JP2008147792A

JP2008147792A - Radio communication apparatus and system, and control device

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Publication number: JP2008147792A
Application number: JP2006329929A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tomizuka; 浩志富塚; Hideto Aikawa; 秀斗相川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-12-06
Filing date: 2006-12-06
Publication date: 2008-06-26

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio communication apparatus capable of preventing a steady deterioration in a reception level generated under the impact of multipath and reducing the number of terminals which become in a state of reception impossible. <P>SOLUTION: The radio communication apparatus has antennas 3-1 to 3-M capable of changing directivity patterns, and performs radio communications with a terminal as a directivity pattern is changed with a predetermined period. The apparatus includes a transmitting antenna directivity pattern table 5, an antenna directivity control portion 6, and an antenna directivity switching portion 4. The transmitting antenna directivity pattern table 5 stores antenna weights. Each of the antenna weights corresponds to each range obtained by dividing a variation range of the directivity pattern by a predetermined number. The antenna directivity control portion 6 reads and sends out the antenna weight stored in the transmitting antenna directivity pattern table 5 with a predetermined time interval. The antenna directivity switching portion 4 generates a directivity pattern for the antennas 3-1 to 3-M, based on the antenna weight sent out from the transmitting antenna directivity pattern table 5. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、無線通信装置に関するものであり、特にアレーアンテナを用いた指向性を制御可能な無線通信装置、制御装置および無線通信システムに関するものである。 The present invention relates to a radio communication apparatus, and more particularly to a radio communication apparatus, a control apparatus, and a radio communication system capable of controlling directivity using an array antenna.

従来のビームフォーミング技術の一例として、アダプティブアレーアンテナについて説明する。大容量，高速通信を実現するための技術としてアダプティブアレーアンテナが注目されている。アダプティブアレーアンテナは、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）で採用されているほか、最近では、“ｉＢｕｒｓｔ”の無線通信システムのコア技術として採用されている実績がある。 As an example of a conventional beamforming technique, an adaptive array antenna will be described. Adaptive array antennas are attracting attention as a technology for realizing high-capacity and high-speed communications. The adaptive array antenna is used in PHS (Personal Handy-phone System), and has recently been used as the core technology of the “iBurst” wireless communication system.

アダプティブアレーアンテナは、複数の各々のアンテナ素子に対して重みをつけることにより、ビームの指向性を適応的に変化させることができる。アダプティブアレーアンテナでは、受信においては、所望波方向にメインビームを向けることによって、所望波を十分に取り込みつつ、指向性が落ち込むポイントであるヌル点を干渉波に向けることによって不要な信号を除去する。送信においては、電波の受信を所望するユーザの方向にメインビームを向け十分なアレー利得を確保しつつ、電波の受信を所望しない他ユーザに対してはヌルを向けることで、他ユーザへの干渉を防ぐことができる。 The adaptive array antenna can adaptively change the beam directivity by weighting each of a plurality of antenna elements. The adaptive array antenna removes unnecessary signals by directing the main beam in the direction of the desired wave and directing the null point, which is the point where the directivity falls, to the interference wave while sufficiently receiving the desired wave. . In transmission, the main beam is directed in the direction of the user who desires reception of radio waves, and sufficient array gain is secured, while null is directed toward other users who do not desire reception of radio waves, thereby interfering with other users. Can be prevented.

また、ＴＤＤ（Time Division Duplex）システムのように送受信で同一の周波数を使用している場合は、原理的には送受の伝送路状態が同じとみなすことができるので受信時の重みをそのまま送信時の重みに適用することができる。このように、アダプティブアレーアンテナは、所望波にビームを向け、干渉波にヌルを向けることで信号対干渉雑音比ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio）を改善することができる。たとえば、下記非特許文献１では、出力においてＳＩＮＲが最大となるように、各々のアンテナ素子に対して重みを決定する方法が開示されている。 In addition, when the same frequency is used for transmission and reception as in a TDD (Time Division Duplex) system, in principle, the transmission and reception transmission line conditions can be regarded as the same, so the weight at the time of reception is the same as that at the time of transmission. Can be applied to weights. As described above, the adaptive array antenna can improve a signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) by directing a beam to a desired wave and directing a null to an interference wave. For example, Non-Patent Document 1 below discloses a method for determining the weight for each antenna element so that the SINR is maximized at the output.

非特許文献１に記載の最適重みの算出方法について説明する。まず、Ｎ素子のアダプティブアレーを仮定し、ｉ番目のアンテナ素子で受信されるｍ番目の信号をｘ_i（ｍ）とし、信号に対するｉ番目のアンテナ素子に関する重みをｗ_iとするとき、信号ベクトルＸ（ｍ）と重みベクトルＷ（ｍ）を、以下の式（１）、（２）のように表記する。 A method for calculating the optimum weight described in Non-Patent Document 1 will be described. First, assuming an N-element adaptive array, the m-th signal received by the i-th antenna element is x _i (m), and the weight for the i-th antenna element for the signal is w _i. X (m) and weight vector W (m) are expressed as in the following equations (1) and (2).

Ｘ（ｍ）＝［ｘ₁（ｍ），ｘ₂（ｍ），・・・，ｘ_N（ｍ）］^T ・・・（１） X (m) = [x ₁ (m), x ₂ (m),..., X _N (m)] ^T (1)

Ｗ＝［ｗ₁，ｗ₂，・・・，ｗ_N］^T ・・・（２） W = [w ₁ , w ₂ ,..., W _N ] ^T (2)

このとき、アダプティブアレーの出力ｙ(ｍ)は、以下の式（３）のようになる。 At this time, the output y (m) of the adaptive array is expressed by the following equation (3).

ｙ（ｍ）＝Ｗ^HＸ（ｍ）・・・（３） y (m) = W ^H X (m) (3)

Ｗ^Hは、Ｗの転置共役行列を表す。ここで、受信信号ベクトルＸ（ｍ）には、所望信号，干渉信号，雑音信号が含まれており、それぞれに対応するベクトルを、Ｓ（ｍ），ＩＮ（ｍ）、ＮＳ(ｍ)とすると、式（４）のように各成分に分離して記述することができる。 W ^H represents the transposed conjugate matrix of W. Here, the received signal vector X (m) includes a desired signal, an interference signal, and a noise signal. If the corresponding vectors are S (m), IN (m), and NS (m), respectively. , And can be described separately for each component as shown in Equation (4).

Ｘ（ｍ）＝Ｓ（ｍ）＋ＩＮ（ｍ）＋ＮＳ（ｍ）・・・（４） X (m) = S (m) + IN (m) + NS (m) (4)

所望信号ｓ（ｍ）が各アンテナ素子で受信された際の振幅，位相情報を要素にしたベクトルｈ_Sを用いれば、所望信号ベクトルＳ（ｍ）は、式（５）のように表すことができる。 If the vector h _S having the amplitude and phase information when the desired signal s (m) is received by each antenna element is used, the desired signal vector S (m) can be expressed as shown in Expression (5). it can.

Ｓ（ｍ）＝ｈ_Sｓ（ｍ）・・・（５） S (m) = h _S s (m) (5)

同様に、干渉信号ｉｎ_k（ｍ）をｋ番目の干渉波の干渉信号，ｈ_in,kをｋ番目の干渉信号ｉｎ_k（ｍ）が各アンテナ素子で受信された際の振幅，位相情報を要素にしたベクトル，Ｋを干渉波数とするとき、干渉波ベクトルＩＮ（ｍ）は、式（６）のように表すことができる。 Similarly, the interference signal in _k (m) is the interference signal of the k-th interference wave, h _{in, k} is the amplitude and phase information when the k-th interference signal in _k (m) is received by each antenna element. When the element vector K is the interference wave number, the interference wave vector IN (m) can be expressed as shown in Equation (6).

ＩＮ（ｍ）＝Σ（ｋ＝１，Ｋ）（ｈ_in,kｉｎ_k(ｍ）) ・・・（６） IN (m) = Σ (k = 1, K) (h _{in, k} in _k (m)) (6)

一般に、所望信号と干渉信号は相関がなく、Ｅ［］を、アンサンブル平均とするとき、式（７）が成立する。 In general, the desired signal and the interference signal have no correlation, and Equation (7) is established when E [] is an ensemble average.

Ｅ［ｓ^*（ｍ）ｉｎ_k（ｍ）］＝０・・・（７） E [s ^* (m) in _k (m)] = 0 (7)

また、雑音ベクトルＮＳ（ｍ）は、各アンテナ素子で発生した雑音を要素にしたベクトルであり、以下の式（８）で表すことができる。この雑音は所望信号や干渉信号、また他の素子の雑音とも相関がない。 The noise vector NS (m) is a vector having noise generated in each antenna element as an element, and can be expressed by the following equation (8). This noise has no correlation with a desired signal, an interference signal, or noise of other elements.

ＮＳ（ｍ）＝［ｎｓ₁（ｍ），ｎｓ₂（ｍ），・・・，ｎｓ_N（ｍ）］^T ・・・（８） NS (m) = [ns ₁ (m), ns ₂ (m),..., Ns _N (m)] ^T (8)

アレーの出力においてＳＩＮＲ（Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio）が最大になるように、最適重みは、アレー出力ｙ（ｍ）をできるだけ参照信号ｒ（ｍ）に近づけるように決定する。まず、参照信号との類似度を評価する関数Ｊとして、式（９）に示すアレー出力と参照信号の平均自乗誤差（Mean Square Error）を用いる。平均自乗誤差を最小にする手法はＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）アルゴリズムと呼ばれている。 The optimum weight is determined so that the array output y (m) is as close as possible to the reference signal r (m) so that the SINR (Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio) becomes maximum at the output of the array. First, as the function J for evaluating the similarity to the reference signal, the array output and the mean square error of the reference signal shown in Expression (9) are used. A method for minimizing the mean square error is called an MMSE (Minimum Mean Square Error) algorithm.

Ｊ＝Ｅ［｜ｒ(ｍ)−ｙ（ｍ）｜²］・・・（９） J = E [| r (m) −y (m) | ² ] (9)

式（９）は、式（１）を用いて、以下の式（１０）のように書き換えることができる。 Expression (9) can be rewritten as Expression (10) below using Expression (1).

