(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの基地局及び移動局を含み、前記基地局と前記移動局の間に無線回線を設立する無線通信システムであって、１つの前記移動局と通信する際には、前記基地局に設けられた指向性を制御可能なアンテナによって実質的に当該１つの移動局だけに向かうような信号ビームを形成して通信する無線通信システムにおいて、
前記基地局は、特定の情報の受信を許可された複数の特定の移動局に前記特定の情報を伝送する際には、前記アンテナによって当該複数の特定の移動局へ指向するマルチキャスト信号ビームを形成して前記特定の情報を伝送する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記基地局が、前記複数の特定の移動局の１つからの要求に応答して前記特定の情報を送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記アンテナは複数のアンテナ素子から形成され、また前記基地局は、送信すべき前記特定の情報に基づいて生成された送信信号の振幅及び位相を係数によって調整し、前記複数のアンテナ素子のそれぞれから送信することにより前記マルチキャスト信号ビームを形成する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記基地局が前記係数を前記複数の特定の移動局から受信した受信信号に基づいて算出することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記アンテナがアダプティブ・アレイ・アンテナである
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項６】
移動局との間に無線回線を設立するような基地局であって、１つの前記移動局と通信する際には、指向性を制御可能なアンテナによって当該１つの移動局だけに向かうような信号ビームを形成して通信する基地局において、
前記移動局のうち、特定の情報の受信を許された複数の特定の移動局に前記特定の情報を伝送する際には、前記アンテナによって前記複数の特定の移動局を指向するマルチキャスト信号ビームを形成して前記特定の情報を伝送する
ことを特徴とする基地局。
【請求項７】
前記特定の情報が、前記複数の特定の移動局の１つからの要求に応答して送信されることを特徴とする請求項６記載の基地局。
【請求項８】
前記アンテナは複数のアンテナ素子から形成されており、送信すべき前記特定の情報に基づいて生成された送信信号の振幅及び位相を係数によって調整し、調整後の信号を前記複数のアンテナ素子のそれぞれから送信することにより前記マルチキャスト信号ビームを形成する
ことを特徴とする請求項６に記載の基地局。
【請求項９】
前記基地局は、前記複数の特定の移動局から受信した受信信号に基づいて前記係数を算出する
ことを特徴とする請求項８に記載の基地局。
【請求項１０】
基地局と移動局の間に無線回線を設立する通信方法であって、１つの前記移動局と通信する際には、前記基地局に設けられたアダプティブ・アレイ・アンテナによって当該１つの移動局だけに向かうような信号ビームを形成して通信する通信方法において、
前記基地局は、前記移動局のうち、特定の情報の受信を許可された複数の特定の移動局に前記特定の情報を伝送する際には、前記アダプティブ・アレイ・アンテナによって当該複数の特定の移動局を同時に含むようなマルチキャスト信号ビームを形成し、当該マルチキャスト信号ビームによって前記情報を伝送する
ことを特徴とする通信方法。
【請求項１１】
前記基地局が、前記複数の特定の移動局の１つからの要求に応答して前記特定の情報を送信することを特徴とする請求項１０に記載の通信方法。
【請求項１２】
前記基地局は、送信すべき前記特定の情報に基づいて生成された送信信号の振幅及び位相を係数によって調整し、調整後の信号を前記アダプティブ・アレイ・アンテナの複数のアンテナ素子のそれぞれから送信することにより前記マルチキャスト信号ビームを形成する
ことを特徴とする請求項１０に記載の通信方法。
【請求項１３】
前記基地局は、前記複数の特定の移動局から受信した受信信号に基づいて前記係数を算出する
