(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局及び移動局を含む移動通信装置において、
少なくとも１つの送信アンテナを有する前記基地局は、前記移動局から受信したフィードバック信号から長期情報及び短期情報と信号対干渉雑音比を復元し、復元された前記長期情報及び前記短期情報と復元された前記信号対干渉雑音比から生成した基本情報を用いて専用物理チャンネル信号を空間的に処理し、前記空間的に処理された結果とパイロットチャンネル信号を加算した結果を前記移動局に送信し、
少なくとも１つの受信アンテナを有する前記移動局は、前記基地局から送信された前記パイロットチャンネル信号より、前記送信アンテナ及び前記受信アンテナごとのダウンリンクチャンネルの特性に相当する第１特性を測定し、前記第１特性を反映して前記長期情報及び前記短期情報と前記信号対干渉雑音比を含むダウンリンク電力制御情報を決定し、決定された情報を前記フィードバック信号に変換して前記基地局に送信し、
前記長期情報は、有効長期固有ベクトルと有効長期固有値とを含み、
前記短期情報は、有効短期固有ベクトルを含み、有効短期固有値を含まず、
前記ダウンリンク電力制御情報はダウンリンク送信電力の増減を表すこと、
を特徴とする送受信多重アンテナを含む移動通信装置。
【請求項２】
前記移動局は、
前記受信アンテナを通じて受信された前記パイロット信号から前記第１特性を決定し、この前記第１特性から第２特性を決定し、この前記第２特性から前記信号対干渉雑音比を決定するチャンネル特性決定部と、
前記チャンネル特性決定部から入力された前記第２特性から前記有効長期固有ベクトルと前記有効長期固有値とを決定する長期情報決定部と、
前記チャンネル特性決定部から入力された前記第２特性及び前記長期情報から前記有効短期固有ベクトルを決定する短期情報決定部と、
前記短期情報決定部から入力された前記有効短期固有ベクトルをビット符号化し、第１所定時間間隔でビット符号化された結果を高速フィードバック情報として出力する高速フィードバック部と、
前記長期情報決定部から入力された前記長期情報をビット符号化し、第２所定時間間隔でビット符号化された結果を低速フィードバック情報として出力する低速フィードバック部と、
前記チャンネル特性決定部で決定された前記信号対干渉雑音比から前記ダウンリンク電力制御情報を生成し、生成された前記ダウンリンク電力制御情報を出力するダウンリンク電力制御部と、
前記高速フィードバック情報、前記低速フィードバック情報及び前記ダウンリンク電力制御情報を多重化し、多重化された結果を前記フィードバック信号として前記少なくとも１つの受信アンテナに出力する信号変換部とを備え、
前記第２特性は送受アンテナごとのダウンリンクチャンネル特性の瞬時相関性に相当し、前記受信アンテナは前記フィードバック信号を前記基地局に送信し、前記第１所定時間間隔は前記第２所定時間間隔より短いこと、
を特徴とする請求項１に記載の送受信多重アンテナを含む移動通信装置。
【請求項３】
前記移動局は、
前記受信アンテナを通じて受信された前記空間的に処理された結果から前記専用物理チャンネル信号を復元し、復元された前記専用物理チャンネル信号を出力する信号復元部をさらに備えること、
を特徴とする請求項２に記載の送受信多重アンテナを含む移動通信装置。
【請求項４】
前記長期情報決定部は、
前記チャンネル特性決定部から入力された前記第２特性を累積し、累積された結果を第３特性として出力する累積部と、
前記第３特性から固有値分析法に基づいて前記有効長期固有ベクトル及び前記有効長期固有値を生成する第１固有値分析計算部と、を備え、
前記第３特性は前記送受信アンテナごとのダウンリンクチャンネル特性の長期相関性に相当すること、
を特徴とする請求項２に記載の送受信多重アンテナを含む移動通信装置。
【請求項５】
前記第１固有値分析計算部は、
前記累積部から入力された前記第３特性より前記固有値分析法に基づいて長期固有ベクトルと長期固有値とを生成して出力する第１固有値分析部と、
第１所定閾値を超える前記長期固有値の数をカウントし、カウント結果を有効長期固有ベクトルの数として出力するベクトルカウント部と、
前記第１固有値分析部から入力された前記長期固有ベクトル及び前記長期固有値のうち、前記送信アンテナの数だけノイズが除去された前記長期固有ベクトルと前記有効長期固有ベクトルの数だけノイズが除去された前記長期固有値を選択して前記有効長期固有ベクトル及び前記有効長期固有値としてそれぞれ出力する第１選択部とを備え、
前記第１所定閾値は前記第３特性のノイズの大きさを意味すること、
を特徴とする請求項４に記載の送受信多重アンテナを含む移動通信装置。
【請求項６】
前記短期情報決定部は、
前記チャンネル特性決定部から入力された前記第２特性と前記長期情報から第４特性を決定して出力する短期相関性決定部と、
前記第４特性から固有値分析法に基づいて前記有効短期固有ベクトルを生成して出力する第２固有値分析計算部とを備え、
前記第４特性は、前記送受信アンテナごとのダウンリンクチャンネル特性の短期相関性に相当すること、
を特徴とする請求項２に記載の送受信多重アンテナを含む移動通信装置。
【請求項７】
前記第２固有値分析計算部は、
前記短期相関性決定部から入力された前記第４特性から前記固有値分析法に基づいて短期固有ベクトルを生成して出力する第２固有値分析部と、
前記第２固有分析部から入力された前記短期固有ベクトルのうち、ＮB×（ＮB−１）個だけの前記短期固有ベクトルを選択して前記有効短期固有ベクトルとして出力する第２選択部とを備え、
前記ＮBは前記有効長期固有ベクトルの数に相当すること、
を特徴とする請求項６に記載の送受信多重アンテナを含む移動通信装置。
【請求項８】
前記ダウンリンク電力制御部は、
前記チャンネル特性決定部から入力した前記信号対干渉雑音比から第２所定閾値を減算し、減算された結果を出力する減算部と、
前記減算部から入力された減算された結果の符号によって前記ダウンリンク電力制御情報を決定し、決定された前記ダウンリンク電力制御情報を前記信号変換部に出力する符号検査部とを備えること、
を特徴とする請求項２に記載の送受信多重アンテナを含む移動通信装置。
【請求項９】
前記基地局は、
前記少なくとも１つの送信アンテナを通じて受信された前記フィードバック信号から前記長期情報及び前記有効短期固有ベクトルと、前記信号対干渉雑音比を復元し、復元された前記長期情報及び前記有効短期固有ベクトルと、信号対干渉雑音比を出力する情報復元部と、
復元された前記長期情報と、前記有効短期固有ベクトル及び前記信号対干渉雑音比から基本情報である基本ベクトルと利得値とを生成する基本情報生成部と、
前記利得値に応じて前記専用物理チャンネル信号の大きさを調整し、調整された結果を出力する利得調整部と、
前記利得調整部から入力した前記調整された大きさを有する前記専用物理チャンネル信号に前記基本ベクトルを適用し、適用された結果を前記空間的に処理された結果として出力する基本ベクトル適用部と、
前記空間的に処理された結果に前記パイロット信号を加算し、加算された結果を出力する加算部と、を備え、
前記送信アンテナは前記加算された結果を前記移動局に送信すること、
を特徴とする請求項１に記載の送受信多重アンテナを含む移動通信装置。
【請求項１０】
前記基本情報生成部は、
前記情報復元部から入力された復元された有効短期固有ベクトルを補間し、補間の結果を出力する基本ベクトル補間部と、
前記情報復元部から入力された復元された前記信号対干渉雑音比と前記有効長期固有ベクトルの数ＮBから得られたテーブルを使って有効短期固有値を生成する基本値生成部と、
復元された前記長期情報、前記有効短期固有ベクトルを補間した結果及び生成された前記有効短期固有値を乗算し、乗算された結果を出力する第１乗算部と、
前記第１乗算部で乗算された結果から自己相関マトリックスを計算し、計算された前記自己相関マトリックスを出力する第２乗算部と、
前記第２乗算部から入力された前記自己相関マトリックスから前記基本ベクトルと前記利得値とを生成する第３固有値分析計算部と、
を備えることを特徴とする請求項９に記載の送受信多重アンテナを含む移動通信装置。
【請求項１１】
前記第３固有値分析計算部は、
前記第２乗算部から入力された前記自己相関マトリックスから固有値分析法に基づいて瞬時固有ベクトルと瞬時固有値とを生成する第３固有値分析部と、
前記第３固有値分析部から入力された前記瞬時固有値から前記基本ベクトルの数と前記利得値とを生成する電力割当部と、
前記第３固有分析部から入力された前記瞬時固有ベクトルのうち、前記電力割当部から入力された前記基本ベクトルの数だけの瞬時固有ベクトルを選択し、前記選択された瞬時固有ベクトルよりなる列ベクトルを前記基本ベクトルとして出力する第３選択部と、
を備えることを特徴とする請求項１０に記載の送受信多重アンテナを含む移動通信装置。
【請求項１２】
前記第１乗算部は、
復元された前記長期情報、前記有効短期固有ベクトルを補間した結果Ｑ’ST0及び生成された前記有効短期固有値Λ’STを次式のように乗算し、乗算された結果ＷHを前記第２乗算部に出力することを特徴とする請求項１０に記載の送受信多重アンテナを含む移動通信装置。
ＷH＝Ｑ’LTΛ’LT1/2Ｑ’ST0Λ’ST1/2
(ここで、Ｑ’LT及びΛ’LTは復元された前記長期情報であって、Ｑ’LTは復元された前記有効長期固有ベクトルを、Λ’LTは復元された前記有効長期固有値を示す)
【請求項１３】
前記電力割当部は、
ウォーターフィルタリング法または逆ウォーターフィルタリング法に基づいて前記瞬時固有値から割当比率と前記基本ベクトルの数を計算し、前記基地局に割当てられた総電力を、前記割当比率を用いてチャンネル別に割当て、割当てられた結果を前記利得値として決定すること、
を特徴とする請求項１０に記載の送受信多重アンテナを含む移動通信装置。
【請求項１４】
前記利得調整部は、
前記利得値から線形比例により変調次数を計算し、計算された前記変調次数を出力する制御部と、
