JP3655169B2 - アレーアンテナ基地局装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式のディジタル移動体通信システムに用いられる通信装置に関し、特に、高速データ通信を行う基地局装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディジタル移動体通信システムにおいては、高速データ通信を実現するために、データを多値変調して送信するという手法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＣＤＭＡ方式のディジタル移動体通信システムにおいては、以下に示すような問題がある。この問題について、基地局と複数（ここでは例えば第１通信端末〜第３通信端末の３つ）の通信端末とが無線通信を行う場合を例にとり説明する。なお、基地局は、第１通信端末と高速データ通信を行い、第２通信端末および第３通信端末とは通常のデータ通信を行うものとする。
【０００４】
第１通信端末が所要の受信品質（例えばＥｂ／Ｎｏ）を得るためには、基地局は、第１通信端末に対して高電力で送信を行う必要がある。ところが、ＣＤＭＡ方式の通信システムにおいては、第１通信端末〜第３通信端末が同一周波数帯域を用いて基地局と通信を行っている。
【０００５】
したがって、基地局が第１通信端末に高電力で送信を行うと、第２通信端末および第３通信端末は、基地局から第１通信端末に送信された信号により、大きな干渉を受けることになる。すなわち、基地局から第２通信端末および第３通信端末に送信された信号は、基地局から第１通信端末に送信された信号により、大きな干渉を受けることになる。この結果、第２通信端末および第３通信端末における受信品質が劣化する。
【０００６】
このように、従来のＣＤＭＡ方式のディジタル移動体通信システムにおいては、基地局は、所定の通信端末と高速データ通信を行う際には、この通信端末以外の通信端末に大きな干渉を与えるという問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、通信端末装置に及ぼす干渉を抑えつつ高速データ通信を行うアレーアンテナ基地局装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、第１情報伝送速度以上の速度で通信を行う高速通信端末装置の到来方向にヌルを向けるように、第２情報伝送速度以下の速度で通信を行う一般通信端末装置についての送信指向性を生成する指向性生成手段と、生成された送信指向性を用いて前記一般通信端末装置に対する送信信号を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【０００９】
この構成によれば、高速通信端末装置における干渉を抑えることができるので、高速通信端末装置における受信品質を保持しつつ、高速通信端末装置に対してさらに電力を抑えた送信を行うことができ、または、高速通信端末装置に対してより高速なデータ通信を行うことができる。
【００１０】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、指向性生成手段が、一般通信端末装置の到来方向にビームを向けるように、前記一般通信端末装置についての送信指向性候補を生成する指向性候補生成手段と、前記送信指向性候補におけるヌルと高速通信端末装置の到来方向とを略一致させるように前記送信指向性候補をシフトさせるシフト手段と、を具備し、シフトさせた送信指向性候補を前記一般通信端末装置についての送信指向性とする構成を採る。
【００１１】
この構成によれば、高速通信端末装置の到来方向にヌルを向けるようにシフトさせ、シフトさせた送信指向性を形成した送信信号を一般通信端末装置に送信することにより、高速通信端末装置における干渉を抑えることができるので、高速通信端末装置における受信品質を保持しつつ、高速通信端末装置に対してさらに電力を抑えた送信を行うことができ、または、高速通信端末装置に対してより高速なデータ通信を行うことができる。
【００１２】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、複数の高速通信端末装置の間の到来方向の差を閾値と比較する比較手段を具備し、指向性生成手段が、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記高速通信端末装置についての送信指向性を生成し、送信手段が、生成された送信指向性を用いて前記高速通信端末装置に対する送信信号を生成する構成を採る。
【００１３】
この構成によれば、高速通信端末装置同士における干渉を効果的に抑えることができるので、各高速通信端末装置における受信品質を保持しつつ、各高速通信端末装置に対してさらに電力を抑えた送信を行うことができ、または、各高速通信端末装置に対してより高速なデータ通信を行うことができる。
【００１４】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、高速通信端末装置が受ける干渉量がどれだけ抑えられるかを推定する干渉削減量推定手段を具備し、送信手段が、前記干渉削減量推定手段の推定結果に基づいて設定した多値変調方式を用いて、前記高速通信端末装置に対する送信信号を送信する構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、干渉削減量に応じて高速通信端末装置の送信信号における変調方式の多値度を変更することにより、他の通信端末に対する干渉を増加させることなく、上記高速通信端末装置と最適な高速データ通信を行うことができる
【００１６】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、指向性生成手段により生成された一般通信端末装置についての送信指向性を用いて、前記一般通信端末装置の送信信号における前記一般通信端末装置の到来方向への電力を推定する電力推定手段を具備し、送信手段が、推定された電力に基づいて設定した送信電力により前記一般通信端末装置の送信信号を送信する構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、生成された一般通信端末装置の送信指向性を用いて、一般通信端末装置の到来方向に対する電力が一定となるように、一般通信端末装置の送信信号の送信電力を設定することにより、一般通信端末装置に対する送信電力制御の安定化を図ることができる。
【００１８】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、指向性生成手段が、次回の単位スロットにおいて通信を行う予定の高速通信端末装置の到来方向にヌルを向けるように、一般通信端末装置についての送信指向性を生成する構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、高速通信端末装置の送信信号に用いられる多値変調方式が、本基地局装置から他の一般通信端末装置に送信された信号による干渉が低減された状態での高速通信端末装置における回線品質に基づいて設定される。したがって、高速通信端末装置の送信信号に、実際に高速データ通信を行う際に可能な多値変調方式より伝送効率の悪い多値変調方式が用いられる、という可能性を小さくすることができる。この結果、高速通信端末装置は、高速データ通信を効率良く行うことができる。
【００２０】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、通信端末装置の到来方向に基づいて、各通信端末装置に対して属すべき群を決定する決定手段を具備し、送信手段は、第１情報伝送速度以上の速度の送信信号を、同一の群に属する通信端末装置に対して順次送信する構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、同一の群に属する通信端末装置が高速データ通信を行っている際には、この群に属するすべての通信端末装置が受ける干渉量は、この群に属するいずれかの通信端末装置が高速データ通信を行っている間においては、ほとんど変化しない。したがって、高速データ通信端末装置が受ける干渉量が大きく変化する現象を抑えることができる。
【００２２】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、通信端末装置における干渉量の変化を認識する認識手段を具備し、送信手段は、認識された干渉量の変化に基づいて、第１情報伝送速度以上の速度の送信信号を通信端末装置に対して送信する構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、同一の群に属する通信端末装置が高速データ通信を行っている際には、この群に属するすべての通信端末装置が受ける干渉量は、この群に属するいずれかの通信端末装置が高速データ通信を行っている間においては、ほとんど変化しない。したがって、高速データ通信端末装置が受ける干渉量が大きく変化する現象を抑えることができる。
【００２４】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、指向性生成手段が、高速通信端末装置の到来方向の推定精度に応じて、前記高速通信端末装置の到来方向に向けるヌルの幅を変化させる構成を採る。
【００２５】
この構成によれば、高速通信端末装置の到来方向の推定精度に応じて、一般通信端末装置の送信指向性における高速データ通信端末装置に向けるヌルの幅を変更しているので、高速通信端末装置の到来方向の推定精度に関係なく、高速データ通信端末装置における干渉量を抑えることができる。
【００２６】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、一般通信端末装置に対する送信信号が高速通信端末装置に与える干渉量を推定する推定手段を具備し、指向性生成手段は、前記干渉量が閾値を上回る一般通信端末装置についてのみ、前記高速通信端末装置の到来方向にヌルを向けるように送信指向性を生成する構成を採る。
【００２７】
この構成によれば、送信指向性の生成における処理量の観点から、すべての通信端末装置について、高速データ通信端末装置の到来方向にヌル点を向けるような送信指向性を生成することが困難である場合でも、送信指向性の生成における処理量を削減しつつ、高速データ通信端末装置における干渉量を抑えることができる。
【００２８】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、一般通信端末装置の到来方向と高速通信端末装置の到来方向との差を測定する測定手段を具備し、シフト手段は、前記差が閾値以下である一般通信端末装置についてのみ、送信指向性候補をシフトさせる構成を採る。
【００２９】
この構成によれば、すべての一般通信端末装置のうち、到来方向が高速データ通信端末装置の到来方向から離れている一般通信端末装置については、この一般通信端末装置の送信信号が高速データ通信端末装置に与える干渉量が小さいものとして、生成された送信指向性をシフトしないようにすることにより、送信指向性の生成における処理量を削減しつつ、高速データ通信端末装置における干渉量を抑えることができる。
【００３２】
本発明のアレーアンテナ送信方法は、第１情報伝送速度以上の速度で通信を行う高速通信端末装置の到来方向にヌルを向けるように、第２情報伝送速度以下の速度で通信を行う一般通信端末装置についての送信指向性を生成する指向性生成工程と、生成された送信指向性を用いて前記一般通信端末装置に対する送信信号を送信する送信工程と、を具備する。
【００３３】
この方法によれば、高速通信端末装置における干渉を抑えることができるので、高速通信端末装置における受信品質を保持しつつ、高速通信端末装置に対してさらに電力を抑えた送信を行うことができ、または、高速通信端末装置に対してより高速なデータ通信を行うことができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、高速通信端末の到来方向にヌルを向けるように、一般通信端末についての送信指向性を生成することである。
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の実施の形態においては、高速データ通信（情報伝送速度の大きい通信）を行う通信端末を「Ｗ−ＣＤＭＡにおけるＤＳＣＨを用いる通信端末」として説明するが、高速データ通信を行う通信端末を「Ｗ−ＣＤＭＡにおけるＤＰＣＨを用いる通信端末」および「高速パケット伝送を行う通信端末」とすることも可能である。
【００３６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態においては、基地局装置が、一例として、通信端末１１６と通信端末１１７の２つの通信端末と無線通信を行う場合について説明する。
【００３７】
図１において、受信無線回路１０３および受信無線回路１０４は、それぞれアンテナ１０１およびアンテナ１０２により受信された信号（受信信号）をベースバンド信号に変換する。
【００３８】
受信信号復調回路１０５および受信信号復調回路１０６は、受信無線回路１０３および受信無線回路１０４からのベースバンド信号を用いて、逆拡散等の復調処理を行うことにより復調信号を生成する。
【００３９】
到来方向推定回路１０７は、受信信号復調回路１０５からの復調信号を用いて、通信端末１１６の到来方向を推定し、到来方向を高速データ端末判定回路１０９に送る。
【００４０】
到来方向推定回路１０８は、受信信号復調回路１０６からの復調信号を用いて、通信端末１１７の到来方向を推定し、到来方向を高速データ端末判定回路１０９に送る。
【００４１】
高速データ端末判定回路１０９は、上位レイヤから高速データ通信を行う通信端末の情報（すなわち、どの通信端末が高速データ通信を行うかを報知する情報）と、到来方向推定回路１０７および到来方向推定回路１０８からの到来方向に関する情報とを用いて、２つの通信端末のうちのどの通信端末が高速データ通信を行うのかを認識する。この高速データ端末判定回路１０９は、認識結果を送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１に送る。また、上位レイヤの情報を用いずに各通信端末からの情報をもとに高速データ端末判定回路１０９において単独で、使用する高速データ端末を判定しても良い。
【００４２】
送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１は、高速データ端末判定回路１０９からの認識結果に基づいて、それぞれ、通信端末１１６および通信端末１１７についての送信指向性を生成する。なお、送信指向性の生成方法の詳細については後述する。この送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１は、生成した送信指向性を送信無線回路１１４および送信無線回路１１５に出力する。
【００４３】
送信信号生成回路１１２および送信信号生成回路１１３は、それぞれ、通信端末１１６および通信端末１１７の送信信号を生成する。この送信信号生成回路１１２および送信信号生成回路１１３は、生成した送信信号を送信無線回路１１４および送信無線回路１１５に送る。
【００４４】
送信無線回路１１４（送信無線回路１１５）は、通信端末１１６および通信端末１１７の送信信号に対して、それぞれ通信端末１１６および通信端末１１７についての送信指向性を乗算し、この乗算により得られた送信信号（ベースバンド信号）をＲＦ帯の信号に変換してアンテナ１０１（アンテナ１０２）を介して送信する。
【００４５】
次いで、上記構成を有するアレーアンテナ基地局装置の動作について、さらに図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施の形態１にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路１１１により生成される通信端末１１７についての送信指向性の一例を示す模式図である。
【００４６】
ここでは、通信端末１１６が高速データ通信を行い、通信端末１１７が一般の通信を行うものとする。
【００４７】
到来方向推定回路１０７および到来方向推定回路１０８では、それぞれ、通信端末１１６および通信端末１１７の到来方向が推定される。到来方向推定回路１０７により推定された通信端末１１６の到来方向は、高速データ端末判定回路１０９および送信指向性生成回路１１０に送られる。到来方向推定回路１０８により推定された通信端末１１７の到来方向は、高速データ端末判定回路１０９および送信指向性生成回路１１１に送られる。
【００４８】
高速データ端末判定回路１０９では、上位レイヤからの高速データ通信を行う通信端末の情報、到来方向推定回路１０７からの通信端末１１６の到来方向、および、到来方向推定回路１０８からの通信端末１１７の到来方向により、通信端末１１６および通信端末１１７のうちどの通信端末が高速データ通信を行う通信端末（以下「高速データ通信端末」という。）であるかが認識される。認識結果は、送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１に送られる。また、上位レイヤの情報を用いずに各通信端末からの情報をもとに高速データ端末判定回路１０９において単独で、使用する高速データ端末を判定しても良いことは明らかである。
【００４９】
送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１では、高速データ端末判定回路１０９からの認識結果に基づいて、それぞれ通信端末１１６および通信端末１１７についての送信指向性が生成される。具体的には、送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１では、送信指向性の生成対象となる通信端末（すなわち、送信指向性生成回路１１０では通信端末１１６であり、送信指向性生成回路１１１では通信端末１１７である。）が、高速データ通信端末である場合には、通常の送信指向性の生成が行われる。ここで、通常の送信指向性の生成とは、例えば、送信指向性の生成対象となる通信端末の到来方向に指向性を向けるような生成に相当する。ここでは、通信端末１１６が高速データ通信端末であるので、送信指向性生成回路１１０において通常の送信指向性の生成が行われる。
【００５０】
逆に、送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１では、送信指向性の生成対象となる通信端末が一般の通信を行う通信端末（以下「一般通信端末」という。）である場合には、特別な送信指向性の生成が行われる。ここでは、通信端末１１７が一般通信端末であるので、送信指向性生成回路１１１において特別な送信指向性の生成が行われる。すなわち、図２に示すように、一般通信端末である通信端末１１７についての送信指向性２０１は、高速データ通信端末である通信端末１１６の到来方向に対してヌルを向けるように生成される。なお、通信端末１１７についての送信指向性２０１は、通信端末１１７の到来方向に指向性が向けられていることはいうまでもない。
【００５１】
これにより、通信端末１１７の送信信号は、通信端末１１６の到来方向への電力が大幅に抑えられたものとなる。この結果、通信端末１１６は、基地局から通信端末１１７に送信された信号により、ほとんど干渉を受けなくなる。すなわち、基地局から通信端末１１６に送信された信号は、基地局から通信端末１１７に送信された信号により、ほとんど干渉を受けなくなる。よって、通信端末１１６は、干渉が抑えられた状態で基地局からの信号を受信することができる。したがって、基地局が通信端末１１６に対してさらに小さな電力で送信を行っても、通信端末１１６は所要の受信品質を得ることができる。これにより、基地局は、通信端末１１６に対してより小さな電力で送信を行うので、通信端末１１７に及ぼす干渉も抑えることができる。
【００５２】
再度図１を参照するに、送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１により生成された送信指向性は、送信無線回路１１４および送信無線回路１１５に送られる。
【００５３】
