(57)【要約】【課題】  送受信ダイバーシチ端末の受信動作の安定を図る。【解決手段】  基地局装置２００は送受信ダイバーシチ端末と無線通信するに際し、端末装置の送信信号から、端末装置のアンテナ数に応じた受信応答ベクトル信号を選択的に抽出し、そのうち時間的に新しいものを「第１受信応答ベクトル」として、また時間的に古いものを「第２受信応答ベクトル」として端末装置毎に管理記憶する。そして、送信対象となる端末装置の「第１受信応答ベクトル」に対しては、送信利得を大きくして指向性を振り向け、一方、同端末装置の「第２受信応答ベクトル」と他の端末装置の「第１受信応答ベクトル」、「第２受信応答ベクトル」に対しては送信利得を小さくして指向性を抑える旨の送信ウエイト信号を生成する。【選択図】        図４
2005167921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを有した通信対象の端末装置から受信した信号をもとに所定の間隔で受信応答係数を算出する受信応答係数算出部と、
前記受信応答係数算出部で算出した複数の受信応答係数を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶した複数の受信応答係数を反映して、前記通信対象の端末装置に対する送信応答係数を算出する送信応答係数算出部とを備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記記憶部に記憶した複数の受信応答係数のうち、前記算出した受信応答係数に近い受信応答係数を前記算出した受信応答係数によって書き換える選択更新制御部を更に備えることを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
【請求項３】
前記送信応答係数算出部は、前記選択更新制御部で書き換えた受信応答係数で実現されるべき方向への利得を大きく、且つ前記選択更新制御部で書き換えなかった受信応答係数で実現されるべき方向への利得を小さくするような送信応答係数を算出することを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
【請求項４】
前記受信応答係数算出部は、空間多重で接続すべき他の端末装置から受信した信号をもとに所定の間隔で当該他の端末装置に対する受信応答係数も算出し、
前記記憶部は、受信応答係数算出部で算出した前記他の端末装置に対する受信応答係数も記憶し、
前記送信応答係数算出部は、前記記憶部に記憶した他の端末装置に対する受信応答係数も反映して、前記通信対象の端末装置に対する送信応答係数を算出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記送信応答係数算出部は、前記選択更新制御部で書き換えた受信応答係数で実現されるべき方向への利得を大きく、且つ前記選択更新制御部で書き換えなかった受信応答係数、及び他の端末装置の受信応答係数それぞれで実現されるべき方向への利得を小さくするような送信応答係数を算出することを特徴とする請求項４記載の基地局装置。
【請求項６】
前記送信応答係数算出部は、前記記憶部に記憶された受信応答係数のうち、他の端末装置との相関が小さくなる受信応答係数を第１受信応答係数と、
前記第１受信応答係数以外の前記記憶部の受信応答係数を第２受信応答係数として選択する受信応答係数選択部と、
第１受信応答係数で実現されるべき方向への利得を大きく、且つ第２受信応答係数で実現されるべき方向への利得を小さくするような送信応答係数を算出する算出部と、
を更に含むことを特徴とする請求項４記載の基地局装置。
【請求項７】
複数の受信用アンテナを有してダイバーシチ処理を行う端末装置に、信号を送信する基地局装置であって、
前記端末装置の受信用アンテナに対する指向性情報を記憶する指向性情報記憶部と、
前記指向性情報に基づいて、アダプティブアレイ処理を行い、前記端末装置の受信用アンテナに対する送信指向性制御を行うアダプティブアレイ処理部と、
前記アダプティブアレイ処理に基づいて、前記端末装置に信号を送信するためのアダプティブアレイアンテナ部とを備え、
前記端末装置に信号を送信する際、端末装置の受信用アンテナのうちの所望のアンテナに対する送信利得を大きくし、その他の受信用アンテナに対する送信利得を小さくすることを特徴とした基地局装置。
【請求項８】
複数のアンテナを有した通信対象の端末装置から受信した信号をもとに所定の間隔で受信応答係数を算出し、
当該算出した複数の受信応答係数を、前記通信対象の端末装置の有するアンテナの数以上の過去に算出した受信応答係数が記憶されたメモリに記憶し、
前記メモリに記憶した複数の受信応答係数を反映して、前記通信対象の端末装置に対する送信応答係数を算出することを特徴とする無線通信方法。
【請求項９】
複数のアンテナを有した通信対象の端末装置と他の通信端末から受信した信号をもとに所定の間隔で、それぞれの受信応答係数を算出し、
当該算出した複数の受信応答係数を、前記通信対象の端末装置と前記他の通信端末それぞれにアンテナ数以上の過去に算出した受信応答係数が記憶されたメモリに記憶し、
前記メモリに記憶した通信対象の端末装置と他の端末装置、それぞれ複数の受信応答係数を反映して、前記通信対象の端末装置に対する送信応答係数を算出することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１０】
無線ネットワークを介して接続する、複数のアンテナを有した通信対象の端末装置から受信した信号をもとに所定の間隔で受信応答係数を算出するステップと、
前記算出した複数の受信応答係数を、前記通信対象の端末装置のアンテナ数以上の過去に算出した受信応答係数が記憶されたメモリに記憶するステップと、
前記メモリに記憶した複数の受信応答係数を反映して、前記通信対象の端末装置に対する送信応答係数を算出するステップと
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】
無線ネットワークを介して空間多重で接続する、複数のアンテナを有した通信対象の端末装置と他の通信端末から受信した信号をもとに所定の間隔で、それぞれの受信応答係数を算出するステップと、
前記算出した複数の受信応答係数を、前記通信対象の端末装置と前記他の通信端末それぞれにアンテナ数以上の過去に算出した受信応答係数が記憶されたメモリに記憶するステップと、
前記メモリに記憶した通信対象の端末装置と他の端末装置、それぞれ複数の受信応答係数を反映して、前記通信対象の端末装置に対する送信応答係数を算出するステップ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、無線電波を利用した無線通信技術に関し、特に、基地局装置から端末装置への無線通信方法およびそれを利用した基地局装置に関する。 
【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が普及し、多くのユーザによって使用されている。これらのシステムにおいて、端末装置は、基地局装置から割当てられたチャネルで所定のデータを通信する。また、ひとつの基地局装置は、複数のチャネルをそれぞれ端末装置に割当て、これらの端末装置を多重化する。特に、携帯電話システムや簡易型携帯電話システムでは、一般的に多重化技術としてＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式が使用されている。ＴＤＭＡ方式は、時間軸を、タイムスロットと呼ぶ所定時間で分割し、各ユーザに割当てて多重化する方式である。
