JP2001230711A - Communication method in mobile communication system and radio communication equipment - Google Patents

Communication method in mobile communication system and radio communication equipment

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JP2001230711A
JP2001230711A JP2000035950A JP2000035950A JP2001230711A JP 2001230711 A JP2001230711 A JP 2001230711A JP 2000035950 A JP2000035950 A JP 2000035950A JP 2000035950 A JP2000035950 A JP 2000035950A JP 2001230711 A JP2001230711 A JP 2001230711A
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JP
Japan
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communication
antenna directivity
main beam
directivity pattern
antenna
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Koichi Tsunekawa
光一 常川
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NTT Docomo Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a communication method for easily realizing radio communication by forming an antenna directional pattern by an array antenna between a base station and mobile equipment. SOLUTION: By this communication method in a mobile communication system, at the time of communication between the base station and the mobile equipment in the mobile communication system, the communication is performed by forming the antenna directional pattern provided with a single main beam and plural side lobes extended in directions different from the main beam for which all the side lobes become a level for not practically contributing to the communication in the base station and the communication in the other mobile equipment.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、移動通信システム
における通信方法に係り、詳しくは、移動通信システム
における基地局と移動機との間においてアダプティブア
レイアンテナによりアンテナ指向性パターンを形成して
無線通信を行う際の通信方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a communication method in a mobile communication system, and more particularly, to a wireless communication method in which an antenna array pattern is formed by an adaptive array antenna between a base station and a mobile station in a mobile communication system. The communication method when performing the communication.

【0002】また、本発明は、そのような通信方法に従
って基地局と移動機との間で通信を行う際に用いられる
無線通信装置に関する。
[0002] The present invention also relates to a radio communication apparatus used when performing communication between a base station and a mobile station according to such a communication method.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来、移動通信システムにおける基地局
と移動機との間でアダプティブアレイアンテナを用いて
通信を行う場合、該アダプティブアレイアンテナによ
り、例えば、図10に示すようなアンテナ指向性パター
ンが形成される。即ち、道路105の路側端に設置され
た基地局101におけるアンテナ指向性パターンAP
は、基地局101と通信を行うべき移動機103(D)
の方向に当該アンテナ指向性パターンAPのピークが向
き、同一チャネルを使用して他の基地局と通信を行う移
動機104(U)の方向にそのヌルが向くように形成さ
れる。そして、その最大ピークとヌルとの比(D/U)
は、直接波の短区間変動や遮断を考慮して20dB以上
となるようにしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when communication is performed between a base station and a mobile station in a mobile communication system using an adaptive array antenna, an antenna directivity pattern as shown in FIG. It is formed. That is, the antenna directivity pattern AP in the base station 101 installed at the roadside end of the road 105
Is a mobile device 103 (D) that is to communicate with the base station 101.
Is formed so that the peak of the antenna directivity pattern AP is directed in the direction of, and the null thereof is directed in the direction of the mobile station 104 (U) that communicates with another base station using the same channel. Then, the ratio of the maximum peak to null (D / U)
Is set to be 20 dB or more in consideration of short-term fluctuation and interruption of a direct wave.

【0004】基地局101におけるアンテナ指向性パタ
ーンAPが上記のように形成されることにより、基地局
101から各移動機103、104までの距離が略等し
い場合であっても、移動機104からの干渉波の基地局
101での受信レベルを低く抑えることができるので、
基地局101と移動機103との間の通信が確実に行え
るようになる。また、基地局101から移動機103に
放射される電波が干渉波として移動機104に影響を与
えることも抑制することができる。
[0004] By forming the antenna directivity pattern AP in the base station 101 as described above, even when the distances from the base station 101 to the respective mobile stations 103 and 104 are substantially equal, the distance from the mobile station 104 is reduced. Since the reception level of the interference wave at the base station 101 can be kept low,
Communication between the base station 101 and the mobile device 103 can be reliably performed. In addition, it is possible to prevent the radio wave radiated from the base station 101 to the mobile device 103 from affecting the mobile device 104 as an interference wave.

【0005】上記のようなアンテナ指向性パターンAP
を形成して各移動機と無線通信を行う基地局101の受
信系は、例えば、図11に示すように構成される。この
受信系は、アクセス方式として、FDMA(Frequency
Division Multiple Access)方式を採用している場合を
示している。
The above-described antenna directivity pattern AP
The receiving system of the base station 101 that performs the wireless communication with each mobile device by forming the above is configured, for example, as shown in FIG. This receiving system uses FDMA (Frequency
Division Multiple Access) is shown.

【0006】図11において、この受信系は、アレイア
ンテナユニット115と、無線回路ユニット116とを
有している。アレイアンテナユニット115は、アレイ
アンテナを構成する複数のアンテナ素子106と、各ア
ンテナ素子106に接続されたダウンコンバータ(DC
VT)110とを備えている。無線回路ユニット116
は、ベースバンドで処理を行う各チャネルに対応した複
数のアンテナ放射パターン形成回路107、107’、
107’’を有している。この無線回路ユニット116
は、更に、上記アレイアンテナユニット115の各ダウ
ンコンバータ(DCVT)110と情報信号線にて接続
されたチャネル分離用の周波数フィルタ(FLT)10
9、109’、109’’と、各周波数フィルタ10
9、109’、109’’に接続された各チャネルに対
応する受信回路(Rv)112、112’、112’’
とを有している。そして、各受信回路(Rv)112、
112’、112’’が対応するアンテナ指向性パター
ン形成回路107、107’、107’’に接続されて
いる。
In FIG. 11, this receiving system has an array antenna unit 115 and a radio circuit unit 116. The array antenna unit 115 includes a plurality of antenna elements 106 constituting an array antenna and a down converter (DC
VT) 110. Wireless circuit unit 116
Are a plurality of antenna radiation pattern forming circuits 107, 107 'corresponding to each channel for processing in the baseband.
107 ''. This wireless circuit unit 116
Is further connected to each down converter (DCVT) 110 of the array antenna unit 115 by an information signal line and a frequency separation filter (FLT) 10 for channel separation.
9, 109 ′, 109 ″ and each frequency filter 10
Receiving circuits (Rv) 112, 112 ', 112''corresponding to respective channels connected to 9, 109', 109 ''
And Then, each receiving circuit (Rv) 112,
112 ′ and 112 ″ are connected to the corresponding antenna directivity pattern forming circuits 107, 107 ′ and 107 ″.

【0007】また、更に、無線回路ユニット116は、
局部発信回路114を有しており、この局部発信信号回
路114から局部発信信号線を介してアレイアンテナユ
ニット115の各ダウンコンバータ110に対して所定
の周波数の発信信号が供給されるようになっている。
Further, the radio circuit unit 116 includes:
A local oscillation circuit 114 is provided, and an oscillation signal of a predetermined frequency is supplied from the local oscillation signal circuit 114 to each down converter 110 of the array antenna unit 115 via the local oscillation signal line. I have.

【0008】上記のような構成となる受信系を有する基
地局101においては、各アンテナ素子106にて受信
された信号が対応するダウンコンバータ(DCVT)1
10及び情報信号線を介して無線回路ユニット115に
提供される。そして、無線回路ユニット115では、各
情報信号線を介して提供された各アンテナ素子106か
らの信号が周波数フィルタ(FLT)109、10
9’、109’’にてチャネル毎に分離されて対応する
受信回路(Rv)112、112’、112’’に入力
する。そして、各チャネルに対応した受信回路(Rv)
112、112’、112’’が入力される信号をベー
スバンドの情報信号に変換する。
[0008] In the base station 101 having the receiving system configured as described above, the signal received by each antenna element 106 corresponds to the corresponding down converter (DCVT) 1.
10 and to the wireless circuit unit 115 via the information signal line. Then, in the wireless circuit unit 115, a signal from each antenna element 106 provided via each information signal line is converted into a frequency filter (FLT) 109,
At 9 'and 109'', the signals are separated for each channel and input to the corresponding receiving circuits (Rv) 112, 112' and 112 ''. And a receiving circuit (Rv) corresponding to each channel.
The signals 112, 112 ', and 112''are converted into baseband information signals.

【0009】各受信回路(Rv)112、112’、1
12’’からのベースバンドの情報信号を対応するアン
テナ指向性パターン形成回路107、107’、10
7’’が、通信を行う移動機103に対する情報信号と
干渉となる信号を区別するようなアンテナ指向性パター
ンAP(図10参照)での受信を実現するように、信号
処理を行う。この各アンテナ指向性パターン形成回路1
07、107’、107’’での信号処理では、全アン
テナ素子106からの信号に対応した情報信号に適切な
ウエイトをかけて受信信号を合成している。上記各信号
にかけるべきウエイトは、通信を行うべき基地局103
の方向からの信号が強調され、かつ、干渉波となる基地
局104の方向からの信号が減衰するように、所定のア
ルゴリズムに従って決定される。
Each receiving circuit (Rv) 112, 112 ', 1
The antenna directivity pattern forming circuits 107, 107 ', and 10' corresponding to the baseband information signal from 12 ''
7 ″ performs signal processing so as to realize reception in an antenna directivity pattern AP (see FIG. 10) that distinguishes an information signal for the mobile device 103 that performs communication from a signal that causes interference. Each antenna directivity pattern forming circuit 1
In the signal processing at 07, 107 ′, and 107 ″, the information signals corresponding to the signals from all the antenna elements 106 are weighted appropriately to combine the received signals. The weight to be applied to each of the above signals is the base station 103 with which communication is to be performed
Are determined in accordance with a predetermined algorithm so that the signal from the direction of the base station 104 is emphasized and the signal from the direction of the base station 104 that becomes an interference wave is attenuated.

【0010】なお、基地局101は、上述したような受
信系と基本的に略同様の構成となる送信系も有してお
り、上記アンテナ指向性パターンAPを形成して基地局
101からの送信信号が、通信を行うべき移動機103
に対して確実に無線伝送されると共に、同一チャネルに
て他の基地局と通信を行う移動機104の干渉波となら
ないようにしている。
[0010] The base station 101 also has a transmission system having a configuration substantially similar to that of the above-described reception system. The base station 101 forms the above-described antenna directivity pattern AP to transmit from the base station 101. The signal indicates that the mobile device 103 is to communicate.
, And is prevented from becoming an interference wave of the mobile station 104 communicating with another base station on the same channel.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記のように移動通信
システムにおける基地局と移動機との間においてアダプ
ティブアレイアンテナによりアンテナ指向性パターンを
形成して無線通信を行うようにした従来の通信方法で
は、基地局と通信を行う移動機と他の基地局と同一チャ
ネルを用いて通信を行う移動機との双方の方向を考慮し
て、全アンテナ素子にて受信される信号に対応したベー
スバンドの情報信号に対するウエイト(指向性パター
ン)を決定しなければならない。そのため、そのウエイ
ト(指向性パターン)の決定アルゴリズムが複雑とな
る。
As described above, in a conventional communication method in which an antenna array directivity pattern is formed by an adaptive array antenna between a base station and a mobile station in a mobile communication system to perform wireless communication. Considering both directions of a mobile station communicating with a base station and a mobile station communicating with another base station using the same channel, baseband corresponding to signals received by all antenna elements is considered. The weight (directivity pattern) for the information signal must be determined. Therefore, the algorithm for determining the weight (directivity pattern) becomes complicated.