ことを特徴とする請求項１２に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の移動局装置に所望の情報を効率的に送信し得る無線通信システムに関する。
【０００１】
【従来の技術】
近年、無線通信技術が急速に進歩し、それに伴って各種の無線通信システムが実現され、運用されている。これらの無線通信システムの最も代表的なものとして移動無線電話システムいわゆるセルラーシステムがある。
【０００２】
この移動無線電話システムの無線通信方式としては、今日、種々の方式が提案されている。例えばアナログ方式の移動無線電話システムでは、ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access：周波数分割多元接続）方式が採用されている。このＦＤＭＡ方式は、１つの無線周波数に対して１つの通信チャネルを割り付けるもので、各ユーザが使用する通信チャネルをユーザ毎に異なる無線周波数に設定する方法である。
【０００３】
また近年急速に普及したデイジタルの移動無線電話システムでは、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）方式が採用されている。このＴＤＭＡ方式は、１つの無線周波数を時間的に分割して複数のタイムスロットを形成し、自局に割当られたタイムスロットのタイミングで信号を送信することにより、１つの無線周波数上に例えば３又は６チャネル程度の通信チャネルを形成するものである。この方式によれば、１つの無線周波数上に複数の通信チャネルを形成し得るので、アナログ方式に比べてシステム容量を増大させることができる。
【０００４】
さらに今日では、次世代の移動無線電話システムの通信方式としてＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多元接続）方式が提案されている。このＣＤＭＡ方式は、同一の無線周波数帯域を複数のユーザで同時に共用するもので、送信時、ユーザ毎に異なる拡散コードを送信データに対して乗算することにより、同一周波数上に複数の通信チャネルを形成するものである。この方式によれば、全てのセルで同一周波数帯域を使用できることからＴＤＭＡ方式に比べてさらにシステム容量を増大させることができ、次世代の通信方式として現在最も着目されている。
【０００５】
このようなＣＤＭＡ方式の移動無線電話システムでは、同一周波数を共通に使用することから、あるユーザが送信した送信信号が他のユーザに対して干渉波として作用するといったことが起こり、これがシステム構築に際して重大な問題となる。このためＣＤＭＡ方式のシステムでは、干渉波を低減する様々方式が考え出されている。その１つに、アダプティブ・アレイ・アンテナがある。このアダプティブ・アレイ・アンテナは、他のユーザに対して与える干渉波を低減することによりシステム容量を増大させるものである。
【０００６】
このアダプティブ・アレイ・アンテナは複数のアンテナから構成され、送信信号の振幅及び位相を調整してそれぞれのアンテナに供給すると、当該アンテナから送出される信号が合成され、その結果、図７に示すように、所定方向に無線信号の信号ビームが形成される。これによりほぼ移動局Ｍ１の方向にだけ送信信号Ｓ１を送信し得るので、当該送信信号Ｓ１が移動局Ｍ２において干渉波として作用することを防止できる。
【０００７】
なお、アダプティブ・アレイ・アンテナのアンテナエレメント数は、どの程度特定のユーザに信号ビームを集中か、どの程度信号を分離するか、ユーザ間の干渉波をどの程度低減するか等によって決められる。このようなアダプティブ・アレイ・アンテナについては、「Barry D. van Veen and Kevin M. Buckley, "Beamforming: A versatile approach to spatial filtering", IEEE ASSP Magazine, pp. 4-24, April 1988」に詳細に開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで次世代の移動無線電話システムでは、通話以外の様々な機能が要望されており、特にマルチキャスト機能が強く要望されている。マルチキャスト機能とは、基地局から複数の移動局に対して同じ情報を同時に送信する機能である。このマルチキャスト機能による具体的なサービスとしては、交通情報、天気予報、株式市況の情報等（以下、これをマルチキャストデータと呼ぶ）を複数の契約ユーザに対して同時に送信することが考えられる。
