(57)【要約】【課題】  報知信号を報知する際のアンテナ指向性が変化する場合でも、端末装置の待ち受け状態を維持させる。【解決手段】  信号処理部１８は、アダプティブアレイアンテナによる送受信処理に必要な信号処理を行う。基地局用アンテナ１４は、無線周波数の信号を送受信処理する。切替部２６は、外部にインターフェースを有し、報知信号を報知する際のアンテナパターンを指向性にするか、無指向性にするかの指示を受けつける。しきい値生成部２８は、切替部２６で受けつけた指示にもとづいて、待ち受けゾーン保持レベルを設定する。また、指向性送信フラグを生成する。情報生成部３０は、しきい値生成部２８で設定した待ち受けゾーン保持レベルと指向性送信フラグを報知信号に設定する。【選択図】        図５
2005176160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
待ち受け状態の端末装置に待ち受け状態の維持を判定させるために、無指向性あるいは所定の指向性のアンテナパターンで、当該端末装置が受信強度を測定すべき報知信号を報知する報知部と、
前記端末装置に対して、前記端末装置が測定した報知信号の受信強度と比較すべきしきい値を通知する通知部と、
前記しきい値を生成する生成部とを備え、
前記報知部は、前記報知信号を指向性のアンテナパターンで報知する場合に、当該指向性を所定の間隔で変更し、
前記生成部は、前記報知信号が無指向性のアンテナパターンで報知される場合のしきい値より、前記報知信号が指向性のアンテナパターンで、かつ当該指向性を所定の間隔で変更しながら報知される場合のしきい値を小さくすることを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記生成部は、前記報知信号が指向性のアンテナパターンで、かつ当該指向性を所定の間隔で変更しながら報知される場合のしきい値として、前記報知信号が無指向性のアンテナパターンで報知される場合のしきい値と同じ値の第１の信号と、前記第１の信号の値を下げる指示を示した第２の信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記通知部は、前記しきい値を前記報知信号に含ませて通知することを特徴とする請求項１または２に記載の基地局装置。
【請求項４】
待ち受け状態中に、基地局装置から報知された報知信号の受信強度を測定する強度測定部と、
前記基地局装置から、前記測定した受信強度と比較すべきしきい値を受けつける受付部と、
前記測定した受信強度と前記受けつけたしきい値にもとづいて、待ち受け状態の維持を判定する判定部とを備え、
前記受付部は、前記基地局装置から、前記受けつけたしきい値を補正すべき指示を受けつけ、
前記判定部は、前記指示を受けつけた場合に、前記受けつけたしきい値を所定の値で補正し、前記測定した受信強度と前記補正したしきい値にもとづいて、待ち受け状態の維持を判定することを特徴とする端末装置。
【請求項５】
前記強度測定部は、前記測定した受信強度を統計処理することを特徴とする請求項４に記載の端末装置。
【請求項６】
前記受付部は、前記報知信号の中に含まれた前記しきい値を受けつけることを特徴とする請求項４または５に記載の端末装置。
【請求項７】
前記受付部は、前記報知信号の中に含まれた前記指示を受けつけることを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の端末装置。
【請求項８】
待ち受け状態の端末装置に、待ち受け状態の維持を判定させるために、当該端末装置が受信強度を測定すべき報知信号を無指向性あるいは所定の指向性のアンテナパターンで報知するステップと、
前記端末装置に、前記端末装置が測定した報知信号の受信強度と比較すべきしきい値を通知するステップとを備え、
前記通知するステップは、前記報知信号が無指向性のアンテナパターンで報知される場合のしきい値より、前記報知信号が指向性のアンテナパターンで、かつ当該指向性を所定の間隔で変更しながら報知される場合のしきい値を小さくして通知することを特徴とする送信方法。
【請求項９】
待ち受け状態中に、基地局装置から報知された報知信号の受信強度を測定するステップと、
前記基地局装置から、前記測定した受信強度と比較すべきしきい値を受けつけるステップと、
前記基地局装置から、前記受けつけたしきい値を補正すべき指示を受けつけるステップと、
前記受けつけた指示に対応した値で前記受けつけたしきい値を補正するステップと、
前記測定した受信強度と前記補正したしきい値にもとづいて、待ち受け状態の維持を判定するステップと、
を備えることを特徴とする受信方法。
【請求項１０】
待ち受け状態の端末装置に待ち受け状態の維持を判定させるために、外部からの指示にもとづいて無指向性あるいはメモリに記憶した指向性のアンテナパターンで、当該端末装置が受信強度を測定すべき報知信号を無線ネットワークを介して報知するステップと、
前記端末装置に、前記端末装置が測定した報知信号の受信強度と比較すべきしきい値をメモリから出力して、無線ネットワークを介して通知するステップと、
前記しきい値を生成して前記メモリに記憶するステップとを備え、
