JP4097918B2 - Mobile communication method in base station, mobile communication base station apparatus and mobile station apparatus - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムの基地局における移動通信方法、移動通信基地局装置および移動局装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
セルラー移動通信システムでは、サービスエリアを複数のセルまたはマイクロセルに分割し、これらのセルまたはマイクロセルに設置された基地局と移動局とが無線通信を行う。車載型移動局では線状アンテナが自動車の屋根やトランクなどに対して垂直に固定設置されているが、最近では、携帯電話端末のように可搬型の移動局が一般的となっている。
その結果、通話中、あるいは電子メールの送受信時に、線状アンテナの向きが必ずしも垂直状態とは限られなくなった。また、モバイルコンピュータに接続して携帯電話端末を使用する場合に、携帯電話端末は水平に置かれて使用されやすい。
【０００３】
図１２は、基地局における従来の移動通信方法の問題点を示す説明図である。図１２（ａ）は移動局が垂直使用状態、図１２（ｂ）は移動局が水平使用状態にあるときの説明図である。
図中、１は基地局、２_Vは基地局１の垂直偏波アンテナ、３は移動局、４は移動局アンテナ、５_Vは基地局からの垂直偏波送信波、６は移動局からの送信波である。
図１２（ａ）に示す標準使用状態において、移動局アンテナ４は垂直偏波アンテナとして機能するから、送信波６も垂直偏波である。したがって、基地局１と移動局３とは、垂直偏波の送信波によって相互に送受信できる。ところが、移動局アンテナ４が垂直から傾けた状態で使用される場合に問題がある。
図１２（ｂ）において、移動局アンテナ４は水平状態にあるから、水平偏波アンテナとして機能し、送信波６は水平偏波となる。偏波間の相関はないから、原理的には、移動局アンテナ４は、垂直偏波アンテナ２_Vからの垂直偏波送信波５_Vを受信できないし、垂直偏波アンテナ２_Vは、移動局アンテナ４からの水平偏波の送信波６を受信できなくなる。
【０００４】
ところが、都市部では建物が多いので、送信波は、壁面で反射あるいは散乱し、建物の角で回折するなど、複雑な伝搬路を経て受信される。そのため、元の主偏波成分に対し、これに直交する交差偏波成分が生じる。交差偏波成分の割合は、伝搬路の環境によって左右されるが、−６ｄＢ前後の値である。そのため、図１２（ｂ）に示すように、送信アンテナと受信アンテナの偏波面が直交する場合でも、一応の送受信ができる。
しかし、交差偏波成分は、主偏波成分よりかなり小さいので、受信電力が低下し、受信品質が低下する。そのため、図１２（ｂ）の状態では過剰な送信電力を必要とする。
送信電力が大きいと、セルラー移動通信システムでは、セル間の干渉が増加するので、１セルのエリアを広げることができない。また、DS−CDMA（Direct Sequence Code Division Multiple Access）方式などのCDMA方式では、加えて、セル内の符号間干渉が増加するので、１セル内に収容可能な移動局３の数（収容チャネル数）が減少することになる。
【０００５】
上述した説明では、移動局３を水平に置くという極端な例を示したが、移動局アンテナ４を０゜から９０゜まで傾けた状態においても、傾きに応じて受信電力が低下することになる。
従来、陸上移動通信におけるフェージング変動を軽減させるために、独立して複数の受信信号（ダイバーシチブランチ）を得て、これらを瞬時変動に応じて切り替えあるいは重み付け合成するダイバーシチ受信技術がある。この複数の受信信号を得る方法の１つとして偏波ダイバーシチ受信が知られている。この偏波ダイバーシチ技術を、上述した移動局アンテナ４の傾きによる受信電力低下対策に使用することができる。
【０００６】
図１３は、偏波ダイバーシチ受信を用いた移動通信方法の問題点を示す説明図である。
図中、図１２と同様な部分には同じ符号を付している。２_Hは基地局１の水平偏波アンテナであり、垂直偏波アンテナ２_Vと組になって偏波ダイバーシチアンテナ装置となる。図ではアンテナを模式的に示しており、アンテナの構造を具体的に示すものではない。また、垂直偏波成分受信用アンテナ、水平偏波成分受信用アンテナとして、分離して図示している。
偏波ダイバーシチアンテナ装置の具体例として、クロスダイポールアンテナ、垂直水平両偏波の給電ポートを有する円形ストリップアンテナなどがある。垂直偏波アンテナと水平偏波アンテナとは、必ずしも一体である必要はないので、両者が並設されていてもよい。また、出力として、垂直偏波成分、水平偏波成分が分離して抽出されるものであればよい。
【０００７】
移動局アンテナ４が垂直状態の時に、垂直偏波アンテナ２_Vの受信電力は高いが、水平偏波アンテナ２_Hの受信電力は低い。これに対し、移動局アンテナ４が水平状態の時には、垂直偏波アンテナ２_Vの受信電力が低くなり、水平偏波アンテナ２_Hの受信電力は増大する。一般的には、移動局アンテナ４の傾きに応じて、移動局送信波６の垂直偏波成分，水平偏波成分が、それぞれ、垂直偏波アンテナ２_Vおよび水平偏波アンテナ２_Hで受信される。
【０００８】
基地局１では、垂直偏波アンテナ２_Vおよび水平偏波アンテナ２_Hの出力をダイバーシチ受信する。すなわち、垂直偏波アンテナ２_Vの出力、または、水平偏波アンテナ２_Hの出力のうち、受信電力の大きい方を選択する（選択合成）か、あるいは、受信電力の大きさに応じた重み付けで受信信号を合成する（等利得合成あるいは最大比合成など）。その結果、移動局アンテナ４の傾きにそれほど影響されずに、必要な受信電力が得られる。
しかし、基地局１からの送信には、図１２と同様に、依然として垂直偏波アンテナ２_Vのみを用いて送信している。したがって、移動局３側においては、移動局アンテナ４が水平状態にあるときには、交差偏波成分のみを受信することになるから、受信電力が低下するという問題がある。
【０００９】
この問題に対し、基地局の水平偏波アンテナ２_Hからも同時に送信することが考えられる。しかし、基地局１としての送信電力は２倍になってしまい、そのうち半分が損失となってしまう。
また、移動局３側において偏波ダイバーシチ受信を行えば、移動局３の筐体の傾きにあまり影響されることなく、垂直偏波アンテナ２_Vからの送信波を受信できる。しかし、移動局３に偏波ダイバーシチアンテナ装置を設けることは、機器の構造および機器の取り扱いが難しくなる。
【００１０】
上述した従来技術は、下り回線（ダウンリンク）において、基地局の一送信点から送信する場合についてのものであった。
これに対し、基地局１において、スペースダイバーシチで送信する場合がある。すなわち、携帯電話等の移動通信はマルチパス環境となるため、移動局の走行に伴い受信電力は大きく変動する。受信電力変動による通信品質の低下を克服し、移動局の通信品質を改善する方法の一つとして、基地局１側で送信ダイバーシチを行う。
【００１１】
基地局１でのスペースダイバーシチ送信は、例えば、笹岡秀一 編著「移動通信」オーム社（平成10年5月25日），ｐ．209-211等で知られている。
特に、IMT-2000において、送信と受信とで時分割チャネルを異ならせるCDMA（Code Division Multiple Access）/TDD(Time Division Duplex）に関しては、3GPP TS 25.224 V3.4.0(2000-09) "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Physical Layer Procedures(TDD) (Release 1999)" p.13-15,19で知られている。
また、IMT-2000において、送信と受信とで周波数チャネルを異ならせるCDMA（Code Division Multiple Access）/FDD(Frequency Division Duplex）に関して、3GPP TS 25.214 V3.4.0(2000-09) "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Physical Layer Procedures(FDD) (Release 1999)" p.31-38で知られている。
【００１２】
以下、スペースダイバーシチ送信について、図１４，図１５を参照して簡単に説明しておく。
図１４は、CDMA/TDDの下り回線におけるスペースダイバーシチ送信を説明するブロック構成図である。
図中、図１２と同様な部分には同じ符号を付している。５１はCDMA/TDD用送信機である。５２はアンテナウエイト部であって、第１のウエイト部５３、第２のウエイト部５４を有する。５６はウエイトコントローラである。
CDMA/TDD用送信機５１では、任意の移動局３に対する送信時に、直接拡散された送信信号を、第１のウエイト部５３、第２のウエイト部５４において、ウエイト（重み）ｗ₁，ｗ₂を乗算し、それぞれ、第１の垂直偏波アンテナ２_V1，第２の垂直偏波アンテナ２_V2に出力する。ウエイト（重み）ｗ₁，ｗ₂は、一般的に、振幅および位相を有し、複素数で表される。
【００１３】
選択ダイバーシチ（STD: Selected Transmit Diversity)の場合、ウエイトコントローラ５６は、第１の垂直偏波アンテナ２_V1，第２の垂直偏波アンテナ２_V2で受信された上り回線（アップリンク）の受信信号の大きい方のアンテナに対するウエイトｗ₁，ｗ₂を１とし、受信信号の小さい方のアンテナに対するウエイトｗ₁，ｗ₂を０とする。
一方、送信アダプティブアンテナ（TxAA: Transmit Adaptive Antennas）として使用する場合、第１の垂直偏波アンテナ２_V1，第２の垂直偏波アンテナ２_V2で受信された上り回線の受信信号に基づいて、下り回線における送信時点での伝搬路特性を推定することにより、移動局３の受信電力が最大となるようにウエイトを計算する。TDDであるため下り回線と上り回線とは同じ周波数帯を使用しており、電波伝搬路も同じであるので、下り回線における送信時点での伝搬路特性の推定が可能となっている。
【００１４】
図１５は、CDMA/FDDの下り回線におけるスペースダイバーシチ送信を説明するブロック構成図である。
図中、図１２，図１４と同様な部分には同じ符号を付している。６１はCDMA/FDD用送信機、６３はウエイトコントローラである。１１１は共通パイロットチャネル（CPICH: Common PIlot Channel）送信部であって、全ての移動局３に共通の共通パイロットチャネルを用いて、下り回線の伝搬路特性を推定するためのパイロット信号を送信する。
第１の垂直偏波アンテナ２_V1に対しては、第１の拡散コードを用いたパイロット信号を送信し、第２の垂直偏波アンテナ２_V2に対しては、第２の拡散コードを用いたパイロット信号を送信する。
各移動局３においては、これら２つの共通パイロット信号を個別に用いて、第１の垂直偏波アンテナ２_V1から移動局アンテナ４までの伝搬路特性と、第２の垂直偏波アンテナ２_V2から移動局アンテナ４までの伝搬路特性とを推定し、推定結果に応じてフィードバック信号メッセージ（FSM: Feedback Signaling Message)を、上り回線の個別物理制御チャネル（DPCCH: Dedicated Physical Control Channel）スロットのFBI（Feed Back Information）フィールドを用いて送信する。
