JP2000106696A - 伝送チャネル割当方法およびそれを用いた無線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基地局から見て最もパス多重接続が容易なチ
ャネルに新規ユーザを接続可能な伝送チャネル割当方法
および無線装置を提供する。 【解決手段】 送受信システム１０００においては、ア
ンテナ＃１〜＃４により受信した電波信号に、アダプテ
ィブアレイ１０１０．１〜１０１０．Ｍがそれぞれ受信
ウェイトベクトルを乗算することで各ユーザからの信号
を分離する。受信信号係数ベクトル計算装置１０２０に
より計算された、すでに接続中のユーザと新規ユーザの
受信信号係数ベクトルの相互相関値に基づいて、チャネ
ル割当ランキング計算装置１０４０は、空伝送チャネル
のランキングを導出し、チャネル割当装置１０５０はこ
のランキングに基づいて伝送チャネルの割当を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は伝送チャネル割当
方法およびその装置に関し、特に、ＰＤＭＡ（Path Div
ision Multiple Access ）方式の通信システムにおい
て、複数のユーザが同一周波数および同一時刻のチャネ
ルを使用して音声や映像などのデータを送受信する場合
に、接続を要求するユーザに、伝送に使用するチャネル
を割当てるための伝送チャネル割当方法およびその装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、急速に発達しつつある携帯型電話
機のような移動通信システムにおいて、周波数の有効利
用を図るべく種々の伝送チャネル割当方法が提案されて
おり、その一部のものは実用化されている。

【０００３】図１７は周波数分割多重接続（Frequency
Division Multiple Access：ＦＤＭＡ），時分割多重接
続（Time Division Multiple Access ：ＴＤＭＡ）およ
びＰＤＭＡの各種の通信システムにおけるチャネルの配
置図である。

【０００４】まず、図１７を参照して、ＦＤＭＡ，ＴＤ
ＭＡおよびＰＤＭＡについて簡単に説明する。図１７
（ａ）はＦＤＭＡを示す図であって、異なる周波数ｆ１
〜ｆ４の電波でユーザ１〜４のアナログ信号が周波数分
割されて伝送され、各ユーザ１〜４の信号は周波数フィ
ルタによって分離される。

【０００５】図１７（ｂ）に示すＴＤＭＡにおいては、
各ユーザのデジタル化された信号が、異なる周波数ｆ１
〜ｆ４の電波で、かつ一定の時間（タイムスロット）ご
とに時分割されて伝送され、各ユーザの信号は周波数フ
ィルタと基地局および各ユーザ移動端末装置間の時間同
期とにより分離される。

【０００６】一方、最近では、携帯型電話機の普及によ
り電波の周波数利用効率を高めるために、ＰＤＭＡ方式
が提案されている。このＰＤＭＡ方式は、図１７（ｃ）
に示すように、同じ周波数における１つのタイムスロッ
トを空間的に分割して複数のユーザのデータを伝送する
ものである。このＰＤＭＡでは各ユーザの信号は周波数
フィルタと基地局および各ユーザ移動端末装置間の時間
同期とアダプティブアレイなどの相互干渉除去装置とを
用いて分離される。

【０００７】図１８は、従来のＰＤＭＡ用基地局の送受
信システム２０００の構成を示す概略ブロック図であ
る。

【０００８】図１８に示した構成においては、ユーザＰ
Ｓ１とＰＳ２とを識別するために、４本のアンテナ♯１
〜♯４が設けられている。

【０００９】受信動作においては、アンテナの出力は、
ＲＦ回路１０１に与えられ、ＲＦ回路１０１において、
受信アンプで増幅され、局部発振信号によって周波数変
換された後、フィルタで不要な周波数信号が除去され、
Ａ／Ｄ変換されて、デジタル信号としてデジタルシグナ
ルプロセッサ１０２に与えられる。

【００１０】デジタルシグナルプロセッサ１０２には、
チャネル割当基準計算機１０３と、チャネル割当装置１
０４と、アダプティブアレイ１００とが設けられてい
る。チャネル割当基準計算機１０３は、２人のユーザか
らの信号がアダプティブアレイによって分離可能かどう
かを予め計算する。その計算結果に応じて、チャネル割
当装置１０４は、周波数と時間とを選択するユーザ情報
を含むチャネル割当情報をアダプティブアレイ１００に
与える。アダプティブアレイ１００は、チャネル割当情
報に基づいて、４つのアンテナ♯１〜♯４からの信号に
対して、リアルタイムに重み付け演算を行なうことで、
特定のユーザの信号のみを分離する。

【００１１】［アダプティブアレイアンテナの構成］図
１９は、アダプティブアレイ１００のうち、１人のユー
ザに対応する送受信部１００ａの構成を示すブロック図
である。図１７に示した例においては、複数のユーザ信
号を含む入力信号から希望するユーザの信号を抽出する
ため、ｎ個の入力ポート２０−１〜２０−ｎが設けられ
ている。

【００１２】各入力ポート２０−１〜２０−ｎに入力さ
れた信号が、スイッチ回路１−１〜１０−ｎを介して、
ウエイトベクトル制御部１１と乗算器１２−１〜１２−
ｎとに与えられる。

【００１３】ウエイトベクトル制御部１１は、入力信号
と予めメモリ１４に記憶されている特定のユーザの信号
に対応したトレーニング信号と加算器１３の出力とを用
いて、ウエイトベクトルｗ_1i〜ｗ_niを計算する。ここ
で、添字ｉは、ｉ番目のユーザとの間の送受信に用いら
れるウエイトベクトルであることを示す。

【００１４】乗算器１２−１〜１２ーｎは、各入力ポー
ト２０−１〜２０−ｎからの入力信号とウエイトベクト
ルｗ_1i〜ｗ_niとをそれぞれ乗算し、加算器１３へ与え
る。加算器１３は、乗算器１２−１〜１２−ｎの出力信
号を加算して受信信号Ｓ_RX（ｔ）として出力し、この受
信信号Ｓ_RX（ｔ）は、ウエイトベクトル制御部１１にも
与えられる。

【００１５】さらに、送受信部１００ａは、アダプティ
ブアレイ無線基地局からの出力信号Ｓ_TX（ｔ）を受け
て、ウエイトベクトル制御部１１により与えられるウエ
イトベクトルｗ_1i〜ｗ_niとそれぞれ乗算して出力する乗
算器１５−１〜１５−ｎを含む。乗算器１５−１〜１５
−ｎの出力は、それぞれスイッチ回路１０−１〜１０−
ｎに与えられる。つまり、スイッチ回路１０−１〜１０
−ｎは、信号を受信する際は、入力ポート２０−１〜２
０−ｎから与えられた信号を、信号受信部１Ｒに与え、
信号を送信する際には、信号送信部１Ｔからの信号を入
出力ポート２０−１〜２０−ｎに与える。

【００１６】［アダプティブアレイの動作原理］次に、
図１９に示した送受信部１００ａの動作原理について簡
単に説明する。

【００１７】以下では、説明を簡単にするために、アン
テナ素子数を４本とし、同時に通信するユーザ数ＰＳを
２人とする。このとき、各アンテナから受信部１Ｒに対
して与えられる信号は、以下のような式で表わされる。

【００１８】

【数１】

【００１９】ここで、信号ＲＸ_j （ｔ）は、ｊ番目（ｊ
＝１，２，３，４）のアンテナの受信信号を示し、信号
Ｓｒｘ_i （ｔ）は、ｉ番目（ｉ＝１，２）のユーザが送
信した信号を示す。

【００２０】さらに、係数ｈ_jiは、j 番目のアンテナに
受信された、i 番目のユーザからの信号の複素係数を示
し、ｎ_j （ｔ）は、ｊ番目の受信信号に含まれる雑音を
示している。

【００２１】上の式（１）〜（４）をベクトル形式で表
記すると、以下のようになる。

【００２２】

【数２】

【００２３】なお式（６）〜（８）において、［…］^T
は、［…］の転置を示す。ここで、Ｘ（ｔ）は入力信号
ベクトル、Ｈ_i はｉ番目のユーザの受信信号係数ベクト
ル、Ｎ（ｔ）は雑音ベクトルをそれぞれ示している。

【００２４】アダプティブアレイアンテナは、図１９に
示したように、それぞれのアンテナからの入力信号に重
み係数ｗ_1i〜ｗ_niを掛けて合成した信号を受信信号Ｓ_RX
（ｔ）として出力する。なお、ここでは、アンテナの本
数ｎは４である。

【００２５】さて、以上のような準備の下に、たとえ
ば、１番目のユーザが送信した信号Ｓｒｘ₁ （ｔ）を抽
出する場合のアダプティブアレイの動作は以下のように
なる。

【００２６】アダプティブアレイ１００の出力信号ｙ１
（ｔ）は、入力信号ベクトルＸ（ｔ）とウエイトベクト
ルＷ₁ のベクトルの掛算により、以下のような式で表わ
すことができる。

