JP2003158479A - 無線基地局装置及び無線通信方法 - Google Patents

無線基地局装置及び無線通信方法

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JP2003158479A
JP2003158479A JP2001357685A JP2001357685A JP2003158479A JP 2003158479 A JP2003158479 A JP 2003158479A JP 2001357685 A JP2001357685 A JP 2001357685A JP 2001357685 A JP2001357685 A JP 2001357685A JP 2003158479 A JP2003158479 A JP 2003158479A
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adaptive
signal
directional
directivity
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JP2001357685A
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English (en)
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Takahisa Aoyama
高久 青山
Katsuhiko Hiramatsu
勝彦 平松
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通信開始時にアダプティブアレイアンテ
ナが最適な指向性パターンを形成し得ない場合でも通信
品質の低下を抑制すること。 【解決手段】 通信端末から通信開始前に送られてくる
ランダムアクセスチャネルのメッセージ部分(通信開始
要求信号)をアダプティブアレイアンテナにより適応的
指向性をもって受信したときのアダプティブアレイアン
テナの受信品質を指向性受信性能判定部12により判定
し、その判定結果に応じて、その後の通信端末との通信
をアダプティブアレイアンテナによる適用的指向性によ
って行うか、または無指向性によって行うかを選択す
る。この結果、アダプティブアレイアンテナがランダム
アクセスチャネルのメッセージ部分の期間内で適切な指
向性を形成できなかった場合でも通信品質の低下を防ぐ
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】本発明は無線基地局装置及び
無線通信方法に関し、特にアダプティブアレイ技術を用
いて適応的な指向性通信を行うと共に通信端末からのR
ACH(Random Access CHannel)に基づいて通信を開
始するようになされた無線基地局装置及び無線通信方法
に適用して好適なものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えばW-CDMA(Wideband Co
de Division Multiple Access)方式では、通信開始時
に通信端末から基地局に対してRACHのメッセージパ
ートと呼ばれる通信開始要求信号を送信し、これを受信
した基地局から通信端末に対してFACH(Forward Ac
cess CHannel)を用いて通信開始のための情報を提供す
るようになっている。
【0003】またW-CDMA方式では、下り回線での
同時通信可能な通信端末数を増やす方法として、優れた
与干渉低減能力をもつアダプティブアレイアンテナ(以
下、場合によってこれをAAAと略す)技術が提案され
ている。AAA技術は、通信端末から送られてきた信号
を基にその信号の到来方向を推定し、推定した方向に高
い電力で送信し、到来方向から離れた方向には弱い電力
で送信することにより、他の通信端末に与える干渉を低
減させる技術である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したA
AA技術をW-CDMA方式等の通信に適用する場合、
如何に早くかつ如何に正確に通信端末の方向を推定し、
その推定方向に向けての指向性送信を開始するかが信号
干渉抑圧の点から重要になる。
【0005】しかしながら、到来方向推定の基となるR
ACHのメッセージパートは、10[ms]もしくは2
0[ms]の長さしかもっていない。このためアダプテ
ィブアレイアンテナの指向性を最適な方向に向けること
ができないおそれがある。
【0006】つまり、アダプティブアレイアンテナで
は、メッセージパートの受信信号レベルに基づいて最適
化アルゴリズムを実行することにより最適な指向性方向
を求めるようになっているが、メッセージパートを受信
している期間内にアルゴリズムを収束できないおそれが
ある。このような場合には、間違えた到来方向推定結果
に基づいて送信を行うことになるので、通信品質低下に
繋がる問題がある。
