(57)【要約】【課題】本発明の分散型アンテナシステム及び通信方法は、システム容量を最大化させることができる無線アクセスユニットを同一ユーザーに割当てることができ、該ユーザーの空間における自由度を増加させるとともに、システム容量を増加させる。【解決手段】本発明は、分散型アンテナシステム及びその通信方法に関する。該分散型アンテナシステムは、中央処理ユニットと、各自の伝送リンクを介してそれぞれ中央処理ユニットに接続する複数の無線アクセスユニットと、伝送リンクとを含むセル構成に基づくものである。そのうち、該無線アクセスユニットは、デュプレクサー及びその上のアンテナを含む。該中央処理ユニットは、距離減衰推定器と、リソース割当器と、送信処理器と、無線アクセスユニット選択器と、RFリンクグループとを含む。【選択図】図４
2007053768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央処理ユニットと、各自の伝送リンクを介して中央処理ユニットに接続する複数の無線アクセスユニットと、伝送リンクとを含むセル構成に基づく分散型アンテナシステムであって、
前記各無線アクセスユニットは、その上に設けられたアンテナを介して、ユーザーからの上り情報を受信し、中央処理ユニットからの下り情報を送信するデュプレクサーを備え、
前記中央処理ユニットは、
前記複数の無線アクセスユニットからの上り情報を推定することによって、各無線アクセスユニットと該ユーザー間の距離減衰を獲得し、さらに、各距離減衰及び無線アクセスユニットの番号を対応付けて記憶する距離減衰推定器と、
前記記憶された距離減衰及び無線アクセスユニットの番号に基づいて、該ユーザーが採用する無線アクセスユニットを含むリソース割当情報を獲得するリソース割当器と、
前記リソース割当情報に基づいて、該ユーザーのユーザーデータに対して、対応する送信信号処理を行い、該ユーザーが採用する無線アクセスユニットの各無線アクセスユニットに対するベース・バンド信号ストリームを生成する送信処理器と、
前記リソース割当情報に基づいて、中央処理ユニットに接続されたすべての無線アクセスユニットから、対応する無線アクセスユニットを選択して、前記送信処理器により処理された各ベース・バンド信号ストリームを送信する無線アクセスユニット選択器と、
無線アクセスユニット選択器から出力したベース・バンド信号ストリームに対してそれぞれアップコンバート処理を行い、アップコンバート処理後のベース・バンド信号ストリームを、下り情報として、伝送リンクを介して、それぞれ対応する無線アクセスユニットへ送信するRFリンクグループとを含む分散型アンテナシステム。
【請求項２】
前記無線アクセスユニットは、
中央処理ユニットからの下り情報に対して電力増幅処理を行い、電力増幅処理後の下り情報をデュプレクサーへ送信する送信電力増幅器と、
前記デュプレクサーが受信した上り情報に対して電力増幅処理を行い、電力増幅処理後の上り情報を、伝送リンクを介して、中央処理ユニットへ送信する受信電力増幅器とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の分散型アンテナシステム。
【請求項３】
前記無線アクセスユニットは、
前記デュプレクサーが受信した上り情報を対応する光信号に変換し、さらに、該光信号を伝送リンクを介して中央処理ユニットへ送信する電光変換器（14）と、
前記中央処理ユニットからの下り情報を対応する電気信号に変換し、さらに、該電気信号をデュプレクサーのアンテナを介して送信する光電変換器（16）と
をさらに含み、
前記中央処理ユニットは、
各伝送リンクからの光信号を対応する電気信号に変換し、さらに、その電器信号を距離減衰推定器へそれぞれ送信する光電変換器（21）と、
RFリンクグループからの各リンクの下り情報を対応する光信号に変換し、さらに、対応する伝送リンクを介して対応する無線アクセスユニットへ送信する電光変換器（27）とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の分散型アンテナシステム。
【請求項４】
前記無線アクセスユニットは、
前記受信電力増幅器で電力増幅された後の上り情報を対応する光信号に変換し、さらに、該光信号を伝送リンクを介して中央処理ユニットへ送信する電光変換器（14）と、
前記中央処理ユニットからの下り情報を対応する電気信号に変換し、さらに、該電気信号を送信電力増幅器へ送信する光電変換器（16）と
