(57)【要約】【課題】空間多重による通信品質が不十分な通信を開始させないこと。【解決手段】複数の移動局１００と無線通信を行う無線基地局１０と、無線基地局１０により複数の移動局１００のうち少なくとも１つとの空間多重を行う通信チャネルを新たに割り当てられた新規移動局１００Ｎと、を含む無線通信システム１であって、新規移動局１００Ｎは、割り当てられた通信チャネルを用いて、無線基地局１０との同期を確立するための同期信号を繰り返し送信し、無線基地局１０は、繰り返し送信された同期信号に基づいて、割り当てられた通信チャネルを用いた通信が所定の通信品質を満たすか否かを判定し、所定の通信品質を満たさないと判定された場合には、割り当てられた通信チャネルを用いた通信の開始を制限することを特徴とする無線通信システム１。【選択図】図１
2007318721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動局と無線通信を行う無線基地局と、前記無線基地局により前記複数の移動局のうち少なくとも１つとの空間多重を行う通信チャネルを新たに割り当てられた新規移動局と、を含む無線通信システムであって、
前記新規移動局は、
前記割り当てられた通信チャネルを用いて、前記無線基地局との同期を確立するための同期信号を繰り返し送信する同期信号送信手段を含み、
前記無線基地局は、
前記同期信号送信手段により繰り返し送信された同期信号に基づいて、前記割り当てられた通信チャネルを用いた通信が所定の通信品質を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により所定の通信品質を満たさないと判定された場合には、前記割り当てられた通信チャネルを用いた通信の開始を制限する制限手段と、を含む
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記判定手段は、
前記繰り返し送信された同期信号に基づいて、前記新規移動局の信号強度を検出し、当該検出した信号強度と前記新規移動局と空間多重を行う移動局の信号強度とを比較して、所定の通信品質を満たすか否かを判定する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記判定手段は、
前記繰り返し送信された同期信号に基づいて、当該同期信号のフェージング周期を算出し、当該算出したフェージング周期が予め定められた閾値より小さいか否かにより、所定の通信品質を満たすか否かを判定する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記判定手段は、
前記繰り返し送信された同期信号に基づいて、前記新規移動局と、前記新規移動局と空間多重を行う移動局との空間相関値を算出し、当該算出した空間相関値が予め定められた閾値より小さいか否かで、所定の通信品質を満たすか否かを判定する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記判定手段は、
前記繰り返し送信された同期信号を所定の回数連続して受信できたか否かにより、所定の通信品質を満たすか否かを判定する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５に記載の無線通信システムであって、
前記新規移動局と空間多重を行う候補となる移動局を記憶する記憶手段と、
少なくとも前記判定手段が前記所定の品質を満たさないと判定した場合に前記新規移動局と新たに空間多重を行う移動局を前記候補より選ぶチャネル割り当て部と、
を更に含むことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
複数の移動局と、前記複数の移動局のうち少なくとも１つとの空間多重を行う通信チャネルを新たに割り当てられた新規移動局と無線通信を行う無線基地局であって、
前記新規移動局が、前記割り当てられた通信チャネルを用いて、前記無線基地局との同期を確立するために繰り返し送信する同期信号に基づいて、前記割り当てられた通信チャネルを用いた通信が所定の通信品質を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により所定の通信品質を満たさないと判定された場合には、前記割り当てられた通信チャネルを用いた通信の開始を制限する制限手段と、を含む
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項８】
複数の移動局と、前記複数の移動局のうち少なくとも１つとの空間多重を行う通信チャネルを新たに割り当てられた新規移動局と無線通信を行う無線基地局の制御方法であって、
前記新規移動局が、前記割り当てられた通信チャネルを用いて、前記無線基地局との同期を確立するために繰り返し送信する同期信号に基づいて、前記割り当てられた通信チャネルを用いた通信が所定の通信品質を満たすか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにより所定の通信品質を満たさないと判定された場合には、前記割り当てられた通信チャネルを用いた通信の開始を制限する制限ステップと、を含む
