(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
次世代移動体通信システムにおいて、複数個のアンテナを用いる閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法であって、
下記ステップ（ａ１）からステップ（ｅ１）を含み、
ステップ（ａ１）に示されるアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量が、移動局装置が測定した現在のアンテナ相互間位相差から基地局装置において既知のアンテナ相互間位相差を差引いた値であること、を特徴とする閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法。
（ａ１）基地局装置に用いられる複数個のアンテナに対して、移動局装置でアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量を測定するステップ。
（ｂ１）測定結果を送信アンテナダイバーシチの調整を行うためのフィードバック情報として前記基地局装置に送信するステップ。
（ｃ１）前記基地局装置で前記フィードバック情報を受信して解釈するステップ。
（ｄ１）解釈された該フィードバック情報を用いて、前記複数個の各アンテナに対するアレイアンテナ加重値を求めるステップ。
（ｅ１）前記基地局装置から前記移動局装置に送るべきデータ信号に前記アレイアンテナ加重値を乗じて、該当するアンテナから出力するステップ。
【請求項２】
前記ステップ（ａ１）は、
移動局ユーザ別に割り当てられたダウンリンクパイロット信号を用いて、前記アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量を測定すること、を特徴とする請求項１に記載の閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法。
【請求項３】
前記基地局装置と前記移動局装置との間に多重経路チャネルが形成されるとき、前記ステップ（ａ１）は、
各多重経路チャネルごとに測定された前記アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量をアイゲン方法を用いて和すること、を特徴とする請求項２に記載の閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法。
【請求項４】
前記ステップ（ｄ１）は、
前記複数個の各アンテナの受信信号からドップラー周波数を測定し、その結果を前記解釈された該フィードバック情報に適用して前記各アンテナに対するアレイアンテナ加重値を求めること、を特徴とする請求項１に記載の閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法。
【請求項５】
次世代移動体通信システムにおいて、二つのアンテナを用いる閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法であって、
下記ステップ（ａ２）からステップ（ｅ２）を含み、
ステップ（ａ２）に示されるアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量が、移動局装置が測定した現在のアンテナ相互間位相差から基地局装置において既知のアンテナ相互間位相差を差引いた値であること、を特徴とする閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法。
（ａ２）基地局装置に用いられる二つのアンテナに対して、移動局装置でアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量の符号を求めるステップ。
（ｂ２）前記符号を送信アンテナダイバーシチの調整を行うためのフィードバック情報として前記基地局装置に送信するステップ。
（ｃ２）前記基地局装置で前記フィードバック情報を受信して解釈するステップ。
（ｄ２）解釈された該フィードバック情報を用いて、前記二つのアンテナに対するアレイアンテナ加重値を求めるステップ。
（ｅ２）前記基地局装置から前記移動局装置に送るべきデータ信号に前記アレイアンテナ加重値を乗じて、該当するアンテナから出力するステップ。
【請求項６】
前記ステップ（ａ２）は、下記ステップ（ａ２１）からステップ（ａ２３）を含むことを特徴とする請求項５に記載の閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法。
（ａ２１）前記二つのアンテナのうち、基準アンテナのチャネルを測定してコンジュゲートした値と、前記基準アンテナからのパイロット信号とを掛け合わせるステップ。
（ａ２２）掛け合わせ値である複素数信号のうち虚数部分のみを選択するステップ。
（ａ２３）選択された虚数部分の符号を判別して正又は負の値を示す信号をフィードバック情報として出力するステップ。
【請求項７】
前記基地局装置と前記移動局装置との間に多重経路チャネルが形成されるとき、前記ステップ（ａ２）は、下記ステップ（ａ２４）からステップ（ａ２６）を含むこと、を特徴とする請求項５に記載の閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法。
（ａ２４）前記二つのアンテナのうち、基準アンテナの１〜Ｌ（Ｌは２以上の整数）番目の多重経路チャネルをそれぞれ測定してコンジュゲートした値と、前記基地局装置からの１〜Ｌ番目の多重経路パイロット信号とをそれぞれ掛け合わせるステップ。
（ａ２５）掛け合わせ値をそれぞれ和し、和した値である複素数信号のうち虚数部分のみを選択するステップ。
（ａ２６）選択された虚数部分の符号を判別して正又は負の値を示す信号をフィードバック情報として出力するステップ。
【請求項８】
前記ステップ（ｄ２）は、下記ステップ（ｄ２１）からステップ（ｄ２４）を含むこと、を特徴とする請求項５に記載の閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法。
（ｄ２１）前記二つのアンテナの受信信号からドップラー周波数を測定して最適なステップサイズを求めるステップ。
（ｄ２２）解釈された該フィードバック情報と前記ステップサイズを掛け合わせるステップ。
（ｄ２３）掛け合わせ値に基地局装置において既知のアンテナ相互間位相差を加算して現在のアンテナ相互間位相差を求めるステップ。
（ｄ２４）前記現在のアンテナ相互間位相差からアンテナ位相補償のための前記アレイアンテナ加重値を求めるステップ。
【請求項９】
前記ステップ（ｄ２１）において、ドップラー周波数を測定してステップサイズを求めることに代えて、基本ステップサイズをπ／４とし、移動局ユーザの移動速度変化に応じてπ／４からπ／２に、又はπ／２からπ／４に切り替えること、を特徴とする請求項８に記載の閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法。
【請求項１０】
無線通信システムにおいて、複数個のアンテナを用いる閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法であって、
下記ステップ（ａ３）からステップ（ｅ３）を含み、
