JP2001204063A - チャネル割り当て方法および装置 - Google Patents
チャネル割り当て方法および装置Info
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- JP2001204063A JP2001204063A JP2000009096A JP2000009096A JP2001204063A JP 2001204063 A JP2001204063 A JP 2001204063A JP 2000009096 A JP2000009096 A JP 2000009096A JP 2000009096 A JP2000009096 A JP 2000009096A JP 2001204063 A JP2001204063 A JP 2001204063A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ビームパターンを適応的に変化できるアダプ
ティブアレーアンテナに適したチャネル割り当てを行え
るようにする。 【解決手段】 基地局１において通信を希望する端末９
から制御信号を受けると、演算部５は制御信号受信部４
からの端末９の信号ベクトルと、通信チャネル部８から
の他の通信中の端末の信号ベクトルとに基づいて、両端
末の空間的な相関関係を示す評価関数Ｑを演算する。チ
ャネル選定部６において、演算により得られたＱ値よ
り、空間的な相関の小さい通信チャネルが端末９に割り
当てる通信チャネルとして選定される。この通信チャネ
ルの情報が端末９に通知されて、端末９は該通信チャネ
ルにより通信を行う。
ティブアレーアンテナに適したチャネル割り当てを行え
るようにする。 【解決手段】 基地局１において通信を希望する端末９
から制御信号を受けると、演算部５は制御信号受信部４
からの端末９の信号ベクトルと、通信チャネル部８から
の他の通信中の端末の信号ベクトルとに基づいて、両端
末の空間的な相関関係を示す評価関数Ｑを演算する。チ
ャネル選定部６において、演算により得られたＱ値よ
り、空間的な相関の小さい通信チャネルが端末９に割り
当てる通信チャネルとして選定される。この通信チャネ
ルの情報が端末９に通知されて、端末９は該通信チャネ
ルにより通信を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、指向性を有するア
ンテナを備える通信制御局に相当する基地局におけるチ
ャネル割り当て方法および装置に関するものである。
ンテナを備える通信制御局に相当する基地局におけるチ
ャネル割り当て方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】無線通信、特に移動通信では複数のユー
ザが１つの基地局を介して通信が行われる。その際、個
々の端末（ユーザ）は通信期間において通信チャネルを
確保し、通信終了と同時にその通信チャネルを開放す
る。このように通信を行う時間のみ通信チャネルの確保
をすることによって、複数のユーザ間で通信チャネルを
必要なときのみ使うことができ、チャネル利用効率を向
上することができる。通常、基地局には複数の通信チャ
ネルが用意されており、新たな通信を希望する端末は、
基地局に通信チャネルとは別に用意された制御チャネル
を介してその旨通知し、基地局では個々の端末に空いて
いる通信チャネルを割当てている。このような一連の操
作をチャネル割り当て処理と呼んでいる。
ザが１つの基地局を介して通信が行われる。その際、個
々の端末（ユーザ）は通信期間において通信チャネルを
確保し、通信終了と同時にその通信チャネルを開放す
る。このように通信を行う時間のみ通信チャネルの確保
をすることによって、複数のユーザ間で通信チャネルを
必要なときのみ使うことができ、チャネル利用効率を向
上することができる。通常、基地局には複数の通信チャ
ネルが用意されており、新たな通信を希望する端末は、
基地局に通信チャネルとは別に用意された制御チャネル
を介してその旨通知し、基地局では個々の端末に空いて
いる通信チャネルを割当てている。このような一連の操
作をチャネル割り当て処理と呼んでいる。
【０００３】このようなチャネル割り当て処理を行う従
来のチャネル割り当て方法を図７に示す基地局の構成を
参照しながら説明する。ここで、１００はチャネル割り
当てが行われる基地局であり、基地局アンテナ１０２が
備えられている。基地局１００には、基地局アンテナ１
０２で送受信される信号の制御を行う信号処理部１０３
が備えられており、制御チャネルで受信された制御信号
は制御信号受信部１０４に供給され、通信チャネルで受
信された通信中の通信信号は通信チャネル部１０８に供
給される。制御信号受信部１０４では、制御信号を送信
した端末の端末ＩＤが制御信号中から認識されると共
に、基地局アンテナ１０２が形成している複数のビーム
の内のいずれのビームで受信されたかの受信ビーム番号
が検出される。
来のチャネル割り当て方法を図７に示す基地局の構成を
参照しながら説明する。ここで、１００はチャネル割り
当てが行われる基地局であり、基地局アンテナ１０２が
備えられている。基地局１００には、基地局アンテナ１
０２で送受信される信号の制御を行う信号処理部１０３
が備えられており、制御チャネルで受信された制御信号
は制御信号受信部１０４に供給され、通信チャネルで受
信された通信中の通信信号は通信チャネル部１０８に供
給される。制御信号受信部１０４では、制御信号を送信
した端末の端末ＩＤが制御信号中から認識されると共
に、基地局アンテナ１０２が形成している複数のビーム
の内のいずれのビームで受信されたかの受信ビーム番号
が検出される。
【０００４】次いで、演算部５において検出された受信
ビーム番号における空きチャネル状況が確認されて、空
きチャネルがあるか否かがチャネル選定部１０６にて検
出される。空きチャネルがある場合は、空きチャネルの
うちの優先順位の高い空きチャネルが選定されて、制御
信号を送信した端末に割り当てられる。ついで、割り当
てられた通信チャネルのチャネル情報が制御信号送信部
１０７から送出される。送出されたチャネル情報は、信
号処理部１０３を介して基地局アンテナ１０２から端末
へ向けて検出されたビーム番号のビームで送信される。
また、受信信号が通信中の通信信号であった場合は、通
信チャネル部１０８に受信信号が供給され、相手先の端
末へ通信信号が送出される。
ビーム番号における空きチャネル状況が確認されて、空
きチャネルがあるか否かがチャネル選定部１０６にて検
出される。空きチャネルがある場合は、空きチャネルの
うちの優先順位の高い空きチャネルが選定されて、制御
信号を送信した端末に割り当てられる。ついで、割り当
てられた通信チャネルのチャネル情報が制御信号送信部
１０７から送出される。送出されたチャネル情報は、信
号処理部１０３を介して基地局アンテナ１０２から端末
へ向けて検出されたビーム番号のビームで送信される。
また、受信信号が通信中の通信信号であった場合は、通
信チャネル部１０８に受信信号が供給され、相手先の端
末へ通信信号が送出される。
【０００５】なお、制御信号の伝送が行われる制御チャ
ネルと、通信信号が伝送される通信チャネルは異なるキ
ャリア周波数に設定される場合もあれば、同一キャリア
周波数に設定される場合もある。同一のキャリア周波数
上に制御チャネルと通信チャネルとが設定された場合の
チャネルフォーマットを図８に示している。このフォー
マットでは１つのキャリアは複数の時間スロットに分割
され、たとえば２チャネルが制御チャネル１２０として
設定され、残るチャネル＃１〜＃ＮのＮチャネルが通信
チャネル１２１として設定されている。また、基地局ア
ンテナ１０２は複数本のアンテナエレメントを備えてお
り、無指向性とされた全方向アンテナ、または複数ビー
ムが形成された指向性セクタアンテナとされている。い
ずれのアンテナの場合にも基地局アンテナ１０２におけ
るアンテナパターンは固定的であり、基地局アンテナ１
０２は所定のサービスエリアをカバーするよう設計され
ている。
ネルと、通信信号が伝送される通信チャネルは異なるキ
ャリア周波数に設定される場合もあれば、同一キャリア
周波数に設定される場合もある。同一のキャリア周波数
上に制御チャネルと通信チャネルとが設定された場合の
チャネルフォーマットを図８に示している。このフォー
マットでは１つのキャリアは複数の時間スロットに分割
され、たとえば２チャネルが制御チャネル１２０として
設定され、残るチャネル＃１〜＃ＮのＮチャネルが通信
チャネル１２１として設定されている。また、基地局ア
ンテナ１０２は複数本のアンテナエレメントを備えてお
り、無指向性とされた全方向アンテナ、または複数ビー
ムが形成された指向性セクタアンテナとされている。い
ずれのアンテナの場合にも基地局アンテナ１０２におけ
るアンテナパターンは固定的であり、基地局アンテナ１
０２は所定のサービスエリアをカバーするよう設計され
ている。
【０００６】図８に示す制御チャネル１２０と通信チャ
ネル１２１のチャネルフォーマットとされた際に、図７
に示す構成の基地局１００において行われるチャネル割
り当て処理のフローチャートを図９に示す。基地局アン
テナ１０２による固定アンテナパターンによってカバー
されたサービスエリア内の端末が新たな通信の開始を希
望する場合、その通信を希望する端末は制御チャネル１
２０を使用して通信を希望する制御信号を基地局１００
に送信することにより、その旨を基地局１００に通知す
る。基地局１００において基地局アンテナ１０２により
制御信号が受信されると（ステップＳ１００）チャネル
割り当て処理が開始され、受信された制御信号から通信
を希望する端末の端末ＩＤを検出する（ステップＳ１０
１）処理が行われる。さらに、制御信号が検出された基
地局アンテナ１０２におけるビームのビーム番号Ｂにつ
いて特定する（ステップＳ１０２）処理が行われる。
ネル１２１のチャネルフォーマットとされた際に、図７
に示す構成の基地局１００において行われるチャネル割
り当て処理のフローチャートを図９に示す。基地局アン
テナ１０２による固定アンテナパターンによってカバー
されたサービスエリア内の端末が新たな通信の開始を希
望する場合、その通信を希望する端末は制御チャネル１
２０を使用して通信を希望する制御信号を基地局１００
に送信することにより、その旨を基地局１００に通知す
る。基地局１００において基地局アンテナ１０２により
制御信号が受信されると（ステップＳ１００）チャネル
割り当て処理が開始され、受信された制御信号から通信
を希望する端末の端末ＩＤを検出する（ステップＳ１０
１）処理が行われる。さらに、制御信号が検出された基
地局アンテナ１０２におけるビームのビーム番号Ｂにつ
いて特定する（ステップＳ１０２）処理が行われる。
【０００７】次に、基地局１００はチャネル状態格納部
１０５に格納されているチャネル状態テーブルを参照し
て、チャネル選定部１０６において、上りリンクの空き
チャネルを検索する処理が行われる（ステップＳ１０３
〜ステップＳ１０７）。チャネル状態格納部１０５内に
格納されたチャネル状態テーブルには、基地局アンテナ
１０２のビーム毎に現在使用中の通信チャネルと未使用