【０００９】
このようなマルチキャスト機能を擬似的にＣＤＭＡ方式の移動無線電話システムで実現しようとするときには、図８に示すように、通常の個別通信と同様に、アダプティブ・アレイ・アンテナを用いて、契約者の移動局Ｍ１、Ｍ２の方向に個々に信号ビームＳ１、Ｓ２を形成し、当該信号ビームＳ１、Ｓ２にて個々にマルチキャストデータを送信することが考えられる。
【００１０】
しかしながらこの方法では、契約者の移動局Ｍ１、Ｍ２に対して個々に信号ビームＳ１、Ｓ２を形成してマルチキャストデータを送信しているので、マルチキャストという点では非効率的である。また移動局Ｍ１、Ｍ２に対して別々にマルチキャストデータを送信しているので、送信電力の点においても非効率的である。このようにマルチキャストデータの送信に関しては未だ非効率的な点が考えられ、改善の余地があると思われる。
【００１１】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、複数の移動局に対して効率的に所望の情報を送信し得る無線通信システム及びその通信方法を提案しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、少なくとも１つの基地局及び移動局を含み、基地局と移動局の間に無線回線を設立する無線通信システムで、特定の情報の受信を許可された複数の特定の移動局に特定の情報を伝送するようなときには、基地局は、当該複数の特定の移動局へ指向するマルチキャスト信号ビームを形成して特定の情報を伝送するようにしたことにより、個々に信号ビームを形成して情報を伝送する場合に比して、効率的に複数の移動局に情報を伝送することができると共に、送信電力を低減して他の移動局に与える干渉波を低減することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明が適用されたＣＤＭＡ方式の移動無線電話システム１を示す。この移動無線電話システム１は、移動体交換センタ（ＭＳＣ）２、無線網コントローラ（ＲＮＣ）３及び複数の基地局４Ａ〜４Ｃを有している。移動体交換センタ２は、所定の伝送路を介して無線網コントローラ３に接続されており、当該無線網コントローラ３を介して移動局５Ａ〜５Ｃの呼制御や登録管理などを行うと共に、システム全体の管理を行う。またこの移動体交換センタ２は、所定の伝送路を介して公衆通信網（ＰＳＴＮ）６にも接続されており、当該公衆通信網６に接続された電話機と所望の移動局５Ａ〜５Ｃとの通話を中継する。
【００１４】
無線網コントローラ３は無線網を制御するための装置であり、基地局４Ａ〜４Ｃと移動局５Ａ〜５Ｃとの無線接続の確立と開放、ハンドオーバ、送信電力の制御などを行う。
【００１５】
基地局４Ａ〜４Ｃは、無線網コントローラ３の制御に基づいて、実際に移動局５Ａ〜５ＣとＣＤＭＡ方式による無線回線を設立する送受信装置である。これにより移動局５Ａ〜５Ｃは、基地局４Ａ〜４Ｃを介してシステム内の他の移動局又は公衆通信網６に接続された他の電話機と通話することができる。
【００１６】
なお、ここでは説明の都合上、基地局４Ａ〜４Ｃ及び移動局５Ａ〜５Ｃがそれぞれ３つずつあるとして説明したが、その数は本発明において限定されるものではない。また移動局５Ａ〜５Ｃは通話機能を基本構成とした携帯電話機であっても良いし、或いは基地局４Ａ〜４Ｃに対する無線インターフェイスを備えた例えば可搬型汎用コンピュータ等であっても良い。
【００１７】
本発明の移動無線電話システム１は、このような通話機能に加えて、さらにマルチキャスト機能を備えている。すなわち移動体交換センタ２は、公衆通信網６を介して、所定の情報提供源より交通情報、天気予報、株式市況の情報等を定期的に入手し、これをマルチキャストデータとして無線網コントローラ３を介して基地局４Ａ〜４Ｃに伝送し、当該基地局４Ａ〜４Ｃを介して所望の移動局５Ａ〜５Ｃに伝送するようになされている。この場合、全ての移動局にマルチキャストデータが伝送されるのではなく、この移動無線電話システム１のプロバイダと情報提供サービスに関する契約を結んでいる移動局に対してのみマルチキャストデータが伝送される。
