(57)【要約】  簡単な構成で送信ビームの送信方向の精度を向上可能にしたマルチビーム送受信装置を提供する。  信号処理手段（４０−１〜４０−Ｌ）の信号電力測定部（８−１〜８−Ｌ）は、受信ビームフォーマ部（５−１〜５−Ｌ）の出力を用いて、任意の時間平均した受信信号電力を測定して、送信アンテナ重み生成部（３０）に通知する。送信アンテナ重み生成部（３０）は、最大の受信信号電力を有するフィンガの受信信号電力Ｐ１とビーム番号Ｂ１に対応する送信アンテナ重みおよび最大の受信信号電力を有するフィンガと同じパスタイミングのフィンガの受信信号電力Ｐ２とビーム番号Ｂ２に対応する送信アンテナ重みから受信信号レベルで重み付けされた送信アンテナ重みを生成して、送信ビームフォーマ部（１６）で使用する。
2005055466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナによって上り受信信号を受信し、前記受信信号に基づいて前記複数のアンテナから送信する下り送信信号の指向性制御を行うマルチビーム送受信装置であって、
予め設けられた複数のビーム毎の遅延プロファイルを生成し、最大の受信電力が検出されたパスタイミングと同じパスタイミングが異なる遅延プロファイルから検出された場合、送信相手先の移動局はいずれのビームのピーク方向からもずれた位置に存在していると判定し、当該パスタイミングが検出された２つのビームに対する受信アンテナ重みと、２つのパスタイミングを用いてそれぞれ得られた受信電力とに基づいて下り送信信号の指向性制御を行うマルチビーム送受信装置。
【請求項２】
複数のアンテナによって上り受信信号を受信し、前記受信信号に基づいて前記複数のアンテナから送信する下り送信信号の指向性制御を行うマルチビーム送受信装置であって、
前記受信信号を使用して、予め設けられたビーム毎の遅延プロファイルを生成し、生成したビーム毎の遅延プロファイルから複数のマルチパスのパスタイミングを検出し、検出した前記パスタイミングと該パスタイミングが検出されたビームのビーム番号を出力するサーチャと、
前記サーチャから通知されたビーム番号に対応する受信アンテナ重みを出力する受信マルチビーム制御部と、前記サーチャにより設定されたパスタイミングに基づいて、前記受信信号を一定時間だけ遅延させる遅延器と、前記遅延器により遅延された受信信号に対して、前記受信マルチビーム制御部により通知された受信アンテナ重みを用いて重み付け合成を行う受信ビームフォーマ部と、前記受信ビームフォーマ部により重み付け合成された信号の受信信号電力を測定する信号電力測定部とから構成される複数の信号処理手段と、
前記複数の信号処理手段の各信号電力測定部から通知される受信信号電力の中から最大の受信信号電力を検出し、該最大の受信信号電力が得られた第１の信号処理手段に設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが、他の信号処理手段に設定されているパスタイミング中に存在するか否かを判定し、前記第１の信号処理手段に設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが他の信号処理手段に設定されている場合、前記第１の信号処理手段の受信電力と、前記第１の信号処理手段に設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが設定されている第２の信号処理手段の受信電力と、前記第１および第２の信号処理手段に設定されている受信アンテナ重みに基づいて、送信アンテナ重みを生成する送信アンテナ重み生成部と、
送信信号に前記送信アンテナ重み生成部により生成された送信アンテナ重みを用いて重み付け合成を行う送信ビームフォーマ部を有するマルチビーム送受信装置。
【請求項３】
複数のアンテナによって上り受信信号を受信し、前記受信信号に基づいて前記複数のアンテナから送信する下り送信信号の指向性制御を行うマルチビーム送受信装置であって、
前記受信信号を使用して、予め設けられたビーム毎の遅延プロファイルを生成し、生成したビーム毎の遅延プロファイルから複数のマルチパスのパスタイミングを検出し、検出した前記パスタイミングと該パスタイミングが検出されたビームのビーム番号と、各パスタイミングを検出する際に得られた各フィンガ毎の受信電力とを出力するサーチャと、
前記サーチャから通知されたビーム番号に対応する受信アンテナ重みを出力する受信マルチビーム制御部と、前記サーチャにより設定されたパスタイミングに基づいて、前記受信信号を一定時間だけ遅延させる遅延器と、前記遅延器により遅延された受信信号に対して、前記受信マルチビーム制御部により通知された受信アンテナ重みを用いて重み付け合成を行う受信ビームフォーマ部とから構成される複数の信号処理手段と、
前記サーチャから通知される各フィンガ毎の受信信号電力の中から最大の受信信号電力を検出し、該最大の受信信号電力が得られた第１のフィンガを選択し、前記第１のフィンガに設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが、他のフィンガに設定されているパスタイミング中に存在するか否かを判定し、前記第１のフィンガに設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが他のフィンガに設定されている場合、前記第１のフィンガの受信電力と、前記第１のフィンガに設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが設定されている第２のフィンガの受信電力と、前記第１および第２のフィンガに設定されている受信アンテナ重みに基づいて、送信アンテナ重みを生成する送信アンテナ重み生成部と、
送信信号に前記送信アンテナ重み生成部により生成された送信アンテナ重みを用いて重み付け合成を行う送信ビームフォーマ部を有するマルチビーム送受信装置。
【請求項４】
前記送信アンテナ重み生成部は、前記ビーム番号に対応して予め設けられたビーム方向の角度を用いて送信アンテナ重みを生成する請求項２記載のマルチビーム送受信装置。
【請求項５】
前記送信アンテナ重み生成部は、前記ビーム番号に対応して予め設けられたビーム方向の角度を用いて送信アンテナ重みを生成する請求項３記載のマルチビーム送受信装置。
【請求項６】
複数のアンテナによって上り受信信号を受信し、前記受信信号に基づいて前記複数のアンテナから送信する下り送信信号の指向性制御を行うマルチビーム送受信方法であって、
予め設けられた複数のビーム毎の遅延プロファイルを生成するステップと、
最大の受信電力が検出されたパスタイミングと同じパスタイミングが異なる遅延プロファイルから検出された場合、送信相手先の移動局はいずれのビームのピーク方向からもずれた位置に存在していると判定するステップと、
当該パスタイミングが検出された２つのビームに対する受信アンテナ重みと、２つのパスタイミングを用いてそれぞれ得られた受信電力とに基づいて下り送信信号の指向性制御を行うステップとを備えたマルチビーム送受信方法。
【請求項７】
複数のアンテナによって上り受信信号を受信し、前記受信信号に基づいて前記複数のアンテナから送信する下り送信信号の指向性制御を行うマルチビーム送受信方法であって、
前記受信信号を使用して、予め設けられたビーム毎の遅延プロファイルを生成するステップと、
生成した前記ビーム毎の遅延プロファイルから複数のマルチパスのパスタイミングを検出して、各パスタイミング毎に信号処理手段を割り当てるステップと、