【０００３】
また、基地局装置あたりのデータ伝送容量をより高めるために、ＴＤＭＡ方式に加えて、空間の分割にもとづいたＳＤＭＡ（Ｓｐａｃｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式によっても端末装置を多重化する技術が検討されている。ＳＤＭＡ方式では、基地局装置は、複数の端末装置に対し同一の周波数とタイミングのタイムスロットを割当てて多重化する。
【０００４】
このＳＤＭＡ方式による多重は、一般的にアダプティブアレイアンテナに基づいたアンテナの指向性の制御によってなされている。
【０００５】
端末装置から送信された上り信号は、基地局装置のアレイアンテナにより受信され、アダプティブアレイ処理により受信指向性を伴って分離抽出される。また、基地局装置から端末装置への下り信号は、受信信号から抽出した指向性情報をもとに生成され、送信指向性を持って送信される。
【０００６】
この送信指向性の制御は、端末装置毎に行われ、所定の端末装置から受信した信号の到来波方向には、指向性を強くするために送信利得を増大させ、一方、他の端末装置から受信した信号の到来波方向には、指向性を抑えるために送信利得を減衰させて送信する。これにより、同一スロット、同一周波数においても、端末装置の空間的な分離・多重が可能となり、基地局あたりのデータ伝送容量を向上させることが可能となる。
【特許文献１】特開２００２−０４３９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、端末装置としては、様々な環境下でより安定した通信を行うことを目的に、送受信でダイバーシチ動作を行うものが提案されつつある。
【０００８】
この送受信ダイバーシチ端末は、一般的に基地局装置からの信号を複数の端末アンテナで受信し、受信電力の大きいアンテナを選択してその受信信号を処理すると共に、基地局装置に対する上り回線も、選択した端末アンテナから送信するよう動作することで、より状況の良い伝送路での通信を行い、その安定性の向上を図るものである。
【０００９】
しかしながら、この送受信ダイバーシチ端末を、前述のアダプティブアレイ処理を行う基地局装置と接続した場合、基地局装置は、端末装置が複数のアンテナを切替えて送信を行っていることが認識出来ず、端末装置のアンテナ切替は、到来方向の変動との認識になる。
【００１０】
また、基地局装置から端末装置への下り回線の信号については、アダプティブアレイ処理により指向性の制御がなされて送信されるが、その制御は、端末装置毎に、所定の端末装置から受信した信号の到来波方向には、指向性を強くするために送信利得を増大させ、一方、他の端末装置から受信した信号の到来波方向には、指向性を抑えるために送信利得を減衰させて送信するという処理を行うため、端末装置の送信を行わなかったアンテナ、すなわち基地局装置が認識していないアンテナに対しては、何ら指向性の制御がなされない。
【００１１】
このため、端末装置が送信に用いなかったアンテナには、他の端末装置に対する送信利得が抑えられることなく振り向けられ、端末装置は、他の端末向けの同一周波数の信号を、自端末装置向けの信号と重畳して受信することになる。
【００１２】
発明者はこうした状況を認識して、本発明をなしたものであり、その目的は、空間多重を行う無線通信システムで、送受信ダイバーシチ端末の受信性能の劣化を防止する無線通信方法、およびそれを利用した基地局装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のある態様は、基地局装置である。
【００１４】
この装置は、複数のアンテナを有した通信対象の端末装置から受信した信号をもとに所定の間隔で受信応答係数を算出する受信応答係数算出部と、受信応答係数算出部で算出した複数の受信応答係数を記憶する記憶部と、記憶部に記憶した複数の受信応答係数を反映して、通信対象の端末装置に対する送信応答係数を算出する送信応答係数算出部とを備える。  なお、送信応答係数算出部は、選択更新制御部で書き換えた受信応答係数で実現されるべき方向への利得を大きく、且つ選択更新制御部で書き換えなかった受信応答係数で実現されるべき方向への利得は小さくするようにする送信応答係数を算出してもよい。
【００１５】
そして、記憶部に記憶した複数の受信応答係数のうち、算出した受信応答係数に近い受信応答係数を前記算出した受信応答係数によって書き換える選択更新制御部を更に備えても良い。
【００１６】
以上の構成により、基地局装置は、端末装置が備える複数のアンテナに応じた受信応答係数を、書き換えの順、すなわち新旧の順とともに記憶管理し、その受信応答係数を反映させて端末装置への送信応答係数を生成するので、基地局装置からの信号を受信する端末装置においては、最新の送信に用いた端末アンテナでは大きな電力で信号が受信され、一方、過去に送信に用いた端末アンテナでは信号が小さな電力で信号が受信されることになり、明確なアンテナ選択による安定した通信を行うことができる。
【００１７】
また、受信応答係数算出部は、空間多重で接続すべき他の端末装置から受信した信号をもとに所定の間隔で他の端末装置に対する受信応答係数も算出し、記憶部は、受信応答係数算出部で算出した他の端末装置に対する受信応答係数も記憶し、送信応答係数算出部は、記憶部に記憶した他の端末装置に対する受信応答係数も反映して、通信対象の端末装置に対する送信応答係数を算出してもよい。
【００１８】
なお、送信応答係数算出部は、選択更新制御部で書き換えた受信応答係数で実現されるべき方向への利得を大きく、且つ前記選択更新制御部で書き換えなかった受信応答係数、及び他の端末装置の受信応答係数それぞれで実現されるべき方向への利得は小さくするようにする送信応答係数を算出してもよい。
【００１９】
以上の構成により、基地局装置は、複数のアンテナを備えた端末装置を空間多重により他の端末装置と多重して接続する場合、接続すべき端末装置においては、最新の送信に用いた端末アンテナでは所望の信号が大きな電力で受信され、一方、過去に送信に用いた端末アンテナでは所望波、および他の端末装置からの干渉波ともが小さな電力で受信され、所望波と干渉波の合成による誤ったダイバーシチ選択が抑制されて安定した通信を行うことができる。
【００２０】
さらに、送信応答係数算出部は、記憶部に記憶された受信応答係数のうち、他の端末装置との相関が小さくなる受信応答係数を第１受信応答係数と、記憶部の他の受信応答係数を複数の第２受信応答係数として選択する受信応答係数選択部と、第１受信応答係数で実現されるべき方向への利得を大きく、且つ第２受信応答係数で実現されるべき方向への利得は小さくするようにする送信応答係数を算出する算出部とを更に含んでも良い。
【００２１】
以上の構成により、基地局装置は、複数のアンテナを備えた端末装置を、空間多重により他の端末装置と同時に接続する場合、空間多重する端末装置間での相関が小さい伝送路を選択され、多重分離の安定度向上による安定した通信を行うことができる。