をさらに含み、
前記中央処理ユニットは、
各伝送リンクからの光信号を対応する電気信号に変換し、さらに、その電器信号を距離減衰推定器へそれぞれ送信する光電変換器（21）と、
RFリンクグループからの各リンクの下り情報を対応する光信号に変換し、さらに、対応する伝送リンクを介して対応する無線アクセスユニットへ送信する電光変換器（27）とをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の分散型アンテナシステム。
【請求項５】
前記受信電力増幅器は、低雑音電力増幅器であることを特徴とする請求項２又は４に記載の分散型アンテナシステム。
【請求項６】
中央処理ユニットと、複数の無線アクセスユニットと、伝送リンクとを含む分散型アンテナシステムの通信方法であって、
前記無線アクセスユニットがそれぞれ同一ユーザーの上り情報を受信し、さらに、上り情報を中央処理ユニットへ送信するステップ1と、
中央処理ユニットは、各無線アクセスユニットからの該ユーザーの上り情報に対してそれぞれ距離減衰推定を行い、さらに、距離減衰及び無線アクセスユニットの番号を対応付けて記憶するステップ2と、
記憶された前記距離減衰及び無線アクセスユニットの番号に基づいて、該ユーザーが採用する無線アクセスユニットを含むリソース割当情報を獲得するステップ3と、
前記リソース割当情報に基づいて、該ユーザーのユーザーデータに対して、対応する送信信号処理を行い、該ユーザーが採用する無線アクセスユニットの各無線アクセスユニットに対するベース・バンド信号ストリームを生成するステップ4と、
前記リソース割当情報に基づいて、各ベース・バンド信号ストリームを送信するための対応する無線アクセスユニットを選択して、各ベース・バンド信号ストリームをそれぞれ送信するステップ5と、
各ベース・バンド信号ストリームに対してそれぞれアップコンバート処理を行い、さらに、アップコンバート処理された後のベース・バンド信号ストリームを、下り情報として、それぞれ対応する無線アクセスユニットへ送信するステップ6と、
各無線アクセスユニットが下り情報を前記同一ユーザーに送信するステップ7とを含むことを特徴とする分散型アンテナシステムの通信方法。
【請求項７】
前記ステップ3のリソース割当プロセスは、
前記距離減衰から距離減衰の最小値を探し出すステップｉと、
該最小値に基づいて、対応する無線アクセスユニットを探し出し、該対応する無線アクセスユニットを、該ユーザーのユーザーデータを送信するための無線アクセスユニットとするステップiiと、
残されたその他の距離減衰から距離減衰の最小値を探し出すステップiiiと、
該最小値に基づいて、対応する無線アクセスユニットを探し出し、さらに、該無線アクセスユニットの加入によってシステム容量が増加するかどうかを計算し、該無線アクセスユニットの加入で、システム容量を低下させる場合は、リソース割当を終了し、 該無線アクセスユニットの加入で、システム容量を増加させる場合は、該対応する無線アクセスユニットをユーザーデータを送信する無線アクセスユニットとし、リソース割当が終わるまでステップiii、ivを繰り返すステップivとを含むことを特徴とする請求項６に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチアンテナシステムとその通信方法に関し、特に、あるユーザーに対して、最適の無線アクセスユニットグループを選択することによって、最大のシステム容量を提供することができる分散型アンテナシステム及びその通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代の無線通信システムは、例えば、ビデオ会議、ビデオ・オン・デマンド、対向型ゲームなどの高速データサービスを提供する必要がある。
【０００３】
ITU-RM1645文献によると、高速無線サービス（High  Mobility）は、最高100Mbpsの速度が要求され、低速(Low  Mobility)又は固定無線(Fixed  Wireless)サービスは、さらに1Gbpsの速度が要求される。
【０００４】
同時に、無線通信システムとしては、システムのカバー率を保証して、すべてのユーザーに、データ伝送レートの高いサービスをいつでも、どこでも提供できるようにする。
【０００５】
分析によると、このような高いリンクレートに、カバーレジは、深刻な問題である。以下2つの原因がある。
【０００６】