【0012】また、基地局と通信を行うべき移動機と他
の基地局と同一チャネルを用いて通信を行う移動機との
位置的な関係が変化したり、他の基地局と同一チャネル
を用いて通信を行う移動機の数が増減したりすると、そ
の都度、アンテナ指向性パターンAPを変更することに
なる。そのため、各チャネルに対応したアンテナ指向性
パターン形成回路に対して高速性が要求される。
Also, the positional relationship between a mobile station that communicates with a base station and a mobile station that communicates with another base station using the same channel changes, or a mobile station that communicates with another base station uses the same channel. Each time the number of mobile devices performing communication increases or decreases, the antenna directivity pattern AP is changed. Therefore, high-speed performance is required for the antenna directivity pattern forming circuit corresponding to each channel.

【0013】上記のように複雑なアルゴリズムに従って
なされる各アンテナ指向性パターン形成回路での処理に
対して更に高速性が要求されるので、各アンテナ指向性
パターン形成回路の実現が難しい。
[0013] Since processing at each antenna directivity pattern forming circuit performed according to a complicated algorithm as described above requires higher speed, it is difficult to realize each antenna directivity pattern forming circuit.

【0014】更に、全アンテナ素子からの信号がベース
バンドの情報信号に変換されるまで、当該アンテナ素子
からの各信号が並列的に処理しなければならないので、
その処理を実現するために多くのハードウエア資源(情
報信号線、周波数フィルタ、受信回路等)を必要とす
る。このように多くのハードウエア資源を必要とするこ
とから、そのコストがかさむと共に、そのハードウエア
資源の特性のばらつきなどにより安定した動作を得るこ
とも難しくなる。
Further, each signal from the antenna elements must be processed in parallel until signals from all antenna elements are converted into baseband information signals.
Many hardware resources (information signal lines, frequency filters, receiving circuits, etc.) are required to realize the processing. Since such a large amount of hardware resources is required, the cost is increased, and it is also difficult to obtain a stable operation due to variations in the characteristics of the hardware resources.

【0015】そこで、本発明の第一の課題は、基地局と
移動機との間においてアレイアンテナによりアンテナ指
向性パターンを形成してなされる無線通信が容易に実現
できるような通信方法を提供することである。
Accordingly, a first object of the present invention is to provide a communication method which can easily realize radio communication between an access point and a mobile station by forming an antenna directivity pattern using an array antenna. That is.

【0016】また、本発明の第二の課題は、そのような
通信方法に従って基地局と移動機との間で通信を行う際
に用いられる無線通信装置を提供することである。
A second object of the present invention is to provide a wireless communication device used when performing communication between a base station and a mobile device according to such a communication method.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記第一の課題を解決す
るため、本発明は、請求項1に記載されるように、移動
通信システムにおける基地局と移動機との間で通信を行
うに際し、単一のメインビームと該メインビームと異な
る方向に伸びる複数のサイドローブとを有すると共に全
てのサイドローブが該基地局での通信及び他の移動機で
の通信に実質的に寄与しないレベルとなるアンテナ指向
性パターンを形成して通信を行うように構成される。
In order to solve the above-mentioned first problem, the present invention relates to a method for performing communication between a base station and a mobile station in a mobile communication system. A level having a single main beam and a plurality of side lobes extending in different directions from the main beam, and all side lobes do not substantially contribute to communication at the base station and communication at other mobile stations. It is configured to perform communication by forming an antenna directivity pattern.

【0018】このような移動通信システムにおける通信
方法では、単一のメインビームを有するアンテナ指向性
パターンを形成して基地局と移動機との間で通信が行わ
れる。また、このアンテナ指向性パターンは、メインビ
ームと異なる方向に延びる複数のサイドローブを有し、
その全てのサイドローブは当該基地局での通信及び他の
移動機での通信に実質的に寄与しないレベルとなってい
る。そのため、他の移動機がいずれの位置に存在して
も、基地局からの電波が他の移動機の通信に干渉波とし
て影響することも、また、他の移動機からの電波が基地
局での通信に干渉波として影響することも抑制される。
In such a communication method in a mobile communication system, communication is performed between a base station and a mobile station by forming an antenna directivity pattern having a single main beam. Also, this antenna directivity pattern has a plurality of side lobes extending in a direction different from the main beam,
All the side lobes are at a level that does not substantially contribute to communication with the base station and communication with other mobile stations. Therefore, no matter where the other mobile station is located, the radio wave from the base station may affect the communication of the other mobile station as an interference wave, and the radio wave from the other mobile station may be transmitted to the base station. To the communication of the user as an interference wave is also suppressed.

【0019】上記のような通信方法によれば、メインビ
ームと異なる方向に延びるサイドローブの条件(該基地
局での通信及び他の移動機での通信に実質的に寄与しな
いレベル)が固定的であるので、他の移動機について考
慮することなく、基地局と移動機との間の伝送路の状態
を考慮して単一のメインビームの向く方向を決めるだけ
でアンテナ指向性パターンを決定することができる。こ
のため、基地局と移動機との間の通信に用いられるアン
テナ指向性パターンが容易に形成することができるよう
になる。
According to the communication method as described above, the condition of the side lobe extending in a direction different from that of the main beam (a level substantially not contributing to communication at the base station and communication at another mobile station) is fixed. Therefore, the antenna directivity pattern is determined only by deciding the direction of a single main beam in consideration of the state of the transmission path between the base station and the mobile station without considering other mobile stations. be able to. For this reason, an antenna directivity pattern used for communication between the base station and the mobile device can be easily formed.

【0020】上記サイドローブの条件となる基地局での
通信及び他の移動機での通信に実質的に寄与しないレベ
ルとは、サイドローブによって基地局から送信される電
波が他の基地局と通信を行う他の移動機に対して干渉波
として実質的に問題にならず、また、その他の基地局と
通信を行う他の移動機から送信される電波が当該基地局
に対して干渉波として実施的に問題にならないことを意
味する。
The level that does not substantially contribute to the communication at the base station and the communication at another mobile station, which is a condition of the side lobe, means that the radio wave transmitted from the base station by the side lobe communicates with another base station. This does not cause a substantial problem as an interference wave for other mobile stations that perform communication, and radio waves transmitted from other mobile stations that communicate with other base stations are implemented as interference waves for the base station. It does not matter.

【0021】基地局と移動機との間の通信が常に良好な
通信状態を維持できるという観点から本発明は、請求項
2に記載されるように、上記通信方法において、通信品
質が最良となる方向に当該メインビームが延びるように
上記アンテナ指向性パターンを形成するように構成する
ことができる。
From the viewpoint that the communication between the base station and the mobile station can always maintain a good communication state, the present invention as described in claim 2 provides the best communication quality in the above communication method. The antenna directivity pattern may be formed so that the main beam extends in the direction.

【0022】基地局と通信を行う移動機の位置が種々変
化しても、当該基地局と移動機との間の通信に用いられ
るアンテナ指向性パターンを更に容易に形成することが
できるという観点から、本発明は、請求項3に記載され
るように、上記各通信方法において、単一のメインビー
ムと該メインビームと異なる方向に延びる複数のサイド
ローブとを有すると共に全てのサイドローブが該基地局
での通信および他の移動機での通信に実質的に寄与しな
いレベルとなる複数のアンテナ指向性パターンを予め設
定し、上記複数のアンテナ指向性パターンから通信に用
いられるアンテナ指向性パターンを選択するように構成
することができる。
Even if the position of the mobile station communicating with the base station changes variously, the antenna directivity pattern used for communication between the base station and the mobile station can be formed more easily. According to a third aspect of the present invention, in the above communication method, a single main beam and a plurality of side lobes extending in different directions from the main beam are provided, and all the side lobes are connected to the base beam. Predetermine a plurality of antenna directivity patterns at a level that does not substantially contribute to communication at a station and communication at another mobile device, and select an antenna directivity pattern used for communication from the plurality of antenna directivity patterns. Can be configured.

【0023】このような通信方法では、選択という処理
にて基地局と移動機との間の通信に用いられる指向性パ
ターンを形成することができる。
In such a communication method, a directivity pattern used for communication between the base station and the mobile station can be formed by a selection process.

【0024】ダイバーシティ通信を容易に可能にすると
う観点から、本発明は、請求項4に記載されるように、
上記通信方法において、上記アンテナ指向性パターンを
2以上の所定数形成し、該所定数のアンテナ指向性パタ
ーンを用いてダイバーシティ通信を行うように構成する
ことができる。
[0024] In view of facilitating diversity communication, the present invention provides, as set forth in claim 4,
In the above communication method, it is possible to form a configuration in which two or more predetermined antenna directivity patterns are formed, and diversity communication is performed using the predetermined number of antenna directivity patterns.

【0025】このような移動通信システムにおける通信
方法よれば、固定的な条件(該基地局での通信及び他の
移動機での通信に実質的に寄与しないレベル)のサイド
ローブを有する所定数のアンテナ指向性パターンを用い
てダイバーシティ通信が行われる。このため、基地局と
移動機との間のダイバーシティ通信に用いられるアンテ
ナ指向性パターンが容易に形成でき、その結果、ダイバ
ーシティ通信を容易に行うことが可能となる。
According to the communication method in such a mobile communication system, a predetermined number of side lobes having fixed conditions (a level substantially not contributing to communication at the base station and communication at another mobile station) are provided. Diversity communication is performed using the antenna directivity pattern. Therefore, an antenna directivity pattern used for diversity communication between the base station and the mobile device can be easily formed, and as a result, diversity communication can be easily performed.