【００１８】
なお、この移動無線電話システム１においては、契約を結んでいるか否かの情報は移動局識別番号と関連付けて移動体交換センタ２に記憶されており、これによりその記憶データに基づいて契約移動局のみにマルチキャストデータを伝送することが可能である。
【００１９】
このマルチキャスト機能について、以下に具体的に説明する。移動体交換セン２は、公衆通信網６を介して定期的に入手したマルチキャストデータを、無線網コントローラ３を介して基地局４Ａ〜４Ｃに伝送する。
【００２０】
一方、マルチキャストデータの受信を希望するユーザは、所定操作によって移動局５Ａ（又は５Ｂ、５Ｃ）に対してデータ受信コマンドを入力する。これを受けた移動局５Ａ（又は５Ｂ、５Ｃ）はマルチキャストデータを要求する、例えば移動局ＩＤ情報と受信を希望するコンテントの種類を含む要求コマンドを送信する。この要求コマンドは基地局４Ａ（又は４Ｂ、４Ｃ）によって受信され、無線網コントローラ３を介して移動体交換センタ２に送られる。
【００２１】
移動体交換センタ２は、要求コマンドを受けると、移動局ＩＤ情報からその要求コマンドを送出した移動局５Ａ（又は５Ｂ、５Ｃ）が契約ユーザであるか否か判定し、契約ユーザであれば、その要求コマンドを受信した基地局４Ａ（又は４Ｂ、４Ｃ）に対して移動局５Ａ（又は５Ｂ、５Ｃ）へのマルチキャストデータの送信を指示する。基地局４Ａ〜４Ｃはアダプティブ・アレイ・アンテナを有しており、マルチキャストデータの送信を指示された基地局４Ａ（又は４Ｂ、４Ｃ）は、このアダプティブ・アレイ・アンテナによってマルチキャストデータを希望する移動局５Ａ（又は５Ｂ、５Ｃ）に対してだけ向かうような信号ビームを形成し、当該移動局５Ａ（又は５Ｂ、５Ｃ）に対してのみマルチキャストデータを送信する。
【００２２】
なお、マルチキャストデータを希望する移動局は、１つのセル内に１つの場合もあるし、複数の場合もある。１つのセル内に、マルチキャストデータを希望する移動局が複数存在する場合には、それら複数の移動局を同時に含むような信号ビームをアダプティブ・アレイ・アンテナによって形成してマルチキャストデータを一挙に送信する。また基地局４Ａ（又は４Ｂ、４Ｃ）は、移動局５Ａ（又は５Ｂ、５Ｃ）においてマルチキャストデータを確実に受信できるように当該マルチキャストデータを所定回数繰り返し送信するようになされている。
【００２３】
本発明の移動無線電話システム１では、このようにしてマルチキャストデータの受信要求が発生したとき、その移動局にマルチキャストデータを送信するようになっている。これに対してマルチキャストデータを常に送信しておく方法も考えられるが、その場合には、例えばセル内に受信を希望する移動局がいないときにもマルチキャストデータを送信することになるので、その信号が干渉波として作用し、通常の個別通信を行っている移動局や契約者以外の移動局に悪影響を及ぼすおそれがある。そこで本発明においては、これを回避するため、マルチキャストデータの受信要求があるときだけ、当該マルチキャストデータを送信するようになっている。
【００２４】
ここでマルチキャストデータの信号ビームを所定方向に送信する基地局４Ａ〜４Ｃの構成について説明する。但し、基地局４Ａ〜４Ｃの構成は、基本的に同一であるので、ここでは基地局４Ａについてのみ説明する。
【００２５】
図２は、基地局４Ａの構成である。但し、ここではベースバンド帯域の信号処理回路、及び無線網コントローラ３とのインターフェイス回路の記載は省略してある。
【００２６】
図２に示すように、基地局４Ａは複数の送信部７Ａ〜７Ｎ及び受信部８Ａ〜８Ｎを有しており、これらの送受信部７Ａ〜７Ｎ及び８Ａ〜８Ｎを使用して複数の移動局と同時に通信できるようになされている。無線網コントローラ３より送られてくる例えば通話データ等の個別送信データは図示せぬインターフェイス回路を介して信号切換部９に入力される。
【００２７】
信号切換部９は例えばデマルチプレクサ回路からなり、入力された個別送信データをそれぞれ対応する送信部７Ａ〜７Ｎに振り分ける。第１ないし第ｎの送信部７Ａ〜７Ｎがそれぞれ第１ないし第ｎの通信チャネルに対応しているとすると、信号切換部９は、第１の通信チャネルで送信される個別送信データを第１の送信部７Ａに送出し、第２の通信チャネルで送信される個別送信データを第２の送信部７Ｂに送出するといった具合にそれぞれ対応する送信部７Ａ〜７Ｎに送出する。