a.  次世代のシステムがサポートしなければならないレートは非常に高くて、従来技術を用いて、高い周波数利用効率を実現できるとしても、やはり比較的に高い帯域幅のサポートを必要とする。
【０００７】
従来のテストシステムにおいて使用される帯域幅は、下りが100MHzで、上りが40MHzである。このシステムを収容するために、比較的に高い周波数帯域、例えば、10GHzの周波数帯域を使用せざるを得ない。
【０００８】
比較的に低い帯域信号（例えば、GSM，1GHz； WCDMA，2GHz）より、高周波数信号の距離減衰（Path Loss，以下「Pl」で示す）の方がはるかに大きい。同じ送信電力の場合、高周波数信号の伝送距離は、大幅に減少される。
【０００９】
b.  システムのデータレートの増加につれて、同じ送信電力で実現できるSNR/bitは、反比例で減少する。ユーザーの性能は、SNR/bitと直接関係する。もちろん、システムの送信電力を増加させることによって同じカバーレジが実現できる。
【００１０】
しかし、無線電波の人体に対する影響を考えて、基地局の送信電力を一定の範囲内に制限する必要がある。従って、同じ制限電力の条件で、カバーレジも大幅に減少される。
【００１１】
上記の場合、従来のセルラー（CELLULAR）システムは、セル分割の方法によってシステムのカバーを実現することしかできなかった。これによると、システムのインフラストラクチャーが大量に増加されてコストが上がるだけではなく、セルの面積の減少によって、ユーザーの移動中において頻繁なセルハンドオーバが発生する。
【００１２】
この問題を解決するため、2つの新しいネットワーク構成が提案されている。
【００１３】
1つは、Relay and Multi-Hop Structureに基づくネットワーク構成であり、もう1つは、分散型アンテナシステム（Distributed Antenna System、 DAS）に基づくネットワーク構成である。
【００１４】
ここで、本発明は分散型アンテナシステムに基づくネットワーク構成に関するもので、Relay and Multi-Hop Structureに基づくネットワーク構成の説明は省略する。
【００１５】
分散型アンテナシステムについて、非特許文献1において、最初の分散型アンテナシステムが開示されている。無線信号は、同軸ケーブルを介して容易に比較的に遠い場所に送信され、その後一本または複数のアンテナを介して送信される。
【００１６】
これらのアンテナは、一本の同軸ケーブルに同時に直列に配置されてもよい。より多くの場合は、一本の同軸ケーブルを敷き、その後、無線信号が漏れるようにケーブルの対応するところに小さい開口を設置する。ここの小さい開口は、無線信号を送信するための小さいアンテナに相当する。
【００１７】
この場合、複数のアンテナの送信する信号は、実際に同じ信号であり、主に移動システムの室内信号カバーの役割を果たす。
【００１８】
通常、このような分散型アンテナシステムは、受動型分散アンテナシステム（Passive DAS）といわれ、提供できるシステム性能ゲインが非常に制限されている。
【００１９】
マルチ入力マルチ出力システム（MIMO）に対する研究の進展につれて、主動型分散アンテナシステム（Active DAS）が提案された（非特許文献2参照）。
【００２０】
このような分散型アンテナシステムにおいて、システム側の複数のアンテナは1つの中心基地局に集中して取り付けたものではなく、それぞれの1つのセル内の異なる場所に均等に分布された小さい基地局に取り付けられた。各アンテナが送信/受信するRF信号は、光ファイバを介して、基地局信号処理ユニットから受信/送信する。
【００２１】
図1は、主動型分散アンテナシステムを示す。従来のネットワーク構成と区別するため、ここでは、アンテナモジュールが取り付けられている小さい基地局を無線アクセスユニット（Radio Access Unit、RAU）といい、信号処理モジュールを中央処理ユニット（Central Unit）という。
【００２２】
各無線アクセスユニットには、複数の独立したアンテナを取り付けてもよい。このようなシステムは、無線アクセスユニットに、デュプレクサーと、RF信号光電変換器と、送信RF信号電力増幅器とを備えるだけでよい。
【００２３】
その他の全ての基地局ユニットは、例えば、アップ/ダウンコンバーダ、符号化器、変調器、空間・時間処理器などを含めて、中央処理ユニットに収納されている。
【００２４】