【0007】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、通信開始時にアダプティブアレイアンテナが最適
な指向性パターンを形成し得ない場合でも通信品質の低
下を抑制し得る無線基地局装置及び無線通信方法を提供
することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明の無線基地局装置は、通信端末から送信された
信号の到来方向に応じた適応的な指向性を形成して送信
信号を受信する適応的指向性受信手段と、通信端末から
送信された通信開始要求信号を適応的指向性受信手段に
よって指向性受信したときの受信品質を検出することに
より、適応的指向性受信手段の受信性能を判定する受信
性能判定手段と、通信端末に対して信号を送信する送信
手段と、受信性能判定手段による判定結果に基づいて、
受信性能が良い判定結果が得られた場合には、送信手段
により受信時の指向性と同じ指向性で指向性送信を行う
ことを選択すると共に、受信性能が悪い判定結果が得ら
れた場合には、送信手段により無指向性送信又は固定的
指向性送信を行うことを選択する指向性送信選択手段と
を具備する構成を採る。
【0009】この構成によれば、例えば適応的指向性受
信手段(アダプティブアレイアンテナ)がRACHのメ
ッセージパートに基づき最適な指向性を形成することが
できない場合には、受信性能判定手段により受信性能が
悪いことを示す判定結果が得られ、送信手段は、この判
定結果に基づき、適応的指向性受信手段が形成した指向
性を使わずに、無指向性送信又は固定的指向性送信を行
う。この結果、メッセージパートにより最適な指向性パ
ターンを形成できなかった場合でも、ある程度品質の良
い送信を行うことができるようになる。
【0010】また本発明の無線基地局装置は、通信端末
から送信された信号の到来方向に応じた適応的な指向性
を形成して送信信号を受信する適応的指向性受信手段
と、通信端末から送信された信号を無指向性又は固定的
指向性受信する無指向性/固定的指向性受信手段と、通
信端末から送信された通信開始要求信号を適応的指向性
受信手段によって指向性受信したときの受信品質を検出
することにより、適応的指向性受信手段の受信性能を判
定する受信性能判定手段と、受信性能判定手段による判
定結果に基づいて、受信性能が良い判定結果が得られた
場合には適応的指向性受信手段により得られた受信信号
を選択すると共に、受信性能が悪い判定結果が得られた
場合には無指向性/固定的指向性受信手段により得られ
た受信信号を選択する受信信号選択手段とを具備する構
成を採る。
【0011】以上の構成によれば、例えば適応的指向性
受信手段(アダプティブアレイアンテナ)がRACHの
メッセージパートに基づき最適な指向性を形成すること
ができない場合には、受信性能判定手段により受信性能
が悪いことを示す判定結果が得られ、受信信号選択手段
は、この判定結果に基づき、適応的指向性受信手段から
の受信信号ではなく、無指向性/固定的指向性受信手段
からの受信信号を用いるようにする。この結果、適応的
指向性受信手段がメッセージパートにより最適な指向性
パターンを形成できなかった場合でも、ある程度品質の
良い受信を行うことができるようになる。
【0012】また本発明の無線基地局装置は、通信端末
から送信された信号の到来方向に応じた適応的な指向性
を形成して送信信号を受信する適応的指向性受信手段
と、通信端末から送信された信号を無指向性又は固定的
指向性受信する無指向性/固定的指向性受信手段と、適
応的指向性受信手段と無指向性/固定的指向性受信手段
が通信端末から送信された通信開始要求信号を受信した
ときに得られるそれぞれの受信信号の受信品質を検出す
ることにより、各受信手段の受信性能を判定する受信性
能判定手段と、受信性能判定手段による判定結果を比較
する比較手段と、比較手段により適応的指向性受信手段
の受信性能の方が良い比較結果が得られた場合には、受
信時の指向性と同じ指向性で適応的指向性送信を行うと
共に、比較手段により無指向性/固定的指向性受信手段
の受信性能の方が良い比較結果が得られた場合には、無
指向性又は固定的指向性送信を行う送信手段とを具備す
る構成を採る。
【0013】以上の構成によれば、比較手段により適応
的指向性受信手段と無指向性/固定的指向性受信手段の
受信性能を比較して、受信性能の良い方の指向性パター
ンを選択して送信を行うようにしているので、実際上選
択し得る指向性パターンのうち最良の指向性パターンを
選択して送信ができるようになり、この結果通信品質を
向上させることができる。
【0014】また本発明の無線基地局装置は、通信端末
から送信された信号の到来方向に応じた適応的な指向性
を形成して送信信号を受信する適応的指向性受信手段
と、通信端末から送信された信号を無指向性又は固定的
指向性受信する無指向性/固定的指向性受信手段と、適
応的指向性受信手段と無指向性/固定的指向性受信手段
が通信端末から送信された通信開始要求信号を受信した
ときに得られるそれぞれの受信信号の受信品質を検出す
ることにより、各受信手段の受信性能を判定する受信性
能判定手段と、受信性能判定手段による判定結果を比較
