WO2002001751A1 - Unité de station radio fixe et procédé de communication radio - Google Patents

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WO2002001751A1
WO2002001751A1 PCT/JP2001/005435 JP0105435W WO0201751A1 WO 2002001751 A1 WO2002001751 A1 WO 2002001751A1 JP 0105435 W JP0105435 W JP 0105435W WO 0201751 A1 WO0201751 A1 WO 0201751A1
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Kenichi Miyoshi
Mitsuru Uesugi
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Matsushita Electric Industrial Co. Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a radio base station apparatus for performing directional transmission and reception and a radio communication method, n.
  • an adaptive array antenna (hereinafter, “AAA”) technology that adaptively controls directivity by adding weights (hereinafter, “weight”) to the antenna outputs of multiple antenna elements. Used.
  • AAA adaptive array antenna
  • weight weight
  • interference waves can be suppressed by adaptively controlling the directivity by utilizing the fact that the directions of arrival of signals are different. For this reason, the AAA technology is suitable as a method for suppressing interference waves.
  • FIG. 1 is a diagram showing a state in which a transmission wave transmitted from a communication terminal device arrives at two antenna elements provided in a wireless base station device.
  • the transmission wave transmitted from the communication terminal apparatus is received by the radio base station apparatus from each of the antenna elements 31 and 32.
  • the received wave 3 4 received by the antenna element 32 is compared with the received wave 33 because it passes through a path that is longer than the received wave 33 received by the antenna element 31 by the path difference L. And more phase rotation.
  • the radio base station apparatus observes the difference (phase rotation difference) between the phase rotation of the received wave 33 and the phase rotation of the received wave 34. If the fusing correlation is high, the phase rotation difference and the arrival direction of the received wave uniquely correspond to each other. The direction of arrival of the received wave is estimated based on the difference, and a directional pattern that suppresses interference by other users or multipath is formed.
  • the fading correlation between the received wave 33 and the received wave 34 is small, the fading itself received on the propagation path differs between the received wave 33 and the received wave 34.
  • the phase rotation difference observed by includes not only the difference due to the path difference but also the difference due to the difference in fading itself. Therefore, when the fading correlation is small, the phase rotation difference observed by the radio base station apparatus does not uniquely correspond to the arrival direction of the received wave.
  • the fusing correlation is small as described above, the direction of arrival of the received wave (the direction of the angle in FIG. 1) cannot be accurately estimated, and the desired directivity cannot be formed. Is deteriorated. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to provide a wireless base station apparatus and a wireless communication method capable of performing wireless communication with good communication quality even when the fusing correlation is small.
  • the purpose is to improve the communication quality by compensating for signal distortion due to fusing by performing diversity transmission and reception without forming directivity when the fading correlation of each received wave is low. This is achieved by: BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a diagram showing a state in which a transmission wave transmitted from a communication terminal device arrives at two antenna elements provided in a wireless base station device,
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a base station device according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the base station device according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 shows a configuration of a fading correlation monitoring unit according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an output of the adder according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a fading correlation monitoring unit according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a fading correlation monitoring unit according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a fading correlation monitoring unit according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a fading correlation monitoring unit according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the fading correlation When the fading correlation is low, the fading state differs between multiple antennas, so transmission is performed using an antenna that can transmit signals with little signal distortion due to fading. In addition, performance degradation due to fusing can be suppressed. Therefore, if the fading correlation is low,
  • the diversity receiving technique is a technique for compensating signal distortion due to fusing by appropriately combining received signals of a plurality of sequences that have been subjected to uncorrelated fusing on the receiving side. It is art. Also, the diversity transmission technique is a technique for appropriately compensating signal distortion due to fading before transmitting a signal by appropriately combining transmission signals of a plurality of sequences on the transmission side.
  • the present invention suppresses interference waves by performing directional transmission and reception when the monitored fading correlation is larger than a predetermined threshold, and when the fading correlation is smaller than the predetermined threshold.
  • the main point is to perform wireless communication with good communication quality by compensating for signal distortion due to fusing by transmitting and receiving diversity.
  • the base station apparatus estimates the angular spread based on the received signal, and if the estimated angular spread is smaller than a predetermined threshold, performs AAA transmission and reception to suppress interference waves, If the angle spread is larger than a predetermined threshold, diversity transmission / reception is performed to compensate for signal distortion due to fusing, thereby performing wireless communication with good communication quality.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a base station apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the transmission wave transmitted from the wireless base station apparatus 100 is scattered by an obstacle such as a building existing around the communication terminal apparatus 200-1 to 200-3 and the communication terminal apparatus 200 is transmitted. — ;! ⁇ 2 0 0-3 are received.
  • the transmitted wave transmitted from the communication terminal device 200-1 to 200-3 is scattered by an obstacle present in the vicinity similarly to the reception, and is received by the wireless base station device 100. Is done.
  • the scattering circle 2 0 1—:! 2 0 1-3 are communication terminal devices 2 0 0-:! This circle is virtually set around communication terminal devices 200-1 to 200-3 to indicate the position where obstacles that scatter up to 200-3 transmit and receive waves exist.
  • 0 1 to 6> 3 is the angular spread, and the angle of the angle formed by the two tangents drawn from the wireless base station apparatus 100 to each scattering circle 20 1-1-2 0 1-3 It is.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the base station apparatus 100.
  • the base station apparatus 100 includes transmission / reception circuits 100-0-1 to 100-3 corresponding to the respective communication terminal apparatuses 200-1 to 200-3.
  • the transmission / reception circuit 100-1 comprises a fading correlation monitoring unit 103, a switching unit 104, an arrival direction estimation unit 105, an AAA reception circuit 106, and a diversity reception circuit 107.
  • Each transmission / reception circuit 100-0—1 to 100—3 has a similar configuration, so the transmission / reception circuit 100—1 will be described as an example, and the transmission / reception circuit 100—2 to 100— Description of 3 is omitted.
  • Wireless receiver 1 0 2—! 1102-3 perform predetermined radio reception processing such as down-conversion on the reception signal received from the corresponding antenna 101-1-1 1113, and convert the reception signal subjected to the radio reception processing. Output to the fusing correlation monitoring unit 103, the switching unit 104, and the arrival direction estimation unit 105.
  • the fusing correlation monitoring unit 103 detects the angular spread 01 of the communication terminal device 200-1 based on the received signal, determines the magnitude relationship with a preset threshold value, and determines the determination result.
  • the switching signal shown is output to the switching unit 104 and the switching unit 121.
  • the judgment that determines the magnitude relationship with a preset threshold is referred to as “threshold judgment”.
  • Switching section 104 outputs the received signal output from the radio receiving section to one of AAA receiving circuit 106 and diversity receiving circuit 107 in accordance with the switching signal.
  • the direction-of-arrival estimation unit 105 estimates the direction of arrival of the received signal, and outputs the estimation result to the weight calculation unit 111 provided in the AAA reception circuit 106 and the weight provided in the AAA transmission circuit 122 provided in the AAA transmission circuit 122. Output to calculation section 13 1.
  • the AAA receiving circuit 106 When the received signal is output from the switching unit 104, the AAA receiving circuit 106 suppresses interference in the uplink based on the result of estimation of the incoming direction by the incoming direction estimating unit 105. The weight is calculated, and the calculated weight is weighted to the received signal of each stream.
  • the weight calculator 1 1 1 determines the weight by which each received signal is multiplied based on the result of estimation of the direction of arrival.
  • Multipliers 1 1 2-1 to 1 1 2-3 multiply the received signal of each sequence by the weight calculated by weight calculating section 11 1.
  • the adder 1 13 takes in the multiplication results of the multipliers 1 1 2-1 to 1 1 2-3, adds them, and outputs the result to the demodulation unit 114.
  • diversity receiving circuit 107 compensates for the distortion of the received signal in the uplink by fading due to the maximum ratio combining of the received signals of each sequence.
  • Maximum ratio combining is a combining method in which the weighted signals that are proportional to the received power and inversely proportional to the noise are added to the received signals of each series. Note that the diversity receiving circuit 107 adds equal gains without weighting the received signals of each stream, or selects only the received signal with the highest estimated received power among the received signals of each stream. Selective synthesis or the like can be used.
  • the demodulation unit 114 demodulates the output of the AAA receiving circuit 106 or the output of the diversity receiving circuit 107 by a predetermined demodulation method such as QPSK to obtain received data.
  • Modulating section 120 modulates transmission data by a predetermined modulation method, and outputs the modulated signal to switching section 121.
  • the switching unit 122 sends the transmission signal output from the modulation unit 120 to either the AAA transmission circuit 122 or the diversity transmission circuit 123 according to the switching signal output from the fading correlation monitoring unit 103. Output to one side.
  • the AAA transmission circuit 122 suppresses the interference wave in the downlink line based on the estimation result of the arrival direction estimated by the arrival direction estimation unit 105.
  • Weight is calculated as described above, and the calculated weight is weighted to the transmission signal of each sequence.
  • the weight calculating unit 1331 determines a weight by which each received signal is multiplied based on the result of estimation of the direction of arrival. Multipliers 1 3 2-1 to 1 3 2-3 multiply the transmission signal of each sequence by the weight calculated by weight calculation section 13 1.
  • the diversity transmitting circuit 123 When the transmission signal is output from the switching unit 121, the diversity transmitting circuit 123 combines the transmission signals of each sequence with the maximum ratio by referring to the weights in the diversity receiving circuit 107, and Compensates for transmission signal distortion due to fading in the downlink (maximum ratio combining diversity transmission). Note that the diversity transmitting circuit 123 selects the diversity transmitting circuit that selects only the received signal having the maximum estimated received power among the transmission signals of each sequence according to the combining method in the diversity receiving circuit 107, Alternatively, a closed-loop (feedback) diversity transmission that weights transmission signals and selects a transmission antenna in accordance with an instruction (feedback information) from a mobile station can be used.
  • feedback feedback
  • the radio transmitters 141-1—1 to 1411_3 perform predetermined radio transmission processing on the transmission signals output from the corresponding multipliers 1332_1 to 1311-13 or the diversity transmitter circuit 123. , And output from the corresponding antenna 101-1-1 to 101-3.
