(57)【要約】【課題】周波数の利用効率を向上させること。【解決手段】基地局１２は、複数のアンテナ素子２０−１〜２０−４からなるアレーアンテナを備え、複数の無線チャネルの少なくとも一部を用いて移動局と通信を行う。基地局１２は、通信に使用されていない無線チャネルで検出される妨害波の到来方向を示すアンテナ素子２０−１〜２０−４のウェイトｗ１〜ｗ４と、移動局から到来する希望波の到来方向を示すウェイトｗ１’〜ｗ４’と、を取得するアダプティブ制御部２８と、ウェイトｗ１〜ｗ４とウェイトｗ１’〜ｗ４’とに基づいて、希望波の到来方向に主ビームを向けるとともに妨害波の到来方向にヌルを向ける指向性パターンを形成できるか否かを判定する妨害波抑制判定部３４と、その判定結果に基づいて、妨害波が検出される無線チャネルを移動局に割り当てるか否かを決定するチャネル割当部３６と、を含む。【選択図】図２
2009246517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナ素子からなるアレーアンテナを備え、複数の無線チャネルの少なくとも一部を用いて移動局装置と通信を行う基地局装置であって、
前記複数の無線チャネルのうち通信に使用されていない無線チャネルで検出される妨害波の到来方向を示す妨害波到来方向情報を取得する妨害波到来方向情報取得手段と、
前記移動局装置から到来する希望波の到来方向を示す希望波到来方向情報を取得する希望波到来方向情報取得手段と、
前記希望波到来方向情報と前記妨害波到来方向情報とに基づいて、前記希望波の到来方向に主ビームを向けるとともに前記妨害波の到来方向にヌルを向ける指向性パターンを形成できるか否かを判定する妨害波抑制判定手段と、
前記妨害波抑制判定手段による判定結果に基づいて、前記妨害波が検出される無線チャネルを前記移動局装置に割り当てるか否かを決定するチャネル割当手段と、
を含むことを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基地局装置において、
前記妨害波抑制判定手段は、前記希望波到来方向情報により示される前記希望波の到来方向と前記妨害波到来方向情報により示される前記妨害波の到来方向とのなす角度に基づいて、前記判定を行う、
ことを特徴とする基地局装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基地局装置において、
前記妨害波が検出される無線チャネルに関連づけて、該妨害波の到来方向を示す妨害波到来方向情報を記憶する妨害波到来方向情報記憶手段をさらに含み、
前記妨害波抑制判定手段は、前記希望波到来方向情報により示される前記希望波の到来方向と前記妨害波到来方向情報記憶手段に記憶される前記妨害波到来方向情報により示される前記妨害波の到来方向とのなす角度の大きい無線チャネルから、前記判定を行う、
ことを特徴とする基地局装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の基地局装置において、
前記複数の無線チャネルのうち通信に使用されていない無線チャネルにおける妨害波レベルを検出する妨害波レベル検出手段をさらに含み、
前記妨害波抑制判定手段は、前記妨害波レベル検出手段により検出される妨害波レベルの小さい無線チャネルから、前記判定を行う、
ことを特徴とする基地局装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の基地局装置において、
前記妨害波到来方向情報は、前記各アンテナ素子で受信された無線信号を合成した合成信号のレベルが所定値以上となる前記各アンテナ素子のウェイトである、
ことを特徴とする基地局装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の基地局装置において、
前記妨害波到来方向情報は、前記指向性パターンの主ビームが前記妨害波の到来方向に向くよう決定された前記各アンテナ素子のウェイトである、
ことを特徴とする基地局装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の基地局装置において、
前記妨害波の到来方向は、異なるタイミングで取得された複数の前記妨害波到来方向情報に基づいて算出される、
