JP4785377B2 - 無線回線制御局、移動通信システム及び移動通信方法 - Google Patents

無線回線制御局、移動通信システム及び移動通信方法 Download PDF

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Description

本発明は、無線回線制御局、基地局、移動局、移動通信システム及び移動通信方法に関する。
移動通信では、マルチパスフェージング等により、受信側において瞬時に信号レベルが変動し、基地局による上り信号の受信品質や移動局による下り信号の受信品質が大幅に劣化する場合がある。このような受信品質劣化を軽減する技術に、受信ダイバーシチや送信ダイバーシチがある。受信ダイバーシチは、受信側が複数のアンテナを用いて信号を受信する技術である。送信ダイバーシチは、送信側が複数のアンテナを用いて信号を送信する技術である。
送信ダイバーシチは、受信側の回路規模やアンテナ数を増大させることなく、信号レベル変動の軽減を図ることができるため、主として、基地局から移動局への下り回線における信号送信に適用されている。送信ダイバーシチには、大きく分けて、開ループ送信ダイバーシチと閉ループ送信ダイバーシチの２通りの方式がある（例えば、非特許文献１参照）。
開ループ送信ダイバーシチは、基地局が移動局からの指示を受けることなく信号を送信する方式であり、閉ループ送信ダイバーシチは、基地局が移動局からの指示に従って信号を送信する方式である。具体的には、閉ループ送信ダイバーシチでは、信号合成により高い利得（ゲイン）が得られるように、基地局がベースバンド信号に乗算するアンテナウェイトを指示する制御データを、移動局が上り回線により基地局に送信する。移動局は、上り回線による送信中に制御データに誤りが発生してしまう場合があるため、基地局が使用したアンテナウェイトを判定するアンテナベリフィケーションを行う（非特許文献２参照）。
更に、開ループ送信ダイバーシチ及び閉ループ送信ダイバーシチの両方を適用可能な送信機も提案されている（例えば、特許文献１参照）。又、閉ループ送信ダイバーシチにおいて、ソフトハンドオーバ時に制御データのビット数が増大してしまうこと等を防止する技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
"3GPP RAN TS25.214 V6.2.0.", June 2004 "3GPP 25.214 V.5.8.0，Annex A"，April 2004 特開２００１−４４９００号公報 特開２００２−２４７６２９号公報
しかしながら、従来の移動通信システムでは、移動局がソフトハンドオーバの状態にあるか否かに関わらず、開ループ送信ダイバーシチ又は閉ループ送信ダイバーシチのいずれかを固定的に使用していた。しかし、移動局がソフトハンドオーバを行う間は、移動局が基地局と確立する無線回線数が多くなる。基地局間ソフトハンドオーバでは、移動局が複数の基地局と複数の無線回線を確立し、基地局内ソフトハンドオーバでは、移動局が同一の基地局と複数の無線回線を確立する。
よって、ソフトハンドオーバ中に閉ループ送信ダイバーシチを使用した場合、基地局が上り回線により送信され、受信する制御データの受信品質が劣化してしまう問題点があった。そのため、制御データの誤りが増加し、基地局は最適なアンテナウェイトを生成できない場合があった。その結果、そもそも無線回線数が多いことにも起因して、閉ループ送信ダイバーシチによる利得（ゲイン）が減少してしまう場合があった。
更に、複数の無線回線を用いて送信が行われるため、移動局が受信する無線回線当たりの受信電力が減少してしまう。又、上り回線の受信品質劣化により、基地局における制御データのＢＥＲ（Bit Error Rate）の推定が困難になる。これらの結果、移動局が行うアンテナベリフィケーションの精度が劣化してしまう場合があった。
以上のような劣化要因により、ソフトハンドオーバ時に閉ループ送信ダイバーシチを適用した場合に、送信ダイバーシチを適用しない場合よりも、移動局における受信品質が劣化してしまうおそれがあった。その結果、下り回線容量が劣化してしまうおそれがあった。このような問題は、特に、基地局間ソフトハンドオーバにおいて顕著であった。
そこで、本発明は、送信ダイバーシチを適切に使用し、移動局における受信品質を向上させることを目的とする。
本発明に係る無線回線制御局は、移動局のソフトハンドオーバの状況に基づいて、基地局から移動局への信号送信に使用する送信ダイバーシチ方式を決定する決定部と、決定部による決定結果に基づいて、基地局に送信ダイバーシチ方式を指示する指示部とを備えることを特徴とする。
このような無線回線制御局によれば、基地局に、ソフトハンドオーバの状況に応じて、最適な送信ダイバーシチ方式を使用して無線周波数信号を送信させることができる。そのため、移動局における受信品質を向上させることができる。
決定部は、使用する送信ダイバーシチ方式を、移動局がソフトハンドオーバ中の場合には開ループ送信ダイバーシチに決定し、移動局がソフトハンドオーバ中ではない場合には閉ループ送信ダイバーシチに決定することが好ましい。これによれば、無線回線制御局は、基地局にソフトハンドオーバ中は開ループ送信ダイバーシチを使用させることができ、アンテナウェイトを指示する制御データの受信品質劣化等に起因する閉ループ送信ダイバーシチの適用による受信品質劣化を防止できる。しかも、無線回線制御局は、基地局にソフトハンドオーバ中ではない場合には、閉ループ送信ダイバーシチを使用させることができ、移動局から指示されるアンテナウェイトを用いて移動局における受信品質を向上させることができる。
又、決定部は、使用する送信ダイバーシチ方式を、移動局が複数の基地局と複数の無線回線を確立する基地局間ソフトハンドオーバ中の場合には開ループ送信ダイバーシチに決定し、移動局が同一の基地局と複数の無線回線を確立する基地局内ソフトハンドオーバ中又は移動局がソフトハンドオーバ中ではない場合には閉ループ送信ダイバーシチに決定するようにしてもよい。
これによれば、無線回線制御局は、基地局に、閉ループ送信ダイバーシチの適用による受信品質劣化の可能性が高い基地局間ソフトハンドオーバ中は、開ループ送信ダイバーシチを使用させることができ、受信品質劣化を防止できる。しかも、無線回線制御局は、基地局に、閉ループ送信ダイバーシチの適用による受信品質劣化の可能性が比較的低い基地局内ソフトハンドオーバ中及びソフトハンドオーバ中ではない場合には、閉ループ送信ダイバーシチを使用させることができ、移動局から指示されるアンテナウェイトを用いて移動局における受信品質を向上させることができる。
又、決定部は、ソフトハンドオーバを行うか否かを判断するための移動局における基地局からの無線周波数信号の受信電力差の閾値と受信電力差に基づいて、ソフトハンドオーバの状況を判断することができる。これによれば、無線回線制御局は、移動局における受信電力差に応じて適切にソフトハンドオーバの状況を判断し、最適な送信ダイバーシチ方式を基地局に使用させることができる。
本発明に係る基地局は、移動局のソフトハンドオーバの状況に応じた送信ダイバーシチ方式に従って、ベースバンド信号を生成するベースバンド信号処理部と、ベースバンド信号を周波数変換した無線周波数信号を移動局に送信する複数の無線通信部とを備えることを特徴とする。
このような基地局によれば、ソフトハンドオーバの状況に応じて、最適な送信ダイバーシチ方式を使用して移動局に無線周波数信号を送信できる。そのため、移動局における受信品質を向上させることができる。