前記各信号処理手段毎に設定されたパスタイミングに基づいて、前記受信信号を一定時間だけそれぞれ遅延させるステップと、
一定時間だけ遅延された前記各受信信号に対して、当該パスタイミングが検出されたビームのビーム番号に対応する受信アンテナ重みを用いて重み付け合成を行い、重み付け合成された信号の受信信号電力をそれぞれ測定するステップと、
測定された前記複数の受信信号電力の中から最大の受信信号電力を検出するステップと、
該最大の受信信号電力が得られた第１の信号処理手段に設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが、他の信号処理手段に設定されているパスタイミング中に存在するか否かを判定するステップと、
前記第１の信号処理手段に設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが他の信号処理手段に設定されている場合、前記第１の信号処理手段の受信電力と、前記第１の信号処理手段に設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが設定されている第２の信号処理手段の受信電力と、前記第１および第２の信号処理手段に設定されている受信アンテナ重みに基づいて、送信アンテナ重みを生成するステップと、
生成された前記送信アンテナ重みを用いて送信信号の重み付け合成を行うステップとを有するマルチビーム送受信方法。
【請求項８】
複数のアンテナによって上り受信信号を受信し、前記受信信号に基づいて前記複数のアンテナから送信する下り送信信号の指向性制御を行うマルチビーム送受信方法であって、
前記受信信号を使用して、予め設けられたビーム毎の遅延プロファイルを生成するステップと、
生成した前記ビーム毎の遅延プロファイルから複数のマルチパスのパスタイミングを検出して、各パスタイミング毎に信号処理手段を割り当てるステップと、
前記各信号処理手段毎に設定されたパスタイミングに基づいて、前記受信信号を一定時間だけそれぞれ遅延させるステップと、
一定時間だけ遅延された前記各受信信号に対して、当該パスタイミングが検出されたビームのビーム番号に対応する受信アンテナ重みを用いて重み付け合成を行うステップと、
生成された前記各ビーム毎の遅延プロファイルから各パスタイミングを検出する際に得られた各フィンガ毎の複数の受信信号電力の中から最大の受信信号電力を検出するステップと、
該最大の受信信号電力が得られた第１のフィンガを選択し、前記第１のフィンガに設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが、他のフィンガに設定されているパスタイミング中に存在するか否かを判定するステップと、
前記第１のフィンガに設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが他のフィンガに設定されている場合、前記第１のフィンガの受信電力と、前記第１のフィンガに設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが設定されている第２のフィンガの受信電力と、前記第１および第２のフィンガに設定されている受信アンテナ重みに基づいて、送信アンテナ重みを生成するステップと、
生成された前記送信アンテナ重みを用いて送信信号の重み付け合成を行うステップとを有するマルチビーム送受信方法。
【請求項９】
前記送信アンテナ重み生成部は、前記ビーム番号に対応して予め設けられたビーム方向の角度を用いて送信アンテナ重みを生成する請求項７記載のマルチビーム送受信方法。
【請求項１０】
前記送信アンテナ重み生成部は、前記ビーム番号に対応して予め設けられたビーム方向の角度を用いて送信アンテナ重みを生成する請求項８記載のマルチビーム送受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチビーム送受信装置及びその方法に関し、特に複数のアンテナによって上り信号を受信し、この受信信号に基づいて複数のアンテナから送信する下り送信信号の指向性制御を行うマルチビーム送受信装置及び送受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多元接続）方式は、加入者容量を大幅に増大させることができる無線伝送方式として注目され、次世代の移動通信セルラーシステムの無線アクセス方式として期待されている。しかし、基地局受信側では同一キャリアで同時アクセスする他ユーザ信号が干渉となり、移動局受信側では他ユーザへ送信した信号が干渉となる問題がある。これらの干渉を除去する方法として、アレーアンテナを使用した技術がある。アレーアンテナは複数のアンテナで信号を受信し、複素数の重み付け合成を行うことで、各アンテナの受信信号の振幅、位相を制御して指向性ビームを形成し、希望ユーザ信号を受信するとともに他ユーザ干渉信号を抑圧する。このようなアレーアンテナの制御方式の一つとしてマルチビーム方式が下記の文献１に知られている。【０００３】
文献１：特開平１１−２６６２２８号公報
図１は、上記の文献１に記載された従来のマルチビーム送受信装置の一例を示す構成図である。アンテナの数をＮ（Ｎは２以上の整数）、マルチパスの数をＬ（Ｌは１以上の整数）とし、第ｋユーザ（ｋは１以上の整数）に対するマルチビーム送受信装置について説明する。【０００４】
この従来のマルチビーム送受信装置は、第ｋユーザに対して設けられたものであって、図１に示されるように、Ｎ個のアンテナ１−１〜１−Ｎと、送受信共用器２−１〜２−Ｎと、パス数Ｌのマルチパスに対応したＬ個の信号処理手段４０−１〜４０−Ｌと、加算器１０と、判定器１１と、サーチャ１２と、受信マルチビーム制御部１３と、最大信号電力選択部１４と、送信マルチビーム制御部１５および送信ビームフォーマ部１６により構成されている。【０００５】
各マルチパスに対応したＬ個の信号処理手段４０−１〜４０−Ｌはそれぞれ同一構成であり、遅延器３−１〜３−Ｌと、逆拡散回路４−１−１〜４−Ｌ−Ｎと、受信ビームフォーマ部５−１〜５−Ｌと、伝送路推定回路６−１〜６−Ｌと、複素共役回路７−１〜７−Ｌと、信号電力測定部８−１〜８−Ｌおよび乗算器９−１〜９−Ｌにより構成されている。【０００６】
サーチャ１２は、Ｎ個のアンテナ１−１〜１−Ｎおよび送受信共用器２−１〜２−Ｎを介して受信した受信信号を使って、予め設けられたビーム毎の遅延プロファイルを生成する。そして、サーチャ１２は、生成した各ビーム毎の遅延プロファイルからＬ個のマルチパスの遅延時間（パスタイミング）を検出し、検出した各マルチパスの遅延時間のタイミングを遅延器３−１〜３−Ｌに通知し、そのマルチパスの遅延時間が検出されたビームのビーム番号を受信マルチビーム制御部１３に通知する。【０００７】
ここで、ビームとは、予め設けられたアンテナ重みを各アンテナ１−１〜１−Ｎに重み付けすることにより形成される指向性パターンを意味し、ビーム番号とはこの予め設けられた複数のビームの中から１つのビームを特定するための番号である。【０００８】
遅延器３−１〜３−Ｌは、Ｎ個のアンテナ１−１〜１−Ｎで受信された受信信号を、サーチャ１２により設定されたマルチパスの遅延時間に基づいて一定時間だけ遅延させることにより、この受信信号をＬ個のマルチパスに対応してそれぞれ遅延させて、Ｌ個のマルチパスを第１パスから第Ｌパスまでに区別する。遅延器３−１〜３−Ｌから出力された受信信号は逆拡散回路４−１−１〜４−Ｌ−Ｎにより逆拡散された後、受信ビームフォーマ部５−１〜５−Ｌに送られる。【０００９】