送信無線回路１１４（送信無線回路１１５）では、通信端末１１６および通信端末１１７の送信信号に対して、それぞれ通信端末１１６および通信端末１１７についての送信指向性が乗算され、この乗算により得られた送信信号（ベースバンド信号）がＲＦ帯の信号に変換されてアンテナ１０１（アンテナ１０２）を介して送信される。
【００５４】
このように、本実施の形態によれば、高速データ通信端末の到来方向にヌルを向けるような送信指向性を形成した送信信号を、一般通信端末に送信することにより、高速データ通信端末における干渉を抑えることができるので、高速データ通信端末における受信品質を保持しつつ、高速データ通信端末に対してさらに電力を抑えた送信を行うことができ、または、高速データ通信端末に対してより高速なデータ通信を行うことができる。これにより、一般通信端末に及ぼす干渉を抑えることができる。
【００５５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、ヌル点を高速データ通信端末の到来方向に向けるように、一般通信端末の送信指向性をシフトさせる場合について説明する。以下、本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地局装置について、図３を参照して説明する。
【００５６】
図３は、本発明の実施の形態２にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図３における実施の形態１（図１）と同様の構成については、図１におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００５７】
図３において、送信指向性生成回路３０１および送信指向性生成回路３０２は、それぞれ、通信端末１１６および通信端末１１７についての送信指向性を生成する。送信指向性生成回路３０１および送信指向性生成回路３０２は、実施の形態１で説明した通常の送信指向性の生成を行う。
【００５８】
シフト量算出回路３０３およびシフト量算出回路３０４は、高速データ端末判定回路１０９からの認識結果に基づいて、それぞれ、送信指向性生成回路３０１および送信指向性生成回路３０２により生成された送信指向性をシフトさせる。各送信指向性生成回路は、シフトさせた送信指向性を送信無線回路１１４および送信無線回路１１５に送る。
【００５９】
次いで、上記構成を有するアレーアンテナ基地局装置の動作について、さらに図４を参照して説明する。実施の形態１と同様に、通信端末１１６が高速データ通信を行い、通信端末１１７が一般の通信を行うものとする。
【００６０】
図４（ａ）は、本発明の実施の形態２にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路３０２により生成される通信端末１１７についての送信指向性の一例を示す模式図である。図４（ｂ）は、本発明の実施の形態２にかかるアレーアンテナ基地局装置におけるシフト量算出回路３０４によりシフトされた通信端末１１７についての送信指向性の第１例を示す模式図である。図４（ｃ）は、本発明の実施の形態２にかかるアレーアンテナ基地局装置におけるシフト量算出回路３０４によりシフトされた通信端末１１７についての送信指向性の第２例を示す模式図である。
【００６１】
送信指向性生成回路３０１および送信指向性生成回路３０２では、それぞれ通信端末１１６および通信端末１１７についての送信指向性が生成される。各送信指向性生成回路では、通常の送信指向性の生成がなされる。すなわち、送信指向性生成回路３０１および送信指向性生成回路３０２では、それぞれ、通信端末１１６および通信端末１１７の到来方向にビームを向けるような送信指向性が生成される。送信指向性生成回路３０１および送信指向性生成回路３０２により生成された送信指向性は、それぞれシフト量算出回路３０３およびシフト量算出回路３０４に送られる。
【００６２】
シフト量算出回路３０３およびシフト量算出回路３０４では、高速データ端末判定回路１０９からの認識結果に基づいて、それぞれ通信端末１１６および通信端末１１７についての送信指向性に対するシフトが行われる。具体的には、シフト量算出回路３０３およびシフト量算出回路３０４では、シフト対象となる通信端末（すなわち、シフト量算出回路３０３では通信端末１１６であり、シフト量算出回路３０４では通信端末１１７である。）が高速データ通信端末である場合には、送信指向性に対するシフトはなされない。
【００６３】
逆に、シフト対象となる通信端末が一般通信端末である場合には、シフト量算出回路３０３およびシフト量算出回路３０４では、送信指向性に対するシフトが行われる。ここでは、通信端末１１７が一般通信端末であるので、シフト量算出回路３０４において送信指向性に対するシフトが行われる。具体的には、図４（ａ）に示すように、送信指向性生成回路３０２により生成された通信端末１１７についての送信指向性４０１は、通信端末１１６に対して強い電力で送信するものになっている。そこで、シフト量算出回路３０４では、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示すように、ヌル点が通信端末１１６の到来方向に向くように（すなわち、ヌル点が通信端末１１６の到来方向と略一致するように）、通信端末１１７についての送信指向性がシフトされる。これにより、シフト後の通信端末１１７についての送信指向性４０２または４０３が生成される。
【００６４】
このように、本実施の形態によれば、高速データ通信端末の到来方向にヌルを向けるように送信指向性をシフトさせ、シフトさせた送信指向性を形成した送信信号を一般通信端末に送信することにより、高速データ通信端末における干渉を抑えることができるので、高速データ通信端末における受信品質を保持しつつ、高速データ通信端末に対してさらに電力を抑えた送信を行うことができ、または、高速データ通信端末に対してより高速なデータ通信を行うことができる。これにより、一般通信端末に及ぼす干渉を抑えることができる。
【００６５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、複数の高速データ通信端末が存在する場合について説明する。以下、本実施の形態３にかかるアレーアンテナ基地局装置について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施の形態３にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図５における実施の形態１（図１）と同様の構成については、図１におけるものと同様の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００６６】
図５において、高速データ端末数判定回路５０２は、上位レイヤからの高速データ通信端末の情報を用いて、高速データ通信端末の数を検出し、検出結果を高速データ端末方向判定回路５０１に送る。また、上位レイヤの情報を用いずに各通信端末からの情報をもとに高速データ端末方向判定回路５０１において単独で、使用する高速データ端末を判定している場合には高速データ端末方向判定回路５０１からの情報をもとに高速データ通信端末の数を検出する。
【００６７】
高速データ端末方向判定回路５０１は、上位レイヤからの高速データ通信端末の情報、および、高速データ端末数判定回路５０２からの検出結果を用いて、２つの通信端末のうちどの通信端末が高速データ通信端末であるのかを認識し、認識結果を送信指向性生成回路５０３および送信指向性生成回路５０４に送る。さらに、高速データ端末方向判定回路５０１は、高速データ通信端末数が２つである場合には、到来方向推定回路１０７および到来方向推定回路１０８からの到来方向を用いて、各通信端末の間の到来方向の差と閾値との比較を行い、比較結果を送信指向性生成回路５０３および送信指向性生成回路５０４に送る。また、上位レイヤの情報を用いずに各通信端末からの情報をもとに高速データ端末方向判定回路５０１において単独で、使用する高速データ端末を判定していても問題はない。
【００６８】
送信指向性生成回路５０３および送信指向性生成回路５０４は、高速データ端末方向判定回路５０１からの認識結果および比較結果に基づいて、それぞれ、通信端末１１６および通信端末１１７についての送信指向性を生成する。なお、送信指向性の生成方法の詳細については後述する。
【００６９】
次いで、上記構成を有するアレーアンテナ基地局装置の動作について、さらに図６から図８を参照して説明する。図６は、本発明の実施の形態３にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路により生成される高速データ通信端末についての送信指向性の第１例を示す模式図である。図７は、本発明の実施の形態３にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路により生成される高速データ通信端末についての送信指向性の第２例を示す模式図である。図８は、本発明の実施の形態３にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路により生成される高速データ通信端末についての送信指向性の第３例を示す模式図である。
【００７０】
送信指向性生成回路５０３および送信指向性生成回路５０４では、高速データ端末方向判定回路５０１からの認識結果および比較結果に基づいて、それぞれ通信端末１１６および通信端末１１７についての送信指向性が生成される。
【００７１】
まず第１に、通信端末１１６および通信端末１１７がそれぞれ高速データ通信端末および一般通信端末である場合には、送信指向性生成回路５０４では、実施の形態１で説明した特別な送信指向性の生成が行われる。これにより、通信端末１１７についての送信指向性が生成される。送信指向性生成回路５０３では、図６に示すように、通信端末１１６の到来方向にビームを向けるような送信指向性６０１の生成が行われる。これにより、通信端末１１６についての送信指向性が生成される。
【００７２】
第２に、通信端末１１６および通信端末１１７がともに高速データ通信端末であり、かつ、各通信端末の到来方向の差が閾値を超える場合には、送信指向性生成回路５０３では、図７に示すように、通信端末１１７の到来方向にヌル点が向くような送信指向性６０２の生成が行われる。これにより、通信端末１１６についての送信指向性が生成される。送信指向性生成回路５０４では、図７に示すように、通信端末１１６の到来方向にヌル点が向くような送信指向性６０３の生成が行われる。
【００７３】
このような送信指向性が生成された結果、通信端末１１６（１１７）の送信信号は、通信端末１１７（１１６）の到来方向への電力が大幅に抑えられたものとなる。この結果、通信端末１１７（１１６）は、基地局から通信端末１１６（１１７）に送信された信号により、ほとんど干渉を受けなくなる。よって、基地局が通信端末１１７（１１６）に対してさらに小さな電力で送信を行っても、通信端末１１７（１１６）は所要の受信品質を得ることができる。これにより、基地局は、通信端末１１７（１１６）に対してより小さな電力で送信を行うので、通信端末１１６（１１７）に及ぼす干渉も抑えることができる。
【００７４】
第３に、通信端末１１６および通信端末１１７がともに高速データ通信端末であり、かつ、各通信端末の到来方向の差が閾値以下である場合には、送信指向性生成回路５０３では、図８に示すように、通信端末１１６の到来方向にビームが向くような送信指向性６０４が生成される。これにより、通信端末１１６についての送信指向性が生成される。送信指向性生成回路５０４では、通信端末１１７の方向にビームが向くような送信指向性６０５が生成される。なお、送信指向性生成回路５０３および送信指向性生成回路５０４では、それぞれ、通信端末１１６および通信端末１１７の到来方向の電力が最大となるように、送信指向性を生成することが好ましい。
【００７５】
なお、本実施の形態では、高速データ通信端末が２つ存在する場合を例にとり説明したが、本発明は、高速データ通信端末が３つ以上存在する場合にも適用可能なものである。すなわち、高速データ通信端末が３つ以上存在する場合には、互いの到来方向の差が閾値以下である高速データ通信端末の集合については、この集合の到来方向にビームが向くような送信指向性を生成し、互いの到来方向の差が閾値を超えるような各高速データ通信端末については、自端末以外の高速データ通信端末の到来方向にヌル点が向くような送信指向性を生成することができる。このように、高速データ通信端末が複数存在する場合には、各高速データ通信端末の間の到来方向の距離（すなわち高速データ通信端末の密度）に基づいて、各高速データ通信端末についての送信指向性を生成することができる。
【００７６】
このように、本実施の形態によれば、高速データ通信端末が複数存在し、かつ、各高速データ通信端末の間の到来方向が閾値を超える場合には、他の高速データ通信端末の到来方向にヌルを向けるような送信指向性を形成した送信信号を、各高速データ通信端末に送信することにより、各高速データ通信端末における干渉を抑えることができるので、各高速データ通信端末における受信品質を保持しつつ、各高速データ通信端末に対してさらに電力を抑えた送信を行うことができ、または、各高速データ通信端末に対してより高速なデータ通信を行うことができる。これにより、各高速データ通信端末に及ぼす干渉を抑えることができる。
【００７７】
（実施の形態４）
本実施の形態では、干渉削減量に応じて、高速データ通信端末の送信信号における変調方式の多値度を変更する場合について説明する。
【００７８】
上述した実施の形態１および実施の形態２において、通信端末１１６（高速データ通信端末）の送信信号における多値変調方式は、通信端末１１７の送信信号による通信端末１１６に与える干渉の影響が低減される前に設定されたものである。したがって、通信端末１１６の送信信号における実際に設定できる多値変調方式は、多値変調方式が設定された時点よりも多値化されたものである。具体的な例について図１０を参照して説明する。
【００７９】
図１０（ａ）は、通信端末の指向性の第１例を示す模式図である。図１０（ｂ）は、通信端末の指向性の第２例を示す模式図である。
【００８０】
ここでは、基地局装置と通信を行う通信端末が３つ存在し、このうちの２つが高速データ通信を行う場合を例にとり説明する。ただし、高速データ通信は、同時には１つの通信端末にのみ許容されるものとする。
【００８１】
まず、図１０（ａ）には、１つの通信端末（通信端末１とする）が高速データ通信を行い、１つの通信端末（通信端末２とする）が通常の通信端末を行っている場合における通信端末２の送信指向性８０１が示されている。この状態で、もう１つの高速データ通信を行う通信端末（通信端末３とする）は、受信状態に基づいて変調方式の多値度が決定される。
【００８２】
ところが、通信端末３が実際に高速データ通信を行う際には、通信端末２の指向性８０２は、図１０（ｂ）に示すようなものとなる。すなわち、通信端末２の送信信号により通信端末３が受ける干渉は低減される。この結果、通信端末３に対してより小さな電力で送信しても、または、通信端末３に対して電力不変のままより大きな多値度の変調方式を用いて送信しても、通信端末３の受信品質は良好なものとなる。すなわち、図１０（ａ）で決定された多値度よりも大きい多値度を用いて、通信端末３に対して送信することができる。
【００８３】
そこで、本実施の形態では、干渉削減量に応じて、高速データ通信端末の送信信号における変調方式の多値度を変更する。以下、本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地局装置について、図９を参照して説明する。図９は、本発明の実施の形態４にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図９における実施の形態１（図１）と同様の構成については、図１におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。また、実施の形態１と同様に、通信端末１１６が高速データ通信端末であり、通信端末１１７が一般通信端末であるものとする。
【００８４】
図９において、干渉削減量推定回路７０１は、送信指向性生成回路１１０からの通信端末１１６についての送信指向性および送信指向性生成回路１１１からの通信端末１１７についての送信指向性を用いて、通信端末１１７の送信信号により通信端末１１６に与えられる干渉がどれだけ抑えられるかを推定する。さらに、干渉削減量推定回路７０１は、推定結果に基づいて、送信信号生成回路７０２および送信信号生成回路７０３に対して、それぞれ通信端末１１６および通信端末１１７の送信信号における変調多値度を通知する。
【００８５】
送信信号生成回路７０２および送信信号生成回路７０３は、干渉削減量推定回路７０１からの通知に基づいて、それぞれ通信端末１１６および通信端末１１７の送信信号を生成する。
【００８６】
このように、本実施の形態によれば、干渉削減量に応じて高速データ通信端末の送信信号における変調方式の多値度を変更することにより、他の通信端末に対する干渉を増加させることなく、上記高速データ通信端末と最適な高速データ通信を行うことができる。
【００８７】
（実施の形態５）
本実施の形態では、生成された通信端末の送信指向性を用いて通信端末の送信電力を決定する場合について説明する。
【００８８】
実施の形態１および実施の形態２で説明した送信指向性の生成がなされると、高速データ通信端末以外の通信端末（一般通信端末）の受信状態は、常に変化するため、基地局装置における送信電力制御（パワコン）の動作が不安定となる可能性がある。具体的な例について、図１２を参照して説明する。
【００８９】
図１２（ａ）は、一般通信端末の送信指向性の第１例を示す模式図である。図１２（ｂ）は、一般通信端末の送信指向性の第２例を示す模式図である。
【００９０】
ここでは、基地局装置と通信を行う通信端末が３つ存在し、このうちの２つが高速データ通信を行う場合を例にとり説明する。ただし、高速データ通信は、同時に１つの通信端末にのみ許容される場合について示す。実際には、複数の通信端末が同時に高速データ通信を行っても良い。
【００９１】
まず、図１２（ａ）には、１つの通信端末（通信端末１とする）が高速データ通信を行い、１つの通信端末（通信端末２とする）が通常の通信を行っている場合における通信端末２の送信指向性１００１が示されている。この状態における通信端末２の送信指向性１００１は、通信端末１の到来方向にヌル点が向くように生成されている。次に、もう１つの通信端末（通信端末３とする）が高速データ通信を行う場合には、通信端末２の送信指向性１００２は、図１２（ｂ）に示すように、通信端末３の到来方向にヌル点が向くように生成されている。図１２（ａ）と図１２（ｂ）との比較から明かなように、通信端末２の送信指向性は、大幅に変更されている。これにより、通信端末２の到来方向への送信電力が大幅に変更される可能性がある。
【００９２】
そこで、本実施の形態では、生成された通信端末の送信指向性を用いて、通信端末の到来方向に対する電力を逐次推定し、推定結果に基づいて通信端末の到来方向に対する電力が一定となるように、通信端末の送信電力を決定する。
【００９３】
以下、本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地局装置について、図１１を参照して説明する。図１１は、本発明の実施の形態５にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図１１における実施の形態１（図１）と同様の構成については、図１におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００９４】
図１１において、送信電力決定回路９０１（送信電力決定回路９０２）は、送信指向性生成回路１１０（送信指向性生成回路１１１）からの通信端末１１６（通信端末１１７）の送信指向性を用いて、通信端末１１６（通信端末１１７）の到来方向に対する電力を推定し、推定結果に基づいて通信端末１１６（通信端末１１７）の到来方向に対する電力が一定となるように通信端末１１６（通信端末１１７）の送信電力を決定する。送信電力決定回路９０１（送信電力決定回路９０２）は、決定結果に基づいて、通信端末１１６（通信端末１１７）の送信信号の送信電力を送信無線回路１１４および送信無線回路１１５に通知する。
【００９５】
