【数４】
2005159504.tif 000006
【００１９】
更に、到達時間差τは搬送波の周期に対しては無視できないが、信号ｓ（ｔ）の変調周期に対しては充分に無視することができるため、式５のように近似することができる。
【００２０】
【数５】
2005159504.tif 000007
【００２１】
ところで、複素の帯域信号は周波数軸上では複素ベースバンド信号を搬送波周波数分シフトしただけのものであるため、複素ベースバンド信号の性質で複素の帯域信号の性質を表すことができる。そこで、帯域信号を等価的にベースバンド信号へ変換した等価低域系で考えると、第１のアンテナ＃１での受信信号は式６に示される複素ベースバンド信号ｘ１（ｔ）のように表され、第２のアンテナ＃２での受信信号は式７に示される複素ベースバンド信号ｘ２（ｔ）のように表される。
【００２２】
【数６】
2005159504.tif 000008
【００２３】
【数７】
2005159504.tif 000009
【００２４】
従って、第１のアンテナ＃１と第２のアンテナ＃２との位相回転差φは、式８のように示される。
【００２５】
【数８】
2005159504.tif 000010
【００２６】
これにより、到来角度θは、式９のように表される。また、同様にして、第２のアンテナ＃２と第３のアンテナ＃３との位相回転差や、第３のアンテナ＃３と第４のアンテナ＃４との位相回転差からも、到来角度θが得られる。
【００２７】
【数９】
2005159504.tif 000011
【００２８】
次に、ＣＤＭＡ方式を採用する移動通信システムの基地局装置と移動局装置との無線通信において、送信タイミングや拡散符号を特定する方法の一例を示す。
すなわち、基地局装置では、プリアンブル相関部により、移動局装置（端末）から無線送信されるランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の信号に含まれるプリアンブル信号を検出し、そして、第１共通制御物理チャネル（Ｐ−ＣＣＰＣＨ）上の報知チャネル（ＢＣＨ）を用いて、移動局装置に対して使用すべき送信タイミングや拡散符号を無線送信して通知する。一方、移動局装置では、基地局装置から通知された送信タイミングや拡散符号を使用してランダムアクセスチャネルの信号を無線送信する。なお、報知チャネルは、物理チャネル上にコード多重されたトランスポート層のチャネルである。
本実施例では、このような方法により、基地局装置のスライディングコリレータ（ＳＣ）やプリアンブル相関部において相関処理する拡散符号が特定され、また、新規なユーザ（本例では、移動局装置）から送信されるプリアンブル信号が基地局装置により受信される時間範囲（パスサーチの窓）が特定される。
【実施例１】
【００２９】
本発明の第１実施例に係る基地局装置を説明する。
図１には、アダプティブアレイアンテナを備えた本例の基地局装置の構成例を示してある。
本例の基地局装置は、複数であるＮ個のアンテナＡ１〜ＡＮと、Ｎ個のＲＦ受信機Ｂ１〜ＢＮと、Ｎ個のスライディングコリレータ（ＳＣ）Ｃ１〜ＣＮと、Ｎ個のプリアンブル相関部Ｄ１〜ＤＮと、Ｎ個の電力化部Ｅ１〜ＥＮと、Ｎ個の送信ウエイト乗算器Ｆ１〜ＦＮと、Ｎ個のＲＦ送信機Ｇ１〜ＧＮと、逆拡散用符号生成部１と、ピーク判定部２と、プリアンブル到来角度検出部３と、到来角度検出部４と、送信ウエイト制御部５と、送信信号生成部６と、拡散符号生成部７と、複素乗算器８を備えている。
ここで、本例では、Ｎ本のアンテナＡ１〜ＡＮが等間隔でリニアに並べて配置されている。そして、空間に配置されたこれら複数のアンテナＡ１〜ＡＮからアダプティブアレイアンテナが構成されている。
また、Ｎ個備えられているそれぞれの処理部は、Ｎ本のアンテナＡ１〜ＡＮに対応しており、Ｎ個のアンテナ処理系を構成している。
【００３０】
本例の基地局装置に備えられたそれぞれの処理部の機能の一例を示す。
第１のアンテナＡ１は、移動局装置から送信された無線帯域信号を受信する機能や、移動局装置へ無線帯域信号を送信する機能を有している。また、第２のアンテナＡ２〜第ＮのアンテナＡＮについても、それぞれ、同様な機能を有している。
第１のＲＦ受信機Ｂ１は、第１のアンテナＡ１により受信された無線帯域信号を複素ベースバンド信号へ変換して出力する機能を有している。また、第２のＲＦ受信機Ｂ２〜第ＮのＲＦ受信機ＢＮについても、それぞれ、同様な機能を有している。
逆拡散用符号生成部１は、Ｎ個のＲＦ受信機Ｂ１〜ＢＮのそれぞれから出力される複素のベースバンド信号を逆拡散により狭帯域信号に復調するための逆拡散用符号を生成する機能を有している。
