JP2002164842A - Ｆｄｄ無線通信システムにおける下り回線のビーム形成のためのビーム合成方法 - Google Patents

Ｆｄｄ無線通信システムにおける下り回線のビーム形成のためのビーム合成方法

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JP2002164842A
JP2002164842A JP2001287614A JP2001287614A JP2002164842A JP 2002164842 A JP2002164842 A JP 2002164842A JP 2001287614 A JP2001287614 A JP 2001287614A JP 2001287614 A JP2001287614 A JP 2001287614A JP 2002164842 A JP2002164842 A JP 2002164842A
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Ying-Chang Liang
イン チャン リン
Francois Chin
フランコイス チン
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    • H04B7/0842—Weighted combining
    • H04B7/086—Weighted combining using weights depending on external parameters, e.g. direction of arrival [DOA], predetermined weights or beamforming

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 下り回線のビーム形成を実現するための実用
的で、安価で、且つ効率の高い方法を提供する。 【解決手段】 下り回線のビーム形成方法であって、前
記基地局のアンテナアレーにより、前記複数の端末から
到来する上り回線信号の組み合わせを受信するステップ
と、前記到来上り回線信号の組み合わせから前記端末の
それぞれについて上り回線のビーム形成加重値ベクトル
を推定するステップと、この上り回線のビーム形成加重
値ベクトルから、上り回線のヌルと上り回線の主ビーム
の位置とを識別するステップと、前記上り回線ヌルを変
更して対応する下り回線ヌルを形成するステップと、全
ての下り回線ヌルから下り回線のビーム形成加重値ベク
トルを発生するステップと、前記基地局のアンテナアレ
ーから、前記下り回線のビーム形成加重値に従って情報
信号群を送信するステップとを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に無線通信シ
ステム、特に、下り回線の容量と無線通信システムの性
能を向上させるためのアンテナアレイ技術、及び信号処
理技術の使用に関するものであり、また、本発明は、時
分割多元接続方式（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続方
式（ＦＤＭＡ）、符号分割多元接続方式（ＣＤＭＡ）、
及びこれらの組合せを含む、周波数分割二重（ＦＤＤ）
通信システムにおいて用いる下り回線のビーム形成加重
値を発生させるための新規な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】次世代無線移動通信システムには、デジ
タルの音声、画像及びデータ等の各種サービスを異なる
送信モードで提供することが要求される。しかしなが
ら、これらのサービスにおいては、データ送信速度が高
いこと、及び受信信号のパワーレベルが高いことが要求
されるため、ユーザー間の干渉が増加することが予想さ
れる。高システム容量及び信頼性の高い送信を実現する
ためには、干渉を大幅に軽減する必要がある。この種の
干渉を軽減する効果的な技術として、空間分割多元接続
方式（ＳＤＭＡ）が提案されている。このＳＤＭＡで
は、空間的ダイバーシティーを利用して所望のユーザー
との間でデータ情報を送受信するために、複数のアンテ
ナ素子を基地局に設置している。
【０００３】ＳＤＭＡでの主要な動作は、上り回線（移
動局から基地局）用ビーム形成、及び下り回線（基地局
から移動局）用ビーム形成である。上り回線のビーム形
成動作は、上り回線のビーム形成加重値の発生と上り回
線信号のデマルチプレクシングを含み、下り回線のビー
ム形成動作は、下り回線のビーム形成加重値の発生と下
り回線信号のマルチプレクシングを含む。理論的には、
何れの回線においても、関連するチャンネルレスポンス
が、対応するビーム形成加重値の発生のために非常に重
要である。
【０００４】従来、上り回線の容量拡大には多くの関心
が払われてきたが、システム全体の容量を増加させるた
めには、下り回線の性能を向上させることも重要であ
る。更に、無線インターネット、ビデオ・オン・デマン
ド及びマルチメディアサービスを提供する次世代の通信
システムにおいては下り回線の容量がより重要なものと
なる。
【０００５】異なる形態のアンテナアレイが多く存在し
ているが、設置が容易であり、かつ到来方向（ｄｉｒｅ
ｃｔｉｏｎ−ｏｆ−ａｒｒｉｖａｌ；ＤＯＡ）情報の推
定が簡単であることからその中でも、均一リニアアレイ
（ＵＬＡ）が最も一般的で、かつ広く採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】無線通信システムのた
めの二重多重化モード（ｄｕｐｌｅｘ ｍｕｌｔｉｐｌ
ｅｘｉｎｇ ｍｏｄｅ）は時分割二重（ＴＤＤ）モード
と周波数分割二重（ＦＤＤ）モードの２種類がある。Ｔ
ＤＤでは、上り回線と下り回線が同一の搬送周波数を用
いるが、上り回線と下り回線に異なるタイムスロットが
割り当てられる。このモードを用いた場合、下り回線の
ビーム形成は容易になるが、上り回線の送信と下り回線
の送信を正確に同期させる必要がある。この点から、通
常、ガード期間（ｇｕａｒｄ ｔｉｍｅ ｐｅｒｉｏ
ｄ）を挿入しているが、これは送信効率を大きく悪化さ
せる原因となる。一方、ＦＤＤモードでは、上り回線と
下り回線が異なる搬送周波数を用いるため、これらの回
線での送信は独立しており、両回線の間での協調は不要
である。ＦＤＤ方式は現行の多くの無線通信システムで
