(57)【要約】分散配置した無線部（１０２−１〜１０２−Ｎ）からの信号は、ＢＴＳ（１０３）の復調部（１０３１）に送られる。復調部（１０３１）では、それぞれの無線受信処理後の信号について最大比合成する。すなわち、従来のＤＨＯでは、各ＢＴＳ内で個々に復調処理を行ってその復調処理後の復調データをＲＮＣに送っており、ＲＮＣで復調データに対して選択ダイバーシチを行っていたため、ＢＴＳにおける復調処理の際に最大比合成を行うことは不可能であるが、本構成においては、分散配置されたアンテナで受信した信号を１つのＢＴＳにおいて処理する構成になっているので、復調部（１０３１）でそれぞれの無線受信処理後の信号について最大比合成することが可能となり、復調データの信頼性が向上する。
2002102109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ複数のセクタで構成された複数のセルであるクラスタを管理するセルラ無線伝送装置であって、
前記セクタに分散配置されたアンテナと、
ハンドオーバの際に、前記ハンドオーバに関係するセクタからの受信信号を最大比合成して復調データを得る復調手段と、
前記合成後の受信信号又は復調データの受信品質に基づいて上り回線用の送信電力制御信号を生成する送信電力制御信号生成手段と、
前記ハンドオーバに関係する全セクタに対して送信データ及び同一の上り回線用の送信電力制御信号を送信する送信手段と、
を具備するセルラ無線伝送装置。
【請求項２】
それぞれ複数のセクタで構成された複数のセルであるクラスタを管理するセルラ無線伝送装置であって、
前記セクタに分散配置されたアンテナと、
ハンドオーバの際に、前記ハンドオーバに関係するセクタからの受信信号を最大比合成して下り回線用の送信電力制御信号を得る復調手段と、
前記ハンドオーバに関係する全セクタに対して、前記ハンドオーバに関係する全セクタに共通である前記送信電力制御信号に基づいて下り回線用の送信電力制御を行う送信手段と、
を具備するセルラ無線伝送装置。
【請求項３】
クラスタにおける複数のセル間のハンドオーバが１つの無線伝送装置内のハンドオーバであるソフターハンドオーバである請求の範囲第１項記載のセルラ無線伝送装置。
【請求項４】
クラスタにおける複数のセル間のハンドオーバが１つの無線伝送装置内のハンドオーバであるソフターハンドオーバである請求の範囲第２項記載のセルラ無線伝送装置。
【請求項５】
クラスタ間のハンドオーバが無線伝送装置間のハンドオーバであるダイバーシチハンドオーバである請求の範囲第１項記載のセルラ無線伝送装置。
【請求項６】
クラスタ間のハンドオーバが無線伝送装置間のハンドオーバであるダイバーシチハンドオーバである請求の範囲第２項記載のセルラ無線伝送装置。
【請求項７】
ハンドオーバに関係するセクタであって、通信相手が選択した送信セクタが自局の管理下である場合に、前記通信相手が選択した送信セクタに対しては送信データを伝送し、前記セクタ及びハンドオーバに関係する他のセクタに対しては同一の送信電力制御信号を伝送する請求の範囲第１項記載のセルラ無線伝送装置。
【請求項８】
ハンドオーバに関係するセクタであって、通信相手が選択した送信セクタが自局の管理下である場合に、前記通信相手が選択した送信セクタに対しては送信データを伝送し、前記セクタ及びハンドオーバに関係する他のセクタに対しては同一の送信電力制御信号を伝送する請求の範囲第２項記載のセルラ無線伝送装置。
【請求項９】
通信端末によって選択されたセクタに対して、ハンドオーバに関係する他のセクタ間とのパスロス差が小さい場合には、通信端末によって選択されたセクタのみならず、パスロス差が小さい他セクタからも送信を行う請求の範囲第７項記載のセルラ無線伝送装置。
【請求項１０】
通信端末によって選択されたセクタに対して、ハンドオーバに関係する他のセクタ間とのパスロス差が小さい場合には、通信端末によって選択されたセクタのみならず、パスロス差が小さい他セクタからも送信を行う請求の範囲第８項記載のセルラ無線伝送装置。
【請求項１１】
通信相手側で測定した回線品質の結果に基づいて、ハンドオーバに関係するセクタに対する送信のスケジューリングを行うスケジューリング手段を具備する請求の範囲第１項記載のセルラ無線伝送装置。
【請求項１２】
通信相手側で測定した回線品質の結果に基づいて、ハンドオーバに関係するセクタに対する送信のスケジューリングを行うスケジューリング手段を具備する請求の範囲第２項記載のセルラ無線伝送装置。
【請求項１３】
クラスタ毎にＩＰアドレスによるルーティング制御し、最終的な端末までの無線区間の伝送に関しては、１クラスタ内に分散配置されたセクタにおける送信セクタの選択に任せる請求の範囲第１項記載のセルラ無線伝送装置。
【請求項１４】
クラスタ毎にＩＰアドレスによるルーティング制御し、最終的な端末までの無線区間の伝送に関しては、１クラスタ内に分散配置されたセクタにおける送信セクタの選択に任せる請求の範囲第２項記載のセルラ無線伝送装置。
【請求項１５】
それぞれ複数のセクタで構成された複数のセルであるクラスタを管理するセルラ無線伝送方法であって、
ハンドオーバの際に、前記ハンドオーバに関係するセクタからの受信信号を最大比合成して復調データを得る復調工程と、
前記合成後の受信信号又は復調データの受信品質に基づいて上り回線用の送信電力制御信号を生成する送信電力制御信号生成工程と、
前記ハンドオーバに関係する全セクタに対して送信データ及び同一の上り回線用の送信電力制御信号を送信する送信工程と、
を具備するセルラ無線伝送方法。
【請求項１６】
それぞれ複数のセクタで構成された複数のセルであるクラスタを管理するセルラ無線伝送方法であって、
ハンドオーバの際に、前記ハンドオーバに関係するセクタからの受信信号を最大比合成して下り回線用の送信電力制御信号を得る復調工程と、
前記ハンドオーバに関係する全セクタに対して、前記ハンドオーバに関係する全セクタに共通である前記送信電力制御信号に基づいて下り回線用の送信電力制御を行う送信工程と、
を具備するセルラ無線伝送方法。
【請求項１７】
ハンドオーバに関係するセクタであって、通信相手が選択した送信セクタが自局の管理下である場合に、前記通信相手が選択した送信セクタに対しては送信データを伝送し、前記セクタ及びハンドオーバに関係する他のセクタに対しては同一の送信電力制御信号を伝送する請求の範囲第１５項記載のセルラ無線伝送方法。
【請求項１８】
ハンドオーバに関係するセクタであって、通信相手が選択した送信セクタが自局の管理下である場合に、前記通信相手が選択した送信セクタに対しては送信データを伝送し、前記セクタ及びハンドオーバに関係する他のセクタに対しては同一の送信電力制御信号を伝送する請求の範囲第１６項記載のセルラ無線伝送方法。
【請求項１９】
通信端末によって選択されたセクタに対して、ハンドオーバに関係する他のセクタ間とのパスロス差が小さい場合には、通信端末によって選択されたセクタのみならず、パスロス差が小さい他セクタからも送信を行う請求の範囲第１７項記載のセルラ無線伝送方法。
【請求項２０】
通信端末によって選択されたセクタに対して、ハンドオーバに関係する他のセクタ間とのパスロス差が小さい場合には、通信端末によって選択されたセクタのみならず、パスロス差が小さい他セクタからも送信を行う請求の範囲第１８項記載のセルラ無線伝送方法。
【請求項２１】
通信相手側で測定した回線品質の結果に基づいて、ハンドオーバに関係するセクタに対する送信のスケジューリングを行うスケジューリング工程を具備する請求の範囲第１５項記載のセルラ無線伝送方法。
【請求項２２】
通信相手側で測定した回線品質の結果に基づいて、ハンドオーバに関係するセクタに対する送信のスケジューリングを行うスケジューリング工程を具備する請求の範囲第１６項記載のセルラ無線伝送方法。
【請求項２３】
クラスタ毎にＩＰアドレスによるルーティング制御し、最終的な端末までの無線区間の伝送に関しては、１クラスタ内に分散配置されたセクタにおける送信セクタの選択に任せる請求の範囲第１５項記載のセルラ無線伝送方法。
【請求項２４】
クラスタ毎にＩＰアドレスによるルーティング制御し、最終的な端末までの無線区間の伝送に関しては、１クラスタ内に分散配置されたセクタにおける送信セクタの選択に任せる請求の範囲第１６項記載のセルラ無線伝送方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、ディジタル無線通信方式において使用されるセルラ無線伝送装置及びセルラ無線伝送方法に関する。
背景技術
セルラシステムにおいては、１つの基地局（ＢＴＳ）がカバーするエリアを複数のセクタに分割し、各々のセクタに対して送受信アンテナを設置するのが一般的である。同一のＢＴＳ内の隣接するセクタ間では、セクタ間ＨＯ（ハンドオーバ）が行われる。また、隣接するＢＴＳ間では、セル間ＨＯが行われる。ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）システムでは、一般にＢＴＳ間ＨＯではＤＨＯ（Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ  ＨＯ、又はソフトＨＯともいう）が行われ、また、ＢＴＳ内ＨＯではＳＨＯ（又はソフタＨＯともいう）が行われる。
図１は、ＢＴＳ間ＨＯとしてＤＨＯを行う従来のＣＤＭＡセルラ無線伝送装置の構成を示すブロック図である。なお、図１では、説明の簡略化のためチャネル数を１として図示しているが、多数のチャネルを収容する構成であっても基本的構成は同様となる。
ＢＴＳ１（１２−１）では、通信端末（ＭＳ）１７から送信された上り回線信号がアンテナ１１−１を介して無線部１２１で受信される。無線部１２１は、上り回線信号に対して所定の無線受信処理（例えば、ダウンコンバートやＡ／Ｄ変換など）を行い、無線受信処理後の信号を復調部１２２に出力する。復調部１２２は、無線受信処理後の信号に対して復調処理を行って復調データを得る。なお、復調部１２２は、パスサーチ、逆拡散処理、同期検波、ＲＡＫＥ合成、チャネルコーデックなどの処理を行う。
この復調データは、ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒａｔｉｏ）測定部１２３に出力され、そこで、データのパイロット部分（ＰＬ）などの既知信号を用いてＳＩＲ測定が行われる。また、復調データは、ＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）の選択合成部１３に出力される。
ＳＩＲ測定部１２３で測定されたＳＩＲ値は、加算器１２４に出力される。加算器１２４には、ＲＮＣからインナーループ用の目標ＳＩＲ値が出力され、加算器１２４で目標ＳＩＲ値に対して、測定されたＳＩＲ値が高いか低いかが計算される。その差分情報（目標ＳＩＲ値より測定されたＳＩＲ値が高いか低いか）は、ＴＰＣコマンド判定部１２５に出力される。
