JP3462826B2 - 無線基地局及び無線電話装置 - Google Patents

無線基地局及び無線電話装置

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JP3462826B2
JP3462826B2 JP2000035972A JP2000035972A JP3462826B2 JP 3462826 B2 JP3462826 B2 JP 3462826B2 JP 2000035972 A JP2000035972 A JP 2000035972A JP 2000035972 A JP2000035972 A JP 2000035972A JP 3462826 B2 JP3462826 B2 JP 3462826B2
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W16/24Cell structures
    • H04W16/28Cell structures using beam steering
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W88/08Access point devices

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  • Radio Transmission System (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のPHS携帯
端末、携帯電話機等の無線電話装置(以下、「移動局」
という。)を空間多重方式により無線接続する無線基地
局と、各移動局との間における通信の技術に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、PHS携帯端末、携帯電話等の移
動局の増加に伴い、周波数資源の有効利用に対する社会
的要請が高まっており、この要請に応えるものとして空
間多重方式がある。空間多重方式は、無線基地局が、指
向性を有するアンテナを用いて、同一周波数で同時刻に
異なる方向に存在する複数の移動局と通信を行う方式で
ある。
【0003】この空間多重方式に用いられる指向性を有
するアンテナとしては、アダプティブアレイ装置があ
る。アダプティブアレイ装置は、固定的に設置された複
数のアンテナ素子を備え、個々のアンテナ素子に対する
送受信信号の振幅と位相とを動的に変化させることによ
り、アンテナ全体として、送信、受信のための指向性パ
ターン(アレイアンテナパターンともいう。)を形成す
るものである。
【0004】アダプティブアレイ装置は、指向性パター
ンの形成においては、所望の移動局の方向へ送信強度及
び受信感度を高めるのみならず、空間多重している他の
移動局の方向へ送信強度及び受信感度を低下させること
をも行う。なお、アダプティブアレイ装置については、
「空間領域における適応信号処理とその応用技術論文特
集」(電子通信学会論文誌VOL.J75−B−2 N
o.11)に詳細に記載されている。
【0005】無線基地局において送受信用のアンテナと
してアダプティブアレイ装置を用いる場合、混信を防
ぎ、通信品質を維持するため、空間多重している各移動
局の動きに指向性パターンを追随変化させるのである
が、以下、アンテナ素子をN個とし、最小二乗平均誤差
方式(MMSE方式)による受信時及び送信時の指向性
パターンの制御内容を示す。
【0006】指向性パターンの制御は受信時には、各ア
ンテナ素子を通じて受信される信号を合成したものから
特定の移動局からの受信信号を分離抽出する制御であ
る。図9は、アダプティブアレイ装置により移動局から
の信号を受信する際のMMSE方式による制御内容を示
す概念図である。 [数1] y(t)=w(t−1)×x(t)=w
1(t−1)×x1(t)+w 2(t−1)×x2(t)+
・・・+wN(t−1)×xN(t) 同図及び数1に示すように、実際に各アンテナ素子を通
じて得られた受信信号ベクトルx1(t)、x2(t)、
・・・、xN(t)と、各アンテナ素子に対応するウェ
イトベクトルw1(t−1)、w2(t−1)、・・・、
N(t−1)をそれぞれ掛け合せた値の総和が、分離
抽出結果となる移動局からの受信信号列y(t)である
こととして、正しく移動局からの受信信号y(t)を取
得するためには、ウェイトベクトルを適切に決定する必
要がある。
【0007】なお、tは信号が到達する時刻を示し、例
えば、PHS規格における1シンボルを受信する時間を
単位としたタイムスロット内での経過時間を示す値をと
る。従って、受信信号ベクトルx、ウェイトベクトルw
等はtの値が1、2、・・・という信号列である。ま
た、ウェイトベクトルwは指向性パターン形成用のパラ
メータであり、このウェイトベクトルwと受信信号ベク
トルxとは、振幅、位相を有する信号を複素ベクトルで
表したものである。
【0008】ウェイトベクトルは、適当な値の初期値が
定められており、移動局から送られる送信信号のうち予
め信号内容が固定的に規定されている部分、例えばPH