の通信チャネルとの情報とが格納されている。例えば、
図１０に示すチャネル状態テーブルにおいては、基地局
アンテナ１０２のビーム数が６とされ、第１通信チャネ
ル＃１においてはビーム１（ Beam1）とビーム３（ Bea
m3）とが使用中とされ、第２通信チャネル＃２において
はビーム３（ Beam3）が使用中とされ、第３通信チャネ
ル＃３においてはビーム２（ Beam2）とビーム６（ Bea
m6）とが使用中とされている。
１０５に格納されているチャネル状態テーブルを参照し
て、チャネル選定部１０６において、上りリンクの空き
チャネルを検索する処理が行われる（ステップＳ１０３
〜ステップＳ１０７）。チャネル状態格納部１０５内に
格納されたチャネル状態テーブルには、基地局アンテナ
１０２のビーム毎に現在使用中の通信チャネルと未使用
の通信チャネルとの情報とが格納されている。例えば、
図１０に示すチャネル状態テーブルにおいては、基地局
アンテナ１０２のビーム数が６とされ、第１通信チャネ
ル＃１においてはビーム１（ Beam1）とビーム３（ Bea
m3）とが使用中とされ、第２通信チャネル＃２において
はビーム３（ Beam3）が使用中とされ、第３通信チャネ
ル＃３においてはビーム２（ Beam2）とビーム６（ Bea
m6）とが使用中とされている。
【０００８】このようなチャネル状態テーブルを参照し
て空きチャネルを検索するにあたっては、チャネル状態
テーブルにおいて第１通信チャネル＃１〜第Ｎ通信チャ
ネル＃Ｎまでのそれぞれの通信チャネルｎについて、各
ビーム毎の使用状況を検索し、利用可能な空きチャネル
を検出する。具体的には、ステップＳ１０３にて通信チ
ャネルｎを通信チャネル＃１に設定してステップＳ１０
４にて通信チャネルｎを通信チャネル＃１とする。次い
で、ステップＳ１０５にて設定した通信チャネル＃１に
おけるビーム１〜ビーム６毎の空き状況を確認する。さ
らに、ステップＳ１０６にてｎがＮ以上か否かが判定さ
れるが、この場合はｎ＝１とされているのでＮＯと判定
されてステップＳ１０７に分岐する。このステップＳ１
０７にてｎが「１」だけインクリメントされて「２」と
されて、ステップＳ１０４に進む。このステップＳ１０
４にて通信チャネルｎが通信チャネル＃２とされて、ス
テップＳ１０５にて通信チャネル＃２におけるビーム１
〜ビーム６毎の空き状況が確認される。以下、同様の処
理がｎがＮになるまで繰り返し行われる。
て空きチャネルを検索するにあたっては、チャネル状態
テーブルにおいて第１通信チャネル＃１〜第Ｎ通信チャ
ネル＃Ｎまでのそれぞれの通信チャネルｎについて、各
ビーム毎の使用状況を検索し、利用可能な空きチャネル
を検出する。具体的には、ステップＳ１０３にて通信チ
ャネルｎを通信チャネル＃１に設定してステップＳ１０
４にて通信チャネルｎを通信チャネル＃１とする。次い
で、ステップＳ１０５にて設定した通信チャネル＃１に
おけるビーム１〜ビーム６毎の空き状況を確認する。さ
らに、ステップＳ１０６にてｎがＮ以上か否かが判定さ
れるが、この場合はｎ＝１とされているのでＮＯと判定
されてステップＳ１０７に分岐する。このステップＳ１
０７にてｎが「１」だけインクリメントされて「２」と
されて、ステップＳ１０４に進む。このステップＳ１０
４にて通信チャネルｎが通信チャネル＃２とされて、ス
テップＳ１０５にて通信チャネル＃２におけるビーム１
〜ビーム６毎の空き状況が確認される。以下、同様の処
理がｎがＮになるまで繰り返し行われる。
【０００９】これにより、第１通信チャネル＃１〜第Ｎ
通信チャネル＃Ｎまでのそれぞれの通信チャネルｎにつ
いて、各ビーム毎の使用状況を検索して利用可能な空き
チャネルを検出することができる。そして、ステップＳ
１０６にてｎがＮ以上となったと判定されてステップＳ
１０８に進み、以上の処理において利用できる空きチャ
ネルが検出されたか否かが判定される。ここで、空きチ
ャネルがあると判定されると、ステップＳ１０９にて空
きチャネルの内の優先順位の高い空きチャネルが検出さ
れる。この場合、チャネル状態テーブルの空きチャネル
には利用優先順位に関するデータが設定されており、図
示しない優先順位表示欄に格納されている。この優先順
位表示欄を参照して優先順位の高い空きチャネルを検出
している。なお、優先順位についてはさまざまな方式が
提案されており、例えば、各チャネルの干渉電力強度の
小さいものから利用優先順位が高く設定される方式とす
ることができる。
通信チャネル＃Ｎまでのそれぞれの通信チャネルｎにつ
いて、各ビーム毎の使用状況を検索して利用可能な空き
チャネルを検出することができる。そして、ステップＳ
１０６にてｎがＮ以上となったと判定されてステップＳ
１０８に進み、以上の処理において利用できる空きチャ
ネルが検出されたか否かが判定される。ここで、空きチ
ャネルがあると判定されると、ステップＳ１０９にて空
きチャネルの内の優先順位の高い空きチャネルが検出さ
れる。この場合、チャネル状態テーブルの空きチャネル
には利用優先順位に関するデータが設定されており、図
示しない優先順位表示欄に格納されている。この優先順
位表示欄を参照して優先順位の高い空きチャネルを検出
している。なお、優先順位についてはさまざまな方式が
提案されており、例えば、各チャネルの干渉電力強度の
小さいものから利用優先順位が高く設定される方式とす
ることができる。
【００１０】このようにして検出された優先順位の高い
空きチャネルが、ステップＳ１１０にて利用通信チャン
ネルとして新たな通信の開始を希望する端末に割り当て
られるようになる。この割り当てられたチャネル情報は
下り制御チャネルを用いて新たな通信の開始を希望する
端末に通知され、その端末では通知された通信チャネル
を用いて上りリンクの通信を開始する。なお、ステップ
Ｓ１０８にて利用できる空きチャネルがないと判定され
ると、ステップＳ１１１に分岐して通信不可能と判定さ
れて、その旨が新たな通信の開始を希望する端末に通知
される。この場合には、その端末は新たな通信を開始す
ることはできない。
空きチャネルが、ステップＳ１１０にて利用通信チャン
ネルとして新たな通信の開始を希望する端末に割り当て
られるようになる。この割り当てられたチャネル情報は
下り制御チャネルを用いて新たな通信の開始を希望する
端末に通知され、その端末では通知された通信チャネル
を用いて上りリンクの通信を開始する。なお、ステップ
Ｓ１０８にて利用できる空きチャネルがないと判定され
ると、ステップＳ１１１に分岐して通信不可能と判定さ
れて、その旨が新たな通信の開始を希望する端末に通知
される。この場合には、その端末は新たな通信を開始す
ることはできない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のチ
ャネル割り当て方法は、全方向アンテナまたは固定ビー
ムを持つ指向性アンテナを対象としたチャネル割り当て
処理とされている。このため、従来のチャネル割り当て
方法では、所定のチャネルの空き状態を検索することで
固定的なサービスエリアの端末に対して、チャネル割り
当てが可能とされるものであった。
ャネル割り当て方法は、全方向アンテナまたは固定ビー
ムを持つ指向性アンテナを対象としたチャネル割り当て
処理とされている。このため、従来のチャネル割り当て
方法では、所定のチャネルの空き状態を検索することで
固定的なサービスエリアの端末に対して、チャネル割り
当てが可能とされるものであった。
【００１２】しかしながら、最近ではアダプティブアレ
ーアンテナ等を用いて端末の存在方向に応じてビームパ
ターンを適応的に変化させることが検討されている。特
に、アダプティブアレーアンテナの最近の技術発展は目
覚しく、ハードウエア面においても実用可能なレベルに
近づきつつある。アダプティブアレーアンテナでは端末
の移動方向に応じて、適応的にビームパターンを変化さ
せることができる。そのため、ビームのカバーエリアも
時間的に変化するようになり、サービスエリアは可変さ
れるようになる。また、通信を行う端末に対しては、そ
の移動に応じてビームパターンを変化させるため、従来
の固定ビームパターンの場合に比べて、良好な通信品質
が確保されるようになる。
ーアンテナ等を用いて端末の存在方向に応じてビームパ
ターンを適応的に変化させることが検討されている。特
に、アダプティブアレーアンテナの最近の技術発展は目
覚しく、ハードウエア面においても実用可能なレベルに
近づきつつある。アダプティブアレーアンテナでは端末
の移動方向に応じて、適応的にビームパターンを変化さ
せることができる。そのため、ビームのカバーエリアも
時間的に変化するようになり、サービスエリアは可変さ
れるようになる。また、通信を行う端末に対しては、そ
の移動に応じてビームパターンを変化させるため、従来
の固定ビームパターンの場合に比べて、良好な通信品質
が確保されるようになる。
【００１３】このようなビームパターンを適応的に変化
させる場合には、固定的なサービスエリアを前提とした
従来のチャネル割り当て方法を適応させることはできな
い。したがって、アダプティブアレーアンテナに適した
適応的かつ柔軟なチャネル割り当て方法が必要とされ
る。しかしながら、ビームパターンを適応的に変化でき
るアダプティブアレーアンテナに適した、空間領域を有
効に利用できるチャネル割り当て方法は提案されておら
ず、アダプティブアレーアンテナを用いても適応的かつ
柔軟なチャネル割り当てを行うことができないという問
題点があった。
させる場合には、固定的なサービスエリアを前提とした
従来のチャネル割り当て方法を適応させることはできな
い。したがって、アダプティブアレーアンテナに適した
適応的かつ柔軟なチャネル割り当て方法が必要とされ
る。しかしながら、ビームパターンを適応的に変化でき
るアダプティブアレーアンテナに適した、空間領域を有
効に利用できるチャネル割り当て方法は提案されておら
ず、アダプティブアレーアンテナを用いても適応的かつ
柔軟なチャネル割り当てを行うことができないという問
題点があった。
【００１４】そこで、本発明は、ビームパターンを適応
的に変化できるアダプティブアレーアンテナに適したチ
ャネル割り当て方法および装置を提供することを目的と
している。
的に変化できるアダプティブアレーアンテナに適したチ
ャネル割り当て方法および装置を提供することを目的と
している。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にかかる第１のチャネル割り当て方法は、ビ
ームパターンを適応的に変化することのできるアンテナ
手段を備える通信制御局におけるチャネル割り当て方法
であって、端末からの通信を希望する制御信号を受信し
た際に、該通信を希望する端末と通信中の他の端末との
空間的な相関値を、受信された前記制御信号から得られ
た受信データと、前記通信中の他の端末からの受信デー
タとに基づいて通信チャネル別に演算し、該演算により
得られた空間的な相関値が小さくされた通信チャネルを
前記通信を希望する端末に割り当てるようにしている。
に、本発明にかかる第１のチャネル割り当て方法は、ビ
ームパターンを適応的に変化することのできるアンテナ
手段を備える通信制御局におけるチャネル割り当て方法