【００２７】

【数３】

【００２８】すなわち、ウエイトベクトルＷ₁ は、ｊ番
目の入力信号ＲＸ_j （ｔ）に掛け合わされる重み係数ｗ
_j1（ｊ＝１，２，３，４）を要素とするベクトルであ
る。

【００２９】ここで式（９）のように表わされたｙ１
（ｔ）に対して、式（５）により表現された入力信号ベ
クトルＸ（ｔ）を代入すると、以下のようになる。

【００３０】

【数４】

【００３１】ここで、アダプティブアレイ１００が理想
的に動作した場合、周知な方法により、ウエイトベクト
ルＷ₁ は次の連立方程式を満たすようにウエイトベクト
ル制御部１１により逐次制御される。

【００３２】

【数５】

【００３３】式（１２）および式（１３）を満たすよう
にウエイトベクトルＷ₁ が完全に制御されると、アダプ
ティブアレイ１００からの出力信号ｙ１（ｔ）は、結局
以下の式のように表わされる。

【００３４】

【数６】

【００３５】すなわち、出力信号ｙ１（ｔ）には、２人
のユーザのうちの第１番目のユーザが送信した信号Ｓｒ
ｘ₁ （ｔ）が得られることになる。

【００３６】一方、図１９において、アダプティブアレ
イ１００に対する入力信号Ｓ_TX（ｔ）は、アダプティブ
アレイ１００中の送信部１Ｔに与えられ、乗算器１５−
１，１５−２，１５−３，…，１５−ｎの一方入力に与
えられる。これらの乗算器の他方入力にはそれぞれ、ウ
エイトベクトル制御部１１により以上説明したようにし
て受信信号に基づいて算出されたウエイトベクトル
ｗ_1i，ｗ_2i，ｗ_3i，…，ｗ _niがコピーされて印加され
る。

【００３７】これらの乗算器によって重み付けされた入
力信号は、対応するスイッチ１０−１，１０−２，１０
−３，…，１０−ｎを介して、対応するアンテナ♯１，
♯２，♯３，…，♯ｎに送られ、送信される。

【００３８】ここで、ユーザＰＳ１，ＰＳ２の識別は以
下に説明するように行なわれる。すなわち、携帯電話機
の電波信号はフレーム構成をとって伝達される。携帯電
話機の電波信号は、大きくは、無線基地局にとって基地
の信号系列からなるプリアンブルと、無線基地局にとっ
て既知の信号系列からなるデータ（音声など）から構成
されている。

【００３９】プリアンブルの信号系列は、当該ユーザが
無線基地局にとって通話すべき所望のユーザかどうかを
見分けるための情報の信号列を含んでいる。アダプティ
ブアレイ無線基地局１のウエイトベクトル制御部１１
は、メモリ１４から取出したユーザＡに対応したトレー
ニング信号と、受信した信号系列とを対比し、ユーザＰ
Ｓ１に対応する信号系列を含んでいると思われる信号を
抽出するようにウエイトベクトル制御（重み係数の決
定）を行なう。

【００４０】

【発明が解決しようとする課題】ここで、最近の携帯型
電話機の急速な普及により、チャネルの利用効率は限界
に近づきつつあり、将来、利用可能な伝送チャネル数を
ユーザからの割当要求が上回る事態が予想される。この
ような事態に、何らかの合理的な取決めをもって望まな
ければ、移動通信システムの運用自体に大きな混乱が生
じてしまうおそれがる。

【００４１】それゆえに、この発明の目的は、接続を要
求するユーザに対して、実質的に信号間の干渉なしに効
率的な伝送チャネルの割当が可能な伝送チャネル割当方
法およびその装置を提供することである。

【００４２】この発明の他の目的は、チャネルの利用効
率が限界的な領域に達した場合においても合理的な伝送
チャネルの割当が可能な伝送チャネル割当方法およびそ
の装置を提供することである。

【００４３】

【課題を解決するための手段】この発明は、要約すれ
ば、複数の端末装置との間でパス分割多元接続を行う際
に、空状態の伝送チャネルに予め接続可能性の優先順位
を導出し、これに基づいて伝送チャネルの割当てを制御
するものである。

【００４４】すなわち、請求項１記載の伝送チャネルの
割当方法は、複数の端末装置からの接続の要求に応答し
て、基地局への多重接続のための伝送チャネルをそれぞ
れの端末装置に割当てる方法であって、すでに接続中の
ユーザからの受信信号と新規のユーザからの受信信号と
の干渉の大きさに基づいて、空状態にある伝送チャネル
について接続の優先順位を決定するステップと、優先順
位に基づいて、新規ユーザに対して伝送チャネルの割当
てを行うステップとを備える。

【００４５】請求項２記載の伝送チャネルの割当方法
は、請求項１記載の伝送チャネルの割当方法の構成に加
えて、伝送チャネルは、時間軸方向に多重化された複数
のタイムスロットを含み、各タイムスロットは、パス分
割された複数のチャネルを有し、優先順位を決定するス
テップは、各タイムスロットごとに、すでに接続中のユ
ーザの受信信号係数ベクトルと新規のユーザからの受信
信号ベクトルとの相互相関値に基づいて、空状態のチャ
ネルの優先順位を決定するステップを含む。

【００４６】請求項３記載の伝送チャネルの割当方法
は、請求項１記載の伝送チャネルの割当方法の構成に加
えて、伝送チャネルは、時間軸方向に多重化された複数
のタイムスロットを含み、各タイムスロットは、パス分
割された複数のチャネルを有し、優先順位を決定するス
テップは、各タイムスロットごとに、すでに接続中のユ
ーザのウェイトベクトルと新規のユーザからのウェイト
ベクトルとの相互相関値に基づいて、空状態のチャネル
の優先順位を決定するステップを含む。

【００４７】請求項４記載の伝送チャネルの割当方法
は、請求項１記載の伝送チャネルの割当方法の構成に加
えて、伝送チャネルは、時間軸方向に多重化された複数
のタイムスロットを含み、各タイムスロットは、パス分
割された複数のチャネルを有し、優先順位を決定するス
テップは、各タイムスロットごとに、すでに接続中のユ
ーザからの受信信号の到来方向と新規のユーザからのの
受信信号の到来方向との角度差に基づいて、空状態のチ
ャネルの優先順位を決定するステップを含む。

【００４８】請求項５記載の伝送チャネルの割当方法
は、請求項２、３または４記載の伝送チャネルの割当方
法の構成に加えて、伝送チャネルの割当てを行うステッ
プは、優先順位に基づいて伝送チャネルの割当てを行う
前に、パス多重されていないタイムスロット中のチャネ
ルに伝送チャネルの割当てを行うステップをさらに含
む。

【００４９】請求項６記載の伝送チャネルの割当方法
は、請求項２、３または４記載の伝送チャネルの割当方
法の構成に加えて、伝送チャネルの割当てを行うステッ
プは、優先順位に、予め収集された各チャネルの受信状
態を示す情報を参照して、伝送チャネルの割当てを行う
ステップを含む。

【００５０】請求項７記載の無線装置は、複数の端末装
置との間でパス分割多元接続を行うための無線装置であ
って、端末装置ごとに対応する受信ウェイトベクトルを
受信電波信号に乗算することで受信信号をリアルタイム
に分離する複数の受信信号分離手段と、すでに接続中の
ユーザからの受信信号と新規のユーザからの受信信号と
の干渉の大きさに基づいて、空状態にある伝送チャネル
について接続の優先順位を決定する優先度決定手段と、
優先順位に基づいて、新規ユーザに対して伝送チャネル
の割当てを行うチャネル割当手段とを備える。

【００５１】請求項８記載の無線装置は、請求項７記載
の無線装置の構成に加えて、伝送チャネルは、時間軸方
向に多重化された複数のタイムスロットを含み、各タイ
ムスロットは、パス分割された複数のチャネルを有し、
優先度決定手段は、各タイムスロットごとに、すでに接
続中のユーザの受信信号係数ベクトルと新規のユーザか
らの受信信号ベクトルとの相互相関値を求める相関値計
算手段と、相関値に基づいて、空状態のチャネルの優先
順位を決定するランキング演算手段とを含む。

【００５２】請求項９記載の無線装置は、請求項７記載
の無線装置の構成に加えて、伝送チャネルは、時間軸方
向に多重化された複数のタイムスロットを含み、各タイ
ムスロットは、パス分割された複数のチャネルを有し、
優先度決定手段は、各タイムスロットごとに、すでに接
続中のユーザのウェイトベクトルと新規のユーザのウェ
イトベクトルとの相互相関値を求める相関値計算手段
と、相関値に基づいて、空状態のチャネルの優先順位を
決定するランキング演算手段とを含む。