【００２２】
この装置は、複数のアンテナを有した端末装置と信号を送受信する基地局装置であって、
前記複数のアンテナのうちのいずれかのアンテナに対する送信利得を大きくすることを特徴としてもよい。
【００２３】
以上の構成により、基地局装置は、複数のアンテナを備えた端末装置と信号を送受信するに際し、複数のアンテナのうちのいずれかのアンテナに対して送信利得を大きくするため、端末装置側では、より安定した通信を行うことができる。
【００２４】
さらに、この装置は、複数の受信用アンテナを有しダイバーシチ処理を行う端末装置に、信号を送信する基地局装置であって、端末装置の受信用アンテナに対する指向性情報を記憶する指向性情報記憶部と、指向性情報に基づいて、アダプティブアレイ処理を行い、端末装置の受信用アンテナに対する送信指向性制御を行うアダプティブアレイ処理部と、アダプティブアレイ処理に基づいて、前記端末装置に信号を送信するためのアダプティブアレイアンテナ部とを備え、端末装置に信号を送信する際、端末装置の受信用アンテナのうちの所望のアンテナに対する送信利得を大きくし、その他の受信用アンテナに対する送信利得を小さくしてもよい。
【００２５】
以上の構成により、基地局装置は、基地局装置から見た端末装置の受信用アンテナに対する指向性情報を記憶し、端末装置に信号を送信する際には、その指向性情報を基にしたアダプティブアレイ処理で、端末装置の有する複数の受信用アンテナのうち、受信を所望するアンテナに対しては送信利得を大きくし、その他のアンテナに対しては送信利得を小さくするので、端末装置は安定したダイバーシチ処理を行うことができ、より安定した通信を実現できる。
【００２６】
本発明のある態様は、無線通信方法である。
【００２７】
この方法は、複数のアンテナを有した通信対象の端末装置から受信した信号をもとに所定の間隔で受信応答係数を算出し、算出した複数の受信応答係数を、通信対象の端末装置の有するアンテナの数以上記憶し、メモリに記憶した複数の受信応答係数を反映して、通信対象の端末装置に対する送信応答係数を算出する。
【００２８】
本発明の別の態様も、無線通信方法である。
【００２９】
この方法は、複数のアンテナを有した通信対象の端末装置と他の通信端末から受信した信号をもとに所定の間隔で、それぞれの受信応答係数を算出し、算出した複数の受信応答係数を、通信対象の端末装置と他の通信端末それぞれにアンテナ数以上記憶し、メモリに記憶した通信対象の端末装置と他の端末装置、それぞれ複数の受信応答係数を反映して、通信対象の端末装置に対する送信応答係数を算出する。
【００３０】
本発明のさらに別の態様は、プログラムである。
【００３１】
このプログラムは、無線ネットワークを介して接続する、複数のアンテナを有した通信対象の端末装置から受信した信号をもとに所定の間隔で受信応答係数を算出するステップと、算出した複数の受信応答係数を、通信対象の端末装置のアンテナ数以上、メモリに記憶するステップと、メモリに記憶した複数の受信応答係数を反映して、通信対象の端末装置に対する送信応答係数を算出するステップとを含む。
【００３２】
本発明のさらに別の態様も、プログラムである。
【００３３】
このプログラムは、無線ネットワークを介して空間多重で接続する、複数のアンテナを有した通信対象の端末装置と他の通信端末から受信した信号をもとに所定の間隔で、それぞれの受信応答係数を算出するステップと、算出した複数の受信応答係数を、通信対象の端末装置と他の通信端末それぞれにアンテナ数以上、メモリに記憶するステップと、メモリに記憶した通信対象の端末装置と他の端末装置、それぞれ複数の受信応答係数を反映して、通信対象の端末装置に対する送信応答係数を算出するステップとを含む。
【００３４】
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】
【００３５】
本発明によれば、送受信ダイバーシチ端末の受信性能の劣化を防止する無線通信方法およびそれを利用した基地局装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本実施の形態は、送受信でダイバーシチ処理を行う端末装置と、アダプティブアレイ処理を行う基地局装置とを接続して、ＳＤＭＡによってチャネルを多重化する通信システムに関し、端末装置の送受信ダイバーシチ処理により発生する端末装置の受信性能の劣化を防止するために、受信応答係数としての受信応答ベクトルを、端末装置のアンテナ数以上管理し、その管理情報を用いて送信信号の指向性制御を行う基地局装置に関する。
【００３７】
以下、簡易型携帯電話システムを例に、詳細を説明する。
【００３８】
図１は、本実施の形態に係る通信システム１０を示す。通信システム１０は、第１の端末装置１００、第２の端末装置１０４、基地局装置２００、ネットワーク３００を含む。
【００３９】
また、第１の端末装置１００は、端末アンテナ１０２と総称される第１端末アンテナ１０２ａ、第２端末アンテナ１０２ｂを含み、第２の端末装置１０４は、端末アンテナ１０６と総称される第１端末アンテナ１０６ａ、第２端末アンテナ１０６ｂを含み、基地局装置２００は、基地局アンテナ２０２と総称される第１基地局アンテナ２０２ａ、第２基地局アンテナ２０２ｂ、第３基地局アンテナ２０２ｃ、第４基地局アンテナ２０２ｄを含む。
【００４０】
第１の端末装置１００は、ユーザが携帯して使用する端末装置で、送受信にダイバーシチ機能を備えている。この送受信におけるダイバーシチ機能は、基地局装置２００からの信号を２つの端末アンテナ１０２ａと１０２ｂで受信し、受信電力の大きいほうのアンテナを選択してその受信信号を処理すると共に、基地局装置２００に対する上り回線も、選択した端末アンテナから送信するよう動作する。なお、ここでは、通信システム１０として、簡易型携帯電話システムを想定するため、第１の端末装置１００および第２の端末装置１０４は基地局装置２００から割当てられたチャネルで通信する。
【００４１】
基地局装置２００は、第１の端末装置１００や第２の端末装置１０４にチャネルを割当て、無線通信を行う基地局装置である。基地局装置２００は、複数の基地局アンテナ２０２にもとづくアダプティブアレイ処理によって、アンテナの指向性を制御し、複数の端末装置、例えば第１の端末装置１００と第２の端末装置１０４とをＳＤＭＡで多重化する。
【００４２】
さらに、基地局装置２００は、ネットワーク３００とも接続する。
【００４３】
図２は、基地局装置２００によって割り当てられる無線チャネルの構造を示す。ここでは、ＳＤＭＡチャネルによる空間軸の多重度を２、非ＳＤＭＡチャネルによる時間軸の多重度、すなわちタイムスロット数を４としており、その中に制御チャネルとは別に、チャネル（２，１）からチャネル（４，２）の合計６つの通話チャネルを配置している。また、ひとつのチャネルには、ひとつの端末装置が割当てられる。なお、図２は、上り回線あるいは下り回線のいずれか一方を示し、他方も同一の配置となっている。
【００４４】