前記専用物理チャンネル信号を前記制御部から入力された前記変調次数に応じて変調し、変調された結果を出力するＰ1次、Ｐ2次、・・・及びPNB次（ここで、ＮBは有効長期固有ベクトル数を意味する）変調部と、
前記Ｐ1次、Ｐ2次、・・・及びＰNB次変調部から入力された前記変調された結果と前記利得値とを乗算し、乗算された結果を前記調整された結果として出力する第１、第２、・・・及び第ＮB乗算器と、を備えること、
を特徴とする請求項９に記載の送受信多重アンテナを含む移動通信装置。
【請求項１５】
前記Ｐ1次、Ｐ2次、・・・及びＰNB次変調部各々は前記専用物理チャンネル信号を前記変調次数に応じて直交振幅変調すること、
を特徴とする請求項１４に記載の送受信多重アンテナを含む移動通信装置。
【請求項１６】
前記利得調整部は、
前記第１、第２、・・・及び第ＮB乗算器から入力された前記乗算された結果をスクランブル・スプレッド信号列と乗算し、乗算された結果を前記調整された結果として前記基本ベクトル適用部に出力する第ＮB＋１乗算器をさらに備えること、
を特徴とする請求項１４に記載の送受信多重アンテナを含む移動通信装置。
【請求項１７】
前記基本ベクトル適用部は、
前記利得調整部から入力した前記調整された結果に前記基本情報生成部から入力された前記基本ベクトルを乗算し、乗算された結果を前記空間的に処理された結果として出力する第ＮB＋２乗算器を備えること、
を特徴とする請求項９に記載の送受信多重アンテナを含む移動通信装置。
【請求項１８】
少なくとも１つの送信アンテナを有する基地局と少なくとも１つの受信アンテナを有する移動局間に通信を行う移動通信方法において、
（ａ）前記送信アンテナ及び前記受信アンテナごとのダウンリンクチャンネル特性である第１特性を反映して前記移動局で決定された長期情報及び短期情報と信号対干渉雑音比を前記移動局から受信したフィードバック信号から復元し、復元された前記長期情報及び前記短期情報と前記信号対干渉雑音比とから生成した基本情報を用いて専用物理チャンネル信号を空間的に処理し、前記空間的に処理された結果とパイロット信号とを加算して前記移動局に送信するステップを備え、
前記長期情報は有効長期固有ベクトルと有効長期固有値とを含み、
前記短期情報は有効短期固有ベクトルを含み、有効短期固有値を含まない
こと、を特徴とする送受信多重アンテナを用いる移動通信方法。
【請求項１９】
前記移動通信方法は、
（ｂ）前記基地局から伝送された前記パイロット信号から前記第１特性を決定し、前記長期情報及び前記短期情報と前記信号対干渉雑音比とを含むダウンリンク電力制御情報を前記第１特性から決定し、決定された前記長期情報及び前記短期情報と、前記ダウンリンク電力制御情報とを前記フィードバック信号に変換して前記基地局に伝送するステップをさらに備え、
前記ダウンリンク電力制御情報はダウンリンク送信電力の増減に関する情報を含むこと、
を特徴とする請求項１８に記載の送受信多重アンテナを用いる移動通信方法。
【請求項２０】
前記ステップ（ａ）は、
（ａ１）前記送信アンテナを通じて受信された前記フィードバック信号から前記長期情報と、前記有効短期固有ベクトルと前記信号対干渉雑音比を復元するステップと、
（ａ２）復元された前記長期情報、復元された前記有効短期固有ベクトル及び復元された前記信号対干渉雑音比から基本情報の基本ベクトルと利得値とを生成するステップと、
（ａ３）前記利得値を用いて前記専用物理チャンネル信号の大きさを調整するステップと、
（ａ４）前記調整された大きさを有する前記専用物理チャンネル信号に前記基本ベクトルを適用し、適用された結果を前記空間的に処理された結果として決定するステップと、
（ａ５）前記空間的に処理された結果に、前記パイロット信号を加算して前記送信アンテナを通じて前記移動局に伝送するステップと、
を備えることを特徴とする請求項１９に記載の送受信多重アンテナを用いる移動通信方法。
【請求項２１】
前記ステップ（ａ２）は、
（ａ２１）前記ステップ（ａ１）後に、復元された前記有効短期固有ベクトルを補間するステップと、
（ａ２２）復元された前記信号対干渉雑音比と前記有効長期固有ベクトルの数ＮBから得られたテーブルを用いて有効短期固有値を生成するステップと、
（ａ２３）復元された前記長期情報と、前記有効短期固有ベクトルを補間した結果及び前記有効短期固有値とを乗算して受信チャンネル特性マトリックスを求めるステップと、
（ａ２４）前記受信チャンネル特性マトリックスから自己相関マトリックスを求めるステップと、
（ａ２５）前記自己相関マトリックスから前記基本ベクトルと前記利得値とを生成し、前記ステップ（ａ３）に進むステップと、
を備えることを特徴とする請求項２０に記載の送受信多重アンテナを用いる移動通信方法。
【請求項２２】
前記ステップ（ａ２５）は、
前記ステップ（ａ２４）後に、前記自己相関マトリックスから固有分析法に基づいて瞬時固有ベクトルと瞬時固有値とを生成するステップと、
前記瞬時固有値から前記基本ベクトルの数Ｎと前記利得値とを生成する段階と、
生成された前記瞬時固有ベクトルのうち、前記基本ベクトル数Ｎだけの前記瞬時固有ベクトルを選択し、選択されたＮ個の前記瞬時固有ベクトルを前記基本ベクトルとして決定するステップと、
を備えることを特徴とする請求項２１に記載の送受信多重アンテナを用いる移動通信方法。
【請求項２３】
前記ステップ（ａ３）は、
（ａ３１）前記ステップ（ａ２）後に、前記利得値を用いて前記専用物理チャンネル信号の変調次数、符号化率及び大きさを調整し、前記ステップ（ａ４）に進むステップを備えること、
を特徴とする請求項２０に記載の送受信多重アンテナを用いる移動通信方法。
【請求項２４】
前記ステップ（ａ３）は、
（ａ３２）前記ステップ（ａ３１）で調整された結果をスクランブル・スプレッド信号列と乗算し、乗算された結果を調整された大きさを有する専用物理チャンネル信号として決定し、前記ステップ（ａ４）に進むステップをさらに備えること、
を特徴とする請求項２３に記載の送受信多重アンテナを用いる移動通信方法。
【請求項２５】
前記ステップ（ａ３１）は、
前記ステップ（ａ２）後に、前記利得値を用いて前記変調次数を線形比例により求めるステップと、
前記専用物理チャンネル信号を前記変調次数によって変調するステップと、
前記変調された結果と前記利得値とを乗算し、前記ステップ（ａ４）に進むステップと、
を備えることを特徴とする請求項２３に記載の送受信多重アンテナを用いる移動通信方法。
【請求項２６】
前記ステップ（ａ４）は、
前記ステップ（ａ３）で前記調整された大きさを有する前記専用物理チャンネル信号に前記基本ベクトルを乗算し、乗算された結果を前記空間的に処理された結果として決定し、前記ステップ（ａ５）に進むステップを備えること、
を特徴とする請求項２０に記載の送受信多重アンテナを用いる移動通信方法。
【請求項２７】
前記ステップ（ｂ）は、
（ｂ１）前記受信アンテナを通じて受信された前記パイロット信号から前記第１特性を決定し、決定された前記第１特性を用いて第２特性を決定し、決定された前記第２特性を用いて前記信号対干渉雑音比を生成するステップと、
（ｂ２）前記第２特性を用いて前記有効長期固有ベクトルと前記有効長期固有値とを決定するステップと、
（ｂ３）前記第２特性と前記長期情報から前記有効短期固有ベクトルとを決定するステップと、
（ｂ４）前記有効短期固有ベクトルをビット符号化し、ビット符号化された結果を高速フィードバック情報として決定するステップと、
（ｂ５）前記長期情報をビット符号化し、ビット符号化された結果を低速フィードバック情報として決定するステップと、
（ｂ６）前記ダウンリンク電力制御情報を、前記信号対干渉雑音比を用いて生成するステップと、
（ｂ７）前記高速フィードバック情報及び前記低速フィードバック情報と、前記ダウンリンク電力制御情報を前記フィードバック信号に変換し、変換された前記フィードバック信号を、前記受信アンテナを通じて前記基地局に送信するステップと、を備え、
前記第２特性は前記送信アンテナ及び前記受信アンテナごとのダウンリンクチャンネル特性の瞬時相関性に相当すること、
を特徴とする請求項２０に記載の送受信多重アンテナを用いる移動通信方法。
【請求項２８】
前記ステップ（ｂ６）は、
前記ステップ（ｂ５）後に、前記信号対干渉雑音比から第２所定閾値を減算するステップと、
前記減算結果の符号によって前記ダウンリンク電力制御情報を決定し、前記ステップ（ｂ７）に進むステップと、
を備えることを特徴とする請求項２７に記載の送受信多重アンテナを用いる移動通信方法。
【請求項２９】
前記ステップ（ｂ）は、
前記受信アンテナを通じて受信された前記空間的に処理された結果から前記専用物理チャンネル信号を復元するステップをさらに備えること、
を特徴とする請求項２７に記載の送受信多重アンテナを含む移動通信方法。
【請求項３０】
前記ステップ（ｂ２）は、
（ｂ２１）前記ステップ（ｂ１）後に、前記第２特性を累積し、累積された結果を第３特性として決定するステップと、
（ｂ２２）前記第３特性から固有値分析法に基づいて前記有効長期固有ベクトル及び前記有効長期固有値を生成し、前記ステップ（ｂ３）に進むステップを備え、
前記第３特性は前記送信アンテナ及び前記受信アンテナごとのダウンリンクチャンネル特性の長期相関性に相当すること、
を特徴とする請求項２７に記載の送受信多重アンテナを用いる移動通信方法。
【請求項３１】
前記ステップ（ｂ２２）は、
前記ステップ（ｂ２１）後に、前記第３特性から前記固有値分析法に基づいて長期固有ベクトルと長期固有値とを生成するステップと、
第１所定閾値を超える前記長期固有値の数をカウントし、カウント結果を有効長期固有ベクトル数として決定するステップと、
生成された前記長期固有ベクトル及び前記長期固有値のうち、前記送信アンテナの数だけの前記長期固有ベクトルと前記有効長期固有ベクトルの数だけの雑音が除去された前記長期固有値を選択して前記有効長期固有ベクトル及び前記有効長期固有値として決定し、前記ステップ（ｂ３）に進むステップと、を備え、