【００５３】請求項１０記載の無線装置は、請求項７記
載の無線装置の構成に加えて、伝送チャネルは、時間軸
方向に多重化された複数のタイムスロットを含み、各タ
イムスロットは、パス分割された複数のチャネルを有
し、優先度決定手段は、各タイムスロットごとに、すで
に接続中のユーザからの受信信号の到来方向と新規のユ
ーザからの受信信号の到来方向との角度差を求める相関
値計算手段と、角度差に基づいて、空状態のチャネルの
優先順位を決定するランキング演算手段とを含む。

【００５４】請求項１１記載の無線装置は、請求項８、
９または１０記載の無線装置の構成に加えて、チャネル
割当手段は、優先順位に基づいて伝送チャネルの割当て
を行う前に、パス多重されていないタイムスロット中の
チャネルに伝送チャネルの割当てを行う。

【００５５】請求項１２記載の無線装置は、請求項８、
９または１０記載の無線装置の構成に加えて、チャネル
割当手段は、予め収集された各チャネルの受信状態を示
す情報を保持する記憶手段を含み、優先順に受信状態を
示す情報を参照して、伝送チャネルの割当てを行う。

【００５６】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］ ［送受信システム１０００の構成］図１は、ＰＤＭＡ用
基地局の送受信システム１０００の構成を示す概略ブロ
ック図である。

【００５７】図１に示した構成においても、ユーザＰＳ
１とＰＳ２とを識別するために、４本のアンテナ♯１〜
♯４が設けられている。

【００５８】送受信システム１０００は、ユーザ数がＭ
（Ｍ：自然数）であることに対応して、アンテナ♯１〜
♯４からの信号をそれぞれ受けて、対応するユーザから
の信号を分離するためのアダプティブアレイ１０１０．
１〜１０１０．Ｍが設けられている。アダプティブアレ
イ１０１０．１〜１０１０．Ｍのそれぞれの構成は、図
１９で説明した従来のアダプティブアレイの構成と同様
である。

【００５９】送受信システム１０００は、さらに、アン
テナ♯１〜♯４からの信号とアダプティブアレイ１０１
０．１〜１０１０．Ｍからの出力信号とを受けて、受信
信号係数ベクトルを計算する受信信号係数ベクトル計算
装置１０２０と、受信信号係数ベクトル計算装置１０２
０により導出された各ユーザごとの受信信号係数ベクト
ルを格納・保持するためのメモリ１０３０と、メモリ１
０３０中に保持された受信信号係数ベクトルに応じて各
空チャネルに対する新規ユーザ割当のランキングを計算
するチャネル割当ランキング計算機１０４０と、各チャ
ネルの送受信状態の情報等を保持するメモリ１０６０
と、チャネル割当ランキング計算機１０４０とメモリ１
０６０とからの情報に基づいてチャネルの割当を行うチ
ャネル割当装置１０５０とを備える。

【００６０】チャネル割当ランキング計算機１０４０
は、空チャネルにそれぞれについて、さらに１人の新規
ユーザを割り当てる場合の接続可能性を、後に説明する
ような基準に基づいて定量的に評価し、ランキングをつ
ける。メモリ１０６０は、チャネルのうち受信状態の良
くないチャネルに対する情報（以下、ブラックリスト情
報）等を保持している。チャネル割当装置１０５０は、
そのランキングとブラックリスト情報とに応じて、周波
数と時間とを選択するユーザ情報を含むチャネル割当情
報をアダプティブアレイ１０１０．１〜１０１０．Ｍに
与える。

【００６１】アダプティブアレイ１０１０．１〜１０１
０．Ｍは、チャネル割当情報に基づいて、４つのアンテ
ナ♯１〜♯４からの信号に対して、リアルタイムに重み
付け演算を行なうことで、特定のユーザの信号のみを分
離する。

【００６２】上述したメモリ１０３０に保持される受信
信号係数ベクトルの値や、メモリ１０６０に保持される
ブラックリスト情報は、適宜更新される。

【００６３】ここで、上述したブラックリスト情報につ
いて、さらに説明すると以下のとおりである。たとえ
ば、携帯電話のうちＰＨＳにおいて、基地局ＣＳが、新
たに端末ＰＳと通信チャネルを確立する場合、まず、す
べてのチャネルの信号電力対干渉電力の比（以下、Ｄ／
Ｕ）を測定する操作（キャリアセンス）を行い、Ｄ／Ｕ
がある一定値以上となるか、あるいは最もＤ／Ｕが良い
チャネルを、通信チャネルとして指定する。次に、端末
ＰＳ側で基地局ＣＳが指定したチャネルのＤ／Ｕを測定
して、Ｄ／Ｕが所定値以上の場合、指定された通話チャ
ネルを使い通信が開始される。

【００６４】ところが、基地局ＣＳの場所でＤ／Ｕが良
くなるチャネルであっても、端末ＰＳの場所では通話不
能となるほどＤ／Ｕが悪い場合もある。このような状態
になると、基地局ＣＳが通信チャネルを指定しても端末
ＰＳからの応答が無いため、基地局ＣＳは端末ＰＳでの
チャネル判定が不合格となったと判断し、２度目の通信
チャネル指定が基地局ＣＳから端末ＰＳに対して再度行
なわれる。このとき、最初に指定された通信チャネル情
報は、ブラックリストに一定期間保持され、２度目の通
信チャンネル確立時に、その通信チャネルが指定されな
いように処理されることが必要である。このように、ブ
ラックリストには、過去に通信チャネルが確立されなか
ったチャネルの情報が保持されている。

【００６５】［送受信システム１０００の動作の概要］
図２は、ＰＤＭＡ方式におけるチャンネル配置を示す図
である。図２においては、パス多重度が４、タイムスロ
ットが３であって、チャネル（１，１）〜チャネル
（３，４）の合計１２チャネルの場合が示されている。

【００６６】図２においては、２人のユーザとの間で通
信チャネルが確立し、チャネル（１，１）に第１のユー
ザが割り当てられ、それとは異なるタイムスロットのチ
ャネル（２，１）に第２のユーザが割り当てられてい
る。

【００６７】図３は、図２に示したチャネルにランキン
グを行った場合の例を示す図である。チャネル（１，
１）とチャネル（２，１）が、すでに使用されている場
合に、第３のユーザの割当てを行う候補としては、たと
えば、上記２つのチャネルと異なるタイムスロット３に
属するするチャネル（３，１）と、上記２つのチャネル
と異なるパスであって、タイムスロット１に属するチャ
ネル（１，２）と、上記２つのチャネルと異なるパスで
あって、タイムスロット２に属するチャネル（２，２）
とが考えられる。

【００６８】このとき、後に説明するように、たとえ
ば、すでに通信チャネルの確立しているユーザの受信信
号係数ベクトルと、新規のユーザの受信信号ベクトルと
の相関値に基づいて、タイムスロットごとにチャネルの
ランキングを行う。図３に示した例では、チャネル
（３，１）のランキングが１位であり、チャネル（１，
２）、チャネル（２，２）の順で、それぞれ２位、３位
となっている。

【００６９】図４は、図３で定めたランキングに基づい
て、３番目のユーザへのチャネル割当てを行った状態を
示す図である。

【００７０】ランキング１位であったチャネル（３，
１）に３番目のユーザとの通信チャネルが確立される。

【００７１】［受信信号係数ベクトル計算機１０２０の
動作］つぎに、図１に示した受信信号係数ベクトル計算
機１０２０の動作について説明する。

【００７２】まず、アンテナ素子数を４本、同時に通信
するユーザ数を２人とした場合、各アンテナを経て受信
回路から出力される信号は、上述した式（１）〜（４）
で表わされる。

【００７３】このとき、この式（１）〜（４）で表わさ
れるアンテナの受信信号をベクトルで表記した式を再び
記すことにすると、以下の式（５）〜（８）のようにな
る。

【００７４】

【数７】

【００７５】ここで、アダプティブアレイが良好に動作
していると、各ユーザからの信号を分離・抽出している
ため、上記信号Ｓｒｘ_i （ｔ）（ｉ＝１，２）はすべて
既知の値となる。

【００７６】このとき、信号Ｓｒｘ_i （ｔ）が既知の信
号であることを利用して、受信信号ベクトルＨ₁ ＝［ｈ
₁₁，ｈ₂₁，ｈ₃₁，ｈ₄₁］およびＨ₂ ＝［ｈ₁₂，ｈ₂₂，ｈ
₃₂，ｈ₄₂］を以下に説明するようにして導出することが
できる。

【００７７】すなわち、受信信号と既知となったユーザ
信号、たとえば第１のユーザからの信号Ｓｒｘ₁ （ｔ）
を掛け合わせて、アンサンブル平均（時間平均）を計算
すると以下のようになる。

【００７８】

【数８】

【００７９】式（１６）において、Ｅ［…］は、時間平
均を示す。この平均をとる時間が十分長い場合、この平
均値は以下のようになる。

【００８０】

【数９】

【００８１】ここで、式（１８）の値が０となるのは、
信号Ｓｒｘ₁ （ｔ）と信号Ｓｒｘ₂（ｔ）に互いに相関
がないためである。また、式（１９）の値が０となるの
は、信号Ｓｒｘ₁ （ｔ）と雑音信号Ｎ（ｔ）との間に相
関がないためである。