研究の結果によると、中央アンテナシステム（Centralized Antenna System、CAS）と比べて、分散型アンテナシステムの方が、エリアカバーレジを有効に実現し、しかも、信号の送信電力を大幅に低減することができる。
【００２５】
図1は、分散型アンテナシステムの1つのセルの構成を示す。このようなシステムにおいて、ユーザーがこのシステムにアクセスするとき、どの無線アクセスユニットを選択して通信を行うかが、解決すべき問題である。
【００２６】
上りにおいて、無線アクセスユニットがユーザー信号の受信さえできれば、この信号のエネルギーがどんなに低くても、理論上、システム性能の向上に役立つ。
【００２７】
下りにおいて、同じ送信電力を保持する場合、より多くの無線アクセスユニットを選択して1つのユーザーにサービスすることは、必ずしもシステムの性能を向上させることにはならない。
【００２８】
それは、中央アンテナシステムにおいて、送信アンテナ数を増加することによってシステムの性能を向上させることができるが、それは、各送信アンテナのユーザーに対する距離減衰が同じであることを前提としているからである。
【００２９】
しかし、分散型アンテナシステムにおいて、アンテナが異なる場所に分散されているので、各無線アクセスユニットとユーザーとの間の距離が異なる。よって、対応する距離減衰も異なる。
【００３０】
図2を例として説明すると、無線アクセスユニットとユーザーとの間の距離（例えば、d1とd2）が比較的大きい場合、1つの無線アクセスユニットを増加することによって空間次元の自由度を向上させることができるが、送信電力の有効性を大幅に低下させることになる。
【００３１】
増加された空間次元による性能ゲインがこの無線アクセスユニットの距離減衰を補うことができないと、無線アクセスユニット2を増加してユーザーに信号を送信することは、必ずしもシステムの性能を向上させることにはならない。
【００３２】
このような分散型アンテナシステムにおいて存在する問題は、如何に無線アクセスユニットを選択してユーザーに信号を送信すればシステム性能が最良となるかである。
【００３３】
非特許文献3において、グループハンドオーバの概念が提出されている。その基本的な思想は、1つの閾値を設定して、距離減衰がこの閾値より小さいすべての無線アクセスユニットが選択されることである。
【００３４】
非特許文献4において、毎回、固定数L個の無線アクセスユニットを選択して1つのユーザーにデータを送信する他の方法が提出されている。こうすると、L個の最小距離減衰を有する無線アクセスユニットが選択されることになる。
【非特許文献１】“A. A. M. Saleh, A. J. Rustako, and R. S. Roman”, Distributed antennas for indoor radio communications,” IEEE Trans. On Communications, Vol. 35, pp. 1245-1251, Dec. 1987”
【非特許文献２】“Troels B. Sorensen, “Intelligent Distributed Antenna System.” Ph.D thesis, 2003”
【非特許文献３】“Tao Xiaofeng, Ni Li, Dai Zuojun, Liu Bao ling, Zhang Ping, “Intelligent group handover mode in multicell infrastructure”, PIMRC 2003, Vol. 1, Sept. 7-10, 2003”
【非特許文献４】“Wan Choi, Jeffrey G. Andrews, and Chaehag Yi, “The capacity of multicellular distributed antenna networks,” WirelessCom2005, Jun 12-16, 2005”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３５】
上記2つの方法は、実際に、距離減衰の絶対値に基づいて無線アクセスユニットを選択する方法であり、システム容量の最大化を保証することができない。
【００３６】
システム容量の最大化を実現するためには、無線アクセスユニットの選択が、無線アクセスユニットとユーザーとの間の距離減衰の相対値と関連するべきである。
【００３７】