であって、端末からの通信を希望する制御信号を受信し
た際に、該通信を希望する端末と通信中の他の端末との
空間的な相関値を、受信された前記制御信号から得られ
た受信データと、前記通信中の他の端末からの受信デー
タとに基づいて通信チャネル別に演算し、該演算により
得られた空間的な相関値が小さくされた通信チャネルを
前記通信を希望する端末に割り当てるようにしている。
【００１６】また、上記目的を達成することのできる本
発明の第２のチャネル割り当て方法は、上記第１のチャ
ネル割り当て方法において、前記空間的な相関値を、前
記アンテナ手段が備える複数のアンテナ素子間の信号相
関行列を用いた演算を行うことにより得るようにしてい
る。
発明の第２のチャネル割り当て方法は、上記第１のチャ
ネル割り当て方法において、前記空間的な相関値を、前
記アンテナ手段が備える複数のアンテナ素子間の信号相
関行列を用いた演算を行うことにより得るようにしてい
る。
【００１７】さらに、上記目的を達成することのできる
本発明にかかる第３のチャネル割り当て方法は、ビーム
パターンを適応的に変化することのできるアンテナ手段
を備える通信制御局におけるチャネル割り当て方法であ
って、端末からの通信を希望する制御信号を受信した際
に、該通信を希望する端末と通信中の他の端末との信号
対干渉電力比を、受信された前記制御信号から得られた
受信データと、前記通信中の他の端末からの受信データ
とに基づいて通信チャネル別に演算し、該演算により得
られた信号対干渉電力比が大きくされた通信チャネルを
前記通信を希望する端末に割り当てるようにしている。
本発明にかかる第３のチャネル割り当て方法は、ビーム
パターンを適応的に変化することのできるアンテナ手段
を備える通信制御局におけるチャネル割り当て方法であ
って、端末からの通信を希望する制御信号を受信した際
に、該通信を希望する端末と通信中の他の端末との信号
対干渉電力比を、受信された前記制御信号から得られた
受信データと、前記通信中の他の端末からの受信データ
とに基づいて通信チャネル別に演算し、該演算により得
られた信号対干渉電力比が大きくされた通信チャネルを
前記通信を希望する端末に割り当てるようにしている。
【００１８】上記目的を達成するために、本発明にかか
る第１のチャネル割り当て装置は、ビームパターンを適
応的に変化することのできるアンテナ手段を備える通信
制御局におけるチャネル割り当て装置であって、端末か
らの通信を希望する制御信号を受信した際に、該通信を
希望する端末と通信中の他の端末との通信における空間
的な相関値を、受信された前記制御信号から得られた受
信データと、前記通信中の他の端末からの受信データと
に基づいて通信チャネル別に得るようにした演算手段
と、該演算手段により得られた空間的な相関値が小さく
された通信チャネルを前記通信を希望する端末に割り当
てるチャネル選定部とを備えるようにしている。
る第１のチャネル割り当て装置は、ビームパターンを適
応的に変化することのできるアンテナ手段を備える通信
制御局におけるチャネル割り当て装置であって、端末か
らの通信を希望する制御信号を受信した際に、該通信を
希望する端末と通信中の他の端末との通信における空間
的な相関値を、受信された前記制御信号から得られた受
信データと、前記通信中の他の端末からの受信データと
に基づいて通信チャネル別に得るようにした演算手段
と、該演算手段により得られた空間的な相関値が小さく
された通信チャネルを前記通信を希望する端末に割り当
てるチャネル選定部とを備えるようにしている。
【００１９】また、上記目的を達成することのできる本
発明の第２のチャネル割り当て装置は、上記第１のチャ
ネル割り当て装置における前記演算手段が、前記アンテ
ナ手段が備える複数のアンテナ素子間の信号相関行列を
用いた演算を行うことにより、前記空間的な相関値を得
るようにしている。
発明の第２のチャネル割り当て装置は、上記第１のチャ
ネル割り当て装置における前記演算手段が、前記アンテ
ナ手段が備える複数のアンテナ素子間の信号相関行列を
用いた演算を行うことにより、前記空間的な相関値を得
るようにしている。
【００２０】上記目的を達成することのできる本発明に
かかる第３のチャネル割り当て装置は、ビームパターン
を適応的に変化することのできるアンテナ手段を備える
通信制御局におけるチャネル割り当て装置であって、端
末からの通信を希望する制御信号を受信した際に、該通
信を希望する端末と通信中の他の端末との信号対干渉電
力比を、受信された前記制御信号から得られた受信デー
タと、前記通信中の他の端末からの受信データとに基づ
いて通信チャネル別に得るようにした演算手段と、該演
算手段により得られた信号対干渉電力比が大きくされた
通信チャネルを前記通信を希望する端末に割り当てるよ
うにしたチャネル選定手段とを備えるようにしている。
かかる第３のチャネル割り当て装置は、ビームパターン
を適応的に変化することのできるアンテナ手段を備える
通信制御局におけるチャネル割り当て装置であって、端
末からの通信を希望する制御信号を受信した際に、該通
信を希望する端末と通信中の他の端末との信号対干渉電
力比を、受信された前記制御信号から得られた受信デー
タと、前記通信中の他の端末からの受信データとに基づ
いて通信チャネル別に得るようにした演算手段と、該演
算手段により得られた信号対干渉電力比が大きくされた
通信チャネルを前記通信を希望する端末に割り当てるよ
うにしたチャネル選定手段とを備えるようにしている。
【００２１】このような本発明の第１のチャネル割り当
て方法および装置では、通信を希望する端末と通信中の
他の端末との空間的な相関値を通信チャネル別に演算
し、演算により得られた空間的な相関値が小さくされた
通信チャネルを通信を希望する端末に割り当てるように
したので、適応的に空間領域におけるチャネル割り当て
を行うことができる。これにより、アダプティブアレー
アンテナの適応的なビームパターン変化に応じて通信を
希望する端末に通信チャネルを割り当てることができ、
１つの空間的に適した通信チャネルの配置を行いつつ、
同時に複数のユーザを同じキャリアの通信チャネルに収
容することを可能とすることができる。
て方法および装置では、通信を希望する端末と通信中の
他の端末との空間的な相関値を通信チャネル別に演算
し、演算により得られた空間的な相関値が小さくされた
通信チャネルを通信を希望する端末に割り当てるように
したので、適応的に空間領域におけるチャネル割り当て
を行うことができる。これにより、アダプティブアレー
アンテナの適応的なビームパターン変化に応じて通信を
希望する端末に通信チャネルを割り当てることができ、
１つの空間的に適した通信チャネルの配置を行いつつ、
同時に複数のユーザを同じキャリアの通信チャネルに収
容することを可能とすることができる。
【００２２】また、本発明の第２のチャネル割り当て方
法および装置では、空間的な相関値を、アンテナ手段が
備える複数のアンテナ素子間の信号相関行列を用いた演
算を行うことにより得るようにしている。この複数のア
ンテナ素子間の信号相関行列は、アダプティブアレーア
ンテナ処理において演算されて保持されている。したが
って、チャネル選定にあたって空間的な相関値の演算を
行う際に演算量を削減することが可能となる。さらに、
アダプティブアレーアンテナの適応的なビームパターン
変化に応じて通信を希望する端末に通信チャネルを割り
当てることができ、１つの空間的に適した通信チャネル
の配置を行いつつ、同時に複数のユーザを同じキャリア
の通信チャネルに収容することを可能とすることができ
る。
法および装置では、空間的な相関値を、アンテナ手段が
備える複数のアンテナ素子間の信号相関行列を用いた演
算を行うことにより得るようにしている。この複数のア
ンテナ素子間の信号相関行列は、アダプティブアレーア
ンテナ処理において演算されて保持されている。したが
って、チャネル選定にあたって空間的な相関値の演算を
行う際に演算量を削減することが可能となる。さらに、
アダプティブアレーアンテナの適応的なビームパターン
変化に応じて通信を希望する端末に通信チャネルを割り
当てることができ、１つの空間的に適した通信チャネル
の配置を行いつつ、同時に複数のユーザを同じキャリア
の通信チャネルに収容することを可能とすることができ
る。
【００２３】さらにまた、本発明の第３のチャネル割り
当て方法および装置では、通信を希望する端末と通信中
の他の端末との信号対干渉電力比を通信チャネル別に演
算し、得られた信号対干渉電力比が大きくされた通信チ
ャネルを通信を希望する端末に割り当てるようにしてい
る。これにより、通信を希望する端末が実際に通信を行
ったと想定した場合の信号対干渉電力比（ＳＩＮＲ）を
基準にチャネル選定を行うことが可能となり、通信品質
の良好な通信チャネルの選定をより正確に行うことがで
きるようになる。これにより、アダプティブアレーアン
テナの適応的なビームパターン変化に応じて通信を希望
する端末に通信チャネルを割り当てることができ、１つ
の空間的に適した通信チャネルの配置を行いつつ、同時
に複数のユーザを同じキャリアの通信チャネルに収容す
ることを可能とすることができる。
当て方法および装置では、通信を希望する端末と通信中
の他の端末との信号対干渉電力比を通信チャネル別に演
算し、得られた信号対干渉電力比が大きくされた通信チ
ャネルを通信を希望する端末に割り当てるようにしてい
る。これにより、通信を希望する端末が実際に通信を行
ったと想定した場合の信号対干渉電力比（ＳＩＮＲ）を
基準にチャネル選定を行うことが可能となり、通信品質
の良好な通信チャネルの選定をより正確に行うことがで
きるようになる。これにより、アダプティブアレーアン
テナの適応的なビームパターン変化に応じて通信を希望
する端末に通信チャネルを割り当てることができ、１つ
の空間的に適した通信チャネルの配置を行いつつ、同時
に複数のユーザを同じキャリアの通信チャネルに収容す
ることを可能とすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明の第１のチャネル割り当て
方法を具現化した本発明の第１のチャネル割り当て装置
の実施の形態が適用された基地局の構成を図１に示す。
図１において、基地局１は、たとえば携帯電話機とされ
る端末９が属する通信サービスエリアの通信制御を行う
通信制御局に相当する。基地局１には、複数のビームパ
ターンを通信サービスエリア内に位置する通信中の１台
以上の端末の移動に応じて変化させることのできるアダ
プティブアレーアンテナ２が備えられている。アダプテ
ィブアレーアンテナ２は複数のアンテナエレメントを備
えている。基地局１には、アダプティブアレーアンテナ
２で送受信される信号の制御を行う信号処理部３が備え
られており、制御チャネルで受信された制御信号は制御
信号受信部４に供給され、通信チャネルで受信された通
信中の通信信号は通信チャネル部８に供給される。
方法を具現化した本発明の第１のチャネル割り当て装置
の実施の形態が適用された基地局の構成を図１に示す。
図１において、基地局１は、たとえば携帯電話機とされ
る端末９が属する通信サービスエリアの通信制御を行う
通信制御局に相当する。基地局１には、複数のビームパ