【００８２】したがって、式（１６）のアンサンブル平
均は結果として以下に示すように、受信信号係数ベクト
ルＨ₁ に等しくなる。

【００８３】

【数１０】

【００８４】以上のような手続により、第１の番目のユ
ーザＰＳ１から送信された信号の受信信号係数ベクトル
Ｈ₁ を測定することができる。

【００８５】同様にして、入力信号ベクトルＸ（ｔ）と
信号Ｓｒｘ₂ （ｔ）のアンサンブル平均操作を行なうこ
とで、２番目のユーザＰＳ２から送信された信号の受信
信号係数ベクトルＨ₂ を測定することが可能である。

【００８６】図５および図６は、図１に示したチャネル
割当ランキング計算装置１０４０およびチャネル割当装
置１０５０の動作を説明するためのフローチャートであ
る。

【００８７】図５および図６を参照して、チャネル割当
動作が開始されると（ステップＳ１００）、まず、新規
割当ユーザの受信信号係数ベクトルが既知であるかが判
断され（ステップＳ１０２）、既知でない場合、新規チ
ャネル割当ユーザの受信信号係数ベクトルの測定が受信
信号係数ベクトル計算装置１０２０で行なわれる（ステ
ップＳ１０３）。

【００８８】新規チャネル割当ユーザの受信信号係数ベ
クトルが既知の場合（ステップＳ１０２）、続いて、タ
イムスロットの番号を示すパラメータｉの値が１に初期
化され、新規チャネル割当ユーザの受信信号係数ベクト
ルとすでに接続中のユーザの受信信号係数ベクトルとの
相関係数の最小値を示す変数Ｌ＿Ｍｉｎの値が１に初期
化される（ステップＳ１０４）。

【００８９】続いて、ｉ番目のタイムスロットに接続中
のユーザ数Ｍが調べられ、その値が変数ＮＰＵ［ｉ］に
代入される（ステップＳ１０６）。ユーザ数Ｍが０の場
合、対応するタイムスロットの相関値の最大値を示す変
数Ｌｅｖｅｌ［ｉ］の値および変数Ｌ＿Ｍｉｎの値がと
もに０とされる（ステップＳ１１０）つまり、いずれの
ユーザともまだ接続されていないタイムスロットがある
場合、そのタイムスロットのランキングが上位とされ
る。

【００９０】続いて、変数ｉの値がタイムスロットの総
数Ｎと比較され（ステップ１３４）、まだ、すべてのタ
イムスロットに対する処理が終了しておらず、変数ｉの
値がタイムスロットの総数Ｎよりも小さい場合は、変数
ｉの値が１だけインクリメントされ（ステップＳ１３
６）、処理はステップＳ１０６に復帰する。一方、変数
ｉの値がタイムスロットの総数Ｎ以上の場合は（ステッ
プＳ１３４）、チャネル割当のために、処理はステップ
Ｓ１４０に移行する。

【００９１】なお、タイムスロットの総数は、予めシス
テムに応じて定められており、たとえば、ＰＨＳではＮ
＝３である。

【００９２】一方、ｉ番目のタイムスロット内にすでに
接続中のユーザがいる場合（ステップＳ１０８）、タイ
ムスロット内のパスを示すパラメータｋの値が１に初期
化され、タイムスロット内の相関係数値の最大値を随時
表す変数Ｃ＿Ｍａｘの値が０に初期化される（ステップ
Ｓ１１２）。

【００９３】続いて、（ｉ，ｋ）番目のチャネルのユー
ザの受信信号係数ベクトルＨ_(i,k)と新規接続ユーザの
受信信号係数ベクトルＨｎとの相互相関の値Ｃが、以下
の式に基づいて計算される（ステップＳ１１４）。

【００９４】Ｃ＝｜（Ｈ_(i,k) ・Ｈｎ）｜／（｜Ｈ
_(i,k) ｜・｜Ｈｎ｜） ここで、（Ｘ・Ｙ）は、ベクトルＸ、Ｙの内積を表し、
｜Ｘ｜はベクトルＸの大きさを表す。

【００９５】つぎに、相互相関値Ｃの値と基準値Ｓ（０
＜Ｓ≦１）との比較が行なわれ（ステップＳ１１６）、
相互相関値Ｃが基準値Ｓ以上である場合は、変数Ｌｅｖ
ｅｌ［ｉ］の値は１とされる（ステップＳ１３２）。

【００９６】一方、相互相関値Ｃが基準値Ｓ未満である
場合は、パラメータｋの値がｉ番目のタイムスロット内
に接続中のユーザ数Ｍとが比較され（ステップＳ１１
８）、パラメータｋがユーザ数Ｍ未満である場合は、相
互相関値Ｃの値と変数Ｃ＿Ｍａｘの値とが比較され（ス
テップＳ１２０）、相互相関値Ｃの値が変数Ｃ＿Ｍａｘ
の値よりも大きい場合は、変数Ｃ＿Ｍａｘの値が相互相
関値Ｃの値と置き換えられて（ステップＳ１２２）、パ
ラメータｋの値が１だけインクリメントされ（ステップ
Ｓ１２４）、処理はステップＳ１１４に復帰する。

【００９７】相互相関値Ｃの値が変数Ｃ＿Ｍａｘの値よ
りも大きい場合は、そのまま、パラメータｋの値が１だ
けインクリメントされ（ステップＳ１２４）、処理はス
テップＳ１１４に復帰する。

【００９８】以上のような処理が、パラメータｋの値が
ユーザ数Ｍとなるまで繰り返されることにより、ｉ番目
のタイムスロット内の相互相関値Ｃがいずれも基準値Ｓ
よりも小さい場合、変数Ｃ＿Ｍａｘは、相互相関値Ｃの
最大値を表していることになる。

【００９９】ステップＳ１１８において、パラメータｋ
の値がユーザ数Ｍ以上となったと判断された場合、変数
Ｌｅｖｅｌ［ｉ］には、変数Ｃ＿Ｍａｘの値が代入され
る（ステップＳ１２６）。

【０１００】変数Ｌ＿Ｍｉｎの値が変数Ｃ＿Ｍａｘの値
と比較され、変数Ｌ＿Ｍｉｎの値が変数Ｃ＿Ｍａｘの値
よりも大きい場合、変数Ｌ＿Ｍｉｎに変数Ｃ＿Ｍａｘの
値が代入され（ステップＳ１３０）、パラメータｉの値
とタイムスロットの総数Ｎとの比較が行なわれる（ステ
ップＳ１３４）。パラメータｉの値が総数Ｎ未満の時
は、パラメータｉの値が１だけインクリメントされて
（ステップＳ１３６）、処理はステップＳ１０６に復帰
する。一方、変数ｉの値がタイムスロットの総数Ｎ以上
の場合は（ステップＳ１３４）、チャネル割当のため
に、処理はステップＳ１４０に移行する。

【０１０１】ところで、変数Ｌ＿Ｍｉｎの値が変数Ｃ＿
Ｍａｘの値以下の場合、ただちに、パラメータｉの値と
タイムスロットの総数Ｎとの比較が行なわれる（ステッ
プＳ１３４）。パラメータｉの値が総数Ｎ未満の時は、
パラメータｉの値が１だけインクリメントされて（ステ
ップＳ１３６）、処理はステップＳ１０６に復帰する。
一方、変数ｉの値がタイムスロットの総数Ｎ以上の場合
は（ステップＳ１３４）、チャネル割当のために、処理
はステップＳ１４０に移行する。

【０１０２】ここまでの処理により、変数Ｌ＿Ｍｉｎ、
変数Ｌｅｖｅｌ［ｉ］の値は以下のように設定されるこ
とになる。

【０１０３】ｉ）いまだｉ番目のタイムスロットがいず
れのユーザとも接続されていない場合 変数Ｌ＿Ｍｉｎ＝０に設定され、ｉ番目のタイムスロッ
トに対応する変数Ｌｅｖｅｌ［ｉ］＝０である。

【０１０４】ｉｉ）いずれのタイムスロットにも接続中
のユーザがいる場合 ｉｉ−１）ｉ番目のタイムスロット中で接続中のユーザ
との相互相関値がすべて基準値Ｓ未満であって、かつ、
ｉ番目のタイムスロット内の相互相関値の最大値がすべ
てのタイムスロット中で最小のとき 変数Ｌ＿Ｍｉｎ＝（ｉ番目のタイムスロット内の相互相
関値の最大値）に設定され、変数Ｌｅｖｅｌ［ｊ］はそ
れぞれｊ番目のタイムスロット内の相互相関値の最大値
または１に設定される。