Ｊ＝Ｅ［｜ｒ(ｍ)−Ｗ^HＸ（ｍ）｜²］
＝Ｅ［｜ｒ(ｍ)｜²］ｒ_xd−Ｗ^Hｒ_xd ^*−Ｗ^Tｒ_xd−Ｗ^HＲ_xxＷ・・・（１０） J = E [| r (m) −W ^H X (m) | ² ]
= E [| r (m) | ² ] r _xd −W ^H r _xd ^* −W ^T r _xd −W ^H R _xx W (10)

ここで、Ｒ_xxは入力信号の相関行列である。また、ｒ_xdは入力信号と参照信号の相関ベクトルであり、次の式（１１）で表すことができる。 Here, R _xx is a correlation matrix of the input signal. R _xd is a correlation vector between the input signal and the reference signal, and can be expressed by the following equation (11).

ｒ_xd＝Ｅ［Ｘ（ｍ）^*ｒ（ｍ）］・・・（１１） r _xd = E [X (m) ^* r (m)] (11)

式（９）の評価関数Ｊを最小にする最適なアンテナ重みは、Ｗに関する傾きが０になる点を求めればよい。したがって、式（９）のＷによる偏微分の結果を０とするＷを求めればよく、最適なアンテナ重みＷ_OPTは、以下の式（１２）で表すことができる。
Ｗ_OPT＝Ｒ_xx ^-1ｒ_xd ・・・（１２） What is necessary is just to obtain | require the point from which the inclination regarding W becomes the optimal antenna weight which minimizes the evaluation function J of Formula (9). Therefore, it is only necessary to obtain W where the result of partial differentiation by W in Expression (9) is 0, and the optimum antenna weight W _OPT can be expressed by Expression (12) below.
W _OPT = R _xx ^-1 r _xd (12)

このようにして最適なアンテナ重みを求めることにより、特定の方向（所望信号方向）の通信に対して最適化を行うことができる。 By obtaining the optimum antenna weight in this way, it is possible to optimize the communication in a specific direction (desired signal direction).

また、アンテナの指向性を変化させる技術として、たとえば、下記特許文献１において、指向性無線通信ゾーンを形成して、アンテナの指向性を制御することにより指向性無線通信ゾーンの位置を順次移動させて、サービスエリア全体をカバーする無線通信システムが開示されている。
特開平１１−１７８０５１号公報 “アダプティブアレーと移動通信［II］”，電子情報通信学会誌，Vol.82 No.1 pp.55-61 １９９９年１月 Further, as a technique for changing the directivity of the antenna, for example, in Patent Document 1 below, a directional wireless communication zone is formed and the position of the directional wireless communication zone is sequentially moved by controlling the directivity of the antenna. Thus, a wireless communication system covering the entire service area is disclosed.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-178051 “Adaptive Array and Mobile Communication [II]”, IEICE Journal, Vol.82 No.1 pp.55-61 Jan 1999

しかしながら、上記非特許文献１の技術によれば、特定の方向の通信は最適化できるが、ユーザ端末が複数の方向に存在する場合、マルチパスの影響によって定常的に受信レベルの落ち込みが発生すると、その位置に存在する固定端末は通信を確立することが困難であるという問題があった。 However, according to the technique of Non-Patent Document 1, communication in a specific direction can be optimized. However, when a user terminal exists in a plurality of directions, a reception level steadily decreases due to multipath effects. There is a problem that it is difficult for the fixed terminal existing at the position to establish communication.

また、上記特許文献１の技術においては、サービスエリア全体をカバーするように指向性無線通信ゾーンを変化させているが、マルチパスの影響によって発生する定常的な受信レベルの落ち込みの対策については触れられていない。 In the technique of Patent Document 1, the directional wireless communication zone is changed so as to cover the entire service area, but a countermeasure against a steady drop in reception level caused by multipath effects is mentioned. It is not done.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、サービスエリア内において、マルチパスの影響により発生する定常的な受信レベルの低下を防ぎ、受信不能となる端末を低減することができる無線通信装置、制御装置および無線通信システムを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and is a wireless communication capable of preventing a steady reception level decrease caused by the influence of multipath in a service area and reducing terminals that cannot receive signals. An object is to obtain a device, a control device, and a wireless communication system.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、指向性パターンが変更可能なアンテナを備え、前記指向性パターンを所定の周期で変化させながら端末と無線通信を行う無線通信装置において、前記指向性パターンの変化範囲を所定数で分割したそれぞれの範囲に個別に対応するアンテナ重みを格納するためのアンテナ指向性パターン記憶手段と、前記指向性パターン記憶手段に格納された前記アンテナ重みを所定の時間間隔で読み出し送出するアンテナ指向性制御手段と、前記指向性パターン記憶手段から送出されたアンテナ重みに基づき前記アンテナの指向性パターンを生成するアンテナ指向性切り換え手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a wireless communication apparatus that includes an antenna whose directivity pattern can be changed, and performs wireless communication with a terminal while changing the directivity pattern at a predetermined period. The antenna directivity pattern storage means for storing individually corresponding antenna weights in the respective ranges obtained by dividing the change range of the directivity pattern by a predetermined number, and the antenna stored in the directivity pattern storage means Antenna directivity control means for reading and sending weights at predetermined time intervals; and antenna directivity switching means for generating the antenna directivity pattern based on the antenna weight sent from the directivity pattern storage means. It is characterized by.

この発明によれば、通信スロット内でアンテナの指向性パターンを変化させるようにしたので、マルチパスの影響により発生する定常的な受信レベルの低下を防ぐことができるという効果を奏する。 According to the present invention, since the directivity pattern of the antenna is changed in the communication slot, it is possible to prevent a steady decrease in reception level that occurs due to the influence of multipath.

以下に、本発明にかかる無線通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a wireless communication apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる実施の形態１の無線通信装置を含む通信システムの構成例である。本実施の形態では、本発明にかかる無線通信装置として、基地局を例として説明する。図１に示すように、本実施の形態の通信システムは、無線通信を行う基地局１と、基地局１と無線通信を行う端末２と、で構成される。また、基地局１は、Ｍ素子（Ｍは素子数）のアレーアンテナ３−１〜３−Ｍと、送信信号に対してアンテナ重み（アレーアンテナ３−１〜３−Ｍの各素子に対する重み係数）に基づいて振幅，位相を調整してアレーアンテナ３−１〜３−Ｍの指向性を切り換える送信アンテナ指向性切り換え部４と、送信アンテナ指向性パターンを格納している送信アンテナ指向性パターンテーブル５と、送信アンテナ指向性切り換え部４が切り換えるべき送信アンテナ指向性パターンに対応するアンテナ重みを送信アンテナ指向性パターンテーブル５から選択して送信アンテナ指向性切り換え部４を制御するアンテナ指向性制御部６と、送信信号に対してインターリーブ，誤り訂正符号化，変調，波形整形を行う送信部７と、受信した信号の復調と復号を行う受信部８と、で構成される。指向性パターン９は、アレーアンテナ３−１〜３−Ｍの指向パターンの概念を表している。なお、本発明の主要部に関連する処理ブロックだけを抜き出しているため、Ｄ／Ａ（Digital／Analog）変換以降のＲＦ段のブロックは省略している。また、端末２は、コスト低減（回路規模小、消費電力削減）の観点から１本のアンテナで送受信を行うものとする。 Embodiment 1 FIG.
1 is a configuration example of a communication system including a wireless communication apparatus according to a first embodiment of the present invention. In this embodiment, a base station will be described as an example of a wireless communication apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the communication system according to the present embodiment includes a base station 1 that performs wireless communication and a terminal 2 that performs wireless communication with the base station 1. The base station 1 also includes M antennas (M is the number of elements) array antennas 3-1 to 3-M, and antenna weights for transmission signals (weighting factors for each element of the array antennas 3-1 to 3-M). ) Based on the transmission antenna directivity switching unit 4 for switching the directivity of the array antennas 3-1 to 3-M by adjusting the amplitude and phase, and a transmission antenna directivity pattern table storing the transmission antenna directivity pattern 5 and an antenna directivity control unit for controlling the transmission antenna directivity switching unit 4 by selecting an antenna weight corresponding to the transmission antenna directivity pattern to be switched by the transmission antenna directivity switching unit 4 from the transmission antenna directivity pattern table 5 6, a transmission unit 7 that performs interleaving, error correction coding, modulation, and waveform shaping on the transmission signal, and performs demodulation and decoding of the received signal. A receiving portion 8, in constructed. The directivity pattern 9 represents the concept of the directivity pattern of the array antennas 3-1 to 3-M. Since only the processing blocks related to the main part of the present invention are extracted, the blocks of the RF stage after the D / A (Digital / Analog) conversion are omitted. The terminal 2 performs transmission / reception with one antenna from the viewpoint of cost reduction (small circuit scale, power consumption reduction).

つづいて、本実施の形態の動作について説明する。本実施の形態では、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）／ＴＤＤ（Time Division Duplex）の遅延検波方式とＰＳＫ（Phase Shift Keying）変調を用い、ＦＥＣ（Forward Error Correction）を採用した無線システムを一例として説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described. In the present embodiment, a radio system employing FEC (Forward Error Correction) using a TDMA (Time Division Multiple Access) / TDD (Time Division Duplex) delay detection method and PSK (Phase Shift Keying) modulation will be described as an example. To do.

図２に本実施の形態のフレームフォーマットの一例を示す。図２に示すように、本実施の形態のフレームは、キャリア同期、クロック同期、フレーム同期などに用いられるパイロット信号２０，共通的に送信される制御情報である共通制御チャネル２１，端末ごとに送受信する情報である個別チャネル２２で構成される。また、パイロット信号２０の長さ（パイロット信号の１通信スロット長、パイロット信号の送信期間）をパイロット信号長２３，共通制御チャネル２１の長さ（共通制御チャネルの１通信スロット長）を共通制御チャネル長２４，個別チャネル２２のＦＥＣを施す送信データ単位の長さ（個別チャネルの１通信スロット長）を１通信スロット長２５とする。 FIG. 2 shows an example of the frame format of this embodiment. As shown in FIG. 2, the frame of the present embodiment is transmitted / received for each pilot signal 20, which is used for carrier synchronization, clock synchronization, frame synchronization, etc., a common control channel 21 which is control information transmitted in common, and each terminal. It consists of individual channels 22 which are information to Also, the length of the pilot signal 20 (one communication slot length of the pilot signal, the transmission period of the pilot signal) is the pilot signal length 23, and the length of the common control channel 21 (one communication slot length of the common control channel) is the common control channel. The length of the transmission data unit subjected to the FEC of the length 24 and the individual channel 22 (one communication slot length of the individual channel) is defined as one communication slot length 25.

