JP2003244056A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通信品質と通信効率が高く、通信容量の低下
を防止することもできる無線通信システムを提供する。 【解決手段】 所定の移動局と基地局の間で無線通信を
行う無線通信システムにおいて、前記移動局は、自身の
姿勢を示す姿勢情報要素、または、送信データレートを
示すデータレート情報要素を含む使用状況情報を前記基
地局に送信する使用状況通知手段を備え、前記基地局
は、受信した当該使用状況情報に応じて、送信する無線
信号波の偏波面の大地に対する角度を変更する第１の偏
波制御手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無線通信システムに
関し、例えば、携帯電話ネットワークにおける携帯電話
機とその基地局のあいだの無線区間などに適用して好適
なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の無線通信システム、特に移動通信
システムでは、通常、垂直偏波だけを用いて送受信が行
われている。

【０００３】また、基地局から移動局へ送信する信号波
の偏波を選択することによって、良好な受信状態が得ら
れるようにしたものとして、次の文献１がある。

【０００４】文献１：特開平１０−１４５２７３号公報 文献１の移動体通信制御装置では、基地局の送受信用ア
ンテナとして垂直偏波のための垂直偏波素子と、水平偏
波のための水平偏波素子とを用意しておき、受信時に各
偏波素子から出力される受信信号の強度を検査して、強
度の強いほうの偏波素子を送信にも使用する構成として
いる。

【０００５】これにより、移動局のアンテナの大地に対
する角度が水平になった場合には、水平偏波素子から出
力される受信信号が強くなるため、基地局から移動局に
対して送信するときにも当該水平偏波素子を使用するこ
とで、移動局側で受信を行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
移動体通信制御装置では、移動局が基地局に対して移動
局の使用状況を通知することによりアンテナを切り替え
る方法については何ら開示されていない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、本発明は、所定の移動局と基地局の間で無線通信
を行う無線通信システムにおいて、以下のような特徴を
備える。

【０００８】すなわち、第１の発明では、前記移動局
は、自身の姿勢を示す姿勢情報要素、または、送信デー
タレートを示すデータレート情報要素を含む使用状況情
報を前記基地局に送信する使用状況通知手段を備え、前
記基地局は、受信した当該使用状況情報に応じて、送信
する無線信号波の偏波面の大地に対する角度を変更する
第１の偏波制御手段を備えたことを特徴とする。

【０００９】また、第２の発明では、前記基地局は、前
記移動局から受信される通常の受信信号に関する所定の
特性項目を測定し、その測定値に基づいて、前記移動局
が実行中の通信の種別を判定する通信種別判定手段と、
当該通信種別判定手段の判定結果に応じて、送信する無
線信号波の偏波面の大地に対する角度を変更する第２の
偏波制御手段とを備えることを特徴とする。

【００１０】さらに、第３の発明では、前記基地局は、
前記移動局からの制御に応じて、送信する無線信号波の
偏波面を変更する第３の偏波制御手段と、前記移動局か
らの制御に応じて送信電力を変化させる送信電力制御手
段を備え、前記移動局は、前記基地局から受信した前記
無線信号波の受信品質を評価する受信品質評価手段と、
当該受信品質評価手段が出した評価結果が、時間的に安
定して、所定の品質よりも低いことを示すとき、前記送
信電力制御手段に送信電力を増大させるより前に、前記
第３の偏波制御手段に前記無線信号波の偏波面を変更さ
せる偏波変更指示手段を備えたことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】（Ａ）実施形態 以下、本発明にかかる無線通信システムを、携帯電話シ
ステムに適用した場合を例に、実施形態について説明す
る。

【００１２】第１〜第３の実施形態に共通する特徴は、
基地局側から無線送信する信号波に関し、水平偏波、垂
直偏波を移動体（ここでは携帯電話機）の使用状況に応
じて使い分ける点にある。

【００１３】ここで、使用状況とは、携帯電話機の大地
に対する姿勢（角度）だけでなく、通信の種類（例え
ば、音声通話であるか、データ通信であるか等）なども
含む概念である。

【００１４】（Ａ−１）第１の実施形態の構成 本実施形態の携帯電話システム１０の主要部の構成例を
図１に示す。携帯電話システム１０は、通常の携帯電話
ネットワークの無線区間に相当する通信システムであ
る。