【０１０５】ｉｉ−２）すべてのタイムスロット中で接
続中のユーザとの相互相関値がすべて基準値Ｓ以上であ
る場合 変数Ｌ＿Ｍｉｎ＝１に設定され、すべてのタイムスロッ
トに対応する変数Ｌｅｖｅｌ［ｉ］＝１である。

【０１０６】さて、続いて、変数Ｌ＿Ｍｉｎの値が１で
あるかの判定が行なわれ（ステップＳ１４０）、変数Ｌ
＿Ｍｉｎ＝１のときは、上述のとおり、すべてのタイム
スロット中で接続中のユーザとの相互相関値がすべて基
準値Ｓ以上であることを意味するので、新規ユーザとの
接続が不許可となる（ステップＳ１４２）。

【０１０７】変数Ｌ＿Ｍｉｎの値が１でないときは、タ
イムスロットを示すためのパラメータｉの値が１に初期
化され（ステップＳ１４４）、すべてのタイムスロット
について変数Ｌｅｖｅｌ［ｉ］の値と変数Ｌ＿Ｍｉｎの
値とが比較される（ステップＳ１４６、Ｓ１４８）。

【０１０８】変数Ｌｅｖｅｌ［ｉ］の値と変数Ｌ＿Ｍｉ
ｎの値とが一致すると、新規ユーザに、（ｉ、ＮＰＵ
［ｉ］＋１）番目のチャネルの割当が行なわれ（ステッ
プＳ１５０）、新規ユーザの受信信号係数ベクトルを、
（ｉ、ＮＰＵ［ｉ］＋１）番目のチャネルのユーザ情報
としてメモリ１０３０に格納し（ステップＳ１５２）、
チャネル割当が終了する（ステップＳ１５４）。

【０１０９】したがって、まだ、ユーザと全く接続して
いないタイムスロットがある場合か、いずれのタイムス
ロットもすでに接続しているユーザが存在する場合で
も、すでに接続されているユーザとの相互相関値が０で
あるときは、このタイムスロットに優先的に新規ユーザ
が接続される。また、いずれのタイムスロットもすでに
接続しているユーザが存在する場合、すでに接続中のユ
ーザと受信信号係数ベクトルの相互相関値が最も小さい
タイムスロットに新規ユーザが接続されることになる。

【０１１０】このようなチャネル割当方法を採ることに
より、基地局から見て最もパス多重接続が容易なチャネ
ルに新規ユーザが接続されることになる。

【０１１１】［実施の形態１の変形例１］図７は、本発
明の実施の形態１の変形例１のＰＤＭＡ用基地局の送受
信システム１２００の構成を示す概略ブロック図であ
る。

【０１１２】図１に示した実施の形態１の送受信システ
ム１０００の構成と異なる点は、メモリ１０３０が、直
接アダプティブアレイ１０１０．１〜１０１０．Ｍから
のウェイトベクトルの値を受けて格納し、チャネル割当
ランキング計算装置１０４０がメモリ１０３０中のウェ
イトベクトル値に基づいてランキング処理を行う点であ
る。その他の点は、実施の形態１の送受信システム１０
００の構成と同様であるので同一部分には、同一符号を
付してその説明は繰り返さない。

【０１１３】図８および図９は、本発明の実施の形態１
の変形例１のチャネル割当ランキング計算装置１０４０
およびチャネル割当装置１０５０の動作を説明するため
のフローチャートである。実施の形態１では、すでに接
続しているユーザの受信信号係数ベクトルと新規接続ユ
ーザの受信信号係数ベクトルの相互相関値を基準とし
て、空チャネルのランキングを行う構成であった。

【０１１４】実施の形態１の変形例１のチャネル割当処
理は、すでに接続しているユーザのウエイトベクトルと
新規接続ユーザのウエイトベクトルの相互相関値を基準
として、空チャネルのランキングを行う構成となってい
る。

【０１１５】その他の構成は、実施の形態１のチャネル
割当処理の構成と同様であるのでその説明は繰り返さな
い。

【０１１６】このような構成とすると、ユーザと全く接
続していないタイムスロットがある場合か、いずれのタ
イムスロットもすでに接続しているユーザが存在する場
合でも、すでに接続されているユーザとの相互相関値が
０であるときは、このタイムスロットに優先的に新規ユ
ーザが接続される。また、いずれのタイムスロットもす
でに接続しているユーザが存在する場合、すでに接続中
のユーザとウェイトベクトルの相互相関値が最も小さい
タイムスロットに新規ユーザが接続されることになる。

【０１１７】このようなチャネル割当方法を採ることに
より、基地局から見て最もパス多重接続が容易なチャネ
ルに新規ユーザが接続されることになる。

【０１１８】［実施の形態１の変形例２］図１０は、本
発明の実施の形態１の変形例１のＰＤＭＡ用基地局の送
受信システム１４００の構成を示す概略ブロック図であ
る。

【０１１９】図１に示した実施の形態１の送受信システ
ム１０００の構成と異なる点は、受信信号係数ベクトル
計算装置１０２０が、受信信号到来方向計算装置１０７
０に置き換わり、チャネル割当ランキング計算装置１０
４０がメモリ１０３０中に格納された受信信号の到来方
向に基づいてランキング処理を行う点である。その他の
点は、実施の形態１の送受信システム１０００の構成と
同様であるので同一部分には、同一符号を付してその説
明は繰り返さない。

【０１２０】図１１および１２は、本発明の実施の形態
１の変形例２のチャネル割当ランキング計算装置１０４
０およびチャネル割当装置１０５０の動作を説明するた
めのフローチャートである。

【０１２１】実施の形態１では、すでに接続しているユ
ーザの受信信号係数ベクトルと新規接続ユーザの受信信
号係数ベクトルの相互相関値を基準として、空チャネル
のランキングを行う構成であった。

【０１２２】実施の形態１の変形例２のチャネル割当処
理は、すでに接続しているユーザの受信信号到来方向と
新規接続ユーザの受信信号到来方向の角度差を基準とし
て、空チャネルのランキングを行う構成となっている。

【０１２３】図１１および図１２を参照して、チャネル
割当動作が開始されると（ステップＳ３００）、まず、
新規割当ユーザの受信信号の到来方向が既知であるかが
判断され（ステップＳ３０２）、既知でない場合、新規
チャネル割当ユーザの受信信号到来方向の測定が到来方
向計算装置１０７０で行なわれる（ステップＳ３０
３）。

【０１２４】新規チャネル割当ユーザの受信信号の到来
方向が既知の場合（ステップＳ３０２）、続いて、タイ
ムスロットの番号を示すパラメータｉの値が１に初期化
され、新規チャネル割当ユーザの受信信号の到来方向と
すでに接続中のユーザの受信信号の到来方向との角度差
の最大値を示す変数Ｌ＿Ｍａｘの値が０に初期化される
（ステップＳ３０４）。

【０１２５】続いて、ｉ番目のタイムスロットに接続中
のユーザ数Ｍが調べられ、その値が変数ＮＰＵ［ｉ］に
代入される（ステップＳ３０６）。ユーザ数Ｍが０の場
合、対応するタイムスロット内の角度差の最小値を示す
変数Ｌｅｖｅｌ［ｉ］の値および変数Ｌ＿Ｍａｘの値が
ともに３６０（単位は「度」）とされる（ステップＳ３
１０）つまり、いずれのユーザともまだ接続されていな
いタイムスロットがある場合、そのタイムスロットのラ
ンキングが上位とされる。

【０１２６】続いて、変数ｉの値がタイムスロットの総
数Ｎと比較され（ステップ３３４）、まだ、すべてのタ
イムスロットに対する処理が終了しておらず、変数ｉの
値がタイムスロットの総数Ｎよりも小さい場合は、変数
ｉの値が１だけインクリメントされ（ステップＳ３３
６）、処理はステップＳ３０６に復帰する。一方、変数
ｉの値がタイムスロットの総数Ｎ以上の場合は（ステッ
プＳ３３４）、チャネル割当のために、処理はステップ
Ｓ３４０に移行する。

【０１２７】一方、ｉ番目のタイムスロット内にすでに
接続中のユーザがいる場合（ステップＳ３０８）、タイ
ムスロット内のパスを示すパラメータｋの値が１に初期
化され、タイムスロット内の角度差の最小値を随時表す
変数Ｃ＿Ｍｉｎの値が０に初期化される（ステップＳ３
１２）。

【０１２８】続いて、（ｉ，ｋ）番目のチャネルのユー
ザの受信信号の到来方向と新規接続ユーザの受信信号の
到来方向との角度差の値Ｃが、計算される（ステップＳ
３１４）。

【０１２９】つぎに、角度差Ｃの値と基準値Ｓ（０＜Ｓ
≦３６０）との比較が行なわれ（ステップＳ３１６）、
角度差Ｃが基準値Ｓ以下である場合は、変数Ｌｅｖｅｌ
［ｉ］の値は０とされる（ステップＳ３３２）。

