JP2000224097A - アダプティブアレイアンテナを使用した無線通信装置 - Google Patents

アダプティブアレイアンテナを使用した無線通信装置

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JP2000224097A JP2346999A JP2346999A JP2000224097A JP 2000224097 A JP2000224097 A JP 2000224097A JP 2346999 A JP2346999 A JP 2346999A JP 2346999 A JP2346999 A JP 2346999A JP 2000224097 A JP2000224097 A JP 2000224097A
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  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】上り回線と下り回線の通信容量が異なるシステ
ムで、下り回線におけるアレイ重みを推定する。 【解決手段】上り回線において収集した方位情報と、端
末から送られてくる送信制御情報をもとに下り回線の干
渉サブスペースを構成する。信号サブスペースから得ら
れるアレイ応答ベクトルと干渉サブスペースから最適な
下り回線におけるアレイ重みを推定する。 【効果】適当なアレイ重みにより、基地局からの送信電
力を削減することができ、他セルへの干渉を削減でき
る。これにより回線容量を増加できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セルラ無線通信に
代表される無線通信システムにおいてアダプティブアレ
イアンテナを使用する基地局に関する。特に符号分割多
元接続方式を採用し、且つ下り回線の送信電力制御を行
うシステムにおいて有効である。
【０００２】
【従来の技術】近年、NTT DoCoMoテクニカルジャーナル
Vol.5 No.4、pp25に記載されているように、アダプティ
ブアレイアンテナが注目されている。アダプティブアレ
イアンテナ（以下ＡＡＡ）をセルラ通信に代表される無
線通信に適用する場合には、アンテナ構造が大きくなる
ため、主に基地局側での採用が検討されている。
【０００３】ＡＡＡでは主に上り回線に関する多数の研
究がなされている。しかしながら、下り回線において
も、適当なビームを形成することで不要方向に電波を送
信しないことから、大幅な容量増加が期待できる。時分
割多重（以下ＴＤＤ）システムでは、上り回線と下り回
線を同じ周波数を時分割で利用する。このため上下回線
でペアとなる回線のタイミングがフェージング周波数に
対して十分小さければ、使用する伝搬路は同じものと見
なせ、上り回線と全く同じアレイアンテナの重みを利用
して送信することが可能である。
【０００４】一方、周波数分割多重（以下ＦＤＤ）シス
テムでは、上り回線と下り回線は、周波数の異なる伝搬
路を使用することとなるため、上り回線と下り回線のア
レイ空間は異なり、端末からのフィードバックにより制
御するか、あるいは下り回線の伝搬路を予測する必要が
ある。上下回線間においては、伝搬路は若干変化する
が、端末の方位は変わらないため、基地局と端末を結ぶ
パスの方位も殆ど変化しない。この性質を利用して方位
予想からアレイ重みを推定する方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】Ｗ−ＣＤＭＡに代表さ
れる第３世代通信は、従来の音声接続だけでなく、アン
バランスな一方向通信やパケット通信等の様々なサービ
スが行われる予定である。ここでもＡＡＡは容量を増加
させる有力な方法として注目されている。しかしなが
ら、上り回線と下り回線の情報伝送速度が異なると、一
般に送信電力値が異なるため、ヌルを作るべき方向が異
なる。そのため、上り回線で有効であった重みが、下り
回線ではもはや適当な重みとは言えない。すなわち、上
り回線と下り回線の重み推定を個別に行い、それぞれの
伝送情報密度に沿ったアレイ重み推定が必要である。
【０００６】本発明の目的は、CDMA方式にアダプティブ
アレイアンテナを用いる場合に、上り回線のみでなく、
下り回線の改良もねらい、基地局送信電力を削減し、端
