(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを用いて複数の移動端末装置との間で信号を送受信する無線基地システムであって、前記信号は、第１の信号長の既知の参照信号と、第２の信号長のデータ信号とを含む信号区間に区分されており、
前記複数のアンテナのうち、前記第１の信号長の既知の参照信号によって受信指向性を収束させることができる第１の本数のアンテナからの受信信号と、前記第１の信号長の既知の参照信号とに基づいて、前記複数の移動端末装置のうち特定の移動端末装置のウェイトベクトルを収束させて、前記特定の移動端末装置からの前記第２の信号長のデータ信号の一部を再生する手段と、
前記再生されたデータ信号を前記第１の信号長の既知の参照信号に付加して第３の信号長の参照信号を形成し、前記第３の信号長の参照信号によって受信指向性を収束させることができる第２の本数のアンテナからの受信信号と、前記第３の信号長の参照信号とに基づいて、前記特定の移動端末装置のウェイトベクトルを収束させて、前記特定の移動端末装置からの前記第２の信号長のデータ信号を再生する手段とを備える、無線基地システム。
【請求項２】
前記収束されたウェイトベクトルによって、前記特定の移動端末装置に対する送信信号の送信指向性を収束させる手段をさらに備えた、請求項１に記載の無線基地システム。
【請求項３】
前記第２の本数のアンテナは、前記複数のアンテナのすべてである、請求項１または２に記載の無線基地システム。
【請求項４】
受信指向性を収束させることができるアンテナの本数は、ウェイトベクトルの算出に用いる参照信号の信号長の２／1以下の本数である、請求項１から３のいずれかに記載の無線基地システム。
【請求項５】
複数のアンテナを用いて複数の移動端末装置との間で信号を送受信する無線基地システムであって、前記信号は、第１の信号長の既知の参照信号と、第２の信号長のデータ信号とを含む信号区間に区分されており、
少なくとも前記第１の信号長の既知の参照信号を含む、参照信号を保持するための参照信号保持手段と、
前記複数のアンテナのうち、指定された本数のアンテナからの受信信号を選択するアンテナ選択手段と、
前記アンテナ選択手段によって選択されたアンテナからの受信信号と、前記参照信号保持手段に保持されている参照信号とに基づいて、前記複数の移動端末装置のうち特定の移動端末装置のウェイトベクトルを収束させるウェイトベクトル制御手段と、
前記収束されたウェイトベクトルに基づいて、前記特定の移動端末装置からの前記第２の信号長のデータ信号を再生するデータ再生手段と、
前記複数のアンテナのうち、前記参照信号保持手段に保持されている前記第１の信号長の既知の参照信号によってウェイトベクトルを収束させることができる第１の本数のアンテナからの受信信号を選択するように前記アンテナ選択手段を制御し、前記収束されたウェイトベクトルによって再生された前記第２の信号長のデータ信号の一部を前記第１の信号長の既知の参照信号に付加して第３の信号長の参照信号を形成して前記参照信号保持手段に保持させ、さらに、前記複数のアンテナのうち、前記参照信号保持手段に保持されている前記第３の信号長の参照信号によってウェイトベクトルを収束させることができる第２の本数のアンテナからの受信信号を選択するように前記アンテナ選択手段を制御する制御手段とを備えた、無線基地システム。
【請求項６】
前記ウェイトベクトル制御手段によって収束されたウェイトベクトルによって、前記特定の移動端末装置に対する送信信号の送信指向性を収束させる送信指向性制御手段をさらに備えた、請求項５に記載の無線基地システム。
【請求項７】
前記第２の本数のアンテナは、前記複数のアンテナのすべてである、請求項５または６に記載の無線基地システム。
【請求項８】
受信指向性を収束させることができるアンテナの本数は、ウェイトベクトルの算出に用いる参照信号の信号長の２／1以下の本数である、請求項５から７のいずれかに記載の無線基地システム。
【請求項９】
複数のアンテナを用いて複数の移動端末装置との間で信号を送受信する無線基地システムにおける指向性制御方法であって、前記信号は、第１の信号長の既知の参照信号と、第２の信号長のデータ信号とを含む信号区間に区分されており、