する比較手段と、比較手段により適応的指向性受信手段
の受信性能の方が良い比較結果が得られた場合には適応
的指向性受信手段により得られた受信信号を選択すると
共に、比較手段により無指向性/固定的指向性受信手段
の受信信号の方が良い比較結果が得られた場合には無指
向性/固定的指向性受信手段により得られた受信信号を
選択する受信信号選択手段とを具備する構成を採る。
【0015】この構成によれば、比較手段により適応的
指向性受信手段と無指向性/固定的指向性受信手段の受
信性能を比較して、受信性能の良い方の指向性パターン
を選択して受信を行うようにしているので、実際上選択
し得る指向性パターンのうち最良の指向性パターンを選
択して受信動作を行うことができるようになり、この結
果通信品質を向上させることができる。
【0016】また本発明の無線基地局装置は、上記受信
性能判定手段は、受信信号を復調したときのSIR又は
CRCに基づいて受信性能を判定する構成を採る。
【0017】この構成によれば、受信性能はSIR(Si
gnal to Interference Ratio)、CRC(Cyclic Redun
dancy Check)に良好に現れ、またこれらは無線基地局
には予め設けられているので、部品点数を増やすことな
く良好に受信性能を判定して、適応的指向性受信手段の
指向性パターンが収束しない場合でも、通信品質の低下
を抑制することができるようになる。
【0018】また本発明の無線基地局装置は、受信性能
判定手段は、各受信手段から得られる信号レベルを検出
し、比較手段は、受信性能判定手段により得られた信号
レベルを比較すると共に、適応的指向性受信手段により
得られた信号レベルから無指向性/固定的指向性受信手
段により得られた信号レベルを引いた値が所定値以上で
ある場合に、適応的指向性受信手段の受信性能が無指向
性/固定的指向性受信手段の受信性能よりも良いことを
示す判定結果を出力する構成を採る。
【0019】この構成によれば、簡易な構成により適応
的指向性受信手段と無指向性/固定的指向性受信手段の
受信性能を比較判定して、受信性能の良い受信手段を選
択して受信又は送信の際の指向性パターンを選ぶことが
できるようになる。
【0020】また本発明の無線通信方法は、通信端末か
ら送信される通信開始要求信号に対してアダプティブア
レイアンテナ用適応信号処理を行うことによりアダプテ
ィブアレイアンテナの適応的指向性を形成し、アダプテ
ィブアレイアンテナ用適応信号処理で生成した適応的指
向性で通信要求信号を受信したときの受信品質を検出す
ることによりアダプティブアレイアンテナの受信性能を
判定し、受信性能が良い判定結果が得られた場合には、
受信時の指向性と同じ指向性で送信を行うと共に、受信
性能が悪い判定結果が得られた場合には、無指向性又は
固定的指向性送信を行う。
【0021】この方法によれば、アダプティブアレイア
ンテナ用適応信号処理が通信要求信号(RACHのメッ
セージパート)に基づき最適な指向性を形成することが
できない場合には、アダプティブアレイアンテナ用適応
信号処理で生成した指向性での受信性能が悪いという判
定結果が得られ、アダプティブアレイアンテナ用適応信
号処理で生成した指向性送信を行わずに無指向性又は固
定的指向性送信を行う。これに対して、アダプティブア
レイアンテナ用適応信号処理で生成した指向性での受信
性能が良いという判定結果が得られた場合には、アダプ
ティブアレイアンテナ用適応信号処理で生成した指向性
送信を行う。この結果、非常に短い通信要求信号により
アダプティブアレイアンテナが最適指向性パターンを形
成し得なかった場合でも、通信品質の低下を抑制するこ
とができる。
【0022】さらに本発明の無線通信方法は、通信端末
から送信される通信開始要求信号に対してアダプティブ
アレイアンテナ用適応信号処理を行うことによりアダプ
ティブアレイアンテナの適応的指向性を形成すると共
に、当該通信開始要求信号を無指向性又は固定的指向性
を有する受信手段で受信することにより無指向性又は固
定的指向性受信信号を得、アダプティブアレイアンテナ
用適応信号処理で生成した適応的指向性で通信要求信号
を受信したときの受信品質と無指向性又は固定的指向性
受信信号の受信品質とを検出し、当該受信品質を比較
し、アダプティブアレイアンテナ用適応信号処理で生成
した適応的指向性の受信品質の方が良い場合には、受信
時の指向性と同じ指向性でアダプティブアレイアンテナ
送信を行うと共に、無指向性又は固定的指向性受信信号
の受信品質の方が良い場合には、無指向性又は固定的指
向性送信を行う。
【0023】この方法によれば、アダプティブアレイア
ンテナが通信要求信号(RACHのメッセージパート)
に基づき最適な指向性を形成することができず、アダプ
ティブアレイアンテナ用適応信号処理で生成した適応的
指向性での受信品質よりも無指向性又は固定的指向性を
有する受信手段での受信品質の方が良い場合には、アダ
プティブアレイアンテナ送信を行わずに無指向性又は固
定的指向性送信を行う。この結果、実際上選択し得る指