ターンを通信サービスエリア内に位置する通信中の１台
以上の端末の移動に応じて変化させることのできるアダ
プティブアレーアンテナ２が備えられている。アダプテ
ィブアレーアンテナ２は複数のアンテナエレメントを備
えている。基地局１には、アダプティブアレーアンテナ
２で送受信される信号の制御を行う信号処理部３が備え
られており、制御チャネルで受信された制御信号は制御
信号受信部４に供給され、通信チャネルで受信された通
信中の通信信号は通信チャネル部８に供給される。
【００２５】ここで、端末９が新たな通信を希望する際
には、制御チャネルを使用してその旨の制御信号を送信
するようにする。この制御信号はアダプティブアレーア
ンテナ２で受信されて信号処理部３により制御信号受信
部４に供給される。制御信号受信部４では、制御信号を
送信した端末９の端末ＩＤが受信した制御信号から認識
されると共に、アダプティブアレーアンテナ２を構成し
ている複数のアンテナエレメントの受信信号が信号ベク
トルの形式で検出される。また、この際には図示しない
他の端末が通信中とされてアダプティブアレーアンテナ
２で受信された通信信号は、通信チャネル部８から相手
先の端末へ通信信号が送出されるようになる。さらに、
通信チャネル部８においてその通信信号が信号ベクトル
の形式で検出されて、演算部５へ供給される。
には、制御チャネルを使用してその旨の制御信号を送信
するようにする。この制御信号はアダプティブアレーア
ンテナ２で受信されて信号処理部３により制御信号受信
部４に供給される。制御信号受信部４では、制御信号を
送信した端末９の端末ＩＤが受信した制御信号から認識
されると共に、アダプティブアレーアンテナ２を構成し
ている複数のアンテナエレメントの受信信号が信号ベク
トルの形式で検出される。また、この際には図示しない
他の端末が通信中とされてアダプティブアレーアンテナ
２で受信された通信信号は、通信チャネル部８から相手
先の端末へ通信信号が送出されるようになる。さらに、
通信チャネル部８においてその通信信号が信号ベクトル
の形式で検出されて、演算部５へ供給される。
【００２６】演算部５では、端末９から送信されて受信
された制御信号の信号ベクトルＵdと、他の通信中の端
末から送信されて受信された通信信号の信号ベクトルＵ
kとを用いて空間的相関演算を行い、新たな通信を希望
する端末９と通信中の他の端末との空間的な相関関係を
算出する。具体的には、下記の（１）式で示す評価関数
Ｑを空間的な相関関係を示す関数として、各通信チャネ
ル別に評価関数Ｑの演算を行い、その演算結果としてＱ
値を得るようにしている。この評価関数Ｑは次式で示さ
れる。 Ｑ＝Σk (Ｕk H・Ｕd)2＋(ＵN H・Ｕd)2 （１） ただし、（１）式においてＵN は基地局１における受信
手段の雑音ベクトルであり、Ｕkは特定の通信チャネル
内で通信中の端末の有する信号ベクトルであり、Σkは
特定の通信チャネル内で通信中の各端末に関する総和を
とることを意味しており、「Ｈ」は転置共役を意味して
いる。
された制御信号の信号ベクトルＵdと、他の通信中の端
末から送信されて受信された通信信号の信号ベクトルＵ
kとを用いて空間的相関演算を行い、新たな通信を希望
する端末９と通信中の他の端末との空間的な相関関係を
算出する。具体的には、下記の（１）式で示す評価関数
Ｑを空間的な相関関係を示す関数として、各通信チャネ
ル別に評価関数Ｑの演算を行い、その演算結果としてＱ
値を得るようにしている。この評価関数Ｑは次式で示さ
れる。 Ｑ＝Σk (Ｕk H・Ｕd)2＋(ＵN H・Ｕd)2 （１） ただし、（１）式においてＵN は基地局１における受信
手段の雑音ベクトルであり、Ｕkは特定の通信チャネル
内で通信中の端末の有する信号ベクトルであり、Σkは
特定の通信チャネル内で通信中の各端末に関する総和を
とることを意味しており、「Ｈ」は転置共役を意味して
いる。
【００２７】このようにして評価関数Ｑの演算を行って
得たチャネル別のＱ値を算出すると、Ｑ値が大きい場合
は空間的相関が高いことになり、Ｑ値が小さい場合は空
間的相関が低いことになる。そこで、チャネル選定部６
では算出されたＱ値の内の最も小さいＱ値に対応する通
信チャネルを、新たな通信を希望する端末９に割り当て
るようにする。この割り当てられた通信チャネルのチャ
ネル情報は制御信号送信部７から信号処理部３およびア
ダプティブアレーアンテナ２を介して、基地局１から下
り制御チャネルを用いて新たな通信の開始を希望する端
末９に通知される。通知された端末９では、チャネル情
報に基づく通信チャネルを用いて上りリンクの通信を開
始するようになる。
得たチャネル別のＱ値を算出すると、Ｑ値が大きい場合
は空間的相関が高いことになり、Ｑ値が小さい場合は空
間的相関が低いことになる。そこで、チャネル選定部６
では算出されたＱ値の内の最も小さいＱ値に対応する通
信チャネルを、新たな通信を希望する端末９に割り当て
るようにする。この割り当てられた通信チャネルのチャ
ネル情報は制御信号送信部７から信号処理部３およびア
ダプティブアレーアンテナ２を介して、基地局１から下
り制御チャネルを用いて新たな通信の開始を希望する端
末９に通知される。通知された端末９では、チャネル情
報に基づく通信チャネルを用いて上りリンクの通信を開
始するようになる。
【００２８】なお、制御チャネル、通信チャネルのチャ
ネルフォーマットは前記した図８に示すチャネルフォー
マットと同様とされる。ここで、図８に示すフォーマッ
トでは制御チャネルが２チャネルと通信チャネルがＮチ
ャネルとされており、これらの（２＋Ｎ）チャネルが１
フレームとされて、フレームは周期的に繰り返されてい
る。ただし、図８に示すチャネルフォーマットは一例で
あり、本発明はこのチャネルフォーマットに限られるも
のではない。
ネルフォーマットは前記した図８に示すチャネルフォー
マットと同様とされる。ここで、図８に示すフォーマッ
トでは制御チャネルが２チャネルと通信チャネルがＮチ
ャネルとされており、これらの（２＋Ｎ）チャネルが１
フレームとされて、フレームは周期的に繰り返されてい
る。ただし、図８に示すチャネルフォーマットは一例で
あり、本発明はこのチャネルフォーマットに限られるも
のではない。
【００２９】また、アダプティブアレーアンテナ２の構
成を図２（ａ）に示すが、アダプティブアレーアンテナ
２は、例えば４本のアンテナエレメント１０，１１，１
２，１３を矩形の各頂点に配置するようにしている。こ
のようなアダプティブアレーアンテナ２において受信さ
れた受信信号の信号ベクトルＵは、次に示す（２）式で
示される。
成を図２（ａ）に示すが、アダプティブアレーアンテナ
２は、例えば４本のアンテナエレメント１０，１１，１
２，１３を矩形の各頂点に配置するようにしている。こ
のようなアダプティブアレーアンテナ２において受信さ
れた受信信号の信号ベクトルＵは、次に示す（２）式で
示される。
【数１】 ただし、（２）式においてａ１，ａ２，ａ３，ａ４は各
アンテナエレメント１０，１１，１２，１３で受信され
た複素数で表された受信信号である。この受信信号ａ
１，ａ２，ａ３，ａ４は、図２（ｂ）に示すように信号
ベクトルＵとして、ディジタルデータに変換されて記憶
手段に記憶されるようになされている。
アンテナエレメント１０，１１，１２，１３で受信され
た複素数で表された受信信号である。この受信信号ａ
１，ａ２，ａ３，ａ４は、図２（ｂ）に示すように信号
ベクトルＵとして、ディジタルデータに変換されて記憶
手段に記憶されるようになされている。
【００３０】通信チャネルが新たに通信を希望する端末
に割り当てられて、該通信チャネルを使用して通信する
際には、アダプティブアレーアンテナ２のビームパター
ンがその端末に向けられるようになる。このために、ア
ダプティブアレーアンテナ２を構成している４本のアン
テナエレメント１０，１１，１２，１３には、図２
（ｂ）に示すようにそれぞれウェイト部１４，１５，１
６，１７が設けられて重み付けされている。例えば、各
アンテナエレメント１０，１１，１２，１３で受信され
た端末９からの受信信号にウェイト部１４，１５，１
６，１７において所定のウェイトが乗算され、ウェイト
が乗算された受信信号は合成部１８において合成され
て、通信信号とされる。これにより、通信時のアダプテ
ィブアレーアンテナ２のビームパターンはその端末に向
かうようになる。なお、ウェイトは振幅成分と位相成分
とからなることから、ウェイト部１４，１５，１６，１
７のウェイトｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４は複素数で表され
るようになる。
に割り当てられて、該通信チャネルを使用して通信する
際には、アダプティブアレーアンテナ２のビームパター
ンがその端末に向けられるようになる。このために、ア
ダプティブアレーアンテナ２を構成している４本のアン
テナエレメント１０，１１，１２，１３には、図２
（ｂ）に示すようにそれぞれウェイト部１４，１５，１
６，１７が設けられて重み付けされている。例えば、各
アンテナエレメント１０，１１，１２，１３で受信され
た端末９からの受信信号にウェイト部１４，１５，１
６，１７において所定のウェイトが乗算され、ウェイト
が乗算された受信信号は合成部１８において合成され
て、通信信号とされる。これにより、通信時のアダプテ
ィブアレーアンテナ２のビームパターンはその端末に向
かうようになる。なお、ウェイトは振幅成分と位相成分
とからなることから、ウェイト部１４，１５，１６，１
７のウェイトｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４は複素数で表され
るようになる。
【００３１】ここで、ウェイト部１４，１５，１６，１
７のウェイトｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４を決定する方法の
一例を説明すると、ウェイトｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４を
次に示す（３）式のようにウェイトＷで表すものとする
と、
７のウェイトｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４を決定する方法の
一例を説明すると、ウェイトｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４を
次に示す（３）式のようにウェイトＷで表すものとする
と、
【数２】 ウェイトＷは、次の（４）式で求められるようになる。 Ｗ＝Φ-1・Ｕd （４） ただし、（４）式においてΦ-1は相関行列Φの逆行列で
あり、通常は次の（５）式で相関行列Φを算出すること
ができる。 Φ＝Σk (Ｕk H・Ｕk)＋(ＵN H・ＵN) （５） ただし、（５）式においてＵN は受信手段の雑音ベクト
ルであり、Ｕkは特定の通信チャネル内で通信中の端末
の有する信号ベクトルであり、Σkは特定の通信チャネ
ル内で通信中の各端末に関する総和をとることを意味し
ており、「Ｈ」は転置共役を意味している。このように
してウェイトＷを決定する方法は、ＳＭＩ（Sample Mat
rix Inversion）方式と呼ばれている。なお、アンテナ