受信マルチビーム制御部１３は、サーチャ１２から通知されたビーム番号に対応するビームの受信アンテナ重みを選択し、選択した受信アンテナ重みを受信ビームフォーマ部５−１〜５−Ｌへ送り、最大信号電力選択部１４にビーム番号を通知する。【００１０】
受信ビームフォーマ部５−１〜５−Ｌは、遅延器３−１〜３−Ｌにより遅延され、逆拡散回路４−１−１〜４−Ｌ−Ｎにより逆拡散された後の信号に対して、受信マルチビーム制御部１３から通知された受信アンテナ重みを用いて重み付け合成を行う。【００１１】
このようにサーチャ１２が、信号処理手段４０−１〜４０−Ｌの遅延器３−１〜３−Ｌに各マルチパスの遅延時間のタイミングを、受信マルチビーム制御部１３にビーム番号を通知して、その信号処理の動作を開始させることを、フィンガを割り当てるという。また、サーチャ１２によるマルチパスの検出方法としては、例えば、下記の文献２「パス検出方法、パス検出装置及びアレーアンテナ受信装置」に記載されたパス検出方法を利用することができる。【００１２】
文献２：特開２００２−２３２３２６号公報
図２は、受信ビームフォーマ部５−１〜５−Ｌの構成を示すブロック図である。受信ビームフォーマ部５−１〜５−Ｌはそれぞれ同一構成であり、乗算器２０−１〜２０−Ｎ、加算器２１および複素共役回路２２−１〜２２−Ｎで構成されている。説明を簡単にするために、以下は、信号処理手段４０−１を例にとり説明する。【００１３】
受信ビームフォーマ部５−１の複素共役回路２２−１〜２２−Ｎは、受信マルチビーム制御部１３で選択された受信アンテナ重みの複素共役を生成して乗算器２０−１〜２０−Ｎに送る。逆拡散回路４−１−１〜４−１−Ｎにより逆拡散された受信信号は、複素共役回路２２−１〜２２−Ｎにおいて生成された受信アンテナ重みの複素共役が乗算器２０−１〜２０−Ｎにより乗算された後に加算器２１により加算されて重み付け合成される。そして、加算器２１の出力は、図１の伝送路推定回路６−１、信号電力測定部８−１および乗算器９−１に送られる。これにより受信ビームフォーマ部５−１は、アンテナ１−１〜１−Ｎの受信信号の振幅、位相を制御することにより、ある特定の方向へ形成されたビームの指向性で受信信号を受信する。【００１４】
伝送路推定回路６−１は、受信ビームフォーマ部５−１の出力を使って伝送路歪みを推定し、推定した伝送路歪みを複素共役回路７−１に送る。複素共役回路７−１は、伝送路推定回路６−１により推定された伝送路歪みの複素共役を生成する。複素共役回路７−１で生成された伝送路歪みの複素共役を乗算器９−１により、受信ビームフォーマ部５−１の出力に乗算することにより、伝送路歪みを補償する。伝送路歪みが補償された乗算器９−１の出力を加算器１０により加算することにより、レイク合成が行われ、判定器１１に入力される。判定器１１の出力は第ｋユーザの受信データとして出力される。【００１５】
信号電力測定部８−１〜８−Ｌは、受信ビームフォーマ部５−１〜５−Ｌにより重み付け合成された信号を用いて、任意の時間平均した信号電力を測定し、測定した信号電力を最大信号電力選択部１４に送る。最大信号電力選択部１４は、信号電力測定部８−１〜８−Ｌで測定された信号電力および受信マルチビーム制御部１３から通知されたビーム番号を用いて、最大の信号電力が得られたフィンガのビームを選択して送信マルチビーム制御部１５に通知する。送信マルチビーム制御部１５は、最大信号電力選択部１４から通知された最大の信号電力を有するフィンガのビーム番号から対応するビームの送信アンテナ重みを選択し、選択した送信アンテナ重みを送信ビームフォーマ部１６へ送る。【００１６】
送信ビームフォーマ部１６は、送信信号に送信マルチビーム制御部１５により生成された送信アンテナ重みを用いて重み付け合成を行う。【００１７】
図３は、送信ビームフォーマ部１６の構成を示すブロック図である。送信ビームフォーマ部１６は、乗算器２３−１〜２３−Ｎおよび複素共役回路２４−１〜２４−Ｎで構成されている。送信ビームフォーマ部１６の複素共役回路２４−１〜２４−Ｎは、送信マルチビーム制御部１５で選択された送信アンテナ重みの複素共役を生成し、生成した送信アンテナ重みの複素共役を乗算器２３−１〜２３−Ｎに送る。第ｋユーザの送信データは、乗算器２３−１〜２３−Ｎにより複素共役回路２４−１〜２４−Ｎで生成された送信アンテナ重みの複素共役を乗算され、送受信共用器２−１〜２−Ｎを介して、アンテナ１−１〜１−Ｎから送信される。【００１８】
一般にマルチビームのビーム配置は所定の空間領域（例えば、セクタ）をできるだけ均等にカバーするように配置され、そのビーム配置方法には次の二通りある。一つは図４に示されるようにあるビームのピーク方向が他のビームのヌル方向となるような直交マルチビームを用いてビーム配置する方法、もう一つは図５に示されるように複数のビームを等間隔に配置させるような等間隔マルチビームを用いてビーム配置する方法がある。図４および図５において、アンテナ数を６、ビーム数を６とし、横軸は所定の空間領域の角度方向、縦軸はビーム利得を示しており、隣接する２つのビームの交点付近では、そのビーム利得がビームのピークと比較して、数ｄＢ劣化する。そのため、交点方向から到来する希望信号は、その交点に対して隣接する２つのビームで信号を受信し、その出力を合成することにより受信電力の補償が可能である。【００１９】
しかし、従来のマルチビーム送受信装置では、次のような問題点がある。信号電力測定部８−１〜８−Ｌで測定した信号電力および受信マルチビーム制御部１３から通知されたビーム番号を用いて、最大の信号電力を有するフィンガのビームを選択し、そのビームを使用して、下り送信を行っても最適とはならないという問題がある。その理由は、送信すべきユーザが隣接する２つのビームの交点付近に位置する場合、２つのビームのうち、どちらか一方のビームを選択して送信しても、送信すべきユーザはビームのピーク方向からずれた位置に存在しているため、送信すべきビーム方向が最適ではなく、ビームのピーク方向に存在する他ユーザにとっては、干渉を与えてしまう問題がある。上記の問題の解決策として、マルチビームのビーム数を増やし、送信方向の分解能を上げる手段も考えられるが、サーチャ１２における遅延プロファイル生成のための演算量が増加するという問題があり、現実的ではない。
【発明の開示】
【００２０】
本発明の目的は、送信すべきユーザが隣接する２つのビームの交点付近に位置するような場合でも、簡単な構成で送信ビームの送信方向の精度を向上可能にしたマルチビーム送受信装置及び送受信方法を提供することである。
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明のマルチビーム送受信装置は、複数のアンテナによって上り受信信号を受信し、前記受信信号に基づいて前記複数のアンテナから送信する下り送信信号の指向性制御を行うマルチビーム送受信装置であって、
予め設けられた複数のビーム毎の遅延プロファイルを生成し、最大の受信電力が検出されたパスタイミングと同じパスタイミングが異なる遅延プロファイルから検出された場合、送信相手先の移動局はいずれのビームのピーク方向からもずれた位置に存在していると判定し、当該パスタイミングが検出された２つのビームに対する受信アンテナ重みと、２つのパスタイミングを用いてそれぞれ得られた受信電力とに基づいて下り送信信号の指向性制御を行う。
【００２２】