すなわち、ユーザーが無線アクセスユニットより非常に近い場合、この距離が最小である無線アクセスユニットを選択することによって、システム容量の最大化を完全に実現することができ、電力を他の無線アクセスユニットに割り当ててデータを伝送する必要がない。
【００３８】
以上の問題を解決するため、本発明は、ユーザーに対して無線アクセスユニットを選択する時に、システム容量の最大化が図られる分散型アンテナシステム及びその通信方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
本発明の分散型アンテナシステムは、中央処理ユニットと、各自の伝送リンクを介して中央処理ユニットに接続する複数の無線アクセスユニットと、伝送リンクとを含むセル構成に基づくものである。各無線アクセスユニットは、その上に設けられたアンテナを介して、ユーザーからの上り情報を受信し、中央処理ユニットからの下り情報を送信するデュプレクサを備えている。上記中央処理ユニットは、上記複数の無線アクセスユニットからの上り情報を推定することによって、各無線アクセスユニットと該ユーザー間の距離減衰を獲得し、さらに、各距離減衰及び無線アクセスユニットの番号を対応付けて記憶する距離減衰推定器と、記憶された上記距離減衰及び無線アクセスユニットの番号に基づいて、該ユーザーが採用する無線アクセスユニットを含むリソース割当情報を獲得するリソース割当器と、上記リソース割当情報に基づいて、該ユーザーのユーザーデータに対して、対応する送信信号処理を行い、該ユーザーが採用する無線アクセスユニットの各無線アクセスユニットに対するベース・バンド信号ストリームを生成する送信処理器と、上記リソース割当情報に基づいて、中央処理ユニットに接続するすべての無線アクセスユニットから、対応する無線アクセスユニットを選択し、上記送信処理器により処理された各ベース・バンド信号ストリームを送信する無線アクセスユニット選択器と、無線アクセスユニット選択器から出力するベース・バンド信号ストリームに対してそれぞれアップコンバート処理を行い、さらに、アップコンバート処理されたベース・バンド信号ストリームを、下り情報として、伝送リンクを介して、それぞれ対応する無線アクセスユニットへ送信するRFリンクグループとを含む。
【００４０】
本発明の通信方法は、上記無線アクセスユニットがそれぞれ同一ユーザーの上り情報を受信し、さらに、上り情報を中央処理ユニットへ送信するステップ1と、中央処理ユニットが、各無線アクセスユニットからの該ユーザーの上り情報に対してそれぞれ距離減衰推定を行い、さらに、距離減衰及び無線アクセスユニットの番号を対応付けて記憶するステップ2と、記憶された上記距離減衰及び無線アクセスユニットの番号に基づいて、該ユーザーが採用する無線アクセスユニットを含むリソース割当情報を獲得するステップ3と、上記リソース割当情報に基づいて、該ユーザーのユーザーデータに対して、対応する送信信号処理を行い、該ユーザーが採用する無線アクセスユニットの各無線アクセスユニットに対するベース・バンド信号ストリームを生成するステップ4と、上記リソース割当情報に基づいて、各ベース・バンド信号ストリームを送信するための対応する無線アクセスユニットを選択して各ベース・バンド信号ストリームをそれぞれ送信するステップ5と、各ベース・バンド信号ストリームに対してそれぞれアップコンバート処理を行い、さらに、アップコンバート処理された後のベース・バンド信号ストリームを、下り情報として、伝送リンクを介して、それぞれ対応する無線アクセスユニットへ送信するステップ6と、各無線アクセスユニットによって下り情報を前記同一ユーザーに送信するステップ7とを含む。
【００４１】
上記ステップ3のリソース割当プロセスは、上記距離減衰から距離減衰の最小値を探し出すステップｉと、該最小値に基づいて、対応する無線アクセスユニットを探し出し、該対応する無線アクセスユニットを該ユーザーのユーザーデータを送信する無線アクセスユニットとするステップiiと、残されたその他の距離減衰から距離減衰の最小値を探し出すステップiiiと、該最小値に基づいて、対応する無線アクセスユニットを探し出し、さらに、該無線アクセスユニットの加入がシステム容量を増加させるかどうかを計算し、該無線アクセスユニットの加入で、システム容量を低下させる場合においては、リソース割当を終了し、 該無線アクセスユニットの加入で、システム容量を増加させる場合においては、該対応する無線アクセスユニットをユーザーデータを送信する無線アクセスユニットとし、リソース割当が終わるまでステップiii、ivを繰り返すステップivとを含む。