エレメント数及びアンテナエレメント配置は図２に示す
構成に限ることなく任意に設定することが可能である。
あり、通常は次の（５）式で相関行列Φを算出すること
ができる。 Φ＝Σk (Ｕk H・Ｕk)＋(ＵN H・ＵN) （５） ただし、（５）式においてＵN は受信手段の雑音ベクト
ルであり、Ｕkは特定の通信チャネル内で通信中の端末
の有する信号ベクトルであり、Σkは特定の通信チャネ
ル内で通信中の各端末に関する総和をとることを意味し
ており、「Ｈ」は転置共役を意味している。このように
してウェイトＷを決定する方法は、ＳＭＩ（Sample Mat
rix Inversion）方式と呼ばれている。なお、アンテナ
エレメント数及びアンテナエレメント配置は図２に示す
構成に限ることなく任意に設定することが可能である。
【００３２】図３は演算部５内には演算結果を示すチャ
ネル状態テーブルが格納されており、このチャネル状態
テーブルの一例を図３に示す。図３に示すチャネル状態
テーブルには、通信チャネル毎のユーザ数、通信中の各
ユーザUser1〜UserKに関する信号ベクトル情報、雑音ベ
クトル情報および演算結果であるＱ値が格納されてい
る。このチャネル状態テーブルにおいて、例えば通信チ
ャネル＃１ではユーザ数が「２」とされ、ユーザUser1
とユーザUser2が通信中とされている。このユーザUser1
とユーザUser2の信号ベクトル情報は信号ベクトル
Ｕ11，信号ベクトルＵ12とされている。信号ベクトルＵ
11，Ｕ12は、上記（２）式を用いて算出されている。さ
らに、通信チャネル＃１における雑音情報が雑音ベクト
ルＵNとされ、上記式（１）を用いて算出されたＱ値が
例えば「１．２１」とされている。
ネル状態テーブルが格納されており、このチャネル状態
テーブルの一例を図３に示す。図３に示すチャネル状態
テーブルには、通信チャネル毎のユーザ数、通信中の各
ユーザUser1〜UserKに関する信号ベクトル情報、雑音ベ
クトル情報および演算結果であるＱ値が格納されてい
る。このチャネル状態テーブルにおいて、例えば通信チ
ャネル＃１ではユーザ数が「２」とされ、ユーザUser1
とユーザUser2が通信中とされている。このユーザUser1
とユーザUser2の信号ベクトル情報は信号ベクトル
Ｕ11，信号ベクトルＵ12とされている。信号ベクトルＵ
11，Ｕ12は、上記（２）式を用いて算出されている。さ
らに、通信チャネル＃１における雑音情報が雑音ベクト
ルＵNとされ、上記式（１）を用いて算出されたＱ値が
例えば「１．２１」とされている。
【００３３】また、通信チャネル＃２ではユーザ数が
「３」とされ、ユーザUser1、ユーザUser2とユーザUser
3が通信中とされている。このユーザUser1、ユーザUser
2とユーザUser3の信号ベクトル情報は信号ベクトル
Ｕ21，信号ベクトルＵ22，信号ベクトルＵ23とされてい
る。信号ベクトルＵ21，Ｕ22，Ｕ23は、上記（２）式を
用いて算出されている。さらに、通信チャネル＃２にお
ける雑音情報が雑音ベクトルＵNとされ、上記式（１）
を用いて算出されたＱ値が例えば「１．５７」とされて
いる。さらに、通信チャネル＃３ではユーザ数が「１」
とされ、ユーザUser1が通信中とされている。このユー
ザUser1の信号ベクトル情報は信号ベクトルＵ31とされ
ている。信号ベクトルＵ31は、上記（２）式を用いて算
出されている。さらに、通信チャネル＃３における雑音
情報が雑音ベクトルＵNとされ、上記式（１）を用いて
算出されたＱ値が例えば「０．１５」とされている。さ
らにまた、通信チャネル＃Ｎではユーザ数が「５」とさ
れ、ユーザUser1、ユーザUser2とユーザUser3が通信中
とされている。このユーザUser1、ユーザUser2とユーザ
User3の信号ベクトル情報は信号ベクトルＵN1，信号ベ
クトルＵN2，信号ベクトルＵN3とされている。信号ベク
トルＵN1，ＵN2，ＵN3は、上記（２）式を用いて算出さ
れている。さらに、通信チャネル＃Ｎにおける雑音情報
が雑音ベクトルＵNとされ、上記式（１）を用いて算出
されたＱ値が例えば「０．８３」とされている。
「３」とされ、ユーザUser1、ユーザUser2とユーザUser
3が通信中とされている。このユーザUser1、ユーザUser
2とユーザUser3の信号ベクトル情報は信号ベクトル
Ｕ21，信号ベクトルＵ22，信号ベクトルＵ23とされてい
る。信号ベクトルＵ21，Ｕ22，Ｕ23は、上記（２）式を
用いて算出されている。さらに、通信チャネル＃２にお
ける雑音情報が雑音ベクトルＵNとされ、上記式（１）
を用いて算出されたＱ値が例えば「１．５７」とされて
いる。さらに、通信チャネル＃３ではユーザ数が「１」
とされ、ユーザUser1が通信中とされている。このユー
ザUser1の信号ベクトル情報は信号ベクトルＵ31とされ
ている。信号ベクトルＵ31は、上記（２）式を用いて算
出されている。さらに、通信チャネル＃３における雑音
情報が雑音ベクトルＵNとされ、上記式（１）を用いて
算出されたＱ値が例えば「０．１５」とされている。さ
らにまた、通信チャネル＃Ｎではユーザ数が「５」とさ
れ、ユーザUser1、ユーザUser2とユーザUser3が通信中
とされている。このユーザUser1、ユーザUser2とユーザ
User3の信号ベクトル情報は信号ベクトルＵN1，信号ベ
クトルＵN2，信号ベクトルＵN3とされている。信号ベク
トルＵN1，ＵN2，ＵN3は、上記（２）式を用いて算出さ
れている。さらに、通信チャネル＃Ｎにおける雑音情報
が雑音ベクトルＵNとされ、上記式（１）を用いて算出
されたＱ値が例えば「０．８３」とされている。
【００３４】図１に示す構成の基地局１において実行さ
れるチャネル割り当て処理のフローチャートを図４に示
す。基地局１によるアダプティブアレーアンテナ２によ
ってカバーされたサービスエリア内の端末９が新たな通
信の開始を希望する場合、その通信を希望する端末９は
図８に示す上りリンクの制御チャネル１２０を使用して
制御信号を基地局１に送信することにより、その旨を基
地局１に通知する。この際、基地局１ヘは所定の定めら
れた方式に従い、通信の希望に関する制御信号を制御チ
ャネル１２０において送信する。基地局１では、信号処
理部３において、この制御信号を受信すると（ステップ
Ｓ１）チャネル割り当て処理が開始され、受信された制
御信号から通信を希望する端末の端末ＩＤを検出する処
理（ステップＳ２）が行われる。同時に、アダプティブ
アレーアンテナ２の各アンテナエレメント１０〜１３に
おいて受信された信号の強度および位相を測定する。各
アンテナエレメント１０〜１３における信号強度および
位相の抽出は信号内に既知信号を挿入する等により行う
ことができる。
れるチャネル割り当て処理のフローチャートを図４に示
す。基地局１によるアダプティブアレーアンテナ２によ
ってカバーされたサービスエリア内の端末９が新たな通
信の開始を希望する場合、その通信を希望する端末９は
図８に示す上りリンクの制御チャネル１２０を使用して
制御信号を基地局１に送信することにより、その旨を基
地局１に通知する。この際、基地局１ヘは所定の定めら
れた方式に従い、通信の希望に関する制御信号を制御チ
ャネル１２０において送信する。基地局１では、信号処
理部３において、この制御信号を受信すると（ステップ
Ｓ１）チャネル割り当て処理が開始され、受信された制
御信号から通信を希望する端末の端末ＩＤを検出する処
理（ステップＳ２）が行われる。同時に、アダプティブ
アレーアンテナ２の各アンテナエレメント１０〜１３に
おいて受信された信号の強度および位相を測定する。各
アンテナエレメント１０〜１３における信号強度および
位相の抽出は信号内に既知信号を挿入する等により行う
ことができる。
【００３５】この測定された各アンテナエレメント１０
〜１３での強度および位相は上記（２）で示される信号
ベクトルＵdとして演算部５内に格納される。信号ベク
トルＵdの各要素は各アンテナエレメント１０〜１３で
受信された信号の強度と位相を複素数の形式で格納して
いる。演算部５内にはチャネル状態テーブルが格納され
ているが、チャネル状態テーブルにおける現在通信中の
端末（User1〜UserK）の信号ベクトルＵ11，Ｕ12，
Ｕ21，Ｕ22，Ｕ23・・・ＵN3は、前のフレーム内におけ
る各通信チャネル＃１〜＃Ｎの受信データを基に計算さ
れている。信号ベクトルＵ11，Ｕ12，Ｕ21，Ｕ22，Ｕ23
・・・ＵN3は、各通信中の端末の通信信号が有する既知
信号を基に上記（２）式を用いて計算することができ
る。また、雑音レベルＵNは基地局１の設置段階におい
て基地局１の受信手段のノイズパラメータに基づいて設
定されている。なお、基地局１の設置当初、またはシス
テムの初期動作段階にあたっては、チャネル状態テーブ
ルにおける雑音レベルＵNのみが正の値を有し、信号ベ
クトルＵ11，Ｕ12，Ｕ21，Ｕ22，Ｕ23・・・ＵN3・・・
は全て「０」の状態でスタートする。
〜１３での強度および位相は上記（２）で示される信号
ベクトルＵdとして演算部５内に格納される。信号ベク
トルＵdの各要素は各アンテナエレメント１０〜１３で
受信された信号の強度と位相を複素数の形式で格納して
いる。演算部５内にはチャネル状態テーブルが格納され
ているが、チャネル状態テーブルにおける現在通信中の
端末（User1〜UserK）の信号ベクトルＵ11，Ｕ12，
Ｕ21，Ｕ22，Ｕ23・・・ＵN3は、前のフレーム内におけ
る各通信チャネル＃１〜＃Ｎの受信データを基に計算さ
れている。信号ベクトルＵ11，Ｕ12，Ｕ21，Ｕ22，Ｕ23
・・・ＵN3は、各通信中の端末の通信信号が有する既知
信号を基に上記（２）式を用いて計算することができ
る。また、雑音レベルＵNは基地局１の設置段階におい
て基地局１の受信手段のノイズパラメータに基づいて設
定されている。なお、基地局１の設置当初、またはシス
テムの初期動作段階にあたっては、チャネル状態テーブ
ルにおける雑音レベルＵNのみが正の値を有し、信号ベ
クトルＵ11，Ｕ12，Ｕ21，Ｕ22，Ｕ23・・・ＵN3・・・
は全て「０」の状態でスタートする。
【００３６】ステップＳ４ないしステップＳ８の循環さ
れる処理では、通信チャネル別のＱ値が演算部５におい
て算出される。すなわち、上記（１）を用いて空間的な
相関関係を示す評価関数Ｑの演算結果であるＱ値が算出
されて、チャネル状態テーブルの各通信チャネルの欄に
格納される。具体的には、ステップＳ４にて通信チャネ
ルｎを通信チャネル＃１に設定してステップＳ５にてＱ
値を算出する通信チャネルｎを通信チャネル＃１とす
る。次いで、ステップＳ６にて設定した通信チャネル＃
１における通信中の端末の信号ベクトルＵ11，Ｕ12を信
号ベクトルＵkとして、通信を希望する端末９の信号ベ
クトルＵdと雑音ベクトルＵNを用いて上記（１）式を演
算して通信チャネル＃１のＱ値を算出する。さらに、ス
テップＳ７にて通信チャネルｎが通信チャネルＮに至っ
たか否かが判定されるが、この場合は通信チャネルｎは
通信チャネル＃１とされているのでＮＯと判定されてス
テップＳ８に分岐する。このステップＳ８にて通信チャ
ネルｎが「１」だけインクリメントされてｎ＝２とされ