第１のスライディングコリレータＣ１は、第１のＲＦ受信機Ｂ１から出力される複素ベースバンド信号を逆拡散符号生成部１から出力される逆拡散用符号で逆拡散して拡散符号周期で復調信号を出力する機能を有している。また、第２のスライディングコリレータＣ２〜第ＮのスライディングコリレータＣＮについても、それぞれ、同様な機能を有している。また、本例では、Ｎ個のスライディングコリレータＣ１〜ＣＮにおいて、同一のタイミングで各々逆拡散して出力する。
到来角度検出部４は、Ｎ個のスライディングコリレータＣ１〜ＣＮから同時に出力されるＮ個の復調信号のうち、隣接したアンテナ同士の復調信号の組み合わせから位相回転差を求めた後に当該位相回転差を到来角度へ変換することを全ての組み合わせについて行い、そして、得られた（Ｎ−１）個の到来角度を平均して平均到来角度を求める機能を有している。
【００３１】
第１のプリアンブル相関部Ｄ１は、第１のアンテナＡ１及び第１のＲＦ受信機Ｂ１により受信された新規なユーザからのプリアンブル信号を所定のサーチ範囲内の全サンプリング点で逆拡散してしてプリアンブル信号の相関値を求める機能を有している。また、第２のプリアンブル相関部Ｄ２〜第Ｎのプリアンブル相関部ＤＮについても、それぞれ、同様な機能を有している。なお、それぞれのプリアンブル相関部Ｄ１〜ＤＮは、例えば、マッチドフィルタを用いて構成することができる。
第１の電力化部Ｅ１は、第１のプリアンブル相関部Ｄ１により逆拡散された相関値の相関電力をサーチ範囲内の全サンプリング点で求める機能を有している。また、第２の電力化部Ｅ２〜第Ｎの電力化部ＥＮについても、それぞれ、同様な機能を有している。
ピーク判定部２は、Ｎ個の電力化部Ｄ１〜ＤＮにより求められたＮ個の相関電力からプリアンブルの所定の受信Ｓ／Ｎを測定し、測定した受信Ｓ／Ｎがあらかじめ定められた値よりも大きい場合には、プリアンブルの検出位置を出力する機能を有している。
プリアンブル到来角度検出部３は、ピーク判定部２から出力されるプリアンブルの検出位置を受信したときには、当該プリアンブル検出位置でＮ個のプリアンブル相関部Ｄ１〜ＤＮから１個ずつ合計Ｎ個の相関値を取り出して、これらＮ個の相関値のうち、隣接したアンテナ同士の相関値の組み合わせからプリアンブル信号の位相回転差を求めた後に当該位相回転差をプリアンブル到来角度へ変換することを全ての組み合わせについて行い、そして、得られた（Ｎ−１）個のプリアンブル到来角度を平均して平均プリアンブル到来角度を求める機能を有している。なお、本例では、第１のアンテナＡ１と第２のアンテナＡ２とが隣接し、第２のアンテナＡ２と第３のアンテナＡ３とが隣接し、・・・、第（Ｎ−１）のアンテナＡ（Ｎ−１）と第NのアンテナＡＮとが隣接しており、総じて隣接するアンテナの組み合わせが（Ｎ−１）通りある。
【００３２】
送信ウエイト制御部５は、到来角度検出部４により検出される平均到来角度やプリアンブル到来角度検出部３により検出される平均プリアンブル到来角度から応答ベクトル及び相関行列を生成し、当該相関行列の逆行列に当該応答ベクトルの複素共役を乗算したウィーナー解でＮ個のアンテナＡ１〜ＡＮの送信ウエイトを決定する機能を有している。
送信信号生成部６は、移動局装置に対して送信する信号を生成する機能を有している。
拡散符号生成部７は、送信信号生成部６により生成される送信信号の帯域を広げるための拡散符号を生成する機能を有している。
複素乗算器８は、送信信号生成部６から出力される送信信号と拡散符号生成部７により生成される拡散符号とを複素乗算して出力する機能を有している。
第１の送信ウエイト乗算器Ｆ１は、送信ウエイト制御部５により決定された第１のアンテナＡ１に対する送信ウエイトと複素乗算器８から出力される拡散送信信号とを複素乗算してその結果を出力する機能を有している。また、第２の送信ウエイト乗算器Ｆ２〜第Ｎの送信ウエイト乗算器ＦＮについても、それぞれ、同様な機能を有している。
第１のＲＦ送信機Ｇ１は、第１の送信ウエイト乗算器Ｆ１からの出力を無線帯域信号へ変換して、当該信号を第１のアンテナＡ１により無線送信する機能を有している。また、第２のＲＦ送信機Ｇ２〜第ＮのＲＦ送信機ＧＮについても、それぞれ、同様な機能を有している。
【００３３】
本例の基地局装置により行われる動作の一例を示す。
まず、第１のアンテナＡ１で受信された複素の帯域信号は第１のＲＦ受信機Ｂ１で複素ベースバンド信号へ変換される。同様に、第２のアンテナＡ２〜第ＮのアンテナＡＮのそれぞれで受信された複素の帯域信号は第２のＲＦ受信機Ｂ２〜第ＮのＲＦ受信機ＢＮのそれぞれで複素ベースバンド信号へ変換される。