本発明に係る移動局は、基地局からダイバーシチ送信された無線周波数信号を受信する無線通信部と、無線周波数信号を周波数変換したベースバンド信号を、ソフトハンドオーバの状況に応じた送信ダイバーシチ方式に従って復号するベースバンド信号処理部とを備えることを特徴とする。
このような移動局によれば、ソフトハンドオーバの状況に応じて送信ダイバーシチ方式が変更される場合に、送信ダイバーシチ方式に合致した適切な方法でベースバンド信号を復号し、移動局における受信品質を向上できる。
本発明に係る移動通信システムは、移動局のソフトハンドオーバの状況に基づいて、基地局から移動局への信号送信に使用する送信ダイバーシチ方式を決定する決定部と、決定部による決定結果に従ってベースバンド信号を生成し、そのベースバンド信号を周波数変換した無線周波数信号を移動局に送信する基地局とを備えることを特徴とする。
本発明に係る移動通信方法は、移動局のソフトハンドオーバの状況に基づいて、基地局から移動局への信号送信に使用する送信ダイバーシチ方式を決定し、その決定結果に従ってベースバンド信号を生成し、生成したベースバンド信号を周波数変換した無線周波数信号を移動局に送信することを特徴とする。
以上説明したように、本発明によれば、送信ダイバーシチを適切に使用し、移動局における受信品質を向上させることができる。
（移動通信システム）
図１に示すように、移動通信システム１００は、複数の基地局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅと、複数の移動局２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、無線回線制御局３０と、コアネットワーク４０とを備える。無線回線制御局３０は、基地局１０ａ〜１０ｅの上位に位置する装置であり、無線回線を確立して行われる基地局１０ａ〜１０ｅと移動局２０ａ〜２０ｃとの無線通信を制御する。無線回線制御局３０は、基地局１０ａ〜１０ｅ及びコアネットワーク４０と接続する。又、無線回線制御局３０は、基地局１０ａ〜１０ｅを介して、移動局２０ａ〜２０ｃと通信を行う。
移動通信システム１００では、無線エリアをセル単位に分割している。各基地局１０ａ〜１０ｅはそれぞれ、セル１ａ〜１ｅをカバーし、自身のセル内に存在する移動局と無線回線を確立する。又、各基地局１０ａ〜１０ｅは、複数のアンテナ１６ａ，１６ｂを備え、送信ダイバーシチが適用可能となっている。
次に、図２を用いて無線回線制御局３０についてより詳細に説明する。図２に示すように、無線回線制御局３０は、基地局１０ａ〜１０ｅとのインターフェース３１と、コアネットワーク４０とのインターフェース３４と、決定部３２と、指示／通知部３３と、呼制御部３５とを備える。
決定部３２は、移動局のソフトハンドオーバの状況に基づいて、基地局から移動局への信号送信に使用する送信ダイバーシチ方式を決定する。具体的には、決定部３２は、使用する送信ダイバーシチ方式を、移動局がソフトハンドオーバ中の場合には開ループ送信ダイバーシチに決定できる。一方、決定部３２は、移動局がソフトハンドオーバ中ではない場合には閉ループ送信ダイバーシチに決定することができる。
ソフトハンドオーバは、移動局が基地局と複数の無線回線を確立することをいう。移動通信システム１００では、無線エリアをセル単位に分割している。そのため、移動局２０ａ〜２０ｃは、複数の基地局に接続し、異なる基地局と無線回線を確立する基地局間ソフトハンドオーバを行う。よって、決定部３２は、移動局が同時に通信する基地局の数に基づいて、使用する送信ダイバーシチ方式を決定できる。
例えば、図１において、基地局１０ａがカバーするセル１ａと、基地局１０ｂがカバーするセル１ｂとの境界付近に位置する移動局２０ａは、基地局１０ａと基地局１０ｂの両方と接続し、無線回線を確立している。即ち、移動局２０ａは、基地局間ソフトハンドオーバ中である。そのため、決定部３２は、使用する送信ダイバーシチ方式を開ループ送信ダイバーシチに決定できる。
一方、基地局１０ｄがカバーするセル１ｄの中央付近に位置する移動局２０ｃは、基地局１０ｄのみに接続し、１つの無線回線を確立している。即ち、移動局２０ｃは、ソフトハンドオーバ中ではない。そのため、決定部３２は、使用する送信ダイバーシチ方式を、閉ループ送信ダイバーシチに決定できる。尚、移動局２０ａ〜２０ｃは、３つ以上の基地局と無線回線を確立することも可能である。このように、決定部３２は、移動局が同時に通信する基地局数が１つの場合には閉ループ送信ダイバーシチを使用し、２つ以上の場合には開ループ送信ダイバーシチを使用することを決定できる。
決定部３２は、ソフトハンドオーバを行うか否かを判断するための移動局における基地局からの無線周波数信号（Radio Frequency信号、以下「ＲＦ信号」という）の受信電力差の閾値と受信電力差に基づいて、ソフトハンドオーバの状況を判断することができる。決定部３２は、受信電力差の閾値として、受信電力差が閾値を越えた場合には、ソフトハンドオーバを停止し、受信電力差が閾値以下になった場合には、ソフトハンドオーバを開始すると判断できる値を設定できる。
決定部３２は、例えば、インターフェース３１、基地局を介して、移動局２０ａ〜２０ｃから通知を取得できる。決定部３２は、受信電力差が受信電力差の閾値を越えたこと及び受信電力が低い基地局の通知を取得できる。又、決定部３２は、受信電力差が受信電力差の閾値以下になったこと及び移動局が受信しているＲＦ信号を送信している基地局の通知を取得できる。
以下、図３を用いて、移動局２０ａが基地局１０ａと基地局１０ｂからＲＦ信号を受信する場合を例にとって説明する。図３において、縦軸は移動局２０ａの受信電力であり、横軸は時間を示す。
例えば、図３（ａ）に示すように、移動局２０ａが基地局１０ａから受信するＲＦ信号の受信電力１０１が高くなり、基地局１０ｂから受信するＲＦ信号の受信電力１０２が低くなり、受信電力１０１と受信電力１０２の受信電力差が受信電力差の閾値Ｔｈを越えた場合、決定部３２は、受信電力差の閾値を越えたことの通知を受ける。この場合、決定部３２は、ソフトハンドオーバを停止すると判断する。
そして、決定部３２は、受信電力が低い基地局１０ｂと移動局２０ａとの無線回線の解放を決定する。更に、決定部３２は、ソフトハンドオーバの状況がソフトハンドオーバ中ではない状態に変更となるため、使用する送信ダイバーシチ方式を閉ループ送信ダイバーシチに決定する。
一方、図３（ｂ）に示すように、移動局２０ａが基地局１０ｂから受信するＲＦ信号の受信電力１０２が高くなり、受信電力１０１と受信電力１０２の受信電力差が受信電力差の閾値Ｔｈ以下になった場合、決定部３２は、受信電力差が閾値以内になったことの通知を受ける。この場合、決定部３２は、ソフトハンドオーバを開始すると判断する。決定部３２は、移動局２０ａが受信しているＲＦ信号を送信している複数の基地局１０ａ，１０ｂと移動局２０ａとの無線回線の確立を決定する。更に、決定部３２は、ソフトハンドオーバの状況がソフトハンドオーバ中に変更となるため、使用する送信ダイバーシチ方式を開ループ送信ダイバーシチに決定する。
このように、決定部３２は、移動局２０ａ〜２０ｃが同時に通信する基地局数の変更に伴って、送信ダイバーシチ方式を切り替えることができる。具体的には、決定部３２は、移動局２０ａ〜２０ｃが同時に接続する基地局数が１つから複数になった場合には、開ループ送信ダイバーシチに切り替え、複数から１つになった場合には閉ループ送信ダイバーシチに切り替えることができる。尚、決定部３２は、移動局２０ａ〜２０ｃと基地局１０ａ〜１０ｅが、送信ダイバーシチ方式を切り替えるタイミングも決定する。