て、ステップＳ５に戻るようになる。
れる処理では、通信チャネル別のＱ値が演算部５におい
て算出される。すなわち、上記（１）を用いて空間的な
相関関係を示す評価関数Ｑの演算結果であるＱ値が算出
されて、チャネル状態テーブルの各通信チャネルの欄に
格納される。具体的には、ステップＳ４にて通信チャネ
ルｎを通信チャネル＃１に設定してステップＳ５にてＱ
値を算出する通信チャネルｎを通信チャネル＃１とす
る。次いで、ステップＳ６にて設定した通信チャネル＃
１における通信中の端末の信号ベクトルＵ11，Ｕ12を信
号ベクトルＵkとして、通信を希望する端末９の信号ベ
クトルＵdと雑音ベクトルＵNを用いて上記（１）式を演
算して通信チャネル＃１のＱ値を算出する。さらに、ス
テップＳ７にて通信チャネルｎが通信チャネルＮに至っ
たか否かが判定されるが、この場合は通信チャネルｎは
通信チャネル＃１とされているのでＮＯと判定されてス
テップＳ８に分岐する。このステップＳ８にて通信チャ
ネルｎが「１」だけインクリメントされてｎ＝２とされ
て、ステップＳ５に戻るようになる。
【００３７】このステップＳ５にてＱ値を算出する通信
チャネルｎが通信チャネル＃２とされて、ステップＳ６
にて設定した通信チャネル＃２における通信中の端末の
信号ベクトルＵ21，Ｕ22，Ｕ23を信号ベクトルＵkとし
て、通信を希望する端末９の信号ベクトルＵdと雑音ベ
クトルＵNを用いて上記（１）式を演算して通信チャネ
ル＃２のＱ値を算出する。このような通信チャネル別の
Ｑ値の算出処理が通信チャネルｎが通信チャネルＮに至
るまで繰り返し行われる。これにより、図３に示すよう
なチャネル状態テーブルが得られるようになる。このチ
ャネル状態テーブルにおいて、空間的な相関関係を示す
Ｑ値が高い場合には、通信を希望する端末９と現在通信
中の端末との空間的な存在方向は近い状態にあると判断
することができる。また、Ｑ値が小さい場合には、通信
を希望する端末９と現在通信中の端末との空間的な存在
方向は近くないことがわかる。
チャネルｎが通信チャネル＃２とされて、ステップＳ６
にて設定した通信チャネル＃２における通信中の端末の
信号ベクトルＵ21，Ｕ22，Ｕ23を信号ベクトルＵkとし
て、通信を希望する端末９の信号ベクトルＵdと雑音ベ
クトルＵNを用いて上記（１）式を演算して通信チャネ
ル＃２のＱ値を算出する。このような通信チャネル別の
Ｑ値の算出処理が通信チャネルｎが通信チャネルＮに至
るまで繰り返し行われる。これにより、図３に示すよう
なチャネル状態テーブルが得られるようになる。このチ
ャネル状態テーブルにおいて、空間的な相関関係を示す
Ｑ値が高い場合には、通信を希望する端末９と現在通信
中の端末との空間的な存在方向は近い状態にあると判断
することができる。また、Ｑ値が小さい場合には、通信
を希望する端末９と現在通信中の端末との空間的な存在
方向は近くないことがわかる。
【００３８】そこで、ステップＳ９にてチャネル状態テ
ーブルを参照してＱ値が最小とされた通信チャネルｎを
選定する。チャネル状態テーブルが図３に示すようにな
っている場合はチャネル＃３が選定されるようになる。
選定された通信チャネルｎは通信を希望する端末９との
空間的相関値が最も低かった通信チャネルであり、現在
通信中の他の端末と空間的に離れた関係にあることを意
味している。次いで、ステップＳ１０にて選定された通
信チャネルｎのＱ値は所定レベル以下か否かが判定され
る。これはＱ値が所定レベル以下とされていない場合
は、通信中の他の通信チャネルと空間的な存在方向が近
くされて、相互干渉により良好な通信を行えなくなるか
らである。ここで、選定された通信チャネルｎのＱ値が
所定レベル以下と判定された場合は、ステップＳ１１に
て選定された通信チャネルｎが新たな通信の開始を希望
する端末９に割り当てる通信チャネルとして決定され
る。
ーブルを参照してＱ値が最小とされた通信チャネルｎを
選定する。チャネル状態テーブルが図３に示すようにな
っている場合はチャネル＃３が選定されるようになる。
選定された通信チャネルｎは通信を希望する端末９との
空間的相関値が最も低かった通信チャネルであり、現在
通信中の他の端末と空間的に離れた関係にあることを意
味している。次いで、ステップＳ１０にて選定された通
信チャネルｎのＱ値は所定レベル以下か否かが判定され
る。これはＱ値が所定レベル以下とされていない場合
は、通信中の他の通信チャネルと空間的な存在方向が近
くされて、相互干渉により良好な通信を行えなくなるか
らである。ここで、選定された通信チャネルｎのＱ値が
所定レベル以下と判定された場合は、ステップＳ１１に
て選定された通信チャネルｎが新たな通信の開始を希望
する端末９に割り当てる通信チャネルとして決定され
る。
【００３９】この決定された通信チャネルｎのチャネル
情報は下り制御チャネルを用いて新たな通信を希望した
端末９に通知され、端末９では通知された通信チャネル
ｎを用いて上りリンクの通信を開始する。基地局１では
端末９における信号ベクトルＵdを用いて上記（４）式
の演算を行ってアダプティブアレーアンテナ２の各アン
テナエレメント１０〜１３のウェイトｗ１，ｗ２，ｗ
３，ｗ４を算出する。そして、新たな通信を希望した端
末９との間で通信を行う際に、算出されたウェイトｗ
１，ｗ２，ｗ３，ｗ４を各アンテナエレメント１０〜１
３に設定して通信を行うようにする。また、端末９とは
別の他の端末が通信を行う際には他の端末における信号
ベクトルＵdを用いて上記（４）式の演算を行って算出
したウェイトｗ１’，ｗ２’，ｗ３’，ｗ４’を各アン
テナエレメント１０〜１３に設定して通信を行うように
するさらにまた、選定された通信チャネルｎのＱ値が所
定レベル以下と判定されない場合は、ステップＳ１２に
分岐して通信不可能と判定されて通信を希望する端末９
に通信チャネルは割り当てられないようになる。なお、
さらに新たな通信を希望する端末が基地局１にアクセス
した際に、利用に適した通信チャネルの割り当てができ
るように、１フレームの周期毎にチャネル状態テーブル
の現在通信中の端末の信号ベクトルおよび通信チャネル
別のＱ値を演算し直して最新の値に書き換えるようにす
る。
情報は下り制御チャネルを用いて新たな通信を希望した
端末９に通知され、端末９では通知された通信チャネル
ｎを用いて上りリンクの通信を開始する。基地局１では
端末９における信号ベクトルＵdを用いて上記（４）式
の演算を行ってアダプティブアレーアンテナ２の各アン
テナエレメント１０〜１３のウェイトｗ１，ｗ２，ｗ
３，ｗ４を算出する。そして、新たな通信を希望した端
末９との間で通信を行う際に、算出されたウェイトｗ
１，ｗ２，ｗ３，ｗ４を各アンテナエレメント１０〜１
３に設定して通信を行うようにする。また、端末９とは
別の他の端末が通信を行う際には他の端末における信号
ベクトルＵdを用いて上記（４）式の演算を行って算出
したウェイトｗ１’，ｗ２’，ｗ３’，ｗ４’を各アン
テナエレメント１０〜１３に設定して通信を行うように
するさらにまた、選定された通信チャネルｎのＱ値が所
定レベル以下と判定されない場合は、ステップＳ１２に
分岐して通信不可能と判定されて通信を希望する端末９
に通信チャネルは割り当てられないようになる。なお、
さらに新たな通信を希望する端末が基地局１にアクセス
した際に、利用に適した通信チャネルの割り当てができ
るように、１フレームの周期毎にチャネル状態テーブル
の現在通信中の端末の信号ベクトルおよび通信チャネル
別のＱ値を演算し直して最新の値に書き換えるようにす
る。
【００４０】もう一度まとめると、新規の通信を希望す
る端末が発生した場合には、各通信チャネルに対し相関
値を示すＱ値を算出する。算出されたＱ値から利用に適
した通信チャネルを決定してその端末に割り当てる。こ
のように通信中の他の端末と空間的に離れている通信チ
ャネルを、適応的に割り当てることによって効率的なチ
ャネル割り当てを可能とすることができる。また、通信
チャネルを割り当てた後、通信を行っている期間中は、
アダプティブアレーアンテナ２において上記したＳＭＩ
方式等のアダプティブアレー処理を行うことにより、通
信中の端末方向にビームパターンを追従するようにす
る。
る端末が発生した場合には、各通信チャネルに対し相関
値を示すＱ値を算出する。算出されたＱ値から利用に適
した通信チャネルを決定してその端末に割り当てる。こ
のように通信中の他の端末と空間的に離れている通信チ
ャネルを、適応的に割り当てることによって効率的なチ
ャネル割り当てを可能とすることができる。また、通信
チャネルを割り当てた後、通信を行っている期間中は、
アダプティブアレーアンテナ２において上記したＳＭＩ
方式等のアダプティブアレー処理を行うことにより、通
信中の端末方向にビームパターンを追従するようにす
る。
【００４１】以上説明した本発明の第１のチャネル割り
当て装置の実施の形態では、演算部５において、評価関
数Ｑとして通信希望端末の信号ベクトルＵdと通信中の
端末の信号ベクトルＵkとの積を用いるようにしてい
る。本発明の第２のチャネル割り当て装置の実施の形態
では、これに代えて通信チャネル全体での相関行列Φと
通信希望端末の信号ベクトルＵdを用いて評価関数Ｑ2を
決定するようにしている。以下に、本発明の第２のチャ
ネル割り当て装置の実施の形態を説明する。
当て装置の実施の形態では、演算部５において、評価関
数Ｑとして通信希望端末の信号ベクトルＵdと通信中の
端末の信号ベクトルＵkとの積を用いるようにしてい
る。本発明の第２のチャネル割り当て装置の実施の形態
では、これに代えて通信チャネル全体での相関行列Φと
通信希望端末の信号ベクトルＵdを用いて評価関数Ｑ2を
決定するようにしている。以下に、本発明の第２のチャ
ネル割り当て装置の実施の形態を説明する。
【００４２】本発明の第２のチャネル割り当て方法を具
現化した本発明の第２のチャネル割り当て装置の実施の
形態が適用された基地局の構成は、前記した図１と同様
とされるが、演算部５において実行される演算が異なる
ようになる。演算部５においては評価関数Ｑ2として次
に示す（６）式の演算が行われる。 Ｑ2＝Ｕd H・Φ・Ｕd （６） ただし、（６）式においてＵd は新たな通信を希望する
端末の信号ベクトルであり、Φは前記（５）式で算出さ
れる相関行列Φであり、「Ｈ」は転置共役を意味してい
る。このように、上記（６）式を用いて評価関数Ｑ2の
演算を行うようにすると、その演算処理の負担を軽減す
ることができる。その理由を以下に説明する。ＳＭＩ方
式を用いてアダプティブアレー処理を行う場合には、前
記（５）式に示す相関行列Φの演算が必要であり、演算
部５ではチャネル割り当てにおける演算処理とは別にア
ダプティブアレー処理において、各通信チャネルに対応
した相関行列Φの値を演算して保持している。すなわ
ち、このアダプティブアレー処理において保持された相
関行列Φの値を用いて、チャネル割り当て時に求められ
る評価関数Ｑ2を演算することができるからである。
現化した本発明の第２のチャネル割り当て装置の実施の
形態が適用された基地局の構成は、前記した図１と同様
とされるが、演算部５において実行される演算が異なる
ようになる。演算部５においては評価関数Ｑ2として次