ステップ（ａ３）に示されるアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量が、受信局装置が測定した現在のアンテナ相互間位相差から送信局装置において既知のアンテナ相互間位相差を差引いた値であること、を特徴とする閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法。
（ａ３）送信局装置に用いられる複数個のアンテナに対して、受信局装置でアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量を測定するステップ。
（ｂ３）測定結果を送信アンテナダイバーシチの調整を行うためのフィードバック情報として前記送信局装置に送信するステップ。
（ｃ３）前記送信局装置で前記フィードバック情報を受信して解釈するステップ。
（ｄ３）解釈された該フィードバック情報を用いて、前記複数個の各アンテナに対するアレイアンテナ加重値を求めるステップ。
（ｅ３）前記送信局装置から前記受信局装置に送るべきデータ信号に前記アレイアンテナ加重値を乗じて、該当するアンテナから出力するステップ。
【請求項１１】
次世代移動体通信システムにおいて、二つのアンテナを用いて閉ループ送信アンテナダイバーシチを行う基地局装置であって、
任意のｉ番目の移動局装置で生成されたフィードバック情報を受信する第１アンテナ及び／又は第２アンテナと、
前記フィードバック情報を解釈し、アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量を検出するフィードバック情報デコーダと、
該単位時間当たり変化量を用いて、アレイアンテナ加重値を求める加重値計算部と、
前記移動局装置に送るべきデータ信号及びパイロット信号を第１アンテナから送信すると共に、前記移動局装置に送るべきデータ信号に前記アレイアンテナ加重値を乗じて前記第２アンテナから送信する送信部とを備え、
前記アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量が、前記移動局装置においてフィードバック情報として測定されたアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量にアップリンクチャネル雑音によるフィードバックエラーを和した値であること、を特徴とする基地局装置。
【請求項１２】
前記加重値計算部は、
前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの受信信号よりドップラー周波数を測定し、その測定結果に比例する最適なステップサイズを求めるドップラー測定器と、
前記フィードバック情報デコーダで検出されたアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量に前記ステップサイズを乗じる第１乗算器と、
所定時間だけ遅延したアンテナ相互間位相差を記憶する遅延器と、
前記第１乗算器の出力に前記遅延器の出力を和してアンテナ相互間位相差として出力する加算器と、
該アンテナ相互間位相差に該当する位相補償値を前記アレイアンテナ加重値として出力する位相補償器とを備えること、を特徴とする請求項１１に記載の基地局装置。
【請求項１３】
前記ドップラー測定器は、
ドップラー周波数を測定してステップサイズを求めることに代えて、基本ステップサイズをπ／４とし、速度変化に応じてπ／４からπ／２に、又はπ／２からπ／４に切り替えるスイッチを有すること、を特徴とする請求項１２に記載の基地局装置。
【請求項１４】
次世代移動体通信システムにおいて、基地局装置で二つのアンテナを用いる閉ループ送信アンテナダイバーシチの調整を行うためのフィードバック情報を生成する移動局装置であって、
前記二つのアンテナのうち、基準アンテナの１〜Ｌ番目の多重経路チャネルをそれぞれ測定してコンジュゲートし、
前記基準アンテナからの１〜Ｌ番目の多重経路パイロット信号をそれぞれ受信する第１〜第Ｌフィンガーと、
前記コンジュゲートした値とこれに対応する１〜Ｌ番目の多重経路パイロット信号とをそれぞれ掛け合わせる第１〜第Ｌ乗算器と、
前記第１〜第Ｌ乗算器の出力を和する加算器と、
前記加算器の出力である複素数信号のうち虚数部分のみを選択する虚数選択器と、
選択された虚数部分の符号を判別して正又は負の値を示す信号を前記フィードバック情報として出力する決定器とを備えること、を特徴とする移動局装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信アンテナダイバーシチに係るもので、特に、次世代移動体通信システムにおける閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法及びこの方法を用いる基地局装置並びに移動局装置に関する。
【０００２】
次世代移動体通信システム（第３世代移動体通信システム）は、現移動体通信システム（第２世代移動体通信システム）の代表的なシステムであるパーソナル携帯通信システム（ＰＣＳ）よりも高速でデータ伝送を行うために標準化がなされている。ヨーロッパ及び日本は非同期方式であるＷ-ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄｅ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式を、北米は同期方式であるＩＳ-２０００  ＣＤＭＡ（Ｉｎｔｅｒｉｍ  Ｓｔａｎｄａｒｄ−２０００  ＣＤＭＡ）方式をそれぞれ無線接続規格として標準化している。これらの次世代移動体通信システムでは、現移動体通信システムよりも多数の移動局装置が一つの基地局装置を介して通信を行う形態で構成される。
【０００３】
移動体通信システムにおいて高速でデータ伝送を行うためには、フェージングを克服する必要がある。一般に、フェージングによって受信信号の振幅は数ｄＢから数十ｄＢにまで減衰する。このようなフェージングを克服するために、各種のダイバーシチ技術が採り入れられている。符号分割多元接続（以下、ＣＤＭＡと称する）方式では、伝搬路チャネルの遅延波を利用してダイバーシチを行うレイク（ｒａｋｅ）受信方式を採択している。
【０００４】
このレイク受信方式は、伝搬路チャネルが多重経路（マルチパス）となる環境下においてダイバーシチ技術を用いた方式である。一般に、レイク受信方式では、遅延波が比較的少ない場合には特性改善が小さい。また、インタリーブと誤り訂正符号化を併用する時間ダイバーシチは、ドップラーチャネルで用いられるが、比較的低速のドップラーチャネルでは用いられない。
【０００５】
遅延波が比較的少ない室内チャネル及び比較的低速のドップラーチャネルである歩行者チャネルでは、フェージングを克服するために、空間ダイバーシチが用いられる。空間ダイバーシチは、二つ以上のアンテナを用いて、一方のアンテナから送信された信号の振幅がフェージングによって減衰する場合に、他方のアンテナから送信された信号を利用して受信する方法である。
【０００６】
空間ダイバーシチは、受信側でダイバーシチアンテナを構成する受信アンテナダイバーシチと、送信側でダイバーシチアンテナを構成する送信アンテナダイバーシチとに分けられる。移動局装置のハードウェア規模による容積及びコストの観点から、移動局装置で受信アンテナダイバーシチを実現することが得策ではないため、基地局装置で送信アンテナダイバーシチを行うことが現実的である。
【０００７】