【００１５】
基地局１においては、図示を省略した受信機において、フィードバック信号メッセージFSMを受信する。ウエイトコントローラ６３は、フィードバック信号メッセージFSMに基づいて、任意の移動局３において受信電力が最大となるように、ウエイトｗ₁，ｗ₂の位相（クローズドモード１）、または、位相および電力（クローズドモード２）を制御する。
CDMA/FDD用送信機６１では、任意の移動局３に対する送信時に、直接拡散された送信信号を、第１のウエイト部５３、第２のウエイト部５４において、ウエイト（重み）ｗ₁，ｗ₂を乗算し、それぞれを、第１の垂直偏波アンテナ２_V1，第２の垂直偏波アンテナ２_V2に出力する。
【００１６】
上述したスペースダイバーシチ送信の場合も、移動局アンテナが垂直から傾いた状態で使用されると、やはり、移動局での受信品質が低下するという問題がある。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、移動局アンテナが垂直から傾いた状態で使用されても、移動局での受信品質を低下させないようにする、基地局における移動通信方法、移動通信基地局装置および移動局装置を提供することを目的とするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項１に記載の発明においては、移動局と基地局との間で送信と受信とを周波数帯を異ならせて通信を行う周波数分割多元接続方法を用いた移動通信方法であって、水平偏波及び垂直偏波を送受信できる交差偏波アンテナを用いた基地局アンテナ構成であって、基地局において任意の移動局からの信号の受信時に、前記任意の移動局からの受信波の、垂直偏波成分および水平偏波成分の受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力を測定して比較し、少なくとも次の前記平均化する時間の間は、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナを用いて前記任意の移動局に信号を送信するものである。
したがって、移動局アンテナの傾き状態を推定し、この傾き状態に応じて送信波、受信波の偏波を決めることにより、移動局および基地局での受信品質を低下させないようにできる。
【００１９】
請求項２に記載の発明においては、移動局と基地局との間で送信と受信とを周波数帯を異ならせて通信を行う周波数分割多元接続方法を用いた移動通信方法であって、水平偏波及び垂直偏波を送受信できる交差偏波アンテナを用いた基地局アンテナ構成であって、基地局において任意の移動局からの信号の受信時に、前記任意の移動局からの受信波の、垂直偏波成分および水平偏波成分の受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力を測定して比較し、前記任意の移動局への送信時に、少なくとも次の前記平均化する時間の間は、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナを用いて前記任意の移動局に送信をし、前記任意の移動局からの受信時に、前記任意の移動局からの受信波のダイバーシチ受信をするものである。したがって、移動局アンテナの傾き状態を推定し、この傾き状態に応じて送信波の偏波を決めることにより、移動局での受信品質を低下させないようにできる。また、ダイバーシチ受信により、フェージングの影響を低減できるので、基地局の受信信号の受信品質を向上させることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明においては、請求項２に記載の基地局における移動通信方法において、前記ダイバーシチ受信は、少なくとも偏波ダイバーシチ受信を含み、該偏波ダイバーシチ受信は、前記任意の移動局からの受信波の、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の前記垂直偏波成分または水平偏波成分の一方を選択するものである。
したがって、偏波ダイバーシチ受信により、移動局アンテナが傾いていたときにも、基地局での受信信号の受信品質を向上させることができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明においては、移動通信方法において、サービスエリアを複数のセルまたはマイクロセルに分割し、これらのセルまたはマイクロセルのそれぞれに基地局が設置され、前記基地局と移動局とが無線通信を行う移動通信方法において、前記基地局は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の基地局における移動通信方法を実行するものである。
したがって、従来の過剰な送信電力を少なくすることができるので、セル間干渉が低減され、その結果、セルあるいはマイクロセルのエリアを拡大することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明においては、拡散符号分割多元接続方法において、基地局と複数の移動局とが共通のチャネルを拡散符号で分割してスペクトル拡散通信を行う拡散符号分割多元接続方法において、前記基地局は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の基地局における移動通信方法を実行するものである。
したがって、従来の過剰な送信電力を少なくできるので、符号間干渉が低減され、その結果、収容ユーザ数を増やすことができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明においては、移動局と基地局との間で送信と受信とを周波数帯を異ならせて通信を行う周波数分割多元接続方法を用いた移動通信基地局装置であって、水平偏波及び垂直偏波を送受信できる交差偏波アンテナを用いた基地局アンテナ構成であって、平均受信電力測定・比較器、スイッチ、送信機、および、受信機を有し、前記平均受信電力測定・比較器は、任意の移動局からの信号の受信時に、前記任意の移動局からの受信波を、垂直偏波アンテナおよび水平偏波アンテナで受信したときの受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力を測定して比較するものであり、前記スイッチは、前記任意の移動局への送信時に、前記平均受信電力測定・比較器の出力に応じて、少なくとも次の前記平均化する時間の間は、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナに送信機を切り替え接続するとともに、前記任意の移動局からの受信時に、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナに前記受信機を切り替え接続するものである。
したがって、移動局アンテナの傾き状態を推定し、この傾き状態に応じて送信波の偏波を決めることにより、移動局での受信品質を低下させないようにできる。また、移動局アンテナが傾いていたときにも、基地局での受信信号の受信品質を向上させることができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明においては、移動通信基地局装置において、平均受信電力測定・比較器、スイッチ、送信機、および、受信機を有し、前記平均受信電力測定・比較器は、任意の移動局からの信号の受信時に、前記任意の移動局からの受信波を、垂直偏波アンテナおよび水平偏波アンテナで受信したときの受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力を測定して比較するものであり、前記スイッチは、前記任意の移動局への送信時に、前記平均受信電力測定・比較器の出力に応じて、少なくとも次の前記平均化する時間の間は、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナに前記送信機を切り替え接続するものであり、前記受信機は、前記任意の移動局からの受信時に、前記垂直偏波アンテナおよび水平偏波アンテナの出力に基づいてダイバーシチ受信するものである。
したがって、移動局での受信品質を低下させないようにできる。また、ダイバーシチ受信により、フェージングの影響を低減できるとともに、移動局アンテナが傾いていたときにも、基地局での受信信号の受信品質を向上させることができる。ダイバーシチ受信は、選択合成に限らず、等利得合成、最大比合成などの方法を用いることができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明においては、移動通信基地局装置において、平均受信電力測定・比較器、第１ないし第ｐ（ｐは２以上の整数）のスイッチ、送信機、および、受信機を有し、前記平均受信電力測定・比較器は、任意の移動局からの信号の受信時に、前記任意の移動局からの受信波を、第１の垂直偏波アンテナおよび第１の水平偏波アンテナで受信したときの受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力を測定して比較するものであり、前記第１のスイッチは、前記任意の移動局への送信時に、前記平均受信電力測定・比較器の出力に応じて、少なくとも次の前記平均化する時間の間は、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナに前記送信機を切り替え接続するとともに、前記任意の移動局からの受信時に、前記平均受信電力測定・比較器の出力に応じて、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナに前記受信機を切り替え接続するものであり、前記第２ないし第ｐのスイッチは、それぞれ、前記任意の移動局からの信号の受信時に、前記第１の垂直偏波アンテナおよび前記第１の水平偏波アンテナから距離を隔てて設けられ、かつ、互いに距離を隔てて設けられた第２ないし第ｐの垂直偏波アンテナまたは第２ないし第ｐの水平偏波アンテナのうち、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナに、前記受信機を切り替え接続するものであり、前記受信機は、前記第１ないし第ｐのスイッチの出力に基づいてダイバーシチ受信をするものである。
したがって、移動局での受信品質を低下させないようにできるとともに、移動局アンテナが傾いていたときにも、基地局での受信信号の受信品質を向上させることができる。加えて、ダイバーシチ受信により、フェージングの影響を低減できるので、基地局の受信信号の受信品質を向上させることができる。受信点の数ｐが複数あっても、垂直偏波成分および水平偏波成分の受信信号の平均受信電力の測定および比較は、各受信点について共通に行うことができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明においては、移動通信基地局装置において、平均受信電力測定・比較器、スイッチ、送信機、および、受信機を有し、前記平均受信電力測定・比較器は、任意の移動局からの信号の受信時に、前記任意の移動局からの受信波を、第１の垂直偏波アンテナおよび第１の水平偏波アンテナで受信したときの受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力を測定して比較するものであり、前記スイッチは、前記任意の移動局への送信時に、前記平均受信電力測定・比較器の出力に応じて、少なくとも次の前記平均化する時間の間は、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナに前記送信機を切り替え接続するものであり、前記受信機は、前記任意の移動局からの信号の受信時に、前記第１の垂直偏波アンテナおよび前記第１の水平偏波アンテナから距離を隔てて設けられ、かつ、互いに距離を隔てて設けられた第２ないし第ｐ（ｐは２以上の整数）の垂直偏波アンテナおよび第２ないし第ｐの水平偏波アンテナと、前記第１の垂直偏波アンテナおよび前記第１の水平偏波アンテナとの、２ｐ個の出力に基づいてダイバーシチ受信をするものである。
したがって、移動局での受信品質を低下させないようにできる。ダイバーシチ受信により、フェージングの影響を低減できるとともに、移動局アンテナが傾いていたときになどでも、基地局での受信信号の受信品質を向上させることができる。
【００２７】
請求項１０に記載の発明においては、基地局における移動通信方法において、任意の移動局からの信号の受信時に、前記任意の移動局からの受信波の、垂直偏波成分および水平偏波成分の受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力に基づいて受信品質を測定して比較し、前記任意の移動局への送信時に、少なくとも次の前記平均化する時間の間は、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナを用いて、送信点毎にウエイト付けがなされた送信信号を、前記任意の移動局にスペースダイバーシチで送信するものである。
したがって、移動局アンテナの傾き状態を推定し、この傾き状態に応じて送信波の偏波を決めることにより、移動局での受信品質を低下させないようにできるとともに、スペースダイバーシチ送信により、フェージングの影響を低減できるので、移動局の受信信号の受信品質を向上させることができる。ウエイトは、一般に複素数である。ウエイト付けによって、位相調整のみを行ってもよいし、電力調整のみを行ってもよいし、両者の調整を行ってもよい。ウエイトの１つを１、他を全て０とすれば選択ダイバーシチとなる。
【００２８】
請求項１１に記載の発明においては、移動通信基地局装置において、平均受信電力測定・比較器、第１ないし第ｐ（ｐは２以上の整数）のスイッチ、および、任意の移動局に対する個別送信手段を有し、前記平均受信電力測定・比較器は、前記任意の移動局からの信号の受信時に、該任意の移動局からの受信波を、第１の垂直偏波アンテナおよび第１の水平偏波アンテナで受信したときの受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力を測定して比較するものであり、前記第１のスイッチは、前記任意の移動局への送信時に、前記平均受信電力測定・比較器の出力に応じて、少なくとも次の前記平均化する時間の間は、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナに、前記個別送信手段から出力されるウエイト付けがなされた第１の送信信号を切り替え接続するとともに、前記第２ないし第ｐのスイッチは、それぞれ、前記任意の移動局への送信時に、前記第１の垂直偏波アンテナおよび前記第１の水平偏波アンテナから距離を隔てて設けられ、かつ、互いに距離を隔てて設けられた第２ないし第ｐの垂直偏波アンテナまたは第２ないし第ｐの水平偏波アンテナのうち、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナに応じたものに、それぞれ、前記個別送信手段から出力されるウエイト付けがなされた第２ないし第ｐの送信信号を切り替え接続するものである。
したがって、移動局アンテナの傾き状態を推定し、この傾き状態に応じて送信波の偏波を決めることにより、移動局での受信品質を低下させないようにできるとともに、スペースダイバーシチ送信により、フェージングの影響を低減できるので、移動局の受信信号の受信品質を向上させることができる。送信点の数ｐが複数あっても、垂直偏波成分および水平偏波成分の受信信号の平均受信電力の品質の測定および比較は、各送信点について共通に行うことができる。
【００２９】
請求項１２に記載の発明においては、請求項１０に記載の基地局における移動通信方法において、前記スペースダイバーシチで送信する全ての送信点から、垂直偏波信号および水平偏波信号を用い、かつ、前記送信点と偏波の種類が識別できる伝送形式で、前記移動局に対し伝搬路特性推定計算をさせるための共通信号を送信し、前記任意の移動局からの受信時に、前記伝搬路特性推定計算の結果を受信し、前記任意の移動局への送信時に、該任意の移動局に対し前記共通信号の前記垂直偏波信号または水平偏波信号の一方を、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の前記垂直偏波成分または水平偏波成分に応じて選択させるための偏波選択符号を送信するとともに、前記ウエイト付けを、受信された前記伝搬路特性推定計算の結果に応じて行うものである。
したがって、移動局アンテナの傾き状態を推定し、この傾き状態に応じて送信波の偏波を決めることにより、移動局での受信品質を低下させないようにできるとともに、スペースダイバーシチ送信により、フェージングの影響を低減できるので、移動局の受信信号の受信品質を向上させることができる。下り回線の共通信号を用いて、下り回線の伝搬路特性推定計算がきるので、送信スペースダイバーシチのウエイト付けを正確に行うことができ、フェージングの影響を低減する効果が大きい。下り回線と上り回線の周波数が異なっていてもよい。移動局によって使用状態にある移動局アンテナの傾きはまちまちであるが、上述した共通信号を用いることによって、いずれの移動局に対しても伝搬路特性の推定計算をさせることができる。
【００３０】
請求項１３に記載の発明においては、請求項１１に記載の移動通信基地局装置において、共通信号送信手段を有し、該共通信号送信手段は、第１ないし第ｐの垂直偏波アンテナおよび第１ないし第ｐの水平偏波アンテナの全てから、それぞれ、送信点と偏波の種類が識別できる伝送形式で、前記移動局に対し伝搬路特性推定計算をさせるための共通信号を送信するものであり、前記個別送信手段は、前記任意の移動局への送信時に、該任意の移動局に対し前記共通信号の前記垂直偏波信号または水平偏波信号のうち、前記平均受信電力測定・比較器の出力に応じて、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の垂直偏波成分または水平偏波成分の一方に応じたものを選択させるための偏波選択符号を送信するとともに、前記ウエイト付けを、受信された前記伝搬路特性推定計算の結果に応じて行うものである。
したがって、請求項１２に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、送信点の数ｐが複数あっても、垂直偏波成分および水平偏波成分の受信信号の平均受信電力の測定および比較は、各送信点について共通に行うことができる。
【００３１】
請求項１４に記載の発明においては、移動局装置において、共通信号受信手段、個別受信手段、計算手段、および、送信手段を有し、前記共通信号受信手段は、基地局から移動局への共通信号であって、前記基地局がスペースダイバーシチで送信する全ての送信点から、垂直偏波信号および水平偏波信号を用い、かつ、前記送信点と偏波の種類が識別できる伝送形式で送信された共通信号を受信するものであり、前記個別受信手段は、前記共通信号の前記垂直偏波信号または前記水平偏波成分のうち、前記基地局において受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力が大きい方の偏波成分に応じたものを、前記移動局に選択させるための偏波選択符号を前記基地局から受信するものであり、前記計算手段は、前記共通信号のうち、前記偏波選択符号に応じた、前記垂直偏波信号および前記水平偏波信号の一方であって、前記スペースダイバーシチ送信された前記全ての送信点からの前記共通信号に応じて、前記基地局でのウエイト付けのための伝搬路特性推定計算をするものであり、前記送信手段は、前記伝搬路特性推定計算の結果を前記基地局に送信するものである。
したがって、請求項１２に記載の発明と同様の作用を奏する。
【００３２】
請求項１５に記載の発明においては、移動通信方法において、スペースダイバーシチで送信する全ての送信点から、垂直偏波信号および水平偏波信号を用い、かつ、前記送信点と偏波の種類が識別できる伝送形式で、移動局に対し、受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力を測定して比較させ、受信信号の平均受信電力が大きい方の前記垂直偏波信号または前記水平偏波信号を選択させて伝搬路特性推定計算をさせるための、共通信号を送信し、任意の前記移動局からの受信時に、該任意の移動局が前記共通信号の前記垂直偏波信号または前記水平偏波信号に基づいて前記平均受信電力を測定して比較することにより決定した偏波選択符号、および、前記伝搬路特性推定計算の結果を受信し、前記任意の移動局への送信時に、前記偏波選択符号に応じた偏波及び偏波アンテナを用い、前記伝搬路特性推定計算の結果に応じて送信点毎にウエイト付けがなされた送信信号を、前記任意の移動局にスペースダイバーシチで送信するものである。
したがって、移動局アンテナの傾き状態を推定し、この傾き状態に応じて送信波の偏波を決めることにより、移動局での受信品質を低下させないようにできるとともに、スペースダイバーシチ送信により、フェージングの影響を低減できるので、移動局の受信信号の受信品質を向上させることができる。下り回線の共通信号を用いて、下り回線の伝搬路特性推定計算がきるので、送信スペースダイバーシチのウエイト付けを正確に行うことができ、フェージングの影響を低減する効果が大きい。下り回線と上り回線の使用周波数が異なっていてもよい。移動局によって使用状態にある移動局アンテナの傾きはまちまちであるが、上述した共通信号を用いることによって、いずれの移動局に対しても伝搬路特性の計算をさせることができる。また、受信信号の平均受信電力に関しても、下り回線の共通信号の垂直偏波信号および水平偏波信号を用いて測定して比較しているので、既知の共通信号を用いて推定が行え、かつ、下り回線の伝搬路特性推定計算をしているので、移動局アンテナの傾きの推定精度が高くなる。
【００３３】
請求項１６に記載の発明においては、移動通信基地局装置において、共通信号送信手段、第１ないし第ｐ（ｐは２以上の整数）のスイッチ、任意の移動局からの個別受信手段、および、任意の移動局への個別送信手段を有し、前記共通信号送信手段は、第１ないし第ｐの垂直偏波アンテナおよび第１ないし第ｐの水平偏波アンテナの全てから、それぞれ、送信点と偏波の種類が識別できる伝送形式で、前記移動局に対し受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力が大きい方の垂直偏波信号または水平偏波信号について伝搬路特性推定計算をさせるための共通信号を送信するものであり、前記個別受信手段は、前記任意の移動局からの信号の受信時に、該任意の移動局が前記共通信号の前記垂直偏波信号または前記水平偏波信号に基づいて受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力を測定して比較することにより決定した偏波選択符号、および、前記伝搬路特性推定計算の結果を受信するものであり、前記第１のスイッチは、前記任意の移動局への送信時に、前記偏波選択符号に応じて、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の垂直偏波信号または水平偏波信号に対応する偏波及び偏波アンテナに、前記個別送信手段から出力される、前記伝搬路特性推定計算の結果に応じてウエイト付けがなされた第１の送信信号を切り替え接続するとともに、前記第２ないし第ｐのスイッチは、前記任意の移動局への送信時に、それぞれ、前記第１の垂直偏波アンテナおよび前記第１の水平偏波アンテナから距離を隔てて設けられ、かつ、互いに距離を隔てて設けられた第２ないし第ｐの垂直偏波アンテナまたは第２ないし第ｐの水平偏波アンテナのうち、前記偏波選択符号に応じて、前記受信品質が良い方の垂直偏波信号または水平偏波信号に対応するものの一方に、それぞれ、前記個別送信手段から出力される、前記伝搬路特性推定計算の結果に応じてウエイト付けがなされた第２ないし第ｐの送信信号を切り替え接続するものである。
したがって、請求項１５に記載の発明と同様の作用を奏する。
【００３４】
請求項１７に記載の発明においては、移動局装置において、共通信号受信手段、平均受信電力測定・比較器、計算手段、および、送信手段を有し、前記共通信号受信手段は、基地局から移動局への共通する共通信号であって、前記基地局がスペースダイバーシチ送信をする全ての送信点から、垂直偏波信号および水平偏波信号を用い、かつ、前記送信点と偏波の種類が識別できる伝送形式で送信された共通信号を受信するものであり、前記平均受信電力測定・比較器は、前記共通信号のうち、前記スペースダイバーシチ送信の少なくとも１送信点の前記垂直偏波信号および前記水平偏波信号の受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力を測定して比較結果を出力するものであり、前記計算手段は、前記共通信号のうち、前記比較結果に応じた垂直偏波信号および水平偏波信号の一方であって、前記スペースダイバーシチ送信された前記全ての送信点の前記共通信号に応じて、前記基地局でのウエイト付けのための伝搬路特性推定計算をするものであり、前記送信手段は、前記伝搬路特性推定計算の結果、および、前記比較結果に応じて決定された偏波選択符号を前記基地局に送信するものである。
したがって、請求項１５に記載の発明と同様の作用を奏する。
【００３５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の移動通信方法の原理的説明図である。図１（ａ）は移動局アンテナ４が垂直使用状態、図１（ｂ）は移動局アンテナ４が水平使用状態にあるときの説明図である。図中、図１２，図１３と同様な部分には同じ符号を付している。
この発明では、移動局アンテナの使用状態に応じて、基地局１から移動局３に送信する時に、垂直偏波アンテナ２_V、水平偏波アンテナ２_Hの一方を選択的に用いて送信するものである。
図１（ａ）においては、基地局１からの送信時に、移動局アンテナ４の垂直状態に対応して、垂直偏波アンテナ２_Vを用いて、送信波５_Vを移動局３に送信する。
図１（ｂ）においては、基地局１からの送信時に、移動局アンテナ４の水平状態に対応して、水平偏波アンテナ２_Hを用いて、送信波５_Hを移動局３に送信する。
【００３６】
移動局アンテナ４が、図１（ａ），図１（ｂ）のいずれの状態であるかは、例えば、垂直偏波アンテナ２_Vにより受信された受信信号（垂直偏波成分）の受信品質、例えば、平均受信電力、および、水平偏波アンテナ２_Hにより受信された受信信号（水平偏波成分）の受信品質を比較することにより推定される。
移動局アンテナ４が０°〜９０°の任意の角度で傾いている場合も同様であって、垂直偏波アンテナ２_V，水平偏波アンテナ２_Hの各平均受信電力を比較して、この平均受信電力が大きい方のアンテナを選択すればよい。
なお、移動局３からの送信波６を基地局１で受信するときには、図１３を参照して説明した偏波ダイバーシチアンテナ装置切り替えなどの、偏波ダイバーシチ受信をすればよい。
偏波ダイバーシチアンテナ装置の具体例としては、図１３を参照して説明したものを用いることができ、制御可能な垂直偏波成分、水平偏波成分を有する送信波を出力できるものであればよい。
【００３７】
以下、本発明を実現するための具体的なブロック構成を説明する。
図２は、本発明の第１の実施の形態を説明するブロック構成図である。
図中、図１２，図１と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。１１は送受信機、１２はスイッチ、１３は平均受信電力測定・比較器である。垂直偏波アンテナ２_Vおよび水平偏波アンテナ２_Hは、ともに、スイッチ１２および平均受信電力測定・比較器１３の２入力に接続される。スイッチ１２の出力は送受信機１１に接続される。１４は制御器であって、平均受信電力測定・比較器１３の出力に応じてスイッチ１２の２入力の一方を送受信機１１に出力する。
【００３８】
セルラー移動通信システムとして、ここでは、デジタル携帯電話の標準方式であるPDC（Personal Digital Cellular）を前提に説明する。したがって、送信と受信とは周波数帯を異ならせている（FDD：Frequency Division Duplex）ので、垂直偏波アンテナ２_Vおよび水平偏波アンテナ２_Hは送受に兼用される。
また、基地局は複数の周波数チャネルを使用（FDMA：Frequency Division Multiple Access）するとともに、この周波数チャネル毎に、複数の時分割チャネル（１フレームにつき３時分割チャネル）を使用（TDMA：Time Division Multiple Access）して、複数の移動局３と個別に通信可能な多元接続を行う。送信と受信とでは、時分割チャネルをずらせて指定している。
【００３９】
したがって、スイッチ１２は、機能的に１個のスイッチで図示されているが、送受信機１１からの送信信号の切り替えと、移動局３からの受信信号の切り替えとを、各周波数チャネルおよび時分割チャネル毎に独立して制御可能なものである。
また、送受信機１１内の送信機ブロックでは、複数のチャネルの送信信号を独立してアンテナに出力でき、受信機ブロックでは、複数のチャネルの受信データを独立して出力できるものとする。なお、送信信号と受信信号との周波数分離回路等、具体的な回路レベルのものについては図示を省略している。
【００４０】
平均受信電力測定・比較器１３は、基地局１が属するセル内に所在する任意の移動局３から送信波６を受信する特定の周波数チャネルであって、さらにその特定の時分割チャネル、（以下、周波数チャネルおよび時分割チャネルを総合して、単にユーザチャネルという）において、移動局アンテナ４からの送信波６を、垂直偏波アンテナ２_Vおよび水平偏波アンテナ２_Hで受信したときの各平均受信電力を測定して比較する。
スイッチ１２は、制御器１４により、移動局３への送信波を送信するユーザチャネルにおいて、平均受信電力測定・比較器１３の出力に応じて、平均受信電力が大きい方の垂直偏波アンテナ２_Vまたは水平偏波アンテナ２_Hの一方に送受信機１１を切り替え接続する。その結果、垂直偏波送信波５_Vまたは水平偏波送信波５_Hのいずれか一方が選択的に移動局３に送信される。
スイッチ１２は、また、制御器１４により、移動局３からの送信波６を受信するユーザチャネルにおいても、平均受信電力測定・比較器１３の出力に応じて、平均受信電力が大きい方の垂直偏波アンテナ２_Vまたは水平偏波アンテナ２_Hに送受信機１１を切り替え接続する。その結果、移動局３からの送信波６の垂直偏波成分または水平偏波成分のうち、平均受信電力の大きい方が選択的に送受信機１１に出力される。
【００４１】
平均受信電力測定・比較器１３は、任意の移動局３のチャネルについて、垂直偏波アンテナ２_Vおよび水平偏波アンテナ２_Hの受信電力を測定し、フェージングに比べて十分長い期間、例えば、連続する所定の複数フレームｎにわたる平均（移動平均）をとって平均受信電力とし、平均受信電力が大きい方のアンテナを指示する情報を、制御器１４に対して出力する。出力するタイミング周期、すなわち、スイッチ１２を制御する最小切り替え単位は、上述した平均化のためのフレームｎに等しくしてもよいが、これより短くして、所定のフレーム長さｍ（ｍ＜ｎ）としてもよい。
【００４２】
受信電力の測定値そのものは、フェージングによって大きく変化する、特に、送信と受信とで周波数帯が異なるために、アップリンクとダウンリンクとで受信電力が大きくなる方の偏波が異なる場合がある。
したがって、受信電力の瞬時的な、あるいは短期間の平均値を直接的に比較すれば、スイッチ１２を切り替える頻度が高くなり、切り替え雑音などにより、受信品質が劣化する。特に、送信電力供給の切り替えは、過大な切り替え雑音が発生しやすい。
上述したように、フェージングの周期に比べて十分長い期間にわたって、受信電力を平均化すると、垂直偏波成分と水平偏波成分のどちらか一方が常に大きくなり、その結果、頻繁な切り替えがなくなる。移動局アンテナ４の傾き状態の変化は、フェージングとは異なり、フレーム長に比べれば十分緩やかであるので、このような平均化を行っても正しく傾き状態が反映される。
平均化の方法としては加算平均に限るものではなく、何らかの統計的に平均化された値であれば何でもよく、中央値を算出してもよい。
制御器１４は、指示されたアンテナと異なるアンテナが、現在において選択されていたときに、上述した所定のフレーム長ｍを最小切り替え単位として、スイッチ１２を切り替える。スイッチ１２の切り替えは、フレーム内の時分割チャネルの切り替えタイミングに同期して行えば、送信時、受信時の切り替えノイズの発生を極力押さえることができる。
【００４３】
上述した説明では、通話中にアンテナを切り替えるものであった。これに対し、基地局１と移動局３との間の呼設定処理時に、平均受信電力を測定して比較し、一方のアンテナを選択し、以後、この呼（通話）が終了するまで、同じアンテナを用いて送受信するようにしてもよい。
【００４４】
次に、受信電力の測定の具体例を以下に説明する。
受信電力は、通信相手となる任意の移動局３のチャネルにおいて、各アンテナ出力を高周波増幅した受信信号レベル、あるいは、中間周波増幅段におけるRSSI（Received Signal Strength Indicator）信号のレベルによって測定できる。なお、平均受信電力測定・比較器１３、制御器１４と送受信機１１間はフレーム同期が確立し、かつ、周波数チャネルも識別されていて、その結果、現在測定しているチャネルが識別できるようにしている。
【００４５】
図３は、本発明の第２の実施の形態を説明するブロック構成図である。
図中、図１２，図１，図２と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。２１は送受信機であり、ダイバーシチ受信機２２、送信機２３を有する。偏波ダイバーシチ送信の動作は、図２を参照して説明した第１の実施の形態と同じであるので説明を省略する。この実施の形態では、偏波ダイバーシチ受信について、ダイバーシチ受信機２２を用い、常時、垂直偏波アンテナ２_Vおよび水平偏波アンテナ２_Hに接続されている。したがって、制御器１４およびスイッチ１２は、移動局３から送信波６を受信するユーザチャネルにおいて、平均受信電力測定・比較器１３の出力に応じて、移動局３への送信波を送信するユーザチャネルにおいて、送信機２３に対して切り替え動作を行う。
【００４６】
任意の移動局３からの送信波６の受信時には、ダイバーシチ受信機２２が、垂直偏波アンテナ２_Vおよび水平偏波アンテナ２_Hの出力を入力してダイバーシチ受信を行って受信信号を出力する。ダイバーシチ受信法としては、図１３を参照して説明した選択合成法のほか、等利得合成法、最大比合成法などの方法がある。選択合成法を用いる場合は、ダイバーシチ受信機２２内において、瞬時受信電力が大きい方の垂直偏波アンテナ２_Vまたは水平偏波アンテナ２_Hの一方の出力に応じて受信処理を行い、受信データを出力する。
なお、図２では、受信時に平均的な受信電力で切り替えるスイッチ１２によりアンテナを選択していた。そのため、構成が簡単になっているが、切り替えは、瞬時の変動には追従しない。図３のダイバーシチ受信機２２で選択合成する場合には、瞬時変動に応じて、使用するアンテナを切り替えるので、フェージング変動の影響を低減することができる。
ダイバーシチ受信機２２では、平均受信電力測定・比較器１３とは異なり、瞬時の受信電力レベル（瞬時変動の大きさ）、およびまたは、位相変動の測定を行うことにより、ダイバーシチ受信をする。
【００４７】
等利得合成法を用いる場合は、各ブランチの出力の瞬時変動の位相を合わせて合成する。最大比合成法を用いる場合は、各ブランチの瞬時変動の位相を合わせるとともに、各ブランチ出力の瞬時変動の大きさで重み付けして合成する。いずれも、キャリア位相を合わせてから合成する必要があるので、デジタル復調の判定処理前に行う必要がある。一般に、選択合成法よりも等利得合成法が、等利得合成よりも最大比合成法の方が有利である。等利得合成法、最大比合成法では、移動機アンテナ４が任意の角度に傾いているときにも、適応性がよい。
【００４８】
図４は、本発明の第３の実施の形態を説明するブロック構成図である。
図中、図１２，図１，図２と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。
第１，第２の偏波ダイバーシチアンテナ装置を、フェージング変動の相関がない距離を隔てた受信点に設置する。図４では、第１の偏波ダイバーシチアンテナ装置を、第１の垂直偏波アンテナ２_V1，第１の水平偏波アンテナ２_H1に分割して模式的に図示している。これらは、図２，図３に示した垂直偏波アンテナ２_V，水平偏波アンテナ２_Hに対応する。同様に、第２の偏波ダイバーシチアンテナ装置を、第２の垂直偏波アンテナ２_V2，第２の水平偏波アンテナ２_H2に分割して模式的に図示している。３１は送受信機であり、ダイバーシチ受信機３２、送信機２３を有する。スイッチとしては、図２，図３におけるスイッチ１２と同一である第１のスイッチ３３の他に、第２のスイッチ３４を有する。
【００４９】
送信動作は、図２を参照して説明した第１の実施の形態と同じであるので説明を省略する。この実施の形態では、移動局３からの受信時に、第１の移動局アンテナ４からの送信波６を垂直偏波アンテナ、水平偏波アンテナを選択した上で、スペースダイバーシチ受信する。
第１のスイッチ３３は、平均受信電力測定・比較器１３により検出される、平均受信電力が大きい方の第１の垂直偏波アンテナ２_V1または第１の水平偏波アンテナ２_H1の一方を、ダイバーシチ受信機３２の第１の入力に接続する。第２のスイッチ３４も、第１のスイッチ３３と連動して切り替えられ、第２の垂直偏波アンテナ２_V2または第２の水平偏波アンテナ２_H2の一方を、ダイバーシチ受信機３２の第２の入力に接続する。
その結果、選択された垂直偏波，水平偏波の一方について、スペースダイバーシチ受信することになる。このダイバーシチ受信機３２はフェージング対策のためのスペースダイバーシチであるので、これに適した設計条件でダイバーシチ合成を行えばよい。
【００５０】
このスペースダイバーシチについても、選択合成、等利得合成、最大比合成などがある。選択あるいは重みづけ合成に必要な制御は、各ユーザチャネルにおいて個別に行う。
なお、図示の例では、ｐ＝２箇所の受信点におけるスイッチ３３，３４の出力をブランチとしてスペースダイバーシチを行ったが、もちろんｐ＝３以上の受信点におけるスイッチ３３，３４の出力をブランチとしてスペースダイバーシチを行ってもよい。この場合、スイッチ３４の個数は、（ｐ−１）個だけ必要とする。
【００５１】
この実施の形態では、制御器１４がスイッチ３３，３４を連動させて切り替えている。受信電力を平均化すると、垂直偏波成分と水平偏波成分のどちらか一方が常に大きくなるが、これは、第１，第２の偏波ダイバーシチアンテナ装置が置かれた受信点が数波長程度離れていても変わらない。したがって、第１，第２の偏波ダイバーシチアンテナ装置毎に平均受信電力測定・比較器１３，制御器１４を設ける必要がないので、装置規模が小さくなる。ｐ＝３以上であればさらに装置規模の縮小効果が著しい。
【００５２】
図５は、本発明の第４の実施の形態を説明するブロック構成図である。
図中、図１２，図１，図２，図４と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。４１は送受信機、４２はダイバーシチ受信機である。
送信動作は、図２を参照して説明した第１の実施の形態と同じであるので説明を省略する。移動局３からの受信時には、図４と同様に、移動局アンテナ４からの送信波６をダイバーシチ受信するものである。
したがって、ダイバーシチ受信機４２は、移動局３からの受信時に、そのユーザチャネルにおいて、第１の垂直偏波アンテナ２_V1および第１の水平偏波アンテナ２_H1、第２の垂直偏波アンテナ２_H2，第２の水平偏波アンテナ２_H2の、合計４出力に基づいて、選択合成，等利得合成，最大比合成などのダイバーシチ受信をする。
【００５３】
図示の例では、ｐ＝２箇所の受信点における偏波ダイバーシチアンテナ装置の合計４個の出力を用いたが、ｐ＝３箇所以上の受信点での偏波ダイバーシチアンテナ装置の、合計２ｐ個の出力を用いてもよい。
【００５４】
上述した説明では、スイッチ１２，３３，３４を制御するために測定・比較する受信品質の一例として、平均受信電力を採用した場合について説明した。したがって、上述した平均受信電力測定・比較器１３を、受信品質測定・比較器に置き換えることができる。
本明細書において、受信品質は、主として、物理レイヤにおける伝送品質を意味している。また、瞬時的な評価値そのものではなく、瞬時的な測定値であっても、その測定値を平均化して得た受信品質である。したがって、受信品質の、平均受信電力よりも厳密な評価値として、信号対雑音電力比（SNR：Signal to Noise ratio），信号対干渉電力比（SIR：Signal to Interference ratio），信号対干渉雑音電力比（SINR：Signal to Interference Noise ratio）といった、［希望信号］と［雑音およびまたは干渉信号］との比がある。さらには、受信データのビット誤り率（BER：Bit Error Rate)も、受信品質の評価値となる。
通常は、［雑音およびまたは干渉信号］が希望信号よりも小さいので、このような状況では、雑音や干渉を含んだままの単なる受信電力の平均を測定・比較するだけで十分である。しかし、受信品質をより厳密に比較したいときには、上述したSNR，SIR，SINR，BERを測定すればよい。なお、SNR，SIRはSINRに含まれる評価値である。
【００５５】
PDC（Personal Digital Cellular）方式の移動通信システムにおいて、SNRの測定が、次のようにして行われている。受信信号を直交復調し、同相成分（I成分）と直交成分（Q成分）のそれぞれについて、各ユーザチャネルにおける、シンボル判定タイミングでのアイ開口率を測定する。
あるいは、測定したBERの値から対照表を用いてSNRを推定する。このBERは、次のようにして測定される。送信データをCRC符号などの誤り検出符号を用いて符号化しておく。受信側では、直交復調、データ判定の後、CRC復号を行い、ユーザチャネル毎に誤りを検出する。BERは、総データビット数のうち何ビットが誤ったかを計数することにより測定できる。
上述したSNR，SIR，SINR，BERは、いずれも所定時間にわたって平均化された評価値である。この所定時間は、フェージング変動に比べて十分長い時間長のｎフレームにわたるものとすることによって、フェージング変動の影響を避けることができる。
【００５６】
上述した実施の形態は、PDCの移動通信システムを前提として説明した。しかし、マイクロセルを用いたセルラー移動通信システムであるPHS（Personal Handy-phone System）方式にも適用できる。このPHS方式では、送信と受信とで時分割チャネルを異ならせる（TDD：Time Division Duplex）とともに、複数の周波数チャネル毎に、時分割チャネルを用いて多元接続を行っている。この場合も、平均受信電力測定・比較器１３は、基地局１と任意の移動局３との間で使用されているユーザチャネル毎に、平均受信電力測定・比較を行う。PHS方式においても、もちろん、平均受信電力測定・比較に代えて、SNR，SIR，SINR，BER等の他の受信品質を測定・比較してもよい。
【００５７】
また、CDMAの場合にも、本発明を適用することができる。IMT-2000の１つであるW（Wideband）-CDMAにおいては、送信と受信の分離は、上述したFDD，TDDの２モードがある。基地局移動局間の通信は、キャリア（周波数チャネル）が割り当てられ、割り当てられた周波数チャネルを拡散符号によって多元接続している。したがって、上述したユーザチャネルは、送信と受信とで周波数帯あるいは時分割チャネルが異なり、かつ、基地局１と任意の移動局３との通信は、割り当てられた周波数チャネルにおける拡散符号によって識別される。
平均受信電力測定・比較器１３、制御器１４、スイッチ１２等は、このユーザチャネル毎に独立して動作するものとする。
CDMAの場合、平均受信電力測定・比較器１３は、ユーザチャネル毎に動作させるために、垂直偏波成分および水平偏波成分を、それぞれ個別に、直交復調してベースバンド信号にして、送信波６に使用された拡散符号で逆拡散した後に、希望波の受信電力を測定し、平均をとって比較する。この段階では、ノイズおよび符号間干渉などが含まれているので、厳密な受信品質の評価値を得るためには、希望波と雑音成分および干渉波成分を種々の方法で分離してSINRを測定する。
上述したIMT-2000においては、送信電力制御のために、基地局において、直接波および遅延波をRake合成した上でSIRを測定している。したがって、このSIR測定回路を、垂直偏波成分用、水平偏波成分用に用意して、平均受信電力測定・比較器１３に代えて使用し、測定したSIR値をそのまま、あるいはさらに長時間にわたって平均化して比較しても良い。
【００５８】
また、上述した説明では、送信アンテナとして、１地点に設けられた垂直偏波アンテナ、水平偏波アンテナを用いて送信を行うものであった。これに対し、上述したIMT-2000においては、基地局に距離を隔てて第１，第２の垂直偏波アンテナを設置し、基地局送信機は、ウエイトコントローラによって同一の送信機出力信号を位相および振幅を異ならせるというウエイト付けを行い、ウエイト付けられた第１，第２の送信信号を、それぞれ第１，第２の送信アンテナに供給するシステムの規格がある。なお、ウエイトコントローラの制御入力は、FDD方式、TDD方式では異なる。
このようなシステム構成において、基地局に距離を隔てて設けられた２本の垂直偏波アンテナに代えて、それぞれを、偏波ダイバーシチアンテナ装置（垂直偏波アンテナ、水平偏波アンテナ）に置き換えることによって、本発明を適用することができる。
【００５９】
すなわち、受信品質測定・比較器、第１，第２のスイッチ、送信機を有し、受信品質測定・比較器は、任意の移動局からの受信時に、前記任意の移動局からの受信波を、第１の垂直偏波アンテナおよび第１の水平偏波アンテナで受信したときの受信信号に基づいて受信品質を測定して比較するものであり、前記第１のスイッチは、前記任意の移動局への送信時に、前記受信品質測定・比較器の出力に応じて、前記受信品質が良い方の前記第１の垂直偏波アンテナまたは前記第１の水平偏波アンテナの一方に、ウエイト付けられた第１の送信信号を切り替え接続するとともに、前記第２のスイッチは、前記任意の移動局への送信時に、それぞれ、前記第１の垂直偏波アンテナおよび前記第１の水平偏波アンテナから距離を隔てて設けられた、第２の垂直偏波アンテナまたは第２の水平偏波アンテナのうち、前記受信品質が良い方の前記第１の垂直偏波アンテナまたは第１の水平偏波アンテナの一方に応じたものに、ウエイト付けられた第２の送信信号を切り替え接続する移動通信基地局装置とすればよい。
【００６０】
基地局において、アンテナを設置する地点を、図４、図５を参照した説明と同様にｐ地点として、ウエイト付けされたｐ個の送信出力を、水平偏波アンテナ、垂直偏波アンテナに切り替えることができる。いずれも、共通の受信品質測定・比較器の出力に応じて、垂直なら垂直、水平なら水平の一方側のアンテナに、制御器により、同期して切り替え選択されて、ウエイト付けされたｐ個の送信出力が供給される。
【００６１】
以下、図６ないし図９を参照し、IMT-2000において、スペースダイバーシチ送信を前提とした実施の形態について説明する。
図６は、本発明の第５の実施の形態を説明するブロック構成図である。
図中、図１２，図１４，図１，図２，図４と同様な部分には同じ符号を付している。CDMA/TDDの場合を具体例として説明する。
５５は、第２のスイッチであり、第１のスイッチ３３と同様に、ユーザチャネル対応に、送信信号および受信信号の選択切り替えを行う。５７は、図４のダイバーシチ受信機３２と同様な接続でスペースダイバーシチ受信を行うダイバーシチ受信機である。
【００６２】
図４と同様に、第２の偏波ダイバーシチアンテナ装置（第２の垂直偏波アンテナ２_V2，第２の水平偏波アンテナ２_H2）を、第１の偏波ダイバーシチアンテナ装置（第１の垂直偏波アンテナ２_V1，第１の水平偏波アンテナ２_H1）から、フェージング変動の相関がない距離を隔てた受信点（送信点ともなる）に設置している。
図１４に示したアンテナウエイト部５２から出力される、ウエイト付けられた第１，第２の送信信号は、それぞれ、第１のスイッチ３３，第２のスイッチ５５に出力される。
【００６３】
基地局の受信機として、ダイバーシチ受信機５７を用いているが、受信機側の構成は任意であり、図２のようにダイバーシチ構成をとらないものでもよいし、図５のダイバーシチ受信機４２のような接続で偏波ダイバーシチを行うものでもよい。ウエイトコントローラ５６は、ダイバーシチ受信機５７から、第１，第２の受信点における上り回線の受信信号を入力する。これに代えて、第１，第２のスイッチ３３，５５から直接的に、第１，第２の受信点における上り回線の受信信号を入力してもよい。
【００６４】
受信品質測定・比較器の一例として示す、平均受信電力測定・比較器１３は、任意の移動局３からの受信時に、この任意の移動局３からの受信波を、第１の垂直偏波アンテナ２_V1および第１の水平偏波アンテナ２_H1で受信したときの受信信号に基づいて、平均受信電力等の受信品質を測定して比較する。
第１のスイッチ３３は、制御器１４によって、個別のユーザチャネル対応に、比較結果に応じて選択制御され、任意の移動局３への送信時に、平均受信電力測定・比較器１３の出力に応じて、受信品質が良い方の第１の垂直偏波アンテナ２_V1または第１の水平偏波アンテナ２_H1に、CDMA/TDD用送信機５１の出力をウエイト部５３でウエイト付けをして得られた第１の送信信号を切り替え接続する。
【００６５】
第２のスイッチ５５も、制御器１４によって、個別のユーザチャネル対応に、比較結果に応じて選択制御され、任意の移動局３への送信時に、第１の垂直偏波アンテナ２_V1および第１の水平偏波アンテナ２_H1から距離を隔てて設けられた第２の垂直偏波アンテナ２_V2または第２の水平偏波アンテナ２_H2のうち、受信品質が良い方の第１の垂直偏波アンテナ２_V1または第１の水平偏波アンテナ２_H1に応じたものに、CDMA/TDD用送信機５１からの出力をアンテナウエイト部５４でウエイト付けをして得られた第２の送信信号を切り替え接続する。
このようにして、制御器１４は、任意の移動局３への下り回線の送信時に、個別ユーザ対応に、垂直偏波または水平偏波のうち、上り回線の受信品質が良好となる偏波を用いて送信させる。また、任意の移動局３からの下り回線の受信時に、ダイバーシチ受信機５７に対して、受信品質が良好となる偏波成分を供給する。
【００６６】
図７は、本発明の第６の実施の形態を説明するブロック構成図である。
図中、図１２，図１５，図１，図２，図４と同様な部分には同じ符号を付している。CDMA/FDDの場合を具体例として説明するが、CDMA/TDDにおいても同様の構成をとることができる。
６２は、図４のダイバーシチ受信機３２と同様な接続でスペースダイバーシチ受信を行うダイバーシチ受信機であるが、受信機側の構成は任意である。６３は、全ての移動局３に共通の共通パイロットチャネルを用いて、下り回線の伝搬路特性推定用のパイロット信号を送信する共通パイロットチャネル送信部CPICHである。
【００６７】
共通パイロットチャネル送信部CPICH６４は、図１５に示した共通パイロットチャネルCPICH送信部１１１とは異なり、第１の垂直偏波アンテナ２_V1に対して第１の拡散コードである共通パイロット信号ＣＰ_V1、第１の水平偏波アンテナ２_H1に対して第２の拡散コードである共通パイロット信号ＣＰ_H1、第２の垂直偏波アンテナ２_V2に対して第３の拡散コードである共通パイロット信号ＣＰ_V2、第２の水平偏波アンテナ２_H2に対して第４の拡散コードである共通パイロット信号ＣＰ_H2を送信する。
このように、異なる拡散コードである４種の共通パイロット信号によって、各アンテナから同時に送信される個々の共通パイロット信号（送信点と偏波の種類）が、移動局３側で識別できる伝送形式で送信している。
【００６８】
任意の移動局３は、図９（ａ）を参照して後述するように、共通パイロット信号を用いて、伝搬路特性を計算し、フィードバック信号メッセージ（FSM）を基地局に送信する。
ウエイトコントローラ６３は、ダイバーシチ受信機６２から、上り回線のフィードバックメッセージFSMを受信して入力するが、第１，第２のスイッチ３３，５５の少なくとも一方から直接的に、フィードバックメッセージFSMを受信して入力してもよい。
【００６９】
制御器１４は、また、第１，第２のスイッチ３５，５５の制御に加えて、前記受信品質が良い方の垂直偏波成分または水平偏波成分に応じた偏波選択符号として、V/Hビットを生成する。CDMA/FDD用送信器６１は、任意の移動局３への送信データの送信時に、このV/Hビットを、下り回線の個別物理制御チャネルDPCCHを用いて送信する。
移動局３においては、図９（ａ）を参照して後述するように、４種の共通パイロット信号のうち、垂直偏波信号または水平偏波信号のうち、このV/Hビットで指定された、基地局１で受信品質が良い方の垂直偏波成分または水平偏波成分に応じたものを選択させて、伝搬路特性の推定計算に使用させる。その結果、基地局１で任意の移動局３に対して、ユーザチャネルで個別に送信する送信信号に使用するのと同じ偏波の共通パイロット信号を用いて、伝搬路特性の推定計算ができる。
移動局３によって移動局アンテナ４の傾きはまちまちであるが、上述した共通パイロット信号を用いることによって、いずれの移動局３に対しても、伝搬路特性の計算をさせることができる。
【００７０】
図８は、本発明の第７の実施の形態を説明するブロック構成図である。
図中、図１２，図１５，図１，図２，図４，図７と同様な部分には同じ符号を付している。CDMA/FDDの場合を具体例として説明するが、CDMA/TDDにおいても同様の構成をとることができる。
７１は、図４のダイバーシチ受信機３２と同様な接続でスペースダイバーシチ受信を行うダイバーシチ受信機であるが、受信機側の構成は任意である。
これまで説明してきた実施の形態では、基地局１が主導権を持っている。すなわち、基地局１が下り回線の垂直偏波、水平偏波を選択を行うものであった。
これに対し、この実施の形態では、移動局３側が主導権を持っている。基地局１側に平均受信電力測定・比較器１３を設けずに、図９（ｂ）を参照して後述するように、移動局３で下り回線の垂直偏波、水平偏波の選択を行う。移動局３が共通パイロット信号の垂直偏波信号または水平偏波信号に基づいて受信品質を測定して比較することによって偏波選択符号であるV/Hビットを決定する。
【００７１】
ダイバーシチ受信機７１は、任意の移動局３からV/Hビットを受信したときに、制御器７２に出力する。制御器７２は、V/Hビットに応じて、第１，第２のスイッチ３３，５５を切り替える。
ダイバーシチ受信機７１は、また、任意の移動局３からの受信時に、フィードバック信号メッセージFSMを受信してウエイトコントローラ６３に出力する。
ウエイトコントローラ６３は、移動局３において計算された伝搬路特性推定計算の結果に応じてウエイト付けを行う。
【００７２】
第１のスイッチ３３は、任意の移動局３への送信時に、V/Hビットに応じて、移動局３において受信品質が良い方の垂直偏波信号または水平偏波信号に対応する第１の垂直偏波アンテナ２_V1または第１の水平偏波アンテナ２_H1の一方に、伝搬路特性推定計算の結果に応じてウエイト付けがなされた第１の送信信号を切り替え接続する。
第２のスイッチ５５は、任意の移動局３への送信時に、V/Hビットに応じて、移動局３において受信品質が良い方の垂直偏波信号または水平偏波信号に対応する第２の垂直偏波アンテナ２_V2または第２の水平偏波アンテナ２_H2の一方に、伝搬路特性推定計算の結果に応じてウエイト付けがなされた第２の送信信号を切り替え接続する。
【００７３】
図９は、図７，図８を参照して説明した本発明の第６，第７の実施の形態に対応した移動局側のブロック構成図である。
図９（ａ）は、本発明の第６の実施の形態に対応した移動局側のブロック構成図、図９（ｂ）は、本発明の第７の実施の形態に対応した移動局側のブロック構成図である。
図９において、８１は逆拡散部、８２は制御器、８３は伝搬路特性推定部、８４はアンテナウエイト計算部、８５はフィードバック信号メッセージFSM送信部である。
移動局３は、下り回線の共通パイロットチャネルCPICHにおいて、第１の垂直偏波アンテナ２_V1から第１の拡散コードとして送信された共通パイロット信号ＣＰＩ_V1、第１の水平偏波アンテナ２_H1から第２の拡散コードとして送信された共通パイロット信号ＣＰＩ_H1、第２の垂直偏波アンテナ２_V2から第３の拡散コードとして送信された共通パイロット信号ＣＰＩ_V2、第２の水平偏波アンテナ２_H2から第４の拡散コードとして送信された共通パイロット信号ＣＰＩ_H2を受信し、これらの共通パイロット信号を逆拡散部８１において逆拡散する。
【００７４】