末同時接続数を増加させるものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は、符号分割多
元接続方式（CDMA方式）を採用するセルラ無線通信基地
局において、空間に分散した複数のアンテナと、ある通
信端末乙に注目する場合に、乙が送信時に使った拡散符
号系列と複素共役の関係にある逆拡散用符号系列を準備
し、乙から基地局までの伝搬遅延に相当する適当な位相
差をもって、該アンテナが受信した信号に掛け合わせ、
総和をとる逆拡散手段と、該逆拡散手段の内、特定の端
末に対応する符号系列の、特定の伝搬路に対応する符号
位相における複数あるアンテナ毎の出力に対し、各アン
テナ間の相関を計算し、蓄積する空間相関推定手段と、
該基地局から端末乙への下り回線で送信する情報を変調
する下り回線変調手段と、下り回線の送信出力を決定す
る下り回線送信出力制御手段と、該下り回線送信出力制
御手段の指示により該下り回線変調手段の出力の出力を
調整する下り回線送信電力重み付け手段と、複数のアン
テナから該下り回線変調手段の出力が適当な複素振幅で
信号が出力されるよう重み付けを行う下り回線ビーム形
成手段と、該空間相関手段の出力から、各端末、各パス
に関するサブスペースを計算し、それぞれのサブスペー
スに対して、上り回線と下り回線の周波数変換操作を行
い、また得られた下り回線用の端末乙以外全てのサブス
ペースに対して、サブスペースの最大対角要素で規格化
し、且つ下り回線送信出力制御手段から得た下り回線の
送信出力値で重み付け加算して干渉信号のサブスペース
をもとめ、且つ端末乙に関する相関行列から得られるア
レイ応答ベクトルと、該干渉サブスペースから、乙に対
する下り回線ビーム形成手段の重みを決定する下り回線
アレイ重み制御手段を具備することを特徴とする無線通
信基地局により解決される。
【０００８】また、上記課題は、上述の下り回線送信出
力制御手段において、端末から送信される電力制御信号
や、あるいは基地局でもつ下り回線の信号情報にもとづ
き、送信電力を決定することを特徴とする無線通信基地
局によって解決される。
【０００９】
【発明の実施の形態】第３世代無線通信システムでは、
符号分割多元接続方式（ＣＤＭＡ方式）を使い、様々な
伝送率の通信のサポートを目指している。アダプティブ
アレイアンテナは、任意方向にある希望端末にビームを
向けた、或いは任意の干渉源方向にヌルを設けたビーム
をつくり、より高い容量を持つシステムを可能とする。
ＣＤＭＡ方式では、一般に、通信伝送速度の高い通信
は、低い通信よりも大きな電力で送信する必要がある。
そこで、アダプティブアレイアンテナにより、高速伝送
速度端末以外の端末については高速伝送速度端末の方向
にヌルをもったアンテナパタンを作成することで、端末
同時接続数（容量）を増加させることができる。
【００１０】本発明の第一の実施の形態を図２、数１〜
９及び数１２を用いて説明する。図２は本発明からなる
１実施例の構成を示す図、数１は相関行列を示す式、数
２は相関行列から干渉サブスペースを得る方法を示す
式、数３は干渉サブスペースとアレイ応答ベクトルか
ら、最適重みを算出するための連立一次方程式を示す
式、数４は希望波サブスペースからアレイ応答ベクトル
を求めるための方程式、数５は各相関行列がHermit行列
であることを示す式、数６は周波数変換を示す式、数７
は雑音サブスペースを示す式、数８は干渉サブスペース
を示す式、数９は干渉サブスペースとアレイ応答ベクト
ルから、最適重みを算出するための連立一次方程式を示
す式、数１２はビーム形成操作をそれぞれ表す。
【００１１】図２は、第一の実施の形態の無線通信基地
局の構成を示す。基地局はアダプティブアレイアンテナ
を構成する複数のアンテナ１００を持っている。それぞ
れのアンテナは、空間的に分布することで、様々な到来
角を感知できるセンサーとなる。まず上り回線（端末→
基地局）におけるアダプティブアンテナの動作を説明す
る。
【００１２】アダプティブアレイアンテナとして動作す
るため、センサー（アンテナ）の集めた情報をもとに、
アレイの重み、すなわちアレイ応答ベクトルを求める。
アレイ応答ベクトルは、通常ａベクトルとも言われ、純
粋に希望波信号を最大受信するための重みである。様々
な求め方があるが、ここでは、希望波信号のスナップシ