また、送信アンテナダイバーシチは、移動局装置からのアップリンクチャネルを用いてチャネル情報をフィードバックして動作する閉ループ送信アンテナダイバーシチと、このフィードバックを行わない開ループ送信アンテナダイバーシチとに分けられる。閉ループ送信アンテナダイバーシチは開ループ送信アンテナダイバーシチに比べて、信号対干渉及び雑音電力比（ＳＩＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｌｕｓ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）の点で２倍のゲインを有する。
【０００８】
しかし、チャネル情報をフィードバックして動作する閉ループ送信アンテナダイバーシチの特性効果は、チャネル情報のフィードバック周期に大きく影響される。フィードバックの周期が比較的長いと、フィードバック情報が到達する前にチャネル（伝搬路）が変化して、ダイバーシチの特性効果が低下することになる。また、高速で変化するチャネルに追従するために、単位時間当たりの情報をできるだけ多くフィードバックさせようとすれば、アップリンクの容量が低下する。したがって、最高ドップラー周波数が高いためにチャネルが高速で変化するような場合では、チャネルに対する正確な情報をフィードバックするよりは、必要最小限の情報を迅速にフィードバックする方が、ダイバーシチの特性効果をより向上させる点で有利となる。
【０００９】
また、送信アンテナダイバーシチは、ダイバーシチの合成モードによって、最大比合成（ＭＲＣ：Ｍａｘｉｍａｌ  Ｒａｔｉｏ  Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）モード、等利得合成（ＥＧＣ：Ｅｑｕａｌ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）モード及び選択合成（ＳＣ：Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）モードに分けられる。等利得合成モードは、最大比合成モードに比べて若干の特性劣化が見られるが、ピーク対平均比（ＰＡＲ：Ｐｅａｋ  ｔｏ  ＡｖｅｒａｇｅＲａｔｉｏ）が低いので多用されている。最大比合成モードはピーク対平均比（ＰＡＲ）が高く、実現のためのハードウェア規模が大きくなるため、ＣＤＭＡ方式の基地局装置に用いられるとき、送信電力増幅器のコストが比較的高くなる。
【００１０】
図１を参照して送信アンテナダイバーシチ方法を用いる基地局装置について説明する。図１はコヒーレント合成を行う等利得合成モードで動作する一般的な送信アンテナダイバーシチ方法を用いる基地局装置の構成を示すブロック図である。
図１において、任意のｉ番目の移動局装置は、基地局装置の第１アンテナ１００及び第２アンテナ１１０から送信されたそれぞれのチャネル情報を測定して両アンテナ間の位相差を求め、その結果を基地局装置にフィードバックする。基地局装置は、フィードバック情報デコーダ１２０によって、移動局装置からフィードバックされた位相差を復号化し、位相補償器１３０によって位相補償を行う。送信信号生成器１４０で生成されたデータ信号は第１パイロット信号と共に第１アンテナ１００から送信され、位相補償された位相差で重み付けされたデータ信号は第２パイロット信号と共に第２アンテナ１１０から送信される。
【００１１】
ところで、従来の送信アンテナダイバーシチ方法として、米国カリフォルニアスタンフォード大学より出願された米国特許第５，６３４，１９９号公報”Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｓｕｂｓｐａｃｅ  Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ  Ｕｓｉｎｇ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ  Ａｎｔｅｎｎａｓ  ｗｉｔｈ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ”（Ｄｒｅａｋ  Ｇｅｒｌａｃｋ，Ｃｏｌｕｍｂｕｓ，Ｏｈｉｏ；Ａｒｏｇｙａｓｗａｍｉ  Ｐａｕｌｒａｊ，ｓｔａｎｆｏｒｄ；Ｇｒｅｇｏｒｙ  Ｇ．Ｒａｌｅｉｇｈ，Ｅｌ  Ｇｒａｎｎａｎｄａ，ｂｏｔｈ  ｏｆ  Ｃａｅｌｉｆ．，Ｍａｙ  ２７，１９９７）及び米国特許第５，４７１，６４７号公報”Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｍｉｎｉｍｉｚｉｎｇ  Ｃｒｏｓｓ−ｔａｌｋ  ｉｎＡｄａｐｔｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ａｎｔｅｎｎａｓ”（Ｄｒｅａｋ  Ｇｅｒｌａｃｈ，Ｃｏｌｕｍｂｕｓ，Ｏｈｉｏ；ＡｒｏｇｙａｓｗａｍｉＰａｕｌｒａｊ，ｓｔａｎｆｏｒｄ）には、送信アンテナダイバーシチをフィードバックモードとして用いることが記載されている。
【００１２】
これらの特許は、摂動アルゴリズム及びゲインマトリックスを用いたチャネル測定及びフィードバック方法を提案しているが、チャネル情報の処理効率の点で最適な方法を示しているとは言い難い。
【００１３】
これに対して、モトローラ社は、図１に示すような送信アンテナダイバーシチ方法において、チャネル情報を効率良く量子化してフィードバックする方法を提案している。等利得合成モードで動作する送信アンテナダイバーシチ方法を用いる場合、基準アンテナとの位相差を２ビット情報[０，π／２，π，−π／２]又は１ビット情報[０，π]で量子化する。等利得合成モードは、二つの送信アンテナチャネルの位相が相異なるために相殺干渉を引き起こす場合に、ダイバーシチアンテナ（基準アンテナに対して他のアンテナのことを言う）の位相を基準アンテナの位相で予め補償して、各アンテナチャネルへの入力信号を同位相にするダイバーシチ合成方法である。ここで、ダイバーシチアンテナと基準アンテナとの間の位相差は、ｋ番目のアンテナチャネルの位相から１番目のアンテナ、すなわち、基準アンテナチャネルの位相を差引いた値である。
【００１４】
等利得合成モードでは、チャネル情報を２ビット情報で最適に量子化したが、比較的高速でチャネルが変化する場合には、さらなるビット情報の低減が必要とされる。１ビット情報で量子化した場合には、多量の情報損失が引き起こされる。比較的高速でチャネルが変化する場合は、２ビット情報で量子化する等利得合成モードよりもダイバーシチの特性効果が良好になるものの、チャネルの変化が比較的高速でない場合には、ダイバーシチの特性効果が良好にならない。このため、２ビット情報をより高速の周期でフィードバックする方法が提案されているが、この方法ではアップリンクの容量を大きく低下させるという短所がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１目的は、アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量をフィードバック情報として送信することによって、次世代移動体通信システムにおいて重要視されるダウンリンク及びアップリンクの性能を効率良く向上させるような閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法を提供することにある。
本発明の第２目的は、特に、二つのアンテナを用いる場合、アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量の符号をフィードバック情報として送信することによって、次世代移動体通信システムで重要視されるダウンリンク及びアップリンクの性能を効率良く向上させて、高速で変化するチャネルにも追従する閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法を提供することにある。