また、本発明の他のマルチビーム送受信装置は、複数のアンテナによって上り受信信号を受信し、前記受信信号に基づいて前記複数のアンテナから送信する下り送信信号の指向性制御を行うマルチビーム送受信装置であって、
前記受信信号を使用して、予め設けられたビーム毎の遅延プロファイルを生成し、生成したビーム毎の遅延プロファイルから複数のマルチパスのパスタイミングを検出し、検出した前記パスタイミングと該パスタイミングが検出されたビームのビーム番号を出力するサーチャと、
前記サーチャから通知されたビーム番号に対応する受信アンテナ重みを出力する受信マルチビーム制御部と、前記サーチャにより設定されたパスタイミングに基づいて、前記受信信号を一定時間だけ遅延させる遅延器と、前記遅延器により遅延された受信信号に対して、前記受信マルチビーム制御部により通知された受信アンテナ重みを用いて重み付け合成を行う受信ビームフォーマ部と、前記受信ビームフォーマ部により重み付け合成された信号の受信信号電力を測定する信号電力測定部とから構成される複数の信号処理手段と、
前記複数の信号処理手段の各信号電力測定部から通知される受信信号電力の中から最大の受信信号電力を検出し、該最大の受信信号電力が得られた第１の信号処理手段に設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが、他の信号処理手段に設定されているパスタイミング中に存在するか否かを判定し、前記第１の信号処理手段に設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが他の信号処理手段に設定されている場合、前記第１の信号処理手段の受信電力と、前記第１の信号処理手段に設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが設定されている第２の信号処理手段の受信電力と、前記第１および第２の信号処理手段に設定されている受信アンテナ重みに基づいて、送信アンテナ重みを生成する送信アンテナ重み生成部と、
送信信号に前記送信アンテナ重み生成部により生成された送信アンテナ重みを用いて重み付け合成を行う送信ビームフォーマ部を有する。
【００２３】
本発明は、予め設けられた複数のビーム毎の遅延プロファイルをサーチャにより生成し、各パスタイミング毎に信号処理手段を対応付けて処理を行うことによりフィンガの割り当てを行い、最大の受信電力が検出されたパスタイミングと同じパスタイミングが異なる遅延プロファイルから検出された場合、送信相手先の移動局はいずれのビームのピーク方向からもずれた位置に存在していると判定し、当該パスタイミングが検出された２つのビームに対する受信アンテナ重みと、２つのパスタイミングを用いてそれぞれ得られた受信電力とに基づいて下り送信信号の指向性制御を行うようにしたものである。
【００２４】
よって、本発明によれば、予め用意された受信ビームと同じ指向性パターンで送信ビームを形成するのではなく、受信ビームよりも高い精度の送信ビームを形成して、希望ユーザである通信相手の移動局方向に送信するような送信アンテナ重みを極めて簡易に生成することができるので、希望ユーザがいかなる位置に存在する場合でも、最適に送信することが可能であり、ビームのピーク方向が最適ではないときに発生していた他ユーザ干渉を低減することができる。
【００２５】
また、本発明の他のマルチビーム送受信装置は、複数のアンテナによって上り受信信号を受信し、前記受信信号に基づいて前記複数のアンテナから送信する下り送信信号の指向性制御を行うマルチビーム送受信装置であって、
前記受信信号を使用して、予め設けられたビーム毎の遅延プロファイルを生成し、生成したビーム毎の遅延プロファイルから複数のマルチパスのパスタイミングを検出し、検出した前記パスタイミングと該パスタイミングが検出されたビームのビーム番号と、各パスタイミングを検出する際に得られた各フィンガ毎の受信電力とを出力するサーチャと、
前記サーチャから通知されたビーム番号に対応する受信アンテナ重みを出力する受信マルチビーム制御部と、前記サーチャにより設定されたパスタイミングに基づいて、前記受信信号を一定時間だけ遅延させる遅延器と、前記遅延器により遅延された受信信号に対して、前記受信マルチビーム制御部により通知された受信アンテナ重みを用いて重み付け合成を行う受信ビームフォーマ部とから構成される複数の信号処理手段と、
前記サーチャから通知される各フィンガ毎の受信信号電力の中から最大の受信信号電力を検出し、該最大の受信信号電力が得られた第１のフィンガを選択し、前記第１のフィンガに設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが、他のフィンガに設定されているパスタイミング中に存在するか否かを判定し、前記第１のフィンガに設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが他のフィンガに設定されている場合、前記第１のフィンガの受信電力と、前記第１のフィンガに設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが設定されている第２のフィンガの受信電力と、前記第１および第２のフィンガに設定されている受信アンテナ重みに基づいて、送信アンテナ重みを生成する送信アンテナ重み生成部と、
送信信号に前記送信アンテナ重み生成部により生成された送信アンテナ重みを用いて重み付け合成を行う送信ビームフォーマ部を有する。
【００２６】
本発明によれば、各パスタイミングを検出する際に得られた各フィンガ毎の受信電力をサーチャから送信アンテナ重み生成部に通知するようにしているので、各信号処理手段において重み付け合成が行われた後の信号の受信電力を測定するための信号電力測定部を不要にすることが可能となる。
【００２７】
さらに、前記送信アンテナ重み生成部は、前記ビーム番号に対応して予め設けられたビーム方向の角度を用いて送信アンテナ重みを生成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、従来のマルチビーム送受信装置の一例を示す構成図である。
【図２】図２は、図１中の受信ビームフォーマ部５−１の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、図１中の送信ビームフォーマ部１６の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、直交マルチビームパターンの例を示す図である。
【図５】図５は、等間隔マルチビームパターンの例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施形態のマルチビーム送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、図６中の送信アンテナ重み生成部３０の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の第１の実施形態と従来のマルチビーム送受信装置の送信ビームパターンの一例を示す図である。
【図９】図９は、アンテナから送信される信号の様子を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施形態のマルチビーム送受信装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。【００３０】