このように、本実施の形態によれば、生成された通信端末の送信指向性を用いて、通信端末の到来方向に対する電力が一定となるように、通信端末の送信信号の送信電力を設定することにより、通信端末に対する送信電力制御の安定化を図ることができる。
【００９６】
（実施の形態６）
本実施の形態では、現在高速データ通信を実際に行っている通信端末に対してのみならず、次に高速データ通信を行う予定の高速データ通信端末に対しても、ヌル点を向けるように、一般通信端末の送信指向性を生成する場合について説明する。
【００９７】
上記実施の形態１で説明した送信指向性の生成がなされることにより、高速データ通信端末は、高速データ通信を行っているときにのみ、基地局装置から他の通信端末に送信された信号による干渉が低減される。すなわち、高速データ通信端末は、高速データ通信を行う以前には、基地局装置から他の通信端末に送信された信号による干渉が低減されていない。
【００９８】
一方、高速データ通信端末の送信信号に用いる多値変調方式は、高速データ通信の実行前に、高速データ通信端末における回線品質（受信品質）に基づいて決定される。
【００９９】
したがって、高速データ通信端末の送信信号には、実際に高速データ通信を行う際に可能な多値変調方式（例えば６４ＱＡＭ）よりも伝送効率の悪い多値変調方式（例えば１６ＱＡＭ）が用いられる可能性がある。この結果、高速データ通信端末は、高速データ通信を効率良く行うことができない。
【０１００】
そこで、本実施の形態では、現在高速データ通信を実際に行っている通信端末に対してのみならず、次に高速データ通信を行う予定の高速データ通信端末に対しても、ヌル点を向けるように、一般通信端末の送信指向性を生成する。なお、次に高速データ通信を行う予定の高速データ通信端末に関する情報は、上位レイヤから得ることも可能であるし、現在のレイヤで単独で判断している場合にはレイヤ内で判断している場所から得ることができる。
【０１０１】
以下、本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地局装置について、図１３を参照して説明する。図１３は、本発明の実施の形態６にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図１３における実施の形態１（図１）と同様の構成については、図１におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【０１０２】
図１３において、次タイムスロット高速データ端末判定回路１１０１は、上位レイヤからの高速データ通信端末に関する情報に基づいて、次のタイムスロットに（現在高速データ通信を行っている高速データ通信端末の次に）高速データ通信を行う通信端末を判定し、判定結果を送信指向性生成回路１１０２および送信指向性生成回路１１０３に送る。また、高速データ端末方向判定回路１０９において高速データ端末を単独で判断している場合には、高速データ端末方向判定回路１０９から、次のタイムスロットに高速データ通信を行う通信端末の情報を得るものとする。
【０１０３】
送信指向性生成回路１１０２および送信指向性生成回路１１０３は、以下の点を除いて、それぞれ実施の形態１で説明した送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１と同一の構成を有する。
【０１０４】
送信指向性生成回路１１０２および送信指向性生成回路１１０３は、特別な送信指向性の生成を行う場合には、図１４に示すように一般通信端末の送信指向性を生成する。図１４は、本発明の実施の形態６にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路により生成される一般通信端末についての送信指向性の一例を示す模式図である。
【０１０５】
図１４に示すように、現在実際に高速データ通信を行っている通信端末（ここでは通信端末１１６）に対してのみならず、次に（次のタイムスロットで）高速データ通信を行う予定となっている高速データ通信端末に対しても、ヌル点を向けるように、一般通信端末の送信指向性１２０１が生成される。なお、ここでは、タイムスロット毎に送信指向性の生成を行う場合について説明したが、１タイムスロットの時間は適宜変更可能なものである。
【０１０６】
このように、本実施の形態においては、現在高速データ通信を実際に行っている通信端末に対してのみならず、次に高速データ通信を行う予定の高速データ通信端末に対しても、ヌル点を向けるように、一般通信端末の送信指向性を生成する。これにより、高速データ通信端末の送信信号に用いられる多値変調方式は、基地局装置から他の通信端末に送信された信号による干渉が低減された状態での高速データ通信端末における回線品質に基づいて設定される。したがって、高速データ通信端末の送信信号に、実際に高速データ通信を行う際に可能な多値変調方式（例えば６４ＱＡＭ）よりも伝送効率の悪い多値変調方式（例えば１６ＱＡＭ）が用いられる、という可能性を小さくすることができる。この結果、高速データ通信端末は、高速データ通信を効率良く行うことができる。
【０１０７】
（実施の形態７）
本実施の形態では、各通信端末の到来方向（存在位置）に基づいて、高速データ通信を実行する通信端末の順番を変更する場合について説明する。
【０１０８】
上記実施の形態６で説明したように、上記実施の形態１で説明した送信指向性の生成がなされることにより、高速データ通信端末は、基地局装置から他の通信端末に送信された信号による干渉量が大きく変化することがある。
【０１０９】
そこで、本実施の形態では、まず、基地局装置がカバーする範囲（セクタやセル）を複数の群に分割し、各群に対して、属すべき通信端末を到来方向（存在位置）に基づいて決定する。この後、同一の群に属する通信端末から順次高速データ通信を連続的に実行させる。なお、基地局装置が、回線品質に基づいて、高速データ通信を実行する通信端末の優先順位を決定している（スケジューリングを行っている）ときには、この優先順位を、上記のような同一の群に属する通信端末に高速データ通信を行わせるように、適宜変更することができる。
【０１１０】
以上のように高速データ通信を行う場合には、同一の群に属する通信端末が高速データ通信を行っている際には、この群に属するすべての通信端末が受ける干渉量は、この群に属する通信端末が高速データ通信を行っている間においては、ほとんど変化しない。
【０１１１】
具体例について図１６を参照して説明する。すなわち、例えば、基地局装置がカバーする範囲を、群Ａ１６０１〜群Ｃ１６０３の３つの群に分割し、群Ａ１６０１には、通信端末１および通信端末３が属し、群Ｂ１６０２には、通信端末２および通信端末４〜通信端末６が属し、群Ｃ１６０３には、通信端末７〜通信端末９が属しているものとする。この場合には、群Ａ１６０１に属する通信端末１および通信端末３に順次高速データ通信を実行させ、群Ｃ１６０３に属する通信端末７〜通信端末９に順次高速データ通信を実行させ、さらに、群Ｂ１６０２に属する通信端末２および通信端末４〜通信端末６に順次高速データ通信を実行させる。なお、いずれの群から高速データ通信を実行させるかについては、回線品質に基づいたスケジューリング等により決定することができる。
【０１１２】
この例においては、例えば、群Ａ１６０１に属する通信端末が高速データ通信を行っている際には、通信端末１および通信端末３が受ける干渉量はほとんど変化せず、同様に、群Ｂ１６０２に属する通信端末が高速データ通信を行っている際には、通信端末２および通信端末４〜通信端末６が受ける干渉量はほとんど変化しない。
【０１１３】
以下、本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地局装置について、図１５を参照して説明する。図１５は、本発明の実施の形態７にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図１５における実施の形態１（図１）と同様の構成については、図１におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【０１１４】
図１５において、高速データ送信端末変更回路１５０１は、上位レイヤからの高速データ通信を行う通信端末の情報と、到来方向推定回路１０７および到来方向推定回路１０８からの到来方向に関する情報とを用いて、以下のような処理を行う。すなわち、まず、高速データ送信端末変更回路１５０１は、図１６に示したように、本基地局装置がカバーする範囲を複数の群に分割し、各群に対して、属すべき通信端末を到来方向に基づいて決定する。さらに、高速データ送信端末変更回路１５０１は、同一の群に属する通信端末が順次高速データ通信を実行するように、高速データ通信を行う順番を決定する。この後、高速データ送信端末変更回路１５０１は、決定した順番に関する情報を、変更情報生成部１５０２、送信指向性生成回路１５０３および送信指向性生成回路１５０４に送る。
【０１１５】
送信指向性生成回路１５０３および送信指向性生成回路１５０４は、次の点を除いて、それぞれ、実施の形態１における送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１と同様なものである。すなわち、送信指向性生成回路１５０３および送信指向性生成回路１５０４は、高速データ送信端末変更回路１５０１からの順番に関する情報に基づいて、送信指向性の生成対象となる通信端末が高速データ通信端末であるか一般通信端末であるかを認識して、送信指向性の生成を行う。
【０１１６】
変更情報生成部１５０２は、高速データ送信端末変更回路１５０１からの順番に関する情報を送信信号として生成し、生成した送信信号を送信無線回路１１４および送信無線回路１１５に送る。ここで生成された送信信号は、送信無線回路１１４および送信無線回路１１５により送信される。
【０１１７】
このように、本実施の形態においては、基地局装置がカバーする範囲を複数の群に分割し、各群に対して、属すべき通信端末を到来方向に基づいて決定した後、同一の群に属する通信端末から順次高速データ通信を連続的に実行させている。これにより、同一の群に属する通信端末が高速データ通信を行っている際には、この群に属するすべての通信端末が受ける干渉量は、この群に属するいずれかの通信端末が高速データ通信を行っている間においては、ほとんど変化しない。したがって、高速データ通信端末が受ける干渉量が大きく変化する現象を抑えることができる。
【０１１８】
（実施の形態８）
本実施の形態では、通信端末により報知された回線品質に基づいて、高速データ通信を実行する通信端末の順番を変更する場合について説明する。
【０１１９】
実施の形態７では、基地局によりなされた各通信端末に対する到来方向推定結果に基づいて、高速データ通信を行う通信端末の順番を変更している。本実施の形態では、実施の形態７において、通信端末が判断した回線品質に基づいて、高速データ通信を行う通信端末の順番を変更する。
【０１２０】
一般的に、通信端末は、現状の回線品質を基地局装置に報告し、報告結果を用いて、基地局装置は、高速データ通信を行う通信端末のスケジューリングを行う。
【０１２１】
ところが、実施の形態１で説明したような送信指向性の生成がなされる場合には、実施の形態７における例（図１６）を用いると、群Ａ１６０１に属する通信端末１が高速データ通信を行う時点では、通信端末１の回線状態だけでなく通信端末３の回線状態も急激に良くなる。そこで、このように急激な回線状態の改善があった場合には、別途通信端末は、その旨を基地局装置に報告するものとする。
【０１２２】
基地局においては、急激に回線状態の良くなった通信端末に対して優先度を上げて高速データ通信を実行させる。これにより、効率の良いデータ通信環境を構築することができる。
【０１２３】
以下、本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地局装置、および、この基地局装置と無線通信を行う通信端末について説明する。まず、上記通信端末について、図１８を参照して説明する。図１８は、本発明の実施の形態８にかかるアレーアンテナ基地局装置と無線通信を行う通信端末装置の構成を示すブロック図である。
【０１２４】
図１８において、共用器１８０２は、アンテナ１８０１により受信された信号（受信信号）を受信無線回路１８０３に送り、後述する送信無線回路１８０９からの送信信号をアンテナ１８０１を介して送信する。
【０１２５】
受信無線回路１８０３は、受信信号をベースバンド信号に変換して復調部１８０４に送る。復調部１８０４は、ベースバンド信号に変換された受信信号に対して復調処理を行うことにより、復調信号を生成する。
【０１２６】
ＳＩＲ測定部１８０５は、生成された復調信号の受信品質（例えばＳＩＲ）を測定する。ＳＩＲ変動測定部１８０６は、ＳＩＲ測定部１８０５により測定された受信品質を監視し、受信品質に大きな変動（急激な受信品質の改善等）を検出する。
【０１２７】
ＳＩＲ変動報告信号生成部１８０７は、受信品質に大きな変動が検出された場合に、その旨を基地局装置に報知するための信号（以下「報知信号」という。）を生成する。変調部１８０８は、通常の送信データとともに報知信号に対して拡散処理等の変調処理を行うことにより、ベースバンド信号を生成する。送信無線回路１８０９は、生成されたベースバンド信号をＲＦ帯の送信信号に変換して共用器１８０２に送る。
【０１２８】
次いで、本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地局装置について、図１９を参照して説明する。図１９は、本発明の実施の形態８にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図１９における実施の形態７（図１５）と同様の構成については、図１５におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【０１２９】
図１９において、情報復調部１９０１および情報復調部１９０２は、それぞれ、到来方向推定回路１０７および到来方向推定回路１０８を介して送られた復調信号から報知信号を取り出し、取り出した報知信号を高速データ送信端末変更回路１９０３に送る。
【０１３０】
高速データ送信端末変更回路１９０３は、次の点を除いて、実施の形態７における高速データ送信端末変更回路１５０１と同様なものである。すなわち、高速データ送信端末変更回路１９０３は、まず、通常通りに、回線品質に基づいて高速データ通信を実行する通信端末の優先順位を決定する（スケジューリングを雄行う）。ここで、スケジューリングの結果が例えば図１７に示すものになったとする。なお、図１７における通信端末１（すなわち＃１）〜通信端末９（すなわち＃９）は、図１６に示したように位置しているとする。
【０１３１】
さらに、高速データ送信端末変更回路１９０３は、情報復調部１９０１および情報復調部１９０２からの報知信号に基づいて、回線品質に大きな変動が生じた通信端末（ここでは、受信品質が急激に良くなった通信端末）を認識する。この後、高速データ送信端末変更回路１９０３は、回線品質に大きな変動が生じた通信端末についての優先順位を上げる。すなわち、例えば、通信端末３の回線品質が急激に良くなった場合には、通信端末３からその旨を示す報知信号が送られてくるので、図１７に示すように、通信端末３の優先順位は、通常のスケジューリングにより決定された「６」から、「２」に変更される。
【０１３２】
このように優先順位を変更することは、結果として、実施の形態７で説明したような、同一の群に属する通信端末に連続的に高速データ通信を実行させることに相当する。すなわち、図１６を参照するに、通信端末１が高速データ通信を実行している際には、通信端末３の回線品質が急激に良くなるため、通信端末３の優先順位が上げられる。すなわち、同一の群Ａ１６０１に属する通信端末１および通信端末３が連続的に高速データ通信を行うことになる。同様に、通信端末２が高速データ通信を実行している際には、通信端末４〜通信端末６の回線品質が急激に良くなるため、通信端末４〜通信端末６の優先順位が上げられる。すなわち、同一の群Ｂ１６０２に属する通信端末２〜通信端末６が連続的に高速データ通信を行うことになる。
【０１３３】
また、高速データ送信端末変更回路１９０３は、このように変更した順番を、実施の形態７と同様に、変更情報生成部１５０２、送信指向性生成回路１５０３および送信指向性生成回路１５０４に送る。
【０１３４】
以上、通信端末が回線品質が急激に良くなった旨を基地局装置に報知し、基地局装置がこの通信端末の優先順位を上げる場合を例にとり説明したが、通信端末が回線品質が急激に悪くなった旨を基地局装置に報知し、基地局装置がこの通信端末の優先順位を下げるようにしてもよい。このようにしても、結果的に、回線品質が非常に良い通信端末の優先順位が上がるので、同一の群に属する通信端末に連続的に高速データ通信を実行させることができる。
【０１３５】
このように、本実施の形態においては、回線品質が急激に変化した通信端末に対してその旨を報知させ、この報知の結果を用いて各通信端末における急激な回線品質の変化を認識する。さらに、認識した各通信端末における急激な回線品質に基づいて、高速データ通信を行う通信端末の優先順位を変更する。これにより、同一の群に属する通信端末が高速データ通信を行っている際には、この群に属するすべての通信端末が受ける干渉量は、この群に属するいずれかの通信端末が高速データ通信を行っている間においては、ほとんど変化しない。したがって、高速データ通信端末が受ける干渉量が大きく変化する現象を抑えることができる。
【０１３６】
（実施の形態９）
本実施の形態では、高速データ通信端末の到来方向の推定精度に応じて、一般通信端末の送信指向性における高速データ通信端末に向けるヌルの幅を変更する場合について説明する。
【０１３７】
実施の形態１で説明したような一般通信端末の送信指向性を生成する際に、高速データ通信端末の到来方向が精度良く行われている場合には、高速データ通信端末の到来方向に急峻なヌル（幅の狭いヌル）を向けても、高速データ通信端末に対する干渉を抑えることが可能である。
【０１３８】
ところが、高速データ通信端末の到来方向が精度良く行われていない場合には、高速データ通信端末の到来方向にある程度幅の広いヌルを向けないと、実際の高速データ通信端末の到来方向とヌルの位置がずれる可能性がある。この場合には、高速データ通信端末に対する干渉を十分に抑えることが不可能となる。
【０１３９】
そこで、本実施の形態では、高速データ通信端末の到来方向の推定精度に応じて、高速データ通信端末に向けるヌルの幅を変化させる。以下、本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地局装置について、図２０を参照して説明する。図２０は、本発明の実施の形態９にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図２０における実施の形態１（図１）と同様の構成については、図１におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【０１４０】
図２０において、到来方向推定精度測定回路２００１および到来方向推定精度測定回路２００２は、それぞれ、到来方向推定回路１０７および到来方向推定回路１０８により推定された到来方向の精度を測定する。
【０１４１】
到来方向推定精度測定回路２００１および到来方向推定精度測定回路２００２における到来方向の精度を測定する方法としては、例えば、以下に示すようなものが挙げられる。まず第１に、受信信号復調回路１０５または受信信号復調回路１０６により得られた復調信号の品質（例えばＳＩＲ等）を測定し、測定された復調信号の品質に基づいて、到来方向の推定精度を認識することができる。具体的には、復調信号の受信品質が良好な（良好でない）通信端末については、到来方向の推定精度が高い（低い）ということを認識することができる。
【０１４２】
第２に、受信信号を用いてドップラー周波数を検出して各通信端末の移動状況を推定し、移動が少ない通信端末のうち到来方向の推定結果が変動していない（変動している）通信端末については、到来方向の推定精度が高い（低い）ということ認識することができる。なお、上記以外の方法を用いて到来方向の推定精度を測定することも可能である。
【０１４３】