ＴＰＣコマンド判定部１２５は、差分情報に基づいて送信電力を上げる（ＵＰ）又は下げる（ＤＯＷＮ）かを判定し、その旨の上り回線用のＴＰＣコマンド（以下、必要に応じて送信電力制御信号として用いる）を生成する。そして、生成したＴＰＣコマンドを多重部１２６に出力する。多重部１２６は、ＲＮＣから送られた送信データとＴＰＣコマンドを多重して多重信号を変調部１２７に出力する。変調部１２７は、多重信号をディジタル変調処理して、変調後の信号を無線部１２１に出力する。なお、変調部１２１は、チャネルコーデック、ディジタル変調処理、拡散変調処理などを行う。
無線部１２１は、変調後の信号に対して所定の無線送信処理（例えば、Ｄ／Ａ変換やアップコンバートなど）を行う。この無線送信処理された信号は、下り回線信号としてアンテナ１１−１を介して通信相手である通信端末１７に送信される。
ＲＮＣ（制御局）側においては、ＢＴＳ１２−１，１２−２からの復調データを受けた選択合成部１３が、受けた復調データのうち品質が良好な復調データを選択して受信データとして出力する。これにより、通信品質を確保している。また、この受信データは誤り検出部１４に出力される。この受信データは、誤り検出部１４で誤り率が求められる。求められた誤り率は、加算器１５に出力される。
加算器１５に、目標誤り率が出力され、そこで目標誤り率に対して、求められた誤り率が高いか低いかが判定される。この判定結果が目標ＳＩＲ制御部１６に出力される。目標ＳＩＲ制御部１６は、判定結果に基づいて目標ＳＩＲを制御する（アウターループ）。この目標ＳＩＲが各ＢＴＳ１２−１，１２−２の加算器１２４に出力される。
ＢＴＳ１（１２−１）における上記の動作は、ＢＴＳ２（１２−２）においても同様に行われる。従って、ＤＨＯにおいては、図２に示すように、ＢＴＳ１とＭＳとの間及びＢＴＳ２とＭＳとの間で個別に送信電力制御が行われ、ＲＮＣでは、ＢＴＳ１からの復調データの品質とＢＴＳ２からの復調データの品質とを比較して選択ダイバーシチを行う。
上記構成を有するセルラ無線伝送装置においてＤＨＯを行う場合、上り回線用ＴＰＣコマンドは、各ＢＴＳ１２−１，１２−２で独立に生成されて送信される。ＭＳ１７は、両ＢＴＳ１２−１，１２−２が共にＵＰを命令した場合のみ送信電力を上げる。このような制御を行うことにより、瞬時的には、少なくともいずれか１つのＢＴＳについては所要の受信レベル（ＳＩＲなど）が保持され、かつ与干渉を与えないような最小の送信レベルに抑えることができる。そして、このような制御をＲＮＣにおける選択ダイバーシチと組み合わせることにより、通信品質を確保しつつ、システム容量の最大化を図ることができる。
しかしながら、ＤＨＯでは、各ＢＴＳが独立に、受信信号の復調処理、ＳＩＲ測定、上り回線用のＴＰＣコマンドの生成などを行うため、ＤＨＯ状態のＢＴＳ数（ＤＨＯによる同時通信数）が多くなれば、１ユーザ（チャンネル）あたりに、それだけ多くの処理回路が必要になる。
発明の開示
本発明の目的は、通信品質を確保しつつ、システム容量の最大化を図り、しかも処理回路の規模を小さくすることができるセルラ無線伝送装置及びセルラ無線伝送方法を提供することである。
本発明者は、複数のセルを管理する１ＢＴＳのカバーエリアをクラスタと定義し、１クラスタを１ＢＴＳで処理する構成とできることに着目し、これによりクラスタ内のＨＯをＳＨＯとして行うことにより、ＨＯ処理における種々の問題を解決することを見出して本発明をするに至った。なお、本発明において、１クラスタを１ＢＴＳで処理する構成は、クラスタを大きなセルと考えて、その中に距離の離れた小セクタが多数分散配置された構成と同様と考えることができる。
すなわち、本発明の骨子は、それぞれ複数のセクタで構成された複数のセルであるクラスタを管理するセルラ無線伝送装置において、クラスタにおける複数のセル間のハンドオーバを１つの無線伝送装置内のハンドオーバであるソフターハンドオーバとし、クラスタ間のハンドオーバをダイバーシチハンドオーバにすることにより、通信品質を確保しつつ、システム容量の最大化を図り、しかも処理回路の規模を小さくすることである。
本発明の一形態によれば、セルラ無線伝送装置は、それぞれ複数のセクタで構成された複数のセルであるクラスタを管理するセルラ無線伝送装置であって、前記セクタに分散配置されたアンテナと、ハンドオーバの際に、前記ハンドオーバに関係するセクタからの受信信号を最大比合成して復調データを得る復調手段と、前記合成後の受信信号又は復調データの品質（受信ＳＩＲなど）に基づいて上り回線用の送信電力制御信号を生成する送信電力制御信号生成手段と、前記ハンドオーバに関係する全セクタに対して送信データ及び同一の上り回線用の送信電力制御信号を送信する送信手段を具備する。
本発明の他の形態によれば、セルラ無線伝送装置は、それぞれ複数のセクタで構成された複数のセルであるクラスタを管理するセルラ無線伝送装置であって、前記セクタに分散配置されたアンテナと、ハンドオーバの際に、前記ハンドオーバに関係するセクタからの受信信号を最大比合成して下り回線用のＴＰＣコマンド（送信電力制御信号）を得る復調手段と、前記ハンドオーバに関係する全セクタに対して、前記ハンドオーバに関係する全セクタに共通である前記送信電力制御信号に基づいて下り回線用の送信電力制御を行う送信手段を具備する。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
本実施の形態では、複数セルを管理する１ＢＴＳのカバーエリア（本明細書ではクラスタという）を１ＢＴＳで処理する構成とすることにより、セル間ＨＯであってもＤＨＯではなくＳＨＯになるようにして、一定エリア内のＤＨＯ回数（ＤＨＯ確率）を低減する場合について説明する。なお、本発明における構成は、クラスタを大きな１つのセルと考えて、その中に多数のセクタを分散配置して多セクタ化を図る構成とも考えることができる。
図３は、本発明の実施の形態１に係るセルラ無線伝送装置の構成を示すブロック図である。
通信端末（ＭＳ）１０７から送信された上り回線信号は、各セクタに分散配置されたアンテナ１０１−１〜１０１−Ｎを介してそれぞれの無線部１０２−１〜１０２−Ｎで受信される。各無線部１０２−１〜１０２−Ｎは、上り回線信号に対して所定の無線受信処理（例えば、ダウンコンバートやＡ／Ｄ変換など）を行い、無線受信処理後の信号をＢＴＳ１０３の復調部１０３１に出力する。復調部１０３１は、無線受信処理後の信号に対して復調処理を行って復調データを得る。なお、復調部１０３１は、ＨＯ情報及び各セクタの受信レベルに基づいて複数セクタから受信パスを選択するパスサーチ、逆拡散処理、同期検波、ＲＡＫＥ合成、チャネルコーデック、分離などの処理を行う。
この復調データは、ＢＴＳ１０３のＳＩＲ測定部１０３２に出力され、そこで、データのパイロット部分（ＰＬ）などの既知信号を用いてＳＩＲ測定が行われる。また、復調データは、受信データとして出力されると共に、ＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）の誤り検出部１０４に出力される。
ＳＩＲ測定部１０３２で測定されたＳＩＲ値は、加算器１０３３に出力される。加算器１０３３には、ＲＮＣからインナーループ用の目標ＳＩＲ値が出力され、加算器１０３３で目標ＳＩＲ値に対して、測定されたＳＩＲ値が高いか低いかが計算される。その差分情報（目標ＳＩＲ値より測定されたＳＩＲ値が高いか低いか）は、ＴＰＣコマンド判定部１０３４に出力される。
ＴＰＣコマンド判定部１０３４は、差分情報に基づいて送信電力を上げる（ＵＰ）又は下げる（ＤＯＷＮ）旨の上り回線用のＴＰＣコマンドを生成する。そして、生成した上り回線用のＴＰＣコマンドを多重部１０３５に出力する。多重部１０３５は、ＨＯ情報に基づきＨＯ状態にあるセクタに対してのみ、ＲＮＣから送られた送信データと上り回線用のＴＰＣコマンドを多重して、多重信号を変調部１０３６に出力する。変調部１０３６は、多重信号をディジタル変調処理して、変調後の信号を、分散配置された無線部１０２−１〜１０２−Ｎに出力する。ＨＯ状態にないセクタからは送信は行わない。なお、変調部１０３６は、チャネルコーデック、ディジタル変調処理、拡散変調処理などを行う。また、送信側の多重部１０３５の位置については、フレーム組み立て（多重）とチャネルコーデックの順序により適宜変更することが考えられるので、図３の位置に限定されない。
無線部１０２−１〜１０２−Ｎは、変調後の信号に対して所定の無線送信処理（例えば、Ｄ／Ａ変換やアップコンバートなど）を行う。この無線送信処理された信号は、下り回線信号としてアンテナ１０１−１〜１０１−Ｎを介して通信相手である通信端末１０７に送信される。
ＲＮＣ（制御局）側においては、ＢＴＳ１０３からの復調データが誤り検出部１０４に出力される。誤り検出部１０４は、復調データに基づいて誤り率を求める。求められた誤り率は、加算器１０５に出力される。
加算器１０５には、目標誤り率が出力され、そこで目標誤り率に対して、求められた誤り率が高いか低いかが判定される。この判定結果が目標ＳＩＲ制御部１０６に出力される。目標ＳＩＲ制御部１０６は、判定結果に基づいて目標ＳＩＲを制御する（アウターループ）。この目標ＳＩＲが各ＢＴＳ１０３の加算器１０３３に出力される。なお、図中Ｉｕｂはインターフェースを示す。
上記構成を有するセルラ無線伝送装置を用いてＨＯを行う場合について説明する。
まず、ＭＳ１０７からの上り回線信号は、各セクタに分散配置されたアンテナ１０１−１〜１０１−Ｎを介してそれぞれのアンテナ１０１−１〜１０１−Ｎに備えられた無線部１０２−１〜１０２−Ｎで受信される。
本発明において、アンテナの分散配置とは、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、１つのＢＴＳが複数のセルを管理し、その複数のセル（図中３つのセクタで構成される）２０３を組み合わせた領域（太線内の領域、以後クラスタと呼ぶ）２０１内に属する各セクタ２０２にアンテナを配置することを意味する。例えば、図４Ａに示すように、各セルの中央にアンテナを配置するように分散配置してもよく（部分集中）、図４Ｂに示すように、各々のアンテナ間の距離を離すように分散配置してもよい。
なお、分散アンテナシステムとして、Ｗ．Ｃ．Ｙ．ＬＥＥ，”ＥＦＦＩＣＩＥＮＣＹ  ＯＦ  Ａ  ＮＥＷ  ＭＩＣＲＯＣＥＬＬ  ＳＹＳＴＥＭ”（ＩＥＥＥ  ＶＴＣ’９２）で開示されているように、マイクロセル構成として１つのセルを複数のサブマイクロセル（ゾーンとも呼ぶ）を分散配置してカバーする構成が提案されている。しかしながら、このシステムは、セルをセクタ化によって分割し、その各セクタにアンテナを分散配置するというものではないので、この点で本発明におけるセクタ及びアンテナの分散配置とは区別する。