前記報知するステップは、前記報知信号を指向性のアンテナパターンで報知する場合に、当該指向性を所定の間隔で変更するようにメモリに記憶されたデータにもとづいて、アンテナパターンを変更し、
前記生成して前記メモリに記憶するステップは、前記報知信号が無指向性のアンテナパターンで報知される場合のしきい値より、前記報知信号が指向性のアンテナパターンで、かつ当該指向性を所定の間隔で変更しながら報知される場合のしきい値を小さな値で生成して、当該しきい値を記憶することをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１１】
待ち受け状態中に、無線ネットワークを介して、基地局装置から報知された報知信号の受信強度を測定してメモリに記憶するステップと、
前記基地局装置から、無線ネットワークを介して前記記憶した受信強度と比較すべきしきい値を受けつけてメモリに記憶するステップと、
前記記憶した受信強度としきい値にもとづいて、待ち受け状態の維持を判定するステップとを備え、
前記受けつけてメモリに記憶するステップは、前記基地局装置から、無線ネットワークを介して前記記憶したしきい値を補正すべき指示を受けつけ、
前記判定するステップは、前記指示を受け付けた場合に、前記記憶したしきい値をメモリに記憶した値で補正し、前記記憶した受信強度と前記補正したしきい値にもとづいて、待ち受け状態の維持を判定することをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信技術およびに受信技術に関し、特に待ち受け状態を維持するための送信方法およびそれを利用した基地局装置ならびに受信方法およびそれを利用した端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話システムや簡易型携帯電話システムは、ネットワークに接続された基地局装置に、端末装置が接続されて、ネットワークと端末装置間で通信する。さらに、ネットワークには、別の基地局装置も接続されており、複数の基地局装置にそれぞれ接続された複数の端末装置間で通話などの通信が行われる。一方、端末装置は、通話を行っていない間、他の端末装置からの通話の要求、すなわち着呼を待ち受けている（以下、着呼を待ち受けている状態を単に「待ち受け状態」という）。これを端末装置の動作として説明すれば、端末装置は、任意の制御チャネルで同期確立後、待ち受けゾーン選択レベル、グローバル定義情報、ローカル定義情報の待ち受け移行条件を満足すれば、待ち受け状態に移行しているといえる。
【０００３】
待ち受け状態では、予め設定された待ち受けゾーン保持レベルと受信レベルのレベル差を求め、ゾーン移行の有無の判定を行う。ＢＣＣＨを受信し、グローバル定義情報およびローカル定義情報に変化があれば、当該変化内容に応じた動作を行う。ＰＣＨでの着呼受信、端末装置の発呼があった場合には、呼接続動作を行う。すなわち、端末装置が待ち受け状態を維持するために、一般的に端末装置は、基地局装置と通信可能なエリア内に存在することを確認する。
【０００４】
なお、待ち受け状態において、前述のネットワークが端末装置と接続した基地局装置を特定するために、位置登録の動作が必要になるが、端末装置は、新たな待ち受け状態に遷移し、ＬＣＣＨスーパーフレームに対する同期が確立したとき、位置登録シーケンスを起動する。このような位置登録の起動は、最後に位置登録を成功した基地局装置の位置登録情報を記憶していない場合や、最後に位置登録が成功した基地局装置の位置登録情報と現在同期している基地局装置の位置登録情報が異なる場合に行われる。（例えば、非特許文献１参照）。
【特許文献１】社団法人電波産業会，「第二世代コードレス電話システム標準規格」，第３版，ＲＣＲ  ＳＴＤ−２８，社団法人電波産業会，ｐ．７０２−７０３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
端末装置は、待ち受け状態を維持するために前述のごとく、待ち受けゾーン保持レベルと受信レベルを比較するが、当該受信レベルは、基地局装置から報知される報知信号を測定することによって求められる。一般的に、報知信号は、基地局装置を中心としたすべての方向に等しい確率で受信されることが望ましいため、無指向性のアンテナパターンで送信される。一方、通信特性の向上および伝送容量の増加を目的として、複数のアンテナでアンテナパターンを適応的に変化させる基地局装置が開発されている。このような基地局装置から送信される信号のアンテナパターンは、一般的に受信した信号から計算されるため、対応した受信信号のない報知信号では、適応的なアンテナパターンの生成が不可能である。適応的なアンテナパターンではないが、指向性を所定の間隔で自動的に変えながら報知信号を送信すれば、ひとつのアンテナあたりの送信電力を削減でき、装置の低価格化や小型化を可能にする。しかしながら、そのような報知信号を受信する端末装置では、信号の受信レベルが大きく変動するために、受信レベルが待ち受けゾーン保持レベルを下回りやすくなり、待ち受け状態の保持が困難になる。