ョットを蓄積し、希望波に関するセンサ間の相関行列を
求めて算出する方法を例に挙げ説明する。
【００１３】ＣＤＭＡ方式では、情報を送信する際に、
拡散符号と呼ばれる符号系列をかけて、信号の帯域を広
げる。受信の際に、送信時の拡散符号に対応する逆拡散
符号をかけることで、元の情報に戻すことができる。逆
拡散する際の符号やその位相が受信した信号に合わない
場合は、信号は乱数化されたままとなる。この符号系
列、位相による選択性により、希望信号のみを抽出する
ことができ、複数の信号が同一周波数帯に混ざりあって
も、希望波信号の拡散符号と、その位相を知っていれ
ば、希望波信号を再生することができる。
【００１４】図２で、アンテナ１００が受信した情報
は、ＲＦ回路１０１によってダウンコンバートされた
後、逆拡散装置１０２により、適当な符号系列の適当な
位相のものが掛け合わされる。この結果、信号対雑音電
力比が上昇する。この逆拡散後の信号をｘとする。アレ
イアンテナであるから、１つの符号系列、その位相に対
してアンテナ数分のｘが存在する。ここで検討するアレ
イアンテナのアンテナ間隔はＣＤＭＡのパスサーチで分
離可能な距離よりも十分小さいため、各アンテナに到来
する信号は、同一パス遅延で到来するものと考えられ
る。例を挙げて説明する。キャリア周波数２ＧＨｚ、拡
散符号のチップレートを４．０９６ＭＨｚの場合を考え
ると、１チップずれは約７３ｍに相当する。アレイアン
テナの性能はキャリア周波数に依存するため、２ＧＨｚ
で数波長の大きさであり、大きくても１ｍ以下と考えら
れる。よってアンテナ間隔によるチップずれは１／７３
＝１．５％以下程度と算定でき、殆ど問題とならないと
考えられる。
【００１５】空間相関推定回路１０６は数１に示す空間
相関行列Ｒを算出する。
【００１６】
【数１】
【００１７】ここでｘi（ｉ＝１〜ｍ、ｍはアンテナ
数）は、先に得られた逆拡散信号である。数１の右辺
で、ｘの下添え字はアンテナ番号を表し、アスタリスク
は複素共役演算を示す。数１の左辺の下添え字は適当な
符号系列「ｃ１」の適当な位相「ｐ１」で逆拡散された
信号の空間相関行列であることを示している。相関は統
計量であるので、幾つかのスナップショットを収集し、
平均する操作が必要である。具体的には、数１の計算を
数十シンボル〜数百シンボルにわたって計算し、その平
均値をとる。本平均操作は時間平均操作に相当する。
【００１８】ここで、この空間相関を求める一連の操作
には、送信された信号の情報は必要ない。すなわちパイ
ロット信号等の既知情報は必要としない。必要なのは、
拡散に使用した符号系列の情報と、その位相情報であ
る。符号系列は基地局の指定に従い割当てられるため既
知である。また位相情報は、別途パスサーチの手段を設
け、パスの位相を検知する。
【００１９】なお、パイロット信号が別の拡散符号を用
いて、同じ端末から同時に送信されている場合には（例
えば、Ｗ−ＣＤＭＡ方式）、データ信号に関する空間相
関行列の他に、パイロット信号に関する空間相関行列を
計算し、両空間相関行列を使用して平均化することが可
能である。パイロットシンボルも併用することにより、
平均化に使う見本数を増加させることができ、空間相関
行列の推定精度を向上させることができる。ビットあた
りの信号電力密度対干渉電力密度が等しいならば、平均
化における重みも等しいと見なすことができる。
【００２０】上りアレイ重み推定回路１１０は数２〜４
を計算する。空間相関行列Ｒには、信号成分と干渉成
分、そして平均化により低減されているものの雑音成分
とが含まれている。数２〜４により、これらを分離し
て、信号方向に最大ビームをもち、干渉波方向にヌルを
持ったビーム形成を行う。
【００２１】センサの解像度は有限であるため、センサ
空間における信号や干渉波の特徴の抽出が必要である。
抽出された空間情報をサブスペースと呼ぶ。空間相関推
定回路１０６で空間相関行列を求めるために使用した適
当な符号系列の適当な位相で逆拡散された信号には、拡
散符号分の利得をもった信号と干渉成分・雑音成分とが
含まれている。これに対して、不適当な符号系列、或い
は不適当な位相で逆拡散された信号には、利得をもたな
い全てのユーザの信号、つまり干渉成分と雑音成分とが
含まれている。ここで、「不適当な符号系列」とは、セ