図３は、本実施の形態で使用されるバーストフォーマットの一例として、簡易型携帯電話システムのバーストフォーマットを示す。このバーストフォーマットは、図２のチャネルの信号に相当する。バーストの先頭から４シンボルの間に、タイミング同期に使用するためのプリアンブルが、それに続く８シンボルの間に、ユニークワードが配置されている。プリアンブルとユニークワードは、基地局装置２００にとって既知であるため、後述のトレーニング信号として使用可能である。
【００４５】
図４は、基地局装置２００の構造を示す。
【００４６】
基地局装置２００は、無線部４０２と総称される第１無線部４０２ａ、第２無線部４０２ｂ、第３無線部４０２ｃ、第４無線部４０２ｄと、無線信号処理部４０４、回線インタフェース部４１２、制御部４１４とを含み、無線信号処理部４０４は、アレイ処理部４０６、復調部４０８、変調部４１０を含む。また、信号として受信デジタル信号４０と総称される第１受信デジタル信号４０ａ、第２受信デジタル信号４０ｂ、第３受信デジタル信号４０ｃ、第４受信デジタル信号４０ｄ、送信デジタル信号４２と総称される第１送信デジタル信号４２ａ、第２送信デジタル信号４２ｂ、第３送信デジタル信号４２ｃ、第４送信デジタル信号４２ｄ、合成信号４４、合成信号７０、分離前信号４６、分離前信号７６を含む。
【００４７】
無線部４０２は、後述の無線信号処理部４０４で処理されるベースバンドの信号と無線周波数の信号との間での周波数変換処理、増幅処理、およびＡＤまたはＤＡ変換処理等を行う。受信動作では、基地局アンテナ２０２と無線部４０２を介して受信した信号をベースバンドの信号に変換して受信デジタル信号４０を出力し、送信動作では、ベースバンドの送信デジタル信号４２を無線周波数の信号に変換して出力する。ここでは、簡易型携帯電話システムを想定するため、無線周波数を１．９ＧＨｚ帯とする。
【００４８】
アレイ処理部４０６は、アダプティブアレイアンテナ信号処理を行う。ここでは、ＳＤＭＡを可能にするため、端末装置毎を対象としたアダプティブアレイ信号処理を実行する。詳細は、後述の図５にて説明する。
【００４９】
復調部４０８は、アレイ処理部４０６で処理された端末装置毎の受信信号である合成信号４４、７０を入力し、復調処理を行って情報信号の再生を行う。
【００５０】
変調部４１０は、送信すべき情報信号を変調し、端末装置毎の送信信号である分離前信号４６、７６を生成する。
【００５１】
なお、復調部４０８、および変調部４１０は、端末装置ごとに機能し、用いる変調方式は、π／４シフトＱＰＳＫとする。
【００５２】
回線インタフェース部４１２は、ネットワーク３００とのインタフェースである。ここでは、ネットワーク３００は、ＩＳＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）とする。
【００５３】
制御部４１４は、基地局装置２００全体の動作タイミングを制御するとともに、無線信号処理部４０４と回線インタフェース部４１２の制御を行う。具体的には、無線信号処理部４０４に対しては、端末装置への無線チャネルの割当や、端末ＩＤ，機能情報の交換など、無線プロトコルの処理を行うとともに、端末ＩＤや使用スロット番号などの管理情報を受信応答ベクトル選択処理部５２０を介して記憶部５２２へ格納する。また、回線インタフェース部４１２に対しては、ネットワーク３００への呼接続動作の開始や停止を指示するとともに、回線インタフェース部４１２を介し、図示しないセンタ設備との情報交換を行う。
【００５４】
図５は、アレイ処理部４０６の構造を示す。
【００５５】
アレイ処理部４０６は、アダプティブアレイアンテナ信号処理を行う処理部であり、ＳＤＭＡを可能にするため、個々の端末装置を対象にしたアダプティブアレイ信号処理を実行する。具体的には、例えば、第１信号処理部５０２が第１の端末装置１００を対象に、また第２信号処理部５４０が第２の端末装置１０４を対象にした信号処理を実行する。なお、本実施例では、接続対象となる端末装置を、２台として説明するが、これに限るものではない。より多くの端末装置に対しては、図５には図示していないが、第１信号処理部５０２と同様の構成を備える処理部を別途備えることで対応可能である。
【００５６】
以下に詳細を説明する。
【００５７】
アレイ処理部４０６は、第１信号処理部５０２、第２信号処理部５４０、受信応答ベクトル選択処理部５２０、記憶部５２２、加算部５５０と総称される第１加算部５５０ａ、第２加算部５５０ｂ、第３加算部５５０ｃ、第４加算部５５０ｄを含む。
【００５８】
また、第１信号処理部５０２は、合成部５０４、受信ウエイトベクトル計算部５１０、参照信号生成部５１２、受信応答ベクトル計算部５１４、分離部５３０、送信ウエイトベクトル計算部５３２を含み、合成部５０４は、乗算部５０６と総称される第１乗算部５０６ａ、第２乗算部５０６ｂ、第３乗算部５０６ｃ、第４乗算部５０６ｄ、加算部５０８を含み、分離部５３０は、乗算部５３８と総称される第１乗算部５３８ａ、第２乗算部５３８ｂ、第３乗算部５３８ｃ、第４乗算部５３８ｄを含む。また、信号として受信ウエイト信号５０と総称される第１受信ウエイト信号５０ａ、第２受信ウエイト信号５０ｂ、第３受信ウエイト信号５０ｃ、第４受信ウエイト信号５０ｄ、受信ウエイト参照信号５２、受信応答参照信号５４、受信応答ベクトル信号５６、選択後受信応答ベクトル信号５８、送信ウエイト信号６０と総称される第１送信ウエイト信号６０ａ、第２送信ウエイト信号６０ｂ、第３送信ウエイト信号６０ｃ、第４送信ウエイト信号６０ｄ、第１端末送信デジタル信号６２と総称される第１端末第１送信デジタル信号６０ａ、第１端末第１送信デジタル信号６０ｂ、第１端末第１送信デジタル信号６０ｃ、第１端末第１送信デジタル信号６０ｄを含む。なお、第２信号処理部５４０の構成については、第１信号処理部５０２と同様であるため、説明を省略する。
【００５９】
受信ウエイトベクトル計算部５１０は、受信デジタル信号４０と受信ウエイト参照信号５２から、受信デジタル信号４０の重み付けに必要な受信ウエイト信号５０を算出する計算部である。具体的な計算の方法としては、例えば、所望のアレイ応答である受信ウエイト参照信号５２と、受信デジタル信号４０に受信ウエイト信号５０で重み付けを行った算出値との誤差信号が最小になるように、最適な受信ウエイト信号を得る最小２乗誤差法（ＭＭＳＥ：Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ）を基に、その最適化アルゴリズムとして提案されている、ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズムや、ＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ  Ｌｅａｓｔ  Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズムにより計算する。
【００６０】
乗算部５０６は、受信デジタル信号４０を受信ウエイト信号５０で重み付けし、また、加算部５０８は乗算部５０６の各出力を加算して、合成信号４４を出力する。
【００６１】
参照信号生成部５１２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５２、受信応答参照信号５４として出力する。なお、このトレーニング期間中のトレーニング信号としては、図３に示したプリアンブルとユニークワードが使用可能である。一方、トレーニング期間後は、合成信号４４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５２、受信応答参照信号５４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。
