JP2003244054A - 送信制御装置及び送信制御方法 - Google Patents

送信制御装置及び送信制御方法

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JP2003244054A
JP2003244054A JP2002045089A JP2002045089A JP2003244054A JP 2003244054 A JP2003244054 A JP 2003244054A JP 2002045089 A JP2002045089 A JP 2002045089A JP 2002045089 A JP2002045089 A JP 2002045089A JP 2003244054 A JP2003244054 A JP 2003244054A
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transmitting
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directional beam
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Hiroyuki Shin
博行 新
Sadayuki Abeta
貞行 安部田
Mamoru Sawahashi
衛 佐和橋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 指向性ビーム送信を適用する場合でも情報の
種類に応じた適切な送信方法による送信を行う。 【解決手段】 所定のセクタ内に位置する移動局へ向け
て無線通信により情報を送信するための送信制御装置１
２において、セクタの全体に向けて送信を行うオムニセ
クタ送信、予め定められた１つ以上の固定的な方向に送
信を行う固定制御の指向性ビーム送信、及び目的とする
移動局の位置に応じて適応的に送信方向の制御を行う適
応制御の指向性ビーム送信のうち２つ以上を選択肢とし
て、送信する情報の種類に応じて送信方法を選択する選
択部１２Ｂと、対応する送信方法に応じたパイロット信
号を生成するパイロットシンボル生成部１２Ｃ、１２
Ｅ、１２Ｇと、送信する情報にパイロット信号が重畳さ
れた信号を、選択された送信方法によって送信する送信
部１２Ｄ、１２Ｆ、１２Ｈとを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定のセクタ内に
位置する移動局へ向けて無線通信により情報を送信する
ための送信制御装置及び送信制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】複数のダイポールアンテナをアレイ上に
複数配置し、信号処理により各アンテナの重み係数（ウ
エイト）を適応制御することにより特定方向に対しては
アンテナ利得を増大又は減少させることが可能である。
このように特定の方向に対してアンテナの利得を調整
し、指向性のビームを形成することは、無線伝送システ
ムにおいて非常に有用な技術である。これは、信号を伝
送する際に、希望方向にはアンテナの利得を大きくする
ことで送信電力を低減した送信が可能であり、非希望方
向にはアンテナの利得を小さくすることで他の方向に送
信される信号への干渉を低減することができるためであ
る。
【０００３】このような指向性のビーム送信の原理を利
用して、第３世代移動通信方式の無線アクセス方式の一
つであるW-CDMA(Wideband Code Division Multiple Acc
ess)において実現するための研究開発も、例えば文献
「A. Harada、S. Tanaka、M. Sawahashi、and F. Adach
i、"Performance of Adaptive Antenna Array Diversit
y Transmitter for W-CDMA Forward Link、" Proc. PIM
RC99、 pp.1134-1138、Osaka、Japan、Sep. 1999.」な
どに示されるように盛んに行われている。この検討では
移動通信システムの基地局から移動局への信号伝送にお
いて、基地局において適応的に生成した移動局毎のアン
テナ指向性を各移動局への送信信号に乗算することによ
り所望の移動局方向に指向性を有し、他の移動局方向に
与える干渉を低減するように送信する方法を示してお
り、加入者容量を増大させる技術の検討が行われてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなアンテナの指向性を用いた送信の検討においては、
指向性ビーム送信を行わず基地局のエリア（セクタ）に
信号を送信するオムニセクタ送信と比較した場合の加入
者容量の改善効果への検討が多いのが現状であり、オム
ニセクタ送信と指向性ビーム送信の送信方法の使い分け
や各送信方法への伝送する信号の種類に応じた割り当て
法の検討はなされていない。
【０００５】特に今後の無線伝送システムでは、音声の
ような送信すべき信号が連続的に存在する回線交換型の
信号伝送から、データのようにバースト的に信号が発生
するデータ伝送が主流となり、バースト伝送に適したパ
ケット伝送が行われると考えられる。そして、パケット
伝送では一定の信号が連続的に存在せず、データの種類
に応じて要求品質や情報量は様々である。
【０００６】このため、指向性ビーム送信を適用する場
合でも、バースト的に発生した信号の要求品質、情報量
を考慮した情報の種類に応じて、適切な送信方法を選択
して送信することが非常に重要となる。
【０００７】本発明は、上記課題を解決するために成さ
れたものであり、指向性ビーム送信を適用する場合でも
情報の種類に応じた適切な送信方法による送信を行うこ
とができる送信制御装置及び送信制御方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る送信制御装置は、請求項１に記載した
ように、所定のセクタ内に位置する移動局へ向けて無線
通信により情報を送信するための送信制御装置であっ