ことを特徴とする基地局装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の基地局装置において、
前記希望波到来方向情報は、前記指向性パターンの主ビームが前記希望波の到来方向に向くよう決定された前記各アンテナ素子のウェイトである、
ことを特徴とする基地局装置。
【請求項９】
複数のアンテナ素子からなるアレーアンテナを備え、複数の無線チャネルの少なくとも一部を用いて移動局装置と通信を行う基地局装置のチャネル割り当て方法であって、
前記複数の無線チャネルのうち通信に使用されていない無線チャネルで検出される妨害波の到来方向を示す妨害波到来方向情報を取得するステップと、
前記移動局装置から到来する希望波の到来方向を示す希望波到来方向情報を取得するステップと、
前記希望波到来方向情報と前記妨害波到来方向情報とに基づいて、前記希望波の到来方向に主ビームを向けるとともに前記妨害波の到来方向にヌルを向ける指向性パターンを形成できるか否かを判定するステップと、
前記判定の結果に基づいて、前記妨害波が検出される無線チャネルを前記移動局装置に割り当てるか否かを決定するステップと、
を含むことを特徴とするチャネル割り当て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局装置およびチャネル割り当て方法に関し、特に、アダプティブアレー制御を行う基地局装置およびチャネル割り当て方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、通信品質の低下を招く妨害波を抑制するための手段を備えた基地局が知られている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、移動局からのリンクチャネル確立要求（接続要求）に応じて妨害波の検出（キャリアセンス）を行い、妨害波の検出されない無線チャネルを移動局に割り当てる基地局が開示されている（図５、第０００３段落）。また、特許文献１に開示された基地局は、アレーアンテナを備え、妨害波の到来方向にアンテナ指向性パターンのヌルを向けることによって妨害波を抑制することもできる（第００３１段落）。
【特許文献１】特開２０００−８２９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図８は、基地局７０と移動局７２を含む第１の移動通信システムと、基地局８０と移動局８２とを含む第２の移動通信システムと、が同一の領域に混在する状況を示す図である。同図に示す状況の下では、基地局８０から送信された電波が、基地局８０に隣接する基地局７０に到達する場合がある。
【０００５】
ここで、基地局７０および基地局８０がＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：直交周波数分割多元接続）方式により移動局７２および移動局８２とそれぞれ通信を行っているものとすると、この場合に基地局７０で受信される信号のスペクトルはたとえば図９のようになる。すなわち、同図に示すように、基地局８０から到来する電波（５）のサイドローブによって移動局７２から到来する電波（希望波）のサブキャリア（４）の直交性が崩れ、基地局７０がサブキャリア（４）で伝送される信号を正しく復調することが困難となり信号の受信品質が低下する。
【０００６】
なお、このように基地局７０と基地局８０がＯＦＤＭＡ方式を採用する場合に限らず、隣接基地局間で互いに同期が取られていない場合にも、基地局８０から送信された電波が基地局７０の通信を妨害するという事象は発生しうる。
【０００７】
ただし、上記アダプティブアレー制御を用いればこのような妨害波を抑制できる場合がある。つまり、アレーアンテナを用いた指向性制御によって妨害波の到来方向に指向性パターンのヌルを向けることができれば、このような妨害波を抑制することができる。
【０００８】
しかしながら、上記従来の基地局は、アレーアンテナの指向性制御によって妨害波を抑制できるか否かにかかわらず、キャリアセンスにおいて妨害波の検出されない（または妨害波レベルが所定値未満である）無線チャネルだけを移動局に割り当てるようにしている（図１０参照）。このため、たとえその妨害波が抑制可能なものであっても、妨害波が検出されるというだけで通信に使用されない無線チャネルが生じることとなり、周波数利用効率の点で問題があった。 