【００２８】
無線網コントローラ３より送られてくる制御データは図示せぬインターフェイス回路を介して制御部１０に入力される。この制御部１０は無線網コントローラ３からの制御データを受け、当該制御データに基づいて上述した信号切換部９の動作を制御すると共に、後述するアダプティブ・アレイ・アンテナ１４の動作を制御する。
【００２９】
第１ないし第ｎの送信部７Ａ〜７Ｎはそれぞれ同一の構成を有している。第１の送信部７Ａにおいては、入力された個別送信データをまず拡散回路１１に入力する。拡散回路１１は、第１の通信チャネルに割り当てられた所定の拡散コードを個別送信データに乗算することにより当該個別送信データにスペクトル拡散変調を施す。
【００３０】
なお、ＣＤＭＡ通信方式においては、通信チャネル毎に異なる拡散コードを割り当てることによりチャネル区別が行われる。また受信側では、送信側と同じ拡散コードを受信データに乗算して逆拡散処理を行うことによりデータが復元される。
【００３１】
拡散回路１１から出力される送信信号は、続く高周波回路部（ＲＦ）１２に入力され、ここで周波数変換処理が施され、所定の周波数帯域の送信信号に変換される。高周波回路部１２から出力された送信信号はフィルタ１３に入力され、ここで不要信号成分が除去された後、アダプティブ・アレイ・アンテナ１４に入力される。
【００３２】
同様に第２ないし第ｎの送信部７Ｂ〜７Ｎも、それぞれに割り当てられた拡散コードを入力された個別送信データに乗算してスペクトル拡散変調を施し、その後、その送信信号に周波数変換処理及びフィルタリング処理を施してアダプティブ・アレイ・アンテナ１４に出力する。
【００３３】
アダプティブ・アレイ・アンテナ１４は、複数のアンテナ素子を有しており、制御部１０の制御に基づいて、当該複数のアンテナ素子に与える各送信信号の振幅及び位相を制御することにより、所定方向に信号ビームを形成して各送信信号を送信する。すなわちアダプティブ・アレイ・アンテナ１４は、第１の送信部７Ａより出力された送信信号の振幅及び位相を制御することによって当該送信信号を受信する移動局の方向に信号ビームを形成して送信する。同様に、アダプティブ・アレイ・アンテナ１４は、第２ないし第ｎの送信部７Ｂ〜７Ｎより出力されたそれぞれの送信信号の振幅及び位相を制御することにより、当該送信信号を受信するそれぞれの移動局の方向に信号ビームを形成して送信する。
【００３４】
これによりこの移動無線電話システム１では、個別通信の時には、図８に示すように、各移動局Ｍ１及びＭ２の方向に向かう信号ビームＳ１及びＳ２を形成して、個別送信データをそれぞれの移動局Ｍ１及びＭ２に送信する。従って、この移動無線電話システム１では、各移動局との個別通信のときにシステム内の干渉波を低減することができる。
【００３５】
一方、アダプティブ・アレイ・アンテナ１４によって受信されたそれぞれの移動局からの受信信号は、それぞれ対応する第１ないし第ｎの受信部８Ａ〜８Ｎに入力される。第１ないし第ｎの受信部８Ａ〜８Ｎはそれぞれ同一の構成を有しており、フィルタ１５によって受信信号の不要成分を除去した後、高周波回路部（ＲＦ）１６によってベースバンド帯域の信号成分を取り出し、逆拡散回路１７において送信側と同じ拡散コードを用いた逆拡散処理を行って受信データを取り出す。かくして取り出された各受信データは信号切換部９を介して無線網コントローラ３に送られ、通信相手の端末に伝送される。
【００３６】
これに対してマルチキャストデータを送信する場合には、次のように動作する。すなわち無線網コントローラ３より送られてくるマルチキャストデータは、同様に、図示せぬインターフェイス回路を介して信号切換部９に入力される。
【００３７】
信号切換部９は、制御部１０の制御に基づいてマルチキャストデータを例えば送信部７Ａだけに供給する。送信部７Ａは、個別通信のときと同様に、マルチキャストデータにスペクトル拡散変調を施した後、周波数変換処理を行って送信信号を生成し、これをアダプティブ・アレイ・アンテナ１４に出力する。
【００３８】
アダプティブ・アレイ・アンテナ１４は、マルチキャストデータを受信する移動局がセル内に１つしか存在しない場合には、制御部１０の制御に基づいてマルチキャストデータの送信信号の振幅及び位相を調整して各アンテナ素子に供給することにより、当該移動局だけに向かう信号ビームを形成してマルチキャストデータの送信信号を送信する。