採用されており、また次世代のシステムにおいて使用さ
れる可能性が最も高いものである。しかし、ＦＤＤシス
テムでは、下り回線のチャンネルレスポンスを基地局側
で直接測定しておらず、従って、それは上り回線のビー
ム形成に比べ、下り回線のビーム形成を困難にする原因
となっている。その下り回線のビーム形成の問題を単純
化する方法の一つとして、受信した上り回線の信号に埋
め込まれている到来方向（ＤＯＡ）情報を利用する方法
がある。しかし、実際には、上り回線信号と下り回線信
号は、移動局と基地局間の周辺で生じる同一の散乱よっ
て引き起こされる反射と偏向により伝搬するため、上り
回線信号のＤＯＡ情報のみが下り回線のビーム形成の問
題解決に利用できる不変のパラメーターであろう。
【０００７】ＤＯＡに基づくアプローチは、まず、第１
に受信した上り回線信号から所望のユーザーのＤＯＡを
算出し、次いで、上り回線のステアリングベクトルと下
り回線のステアリングベクトルとの間の既存の関係を用
いて下り回線のチャンネルレスポンスを構成して、最後
に、下り回線のビーム形成加重値をそれに対応する下り
回線チャンネルレスポンスと同じになるように選択す
る。フォルセン（Ｆｏｒｓｓｅｎ）らはＷＯ９７／４５
９６８（“Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ａｎｄ Ａｐｐａｒａ
ｔｕｓ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒｅｊｅ
ｃｔｉｏｎ Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｄｏｗｎｌ
ｉｎｋ Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ ｉｎａ Ｃｅｌｌｕ
ｌａｒ Ｒａｄｉｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓ
ｙｓｔｅｍ”）において、所望の信号の到来方向である
と思われる種々のＤＯＡについての確率関数を演算し、
特定の移動局についての入射角を、その確率関数を最大
化するＤＯＡ値として選択することを提案している。
【０００８】しかしながら、この方法では確率関数の演
算、及び最大点の検索時における計算負荷が大きいとい
った問題がある。バラット（Ｂａｒｒａｔｔ）らはＷＯ
９６／２２６６２（“Ｓｐｅｃｔｒａｌｌｙ Ｅｆｆｉ
ｃｉｅｎｔ Ｈｉｇｈ Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｗｉｒｅｌ
ｅｓｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ”）において、アンテナ出力の
共分散マトリクスから高分解能のＤＯＡ推定値を得る、
部分空間（ｓｕｂｓｐａｃｅ）に基づいた技術を用いて
いる。部分空間に基づくアルゴリズムは、複素数行列の
行列反転又は特異値分解（ｓｉｎｇｕｌａｒ ｖａｌｕ
ｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）及び１つ以上の高次
元非線形最適化が含まれるため、非常に複雑な計算を必
要とする。残念なことに、マルチパスのＤＯＡの数は、
通常、アンテナ素子の数より多いため、マルチパスの場
合、正確なＤＯＡ推定値を得ることは不可能である。こ
れは、無線通信システムにおいて、その下り回線のビー
ム形成に際し、ＤＯＡに基づくアプローチの適用性を制
限することになるであろう。さらに、ＤＯＡに基づくア
プローチは、目的するユーザーに向けられた下り回線の
ビームパターンの主ビームを維持するという約束に基づ
いており、その信号を受信することを意図していない他
のユーザーへの干渉公害を考慮していない。このため、
このようなＤＯＡに基づくアプローチは、システム容量
の観点から見て最適な解決策から程遠いものとなってい
る。
【０００９】下り回線のチャンネルレスポンスを「実際
に」利用できる場合を仮定し、Ｆラシッド・ファロッキ
ー（Ｆ．Ｒａｓｈｉｄ−Ｆａｒｒｏｋｉ）らはマルチパ
スの無いＴＤＭＡとＣＤＭＡのための下り回線のビーム
形成加重値を発生できる仮想上り回線ビーム形成、及び
パワー制御技術（ＵＢＰＣＴ）を、提案している（“Ｔ
ｒａｎｓｍｉｔ Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ ａｎｄ Ｐ
ｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒ Ｃｅｌｌｕｌａｒ
Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ”，ＩＥＥＥ Ｊ
ｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ａｒｅａｓ
ｉｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ｖｏｌ．１６，
Ｎｏ．８，１９９８，ｐｐ．１４３７−１４４９，参
照）。Ｙ・リアング（Ｌｉａｎｇ）らは、“Ｄｏｗｎｌ
ｉｎｋ Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏ
ｒ Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｉｎ
Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓ
ｙｓｔｅｍｓ”と題したシンガポール特許出願第９９０
４７３３．４号（１９９９年９月２４日出願）におい
て、下り回線のコードの直交性と多重速度サービスを考
慮に入れた、多遅延パス（ｍｕｔｌｉ−ｄｅｌａｙ ｐ
ａｔｈｓ）を有するダイレクトシーケンス符号分割多元
接続（ＤＳ−ＣＤＭＡ）に適したＵＢＰＣＴの改変態様
を提案している。この仮想ＵＢＰＣＴ法は、ＳＩＲ要件
を維持しつつ、総送信パワーを最小にすること（これは
下り回線のパワーの制限という点から物理的に意味のあ
る）、及び外側セルへの干渉公害も最少にし、これによ
りマルチセル容量を増大させるという規準に基づいてい
る。従って、該仮想ＵＢＰＣＴによって発生した下り回
線のビーム形成加重値は実際、容量の増大の点では、下
り回線のビーム形成の問題に対する最適な解決策であ
る。
【００１０】仮想ＵＢＰＣＴは、多変数（ｍｕｌｔｉ−
