JP5651005B2 - Base station, communication terminal and communication system - Google Patents

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Description

本発明は、複数のアンテナを用いて通信する通信技術に関する。   The present invention relates to a communication technique for performing communication using a plurality of antennas.

従来から無線通信に関して様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１には、基地局における送信電力制御に関する技術が開示されている。また、非特許文献１〜３には、ＬＴＥ（Long Term Evolution）に関する規格が記載されている。ＬＴＥは、「Ｅ−ＵＴＲＡ」とも呼ばれている。   Conventionally, various techniques relating to wireless communication have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a technique related to transmission power control in a base station. Non-Patent Documents 1 to 3 describe standards related to LTE (Long Term Evolution). LTE is also referred to as “E-UTRA”.

特開２００３−６０５６８号公報JP 2003-60568 A

3GPPTM TS 36.212 V9.3.0、“3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);Multiplexing and channel coding(Release 9)”、２０１０年９月（5.3.3.1.2及び5.3.3.1.3参照）3GPPTM TS 36.212 V9.3.0, “3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Multiplexing and channel coding (Release 9)”, September 2010 (5.3.3.1. (See 2 and 5.3.3.1.3) 3GPPTM TS 36.213 V9.3.0、“3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);Physical layer procedures(Release 9)”、２０１０年９月（7.1、7.2、7.3及び8.2参照）3GPPTM TS 36.213 V9.3.0, “3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures (Release 9)”, September 2010 (7.1, 7.2, 7.3 And 8.2) 3GPPTM TS 36.331 V9.4.0、“3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);Radio Resource Control(RRC);Protocol specification(Release 9)”、２０１０年９月（5.3.3.1参照）3GPPTM TS 36.331 V9.4.0, “3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC); Protocol specification (Release 9)”, September 2010 (See 5.3.3.1)

非特許文献２の７．１に記載されているように、ＬＴＥにおいては、基地局の送信モードとして、“Transmission Mode 1”から“Transmission Mode 8”までの８種類のモードが規定されている。そのうちの“Transmission Mode 7”においては、通信端末に信号を送信する際に、当該通信端末からの既知信号に基づいて複数のアンテナでの送信指向性を制御する送信方式と、開ループの送信ダイバーシティを用いて通信端末に信号を送信する送信方式との２つの送信方式を使用することが可能となっている。“Transmission Mode 7”で動作する基地局は、これらの２つの送信方式のどちらか一方を用いて通信端末と通信を行う。   As described in 7.1 of Non-Patent Document 2, in LTE, eight types of modes from “Transmission Mode 1” to “Transmission Mode 8” are defined as transmission modes of the base station. Among them, in “Transmission Mode 7”, when transmitting a signal to a communication terminal, a transmission method for controlling transmission directivities at a plurality of antennas based on known signals from the communication terminal, and open-loop transmission diversity. It is possible to use two transmission schemes, that is, a transmission scheme for transmitting signals to communication terminals. A base station operating in “Transmission Mode 7” communicates with a communication terminal using one of these two transmission methods.

“Transmission Mode 7”の基地局においては、前者の送信方式を用いて通信端末と通信を行っている際に、前者の送信方式が機能しなくなると後者の送信方式に切り替えることができれば、２つの送信方式を有効利用することができる。これにより、基地局での通信端末に対する送信性能を向上することができる。   In the base station of “Transmission Mode 7”, when communicating with a communication terminal using the former transmission method, if the former transmission method stops functioning, the two transmission methods can be switched. The transmission method can be used effectively. Thereby, the transmission performance with respect to the communication terminal in a base station can be improved.

一方で、ＬＴＥにおいては、前者の送信方式が機能しているか否かの判定方法について規定されていない。   On the other hand, in LTE, a method for determining whether or not the former transmission method is functioning is not defined.

そこで、本発明は上述の点に鑑みて成されたものであり、通信端末に信号を送信する際に、当該通信端末からの既知信号に基づいて複数のアンテナでの送信指向性を制御する方式を使用する基地局において、その方式が機能しているか否かを適切に判定することが可能な技術を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above points, and a method for controlling transmission directivities at a plurality of antennas based on known signals from a communication terminal when transmitting a signal to the communication terminal. It is an object of the present invention to provide a technique capable of appropriately determining whether or not the system is functioning in a base station that uses the.

上記課題を解決するため、本発明に係る基地局は、送受信アンテナと受信専用アンテナを備える通信端末と通信を行う基地局であって、複数のアンテナを有し、前記通信端末に信号を送信する際には、前記通信端末の前記送受信アンテナから送信される既知信号に基づいて、当該複数のアンテナでの送信指向性を制御する送信方式を使用する通信部と、前記送信方式が機能しているか否かを判定する判定部とを備え、前記通信端末では、前記送受信アンテナでの受信品質である第１受信品質と、前記受信専用アンテナでの受信品質である第２受信品質とが求められ、前記判定部は、前記第１受信品質が前記第２受信品質よりも良い場合には前記送信方式が機能していると判定し、前記第１受信品質が前記第２受信品質よりも良くはない場合には前記送信方式が機能していないと判定する。   In order to solve the above-described problem, a base station according to the present invention is a base station that communicates with a communication terminal including a transmission / reception antenna and a reception-only antenna, and has a plurality of antennas and transmits signals to the communication terminal. In this case, based on a known signal transmitted from the transmission / reception antenna of the communication terminal, a communication unit that uses a transmission scheme for controlling transmission directivity at the plurality of antennas, and whether the transmission scheme is functioning A determination unit for determining whether or not the communication terminal is required to obtain a first reception quality that is a reception quality at the transmission / reception antenna and a second reception quality that is a reception quality at the reception-only antenna, The determination unit determines that the transmission method is functioning when the first reception quality is better than the second reception quality, and the first reception quality is not better than the second reception quality. In case It determines that the transmission scheme is not working.

また、本発明に係る基地局の一態様では、前記通信部は、開ループの送信ダイバーシティを行うことが可能であり、前記通信部は、前記判定部において前記送信方式が機能していないと判定されると、前記通信端末に信号を送信する際には、前記送信方式に替えて前記送信ダイバーシティを使用する。   In the aspect of the base station according to the present invention, the communication unit can perform open-loop transmission diversity, and the communication unit determines that the transmission method is not functioning in the determination unit. Then, when transmitting a signal to the communication terminal, the transmission diversity is used instead of the transmission method.

また、本発明に係る基地局の一態様では、前記通信端末は、前記第１及び第２受信品質を示す受信品質情報を前記基地局に送信し、前記判定部は、前記通信部が受信する前記受信品質情報に基づいて、前記第１受信品質が前記第２受信品質よりも良いか否かを判定する。   In the aspect of the base station according to the present invention, the communication terminal transmits reception quality information indicating the first and second reception qualities to the base station, and the determination unit is received by the communication unit. Based on the reception quality information, it is determined whether the first reception quality is better than the second reception quality.

また、本発明に係る通信端末は、上記の基地局と通信する通信端末であって、送受信アンテナと受信専用アンテナを有する通信部と、前記送受信アンテナでの受信品質である第１受信品質と、前記受信専用アンテナでの受信品質である第２受信品質とを求める受信品質測定部とを備え、前記通信部は、前記第１及び第２受信品質を示す受信品質情報、あるいは前記第１受信品質が第２受信品質よりも良いか否かを示す良否情報を、前記基地局に送信する。   Further, a communication terminal according to the present invention is a communication terminal that communicates with the base station, a communication unit having a transmission / reception antenna and a reception-dedicated antenna, a first reception quality that is reception quality at the transmission / reception antenna, A reception quality measurement unit that obtains a second reception quality that is a reception quality at the reception-dedicated antenna, and the communication unit receives reception quality information indicating the first and second reception quality, or the first reception quality. Is transmitted to the base station, indicating whether or not is better than the second reception quality.

また、本発明に係る通信システムは、基地局と、送受信アンテナ及び受信専用アンテナを用いて前記基地局と通信する通信端末とを備え、前記基地局は、複数のアンテナを有し、前記通信端末に信号を送信する際には、前記通信端末の前記送受信アンテナから送信される既知信号に基づいて、当該複数のアンテナでの送信指向性を制御する送信方式を使用する通信部と、前記送信方式が機能しているか否かを判定する判定部とを有し、前記通信端末は、前記送受信アンテナでの受信品質である第１受信品質と、前記受信専用アンテナでの受信品質である第２受信品質とを求める受信品質測定部を有し、前記判定部は、前記第１受信品質が前記第２受信品質よりも良い場合には前記送信方式が機能していると判定し、前記第１受信品質が前記第２受信品質よりも良くはない場合には前記送信方式が機能していないと判定する。   The communication system according to the present invention includes a base station and a communication terminal that communicates with the base station using a transmission / reception antenna and a reception-dedicated antenna, and the base station includes a plurality of antennas, and the communication terminal A communication unit that uses a transmission method for controlling transmission directivity at the plurality of antennas based on a known signal transmitted from the transmission / reception antenna of the communication terminal, and The communication terminal is configured to determine whether or not is functioning, and the communication terminal receives a first reception quality that is a reception quality at the transmission / reception antenna and a second reception that is a reception quality at the reception-dedicated antenna. A reception quality measurement unit for obtaining the quality, and the determination unit determines that the transmission method is functioning when the first reception quality is better than the second reception quality, and the first reception Quality is the first If no better than the reception quality is determined and the transmission scheme is not working.

本発明によれば、基地局において、通信端末からの既知信号に基づいて複数のアンテナでの送信指向性を制御する方式が機能しているか否かを適切に判定することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can determine appropriately in the base station whether the system which controls the transmission directivity with a some antenna is functioning based on the known signal from a communication terminal.

実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the communication system which concerns on embodiment. 実施の形態に係る基地局の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the base station which concerns on embodiment. 実施の形態に係る通信端末の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the communication terminal which concerns on embodiment. 基地局と通信端末とが通信している様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the base station and the communication terminal are communicating. 基地局と通信端末とが通信している様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the base station and the communication terminal are communicating. 基地局と通信端末とが通信している様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the base station and the communication terminal are communicating. 実施の形態に係る通信端末の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the communication terminal which concerns on embodiment. 実施の形態に係る基地局の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the base station which concerns on embodiment. 実施の形態に係る通信端末の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the communication terminal which concerns on embodiment. 実施の形態に係る基地局の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the base station which concerns on embodiment.

図１は本実施の形態に係る通信システム１００の構成を示す図である。本実施の形態に係る通信システム１００は、例えば、複信方式としてＴＤＤ（Time Division Duplexing）方式が採用されたＬＴＥであって、複数の基地局１を備えている。各基地局１は、複数の通信端末２と通信を行う。ＬＴＥでは、下り通信ではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式が使用され、上り通信ではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）方式が使用される。したがって、基地局１から通信端末２への送信にはＯＦＤＭＡ方式が使用され、通信端末２から基地局１への送信にはＳＣ−ＦＤＭＡ方式が使用される。ＯＦＤＭＡ方式では、互いに直交する複数のサブキャリアが合成されたＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号が使用される。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a communication system 100 according to the present embodiment. The communication system 100 according to the present embodiment is, for example, LTE that employs a TDD (Time Division Duplexing) method as a duplex method, and includes a plurality of base stations 1. Each base station 1 communicates with a plurality of communication terminals 2. In LTE, OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) is used for downlink communication, and SC-FDMA (Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) is used for uplink communication. Therefore, the OFDMA scheme is used for transmission from the base station 1 to the communication terminal 2, and the SC-FDMA scheme is used for transmission from the communication terminal 2 to the base station 1. In the OFDMA scheme, an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal in which a plurality of subcarriers orthogonal to each other are combined is used.

図１に示されるように、各基地局１のサービスエリア１０は、周辺基地局１のサービスエリア１０と部分的に重なっている。複数の基地局１は、図示しないネットワークに接続されており、当該ネットワークを通じて互いに通信可能となっている。また、ネットワークには図示しないサーバ装置が接続されており、各基地局１は、ネットワークを通じてサーバ装置と通信可能となっている。   As shown in FIG. 1, the service area 10 of each base station 1 partially overlaps the service area 10 of the neighboring base station 1. The plurality of base stations 1 are connected to a network (not shown) and can communicate with each other through the network. Further, a server device (not shown) is connected to the network, and each base station 1 can communicate with the server device through the network.