【０００９】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、周波数の利用効率を向上させる基地局装置およびチャネル割り当て方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る基地局装置は、複数のアンテナ素子からなるアレーアンテナを備え、複数の無線チャネルの少なくとも一部を用いて移動局装置と通信を行う基地局装置であって、前記複数の無線チャネルのうち通信に使用されていない無線チャネルで検出される妨害波の到来方向を示す妨害波到来方向情報を取得する妨害波到来方向情報取得手段と、前記移動局装置から到来する希望波の到来方向を示す希望波到来方向情報を取得する希望波到来方向情報取得手段と、前記希望波到来方向情報と前記妨害波到来方向情報とに基づいて、前記希望波の到来方向に主ビームを向けるとともに前記妨害波の到来方向にヌルを向ける指向性パターンを形成できるか否かを判定する妨害波抑制判定手段と、前記妨害波抑制判定手段による判定結果に基づいて、前記妨害波が検出される無線チャネルを前記移動局装置に割り当てるか否かを決定するチャネル割当手段と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明では、ある無線チャネルにおいて妨害波が検出される場合であっても、ビームフォーミングにより移動局装置から到来する希望波の到来方向（移動局装置が所在する方向）に主ビームを向け、ヌルステアリングによりその妨害波の到来方向にヌルを向ける指向性パターンを形成できる場合であれば、基地局装置はその無線チャネルを移動局装置に割り当てる。本発明によれば、従来利用されていなかった無線チャネルが通信に使用されるようになり、周波数の利用効率を向上させることができる。なお、ここでいう到来方向情報は、たとえば、到来方向を示す角度情報であってもよいし、到来方向を示す１または複数のベクトル情報であってもよい。
【００１２】
また、本発明の一態様では、前記妨害波抑制判定手段は、前記希望波到来方向情報により示される前記希望波の到来方向と前記妨害波到来方向情報により示される前記妨害波の到来方向とのなす角度に基づいて、前記判定を行う。
【００１３】
この態様によれば、希望波の到来方向と妨害波の到来方向とのなす角度に基づいて、その妨害波を抑制できるか否かを判定することができる。
【００１４】
また、本発明の一態様では、前記妨害波が検出される無線チャネルに関連づけて、該妨害波の到来方向を示す妨害波到来方向情報を記憶する妨害波到来方向情報記憶手段をさらに含み、前記妨害波抑制判定手段は、前記希望波到来方向情報により示される前記希望波の到来方向と前記妨害波到来方向情報記憶手段に記憶される前記妨害波到来方向情報により示される前記妨害波の到来方向とのなす角度の大きい無線チャネルから、前記判定を行う。
【００１５】
この態様によれば、希望波の到来方向と妨害波の到来方向とのなす角度の大きい無線チャネルが優先的に移動局装置に割り当てられる。このため、移動局装置の移動などによる通信品質の低下を防ぎつつ、周波数の利用効率を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明の一態様では、前記複数の無線チャネルのうち通信に使用されていない無線チャネルにおける妨害波レベルを検出する妨害波レベル検出手段をさらに含み、前記妨害波抑制判定手段は、前記妨害波レベル検出手段により検出される妨害波レベルの小さい無線チャネルから、前記判定を行う。
【００１７】
この態様によれば、妨害波が検出される無線チャネルのうち妨害波レベルの小さい無線チャネルが優先的に移動局装置に割り当てられる。このため、通信品質の低下を防ぎつつ、周波数の利用効率を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明の一態様では、前記妨害波到来方向情報は、前記各アンテナ素子で受信された無線信号を合成した合成信号のレベルが所定値以上となる前記各アンテナ素子のウェイト（重み係数）である。
【００１９】