決定部３２は、移動局２０ａ〜２０ｃから、受信電力差の閾値と実際の受信電力差の関係ではなく、受信電力差の通知や、受信電力の通知を取得するようにしてもよい。決定部３２は、受信電力差の通知を取得した場合には、受信電力差の閾値と取得した受信電力差を比較することにより、ソフトハンドオーバの状況判断や送信ダイバーシチ方式の決定をできる。又、決定部３２は、受信電力の通知を取得した場合には、受信電力差を算出し、受信電力差の閾値と算出した受信電力差とを比較することにより、ソフトハンドオーバの状況判断や送信ダイバーシチ方式の決定をできる。決定部３２は、例えば、基地局１０ａ〜１０ｅから移動局２０ａ〜２０ｃに共通パイロットチャネルにより送信されるＲＦ信号の受信電力差を用いて判断できる。
これによれば、無線回線制御局３０は、移動局２０ａ〜２０ｃにおける受信電力差に応じて適切にソフトハンドオーバの状況を判断し、最適な送信ダイバーシチ方式を基地局１０ａ〜１０ｅに使用させることができる。決定部３２は、決定結果を指示／通知部３３に入力する。
指示／通知部３３は、決定部３２による決定結果に基づいて、基地局に送信ダイバーシチ方式を指示する指示部として機能する。指示／通知部３３は、指示を含む制御データを生成し、生成した制御データをインターフェース３１を介して基地局１０ａ〜１０ｅに送信する。
決定結果が無線回線の解放及び閉ループ送信ダイバーシチの使用の場合には、指示／通知部３３は、解放を指示する基地局に対して、無線回線を解放する移動局を指定して解放を指示する。更に、指示／通知部３３は、無線回線を維持する基地局に対して、閉ループ送信ダイバーシチへの切り替えを指示する。
一方、指示／通知部３３は、決定結果が無線回数の確立及び開ループ送信ダイバーシチの使用の場合には、新たに無線回線を確立する基地局に対して、無線回線を確立する移動局を指定して確立を指示し、更に、開ループ送信ダイバーシチを使用するように指示をする。又、指示／通知部３３は、既に無線回線を確立している基地局に対しては、開ループ送信ダイバーシチへの切り替えを指示する。指示／通知部３３は、送信ダイバーシチ方式を切り替えるタイミングも基地局に指示する。
更に、指示／通知部３３は、決定部３２による決定結果に基づいて、移動局に送信ダイバーシチ方式を通知する通知部として機能する。指示／通知部３３は、通知を含む制御データを生成し、生成した通知をインターフェース３１、基地局１０ａ〜１０ｅを介して移動局２０ａ〜２０ｃに送信する。
決定結果が無線回線の解放及び閉ループ送信ダイバーシチの使用の場合には、指示／通知部３３は、無線回線を解放する基地局と、閉ループ送信ダイバーシチへの切り替えを通知する。一方、指示／通知部３３は、決定結果が無線回数の確立及び開ループ送信ダイバーシチの使用の場合には、新たに無線回線を確立する基地局と、開ループ送信ダイバーシチへの切り替えを通知する。指示／通知部３３は、送信ダイバーシチ方式を切り替えるタイミングも通知する。
呼制御部３５は、呼制御を行う。呼制御部３５は、呼制御に関する制御データをインターフェース３１を介して基地局１０ａ〜１０ｅに送信する。又、呼制御部３５は、上り回線により移動局２０ａ〜２０ｃから送信されたユーザデータをインターフェース３１を介して基地局１０ａ〜１０ｅから取得し、インターフェース３４を介してコアネットワーク４０に転送する。呼制御部３５は、下り回線により移動局２０ａ〜２０ｃに送信するユーザデータをインターフェース３４を介してコアネットワーク４０から取得し、インターフェース３１を介して基地局１０ａ〜１０ｅに転送する。
次に、図４を用いて基地局１０ａ〜１０ｅについてより詳細に説明する。図４に示すように、基地局１０ａは、無線回線制御局３０とのＨＷＹインターフェース１１と、ベースバンド信号処理部１２と、制御部１３と、複数の無線通信部１４ａ，１４ｂと、複数の増幅器１５ａ，１５ｂと、複数のアンテナ１６ａ，１６ｂとを備える。尚、基地局１０ｂ〜１０ｅも基地局１０ａと実質的に同様の構成を備える。
制御部１３は、ベースバンド信号処理部１２及び無線通信部１４ａ，１４ｂを制御する。制御部１３は、ＨＷＹインターフェース１１を介して無線回線制御局３０から、指示を含む制御データを取得する。制御部１３は、無線回線の確立や解放の指示に基づいて、無線通信部１４ａ，１４ｂに移動局との無線回線の確立や解放を指示する。制御部１３は、送信ダイバーシチ方式の指示に基づいて、指示された送信ダイバーシチ方式を使用してベースバンド信号を生成するようにベースバンド信号処理部１２に指示する。制御部１３は、送信ダイバーシチ方式が切り替わるタイミングもベースバンド信号処理部１２に指示する。制御部１３は、他にも、呼制御、移動局２０ａ〜２０ｃに対する無線リソースの割り当て等を行う。
ベースバンド信号処理部１２は、ベースバンド信号に関する信号処理を行う。ベースバンド信号処理部１２は、下り回線で移動局２０ａ〜２０ｃに送信するユーザデータ、制御データを、ＨＷＹインターフェース１１、制御部１３から取得する。ベースバンド信号処理部１２は、取得したユーザデータや制御データを含むベースバンド信号を生成する。ベースバンド信号処理部１２は、各アンテナ１６ａ，１６ｂにより送信されるベースバンド信号を生成し、無線通信部１４ａ，１４ｂにそれぞれ入力する。具体的には、ベースバンド信号処理部１２は、下り回線で送信するデータの誤り訂正符号化、拡散処理等を行ってベースバンド信号を生成する。
又、ベースバンド信号処理部１２は、上り回線で移動局２０ａ〜２０ｃから受信したベースバンド信号を無線通信部１４ａ，１４ｂから取得する。ベースバンド信号処理部１２は、取得したベースバンド信号からユーザデータや制御データを取り出し、ＨＷＹインターフェース１１、制御部１３に入力する。具体的には、ベースバンド信号処理部１２は、上り回線で受信したベースバンド信号の逆拡散処理、ＲＡＫＥ合成、復号等を行ってデータを得る。
ベースバンド信号処理部１２は、ベースバンド信号を生成する際、移動局のソフトハンドオーバの状況に応じた送信ダイバーシチ方式に従って、ベースバンド信号を生成する。ベースバンド信号処理部１２は、制御部１３から、無線回線制御局３０から指示された送信ダイバーシチ方式を使用するように指示を受け、その指示に従ってベースバンド信号を生成する。送信ダイバーシチ方式を切り替えるように指示された場合には、ベースバンド信号処理部１２は、指示に従って生成するベースバンド信号の送信ダーバーシチ方式を切り替える。ベースバンド信号処理部１２は、生成するベースバンド信号の送信ダイバーシチ方式を、指示されたタイミングで切り替える。
このように、ベースバンド信号処理部１２は、ベースバンド信号生成に用いる送信ダイバーシチ方式を、移動局が同時に接続する基地局数が、１つから複数になった場合には、開ループ送信ダイバーシチに切り替え、複数から１つになった場合には閉ループ送信ダイバーシチに切り替えることができる。
ベースバンド信号処理部１２は、開ループ送信ダイバーシチを行うための構成と、閉ループ送信ダイバーシチを行うための構成を備える。具体的には、ベースバンド信号処理部１２は、図５（ａ）に示す開ループ送信ダイバーシチを行うためのＳＴＴＤエンコーダ１２１と、図５（ｂ）に示す閉ループ送信ダイバーシチを行うためのＦＢＩデコーダ１２２と、複数の乗算器１２３ａ，１２３ｂとを備える。