＜基地局の構成＞
図２は各基地局１の構成を示す図である。基地局１は、時間軸と周波数軸とからなる２次元で特定される無線リソースを複数の通信端末２のそれぞれに個別に割り当てることによって、当該複数の通信端末２と同時に通信することが可能となっている。 <Base station configuration>
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of each base station 1. The base station 1 can simultaneously communicate with the plurality of communication terminals 2 by individually allocating radio resources specified in two dimensions including a time axis and a frequency axis to each of the plurality of communication terminals 2. It has become.

図２に示されるように、基地局１は、無線処理部１１と、当該無線処理部１１を制御する制御部１２とを備えている。無線処理部１１は、複数のアンテナ１１０ａから成るアレイアンテナ１１０を有している。無線処理部１１は、アレイアンテナ１１０で受信される複数の受信信号のそれぞれに対して増幅処理、ダウンコンバート及びＡ／Ｄ変換処理等を行って、ベースバンドの複数の受信信号を生成して出力する。   As illustrated in FIG. 2, the base station 1 includes a wireless processing unit 11 and a control unit 12 that controls the wireless processing unit 11. The wireless processing unit 11 includes an array antenna 110 including a plurality of antennas 110a. The radio processing unit 11 performs amplification processing, down-conversion, A / D conversion processing, and the like on each of the plurality of reception signals received by the array antenna 110, and generates and outputs a plurality of baseband reception signals. To do.

また、無線処理部１１は、制御部１２で生成されるベースバンドの複数の送信信号のそれぞれに対して、Ｄ／Ａ変換処理、アップコンバート及び増幅処理等を行って、搬送帯域の複数の送信信号を生成する。そして、無線処理部１１は、生成した搬送帯域の複数の送信信号を、アレイアンテナ１１０を構成する複数のアンテナ１１０ａにそれぞれ入力する。これにより、各アンテナ１１０ａから送信信号が無線送信される。   Further, the radio processing unit 11 performs D / A conversion processing, up-conversion, amplification processing, and the like on each of the plurality of baseband transmission signals generated by the control unit 12 to transmit a plurality of transmissions in the carrier band. Generate a signal. Then, the wireless processing unit 11 inputs the generated plurality of transmission signals in the carrier band to the plurality of antennas 110a configuring the array antenna 110, respectively. Thereby, a transmission signal is wirelessly transmitted from each antenna 110a.

制御部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）及びメモリなどで構成されている。制御部１２は、機能ブロックとして、送信処理部１２０、受信処理部１２１、無線リソース割り当て部１２２、判定部１２３及び変動測定部１２４を備えている。   The control unit 12 includes a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), a memory, and the like. The control unit 12 includes a transmission processing unit 120, a reception processing unit 121, a radio resource allocation unit 122, a determination unit 123, and a fluctuation measurement unit 124 as functional blocks.

送信処理部１２０は、送信データを生成し、当該送信データを含むベースバンドの送信信号を生成する。この送信信号は、アレイアンテナ１１０を構成する複数のアンテナ１１０ａの数だけ生成される。送信処理部１２０で生成された複数の送信信号は、無線処理部１１に入力される。   The transmission processing unit 120 generates transmission data and generates a baseband transmission signal including the transmission data. This transmission signal is generated by the number of the plurality of antennas 110a constituting the array antenna 110. The plurality of transmission signals generated by the transmission processing unit 120 are input to the wireless processing unit 11.

ここで、ＬＴＥにおいては、基地局の送信モードとして、“Transmission Mode 1”から“Transmission Mode 8”までの８種類のモードが規定されている。そのうちの“Transmission Mode 7”においては、２つの送信方式を使用することが可能となっている。１つ目の送信方式は、アダプティブアレイアンテナ方式を用いて通信端末に信号を送信する送信方式、つまり、通信端末に信号を送信する際に、当該通信端末からの既知信号に基づいて複数のアンテナでの送信指向性を制御して、当該送信指向性に関するビームを当該通信端末に向ける送信方式である。２つ目の送信方式は、複数のアンテナを利用した、開ループの送信ダイバーシティを用いて通信端末に信号を送信する送信方式である。   Here, in LTE, eight types of modes from “Transmission Mode 1” to “Transmission Mode 8” are defined as the transmission mode of the base station. In “Transmission Mode 7”, two transmission methods can be used. The first transmission method is a transmission method for transmitting a signal to a communication terminal using the adaptive array antenna method, that is, when transmitting a signal to the communication terminal, a plurality of antennas are based on known signals from the communication terminal. This is a transmission scheme in which the transmission directivity is controlled and a beam related to the transmission directivity is directed to the communication terminal. The second transmission method is a transmission method in which a signal is transmitted to a communication terminal using open loop transmission diversity using a plurality of antennas.

１つ目の送信方式は、閉ループ型の方式であるため、１つ目の送信方式が機能するためには、通信端末が基地局に既知信号を送信する際の上り方向の電波伝搬特性と、基地局が当該既知信号に基づいて送信指向性を制御して通信端末に信号を送信する際の下り方向の電波伝搬特性との間にあまり差が無いことが必要とされる。一方で、２つ目の送信方式は、開ループ型の方式であるため、２つ目の送信方式が機能するか否かは、上り方向の電波伝搬特性と下り方向の電波伝搬特性との間の差異は関係しないことになる。ＬＴＥにおいては、２つ目の送信方式には、ＳＦＢＣ（Space-Frequency Block Coding、空間周波数ブロック符号化）を用いた送信ダイバーシティが使用される。   Since the first transmission method is a closed loop type, in order for the first transmission method to function, the radio wave propagation characteristics in the uplink direction when the communication terminal transmits a known signal to the base station, and It is required that there is not much difference between the radio wave propagation characteristics in the downlink direction when the base station transmits the signal to the communication terminal by controlling the transmission directivity based on the known signal. On the other hand, since the second transmission method is an open-loop method, whether or not the second transmission method works is determined between the uplink radio wave propagation characteristics and the downlink radio wave propagation characteristics. The difference is not relevant. In LTE, transmission diversity using SFBC (Space-Frequency Block Coding) is used for the second transmission scheme.

以後、１つ目の送信方式を「送信指向性制御方式」と呼び、２つ目の送信方式を「送信ダイバーシティ方式」と呼ぶ。本実施の形態に係る基地局１が、“Transmission Mode 7”で動作する場合には、送信指向性制御方式と送信ダイバーシティ方式のいずれか一方を用いて通信端末２に信号を送信する。   Hereinafter, the first transmission method is called “transmission directivity control method”, and the second transmission method is called “transmission diversity method”. When the base station 1 according to the present embodiment operates in “Transmission Mode 7”, the base station 1 transmits a signal to the communication terminal 2 using either the transmission directivity control method or the transmission diversity method.

送信処理部１２０では、基地局１で使用される送信方式に応じた複数の送信信号が生成され、当該複数の送信信号が無線処理部１１に入力される。   In the transmission processing unit 120, a plurality of transmission signals corresponding to the transmission method used in the base station 1 are generated, and the plurality of transmission signals are input to the wireless processing unit 11.

例えば、基地局１において送信指向性制御方式が使用される場合には、送信処理部１２０は、送信データを含む送信信号をアンテナ１１０ａの数だけ生成すると、得られた複数の送信信号に対して、アレイアンテナ１１０の送信指向性を制御するための複数の送信ウェイトをそれぞれ設定する。そして、送信処理部１２０は、複数の送信ウェイトがそれぞれ設定された複数の送信信号に対して逆離散フーリエ変換（IDFT：Inverse Discrete Fourier Transform）を行った後に、当該複数の送信信号を無線処理部１１に入力する。   For example, when the transmission directivity control method is used in the base station 1, the transmission processing unit 120 generates as many transmission signals including transmission data as the number of antennas 110a. A plurality of transmission weights for controlling the transmission directivity of the array antenna 110 are set. Then, the transmission processing unit 120 performs inverse discrete Fourier transform (IDFT) on the plurality of transmission signals in which the plurality of transmission weights are respectively set, and then transmits the plurality of transmission signals to the radio processing unit. 11 is input.

また、基地局１において送信ダイバーシティ方式が使用される場合には、送信処理部１２０は、ＳＦＢＣを用いて符号化された複数の送信信号を生成する。そして、送信処理部１２０は、生成した当該複数の送信信号に対して逆離散フーリエ変換を行った後に、当該複数の送信信号を無線処理部１１に入力する。   Further, when the transmission diversity scheme is used in the base station 1, the transmission processing unit 120 generates a plurality of transmission signals encoded using SFBC. Then, the transmission processing unit 120 performs inverse discrete Fourier transform on the generated plurality of transmission signals, and then inputs the plurality of transmission signals to the wireless processing unit 11.

受信処理部１２１は、無線処理部１１から入力される複数の受信信号に対して、離散フーリエ変換（DFT：Discrete Fourier Transform）を行った後に、アレイアンテナ１１０での受信指向性を制御するための複数の受信ウェイトをそれぞれ設定する。受信処理部１２１は、複数の受信ウェイトがそれぞれ設定された複数の受信信号を合成して合成受信信号を生成する。そして、受信処理部１２１は、生成した合成受信信号に対して、逆離散フーリエ変換、等化処理及び復調処理等を行って、当該合成受信信号に含まれる制御データやユーザデータなどを取得する。   The reception processing unit 121 performs discrete Fourier transform (DFT) on a plurality of reception signals input from the wireless processing unit 11 and then controls reception directivity at the array antenna 110. A plurality of reception weights are set for each. The reception processing unit 121 generates a combined reception signal by combining a plurality of reception signals each having a plurality of reception weights. Then, the reception processing unit 121 performs inverse discrete Fourier transform, equalization processing, demodulation processing, and the like on the generated combined reception signal, and acquires control data, user data, and the like included in the combined reception signal.

アレイアンテナ１１０での受信指向性を制御するための受信ウェイトは、通信端末２からの既知信号に基づいて算出することができる。そして、送信指向性制御方式で使用される、アレイアンテナ１１０での送信指向性を制御するための送信ウェイトは、受信ウェイトから算出することができる。受信ウェイトは、例えば、ＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムやＲＬＳ（Recursive Least-Squares）アルゴリズムなどの逐次推定アルゴリズムを用いて算出することができる。この逐次推定アルゴリズムを用いて受信ウェイトを算出することによって、アレイアンテナ１１０での受信指向性のビームを希望波に向けるととともに、当該受信指向性のヌルを干渉波に向けることができる。そして、逐次推定アルゴリズムを用いて算出された受信ウェイトに基づいて送信ウェイトを算出することによって、アレイアンテナ１１０での送信指向性のビームを通信対象の通信端末２に向けるととともに、当該送信指向性のヌルを、通信対象ではない通信装置（他の通信端末２や周辺基地局１）に向けることができる。以後、受信ウェイト及び送信ウェイトを算出する際に使用される通信端末２からの既知信号を「アレイ制御用既知信号」と呼ぶ。ＬＴＥでは、ＳＲＳ（Sounding Reference Signal）及びリファレンス信号などの複数種類の既知信号が規定されているが、そのうちのいずれの既知信号をアレイ制御用既知信号として使用しても良い。   A reception weight for controlling the reception directivity at the array antenna 110 can be calculated based on a known signal from the communication terminal 2. Then, the transmission weight for controlling the transmission directivity at the array antenna 110 used in the transmission directivity control method can be calculated from the reception weight. The reception weight can be calculated using a sequential estimation algorithm such as an LMS (Least Mean Square) algorithm or an RLS (Recursive Least-Squares) algorithm. By calculating the reception weight using this sequential estimation algorithm, it is possible to direct the reception directivity beam at the array antenna 110 to the desired wave and to direct the reception directivity null to the interference wave. Then, by calculating the transmission weight based on the reception weight calculated using the successive estimation algorithm, the transmission directivity beam at the array antenna 110 is directed to the communication terminal 2 to be communicated, and the transmission directivity Can be directed to a communication device (other communication terminal 2 or peripheral base station 1) that is not a communication target. Hereinafter, the known signal from the communication terminal 2 used when calculating the reception weight and the transmission weight is referred to as an “array control known signal”. In LTE, a plurality of types of known signals such as a SRS (Sounding Reference Signal) and a reference signal are defined, and any of them may be used as a known signal for array control.