【発明の効果】
【００４２】
従来の技術と比べて、 本発明の分散型アンテナシステム及びその通信方法は、システム容量を最大化させることのできる無線アクセスユニットを同一ユーザーに割当てて、該ユーザーの空間における自由度を増加するとともに、システム容量を増加させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、図面を参照して、本発明の分散型アンテナシステムについて詳しく説明する。
【００４４】
図3は、本発明の分散型アンテナシステムの説明図である。図3において、複数のセル（点線の円で示す）を示している。各セルは、少なくとも１つの中央処理ユニットと複数の無線アクセスユニットとを含む。
【００４５】
説明を簡単化するために、図3の各セルに、１つの中央処理ユニットCUと複数の無線アクセスユニットとを均等に配置している。
【００４６】
しかしながら、実際のシステムにおいては、セルの状況によって無線アクセスユニットの数と分布を適宜に配置してもよい。
【００４７】
各セルにおいて、無線アクセスユニットは、中央処理ユニットに接続されている。
【００４８】
各無線アクセスユニットは、セル内のユーザーからの上り情報を受信し、さらに、該上り情報を処理した後で、中央処理ユニットに送信する。
【００４９】
一方、各無線アクセスユニットは、中央処理ユニットからの下り情報を受信し、さらに、該下り情報を処理した後で、その上に設けられたアンテナを介してセル内のユーザーに送信する。
【００５０】
図4は、本発明の分散型アンテナシステムの具体的な構成図であり、１つのセル内の中央処理ユニットと無線アクセスユニットのみを示している。
【００５１】
記載を一般化するため、該セル内の無線アクセスユニットの数をnT個とする。同時に、説明を簡単化させるため、１つの中央処理ユニットを例として説明し、これから同一セル内に複数の中央処理ユニットを採用する例を推論する。
【００５２】
各無線アクセスユニットは、デュプレクサー11と、デュプレクサー11の上に設けられたアンテナ12と、受信電力増幅器13と、電光変換器14と、送信電力増幅器15と、光電変換器16とを含む。
【００５３】
ここで、受信電力増幅器13と送信電力増幅器15とは、有しても有しなくてもいいオプションユニットである。分散型アンテナシステムの電力が大きく、かつ、信号対雑音比が良好の場合には、省略できる。
【００５４】
中央処理ユニットCUは、光電変換器21と、距離減衰推定器22と、リソース割当器23と、送信処理器24と、無線アクセスユニット選択器25と、RFリンクグループ26と、電光変換器27とを含む。
【００５５】
１つのユーザーと該分散型アンテナシステムとの通信を確立する前に、該ユーザーは、受信した下り情報に基づいて、アクセスするべきのセルを決定する。
【００５６】
例えば、GSMシステムの場合、ユーザーは、各セルチャネルの周波数上のエネルギーによってアクセスするべきのセルを決定し、WCDMAシステムの場合、ユーザーは各セルのスクランブリングのエネルギーによってアクセスするべきのセルを決定する。
【００５７】
アクセスするセルを決定した後、該ユーザーは、該セルに通信要求を送信する。
【００５８】
本発明の分散型アンテナシステムにおいて、上りにおいて、各無線アクセスユニットのデュプレクサー11は、その上に設けられたアンテナ12を介して該ユーザーからの上り情報（RF信号、上記通信要求であってもよいし、他の情報であってもよい）を受信し、受信電力増幅器13を介して、受信したRF信号に対して電力増幅を行う。
【００５９】
該受信電力増幅器は、低雑音電力増幅器であってもよい。電光変換器14は、増幅後のRF信号に対して電光変換を行うことによって、対応する光信号を獲得し、さらに、該無線アクセスユニットと中央処理ユニットCUと間の光ファイバリンクを介して、中央処理ユニットCUに送信する。
【００６０】
中央処理ユニットにおいて、光電変換器21は、光ファイバを介して、該セル内のnT個の無線アクセスユニットからの光信号を受信し、さらに、各無線アクセスユニットからの光信号を対応するRF信号に変換する。
【００６１】
距離減衰推定器22は、RF信号に基づいて、該ユーザーとセル内の各無線アクセスユニット間の距離減衰を推定し、獲得した距離減衰及びその対応する無線アクセスユニットを記憶する。
【００６２】
例えば、該距離減衰及び対応する無線アクセスユニットは、小さいものから順に記憶することができる。