ル内のだれも使っていない符号系列を、また「不適当な
位相」とは、実際には遅延波が存在しない位相に合わせ
た符号系列を表す。以下では、この不適当な符号系列、
位相をｃｘ、ｐｘと称することにする。
【００２２】
【数２】
【００２３】希望波のみのサブスペースは、数２に示す
ように、適当な符号系列・位相から得られるサブスペー
スと、不適当な符号系列・位相から得られるサブスペー
スとの差により得られる。ここでＰｇは拡散利得を示
し、（Ｐｇ−１）は規格化のための割り算である。受信
された信号の大きさは、おおよそ受信信号の伝送速度に
比例する分の利得を持っているため、上り回線で伝送速
度の早いものほどサブスペースの行列式が大きくなる。
つまりはその影響力が大きくなる。
【００２４】
【数３】
【００２５】
【数４】
【００２６】数２により得られる希望波の方位情報を使
い、最適アレイ重みｗは数３により得られる。ここで数
３のａは希望波に対するアレイ応答ベクトルであり、数
４より得られる。アレイ応答ベクトルａは信号のみを含
むサブスペースの最大固有値の固有ベクトルである。
【００２７】数３の括弧内は、（信号＋干渉波＋雑音）
を含むサブスペースから、信号のサブスペースを差し引
いたもので、（干渉波＋雑音）サブスペースを示す。数
３の解は、特定の符号系列（ユーザ）の、特定の位相
（パス）に対するＳＩＲを最大とするアレイ重みを示
す。以上により、上り回線の重みが得られた。
【００２８】ビーム形成部１０３では、逆拡散部１０２
で逆拡散された信号に、先程の上りアレイ重み推定で得
られた重みをかけ合わせ、ビームの形成を行う。具体的
には数１２の操作を行う。
【００２９】
【数１２】
【００３０】すなわち出力ｙは重みｗの転置共役ベクト
ルと逆拡散信号ｘの積である。ビーム形成部１０３で空
間合成された信号は、続く受信部１０４により復調され
る。
【００３１】図２の例では、下り回線について送信電力
制御していることを仮定している。具体的には、端末で
受信される基地局信号の品質を測定し、その品質により
基地局に対して送信電力の上げ下げを指示する。受信部
１０４の出力には、端末から送られてきた送信電力制御
の制御シンボルが含まれている。送信電力制御重み決定
部１０５は、これを取り出し、各端末への送信出力を決
定する（送信電力重み付け部１１３）。この送信電力制
御情報は、下り回線の重みの推定のためにも利用され
る。
【００３２】下り回線では、情報の送信電力に応じて干
渉サブスペースを求める。下り回線の干渉サブスペース
は干渉サブスペース推定部１０７において推定される。
推定部１０７では数８に従い干渉サブスペースを求め
る。
【００３３】
【数７】
【００３４】
【数８】
【００３５】
【数９】
【００３６】ここでλは、送信電力制御重み決定部１０
５で定められた送信出力に比例する量である。数８にお
いて数７で得られる雑音に関するサブスペースＲnnを加
えているのは、接続端末数が少ないとき、或いは強力な
電力を必要とする干渉局が存在するような条件におい
て、且つ希望局と干渉局の方向が一致したときに下り回
線の重みｗを求める数９の方程式が特異になることを防
止するためである。通常雑音サブスペースは単位行列と
なるが、送信パワーアンプ等に偏差がある場合には対角
要素の大きさに偏差が発生する。数７の上り回線から得
られる値を用いて環境雑音の影響を考慮することも可能
であるが、簡単のため、単位行列の採用で十分である。
その係数βは、得られた上式の右辺第一項の加算結果に
おける最大要素の絶対値とするのが適当である。
【００３７】数８の但し書きに示した式は各端末毎の信
号空間サブスペースの推定をおこなっている。信号をパ
ス毎に加算して、単純な時間平均だけでなく、パス平均
も考慮した到来方向推定をおこなっている（下り回線の
場合は、上り回線のようにパスごとにパターンを形成せ
ず、パスの平均に対して１つのパターンを形成する）。
数８では、その但し書きの式で得られた各端末毎のサブ
スペースを正規化してから加算している。これは既に述
べたように、上り回線においても端末毎に伝送速度によ
り受信信号の強弱が発生しており、この影響を取り除く
ためである。ここでｍａｘは括弧内の行列の最大対角要
素を示す。
【００３８】なお、本方法では各パスの角度差が大きく
なると、下り回線伝搬路の位相関係により作成されるア