【００１５】図１において、当該携帯電話システム１０
は、携帯電話機１１と、基地局１２とを備えている。

【００１６】このうち携帯電話機１１は、アンテナ１３
を有する。

【００１７】多くの携帯電話機のアンテナは、携帯電話
機の筐体の外部に突出したホイップアンテナ（モノポー
ルアンテナ）と、筐体の内部に内蔵された内蔵アンテナ
（例えば、逆Ｆアンテナなど）から構成されるアンテナ
システムで、当該モノポールアンテナは送信と受信に共
用され、内蔵アンテナは受信専用に用いる。

【００１８】携帯電話機１１もこのようなアンテナシス
テムを装備する場合には、モノポールアンテナ１３のほ
かに内蔵アンテナ１４を持つこととなって、受信は両ア
ンテナ１３，１４を用いるダイバーシティ受信となり、
厳密な特性は単純にモノポールアンテナ１３だけを用い
て受信した場合と異なるが、アンテナシステム中のモノ
ポールアンテナ１３と内蔵アンテナ１４は決して対等で
はなく、アンテナ利得などの点で、筐体１１Ａ外部に長
く突出したモノポールアンテナ１３のほうが支配的とな
るのが普通である。

【００１９】したがって、当該信号波の偏波面に対する
特性も、おおむね、大地（表面）ＧＲに対するモノポー
ルアンテナ１３の角度をもとに決定できるものと考えら
れる。なお、携帯電話機１１と基地局１２間でやり取り
される信号波ＷＬ１、ＷＬ２としても、単純な直線偏波
が用いられるものとする。

【００２０】現実の携帯電話機による無線通信では、筐
体の影響（形状、材質、大きさ等）や人体（携帯電話機
１１を操作するユーザＵ１の人体）の影響も無視できな
いため、信号波の偏波面に対する特性も実際にはかなり
複雑なものとなる可能性があるが、ここでは簡単のため
に、大地ＧＲに対するモノポールアンテナ１３の角度だ
けを基準にする。

【００２１】また、携帯電話機の機種によってはその筐
体（例えば、１１Ａ）に対するモノポールアンテナ（例
えば、１３）の角度を変更できるようになっているもの
もあるが、変更できず固定されているものも多い。ここ
では簡単のために、固定されている場合を想定する。固
定されている場合には、筐体１１Ａの大地ＧＲに対する
角度は、モノポールアンテナ１３の大地ＧＲに対する角
度に等しい。そして筐体１１Ａの大地ＧＲに対する角度
は、ユーザＵ１が携帯電話機１１に対して行う操作など
に応じて動的に変動する。

【００２２】例えば、衣服のポケット等に携帯電話機１
１を入れて移動しているときには、大地ＧＲに対するモ
ノポールアンテナ１３の角度はほぼ垂直であることが多
く、通話中には垂直または垂直と水平の中間程度である
ことが多く、携帯電話機１１が持つ表示画面を目視しな
がら電子メールを送信したり、Ｗｅｂページを閲覧した
りしているときには、ほぼ水平であることが多い。

【００２３】本実施形態の構成上、携帯電話機１１は基
地局１２に対して、前記使用状況を伝える必要がある。
使用状況を伝える方法は、大きく分けて、明示的に伝え
る方法と暗黙のうちに伝える方法の２通りに分かれる。
明示的に伝える方法は、各時点で、携帯電話機１１が使
用状況（通話中とデータ通信中の別など）を示すデータ
を生成し、当該データを前記信号波ＷＬ１に収容して無
線送信するものであり、暗黙のうちに伝える方法は、携
帯電話機１１側では特段の処理を行わず、信号波ＷＬ１
の例えばデータレートなどの測定結果をもとに基地局１
２側で携帯電話機１１の使用状況を推定するものであ
る。

【００２４】本実施形態では明示的に伝える方法を用い
るため、携帯電話機１１はその筐体１１Ａ内に図４に示
す構成要素を内蔵する。

【００２５】図４において、携帯電話機１１は、携帯電
話機能部２０と、使用状況検出部２１と、状況データ生
成部２２とを備えている。

【００２６】このうち携帯電話機能部２０は、一般的な
携帯電話機の機能を装備した部分で、必要に応じて、メ
ーラやブラウザも包含する。

【００２７】また、使用状況検出部２１は、携帯電話機
１１の姿勢や、現在実行中のまたはこれから実行しよう
としている通信の種類など（使用状況）を検出する機能
を持つ部分で、検出結果は検出結果信号Ｓ２１として状
況データ生成部２２に供給する。通信の種類の検出は、
携帯電話機能部２０の内部状態を監視すること等によっ
て実行可能であるが、姿勢を検出するには、通常の携帯
電話機が持たない何らかのセンサなどが必要になるもの
と考えられる。