  • the directional reception performed by the AAA reception circuit 106 and the directional transmission performed by the AAA transmission circuit 122 are suitable when the fading correlation for each received signal sequence is large, and conversely, diversity reception.
  • the diversity reception performed by the circuit 107 and the diversity transmission performed by the diversity transmission circuit 123 are suitable when the fading correlation for each received signal sequence is small.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the fading correlation monitor 103 according to the first embodiment.
  • the storage unit 15 1 stores the reception signals output from the wireless reception units 102-1 to 102-3, and the reception stored each time the weight successive generation unit 152 outputs a weight.
  • the signal is output to the corresponding series of multipliers 15 3 -1 to 15 3 -3.
  • the storage unit 151 stores the received signal until a switching signal corresponding to the received signal is generated by the subsequent threshold determination unit 156.
  • the weight sequential generation section 152 generates weights forming a directivity pattern of 0 ° to 360 ° in increments of 1 °, and outputs the weights to the multipliers 153-1—1 to 153--3.
  • Multiplier 1 5 3—1 to 1 5 3—3 5 Multiplies the received signal of each series output from 1 by the weight output from the weight successive generation unit 15 2, and outputs the multiplication result to the adder 15 4.
  • the adder 154 adds the outputs of the multipliers 153-1 to 153-3, and outputs the addition result to the angle spread estimating unit 155.
  • the angle spread estimator 155 measures the power of the output of the adder 154 output at 1 ° intervals, and estimates the angle spread based on the measurement result.
  • Threshold determination section 156 performs threshold determination on the angle spread estimated by angle spread estimation section 155, and outputs a switching signal indicating the determination result to switching section 104 and switching section 122.
  • the transmitted waves transmitted from the communication terminal devices 200-1 to 200-3 are scattered by obstacles on the circumference of the corresponding scattering circles 210-1 to 210-3, respectively. Received by the radio base station apparatus 100.
  • the signals transmitted from the communication terminal apparatuses 200-1 to 200-3 are received from the antennas 101-1 to 101-3.
  • the reception signal is subjected to predetermined radio reception processing in radio reception sections 102-1 to 102-3, and is subjected to fading correlation monitoring section 103, switching section 104, and arrival direction estimation section 105. Is output to
  • the fading correlation monitoring unit 103 estimates the angular spread of the communication terminal device of the communication partner based on the received signals of each stream, determines the estimated angular spread as a threshold, and converts the received signal into an AAA receiving circuit 10.
  • a switching signal is generated to determine which of 6 and the diversity receiving circuit 107 should be processed.
  • the received signals of each series that have been subjected to the predetermined wireless reception processing in the wireless receiving units 102-1 to 102-3 are stored in the storage unit 151, and the weights are sequentially generated from the storage unit 151.
  • the output is output to the corresponding multipliers 153-1-15-3-3 in accordance with the timing of the output of the unit 152.
  • the received signal of each series stored in the storage unit 15 1 The multipliers 15 3—1 to 15 3—3 are multiplied by weights corresponding to the directivity patterns of 0 ° to 360 ° output in 1 ° increments from the weight successive generation unit 152. , Are added to each other by an adder 154 and output to an angle spread estimating unit 155. In other words, the received power when receiving with the directivity of 0 ° to 360 ° being formed is output to the angle spread estimating unit 155.
  • the angle spread estimator 155 measures the power of the received signal output from the adder 154 and weighted so as to form a directivity of 0 ° to 360 ° in increments of 1 °.
  • the determined power is determined as a threshold. This threshold determination is performed in order to check the angular spread of each communication terminal device 200- ;! to 200-3. If the measured power is larger than the threshold value, it indicates that the received wave is arriving from that direction, so that the direction is determined to be the direction in which the scattering circle exists. Conversely, if the measured power is smaller than the threshold, it indicates that no received wave has arrived from that direction, so that direction is determined to be a direction in which there is no scattering circle. Note that the method of estimating the angle spread is not limited to this, and may be appropriately changed in the system.
  • the measured power is larger than the threshold value between the lines 1 and ⁇ 2, so it is determined that there is a scattering circle between the lines 1 and 2 and this scattering circle is I «1 -hi 2 I, which is the range determined to exist, is estimated to be angular spread.
  • the angle spread I ⁇ 1-2 I estimated in this way is output to the threshold determination section 156.
  • a threshold value is set in advance in the threshold value determining unit 156, and the angle spread estimated by the angle spread estimating unit 155 is threshold-determined by the threshold value.
  • This threshold determination focuses on the fact that the larger the angular spread, the smaller the fading correlation, and determines whether the received signal is to be processed by the AAA receiving circuit 106 or the diversity receiving circuit 107. Is performed by the AAA transmission circuit 122 or the diversity transmission circuit 123. That is, the estimated angle If the spread is smaller than the threshold, the fusing correlation is large, so it is determined that the received signal is processed by the AAA receiving circuit 106 and the transmitted signal is processed by the AAA transmitting circuit 122.
  • the threshold determines whether the received signal is processed by the diversity receiving circuit 107 and the transmitted signal is processed by the diversity transmitting circuit 123.
  • a switching signal indicating the result of the threshold determination is generated.
  • the generated switching signal is output to switching section 104 and switching section 121.
  • This threshold is appropriately set in the system in consideration of the position of the obstacle that scatters the received wave, the algorithm for calculating the weight, and the like.
  • the received signal is output to either AAA receiving circuit 106 or diversity receiving circuit 107 in accordance with the switching signal output from fading correlation monitoring section 103.
  • the received signal of each sequence output to the AAA receiving circuit 106 is multiplied by a weight so as to suppress the interference wave, and is demodulated by the demodulation unit 114 to become received data.
  • the received signals of each series output to the diversity receiving circuit 107 are subjected to maximum ratio combining to compensate for signal distortion due to fading, and are demodulated by the demodulation unit 114 to become received data.
  • the transmission signal modulated in the modulation section 120 according to the switching signal output from the fading correlation monitoring section 103 is converted to the AAA transmission circuit 122 or diversity. Output to one of the transmission circuits 123.
  • the transmission signal of each sequence output to the AAA transmission circuit 122 is multiplied by a weight so as to suppress the interference on the downlink, and is up-converted by the radio transmission unit 141-1-1 to 141--3.
  • Antennas subjected to predetermined wireless transmission processing such as Sent from ⁇ 1 0 1—3.
  • the transmission signals of each sequence output to the diversity transmission circuit 122 are maximum ratio-combined so as to compensate for the distortion of the transmission signal due to fading in the downlink, and the radio transmission unit 1441-1 :! 1 1 4 1–3, a predetermined radio transmission process such as up-conversion is performed, and Sent from
  • the angular spread is estimated based on the received signal, and if the estimated angular spread is smaller than the predetermined threshold, AAA transmission and reception are performed to suppress the interference wave, and the angular spread is obtained. If is larger than a predetermined threshold, diversity transmission / reception is performed to compensate for signal distortion due to faging, so that wireless communication can be performed with good communication quality.
  • the scattering radius has a substantially constant size, it is considered that the larger the angular spread, the shorter the distance between the base station apparatus and the communication terminal apparatus. Therefore, when the angular spread is larger than a predetermined threshold, it is possible to perform diversity transmission / reception and suppress transmission power. This makes it possible to reduce the influence of interference on other stations without using an adaptive array antenna.
  • the arrival direction estimating unit 105 estimates the direction of arrival. It is not necessary. Thereby, power consumption can be reduced.
  • the base station apparatus calculates a fading correlation value between each antenna element, and if the calculated fading correlation value is larger than a predetermined threshold, performs AAA transmission and reception to suppress interference waves. Conversely, when the value is smaller than the predetermined threshold value, diversity transmission / reception is performed to compensate for signal distortion due to fading, thereby performing wireless communication with good communication quality. That is, the present embodiment is different from the first embodiment in that the fading correlation value itself is calculated and the fading correlation between the antenna elements is monitored.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of fading correlation monitoring section 103 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the base station apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. This will be described with reference to FIG.
  • the configuration other than fusing correlation monitoring section 103 is the same as that of base station apparatus according to Embodiment 1, and therefore detailed description is omitted.
  • Complex operation section 201 takes the complex conjugate of Sl, S2, and S3, which are the received signals of each sequence output from radio receiving sections 102-1 to 102-3, and outputs the result to correlation detecting section 202.
  • S1 is a received signal output from the wireless receiving unit 102-1
  • S2 is a received signal output from the wireless receiving unit 102-2
  • S3 is a received signal output from the wireless receiving unit 102-3.
  • the complex conjugate of S1 is S 1 *
  • the complex conjugate of S2 is S2 *
  • the complex conjugate of S3 is S3 *.
  • the correlation detection unit 202 calculates the fading correlation value based on the complex conjugate Sl *, S2 *, S3 * of the received signal of each sequence output from the complex operation unit 201 and the received signal Sl, S2, S3 of each sequence. Is calculated. That is, the correlation value between the received signals S1 and S2 is S1XS2 *, the correlation value between the received signals SI and S3 is S1XS3 *, and the correlation value between the received signals S2 and S3 is S2X S3 *. Add all of them to obtain the fading correlation value.
  • the correlation detection unit 202 outputs the fading correlation value calculated in this way to the threshold determination unit 20.
  • Threshold determination section 204 performs threshold determination on the fusing correlation value output from correlation detection section 202 and outputs a switching signal indicating the determination result to switching section 104 and switching section 121.
  • the reception signals received from the antennas 101-1 to 101-3 are subjected to predetermined radio reception processing in radio reception units 102-1 to 102 _ 3, and are subjected to fading correlation monitoring units 103, switching units 104, and arrival directions. Output to estimation section 105.
  • the fading correlation monitoring unit 103 the calculated fading correlation value is determined as a threshold, and a switching signal is generated.
  • the fading correlation monitoring unit 103 calculates a fading correlation value between each antenna element based on the received signal of each sequence, determines a threshold value for the calculated fading correlation value, and receives a received signal according to the determination result.