て、前記セクタの全体に向けて送信を行うオムニセクタ
送信、予め定められた１つ以上の固定的な方向に送信を
行う固定制御の指向性ビーム送信、及び目的とする移動
局の位置に応じて適応的に送信方向の制御を行う適応制
御の指向性ビーム送信のうち２つ以上を選択肢として、
送信する情報の種類に応じて送信方法を選択する選択手
段と、選択された送信方法によって情報を送信する送信
手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】上記送信制御装置では、選択手段が、セク
タの全体に向けて送信を行うオムニセクタ送信、予め定
められた１つ以上の固定的な方向に送信を行う固定制御
の指向性ビーム送信、及び目的とする移動局の位置に応
じて適応的に送信方向の制御を行う適応制御の指向性ビ
ーム送信のうち２つ以上を選択肢として、送信する情報
の種類に応じて送信方法を選択する。
【００１０】詳細は後述するが、例えば、選択手段は、
送信する情報がセクタ内の全移動局向けの情報である場
合に、オムニセクタ送信を選択し、送信する情報が、位
置がおおまかに判明している特定の１つ以上の移動局向
けの情報である場合に、固定制御の指向性ビーム送信を
選択し、送信する情報が、位置が既に判明している特定
の１つの移動局向けの情報である場合に、適応制御の指
向性ビーム送信を選択することができる。
【００１１】そして、送信手段が、選択された送信方法
によって情報を送信する。これにより、指向性ビーム送
信を適用する場合でも、情報の種類に応じた適切な送信
方法による送信を行うことができる。
【００１２】また、本発明に係る送信制御装置は、請求
項２に記載したように、前記送信手段による情報の送信
において、パイロット信号を送信するためのパイロット
チャネルを、前記パイロット信号以外の信号を送信する
ためのチャネルに多重させて送信するよう制御する多重
制御手段をさらに備えた構成とすることが望ましい。
【００１３】ここでパイロット信号とは、送信された信
号が移動局で受信されるまでに受ける位相や振幅の変動
を移動局が推定するための信号であり、送信されるパイ
ロット信号の位相、振幅は、移動局において既知であ
る。このため、多重制御手段が、パイロットチャネル
を、パイロット信号以外の信号を送信するためのチャネ
ルに多重させて送信するよう制御することにより、移動
局は、パイロット信号を受信し、該受信した信号に関す
る位相、振幅の既知の値からの変動量を測定することに
より、信号伝搬路での変動量を推定可能となる。
【００１４】このため、移動局において、上記推定した
変動量に基づいて、位相、振幅が未知のその他の受信信
号が受けた信号伝搬路の変動を補償することが可能とな
り、送信された信号の復元精度を向上させることが可能
となる。
【００１５】特に、上記の３つの送信方法（オムニセク
タ送信、固定制御の指向性ビーム送信、適応制御の指向
性ビーム送信）のそれぞれにより送信された信号は、信
号伝搬路でそれぞれ異なった変動の影響を受けるのが一
般的であるため、本発明において、それぞれの送信方法
に応じた信号伝搬路の変動を補償することで、送信され
た信号の復元精度を向上させることの意義は大きい。
【００１６】なお、多重制御手段は、請求項３に記載し
たように、時間多重方式、周波数多重方式及び符号多重
方式の少なくとも１つ以上の多重方式によって、パイロ
ットチャネルを多重させるよう構成することができる。
【００１７】また、本発明に係る送信制御装置は、請求
項４に記載したように、前記送信手段による情報の送信
において、目的とする移動局の数及び送信される情報の
種類に応じて定まる複数のチャネルを、前記選択肢とし
ての２つ以上の送信方法に割り当てて送信するよう制御
する割当制御手段をさらに備えた構成とすることが望ま
しい。
【００１８】上記の複数のチャネルとしては、請求項５
に記載したように、前記セクタ内の全ての移動局向けの
制御信号を送信する共通制御チャネル、移動局向けの個
別の制御信号を送信する共有制御チャネル、移動局向け
の個別の制御信号を個別に送信する個別制御チャネル、
前記セクタ内の全ての移動局向けの情報を送信する共通
データチャネル、移動局向けの個別の情報を送信する共
有データチャネル、及び移動局向けの個別の情報を個別
に送信する個別データチャネルの６種類のチャネルを適
用することができる。
【００１９】割当制御手段は、上記の複数のチャネル
を、選択肢としての２つ以上の送信方法に割り当てて送
信するよう制御する。ここでは例えば、送信するチャネ
ルの用途、各送信方法の使用率等を考慮した所定の割当
パターン規則に基づいて複数のチャネルを割り当てる。
詳細は後述するが、例えば、全移動局向けの信号であれ
ば、共通制御チャネル及び共通データチャネルをオムニ
セクタ送信に割り当て、オムニセクタ送信によりセクタ
全体に送信することで、効率の良い送信を図ることがで
きる。また、ある特定の１つの移動局向けの信号であれ
ば、個別制御チャネル及び個別データチャネルを適応制
御の指向性ビーム送信に割り当て、適応制御の指向性ビ
ーム送信により当該移動局に送信することで、少ない送
信電力で信号を送信することができる。このように、信
号を伝送するチャネルを各送信方法に適切に割り当てる
ことで、移動局の収容可能数（加入者容量）の増大を図
ることができる。
【００２０】ところで、本発明に係る送信制御装置は、
請求項６に記載したように、送信手段が前記固定制御の
指向性ビーム送信において複数の方向へ指向性ビームを
送信することで複数の移動局へ情報を送信する場合、時
間分割方式、周波数分割方式及び符号分割方式のうち何
れかの分割方式によって、各方向への指向性ビームを送
信するよう制御する分割制御手段をさらに備えた構成と
することが望ましい。このように、さまざまな分割方式
によって各方向への指向性ビームを送信するよう制御す
ることで、同時に又は所定時間内に、より多くの移動局
へ送信することができ、送信効率を向上させることがで
きる。
【００２１】また、請求項７に記載したように、分割制
御手段は、複数の方向への指向性ビームを複数のグルー
プにグループ化した上で、グループ毎に時間分割方式、