【００２８】状況データ生成部２２は、当該検出結果信
号Ｓ２１をもとに所定の状況データＳ２２を生成して携
帯電話機能部２０に供給する部分である。

【００２９】携帯電話機能部２０は、当該状況データＳ
２２を本来の通話やデータ通信などのデータと同様に、
信号波ＷＬ１に収容して送信する。基地局１２側で行う
処理に好都合なように、例えば、信号波ＷＬ１に対応す
るフレームのヘッダ部分に当該フレームが状況データＳ
２２を収容していることを表示するようにしてもよい。

【００３０】一方、当該携帯電話機１１と信号波ＷＬ
１，ＷＬ２を用いて無線通信を行う基地局１２は、アン
テナ１５，１６と、送受信部１７と、アンテナ切り替え
部１８とを備えている。

【００３１】このうち大地ＧＲに対して垂直なアンテナ
１５は、主として垂直偏波を送信したり受信したりする
ためのアンテナで、大地ＧＲに対して水平なアンテナ１
６は主として水平偏波を送信したり受信したりするため
のアンテナである。

【００３２】前記信号波ＷＬ１が垂直偏波である場合に
は垂直偏波用のアンテナ１５から得られる受信信号ＲＳ
１の強度（受信電力）は強く、水平偏波用のアンテナ１
６から得られる受信信号ＲＳ２の強度は弱い。これとは
反対に、前記信号波ＷＬ１が垂直偏波である場合には垂
直偏波用のアンテナ１５から得られる受信信号ＲＳ１の
強度は弱く、水平偏波用のアンテナ１６から得られる受
信信号ＲＳ２の強度は強くなる。しかしながら本実施形
態では、前記文献１のようにこれらの強度をもとに使用
するアンテナを選択するものではない。

【００３３】本実施形態によるアンテナ１５，１６の選
択は、受信した前記状況データＳ２２の内容をもとに実
行する。

【００３４】アンテナ１５，１６と送受信部１７のあい
だに介在するアンテナ切り替え部１８は、送受信部１７
から供給される切替制御信号Ｓ１３に応じて、いずれか
一方のアンテナだけを送受信部１７に接続する部分であ
る。

【００３５】アンテナ切替部１８と送受信部１７のあい
だでやり取りされる伝送信号Ｓ１１は、アンテナ切替部
１８とアンテナ１５または１６のあいだでやり取りされ
る信号ＲＳ１，ＲＳ２，ＴＳ１，ＴＳ２に対応する信号
である。信号ＲＳ１は前記信号波ＷＬ１に応じてアンテ
ナ１５が出力する受信信号であり、信号ＲＳ２は前記信
号波ＷＬ１に応じてアンテナ１６が出力する受信信号で
ある。また、信号ＴＳ１に応じてアンテナ１５は前記信
号波ＷＬ２を送信し、信号ＴＳ２に応じてアンテナ１６
は前記信号波ＷＬ２を送信する。

【００３６】送受信部１７は例えば図５に示す内部構成
を有する。

【００３７】図５において、送受信機能部２５は、一般
的な携帯電話の基地局が装備する機能を持つ部分で、携
帯電話機（例えば１１）から受信した受信信号（例え
ば、ＲＳ２）に対応する伝送信号（ここではＳ１１）を
伝送信号Ｓ１２として携帯電話ネットワーク内の交換機
（図示せず）に供給したり、反対に当該交換機から受信
した伝送信号Ｓ１２を伝送信号Ｓ１１として携帯電話機
（例えば１１）に供給したりする。

【００３８】当該送受信機能部２５に接続された状況デ
ータ抽出部２６は、アンテナ切替部１８から入力された
伝送信号Ｓ１１に対応した信号Ｓ１４のなかから前記状
況データＳ２２を抽出し、当該状況データＳ２２の内容
に応じた切替制御信号Ｓ１３を前記アンテナ切替部１８
に供給する部分である。携帯電話機１１内の状況データ
生成部２２で当該状況データＳ２２を生成する際に、そ
のままアンテナ切替部１８に供給できる形式で生成する
ようにすれば、当該状況データ抽出部２６は抽出した状
況データＳ２２を透過的に切替制御信号Ｓ１３とするこ
とができる。