  • a switching signal for determining whether the signal is processed by the AAA receiving circuit 106 or the diversity receiving circuit 107 is generated.
  • the received signals S1, S2, and S3 of each sequence are output to the complex operation unit 201 and the correlation detection unit 202.
  • the complex operation unit 201 finds the complex conjugates Sl *, S2 *, and S3 * of the received signals of each series.
  • S l *, S2 *, and S 3 * are output to the correlation detection unit 202, multiplied by the received signals S l, S 2, and S 3 of each sequence, and the multiplication results are added to obtain the fusing correlation value. Is calculated.
  • This fusing correlation value is subjected to threshold determination in a threshold determination unit 204.
  • This threshold determination is performed to determine whether the received signal is to be processed by the AAA receiving circuit 106 or the diversity receiving circuit 107 in accordance with the fading correlation value. This is performed in order to determine which of 2 and diversity transmitting circuit 1 and 2 should be processed. That is, if the fusing correlation value obtained by the adder 203 is larger than the threshold value, the received signal is processed by the AAA receiving circuit 106 and the transmitted signal is processed by the AAA transmitting circuit 122 Is determined to be processed. Conversely, when the fusing correlation value is smaller than the threshold value, it is determined that the received signal is processed by the diversity receiving circuit 107 and the transmitted signal is processed by the diversity transmitting circuit 123.
  • This threshold is appropriately set in the system in consideration of the position of an obstacle that scatters the received wave, an algorithm for calculating the weight, and the like.
  • a fading correlation value is calculated based on a received signal, and when the calculated fading correlation value is smaller than a predetermined threshold, Performs AAA transmission and reception to suppress interference waves, and when the angular spread is larger than a predetermined threshold, performs diversity transmission and reception to compensate for signal distortion due to fading, so wireless communication with good communication quality It can be performed.
  • Embodiments 3 to 5 are examples in which AAA transmission and reception and diversity transmission and reception are switched according to the distance between the base station apparatus and the communication terminal apparatus. That is, in Embodiment 3, focusing on the fact that the distance between the base station apparatus and the communication terminal apparatus can be estimated according to the power of the received signal, switching is performed between AAA transmission and reception and diversity transmission and reception according to the reception power.
  • Embodiment 4 focuses on the fact that the distance between the base station apparatus and the communication terminal apparatus can be estimated according to the time lag (timing difference) between the reception timing of the reception signal and the transmission timing of the transmission signal. Switches between transmission and reception and dinosaur transmission and reception.
  • Embodiment 5 switches between AAA transmission / reception and diversity transmission / reception by focusing on the fact that the distance between the base station apparatus and the communication terminal apparatus can be estimated according to the number of TPC bit increase instruction bits.
  • the base station apparatus estimates the distance between itself and the communication terminal apparatus that is the communication partner based on the received power of the received signal, and if the estimated distance is larger than a predetermined threshold, By performing AAA transmission and reception, the interference wave is suppressed. On the contrary, when the interference wave is smaller than a predetermined threshold value, dynocity transmission and reception are performed to compensate for signal distortion due to fading. That is, the present embodiment is different from Embodiment 1 in that fading correlation between antenna elements is monitored based on the distance between the base station apparatus and the communication terminal apparatus.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of fusing correlation monitoring section 103 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the base station apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • the configuration other than fusing correlation monitoring section 103 is the same as that of base station apparatus according to Embodiment 1, and therefore detailed description is omitted.
  • the received power calculators 3 0 1—1 to 3 0 1—3 have corresponding radio receivers 10 2— :!
  • the power of the received signal output from ⁇ 102-3 is calculated and output to the threshold determination section 302.
  • the threshold determination section 302 adds the received powers output from the received power calculation sections 310-1 to 310-1-3, performs a threshold determination on the added received power, and generates a switching signal indicating a determination result. Output to the switching section 104 and the switching section 121.
  • the received signals received from the antennas 101-1 to L01-3 are subjected to predetermined wireless reception processing by the wireless receiving units 102-1 to L02-3, and are subjected to fusing correlation.
  • the information is output to the monitoring unit 103, the switching unit 104, and the arrival direction estimation unit 105. In the fusing correlation monitoring unit 103, the calculated received power is determined as a threshold, and a switching signal is generated.
  • the fading correlation monitoring unit 103 calculates the power of the received signal of each sequence, determines the calculated power as a threshold value, and, based on the determination result, receives the received signal with the AAA receiving circuit 106 and performs diversity reception. A switching signal is generated which determines which of the circuits 107 to process.
  • the reception power calculation units 301-1 to 310-1-3 calculate the power of the reception signal of each series output from the wireless reception units 102-1 to 1 ⁇ 2-3.
  • the calculated received powers are added to each other in a threshold determination unit 302, and the result of the addition is subjected to a threshold determination.
  • the fading correlation becomes small due to the short distance from the communication terminal device in order to determine which of the AAA receiving circuit 106 and the diversity receiving circuit 107 should process the received signal, and This is performed to determine whether the transmission signal is to be processed by the AAA transmission circuit 122 or the diversity transmission circuit 123. That is, if the result of addition of the received power is smaller than the threshold value, the fading correlation is large. Therefore, it is determined that the received signal is processed by the AAA receiving circuit 106 and the transmitted signal is processed by the AAA transmitting circuit 122. . Conversely, if the result of the addition of the received power is larger than the threshold value, it is determined that the received signal is processed by the diversity receiving circuit 107 and the transmitted signal is processed by the diversity transmitting circuit 123.
  • This threshold is appropriately set in the system in consideration of the position of an obstacle that scatters the received wave, an algorithm for calculating the weight, and the like.
  • AAA transmission and reception are performed to suppress the interference wave, and when the power of the received signal is smaller than the predetermined threshold.
  • diversity transmission / reception is performed to compensate for signal distortion due to fading, so that wireless communication can be performed with good communication quality.
  • the distance between the base station apparatus and the communication terminal apparatus is shorter as the received power is larger. Therefore, when the received power is larger than a predetermined threshold, it is possible to perform diversity transmission / reception and to reduce the transmission power. This makes it possible to reduce the influence of interference on other stations without using an adaptive array antenna.
  • the base station apparatus communicates with its own communication terminal apparatus based on the time lag between the reception timing of the reception signal and the transmission timing of the transmission signal. Estimate the distance to the location. If the estimated distance is larger than a predetermined threshold, AAA transmission / reception is performed to suppress interference waves, and if smaller than the predetermined threshold, diversity transmission / reception is performed to reduce signal distortion due to faging. Compensate. That is, the present embodiment differs from Embodiment 3 in that the distance between the base station apparatus and the communication terminal apparatus is estimated based on the time lag between the reception timing of the reception signal and the transmission timing of the transmission signal. different.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of fading correlation monitoring section 103 according to the fourth embodiment.
  • the base station apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • the configuration other than fading correlation monitoring section 103 is the same as that of base station apparatus according to Embodiment 1, and therefore detailed description is omitted.
  • the timing detection section 401 detects a timing difference between the timing at which the reception signal is input and the timing at which the transmission signal is input, and outputs the detected timing difference to the threshold value determination section 402.
  • the threshold determination unit 402 determines the timing difference output from the timing detection unit 401 as a threshold, and outputs a switching signal indicating the determination result to the switching unit 104 and the switching unit 122.
  • the received signals received from the antennas 101-1 to 101-3 are subjected to predetermined wireless reception processing by the wireless receiving units 102-:! To 102-3, and are subjected to fusing correlation.
  • the information is output to the monitoring unit 103, the switching unit 104, and the arrival direction estimation unit 105.
  • the fusing correlation monitoring section 103 the calculated received power is determined as a threshold, and a switching signal is generated.
  • the fading correlation monitoring unit 103 calculates the power of the received signal of each sequence, determines the calculated power as a threshold value, and, based on the determination result, converts the received signal to the AAA receiving circuit 106 and the diversity receiving circuit. Decide which one of 10 7 to process A switching signal is generated.
  • the timing detecting section 401 detects a timing difference between a timing at which a reception signal is input and a timing at which a transmission signal is input.
  • the detected timing difference is subjected to threshold determination in the threshold determination unit 402.
  • This threshold determination focuses on the fact that the larger the timing difference between the received signal and the transmitted signal is, the longer the distance between the base station apparatus and the communication terminal apparatus is, and hence the smaller the fusing correlation becomes.
  • This is performed in order to determine which of 106 and the diversity receiving circuit 107 is to be processed, and to determine whether the transmission signal is to be processed by the AAA transmitting circuit 122 or the diversity transmitting circuit 123. That is, if the evening difference is larger than the threshold value, the fusing correlation is large, so it is determined that the received signal is processed by the AAA receiving circuit 106 and the transmitted signal is processed by the AAA transmitting circuit 122. . Conversely, when the timing difference is smaller than the threshold value, it is determined that the received signal is processed by the diversity receiving circuit 107 and the transmission signal is processed by the diversity transmitting circuit 123.
  • a switching signal indicating the threshold determination result is generated and output to the switching unit 104 and the switching unit 121.
  • This threshold is appropriately determined in the system in consideration of the position of an obstacle that scatters the received wave, an algorithm for calculating the weight, and the like.
  • AAA transmission and reception are performed to suppress the interference wave
  • the power of the received signal is smaller than the predetermined threshold
  • the smaller the timing difference the shorter the distance between the base station apparatus and the communication terminal apparatus. Therefore, when the timing difference is smaller than a predetermined threshold, diversity transmission / reception is performed and transmission power is reduced. It is possible to suppress. This makes it possible to reduce the influence of interference on other stations without using an adaptive array antenna.
  • the base station apparatus estimates the distance between itself and the communication terminal apparatus that is the communication partner based on the TPC bit instructing to increase or decrease the transmission power in the transmission power control. If the estimated distance is larger than a predetermined threshold, AA A transmission / reception is performed to suppress interference waves, and if smaller than the predetermined threshold, diversity transmission / reception is performed to reduce signal distortion due to fading. Compensate. That is, the present embodiment differs from Embodiment 3 in that the distance between the base station apparatus and the communication terminal apparatus estimated based on the TPC bit is estimated.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of fading correlation monitoring section 103 according to the fifth embodiment.