本実施の形態では、アンテナ指向性パターンを、あらかじめ定めた範囲（以下、変化範囲という）をあらかじめ定めた周期（以下、変化周期という）で変化させる。変化周期は、図２に示した各々の項目（以下、データ種別という）ごとに、パイロット信号２０に対してはパイロット信号長２３以下に、共通制御チャネル２１に対しては共通制御チャネル長２４以下に、個別チャネル２２に対しては、１通信スロット長２５以下に設定する。ただし、変化周期は、送信信号のサンプリング周期以上とする。なお、本実施の形態では、変化周期を前述の項目のうち最小となる周期に、データ種別によらず一定に設定するとして説明する。このように、データ種別のうち最小となる周期に設定して変化周期を共通化してもよいし、データ種別ごとに個別に設定してもよい。なお、本実施の形態では、データ種別は、パイロット信号２０，共通制御チャネル２１，個別チャネル２２の３つとしたが、これに限らず、ユニークワードなど他のデータ種別を含んでよい。 In the present embodiment, the antenna directivity pattern is changed in a predetermined range (hereinafter referred to as a change range) in a predetermined cycle (hereinafter referred to as a change cycle). For each item shown in FIG. 2 (hereinafter referred to as a data type), the change period is equal to or less than the pilot signal length 23 for the pilot signal 20 and equal to or less than 24 for the common control channel 21. On the other hand, the individual channel 22 is set to one communication slot length 25 or less. However, the change period is longer than the sampling period of the transmission signal. In the present embodiment, description will be made assuming that the change period is set to the minimum period among the above items, regardless of the data type. Thus, the change period may be shared by setting the minimum period among the data types, or may be set individually for each data type. In the present embodiment, the three data types are the pilot signal 20, the common control channel 21, and the individual channel 22. However, the present invention is not limited to this, and other data types such as a unique word may be included.

つぎに、アンテナ指向性パターンの変化方法について説明する。ここでは、説明の簡略化のため、一例としてアンテナ指向性パターンの変化範囲をメインビームの方向で定義することにする。定義方法は、これに限らず、アンテナ指向性パターンの変化を表すパラメータであれば、どのようなものでもよい。 Next, a method for changing the antenna directivity pattern will be described. Here, for simplification of description, the change range of the antenna directivity pattern is defined by the direction of the main beam as an example. The definition method is not limited to this, and any parameter may be used as long as it represents a change in antenna directivity pattern.

図３に本実施の形態のアンテナ指向性パターンの変化の概念図を示す。図３において、送信アンテナ指向性パターンを変化させる範囲を変化範囲３１とし、その変化の中心を変化中心３２とする。変化範囲３１は、たとえば、まず、変化させるアンテナ指向性パターンの分散Ｎを、本実施の形態の基地局１が通信を行う範囲や基地局１および端末２の受信性能などを考慮しあらかじめ設定する。そして、変化中心３２を決定して、分散がＮになるように、変化範囲３１を決定する。変化中心３２については特に制約はないが、ここでは、たとえば、変化中心３２方向が、角度の基準（０度）であるとして説明する。そして、その変化範囲３１を、任意の角度刻みの範囲に分割する。この角度刻みは、アンテナ指向性パターンを変化させる単位となる。したがって、たとえば、サンプリング周期ごとにアンテナ指向性パターンを変化させる場合には、サンプリング周期に対応するように設定する必要があるため、変化周期とサンプリング周期を考慮して決定する。なお、複数のサンプリング周期ごとにアンテナ指向性パターンを変化させるようにして、複数のサンプリング周期に対応したステップとしてもよい。また、角度刻みは、遅延検波に影響が出ない程度に設定し、また、隣接チャネル漏洩電力に影響を及ぼすような急激な変化はしないように考慮して設定するのがよい。 FIG. 3 shows a conceptual diagram of changes in the antenna directivity pattern of the present embodiment. In FIG. 3, a range in which the transmission antenna directivity pattern is changed is a change range 31, and the center of the change is a change center 32. For example, the change range 31 is set in advance in advance by considering the range N of the antenna directivity pattern to be changed in consideration of the range in which the base station 1 according to the present embodiment communicates, the reception performance of the base station 1 and the terminal 2, and the like. . Then, the change center 32 is determined, and the change range 31 is determined so that the variance is N. Although there is no restriction | limiting in particular about the change center 32, Here, the change center 32 direction is demonstrated as an angle reference | standard (0 degree), for example. Then, the change range 31 is divided into arbitrary angular increments. This angular increment is a unit for changing the antenna directivity pattern. Therefore, for example, when the antenna directivity pattern is changed for each sampling period, it is necessary to set the antenna directivity pattern so as to correspond to the sampling period. In addition, it is good also as a step corresponding to a some sampling period by changing an antenna directivity pattern for every some sampling period. Further, the angle increment should be set to such an extent that delay detection is not affected, and should be set in consideration of not making a sudden change that affects adjacent channel leakage power.

指向性パターンを変化させると、周波数偏差が生じるため、端末２のＡＦＣ（Auto Frequency Control）の精度を保つために、周波数の中心（平均周波数）が変動しないようにすることが望ましい。特に、端末２は、パイロット信号を用いてキャリア同期を行うため、パイロット信号の送信期間（パイロット信号長２３の間）の平均周波数は、共通制御チャネルおよび個別チャネルのデータ送信の平均周波数と一致することが望ましい。たとえば、全てのデータ種別に対して同一の変化範囲３１を設定した場合、変化範囲３１を１往復する周期（変化周期）を、パイロット信号長２３と同一またはパイロット信号長２３の整数分の一に設定した場合には、パイロット信号長２３内のアンテナ指向性パターンの平均値は、変化中心３２と一致する。一方、変化周期を、たとえば、パイロット信号長２３の０．８倍とした場合には、パイロット信号長２３内のアンテナ指向性パターンの平均値は、変化中心３２と一致しない。このような場合、個別チャネルが、たとえば、変化周期を１通信スロットと同一にしていると、パイロット信号と個別チャネルで平均周波数が異なることになり、好ましくない。 When the directivity pattern is changed, a frequency deviation occurs. Therefore, in order to maintain the accuracy of AFC (Auto Frequency Control) of the terminal 2, it is desirable that the center of the frequency (average frequency) does not vary. In particular, since terminal 2 performs carrier synchronization using a pilot signal, the average frequency of the pilot signal transmission period (between pilot signal length 23) matches the average frequency of data transmission of the common control channel and the dedicated channel. It is desirable. For example, when the same change range 31 is set for all data types, the cycle (change cycle) for making one round-trip of the change range 31 is the same as the pilot signal length 23 or an integral fraction of the pilot signal length 23. When set, the average value of the antenna directivity pattern within the pilot signal length 23 coincides with the change center 32. On the other hand, when the change period is, for example, 0.8 times the pilot signal length 23, the average value of the antenna directivity pattern in the pilot signal length 23 does not coincide with the change center 32. In such a case, if the dedicated channel has the same change period as that of one communication slot, for example, the average frequency differs between the pilot signal and the dedicated channel, which is not preferable.

したがって、全てのデータ種別について、たとえば、変化周期を１通信スロットと同一または整数倍にすれば、平均周波数は、全てのデータ種別について同一となる。 Therefore, for all data types, for example, if the change period is the same as or an integral multiple of one communication slot, the average frequency is the same for all data types.

そして、各々の分割した角度刻みの範囲（分割角度範囲）に対応するアンテナ指向性パターンを生成するためのアンテナ重みを生成し、送信アンテナ指向性パターンテーブル５に格納しておく。たとえば、−１０度〜１０度の範囲を２度刻みで分割する場合には、−１０度、−８度、−６度、−４度，−２度，０度，２度，４度，６度，８度，１０度をそれぞれの分割角度範囲の始点とし、それぞれに対応する１１種類のアンテナ重みが格納される。これらのアンテナ重みを、一定の周期（以下読み出し周期という）で、順次、メインビーム方向の角度の昇順または降順に読み出し、送信アンテナ指向性切り換え部４に設定することにより、送信アンテナ指向性パターンを変動させていくことができる。読み出し周期は、サンプリング周期と同一してもよいし、サンプリング周期の整数倍としてもよい。格納されているアンテナ重みの数（前述の例では１１）をＬとするとき、読み出し周期が、変化周期を２Ｌで割った数値と一致するように、変化周期，読み出し周期，Ｌをそれぞれ決めれば、読み出し周期で順次アンテナ重みを読み出して設定していくことにより、１変化周期で変化範囲を１往復することになる。 Then, an antenna weight for generating an antenna directivity pattern corresponding to each divided angular increment range (divided angle range) is generated and stored in the transmission antenna directivity pattern table 5. For example, when dividing the range of -10 degrees to 10 degrees in increments of 2 degrees, -10 degrees, -8 degrees, -6 degrees, -4 degrees, -2 degrees, 0 degrees, 2 degrees, 4 degrees, 6 degrees, 8 degrees, and 10 degrees are set as the starting points of the respective divided angle ranges, and 11 types of antenna weights corresponding to the respective divided angle ranges are stored. These antenna weights are sequentially read out in ascending or descending order of the angle of the main beam direction at a constant period (hereinafter referred to as a readout period), and set in the transmission antenna directivity switching unit 4, whereby the transmission antenna directivity pattern is set. It can be changed. The read cycle may be the same as the sampling cycle or may be an integer multiple of the sampling cycle. When the number of stored antenna weights (11 in the above example) is L, the change period, read period, and L are each determined so that the read period matches the value obtained by dividing the change period by 2L. By sequentially reading and setting the antenna weights in the read cycle, the change range is reciprocated once in one change cycle.

なお、本実施の形態では、角度刻みを等間隔としたが、変化中心３２に対して対称になるように分割角度範囲が設定されており、かつ、遅延検波に影響が出ない程度、また、隣接チャネル漏洩電力に影響を及ぼすような急激な変化で無い範囲であれば、等間隔でなくてもよい。たとえば、上述の−１０度〜１０度の例では、−１０度、−６度、−４度，−２度，０度，２度，４度，６度，１０度のように、変化中心３２の０度に対して、対称な−８度と８度を除いた範囲としてもよい。 In the present embodiment, the angle increments are equally spaced, but the division angle range is set so as to be symmetric with respect to the change center 32, and the delay detection is not affected. As long as it is not a sudden change that affects adjacent channel leakage power, it may not be equally spaced. For example, in the above example of −10 degrees to 10 degrees, the center of change is −10 degrees, −6 degrees, −4 degrees, −2 degrees, 0 degrees, 2 degrees, 4 degrees, 6 degrees, and 10 degrees. It is good also as a range except symmetrical −8 degrees and 8 degrees with respect to 0 degrees of 32.