【0026】基地局と移動機との間のダイバーシティ通
信に用いられるアンテナ指向性パターンを更に容易に形
成することができるという観点から、本発明は、請求項
5に記載されるように、上記通信方法において、単一の
メインビームと該メインビームと異なる方向に延びる複
数のサイドローブとを有すると共に全てのサイドローブ
が該基地局での通信及び他の移動機での通信に実質的に
寄与しないレベルとなる複数のアンテナ指向性パターン
を予め設定し、上記複数のアンテナ指向性パターンから
ダイバーシティ通信に用いられる上記所定数のアンテナ
指向性パターンを選択するように構成することができ
る。
In view of the fact that an antenna directivity pattern used for diversity communication between a base station and a mobile station can be more easily formed, the present invention provides the above-described communication system. The method has a single main beam and a plurality of side lobes extending in different directions from the main beam, and all side lobes do not substantially contribute to communication at the base station and at other mobile stations. A plurality of antenna directivity patterns serving as levels may be set in advance, and the predetermined number of antenna directivity patterns used for diversity communication may be selected from the plurality of antenna directivity patterns.

【0027】上記アンテナ指向性パターンのサイドロー
ブの条件は、該基地局での通信及び他の移動機での通信
に実質的に寄与しないレベルであるが、具体的には、請
求項6に記載されるように、上記アンテナ指向性パター
ンのメインビームと全てのサイドローブとの差が20d
B以上となるように決めることができる。
The condition of the side lobe of the antenna directivity pattern is a level that does not substantially contribute to communication at the base station and communication at another mobile station. As a result, the difference between the main beam of the antenna directivity pattern and all the side lobes is 20d.
It can be determined to be B or more.

【0028】また、サイドローブのレベルは、そのアン
テナ指向性パターンを形成するためのアレイアンテナの
大きさに依存する。現実的な大きさのアレイアンテナに
てアンテナ指向性パターンを形成することを考慮する
と、本発明は、請求項7に記載されるように、上記通信
方法において、上記メインビームと全てのサイドローブ
との差が40dBを超えないようにすることが好まし
い。
The level of the side lobe depends on the size of the array antenna for forming the antenna directivity pattern. In view of forming an antenna directivity pattern with an array antenna of a realistic size, the present invention provides the communication method as described in claim 7, wherein the main beam and all side lobes are transmitted. Is preferably not more than 40 dB.

【0029】また、種々の偏波を用いて通信を行うこと
が可能となるという観点から、本発明は、請求項8に記
載されるように、上記各通信方法において、単一のメイ
ンビームと複数のサイドローブとを有するアンテナ指向
性パターンを複数種類の偏波方向の電波を用いた通信に
よって共用するように構成することができる。
Further, from the viewpoint that it is possible to perform communication using various polarizations, the present invention provides, in each of the communication methods, a single main beam and a single main beam. An antenna directivity pattern having a plurality of side lobes can be shared by communication using radio waves of a plurality of types of polarization directions.

【0030】上記複数種類の偏波方向の電波として、例
えば、水平偏波と垂直偏波あるいは右旋偏波と左旋偏波
がある。
The radio waves in the plural kinds of polarization directions include, for example, horizontal polarization and vertical polarization or right-handed polarization and left-handed polarization.

【0031】上記第二の課題を解決するため、本発明
は、請求項9に記載されるように、移動通信システムに
おける基地局と移動機との間で通信を行う際に用いられ
る無線通信装置において、複数のアンテナ素子にて構成
されるアレイアンテナと、単一のメインビームと該メイ
ンビームと異なる方向に延びる複数のサイドローブとを
有すると共に全てのサイドローブが該基地局での通信及
び他の移動機での通信に実施的に寄与しないレベルとな
るアンテナ指向性パターンを上記アレイアンテナにおい
て形成するアンテナ指向性パターン形成手段と、該アン
テナ指向性パターン形成手段にて形成された上記アレイ
アンテナのアンテナ指向性パターンにて通信を行う通信
ユニットとを有するように構成される。
In order to solve the above second problem, the present invention provides a wireless communication apparatus used when performing communication between a base station and a mobile station in a mobile communication system, as described in claim 9. An array antenna composed of a plurality of antenna elements, a single main beam and a plurality of side lobes extending in directions different from the main beam, and all side lobes communicate with the base station and perform other operations. An antenna directivity pattern forming means for forming an antenna directivity pattern at a level not practically contributing to communication at the mobile device in the array antenna, and an antenna directivity pattern forming means formed by the antenna directivity pattern forming means. And a communication unit that performs communication in the antenna directivity pattern.

【0032】このような無線通信装置は、基地局及び移
動機のいずれにも適用することができる。
[0032] Such a radio communication device can be applied to both a base station and a mobile station.

【0033】また、本発明は、請求項10に記載される
ように、上記無線通信装置において、上記アンテナ指向
性パターン形成手段は、通信品質が最良となる方向に当
該メインビームが延びるように上記アンテナ指向性パタ
ーンを形成するように構成することができる。
According to a tenth aspect of the present invention, in the wireless communication apparatus, the antenna directivity pattern forming means is arranged so that the main beam extends in a direction in which communication quality is best. It can be configured to form an antenna directivity pattern.

【0034】更に、本発明は、請求項11に記載される
ように、上記各無線通信装置において、上記アンテナ指
向性パターン形成手段は、単一のメインビームと該メイ
ンビームと異なる方向に延びる複数のサイドローブとを
有すると共に全てのサイドローブが該基地局での通信お
よび他の移動機での通信に実質的に寄与しないレベルと
なる複数のアンテナ指向性パターンを予め設定するマル
チビーム形成手段と、該マルチビーム形成手段にて設定
された複数のアンテナ指向性パターンから上記通信ユニ
ットによる通信に用いられるアンテナ指向性パターンを
選択するアンテナ指向性パターン選択手段とを有するよ
うに構成できる。
Further, according to the present invention, in each of the wireless communication devices, the antenna directivity pattern forming means includes a single main beam and a plurality of antennas extending in directions different from the main beam. And a multi-beam forming means for presetting a plurality of antenna directivity patterns having a level that does not substantially contribute to communication at the base station and communication at another mobile station having side lobes. And an antenna directivity pattern selecting means for selecting an antenna directivity pattern used for communication by the communication unit from a plurality of antenna directivity patterns set by the multi-beam forming means.

【0035】また、更に、本発明は、請求項12に記載
されるように、上記無線通信装置において、上記マルチ
ビーム形成手段は、設定される複数のアンテナ指向性パ
ターンのそれぞれに対応する通信ポートを有し、上記指
向性パターン選択手段は、上記マルチビーム形成手段の
各通信ポートに接続されたタップの切替え選択を行うス
イッチ手段を有し、上記通信ユニットは、該スイッチ手
段にて切替え選択されたタップに接続される通信ポート
を介して通信を行うように構成することができる。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the wireless communication apparatus, the multi-beam forming means includes a communication port corresponding to each of a plurality of antenna directivity patterns to be set. The directivity pattern selecting means has switch means for switching and selecting a tap connected to each communication port of the multi-beam forming means, and the communication unit is switched and selected by the switching means. It can be configured to communicate via a communication port connected to the tap.

【0036】ダイバーシティ通信を実現できるとうい観
点からホン発明は、請求項13に記載されるように、上
記無線通信装置において、上記アンテナ指向性パターン
形成手段は、2以上の所定数の上記アンテナ指向性パタ
ーンを形成するようにし、上記通信ユニットは、上記ア
ンテナ指向性パターン形成手段にて形成された上記所定
数のアンテナ指向性パターンを用いてダイバーシティ通
信を行うダイバーシティ通信ユニットを有するように構
成できる。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the wireless communication apparatus, the antenna directivity pattern forming means may include two or more predetermined number of the antenna directivity. The communication unit may be configured to have a diversity communication unit that performs diversity communication using the predetermined number of antenna directivity patterns formed by the antenna directivity pattern forming means.

【0037】また、本発明は、請求項14に記載される
ように、上記アンテナ指向性パターン形成手段は、単一
のメインビームと該メインビームと異なる方向に延びる
複数のサイドローブとを有すると共に全てのサイドロー
ブが該基地局での通信及び他の移動機での通信に実質的
に寄与しないレベルとなる複数のアンテナ指向性パター
ンを設定するマルチビーム形成手段と、該マルチビーム
形成手段にて設定された複数のアンテナ指向性パターン
から上記ダイバーシティ通信手ユニットによるダイバー
シティ通信に用いられる上記所定数のアンテナ指向性パ
ターンを選択するアンテナ指向性パターン選択手段とを
有するように構成できる。
Further, according to the present invention, the antenna directivity pattern forming means has a single main beam and a plurality of side lobes extending in different directions from the main beam. A multi-beam forming means for setting a plurality of antenna directivity patterns at which all side lobes have a level that does not substantially contribute to communication at the base station and communication at another mobile device; and Antenna directivity pattern selecting means for selecting the predetermined number of antenna directivity patterns used for diversity communication by the diversity communication unit from the plurality of set antenna directivity patterns.

【0038】更に、本発明は、請求項15に記載される
ように、上記無線通信装置において、上記マルチビーム
形成手段は、設定される複数の指向性パターンのそれぞ
れに対応した通信ポートを有し、上記アンテナ指向性パ
ターン選択手段は、上記マルチビーム形成手段の各通信
ポートに接続されたタップから任意の上記所定数のタッ
プを切替え選択するスイッチ手段を有し、上記ダイバー
シティ通信ユニットは、上記スイッチ手段にて切替え選
択された上記所定数のタップに接続される通信ポートを
介してダイバーシティ通信を行うように構成することが
できる。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the wireless communication apparatus, the multi-beam forming means has a communication port corresponding to each of a plurality of directivity patterns to be set. The antenna directivity pattern selecting means includes switch means for switching and selecting any of the predetermined number of taps from taps connected to each communication port of the multi-beam forming means, and the diversity communication unit includes the switch The diversity communication can be performed via a communication port connected to the predetermined number of taps switched and selected by the means.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0040】本発明の実施の一形態に係る通信方法に従
ってアダプティブアレイアンテナにて形成されるアンテ
ナ指向性パターンAPは、例えば、図1に示すようにな
る。この例では、基地局において形成されるアンテナ指
向性パターンAPについて説明するが、移動機において
も同様の手法により同様のアンテナ指向性パターンを形
成することが可能である。
An antenna directivity pattern AP formed by an adaptive array antenna according to the communication method according to one embodiment of the present invention is as shown in FIG. 1, for example. In this example, an antenna directivity pattern AP formed in a base station will be described. However, a similar antenna directivity pattern can be formed in a mobile device by a similar method.