さらに、到来方向推定精度測定回路２００１および到来方向推定精度測定回路２００２は、測定した到来方向の推定精度と閾値とを比較し、比較結果をそれぞれ送信指向性生成回路２００３および送信指向性生成回路２００４に送る。
【０１４４】
送信指向性生成回路２００３および送信指向性生成回路２００４は、次に示す点を除いて、それぞれ、実施の形態１における送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１と同様なものである。すなわち、送信指向性生成回路２００３および送信指向性生成回路２００４は、それぞれ、到来方向推定精度測定回路２００１および到来方向推定精度測定回路２００２からの比較結果に基づいて、送信指向性の生成を行う。
【０１４５】
具体的には、送信指向性生成回路２００３および送信指向性生成回路２００４は、高速データ通信端末の到来方向の推定精度が閾値を上回る旨を示す比較結果を受けた場合（すなわち、到来方向の推定精度が良い場合）には、図２１（ａ）に示すように、高速データ通信端末の到来方向（推定された到来方向）に対して幅の狭いヌルを向けるように、一般通信端末の送信指向性２１０１を生成する。
【０１４６】
逆に、送信指向性生成回路２００３および送信指向性生成回路２００４は、高速データ通信端末の到来方向の推定精度が閾値以下である旨を示す比較結果を受けた場合（すなわち、到来方向の推定精度が悪い場合）には、図２１（ｂ）に示すように、高速データ通信端末の到来方向（推定された到来方向）に対して幅の広いヌルを向けるように、一般通信端末の送信指向性２１０２を生成する。なお、到来方向の推定精度に応じて変化させるヌルの幅は、到来方向の推定精度等の様々な条件に応じて適宜設定可能なものである。
【０１４７】
このように、送信指向性生成回路２００３および送信指向性生成回路２００４は、高速データ通信端末の到来方向の推定精度に応じて、高速データ通信端末に向けるヌルの幅を変化させて、一般通信端末の送信指向性を生成する。これにより、高速データ通信端末の到来方向の推定精度が悪い場合でも、一般通信端末に送信された信号により高速データ通信端末が受ける干渉を抑えることができる。例えば、図２１（ｂ）を参照するに、推定された高速データ通信端末の到来方向が、実際の高速データ通信端末の到来方向とずれていた（例えば、実際の高速データ通信端末の到来方向が、図中の「０°」ではなく「−２°」である）場合には、高速データ通信端末の到来方向に幅の広いヌルが向けられるように、一般通信端末の送信指向性が生成される。したがって、一般通信端末の送信信号における「−２°」方向の電力値はほとんどヌルになるので、高速データ通信端末における干渉量が抑えられることになる。
【０１４８】
このように、本実施の形態においては、高速データ通信端末の到来方向の推定精度に応じて、一般通信端末の送信指向性における高速データ通信端末に向けるヌルの幅を変更しているので、高速データ通信端末の到来方向の推定精度に関係なく、高速データ通信端末における干渉量を抑えることができる。
【０１４９】
（実施の形態１０）
本実施の形態では、送信指向性の生成における処理量を削減する場合について説明する。
【０１５０】
実施の形態１において、高速データ通信端末の到来方向にヌルを向けるような送信指向性をすべての一般通信端末に対して生成することは、処理量の観点からみて困難な場合もある。
【０１５１】
そこで、本実施の形態では、すべての一般通信端末のうち、その送信信号が高速データ通信端末に対して多くの干渉を与える可能性のある一般通信端末（以下「特定通信端末」という。）についてのみ、高速データ通信端末の到来方向にヌルを向けるような送信指向性を生成する。特定通信端末とは、その送信信号の電力が大きい通信端末に相当する。
【０１５２】
特定通信端末としては、まず第１に、本基地局装置から離れた距離に位置する通信端末が挙げられる。本基地局装置は、このような通信端末に対して必然的に大きな送信電力で送信を行うので、高速データ通信端末における干渉量は大きくなる。
【０１５３】
第２に、特定通信端末として、本基地局装置との間での通信状態が悪い通信端末が挙げられる。閉ループの送信電力制御が採用されている場合には、本基地局装置は、このような通信端末から送信電力を上げる旨の要求を受けるので、この通信端末に対して大きな送信電力で送信を行う。開ループの送信電力制御が採用されている場合には、本基地局装置は、このような通信端末から送られた信号についての受信品質が劣化するので、この通信端末に対して大きな送信電力で送信を行う。したがって、高速データ通信端末における干渉量は大きくなる。
【０１５４】
以下、本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地局装置について、図２２を参照して説明する。図２２は、本発明の実施の形態１０にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図２２における実施の形態１（図１）と同様の構成については、図１におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【０１５５】
送信無線回路２２０１および送信無線回路２２０２は、それぞれ、通信端末１１６の送信信号および通信端末１１７の送信信号を、送信電力判別回路２２０３に送る。
【０１５６】
送信電力判別回路２２０３は、送信無線回路２２０１および送信無線回路２２０２からの送信電力を用いて、全通信端末の中から送信電力の高い通信端末を選択する。選択方法としては、例えば次に示すような方法がある。
【０１５７】
まず第１に、送信電力の高さに従って全通信端末に対して順位を付け、あらかじめ設定した総特定通信端末数だけ、順位の高い通信端末を特定通信端末として選択することができる。第２に、送信電力に対する閾値を設け、送信電力がこの閾値を上回る通信端末を、特定通信端末として選択することもできる。第３に、上記第１の方法と第２の方法とを組み合わせた方法を用いることもできる。なお、選択方法として、上記第１〜第３の方法以外の方法を用いることも可能であることはいうまでもない。
【０１５８】
この送信電力判別回路２２０３は、選択結果を送信指向性生成回路２２０４および送信指向性生成回路２２０５に送る。送信指向性生成回路２２０４および送信指向性生成回路２２０５は、次に示す点を除いて、それぞれ、実施の形態１における送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１と同様なものである。すなわち、送信指向性生成回路２２０４および送信指向性生成回路２２０５は、送信電力判別回路２２０３からの選択結果に基づいて、送信指向性の生成対象となる通信端末が特定通信端末である場合にのみ、実施の形態１で説明したような送信指向性（高速データ通信端末の到来方向にヌル点を向けるような送信指向性）を生成する。
【０１５９】
このように、本実施の形態においては、すべての一般通信端末のうち、その送信信号が高速データ通信端末に対して多くの干渉を与える可能性のある特定通信端末についてのみ、高速データ通信端末の到来方向にヌルを向けるような送信指向性を生成する。これにより、送信指向性の生成における処理量の観点から、すべての通信端末について、高速データ通信端末の到来方向にヌル点を向けるような送信指向性を生成することが困難である場合でも、送信指向性の生成における処理量を削減しつつ、高速データ通信端末における干渉量を抑えることができる。
【０１６０】
（実施の形態１１）
本実施の形態では、実施の形態１０と同様に送信指向性の生成における処理量を削減する場合について説明する。
【０１６１】
実施の形態２においては、実施の形態１と同様に、高速データ通信端末の到来方向にヌルを向けるような送信指向性をすべての一般通信端末に対して生成することが、処理量の観点からみて困難な場合がある。
【０１６２】
一方、到来方向が高速データ通信端末の到来方向と離れている一般通信端末については、その送信電力が高速データ通信端末に与える干渉量は小さいものとなる。具体的には、図２４を参照するに、一般通信端末（ここでは通信端末１１６）の到来方向と高速データ通信端末（ここでは通信端末１１７）の到来方向との間隔が大きい場合には、一般通信端末の送信信号における高速データ通信端末の到来方向成分の電力は小さくなる。よって、一般通信端末の送信信号が高速データ通信端末に与える干渉量は小さくなる。逆に、一般通信端末の到来方向と高速データ通信端末の到来方向との間隔が小さい場合には、一般通信端末の送信信号における高速データ通信端末の到来方向成分の電力が大きくなる。よって、一般通信端末の送信電力が高速データ通信端末に与える干渉量は大きくなる。このように、一般通信端末と高速データ通信端末との間における到来方向の間隔（差）を用いることにより、一般通信端末の送信データが高速データ通信端末に与える干渉量の大きさを判断することができる。
【０１６３】
そこで、本実施の形態では、すべての一般通信端末のうち、到来方向が高速データ通信端末の到来方向から離れている一般通信端末については、実施の形態２で説明した送信指向性のシフトを行わないようにする。すなわち、すべての一般通信端末のうち、到来方向が高速データ通信端末の到来方向に近い一般通信端末についてのみ、実施の形態２で説明した送信指向性のシフトを行うようにする。これにより、送信指向性の生成における処理量を削減することができる。
【０１６４】
以下、本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地局装置について、図２３を参照して説明する。図２３は、本発明の実施の形態１１にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図２３における実施の形態２（図３）および実施の形態１０（図２２）と同様の構成については、それぞれ図３および図２２におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。また、本実施の形態では、一例として、通信端末１１６が一般通信端末であり、通信端末１１７が高速データ通信端末であるものとする。
【０１６５】
図２３において、送信電力判別回路２３０１は、送信無線回路２２０１および送信無線回路２２０２からの送信電力を用いて、通信端末１１６と通信端末１１７の送信電力の差を算出し、算出した差をシフト量算出回路２３０２およびシフト量算出回路２３０３に送る。
【０１６６】
シフト量算出回路２３０２およびシフト量算出回路２３０３は、次の点を除いて、それぞれ、実施の形態３におけるシフト量算出回路３０３およびシフト量算出回路３０４と同様なものである。
【０１６７】
すなわち、シフト量算出回路２３０２およびシフト量算出回路２３０３は、シフト対象の通信端末（すなわち、それぞれ通信端末１１６および通信端末１１７）が一般通信端末である場合には、まず、このシフト対象の通信端末の到来方向と高速データ通信端末の到来方向との差を測定する。
【０１６８】
さらに、シフト量算出回路２３０２およびシフト量算出回路２３０３は、測定された差と、送信電力判別回路２３０１からの電力の差とを用いて、通信端末１１６（一般通信端末）と通信端末１１７（高速データ通信端末）との間における到来方向の差をさらに正確に算出する。具体的には、一般通信端末の送信電力と高速データ通信端末の送信電力との差が大きい（小さい）場合には、一般通信端末と高速データ通信端末との間における到来方向の差が大きい（小さい）と判断することができる。なお、シフト量算出回路２３０２およびシフト量算出回路２３０３は、一般通信端末と高速データ通信端末との間における到来方向の差を測定する際に、送信電力判別回路２３０１からの送信電力の差を用いないようにしてもよい。
【０１６９】
この後、シフト量算出回路２３０２およびシフト量算出回路２３０３は、算出された差が閾値を上回る場合には、一般通信端末の送信信号が高速データ通信端末に与える影響が小さいものと判断して、それぞれ、送信指向性生成回路３０１および送信指向性生成回路３０２により生成された送信指向性をシフトさせない。逆に、シフト量算出回路２３０２およびシフト量算出回路２３０３は、算出された差が閾値以下である場合には、一般通信端末の送信信号が高速データ通信端末に与える影響が大きいものと判断して、実施の形態２と同様に、それぞれ、送信指向性生成回路３０１および送信指向性生成回路３０２により生成された送信指向性をシフトさせる。
【０１７０】
このように、本実施の形態においては、すべての一般通信端末のうち、到来方向が高速データ通信端末の到来方向から離れている一般通信端末については、この一般通信端末の送信信号が高速データ通信端末に与える干渉量が小さいものとして、生成された送信指向性をシフトしないようにすることにより、送信指向性の生成における処理量を削減しつつ、高速データ通信端末における干渉量を抑えることができる。
【０１７１】
また、上記実施の形態で「高速データ通信」および「一般の通信」と称した無線通信は、次のように定義することが可能なものである。すなわち、第１情報伝送速度以上の速度を用いて情報を伝送する通信を「高速データ通信」と定義し、第２情報伝送速度以下の速度を用いて情報を伝送する通信を「一般の通信」と定義することが可能である。なお、第１情報伝送速度および第２情報伝送速度は、任意に設定可能なものである。
【０１７２】
さらに、上述した実施の形態１〜実施の形態１１にかかるアレーアンテナ基地局装置は、それぞれ組み合わせることが可能なものである。
【０１７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高速通信端末の到来方向にヌルを向けるように、一般通信端末についての送信指向性を生成するので、通信端末装置に及ぼす干渉を抑えつつ高速データ通信を行うアレーアンテナ基地局装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路により生成される通信端末についての送信指向性の一例を示す模式図
【図３】本発明の実施の形態２にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態２にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路により生成される通信端末についての送信指向性の一例を示す模式図（ｂ）本発明の実施の形態２にかかるアレーアンテナ基地局装置におけるシフト量算出回路によりシフトされた通信端末についての送信指向性の第１例を示す模式図（ｃ）本発明の実施の形態２にかかるアレーアンテナ基地局装置におけるシフト量算出回路によりシフトされた通信端末についての送信指向性の第２例を示す模式図
【図５】本発明の実施の形態３にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態３にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路により生成される高速データ通信端末についての送信指向性の第１例を示す模式図
【図７】本発明の実施の形態３にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路により生成される高速データ通信端末についての送信指向性の第２例を示す模式図
【図８】本発明の実施の形態３にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路により生成される高速データ通信端末についての送信指向性の第３例を示す模式図
【図９】本発明の実施の形態４にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図１０】（ａ）通信端末の指向性の第１例を示す模式図（ｂ）通信端末の指向性の第２例を示す模式図
【図１１】本発明の実施の形態５にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図１２】（ａ）一般通信端末の送信指向性の第１例を示す模式図（ｂ）一般通信端末の送信指向性の第２例を示す模式図
【図１３】本発明の実施の形態６にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態６にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路により生成される一般通信端末についての送信指向性の一例を示す模式図
【図１５】本発明の実施の形態７にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図１６】本発明の実施の形態７にかかるアレーアンテナ基地局装置と無線通信を行う通信端末の位置の一例を示す模式図
【図１７】本発明の実施の形態８にかかるアレーアンテナ基地局装置によるスケジューリングの結果の一例を示す図
【図１８】本発明の実施の形態８にかかるアレーアンテナ基地局装置と無線通信を行う通信端末装置の構成を示すブロック図
【図１９】本発明の実施の形態８にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図２０】本発明の実施の形態９にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図２１】（ａ）本発明の実施の形態９にかかるアレーアンテナ基地局装置により生成される送信指向性の一例を示す模式図（ｂ）本発明の実施の形態９にかかるアレーアンテナ基地局装置により生成される送信指向性の一例を示す模式図
【図２２】本発明の実施の形態１０にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図２３】本発明の実施の形態１１にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図２４】本発明の実施の形態１１にかかるアレーアンテナ基地局装置により生成された送信指向性の一例を示す模式図
【符号の説明】
１０７，１０８ 到来方向推定回路
１０９ 高速データ端末判定回路
１１０，１１１ 送信指向性生成回路
１１４，１１５ 送信無線回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式のディジタル移動体通信システムに用いられる通信装置に関し、特に、高速データ通信を行う基地局装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディジタル移動体通信システムにおいては、高速データ通信を実現するために、データを多値変調して送信するという手法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＣＤＭＡ方式のディジタル移動体通信システムにおいては、以下に示すような問題がある。この問題について、基地局と複数（ここでは例えば第１通信端末〜第３通信端末の３つ）の通信端末とが無線通信を行う場合を例にとり説明する。なお、基地局は、第１通信端末と高速データ通信を行い、第２通信端末および第３通信端末とは通常のデータ通信を行うものとする。
【０００４】
第１通信端末が所要の受信品質（例えばＥｂ／Ｎｏ）を得るためには、基地局は、第１通信端末に対して高電力で送信を行う必要がある。ところが、ＣＤＭＡ方式の通信システムにおいては、第１通信端末〜第３通信端末が同一周波数帯域を用いて基地局と通信を行っている。
【０００５】
したがって、基地局が第１通信端末に高電力で送信を行うと、第２通信端末および第３通信端末は、基地局から第１通信端末に送信された信号により、大きな干渉を受けることになる。すなわち、基地局から第２通信端末および第３通信端末に送信された信号は、基地局から第１通信端末に送信された信号により、大きな干渉を受けることになる。この結果、第２通信端末および第３通信端末における受信品質が劣化する。
【０００６】
このように、従来のＣＤＭＡ方式のディジタル移動体通信システムにおいては、基地局は、所定の通信端末と高速データ通信を行う際には、この通信端末以外の通信端末に大きな干渉を与えるという問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、通信端末装置に及ぼす干渉を抑えつつ高速データ通信を行うアレーアンテナ基地局装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、第１情報伝送速度以上の速度で通信を行う高速通信端末装置の到来方向にヌルを向けるように、第２情報伝送速度以下の速度で通信を行う一般通信端末装置についての送信指向性を生成する指向性生成手段と、生成された送信指向性を用いて前記一般通信端末装置に対する送信信号を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【０００９】