S規格におけるプリアンブルや同期用のユニークワード
(UW:Unique Word)等の部分の信号(以
下、「参照信号」という。)d(t)と、分離抽出結果
となる受信信号y(t)との誤差を最小とするように予
め定められた範囲内で値を変動させて、単位時間毎に更
新されるものである。 [数2] e(t)=d(t)−y(t)=d(t)−
w(t−1)×x(t) 即ち、W(t)は、分離抽出結果となる受信信号y
(t)と参照信号d(t)との誤差e(t)を小さくす
るようにw(t−1)を修正して更新された値をとる。
理論的には時間経過と共にウェイトベクトルの値は一定
値に収束するので、分離抽出結果となる受信信号y
(t)の品質は次第に高まることになり、参照信号を構
成するプリアンブルやユニークワードについては通信内
容である本体的データに先駆けて送られるものであるた
め、通信内容である本体的データの受信段階では分離抽
出される受信信号はある程度品質の高いものとなる。な
お、通話が開始された後は、ウェイトベクトルは、例え
ば前回のタイムスロットにおいて最終的に得られた値
が、その次の回のタイムスロットに関しては初期値とし
て用いられる。
【0009】なお、無線基地局は、複数の移動局の分布
位置等に応じて、相互に干渉する程度が低い場合にそれ
らの移動局と空間多重方式を用いて通信を行うことに加
え、移動局の方向に応じて指向性パターンを形成した
り、空間多重する複数の移動局毎に例えばタイムスロッ
トに対して1シンボルの送信時間ずつ等の微小時間だけ
信号を送受信する時間をずらせること等により、相互の
干渉を極力抑えることとしている。
【0010】指向性パターンの制御は送信する場合に
は、特定の移動局への送信信号を各アンテナ素子に分配
し、その分配した信号に対し、受信時に得られた各アン
テナ素子に対応する最終的なウェイトベクトルを掛け合
せて得られた信号を、各アンテナ素子から同時に送信す
ることを内容とする。これにより、特定の移動局に指向
性が向き送信利得が得られ、干渉ユーザへは不要な信号
が送信されなくなる。
【0011】このように、無線基地局は、受信時に、複
数のアンテナ素子を通じて受信された信号とプリアンブ
ルやユニークワード等の予め信号内容が既知である部分
の情報とに基づいてウェイトベクトルを調整しつつ特定
の移動局からの信号を分離抽出し、送信時にはそのウェ
イトベクトルを利用して特定の移動局に指向性を向ける
ことにより、ある程度混信を防ぎ通信品質を維持して空
間多重方式で各移動局との通信を行っている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上述したような無線基
地局の制御の下では、空間多重方式により通信する各移
動局が微小時間だけ信号の送信時間をずらす等によって
相互の干渉を回避することとしたが、本発明は、このよ
うな送信時間をずらすための制御のような複雑な方法を
用いることなく、別の方法を用いて相互の干渉を回避し
通信品質を維持して各移動局と通信を行う無線基地局
と、この無線基地局の通信相手となる無線電話装置(移
動局)とを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決すべく本
発明に係る無線基地局は、識別子を含む通信データを送
信する複数の移動局と空間多重方式により無線通信する
無線基地局であって、複数の互いに異なる識別子と前記
複数の移動局との対応関係を示す関係情報を記憶する識
別子対応関係記憶手段と、前記関係情報を参照し通信相
手である移動局と対応付られた識別子を特定し当該識別
子を用いて、当該移動局についての通信データを分離抽
出する分離抽出手段とを備えることを特徴とする。
【0014】上記構成により、無線基地局は空間多重方
式により通信する複数の移動局からは、互いに異なる識
別子を含む形式で通信データが送信されるので、各識別
子を参照信号として利用してMMSE方式等により各移
動局の通信データを空間多重された信号中から適切に分
離抽出することができるようになる。つまり、無線基地
局は、干渉を減らし通信品質を維持して空間多重方式に
より各移動局と通信することができるようになる。
【0015】また、本発明に係る無線電話装置は、無線
基地局から通知された識別子を取得する取得手段と、前
記取得手段により取得された識別子を含む通信データを
無線基地局に送信する送信手段とを備えることを特徴と
する。上記構成により、無線基地局が指定した通りの識
別子を含む形式で移動局が通信データの送信を行うた
め、無線基地局は空間多重する移動局毎に異なる識別子
を指定することにより、識別子を利用して各移動局の通
信データを適切に分離抽出することができるようにな
る。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
無線基地局及び移動局について、図を用いて説明する。 <実施の形態1> <構成>図1は、実施の形態1に係る無線基地局の構成
を示すブロック図である。
【0017】無線基地局1000は、PHS規格で定め
られた時分割多重方式(TDMA/TDD、Time