【0041】図1において、通信サービスエリアとなる
道路5の路側端に基地局1が設置されている。その道路
5内には、その基地局1と通信を行う移動機3(D)
(以下、希望移動機という)と、基地局1と移動機3と
の間の通信に使用されるチャネルと同一のチャネルを用
いて他の基地局と通信を行う移動機4(U)(以下、干
渉移動機という)とが、基地局1から略同距離の位置に
存在する。
In FIG. 1, a base station 1 is installed at the roadside end of a road 5 serving as a communication service area. A mobile station 3 (D) communicating with the base station 1 is located within the road 5.
(Hereinafter, referred to as a desired mobile station) and a mobile station 4 (U) (hereinafter, referred to as a mobile station) that communicates with another base station using the same channel used for communication between the base station 1 and the mobile station 3. , And interference mobile devices) are located at approximately the same distance from the base station 1.

【0042】このような状況において、基地局1は、希
望移動機3の方向に対して延びる単一のメインビームM
Bと、他の全ての方向に延びるサイドローブSLにて構
成されるアンテナ指向性パターンAPを形成する。そし
て、メインビームMBとサイドローブSLの強度比(D
/U)は、例えば、次のようにして決められる。
In such a situation, the base station 1 has a single main beam M extending in the direction of the desired mobile station 3.
B and an antenna directivity pattern AP composed of side lobes SL extending in all other directions. Then, the intensity ratio of the main beam MB and the side lobe SL (D
/ U) is determined, for example, as follows.

【0043】一般に市街地における受信レベルの短区間
変動は3GHzの周波数において8dB程度、郊外にお
いては10dBであり、また、人や物によるフレネルゾ
ーンでの遮断時のレベル低下量は16dB程度である
(「電波伝搬ハンドブック」リアライズ社:第2部15
章p.202及び第2部24章p.368 1999年
1月発刊)。このことを考慮すると、メインビームMB
とサイドローブSLとの強度比が20dB以上であれ
ば、受信レベルの変動によりメインビームMBの強度が
サイドローブSLの強度より小さくなることはない。ま
た、メインビームMBとサイドローブSLとの強度比が
20dB以上であれば、干渉移動機4からの電波が基地
局1と希望移動機3との通信に干渉波として作用するこ
とが実質的に防止されると共に、基地局1からの電波が
干渉移動機4での通信に干渉波として作用することも実
質的に防止される。
In general, the short-term fluctuation of the reception level in an urban area is about 8 dB at a frequency of 3 GHz, and about 10 dB in a suburb, and the amount of reduction in the level when a person or an object blocks in the Fresnel zone is about 16 dB (" Radio Wave Propagation Handbook "Realize: Part 2 15
Chapter p. 202 and Part 2, Chapter 24, p. 368 1999
Published in January). Considering this, the main beam MB
If the intensity ratio between the main beam MB and the side lobe SL is equal to or more than 20 dB, the intensity of the main beam MB does not become smaller than the intensity of the side lobe SL due to the fluctuation of the reception level. If the intensity ratio between the main beam MB and the side lobe SL is 20 dB or more, the radio wave from the interfering mobile device 4 substantially acts as an interfering wave in the communication between the base station 1 and the desired mobile device 3. In addition to this, the radio wave from the base station 1 is also substantially prevented from acting as an interference wave in communication with the interfering mobile device 4.

【0044】一般に、アレイアンテナにおいてビーム幅
(アンテナ利得)とサイドローブレベルはトレードオフ
の関係にあり、いずれかを決定したときの最適なアンテ
ナ励振分布はチェビシェフ分布となる(「アンテナ工学
ハンドブック」電子通信学会編 p.208〜209
オーム社)。このチェビシェフ分布を前提として、例え
ば、メインビームMBのビーム幅HPを4°としたとき
のサイドローブSLのレベルとアンテナの大きさとの関
係は、次のように表される。
In general, in an array antenna, the beam width (antenna gain) and the side lobe level are in a trade-off relationship, and the optimum antenna excitation distribution when any one is determined is a Chebyshev distribution (see “Entenna Engineering Handbook” Communication Society, pp.208-209
Ohmsha). Assuming this Chebyshev distribution, for example, when the beam width HP of the main beam MB is 4 °, the relationship between the level of the side lobe SL and the size of the antenna is expressed as follows.

【0045】[0045]

【数1】 ここで、Nはアンテナ素子数、dはアンテナ素子間隔、
λは波長、Lはアンテナの大きさであり(図2参照)、
また、Aはチェビシェフ分布アレイの電力半値を計算す
るための定数であり、サイドローブレベルRに依存する
(図3参照)。
(Equation 1) Here, N is the number of antenna elements, d is the antenna element interval,
λ is the wavelength, L is the size of the antenna (see FIG. 2),
A is a constant for calculating the half power of the Chebyshev distribution array and depends on the side lobe level R (see FIG. 3).

【0046】このメインビームMBのビーム幅HPを4
°として、サイドローブレベルRを変化させたときの大
きさL={(N−1)d(λ)}は、図4に示すように
変化する。図4を参照するに、サイドローブSLの強度
をメインビームMBの強度より20dB低下させるよう
なアンテナ指向性パターンAPを形成する場合、アンテ
ナの大きさL(λ)は、サイドローブSLの強度がそれ
より大きくなる場合と比べて大差はない。しかし、サイ
ドローブSLの強度がメインビームMBの強度より40
dB低下すると、アンテナの大きさL(約18λ)は、
通常のアレイアンテナの大きさ(約12.5λ)の1.
5倍程度になる。このことからすると、メインビームM
BとサイドローブSLとの強度比は、40dB程度が現
実的な限度となる。
The beam width HP of the main beam MB is set to 4
The magnitude L = {(N−1) d (λ)} when the side lobe level R is changed as ° changes as shown in FIG. Referring to FIG. 4, when forming the antenna directivity pattern AP such that the intensity of the side lobe SL is reduced by 20 dB from the intensity of the main beam MB, the size L (λ) of the antenna is determined by the intensity of the side lobe SL. There is not much difference compared to the case where it becomes larger. However, the intensity of the side lobe SL is 40 times smaller than that of the main beam MB.
When the dB decreases, the size L of the antenna (about 18λ) becomes
1. The size of an ordinary array antenna (about 12.5λ)
About 5 times. From this, the main beam M
The practical limit of the intensity ratio between B and the side lobe SL is about 40 dB.

【0047】上述したことから、基地局1にて形成され
るアンテナ指向性パターンAP(図1参照)におけるメ
インビームMBの強度とサイドローブSLの強度との比
は、20dBと40dBの範囲内の値に設定されること
が好ましい。
As described above, the ratio between the intensity of the main beam MB and the intensity of the side lobe SL in the antenna directivity pattern AP (see FIG. 1) formed by the base station 1 is within the range of 20 dB and 40 dB. Preferably, it is set to a value.

【0048】メインビームMBの幅HPは、干渉移動機
からの影響や送信電力の観点からは、できるだけ狭いこ
とが好ましい。一方、希望移動機の移動に対するメイン
ビームMBの方向切替えの追従性やアレイアンテナの大
きさ(小さくできる)の観点からは、メインビームMB
の幅HPはできるだけ広いことが好ましい。従って、メ
インビームの幅HPは、上記のような相反する条件を考
慮しつつ基地局1の通信サービスエリアの形状に基づい
て決定される。
It is preferable that the width HP of the main beam MB is as narrow as possible from the viewpoint of the influence from the interference mobile station and the transmission power. On the other hand, from the viewpoint of the followability of switching the direction of the main beam MB to the movement of the desired mobile station and the size (can be reduced) of the array antenna, the main beam MB
Is preferably as wide as possible. Therefore, the width HP of the main beam is determined based on the shape of the communication service area of the base station 1 in consideration of the above contradictory conditions.

【0049】メインビームMBの水平面でのビーム幅H
Pは、例えば、図5(a)に示すように決定される。図
5(a)に示す例では、基地局1の通信サービスエリア
の道路に沿った方向の距離が約50メートルで、道路幅
が約20メートルとなっている。この場合、基地局1か
ら最も遠方となる地点Pに位置する希望移動機が道路幅
方向に道幅の約1/4の範囲(基地局1から地点Pを見
込む角度約20°に対して約5°の範囲)を移動してい
る際に、基地局1と当該希望移動機との間の通信を十分
確保できる(3dB減衰程度)ようにするために、メイ
ンビームMBの3dB減衰位置での幅HPが約10°に
設定される。
Beam width H of main beam MB in horizontal plane
P is determined, for example, as shown in FIG. In the example shown in FIG. 5A, the distance along the road in the communication service area of the base station 1 is about 50 meters, and the road width is about 20 meters. In this case, the desired mobile station located at the point P farthest from the base station 1 has a range of about 1/4 of the road width in the road width direction (about 5 ° for an angle of about 20 ° where the point P is viewed from the base station 1). In order to ensure sufficient communication between the base station 1 and the desired mobile station (about 3 dB attenuation) while moving in the range (° range), the width of the main beam MB at the 3 dB attenuation position is set. HP is set to about 10 °.

【0050】また、メインビームMBの垂直方向のビー
ム幅HPは、例えば、図5(b)に示すように決定され
る。図5(b)に示す例では、基地局1のアンテナの高
さが10メートルで、基地局1の通信サービスエリアの
道路に沿った方向の距離が約50メートルとなってい
る。この場合、道路に沿った方向において基地局1から
最も遠方となる地点Qに位置する希望移動機が道路に沿
って約1/2の範囲(基地局1のアンテナから地点Qを
見込む角度約10°に対して約5°の範囲)を移動して
いる際に、基地局1と当該希望移動機との間の通信を十
分確保できるようにするために、メインビームMBの垂
直方向のビーム幅HPが約10°に設定される。
The beam width HP of the main beam MB in the vertical direction is determined, for example, as shown in FIG. In the example shown in FIG. 5B, the height of the antenna of the base station 1 is 10 meters, and the distance along the road of the communication service area of the base station 1 is about 50 meters. In this case, the desired mobile station located at the point Q farthest from the base station 1 in the direction along the road has a range of about 2 along the road (about 10 degrees from the antenna of the base station 1 when viewing the point Q). (A range of about 5 ° with respect to °), the beam width in the vertical direction of the main beam MB in order to ensure sufficient communication between the base station 1 and the desired mobile station. HP is set to about 10 °.