ｖａｒｉａｂｌｅ）最適化が必要で無いことから、その
点において、従来の下り回線のビーム形成アプローチに
比べて計算効率は良い。しかし、依然として行列反転や
反復計算を必要としている。更に、この方法の重大な問
題は、基地局で得ることが困難な、下り回線のチャンネ
ルレスポンスを必要とすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記に鑑み、本発明の目
的は、下り回線のビーム形成を実現するための実用的
で、安価で、且つ効率の高い下り回線ビーム形成方法を
提供することである。特に、本発明の目的は、基地局に
おいて利用可能な情報を含んでいる上り回線のビーム形
成加重値を用いて、下り回線のビーム形成加重値を発生
させる方法を提供することである。
【００１２】上り回線ビーム形成では、個々の送信パワ
ーを最小にし、シングルセル及びマルチセルの容量を最
大にすることによって最適な上り回線のビーム形成加重
値を発生させるために実ＵＢＰＣＴが用いられる。ＦＤ
Ｄシステムの場合、上り回線のビーム形成加重値をその
まま下り回線に用いると、発生された下り回線ビームパ
ターンの主ビームだけでなくヌルもＤＯＡシフトを起こ
し、これが下り回線の性能と容量を大きく低下させる原
因となる。上り回線の実ＵＢＰＣＴと下り回線の仮想Ｕ
ＢＰＣＴとの間の類似性を考慮すると、ＦＤＤシステム
の場合、実ＵＢＰＣＴを用いて発生した上り回線ビーム
パターンは、特に、主ビームとヌルの位置に関しては、
仮想ＵＢＰＣＴを用いて発生した下り回線ビームパター
ンと類似している筈である。この観察に基づき、本発明
は、上り回線のビーム形成加重値を直に変更して下り回
線のビーム形成加重値を発生させるビーム合成（ＢＥ
Ｓ）法を提供する。この方法は、下り回線チャンネルレ
スポンスを必要とせず、また多変数最適化やマトリクス
反転などの複雑な演算を必要としないため簡単である。
【００１３】シンガポール特許出願第９９０４７３３．
４において提案されているヌル拘束（ＮＣ）法とは異な
り、本発明を具体化したＢＥＳ法は、ヌルの位置だけで
なく主ビームの位置も上り回線と下り回線で同一になる
ようにしている。事実、ＮＣ法は、ＦＤＤが原因で下り
回線において疑似ヌルを発生し、ヌル・ラッピング現象
を引き起こす可能性がある。発生された疑似ヌルが、通
常はＣＤＭＡの主ビームの内側に存在する所望のユーザ
ーのＤＯＡから大きく離れている場合には、ヌル・ラッ
ピング問題は主ビームに対して害にはならない。しか
し、発生した疑似ヌルが、所望のユーザーのＤＯＡに近
い場合には、発生した下り回線ビームパターンの主ビー
ムが破壊され、システム全体の性能を大きく低下させ
る。このような、性能を低下させるヌルを「悪性ヌル」
と呼ぶ。
【００１４】本発明によるＢＥＳ法は、ヌル・ラッピン
グ現象の発生を阻止するか、又は悪性ヌルの影響を軽減
するために、下記の技術を単独で又は２以上を組み合わ
せて使用する。
【００１５】・アンテナアレーのアンテナ間隔を適切に
選択する。
【００１６】・セクター化（ｓｅｃｔｏｒｉｚａｔｉｏ
ｎ）を利用する。
【００１７】・ヌル移動法を使用する。即ち、悪性ヌル
を安全な位置に人工的に移動する。
【００１８】本発明の基本的な特徴と利点は以下の通り
である。 １．ＦＤＤシステムを複雑にする主要な問題は、下り回
線のチャンネルベクトルの予測値が存在しないことであ
る。本発明では、下り回線のビーム形成加重値を発生す
るために下り回線チャンネルレスポンスを必要としな
い。 ２．本発明は、複雑な計算や大きなデータ貯蔵スペース
を必要としないため、実施が簡単である。
【００１９】したがって、本発明は、 〔１〕アンテナアレーを備えた基地局と、この基地局か
ら物理的に離間した複数の端末とを含む周波数分割二重
無線通信システムにおける下り回線のビーム形成法であ
って、前記基地局のアンテナアレーにより、前記複数の
端末から到来する上り回線信号の組み合わせを受信する
ステップと、前記到来上り回線信号の組み合わせから前
記端末のそれぞれについて上り回線のビーム形成加重値
ベクトルを推定するステップと、この上り回線のビーム
形成加重値ベクトルから、上り回線のヌルと上り回線の
主ビームの位置とを識別するステップと、前記上り回線
ヌルの各々を変換して対応する下り回線ヌルを形成する
ステップと、全ての下り回線ヌルから下り回線のビーム
形成加重値ベクトルを発生するステップと、前記基地局
のアンテナアレーから、前記下り回線のビーム形成加重
値に従って情報信号群を送信するステップとを含む方法
を提供する。
【００２０】〔２〕前記変換ステップが、前記上り回線
ヌルの各々を悪性上り回線ヌルと良性上り回線ヌルに分
類するサブステップと、全ての悪性上り回線ヌルを再び
割り当てて（ｒｅａｓｓｉｇｎｉｎｇ）補正された上り
回線ヌルを形成するサブステップと、上記良性の上り回
線ヌルと補正された上り回線ヌルの位相を、上り回線の
動作周波数に対する下り回線の動作周波数の割合に関連
するファクターに従ってスケーリングすることによって
下り回線ヌルを形成するサブステップとを含んでいると
便利である。
【００２１】〔３〕前記分類ステップにおいて、前記上
り回線ヌルθu,kが、疑似ヌル存在条件である｜θu,k｜
≧｜θ0｜を満たし、下り回線ビームパターン中のそれ
に対応する疑似ヌルが、上り回線ビームパターンの主ビ
ームの位置に近接した特定の領域内に存在する場合に悪
性と判断する。なお、上記式中、θ0 ＝ａｒｃｓｉｎ
［（λd／ｚ）−１］はヌル・ラッピングＤＯＡ閾値で
あり、λd は下り回線波長、ｚはアンテナ間隔である。
【００２２】〔４〕前記再割り当てステップにおいて、
前記悪性ヌルの各々を［−｜θ0｜，｜θ0｜］の範囲に
入るようにリセットする。
【００２３】〔５〕なお、前記再割り当てステップにお
いて、前記悪性ヌルの各々を０°にリセットする。
【００２４】〔６〕前記再割り当てステップが、全ての
端末のＤＯＡを実質的に認識するサブステップと、デー
タ速度が最も高い複数の端末、及び／又は接近して位置
し干渉する多数の端末に対応する前記ＤＯＡ群に全ての
悪性ヌルを再設定するサブステップとを更に含んでいる
ものとする。
【００２５】〔７〕本発明の別の態様によれば、アンテ
ナアレーを備えた基地局と、この基地局から物理的に離
間した複数の端末とを含む周波数分割二重無線通信シス
テムにおける下り回線のビーム形成方法であって、前記