周波数分割方式及び符号分割方式のうち何れかの分割方
式又は２つ以上組み合わせた方式によって、当該各方向
への指向性ビームを送信するよう制御する構成とするこ
とが望ましい。このように複数の方向への指向性ビーム
をグループ化し、グループ毎にさまざまな分割方式によ
って各方向への指向性ビームを送信するよう制御するこ
とで、同時に又は所定時間内に、さらに多くの移動局へ
送信することができ、送信効率を飛躍的に向上させるこ
とができる。
【００２２】ところで、上述した送信制御装置に係る発
明は、以下のような送信制御方法に係る発明として捉え
ることもできる。これらは実質的に同一の技術的思想に
基づくものであり、同様の作用・効果を奏する。
【００２３】即ち、上記目的を達成するために、本発明
に係る送信制御方法は、請求項８に記載したように、所
定のセクタ内に位置する移動局へ向けて無線通信により
情報を送信するための送信制御方法であって、前記セク
タの全体に向けて送信を行うオムニセクタ送信、予め定
められた１つ以上の固定的な方向に送信を行う固定制御
の指向性ビーム送信、及び目的とする移動局の位置に応
じて適応的に送信方向の制御を行う適応制御の指向性ビ
ーム送信のうち２つ以上を選択肢として、送信する情報
の種類に応じて送信方法を選択する選択工程と、選択さ
れた送信方法によって情報を送信する送信工程とを備え
たことを特徴とする。
【００２４】また、本発明に係る送信制御方法では、請
求項９に記載したように、前記送信工程における情報の
送信において、パイロット信号を送信するためのパイロ
ットチャネルを、前記パイロット信号以外の信号を送信
するためのチャネルに多重させて送信するよう制御が行
われることを特徴とする。
【００２５】また、本発明に係る送信制御方法では、請
求項１０に記載したように、時間多重方式、周波数多重
方式及び符号多重方式の少なくとも１つ以上の多重方式
によって、前記パイロットチャネルを多重させることを
特徴とする。
【００２６】また、本発明に係る送信制御方法では、請
求項１１に記載したように、前記送信工程における情報
の送信において、目的とする移動局の数及び送信される
情報の種類に応じて定まる複数のチャネルを、前記選択
肢としての２つ以上の送信方法に割り当てて送信するよ
う制御が行われることを特徴とする。
【００２７】また、本発明に係る送信制御方法では、請
求項１２に記載したように、前記複数のチャネルは、前
記セクタ内の全ての移動局向けの制御信号を送信する共
通制御チャネル、移動局向けの個別の制御信号を送信す
る共有制御チャネル、移動局向けの個別の制御信号を個
別に送信する個別制御チャネル、前記セクタ内の全ての
移動局向けの情報を送信する共通データチャネル、移動
局向けの個別の情報を送信する共有データチャネル、及
び移動局向けの個別の情報を個別に送信する個別データ
チャネルであることを特徴とする。
【００２８】また、本発明に係る送信制御方法では、請
求項１３に記載したように、前記送信工程にて、前記固
定制御の指向性ビーム送信で複数の方向へ指向性ビーム
を送信することで複数の移動局へ情報を送信する場合、
時間分割方式、周波数分割方式及び符号分割方式のうち
何れかの分割方式によって、各方向への指向性ビームを
送信するよう分割送信制御が行われることを特徴とす
る。
【００２９】また、本発明に係る送信制御方法では、請
求項１４に記載したように、前記分割送信制御におい
て、前記複数の方向への指向性ビームを複数のグループ
にグループ化した上で、グループ毎に時間分割方式、周
波数分割方式及び符号分割方式のうち何れかの分割方式
又は２つ以上組み合わせた方式によって、当該各方向へ
の指向性ビームを送信するよう制御が行われることを特
徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
【００３１】［移動通信システム及び送信制御装置の構
成］まず、図１、図２を用いて本実施形態の移動通信シ
ステム１及び送信制御装置１２の構成を説明する。図１
に示すように、移動通信システム１は、基地局１０と、
基地局１０に備えた所定の指向性ビームアンテナによる
信号の送受信領域（セクタ）２に位置する１つ以上の移
動局２０とを含んで構成されている。基地局１０は、図
２に示す構成の送信制御装置１２を備えている。この送
信制御装置１２は、オムニセクタ送信、固定制御の指向
性ビーム送信及び適応制御の指向性ビーム送信を行う場
合に、パイロット信号を送信するためのパイロットチャ
ネルを多重して送信する構成とされている。ここでパイ
ロット信号とは、送信機から送信された信号が受信機で
受信されるまでに受ける位相や振幅の変動を推定するた
めの信号である。
【００３２】図２に示すように、送信制御装置１２は、
送信される情報を生成する情報データ生成部１２Ａと、
後述の３つの送信方法から所定の選択基準に従い送信方
法を選択する送信方法選択部１２Ｂと、オムニセクタ送
信用のパイロット信号を生成するオムニセクタ送信用パ
イロットシンボル生成部１２Ｃと、送信される情報にオ
ムニセクタ送信用のパイロット信号が重畳された信号を
送信するオムニセクタ送信部１２Ｄと、固定制御の指向
性ビーム送信用のパイロット信号を生成する固定制御の
指向性ビーム送信用パイロットシンボル生成部１２Ｅ
と、送信される情報に固定制御の指向性ビーム送信用の
パイロット信号が重畳された信号を送信する固定制御の
指向性ビーム送信部１２Ｆと、適応制御の指向性ビーム
送信用のパイロット信号を生成する適応制御の指向性ビ
ーム送信用パイロットシンボル生成部１２Ｇと、送信さ
れる情報に適応制御の指向性ビーム送信用のパイロット
信号が重畳された信号を送信する適応制御の指向性ビー
ム送信部１２Ｈとを含んで構成されている。
【００３３】各パイロットシンボル生成部１２Ｃ、１２
Ｅ、１２Ｇは、対応する送信方法に応じたパイロット信
号（受信する移動局２０にて位相と振幅が既知の信号）
を生成する。また、各送信部１２Ｄ、１２Ｆ、１２Ｈ
は、それぞれのアンテナパターンに応じて上記重畳後の
信号に重み係数を乗算し、該重み付け後の信号を送信す
る。
【００３４】送信されるパイロット信号の位相、振幅が