また、従来の同一セル又はセクタ内の複数アンテナの分散配置（いわゆる送受信ダイバーシチ）とも異なる。送信ダイバーシチは、伝搬遅延差があると大きく特性が劣化する。また、送信ダイバーシチでは、同一の拡散コード（チャネルコード及びスクランブリングコード）を用いるが、本実施の形態では、分散配置されたセクタに対しては異なる拡散コードを用いる。あくまで、複数セクタの分散配置なので、下り回線の拡散コード（スクランブリングコード）によって、ＭＳでは別セクタ（エリア）として識別され、ＨＯ制御が行われる。この点においても異なることが明らかである。
分散配置した無線部１０２−１〜１０２−Ｎでそれぞれ無線受信処理された後の信号は、伝送路を介してＢＴＳ１０３の復調部１０３１に送られる。ここでは、無線受信処理後のベースバンド信号を伝送する場合について説明しているが、アンテナが分散配置されていれば、中間周波数の信号や高周波の信号を伝送するようにしても良い。また、伝送路としては、メタル、光、無線のいずれかで構成することが可能である。
ＢＴＳ１０３の復調部１０３１は、分散配置された無線部１０２−１〜１０２−Ｎから送られたそれぞれの無線受信処理後の信号について、ＨＯ情報及び各セクタの希望波の受信レベルに基づいて、複数セクタから受信パスを選択した上で最大比合成する。この場合、すべてのセクタの信号を最大比合成するのではなく、基本的にはＨＯ状態に関係するセクタからの信号を選択して最大比合成する。このため、復調部１０３１は、上位レイヤからのＨＯ情報に基づいて、ＨＯに関係するセクタの信号を抽出し、その抽出されたセクタの信号を用いて最大比合成を行う。なお、このとき最大比合成を行うセクタは、ＨＯ状態のセクタだけでなく、その周辺セクタをも加えた、より広範囲のセクタを対象にして希望波の受信レベルを測定することにより、上記の広範囲な複数セクタから受信パスを選択し最大比合成することも考えられる。
すなわち、従来のＤＨＯでは、各ＢＴＳ内で個々に復調処理を行って、その復調処理後の復調データをＲＮＣに送る。つまり、ＲＮＣにおいて復調データに対して選択ダイバーシチを行うため、復調処理の際にセル間に渡る最大比合成を行うことは不可能である。しかし、本実施の形態においては、分散配置されたアンテナで受信した信号を１つのＢＴＳにおいて処理する構成になっているので、復調部１０３１でそれぞれの無線受信処理後の信号についてセル間に渡って最大比合成することが可能となる。
復調部１０３１で復調処理された後の復調データは、ＳＩＲ測定部１０３２に出力される。ＳＩＲ測定部１０３２では、復調データに含まれる既知信号（ＰＬ信号）を用いてＳＩＲが測定される。この場合、復調データは前述したように最大比合成されており、信頼性が高い状態であるので、測定されたＳＩＲは、通信品質に近い値となり、信頼性が向上する。
測定されたＳＩＲは、加算器１０３３に出力され、加算器１０３３でＲＮＣから送られた目標ＳＩＲと比較され、その比較結果に基づいて、ＴＰＣコマンド判定部１０３４で上り回線用のＴＰＣコマンドが生成される。
ＴＰＣコマンドは、ＨＯ情報に基づきＨＯ状態にあるセクタに対してのみ、多重部１０３５で送信データと多重され、変調処理された後に、分散配置した無線部１０２−１〜１０２−Ｎにそれぞれ送信される。従って、ＨＯ状態にある各セクタに分散配置された各々のアンテナからは、同一の上り回線用のＴＰＣコマンドがＭＳ１０７に対して送信されることになる。一方、ＨＯ状態にないセクタに対しては、そのチャネルの信号は制御信号も含めて送信されない。なお、ＨＯ情報は、上位レイヤから復調部１０３１に送られる情報と同じ情報である。
すなわち、本実施の形態における構成では、各セクタに分散配置したアンテナで受信した信号を一つのＢＴＳで処理することになるので、従来のように復調処理、受信ＳＩＲ測定、上り回線用のＴＰＣコマンド判定が各セル毎に配置されたＢＴＳ個別で行われることがない。このため、セル間ＨＯにおいても、各セルから送信されるＴＰＣコマンドが異なることがないため、ＭＳはＨＯ状態にあるセル又はセクタからのコマンドが全てＵＰを命令した場合のみ送信電力を上げるという制御を行う必要がなくなる。
この各セクタに対して同一の上り回線用のＴＰＣコマンドは、送信データと多重されてＭＳ１０７に下り回線信号として送信される。ＭＳ１０７では、同一ＢＴＳ内（同一クラスタ内）であれば、下り回線信号に含まれる上り回線用のＴＰＣコマンドが同一の指示であるため、従来のようにセル間ＨＯ時に必要とされた個別の上り回線用のＴＰＣコマンドの復調処理や送信電力制御のための判定などの処理が不要となる。これにより、ＤＨＯでのＭＳ側における処理負荷を軽減させることが可能となる。さらに、同一の上り回線用のＴＰＣコマンドであることから、ＭＳ１０７は、複数セクタから送信される信号を合成受信して復調することができる。これにより、上り送信電力制御における下り回線用のＴＰＣコマンドの伝送エラーが低減されるため、より高信頼な下り回線用の送信電力制御が可能になる。
次に、本実施の形態のセルラ無線伝送装置の効果について、より詳細に説明する。
まず、第１に、ＤＨＯ時の上り回線用送信電力制御の不安定化の解消及びＲＮＣにおける選択合成のロスの解消が挙げられる。
シャドウイング変動の大きいエリアでは、１つのみのアンテナ（セクタ）と通信していた場合、送信電力制御だけでは回線品質の維持が困難な突然の伝搬環境の変化（パスロスの変動）が発生することがあり、極度な回線品質劣化又は回線断になることがある。例えば、図５に示すように、ＭＳが矢印方向に移動する場合を考えると、ＢＴＳ１やＢＴＳ２とだけ通信を行っていると、障害物４０１によりシャドウイング状態になると、そのときに極度な回線品質劣化又は回線断になる。
そのため、ＣＤＭＡシステムにおいては、ソフトハンドオーバの特徴を活かして、なるべく複数のセクタ（又はセル）とのＨＯ状態を維持しつづけることで、ある一方のサイトとのパスが劣悪になっても、通信が他のパスで維持できるようにし、安定した回線品質を維持している。
しかしながら、シャドウイング変動の大きいＤＨＯ時の上り回線の受信においては、ＭＳが送信電力を大きく変動させてしまい、通信品質が不安定になる現象が発生する。例えば、受信レベルが大きく下がった場合（図５において、ＢＴＳ１に対してＭＳが障害物４０１の影に隠れた場合）には、ＢＴＳ１では、遅延プロファイルにおいてパスが見えないくらいの低ＳＩＲ状態になり、フィンガアサインが正常に動作できなくなったり、また同期が外れるなどの現象が発生する。
この現象について推定される原因としては、シャドウイングによって、一方のＢＴＳ（図５においてＢＴＳ１）との伝搬ロスが極端に大きく、もう一方のＢＴＳ（図５においてＢＴＳ２）との伝搬ロスが極端に小さいため、ＢＴＳ２からのＤＯＷＮの上り回線用のＴＰＣコマンドにＭＳが反応するためではないかと考えられる。
このようなシャドウイング変動による不安定現象は、マイクロセルのように基地局アンテナ高が低い場合に、より高い確率（場所率）で発生することが考えられる。
また、フィンガアサインが正常ではない状態では、計算されているＳＩＲ値は異常値（一般には低い値）になっている。この状態で、急にシャドウイングとの関係が逆になった場合、すなわち図５において、ＭＳが障害物４０１の影から出てＢＴＳ１に対して見とおしが良くなった場合には、障害物４０１に隠れて伝搬ロスが大きかったためにＵＰを指示したＢＴＳ１の命令に従ってＭＳが送信電力を上げることになる。
この場合、パスサーチが正常に行えるようになりフィンガアサインが正しくなったとしても、通信品質は充分な値となっておらず、正確なＳＩＲ値が計算されるようになるまでには数フレームくらいの遅延が生じることになる。すなわち、ＭＳが障害物４０１の影から出てＢＴＳ１に対して見とおしが良くなったときには、ＢＴＳ１はＳＩＲが低い値のために、”ＵＰ”を送信し続けることになり、上り回線の受信レベルのオーバーシュートを起こす。そして、数フレーム後に正しいＳＩＲが求められることにより、ようやく急速に”ＤＯＷＮ”を命令し、これにより受信ＳＩＲが安定することになる。
このような、シャドウイングによって両ＢＴＳ間のパスロスが激しく変動する場合には、システム的には両ＢＴＳ間のＨＯ状態を維持しながらも、上り回線の送信電力が不安定となるエリアが発生しないことが求められる。
このような不安定状態が発生するのは、例えば、上り回線に関するＳＩＲを各ＢＴＳで独立に測定し、その結果に基づいて各ＢＴＳが個別に上り回線用のＴＰＣコマンドを生成してＭＳに送信すること、または、異なる上り回線用のＴＰＣコマンドに対するＭＳの送信電力制御の動作規定により一方のみのＢＴＳの上り回線用のＴＰＣコマンドに従うことになり、他方のＢＴＳの受信ＳＩＲや受信状態が考慮されないこと、により生じる。
この現象は、離れた位置に存在するＢＴＳが自律分散的に上り回線の送信電力制御を行うために生じる現象であり、従来これを回避することは困難であった。また、各ＢＴＳで復調した受信データをＲＮＣにおいて選択合成しており、所要の品質を確保するために、各ＢＴＳにおける所要ＳＩＲを高く設定する必要があり、その分だけシステム容量の減少、すなわちシステム的なロスが生じていた。
本実施の形態では、一つのＢＴＳで離れた位置に存在する各セクタで受信した信号を最大比合成して復調するので、信頼性が高いＳＩＲを得ることができ、その高信頼性のＳＩＲを用いて上り回線用のＴＰＣコマンドを生成し、その上り回線用のＴＰＣコマンドをすべてのセクタに送信するので、すなわち、同一の上り回線用ＴＰＣコマンドを用いて送信電力制御を行うので、シャドウイング変動に追従することができ、シャドウイング変動による送信電力制御の不安定現象の発生を防止することができる。また、従来のように各ＢＴＳの復調データを選択合成せず、各セクタからの受信信号を最大比合成するので、選択合成するために所要ＳＩＲを高く設定する必要がなく、システム容量の減少を防止することができる。
第２に、ＤＨＯ時の下り回線の送信電力のアンバランスによる不安定化の解消が挙げられる。
ＤＨＯ時には、上り回線の不安定化だけでなく、下り回線においても不安定化が発生する。一般的に、ＭＳから送信される下り回線用のＴＰＣコマンドは１通りであり、各ＢＴＳ毎に個別に制御することはないので、ＤＨＯにおいても通信チャネルの下り回線の送信電力は各ＢＴＳで等しいものとする。
しかしながら、実際には、ＨＯ中の基地局間で、上り回線に埋め込まれた下り回線のインナーループ型送信電力制御用のＴＰＣコマンドの受信エラー（以下、ＴＰＣエラーという）によりＢＴＳ間の送信電力に不均衡（パワ・アンバランス）が生じる。これを防ぐために、インナーループ型送信電力制御の付加機能として、基地局間調整ループ（Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ−ｌｏｏｐ）が規定されている。
この基地局間調整ループにおいては、ｉ＋１番目の送信電力は、以下の式に示すように、ｉ番目の送信電力に対して、ＲＮＣから指定された送信電力ＰＲＥＦ、送信電力差を０にする係数（例えば、ｒ＝０．９６／スロット）、及びインナーループ型送信電力制御分を加算して算出する。
Ｐ１（ｉ＋１）＝Ｐ１（ｉ）＋（１−ｒ）（ＰＲＥＦ−Ｐ１（ｉ））
＋ＳＩＮＮＥＲＬＯＯＰ１＋ＴＰＣｅｒｒｏｒ