Division Multiple Access/
Time Division Duplex)方式に加
え、更に空間多重方式をも用いて、同一周波数で最大4
つの信号を空間多重して、PHS携帯機である移動局と
無線接続する無線基地局であり、アンテナ11〜14、
無線部21〜24、信号処理部50、モデム部60、ベ
ースバンド部70、制御部80及びユニークワード記憶
部90を備える。
【0018】無線基地局1000は、PHS規格に従っ
て1つのTDMA/TDDフレーム内に4つのチャネル
を多重し、1チャネルにつき空間多重されるべき最大4
つの電話回線の信号を並列に処理する。1つのTDMA
/TDDフレームは、5mSの周期を有し、各周期を8
等分して得られる4つの送信タイムスロットと4つの受
信タイムスロットとから構成される。送信、受信各々1
つのタイムスロットは時分割多重による1つの時分割チ
ャネルを構成する。
【0019】ここで、ベースバンド部70は、電話交換
網を介して接続される複数の回線と信号処理部50との
間で複数の信号(音声又はデータのベースバンド信号)
を授受する。モデム部60は、信号処理部50とベース
バンド部70との間で、デジタル化されたベースバンド
信号に対してπ/4シフトQPSK(Quadratu
rePhase Shift Keying)により変
調及び復調を行う機能を有する。この変調及び復調は、
1つの時分割チャネルにおいて空間多重される最大4つ
のTDMA/TDDフレームについて並列に行われる。
【0020】信号処理部50は、制御部80の制御下
で、指向性パターンの形成に関する制御、即ち、各無線
部21〜24から入力される空間多重された各移動局か
らの受信信号を分離抽出しモデム部60に出力し、ま
た、モデム部60から入力された送信信号を所望の移動
局へ送信できるように空間多重する信号を生成して各無
線部21〜24に出力する制御を行う部分であり、具体
的には、プログラマブルなDSP(Digital S
ignal Processor)により実現される。
この指向性パターンは、上述したMMSE方式で行わ
れ、モデム部60で並列に処理される最大4つのTDM
A/TDDフレーム内のタイムスロット毎に、受信時に
は現に各無線部21〜24が受信した信号に各無線部に
対応するウェイトベクトルとを掛けたものの総和を分離
抽出する特定の移動局の受信信号としてこれと参照信号
との誤差を少なくするようにウェイトベクトルを調整す
る制御をすることにより、送信時には直前の受信により
求められたウェイトベクトルに基づき送信すべき信号を
各無線部21〜24に分配する制御をすることにより形
成される。
【0021】なお、空間多重方式で指向性パターンを形
成して送受信を行うのは、通信チャネル(Tチャネル)
での通信のみであり、その他の制御チャネルでの通信に
ついては空間多重方式は用いず従来の無線基地局と同様
の制御処理を行う。但し、参照信号に関しては、移動局
毎に異なる参照信号を用いるが、これについては後述す
る。
【0022】無線部21〜24はいずれも同等であり、
無線部21はハイパワーアンプ等を含む送信部111と
ローノイズアンプ等を含む受信部112とから構成され
る。送信部111は、信号処理部50から入力された低
周波信号を高周波信号に変換し、送信出力レベルにまで
増幅してアンテナ11に出力するもので、制御部80か
らの指示に応じて、ハイパワーアンプのゲインを制御す
る等して送信出力を調整する機能を有する。
【0023】受信部112は、アンテナ11に受信され
た高周波信号を低周波信号に変換し、増幅して信号処理
部50に出力する機能を有する。制御部80は、具体的
にはCPU(Central ProcessingU
nit)及びメモリ等で構成され、CPUがメモリ中の
プログラムを実行することにより無線基地局1000の
各部を制御する機能を有する。
【0024】また、ユニークワード記憶部90は、空間
多重する複数の移動局に割り当てるためのユニークワー
ドを含み、各ユニークワードとそれを割り当てた各移動
局との関係を示すユニークワード情報を保持する。な
お、ユニークワード情報については後に詳しく説明す
る。図2は、信号処理部50の構成を示すブロック図で
ある。
【0025】信号処理部50は、送受信切替スイッチ5
61〜564、加算器551〜554、ユーザ処理部5
1a〜51dから構成される。ここで、ユーザ処理部5
1a〜51dはそれぞれ、1つのTDMA/TDDフレ
ームについて、タイムスロットごとに、タイムスロット
において通信している移動局の信号を最適に送受信する
ようウェイトベクトルの調整を行うものであり、各無線
部からの入力信号X1〜X4を受け取り、各無線部への
出力信号Sa1〜Sa4を出力する。即ち、ユーザ処理
部51a〜51dそれぞれは、空間多重されている1つ
の移動局からの信号を分離抽出してモデム部60に伝
え、また、モデム部60から伝えられたその移動局に対
する送信信号を元にして生成した信号を各無線部に出力
するものである。
【0026】送受信切替スイッチ561〜564は、制
御部80の制御により切り替えられるものである。ま