ことを特徴とする無線基地局の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信技術において、特に、移動体通信の空間多重技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信において、限られた周波数を有効に利用するための一つの方法として、空間多重方式による通信がある。空間多重方式では、無線基地局と通信する移動局の中から空間多重する移動局の組を選択する。ここで選択される移動局の組は、空間多重による通信の品質が確保されるように選ぶ必要がある。
【０００３】
そこで、従来では、新たな移動局からのチャネル割当要求時の信号に基づいて、当該新たな移動局との空間多重に適する移動局を選択しているものがある（特許文献１参照）。この従来技術では、空間多重を行う移動局の組が選択された後は、無線基地局と前記新たな移動局との同期が確立されれば、空間多重を行った通信が開始されていた。
【特許文献１】特許第３５２００２６号公報
【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、従来の技術では、空間多重の組の選択を、移動局により送信されたチャネル割当要求の信号に基づいて行っていた。チャネル割当要求の信号は、通信時間が短く、また、通信量も少ないため、得られる情報が少なかった。そのため、従来の技術では、空間多重の組合せとして選択された移動局の空間多重による通信が安定しているか否かの判定精度が十分ではなかった。したがって、従来技術では、空間多重による通信品質が不十分なまま通信を開始させてしまうことがあった。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、空間多重による通信品質に関して、より精度の高い判定を行い、通信品質が不十分な通信を開始させずに、通信品質が十分な通信のみを開始させる無線通信システム、無線基地局、無線基地局の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る複数の移動局と無線通信を行う無線基地局と、前記無線基地局により前記複数の移動局のうち少なくとも１つとの空間多重を行う通信チャネルを新たに割り当てられた新規移動局と、を含む無線通信システムであって、前記新規移動局は、前記割り当てられた通信チャネルを用いて、前記無線基地局との同期を確立するための同期信号を繰り返し送信する同期信号送信手段を含み、前記無線基地局は、前記同期信号送信手段により繰り返し送信された同期信号に基づいて、前記割り当てられた通信チャネルを用いた通信が所定の通信品質を満たすか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により所定の通信品質を満たさないと判定された場合には、前記割り当てられた通信チャネルを用いた通信の開始を制限する制限手段と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る無線基地局は、複数の移動局と、前記複数の移動局のうち少なくとも１つとの空間多重を行う通信チャネルを新たに割り当てられた新規移動局と無線通信を行う無線基地局であって、前記新規移動局が、前記割り当てられた通信チャネルを用いて、前記無線基地局との同期を確立するために繰り返し送信する同期信号に基づいて、前記割り当てられた通信チャネルを用いた通信が所定の通信品質を満たすか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により所定の通信品質を満たさないと判定された場合には、前記割り当てられた通信チャネルを用いた通信の開始を制限する制限手段と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る無線基地局の制御方法は、複数の移動局と、前記複数の移動局のうち少なくとも１つとの空間多重を行う通信チャネルを新たに割り当てられた新規移動局と無線通信を行う無線基地局の制御方法であって、前記新規移動局が、前記割り当てられた通信チャネルを用いて、前記無線基地局との同期を確立するために繰り返し送信する同期信号に基づいて、前記割り当てられた通信チャネルを用いた通信が所定の通信品質を満たすか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにより所定の通信品質を満たさないと判定された場合には、前記割り当てられた通信チャネルを用いた通信の開始を制限する制限ステップと、を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明では、無線基地局が、複数の移動局と無線通信を行う。そして、新規移動局が、無線基地局に新たに通信チャネルの割当を要求する。