次に、第１のＲＦ受信機Ｂ１から出力される複素ベースバンド信号は、逆拡散用符号生成部１で生成された逆拡散用符号によって第１のスライディングコリレータＣ１で逆拡散され、復調信号が出力される。同様に、第２のＲＦ受信機Ｂ２〜第ＮのＲＦ受信機ＢＮのそれぞれから出力される複素ベースバンド信号は、逆拡散用符号生成部１で生成された逆拡散用符号によって第２のスライディングコリレータＣ２〜第ＮのスライディングコリレータＣＮのそれぞれで逆拡散され、復調信号が出力される。ここで、Ｎ個のスライディングコリレータＣ１〜ＣＮは、受信信号の到来角度を検出する目的で配置されており、全て同一のタイミングで逆拡散する。つまり、Ｎ個のスライディングコリレータＣ１〜ＣＮから出力される復調信号には、受信したアンテナＡ１〜ＡＮの行路差に応じた位相回転が含まれている。
【００３４】
その後、到来角度検出部４では、第１のスライディングコリレータＣ１から出力される復調信号と第２のスライディングコリレータＣ２から出力される復調信号の複素共役とを複素乗算して、第1のアンテナＡ１と第２のアンテナＡ２との行路差による位相回転差を求め、更に、当該位相回転差を上記式９に基づく演算によって受信信号の到来角度へ変換する。同様にして、第２のスライディングコリレータＣ２から出力される復調信号と第３のスライディングコリレータＣ３から出力される復調信号の複素共役とを複素乗算して、第２のアンテナＡ２と第３のアンテナＡ３との行路差による位相回転差を求めて受信信号の到来角度へ変換し、・・・、第（Ｎ−１）のスライディングコリレータＣ（Ｎ−１）から出力される復調信号と第ＮのスライディングコリレータＣＮから出力される復調信号の複素共役とを複素乗算して、第（Ｎ−１）のアンテナＡ（Ｎ−１）と第ＮのアンテナＡＮとの行路差による位相回転差を求めて受信信号の到来角度へ変換するというように、互いに隣接する２つのアンテナに対応した２つのスライディングコリレータからの出力に基づいて当該２つのアンテナの間の位相回転差に基づく到来角度を求める。そして、得られた（Ｎ−１）個の到来角度を平均した結果（平均到来角度）を求め、当該平均到来角度を受信信号の最終的な到来角度推定値とする。
【００３５】
また、本例では、新規なユーザから送信されるプリアンブル信号について、基地局装置で受信される時間範囲が既知である。そこで、第１のプリアンブル相関部Ｄ１は、第１のＲＦ受信機Ｂ１から出力されるベースバンド信号について、新規なユーザからのプリアンブル信号が受信され得るサーチ範囲内の全サンプリング点で逆拡散を行ってプリアンブル信号の相関値（プリアンブル相関値）を求める。同様に、第２のプリアンブル相関部Ｄ２〜第Ｎのプリアンブル相関部ＤＮのそれぞれは、第２のＲＦ受信機Ｂ２〜第ＮのＲＦ受信機ＢＮのそれぞれから出力されるベースバンド信号について、新規なユーザからのプリアンブル信号が受信され得るサーチ範囲内の全サンプリング点で逆拡散を行ってプリアンブル信号の相関値（プリアンブル相関値）を求める。
次に、第１の電力化部Ｅ１は、第１のプリアンブル相関部Ｄ１で逆拡散された相関値の相関電力をサーチ範囲内の全サンプリング点で求める。同様に、第２の電力化部Ｅ２〜第Ｎの電力化部ＥＮのそれぞれは、第２のプリアンブル相関部Ｄ２〜第Ｎのプリアンブル相関部ＤＮのそれぞれで逆拡散された相関値の相関電力をサーチ範囲内の全サンプリング点で求める。なお、本例では、相関電力は、相関値の同相成分（Ｉ成分）の２乗と直交成分（Ｑ成分）の２乗との和として求められる。
【００３６】
その後、ピーク判定部２は、Ｎ個の電力化部Ｅ１〜ＥＮで求めた相関電力をサンプリング点毎に全加算して、Ｎ個のアンテナ当たりの相関電力（Ｎアンテナ当たり相関電力）を求める。また、当該Ｎアンテナ当たり相関電力について、最大値を有するサンプリング点を検出してプリアンブル信号の検出位置（プリアンブル検出位置）とみなし、当該最大値をＮ個のアンテナ当たりのプリアンブル信号の受信電力（Ｎアンテナ当たりプリアンブル受信電力）とみなす。また、前記Ｎアンテナ当たり相関電力の各サンプリング点についての総和を当該サンプリング点の数で除算して、その結果をＮ個のアンテナ当たりの受信雑音電力（Ｎアンテナ当たり受信雑音電力）とみなす。また、前記Ｎアンテナ当たりプリアンブル受信電力を前記Ｎアンテナ当たり受信雑音電力で除算して、その結果をプリアンブル信号の受信Ｓ／Ｎとみなす。そして、当該受信Ｓ／Ｎが予め定められた値より大きい場合には、プリアンブル信号を検出したものとして確定する。また、プリアンブル信号の検出が確定した場合にだけ、前記プリアンブル検出位置の情報を出力する。
【００３７】