このように、本実施の形態に係る基地局１では、通信端末２と通信を行う際には、ビームフォーミング及びヌルステアリングを行っているが、ヌルステアリングは行わずに、ビームフォーミングだけを行っても良い。   As described above, in the base station 1 according to the present embodiment, when performing communication with the communication terminal 2, beam forming and null steering are performed. However, only beam forming is performed without performing null steering. Also good.

本実施の形態に係る基地局１では、無線処理部１１、送信処理部１２０及び受信処理部１２１によって、アレイアンテナ１１０を用いて複数の通信端末２と通信を行う通信部１３が構成されている。通信部１３は、基地局１での送信方式が送信指向性制御方式である場合には、アレイアンテナ１１０の送信指向性を適応的に制御しながら複数の通信端末２と通信する。一方で、通信部１３は、基地局１での送信方式が送信ダイバーシティ方式である場合には、アレイアンテナ１１０の送信指向性を制御せずに、ＳＦＢＣで符号化された複数の送信信号を複数のアンテナ１１０ａからそれぞれ送信する。   In the base station 1 according to the present embodiment, the radio processing unit 11, the transmission processing unit 120, and the reception processing unit 121 constitute a communication unit 13 that communicates with a plurality of communication terminals 2 using the array antenna 110. . When the transmission method at the base station 1 is a transmission directivity control method, the communication unit 13 communicates with a plurality of communication terminals 2 while adaptively controlling the transmission directivity of the array antenna 110. On the other hand, when the transmission scheme at the base station 1 is a transmission diversity scheme, the communication unit 13 does not control the transmission directivity of the array antenna 110 and transmits a plurality of transmission signals encoded by SFBC. Each antenna 110a transmits.

無線リソース割り当て部１２２は、通信対象の各通信端末２に対して、当該通信端末２への送信に使用する下り無線リソース（送信周波数及び送信時間帯）を割り当てる。送信処理部１２０は、無線リソース割り当て部１２２が通信端末２に割り当てた下り無線リソースに基づいて、当該通信端末２に送信すべき送信信号を生成するとともに、当該下り無線リソースの送信時間帯に基づいて当該送信信号を無線処理部１１に入力する。これにより、通信端末２に送信すべき送信信号が、当該通信端末２に割り当てられた下り無線リソースを用いて通信部１３から送信される。   The radio resource allocation unit 122 allocates downlink radio resources (transmission frequency and transmission time zone) used for transmission to the communication terminal 2 to each communication terminal 2 to be communicated. The transmission processing unit 120 generates a transmission signal to be transmitted to the communication terminal 2 based on the downlink radio resource allocated to the communication terminal 2 by the radio resource allocation unit 122, and based on the transmission time zone of the downlink radio resource. The transmission signal is input to the wireless processing unit 11. Thereby, a transmission signal to be transmitted to the communication terminal 2 is transmitted from the communication unit 13 using the downlink radio resource allocated to the communication terminal 2.

また無線リソース割り当て部１２２は、通信対象の各通信端末２に対して、当該通信端末２が基地局１に送信する際に使用する上り無線リソースを割り当てる。送信処理部１２０は、無線リソース割り当て部１２２が通信端末２に割り当てた上り無線リソースを当該通信端末２に通知するための送信信号を生成して出力する。これにより、通信端末２は、基地局１への送信に使用する上り無線リソースを知ることができ、当該上り無線リソースを用いて基地局１に信号を送信する。   In addition, the radio resource allocation unit 122 allocates an uplink radio resource used when the communication terminal 2 transmits to the base station 1 to each communication terminal 2 to be communicated. The transmission processing unit 120 generates and outputs a transmission signal for notifying the communication terminal 2 of the uplink radio resource allocated to the communication terminal 2 by the radio resource allocation unit 122. Thereby, the communication terminal 2 can know the uplink radio resource used for transmission to the base station 1, and transmits a signal to the base station 1 using the uplink radio resource.

判定部１２３は、“Transmission Mode 7”で動作する基地局１の通信部１３が送信指向性制御方式を用いて通信端末２に信号を送信している際に、送信指向性制御方式が機能しているか否かを判定する。つまり、判定部１２３は、基地局１が送信指向性制御方式を使用することによって期待される効果が発揮されているか否かを判定する。判定部１２３において、送信指向性制御方式が機能していないと判定されると、通信部１３は、送信指向性制御方式に替えて送信ダイバーシティ方式を用いて通信端末２に信号を送信する。なお、この基地局１での送信方式の切り替え動作については後で詳細に説明する。   When the communication unit 13 of the base station 1 operating in “Transmission Mode 7” is transmitting a signal to the communication terminal 2 using the transmission directivity control method, the determination unit 123 functions in the transmission directivity control method. It is determined whether or not. That is, the determination unit 123 determines whether or not the effect expected by the base station 1 using the transmission directivity control method is exerted. If the determination unit 123 determines that the transmission directivity control method is not functioning, the communication unit 13 transmits a signal to the communication terminal 2 using the transmission diversity method instead of the transmission directivity control method. The transmission method switching operation in the base station 1 will be described in detail later.

変動測定部１２４は、上り方向の電波伝搬特性の時間変動を測定する。変動測定部１２４は、例えば、通信端末２が送信するＳＲＳを用いて、当該通信端末２についての上り方向の電波伝搬特性の変動を測定する。変動測定部１２４は、通信端末２から送信されるＳＲＳと、当該ＳＲＳよりも後に当該通信端末２から送信されるＳＲＳとの間の相関値を求めて、この相関値を、当該通信端末２と基地局１が通信している際の上り方向の電波伝搬特性の時間変動の大きさを示す値とする。以後、この値を「上り伝搬特性変動量」と呼ぶ。変動測定部１２４で得られた上り伝搬特性変動量は、後述するように、“Transmission Mode 7”で動作する基地局１において、送信方式を、送信指向性制御方式から送信ダイバーシティ方式に切り替えるか否かの判定に使用される。なお、ＳＲＳについては非特許文献２の８．２に記載されている。   The fluctuation measuring unit 124 measures the temporal fluctuation of the radio wave propagation characteristic in the upward direction. The fluctuation measuring unit 124 measures, for example, fluctuations in uplink radio wave propagation characteristics for the communication terminal 2 using the SRS transmitted by the communication terminal 2. The fluctuation measuring unit 124 obtains a correlation value between the SRS transmitted from the communication terminal 2 and the SRS transmitted from the communication terminal 2 after the SRS, and obtains the correlation value with the communication terminal 2. It is a value indicating the magnitude of time fluctuation of the radio wave propagation characteristic in the upstream direction when the base station 1 is communicating. Hereinafter, this value is referred to as “upstream propagation characteristic fluctuation amount”. As will be described later, the amount of uplink propagation characteristic fluctuation obtained by the fluctuation measuring unit 124 indicates whether or not the base station 1 operating in “Transmission Mode 7” switches the transmission scheme from the transmission directivity control scheme to the transmission diversity scheme. Used to determine whether Note that SRS is described in 8.2 of Non-Patent Document 2.

＜通信端末の構成＞
図３は各通信端末２の構成を示す図である。図３に示されるように、通信端末２は、無線処理部２１と、当該無線処理部２１を制御する制御部２２とを備えている。無線処理部２１は、通信端末２が信号を送信する際に使用されるとともに、通信端末２が信号を受信する際に使用される送受信アンテナ２１０ａと、通信端末２が信号を受信するときのみに使用される受信専用アンテナ２１０ｂとを備えている。無線処理部２１は、送受信アンテナ２１０ａ及び受信専用アンテナ２１０ｂで受信される複数の受信信号のそれぞれに対して増幅処理、ダウンコンバート及びＡ／Ｄ変換処理等を行って、ベースバンドの複数の受信信号を生成して出力する。 <Configuration of communication terminal>
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of each communication terminal 2. As illustrated in FIG. 3, the communication terminal 2 includes a wireless processing unit 21 and a control unit 22 that controls the wireless processing unit 21. The wireless processing unit 21 is used when the communication terminal 2 transmits a signal, and is used only when the communication terminal 2 receives a signal, and the transmission / reception antenna 210a used when the communication terminal 2 receives the signal. And a reception-only antenna 210b to be used. The radio processing unit 21 performs amplification processing, down-conversion, A / D conversion processing, and the like on each of a plurality of reception signals received by the transmission / reception antenna 210a and the reception-dedicated antenna 210b, and a plurality of baseband reception signals Is generated and output.

また、無線処理部２１は、制御部２２で生成されるベースバンドの送信信号に対して、Ｄ／Ａ変換処理、アップコンバート及び増幅処理等を行って、搬送帯域の送信信号を生成する。そして、無線処理部２１は、生成した搬送帯域の送信信号を送受信アンテナ２１０ａに入力する。これにより、送受信アンテナ２１０ａから送信信号が無線送信される。   The radio processing unit 21 performs D / A conversion processing, up-conversion, amplification processing, and the like on the baseband transmission signal generated by the control unit 22 to generate a transmission signal in the carrier band. Then, the wireless processing unit 21 inputs the generated transmission signal of the carrier band to the transmission / reception antenna 210a. As a result, the transmission signal is wirelessly transmitted from the transmission / reception antenna 210a.

制御部２２は、ＣＰＵ、ＤＳＰ及びメモリなどで構成されている。制御部２２は、機能ブロックとして、送信処理部２２０、受信処理部２２１及び受信品質測定部２２２を備えている。   The control unit 22 includes a CPU, a DSP, a memory, and the like. The control unit 22 includes a transmission processing unit 220, a reception processing unit 221, and a reception quality measurement unit 222 as functional blocks.

送信処理部２２０は、送信データを生成し、当該送信データを含むベースバンドの送信信号を生成する。この送信信号は無線処理部２１に入力される。   The transmission processing unit 220 generates transmission data and generates a baseband transmission signal including the transmission data. This transmission signal is input to the wireless processing unit 21.

受信処理部２２１は、無線処理部２１から入力される複数の受信信号に対して、離散フーリエ変換を行う。受信処理部２２１は、離散フーリエ変換後の複数の受信信号を、例えば最大比合成法を用いて合成して合成受信信号を生成する。そして、受信処理部２２１は、合成受信信号に対して等化処理や復調処理等を行って、当該合成受信信号に含まれる制御データやユーザデータを取得する。このとき、受信処理部２２１は、合成受信信号に対して、基地局１で使用されている送信方式に応じた処理を行って、基地局１からの制御データやユーザデータを取得する。   The reception processing unit 221 performs discrete Fourier transform on the plurality of reception signals input from the wireless processing unit 21. The reception processing unit 221 generates a combined received signal by combining a plurality of received signals after the discrete Fourier transform using, for example, a maximum ratio combining method. Then, the reception processing unit 221 performs equalization processing, demodulation processing, and the like on the combined reception signal, and acquires control data and user data included in the combined reception signal. At this time, the reception processing unit 221 performs processing corresponding to the transmission scheme used in the base station 1 on the combined reception signal, and acquires control data and user data from the base station 1.

例えば、基地局１において送信指向性制御方式が使用されている場合には、基地局１は、各通信端末２に対して当該通信端末２に固有のリファレンス信号を送信する。通信端末２の受信処理部２２１は、データを含む合成受信信号（データシンボル）に対して、自装置に固有のリファレンス信号に基づいて等化処理を行って当該合成受信信号を補正する。そして、受信処理部２２１は、補正後の合成受信信号に対して復調処理等を行って、制御データやユーザデータを取得する。   For example, when the transmission directivity control method is used in the base station 1, the base station 1 transmits a reference signal unique to the communication terminal 2 to each communication terminal 2. The reception processing unit 221 of the communication terminal 2 corrects the combined reception signal by performing equalization processing on the combined reception signal (data symbol) including data based on a reference signal unique to the own device. And the reception process part 221 performs a demodulation process etc. with respect to the synthetic | combination reception signal after correction | amendment, and acquires control data and user data.