無線基地局は、既に通信チャネルを割り当てている移動局の中から前記新規移動局と空間多重を行う移動局を選択し、前記新規移動局に通信チャネルの割当を行う。新規移動局は、無線基地局に割り当てられた通信チャネルを用いて、無線基地局との同期を確立するために、無線基地局に同期信号を繰り返し送信する。無線基地局は、新規移動局から繰り返し送信される同期信号を利用して、空間多重による通信の品質、例えば空間多重の安定性等が十分であるか否かに関して、信号を複数回受信することで増加した情報量に基づき、精度の高い判定を行うことができる。この判定において、空間多重による通信の品質が十分でないと判定された場合には、新規移動局に割り当てた通信チャネルを用いた通信の開始を制限する。
【００１０】
本発明によれば、新たに空間多重による通信を行う移動局に割り当てた通信チャネルによる通信の品質に関して精度の高い判定を行い、その品質が不十分である場合には、その通信を開始させないようにすることができる。
【００１１】
また、本発明の一態様では、前記判定手段は、前記繰り返し送信された同期信号に基づいて、前記新規移動局の信号強度を検出し、当該検出した信号強度と前記新規移動局と空間多重を行う移動局の信号強度とを比較して、所定の通信品質を満たすか否かを判定することとする。これによって、空間多重を行う各移動局の信号強度の比較に基づいて、空間多重による通信の品質を判定し、その判定した通信品質が不十分である場合には、その通信を開始させないようにすることができる。
【００１２】
また、本発明の一態様では、前記判定手段は、前記繰り返し送信された同期信号に基づいて、当該同期信号のフェージング周期を算出し、当該算出したフェージング周期が予め定められた閾値より小さいか否かにより、所定の通信品質を満たすか否かを判定することとする。これによって、空間多重を行う移動局として、通信チャネルを新たに割り当てられた移動局から繰り返し送信される同期信号のフェージング周期に基づいて通信品質を判定し、その判定した通信品質が不十分である場合には、その通信を開始させないようにすることができる。
【００１３】
また、本発明の一態様では、前記判定手段は、前記繰り返し送信された同期信号に基づいて、前記新規移動局と、前記新規移動局と空間多重を行う移動局との空間相関値を算出し、当該算出した空間相関値が予め定められた閾値より小さいか否かで、所定の通信品質を満たすか否かを判定することとする。これによって、空間多重を行う各移動局の空間相関の値に基づいて通信品質を判定し、その判定した通信品質が不十分である場合には、その通信を開始させないようにすることができる。
【００１４】
また、本発明の一態様では、前記判定手段は、前記繰り返し送信された同期信号を所定の回数連続して受信できたか否かにより、所定の通信品質を満たすか否かを判定することとする。これによって、空間多重を行う移動局として、通信チャネルを新たに割り当てられた移動局から繰り返し送信される同期信号を所定の回数連続して受信できたか否かに基づいて通信品質を判定し、その判定した通信品質が不十分である場合には、その通信を開始させないようにすることができる。
【００１５】
また、本発明の一態様では、前記新規移動局と空間多重を行う候補となる移動局を記憶する記憶手段と、少なくとも前記判定手段が前記所定の品質を満たさないと判定した場合に前記新規移動局と新たに空間多重を行う移動局を前記候補より選ぶチャネル割り当て部と、を含む。これにより、空間多重を行う際の通信品質が所定に満たない場合、記憶部に記憶した候補からほかの移動局を選び空間多重を試みることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第一の実施形態）
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成図である。図１に示されるように、無線通信システム１は、無線基地局１０と、複数の移動局１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｎとを含む。以下、各移動局に関して共通する内容に関しては、移動局１００と記載する。
【００１８】
無線基地局１０は、通信エリア５０内にある移動局１００と無線通信を行う。無線基地局１０は、アダプティブアレイ装置を含み構成され、複数の移動局と空間多重方式による無線通信を行うことができる。
【００１９】
移動局１００は、ＰＨＳ、携帯電話機等の移動体通信を行う情報端末である。本実施形態では、移動局１００と無線基地局１０とは、ＰＨＳ規格に基づいて無線通信を行うこととする。そして、移動局１００と無線基地局１０とは、時分割多重方式（ＴＤＭＡ）と空間多重方式（ＳＤＭＡ）とにより多重化された通信フレームを用いて無線通信を行う。
【００２０】