【００３９】
またアダプティブ・アレイ・アンテナ１４は、マルチキャストデータを希望する移動局がセル内に複数いる場合には、制御部１０の制御に基づいてマルチキャストデータの送信信号の振幅及び位相を調整して各アンテナ素子に供給することにより、図３に示すように、マルチキャストデータの受信を希望する複数の移動局Ｍ１及びＭ２を同時に含むような信号ビームＳ３を形成して、当該マルチキャストデータを送信する。これによりこの移動無線電話システム１では、マルチキャストデータを複数の移動局Ｍ１及びＭ２に送信するとき、当該複数の移動局Ｍ１及びＭ２に対して一度に送信信号を送信するので、セル内に送信される送信電力を低減し得、その結果としてセル内に存在する他の移動局Ｍ３に対する干渉波を低減することができる。
【００４０】
なお、図４に示すように、マルチキャストデータを受信している移動局Ｍ１が既にセル内にいる状態で、新たに別の移動局Ｍ２がマルチキャストデータの要求コマンドを発生した場合には、Ｍ１に加えて後からマルチキャストデータを要求した移動局Ｍ２を含むような信号ビームＳ４をアダプティブ・アレイ・アンテナ１４によって形成し、これによってマルチキャストデータを希望する全ての移動局Ｍ１、Ｍ２に対して、同時に当該マルチキャストデータを伝送するようになされている。
【００４１】
ここで図５を用いて、アダプティブ・アレイ・アンテナ１４について具体的に説明する。アダプティブ・アレイ・アンテナ１４は、通信チャネル数に応じた複数の信号処理部２０Ａ〜２０Ｎを有しており、これらの信号処理部２０Ａ〜２０Ｎによって各通信チャネルの信号を処理するようになされている。
【００４２】
まず個別通信のとき、複数のアンテナ２１Ａ〜２１Ｍによって受信された受信信号はそれぞれアンテナ結合器２２Ａ〜２２Ｍを介して各信号処理部２０Ａ〜２０Ｎに入力される。各信号処理部２０Ａ〜２０Ｎにおいては、受信信号をそれぞれ乗算器２３Ａ〜２３Ｍに入力し、係数算出部２４より供給される係数（γ′１，θ′１）〜（γ′Ｍ，θ′Ｍ）を当該受信信号に乗算した後、これらをベクトル加算器２５において加算する。
【００４３】
なお、係数算出部２４によって出力される係数（γ′１，θ′１）〜（γ′Ｍ，θ′Ｍ）のうち、係数γ′１〜γ′Ｍはそれぞれ受信信号の振幅を調整するための係数であり、係数θ′１〜θ′Ｍはそれぞれ受信信号の位相を調整するための係数である。
【００４４】
係数算出部２４は、ベクトル加算器２５より出力される合成受信信号を取り込み、この合成受信信号を監視しながら係数（γ′１，θ′１）〜（γ′Ｍ，θ′Ｍ）を調整することにより合成受信信号が最大となるように制御する。この場合、合成受信信号が最大になるということは、アンテナの指向パターンが受信対象の移動局の方向に向いていることを示している。かくして第１ないし第ｎの信号処理部２０Ａ〜２０Ｎにおいて、このような制御によって最大となった各合成受信信号は対応する第１ないし第ｎの受信部８Ａ〜８Ｎにそれぞれ出力される。
【００４５】
一方、第１ないし第ｎの送信部７Ａ〜７Ｎより出力された各送信信号は対応する第１ないし第ｎの信号処理部２０Ａ〜２０Ｎに出力される。各信号処理部２０Ａ〜２０Ｎにおいては、送信信号をそれぞれ乗算器２６Ａ〜２６Ｍに入力し、係数算出部２４より供給される係数（γ１，θ１）〜（γＭ，θＭ）を当該送信信号に乗算した後、それらを加算器２７Ａ〜２７Ｍ及びアンテナ結合器２２Ａ〜２２Ｍを介してアンテナ２１Ａ〜２１Ｍに供給する。
【００４６】
なお、係数γ１〜γＭも同様に送信信号の振幅を調整するための係数であり、係数θ１〜θＭも送信信号の位相を調整するための係数である。これらの係数（γ１，θ１）〜（γＭ，θＭ）は受信時に算出された係数（γ′１，θ′１）〜（γ′Ｍ，θ′Ｍ）がそのまま使用されても良いが、受信時の係数（γ′１，θ′１）〜（γ′Ｍ，θ′Ｍ）を補正して係数（γ１，θ１）〜（γＭ，θＭ）を求めることが望ましい。なぜなら送信周波数と受信周波数が異なると、特性が若干異なる可能性があるからである。いずれにしても、アンテナの送信パターンと受信パターンは一般的に同一であると考えられているので、係数（γ′１，θ′１）〜（γ′Ｍ，θ′Ｍ）に基づいた係数（γ１，θ１）〜（γＭ，θＭ）を使用すれば、アンテナの指向パターンは送信対象の移動局の方向に向かうようになる。