これは，インナーループ型送信電力制御の制御周期に対して、極めて長い周期でパワバランスを保持する機能である。このため、上り回線の不安定化の記載で説明した、一方のＢＴＳとの伝搬ロスが極端に大きく、もう一方のＢＴＳとの伝搬ロスが極端に小さいような、シャドウイング変動の大きいＤＨＯ時においては、ＢＴＳ間の送信電力の不均衡が頻繁に発生し、長周期の基地局間調整ループ（Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ−ｌｏｏｐ）においては、短時間で不均衡を解消することはできない。そして、その間、通信品質が不安定になるばかりでなく、他局に対しても大きな与干渉を与える可能性もある。
このように、システム的には両ＢＴＳ間のＨＯ状態を維持しておきたいが、シャドウイングによって両ＢＴＳ間のパスロスが激しく変動する場合には、ＢＴＳ間の送信電力の不均衡が極めて発生し易いことが分かる。このような状態が発生するのは、例えば、各ＢＴＳで独立に下り回線用のＴＰＣコマンドを復調し、その結果に基づいて各ＢＴＳが個別に送信電力を制御すること、または、上り回線の送信電力制御の動作規定から、瞬時瞬時では、一つのＢＴＳのみが支配的になり、他方のＢＴＳの受信ＳＩＲや受信状態が考慮されないため、下り回線用のＴＰＣエラーの発生確率が一方のＢＴＳに大きく偏ること、に起因する。これは、離れた位置に存在するセル（セクタ又はＢＴＳ）が自律分散的に下り回線の送信電力制御を行うために生じる現象であり、従来これを回避することは困難であった。
本実施の形態では、一つのＢＴＳで離れた位置（セル）に存在する各セクタで受信した信号を最大比合成して下り回線用のＴＰＣコマンドを復調し、ＨＯ状態にある各セクタは上記の共通のＴＰＣコマンドを用いて下り送信電力制御を行うので、クラスタ内のセル間では下り回線用のＴＰＣエラーの発生確率が偏ることを防止することができる。これにより、下り回線の通信品質の不安定化を防止することが可能となる。
本実施の形態に係るセルラ無線伝送装置においては、従来のセルラ無線伝送装置で行っているＤＨＯをＳＨＯとして処理を行うことが可能となるので、処理負荷が大きいＤＨＯ回数（ＤＨＯ率）を一定のサービスエリアにおいて低減することが可能である。
すなわち、本実施の形態によれば、クラスタ（図６における太線）を越えるときだけにＤＨＯが必要となるので、セルを越えるときにＤＨＯが必要となる従来の方法よりも、処理負荷の大きいＤＨＯ回数を少なくすることができる。これにより、ＢＴＳにおける処理回路の規模を削減することができる。
例えば、図６を用いて説明すると、ＭＳがＡ点からＢ点まで移動する際に、従来の方法では、セルを越えるときにＤＨＯが必要となるので、ＤＨＯ回数は、合計７回（図６における丸印と星印の合計数）になるが、本実施の形態によれば、複数のセルで構成されるクラスタ領域を越えるときにだけＤＨＯが必要となるので、ＤＨＯ回数は２回（図６における星印の数）と激減する。
このように、ＤＨＯ回数が少なくなることにより、Ｉｕｂ上での新規ＢＴＳへの回線設定や情報伝送などのＨＯ処理が少なくなるとともに、ＨＯ制御遅延によるシステム容量への影響を低減することができ、ＨＯ制御の高速化と処理負荷の低減を図ることができる。さらに、ＤＨＯ回数が少なくなることにより、基地局間調整ループによる補正処理量を軽減することができると共に、パワ・アンバランスによる下り回線の品質の不安定化を防止することができる。
このように本実施の形態によれば、通信品質を確保しつつ、システム容量の最大化を図り、しかも処理回路の規模を小さくすることができるセルラ無線伝送装置及びセルラ無線伝送方法を提供することができる。特に、マイクロセル化によってＢＴＳのアンテナ高が低いときに有効となる。
（実施の形態２）
本実施の形態では、複数のセルで構成されるクラスタ領域を越えるときにＤＨＯを行う場合について説明する。
図７は、本発明の実施の形態２に係るセルラ無線伝送装置の構成を示すブロック図である。図７において、図３と同じ部分については図３と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
図７において、分散配置されたアンテナ１０１−１１〜１０１−１Ｎと、そのアンテナアンテナ１０１−１１〜１０１−１Ｎにそれぞれ備えられた無線部１０２−１１〜１０２−１Ｎとで、ある一つのクラスタ領域（複数のセルで構成された領域）を管理する。アンテナ１０１−１１〜１０１−１Ｎ及び無線部１０２−１１〜１０２−１Ｎから出力された信号をＢＴＳ１（１０３−１）で処理する。分散配置されたアンテナ１０１−２１〜１０１−２Ｎと、そのアンテナ１０１−２１〜１０１−２Ｎにそれぞれ備えられた無線部１０２−２１〜１０２−２Ｎとで、ある一つのクラスタ領域（複数のセルで構成された領域）を管理する。アンテナ１０１−２１〜１０１−２Ｎ及び無線部１０２−２１〜１０２−２Ｎから出力された信号をＢＴＳ２（１０３−２）で処理する。また、ＲＮＣには、各ＢＴＳ１０３−１，１０３−２から送られる復調データを選択合成する選択合成部５０１が設けられている。なお、ＢＴＳ１０３−２は、ＢＴＳ１０３−１と同じ内部構成を有する。
クラスタ領域に属する各セクタで受信された信号は、その領域を管理する一つのＢＴＳの復調部１０３１で、ＨＯ情報及び各セクタの希望波の受信レベルに基づいて受信パスを選択した上で最大比合成される。すなわち、セクタ１１〜セクタ１Ｎからの受信信号は、ＢＴＳ１０３−１の復調部１０３１で最大比合成される。最大比合成された信号は、ＲＮＣの選択合成部５０１に出力される。セクタ２１〜セクタ２Ｎからの信号は、ＢＴＳ１０３−２の復調部１０３１で同様に最大比合成される。最大比合成された信号は、ＲＮＣの選択合成部５０１に出力される。
ＲＮＣの選択合成部５０１では、最大比合成された信号のうち品質が良好な信号を選択して受信データとして出力する。また、この受信データは誤り検出部１０４に出力される。この受信データは、誤り検出部１０４で誤り率が求められる。求められた誤り率は、加算器１０５に出力される。
加算器１０５には、目標誤り率が出力され、そこで目標誤り率に対して、求められた誤り率が高いか低いかが判定される。この判定結果が目標ＳＩＲ制御部１０６に出力される。目標ＳＩＲ制御部１０６は、判定結果に基づいて目標ＳＩＲを制御する（アウターループ）。この目標ＳＩＲがＢＴＳ１０３−１の加算器１０３３及びＢＴＳ１０３−２の加算器１０３３に出力される。
各ＢＴＳ１０３−１，１０３−２のＳＩＲ測定部１０３２において、復調データを用いて測定されたＳＩＲ値は、加算器１０３３に出力される。加算器１０３３には、ＲＮＣからインナーループ用の目標ＳＩＲ値が出力され、加算器１０３３で目標ＳＩＲ値に対して測定されたＳＩＲ値が高いか低いかが計算される。その差分情報（目標ＳＩＲ値より測定されたＳＩＲ値が高いか低いか）は、ＴＰＣコマンド判定部１０３４に出力される。
ＴＰＣコマンド判定部１０３４は、差分情報に基づいて送信電力を上げる（ＵＰ）又は下げる（ＤＯＷＮ）旨の上り回線用のＴＰＣコマンドを生成する。そして、生成した上り回線用のＴＰＣコマンドを、多重部１０３５に出力する。このようにして生成された上り回線用のＴＰＣコマンドは、各ＢＴＳ１０３−１，１０３−２では、個別であるが、各ＢＴＳが管理する分散配置されたセクタに対しては同一となる。
このように、本実施の形態によれば、図６で分かるように、ＤＨＯの発生頻度を大幅に削減することができるので、Ｉｕｂ上でのＨＯ処理（Ｉｕｂ上での新しいＢＴＳへの回線の設定や情報伝送など）の負荷を削減することができる。また、ＢＴＳ及びＭＳ双方の復号処理、ＴＰＣ用のＳＩＲ測定とＴＰＣコマンドの生成（送信側）、ＴＰＣコマンド判定処理（受信側）を削減することが可能となる。さらに、ＲＮＣにおける選択合成処理数（単位時間あたりに必要なチャネル数）を削減することができる。
（実施の形態３）
本実施の形態では、従来のＤＨＯ時に各ＢＴＳにおいて自律分散的に制御されている上り回線及び下り回線の送信電力制御、または、ＳＳＤＴ（Ｓｉｔｅ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｔｒａｎｓｍｉｔ  ｐｏｗｅｒ  ｃｏｎｔｒｏｌ）における送信アンテナの選択など、すなわち、ＭＳから送信される制御信号および上り回線の送信電力制御に対して集中制御（共通制御）を行うことにより、これらの制御信号の受信性能、ＳＩＲ測定の精度を高め、ＳＳＤＴによる伝送効率を改善する場合について説明する。
下り回線におけるＤＰＣＨ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）のＳＳＤＴでは、ＤＨＯ中に各セルとの回線状態をＭＳが測定し（ＣＰＩＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ  ＰＩｌｏｔ  ＣＨａｎｎｅｌ）のＲＳＣＰ（受信パワ））、最も高いレベルのセルを選択し（プライマリ・セルと呼ぶ）、そのセルのＩＤコード（又はセル選択ワード）を上り制御信号（ＦＢＩ（ＦｅｅｄＢａｃｋ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ））を用いて送信する。
ＢＴＳは、受信したＦＢＩ信号（ＩＤコード又はセル選択ワード）から、自分が選択されたセルかを判断する。選択されたセルと判断した場合は、データ（ＤＰＤＣＨ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄａｔａ  ＣＨａｎｎｅｌ））を送信し、それ以外のセルの場合には、その間は送信停止又は制御信号（ＤＰＣＣＨ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＣＨａｎｎｅｌ））のみを伝送する。
ＤＨＯ中に回線状態の良くないＢＴＳが、高い送信電力で送信を行えば、他局へ大きな干渉を与える一方、自局の回線品質向上への寄与は少ない、というシステム的な無駄が生じる。しかし、上記の構成により、この無駄を削除することができる。なお、実際のセルは複数セクタを有する場合が多いため、その際はセル選択ではなくセクタ選択になり、該当セクタからのみ送信を行う。
ただし、上り回線のＦＢＩの誤り率が高いため、自セルが選択されたにも関わらず、誤って判断された場合（データを未送信）には、その選択周期の間はどのセルからもデータが送信されず、音声伝送などリアルタイム伝送においては回線品質を劣化させる事態になることが懸念される。
そのため、複数の条件から自セルがプライマリ・セルではないと判断された場合のみ、送信停止又は制御信号（ＤＰＣＣＨ）のみを伝送するようにしている。なお、ＳＳＤＴは、ＦＢＩを含むＤＰＣＣＨ及びＤＰＤＣＨを有するＤＰＣＨへの適用が規定されている。
上述したように、ＭＳから送信される送信セル選択ワードの受信誤りにより発生する未送信を防止するため、送信セル選択ワードの受信ＳＩＲがしきい値以下である場合には、送信セル選択ワードの復号結果によらず常に送信する安全策（セル選択ワードの保護）が取られている。