向性パターンのうち最良の指向性パターンを選択して送
信ができるようになり、通信品質を向上させることがで
きる。
【0024】
【発明の実施の形態】本発明の骨子は、通信端末から通
信開始前に送られてくるランダムアクセスチャネルのメ
ッセージ部分(通信開始要求信号)をアダプティブアレ
イアンテナにより適応的指向性をもって受信したときの
受信品質に応じて、その後の通信端末との通信をアダプ
ティブアレイアンテナ用適応信号処理で生成した適応的
指向性によって行うか、または無指向性によって行うか
を選択することである。これにより、アダプティブアレ
イアンテナがランダムアクセスチャネルのメッセージ部
分の期間内で適切な指向性を形成できなかった場合に
は、無指向性の送受信を行うことができるので、通信品
質の低下を抑制することができる。
【0025】以下、本発明の実施形態について図面を参
照して詳細に説明する。
【0026】(実施の形態1)図1において、1は全体
として本発明の実施の形態1による無線基地局装置を示
す。無線基地局装置1は複数のアレイアンテナAN1〜
AN4を有し、各アレイアンテナAN1〜AN4で受信
した信号を送受信共用器2に入力する。送受信共用器2
は受信信号と送信信号を切り分け、受信信号を無線受信
部3に送出する。無線受信部3は受信信号に対してダウ
ンコンバートやアナログディジタル変換等の処理を行っ
た後、処理後の信号を通信端末分だけ設けられた受信信
号処理回路4A,……,4Nの逆拡散部5に送出する。
【0027】以下、説明を簡単化するため、各通信端末
分だけ設けられている複数の受信信号処理回路4A,…
…,4Nのうち、一つの受信信号処理回路4Aのみにつ
いて説明する。
【0028】逆拡散部5はマッチドフィルタにより構成
されており、通信端末に対応する拡散符号を乗じること
により拡散前の信号を復元する。そして復元後の信号を
無指向性受信信号復調部7に送出すると共にバッファ6
を介してAAA受信制御部8に送出する。
【0029】無指向性受信信号復調部は4つのアレイア
ンテナAN1〜AN4から得られた受信信号のうち一つ
を選択することにより無指向性受信信号S1を出力す
る。無指向性受信性能判定部9は無指向性受信信号S1
のCRC(Cyclic RedundancyCheck)を行うことにより
無指向性受信の受信性能(つまり受信品質)を判定す
る。また無指向性受信性能判定部9はRNC(Radio Ne
twork Controller)との情報伝達を行う上位レイヤ情報
伝達部10に受信結果を送る。上位レイヤ情報伝達部1
0では、RNC等の上位レイヤに対して受信結果を送
り、上位レイヤにおいては、その結果が正当かどうかの
確認を行う。上位レイヤ情報伝達部10では、送った受
信結果が正常かどうかの確認結果を受け取り無指向性受
信性能判定部9にその結果を送る。
【0030】一方、AAA受信制御部8は所定のアルゴ
リズムを実行することにより、各アンテナブランチに乗
じる重み付け係数を求めることで受信信号レベルが最大
となるウエイトを求める。そして求めたウエイトを逆拡
散後の受信信号に乗算して合成することにより適応的指
向性受信信号を得、これを指向性受信信号復調部11に
より復調する。そして復調後の指向性受信信号S2を指
向性受信性能判定部12に送出する。
【0031】指向性受信性能判定部12は、上述した無
指向性受信性能判定部9と同様に、指向性受信信号S2
のCRCを行うことにより指向性受信の受信性能を判定
すると共に、上位レイヤー情報伝達部10からの結果を
用いることにより指向性受信の受信性能を判定する。
【0032】指向性受信性能判定部12により得られた
判定結果は、選択部22に送出されると共に、送信系の
AAA指向性制御部18に送出される。ここで選択部2
2には無指向性受信信号復調部7により復調された無指
向性受信信号S1が入力されると共に指向性受信信号復
調部11により復調された指向性受信信号S2が入力さ
れ、指向性受信性能判定部12により得られた判定結果
に基づいていずれか一方の信号が出力される。
【0033】すなわち、指向性受信性能判定部12によ
り指向性受信信号S2の品質が良い(CRCが正常)と
判定された場合には指向性受信信号S2が選択され、こ
れに対して指向性受信信号S2の品質が悪い(CRCが
誤り)と判定された場合には無指向性受信信号S1が選
択されて出力される。
【0034】これにより、無線基地局装置1において
は、図2に示すように、ランダムアクセスチャネルのプ
リアンブル部に続くメッセージ部分(通信開始要求信
号)をアダプティブアレイ受信した際、アダプティブア
レイにおいて的確な指向性を形成できなかった場合に
は、無指向性受信信号S1を選択することにより、通信
品質の低下を抑制することができる。
【0035】次に、無線基地局装置1の送信系について
説明する。送信系は同時送信可能な通信端末の数と同じ
数の送信信号処理回路14A〜14Nを有する。以下、
説明を簡単化するため送信信号処理回路14Aについて
のみ説明する。
【0036】先ず、無指向性受信性能判定部9により得
られた判定結果は応答用制御情報性生成部13に送出さ