  • the base station apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Note that, in the base station apparatus according to the present embodiment, the configuration other than faging correlation monitoring section 103 is the same as that of base station apparatus according to Embodiment 1, and therefore detailed description is omitted.
  • TPC bit extraction section 501 extracts a TPC bit included in the received signal and outputs the same to threshold value determination section 502.
  • the threshold determination unit 502 counts and counts the number of bits (hereinafter, referred to as “increase instruction bits”) instructing to increase the transmission power among the TPC bits output from the TPC bit extraction unit 501.
  • the number of ascending instruction bits is determined by a threshold value, and a switching signal indicating the determination result is output to the switching unit 104 and the switching unit 122.
  • the received signals received from the antennas 101-1 to 101-3 are subjected to predetermined radio reception processing in a radio receiving unit 102-1-102-3, and are subjected to a fading correlation monitoring unit 1. 0, switching section 104, and arrival direction estimation section 105.
  • the fusing correlation monitoring unit 103 the calculated received power is judged as a threshold and switched. Signal is generated.
  • the fading correlation monitoring section 103 calculates the power of the received signal of each sequence, determines the calculated power as a threshold value, and divides the received signal with the AAA receiving circuit 106 and diversifies it according to the determination result.
  • a switching signal is generated which determines which of the one-site receiving circuits 107 performs processing.
  • a TPC bit extraction unit 501 extracts a TPC bit from a received signal, and outputs the extracted TPC bit to a threshold determination unit 502.
  • the threshold determination section 502 counts the number of bits (increase instruction bits) for instructing to increase the transmission power among the TPC bits output from the TPC bit extraction section 501 and counts the counted bits. The number is thresholded. This threshold determination focuses on the fact that the larger the number of ascending instruction bits, the worse the propagation path condition and the smaller the fusing correlation, and the received signal is divided into the AAA receiving circuit 106 and the diversity receiving circuit 10. 7 and to determine which of the AAA transmission circuit 122 and the diversity transmission circuit 123 for the transmission signal. In other words, when the number of rising indication bits is smaller than the threshold value, the fading correlation is large, so that the received signal is processed by the AAA receiving circuit 106 and the transmitted signal is processed by the AAA transmitting circuit 122. It is determined. Conversely, if the number of rising instruction bits is larger than the threshold value, it is determined that the received signal is processed by the diversity receiving circuit 107 and the transmission signal is processed by the diversity transmitting circuit 123.
  • This threshold is appropriately set in the system in consideration of the position of an obstacle that scatters the received wave, an algorithm for calculating the weight, and the like.
  • AAA transmission and reception are performed to suppress interference waves, and the power of the received signal is reduced to a predetermined level.
  • the threshold value is smaller than the threshold value, diversity transmission / reception is performed to compensate for signal distortion due to fading, so that wireless communication can be performed with good communication quality.
  • the mobile station is located farther than the base station because the propagation path condition is worse as the number of ascending instruction bits increases. Therefore, it is considered that fusing correlation is low. Therefore, when the number of rising instruction bits is larger than a predetermined threshold value, diversity transmission / reception can be performed and transmission power can be kept low. This makes it possible to reduce the influence of interference on other stations without using an adaptive array antenna.
  • fading correlation is monitored, and AAA transmission and reception and diversity transmission and reception are switched in accordance with the monitoring result. Therefore, even when the fading correlation is small. Wireless communication can be performed with good communication quality.
  • the present invention is suitable for use in a wireless base station apparatus and a wireless communication method that perform directional transmission and reception.

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Description

明 細 書 無線基地局装置及び無線通信方法 技術分野
本発明は、 指向性送受信を行う無線基地局装置及び無線通信方法に関する, n .