前記第１所定閾値は前記第３特性に存在する雑音の大きさを意味すること、
を特徴とする請求項３０に記載の送受信多重アンテナを用いる移動通信方法。
【請求項３２】
前記ステップ（ｂ３）は、
（ｂ３１）前記ステップ（ｂ２）後に、前記第２特性及び前記長期情報から第４特性を生成するステップと、
（ｂ３２）前記第４特性から固有値分析法に基づいて前記有効短期固有ベクトルを生成し、前記ステップ（ｂ４）に進むステップと、を備え、
前記第４特性は、前記送信アンテナ及び前記受信アンテナごとのダウンリンクチャンネル特性の短期相関性に相当すること、
を特徴とする請求項２７に記載の送受信多重アンテナを用いる移動通信方法。
【請求項３３】
前記ステップ（ｂ３２）は、
前記ステップ（ｂ３１）後に、前記第４特性から前記固有値分析法に基づいて短期固有ベクトルを生成するステップと、
前記短期固有ベクトルのうちＮB×（ＮB−１）個(ここで、ＮBは前記有効長期固有ベクトルの数に相当する)だけの短期固有ベクトルを前記有効短期固有ベクトルとして選択するステップを備えること、
を特徴とする請求項３２に記載の送受信多重アンテナを用いる移動通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技数分野】
本発明は移動通信に係り、特に、フェーディング、干渉及び雑音の影響を最小化できる送受信多重アンテナを含む移動通信装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
次世代移動通信システムは、従来のＰＣＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）移動通信システムより高速でデータを送信する。ヨーロッパ及び日本は非同期方式の広域コード分割多重接続（Ｗ−ＣＤＭＡ：Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式を、そして北米は同期方式の多重搬送波コード分割多重接続（ＣＤＭＡ−２０００）方式を無線接続規格として標準化している。一般に、移動通信システムは、１つの基地局を介して多数の移動局が交信する形で構成されている。移動通信システムにおいてデータを高速伝送するためには、フェーディングのような移動通信チャンネルの特性による損失及びユーザ同士の干渉を最小化させる必要がある。フェーディングの影響により通信が不安定になることを防ぐための方式としてダイバシティ方式があり、このようなダイバシティ方式の１つである空間ダイバシティ方式は、多重アンテナを用いる。
【０００３】
この多重アンテナを用いることでユーザ同士の干渉を最小化できるので、今後の移動通信システムでは多重アンテナを必須的に使用すると考えられている。多重アンテナを用いてフェーディングを克服するダイバシティ方式のうち、伝送容量を高めるために用いられる多重アンテナシステムは、次世代移動通信の特性により多くの帯域幅を必要とする。
【０００４】
高速でデータを伝送するために、移動通信システムでは、チャンネル特性のうち通信性能に最も影響を及ぼす特性の１つであるフェーディングを解決する必要がある。これはフェーディングによって、受信信号の振幅が数ｄＢから数十ｄＢの範囲まで狭められるためである。このフェーディングを解決するために各種のダイバシティ技術が用いられる。通常のＣＤＭＡ方式は、チャンネルの遅延分散を用いてダイバシティ受信するレイク受信器を採用している。レイク受信器は、多重経路信号を受信するダイバシティ技術である。しかし、このダイバシティ技術は、遅延分散が小さい場合には動作しないという短所を有している。また、多重符号化技術を用いる時間ダイバシティ方式は、ドップラー拡散チャンネルにおいて用いられる。しかし、この方式は、低速ドップラーチャンネルでは使用しにくい欠点を有している。
【０００５】
典型的な低速ドップラーチャンネルである遅延分散が小さい室内チャンネル及び歩行者チャンネルにおいて、フェーディングを克服するためには、空間ダイバシティ方式が用いられる。空間ダイバシティ方式は２つ以上のアンテナを用いる方式であり、一方のアンテナにより送られてきた信号がフェーディングにより減衰された場合、他方のアンテナを用いてその信号を受信する方式である。空間ダイバシティは、受信アンテナを用いる受信アンテナダイバシティと、送信アンテナを用いる送信アンテナダイバシティとに大別される。移動局においては設置面積及びコストの面で受信アンテナダイバシティ方式が難しいため、基地局の送信アンテナダイバシティ方式の使用が有効である。
【０００６】
送信アンテナダイバシティには、移動局からのダウンリンクチャンネル情報を基地局にフィードバックされる閉ループ伝送ダイバシティと、移動局から基地局へのフィードバックのない開ループ伝送ダイバシティとがある。伝送ダイバシティは、移動局においてチャンネルの位相及び大きさを測定して最適の加重値を見つける。基地局は、チャンネルの大きさ及び位相を測定するためにアンテナごとに区別されるパイロット信号を送信しなければならない。移動局は、パイロット信号からチャンネルの大きさ及び位相を測定し、測定されたチャンネルの大きさ及び位相情報から最適な加重値を見つける。
【０００７】
一方、送信アンテナダイバシティにおいてアンテナ数が増えれば、ダイバシティ効果及び信号対雑音比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）は高まるが、ダイバシティ効果の改善の割合は、基地局において用いるアンテナの数（または、信号が送られる経路）の増加につれ、すなわち、ダイバシティの度合いの増加につれて減り続ける。従って、高いダイバシティ効果を得るためにアンテナの数を増やし続けることは費用がかかり、非現実的である。一方で、干渉信号の電力を最小化させ、内部信号のＳＮＲを最大化できるため、基地局で用いるアンテナの数を増加させることは効果的で現実的な技術でもある。
【０００８】
ダイバシティ効果のみならず、干渉及び雑音により内部信号が受ける影響を最小化させるビームフォーミング効果を考慮した伝送適応アレイアンテナシステムは“ダウンリンクビームフォーミングシステム”と呼ばれている。この場合、伝送ダイバシティと同様にフィードバック情報を用いるシステムは“閉ループダウンリンクビームフォーミングシステム”と呼ばれている。移動局から基地局にフィードバックされる情報を用いる閉ループダウンリンクビームフォーミングシステムは、フィードバックチャンネルの帯域幅が十分に確保されていなければチャンネル情報の変化をうまく反映できず、通信性能を低下させるという問題点を有している。
【０００９】
ヨーロッパ方式のＩＭＴ−２０００標準化団体は、３ＧＰＰ-Ｒ９９（Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ-Ｒｅｌｅａｓｅ９９）バージョンにおいて、２つのアンテナのための閉ループ伝送ダイバシティ方式として伝送アンテナアレイ（ＴｘＡＡ）第１のモード及び第２のモードを採用した。ここで、ＴｘＡＡ第１のモードはノキアから提案されたものであって、両アンテナ間の位相差のみをフィードバックし、ＴｘＡＡ第２のモードはモトローラから提案されたものであって、両アンテナの位相のみならず、利得もフィードバックする。ＴｘＡＡ第１のモード及び第２のモードは、３ＧＰＰにおいてＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）のためのスペックとして開示されている。
【００１０】
閉ループ伝送ダイバシティ方式のＴｘＡＡ第１のモードまたは第２のモードは適応アンテナ配置を使用し、適応伝送アンテナ配置のそれぞれに相異なる複素数値に相当する加重値を印加するように構成される。適応アンテナ配置に印加される加重値は伝送チャンネルに係る値であって、例えば、ｗ＝ｈ*（ここで、ｗ及びｈはベクトルである）を用いる。以下、太字で表されたものはベクトルを、太字でないものはスカラーを示す。ここで、ｈは伝送アレイチャンネルであり、ｗは伝送アンテナ配置加重値ベクトルである。
【００１１】
一般に、移動通信システムのうち周波数分割デュプレックス（ＦＤＤ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）を用いる方式は、伝送チャンネルと受信チャンネル間の特性が異なるために、基地局において伝送チャンネルｈを知るために伝送チャンネル情報をフィードバックしなければならない。このために、ＴｘＡＡ第１のモードまたはＴｘＡＡ第２のモードは、チャンネル情報ｈから求める加重値ｗの情報を移動局が求めて基地局に送信するように構成されている。ＴｘＡＡ第１のモードは、加重値w＝［｜ｗ1｜ｅｘｐ（ｊθ1），｜ｗ2｜ｅｘｐ（ｊθ2）］（ここで、ｗ1及びｗ2はスカラーである）の情報のうち、位相成分に相当するθ2−θ1部分のみを２ビットに量子化させてフィードバックする。従って、位相の精度はπ／２となり、量子化エラーは最大π／４となる。フィードバックの効率性を高めるために、毎回２ビットのうち１ビットのみを更新する精製モードを用いる。例えば、２ビットの組み合わせとして｛ｂ（２ｋ），ｂ（２ｋ−１）｝，｛ｂ（２ｋ），ｂ（２ｋ＋１）｝（ここで、ｂは毎回スロット単位でフィードバックされるビットを意味する）が可能である。ＴｘＡＡ第２のモードは、加重値情報の構成要素である位相と利得とを共にフィードバックする。位相は３ビットとしてフィードバックし、利得は１ビットとしてフィードバックする。従って、位相の精度はπ／４となり、量子化エラーは最大π／８となる。フィードバックの効率性を高めるために、毎回４ビットのうち１ビットのみを更新する改善された精製モードを用いる。精製モードにおいて各ビットは直交する基本値となるのに対し、改善された精製モードはそのような規定を有していない。
【００１２】