れる。応答用制御情報生成部13は、例えば通信端末の
位置登録情報等の、FACHで送る情報信号を生成す
る。そして応答用制御情報生成部13は、無指向性受信
性能判定部9から無指向性受信の受信性能が良いと判定
されたタイミングで、生成したFACH信号を出力す
る。
【0037】変調部15は応答用制御情報生成部13か
ら入力されたFACH信号を変調すると共に、個別デー
タ生成部17により生成された個別データを変調する。
ここで個別データ生成部17では、各通信端末宛のデー
タ及び制御情報等の個別データが生成される。そして変
調後の信号は拡散部16により通信端末毎に用意された
拡散符号により拡散処理され、続くAAA指向性制御部
18に送出される。
【0038】AAA指向性制御部18には、AAA受信
制御部8から当該AAA受信制御部8で求められたウエ
イト情報が入力されると共に指向性受信性能判定部12
から判定結果が入力される。そしてAAA指向性制御部
18は、判定結果が指向性受信信号の品質が良いことを
示すものであった場合にはAAA受信制御部8から入力
されたウエイトを用いて適応的指向性を形成する。
【0039】これに対して判定結果が指向性受信信号の
品質が悪いことを示すものであった場合には適応的指向
性を形成せずに、1つのアレイアンテナAN1〜AN4
を選択して送信する。実際には、1つのアレイアンテナ
に対してのみ所定のウエイトを加え、その他のアレイア
ンテナのウエイトを0とする。
【0040】これにより、無線基地局装置1において
は、ランダムアクセスチャネルのメッセージ部分(通信
開始要求信号)をアダプティブアレイ受信した際、アダ
プティブアレイにおいて的確な指向性を形成できなかっ
た場合には、送信時のアダプティブアレイアンテナの指
向性を受信時と同じものとするのではなく、無指向性送
信を行うようにしたことにより、通信品質の低下を抑制
することができる。
【0041】各通信端末に対応する送信信号処理回路1
4A〜14NのAAA指向性制御部18から出力された
通信端末毎の送信信号は、加算部19により加算された
後、無線送信部20に送出される。無線送信部20は加
算された指向性送信信号に対してディジタルアナログ変
換処理やアップコンバート処理を施し、処理後の信号を
送受信共用器2を介して各アレイアンテナAN1〜AN
4に送出する。
【0042】以上の構成において、無線基地局装置1
は、通信端末からRACH信号を受信し、当該RACH
信号のメッセージ部分を使ってアダプティブアレイアン
テナの適応的指向性をRACH信号が到来した方向に向
ける。次に、通信端末に対してFACH信号を送信した
後、通信端末との通信を開始する。
【0043】この際、無線基地局装置1においては、ア
ダプティブアレイアンテナでRACH信号のメッセージ
部に基づいて適切な指向性が得られなかった場合には、
指向性通信を行わずに無指向性通信を行うようになって
いる。具体的には、図3に示すように、無線基地局装置
1はステップST0で処理を開始すると、ステップST
1において無指向性受信信号復調部7がRACH信号を
復調する。
【0044】次にステップST2において無指向性受信
性能判定部9が無指向性受信信号S1のCRCを測定
し、続くステップST3においてCRCが誤りであると
判定すると、ステップST4に移り通信端末からのRA
CH信号の再送を待つ。因みに、実施の形態の通信シス
テムでは、通信端末は無線基地局装置1からのFACH
信号を受信するまで、RACH信号を再送し続けるよう
になっている。
【0045】無線基地局装置1はステップST3で肯定
結果が得られるまでステップST1〜ステップST4ま
での処理を繰り返し、ステップST5で肯定結果(すな
わちCRCが正常)が得られるとステップST5に移
る。ステップST5では、応答用制御情報生成部13が
FACH信号を出力することにより、無線基地局装置1
から通信端末に向けてFACH信号が発信される。
【0046】次に無線基地局装置1はステップST6に
おいて、AAA受信制御部8がバッファ6からRACH
信号を読み出して、当該RACH信号のメッセージ部分
を使って指向性がRACH信号の到来方向に向くように
適応的指向性を形成し、この適応的指向性の下で受信し
たRACH信号を指向性受信信号復調部11で復調す
る。
【0047】ステップST7では、指向性受信性能判定
部12により指向性受信信号S2のCRCが測定され、
続くステップST8においてCRCが正常であると判定
すると、ステップST9に移り、CRCが異常であると
判定するとステップST10に移る。
【0048】ステップST9に移った場合、無線基地局
装置1においては、選択部22により指向性受信信号S
2が選択されると共に、AAA指向性制御部18がAA
A受信制御部8から入力されるウエイトを用いて受信時
と同じ指向性での送信を行う。これに対して、ステップ
ST10に移った場合、選択部22により無指向性受信
信号S1が選択されると共に、AAA指向性制御部18
が無指向性送信を行うようなウエイトを選択する。無線
基地局装置1は、ステップST9又はステップST10