まず、開ループ送信ダイバーシチを行うように指示された場合のベースバンド信号処理部１２の処理について、図５（ａ）を用いて説明する。ここでは、開ループ送信ダイバーシチ方式として、ＳＴＴＤ（Space Time block coding based Transmit antenna Diversity）を例にとって説明する。ＳＴＴＤは、いずれかのアンテナのシンボルパターンを、予め決められた方法により変換するシンボル変換を行い、アンテナ１６ａ，１６ｂ毎に異なるシンボルパターンのＲＦ信号を送信する。
ＳＴＴＤエンコーダ１２１は、例えば、下り個別チャネルや下り共通チャネルにより送信するデータの複素信号を取得する。ＳＴＴＤエンコーダ１２１は、シンボルパターン「Ｓ1、Ｓ２・・・」の複素信号を取得する。
ＳＴＴＤエンコーダ１２１は、取得したシンボルパターンの奇数シンボルＳ1の複素共役を計算し、Ｓ1 ＊を得る。ＳＴＴＤエンコーダ１２１は、偶数シンボルＳ2の複素共役を計算し、―１を乗算して、−Ｓ2 ＊を得る。更に、ＳＴＴＤエンコーダ１２１は、計算後の奇数シンボル＊Ｓ1と偶数シンボル−Ｓ2 ＊時間的に反転し、シンボルパターン「−Ｓ２ ＊、Ｓ1 ＊・・・」を得る。ＳＴＴＤエンコーダ１２１は、シンボルパターン「−Ｓ２ ＊、Ｓ1 ＊・・・」をアンテナ１６ｂのベースバンド信号用とする。
又、ベースバンド信号処理部１２は、シンボル変換を行わないそのままのシンボルパターン「Ｓ1、Ｓ２・・・」をアンテナ１６ａのベースバンド信号用とする。そして、ベースバンド信号処理部１２は、アンテナ１６ａ，１６ｂ毎に異なるシンボルパターンの複素信号を拡散処理し、アンテナ１６ａ，１６ｂ毎に異なるシンボルパターンのベースバンド信号を生成する。
次に、閉ループ送信ダイバーシチを行うように指示された場合のベースバンド信号処理部１２の処理について、図５（ｂ）を用いて説明する。閉ループ送信ダイバーシチは、基地局が、移動局から送信されるＦＢＩ（Feed Back Indicator）という制御データに基づいて、各アンテナ１６ａ，１６ｂの送信信号の振幅、位相を制御する。ＦＢＩは、各アンテナ１６ａ，１６ｂからの送信信号の振幅、位相が最適パターンとなるように（信号合成により高い利得が得られるように）移動局が決定したアンテナウェイトを指示するものである。
ＦＢＩデコーダ１２２は、移動局から上り個別チャネルにより送信されたＦＢＩを、無線通信部１４ａ，１４ｂを介して取得する。具体的には、図６に示すように、１無線フレームは１５個のタイムスロットで構成される。又、個別チャネルには、ユーザデータを送信する個別物理データチャネルＤＰＤＣＨ（Dedicated Physical Data Channel）と、制御データを送信する個別物理制御チャネルＤＰＣＣＨ（Dedicated Physical Control Channel）とがある。ＦＢＩは、個別物理制御チャネルＤＰＣＣＨ（Dedicated Physical Control Channel）に割り当てられているＦＢＩビットを用いて送信される。
アンテナウェイトには、アンテナ１６ａにより送信されるＲＦ信号の基礎となるベースバンド信号に乗算されるＷ1と、アンテナ１６ｂにより送信されるＲＦ信号の基礎となるベースバンド信号に乗算されるＷ2とがある。アンテナウェイトは、以下の（１）式により表される。
（Ｗ1，Ｗ2）＝｛１，exp（jφ）｝ （１）式
但し、φ∈｛１／４π，３／４π，５／４π，７／４π｝
そのため、アンテナウェイトＷ2のパターンを位相平面上に表すと図７に示すようになる。よって、移動局における受信信号ｒは、以下の（２）式により表される。（２）式において、α1，α2は、アンテナ１６ａ，１６ｂそれぞれから移動局までの伝搬路におけるフェージングベクトル、Ｓはシンボルである。
γ＝（α1Ｗ1 ＋α2Ｗ2 ）Ｓ （２）式
（１）式に示すように、アンテナウェイトＷ1は、「１」に固定されている。そのため、ＦＢＩにより、α1Ｗ1＋α2Ｗ2が最大になるように決定されたＷ2が指示される。具体的には、Ｗ2のＩ軸成分の正負が奇数タイムスロットのＦＢＩビットにより、Ｗ2のＱ軸成分の正負が偶数タイムスロットのＦＢＩビットにより指示される。
ＦＢＩデコーダ１２２は、取得したＦＢＩを判定する。具体的には、ＦＢＩデコーダ１２２は、ＦＢＩから上記したＩ軸成分、Ｑ軸成分を判定する。ＦＢＩデコーダ１２２は、判定結果に基づいてアンテナウェイトＷ1
,Ｗ2を生成する。ＦＢＩデコーダ１２２は、生成したアンテナウェイトＷ1
,Ｗ2を乗算器１２３ａ，１２３ｂにそれぞれ入力する。
乗算器１２３ａ，１２３ｂは、例えば、下り個別チャネルにより送信するデータの複素信号を取得する。乗算器１２３ａ，１２３ｂはそれぞれ、シンボルパターン「Ｓ1、Ｓ２・・・」の複素信号を取得する。乗算器１２３ａは、ＦＢＩデコーダ１２２から取得したアンテナウェイトＷ1をシンボルパターンに乗算してシンボルパターン「Ｗ1Ｓ1、Ｗ1Ｓ2・・・」を生成する。乗算器１２３ｂは、ＦＢＩデコーダ１２２から取得したアンテナウェイトＷ2をシンボルパターンに乗算してシンボルパターン「Ｗ2Ｓ1、Ｗ2Ｓ2・・・」を生成する。
そして、ベースバンド信号処理部１２は、アンテナ１６ａ，１６ｂ毎に異なるアンテナウェイトが乗算され、異なる位相、振幅となった複素信号を拡散処理し、アンテナ１６ａ，１６ｂ毎に異なる位相、振幅のベースバンド信号を生成する。このような閉ループ送信ダイバーシチ方式により、各アンテナ１６ａ，１６ｂの送信信号の位相や振幅を移動局からの指示に従って逐次変化させることができ、信号合成によるゲインを得ることができる。
ベースバンド信号処理部１２は、このようにして生成した各アンテナ１６ａ，１６ｂのベースバンド信号を、無線通信部１４ａ，１４ｂにそれぞれ入力する。
無線通信部１４ａ，１４ｂはそれぞれ、ベースバンド信号処理部１２から、各アンテナ１６ａ，１６ｂにより送信するベースバンド信号を取得し、無線周波数のＲＦ信号に周波数変換する。無線通信部１４ａ，１４ｂは、変換後のＲＦ信号を増幅器１５ａ，１５ｂに入力し、増幅器１５ａ，１５ｂ、アンテナ１６ａ，１６ｂを介して移動局にＲＦ信号を送信する。このように、基地局１０ａは、ベースバンド信号を周波数変換したＲＦ信号を移動局に送信する複数の無線通信部を備える。又、無線通信部１４ａ，１４ｂは、増幅器１５ａ，１５ｂから受信したＲＦ信号を取得し、ベースバンド信号に周波数変換する。無線通信部１４ａ，１４ｂは、変換後のベースバンド信号をベースバンド信号処理部１２に入力する。
増幅器１５ａ，１５ｂは、無線通信部１４ａ，１４ｂからＲＦ信号を取得し、増幅してアンテナ１６ａ，１６ｂに入力する。増幅器１５ａ，１５ｂは、アンテナ１６ａ，１６ｂからＲＦ信号を取得し、増幅して無線通信部１４ａ，１４ｂに入力する。
アンテナ１６ａ，１６ｂは、増幅器１５ａ，１５ｂから下り回線の増幅されたＲＦ信号を取得し、移動局に送信する。アンテナ１６ａ，１６ｂは、上り回線のＲＦ信号を移動局から受信し、増幅器１５ａ，１５ｂに入力する。
このように、基地局１０ａは、ＲＦ信号を増幅する複数の増幅器と、複数の増幅器により増幅されたＲＦ信号を送信する複数のアンテナと、複数の無線通信部を備えている。即ち、基地局１０ａは、複数の送信系統を備えており、送信ダイバーシチの適用が可能となっている。
以上説明したように、移動通信システム１００は、移動局のソフトハンドオーバの状況に基づいて、基地局から移動局への信号送信に使用する送信ダイバーシチ方式を決定する決定部３２と、決定部３２による決定結果に従って、ベースバンド信号を生成し、そのベースバンド信号を周波数変換したＲＦ信号を移動局に送信する基地局１０ａ〜１０ｅとを備えている。