アレー内のアンテナの間隔を選択するステップと、前記
基地局のアンテナアレーにより、前記複数の遠隔端末か
ら到来し、各々が主ビームと一以上のヌルを含むビーム
パターンを有する信号の組み合わせを受信するステップ
と、ある信号についての上り回線のビーム形成加重値を
識別するするステップと、該信号の上り回線のビーム形
成加重値に基づき下り回線のビーム形成加重値を発生す
るステップと、前記下り回線のビーム形成加重値を使用
して下り回線信号を送信するステップとを含む方法が提
供される。
【００２６】〔８〕上記〔７〕記載の方法において、ア
ンテナアレーのアンテナ間隔が下り回線波長の半分以下
になるように選択してヌル・ラッピング現象を回避す
る。
【００２７】
〔９〕上記〔７〕記載の方法において、前
記アンテナアレーのアンテナ間隔が下り回線波長の半分
以上で且つ上り回線波長の半分以下になるように選択し
てヌル・ラッピング現象を軽減する。
【００２８】〔１０〕上記〔７〕記載の方法において、
前記アンテナアレーのアンテナ間隔が下り回線波長と上
り回線波長の合計の１／４と等しくなるように選択する
ことが好ましい。
【００２９】〔１１〕本発明の別の態様によれば、通信
セルを画定するアンテナアレーを備えた基地局と、この
基地局から物理的に離間した複数の端末とを含む周波数
分割二重無線通信システムにおける下り回線のビーム形
成方法であって、前記通信セルを複数のセクターに分割
するステップと、あるセクター内に疑似ヌルを生じさせ
る可能性のある上り回線ヌルを認識するステップと、疑
似ヌルが発生しないセクター内の端末のみにシステムの
使用を限定するステップと、前記基地局のアンテナアレ
ーにより、前記複数の遠隔端末から到来し、各々が主ビ
ームと一以上のヌルを含むビームパターンを有する信号
の組み合わせを受信するステップと、ある信号について
の上り回線のビーム形成加重値を識別するするステップ
と、該信号の上り回線のビーム形成加重値に基づき下り
回線のビーム形成加重値を発生するステップと、前記下
り回線のビーム形成加重値を使用して下り回線信号を送
信するステップとを含む方法が提供される。
【００３０】〔１２〕本発明の別の態様によれば、アン
テナアレーを備えた基地局と、この基地局から物理的に
離間した複数の端末とを含む周波数分割二重無線通信シ
ステムにおける下り回線のビーム形成方法であって、上
記〔１〕、〔７〕及び〔１１〕の二つ以上に記載された
方法ステップの組み合わせを含む方法が提供される。
【００３１】〔１３〕本発明の別の態様によれば、無線
通信システムのための基地局であって、この基地局は、
各々の上り回線チャンネル上の複数の遠隔端末から到来
する信号を受信するための上り回線受信用アンテナアレ
ーと、ある信号についての上り回線のビーム形成加重値
に基づき下り回線の加重値を発生する下り回線の加重値
発生器と、この発生された下り回線の加重値に従って遠
隔端末に信号を送信するための下り回線送信用アンテナ
アレーと、下り回線ヌルの内の少なくとも一つを安全な
位置に移動させる手段とを含む基地局が提供される。
【００３２】〔１４〕本発明の別の態様によれば、無線
通信システムのための基地局であって、この基地局は、
各々の上り回線チャンネル上の複数の遠隔端末から到来
する信号を受信するための上り回線受信用アンテナアレ
ーであって、ヌル・ラッピングを低減できる所定のアン
テナ間隔を有するアンテナアレーと、ある信号について
の上り回線のビーム形成加重値に基づき下り回線の加重
値を発生する下り回線の加重値発生器と、この発生され
た下り回線の加重値に従って遠隔端末に信号を送信する
ための下り回線送信用アンテナアレーとを含む基地局が
提供される。
【００３３】〔１５〕本発明の別の態様によれば、無線
通信システムのための基地局であって、この基地局は、
各々の上り回線チャンネル上の複数の遠隔端末から到来
する信号を受信するための上り回線受信用アンテナアレ
ーと、ある信号についての上り回線のビーム形成加重値
に基づき下り回線の加重値を発生する下り回線の加重値
発生器と、この発生された下り回線の加重値に従って遠
隔端末に信号を送信するための下り回線送信用アンテナ
アレーとを含み、アンテナアレーの送信セルが複数のセ
クターに分割されており、あるセクター内に疑似ヌルを
生じさせる可能性のある上り回線ヌルを認識する手段
と、疑似ヌルが発生しないセクター内の端末のみにシス
テムの使用を限定する手段とを更に含む基地局が提供さ
れる。
【００３４】〔１６〕本発明の別の態様によれば、上記
〔１３〕〜〔１５〕の何れかに記載の基地局と複数の遠
隔端末とを含む通信システムが提供される。
【００３５】
【発明の実施の形態】図１は、基地局アンテナアレイを
用いて下り回線の性能と容量を向上させる従来技術によ
る下り回線ビーム形成方式を示すブロック図である。
【００３６】複数の移動ユーザーが同一チャンネル（Ｔ
ＤＭＡではタイムスロット、ＦＤＭＡでは周波数帯、そ
してＣＤＭＡでは拡散符号のセット）を共用する。適切
な上り回線ビーム形成方式と下り回線ビーム形成方式を
採用した場合、複数の送受信機の使用により、システム
容量を増大させ、送信性能を改善できる。
【００３７】従来技術のシステムは、まず受信した上り
回線の信号から各ユーザーのＤＯＡ値を推定し、その推
定したＤＯＡについての下り回線のステアリングベクト
ルを用いて下り回線のチャンネルレスポンス（ＤＣＲ）
を構築し、最後にこのＤＣＲを下り回線のビーム形成ベ
クトルとして設定する。本出願の冒頭の部分で論じたよ
うに、従来技術によるシステムは、全ユーザーのＤＯＡ
を推定しなければならず非常に複雑なものであると共
に、該システムでは上り回線容量に適合した充分な下り
回線容量を提供できないといった問題があった。
【００３８】図２は本発明にかかるシステムと方法につ
いての実施形態がどの様にして上記の問題を解決するか
を示す。まず、受信された信号から上り回線のビーム形
成加重値を発生させ、これを用いて所望の信号をデマル
チプレクシングによって分離する。その後、該上り回線
のビーム形成加重値を用いて下り回線のビーム形成加重
値を発生させる。下り回線のビーム形成加重値を発生さ
せる技術の一例としては、シンガポール特許出願第９９
０４７３３．４号に記載のヌル拘束法（ｎｕｌｌ ｃｏ
ｎｓｔｒａｉｎｔ ｍｅｔｈｏｄ）が挙げられる。各移