また、基地局１において送信ダイバーシティ方式が使用されている場合には、受信処理部２２１は、生成した合成受信信号に対して、等化処理や復調処理などを行った後、ＳＦＢＣに対応した復号化処理を行って、制御データやユーザデータを取得する。   In addition, when the transmission diversity scheme is used in the base station 1, the reception processing unit 221 performs equalization processing, demodulation processing, and the like on the generated combined reception signal, and then performs decoding corresponding to SFBC. Control data and user data are acquired.

本実施の形態に係る通信端末２では、無線処理部２１、送信処理部２２０及び受信処理部２２１によって、送受信アンテナ２１０ａ及び受信専用アンテナ２１０ｂを用いて基地局１と通信を行う通信部２３が構成されている。通信部２３は、基地局１に送信すべき送信信号を生成し、当該送信信号を送受信アンテナ２１０ａのみを使用して送信する。また、通信部２３は、基地局１から送信される信号を、送受信アンテナ２１０ａ及び受信専用アンテナ２１０ｂの両方を使って受信し、受信した複数の受信信号に基づいて、基地局１からの制御データやユーザデータを取得する。このように、通信部２３では、送信アンテナの数（１つ）が受信アンテナの数（２つ）よりも少なくなっている。送信アンテナの数が増えると、送信アンプの数が増えることになり、それによって通信端末２の部品コスト及び消費電力が大きくなることから、それを抑制するために、本実施の形態では、送信アンテナの数を受信アンテナの数よりも少なくしている。   In the communication terminal 2 according to the present embodiment, the radio processing unit 21, the transmission processing unit 220, and the reception processing unit 221 constitute a communication unit 23 that communicates with the base station 1 using the transmission / reception antenna 210a and the reception-dedicated antenna 210b. Has been. The communication unit 23 generates a transmission signal to be transmitted to the base station 1, and transmits the transmission signal using only the transmission / reception antenna 210a. In addition, the communication unit 23 receives a signal transmitted from the base station 1 by using both the transmission / reception antenna 210a and the reception-dedicated antenna 210b, and controls data from the base station 1 based on the plurality of received signals received. And get user data. Thus, in the communication unit 23, the number of transmission antennas (one) is smaller than the number of reception antennas (two). When the number of transmission antennas increases, the number of transmission amplifiers increases, thereby increasing the component cost and power consumption of the communication terminal 2. Is smaller than the number of receiving antennas.

受信品質測定部２２２は、基地局１からの信号に対する通信部２３での受信品質を測定する。受信品質測定部２２２で測定された受信品質は、通信部２３から基地局１に通知される。   The reception quality measuring unit 222 measures the reception quality at the communication unit 23 for the signal from the base station 1. The reception quality measured by the reception quality measuring unit 222 is notified from the communication unit 23 to the base station 1.

＜基地局での通信端末に対する送信モードの通知処理＞
次に、基地局１が自装置が使用する送信モードを通信端末２に対して通知する処理について説明する。本実施の形態に係る通信システム１００では、“Transmission Mode 7”で動作する基地局１と通信端末２との間の通信処理が特徴的であるため、以下の説明では、基地局１が“Transmission Mode 7”で動作するものとする。また、説明の対象となる通信端末２を「対象通信端末２」と呼ぶ。 <Notification processing of transmission mode to communication terminal at base station>
Next, processing in which the base station 1 notifies the communication terminal 2 of the transmission mode used by the own device will be described. In the communication system 100 according to the present embodiment, the communication processing between the base station 1 operating in “Transmission Mode 7” and the communication terminal 2 is characteristic. Therefore, in the following description, the base station 1 is “Transmission”. Operate in Mode 7 ”. Further, the communication terminal 2 to be described is referred to as “target communication terminal 2”.

基地局１は、制御部１２が対象通信端末２との間の送信モードとして“Transmission Mode 7”を使用すると決定すると、対象通信端末２との無線リンクを確立する際に、“RCCConectionSetup message”と呼ばれるメッセージを利用して、送信モードが“Transmission Mode 7”であることを対象通信端末２に通知する。これにより、対象通信端末２の制御部２２は、基地局１の送信モードが“Transmission Mode 7”であることを認識できる。なお、“RCCConectionSetup message”については、上述の非特許文献３の５．３．３．１に記載されている。   When the base station 1 determines that the control unit 12 uses “Transmission Mode 7” as a transmission mode with the target communication terminal 2, the base station 1 sets “RCCConectionSetup message” when establishing a radio link with the target communication terminal 2. Using the message called, the target communication terminal 2 is notified that the transmission mode is “Transmission Mode 7”. Accordingly, the control unit 22 of the target communication terminal 2 can recognize that the transmission mode of the base station 1 is “Transmission Mode 7”. The “RCCConectionSetup message” is described in 5.3.3.1 of Non-Patent Document 3 described above.

基地局１は、対象通信端末２との無線リンクが確立すると、対象通信端末２に対する無線リソースの割り当て結果などを含むＤＣＩ（Downlink control information、下り制御情報）を、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel、物理下り制御チャネル）を用いて対象通信端末２に通知する。ＬＴＥでは、ＤＣＩのフォーマットとして複数種類のフォーマットが規定されている。“Transmission Mode 7”で動作する基地局１は、送信指向性制御方式を用いてＤＣＩを送信する際には、そのフォーマットとして“DCI format 1”を使用し、送信ダイバーシティ方式を用いてＤＣＩを送信する際には、そのフォーマットとして“DCI format 1A”を使用する。“DCI format 1”については、上述の非特許文献１の５．３．３．１．２に記載されており、“DCI format 1A”については、非特許文献１の５．３．３．１．３に記載されている。   When a radio link with the target communication terminal 2 is established, the base station 1 transmits DCI (Downlink control information) including a result of radio resource allocation to the target communication terminal 2, PDCCH (Physical Downlink Control Channel, physical The target communication terminal 2 is notified using the downlink control channel. In LTE, a plurality of types of formats are defined as DCI formats. When transmitting DCI using the transmission directivity control method, the base station 1 operating in “Transmission Mode 7” uses “DCI format 1” as the format, and transmits DCI using the transmission diversity method. When doing so, “DCI format 1A” is used as the format. “DCI format 1” is described in 5.3.2.3.1.2 of Non-Patent Document 1 described above, and “DCI format 1A” is described in 5.3.3.1 of Non-Patent Document 1. .3.

“DCI format 1”のＤＣＩと“DCI format 1A”のＤＣＩとは、互いにメッセージサイズが異なっており、それらに付加されるＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）の適用ビット長が互いに異なっている。したがって、“Transmission Mode 7”で動作する基地局１では、ＤＣＩに付加するＣＲＣの適用ビット長として、送信指向性制御方式及び送信ダイバーシティ方式にそれぞれ対応した２種類のＣＲＣ適用ビット長が使用される。   The DCI of “DCI format 1” and the DCI of “DCI format 1A” have different message sizes, and the applied bit lengths of CRC (Cyclic Redundancy Check) added to them differ from each other. Accordingly, in the base station 1 operating in “Transmission Mode 7”, two types of CRC application bit lengths corresponding to the transmission directivity control method and the transmission diversity method are used as the CRC application bit length added to the DCI. .

対象通信端末２の受信処理部２２１は、基地局１の送信モードが“Transmission Mode 7”であると制御部２２が理解すると、“Transmission Mode 7”で使用される２種類のＣＲＣ適用ビット長の一方を用いて、基地局１から受信したＤＣＩに対して誤り検出を行うとともに、当該２種類のＣＲＣ適用ビット長の他方を用いて、基地局１から受信したＤＣＩに対して誤り検出を行う。基地局１が使用している送信方式に対応するＣＲＣ適用ビット長とは異なるＣＲＣ適用ビット長を用いてＤＣＩに対して誤り検出を行った場合には、その結果が異常となることから、対象通信端末２の制御部２２は、当該２種類のＣＲＣ適用ビット長のうち、誤り検出結果が正常となった方のＣＲＣ適用ビット長に対応する送信方式を、基地局１で使用されている送信方式であるとする。このようにして、対象通信端末２は、基地局１が使用している送信方式を特定することができる。   When the control unit 22 understands that the transmission mode of the base station 1 is “Transmission Mode 7”, the reception processing unit 221 of the target communication terminal 2 has two types of CRC application bit lengths used in “Transmission Mode 7”. Using one of them, error detection is performed on the DCI received from the base station 1, and error detection is performed on the DCI received from the base station 1 using the other of the two types of CRC application bit lengths. If error detection is performed for DCI using a CRC application bit length that is different from the CRC application bit length corresponding to the transmission method used by the base station 1, the result becomes abnormal. The control unit 22 of the communication terminal 2 uses the transmission method corresponding to the CRC application bit length of the two types of CRC application bit lengths in which the error detection result is normal in the base station 1. Suppose that it is a method. In this way, the target communication terminal 2 can specify the transmission method used by the base station 1.

＜基地局での送信方式の切り替え処理＞
送信方式として送信指向性制御方式を使用している基地局１においては、図４に示されるように、対象通信端末２の送受信アンテナ２１０ａから送信されるアレイ制御用既知信号３００をアレイアンテナ１１０で受信し、当該アレイ制御用既知信号３００に基づいて、アレイアンテナ１１０の送信指向性を制御する。そうすると、アレイアンテナ１１０の送信指向性に関するビーム（以後、「送信ビーム」と呼ぶ）は、当該アレイ制御用既知信号３００の到来方向に向くようになることから、送信指向性制御方式が機能していれば、当該アレイ制御用既知信号３００を送信した送受信アンテナ２１０ａの方に送信ビームが向くようになる。よって、図５に示されるように、基地局１のアレイアンテナ１１０から送受信アンテナ２１０ａに向かう信号の強度は大きくなり、アレイアンテナ１１０から受信専用アンテナ２１０ｂに向かう信号の強度は小さくなる。図５では、基地局１から送信される強度の大きい信号を実線の矢印で示しており、基地局１から送信される強度の小さい信号を波線の矢印で示している。この点については、後述の図６でも同様である。したがって、対象通信端末２では、送受信アンテナ２１０ａでの受信強度が、受信専用アンテナ２１０ｂでの受信強度よりも大きくなって、送受信アンテナ２１０ａでの受信品質が、受信専用アンテナ２１０ｂでの受信品質よりも良くなる。 <Transmission method switching at base station>
In the base station 1 using the transmission directivity control method as the transmission method, the array control known signal 300 transmitted from the transmission / reception antenna 210a of the target communication terminal 2 is transmitted by the array antenna 110 as shown in FIG. Based on the received array control known signal 300, the transmission directivity of the array antenna 110 is controlled. Then, the beam related to the transmission directivity of the array antenna 110 (hereinafter referred to as “transmission beam”) is directed to the arrival direction of the array control known signal 300, and the transmission directivity control method is functioning. Then, the transmission beam is directed toward the transmission / reception antenna 210a that has transmitted the array control known signal 300. Therefore, as shown in FIG. 5, the intensity of the signal from the array antenna 110 of the base station 1 toward the transmission / reception antenna 210a increases, and the intensity of the signal from the array antenna 110 toward the reception-only antenna 210b decreases. In FIG. 5, a high-intensity signal transmitted from the base station 1 is indicated by a solid line arrow, and a low-intensity signal transmitted from the base station 1 is indicated by a dashed line arrow. This also applies to FIG. 6 described later. Therefore, in the target communication terminal 2, the reception strength at the transmission / reception antenna 210a is larger than the reception strength at the reception dedicated antenna 210b, and the reception quality at the transmission / reception antenna 210a is higher than the reception quality at the reception dedicated antenna 210b. Get better.