次に、図８を用いて移動局２０ａ〜２０ｃについてより詳細に説明する。図８に示すように、移動局２０ａは、インターフェース２１と、ベースバンド信号処理部２２と、制御部２３と、無線通信部２４と、増幅器２５と、アンテナ２６とを備える。尚、移動局２０ｂ，２０ｃも移動局２０ａと実質的に同様の構成を備える。
アンテナ２６は、下り回線のＲＦ信号を基地局から受信し、増幅器２５に入力する。アンテナ２６は、増幅器２５から増幅された上り回線のＲＦ信号を取得し、基地局に送信する。増幅器２５は、アンテナ２６から受信したＲＦ信号を取得し、増幅して無線通信部２４に入力する。増幅器２５は、無線通信部２４から送信するＲＦ信号を取得し、増幅してアンテナ２６に入力する。
無線通信部２４は、増幅器２５から受信したＲＦ信号を取得し、ベースバンド信号に周波数変換する。無線通信部２４は、変換後のベースバンド信号をベースバンド信号処理部２２に入力する。このように無線通信部２４は、アンテナ２６、増幅器２５を介して、基地局から送信ダイバーシチを適用してダイバーシチ送信されたＲＦ信号を受信する。無線通信部２４は、ベースバンド信号処理部２２から送信するベースバンド信号を取得し、無線周波数のＲＦ信号に周波数変換する。無線通信部２４は、変換後のＲＦ信号を増幅器２５に入力する。
制御部２３は、ベースバンド信号処理部２２及び無線通信部２４を制御する。制御部２３は、基地局、無線通信部２４を介して無線回線制御局３０から、通知を含む制御データを取得する。制御部２３は、無線回線の確立や解放の通知に基づいて、無線通信部２４に基地局との無線回線の確立や解放を指示する。制御部２３は、送信ダイバーシチ方式の通知に基づいて、ベースバンド信号処理部２２に通知された送信ダイバーシチ方式に従ってベースバンド信号を復号するように指示する。制御部２３は、送信ダイバーシチ方式を切り替えるタイミングもベースバンド信号処理部２２に指示する。
又、制御部２３は、無線通信部２４が各基地局から受信する信号の受信電力差と、受信電力差の閾値との関係を判断し、その判断結果を無線回線制御局３０に通知する。具体的には、制御部２３は、受信電力差が閾値を越えたこと及び受信電力が低い基地局の通知、又は、受信電力差が受信電力差の閾値以下になったこと及び移動局が受信しているＲＦ信号を送信している基地局の通知を行う。
具体的には、制御部２３は、無線通信部２４を監視し、各基地局からの受信電力を検出する。制御部２３は、各基地局からの受信電力差を算出し、受信電力差の閾値と比較する。制御部２３は、実際の受信電力差が、受信電力差の閾値を越えた場合には、受信電力差が閾値を越えたこと及び受信電力が低い基地局の通知を含む制御データを生成し、生成した制御データを無線通信部２４、基地局を介して無線回線制御局３０に送信する。
又、制御部２３は、実際の受信電力差が、受信電力差の閾値以下になった場合には、受信電力差が閾値以下になったこと及び移動局が受信しているＲＦ信号を送信している基地局の通知を含む制御データを生成し、生成した制御データを無線通信部２４、基地局を介して無線回線制御局３０に送信する。
あるいは、制御部２３は、受信電力差や、各移動局からの受信電力そのものを、無線回線制御局３０に通知するようにしてもよい。この場合、制御部２３は、例えば、定期的に、あるいは、無線回線制御局３０からの要求に応じて通知を行うことができる。制御部２３は、他にも、呼制御等を行う。
ベースバンド信号処理部２２は、ベースバンド信号に関する信号処理を行う。ベースバンド信号処理部２２は、下り回線で基地局から受信したベースバンド信号を無線通信部２４から取得する。ベースバンド信号処理部２２は、取得したベースバンド信号からユーザデータや制御データを取り出し、インターフェース２１、制御部２３に入力する。具体的には、ベースバンド信号処理部２２は、下り回線で受信したベースバンド信号の逆拡散処理、ＲＡＫＥ合成、復号等を行ってデータを得る。
ベースバンド信号処理部２２は、上り回線で基地局に送信するユーザデータ、制御データを、インターフェース２１、制御部２３から取得する。インターフェース２１は、入力部や出力部、外部装置等とのインターフェースである。ベースバンド信号処理部２２は、取得したユーザデータや制御データを含むベースバンド信号を生成する。ベースバンド信号処理部２２は、生成したベースバンド信号を無線通信部２４に入力する。具体的には、ベースバンド信号処理部２２は、上り回線で送信するデータの誤り訂正符号化、拡散処理等を行ってベースバンド信号を生成する。
ベースバンド信号処理部２２は、ＲＦ信号を周波数変換したベースバンド信号を復号する際、移動局２０ａのソフトハンドオーバの状況に応じた送信ダイバーシチ方式に従って、ベースバンド信号を復号する。ベースバンド信号処理部２２は、制御部２３から、無線回線制御局３０から通知された送信ダイバーシチ方式に従ってベースバンド信号を復号するように指示を受け、その指示に従ってベースバンド信号を復号する。
指示される送信ダイバーシチ方式が切り替わった場合には、ベースバンド信号処理部２２は、指示に従ってベースバンド信号を復号する送信ダーバーシチ方式を切り替える。ベースバンド信号処理部２２は、指示されたタイミングで復号に用いる送信ダイバーシチ方式を切り替える。このように、移動局は、移動局が同時に通信する基地局数の変更に伴い、復号に用いる送信ダイバーシチ方式を切り替える。具体的には、移動局が同時に接続する基地局数が、１つから複数になった場合には開ループ送信ダイバーシチに切り替えて復号を行い、複数から１つになった場合には閉ループ送信ダイバーシチに切り替えて復号を行う。
ベースバンド信号処理部２２は、開ループ送信ダイバーシチに従った復号を行うための構成と、閉ループ送信ダイバーシチに従った復号及びアンテナウェイトの決定、指示を行うための構成を備える。具体的には、ベースバンド信号処理部２２は、図５（ａ）に示す開ループ送信ダイバーシチを行うためのＳＴＴＤデコーダ２２１と、図５（ｂ）に示す閉ループ送信ダイバーシチを行うためのデータデコーダ２２２と重み選択部２２３とを備える。
まず、開ループ送信ダイバーシチに従った復号を行うように指示された場合のベースバンド信号処理部２２の処理について、図５（ａ）を用いて説明する。基地局のアンテナ１６ａ，１６ｂそれぞれから送信されたシンボルパターン「Ｓ1、Ｓ２・・・」、「−Ｓ２ ＊、Ｓ1 ＊・・・」の信号を移動局２０ａが受信したシンボルパターン「ｒ1，ｒ2・・・」の信号は、以下の（３）式により表される。尚、簡単のために（３）式では、雑音成分を無視している。（３）式において、α1，α2は、アンテナ１６ａ，１６ｂそれぞれから移動局までの伝搬路におけるフェージングベクトルである。
ｒ1＝α1Ｓ1−α2Ｓ2 ＊
ｒ2＝α1Ｓ2−α2Ｓ1 ＊ （３）式
ベースバンド信号処理部２２は、受信したベースバンド信号を逆拡散し、ＲＡＫＥ合成する。ＳＴＴＤデコーダ２２１には、ＲＡＫＥ合成後の信号が入力される。ＳＴＴＤデコーダ２２１は、取得した信号に対して、以下の（４）式を用いて復号を行う。具体的に、ＳＴＴＤデコーダ２２１は、シンボルＳ1，Ｓ2毎にフェージングベクトルα1とα2を最大比合成し、出力（Ｓ1），出力（Ｓ2）を得る。このようにして、移動局２０ａは、複数のアンテナ１６ａ，１６ｂから送信されたＲＦ信号を受信し、最大比合成する。
出力（Ｓ1）＝α1 ＊ｒ1＋α2ｒ2 ＊＝（｜α1｜2＋｜α2｜2）Ｓ1