森本、樋口、佐和橋、“Ｗ−ＣＤＭＡ下りリンクセル間サイトダイバーシチにおける各基地局独立送信電力制御法の特性”ＲＣＳ２０００−２４１によれば、複数セルが同時送信するため、ＳＳＤＴ本来の効率が低下することが起きる。
また、時速４０ｋｍ／ｈ程度（ｆＤ＝８０Ｈｚ）の移動速度において、ＤＨＯの両セル間のパスロス差が小さい場合には、ＳＳＤＴによって一方からのみ送信するよりも、両セルから送信した（ＳＳＤＴを行わない）方が良い結果になることが報告されている。パスロス差が小さい場合には、両セルから送信することにより得られるセル間のダイバーシチゲインは大きい。よって、上記の効果は、一方のセルからの切替送信であるＳＳＤＴによる与干渉の低減効果よりも、上記セル間ダイバーシチゲインによる送信電力低減効果の方が、より大きな与干渉の低減効果を得られるためであると考えられる。
さらに、低速移動時には、セル選択ワード誤りがどのセル（ＢＴＳ）でも大きいために、未送信確率や複数セルの同時送信確率が高くならざるを得ず、通常の送信方法（ＳＳＤＴを適用しない方法）の方が良いことも報告されている。
これは、離れた位置に存在するセル（セクタ又はＢＴＳ）が自律分散的に下り回線の送信アンテナの選択制御を行うために生じる現象であり、従来これを回避することは困難であった。
本実施の形態では、正確な送信セクタ判定に基づき、各セクタ毎に送信データ信号の多重のＯＮ／ＯＦＦ制御を行って、的確なセクタ選択による送信アンテナの切り替えを行う。
図８は、本発明の実施の形態３に係るセルラ無線伝送装置の構成を示すブロック図である。図８において、図３と同じ部分については図３と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
また、図９は、従来のセルラ無線伝送装置の構成を示すブロック図である。図９において、図１と同じ部分は図１と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
図８に示すセルラ無線伝送装置は、各セクタからの信号のデータ信号に対して復調処理を行うデータ信号復調部６０１と、各セクタからの信号の制御信号（ＦＢＩ及びＴＦＣＩなど）に対して復調処理を行う制御信号復調部６０２と、制御信号（ＦＢＩ）に基づいて送信セクタを選択する送信セクタ選択部６０３とを備えている。
分散配置した無線部１０２−１〜１０２−Ｎでそれぞれ無線受信処理された後の信号は、伝送路を介してＢＴＳ１０３のデータ信号復調部６０１及び制御信号復調部６０２に送られる。
ＢＴＳ１０３のデータ信号復調部６０１は、分散配置された無線部１０２−１〜１０２−Ｎから送られたそれぞれの無線受信処理後の信号について、制御信号復調部６０２から出力されたＴＦＣＩに基づいて復調処理を行って受信データとして出力する。データ信号復調部６０１は、ＨＯ情報及び各セクタの希望波の受信レベルに基づいて受信パスを選択することにより、従来の複数ＢＴＳ分の受信信号を最大比合成して復調することが可能となる。
この場合、すべてのセクタの信号を最大比合成するのではなく、ＨＯ状態に関係するセクタの信号を最大比合成する。このため、データ信号復調部６０１は、上位レイヤからのＨＯ情報に基づいて、ＨＯに関係するセクタの信号を抽出し、その抽出されたセクタの信号を用いて最大比合成を行う。なお、このとき最大比合成を行うセクタは、ＨＯ状態のセクタだけでなく、その周辺セクタも加えた、より広範囲のセクタを対象にして希望波の受信レベルを測定することにより、上記の広範囲な複数セクタから受信パスを選択し最大比合成することも考えられる。
データ信号復調部６０１で復調処理された後の復調データは、ＳＩＲ測定部１０３２に出力される。ＳＩＲ測定部１０３２では、復調データに含まれる既知信号（ＰＬ信号）を用いて受信ＳＩＲが測定される。
これにより、復調回路が１つで済むので処理回路の規模を削減することが可能である。また、最大比合成によりＴＦＣＩの受信品質も向上するため、復調性能が向上する。さらに、ＳＩＲ測定についても、最終の通信品質に近くなり信頼性が高くなる。
測定された受信ＳＩＲは、加算器１０３３に出力され、加算器１０３３でＲＮＣから送られた目標ＳＩＲと比較され、その比較結果に基づいて、ＴＰＣコマンド判定部１０３４で上り回線用のＴＰＣコマンドが生成される。
上り回線用のＴＰＣコマンドは、多重部１０３５で送信データと多重され、変調処理された後に、分散配置した無線部１０２−１〜１０２−Ｎにそれぞれ送信される。従って、各セクタに分散配置された各々のアンテナから同一の上り回線用のＴＰＣコマンドがＭＳ１０７に対して送信されることになる。
制御信号復調部６０２は、分散配置された無線部１０２−１〜１０２−Ｎから送られたそれぞれの無線受信処理後の信号について、データ信号復調部６０１と同様に、ＨＯ情報及び各セクタの希望波の受信レベルに基づいて受信パスを選択した上で復調処理を行う。そして、ＦＢＩ及びＴＦＣＩ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｆｏｒｍａｔ  Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を抽出し、ＦＢＩを送信セクタ選択部６０３に出力し、ＴＦＣＩをデータ信号復調部６０１に出力する。
この場合も、すべてのセクタの信号を最大比合成するのではなく、ＨＯ状態に関係するセクタの信号を最大比合成する。このため、制御信号復調部６０２は、上位レイヤからのＨＯ情報に基づいて、ＨＯに関係するセクタの信号を抽出し、その抽出されたセクタの信号を用いて最大比合成を行う。なお、このとき最大比合成を行うセクタは、ＨＯ状態のセクタだけでなく、その周辺セクタをも加えたより広範囲のセクタを対象にして希望波の受信レベルを測定することにより、上記の広範囲な複数セクタから受信パスを選択し最大比合成することも考えられる。
この構成により、従来の複数ＢＴＳ分の受信信号を最大比合成することが可能となる。最大比合成することにより、ＳＳＤＴの制御信号であるＦＢＩの受信性能が向上し、ＦＢＩの信頼性が向上し、その結果、ＳＳＤＴの伝送効率が向上する。また、復調回路が１つで済み、処理回路の規模の削減を図ることができる。
ＦＢＩには、ＭＳにおいて、ＣＰＩＣＨを用いてＨＯ中の各セクタの回線状態を測定し、その測定結果から最も高い受信レベルであるとして選択されたセクタのＩＤコードが含まれている。送信セクタ選択部６０３は、ＦＢＩに含まれるＩＤコードが自局セクタのＩＤコードであるかどうかを確認し、ＦＢＩに含まれるＩＤコードが自局セクタのＩＤコードであれば、送信データを該当セクタから送信する旨の制御信号を多重部１０３５に出力する。この場合に、送信セクタ選択部６０３は、ＨＯ情報も考慮する。すなわち、ＨＯに関係するセクタであって、かつ、ＦＢＩに含まれるＩＤコードが自局セクタのＩＤコードである場合に、そのセクタを選択する。多重部１０３５は、上記該当セクタに対しては、送信データと上り回線用のＴＰＣコマンドを多重して変調部１０３６に出力する。
一方、多重部１０３５は、上記ＩＤコードで選択されたセクタ以外のセクタに対しては、ＨＯ情報に基づき、ＨＯ状態であれば上り回線用のＴＰＣコマンドなどの制御信号のみを変調部１０３６に出力する。ＨＯ状態でないセクタに対しては、変調部１０３６への出力を停止する。このように、送信セクタ選択部６０３では、正確なＦＢＩによる送信アンテナの判定が可能となる。
なお、インナーループ型送信電力制御については、上記実施の形態１，２と同じである。また、ＨＯ状態にないセクタに対しては、そのチャネルの信号は制御信号も含めて送信されない。
図９に示す従来のセルラ無線伝送装置によれば、ＢＴＳ毎にデータ信号復調部７０１と制御信号復調部７０２を備えており、ＢＴＳ毎にＦＢＩに含まれるＩＤコードが自局のＩＤコードであるかどうかを確認し、ＦＢＩに含まれるＩＤコードが自局のＩＤコードであれば、データを送信する。
このように、ＢＴＳで独立して送信セクタの選択を行うため、特に、上り回線の送信電力制御において、ＭＳにとってメインのＢＴＳでない場合には、ＦＢＩの受信誤りが多いので、誤判定をする確率が高くなる。
これに対して、本実施の形態によれば、各セクタからのすべてのＦＢＩはＢＴＳの制御信号復調部６０２で復調され、ＢＴＳ内で送信セクタが選択される。したがって、ＦＢＩによる確実な送信セクタ選択を行うことができるので、ＳＳＤＴにおけるＦＢＩの受信誤りによる未送信を防止することができ、複数セクタの同時送信による効率低下を防止することが可能となる。その結果、ＳＳＤＴ効果の改善され、下り回線の容量の向上を図ることができる。
また、本実施の形態によれば、ＳＳＤＴに対する改善方式の適用が可能となる。すなわち、ＦＢＩの受信誤りを低減させることができるので、セクタ間のパスロス差が小さい場合には、ＭＳからのセル選択ワード（ＩＤコード）によって選択されたセクタのみならず、他のセクタからも送信を行うことが可能となる。
例えば、各セクタでの受信レベル（例えば、ブランチ毎のＰＬシンボルのＲＳＣＰ）を測定しておき、プライマリ・セクタが明確に判定できた場合であっても、プライマリ・セクタに対する他のセクタの相対的な受信レベルがある閾値以内（パスロス差が小さい）の場合には、該当セクタからも送信することが可能となる。
この構成により、パスロス差が小さい場合には、ＳＳＤＴによって１セクタからのみ送信することを防止することができ、セル又はセクタ間のダイバーシチゲインによって送信電力を低減し、より大きな与干渉の低減効果を得ることが可能となる。その結果、パスロス差が小さい場合におけるＳＳＤＴ効果が改善され、下り回線の容量の向上を図ることができる。
（実施の形態４）
本実施の形態では、ＤＨＯ時に各セルにおいて自律分散的に制御されているＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎ−ｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）の送信アンテナの選択など、すなわち、ＭＳから送信される制御信号に対して集中制御（共通制御）を行うことにより、これらの制御信号の受信性能を高め、伝送効率を改善する場合について説明する。
高速パケットを効率良く伝送する方法として、３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）においてＨＳＤＰＡが検討されている。この方式では、無線情報も利用し、回線状態に応じてチャネルコーデックや拡散率や多重数や（多値）変調などを変更することによって伝送レートを変更し、平均スループットを向上させることが考えられている。
従来のシステムでは、一般的に、下り回線の伝送において、各チャネルの伝送タイミングを管理するスケジューリング機能は、ＲＮＣが保有している。これは、回線状態とは無関係に、単に通信サービス自体の品質（ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ））に応じて管理するためであり、また、ＤＨＯにおいても複数のＢＴＳからの送信タイミングを容易に管理、制御することが可能なためである。