本発明の第３目的は、前記閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法を用いる基地局装置を提供することにある。
本発明の第４目的は、前記閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法を用いる移動局装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明は、次世代移動体通信システムにおいて、複数個のアンテナを用いる閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法であって、（ａ１）基地局装置に用いられる複数個のアンテナに対して、移動局装置でアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量を測定するステップと、（ｂ１）測定結果を送信アンテナダイバーシチの調整を行うためのフィードバック情報として前記基地局装置に送信するステップと、（ｃ１）前記基地局装置で前記フィードバック情報を受信して解釈するステップと、（ｄ１）解釈された該フィードバック情報を用いて、前記複数個の各アンテナに対するアレイアンテナ加重値を求めるステップと、（ｅ１）前記基地局装置から前記移動局装置に送るべきデータ信号に前記アレイアンテナ加重値を乗じて、該当するアンテナから出力するステップを含み、ステップ（ａ１）に示されるアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量が、移動局装置が測定した現在のアンテナ相互間位相差から基地局装置において既知のアンテナ相互間位相差を差引いた値であること、を特徴とする。
【００１７】
また、請求項２に係る発明は、請求項１において、ステップ（ａ１）は、移動局ユーザ別に割り当てられたダウンリンクパイロット信号を用いて、前記アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量を測定することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項３に係る発明は、請求項２において、前記基地局装置と前記移動局装置との間に多重経路チャネルが形成されるとき、前記ステップ（ａ１）は、各多重経路チャネルごとに測定された前記アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量をアイゲン方法を用いて和することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項４に係る発明は、請求項１において、前記ステップ（ｄ１）は、前記複数個の各アンテナの受信信号からドップラー周波数を測定し、その結果を前記解釈された該フィードバック情報に適用して前記各アンテナに対するアレイアンテナ加重値を求めることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項５に係る発明は、次世代移動体通信システムにおいて、二つのアンテナを用いる閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法であって、（ａ２）基地局装置に用いられる二つのアンテナに対して、移動局装置でアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量の符号を求めるステップと、（ｂ２）前記符号を送信アンテナダイバーシチの調整を行うためのフィードバック情報として前記基地局装置に送信するステップと、（ｃ２）前記基地局装置で前記フィードバック情報を受信して解釈するステップと、（ｄ２）解釈された該フィードバック情報を用いて、前記二つのアンテナに対するアレイアンテナ加重値を求めるステップと、（ｅ２）前記基地局装置から前記移動局装置に送るべきデータ信号に前記アレイアンテナ加重値を乗じて、該当するアンテナから出力するステップとを含み、ステップ（ａ２）に示されるアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量が、移動局装置が測定した現在のアンテナ相互間位相差から基地局装置において既知のアンテナ相互間位相差を差引いた値であることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項６に係る発明は、請求項５において、前記ステップ（ａ２）は、（ａ２１）前記二つのアンテナのうち、基準アンテナのチャネルを測定してコンジュゲートした値と、前記基準アンテナからのパイロット信号とを掛け合わせるステップと、（ａ２２）掛け合わせ値である複素数信号のうち虚数部分のみを選択するステップと、（ａ２３）選択された虚数部分の符号を判別して正又は負の値を示す信号をフィードバック情報として出力するステップとを含むことを特徴とする。
【００２２】
また、請求項７に係る発明は、請求項５において、前記基地局装置と前記移動局装置との間に多重経路チャネルが形成されるとき、前記ステップ（ａ２）は、（ａ２４）前記二つのアンテナのうち、基準アンテナの１〜Ｌ（Ｌは２以上の整数）番目の多重経路チャネルをそれぞれ測定してコンジュゲートした値と、前記基地局装置からの１〜Ｌ番目の多重経路パイロット信号とをそれぞれ掛け合わせるステップと、（ａ２５）掛け合わせ値をそれぞれ和し、和した値である複素数信号のうち虚数部分のみを選択するステップと、（ａ２６）選択された虚数部分の符号を判別して正又は負の値を示す信号をフィードバック情報として出力するステップとを含むことを特徴とする。
【００２３】
また、請求項８に係る発明は、請求項５において、前記ステップ（ｄ２）は、（ｄ２１）前記二つのアンテナの受信信号からドップラー周波数を測定して最適なステップサイズを求めるステップと、（ｄ２２）解釈された該フィードバック情報と前記ステップサイズを掛け合わせるステップと、（ｄ２３）掛け合わせ値に基地局装置において既知のアンテナ相互間位相差を加算して現在のアンテナ相互間位相差を求めるステップと、（ｄ２４）前記現在のアンテナ相互間位相差からアンテナ位相補償のための前記アレイアンテナ加重値を求めるステップとを含むことを特徴とする。
【００２４】
また、請求項９に係る発明は、請求項８において、前記ステップ（ｄ２１）において、ドップラー周波数を測定してステップサイズを求めることに代えて、基本ステップサイズをπ／４とし、移動局ユーザの移動速度変化に応じてπ／４からπ／２に、又はπ／２からπ／４に切り替えることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１０に係る発明は、無線通信システムにおいて、複数個のアンテナを用いる閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法であって、（ａ３）送信局装置に用いられる複数個のアンテナに対して、受信局装置でアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量を測定するステップと、（ｂ３）測定結果を送信アンテナダイバーシチの調整を行うためのフィードバック情報として前記送信局装置に送信するステップと、（ｃ３）前記送信局装置で前記フィードバック情報を受信して解釈するステップと、（ｄ３）解釈された該フィードバック情報を用いて、