【０１３０】一方、角度差Ｃが基準値Ｓよりも大きい場
合は、パラメータｋの値がｉ番目のタイムスロット内に
接続中のユーザ数Ｍとが比較され（ステップＳ３１
８）、パラメータｋがユーザ数Ｍ未満である場合は、角
度差Ｃの値と変数Ｃ＿Ｍｉｎの値とが比較され（ステッ
プＳ３２０）、角度差Ｃの値が変数Ｃ＿Ｍｉｎの値より
も小さい場合は、変数Ｃ＿Ｍｉｎの値が角度差Ｃの値と
置き換えられて（ステップＳ３２２）、パラメータｋの
値が１だけインクリメントされ（ステップＳ３２４）、
処理はステップＳ３１４に復帰する。

【０１３１】角度差Ｃの値が変数Ｃ＿Ｍｉｎの値以下の
場合は、そのまま、パラメータｋの値が１だけインクリ
メントされ（ステップＳ３２４）、処理はステップＳ３
１４に復帰する。

【０１３２】以上のような処理が、パラメータｋの値が
ユーザ数Ｍとなるまで繰り返されることにより、ｉ番目
のタイムスロット内の角度差Ｃがいずれも基準値Ｓより
も大きい場合、変数Ｃ＿Ｍｉｎは、角度差Ｃの最小値を
表していることになる。

【０１３３】ステップＳ３１８において、パラメータｋ
の値がユーザ数Ｍ以上となったと判断された場合、変数
Ｌｅｖｅｌ［ｉ］には、変数Ｃ＿Ｍｉｎの値が代入され
る（ステップＳ３２６）。

【０１３４】変数Ｌ＿Ｍａｘの値が変数Ｃ＿Ｍｉｎの値
と比較され、変数Ｌ＿Ｍａｘの値が変数Ｃ＿Ｍｉｎの値
よりも小さい場合、変数Ｌ＿Ｍａｘに変数Ｃ＿Ｍｉｎの
値が代入され（ステップＳ３３０）、パラメータｉの値
とタイムスロットの総数Ｎとの比較が行なわれる（ステ
ップＳ３３４）。パラメータｉの値が総数Ｎ未満の時
は、パラメータｉの値が１だけインクリメントされて
（ステップＳ３３６）、処理はステップＳ３０６に復帰
する。一方、変数ｉの値がタイムスロットの総数Ｎ以上
の場合は（ステップＳ３３４）、チャネル割当のため
に、処理はステップＳ３４０に移行する。

【０１３５】ところで、変数Ｌ＿Ｍａｘの値が変数Ｃ＿
Ｍｉｎの値以上の場合、ただちに、パラメータｉの値と
タイムスロットの総数Ｎとの比較が行なわれる（ステッ
プＳ３３４）。パラメータｉの値が総数Ｎ未満の時は、
パラメータｉの値が１だけインクリメントされて（ステ
ップＳ３３６）、処理はステップＳ３０６に復帰する。
一方、変数ｉの値がタイムスロットの総数Ｎ以上の場合
は（ステップＳ３３４）、チャネル割当のために、処理
はステップＳ３４０に移行する。

【０１３６】ここまでの処理により、変数Ｌ＿Ｍａｘ、
変数Ｌｅｖｅｌ［ｉ］の値は以下のように設定されるこ
とになる。

【０１３７】ｉ）いまだｉ番目のタイムスロットがいず
れのユーザとも接続されていない場合 変数Ｌ＿Ｍａｘ＝３６０に設定され、ｉ番目のタイムス
ロットに対応する変数Ｌｅｖｅｌ［ｉ］＝３６０であ
る。

【０１３８】ｉｉ）いずれのタイムスロットにも接続中
のユーザがいる場合 ｉｉ−１）ｉ番目のタイムスロット中で接続中のユーザ
との角度差がすべて基準値Ｓよりも大きく、かつ、ｉ番
目のタイムスロット内の角度差の最小値がすべてのタイ
ムスロット中で最大のとき 変数Ｌ＿Ｍａｘ＝（ｉ番目のタイムスロット内の角度差
の最小値）に設定され、変数Ｌｅｖｅｌ［ｊ］はそれぞ
れｊ番目のタイムスロット内の角度差の最小値または０
に設定される。

【０１３９】ｉｉ−２）すべてのタイムスロット中で接
続中のユーザとの角度差がすべて基準値Ｓ以下である場
合 変数Ｌ＿Ｍａｘ＝０に設定され、すべてのタイムスロッ
トに対応する変数Ｌｅｖｅｌ［ｉ］＝０である。

【０１４０】さて、続いて、変数Ｌ＿Ｍａｘの値が０で
あるかの判定が行なわれ（ステップＳ３４０）、変数Ｌ
＿Ｍａｘ＝０のときは、上述のとおり、すべてのタイム
スロット中で接続中のユーザとの相互相関値がすべて基
準値Ｓ以下であることを意味するので、新規ユーザとの
接続が不許可となる（ステップＳ３４２）。

【０１４１】変数Ｌ＿Ｍａｘの値が０でないときは、タ
イムスロットを示すためのパラメータｉの値が１に初期
化され（ステップＳ３４４）、すべてのタイムスロット
について変数Ｌｅｖｅｌ［ｉ］の値と変数Ｌ＿Ｍａｘの
値とが比較される（ステップＳ３４６、Ｓ３４８）。

【０１４２】変数Ｌｅｖｅｌ［ｉ］の値と変数Ｌ＿Ｍａ
ｘの値とが一致すると、新規ユーザに、（ｉ、ＮＰＵ
［ｉ］＋１）番目のチャネルの割当が行なわれ（ステッ
プＳ３５０）、新規ユーザの受信信号の到来方向を、
（ｉ、ＮＰＵ［ｉ］＋１）番目のチャネルのユーザ情報
としてメモリ１０３０に格納し（ステップＳ３５２）、
チャネル割当が終了する（ステップＳ３５４）。

【０１４３】このような構成とすると、ユーザと全く接
続していないタイムスロットがある場合は、このタイム
スロットに優先的に新規ユーザが接続される。また、い
ずれのタイムスロットもすでに接続しているユーザが存
在する場合、すでに接続中のユーザと受信信号到来方向
の角度差が最も大きいタイムスロットに新規ユーザが接
続されることになる。

【０１４４】このようなチャネル割当方法を採ることに
より、基地局から見て最もパス多重接続が容易なチャネ
ルに新規ユーザが接続されることになる。

【０１４５】［実施の形態２］図１３および図１４は、
実施の形態２のチャネル割当ランキング計算装置１０４
０およびチャネル割当装置１０５０のチャネル割当処理
動作を説明するためのフローチャートである。実施の形
態２の送受信システムの構成は、基本的に実施の形態１
の送受信システム１０００の構成と同様である。

【０１４６】ただし、以下の説明で明らかになるよう
に、実施の形態２の送受信システムでは、チャネルの割
当処理にあたり、ユーザと全く接続されていないタイム
スロットがあった場合には、このタイムスロット中に含
まれるチャネルと優先的に接続を行う構成となってい
る。

【０１４７】図１３および図１４を参照して、実施の形
態２のチャネル割当処理のうち、ステップＳ５００〜ス
テップＳ５３４までの処理は、図５および６に示した実
施の形態１のチャネル割当処理のステップ１００〜ステ
ップ１３４までの処理と同様であるのでその説明は繰り
返さない。

【０１４８】したがって、ステップＳ５３４までの処理
が終わった時点で、変数Ｌ＿Ｍｉｎ、変数Ｌｅｖｅｌ
［ｉ］の値は以下のように設定されることになる。

【０１４９】ｉ）いまだｉ番目のタイムスロットがいず
れのユーザとも接続されていない場合 変数Ｌ＿Ｍｉｎ＝０に設定され、ｉ番目のタイムスロッ
トに対応する変数Ｌｅｖｅｌ［ｉ］＝０である。

【０１５０】ｉｉ）いずれのタイムスロットにも接続中
のユーザがいる場合 ｉｉ−１）ｉ番目のタイムスロット中で接続中のユーザ
との相互相関値がすべて基準値Ｓ未満であって、かつ、
ｉ番目のタイムスロット内の相互相関値の最大値がすべ
てのタイムスロット中で最小のとき 変数Ｌ＿Ｍｉｎ＝（ｉ番目のタイムスロット内の相互相
関値の最大値）に設定され、変数Ｌｅｖｅｌ［ｊ］はそ
れぞれｊ番目のタイムスロット内の相互相関値の最大値
または１に設定される。

【０１５１】ｉｉ−２）すべてのタイムスロット中で接
続中のユーザとの相互相関値がすべて基準値Ｓ以上であ
る場合 変数Ｌ＿Ｍｉｎ＝１に設定され、すべてのタイムスロッ
トに対応する変数Ｌｅｖｅｌ［ｉ］＝１である。