また、本発明の一態様では、前記妨害波到来方向情報は、前記指向性パターンの主ビームが前記妨害波の到来方向に向くよう決定された前記各アンテナ素子のウェイトである。なお、ウェイトの制御には、公知のウェイト制御アルゴリズムのいずれを用いてもよい。
【００２０】
また、本発明の一態様では、前記妨害波の到来方向は、異なるタイミングで取得された複数の前記妨害波到来方向情報に基づいて算出される。これにより、妨害波の到来方向の推定誤差を低減することができる。
【００２１】
また、本発明の一態様では、前記希望波到来方向情報は、前記指向性パターンの主ビームが前記希望波の到来方向に向くよう決定された前記各アンテナ素子のウェイトである。なお、ウェイトの制御には、公知のウェイト制御アルゴリズムのいずれを用いてもよい。
【００２２】
また、本発明に係るチャネル割り当て方法は、複数のアンテナ素子からなるアレーアンテナを備え、複数の無線チャネルの少なくとも一部を用いて移動局装置と通信を行う基地局装置のチャネル割り当て方法であって、前記複数の無線チャネルのうち通信に使用されていない無線チャネルで検出される妨害波の到来方向を示す妨害波到来方向情報を取得するステップと、前記移動局装置から到来する希望波の到来方向を示す希望波到来方向情報を取得するステップと、前記希望波到来方向情報と前記妨害波到来方向情報とに基づいて、前記希望波の到来方向に主ビームを向けるとともに前記妨害波の到来方向にヌルを向ける指向性パターンを形成できるか否かを判定するステップと、前記判定の結果に基づいて、前記妨害波が検出される無線チャネルを前記移動局装置に割り当てるか否かを決定するステップと、を含むことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係る移動通信システム１０の全体構成図である。同図に示すように、移動通信システム１０は、基地局１２と複数の移動局１４（ここでは移動局１４−１〜１４−３の３つのみを表記する）を含んで構成されている。
【００２５】
基地局１２は、複数のアンテナ素子からなるアレーアンテナを備え、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ（Time Division Multiple Access/Time Division Duplex：時分割多元接続／時分割双方向通信）方式およびＯＦＤＭＡ方式により、複数の無線チャネルの少なくとも一部を用いて複数の移動局１４それぞれと通信を行う。移動局１４は、たとえば可搬型の携帯電話機、携帯情報端末、または通信カードである。
【００２６】
ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式による各タイムフレーム（ＴＤＭＡフレーム）は、たとえば、ダウンリンク（基地局１２から移動局１４に向かう無線伝送路）用の４つのタイムスロットとアップリンク（移動局１４から基地局１２に向かう無線伝送路）用の４つのタイムスロットとから構成される。また、各タイムスロットには、ＯＦＤＭＡ方式による複数のサブキャリア（たとえば２４のサブキャリア）から構成されるサブチャネル（たとえば２０サブチャネル）が複数規定されている。
【００２７】
移動通信システム１０では、このように規定されたタイムスロットとサブチャネルとの組み合わせによって、各無線チャネルが特定される。基地局１２は、移動局１４からのリンクチャネル確立要求信号を受信した時または移動局１４に無線チャネルの再割り当てを行う時に、上記複数の無線チャネルの中から１以上の無線チャネルを選出し、選出した無線チャネルを移動局１４に割り当てる。
【００２８】
特に、本実施形態では、ある無線チャネルにおいて所定レベル以上の妨害波が検出される場合であっても、ビームフォーミングにより移動局１４から到来する希望波の到来方向に主ビームを向け、ヌルステアリングによりその妨害波の到来方向にヌルを向ける指向性パターンを形成できる場合であれば、基地局１２はその無線チャネルを移動局１４に割り当てるようにしている。このため、従来利用されていなかった無線チャネルが通信に使用されるようになり、周波数の利用効率を向上させることができる。
【００２９】
以下では、上記処理を実現するために基地局１２が備える構成および機能について詳細に説明する。
【００３０】