【００３９】以下、上記のような構成を有する本実施形
態の動作について説明する。

【００４０】（Ａ−２）第１の実施形態の動作 携帯電話機１１と基地局１２が信号波ＷＬ１またはＷＬ
２を用いて無線通信を行っているとき、基地局１２のア
ンテナ切替部１８は、水平偏波用アンテナ１６または垂
直偏波用アンテナ１５のいずれか一方だけを選択し、使
用する。

【００４１】多くの建造物が存在する都市部などでは、
携帯電話機１１と基地局１２のあいだの見通しが得られ
る状態で無線通信が行われるとはかぎらず、見通しを遮
る建造物による反射などを繰り返して信号波ＷＬ１が基
地局１２に到来することも起こりうるため、これらの建
造物などを包含する伝搬路の状態変化が直線偏波（ここ
では、信号波ＷＬ１）の大地ＧＲに対する角度を変化さ
せることもあり得る。

【００４２】ある時点で基地局１２のアンテナ切替部１
８が選択しているアンテナが例えば垂直偏波用アンテナ
１５であり、信号波ＷＬ１の大地ＧＲに対する角度も垂
直に近いものとすると、垂直偏波用アンテナ１５からの
受信信号ＲＳ２の強度が大きく良好な通信品質が得られ
る。

【００４３】このとき、伝搬路の状態変化で当該信号波
ＷＬ１の大地ＧＲに対する角度が水平に近くなったとす
ると、垂直偏波用アンテナ１５からの受信信号ＲＳ２の
通信品質は低下するが、本実施形態では前記状況データ
Ｓ２２がアンテナ選択の切り替えを指示しない限り、垂
直偏波用アンテナ１５の選択を継続する。伝搬路の状態
は、携帯電話機１１の移動などにともなって動的に、な
おかつ、かなり高頻度に変動する可能性があるため、そ
れに忠実にアンテナ１５，１６の選択を切り替えると、
切り替えが頻発して、切り替え自体に起因するノイズが
通信品質を劣化させたり、通信効率を低下させることが
あるが、本実施形態ではこのような通信品質の劣化や通
信効率の低下を防止して安定的な通信を維持することが
できる。

【００４４】同様なことは上述した姿勢に関しても成立
する。

【００４５】例えば、前記使用状況検出部２１が検出す
る使用状況として、姿勢を用いず、通信の種類だけを用
いる場合ならば、姿勢は高頻度に変動することもあり得
るが、通信の種類は通常それほど高頻度には変動しない
ため、姿勢が何回変動しても通信の種類が一定である期
間は、アンテナの選択を切り替えないからである。

【００４６】次に、携帯電話機１１内の使用状況検出部
２１が上述した携帯電話機１１の姿勢や、通信の種類を
検出し、その検出結果に応じて、前記状況データ生成部
２２が、状況データＳ２２を生成すると、当該状況デー
タＳ２２は、信号波ＷＬ１に収容されて基地局１２に受
信され、基地局１２内の前記状況データ抽出部２６によ
って抽出される。

【００４７】このとき、状況データ抽出部２６は、抽出
した状況データＳ２２の内容に応じて、必要ならば、ア
ンテナ１５，１６の選択を切り替えるための切替制御信
号Ｓ１３を出力する。

【００４８】例えば、当該状況データＳ２２が携帯電話
機１１（したがってモノポールアンテナ１３）の姿勢が
大地ＧＲに対して水平であることを伝えるものである場
合には、アンテナの選択を、それまで選択していた垂直
偏波用アンテナ１５から水平偏波用アンテナ１６に切り
替えることを指示する切替制御信号Ｓ１３を出力する。

【００４９】あるいは、当該状況データＳ２２が、携帯
電話機１１による通信の種類が通話ではなくデータ通信
（例えば、電子メールの送受信や、Ｗｅｂページの閲覧
など）であることを伝えるものである場合にも、アンテ
ナの選択を、それまで選択していた垂直偏波用アンテナ
１５から水平偏波用アンテナ１６に切り替えることを指
示する切替制御信号Ｓ１３を出力するものであってよ
い。