つぎに、送信部７は、送信データに対してインターリーブ，誤り訂正符号化，変調を行い、パイロット信号を付加して送信信号を生成し、アンテナ指向性切り換え部４へ出力する。つぎに、１変化周期内の最初の処理として、アンテナ指向性制御部６は、アンテナ指向性パターンテーブル５のなかから１つのアンテナ重みを読み出し、読み出したアンテナ重みを送信アンテナ指向性切り換え部４に送出する（アンテナ重み送出処理）。送信アンテナ指向性切り換え部４は、送出されたアンテナ重みに基づき、送信信号の振幅，位相を調整して送信アンテナ指向性パターンを生成しアレーアンテナ３−１〜３−Ｍに送出する（アンテナ指向性切り換え処理）。そして、アレーアンテナ３−１〜３−Ｍは、送信アンテナ指向性切り換え部４から送出された送信信号を電波として送信する（送信処理）。 Next, the transmission unit 7 performs interleaving, error correction coding, and modulation on the transmission data, adds a pilot signal to generate a transmission signal, and outputs the transmission signal to the antenna directivity switching unit 4. Next, as the first processing within one change period, the antenna directivity control unit 6 reads one antenna weight from the antenna directivity pattern table 5 and sends the read antenna weight to the transmission antenna directivity switching unit 4. Transmit (antenna weight transmission processing). The transmission antenna directivity switching unit 4 adjusts the amplitude and phase of the transmission signal based on the transmitted antenna weight, generates a transmission antenna directivity pattern, and transmits it to the array antennas 3-1 to 3-M (antenna directivity). Sex switching process). The array antennas 3-1 to 3-M transmit the transmission signals transmitted from the transmission antenna directivity switching unit 4 as radio waves (transmission processing).

そして、同様に、読み出し周期ごとに、メインビーム方向角度の昇順または降順に対応する読み出すアンテナ重みを変えて、上記のアンテナ重み送出処理，アンテナ指向性切り換え処理，送信処理）を変化周期内で繰り返す。ここまでが、１変化周期内の処理である。 Similarly, for each readout cycle, the antenna weights to be read out corresponding to the ascending or descending order of the main beam direction angle are changed, and the above-described antenna weight transmission processing, antenna directivity switching processing, and transmission processing) are repeated within the change cycle. . This is the process within one change cycle.

そして、上述の１変化周期内の処理を繰り返す。なお、データ種別ごとに、変化周期を変える場合には、アンテナ指向性制御部６が送信部７から、データ種別の切れ目を示す信号を受信し、その信号をもとに変化周期を変更すればよい。また、送信部７が、送信データがどのデータ種別に相当するものであるかを通知し、アンテナ指向性制御部６が、その通知を参照して変化周期を変えるようにしてもよい。さらに、アンテナ重みを生成する角度刻みを項目ごとに変える場合には、送信アンテナ指向性パターンテーブルに項目ごとにアンテナ重みを格納し、アンテナ指向性制御部６は、項目の切れ目を示す信号を受信した際に、読み出すアンテナ重みを切り換えるようにすればよい。 Then, the processing within one change period is repeated. When changing the change period for each data type, the antenna directivity control unit 6 receives a signal indicating a break of the data type from the transmission unit 7 and changes the change period based on the signal. Good. Further, the transmission unit 7 may notify which data type the transmission data corresponds to, and the antenna directivity control unit 6 may change the change period with reference to the notification. Further, when changing the angle increment for generating the antenna weight for each item, the antenna weight is stored for each item in the transmission antenna directivity pattern table, and the antenna directivity control unit 6 receives a signal indicating the break of the item. In this case, the antenna weight to be read out may be switched.

また、本実施の形態では、同じ送信アンテナ指向性パターンの変動を繰り返すようにしたが、送信アンテナ指向性パターンの変化範囲３１と変化中心３２を少しずつ変化させるように制御してもよい。その場合には、変化範囲３１と変化中心３２を変化させる種類分のアンテナ重みを生成しておき、それらを全て格納しておき、送信アンテナ指向性制御部で読み出すアンテナ重みを変えるようにすればよい。また、変化中心３２のみの変更の場合には、格納されている送信アンテナ指向性パターンにオフセット分の数値を足すようにしてもよい。ただし、変化中心３２を変化させる場合には、たとえば、変化中心３２の平均値は、パイロット信号長２３内の変動の平均値を一致させるなど、周波数偏差の影響を考慮して変化させる。 In the present embodiment, the same variation of the transmission antenna directivity pattern is repeated, but the change range 31 and the change center 32 of the transmission antenna directivity pattern may be controlled to change little by little. In that case, if antenna weights for the types that change the change range 31 and the change center 32 are generated, all of them are stored, and the antenna weight read by the transmission antenna directivity control unit is changed. Good. When only the change center 32 is changed, a numerical value for the offset may be added to the stored transmission antenna directivity pattern. However, when the change center 32 is changed, for example, the average value of the change center 32 is changed in consideration of the influence of the frequency deviation, for example, the average value of fluctuations in the pilot signal length 23 is matched.

このように基地局１が送信アンテナ指向性パターンを変化させて送信することにより、端末２は、伝送路変動が起こり強制的に擬似的なフェージングが起こった状態の信号を受信する。端末２は、受信信号内のパイロット信号を利用してキャリア同期、クロック同期、フレーム同期を行った後、復調・復号処理を行う。伝送路変動の影響は、復号においてデインターリーブと誤り訂正を行うことにより除去することができる。 As described above, when the base station 1 transmits by changing the transmission antenna directivity pattern, the terminal 2 receives a signal in a state in which transmission channel fluctuation has occurred and pseudo fading has occurred forcibly. The terminal 2 performs demodulation / decoding processing after performing carrier synchronization, clock synchronization, and frame synchronization using a pilot signal in the received signal. The influence of transmission path fluctuations can be eliminated by performing deinterleaving and error correction in decoding.

以上のように、本実施の形態では、１通信スロット時間以下の周期でアンテナ指向性を変化させることにより通信スロット内で擬似フェージングを引き起こすようにした。このため、フェージングやマルチパスの影響により特定の範囲に恒常的に発生する受信レベルの低下の発生を防ぐことができ、このような特定の範囲に位置し受信困難となっていた端末に対して受信品質を改善することができる。 As described above, in the present embodiment, pseudo fading is caused in the communication slot by changing the antenna directivity with a period of one communication slot time or less. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of a decrease in reception level that constantly occurs in a specific range due to fading and multipath effects. For terminals that are located in this specific range and are difficult to receive Reception quality can be improved.

実施の形態２．
図４は、本発明にかかる実施の形態２の無線通信装置を含む通信システムの構成例である。図４に示すように、本実施の形態では、実施の形態１の基地局１，端末２をそれぞれ基地局１ａ，端末２ａに替えている。基地局１ａは、実施の形態１の基地局１に通信中の端末の受信品質情報を管理する端末受信品質情報管理部１０を加え、実施の形態１のアンテナ指向性制御部６，送信部７を、それぞれアンテナ指向性制御部６ａ，送信部７ａに替えている。また、端末２ａは、アンテナ１１と、送信信号に対してインターリーブ，誤り訂正符号化，変調，波形整形を行う送信部１２と、受信した信号の復調と復号を行う受信部１３と、受信品質測定を行い測定結果から最も受信品質のよい状態を判定する受信品質測定部１４とで構成される。これ以外は、実施の形態１と同様である。実施の形態１と同様の機能のものは、同一の符号を付して説明を省略する。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 4 is a configuration example of a communication system including the wireless communication apparatus according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, in the present embodiment, base station 1 and terminal 2 of Embodiment 1 are replaced with base station 1a and terminal 2a, respectively. The base station 1a adds a terminal reception quality information management unit 10 that manages reception quality information of a terminal in communication to the base station 1 of the first embodiment, and adds the antenna directivity control unit 6 and the transmission unit 7 of the first embodiment. Are replaced with the antenna directivity control unit 6a and the transmission unit 7a, respectively. The terminal 2a also includes an antenna 11, a transmission unit 12 that performs interleaving, error correction coding, modulation, and waveform shaping on the transmission signal, a reception unit 13 that demodulates and decodes the received signal, and reception quality measurement. And a reception quality measuring unit 14 that determines a state with the best reception quality from the measurement result. The rest is the same as in the first embodiment. Components having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

実施の形態１では、基地局１が一方的に送信アンテナ指向性制御を行い、パイロット信号、共通制御チャネル、個別チャネルに対して送信アンテナ指向性を１通信スロット時間内で変動させていた。しかしながら、端末によって伝送路が異なるため最適な送信アンテナ指向性パターンは端末ごとにそれぞれ異なる。そこで、本実施の形態では、個別チャネルについては各端末の受信品質情報を基地局１ａにフィードバックし、基地局１ａで各端末の受信品質情報を活用して個別チャネルの送信アンテナ指向性を制御することで個別チャネルの受信品質を改善させる。 In Embodiment 1, the base station 1 unilaterally performs transmission antenna directivity control, and the transmission antenna directivity is varied within one communication slot time for the pilot signal, the common control channel, and the dedicated channel. However, since the transmission path differs depending on the terminal, the optimum transmission antenna directivity pattern differs for each terminal. Therefore, in this embodiment, the reception quality information of each terminal is fed back to the base station 1a for the dedicated channel, and the transmission antenna directivity of the dedicated channel is controlled by using the reception quality information of each terminal in the base station 1a. This improves the reception quality of the dedicated channel.

つづいて本実施の形態の動作について説明する。以下、実施の形態１と同様の部分は説明を省略し、実施の形態１と異なる部分のみ説明する。また、本実施の形態のフレームフォーマットは実施の形態１の図２と同様とする。 Next, the operation of the present embodiment will be described. Hereinafter, description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted, and only parts different from those of the first embodiment will be described. The frame format of this embodiment is the same as that of FIG. 2 of the first embodiment.

まず、実施の形態１と同様に、変化範囲、変化周期を決定し、アンテナ指向性パターンアンテナごとにアンテナ重みを生成して、送信アンテナ指向性パターンテーブル５に格納する。 First, similarly to the first embodiment, a change range and a change period are determined, an antenna weight is generated for each antenna directivity pattern antenna, and stored in the transmission antenna directivity pattern table 5.