前記複数のアンテナのうち、前記第１の信号長の既知の参照信号によって受信指向性を収束させることができる第１の本数のアンテナからの受信信号と、前記第１の信号長の既知の参照信号とに基づいて、前記複数の移動端末装置のうち特定の移動端末装置のウェイトベクトルを収束させて、前記特定の移動端末装置からの前記第２の信号長のデータ信号の一部を再生するステップと、
前記再生されたデータ信号を前記第１の信号長の既知の参照信号に付加して第３の信号長の参照信号を形成し、前記第３の信号長の参照信号によって受信指向性を収束させることができる第２の本数のアンテナからの受信信号と、前記第３の信号長の参照信号とに基づいて、前記特定の移動端末装置のウェイトベクトルを収束させて、前記特定の移動端末装置からの前記第２の信号長のデータ信号を再生するステップとを備える、方法。
【請求項１０】
前記収束されたウェイトベクトルによって、前記特定の移動端末装置に対する送信信号の送信指向性を収束させるステップをさらに備えた、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の本数のアンテナは、前記複数のアンテナのすべてである、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
受信指向性を収束させることができるアンテナの本数は、ウェイトベクトルの算出に用いる参照信号の信号長の２／1以下の本数である、請求項９から１１のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線基地システムおよび指向性制御方法に関し、より特定的には、移動体通信システムにおいて、アダプティブアレイ処理により特定の移動端末装置からの受信信号を抽出する無線基地システム、およびそのような無線基地システムにおける受信指向性の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、急速に発達しつつある移動体通信システム（たとえば、Personal Handyphone System：以下、ＰＨＳ）では、無線基地システムと移動端末装置との間の通信に際し、無線基地システムにおいて、アダプティブアレイ処理により所望の特定の移動端末装置からの受信信号を抽出する方式が提案されている。
【０００３】
アダプティブアレイ処理とは、移動端末装置からの受信信号に基づいて、無線基地システムのアンテナごとの受信係数（ウェイト）からなるウェイトベクトルを計算して適応制御することによって、特定の移動端末装置からの信号を正確に抽出する処理である。
【０００４】
無線基地システムにおいては、受信信号のシンボルごとにこのようなウェイトベクトルを計算する受信ウェイトベクトル計算機が設けられ、この受信ウェイトベクトル計算機は、受信信号と算出されたウェイトベクトルとの複素乗算和と、既知の参照信号との誤差の２乗を減少させるようウェイトベクトルを収束させる処理、すなわち特定の移動端末装置からの受信指向性を収束させるアダプティブアレイ処理を実行する。
【０００５】
アダプティブアレイ処理では、このようなウェイトベクトルの収束を、時間や信号電波の伝搬路特性の変動に応じて適応的に行ない、受信信号中から干渉成分やノイズを除去し、特定の移動端末装置からの受信信号を抽出している。
【０００６】
図６は、無線基地システムのデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）によってソフトウェア的に実行される、従来のアダプティブアレイ処理を機能的に説明するための機能ブロック図である。
【０００７】
図６を参照して、無線基地システムの複数本のアンテナ、たとえばｎ本のアンテナＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎでそれぞれ受信された移動端末装置からの受信信号からなる受信信号ベクトルは、スイッチ回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎで受信回路側に切替えられ、図示しないＡ／Ｄ変換機でそれぞれデジタル信号に変換される。
【０００８】
これらのデジタル信号は、無線基地システムの図示しないＤＳＰに与えられ、図６に示す機能ブロック図にしたがって以後ソフトウェア的にアダプティブアレイ処理が施される。
【０００９】