【００６３】
例えば、表1に示す方式で、{Pl1、 Pl2、 Pl3、 …PlnT}とし、Pl1は、最小の距離減衰値を示す。表1は、ただ一種の記憶方式であり、本発明は、これに限られなく、大きいものから順にまたは任意の順番で記憶してもよい。ただし、距離減衰及びその対応する無線アクセスユニットの対応関係を確立する必要がある。
【表１】
2007053768.tif 000003
【００６４】
リソース割当器23は、距離減衰推定器22により推定された距離減衰及び対応する無線アクセスユニットに基づいて、リソースの割当を行う。図5に示すように、リソース割当器のリソース割当プロセスは、以下のとおりである。
【００６５】
（ステップ1）  距離減衰推定器22により推定された距離減衰から最小値を探し出す。
【００６６】
（ステップ2）  該最小値に基づいて、対応する無線アクセスユニットを探し出し、該対応する無線アクセスユニットを該ユーザーのユーザーデータを送信する無線アクセスユニットとする。
【００６７】
（ステップ3）  残されたその他の距離減衰から距離減衰の最小値を探し出す。
【００６８】
（ステップ4）  該最小値に基づいて、対応する無線アクセスユニットを探し出し、さらに、該無線アクセスユニットの加入がシステム容量を増加させるかどうかを計算する。
【００６９】
該無線アクセスユニットの加入で、システム容量を低下させる場合、リソース割当を終了し、該無線アクセスユニットの加入で、システム容量を増加させる場合、該対応する無線アクセスユニットをユーザーデータを送信する無線アクセスユニットとし、リソース割当が終わるまでステップ3、4を繰り返す。
【００７０】
リソース割当器23の上記リソース割当プロセスにおいて、式（1）によって、最大システム容量を実現する無線アクセスユニットを選択することができる。
【数１】
2007053768.tif 000004
【００７１】
そのうち、Ceは、チャネル容量の期待値を示し、Eは、期待値を求める演算を示す。InRは、nR*nR次元の単位マトリックスであり、nRは、該ユーザーのアンテナの数を示す。HとH＊は、それぞれチャネルマトリックスとその転置マトリックスを示し、QLは、送信信号の相関マトリックスを示す。Lは、nT個の無線アクセスユニットから選択されたシステム容量の最大のときの無線アクセスユニットの数を示す。
【００７２】
上記HとQLは、それぞれ式（2）、（3）で示される。
【数２】
2007053768.tif 000005
【００７３】
Hwは、nT*nR次元のランダム方程である。その各要素は、平均値がゼロ、単位分散のガウス確率変数である。
【数３】
2007053768.tif 000006
【００７４】
は、ユーザーと第nT個の無線アクセスユニット間のチャネルゲインを示す。
【数４】
2007053768.tif 000007
【００７５】
上記リソース割当プロセスの後、仮に、リソース割当器23が、L個の無線アクセスユニットを選択したとすると、これらの無線アクセスユニットは、該ユーザーのユーザーデータを送信し、システム容量の最大化を満足させることができる。
【００７６】
同時に、該ユーザーのユーザーデータがLパスに分けられて伝送されることがわかる。すなわち、上記リソース割当プロセスによって形成されたリソース割当情報は、該ユーザーが採用する無線アクセスユニットを含む。
【００７７】
下りにおいて、送信処理器24は、リソース割当情報に基づいて、該ユーザーのユーザーデータに対して送信信号処理を行い、Lパスのベース・バンド信号を生成する。ここでの処理は、空間信号処理、符号化、変調などを含み、通信プロセスにおいて、ユーザーから送信される通信要求によって確定することができる。
【００７８】
無線アクセスユニット選択器25は、リソース割当情報に基づいて、該ユーザーデータを送信するL個の無線アクセスユニットを選択して、Lパスのユーザーデータを送信する。
【００７９】
図において、Lは、選択された無線アクセスユニットの数を示す。nTは、全部でnT個の無線アクセスユニットを有することを示す。選択されなかった無線アクセスユニットは、該ユーザーのユーザーデータを送信しない。
【００８０】
送信RFリンクグループ26は、無線アクセスユニット選択器25から出力されたnTパスのベース・バンド信号（そのうち、選択されたL個の無線アクセスユニットに対応するベース・バンド信号だけが該ユーザーのユーザーデータを送信する）に対して、アップコンバート処理を行い、対応するRF信号を獲得する。