【００５０】データ通信を行っている途中でも、伝搬路
の状態変化が発生して基地局１２で受信された時点の信
号波ＷＬ１の大地ＧＲに対する角度が水平に近くなる可
能性はあるが、基地局１２はそのような状態変化に対し
てアンテナの選択を切り替えることがない点は上述した
通りである。

【００５１】なお、前記状況データＳ２２は、当該基地
局１２だけで抽出して、前記切替制御信号Ｓ１３の生成
に使用するものであってよいが、例えば、携帯電話機１
１が複数の基地局から到来する信号波（例えば、ＷＬ
２）を同時に受信してサイトダイバーシティを行う場合
などには、抽出した状況データＳ２２を携帯電話ネット
ワーク内の隣接する基地局（図示せず）に供給するよう
にしてもよい。

【００５２】受け取った状況データＳ２２をもとに、隣
接する当該基地局では、基地局１２と同様なアンテナの
選択を行うことができるので、サイトダイバーシティに
よる通信の品質が向上する。

【００５３】（Ａ−３）第１の実施形態の効果 本実施形態によれば、携帯電話機から通知される状況デ
ータ（Ｓ２２）に応じて基地局（１２）におけるアンテ
ナの選択を切り替えるため、基地局からの送信電力が小
さい割に通信品質が高く、通信効率も高い。

【００５４】したがって、携帯電話機と基地局間の通信
にＣＤＭＡ（符号分割多元接続）方式を用いた場合で
も、通信容量が低下することがない。

【００５５】また、伝搬路の状態変化に影響されること
なく、安定的な高品質の通信を行うことが可能である。

【００５６】（Ｂ）第２の実施形態 以下では、本実施形態が第１の実施形態と相違する点に
ついてのみ説明する。

【００５７】本実施形態は、上述した使用状況を伝える
方法として、暗黙のうちに伝える方法を使用するもので
ある。

【００５８】この方法によれば、携帯電話機側に特段の
機能を付加する必要がないため、既存の携帯電話機をそ
のまま活用でき、実現性に優れているという利点が得ら
れる。

【００５９】（Ｂ−１）第２の実施形態の構成および動
作 本実施形態の携帯電話システム３０の主要部の構成例を
図２に示す。当該携帯電話システム３０は、第１の実施
形態の携帯電話システム１０に相当するものである。

【００６０】図２において、当該携帯電話システム３０
は、携帯電話機３１と、基地局３２とを備えている。

【００６１】図２中の構成要素および信号で、図１（ま
たは図５）と同じ符号１３，１５，１６，１８，ＷＬ
１，ＷＬ２，ＲＳ１，ＲＳ２，ＴＳ１，ＴＳ２、Ｓ１
１，Ｓ１２，Ｓ１３（、Ｓ１４）を付与したものの機能
は、実質的に第１の実施形態と同じである。

【００６２】したがって、携帯電話機３１は基本的に前
記携帯電話機１１に対応し、基地局３２は基本的に前記
基地局１２に対応する。

【００６３】ただし本実施形態の携帯電話機３１はまっ
たく通常の携帯電話機であってよく、図４に示す携帯電
話機能部２０に相当する機能だけを装備したものであ
る。

【００６４】また、基地局３２の送受信部３３は、図５
に示す送受信機能部２５に相当する機能だけを装備した
ものである。

【００６５】基地局３２の構成要素のうち移動体使用サ
ービス検出部３４は、携帯電話機３１が使用中のサービ
ス、すなわち上述した通信の種類を、信号波ＷＬ１（Ｒ
Ｓ１またはＲＳ２に対応）のデータレートなどをもとに
検出（識別）する機能を持つ部分で、検出結果に応じて
前記切替制御信号Ｓ１３をアンテナ切替部１８に供給す
る。

【００６６】この検出のためにもし必要ならば、前記伝
送信号Ｓ１２のうち前記交換機から当該基地局３２内の
送受信部３３に供給される下りリンク（信号波ＷＬ２）
のための伝送信号Ｓ１２を、当該サービス検出部３４に
信号Ｓ１４として供給するようにしてもよい。