しかしながら、上記のように、パケットの伝送効率向上のために、回線状況も考慮したスケジューリングを行うことは、従来の構成では、回線状況の変動に対してＢＴＳ−ＲＮＣ間の制御遅延が大きいために、導入が困難である。そのため、スケジューリング機能をＢＴＳに持たせることにより、従来のＱｏＳに加えて回線状況も加えてスケジューリングを行うことが考えられている。
一方、高速パケットは、シンボルレートが高いため、所要送信電力が他のチャネルに比べて大きい。この場合、低速レート（音声）と同一エリアをカバーするには、かなりの送信電力が必要となる。このため、ＣＤＭＡシステムでは、他のチャネルに比べて大きな与干渉となり、システム容量の減少の要因になる。
特に、ハンドオーバを行う場合には、複数のセル又はセクタから同時に送信を行うことは、大きな干渉要因となる。一方、パケットは、回線交換信号（音声など）に比べて伝送遅延が許容できる。このため、一般には、ＤＨＯ又はＳＨＯは行わず、ＨＨＯ（Ｈａｒｄ  Ｈａｎｄｏｖｅｒ）による切り替えを行う（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおけるＤＳＣＨ（Ｄｏｗｎ−ｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ））。
これに対して、ＨＳＤＰＡでは、ＨＯ状態にしつつも、実際に送信するセルを複数のセルから高速に選択して切り替えて送信する方式（Ｆａｓｔ  Ｃｅｌｌ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ（ＦＣＳ））が提案されている。この場合、ＭＳは最も高い受信レベルのセルを選択して、その情報を上り回線で通知する。
各セルは、受信した選択信号から、自分が選択されたセル（プライマリ・セル）であるかを判断する。各セルは、選択されたと判断した場合のみデータを送信し、それ以外の場合はその間の送信を停止する。これにより、ＤＨＯ状態において回線状態の良くない複数のセルから高速パケットという極めて高い送信電力の送信が行われることにより、他局に大きな与干渉となることを防止すると同時に、自局のスループットを改善することができる。
これは、下り回線の高速パケットを平均的に回線状態の良い複数のセルから同時に送信すると、極めて大きな与干渉になるので、ＨＯ状態にしておきながら、ある瞬間（例えば、フレーム単位）では１セルのみが送信するＳＳＤＴと良く似た伝送方式を導入するものである。なお、ＳＳＤＴと同様に実際のセルは複数セクタを有する場合が多いため、その際はセル選択ではなくセクタ選択になり、該当セクタからのみ送信を行うことになる。
従来のＳＳＤＴは、ＤＰＣＨを対象にしたもので、送信スケジューリングを含めたタイミング管理がＲＮＣにおいて決定され、複数のセルが常時同一のタイミングで送信するように管理される。このため、送信セルが高速に切り替わっても、ＭＳはパケットの順序（番号など）がずれることなく受信することが可能である。
しかしながら、上記高速パケット伝送において、回線状況に応じたスケジューリング機能をセル毎に独立して保有している場合、高速に送信セルを切り替えた際に、ＭＳにおいて受信するパケットの順序（番号）がずれてしまう課題が生じる。
この課題に対しては、ＭＳから送信される上り回線の制御信号の中にパケット番号など、セルがパケットの送信順序を管理するための情報（ＩＰパケット番号自体又は無線伝送用に新たに付与した番号）を、各セルを管理するＢＴＳが個々に管理することにより、複数のセル間での同期を可能にすることが考えられている。
この場合、次の送信タイミングで送信を行うセルが上記パケット番号を誤らずに受信できれば、容易に送信順序のＢＴＳ間の同期を実現できる。よって、送信セルの切り替え時のみ、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ：変調パタンやチャネルコーデックパタンを表わす送信パタン）と多重コード数を新たなセルに送信することにより、たとえ新しいセルからの最初の送信が旧セルで送ったパケットの再送の場合でも、新ＢＴＳは、同一のＭＣＳ及びコード数で再送することができる。このため、受信側のＭＳは、パケット合成が可能になり、スループットを向上させることができる。
本実施の形態では、分散配置したセルを集中管理することにより、ＨＳＤＰＡにおいて、次の送信タイミングで送信を行うセルが上記パケットの順序を誤らずに管理すること、または上記パケット番号を誤らずに受信することを可能とし、容易に送信順序のセル間の同期を実現することができる。
図１０は、本発明の実施の形態４に係るセルラ無線伝送装置の構成を示すブロック図である。図１０において、図８と同じ部分については図８と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
また、図１１は、従来のセルラ無線伝送装置の構成を示すブロック図である。図１１において、図９と同じ部分は図９と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
図１０に示すセルラ無線伝送装置は、制御信号復調部６０２で復調された制御信号に基づいてスケジューリングを行うスケジューリング部８０１と、上位装置（ＲＮＣ）から予め伝送された高速パケットデータを蓄積するメモリ８０２とを備えている。
分散配置した無線部１０２−１〜１０２−Ｎでそれぞれ無線受信処理された後の信号は、伝送路を介してＢＴＳ１０３のデータ信号復調部６０１及び制御信号復調部６０２に送られる。
ＢＴＳ１０３のデータ信号復調部６０１は、分散配置された無線部１０２−１〜１０２−Ｎから送られたそれぞれの無線受信処理後の信号について、制御信号復調部６０２から出力されたＴＦＣＩに基づいて復調処理を行って受信データとして出力する。データ信号復調部６０１では、ＨＯ情報及び各セクタの希望波の受信レベルに基づいて受信パスを選択することにより、従来の複数ＢＴＳ分の受信信号を最大比合成して復調することが可能となる。
この場合、すべてのセクタの信号を最大比合成するのではなく、ＨＯ状態に関係するセクタの信号を最大比合成する。このため、データ信号復調部６０１は、上位レイヤからのＨＯ情報に基づいて、ＨＯに関係するセクタの信号を抽出し、その抽出されたセクタの信号を用いて最大比合成を行う。なお、このとき、最大比合成を行うセクタは、ＨＯ状態のセクタだけでなく、その周辺セクタをも加えたより広範囲のセクタを対象にして希望波の受信レベルを測定することにより、上記の広範囲な複数セクタから受信パスを選択し最大比合成することも考えられる。
データ信号復調部６０１で復調処理された後の復調データは、ＳＩＲ測定部１０３２に出力される。ＳＩＲ測定部１０３２では、復調データに含まれる既知信号（ＰＬ信号）を用いてＳＩＲが測定される。
これにより、復調回路が１つで済むので処理回路の規模を削減することが可能である。また、最大比合成によりＴＦＣＩの受信品質も向上するため、復調性能が向上する。さらに、ＳＩＲ測定についても、最終の通信品質に近くなり信頼性が高くなる。
測定されたＳＩＲは、加算器１０３３に出力され、加算器１０３３でＲＮＣから送られた目標ＳＩＲと比較され、その比較結果に基づいて、ＴＰＣコマンド判定部１０３４で上り回線用のＴＰＣコマンドが生成される。
ＨＳＤＰＡ伝送においては、ＨＯ状態にある全セクタとＭＳとの間は、ＨＳＤＰＡを伝送するチャネルであるＨＳ−ＤＳＣＨ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ−ＤＳＣＨ）に付随するａｓｓｉｓｔｅｄ  ＤＰＣＨが張られている。上り回線用のＴＰＣコマンドは、ＨＯ情報に基づきＨＯ状態にあるセクタに対してのみ多重部１０３５で上記ａｓｓｉｓｔｅｄ  ＤＰＣＨに多重され、変調処理された後に、分散配置した無線部１０２−１〜１０２−Ｎにそれぞれ送信される。従って、ＨＯ状態にある各セクタに分散配置された各々のアンテナから同一の上り回線用のＴＰＣコマンドが上記ａｓｓｉｓｔｅｄ  ＤＰＣＨでＭＳ１０７に対して送信されることになる。
制御信号復調部６０２は、分散配置された無線部１０２−１〜１０２−Ｎから送られたそれぞれの無線受信処理後の信号について、データ信号復調部６０１と同様にＨＯ情報及び各セクタの希望波の受信レベルに基づいて受信パスを選択した上で復調処理を行って、ＦＢＩ、ＭＣＳ（多値変調数や符号化率など）、パケットシーケンス番号、多重コード数、再送要求（ＡＲＱ）及びＴＦＣＩなどを抽出し、ＦＢＩ、ＭＣＳ、パケットシーケンス番号、多重コード数、再送要求（ＡＲＱ）などをスケジューリング部８０１に出力し、ＴＦＣＩをデータ信号復調部６０１に出力する。
この場合、すべてのセクタの信号を最大比合成するのではなく、ＨＯ状態に関係するセクタの信号を最大比合成する。このため、制御信号復調部６０２は、上位レイヤからのＨＯ情報に基づいて、ＨＯに関係するセクタの信号を抽出し、その抽出されたセクタの信号を用いて最大比合成を行う。なお、このとき最大比合成を行うセクタは、ＨＯ状態のセクタだけでなく、その周辺セクタをも加えたより広範囲のセクタを対象にして希望波の受信レベルを測定することにより、上記の広範囲な複数セクタから受信パスを選択し最大比合成することも考えられる。
この構成により、従来の複数ＢＴＳ分の受信信号を最大比合成することが可能となる。最大比合成することにより、ＨＳＤＰＡの制御信号であるＦＢＩ、ＡＲＱ、パケットシーケンス番号などの受信性能が向上し、これらの制御信号の信頼性が向上し、その結果、ＦＣＳによる伝送効率が向上する。また、復調回路が１つで済み、処理回路の規模の削減を図ることができる。
ＦＢＩには、ＭＳがＣＰＩＣＨを用いてＨＯ中の各セクタの回線状態を測定し、その測定結果から最も高い受信レベルであるとして選択したセクタのＩＤコードが含まれている。スケジューリング部８０１は、ＦＢＩに含まれるＩＤコードが自局セクタのＩＤコードであるかどうかを確認し、ＦＢＩに含まれるＩＤコードが自局セクタのＩＤコードであれば、送信データを該当セクタから送信する旨の制御信号を多重部１０３５に出力する。
この場合に、スケジューリング部８０１は、ＨＯ情報も考慮する。すなわち、ＨＯに関係するセクタであって、かつ、ＦＢＩに含まれるＩＤコードが自局セクタのＩＤコードである場合に、そのセクタを選択する。
多重部１０３５は、上記該当セクタに対しては、メモリ８０２に蓄積された送信データ（パケット）と上り回線用のＴＰＣコマンドを多重し、変調部１０３６に出力する。
一方、多重部１０３５は、上記ＩＤコードで選択されたセクタ以外のセクタに対しては、ＨＯ情報に基づき、ＨＯ状態であれば上り回線用のＴＰＣコマンドなどの制御信号を含むａｓｓｉｓｔｅｄ  ＤＰＣＨ信号のみを変調部１０３６に出力する。また、ＨＯ状態でないセクタに対しては、変調部１０３６への出力を停止する。このように、送信セクタ選択部６０３では、正確なＦＢＩによる送信アンテナの判定が可能となる。