この構成によれば、高速通信端末装置における干渉を抑えることができるので、高速通信端末装置における受信品質を保持しつつ、高速通信端末装置に対してさらに電力を抑えた送信を行うことができ、または、高速通信端末装置に対してより高速なデータ通信を行うことができる。
【００１０】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、指向性生成手段が、一般通信端末装置の到来方向にビームを向けるように、前記一般通信端末装置についての送信指向性候補を生成する指向性候補生成手段と、前記送信指向性候補におけるヌルと高速通信端末装置の到来方向とを略一致させるように前記送信指向性候補をシフトさせるシフト手段と、を具備し、シフトさせた送信指向性候補を前記一般通信端末装置についての送信指向性とする構成を採る。
【００１１】
この構成によれば、高速通信端末装置の到来方向にヌルを向けるようにシフトさせ、シフトさせた送信指向性を形成した送信信号を一般通信端末装置に送信することにより、高速通信端末装置における干渉を抑えることができるので、高速通信端末装置における受信品質を保持しつつ、高速通信端末装置に対してさらに電力を抑えた送信を行うことができ、または、高速通信端末装置に対してより高速なデータ通信を行うことができる。
【００１２】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、複数の高速通信端末装置の間の到来方向の差を閾値と比較する比較手段を具備し、指向性生成手段が、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記高速通信端末装置についての送信指向性を生成し、送信手段が、生成された送信指向性を用いて前記高速通信端末装置に対する送信信号を生成する構成を採る。
【００１３】
この構成によれば、高速通信端末装置同士における干渉を効果的に抑えることができるので、各高速通信端末装置における受信品質を保持しつつ、各高速通信端末装置に対してさらに電力を抑えた送信を行うことができ、または、各高速通信端末装置に対してより高速なデータ通信を行うことができる。
【００１４】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、高速通信端末装置が受ける干渉量がどれだけ抑えられるかを推定する干渉削減量推定手段を具備し、送信手段が、前記干渉削減量推定手段の推定結果に基づいて設定した多値変調方式を用いて、前記高速通信端末装置に対する送信信号を送信する構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、干渉削減量に応じて高速通信端末装置の送信信号における変調方式の多値度を変更することにより、他の通信端末に対する干渉を増加させることなく、上記高速通信端末装置と最適な高速データ通信を行うことができる
【００１６】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、指向性生成手段により生成された一般通信端末装置についての送信指向性を用いて、前記一般通信端末装置の送信信号における前記一般通信端末装置の到来方向への電力を推定する電力推定手段を具備し、送信手段が、推定された電力に基づいて設定した送信電力により前記一般通信端末装置の送信信号を送信する構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、生成された一般通信端末装置の送信指向性を用いて、一般通信端末装置の到来方向に対する電力が一定となるように、一般通信端末装置の送信信号の送信電力を設定することにより、一般通信端末装置に対する送信電力制御の安定化を図ることができる。
【００１８】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、指向性生成手段が、次回の単位スロットにおいて通信を行う予定の高速通信端末装置の到来方向にヌルを向けるように、一般通信端末装置についての送信指向性を生成する構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、高速通信端末装置の送信信号に用いられる多値変調方式が、本基地局装置から他の一般通信端末装置に送信された信号による干渉が低減された状態での高速通信端末装置における回線品質に基づいて設定される。したがって、高速通信端末装置の送信信号に、実際に高速データ通信を行う際に可能な多値変調方式より伝送効率の悪い多値変調方式が用いられる、という可能性を小さくすることができる。この結果、高速通信端末装置は、高速データ通信を効率良く行うことができる。
【００２０】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、通信端末装置の到来方向に基づいて、各通信端末装置に対して属すべき群を決定する決定手段を具備し、送信手段は、第１情報伝送速度以上の速度の送信信号を、同一の群に属する通信端末装置に対して順次送信する構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、同一の群に属する通信端末装置が高速データ通信を行っている際には、この群に属するすべての通信端末装置が受ける干渉量は、この群に属するいずれかの通信端末装置が高速データ通信を行っている間においては、ほとんど変化しない。したがって、高速データ通信端末装置が受ける干渉量が大きく変化する現象を抑えることができる。
【００２２】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、通信端末装置における干渉量の変化を認識する認識手段を具備し、送信手段は、認識された干渉量の変化に基づいて、第１情報伝送速度以上の速度の送信信号を通信端末装置に対して送信する構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、同一の群に属する通信端末装置が高速データ通信を行っている際には、この群に属するすべての通信端末装置が受ける干渉量は、この群に属するいずれかの通信端末装置が高速データ通信を行っている間においては、ほとんど変化しない。したがって、高速データ通信端末装置が受ける干渉量が大きく変化する現象を抑えることができる。
【００２４】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、指向性生成手段が、高速通信端末装置の到来方向の推定精度に応じて、前記高速通信端末装置の到来方向に向けるヌルの幅を変化させる構成を採る。
【００２５】
この構成によれば、高速通信端末装置の到来方向の推定精度に応じて、一般通信端末装置の送信指向性における高速データ通信端末装置に向けるヌルの幅を変更しているので、高速通信端末装置の到来方向の推定精度に関係なく、高速データ通信端末装置における干渉量を抑えることができる。
【００２６】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、一般通信端末装置に対する送信信号が高速通信端末装置に与える干渉量を推定する推定手段を具備し、指向性生成手段は、前記干渉量が閾値を上回る一般通信端末装置についてのみ、前記高速通信端末装置の到来方向にヌルを向けるように送信指向性を生成する構成を採る。
【００２７】
この構成によれば、送信指向性の生成における処理量の観点から、すべての通信端末装置について、高速データ通信端末装置の到来方向にヌル点を向けるような送信指向性を生成することが困難である場合でも、送信指向性の生成における処理量を削減しつつ、高速データ通信端末装置における干渉量を抑えることができる。
【００２８】
本発明のアレーアンテナ基地局装置は、一般通信端末装置の到来方向と高速通信端末装置の到来方向との差を測定する測定手段を具備し、シフト手段は、前記差が閾値以下である一般通信端末装置についてのみ、送信指向性候補をシフトさせる構成を採る。
【００２９】
この構成によれば、すべての一般通信端末装置のうち、到来方向が高速データ通信端末装置の到来方向から離れている一般通信端末装置については、この一般通信端末装置の送信信号が高速データ通信端末装置に与える干渉量が小さいものとして、生成された送信指向性をシフトしないようにすることにより、送信指向性の生成における処理量を削減しつつ、高速データ通信端末装置における干渉量を抑えることができる。
【００３２】
本発明のアレーアンテナ送信方法は、第１情報伝送速度以上の速度で通信を行う高速通信端末装置の到来方向にヌルを向けるように、第２情報伝送速度以下の速度で通信を行う一般通信端末装置についての送信指向性を生成する指向性生成工程と、生成された送信指向性を用いて前記一般通信端末装置に対する送信信号を送信する送信工程と、を具備する。
【００３３】
この方法によれば、高速通信端末装置における干渉を抑えることができるので、高速通信端末装置における受信品質を保持しつつ、高速通信端末装置に対してさらに電力を抑えた送信を行うことができ、または、高速通信端末装置に対してより高速なデータ通信を行うことができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、高速通信端末の到来方向にヌルを向けるように、一般通信端末についての送信指向性を生成することである。
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の実施の形態においては、高速データ通信（情報伝送速度の大きい通信）を行う通信端末を「Ｗ−ＣＤＭＡにおけるＤＳＣＨを用いる通信端末」として説明するが、高速データ通信を行う通信端末を「Ｗ−ＣＤＭＡにおけるＤＰＣＨを用いる通信端末」および「高速パケット伝送を行う通信端末」とすることも可能である。
【００３６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態においては、基地局装置が、一例として、通信端末１１６と通信端末１１７の２つの通信端末と無線通信を行う場合について説明する。
【００３７】
図１において、受信無線回路１０３および受信無線回路１０４は、それぞれアンテナ１０１およびアンテナ１０２により受信された信号（受信信号）をベースバンド信号に変換する。
【００３８】
受信信号復調回路１０５および受信信号復調回路１０６は、受信無線回路１０３および受信無線回路１０４からのベースバンド信号を用いて、逆拡散等の復調処理を行うことにより復調信号を生成する。
【００３９】
到来方向推定回路１０７は、受信信号復調回路１０５からの復調信号を用いて、通信端末１１６の到来方向を推定し、到来方向を高速データ端末判定回路１０９に送る。
【００４０】
到来方向推定回路１０８は、受信信号復調回路１０６からの復調信号を用いて、通信端末１１７の到来方向を推定し、到来方向を高速データ端末判定回路１０９に送る。
【００４１】
高速データ端末判定回路１０９は、上位レイヤから高速データ通信を行う通信端末の情報（すなわち、どの通信端末が高速データ通信を行うかを報知する情報）と、到来方向推定回路１０７および到来方向推定回路１０８からの到来方向に関する情報とを用いて、２つの通信端末のうちのどの通信端末が高速データ通信を行うのかを認識する。この高速データ端末判定回路１０９は、認識結果を送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１に送る。また、上位レイヤの情報を用いずに各通信端末からの情報をもとに高速データ端末判定回路１０９において単独で、使用する高速データ端末を判定しても良い。
【００４２】
送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１は、高速データ端末判定回路１０９からの認識結果に基づいて、それぞれ、通信端末１１６および通信端末１１７についての送信指向性を生成する。なお、送信指向性の生成方法の詳細については後述する。この送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１は、生成した送信指向性を送信無線回路１１４および送信無線回路１１５に出力する。
【００４３】
送信信号生成回路１１２および送信信号生成回路１１３は、それぞれ、通信端末１１６および通信端末１１７の送信信号を生成する。この送信信号生成回路１１２および送信信号生成回路１１３は、生成した送信信号を送信無線回路１１４および送信無線回路１１５に送る。
【００４４】
送信無線回路１１４（送信無線回路１１５）は、通信端末１１６および通信端末１１７の送信信号に対して、それぞれ通信端末１１６および通信端末１１７についての送信指向性を乗算し、この乗算により得られた送信信号（ベースバンド信号）をＲＦ帯の信号に変換してアンテナ１０１（アンテナ１０２）を介して送信する。
【００４５】
次いで、上記構成を有するアレーアンテナ基地局装置の動作について、さらに図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施の形態１にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路１１１により生成される通信端末１１７についての送信指向性の一例を示す模式図である。
【００４６】
ここでは、通信端末１１６が高速データ通信を行い、通信端末１１７が一般の通信を行うものとする。
【００４７】
到来方向推定回路１０７および到来方向推定回路１０８では、それぞれ、通信端末１１６および通信端末１１７の到来方向が推定される。到来方向推定回路１０７により推定された通信端末１１６の到来方向は、高速データ端末判定回路１０９および送信指向性生成回路１１０に送られる。到来方向推定回路１０８により推定された通信端末１１７の到来方向は、高速データ端末判定回路１０９および送信指向性生成回路１１１に送られる。
【００４８】
高速データ端末判定回路１０９では、上位レイヤからの高速データ通信を行う通信端末の情報、到来方向推定回路１０７からの通信端末１１６の到来方向、および、到来方向推定回路１０８からの通信端末１１７の到来方向により、通信端末１１６および通信端末１１７のうちどの通信端末が高速データ通信を行う通信端末（以下「高速データ通信端末」という。）であるかが認識される。認識結果は、送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１に送られる。また、上位レイヤの情報を用いずに各通信端末からの情報をもとに高速データ端末判定回路１０９において単独で、使用する高速データ端末を判定しても良いことは明らかである。
【００４９】
送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１では、高速データ端末判定回路１０９からの認識結果に基づいて、それぞれ通信端末１１６および通信端末１１７についての送信指向性が生成される。具体的には、送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１では、送信指向性の生成対象となる通信端末（すなわち、送信指向性生成回路１１０では通信端末１１６であり、送信指向性生成回路１１１では通信端末１１７である。）が、高速データ通信端末である場合には、通常の送信指向性の生成が行われる。ここで、通常の送信指向性の生成とは、例えば、送信指向性の生成対象となる通信端末の到来方向に指向性を向けるような生成に相当する。ここでは、通信端末１１６が高速データ通信端末であるので、送信指向性生成回路１１０において通常の送信指向性の生成が行われる。
【００５０】
逆に、送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１では、送信指向性の生成対象となる通信端末が一般の通信を行う通信端末（以下「一般通信端末」という。）である場合には、特別な送信指向性の生成が行われる。ここでは、通信端末１１７が一般通信端末であるので、送信指向性生成回路１１１において特別な送信指向性の生成が行われる。すなわち、図２に示すように、一般通信端末である通信端末１１７についての送信指向性２０１は、高速データ通信端末である通信端末１１６の到来方向に対してヌルを向けるように生成される。なお、通信端末１１７についての送信指向性２０１は、通信端末１１７の到来方向に指向性が向けられていることはいうまでもない。
【００５１】
これにより、通信端末１１７の送信信号は、通信端末１１６の到来方向への電力が大幅に抑えられたものとなる。この結果、通信端末１１６は、基地局から通信端末１１７に送信された信号により、ほとんど干渉を受けなくなる。すなわち、基地局から通信端末１１６に送信された信号は、基地局から通信端末１１７に送信された信号により、ほとんど干渉を受けなくなる。よって、通信端末１１６は、干渉が抑えられた状態で基地局からの信号を受信することができる。したがって、基地局が通信端末１１６に対してさらに小さな電力で送信を行っても、通信端末１１６は所要の受信品質を得ることができる。これにより、基地局は、通信端末１１６に対してより小さな電力で送信を行うので、通信端末１１７に及ぼす干渉も抑えることができる。
【００５２】
再度図１を参照するに、送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１により生成された送信指向性は、送信無線回路１１４および送信無線回路１１５に送られる。
【００５３】
送信無線回路１１４（送信無線回路１１５）では、通信端末１１６および通信端末１１７の送信信号に対して、それぞれ通信端末１１６および通信端末１１７についての送信指向性が乗算され、この乗算により得られた送信信号（ベースバンド信号）がＲＦ帯の信号に変換されてアンテナ１０１（アンテナ１０２）を介して送信される。
【００５４】
このように、本実施の形態によれば、高速データ通信端末の到来方向にヌルを向けるような送信指向性を形成した送信信号を、一般通信端末に送信することにより、高速データ通信端末における干渉を抑えることができるので、高速データ通信端末における受信品質を保持しつつ、高速データ通信端末に対してさらに電力を抑えた送信を行うことができ、または、高速データ通信端末に対してより高速なデータ通信を行うことができる。これにより、一般通信端末に及ぼす干渉を抑えることができる。
【００５５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、ヌル点を高速データ通信端末の到来方向に向けるように、一般通信端末の送信指向性をシフトさせる場合について説明する。以下、本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地局装置について、図３を参照して説明する。
【００５６】
図３は、本発明の実施の形態２にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図３における実施の形態１（図１）と同様の構成については、図１におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００５７】
図３において、送信指向性生成回路３０１および送信指向性生成回路３０２は、それぞれ、通信端末１１６および通信端末１１７についての送信指向性を生成する。送信指向性生成回路３０１および送信指向性生成回路３０２は、実施の形態１で説明した通常の送信指向性の生成を行う。
【００５８】
シフト量算出回路３０３およびシフト量算出回路３０４は、高速データ端末判定回路１０９からの認識結果に基づいて、それぞれ、送信指向性生成回路３０１および送信指向性生成回路３０２により生成された送信指向性をシフトさせる。各送信指向性生成回路は、シフトさせた送信指向性を送信無線回路１１４および送信無線回路１１５に送る。
【００５９】
次いで、上記構成を有するアレーアンテナ基地局装置の動作について、さらに図４を参照して説明する。実施の形態１と同様に、通信端末１１６が高速データ通信を行い、通信端末１１７が一般の通信を行うものとする。