た、加算器551〜554は、ユーザ処理部51a〜5
1dによって調整された各無線部への出力信号を加算
し、無線部21〜24へ出力するものである。図3は、
ユーザ処理部51aの構成を示すブロック図である。
【0027】ユーザ処理部51aは、乗算器521〜5
24、581〜584、加算器59、送受信切替スイッ
チ56、参照信号発生部55、ウェイト算出部58、ウ
ェイト選択部57から構成される。ここで、参照信号発
生部55は、PHS規格によりユニークワード以外で固
定的に定まっている部分、例えばスタートシンボル(S
S)、プリアンブル(PR)、ユニークワード等の部分
から、移動局から受信できるはずの理想的な信号である
参照信号を発生する。但し、ユニークワードの部分につ
いては、制御部80から受けたユニークワードの値をと
るように参照信号を発生する。制御部80は、各ユーザ
処理部に対しそれぞれ異なるユニークワードの値を渡す
ので、各ユーザ処理部の参照信号発生部の発生する参照
信号はそれぞれ異なるものとなる。
【0028】ウェイト算出部58は、上述したMMSE
方式におけるウェイトベクトルを調整するものである。
ウェイト算出部58は、無線部21〜24それぞれから
得るX1、X2、X3、X4の受信信号ベクトルとそれ
ぞれに対応するウェイトベクトルとを掛け合せたものの
総和を仮受信信号とすると、この仮受信信号と参照信号
発生部55により得た参照信号とを比較しその差が小さ
くなるように、ウェイトベクトルを調整する。
【0029】即ち、ウェイト算出部58は、まず、受信
信号X1〜X4を時間に応じて変化するベクトル列x1
(t)、x2(t)、x3(t)、x4(t)と表し、そ
れぞれに対応するウェイトベクトルをw1(t)、w
2(t)、w3(t)、w4(t)と表し、仮受信信号を
y(t)と表すと次の数3により仮受信信号y(t)を
求める。tはPHS規格のタイムスロットにおける1シ
ンボルの受信時間を単位時間として、時刻を示すもので
ある。 [数3] y(t)=w1(t−1)×x1(t)+w2
(t−1)×x2(t)+w3(t−1)×x3(t)+
4(t−1)×x4(t) 仮受信信号y(t)を求めた後に、仮受信信号y(t)
と参照信号d(t)の差e(t)を最小とするようにw
(t−1)の値を予め定めた範囲内で変動させることに
より調整して、その値を次の単位時間におけるウェイト
ベクトルw(t)とする。なお、e(t)は次の数4に
より求まる。 [数4] e(t)=d(t)−y(t) ウェイト選択部57は、受信時にウェイト算出部58が
算出したウェイトベクトルを、制御部80の指示に従
い、モデム部から与えられる1つの移動局に対して送信
すべき信号が4つに分配されたものに対して、掛け合せ
るウェイトベクトルとして設定する。
【0030】<データ構造>以下、ユニークワード記憶
部90に保持されているユニークワード情報について説
明する。図4は、ユニークワード情報のデータ構造と内
容例とを示す図である。同図に示すように、ユニークワ
ード情報は、ユニークワードの値とそのユニークワード
が割り当てられている状態を示す情報とが対応付られた
ものである。ユニークワードは、異なる4種類で、例え
ば2進数で「0011110101001100」等の
16ビットの値をとり、また、割り当てられている状態
は、ユーザ1、ユーザ2等と移動局を特定するための値
或いは未だ割り当てられていない旨を示す値をとる。
【0031】<動作>以下、上述の構成を備える無線基
地局1000の動作について、本発明の特徴である各ユ
ニークワードの各移動局への割り当ての制御動作を中心
に説明する。図5は、通話やデータ通信を開始するため
に移動局からリンクチャネル確立要求を受けた場合の無
線基地局1000の動作を示すフローチャートである。
なお、この動作は制御部80の制御により実現されるも
のである。
【0032】制御部80は、移動局からのリンクチャネ
ル確立要求を受信した場合(ステップS01)、又はリ
ンクチャネル確立再要求を受信した場合(ステップS0
2)には、その移動局に対して割り当てることができる
チャネルを探し(ステップS03)、そのようなチャネ
ルがなければ(ステップS04)、リンクチャネル割り
当て拒否通知をその移動局に送信するよう制御する(ス
テップS08)。
【0033】割り当てることができるチャネルがある場
合には(ステップS04)、制御部80は、ユニークワ
ード記憶部90に保持されているユニークワード情報を
参照して、未だ割り当てられていないユニークワードを
その移動局に割り当てることを決定し、ユニークワード
とその移動局とを対応づけるようにユニークワード情報
を更新し(ステップS05)、その割り当てることを決
定した1つのユニークワードの通知を含めたリンクチャ
ネル割り当て通知をその移動局に送信するよう制御する
(ステップS06)。2つの移動局が現在空間多重方式
により通信中である場合において更に1つの移動局から
リンクチャネル確立要求等を受けた場合であり、ユニー
クワード情報は例えば図4の内容例に示す状態であると
すれば、ステップS05の実行によりユニークワード情