図６を参照して、スイッチ回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎで受信回路側に切替えられた受信信号ベクトルは、乗算器ＭＲ１，ＭＲ２，・・・，ＭＲｎのそれぞれの一方入力に与えられるとともに、受信ウェイトベクトル計算機１２に与えられる。
【００１０】
受信ウェイトベクトル計算機１２は、後述するアダプティブアレイアルゴリズムにより、アンテナごとのウェイトからなるウェイトベクトルを算出し、乗算器ＭＲ１，ＭＲ２，・・・，ＭＲｎのそれぞれの他方入力に与えて、対応するアンテナからの受信信号ベクトルとそれぞれ複素乗算する。加算器１０によりその複素乗算結果の総和であるアレイ出力信号が得られる。
【００１１】
上述のような複素乗算和の結果は、一旦復調回路１１によってビットデータに復調された後、アレイ出力信号として供給されるとともに、再変調回路１４によって再変調される。
【００１２】
受信ウェイトベクトル計算機１２には、カウンタ１６のカウント値によって規定される参照信号期間に、メモリ１５に予め記憶されている既知の参照信号ｄ（ｔ）がスイッチ回路１３によって与えられ、アダプティブアレイアルゴリズムによるウェイトベクトルの計算に供される。この参照信号ｄ（ｔ）は、移動端末装置からの受信信号が含むすべてのユーザに共通の既知の信号であり、たとえばＰＨＳでは、受信信号のうち、既知のビット列で構成されたプリアンブル（ＰＲ）およびユニークワード（ＵＷ）の区間が用いられる。
【００１３】
一方、カウンタ１６のカウント値によって参照信号期間の終了が検出されると、受信ウェイトベクトル計算機１２には、再変調回路１４によって再変調されたアレイ出力信号がスイッチ回路１３によって与えられ、アダプティブアレイアルゴリズムによるウェイトベクトルの計算に供される
この受信ウェイトベクトル計算機１２では、ＲＬＳ（Recursive Least Squares）アルゴリズムやＳＭＩ（Sample Matrix Inversion）アルゴリズムのようなアダプティブアレイアルゴリズムを使用している。
【００１４】
このようなＲＬＳアルゴリズムやＳＭＩアルゴリズムは、アダプティブアレイ処理の分野では周知の技術であり、たとえば菊間信良著の「アレーアンテナによる適応信号処理」（科学技術出版）の第３５頁〜第４９頁の「第３章  ＭＭＳＥアダプティブアレー」に詳細に説明されているので、ここではその説明を省略する。
【００１５】
さらに、図示しない送信信号源からの送信信号が変調回路１７によって変調され、乗算器ＭＴ１，ＭＴ２，・・・，ＭＴｎのそれぞれの一方入力端子に与えられ、乗算器ＭＴ１，ＭＴ２，・・・，ＭＴｎのそれぞれの他方入力端子には、受信ウェイトベクトル計算機１２で計算されたウェイトベクトルがコピーされて印加される。
【００１６】
このように、ウェイトベクトルとの複素乗算で重み付けされた送信信号は、スイッチ回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎで選択されて、アンテナＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎを介して送信される。
【００１７】
受信時と同じアンテナＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎを介して送信される信号には、受信信号と同様に特定の移動端末装置をターゲットとするウェイトベクトルによる重み付けがされているため、これらのアンテナから送信された電波信号は、この特定の移動端末装置をターゲットとする送信指向性を伴って飛ばされることになる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図６の従来の無線基地システムでは、ｎ本のアンテナを用いて信号の送受信を行なっているが、アンテナの本数が多ければ多いほど、アダプティブアレイ処理で抑圧できる干渉が増大し、アンテナ利得が増大して送信電波の到達する範囲が拡大する。すなわち、アンテナの本数が多くなるほど、アダプティブアレイ処理の性能が向上することになる。
【００１９】