動ユーザーへ送信すべき信号はまず下り回線のビーム形
成加重値で多重化され、その後、物理的チャンネルへ送
信される。
【００３９】ここで、ＤＳ−ＣＤＭＡシステムを用い
て、上り回線のビーム形成加重値を変更して下り回線の
ビーム形成加重値を発生させる方法と、その理由を説明
する。Ｍ素子の均一リニアアレイ（ＵＬＡ）が設けられ
ている同一のセクターをＮ移動ユーザーが共用すると仮
定した場合、狭帯域信号は異なる拡散コードを用いて広
帯域信号に拡散される。上り回線においては、基地局ア
ンテナアレイで受信された信号は最初に集束（ｄｅｓｐ
ｒｅａｄ）され、上り回線のビーム形成加重値と共に適
応型ビーム形成器へ、次いでレーク組み合わせ器（Ｒａ
ｋｅ ｃｏｍｂｉｎｅｒ）へと送られる。下り回線にお
いては、まず、基地局アンテナアレイにおいて、送信す
べき信号が下り回線のビーム形成加重値を用いて多重化
され、その後、物理アンテナを介して送信される。移動
端末では、情報信号を検出するためにレーク組み合わせ
器を用いる。
【００４０】
【数１】
【００４１】上式において、ｎ（ｔ）は受信機のバック
グランド雑音のベクトルであり、ベクトルの各要素は独
立した加法的白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）であり、その
片側スペクトル密度はＮ0 である。下り回線について
は、ユーザーｊの１ユーザー・１加重値あたり（ＰＵＰ
Ｗ）の下り回線のビーム形成加重値ベクトルをｗd,j と
表記し、ユーザーは、同数の上り回線遅延パスと下り回
線遅延パスを有しているものと仮定する。移動ユーザー
ｋでの受信信号ｒk（ｔ）は次式で与えられる。
【００４２】
【数２】
【００４３】
【００４４】上り回線及び下り回線チャンネルのモデル
を確立するために、ユーザーｋのｌ番目の遅延パスを考
える。マルチパスコンポーネントのＤＯＡをθ1 ＜θ2
＜…＜θp としたとき、下記の式で与えられるαu（θ
i ）は、ｉ番のＤＯＡから到来する信号についての上り
回線のステアリングベクトルである。
【００４５】
【数３】
【００４６】上式において、ｚはアンテナの間隔、λu
は上り回線波長である。アンテナの間隔は、上り回線信
号がＤＯＡ情報を明瞭な状態で保存できるように、通
常、上り回線波長の半分となるように選択される。ｉ番
ＤＯＡから到来する信号を複合パス強度をαu,i（ｔ）
として表すと、上り回線のチャンネルレスポンスは次の
式で求められる。
【００４７】
【数４】
【００４８】相反法則によれば、ＦＤＤシステムでは、
上り回線送信と下り回線送信においてＤＯＡだけが不変
である。したがって、下り回線のチャンネルレスポンス
は下記の式で表すことができる。
【００４９】
【数５】
【００５０】上式において、αd（θi）はＤＯＡ
（θi）での下り回線のステアリングベクトルであり、
下記式で表される。
【００５１】
【数６】
【００５２】なお、λd は下り回線波長で、α
d,i（ｔ）は、ｉ番目のＤＯＡコンポーネントに向けて
送信される信号の下り回線複合パス強度である。
【００５３】各移動ユーザー送信パワーを個々に最小に
するため、上り回線においては、実ＵＢＰＣＴ法を用い
て上り回線のビーム形成加重値を発生させる。下り回線
では、総送信パワーを最小にするために、仮想ＵＢＰＣ
Ｔ法によって下り回線のビーム形成加重値を発生させ
る。実ＵＢＰＣＴ及び仮想ＵＢＰＣＴは、何れも下記の
類似した繰り返し行程を含む。 （１）初期の実（仮想）上り回線パワーベクトルを選択
する。 （２）与えられた実（仮想）上り回線パワーベクトルに
ついての実（仮想）上り回線加重値ベクトルを計算す
る。 （３）与えられた実（仮想）上り回線加重値ベクトルに
より実（仮想）上り回線パワーベクトルを調整する。 （４）パワーベクトルと加重値ベクトルが収束するまで
（２）と（３）の行程を繰り返す。
【００５４】実ＵＢＰＣＴでは、適応プロセスにおいて
実上り回線チャンネルレスポンスが使用されるが、仮想
ＵＢＰＣＴでは、下り回線のチャンネルレスポンスが仮
想上り回線チャンネルレスポンスとして設定され、発生
した仮想上り回線ビーム形成加重値が実下り回線ビーム
形成加重値として用いられる。仮想ＵＢＰＣＴでは、行
程（２）と（３）において下り回線コードの直交性を考
慮するが、マルチパスの数が大きい場合や下り回線コー
ドの直交性が無視される場合は、実ＵＢＰＣＴは仮想Ｕ
ＢＰＣＴと等価である。
【００５５】ここで、実ＵＢＰＣＴ及び仮想ＵＢＰＣＴ
を用いて発生させた上り回線ビームパターンと下り回線
ビームパターンとを比較する。
【００５６】ｋ番目のユーザーについての収束後の上り
及び下り回線のビーム形成加重値ベクトルをそれぞれｗ
u,k ＝［ｗu,k （１），・・・，ｗu,k （Ｍ）］T 及び
ｗd, k ＝［ｗd,k （１），・・・，ｗd,k （Ｍ）］T と
表す。
【００５７】図３は、実ＵＢＰＣＴと仮想ＵＢＰＣＴと
を用いてそれぞれ発生させた上り回線ビームパターンと
下り回線ビームパターンを示す。なお、この図において
は、ユーザー１が目的とするユーザーで、ユーザー２〜
６が干渉を起こすユーザーである。上り回線周波数ｆu
は１．８ＧＨｚ、下り回線周波数ｆd は２．０ＧＨｚ、
処理利得は１６である。図３から分かるうように、上り
回線の主ビームとヌルの位置は下り回線の主ビームとヌ
ルの位置と非常に近い。
【００５８】図４に、前記したシンガポール特許出願に
おいて提案されたヌル拘束（ＮＣ）法を用いた下り回線
のビーム形成加重値発生器を示す。
【００５９】・上り回線の加重値から作った多項式を用
いて上り回線ビームパターンのヌルｚu,k（ｉ），ｉ＝
１，・・・，Ｍ−１を決定する。
【００６０】
【数７】
【００６１】・上り回線ビームパターンのヌルの位相成
分を変換し、下記式のように下り回線ビームパターンの
ヌルの位相成分を得る（ｉ＝１，・・・，Ｍ−１）。
【００６２】
【００６３】・下り回線のビーム形成加重値ベクトルを
作る。
【００６４】
【数８】
【００６５】・下り回線のヌルを作る場合、Ａ
d,k（ｉ）＝Ａu,k（ｉ）とするか、単純に、Ａ
d,k（ｉ）＝１とすることができる（ｉ＝１，・・・，
Ｍ−１）。
【００６６】
【数９】
【００６７】又は
【００６８】
【数１０】
【００６９】によって決定される。
【００７０】従って、上り回線のヌルθ１を下り回線に
強制的に入れると、一対のヌル（θ 1 ，θ2 ）が発生す