【００６２】
受信応答ベクトル計算部５１４は、第１の端末装置１００から受信した信号の受信応答特性として受信応答ベクトル信号５６を、受信デジタル信号４０と受信応答参照信号５４とから計算する。受信応答ベクトル信号５６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。
【００６３】
なお、受信デジタル信号４０と受信応答参照信号５４は、第１信号処理部５０２内からだけではなく、図示しない信号線によって、他のユーザの第２の端末装置１０４に対応する第２信号処理部５４０からも入力されるものとする。
【００６４】
基地局アンテナ２０２にて受信され、無線部４０２で周波数変換処理やＡＤ変換された受信信号は、受信デジタル信号４０として、各アンテナごとに次の式ｘｊ（ｔ）にて示される（ｊは基地局アンテナの番号を示す）。
【００６５】
【数１】
2005167921.tif 000003
ここで、ｈｋｊはｊ番目の基地局アンテナで受信されたｋ番目の端末装置からの信号の応答係数を、また、ｎｊ（ｔ）はｊ番目の基地局アンテナで受信した信号に含まれる雑音を示す。なお、Ｓｋ（ｔ）はｋ番目の端末装置が送信し基地局装置で受信した信号を示す。
【００６６】
さて、上記の各基地局アンテナにおける受信デジタル信号４０をベクトルで表記すると次の式となる。
【００６７】
【数２】
2005167921.tif 000004
ここで、〔  〕Ｔは〔  〕の転置を示し、また、Ｘ（ｔ）は入力信号ベクトル、Ｈｋはｋ番目の端末装置からの受信信号の応答係数ベクトル（ｋ＝１，２）、Ｎ（ｔ）は雑音ベクトルを示す。
【００６８】
上記の式において、Ｓ１（ｔ）およびＳ２（ｔ）は、アダプティブアレイ処理によるユーザ信号の分離により既知となることから、例えば、１番目の端末装置からの信号Ｓ１（ｔ）を掛け合わせてアンサンブル平均（時間平均）をとると次の式になる。
【００６９】
【数３】
2005167921.tif 000005
ここで、Ｅ〔  〕は、〔  〕の時間平均を示すが、平均時間が十分長いと、その平均値は次のようになる。
【００７０】
【数４】
2005167921.tif 000006
なお、Ｓ１（ｔ）とＳ２（ｔ）、Ｎ（ｔ）とＳ１（ｔ）とのアンサンブル平均は、互いに相関がないことから０としている。
【００７１】
これにより、１番目の端末装置から受信した信号の受信応答ベクトル信号５６、すなわちＨ１は、次の式で求められる。
【００７２】
【数５】
2005167921.tif 000007
また、２番目以降の端末装置についても、同様にして受信応答ベクトル信号を求めることができる。
【００７３】
受信応答ベクトル選択処理部５２０は、受信応答ベクトル計算部５１４で計算された端末装置毎の受信応答ベクトル信号５６を順次入力し、所定の方法による選択を行って条件に合致した受信応答ベクトル信号を記憶部５２２に格納させる処理部である。
【００７４】
図６に、記憶部５２２のデータ構造を示す。「端末ＩＤ」は、端末装置に固有のＩＤ番号で、全ての端末装置にユニークに割り付けられた番号である。「スロット番号」は、端末装置が接続されるスロットの番号である。「第１受信応答ベクトル」は、受信応答ベクトル計算部５１０にて算出された第１の端末装置１００の受信応答ベクトルのうち、第１の端末装置１００が備える２本のアンテナの片側のアンテナ（例えば、１０２ａ）から送信されたと推定される受信信号の応答ベクトル信号を記憶し、「第２受信応答ベクトル」は、同端末装置のもう一方のアンテナ（例えば、１０２ｂ）から送信されたと推定される受信信号の応答ベクトル信号を記憶する。なお、具体的な推定の方法については、後述する図７にて説明する。
【００７５】
送信ウエイトベクトル計算部５３２は、第１の端末装置１００へ送信すべき信号としての分離前信号４６に重み付けを行うために必要な送信ウエイト信号６０を記憶部５２２に記憶された受信応答ベクトル信号を基に算出する処理部である。計算のため、一時的に受信応答ベクトル信号を保持する一時記憶レジスタ５３４と、具体的な演算を行う演算部５３６から構成される。一時記憶レジスタ５３４の機能については、図８にて後述する。
【００７６】
なお、送信ウエイト信号６０の計算方法は任意のものでよいが、一例を次に示す。
【００７７】
はじめに、算出する送信ウエイト信号６０を以下の式にて示す。
【００７８】
【数６】
2005167921.tif 000008
ここで、ｋはｋ番目の端末装置を、続く１〜４は、基地局アンテナの番号を示す。
【００７９】
さて、送信動作においては、通信を所望する端末装置（数６ではｋ）に対しては送信利得を高く、一方、通信を所望しない端末装置（数６ではｋ以外のｍ）には送信利得を小さくする送信ウエイト信号を生成する必要があるが、その実現は、以下の条件式を満足することで得ることができる。
【００８０】
通信を所望する端末装置に対する条件は以下の式で示される。
【００８１】
【数７】
2005167921.tif 000009
また、通信を所望しない端末装置に対する条件は次の式で示される。
【００８２】
【数８】
2005167921.tif 000010
これらの条件式は、例えば、前述の受信ウエイトベクトルの算出と同様に、ＬＭＳやＲＬＳのアルゴリズムによりその最適解を得ることができ、その際のウエイトベクトルは、ウィーナー解として次の式で示すことが出来る。
【００８３】
【数９】
2005167921.tif 000011
ここで、Ｒｘｘは自己相関行列、ｒｘｄは受信信号と参照信号との相関ベクトルである。
【００８４】
乗算部５３８は、分離前信号４６を送信ウエイト信号６０でそれぞれ重み付けし、第１の端末装置１００に対する第１端末送信デジタル信号６２を出力する。
【００８５】
加算部５５０は、第１信号処理部５０２で算出された第１の端末装置１００に対する第１端末送信デジタル信号６２と、第２信号処理部５４０で算出された第２の端末装置１０４に対する送信信号７８とをアンテナ毎に加算し、ベースバンドの送信デジタル信号４２を無線部４０２へ出力する加算部である。
【００８６】
以上の構成は、ハードウェア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウェ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ェアのみ、ソフトウェアのみ、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。
【００８７】
図７は、受信応答ベクトル選択処理部５２０による受信応答ベクトル信号の選択と記憶部５２２への格納を示すフローチャートである。
【００８８】
なお、ここで示す受信応答ベクトル信号の選択は、端末装置が送受信に供する複数のアンテナ（例えば２本）毎に、受信応答ベクトル信号を管理することを目的に行うもので、端末アンテナ毎に最も新しい受信応答ベクトル信号を記憶するよう機能する。
【００８９】
以下に処理の詳細を示す。
【００９０】