報は例えば「1001011111100110」が例
えばユーザ3に割り当てられたことを示すように更新さ
れることになり、ステップS06の実行によりその「1
001011111100110」という値のユニーク
ワードが周波数、タイムスロット等の使用可能なチャネ
ルを特定する情報と共に移動局に送信されることにな
る。
【0034】ステップS06の実行後、制御部80は、
その移動局に対応する処理を行うことと定めたユーザ処
理部の参照信号発生部に対して移動局に通知したユニー
クワードを渡す(ステップS07)。これにより、例え
ばユーザ処理部51cの参照信号発生部55は、そのユ
ニークワードの値を含み、その移動局から送られてくる
ことが予定される信号を参照信号として発生することに
なる。
【0035】図6は、移動局と無線基地局の間のリンク
チャネル確立シーケンスの概略を示す図である。同図に
示すように、移動局からリンクチャネル確立要求を受け
た場合(S101)、無線基地局は、図5に示す動作を
行い、ステップS06の実行により、移動局に対してユ
ニークワードの通知を含むリンクチャネル割り当て通知
を行う(S102)。
【0036】なお、移動局は、従来のPHS規格に従っ
た移動局の構成に加えて、無線基地局からユニークワー
ドの通知を受けた場合にそのユニークワードの値を、P
HS規格におけるユニークワードの代わりに使用して物
理スロットを構築しその物理スロットを用いて無線基地
局との間で通信データを送受信する機能を備えたもので
ある。この機能は移動局に備えられたCPUがメモリに
格納された制御用プログラムを実行することにより移動
局の各部を制御して実現されるものである。
【0037】このように、無線基地局1000は、通話
等を開始しようとする移動局に対して、他の移動局と異
なるユニークワードを通知し、また、そのユニークワー
ドをその通知した移動局からの受信信号を分離抽出する
ための参照信号として用いる。従って、無線基地局から
通知されたユニークワードの値を移動局がPHS規格の
ユニークワードとして用いて物理スロットを構成し通信
チャネルで通信を行うならば、各移動局が信号の送信時
間を微小時間だけずらすような方式によらなくても、無
線基地局1000は、他の移動局との干渉を回避し通信
品質を維持してその移動局と空間多重方式で通信するこ
とができるようになる。 <実施の形態2>以下、実施の形態2に係る無線基地局
について説明する。
【0038】実施の形態2に係る無線基地局は実施の形
態1に係る無線基地局と基本的に構成が同一であるが
(図1参照)、制御部80による制御動作の内容が相違
し、また、ユニークワード記憶部90には移動局からユ
ニークワードの値を通知されたときに初めてユニークワ
ード情報が生成され保持される点に違いがある。なお実
施の形態2に係る各移動局は、従来のPHS規格に従っ
た移動局の構成に加えて、自らユニークワードとして適
当な数値を決定して、リンクチャネル確立要求と共に無
線基地局にそのユニークワードを通知し、またそのユニ
ークワードの値をPHS規格におけるユニークワードの
代わりに使用して物理スロットを構築しその物理スロッ
トを用いて無線基地局との間で通信データを送受信する
機能を備えたものである。この機能は移動局に備えられ
たCPUがメモリに格納された制御用プログラムを実行
することにより移動局の各部を制御して実現されるもの
である。
【0039】<動作>以下、実施の形態2に係る無線基
地局の動作を説明する。なお、各部の符号については実
施の形態1と同一のものを使用して説明する。図7は、
通話やデータ通信を開始するために移動局からリンクチ
ャネル確立要求を受けた場合の実施の形態2に係る無線
基地局の動作を示すフローチャートである。なお、この
動作は制御部80の制御により実現されるものである。
【0040】制御部80は、移動局からのリンクチャネ
ル確立要求を受信した場合(ステップS11)、又はリ
ンクチャネル確立再要求を受信した場合(ステップS1
2)には、その移動局に対して割り当てることができる
チャネルを探し(ステップS13)、そのようなチャネ
ルがなければ(ステップS14)、リンクチャネル割り
当て拒否通知をその移動局に送信するよう制御する(ス
テップS18)。
【0041】割り当てることができるチャネルがある場
合には(ステップS14)、制御部80は、リンクチャ
ネル割り当て通知をその移動局に送信するよう制御する
(ステップS15)。これにより、その移動局に周波
数、タイムスロット等の使用可能なチャネルを特定する
情報が渡されることになる。制御部80は、リンクチャ
ネル割り当て通知をその移動局に送信した後、リンクチ
ャネル確立の要求元のその移動局から、リンクチャネル
確立要求と共に通知されたユニークワードの値を、その
移動局と対応付けてユニークワード情報としてユニーク
ワード記憶部90に保存し(ステップS16)、その移
動局に対応する処理を行うことと定めたユーザ処理部の
参照信号発生部に対して移動局から通知されたユニーク
ワードを渡す(ステップS17)。これにより、例えば
ユーザ処理部51aの参照信号発生部55は、そのユニ