しかしながら、上述のＲＬＳ、ＳＭＩのようなアダプティブアレイアルゴリズムでは、ウェイトベクトルを収束させるためには、すなわち特定の移動端末装置からの受信指向性を収束させるためには、アンテナ本数の２倍以上の信号長（シンボル数）の参照信号が必要である。言い換えると、参照信号の信号長が予め決まっている場合、その信号長の１／２を超える本数のアンテナがあるとウェイトベクトルは収束せず、受信指向性も収束しなくなる。
【００２０】
たとえば、ＰＨＳの規格では、前述のプリアンブルおよびユニークワードからなる参照信号は１２シンボルからなり、すなわち信号長は１２である。したがって、最大で信号長１２の２／１である６本のアンテナを用いた場合まではウェイトベクトルの収束は可能である。しかしながら、使用するアンテナ本数が６本を超えるともはやウェイトベクトルを十分に収束できなくなる。
【００２１】
このように、受信指向性を収束させることができるアンテナ本数が参照信号の信号長によって制限される理由については、たとえば電子情報通信学会論文誌、B-II、Vol．J76-B-II、No.４、１９９３年４月の第１８９頁〜第２０１頁の、鈴木  博他による「移動無線伝送用RLS形適応等化器に関する動特性解析」（特にその２．３．２節および図３等）に詳細に説明されているように、アダプティブアレイ処理の技術分野においては周知であるので、ここではその説明を省略する。
【００２２】
前述のように、基本的にアダプティブアレイ処理の性能を上げる（電波が遠くまで届くようにする）ためにはアンテナ本数を増やす必要があるが、そのためには、上述のアダプティブアレイアルゴリズムの制約により参照信号の信号長を長くする必要が生じる。しかしながら、たとえばＰＨＳでは、規格により、参照信号とデータ信号とからなる送信信号の１フレームの情報量は１２０ビットと決められており、参照信号長を長くすれば、送れるユーザデータ量が少なくなり、データのスループットが低下するという問題がある。
【００２３】
それゆえに、この発明の目的は、限られた信号長の参照信号を用いて、より多くのアンテナを用いたアダプティブアレイ処理を行なうことができる無線基地システムを提供することである。
【００２４】
この発明の他の目的は、限られた信号長の参照信号を用いて、無線基地システムにおける受信指向性を収束させることができる指向性制御方法を提供することである。
【００２５】
この発明のさらに他の目的は、限られた信号長の参照信号を用いてアンテナ利得を増大させ、送信電波の到達範囲を拡張することができる無線基地システムおよび指向性制御方法を提供することである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、複数のアンテナを用いて複数の移動端末装置との間で信号を送受信する無線基地システムであって、信号は、第１の信号長の既知の参照信号と、第２の信号長のデータ信号とを含む信号区間に区分されている。無線基地システムは、複数のアンテナのうち、第１の信号長の既知の参照信号によって受信指向性を収束させることができる第１の本数のアンテナからの受信信号と、第１の信号長の既知の参照信号とに基づいて、複数の移動端末装置のうち特定の移動端末装置のウェイトベクトルを収束させて、特定の移動端末装置からの第２の信号長のデータ信号の一部を再生する手段と、再生されたデータ信号を第１の信号長の既知の参照信号に付加して第３の信号長の参照信号を形成し、第３の信号長の参照信号によって受信指向性を収束させることができる第２の本数のアンテナからの受信信号と、第３の信号長の参照信号とに基づいて、特定の移動端末装置のウェイトベクトルを収束させて、特定の移動端末装置からの第２の信号長のデータ信号を再生する手段とを備える。
【００２７】
好ましくは、無線基地システムは、収束されたウェイトベクトルによって、特定の移動端末装置に対する送信信号の送信指向性を収束させる手段をさらに備える。
【００２８】
より好ましくは、第２の本数のアンテナは、複数のアンテナのすべてである。より好ましくは、受信指向性を収束させることができるアンテナの本数は、ウェイトベクトルの算出に用いる参照信号の信号長の２／1以下の本数である。
【００２９】