【００８１】
電光変換器27は、送信RFリンクグループ26から出力されたnTパスのRF信号に対して電光変換を行うことによって、対応するnTパスの光信号を獲得し、さらに、光ファイバリンクを介してその光信号を対応する無線アクセスユニットに送信する。
【００８２】
光電変換器16は、光ファイバリンクを介して、中央処理ユニットCUからの光信号を受信し、さらに、該光信号を対応するRF信号に変換する。該RF信号は、送信電力増幅器15により増幅された後、デュプレクサー11を介して、アンテナ12からユーザーに送信される。
【００８３】
以上から、中央処理ユニットにおいて、システム容量を最大化させることができる無線アクセスユニットを該ユーザーに割当てることによって、該ユーザーの空間における自由度を増加させるとともに、システム容量を増加させる。
【００８４】
以上は、ただ本発明を実現するための最適実施例であり、主として、無線アクセスユニットと中央処理ユニット間の距離が比較的遠い状況に関するものなので、光ファイバリンクを用いて無線アクセスユニットと中央処理ユニットの間で信号を伝送する。
【００８５】
したがって、無線アクセスユニット及び中央処理ユニットにおいて、対応する光電変換器と電光変換器を用いて、光信号と電気信号（RF信号）間の相互の変換を実現する必要がある。
【００８６】
しかし、無線アクセスユニットと中央処理ユニット間の距離が比較的に近い場合は、光ファイバリンクの代わり、ケーブルリンクを用いてもよく、したがって、電気信号の光信号への変換及び光信号の電気信号への変換を省略することができ、さらに、該分散型アンテナシステムは、電光変換器及び光電変換器を採用しなくてもよい。
【００８７】
さらに、無線アクセスユニットと中央処理ユニット間の距離は、実際の状況によって設定することができる。したがって、距離が比較的に近い場合は、ケーブルで信号を伝送し、距離が比較的に遠い場合は、光ファイバを利用して信号を伝送する。
【００８８】
注意すべきこととしては、図4において、各無線アクセスユニットの上に一本のアンテナしか表示されてないが、実際の分散型アンテナシステムにおいて、複数のアンテナを有してもよい。
【００８９】
また、システム容量が最大となる条件を満たすことを前提とするうえで、中央処理ユニットは、これらのアンテナ（の全部または一部）を同時に同一ユーザーに割当てることができる。同様、該ユーザーも、複数のアンテナを有する。
【００９０】
このとき、RFリンクグループは、同一の無線アクセスユニットの異なるアンテナが送信するユーザーデータをマルチプレクサによってマルチプレクスした後で、光ファイバリンクまたはケーブルリンクを介して無線アクセスユニットに送信する。
【００９１】
同時に、該無線アクセスユニットも、図4にある複数のユニット及びマルチプレクサ（上り）、デマルチプレクサ（下り）によって、マルチパス信号の送信と受信をする。
【００９２】
すなわち、各無線アクセスユニットは、複数の無線アクセスユニットに相当し、マルチプレクサとデマルチプレクサとを採用した後、１つの伝送リンクを共用する。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】主動型分散アンテナシステムの説明図である。
【図２】距離減衰の差異が存在する分散型アンテナシステムの説明図である。
【図３】本発明の分散型アンテナシステムの説明図である。
【図４】本発明の分散型アンテナシステムの具体的なブロック図である。
【図５】本発明の分散型アンテナシステムの通信方法のリソース割当プロセスのフローチャートである。
【符号の説明】
【００９４】
ＲＡＵ…無線アクセスユニット
１１…デュプレクサー
１２…アンテナ
１３…受信電力増幅器
１４…電光変換器
１５…送信電力増幅器
１６…光電変換器
ＣＵ…中央処理ユニット
２１…光電変換器
２２…距離減衰推定器
２３…リソース割当器
２４…送信処理器
２５…無線アクセスユニット選択器
２６…RFリンクグループ
２７…電光変換器
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１】
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【図２】
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