前記複数個の各アンテナに対するアレイアンテナ加重値を求めるステップと、（ｅ３）前記送信局装置から前記受信局装置に送るべきデータ信号に前記アレイアンテナ加重値を乗じて、該当するアンテナから出力するステップを含み、ステップ（ａ３）に示されるアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量が、受信局装置が測定した現在のアンテナ相互間位相差から送信局装置において既知のアンテナ相互間位相差を差引いた値であることを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１１に係る発明は、次世代移動体通信システムにおいて、二つのアンテナを用いて閉ループ送信アンテナダイバーシチを行う基地局装置であって、任意のｉ番目の移動局装置で生成されたフィードバック情報を受信する第１アンテナ及び／又は第２アンテナと、前記フィードバック情報を解釈し、アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量を検出するフィードバック情報デコーダと、該単位時間当たり変化量を用いて、アレイアンテナ加重値を求める加重値計算部と、前記移動局装置に送るべきデータ信号及びパイロット信号を第１アンテナから送信すると共に、前記移動局装置に送るべきデータ信号に前記アレイアンテナ加重値を乗じて前記第２アンテナから送信する送信部とを備え、前記アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量が、前記移動局装置においてフィードバック情報として測定されたアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量にアップリンクチャネル雑音によるフィードバックエラーを和した値であることを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１２に係る発明は、請求項１１において、前記加重値計算部は、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの受信信号よりドップラー周波数を測定し、その測定結果に比例する最適なステップサイズを求めるドップラー測定器と、前記フィードバック情報デコーダで検出されたアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量に前記ステップサイズを乗じる第１乗算器と、所定時間だけ遅延したアンテナ相互間位相差を記憶する遅延器と、前記第１乗算器の出力に前記遅延器の出力を和してアンテナ相互間位相差として出力する加算器と、該アンテナ相互間位相差に該当する位相補償値を前記アレイアンテナ加重値として出力する位相補償器とを備えることを特徴とする。
【００２８】
また、請求項１３に係る発明は、請求項１２において、前記ドップラー測定器は、ドップラー周波数を測定してステップサイズを求めることに代えて、基本ステップサイズをπ／４とし、速度変化に応じてπ／４からπ／２に、又はπ／２からπ／４に切り替えるスイッチを有することを特徴とする基地局装置である。
【００２９】
さらに、請求項１４に係る発明は、次世代移動体通信システムにおいて、基地局装置で二つのアンテナを用いる閉ループ送信アンテナダイバーシチの調整を行うためのフィードバック情報を生成する移動局装置であって、前記二つのアンテナのうち、基準アンテナの１〜Ｌ番目の多重経路チャネルをそれぞれ測定してコンジュゲートし、前記基準アンテナからの１〜Ｌ番目の多重経路パイロット信号をそれぞれ受信する第１〜第Ｌフィンガーと、前記コンジュゲートした値と、これに対応する１〜Ｌ番目の多重経路パイロット信号とをそれぞれ掛け合わせる第１〜第Ｌ乗算器と、前記第１〜第Ｌ乗算器の出力を和する加算器と、前記加算器の出力である複素数信号のうち虚数部分のみを選択する虚数選択器と、選択された虚数部分の符号を判別して正又は負の値を示す信号を前記フィードバック情報として出力する決定器とを備えることを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して、本発明による閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法及びこの方法を用いる基地局装置並びに移動局装置について説明する。
【００３１】
図２は、本発明による閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法を説明するためのフローチャートである。
図２において、先ず、基地局装置に用いられる複数個のアンテナに対し、移動局装置でアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量を測定する（ステップ２００）。この測定結果を送信アンテナダイバーシチの調整を行うためのフィードバック情報として基地局装置に送信する（ステップ２１０）。
【００３２】
本発明は、基地局装置に用いられるアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量を移動局装置で測定して、この測定結果をフィードバック情報として基地局装置に送信することを特徴としている。アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量は、フィードバックすべきデータ量を少量に抑えつつ、チャネルの状態を適切に表わすフィードバック情報である。
【００３３】
ここで、アンテナ相互間位相差は、基地局に用いられる複数個のアンテナ相互間の位相差を指し、ｋ番目のアンテナと空間上で最も近い位置にあるｋ−１番目のアンテナとのアンテナ相互間位相差は下記式（１）で示される。
【００３４】
【数１】
0004402820.tif 000002
【００３５】
式（１）において、Θi（ｔ，ｋ）はｉ番目の移動局装置の時間ｔにおけるｋ番目のアンテナチャネルの位相を示す。送信アンテナの数はｋ＝２，．．．，Ｋで示され、任意のｋ−１番目のアンテナは、ｋ，ｋ＋１，．．．，Ｋ番目のアンテナのうち、ｋ番目のアンテナと空間上最も近い位置にある。アンテナの空間上の距離が近いほど、アンテナチャネルの経路は互いに似た環境となる。式（１）で示されるアンテナ相互間位相差は、従来より用いられてきた基準アンテナとの間の位相差に該当するΘi（ｔ，ｋ）−Θi（ｔ，１）よりも情報量は少ない。
【００３６】
図２のステップ２００で測定されたアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量ΔΦiMS（ｔ）は、移動局装置が測定した現在のアンテナ相互間位相差ΦiMS（ｔ）から基地局装置において既知のアンテナ相互間位相差ΦiBS（ｔ−ＴTD-delay）を差引いた値である。アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量ΔΦiMS（ｔ）は、変化した量だけを表わすため、アンテナ相互間位相差ΦiMS（ｔ）よりも情報量が少ない。ここで、ｉ（ｉ＝１，２，．．．，Ｉ）は移動局装置を識別する番号であり、ＴTD-delayはこの情報を基地局装置にフィードバックするために必要とされる時間である。
【００３７】
ここで、基地局装置において既知のアンテナ相互間位相差は、移動局装置が以前に測定したアンテナ相互間位相差をアップリンクを用いて基地局装置に送信した値である。基地局装置において既知のアンテナ相互間位相差は、フィードバックエラーがある場合には、移動局装置が直前に測定して基地局装置にフィードバックしたアンテナ相互間位相差とは異なり、下記式（２）で表わされる。式（２）において、ｎi（ｔ）はアップリンクチャネル雑音によって発生するフィードバックエラーを示す。