図２は、基地局１２の機能ブロック図である。同図に示すように、基地局１２は、互いに空間相関の低い複数のアンテナ素子（ここではアンテナ素子２０−１〜２０−４の４本とする）、無線通信部２２、ベースバンド部２４、信号処理部２６（アダプティブ制御部２８、妨害波レベル検出部３０）、制御部３２（妨害波抑制判定部３４、チャネル割当部３６）、および記憶部３８を含んで構成される。
【００３１】
アンテナ素子２０−１〜２０−４は、アレーアンテナを構成する。各アンテナ素子２０は、受信スロットごとに無線信号を受信し、受信した無線信号を無線通信部２２に出力する。また、各アンテナ素子２０は、送信スロットごとに無線通信部２２から供給される無線信号を移動局１４に対して放射する。なお、無線信号の受信と送信は、無線通信部２２の指示に従って時分割で切り替えられる。
【００３２】
無線通信部２２は、ローノイズアンプ、パワーアンプ、局部発振器、ミキサ、およびフィルタを含んで構成される。アンテナ素子２０−１〜２０−４から入力される無線信号は、ローノイズアンプで増幅され、さらに中間周波数信号にダウンコンバートされた後、ベースバンド部２４に出力される。また、ベースバンド部２４から入力されるベースバンドＯＦＤＭ信号は、無線信号にアップコンバートされ、パワーアンプで送信出力レベルまで増幅された後、アンテナ素子２０−１〜２０−４に供給される。
【００３３】
ベースバンド部２４は、図示しないＯＦＤＭ復調部およびＯＦＤＭ変調部を含み、たとえばＤＳＰで構成される。
【００３４】
ＯＦＤＭ復調部は、Ａ／Ｄコンバータ、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）部、およびシンボルデマッパを含んで構成される。無線通信部２２からＯＦＤＭ復調部に入力される信号は、Ａ／Ｄコンバータでディジタル信号に変換される。このディジタル信号は、直並列変換された後、ＦＦＴ部で実行されるフーリエ変換により複素シンボル列の各サブキャリア成分に変換される。複素シンボル列の各サブキャリア成分は、並直列変換により連続する複素シンボル列に変換され、シンボルデマッパにおいてシンボルの変調方式に応じたデータビット列（受信データ）に復号された後、信号処理部２６に出力される。
【００３５】
ＯＦＤＭ変調部は、Ｄ／Ａコンバータ、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）部、およびシンボルマッパを含んで構成される。信号処理部２６からＯＦＤＭ変調部に入力されるデータビット列（送信データ）は、シンボルマッパで複素シンボル列に変換された後、直並列変換によって各サブキャリア成分に分割される。この複素シンボル列の各サブキャリア成分は、ＩＦＦＴ部で実行される逆フーリエ変換によってＯＦＤＭシンボルの標本値に変換され、さらに並直列変換により連続信号に変換される。この連続信号は、Ｄ／Ａコンバータでアナログ信号に変換された後、ベースバンドＯＦＤＭ信号（変調信号）として無線通信部２２に出力される。
【００３６】
なお、上記のシンボルマッピング処理やシンボルデマッピング処理は、信号処理部２６で行うようにしてもよい。
【００３７】
信号処理部２６は、アダプティブ制御部２８および妨害波レベル検出部３０を含み、たとえばＤＳＰ（Digital Signal Processor）で構成される。
【００３８】
アダプティブ制御部２８は、アンテナ素子２０−１〜２０−４のウェイトを調整することにより、アレーアンテナの指向性パターンを制御する。すなわち、アダプティブ制御部２８は、図３に示すように、到来波ｘ１（ｔ）〜ｘ４（ｔ）を受信する４つのアンテナ素子２０−１〜２０−４の出力（アンテナ素子２０−１〜２０−４から無線通信部２２およびベースバンド部２４を介して出力される信号）にそれぞれウェイト（重み係数）ｗ１〜ｗ４を乗じ、それら重み付けされた信号を合成したアレー出力信号ｙ（ｔ）と所定の事前情報とに基づいて、所望の指向性パターンを形成するようウェイトｗ１〜ｗ４を制御する。
【００３９】
本実施形態では、移動局１４との通信に使用されている無線チャネルだけでなく、移動局１４との通信に使用されていない無線チャネル（空きチャネル）においても、ウェイト制御を行う。以下、通信に使用されている無線チャネルにおけるウェイト決定方法（以下「ウェイト決定方法１」という）と空きチャネルにおけるウェイト決定方法（以下「ウェイト決定方法２」という）をそれぞれ説明する。
【００４０】
まず、ウェイト決定方法１について説明する。移動局１４との通信に使用されている無線チャネルでは、アダプティブ制御部２８は、指向性パターンの主ビームが移動局１４から到来する希望波の到来方向に向き（ビームフォーミング）、指向性パターンのヌルが当該無線チャネルで検出される妨害波の到来方向に向くよう（ヌルステアリング）、公知のウェイト制御アルゴリズムを用いてアンテナ素子２０−１〜２０−４のウェイトｗ１〜ｗ４を制御する。たとえば、アダプティブ制御部２８は、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error：最小二乗誤差法）により、アレー出力信号ｙ（ｔ）と希望波の所定位置に含まれる既知信号（参照信号）との誤差が最小となるようウェイトｗ１〜ｗ４を制御する。なお、移動局１４から到来する希望波には、移動局１４から送信されるリンクチャネル確立要求信号や通信信号などが含まれる。
【００４１】
こうして決定されるウェイトｗ１〜ｗ４が適用されたアレー出力信号ｙ（ｔ）は、上位装置（図示せず）や制御部３２などに出力される。また、決定されたウェイトは、当該移動局１４に対する無線信号の送信にも適用される。すなわち、アダプティブ制御部２８は、上位装置（図示せず）や制御部３２などから入力される信号に直前の受信スロットで決定されたウェイトｗ１〜ｗ４をそれぞれ乗じ、重み付けされた信号をベースバンド部２４および無線通信部２２を介してアンテナ素子２０−１〜２０−４に供給する。
【００４２】
次に、ウェイト決定方法２について説明する。以下では、ウェイト決定方法２により決定されるアンテナ素子２０−１〜２０−４のウェイトをｗ１’〜ｗ４’と表記する。移動局１４との通信に使用されていない空きチャネルでは、アダプティブ制御部２８は、アレー出力信号ｙ（ｔ）のレベルが所定値以上となる１または複数組のウェイトｗ１’〜ｗ４’を取得する。これにより、指向性パターンの主ビームを当該空きチャネルで検出される妨害波の到来方向に向けるウェイトｗ１’〜ｗ４’が得られる。このように決定されたウェイトｗ１’〜ｗ４’は、妨害波の到来方向を示す情報として、空きチャネルを示す無線チャネル識別情報に関連づけて記憶部３８に記憶される（図４参照）。
【００４３】
なお、アダプティブ制御部２８は、ウェイト決定方法２として、指向性パターンの主ビームが空きチャネルで検出される妨害波の到来方向に向くようウェイトｗ１’〜ｗ４’を制御してもよい。たとえば、アダプティブ制御部２８は、アレー出力信号ｙ（ｔ）が最大となるようウェイトｗ１’〜ｗ４’を制御してもよい。
【００４４】
妨害波レベル検出部３０は、後述するチャネル割当部３６の指示に従ってキャリアセンスを行い、各空きチャネルで受信される無線信号の受信レベルを妨害波レベルとして検出する。
【００４５】
制御部３２は、たとえばＣＰＵおよびメモリなどで構成され、メモリに格納されるプログラムをＣＰＵが実行することにより基地局１２の各部を制御する。特に、制御部３２は、妨害波抑制判定部３４およびチャネル割当部３６を含む。
【００４６】
妨害波抑制判定部３４は、チャネル割当部３６の指示に従い、移動局１４から到来する希望波の到来方向に主ビームを向けるとともにチャネル割当部３６に指定される空きチャネルで検出された妨害波の到来方向にヌルを向ける指向性パターンを形成できるか否かを判定する。
【００４７】
この判定は、上記ウェイト決定方法１により決定されたウェイトｗ１〜ｗ４と、上記ウェイト決定方法２により決定されたウェイトｗ１’〜ｗ４’と、に基づいて行われる。上記のとおり、ウェイト決定方法１により決定されたウェイトｗ１〜ｗ４は、指向性パターンの主ビームが希望波の到来方向に向くよう決定されたものであり、希望波の到来方向を示している。また、ウェイト決定方法２により決定されたウェイトｗ１’〜ｗ４’は、アレー出力信号ｙ（ｔ）のレベルが所定値以上となるよう決定されたものであり、妨害波の到来方向を示している。
【００４８】