この発明の他の局面によれば、複数のアンテナを用いて複数の移動端末装置との間で信号を送受信する無線基地システムであって、信号は、第１の信号長の既知の参照信号と、第２の信号長のデータ信号とを含む信号区間に区分されている。無線基地システムは、少なくとも第１の信号長の既知の参照信号を含む、参照信号を保持するための参照信号保持手段と、複数のアンテナのうち、指定された本数のアンテナからの受信信号を選択するアンテナ選択手段と、アンテナ選択手段によって選択されたアンテナからの受信信号と、参照信号保持手段に保持されている参照信号とに基づいて、複数の移動端末装置のうち特定の移動端末装置のウェイトベクトルを収束させるウェイトベクトル制御手段と、収束されたウェイトベクトルに基づいて、特定の移動端末装置からの第２の信号長のデータ信号を再生するデータ再生手段と、複数のアンテナのうち、参照信号保持手段に保持されている第１の信号長の既知の参照信号によってウェイトベクトルを収束させることができる第１の本数のアンテナからの受信信号を選択するようにアンテナ選択手段を制御し、収束されたウェイトベクトルによって再生された第２の信号長のデータ信号の一部を第１の信号長の既知の参照信号に付加して第３の信号長の参照信号を形成して参照信号保持手段に保持させ、さらに、複数のアンテナのうち、参照信号保持手段に保持されている第３の信号長の参照信号によってウェイトベクトルを収束させることができる第２の本数のアンテナからの受信信号を選択するようにアンテナ選択手段を制御する制御手段とを備える。
【００３０】
好ましくは、無線基地システムは、ウェイトベクトル制御手段によって収束されたウェイトベクトルによって、特定の移動端末装置に対する送信信号の送信指向性を収束させる送信指向性制御手段をさらに備える。
【００３１】
より好ましくは、第２の本数のアンテナは、複数のアンテナのすべてである。
より好ましくは、受信指向性を収束させることができるアンテナの本数は、ウェイトベクトルの算出に用いる参照信号の信号長の２／1以下の本数である。
【００３２】
この発明のさらに他の局面によれば、複数のアンテナを用いて複数の移動端末装置との間で信号を送受信する無線基地システムにおける指向性制御方法であって、信号は、第１の信号長の既知の参照信号と、第２の信号長のデータ信号とを含む信号区間に区分されている。指向性制御方法は、複数のアンテナのうち、第１の信号長の既知の参照信号によって受信指向性を収束させることができる第１の本数のアンテナからの受信信号と、第１の信号長の既知の参照信号とに基づいて、複数の移動端末装置のうち特定の移動端末装置のウェイトベクトルを収束させて、特定の移動端末装置からの第２の信号長のデータ信号の一部を再生するステップと、再生されたデータ信号を第１の信号長の既知の参照信号に付加して第３の信号長の参照信号を形成し、第３の信号長の参照信号によって受信指向性を収束させることができる第２の本数のアンテナからの受信信号と、第３の信号長の参照信号とに基づいて、特定の移動端末装置のウェイトベクトルを収束させて、特定の移動端末装置からの第２の信号長のデータ信号を再生するステップとを備える。
【００３３】
好ましくは、指向性制御方法は、収束されたウェイトベクトルによって、特定の移動端末装置に対する送信信号の送信指向性を収束させるステップをさらに備える。
【００３４】
より好ましくは、第２の本数のアンテナは、複数のアンテナのすべてである。
より好ましくは、受信指向性を収束させることができるアンテナの本数は、ウェイトベクトルの算出に用いる参照信号の信号長の２／1以下の本数である。
【００３５】
したがって、この発明によれば、既知の参照信号を用いて少数のアンテナでウェイトベクトルを一旦収束させ、再生されたデータ信号の一部を上記既知の参照信号に付加してより長い参照信号を仮に形成し、この仮の参照信号を用いてより多数のアンテナで改めてウェイトベクトルを収束させるように構成しているので、既知の参照信号自体の信号長を増大させることなく、より多くのアンテナを用いたアダプティブアレイ処理が可能となる。これにより、データのスループットを低下させることなく、アンテナ利得を増大させて、送信電波の到達範囲を拡張することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００３７】
図１は、この発明の実施の形態の無線基地システムによってソフトウェア的に実行されるアダプティブアレイ処理を機能的に説明する機能ブロック図である。図１に示す構成は、以下の点を除いて、図６に示した従来例の構成と同じであり、共通する部分についての説明は繰返さない。
【００３８】
