JP2002261670A - 無線送信装置および無線受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より下りリンクに適したビーム形成を行い、
ユーザ間の相互の信号干渉を抑圧する。 【解決手段】 ＳＤＭＡ方式の基地局、あるいは、ＣＤ
ＭＡ基地局において、送信電力およびウエイト制御部３
は、仮想上りリンクに基づくビーム形成アルゴリズムに
従い、各ユーザごとに伝搬路情報に基づく相関行列を求
め、その重み付け和による相関行列を用いてウエイト演
算を行う。得られたウエイトを複数のアンテナ素子に対
応する送信信号に乗算して、送信する。これにより、ユ
ーザ間の相互の干渉を抑制する。また、要求品質が異な
る場合にも対応することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の移動局が同
一周波数を用いて同時に基地局と通信を行う無線通信シ
ステムに関するものであり、特に複数のユーザに対して
信号を送信する無線送信装置および複数のユーザからの
信号を受信する無線受信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の移動通信に対する需要の増加に伴
い、多くのユーザを収容できる無線通信システムの構築
が求められている。現在、１つの基地局では、複数の周
波数、時間スロットを用いて多くのユーザの信号を多重
することにより、基地局内に多くのユーザを収容してい
る。しかし、無線周波数事情の逼迫に伴い、最近では時
間周波数領域でのユーザ多重のみならず、空間領域を利
用したユーザ多重も検討され始めている。このような手
法は、空間分割型多元接続方式（ＳＤＭＡ：space Divi
sion Multiple Access）と呼ばれており、１つの基地局
内で複数の指向性ビームを用いて、異なる存在方向のユ
ーザ信号を個々に受信する方式である。指向性ビームを
形成されるにあたってはアダプティブアレーアンテナが
用いられる場合が多い。アダプティブアレーアンテナ技
術も実用段階に迫りつつある現在において、ＳＤＭＡ方
式への期待は高まりつつある。

【０００３】また、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple
Access）方式は第３世代移動通信における導入が予定
されており、より収容能力の高いシステム構成が求めら
れている。その一環としてＣＤＭＡ基地局ではアダプテ
ィブアレーの導入が検討されている。基地局用アダプテ
ィブアレーでは、自信号に対してビームを向けると同時
に干渉ユーザに対する指向性を抑圧する。ＣＤＭＡ方式
では多くの干渉ユーザが存在するため、全ての干渉信号
にヌルを形成することはできないが、可能な限り干渉信
号の低減をはかる。このようなビーム形成をユーザごと
に行なうことによって高性能な基地局構成が可能とな
る。

【０００４】まず、ＳＤＭＡ方式について説明する。Ｓ
ＤＭＡ方式を実現するにあたっては、基地局のサービス
エリア内（セル）の移動局と基地局との間でアダプティ
ブアレーを利用しつつ回線を確保する必要が生じる。以
下では、従来技術における基地局でのアダプティブアレ
ー形成法について述べる。図１２はＳＤＭＡ方式上りリ
ンクにおける基地局構成である。ここで、１は基地局ア
ンテナ、４０は相関行列演算部、４１はウエイト演算部
を表す。図１３は、前記基地局アンテナ１の詳細を表す
図であり、この図に示すように、前記基地局アンテナ１
は、１ａ〜１ｄで示す複数のアンテナ素子によって構成
されている。また、このようなアンテナ素子によって受
信された受信信号は応答ベクトルａとして次式のように
表現される。

【数１】 ここで、a_k1，a_k2，a_k3，a_k4はそれぞれ各アンテナ素子
１ａ〜１ｄで受信した際の信号の伝搬係数を表してい
る。ＳＤＭＡ方式では、１つの周波数を複数のユーザで
同時に用いる。基地局では複数のユーザから信号を受信
するが、その際には各ユーザが信号伝送に先だって個別
の既知信号を送信する。基地局では各ユーザの既知信号
をアンテナごとに整合フィルタを用いて検出し、その結
果を伝搬係数として用いる。ここでは、ユーザ数をＫと
し、Ｋユーザの応答ベクトルをそれぞれａ1,...,ａKと
して表す。

【０００５】また、基地局では相関行列演算部４０にお
いて相関行列Φの計算を行なう。相関行列Φの（i,j）
項は次式で表される。

【数２】 ここで、*は複素共役、Ｅ[ ]は平均、ｘi，ｘjはそれぞ
れｉ，ｊ番目のアンテナ素子の複素振幅を表している。
従って、基地局では素子間の相関を計測することによ
り、相関行列Φを得ることができる。

【０００６】このように計算された相関行列Φと応答ベ
クトルａkを用いると、ユーザｋのアダプティブアレー
ウエイトベクトルＷkは、

【数３】 と表すことができる。本ウエイトベクトルは合成出力の
信号品質を最も良くする値であることが知られており、
理論的に最適なウエイトベクトルといえる。

【０００７】基地局では、ウエイト演算部４１において
各ユーザに対してウエイトWkを求め、アンテナ間で信号
合成を行なう。このような信号処理の結果、各ユーザに
対してそれぞれビーム形成が行なわれる。図１４は空間
的に各ユーザが複数ビームによって分離されていること
を表す図である。１０は基地局、１２は移動局、２５は
指向性ビームを表している。本図に示されるようにビー
ムは希望信号を強く受信し、干渉信号を抑圧する。この
ような構成により、基地局では多くのユーザを収容する
ことが可能となる。

【０００８】一方、下りリンクでは通常上りリンクで得
られたウエイトを用いて信号送信を行なう。この様子を
図１５に示す。図中、２は送信ウエイト乗算部、３は送
信ウエイト制御部、４はウエイト乗算器、５は信号コピ
ー器である。下りリンクでは、各ユーザごとに信号に対
するウエイト乗算が送信ウエイト乗算部２において行な
われ、全ユーザの信号が同時に基地局から送信される。
この際、ウエイト乗算を行なうにあたっては、上りリン
クで求められたアダプティブアレーのウエイトが用いら
れる。具体的には、上りリンクウエイトは基地局内でメ
モリに格納され、下りリンクで信号送信を行なう際に
は、格納されたウエイトデータを用いて送信ウエイト乗
算部２においてアンテナごとに乗算が行なわれる。この
ような構成により、下りリンクでは上りリンクと同一の
ビーム形成を行う手法が用いられている（例えば、T.Oh
gane,"Spectral efficiency improvementby base stati
on antenna pattern control for land mobile cellula
r systems,"IEICE Trans. Commun., vol. E77-B, no.
5, pp. 598-605, May 1994.）。

【０００９】次に、前記ＣＤＭＡ基地局用アダプティブ
アレーについて説明する。まず、現在までに提案されて
いる上りリンクにおけるＣＤＭＡ基地局用アダプティブ
アレーの方式について説明を行なう。図１６は上りリン
クにおけるＣＤＭＡ基地局用アダプティブアレーの構成
図であり、図中１は基地局アンテナ、５０は各ユーザご
とのアダプティブアレー信号処理部を表している。図１
７はユーザｋのアダプティブアレー信号処理部の詳細を
示す図であり、図中５１、５２はチップ時間間隔の遅延
器、５３は逆拡散器、５４はウエイト乗算器、５５〜５
７は各遅延パスに対応するアダプティブアレー信号処理
部、５８はアンテナ間信号合成器、５９は遅延パス合成
器であり、通常遅延パス合成器５３の操作はＲＡＫＥ合
成と呼ばれる。また、６０はアダプティブアレーウエイ
ト計算部である。

【００１０】図１６及び図１７に示されるように従来方
式では、複数アンテナで受信された信号に対し各ユーザ
ごとにアダプティブアレー信号処理部を構成する。アダ
プティブアレー信号処理部では、ＭＭＳＥ基準に基づき
ウエイト決定が行なわれる。具体的には、ユーザｋパス
ｌに関するアンテナｍでのｑ番目の逆拡散シンボルをｙ
_klm(q)、ユーザｋパスｌに関する信号ベクトルをＹ
_kl(q)=[ｙ_kl1(q),ｙ_kl2(q),...,ｙ_klM(q)]^Tとすると、
ユーザｋパスｌに関するアダプティブアレーの合成ウエ
イトｗ'_kl=[ｗ'_kl1,ｗ'_kl2,...,ｗ'_klM]^Tは次式で表さ
れる。

【数４】 ここで、Φ_klはユーザｋのパスｌに関する逆拡散信号の
相関行列、ｖ_k,lはユーザｋ、パスｌの相関ベクトル、
ｑ0は演算アルゴリズムの平均化シンボル数、ｒ_kl(q)は
ユーザｋ、パスｌの参照シンボル、＊は複素共役、Ｈは
共役転置を表す。この演算を各ユーザ、各パスごとに行
なうことによりアダプティブアレーのウエイトを決定す
ることができる。

【００１１】次に、下りリンクにおけるＣＤＭＡ基地局
用アダプティブアレーの構成について説明する。ＣＤＭ
Ａ下りリンクでは、基地局において他ユーザへの干渉を
抑えつつ、希望ユーザへのビームを形成することによっ
て、各ユーザの受信信号品質を改善することが可能とな
る。また、この改善効果を利用すれば基地局でのユーザ
収容能力を向上することも可能になる。

【００１２】図１８に基地局送信アダプティブアレーの
構成を示す。基地局では上りリンクと同一のＫ人のユー
ザに信号を送信するものとし、各ユーザへの送信用拡散
信号ｓ_k(t)=ｃ_k(t)・ｄ_k(t)が用意される。ここで、ｃ
_k(t)，ｄ_k(t)はそれぞれ拡散符号、データであり、それ
ぞれチップ時間Ｔc、シンボル時間Ｔdごとに値が変化す
る。また、Ｅ[・]をアンサンブル平均とすると、Ｅ[|c
_k(t)|²]＝Ｅ[|d_k(t)|²]＝１である。基地局では、この
送信用拡散信号をアンテナＭ個分にコピーし、各ブラン
チごとにウエイト乗算を行なった後アンテナから信号送
信する。