前記プリアンブル検出位置の情報がピーク判定部２から出力された場合には、プリアンブル到来角度検出部３は、当該プリアンブル検出位置で、Ｎ個のプリアンブル相関部Ｄ１〜ＤＮのそれぞれから、合計Ｎ個の相関値を取り出す。ここで，当該Ｎ個の相関値は全て同一のタイミングで逆拡散されているため、当該Ｎ個の相関値には受信したアンテナＡ１〜ＡＮの行路差に応じた位相回転が含まれている。そして、第１のプリアンブル相関部Ｄ１から取り出した相関値と第２のプリアンブル相関部Ｄ２から取り出した相関値の複素共役とを複素乗算して、第１のアンテナＡ１と第２のアンテナＡ２との行路差による位相回転差を求めて、更に、当該位相回転差を上記式９に基づく演算によって受信信号の到来角度へ変換する。同様にして、第２のプリアンブル相関部Ｄ２から取り出した相関値と第３のプリアンブル相関部Ｄ３から取り出した相関値の複素共役とを複素乗算して、第２のアンテナＡ２と第３のアンテナＡ３との行路差による位相回転差を求めて受信信号の到来角度へ変換し、・・・、第（Ｎ−１）のプリアンブル相関部Ｄ（Ｎ−１）から取り出した相関値と第Ｎのプリアンブル相関部ＤＮから取り出した相関値の複素共役とを複素乗算して、第（Ｎ−１）のアンテナＡ（Ｎ−１）と第ＮのアンテナＡＮとの行路差による位相回転差を求めて受信信号の到来角度へ変換するというように、互いに隣接する２つのアンテナに対応した２つのプリアンブル相関部からの出力に基づいて当該２つのアンテナの間の位相回転差に基づく到来角度を求める。そして、得られた（Ｎ−１）個の到来角度を平均した結果（平均プリアンブル到来角度）を求め、当該平均プリアンブル到来角度をプリアンブル信号の最終的な到来角度推定値とする。
【００３８】
また、送信信号生成部６で生成された送信信号と拡散符号生成部７で生成された拡散符号とは複素乗算器８で複素乗算され、つまり当該送信信号が当該拡散符号により拡散され、Ｎ個の送信ウエイト乗算器Ｆ１〜ＦＮのそれぞれへ一斉に出力される。
また、到来角度検出部４で求められた平均到来角度や、プリアンブル到来角度検出部３で求められた平均プリアンブル到来角度が、送信ウエイト制御部４に入力される。
送信ウエイト制御部４は、例えば、入力される平均到来角度と平均プリアンブル到来角度との一方又は両方に基づいて、ウィーナー解で各アンテナＡ１〜ＡＮの送信ウエイトを決定して、第１のアンテナＡ１に対する送信ウエイトを第１の送信ウエイト乗算器Ｆ１へ出力し、同様に、第２のアンテナＡ２〜第ＮのアンテナＡＮのそれぞれに対する送信ウエイトを第２の送信ウエイト乗算器Ｆ２〜第Ｎの送信ウエイト乗算器ＦＮのそれぞれへ出力する。なお、ウィーナー解は、例えば、前記平均到来角度や前記平均プリアンブル到来角度から応答ベクトル及び相関行列を生成して、当該相関行列の逆行列に当該応答ベクトルの複素共役を乗算して求めることができる。
また、第１の送信ウエイト乗算器Ｆ１で送信ウエイトが乗算された送信信号は、第１のＲＦ送信機Ｇ１で複素ベースバンド信号から複素の帯域信号へ変換されて第１のアンテナＡ１から出力される。同様に、第２の送信ウエイト乗算器Ｆ２〜第Ｎの送信ウエイト乗算器ＦＮのそれぞれで送信ウエイトが乗算された送信信号は、第２のＲＦ送信機Ｇ２〜第ＮのＲＦ送信機ＧＮのそれぞれで複素ベースバンド信号から複素の帯域信号へ変換されて第２のアンテナＡ２〜第ＮのアンテナＡ３のそれぞれから出力される。
【００３９】
以上のように、本例の基地局装置では、例えば、接続中のユーザ（本例では、移動局装置）に対して到来角度を推定する一方で、新規なユーザとの同期確立処理に合わせて、当該新規なユーザからの信号の到来角度を推定し、これに基づいてアダプティブアレイアンテナの送信ウエイトを制御する。
従って、本例の基地局装置では、同期確立の過程で新規なユーザからの到来角度を推定してウィーナー解によって送信ウエイトを決定することにより、同期確立中において新規なユーザの方向への他のユーザの干渉を抑えることができ、また、同期確立直後における新規なユーザの受信品質を向上させることができる。更に、新規なユーザの方向に対して同期確立直後から主ビームを向ける制御が可能となるため、他のユーザへの干渉を低減することができる。
このように、本例の基地局装置では、同期確立直後から新規なユーザに対して最適な送信ウエイトを決定することができ、これにより、新規なユーザの他のユーザへの干渉や、他のユーザの新規なユーザへの干渉を抑えて、容量の低下や接続断を回避することができ、同期確立直後から新規なユーザの受信品質を向上させるとともに他のユーザへの干渉を低減することができる。
【００４０】