【0051】上述したように基地局1が、希望移動機3
の方向に延びる単一のメインビームMBと他の全ての方
向に延びるサイドローブLBから構成されると共に、メ
インビームMBとサイドローブLBの強度比が常に20
dB以上となるようなアンテナ指向性パターンAPを形
成して希望移動機3と通信を行うので、基地局1及び希
望移動機3において十分な受信信号レベルを確保するこ
とができる。また、基地局1と希望移動機3との間の送
信電波が干渉移動機4に対して干渉波として作用するこ
とを抑制できると共に、干渉移動機4が他の基地局と同
一チャネルにて通信を行う際の送信電波が基地局1に対
して干渉波として作用することも抑制することができ
る。
As described above, the base station 1 is
And a side lobe LB extending in all other directions, and the intensity ratio between the main beam MB and the side lobe LB is always 20.
Since communication with the desired mobile station 3 is performed by forming an antenna directivity pattern AP of not less than dB, a sufficient reception signal level can be secured in the base station 1 and the desired mobile station 3. In addition, it is possible to suppress the transmission radio wave between the base station 1 and the desired mobile station 3 from acting as an interference wave on the interference mobile station 4, and the interference mobile station 4 communicates with another base station on the same channel. Can be suppressed from acting on the base station 1 as an interference wave.

【0052】また、この場合、上記アンテナ指向性パタ
ーンAPは、全てのサイドローブSLがメインビームM
Bより20dB以上低下するるという単一の条件に基づ
いて決定されるので、希望移動機3の方向だけを考慮し
て形成すればよい。即ち、干渉移動機4の方向について
は、アンテナ指向性パターンAPを形成するうえで何ら
考慮する必要がない。そのため、上記のようなアンテナ
指向性パターンAPを形成するアルゴリズムが簡略化さ
れ、処理時間を短縮することが可能となると共にそれを
実現するハードウエアも簡単にすることが可能となる。
In this case, the antenna directivity pattern AP is such that all side lobes SL have the main beam M
Since it is determined based on a single condition that it is lower than B by 20 dB or more, it may be formed by considering only the direction of the desired mobile station 3. That is, there is no need to consider the direction of the interference mobile device 4 when forming the antenna directivity pattern AP. Therefore, the algorithm for forming the above-described antenna directivity pattern AP is simplified, the processing time can be reduced, and the hardware for realizing it can be simplified.

【0053】上記のようなアンテナ指向性パターンAP
を形成して各移動機と通信を行う基地局1に設けられる
無線通信装置は、例えば、図6に示すように構成され
る。図6は、無線通信装置の受信系について示している
が、送信系についても略同様の構成とすることが可能で
ある。なお、この無線通信装置を用いた基地局と移動機
との間の通信は、アクセス方式として、例えば、FDM
A方式を採用している。
The above-described antenna directivity pattern AP
The wireless communication device provided in the base station 1 that communicates with each mobile device by forming the above is configured, for example, as shown in FIG. FIG. 6 shows the reception system of the wireless communication device, but the transmission system can have substantially the same configuration. Communication between a base station and a mobile device using this wireless communication device is performed by an access method such as FDM.
A method is adopted.

【0054】図6において、この無線通信装置は、アレ
イアンテナユニット35と無線回路ユニット36とを有
している。アレイアンテナユニット35は、マルチビー
ムアンテナセットを構成する複数のアンテナ素子16、
マルチビーム形成回路17、通信チャネルに対応したR
Fスイッチ18、18’、18’’、各RFスイッチ1
8、18’、18’’に接続されるバンドパス周波数フ
ィルタ19、19’、19’’及びダウンコンバータ回
路20を有している。また、無線回路ユニット36は、
通信チャネルに対応したバンドバス周波数フィルタ2
1、21’、21’’、各バンドパス周波数フィルタ2
1、21’、21’’に接続された受信回路22、2
2’、22’’、各受信回路22、22’、22’’に
接続された受信信号判定回路23、23’、23’’、
及び局部発信回路24を有している。
In FIG. 6, the wireless communication device has an array antenna unit 35 and a wireless circuit unit 36. The array antenna unit 35 includes a plurality of antenna elements 16 configuring a multi-beam antenna set,
Multibeam forming circuit 17, R corresponding to communication channel
F switch 18, 18 ', 18'', each RF switch 1
It has band-pass frequency filters 19, 19 ', 19''connected to 8, 18', 18 '' and a down-converter circuit 20. In addition, the wireless circuit unit 36
Band bus frequency filter 2 corresponding to the communication channel
1, 21 ′, 21 ″, each bandpass frequency filter 2
Receiving circuits 22, 2 connected to 1, 21 ', 21''
2 ′, 22 ″, received signal determination circuits 23, 23 ′, 23 ″ connected to the respective reception circuits 22, 22 ′, 22 ″,
And a local oscillation circuit 24.

【0055】上記アレイアンテナユニット35における
マルチビーム形成回路17は、複数のアンテナ素子16
に対するウエイト(位相、振幅)を適当に制御すること
により、図7に示すような、単一のメインビームMBと
該メインビームMBと異なる方向に延びる複数のサイド
ローブから構成される複数のアンテナ指向性パターンA
Pを形成できるようになっている。この各アンテナ指向
性パターンは、隣接するメインビームMBが3dBだけ
レベルの低下したところで相互に重なると共に、各メイ
ンビームMBとそれぞれに対するサイドローブSLとの
強度比が20dB以上となるように構成される。
The multi-beam forming circuit 17 in the array antenna unit 35 includes a plurality of antenna elements 16
By appropriately controlling the weights (phases and amplitudes) of the antenna, a plurality of antennas each including a single main beam MB and a plurality of side lobes extending in different directions from the main beam MB as shown in FIG. Sex pattern A
P can be formed. Each of the antenna directivity patterns is configured such that adjacent main beams MB overlap each other when the level is lowered by 3 dB, and that the intensity ratio between each main beam MB and the side lobe SL with respect to each main beam MB is 20 dB or more. .

【0056】上記マルチビーム形成回路17は複数の出
力ポートを有しており、その出力ポートのそれぞれから
は、1つのメインビームMBとそのサイドローブSLと
で形成されるアンテナ指向性パターンにて受信した信号
が出力されるようになっている。従って、この出力ポー
トを選択することにより、移動機との通信に寄与する単
一のメインビームMBとそのサイドローブSLにて構成
されたアンテナ指向性パターンが選択されることにな
る。
The multi-beam forming circuit 17 has a plurality of output ports, and receives from each of the output ports in an antenna directivity pattern formed by one main beam MB and its side lobe SL. The output signal is output. Therefore, by selecting this output port, an antenna directivity pattern composed of a single main beam MB and its side lobe SL contributing to communication with the mobile device is selected.

【0057】各通信チャネルに対応したRFスイッチ1
8、18’、18’’は、上記マルチビーム形成回路1
7の各出力ポートに対応したタップを有しており、その
各タップがマルチビーム形成回路17の対応する出力ポ
ートに接続されている。各RFスイッチ18、18’、
18’’にて選択された受信信号が対応するバンドパス
周波数フィルタ19、19’、19’’に入力し、各通
信チャネルに対応した周波数帯域の信号が各バンドパス
周波数フィルタ19、19’、19’’から出力され
る。各バンドパス周波数フィルタ19、19’、1
9’’からの各通信チャネルに対応した周波数帯域の信
号は1つの信号に合成されてダウンコンバータ20に入
力する。ダウンコンバータ20は、入力された信号をよ
り低い所定の周波数に変換して出力する。
RF switch 1 corresponding to each communication channel
8, 18 ′ and 18 ″ are the multi-beam forming circuit 1
7 has taps corresponding to each output port, and each tap is connected to a corresponding output port of the multi-beam forming circuit 17. Each RF switch 18, 18 ',
The received signal selected at 18 ″ is input to the corresponding band-pass frequency filters 19, 19 ′, 19 ″, and the signal of the frequency band corresponding to each communication channel is input to each band-pass frequency filter 19, 19 ′, 19 ''. Each bandpass frequency filter 19, 19 ', 1
Signals in the frequency band corresponding to each communication channel from 9 ″ are combined into one signal and input to the down converter 20. The down converter 20 converts the input signal to a lower predetermined frequency and outputs the converted signal.

【0058】上記無線回路ユニット36では、上記アレ
イアンテナユニット35のダウンコンバータ20から信
号線を介して入力される信号が各バンドパス周波数フ
ィルタ21、21’、21’’によって各通信チャネル
に対応した周波数帯域の信号に分離される。そして、そ
の分離された各信号が対応する受信回路22、22’、
22’’によって復調されてベースバンドの信号に変換
される。各受信回路22、22’、22’’から出力さ
れたベースバンドの信号は対応する受信信号判定回路2
3、23’、23’’に入力する。各受信判定回路2
3、23’、23’’は、入力した信号に基づいて通信
品質を判定する。具体的には、受信レベル、希望波対干
渉波比、信号対雑音比のいずれかまたはそれらの複数の
組み合わせに基づいて通信品質を判定する。そして、各
受信信号判定回路23、23’、23’’は、その判定
結果を制御信号線を介して上述したアレイアンテナユ
ニット35の対応するRFスイッチ18、18’、1
8’’に帰還している。各RFスイッチ18、18’、
18’’は、順次タップを切替え、その切替えの都度無
線回路ユニット36から帰還される通信品質の判定結果
に基づいて最も良好な通信品質が得られるタップを選択
する。
In the radio circuit unit 36, the signal input from the down converter 20 of the array antenna unit 35 via the signal line corresponds to each communication channel by each band-pass frequency filter 21, 21 ', 21''. It is separated into frequency band signals. Then, each of the separated signals corresponds to a corresponding one of the receiving circuits 22, 22 ',
The signal is demodulated by 22 ″ and converted into a baseband signal. The baseband signal output from each of the receiving circuits 22, 22 ', 22''is
3, 23 'and 23''. Each reception judgment circuit 2
3, 23 'and 23''determine the communication quality based on the input signal. Specifically, the communication quality is determined based on any one of a reception level, a desired wave-to-interference wave ratio, and a signal-to-noise ratio, or a combination thereof. Then, each of the reception signal determination circuits 23, 23 ′, 23 ″ transmits the determination result to the corresponding RF switch 18, 18 ′, 1 of the array antenna unit 35 via the control signal line.
It has returned to 8 ''. Each RF switch 18, 18 ',
18 ″ sequentially switches taps, and selects a tap that provides the best communication quality based on the communication quality determination result fed back from the wireless circuit unit 36 each time the tap is switched.