【００４７】
これに対してマルチキャストデータ送信時には、各信号処理部２０Ａ〜２０Ｎにおいて、各移動局から送出されたマルチキャストデータの要求コマンドを受信してその受信信号を基にまず各移動局毎に受信用の係数（γ′１，θ′１）〜（γ′Ｍ，θ′Ｍ）を算出する。各移動局毎の係数（γ′１，θ′１）〜（γ′Ｍ，θ′Ｍ）は一旦制御部１０に通知された後、当該制御部１０を介してマルチキャストデータの送信を受け持つ信号処理部に通達される。ここでは仮に信号処理部２０Ａがこれに相当するものとする。
【００４８】
信号処理部２０Ａの係数算出部２４は、各移動局毎の係数（γ′１，θ′１）〜（γ′Ｍ，θ′Ｍ）を基に、マルチキャストデータを希望する複数の移動局が同時に１つの信号ビームで包含されるように送信用の係数（γ１，θ１）〜（γＭ，θＭ）を算出する。この係数（γ１，θ１）〜（γＭ，θＭ）は乗算器２６Ａ〜２６Ｍに供給され、マルチキャストデータの送信信号に乗算される。
【００４９】
かくして係数（γ１，θ１）〜（γＭ，θＭ）を乗算することによって位相及び振幅が調整された送信信号を加算器２７Ａ〜２７Ｍ及びアンテナ結合器２２Ａ〜２２Ｍを介してアンテナ２１Ａ〜２１Ｍに供給すると、図６に示すように、それぞれの送信信号が合成されて、複数の移動局Ｍ１、Ｍ２を同時に包含するような信号ビームが形成される。これによりマルチキャストデータを希望する複数の移動局Ｍ１及びＭ２に対して同時にマルチキャストデータを送信することができる。
【００５０】
このようにしてアダプティブ・アレイ・アンテナ１４においては、個別通信時には、信号ビームが通信相手の移動局にだけ向かうような係数（γ１，θ１）〜（γＭ，θＭ）を算出して当該通信相手の移動局に対してのみ信号を送出し、マルチキャストデータ送信時には、マルチキャストデータを要求する複数の移動局が１つの信号ビームで含まれるような係数（γ１，θ１）〜（γＭ，θＭ）を算出して当該複数の移動局に同時にマルチキャストデータを送信するようになされている。
【００５１】
以上の構成において、この移動無線電話システム１では、マルチキャストデータを送信する場合、マルチキャストデータの要求コマンドを受信したときの受信信号に基づいて係数（γ１，θ１）〜（γＭ，θＭ）を算出し、この係数（γ１，θ１）〜（γＭ，θＭ）を送信信号に乗算し、その結果得られるそれぞれの送信信号を複数のアンテナ２１Ａ〜２１Ｍを介して送信する。このように振幅及び位相が調整された送信信号を複数のアンテナ２１Ａ〜２１Ｍより出力すると、その送信信号が合成され、所定方向に向かう信号ビームが形成される。
【００５２】
この移動無線電話システム１では、マルチキャストデータを送信する際、当該マルチキャストデータを希望する複数の移動局が１つの信号ビームによって包含されるような係数（γ１，θ１）〜（γＭ，θＭ）を算出している。そのためアダプティブ・アレイ・アンテナ１４より出力されるマルチキャストデータの信号ビームは、図３に示すように、当該マルチキャストデータを希望する複数の移動局を含むようになり、これによりマルチキャストデータを同時に複数の移動局に効率的に送信することができる。また複数の移動局に対してマルチキャストデータを一度に送信し得るので、個々にマルチキャストデータを送信した場合に比して送信電力を低減し得、その結果、セル内の干渉波を低減することができる。さらにセル内の干渉波を低減し得ることから、システム容量を増大させることができる。
【００５３】
以上の構成によれば、マルチキャストデータ送信時、マルチキャストデータを希望する複数の移動局を同時に含むような信号ビームを形成して当該マルチキャストデータを送信するようにしたことにより、複数の移動局に対して同時にマルチキャストデータを送信し得、効率的にマルチキャストデータを送信し得ると共に、セル内の干渉波を低減することができる。
【００５４】
なお上述の実施の形態においては、公衆通信網６を介してマルチキャストデータを入手した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば移動体交換センタ２に入力手段を設けて、当該入力手段を介してマルチキャストデータを入力するようにしても良い。
【００５５】