具体的には、１つのＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームは、ＰＨＳ規格に従い、送信タイムスロットと受信タイムスロットの組からなる４つのタイムスロットに時分割多重される。また、各タイムスロットは、最大４個のチャネルに空間多重される。ここで、４つのチャネルのうち１つを制御チャネル（ＣＣＨ）として用い、残りを通信チャネル（ＴＣＨ）として用いる。従って、時分割多重処理及び空間多重処理により、１個のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム内に最大１６個のチャネルが多重化される。
【００２１】
そして、図１に示されるのは、無線基地局１０が移動局１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃと無線通信を行っている場合に、新たな移動局１００Ｎが無線基地局１０に対して通信チャネルの割当を要求している状況であることとする。無線基地局１０は、通信フレームのタイムスロットに空きがあるか否かを判定し、空きがない場合には、既に通信を行っている移動局１００のいずれかと空間多重による通信を行うこととする。本実施形態において、無線基地局１０は、既に接続している移動局１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの中から移動局１００Ｎと空間多重を行う移動局を選択する。この選択は、移動局１００Ｎから送信される通信チャネルの割当を要求する信号から得られる情報に基づいて行われるものであり、例えば、特許文献１に記載の手法を用いることとしてもよい。そして、移動局１００Ｎは、前記選択に基づいて決定された通信チャネルを無線基地局１０から割り当てられる。
【００２２】
移動局１００Ｎは、無線基地局１０から通信チャネルが割り当てられると、割り当てられた通信チャネルを用いて、無線基地局１０との同期を確立する処理を開始する。移動局１００Ｎは、同期を確立する処理においては、割り当てられた通信チャネルを用いて、無線基地局１０に対して、同期信号を所定の周期で繰り返し送信する。従来では、無線基地局１０が移動局からの同期信号を受信し、その応答として無線基地局１０が移動局に対して送信する同期信号を移動局が受信すれば、割り当てた通信チャネルによる通信を開始していた。しかし、本発明においては、移動局と無線基地局１０との同期を確立する処理のフェーズで、移動局から繰り返し送信される同期信号を用いた空間多重の通信品質の適否を判定する。そして、通信品質が適さないと判定された場合には、移動局から同期信号を正常に受信していても、移動局に対して同期信号を送らないようにして、新規の移動局に割り当てた通信チャネルによる通信の開始を制限する。
【００２３】
以上説明した処理を行うために、本実施形態における無線基地局１０が備える構成を以下に説明する。
【００２４】
図２は、無線基地局１０が有する機能を示した機能ブロック図である。図２に示されるように、無線基地局１０は、機能的な構成として、無線部２０、ベースバンド処理部２２、信号処理部２８、モデム部３２と制御部３４を含む。各部は、無線基地局１０のハードウェアを用いて実現される機能である。以下、各部の詳細について説明する。
【００２５】
無線部２０は、複数の無線アンテナ２１と接続し、無線アンテナ２１を制御しながら移動局と信号の送受信を行う機能を有する。無線部２０において、複数の無線アンテナ２１の各無線アンテナ２１について、送受信信号の振幅と位相とを調整する。こうして、無線基地局１０は、送受信波の指向性を形成して、複数の移動局と空間多重による通信を行うことができる。
【００２６】
ベースバンド処理部２２は、変調部２４と復調部２６とを含み、無線部２０において送受信する信号のアダプティブアレイ処理や変復調処理を実行する機能を有する。なお、無線基地局１０が同時にＭ個の端末装置と接続する場合、上記の変復調処理やアダプティブアレイ処理はＭ個の端末装置に対応して行われる。
【００２７】
変調部２４は、移動局に送信する下り信号の変調処理を行う機能を有する。下り信号は、無線基地局１０が生成した信号や、図示しない交換機から受信した信号に基づいた信号である。また、変調部２４では、各移動局について計算された無線アンテナ２１毎の重み付けに基づいて、変調された信号を複数の信号に分離し、分離した信号を無線部２０に伝送する。こうして伝送された下り信号は、無線部２０により、各移動局に対して送信される。
【００２８】
復調部２６は、移動局から受信した上り信号の復調処理を行う機能を有する。復調部２６では、各移動局について計算された無線アンテナ２１毎の重み付けに基づいて、無線部２０において受信した上り信号を移動局毎の信号に分離抽出する。そして、分離抽出した各信号について、それぞれ復調処理を行う。こうして復調された信号は、信号処理部２８や、モデム部３２、制御部３４に伝送される。
【００２９】
信号処理部２８は、情報量算出部３０を含み、移動局から受信した上り信号に基づいて、移動局との通信状態に関する情報を取得する機能を有する。情報量算出部３０においては、移動局との通信に関して、通信状態を示す様々な情報量を算出する。本実施形態においては、情報量算出部３０は、無線基地局１０が移動局から受信する信号に基づいて求められるＲＳＳＩ、フェージング周期、応答ベクトル等を算出することとする。以下、情報量算出部３０において算出される上記の各情報量について説明する。