スケジューリング部８０１は、さらにパケットシーケンス番号や再送要求の情報に基づいてパケットの送信スケジュールを行い、そのスケジュール情報を多重部１０３５に出力する。多重部１０３５は、スケジュール情報に基づいてメモリ８０２に蓄積されている送信データ（パケット）を変調部１０３６に出力する。
また、スケジューリング部８０１は、ＭＳで下り回線品質として測定したＣＩＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒａｔｉｏ）情報又はＭＳ側で決定したＭＣＳ情報に基づいて、多値変調数や符号化率を決定する。この多値変調数は変調部１０３６に出力され、符号化率は符号化部（図示せず）に出力される。そして、送信するパケットに対して、決定された符号化率で符号化がなされ、決定された多値変調数で変調処理が行われる。この場合においても、上述したようにＨＯ情報が考慮される。これにより、正確にＭＣＳに関する情報を受信することができるので、正確に適応変調や符号化を行うことが可能となる。
なお、インナーループ型送信電力制御については、上記実施の形態１，２と同じである。また、ＨＯ状態にないセクタに対しては、そのチャネルの信号は制御信号も含めて送信されない。
図１１に示す従来のセルラ無線伝送装置によれば、ＢＴＳ毎にスケジューリング部９０１及びメモリ９０２が備えられており、各ＢＴＳは、制御信号に含まれるＦＢＩ、ＭＣＳ、パケットシーケンス番号、および再送要求に従って、ＨＳＤＰＡを行う。
本実施の形態によれば、分散配置したセクタを集中制御して、スケジューリングやメモリを一つのＢＴＳで行うので、ＨＳＤＰＡに使用する制御信号を離れた位置に配置されたセル間に渡って最大比合成することができ、正確に受信することができる。したがって、次の送信タイミングで送信を行うセクタに対して、ＩＤコード（セル選択ワード）の情報を正確に伝えることができ、その結果、ＨＳＤＰＡの伝送効率を向上させることが可能となる。スケジューリング機能をセルまたはセクタ毎に独立して保有し、高速に送信セルまたはセクタを切り替えた際に、ＭＳにおいて受信するパケットの順序（番号）がずれてしまう課題も、集中制御により複数のセル間での同期が可能になるため防止することができる。
また、正確に再送要求を受信することができるので、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ  ＡＲＱ）を効率化することができる。すなわち、新しいセルからの最初の送信が旧セルで送ったパケットの再送の場合でも、同一のＢＴＳで管理される新セルからは確実に同一のＭＣＳや多重コード数で再送することができるので、受信側のＭＳでは、ＨＡＲＱによるパケット合成が可能になり、スループットを向上させることができる。これにより、上りａｓｓｉｓｔｅｄ  ＤＰＣＣＨの送信電力を低減させることができ、上り回線の容量を向上させることができる。
さらに、高速パケット用の大規模なメモリをセル毎に持つ必要がないので、エリアあたり（例えば、クラスタあたり）の所要メモリ量の削減が可能となる。
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明のセルラ無線伝送装置をＩＰネットワークに適用する場合について説明する。
ネットワークのＩＰ化に従い、無線システムにおいてもＩＰ化の検討が進められている。これは、音声とデータの統合サービスなど、高速データ通信サービスの多様化に対応するためである。ネットワークのＩＰ化は、汎用的なＩＰネットワーク機器で構成した方が、交換機よりもインフラの構築・管理コストが低減でき通信料を安く設定できる、そして、ＩＰ用のアプリケーション・サーバーを追加するだけで新サービスを短期間に開発・提供できるなどという期待からである。
ＩＰ化を進めることにより、ＩＰベースの基幹網に無線システムのトラヒックを集約することでデータ伝送コストの低廉化が見込めると予想されている。第１段階では、システム構築コストの引き下げを目的に、コア・ネットワーク（ＣＮ）のＩＰ化を行い、さらに第２段階では、ＲＡＮ（Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）のＩＰ化を行い、さらには、インターネット上のアプリケーションやサービスの融合を狙って、無線区間（端末）までの「オールＩＰ化」の実現を目指す動きがある。また、ＩＰ伝送におけるインターネット上での移動ノードのモビリティ機能を提供するプロトコルとして、モバイルＩＰなどが提案され、標準化されている。
ＲＡＮのＩＰ化に関しては、ＢＴＳ間ＨＯ（マクロダイバーシティ）、すなわちＤＨＯの実現やモビリティに追従したルーティングの実現（モビリティ機能）などの課題がある。ＤＨＯの実現には、ＩＰ伝送において複数のＢＴＳに同時に伝送（マルチキャスト）し、かつ無線での送信タイミングの同期を取る必要があるなど、その実現には多くの課題がある。
特に、マイクロセル化した際には、その実現がより大きな課題になる。例えば、マイクロセル化によって細かくセルを分散化することにより、ＨＯ率が高まり、頻繁に所属する無線セル（ＢＴＳ）が変更になるため、ルーティング・テーブルの変更などルーティング制御が複雑になる点や、制御情報（登録処理）量の増加、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  Ｏｖｅｒ  ＩＰ）などのリアルタイム性データにおける遅延時間の増加などの問題があると考えられる。
このような課題は、モバイルＩＰを適用しても同様に発生する。例えば、セル間ＨＯ毎に毎回登録を行わなければならず、膨大な数の登録処理が発生してしまう。その解決手段として、複数のセルを１つのネットワークリンクとして結合し、その内部でのセル間ＨＯは、他のプロトコルを利用する案（セルラＩＰやＨＡＷＡＩＩなど）がある。
セルラＩＰは、ＩＰ上でローカルモビリティとＨＯ機能を提供し、モバイルＩＰと共に使用することによって、グローバルなモビリティ機能を提供するものである。セルラＩＰは、モバイルＩＰでは規定されていない移動体通信特有の無線移動機が無線セル間を移動したときの「登録処理」と「ハンドオーバ処理」の処理方法を規定するプロトコルであり、無駄な位置登録処理などを省略した効率の高いローカルモビリティ機能を提供する。ただし、ＨＯ時のパケットの同期方法、選択合成方法などについては規定がなくさらなる検討が必要である。
上述したように、ネットワークのＩＰ化については、種々の課題が挙げられるが、本発明のセルラ無線伝送装置を用いることにより、すなわち、従来数多くのセルから構成されたエリアを１クラスタとしてＩＢＴＳの管理下に集約（結合）することにより、モビリティへの追従性の簡単化（容易化（処理量削減））を図ることができる。また、マルチキャストや無線での送信タイミングの同期が必要なＤＨＯも容易に実現できる。
また、ＩＰ化においては、複数ＢＴＳを１つのＢＴＳに集約することにより、ＤＨＯをＳＨＯにすることができる。これによって、ＤＨＯ率自体を大きく低減することができる。これにより、複数のＢＴＳにマルチキャストするデータ量を低減することができ、かつ無線での送信タイミングの同期を取るために必要な制御信号量も低減できる。
特に、マイクロセル化した場合においても、１つのＢＴＳにこれらのマイクロセルは集約しているため、ＤＨＯ率が低くなる。また、ＨＯにより所属するセル（セクタ）が変更になっても、ＩＰアドレスによってルーティング制御することが必要な区間は、集約されたＢＴＳまでであり、一つ一つのマイクロセルにまで伝送する必要がなくなる。したがって、ルーティング制御が簡素化されることになる。
これにより、膨大な登録処理の発生を防止することができるので、モバイルＩＰを適用した場合においては、セルラＩＰなどの導入の必要性がなくなり、モバイルＩＰのみでのＩＰ伝送が実現できる可能性がある。
また、従来のセル（セクタ）選択、ＨＯ制御、ＳＳＤＴ、またはＦＣＳを行うことにより、ＢＴＳは、送信先のセクタ（アンテナ）を知ることができるので、ＢＴＳから端末までの伝送（無線区間の伝送）を容易に実施することができる。
さらに、従来は、ＤＨＯ状態である複数のセルに対し、上位装置から各基地局へ予め同一データを伝送（マルチキャスト）し、蓄積しておく必要があったが、本実施の形態では１つのＢＴＳに集約しているため、マルチキャストは必要ない。
そして、ＤＨＯでは複数セル間で、エア上での送信タイミングの調整をする必要があるが、本実施の形態の集約されたＢＴＳでは、ＩＢＴＳ内のセクタ間でこれを行う。すなわち、従来も実施されていたセル間の調整がセクタ間になっただけのことであり、上記送信タイミングの調整を容易に実施することができる。
本発明は上記実施の形態１〜５に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態１〜５は、適宜組み合わせて実施することが可能である。
本発明のセルラ無線伝送装置は、それぞれ複数のセクタで構成された複数のセルであるクラスタを管理するセルラ無線伝送装置であって、前記セクタに分散配置されたアンテナと、ハンドオーバの際に、前記ハンドオーバに関係するセクタからの受信信号を最大比合成して復調データを得る復調手段と、前記合成後の受信信号又は復調データの品質（受信ＳＩＲなど）に基づいて上り回線用の送信電力制御信号を生成する送信電力制御信号生成手段と、前記ハンドオーバに関係する全セクタに対して送信データ及び同一の上り回線用の送信電力制御信号を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
この構成によれば、各セクタに分散配置したアンテナで受信した信号を一つの装置（ＢＴＳ）で処理することになるので、従来のように復調処理、受信ＳＩＲ測定、上り回線用のＴＰＣコマンド判定が各セル毎に配置されたＢＴＳ個別で行われることがない。このため、セル間ＨＯにおいても、各セルから送信される上り回線用のＴＰＣコマンドが異なることがないため、通信端末はＨＯ状態にあるセル又はセクタからのコマンドが全てＵＰを命令した場合のみ送信電力を上げるという制御を行う必要がなくなる。
これにより、Ｉｕｂ上でのＨＯ処理（Ｉｕｂ上での新しいＢＴＳへの回線の設定や情報伝送など）の負荷を削減することができる。また、ＢＴＳ及びＭＳ双方の復号処理、送信電力制御（ＴＰＣ）用のＳＩＲ測定とＴＰＣコマンドの生成（送信側）、ＴＰＣコマンド判定処理（受信側）を削減することが可能となる。さらに、ＲＮＣにおける選択合成処理数（単位時間あたりに必要なチャネル数）を削減することができる。
本発明のセルラ無線伝送装置は、それぞれ複数のセクタで構成された複数のセルであるクラスタを管理するセルラ無線伝送装置であって、前記セクタに分散配置されたアンテナと、ハンドオーバの際に、前記ハンドオーバに関係するセクタからの受信信号を最大比合成して下り回線用のＴＰＣコマンド（送信電力制御信号）を得る復調手段と、前記ハンドオーバに関係する全セクタに対して、前記ハンドオーバに関係する全セクタに共通である前記送信電力制御信号に基づいて下り回線用の送信電力制御を行う送信手段と、を具備する構成を採る。