レイパタンに差異が現れ、実際の伝搬路に適合しなくな
り、劣化が発生する。また時間平均はフェージングの影
響を取り除く必要があるため、数１００ｍ秒程度の十分
な平均化が必要である。
【００３９】本実施例では、クローズドループによる電
力制御を例に挙げ説明した。本発明は、下り回線の送信
出力に従い、上り回線で得られた干渉サブスペースを重
み付け加算することを特徴とする。従って図２のように
端末指示による送信電力制御を行う場合のみでなく、図
１に示されるように送信電力を制御する一般的な送信電
力制御手段を持つ全ての基地局に適用可能である。ここ
には、下り回線の伝送レート情報からのみ送信電力を定
める簡易な電力制御方式も含まれる。例を挙げる。基地
局―端末間でリンク確立された当初は、電力制御がその
ゆっくりとした時定数のため、収束していない場合があ
る。送信初期値を定める場合、通信品質確保のため、伝
送レートに基づき、その送信電力を定めることが有効で
ある。この時、基地局制御部１１７から伝送レート情報
を受け取り、下り回線の送信出力が定まる。本ケースに
おいても、干渉サブスペースを推定する際に各端末に対
する送信電力に基づき重み付けを行うことで初期接続時
のインパクトを和らげることが可能である。また、１実
施例で述べたクローズドループだけでなく、端末からオ
ープンループによる電力制御値を基地局に送信し、それ
により送信初期値を定める方法においても、本発明は有
効に働く。
【００４０】干渉サブスペース推定部１０７では、上り
と下り回線における周波数差の影響を削減する方策も有
効である（ＦＤＤの場合）。各サブスペースにおいて周
波数変換を行い、その結果を重み付け加算する。以下で
は数５、６を使い、周波数変換の方法を説明する。
【００４１】
【数５】
【００４２】
【数６】
【００４３】数５は得られた各信号に対応するサブスペ
ースを示す。本行列はHermit行列と呼ばれるもので、対
角要素が実数値、それ以外の部分が複素数となり、対角
要素を軸として上三角行列と下三角行列が共役の関係に
なる。各アレイ間の相関は、アンテナ間距離に依存す
る。このアンテナ間距離は電気長で作用するものである
から、キャリア周波数の違いにより、上り回線と下り回
線で値が若干異なる。各パス毎に検知されたサブスペー
スにおいては、伝搬路長がパス検出精度において等しい
場合、到来する電波の角度分布は小さく、高々数度程度
であると予想される。従って単一平面波が入力されたと
仮定して周波数変換を行うことができる。本仮定から、
数６に示すように要素毎に回転補正を行うことで、周波
数変換が実施可能である。なお、上りと下りの周波数差
が数％以下と小さく、またアンテナ間隔が波長以下の場
合では、本周波数変換の効果は殆どなく、周波数変換を
省略することも可能である。
【００４４】下り回線のアレイ応答ベクトルは、信号サ
ブスペース推定部１０８で推定される。空間相関推定部
１０６において得られた空間相関行列をもとに、数４を
用いてアレイ応答ベクトルａを推定する。ここで、Ｒは
周波数変換された値を用いることが望ましいが、先に述
べた様に、上り下り間の周波数差が小さい場合には省略
可能である。
【００４５】下りアレイ重み推定部１０９では、干渉サ
ブスペース推定部１０７と、信号サブスペース推定部１
０８で得た情報から、送信Ｓ／Ｉが最大になるようなア
レイ重みを推定する。ここでは、数９の方程式に従いア
レイ重みｗを決定する。
【００４６】送信データ生成部１１１では各端末への送
信用のデータが作成される。続く拡散部１１２では、そ
れを個別に適当な系列の拡散符号により拡散処理する。
そして電力制御部１１３により適当な電力をもつ信号に
変換される。下り回線ビーム形成部１１４において、下
り回線アレイ重み推定部１０９で推定されたアレイ重み
と掛け合わせることで適当な空間選択性をもつ信号が作
られる。作成された各アンテナ毎、各端末毎の信号は、
同じく下り回線アレイ重み推定部１０９において、アン
テナ毎に各端末の信号が加算されて、アンテナ数分の合
成信号となり、ＲＦ部１０１に出力される。ＲＦ部１０
１では、得られた合成信号をキャリア周波数にアップコ
ンバートして各アンテナから送信する。
【００４７】本構成により、下り回線においても、信号
の送信強度・伝送速度に応じたビームを使って信号送信
を行うことができる。