【００３０】
ＲＳＳＩは、移動局から受信する上り信号に基づいて検出される信号強度（受信レベル）である。ＲＳＳＩは、ベースバンド処理部２２により移動局毎に分離抽出した上り信号に基づいて、各移動局について検出される。無線基地局１０は、新たに通信チャネルの割当を要求した移動局（例えば移動局１００Ｎ）についてＲＳＳＩを検出し、制御部３４に出力する。また、無線基地局１０は、既に通信チャネルを割り当てられ通信を行っている移動局についてのＲＳＳＩ値を、その移動局に割り当てられたタイムスロットとチャネル番号に対応づけて記憶することとしてもよい。
【００３１】
フェージング周期は、移動局から受信する上り信号に基づいて算出される信号の受信レベルの１秒あたりの変動である。フェージング周期は、ベースバンド処理部２２により移動局毎に分離抽出した上り信号に基づいて、各移動局について算出される。そして、算出されたフェージング周期は、制御部３４に出力される。
【００３２】
応答ベクトルは、移動局から受信する上り信号に基づいて算出される各移動局の方向情報を含むベクトル情報である。なお、応答ベクトルは、移動局から無線基地局までの信号の伝播路を表すものである。無線基地局１０は、既に通信チャネルを割り当てられ通信を行っている移動局についての応答ベクトルを、その移動局に割り当てられたタイムスロット及びチャネル番号に対応づけて記憶することとしてもよい。
【００３３】
モデム部３２は、無線基地局１０と交換機との間の通信における信号の変復調を行う。  制御部３４は、プロセッサやメモリ等から構成され、信号処理により得られた情報に基づく処理を行うほか、無線基地局１０の各部を制御する機能を有する。制御部３４は、チャネル関連情報記憶部３６、チャネル割当部３８と通信品質判定部４０を含む。
【００３４】
チャネル関連情報記憶部３６は、通信チャネルの割当状況や、既に通信チャネルが割り当てられている移動局の通信状態を表す情報量を記憶する機能を有する。チャネル関連情報記憶部３６は、無線基地局１０を構成するハードウェアとして含まれるメモリにより実現される機能である。チャネル関連情報記憶部３６においては、時分割多重処理及び空間多重処理により多重化された各チャネルについて、割当状況を記憶する。また、各チャネルに対応づけて、割り当てた移動局に関して情報量算出部３０で算出された、ＲＳＳＩ、応答ベクトル等の情報を記憶することとしてよい。
【００３５】
制御部３４は、移動局から割り当て要求の信号を受信した場合には、チャネル割当部３８により通信チャネルの割当処理を実行させる。以下、チャネル割当部３８における処理を説明する。
【００３６】
チャネル割当部３８は、移動局から通信チャネル割当要求または通信チャネル割当再要求があった場合に、当該要求のあった移動局に通信チャネルを割り当てる機能を有する。チャネル割当部３８は、チャネル関連情報記憶部３６を参照して、ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームのタイムスロットを順次調べ、当該タイムスロットにおいて既に通信中である他の移動局がなければ、当該タイムスロットにおいて通信チャネルを割り当てる。また、空きがあるタイムスロットがなければ、既に通信チャネルを割り当てて通信している移動局の中から、当該要求を行った移動局と空間多重を行う移動局を選択し通信チャネルを割り当てる。
【００３７】
空間多重を行う移動局の組は、空間多重による通信が所定の通信品質を満たすように選択される。この空間多重を行う移動局の組の選択は、選択されたタイムスロットにおいて既に通信チャネルが割り当てられている移動局と、新たに通信チャネルの割当を要求している移動局（新規移動局とする）とについて、各移動局の通信状態を示す情報量を比較し、所定の通信品質が確保されると思われる組により決定される。ここで、新規移動局に関しての上記情報量は、当該新規移動局により送信された通信チャネル割当要求の信号に基づいて算出されるものである。また、既に通信チャネルが割り当てられている移動局に関しての上記情報量は、チャネル関連情報記憶部３６を参照して取得することとしてもよい。
【００３８】
ここで、上記の空間多重を行う移動局の組の選択において、各移動局の通信状態を比較する際に用いる情報としては、例えば、各移動局のＲＳＳＩの値、各移動局により送信される信号の受信タイミングや各移動局の応答ベクトルであることとしてよい。
【００３９】
なお、上記空間多重を行う移動局の組の選択において、空間多重可能と判断された場合には、無線基地局１０は、そのタイムスロットにおいて通信を行う通信チャネルを新規移動局に割り当てる。また、空間多重不可と判断された場合には、他のタイムスロットにおいて上記空間多重を行う移動局の組の選択を繰り返す。全タイムスロットにおいて空間多重不可と判断された場合には、新規移動局への通信チャネルの割り当てを拒否する。