ディジ夕ル無線通信においては、 複数のアンテナ素子のアンテナ出力に重み (以下、 「ウェイト」 という） を加えて指向性を適応的に制御するァダプティ プアレイアンテナ （以下、 「AAA」 という） 技術が用いられている。 この A A A技術では、 信号の到来方向が異なることを利用して指向性を適応的に制御 することにより干渉波を抑圧することができる。 このため、 AAA技術は、 干 渉波を抑圧する方法として好適である。
以下、 A A A技術を用いる無線基地局装置における指向性パターンの形成に ついて図 1を用いて説明する。 図 1は、 無線基地局装置に備えられた 2本のァ ンテナ素子に通信端末装置から送信された送信波が到来する様子を示す図であ る。
通信端末装置より送信された送信波は、 アンテナ素子 3 1及び 3 2のそれそ れから無線基地局装置に受信される。 このうち、 アンテナ素子 3 2で受信され る受信波 3 4は、 アンテナ素子 3 1で受信される受信波 3 3よりも行路差 Lだ け長いパスを通っているため、 受信波 3 3と比較してより多く位相回転してい る。
無線基地局装置は、 受信波 3 3の位相回転と受信波 3 4の位相回転との差分 (位相回転差） を観測する。 フヱ一ジング相関が高い場合には位相回転差と受 信波の到来方向とが一意に対応するので、 無線基地局装置は、 観測した位相回 転差に基づいて受信波の到来方向を推定し、 他ユーザやマルチパスによる干渉 を抑圧する指向性パターンを形成する。
しかしながら、 受信波 3 3と受信波 3 4とのフエ一ジング相関が小さい場合 には、 受信波 3 3と受信波 3 4とは伝播路において受けるフェージングそのも のが異なるので、 無線基地局装置が観測する位相回転差には、 行路差に起因す る差分だけでなくフエージングそのものが異なることに起因する差分も含まれ る。 したがって、 フエージング相関が小さい場合には、 無線基地局装置が観測 した位相回転差と受信波の到来方向とは一意に対応しない。 このようにフエ一 ジング相関が小さい場合には、 受信波の到来方向 （図 1の角度ひ方向） を正確 に推定することができないため、 所望の指向性を形成することができず、 通信 品質が劣化するという問題がある。 発明の開示
本発明の目的は、 フヱ一ジング相関が小さい場合であっても、 良好な通信品 質で無線通信を行うことができる無線基地局装置及び無線通信方法を提供する ことである。
この目的は、 各受信波のフェージング相関が低い場合には、 指向性を形成す ることなくダイバ一シチ送受信を行うことにより、 フヱ一ジングによる信号の 歪みを補償して通信品質が向上することにより達成される。 図面の簡単な説明
図 1は、 無線基地局装置に備えられた 2本のアンテナ素子に通信端末装置か ら送信された送信波が到来する様子を示す図、
図 2は、 本発明の実施の形態 1に係る基地局装置について説明する図、 図 3は、 本発明の実施の形態 1に係る基地局装置の構成を示すプロック図、 図 4は、 本発明の実施の形態 1に係るフエージング相関監視部の構成を示す プロック図、
図 5は、 本発明の実施の形態 1に係る加算器の出力の一例を示す図、 図 6は、 本発明の実施の形態 2に係るフエージング相関監視部の構成を示す ブロヅク図、
図 7は、 本発明の実施の形態 3に係るフェージング相関監視部の構成を示す プロック図、
図 8は、 本発明の実施の形態 4に係るフェージング相関監視部の構成を示す ブロック図、 及び、
図 9は、 本発明の実施の形態 5に係るフエージング相関監視部の構成を示す ブロック図である。 発明を実施するための最良の形態
フエージング相関が低い場合には、 複数のアンテナ間でフエ一ジングの状態 が異なるので、 フェージングによる信号の歪みが少ない状態で信号の伝達を行 うことができるアンテナを用いて送信を行うことにより、 フエ一ジングによる 性能劣化を抑えられる。 したがって、 フェージング相関が低い場合にはダイバ
—シチ技術が好適である。 このダイバーシチ技術のうちダイバ一シチ受信技術 は、 受信側において互いに相関の無いフエ一ジングを受けた複数系列の受信信 号を適切に合成することにより、 フエ一ジングによる信号の歪みを補償する技 術である。 また、 ダイバーシチ送信技術は、 送信側において複数系列の送信信 号を適切に合成することにより、 信号の送信前にあらかじめフエージングによ る信号の歪みを補償する技術である。
一方、 フェージング相関が高い場合には、 到来方向を正確に推定することが できるので、 指向性送信及び指向性受信により到来方向の異なる相手局への干 渉を除去することが可能である。 したがって、 フエ一ジング相関が高い場合に 通信品質の向上を図るには A A A技術が好適である。 本発明は、 この点に着目し、 監視したフエージング相関が所定の閾値よりも 大きい場合には指向性送受信を行うことにより干渉波を抑圧し、 フエージング 相関が所定の閾値よりも小さい場合にはダイバ一シチ送受信を行うことにより フエ一ジングによる信号の歪みを補償することで、 良好な通信品質で無線通信 を行うことを骨子とする。
以下、 本発明の実施の形態について、 添付図面を参照して詳細に説明する。 (実施の形態 1 )
本実施の形態では、 角度広がりが大きくなるほどフエージング相関は小さく なることに着目し、 角度広がりを検出することによりフエ一ジング相関を監視 する場合について説明する。 すなわち、 本実施の形態に係る基地局装置は、 受 信信号に基づいて角度広がりを推定し、 推定した角度広がりが所定の閾値より も小さい場合には AAA送受信を行って干渉波を抑圧し、 角度広がりが所定の 閾値よりも大きい場合にはダイバーシチ送受信を行ってフヱ一ジングによる信 号の歪みを補償することにより、 良好な通信品質で無線通信を行う。
図 2は、本発明の実施の形態 1に係る基地局装置について説明する図である。 無線基地局装置 1 0 0から送信される送信波は、 通信端末装置 2 0 0— 1〜 2 0 0 - 3の周囲にに存在するビル等の障害物で散乱されて通信端末装置 2 0 0—；！〜 2 0 0— 3に受信される。 また、 通信端末装置 2 0 0— 1〜2 0 0— 3から送信された送信波は、 受信の際と同様に周囲に存在する障害物で散乱さ れて無線基地局装置 1 0 0に受信される。 ここで、 散乱円 2 0 1— :！〜 2 0 1 ― 3は、 通信端末装置 2 0 0— :！〜 2 0 0— 3の送受信波を散乱する障害物が 存在する位置を表すために通信端末装置 2 0 0— 1〜2 0 0— 3を中心に仮想 的に設定された円である。 また、 0 1〜6> 3は角度広がりであり、 無線基地局 装置 1 0 0から各散乱円 2 0 1 - 1 - 2 0 1—3に引いた 2本の接線の形成す る角の角度である。
図 3は、 基地局装置 1 0 0の構成を示すプロヅク図である。 基地局装置 1 0 0は、 各通信端末装置 2 0 0— 1〜 2 0 0— 3に対応する送 受信回路 1 0 0— 1〜1 0 0— 3を備えている。 送受信回路 1 0 0— 1は、 フ エージング相関監視部 1 0 3と、 切り替え部 1 0 4と、 到来方向推定部 1 0 5 と、 A A A受信回路 1 0 6と、 ダイバーシチ受信回路 1 0 7と、 復調部 1 1 4 と、 変調部 1 2 0と、 切り替え部 1 2 1と、 AAA送信回路 1 2 2と、 ダイバ —シチ送信回路 1 2 3と、 を具備して構成される。 各送受信回路 1 0 0— 1〜 1 0 0— 3は、 それそれ同様の構成をとるので、 送受信回路 1 0 0— 1を例に 説明し、 送受信回路 1 0 0— 2〜1 0 0— 3については説明を省略する。 無線受信部 1 0 2—；！〜 1 0 2— 3は、 対応するアンテナ 1 0 1— 1〜1 0 1一 3から受信した受信信号にダウンコンバート等の所定の無線受信処理を施 し、 無線受信処理を施した受信信号をフエ一ジング相関監視部 1 0 3、 切り替 え部 1 0 4、 及び到来方向推定部 1 0 5に出力する。
フエ一ジング相関監視部 1 0 3は、 受信信号に基づいて通信端末装置 2 0 0 — 1の角度広がり 0 1を検出し、 あらかじめ設定された閾値との大小関係を判 定し、 判定結果を示す切り替え信号を切り替え部 1 0 4及び切り替え部 1 2 1 に出力する。 以下、 あらかじめ設定された閾値との大小関係をみる判定を 「閾 値判定」 という。
切り替え部 1 0 4は、 切り替え信号に従って、 無線受信部より出力された受 信信号を AAA受信回路 1 0 6とダイバーシチ受信回路 1 0 7のいずれか一方 に出力する。 到来方向推定部 1 0 5は、 受信信号の到来方向を推定し、 推定結 果を AAA受信回路 1 0 6に備えられたウェイト算出部 1 1 1及び AAA送信 回路 1 2 2に備えられたウェイト算出部 1 3 1に出力する。
AAA受信回路 1 0 6は、 切り替え部 1 0 4より受信信号が出力されると、 到来方向推定部 1 0 5における到来方向の推定結果に基づいて上り回線での干 渉波を抑圧するようにウェイトを算出し、 算出したウェイトを各系列の受信信 号に重みづけする。 この AAA受信回路 1 0 6において、 ウェイト算出部 1 1 1は、 到来方向の推定結果に基づいて各受信信号に乗算するウェイトを決定す る。 乗算器 1 1 2— 1〜 1 1 2— 3は、 ウェイト算出部 1 1 1において算出さ れたウェイトを各系列の受信信号に乗算する。 加算器 1 1 3は、 乗算器 1 1 2 — 1〜1 1 2— 3の乗算結果を取りこんでそれぞれ加算し、 復調部 1 1 4に出 力する。
ダイバ一シチ受信回路 1 0 7は、 切り替え部 1 0 4より受信信号が出力され ると、 各系列の受信信号を最大比合成してフエージングによる上り回線におけ る受信信号の歪みを補償する。 最大比合成とは、 受信電力に比例し、 雑音に逆 比例する重みづけを行った各系列の受信信号を加算する合成方法である。なお、 ダイバ一シチ受信回路 1 0 7は、 各系列の受信信号を重みづけせずにそのまま 加算する等利得合成、 または各系列の受信信号のうち推定した受信電力が最大 の受信信号のみを選択する選択合成等を用いることができる。
復調部 1 1 4は、 AAA受信回路 1 0 6の出力またはダイバーシチ受信回路 1 0 7の出力を Q P S K等の所定の復調方式で復調して受信データを得る。 変調部 1 2 0は、 送信データを所定の変調方式で変調し、 変調した信号を切 り替え部 1 2 1に出力する。切り替え部 1 2 1は、 フェージング相関監視部 1 0 3より出力された切り替え信号に従って、 変調部 1 2 0より出力された送信 信号を A A A送信回路 1 2 2とダイバーシチ送信回路 1 2 3のいずれか一方に 出力する。