ークワードの値を含み、その移動局から送られてくるこ
とが予定される信号を参照信号として発生することにな
る。
【0042】図8は、移動局と無線基地局の間のリンク
チャネル確立シーケンスの概略を示す図である。同図に
示すように、移動局からユニークワード通知を含むリン
クチャネル確立要求を受けた場合(S201)、無線基
地局は、図7に示す動作を行い、ステップS15の実行
により、移動局に対してリンクチャネル割り当て通知を
行う(S202)。
【0043】このように、無線基地局1000は、通話
等を開始しようとする移動局から、通信チャネルで通信
する際に用いるPHS規格の物理スロットを構成するユ
ニークワードの値を受けて、その移動局からの受信信号
を分離抽出するための参照信号として用いる。従って、
その移動局が、無線基地局1000により空間多重され
る他の移動局と異なる値のユニークワードを用いること
してその値を無線基地局に通知することとすれば、他の
移動局との干渉を回避し通信品質を維持して通信するこ
とができるようになる。 <補足>以上、本発明に係る無線基地局及び移動局につ
いて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれ
ら実施の形態に限られないことは勿論である。即ち、 (1)両実施形態では、PHSシステムにおける無線基
地局及び移動局を例として説明したが、空間多重方式を
採る通信システムであって、各移動局が通信データを、
PHS規格の物理スロットの構成要素としてのユニーク
ワードに相当するいわゆる同期用ワードを含んだ形式の
通信データを送受信するような通信システムであれば本
発明を適用することができる。また、ユニークワード
は、識別子として用いられるビット列であればよい。 (2)実施の形態1では、無線基地局がユニークワード
の値を移動局に通知することとし、実施の形態2では、
移動局がユニークワードの値を無線基地局に通知するこ
ととしたが、通知する情報は、ユニークワードの値その
ものであることに限定されることはなく、ユニークワー
ドを特定するために必要な情報であれば、例えば1、
2、3、4といった番号等の識別情報であってもよい。
但し、無線基地局と移動局の双方が、その識別情報に基
づいて算出する等によってユニークワードの値を特定で
きるようにしておく必要がある。例えば、リンクチャネ
ル割り当て通知に用いるPHS規格で規定されたリンク
チャネル割当メッセージ内の未使用のビットをユニーク
ワードの値の識別情報を通知するものとして利用するこ
ととしてもよい。 (3)実施の形態1では、ユニークワード記憶部90に
格納されているユニークワード情報には予め固定的に4
つの異なるユニークワードの値が含まれていることとし
て、制御部80がそのユニークワード情報に含まれるユ
ニークワードの値を、各ユーザ処理部51a〜51dの
参照信号発生部55に与えることとしたが、ユニークワ
ードを予め固定的に保持する他に、制御部80が乱数を
発生する等により異なる4つのユニークワードを発生さ
せてユニークワード情報に含ませることとしてもよい。 (4)実施の形態2では、各移動局が乱数を発生させる
等によりユニークワードの値を決定していることを前提
として、リンクチャネル確立要求と共に移動局から通知
されるユニークワードの値を特にチェックしていない
が、通知されたユニークワードが他の空間多重している
移動局と重複するような場合には、無線基地局はユニー
クワードが重複するため変更すべきである旨の指示を含
むようなリンクチャネル割り当て拒否通知を、移動局に
送信することとしてもよい。 (5)両実施の形態では特に示さなかったが、無線基地
局は、空間多重方式で通信した移動局のうち、通信を終
了したものについては、ユニークワード情報中のユニー
クワードとその移動局とを対応付けている情報を、対応
がないことを示すようにユニークワード情報を更新する
こととしてもよい。 (6)両実施の形態では特に示さなかったが、無線基地
局は、移動局の通信内容である本体的データに対し通信
機密保護のために施すスクランブルのパターンを決定す
るものであり、各移動局に対して異なるスクランブルの
パターンを用いるので、移動局毎に参照信号発生部が発
生する参照信号に、このスクランブルのパターンにより
定まる信号をも含めることとしてもよい。
【0044】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る無線基地局は、識別子を含む通信データを送信す
る複数の移動局と空間多重方式により無線通信する無線
基地局であって、複数の互いに異なる識別子と前記複数
の移動局との対応関係を示す関係情報を記憶する識別子
対応関係記憶手段と、前記関係情報を参照し通信相手で
ある移動局と対応付られた識別子を特定し当該識別子を
用いて、当該移動局についての通信データを分離抽出す
る分離抽出手段とを備えることを特徴とする。
【0045】これにより、無線基地局は空間多重方式に
より通信する複数の移動局からは、互いに異なるユニー
クワードを含む形式で通信データが送信されるので、各
ユニークワードを参照信号として利用してMMSE方式