移動局２０で既知であるため、移動局２０は、実際に受
信した信号の位相、振幅の変動量を測定することによ
り、基地局１０から移動局２０に至る伝搬路での変動を
推定することができる。また、移動局２０は、この推定
した変動量に基づいて、位相、振幅が未知のその他の受
信信号が受けた伝播路の変動を補償することが可能とな
り、送信された信号を正しく復元することが可能とな
る。
【００３５】オムニセクタ送信、固定制御の指向性ビー
ム送信、及び適応制御の指向性ビーム送信で送信された
信号は、伝搬路でそれぞれ異なった変動の影響を受ける
ため、それぞれの送信方法に対応したパイロット信号が
必要となる。そのため、図２では各送信方法に対応した
パイロットチャネルを多重する構成を示している。
【００３６】［基地局から移動局への送信ビームパター
ンと選択基準］次に、基地局から移動局への送信ビーム
パターンとその選択基準について説明する。図３には、
基地局１０から移動局への送信ビームパターンを示す。
図３（ａ）のオムニセクタ送信では、基地局１０はセク
タ全体に信号を伝送することができるため、オムニセク
タ送信はセクタ内の全ての移動局に同時に情報を送信す
る場合に適した送信形態である。
【００３７】図３（ｂ）の固定制御の指向性ビーム送信
では、基地局１０は、予め定められた全ての方向への指
向性ビームを同時に送信すれば、オムニセクタ送信と同
様に、セクタ内の全ての移動局に情報を送信することが
可能である。また、基地局１０は、予め定められた各方
向の指向性ビームを順次送信していけば、時間的に遅延
はあるもののセクタ内の全ての移動局に情報を送信する
ことが可能であり、指向性ビームを用いることで送信電
力の低減が実現できる。また、基地局１０は、ほぼ同一
の方向に位置する複数の移動局に対しては、方向的にそ
れらの位置に最も近い方向の指向性ビームを送信するこ
とで、それらの移動局に低送信電力で信号を送信するこ
とができる。
【００３８】図３（ｃ）の適応制御の指向性ビーム送信
では、目的の移動局がセクタ内のどこに位置していて
も、基地局１０は、その位置に応じて該移動局向けの指
向性ビームを完全に向けることでき、常に低送信電力で
の信号伝送が可能である。
【００３９】図２の送信方法選択部１２Ｂは、一例とし
て図４に示すような選択基準に基づいて、送信される情
報の種類等に応じた効率的な送信方法を選択することが
可能である。例えば、図４に示す選択基準では、オムニ
セクタ送信（図３（ａ））は、送信される情報がセクタ
内の全ての移動局に送信すべき情報である場合、送信す
べき目的の移動局の位置が不明である場合、信号の伝送
速度が小さい場合（所要の送信電力が小さい情報の送信
である場合）などに選択される。
【００４０】また、固定制御の指向性ビーム送信（図３
（ｂ））は、送信される情報がセクタ内の特定の又は全
ての移動局に送信すべき情報である場合、送信すべき目
的の移動局の位置がおおまかに判明している場合、信号
の伝送速度が大きい場合（所要の送信電力が大きい情報
の送信である場合）などに選択される。
【００４１】更に、適応制御の指向性ビーム送信（図３
（ｃ））は、送信される情報がセクタ内の特定の移動局
に送信すべき情報である場合、送信すべき目的の移動局
の位置が判明している場合、信号の伝送速度が大きい場
合（所要の送信電力が大きい情報の送信である場合）な
どに選択される。
【００４２】これら３つの送信方法の特徴を組み合わせ
ることにより、セクタ内の移動局へ情報を送信する際
に、該情報の種類等に応じた効率的な信号伝送が可能と
なる。また、オムニセクタ送信だけでなく、固定制御及
び適応制御の指向性ビーム送信を加えることで、送信電
力を低減した送信方法が可能となる。
【００４３】なお、上記３つの送信方法の全てを選択肢
とすることは必須ではなく、３つのうち２つを選択肢と
して送信方法を選択し実行してもよい。用途に応じて２
つの送信方法を使い分けることにより、効率的な信号伝
送及び送信電力を低減した送信方法が可能となる。
【００４４】［パイロットチャネルの多重について］次
に、本実施形態におけるパイロットチャネルの多重につ
いて説明する。
【００４５】図５は、固定制御の指向性ビーム送信のパ
イロットチャネル又は適応制御の指向性ビーム送信のパ
イロットチャネルにおける、各ビームに対応したパイロ
ットチャネルの構成の一例を示す。固定制御の指向性ビ
ーム送信では各方向に対応した複数のパイロットチャネ
ルが必要であるため、それらのチャネルを多重する必要
がある。また、適応制御の指向性ビーム送信では、移動
局毎に指向性ビームを向けるために、それらのビームに
対応した複数のパイロットチャネルが必要であり、それ
らのチャネルを多重する必要がある。
【００４６】これらの複数のチャネルを多重する方法と
して、図５では、時間で多重する方法、周波数で多重す
る方法、符号で多重する方法を示している。図５（ａ）
に示す時間で多重する方法では、ビーム毎のパイロット
チャネルを時間分割で割り当てる。図５（ｂ）に示す周
波数で多重する方法では、複数の周波数キャリアを用い
て送信するシステムでの適用が可能である。指向性ビー
ムを形成して送信する周波数キャリアに、そのビームの
ためのパイロットチャネルを割り当てることで、周波数
分割による多重が可能である。図５（ｃ）に示す符号で
多重する方法では、直交する符号のパターンをそれぞれ
のパイロットチャネルに割り当てることにより多重が可
能となる。
【００４７】以下、各送信方法におけるパイロットチャ
ネル多重法に関する各種の構成例を順に説明する。
【００４８】図６は、各送信方法におけるパイロットチ
ャネル多重法の構成の一例であり、オムニセクタ送信、
固定制御の指向性ビーム送信、及び適応制御の指向性ビ
ーム送信のそれぞれのパイロットチャネルを時間多重す
る場合を示している。この構成では、時刻ｔ１からオム
ニセクタ送信のためのパイロットチャネルをオムニセク
タ送信でＴ１時間送信後、その他のチャネルをオムニセ
クタ送信で送信する。次に、時刻ｔ２から固定制御の指
向性ビーム送信のためのパイロットチャネルを固定制御
の指向性ビーム送信でＴ２時間送信後、その他のチャネ