受信応答ベクトル選択処理部５２０は、端末装置との接続が開始されると、制御部４１４から端末装置の端末ＩＤと、割り付けたスロットの番号を入手し、記憶部５２２の「識別ＩＤ」と「スロット番号」へ記憶する（Ｓ７００）。
【００９１】
そして、端末装置との同期が確立し、受信応答ベクトル計算部５１４での受信応答ベクトル信号５６の算出が開始されると（Ｓ７０２）、受信応答ベクトル選択処理部５２０は、算出された受信応答ベクトル信号が、最初の受信応答ベクトル信号か否かを判断（Ｓ７０４）する。ここで、最初の受信応答ベクトル信号である場合（Ｓ７０４−Ｙ）には、受信応答ベクトル選択処理部５２０は、最初の受信応答ベクトル信号を、記憶部５２２の「第１受信応答ベクトル」の記憶エリアに格納する（Ｓ７１０）。一方、すでに通信が開始され、継続的に受信応答ベクトル信号が算出されている場合（Ｓ７０４−Ｎ）には、新規に算出された受信応答ベクトル信号と、記憶部５２２の「第１受信応答ベクトル」に記憶された受信応答ベクトル信号との比較を行い（Ｓ７０６）、その差が予め定めた幅以上でない場合（Ｓ７０６−Ｎ）には、新規の受信応答ベクトル信号は、記憶部５２２の「第１受信応答ベクトル」に記憶された先の受信応答ベクトル信号と同じ到来方向からによるもの、すなわち端末装置の同じアンテナによる時間的に新しい信号であると判断し、新規に算出された受信応答ベクトル信号を「第１受信応答ベクトル」に上書き更新する。一方、比較の結果、その差が予め定めた幅以上ある場合（Ｓ７０６−Ｙ）には、新規の受信応答ベクトル信号は、記憶部５２２の「第１受信応答ベクトル」に記憶された先の受信応答ベクトル信号と異なる到来方向によるもの、すなわち、端末装置でダイバーシチ機能が働き、先の「第１受信応答ベクトル」に記憶された受信応答ベクトル信号とは異なるアンテナから送信された信号であると判断し、記憶部５２２の「第１受信応答ベクトル」を「第２受信応答ベクトル」へ上書き移動し（Ｓ７０８）、また新規に算出した受信応答ベクトル信号を「第１受信応答ベクトル」へ上書きする（Ｓ７１０）。
【００９２】
そして、通信の終了を確認し（Ｓ７１２）、切断があれば処理を終了する。
【００９３】
図８は、記憶部５２２に記憶した選択後の受信応答ベクトル信号を用いて、送信ウエイトベクトルを生成する際の、フローチャートである。
【００９４】
このフローチャートで示す処理は、端末装置毎に実行し、例えば、第１の端末装置１００については第１信号処理部５０２の送信ウエイトベクトル計算部５３２にて行い、また第２の端末装置１０４については、第２信号処理部５４０の図示しない送信ウエイトベクトル計算部にて行う。
【００９５】
端末装置と基地局装置との接続で、受信応答ベクトル計算部５１４による受信応答ベクトル信号の算出と、受信応答ベクトル選択処理部５２０による受信応答ベクトル信号の選択および記憶部５２２への記憶が開始されると、送信ウエイトベクトル計算部５３２は、記憶部５２２より、第１の端末装置１００に該当する「端末ＩＤ］を検索し、その「第１受信応答ベクトル」に記憶された受信応答ベクトル信号を一時記憶レジスタＡに（Ｓ８００）、また「第２受信応答ベクトル」に記憶された受信応答ベクトル信号を一時記憶レジスタＢに（Ｓ８０２）記憶保持する。
【００９６】
次に、送信ウエイトベクトル計算部５１４は、第１の端末装置１００と同じスロットで多重している他の端末装置が存在するか否かの判断を行う（Ｓ８０４）。具体的には、記憶部５２２の「スロット番号」欄を参照し、第１の端末装置１００と同じスロット番号の端末装置があるか否かを確認する。そして、多重中の端末装置があると判断された場合（Ｓ８０６−Ｙ）には、該当する端末装置の「第１受信応答ベクトル」および「第２受信応答ベクトル」を読み出し、それぞれ一時記憶レジスタＣ，Ｄへ記憶する（Ｓ８０６）。
【００９７】
一方、多重端末が無い場合（Ｓ８０４−Ｎ）、あるいはＳ８０６の追加記憶が完了した場合、演算部５３６は、一時記憶レジスタ５３４に記憶された受信応答ベクトル信号を参照し、第１の端末装置１００に対する送信ウエイト信号６０を算出する（Ｓ８０８）。この送信ウエイト信号６０は、例えば、前述した送信ウエイト信号の生成式を用い、一時記憶レジスタＡの受信応答ベクトル信号に対しては送信利得を大きく、一方、一時記憶レジスタＢ，Ｃ，Ｄの受信応答ベクトル信号に対しては送信利得を小さくするよう算出する。
【００９８】
算出した送信ウエイト信号による送信指向性制御の状態の概念図を図９に示す。
【００９９】
基地局装置２００から送信した第１の端末装置１００に対する下り回線の信号（実線）は、第１の端末装置が第２端末アンテナ１０２ｂを最新の送信に使用したとすると、第２端末アンテナ１０２ｂに対しては送信利得を大きく、一方、同端末装置の第１端末アンテナ１０２ａと、第２の端末装置１０４の２つの端末アンテナ１０６に対しては送信利得を小さくするビームを形成する。また、端末装置を多重接続する場合にあっては、基地局装置２００から送信した第２の端末装置１０４に対する信号は、第２の端末装置が第２端末アンテナ１０６ｂを最新に使用したとすると、第２端末アンテナ１０６ｂに対しては送信利得を大きく、一方、同端末装置の第２端末アンテナ１０６ａと、第１の端末装置１００の２つの端末アンテナ１０２に対しては送信利得を小さくするビームを形成する。
【０１００】
そして、図８に戻り、通信の終了を確認し（Ｓ８１０）、切断があれば処理を終了する。
【０１０１】
以上の構成による基地局装置２００の動作を説明する。
【０１０２】
尚、以下の説明に際しては、はじめに基地局装置２００に第１の端末装置１００のみを接続した状態（すなわち、ＳＤＭＡによる空間多重を行わない状態）を、次に第１の端末装置１００と同じスロット、同じ周波数に、第２の端末装置１０４を多重接続した状態（すなわち、ＳＤＭＡによる空間多重を行う状態）を想定し、それぞれの第１の端末装置１００に対する信号の送受信処理について詳述する。
【０１０３】
また、接続する第１の端末装置１００と第２の端末装置１０４は、いずれも送受信ダイバーシチ端末で、受信状態に応じて送受信に用いるアンテナを適時切替える機能を有する端末装置と仮定する。
【０１０４】
基地局装置２００は、第１の端末装置１００から接続要求があると、制御部４１４にて無線チャネルの割り当てをはじめとする無線プロトコルの処理を行い、所定の周波数、スロット（仮に第２スロットを使用すると仮定する）での無線接続を開始する。この際、無線プロトコルの処理は、具体的には基地局装置２００の制御部４１４にて実行するが、制御部４１４は、この処理の中で、第１の端末装置１００から送信される無線チャネル割当要求メッセージなどから端末装置の識別を示す「端末ＩＤ」を抽出し、この通信で使用するスロットの番号（第２スロットを示す＃２）「スロット番号」と共に、受信応答ベクトル選択処理部５２０を介して記憶部５２２へ格納する。
【０１０５】
無線接続の開始により、第１の端末装置１００から送信された信号は、基地局装置２００の基地局アンテナ２０２、無線部４０２を介し、アンテナ毎の受信デジタル信号４０としてアレイ処理部４０６へ入力される。この受信デジタル信号４０は、第１の端末装置１００から送信された後、電波伝搬路を介して基地局装置２００に受信される無線信号であるが、電波伝搬路の状況によって、周辺の建物による反射や回折、散乱などの影響を受けるほか、他の同一周波数の信号による干渉波成分やその他各種の雑音成分を含んだ信号である。