【００３８】
【数２】
0004402820.tif 000003
【００３９】
特に、基地局装置において二つのアンテナを用いる場合、アンテナ相互間位相差ΦiMS（ｔ，２，１）は、前記式（１）によって下記式（３）のように表わされる。ここで、アンテナ相互間位相差ΦiMS（ｔ）は、下記式（４）から得られる値である。
【００４０】
【数３】
0004402820.tif 000004
【００４１】
【数４】
0004402820.tif 000005
【００４２】
式（４）において、ｈi（ｔ，１）及びｈi（ｔ，２）は、一つの基地局装置において共通的に用いられる互いに直交するパイロット信号を利用して測定したｉ番目の移動局装置の第１アンテナチャネル情報及び第２アンテナチャネル情報をそれぞれ表わす。すなわち、移動局ユーザ別に割り当てられたダウンリンクパイロット信号を利用してアンテナチャネル情報を測定するものである。
【００４３】
このとき、アンテナ間相互位相差の単位時間当たり変化量ΔΦiMS（ｔ）は、下記式（５）のように表わされる。
【００４４】
【数５】
0004402820.tif 000006
【００４５】
ここで、第２アンテナチャネル情報を、基地局装置において既知のアンテナ相互間位相差で重み付けした値を下記式（６）とするとき、アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量ΔΦiMS（ｔ）は、下記式（７）のように表わされる。なお、下記式（６）に示した（ｈi（ｔ，２））’は、以下の説明を助けるために模式的に用いたものである。
【００４６】
【数６】
0004402820.tif 000007
【００４７】
【数７】
0004402820.tif 000008
【００４８】
次に、図３を参照してこれらの関係を説明する。図３は、基地局において二つのアンテナを用いる場合、各アンテナチャネル情報、位相補償値及びフィードバック情報の幾何学的な相互関係を示す図面である。図３において、ｉ番目の移動局装置における第１アンテナチャネル情報ｈi（ｔ，１）と、所定の位相差を有する第２アンテナチャネル情報ｈi（ｔ，２）との関係が示されている。また、（ｈi（ｔ，２））’は、ｉ番目の移動局装置における第１アンテナチャネル情報に対して、アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量分だけの位相差を有するように調整されたものである。
【００４９】
また、基地局装置に用いられる二つのアンテナに対して移動局装置でチャネルを測定するが、高速でチャネルが変化する場合を考慮することができる。このチャネルの変化に適切に追従するために、本発明では、移動局装置でアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量の符号を求め、その符号のみをフィードバック情報として基地局装置に送信する。アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量の符号ｓｇｎ（ΔΦiMS（ｔ））を求めるために、前記した（ｈi（ｔ，２））’を用いるよりも、基地局装置から各移動局装置に元々送信されるパイロット信号ｄi（ｔ）を利用する方が効率的である。図３において、（ｈi（ｔ，２））’とｄi（ｔ）が同じ符号を有しており、パイロット信号に掛け合わされたｐiは、ｉ番目の移動局装置の送信電力制御によるサイズ変化に反比例する値である。
【００５０】
ここで、パイロット信号ｄi（ｔ）は、元々送信電力制御及びコヒーレント復調のために用いられる信号である。このパイロット信号ｄi（ｔ）を用いることにより、送信ダイバーシチを行うために、移動局装置で（ｈi（ｔ，２））’を測定するための新たな付加パイロット信号を基地局装置から各移動局ユーザに対して送信しなくても済むという長所がある。すなわち、新たな付加パイロット信号をダウンリンクにより送信すると、送信ダイバーシチのゲインが低下する。しかし、元々必須であるパイロット信号ｄi（ｔ）を利用することにより、（ｈi（ｔ，２））’だけでなく、（ｈi（ｔ，２））’を測定するための新たな付加パイロット信号も不要になる。なお、アンテナチャネル測定用のパイロット信号は、チャネル容量の約１０％を占める。
【００５１】
ここで、アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量の符号ｓｇｎ（ΔΦiMS（ｔ））は、下記式（８）のように表わされる。但し、ｙ＝ａｎｇｌｅ（ｘ）は、ｘの位相を−π＜ｙ≦πの範囲で調整するものである。
【００５２】
【数８】
0004402820.tif 000009
【００５３】
再び図２を参照すれば、ステップ２１０の後、基地局装置は、アップリンクによって移動局装置からフィードバック情報として送信されたアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量を受信して、このフィードバック情報を解釈する（ステップ２２０）。ここで、基地局装置で解釈されたアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量は、下記式（９）で表わされる。式（９）において、ｎi（ｔ）は、アップリンクチャネル雑音によるフィードバックエラーを示す。
【００５４】
【数９】
0004402820.tif 000010
【００５５】
ステップ２２０の後、基地局装置は、解釈されたフィードバック情報を用いて、各アンテナに対するアレイアンテナ加重値を求める（ステップ２３０）。このとき、基地局装置は、アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量から下記式（１０）のように現在のアンテナ相互間位相差を求める。
【００５６】
【数１０】
0004402820.tif 000011
【００５７】
まず、基地局装置において既知のアンテナ相互間位相差ΦiBS（ｔ−ＴTD-delay）を記憶しておき、記憶した値に単位時間当たり変化量を加算する。この加算を行うために加算器が設けられている。式（１０）において、μｉは加算器で加算するときのステップサイズを表わす。最適なステップサイズを得るために、基地局装置は、各アンテナの受信信号からドップラー周波数を測定し、測定された値に比例するステップサイズを設定する。特に、アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量の符号のみをフィードバック情報として移動局装置から基地局装置へ送信する場合には、より最適なステップサイズを求める必要がある。
【００５８】
このとき、ドップラー周波数の測定が比較的容易に行えない場合は、ステップサイズを一般的にπ／４に設定する。この値は実験を通じて得られた値であって、移動局ユーザの移動速度に依らず優れた特性効果を発揮した値である。しかし、比較的高速に移動する移動局ユーザ（相対的に異なるが、移動速度が４０ｋｍ／ｈ程度以上）の場合には、π／２に設定する方がより優れた特性効果を発揮する。したがって、ステップサイズを移動局ユーザの移動速度の変化によって、π／４からπ／２に、又はπ／２からπ／４に切り替える。なお、ドップラー周波数を用いてステップサイズの最適化を行う場合は、アップリンクドップラー及びダウンリンクドップラーの相互作用特性を利用する。