等により各移動局の通信データを空間多重された信号中
から適切に分離抽出することができるようになる。な
お、その結果を利用して各移動局に対して適切に指向性
パターンを向けてデータを送信することもできるように
なる。つまり、無線基地局は、干渉を減らし通信品質を
維持して空間多重方式により各移動局と通信することが
できるようになる。
【0046】また、前記関係情報は、相互に異なる複数
の識別子と、各識別子に対応付けられた移動局を示す割
当状態情報とを含み、前記無線基地局は、移動局からの
チャネルの割当要求を受け付ける要求受付手段と、前記
要求受付手段により前記割当要求が受け付けられた場合
に、空間多重している他の移動局に対応付けられている
識別子とは異なる識別子を特定し、特定した識別子と当
該割当要求元の移動局とを対応付けるように前記割当状
態情報を更新し、当該要求元の移動局に、特定した識別
子を示す情報とチャネルの割当を示す情報とを送信する
割当手段とを備えることとしてもよい。
【0047】これにより、無線基地局が、移動局にチャ
ネル割り当てを行う場合に、他の移動局に通知したユニ
ークワードと異なるユニークワードを通知するので、空
間多重される各移動局は他の移動局と異なるユニークワ
ードを含む形式で通信データを送信することができるよ
うになり、この結果として無線基地局は各移動局の通信
データを適切に分離抽出することができるようになる。
【0048】また、前記無線基地局は、チャネルを割り
当てていた移動局との間での通信が終了したときに、当
該移動局に対応していた識別子と当該移動局との対応関
係がないことを示すように前記関係情報を更新する解除
手段を備えることとしてもよい。これにより、無線基地
局が空間多重方式で通信している移動局についての通信
が終了したときにその移動局に対応していたユニークワ
ードは、新たに通信を開始する他の移動局に対して割り
当てて通知することができる状態になる。
【0049】また、前記無線基地局は、移動局から識別
子の通知を受け付ける通知受付手段と、前記通知受付手
段により前記通知が受け付けられた場合に、通知された
識別子と当該通知元の移動局とを対応付けるよう前記関
係情報を更新する関係情報更新手段とを備えることとし
てもよい。これにより、無線基地局は移動局から通知さ
れたユニークワードを参照信号として用いてMMSE方
式によりその移動局から送られる通信データを空間多重
された信号中から適切に分離抽出することができるよう
になる。
【0050】また、前記無線基地局は、移動局から識別
子の通知を受け付ける通知受付手段と、前記通知受付手
段により前記通知が受け付けられた場合に、前記関係情
報を参照することにより通知された識別子が既に他の移
動局に対応付けられているときには当該通知元の移動局
に異なる識別子を使うべき旨を通知し、通知された識別
子が既に他の移動局に対応付けられているのではないと
きには通知された識別子と当該通知元の移動局とを対応
付けるよう前記関係情報を更新する通知対応手段とを備
えることとしてもよい。
【0051】これにより、移動局が、他の空間多重され
ている移動局と同一のユニークワードを使用することを
防止することができる。また、前記分離抽出手段は移動
局毎に、空間多重された通信データを受信して得られる
受信信号と係数ベクトルであるウェイトベクトルとから
当該移動局からの信号と仮定される仮受信信号を求め、
前記関係情報に基づいて当該移動局と対応付けられた識
別子を含む参照信号を定め、所定の単位時間毎に当該参
照信号と当該仮受信信号との当該単位時間に相当する成
分同士を比較し、両者の差が小さくなるように前記ウェ
イトベクトルを調整することを通じ仮受信信号に基づく
データを得ることをもって、当該移動局からの通信デー
タの分離抽出を行うこととしてもよい。
【0052】これにより、各ユニークワードを参照信号
として用い、MMSE方式によりウェイトベクトルを調
整することができ、その結果、無線基地局は、各移動局
からの受信した信号を適切に分離抽出することができ、
また、各移動局に適切に指向性パターンを向けて信号を
送信することができるようになる。また、本発明に係る
無線電話装置は、無線基地局から通知された識別子を取
得する取得手段と、前記取得手段により取得された識別
子を含む通信データを無線基地局に送信する送信手段と
を備えることを特徴とする。
【0053】これにより、無線基地局が指定した通りの
ユニークワードを含む形式で移動局が通信データの送信
を行うため、無線基地局は空間多重する移動局毎に異な
るユニークワードを指定することにより、ユニークワー
ドを利用して各移動局の通信データを適切に分離抽出す
ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1に係る無線基地局の構成を示すブ
ロック図である。
【図2】信号処理部50の構成を示すブロック図であ
る。
【図3】ユーザ処理部51aの構成を示すブロック図で
ある。
【図4】ユニークワード情報のデータ構造と内容例とを
示す図である。
【図5】通話やデータ通信を開始するために移動局から