【0059】また、無線回路ユニット36の局部発信回
路24から出力される所定周波数の信号は、局部発信信
号線を介してアレイアンテナユニット35のダウンコ
ンバータ20に供給される。ダウンコンバータ20は、
この局部発信回路24からの信号に基づいて、上述した
ように各バンドパス周波数フィルタ19、19’、1
9’’からの信号の合成信号を所定の周波数信号に変換
(ダウンコンバート)する。
A signal of a predetermined frequency output from the local transmission circuit 24 of the radio circuit unit 36 is supplied to the down converter 20 of the array antenna unit 35 via a local transmission signal line. The down converter 20
Based on the signal from the local oscillation circuit 24, as described above, each band-pass frequency filter 19, 19 ', 1
The signal synthesized from the signal 9 ″ is converted (down-converted) into a predetermined frequency signal.

【0060】上記のようにして各RFスイッチ18、1
8’、18’’において最も良好な通信品質が得られる
タップが選択されると、その状態で、各通信チャネルに
おいて希望移動機との無線通信が行われる。そして、そ
の際各通信チャネルに対応した受信回路23、23’、
23’’から出力される各通信チャネルの信号が対応す
る受信信号判定回路23、23’、23’’を介してネ
ットワークに対する送信ユニット(図示略)に供給され
る。
As described above, each RF switch 18, 1
When a tap that provides the best communication quality is selected in 8 ′ and 18 ″, wireless communication with the desired mobile station is performed in each communication channel in that state. Then, at that time, receiving circuits 23, 23 'corresponding to each communication channel,
The signal of each communication channel output from 23 ″ is supplied to a transmission unit (not shown) for the network via the corresponding reception signal determination circuit 23, 23 ′, 23 ″.

【0061】基地局と移動機との間では、反射波の存在
により種々の通信経路(マルチパス)にて通信が行われ
る。このような状況を考慮して、上記無線通信装置で
は、通信品質が最も良好となるパスにメインビームMB
が対応するようにアンテナ指向性パターンが選択され
る。従って、基地局と希望移動機との間の通信を常に高
い品質に維持することが可能となる。
Communication is performed between the base station and the mobile device through various communication paths (multipath) due to the presence of the reflected wave. In consideration of such a situation, the above-described wireless communication apparatus sets the main beam MB to a path having the best communication quality.
The antenna directivity pattern is selected so as to correspond to. Therefore, it is possible to always maintain high quality communication between the base station and the desired mobile station.

【0062】また、メインビームMBと該メインビーム
MBに対して20dB以上減衰されたサイドローブSL
とから形成される複数のアンテナ指向性パターンAPが
予め設定され、希望移動機と通信を行う毎に、最良の通
信品質の得られるように1つのアンテナ指向性パターン
を選択するようにしている。そのため、実際の通信に寄
与する指向性パターンを形成するための処理は切替え処
理だけですみ、その処理を高速に行うことができる。
The main beam MB and the side lobe SL attenuated by 20 dB or more with respect to the main beam MB
Are formed in advance, and one antenna directivity pattern is selected so as to obtain the best communication quality every time communication is performed with a desired mobile station. Therefore, only a switching process is required for forming a directivity pattern that contributes to actual communication, and the process can be performed at high speed.

【0063】マルチビーム形成回路17は、通信を行う
希望移動機の変更や移動等によって設定される複数(マ
ルチビーム)のアンテナ指向性パターンAPを変更する
必要がなく、このマルチビーム形成回路17に対して希
望移動機の変更や移動などに伴った処理の高速性は特に
要求されない。従って、処理の高速性に起因した当該マ
ルチビーム回路17の実現の困難性はない。
The multi-beam forming circuit 17 does not need to change a plurality of (multi-beam) antenna directivity patterns AP set by changing or moving a desired mobile device for communication. On the other hand, high speed processing is not required particularly when a desired mobile device is changed or moved. Therefore, there is no difficulty in realizing the multi-beam circuit 17 due to the high-speed processing.

【0064】更に、各通信チャネル毎に、適正なアンテ
ナ指向性パターンを選択し、その選択された指向性パタ
ーンでの受信信号を処理するだけであるので、従来の装
置(図11参照)のように、各アンテナ素子16での受
信信号を各通信チャネル毎に並列的に処理する必要がな
い。そのため、無線通信装置のハードウエア構成を簡易
にすることが可能となり、コストの低減を図ることが可
能となると共に、ハードウエア資源の特性のばらつきに
起因した不安定な動作を防止することが容易にできる。
Further, since only an appropriate antenna directivity pattern is selected for each communication channel and a received signal in the selected directivity pattern is simply processed, as in the conventional apparatus (see FIG. 11). In addition, there is no need to process received signals from the antenna elements 16 in parallel for each communication channel. As a result, the hardware configuration of the wireless communication device can be simplified, cost can be reduced, and unstable operation due to variations in characteristics of hardware resources can be easily prevented. Can be.

【0065】このように無線通信装置のハードウエア構
成を簡易にすることができる結果、更に、上記アレイア
ンテナユニット35と無線回路ユニット36とを接続す
る信号線の数を減らすことができる。通常、基地局で
は、無線回路ユニット36は局舎内に設置され、アレイ
アンテナユニット35は局舎外の鉄塔などの高所に設置
されることが多い。このような状況を考えると、上記の
ようにアレイアンテナユニット35と無線回路ユニット
36とを接続する信号線の数を減らすことのできる上記
無線通信装置は、信号の損失や外乱の進入の点から、有
利なものとなる。
As a result of simplifying the hardware configuration of the wireless communication apparatus, the number of signal lines connecting the array antenna unit 35 and the wireless circuit unit 36 can be further reduced. Usually, in a base station, the radio circuit unit 36 is installed in a station building, and the array antenna unit 35 is often installed in a high place such as a steel tower outside the station building. Considering such a situation, the wireless communication device capable of reducing the number of signal lines connecting the array antenna unit 35 and the wireless circuit unit 36 as described above has a problem in terms of signal loss and entry of disturbance. , Which is advantageous.

【0066】ところで、上記のような構成の無線通信装
置により希望移動機と通信を行う際、希望移動機からの
電波が2つの重なったメインビームMBの間にきた場
合、その受信レベルが最適な場合の受信レベルより3d
B程低下する。また、フェージングにより希望移動機か
らの受信信号レベルが低下することもある。これらの場
合であっても、確実な通信を行えるようにするという観
点から、上述した無線通信装置にダイバーシティ受信の
機能を付加することができる。
By the way, when a radio communication device having the above configuration communicates with a desired mobile station, if a radio wave from the desired mobile station comes between two overlapping main beams MB, the reception level of the main beam MB is optimized. 3d from reception level in case
B decreases. Also, the level of a signal received from the desired mobile station may decrease due to fading. Even in these cases, the function of diversity reception can be added to the above-described wireless communication device from the viewpoint of ensuring reliable communication.

【0067】上記無線通信装置にてダイバーシティ受信
を可能にするため、各通信チャネルに対応したRFスイ
ッチ18、18’、18’’は、例えば、図8に示すよ
うに構成することができる。
In order to enable diversity reception in the wireless communication device, the RF switches 18, 18 ', 18''corresponding to each communication channel can be configured as shown in FIG. 8, for example.

【0068】図8において、各RFスイッチ18、1
8’、18’’は、第一のスイッチ181、第二のスイ
ッチ182及びダイバーシティ合成回路183を有す
る。第一のスイッチ181及び第二のスイッチ182
は、それぞれ、マルチビーム形成回路17の各出力ポー
トに対応したタップを有しており、その各タップがマル
チビーム形成回路17の対応する出力ポートに接続され
ている。ダイバーシティ合成回路183は、第一のスイ
ッチ181からの受信信号と第二のスイッチ182から
の受信信号に基づいて所定のアルゴリズム(最適値選
択、最適化合成等)に従ってダイバーシティ受信信号を
生成する。
In FIG. 8, each RF switch 18, 1
8 ′, 18 ″ include a first switch 181, a second switch 182, and a diversity combining circuit 183. First switch 181 and second switch 182
Each has a tap corresponding to each output port of the multi-beam forming circuit 17, and each tap is connected to a corresponding output port of the multi-beam forming circuit 17. The diversity combining circuit 183 generates a diversity received signal based on the received signal from the first switch 181 and the received signal from the second switch 182 according to a predetermined algorithm (optimum value selection, optimized combining, etc.).

【0069】各RFスイッチ18、18’、18’’が
上記のように構成される場合、第一のスイッチ181と
第二のスイッチ182が、それぞれ、通信品質が良好と
なるタップを選択することによって、図7に示すような
複数のアンテナ指向性パターンAPから受信品質が良好
となる2つのアンテナ指向性パターンが選択される。そ
して、それぞれのアンテナ指向性パターン(メインビー
ムMBとそのサイドローブSLにて構成される)にて受
信される各信号がマルチビーム形成回路17の対応する
出力タップから第一のスイッチ181を介し、また、第
二のスイッチ182を介してそれぞれダイバーシティ合
成回路183に供給される。そして、それらの信号から
生成されるダイバーシティ受信信号がダイバーシティ合
成回路183から後段のバンドパス周波数フィルタ19
(19’、19’’)に供給される。
When each of the RF switches 18, 18 ', 18''is configured as described above, each of the first switch 181 and the second switch 182 selects a tap having good communication quality. Thereby, two antenna directivity patterns having good reception quality are selected from a plurality of antenna directivity patterns AP as shown in FIG. Then, each signal received in each antenna directivity pattern (composed of the main beam MB and its side lobe SL) is transmitted from the corresponding output tap of the multi-beam forming circuit 17 via the first switch 181, The signals are also supplied to the diversity combining circuit 183 via the second switches 182. Then, the diversity reception signal generated from these signals is sent from the diversity combining circuit 183 to the subsequent band-pass frequency filter 19.
(19 ', 19'').

【0070】上記のようなダイバーシティ受信により、
希望移動機からの電波が隣接するメインビームMBの間
にきたとしても、また、フェージングの影響を受けたと
しても、比較的良好となるそれら隣接するメインビーム
MB等、2つのメインビームMBにて受信された信号か
ら、例えば、最適化合成される信号が受信信号として生
成されるので、基地局1は、希望移動機の位置や環境に
よらず常に良好な受信を行うことが可能となる。
With the diversity reception as described above,
Even if the radio wave from the desired mobile station comes between the adjacent main beams MB, and even if it is affected by fading, the two main beams MB, such as those adjacent main beams MB, which are relatively good. For example, a signal to be optimized and synthesized is generated as a received signal from the received signal, so that the base station 1 can always perform good reception regardless of the position and environment of the desired mobile station.