前記ＴｘＡＡ第１のモード及び第２のモードは、アンテナ数及び時空間チャンネルの特性が変わる場合に次のような問題点を有している。第１に、アンテナ数が増えると、各アンテナ別に加重値をフィードバックしなければならないためにフィードバックする情報が多くなり、移動局の移動速度に応じて通信性能が低下する。つまり、一般に、フェーディングチャンネルにおいて移動局の移動速度が速まれば時空間チャンネルの変化が激しくなるので、チャンネル情報のフィードバック速度も速まる必要がある。従って、フィードバック速度が限られていれば、アンテナ数の増加につれて増加するフィードバック情報は、通信性能を低下させる結果を招く。
【００１３】
また、第２にアンテナ間の距離が十分に確保されていなければ、各アンテナのチャンネル間の相関値が増加する。このようにチャンネル間の相関値が増加すればチャンネルマトリックスの情報量が減少し、フィードバック方式を効率的に用いれば、アンテナ数が増えても高速移動体の環境において性能の劣化が起こらない。しかし、ＴｘＡＡ第１のモード及びＴｘＡＡ第２のモードでは、時空間チャンネルを構成する両アンテナの各チャンネルが完全に独立しているという仮定の下で構成されているため、アンテナ数及び時空間チャンネルの特性が変わる場合に効率は保証されていない。その上、前記両モードは、アンテナを２つより多く用いる環境で利用された例がない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする技術的課題は、基地局と移動局の送受信アンテナに存在するアンテナ別空間チャンネルのダウンリンク特性を反映する長期情報及び短期情報を最小化させ、移動局から基地局にフィードバックし、干渉及び雑音の影響を最小化して伝送データ量を最大化しつつフェーディングの影響をさらに最小化可能な送受信多重アンテナを含む移動通信装置を提供するところにある。また本発明が解決しようとする他の技術的課題は、前記送受信多重アンテナを含む移動通信装置で行われる移動通信方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記技術的課題を解決するために、基地局及び移動局を含む本発明による移動通信装置は、少なくとも１つの送信アンテナを有する前記基地局は受信したフィードバック信号から長期情報及び短期情報と信号対干渉雑音比（以下ＳＩＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏと記す）とを復元し、復元された前記長期情報及び前記短期情報と前記ＳＩＮＲから生成した基本情報を用いて専用物理チャンネル信号を空間的に処理し、前記空間的に処理された結果とパイロット信号を加算した結果とを前記移動局に送信し、少なくとも１つの受信アンテナを有する前記移動局は前記基地局から送信された前記パイロット信号から前記送信アンテナ及び前記受信アンテナごとのダウンリンクチャンネル特性に相当する第１特性を決定し、前記第１特性を反映して前記長期情報及び前記短期情報と前記ＳＩＮＲとを含むダウンリンク電力制御情報を決定し、決定された情報を前記フィードバック信号に変換して前記基地局に送信し、さらに、前記長期情報は有効長期固有ベクトルと有効長期固有値とを含み、前記短期情報は有効短期固有ベクトルを含み、前記ダウンリンク電力制御情報はダウンリンク送信電力の増減を示すことが望ましい。
【００１６】
また、前記他の技術的課題を解決するために、少なくとも１つの送信アンテナを有する基地局と少なくとも１つの受信アンテナを有する移動局との間で通信を行う本発明による移動通信方法は、前記送信アンテナ及び前記受信アンテナごとのダウンリンクチャンネルの特性である第１特性を反映して前記移動局で決定された長期情報及び短期情報とＳＩＮＲとを前記移動局から受信したフィードバック信号から復元し、復元された前記長期情報及び前記短期情報と、前記ＳＩＮＲとから生成した基本情報を用いて専用物理チャンネル信号を空間的に処理し、前記空間的に処理された結果とパイロット信号とを加算して前記移動局に送信するステップで構成され、前記長期情報は有効長期固有ベクトルと有効長期固有値とを含み、前記短期情報は有効短期固有ベクトルを含むことが望ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本実施の形態における送受信多重アンテナを含む移動通信装置の構成及び動作と、その装置で行われる本実施の形態における移動通信方法を、添付した図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本実施の形態における移動通信装置の概略的なブロック図であって、移動通信装置は、基地局１０、第１、第２、・・・及び第Ｘ移動局２０、２２、・・・及び２４から構成される。
【００１９】
図２は、図１に示された移動通信装置で行われる本実施の形態における移動通信方法を説明するためのフローチャートであって、フィードバック信号を求めるステップ（ステップＳ３０）及びフィードバック信号から復元した長期情報及び短期情報とＳＩＮＲを用いて空間的に処理された専用物理チャンネル信号（ＤＰＣＨ：Ｄｅｄｉｃａｔｅ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）とパイロット信号（ＰＩＣＨ：ＰＩｌｏｔ  ＣＨａｎｎｅｌ）とを加算して伝送するステップ（ステップＳ３２）よりなる。
【００２０】
図１に示された第１、第２、・・・及び第Ｘ移動局２０、２２、・・・及び２４は同一の機能を有し、基地局１０は少なくとも１つの送信アンテナを有し、第１、第２、・・・及び第Ｘ移動局２０、２２、・・・及び２４は少なくとも１つの受信アンテナを有する。この第１、第２、・・・及び第Ｘ移動局２０、２２、・・・及び２４は、例えば端末機などに相当する。
【００２１】
図１に示された基地局１０は長期情報及び短期情報とＳＩＮＲを第１、第２、・・・及び第Ｘ移動局２０、２２、・・・及び２４から受信したフィードバック信号から復元し、復元された長期情報及び短期情報と復元されたＳＩＮＲから生成した基本情報を用いて専用物理チャンネル信号ＤＰＣＨを空間的に処理し、空間的に処理された専用物理チャンネル信号とパイロット信号とを加算した結果を第１、第２、・・・及び第Ｘ移動局２０、２２、・・・及び２４に伝送する（ステップＳ３２）。ここで、パイロット信号［Ｐｉ（ｋ）］（１≦ｉ≦Ｂ、Ｂは送信アンテナの数であって１以上の正の整数を示す）は共通パイロットチャンネル信号（ＣＰＩＣＨ：Ｃｏｍｍｏｎ  ＰＩｌｏｔ  ＣＨａｎｎｅｌ）、専用パイロットチャンネル信号（ＤＣＰＩＣＨ：Ｄｅｄｉｃａｔｅ  ＣＰＩＣＨ）または２次共通パイロットチャンネル信号（ＳＣＰＩＣＨ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ＣＰＩＣＨ）などである。
【００２２】
本発明における基地局１０が前記のように動作可能に具現できるならば、少なくとも１つの受信アンテナを有する第１、第２、・・・及び第Ｘ移動局２０、２２、・・・及び２４はいかなる構成であってもよい。すなわち、第１、第２、・・・及び第Ｘ移動局２０、２２、・・・及び２４は送信アンテナ及び受信アンテナごとのダウンリンクチャンネルの特性[以下、第１特性Ｈと称する](ここで、Ｈは行列である)(以下、太字で表したのはベクトルを、太字でないものはスカラーを示す)を反映して長期情報及び短期情報とＳＩＮＲとを含むダウンリンク電力制御情報を決定できればよい。この際、送信アンテナ及び受信アンテナごとのダウンリンクチャンネルの特性Ｈとは、基地局１０から第１、第２、・・・及び第Ｘ移動局２０、２２、・・・及び２４のうちいずれかの移動局２０、２２、・・・又は２４に伝送されるチャンネルの位相及び大きさを意味する。但し、第１特性Ｈの列は基地局１０の送信アンテナによるチャンネルで構成され、行は第１、第２、・・・及び第Ｘ移動局２０、２２、・・・及び２４の受信アンテナによるチャンネルで構成される。すなわち、Ｈの列成分は送信アンテナによる空間に対して求められ、行成分は受信アンテナによる空間に対して求められる。
【００２３】
例えば、第１、第２、・・・又は第Ｘ移動局２０、２２、・・・又は２４は基地局１０から伝送されたパイロット信号から第１特性Ｈ（ここでＨは行列である）を測定し、測定された第１特性Ｈから送信アンテナ及び受信アンテナごとのチャンネルの相関特性を反映した長期情報と短期情報とダウンリンク電力制御情報を決定し、決定された長期情報及び短期情報とダウンリンク電力制御情報とをフィードバック信号に変換して基地局１０に伝送する（ステップＳ３０）。ここで、長期情報は有効長期固有ベクトルと有効長期固有値とを含み、短期情報は有効短期固有ベクトルで構成され、ダウンリンク電力制御情報はダウンリンク送信電力の増減に対する情報より構成される。
【００２４】
本発明の理解を助けるために、第１、第２、・・・又は第Ｘ移動局２０、２２、・・・又は２４の実施例及びステップＳ３０を先に説明し、基地局１０の実施例及びステップＳ３２を後に説明する。
【００２５】
以下、ステップＳ３０及び第１、第２、・・・又は第Ｘ移動局２０、２２、・・・又は２４に関する本発明に係る実施例を添付した図面を参照して説明する。
【００２６】
図３は、図２に示されたステップＳ３０に関する本発明に係る実施例３０Ａを説明するためのフローチャートであって、第１特性Ｈを決定し、ＳＩＮＲを求めるステップ（ステップＳ４０）、チャンネルの長期情報及び短期情報を決定するステップ（ステップＳ４２及びＳ４４）、高速フィードバック情報及び低速フィードバック情報とダウンリンク電力制御情報とを求めるステップ（ステップＳ４６〜Ｓ５０）及びフィードバック信号に変換するステップ（ステップＳ５２）よりなる。
【００２７】
また、図４は、図１に示された第１、第２、・・・又は第Ｘ移動局２０、２２、・・・又は２４の本発明による実施例のブロック図であって、アンテナ配置６０、チャンネル特性決定部７０、長期情報決定部７２、短期情報決定部７４、高速フィードバック部７６、低速フィードバック部７６、信号復元部８０、信号変換部８２及びダウンリンク電力制御部８４で構成されている。
【００２８】