の処理終了後、ステップST11に移って当該処理手順
を終了する。
【0049】因みに、無線基地局装置1においては、無
指向性送受信が選択されると通信開始時からある期間は
無指向性送受信を行うが、やがてAAA受信制御部8に
おいて適切な指向性が得られるようになると、指向性受
信性能判定部12により受信品質が良いことを示す判定
が得られる。このとき無線基地局装置1では、選択部2
2により指向性受信信号S2が選択されると共にAAA
指向性制御部18のウエイトがAAA受信制御部8と同
じ値に設定されることにより、適応的指向性をもった通
信を行うようになる。
【0050】かくして以上の構成によれば、通信開始前
に通信端末から送られてくるランダムアクセスチャネル
のメッセージ部分をアダプティブアレイアンテナにより
適応的指向性をもって受信したときのアダプティブアレ
イアンテナの受信品質に応じて、その後の通信端末との
通信をアダプティブアレイアンテナによる適応的指向性
によって行うか、または無指向性によって行うかを選択
するようにしたことにより、アダプティブアレイアンテ
ナが適切な指向性を形成できなかった場合の通信品質の
低下を未然に防止することができる無線基地局装置1を
実現できる。
【0051】(実施の形態2)図1との対応部分に同一
符号を付して図4において、30は全体として本発明の
実施の形態2に係る無線基地局装置を示す。無線基地局
装置30は受信信号処理回路31Aが受信性能比較部3
2を有することと、無指向性受信性能判定部9を無指向
性受信性能測定部33に、指向性受信性能判定部12を
指向性受信性能測定部34に換えたことを除いて、図1
の無線基地局装置1とほぼ同様の構成でなる。
【0052】無指向性受信信号測定部33は、無指向性
受信信号S1の利得を測定し、これを受信性能比較部3
2に送出する。同様に、指向性受信信号測定部34は、
指向性受信信号S2の利得を測定し、これを受信性能比
較部32に送出する。
【0053】受信性能比較部32はそれぞれの利得を比
較する。そして指向性受信信号S2の利得の方が高い場
合には、選択部35に指向性受信信号S2を選択出力す
ることを指示する選択制御信号を送出すると共に、AA
A指向性制御部18にAAA受信制御部8で形成したウ
エイトを使った適応的指向性送信を行うことを指示する
制御信号を送出する。
【0054】これに対して、無指向性受信信号S1の利
得の方が高い場合には、選択部35に無指向性受信信号
S1を選択出力することを指示する選択制御信号を送出
すると共に、AAA指向性制御部18に無指向性送信を
行うことを指示する制御信号を送出する。
【0055】これにより無線基地局装置30において
は、上述した実施の形態1の無線基地局装置1と同様
に、ランダムアクセスチャネルのメッセージ部分でアダ
プティブアレイアンテナの的確な適応的指向性が得られ
なかった場合でも、通信品質の低下が防止された通信を
行うことができる。
【0056】この実施の形態の場合、受信性能比較部3
2は単に無指向性受信信号S1の尤度と指向性受信信号
S2の尤度の大きさを比較するだけでなく、以下のよう
な比較処理を行うようになっている。
【0057】ここで本来指向性受信を行う際にはオムニ
受信(1アンテナ受信)と比較して指向性受信の方がS
IRが高くなる。もしアンテナ数が4個であれば4倍の
利得を得ることができるので、6[dB]ぶんだけSI
Rが高くなる。よって、アダプティブアレイにより的確
なウエイトが求められた場合(到来方向推定が的確であ
る場合)には、指向性受信の方が6[dB]ぶんだけS
IRが高くなる。
【0058】しかし数度程度到来方向推定がずれている
場合には、その分だけ指向性受信の利得が下がる。図5
にその概念図を示す。図5では、0[°]方向に指向性
を向けたときの指向性パターンを示してある。ここで到
来方向の推定誤差があり、通信端末が0[°]方向には
存在せず、この方向からずれている場合にはその分利得
が下がる。
【0059】しかし、数度程度のずれであれば、アダプ
ティブアレイアンテナの指向性ビームはある程度の利得
が得られる範囲内にあるといってよい。そのため、到来
方向推定の許容推定誤差φの範囲が決まっていれば、指
向性ゲイン(6[dB]−α)がどれだけ必要かが決ま
ることになる。
【0060】よって、無線基地局装置30の受信性能比
較部32においては、無指向性受信と指向性受信との利
得差が(6[dB]−α)以上であれば、指向性が正し
くできているものとして、指向性受信を選択するものと
する。
【0061】(他の実施の形態)なお上述の実施の形態
では、4つの受信信号のうちの一つを選択することによ
り無指向性受信信号S1を形成するようにした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、4つの受信信号
に対して固定ウエイトを加えて4つの受信信号を合成す
ることにより無指向性信号を形成するようにしても良
い。すなわち本発明の無指向性受信信号とは、適応的指
向性受信信号以外のものを意味し、単に一つのアンテナ