る。これをヌル・ラッピング現象と呼び、θ0 がこの現
象が起きるＤＯＡの閾値であり、短縮して、ヌル・ラッ
ピングＤＯＡ閾値と呼ぶ。なお、θ0 ＝ａｒｃｓｉｎ
［（λd／ｚ）−１］である。もし、上り回線のヌルが
［−θ0 ，θ0 ］の範囲外にある場合、それらを下り回
線に強制的に入れる時に、疑似ヌルが発生する。ここ
で、ｚ＝λu ／２、ｆu ＝１．８ＧＨｚ、ｆd ＝２．０
ＧＨｚの場合、θ0 ＝５３．１度である。
【００７１】上り回線の主ビームが発生した疑似ヌルθ
2 から遠く離れている場合には、ヌル・ラッピング現象
は重大な問題を引き起こさない。しかし、θ2 が上り回
線の主ビームのＤＯＡに近い場合、上記のＮＣ法を用い
て発生した下り回線の主ビームは、θ2 への新たなヌル
の導入によって大きく変化する。所望のユーザのＤＯＡ
がθ2 に等しい極端な場合には、発生した下り回線のパ
ターンは、θ2 にヌルを置く。これは、信号のパワーが
所望のユーザに送信されず、システム全体の下り回線性
能が大きく悪化することを意味する。主ビームの近くに
疑似ヌルθ2 を発生させるヌルθ1 は「悪性ヌル」と呼
ぶ。
【００７２】もし、悪性ヌルが下り回線まで維持される
と、主ビームが維持されなくなる。下り回線の主ビーム
を維持するためには、悪性ヌルを改変するのが望まし
い。
【００７３】実ＵＢＰＣＴと仮想ＵＢＰＣＴを用いてそ
れぞれ発生したビームパターンの間には類似性があるこ
とに鑑み、本発明の実施例では、図６に示す、ビーム合
成（ＢＥＳ）法により上り回線のビーム形成加重値を変
更することによって下り回線のビーム形成加重値を発生
できる。この方法は、ヌルと主ビームの位置が、両回線
のビームパターンで同じになるようにする。
【００７４】本発明の実施例では、下記の方法又はそれ
らの組み合わせによりヌル・ラッピング現象を完全に除
去するか又は緩和する。
【００７５】・アンテナアレーのアンテナ間隔を適切に
選択する、及び／又は ・セクター化を利用する。
【００７６】上記方法は前処理法と呼ばれ、システムの
設計時に考慮しなければならない。システムパラメータ
を決定した後も引続き悪性ヌルが存在している場合に
は、悪性ヌルを安全な位置に人工的に移すヌル移動法を
採用しなければならない。ヌル移動法は後処理法と呼ば
れる。
【００７７】図７はＢＥＳ法の実施例の概略のフローチ
ャートを示す。この方法は、アンテナ間隔の選択やセク
ター化などの幾つかの前処理技術と、ヌル移動法などの
後処理技術を含む。これらの前処理技術及び後処理技術
は個別に使用することもでき、組み合わせて使用するこ
ともできる。
【００７８】前処理技術を用いた本発明の一実施例によ
れば、アンテナアレーのアンテナ間隔を適切に選択する
ことによってヌル・ラッピング現象を回避できる。即
ち、ｚ≦λd／２を満足するようにアンテナ間隔を選択
した場合、下り回線では疑似ヌルは現れない。図８は、
ｚ＝λd ／２、ｆu ＝１．８ＧＨｚ、ｆd ＝２．０ＧＨ
ｚの場合の、上り回線及び下り回線のステアリングベク
トルの第１要素の位相値を示す。図から分かるように、
両回線の位相値（φ）は全て［−π，π］の範囲に入っ
ており、ヌルが繰り返される問題は存在しない。
【００７９】ｚ≦λd／２を満足するようにアンテナ間
隔を選択することによってヌル・ラッピング現象を回避
する場合は、上り回線と下り回線についてのシステム容
量が小さくなってしまう。これは、アンテナ間隔が狭く
なると、主ビームが広がり、アンテナアレーの干渉抑制
能力が低下するためである。
【００８０】前処理技術を用いた本発明の別の実施例に
よれば、アンテナアレーのアンテナ間隔を適切に選択す
ることによってヌル・ラッピング現象をある程度軽減で
きる。即ち、ＵＬＡの場合、λd／２＜ｚ≦λu／２を満
足するようにアンテナ間隔を選択することにより、下り
回線のステアリングベクトルの第２要素の位相値
（φ d）＝２πｚｓｉｎ（θ）／λd を［−π，π］の
範囲外にすることができる。なお、そのような場合、ヌ
ル・ラッピングＤＯＡ閾値は、θ0 ＝ａｒｃｓｉｎ
［（λd／ｚ）−１］であり、アンテナ間隔ｚを狭くす
ればする程、ヌル・ラッピングＤＯＡ閾値θ0 は大きく
なり、ヌルが［−θ0 ，θ0］の範囲外に存在する確率
が低くなる。したがって、λd／２＜ｚ≦λu／２を満足
するようにアンテナ間隔を選択することにより、ヌル・
ラッピング現象を、ｚ＝λu／２を満足するようにアン
テナ間隔を選択した場合に比べて軽減できる。
【００８１】前処理技術を用いた本発明の別の実施例に
よれば、対象となるユーザーの全てをヌル繰り返し問題
が生じない所定のＤＯＡ範囲内に位置させるセクター化
によってヌル・ラッピング現象を軽減できる。即ち、ｚ
＝λu／２、ｆu ＝１．８ＧＨｚ、ｆd ＝２．０ＧＨｚ
の場合、［−５３．１°，５３．１°］の範囲外のヌル
のみが疑似ヌルを発生させる。したがって、もし一つの
セルを４個のセクターに分割すると、関心のあるセクタ
ーについては、全てのユーザーが［−４５°，４５°］
の範囲内に位置し、有用な上り回線ヌルは全てこの範囲
に存在するため、疑似ヌルは発生しない。他の例では、
ｆu ＝１．８ＧＨｚ、ｆd ＝２．０ＧＨｚの場合、ｚ＝
（λu ＋λd ）／４を満足するようにアンテナ間隔を選
択することにより、ヌル・ラッピング現象を起こすＤＯ
Ａ閾値は、θ0 ＝６３．５°となり、［−６３．５°，
６３．５°］の範囲外のヌルのみが疑似ヌルを発生させ
る。したがって、１個のセルを３個のセクターに分割し
た場合、関心のあるセクターについては、全てのユーザ
ーが［−６０°，６０°］の範囲内に位置し、有用な上
り回線ヌルは全てこの範囲に存在するため、疑似ヌルは
発生しない。
【００８２】上記の方法は、ユーザーの位置の分布及び
／又はトラフィックの相違によって大きく異なるであろ
う実際のヌル位置とは独立しているため、前処理技術に
分類される。しかし、これらのシステムパラメータを決
定した後も、システムが悪性ヌルを有している場合があ
る。この場合には、残っているヌル・ラッピング現象に
対処するために幾つかの後処理方法を用いることができ
る。
【００８３】本発明の更なる実施例においては、上記３
つの前及び処理技術を組み合わせることによりヌル・ラ
ッピングの問題を軽減できる。例えば、ｆu ＝１．８Ｇ
Ｈｚ、ｆd ＝２．０ＧＨｚ、ｚ＝λu／２の場合、ヌル