AAA送信回路 1 2 2は、 切り替え部 1 2 1より送信信号が出力されると、 到来方向推定部 1 0 5において推定した到来方向の推定結果に基づいて下り回 線での干渉波を抑圧するようにウェイトを算出し、 算出したウェイトを各系列 の送信信号に重みづけする。 この AAA送信回路 1 2 2において、 ウェイト算 出部 1 3 1は、 到来方向の推定結果に基づいて各受信信号に乗算するウェイト を決定する。 乗算器 1 3 2— 1〜 1 3 2— 3は、 ウェイト算出部 1 3 1におい て算出されたウェイトを各系列の送信信号に乗算する。 ダイバーシチ送信回路 1 2 3は、 切り替え部 1 2 1より送信信号が出力され ると、 ダイバ一シチ受信回路 1 0 7での重みづけを参照して各系列の送信信号 を最大比合成し、 あらかじめ下り回線でのフエージングによる送信信号の歪み を補償する （最大比合成ダイバ一シチ送信） 。 なお、 ダイバ一シチ送信回路 1 2 3は、 ダイバーシチ受信回路 1 0 7での合成方法に応じて各系列の送信信号 のうち推定した受信電力が最大の受信信号のみを選択する選択ダイバーシチ送 信、 または、 移動局からの指示 （フィードバック情報） に応じて送信信号の重 み付けや送信アンテナを選択するクローズドループ型 （フィードバック型） ダ ィバ一シチ送信等を用いることができる。
無線送信部 1 4 1— 1〜 1 4 1 _ 3は、 対応する乗算器 1 3 2 _ 1〜 1 3 1 一 3またはダイバーシチ送信回路 1 2 3より出力された送信信号に所定の無線 送信処理を行って、 対応するアンテナ 1 0 1— 1〜1 0 1—3より出力する。 上記 A A A受信回路 1 0 6で行われる指向性受信及び A A A送信回路 1 2 2 でわれる指向性送信は、 受信信号の系列ごとのフエ一ジング相関が大きい場合 に好適であり、 逆に、 ダイバーシチ受信回路 1 0 7で行われるダイバ一シチ受 信及びダイバーシチ送信回路 1 2 3で行われるダイバ一シチ送信は、 受信信号 の系列ごとのフエ一ジング相関が小さい場合に好適である。
図 4に実施の形態 1に係るフエ一ジング相関監視部 1 0 3の構成を示すプロ ック図を示す。
記憶部 1 5 1は、 無線受信部 1 0 2— 1〜 1 0 2— 3より出力される受信信 号を記憶し、 ウェイト逐次生成部 1 5 2がウェイトを出力する度に記憶した受 信信号を対応する系列の乗算器 1 5 3— 1〜 1 5 3— 3に出力する。 記憶部 1 5 1は、 受信信号を、 その受信信号に対応する切り替え信号が後段の閾値判定 部 1 5 6で生成されるまで記憶する。 ウェイ ト逐次生成部 1 5 2は、 0 ° 〜3 6 0 ° の指向性パターンを形成するウェイトを 1 ° 刻みで生成し、 乗算器 1 5 3— 1〜 1 5 3— 3に出力する。 乗算器 1 5 3— 1〜 1 5 3— 3は、 記憶部 1 5 1から出力された各系列の受信信号にウェイト逐次生成部 1 5 2より出力さ れるウェイトを乗算し、乗算結果を加算器 1 5 4に出力する。加算器 1 5 4は、 乗算器 1 5 3— 1〜1 5 3— 3の出力をそれそれ加算し、 加算結果を角度広が り推定部 1 5 5に出力する。 角度広がり推定部 1 5 5は、 1 ° 刻みで出力され る加算器 1 5 4の出力の電力を測定し、 その測定結果に基づいて角度広がりを 推定する。 閾値判定部 1 5 6は、 角度広がり推定部 1 5 5で推定された角度広 がりを閾値判定し、 判定結果を示す切り替え信号を切り替え部 1 0 4及び切り 替え部 1 2 1へ出力する。
次に、 以上のように構成された基地局装置 1 0 0の動作について説明する。 通信端末装置 2 0 0— 1〜2 0 0— 3から送信された送信波は、 対応する散 乱円 2 0 1— 1〜2 0 1—3の周上に存在する障害物でそれぞれ散乱されて無 線基地局装置 1 0 0に受信される。
基地局装置 1 0 0では、 通信端末装置 2 0 0— 1〜2 0 0— 3より送信され た信号がアンテナ 1 0 1— 1〜 1 0 1 — 3から受信される。 受信信号は、 無線 受信部 1 0 2— 1〜1 0 2— 3で所定の無線受信処理を施されてフェージング 相関監視部 1 0 3、 切り替え部 1 0 4、 及び到来方向推定部 1 0 5に出力され る。
ここで、 フエージング相関監視部 1 0 3の動作について説明する。
フェージング相関監視部 1 0 3では、 各系列の受信信号に基づいて通信相手 の通信端末装置の角度広がりが推定され、 推定された角度広がりが閾値判定さ れて、 受信信号を AAA受信回路 1 0 6とダイバーシチ受信回路 1 0 7のいず れで処理するかを決定する切り替え信号が生成される。
無線受信部 1 0 2— 1〜 1 0 2— 3で所定の無線受信処理を施された各系列 の受信信号は、 記憶部 1 5 1に記憶され、 その記憶部 1 5 1からウェイト逐次 生成部 1 5 2の出力にタイミングを合わせて、 対応する乗算器 1 5 3— 1〜1 5 3 - 3に出力される。 記憶部 1 5 1に記憶された各系列の受信信号は、 対応 する乗算器 1 5 3— 1〜 1 5 3— 3においてウェイ ト逐次生成部 1 5 2より 1 ° 刻みで出力される 0 ° 〜3 6 0 ° の指向性パターンに対応するウェイトを 乗算されて、 加算器 1 5 4で互いに加算されて角度広がり推定部 1 5 5に出力 される。 つまり、 0 ° 〜3 6 0 ° の指向性を形成して受信した場合の受信電力 が角度広がり推定部 1 5 5に出力される。
角度広がり推定部 1 5 5では、 加算器 1 5 4より出力される 0 ° 〜3 6 0 ° の指向性を形成するように重みづけされた受信信号の電力を 1 ° 刻みで測定し、 測定した電力を閾値判定する。 この閾値判定は、 各通信端末装置 2 0 0—；!〜 2 0 0— 3の角度広がりを調べるために行う。 測定した電力が閾値より大きい 場合には、 その方向から受信波が到来していることを示すので、 その方向は散 乱円の存在する方向であると判断する。 逆に、 測定した電力が閾値より小さい 場合には、 その方向から受信波が到来していないことを示すので、 その方向は 散乱円の存在しない方向であると判断する。 なお、 角度広がりの推定方法はこ れに限られず、 システムにおいて適宜変更されるものである。
加算器 1 5 4より出力される加算結果の測定結果の一例を図 5に示す。
この図に示すように、 測定した電力はひ 1と α 2の間で閾値より大きくなつ ているので、 このひ 1とひ 2との間では散乱円が存在すると判断され、 この散 乱円が存在すると判断される範囲である I « 1 -ひ 2 Iが角度広がりと推定さ れる。このように推定された角度広がり I « 1 - 2 Iは、 閾値判定部 1 5 6に 出力される。
閾値判定部 1 5 6にはあらかじめ閾値が設定されており、 角度広がり推定部 1 5 5で推定された角度広がりがその閾値で閾値判定される。この閾値判定は、 角度広がりが大きいほどフエージング相関が小さいことに着目して、 受信信号 を AAA受信回路 1 0 6とダイバーシチ受信回路 1 0 7のいずれで処理するか 決定するため、 及び送信信号を AAA送信回路 1 2 2とダイバーシチ送信回路 1 2 3のいずれで処理するか決定するために行う。 すなわち、 推定された角度 広がりが閾値よりも小さい場合にはフエ一ジング相関が大きいので、 受信信号 を AAA受信回路 1 0 6で処理し、 送信信号を AAA送信回路 1 2 2で処理す ると決定される。 逆に、 推定された角度広がりが閾値よりも大きい場合には、 受信信号をダイバ一シチ受信回路 1 0 7で処理し、 送信信号をダイバーシチ送 信回路 1 2 3で処理すると決定される。 このように閾値判定が行われると、 こ の閾値判定結果を示す切り替え信号が生成される。生成された切り替え信号は、 切り替え部 1 0 4及び切り替え部 1 2 1に出力される。 この閾値は、 受信波を 散乱する障害物の位置や、 ウェイト算出のアルゴリズム等を考慮して、 システ ムにおいて適宜設定する。
切り替え部 1 0 4では、 フエージング相関監視部 1 0 3より出力された切り 替え信号に従って、 受信信号が AAA受信回路 1 0 6またはダイバーシチ受信 回路 1 0 7のいずれかに出力される。 AAA受信回路 1 0 6に出力された各系 列の受信信号は、 干渉波を抑圧するようにウェイトを乗算されて、 復調部 1 1 4で復調されて受信データとなる。 ダイバーシチ受信回路 1 0 7に出力された 各系列の受信信号は、 最大比合成されてフェージングによる信号の歪みを補償 され、 復調部 1 1 4で復調されて受信データとなる。
—方、 送信系の切り替え部 1 2 1では、 フエ一ジング相関監視部 1 0 3より 出力された切り替え信号に従って、 変調部 1 2 0において変調された送信信号 が AAA送信回路 1 2 2またはダイバーシチ送信回路 1 2 3のいずれかに出力 される。 AAA送信回路 1 2 2に出力された各系列の送信信号は、 下り回線で の与干渉を抑圧するようにウェイトを乗算され、 無線送信部 1 4 1— 1〜1 4 1—3でアップコンバート等の所定の無線送信処理を施されてアンテナ 1 0 1 一 ;！〜 1 0 1— 3から送信される。 ダイバーシチ送信回路 1 2 2に出力された 各系列の送信信号は、 下り回線でのフェージングによる送信信号の歪みを補償 するように最大比合成され、 無線送信部 1 4 1一 :！〜 1 4 1—3でアップコン バート等の所定の無線送信処理を施されてアンテナ 1 0 1— 1〜 1 0 1— 3か ら送信される。
このように、 本実施の形態によれば、 受信信号に基づいて角度広がりを推定 し、 推定した角度広がりが所定の閾値よりも小さい場合には AAA送受信を行 つて干渉波を抑圧し、 角度広がりが所定の閾値よりも大きい場合にはダイバー シチ送受信を行ってフエ一ジングによる信号の歪みを補償するようにするので、 良好な通信品質で無線通信を行うことができる。
また、 本実施の形態においては、 散乱半径は略一定の大きさをとるので、 角 度広がりが大きいほど基地局装置と通信端末装置との距離が近いと考えられる。 したがって、 角度広がりが所定の閾値よりも大きい場合にはダイバーシチ送受 信を行うとともに送信電力を低く抑えることが可能である。 これにより、 ァダ プティブアレーアンテナを用いなくとも他局に与える干渉の影響を低減するこ とができる。
なお、 本実施の形態においては、 切り替え部 1 0 4の制御により、 受信信号 がダイバーシチ受信回路 1 0 7において処理される場合には、 到来方向推定部 1 0 5は、 到来方向の推定を行わなくとも良い。 これにより、 消費電力を削減 することができる。
(実施の形態 2 )
本実施の形態に係る基地局装置は、 各アンテナ素子間のフエージング相関値 を算出し、 算出したフェージング相関値が所定の閾値よりも大きい場合には A AA送受信を行って干渉波を抑圧し、 逆に所定の閾値よりも小さい場合にはダ ィバ一シチ送受信を行ってフェージングによる信号の歪みを補償することによ り、 良好な通信品質で無線通信を行う。 すなわち、 本実施の形態は、 フェージ ング相関値そのものを算出して、 各アンテナ素子間のフェージング相関を監視 する点で実施の形態 1と異なる。
図 6に本発明の実施の形態 2に係るフェージング相関監視部 1 0 3の構成を 示すブロック図を示す。 以下、 本実施の形態に係る基地局装置について、 図 6 を参照して説明する。 なお、 本実施の形態に係る基地局装置において、 フエ一 ジング相関監視部 103以外の構成は実施の形態 1に係る基地局装置と同じで あるので詳しい説明を省略する。