つぎに、実施の形態１と同様に送信部７ａは、送信データに対してインターリーブ，誤り訂正符号化，変調を行い、パイロット信号を付加して送信信号を生成し、送信アンテナ指向性切り換え部４へ出力する。このとき、送信部７ａは、宛先の端末に関する情報と、送信するデータが個別チャネルであるか否かの情報をアンテナ指向性制御部６ａに通知する。以降、基地局１ａのアンテナ指向性制御部６ａは、送信部７ａからの通知に基づき、個別チャネル以外（パイロット信号および共通制御チャネル）の送信データである場合については、実施の形態１と同様の処理を行う。 Next, as in the first embodiment, the transmission unit 7a performs interleaving, error correction coding, and modulation on transmission data, adds a pilot signal to generate a transmission signal, and transmits the transmission antenna directivity switching unit 4 Output to. At this time, the transmission unit 7a notifies the antenna directivity control unit 6a of information regarding the destination terminal and whether the data to be transmitted is an individual channel. Thereafter, the antenna directivity control unit 6a of the base station 1a is the same as that of the first embodiment in the case of transmission data other than dedicated channels (pilot signal and common control channel) based on the notification from the transmission unit 7a. Process.

以下、送信信号のうち個別チャネルの送信アンテナ指向性パターン変化方法について説明する。まず、端末２ａにおいて、受信部１３が、アンテナ１１で受信した受信信号内のパイロット信号に基づきキャリア同期，クロック同期，フレーム同期を行う。つぎに、受信部１３は、パイロット信号に基づき同期と判定すると受信品質測定部１４に同期確立を通知する。受信品質測定部１４は、受信部１３から同期確立の通知を受けると、あらかじめ設定されたサンプル区間毎にパイロット信号の受信品質の測定を行う。ここで、サンプル区間は、たとえば、送信アンテナ指向性パターンを変える周期（読み出し周期）とする。このように設定することにより、端末２ａの受信品質がどの送信アンテナ指向性パターンに対して最良であるかを判別することができる。そして、受信品質測定部１４は、その測定結果に基づき最も受信品質の良いサンプル区間を判定し、その判定した最も受信品質の良いサンプル区間の情報（最良受信区間タイミング情報）を送信部１２へ出力する。送信部１２は、受信品質測定部１４から受け取った最良受信区間タイミング情報を含めた送信データを符号化，変調を行い送信する。 Hereinafter, a transmission antenna directivity pattern changing method for an individual channel in a transmission signal will be described. First, in the terminal 2a, the receiving unit 13 performs carrier synchronization, clock synchronization, and frame synchronization based on the pilot signal in the received signal received by the antenna 11. Next, when the receiving unit 13 determines synchronization based on the pilot signal, the receiving unit 13 notifies the reception quality measuring unit 14 of establishment of synchronization. When receiving the notification of establishment of synchronization from the receiver 13, the reception quality measuring unit 14 measures the reception quality of the pilot signal for each preset sample interval. Here, the sample period is, for example, a period (reading period) for changing the transmission antenna directivity pattern. By setting in this way, it is possible to determine which transmission antenna directivity pattern the reception quality of the terminal 2a is best for. Then, the reception quality measuring unit 14 determines the sample interval with the best reception quality based on the measurement result, and outputs the determined information of the sample interval with the best reception quality (best reception interval timing information) to the transmission unit 12. To do. The transmission unit 12 encodes and modulates transmission data including the best reception section timing information received from the reception quality measurement unit 14 and transmits the transmission data.

基地局１ａは、最良受信区間タイミング情報を含む端末２ａから送られた信号をアレーアンテナ３−１〜３−Ｍで受信し、受信部８が、その受信信号を送信アンテナ指向性設定部経由で受け取り復調，復号する。そして、受信部は、復調，復号した受信信号に含まれる最良受信区間タイミング情報を端末受信品質情報管理部１０に送出する。端末受信品質情報管理部１０は、端末２ａから最良の受信区間タイミング情報を初めて受け取る場合はそのまま格納する。過去に端末２ａの最良の受信区間タイミング情報を受け取っている場合は、過去に格納された情報を受け取った情報に更新する。そして、端末受信品質情報管理部１０は、更新するたびに、最良の受信区間タイミング情報をアンテナ指向性制御部６ａに送出する。 The base station 1a receives the signal transmitted from the terminal 2a including the best reception section timing information by the array antennas 3-1 to 3-M, and the reception unit 8 receives the received signal via the transmission antenna directivity setting unit. Receive and demodulate and decode. Then, the reception unit sends the best reception section timing information included in the demodulated and decoded reception signal to the terminal reception quality information management unit 10. The terminal reception quality information management unit 10 stores the best reception section timing information as it is when it is received from the terminal 2a for the first time. When the best reception section timing information of the terminal 2a has been received in the past, the information stored in the past is updated to the received information. The terminal reception quality information management unit 10 sends the best reception section timing information to the antenna directivity control unit 6a every time it is updated.

このようにして、端末受信品質情報管理部１０は、端末２ａから最良の受信区間タイミング情報が送られてくる度に格納している最良の受信区間タイミング情報を最新のものへ更新していく。同様に、端末受信品質情報管理部１０は、通信中のすべての端末の最良の受信区間タイミング情報を格納して更新する。 In this way, the terminal reception quality information management unit 10 updates the best reception section timing information stored every time the best reception section timing information is sent from the terminal 2a. Similarly, the terminal reception quality information management unit 10 stores and updates the best reception section timing information of all terminals in communication.

アンテナ指向性制御部６ａは、送信部７ａからの通知に基づき個別チャネルのデータ送信と判断した場合には、送信部７ａからの通知されたあて先の端末情報と、端末ごとの最新の受信区間タイミング情報に基づいて、データを送信する端末が、どの送信アンテナ指向性パターンが最適であるかを求める。そして、求めた送信アンテナ指向性パターンに対応するアンテナ重みを、該当する端末の個別チャネルの通信時に送信アンテナ指向性切り換え部４に送出し、実施の形態１と同様にアンテナ指向性切り換え処理と送信処理を行う。そして、次回のその端末の最良の受信区間タイミング情報の更新まで、当該端末との通信においては、そのアンテナ重みを用いたアンテナ指向性切り換え処理と送信処理を継続する。 When the antenna directivity control unit 6a determines that the data transmission of the dedicated channel is based on the notification from the transmission unit 7a, the terminal information of the destination notified from the transmission unit 7a and the latest reception section timing for each terminal. Based on the information, the terminal transmitting data determines which transmit antenna directivity pattern is optimal. Then, the antenna weight corresponding to the obtained transmission antenna directivity pattern is transmitted to the transmission antenna directivity switching unit 4 during communication of the corresponding terminal's individual channel, and the antenna directivity switching processing and transmission are performed as in the first embodiment. Process. Then, until the next update of the best reception section timing information of the terminal, in the communication with the terminal, the antenna directivity switching process and the transmission process using the antenna weight are continued.

なお、端末に関する最良の受信区間タイミング情報が最初に送信されるまでの間は、その端末に対する個別チャネルは、実施の形態１と同様に送信アンテナ指向性パターンを変化させて送信するものとする。 Note that, until the best reception interval timing information regarding a terminal is transmitted for the first time, the dedicated channel for that terminal is transmitted with the transmission antenna directivity pattern changed as in the first embodiment.

以上のように、本実施の形態では、端末２ａが、受信品質の測定を行い最良の受信区間タイミング情報を求め、基地局１ａは、個別チャネルについては、その受信品質情報に基づいてアンテナ指向性パターンを決定するようにした。このため、実施の形態１に比べ、端末２ａの受信品質が向上する。 As described above, in the present embodiment, the terminal 2a measures the reception quality and obtains the best reception section timing information, and the base station 1a determines the antenna directivity for the dedicated channel based on the reception quality information. The pattern was decided. For this reason, compared with Embodiment 1, the reception quality of the terminal 2a improves.

実施の形態３．
図５は、本発明にかかる実施の形態３の無線通信装置を含む通信システムの構成例である。図５に示すように、本実施の形態では、実施の形態２の基地局１ａを基地局１ｂに替えている。基地局１ｂは、実施の形態２の基地局１ａの送信アンテナ指向性切り換え部４，送信アンテナ指向性パターンテーブル５，アンテナ指向性制御部６ａ，送信部７ａ，受信部８を、それぞれ送信信号および受信信号に対してアンテナ重みによって振幅，位相を調整してアレーアンテナ３−１〜３−Ｍの指向性を切り換える送受アンテナ指向性切り換え部１５，送受アンテナ指向性パターンを保存するための送受アンテナ指向性パターンテーブル１６，送受アンテナ指向性切り換え部１５が切り換えるべき送信アンテナ指向性パターンに対応するアンテナ重みを送受アンテナ指向性パターンテーブル１６から選択して送信アンテナ指向性切り換え部１５を制御する送受アンテナ指向性制御部１７，送信部７ｂ，受信部８ａに替えている。これ以外は、実施の形態２と同様である。実施の形態１または実施の形態２と同様の機能のものは、同一の符号を付して説明を省略する。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a configuration example of a communication system including the wireless communication apparatus according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the base station 1a of the second embodiment is replaced with a base station 1b. The base station 1b transmits the transmission antenna directivity switching unit 4, the transmission antenna directivity pattern table 5, the antenna directivity control unit 6a, the transmission unit 7a, and the reception unit 8 of the base station 1a of the second embodiment to the transmission signal and The transmit / receive antenna directivity switching unit 15 that switches the directivity of the array antennas 3-1 to 3-M by adjusting the amplitude and phase of the received signal by the antenna weight, and the transmit / receive antenna directivity for storing the transmit / receive antenna directivity pattern Transmit / receive antenna directivity for controlling the transmit antenna directivity switching unit 15 by selecting the antenna weight corresponding to the transmit antenna directivity pattern to be switched by the transmit / receive antenna directivity switching unit 15. The control unit 17 is replaced with a transmission unit 7b, a reception unit 8a. The rest is the same as in the second embodiment. Components having the same functions as those in the first or second embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

実施の形態２では、端末２ａの受信品質情報に基づいて基地局１ａの送信アンテナ指向性パターンを決定し、端末受信の個別チャネルの受信品質を改善した。本実施の形態では、端末の受信品質情報に基づいて実施の形態２と同様に基地局１ｂの送信アンテナ指向性パターンを決定し、さらに、決定した送信アンテナ指向性パターンを基地局１ｂの受信アンテナ指向性パターンに適用する。これによって、基地局１ｂの受信感度改善が期待できる。 In Embodiment 2, the transmission antenna directivity pattern of the base station 1a is determined based on the reception quality information of the terminal 2a, and the reception quality of the dedicated channel for terminal reception is improved. In the present embodiment, the transmission antenna directivity pattern of the base station 1b is determined based on the reception quality information of the terminal as in the second embodiment, and the determined transmission antenna directivity pattern is further determined as the reception antenna of the base station 1b. Applies to directivity patterns. As a result, an improvement in reception sensitivity of the base station 1b can be expected.