出力（Ｓ2）＝α2 ＊ｒ2−α1ｒ1 ＊＝（｜α1｜2＋｜α2｜2）Ｓ2 （４）式
次に、閉ループ送信ダイバーシチに従った復号を行うように指示された場合のベースバンド信号処理部２２の処理について、図５（ｂ）を用いて説明する。データデコーダ２２２には、ＲＡＫＥ合成後の信号が入力される。基地局のアンテナ１６ａ，１６ｂそれぞれから送信されたシンボルパターン「Ｗ1Ｓ」、「Ｗ2Ｓ」の信号を移動局２０ａが受信した信号ｒは、上記した（２）式により表される。
そのため、データデコーダ２２２は、以下の（５）式を用いて復号を行う。具体的に、データデコーダ２２２は、（５）式を計算することにより信号合成を行って、位相を合わせるゲイン（ビームフォーミングゲイン）を得る。尚、簡単のために（５）式では、雑音成分は無視している。
出力（Ｓ）＝（α1Ｗ1＋α2Ｗ2）ｒ＝｜α1Ｗ1＋α2Ｗ2｜2 Ｓ （５）式
更に、重み選択部２２３は、基地局に通知するアンテナウェイトの決定、ＦＢＩの生成を行う。重み選択部２２３は、受信信号に基づいて、各アンテナ１６ａ，１６ｂからの送信信号の振幅、位相が最適パターンとなるように（信号合成により高い利得が得られるように）アンテナウェイトを決定する。具体的には、重み選択部２２３は、α1Ｗ1＋α2Ｗ2が最大になるようにＷ2を決定する。重み選択部２２３は、Ｗ2のＩ軸成分の正負を奇数タイムスロットのＦＢＩビットにＷ2のＱ軸成分の正負を偶数タイムスロットのＦＢＩビットに設定し、ＦＢＩを生成する。重み選択部２２３が生成したＦＢＩは、無線通信部２４により基地局に送信される。
更に、ベースバンド信号処理部２２は、上り回線による送信中にＦＢＩに誤りが発生してしまう場合があるため、基地局が実際に使用したアンテナウェイトの判定、いわゆる、アンテナベリフィケーションを行う。ベースバンド信号処理部２２は、ＦＢＩの誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）の予想値（事前確率）と、個別チャネルに含まれるパイロット信号の受信信号を用いて求めた誤り率（事後確率）の少なくとも１つを用いてアンテナベリフィケーションを行う。データデコーダ２２２はアンテナベリフィケーションの判定結果を用いて、精度よくデータを復号できる。そのため、移動局２０ａは、基地局で採用したアンテナウェイトと、移動局２０ａが仮定しているアンテナウェイトに差が生じ、品質が劣化してしまうことを防止できる。ベースバンド信号処理部２２は、このようにして復号したデータをインターフェース２１を介して出力部等に出力する。
（移動通信方法）
次に、図９，１０を用いて移動通信方法について説明する。図９，１０において、太線の矢印は無線回線（通信チャネル）が確立されている状態を示し、細線の矢印は通知や指示を示す。まず、図９を用いて、図３（ａ）に示したように、移動局２０ａが基地局１０ａから受信するＲＦ信号の受信電力１０１が高くなり、基地局１０ｂから受信するＲＦ信号の受信電力１０２が低くなり、受信電力１０１と受信電力１０２の受信電力差が受信電力差の閾値Ｔｈを越えた場合の処理について説明する。
最初、移動局２０ａは、基地局１０ａと無線回線を確立し（Ｓ１０１）、かつ、基地局１０ｂと無線回線を確立して（Ｓ１０３）、ソフトハンドオーバを行っている。基地局１０ａ、基地局１０ｂはそれぞれ無線回線制御局３０と回線を確立している（Ｓ１０２、Ｓ１０４）。このとき、基地局１０ａ，１０ｂは、移動局２０ａに対して開ループ送信ダイバーシチを使用して信号送信を行っている。
移動局２０ａは、図３（ａ）に示すように、時間ｔ１において、基地局１０ａからの共通パイロットチャネルの受信電力１０１と、基地局１０ｂからの共通パイロットチャネルの受信電力１０２との差が、受信電力差の閾値Ｔｈを越えると、無線回線制御局３０に受信電力差が閾値Ｔｈを越えたこと及び受信電力が低い基地局１０ｂを通知する（Ｓ１０５）。
無線回線制御局３０は、移動局２０ａからの通知に基づいて、ソフトハンドオーバを停止すると判断する。そして、無線回線制御局３０は、受信電力が低い基地局１０ｂと移動局２０ａとの無線回線の解放を決定する。これにより、ソフトハンドオーバの状況がソフトハンドオーバ中ではない状態に変更となるため、無線回線制御局３０は、移動局２０ａへの信号送信に使用する送信ダイバーシチ方式を閉ループ送信ダイバーシチに決定する（Ｓ１０６）。
無線回線制御局３０は、基地局１０ｂに無線回線の解放を指示する（Ｓ１０７）。これにより、時間ｔ１以降、移動局２０ａと基地局１０ｂとの無線回線が解放され、通信が停止される。更に、無線回線制御局３０は、基地局１０ａに、移動局２０ａへの信号送信に使用する送信ダイバーシチ方式を、閉ループ送信ダイバーシチに切り替えるように、その切り替えタイミングと共に指示する（Ｓ１０８）。又、無線回線制御局３０は、移動局２０ａに基地局１０ｂとの無線回線の解放及び送信ダイバーシチ方式を閉ループ送信ダイバーシチに切り替えることとその切り替えタイミングを通知する（Ｓ１０９）。
そして、移動局２０ａと基地局１０ａは、無線回線の確立を維持したまま、指示された切り替えタイミングで、使用する送信ダイバーシチ方式を閉ループ送信ダイバーシチに切り替える（Ｓ１１０、Ｓ１１１）。
次に、図１０を用いて、図３（ｂ）に示したように、移動局２０ａが基地局１０ｂから受信するＲＦ信号の受信電力１０２が高くなり、受信電力１０１と受信電力１０２の受信電力差が受信電力差の閾値Ｔｈ以下になった場合の処理について説明する。
最初、移動局２０ａは、基地局１０ａのみと無線回線を確立している（Ｓ２０１）。基地局１０ａは無線回線制御局３０と回線を確立している（Ｓ２０２）。このとき、基地局１０ａは、移動局２０ａに対して閉ループ送信ダイバーシチを使用して信号送信を行っている。
移動局２０ａは、図３（ｂ）に示すように、時間ｔ２において、基地局１０ａからの共通パイロットチャネルの受信電力１０１と、基地局１０ｂからの共通パイロットチャネルの受信電力１０２との差が、受信電力差の閾値Ｔｈ以内になると、無線回線制御局３０に受信電力差が閾値Ｔｈ以内になったこと及び移動局２０ａが受信しているＲＦ信号を送信している複数の基地局１０ａ，１０ｂを通知する（Ｓ２０３）。
無線回線制御局３０は、移動局２０ａからの通知に基づいて、ソフトハンドオーバを開始すると判断する。そして、無線回線制御局３０は、移動局２０ａが受信しているＲＦ信号を送信している基地局１０ｂと移動局２０ａとの無線回線を新たに確立することを決定する。これにより、ソフトハンドオーバの状況がソフトハンドオーバ中ではない状態から、ソフトハンドオーバ中に変更となる。そのため、無線回線制御局３０は、移動局２０ａへの信号送信に使用する送信ダイバーシチ方式を開ループ送信ダイバーシチに決定する（Ｓ２０４）。
無線回線制御局３０は、基地局１０ｂに無線回線の確立と、使用する送信ダイバーシチ方式として開ループ送信ダイバーシチを指示する（Ｓ２０５）。これにより、時間ｔ２以降、移動局２０ａと基地局１０ｂとの無線回線が確立され、通信が開始される。
更に、無線回線制御局３０は、基地局１０ａに、移動局２０ａへの信号送信に使用する送信ダイバーシチ方式を、開ループ送信ダイバーシチに切り替えるように、その切り替えタイミングと共に指示する（Ｓ２０６）。又、無線回線制御局３０は、移動局２０ａに基地局１０ｂとの無線回線の確立及び送信ダイバーシチ方式を開ループ送信ダイバーシチに切り替えることとその切り替えタイミングを通知する（Ｓ２０７）。