【００６７】前記伝搬路の状態が変化したとしてもデー
タレートが変動することはないため、本実施形態でも第
１の実施形態と同様な通信を行うことが可能である。

【００６８】一般的に、音声通話のためにはそれほど大
きなデータレートを必要とせず、例えば、１．２ｋ〜
２．４ｋｂｐｓ程度のデータレートがあれば実用上はほ
ぼ十分であると考えられるが、データ通信の場合には、
その種類によってこれよりはるかに大きなデータレート
が必要とされる。一例として、我が国のディジタル携帯
電話ネットワークで広く用いられているＰＤＣ方式の場
合には、１４ｋｂｐｓ（このうちユーザが使用できるの
は、実質、９．６ｋｂｐｓ）がデータ通信に用いること
のできる上限値であるが、この上限値でも決して十分と
はいえないのが現状である。

【００６９】（Ｂ−２）第２の実施形態の効果 本実施形態によれば、第１の実施形態の効果と同等な効
果を得ることができる。

【００７０】加えて、本実施形態では、通常の携帯電話
機（３１）をそのまま活用することが可能であるため、
実現性に優れているといえる。

【００７１】（Ｃ）第３の実施形態 以下では、本実施形態が第１、第２の実施形態と相違す
る点についてのみ説明する。

【００７２】本実施形態は、携帯電話機が基地局の送信
電力を制御するために内部で生成する送信電力制御コマ
ンドを基礎として、基地局側のアンテナの選択切替えを
実行させるものである。

【００７３】（Ｃ−１）第３の実施形態の構成および動
作 本実施形態の携帯電話システム４０の主要部の構成例を
図３に示す。当該携帯電話システム４０は、第１の実施
形態の携帯電話システム１０に相当するものである。

【００７４】図３において、当該携帯電話システム４０
は、携帯電話機４１と、基地局４２とを備えている。

【００７５】図３中の構成要素および信号で、図１（ま
たは図５）と同じ符号１３，１５，１６，１８，ＷＬ
１，ＷＬ２，ＲＳ１，ＲＳ２，ＴＳ１，ＴＳ２、Ｓ１
１，Ｓ１２，Ｓ１３（、Ｓ１４）を付与したものの機能
は、実質的に第１の実施形態と同じである。

【００７６】したがって、携帯電話機４１は基本的に前
記携帯電話機１１に対応し、基地局４２は基本的に前記
基地局１２に対応する。

【００７７】ただし本実施形態の携帯電話機４１は、図
３に示すように、送信電力のループ制御のための構成要
素を備えていることを要する。

【００７８】すなわち、当該携帯電話機３１は、変復調
部４４と、ＳＩＲ推定器４５と、送信電力制御コマンド
決定器４６と、送信電力制御コマンド観測器４７とを備
えている。

【００７９】このうち変復調部４４は、変調や復調を実
行する部分で、ＳＩＲ推定器４５は、当該変復調部４４
が受信した信号波ＷＬ２をもとにして出力する復調信号
Ｓ３０に応じて、ＳＩＲを測定する部分である。

【００８０】ＳＩＲは受信信号の品質（ここでは、到来
した信号波ＷＬ２の品質）を評価する指標の一例にすぎ
ないので、その他の評価指標に置換可能である。例え
ば、ＳＮ比もしくはＳＮＲやＢＥＲをもとに受信信号の
品質を評価するようにしてもかまわない。

【００８１】ＳＩＲ測定器４５が測定したＳＩＲ値は信
号Ｓ３１として前記コマンド決定器４６に供給される。
コマンド決定器４６は、信号Ｓ３１の示すＳＩＲ値と、
予め用意してある基準となるＳＩＲ参照値Ｓ３２とを比
較し、比較結果に応じた送信電力制御コマンドＳ３３を
出力する部分である。

【００８２】すなわち、測定したＳＩＲ値のほうが基準
となるＳＩＲ参照値Ｓ３２よりも低ければ（受信した信
号波ＷＬ２の品質が所定値よりも低ければ）、基地局４
２が信号波ＷＬ２を送信する際の送信電力を増大するこ
とを要求する送信電力制御コマンドＳ３３を出力し、反
対に、測定したＳＩＲ値のほうが基準となるＳＩＲ参照
値Ｓ３２よりも高ければ、送信電力の低減を求める送信
電力制御コマンドＳ３３を出力する。

【００８３】信号波ＷＬ２の受信品質が低いときに送信
電力の増大を求めるのは、送信電力を増大するほど、干
渉波電力に対する希望波電力の割合が大きくなって通信
品質が向上することが期待できるためである。反対に、
信号波ＷＬ２の受信品質が十分に高いときに送信電力の
低減を求めるのは、前記遠近問題の影響を緩和して、通
信容量を確保するためである。