に示す（６）式の演算が行われる。 Ｑ2＝Ｕd H・Φ・Ｕd （６） ただし、（６）式においてＵd は新たな通信を希望する
端末の信号ベクトルであり、Φは前記（５）式で算出さ
れる相関行列Φであり、「Ｈ」は転置共役を意味してい
る。このように、上記（６）式を用いて評価関数Ｑ2の
演算を行うようにすると、その演算処理の負担を軽減す
ることができる。その理由を以下に説明する。ＳＭＩ方
式を用いてアダプティブアレー処理を行う場合には、前
記（５）式に示す相関行列Φの演算が必要であり、演算
部５ではチャネル割り当てにおける演算処理とは別にア
ダプティブアレー処理において、各通信チャネルに対応
した相関行列Φの値を演算して保持している。すなわ
ち、このアダプティブアレー処理において保持された相
関行列Φの値を用いて、チャネル割り当て時に求められ
る評価関数Ｑ2を演算することができるからである。
【００４３】また、本発明の第２のチャネル割り当て装
置における実施の形態で用いられるチャネル状態テーブ
ルは、本発明の第２のチャネル割り当て装置におけるチ
ャネル状態テーブルとは異なるようになる。本発明の第
２のチャネル割り当て装置におけるチャネル状態テーブ
ルを図５に示す。図５に示すようにチャネル状態テーブ
ルでは、各通信チャネル＃１〜＃Ｎに対して演算された
相関行列Φ1〜ΦNと評価関数Ｑ2の演算結果であるＱ2値
がそれぞれ格納されている。この相関行列Φは、アダプ
ティブアレー処理において前フレーム内の同一通信チャ
ネルの受信信号をもとに前記（５）式を用いて演算され
ている。そして、評価関数Ｑ2は相関行列Φと通信を新
たに希望する端末９の信号ベクトルＵdとを用いて、前
記（６）式の演算を行うにより算出された値である。
置における実施の形態で用いられるチャネル状態テーブ
ルは、本発明の第２のチャネル割り当て装置におけるチ
ャネル状態テーブルとは異なるようになる。本発明の第
２のチャネル割り当て装置におけるチャネル状態テーブ
ルを図５に示す。図５に示すようにチャネル状態テーブ
ルでは、各通信チャネル＃１〜＃Ｎに対して演算された
相関行列Φ1〜ΦNと評価関数Ｑ2の演算結果であるＱ2値
がそれぞれ格納されている。この相関行列Φは、アダプ
ティブアレー処理において前フレーム内の同一通信チャ
ネルの受信信号をもとに前記（５）式を用いて演算され
ている。そして、評価関数Ｑ2は相関行列Φと通信を新
たに希望する端末９の信号ベクトルＵdとを用いて、前
記（６）式の演算を行うにより算出された値である。
【００４４】なお、前記（５）式を前記（６）式に代入
すると、評価関数Ｑ2は、 Ｑ2＝Σk（Ｕk H・Ｕd）2＋（ＵN H・Ｕd）2 と書きなおすことができ、上記（１）式における評価関
数Ｑと同様となる。しかしながら、前記したように第２
のチャネル割り当て装置においては相関行列Φを用いる
ことにより、評価関数Ｑ2の演算量を削減することが可
能となる。
すると、評価関数Ｑ2は、 Ｑ2＝Σk（Ｕk H・Ｕd）2＋（ＵN H・Ｕd）2 と書きなおすことができ、上記（１）式における評価関
数Ｑと同様となる。しかしながら、前記したように第２
のチャネル割り当て装置においては相関行列Φを用いる
ことにより、評価関数Ｑ2の演算量を削減することが可
能となる。
【００４５】以上説明した本発明の第２のチャネル割り
当て装置の実施の形態では、演算部５において、通信チ
ャネル全体での相関行列Φと通信希望端末の信号ベクト
ルＵ dを用いて評価関数Ｑ2を決定するようにしている。
本発明の第３のチャネル割り当て装置の実施の形態で
は、これに代えて相関行列Φの逆行列Φ-1と通信希望端
末の信号ベクトルＵdを用いて評価関数Ｑ3を決定するよ
うにしている。以下に、本発明の第３のチャネル割り当
て装置の実施の形態を説明する。
当て装置の実施の形態では、演算部５において、通信チ
ャネル全体での相関行列Φと通信希望端末の信号ベクト
ルＵ dを用いて評価関数Ｑ2を決定するようにしている。
本発明の第３のチャネル割り当て装置の実施の形態で
は、これに代えて相関行列Φの逆行列Φ-1と通信希望端
末の信号ベクトルＵdを用いて評価関数Ｑ3を決定するよ
うにしている。以下に、本発明の第３のチャネル割り当
て装置の実施の形態を説明する。
【００４６】本発明の第３のチャネル割り当て方法を具
現化した本発明の第３のチャネル割り当て装置の実施の
形態が適用された基地局の構成は、前記した図１と同様
とされるが、演算部５において実行される演算が異なる
ようになる。演算部５においては評価関数Ｑ3として次
に示す（７）式の演算が行われる。 Ｑ3＝Ｕd H・Φ-1・Ｕd （７） ただし、（７）式においてＵd は新たな通信を希望する
端末の信号ベクトルであり、Φ-1は前記（５）式で算出
される相関行列Φの逆行列であり、「Ｈ」は転置共役を
意味している。このように、上記（７）式を用いて評価
関数Ｑ3の演算を行うようにすると、その演算処理の負
担を軽減することができる。その理由を以下に説明す
る。ＳＭＩ方式を用いてアダプティブアレー処理を行う
場合には、前記（４）式に示すウェイトＷの演算が必要
であり、演算部５ではチャネル割り当てにおける演算処
理とは別にアダプティブアレー処理において、各通信チ
ャネルに対応した相関行列Φの逆行列Φ-1の値を演算し
て保持している。すなわち、このアダプティブアレー処
理において保持された相関行列Φの逆行列Φ-1の値を用
いて、チャネル割り当て時に求められる評価関数Ｑ3を
演算することができるからである。
現化した本発明の第３のチャネル割り当て装置の実施の
形態が適用された基地局の構成は、前記した図１と同様
とされるが、演算部５において実行される演算が異なる
ようになる。演算部５においては評価関数Ｑ3として次
に示す（７）式の演算が行われる。 Ｑ3＝Ｕd H・Φ-1・Ｕd （７） ただし、（７）式においてＵd は新たな通信を希望する
端末の信号ベクトルであり、Φ-1は前記（５）式で算出
される相関行列Φの逆行列であり、「Ｈ」は転置共役を
意味している。このように、上記（７）式を用いて評価
関数Ｑ3の演算を行うようにすると、その演算処理の負
担を軽減することができる。その理由を以下に説明す
る。ＳＭＩ方式を用いてアダプティブアレー処理を行う
場合には、前記（４）式に示すウェイトＷの演算が必要
であり、演算部５ではチャネル割り当てにおける演算処
理とは別にアダプティブアレー処理において、各通信チ
ャネルに対応した相関行列Φの逆行列Φ-1の値を演算し
て保持している。すなわち、このアダプティブアレー処
理において保持された相関行列Φの逆行列Φ-1の値を用
いて、チャネル割り当て時に求められる評価関数Ｑ3を
演算することができるからである。
【００４７】また、本発明の第３のチャネル割り当て装
置における実施の形態で用いられるチャネル状態テーブ
ルは、本発明の第３のチャネル割り当て装置におけるチ
ャネル状態テーブルとは異なるようになる。本発明の第
３のチャネル割り当て装置におけるチャネル状態テーブ
ルを図６に示す。図６に示すようにチャネル状態テーブ
ルでは、各通信チャネル＃１〜＃Ｎに対して演算された
相関行列Φ1〜ΦNの逆行列Φ1 -1〜ΦN -1と評価関数Ｑ3
の演算結果であるＱ3値がそれぞれ格納されている。こ
の相関行列Φの逆行列Φ-1は、アダプティブアレー処理
において前フレーム内の同一通信チャネルの受信信号を
もとに前記（５）式を用いて演算された相関行列Φの逆
行列である。そして、評価関数Ｑ3は相関行列Φの逆行
列Φ-1と通信を新たに希望する端末９の信号ベクトルＵ
dとを用いて、前記（７）式の演算を行うにより算出さ
れた値である。
置における実施の形態で用いられるチャネル状態テーブ
ルは、本発明の第３のチャネル割り当て装置におけるチ
ャネル状態テーブルとは異なるようになる。本発明の第
３のチャネル割り当て装置におけるチャネル状態テーブ
ルを図６に示す。図６に示すようにチャネル状態テーブ
ルでは、各通信チャネル＃１〜＃Ｎに対して演算された
相関行列Φ1〜ΦNの逆行列Φ1 -1〜ΦN -1と評価関数Ｑ3
の演算結果であるＱ3値がそれぞれ格納されている。こ
の相関行列Φの逆行列Φ-1は、アダプティブアレー処理
において前フレーム内の同一通信チャネルの受信信号を
もとに前記（５）式を用いて演算された相関行列Φの逆
行列である。そして、評価関数Ｑ3は相関行列Φの逆行
列Φ-1と通信を新たに希望する端末９の信号ベクトルＵ
dとを用いて、前記（７）式の演算を行うにより算出さ
れた値である。
【００４８】評価関数Ｑ3は通信を希望する端末９が通
信チャネルで通信を行ったと仮定した場合に、達成でき
る信号対干渉電力比（ＳＩＮＲ）の理論値を表してい
る。従って、評価関数Ｑ3が高ければ高いほど良好なチ
ャネルが確保されることになる。すなわち、本発明の第
３のチャネル割り当て装置では、各通信チャネルに対し
て評価関数Ｑ3を計算し、演算結果であるＱ3値の最も高
かった通信チャネルに対して、通信を希望する端末９を
割り当てることによって、実際に通信を行ったと想定し
た場合のＳＩＮＲに基づいたチャネル割り当てを行うこ
とができる。
信チャネルで通信を行ったと仮定した場合に、達成でき
る信号対干渉電力比（ＳＩＮＲ）の理論値を表してい
る。従って、評価関数Ｑ3が高ければ高いほど良好なチ
ャネルが確保されることになる。すなわち、本発明の第
３のチャネル割り当て装置では、各通信チャネルに対し
て評価関数Ｑ3を計算し、演算結果であるＱ3値の最も高
かった通信チャネルに対して、通信を希望する端末９を
割り当てることによって、実際に通信を行ったと想定し
た場合のＳＩＮＲに基づいたチャネル割り当てを行うこ
とができる。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように本発明の第１のチャ
ネル割り当て方法および装置では、通信を希望する端末
と通信中の他の端末との空間的な相関値を通信チャネル
別に演算し、演算により得られた空間的な相関値が小さ
くされた通信チャネルを通信を希望する端末に割り当て
るようにしたので、適応的に空間領域におけるチャネル
割り当てを行うことができる。これにより、アダプティ
ブアレーアンテナの適応的なビームパターン変化に応じ
て通信を希望する端末に通信チャネルを割り当てること
ができ、１つの空間的に適した通信チャネルの配置を行
いつつ、同時に複数のユーザを同じキャリアの通信チャ
ネルに収容することを可能とすることができる。
ネル割り当て方法および装置では、通信を希望する端末
と通信中の他の端末との空間的な相関値を通信チャネル
別に演算し、演算により得られた空間的な相関値が小さ
くされた通信チャネルを通信を希望する端末に割り当て
るようにしたので、適応的に空間領域におけるチャネル
割り当てを行うことができる。これにより、アダプティ
ブアレーアンテナの適応的なビームパターン変化に応じ
て通信を希望する端末に通信チャネルを割り当てること
ができ、１つの空間的に適した通信チャネルの配置を行
いつつ、同時に複数のユーザを同じキャリアの通信チャ
ネルに収容することを可能とすることができる。
【００５０】本発明の第２のチャネル割り当て方法およ
び装置では、空間的な相関値を、アンテナ手段が備える
複数のアンテナエレメント間の信号相関行列を用いた演
算を行うことにより得るようにしている。この複数のア