【００４０】
このようにして、チャネル割当部３８においては、新規移動局に対して通信チャネルの割り当てを行う。そして、通信チャネルが割り当てられた新規移動局は、無線基地局１０に対して、割り当てられた通信チャネルを用いて、当該無線基地局１０との同期の確立処理を開始する。
【００４１】
同期の確立処理において、移動局は、同期信号として、まず無線基地局１０に上りの同期バーストを所定時間毎に（例えば、５ｍｓ毎に）繰り返し送信する。そして、移動局は、無線基地局１０から送信される下りの同期バーストを受信すると、ＴＣＨアイドルバーストを所定時間毎に（例えば、５ｍｓ毎に）繰り返し送信する。ここで、本発明に係る無線基地局１０は、これらの同期信号を受信すると、通信品質判定部４０において、新規移動局に割り当てた通信チャネルによる空間多重の通信品質が所定の品質を満たすものであるのか否かを判定する。以下、通信品質判定部４０における処理の詳細を説明する。
【００４２】
通信品質判定部４０は、移動局により繰り返し送信された同期信号に基づいて、当該移動局に割り当てた通信チャネルを用いた通信が所定の通信品質を満たすか否かを判定する機能を有する。通信品質判定部４０では、これらの繰り返し送信された同期信号に基づいて、情報量算出部３０において算出された情報量を用いて、所定の通信品質を満たすか否かを判定する。ここで、所定の通信品質とは、空間多重による通信が安定して行うことができる通信品質であることとしてよい。
【００４３】
通信品質判定部４０において、新規移動局に割り当てられた通信チャネルにより、空間多重による通信を安定して行うことができるか否かを判定する際の判定要素を以下に挙げる。空間多重による通信を安定して行うことができるか否かの判定は、以下に挙げる判定のいずれかにより行ってもよいし、これらの判定の組み合わせにより行うこととしてもよい。
【００４４】
第１の判定としては、新規移動局から繰り返し送信された同期信号に基づいて、この新規移動局の信号強度（ＲＳＳＩ）を検出し、当該検出した信号強度と新規移動局と空間多重を行う移動局の信号強度とを比較して、空間多重による通信を安定して行うことができるか否かの判定をすることとする。ここで、例えば、各移動局のＲＳＳＩの値の差分が、予め定められた閾値より小さい場合には、空間多重による通信を安定して行うことができると判定することとする。
【００４５】
第２の判定としては、新規移動局から繰り返し送信された同期信号に基づいて、当該同期信号のフェージング周期を算出し、当該算出したフェージング周期が予め定められた周期よりも小さいか否かにより、空間多重による通信を安定して行うことができるか否かの判定をすることとする。ここで、例えば、算出したフェージング周期が予め定められた周期よりも小さい場合には、空間多重による通信を安定して行うことができると判定することとする。
【００４６】
第３の判定としては、新規移動局から繰り返し送信された同期信号に基づいて、新規移動局と、この新規移動局と空間多重による通信を行う移動局との空間相関値を算出し、当該算出した空間相関値が予め定められた閾値よりも大きいか否かにより、空間多重による通信を安定して行うことができるか否かの判定をすることとする。空間相関値は、各移動局の応答ベクトルの相関値として算出される。例えば、移動局１００Ｎの応答ベクトルをＮ、移動局１００Ａの応答ベクトルをＡとした場合に、空間相関値Ｃｏは、Ｃｏ＝（Ｎ・Ａ）／（｜Ｎ｜｜Ａ｜）で算出することができる。ここで、算出した空間相関値が予め定められた閾値よりも小さい場合には、空間多重による通信を安定して行うことができると判定することとする。
【００４７】
第４の判定としては、新規移動局から繰り返し送信された同期信号を所定の回数連続して受信できたか否かにより、空間多重による通信を安定して行うことができるか否かを判定することとしてもよい。移動局から送信される同期信号の周期は予め定められているため、無線基地局１０では受信エラーなしで、同期信号を何回連続して受信できているかの情報を取得することができる。ここで、例えば、同期信号をエラーなしで、所定の回数連続して受信できた場合に、空間多重による通信を安定して行うことができると判定することとする。
【００４８】
そして、制御部３４は、通信品質判定部４０において、新規移動局が空間多重による通信を安定して行うことができると判定された場合には、新規移動局に割り当てた通信チャネルを用いた通信の開始を制限することとする。本実施形態においては、無線基地局１０は、新規移動局からの同期バースト、ＴＣＨアイドルバーストの受信ができていたとしても、新規移動局に対してＴＣＨアイドルの送信を制限し、同期処理を完了させないようにする。通信の制限は上述したものに限られず他の手段によるものであってもよい。例えば、無線基地局１０が新規移動局との接続を同期処理後に切断することとしてもよい。
【００４９】
以下、本実施形態の無線通信システム１における処理のフローについて説明する。