なお、本例の基地局装置では、プリアンブル相関部Ｄ１〜ＤＮの機能によりプリアンブル信号相関値検出手段が構成されており、電力化部Ｅ１〜ＥＮの機能やピーク判定部２の機能によりプリアンブル信号位置検出手段が構成されており、プリアンブル到来角度検出部３の機能によりプリアンブル信号到来角度検出手段が構成されており、送信ウエイト制御部５の機能や送信ウエイト乗算器Ｆ１〜ＦＮの機能により指向性制御無線通信手段が構成されている。
また、本例の基地局装置では、電力化部Ｅ１〜ＥＮの機能により電力化手段が構成されており、ピーク判定部２の機能によりピーク判定手段が構成されている。
【実施例２】
【００４１】
本発明の第２実施例に係る基地局装置を説明する。
図２には、アダプティブアレイアンテナを備えた本例の基地局装置の構成例を示してある。
本例の基地局装置は、複数であるＮ個のアンテナＨ１〜ＨＮと、Ｎ個のＲＦ受信機Ｊ１〜ＪＮと、（Ｎ−１）個の複素乗算器Ｋ１〜Ｋ（Ｎ−１）と、（Ｎ−１）個の角度変換器Ｌ１〜Ｌ（Ｎ−１）と、Ｎ個の送信ウエイト乗算器Ｍ１〜ＭＮと、Ｎ個のＲＦ送信機Ｏ１〜ＯＮと、平均化部１１と、レジスタ１２と、減算器１３と、判定部１４と、送信ウエイト制御部１５と、送信信号生成部１６を備えている。
ここで、本例では、Ｎ本のアンテナＨ１〜ＨＮが等間隔でリニアに並べて配置されている。そして、空間に配置されたこれら複数のアンテナＨ１〜ＨＮからアダプティブアレイアンテナが構成されている。
また、Ｎ個備えられているそれぞれの処理部は、Ｎ本のアンテナＨ１〜ＨＮに対応しており、Ｎ個のアンテナ処理系を構成している。
【００４２】
本例の基地局装置に備えられたそれぞれの処理部の機能の一例を示す。
第１のアンテナＨ１は、移動局装置から送信された無線帯域信号を受信する機能や、移動局装置へ無線帯域信号を送信する機能を有している。また、第２のアンテナＨ２〜第ＮのアンテナＨＮについても、それぞれ、同様な機能を有している。
第１のＲＦ受信機Ｊ１は、第１のアンテナＨ１により受信された無線帯域信号を複素ベースバンド信号へ変換して出力する機能を有している。また、第２のＲＦ受信機Ｊ２〜第ＮのＲＦ受信機ＪＮについても、それぞれ、同様な機能を有している。
第１の複素乗算器Ｋ１は、第１のＲＦ受信機Ｊ１からの出力と第２のＲＦ受信機Ｊ２からの出力の複素共役とを複素乗算する機能を有している。同様に、第２の複素乗算器Ｋ２〜第（Ｎ−１）の複素乗算器Ｋ（Ｎ−１）のそれぞれは、第２のＲＦ受信機Ｊ２〜第（Ｎ−１）のＲＦ受信機Ｊ（Ｎ−１）のそれぞれからの出力と第３のＲＦ受信機Ｊ３〜第ＮのＲＦ受信機ＪＮのそれぞれからの出力の複素共役とを複素乗算する機能を有している。
第１の角度変換器Ｌ１は、第１の複素乗算器Ｋ１から出力される複素乗算結果を角度へ変換する機能を有している。また、第２の角度変換器Ｌ２〜第Ｎの角度変換器ＬＮについても、それぞれ、同様な機能を有している。
【００４３】
平均化部１１は、（Ｎ−１）個の角度変換器Ｌ１〜Ｌ（Ｎ−１）で求められた角度を平均した結果（平均角度）を求める機能を有している。
レジスタ１２は、平均化部１１で求められた平均角度を所定の時間間隔毎に格納する機能を有している。
減算器１３は、所定の時間間隔毎にレジスタ１２に格納された平均角度から、平均化部１１で求められた平均角度を減算する機能を有している。
判定部１４は、減算器１３による減算結果の絶対値を求めて、当該絶対値が所定の値より大きい場合には送信ウエイトを共相等振幅にする制御信号つまり全ての送信アンテナＨ１〜ＨＮの送信ウエイトを同じにする制御信号をアクティブ（有効）として出力し、そうでない場合には当該制御信号をインアクティブ（無効）として出力する機能を有している。
送信ウエイト制御部１５は、平均化部１１により求められた平均角度に基づいて受信信号の到来方向を求めた後に、判定部１４から出力される制御信号がアクティブである場合には共相等振幅で送信ウエイトを決定し、そうでない場合にはウィーナー解で送信ウエイトを決定する機能を有している。
【００４４】
送信信号生成部１６は、移動局装置に対して送信する信号を生成する機能を有している。
第１の送信ウエイト乗算器Ｍ１は、送信ウエイト制御部１５により決定された第１のアンテナＨ１に対する送信ウエイトと送信信号生成部１６から出力される送信信号とを複素乗算してその結果を出力する機能を有している。また、第２の送信ウエイト乗算器Ｍ２〜第Ｎの送信ウエイト乗算器ＭＮについても、それぞれ、同様な機能を有している。
第１のＲＦ送信機Ｏ１は、第１の送信ウエイト乗算器Ｍ１からの出力を無線帯域信号へ変換して、当該信号を第１のアンテナＨ１により無線送信する機能を有している。また、第２のＲＦ送信機Ｏ２〜第ＮのＲＦ送信機ＯＮについても、それぞれ、同様な機能を有している。