【００１３】ユーザｋのアンテナｍにおけるウエイト係
数をｗ_km、ユーザｋの下りリンクウエイトをｗ_k＝
[ｗ_k1,...,ｗ_kM]^Tとすると、従来方式ではウエイトｗ_k
は次式で与えられる（例：原田、田中、井原、佐和橋、
安達、"W-ＣＤＭＡ下りリンクにおける適応アンテナア
レイ送信ダイバーシチの屋外実験結果、"電子情報通信
学会無線通信システム（RCS）研究、RCS99-157、Nov,19
99）。

【数５】 すなわち、上りリンクで得られたウエイトを用いて下り
リンクビーム形成が行なわれている。図１９は、下りリ
ンクアダプティブアレーの利用環境の一例を示す図であ
り、図中６０は移動局、６１は基地局を表す。この図に
見られるように、下りリンクビーム形成では各ユーザに
対してビーム形成が行なわれ、他ユーザに対する干渉を
低く抑えることが求められる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、ＳＤＭ
Ａ方式下りリンク、および、ＣＤＭＡ方式の基地局用ア
ダプティブアレーのいずれにおいても、基地局において
他のユーザへの干渉を抑えつつ、希望ユーザへ信号を送
信するビーム形成が必要となる。このようなビーム形成
によって、１つの基地局においても複数ユーザを同時に
収容することが可能となり、基地局での収容能力の向上
が見込まれる。このような状況に対し、従来方式は、い
ずれも、下りリンクにおいて上りリンクと同一のビーム
形成を行っていた。しかしながら、上りリンク用のウエ
イトが下りリンクにおいて必ずしもよいビーム形成をす
るとは限らない。特に、上下リンクでユーザの通信デー
タ量が異なる場合には、上下リンクのそれぞれにおい
て、異なるビーム形成が必要とされる場合も考えられ
る。また、上下リンクでデータ送信量が同じ場合であっ
ても、上りリンクのビーム形成法が下りリンクにおいて
必ずしもよいとは限らない。さらに、下りリンクでは高
速データ通信環境が想定される。そこでは、データ通信
の増加に伴い、ユーザごとに要求通信品質は大きく異な
る場合も想定される。各ユーザの要求ＳＩＮＲにも差が
生じ、上下リンクでは非対称トラヒック環境が予想され
る。このような環境においてユーザの要求通信品質を満
たしつつ、なおかつ相互干渉を抑えることが必要とされ
る。

【００１５】このように、下りリンクにおける基地局ビ
ーム形成法では、ユーザ相互の干渉を低減し、多くのユ
ーザを収容できるビーム形成を行うことが課題となって
いる。また、下りリンクのビーム形成法によって基地局
では収容できるユーザ数に差が生じるため、従来方式よ
りもさらに適したビーム形成を行うことが課題となって
いる。そこで、本発明は、送信局からの送信信号におい
てユーザ相互の干渉を減らすことができ、収容ユーザ数
を向上させることのできる、ＳＤＭＡ方式の下りリン
ク、あるいは、ＣＤＭＡ方式用基地局アダプティブアレ
ーにおける無線送信装置を提供することを目的としてい
る。さらに、ユーザ相互の干渉を減らすことのできるＣ
ＤＭＡ方式用の無線受信装置を提供することを目的とし
ている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の無線送信装置は、複数のアンテナを備え、
複数のユーザに対して信号を送信する無線送信装置であ
って、前記複数のユーザの伝搬路情報に対応する複数の
相関行列に関する重み付け和を行った相関行列を用い
て、前記複数のアンテナに供給する前記各ユーザに対す
る送信信号のウエイトを決定するウエイト決定手段を有
するものである。また、本発明の他の無線送信装置は、
複数のアンテナを備え、複数のユーザに対して信号を送
信する無線送信装置であって、前記複数のユーザの伝搬
路情報に対応する複数の相関行列に関する重み付け和を
行なった相関行列を用いて、前記複数のアンテナに供給
する前記各ユーザに対する送信信号のウエイトを決定す
るウエイト決定手段と、前記ウエイト決定手段により演
算されたウエイトを用いて前記重み付け係数を更新する
更新手段とを有し、前記ウエイト決定手段によるウエイ
ト演算と前記更新手段による重み付け係数演算を繰返し
実行するものである。

【００１７】さらに、本発明のさらに他の無線送信装置
は、複数のアンテナを備え、複数のユーザに対して信号
を送信する無線送信装置であって、前記複数のユーザの
伝搬路情報とユーザ間の符号相関を利用して複数の相関
行列を計算し、前記複数の相関行列に対する重み付け和
を行なった相関行列を用いて、前記複数のアンテナに供
給する前記各ユーザに対する送信信号のウエイトを決定
するウエイト決定手段を有するものである。さらにま
た、本発明のさらに他の無線送信装置は、複数のアンテ
ナを備え、複数のユーザに対して信号を送信する無線送
信装置であって、前記複数のユーザの伝搬路情報とユー
ザ間の符号相関を利用して複数の相関行列を計算し、前
記複数の相関行列に対する重み付け和を行なった相関行
列を用いて、前記複数のアンテナに供給する前記各ユー
ザに対する送信信号のウエイトを決定するウエイト決定
手段と、前記ウエイト決定手段により演算されたウエイ
トを用いて前記重み付け係数を更新する更新手段とを有
し、前記ウエイト決定手段によるウエイト演算と前記更
新手段による重み付け係数演算を繰返し実行するもので
ある。

【００１８】さらにまた、前記ウエイト決定手段は、特
に直交符号の符号間相関を利用するものである。さらに
また、前記ウエイト決定手段は、送信局で得られる逆方
向信号の受信信号から前記複数ユーザの応答ベクトル及
び相関行列を推定し、前記複数のアンテナに供給する前
記各ユーザに対する送信信号の送信ウエイトを決定する
ものである。さらにまた、前記ウエイト決定手段は、前
記各ユーザの受信局が、送信局が送信する既知信号を利
用して行う伝搬路推定結果を利用して、前記複数のアン
テナに供給する前記各ユーザに対する送信信号の送信ウ
エイトを決定するものである。さらにまた、前記ウエイ
ト決定手段は、前記複数ユーザの要求するＳＩＮＲに基
づいて、前記複数のアンテナに供給する前記各ユーザに
対する送信信号の送信ウエイトを決定するものである。
さらにまた、前記ウエイト決定手段は、前記各ユーザの
受信機におけるＲＡＫＥフィンガ数に基づいて、前記複
数のアンテナに供給する前記各ユーザに対する送信信号
の送信ウエイトを決定するものである。さらにまた、前
記ウエイト決定手段による送信ウエイトの決定と同時
に、前記複数ユーザと送信局の間で各ユーザの受信ＳＩ
ＮＲが必要とされるＳＩＮＲと一致するよう送信電力値
を調整する手段を有することにより、送信局からの送信
電力を低減するものである。さらにまた、送信局におい
て時間遅延を有する希望信号の重ね合わせにより生成さ
れた信号の送信を行なうようになされているものであ
る。

【００１９】さらにまた、本発明のさらに他の無線送信
装置は、複数のアンテナを備え、複数のユーザに対して
信号を送信する無線送信装置であって、仮想的に前記複
数のユーザから信号を受信する状態を想定し、該想定に
基づいて前記複数のアンテナに供給する前記各ユーザに
対する送信信号のウエイトを決定するウエイト決定手段
を有するものである。さらにまた、本発明のさらに他の
無線送信装置は、前記複数のユーザの伝搬路情報に対応
する複数の相関行列に関する重み付け和を行った相関行
列と、当該ユーザの伝搬路情報に対応する相関行列とに
対する一般固有値を用いて、前記複数のアンテナに供給
する前記各ユーザに対する送信信号のウエイトを決定す
るウエイト決定手段を有するものである。さらにまた、
本発明の無線受信装置は、複数のアンテナを備え、複数
のユーザからの信号を受信する無線受信装置であって、
前記複数のユーザの伝搬路情報とユーザ間の符号相関を
利用して複数の相関行列を計算し、各ユーザのＲＡＫＥ
合成後の受信ＳＩＮＲが必要とするＳＩＮＲ以上であ
り、かつ、送信局の総送信電力が最小となるように求め
たウエイトを、前記複数のユーザからの信号受信時にお
ける受信ウエイトとして用いるものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】まず、前記ＳＤＭＡ方式の下りリ
ンクに関する本発明の各実施の形態について説明する。 （実施の形態１）図１はＳＤＭＡ方式の下りリンクに関
する本発明の概要を説明する最も基本的な基地局構成を
示している。図中、１は基地局アンテナ、２は送信ウエ
イト乗算器、３は送信電力及びウエイト制御部、４はウ
エイト乗算器、５は信号コピー器、６は電力変換器を表
す。ここで、前記基地局アンテナ１は、図示するように
複数Ｍ個のアンテナ素子から構成されている。また、前
記送信ウエイト乗算器２は、各ユーザ対応に設けられて
おり、各送信ウエイト乗算器２は、図示するように、信
号コピー器５と複数個のウエイト乗算器４を有してい
る。以下では、図１に基地局における信号処理構成につ
いて説明する。基地局では上りリンクと同一のＫユーザ
に信号を送信するものとし、ユーザｋ（ｋ＝1,...,K）
への信号ｓ_k(t)を用意する。ここで、Ｅ[・]をアンサン
ブル平均とするとＥ[|ｓ_k(t)|²]＝１である。基地局で
は、ユーザｋの信号に対して電力変換器６において√Ｐ
_kの乗算を行い、信号電力をＰ_kに変換する。電力変換さ
れた信号は信号コピー器５においてアンテナ数Ｍ個分に
コピーされ、送信ウエイト乗算器４において各ブランチ
ごとにウエイト乗算が行なわれた後、アンテナ１から送
信される。