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、受信レベルの変動が大きい場合であっても待ち受け状態を維持する送信方法およびそれを利用した基地局装置ならびに受信方法およびそれを利用した端末装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は、基地局装置である。この装置は、待ち受け状態の端末装置に待ち受け状態の維持を判定させるために、無指向性あるいは所定の指向性のアンテナパターンで、当該端末装置が受信強度を測定すべき報知信号を報知する報知部と、端末装置に対して、端末装置が測定した報知信号の受信強度と比較すべきしきい値を通知する通知部と、しきい値を生成する生成部とを備える。この装置において、報知部は、報知信号を指向性のアンテナパターンで報知する場合に、当該指向性を所定の間隔で変更し、生成部は、報知信号が無指向性のアンテナパターンで報知される場合のしきい値より、報知信号が指向性のアンテナパターンで、かつ当該指向性を所定の間隔で変更しながら報知される場合のしきい値を小さくしてもよい。
【０００８】
「無指向性あるいは所定の指向性のアンテナパターン」は、報知信号を報知する際に選択される必要はなく、どちらか一方、例えば指向性のアンテナパターンのみで報知信号を報知してもよい。
以上の装置により、報知信号を指向性のアンテナパターンで、指向性を所定の間隔で変更しながら報知する場合に、端末装置に対して、しきい値を下げて待ち受け状態を判定させるために、端末装置での待ち受け状態の維持が容易になる。
【０００９】
生成部は、報知信号が指向性のアンテナパターンで、かつ当該指向性を所定の間隔で変更しながら報知される場合のしきい値として、報知信号が無指向性のアンテナパターンで報知される場合のしきい値と同じ値の第１の信号と、第１の信号の値を下げる指示を示した第２の信号を生成してもよい。通知部は、しきい値を報知信号に含ませて通知してもよい。
【００１０】
本発明の別の態様は、端末装置である。この装置は、待ち受け状態中に、基地局装置から報知された報知信号の受信強度を測定する強度測定部と、基地局装置から、測定した受信強度と比較すべきしきい値を受けつける受付部と、測定した受信強度と受けつけたしきい値にもとづいて、待ち受け状態の維持を判定する判定部とを備える。この装置において、受付部は、基地局装置から、受けつけたしきい値を補正すべき指示を受けつけ、判定部は、指示を受けつけた場合に、受けつけたしきい値を所定の値で補正し、測定した受信強度と補正したしきい値にもとづいて、待ち受け状態の維持を判定してもよい。
【００１１】
以上の装置により、指向性のアンテナパターンで、指向性を所定の間隔で変更しながら報知された報知信号を受信する場合に、しきい値を下げてから、報知信号の受信電力と比較するために、待ち受け状態の維持が容易になる。
【００１２】
強度測定部は、測定した受信強度を統計処理してもよい。受付部は、報知信号の中に含まれたしきい値を受けつけてもよい。受付部は、報知信号の中に含まれた指示を受けつけてもよい。
【００１３】
本発明のさらに別の態様は、送信方法である。この方法は、待ち受け状態の端末装置に、待ち受け状態の維持を判定させるために、当該端末装置が受信強度を測定すべき報知信号を無指向性あるいは所定の指向性のアンテナパターンで報知するステップと、端末装置に、端末装置が測定した報知信号の受信強度と比較すべきしきい値を通知するステップとを備える。この方法において、通知するステップは、報知信号が無指向性のアンテナパターンで報知される場合のしきい値より、報知信号が指向性のアンテナパターンで、かつ当該指向性を所定の間隔で変更しながら報知される場合のしきい値を小さくして通知してもよい。
【００１４】
本発明のさらに別の態様は、受信方法である。この方法は、待ち受け状態中に、基地局装置から報知された報知信号の受信強度を測定するステップと、基地局装置から、測定した受信強度と比較すべきしきい値を受けつけるステップと、基地局装置から、受けつけたしきい値を補正すべき指示を受けつけるステップと、受けつけた指示に対応した値で受けつけたしきい値を補正するステップと、測定した受信強度と補正したしきい値にもとづいて、待ち受け状態の維持を判定するステップとを備える。
【００１５】
本発明のさらに別の態様は、プログラムである。このプログラムは、待ち受け状態の端末装置に待ち受け状態の維持を判定させるために、外部からの指示にもとづいて無指向性あるいはメモリに記憶した指向性のアンテナパターンで、当該端末装置が受信強度を測定すべき報知信号を無線ネットワークを介して報知するステップと、端末装置に、端末装置が測定した報知信号の受信強度と比較すべきしきい値をメモリから出力して、無線ネットワークを介して通知するステップと、しきい値を生成してメモリに記憶するステップとを備える。このプログラムにおいて、報知するステップは、報知信号を指向性のアンテナパターンで報知する場合に、当該指向性を所定の間隔で変更するようにメモリに記憶されたデータにもとづいて、アンテナパターンを変更し、生成してメモリに記憶するステップは、報知信号が無指向性のアンテナパターンで報知される場合のしきい値より、報知信号が指向性のアンテナパターンで、かつ当該指向性を所定の間隔で変更しながら報知される場合のしきい値を小さな値で生成して、当該しきい値を記憶してもよい。