すなわち、図１に示す構成では、図６に示す従来例の構成に加えて、スイッチ回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎと受信ウェイトベクトル計算機１２との間を選択的に接続／切断するさらなるスイッチ回路Ｂ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎと、これらのスイッチ回路の選択動作を制御するコントローラ１８とが設けられている。
【００３９】
さらに、再変調回路１４で再変調された信号の一部がメモリ１５に保持可能なように接続されている。
【００４０】
次に、図２は、この発明による受信指向性の制御方法の原理を示す模式図である。以下に、図２を参照して、この発明による受信指向性の制御方法の原理について説明する。
【００４１】
この発明によれば、まず図２の（ａ）に示すように、少なくとも既知の参照信号（ＰＲ＋ＵＷ）と、データ信号（ＤＡＴＡ）と、誤り識別符号（たとえばＣＲＣ）とを含む１フレーム分の受信信号に対し、既知の参照信号（ＰＲ＋ＵＷ）の期間内に、その信号長で受信指向性の収束が可能な本数のアンテナ（たとえば参照信号の信号長の１／２に相当する本数）でウェイトベクトル、すなわち受信指向性を一旦収束させる（以下、第１のサイクルと称する）。
【００４２】
この状態で、図２の（ｂ）に示すように、参照信号期間（矢印Ｂの期間）の後のデータ信号期間において、数シンボル分（矢印Ａの期間）のデータ信号からアレイ出力信号を合成し、合成されたアレイ出力信号を復調および再変調した信号を、既知の参照信号（ＰＲ＋ＵＷ）に付加してより長い参照信号を仮に形成する（図２の矢印Ｂ＋Ａで示す信号期間）。
【００４３】
この仮のより長い参照信号期間内にその信号長で受信指向性の収束が可能な本数（信号長Ｂ＋Ａの１／２に相当）のアンテナ、たとえば無線基地システムのすべてのアンテナで、改めてウェイトベクトル、すなわち受信指向性を収束させる（以下、第２のサイクルと称する）。
【００４４】
次に、図３は、図１に示したこの発明の実施の形態による無線基地システムのアダプティブアレイ処理を示すフロー図である。以下に、図１から図３を参照して、この発明の実施の形態による無線基地システムの動作について説明する。
【００４５】
まず、図３のステップＳ１において、上述の第１のサイクルにおいて使用すべきアンテナが選択される。前述のように、第１のサイクルにおいて使用可能なアンテナ本数は、既知の参照信号（ＰＲ＋ＵＷ）の信号長の１／２本が最大である。
【００４６】
無線基地システムのすべて（ｎ本）のアンテナのうち、参照信号長／２の本数のアンテナを選択する方法としては、たとえば以下の３種類の方法が考えられる。まず、第１の方法としては、無作為に番号付けされたｎ本のアンテナのうち、第１番目のアンテナから第（参照信号長／２）番目のアンテナまでを機械的に選択する。すなわち、ｎ本のアンテナから（参照信号長／２）本のアンテナを無作為に選択する方法である。
【００４７】
第２の方法としては、ｎ本のアンテナすべてに受信レベル測定機（図示せず）を設け、ｎ本のアンテナのうち、受信レベルが大きい方から（参照信号長／２）本のアンテナを選択する方法である。
【００４８】
第３の方法としては、ｎ本のアンテナのうち、空間的に互いにできるだけ離れて配置された（参照信号長／２）本のアンテナを選択する方法である。なお、これら３種類の方法は、アンテナ選択方法の例示にすぎず、ｎ本のすべてのアンテナから（参照信号長／２）本のアンテナを選択するどのような方法も使用することができる。
【００４９】
図１の機能ブロック図に示すコントローラ１８は、図示しないＤＳＰによって構成されるものであり、図３のステップＳ１に列挙した方法のいずれかで、ｎ本のアンテナＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎで受信された信号から（参照信号長／２）本のアンテナで受信された信号を選択するように、スイッチ回路Ｂ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎの接続／切断を制御する制御信号を発生する。たとえば、既知の参照信号長が１２シンボルであれば、最大で６本のアンテナからの受信信号を選択することができる。
【００５０】