【００２１】本構成において、各ユーザの送信電力Ｐ_k
及びウエイトｗ_kは送信電力兼ウエイト制御部３におい
て一括に制御される。すなわち、送信電力兼ウエイト制
御部３では各ユーザの通信品質、信号到来方向等を考慮
した上で、全ユーザのＰ_k及びｗ_kを一括して決定する。
この際、他セルへの干渉及び他ユーザへの干渉を抑えつ
つ各ユーザの要求受信品質を満たすＰ_k及びｗ_kの決定が
重要な課題となる。

【００２２】次に、移動局ｋから基地局Ｍアンテナへの
伝搬路について述べる。ここでは、移動局ｋから基地局
Ｍアンテナへのインパルス応答ｈ_k(t)を次式のＬ波モデ
ルで表す。

【数６】 ここで、Ｔdはシンボル時間、ａ_k,lはパスｌの伝搬ベク
トル、ｕ_k,lは規格化伝搬ベクトル、ρ_k,lはユーザｋ，
パスｌのアンテナｌにおける複素伝搬係数、ξ_k,l,mは
ユーザｋパスｌにおけるアンテナｍのアンテナ１に対す
る相対位相を表す。なお、遅延波（ｌ≧２）はシンボル
間干渉（ＩＳＩ：Intersymbol Interference）の要因と
なる。

【００２３】次に、下りリンクにおいて各移動局が受信
時に必要とする信号電力対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ：
Signal-to-interference-plus-noise ratio）について
述べる。下りリンクにおけるユーザｋの必要ＳＩＮＲを
γ_kとする。マルチメディア通信では通信データに応じ
てさまざまなＢＥＲ及び伝送速度が要求される。伝送速
度に応じて変調方式が選定され、要求ＢＥＲから必要Ｓ
ＩＮＲが決定される。従って、必要ＳＩＮＲは通信ごと
にさまざまな値となる。ここでは、移動局ｋの要求する
必要ＳＩＮＲをγ_kと表す。

【００２４】このような状況において、基地局では各ユ
ーザの要求ＳＩＮＲを満たしつつ、送信電力を最小とす
るビーム形成を行うことが求められる。送信電力の低下
は他セルへの干渉を低減する。また自セルにおいても基
地局の送信電力が最大値に達するまでに多くのユーザの
収容が可能となる。

【００２５】ここでは、まず送信局では送信ウエイトを
決定するにあたって、送信局内で「仮想上りリンク」を
考える。ここで、「仮想上りリンク」とは送信局内での
仮想的なものであり、最終的にはあとで示す[Algorithm
A]を実行することになる。仮想上りリンクで計算され
たウエイトは下りリンク送信ウエイトとして用いられ
る。以下では、「仮想上りリンク」の内容について述べ
る。

【００２６】図２に「仮想上りリンク」の構成を示す。
図中、１０は基地局、１１は伝搬路、１２は移動局を表
す。「仮想上りリンク」では、ユーザｋ（１２）が伝搬
路（１１）ｈ_k(t)において電力hat{Ｐ}_kで信号送信する
仮想上りリンクを想定する。（なお、式中で、文字の上
に＾が付された記号を文中では、hat{ }で表すこととす
る。） また、基地局は図３の構成に従い、Ｍ個のアンテナを用
いて信号受信する状態を想定する。ここで、２０は信号
合成器、２１はウエイト制御部、２２はウエイト乗算
器、２３はウエイトを表す。ユーザｋのアンテナｍにお
ける受信ウエイト係数をｗ_kmとすると、ユーザｋの受信
信号は各アンテナの信号をウエイトｗ_k=[w _k,1,...,
w_k,M]^Tで合成することにより求められる。ただし、ｗ_k
はｗ_k ^Hｕ_k,1＝１を満たすウエイトである。

【００２７】仮想上りリンクでは各ユーザが必要ＳＩＮ
Ｒγ_kを満たし、なおかつ全ユーザの送信電力を最小と
する以下の最適化が行なわれる。すなわち、最適化条件
（Op.1）は次式で与えられる。

【数７】 ここで、Ｊ₁はユーザの総送信電力、hat{Γ}_kは基地局
におけるユーザｋの受信信号ＳＩＮＲを表す。この最適
化条件は基地局でのＭＶＤＲ（Minimum Variance Disto
rtionless Response）ウエイト制御と各ユーザの送信電
力制御の繰返しにより達成できる。すなわち、基地局で
はある送信電力状態のもとでユーザごとにＭＶＤＲウエ
イトを決定する。次に、各ユーザの信号品質が必要ＳＩ
ＮＲγ_kに近づくようユーザの送信電力の変更を行な
う。送信電力の変更を行なうと、基地局では再びＭＶＤ
Ｒウエイトの決定を行なう。この繰返し制御により最終
的には（式２）の最適状態が達成できる。

【００２８】以下では、評価関数Ｊ₁を最小化を達成す
るためにウエイトに課せられる条件について述べる。状
態ｎにおいて各ユーザ１２が伝搬路（１１）ｈ_k(t)にお
いて信号電力hat{Ｐ}_k ⁽ⁿ⁾で信号送信しているとする。
このとき、基地局におけるユーザｋのＭＶＤＲウエイト
ｗ_k ⁽ⁿ⁾は次式で与えられる。

【数８】 ここで、Ｉは単位ベクトルを表す。

【００２９】ウエイトｗ_k ⁽ⁿ⁾によって合成信号が得られ
ると、基地局における希望信号電力Ｓ_k ⁽ⁿ⁾及び干渉雑音
電力Ｉ_k ⁽ⁿ⁾はそれぞれ次式で表される。

【数９】

【００３０】次に、「仮想上りリンク」ではこの受信信
号を基準として各ユーザが上りリンク送信電力制御を行
なう。以下では、この上りリンク送信電力制御について
述べる。上りリンク送信電力制御ではユーザｋの状態ｎ
＋１における送信電力hat{Ｐ}_k ⁽ⁿ⁺¹⁾を以下のように決
定する。

【数１０】 すなわち、この送信電力制御では状態ｎでの受信ＳＩＮ
Ｒと必要ＳＩＮＲの差分に応じて信号電力の変更を行な
う。この送信電力制御は全ユーザに対して同時に行なわ
れる。従って、状態ｎ＋１でのユーザの送信電力を行列
形式で表すと次式が成り立つ。

【数１１】 ここで、Ｑ⁽ⁿ⁾はＱ_k ⁽ⁿ⁾=hat{Ｐ}_k ⁽ⁿ⁾|ρ_k,1|²を要素に
持つベクトルである。結局、ウエイト更新（式３）と送
信電力制御（式５）の繰返しにより、最適条件が達成で
きる。

【００３１】以上の手続きを繰返して行なうことによ
り、送信ウエイトを求めることができる。もう一度、ウ
エイト演算アルゴリズムを書きなおすと以下のようにな
る。 [Algorithm A] １）信号電力の初期値Ｑ_k ⁽¹⁾（k=1,...,K）を設定す
る。 ２）k=1,...,Kに対して次式のウエイトを求める

【数１２】 ３）ベクトルＱ⁽ⁿ⁺¹⁾を求める

【数１３】 ｎに１をたして再び制御２）に戻り、収束するまで制御
２）及び制御３）をｎ _w回繰返す。

【００３２】本制御において任意の初期値Ｑ_k ⁽¹⁾（k=
1,...,K）を設定可能である。また、[Algorithm A]では
Ω_iとｕ_k,1が与えられれば、ウエイトｗ_k ⁽ⁿ⁾の演算を行
なうことができる。この過程において、|ρ_k,1|²の絶対
的な値は必要とされない。このような手法により、Ｊ₁
を最小とするウエイトを「仮想上りリンク」で求めるこ
とができる。

【００３３】また、[Algorithm A]では、２）において
各ユーザの相関行列Ω_iに対する重み付け和を行なった
相関行列Φ⁽ⁿ⁾を用いてウエイトを求め、３）において
重みつけ係数Ｑ⁽ⁿ⁾の更新をウエイトをもとに行なう。
その結果を用いて、再び２）ではウエイト演算を行な
う。このように、ウエイトと重み付け係数の更新を交互
に行なうアルゴリズムとなっている。

【００３４】図１の下りリンクビーム形成では「仮想上
りリンク」で求められた各ユーザのウエイトを用いてビ
ーム形成を行う。このようなビーム形成法により、基地
局では下りリンクにおける各ユーザの要求ＳＩＮＲを考
慮したビーム形成が可能となる。また、「仮想上りリン
ク」において最適化を達成するウエイトを下りリンクに
おいて用いると、実際の下りリンクにおいてもユーザ相
互に与える干渉を減らすことが可能となる。

【００３５】（実施の形態２）上記実施の形態１では、
下りリンクにおけるビーム形成のみを扱った。これに対
して、本実施の形態では、下りリンクでビーム形成する
と同時に送信電力制御を行なう。図４に下りリンク送信
電力制御の概念を示す。図中２４は移動局から基地局へ
の伝搬係数情報の送信チャネル、２５は下りリンクビー
ムパターンを示す。以下では、図４を参照しつつ、本実
施の形態で用いる下りリンク閉ループ送信電力制御につ
いて説明する。