【0071】なお、上記ダイバーシティ合成回路183
は、バンドパス周波数フィルタ19(19’、1
9’’)の前段に位置するようになっているが、その後
段に設けるようにすることも可能である。また、上記ダ
イバーシティ受信機能を実現する回路は、RF信号の処
理経路に設けられているが、ベースバンドの信号の処理
経路に設けることもできる。
The diversity synthesizing circuit 183
Are the bandpass frequency filters 19 (19 ′, 1 ′).
9 ''), but may be provided at the subsequent stage. Further, the circuit for realizing the diversity reception function is provided in the processing path of the RF signal, but may be provided in the processing path of the baseband signal.

【0072】更に、アレイアンテナユニット35の複数
のアンテナ素子16が偏波共用マルチビームアンテナセ
ットを構成する場合、マルチビーム形成回路17は、垂
直偏波と水平偏波の電波受信に共用される。この場合、
マルチビーム形成回路17にて設定される複数のアンテ
ナ指向性パターンにおけるメインビームMB(マルチビ
ーム)のそれぞれは、図9に示すように、垂直偏波Vi
の受信と水平偏波Hiの受信に共用される。そのため、
各アンテナ指向性パターンに対応したマルチビーム形成
回路17の出力ポートは、垂直偏波用の出力ポートと水
平偏波用の出力ポートに分かれる。そのため、マルチビ
ーム形成回路17の出力ポートの総数は2倍になる。こ
のようにマルチビーム形成回路17の出力ポートの総数
が2倍になっても、その出力ポートに対応したタップを
有する各RFスイッチ18、18’、18’’を用いる
ことにより、上述したのと同様の構成にて無線通信装置
を構成することができる。この場合、基地局1は、垂直
偏波と水平偏波のいずれの電波を用いて無線通信を行う
移動機からの信号も受信することができる。
Further, when the plurality of antenna elements 16 of the array antenna unit 35 constitute a multi-polarized beam multi-beam antenna set, the multi-beam forming circuit 17 is shared for receiving radio waves of vertically polarized waves and horizontally polarized waves. in this case,
Each of the main beams MB (multi-beam) in the plurality of antenna directivity patterns set by the multi-beam forming circuit 17 is, as shown in FIG.
And the reception of the horizontally polarized wave Hi. for that reason,
The output port of the multi-beam forming circuit 17 corresponding to each antenna directivity pattern is divided into an output port for vertical polarization and an output port for horizontal polarization. Therefore, the total number of output ports of the multi-beam forming circuit 17 is doubled. Even if the total number of output ports of the multi-beam forming circuit 17 doubles as described above, the above-described configuration can be achieved by using the RF switches 18, 18 ', and 18''having taps corresponding to the output ports. A wireless communication device can be configured with a similar configuration. In this case, the base station 1 can receive a signal from a mobile station that performs wireless communication using either a vertically polarized wave or a horizontally polarized wave.

【0073】なお、上記例では、垂直偏波と水平偏波に
ついて述べたが、右旋偏波と左旋偏波の通信を考慮した
場合でも、無線通信装置は同様に構成することができ
る。
In the above example, the vertical polarization and the horizontal polarization have been described. However, the radio communication apparatus can be similarly configured even when the communication of the right-handed polarization and the left-handed polarization is considered.

【0074】上述した無線通信装置では、アクセス方式
として、FDMA方式を採用しているが、他のアクセス
方式を採用することも可能である。また、上記無線通信
装置は、移動機側に設けることも可能である。
Although the above-mentioned radio communication apparatus employs the FDMA method as an access method, other access methods may be employed. Further, the wireless communication device can be provided on the mobile device side.

【0075】上記各例において、マルチビーム形成回路
17及び各RFスイッチ18、18’、18’’がアン
テナ指向性パターン形成手段に対応する。そして、特
に、マルチビーム形成回路17がマルチビーム形成手段
に対応し、各RFスイッチ18、18’、18’’が指
向性パターン選択手段に対応する。
In each of the above examples, the multi-beam forming circuit 17 and each of the RF switches 18, 18 ', 18''correspond to antenna directivity pattern forming means. In particular, the multi-beam forming circuit 17 corresponds to the multi-beam forming means, and each of the RF switches 18, 18 ', 18''corresponds to the directivity pattern selecting means.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上、説明してきたように、請求項1乃
至8記載の本願発明に係る通信方法によれば、他の移動
機について考慮することなく、基地局と移動機との間の
通信品質を考慮して単一のメインビームの向く方向を決
めるだけでアンテナ指向性パターンを決定することがで
きるため、基地局と移動機との間の通信に用いられるア
ンテナ指向性パターンが容易に形成することができるよ
うになる。その結果、基地局と移動機との間においてア
レイアンテナによりアンテナ指向性パターンを形成して
なされる無線通信が容易に実現できるようになる。
As described above, according to the communication method according to the present invention as set forth in claims 1 to 8, communication between a base station and a mobile station can be performed without considering another mobile station. Since the antenna directivity pattern can be determined simply by determining the direction in which a single main beam faces in consideration of quality, the antenna directivity pattern used for communication between the base station and the mobile device can be easily formed. Will be able to As a result, wireless communication performed by forming an antenna directivity pattern between the base station and the mobile device using the array antenna can be easily realized.

【0077】また、請求項9乃至18記載の本願発明に
よれば、上記のような通信方法に従って基地局と移動機
との間で通信を行う際に用いられる無線通信装置を実現
することができる。
Further, according to the present invention as set forth in claims 9 to 18, it is possible to realize a radio communication apparatus used when performing communication between a base station and a mobile station according to the above-described communication method. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の一形態に係る通信方法に用いら
れるアンテナ指向性パターンの一例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an antenna directivity pattern used in a communication method according to an embodiment of the present invention.

【図2】アンテナ素子、メインビーム及びサイドローブ
の関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship among an antenna element, a main beam, and a side lobe.

【図3】サイドローブレベルと定数Aとの関係の一例を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a relationship between a side lobe level and a constant A;

【図4】アンテナの大きさとサイドローブレベルとの関
係の一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a relationship between an antenna size and a side lobe level.

【図5】図1に示すアンテナ指向性パターンにおけるメ
インビームの形成状態の一例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a state of formation of a main beam in the antenna directivity pattern illustrated in FIG. 1;

【図6】本発明の実施の一形態に係る無線通信装置の構
成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.

【図7】図6に示す無線通信装置において設定されるア
ンテナ指向性パターンの一例を示す図である。
7 is a diagram showing an example of an antenna directivity pattern set in the wireless communication device shown in FIG.

【図8】ダイバーシティ受信機能を実現する回路の構成
例を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of a circuit that realizes a diversity reception function.

【図9】図6に示す無線通信装置において設定されるア
ンテナ指向性パターンの他の一例を示す図である。
9 is a diagram showing another example of the antenna directivity pattern set in the wireless communication device shown in FIG.

【図10】従来の通信方法にて用いられるアンテナ指向
性パターンの一例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of an antenna directivity pattern used in a conventional communication method.

【図11】従来の無線通信装置の一例を示すブロック図
である。
FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of a conventional wireless communication device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基地局 3 移動機(希望移動機) 4 移動機(干渉移動機) 5 道路 16 アンテナ素子 17 マルチビーム形成回路 18、18’、18’’ RFスイッチ 19、19’、19’’ バンドパス周波数フィルタ 20 ダウンコンバータ 21、21’、21’’ バンドパス周波数フィルタ 22、22’、22’’ 受信回路 23、23’、23’’ 受信信号判定回路 35 アレイアンテナユニット 36 無線回路ユニット 181 第一のスイッチ 182 第二のスイッチ 183 ダイバーシティ合成回路 Reference Signs List 1 base station 3 mobile station (desired mobile station) 4 mobile station (interfering mobile station) 5 road 16 antenna element 17 multi-beam forming circuit 18, 18 ', 18' 'RF switch 19, 19', 19 '' band pass frequency Filter 20 Downconverter 21, 21 ′, 21 ″ Bandpass frequency filter 22, 22 ′, 22 ″ Receiving circuit 23, 23 ′, 23 ″ Receiving signal judging circuit 35 Array antenna unit 36 Radio circuit unit 181 First Switch 182 second switch 183 diversity combining circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J021 AA05 AA06 CA06 DB02 DB03 DB04 EA04 FA14 FA15 FA16 FA17 FA20 FA31 FA32 GA02 GA08 HA05 HA06 HA10 5K059 CC04 DD37 5K067 AA23 CC24 EE02 EE10 KK02 KK03  ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page F term (reference) 5J021 AA05 AA06 CA06 DB02 DB03 DB04 EA04 FA14 FA15 FA16 FA17 FA20 FA31 FA32 GA02 GA08 HA05 HA06 HA10 5K059 CC04 DD37 5K067 AA23 CC24 EE02 EE10 KK02 KK03