一方で、対象通信端末２が、アレイ制御用既知信号３００を送信してから、基地局１からの信号を受信するまでの間に大きく移動するなどして、対象通信端末２が基地局１にアレイ制御用既知信号３００を送信する際の上り方向の電波伝搬特性と、基地局１が対象通信端末２に信号を送信する際の下り方向の電波伝搬特性との間に大きな差が生じた場合には、送信指向性制御方式が機能しなくなり、基地局１の送信ビームは、アレイ制御用既知信号３００を送信した送受信アンテナ２１０ａの方に向かなくなる。この場合には、図６に示されるように、基地局１から送受信アンテナ２１０ａに向かう信号の強度は小さくなり、基地局１から受信専用アンテナ２１０ｂに向かう信号の強度と同等かそれよりも小さくなる。その結果、送受信アンテナ２１０ａでの受信品質が、受信専用アンテナ２１０ｂでの受信品質と同等か、それよりも悪くなる。なお図６のエリア４００は、基地局１からの送信信号の強度が大きいエリアを示している。   On the other hand, the target communication terminal 2 moves to the base station 1 by moving largely between the transmission of the array control known signal 300 and the reception of the signal from the base station 1. When there is a large difference between the uplink radio wave propagation characteristics when transmitting the array control known signal 300 and the downlink radio wave propagation characteristics when the base station 1 transmits a signal to the target communication terminal 2 In this case, the transmission directivity control method does not function, and the transmission beam of the base station 1 does not point toward the transmission / reception antenna 210a that transmits the known signal 300 for array control. In this case, as shown in FIG. 6, the intensity of the signal from the base station 1 toward the transmission / reception antenna 210a is small, and is equal to or smaller than the intensity of the signal from the base station 1 toward the reception dedicated antenna 210b. . As a result, the reception quality at the transmission / reception antenna 210a is equal to or worse than the reception quality at the reception-only antenna 210b. An area 400 in FIG. 6 indicates an area where the intensity of the transmission signal from the base station 1 is high.

このように、基地局１において送信指向性制御方式が機能している場合には、対象通信端末２では、送受信アンテナ２１０ａでの受信品質が受信専用アンテナ２１０ｂでの受信品質よりも良くなる。一方で、基地局１において送信指向性制御方式が機能していない場合には、対象通信端末２では、送受信アンテナ２１０ａでの受信品質が受信専用アンテナ２１０ｂでの受信品質よりも良くはならない。   In this way, when the transmission directivity control method is functioning in the base station 1, the reception quality at the transmission / reception antenna 210a is better than the reception quality at the reception-only antenna 210b in the target communication terminal 2. On the other hand, when the transmission directivity control method is not functioning in the base station 1, in the target communication terminal 2, the reception quality at the transmission / reception antenna 210a is not better than the reception quality at the reception dedicated antenna 210b.

そこで、本実施の形態では、対象通信端末２において、送受信アンテナ２１０ａでの受信品質が受信専用アンテナ２１０ｂでの受信品質よりも良い場合には、基地局１は、自装置が使用している送信指向性制御方式が機能していると判定し、送受信アンテナ２１０ａでの受信品質が受信専用アンテナ２１０ｂでの受信品質よりも良くはない場合には、基地局１は、自装置が使用している送信指向性制御方式が機能していないと判定する。これにより、基地局１において送信指向性制御方式が機能しているか否かを適切に判定することができる。基地局１は、送信指向性制御方式が機能していないと判定すると、送信指向性制御方式に替えて送信ダイバーシティ方式を使用して対象通信端末２と通信する。以下に、この判定処理と送信方式の切り替え処理について詳細に説明する。   Therefore, in the present embodiment, in the target communication terminal 2, when the reception quality at the transmission / reception antenna 210a is better than the reception quality at the reception dedicated antenna 210b, the base station 1 transmits the transmission used by the own device. When it is determined that the directivity control method is functioning and the reception quality at the transmission / reception antenna 210a is not better than the reception quality at the reception-only antenna 210b, the base station 1 is used by its own device. It is determined that the transmission directivity control method is not functioning. Thereby, it is possible to appropriately determine whether or not the transmission directivity control method is functioning in the base station 1. When the base station 1 determines that the transmission directivity control method is not functioning, the base station 1 communicates with the target communication terminal 2 using the transmission diversity method instead of the transmission directivity control method. The determination process and the transmission method switching process will be described in detail below.

図７は対象通信端末２が送受信アンテナ２１０ａ及び受信専用アンテナ２１０ｂでの受信品質を求める際の対象通信端末２の動作を示すフローチャートである。図７に示されるように、ステップｓ１において、受信品質測定部２２２は、送受信アンテナ２１０ａでの受信品質を求めて、これを第１受信品質とする。ステップｓ１では、例えば、受信品質測定部２２２は、無線処理部２１から受信処理部２２１に入力される、送受信アンテナ２１０ａで受信された受信信号についてのＳＩＮＲ（信号対干渉雑音電力比：Signal to Interference plus Noise power Ratio）を求めて、これを第１受信品質とする。以後、このＳＩＲＮを「第１ＳＩＮＲ」と呼ぶ。   FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the target communication terminal 2 when the target communication terminal 2 obtains the reception quality at the transmission / reception antenna 210a and the reception dedicated antenna 210b. As shown in FIG. 7, in step s1, reception quality measuring section 222 obtains reception quality at transmission / reception antenna 210a and sets this as the first reception quality. In step s1, for example, the reception quality measurement unit 222 receives the SINR (Signal to Interference Noise Power: Signal to Interference) of the received signal received by the transmission / reception antenna 210a, which is input from the wireless processing unit 21 to the reception processing unit 221. plus Noise power Ratio) is obtained and this is defined as the first reception quality. Hereinafter, this SIRN is referred to as “first SINR”.

次にステップｓ２において、受信品質測定部２２２は、受信専用アンテナ２１０ｂでの受信品質を求めて、これを第２受信品質とする。ステップｓ２では、例えば、受信品質測定部２２２は、無線処理部２１から受信処理部２２１に入力される、受信専用アンテナ２１０ｂで受信された受信信号についてのＳＩＮＲを求めて、これを第２受信品質とする。以後、このＳＩＮＲを「第２ＳＩＮＲ」と呼ぶ。   Next, in step s2, the reception quality measuring unit 222 obtains the reception quality at the reception-only antenna 210b and sets this as the second reception quality. In step s2, for example, the reception quality measurement unit 222 obtains the SINR of the reception signal received by the reception-dedicated antenna 210b that is input from the wireless processing unit 21 to the reception processing unit 221 and uses this to obtain the second reception quality. And Hereinafter, this SINR is referred to as a “second SINR”.

次にステップｓ３において、受信品質測定部２２２は、第１ＳＩＮＲと第２ＳＩＮＲとを比較して、第１受信品質が第２受信品質よりも良いか否かを判定する。具体的には、受信品質測定部２２２は、第１ＳＩＮＲが第２ＳＩＮＲよりも大きい場合には、第１受信品質が第２受信品質よりも良いと判定し、第１ＳＩＮＲが第２ＳＩＮＲよりも小さい場合には、第２受信品質が第１受信品質よりも良いと判定する。その後、ステップｓ４において、通信部２３は、受信品質測定部２２２での判定結果を示す情報、つまり、第１受信品質が第２受信品質よりも良いか否かを示す情報を良否情報とし、当該良否情報を含む信号を基地局１に送信する。   Next, in step s3, the reception quality measurement unit 222 compares the first SINR and the second SINR to determine whether or not the first reception quality is better than the second reception quality. Specifically, the reception quality measurement unit 222 determines that the first reception quality is better than the second reception quality when the first SINR is larger than the second SINR, and when the first SINR is smaller than the second SINR. Determines that the second reception quality is better than the first reception quality. Thereafter, in step s4, the communication unit 23 sets the information indicating the determination result in the reception quality measurement unit 222, that is, the information indicating whether or not the first reception quality is better than the second reception quality as the pass / fail information. A signal including pass / fail information is transmitted to the base station 1.

以上のステップｓ１〜ｓ４までの処理は、対象通信端末２において、間隔をあけて繰り返し行われる。   The processes from the above steps s1 to s4 are repeatedly performed at intervals in the target communication terminal 2.

なお、上記の例のように、通信端末２は、ステップｓ１〜ｓ４までの処理を自ら繰り返して実行しても良いし、上記の例とは異なり、基地局１から良否情報を送信する指示があった場合にだけ、ステップｓ１〜ｓ４までの処理を実行しても良い。   Note that, as in the above example, the communication terminal 2 may repeatedly execute the processing from steps s1 to s4 by itself, and unlike the above example, there is an instruction to transmit pass / fail information from the base station 1. Only when there is, the processing from steps s1 to s4 may be executed.

図８は、送信指向性制御方式を使用する基地局１が、送信方式を送信指向性制御方式から送信ダイバーシティ方式に変更するか否かを判定する処理を示すフローチャートである。図８に示されるように、ステップｓ１１において、変動測定部１２４は、上述のようにして、上り伝搬特性変動量を求める。次にステップｓ１２において、判定部１２３は、変動測定部１２４で求められた上り伝搬特性変動量がしきい値以上であるか否かを判定する。つまり、ステップｓ１２では、基地局１と対象通信端末２との間の上り方向の電波伝搬特性の変動が大きいか否かが判定される。   FIG. 8 is a flowchart illustrating processing in which the base station 1 using the transmission directivity control method determines whether to change the transmission method from the transmission directivity control method to the transmission diversity method. As shown in FIG. 8, in step s11, the fluctuation measuring unit 124 obtains the amount of fluctuation in uplink propagation characteristics as described above. Next, in step s12, the determination unit 123 determines whether or not the amount of uplink propagation characteristic variation obtained by the variation measurement unit 124 is greater than or equal to a threshold value. That is, in step s12, it is determined whether or not the fluctuation of the uplink radio wave propagation characteristics between the base station 1 and the target communication terminal 2 is large.

ここで、上り伝搬特性変動量がしきい値未満である場合には、つまり、基地局１と対象通信端末２との間の上り方向の電波伝搬特性の変動が小さい場合には、対象通信端末２が基地局１にアレイ制御用既知信号を送信する際の上り方向の電波伝搬特性と、基地局１が対象通信端末２に信号を送信する際の下り方向の電波伝搬特性との間に大きな差が生じている可能性は低い。したがって、この場合には、送信指向性制御方式が機能していると考えることができる。   Here, when the uplink propagation characteristic fluctuation amount is less than the threshold value, that is, when the fluctuation of the uplink radio wave propagation characteristic between the base station 1 and the target communication terminal 2 is small, the target communication terminal 2 is large between the uplink radio wave propagation characteristics when the array control known signal is transmitted to the base station 1 and the downlink radio wave propagation characteristics when the base station 1 transmits the signal to the target communication terminal 2. It is unlikely that a difference has occurred. Therefore, in this case, it can be considered that the transmission directivity control method is functioning.

一方で、上り伝搬特性変動量がしきい値以上である場合には、つまり、基地局１と対象通信端末２との間の上り方向の電波伝搬特性の変動が大きい場合には、対象通信端末２が基地局１にアレイ制御用既知信号を送信する際の上り方向の電波伝搬特性と、基地局１が対象通信端末２に信号を送信する際の下り方向の電波伝搬特性との間に大きな差が生じている可能性が高い。したがって、この場合には、送信指向性制御方式が機能していないと考えることができる。しかしながら、上り伝搬特性変動量を求める際に使用されるＳＲＳは熱雑音の影響や干渉を受けることから、上り方向の電波伝搬特性の変動だけを考慮するだけでは、上り方向の電波伝搬特性と下り方向の電波伝搬特性との関係を正確に推定することが困難となる。したがって、基地局１と対象通信端末２との間の上り方向の電波伝搬特性の変動が大きい場合であっても、実際には、対象通信端末２が基地局１にアレイ制御用既知信号を送信する際の上り方向の電波伝搬特性と、基地局１が対象通信端末２に信号を送信する際の下り方向の電波伝搬特性との間に大きな差はなく、送信指向性制御方式が機能している可能性がある。   On the other hand, when the uplink propagation characteristic fluctuation amount is equal to or larger than the threshold value, that is, when the fluctuation of the uplink radio wave propagation characteristic between the base station 1 and the target communication terminal 2 is large, the target communication terminal 2 is large between the uplink radio wave propagation characteristics when the array control known signal is transmitted to the base station 1 and the downlink radio wave propagation characteristics when the base station 1 transmits the signal to the target communication terminal 2. It is likely that there is a difference. Therefore, in this case, it can be considered that the transmission directivity control method does not function. However, since the SRS used to determine the amount of fluctuation in the uplink propagation characteristics is affected by the influence of thermal noise and interference, the uplink radio wave propagation characteristics and the downlink are considered only by considering the fluctuations in the uplink radio wave propagation characteristics. It becomes difficult to accurately estimate the relationship between the direction and the radio wave propagation characteristics. Therefore, even when the fluctuation of the uplink radio wave propagation characteristics between the base station 1 and the target communication terminal 2 is large, the target communication terminal 2 actually transmits the known signal for array control to the base station 1. There is no significant difference between the uplink radio wave propagation characteristics when the base station 1 transmits a signal to the target communication terminal 2, and the transmission directivity control system functions. There is a possibility.