【００４８】本発明からなる他の実施例を図３及び数１
０を用いて説明する。図３は本発明からなる他の実施例
の構成を示す図、数１０は干渉サブスペース推定に閾値
を設けたことを示す式である。
【００４９】
【数１０】
【００５０】図２の実施形態との違いとして、閾値比較
部１１５を設ける。下り回線のアレイ重み推定に干渉サ
ブスペースを利用する本発明の目的は、干渉が空間的に
白色ではないことから、これを均一化することで送信時
のＳ／Ｉが最大になるように制御することである。セル
ラ通信基地局のように多数の端末をサービスするシステ
ムでは、大数原理による平均化の効果から、このような
空間選択性は大きくない。しかし、伝送速度が高い端末
が存在する場合や、端末がセル境界周辺にあって、他セ
ルからの強い干渉電力を受ける場合には、端末は高い送
信電力を要求してくるため、特定方向の送信電力が高く
なる空間選択性が発生する。そこで、これら支配的な端
末だけに注目して干渉サブスペースを構築すれば、少な
い回路規模で大きな効果を得ることができる。
【００５１】そこで、閾値比較部１１５では、基地局か
らの送信電力を閾値と比較し、その値が大きい場合にの
み干渉サブスペースに加える。関係式は数１０により与
えられる。送信電力が閾値ｔｈより大きなものだけを干
渉サブスペース推定に使用する。加算するサブスペース
の削減により、干渉サブスペースの推定が劣化するが、
干渉の特長を定める強烈な信号は考慮されており、若干
の劣化のみで、ヌル作成の十分な効果が得られる。本実
施例ではサブスペースの加算数削減により回路規模は削
減することができる。
【００５２】本発明からなる他の実施例を図４及び数１
１を用いて説明する。図４は本発明からなる他の実施例
の構成を示す図、数１１は他の実施例において行うロー
パスフィルタを説明する式である。
【００５３】
【数１１】
【００５４】説明した方式は、送信電力制御の情報と、
上り回線で得られる到来波のサブスペース情報を使って
下り回線のアレイ重みを決定する方法について説明して
いる。しかしながら、実際のシステムでは、送信電力制
御は、ある固定のステップを使って制御されており、送
信電力の変化は連続量ではない。また通信品質の推定ミ
スや送信制御情報伝達における通信エラー、通信遅延に
伴う制御遅延等により、理想値に対して分散をもって制
御される非常に不安定な値であるといえる。この値を直
接使って干渉サブスペースを構築すると、サブスペース
自身が不安定な動作になる。そこで、直接制御量を係数
とするのではなく、ローパスフィルタを用いて制御する
方法が有効である。ローパスフィルタの例としては、数
１１に示す一次のフィルタで十分である。これにより電
力制御の分散を起源とする干渉サブスペースの不安定が
取り除かれる。
【００５５】
【発明の効果】アレイアンテナをもつ無線通信基地局シ
ステムにおいて、下り回線のアレイ制御を行うことで下
り回線の送信出力を抑えることができる。その結果、他
セルへの干渉、自セル内の干渉を削減することができ、
端末収納台数（容量）を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明からなる実施例の構成を示す図。
【図２】本発明からなる実施例の構成を示す図。
【図３】本発明からなる実施例の構成を示す図。
【図４】本発明からなる実施例の構成を示す図。
【符号の説明】
１００．．．アンテナ、１０１．．．ＲＦ部、１０
２．．．逆拡散部、１０３．．．上り回線用ビーム形成
部、１０４．．．受信部、１０５．．．送信電力制御重
み決定部、１０６．．．空間相関推定部、１０７．．．
下り回線用干渉サブスペース推定部、１０８．．．下り
回線用信号サブスペース推定部、１０９．．．下り回線
用アレイ重み推定部、１１０．．．上り回線用アレイ重
み推定部、１１１．．．下り回線送信データ生成部、１
１２．．．拡散部、１１３．．．電力制御部、１１
４．．．下り回線用ビーム形成部、１１５．．．送信電
力比較部、１１６．．．ローパスフィルタ、１１