から得られた受信信号のみならず、いわゆる固定的指向
性受信信号も含むものとする。
【0062】また上述の実施の形態1では、無指向性受
信性能判定部9においてCRCに基づいて無指向性受信
性能を判定した場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、例えばSIR値に基づいて無指向性受信性能を
判定するようにしても良い。
【0063】また上述の実施の形態2では、無指向性受
信性能測定部33及び指向性受信性能測定部34によっ
て各受信信号の利得を測定し、受信性能比較部32によ
って測定利得を比較することにより各受信信号の尤度を
比較し、どちらの尤度が高いかに応じて無指向性通信と
適応的指向性通信のいずれかを選択する場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、無指向性受信性能測定
部33及び指向性受信性能測定部34によって各信号の
SIRを測定し、受信性能比較部32によってSIRを
比較し、どちらのSIRが高いかに応じて無指向性通信
と適応的指向性通信のいずれかを選択するようにしても
良い。
【0064】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
通信端末から通信開始前に送られてくるランダムアクセ
スチャネルのメッセージ部分(通信開始要求信号)をア
ダプティブアレイアンテナにより適応的指向性をもって
受信したときのアダプティブアレイアンテナの受信品質
に応じて、その後の通信端末との通信をアダプティブア
レイアンテナによる適応的指向性によって行うか、また
は無指向性によって行うかを選択したことにより、アダ
プティブアレイアンテナがランダムアクセスチャネルの
メッセージ部分の期間内で適切な指向性を形成できなか
った場合でも通信品質の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による無線基地局装置の
構成を示すブロック図
【図2】RACHの構成を示す略線図
【図3】実施の形態1の動作の説明に供するフローチャ
ート
【図4】本発明の実施の形態2による無線基地局装置の
構成を示すブロック図
【図5】実施の形態2での受信性能比較処理の説明に供
する概念図
【符号の説明】
1、30 無線基地局装置 8 アダプティブアレイアンテナ(AAA)受信制御部 9 無指向性受信性能判定部 12 指向性受信性能判定部 18 アダプティブアレイアンテナ(AAA)指向性制
御部 22、35 選択部 32 受信性能比較部 33 無指向性受信性能測定部 34 指向性受信性能測定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5K022 EE02 EE31 5K059 CC02 CC03 CC04 CC09 DD05 DD07 DD32 5K067 AA23 CC10 CC24 DD44 DD48 EE10 HH22 HH26 HH28 KK02 KK03

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通信端末から送信された信号の到来方向
    に応じた適応的な指向性を形成して前記送信信号を受信
    する適応的指向性受信手段と、 前記通信端末から送信された通信開始要求信号を前記適
    応的指向性受信手段によって指向性受信したときの受信
    品質を検出することにより、前記適応的指向性受信手段
    の受信性能を判定する受信性能判定手段と、 前記通信端末に対して信号を送信する送信手段と、 前記受信性能判定手段による判定結果に基づいて、受信
    性能が良い判定結果が得られた場合には、前記送信手段
    により受信時の指向性と同じ指向性で指向性送信を行う
    ことを選択すると共に、受信性能が悪い判定結果が得ら
    れた場合には、前記送信手段により無指向性送信又は固
    定的指向性送信を行うことを選択する指向性送信選択手
    段とを具備することを特徴とする無線基地局装置。
  2. 【請求項2】 通信端末から送信された信号の到来方向
    に応じた適応的な指向性を形成して前記送信信号を受信
    する適応的指向性受信手段と、 通信端末から送信された信号を無指向性又は固定的指向
    性受信する無指向性/固定的指向性受信手段と、 前記通信端末から送信された通信開始要求信号を前記適
    応的指向性受信手段によって指向性受信したときの受信
    品質を検出することにより、前記適応的指向性受信手段
    の受信性能を判定する受信性能判定手段と、 前記受信性能判定手段による判定結果に基づいて、受信
    性能が良い判定結果が得られた場合には前記適応的指向
    性受信手段により得られた受信信号を選択すると共に、
    受信性能が悪い判定結果が得られた場合には前記無指向
    性/固定的指向性受信手段により得られた受信信号を選
    択する受信信号選択手段とを具備することを特徴とする
    無線基地局装置。
  3. 【請求項3】 通信端末から送信された信号の到来方向