【００３６】実施の形態１の手法に従って、下りリンク
ビーム形成２５が行なわれると、各ユーザに対して一定
の電力でまず信号が送信される。各移動局１２では受信
ＳＩＮＲと必要ＳＩＮＲの比α_kを求め、基地局にチャ
ネル２４を用いて送信する。閉ループ送信電力制御の状
態ｎにおけるα_k値をα_k ⁽ⁿ⁾とすると、基地局ではα_k
⁽ⁿ⁾に基づいてユーザｋへの送信電力を前回のα_k ⁽ⁿ⁾倍
に設定する。送信電力の変更は全ユーザに対して同時に
行なわれるため、１回の送信電力の変更では受信ＳＩＮ
Ｒと必要ＳＩＮＲは一致しない。しかし、この制御を複
数回繰返すことにより、受信ＳＩＮＲを要求ＳＩＮＲと
一致させることができる。このような送信電力制御法を
用いることにより、各ユーザの受信ＳＩＮＲを要求ＳＩ
ＮＲと等しくすることが可能となる。また、実施の形態
１の下りリンクビーム形成法とあわせて用いると、基地
局から各ユーザへの送信電力の総和を小さく抑えること
が可能となる。従って、基地局では送信電力の低い状態
が実現され、他のセルへの干渉電力も従来方式で閉ルー
プ送信電力制御を用いる場合に比べてより低く抑えるこ
とが可能となる。

【００３７】なお、ここでは下りリンクビーム形成が完
了した後に閉ループ送信電力制御を行なった。しかし、
その他に下りリンクビーム形成を行いながら、送信電力
制御を行なう構成も可能である。具体的には、[Algorit
hm A]において２）及び３）の操作を１回行なうと同時
に閉ループ送信電力制御の状態ｎを１回更新する。この
ように、ウエイト制御と送信電力制御を交互に行なう構
成も可能である。また、[Algorithm A]を複数回行なう
間に送信電力制御を１回行なう構成も可能である。

【００３８】（実施の形態３）前記実施の形態１では、
全ての伝搬路パラメータが既知であるものとして、下り
リンクビーム形成を行った。これに対して、本実施の形
態では、同一周波数において時間的に上下リンク交互に
伝送を行なうＴＤＤ（Time Division Duplex）型通信に
おいて、上りリンクの受信信号情報を用いて下りリンク
ビーム形成を行う。図５に本実施の形態において上りリ
ンク受信信号情報を得るための基地局構成図を示す。図
中、３０は各ユーザに対応する整合フィルタ部、３１は
デジタルフィルタを表す。以下では、上りリンクの受信
信号を用いて、下りリンクビーム形成用の伝搬路パラメ
ータを計算する手法について説明する。

【００３９】[Algorithm A]では、Ω_kとΩ_k'を用いてウ
エイトを求めるが、Ω_kとΩ_k'はｕ_{k ,l}及び|ρ_k,l／ρ
_k,1|²によって決定される値である。ＴＤＤシステムで
は、上りリンクでのユーザｋの受信信号からｕ_k,l及び|
ρ_k,l／ρ_k,1|²を推定できる。具体的には、上りリンク
において基地局の各アンテナに各ユーザの既知信号に対
応する整合フィルタ３１を用意し、ユーザの信号を相関
検出する。ユーザｋのパス１をアンテナｍで相関検出し
た場合の出力をａ_klmとするとｕ_k,l及び|ρ_k,l／ρ_k,1|
²はそれぞれ次式で与えられる。

【数１４】

【００４０】この計算手法では電力比のみを用いている
ので、上りリンクでの送信電力制御時にも問題なく適用
できる。従って、上りリンク受信信号を用いてΩ_kと
Ω_k'を求め、[Algorithm A]から最適ウエイトを演算す
ることにより下りリンク最適ビーム形成を行なうことが
できる。このように本実施の形態の下りリンクビーム形
成法では、上りリンク受信信号の情報を用いて下りリン
クビーム形成を行うことができる。また、下りリンクビ
ーム形成後、実施の形態２の下りリンク送信電力制御を
組合せて利用することも可能である。

【００４１】（実施の形態４）前記実施の形態１では、
全ての伝搬路パラメータが既知であるものとして、下り
リンクビーム形成を行った。これに対して、本実施の形
態では、基地局から送信される下りリンクパイロット信
号を用いて移動局で伝搬路測定を行なう。各ユーザはそ
の結果を基地局へ伝達し、その伝搬路情報を用いて下り
リンクビーム形成を行う。図６に本実施の形態における
制御法の概念図を示す。図中、３２は伝搬路情報を伝達
するチャネルを示す。

【００４２】以下では、図６を参照しつつ本実施の形態
における下りリンクパイロット信号を用いた伝搬路測定
法について述べる。基地局ではＭ本のアンテナから既知
信号を全ユーザに向けて送信する。この際、各アンテナ
では異なるパターンの基地信号を用いて信号送信を行な
う。各アンテナでの既知信号は互いに直交化された信号
が用いられる場合もある。また、そうでない場合もあ
る。

【００４３】移動局では基地局からの既知信号を受信す
ると、基地局の各アンテナからの既知信号に対応する整
合フィルタを用いて、各アンテナからの信号を相関検出
する。移動局ｋのＭ個の整合フィルタからの相関検出さ
れる第１番目のパスの相関出力をそれぞれａ_k,l,1,...,
ａ_k,l,Mとすると、ベクトルａ_k,l＝[a_k,l,1,...,
a_{k,l ,M}]^Tは基地局の各アンテナと移動局ｋとの間の伝搬
ベクトルを表す。各移動局は測定した伝搬ベクトルａ
_k,lを基地局へ通知し、実施の形態１における伝搬ベク
トルａ_k,lに相当する値として利用する。従って、本実
施の形態では下りリンクにおける基地局からのパイロッ
ト信号を利用して、各ユーザの伝搬ベクトルを求め、そ
の結果をチャネル３２を用いて基地局に通知することに
より、下りリンクウエイト決定を行なう。

【００４４】前記実施の形態３ではＴＤＤ方式の場合
に、基地局において上りリンク受信信号情報を用いる手
法について述べた。これに対して、本実施の形態におけ
る手法では上りリンク受信信号情報を用いないため、Ｔ
ＤＤ通信に限らずＦＤＤ（Frequency Division Duple
x）などさまざまなタイプの通信で用いることができ
る。また、下りリンクビーム形成後、実施の形態２の送
信電力制御を組合せて利用することも可能である。

【００４５】（実施の形態５）本実施の形態では、前記
実施の形態１において[Algorithm A]において決められ
た時間内に制御２）及び３）を１回のみ行なう。この場
合には、初期値Ｑ_k ⁽¹⁾に完全に依存した送信ウエイトが
制御２）において計算される。この場合、ウエイトは各
ユーザの伝搬情報から得られる各ユーザの相関行列Ω_k
を初期値Ｑ_k ⁽¹⁾に関して重み付けした相関行列Φ⁽¹⁾を
用いてウエイト決定される。従って、適切な初期値Ｑ_k
⁽¹⁾を設定すれば、１回のみウエイト演算を行なうこと
により、送信ウエイトを求めることも可能となる。この
場合には、ウエイト更新を行なわないため、演算量を少
なくすることが可能となる。また、所定の重要度に応じ
て初期値Ｑ_k ⁽¹⁾を設定することにより、ユーザの重要度
に応じたビーム形成が可能となる。

【００４６】次に、ＣＤＭＡ方式の基地局用アダプティ
ブアレーに関する本発明の各実施の形態について説明す
る。 （実施の形態６）図７は本発明のＣＤＭＡ方式の基地局
用アダプティブアレーに関する実施の形態の概要を説明
する最も基本的な基地局構成を示している。図中、１は
基地局アンテナ、２は送信ウエイト乗算器、３は送信電
力及びウエイト制御部、４はウエイト乗算器、５は信号
コピー器、６は電力変換器を表す。以下では、図７に基
地局における信号処理構成について説明する。基地局で
は上りリンクと同一のＫユーザに信号を送信するものと
し、ユーザｋ（k=1,...,K）への拡散信号ｓ_k(t)=ｃ_k(t)
・ｄ_k(t)を用意する。ここで、Ｅ[・]をアンサンブル平均
とするとＥ[|ｓ_k(t)|²]＝１である。基地局では、ユー
ザｋの信号に対して電力変換器６において√Ｐ_kの乗算
を行い、信号電力をＰ_kに変換する。電力変換された信
号は信号コピー器５においてアンテナ数Ｍ個分にコピー
され、送信ウエイト乗算器４において各ブランチごとに
ウエイト乗算が行なわれた後、アンテナ１から送信され
る。

【００４７】本構成において、各ユーザの送信電力Ｐ_k
及びウエイトｗ_kは送信電力兼ウエイト制御部３におい
て一括に制御される。すなわち、送信電力兼ウエイト制
御部３では各ユーザの通信品質、信号到来方向等を考慮
した上で、全ユーザのＰ_k及びｗ_kを一括して決定する。
この際、他セルへ及び他ユーザへの干渉を抑えつつ各ユ
ーザの要求受信品質を満たすＰ_k及びｗ_kの決定が重要な
課題となる。

【００４８】ここで、各ユーザの送信信号の関係につい
て説明を行なう。送信信号はユーザ間でチップ同期及び
シンボル同期を有する。また、拡散符号ｃ_k(t)はシンボ
ル時間Ｔdに等しい周期を有する直交符号であり、次式
の関係を満たす。

【数１５】 ここで、Ｔcはチップ時間、Ｇ＝Ｔd／Ｔcは拡散利得、
ｄ_k(t)はデータでありｔ＝Ｔc,２Ｔc,...,ＧＴcにおい
て一定値を取る。上式において、各ユーザの拡散符号は
互いに直交関係にある。従って、遅延波が存在しない場
合には互いに干渉は及ぼさない。