【００４５】
本例の基地局装置により行われる動作の一例を示す。
まず、第１のアンテナＨ１で受信された複素の帯域信号は、第１のＲＦ受信機Ｊ１で複素ベースバンド信号へ変換される。同様に、第２のアンテナＨ２〜第ＮのアンテナＨＮのそれぞれで受信された複素の帯域信号は、第２のＲＦ受信機Ｊ２〜第ＮのＲＦ受信機ＪＮのそれぞれで複素ベースバンド信号へ変換される。
次に、第１のＲＦ受信機Ｊ１から出力される複素ベースバンド信号と第２のＲＦ受信機Ｊ２から出力される複素ベースバンド信号の複素共役とを第１の複素乗算器Ｋ１で複素乗算して、その結果を第１の角度変換器Ｌ１で角度へ変換することで、第１のアンテナＨ１で受信した信号と第２のアンテナＨ２で受信した信号との行路差による位相回転差が求められる。同様に、第２のＲＦ受信機Ｊ２〜第（Ｎ−１）のＲＦ受信機Ｊ（Ｎ−１）のそれぞれから出力される複素ベースバンド信号と第３のＲＦ受信機Ｊ３〜第ＮのＲＦ受信機ＪＮのそれぞれから出力される複素ベースバンド信号の複素共役とを第２の複素乗算器Ｋ２〜第（Ｎ−１）の複素乗算器Ｋ（Ｎ−１）のそれぞれで複素乗算して、その結果を第２の角度変換器Ｌ２〜第（Ｎ−１）の複素乗算器Ｌ（Ｎ−１）のそれぞれで角度へ変換することで、第２のアンテナＨ２〜第（Ｎ−１）のアンテナＨ（Ｎ−１）のそれぞれで受信した信号と第３のアンテナＨ３〜第ＮのアンテナＨＮのそれぞれで受信した信号との行路差による位相回転差が求められる。
【００４６】
その後、求めた（Ｎ−１）個の位相回転差を平均化部１１で平均し、当該平均結果を、隣接したアンテナ間での行路差による平均位相回転差として求める。
次に、前記平均位相回転差は所定の時間間隔でレジスタ１２に格納され、これと同時に、当該レジスタ１２に直前まで格納されていた過去の平均位相回転差から最新の平均位相回転差を減算器１３により減算して、当該減算結果を所定の時間間隔での平均位相回転差の変動量として求める。
ここで、前記平均位相回転差の変動量は移動局装置からの到来角度の変動に依存し、移動局装置が角度方向へ高速移動すればするほど前記平均位相回転差の変動量も大きくなる。そこで、判定部１４は、前記平均位相回転差の変動量を絶対値へ変換した後に、当該絶対値が所定の値よりも大きい場合には、移動局装置の角度方向への移動速度が速いとみなして、主ビーム幅の広い共相等振幅で送信ウエイトを決定するように制御信号をアクティブにして出力する。逆に、判定部１４は、前記絶対値が所定の値よりも小さい場合には、移動局装置からの到来方向の変動に対して送信ウエイトが充分に追従することが可能であるとみなして、主ビーム方向のＳ／Ｎが大きいウィーナー解で送信ウエイトを決定するように制御信号をインアクティブにして出力する。
【００４７】
更に、前記平均位相回転差は送信ウエイト制御部１５にも入力される。
送信ウエイト制御部１５は、入力される平均位相回転差を用いて上記式９に基づく演算によって受信信号の到来方向を求めた後に、判定部１４からの制御信号がアクティブである時には共相等振幅で各アンテナＨ１〜ＨＮの送信ウエイトを決定し、判定部１４からの制御信号がインアクティブである時にはウィーナー解で各アンテナＨ１〜ＨＮの送信ウエイトを決定する。なお、ウィーナー解は、例えば、前記到来方向から応答ベクトル及び相関行列を生成して、当該相関行列の逆行列に当該応答ベクトルの複素共役を乗算して求めることができる。
そして、送信ウエイト制御部１５は、第１のアンテナＨ１に対する送信ウエイトを第１の送信ウエイト乗算器Ｍ１へ出力し、同様に、第２のアンテナＨ２〜第ＮのアンテナＨＮのそれぞれに対する送信ウエイトを第２の送信ウエイト乗算器Ｍ２〜第Ｎの送信ウエイト乗算器ＭＮのそれぞれへ出力する。
【００４８】
また、送信信号生成部１６は、送信する信号を生成して、Ｎ個の送信ウエイト乗算器Ｍ１〜ＭＮのそれぞれへ一斉に出力する。
そして、第１の送信ウエイト乗算器Ｍ１で送信ウエイトが乗算された送信信号は、第１のＲＦ送信機Ｏ１で複素ベースバンド信号から複素の帯域信号へ変換されて第１のアンテナＨ１から出力される。同様に、第２の送信ウエイト乗算器Ｍ２〜第Ｎの送信ウエイト乗算器ＭＮのそれぞれで送信ウエイトが乗算された送信信号は、第２のＲＦ送信機Ｏ２〜第ＮのＲＦ送信機ＯＮで複素ベースバンド信号から複素の帯域信号へ変換されて第２のアンテナＨ２〜第ＮのアンテナＨＮのそれぞれから出力される。
【００４９】
以上のように、本例の基地局装置では、移動局装置の角度方向の移動速度に応じて送信ウエイトを決定して、アダプティブアレイアンテナのアンテナ指向性を制御する。