ンテナエレメント間の信号相関行列は、アダプティブア
レーアンテナ処理において演算されて保持されている。
したがって、チャネル選定にあたって評価関数Ｑ2の演
算を行う際に演算量を削減することが可能となる。さら
に、アダプティブアレーアンテナの適応的なビームパタ
ーン変化に応じて通信を希望する端末に通信チャネルを
割り当てることができ、１つの空間的に適した通信チャ
ネルの配置を行いつつ、同時に複数のユーザを同じキャ
リアの通信チャネルに収容することを可能とすることが
できる。
び装置では、空間的な相関値を、アンテナ手段が備える
複数のアンテナエレメント間の信号相関行列を用いた演
算を行うことにより得るようにしている。この複数のア
ンテナエレメント間の信号相関行列は、アダプティブア
レーアンテナ処理において演算されて保持されている。
したがって、チャネル選定にあたって評価関数Ｑ2の演
算を行う際に演算量を削減することが可能となる。さら
に、アダプティブアレーアンテナの適応的なビームパタ
ーン変化に応じて通信を希望する端末に通信チャネルを
割り当てることができ、１つの空間的に適した通信チャ
ネルの配置を行いつつ、同時に複数のユーザを同じキャ
リアの通信チャネルに収容することを可能とすることが
できる。
【００５１】本発明の第３のチャネル割り当て方法およ
び装置では、通信を希望する端末と通信中の他の端末と
の信号対干渉電力比を通信チャネル別に演算し、得られ
た信号対干渉電力比が大きくされた通信チャネルを通信
を希望する端末に割り当てるようにしている。これによ
り、通信を希望する端末が実際に通信を行ったと想定し
た場合の信号対干渉電力比（ＳＩＮＲ）を基準にチャネ
ル選定を行うことが可能となり、通信品質の良好な通信
チャネルの選定をより正確に行うことができるようにな
る。これにより、アダプティブアレーアンテナの適応的
なビームパターン変化に応じて通信を希望する端末に通
信チャネルを割り当てることができ、１つの空間的に適
した通信チャネルの配置を行いつつ、同時に複数のユー
ザを同じキャリアの通信チャネルに収容することを可能
とすることができる。
び装置では、通信を希望する端末と通信中の他の端末と
の信号対干渉電力比を通信チャネル別に演算し、得られ
た信号対干渉電力比が大きくされた通信チャネルを通信
を希望する端末に割り当てるようにしている。これによ
り、通信を希望する端末が実際に通信を行ったと想定し
た場合の信号対干渉電力比（ＳＩＮＲ）を基準にチャネ
ル選定を行うことが可能となり、通信品質の良好な通信
チャネルの選定をより正確に行うことができるようにな
る。これにより、アダプティブアレーアンテナの適応的
なビームパターン変化に応じて通信を希望する端末に通
信チャネルを割り当てることができ、１つの空間的に適
した通信チャネルの配置を行いつつ、同時に複数のユー
ザを同じキャリアの通信チャネルに収容することを可能
とすることができる。
【図１】本発明の第１のチャネル割り当て方法を具現化
した本発明の第１のチャネル割り当て装置の実施の形態
が適用された基地局の構成を示す図である。
した本発明の第１のチャネル割り当て装置の実施の形態
が適用された基地局の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１のチャネル割り当て方法を具現化
した本発明の第１のチャネル割り当て装置の実施の形態
が適用された基地局が備えるアダプィブアレーアンテナ
の構成を示す図である。
した本発明の第１のチャネル割り当て装置の実施の形態
が適用された基地局が備えるアダプィブアレーアンテナ
の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１のチャネル割り当て方法を具現化
した本発明の第１のチャネル割り当て装置の実施の形態
が適用された基地局における演算部に格納されているチ
ャネル状態テーブルの例を示す図である。
した本発明の第１のチャネル割り当て装置の実施の形態
が適用された基地局における演算部に格納されているチ
ャネル状態テーブルの例を示す図である。
【図４】本発明の第１のチャネル割り当て方法を具現化
した本発明の第１のチャネル割り当て装置の実施の形態
が適用された基地局において実行されるチャネル割り当
て処理のフローチャートである。
した本発明の第１のチャネル割り当て装置の実施の形態
が適用された基地局において実行されるチャネル割り当
て処理のフローチャートである。
【図５】本発明の第２のチャネル割り当て方法を具現化
した本発明の第２のチャネル割り当て装置の実施の形態
が適用された基地局における演算部に格納されているチ
ャネル状態テーブルの例を示す図である。
した本発明の第２のチャネル割り当て装置の実施の形態
が適用された基地局における演算部に格納されているチ
ャネル状態テーブルの例を示す図である。
【図６】本発明の第３のチャネル割り当て方法を具現化
した本発明の第３のチャネル割り当て装置の実施の形態
が適用された基地局における演算部に格納されているチ
ャネル状態テーブルの例を示す図である。
した本発明の第３のチャネル割り当て装置の実施の形態
が適用された基地局における演算部に格納されているチ
ャネル状態テーブルの例を示す図である。
【図７】従来のチャネル割り当て方法が適用されている
基地局の構成を示す図である。
基地局の構成を示す図である。
【図８】同一のキャリア周波数上に制御チャネルと通信
チャネルとが設定された場合のチャネルフォーマットを
示す図である。
チャネルとが設定された場合のチャネルフォーマットを
示す図である。
【図９】従来のチャネル割り当て処理のフローチャート
である。
である。
【図１０】従来の基地局におけるチャネル状体格納部に
格納されているチャネル状態テーブルを示す図である。
格納されているチャネル状態テーブルを示す図である。
１ 基地局 ２ アダプティブアレーアンテナ ３ 信号処理部 ４ 制御信号受信部 ５ 演算部 ６ チャネル選定部 ７ 制御信号送信部 ８ 通信チャネル部 ９ 端末 １０，１１，１２，１３ アンテナエレメント １４，１５，１６，１７ ウェイト部 １８ 合成部 １００ 基地局 １０２ 基地局アンテナ １０３ 信号処理部 １０４ 制御信号受信部 １０５ チャネル状態格納部 １０６ チャネル選定部 １０７ 制御信号送信部 １０８ 通信チャネル部 １２０ 制御チャネル
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J021 AA05 AA06 CA06 DB01 EA04 FA17 FA20 FA26 FA29 FA30 FA32 GA02 GA08 HA05 HA10 5K067 AA23 DD34 EE02 EE10 FF02 HH21 HH23 JJ02 JJ12 KK02 KK03 KK15
Claims (6)
- 【請求項１】 ビームパターンを適応的に変化すること
のできるアンテナ手段を備える通信制御局におけるチャ
ネル割り当て方法であって、 端末からの通信を希望する制御信号を受信した際に、該
通信を希望する端末と通信中の他の端末との空間的な相
関値を、受信された前記制御信号から得られた受信デー
タと、前記通信中の他の端末からの受信データとに基づ
いて通信チャネル別に演算し、該演算により得られた空
間的な相関値が小さくされた通信チャネルを前記通信を
希望する端末に割り当てるようにしたことを特徴とする
チャネル割り当て方法。 - 【請求項２】 前記空間的な相関値を、前記アンテナ手
段が備える複数のアンテナ素子間の信号相関行列を用い
た演算を行うことにより得るようにしたことを特徴とす
る請求項１記載のチャネル割り当て方法。 - 【請求項３】 ビームパターンを適応的に変化すること
のできるアンテナ手段を備える通信制御局におけるチャ
ネル割り当て方法であって、 端末からの通信を希望する制御信号を受信した際に、該
通信を希望する端末と通信中の他の端末との信号対干渉
電力比を、受信された前記制御信号から得られた受信デ
ータと、前記通信中の他の端末からの受信データとに基
づいて通信チャネル別に演算し、該演算により得られた
信号対干渉電力比が大きくされた通信チャネルを前記通
信を希望する端末に割り当てるようにしたことを特徴と
するチャネル割り当て方法。 - 【請求項４】 ビームパターンを適応的に変化すること
のできるアンテナ手段を備える通信制御局におけるチャ
ネル割り当て装置であって、 端末からの通信を希望する制御信号を受信した際に、該
通信を希望する端末と通信中の他の端末との通信におけ
る空間的な相関値を、受信された前記制御信号から得ら
れた受信データと、前記通信中の他の端末からの受信デ
ータとに基づいて通信チャネル別に得るようにした演算
手段と、 該演算手段により得られた空間的な相関値が小さくされ
た通信チャネルを前記通信を希望する端末に割り当てる
チャネル選定部と、 を備えるようにしたことを特徴とするチャネル割り当て
装置。 - 【請求項５】 前記演算手段は、前記アンテナ手段が備
える複数のアンテナ素子間の信号相関行列を用いた演算
を行うことにより、前記空間的な相関値を得るようにし
たことを特徴とする請求項４記載のチャネル割り当て装
置。 - 【請求項６】 ビームパターンを適応的に変化すること
のできるアンテナ手段を備える通信制御局におけるチャ
ネル割り当て装置であって、 端末からの通信を希望する制御信号を受信した際に、該
通信を希望する端末と通信中の他の端末との信号対干渉
電力比を、受信された前記制御信号から得られた受信デ
ータと、前記通信中の他の端末からの受信データとに基
づいて通信チャネル別に得るようにした演算手段と、 該演算手段により得られた信号対干渉電力比が大きくさ
れた通信チャネルを前記通信を希望する端末に割り当て
るようにしたチャネル選定手段と、 を備えるようにしたことを特徴とするチャネル割り当て
装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000009096A JP3374971B2 (ja) | 2000-01-18 | 2000-01-18 | チャネル割り当て方法および装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001204063A true JP2001204063A (ja) | 2001-07-27 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006520109A (ja) * | 2002-01-08 | 2006-08-31 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | Ｍｉｍｏ−ｏｆｄｍ通信システムのためのリソース割り当て |
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-
2000
- 2000-01-18 JP JP2000009096A patent/JP3374971B2/ja not_active Expired - Fee Related
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