【０１５２】さて、続いて、変数Ｌ＿Ｍｉｎの値が１で
あるかの判定が行なわれ（ステップＳ５４０）、変数Ｌ
＿Ｍｉｎ＝１のときは、上述のとおり、すべてのタイム
スロット中で接続中のユーザとの相互相関値がすべて基
準値Ｓ以上であることを意味するので、新規ユーザとの
接続が不許可となる（ステップＳ５４２）。

【０１５３】変数Ｌ＿Ｍｉｎの値が１でないときは、続
いて、変数Ｌ＿Ｍｉｎの値が０であるかの判定が行なわ
れ（ステップＳ５４４）、変数Ｌ＿Ｍｉｎ＝０のとき
は、上述のとおり、いずれのユーザとも接続していない
タイムスロットが存在することを意味するので、この空
のタイムスロットに対する割当が以下のようにして行な
われる。

【０１５４】すなわち、まず、タイムスロットを示すた
めのパラメータｉの値が１に初期化され（ステップＳ５
４６）、続いて、ユーザ数ＮＰＵ［ｉ］の値が０である
タイムスロットを発見するように、パラメータｉの値を
順次インクリメントしつつ、検索が行なわれる（ステッ
プＳ５４８、Ｓ５５０）。

【０１５５】ユーザ数ＮＰＵ［ｉ］の値が０であるタイ
ムスロットを発見すると、最も干渉レベルの低い周波数
のチャネルの割当が新規ユーザに行なわれ（ステップＳ
５５２）、新規ユーザの受信信号係数ベクトルを、
（ｉ、１）番目のチャネルのユーザ情報としてメモリ１
０３０に格納し（ステップＳ５５４）、チャネル割当が
終了する（ステップＳ５５６）。

【０１５６】一方、変数Ｌ＿Ｍｉｎの値が１でも０でも
ないときは、タイムスロットを示すためのパラメータｉ
の値が１に初期化され（ステップＳ５６０）、すべての
タイムスロットについて変数Ｌｅｖｅｌ［ｉ］の値と変
数Ｌ＿Ｍｉｎの値とが比較される（ステップＳ５６２、
Ｓ５６４）。

【０１５７】変数Ｌｅｖｅｌ［ｉ］の値と変数Ｌ＿Ｍｉ
ｎの値とが一致すると、新規ユーザに、（ｉ、ＮＰＵ
［ｉ］＋１）番目のチャネルの割当が行なわれ（ステッ
プＳ５６６）、新規ユーザの受信信号係数ベクトルを、
（ｉ、ＮＰＵ［ｉ］＋１）番目のチャネルのユーザ情報
としてメモリ１０３０に格納し（ステップＳ５６８）、
チャネル割当が終了する（ステップＳ５７０）。

【０１５８】したがって、まだ、ユーザと全く接続して
いないタイムスロットがある場合、このタイムスロット
に優先的に新規ユーザが接続される。言換えると、まだ
パス多重されていないときは、異なるタイムスロットに
空がある限りその空スロットに優先的に割当が行なわれ
る。また、いずれのタイムスロットもすでに接続してい
るユーザが存在する場合、すでに接続中のユーザと受信
信号係数ベクトルの相互相関値が最も小さいタイムスロ
ットに新規ユーザが接続されることになる。

【０１５９】このようなチャネル割当方法を採ることに
より、基地局から見て最もパス多重接続が容易なチャネ
ルに新規ユーザが接続されることになる。

【０１６０】なお、実施の形態１の変形例１および２と
同様に、受信信号係数ベクトルの相互相関値のかわり
に、ウェイトベクトルの相互相関値や受信信号到来方向
の角度差を用いる構成とすることも可能である。

【０１６１】［実施の形態３］図１５および図１６は、
実施の形態３のチャネル割当ランキング計算装置１０４
０およびチャネル割当装置１０５０のチャネル割当処理
動作を説明するためのフローチャートである。実施の形
態３の送受信システムの構成は、基本的に実施の形態１
の送受信システム１０００の構成と同様である。

【０１６２】ただし、以下の説明で明らかになるよう
に、実施の形態３の送受信システムでは、チャネルの割
当処理にあたり、メモリ１０６０に保持されているブラ
ックリスト情報の照会を行う構成となっている。

【０１６３】図１５および図１６を参照して、実施の形
態３のチャネル割当処理のうち、ステップＳ６００〜ス
テップＳ６３４までの処理は、図５および６に示した実
施の形態１のチャネル割当処理のステップ１００〜ステ
ップ１３４までの処理と同様であるのでその説明は繰り
返さない。

【０１６４】したがって、ステップＳ６３４までの処理
が終わった時点で、変数Ｌ＿Ｍｉｎ、変数Ｌｅｖｅｌ
［ｉ］の値は以下のように設定されることになる。

【０１６５】ｉ）いまだｉ番目のタイムスロットがいず
れのユーザとも接続されていない場合 変数Ｌ＿Ｍｉｎ＝０に設定され、ｉ番目のタイムスロッ
トに対応する変数Ｌｅｖｅｌ［ｉ］＝０である。

【０１６６】ｉｉ）いずれのタイムスロットにも接続中
のユーザがいる場合 ｉｉ−１）ｉ番目のタイムスロット中で接続中のユーザ
との相互相関値がすべて基準値Ｓ未満であって、かつ、
ｉ番目のタイムスロット内の相互相関値の最大値がすべ
てのタイムスロット中で最小のとき 変数Ｌ＿Ｍｉｎ＝（ｉ番目のタイムスロット内の相互相
関値の最大値）に設定され、変数Ｌｅｖｅｌ［ｊ］はそ
れぞれｊ番目のタイムスロット内の相互相関値の最大値
または１に設定される。

【０１６７】ｉｉ−２）すべてのタイムスロット中で接
続中のユーザとの相互相関値がすべて基準値Ｓ以上であ
る場合 変数Ｌ＿Ｍｉｎ＝１に設定され、すべてのタイムスロッ
トに対応する変数Ｌｅｖｅｌ［ｉ］＝１である。

【０１６８】さて、続いて、変数Ｌ＿Ｍｉｎの値が１で
あるかの判定が行なわれ（ステップＳ６４０）、変数Ｌ
＿Ｍｉｎ＝１のときは、上述のとおり、すべてのタイム
スロット中で接続中のユーザとの相互相関値がすべて基
準値Ｓ以上であることを意味するので、新規ユーザとの
接続が不許可となる（ステップＳ６４２）。

【０１６９】変数Ｌ＿Ｍｉｎの値が１でないときは、１
からＮ番目のタイムスロットの基準値Ｌｅｖｅｌ［１］
〜Ｌｅｖｅｌ［Ｎ］を小さな順にソートしたテーブルを
作成する（ステップＳ６４４）。

【０１７０】次に、タイムスロットを示すためのパラメ
ータｉの値が１に初期化され（ステップＳ６６０）、続
いて、ステップＳ６４４で作成したテーブルのｉ番目の
タイムスロットｘがブラックリストに登録されているか
否かの判定が行なわれる（ステップＳ６６２）。タイム
スロットｘがブラックリストに登録されている場合、パ
ラメータｉの値がタイムスロットの総数Ｎと比較され
（ステップＳ６６４）、ブラックリストに登録されてい
ないタイムスロットが発見されるまで、パラメータｉの
値をインクリメントしながら検索が行なわれる（ステッ
プＳ６６６，Ｓ６６２、Ｓ６６４）。

【０１７１】ブラックリストに登録されていないタイム
スロットが発見されると（ステップＳ６６２）、（ｘ，
ＮＰＵ［ｘ］＋１）番目のチャネルの割当が新規ユーザ
に行なわれ（ステップＳ６７０）、新規ユーザの受信信
号係数ベクトルを、（ｘ，ＮＰＵ［ｘ］＋１）番目のチ
ャネルのユーザ情報としてメモリ１０３０に格納し（ス
テップＳ６７２）、チャネル割当が終了する（ステップ
Ｓ６７４）。

【０１７２】一方、すべてのタイムスロットがブラック
リストに登録されている場合、新規ユーザの接続は不許
可となる（ステップＳ６６８）。

【０１７３】したがって、まだ、ユーザと全く接続して
いないタイムスロットがある場合、まず、相互相関値の
小さい順にランキングが生成される。さらに、ブラック
リスト情報を参照しつつ、新規ユーザへ接続されるチャ
ネルが割り当てられる。

【０１７４】このようなチャネル割当方法を採ることに
より、基地局から見て最もパス多重接続が容易なチャネ
ルに新規ユーザが接続されることになる。

【０１７５】なお、実施の形態１の変形例１および２と
同様に、受信信号係数ベクトルの相互相関値のかわり
に、ウェイトベクトルの相互相関値や受信信号到来方向
の角度差を用いる構成とすることも可能である。