図４に示されたアンテナ配置６０はＭ(ここで、Ｍは１以上の正の整数である)個の受信アンテナ６２、６４、・・・及び６６を有し、基地局１０から伝送された空間的に信号処理された専用物理チャンネル信号とパイロット信号とを受信する。この際、チャンネル特性決定部７０は基地局１０から伝送されてアンテナ配置６０を通じて受信されたパイロット信号から第１特性Ｈを決定し、決定された第１特性Ｈから送信アンテナ及び受信アンテナごとのダウンリンクチャンネルの瞬時相関特性（以下、第２特性Ｒと称する）を次の数式１のように生成し、生成された第２特性Ｒを長期情報決定部７２及び短期情報決定部７４に各々出力し、生成された第２特性Ｒを用いてダウンリンク電力制御のためのＳＩＮＲを次の数式２のように生成し、生成されたＳＩＮＲをダウンリンク電力制御部８４に出力する（ステップＳ４０）。ここで、第２特性ＲはＢ×Ｂ行列である。
【００２９】
【数１】
Ｒ＝ＨH・Ｈ
【数２】
ＳＩＮＲ＝Σｄｉａｇ（Ｒ）
【００３０】
ステップＳ４０後に、長期情報決定部７２はチャンネル特性決定部７０で決定された第２特性Ｒから長期情報に相当する有効長期固有ベクトルＱLT及び有効長期固有値ΛLTを決定し、決定された有効長期固有ベクトルＱLT及び有効長期固有値ΛLTを短期情報決定部７４及び低速フィードバック部７８に各々出力する（ステップＳ４２）。ここで、長期固有値は長期固有ベクトルと一対一のマッピング関係を有し、有効長期固有値とマッピングされる長期固有ベクトルが有効長期固有ベクトルに相当する。この際、有効長期固有ベクトルＱLTはＢ×ＮB行列であり、有効長期固有値ΛLTはＮB×ＮB行列である。
【００３１】
以下、図３に示されたステップＳ４２及び図４に示された長期情報決定部７２の本発明に係る実施例を添付した図面を参照して次の通り説明する。
【００３２】
図５は、図３に示されたステップＳ４２に関する本発明に係る望ましい一実施例４２Ａを説明するためのフローチャートであって、第２特性Ｒを累積して送信アンテナ及び受信アンテナごとのダウンリンクチャンネルの長期相関特性（以下、第３特性）を求めるステップ（ステップＳ９０）及び長期相関特性から長期情報を生成するステップ（ステップＳ９２）よりなる。
【００３３】
また、図６は、図４に示された長期情報決定部７２の本発明による実施例７２Ａのブロック図であって、累積部１００及び第１固有分析計算部１１０で構成される。ステップＳ４０後に、図６に示された累積部１００はチャンネル特性測定部７０から入力した第２特性Ｒを累積し、累積された結果[ＲLT（ｋ）]を送信アンテナ及び受信アンテナごとのダウンリンクチャンネルの長期相関特性（以下、第３特性ＲLTと称する）として第１固有分析計算部１１０に出力する（ステップＳ９０）。ここで、第３特性ＲLT、すなわち、累積された結果[ＲLT（ｋ）]は次の数式３のように表せるＢ×Ｂ行列である。
【００３４】
【数３】
ＲLT＝ΣＨHＨ＝ΣＲ
∴ＲLT（ｋ）＝ρＲLT（ｋ−１）＋Ｒ（ｋ）
【００３５】
ここで、ρは忘却係数（ｆｏｒｇｅｔｔｉｎｇ  ｆａｃｔｏｒ）を表し、ｋは離散的な時間を示す。図５のステップＳ９０後に、第１固有値分析計算部１１０は累積部１００から入力された第３特性ＲLTから固有値分析法（ＥＶＤ：Ｅｉｇｅｎ  Ｖａｌｕｅ  Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）に基づいて長期情報の有効長期固有ベクトルＱLT及び有効長期固有値ΛLTを生成し、生成された有効長期固有ベクトルＱLTと有効長期固有値ΛLTを短期情報決定部７４及び低速フィードバック部７８に各々出力する（ステップＳ９２）。ここで、固有値分析法については“Ｍａｔｒｉｘ  Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ”という題目で“Ｇ．Ｇｏｌｕｂ”と“Ｃ．Ｖａｎ．Ｌｏａｎ”により著述され、ロンドンのジョンズホプキンス大学出版社により１９９６年度に出刊された本に開示されている。
【００３６】
以下、図５に示されたステップＳ９２及び図６に示された第１固有値分析計算部１１０の本発明による実施例を次のように説明する。
【００３７】
まず、図７は、図５に示されたステップＳ９２についての本発明による実施例９２Ａを説明するためのフローチャートであって、長期固有ベクトルと長期固有値のうち有効ベクトルと有効値とを長期情報として選択する段階(第１２０〜第１２４段階)よりなる。図６に示されたように、第１固有値分析計算部１１０は、図７に示された実施例９２Ａを行うために、第１固有値分析部１１２、ベクトル数計算部１１４及び第１選択部１１６で具現される。
【００３８】
まず、図５のステップＳ９０後に、第１固有値分析部１１２は累積部１００から入力された第３特性ＲLTから前述した固有値分析法に基づいてＢ×Ｂ個の長期固有ベクトルｑLT1〜ｑLTBとＢ×Ｂ個の長期固有値λLT1〜λLTBとを生成し、生成されたＢ×Ｂ個の長期固有値λLT1〜λLTBをベクトル数計算部１１４及び第1選択部１１６に各々出力する一方、生成されたＢ×Ｂ個の長期固有ベクトルｑLT1〜ｑLTBを第１選択部１１６に出力する（ステップＳ１２０）。
【００３９】
ステップＳ１２０後に、ベクトル数計算部１１４は第１所定閾値を超える長期固有値の数をカウントし、カウントの結果を有効長期固有ベクトル数ＮB（１≦ＮB≦Ｂ）として決定し、決定された有効長期固有ベクトル数ＮBを第１選択部１１６に出力する（ステップＳ１２２）。このために、ベクトル数計算部１１４はカウンタ(図示せず)などで具現される。この際、第１所定閾値は‘０’でない‘０'に近似した値であって、第３特性ＲLTに存在する雑音の大きさを表している。
【００４０】
ステップＳ１２２後に、第１選択部１１６は第１固有値分析部１１２から入力されたＢ×Ｂ個の長期固有ベクトルｑLT1〜ｑLTBのうちＢ個だけの長期固有ベクトルを選択し、選択された長期固有ベクトルよりなるＮB個の列ベクトルを有効長期固有ベクトルＱLTとして出力し、第１固有値分析部１１２から入力したＢ×Ｂ個の長期固有値λLT1〜λLTBのうち雑音が除去された有効長期固有ベクトル数ＮBだけの長期固有値を選択し、選択された長期固有値よりなる対角行列を有効長期固有値ΛLTとして出力する（ステップＳ１２４）。
【００４１】
一方、図３のステップＳ４２後に、短期情報決定部７４はチャンネル特性決定部７０から入力された第２特性Ｒと長期情報決定部７２から入力された長期情報ＱLT及びΛLTから短期情報に相当する有効短期固有ベクトルＱSTを決定し、決定された有効短期固有ベクトルＱSTを高速フィードバック部７６に出力する（ステップＳ４４）。ここで、有効短期固有ベクトルＱSTはＮB×（ＮB−１）行列である。
【００４２】
以下、図３に示されたステップＳ４４及び図４に示された短期情報決定部７４の本発明による実施例を添付した図面を参照して次の通り説明する。
【００４３】
まず、図８は、図３に示されたステップＳ４４に関する本発明による実施例４４Ａを説明するためのフローチャートであって、送信アンテナ及び受信アンテナごとのダウンリンクチャンネルの短期相関特性を求めるステップ（ステップＳ１３０）及び短期相関特性から短期情報を求めるステップ（ステップＳ１３２）よりなる。
【００４４】
また、図９は、図４に示された短期情報決定部７４の本発明による実施例７４Ａのブロック図であって、短期相関特性生成部１４０及び第２固有分析計算部１４２で構成される。ステップＳ４２後に、短期相関特性生成部１４０はチャンネル特性測定部７０から入力された第２特性Ｒと長期情報決定部７２から入力された長期情報ＱLT及びΛLTを用いて送信アンテナ及び受信アンテナごとのダウンリンクチャンネルの短期相関特性[以下、第４特性ＲSTと称する]を次の数式４のように生成し、生成された第４特性ＲSTを第２固有値分析計算部１４２に出力する（ステップＳ１３０）。ここで、第４特性ＲSTはＮB×ＮB行列である。
【数４】
ＲST＝ΛLT1/2ＱLTHＲＱLTΛLT1/2
【００４５】
図８のステップＳ１３０後に、第２固有値分析計算部１４２は短期相関特性生成部１４０から入力された第４特性ＲSTから前述した固有値分析法に基づいて有効短期固有ベクトルＱSTを生成し、生成された有効短期固有ベクトルＱSTを高速フィードバック部７６に短期情報として出力する（ステップＳ１３２）。
【００４６】
以下、図８に示されたステップＳ１３２及び図９に示された第２固有値分析計算部１４２の本発明による実施例を次のように説明する。
【００４７】
まず、図１０は、図８に示されたステップＳ１３２に関する本発明による実施例１３２Ａを説明するためのフローチャートであって、短期固有ベクトルのうち有効ベクトルを短期情報として選択するステップ（ステップＳ１５０及びＳ１５２）よりなる。
【００４８】
また、図９に示すように、第２固有値分析計算部１４２は、図１０に示された実施例１３２Ａを行うために、第２固有値分析部１４４及び第２選択部１４６で具現される。
【００４９】
まず、ステップＳ１３０後に、第２固有値分析部１４４は短期相関特性生成部１４０から入力された第４特性ＲSTから前述した固有値分析法に基づいて次の数式５のようなＮB個の短期固有ベクトルＱST0を生成し、生成されたＮB個の短期固有ベクトルＱST0を第２選択部１４６に出力する（ステップＳ１５０）。
【数５】
ＱST0≡［ｑST0、1ｑST0、2・・・ｑST0、NB］
【００５０】
ステップＳ１５０後に、第２選択部１４６は第２固有値分析部１４４から入力されたＮB個の短期固有ベクトルＱST0のうちＮB×（ＮB−１）個だけの、すなわち、１から（ＮＢ−１）個だけの短期固有ベクトルを選択し、選択された短期固有ベクトルよりなる列ベクトルを有効短期固有ベクトルＱSTとして次の数式６のように選択して出力する（ステップＳ１５２）。
【数６】
ＱST≡［ｑST0、1ｑST0、2・・・ｑST0、(NB-1)］
【００５１】