複素演算部 201は、 無線受信部 102— 1〜 102— 3より出力される各 系列の受信信号である Sl、 S2、 S3の複素共役をとつて、 相関検出部 202 へ出力する。 S1 は、 無線受信部 102— 1より出力される受信信号であり、 S2 は、 無線受信部 102— 2より出力される受信信号であり、 S3 は、 無線 受信部 102— 3より出力される受信信号である。 また、 S1の複素共役を S 1*、 S2の複素共役を S2*、 S3の複素共役を S3*とする。
相関検出部 202は、 複素演算部 201より出力された各系列の受信信号の 複素共役 Sl*、 S2*、 S3*と各系列の受信信号 Sl、 S2、 S3とに基づいてフ エージング相関値が算出される。 すなわち、 受信信号 S1 と S2の相関値は S 1XS2*、受信信号 SIと S3の相関値は S1XS3*、受信信号 S2と S3の相関 値は S2X S3*であり、 このように算出した相関値を全て加算してフェージン グ相関値とする。 相関検出部 202は、 このようにして算出したフェージング 相関値を閾値判定部 20 に出力する。
閾値判定部 204は、 相関検出部 202より出力されたフエ一ジング相関値 を閾値判定し、 判定結果を示す切り替え信号を切り替え部 104及び切り替え 部 121に出力する。
次に、 以上のように構成された基地局装置 100の動作について説明する。 アンテナ 101— 1〜 101— 3から受信された受信信号は、 無線受信部 1 02— 1〜 102 _ 3で所定の無線受信処理を施されてフェージング相関監視 部 103、 切り替え部 104、 及び到来方向推定部 105に出力される。 フエ —ジング相関監視部 103では、 算出されたフェージング相関値が閾値判定さ れて切り替え信号が生成される。
ここで、 フエ一ジング相関監視部 103の動作について説明する。 フェージング相関監視部 1 0 3では、 各系列の受信信号に基づいて各アンテ ナ素子間のフエージング相関値が算出され、 算出されたフェージング相関値が 閾値判定され、 その判定結果に応じて、 受信信号を AAA受信回路 1 0 6とダ ィバ—シチ受信回路 1 0 7のいずれで処理するかを決定する切り替え信号が生 成される。
各系列の受信信号 S l、 S2、 S 3は、 複素演算部 2 0 1、 及び相関検出部 2 0 2に出力される。複素演算部 2 0 1では、各系列の受信信号の複素共役 S l*、 S2*、 S 3*が求められる。 S l*、 S2*、 S 3*は相関検出部 2 0 2に出力され、 各系列の受信信号 S l、 S 2、 S 3と乗じられ、 その乗算結果を加算してフエ一 ジング相関値が算出される。
このフヱ一ジング相関値は、 閾値判定部 2 0 4において閾値判定される。 こ の閾値判定は、 フェージング相関値に応じて、 受信信号を AAA受信回路 1 0 6とダイバ一シチ受信回路 1 0 7のいずれで処理するか決定するため、 及び送 信信号を AAA送信回路 1 2 2とダイバーシチ送信回路 1 2 3のいずれで処理 するかを決定するために行う。 すなわち、 加算器 2 0 3で得られたフヱ一ジン グ相関値が閾値よりも大きい場合には、 受信信号を A A A受信回路 1 0 6で処 理し、 送信信号を AAA送信回路 1 2 2で処理すると決定される。逆に、 フエ 一ジング相関値が閾値よりも小さい場合には、 受信信号をダイバーシチ受信回 路 1 0 7で処理し、 送信信号をダイバーシチ送信回路 1 2 3で処理すると決定 される。
そして、 この閾値判定結果を示す切り替え信号が生成され、 切り替え部 1 0 4及び切り替え部 1 2 1に出力される。 この閾値は、 受信波を散乱する障害物 の位置や、 ウェイト算出のアルゴリズム等を考慮して、 システムにおいて適宜 設定される。
このように、 本実施の形態によれば、 受信信号に基づいてフェージング相関 値を算出し、 算出したフェージング相関値が所定の閾値よりも小さい場合には AAA送受信を行って干渉波を抑圧し、 角度広がりが所定の閾値よりも大きい 場合にはダイバーシチ送受信を行ってフエージングによる信号の歪みを補償す るようにするので、 良好な通信品質で無線通信を行うことができる。
また、 本実施の形態においては、 フエ一ジング相関値が小さいほど基地局装 置と通信端末装置との距離が近いと考えられる。 したがって、 フエ一ジング相 関値が所定の閾値よりも小さい場合にはダイバ一シチ送受信を行うとともに送 信電力を低く抑えることが可能である。 これにより、 ァダプティブアレーアン テナを用いなくとも他局に与える干渉の影響を低減することができる。
(実施の形態 3 )
実施の形態 3〜実施の形態 5は、 基地局装置と通信端末装置との距離に応じ て AAA送受信とダイバーシチ送受信とを切り替える例である。 すなわち、 実 施の形態 3では、 受信信号の電力に応じて基地局装置と通信端末装置との距離 が推定できることに着目して、 受信電力に応じて A A A送受信とダイバ一シチ 送受信とを切り替える。 実施の形態 4では、 受信信号の受信タイミングと送信 信号の送信タイミングとの時間のずれ （タイミング差） に応.じて基地局装置と 通信端末装置との距離が推定できることに着目して、 A A A送受信とダイノ一 シチ送受信とを切り替える。 実施の形態 5では、 T P Cビットの上昇指示ビヅ ト数に応じて基地局装置と通信端末装置との距離が推定できることに着目して、 A A A送受信とダイバーシチ送受信とを切り替える。
実施の形態 3に係る基地局装置は、 受信信号の受信電力に基づいて自装置と 通信相手である通信端末装置との距離を推定し、 推定した距離が所定の閾値よ りも大きい場合には AAA送受信を行って干渉波を抑圧し、 逆に所定の閾値よ りも小さい場合にはダイノ一シチ送受信を行ってフェージングによる信号の歪 みを補償する。 すなわち、 本実施の形態は、 基地局装置と通信端末装置との距 離に基づいて各アンテナ素子間のフエージング相関を監視する点で実施の形態 1と異なる。 図 7に本発明の実施の形態 3に係るフヱ一ジング相関監視部 1 0 3の構成を 示すブロック図を示す。 以下、 本実施の形態に係る基地局装置について、 図 7 を参照して説明する。 なお、 本実施の形態に係る基地局装置において、 フエ一 ジング相関監視部 1 0 3以外の構成は実施の形態 1に係る基地局装置と同じで あるので詳しい説明を省略する。
受信電力算出部 3 0 1— 1〜3 0 1— 3は、 それそれ対応する無線受信部 1 0 2— :！〜 1 0 2— 3より出力される受信信号の電力を算出し、 閾値判定部 3 0 2へ出力する。 閾値判定部 3 0 2は、 受信電力算出部 3 0 1— 1〜 3 0 1— 3より出力される受信電力を加算し、 加算した受信電力を閾値判定し、 判定結 果を示す切り替え信号を切り替え部 1 0 4及び切り替え部 1 2 1に出力する。 次に、 以上のように構成された基地局装置 1 0 0の動作について説明する。 アンテナ 1 0 1— 1〜； L 0 1— 3から受信された受信信号は、 無線受信部 1 0 2— 1〜； L 0 2— 3で所定の無線受信処理を施されてフエ一ジング相関監視 部 1 0 3、 切り替え部 1 0 4、 及び到来方向推定部 1 0 5に出力される。 フエ 一ジング相関監視部 1 0 3では、 算出された受信電力が閾値判定されて切り替 え信号が生成される。
ここで、 フエ一ジング相関監視部 1 0 3の動作について説明する。
フエージング相関監視部 1 0 3では、 各系列の受信信号の電力が算出され、 算出された電力が閾値判定され、 その判定結果に応じて、 受信信号を AAA受 信回路 1 0 6とダイバーシチ受信回路 1 0 7のいずれで処理するかを決定する 切り替え信号が生成される。
まず、 受信電力算出部 3 0 1— 1〜 3 0 1— 3において、 無線受信部 1 0 2 — 1〜1◦ 2— 3より出力される各系列の受信信号の電力が算出される。 算出 された受信電力は、 閾値判定部 3 0 2において互いに加算され、 その加算結果 が閾値判定される。
この閾値判定は、 各系列の受信電力の加算結果が大きいほど基地局装置と通 信端末装置との距離が近いためにフエ一ジング相関が小さくなることに着目し て、 受信信号を A A A受信回路 1 0 6とダイバーシチ受信回路 1 0 7のいずれ で処理するか決定するため、 及び送信信号を AAA送信回路 1 2 2とダイバ一 シチ送信回路 1 2 3のいずれで処理するか決定するために行う。 すなわち、 受 信電力の加算結果が閾値よりも小さい場合にはフェージング相関が大きいので、 受信信号を AAA受信回路 1 0 6で処理し、 送信信号を A A A送信回路 1 2 2 で処理すると決定される。 逆に、 受信電力の加算結果が閾値よりも大きい場合 には、 受信信号をダイバ一シチ受信回路 1 0 7で処理し、 送信信号をダイバー シチ送信回路 1 2 3で処理すると決定される。
そして、 この閾値判定結果を示す切り替え信号が生成され、 切り替え部 1 0 4及び切り替え部 1 2 1に出力される。 この閾値は、 受信波を散乱する障害物 の位置や、 ウェイト算出のアルゴリズム等を考慮して、 システムにおいて適宜 設定する。
このように、 本実施の形態によれば、 受信信号の電力が所定の閾値よりも大 きい場合には AAA送受信を行って干渉波を抑圧し、 受信信号の電力が所定の 閾値よりも小さい場合にはダイバーシチ送受信を行ってフェージングによる信 号の歪みを補償するようにするので、 良好な通信品質で無線通信を行うことが できる。
また、 本実施の形態においては、 受信電力が大きいほど基地局装置と通信端 末装置との距離が近いと考えられる。 したがって、 受信電力が所定の閾値より も大きい場合にはダイバーシチ送受信を行うとともに送信電力を低く抑えるこ とが可能である。 これにより、 ァダプティブァレ一アンテナを用いなくとも他 局に与える干渉の影響を低減することができる。
(実施の形態 4 )
実施の形態 4に係る基地局装置は、 受信信号の受信タイミングと送信信号の 送信夕ィミングとの時間のずれに基づいて自装置と通信相手である通信端末装 置との距離を推定する。 そして、 推定した距離が所定の閾値よりも大きい場合 には AAA送受信を行って干渉波を抑圧し、 逆に所定の閾値よりも小さい場合 にはダイバーシチ送受信を行ってフエ一ジングによる信号の歪みを補償する。 すなわち、 本実施の形態は、 受信信号の受信タイミングと送信信号の送信タイ ミングとの時間のずれに基づいて推定した基地局装置と通信端末装置との距離 を推定する点で実施の形態 3と異なる。
図 8に実施の形態 4に係るフエージング相関監視部 1 0 3の構成を示すプロ ヅク図を示す。 以下、 本実施の形態に係る基地局装置について、 図 8を参照し て説明する。 なお、 本実施の形態に係る基地局装置において、 フェージング相 関監視部 1 0 3以外の構成は実施の形態 1に係る基地局装置と同じであるので 詳しい説明を省略する。
タイミング検出部 4 0 1は、 受信信号が入力されるタイミングと送信信号が 入力されるタイミングとのタイミング差を検出し、 検出したタイミング差を閾 値判定部 4 0 2に出力する。 閾値判定部 4 0 2は、 タイミング検出部 4 0 1よ り出力されるタイミング差を閾値判定し、 判定結果を示す切り替え信号を切り 替え部 1 0 4及び切り替え部 1 2 1に出力する。