【００１６】
本発明のさらに別の態様は、プログラムである。このプログラムは、待ち受け状態中に、無線ネットワークを介して、基地局装置から報知された報知信号の受信強度を測定してメモリに記憶するステップと、基地局装置から、無線ネットワークを介して記憶した受信強度と比較すべきしきい値を受けつけてメモリに記憶するステップと、記憶した受信強度としきい値にもとづいて、待ち受け状態の維持を判定するステップとを備える。このプログラムにおいて、受けつけてメモリに記憶するステップは、基地局装置から、無線ネットワークを介して記憶したしきい値を補正すべき指示を受けつけ、判定するステップは、指示を受け付けた場合に、記憶したしきい値をメモリに記憶した値で補正し、記憶した受信強度と補正したしきい値にもとづいて、待ち受け状態の維持を判定してもよい。
【００１７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、受信レベルの変動が大きい場合であっても待ち受け状態を維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、通信システムとして簡易型携帯電話システムを対象とし、さらに当該通信システムの基地局装置に接続された端末装置が、待ち受け状態になっている場合を想定する。また、本実施例にかかる基地局装置は、複数のアンテナを備えており、端末装置との通話チャネルでアダプティブアレイアンテナ処理を実行する。一方、所定の制御信号を含んだ報知信号は、所定の間隔でアンテナの指向性が変わるように制御されて（以下、このように制御された指向性を「変動指向性」という）、端末装置に報知される。基地局装置は、端末装置が受信レベルを測定すべき報知信号を報知すると共に、測定した受信レベルと比較すべき待ち受けゾーン保持レベルを端末装置に知らせる。
【００２０】
さらに、本実施例に係る基地局装置は、報知信号を変動指向性で報知する場合に、待ち受けゾーン保持レベルを下げる指示を示した指向性送信フラグを送信する。ここで、待ち受けゾーン保持レベルは、基地局装置が報知信号を報知する際のアンテナパターンに関係なく設定されており、具体的には、無指向性のアンテナパターンにあわせて設定されている。さらに、基地局装置が報知信号を変動指向性で報知する場合に、前述のごとく指向性送信フラグも送信し、端末装置に待ち受けゾーン保持レベルを低下させる。一方、端末装置は、以上の動作に対応可能なように構成されており、指向性送信フラグを受信した場合には、待ち受けゾーン保持レベルを低下させてから、測定した報知信号の受信レベルと比較する。その結果、端末装置は、測定した受信レベルが待ち受けゾーン保持レベル以上であれば、待ち受け状態を保持する。
【００２１】
図１は、実施例に係る通信システムと比較されるべき通信システム１００の待ち受け状態の概念を示す。通信システム１００は、基地局装置３４、端末装置１０と総称される第１端末装置１０ａ、第２端末装置１０ｂを含む。
基地局装置３４は、図示しない有線のネットワークと接続されている。また、基地局装置３４は、報知信号を無指向性のアンテナパターンで報知しており、そのアンテナパターンは図に示された待ち受けゾーン４０のごとく略円状に形成される。また、待ち受けゾーン４０は、基地局装置３４から着呼信号を受信可能な範囲を示しており、これは基地局装置３４と通信可能なエリアともいえる。
【００２２】
端末装置１０は、基地局装置３４に無線によって接続されているが、現在通信を行っておらず、待ち受け状態にある。ここで、第１端末装置１０ａは、待ち受けゾーン４０の内部にあり、第２端末装置１０ｂは、待ち受けゾーン４０の外部にあるため、第１端末装置１０ａは、基地局装置３４からの着呼信号を受信できるが、第２端末装置１０ｂは、基地局装置３４からの着呼信号を受信できない。これを具体的に説明すれば、第１端末装置１０ａは、予め基地局装置３４から待ち受けゾーン保持レベルを受信しており、さらに基地局装置３４から受信した報知信号のレベルを測定し、当該測定した受信レベルが待ち受けゾーン保持レベル以上となっている。一方、第２端末装置１０ｂは、予め基地局装置３４から待ち受けゾーン保持レベルを受信しており、さらに基地局装置３４から受信した報知信号のレベルを測定し、当該測定した受信レベルが待ち受けゾーン保持レベルより小さくなっている。
【００２３】
図２は、実施例に係る通信システム１００のフレームフォーマットを示す。ひとつのフレームは、８個のスロット、すなわちチャネルによって構成されており、ここでは、それらを「ＣＨ１」から「ＣＨ８」で示す。また、「ＣＨ１」から「ＣＨ４」は、基地局装置３４から端末装置１０への下り回線のチャネルであり、「ＣＨ５」から「ＣＨ８」は、端末装置１０から基地局装置３４への上り回線のチャネルである。さらに、「ＣＨ２」から「ＣＨ４」と「ＣＨ６」から「ＣＨ８」は、通話を行うための「通話チャネル」であり、通常ひとつの端末装置１０に対して、「ＣＨ２」から「ＣＨ４」のうちのひとつと、「ＣＨ６」から「ＣＨ８」のうちのひとつが割り当てられる。そのため、図２に示したフレームフォーマットでは、３台の端末装置１０が通話可能である。