（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図６は本発明の第１の実施形態のマルチビーム送受信装置の構成を示す図であり、図１と同等部分は同一符号にて示している。図６において、アンテナの数をＮ（Ｎは２以上の整数）、マルチパスの数をＬ（Ｌは１以上の整数）とし、第ｋユーザ（ｋは１以上の整数）に対するマルチビーム送受信装置について説明する。【００３１】
本実施形態のマルチビーム送受信装置は、図６に示されるように、第ｋユーザに対して、Ｎ個のアンテナ１−１〜１−Ｎと、送受信共用器２−１〜２−Ｎと、パス数Ｌのマルチパスに対応したＬ個の信号処理手段４０−１〜４０−Ｌと、加算器１０と、判定器１１と、サーチャ１２と、受信マルチビーム制御部１３と、送信アンテナ重み生成部３０および送信ビームフォーマ部１６で構成されている。【００３２】
つまり、本実施形態のマルチビーム送受信装置は、図１に示した従来のマルチビーム送受信装置に対して、最大信号電力選択部１４と送信マルチビーム制御部１５を、送信アンテナ重み生成部３０に置き換えた構成となっている。【００３３】
各マルチパスに対応したＬ個の信号処理手段４０−１〜４０−Ｌはそれぞれ同一構成であり、遅延器３−１〜３−Ｌと、逆拡散回路４−１−１〜４−Ｌ−Ｎと、受信ビームフォーマ部５−１〜５−Ｌと、伝送路推定回路６−１〜６−Ｌと、複素共役回路７−１〜７−Ｌと、信号電力測定部８−１〜８−Ｌおよび乗算器９−１〜９−Ｌで構成されている。【００３４】
サーチャ１２は、Ｎ個のアンテナ１−１〜１−Ｎおよび送受信共用器２−１〜２−Ｎを介して受信した受信信号を使って、予め設けられたビーム毎の遅延プロファイルを生成する。そして、サーチャ１２は、生成した各ビーム毎の遅延プロファイルからＬ個のマルチパスの遅延時間（パスタイミング）を検出し、検出したパスタイミングを遅延器３−１〜３−Ｌおよび送信アンテナ重み生成部３０に通知し、そのパスタイミングが検出されたビームのビーム番号を受信マルチビーム制御部１３に通知する。【００３５】
ここで各マルチパスの遅延時間のタイミングはすべてのアンテナ１−１〜１−Ｎで共通に使用するように遅延器３−１〜３−Ｌに設定される。これはＮ個のそれぞれのアンテナ１−１〜１−Ｎは、受信信号の相関が有するように近接して配置されているので、Ｎ個のそれぞれのアンテナ１−１〜１−Ｎの遅延プロファイルはすべて同じとみなすことができるからである。【００３６】
遅延器３−１〜３−Ｌは、Ｎ個のアンテナ１−１〜１−Ｎで受信された受信信号を、サーチャ１２により設定されたマルチパスの遅延時間に基づいて一定時間だけ遅延させることにより、この受信信号をＬ個のマルチパスに対応してそれぞれ遅延させて、Ｌ個のマルチパスを第１パスから第Ｌパスまでに区別する。遅延器３−１〜３−Ｌから出力された受信信号は逆拡散回路４−１−１〜４−Ｌ−Ｎにより逆拡散された後、受信ビームフォーマ部５−１〜５−Ｌに送られる。【００３７】
受信マルチビーム制御部１３は、サーチャ１２から通知されたビーム番号から対応するビームの受信アンテナ重みを選択し、選択した受信アンテナ重みを受信ビームフォーマ部５−１〜５−Ｌへ送り、送信アンテナ重み生成部３０にビーム番号を通知する。なお受信マルチビーム制御部１３において、ビーム番号から対応するビームの受信アンテナ重みを選択する具体的な方法としては、ビームと受信アンテナ重みの対応関係を予め用意したテーブルにより参照する方法等により容易に実現することができる。【００３８】
このようにサーチャ１２が、信号処理手段４０−１〜４０−Ｌの遅延器３−１〜３−Ｌおよび送信アンテナ重み生成部３０に各マルチパスの遅延時間のタイミングを、受信マルチビーム制御部１３にビーム番号を通知して、その信号処理の動作を開始させることを、フィンガを割り当てるという。【００３９】
受信ビームフォーマ部５−１〜５−Ｌの構成はそれぞれ同一構成であり、図２に示したように、乗算器２０−１〜２０−Ｎ、加算器２１および複素共役回路２２−１〜２２−Ｎで構成されている。説明を簡単にするために、以下は、信号処理手段４０−１を例にとり説明する。【００４０】
受信ビームフォーマ部５−１の複素共役回路２２−１〜２２−Ｎは、受信マルチビーム制御部１３で選択された受信アンテナ重みの複素共役を生成して乗算器２０−１〜２０−Ｎに送る。逆拡散回路４−１−１〜４−１−Ｎにより逆拡散された受信信号は、複素共役回路２２−１〜２２−Ｎにおいて生成された受信アンテナ重みの複素共役が乗算器２０−１〜２０−Ｎにより乗算された後に加算器２１により加算されて重み付け合成される。そして、加算器２１の出力は、図６の伝送路推定回路６−１、信号電力測定部８−１および乗算器９−１に送られる。これにより受信ビームフォーマ部５−１は、アンテナ１−１〜１−Ｎの受信信号の振幅、位相を制御することにより、ある特定の方向へ形成されたビームの指向性で受信信号を受信する。【００４１】
伝送路推定回路６−１は、受信ビームフォーマ部５−１の出力を使って伝送路歪みを推定し、推定した伝送路歪みを複素共役回路７−１に送る。複素共役回路７−１は、伝送路推定回路６−１により推定された伝送路歪みの複素共役を生成する。複素共役回路７−１で生成された伝送路歪みの複素共役を乗算器９−１により、受信ビームフォーマ部５−１の出力に乗算することにより、伝送路歪みを補償する。伝送路歪みが補償された乗算器９−１の出力を加算器１０により加算することにより、レイク合成が行われ、判定器１１に入力される。判定器１１の出力は第ｋユーザの受信データとして出力される。【００４２】
本実施形態における信号電力測定部８−１〜８−Ｌは、受信ビームフォーマ部５−１〜５−Ｌにより重み付け合成された後の信号を用いて、任意の時間平均した受信信号電力を測定し、測定した信号電力を送信アンテナ重み生成部３０に送る。【００４３】
送信アンテナ重み生成部３０は、信号電力測定部８−１〜８−Ｌで測定した受信信号電力、受信マルチビーム制御部１３から通知されたビーム番号およびサーチャ１２から通知されたパスタイミングの受信情報に基づいて、受信マルチビーム制御部１３で選択されるような予め用意されたビームの受信アンテナ重みの分解能より、高い精度の送信ビームを形成する送信アンテナ重みを生成し、送信ビームフォーマ部１６に送る。【００４４】
具体的には、送信アンテナ重み生成部３０は、信号処理手段４０−１〜４０−Ｌの各信号電力測定部８−１〜８−Ｌから通知される受信信号電力の中から最大の受信信号電力を検出し、その最大の受信信号電力が得られた第１の信号処理手段に設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが、他の信号処理手段に設定されているパスタイミング中に存在するか否かを判定する。そして、第１の信号処理手段に設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが他の信号処理手段に設定されている場合、送信アンテナ重み生成部３０は、この第１の信号処理手段の受信電力と、第１の信号処理手段に設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが設定されている第２の信号処理手段の受信電力と、第１および第２の信号処理手段に設定されている受信アンテナ重みに基づいて、送信アンテナ重みを生成する。【００４５】
本実施形態における送信ビームフォーマ部１６は、送信信号に送信アンテナ重み生成部３０により生成された送信アンテナ重みを用いて重み付け合成を行う。【００４６】