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】移動通信システムにおける基地局と移動機
との間で通信を行うに際し、 単一のメインビームと該メインビームと異なる方向に伸
びる複数のサイドローブとを有すると共に全てのサイド
ローブが該基地局での通信及び他の移動機での通信に実
質的に寄与しないレベルとなるアンテナ指向性パターン
を形成して通信を行うようにした移動通信システムにお
ける通信方法。
When communication is performed between a base station and a mobile station in a mobile communication system, the mobile station has a single main beam, a plurality of side lobes extending in different directions from the main beam, and all side lobes are provided. A communication method in a mobile communication system configured to perform communication by forming an antenna directivity pattern at a level that does not substantially contribute to communication at the base station and communication at another mobile device.
【請求項2】請求項1記載の通信方法において、 通信品質が最良となる方向に当該メインビームが延びる
ように上記アンテナ指向性パターンを形成するようにし
た移動通信システムにおける通信方法。
2. The communication method according to claim 1, wherein said antenna directivity pattern is formed so that said main beam extends in a direction in which communication quality is best.
【請求項3】請求項1または2記載の通信方法におい
て、 単一のメインビームと該メインビームと異なる方向に延
びる複数のサイドローブとを有すると共に全てのサイド
ローブが該基地局での通信および他の移動機での通信に
実質的に寄与しないレベルとなる複数のアンテナ指向性
パターンを予め設定し、 上記複数のアンテナ指向性パターンから通信に用いられ
るアンテナ指向性パターンを選択するようにした移動通
信システムにおける通信方法。
3. The communication method according to claim 1, comprising a single main beam and a plurality of side lobes extending in different directions from the main beam, wherein all side lobes communicate with the base station. Movement in which a plurality of antenna directivity patterns having a level that does not substantially contribute to communication with another mobile device are set in advance, and an antenna directivity pattern used for communication is selected from the plurality of antenna directivity patterns. A communication method in a communication system.
【請求項4】請求項1記載の通信方法において、 上記アンテナ指向性パターンを2以上の所定数形成し、
該所定数のアンテナ指向性パターンを用いてダイバーシ
ティ通信を行うようにした移動通信システムにおける通
信方法。
4. The communication method according to claim 1, wherein a predetermined number of two or more antenna directivity patterns are formed,
A communication method in a mobile communication system configured to perform diversity communication using the predetermined number of antenna directivity patterns.
【請求項5】請求項4記載の通信方法において、 単一のメインビームと該メインビームと異なる方向に延
びる複数のサイドローブとを有すると共に全てのサイド
ローブが該基地局での通信及び他の移動機での通信に実
質的に寄与しないレベルとなる複数のアンテナ指向性パ
ターンを予め設定し、 上記複数のアンテナ指向性パターンからダイバーシティ
通信に用いられる上記所定数のアンテナ指向性パターン
を選択するようにした移動通信システムにおける通信方
法。
5. The communication method according to claim 4, comprising a single main beam and a plurality of side lobes extending in directions different from the main beam, wherein all side lobes communicate with the base station and other side lobes. A plurality of antenna directivity patterns having a level that does not substantially contribute to communication in the mobile device are preset, and the predetermined number of antenna directivity patterns used for diversity communication are selected from the plurality of antenna directivity patterns. A communication method in a mobile communication system.
【請求項6】請求項1乃至5いずれか記載の通信方法に
おいて、 上記アンテナ指向性パターンのメインビームと全てのサ
イドローブとの差が20dB以上となるようにした移動
通信システムにおける通信方法。
6. The communication method according to claim 1, wherein a difference between a main beam of the antenna directivity pattern and all side lobes is 20 dB or more.
【請求項7】請求項6記載の通信方法において、 上記メインビームと全てのサイドローブとの差が40d
Bを超えないようにした移動通信システムにおける通信
方法。
7. The communication method according to claim 6, wherein a difference between said main beam and all side lobes is 40d.
B in a mobile communication system that does not exceed B.
【請求項8】請求項1乃至6いずれか記載の通信方法に
おいて、 単一のメインビームと複数のサイドローブとを有するア
ンテナ指向性パターンを複数種類の偏波方向の電波を用
いた通信によって共用するようにした移動通信システム
における通信方法。
8. The communication method according to claim 1, wherein an antenna directivity pattern having a single main beam and a plurality of side lobes is shared by communication using radio waves of a plurality of polarization directions. A communication method in a mobile communication system.
【請求項9】移動通信システムにおける基地局と移動機
との間で通信を行う際に用いられる無線通信装置におい
て、 複数のアンテナ素子にて構成されるアレイアンテナと、 単一のメインビームと該メインビームと異なる方向に延
びる複数のサイドローブとを有すると共に全てのサイド
ローブが該基地局での通信及び他の移動機での通信に実
施的に寄与しないレベルとなるアンテナ指向性パターン
を上記アレイアンテナにおいて形成するアンテナ指向性
パターン形成手段と、 該アンテナ指向性パターン形成手段にて形成された上記
アレイアンテナのアンテナ指向性パターンにて通信を行
う通信ユニットとを有する無線通信装置。
9. A wireless communication device used for performing communication between a base station and a mobile station in a mobile communication system, comprising: an array antenna including a plurality of antenna elements; The array has an antenna directivity pattern having a plurality of side lobes extending in different directions from the main beam, and having all side lobes at a level that does not substantially contribute to communication at the base station and communication at other mobile stations. A wireless communication device comprising: an antenna directivity pattern forming unit formed in an antenna; and a communication unit that performs communication using the antenna directivity pattern of the array antenna formed by the antenna directivity pattern forming unit.
【請求項10】請求項9記載の無線通信装置において、 上記アンテナ指向性パターン形成手段は、通信品質が最
良となる方向に当該メインビームが延びるように上記ア
ンテナ指向性パターンを形成するようにした無線通信装
置。
10. The wireless communication apparatus according to claim 9, wherein said antenna directivity pattern forming means forms said antenna directivity pattern such that said main beam extends in a direction in which communication quality is best. Wireless communication device.
【請求項11】請求項9または10記載の無線通信装置
において、 上記アンテナ指向性パターン形成手段は、単一のメイン
ビームと該メインビームと異なる方向に延びる複数のサ
イドローブとを有すると共に全てのサイドローブが該基
地局での通信および他の移動機での通信に実質的に寄与
しないレベルとなる複数のアンテナ指向性パターンを予
め設定するマルチビーム形成手段と、 該マルチビーム形成手段にて設定された複数のアンテナ
指向性パターンから上記通信ユニットによる通信に用い
られるアンテナ指向性パターンを選択するアンテナ指向
性パターン選択手段とを有する無線通信装置。
11. The radio communication apparatus according to claim 9, wherein said antenna directivity pattern forming means has a single main beam and a plurality of side lobes extending in different directions from said main beam. A multi-beam forming means for presetting a plurality of antenna directivity patterns at which side lobes have a level substantially not contributing to communication at the base station and communication at another mobile station; A radio communication apparatus comprising: an antenna directivity pattern selecting unit that selects an antenna directivity pattern used for communication by the communication unit from the plurality of antenna directivity patterns obtained.
【請求項12】請求項11記載の無線通信装置におい
て、 上記マルチビーム形成手段は、設定される複数のアンテ
ナ指向性パターンのそれぞれに対応する通信ポートを有
し、 上記指向性パターン選択手段は、上記マルチビーム形成
手段の各通信ポートに接続されたタップの切替え選択を
行うスイッチ手段を有し、 上記通信ユニットは、該スイッチ手段にて切替え選択さ
れたタップに接続される通信ポートを介して通信を行う
ようにした無線通信装置。
12. The radio communication apparatus according to claim 11, wherein said multi-beam forming means has a communication port corresponding to each of a plurality of antenna directivity patterns to be set, and said directivity pattern selecting means, Switch means for selecting a tap connected to each communication port of the multi-beam forming means, wherein the communication unit communicates via a communication port connected to the tap selected and switched by the switch means A wireless communication device adapted to perform.
【請求項13】請求項9記載の無線通信装置において、 上記アンテナ指向性パターン形成手段は、2以上の所定
数の上記アンテナ指向性パターンを形成するようにし、 上記通信ユニットは、上記アンテナ指向性パターン形成
手段にて形成された上記所定数のアンテナ指向性パター
ンを用いてダイバーシティ通信を行うダイバーシティ通
信ユニットを有する無線通信装置。
13. The radio communication apparatus according to claim 9, wherein said antenna directivity pattern forming means forms a predetermined number of said antenna directivity patterns of two or more, and said communication unit includes said antenna directivity pattern. A wireless communication device having a diversity communication unit that performs diversity communication using the predetermined number of antenna directivity patterns formed by the pattern forming means.
【請求項14】請求項13記載の無線通信装置におい
て、 上記アンテナ指向性パターン形成手段は、単一のメイン
ビームと該メインビームと異なる方向に延びる複数のサ
イドローブとを有すると共に全てのサイドローブが該基
地局での通信及び他の移動機での通信に実質的に寄与し
ないレベルとなる複数のアンテナ指向性パターンを設定
するマルチビーム形成手段と、 該マルチビーム形成手段にて設定された複数のアンテナ
指向性パターンから上記ダイバーシティ通信手ユニット
によるダイバーシティ通信に用いられる上記所定数のア
ンテナ指向性パターンを選択するアンテナ指向性パター
ン選択手段とを有する無線通信装置。
14. The radio communication apparatus according to claim 13, wherein said antenna directivity pattern forming means has a single main beam, a plurality of side lobes extending in directions different from said main beam, and all side lobes. Multi-beam forming means for setting a plurality of antenna directivity patterns at a level that does not substantially contribute to communication at the base station and communication at another mobile device; and a plurality of antennas set by the multi-beam forming means. An antenna directivity pattern selecting means for selecting said predetermined number of antenna directivity patterns used for diversity communication by said diversity communication hand unit from said antenna directivity pattern.
【請求項15】請求項14記載の無線通信装置におい
て、 上記マルチビーム形成手段は、設定される複数の指向性
パターンのそれぞれに対応した通信ポートを有し、 上記アンテナ指向性パターン選択手段は、上記マルチビ
ーム形成手段の各通信ポートに接続されたタップから任
意の上記所定数のタップを切替え選択するスイッチ手段
を有し、 上記ダイバーシティ通信ユニットは、上記スイッチ手段
にて切替え選択された上記所定数のタップに接続される
通信ポートを介してダイバーシティ通信を行うようにし
た無線通信装置。
15. The radio communication apparatus according to claim 14, wherein said multi-beam forming means has communication ports respectively corresponding to a plurality of directivity patterns to be set, and said antenna directivity pattern selecting means comprises: Switch means for switching and selecting an arbitrary predetermined number of taps from taps connected to each communication port of the multi-beam forming means, wherein the diversity communication unit switches and selects the predetermined number of taps selected by the switch means Wireless communication device that performs diversity communication via a communication port connected to a tap of the wireless communication device.
【請求項16】請求項9乃至15いずれか記載の無線通
信装置において、 上記アンテナ指向性パターンのメインビームと全てのサ
イドローブとの差が20dB以上となるようにした無線
通信装置。
16. The radio communication apparatus according to claim 9, wherein a difference between a main beam of the antenna directivity pattern and all side lobes is 20 dB or more.
【請求項17】請求項16記載の無線通信装置におい
て、 上記メインビームと全てのサイドローブとの差が40d
Bを超えないようにした無線通信装置。
17. The wireless communication apparatus according to claim 16, wherein a difference between said main beam and all side lobes is 40d.
A wireless communication device that does not exceed B.
【請求項18】請求項9乃至17いずれか記載の無線通
信装置において、 単一のメインビームと複数のサイドローブとを有するア
ンテナ指向性パターンを複数種類の偏波方向の電波を用
いた通信によって共用するようにした無線通信装置。
18. The radio communication apparatus according to claim 9, wherein an antenna directivity pattern having a single main beam and a plurality of side lobes is transmitted by communication using a plurality of types of radio waves in polarization directions. A wireless communication device to be shared.
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