リンクチャネル確立要求を受けた場合の無線基地局10
00の動作を示すフローチャートである。
【図6】移動局と無線基地局の間のリンクチャネル確立
シーケンスの概略を示す図である。
【図7】通話やデータ通信を開始するために移動局から
リンクチャネル確立要求を受けた場合の実施の形態2に
係る無線基地局の動作を示すフローチャートである。
【図8】移動局と無線基地局の間のリンクチャネル確立
シーケンスの概略を示す図である。
【図9】アダプティブアレイ装置により移動局からの信
号を受信する際のMMSE方式による制御内容を示す概
念図である。
【符号の説明】
11〜14 アンテナ 21〜24 無線部 50 信号処理部 51a〜51d ユーザ処理部 55 参照信号発生部 57 ウェイト選択部 58 ウェイト算出部 60 モデム部 70 ベースバンド部 80 制御部 90 ユニークワード記憶部 111 送信部 112 受信部 1000 無線基地局

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 識別子を含む通信データを送信する複数
    の移動局と空間多重方式により無線通信する無線基地局
    であって、 複数の互いに異なる識別子と前記複数の移動局との対応
    関係を示す関係情報を記憶する識別子対応関係記憶手段
    と、 前記関係情報を参照し通信相手である移動局と対応付ら
    れた識別子を特定し当該識別子を含む参照信号を定め、
    指向性パターンを形成することによりアンテナを通じて
    逐次受信した信号から通信データに係る信号と仮定され
    る仮受信信号を求め、仮受信信号と前記参照信号とに基
    づく演算を逐次行い、当該演算結果を反映して、指向性
    パターンを逐次調整し、仮受信信号に基づくデータを得
    ることをもって、当該移動局についての通信データを分
    離抽出する分離抽出手段とを備えることを特徴とする無
    線基地局。
  2. 【請求項2】 前記関係情報は、相互に異なる複数の識
    別子と、各識別子に対応付けられた移動局を示す割当状
    態情報とを含み、 前記無線基地局は、 移動局からのチャネルの割当要求を受け付ける要求受付
    手段と、 前記要求受付手段により前記割当要求が受け付けられた
    場合に、空間多重している他の移動局に対応付けられて
    いる識別子とは異なる識別子を特定し、特定した識別子
    と当該割当要求元の移動局とを対応付けるように前記割
    当状態情報を更新し、当該要求元の移動局に、特定した
    識別子を示す情報とチャネルの割当を示す情報とを送信
    する割当手段とを備えることを特徴とする請求項1記載
    の無線基地局。
  3. 【請求項3】 前記無線基地局は、 チャネルを割り当てていた移動局との間での通信が終了
    したときに、当該移動局に対応していた識別子と当該移
    動局との対応関係がないことを示すように前記関係情報
    を更新する解除手段を備えることを特徴とする請求項1
    記載の無線基地局。
  4. 【請求項4】 前記無線基地局は、 移動局から識別子の通知を受け付ける通知受付手段と、 前記通知受付手段により前記通知が受け付けられた場合
    に、通知された識別子と当該通知元の移動局とを対応付
    けるよう前記関係情報を更新する関係情報更新手段とを
    備えることを特徴とする請求項1記載の無線基地局。
  5. 【請求項5】 前記無線基地局は、 移動局から識別子の通知を受け付ける通知受付手段と、 前記通知受付手段により前記通知が受け付けられた場合
    に、前記関係情報を参照することにより通知された識別
    子が既に他の移動局に対応付けられているときには当該
    通知元の移動局に異なる識別子を使うべき旨を通知し、
    通知された識別子が既に他の移動局に対応付けられてい
    るのではないときには通知された識別子と当該通知元の
    移動局とを対応付けるよう前記関係情報を更新する通知
    対応手段とを備えることを特徴とする請求項1記載の無
    線基地局。
  6. 【請求項6】 前記分離抽出手段は移動局毎に、 空間多重された通信データを受信して得られる受信信号
    と係数ベクトルであるウェイトベクトルとから当該移動
    局からの信号と仮定される仮受信信号を求め、前記関係
    情報に基づいて当該移動局と対応付けられた識別子を含
    む参照信号を定め、所定の単位時間毎に当該参照信号と
    当該仮受信信号との当該単位時間に相当する成分同士を
    比較し、両者の差が小さくなるように前記ウェイトベク
    トルを調整することを通じ仮受信信号に基づくデータを
    得ることをもって、当該移動局からの通信データの分離
    抽出を行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1
    項に記載の無線基地局。
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