送信ビームフォーマ部１６は、図３に示したように、乗算器２３−１〜２３−Ｎおよび複素共役回路２４−１〜２４−Ｎで構成される。送信ビームフォーマ部１６の複素共役回路２４−１〜２４−Ｎは、送信アンテナ重み生成部３０で生成された送信アンテナ重みの複素共役を生成し、生成した送信アンテナ重みの複素共役を乗算器２３−１〜２３−Ｎに送る。第ｋユーザの送信データは、乗算器２３−１〜２３−Ｎにより複素共役回路２４−１〜２４−Ｎで生成された送信アンテナ重みの複素共役を乗算され、送受信共用器２−１〜２−Ｎを介して、アンテナ１−１〜１−Ｎから送信される。【００４７】
次に、本実施形態のマルチビーム送受信装置の動作について、図面を参照して詳細に説明する。ここでは特に図６に示された送信アンテナ重み生成部３０について詳細に説明する。陸上移動通信のマクロセル環境においては、移動局から送信された電波はまず移動局周辺のビルや建物などの地形や地物により反射、回折、散乱し、ほぼ同じ到来角をもったパスとして基地局に到来するのが一般的である。従って、上り受信信号に基づいて、送信ビームを形成する際、最大の受信信号電力を有するパスの方向に送信ビームを形成するような送信アンテナ重みを使用しても問題ない場合が多い。【００４８】
図７は本実施形態における送信アンテナ重み生成部３０について説明したフローチャートを示している。送信アンテナ重み生成部３０は、図７に示されるように、まず始めに最大の受信信号電力が得られたフィンガ（信号処理手段）を選択する（ステップＡ１）。次に、送信アンテナ重み生成部３０は、ステップＡ１で選択した最大の受信信号電力が得られたフィンガと同じパスタイミングが、他のフィンガに設定されたパスタイミング中に存在するかどうか判断する（ステップＡ２）。ステップＡ１で選択した最大の受信信号電力を有するフィンガと同じパスタイミングが、他のフィンガに設定されたパスタイミング中に存在しない場合、送信アンテナ重み生成部３０は、最大の受信信号電力が得られたパスがビームのピーク方向付近から到来していると判断し、ステップＡ１で選択した最大の受信信号電力が得られたフィンガのビーム番号に対応する送信ビームの送信アンテナ重みを選択する（ステップＡ３）。なお、送信アンテナ重み生成部３０においても、ビーム番号から対応するビームの送信アンテナ重みを選択する方法としては、受信マルチビーム制御部１３と同様に、ビームと送信アンテナ重みの対応関係を予め用意したテーブルを参照する方法により実現することができる。ステップＡ１で選択した最大の受信信号電力が得られたフィンガと同じパスタイミングが、他のフィンガに設定されたパスタイミング中に存在する場合、送信アンテナ重み生成部３０は、最大の受信信号電力が得られたパスがビームの交点方向付近から到来し、隣接ビームにも同一パスのフィンガが割り当てられていると判断する。そして、送信アンテナ重み生成部３０は、ステップＡ１で選択した最大の受信信号電力が得られたフィンガの受信信号電力Ｐ１とビーム番号Ｂ１およびステップＡ１で選択したフィンガと同じパスタイミングのフィンガの受信信号電力Ｐ２とビーム番号Ｂ２から送信ビームの送信アンテナ重みを生成する（ステップＡ４）。ステップＡ３およびステップＡ４で選択あるいは生成された送信アンテナ重みは、送信アンテナ重み生成部３０から送信ビームフォーマ部１６に送られる（ステップＡ５）。【００４９】
次に、図７に示されたステップＡ４における送信アンテナ重みの生成方法について詳細に説明する。ステップＡ１で選択した最大の受信信号電力を有するフィンガの受信信号電力をＰ１、ビーム番号Ｂ１に対応するビームの送信アンテナ重みをＷ１（ｎ）（ｎ＝１〜Ｎ）とし、ステップＡ１で選択したフィンガと同じパスタイミングのフィンガの受信信号電力をＰ２、ビーム番号Ｂ２に対応するビームの送信アンテナ重みをＷ２（ｎ）とすると、ステップＡ４における送信アンテナ重みＷ（ｎ）は次式のように計算される。【００５０】
【数１】
2005055466.tif 000003
ここで算出される送信アンテナ重みＷ（ｎ）をそのまま用いたのでは、値が大きすぎてしまうため、送信アンテナ重み生成部３０は、上記の式（１）のように受信信号レベルで重み付けされた送信アンテナウエイトＷ（ｎ）を次式のように正規化した送信アンテナ重みＷＴＸ（ｎ）を計算し、送信ビームフォーマ部１６に送る。【００５１】
【数２】
2005055466.tif 000004
図８は本実施形態と従来のマルチビーム送受信装置において、直線配置したアンテナに直交マルチビームを用いたときの送信ビームフォーマ部１６で形成される送信ビームパターンの一例を示している。横軸は、所定の空間領域の角度方向を示しており、縦軸はビーム利得を示している。【００５２】
図８において、ステップＡ１で選択した最大の受信信号電力を有するフィンガの受信信号電力をＰ１、ステップＡ１で選択したフィンガと同じパスタイミングのフィンガの受信信号電力をＰ２として図示しており、実線が本実施形態のマルチビーム送受信装置による送信ビームパターン、破線が従来のマルチビーム送受信装置による送信ビームパターンを表している。なお参考として、ステップＡ１で選択したフィンガと同じパスタイミングのフィンガのビームパターンも破線で表している。【００５３】
図８に示されるように、従来の送信ビームパターンは最大の受信信号電力を有するパスの到来方向からずれた送信ビームを形成しているが、本実施形態のマルチビーム送受信装置による送信ビームパターンは高い精度の送信ビームを形成していることが分かる。【００５４】
図７に示されたステップＡ４における送信アンテナ重みの生成方法については次のような別の実現方法が考えられる。ステップＡ１で選択した最大の受信信号電力を有するフィンガの受信信号電力をＰ１、ビーム番号Ｂ１に対応するビーム方向の角度をθ１とし、ステップＡ１で選択したフィンガと同じパスタイミングのフィンガの受信信号電力をＰ２、ビーム番号Ｂ２に対応するビーム方向の角度をθ２とすると、送信ビーム方向の角度θＴＸは次式のように計算される。【００５５】
【数３】
2005055466.tif 000005
ここで、例として直線配置したアンテナ１−１〜１−Ｎから送信される信号の様子を図９に示す。各アンテナ１−１〜１−Ｎから送信される信号の位相は、移動局ではその到来方向に依存して進みが生じる。すなわち、１番目のアンテナ１−１から送信される信号の位相は、ｎ番目のアンテナ１−ｎから送信される信号と比較して、（ｎ−１）（２πｄ／λ）ｓｉｎθＴＸだけ位相が進んで移動局で受信される。ここで、ｄは隣接するアンテナ１−１〜１−Ｎの素子間隔、λは搬送波周波数の波長を示している。従って、移動局で同相となるように受信するためには、送信ビームフォーマ部１６の複素共役回路２４−１〜２４−Ｎで送信アンテナ重みの複素共役を生成していることを考慮して、次式のように正規化した送信アンテナ重みＷＴＸ（ｎ）を計算する必要がある。【００５６】
【数４】
2005055466.tif 000006
なおビーム番号から対応するビームのビーム方向の角度を選択する方法としては、ビームとビーム方向の角度の対応関係を予め用意したテーブルを参照する方法により実現することができる。【００５７】