・ラッピングＤＯＡ閾値は、θ0 ＝５３．１°である。
したがって、一つのセルが３個のセクターに分割され、
これにより有用なヌルが［−６０°，６０°］の範囲内
に位置するようにした場合でも、依然として悪性ヌルが
［−６０°，−５３．１°］と［５３．１°，６０°］
に位置している。この場合、ヌル移動法を用いて、悪性
ヌルを、［−５３．１°，５３．１°］の範囲内にある
安全な位置へ移動させることができる。更なる例は、ア
ンテナ間隔の適切な選択、並びにセクター化又はセクタ
ー化とヌル移動法との組み合わせを他の選択肢として含
んでいる。なお、後者の方法の方がより効果的である。
事実、ヌル移動法では、悪性ヌルを安全な位置へ移動で
きる代償として、悪性ヌルの元の位置におけるアンテナ
利得が大きくなってしまう。しかし、セクター化のため
にその位置の近いＤＯＡ範囲内には有効なユーザーが存
在しないため、問題は殆どない。所定のアンテナ間隔と
セクター化を有するシステムでは、ヌル移動法では、ヌ
ル・ラッピングを軽減するための有益な技術である。
【００８４】図９は、ＮＣ法とＢＥＳ法を用いて発生し
た上り回線と下り回線のビームパターンを示す。なお、
ＢＥＳ法は後処理によるヌル移動技術である。アンテナ
の数は１２である。所望のユーザーはθ＝６０°に位置
しているものとする。上り回線の主ビームは、僅かに下
回っているものの、所望のユーザーとほぼ同じ方向であ
ることが分かる。ＮＣ法は上り回線ピームパターンのヌ
ルを下り回線まで維持するが、ヌル繰り返し問題のた
め、θ＝６０°にもヌルが置かれ、これは、基地局から
の送信パワーがどの様にこのユーザに割り当てられて
も、所望のユーザーはパワーを受信することができな
い。しかし、ビーム分割（ＢＥＳ）法を上記のヌル移動
法と共に使用した場合、−５８°と−６９．１°にある
二つのヌルを他の場所へ移動することにより、所望のユ
ーザー方向を向いた主ビームはほぼ最適な状態となり，
このユーザーは良好な下り回線送信を得ることができ
る。
【００８５】ＢＥＳ法は目的としないユーザーに向いた
ヌルの殆どを維持するだけでなく、目的とするユーザー
に向けられた主ビームを維持するため、利用可能なパワ
ーの主要な部分を目的とするユーザーに送信でき、他の
ユーザーに対する干渉公害を軽減できる。ＢＥＳ法によ
って発生した全てのユーザーの下り回線ビームを用い、
必要な総送信パワーを最小にし、これによって全てのユ
ーザーが規定されたＳＩＮＲ閾値で運用することを可能
にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の下り回線ビーム形成方式を示す。
【図２】本発明の実施例による上り回線の加重値を用い
た下り回線ビーム形成方式を示す。
【図３】実ＵＢＰＣＴ及び仮想ＵＢＰＣＴを使用して発
生した上り回線と下り回線のビームパターンを示す。
【図４】従来技術によるヌル拘束（ＮＣ）法を用いた下
り回線のビーム形成加重値発生器を示す。
【図５】ｚ＝λu／２、ｆu ＝１．８ＧＨｚ、ｆd ＝
２．０ＧＨｚ場合の、上り回線及び下り回線のステアリ
ングベクトルの第１要素の位相値を示す。
【図６】本発明の実施例によるビーム合成（ＢＥＳ）法
を用いた下り回線のビーム形成加重値発生器を示す。
【図７】本発明の実施例によるビーム合成（ＢＥＳ）法
を用いた下り回線のビーム形成加重値発生器の詳細を示
す。
【図８】ｚ＝λd／２、ｆu ＝１．８ＧＨｚ、ｆd ＝
２．０ＧＨｚ場合の、上り回線及び下り回線のステアリ
ングベクトルの第１要素の位相値を示す。
【図９】ＮＣ法とＢＥＳ法（ＮＣ＋ヌル移動技術）を使
用して発生した上り回線と下り回線のビームパターンを
示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チン フランコイス シンガポール国 シンガポール 550208 ＃02−288 セラングーンセントラル 208 ブロック Ｆターム(参考） 5J021 AA05 AA06 CA06 DB01 EA04 FA14 FA15 FA16 FA17 FA20 FA26 FA29 FA32 GA02 HA05 HA10 5K067 AA21 BB04 EE02 EE10 KK02 KK03

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アンテナアレーを備えた基地局と、該基
    地局から物理的に離間した複数の端末とを含む周波数分
    割二重無線通信システムにおける下り回線のビーム形成
    法であって、 前記基地局のアンテナアレーにより、前記複数の端末か
    ら到来する上り回線信号の組み合わせを受信するステッ
    プと、 前記到来上り回線信号の組み合わせから前記端末のそれ
    ぞれについて上り回線のビーム形成加重値ベクトルを推
    定するステップと、 前記上り回線のビーム形成加重値ベクトルから、上り回
    線のヌルと上り回線の主ビームの位置とを識別するステ
    ップと、 前記上り回線ヌルの各々を変換して対応する下り回線ヌ
    ルを形成するステップと、 全ての下り回線ヌルから下り回線のビーム形成加重値ベ
    クトルを発生するステップと、 前記基地局のアンテナアレーから、前記下り回線のビー
    ム形成加重値に従って情報信号群を送信するステップと
    を含む方法。
  2. 【請求項２】前記変換ステップが、 前記上り回線ヌルの各々を悪性上り回線ヌルと良性上り
    回線ヌルに分類するサブステップと、 全ての悪性上り回線ヌルを再び割り当てて補正された上
    り回線ヌルを形成するサブステップと、 前記良性の上り回線ヌルと補正された上り回線ヌルの位
    相を、上り回線の動作周波数に対する下り回線の動作周
    波数の割合に関連するファクターに従ってスケーリング
    することによって下り回線ヌルを形成するサブステップ
    とを含む、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】前記分類ステップにおいて、 前記上り回線ヌルθu,k が、疑似ヌル存在条件｜θu,k
    ｜≧｜θ0｜（但し、θ 0 ＝ａｒｃｓｉｎ［（λd／ｚ）
    −１］はヌル・ラッピングＤＯＡ閾値であり、λd は下
    り回線波長、ｚはアンテナ間隔である）を満たし、下り
    回線ビームパターン中のそれに対応する疑似ヌルが、上