【００６０】
図４（ａ）は、本発明の実施の形態２にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路３０２により生成される通信端末１１７についての送信指向性の一例を示す模式図である。図４（ｂ）は、本発明の実施の形態２にかかるアレーアンテナ基地局装置におけるシフト量算出回路３０４によりシフトされた通信端末１１７についての送信指向性の第１例を示す模式図である。図４（ｃ）は、本発明の実施の形態２にかかるアレーアンテナ基地局装置におけるシフト量算出回路３０４によりシフトされた通信端末１１７についての送信指向性の第２例を示す模式図である。
【００６１】
送信指向性生成回路３０１および送信指向性生成回路３０２では、それぞれ通信端末１１６および通信端末１１７についての送信指向性が生成される。各送信指向性生成回路では、通常の送信指向性の生成がなされる。すなわち、送信指向性生成回路３０１および送信指向性生成回路３０２では、それぞれ、通信端末１１６および通信端末１１７の到来方向にビームを向けるような送信指向性が生成される。送信指向性生成回路３０１および送信指向性生成回路３０２により生成された送信指向性は、それぞれシフト量算出回路３０３およびシフト量算出回路３０４に送られる。
【００６２】
シフト量算出回路３０３およびシフト量算出回路３０４では、高速データ端末判定回路１０９からの認識結果に基づいて、それぞれ通信端末１１６および通信端末１１７についての送信指向性に対するシフトが行われる。具体的には、シフト量算出回路３０３およびシフト量算出回路３０４では、シフト対象となる通信端末（すなわち、シフト量算出回路３０３では通信端末１１６であり、シフト量算出回路３０４では通信端末１１７である。）が高速データ通信端末である場合には、送信指向性に対するシフトはなされない。
【００６３】
逆に、シフト対象となる通信端末が一般通信端末である場合には、シフト量算出回路３０３およびシフト量算出回路３０４では、送信指向性に対するシフトが行われる。ここでは、通信端末１１７が一般通信端末であるので、シフト量算出回路３０４において送信指向性に対するシフトが行われる。具体的には、図４（ａ）に示すように、送信指向性生成回路３０２により生成された通信端末１１７についての送信指向性４０１は、通信端末１１６に対して強い電力で送信するものになっている。そこで、シフト量算出回路３０４では、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示すように、ヌル点が通信端末１１６の到来方向に向くように（すなわち、ヌル点が通信端末１１６の到来方向と略一致するように）、通信端末１１７についての送信指向性がシフトされる。これにより、シフト後の通信端末１１７についての送信指向性４０２または４０３が生成される。
【００６４】
このように、本実施の形態によれば、高速データ通信端末の到来方向にヌルを向けるように送信指向性をシフトさせ、シフトさせた送信指向性を形成した送信信号を一般通信端末に送信することにより、高速データ通信端末における干渉を抑えることができるので、高速データ通信端末における受信品質を保持しつつ、高速データ通信端末に対してさらに電力を抑えた送信を行うことができ、または、高速データ通信端末に対してより高速なデータ通信を行うことができる。これにより、一般通信端末に及ぼす干渉を抑えることができる。
【００６５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、複数の高速データ通信端末が存在する場合について説明する。以下、本実施の形態３にかかるアレーアンテナ基地局装置について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施の形態３にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図５における実施の形態１（図１）と同様の構成については、図１におけるものと同様の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００６６】
図５において、高速データ端末数判定回路５０２は、上位レイヤからの高速データ通信端末の情報を用いて、高速データ通信端末の数を検出し、検出結果を高速データ端末方向判定回路５０１に送る。また、上位レイヤの情報を用いずに各通信端末からの情報をもとに高速データ端末方向判定回路５０１において単独で、使用する高速データ端末を判定している場合には高速データ端末方向判定回路５０１からの情報をもとに高速データ通信端末の数を検出する。
【００６７】
高速データ端末方向判定回路５０１は、上位レイヤからの高速データ通信端末の情報、および、高速データ端末数判定回路５０２からの検出結果を用いて、２つの通信端末のうちどの通信端末が高速データ通信端末であるのかを認識し、認識結果を送信指向性生成回路５０３および送信指向性生成回路５０４に送る。さらに、高速データ端末方向判定回路５０１は、高速データ通信端末数が２つである場合には、到来方向推定回路１０７および到来方向推定回路１０８からの到来方向を用いて、各通信端末の間の到来方向の差と閾値との比較を行い、比較結果を送信指向性生成回路５０３および送信指向性生成回路５０４に送る。また、上位レイヤの情報を用いずに各通信端末からの情報をもとに高速データ端末方向判定回路５０１において単独で、使用する高速データ端末を判定していても問題はない。
【００６８】
送信指向性生成回路５０３および送信指向性生成回路５０４は、高速データ端末方向判定回路５０１からの認識結果および比較結果に基づいて、それぞれ、通信端末１１６および通信端末１１７についての送信指向性を生成する。なお、送信指向性の生成方法の詳細については後述する。
【００６９】
次いで、上記構成を有するアレーアンテナ基地局装置の動作について、さらに図６から図８を参照して説明する。図６は、本発明の実施の形態３にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路により生成される高速データ通信端末についての送信指向性の第１例を示す模式図である。図７は、本発明の実施の形態３にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路により生成される高速データ通信端末についての送信指向性の第２例を示す模式図である。図８は、本発明の実施の形態３にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路により生成される高速データ通信端末についての送信指向性の第３例を示す模式図である。
【００７０】
送信指向性生成回路５０３および送信指向性生成回路５０４では、高速データ端末方向判定回路５０１からの認識結果および比較結果に基づいて、それぞれ通信端末１１６および通信端末１１７についての送信指向性が生成される。
【００７１】
まず第１に、通信端末１１６および通信端末１１７がそれぞれ高速データ通信端末および一般通信端末である場合には、送信指向性生成回路５０４では、実施の形態１で説明した特別な送信指向性の生成が行われる。これにより、通信端末１１７についての送信指向性が生成される。送信指向性生成回路５０３では、図６に示すように、通信端末１１６の到来方向にビームを向けるような送信指向性６０１の生成が行われる。これにより、通信端末１１６についての送信指向性が生成される。
【００７２】
第２に、通信端末１１６および通信端末１１７がともに高速データ通信端末であり、かつ、各通信端末の到来方向の差が閾値を超える場合には、送信指向性生成回路５０３では、図７に示すように、通信端末１１７の到来方向にヌル点が向くような送信指向性６０２の生成が行われる。これにより、通信端末１１６についての送信指向性が生成される。送信指向性生成回路５０４では、図７に示すように、通信端末１１６の到来方向にヌル点が向くような送信指向性６０３の生成が行われる。
【００７３】
このような送信指向性が生成された結果、通信端末１１６（１１７）の送信信号は、通信端末１１７（１１６）の到来方向への電力が大幅に抑えられたものとなる。この結果、通信端末１１７（１１６）は、基地局から通信端末１１６（１１７）に送信された信号により、ほとんど干渉を受けなくなる。よって、基地局が通信端末１１７（１１６）に対してさらに小さな電力で送信を行っても、通信端末１１７（１１６）は所要の受信品質を得ることができる。これにより、基地局は、通信端末１１７（１１６）に対してより小さな電力で送信を行うので、通信端末１１６（１１７）に及ぼす干渉も抑えることができる。
【００７４】
第３に、通信端末１１６および通信端末１１７がともに高速データ通信端末であり、かつ、各通信端末の到来方向の差が閾値以下である場合には、送信指向性生成回路５０３では、図８に示すように、通信端末１１６の到来方向にビームが向くような送信指向性６０４が生成される。これにより、通信端末１１６についての送信指向性が生成される。送信指向性生成回路５０４では、通信端末１１７の方向にビームが向くような送信指向性６０５が生成される。なお、送信指向性生成回路５０３および送信指向性生成回路５０４では、それぞれ、通信端末１１６および通信端末１１７の到来方向の電力が最大となるように、送信指向性を生成することが好ましい。
【００７５】
なお、本実施の形態では、高速データ通信端末が２つ存在する場合を例にとり説明したが、本発明は、高速データ通信端末が３つ以上存在する場合にも適用可能なものである。すなわち、高速データ通信端末が３つ以上存在する場合には、互いの到来方向の差が閾値以下である高速データ通信端末の集合については、この集合の到来方向にビームが向くような送信指向性を生成し、互いの到来方向の差が閾値を超えるような各高速データ通信端末については、自端末以外の高速データ通信端末の到来方向にヌル点が向くような送信指向性を生成することができる。このように、高速データ通信端末が複数存在する場合には、各高速データ通信端末の間の到来方向の距離（すなわち高速データ通信端末の密度）に基づいて、各高速データ通信端末についての送信指向性を生成することができる。
【００７６】
このように、本実施の形態によれば、高速データ通信端末が複数存在し、かつ、各高速データ通信端末の間の到来方向が閾値を超える場合には、他の高速データ通信端末の到来方向にヌルを向けるような送信指向性を形成した送信信号を、各高速データ通信端末に送信することにより、各高速データ通信端末における干渉を抑えることができるので、各高速データ通信端末における受信品質を保持しつつ、各高速データ通信端末に対してさらに電力を抑えた送信を行うことができ、または、各高速データ通信端末に対してより高速なデータ通信を行うことができる。これにより、各高速データ通信端末に及ぼす干渉を抑えることができる。
【００７７】
（実施の形態４）
本実施の形態では、干渉削減量に応じて、高速データ通信端末の送信信号における変調方式の多値度を変更する場合について説明する。
【００７８】
上述した実施の形態１および実施の形態２において、通信端末１１６（高速データ通信端末）の送信信号における多値変調方式は、通信端末１１７の送信信号による通信端末１１６に与える干渉の影響が低減される前に設定されたものである。したがって、通信端末１１６の送信信号における実際に設定できる多値変調方式は、多値変調方式が設定された時点よりも多値化されたものである。具体的な例について図１０を参照して説明する。
【００７９】
図１０（ａ）は、通信端末の指向性の第１例を示す模式図である。図１０（ｂ）は、通信端末の指向性の第２例を示す模式図である。
【００８０】
ここでは、基地局装置と通信を行う通信端末が３つ存在し、このうちの２つが高速データ通信を行う場合を例にとり説明する。ただし、高速データ通信は、同時には１つの通信端末にのみ許容されるものとする。
【００８１】
まず、図１０（ａ）には、１つの通信端末（通信端末１とする）が高速データ通信を行い、１つの通信端末（通信端末２とする）が通常の通信端末を行っている場合における通信端末２の送信指向性８０１が示されている。この状態で、もう１つの高速データ通信を行う通信端末（通信端末３とする）は、受信状態に基づいて変調方式の多値度が決定される。
【００８２】
ところが、通信端末３が実際に高速データ通信を行う際には、通信端末２の指向性８０２は、図１０（ｂ）に示すようなものとなる。すなわち、通信端末２の送信信号により通信端末３が受ける干渉は低減される。この結果、通信端末３に対してより小さな電力で送信しても、または、通信端末３に対して電力不変のままより大きな多値度の変調方式を用いて送信しても、通信端末３の受信品質は良好なものとなる。すなわち、図１０（ａ）で決定された多値度よりも大きい多値度を用いて、通信端末３に対して送信することができる。
【００８３】
そこで、本実施の形態では、干渉削減量に応じて、高速データ通信端末の送信信号における変調方式の多値度を変更する。以下、本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地局装置について、図９を参照して説明する。図９は、本発明の実施の形態４にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図９における実施の形態１（図１）と同様の構成については、図１におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。また、実施の形態１と同様に、通信端末１１６が高速データ通信端末であり、通信端末１１７が一般通信端末であるものとする。
【００８４】
図９において、干渉削減量推定回路７０１は、送信指向性生成回路１１０からの通信端末１１６についての送信指向性および送信指向性生成回路１１１からの通信端末１１７についての送信指向性を用いて、通信端末１１７の送信信号により通信端末１１６に与えられる干渉がどれだけ抑えられるかを推定する。さらに、干渉削減量推定回路７０１は、推定結果に基づいて、送信信号生成回路７０２および送信信号生成回路７０３に対して、それぞれ通信端末１１６および通信端末１１７の送信信号における変調多値度を通知する。
【００８５】
送信信号生成回路７０２および送信信号生成回路７０３は、干渉削減量推定回路７０１からの通知に基づいて、それぞれ通信端末１１６および通信端末１１７の送信信号を生成する。
【００８６】
このように、本実施の形態によれば、干渉削減量に応じて高速データ通信端末の送信信号における変調方式の多値度を変更することにより、他の通信端末に対する干渉を増加させることなく、上記高速データ通信端末と最適な高速データ通信を行うことができる。
【００８７】
（実施の形態５）
本実施の形態では、生成された通信端末の送信指向性を用いて通信端末の送信電力を決定する場合について説明する。
【００８８】
実施の形態１および実施の形態２で説明した送信指向性の生成がなされると、高速データ通信端末以外の通信端末（一般通信端末）の受信状態は、常に変化するため、基地局装置における送信電力制御（パワコン）の動作が不安定となる可能性がある。具体的な例について、図１２を参照して説明する。
【００８９】
図１２（ａ）は、一般通信端末の送信指向性の第１例を示す模式図である。図１２（ｂ）は、一般通信端末の送信指向性の第２例を示す模式図である。
【００９０】
ここでは、基地局装置と通信を行う通信端末が３つ存在し、このうちの２つが高速データ通信を行う場合を例にとり説明する。ただし、高速データ通信は、同時に１つの通信端末にのみ許容される場合について示す。実際には、複数の通信端末が同時に高速データ通信を行っても良い。
【００９１】
まず、図１２（ａ）には、１つの通信端末（通信端末１とする）が高速データ通信を行い、１つの通信端末（通信端末２とする）が通常の通信を行っている場合における通信端末２の送信指向性１００１が示されている。この状態における通信端末２の送信指向性１００１は、通信端末１の到来方向にヌル点が向くように生成されている。次に、もう１つの通信端末（通信端末３とする）が高速データ通信を行う場合には、通信端末２の送信指向性１００２は、図１２（ｂ）に示すように、通信端末３の到来方向にヌル点が向くように生成されている。図１２（ａ）と図１２（ｂ）との比較から明かなように、通信端末２の送信指向性は、大幅に変更されている。これにより、通信端末２の到来方向への送信電力が大幅に変更される可能性がある。
【００９２】
そこで、本実施の形態では、生成された通信端末の送信指向性を用いて、通信端末の到来方向に対する電力を逐次推定し、推定結果に基づいて通信端末の到来方向に対する電力が一定となるように、通信端末の送信電力を決定する。
【００９３】
以下、本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地局装置について、図１１を参照して説明する。図１１は、本発明の実施の形態５にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図１１における実施の形態１（図１）と同様の構成については、図１におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００９４】
図１１において、送信電力決定回路９０１（送信電力決定回路９０２）は、送信指向性生成回路１１０（送信指向性生成回路１１１）からの通信端末１１６（通信端末１１７）の送信指向性を用いて、通信端末１１６（通信端末１１７）の到来方向に対する電力を推定し、推定結果に基づいて通信端末１１６（通信端末１１７）の到来方向に対する電力が一定となるように通信端末１１６（通信端末１１７）の送信電力を決定する。送信電力決定回路９０１（送信電力決定回路９０２）は、決定結果に基づいて、通信端末１１６（通信端末１１７）の送信信号の送信電力を送信無線回路１１４および送信無線回路１１５に通知する。
【００９５】
このように、本実施の形態によれば、生成された通信端末の送信指向性を用いて、通信端末の到来方向に対する電力が一定となるように、通信端末の送信信号の送信電力を設定することにより、通信端末に対する送信電力制御の安定化を図ることができる。
【００９６】
（実施の形態６）
本実施の形態では、現在高速データ通信を実際に行っている通信端末に対してのみならず、次に高速データ通信を行う予定の高速データ通信端末に対しても、ヌル点を向けるように、一般通信端末の送信指向性を生成する場合について説明する。
【００９７】
上記実施の形態１で説明した送信指向性の生成がなされることにより、高速データ通信端末は、高速データ通信を行っているときにのみ、基地局装置から他の通信端末に送信された信号による干渉が低減される。すなわち、高速データ通信端末は、高速データ通信を行う以前には、基地局装置から他の通信端末に送信された信号による干渉が低減されていない。
【００９８】
一方、高速データ通信端末の送信信号に用いる多値変調方式は、高速データ通信の実行前に、高速データ通信端末における回線品質（受信品質）に基づいて決定される。
【００９９】
したがって、高速データ通信端末の送信信号には、実際に高速データ通信を行う際に可能な多値変調方式（例えば６４ＱＡＭ）よりも伝送効率の悪い多値変調方式（例えば１６ＱＡＭ）が用いられる可能性がある。この結果、高速データ通信端末は、高速データ通信を効率良く行うことができない。
【０１００】
そこで、本実施の形態では、現在高速データ通信を実際に行っている通信端末に対してのみならず、次に高速データ通信を行う予定の高速データ通信端末に対しても、ヌル点を向けるように、一般通信端末の送信指向性を生成する。なお、次に高速データ通信を行う予定の高速データ通信端末に関する情報は、上位レイヤから得ることも可能であるし、現在のレイヤで単独で判断している場合にはレイヤ内で判断している場所から得ることができる。
【０１０１】
以下、本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地局装置について、図１３を参照して説明する。図１３は、本発明の実施の形態６にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図１３における実施の形態１（図１）と同様の構成については、図１におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【０１０２】