つづいて、本実施の形態の動作について説明する。以下、実施の形態１または実施の形態２と同様の部分は説明を省略し、異なる部分のみ説明する。また、本実施の形態のフレームフォーマットは実施の形態１の図２と同様とする。 Next, the operation of the present embodiment will be described. Hereinafter, description of the same parts as those in the first embodiment or the second embodiment will be omitted, and only different parts will be described. The frame format of this embodiment is the same as that of FIG. 2 of the first embodiment.

本実施の形態における基地局１ｂの送信時の動作については実施の形態２と同様である。ただし、実施の形態２と同様の動作のうち、送信アンテナ指向性切り換え部４，アンテナ指向性制御部６ａの動作は、それぞれ送受アンテナ指向性切り換え部１５，送受アンテナ指向性制御部１７が行うものとする。また、送信アンテナ指向性パターンに対応するアンテナ重みは、送信アンテナ指向性パターンテーブル５のかわりに送受アンテナ指向性パターンテーブル１６に格納されるものとする。以下、本実施の形態の基地局１ｂの受信時の動作について説明する。 The operation at the time of transmission of the base station 1b in the present embodiment is the same as that in the second embodiment. However, among the operations similar to those of the second embodiment, the operations of the transmission antenna directivity switching unit 4 and the antenna directivity control unit 6a are performed by the transmission / reception antenna directivity switching unit 15 and the transmission / reception antenna directivity control unit 17, respectively. And The antenna weight corresponding to the transmission antenna directivity pattern is stored in the transmission / reception antenna directivity pattern table 16 instead of the transmission antenna directivity pattern table 5. Hereafter, the operation | movement at the time of reception of the base station 1b of this Embodiment is demonstrated.

基地局１ｂの受信部８ａは、アレーアンテナ３−１〜３−Ｍおよび送受アンテナ指向性切り換え部１５経由で端末２ａからの信号を受信する。そして、その受信した信号の送信元の端末情報を送受アンテナ指向性制御部１７に通知する。また、端末受信品質情報管理部１０は、実施の形態２と同様に、端末ごとの最新の最良受信区間タイミング情報を送受アンテナ指向性制御部１７に通知しているものとする。送受アンテナ指向性制御部１７は、通知された最良受信区間タイミング情報と、送信元の端末情報と、に基づき、送受アンテナ指向性パターンテーブル１６に格納されているアンテナ重みを選択して送受アンテナ指向性切り換え部１５に送出する。ここで、選択するときの選択方法は、送信アンテナパターンを選択する場合と同様である。ＴＤＤシステムでは上りリンクと下りリンクで伝送路状態が同一とみなせるので、送信時のアンテナ重みを受信時に適応することによって受信ダイバーシチ効果が期待できる。 The receiving unit 8a of the base station 1b receives a signal from the terminal 2a via the array antennas 3-1 to 3-M and the transmission / reception antenna directivity switching unit 15. Then, the terminal information of the transmission source of the received signal is notified to the transmission / reception antenna directivity control unit 17. Further, it is assumed that terminal reception quality information management section 10 notifies transmission / reception antenna directivity control section 17 of the latest best reception section timing information for each terminal, as in the second embodiment. The transmission / reception antenna directivity control unit 17 selects the antenna weight stored in the transmission / reception antenna directivity pattern table 16 based on the notified best reception section timing information and the terminal information of the transmission source, thereby transmitting / receiving antenna directivity. Sent to the sex switching unit 15. Here, the selection method when selecting is the same as the case of selecting the transmission antenna pattern. In the TDD system, the transmission path state can be considered to be the same in the uplink and the downlink, so that the reception diversity effect can be expected by adapting the antenna weight at the time of transmission at the time of reception.

送受アンテナ指向性切り換え部１５は、送出されたアンテナ重みに基づき、アレーアンテナ３−１〜３−Ｍで受信された受信信号に対して位相，振幅の調整を施し受信部８ａに送出する。 The transmission / reception antenna directivity switching unit 15 adjusts the phase and amplitude of the reception signals received by the array antennas 3-1 to 3-M based on the transmitted antenna weights and transmits the signals to the reception unit 8a.

なお、端末に関する最良の受信区間タイミング情報が最初に送信されるまでの間は、その端末からの受信については、実施の形態１と同様に送信アンテナ指向性パターンを変化させて送信するものとする。 Note that, until the best reception interval timing information related to the terminal is transmitted for the first time, reception from the terminal is performed by changing the transmission antenna directivity pattern as in the first embodiment. .

以上のように、本実施の形態では、基地局１ｂにおいて、受信時のアンテナ指向性パターンを送信時のアンテナ指向性パターンと同様に端末２ａにおける受信品質に基づいて設定するようにした。このため、基地局１ｂの受信品質の向上が期待できる。 As described above, in the present embodiment, in the base station 1b, the antenna directivity pattern at the time of reception is set based on the reception quality at the terminal 2a in the same manner as the antenna directivity pattern at the time of transmission. For this reason, improvement in the reception quality of the base station 1b can be expected.

実施の形態４．
図６は本発明にかかる制御装置を含む通信システムの構成例を示す図である。図６に示すように、本実施の形態の通信システムは、基地局１ｃ−１〜１ｃ−３と、端末２ｂと、基地局１ｃ−１〜１ｃ−３を制御する制御装置である複数局制御装置１８で構成される。基地局１ｃ−１〜１ｃ−３は、複数局制御装置１８とそれぞれ有線で接続されている。なお、本実施の形態では、基地局の数を３としているが、これに限る必要はない。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a communication system including a control device according to the present invention. As shown in FIG. 6, the communication system according to the present embodiment is a multi-station control that is a control device that controls base stations 1c-1 to 1c-3, a terminal 2b, and base stations 1c-1 to 1c-3. The device 18 is configured. The base stations 1c-1 to 1c-3 are each connected to the multi-station control device 18 by wire. In the present embodiment, the number of base stations is 3, but it is not necessary to be limited to this.

実施の形態１〜実施の形態３では、１基地局において１通信スロット時間以下の周期で送信アンテナ指向性を切り換えることにより、通信スロット内で擬似フェージングを引き起こし、マルチパスによる受信レベルの落ち込みの軽減を図った。本実施の形態では、基地局１ｃ−１〜１ｃ−３が同一周波数で同一のデータの送信を行う無線通信システムにおいて、複数局制御装置１８が基地局１ｃ−１〜１ｃ−３を統一的に送信アンテナ指向性パターンの変化を制御し、基地局１ｃ−１〜１ｃ−３は、その指示に従って送信アンテナ指向性パターンを変化させる。これによって、複数基地局の同時送信によって生じる、サービスエリア内の定在波による受信レベルの低下する地点を減らす効果が期待できる。 In the first to third embodiments, the transmission antenna directivity is switched at a period of one communication slot time or less in one base station, thereby causing pseudo fading in the communication slot and reducing a drop in reception level due to multipath. I planned. In the present embodiment, in a wireless communication system in which base stations 1c-1 to 1c-3 transmit the same data at the same frequency, multiple station control device 18 unifies base stations 1c-1 to 1c-3. The base stations 1c-1 to 1c-3 control the change of the transmission antenna directivity pattern, and change the transmission antenna directivity pattern according to the instruction. As a result, it is possible to expect an effect of reducing points where reception level decreases due to standing waves in the service area caused by simultaneous transmission of a plurality of base stations.

図７は、複数局制御装置１８の機能構成例を示す図である。図７に示すように、複数局制御装置１８は、端末２ｂに送信する送信データに対してインターリーブ，誤り訂正符号化，変調，波形整形を行いパイロット信号を付加して基地局１ｃ−１〜１ｃ−３に送信するとともに、基地局１ｃ−１〜１ｃ−３が設定すべきアンテナ重みを送信する送信部７ｃと、基地局１ｃ−１〜１ｃ−３で受信した端末２ｂから送信された信号に対して復号，復調を行う受信部８ｂと、端末２ｂの受信品質情報を管理する端末受信品質情報管理部１０ａ−１〜１０ａ−３と、送受アンテナ指向性パターンに対応するアンテナ重みを格納している送受アンテナ指向性パターンテーブル１６ａ−１〜１６ａ−３と、切り換えるべき送受アンテナ指向性パターンを送受アンテナ指向性パターンテーブル１６ａ−１〜１６ａ−３から選択し、基地局１ｃ−１〜１ｃ−３に選択したアンテナ重みを送信するためのデータを生成して送信部７ｃに送出する送受アンテナ指向性制御部１７ａ−１〜１７ａ−３と、を備えている。 FIG. 7 is a diagram illustrating a functional configuration example of the multi-station control device 18. As shown in FIG. 7, the multi-station control device 18 performs interleaving, error correction coding, modulation, waveform shaping on transmission data to be transmitted to the terminal 2b, adds pilot signals, and adds base stations 1c-1 to 1c. To the signal transmitted from the terminal 2b received by the base stations 1c-1 to 1c-3 and the transmission unit 7c for transmitting the antenna weight to be set by the base stations 1c-1 to 1c-3 A reception unit 8b that performs decoding and demodulation on the terminal, terminal reception quality information management units 10a-1 to 10a-3 that manage reception quality information of the terminal 2b, and antenna weights corresponding to transmission / reception antenna directivity patterns are stored. Transmission / reception antenna directivity pattern tables 16a-1 to 16a-3 and transmission / reception antenna directivity patterns to be switched are indicated by transmission / reception antenna directivity pattern tables 16a-1 to 16a-3. Transmitting and receiving antenna directivity control units 17a-1 to 17a-3 that generate data for transmitting the selected antenna weights to the base stations 1c-1 to 1c-3 and send them to the transmission unit 7c. I have.