【００４９】移動局ｋから基地局Ｍアンテナへの伝搬路
について述べる。ここでは、移動局ｋから基地局Ｍアン
テナへのインパルス応答ｈ_k(t)を次式のＬ波モデルで表
す。

【数１６】 ここで、Ｔcはチップ時間、ａ_k,lはパスｌの伝搬ベクト
ル、ｕ_k,lは規格化伝搬ベクトル、ρ_k,lはユーザｋ、パ
スｌのアンテナ１における複素伝搬係数、ξ_{k ,l,m}はユ
ーザｋ，パスｌにおけるアンテナｍのアンテナ１に対す
る相対位相を表す。なお、この（式６）と前記（式１）
と比較すると、シンボル時間Ｔdに代えて、チップ時間
Ｔcが用いられている点が相違している。

【００５０】また、前述の場合と同様に、下りリンクに
おけるユーザｋの必要ＳＩＮＲをγ _kとする。マルチメ
ディア通信では通信データに応じてさまざまなＢＥＲ及
び伝送速度が要求される。伝送速度に応じて変調方式が
選定され、要求ＢＥＲから必要ＳＩＮＲが決定される。
従って、必要ＳＩＮＲは通信ごとにさまざまな値とな
る。ここでは、移動局ｋの要求する必要ＳＩＮＲをγ_k
と表す。このような状況において、基地局では各ユーザ
の要求ＳＩＮＲを満たしつつ、送信電力を最小とするビ
ーム形成を行うことが求められる。送信電力の低下によ
り基地局は他セルへの干渉を低減することができる。ま
た自セルにおいても基地局の送信電力が最大値に達する
までに多くのユーザの収容が可能となる。

【００５１】ここで、前述と同様に、送信局では送信ウ
エイトを決定するにあたって、送信局内で「仮想上りリ
ンク」を考える。この［仮想上りリンク」の構成は、前
記図２に示したものと同様である。そして、「仮想上り
リンク」で計算されたウエイトは下りリンク送信ウエイ
トとして用いられる。また、基地局は図８の構成に従
い、Ｍ個のアンテナを用いてパス１を信号受信する状態
を想定する。ここで、２０は信号合成器、２１はウエイ
ト制御部、２２ａは逆拡散器、２２ｂはウエイト乗算
器、２３はウエイトを表す。ユーザｋのアンテナｍにお
ける受信ウエイト係数をｗ_kmとすると、ユーザｋの受信
信号は各アンテナの信号をパス１に関して逆拡散した
後、ウエイトｗ_k＝[ｗ_k,1,...,ｗ_k,M] ^Tで合成すること
により求められる。ただし、ｗ_kはｗ_k ^Hｕ_k,1＝１を満た
すウエイトである。

【００５２】前述の場合と同様に、仮想上りリンクでは
各ユーザが必要ＳＩＮＲγ_kを満たし、なおかつ全ユー
ザの送信電力を最小とするために、前記（式２）で示さ
れる最適化条件（Op.1）による最適化が行なわれる。す
なわち、基地局ではある送信電力状態のもとでユーザご
とにＭＶＤＲウエイトを決定する。次に、各ユーザの信
号品質が必要ＳＩＮＲγ_kに近づくようユーザの送信電
力の変更を行なう。送信電力の変更を行なうと、基地局
では再びＭＶＤＲウエイトの決定を行なう。この繰返し
制御により最終的には前記（式２）の最適状態が達成で
きる。

【００５３】次に、評価関数Ｊ₁を最小化を達成するた
めにウエイトに課せられる条件について述べる。状態ｎ
において各ユーザ１２が伝搬路（１１）ｈ_k(t)において
信号電力hat{Ｐ}_k ⁽ⁿ⁾で信号送信しているとする。この
とき、基地局におけるユーザｋのＭＶＤＲウエイトｗ_k
⁽ⁿ⁾は次式で与えられる。

【数１７】 ここで、Ｉは単位ベクトルを表す。また、Φ_k、_i ⁽ⁿ⁾は次
式で表される。

【数１８】 ここで、ξ_k(i,l)及びφ_k(i,l)はユーザｋとユーザｉの
パス１との符号間相関を表す。相関行列Φ_k、_i ⁽ⁿ⁾はユー
ザｋパス１の逆拡散信号に関する相関行列を表してい
る。ユーザｋパス１に関して逆拡散を行なう際に、他ユ
ーザの信号は符号相関ξ_k(i,l)及びφ_k(i,l)に従って抑
圧される。その結果、逆拡散信号に関する相関行列は上
式の形式で表される。

【００５４】ウエイトｗ_k ⁽ⁿ⁾によって合成信号が得られ
ると、基地局における希望信号電力Ｓ_k ⁽ⁿ⁾及び干渉雑音
電力Ｉ_k ⁽ⁿ⁾はそれぞれ次式で表される。

【数１９】

【００５５】次に、前述の場合と同様に、この受信信号
を基準として各ユーザが上りリンク送信電力制御を行な
う。すなわち、前記（式４）を用いて送信電力制御を行
い、状態ｎでの受信ＳＩＮＲと必要ＳＩＮＲの差分に応
じて信号電力の変更を行なう。状態ｎ＋１でのユーザの
送信電力を行列形式で表すと次式が成り立つ。

【数２０】 ここで、Ｑ⁽ⁿ⁾はＱ_k ⁽ⁿ⁾＝hat{Ｐ}_k ⁽ⁿ⁾|ρ_k,1|²を要素に
持つベクトルである。結局、ウエイト更新（式７）と送
信電力制御（式９）の繰返しにより、最適条件（Op.1）
が達成できる。

【００５６】以上の手続きを繰返して行なうことによ
り、送信ウエイトを求めることができる。もう一度、ウ
エイト演算アルゴリズムを書きなおすと以下のようにな
る。 [Algorithm A'] １）信号電力の初期値Ｑ_k ⁽¹⁾（k=1,...,K）を設定す
る。 ２）k=1,...,Kに対して次式のウエイトを求める

【数２１】 ３）ベクトルＱ⁽ⁿ⁺¹⁾を求める

【数２２】 ｎに１をたして再び制御２）に戻り、収束するまで制御
２）及び制御３）をｎ _w回繰返す。

【００５７】本制御において任意の初期値Ｑ_k ⁽¹⁾（k=
1,...,K）を設定可能である。また、[Algorithm A']で
はΩ_k,iとｕ_k,1が与えられれば、ウエイトｗ_k ⁽ⁿ⁾の演算
を行なうことができる。行列Ω_k,iは図９に示す基地局
内のξ_k(i,l)、φ_k(i,l)のテーブルを用いて計算され
る。また、[Algorithm A']では各ユーザのＭＶＤＲウエ
イトを求めるにあたって、ユーザごとにΦ_k ⁽ⁿ⁾の逆行列
演算が必要となる。また、[Algorithm A']では、制御
２）において、各ユーザの相関行列Ω_k,iに対する重み
付け和を行なった相関行列Φ_k ⁽ⁿ⁾を用いてウエイトを求
め、制御３）において求められたウエイトをもとに重み
つけ係数Ｑ⁽ⁿ⁾の更新を行なう。その結果を用いて、再
び制御２）ではウエイト演算を行なう。このように、ウ
エイトと重み付け係数の更新を交互に行なうアルゴリズ
ムとなっている。

【００５８】図７の下りリンクビーム形成では「仮想上
りリンク」で求められた各ユーザのウエイトを用いてビ
ーム形成を行う。このようなビーム形成法により、基地
局では下りリンクにおける各ユーザの要求ＳＩＮＲを考
慮したビーム形成が可能となる。また、「仮想上りリン
ク」において最適化を達成するウエイトを下りリンクに
おいて用いると、実際の下りリンクにおいてもユーザ相
互に与える干渉を減らすことが可能となる。

【００５９】（実施の形態７）前記実施の形態６で用い
られるΩ_k,iはユーザｋとユーザｉに依存しており、Φ_k
⁽ⁿ⁾＝Σ_i=1 ^KＱ_i ⁽ⁿ⁾Ω_k,i＋Ｉはユーザごとに異なる。従
って、ウエイト演算過程においてユーザごとにΦ_k ⁽ⁿ⁾に
関する逆行列演算が必要であり、演算量が膨大になる。
本実施の形態では、（式８）のΩ_k,iをより簡易な関数
に置きかえることによって演算量を減らす。以下では、
本実施の形態におけるΩ_k,iの計算方法について説明す
る。

【００６０】本実施の形態では、仮想上りリンクにおい
て各ユーザがシンボル時間よりも十分周期の長いロング
符号を用いる場合を想定する。このとき、相関行列Ω
_k,iは次式で与えられる。

【数２３】 上式では、行列Ω_k,iはユーザｉのみに依存する。この
場合にはΦ_k ⁽ⁿ⁾＝Σ_i=1 ^KＱ_i ⁽ⁿ⁾Ω_k,i＋Ｉはｋに依存す
ることなく各ユーザで同一となるため、Φ_k ⁽ⁿ⁾をユーザ
間で共通化できる。従って、基地局ではユーザごとに逆
行列演算を行なう必要はなくなり一つの逆行列Φ_k ^(n)-1
を全ユーザで共有できる。本実施の形態による演算方法
では逆行列演算数を減らすことが可能となり、基地局で
の演算量を軽減することができる。