また、図３のステップＳ４４後に、決定された短期情報ＱSTと長期情報ＱLT、ΛLT及び決定されたダウンリンク電力制御情報を基地局１０にフィードバックするのに適したフィードバック信号に変換し、変換されたフィードバック信号を、アンテナ配置６０を通じて基地局１０に伝送する（ステップＳ４６〜Ｓ５２）。ステップＳ４６〜Ｓ５２段階を行うために、高速フィードバック部７６、低速フィードバック部７８、信号変換部８２及びダウンリンク電力制御部８４が備えられる。
【００５２】
ここで、ステップＳ４４後に、高速フィードバック部７６は短期情報決定部７４から入力した有効短期固有ベクトルＱSTをビット符号化し、ビット符号化された結果を高速フィードバック情報として第１所定時間間隔で信号変換部８２に出力する（ステップＳ４６）。ステップＳ４６後に、低速フィードバック部７８は長期情報決定部７２から入力された長期情報ＱLT、ΛLTをビット符号化し、ビット符号化された結果を低速フィードバック情報として第２所定時間間隔で信号変換部８２に出力する（ステップＳ４８）。この際、第１所定時間間隔は第２所定時間間隔より短い。例えば、第２所定時間間隔は第１所定時間間隔の１０倍に成り得る。この場合、短期情報に相当する１０個のビットが高速フィードバック部７６から信号変換部８２に出力される間に長期情報に相当する１ビットのみが低速フィードバック部７８から信号変換部８２に出力される。したがって、短期情報は長期情報より高速で信号変換部８２に伝達されることとなる。
【００５３】
ステップＳ４８後に、ダウンリンク電力制御部８４はダウンリンク電力制御情報をチャンネル特性決定部７０から入力されたＳＩＮＲを用いて生成し、生成されたダウンリンク電力制御情報を信号変換部８２に出力する（ステップＳ５０）。ここで、ダウンリンク電力制御方法については、“ＣＤＭＡ  ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ”という題目で“Ｊ．Ｓ．Ｌｅｅ”と“Ｌ．Ｅ．Ｍｉｌｌｅｒ”により著述され、ボストン及びロンドンに位置したアーテックハウス（Ａｒｔｅｃｈ  Ｈｏｕｓｅ）出版社により１９９８年度に出刊された本の３６７−３９６頁に開示されている。
【００５４】
本発明によれば、図３に示したフローチャートとは違って、ステップＳ４６及びステップＳ４８が同時に行われても良く、ステップＳ４８が先に行われた後、ステップＳ４６が行われても良い。この場合、ステップＳ５０はステップＳ４８後に行われても良く、ステップＳ４２〜Ｓ４８が実行される間の何れかの時点で行われても良い。
【００５５】
以下、図３に示されたステップＳ５０及び図４に示されたダウンリンク電力制御部８４の本発明による実施例を添付した図面を参照して次の通り説明する。
【００５６】
まず、図１１は、図３に示されたステップＳ５０に関する本発明による実施例５０Ａを説明するためのフローチャートであって、ＳＩＮＲから第２所定閾値ＳＩＮＲTHを減算するステップ（ステップＳ１５６）及び減算された結果の符号によってダウンリンク電力制御情報を求めるステップ（ステップＳ１５８）よりなる。
【００５７】
また、図１２は、図４に示されたダウンリンク電力制御部８４の本発明による実施例８４Ａのブロック図であって、減算部１６０及び符号検査部１６２で構成される。図１２に示された減算部１６０はチャンネル特性決定部７０から入力されたＳＩＮＲから第２所定閾値ＳＩＮＲTHを減算し、減算された結果を符号検査部１６２に出力する（ステップＳ１５６）。ステップＳ１５６後に、符号検査部１６２は減算部１６０から入力した減算された結果の符号によってダウンリンク電力制御情報を決定し、決定されたダウンリンク電力制御情報ｃを信号変換部８２に出力する（ステップＳ１５８）。
【００５８】
例えば、符号検査部１６２は減算された結果を通じてＳＩＮＲが第２所定閾値ＳＩＮＲTH以上であると認識されれば、ｃ＝１と決定し、ＳＩＮＲが第２所定閾値ＳＩＮＲTHより小さいと認識されれば、ｃ＝−１と決定する。ここで、ｃ＝１はダウンリンク送信電力を減少させるということを意味し、ｃ＝−１はダウンリンク送信電力を増加させるということを意味する。
【００５９】
ステップＳ５０後に、信号変換部８２は高速フィードバック部７６から入力された高速フィードバック情報、低速フィードバック部７８から入力した低速フィードバック情報及びダウンリンク電力制御部８４から入力されたダウンリンク電力制御情報を多重化し、多重化された結果をフィードバックするのに適したフィードバック信号としてアンテナ配置６０に出力する（ステップＳ５２）。この際、アンテナ配置６０に入力されるフィードバック信号は基地局１０に伝送される。
【００６０】
一方、本発明によれば、第１、第２、・・・又は第Ｘ移動局２０、２２、・・・又は２４は図４に示されたように、信号復元部８０をさらに設けても良い。ここで、ステップＳ４０〜Ｓ５２が行われる間の何れかの時点で、信号復元部８０はアンテナ配置６０を通じて受信され、基地局１０で空間的に処理された専用物理チャンネル信号から元の専用物理チャンネル信号を復元し、復元された専用物理チャンネル信号ＤＰＣＨ’を出力する。
【００６１】
以下、図１に示された基地局１０と図２に示されたステップＳ３２に関する本発明による実施例を添付した図面を参照して次の通り説明する。
【００６２】
まず、図１３は、図２に示されたステップＳ３２に関する本発明による実施例３２Ａを説明するためのフローチャートであって、復元した長期情報及び短期情報とＳＩＮＲを用いて専用物理チャンネル信号ＤＰＣＨを空間的に処理するステップ（ステップＳ１７０〜Ｓ１７６）及び空間的に処理された専用物理チャンネル信号にパイロット信号を加算するステップ（ステップＳ１７８）よりなる。
【００６３】
また、図１４は、図１に示された基地局１０の本発明に係る一実施例のブロック図であって、情報復元部１８０、基本情報生成部１８２、利得調整部１８４、基本ベクトル適用部１８６、加算部１８８及びアンテナ配置１９０で構成される。図１４に示されたアンテナ配置１９０はＢ個の送信アンテナ１９２、１９４、・・・及び１９６から構成され、第１、第２、・・・または第Ｘ移動局２０、２２、・・・又は２４から伝送されたフィードバック信号をアップリンク専用物理制御チャンネル（ＤＰＣＣＨ：Ｄｅｄｉｃａｔｅ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）を通じて受信し、空間的に信号処理された専用物理チャンネル信号とパイロット信号とを第１、第２、・・・又は第Ｘ移動局２０、２２、・・・又は２４に送信する。
【００６４】
この際、図２のステップＳ３０後に、情報復元部１８０はアンテナ配置１９０を通じて受信したフィードバック信号から長期情報と有効短期固有ベクトルとＳＩＮＲとを復元し、復元された長期情報と、有効短期固有ベクトルとＳＩＮＲとを基本情報生成部１８２に出力する（ステップＳ１７０）。ここで、図４に示された高速及び低速フィードバック部７６及び７８により長期情報は低速で、短期情報は高速で信号変換部８２から各々出力されるために、情報復元部１８０で復元される情報のうち長期情報は低速で復元され、短期情報は高速で復元される。
【００６５】
ステップＳ１７０後に、基本情報生成部１８２は情報復元部１８０で復元された長期情報と有効短期固有ベクトルとＳＩＮＲから基本情報である基本ベクトルＱと利得値Ｐ1/2を生成し、生成された利得値Ｐ1/2を利得調整部１８４に出力する一方、生成された基本ベクトルＱを基本ベクトル適用部１８６に各々出力する（ステップＳ１７２）。ここで、ＱはＢ×Ｎ(ここで、Ｎは基本ベクトルの数を示す)行列であり、Ｐ1/2はＮ×１行列である。
【００６６】
以下、図１３に示されたステップＳ１７２及び図１４に示された基本情報生成部１８２の本発明に係る実施例を添付した図面を参照して次の通り説明する。
【００６７】
まず、図１５は、図１３に示されたステップＳ１７２に関する本発明に係る実施例１７２Ａを説明するためのフローチャートであって、復元された短期情報を補間して有効短期固有値を生成するステップ（ステップＳ２００及びＳ２０２）、長期情報及び短期情報を用いて基本ベクトルＱと利得値Ｐ1/2を決定するステップ（ステップＳ２０４〜Ｓ２０８）よりなる。
【００６８】
また、図１６は、図１４に示された基本情報生成部１８２の本発明に係る実施例１８２Ａのブロック図であって、基本ベクトル補間部２２０、基本値生成部２２２、第１乗算部２２４、第２乗算部２２６及び第３固有値分析計算部２２８で構成される。図１３のステップＳ１７０後に、基本ベクトル補間部２２０は情報復元部１８０から入力された復元された有効短期固有ベクトルＱ’STを補間し、補間結果Ｑ’ST0を第１乗算部２２４に出力する（ステップＳ２００）。ここで、固有ベクトルの補間方法は固有ベクトル相互間の直交特性を用いて次の数式７のように補間される。
【数７】
Ｑ’ST0＝［Ｑ’STｑ’ST,NB］
ここで、Ｑ’STは次の数式８で示され、次の数式９のような関係が成り立つ。
【数８】
Ｑ’ST＝［ｑ’ST,0・・・ｑ’ST,(NB-1)］
【数９】
ｑ’ST,NBｑ’ST,NB-1＝・・・＝ｑ’ST,NBｑ’ST,1≡０
【００６９】
ステップＳ２００後に、基本値生成部２２２は情報復元部１８０から入力された復元されたＳＩＮＲ（ＳＩＮＲ’）とＮBから決定したテーブルＴから有効短期固有値Λ’STを生成し、生成された有効短期固有値Λ’STを第１乗算部２２４に出力する（ステップＳ２０２）。このように、本発明によれば、移動局２０、２２、・・・又は２４から基地局１０に有効短期固有値ΛSTをフィードバックしなくてもＳＩＮＲ’から有効短期固有値Λ’STを生成できる。
【００７０】
図１７はテーブルＴを例示的に示す図面であって、縦軸はテーブルとしてデシベル（ｄＢ）の単位を有し、横軸はＮBをそれぞれ表す。
【００７１】
本発明の一実施例によれば、基本値生成部２２２はＳＩＮＲ’及びＮBに相当する有効短期固有値を、例えば図１７に示されたようにルックアップテーブルの形式で蓄積している。この場合、ＳＩＮＲ’とＮBに応答して読出された有効短期固有値が第１乗算部２２４に出力される。