ステップＳ１において、（参照信号長／２）本のアンテナからの受信信号が選択されると、ステップＳ２において、カウンタ１６で規定される既知の参照信号（ＰＲ＋ＵＷ）の期間（図２の（ａ）参照）にわたって、メモリ１５から既知の参照信号（ＰＲ＋ＵＷ）が読出され、スイッチ回路１３を介して受信ウェイトベクトル計算機１２に入力され、受信ウェイトベクトルが計算される。
【００５１】
カウンタ１６が参照信号期間の終了を検出すると、ステップＳ３に進み、受信ウェイトベクトル計算機１２は、引続き（参照信号長／２）本のアンテナからの受信信号に基づいて、図２の（ｂ）に示すように、参照信号期間（矢印Ｂの期間）の後の数シンボル分（矢印Ａの期間）のデータ信号期間においてウェイトベクトルを計算する。
【００５２】
次に、ステップＳ４において、上記数シンボル分、たとえば４シンボル分のデータ信号からアレイ出力信号を合成する。合成されたアレイ出力信号は復調回路１１で一旦ビットデータに復調された後、再変調回路１４により再変調され、メモリ１５に与えられる。
【００５３】
この結果、たとえば１２シンボルの信号長の既知の参照信号（ＰＲ＋ＵＷ）に、たとえば４シンボル分のデータ信号を付加して、たとえば１６シンボルのより長い参照信号を仮に形成する（図２の矢印Ｂ＋Ａで示す信号期間）。
【００５４】
次に、ステップＳ５において、第２のサイクルで用いられるべきｎ本のアンテナＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎのすべてで受信された信号を選択するように、コントローラ１８は、スイッチ回路Ｂ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎの接続／切断を制御する制御信号を発生する。たとえば、上述の仮の参照信号が１６シンボルであれば、最大で８本のアンテナからの受信信号を選択することができる。
【００５５】
ステップＳ５において、ｎ本のアンテナからの受信信号が選択されると、カウンタ１６で規定される上述の仮の参照信号の期間（図２の（ｂ）のＢ＋Ａの期間）にわたって、メモリ１５からこの仮の参照信号が読出され、スイッチ回路１３を介して受信ウェイトベクトル計算機１２に入力され、受信ウェイトベクトルが計算される。
【００５６】
以後、ステップＳ６において、通常のアダプティブアレイ処理が続行されることになる。
【００５７】
次に、図４および図５は、この発明の実施の形態による効果を説明するための部分的な機能ブロック図および送信指向性の模式図である。以下に、図４および図５を参照して、アンテナの本数が増えても、この発明により理想的なウェイトベクトルが計算できれば、十分なアレイ利得を得ることができ、無線基地システムから移動端末装置への送信指向性および電波の到達範囲が改善される原理について具体的に説明する。
【００５８】
図４は、図１に示した無線基地システムの送信系の機能を説明する機能ブロック図であり、送信信号Ｓ（ｔ）は、変調回路１７で変調された後、送信系の乗算器ＭＴ１，ＭＴ２，・・・，ＭＴｎのそれぞれの一方入力に与えられる。これらの乗算器には、図１の受信ウェイトベクトル計算機１２で計算された、特定の移動端末装置をターゲットとするウェイトベクトルがコピーされて印加され、それぞれの乗算器からは、以下の（１）式〜（４）式で表わされる信号が出力され、アンテナＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎに与えられる。
【００５９】
【数１】
0004382998.tif 000002
【００６０】
この無線基地システムから特定の移動端末装置２０への下りの送信信号は、移動端末装置２０で受信され、受信信号ベクトルを、ｈ11，ｈ12，・・・，ｈ1nで表わすと、移動端末装置２０での受信信号ｙ（ｔ）は、下記の（５）式で表現される。
【００６１】
【数２】
0004382998.tif 000003
【００６２】
ここで、上述のこの発明の実施の形態により、全体のアンテナ本数ｎが第２のサイクルの仮の参照信号長の１／２以下であって、無線基地システムにおける受信ウェイトベクトルが十分に収束しているものとすると、下記の（６）式が成り立ち、移動端末装置２０に対する下りのアンテナ利得が最大となる。
【００６３】
【数３】
0004382998.tif 000004