図８は、本実施の形態の基地局１ｃ（基地局１ｃ−１〜１ｃ−３は、同一の構成とし、基地局１ｃと表記する）と端末２ｂの機能構成例を示す図である。図８において、基地局１ｃは、実施の形態３の基地局１ｂのアレーアンテナ３−１〜３−Ｍを備え、送受アンテナ指向性切り換え部１５の替わりに、複数局制御装置１８から送信されるアンテナ重みに基づいて送信信号および受信信号の振幅，位相を調整しての指向性を切り換えるとともに、端末２ｂから受信したデータを複数局制御装置１８に送信し、端末２ｂに送信するデータを複数局制御装置１８から受信する送受アンテナ指向性切り換え部１５ａを備える。端末２ｂは実施の形態２の端末２ａと同様の構成とする。また、基地局１ｃが、送受アンテナ指向性切り換え部１５の替わりに、複数局制御装置１８から送信されるアンテナ重みに基づいて送信信号の振幅，位相を調整してアレーアンテナ３−１〜３−Ｍの指向性を切り換えるとともに、端末２ｂから受信したデータを複数局制御装置１８に送信し、端末２ｂに送信するデータを複数局制御装置１８から受信する送信アンテナ指向性切り換え部４ａを備え、端末２ｂを、実施の形態１の端末２または実施の形態２の端末２ａと同様の構成としてもよい。実施の形態１、２または３と同様の機能のものは、同一の符号を付して説明を省略する。 FIG. 8 is a diagram illustrating a functional configuration example of the base station 1c (the base stations 1c-1 to 1c-3 have the same configuration and are expressed as the base station 1c) and the terminal 2b of the present embodiment. In FIG. 8, the base station 1 c includes the array antennas 3-1 to 3 -M of the base station 1 b according to the third embodiment, and is transmitted from the multi-station control device 18 instead of the transmission / reception antenna directivity switching unit 15. The directivity is adjusted by adjusting the amplitude and phase of the transmission signal and the reception signal based on the antenna weight, and the data received from the terminal 2b is transmitted to the multi-station control device 18, and the data transmitted to the terminal 2b is transmitted to the plurality of stations. A transmission / reception antenna directivity switching unit 15 a that receives from the control device 18 is provided. Terminal 2b has the same configuration as terminal 2a of the second embodiment. Further, the base station 1c adjusts the amplitude and phase of the transmission signal based on the antenna weight transmitted from the multi-station control device 18 instead of the transmission / reception antenna directivity switching unit 15, and array antennas 3-1 to 3- The antenna includes a transmission antenna directivity switching unit 4a that switches the directivity of M, transmits data received from the terminal 2b to the multi-station control device 18, and receives data to be transmitted to the terminal 2b from the multi-station control device 18. 2b may be configured similarly to the terminal 2 of the first embodiment or the terminal 2a of the second embodiment. Components having the same functions as those in the first, second, or third embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

つづいて実施の形態の動作について説明する。以下、実施の形態１、実施の形態２または実施の形態３と同様の部分は説明を省略し、異なる部分のみ説明する。 Next, the operation of the embodiment will be described. Hereinafter, description of the same parts as those of the first embodiment, the second embodiment, or the third embodiment will be omitted, and only different parts will be described.

まず、複数局制御装置１８は、基地局１ｃ−１〜１ｃ−３のそれぞれについて実施の形態１と同様にアンテナ指向性パターンの変化範囲と変化周期を決定し、それぞれに対応するアンテナ重みを生成して、それぞれの基地局に対応する送受アンテナ指向性パターンテーブル１６ａ−１〜１６ａ−３に格納する。送受アンテナ指向性パターンテーブル１６ａ−１〜１６ａ−３は、それぞれ、基地局１ｃ−１〜１ｃ−３に個別に対応するテーブルとする。 First, the multi-station control device 18 determines the change range and change period of the antenna directivity pattern for each of the base stations 1c-1 to 1c-3 in the same manner as in the first embodiment, and generates the corresponding antenna weights. And it stores in the transmitting / receiving antenna directivity pattern tables 16a-1 to 16a-3 corresponding to the respective base stations. The transmission / reception antenna directivity pattern tables 16a-1 to 16a-3 are tables respectively corresponding to the base stations 1c-1 to 1c-3.

複数局制御装置１８の送信部７ｃは、端末２ｂあての送信データに対してインターリーブ，誤り訂正符号化，変調を行い、パイロット信号を付加して送信信号を生成し、基地局１ｃ−１〜１ｃ−３に同一のデータを送信する。このとき、送信部７ｃは、宛先の端末に関する情報と、送信するデータが個別チャネルであるか否かの情報を送受アンテナ指向性制御部１７ａ−１〜３に通知する。 The transmission unit 7c of the multi-station control device 18 performs interleaving, error correction coding and modulation on the transmission data addressed to the terminal 2b, adds a pilot signal to generate a transmission signal, and generates base stations 1c-1 to 1c. -3 transmits the same data. At this time, the transmission unit 7 c notifies the transmission / reception antenna directivity control units 17 a-1 to 17 a-3 with information about the destination terminal and whether the data to be transmitted is an individual channel.

また、複数局制御装置１８の受信部８ｂは、基地局１ｃ−１〜１ｃ−３で受信した端末２ｂから送信されたデータに対して復号，復調を行う。そして、データのうち、端末２ｂから送られた最良の受信区間タイミング情報を、そのデータの経由した基地局１ｃ−１〜１ｃ−３に対応する端末受信品質情報管理部１０ａ−１〜１０ａ−３に送出する。端末受信品質情報管理部１０ａ−１〜１０ａ−３は、同様にして、サービスエリア内の全ての端末と基地局１ｃ−１〜１ｃ−３との通信時の最良の受信区間タイミング情報を取得して保持する。 In addition, the reception unit 8b of the multi-station control device 18 performs decoding and demodulation on the data transmitted from the terminal 2b received by the base stations 1c-1 to 1c-3. And the terminal reception quality information management part 10a-1 to 10a-3 corresponding to the base stations 1c-1 to 1c-3 through which the best reception section timing information sent from the terminal 2b among the data is sent. To send. Similarly, the terminal reception quality information management units 10a-1 to 10a-3 obtain the best reception section timing information during communication between all terminals in the service area and the base stations 1c-1 to 1c-3. Hold.

つぎに、複数局制御装置１８の送受アンテナ指向性制御部１７ａ−１〜１７ａ−３は、通知された送信するデータが個別チャネルであるか否かの情報に基づき、それぞれ対応する基地局１ｃ−１〜１ｃ−３に対して、実施の形態３の送受アンテナ指向性制御部１７の動作と同様にアンテナ重みを読み出す。個別チャネルの送信データである場合には、実施の形態３と同様に、端末受信品質情報管理部１０ａ−１〜１０ａ−３に格納されている最良の受信区間タイミング情報を用いてアンテナ重みを選択する。送受アンテナ指向性制御部１７ａ−１〜１７ａ−３の処理は、アンテナ重みの送出先が、送受アンテナ指向性切り換え部１５に替えて、有線経由の送受アンテナ指向性切り換え部１５ａになること以外は、実施の形態３の送受アンテナ指向性制御部１７の処理と同様である。 Next, the transmission / reception antenna directivity control units 17a-1 to 17a-3 of the multi-station control device 18 respectively correspond to the corresponding base station 1c- based on the information on whether or not the notified data to be transmitted is an individual channel. For antennas 1 to 1c-3, the antenna weights are read in the same manner as the operation of the transmitting / receiving antenna directivity control unit 17 of the third embodiment. In the case of transmission data of dedicated channels, the antenna weight is selected using the best reception section timing information stored in terminal reception quality information management sections 10a-1 to 10a-3, as in the third embodiment. To do. The processing of the transmission / reception antenna directivity control units 17a-1 to 17a-3 is performed except that the transmission destination of the antenna weight is changed to the transmission / reception antenna directivity switching unit 15a via a wire instead of the transmission / reception antenna directivity switching unit 15. This is the same as the processing of the transmitting / receiving antenna directivity control unit 17 of the third embodiment.

つぎに、基地局１ｃの送受アンテナ指向性切り換え部１５ａは、有線により複数局制御装置１８から送出された送信信号に対して、複数局制御装置１８から送出されたアンテナ重みに基づき、振幅，位相を調整してアレーアンテナ３−１〜３−Ｍの指向性を切り換える。また、端末２ｂから送信されたデータを受信する場合にも、複数局制御装置１８において、実施の形態３の受信部８ａの動作を受信８ｂが行い、送受アンテナ指向性制御部１７の動作を送受アンテナ指向性制御部１７ａ−１〜１７ａ−３が行うことにより、受信時のアンテナ重みを送出する。そして、基地局１ｃの送受アンテナ指向性切り換え部１５ａは、送出されたアンテナ重みに基づき、受信信号の振幅，位相を調整してアレーアンテナ３−１〜３−Ｍの指向性を切り換える。 Next, the transmission / reception antenna directivity switching unit 15a of the base station 1c performs amplitude and phase based on the antenna weight transmitted from the multi-station control device 18 with respect to the transmission signal transmitted from the multi-station control device 18 by wire. To switch the directivity of the array antennas 3-1 to 3-M. Also, when receiving data transmitted from the terminal 2b, the multi-station control device 18 performs the operation of the reception unit 8a of the third embodiment by the reception 8b, and transmits and receives the operation of the transmission / reception antenna directivity control unit 17. By performing the antenna directivity control units 17a-1 to 17a-3, the antenna weight at the time of reception is transmitted. Then, the transmitting / receiving antenna directivity switching unit 15a of the base station 1c switches the directivity of the array antennas 3-1 to 3-M by adjusting the amplitude and phase of the received signal based on the transmitted antenna weight.

端末２ｂでは、基地局１ｃ−１〜１ｃ−３の指向性が変化することによる伝送路変動の影響を復号においてデインターリーブと誤り訂正の効果で救済する。これによって、複数基地局１ｃ−１〜１ｃ−３を用いたダイバーシチ効果が期待できる。 In the terminal 2b, the influence of the transmission path fluctuation caused by the change in directivity of the base stations 1c-1 to 1c-3 is remedied by the effect of deinterleaving and error correction in decoding. Accordingly, a diversity effect using the plurality of base stations 1c-1 to 1c-3 can be expected.