すなわち、妨害波抑制判定部３４は、チャネル割当部３６に指定される空きチャネルに関連づけて記憶されたウェイトｗ１’〜ｗ４’を記憶部３８から読み出し、ウェイトｗ１〜ｗ４により示される希望波の到来方向と読み出されたウェイトｗ１’〜ｗ４’により示される妨害波の到来方向とのなす角度を算出する。そして、妨害波抑制判定部３４は、算出された角度が所定角度以上であるか否かを評価することにより、移動局１４から到来する希望波の到来方向に主ビームを向けるとともにチャネル割当部３６に指定される空きチャネルで検出された妨害波の到来方向にヌルを向ける指向性パターンを形成できるか否かを判定する。なお、ウェイトから妨害波および希望波の到来方向もしくはそれら到来方向のなす角度を得るためには、ＭＵＳＩＣ（Multiple Signal Classification）法その他の公知の算出方法を用いることができる。
【００４９】
チャネル割当部３６は、移動局１４からのリンクチャネル確立要求信号が受信された時または移動局１４に無線チャネルの再割り当てを行う時に、移動局１４に割り当てる無線チャネルを決定し、決定した無線チャネルを移動局１４に通知する。
【００５０】
チャネル割当部３６は、まず、移動局１４に割り当てる無線チャネルを決定する前に、妨害波レベル検出部３０にキャリアセンスを行わせ、妨害波レベルが所定値未満である空きチャネルが存在するか否かを判定する。ここで、妨害波レベルが所定値未満である空きチャネルが存在すれば、チャネル割当部３６は当該空きチャネルを移動局１４に割り当てる。
【００５１】
一方、空きチャネルにおける妨害波レベルがすべて所定値以上である場合、チャネル割当部３６は、空きチャネルの中から１または複数の割当候補チャネルを選択し、その割当候補チャネルについて妨害波抑制判定部３４に上記の判定を行わせる。ここで、妨害波抑制判定部３４が移動局１４から到来する希望波の到来方向に主ビームを向けるとともに空きチャネルで検出された妨害波の到来方向にヌルを向ける指向性パターンを形成できると判定すると、チャネル割当部３６はその割当候補チャネルを移動局１４に割り当てる。割当候補チャネルの選択基準については後述する。
【００５２】
次に、基地局１２の動作について説明する。
【００５３】
図５は、基地局１２によって実行される妨害波到来方向情報（アンテナ素子２０−１〜２０−４のウェイトｗ１’〜ｗ４’）の取得処理の一例を示すフロー図である。本処理は、定期的にまたは空きチャネルが発生した時などに実行される。
【００５４】
同図に示すように、基地局１２は、空きチャネルにおいて受信された無線信号（妨害波）に係るアレー出力信号が最大となるよう各アンテナ素子２０のウェイトｗ１’〜ｗ４’を決定し（Ｓ１００）、当該空きチャネルを識別するチャネル識別情報に関連づけて決定されたウェイトｗ１’〜ｗ４’を記憶部３８に保存する（Ｓ１０２）。
【００５５】
図６は、基地局１２によって実行されるチャネル割り当て処理の一例を示すフロー図である。本処理は、基地局１２が移動局１４からのリンクチャネル確立要求信号を受信した時または移動局１４に無線チャネルの再割り当てを行う時に実行される。
【００５６】
同図に示すように、基地局１２は、移動局１４から到来する希望波に係るアレー出力信号と既知信号との誤差が最小となるよう各アンテナ素子２０のウェイトｗ１〜ｗ４を決定する（Ｓ２００）。次に、基地局１２は、キャリアセンスによって各空きチャネルにおける妨害波レベルを検出し（Ｓ２０２）、妨害波レベルが所定値未満である空きチャネルが存在するか否かを判定する（Ｓ２０４）。ここで、妨害波レベルが所定値未満である空きチャネルが存在すれば、基地局１２は、その空きチャネルを移動局１４に割り当てる（Ｓ２０６）。
【００５７】
これに対し、Ｓ２０２で検出された妨害波レベルが所定値未満である空きチャネルが存在しなければ、基地局１２は、空きチャネルの中から割当候補チャネルを選択する（Ｓ２０８）。たとえば、基地局１２は、空きチャネルのうちＳ２０２で検出された妨害波レベルが小さいものから割当候補チャネルとして選択する。
【００５８】