【００２４】
一方、「ＣＨ１」は、下り回線において端末装置１０に対して報知される報知チャネルであり、所定の制御情報が含まれる。また、「ＣＨ５」は、上り回線においてひとつの端末装置１０からの制御チャネルであり、所定の制御情報等が含まれる。ここで、図１の端末装置１０が待ち受け状態の維持を判定するために、「ＣＨ１」の報知チャネルに割り当てられた報知信号の受信レベルを測定する。さらに、ここでは待ち受けゾーン保持レベルも報知信号に含められて送信されているものとする。
【００２５】
図３は、実施例に係る通信システム１００の報知信号のデータ構造を示す。図示のごとく報知信号は、８オクテットで構成されており、前から順に「エリア情報・情報要素識別子」、「待ち受けゾーン選択レベル」、「待ち受けゾーン保持レベル」、「再発呼型ハンドオーバ処理レベル」、「再発呼型ハンドオーバ先ゾーン選択レベル」、「ＴＣＨ切替型ハンドオーバ処理レベル」、「チャネル切替ＦＥＲしきい値」、「予約」、「エリア情報通知状態番号」を含む。ここでは、本発明と直接関連した「待ち受けゾーン保持レベル」について、説明する。「待ち受けゾーン保持レベル」は、８ビットの信号で構成されており、最大値は「０１１１００１０」に設定され、最小値は「００１０１１００」に設定される。ここで、最大値は「８０ｄＢμＶ」に、最小値は「１０ｄＢμＶ」に、１ｄＢ単位で設定される。基地局装置３４は、報知信号が無指向性のアンテナパターンで報知されるか、変動指向性のアンテナパターンで報知されるかによらずに、「待ち受けゾーン選択レベル」を無指向性のアンテナパターンを想定した値に設定して、報知信号を報知する。
【００２６】
図４（ａ）−（ｂ）は、実施例に係る通信システム１００の待ち受け状態の概念を示す。ここで、図１の基地局装置３４と端末装置１０はそれぞれ丸印で示す。図４（ａ）は、図１と同様に基地局装置３４が報知信号を無指向性のアンテナパターンで報知した場合の待ち受けゾーン４０を示す。図示のごとく待ち受けゾーン４０の内側に存在する端末装置１０は、ほぼ定常的に基地局装置３４からの報知信号を待ち受けゾーン保持レベル以上で受信可能である。図４（ｂ）は、基地局装置３４が報知信号を変動指向性のアンテナパターンで報知した場合の第１待ち受けゾーン４２ａと第２待ち受けゾーン４２ｂを示す。変動指向性は、第１待ち受けゾーン４２ａと第２待ち受けゾーン４２ｂ以外にも別の指向性によって報知信号を報知してもよいが、ここでは、説明の簡略化のために、指向性を前述のふたつに限定するものとする。
【００２７】
基地局装置３４は、任意の時間で第１待ち受けゾーン４２ａのように示した指向性によって報知信号を報知し、別の時間で第２待ち受けゾーン４２ｂのように示した指向性によって報知信号を報知する。図示のごとく、任意の時間で第１待ち受けゾーン４２ａの内側に存在する端末装置１０は、基地局装置３４からの報知信号を待ち受けゾーン保持レベル以上で受信可能である。一方、別の時間で当該端末装置１０は、第２待ち受けゾーン４２ｂの外側になるため、基地局装置３４からの報知信号を待ち受けゾーン保持レベル以上で受信できない。すなわち、変動指向性になれば、受信した報知信号のレベルの変動が大きくなるため、端末装置１０での待ち受け状態の維持が困難になる。一方、図示のごとく変動指向性によって報知信号を報知すれば、ひとつのアンテナあたりの送信電力が小さくなるため、増幅器の小型化等が可能になる。
【００２８】
図５は、実施例に係る基地局装置３４の構成を示す。基地局装置３４は、基地局用アンテナ１４と総称される第１基地局用アンテナ１４ａ、第２基地局用アンテナ１４ｂ、第４基地局用アンテナ１４ｄ、無線部１２と総称される第１無線部１２ａ、第２無線部１２ｂ、第４無線部１２ｄ、信号処理部１８、モデム部２０、ベースバンド部２２、制御部２４、切替部２６、しきい値生成部２８、情報生成部３０を含む。また、信号として、デジタル受信信号２００と総称される第１デジタル受信信号２００ａ、第２デジタル受信信号２００ｂ、第４デジタル受信信号２００ｄ、デジタル送信信号２０２と総称される第１デジタル送信信号２０２ａ、第２デジタル送信信号２０２ｂ、第４デジタル送信信号２０２ｄ、信号処理制御信号２０４、合成信号２０６、分離前信号２０８を含む。
【００２９】
ベースバンド部２２は、ネットワーク３２とのインターフェースであり、通信システム１００で伝送の対象となる情報信号の送受信処理を行う。また、情報信号として報知信号を生成する。また、誤り訂正や自動再送処理がなされてもよいが、ここではこれらの説明を省略する。
【００３０】
モデム部２０は、変調処理として、キャリアを送信したい情報信号で変調して、送信信号を生成するが、ここでは、変調方式として、π／４シフトＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）を対象とする。また、復調処理として、受信信号を遅延検波して、送信された情報信号を再生する。
【００３１】