【００６１】（実施の形態８）本実施の形態では、（式
１０）の代わりに次式のΩ_k,iを用いる。

【数２４】 （式１１）では、各ユーザのｌ＝１のパスは相関行列に
含まれていない。実際の下りリンクでは、各ユーザのパ
ス１は直交符号を使っており直交関係が保たれているた
め、互いに干渉を及ぼさない。従って、パス１を相関行
列成分から除去することにより、より直交符号に近い特
性の相関行列演算ができる。このように、本実施の形態
におけるΩ_k,iを用いると、基地局での演算量を軽減し
つつ、下りリンクＣＤＭＡにおけるユーザ間直交符号の
性質も考慮した相関行列を用いることができる。

【００６２】（実施の形態９）実施の形態６〜８では、
下りリンクにおけるビーム形成のみを扱った。これに対
して、本実施の形態では、前記図４に関して説明した実
施の形態２と同様に、下りリンクでビーム形成すると同
時に送信電力制御を行なう。すなわち、実施の形態６〜
８の手法に従って、下りリンクビーム形成２５が行なわ
れると、各ユーザに対して一定の電力でまず信号が送信
される。各移動局１２では受信ＳＩＮＲと必要ＳＩＮＲ
の比α_kを求め、基地局にチャネル２４を用いて送信す
る。閉ループ送信電力制御の状態ｎにおけるα_k値をα_k
⁽ⁿ⁾とすると、基地局ではα_k ⁽ⁿ⁾に基づいてユーザｋの
送信電力を前回のα_k ⁽ⁿ⁾倍に設定する。この制御を複数
回繰返すことにより、受信ＳＩＮＲを要求ＳＩＮＲと一
致させることができる。このような送信電力制御法を用
いることにより、各ユーザの受信ＳＩＮＲを要求ＳＩＮ
Ｒと等しくすることが可能となる。また、実施の形態６
の下りリンクビーム形成法とあわせて用いると、基地局
から各ユーザへの送信電力の総和を小さく抑えることが
可能となる。従って、基地局では送信電力の低い状態が
実現され、他のセルへの干渉電力も従来方式で閉ループ
送信電力制御を用いる場合に比べてより低く抑えること
が可能となる。

【００６３】なお、ここでは下りリンクビーム形成が完
了した後に閉ループ送信電力制御を行なった。しかし、
その他に下りリンクビーム形成を行いながら、送信電力
制御を行なう構成も可能である。具体的には、[Algorit
hm A']において制御２）及び制御３）の操作を１回行な
うと同時に閉ループ送信電力制御の状態ｎを1回更新す
る。このように、ウエイト制御と送信電力制御を交互に
行なう構成も可能である。また、[Algorithm A']を複数
回行なう間に送信電力制御を１回行なう構成も可能であ
る。

【００６４】（実施の形態１０）前記実施の形態６〜８
では、全ての伝搬路パラメータが既知であるものとし
て、下りリンクビーム形成を行った。これに対して、本
実施の形態では、前記実施の形態３と同様に、同一周波
数において時間的に上下リンク交互に伝送を行なうＴＤ
Ｄ（Time Division Duplex）型通信において、上りリン
クの受信信号情報を用いて下りリンクビーム形成を行
う。図１０に本実施の形態において上りリンク受信信号
情報を得るための基地局構成図を示す。図中、３０は各
ユーザに対応する整合フィルタ部、３１ａは逆拡散器、
３１ｂは既知信号に対応するマッチドフィルタを表す。
以下では、上りリンクの受信信号を用いて、下りリンク
ビーム形成用の伝搬路パラメータを計算する手法につい
て説明する。

【００６５】[Algorithm A']を実行するにあたってΩ
_k,iが重要となる。Ω_k,iはｕ_k,1、ρ_{k ,l}／ρ_k,1、ξ
_k(i,l)、φ_k(i,l)により決定されるが、ξ_k(i,l)、φ
_k(i,l)は図９に示す基地局内の参照テーブルより得られ
る。また、ｕ_k,1、ρ_k,l／ρ_k,1はＣＤＭＡ上りリンク
の受信信号より推定される。具体的には、アンテナごと
に各ユーザ、各パスの逆拡散を行なう。また、逆拡散信
号と既知信号との相関検出によりユーザｋ、パス１の応
答ベクトルａ'_k、_l=[a'_k,l,1,...,a'_k,l,M]^Tを推定す
る。このとき、ｕ_k,1及びρ_k,l／ρ_k,1はそれぞれ次式
で与えられる。

【数２５】 この計算手法では電力比のみを用いているので、上りリ
ンクでの送信電力制御時にも問題なく適用できる。従っ
て、上りリンク受信信号を用いてΩ_k,iを求め、[Algori
thm A']から最適ウエイトを演算することにより下りリ
ンク最適ビーム形成を行なうことができる。このように
本実施の形態の下りリンクビーム形成法では、上りリン
ク受信信号の情報を用いて下りリンクビーム形成を行う
ことができる。

【００６６】（実施の形態１１）前記実施の形態６で
は、全ての伝搬路パラメータが既知であるものとして、
下りリンクビーム形成を行った。これに対して、本実施
の形態では、前記実施の形態４と同様に、基地局から送
信される下りリンクパイロット信号を用いて移動局で伝
搬路測定を行なう。すなわち、基地局ではＭ本のアンテ
ナから各アンテナ毎に異なるパターンの既知信号を全ユ
ーザに向けて送信する。移動局では、基地局の各アンテ
ナからの既知信号に対応する整合フィルタを用いて、各
アンテナからの信号を相関検出し、基地局の各アンテナ
と移動局ｋとの間の伝搬ベクトルａ_k,lを測定する。各
移動局は測定した伝搬ベクトルａ_k,lを基地局へ通知
し、基地局では、実施の形態６における伝搬ベクトルａ
_k,lに相当する値として利用する。従って、本実施の形
態では下りリンクにおける基地局からのパイロット信号
を利用して、各ユーザの伝搬ベクトルを求め、その結果
をチャネル３２を用いて基地局に通知することにより、
下りリンクウエイト決定を行なう。前記実施の形態１０
ではＴＤＤ方式の場合に、基地局において上りリンク受
信信号情報を用いる手法について述べた。これに対し
て、本実施の形態における手法では上りリンク受信信号
情報を用いないため、ＴＤＤ通信に限らずＦＤＤ（Freq
uency Division Duplex）などさまざまなタイプの通信
で用いることができる。また、下りリンクビーム形成
後、実施の形態９の送信電力制御を組合せて利用するこ
とも可能である。

【００６７】（実施の形態１２）前記実施の形態６で
は、仮想上りリンクにおいてパス１を希望信号と考え、
他の遅延時間を有するパスを希望信号とは考えなかっ
た。しかし、遅延を有する他のパスを希望信号としてウ
エイト演算アルゴリズムを構成することも可能である。
本実施の形態では、他のパスを希望信号として含めた場
合の構成について説明する。

【００６８】本実施の形態では、仮想上りリンクにおい
て図１６及び図１７と同じくアダプティブアレーと同時
に遅延タップを有するＲＡＫＥ受信を構成し、複数の遅
延パスをＲＡＫＥ受信をもちいて合成する。ただし、仮
想リンクではユーザ間で直交符号が用いられるため、仮
想上りリンクにおける基地局内各ユーザの逆拡散器では
直交符号に関する逆拡散器が用意されている。また、本
実施の形態では実施の形態６と同じく、ウエイト制御と
送信電力制御を繰返す。すなわち、各ユーザはある状態
においてある信号電力で基地局へ信号送信を行なう。基
地局では、信号をアダプティブアレーとＲＡＫＥ受信機
を用いて受信し、その各ユーザの合成出力におけるＳＩ
ＮＲを計算する。次に、各ユーザの受信ＳＩＮＲと要求
ＳＩＮＲの差分に応じて送信電力制御が行なわれる。こ
のように、繰返しウエイト演算と送信電力制御を行なう
ことにより、ＲＡＫＥ受信を有するアダプティブアレー
において各ＲＡＫＥフィンガでのウエイトを決定するこ
とができる。

【００６９】下りリンクでは、このようにして求められ
たウエイトを用いて、基地局では遅延タップ付き送信機
の構成により下りリンク信号送信を行なう。図１１に下
りリンク信号送信のための構成図を示す。図中４０はチ
ップ時間遅延器、４１は乗算器を表す。本構成におい
て、仮想上りリンクで得られたユーザｋパス１のアンテ
ナｍにおけるウエイト係数はｗ_klmとして下りリンクに
おいて用いられる。このように、下りリンクにおいて遅
延タップ付き送信機を構成することにより、移動局では
受信品質のよい信号を得ることができる。また、下りリ
ンク送信電力制御を行なう際には、基地局からの送信電
力を低下することができる。

【００７０】（実施の形態１３）前記実施の形態１２に
おいては、遅延タップ付き送信機を用い、各遅延パスを
希望信号とするウエイトを決定していた。次に、各ユー
ザ受信機のＲＡＫＥフィンガの数を考慮したウエイト演
算を行う実施の形態について説明する。なお、ここで
は、ＴＤＤ型ＣＤＭＡ通信を行うものとする。移動機で
は、単一アンテナ、ＲフィンガＲＡＫＥ受信構成により
信号受信が行われる。この際、ＲＡＫＥ受信機の第１フ
ィンガでは基地局からの第１パス（ｌ＝１）を受信す
る。また、ＲＡＫＥ受信の第ｒフィンガは第ｒ番目の遅
延パスを受信する。各フィンガでの受信信号は逆拡散さ
れた後、フィンガ間で最大比合成される。下りリンクに
おけるユーザｋの要求ＳＩＮＲをγ_kとする。また、移
動機ｋにおいて受信される他セルからの干渉電力と雑音
電力の総和を１フィンガあたりＺ _kとして表す。