従って、本例の基地局装置では、例えば、移動局装置の角度方向の移動速度が速い場合には、主ビーム幅の広い共相等振幅で送信ウエイトを決定することにより、送信ウエイトの追従が充分でなくても、移動局装置の方向に比較的Ｓ／Ｎの高い送信を行うことができ、移動局装置での受信品質の大幅な劣化を避けることができる。このように、電波の到来方向の急激な変化に対して適切に対応することが可能である。なお、本例では、角度方向の移動速度が速い移動局装置に対して共相等振幅の方式を用いる構成としたが、他の構成例として、主ビーム幅の広い他の方式が用いられてもよい。
具体的な一例として、基地局装置が収容する移動局装置のうち、急激に角度（例えば、方向、方位）を変えるような高速で移動する移動局装置に対してアダプティブアレイアンテナのビーム形成が間に合わないことがあるが、本例の基地局装置では、移動局装置が位置する角度（例えば、方向、方位）の時間変化量が閾値を超える移動局装置に対しては全方位にビームを出すようにすることにより、このような問題を解消することができる。また、本例では、移動局装置が位置する角度（例えば、方向、方位）の時間変化量が閾値を超えた場合に高速であると判断する。
【００５０】
なお、本例の基地局装置では、複素乗算器Ｋ１〜Ｋ（Ｎ−１）の機能や角度変換器Ｌ１〜Ｌ（Ｎ−１）の機能や平均化部１１の機能により受信信号到来角度検出手段が構成されており、レジスタ１２の機能や減算器１３の機能により到来角度時間変化量検出手段が構成されており、判定部１４の機能や送信ウエイト制御部１５の機能や送信ウエイト乗算器Ｍ１〜ＭＮの機能により指向性制御無線通信手段が構成されている。
また、本例の基地局装置では、レジスタ１２の機能により到来角度記憶手段が構成されており、減算器１３の機能により到来角度時間差検出手段が構成されており、判定部１４の機能により到来角度時間変化量判定手段が構成されている。
【００５１】
ここで、図２に示した本例の基地局装置に対する比較例について説明する。
本比較例に係る基地局装置は、例えば、図２に示した本例の基地局装置において、レジスタ１２、減算器１３、判定部１４が備えられずに、送信ウエイト制御部１５が常に同一の方式（例えば、ウィーナー解）で送信ウエイトを生成するような構成及び動作となる。
しかしながら、基地局装置では、複数のアンテナから受信した信号を基に受信信号の到来角度を求めて例えばウィーナー解によって最適な送信ウエイトを決定して信号を送信するに際して、移動局装置が基地局装置の近傍で高速に移動しているような場合には、受信信号の到来角度が急激に変動することがある。本比較例に係る基地局装置では、このようなことが生じると、送信ウエイトの追従が間に合わなくなって、移動局装置の方向に主ビームを向けることができなくなり、場合によっては移動局装置の方向にヌルが向けられて移動局装置の受信品質が大幅に劣化してしまう。
これに対して、本例の基地局装置では、移動局装置の角度方向の移動速度を検出して、検出した移動速度に応じて送信ウエイトを生成する方式を切り替えることにより、移動局装置の高速移動時においても送信ウエイトの追従性を向上させて、移動局装置の受信品質の劣化を抑えることができる。
【００５２】
また、本例の基地局装置に備えられたアダプティブアレイアンテナにおける送信ウエイトの収束速度や、移動局装置からの信号の到来方向の変化速度について説明する。
まず、本例の基地局装置では、ＲＬＳ（Recursive Least Squares）アルゴリズムやＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムなどの推定アルゴリズムを用いて送信ウエイトを決定する。
概略的には、ＲＬＳアルゴリズムでは、式１０に示されるようなｗ１（ｍ）の更新式を用いる。また、誤差信号ｅ１（ｍ）は式１１のように表される。
【００５３】
【数１０】
2005159504.tif 000012
【００５４】
【数１１】
2005159504.tif 000013
【００５５】
また、概略的には、ＬＭＳアルゴリズムでは、式１２に示されるようなｗ２（ｍ）の更新式を用いる。また、誤差信号ｅ２（ｍ）は式１３のように表される。
【００５６】
【数１２】
2005159504.tif 000014
【００５７】
【数１３】
2005159504.tif 000015
【００５８】
ここで、ＲＬＳアルゴリズム、ＬＭＳアルゴリズムの計算量は、Ｎを素子数とすると、それぞれＮ２、Ｎに比例した量となり、この点では、素子数の多いアダプティブアレイアンテナではＬＭＳアルゴリズムを採用するのが現実的である。しかしながら、ＲＬＳでは各要素に対する更新速度が入力信号ベクトルの相関行列Ｒｘｘ−１（ｍ）によって制御されているのに対して、ＬＭＳでは更新速度が誤差信号の大きさによって決定されており、ステップ定数μはウエイトベクトルのどの要素でもどの時点でも一定であるため、収束速度はＲＬＳと比較して劣化する。つまり、ＬＭＳアルゴリズムではステップ定数μの値によって収束の度合いが異なってくる。