【００５９】
次に、前記式（１０）で求めたアンテナ相互間位相差ΦiBS（ｔ）から、アンテナの位相補償を行うためのアレイアンテナ加重値ｅｘｐ（ｊΦiBS（ｔ））を求める。アレイアンテナ加重値は、複数個のアンテナを用いてアレイアンテナを構成するとき、基準アンテナに対して他のアンテナの位相補償を行うために用いられる位相補償値である。
【００６０】
図２のステップ２３０の後、基地局装置から移動局装置に送るべきデータ信号にステップ２３０で求めたアレイアンテナ加重値を乗じて、該当するアンテナから出力する（ステップ２４０）。
【００６１】
以上、次世代移動体通信システムにおいて、複数個のアンテナを用いる閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法について説明した。ＣＤＭＡ方式の移動体通信システムにおいて、基地局装置と移動局装置との間に多重経路チャネルが形成される場合、多重経路による遅延波が多いため、移動局装置では多数のフィンガーを用いる。前記したステップ２００で、移動局装置は多数のフィンガーを使用して、多重経路チャネルの各チャネルに対してそれぞれアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量を測定する。このように測定された単位時間当たり変化量から最適の単位時間当たり変化量を求めるために、アイゲン方法（ｅｉｇｎ  ｍｅｔｈｏｄ）を用いる。
【００６２】
アイゲン方法を簡単に説明すると、この方法は、アンテナ相互間のチャネル相関マトリックスＲ＝ＨH・Ｈの最大アイゲン値に該当するアイゲンベクトルを最適のダイバーシチ加重値として設定するアルゴリズムである。ここで、Ｈは下記式（１１）で示される。式（１１）において、Ｋはアンテナ数であり、Ｌは多重経路チャネル数である。これについては、Ｄ．Ｇｅｒｌａｃｈの論文”Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒＭｕｌｔｉｐａｔｈ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ”（ＧｌｏｂＣｏｍ’９４，ｐｐ，４２５〜４２９）に詳述されている。
【００６３】
【数１１】
0004402820.tif 000012
【００６４】
特に、基地局装置において二つのアンテナを用い、かつ、基地局装置と移動局装置との間に多重経路チャネルが形成される場合、アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量の符号ｓｇｎ（ΔΦiMS（ｔ））は、前記アルゴリズムを用いて下記式（１２）のように簡単に求めることができる。
【００６５】
【数１２】
0004402820.tif 000013
【００６６】
式（１２）において、多重経路チャネル数はｌ=１，２，．．．，Ｌ個で表わされ、Ｌは多重経路チャネル数の最大値を示す。多重経路チャネルに対応して移動局装置が多数のフィンガーを用いなければならない場合、このようにアイゲン方法を用いて最適なアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量の符号を求めると、従来の方法と異なって、マトリックス乗算を行う必要がないため、移動局装置が極めて簡単に構成される。
【００６７】
以上説明したように、本発明による送信アンテナダイバーシチ方法は、次世代移動体通信システムにおける基地局装置と移動局装置とに用いる。しかし、この方法は、次世代移動体通信システムに限らず、広く一般的な無線通信システムにおける送信局と受信局とにおいても同様に用いることができる。
【００６８】
図４は、本発明による送信アンテナダイバーシチ方法を用いる基地局装置のブロック図であって、二つのアンテナを用いる例を示している。
図４に示す基地局装置は、第１アンテナ４００及び第２アンテナ４１０、フィードバック情報デコーダ４２０、ドップラー測定器４３０、第１乗算器４４０、加算器４５０、遅延器４６０、位相補償器４７０、送信信号生成器４８０及び第２乗算器４９０で構成される。
【００６９】
任意のｉ番目の移動局装置から送信されたフィードバック情報は、第１アンテナ４００及び／又は第２アンテナ４１０によって受信される。フィードバック情報デコーダ４２０は、このフィードバック情報を解釈してアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量ΔΦiBS（ｔ）を検出する。ここで、基地局装置で検出されたアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量ΔΦiBS（ｔ）は、下記式（１３）で表わされる。
【００７０】
【数１３】
0004402820.tif 000014
【００７１】
ドップラー測定器４３０は、第１アンテナ４００及び／又は第２アンテナ４１０の受信信号を用いて、既知のアンテナ相互間位相差に単位時間当たり変化量を加算するときの最適なステップサイズμｉを求める。ドップラー周波数が測定不能、或いは測定が困難な場合には、一般的にステップサイズをπ／４として出力する。ステップサイズをπ／４に設定すると、従来の方法よりも優れた特性効果を発揮するが、比較的高速に移動する移動局ユーザ（相対的ではあるが、移動速度が４０ｋｍ／ｈ程度以上）の場合、π／２にする方がより優れた特性効果を発揮する。ドップラー測定器４３０は、移動局ユーザの移動速度変化に応じて、ステップサイズをπ／４からπ／２に、又はπ／２からπ／４に切り替えるスイッチ（図示せず）を備えている。
【００７２】
第１乗算器４４０は、アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量ΔΦiBS（ｔ）に最適なステップサイズμｉを乗じたμｉ・ΔΦiBS（ｔ）をその結果として出力する。加算器４５０は、μｉ・ΔΦiBS（ｔ）に、遅延器４６０の出力、すなわち、所定時間ＴTD-delayだけ遅延したアンテナ相互間位相差ΦiBS（ｔ−ＴTD-delay）を和して、アンテナ相互間位相差ΦiBS（ｔ）を出力する。位相補償器４７０は、アンテナ相互間位相差ΦiBS（ｔ）から第２アンテナ４１０の位相補償を行うためのアレイアンテナ加重値ｅｘｐ（ｊΦiBS（ｔ））を出力する。
【００７３】
送信信号生成器４８０は、移動局装置に送るべきデータ信号を生成して第１アンテナ４００及び第２乗算器４９０に出力する。また、送信信号生成器４８０は、パイロット信号を生成して第１アンテナ４００に出力する。第１アンテナ４００に送られたデータ信号及びパイロット信号は、時間、周波数又はコードで互いに直交するように変調されている。第２乗算器４９０は、移動局装置に送るべきデータ信号とアレイアンテナ加重値ｅｘｐ（ｊΦiBS（ｔ））を掛け合わせて第２アンテナ４１０に出力する。第１アンテナ４００は移動局装置に送るべきデータ信号及びパイロット信号を送信し、第２アンテナ４１０は第２乗算器４９０の出力信号を送信する。
【００７４】
次に、図５を参照して本発明による移動局装置について説明する。図５は、送信アンテナダイバーシチを調整するためのフィードバック情報を生成する移動局装置のブロック図であり、ＣＤＭＡ方式の移動体通信システムにおいて、多重経路による遅延波が多いために複数個のフィンガーを用いる例を示している。
図５に示すように、ＣＤＭＡ方式の移動局装置は、第１フィンガー５０１〜第Ｌフィンガー５０Ｌと、第１乗算器５１１〜第Ｌ乗算器５１Ｌと、加算器５２０と、虚数選択器５３０及び決定器５４０で構成される。