本実施形態のマルチビーム送受信装置では、サーチャ１２において予め設けられた複数のビーム毎の遅延プロファイルを生成し、最大の受信電力が検出されたパスタイミングと同じパスタイミングが異なる遅延プロファイルから検出された場合、送信アンテナ重み生成部３０では、送信相手先の移動局はいずれのビームのピーク方向からもずれた位置に存在していると判定する。このように判定した場合、送信アンテナ重み生成部３０は、当該パスタイミングが検出された２つのビームに対する受信アンテナ重みと、２つのパスタイミングを用いてそれぞれ得られた受信電力とに基づいて送信アンテナ重みを算出するようにしている。【００５８】
従って、本実施形態のマルチビーム送受信装置によれば、受信マルチビーム制御部１３で選択されるような予め用意されたビームの受信アンテナ重みの分解能より、高い精度の送信ビームを形成し、希望ユーザ方向に送信するような送信アンテナ重みを極めて簡易に生成することができる。これにより、希望ユーザがいかなる位置に存在する場合でも、最適に送信することが可能であり、従来、問題となっていた、ビームのピーク方向が最適ではないときに発生していた他ユーザ干渉を低減することができる。【００５９】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１０は本発明の第２の実施形態のマルチビーム送受信装置の構成を示すブロック図であり、図６と同等部分は同一符号にて示している。第２の実施形態では、第１の実施形態に類似しているが、送信アンテナ重みを生成する際、第１の実施形態では、信号処理手段４０−１〜４０−Ｌの信号電力測定部８−１〜８−Ｌで受信ビームフォーマ部５−１〜５−Ｌの出力を用いて、任意の時間平均した受信信号電力を利用していたのに対して、第２の実施形態では、サーチャ５２で生成した各ビーム毎の遅延プロファイルから各マルチパスの遅延時間を検出した際の受信信号電力を利用する。【００６０】
本実施形態のマルチビーム送受信装置は、図６に示した第１の実施形態のマルチビーム送受信装置に対して、サーチャ１２をサーチャ５２に置き換え、信号処理手段４０−１〜４０−Ｌを信号処理手段５０−１〜５０−Ｌに置き換えた構成となっている。【００６１】
本実施形態のマルチビーム送受信装置における信号処理手段５０−１〜５０−Ｌは、図１０に示すように、遅延器３−１〜３−Ｌと、逆拡散回路４−１−１〜４−Ｌ−Ｎと、受信ビームフォーマ部５−１〜５−Ｌと、伝送路推定回路６−１〜６−Ｌと、複素共役回路７−１〜７−Ｌおよび乗算器９−１〜９−Ｌで構成され、図６に示した信号電力測定部８−１〜８−Ｌが存在しないことを除いて、その動作については第１の実施形態と同じであるので、説明は省略する。【００６２】
また、本実施形態におけるサーチャ５２は、各マルチパスの遅延時間のタイミングだけでなく、各パスタイミングを検出する際に得られた各フィンガ毎の受信信号電力を送信アンテナ重み生成部３０に通知する。アンテナ１−１〜１−Ｎ、送受信共用器２−１〜２−Ｎ、加算器１０、判定器１１、受信マルチビーム制御部１３、送信アンテナ重み生成部３０および送信ビームフォーマ部１６等、その他の動作については第１の実施形態と同じであるので、説明は省略する。【００６３】
これにより、本実施形態では、信号処理手段５０−１〜５０−Ｌにおいて、受信信号電力を測定する機能が不要であるので、信号処理手段５０−１〜５０−Ｌにおける演算量を削減することができるという新たな効果が得られる。【００６４】
本実施形態においても、受信マルチビーム制御部１３で選択されるような予め用意されたビームの受信アンテナ重みの分解能より、高い精度の送信ビームを形成し、希望ユーザ方向に送信するような送信アンテナ重みを極めて簡易に生成することができる。これにより、希望ユーザがいかなる位置に存在する場合でも、最適に送信することが可能であり、従来、問題となっていた、ビームのピーク方向が最適ではないときに発生していた他ユーザ干渉を低減することができるという同様な効果を発揮することができる。【００６５】
なお、上記の第１の実施形態および第２の実施形態では、送信アンテナ重み生成部３０で使用するビーム番号はサーチャ１２から受信マルチビーム制御部１３を介して通知されたビーム番号を利用しているが、サーチャ１２で生成した各ビームの遅延プロファイルから各マルチパスの遅延時間を検出した際のビーム番号を直接、送信アンテナ重み生成部３０に通知するという構成にしてもよい。【００６６】
また、上記の第１の実施形態および第２の実施形態では、マルチビームのビーム配置として直交マルチビームおよび等間隔マルチビームどちらのビーム配置を用いてもよい。【００６７】
さらに、上記の第１の実施形態および第２の実施形態では、ＣＤＭＡ方式を基本に記述したが、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ：  時間分割多元接続）方式やＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ：  周波数分割多元接続）方式でも複数到来波を分離することができるので、ＣＤＭＡ方式以外のマルチビーム送受信装置を用いても本発明は適用可能である。
【図１】
2005055466.tif 000007
【図２】
2005055466.tif 000008
【図３】
2005055466.tif 000009
【図４】
2005055466.tif 000010
【図５】
2005055466.tif 000011
【図６】
2005055466.tif 000012
【図７】
2005055466.tif 000013
【図８】
2005055466.tif 000014
【図９】
2005055466.tif 000015
【図１０】
2005055466.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月19日(2005.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】請求の範囲
【請求項１】複数のアンテナを用いて上り受信信号を受信し、前記受信信号の強度に基づいて前記複数のアンテナから送信する下り送信信号の指向性制御を行うマルチビーム送受信装置であって、
予め設けられた複数のビーム毎の遅延プロファイルを生成し、最大の受信電力が検出された遅延プロファイルのパスタイミングと同じパスタイミングを有する異なる遅延プロファイルが検出された場合、当該パスタイミングが検出された２つの遅延プロファイルに対応するビームに用いられたそれぞれの受信アンテナ重みと前記パスタイミングに対応してそれぞれ得られた受信電力とに基づいて、下り送信信号の送信方向を決定するマルチビーム送受信装置。
【請求項２】複数のアンテナを用いて上り受信信号を受信し、前記受信信号の強度に基づいて前記複数のアンテナから送信する下り送信信号の指向性制御を行うマルチビー厶送受信装置であって、
前記受信信号を使用して、予め設けられたビーム毎の遅延プロファイルを生成し、生成したビーム毎の遅延プロファイルから複数のマルチパスのパスタイミングを検出し、検出した前記パスタイミングと該パスタイミングが検出されたビームのビーム番号を出力するサーチャと、
前記サーチャから通知されたビーム番号に対応する受信アンテナ重みを出力する受信マルチビーム制御部と、
前記サーチャにより設定されたパスタイミングに基づいて前記受信信号を一定時間だけ遅延させた受信信号に対して、前記受信マルチビー厶制御部により通知された受信アンテナ重みを用いて重み付け合成を行った信号の受信信号電力を測定して出力する複数の信号処理手段と、