ルを固定制御の指向性ビーム送信で送信する。さらに、
時刻ｔ３から適応制御の指向性ビーム送信のためのパイ
ロットチャネルを適応制御の指向性ビーム送信でＴ３時
間送信後、その他のチャネルを適応制御の指向性ビーム
送信で送信する。
【００４９】この図６の構成では、各送信方法のパイロ
ットチャネルを時間的に分離して送信することが可能で
あるため、パイロットチャネルが相互に干渉することを
防ぐことができる。また、固定及び適応制御の指向性ビ
ーム送信の各ビームに対応した複数のパイロットチャネ
ルの多重法は、図５に示した３つの多重方法を適用する
ことが可能である。
【００５０】図７は、各送信方法におけるパイロットチ
ャネル多重法の構成の一例であり、オムニセクタ送信、
固定制御の指向性ビーム送信、及び適応制御の指向性ビ
ーム送信のそれぞれのパイロットチャネルを周波数多重
する場合を示している。この構成では、周波数ｆ１でオ
ムニセクタ送信のためのパイロットチャネルをオムニセ
クタ送信で送信し、周波数ｆ２で固定制御の指向性ビー
ム送信のためのパイロットチャネルを固定制御の指向性
ビーム送信で送信し、周波数ｆ３で適応制御の指向性ビ
ーム送信のためのパイロットチャネルを適応制御の指向
性ビーム送信で送信する例を示している。
【００５１】この図７の構成では、複数の周波数キャリ
アを用いて送信するシステムへの適用が可能であり、各
送信方法のパイロットチャネルを周波数的に分離して送
信することが可能であるため、パイロットチャネルが相
互に干渉することを防ぐことができる。
【００５２】なお、ここでの周波数ｆ１、 ｆ２、 ｆ３
等の表現は、それぞれ１つの周波数キャリアと考えても
良いし、複数の周波数キャリアをまとめた周波数群と考
えても良い。また、固定及び適応制御の指向性ビーム送
信の各ビームに対応した複数のパイロットチャネルの多
重法は、図５に示した３つの多重方法を適用することが
可能である。
【００５３】図８は、各送信方法におけるパイロットチ
ャネル多重法の構成の一例を示す。この構成では、オム
ニセクタ送信のためのパイロットチャネルを時刻ｔ１か
ら周波数ｆ１及びｆ２を用いてＴ１時間送信した後、そ
の他のチャネルをオムニセクタ送信で送信する。次に、
固定制御の指向性ビーム送信のためのパイロットチャネ
ルを時刻ｔ２から周波数ｆ１を用いてＴ３時間送信した
後、その他のチャネルを固定制御の指向性ビーム送信で
送信する。この固定制御の指向性ビーム送信と同時並行
で、適応制御の指向性ビーム送信のためのパイロットチ
ャネルを時刻ｔ２から周波数ｆ２用いてＴ２時間送信し
た後、その他のチャネルを適応制御の指向性ビーム送信
で送信する。
【００５４】なお、図８では、固定制御と適応制御の指
向性ビーム送信のためのパイロットチャネルの送信時間
Ｔ３、Ｔ２を同一にしているが、送信時間Ｔ３、Ｔ２を
異なる時間に設定することも可能である。
【００５５】図９は、図８の場合において、オムニセク
タ送信と固定制御の指向性ビーム送信の多重法を入れ替
えた場合の例を示す。同様に、図１０は、図８の場合に
おいて、オムニセクタ送信と適応制御の指向性ビーム送
信の多重法を入れ替えた場合の例を示す。また、図８、
９、１０で説明した内容では、周波数の異なる指向性ビ
ームを用いて送信する際に、同じタイミングｔ２で固定
制御の指向性ビーム送信に変更していたが、固定制御の
指向性ビーム送信と適応制御の指向性ビーム送信の送信
時刻は同時刻である必要はなく、送信時刻をずらしても
良い。
【００５６】これらの構成により、各送信方法に対応し
たパイロットチャネルを多重することが可能となる。ま
た、いずれの構成例においても、固定及び適応制御の指
向性ビーム送信の各ビームに対応した複数のパイロット
チャネルの多重法は、図５に示した３つの多重方法を適
用することが可能である。
【００５７】図１１は、各送信方法におけるパイロット
チャネル多重法の構成の一例であり、オムニセクタ送
信、固定制御の指向性ビーム送信、及び適応制御の指向
性ビーム送信のそれぞれのパイロットチャネルを符号多
重する場合を示している。この構成では、拡散符号ｃ１
でオムニセクタ送信のためのパイロットチャネルをオム
ニセクタ送信で送信し、拡散符号ｃ２で固定制御の指向
性ビーム送信のためのパイロットチャネルを固定制御の
指向性ビーム送信で送信し、拡散符号ｃ３で適応制御の
指向性ビーム送信のためのパイロットチャネルを適応制
御の指向性ビーム送信で送信する例を示している。
【００５８】この図１１の構成では、拡散符号として直
交符号を用いることで、伝搬路での直交性が維持されれ
ば、パイロットチャネルが相互に干渉することを防ぐこ
とができる。また、符号分割による方法を用いること
で、同一時間、同一周波数で、これら３つの送信方法に
より同時に信号を伝送することができる。
【００５９】なお、ここでの拡散符号ｃ１、ｃ２、ｃ３
等の表現は、それぞれ１つの拡散符号と考えても良い
し、複数の拡散符号をまとめた拡散符号群と考えても良
い。また、固定及び適応制御の指向性ビーム送信の各ビ
ームに対応した複数のパイロットチャネルの多重法は図
５に示した３つの多重方法を適用することが可能であ
る。
【００６０】図１２は、各送信方法におけるパイロット
チャネル多重法の構成の一例を示す。この構成では、オ
ムニセクタ送信のためのパイロットチャネルを時刻ｔ１
からＴ１時間送信した後、その他のチャネルをオムニセ
クタ送信で送信する。次に、固定制御の指向性ビーム送
信のためのパイロットチャネルを時刻ｔ２から拡散符号
ｃ１を用いてパイロットチャネルをＴ３時間送信した
後、その他のチャネルを固定制御の指向性ビーム送信で
送信する。この固定制御の指向性ビーム送信と同時並行
で、適応制御の指向性ビーム送信のためのパイロットチ
ャネルを時刻ｔ２から拡散符号ｃ２を用いてＴ２時間送
信した後、その他のチャネルを適応制御の指向性ビーム
送信で送信する。
【００６１】なお、図１２では、固定制御と適応制御の
指向性ビーム送信のためのパイロットチャネルの送信時
間Ｔ３、Ｔ２を同一にしているが、送信時間Ｔ３、Ｔ２
を異なる時間に設定することも可能である。
【００６２】図１３は、図１２の場合において、オムニ