【００７５】
本発明による任意のｉ番目の移動局装置は、基地局装置において複数個の送信アンテナを用いる場合、アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量を測定して基地局装置に対して送信する。しかし、特に、基地局装置において二つの送信アンテナを用いる場合には、アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量を送信する代わりにこの単位時間当たり変化量の符号のみを送信する。これは、チャネルが高速で変化する場合でも、変化するチャネルを適切に追従できるからである。このように、移動局装置からアンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量の符号のみを送信しても、基地局装置ではドップラー周波数を用いることにより、この単位時間当たり変化量を推定できる。
【００７６】
ここで、移動局装置は、基準アンテナである第１アンテナ４００に対応するチャネル及びパイロット信号を用いて、アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量の符号をフィードバック情報として生成する。
【００７７】
具体的に説明すると、図５において、第１フィンガー５０１は、第１アンテナ４００の１番目の多重経路チャネルを測定してコンジュゲート（ｃｏｎｊｕｇａｔｅ：複素共役処理）すると共に、第１アンテナ４００からの１番目の多重経路パイロット信号ｄi,1（ｔ）を受信する。第１フィンガー５０１に接続された第１乗算器５１１は、第１アンテナ４００の１番目の多重経路チャネルを測定してコンジュゲートした値ｃｏｎｊ（ｈi,l（ｔ，ｌ））と１番目の多重経路パイロット信号ｄi,l（ｔ）を入力して掛け合わせる。
【００７８】
第２フィンガー５０２は、第１アンテナ４００の２番目の多重経路チャネルを測定してコンジュゲートすると共に、第１アンテナ４００からの２番目の多重経路パイロット信号ｄi,2（ｔ）を受信する。第２フィンガー５０２に接続された第２乗算器５１２は、第１アンテナ４００の２番目の多重経路チャネルを測定してコンジュゲートした値ｃｏｎｊ（ｈi,2（ｔ，ｌ））と２番目の多重経路パイロット信号ｄi,2（ｔ）を入力して掛け合わせる。
【００７９】
同様にして、第Ｌフィンガー５０Ｌは、第１アンテナ４００のＬ番目の多重経路チャネルを測定してコンジュゲートすると共に、第１アンテナ４００からのＬ番目の多重経路パイロット信号ｄi,L（ｔ）を受信する。第Ｌフィンガー５０Ｌに接続された第Ｌ乗算器５１Ｌは、第１アンテナ４００のＬ番目の多重経路チャネルを測定してコンジュゲートした値ｃｏｎｊ（ｈi,L（ｔ，ｌ））とＬ番目の多重経路パイロット信号ｄi,L（ｔ）を入力して掛け合わせる。
【００８０】
第１乗算器５１１〜第Ｌ乗算器５１Ｌに共に接続された加算器５２０は、これら乗算器の出力信号を和する。虚数選択器５３０は、加算器５２０で和した結果である複素数信号のうち虚数部分のみを選択して出力する。決定器５４０は、虚数選択器５３０の出力信号の符号を判別して、符号が正の場合には”０”を、符号が負の場合には”１”を出力する。決定器５４０から出力された信号”０”又は”１”は、送信アンテナダイバーシチを調整するためのフィードバック情報としてフィードバックチャネルによって基地局装置に送信される。
【００８１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明は、以下のような効果を奏する。
第一に、従来の方法に比較して、次世代移動体通信システムにおいて重要視されるアップリンク及びダウンリンクの性能が改善される。また、特に、移動局ユーザが時速２０ｋｍ／ｈ程度で移動するような場合には、モトローラ社により提案された方法よりも、ＳＩＮＲ（信号対干渉及び雑音電力比）による影響が２５％以上減少した。送信アンテナダイバーシチを調整するために、移動局装置が同一周期でフィードバック情報を基地局装置に送信する場合でも、従来の方法に比較して半分の情報量のみを送信しても、同程度の特性効果が得られる。
【００８２】
第二に、特に、基地局装置において二つのアンテナを用いる場合、移動局ユーザに対して元々割り当てられているパイロット信号を用いてフィードバック情報を測定することにより、ダイバーシチアンテナのチャネル測定を行うための新たな付加パイロット信号が不要になり、ダウンリンクの容量を低下させることがないため、より多くの移動局ユーザの情報を送信することができる。
【００８３】
第三に、基地局装置において二つのアンテナを用いる場合、アンテナ相互間位相差の単位時間当たり変化量の符号を求めることにより、移動局装置で従来の方法よりも簡単にチャネル測定を行い、フィードバック情報として１ビット情報のみを割り当てればよい。さらに、基地局装置と移動局装置との間に多重経路チャネルが形成される場合、アイゲン方法を用いることによって簡単にチャネル測定を行うことができる。
【００８４】
第四に、移動局ユーザの移動速度変化に応じてダイバーシチの特性効果を最適化する基地局装置を容易に構成することができる。移動局ユーザの移動速度によって移動局装置との第３レイヤメッセージハンドシェイキング手法によりモードの切替を行う従来の方法とは異なって、本発明による基地局装置は、ドップラー周波数を測定してステップサイズを最適化することにより、移動局装置の移動速度変化に依存することなく優れた特性効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コヒーレント合成を行う等利得合成モードで動作する一般的な送信アンテナダイバーシチ方法を用いる基地局装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の閉ループ送信アンテナダイバーシチ方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】基地局において二つのアンテナを用いる場合、各アンテナのチャネル情報、位相補償値及びフィードバック情報の幾何学的な相互関係を示す図である。
【図４】本発明による送信アンテナダイバーシチ方法を用いる基地局装置の実施構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明による送信アンテナダイバーシチ方法を用いる移動局装置の実施構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００  第１アンテナ
１１０  第２アンテナ
１２０  フィードバック情報デコーダ
１３０  位相補償器
１４０  送信信号生成器
４００  第１アンテナ
４１０  第２アンテナ
４２０  フィードバック情報デコーダ
４３０  ドップラー測定器
４４０  第１乗算器
４５０  加算器
４６０  遅延器
４７０  位相補償器
４８０  送信信号生成器
４９０  第２乗算器
５０１  第１フィンガー
５０２  第２フィンガー
５０Ｌ  第Ｌフィンガー
５１１  第１乗算器
５１２  第２乗算器
５１Ｌ  第Ｌ乗算器
５２０  加算器
５３０  虚数選択器
５４０  決定器
【図１】
0004402820.tif 000015
【図２】
0004402820.tif 000016
【図３】
0004402820.tif 000017
【図４】
0004402820.tif 000018
【図５】
0004402820.tif 000019