信号処理部１８は、アダプティブアレイアンテナによる送受信処理に必要な信号処理を行う。また、報知信号を報知する報知チャネルでは、変動指向性のアンテナパターンとなるように信号処理を行う。変動指向性は、例えば、アンテナと垂直な面の３６０°のうち、任意の方向を０°に設定し、さらに１０°単位で３６個の位相を離散的に設定した場合に、３６個の位相のうちのひとつを所定の時間間隔でランダムに選択するようにして実現される。さらに、報知チャネルでは、無指向性のアンテナパターンとなるように信号処理を行う。例えば、第１無線部１２ａのみを有効にして無指向性のアンテナパターンを実現する。なお、変動指向性と無指向性のどちらか一方が、後述の切替部２６で指定される。
【００３２】
無線部１２は、信号処理部１８、モデム部２０、ベースバンド部２２で処理されるベースバンドの信号と無線周波数の信号間の周波数変換処理、増幅処理、ＡＤまたはＤＡ変換処理等を行う。
基地局用アンテナ１４は、無線周波数の信号を送受信処理する。ここでそれぞれのアンテナの指向性は無指向性であるが、これらのアンテナから送信される信号を信号処理部１８で制御するため、アダプティブアレイ処理あるいは変動指向性が実現される。またアンテナ数は４とされる。
【００３３】
制御部２４は、無線部１２、信号処理部１８、モデム部２０、ベースバンド部２２のタイミング等を制御する。
切替部２６は、外部にインターフェースを有し、当該インターフェースを介して、報知信号を報知する際のアンテナパターンを変動指向性にするか、無指向性にするかの指示を受けつける。
【００３４】
しきい値生成部２８は、切替部２６で受けつけた指示にもとづいて、待ち受けゾーン保持レベルを設定する。例えば、無指向性のアンテナパターンで報知する場合には、待ち受けゾーン保持レベルを２０ｄＢμＶに設定し、一方、変動指向性のアンテナパターンで報知する場合には、待ち受けゾーン保持レベルを無指向性の場合と同一の２０ｄＢμＶに設定し、さらに待ち受けゾーン保持レベルを下げる指示を示した指向性送信フラグを生成する。この指向性送信フラグによって３ｄＢ下げられるとすれば、変動指向性のアンテナパターンで報知される場合には、実質的に待ち受けゾーン保持レベルが１７ｄＢμＶ等に相当する。
【００３５】
情報生成部３０は、しきい値生成部２８で設定した待ち受けゾーン保持レベルを図３に示した報知信号に設定する。例えば、しきい値生成部２８で設定した待ち受けゾーン保持レベルが「２０ｄＢμＶ」である場合、図３の待ち受けゾーン保持レベルを「００１１０１０１」に設定する。また、指向性送信フラグが存在する場合、図３の「予約」のうちの１ビットを「１」に設定し、指向性送信フラグが存在しない場合、図３の「予約」のうちの１ビットを「０」に設定する。なお、待ち受けゾーン保持レベルと指向性送信フラグは、報知信号に含まれるのではなく、そのほかの信号によって、端末装置１０によって通知されてもよい。
【００３６】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリのロードされた予約管理機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３７】
図６は、信号処理部１８の構成を示す。信号処理部１８は、合成部５０、受信ウエイトベクトル計算部５６、参照信号生成部５８、受信応答ベクトル計算部６０、分離部６２、送信ウエイトベクトル計算部６６を含み、合成部５０は、乗算部５２と総称される第１乗算部５２ａ、第２乗算部５２ｂ、第３乗算部５２ｃ、第４乗算部５２ｄ、加算部５４を含み、分離部６２は、乗算部６４と総称される第１乗算部６４ａ、第２乗算部６４ｂ、第３乗算部６４ｃ、第４乗算部６４ｄを含む。また、信号として、受信ウエイト信号２１０と総称される第１受信ウエイト信号２１０ａ、第２受信ウエイト信号２１０ｂ、第３受信ウエイト信号２１０ｃ、第４受信ウエイト信号２１０ｄ、受信応答ベクトル信号２１２、送信ウエイト信号２１４と総称される第１送信ウエイト信号２１４ａ、第２送信ウエイト信号２１４ｂ、第３送信ウエイト信号２１４ｃ、第４送信ウエイト信号２１４ｄ、受信ウエイト参照信号２１６、受信応答参照信号２１８を含む。
【００３８】
受信ウエイトベクトル計算部５６は、デジタル受信信号２００と受信ウエイト参照信号２１６から、デジタル受信信号２００の重み付けに必要な受信ウエイト信号２１０を、ＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ  Ｌｅａｓｔ  Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズムやＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズムなどの適応アルゴリズムによって計算する。
【００３９】
乗算部５２は、デジタル受信信号２００を受信ウエイト信号２１０で重み付けし、加算部５４は乗算部５２の出力を加算して、合成信号２０６を出力する。
参照信号生成部５８は、トレーニング期間中は予め記憶したトレーニング信号を受信ウエイト参照信号２１６、受信応答参照信号２１８として出力する。またトレーニング期間後は合成信号２０６を予め規定しているしきい値で判定して、その結果を受信ウエイト参照信号２１６、受信応答参照信号２１８として出力する。なお、判定は硬判定である必要はなく、軟判定でもよい。