次に、 以上のように構成された基地局装置 1 0 0の動作について説明する。 アンテナ 1 0 1— 1〜 1 0 1— 3から受信された受信信号は、 無線受信部 1 0 2—：!〜 1 0 2— 3で所定の無線受信処理を施されてフヱ一ジング相関監視 部 1 0 3、 切り替え部 1 0 4、 及び到来方向推定部 1 0 5に出力される。 フエ —ジング相関監視部 1 0 3では、 算出された受信電力が閾値判定されて切り替 え信号が生成される。
ここで、 フエ一ジング相閧監視部 1 0 3の動作について説明する。
フェージング相関監視部 1 0 3では、 各系列の受信信号の電力が算出され、 算出された電力が閾値判定され、 その判定結果に応じて、 受信信号を AAA受 信回路 1 0 6とダイバーシチ受信回路 1 0 7のいずれで処理するかを決定する 切り替え信号が生成される。
まず、 タイミング検出部 4 0 1において、 受信信号が入力されるタイミング と送信信号が入力されるタイミングとのタイミング差が検出される。
検出されたタイミング差は閾値判定部 4 0 2において閾値判定される。 この 閾値判定は、 受信信号と送信信号のタイミング差が大きいほど基地局装置と通 信端末装置との距離が遠いためにフエ一ジング相関が小さくなることに着目し て、 受信信号を A A A受信回路 1 0 6とダイバーシチ受信回路 1 0 7のいずれ で処理するか決定するため、 及び送信信号を A A A送信回路 1 2 2とダイバー シチ送信回路 1 2 3のいずれで処理するか決定するために行う。 すなわち、 夕 イミング差が閾値よりも大きい場合にはフエ一ジング相関が大きいので、 受信 信号を AAA受信回路 1 0 6で処理し、 送信信号を AAA送信回路 1 2 2で処 理すると決定される。 逆に、 タイミング差が閾値よりも小さい場合には、 受信 信号をダイバ一シチ受信回路 1 0 7で処理し、 送信信号をダイバーシチ送信回 路 1 2 3で処理すると決定される。
そして、 この閾値判定結果を示す切り替え信号が生成され、 切り替え部 1 0 4及び切り替え部 1 2 1に出力される。 この閾値は、 受信波を散乱する障害物 の位置や、 ウェイト算出のアルゴリズム等を考慮して、 システムにおいて適宜
5^疋 ¾o
このように、 本実施の形態によれば、 タイミング差が所定の閾値よりも大き い場合には AAA送受信を行って干渉波を抑圧し、 受信信号の電力が所定の閾 値よりも小さい場合にはダイバーシチ送受信を行ってフヱ一ジングによる信号 の歪みを補償するようにするので、 良好な通信品質で無線通信を行うことがで ぎる。
また、 本実施の形態においては、 タイミング差が小さいほど基地局装置と通 信端末装置との距離が近いと考えられる。 したがって、 タイミング差が所定の 閾値よりも小さい場合にはダイバ一シチ送受信を行うとともに送信電力を低く 抑えることが可能である。 これにより、 ァダプティブアレーアンテナを用いな くとも他局に与える干渉の影響を低減することができる。
(実施の形態 5 )
実施の形態 5に係る基地局装置は、 送信電力制御において送信電力の上げ下 げを指示する T P Cビットに基づいて自装置と通信相手である通信端末装置と の距離を推定する。 そして、 推定した距離が所定の閾値よりも大きい場合には AA A送受信を行って干渉波を抑圧し、 逆に所定の閾値よりも小さい場合には ダイバーシチ送受信を行ってフエージングによる信号の歪みを補償する。 すな わち、 本実施の形態は、 T P Cビットに基づいて推定した基地局装置と通信端 末装置との距離を推定する点で実施の形態 3と異なる。
図 9に実施の形態 5に係るフエージング相関監視部 1 0 3の構成を示すプロ ヅク図を示す。 以下、 本実施の形態に係る基地局装置について、 図 9を参照し て説明する。 なお、 本実施の形態に係る基地局装置において、 フエ一ジング相 関監視部 1 0 3以外の構成は実施の形態 1に係る基地局装置と同じであるので 詳しい説明を省略する。
T P Cビット抽出部 5 0 1は、 受信信号に含まれる T P Cビヅトを抽出し、 閾値判定部 5 0 2に出力する。 閾値判定部 5 0 2は、 T P Cビット抽出部 5 0 1より出力される T P Cビットのうち送信電力を上げる旨を指示するビット (以下、 「上昇指示ビット」 という） の数を計数し、 計数した上昇指示ビヅト の数を閾値判定し、 判定結果を示す切り替え信号を切り替え部 1 0 4及び切り 替え部 1 2 1に出力する。
次に、 以上のように構成された基地局装置 1 0 0の動作について説明する。 アンテナ 1 0 1— 1〜1 0 1—3から受信された受信信号は、 無線受信部 1 0 2 - 1 - 1 0 2— 3で所定の無線受信処理を施されてフエージング相関監視 部 1 0 3、 切り替え部 1 0 4、 及び到来方向推定部 1 0 5に出力される。 フエ —ジング相関監視部 1 0 3では、 算出された受信電力が閾値判定されて切り替 え信号が生成される。
ここで、 フエージング相関監視部 1 0 3の動作について説明する。
フエ—ジング相関監視部 1 0 3では、 各系列の受信信号の電力が算出され、 算出された電力が閾値判定され、 その判定結果に応じて、 受信信号を AAA受 信回路 1 0 6とダイバ一シチ受信回路 1 0 7のいずれで処理するかを決定する 切り替え信号が生成される。
まず、 T P Cビヅト抽出部 5 0 1において受信信号から T P Cビットが抽出 され、 抽出された T P Cビットは、 閾値判定部 5 0 2に出力される。
閾値判定部 5 0 2では、 T P Cビヅト抽出部 5 0 1より出力される T P Cビ ットのうち送信電力を上げる旨を指示するビット （上昇指示ビット） の数が計 数され、 計数されたビット数が閾値判定される。 この閾値判定は、 上昇指示ビ ット数が大きいほど伝播路状態が悪いためにフエ一ジング相関が小さくなるこ とに着目して、 受信信号を AAA受信回路 1 0 6とダイバーシチ受信回路 1 0 7のいずれで処理するか決定するため、 及び送信信号を A A A送信回路 1 2 2 とダイバ一シチ送信回路 1 2 3のいずれで処理するか決定するために行う。 す なわち、 上昇指示ビット数が閾値よりも小さい場合にはフエ一ジング相関が大 きいので、 受信信号を AAA受信回路 1 0 6で処理し、 送信信号を AAA送信 回路 1 2 2で処理すると決定される。逆に、 上昇指示ビット数が閾値よりも大 きい場合には、 受信信号をダイバーシチ受信回路 1 0 7で処理し、 送信信号を ダイバーシチ送信回路 1 2 3で処理すると決定される。
そして、 この閾値判定結果を示す切り替え信号が生成され、 切り替え部 1 0 4及び切り替え部 1 2 1に出力される。 この閾値は、 受信波を散乱する障害物 の位置や、 ウェイト算出のアルゴリズム等を考慮して、 システムにおいて適宜 設定する。
このように、 本実施の形態によれば、 上昇指示ビット数が所定の閾値よりも 大きい場合には A A A送受信を行って干渉波を抑圧し、 受信信号の電力が所定 の閾値よりも小さい場合にはダイバーシチ送受信を行ってフェージングによる 信号の歪みを補償するようにするので、 良好な通信品質で無線通信を行うこと ができる。
また、 本実施の形態においては、 上昇指示ビット数が大きいほど伝播路状態 が悪いので移動局は基地局よりも遠い位置にあると考えられる。 そのため、 フ ヱ一ジング相関が低いと考えられる。 したがって、 上昇指示ビット数が所定の 閾値よりも大きい場合にはダイバーシチ送受信を行うとともに送信電力を低く 抑えることが可能である。 これにより、 ァダプティブアレーアンテナを用いな くとも他局に与える干渉の影響を低減することができる。
なお、 上記各実施の形態においては、 ダイバ一シチ送信方法に関して主に最 大比合成ダイバーシチ送信を行う場合について記述したが、 その他のダイバ一 シチ送信方法が適用可能なことは言うまでもない。 例えば、 選択送信や、 クロ ーズドループ型ダイバーシチ送信を適用した場合でも、 良好な送信特性を実現 することが可能である。
以上の説明から明らかなように、 本発明によれば、 フェージング相関を監視 し、 その監視結果に応じて A A A送受信とダイバ一シチ送受信を切り替えるの で、 フエージングの相関が小さい場合であっても良好な通信品質で無線通信を 行うことができる。
本明細書は、 2 0 0 0年 6月 2 9日出願の特願 2 0 0 0— 1 9 7 1 3 3に基 づくものである。 この内容をここに含めておく。 産業上の利用可能性
本発明は、 指向性送受信を行う無線基地局装置及び無線通信方法に用いるに 好適である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 複数のアンテナ素子から受信する受信波のフエ一ジング相関を監視するフ ヱ一ジング相関監視手段と、 前記フエ一ジング相関監視手段において監視した フエージング相関に応じ、 指向性を形成して信号を送信する指向性送信と複数 系列の信号を合成又は選択して送信するダイバーシチ送信とを切り替えて信号 を無線送信する無線送信手段と、 を具備する無線基地局装置。
2 . ダイバーシチ送信は、 選択ダイバーシチ送信、 クローズドループ型ダイバ —シチ送信、 及び最大比合成ダイバーシチ送信からなる群より選ばれたいずれ か一つである請求の範囲 1に記載の無線基地局装置。
3 . 無線送信手段は、 フエージング監視手段において監視したフエ一ジング相 関が所定の閾値より高い場合には指向性送信を用いて信号を送信し、 フェージ ング監視手段において監視したフエージング相関が前記閾値より低い場合には ダイバーシチ送信を用いて信号を送信する請求の範囲 1記載の無線基地局装置。
4 . 無線送信手段は、 ダイバーシチ送信で送信する場合の送信電力を、 指向性 送信で送信する場合よりも低くする請求の範囲 1記載の無線基地局装置。
5 . フェージング相関監視手段は、 通信相手からの受信信号の角度広がりを推 定し、 推定した角度広がりを参照してフエージング相関を監視する請求の範囲
6 . フエージング相関監視手段は、 フェージング相関値を算出し、 算出したフ エージング相関値を参照してフェージング相関を監視する請求の範囲 1記載の
7 . フェージング相関監視手段は、 自装置と通信相手との距離を推定し、 推定 したフエージング相関値を参照してフエ一ジング相関を監視する請求の範囲 1
8 . 複数のアンテナ素子から受信する受信波のフェージング相関を監視するフ エージング相関監視手段と、 前記フエ一ジング相関監視手段において監視した フエ一ジング相関に応じ、 指向性を形成して信号を受信する指向性受信と複数 系列の信号を適切に合成して受信するダイバーシチ受信とを切り替えて信号を 無線受信する無線受信手段と、 を具備する無線基地局装置。
9 . 複数のアンテナ素子から受信する受信波のフエ一ジング相闋を監視し、 監 視したフェージング相関に応じ、 指向性を形成して信号を送信する指向性送信 と複数系列の信号を適切に合成して送信するダイバーシチ送信とを切り替えて 信号を無線送信する無線通信方法。
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