７．．．基地局制御部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｊ 13/00 Ｈ０４Ｊ 13/00 Ａ Ｆターム(参考） 5J021 AA05 AA09 AA11 CA06 DB02 DB03 EA04 FA20 FA23 FA24 FA26 FA32 GA02 GA08 HA05 JA07 5K022 EE01 EE21 EE31 5K052 BB02 CC06 DD04 GG20 5K059 CC02 CC04 DD10 DD32 DD37 DD39 EE02 5K067 AA11 AA43 CC24 EE10 KK02 KK03

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】符号分割多元接続方式（CDMA方式）を採用
    するセルラ無線通信基地局において、空間に分散した複
    数のアンテナと、ある通信端末乙に注目する場合に、乙
    が送信時に使った拡散符号系列と複素共役の関係にある
    逆拡散用符号系列を準備し、乙から基地局までの伝搬遅
    延に相当する適当な位相差をもって、該アンテナが受信
    した信号に掛け合わせ、総和をとる逆拡散手段と、該逆
    拡散手段の内、特定の端末に対応する符号系列の、特定
    の伝搬路に対応する符号位相における複数あるアンテナ
    毎の出力に対し、各アンテナ間の相関を計算し、蓄積す
    る空間相関推定手段と、該基地局から端末乙への下り回
    線で送信する情報を変調する下り回線変調手段と、下り
    回線の送信出力を決定する下り回線送信出力制御手段
    と、該下り回線送信出力制御手段の指示により該下り回
    線変調手段の出力の出力を調整する下り回線送信電力重
    み付け手段と、複数のアンテナから該下り回線変調手段
    の出力が適当な複素振幅で信号が出力されるよう重み付
    けを行う下り回線ビーム形成手段と、該空間相関手段の
    出力から、各端末、各パスに関するサブスペースを計算
    し、それぞれのサブスペースに対して、上り回線と下り
    回線の周波数変換操作を行い、また得られた下り回線用
    の端末乙以外全てのサブスペースに対して、サブスペー
    スの最大対角要素で規格化し、且つ下り回線送信出力制
    御手段から得た下り回線の送信出力値で重み付け加算し
    て干渉信号のサブスペースをもとめ、且つ端末乙に関す
    る相関行列から得られるアレイ応答ベクトルと、該干渉
    サブスペースから、乙に対する下り回線ビーム形成手段
    の重みを決定する下り回線アレイ重み制御手段を具備す
    ることを特徴とする無線通信基地局。
  2. 【請求項２】請求項1記載の無線通信基地局において、
    上記下り回線送信出力制御手段は、端末から送信される
    電力制御信号や、あるいは基地局でもつ下り回線の信号
    情報にもとづき、送信電力を決定することを特徴とする
    無線通信基地局。
  3. 【請求項３】請求項１または２記載の無線通信基地局に
    おいて、上り回線と下り回線のキャリア周波数差が小さ
    い場合に、該下り回線アレイ重み制御手段で干渉サブス
    ペースを求める際に行った周波数変換を省略することを
    特徴とする無線通信基地局。
  4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の無線通
    信基地局において、該干渉サブスペースを得る過程で、
    送信出力が、予め定められた閾値を越えるものについて
    のみ考慮して、干渉サブスペース計算に必要な演算を削
    減することを特徴とする無線通信基地局。
  5. 【請求項５】請求項１乃至４記載の無線通信基地局にお
    いて、該サブスペースを得る過程で、相関行列を上り回
    線数倍するときに、該上り回線変調手段から得た送信出
    力を直接掛けるのではなく、一旦ローパスフィルタに通
    した値を使って、相関行列を重み付け加算することを特
    徴とする無線通信基地局。
  6. 【請求項６】アレイアンテナを持った無線通信基地局に
    おいて、上り回線で得られた到来波の方位情報と下り回
    線で送信する送信データに関する送信電力制御情報とを
    もとに、下り回線のアレイ重みを与える重み付け手段を
    有することを特徴とする無線通信基地局。
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