【００７２】
本発明の他の実施例によれば、基本値生成部２２２はルックアップテーブルの形式にて有効短期固有値をあらかじめ蓄積する代わりに、次の数式１０または１１のようにＳＩＮＲ’（γ）及びＮBからテーブル[Ｔ（ＮB）またはＴ（ＮB、γ）]を計算することもできる。
【００７３】
【数１０】
0003828874.tif 000002
【００７４】
【数１１】
0003828874.tif 000003
【００７５】
ここで、Ｅ［・］は平均を求める演算子を示し、ΛST（ＮＢ）は短期固有ベクトルの数がＮBの場合に対して任意のＲSTから固有分析法（ＥＶＤ：ＥｉｇｅｎＶａｌｕｅ  Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって求められる確率変数対角行列を示し、ΛST（ＮB、γ）は短期固有ベクトルの数がＮBであり、ＳＩＮＲがγである場合に対して任意のＲSTから固有分析法により求められる確率変数対角行列を示し、数式１０または１１に表現されたテーブル[Ｔ(ＮB)またはＴ（ＮB、γ）]を用いれば、生成された有効短期固有値Λ’STは次の数式１２の通りである。
【数１２】
Λ’ST（ＮB）＝γＴ（ＮB）
Λ’ST（ＮB、γ）＝γＴ（ＮB、γ）
【００７６】
ステップＳ２０２後に、第１乗算部２２４は情報復元部１８０から入力された長期情報と基本ベクトル補間部２２０から入力された復元された有効短期固有ベクトルに相当する補間結果Ｑ’ST0と基本値生成部２２２で生成された有効短期固有値Λ’STを次の数式１３のように乗算し、乗算された結果ＷHを受信チャンネル特性マトリックスとして第２乗算部２２６に出力する（ステップＳ２０４）。ここで、受信チャンネル特性マトリックスＷHはＢ×ＮB行列である。
【数１３】
ＷH＝Ｑ’LTΛ’LT1/2Ｑ’ST0Λ’ST1/2
ここで、Ｑ’LTとΛ’LTとの情報復元部１８０で復元された長期情報として、Ｑ’LTは復元された有効長期固有ベクトルを示すＢ×ＮB行列であり、Λ’LTは復元された有効長期固有値を示すＮB×ＮB行列であり、Ｑ’ST0はＮB×ＮB行列であり、Λ’STはＮB×ＮB行列である。
【００７７】
ステップＳ２０４後に、第２乗算部２２６は第１乗算部２２４で乗算された結果である受信チャンネル特性マトリックスＷHからこの値の複素数積に相当する自己相関マトリックスＲ’を次の数式１４のように求め、求められた結果Ｒ’を第３固有値分析計算部２２８に出力する（ステップＳ２０６）。ここで、自己相関マトリックスＲ’はＢ×Ｂ行列である。
【数１４】
Ｒ’＝ＷHＷ
【００７８】
ステップＳ２０６後に、第３固有値分析計算部２２８は自己相関マトリックスＲ’から有効瞬時固有ベクトル、すなわち、基本ベクトルＱと利得値Ｐ1/2を生成して出力する（ステップＳ２０８）。
【００７９】
以下、図１５に示されたステップＳ２０８及び図１６に示された第３固有値分析計算２２８の本発明による実施例を添付した図面を参照して次の通り説明する。
【００８０】
まず、図１８は、図１５に示されたステップＳ２０８に関する本発明に係る実施例２０８Ａを説明するためのフローチャートであって、瞬時固有ベクトルと瞬時固有値から基本ベクトルと利得値を求めるステップ（ステップＳ２４０〜Ｓ２４４）よりなる。
【００８１】
また、図１９は、図１８に示された実施例２０８Ａを行う図１６に示された第３固有値分析計算部２２８の本発明による望ましい一実施例２２８Ａのブロック図であって、第３固有値分析部２５２、電力割当部２５４及び第３選択部２５６で構成される。
【００８２】
図１５のステップＳ２０６後に、第３固有値分析部２５２は第２乗算部２２６から入力された自己相関マトリックスＲ’から前述した固有値分析法に基づいてＢ×Ｂ個の瞬時固有ベクトルＱ0とＢ×Ｂ個の瞬時固有値Λ0を生成し、生成されたＢ×Ｂ個の瞬時固有ベクトルＱ0を第３選択部２５６に出力し、生成されたＢ×Ｂ個の瞬時固有値Λ0を電力割当部２５４に出力する（ステップＳ２４０）。
【００８３】
図１８のステップＳ２４０後に、電力割当部２５４は第３固有分析部２５２から入力された瞬時固有値Λ0から基本ベクトルの数Ｎと利得値Ｐ1/2を生成し、生成された基本ベクトルの数Ｎを第３選択部２５６に出力し、生成された利得値Ｐ1/2を利得調整部１８４に出力する（ステップＳ２４２）。すなわち、電力割当部２５４は瞬時固有値Λ0を用いて割当比率を求め、基地局１０に割当てられた総電力を、割当比率を用いてチャンネル別に割当て、割当てられた結果を利得値Ｐ1/2として決定する。この際、電力割当部２５４は瞬時固有値Λ0からウォーターフィルタリング法または逆ウォーターフィルタリング法に基づいて割当比率と基本ベクトルの数Ｎとを求める。ここで、ウォーターフィルタリング法は“Ｄｉｇｉｔａｌ  ｂａｓｅｂａｎｄ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ａｎｄ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ”という題目で“Ｊａｎ  Ｗ．Ｍ．Ｂｅｒｇｍａｎｓ”により著述されてボストンにあるＫＬＵＷＥＲ・ＡＣＡＤＥＭＩＣ出版社により１９９６年に出刊された本に開示されている。また、逆ウォーターフィルタリング法は“Ｌｉｎｅａｒ  ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ  ａｎｄ  ｄｅｃｏｄｉｎｇ  ｆｏｒ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ（ＭＩＭＯ）  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｃｈａｎｎｅｌｓ”という題目で“Ｈｅｍａｎｔｈ  Ｓａｍｐａｔｈ”により著述され、２００１年４月スタンフォード大学の博士学位論文として提出された本に開示されている。
【００８４】
ステップＳ２４２後に、第３選択部２５６は第３固有値分析部２５２から入力された瞬時固有ベクトルＱ0のうち電力割当部２５６から入力された基本ベクトルの数Ｎだけの瞬時固有ベクトルを選択し、選択されたＮ個の瞬時固有ベクトルよりなる大きさの列ベクトルを有効瞬時固有ベクトル、すなわち、基本ベクトルＱとして基本ベクトル適用部１８６に出力する（ステップＳ２４４）。
【００８５】
一方、図１３のステップＳ１７２後に、利得調整部１８４は基本情報生成部１８２から入力されたＮ個の利得値Ｐ1/2に応じて専用物理チャンネル信号ＤＰＣＨの大きさを調整し、調整された大きさを有する専用物理チャンネル信号を基本ベクトル適用部１８６に出力する（ステップＳ１７４）。
【００８６】
以下、図１３に示されたステップＳ１７４の本発明に係る実施例を添付した図面に基づいて説明する。
【００８７】
図２０は、図１３に示されたステップＳ１７４に関する本発明に係る実施例１７４Ａを説明するためのフローチャートであって、専用物理チャンネル信号ＤＰＣＨの変調次数、符号化率及び大きさを調整するステップ(ステップＳ２６０)及び調整された結果を有する専用物理チャンネル信号を拡散及びスクランブルするステップ(ステップＳ２６２)よりなる。図２０に示すように、ステップＳ１７２後に、専用物理チャンネル信号ＤＰＣＨの変調次数、符号化率及び大きさを調整する（ステップＳ２６０）。
【００８８】
以下、図２０に示されたステップＳ２６０及び図１４に示された利得調整部１８４の本発明に係る実施例を添付した図面に基づいて説明する。
【００８９】
まず、図２１は、図２０に示されたステップＳ２６０に関する本発明に係る実施例２６０Ａを説明するためのフローチャートであって、利得値から生成した変調次数によって変調したＤＰＣＨを利得値と乗算する段階（ステップＳ２７０〜Ｓ２７４）よりなる。
【００９０】
また、図２２は、図１４に示された利得調整部１８４の本発明に係る望ましい一実施例１８４Ａのブロック図であって、制御部２８０、Ｐ1次、Ｐ2次、・・・及びＰＮB次変調部２８２、２８４、・・・及び２８６、第１、第２、・・・及び第ＮB乗算器２９０、２９２、・・・及び２９４及び第ＮB＋１乗算器３００で構成される。
【００９１】
図１３のステップＳ１７２後に、制御部２８０は基本情報生成部１８２から入力された利得値Ｐ1/2を用いてＰ1次変調部、Ｐ2次変調部、・・・及びＰＮB次変調部２８２、２８４、・・・及び２８６の変調次数を線形比例により計算し、計算された変調次数をＰ1次変調部２８２、Ｐ2次変調部２８４、・・・及びＰＮB次変調部２８６にそれぞれ出力する（ステップＳ２７０）。ここで、制御部２８０は利得値Ｐ1/2を通じてチャンネル別に割当てられた電力量を検査し、各チャンネルに割当てられた電力量の大きさに比例して各チャンネルの変調次数を決定する。すなわち、制御部２８０は最大の電力量を割当てられたチャンネルに最大の変調次数を割当て、最小の電力量を割当てられたチャンネルに最小の変調次数を割当てる。
【００９２】
ステップＳ２７０後に、Ｐ1次変調部２８２、Ｐ2次変調部２８４、・・及びＰＮB次変調部２８６は専用物理チャンネル信号ＤＰＣＨを制御部２８０から入力した変調次数によってＰ1次、Ｐ2次、・・及びＰＮB次クァドラチャー振幅変調（ＱＡＭ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)し、変調された結果を第１、第２、・・・及び第ＮB乗算器２９０、２９２、・・・及び２９４にそれぞれ出力する（ステップＳ２７２）。ここで、Ｐ1次、Ｐ2次、・・・及びＰＮB次変調部２８２、２８４、・・・及び２８６は適応変調及びコーディング（ＡＭＣ：Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ）法によりＤＰＣＨを変調される。ここで、ＡＭＣは“Ｖａｒｉａｂｌｅ−Ｒａｔｅ  Ｖａｒｉａｂｌｅ−Ｐｏｗｅｒ  ＭＱＡＭ  ｆｏｒ  Ｆａｄｉｎｇ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ”という題目でＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ  Ｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｖｏｌ．４５、Ｎｏ．１０で“Ａ．Ｇｏｌｄｓｍｉｔｈ”と“Ｓ．Ｃｈｕａ”により１９９７年１０月に発表された論文に開示されている。