図１３において、次タイムスロット高速データ端末判定回路１１０１は、上位レイヤからの高速データ通信端末に関する情報に基づいて、次のタイムスロットに（現在高速データ通信を行っている高速データ通信端末の次に）高速データ通信を行う通信端末を判定し、判定結果を送信指向性生成回路１１０２および送信指向性生成回路１１０３に送る。また、高速データ端末方向判定回路１０９において高速データ端末を単独で判断している場合には、高速データ端末方向判定回路１０９から、次のタイムスロットに高速データ通信を行う通信端末の情報を得るものとする。
【０１０３】
送信指向性生成回路１１０２および送信指向性生成回路１１０３は、以下の点を除いて、それぞれ実施の形態１で説明した送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１と同一の構成を有する。
【０１０４】
送信指向性生成回路１１０２および送信指向性生成回路１１０３は、特別な送信指向性の生成を行う場合には、図１４に示すように一般通信端末の送信指向性を生成する。図１４は、本発明の実施の形態６にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路により生成される一般通信端末についての送信指向性の一例を示す模式図である。
【０１０５】
図１４に示すように、現在実際に高速データ通信を行っている通信端末（ここでは通信端末１１６）に対してのみならず、次に（次のタイムスロットで）高速データ通信を行う予定となっている高速データ通信端末に対しても、ヌル点を向けるように、一般通信端末の送信指向性１２０１が生成される。なお、ここでは、タイムスロット毎に送信指向性の生成を行う場合について説明したが、１タイムスロットの時間は適宜変更可能なものである。
【０１０６】
このように、本実施の形態においては、現在高速データ通信を実際に行っている通信端末に対してのみならず、次に高速データ通信を行う予定の高速データ通信端末に対しても、ヌル点を向けるように、一般通信端末の送信指向性を生成する。これにより、高速データ通信端末の送信信号に用いられる多値変調方式は、基地局装置から他の通信端末に送信された信号による干渉が低減された状態での高速データ通信端末における回線品質に基づいて設定される。したがって、高速データ通信端末の送信信号に、実際に高速データ通信を行う際に可能な多値変調方式（例えば６４ＱＡＭ）よりも伝送効率の悪い多値変調方式（例えば１６ＱＡＭ）が用いられる、という可能性を小さくすることができる。この結果、高速データ通信端末は、高速データ通信を効率良く行うことができる。
【０１０７】
（実施の形態７）
本実施の形態では、各通信端末の到来方向（存在位置）に基づいて、高速データ通信を実行する通信端末の順番を変更する場合について説明する。
【０１０８】
上記実施の形態６で説明したように、上記実施の形態１で説明した送信指向性の生成がなされることにより、高速データ通信端末は、基地局装置から他の通信端末に送信された信号による干渉量が大きく変化することがある。
【０１０９】
そこで、本実施の形態では、まず、基地局装置がカバーする範囲（セクタやセル）を複数の群に分割し、各群に対して、属すべき通信端末を到来方向（存在位置）に基づいて決定する。この後、同一の群に属する通信端末から順次高速データ通信を連続的に実行させる。なお、基地局装置が、回線品質に基づいて、高速データ通信を実行する通信端末の優先順位を決定している（スケジューリングを行っている）ときには、この優先順位を、上記のような同一の群に属する通信端末に高速データ通信を行わせるように、適宜変更することができる。
【０１１０】
以上のように高速データ通信を行う場合には、同一の群に属する通信端末が高速データ通信を行っている際には、この群に属するすべての通信端末が受ける干渉量は、この群に属する通信端末が高速データ通信を行っている間においては、ほとんど変化しない。
【０１１１】
具体例について図１６を参照して説明する。すなわち、例えば、基地局装置がカバーする範囲を、群Ａ１６０１〜群Ｃ１６０３の３つの群に分割し、群Ａ１６０１には、通信端末１および通信端末３が属し、群Ｂ１６０２には、通信端末２および通信端末４〜通信端末６が属し、群Ｃ１６０３には、通信端末７〜通信端末９が属しているものとする。この場合には、群Ａ１６０１に属する通信端末１および通信端末３に順次高速データ通信を実行させ、群Ｃ１６０３に属する通信端末７〜通信端末９に順次高速データ通信を実行させ、さらに、群Ｂ１６０２に属する通信端末２および通信端末４〜通信端末６に順次高速データ通信を実行させる。なお、いずれの群から高速データ通信を実行させるかについては、回線品質に基づいたスケジューリング等により決定することができる。
【０１１２】
この例においては、例えば、群Ａ１６０１に属する通信端末が高速データ通信を行っている際には、通信端末１および通信端末３が受ける干渉量はほとんど変化せず、同様に、群Ｂ１６０２に属する通信端末が高速データ通信を行っている際には、通信端末２および通信端末４〜通信端末６が受ける干渉量はほとんど変化しない。
【０１１３】
以下、本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地局装置について、図１５を参照して説明する。図１５は、本発明の実施の形態７にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図１５における実施の形態１（図１）と同様の構成については、図１におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【０１１４】
図１５において、高速データ送信端末変更回路１５０１は、上位レイヤからの高速データ通信を行う通信端末の情報と、到来方向推定回路１０７および到来方向推定回路１０８からの到来方向に関する情報とを用いて、以下のような処理を行う。すなわち、まず、高速データ送信端末変更回路１５０１は、図１６に示したように、本基地局装置がカバーする範囲を複数の群に分割し、各群に対して、属すべき通信端末を到来方向に基づいて決定する。さらに、高速データ送信端末変更回路１５０１は、同一の群に属する通信端末が順次高速データ通信を実行するように、高速データ通信を行う順番を決定する。この後、高速データ送信端末変更回路１５０１は、決定した順番に関する情報を、変更情報生成部１５０２、送信指向性生成回路１５０３および送信指向性生成回路１５０４に送る。
【０１１５】
送信指向性生成回路１５０３および送信指向性生成回路１５０４は、次の点を除いて、それぞれ、実施の形態１における送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１と同様なものである。すなわち、送信指向性生成回路１５０３および送信指向性生成回路１５０４は、高速データ送信端末変更回路１５０１からの順番に関する情報に基づいて、送信指向性の生成対象となる通信端末が高速データ通信端末であるか一般通信端末であるかを認識して、送信指向性の生成を行う。
【０１１６】
変更情報生成部１５０２は、高速データ送信端末変更回路１５０１からの順番に関する情報を送信信号として生成し、生成した送信信号を送信無線回路１１４および送信無線回路１１５に送る。ここで生成された送信信号は、送信無線回路１１４および送信無線回路１１５により送信される。
【０１１７】
このように、本実施の形態においては、基地局装置がカバーする範囲を複数の群に分割し、各群に対して、属すべき通信端末を到来方向に基づいて決定した後、同一の群に属する通信端末から順次高速データ通信を連続的に実行させている。これにより、同一の群に属する通信端末が高速データ通信を行っている際には、この群に属するすべての通信端末が受ける干渉量は、この群に属するいずれかの通信端末が高速データ通信を行っている間においては、ほとんど変化しない。したがって、高速データ通信端末が受ける干渉量が大きく変化する現象を抑えることができる。
【０１１８】
（実施の形態８）
本実施の形態では、通信端末により報知された回線品質に基づいて、高速データ通信を実行する通信端末の順番を変更する場合について説明する。
【０１１９】
実施の形態７では、基地局によりなされた各通信端末に対する到来方向推定結果に基づいて、高速データ通信を行う通信端末の順番を変更している。本実施の形態では、実施の形態７において、通信端末が判断した回線品質に基づいて、高速データ通信を行う通信端末の順番を変更する。
【０１２０】
一般的に、通信端末は、現状の回線品質を基地局装置に報告し、報告結果を用いて、基地局装置は、高速データ通信を行う通信端末のスケジューリングを行う。
【０１２１】
ところが、実施の形態１で説明したような送信指向性の生成がなされる場合には、実施の形態７における例（図１６）を用いると、群Ａ１６０１に属する通信端末１が高速データ通信を行う時点では、通信端末１の回線状態だけでなく通信端末３の回線状態も急激に良くなる。そこで、このように急激な回線状態の改善があった場合には、別途通信端末は、その旨を基地局装置に報告するものとする。
【０１２２】
基地局においては、急激に回線状態の良くなった通信端末に対して優先度を上げて高速データ通信を実行させる。これにより、効率の良いデータ通信環境を構築することができる。
【０１２３】
以下、本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地局装置、および、この基地局装置と無線通信を行う通信端末について説明する。まず、上記通信端末について、図１８を参照して説明する。図１８は、本発明の実施の形態８にかかるアレーアンテナ基地局装置と無線通信を行う通信端末装置の構成を示すブロック図である。
【０１２４】
図１８において、共用器１８０２は、アンテナ１８０１により受信された信号（受信信号）を受信無線回路１８０３に送り、後述する送信無線回路１８０９からの送信信号をアンテナ１８０１を介して送信する。
【０１２５】
受信無線回路１８０３は、受信信号をベースバンド信号に変換して復調部１８０４に送る。復調部１８０４は、ベースバンド信号に変換された受信信号に対して復調処理を行うことにより、復調信号を生成する。
【０１２６】
ＳＩＲ測定部１８０５は、生成された復調信号の受信品質（例えばＳＩＲ）を測定する。ＳＩＲ変動測定部１８０６は、ＳＩＲ測定部１８０５により測定された受信品質を監視し、受信品質に大きな変動（急激な受信品質の改善等）を検出する。
【０１２７】
ＳＩＲ変動報告信号生成部１８０７は、受信品質に大きな変動が検出された場合に、その旨を基地局装置に報知するための信号（以下「報知信号」という。）を生成する。変調部１８０８は、通常の送信データとともに報知信号に対して拡散処理等の変調処理を行うことにより、ベースバンド信号を生成する。送信無線回路１８０９は、生成されたベースバンド信号をＲＦ帯の送信信号に変換して共用器１８０２に送る。
【０１２８】
次いで、本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地局装置について、図１９を参照して説明する。図１９は、本発明の実施の形態８にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図１９における実施の形態７（図１５）と同様の構成については、図１５におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【０１２９】
図１９において、情報復調部１９０１および情報復調部１９０２は、それぞれ、到来方向推定回路１０７および到来方向推定回路１０８を介して送られた復調信号から報知信号を取り出し、取り出した報知信号を高速データ送信端末変更回路１９０３に送る。
【０１３０】
高速データ送信端末変更回路１９０３は、次の点を除いて、実施の形態７における高速データ送信端末変更回路１５０１と同様なものである。すなわち、高速データ送信端末変更回路１９０３は、まず、通常通りに、回線品質に基づいて高速データ通信を実行する通信端末の優先順位を決定する（スケジューリングを雄行う）。ここで、スケジューリングの結果が例えば図１７に示すものになったとする。なお、図１７における通信端末１（すなわち＃１）〜通信端末９（すなわち＃９）は、図１６に示したように位置しているとする。
【０１３１】
さらに、高速データ送信端末変更回路１９０３は、情報復調部１９０１および情報復調部１９０２からの報知信号に基づいて、回線品質に大きな変動が生じた通信端末（ここでは、受信品質が急激に良くなった通信端末）を認識する。この後、高速データ送信端末変更回路１９０３は、回線品質に大きな変動が生じた通信端末についての優先順位を上げる。すなわち、例えば、通信端末３の回線品質が急激に良くなった場合には、通信端末３からその旨を示す報知信号が送られてくるので、図１７に示すように、通信端末３の優先順位は、通常のスケジューリングにより決定された「６」から、「２」に変更される。
【０１３２】
このように優先順位を変更することは、結果として、実施の形態７で説明したような、同一の群に属する通信端末に連続的に高速データ通信を実行させることに相当する。すなわち、図１６を参照するに、通信端末１が高速データ通信を実行している際には、通信端末３の回線品質が急激に良くなるため、通信端末３の優先順位が上げられる。すなわち、同一の群Ａ１６０１に属する通信端末１および通信端末３が連続的に高速データ通信を行うことになる。同様に、通信端末２が高速データ通信を実行している際には、通信端末４〜通信端末６の回線品質が急激に良くなるため、通信端末４〜通信端末６の優先順位が上げられる。すなわち、同一の群Ｂ１６０２に属する通信端末２〜通信端末６が連続的に高速データ通信を行うことになる。
【０１３３】
また、高速データ送信端末変更回路１９０３は、このように変更した順番を、実施の形態７と同様に、変更情報生成部１５０２、送信指向性生成回路１５０３および送信指向性生成回路１５０４に送る。
【０１３４】
以上、通信端末が回線品質が急激に良くなった旨を基地局装置に報知し、基地局装置がこの通信端末の優先順位を上げる場合を例にとり説明したが、通信端末が回線品質が急激に悪くなった旨を基地局装置に報知し、基地局装置がこの通信端末の優先順位を下げるようにしてもよい。このようにしても、結果的に、回線品質が非常に良い通信端末の優先順位が上がるので、同一の群に属する通信端末に連続的に高速データ通信を実行させることができる。
【０１３５】
このように、本実施の形態においては、回線品質が急激に変化した通信端末に対してその旨を報知させ、この報知の結果を用いて各通信端末における急激な回線品質の変化を認識する。さらに、認識した各通信端末における急激な回線品質に基づいて、高速データ通信を行う通信端末の優先順位を変更する。これにより、同一の群に属する通信端末が高速データ通信を行っている際には、この群に属するすべての通信端末が受ける干渉量は、この群に属するいずれかの通信端末が高速データ通信を行っている間においては、ほとんど変化しない。したがって、高速データ通信端末が受ける干渉量が大きく変化する現象を抑えることができる。
【０１３６】
（実施の形態９）
本実施の形態では、高速データ通信端末の到来方向の推定精度に応じて、一般通信端末の送信指向性における高速データ通信端末に向けるヌルの幅を変更する場合について説明する。
【０１３７】
実施の形態１で説明したような一般通信端末の送信指向性を生成する際に、高速データ通信端末の到来方向が精度良く行われている場合には、高速データ通信端末の到来方向に急峻なヌル（幅の狭いヌル）を向けても、高速データ通信端末に対する干渉を抑えることが可能である。
【０１３８】
ところが、高速データ通信端末の到来方向が精度良く行われていない場合には、高速データ通信端末の到来方向にある程度幅の広いヌルを向けないと、実際の高速データ通信端末の到来方向とヌルの位置がずれる可能性がある。この場合には、高速データ通信端末に対する干渉を十分に抑えることが不可能となる。
【０１３９】
そこで、本実施の形態では、高速データ通信端末の到来方向の推定精度に応じて、高速データ通信端末に向けるヌルの幅を変化させる。以下、本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地局装置について、図２０を参照して説明する。図２０は、本発明の実施の形態９にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図２０における実施の形態１（図１）と同様の構成については、図１におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【０１４０】
図２０において、到来方向推定精度測定回路２００１および到来方向推定精度測定回路２００２は、それぞれ、到来方向推定回路１０７および到来方向推定回路１０８により推定された到来方向の精度を測定する。
【０１４１】
到来方向推定精度測定回路２００１および到来方向推定精度測定回路２００２における到来方向の精度を測定する方法としては、例えば、以下に示すようなものが挙げられる。まず第１に、受信信号復調回路１０５または受信信号復調回路１０６により得られた復調信号の品質（例えばＳＩＲ等）を測定し、測定された復調信号の品質に基づいて、到来方向の推定精度を認識することができる。具体的には、復調信号の受信品質が良好な（良好でない）通信端末については、到来方向の推定精度が高い（低い）ということを認識することができる。
【０１４２】
第２に、受信信号を用いてドップラー周波数を検出して各通信端末の移動状況を推定し、移動が少ない通信端末のうち到来方向の推定結果が変動していない（変動している）通信端末については、到来方向の推定精度が高い（低い）ということ認識することができる。なお、上記以外の方法を用いて到来方向の推定精度を測定することも可能である。
【０１４３】
さらに、到来方向推定精度測定回路２００１および到来方向推定精度測定回路２００２は、測定した到来方向の推定精度と閾値とを比較し、比較結果をそれぞれ送信指向性生成回路２００３および送信指向性生成回路２００４に送る。
【０１４４】
送信指向性生成回路２００３および送信指向性生成回路２００４は、次に示す点を除いて、それぞれ、実施の形態１における送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１と同様なものである。すなわち、送信指向性生成回路２００３および送信指向性生成回路２００４は、それぞれ、到来方向推定精度測定回路２００１および到来方向推定精度測定回路２００２からの比較結果に基づいて、送信指向性の生成を行う。
【０１４５】
具体的には、送信指向性生成回路２００３および送信指向性生成回路２００４は、高速データ通信端末の到来方向の推定精度が閾値を上回る旨を示す比較結果を受けた場合（すなわち、到来方向の推定精度が良い場合）には、図２１（ａ）に示すように、高速データ通信端末の到来方向（推定された到来方向）に対して幅の狭いヌルを向けるように、一般通信端末の送信指向性２１０１を生成する。
【０１４６】
逆に、送信指向性生成回路２００３および送信指向性生成回路２００４は、高速データ通信端末の到来方向の推定精度が閾値以下である旨を示す比較結果を受けた場合（すなわち、到来方向の推定精度が悪い場合）には、図２１（ｂ）に示すように、高速データ通信端末の到来方向（推定された到来方向）に対して幅の広いヌルを向けるように、一般通信端末の送信指向性２１０２を生成する。なお、到来方向の推定精度に応じて変化させるヌルの幅は、到来方向の推定精度等の様々な条件に応じて適宜設定可能なものである。
【０１４７】
このように、送信指向性生成回路２００３および送信指向性生成回路２００４は、高速データ通信端末の到来方向の推定精度に応じて、高速データ通信端末に向けるヌルの幅を変化させて、一般通信端末の送信指向性を生成する。これにより、高速データ通信端末の到来方向の推定精度が悪い場合でも、一般通信端末に送信された信号により高速データ通信端末が受ける干渉を抑えることができる。例えば、図２１（ｂ）を参照するに、推定された高速データ通信端末の到来方向が、実際の高速データ通信端末の到来方向とずれていた（例えば、実際の高速データ通信端末の到来方向が、図中の「０°」ではなく「−２°」である）場合には、高速データ通信端末の到来方向に幅の広いヌルが向けられるように、一般通信端末の送信指向性が生成される。したがって、一般通信端末の送信信号における「−２°」方向の電力値はほとんどヌルになるので、高速データ通信端末における干渉量が抑えられることになる。