    に応じた適応的な指向性を形成して前記送信信号を受信
    する適応的指向性受信手段と、 通信端末から送信された信号を無指向性又は固定的指向
    性受信する無指向性/固定的指向性受信手段と、 前記適応的指向性受信手段と前記無指向性/固定的指向
    性受信手段が前記通信端末から送信された通信開始要求
    信号を受信したときに得られるそれぞれの受信信号の受
    信品質を検出することにより、各受信手段の受信性能を
    判定する受信性能判定手段と、 前記受信性能判定手段による判定結果を比較する比較手
    段と、 前記比較手段により前記適応的指向性受信手段の受信性
    能の方が良い比較結果が得られた場合には、受信時の指
    向性と同じ指向性で適応的指向性送信を行うと共に、前
    記比較手段により前記無指向性/固定的指向性受信手段
    の受信性能の方が良い比較結果が得られた場合には、無
    指向性又は固定的指向性送信を行う送信手段とを具備す
    ることを特徴とする無線基地局装置。
  4. 【請求項4】 通信端末から送信された信号の到来方向
    に応じた適応的な指向性を形成して前記送信信号を受信
    する適応的指向性受信手段と、 通信端末から送信された信号を無指向性又は固定的指向
    性受信する無指向性/固定的指向性受信手段と、 前記適応的指向性受信手段と前記無指向性/固定的指向
    性受信手段が前記通信端末から送信された通信開始要求
    信号を受信したときに得られるそれぞれの受信信号の受
    信品質を検出することにより、各受信手段の受信性能を
    判定する受信性能判定手段と、 前記受信性能判定手段による判定結果を比較する比較手
    段と、 前記比較手段により前記適応的指向性受信手段の受信性
    能の方が良い比較結果が得られた場合には前記適応的指
    向性受信手段により得られた受信信号を選択すると共
    に、前記比較手段により前記無指向性/固定的指向性受
    信手段の受信信号の方が良い比較結果が得られた場合に
    は前記無指向性/固定的指向性受信手段により得られた
    受信信号を選択する受信信号選択手段とを具備すること
    を特徴とする無線基地局装置。
  5. 【請求項5】 受信性能判定手段は、受信信号を復調し
    たときのSIR又はCRCに基づいて受信性能を判定す
    ることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに
    記載の無線基地局装置。
  6. 【請求項6】 受信性能判定手段は、各受信手段から得
    られる信号レベルを検出し、 比較手段は、受信性能判定手段により得られた信号レベ
    ルを比較すると共に、適応的指向性受信手段により得ら
    れた信号レベルから無指向性/固定的指向性受信手段に
    より得られた信号レベルを引いた値が所定値以上である
    場合に、適応的指向性受信手段の受信性能が無指向性/
    固定的指向性受信手段の受信性能よりも良いことを示す
    判定結果を出力することを特徴とする請求項3又は請求
    項4に記載の無線基地局装置。
  7. 【請求項7】 通信端末から送信される通信開始要求信
    号に対しアダプティブアレイアンテナ用適応信号処理を
    行うことにより、アダプティブアレイアンテナの適応的
    指向性を形成し、 前記アダプティブアレイアンテナの適応的指向性で前記
    通信要求信号を受信したときの受信品質を検出すること
    により、前記アダプティブアレイアンテナの適応的指向
    性の受信性能を判定し、 受信性能が良い判定結果が得られた場合には、受信時の
    指向性と同じ指向性でアダプティブアレイアンテナ送信
    を行うと共に、受信性能が悪い判定結果が得られた場合
    には、無指向性又は固定的指向性送信を行うことを特徴
    とする無線通信方法。
  8. 【請求項8】 通信端末から送信される通信開始要求信
    号に対しアダプティブアレイアンテナ用適応信号処理を
    行うことによりアダプティブアレイアンテナの適応的指
    向性を形成すると共に、当該通信開始要求信号を無指向
    性又は固定的指向性を有する受信手段で受信することに
    より無指向性又は固定的指向性受信信号を得、 前記アダプティブアレイアンテナの適応的指向性で前記
    通信要求信号を受信したときの受信品質と、前記無指向
    性又は固定的指向性受信信号の受信品質とを検出し、 当該受信品質を比較し、 アダプティブアレイアンテナの適応的指向性での受信品
    質の方が良い場合には、受信時の指向性と同じ指向性で
    アダプティブアレイアンテナ送信を行うと共に、無指向
    性又は固定的指向性受信信号の受信品質の方が良い場合
    には、無指向性又は固定的指向性送信を行うことを特徴
    とする無線通信方法。
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