また、端末２ｂは、実施の形態２の端末２ａと同様に、基地局１ｃ−１〜１ｃ−３からの個別チャネルの信号受信時には、最良の受信区間タイミング情報を求め、基地局１ｃ−１〜１ｃ−３に送信する。そして、基地局１ｃ−１〜１ｃ−３の送受アンテナ指向性切り換え部１５ａは、アンテナ３−１〜３−Ｍ経由で最良の受信区間タイミング情報を含む信号を端末２ｂから受信し、複数局制御装置１８に送信する。 Similarly to the terminal 2a of the second embodiment, the terminal 2b obtains the best reception interval timing information when receiving the signal of the dedicated channel from the base stations 1c-1 to 1c-3, and the base station 1c-1 To 1c-3. The transmission / reception antenna directivity switching unit 15a of the base stations 1c-1 to 1c-3 receives a signal including the best reception section timing information from the terminal 2b via the antennas 3-1 to 3-M, and performs multi-station control. Transmit to device 18.

なお、送受アンテナ指向性切り換え部１５ａの替わりに送信アンテナ指向性切り換え部４ａとする場合には、送信アンテナ指向性切り換え部４ａが実施の形態１または２と同様に送信時のみアンテナ指向性を切り換えるようにすればよい。 When the transmission antenna directivity switching unit 4a is used instead of the transmission / reception antenna directivity switching unit 15a, the transmission antenna directivity switching unit 4a switches the antenna directivity only during transmission as in the first or second embodiment. What should I do?

また、さらに、端末２ｂを実施の形態１の端末２と同様の構成とする場合には、複数局制御装置１８の構成から端末受信品質情報管理部１０ａ−１〜１０ａ−３を削除し、送受アンテナ指向性制御部１７ａ−１〜１７ａ−３が、実施の形態１のアンテナ指向性制御部６と同様に、すべてのデータ種別において、アンテナ重みを周期的に変化させるようにすればよい。 Further, when the terminal 2b has the same configuration as that of the terminal 2 of the first embodiment, the terminal reception quality information management units 10a-1 to 10a-3 are deleted from the configuration of the multi-station control device 18, and transmission / reception is performed. Similarly to the antenna directivity control unit 6 of the first embodiment, the antenna directivity control units 17a-1 to 17a-3 may periodically change the antenna weights for all data types.

このように、実施の形態４では、実施の形態１〜実施の形態３で述べた基地局１，１ａ，１ｂで行っていたアンテナ指向性の制御を複数基地局に拡張して、基地局のアンテナ指向性制御部分を複数局制御装置１８に集約し、遠隔制御している。複数局制御装置１８で集中制御することにより、基地局１ｃ−１〜１ｃ−３のそれぞれに同時に送信するアンテナ重みをあらかじめ調整しておくことによってサービスエリア内の定在波による受信レベルの低下を防ぐように制御することができる。たとえば、基地局１ｃ-１〜１ｃ−３の指向性パターンを、全て同じ変化範囲と変化周期で変化させても定在波による受信レベルの低下が発生しない場合には、全て同じ変化範囲と変化周期で送信し、定在波が発生する場合には、変化範囲のなかで読み出すアンテナ重みをオフセットさせるなどにより、受信レベルの低下が発生しないように送信すればよい。 As described above, in the fourth embodiment, the antenna directivity control performed in the base stations 1, 1a, and 1b described in the first to third embodiments is extended to a plurality of base stations. The antenna directivity control part is integrated into the multi-station control device 18 for remote control. By centralized control by the multi-station controller 18, the antenna weight transmitted simultaneously to each of the base stations 1c-1 to 1c-3 is adjusted in advance to reduce the reception level due to standing waves in the service area. Can be controlled to prevent. For example, even if the directivity patterns of the base stations 1c-1 to 1c-3 are all changed with the same change range and change period, if the reception level does not decrease due to the standing wave, all change with the same change range. When transmitting at a period and a standing wave is generated, it may be transmitted so that the reception level does not decrease by offsetting the antenna weight to be read in the change range.

以上のように、本実施の形態では、複数の基地局１ｃ−１〜１ｃ−３が同一の周波数で同一のデータを送信するシステムにおいて、複数局制御装置１８が、各基地局に対するアンテナ重みを管理して各基地局に送信し、基地局１ｃ−１〜１ｃ−３のそれぞれが送信されたアンテナ重みに基づきアンテナ指向性パターンを生成するようにした。このため、実施の形態１〜３の効果に加え、複数基地局によって発生する定在波による受信レベルの低下を防ぐことができる。 As described above, in the present embodiment, in a system in which a plurality of base stations 1c-1 to 1c-3 transmit the same data at the same frequency, the multi-station control device 18 sets the antenna weight for each base station. The antenna directivity pattern is generated based on the antenna weight transmitted from each of the base stations 1c-1 to 1c-3. For this reason, in addition to the effects of Embodiments 1 to 3, it is possible to prevent a decrease in reception level due to standing waves generated by a plurality of base stations.

以上のように、本発明にかかる通信装置は、端末と無線通信を行う無線通信システムに有用であり、特に、アンテナの指向性を制御する無線通信システムに適している。 As described above, the communication device according to the present invention is useful for a wireless communication system that performs wireless communication with a terminal, and is particularly suitable for a wireless communication system that controls the directivity of an antenna.

本発明の実施の形態１の通信システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the communication system of Embodiment 1 of this invention. フレームフォーマットの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a frame format. アンテナ指向性パターンの変化の概念図である。It is a conceptual diagram of the change of an antenna directivity pattern. 実施の形態２の通信システムの構成例を示す図である。6 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to a second embodiment. FIG. 実施の形態３の通信システムの構成例を示す図である。6 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to Embodiment 3. FIG. 実施の形態４の通信システムの構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to a fourth embodiment. 実施の形態４の複数局制御装置の機能構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a functional configuration example of a multi-station control device according to a fourth embodiment. 実施の形態４の基地局と端末の機能構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a functional configuration example of a base station and a terminal according to a fourth embodiment.

Explanation of symbols

１，１ａ，１ｂ，１ｃ基地局
２，２ａ，２ｂ端末
３−１〜３−Ｍアレーアンテナ
４送信アンテナ指向性切り換え部
５送信アンテナ指向性パターンテーブル
６，６ａアンテナ指向性制御部
７，７ａ，７ｂ，７ｃ，１２送信部
８，８ａ，８ｂ，１３受信部
９指向性パターン
１０，１０ａ−１〜１０ａ−３端末受信品質情報管理部
１１アンテナ
１４受信品質測定部
１５，１５ａ送受アンテナ指向性切り換え部
１６，１６ａ―１〜１６ａ−３送受アンテナ指向性パターンテーブル
１７，１７ａ―１〜１７ａ−３送受アンテナ指向性制御部
１８複数局制御装置
３１変化範囲
３２変化中心 1, 1a, 1b, 1c Base stations 2, 2a, 2b Terminals 3-1 to 3-M Array antenna 4 Transmit antenna directivity switching unit 5 Transmit antenna directivity pattern table 6, 6a Antenna directivity control unit 7, 7a, 7b, 7c, 12 Transmitting unit 8, 8a, 8b, 13 Receiving unit 9 Directivity pattern 10, 10a-1 to 10a-3 Terminal reception quality information management unit 11 Antenna 14 Reception quality measuring unit 15, 15a Transmit / receive antenna directivity switching Unit 16, 16a-1 to 16a-3 Transmit / receive antenna directivity pattern table 17, 17a-1 to 17a-3 Transmit / receive antenna directivity control unit 18 Multi-station control device 31 Change range 32 Change center

Claims

In a wireless communication apparatus including an antenna that can change a directivity pattern, and performing wireless communication with a terminal while changing the directivity pattern at a predetermined cycle,
Antenna directivity pattern storage means for storing antenna weights individually corresponding to respective ranges obtained by dividing the change range of the directivity pattern by a predetermined number;
Antenna directivity control means for reading and transmitting the antenna weights stored in the antenna directivity pattern storage means at predetermined time intervals;
Antenna directivity switching means for generating a directivity pattern of the antenna based on the antenna weight sent from the antenna directivity pattern storage means;
A wireless communication apparatus comprising:

The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the predetermined period is set to be equal to or less than a minimum communication slot length of the transmission signal, and the predetermined period is constant.

The predetermined period is equal to or less than the communication slot length for each data type, and the antenna weight stored in the antenna directivity pattern storage unit is calculated for each data type,
The radio communication apparatus according to claim 1 or 2, wherein the antenna directivity switching unit reads out the antenna weight stored in the corresponding antenna directivity pattern storage unit for each data type.

Transmission data processing means for performing interleaving processing and FEC (Forward Error Correction) processing on transmission data to be transmitted to the terminal, and outputting a transmission signal obtained by adding a pilot signal to the processed data to the antenna directivity switching means;
The wireless communication apparatus according to claim 1, further comprising:

5. The wireless communication apparatus according to claim 4, wherein an average value of directivity patterns in a transmission period of the transmission data is set to be equal to an average value of directivity patterns in the pilot signal transmission period.

The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the antenna directivity control unit reads and transmits the antenna weight when transmitting data to the terminal.

The said antenna directivity control means reads and transmits the said antenna weight at the time of the data transmission to the said terminal, and the data reception from the said terminal, The transmission of any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. Wireless communication device.

Quality information management means for holding reception quality information transmitted from the terminal;
Further comprising
The antenna directivity control means selects one of the antenna weights based on the reception quality information individually corresponding to the terminal in response to dedicated channel data used for communication for each terminal. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the selected antenna weight is transmitted until the next transmission quality information is received.

A control device comprising an antenna capable of changing a directivity pattern, and controlling a wireless communication device that performs wireless communication with a terminal while changing the directivity pattern at a predetermined cycle,
Antenna directivity pattern storage means for storing the antenna weight individually corresponding to the range obtained by dividing the change range of the directivity pattern by a predetermined number corresponding to each wireless communication device, for each wireless communication device;
Antenna directivity control means for reading and transmitting the antenna weights stored in the antenna directivity pattern storage means at predetermined time intervals for each of the wireless communication devices;
A control device comprising:

Quality information management means for holding reception quality information transmitted from the terminal, transmitted from the wireless communication device;
Further comprising
The antenna directivity control means selects one of the antenna weights based on the reception quality information corresponding to the one terminal for dedicated channel data used for communication for each terminal, and The control apparatus according to claim 9, wherein the selected antenna weight is transmitted until a next transmission of transmission quality information.

A wireless communication device according to claim 8,
A terminal that measures reception quality of a signal received from the wireless communication device and transmits information indicating a directivity pattern that provides the best reception quality to the wireless communication device as the reception quality information;
A wireless communication system comprising:

A control device according to claim 10;
A wireless communication device according to claim 8,
A terminal that measures reception quality of a signal received from the wireless communication device and transmits information indicating a directivity pattern that provides the best reception quality to the wireless communication device as the reception quality information;
A wireless communication system comprising: