JP2003124856A

JP2003124856A - アダプティブアレイアンテナ指向性制御システム

Info

Publication number: JP2003124856A
Application number: JP2001312888A
Authority: JP
Inventors: Minako Kitahara; 美奈子北原
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2001-10-10
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2003-04-25
Also published as: US20030069047A1; CN1411188A; CN100483969C

Abstract

(57)【要約】【課題】移動局との通信状況に対応して通信に最適な
パスを選択し、且つ干渉除去効果を向上できるアダプテ
ィブアレイアンテナ指向性制御システムを提供する。【解決手段】ＣＤＭＡ基地局に設けられたアダプティ
ブアレイアンテナを構成する複数のアンテナ素子２１に
おいて受信された各パスの信号の電力値及び到来角度を
測定して、これらの測定結果に基づいて送信希望パスを
選択すると共に、各アンテナから送信する信号に対し当
該測定結果に基づいたウエイト制御を行い、送信信号と
して無線出力するアダプティブアレイアンテナ指向性制
御システムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動局との無線通
信を行う無線基地局におけるアダプティブアレイアンテ
ナの指向性制御システムに係り、特に移動局との通信状
況に対応して干渉を除去できるアダプティブアレイアン
テナの指向性制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Acc
ess：符号分割多重通信）による無線通信システムで
は、基地局が移動局毎に割り振られた拡散符号を用い
て、移動局から無線送信された信号に対し逆拡散を行っ
て信号を復調し、また移動局に送信しようとする信号を
拡散変調し、無線送信を行う。ＣＤＭＡによる無線通信
システムでは、拡散符号を用いることによって、複数の
移動局によって同一の周波数帯を共用した無線通信を行
うことができる。

【０００３】しかし、複数の移動局によって同一の周波
数帯が共用されることから、ある移動局との通信で使用
される無線信号が、他の移動局の信号を干渉することに
なる信号、すなわち干渉信号となる場合がある。また同
じ移動局との通信で用いる無線信号が、複数の経路を介
して送信又は受信されるマルチパスによっても、他の経
路における信号が干渉信号となり、干渉が発生する。

【０００４】他の移動局の信号又はマルチパスによって
発生する干渉を除去する手段として、ＣＤＭＡ通信シス
テムの基地局にアダプティブアレイアンテナを備えるこ
とが検討されている。アダプティブアレイアンテナは、
複数のアンテナ素子で構成され、特定の方向の電波の送
受信を行うことができるアンテナである。アダプティブ
アレイアンテナでは具体的に、それぞれのアンテナに受
信ウエイトや送信ウエイトを持たせて、受信時及び送信
時の指向性を制御するシステム（以下、アダプティブア
レイアンテナ指向性制御システム）によって、特定方向
の電波の送受信を可能としている。アダプティブアレイ
アンテナでは、上記システムを用いて、移動局との通信
を希望する信号の経路（以下、希望パス）を特定し、希
望パスへの干渉を回避しつつ移動局との通信を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のアダプティブアレイアンテナの指向性制御システム
では、以下に説明する通り、干渉を充分に除去できない
という問題点があった。次世代の移動通信方式として導
入されているＷ−ＣＤＭＡ（Wide-band Code Division
Multiple Access：広帯域符号分割多重通信）では、高
速のデータ通信から低速の音声通信までの幅広い伝送速
度をカバーするマルチレートサービスを行うことを特徴
としている。

【０００６】しかしＷ−ＣＤＭＡにおける高速データ通
信は拡散率が低いため、干渉に非常に弱い。このためＷ
−ＣＤＭＡ無線通信システムの干渉除去についても、ア
ダプティブアレイアンテナを用いて除去することが検討
されている。しかしアダプティブアレイアンテナを用い
たとしても、希望パスの近傍に干渉信号の経路（以下、
干渉パス）が存在する場合、干渉パスの利得低減のため
にメインローブレベルが下がるため干渉の除去が困難で
あり、アンテナの通信特性が劣化してしまう。

【０００７】一方、アダプティブアレイアンテナにおけ
る希望パスの選択においても、従来は最初に基地局に到
達した信号である先行波の経路か、電力値が最も大きい
信号の経路を希望パスとしていたが、移動局やパスの位
置関係又は信号の電力値によっては必ずしも最適ではな
く、上述した例などによって干渉の影響を受け、アンテ
ナの通信特性が劣化していた。

【０００８】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、移動局との通信状況に対応して希望パスの選択を行
い、アダプティブアレイアンテナの干渉除去効果を向上
できるアダプティブアレイアンテナ指向性制御システム
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための本発明は、無線基地局に設けられたアダプ
ティブアレイアンテナの指向性を制御し、アダプティブ
アレイアンテナを構成する複数のアンテナ素子で受信さ
れた移動局からの信号に対し、各アンテナ素子に対応し
たウエイトを持たせて、移動局からの信号を受信するの
に最適な受信希望パス又は移動局への信号を送信するの
に最適な送信希望パスへの干渉を低減するアダプティブ
アレイアンテナ指向性制御システムであって、各アンテ
ナ素子で受信された信号からパスを検出し、検出された
パス毎に電力値及びアンテナ素子への到来角度を算出
し、検出されたパスのうち電力値又は到来角度のうち少
なくとも一方に基づいて受信希望パス又は送信希望パス
を選択すると共に、送信希望パス又は受信希望パスへの
干渉を低減するウエイトをアンテナ素子毎に算出し、各
アンテナ素子で送信する信号又は受信した信号に対し
て、対応するウエイトを乗算することを特徴とするもの
であり、移動局との通信状況に対応して受信希望パスの
選択を行い、アダプティブアレイアンテナの干渉除去効
果を向上することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら説明する。本発明の実施の形態に係るア
ダプティブアレイアンテナ指向性制御システムは、ＣＤ
ＭＡ基地局に設けられたアダプティブアレイアンテナを
構成する複数のアンテナ素子において受信された各パス
の信号の電力値及び到来角度を測定して、これらの測定
結果に基づいて希望パスを選択すると共に、受信した信
号に対し当該測定結果に基づいたウエイト制御を行って
総合したものを受信信号として出力するものであり、こ
れにより上り回線において最適な希望パスを選択でき、
干渉パスによる干渉除去効果を向上することができる。

【００１１】また、ＣＤＭＡ基地局に設けられたアダプ
ティブアレイアンテナを構成する複数のアンテナ素子に
おいて受信された各パスの信号の電力値及び到来角度を
測定して、これらの測定結果に基づいて希望パスを選択
すると共に、各アンテナから送信する信号に対し当該測
定結果に基づいたウエイト制御を行い、送信信号として
無線出力するものであり、これにより下り回線において
最適な希望パスを選択でき、干渉パスによる干渉除去効
果を向上することができ、送信電力を低減することがで
きる。

【００１２】本発明の実施の形態のアダプティブアレイ
アンテナ指向性制御システムの構成について、図１〜図
３を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係
る上り回線に対応したアダプティブアレイアンテナ指向
性制御システムの構成ブロック図である。図１のアダプ
ティブアレイアンテナ指向性制御システム（以下、図１
の指向性制御システム）は、ＣＤＭＡ通信基地局におい
て、複数のアンテナにおいて受信した各パスの信号の電
力値及び到来角度を測定して、測定結果に基づいて希望
パスを選択すると共に、受信した信号にウエイト制御部
で求められたウエイトを各アンテナ毎に乗算し、各乗算
結果を加算したものを受信信号として出力するものであ
る。尚、図１の指向性制御システムでは、４本のアンテ
ナを備えており、各アンテナで受信した信号に基づい
て、パスの選択及びウエイト制御を行っているが、アン
テナは異なる本数であってもよい。

【００１３】図１の指向性制御システムは、アンテナ１
１-1〜１１-4と、ＲＦ（Radio Frequency：無線周波
数）受信機１２-1〜１２-4と、受信データ処理部１３
と、ウエイト制御部１４と、乗算器１５-1〜１５-4と、
加算器１６と、シンボル検出部（図示せず）とで構成さ
れる。また受信データ処理部１３は、パス検出部１３１
と、電力測定部１３２と、角度推定部１３３と、パス選
択部１３４とで構成される。

【００１４】次に、図１の指向性制御システムの各部に
ついて説明する。アンテナ１１-1〜１１-4は、アダプテ
ィブアレイアンテナを構成する指向性のアンテナ素子で
あり、移動局から無線送信された拡散変調信号を受信す
ると、各アンテナに対応して設けられたＲＦ受信機１２
-1〜１２-4にそれぞれ出力する。アンテナ１１-1〜１１
-4は、移動局との通信を広範囲に行うため、等間隔に格
子状又は円周状に配置してもよく、その他の配置となっ
ていてもよい。

【００１５】ＲＦ受信機１２-1〜１２-4は、アンテナ１
１-1〜１１-4で受信した信号をＲＦ帯からＢＢ（BaseBa
nd）帯に周波数変換を行い、各ＲＦ受信機に対応した乗
算器１５-1〜１５-4にそれぞれ出力すると共に、受信デ
ータ処理部１３に出力する。

【００１６】受信データ処理部１３は、ＲＦ受信機１２
-1〜１２-4から出力されたＢＢ帯の信号からパスを検出
し、検出されたパスの電力値及び到来角度を測定して、
さらに測定結果に基づいて希望パスを選択する。また受
信データ処理部１３は、パス検出結果、電力値測定結
果、到来角度測定結果及び希望パス選択結果のうち必要
な情報をウエイト制御部１４に出力する。

【００１７】次に、受信データ処理部１３を構成する各
部について説明する。パス検出部１３１は、受信データ
処理部１３に各アンテナで受信した信号が入力される
と、逆拡散処理を行って到来タイミングを検出すること
でパスの検出を行う。各パスにおける逆拡散処理結果
は、到来タイミングの情報とを含んだ逆拡散信号として
電力測定部１３２、角度推定部１３３及びウエイト制御
部１４に出力される。パス検出部１３１は、受信した信
号に対応した逆拡散符号を記憶しているが、逆拡散符号
を生成する手段を他に設け、パス検出部１３１では、生
成された逆拡散符号と信号との逆拡散演算を行うように
してもよい。

【００１８】電力測定部１３２は、入力された逆拡散信
号に基づいて各パスにおける信号の電力値を測定し、パ
ス電力値情報としてパス選択部１３４及びウエイト制御
部１４に出力する。角度推定部１３３は、入力された逆
拡散信号に基づいて各パスにおける信号の到来角度を推
定し、パス到来角度情報としてパス選択部１３４及びウ
エイト制御部１４に出力する。パス選択部１３４は、入
力されたパス電力値情報及びパス到来角度情報のうち、
少なくとも一方に基づいて、検出されたパスから希望パ
スを選択し、選択結果を選択パス情報として、ウエイト
制御部１４に出力する。

【００１９】ここで角度推定部１３３の構成の一例とし
て、図３を用いて説明する。信号の到来角度を推定する
方法としては、ＭＵＳＩＣ法やＥＳＰＲＩＴといった方
向推定アルゴリズムが知られているが、本発明では後述
する単純な演算による推定法を用いており、図３の構成
は、この推定法を実現するための構成の一例である。図
３は、本発明の実施の形態に係るアダプティブアレイア
ンテナ指向性制御システムにおける、角度推定部及び角
度推定に必要な構成の構成ブロック図である。図３の角
度推定部３４は、乗算器３４３-1〜３４３-2と、加算器
３４５-1〜３４５-2と、角度演算部３４６とで構成され
る。また、角度推定に必要な構成として、シンボル検出
部３４２がある。尚、図３の角度推定部では、図１にお
けるアンテナ１１-1及び１１-2の二つのアンテナにおい
て受信した信号を用いて到来角度を測定する構成として
いるが、実際には二つ以上のアンテナにおいて受信した
信号に対して到来角度を測定する構成となっている。本
発明の指向性制御システムにおいて、信号の到来角度の
推定方法としては他の方法を用いてもよく、角度推定部
の構成についても、用いる推定方法に対応した構成にし
てもよい。

【００２０】図３の角度推定部３４において、乗算器３
４３は、角度推定の対象となる二つ以上のアンテナ素子
毎に設けられており、逆拡散信号に含まれる逆拡散処理
結果と、シンボル検出部３４２から出力された信号のシ
ンボル値との乗算をシンボル毎に行う。図３では、図１
のアンテナ１１-1、１１-2で受信された信号の逆拡散処
理結果と、シンボル検出部３４２から出力されたシンボ
ル値との乗算を、それぞれ乗算器３４３-1、３４３-2で
行っている。

【００２１】加算器３４５は、乗算器３４３に対応して
設けられており、対応する乗算器３４３で出力された乗
算結果を累積加算し、角度演算部３４６に出力する。図
３の角度推定部３４では、乗算器３４３及び加算器３４
５は、角度推定の対象となる１番目及び２番目のアンテ
ナに対応して設けられている。

【００２２】角度演算部３４６は、加算器３４５から出
力された各パスにおける累積加算結果に基づいて、各パ
スにおける信号の到来角度を推定し、推定結果をパス到
来角度情報としてパス毎にウエイト制御部１４に出力す
る。

【００２３】シンボル検出部３４２は、後述する加算器
１６から出力される受信信号に基づいてシンボル値を検
出し、シンボル値の複素共役値を乗算器３４３-1、３４
３-2にそれぞれ出力する。

【００２４】図１において、ウエイト制御部１４は、ウ
エイト制御アルゴリズムを用いて、受信データ処理部１
３から出力された検出パス情報、パス電力値情報、パス
到来角度情報及び選択パス情報のうち必要な情報に基づ
いて、各パスに対するウエイトを生成し、対応する乗算
器１５-1〜１５-4に出力する。ウエイト制御アルゴリズ
ムによるウエイト生成方法については、後述する。

【００２５】乗算器１５-1〜１５-4は、ＲＦ受信機１２
-1〜１２-4毎に設けられており、各アンテナで受信した
信号と、ウエイト制御部１４から出力された各パスのウ
エイトとの乗算を行い、乗算結果を加算器１６に出力す
る。加算器１６は、乗算器１５-1〜１５-4における乗算
結果を加算し、加算結果を受信信号として出力する。

【００２６】次に、図１の指向性制御システムの動作に
ついて図１及び図３を用いて説明する。図１において、
上り回線で送信された信号は、アンテナ１１-1〜１１-4
で受信され、各アンテナに対応したＲＦ受信機１２-1〜
１２-4に出力される。ＲＦ受信機では、受信した信号を
ＲＦ帯からＩＦ（Intermediate Frequency：内部周波
数）帯を経由して、ＢＢ帯に変換し、受信データ処理部
１３に出力する。

【００２７】各アンテナで受信された信号は、受信デー
タ処理部１３においてパス検出部１３１に入力される。
パス検出部１３１では、逆拡散処理を用いて各アンテナ
で受信された信号の到来タイミングを検出することで、
当該信号のパスを検出する。またパス検出部１３１は、
各アンテナにおける信号に、検出した到来タイミングに
よる逆拡散信号を各アンテナ素子毎に求め、必要なアン
テナ素子の逆拡散信号を逆拡散信号として電力測定部１
３２、角度推定部１３３及びウエイト制御部１４に出力
する

【００２８】電力測定部１３２では、各パスの逆拡散信
号が入力されると、１つ以上のアンテナからの逆拡散信
号に基づいて信号の電力値をパス毎に測定し、パス電力
値情報としてパス選択部１３４及びウエイト制御部１４
に出力する。ウエイト制御部１４で用いる制御アルゴリ
ズムがパス電力値を必要としない場合には、パス電力情
報は出力しなくてもよい。

【００２９】角度推定部１３３は、角度推定の対象であ
る２つ以上のアンテナで受信された信号に基づいて信号
の到来角度を推定し、推定結果をパス到来角度情報とし
てパス選択部１３４及びウエイト制御部１４に出力す
る。

【００３０】次に角度推定部１３３における到来角度の
測定動作及び方法について、図３を用いて詳細に説明す
る。図３において、パス検出部１３１から出力された逆
拡散信号は、角度推定部３４において対応する乗算器３
４３に出力される。またシンボル検出部３４２は、図１
における加算器１６から出力された受信信号からシンボ
ル値を検出して、受信信号のシンボル値の複素共役値
を、乗算器３４３に出力する。

【００３１】乗算器３４３は、パス検出情報のうち各ア
ンテナで受信した信号の逆拡散処理結果と、受信信号の
シンボル値の複素共役値との乗算をシンボル毎に行う。
つまり乗算器３４３-1では、アンテナ１１-1で受信した
信号に基づく逆拡散処理結果とシンボル値の複素共役値
の乗算が行われ、乗算器３４３-2では、アンテナ１１-2
で受信した信号に基づく逆拡散処理結果とシンボル値の
複素共役値の乗算が行われる。各乗算器の乗算結果は、
対応する加算器３４５に出力される。

【００３２】加算器３４５は、対応する乗算器３４３か
ら出力された乗算結果を累積加算し、累積加算結果を角
度演算部３４６に出力する。図３において、加算器３４
５-1は乗算器３４３-1から出力された乗算結果を、加算
器３４５-2は乗算器３４３-2から出力された乗算結果を
複数シンボル分に渡って累積加算する。

【００３３】角度演算部３４６は、加算器３４５から出
力された累積加算結果に基づいて、角度推定の対象であ
る２つのアンテナにおける信号の位相差から到来角度を
推定し、推定結果を各パスの到来角度として、パス選択
部１３４及びウエイト制御部１４にパス到来角度情報を
出力する。図３では、角度演算部３４６はアンテナ１１
-1で受信した信号を用いて到来角度の推定を行う。

【００３４】ここで角度演算部３４６における角度推定
の方法について説明する。ｉ番目のアンテナで受信した
信号の逆拡散演算結果をＺ_ｉ（ｋ）、シンボル検出部３
４２で検出されるシンボル値をＳ（ｋ）（ｋはシンボル
番号）とすると、ｉ番目のアンテナに対応する加算器３
４５-iにおける累積加算結果は

【００３５】

【数１】

【００３６】と表される。（１）式において、Ｌ_ｉは信
号の平均位相を、Ｓ^＊はシンボル値の複素共役値を表し
ている。

【００３７】角度演算部３４６では、（１）式で表され
る加算結果のうち、到来角度の推定対象となる二つのア
ンテナについての加算結果に基づいて、到来角度を推定
する。到来角度の推定対象として、ｉ番目及びｉ＋１番
目のアンテナで受信した信号に基づく累積加算結果を用
いるものとすると、両アンテナにおける信号の位相差Δ
φは

【００３８】

【数２】

【００３９】と表せる。また、アンテナ素子間隔をｄ、
ｉ番目及びｉ＋１番目のアンテナで受信する信号の行路
差をΔｌ、キャリア周波数に対する波長をλとすると、
位相差Δφは

【００４０】

【数３】

【００４１】とも表せる。（３）式より、アンテナで受
信した信号の到来角度θは

【００４２】

【数４】

【００４３】と算出される。角度演算部３４６では、
（２）〜（４）式の演算を行うことによって各アンテナ
の信号の到来角度を推定し、各パスの到来角度としてい
る。角度演算部３４６では、上記数式に必要なパラメー
タを記憶しておくような構成とすることが望ましい。ま
た、信号の到来角度の推定方法としては他の方法を用い
てもよく、角度推定を行う構成についても、用いる推定
方法に対応した構成にしてもよい。

【００４４】図１において、パス選択部１３４は、本発
明の特徴部分となるものであり、入力されたパス電力値
情報及びパス到来角度情報のうち、少なくとも一方に基
づいて、検出されたパスから希望パスを選択し、選択結
果を選択パス情報として、ウエイト制御部１４に出力す
る。これにより、上り回線で干渉を低減するアンテナ制
御を実現できる。尚、パス選択部１３４における希望パ
スの選択方法の一例については、後述する。

【００４５】図１において、ウエイト制御部１４は、受
信データ処理部１３から出力された検出パス情報、パス
電力値情報、パス到来角度情報及び選択パス情報のうち
必要な情報に基づいて、各パスに対するウエイトω１〜
ω４を生成し、各アンテナに対応する乗算器１５-1〜１
５-4にそれぞれ出力する。ウエイト制御部１４は、ウエ
イト制御アルゴリズムにしたがって、各パスのウエイト
を生成する。また、乗算器１５-1〜１５-4は、各アンテ
ナで受信した信号と、ウエイト制御部１４で生成された
各パスのウエイトとの乗算を行い、乗算結果を加算器１
６に出力する。

【００４６】図１において、乗算器１５-1〜１５-4で
は、各アンテナで受信した信号と、ウエイト制御部１４
から出力された各パスのウエイトω１〜ω４との乗算を
行い、乗算結果を加算器１６に出力する。加算器１６
は、乗算器１５-1〜１５-4から出力された乗算結果の総
和を求め、総和を受信信号として出力する。受信信号
は、復調処理信号若しくは基地局既知のパイロット信号
として、図３のシンボル検出部３２に出力されることで
シンボル検出が行われ、復調処理部（図示せず）等に出
力されることで復調処理が行われる。

【００４７】次に、本発明の実施の形態の他のアダプテ
ィブアレイアンテナ指向性制御システムの構成につい
て、図２を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形
態に係る下り回線に対応したアダプティブアレイアンテ
ナ指向性制御システムの構成ブロック図である。

【００４８】図２のアダプティブアレイアンテナ指向性
制御システム（以下、図２の指向性制御システム）は、
ＣＤＭＡ基地局において、複数のアンテナにおいて受信
した各パスの信号の電力値及び到来角度を測定して、測
定結果に基づいて希望パスを選択すると共に、各アンテ
ナから送信する信号に当該測定結果に基づいてウエイト
制御を行い、送信信号として無線出力するものである。
尚、図２の指向性制御システムでは、４本のアンテナを
備えており、各アンテナで受信した信号に基づいて、パ
スの選択及びウエイト制御を行っているが、アンテナは
異なる本数であってもよい。

【００４９】図２の指向性制御システムは、アンテナ２
１-1〜２１-4と、ＲＦ受信機２２-1〜２２-4と、受信デ
ータ処理部２３と、ウエイト制御部２４と、乗算器２５
-1〜２５-4と、ＲＦ送信機２６-1〜２６-4と、分配器２
７とで構成される。また受信データ処理部２３は、パス
検出部２３１と、電力測定部２３２と、角度推定部２３
３と、パス選択部２３４とで構成される。

【００５０】次に、図２の指向性制御システムの各部に
ついて説明する。尚、図２においてアンテナ２１-1〜２
１-4、ＲＦ受信機２２-1〜２２-4及び受信データ処理部
２３の構成については、図１の対応する装置と同一であ
るので説明を省略する。ウエイト制御部２４は、ウエイ
ト制御アルゴリズムを用いて、受信データ処理部２３か
ら出力された検出パス情報、パス電力値情報、パス到来
角度情報及び選択パス情報のうち必要な情報に基づい
て、各パスに対するウエイトを生成し、対応する乗算器
２５-1〜２５-4に出力する。

【００５１】分配器２７は、拡散変調された送信信号を
各乗算器２５-1〜２５-4に分配する。乗算器２５-1〜２
５-4は、ＲＦ送信機２６-1〜２６-4毎に設けられてお
り、分配器２７から出力された送信信号と、ウエイト制
御部２４から出力された各パスのウエイトとの乗算を行
い、乗算結果をＲＦ送信機２６-1〜２６-4に出力する。

【００５２】ＲＦ送信機２６-1〜２６-4は、アンテナ２
１-1〜２１-4毎に設けられており、対応する乗算器２５
-1〜２５-4から出力された乗算結果を、ＢＢ帯からＲＦ
帯に周波数変換を行い、アンテナ２１-1〜２１-4に出力
する。アンテナ２１-1〜２１-4に出力された送信信号
は、通信先の移動局に無線送信される。

【００５３】次に、図２の指向性制御システムの動作に
ついて図２を用いて説明する。図２において、アンテナ
２１-1〜２１-4による信号の受信から受信データ処理部
２３における希望パスの選択までの動作については、図
１の指向性制御システムと同一であるので、説明を省略
する。

【００５４】図２において、ウエイト制御部２４は、受
信データ処理部２３から出力された検出パス情報、パス
電力値情報、パス到来角度情報及び選択パス情報のうち
必要な情報に基づいて、各パスに対するウエイトω１〜
ω４を生成し、各アンテナに対応する乗算器２５-1〜２
５-4にそれぞれ出力する。ウエイト制御部２４は、ウエ
イト制御アルゴリズムにしたがって、各パスのウエイト
を生成する。

【００５５】一方、各移動局に送信しようとするＢＢ帯
の送信信号は、無線変調部（図示せず）で拡散変調され
分配器２７に出力される。分配器２７は乗算器２５-1〜
２５-4にそれぞれ送信信号を分配し、出力する。

【００５６】乗算器２５-1〜２５-4では、分配器２７か
ら出力された送信信号と、ウエイト制御部１４から出力
された各パスのウエイトω１〜ω４との乗算を行い、乗
算結果をＲＦ送信機２６-1〜２６-4に出力する。ＲＦ送
信機２６-1〜２６-4は、対応する乗算器２５-1〜２５-4
から出力された乗算結果をＲＦ帯に周波数変換し、アン
テナ２１-1〜２１-4に出力する。アンテナ２１-1〜２１
-4に出力された送信信号は、通信先の移動局へ無線送信
される。すなわち図２の指向性制御システムにおいて選
択される希望パスは、送信用としての希望パスである。

【００５７】図１の指向性制御システムでは、ウエイト
制御部１４はアンテナで受信した信号に基づいて受信ウ
エイトを生成し、乗算器１５において受信した信号に対
してウエイト制御を行っているが、図２の指向性制御シ
ステムでは、ウエイト制御部２４はアンテナで受信した
信号に基づいて送信ウエイトを生成し、乗算器２５にお
いて送信信号に対してウエイト制御を行っている。尚、
図２の指向性制御システムにおいて、送信信号に対する
ウエイト制御とは別に、受信信号に対するウエイト制御
を行うようにしてもよい。

【００５８】ここで図１及び図２の指向性制御システム
のパス選択部における希望パスの選択方法について説明
する。ＣＤＭＡ通信において、干渉除去効果が高く、且
つ希望パス方向の利得を下げないようにするには、近傍
に大きな干渉波がなく、且つ両側に干渉波がないような
パスを希望パスとして選択することが重要である。

【００５９】またＣＤＭＡの下り回線では、他移動局の
信号同士は同期しており、拡散符号が直交している。よ
って基地局と移動局を結ぶパスが１本であれば、パスの
中に他移動局の信号が大電力で含まれていても、移動局
側では干渉とならない。しかし、マルチパス方向に大電
力信号がある場合、つまりマルチパス方向近傍を希望パ
スとしている移動局が存在すると、干渉が発生する。こ
のため角度の近接している移動局がある場合には、希望
パスである送信パスを近づけることが有効である。

【００６０】本発明では上り回線においては他移動局の
信号が、下り回線では自局のマルチパスが干渉信号とな
るため、パス選択部では回線の違いを考慮してこれらの
信号による干渉を除去できるような希望パスを選択する
ことを目的とする。

【００６１】角度を用いたパス選択は、高速通信ユーザ
にとって効果的なものである。パス選択部は、全ユーザ
を対象としてパス選択を行うものであるが、角度を用い
たパス選択方法は高速通信ユーザのみを対象とし、他の
ユーザ、例えば低速通信ユーザについては電力値情報に
よってパスの選択を行うようにしてもよい。尚、パスの
通信速度については、パス検出部で用いる拡散符号から
知ることができる。

【００６２】一般にアダプティブアレイアンテナは、
１）ある程度角度が離れた干渉パス、２）電力が大きい
干渉パス、３）干渉パスが固まっている方向に対して指
向性利得を低減する。本発明の指向性制御システムにお
けるパス選択方法の特徴である到来角度と電力値から最
適なパスを判断する、ということは上記アダプティブア
レイアンテナの指向性パターンの特徴を活かすというこ
とに他ならない。しかし、干渉パスの到来角度や電力値
の違い、特にフェージングによる変動によって、受信特
性は複雑な変化をするため、最適なパス選択のモデルを
作ることは困難である。しかし、パス選択を行うために
はこの複雑な変化を見せるパス配置状況と受信特性の特
徴からパス選択の基準を作らねばならない。

【００６３】以下、パス選択部におけるパス選択方法の
一例を回線の方向別に図５〜図７を用いて説明する。図
５〜図７において、各矢印の長さは電力値の大きさを、
矢印間の距離は角度を表している。

【００６４】図５は上り回線の指向性制御システムにお
ける希望パスの選択方法について示した図である。上り
回線は非同期のため、希望パスを除く無線通信装置に到
来する全てのパスが干渉パスとなりうる。図５におい
て、各矢印は図１の指向性制御システムで検出されたパ
スであり、このうちＡとＢは同一の移動局Ｕのパスであ
り、Ｃが最大電力値を有する干渉パスである。ＣはＡ、
Ｂの移動局Ｕとは異なる移動局のパスである。既述した
ように近傍に電力値が大の干渉パスが存在すると干渉が
発生するため、図１の指向性制御システムでは、干渉パ
スＣから角度差が最も大きいパスＡを希望パスとして選
択する。図５のパス選択方法は、上り回線で基地局と高
速通信を行う移動局が複数あり、また複数のパスを用い
て通信を行う場合に有効である。図５において、ＡとＢ
の間にはＡ及びＢと同一の移動局のパスがあってもよ
く、Ｕ以外の移動局のパスがＣの他に複数あってもよ
い。

【００６５】図６及び図７は、下り回線の指向性制御シ
ステムにおける希望パスの選択方法について示した図で
ある。既述したように、ＣＤＭＡ下り回線では各移動局
に対応する拡散符号が直交及び同期している。このため
下り回線では、干渉信号となるのは自局のマルチパスで
あり、マルチパスによる複数パスが存在するとパス間で
非同期となり、干渉の原因となる。

【００６６】このためアダプティブアレイアンテナで
は、マルチパス方向のアンテナ利得を低減することでマ
ルチパスによる干渉を低減させる必要があるが、マルチ
パスが送信パス方向の近傍の角度方向にある場合には、
マルチパスのアンテナ利得の低減は困難であり、また送
信パスの両側にマルチパスがある場合には、送信パスの
アンテナ利得が下がり、干渉が大きくなるという問題点
があった。

【００６７】図６のパス選択方法では、移動局が一つし
か存在しないとき、選択対象のパスの中で両端にあるパ
スＡ１及びＡ２のうち、その隣接するパスＣ又はＤから
最も離れているパスを希望パス、すなわち送信パスとし
て選択する。例えばパスＡ１とパスＤの角度差がａ、パ
スＡ２とパスＣの角度差がｂであるとすれば、ａ＞ｂの
ときにはＡ１を、ａ＜ｂのときにはＡ２を選択する。
尚、基地局は指向性アンテナであるため、限定された範
囲の中で端を定義しているが、無指向性の場合には、ユ
ーザの存在範囲に近い角度幅の中で端を定義する。

【００６８】図６において、パスＣやＤを送信パスとす
ると、パスの左側にも右側にも干渉を与える。しかしＡ
１かＡ２を選択することで、右側又は左側の一方だけマ
ルチパスの干渉を受けることになり、さらにマルチパス
から最も離れた方を選択することで、マルチパスの利得
の低減をしやすくすることができる。図６のパス選択方
法は、下り回線で一つの移動局が複数のパスを用いて高
速通信を行っており、パス同士が角度的に近接している
場合に有効である。図６において、ＣとＤの間に複数の
パスがあってもよく、またＣとＤは同一のパスであって
もよい。

【００６９】また図７において、Ａ１及びＡ２は角度に
よるパス選択を行う角度範囲の端のパスであり、Ｅは上
記角度範囲内にあるパスであり、ＥはＡ１及びＡ２とは
移動局が異なるパスである。またＡ１とＥの角度差は
ａ、Ａ２とＥの角度差はｂであり、ａ＜ｂである。大き
な電力を持つ干渉元の中で端にあるパスのうち、隣接し
たパスとの角度差が小さく、且つその隣接しているパス
が他の移動局のパスである場合、端のパスを送信パスと
して選択すると隣接パスへの干渉低減効果が小さいた
め、隣接パスの中に大電力の移動局の信号が含まれるこ
とになり、これは干渉信号となる。

【００７０】ここで隣接パスを送信パスに選択すると、
その隣接パスを持つ移動局と端の移動局の信号とは同期
しているため干渉元にならない。また、端のパスとその
隣接パスを送信パスとすることによって、例えばＡ１と
Ｅを送信パスに選択した場合には、Ａ１とＥのアンテナ
指向性は右端方向にある干渉方向への利得を低減する。
このためＡ２が受ける干渉は小さくなる。しかしＡ２と
Ｅを送信パスとすると、Ａ１とＥの角度差が小さいた
め、Ｅの指向性パターンはＡ１方向でも大きな利得とな
っており、Ａ２はＡ１による干渉の影響を受けることに
なる。したがって送信パスとしてＡ１及びＥを選択する
ことで、送信パス自身のアンテナ利得の低減を避けるこ
とができ、アンテナの干渉低減効果を向上できる。

【００７１】図７のパス選択方法は、下り回線で複数の
移動局が高速通信を行っており、移動局のパス同士が近
接している場合に有効である。図７のパス選択方法は、
Ａ１とＡ２が同一の移動局でないとき、すなわちＥがマ
ルチパスの場合でも適用できる。また図７のパス選択方
法では、他の移動局のパスが角度範囲内に複数あっても
よく、この場合には右端又は左端とのパスとの角度差が
最も小さいパスと当該端のパスとを送信パスとして選択
する。

【００７２】複数のユーザの移動局との通信を行ってい
る場合、パス選択部は、最初に２ユーザ分の希望パスを
選択されたパスに与える干渉が抑えられるように選択
し、次に選択した希望パスと他のユーザのパスから新た
な希望パスを同様に選択していく動作を繰り返し行う。

【００７３】図７のパス選択方法を細かく分類した２ユ
ーザ以上で適用する希望パスの選択方法について、図８
を用いて説明する。図８は、本発明の指向性制御システ
ムにおける最初の２ユーザ分の希望パスの選択方法につ
いて示した図である。抜き出された高速通信パスのう
ち、両端の２パス、すなわち全４パスに着目する。図８
（ａ）に示すように、左端の２パスをＬ１とＬ２、右端
の２パスをＲ１とＲ２とする。図８では、説明を簡便に
するために、パス間の距離を角度差として表している。
また、隣接した２本の矢印が同じ種類の場合は同一の移
動局のパスであり、異なる場合は異なる移動局のパスで
あることを示している。パス選択部は、Ｌ１とＬ２、Ｒ
１とＲ２が同一の移動局のパスであるか否かの確認及び
パス間の角度差を認知して、希望パスを選択する。以下
場合分けして説明する。

【００７４】Ｌ１とＬ２、Ｒ１とＲ２が同一の移動局の
パスであり、Ｌ１とＲ１が同一の移動局のパスでないと
き（図８（ｂ））、パス選択部は、Ｌ１及びＲ１を希望
パスとして選択する。

【００７５】Ｌ１とＬ２が同一の移動局のパスであり、
Ｒ１とＲ２が同一の移動局のパスでないとき（図８
（ｃ））、パス選択部は、Ｒ１及びＲ２を希望パスとし
て選択する。

【００７６】Ｌ１とＬ２が同一の移動局のパスでなく、
Ｒ１とＲ２が同一の移動局のパスであるとき（図８
（ｄ））、パス選択部は、Ｌ１及びＬ２を希望パスとし
て選択する。

【００７７】Ｌ１とＬ２が同一の移動局のパスでなく、
Ｒ１とＲ２が同一の移動局のパスでなく、Ｒ１とＲ２の
角度差ａがＬ１とＬ２の角度差ｂより小さい場合（図８
（ｅ））、パス選択部は、Ｌ１及びＬ２を希望パスとし
て選択する。

【００７８】Ｌ１とＬ２が同一の移動局のパスでなく、
Ｒ１とＲ２が同一の移動局のパスでなく、Ｒ１とＲ２の
角度差ａがＬ１とＬ２の角度差ｂより大きい場合（図８
（ｆ））、パス選択部は、Ｒ１及びＲ２を希望パスとし
て選択する。

【００７９】パス選択部は図８（ｂ）〜（ｆ）の５つの
パターンにしたがって、まず２つの移動局の希望パスを
選択する。移動局が３つ以上ある場合には、選択された
希望パスを有する移動局のマルチパスから離れたパスを
希望パスとする。移動局が３つの場合における希望パス
の選択方法について、図９を用いて説明する。図９は、
移動局が３つの場合における希望パスの選択方法につい
て示した図である。符号及び図の表示については、図８
と同じである。

【００８０】図９において、図８（ｂ）のパターンによ
り、既にＬ１及びＲ２が希望パスとして選択されている
とする。Ｌ１とＬ２、Ｒ１とＲ２はそれぞれ同じ移動局
のパスであるため、Ｌ２、Ｒ１はマルチパスとなる。こ
こで他の移動局のパスＡ、Ｂが検出されていた場合、Ｂ
とＬ２の角度差をα、ＡとＲ１の角度差をβとすると、
パス選択部はα＜βのときにＡを、α＞βのときにＢを
希望パスとして選択する。以後、パス選択部は、図９に
示した選択方法によって残りの移動局のパスから希望パ
スの選択を行う。

【００８１】本発明の指向性制御システムは、上述した
希望パスの選択方法によって、複数の移動局に対して平
均的に干渉を低減することができる。また、希望パスの
選択パターンが図８（ｂ）〜（ｆ）に当てはまらない場
合には、パス選択部は、検出したパスのうち、最大の電
力値となるパスを希望パスとして選択する。同一レベル
のパスがある場合には、先行波を選択する。

【００８２】上述したパス選択方法において、到来角度
で最適なパスであっても電力値が小さい、すなわち伝播
路減衰が大きければ干渉信号の電力値が大きくなる場合
があり、また電力値で最適なパスであっても、近傍にほ
ぼ電力値が等しい干渉信号がある場合があり、いずれも
希望パスとして最適とはいえない。このためパス選択部
では、上述した到来角度によるパス選択方法及び従来の
最大電力値が最大となるパスを選択する方法を並行して
行い、到来角度によるパス選択方法で選択されたパスと
最大電力値のパスとの電力差が規定値以上の場合には、
最大電力値となるパスを希望パスとして選択する。規定
値以下の場合には、到来角度によるパス選択方法によっ
て選択されたパスを、該当するパスがない場合には、最
大電力値となるパスを希望パスとする。

【００８３】発明者は本発明の指向性制御システムを用
いて高速２ユーザ３パスの通信環境で２つの方法による
パス選択のシミュレーションを行っており、到来角度に
よって選択されたパスが最大電力値のパスより４ｄＢ減
衰している場合では到来角度による選択パスを、５ｄＢ
以上減衰している場合では最大電力値による選択パスを
希望パスとすることで送信特性が向上することを確認し
ている。上述した希望パスの選択方法によって、本発明
の指向性制御システムは、干渉除去効果を向上でき、且
つ希望パス方向の利得を維持することができる。

【００８４】発明者は、図２の指向性制御システムを用
いて上述したパス選択による干渉除去効果を調べるべく
シミュレーションを行った。シミュレーションにあた
り、４倍拡散の高速通信の移動局のみが存在するものと
した。また、移動局とパスの数は２ユーザ３パスで各パ
スは同一レベル、各移動局は１２０度セクタ内に一様に
分布しているものとし、遅延波（マルチパス）は先行波
の±５度以内に一様に分布しているものとした。また、
アンテナの条件としては、アンテナ素子は半波長間隔に
６素子直線アレイの配置とし、１２０度セクタアンテナ
正面方向での逆拡散前ＳＮ比が０ｄＢとなる送信電力を
基準値０ｄＢとし、送信電力の上限値を３５ｄＢとし
た。以上の環境下で、４０００回移動局の配置を変更し
てビーム制御法として以下に示すウエイト制御アルゴリ
ズムを用いて、上述したパス選択による干渉除去のシミ
ュレーションを行った。

【００８５】ここでシミュレーションで用いたウエイト
制御部２４におけるウエイト制御アルゴリズムの例を以
下に説明する。ウエイト制御には様々な方法が知られて
いるが、ここでは推定角度を用いたウエイト制御方法を
実施した。本例におけるウエイト制御部２４では、受信
データ処理部において推定された各パスの到来角度と、
回線の周波数に基づいて、パス毎にアレイ応答ベクトル
の演算を行う。次にウエイト制御部２４は、決定した各
パスのアレイ応答ベクトルと、各パスの信号の電力値に
基づいて、各パスのウエイトを計算する。

【００８６】具体的な計算方法であるが、ウエイト制御
部２４では、まず、ウエイトの相関行列Ｒｘｘを求め
る。計算式は

【００８７】

【数５】

【００８８】となる。（５）式において、Ｖ_ｉはｉ番目
のアンテナで受信した信号のアレイ応答ベクトル、Ｐ_ｉ
はｉ番目のアンテナにおける電力値として想定する値、
Ｐ_ｎは熱雑音電力、“Ｔ”は転置、Ｉは単位行列を表し
ている。

【００８９】次にウエイト制御部２４では、（５）式で
求めた相関行列を用いて、各パスのウエイトを算出す
る。ｋ番目のアンテナで受信した信号に対するウエイト
Ｗ_ｋは

【００９０】

【数６】

【００９１】となる。ウエイト制御部２４は（６）式を
用いて各アンテナに対するウエイトを算出し、各アンテ
ナに対応する乗算器に出力する。

【００９２】上述したウエイトの算出方法では、各パス
のアレイ応答ベクトルと想定電力（Ｐ_ｉ／Ｐ_ｎ）から相
関行列を計算しており、想定電力が大きいほど希望パス
のごく近傍にある遅延パス方向への指向性を低減でき
る。シミュレーションでは、想定電力は３０ｄＢとし
た。（５）式において、シグマ部分は全ユーザパスの加
算とせずに高速ユーザパスの加算のみとすることで、移
動局との高速通信における干渉を低減する。

【００９３】この制御によって、希望パス方向のアンテ
ナ利得を向上し、干渉パス方向のアンテナ利得を減少す
るよう、アレイ応答ベクトルを決定し且つウエイトを算
出することができる。尚、ウエイト制御部２４で採用す
るウエイト制御アルゴリズムは、他のアルゴリズムを用
いてもよい。上り回線では、ＬＭＳ（Least Mean Squar
e）アルゴリズムを用いることが一般的である。ＬＭＳ
については、L.C.Godara、“Application of Antenna A
rrays to Mobile Communications,Part2:Beam-Forming
and Direction-of-Arrival Considerations,”Proc.IEE
E、vol85、no.8、pp.1195-1245、Aug.1997中に詳しい。

【００９４】上記シミュレーションによる干渉除去の結
果は図４に示す通りである。図４は従来及び図２の指向
性制御システムによる総送信電力値の累積度数分布図で
ある。ここで総送信電力とは、基地局から各移動局に送
信する電力の総和のことであり、総送信電力が小さいほ
ど他のセルまで含めた全体的な干渉が小さくなることが
知られている。図４において、横軸は総送信電力値（単
位ｄＢ）を、縦軸は対応する総送信電力値となる確率を
表している。

【００９５】図４の累積度数分布図では、左側に行くほ
ど小さい送信電力値で多くの移動局を収容できることを
示すものであり、従来の先行波（×印）よりも、本発明
におけるパス選択（菱形印）の方が小さい送信電力値で
済む確率が高く、多くの移動局を収容できることが明ら
かである。また、ＳＩＮＲを満たさない移動局の割合、
すなわち総送信電力が送信電力の上限値（３５ｄＢ）以
上となる移動局の割合は、先行波では１１．７％、本発
明のパス選択では０．９８％となり、本発明の指向性制
御システムによって干渉除去効果が向上することが示さ
れた。

【００９６】図１の指向性制御システムによれば、各ア
ンテナにおいて受信された信号からパスを検出し、検出
されたパスの電力値又は到来角度のうち少なくとも一方
に基づいて希望パスを選択し、パス選択結果に基づいた
ウエイトを生成し、当該信号に乗算して総和を求めて受
信信号とすることによって、上り回線において最適な希
望パスを選択でき、従来よりも干渉除去効果を向上でき
る効果がある。特にパスの電力値又は到来角度のうち少
なくとも一方に基づいて希望パスを選択することによっ
て、多様な干渉条件に対応して最も干渉の影響を受けな
い希望パスを選択することができるため、干渉除去効果
を向上でき、上り回線における受信特性を向上できる。

【００９７】また、基地局では低速通信の移動局も通信
対象とする場合がある。一般に低速伝送端末の拡散率は
高く、マルチパス干渉による特性劣化が発生しても、Ｒ
ＡＫＥ合成を行うことによって通信特性の向上が期待で
きる。つまり低速通信の場合には、干渉信号が近傍に存
在してもそれほど特性は劣化しない。このためパス選択
部では、上述した角度に依存したパス選択は干渉除去効
果を向上させる必要のある高速データ伝送を行う移動局
に限定し、低速通信を行う移動局については、最大電力
値となるパスを希望パスとして選択することで、低速通
信の移動局のパス選択にかかる処理時間及び負荷を低減
でき、アンテナの通信特性を向上できる。

【００９８】したがって、図１の指向性制御システムで
は、上述した希望パスの選択方法を高速データ通信を行
う移動局に限定し、低速通信の移動局については、最大
電力値となるパスを希望パスとして選択することで、低
速通信の移動局のパス選択にかかる処理時間及び負荷を
低減できる効果がある。

【００９９】また、上述した希望パスの選択方法におい
て、到来角度によるパス選択方法で選択されたパスと最
大電力値のパスとの電力差が規定値以上の場合には、最
大電力値となるパスを希望パスとして選択し、規定値以
下の場合には、到来角度によるパス選択方法によって選
択されたパスを、該当するパスがない場合には、最大電
力値となるパスを希望パスとすることで、干渉除去効果
を向上でき、且つ希望パス方向の利得を維持できる効果
がある。

【０１００】図２の指向性制御システムによれば、各ア
ンテナにおいて受信された信号からパスを検出し、検出
されたパスの電力値又は到来角度のうち少なくとも一方
に基づいて希望パスを選択し、パス選択結果に基づいた
ウエイトを生成し、各アンテナから送信する信号に対応
するウエイトを乗算して送信信号として出力することに
よって、下り回線において最適な希望パスを選択でき、
送信信号の送信電力を低減でき、通信を行う他の移動局
への送信電力も低減できるため、基地局におけるユーザ
の収容数を増加できる効果がある。また、干渉除去効果
を向上でき、下り回線における送信特性を向上できる効
果がある。特に下り回線では希望パスのマルチパスのみ
が干渉信号となり、他の移動局からの信号が全て干渉信
号となる上り回線と比較して、パス選択による効果が大
きい。

【０１０１】また、図２の指向性制御システムにおい
て、上述した希望パスの選択方法を高速データ通信を行
う移動局に限定し、低速通信の移動局については、最大
電力値となるパスを希望パスとして選択することで、低
速通信の移動局のパス選択にかかる処理時間及び負荷を
低減でき、基地局から低速通信の移動局への送信電力を
低減できる効果がある。

【０１０２】また、上述した希望パスの選択方法におい
て、到来角度によるパス選択方法で選択されたパスと最
大電力値のパスとの電力差が規定値以上の場合には、最
大電力値となるパスを希望パスとして選択し、規定値以
下の場合には、到来角度によるパス選択方法によって選
択されたパスを、該当するパスがない場合には、最大電
力値となるパスを希望パスとすることで、干渉除去効果
を向上でき、且つ希望パス方向の利得を維持できる効果
がある。

【０１０３】フェージングによる電力値の変動を考慮す
ると、下り回線と上り回線とではフェージング変動が異
なっており、特に下り回線の方がフェージングによる変
動量が大きい。このような点から、図２の指向性制御シ
ステムでは、フェージング変動時には最適なパスが変動
するため、フェージングによって発生した瞬時電力でパ
スの選択を誤らないよう、長期間の平均電力を取ってパ
ス選択を行うことが望ましい。

【０１０４】また、アダプティブアレイアンテナでは通
常、基地局の立ち上げ時等移動局との通信を開始する際
に上述した希望パスの選択を行うが、希望パスは通信を
開始した時に決めたパスで固定する必要はなく、例えば
図１又は図２の指向性制御システムにおいて、通信の状
況によって変化する最適なパスをパス選択部で定期的に
選ぶことで、希望パスを変更するようにしてもよい。こ
のような構成にすることで、高速データ通信の通信状況
の変化に対応して干渉除去効果を高めることができ、高
品質の通信特性を保つことができる効果がある。

【０１０５】また、図１及び図２の指向性制御システム
において、パス選択部で選択された最適なパスであって
もフェージング等の伝搬路状況により、特性が劣化する
ことがある。アダプティブアレイアンテナにおいて、例
えば通信が強制切断されるほどの長時間の間、所要ＳＩ
ＮＲを満たさなかったり、もしくは送信電力制御の最大
電力で数スロット間送信しても所要ＳＩＮＲを満たさな
いといったような通信特性の品質が明らかに劣化した場
合に、選択パスを電力測定部で計測された電力値の大き
いパスから順に切り替えるようにしてもよい。このよう
な構成にすることで、高速データ通信の通信状況の変化
に対応して干渉除去効果を高めることができ、高品質の
通信特性を保つことができる効果がある。

【０１０６】また、本発明の実施の形態に係るアダプテ
ィブアレイアンテナ指向性制御システムは、ＣＤＭＡだ
けでなく、基地局間で通信を行って端末位置情報のやり
とりを行うことによって他の無線通信方式においても適
用でき、上述した効果を奏するものである。

【０１０７】

【発明の効果】本発明によれば、無線基地局に設けられ
たアダプティブアレイアンテナの指向性を制御し、アダ
プティブアレイアンテナを構成する複数のアンテナ素子
で受信された移動局からの信号に対し、各アンテナ素子
に対応したウエイトを持たせて、移動局からの信号を受
信するのに最適な受信希望パス又は移動局への信号を送
信するのに最適な送信希望パスへの干渉を低減するアダ
プティブアレイアンテナ指向性制御システムであって、
各アンテナ素子で受信された信号からパスを検出し、検
出されたパス毎に電力値及びアンテナ素子への到来角度
を算出し、検出されたパスのうち電力値又は到来角度の
うち少なくとも一方に基づいて受信希望パス又は送信希
望パスを選択すると共に、送信希望パス又は受信希望パ
スへの干渉を低減するウエイトをアンテナ素子毎に算出
し、各アンテナ素子で送信する信号又は受信した信号に
対して、対応するウエイトを乗算するアダプティブアレ
イアンテナ指向性制御システムとしたことにより、移動
局との通信状況に対応して受信希望パスの選択を行い、
アダプティブアレイアンテナの干渉除去効果を向上でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る上り回線に対応した
アダプティブアレイアンテナ指向性制御システムの構成
ブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る下り回線に対応した
アダプティブアレイアンテナ指向性制御システムの構成
ブロック図である。

【図３】本発明の実施の形態に係るアダプティブアレイ
アンテナ指向性制御システムにおける角度推定部及び角
度推定に必要な構成の構成ブロック図である。

【図４】従来及び本発明のアダプティブアレイアンテナ
指向性制御システムによる総送信電力値の累積度数分布
図である。

【図５】上り回線の指向性制御システムにおける希望パ
スの選択方法について示した図である。

【図６】下り回線の指向性制御システムにおける希望パ
スの選択方法について示した図である。

【図７】下り回線の指向性制御システムにおける希望パ
スの選択方法について示した図である。

【図８】本発明のアダプティブアレイアンテナ指向性制
御システムにおける最初の２ユーザ分の希望パスの選択
方法について示した図である。

【図９】本発明のアダプティブアレイアンテナ指向性制
御システムにおける３ユーザ分の希望パスの選択方法に
ついて示した図である。

【符号の説明】

１１，２１…アンテナ、１２，２２…ＲＦ受信機、
１３，２３…受信データ処理部、１４，２４…ウエイ
ト制御部、１５，２５，３４３…乗算器、１６，３４
５…加算器、２６…ＲＦ送信機、２７…分配器、
３４，１３３，２３３…角度推定部、１３１，２３１
…パス検出部、１３２，２３２…電力測定部、１３
４，２３４…パス選択部、３４２…シンボル検出部、
３４６…角度演算部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｂ 7/26 Ｈ０４Ｊ 13/00 ＤＦターム(参考） 5J021 AA04 AA11 CA06 DB01 DB05 EA04 FA13 FA14 FA17 FA31 FA32 GA02 HA06 HA10 5K022 EE01 EE31 5K059 CC03 DD31 EE02 5K067 AA03 CC10 EE02 EE10 HH21 KK02 KK03 LL11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無線基地局に設けられたアダプティブア
レイアンテナの指向性を制御し、前記アダプティブアレ
イアンテナを構成する複数のアンテナ素子で受信された
移動局からの信号に対し、前記各アンテナ素子に対応し
たウエイトを持たせて、前記移動局からの信号を受信す
るのに最適な受信希望パス又は前記移動局への信号を送
信するのに最適な送信希望パスへの干渉を低減するアダ
プティブアレイアンテナ指向性制御システムであって、前記各アンテナ素子で受信された信号からパスを検出
し、前記検出されたパス毎に電力値及び到来角度を算出
し、前記検出されたパスのうち前記電力値又は前記到来
角度のうち少なくとも一方に基づいて前記受信希望パス
又は送信希望パスを選択すると共に、前記送信希望パス
又は前記受信希望パスへの干渉を低減するウエイトを前
記アンテナ素子毎に算出し、前記各アンテナ素子で送信
する信号又は受信した信号に対して、対応する前記ウエ
イトを乗算することを特徴とするアダプティブアレイア
ンテナ指向性制御システム。
【請求項２】通信を希望する移動局が低速通信を行っ
ている場合には、各パスにおける電力値に基づいて受信
希望パス又は送信希望パスを選択し、前記移動局が高速
通信を行っている場合には、各パスにおける電力値又は
到来角度のうち少なくとも一方に基づいて受信希望パス
又は送信希望パスを選択することを特徴とする請求項１
記載のアダプティブアレイアンテナ指向性制御システ
ム。
【請求項３】選択された受信希望パス又は送信希望パ
スにおける電力値と、検出されたパスのうち電力値が最
大のパスとの電力差が規定値以上の場合、電力値が最大
のパスを新たな受信希望パス又は送信希望パスとするこ
とを特徴とする請求項１又は２記載のアダプティブアレ
イアンテナ指向性制御システム。