【００５０】
図３は、無線通信システム１において、無線基地局１０により通信チャネルが割り当てられて、移動局が通信を開始する際の処理のシーケンス図である。図３に示されるように、移動局１００Ｎが無線基地局１０に対して、通信チャネルの割当を要求する（Ｓ１０１）。本実施形態においては、タイムスロットに空きがないこととし、無線基地局１０は、既に通信チャネルを割り当てている移動局の中から、新規移動局と空間多重を行う移動局を選択する（Ｓ１０２）。そして、上記選択に基づいて、無線基地局１０は、移動局１００Ｎに通信チャネルを割り当てる（Ｓ１０３）。
【００５１】
移動局と無線基地局１０とは、移動局に割り当てられた通信チャネルによる通信の同期を確立する処理を開始する。移動局は、割り当てられた通信チャネルを用いて、上りの同期バーストを送信する（Ｓ１０４）。同期バーストは、所定の周期で繰り返し送信される。無線基地局１０は、移動局からの同期バーストを受信すると、移動局に同期バーストの応答を返す（Ｓ１０５）。そして、移動局は、上りのＴＣＨアイドルバーストを無線基地局１０に対して送信する（Ｓ１０６）。ＴＣＨアイドルバーストも、周期的に繰り返し送信される。無線基地局１０は、移動局から繰り返し送信されたこれらの上りの同期バースト、ＴＣＨアイドルバーストから得られた情報に基づいて、空間多重による通信の通信品質を判定する（Ｓ１０７）。ここの判定処理については、後に述べる。そして、判定の結果、空間多重による通信の品質が十分である場合には（Ｓ１０８；Ｙ）、下りのＴＣＨアイドルバーストを移動局に送信する（Ｓ１０９）。これにより、同期の確立が完了する（Ｓ１１０）。一方で、判定（Ｓ１０７）の結果、空間多重による通信の品質が十分でない場合には（Ｓ１０８；Ｎ）、ＴＣＨアイドルバーストの送信を停止する（Ｓ１１１）。このため、移動局では、無線基地局１０からのＴＣＨアイドルバースト待ちのタイムアウトとなる（Ｓ１１２）。移動局は、タイムアウト後に再び無線基地局１０に通信チャネルの割当を要求し、無線基地局１０は、新たな空間多重の組を選択する処理に戻る。
【００５２】
なお、本実施形態では基地局が送信停止することにより、移動局１００Ｎが下りＴＣＨタイムアウトとなることで新たなチャネル割り当てを可能としている。これにより、音声サービスを行う通信システムであれば、移動端末利用者への雑音発生を防止する、或いは不要な課金処理を行わずに済むなどの効果が期待される。
【００５３】
一方、基地局から移動局へ下りＴＣＨ待ちを解除する指示が可能な場合は、指示により解除しても良い。
【００５４】
図４は、空間多重による通信の品質を判定する処理の一例を示すフロー図である。図４に示されるように、無線基地局１０は、同期の確立処理において、新規移動局から繰り返し受信した上りの同期信号に基づいて、当該新規移動局のＲＳＳＩを測定する（Ｓ２０１）。このＲＳＳＩは、繰り返し受信した信号のＲＳＳＩの平均値であることとしてもよい。また、新規移動局と空間多重を行う移動局（以下、多重移動局とする）のＲＳＳＩを測定する（Ｓ２０２）。多重移動局のＲＳＳＩがメモリに格納されている場合には、メモリを参照して取得することとしてもよい。そして、新規移動局と、多重移動局とのＲＳＳＩの値の差分を算出する（Ｓ２０３）。算出した差分が、予め定められた閾値よりも小さい場合には（Ｓ２０４；Ｙ）、空間多重による通信の品質が所定品質を満たすと判定する（Ｓ２０５）。一方で、算出した差分が、予め定められた閾値よりも小さくない場合には（Ｓ２０４；Ｎ）、空間多重による通信の品質が所定品質を満たさないと判定する（Ｓ２０６）。
【００５５】
以上説明した本発明の実施の形態に係る無線通信システム１では、空間多重による通信を行う際に、新たに通信チャネルを割り当てた移動局との同期を確立する過程で繰り返し送信される同期信号に基づいて通信品質が十分であるか否かを判定する。そして、その結果、通信品質が不十分であると判定された場合には、その通信の開始を制限する。こうして、通信品質が不十分な空間多重による通信を開始させないようにすることができる。また、通信品質の判定を移動局から繰り返し送信される同期信号に基づいて行うため、通信品質の判定精度を高くすることができる。
【００５６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００５７】
例えば、無線基地局１０が、新規移動局から繰り返し送信される同期信号を受信するタイミングの変動量を計測し、計測された変動量が予め定められた閾値より小さいか否かに基づいて、新規移動局が空間多重による通信を安定して行うことができるか否かを判定することとしてもよい。そして、この場合に、受信タイミングの変動量が予め定められた閾値よりも小さいと判定される場合に、新規移動局に割り当てた通信チャネルにより、空間多重による通信を安定して行うことができると判定することとする。
【００５８】
（第二の実施形態）
第二の実施形態を、第一の実施形態と異なる部分について説明する。