そして、移動局２０ａと基地局１０ａは、無線回線の確立を維持したまま、指示された切り替えタイミンで、使用する送信ダイバーシチ方式を開ループ送信ダイバーシチに切り替える（Ｓ２０８、Ｓ２０９）。更に、移動局２０ａと基地局１０ｂは無線回線を確立し（Ｓ２１０）、基地局１０ｂと無線回線制御局３０は回線を確立する（Ｓ２１１）。基地局１０ｂは、開ループ送信ダイバーシチを用いて信号送信を行う。
（効果）
このような移動通信システム１００、無線回線制御局３０、基地局１０ａ〜１０ｅ、移動局２０ａ〜２０ｃ及び移動通信方法によれば、無線回線制御局３０が、基地局１０ａ〜１０ｅに、ソフトハンドオーバの状況に応じて、最適な送信ダイバーシチ方式を使用してＲＦ信号を送信させることができる。基地局１０ａ〜１０ｅは、ソフトハンドオーバの状況に応じて、最適な送信ダイバーシチ方式を使用して移動局２０ａ〜２０ｃにＲＦ信号を送信できる。そして、移動局２０ａ〜２０ｃは、ソフトハンドオーバの状況に応じて送信ダイバーシチ方式が変更される場合に、送信ダイバーシチ方式に合致した適切な方法でベースバンド信号を復号できる。
よって、移動通信システム１００では、開ループ送信ダイバーシチ、閉ループ送信ダイバーシチといった送信ダイバーシチ方式を適切に使用することができ、移動局２０ａ〜２０ｃにおける受信品質を向上させることができる。その結果、無線容量を増大させることができる。
特に、無線回線制御局３０は、基地局１０ａ〜１０ｅにソフトハンドオーバ中は開ループ送信ダイバーシチを使用させることができる。ソフトハンドオーバ中は、上記したようにアンテナウェイトを指示するＦＢＩの受信品質劣化等、様々な劣化要因により、閉ループ送信ダイバーシチの適用が受信品質の劣化を招くおそれがある。しかし、無線回線制御局３０は、そのような受信品質の劣化を防止できる。
しかも、無線回線制御局３０は、基地局１０ａ〜１０ｅにソフトハンドオーバ中ではない場合には、閉ループ送信ダイバーシチを使用させることができる。理想的には、移動局２０ａ〜２０ｃから送信されるアンテナウェイト生成のためのＦＢＩを用いる閉ループ送信ダイバーシチの方が、開ループ送信ダイバーシチに比べて大きな利得（ゲイン）が得られる。よって、ソフトハンドオーバを行っていないときは、閉ループ送信ダイバーシチを用いることにより、移動局２０ａ〜２０ｃにおける受信品質を向上させることができる。
よって、移動通信システム１００では、開ループ送信ダイバーシチと閉ループ送信ダイバーシチを、ソフトハンドオーバの状況に応じて適切に切り替えることができる。その結果、移動通信システム１００では、閉ループ送信ダイバーシチによるビームフォーミングゲインを得つつ、ソフトハンドオーバ時には開ループ送信ダイバーシチを用いて安定した通信が可能となる。即ち、移動通信システム１００では、閉ループ送信ダイバーシチによる無線容量増大効果を得ながら、ソフトハンドオーバ時の基地局におけるＦＢＩの受信品質劣化に起因する下り容量劣化を防止できる。
（変更例）
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）の規定（例えば、３ＧＰＰ，TS25.211，TS25.212，TS25.213，TS25.214等）に従った移動通信システムや移動通信方法だけでなく、複数のアンテナを用いて送信ダイバーシチを行うあらゆる移動通信システムや移動通信方法に本発明を適用できる。
又、無線エリアをセクタ単位に分割する移動通信システムでは、図２に示した無線回線制御局３０の決定部３２は、使用する送信ダイバーシチ方式を、移動局が複数の基地局と複数の無線回線を確立する基地局間ソフトハンドオーバ中の場合には開ループ送信ダイバーシチに決定できる。一方、決定部３２は、移動局が同一の基地局と複数の無線回線を確立する基地局内ソフトハンドオーバ中又は移動局がソフトハンドオーバ中ではない場合には、使用する送信ダイバーシチ方式を閉ループ送信ダイバーシチに決定できる。
基地局内ソフトハンドオーバは、移動局が、同一セルの異なるセクタが重複する位置に存在する場合に行われる。この場合、図８に示した移動局２０ａ〜２０ｃの制御部２３は、異なるセクタをカバーする無線通信部から受信した受信電力差が受信電力差の閾値を越えた場合や、受信電力差の閾値以下になった場合に、通知を行う。このとき、制御部２３は、移動局が受信しているＲＦ信号を送信している基地局を通知する。
決定部３２は、移動局からの通知に基づいて、受信電力差が受信電力差の閾値を越えた場合には、ソフトハンドオーバを停止すると判断する。 そして、決定部３２は、受信電力が低いセクタをカバーする無線通信部と移動局２０ａとの無線回線の解放を決定する。更に、決定部３２は、ソフトハンドオーバの状況がソフトハンドオーバ中ではない状態に変更となるため、使用する送信ダイバーシチ方式を閉ループ送信ダイバーシチに決定する。
一方、決定部３２は、移動局からの通知に基づいて、受信電力差が閾値以下になった場合には、ソフトハンドオーバを開始すると判断する。決定部３２は、移動局が受信しているＲＦ信号が送信されているセクタをカバーする無線通信部と移動局との無線回線の確立を決定する。このとき、決定部３２は、移動局が受信するＲＦ信号が送信されているセクタをカバーする基地局が同一の基地局か、異なる基地局かを判断する。決定部３２は、同一の基地局の場合には基地局内ソフトハンドオーバとなるため、閉ループ送信ダイバーシチを使用することを決定する。決定部３２は、異なる基地局の場合には基地局間ソフトハンドオーバとなるため、開ループ送信ダイバーシチを使用することを決定する。
このように、決定部３２は、移動局が同時に通信する基地局数の変更に伴って、送信ダイバーシチ方式を切り替えることができる。具体的には、決定部３２は、移動局が同時に接続する基地局数が、１つから複数になった場合には、開ループ送信ダイバーシチに切り替え、複数から１つになった場合には閉ループ送信ダイバーシチに切り替えることができる。これらの点以外は、無線制御局は、上記実施形態と同様にして処理を行うことができる。
この場合、基地局は、複数のセクタをカバーできるように、セクタ毎に、図４に示した無線通信部、増幅器、アンテナを備える。更に、セクタ毎の無線通信部、増幅器、アンテナは、セクタ毎に送信ダイバーシチが可能なように１つのセクタにつき複数ある。ベースバンド信号処理部１２は、セクタ毎のベースバンド信号を生成する以外は、図４に示したベースバンド信号処理部１２と同様の処理を行うことができる。
このように送信ダイバーシチ方式を決定することにより、無線回線制御局３０は、基地局に、閉ループ送信ダイバーシチの適用による受信品質劣化の可能性が高い基地局間ソフトハンドオーバ中は、開ループ送信ダイバーシチを使用させることができ、受信品質劣化を防止できる。しかも、無線回線制御局３０は、基地局に、閉ループ送信ダイバーシチの適用による受信品質劣化の可能性が比較的低い基地局内ソフトハンドオーバ中及びソフトハンドオーバ中ではない場合には、閉ループ送信ダイバーシチを使用させることができ、移動局からのＦＢＩを用いて移動局における受信品質を向上させることができる。
更に、上記実施形態の移動通信システム１００では、決定部３２が無線回線制御局３０に設けられているが、決定部が設けられる場所は限定されず、移動通信システムのどこであってもよい。例えば、移動局２０ａ〜２０ｃの制御部２３が、ソフトハンドオーバの状況に基づいて、基地局が信号送信に使用する送信ダイバーシチ方式を決定する決定部として機能してもよい。