    り回線ビームパターンの主ビームの位置に近接した特定
    の領域内に存在する場合に悪性とする、請求項２に記載
    の方法。
  4. 【請求項４】前記再割り当てステップにおいて、 前記悪性ヌルの各々を［−｜θ0｜，｜θ0｜］の範囲に
    入るようにリセットする、請求項２又は３に記載の方
    法。
  5. 【請求項５】前記再割り当てステップにおいて、 前記悪性ヌルの各々を０°にリセットする、請求項２又
    は３に記載の方法。
  6. 【請求項６】前記再割り当てステップが、全ての端末の
    ＤＯＡを実質的に認識するサブステップと、データ速度
    が最も高い複数の端末、及び／又は接近して位置し干渉
    する多数の端末に対応する前記ＤＯＡ群に全ての悪性ヌ
    ルを再設定するサブステップとを更に含んでいる、請求
    項２又は３に記載の方法。
  7. 【請求項７】アンテナアレーを備えた基地局と、該基地
    局から物理的に離間した複数の端末とを含む周波数分割
    二重無線通信システムにおける下り回線のビーム形成方
    法であって、 前記アレー内のアンテナの間隔を選択するステップと、 前記基地局のアンテナアレーにより、前記複数の遠隔端
    末から到来し、各々が主ビームと一以上のヌルを含むビ
    ームパターンを有する信号の組み合わせを受信するステ
    ップと、 ある信号についての上り回線のビーム形成加重値を識別
    するするステップと、 該信号の上り回線のビーム形成加重値に基づき下り回線
    のビーム形成加重値を発生するステップと、 前記下り回線のビーム形成加重値を使用して下り回線信
    号を送信するステップとを含む方法。
  8. 【請求項８】アンテナアレーのアンテナ間隔を下り回線
    波長の半分以下になるように選択してヌル・ラッピング
    現象を回避する、請求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】アンテナアレーのアンテナ間隔を下り回線
    波長の半分以上で且つ上り回線波長の半分以下になるよ
    うに選択してヌル・ラッピング現象を軽減する、請求項
    ７に記載の方法。
  10. 【請求項１０】アンテナアレーのアンテナ間隔を下り回
    線波長と上り回線波長の合計の１／４と等しくなるよう
    に選択する、請求項７に記載の方法。
  11. 【請求項１１】通信セルを画定するアンテナアレーを備
    えた基地局と、該基地局から物理的に離間した複数の端
    末とを含む周波数分割二重無線通信システムにおける下
    り回線のビーム形成方法であって、 前記通信セルを複数のセクターに分割するステップと、 あるセクター内に疑似ヌルを生じさせる可能性のある上
    り回線ヌルを認識するステップと、 疑似ヌルが発生しないセクター内の端末のみにシステム
    の使用を限定するステップと、 前記基地局のアンテナアレーにより、前記複数の遠隔端
    末から到来し、各々が主ビームと一以上のヌルを含むビ
    ームパターンを有する信号の組み合わせを受信するステ
    ップと、 ある信号についての上り回線のビーム形成加重値を識別
    するするステップと、 該信号の上り回線のビーム形成加重値に基づき下り回線
    のビーム形成加重値を発生するステップと、 前記下り回線のビーム形成加重値を使用して下り回線信
    号を送信するステップとを含む方法。
  12. 【請求項１２】アンテナアレーを備えた基地局と、該基
    地局から物理的に離間した複数の端末とを含む周波数分
    割二重無線通信システムにおける下り回線のビーム形成
    方法であって、請求項１、７及び１１の二つ以上に記載
    された方法ステップの組み合わせを含む方法。
  13. 【請求項１３】無線通信システムのための基地局であっ
    て、該基地局は、 各々の上り回線チャンネル上の複数の遠隔端末から到来
    する信号を受信するための上り回線受信用アンテナアレ
    ーと、 ある信号についての上り回線のビーム形成加重値に基づ
    き下り回線の加重値を発生する下り回線の加重値発生器
    と、 前記発生された下り回線の加重値に従って遠隔端末に信
    号を送信するための下り回線送信用アンテナアレーと、 下り回線ヌルの内の少なくとも一つを安全な位置に移動
    させる手段とを含む基地局。
  14. 【請求項１４】無線通信システムのための基地局であっ
    て、該基地局は、 上り回線チャンネル上の複数の遠隔端末から到来する信
    号を受信するための上り回線受信用アンテナアレーであ
    って、ヌル・ラッピングを低減できる所定のアンテナ間
    隔を有するアンテナアレーと、 ある信号についての上り回線のビーム形成加重値に基づ
    き下り回線の加重値を発生する下り回線の加重値発生器
    と、 前記発生された下り回線の加重値に従って遠隔端末に信
    号を送信するための下り回線送信用アンテナアレーとを
    含む基地局。
  15. 【請求項１５】無線通信システムのための基地局であっ
    て、該基地局は、 各々の上り回線チャンネル上の複数の遠隔端末から到来
    する信号を受信するための上り回線受信用アンテナアレ
    ーと、 ある信号についての上り回線のビーム形成加重値に基づ
    き下り回線の加重値を発生する下り回線の加重値発生器
    と、 前記発生された下り回線の加重値に従って遠隔端末に信
    号を送信するための下り回線送信用アンテナアレーとを
    含み、 アンテナアレーの送信セルが複数のセクターに分割され
    ており、 あるセクター内に疑似ヌルを生じさせる可能性のある上
    り回線ヌルを認識する手段と、 疑似ヌルが発生しないセクター内の端末のみにシステム
    の使用を限定する手段とを更に含む基地局。
  16. 【請求項１６】請求項１３〜１５の何れかに記載の基地
    局と複数の遠隔端末とを含む通信システム。
JP2001287614A 2000-09-21 2001-09-20 Ｆｄｄ無線通信システムにおける下り回線のビーム形成のためのビーム合成方法 Pending JP2002164842A (ja)

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