【０１７６】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【０１７７】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る伝送
チャネル割当方法およびそれを用いた無線装置では、基
地局から見て最もパス多重接続が容易なチャネルに新規
ユーザが接続されるため、接続を要求するユーザに対し
て、実質的に信号間の干渉なしに効率的な伝送チャネル
の割当が可能であり、かつ、チャネルの利用効率が限界
領域に達した場合においても合理的な伝送チャネルの割
当がが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の無線装置１０００の構
成を示す概略ブロック図である。

【図２】ＰＤＭＡ方式におけるチャネル配置を示す図で
ある。

【図３】図２に示したチャネルにランキングを行った場
合の例を示す図である。

【図４】図３で定めたランキングに基づいて、３番目の
ユーザへのチャネル割当てを行った状態を示す図であ
る。

【図５】実施の形態１のチャネル割当ランキング計算装
置１０４０およびチャネル割当装置１０５０の動作を説
明するための第１のフローチャートである。

【図６】実施の形態１のチャネル割当ランキング計算装
置１０４０およびチャネル割当装置１０５０の動作を説
明するための第２のフローチャートである。

【図７】本発明の実施の形態１の変形例１のＰＤＭＡ用
基地局の送受信システム１２００の構成を示す概略ブロ
ック図である。

【図８】本発明の実施の形態１の変形例１の動作を説明
するための第１のフローチャートである。

【図９】本発明の実施の形態１の変形例１の動作を説明
するための第２のフローチャートである。

【図１０】本発明の実施の形態１の変形例１のＰＤＭＡ
用基地局の送受信システム１４００の構成を示す概略ブ
ロック図である。

【図１１】本発明の実施の形態１の変形例２のの動作を
説明するための第１のフローチャートである。

【図１２】本発明の実施の形態１の変形例２のの動作を
説明するための第２のフローチャートである。

【図１３】実施の形態２のチャネル割当処理動作を説明
するための第１のフローチャートである。

【図１４】実施の形態２のチャネル割当処理動作を説明
するための第２のフローチャートである。

【図１５】実施の形態３のチャネル割当処理動作を説明
するための第１のフローチャートである。

【図１６】実施の形態３のチャネル割当処理動作を説明
するための第２のフローチャートである。

【図１７】各種の通信システムにおけるチャネルの配置
図である。

【図１８】従来のＰＤＭＡ用基地局の送受信システム２
０００の構成を示す概略ブロック図である。

【図１９】アダプティブアレイ１００のうち、１人のユ
ーザに対応する送受信部１００ａの構成を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１００ アダプティブアレイ、１０１ ＲＦ回路、１０
２ デジタルシグナルプロセッサ、１０３ チャネル割
当基準計算器、１０４ チャネル割当装置、１０００、
１２００、１４００ 無線装置、１０１０．１〜１０１
０．Ｍ アダプティブアレイ、１０２０ 受信信号係数
ベクトル計算装置、１０３０ メモリ、１０４０ チャ
ネル割当ランキング計算装置、１０５０ チャネル割当
装置、１０６０ メモリ、１０７０ 到来方向計算装
置、２０００ 無線装置、＃１〜＃４ アンテナ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷田 敏生 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5J021 AA05 AA09 AA11 CA01 CA06 DB02 DB03 EA04 FA14 FA16 FA20 FA29 FA30 FA31 FA32 HA05 HA10 5K067 AA11 CC02 CC04 DD43 DD48 EE02 EE10 EE22 EE71 HH22 HH23 JJ01 JJ17

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の端末装置からの接続の要求に応答
   して、基地局への多重接続のための伝送チャネルをそれ
   ぞれの端末装置に割当てる方法であって、 すでに接続中のユーザからの受信信号と新規のユーザか
   らの受信信号との干渉の大きさに基づいて、空状態にあ
   る伝送チャネルについて接続の優先順位を決定するステ
   ップと、 前記優先順位に基づいて、前記新規ユーザに対して伝送
   チャネルの割当てを行うステップとを備える、伝送チャ
   ネルの割当方法。
2. 【請求項２】 前記伝送チャネルは、時間軸方向に多重
   化された複数のタイムスロットを含み、 各前記タイムスロットは、パス分割された複数のチャネ
   ルを有し、 前記優先順位を決定するステップは、 各前記タイムスロットごとに、すでに接続中のユーザの
   受信信号係数ベクトルと前記新規のユーザからの受信信
   号ベクトルとの相互相関値に基づいて、空状態のチャネ
   ルの優先順位を決定するステップを含む、請求項１記載
   の伝送チャネルの割当方法。
3. 【請求項３】 前記伝送チャネルは、時間軸方向に多重
   化された複数のタイムスロットを含み、 各前記タイムスロットは、パス分割された複数のチャネ
   ルを有し、 前記優先順位を決定するステップは、 各前記タイムスロットごとに、すでに接続中のユーザの
   ウェイトベクトルと前記新規のユーザからのウェイトベ
   クトルとの相互相関値に基づいて、空状態のチャネルの
   優先順位を決定するステップを含む、請求項１記載の伝
   送チャネルの割当方法。
4. 【請求項４】 前記伝送チャネルは、時間軸方向に多重
   化された複数のタイムスロットを含み、 各前記タイムスロットは、パス分割された複数のチャネ
   ルを有し、 前記優先順位を決定するステップは、 各前記タイムスロットごとに、すでに接続中のユーザか
   らの受信信号の到来方向と前記新規のユーザからの受信
   信号の到来方向との角度差に基づいて、空状態のチャネ
   ルの優先順位を決定するステップを含む、請求項１記載
   の伝送チャネルの割当方法。
5. 【請求項５】 前記伝送チャネルの割当てを行うステッ
   プは、 前記優先順位に基づいて伝送チャネルの割当てを行う前
   に、パス多重されていないタイムスロット中のチャネル
   に伝送チャネルの割当てを行うステップをさらに含む、
   請求項２、３または４記載の伝送チャネルの割当方法。
6. 【請求項６】 前記伝送チャネルの割当てを行うステッ
   プは、 前記優先順位に、予め収集された各チャネルの受信状態
   を示す情報を参照して、前記伝送チャネルの割当てを行
   うステップを含む、請求項２、３または４記載の伝送チ
   ャネルの割当方法。
7. 【請求項７】 複数の端末装置との間でパス分割多元接
   続を行うための無線装置であって、 前記端末装置ごとに対応する受信ウェイトベクトルを前
   記受信電波信号に乗算することで前記受信信号をリアル
   タイムに分離する複数の受信信号分離手段と、 すでに接続中のユーザからの受信信号と新規のユーザか
   らの受信信号との干渉の大きさに基づいて、空状態にあ
   る伝送チャネルについて接続の優先順位を決定する優先
   度決定手段と、 前記優先順位に基づいて、前記新規ユーザに対して伝送
   チャネルの割当てを行うチャネル割当手段とを備える、
   無線装置。
8. 【請求項８】 前記伝送チャネルは、時間軸方向に多重
   化された複数のタイムスロットを含み、 各前記タイムスロットは、パス分割された複数のチャネ
   ルを有し、 前記優先度決定手段は、 各前記タイムスロットごとに、すでに接続中のユーザの
   受信信号係数ベクトルと前記新規のユーザからの受信信
   号ベクトルとの相互相関値を求める相関値計算手段と、 前記相関値に基づいて、空状態のチャネルの優先順位を
   決定するランキング演算手段とを含む、請求項７記載の
   無線装置。
9. 【請求項９】 前記伝送チャネルは、時間軸方向に多重
   化された複数のタイムスロットを含み、 各前記タイムスロットは、パス分割された複数のチャネ
   ルを有し、 前記優先度決定手段は、 各前記タイムスロットごとに、すでに接続中のユーザの
   ウェイトベクトルと前記新規のユーザのウェイトベクト
   ルとの相互相関値を求める相関値計算手段と、前記相関
   値に基づいて、空状態のチャネルの優先順位を決定する
   ランキング演算手段とを含む、請求項７記載の無線装
   置。
10. 【請求項１０】 前記伝送チャネルは、時間軸方向に多
    重化された複数のタイムスロットを含み、 各前記タイムスロットは、パス分割された複数のチャネ
    ルを有し、 前記優先度決定手段は、 各前記タイムスロットごとに、すでに接続中のユーザか
    らの受信信号の到来方向と前記新規のユーザからの受信
    信号の到来方向との角度差を求める相関値計算手段と、 前記角度差に基づいて、空状態のチャネルの優先順位を
    決定するランキング演算手段とを含む、請求項７記載の
    無線装置。
11. 【請求項１１】 前記チャネル割当手段は、 前記優先順位に基づいて伝送チャネルの割当てを行う前
    に、パス多重されていないタイムスロット中のチャネル
    に伝送チャネルの割当てを行う、請求項８、９または１
    ０記載の無線装置。
12. 【請求項１２】 前記チャネル割当手段は、 予め収集された各チャネルの受信状態を示す情報を保持
    する記憶手段を含み、 前記優先順に前記受信状態を示す情報を参照して、前記
    伝送チャネルの割当てを行う、請求項８、９または１０
    記載の無線装置。