【００８４】コマンド決定部４６が出力する送信電力制
御コマンドＳ３３は、前記コマンド観測器４７に供給さ
れるほか、変復調部４４などにも供給されて、送信電力
の制御を行うために信号波ＷＬ１に収容して基地局４２
に送信される。

【００８５】ただし、切替指示信号Ｓ３４を受信した基
地局４２がアンテナ１５，１６の選択を切り替えれば、
それだけで信号波ＷＬ２の受信品質が改善する可能性も
高いため、送信電力制御コマンドＳ３３を基地局４２に
無線送信するタイミングは、切替指示信号Ｓ３４を無線
送信するタイミングよりも少し遅らせるようにしてもよ
い。

【００８６】同じ受信品質の向上という効果をもたらす
としても、送信電力を高めることによって受信品質を向
上すれば、通信容量の低下をまねくが、アンテナの選択
を切り替えることによって向上すればそのような不利が
ないからである。

【００８７】携帯電話機４１内で送信電力制御コマンド
Ｓ３３を受け取るコマンド観測器４７は、当該送信電力
制御コマンドＳ３３が、所定の回数以上、連続して送信
電力の増大を要求する場合、すなわち、信号波ＷＬ２の
受信品質が安定的に低い場合に、基地局４２に対してア
ンテナ選択の切り替えを求める切替指示信号Ｓ３４を出
力する。当該切替指示信号Ｓ３４は前記信号波ＷＬ１に
収容されて基地局４２に送信される。

【００８８】信号波ＷＬ２の受信品質が安定的に低くな
る現象は、基地局４２のアンテナの大地ＧＲに対する角
度と、移動局４１のアンテナの大地ＧＲに対する角度が
明らかに適合していない場合か、または、基地局４２か
ら遠いカバーエリアの限界付近に携帯電話機４１が位置
する場合などに発生するものと考えられる。

【００８９】角度が明らかに適合していない場合はアン
テナの選択を切り替えることによって携帯電話機４１に
おける受信品質が向上することは当然であるが、カバー
エリアの限界付近に位置する場合でも、アンテナの選択
を切り替えることによって受信品質が向上する可能性が
ある。

【００９０】これによっても、前記伝搬路の状態変化の
影響などを排除して、安定的な通信を行うことが可能と
なる。

【００９１】なお、本実施形態の基地局４２の内部にお
ける送受信部４２などが、上述した送信電力制御に対応
して、信号波ＷＬ２の送信電力を増大したり、低減した
りするための機能を装備することは当然である。

【００９２】（Ｃ−２）第３の実施形態の効果 本実施形態によれば、第１の実施形態の効果と同等な効
果を得ることができる。

【００９３】加えて、本実施形態では、送信電力制御に
よって基地局の送信電力が増大する前に、確実に、アン
テナ（１５、１６）の選択を切り替えることができるた
め、送信電力制御を行う携帯電話ネットワークにおいて
も、確実に、通信容量の低下を防ぐことが可能になる。

【００９４】（Ｄ）他の実施形態 上記第１〜第３の実施形態では、主としてディジタル携
帯電話を前提とした説明を行ったが、偏波はディジタル
通信に特有の概念ではないので、本発明は、アナログ式
の携帯電話やアナログ通信にも適用可能である。

【００９５】また、上記第１〜第３の実施形態における
携帯電話機は、例えば、ＰＨＳ端末や、ＰＤＡなどに置
換可能である。

【００９６】さらに、上記第３の実施形態では、携帯電
話機４１内のコマンド観測器４７によって、送信電力制
御コマンドＳ３３が、所定の回数以上、連続して送信電
力の増大を要求するか否かを検査し、当該検査結果に応
じた切替指示信号Ｓ３４を基地局４２に無線送信するよ
うにしたが、当該コマンド観測器４７に相当する機能
は、携帯電話機４１ではなく基地局４２側に配置するよ
うにしてもよい。

【００９７】送信電力制御を行うためには送信電力制御
コマンドＳ３３は基地局４２に送信する必要があるので
あるから、コマンド観測器４７の機能を基地局４２側に
配置することは可能である。