次に、基地局１２は、割当候補チャネルに関連づけて記憶されたウェイトｗ１’〜ｗ４’を記憶部３８から読み出し、Ｓ１０２で決定されたウェイトｗ１〜ｗ４により示される希望波の到来方向と読み出されたウェイトｗ１’〜ｗ４’により示される妨害波の到来方向とのなす角度が所定角度以上であるか否かを判定する（Ｓ２１０）。ここで、当該なす角度が所定角度以上であれば、基地局１２は、その割当候補チャネルを移動局１４に割り当てる（Ｓ２０６）。一方、当該なす角度が所定角度未満であれば、基地局１２は、他の割当候補チャネルが存在するか否かを判定し（Ｓ２１２）、他の割当候補チャネルが存在すればＳ２０８移行の処理を行い、他の割当候補チャネルが存在しなければ移動局１４に無線チャネルを割り当てることなく本処理を終了する。
【００５９】
なお、上述したＳ２０８〜Ｓ２１０の処理に代えて、基地局１２は、各空きチャネルに関連づけて記憶されたウェイトｗ１’〜ｗ４’を記憶部３８から読み出し、Ｓ１０２で決定されたウェイトｗ１〜ｗ４により示される希望波の到来方向と読み出されたウェイトｗ１’〜ｗ４’により示される妨害波の到来方向とのなす角度が大きいものから、当該なす角度が所定角度以上であるか否かを判定するようにしてもよい。もちろん、希望波の到来方向と妨害波の到来方向とのなす角度の最大値が所定角度未満である場合には、Ｓ２１２の判定をすることなく本処理を終了してもよい。
【００６０】
以上説明した移動通信システム１０によれば、ある無線チャネルにおいて所定レベル以上の妨害波が検出される場合であっても、ビームフォーミングにより移動局１４から到来する希望波の到来方向に主ビームを向け、ヌルステアリングによりその妨害波の到来方向にヌルを向ける指向性パターンを形成できる場合であれば、基地局１２はその無線チャネルを移動局１４に割り当てる。このため、図７に示すように、従来利用されていなかった無線チャネル（妨害波レベルは高いがアダプティブアレー制御により抑制可能な無線チャネル）が通信に使用されるようになり、周波数の利用効率を向上させることができる。
【００６１】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００６２】
たとえば、本発明は、アレイアンテナを備え、キャリアセンス結果に基づいて移動局に割り当てる無線チャネルを決定する基地局に広く適用可能である。また、本発明が対象とする妨害波には、隣接基地局または近接基地局から到来する妨害波に限らず、基地局と移動局との通信を妨害する電波全般が含まれるものとする。
【００６３】
また、上記実施形態において、妨害波の到来方向の推定誤差を低減するために、異なるタイミングで取得されたウェイトｗ１’〜ｗ４’に基づいて妨害波の到来方向を算出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基地局の機能ブロック図である。
【図３】アダプティブアレーの構成図である。
【図４】記憶部に記憶される妨害波到来方向情報（ウェイト）を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る妨害波到来方向情報（ウェイト）の取得処理の一例を示すフロー図である。
【図６】本発明の実施形態に係るチャネル割り当て処理の一例を示すフロー図である。
【図７】本発明の実施形態による効果（周波数利用効率の向上）を説明する図である。
【図８】第１の移動通信システムと第２の移動通信システムとが同一の領域に混在する状況を示す図である。
【図９】基地局で受信される信号のスペクトルを示す図である。
【図１０】従来の基地局におけるチャネル割り当て処理を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  移動通信システム、１２，７０，８０  基地局、１４，７２，８２  移動局、２０  アンテナ素子（アレーアンテナ）、２２  無線通信部、２４  ベースバンド部、２６  信号処理部、２８  アダプティブ制御部、３０  妨害波レベル検出部、３２  制御部、３４  妨害波抑制判定部、３６  チャネル割当部、３８  記憶部。
【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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【図９】
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【図１０】
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