【０１０６】
さて、アレイ処理部４０６に入力された受信デジタル信号４０は、第１の端末装置１００に対する送受信信号の処理を行う第１信号処理部５０２に入力される。そして、受信デジタル信号４０は、不要な信号成分である干渉信号成分などの除去あるいは低減などを行って、第１の端末装置１００の送信信号を抽出した合成信号４４として出力する。
【０１０７】
なお、受信デジタル信号４０から合成信号４４を生成する方法として、最小２乗誤差法（ＭＭＳＥ）による場合を例に説明する。
【０１０８】
最小２乗誤差法は、所望のアレイ応答である参照信号とアレイ出力信号との差を最小にすることにより最適な受信ウエイト信号を得るアルゴリズムである。このアルゴリズムでは、参照信号として所望信号そのものを必要とするが、例えば、簡易型携帯電話システムにおいては、端末装置から受信する信号に含まれるプリアンブルやユニークワードらのトレーニング信号（図３）は、基地局装置２００にとって既知の信号であり、この信号列を参照信号として使用することができる。
【０１０９】
すなわち、参照信号生成部５１２は、受信スロットの中で、プリアンブルやユニークワードらのトレーニング信号を受信している期間においては、図示しないメモリに予め格納した第１の端末装置１００に対応するトレーニング信号を受信ウエイトベクトル計算部５１０へ出力し、また、受信ウエイトベクトル計算部５１０は、そのトレーニング信号を受信ウエイト参照信号として、受信デジタル信号４０から第１の端末装置１００の信号を分離抽出するような受信ウエイト信号５０の算出を行う。そして、参照信号生成部５１２は、トレーニング期間後は合成信号４４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５２として出力し、受信ウエイトベクトル計算部５１０にて同様の演算を行う。
【０１１０】
さて、第１信号処理部５０２では、受信デジタル信号４０から第１の端末装置１００における合成信号４４の出力が開始されると、併せて受信応答ベクトル信号５６の算出を開始する。この受信応答ベクトル信号５６とは、受信した信号の受信応答特性を示す信号であり、受信デジタル信号４０と受信応答参照信号５４とから計算する。具体的な方法としては、例えば、前述した数１から数５により算出可能である。
【０１１１】
そして、受信応答ベクトル信号５６の算出が始まると、それを、図７にて詳述した手順により記憶部５２２へ選択的に格納する。なお、この動作により記憶部５２２に格納される２つの信号、「第１受信応答ベクトル」と「第２受信応答ベクトル」は、第１の端末装置１００が備える２本のアンテナ、個々に対する受信応答特性を示し、特に「第１受信応答ベクトル」に格納された信号は、２本のアンテナのうち、最新に使用されたアンテナの受信応答特性を示す信号となる。
【０１１２】
さて、記憶部５２２への受信応答ベクトル信号５６の選択的な格納が開始されると、送信ウエイトベクトル計算部５３２は、第１の端末装置１００へ送信すべき信号である分離前信号４６に対しての重み付けを行うため、送信ウエイト信号６０の算出を開始する。この信号の具体的な算出方法は、例えば前述の数６から数９により算出可能である。
【０１１３】
なお、ここで算出される送信ウエイト信号６０は、基地局装置２００に接続される端末装置が第１の端末装置１００のみであり、ＳＤＭＡによる空間多重は行っていないことから、第１の端末装置１００の「第１受信応答ベクトル」に対しては、送信利得を大きくすることでビームを振り向け、一方、第１の端末装置１００の「第２受信応答ベクトル」に対しては、送信利得を小さくすることでビームを抑える信号となる。
【０１１４】
そして、送信ウエイト信号６０が算出されると、乗算部５３８にて送信すべき信号である分離前信号４６への重み付けを行い、各アンテナごとに分離された第１の端末装置１００に対する第１端末送信デジタル信号６２として出力される。
【０１１５】
なお、出力された第１端末送信デジタル信号６２は、加算器５５０に入力されるが、他に接続されている端末装置がないとの仮定より、送信デジタル信号４２として無線部４０２へ出力され、ＤＡ変換や周波数変換処理、さらには増幅処理などを行って基地局アンテナ２０２より第１の端末装置１００へ送信される。
【０１１６】
さて、基地局装置２００より第１の端末装置１００へ送信された指向性を伴う信号は、第１の端末装置１００が備える２つの端末アンテナ１０２に対して、一方には指向性を強く、他方には指向性を抑えたビームを形成する。これにより、第１の端末装置１００においては、最新の送信に用いたアンテナ（例えば端末アンテナ１０２ａ）には大きな電力で、一方、最新に送信用いていないアンテナ（例えば端末アンテナ１０２ｂ）には、小さな電力で受信され、安定したアンテナ選択が行われる。
【０１１７】
次に、基地局装置２００に接続する端末が増加し、第１の端末装置１００と同じスロット、同じ周波数に、第２の端末装置１０４が多重接続された状態（すなわち、ＳＤＭＡによる空間多重を行う状態）について説明する。
【０１１８】
さて、基地局装置２００は、第２の端末装置１０４から接続要求があると、第１の端末装置１００との接続と同様に、制御部４１４にて無線チャネルの割り当てをはじめとする無線プロトコルの処理を行い、「端末ＩＤ」と「スロット番号」らの情報を、受信応答ベクトル選択処理部５２０を介して記憶部５２２へ格納する。
【０１１９】
そして、無線接続が開始されると、アレイ処理部４０６に入力された受信デジタル信号４０は、第１信号処理部５０４に入力され、第１の端末装置１００に対する送受信信号の処理が開始されるが、受信デジタル信号４０には、第１の端末装置１００からの信号の他、第２の端末装置１０４からの信号が含まれており、この信号を除去する必要がある。
【０１２０】
この除去においても、前述の最小２乗誤差法により、第２の端末装置１０４からの信号を、干渉波の１つと考えることで、第１、および第２の端末装置の送信信号が重畳された信号から、第１の端末装置１００の信号が抽出され、合成信号４４を得ることができる。
【０１２１】
また、受信応答ベクトル計算部５１４による受信応答ベクトル信号５６の算出においても、前述の数１〜数５により算出が可能である。
【０１２２】
また、受信応答ベクトル信号５６の算出が始まると、受信応答ベクトル選択処理部５２０は、第１の端末装置１００の「第１受信応答ベクトル」と「第２受信応答ベクトル」を選定し、記憶部５２２へ格納する。
【０１２３】
なお、ここまでの受信ウエイト信号の算出や合成信号の生成、更には受信応答ベクトル信号の算出やその選択、格納については、第１の端末装置１００に対する処理を説明してきたが、第２の端末装置１０４についても、第２信号処理部５４０において同様の処理が並行して行われる。この処理では、第１の端末装置１００からの信号を干渉波の１つと考えること、および第２の端末装置１０４に関するトレーニング信号を用いることが相違する他は、前述した第１信号処理部５０２と同様の処理であり、第１、第２の端末装置からの信号が重畳した信号から第２の端末装置１０４の信号を合成信号７０として抽出すると共に、記憶部５２２に第２の端末装置１０４における「第１受信応答ベクトル」と「第２受信応答ベクトル」を格納する。