また上述の実施の形態においては、マルチキャストデータの要求コマンドを受信したときの受信信号に基づいて係数（γ１，θ１）〜（γＭ，θＭ）を算出した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、個別通信時の受信信号等、移動局から送られてくるその他の受信信号基づいて係数（γ１，θ１）〜（γＭ，θＭ）を算出するようにしても良い。またこれに限らず、例えば移動局にＧＰＳシステムの受信装置を設け、当該受信装置によって算出した移動局の位置情報を基地局に通達し、この移動局の位置情報を基に係数を算出し、複数の移動局を含むような信号ビームを形成するようにしても良い。
【００５６】
また上述の実施の形態においては、本発明を符号分割接続方式の通信システムに適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、時分割多元接続方式や周波数分割多元接続方式などその他の無線システムに本発明を適用するようにしても良い。
【００５７】
また上述の実施の形態においては、移動無線電話システム１に本発明を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば無線ＬＡＮシステム等、その他の無線システムに本発明を適用するようにしても良い。要は、基地局と移動局が所定の無線接続方式によって無線回線を設立する無線通信システムであって、１つの移動局と通信する際には実質的に当該移動局だけに向かうような信号ビームを形成して通信する無線通信システムにおいて、複数の移動局に同一の情報を送信する場合、当該複数の移動局を同時に含むような信号ビームを形成してその情報を送信するようにすれば、上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
また上述の実施形態においては、アダプティブ・アレイ・アンテナを用いたが、指向性の制御が可能であれば、他のいかなる手段、方法を用いても良い。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数の移動局を同時に含むような信号ビームを形成して当該移動局に情報を伝送するようにしたことにより、複数の移動局に同時に情報を伝送し得るので、効率良く情報を伝送することができると共に、送信電力を低減できるので他の移動局に与える干渉波を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したＣＤＭＡ方式の移動無線電話システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の基地局の構成を示すブロック図である。
【図３】複数の移動局を含むような信号ビームの説明に供するビーム波形図である。
【図４】後からマルチキャストデータの受信を希望する移動局が現れたときの説明に供するビーム波形図である。
【図５】アダプティブ・アレイ・アンテナの構成を示すブロック図である。
【図６】アダプティブ・アレイ・アンテナによって所定方向に信号ビームが形成されるときの原理を示す略線図である。
【図７】アダプティブ・アレイ・アンテナの説明に供するビーム波形図である。
【図８】アダプティブ・アレイ・アンテナを用いて個々にマルチキャストデータを送信したときの説明に供するビーム波形図である。
【符号の説明】
１    移動無線電話システム
２    移動体交換センタ
３    無線網コントローラ
４Ａ〜４Ｃ    基地局
５Ａ〜５Ｃ    移動局
６    公衆通信網
７Ａ〜７Ｎ    送信部
８Ａ〜８Ｎ    受信部
９    信号切換部
１０    制御部
１１    拡散回路
１２、１６    高周波回路部
１３、１５    フィルタ
１４    アダプティブ・アレイ・アンテナ
１７    逆拡散回路
２０Ａ〜２０Ｎ    信号処理部
２１Ａ〜２１Ｍ    アンテナ
２２Ａ〜２２Ｍ    アンテナ結合器
２３Ａ〜２３Ｍ、２６Ａ〜２６Ｍ    乗算器
２４    係数算出部
２５    ベクトル加算器
２７Ａ〜２７Ｍ    加算器
【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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