【００９８】また、この機能を基地局４２側に配置した
ほうが、携帯電話機４１に施す改変が少なくなるため、
実現性の観点で有利であると考えられる。ただしその場
合には、基地局４２は受信した送信電力制御コマンドＳ
３３に基づく送信電力制御を行うより前に、アンテナの
選択を切り替えて、当該切り替えの効果が十分でないこ
とを見極めてから、当該送信電力制御を実行するように
したほうが、通信容量の点で望ましい。

【００９９】因みに、送信電力制御は、ＣＤＭＡ方式の
携帯電話ネットワーク内で一般的に行われている制御で
あって、そのための機能は既存の携帯電話機がすでに搭
載しているから、送信電力制御コマンド観測器４７の機
能を除いた場合、図３に示した携帯電話機４１として
は、既存の携帯電話機をそのまま活用することが可能で
ある。

【０１００】なお、上記第３の実施形態では、送信電力
制御コマンドＳ３３が、連続して送信電力の増大を要求
する回数を基準にしているが、本発明は、必ずしも回数
を基準とする必要はない。例えば、送信電力制御コマン
ドＳ３３が、連続して送信電力の増大を要求する時間を
基準にしてもかまわない。

【０１０１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、基地局からの送信電力が小さい割に通信品質が高
く、通信効率も高い。

【０１０２】したがって、例えば、ＣＤＭＡ方式を用い
る無線通信システムにおいても、通信容量が低下するこ
とがない。

【０１０３】また、伝搬路の状態変化などに影響される
ことなく、安定的な高品質の通信を行うことが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る無線通信システムの主要
部の構成例を示す概略図である。

【図２】第２の実施形態に係る無線通信システムの主要
部の構成例を示す概略図である。

【図３】第３の実施形態に係る無線通信システムの主要
部の構成例を示す概略図である。

【図４】第１の実施形態に係る無線通信システムで使用
する携帯電話機の主要部の構成例を示す概略図である。

【図５】第１の実施形態に係る無線通信システムで使用
する基地局の構成要素である送受信部の主要部の構成例
を示す概略図である。

【符号の説明】

１０、３０，４０…無線通信システム、１１，３１，４
１…携帯電話機、１２，３２，４２…基地局、１３…モ
ノポールアンテナ、１４…内蔵アンテナ、１５…水平偏
波用アンテナ、１６…垂直偏波用アンテナ、１７，３
３，４３…送受信部、１８…アンテナ切替部、３４…移
動体使用サービス検出部、４５…ＳＩＲ推定器、４６…
送信電力制御コマンド決定器、４７…送信電力制御コマ
ンド観測器、ＷＬ１、ＷＬ２…信号波、ＧＲ…大地。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の移動局と基地局の間で無線通信を
   行う無線通信システムにおいて、 前記移動局は、 自身の姿勢を示す姿勢情報要素、または、送信データレ
   ートを示すデータレート情報要素を含む使用状況情報を
   前記基地局に送信する使用状況通知手段を備え、 前記基地局は、 受信した当該使用状況情報に応じて、送信する無線信号
   波の偏波面の大地に対する角度を変更する第１の偏波制
   御手段を備えたことを特徴とする無線通信システム。
2. 【請求項２】 所定の移動局と基地局の間で無線通信を
   行う無線通信システムにおいて、 前記基地局は、 前記移動局から受信される通常の受信信号に関する所定
   の特性項目を測定し、その測定値に基づいて、前記移動
   局が実行中の通信の種別を判定する通信種別判定手段
   と、 当該通信種別判定手段の判定結果に応じて、送信する無
   線信号波の偏波面の大地に対する角度を変更する第２の
   偏波制御手段とを備えることを特徴とする無線通信シス
   テム。
3. 【請求項３】 所定の移動局と基地局の間で無線通信を
   行う無線通信システムにおいて、 前記基地局は、 前記移動局からの制御に応じて、送信する無線信号波の
   偏波面を変更する第３の偏波制御手段と、 前記移動局からの制御に応じて送信電力を変化させる送
   信電力制御手段を備え、 前記移動局は、 前記基地局から受信した前記無線信号波の受信品質を評
   価する受信品質評価手段と、 当該受信品質評価手段が出した評価結果が、時間的に安
   定して、所定の品質よりも低いことを示すとき、前記送
   信電力制御手段に送信電力を増大させるより前に、前記
   第３の偏波制御手段に前記無線信号波の偏波面を変更さ
   せる偏波変更指示手段を備えたことを特徴とする無線通
   信システム。