【００４０】
受信応答ベクトル計算部６０は、送信信号に対する受信信号の受信応答特性として受信応答ベクトル信号２１２を、デジタル受信信号２００、受信応答参照信号２１８から計算する。受信応答ベクトル信号２１２の計算方法は任意のものでよいが、一例として次に示すように、相関処理にもとづいて実行される。なお、デジタル受信信号２００と受信応答参照信号２１８は、信号処理部１８内からだけではなく、図示しない信号線によって、他のユーザの端末装置１０に対応する信号処理部からも入力されるものとする。第１の端末装置１０に対応するデジタル受信信号２００をｘ１（ｔ）、第２の端末装置１０に対応するデジタル受信信号２００をｘ２（ｔ）と示し、第１の端末装置１０に対応する受信応答参照信号２１８をＳ１（ｔ）、第２の端末装置１０に対応する受信応答参照信号２１８をＳ２（ｔ）と示せば、ｘ１（ｔ）とｘ２（ｔ）は、次の式で示される。
【００４１】
【数１】
2005176160.tif 000003
ここで、ｈｉｊは、第ｉ番目の端末装置１０から第ｊ基地局用アンテナ１４ｊまでの応答特性であり、また雑音は無視する。第１の相関行列Ｒ１は、Ｅをアンサンブル平均として、次の式で示される。
【００４２】
【数２】
2005176160.tif 000004
受信応答参照信号２１８間の第２の相関行列Ｒ２も次の式のように計算される。
【００４３】
【数３】
2005176160.tif 000005
最終的に、第２の相関行列Ｒ２の逆行列と第１の相関行列Ｒ１を乗算し、次の式で示される受信応答ベクトル信号２１２が求められる。
【００４４】
【数４】
2005176160.tif 000006
送信ウエイトベクトル計算部６６は、分離前信号２０８の重み付けに必要な送信ウエイト信号２１４を、受信応答特性である受信ウエイト信号２１０や受信応答ベクトル信号２１２から推定する。送信ウエイト信号２１４の推定方法は、任意とするが、最も簡易な方法として、受信ウエイト信号２１０や受信応答ベクトル信号２１２をそのまま使用すればよい。あるいは、受信処理と送信処理の時間差で生じる伝搬環境のドップラー周波数変動を考慮して、従来の技術によって、受信ウエイト信号２１０や受信応答ベクトル信号２１２を補正してもよい。なお、ここでは、送信ウエイト信号２１４の推定に、受信応答ベクトル信号２１２を使用する。変動指向性を実現する場合は、送信ウエイト信号２１４として予め複数のパターンを用意し、複数のパターンのうちのひとつを周期的に選択する。
【００４５】
乗算部６４は、分離前信号２０８を送信ウエイト信号２１４でそれぞれ重み付けし、デジタル送信信号２０２を出力する。なお、以上の動作におけるタイミングは、信号処理制御信号２０４に従うものとする。
【００４６】
図７は、実施例に係る端末装置１０の構成を示す。端末装置１０は、端末用アンテナ７０、無線部７２、モデム部７４、ベースバンド部７６、検出部７８、判定部８０、測定部８２、制御部８４を含む。
端末用アンテナ７０は、無線周波数の信号を送受信処理する。無線部７２は、モデム部７４、ベースバンド部７６で処理されるベースバンドの信号と無線周波数の信号間の周波数変換処理、増幅処理、ＡＤまたはＤＡ変換処理等を行う。モデム部７４は、変調処理として、キャリアを送信したい情報信号で変調して、送信信号を生成するが、ここでは、変調方式として、π／４シフトＱＰＳＫを対象とする。また、復調処理として、受信信号を遅延検波して、送信された情報信号を再生する。ベースバンド部７６は、端末装置１０と接続したＰＣや、端末装置１０内部のアプリケーションとのインターフェースである。
【００４７】
検出部７８は、受信した報知信号から待ち受けゾーン保持レベルを検出する。また、指向性送信フラグが含まれる場合には、指向性送信フラグも検出する。
測定部８２は、報知信号の受信レベルを測定する。また、必要に応じて、測定した受信レベルに対して、平均等の統計処理を行う。
【００４８】
判定部８０は、検出部７８で指向性送信フラグを検出した場合には、待ち受けゾーン保持レベルを補正して、新たな待ち受けゾーン保持レベルにする。例えば、指向性送信フラグを検出し、待ち受けゾーン保持レベルが「２０ｄＢμＶ」の場合は、新たな待ち受けゾーン保持レベルを「１７ｄＢμＶ」にする。さらに、待ち受けゾーン保持レベルと測定部８２で測定した受信レベルを比較して、受信レベルが待ち受けゾーン保持レベル以上の場合は、待ち受け状態の保持を決定する。当該結果は、制御部８４に出力される。
制御部８４は、無線部７２、モデム部７４、ベースバンド部７６等のタイミング等を制御する。
【００４９】
図８は、基地局装置３４での待ち受けゾーン保持レベル報知の手順を示すフローチャートである。切替部２６で変動指向性あるいは無指向性が設定されているものとする。基地局装置３４は、待ち受けゾーン保持レベルを報知する（Ｓ１０）。切替部２６が変動指向性に設定されていれば（Ｓ１２のＹ）、指向性送信フラグを報知信号に含めて報知する（Ｓ１４）。なお、この場合は報知信号は変動指向性のアンテナパターンで報知されている。
【００５０】