【００５９】
第一の実施形態では図３に示された無線通信システム１による処理のフローに相当する、第二の実施形態におけるフローを、図５示す。
【００６０】
図５は、無線通信システム１において、無線基地局１０により通信チャネルが割り当てられて、移動局が通信を開始する際の処理のシーケンス図である。図５に示されるように、移動局１００Ｎが無線基地局１０に対して、通信チャネルの割当を要求する（Ｓ３０１）。
【００６１】
空間多重の候補となる移動局を検索しリストを作成する（Ｓ３０２）。このリストはチャネル関連情報記憶部などの記憶手段に記憶される。この際、各端末の大まかな信号品質などの情報からランク付けするための指数情報をともに記憶しても良い。
【００６２】
本実施形態においては、タイムスロットに空きがないこととし、無線基地局１０は、既に通信チャネルを割り当てている移動局の中から、新規移動局と空間多重を行う移動局を選択する（Ｓ３０３）。そして、上記選択に基づいて、無線基地局１０は、移動局１００Ｎに通信チャネルを割り当てる（Ｓ３０４）。
【００６３】
移動局と無線基地局１０とは、移動局に割り当てられた通信チャネルによる通信の同期を確立する処理を開始する。移動局は、割り当てられた通信チャネルを用いて、上りの同期バーストを送信する（Ｓ３０５）。同期バーストは、所定の周期で繰り返し送信される。無線基地局１０は、移動局からの同期バーストを受信すると、移動局に同期バーストの応答を返す（Ｓ３０６）。そして、移動局は、上りのＴＣＨアイドルバーストを無線基地局１０に対して送信する（Ｓ３０７）。ＴＣＨアイドルバーストも、周期的に繰り返し送信される。無線基地局１０は、移動局から繰り返し送信されたこれらの上りの同期バースト、ＴＣＨアイドルバーストから得られた情報に基づいて、空間多重による通信の通信品質を判定する（Ｓ３０８）。ここの判定処理については図３のＳ１０７と同様である。
【００６４】
そして、判定の際、各移動局に対する空間多重による通信の品質が得られるので空間多重の候補となる移動局のリストを更新する（Ｓ３０９）。
【００６５】
リストを更新することにより移動局１００Ｎに対してより多重に適した移動局があるかを判断する（Ｓ３１０）。適した移動局が存在しない又は現在の移動局が多重相手として最適（Ｓ３１０；Ｎｏ）な場合、移動局１００Ｎへの接続処理を行う（Ｓ３１１）。
【００６６】
これに伴い、下りのＴＣＨアイドルバーストを移動局に送信する（Ｓ３１２）。これにより、同期の確立が完了する（Ｓ３１３）。一方で、判定（Ｓ３１０）の結果、より多重に適した移動局が存在した場合（Ｓ３１０；Ｙｅｓ）、移動局１００Ｎに対する現在の多重相手を候補のリストから削除する（Ｓ３１５）。そして、新たに移動局１００Ｎと多重する相手の端末を候補から選択する（Ｓ３１６）。更に、ＴＣＨアイドルバーストの送信を停止する（Ｓ３１９）。このため、移動局では、無線基地局１０からのＴＣＨアイドルバースト待ちのタイムアウトとなる（Ｓ３２０）。移動局は、タイムアウト後に再び無線基地局１０に通信チャネルの割当を要求し、無線基地局１０は、候補から選択した移動局との空間多重を行う処理に戻る（図中の結合子Ａ）。
【００６７】
なお、本実施形態では基地局が送信停止することにより、移動局１００Ｎが下りＴＣＨタイムアウトとなることで新たなチャネル割り当てを可能としている。これにより、音声サービスを行う通信システムであれば、移動端末利用者への雑音発生を防止する、或いは不要な課金処理を行わずに済むなどの効果が期待される。
【００６８】
一方、基地局から移動局へ下りＴＣＨ待ちを解除する指示が可能な場合は、指示により解除しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成図である。
【図２】無線基地局が有する機能を示した機能ブロック図である。
【図３】第一の実施形態における無線通信システムにおける処理のシーケンス図である。
【図４】空間多重による通信の品質を判定する処理のフロー図である。
【図５】第二の実施形態における無線通信システムにおける処理のシーケンス図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  無線通信システム、１０  無線基地局、２０  無線部、２１  無線アンテナ、２２  ベースバンド処理部、２４  変調部、２６  復調部、２８  信号処理部、３０  情報量算出部、３２  モデム部、３４  制御部、３６  チャネル関連情報記憶部、３８  チャネル割当部、４０  通信品質判定部、５０  通信エリア、１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｎ  移動局。
【図１】
2007318721.tif 000003
【図２】
2007318721.tif 000004
【図３】
2007318721.tif 000005
【図４】
2007318721.tif 000006
【図５】
2007318721.tif 000007