セクタ送信と固定制御の指向性ビーム送信の多重法を入
れ替えた場合の例を示す。同様に、図１４は、図１２の
場合において、オムニセクタ送信と適応制御の指向性ビ
ーム送信の多重法を入れ替えた場合の例を示す。また、
図１２、１３、１４で説明した内容では、異なる拡散符
号を割り当てる指向性ビームを用いて送信する際に、同
じタイミングｔ２で固定制御の指向性ビーム送信に変更
していたが、固定制御の指向性ビーム送信と適応制御の
指向性ビーム送信の送信時刻は同時刻である必要はな
く、送信時刻をずらしても良い。
【００６３】これらの構成により、各送信方法に対応し
たパイロットチャネルを多重することが可能となる。ま
た、いずれの構成例においても、固定及び適応制御の指
向性ビーム送信の各ビームに対応した複数のパイロット
チャネルの多重法は図５に示した３つの多重方法を適用
することが可能である。
【００６４】以上、図５から図１４では、オムニセクタ
送信、固定制御の指向性ビーム送信、及び適応制御の指
向性ビーム送信の３種類の送信方法が存在する場合の実
施例を示したが、任意の２種類の送信方法が存在する場
合でも、同様な考えによりパイロットチャネルの多重が
可能である。
【００６５】［送信するチャネルの種類に応じた各送信
方法へのチャネルの割当制御］次に、送信するチャネル
の種類に応じた各送信方法へのチャネルの割当制御につ
いて説明する。図１５は、オムニセクタ送信、固定制御
の指向性ビーム送信及び適応制御の指向性ビーム送信の
３種類の送信方法がある場合に、各送信方法へ割り当て
パターン規則に基づいて、送信するチャネルの種類に応
じて、各送信方法に各チャネルを割り当てる様子を示し
ている。
【００６６】ここでのチャネルは、セクタ内の全ての移
動局向けの制御信号を送信する共通制御チャネル、移動
局向けの個別の制御信号を送信する共有制御チャネル、
移動局向けの個別の制御信号を個別に送信する個別制御
チャネル、セクタ内の全ての移動局向けの情報を送信す
る共通データチャネル、移動局向けの個別の情報を送信
する共有データチャネル、及び移動局向けの個別の情報
を個別に送信する個別データチャネルの６つである。
【００６７】ここでの割り当てのパターンの規則には、
送信するチャネルの用途、各送信方法の使用率等を考慮
することができる。例えば、全移動局向けの信号であれ
ば、オムニセクタ送信により基地局のセクタ全体に信号
することで、効率よく送信することができる。また、あ
る特定の移動局向けへの信号であれば、適応制御の指向
性ビーム送信によりその移動局に指向性ビームを形成す
ることで、低送信電力で信号を送信することができる。
【００６８】図１６には、上記の割り当てパターン規則
の一例を示す。図１６の例では、共通制御チャネル及び
共通データチャネルをオムニセクタ送信に割り当ててい
る。これは、送信すべきチャネルが全移動局向けの信号
であるため、オムニセクタ送信により同時に送信するこ
とにより伝送効率が良くなるためである。また、共有制
御チャネル及び共有データチャネルは固定制御の指向性
ビーム送信に割り当てている。これは、チャネルは複数
の移動局で共有するチャネルであるため、ほぼ同一方向
に存在するユーザは１つの指向性ビームに割り当てて送
信することが効率が良く、また低送信電力での送信が可
能なためである。さらに、個別制御チャネル及び個別デ
ーチャネルは適応制御の指向性ビーム送信に割り当てて
いる。これらの信号は完全に各移動局向けのものである
ため、適応制御により指向性ビームを所望の移動局に形
成し、低送信電力での送信で行うことが効率的である。
なお、図１６は、あくまでチャネル割り当ての一例であ
り、この実施形態を制限するものではない。
【００６９】また、３つの送信方法のうちある特定の送
信方法による信号伝送の確率が高くなっている場合に
は、あまり用いられていない他の送信方法にチャネルを
振り分ける等の処理も可能である。なお、図１５では３
種類の送信方法、６種類のチャネルを考慮しているが、
これらは任意の種類の場合に適用可能である。
【００７０】［固定制御の指向性ビーム送信における各
方向への指向性ビームの切替制御］次に、固定制御の指
向性ビーム送信における各方向への指向性ビームの切替
制御について各種の例を挙げながら説明する。
【００７１】図１７は、固定制御の指向性ビーム送信に
おいて、各方向への指向性ビームを時間的に切り替えて
送信する場合の例を示す。この図１７では合計Ｎ個の指
向性ビームがある場合に、ある１つの指向性ビームを時
刻ｔ１に送信し、その後、時刻ｔ２では別の方向の指向
性ビームを送信し、時刻ｔ３ではまた別の方向の指向性
ビームを送信するといった要領で順次指向性ビームの方
向を切り替える様子を示している。これにより、隣接す
る指向性ビームの重なりを避けることができるため、ビ
ーム間の干渉を低減した送信が可能となる。
【００７２】この図１７の例では、ビームの方向を時間
的に切り替える例を示したが、移動局のセクタ内の分布
に応じて、移動局の数が多い方向にはビームの割り当て
時間を長くする、あるいは割り当てる回数を増やすこと
で、送信機会を増やすことも可能である。また、適応制
御の指向性ビームの送信方向と重ならないように、固定
制御の指向性ビームを選択して送信することも可能であ
る。
【００７３】図１８は、固定制御の指向性ビーム送信に
おいて、各方向への指向性ビームを異なる周波数を用い
て送信する場合の例を示す。この例は、複数の周波数キ
ャリアを用いる無線伝送システムへの適用が可能であ
る。図１８では合計Ｎ個の指向性ビームがある場合に、
異なるＮ個の周波数(ｆ１〜ｆＮ)を用いて各指向性ビー
ムを送信する様子を示しており、異なる周波数を各ビー
ムに割り当てることにより、指向性ビームが重なってい
ても相互の干渉を避けることができる。この図１８の例
では、ビームの方向を周波数的に切り替える例を示した
が、移動局のセクタ内の分布に応じて、移動局の数が多
い方向には割り当てる周波数帯を広くする、あるいは割
り当てる回数を増やすことで、送信機会を増やすことも
可能である。また、適応制御の指向性ビームと区別する
ように、固定制御の指向性ビームを選択して送信するこ
とも可能である。