【００９３】
そして、ステップＳ２７２後に、第１、第２、・・・及び第ＮB乗算器２９０、２９２、・・・及び２９４はＰ1次、Ｐ2次、・・・及びＰＮB次変調部２８２、２８４、・・・及び２８６で変調された結果と利得値Ｐ1/2とを乗算し、乗算された結果を第ＮB＋１乗算器３００に出力する（ステップＳ２７４）。すなわち、図２２に示された制御部２８０、Ｐ1次、Ｐ2次、・・・及びＰＮＢ次変調部２８２、２８４・・・及び２８６、第１、第２、・・・及び第ＮB乗算器２９０、２９２、・・・及び２９４は図２０に示されたステップＳ２６０または図２１に示されたステップＳ２６０Ａを行う役割をする。
【００９４】
一方、図２０を参照すれば、ステップＳ２６０に、第ＮB＋１乗算器３００は第１、第２、・・・及び第ＮB乗算器２９０、２９２、・・・及び２９４で乗算された結果をスクランブル・スプレッド信号列と乗算し、乗算された結果を調整された大きさを有する専用物理チャンネル信号として図１４に示した基本ベクトル適用部１８６に出力端子ＯＵＴ１を通じて出力する（ステップＳ２６２）。ここで、スクランブル・スプレッド信号列とは、スクランブル信号列Ｃscとスプレッド信号列Ｃspを乗算した結果ＣspＣscを意味し、図１４に示されたように利得調整部１８４にあらかじめ蓄積されている。また、スクランブル・スプレッド信号列を外部から入力する構成としてもよい。
【００９５】
本発明によれば、図２２に示された利得調整部１８４Ａは第ＮB＋１乗算器３００を選択的に備える。もし、ステップＳ２６２が備えられない場合、すなわち、利得調整部１８４Ａが第ＮB＋１乗算器３００を備えない場合、第１、第２、・・・及び第ＮB乗算器２９０、２９２、・・・及び２９４で乗算された結果が調整された大きさを有する専用物理チャンネル信号として基本ベクトル適用部１８６に出力される。
【００９６】
一方、図１３のステップＳ１７４後に、図１４の基本ベクトル適用部１８６は利得調整部１８４から入力された調整された大きさを有する専用物理チャンネル信号に基本情報生成部１８２から入力された基本ベクトルＱを適用し、適用された結果を空間的に処理された専用物理チャンネル信号として加算部１８８に出力する(ステップＳ１７６)。
【００９７】
ここで、図２３は、図１４に示された基本ベクトル適用部１８６の本発明に係る実施例１８６Ａのブロック図であって、第ＮB＋２乗算器３１０で構成される。ステップＳ１７６を行うために、基本ベクトル適用部１８６Ａの第ＮB＋２乗算器３１０は利得調整部１８４から入力端子ＩＮ２を通じて入力した調整された大きさを有するＮB個の専用物理チャンネル信号ｉに基本情報生成部１８２から入力された基本ベクトルＱを次の数式１５のように乗算し、乗算された結果を空間的に処理された専用物理チャンネル信号ｏとして出力端子ＯＵＴ２を通じて加算部１８８に出力する。
【数１５】
ｏ＝Ｑｉ
ここで、ｏは次の数式１６のように表現され、ｉは次の数式１７のように表現される。
【数１６】
ｏ＝[ｏ1ｏ2・・ｏB]
【数１７】
ｉ＝[ｉ1ｉ2・・ｉN]
【００９８】
ステップＳ１７６後に、加算部１８８は基本ベクトル適用部１８６から入力された空間的に処理された専用物理チャンネル信号に入力端子ＩＮ１を通じて入力したパイロット信号[Ｐ1（ｋ）、Ｐ2（ｋ）、Ｐ3（ｋ）、・・及びＰB（ｋ）]を加算し、加算した結果を、送信アンテナを含むアンテナ配置１９０を通じて第１、第２、・・・及び第Ｘ移動局２０、２２、・・・または２４に送信する（ステップＳ１７８）。
【００９９】
ステップＳ１７８を行うために、加算部１８８はＢ個の加算器(図示せず)を設けて構成されている。ここで、各加算器(図示せず)は基本ベクトル適用部１８６から入力された空間的に処理された専用物理チャンネル信号に相当するパイロット信号[Ｐ1（ｋ）、Ｐ2（ｋ）、Ｐ3（ｋ）、・・・及びＰB（ｋ）]を加算し、加算した結果をアンテナ配置１９０の相当する送信アンテナ１９２、１９４、・・・又は１９６に出力する。送信アンテナ１９２、１９４、・・・又は１９６は加算部１８８の相当する加算器(図示せず)で加算された結果を相当する移動局２０、２２、・・・又は２４に伝送する。
【０１００】
前述した図１に示された基地局１０とステップＳ３２及びその実施例は前述した移動局１０とステップ３０及びその実施例に限定されず、前述のように長期情報及び短期情報を生成してフィードバック信号を基地局１０に伝送可能な如何なる移動局にも適用しうる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による送受信多重アンテナを含む移動通信装置及び方法は、空間チャンネルのダウンリンク特性を反映した長期情報及び短期情報を移動局から基地局にフィードバックするだけでなく、短期情報の場合に有効短期固有ベクトルのみをフィードバックし、有効短期固有値をフィードバックしないので、閉ループシステムの長所を最大化して干渉、雑音及びフェーディングの影響を最小化させ、かつ伝送データ量を最大化させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による移動通信装置の概略的なブロック図である。
【図２】図１に示された移動通信装置で行われる本発明による移動通信方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】図２に示されたステップＳ３０に関する本発明による実施例を説明するためのフローチャートである。
【図４】図１に示された第１、第２、・・・または第Ｘ移動局の本発明による実施例のブロック図である。
【図５】図３に示されたステップＳ４２に関する本発明による望ましい一実施例を説明するためのフローチャートである。
【図６】図４に示された長期情報決定部の本発明による実施例のブロック図である。
【図７】図５に示されたステップＳ９２に関する本発明による実施例を説明するためのフローチャートである。
【図８】図３に示されたスッテップＳ４４に関する本発明による実施例を説明するためのフローチャートである。
【図９】図４に示された短期情報決定部の本発明による実施例のブロック図である。
【図１０】図８に示されたステップＳ１３２に関する本発明による実施例を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図３に示されたステップＳ５０に関する本発明による実施例を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図４に示された下向き電力制御部の本発明による実施例のブロック図である。
【図１３】図２に示されたステップＳ３２に関する本発明による実施例を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１に示された基地局の本発明による一実施例のブロック図である。
【図１５】図１３に示されたステップＳ１７２に関する本発明による実施例を説明するためのフローチャートである。
【図１６】図１４に示された基本情報生成部の本発明による実施例のブロック図である。
【図１７】テーブルを例示的に示す図面である。
【図１８】図１５に示されたステップＳ２０８に関する本発明による実施例を説明するためのフローチャートである。
【図１９】図１８に示された実施例を行う図１６に示された第３固有値分析計算部の本発明による望ましい一実施例のブロック図である。
【図２０】図１３に示されたステップＳ１７４に関する本発明による実施例を説明するためのフローチャートである。
【図２１】図２０に示されたステップＳ２６０に関する本発明による実施例を説明するためのフローチャートである。
【図２２】図１４に示された利得調整部の本発明による望ましい一実施例のブロック図である。
【図２３】図１４に示された基本ベクトル適用部の本発明による実施例のブロック図である。
【符号の説明】
１０    基地局
６０    アンテナ配置
７０    チャンネル特性決定部
７２    長期情報決定部
７４    短期情報決定部
８４    ダウンリンク電力制御部
【図１】
0003828874.tif 000004
【図２】
0003828874.tif 000005
【図３】
0003828874.tif 000006
【図４】
0003828874.tif 000007
【図５】
0003828874.tif 000008
【図６】
0003828874.tif 000009
【図７】
0003828874.tif 000010
【図８】
0003828874.tif 000011
【図９】
0003828874.tif 000012
【図１０】
0003828874.tif 000013
【図１１】
0003828874.tif 000014
【図１２】
0003828874.tif 000015
【図１３】
0003828874.tif 000016
【図１４】
0003828874.tif 000017
【図１５】
0003828874.tif 000018
【図１６】
0003828874.tif 000019
【図１７】
0003828874.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
0003828874.tif 000022
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
0003828874.tif 000025
【図２３】
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