【００７１】下りリンクでは各ユーザが必要ＳＩＮＲを
満たしつつ、送信電力を最少とすることが求められる。
従って、最適化条件は次式で与えられる。

【数２６】 ここで、Γ_kは移動機ｋでのＲＡＫＥ合成後ＳＩＮＲを
表す。上記（式１２）では、基地局からの総送信電力Ｊ
₂の最小化が求められる。そこで、この基準に基づいて
決定されるウエイトを以後ＭＴＴＰ（Minimum Total Tr
ansmission Power）基準に基づくウエイトと呼ぶ。送信
電力の低下は他セルへの干渉を低減する。また自セルに
おいても基地局の送信電力が最大値に達するまでに多く
のユーザの収容が可能となる。

【００７２】移動機でのＲフィンガＲＡＫＥ合成につい
て説明する。ＲＡＫＥ合成では各フィンガのＳＩＮＲに
基づいてフィンガ間の信号合成を行う。このとき、ＲＡ
ＫＥ合成後のＳＩＮＲは、次式で表される。

【数２７】

【００７３】各ユーザのＲＡＫＥ合成後ＳＩＮＲは必要
ＳＩＮＲγ_reqと一致することが求められる。この状態
を実現する送信電力制御法として、ここでは閉ループ送
信電力制御法を想定する。閉ループ制御では、測定ＳＩ
ＮＲと必要ＳＩＮＲの比α_kを各移動機で計算し、基地
局へ伝達する。基地局では、α_kに応じて各移動機への
送信電力を繰返し変更する。このとき、ユーザｋへの状
態ｎにおける送信電力をＰ⁽ⁿ⁾とすると、状態ｎ＋１に
おける送信電力Ｐ_k ⁽ⁿ⁺¹⁾は次式で表される。

【数２８】

【００７４】ここで、Γ_k ⁽ⁿ⁾は状態ｎにおける移動機ｋ
の測定ＳＩＮＲであり、前記（式１３）で与えられる。
全ユーザへの送信電力を行列表記を用いて同時に表すと
次式が得られる。

【数２９】

【００７５】このような制御により、送信電力は最終的
に以下の状態に収束する。

【数３０】

【００７６】従って、基地局からの総送信電力は次式で
表される。

【数３１】

【００７７】上式より、Ｊ₂はベクトルＱの各要素に関
する重み付け和として表される。ここで、Ｑはウエイト
ｗ_kに依存するベクトルであるが、Ｄ，Ｚはｗ_kに依存し
ない。

【００７８】ＭＴＴＰ基準では、総送信電力Ｊ₂を最小
化するウエイトｗ_kが要求される。（式１５）右辺にお
いて、Ｑのみがｗ_kに依存することを考慮すると、Ｊ₂の
最小化はＱの各要素を最小とすることにより達成され
る。また、ＭＴＴＰウエイトは他セルからの干渉Ｚとは
無関係に決定できる。Ｑの各要素の最小化は同時に達成
可能であり、その解は以下に示すＭＴＴＰアルゴリズム
の収束状態

【数３２】 として与えられる。

【００７９】［ＭＴＴＰアルゴリズム］ １）任意の初期値Ｑ_k ⁽¹⁾（k=1,...,K）を設定する。 ２）状態ｎでのウエイトを求める。

【数３３】 ３）ベクトルＱ⁽ⁿ⁺¹⁾を求める。

【数３４】 再び制御２）に戻り、収束するまで制御２）及び制御
３）をｎ_w回繰り返す。このＭＴＴＰアルゴリズムによ
り求められるウエイトを送信ウエイトとすることによ
り、基地局からの送信電力を最小とする下りリンクビー
ム形成が可能となる。

【００８０】前記制御２）のウエイト演算法について説
明する。制御２）におけるウエイトは次式ｆ₂(ｗ_k)を最
大化するウエイトを求めることに等しい。

【数３５】

【００８１】一般に、ｆ₂(ｗ_k)を最大化するウエイト
は、次式を満たす一般固有ベクトルｅ ₁,...,ｅ_M及び一
般固有値λ₁,...,λのうち、最大固有値λ_iに対応する
固有ベクトルｅ_iとして与えられる。

【数３６】 なお、Ψ’_kはＲＡＫＥフィンガ数Ｒに依存しており、
演算ウエイトもＲＡＫＥフィンガ数Ｒに依存する。本演
算法ではＲＡＫＥフィンガで受信される全パスに対する
送信電力が強くなるようビームが形成される。

【００８２】次に行列Ψ_k（及びΨ’_k）の演算法につい
て述べる。本来Ψ_kは（式１４）に示すように移動機ｋ
と基地局間の伝搬係数を含めた伝搬路応答に基づいて決
定される。しかし、ＭＴＴＰアルゴリズムではそのスカ
ラー倍β_kΨ_kを用いてもウエイト演算に問題はない。そ
こで、行列Ψ_k（及びΨ’_k）を上りリンクの受信信号を
用いて求める手法について説明する。基地局では、上り
リンクにおいてアンテナごとに各ユーザ、各パスの逆拡
散を行う。また、逆拡散信号と基地信号との相関検出に
よりユーザｋ、パスｌの伝搬ベクトルhat{ａ}_k,l＝［ha
t{a}_k,l,1,...,hat{a}_k,l,M］^Tを推定する。この情報を
用いて推定値hat{Ψ}_k（及びhat{Ψ}'_k）を次式で与え
る。

【数３７】 上りリンクでは送信電力制御が行われており、hat{ａ}
_k,lは移動機−基地局間の伝搬係数を正確に記述してい
ない。しかし、この場合にもhat{Ψ}_k（及びhat
{Ψ}'_k）はスカラー倍の変化を受けるのみであるので、
ＭＴＴＰアルゴリズムを適用可能である。

【００８３】以上をまとめると、次のビーム形成手順と
なる。 １）上りリンクにおいて、各ユーザ、各パスの伝搬路を
推定する。 ２）前記（式１７）よりhat{Ψ}_k、hat{Ψ}'_kを計算
し、任意の初期値Ｑ_k ⁽¹⁾を決定する。 ３）各ユーザのウエイトｗ_k ⁽ⁿ⁾を固有値演算により計算
する。

【数３８】 ４）Ｑ⁽ⁿ⁺¹⁾を計算する。

【数３９】 上記３）および４）の操作をｎ_w回繰返し行う。

【００８４】なお、以上においては、基地局が各端末の
ＲＡＫＥフィンガ数Ｒを認知することを前提としてい
る。これは、呼受け付け制御時にＲを認知することで可
能となる。また、便宜的に標準的な移動機装備に基づい
て固定値Ｒを用いることも可能である。この実施の形態
によれば、移動機の有するＲＡＫＥフィンガ数と等しい
パス数に対して信号電力を最大とするビーム形成が可能
となる。また、前記実施の形態１２よりも少ない演算量
で大きな効果を得られる。

【００８５】（実施の形態１４）上記実施の形態１３に
おけるＭＴＴＰアルゴリズムの制御２）（式１６）にお
いて求めたウエイトは、上りリンクにおけるビーム形成
を行うために使用することができる。すなわち、前記
（式１６）で求めたウエイトを前記図８に示した基地局
受信機におけるウエイトとして使用することができる。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の無線送信
装置によれば、ユーザの重要度に応じてビーム形成する
ことを可能とする。また、各受信局への相互の干渉を抑
えつつ、複数受信局へアダプティブアレーを用いて効率
的に信号伝送することが可能となる。また、送信局にお
いて逆方向信号の受信信号を利用して伝搬路情報を推定
する本発明の無線送信装置によれば、伝搬路情報をあら
かじめ知らなくても、送信用ビーム形成を行うことが可
能となる。さらに、基地局から送信される既知信号を利
用して伝搬路情報を推定する本発明の無線送信装置によ
れば、伝搬路情報をあらかじめ知らなくても、送信用ビ
ーム形成を行うことが可能となる。また、逆方向の受信
信号情報を利用する必要もない。さらに、ＴＤＤ型通信
に加えてＦＤＤ型通信等さまざまな通信環境で伝搬情報
を正確に把握できる。さらにまた、ユーザの要求するＳ
ＩＮＲに応じてビーム形成を行う本発明の無線送信装置
によれば、高ＳＩＮＲを要求するユーザへの干渉を優先
的に減らすようビーム形成することが可能である。さら
にまた、ユーザの受信機におけるＲＡＫＥフィンガ数に
基づいてビーム形成を行う本発明の無線送信装置によれ
ば、ユーザのＲＡＫＥフィンガ数と等しいパス数に対し
て信号電力を最大とするようにビーム形成することが可
能となる。さらにまた、ビーム形成と合わせて送信電力
制御を行なう本発明の無線送信装置によれば、基地局か
ら信号送信する送信電力を低く抑えることが可能とな
る。さらにまた、ウエイト決定手段は、特に直交符号の
符号間相関を利用する本発明の無線送信装置によれば、
下りリンクにおいて直交符号を用いるＣＤＭＡ方式にお
いてユーザ相互に与える干渉を低減しつつ、ビーム形成
することが可能となる。さらにまた、時間遅延を有する
希望信号の重ね合わせにより生成された信号の送信を行
なう本発明の無線送信装置によれば、伝搬路遅延を想定
してあらかじめ基地局で時間遅延を有する希望信号の重
ね合わせにより生成された信号の送信を行なうことによ
り、受信局においてパスの伝搬遅延による精度劣化を防
ぐことが可能となる。さらにまた、仮想的に前記複数の
ユーザから信号を受信する状態を想定し、該想定に基づ
いて前記複数のアンテナに供給する前記各ユーザに対す
る送信信号のウエイトを決定する本発明の無線送信装置
によれば、「仮想上りリンク」を想定することにより、
下りリンクにおいて各ユーザの通信品質を満たしつつ、
なおかつ基地局からの送信電力を最低とする理論的に最
適な下りリンクビーム形成を行なうことができる。さら
にまた、複数のユーザの伝搬路情報に対応する複数の相
関行列に関する重み付け和を行った相関行列と、当該ユ
ーザの伝搬路情報に対応する相関行列とに対する一般固
有値を用いて、前記複数のアンテナに供給する前記各ユ
ーザに対する送信信号のウエイトを決定するウエイト決
定手段を有する本発明の無線送信装置によれば、移動機
の有するＲＡＫＥフィンガ数と等しいパス数に対して信
号電力を最大とするビーム形成が可能となる。さらにま
た、各ユーザのＲＡＫＥ合成後の受信ＳＩＮＲが必要と
するＳＩＮＲ以上であり、かつ、送信局の総送信電力が
最小となるように決定されたウエイトを受信ウエイトと
して使用する本発明の無線受信装置によれば、少ない演
算量で受信ウエイトを求めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のＳＤＭＡ方式の下りリンクに関する
実施の形態における基地局下りリンクビーム形成部の基
本的な構成を示す図である。