【００７４】図１９は、固定制御の指向性ビーム送信に
おいて、各方向への指向性ビームを異なる拡散符号を用
いて送信する場合の例を示す。図１９では合計Ｎ個の指
向性ビームがある場合に、異なるＮ個の拡散符号(ｃ１
〜ｃＮ)を用いて各指向性ビームを送信する様子を示し
ており、異なる拡散符号を各ビームに割り当てることに
より、指向性ビームが重なっていても相互の干渉を避け
ることができる。この図１９の例では、ビームの方向を
異なる拡散符号を用いて区別する例を示したが、移動局
のセクタ内の分布に応じて、移動局の数が多い方向には
割り当てる拡散符号を増やすことで、送信機会を増やす
ことも可能である。また、適応制御の指向性ビームと区
別するように、拡散符号を選択して送信することも可能
である。また、これらの固定制御の指向性ビーム送信に
おいて、時間多重方式、周波数多重方式又は符号多重方
式を組み合わせることによっても相互の干渉を避けるこ
とができ、ビームを更に効率的に利用することが可能で
ある。
【００７５】図２０は、固定制御の指向性ビーム送信に
おいて、各方向への指向性ビームを送信する場合に、予
めグループ化を行ってグループ毎に送信する場合の例を
示す。この図２０では合計８方向の指向性ビームが存在
する場合に、１つのグループごとに２ビームを収容する
ことで計４グループにグループ化した場合を示してい
る。この４グループに対して、図１７で示した時間分
割、図１８で示した周波数分割、図１９で示した符号分
割のそれぞれの方法を適用することが可能である。
【００７６】このうち時間分割の方法では、グループ化
しないで各ビーム毎に送信する場合に比較し、グループ
化することで各ビームの送信機会が増えるため、送信の
間隔を小さくすることができ、効率的な送信方法が実現
できる。
【００７７】また、周波数分割や符号分割の方法では、
各ビームに対応させる形で必要な周波数の数や拡散符号
の数を減らすことができ、効率的な送信方法が実現でき
る。
【００７８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、指
向性ビーム送信を適用する場合でも、情報の種類に応じ
た適切な送信方法による送信を効率よく行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施形態における移動通信システムの構
成図である。
【図２】基地局に搭載された送信制御装置のブロック構
成図である。
【図３】基地局から移動局への送信ビームパターンを示
す図であり、（ａ）はオムニセクタ送信に関する図、
（ｂ）は固定制御の指向性ビーム送信に関する図、
（ｃ）は適応制御の指向性ビーム送信に関する図を示
す。
【図４】各送信方法の選択基準の一例を示す表である。
【図５】パイロットチャネルの多重方式を説明するため
の図であり、（ａ）は時間多重方式に関する図、（ｂ）
は周波数多重方式に関する図、（ｃ）は符号多重方式に
関する図を示す。
【図６】オムニセクタ送信、固定制御の指向性ビーム送
信及び適応制御の指向性ビーム送信の３つの送信方法の
パイロットチャネルを時間多重する例を説明するための
図である。
【図７】３つの送信方法のパイロットチャネルを周波数
多重する例を説明するための図である。
【図８】３つの送信方法のパイロットチャネルを周波数
多重方式及び時間多重方式により多重する第１の例を説
明するための図である。
【図９】３つの送信方法のパイロットチャネルを周波数
多重方式及び時間多重方式により多重する第２の例を説
明するための図である。
【図１０】３つの送信方法のパイロットチャネルを周波
数多重方式及び時間多重方式により多重する第３の例を
説明するための図である。
【図１１】３つの送信方法のパイロットチャネルを符号
多重する例を説明するための図である。
【図１２】３つの送信方法のパイロットチャネルを符号
多重方式及び時間多重方式により多重する第１の例を説
明するための図である。
【図１３】３つの送信方法のパイロットチャネルを符号
多重方式及び時間多重方式により多重する第２の例を説
明するための図である。
【図１４】３つの送信方法のパイロットチャネルを符号
多重方式及び時間多重方式により多重する第３の例を説
明するための図である。
【図１５】送信するチャネルの種類に応じて各送信方法
にチャネルを割り当てる例を示す図である。
【図１６】図１５の割り当てパターン規則の一例を示す
表である。
【図１７】固定制御の指向性ビーム送信において各方向
への指向性ビームを時間的に切り替えて送信する例を示
す図である。
【図１８】固定制御の指向性ビーム送信において各方向
への指向性ビームを、異なる周波数を用いて送信する例
を示す図である。
【図１９】固定制御の指向性ビーム送信において各方向
への指向性ビームを、異なる拡散符号を用いて送信する
例を示す図である。
【図２０】固定制御の指向性ビーム送信において各方向
への指向性ビームをグループ化して送信する例を示す図
である。
【符号の説明】
１…移動通信システム、２…セクタ、１０…基地局、１
２…送信制御装置、１２Ａ…情報データ生成部、１２Ｂ
…送信方法選択部、１２Ｃ…オムニセクタ送信用パイロ
ットシンボル生成部、１２Ｄ…オムニセクタ送信部、１
２Ｅ…固定制御の指向性ビーム送信用パイロットシンボ
ル生成部、１２Ｆ…固定制御の指向性ビーム送信部、１
２Ｇ…適応制御の指向性ビーム送信用パイロットシンボ
ル生成部、１２Ｈ…適応制御の指向性ビーム送信部、２
０…移動局。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐和橋 衛 東京都千代田区永田町二丁目11番１号 株 式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ内 Ｆターム(参考） 5K067 AA03 CC02 CC04 CC10 EE10 JJ71

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定のセクタ内に位置する移動局へ向け
    て無線通信により情報を送信するための送信制御装置で
    あって、 前記セクタの全体に向けて送信を行うオムニセクタ送