【００６４】
この場合の送信指向性の収束の様子について、図５の（ａ）を参照して説明する。なお、図５において矢印は、移動端末装置から無線基地システムを見た方向を示し、矢印と交差する曲線は、無線基地システムから当該移動端末装置に対する下り方向の指向性を表わしている。
【００６５】
図５の（ａ）において、上記（６）式に示すように無線基地システムからの下り方向のアンテナ利得が最大になれば、指向性のピークが移動端末装置方向に向けられ、送信電波の届く範囲が最大限拡張されることになる。
【００６６】
これに対して、全体のアンテナ本数ｎが参照信号長の１／２を超えて、無線基地システムにおける受信ウェイトベクトルが十分に収束していないものとすると、上記の（７）式が成り立ち、移動端末装置２０に対する下りのアンテナ利得が最大とならない。
【００６７】
この場合の送信指向性の収束の様子について、図５の（ｂ）を参照して説明する。図５の（ｂ）において、上記（７）式に示すように無線基地システムからの下り方向のアンテナ利得が最大にならなければ、指向性のピークが移動端末装置方向からずれることになり、（ａ）のように送信電波の届く範囲が最大限拡張されることはない。
【００６８】
このように、この発明の実施の形態では、第１のサイクルで少ないアンテナ本数で既知の参照信号を用いてとりあえずウェイトベクトルを収束させ、再生された所定の信号長のデータ信号を既知の参照信号に付加して仮の参照信号を形成し、第２のサイクルで仮の参照信号を用いてすべてのアンテナでウェイトベクトルを収束させるように構成したので、既知の参照信号自体を拡張することなく、受信指向性の収束をより容易なものとし、ひいては送信時のアンテナ利得を増大させることができる。
【００６９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００７０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、既知の参照信号を用いて少数のアンテナでウェイトベクトルを一旦収束させ、再生されたデータ信号の一部を上記既知の参照信号に付加してより長い参照信号を仮に形成し、この仮の参照信号を用いてより多数のアンテナで改めてウェイトベクトルを収束させるように構成している。したがって、既知の参照信号自体の信号長を増大させることなく、より長い仮の参照符号に対応してより多くのアンテナを用いたアダプティブアレイ処理が可能となる。これにより、データのスループットを低下させることなく、より多くのアンテナを使用して無線基地システムの受信指向性を収束させることが可能となり、ひいては送信電波の到達範囲を拡張することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態の無線基地システムによってソフトウェア的に実行されるアダプティブアレイ処理を機能的に説明する機能ブロック図である。
【図２】  この発明による受信指向性の制御方法の原理を示す模式図である。
【図３】  図１に示したこの発明の実施の形態による無線基地システムのアダプティブアレイ処理を示すフロー図である。
【図４】  この発明による効果を説明するための送信系の機能ブロック図である。
【図５】  この発明による効果を説明するための送信指向性の模式図である。
【図６】  従来の無線基地システムによってソフトウェア的に実行されるアダプティブアレイ処理を機能的に説明する機能ブロック図である。
【符号の説明】
１０  加算器、１１  復調回路、１２  受信ウェイトベクトル計算機、１３  スイッチ回路、１４  再変調回路、１５  メモリ、１６  カウンタ、１７  変調回路、１８  コントローラ、Ａ１，Ａ２，・・・，Ａｎ  アンテナ、Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎ，Ｂ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎ  スイッチ回路、ＭＲ１，ＭＲ２，・・・，ＭＲｎ，ＭＴ１，ＭＴ２，・・・，ＭＴｎ  乗算器。
【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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