そこで、本実施の形態では、上り伝搬特性変動量がしきい値以上である場合には、送信指向性制御方式が機能していないと直ちに判断するのではなく、対象通信端末２からの良否情報に基づいて、あらためて送信指向性制御方式が機能しているか否かを判定することにしている。   Therefore, in this embodiment, when the uplink propagation characteristic fluctuation amount is equal to or greater than the threshold value, it is not immediately determined that the transmission directivity control method is not functioning, but the pass / fail information from the target communication terminal 2 Based on the above, it is determined again whether or not the transmission directivity control method is functioning.

ステップｓ１２において、上り伝搬特性変動量がしきい値未満であると判定されると、ステップｓ１３において、判定部１２３は、送信指向性制御方式が機能していると判定する。通信部１３は、判定部１２３において送信指向性制御方式が機能していると判定されると、ステップｓ１４において、送信指向性制御方式の使用を継続することを決定する。   If it is determined in step s12 that the uplink propagation characteristic fluctuation amount is less than the threshold value, in step s13, the determination unit 123 determines that the transmission directivity control method is functioning. When the determination unit 123 determines that the transmission directivity control method is functioning, the communication unit 13 determines to continue using the transmission directivity control method in step s14.

一方で、ステップｓ１２において、上り伝送特性変動量がしきい値以上であると判定されると、ステップｓ１５において、判定部１２３は、通信部１３が対象通信端末２からの良否情報を受信しているか否かを判定する。ステップｓ１５において、基地局１が対象通信端末２からの良否情報を受信していないと判定されると、良否情報に基づいて送信指向性制御方式が機能しているか否かを判定することができないことから、ステップｓ１６において、判定部１２３は、上り伝搬特性変動量がしきい値以上であることを考慮して、送信指向性制御方式が機能していないと判定する。通信部１３は、判定部１２３において送信指向性制御方式が機能していないと判定されると、ステップｓ１８において、使用する送信方式を、送信指向性制御方式から送信ダイバーシティ方式に変更する。その後、通信部１３は、送信ダイバーシティ方式を使用して対象通信端末２に信号を送信する。   On the other hand, when it is determined in step s12 that the uplink transmission characteristic fluctuation amount is equal to or greater than the threshold value, in step s15, the determination unit 123 receives the pass / fail information from the target communication terminal 2 when the communication unit 13 receives the pass / fail information. It is determined whether or not. If it is determined in step s15 that the base station 1 has not received the pass / fail information from the target communication terminal 2, it cannot be determined whether or not the transmission directivity control method is functioning based on the pass / fail information. Therefore, in step s16, the determination unit 123 determines that the transmission directivity control method is not functioning considering that the amount of uplink propagation characteristic variation is equal to or greater than the threshold value. If the determination unit 123 determines that the transmission directivity control method is not functioning, the communication unit 13 changes the transmission method to be used from the transmission directivity control method to the transmission diversity method in step s18. Thereafter, the communication unit 13 transmits a signal to the target communication terminal 2 using the transmission diversity method.

なお、基地局１が対象通信端末２と通信を開始した直後にステップｓ１５を実行する際には、対象通信端末２からの良否情報を受信していないことがあることから、この場合にはステップｓ１６，ｓ１８が実行される。   Note that when step s15 is executed immediately after the base station 1 starts communication with the target communication terminal 2, the pass / fail information from the target communication terminal 2 may not be received. s16 and s18 are executed.

ステップｓ１５において、対象通信端末２からの良否情報を基地局１が受信していると判定されると、ステップｓ１７において、判定部１２３は、対象通信端末２から通知された良否情報に基づいて、送信指向性制御方式が機能しているか否かを判定する。判定部１２３は、良否情報を参照して、第１受信品質が第２受信品質よりも良い場合には、つまり、上述の図５の状態である場合には、送信指向性制御方式が機能していると判定する。一方で、判定部１２３は、良否情報を参照して、第１受信品質が第２受信品質よりも良くはない場合には、つまり、上述の図６の状態である場合には、送信指向性制御方式が機能していないと判定する。   If it is determined in step s15 that the base station 1 has received the pass / fail information from the target communication terminal 2, the determination unit 123 in step s17, based on the pass / fail information notified from the target communication terminal 2, It is determined whether or not the transmission directivity control method is functioning. The determination unit 123 refers to the pass / fail information, and when the first reception quality is better than the second reception quality, that is, in the state of FIG. 5 described above, the transmission directivity control method functions. It is determined that On the other hand, the determination unit 123 refers to the pass / fail information, and when the first reception quality is not better than the second reception quality, that is, in the state of FIG. It is determined that the control method is not functioning.

ステップｓ１７において、送信指向性制御方式が機能していると判定されると、ステップｓ１４が実行されて、通信部１３は、送信指向性制御方式の使用の継続を決定する。一方で、ステップｓ１７において、送信指向性制御方式が機能していないと判定されると、ステップｓ１８が実行されて、通信部１３は、送信指向性制御方式に替えて送信ダイバーシティ方式を使用して対象通信端末２に信号を送信する。   If it is determined in step s17 that the transmission directivity control method is functioning, step s14 is executed, and the communication unit 13 determines to continue using the transmission directivity control method. On the other hand, if it is determined in step s17 that the transmission directivity control method is not functioning, step s18 is executed, and the communication unit 13 uses the transmission diversity method instead of the transmission directivity control method. A signal is transmitted to the target communication terminal 2.

ステップｓ１４が実行されて、基地局１において送信指向性制御方式が使用され続ける場合には、再度ステップｓ１１が実行される。以後、基地局１は同様に動作する。   If step s14 is executed and the transmission directivity control method continues to be used in the base station 1, step s11 is executed again. Thereafter, the base station 1 operates in the same manner.

なお、上記の例において、基地局１と対象通信端末２との間の上り方向の電波伝搬特性の変動が大きいか否かを判定せずに、つまりステップｓ１１，１２を実行せずに、まずステップｓ１５を実行しても良い。この場合には、対象通信端末２からの良否情報を基地局１が受信していない場合には、ステップｓ１４が実行されて、送信指向性制御方式の使用が継続される。   In the above example, first, without determining whether or not the fluctuation of the uplink radio wave propagation characteristics between the base station 1 and the target communication terminal 2 is large, that is, without executing steps s11 and 12 first. Step s15 may be executed. In this case, when the base station 1 has not received the pass / fail information from the target communication terminal 2, step s14 is executed and the use of the transmission directivity control method is continued.

また、ステップｓ１８が実行されるなどして、送信ダイバーシティ方式を用いて対象通信端末２と通信する基地局１においては、ステップｓ１１と同様に、上り伝搬特性変動量が求められ、上り伝搬特性変動量がしきい値未満の場合には、送信方式が送信ダイバーシティ方式から送信指向性制御方式に変更される。送信方式が送信指向性制御方式に変更された後の基地局１の動作は図８と同様である。一方で、上り伝搬特性変動量がしきい値以上であると判定されると、基地局１では、送信ダイバーシティ方式の使用が継続される。   In addition, in step s18, the base station 1 that communicates with the target communication terminal 2 by using the transmission diversity method, for example, obtains the amount of uplink propagation characteristic variation, as in step s11, and determines the amount of uplink propagation characteristic variation. When the amount is less than the threshold value, the transmission scheme is changed from the transmission diversity scheme to the transmission directivity control scheme. The operation of the base station 1 after the transmission scheme is changed to the transmission directivity control scheme is the same as that in FIG. On the other hand, if it is determined that the uplink propagation characteristic fluctuation amount is equal to or greater than the threshold value, the base station 1 continues to use the transmission diversity scheme.

上述の図７，８に示される通信システム１００の動作例では、対象通信端末２において第１受信品質が第２受信品質よりも良いか否かが判定され、その判定結果に基づいて、基地局１が送信指向性制御方式が機能しているか否かを判定していたが、対象通信端末２が第１及び第２受信品質を基地局１に通知し、基地局１が第１受信品質が第２受信品質よりも良いか否かを判定し、その判定結果に基づいて送信指向性制御方式が機能しているか否かを判定してもよい。図９，１０はこの場合の対象通信端末２及び基地局１の動作をそれぞれ示すフローチャートである。   In the operation example of the communication system 100 shown in FIGS. 7 and 8 described above, it is determined whether or not the first reception quality is better than the second reception quality in the target communication terminal 2, and based on the determination result, the base station 1 determines whether the transmission directivity control method is functioning, but the target communication terminal 2 notifies the base station 1 of the first and second reception qualities, and the base station 1 determines that the first reception quality is It may be determined whether it is better than the second reception quality, and it may be determined whether the transmission directivity control method is functioning based on the determination result. 9 and 10 are flowcharts showing the operations of the target communication terminal 2 and the base station 1 in this case.

図９に示されるように、対象通信端末２の受信品質測定部２２２は、上述のステップｓ１，ｓ２を実行して、第１及び第２受信品質を求める。次にステップｓ２１において、通信部１３は、受信品質測定部２２２で求められた第１及び第２受信品質を示す受信品質情報を含む送信信号を生成し、当該送信信号を基地局１に送信する。   As illustrated in FIG. 9, the reception quality measurement unit 222 of the target communication terminal 2 executes the above-described steps s1 and s2 to obtain the first and second reception qualities. Next, in step s21, the communication unit 13 generates a transmission signal including reception quality information indicating the first and second reception qualities obtained by the reception quality measurement unit 222, and transmits the transmission signal to the base station 1. .

なお、本例においても、通信端末２は、ステップｓ１，ｓ２，ｓ２１の処理を自ら繰り返して実行しても良いし、基地局１から受信品質情報を送信する指示があった場合にだけ、ステップｓ１，ｓ２，ｓ２１の処理を実行しても良い。   Also in this example, the communication terminal 2 may repeatedly execute the processing of steps s1, s2, and s21, or only when there is an instruction from the base station 1 to transmit reception quality information. You may perform the process of s1, s2, s21.

一方で、基地局１においては、図１０に示されるように、上述のステップｓ１１，ｓ１２が実行され、ステップｓ１２において、上り伝送特性変動量がしきい値未満であると判定されると、ステップｓ１３において、判定部１２３は、送信指向性制御方式が機能していると判定する。そして、通信部１３は、ステップｓ１４を実行して、送信指向性制御方式の使用を継続すると決定する。   On the other hand, as shown in FIG. 10, in the base station 1, the above steps s11 and s12 are executed, and if it is determined in step s12 that the uplink transmission characteristic fluctuation amount is less than the threshold value, In s13, the determination unit 123 determines that the transmission directivity control method is functioning. Then, the communication unit 13 executes step s14 and determines to continue using the transmission directivity control method.

ステップｓ１２において、上り伝送特性変動量がしきい値以上であると判定されると、ステップｓ３１において、判定部１２３は、対象通信端末２からの受信品質情報が基地局１で受信されているか否かを判定する。ステップｓ３１において、対象通信端末２からの受信品質情報が基地局１で受信されていないと判定されると、ステップｓ１６，ｓ１８が実行されて、通信部１３は、使用する送信方式を、送信指向性制御方式から送信ダイバーシティ方式に変更する。なお、基地局１が対象通信端末２と通信を開始した直後にステップｓ３１を実行する際には、対象通信端末２からの受信品質情報を受信していないことがあることから、この場合にはステップｓ１６，ｓ１８が実行される。   If it is determined in step s12 that the uplink transmission characteristic fluctuation amount is equal to or greater than the threshold value, in step s31, the determination unit 123 determines whether or not the reception quality information from the target communication terminal 2 is received by the base station 1. Determine whether. If it is determined in step s31 that the reception quality information from the target communication terminal 2 is not received by the base station 1, steps s16 and s18 are executed, and the communication unit 13 determines the transmission method to be used as transmission-oriented. Change from transmission control method to transmission diversity method. In this case, when performing step s31 immediately after the base station 1 starts communication with the target communication terminal 2, the reception quality information from the target communication terminal 2 may not be received. Steps s16 and s18 are executed.