    信、予め定められた１つ以上の固定的な方向に送信を行
    う固定制御の指向性ビーム送信、及び目的とする移動局
    の位置に応じて適応的に送信方向の制御を行う適応制御
    の指向性ビーム送信のうち２つ以上を選択肢として、送
    信する情報の種類に応じて送信方法を選択する選択手段
    と、 選択された送信方法によって情報を送信する送信手段
    と、 を備えた送信制御装置。
  2. 【請求項２】 前記送信手段による情報の送信におい
    て、パイロット信号を送信するためのパイロットチャネ
    ルを、前記パイロット信号以外の信号を送信するための
    チャネルに多重させて送信するよう制御する多重制御手
    段をさらに備えた請求項１記載の送信制御装置。
  3. 【請求項３】 前記多重制御手段は、時間多重方式、周
    波数多重方式及び符号多重方式の少なくとも１つ以上の
    多重方式によって、パイロットチャネルを多重させるこ
    とを特徴とする請求項２記載の送信制御装置。
  4. 【請求項４】 前記送信手段による情報の送信におい
    て、目的とする移動局の数及び送信される情報の種類に
    応じて定まる複数のチャネルを、前記選択肢としての２
    つ以上の送信方法に割り当てて送信するよう制御する割
    当制御手段をさらに備えた請求項１記載の送信制御装
    置。
  5. 【請求項５】 前記複数のチャネルは、 前記セクタ内の全ての移動局向けの制御信号を送信する
    共通制御チャネル、 移動局向けの個別の制御信号を送信する共有制御チャネ
    ル、 移動局向けの個別の制御信号を個別に送信する個別制御
    チャネル、 前記セクタ内の全ての移動局向けの情報を送信する共通
    データチャネル、 移動局向けの個別の情報を送信する共有データチャネ
    ル、 及び移動局向けの個別の情報を個別に送信する個別デー
    タチャネルであることを特徴とする請求項４記載の送信
    制御装置。
  6. 【請求項６】 前記送信手段が前記固定制御の指向性ビ
    ーム送信において複数の方向へ指向性ビームを送信する
    ことで複数の移動局へ情報を送信する場合、時間分割方
    式、周波数分割方式及び符号分割方式のうち何れかの分
    割方式によって、各方向への指向性ビームを送信するよ
    う制御する分割制御手段をさらに備えた請求項１記載の
    送信制御装置。
  7. 【請求項７】 前記分割制御手段は、 前記複数の方向への指向性ビームを複数のグループにグ
    ループ化した上で、グループ毎に時間分割方式、周波数
    分割方式及び符号分割方式のうち何れかの分割方式又は
    ２つ以上組み合わせた方式によって、当該各方向への指
    向性ビームを送信するよう制御することを特徴とする請
    求項６記載の送信制御装置。
  8. 【請求項８】 所定のセクタ内に位置する移動局へ向け
    て無線通信により情報を送信するための送信制御方法で
    あって、 前記セクタの全体に向けて送信を行うオムニセクタ送
    信、予め定められた１つ以上の固定的な方向に送信を行
    う固定制御の指向性ビーム送信、及び目的とする移動局
    の位置に応じて適応的に送信方向の制御を行う適応制御
    の指向性ビーム送信のうち２つ以上を選択肢として、送
    信する情報の種類に応じて送信方法を選択する選択工程
    と、 選択された送信方法によって情報を送信する送信工程
    と、 を備えた送信制御方法。
  9. 【請求項９】 前記送信工程における情報の送信におい
    て、パイロット信号を送信するためのパイロットチャネ
    ルを、前記パイロット信号以外の信号を送信するための
    チャネルに多重させて送信するよう制御が行われること
    を特徴とする請求項８記載の送信制御方法。
  10. 【請求項１０】 時間多重方式、周波数多重方式及び符
    号多重方式の少なくとも１つ以上の多重方式によって、
    前記パイロットチャネルを多重させることを特徴とする
    請求項９記載の送信制御方法。
  11. 【請求項１１】 前記送信工程における情報の送信にお
    いて、目的とする移動局の数及び送信される情報の種類
    に応じて定まる複数のチャネルを、前記選択肢としての
    ２つ以上の送信方法に割り当てて送信するよう制御が行
    われることを特徴とする請求項８記載の送信制御方法。
  12. 【請求項１２】 前記複数のチャネルは、 前記セクタ内の全ての移動局向けの制御信号を送信する
    共通制御チャネル、 移動局向けの個別の制御信号を送信する共有制御チャネ
    ル、 移動局向けの個別の制御信号を個別に送信する個別制御
    チャネル、 前記セクタ内の全ての移動局向けの情報を送信する共通
    データチャネル、 移動局向けの個別の情報を送信する共有データチャネ
    ル、 及び移動局向けの個別の情報を個別に送信する個別デー
    タチャネルであることを特徴とする請求項１１記載の送
    信制御方法。
  13. 【請求項１３】 前記送信工程にて、前記固定制御の指
    向性ビーム送信で複数の方向へ指向性ビームを送信する
    ことで複数の移動局へ情報を送信する場合、時間分割方
    式、周波数分割方式及び符号分割方式のうち何れかの分
    割方式によって、各方向への指向性ビームを送信するよ
    う分割送信制御が行われることを特徴とする請求項８記
    載の送信制御方法。
  14. 【請求項１４】 前記分割送信制御において、 前記複数の方向への指向性ビームを複数のグループにグ
    ループ化した上で、 グループ毎に時間分割方式、周波数分割方式及び符号分
    割方式のうち何れかの分割方式又は２つ以上組み合わせ
    た方式によって、当該各方向への指向性ビームを送信す
    るよう制御が行われる、 ことを特徴とする請求項１３記載の送信制御方法。
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