前記複数の信号処理手段から出力される受信信号電力の中から最大の受信信号電力を検出し、該最大の受信信号電力が得られた第１の信号処理手段に設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが、他の信号処理手段に設定されている場合、前記第１の信号処理手段の受信電力と、前記第１の信号処理手段に設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが設定されている第２の信号処理手段の受信電力と、前記第１および第２の信号処理手段にそれぞれ設定されている受信アンテナ重みに基づいて、送信信号に用いる送信アンテナ重みを生成する送信アンテナ重み生成部と、
送信信号に前記送信アンテナ重み生成部により生成された送信アンテナ重みを用いて重み付け合成を行う送信ビームフォーマ部を有するマルチビーム送受信装置。
【請求項３】複数のアンテナを用いて上り受信信号を受信し、前記受信信号の強度に基づいて前記複数のアンテナから送信する下り送信信号の指向性制御を行うマルチビーム送受信装置であって、
前記受信信号を使用して、予め設けられたビーム毎の遅延プロファイルを生成し、生成したビーム毎の遅延プロファイルから複数のマルチパスのパスタイミングを検出し、検出した前記パスタイミングと該パスタイミングが検出されたビームのビーム番号と、各パスタイミングを検出する際に得られた各フィンガ毎の受信電力とを出力するサーチャと、
前記サーチャから通知されたビーム番号に対応する受信アンテナ重みを出力する受信マルチビーム制御部と、
前記サーチャにより設定されたパスタイミングに基づいて、前記受信信号を一定時間だけ遅延させた受信信号に対して、前記受信マルチビーム制御部により通知された受信アンテナ重みを用いて重み付け合成を行う複数の信号処理手段と、
前記サーチャから通知される各フィンガ毎の受信信号電力の中から最大の受信信号電力を検出し、該最大の受信信号電力が得られた第１のフィンガに設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが、他のフィンガに設定されている場合、前記第１のフィンガの受信電力と、前記第１のフィンガに設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが設定されている第２のフィンガの受信電力と、前記第１および第２のフィンガにそれぞれ設定されている受信アンテナ重みに基づいて、送信信号に用いる送信アンテナ重みを生成する送信アンテナ重み生成部と、
送信信号に前記送信アンテナ重み生成部により生成された送信アンテナ重みを用いて重み付け合成を行う送信ビームフォーマ部を有するマルチビーム送受信装置
【請求項４】前記送信アンテナ重み生成部は、前記ビーム番号に対応して予め設けられたビーム方向の角度、直線配置された前記複数のアンテナの素子数および素子間隔の距離を用いて送信アンテナ重みを生成する請求項２または３記載のマルチビーム送受信装置。
【請求項５】（削除）
【請求項６】複数のアンテナを用いて上り受信信号を受信し、前記受信信号の強度に基づいて前記複数のアンテナから送信する下り送信信号の指向性制御を行うマルチビー厶送受信方法であって、
予め設けられた複数のビーム毎の遅延プロファイルおよびパスタイミングを生成するステップと、
各遅延プロファイルのパスタイミングに従った信号受信処理を実行するステップと、
前記実行した信号受信処理において最大の受信電力が検出された遅延プロファイルのパスタイミングと同じパスタイミングを有する異なる遅延プロファイルを検出するステップと、
最大の受信電力が検出された遅延プロファイルのパスタイミングと同じパスタイミングを有する異なる遅延プロファイルを検出した場合、当該パスタイミングが検出された２つの遅延プロファイルに対応するビームに用いられたそれぞれの受信アンテナ重みと前記パスタイミングに対応してそれぞれ得られた受信電力とに基づいて、下り送信信号の送信方向を決定するステップとを備えたマルチビーム送受信方法。
【請求項７】複数のアンテナを用いて上り受信信号を受信し、前記受信信号の強度に基づいて前記複数のアンテナから送信する下り送信信号の指向性制御を行うマルチビーム送受信方法であって、
前記受信信号を使用して、予め設けられたビーム毎の遅延プロファイルを生成し、前記ビーム毎の遅延プロファイルから複数のマルチパスのパスタイミングを検出するステップと、
各パスタイミング毎に一定時間だけ遅延された前記各受信信号に対して、当該パスタイミングが検出されたビームに対応する受信アンテナ重みを用いて重み付け合成を行い、重み付け合成された信号の受信信号電力をそれぞれ測定するステップと、
測定された前記それぞれの受信信号電力の中から最大の受信信号電力を検出するステップと、
該最大の受信信号電力が得られた第１のビームのパスタイミングと同じパスタイミングを有する第２のビームの存在を判定するステップと、
前記第１のビームのパスタイミングと同じパスタイミングを有する第２のビームが存在する場合、前記第１のビームの受信電力と、前記第２のビームの受信電力と、前記第１および第２のビームに対応してそれぞれ設定されている受信アンテナ重みに基づいて、送信信号に用いる送信アンテナ重みを生成するステップと、
生成された前記送信アンテナ重みを用いて送信信号の重み付け合成を行うステップとを有するマルチビーム送受信方法。
【請求項８】複数のアンテナを用いて上り受信信号を受信し、前記受信信号の強度に基づいて前記複数のアンテナから送信する下り送信信号の指向性制御を行うマルチビーム送受信方法であって、
前記受信信号を使用して、予め設けられたビーム毎の遅延プロファイルを生成し、生成したビーム毎の遅延プロファイルから複数のマルチパスのパスタイミングを検出するステップと、
前記パスタイミングに基づいて、一定時間だけ遅延された前記各受信信号に対して、当該パスタイミングが検出されたビームに対応する受信アンテナ重みを用いて重み付け合成を行うステップと、
生成された前記各ビーム毎の遅延プロファイルから各パスタイミングを検出する際に得られた各フィンガ毎の複数の受信信号電力の中から最大の受信信号電力を検出するステップと、
該最大の受信信号電力が得られた第１のフィンガに設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが、他のフィンガに設定されているパスタイミング中に存在するか否かを判定するステップと、
前記第１のフィンガに設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが他のフィンガに設定されている場合、前記第１のフィンガの受信電力と、前記第１のフィンガに設定されているパスタイミングと同じパスタイミングが設定されている第２のフィンガの受信電力と、前記第１および第２のフィンガにそれぞれ設定されている受信アンテナ重みに基づいて、送信信号に用いる送信アンテナ重みを生成するステップと、
生成された前記送信アンテナ重みを用いて送信信号の重み付け合成を行うステップとを有するマルチビーム送受信方法。
【請求項９】前記送信アンテナ重み生成部は、前記ビーム番号に対応して予め設けられたビーム方向の角度、直線配置された前記複数のアンテナの素子数および素子間隔の距離を用いて送信アンテナ重みを生成する請求項７または８記載のマルチビーム送受信方法。
【国際調査報告】
2005055466.tif 000017
2005055466.tif 000018
2005055466.tif 000019
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