【図２】 本発明における「仮想上りリンク」の構成を
示す図である。

【図３】 本発明における上りリンク基地局構成の一構
成例を示す図である。

【図４】 本発明における下りリンク送信電力制御の構
成を示す図である。

【図５】 本発明における上りリンク受信信号から伝搬
路情報を抽出するための信号処理部の構成を示す図であ
る。

【図６】 本発明における伝搬路情報推定法に関する構
成を示す図である。

【図７】 本発明のＣＤＭＡ基地局用アダプティブアレ
ーに関する実施の形態における基地局の下りリンクビー
ム形成のための構成を示す図である。

【図８】 本発明における上りリンクの基地局構成例を
示す図である。

【図９】 符号間相関φ_k(i,l)に関するデータテーブル
の一例を示す図である。

【図１０】 上りリンク受信信号から伝搬路情報を抽出
するための基地局構成の一例を示す図である。

【図１１】 遅延タップ付きの下りリンク信号送信を行
う基地局構成を示す図である。

【図１２】 従来のＳＤＭＡ方式における基地局構成に
おける上りリンク信号処理部の構成を示す図である。

【図１３】 基地局アンテナの詳細を表す図である。

【図１４】 ＳＤＭＡの利用状態を表す図である。

【図１５】 従来の基地局構成における下りリンク信号
処理部の構成を示す図である。

【図１６】 従来のＣＤＭＡ基地局構成における上りリ
ンク信号処理部の構成を示す図である。

【図１７】 従来の基地局構成における１ユーザあたり
の上りリンクアダプティブ信号処理部の構成図である。

【図１８】 従来のＣＤＭＡ基地局送信アダプティブア
レーの構成を示す図である。

【図１９】 下りリンクＣＤＭＡアダプティブアレーの
利用状態を表す図である。

【符号の説明】

１ 基地局アンテナ ２ 送信ウエイト乗算器 ３ 送信電力及びウエイト制御部 ４ ウエイト乗算器 ５ 信号コピー器 ６ 電力変換器 １０ 基地局 １１ 伝搬路 １２ 移動局（ユーザ） ２０ 信号合成器 ２１ ウエイト制御部 ２２ａ 逆拡散器 ２２ｂ ウエイト乗算器 ２３ ウエイト ３０ 整合フィルタ ３１ デジタルフィルタ ３１ａ 逆拡散器 ３１ｂ マッチドフィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 7/26 １０２ Ｈ０４Ｊ 15/00 1/707 Ｈ０４Ｂ 7/26 Ｂ Ｈ０４Ｊ 15/00 Ｈ０４Ｊ 13/00 Ｄ (72)発明者 原 嘉孝 神奈川県横須賀市光の丘３番４号 株式会 社ワイ・アール・ピー移動通信基盤技術研 究所内 Ｆターム(参考） 5K022 EE02 EE22 EE32 FF00 5K059 CC02 CC03 CC04 DD37 DD39 EE02 5K060 BB05 CC04 DD04 KK03 LL01 5K067 CC01 CC10 EE02 EE10 GG08 KK02 KK03

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のアンテナを備え、複数のユーザに
   対して信号を送信する無線送信装置であって、 前記複数のユーザの伝搬路情報に対応する複数の相関行
   列に関する重み付け和を行った相関行列を用いて、前記
   複数のアンテナに供給する前記各ユーザに対する送信信
   号のウエイトを決定するウエイト決定手段を有すること
   を特徴とする無線送信装置。
2. 【請求項２】 複数のアンテナを備え、複数のユーザに
   対して信号を送信する無線送信装置であって、 前記複数のユーザの伝搬路情報に対応する複数の相関行
   列に関する重み付け和を行なった相関行列を用いて、前
   記複数のアンテナに供給する前記各ユーザに対する送信
   信号のウエイトを決定するウエイト決定手段と、 前記ウエイト決定手段により演算されたウエイトを用い
   て前記重み付け係数を更新する更新手段とを有し、 前記ウエイト決定手段によるウエイト演算と前記更新手
   段による重み付け係数演算を繰返し実行することを特徴
   とする無線送信装置。
3. 【請求項３】 複数のアンテナを備え、複数のユーザに
   対して信号を送信する無線送信装置であって、 前記複数のユーザの伝搬路情報とユーザ間の符号相関を
   利用して複数の相関行列を計算し、前記複数の相関行列
   に対する重み付け和を行なった相関行列を用いて、前記
   複数のアンテナに供給する前記各ユーザに対する送信信
   号のウエイトを決定するウエイト決定手段を有すること
   を特徴とする無線送信装置。
4. 【請求項４】 複数のアンテナを備え、複数のユーザに
   対して信号を送信する無線送信装置であって、 前記複数のユーザの伝搬路情報とユーザ間の符号相関を
   利用して複数の相関行列を計算し、前記複数の相関行列
   に対する重み付け和を行なった相関行列を用いて、前記
   複数のアンテナに供給する前記各ユーザに対する送信信
   号のウエイトを決定するウエイト決定手段と、 前記ウエイト決定手段により演算されたウエイトを用い
   て前記重み付け係数を更新する更新手段とを有し、 前記ウエイト決定手段によるウエイト演算と前記更新手
   段による重み付け係数演算を繰返し実行することを特徴
   とする無線送信装置。
5. 【請求項５】 前記ウエイト決定手段は、特に直交符号
   の符号間相関を利用するものであることを特徴とする請
   求項１〜４のいずれかに記載の無線送信装置。
6. 【請求項６】 前記ウエイト決定手段は、送信局で得ら
   れる逆方向信号の受信信号から前記複数ユーザの応答ベ
   クトル及び相関行列を推定し、前記複数のアンテナに供
   給する前記各ユーザに対する送信信号の送信ウエイトを
   決定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記
   載の無線送信装置。
7. 【請求項７】 前記ウエイト決定手段は、前記各ユーザ
   の受信局が、送信局が送信する既知信号を利用して行う
   伝搬路推定結果を利用して、前記複数のアンテナに供給
   する前記各ユーザに対する送信信号の送信ウエイトを決
   定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
   の無線送信装置。
8. 【請求項８】 前記ウエイト決定手段は、前記複数ユー
   ザの要求するＳＩＮＲに基づいて、前記複数のアンテナ
   に供給する前記各ユーザに対する送信信号の送信ウエイ
   トを決定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか
   に記載の無線送信装置。
9. 【請求項９】 前記ウエイト決定手段は、前記各ユーザ
   の受信機におけるＲＡＫＥフィンガ数に基づいて、前記
   複数のアンテナに供給する前記各ユーザに対する送信信
   号の送信ウエイトを決定することを特徴とする請求項１
   〜４のいずれかに記載の無線送信装置。
10. 【請求項１０】 前記ウエイト決定手段による送信ウエ
    イトの決定と同時に、前記複数ユーザと送信局の間で各
    ユーザの受信ＳＩＮＲが必要とされるＳＩＮＲと一致す
    るよう送信電力値を調整する手段を有することにより、
    送信局からの送信電力を低減することを特徴とする請求
    項１〜９のいずれかに記載の無線送信装置。
11. 【請求項１１】 送信局において時間遅延を有する希望
    信号の重ね合わせにより生成された信号の送信を行なう
    ことを特徴とする請求項７あるいは８に記載の無線送信
    装置。
12. 【請求項１２】 複数のアンテナを備え、複数のユーザ
    に対して信号を送信する無線送信装置であって、 仮想的に前記複数のユーザから信号を受信する状態を想
    定し、該想定に基づいて前記複数のアンテナに供給する
    前記各ユーザに対する送信信号のウエイトを決定するウ
    エイト決定手段を有することを特徴とする無線送信装
    置。
13. 【請求項１３】 複数のアンテナを備え、複数のユーザ
    に対して信号を送信する無線送信装置であって、 前記複数のユーザの伝搬路情報に対応する複数の相関行
    列に関する重み付け和を行った相関行列と、当該ユーザ
    の伝搬路情報に対応する相関行列とに対する一般固有値
    を用いて、前記複数のアンテナに供給する前記各ユーザ
    に対する送信信号のウエイトを決定するウエイト決定手
    段を有することを特徴とする無線送信装置。
14. 【請求項１４】 複数のアンテナを備え、複数のユーザ
    からの信号を受信する無線受信装置であって、 前記複数のユーザの伝搬路情報とユーザ間の符号相関を
    利用して複数の相関行列を計算し、各ユーザのＲＡＫＥ
    合成後の受信ＳＩＮＲが必要とするＳＩＮＲ以上であ
    り、かつ、送信局の総送信電力が最小となるように求め
    たウエイトを、前記複数のユーザからの信号受信時にお
    ける受信ウエイトとして用いることを特徴とする無線受
    信装置。