その際、基地局１は、個別の移動局３に対する送信信号を、移動局アンテナ４の傾きに応じて、水平偏波、垂直偏波のいずれか一方で送信するので、伝搬路推特性の推定を行う共通パイロット信号の偏波もこれと一致させる必要がある。そのため、制御器８２は、基地局１から下り回線の個別物理制御チャネルDPCCHを用いて移動局３に送信されたV/Hビットに応じて、伝搬路特性を推定するための共通パイロット信号を選択する。
【００７５】
すなわち、基地局１において、任意の移動局３からの送信波６の垂直偏波成分の平均受信電力が大きいために、基地局１が、第１，第２の垂直偏波アンテナ２_V1，２_V2を用いてこの移動局３に送信するときは、垂直偏波信号である２つの共通パイロット信号ＣＰＩ_V1，ＣＰＩ_V2を逆拡散する。
伝搬路特性推定部８３においては、これらの逆拡散出力を用いて、第１の垂直偏波アンテナ２_V1，第２の垂直偏波アンテナ２_V2から移動局アンテナ４までの、それぞれの伝搬路特性を推定し、アンテナウエイト計算部８４において、この移動局３での受信電力が最大となるアンテナウエイトを計算する。
【００７６】
一方、任意の移動局３からの送信波６の水平偏波成分の平均受信電力が大きいために、基地局１が、第１，第２の水平偏波アンテナ２_H1，２_H2を用いてこの移動局３に送信するときは、水平偏波信号である２つの共通パイロット信号ＣＰＩ_H1，ＣＰＩ_H2を逆拡散し、伝搬路特性推定部８３において、第１の水平偏波アンテナ２_H1，第２の水平偏波アンテナ２_H2から、移動局アンテナ４までのそれぞれの各伝搬路特性を推定し、アンテナウエイト計算部８４において移動局での受信電力が最大となるアンテナウエイトを計算する。
【００７７】
フィードバック信号メッセージFSM送信部８５は、アンテナウエイトを表すフィードバック信号メッセージFSMを、上り回線の個別物理制御チャネルDPCCHを用いて基地局１に送信する。基地局１のウエイトコントローラ６３は、フィードバック信号メッセージFSMに応じてアンテナウエイトｗ₁，ｗ₂を出力する。
なお、伝搬路特性の推定およびアンテナウエイト計算を、移動３および基地局１のいずれで行うかの処理分担は任意でよい。例えば、伝搬路特性推定と、アンテナウエイト計算の少なくとも一部を移動局３において行ってもよいし、逆に、伝搬路特性の推定の少なくとも一部を含めてアンテナウエイト計算を基地局１で行ってもよい。
【００７８】
図９（ｂ）においては、図９（ａ）と同様に、伝搬路特性推定によってフィードバック信号メッセージを送信するのに加えて、移動局３において、平均受信電力測定・比較を行う。
逆拡散部８１は、第１の送信点に位置する、第１の垂直偏波アンテナ２_V1から第１の拡散コードとして送信された共通パイロット信号ＣＰＩ_V1、および、第１の水平偏波アンテナ２_H1から第２の拡散コードとして送信された共通パイロット信号ＣＰＩ_H1を逆拡散して、平均受信電力測定・比較器８６に出力する。
平均受信電力測定・比較器８６は、逆拡散された共通パイロット信号ＣＰＩ_V1および共通パイロット信号ＣＰＩ_H1の平均受信電力を測定・比較して、比較結果を制御器８７に出力する。
【００７９】
制御器８７は、平均受信電力の大きい方の偏波信号に応じて、V/Hビットの値を決定する。垂直偏波信号である共通パイロット信号ＣＰＩ_Vの逆拡散出力の受信電力の方が大きいときには、例えば、V/Hビット＝１とし、水平偏波信号である共通パイロット信号ＣＰＩ_H1の逆拡散出力の受信電力の方が大きいときには、V/Hビット＝０とする。V/Hビットおよびフィードバック信号メッセージFSM送信部８８は、このV/Hビットとフィードバック信号メッセージFSMとを、上り回線の個別物理制御チャネルDPCCHを用いて基地局１に送信する。基地局１において、V/Hビットにより第１のスイッチ３３，第２のスイッチ５５を切り替え、個別の移動局３に対する送信信号の偏波を選択制御する。
なお、平均受信電力測定・比較器８６は、共通パイロット信号ＣＰＩ_V1および共通パイロット信号ＣＰＩ_V2を合成したものと、共通パイロット信号ＣＰＩ_H1およびＣＰＩ_H2を合成したもの同士を比較するようにしてもよい。
【００８０】
制御器８７は、また、平均受信電力の大きい方の偏波信号に応じて、拡散部８１を制御する。逆拡散部８１は、垂直偏波信号である共通パイロット信号ＣＰＩ_Vの逆拡散出力の受信電力の方が大きいときには、第１の垂直偏波アンテナ２_V1から第１の拡散コードとして送信された共通パイロット信号ＣＰＩ_V1、および、第２の垂直偏波アンテナ２_V2から第３の拡散コードとして送信された共通パイロット信号ＣＰＩ_V2を逆拡散して、伝搬路特性推定部８３に出力して、第１の垂直偏波アンテナ２_V1，第２の垂直偏波アンテナ２_V2から移動局アンテナ４までの、それぞれの伝搬路特性を推定させる。
【００８１】
逆の場合には、水平偏波信号である、共通パイロット信号ＣＰＩ_H1、および、共通パイロット信号ＣＰＩ_H2を逆拡散して、伝搬路特性推定部８３に出力し、第１の水平偏波アンテナ２_H1，第２の水平偏波アンテナ２_H2から移動局アンテナ４までの、それぞれの伝搬路特性を推定させる。
このように、図９（ｂ）においては、スペクトル拡散された共通パイロット信号を用いて、偏波信号の受信電力を測定して比較し、基地局から送信する個別ユーザチャネルの送信信号の偏波を選択し、かつ、その偏波の伝搬路特性を推定して、基地局１でのスペース送信ダイバーシチのためのウエイト付けを行わせている。
【００８２】
上述した図６ないし図９においては、IMT-2000で検討されている規格を前提としたスペース送信ダイバーシチに本発明を適用する実施の形態を説明した。しかし、上述した規格に限定されるものではない、したがって、ウエイト付けに関していえば、CDMA/FDDにおいて選択ダイバーシチ送信を行ったり、CDMA/TDDにおいて、共通パイロット信号を用いて選択ダイバーシチ送信を行ったりしてもよい。また、本発明を、PDCやPHSなどの従来型の移動無線通信システムにおけるスペースダイバーシチ送信に適用することも可能である。
以下、図１０，図１１を参照して、従来型の移動無線通信システムを前提としたスペースダイバーシチ送信に適用する場合について説明する。
【００８３】
まず、PHSのように、下り回線と上り回線とで同じ周波数を使用するTDDのシステムの場合は、上り回線の受信信号から下り回線の推定を行い、下り回線のアンテナウエイトを計算することができる。
したがって、図６を参照して説明したCDMA／TDDと同様な構成で、スペースダイバーシチ送信と、送信信号の偏波選択ができる。
一方、PDCのように、下り回線と上り回線とで、異なる周波数を使用するFDDのシステムの場合は、移動局３において下り回線の伝搬路特性を推定した結果を、基地局１側にフィードバックさせる必要がある。
そのため、拡散符号である共通パイロット信号に置き代わりうる伝搬路特性推定信号を、基地局１から送信する必要がある。なお、TDDの場合にも、このような伝搬路特性推定結果をフィードバックさせる手法を適用することができる。
【００８４】
図１０は、TDMA／FDDのシステムに本発明を適用する第１の場合の説明図である。
９１はTDMA/FDDの下り回線のフレームフォーマットの一例である。１フレームの先頭に、共通送信フレームを設け、この少なくとも一部に、４種の伝搬路推定ワードＣＥ_V1，ＣＥ_H1，ＣＥ_V2，ＣＥ_H2を送信する４個のスロットを設ける。一方、基地局１から各移動局３への個別の送信データは、個別送信フレームの少なくとも１つのスロットを用いて行う。
【００８５】
上述した伝搬路推定ワードＣＥ_V1，ＣＥ_H1，ＣＥ_V2，ＣＥ_H2は、それぞれ異なるタイムスロットにおいて、第１の垂直偏波アンテナ２_V1、第１の水平偏波アンテナ２_H1、第２の垂直偏波アンテナ２_V2、第２の水平偏波アンテナ２_H2から送信され、これらの伝送路推定ワードを移動局３で受信したときに、それがどのアンテナ（送信点および偏波）からの送信波であるかを、そのタイムスロットによって識別するために用いる。
すなわち、図７を参照して説明した実施の形態における、共通パイロット信号ＣＰＩ_V1，ＣＰＩ_H1，ＣＰＩ_V2，ＣＰＩ_V2に置き換わるものである。したがって、基地局１は、図７に示した基地局構成と同様な構成で実現することができる。
【００８６】
移動局３側では、図９（ａ）に示した構成と同様な構成をとればよく、これを図１０に示している。すなわち、任意の移動局３に対し、この移動局３に割り当てられた個別送信スロット９２を用いて、V/Hビットを受信し、制御器９３は、V/H＝１であれば、第１、第２のスイッチ９４，９５を、垂直偏波アンテナから送信された伝搬路推定用ワードＣＥ_V1，ＣＥ_V2を選択するように切り替える。伝搬路特性推定部９６は、伝搬路推定用ワードＣＥ_V1，ＣＥ_V2を用いて、基地局１の２送信点のそれぞれから移動局アンテナ４までの、伝搬路特性を推定し、アンテナウエイト計算部９７は２個の送信点のアンテナに給電される送信信号に与えるウエイトを計算し、フィードバック信号メッセージFSM送信部９８は、このFSMを上り個別送信スロット９９を用いて、基地局１に送信する。
【００８７】
図１１は、TDMA／FDDのシステムに本発明を適用する第２の場合の説明図である。
１０１はTDMA/FDDの下り回線のフレームフォーマットの一例である。図１０に示したフレームフォーマットと比較すると、ほぼ同様であるが、下り回線の個別送信スロットでは、V/Hビットを送信しない。
この例で、上述した伝搬路推定ワードＣＥ_V1，ＣＥ_H1，ＣＥ_V2，ＣＥ_H2は、図８を参照して説明した実施の形態における、共通パイロット信号ＣＰ_V1，ＣＰ_H1，ＣＰ_V2，ＣＰ_V2に置き換わるものである。
すなわち、基地局１は、図８に示した基地局構成と同様な構成で実現することができる。
【００８８】
移動局３側では、図９（ｂ）に示した構成と同様な構成をとればよく、これを図１１に示している。図１０と同様な部分には同じ符号を付している。
図９（ｂ）と同様に、移動局３において、平均受信電力測定・比較を行う。
平均受信電力測定・比較器１０２は、伝搬路推定用ワードＣＥ_V1およびＣＥ_H1の平均受信電力を測定・比較して、比較結果を制御器１０３に出力する。制御器１０３は、平均受信電力の大きい方の偏波信号に応じて、V/Hビットの値を決定する。V/Hビットおよびフィードバック信号メッセージ送信部１０４は、このV/HビットとFSMを上り回線の個別送信スロット１０５を用いて基地局１に送信し、第１のスイッチ３３，第２のスイッチ５５を切り替えることにより、個別の移動局３に対する送信信号の偏波を選択制御する。
なお、平均受信電力測定・比較器１０２は、伝搬路推定用ワードＣＥ_V1およびＣＥ_V2を合成したものと、伝搬路推定用ワードＣＥ_H1およびＣＥ_H2を合成したもの同士を比較するようにしてもよい。
【００８９】
一方、制御器１０３は、平均受信電力の大きい方の偏波信号に応じて、第１，第２のスイッチ９４，９５を切り替える。第１，第２のスイッチ９４，９５は、伝搬路推定用ワードＣＥ_Vの受信電力の方が大きいときには、第１の垂直偏波アンテナ２_V1から送信された伝搬路推定用ワードＣＥ_V1、および、第２の垂直偏波アンテナ２_V2から送信された伝搬路推定用ワードＣＥ_V2を出力する。伝搬路特性推定部９６は、第１の垂直偏波アンテナ２_V1，第２の垂直偏波アンテナ２_V2から移動局アンテナ４までの、それぞれの伝搬路特性を推定させる。逆の場合には、水平偏波信号である、伝搬路推定用ワードＣＥ_H1、および、ＣＥ_H2を出力する。