この場合、制御部２３は、無線通信部２４の無線回線の確立状況を検出し、ソフトハンドオーバの状況を判断できる。制御部２３は、決定結果に基づいて、基地局に対して送信ダイバーシチ方式を指示する指示部としても機能できる。制御部２３は、図２に示した指示／通知部３３と同様にして、指示を含む制御データを生成して基地局に送信することができる。ベースバンド信号処理部２２は、制御部２３による決定結果に基づいてベースバンド信号を復号することができる。これによれば、移動局２０ａ〜２０ｃが、基地局に使用させたい最適な送信ダイバーシチ方式を決定し、基地局にそれを用いてＲＦ信号を送信させることができる。しかも、移動通信システム内の負荷分散が図れる。
本発明の実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線回線制御局の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る受信電力の変化を示すグラフ図である。 本発明の実施形態に係る基地局の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る開ループ送信ダイバーシチ及び閉ループ送信ダイバーシチに必要な構成を説明する図である。 本発明の実施形態に係る無線フレーム及び個別チャネルを示す図である。 本発明の実施形態に係るアンテナウェイトのパターンを示す図である。 本発明の実施形態に係る移動局の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るソフトハンドオーバ停止時の移動通信方法の手順を示すフロー図である。 本発明の実施形態に係るソフトハンドオーバ開始時の移動通信方法の手順を示すフロー図である。
符号の説明
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ…基地局
１１…ＨＷＹインターフェース
１２…ベースバンド信号処理部
１３…制御部
１４ａ，１４ｂ…無線通信部
１５ａ，１５ｂ…増幅器
１６ａ，１６ｂ…アンテナ
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…移動局
２１…インターフェース
２２…ベースバンド信号処理部
２３…制御部
２４…無線通信部
２５…増幅器
２６…アンテナ
３０…無線回線制御局
３１…インターフェース
３２…決定部
３３…指示／通知部
３４…インターフェース
３５…呼制御部
４０…コアネットワーク
１００…移動通信システム
１２１…ＳＴＴＤエンコーダ
１２２…ＦＢＩデコーダ
１２３ａ，１２３ｂ…乗算器
２２１…ＳＴＴＤデコーダ
２２２…データデコーダ
２２３…選択部

Claims (7)

  1. 移動局が基地局と複数の無線回線を確立するソフトハンドオーバの状況に基づいて、基地局から前記移動局への信号送信に使用する送信ダイバーシチ方式を決定する決定部と、
    該決定部による決定結果に基づいて、前記基地局に前記送信ダイバーシチ方式を指示する指示部と
    を備え、
    前記決定部は、前記使用する送信ダイバーシチ方式を、前記移動局が前記ソフトハンドオーバ中の場合には開ループ送信ダイバーシチに決定し、前記移動局が前記ソフトハンドオーバ中ではない場合には閉ループ送信ダイバーシチに決定することを特徴とする無線回線制御局。
  2. 移動局が基地局と複数の無線回線を確立するソフトハンドオーバの状況に基づいて、基地局から前記移動局への信号送信に使用する送信ダイバーシチ方式を決定する決定部と、
    該決定部による決定結果に基づいて、前記基地局に前記送信ダイバーシチ方式を指示する指示部と
    を備え、
    前記決定部は、前記使用する送信ダイバーシチ方式を、前記移動局が複数の前記基地局と複数の無線回線を確立する基地局間ソフトハンドオーバ中の場合には開ループ送信ダイバーシチに決定し、前記移動局が同一の前記基地局と複数の無線回線を確立する基地局内ソフトハンドオーバ中又は前記移動局がソフトハンドオーバ中ではない場合には閉ループ送信ダイバーシチに決定することを特徴とする無線回線制御局。
  3. 前記決定部は、前記ソフトハンドオーバを行うか否かを判断するための移動局における基地局からの無線周波数信号の受信電力差の閾値と前記受信電力差に基づいて、前記ソフトハンドオーバの状況を判断することを特徴とする請求項１または２に記載の無線回線制御局。
  4. 移動局が基地局と複数の無線回線を確立するソフトハンドオーバの状況に基づいて、基地局から前記移動局への信号送信に使用する送信ダイバーシチ方式を決定する決定部と、
    該決定部による決定結果に従ってベースバンド信号を生成し、該ベースバンド信号を周波数変換した無線周波数信号を前記移動局に送信する基地局と
    を備え、
    前記決定部は、前記使用する送信ダイバーシチ方式を、前記移動局が前記ソフトハンドオーバ中の場合には開ループ送信ダイバーシチに決定し、前記移動局が前記ソフトハンドオーバ中ではない場合には閉ループ送信ダイバーシチに決定することを特徴とする移動通信システム。
  5. 移動局が基地局と複数の無線回線を確立するソフトハンドオーバの状況に基づいて、基地局から前記移動局への信号送信に使用する送信ダイバーシチ方式を決定する決定部と、
    該決定部による決定結果に従ってベースバンド信号を生成し、該ベースバンド信号を周波数変換した無線周波数信号を前記移動局に送信する基地局と
    を備え、
    前記決定部は、前記使用する送信ダイバーシチ方式を、前記移動局が複数の前記基地局と複数の無線回線を確立する基地局間ソフトハンドオーバ中の場合には開ループ送信ダイバーシチに決定し、前記移動局が同一の前記基地局と複数の無線回線を確立する基地局内ソフトハンドオーバ中又は前記移動局がソフトハンドオーバ中ではない場合には閉ループ送信ダイバーシチに決定することを特徴とする移動通信システム。
  6. 移動局が基地局と複数の無線回線を確立するソフトハンドオーバの状況に基づいて、基地局から前記移動局への信号送信に使用する送信ダイバーシチ方式を決定するステップと、
    該決定部による決定結果に従ってベースバンド信号を生成し、該ベースバンド信号を周波数変換した無線周波数信号を前記移動局に送信するステップと
    を備え、
    前記決定するステップでは、前記使用する送信ダイバーシチ方式を、前記移動局が前記ソフトハンドオーバ中の場合には開ループ送信ダイバーシチに決定し、前記移動局が前記ソフトハンドオーバ中ではない場合には閉ループ送信ダイバーシチに決定することを特徴とする移動通信方法。
  7. 移動局が基地局と複数の無線回線を確立するソフトハンドオーバの状況に基づいて、基地局から前記移動局への信号送信に使用する送信ダイバーシチ方式を決定するステップと、
    該決定部による決定結果に従ってベースバンド信号を生成し、該ベースバンド信号を周波数変換した無線周波数信号を前記移動局に送信するステップと
    を備え、
    前記決定するステップでは、前記使用する送信ダイバーシチ方式を、前記移動局が複数の前記基地局と複数の無線回線を確立する基地局間ソフトハンドオーバ中の場合には開ループ送信ダイバーシチに決定し、前記移動局が同一の前記基地局と複数の無線回線を確立する基地局内ソフトハンドオーバ中又は前記移動局がソフトハンドオーバ中ではない場合には閉ループ送信ダイバーシチに決定することを特徴とする移動通信方法。
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