【００５９】
また、例えば、移動局装置の基地局装置からの距離によって、到来方向の変化の度合いが異なる。具体例として、移動局装置が基地局装置の角度方向へ時速９０ｋｍ（＝秒速２５ｍ）で移動しているとすると、移動局装置が基地局装置から５ｋｍ離れている場合には、１秒後の到来方向の変化量θ（５ｋｍ）は式１４により表される。
これに対して、移動局装置が基地局装置から１００ｍしか離れていない場合には、１秒後の到来方向の変化量θ（１００ｍ）は式１５により表され、到来方向の変化量がかなり大きくなる。
【００６０】
【数１４】
2005159504.tif 000016
【００６１】
【数１５】
2005159504.tif 000017
【００６２】
また、例えば、あらゆる高速の移動体装置に対して追従性を高めた場合には、他のユーザヘの干渉が大きくなって容量の低下や接続断を招いてしまう可能性がある。このため、一例として、基地局装置の近傍に存在して且つ移動局装置の角度方向への移動速度が速い場合に起こり得る到来方向の変化量を検出した場合にだけ共相等振幅（或いは、オムニ送信）とするような構成とすることが可能である。この構成では、通常は基地局装置の近傍への送信電力は小さくてもよいため、他のユーザヘの干渉が小さく、接続断を招く可能性を低くすることができる。また、本例では、主ビームと移動体装置の方角とが不一致であっても、到来方向の急激な変化を検出しない限りは、ＬＭＳアルゴリズムなどによる送信ウエイトの追従が実現されることが待機される。
【００６３】
なお、一例として、図１に示されるような構成と図２に示されるような構成を組み合わせた基地局装置を実施することもでき、このような基地局装置では、図１を参照して説明したようにプリアンブル信号やプリアンブル信号以外の通信信号に基づく送信ウエイト制御を行うとともに、図２を参照して説明したように高速な移動局装置に対して例えば無指向性パターンによるオムニビーム送信を行うようなことができる。
また、一例として、図１に示される到来角度検出部４としては、図２に示される（Ｎ−１）個の複素乗算器Ｋ１〜Ｋ（Ｎ−１）と（Ｎ−１）個の角度変換器Ｌ１〜Ｌ（Ｎ−１）と１個の平均化部１１から成る部分と同様な処理部を用いて構成することが可能である。
【００６４】
ここで、本発明に係る基地局装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々な装置やシステムとして提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係る基地局装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Read Only Memory）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１実施例に係る基地局装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る基地局装置の構成例を示す図である。
【図３】到来波と行路差との関係の一例を示す図である。
【図４】アダプティブアレイアンテナを備えた基地局装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
Ａ１〜ＡＮ、Ｈ１〜ＨＮ・・アンテナ、  Ｂ１〜ＢＮ、Ｊ１〜ＪＮ・・ＲＦ受信機、  Ｃ１〜ＣＮ・・スライディングコリレータ、  Ｄ１〜ＤＮ・・プリアンブル相関部、  Ｅ１〜ＥＮ・・電力化部、  Ｆ１〜ＦＮ、Ｍ１〜ＭＮ・・送信ウエイト乗算器、  Ｇ１〜ＧＮ、Ｏ１〜ＯＮ・・ＲＦ送信機、  Ｋ１〜Ｋ（Ｎ−１）、８・・複素乗算器、  Ｌ１〜Ｌ（Ｎ−１）・・角度変換器、  １・・逆拡散用符号生成部、  ２・・ピーク判定部、  ３・・プリアンブル到来角度検出部、  ４・・到来角度検出部、  ５、１５、２１・・送信ウエイト制御部、  ６、１６・・送信信号生成部、  ７・・拡散符号生成部、  １１・・平均化部、  １２・・レジスタ、  １３・・減算器、  １４・・判定部、
【図１】
2005159504.tif 000018
【図２】
2005159504.tif 000019
【図３】
2005159504.tif 000020
【図４】
2005159504.tif 000021