ステップｓ３１において、対象通信端末２からの受信品質情報が基地局１で受信されていると判定されると、ステップｓ３２において、判定部１２３は、受信品質情報を参照して、第１受信品質が第２受信品質よりも良いか否かを判定する。判定部１２３は、第１受信品質が第２受信品質よりも良い場合には、送信指向性制御方式が機能していると判定する。一方で、判定部１２３は、第１受信品質が第２受信品質よりも良くはない場合には、送信指向性制御方式が機能していないと判定する。   If it is determined in step s31 that the reception quality information from the target communication terminal 2 is received by the base station 1, in step s32, the determination unit 123 refers to the reception quality information and determines that the first reception quality is It is determined whether it is better than the second reception quality. The determination unit 123 determines that the transmission directivity control method is functioning when the first reception quality is better than the second reception quality. On the other hand, when the first reception quality is not better than the second reception quality, the determination unit 123 determines that the transmission directivity control method is not functioning.

ステップｓ３２において、送信指向性制御方式が機能していると判定されると、ステップｓ１４が実行されて、通信部１３は、送信指向性制御方式の使用を継続する。一方で、ステップｓ３２において、送信指向性制御方式が機能していないと判定されると、ステップｓ１８が実行されて、通信部１３は、送信指向性制御方式に替えて送信ダイバーシティ方式を使用して対象通信端末２に信号を送信する。   If it is determined in step s32 that the transmission directivity control method is functioning, step s14 is executed, and the communication unit 13 continues to use the transmission directivity control method. On the other hand, if it is determined in step s32 that the transmission directivity control method is not functioning, step s18 is executed, and the communication unit 13 uses the transmission diversity method instead of the transmission directivity control method. A signal is transmitted to the target communication terminal 2.

なお、図８の例と同様に、図１０の例においても、ステップｓ１１，１２を実行せずに、まずステップｓ３１を実行しても良い。この場合には、対象通信端末２からの受信品質情報が基地局１で受信されていない場合には、ステップｓ１４が実行されて、送信指向性制御方式の使用が継続される。   Similarly to the example of FIG. 8, in the example of FIG. 10, step s31 may be executed first without executing steps s11 and s12. In this case, when the reception quality information from the target communication terminal 2 is not received by the base station 1, step s14 is executed and the use of the transmission directivity control method is continued.

＜良否情報及び受信品質情報の送信方法＞
通信端末２が良否情報あるいは受信品質情報を基地局１に送信する方法としては、様々な方法が考えられる。 <Transmission method of pass / fail information and reception quality information>
Various methods are conceivable for the communication terminal 2 to transmit the pass / fail information or the reception quality information to the base station 1.

例えば、ＬＴＥにおいては、通信端末２は、基地局１に対してフィードバック情報を送信しており、このフィードバック情報と同じようにして、良否情報あるいは受信品質情報を基地局１に送信しても良い。   For example, in LTE, the communication terminal 2 transmits feedback information to the base station 1 and may transmit pass / fail information or reception quality information to the base station 1 in the same manner as this feedback information. .

通信端末２が基地局１に送信するフィードバック情報の種類としては、上り無線リソースのスケジューリングを要求するためのスケジューリング要求情報、基地局１からのデータを受信できたか否かを示すＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報、受信品質を示すＣＱＩ（Channel Quality Indication）、基地局１が空間多重伝送を行う際のレイヤ数を示すＲＩ（Rank Indication）、ＲＩが示すレイヤ数に応じたプリコーダ行列を示すＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）などがある。ＣＱＩは、複数の受信アンテナ（送受信アンテナ２１０ａ及び受信専用アンテナ２１０ｂ）全体での受信品質を示している。ＣＱＩ、ＲＩ及びＰＭＩについては、上述の非特許文献２の７．２に記載されており、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報については、非特許文献２の７．３に記載されている。   The types of feedback information transmitted from the communication terminal 2 to the base station 1 include scheduling request information for requesting scheduling of uplink radio resources, ACK / NACK information indicating whether data from the base station 1 has been received, CQI (Channel Quality Indication) indicating reception quality, RI (Rank Indication) indicating the number of layers when the base station 1 performs spatial multiplexing transmission, and PMI (Precoding Matrix Indicator) indicating a precoder matrix corresponding to the number of layers indicated by the RI and so on. The CQI indicates the reception quality of the entire plurality of reception antennas (transmission / reception antenna 210a and reception dedicated antenna 210b). CQI, RI, and PMI are described in 7.2 of Non-Patent Document 2 described above, and ACK / NACK information is described in 7.3 of Non-Patent Document 2.

通信端末２は、基地局１からのデータを受信するとすぐにＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を基地局１の送信し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報の送信頻度は、ＣＱＩ、ＲＩ及びＰＭＩの送信頻度よりも高くなっている。したがって、基地局１において、送信指向性制御方式が機能しているか否かを頻繁に判定するためには、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報と同様の頻度で良否情報あるいは受信品質情報を基地局１に送信することが望ましい。   As soon as the communication terminal 2 receives data from the base station 1, the base station 1 transmits ACK / NACK information, and the transmission frequency of the ACK / NACK information is higher than the transmission frequency of CQI, RI, and PMI. Yes. Therefore, in order to frequently determine whether or not the transmission directivity control method is functioning in the base station 1, the quality information or the reception quality information is transmitted to the base station 1 at the same frequency as the ACK / NACK information. It is desirable.

また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報は１ビットで表現されることから、同じく１ビットで表現することが可能な良否情報については、伝送効率を高めるために、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報と同じビット数で送信することが望ましい。   Also, since the ACK / NACK information is expressed by 1 bit, the quality information that can also be expressed by 1 bit is transmitted with the same number of bits as the ACK / NACK information in order to increase the transmission efficiency. Is desirable.

また、受信品質情報が示す第１及び第２受信品質については、ＣＱＩと同じような情報であることから、ＣＱＩと同じビット数で構成し、ＣＱＩと同じ頻度で基地局１に送信しても良い。   Further, the first and second reception qualities indicated by the reception quality information are the same information as the CQI. Therefore, the first and second reception qualities may be configured with the same number of bits as the CQI and transmitted to the base station 1 with the same frequency as the CQI. good.

なお、フィードバック情報を送信する上り無線リソースに空きがあるようであれば、その空きの部分を利用して、良否情報あるいは受信品質情報を基地局１に送信しても良い。   If there is a vacancy in the uplink radio resource for transmitting feedback information, the vacancy information or the reception quality information may be transmitted to the base station 1 using the vacant portion.

また、フィードバック情報とは全く異なる独自のビット構成で良否情報あるいは受信品質情報を表現しても良いし、フィードバック情報とは全く異なる独自の送信タイミングで良否情報あるいは受信品質情報を基地局１に送信しても良い。   Also, the pass / fail information or the reception quality information may be expressed by a unique bit configuration that is completely different from the feedback information, or the pass / fail information or the reception quality information is transmitted to the base station 1 at a transmission timing that is completely different from the feedback information. You may do it.

以上のように、本実施の形態に係る基地局１では、送信指向性制御方式を用いて通信端末２に信号を送信している際に、当該通信端末２の送受信アンテナ２１０ａでの受信品質が、当該通信端末２の受信専用アンテナ２１０ｂでの受信品質よりも良い場合には、送信指向性制御方式が機能していると判定し、当該通信端末２の送受信アンテナ２１０ａでの受信品質が、当該通信端末２の受信専用アンテナ２１０ｂでの受信品質よりも良くはない場合には、送信指向性制御方式が機能していないと判定しているため、送信指向性制御方式が機能しているか否かを適切に判定することができる。   As described above, in the base station 1 according to the present embodiment, when a signal is transmitted to the communication terminal 2 using the transmission directivity control method, the reception quality at the transmission / reception antenna 210a of the communication terminal 2 is high. If the reception quality at the reception dedicated antenna 210b of the communication terminal 2 is better than the reception quality, it is determined that the transmission directivity control method is functioning, and the reception quality at the transmission / reception antenna 210a of the communication terminal 2 is If it is not better than the reception quality at the reception dedicated antenna 210b of the communication terminal 2, it is determined that the transmission directivity control method is not functioning, so whether or not the transmission directivity control method is functioning. Can be determined appropriately.

これに対して、上述の説明からも理解できるように、上り伝搬特性変動量だけに基づいて、送信指向性制御方式が機能しているか否かを判定することも可能である。つまり、上り伝搬特性変動量がしきい値未満の場合には、上り方向の電波伝搬特性と下り方向の電波伝搬特性との間の差が小さいと判断して、送信指向性制御方式が機能していると判定し、上り伝搬特性変動量がしきい値以上の場合には、当該差が大きいと判断して、送信指向性制御方式が機能していないと判定することができる。しかしながら、上述のように、上り伝搬特性変動量を求める際に使用されるＳＲＳは熱雑音の影響や干渉を受けることから、上り方向の電波伝搬特性の変動だけを考慮するだけでは、上り方向の電波伝搬特性と下り方向の電波伝搬特性との関係を適切に推定することができないことがある。したがって、上り伝搬特性変動量だけに基づいて、送信指向性制御方式が機能しているか否かを判定したとしても、送信指向性制御方式が機能しているか否かを適切に判定できないことがある。   On the other hand, as can be understood from the above description, it is also possible to determine whether or not the transmission directivity control method is functioning based only on the uplink propagation characteristic fluctuation amount. In other words, when the amount of fluctuation in uplink propagation characteristics is less than the threshold value, it is determined that the difference between the uplink radio wave propagation characteristics and the downlink radio wave propagation characteristics is small, and the transmission directivity control method functions. If the uplink propagation characteristic fluctuation amount is equal to or greater than the threshold value, it can be determined that the difference is large, and it can be determined that the transmission directivity control method is not functioning. However, as described above, the SRS used when obtaining the amount of fluctuation in uplink propagation characteristics is affected by the effects of thermal noise and interference. The relationship between the radio wave propagation characteristics and the downlink radio wave propagation characteristics may not be estimated appropriately. Therefore, even if it is determined whether or not the transmission directivity control method is functioning based only on the amount of uplink propagation characteristic fluctuation, it may not be possible to appropriately determine whether or not the transmission directivity control method is functioning. .

また、上り伝搬特性変動量と上述のＣＱＩの両方を用いて、送信指向性制御方式が機能しているか否かを判定することも可能である。例えば、上述の図８のフローチャートにおいて、ステップｓ１５の実行の替わりに、基地局１は、対象通信端末２からＣＱＩが通知されているか否かを判定する。基地局１が対象通信端末２と通信を開始した直後では、基地局１は対象通信端末２からのＣＱＩを受信していないことがあることから、この場合には、対象通信端末２からＣＱＩが通知されていないと判定し、上述のステップｓ１８を実行する。基地局１は、対象通信端末２からＣＱＩが通知されている場合には、ＣＱＩが示す、対象通信端末２の複数の受信アンテナ（送受信アンテナ２１０ａ及び受信専用アンテナ２１０ｂ）全体での受信品質と、所定の基準とを比較する。そして、基地局１は、対象通信端末２の複数の受信アンテナ全体での受信品質が所定の基準よりも良ければ、送信指向性制御方式が機能していると判定し、当該受信品質が所定の基準よりも良くはなければ、送信指向性制御方式が機能していないと判定する。   It is also possible to determine whether or not the transmission directivity control method is functioning using both the amount of uplink propagation characteristic fluctuation and the above-described CQI. For example, in the flowchart of FIG. 8 described above, instead of executing step s15, the base station 1 determines whether or not CQI is notified from the target communication terminal 2. Immediately after the base station 1 starts communication with the target communication terminal 2, the base station 1 may not receive the CQI from the target communication terminal 2, and in this case, the CQI is received from the target communication terminal 2. It determines with not having been notified, and performs above-mentioned step s18. When the CQI is notified from the target communication terminal 2, the base station 1 indicates the reception quality of the entire plurality of reception antennas (transmission / reception antenna 210a and reception dedicated antenna 210b) of the target communication terminal 2 indicated by the CQI, Compare with predetermined criteria. Then, the base station 1 determines that the transmission directivity control method is functioning if the reception quality of the plurality of reception antennas of the target communication terminal 2 is better than a predetermined reference, and the reception quality is predetermined. If it is not better than the reference, it is determined that the transmission directivity control method is not functioning.