図９は、端末装置１０での待ち受け状態の維持の手順を示すフローチャートである。検出部７８は、待ち受けゾーン保持レベルを検出する（Ｓ２０）。検出部７８が、指向性送信フラグを検出すれば（Ｓ２２のＹ）、判定部８０は、待ち受けゾーン保持レベルを補正してしきい値に決定する（Ｓ２４）。一方、検出部７８が、指向性送信フラグを検出しなければ（Ｓ２２のＮ）、判定部８０は、待ち受けゾーン保持レベルをしきい値に決定する（Ｓ２６）。測定部８２は、報知信号の受信強度を測定する（Ｓ８２）。判定部８０は、受信強度がしきい値以上であれば（Ｓ３０のＹ）、待ち受け状態を維持する（Ｓ３２）。一方、受信強度がしきい値以上でなければ（３０のＮ）、待ち受け状態を解除する（Ｓ３４）。
【００５１】
本発明の実施例によれば、報知信号の指向性を所定の間隔で変更しながら報知する場合であっても、報知信号の受信レベルの比較対象となるためのしきい値を指向性送信フラグによって低下させるために、待ち受け状態の維持が容易になる。また、基地局装置は、報知信号を複数のアンテナで所定の指向性によって送信するために、ひとつのアンテナあたりの送信電力を小さくできる。
【００５２】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５３】
本発明の実施例において、通信システム１００として、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）にもとづいた簡易型携帯電話システムに適用した。しかしながらこれに限らず例えば、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）にもとづいた第３世代携帯電話システムやその他の無線通信システムに適用してもよい。本変形例によれば、さまざまな無線通信システムに本発明を適用できる。つまり、所定の報知信号によって、待ち受け状態の維持が判定されればよい。
【００５４】
本発明の実施例において、基地局装置３４が報知信号を変動指向性によって送信する場合に、待ち受けゾーン保持レベルを無指向性の場合と同一の値に設定して、指向性送信フラグを別途送信した。しかしながらこれに限らず例えば、待ち受けゾーン保持レベルを無指向性の場合より小さい値に設定して送信してもよい。この場合、指向性送信フラグの送信は不要である。本変形例によれば、端末装置１０の機能の変更が不要となる。つまり、測定した受信レベルと比較するためのしきい値の値が小さくなればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施例に係る通信システムと比較されるべき通信システムの待ち受け状態の概念を示す図である。
【図２】実施例に係る通信システムのフレームフォーマットを示す図である。
【図３】実施例に係る通信システムの報知信号のデータ構造を示す図である。
【図４】図４（ａ）−（ｂ）は、実施例に係る通信システムの待ち受け状態の概念を示す図である。
【図５】実施例に係る基地局装置の構成を示す図である。
【図６】図５の信号処理部の構成を示す図である。
【図７】実施例に係る端末装置の構成を示す図である。
【図８】図５による待ち受けゾーン保持レベル報知の手順を示すフローチャートである。
【図９】図７による待ち受け状態の維持の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１０  端末装置、  １２  無線部、  １４  基地局用アンテナ、１８  信号処理部、  ２０  モデム部、  ２２  ベースバンド部、  ２４  制御部、  ２６  切替部、  ２８  しきい値生成部、  ３０  情報生成部、  ３２  ネットワーク、  ３４  基地局装置、  ４０  待ち受けゾーン、  ４２  待ち受けゾーン、  ５０  合成部、  ５２  乗算部、  ５４  加算部、  ５６  受信ウエイトベクトル計算部、  ５８  参照信号生成部、  ６０  受信応答ベクトル計算部、  ６２  分離部、  ６４  乗算部、  ６６  送信ウエイトベクトル計算部、  ７０  端末用アンテナ、  ７２  無線部、  ７４  モデム部、  ７６  ベースバンド部、  ７８  検出部、  ８０  判定部、  ８２  測定部、  ８４  制御部、  １００  通信システム、  ２００  デジタル受信信号、  ２０２  デジタル送信信号、  ２０４  信号処理制御信号、  ２０６  合成信号、  ２０８  分離前信号、  ２１０  受信ウエイト信号、  ２１２  受信応答ベクトル信号、  ２１４  送信ウエイト信号、  ２１６  受信ウエイト参照信号、  ２１８  受信応答参照信号。
【図１】
2005176160.tif 000007
【図２】
2005176160.tif 000008
【図３】
2005176160.tif 000009
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005176160.tif 000013
【図８】
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【図９】
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