この構成によれば、一つのＢＴＳで離れた位置（セル）に存在する各セクタで受信した信号を最大比合成して下り回線用のＴＰＣコマンドを復調し、ＨＯ状態にある各セクタは上記の共通のＴＰＣコマンドを用いて下り送信電力制御を行うことが可能になるので、クラスタ内のセル間では下り回線用のＴＰＣエラーの発生確率が偏ることを防止することができる。これにより、下り回線の通信品質の不安定化を防止することが可能となる。
本発明のセルラ無線伝送装置は、上記構成において、クラスタにおける複数のセル間のハンドオーバが１つの無線伝送装置内のハンドオーバであるソフターハンドオーバである構成を採る。
本発明のセルラ無線伝送装置は、上記構成において、クラスタ間のハンドオーバが無線伝送装置間のハンドオーバであるダイバーシチハンドオーバである構成を採る。
本発明のセルラ無線伝送装置は、上記構成において、ハンドオーバに関係するセクタであって、通信相手が選択した送信セクタが自局の管理下である場合に、前記通信相手が選択した送信セクタに対しては送信データを伝送し、前記セクタ及びハンドオーバに関係する他のセクタに対しては同一の送信電力制御信号を伝送する構成を採る。
この構成によれば、通信相手からのセクタを選択する信号の受信誤りによる未送信を防止することができ、複数セクタの同時送信による効率低下を防止することが可能となる。その結果、ＳＳＤＴ効果の改善され、下り回線の容量の向上を図ることができる。また、復調回路が１つで済み、処理回路の規模の削減を図ることができる。
本発明のセルラ無線伝送装置は、上記構成において、通信端末によって選択されたセクタに対して、ハンドオーバに関係する他のセクタ間とのパスロス差が小さい場合には、通信端末によって選択されたセクタのみならず、パスロス差が小さい他セクタからも送信を行う構成を採る。
この構成によれば、パスロス差が小さい場合にはＳＳＤＴによって１セクタからのみ送信することを防止することができ、セル又はセクタ間のダイバーシチゲインによって送信電力を低減し、より大きな与干渉の低減効果を得ることが可能となる。その結果、パスロス差が小さい場合におけるＳＳＤＴ効果が改善され、下り回線の容量の向上を図ることができる。
本発明のセルラ無線伝送装置は、上記構成において、通信相手側で測定した回線品質の結果に基づいて、ハンドオーバに関係するセクタに対する送信のスケジューリングを行うスケジューリング手段を具備する構成を採る。
この構成によれば、分散配置したセクタを集中制御して、スケジューリングやメモリを一つのＢＴＳで行うので、ＨＳＤＰＡに使用する制御信号を離れた位置に配置されたセル間に渡って最大比合成することができ、正確に受信することができる。したがって、次の送信タイミングで送信を行うセクタに対して、ＩＤコード（セル選択ワード）の情報を正確に伝えることができ、その結果、ＨＳＤＰＡの伝送効率を向上させることが可能となる。また、復調回路が１つで済み、処理回路の規模の削減を図ることができる。さらに、高速パケット用の大規模なメモリをセル毎に持つ必要がないので、エリアあたり（例えば、クラスタあたり）の所要メモリ量の削減が可能となる。
本発明のセルラ無線伝送装置は、上記構成において、クラスタ毎にＩＰアドレスによるルーティング制御し、最終的な端末までの無線区間の伝送に関しては、１クラスタ内に分散配置されたセクタにおける送信セクタの選択に任せる構成を採る。
この構成によれば、ルーティング制御が簡素化され、膨大な登録処理の発生を防止することができ、モバイルＩＰを適用した場合においては、セルラＩＰなどの導入の必要性がなくなり、モバイルＩＰのみでのＩＰ伝送が実現できる可能性がある。最終的な端末までの伝送（無線区間の伝送）に関しては、１装置内の分散配置されたセクタにおける送信セクタの選択に任せることにより、マルチキャストや無線での送信タイミングの同期が必要なセル間ＨＯも容易に実現できる。
本発明のセルラ無線伝送方法は、それぞれ複数のセクタで構成された複数のセルであるクラスタを管理するセルラ無線伝送方法であって、ハンドオーバの際に、前記ハンドオーバに関係するセクタからの受信信号を最大比合成して復調データを得る復調工程と、前記合成後の受信信号又は復調データの受信品質（受信ＳＩＲなど）に基づいて送信電力制御信号を生成する送信電力制御信号生成工程と、前記ハンドオーバに関係する全セクタに対して送信データ及び同一の送信電力制御信号を送信する送信工程と、を具備する。
この方法によれば、各セクタに分散配置したアンテナで受信した信号を一つの装置（ＢＴＳ）で処理することになるので、従来のように復調処理、受信ＳＩＲ測定、上り回線用のＴＰＣコマンド判定が各セル毎に配置されたＢＴＳ個別で行われることがない。このため、セル間ＨＯにおいても、各セルから送信される上り回線用のＴＰＣコマンドが異なることがないため、通信端末はＨＯ状態にあるセル又はセクタからのコマンドが全てＵＰを命令した場合のみ送信電力を上げるという制御を行う必要がなくなる。
これにより、Ｉｕｂ上でのＨＯ処理（Ｉｕｂ上での新しいＢＴＳへの回線の設定や情報伝送など）の負荷を削減することができる。また、ＢＴＳ及びＭＳ双方の復号処理、ＴＰＣ用のＳＩＲ測定とＴＰＣコマンドの生成（送信側）、ＴＰＣコマンド判定処理（受信側）を削減することが可能となる。さらに、ＲＮＣにおける選択合成処理数（単位時間あたりに必要なチャネル数）を削減することができる。
本発明のセルラ無線伝送方法は、それぞれ複数のセクタで構成された複数のセルであるクラスタを管理するセルラ無線伝送方法であって、ハンドオーバの際に、前記ハンドオーバに関係するセクタからの受信信号を最大比合成して送信電力制御信号を得る復調工程と、前記ハンドオーバに関係する全セクタに対して、前記ハンドオーバに関係する全セクタに共通である前記送信電力制御信号に基づいて送信電力制御を行う送信工程と、を具備する。
この方法によれば、一つのＢＴＳで離れた位置（セル）に存在する各セクタで受信した信号を最大比合成して下り回線用のＴＰＣコマンドを復調し、ＨＯ状態にある各セクタは上記の共通の下り回線用のＴＰＣコマンドを用いて下り送信電力制御を行うことが可能になるので、クラスタ内のセル間では下り回線用のＴＰＣエラーの発生確率が偏ることを防止することができる。これにより、下り回線の通信品質の不安定化を防止することが可能となる。
本発明のセルラ無線伝送方法は、上記方法において、ハンドオーバに関係するセクタであって、通信相手が選択したセクタが自局の管理下である場合に、前記通信相手が選択した送信セクタに対しては送信データを伝送し、前記セクタ及びハンドオーバに関係する他のセクタに対しては同一の送信電力制御信号を伝送する。
この方法によれば、通信相手からのセクタを選択する信号の受信誤りによる未送信を防止することができ、複数セクタの同時送信による効率低下を防止することが可能となる。その結果、ＳＳＤＴ効果の改善され、下り回線の容量の向上を図ることができる。
本発明のセルラ無線伝送方法は、上記方法において、通信端末によって選択されたセクタに対して、ハンドオーバに関係する他のセクタ間とのパスロス差が小さい場合には、通信端末によって選択されたセクタのみならず、パスロス差が小さい他セクタからも送信を行う。
この方法によれば、パスロス差が小さい場合にはＳＳＤＴによって１セクタからのみ送信することを防止することができ、セル又はセクタ間のダイバーシチゲインによって送信電力を低減し、より大きな与干渉の低減効果を得ることが可能となる。その結果、パスロス差が小さい場合におけるＳＳＤＴ効果が改善され、下り回線の容量の向上を図ることができる。
本発明のセルラ無線伝送方法は、上記方法において、通信相手側で測定した回線品質の結果に基づいて、ハンドオーバに関係するセクタに対する送信のスケジューリングを行うスケジューリング工程を具備する。
この方法によれば、分散配置したセクタを集中制御して、スケジューリングやメモリを一つのＢＴＳで行うので、ＨＳＤＰＡに使用する制御信号を離れた位置に配置されたセル間に渡って最大比合成することができ、正確に受信することができる。したがって、次の送信タイミングで送信を行うセクタに対して、ＩＤコード（セル選択ワード）の情報を正確に伝えることができ、その結果、ＨＳＤＰＡの伝送効率を向上させることが可能となる。
本発明のセルラ無線伝送方法は、上記方法において、クラスタ毎にＩＰアドレスによるルーティング制御し、最終的な端末までの無線区間の伝送に関しては、１クラスタ内に分散配置されたセクタにおける送信セクタの選択に任せる。
この方法によれば、ルーティング制御が簡素化され、膨大な登録処理の発生を防止することができ、モバイルＩＰを適用した場合においては、セルラＩＰなどの導入の必要性がなくなり、モバイルＩＰのみでのＩＰ伝送が実現できる可能性がある。最終的な端末までの伝送（無線区間の伝送）に関しては、１装置内の分散配置されたセクタにおける送信セクタの選択に任せることにより、マルチキャストや無線での送信タイミングの同期が必要なセル間ＨＯも容易に実現できる。
本明細書は、２００１年６月６日出願の特願２００１−１７０８２２に基づく。この内容はすべてここに含めておく。
産業上の利用可能性
本発明は、ディジタル無線通信方式において使用されるセルラ無線伝送装置及びセルラ無線伝送方法などに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来のセルラ無線伝送装置の構成を示すブロック図、
図２は、従来のセルラ無線伝送方法を説明するための図、
図３は、本発明の実施の形態１に係るセルラ無線伝送装置の構成を示すブロック図、
図４Ａは、本発明の実施の形態１に係るセルラ無線伝送方法と従来のセルラ無線伝送方法の違いを説明するための図、
図４Ｂは、本発明の実施の形態１に係るセルラ無線伝送方法と従来のセルラ無線伝送方法の違いを説明するための図、
図５は、本発明の実施の形態１に係るセルラ無線伝送方法を説明するための図、
図６は、本発明の実施の形態１に係るセルラ無線伝送装置の効果を説明するための図、
図７は、本発明の実施の形態２に係るセルラ無線伝送装置の構成を示すブロック図、
図８は、本発明の実施の形態３に係るセルラ無線伝送装置の構成を示すブロック図、
図９は、従来のセルラ無線伝送装置の構成を示すブロック図、
図１０は、本発明の実施の形態４に係るセルラ無線伝送装置の構成を示すブロック図、
図１１は、従来のセルラ無線伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【図１１】
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【国際調査報告】
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