【０１２４】
さて、記憶部５２２への受信応答ベクトル信号の選択的な格納が開始されると、送信ウエイトベクトル計算部５３２は、第１の端末装置１００へ送信すべき信号である分離前信号４６に対しての重み付けを行うため、送信ウエイト信号６０の算出を開始する。この信号の具体的な算出方法は、例えば前述の数６から数９により算出可能である。
【０１２５】
なお、ここで算出される送信ウエイト信号６０は、第１の端末装置１００と第２の端末装置１０４がＳＤＭＡにより空間多重されることから、第１の端末装置１００の「第１受信応答ベクトル」に対しては、送信利得を大きくしてビームを振り向け、一方、第１の端末装置１００の「第２受信応答ベクトル」と第２の端末装置１０４の「第１受信応答ベクトル」、「第２受信応答ベクトル」に対しては送信利得を小さくしてビームを振り向けない信号となる。
【０１２６】
そして、送信ウエイト信号６０が算出されると、乗算部５３８にて送信すべき信号である分離前信号４６への重み付けを行い、アンテナ毎に分離された第１の端末装置１００に対する第１端末送信デジタル信号６２として出力する。
【０１２７】
なお、出力された第１端末送信デジタル信号６２は、加算器５５０にて第２信号処理部５４０より出力された第２の端末装置１０４に送信する第２端末送信デジタル信号７８と加算され、送信デジタル信号４２として無線部４０２にてＤＡ変換や周波数変換処理、さらには増幅処理などを行って基地局アンテナ２０２より送信される。
【０１２８】
本実施の形態によれば、アダプティブアレイ処理を行う基地局装置において、送受信でダイバーシチ処理を行う端末装置へ信号を無線送信するに際し、端末装置が最新の送信に用いた端末アンテナに対しては送信利得を大きくすることで指向性を持たせ、また一方で、過去に送信に用いた端末アンテナと他の端末装置の全ての端末アンテナに対しては送信利得を小さくすることで指向性を抑える旨の送信ウエイト信号を生成して無線送信を行う。
【０１２９】
これにより、端末装置では、最新の送信に用いた端末アンテナでは所望の信号が大きな電力で受信される一方で、過去に送信に用いた端末アンテナでは所望波、干渉波ともが小さな電力で受信されることになり、所望波と干渉波の合成による誤ったダイバーシチ動作が抑制されて安定した通信を行うことができる。
【０１３０】
本実施の形態において、送信ウエイトベクトル計算部５３２は、端末装置毎に算出した「第１受信応答ベクトル」および「第２受信応答ベクトル」を用い、時間的に新しい「第１受信応答ベクトル」に送信利得を大きくするよう処理を行った。しかしこれに限らず、例えば、空間多重を行う場合にあっては、端末装置ごとにそれぞれ２つ記憶した受信応答ベクトル信号から、端末装置間で、最も空間相関の小さくなる受信応答ベクトル信号の組合せを選定し、その受信応答ベクトル信号に対して送信利得を大きくすることも可能である。
【０１３１】
以下に手順を説明する。
【０１３２】
図１０は、相関係数を算出して送信ウエイトベクトルを生成する際の、フローチャートである。
【０１３３】
受信応答ベクトル先手句処理部５２０により、各端末装置において「第１受信応答ベクトル」と「第２受信応答ベクトル」の選択がなされると、送信ウエイトベクトル計算部５３２は、第１の端末装置１００の「第１受信応答ベクトル」と「第２受信応答ベクトル」、第２の端末装置１０４の「第１受信応答ベクトル」と「第２受信応答ベクトル」をそれぞれ記憶部５２２から読み出し、一時記憶レジスタ５３４のＡからＤにそれぞれ記憶する（Ｓ１０００）
そして、第１の端末装置１００の２つの受信応答ベクトルと、第２の端末装置１０４の２つの受信応答ベクトルの端末装置間のそれぞれの相関を算出し（Ｓ１００２）、その大きさを比較して、最小値の組合せを選定する（Ｓ１００４）。
【０１３４】
その結果、例えば、一時記憶レジスタＡとＣの組合せで相関が最小となった場合であれば、一時記憶レジスタＡに記憶された第１の端末装置１００の「第１受信応答ベクトル」に対しては送信利得を大きく、また一方で、それ以外の第１の端末装置１００の「第２受信応答ベクトル」、第２の端末装置１０４の「第１受信応答ベクトル」および「第２受信応答ベクトル」に対しては送信利得を小さくする送信ウエイト信号６０を生成する（Ｓ１００６）。
【０１３５】
本実施の形態によれば、アダプティブアレイ処理を行う基地局装置において、送受信でダイバーシチ処理を行う端末装置へ信号を無線送信するに際し、端末装置間での相関を小さくする伝送路が選択され、多重分離の安定度が向上し、安定した通信を行うことができる。
【０１３６】
以上、本発明の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。
【０１３７】
本実施の形態において、端末装置や基地局装置の備えるアンテナの数、および端末装置の多重の数を具体的な数値で例示して示したが、これに限るものではない。例えば、より多く、あるいは少ない数であってもよい。つまり、端末装置の備えるアンテナ数に応じて受信応答ベクトルの管理が行えればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】本実施の形態に係る通信システムを示す。
【図２】図１の無線チャネルの構造を示す。
【図３】図１のバーストフォーマットを示す。
【図４】図１の基地局装置の構造を示す。
【図５】図４のアレイ処理部の構造を示す。
【図６】図５の記憶部のデータ構造を示す。
【図７】図４の受信応答ベクトル信号の選択と記憶部への格納を示すフローチャートを示す。
【図８】図４の送信ウエイトベクトルを生成する際のフローチャートを示す。
【図９】図１の送信指向性制御の状態を模式的に表す概念図を示す。
【図１０】図４の相関係数を算出して送信ウエイトベクトルを生成する際のフローチャートを示す。
【符号の説明】
【０１３９】
１０  通信システム、１００  第１の端末装置、１０２  端末アンテナ、１０４  第２の端末装置、１０６  端末アンテナ、２００  基地局装置、３００  ネットワーク、２０２  基地局アンテナ、４０２  無線部、４０４  無線信号処理部、４０６  アレイ処理部、４０８  復調部、４１０  変調部、４１２  回線インタフェース部、４１４  制御部、５０２  第１信号処理部、５０４  合成部、５０６  乗算部、５０８  加算部、５１０  受信ウエイトベクトル計算部、５１２  参照信号生成部、５１４  受信応答ベクトル計算部、５２０  受信応答ベクトル選択処理部、５２２  記憶部、５３０  分離部、５３２  送信ウエイトベクトル計算部、５４０  第２信号処理部、５５０  加算部、５３８  乗算部、４０  受信デジタル信号、４２  送信デジタル信号、４４  合成信号、４６  分離前信号、５０  受信ウエイト信号、５２  受信ウエイト参照信号、５４  受信応答参照信号、５６  受信応答ベクトル信号、５８  選択後受信応答ベクトル信号、６０  送信ウエイト信号、６２  第１端末送信デジタル信号、７０  合成信号、７６  分離前信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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