【０１４８】
このように、本実施の形態においては、高速データ通信端末の到来方向の推定精度に応じて、一般通信端末の送信指向性における高速データ通信端末に向けるヌルの幅を変更しているので、高速データ通信端末の到来方向の推定精度に関係なく、高速データ通信端末における干渉量を抑えることができる。
【０１４９】
（実施の形態１０）
本実施の形態では、送信指向性の生成における処理量を削減する場合について説明する。
【０１５０】
実施の形態１において、高速データ通信端末の到来方向にヌルを向けるような送信指向性をすべての一般通信端末に対して生成することは、処理量の観点からみて困難な場合もある。
【０１５１】
そこで、本実施の形態では、すべての一般通信端末のうち、その送信信号が高速データ通信端末に対して多くの干渉を与える可能性のある一般通信端末（以下「特定通信端末」という。）についてのみ、高速データ通信端末の到来方向にヌルを向けるような送信指向性を生成する。特定通信端末とは、その送信信号の電力が大きい通信端末に相当する。
【０１５２】
特定通信端末としては、まず第１に、本基地局装置から離れた距離に位置する通信端末が挙げられる。本基地局装置は、このような通信端末に対して必然的に大きな送信電力で送信を行うので、高速データ通信端末における干渉量は大きくなる。
【０１５３】
第２に、特定通信端末として、本基地局装置との間での通信状態が悪い通信端末が挙げられる。閉ループの送信電力制御が採用されている場合には、本基地局装置は、このような通信端末から送信電力を上げる旨の要求を受けるので、この通信端末に対して大きな送信電力で送信を行う。開ループの送信電力制御が採用されている場合には、本基地局装置は、このような通信端末から送られた信号についての受信品質が劣化するので、この通信端末に対して大きな送信電力で送信を行う。したがって、高速データ通信端末における干渉量は大きくなる。
【０１５４】
以下、本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地局装置について、図２２を参照して説明する。図２２は、本発明の実施の形態１０にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図２２における実施の形態１（図１）と同様の構成については、図１におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【０１５５】
送信無線回路２２０１および送信無線回路２２０２は、それぞれ、通信端末１１６の送信信号および通信端末１１７の送信信号を、送信電力判別回路２２０３に送る。
【０１５６】
送信電力判別回路２２０３は、送信無線回路２２０１および送信無線回路２２０２からの送信電力を用いて、全通信端末の中から送信電力の高い通信端末を選択する。選択方法としては、例えば次に示すような方法がある。
【０１５７】
まず第１に、送信電力の高さに従って全通信端末に対して順位を付け、あらかじめ設定した総特定通信端末数だけ、順位の高い通信端末を特定通信端末として選択することができる。第２に、送信電力に対する閾値を設け、送信電力がこの閾値を上回る通信端末を、特定通信端末として選択することもできる。第３に、上記第１の方法と第２の方法とを組み合わせた方法を用いることもできる。なお、選択方法として、上記第１〜第３の方法以外の方法を用いることも可能であることはいうまでもない。
【０１５８】
この送信電力判別回路２２０３は、選択結果を送信指向性生成回路２２０４および送信指向性生成回路２２０５に送る。送信指向性生成回路２２０４および送信指向性生成回路２２０５は、次に示す点を除いて、それぞれ、実施の形態１における送信指向性生成回路１１０および送信指向性生成回路１１１と同様なものである。すなわち、送信指向性生成回路２２０４および送信指向性生成回路２２０５は、送信電力判別回路２２０３からの選択結果に基づいて、送信指向性の生成対象となる通信端末が特定通信端末である場合にのみ、実施の形態１で説明したような送信指向性（高速データ通信端末の到来方向にヌル点を向けるような送信指向性）を生成する。
【０１５９】
このように、本実施の形態においては、すべての一般通信端末のうち、その送信信号が高速データ通信端末に対して多くの干渉を与える可能性のある特定通信端末についてのみ、高速データ通信端末の到来方向にヌルを向けるような送信指向性を生成する。これにより、送信指向性の生成における処理量の観点から、すべての通信端末について、高速データ通信端末の到来方向にヌル点を向けるような送信指向性を生成することが困難である場合でも、送信指向性の生成における処理量を削減しつつ、高速データ通信端末における干渉量を抑えることができる。
【０１６０】
（実施の形態１１）
本実施の形態では、実施の形態１０と同様に送信指向性の生成における処理量を削減する場合について説明する。
【０１６１】
実施の形態２においては、実施の形態１と同様に、高速データ通信端末の到来方向にヌルを向けるような送信指向性をすべての一般通信端末に対して生成することが、処理量の観点からみて困難な場合がある。
【０１６２】
一方、到来方向が高速データ通信端末の到来方向と離れている一般通信端末については、その送信電力が高速データ通信端末に与える干渉量は小さいものとなる。具体的には、図２４を参照するに、一般通信端末（ここでは通信端末１１６）の到来方向と高速データ通信端末（ここでは通信端末１１７）の到来方向との間隔が大きい場合には、一般通信端末の送信信号における高速データ通信端末の到来方向成分の電力は小さくなる。よって、一般通信端末の送信信号が高速データ通信端末に与える干渉量は小さくなる。逆に、一般通信端末の到来方向と高速データ通信端末の到来方向との間隔が小さい場合には、一般通信端末の送信信号における高速データ通信端末の到来方向成分の電力が大きくなる。よって、一般通信端末の送信電力が高速データ通信端末に与える干渉量は大きくなる。このように、一般通信端末と高速データ通信端末との間における到来方向の間隔（差）を用いることにより、一般通信端末の送信データが高速データ通信端末に与える干渉量の大きさを判断することができる。
【０１６３】
そこで、本実施の形態では、すべての一般通信端末のうち、到来方向が高速データ通信端末の到来方向から離れている一般通信端末については、実施の形態２で説明した送信指向性のシフトを行わないようにする。すなわち、すべての一般通信端末のうち、到来方向が高速データ通信端末の到来方向に近い一般通信端末についてのみ、実施の形態２で説明した送信指向性のシフトを行うようにする。これにより、送信指向性の生成における処理量を削減することができる。
【０１６４】
以下、本実施の形態にかかるアレーアンテナ基地局装置について、図２３を参照して説明する。図２３は、本発明の実施の形態１１にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図２３における実施の形態２（図３）および実施の形態１０（図２２）と同様の構成については、それぞれ図３および図２２におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。また、本実施の形態では、一例として、通信端末１１６が一般通信端末であり、通信端末１１７が高速データ通信端末であるものとする。
【０１６５】
図２３において、送信電力判別回路２３０１は、送信無線回路２２０１および送信無線回路２２０２からの送信電力を用いて、通信端末１１６と通信端末１１７の送信電力の差を算出し、算出した差をシフト量算出回路２３０２およびシフト量算出回路２３０３に送る。
【０１６６】
シフト量算出回路２３０２およびシフト量算出回路２３０３は、次の点を除いて、それぞれ、実施の形態３におけるシフト量算出回路３０３およびシフト量算出回路３０４と同様なものである。
【０１６７】
すなわち、シフト量算出回路２３０２およびシフト量算出回路２３０３は、シフト対象の通信端末（すなわち、それぞれ通信端末１１６および通信端末１１７）が一般通信端末である場合には、まず、このシフト対象の通信端末の到来方向と高速データ通信端末の到来方向との差を測定する。
【０１６８】
さらに、シフト量算出回路２３０２およびシフト量算出回路２３０３は、測定された差と、送信電力判別回路２３０１からの電力の差とを用いて、通信端末１１６（一般通信端末）と通信端末１１７（高速データ通信端末）との間における到来方向の差をさらに正確に算出する。具体的には、一般通信端末の送信電力と高速データ通信端末の送信電力との差が大きい（小さい）場合には、一般通信端末と高速データ通信端末との間における到来方向の差が大きい（小さい）と判断することができる。なお、シフト量算出回路２３０２およびシフト量算出回路２３０３は、一般通信端末と高速データ通信端末との間における到来方向の差を測定する際に、送信電力判別回路２３０１からの送信電力の差を用いないようにしてもよい。
【０１６９】
この後、シフト量算出回路２３０２およびシフト量算出回路２３０３は、算出された差が閾値を上回る場合には、一般通信端末の送信信号が高速データ通信端末に与える影響が小さいものと判断して、それぞれ、送信指向性生成回路３０１および送信指向性生成回路３０２により生成された送信指向性をシフトさせない。逆に、シフト量算出回路２３０２およびシフト量算出回路２３０３は、算出された差が閾値以下である場合には、一般通信端末の送信信号が高速データ通信端末に与える影響が大きいものと判断して、実施の形態２と同様に、それぞれ、送信指向性生成回路３０１および送信指向性生成回路３０２により生成された送信指向性をシフトさせる。
【０１７０】
このように、本実施の形態においては、すべての一般通信端末のうち、到来方向が高速データ通信端末の到来方向から離れている一般通信端末については、この一般通信端末の送信信号が高速データ通信端末に与える干渉量が小さいものとして、生成された送信指向性をシフトしないようにすることにより、送信指向性の生成における処理量を削減しつつ、高速データ通信端末における干渉量を抑えることができる。
【０１７１】
また、上記実施の形態で「高速データ通信」および「一般の通信」と称した無線通信は、次のように定義することが可能なものである。すなわち、第１情報伝送速度以上の速度を用いて情報を伝送する通信を「高速データ通信」と定義し、第２情報伝送速度以下の速度を用いて情報を伝送する通信を「一般の通信」と定義することが可能である。なお、第１情報伝送速度および第２情報伝送速度は、任意に設定可能なものである。
【０１７２】
さらに、上述した実施の形態１〜実施の形態１１にかかるアレーアンテナ基地局装置は、それぞれ組み合わせることが可能なものである。
【０１７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高速通信端末の到来方向にヌルを向けるように、一般通信端末についての送信指向性を生成するので、通信端末装置に及ぼす干渉を抑えつつ高速データ通信を行うアレーアンテナ基地局装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路により生成される通信端末についての送信指向性の一例を示す模式図
【図３】本発明の実施の形態２にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態２にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路により生成される通信端末についての送信指向性の一例を示す模式図（ｂ）本発明の実施の形態２にかかるアレーアンテナ基地局装置におけるシフト量算出回路によりシフトされた通信端末についての送信指向性の第１例を示す模式図（ｃ）本発明の実施の形態２にかかるアレーアンテナ基地局装置におけるシフト量算出回路によりシフトされた通信端末についての送信指向性の第２例を示す模式図
【図５】本発明の実施の形態３にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態３にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路により生成される高速データ通信端末についての送信指向性の第１例を示す模式図
【図７】本発明の実施の形態３にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路により生成される高速データ通信端末についての送信指向性の第２例を示す模式図
【図８】本発明の実施の形態３にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路により生成される高速データ通信端末についての送信指向性の第３例を示す模式図
【図９】本発明の実施の形態４にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図１０】（ａ）通信端末の指向性の第１例を示す模式図（ｂ）通信端末の指向性の第２例を示す模式図
【図１１】本発明の実施の形態５にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図１２】（ａ）一般通信端末の送信指向性の第１例を示す模式図（ｂ）一般通信端末の送信指向性の第２例を示す模式図
【図１３】本発明の実施の形態６にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態６にかかるアレーアンテナ基地局装置における送信指向性生成回路により生成される一般通信端末についての送信指向性の一例を示す模式図
【図１５】本発明の実施の形態７にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図１６】本発明の実施の形態７にかかるアレーアンテナ基地局装置と無線通信を行う通信端末の位置の一例を示す模式図
【図１７】本発明の実施の形態８にかかるアレーアンテナ基地局装置によるスケジューリングの結果の一例を示す図
【図１８】本発明の実施の形態８にかかるアレーアンテナ基地局装置と無線通信を行う通信端末装置の構成を示すブロック図
【図１９】本発明の実施の形態８にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図２０】本発明の実施の形態９にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図２１】（ａ）本発明の実施の形態９にかかるアレーアンテナ基地局装置により生成される送信指向性の一例を示す模式図（ｂ）本発明の実施の形態９にかかるアレーアンテナ基地局装置により生成される送信指向性の一例を示す模式図
【図２２】本発明の実施の形態１０にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図２３】本発明の実施の形態１１にかかるアレーアンテナ基地局装置の構成を示すブロック図
【図２４】本発明の実施の形態１１にかかるアレーアンテナ基地局装置により生成された送信指向性の一例を示す模式図
【符号の説明】
１０７，１０８ 到来方向推定回路
１０９ 高速データ端末判定回路
１１０，１１１ 送信指向性生成回路
１１４，１１５ 送信無線回路
Claims (12)
- 第１情報伝送速度以上の速度で通信を行う高速通信端末装置の到来方向にヌルを向けるように、第２情報伝送速度以下の速度で通信を行う一般通信端末装置についての送信指向性を生成する指向性生成手段と、生成された送信指向性を用いて前記一般通信端末装置に対する送信信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とするアレーアンテナ基地局装置。
- 指向性生成手段は、一般通信端末装置の到来方向にビームを向けるように、前記一般通信端末装置についての送信指向性候補を生成する指向性候補生成手段と、前記送信指向性候補におけるヌルと高速通信端末装置の到来方向とを略一致させるように前記送信指向性候補をシフトさせるシフト手段と、を具備し、シフトさせた送信指向性候補を前記一般通信端末装置についての送信指向性とすることを特徴とする請求項１に記載のアレーアンテナ基地局装置。
- 複数の高速通信端末装置の間の到来方向の差を閾値と比較する比較手段を具備し、指向性生成手段は、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記高速通信端末装置についての送信指向性を生成し、送信手段は、生成された送信指向性を用いて前記高速通信端末装置に対する送信信号を生成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアレーアンテナ基地局装置。
- 高速通信端末装置が受ける干渉量がどれだけ抑えられるかを推定する干渉削減量推定手段を具備し、送信手段は、前記干渉削減量推定手段の推定結果に基づいて設定した多値変調方式を用いて、前記高速通信端末装置に対する送信信号を送信することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のアレーアンテナ基地局装置。
- 指向性生成手段により生成された一般通信端末装置についての送信指向性を用いて、前記一般通信端末装置の送信信号における前記一般通信端末装置の到来方向への電力を推定する電力推定手段を具備し、送信手段は、推定された電力に基づいて設定した送信電力により前記一般通信端末装置の送信信号を送信することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のアレーアンテナ基地局装置。
- 指向性生成手段は、次回の単位スロットにおいて通信を行う予定の高速通信端末装置の到来方向にヌルを向けるように、一般通信端末装置についての送信指向性を生成することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のアレーアンテナ基地局装置。
- 通信端末装置の到来方向に基づいて、各通信端末装置に対して属すべき群を決定する決定手段を具備し、送信手段は、第１情報伝送速度以上の速度の送信信号を、同一の群に属する通信端末装置に対して順次送信することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のアレーアンテナ基地局装置。
- 通信端末装置における干渉量の変化を認識する認識手段を具備し、送信手段は、認識された干渉量の変化に基づいて、第１情報伝送速度以上の速度の送信信号を通信端末装置に対して送信することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のアレーアンテナ基地局装置。
- 指向性生成手段は、高速通信端末装置の到来方向の推定精度に応じて、前記高速通信端末装置の到来方向に向けるヌルの幅を変化させることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載のアレーアンテナ基地局装置。
- 一般通信端末装置に対する送信信号が高速通信端末装置に与える干渉量を推定する推定手段を具備し、指向性生成手段は、前記干渉量が閾値を上回る一般通信端末装置についてのみ、前記高速通信端末装置の到来方向にヌルを向けるように送信指向性を生成することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のアレーアンテナ基地局装置。
- 一般通信端末装置の到来方向と高速通信端末装置の到来方向との差を測定する測定手段を具備し、シフト手段は、前記差が閾値以下である一般通信端末装置についてのみ、送信指向性候補をシフトさせることを特徴とする請求項２から請求項１０のいずれかに記載のアレーアンテナ基地局装置。
- 第１情報伝送速度以上の速度で通信を行う高速通信端末装置の到来方向にヌルを向けるように、第２情報伝送速度以下の速度で通信を行う一般通信端末装置についての送信指向性を生成する指向性生成工程と、生成された送信指向性を用いて前記一般通信端末装置に対する送信信号を送信する送信工程と、を具備することを特徴とするアレーアンテナ送信方法。
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