このように、上り伝搬特性変動量とＣＱＩの両方を用いて、送信指向性制御方式が機能しているか否かを判定することによって、上り伝搬特性変動量だけを用いて送信指向性制御方式が機能しているか否かを判定する場合よりも、送信指向性制御方式が機能しているか否かを適切に判定することができる。   In this way, by determining whether or not the transmission directivity control method is functioning using both the uplink propagation characteristic fluctuation amount and the CQI, the transmission directivity control method can be determined using only the uplink propagation characteristic fluctuation amount. Rather than determining whether or not it is functioning, it is possible to more appropriately determine whether or not the transmission directivity control method is functioning.

しかしながら、ＣＱＩは、通信端末２の複数の受信アンテナ全体での受信品質を示していることから、基地局１は、通信端末２での受信状態が、上述の図５の状態にあるのか、図６の状態にあるのか、判断することはできない。したがって、上り伝搬特性変動量とＣＱＩの両方を用いて送信指向性制御方式が機能しているか否かを判定する場合であっても、送信指向性制御方式が機能しているか否かを適切に判定することができない場合がある。   However, since the CQI indicates the reception quality of the plurality of reception antennas of the communication terminal 2 as a whole, the base station 1 determines whether the reception state at the communication terminal 2 is in the state of FIG. It is not possible to determine whether the state is in the state of 6. Therefore, whether or not the transmission directivity control method is functioning properly is determined even when it is determined whether or not the transmission directivity control method is functioning using both the amount of uplink propagation characteristic fluctuation and the CQI. There are cases where it cannot be determined.

本実施の形態では、通信端末２の送受信アンテナ２１０ａでの受信品質が、当該通信端末２の受信専用アンテナ２１０ｂでの受信品質よりも良い場合には、送信指向性制御方式が機能していると判定し、当該通信端末２の送受信アンテナ２１０ａでの受信品質が、当該通信端末２の受信専用アンテナ２１０ｂでの受信品質よりも良くはない場合には、送信指向性制御方式が機能していないと判定しているため、通信端末２での受信状態が、図５の状態にある場合に、送信指向性制御方式が機能していると判定でき、通信端末２での受信状態が、図６の状態にある場合に、送信指向性制御方式が機能していないと判定することができる。よって、送信指向性制御方式が機能している否かについて適切に判定することができる。   In the present embodiment, when the reception quality at the transmission / reception antenna 210a of the communication terminal 2 is better than the reception quality at the reception dedicated antenna 210b of the communication terminal 2, the transmission directivity control method is functioning. If the reception quality at the transmission / reception antenna 210a of the communication terminal 2 is not better than the reception quality at the reception dedicated antenna 210b of the communication terminal 2, the transmission directivity control method is not functioning. Therefore, when the reception state at the communication terminal 2 is in the state of FIG. 5, it can be determined that the transmission directivity control method is functioning, and the reception state at the communication terminal 2 is as shown in FIG. In the state, it can be determined that the transmission directivity control method is not functioning. Therefore, it is possible to appropriately determine whether or not the transmission directivity control method is functioning.

また、本実施の形態に係る基地局１では、送信指向性制御方式が機能していない場合には、この方式の替わりに送信ダイバーシティ方式を使用することにしているので、基地局１と通信端末２との間の下り方向の通信を適切に維持することができる。   In addition, in the base station 1 according to the present embodiment, when the transmission directivity control method is not functioning, the transmission diversity method is used instead of this method, so the base station 1 and the communication terminal 2 can be appropriately maintained in the downstream communication.

なお、上記の例では、通信端末２の送受信アンテナ２１０ａの数を１つとしていたが、送受信アンテナ２１０ａの数を複数としても良い。この場合には、受信品質測定部２２２は、複数の送受信アンテナ２１０ａ全体での受信品質を第１受信品質とする。複数の送受信アンテナ２１０ａ全体での受信品質については、当該複数の送受信アンテナ２１０ａでそれぞれ受信された複数の受信信号を合成して得られる合成受信信号から求めることができる。例えば、当該合成受信信号のＳＩＮＲを求めて、これを第１受信品質とする。   In the above example, the number of transmission / reception antennas 210a of the communication terminal 2 is one, but the number of transmission / reception antennas 210a may be plural. In this case, the reception quality measurement unit 222 sets the reception quality of the entire plurality of transmission / reception antennas 210a as the first reception quality. The reception quality of the plurality of transmission / reception antennas 210a as a whole can be obtained from a combined reception signal obtained by combining a plurality of reception signals respectively received by the plurality of transmission / reception antennas 210a. For example, the SINR of the combined received signal is obtained and set as the first reception quality.

また、通信端末２の受信専用アンテナ２１０ｂの数を複数としても良い。この場合には、送受信アンテナ２１０ａの数を複数とした場合と同様に、受信品質測定部２２２は、複数の受信専用アンテナ２１０ｂ全体での受信品質を第２受信品質とする。   Further, the number of reception dedicated antennas 210b of the communication terminal 2 may be plural. In this case, similarly to the case where the number of transmission / reception antennas 210a is plural, the reception quality measurement unit 222 sets the reception quality of the entire plurality of reception-dedicated antennas 210b as the second reception quality.

また、上記の例の送信ダイバーシティ方式では、ＳＦＢＣで符号化された送信信号を送信したが、ＳＴＢＣ（Space-Time Block Coding）などの他の符号化方式で符号化された送信信号を送信しても良い。   In the transmission diversity method of the above example, a transmission signal encoded by SFBC is transmitted, but a transmission signal encoded by another encoding method such as STBC (Space-Time Block Coding) is transmitted. Also good.

上記の例では、本願発明をＬＴＥに適用する場合について説明したが、本願発明は他の通信システムにも当然に適用することができる。   In the above example, the case where the present invention is applied to LTE has been described. However, the present invention can naturally be applied to other communication systems.

１ 基地局
２ 通信端末
１３，２３ 通信部
１１０ａ アンテナ
１００ 通信システム
１２３ 判定部
２１０ａ 送受信アンテナ
２１０ｂ 受信専用アンテナ
２２２ 受信品質測定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base station 2 Communication terminal 13,23 Communication part 110a Antenna 100 Communication system 123 Determination part 210a Transmission / reception antenna 210b Reception-only antenna 222 Reception quality measurement part

Claims (5)

送受信アンテナと受信専用アンテナを備える通信端末と通信を行う基地局であって、
複数のアンテナを有し、前記通信端末に信号を送信する際には、前記通信端末の前記送受信アンテナから送信される既知信号に基づいて、当該複数のアンテナでの送信指向性を制御する送信方式を使用する通信部と、
前記送信方式が機能しているか否かを判定する判定部と
を備え、
前記通信端末では、前記送受信アンテナでの受信品質である第１受信品質と、前記受信専用アンテナでの受信品質である第２受信品質とが求められ、
前記判定部は、
前記第１受信品質が前記第２受信品質よりも良い場合には前記送信方式が機能していると判定し、
前記第１受信品質が前記第２受信品質よりも良くはない場合には前記送信方式が機能していないと判定する、基地局。 A base station that communicates with a communication terminal including a transmission / reception antenna and a reception-only antenna,
A transmission system having a plurality of antennas and controlling transmission directivity at the plurality of antennas based on a known signal transmitted from the transmission / reception antenna of the communication terminal when transmitting a signal to the communication terminal A communication unit that uses
A determination unit that determines whether or not the transmission method is functioning,
In the communication terminal, a first reception quality that is a reception quality at the transmission / reception antenna and a second reception quality that is a reception quality at the reception-dedicated antenna are required,
The determination unit
When the first reception quality is better than the second reception quality, it is determined that the transmission method is functioning,
A base station that determines that the transmission scheme is not functioning when the first reception quality is not better than the second reception quality. 請求項１に記載の基地局であって、
前記通信部は、開ループの送信ダイバーシティを行うことが可能であり、
前記通信部は、前記判定部において前記送信方式が機能していないと判定されると、前記通信端末に信号を送信する際には、前記送信方式に替えて前記送信ダイバーシティを使用する、基地局。 The base station according to claim 1, wherein
The communication unit is capable of open-loop transmission diversity,
When the determination unit determines that the transmission method is not functioning, the communication unit uses the transmission diversity instead of the transmission method when transmitting a signal to the communication terminal. . 請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載の基地局であって、
前記通信端末は、前記第１及び第２受信品質を示す受信品質情報を前記基地局に送信し、
前記判定部は、前記通信部が受信する前記受信品質情報に基づいて、前記第１受信品質が前記第２受信品質よりも良いか否かを判定する、基地局。 A base station according to any one of claims 1 and 2,
The communication terminal transmits reception quality information indicating the first and second reception qualities to the base station;
The determination unit determines whether or not the first reception quality is better than the second reception quality based on the reception quality information received by the communication unit. 請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の基地局と通信する通信端末であって、
送受信アンテナと受信専用アンテナを有する通信部と、
前記送受信アンテナでの受信品質である第１受信品質と、前記受信専用アンテナでの受信品質である第２受信品質とを求める受信品質測定部と
を備え、
前記通信部は、前記第１及び第２受信品質を示す受信品質情報、あるいは前記第１受信品質が第２受信品質よりも良いか否かを示す良否情報を、前記基地局に送信する、通信端末。 A communication terminal that communicates with the base station according to any one of claims 1 to 3,
A communication unit having a transmission / reception antenna and a reception-only antenna;
A reception quality measuring unit that obtains a first reception quality that is a reception quality at the transmission / reception antenna and a second reception quality that is a reception quality at the reception-dedicated antenna;
The communication unit transmits reception quality information indicating the first and second reception qualities, or quality information indicating whether or not the first reception quality is better than the second reception quality to the base station. Terminal. 基地局と、
送受信アンテナ及び受信専用アンテナを用いて前記基地局と通信する通信端末と
を備え、
前記基地局は、
複数のアンテナを有し、前記通信端末に信号を送信する際には、前記通信端末の前記送受信アンテナから送信される既知信号に基づいて、当該複数のアンテナでの送信指向性を制御する送信方式を使用する通信部と、
前記送信方式が機能しているか否かを判定する判定部と
を有し、
前記通信端末は、
前記送受信アンテナでの受信品質である第１受信品質と、前記受信専用アンテナでの受信品質である第２受信品質とを求める受信品質測定部を有し、
前記判定部は、
前記第１受信品質が前記第２受信品質よりも良い場合には前記送信方式が機能していると判定し、
前記第１受信品質が前記第２受信品質よりも良くはない場合には前記送信方式が機能していないと判定する、通信システム。 A base station,
A communication terminal that communicates with the base station using a transmission / reception antenna and a reception-dedicated antenna;
The base station
A transmission system having a plurality of antennas and controlling transmission directivity at the plurality of antennas based on a known signal transmitted from the transmission / reception antenna of the communication terminal when transmitting a signal to the communication terminal A communication unit that uses
A determination unit that determines whether or not the transmission method is functioning,
The communication terminal is
A reception quality measurement unit that obtains a first reception quality that is reception quality at the transmission / reception antenna and a second reception quality that is reception quality at the reception-dedicated antenna;
The determination unit
When the first reception quality is better than the second reception quality, it is determined that the transmission method is functioning,
A communication system that determines that the transmission scheme is not functioning when the first reception quality is not better than the second reception quality.
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