【００９０】
上述した伝搬路推定用ワードＣＥ_V1，ＣＥ_H1，ＣＥ_V2，ＣＥ_H2としては、拡散符号を用いることができるが、必ずしも拡散符号に限られない。アンテナウエイトｗ₁，ｗ₂は、１，０として選択ダイバーシチをする場合、移相のみを調整する場合、電力を調整する場合、電力調整と移相調整の両方をする場合がある。伝搬路推定用ワードは、これらの場合に適したものとすればよい。
図１０，図１１を参照した説明では、１フレーム中に含まれる伝搬路推定用ワードを用いて、各移動局３に対する個別の送信信号の偏波を選択しているので、通信中に、偏波を切り替えることが原理的に可能である。しかし、呼設定時など、基地局と移動局との通信開始時にのみ、基地局１あるいは移動局３において、垂直偏波および水平偏波の平均受信電力を測定して比較し、平均受信電力レベルなど、受信品質の良い偏波を検出して、下り回線で使用する偏波を選択してもよい。
【００９１】
図６ないし図１１を参照して説明した実施の形態では、基地局において、アンテナを設置する地点をｐ＝２として、ｐ＝２箇所の送信点（かつ受信点）におけるアンテナを用いてスペースダイバーシチ送信（および受信）を行っているが、アンテナを設置する地点をｐ＝３以上として、ｐ＝３以上の送信点（および受信点）におけるアンテナを用いてスペースダイバーシチ送信（および受信）を行ってもよい。この場合、CDMA/TDD用送信機５１、CDMA/FDD用送信機６１の分岐出力本数およびアンテナウエイト部５２におけるウエイト部の総数はｐ個となり、スイッチ３３の他に、スイッチ５５の個数が（ｐ−１）個だけ必要となる。
【００９２】
なお、図８，図９（ｂ），図１１を参照して説明した実施の形態では、スペースダイバーシチ送信において、移動局主導で下り回線の送信信号の偏波を選択制御するものであった。この移動局主導は、スペースダイバーシチ送信をしない、送信点が１箇所だけの場合にも、下り回線に共通信号を送信することにより実現することができる。
すなわち、垂直偏波信号および水平偏波信号を用い、かつ、偏波の種類が識別できる伝送形式で、移動局に対し、受信品質を測定して比較させ受信品質が良い方の垂直偏波信号または水平偏波信号を選択させるための共通信号を送信し、任意の移動局からの受信時に、該任意の移動局が共通信号の垂直偏波信号または水平偏波信号に基づいて受信品質を測定して比較することにより決定した偏波選択符号を受信し、任意の移動局への送信時に、偏波選択符号に応じた垂直偏波または水平偏波を用いて送信信号を、任意の移動局に送信する。
【００９３】
上述した説明では、平均受信電力測定・比較器１３を送受信機の受信機ブロックとは独立したものとして設けている。
しかし、受信機内に、平均受信電力あるいは上述したSNR，SIR，SINR，BERなどを測定して比較するブロックを設けてもよい。
【００９４】
上述したいずれの実施の形態においても、移動局アンテナ４が水平状態に置かれたときに、過剰な大きさの送信電力とする必要がなくなったので、隣接セルへの干渉が少なくなり、その結果、セルのエリアを広げることができる。
特に、CDMA方式では、過剰な大きさの送信電力とする必要がなくなったので、セルのエリアを拡大できるだけでなく、セル内で使用する拡散符号同士の符号間干渉が低減するので、セル内に収容可能な移動局３（ユーザ）の数を増やすことができる。
【００９５】
【発明の効果】
上述した説明から明らかなように、本発明によれば、垂直偏波アンテナ，水平偏波アンテナのうち、受信品質の良いアンテナを用いて送信できることから、移動局アンテナが垂直から傾いた状態で使用された場合においても、適切な偏波の送信アンテナを選択でき、その結果、移動局での受信電力の低下を防止できるという効果がある。
また、セルラー移動通信システムに適用することにより、セルのエリアを拡大できるという効果がある。特に、CDMA方式に採用することにより、収容できるユーザ数を増やすことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移動通信方法の原理的説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を説明するブロック構成図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を説明するブロック構成図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を説明するブロック構成図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態を説明するブロック構成図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態を説明するブロック構成図である。
【図７】本発明の第６の実施の形態を説明するブロック構成図である。
【図８】本発明の第７の実施の形態を説明するブロック構成図である。
【図９】本発明の第６，第７の実施の形態に対応した移動局側のブロック構成図である。
【図１０】 TDMA／FDDのシステムに本発明を適用する第１の場合の説明図である。
【図１１】 TDMA／FDDのシステムに本発明を適用する第２の場合の説明図である。
【図１２】基地局における従来の移動通信方法の問題点を示す説明図である。
【図１３】偏波ダイバーシチ受信を用いた移動通信方法の問題点を示す説明図である。
【図１４】 CDMA/TDDの下り回線におけるスペースダイバーシチ送信を説明するブロック構成図である。
【図１５】 CDMA/FDDの下り回線におけるスペースダイバーシチ送信を説明するブロック構成図である。
【符号の説明】
１…基地局、２_V…垂直偏波アンテナ、２_H…水平偏波アンテナ、３…移動局、４…移動局アンテナ、５_V…垂直偏波送信波、５_H…水平偏波送信波、６…移動局からの送信波、１１…送受信機、１２…スイッチ、１３…平均受信電力測定・比較器、１４…制御器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mobile communication method in a base station of a mobile communication system, a mobile communication base station apparatus, and a mobile station apparatus.
[0002]
[Prior art]
In a cellular mobile communication system, a service area is divided into a plurality of cells or micro cells, and base stations and mobile stations installed in these cells or micro cells perform radio communication. In an in-vehicle mobile station, a linear antenna is fixedly installed vertically to a car roof or trunk. Recently, however, a portable mobile station such as a mobile phone terminal has become common.
As a result, the direction of the linear antenna is not necessarily limited to the vertical state during a call or when sending / receiving e-mail. Further, when a mobile phone terminal is used by connecting to a mobile computer, the mobile phone terminal is easily placed horizontally and used.
[0003]
FIG. 12 is an explanatory diagram showing problems of the conventional mobile communication method in the base station. FIG. 12A is an explanatory diagram when the mobile station is in a vertical usage state, and FIG. 12B is an explanatory diagram when the mobile station is in a horizontal usage state.
In the figure, 1 is a base station, 2 _V Are vertically polarized antennas of the base station 1, 3 is a mobile station, 4 is a mobile station antenna, 5 _V Is a vertically polarized wave transmitted from the base station, and 6 is a wave transmitted from the mobile station.
In the standard use state shown in FIG. 12A, since the mobile station antenna 4 functions as a vertically polarized antenna, the transmission wave 6 is also vertically polarized. Therefore, the base station 1 and the mobile station 3 can transmit and receive with each other by a vertically polarized transmission wave. However, there is a problem when the mobile station antenna 4 is used while being tilted from the vertical.
In FIG. 12B, since the mobile station antenna 4 is in a horizontal state, it functions as a horizontally polarized antenna, and the transmission wave 6 is horizontally polarized. Since there is no correlation between the polarizations, in principle, the mobile station antenna 4 is connected to the vertical polarization antenna 2. _V Vertically polarized transmission wave 5 _V Can not receive the vertical polarization antenna 2 _V Cannot receive the horizontally polarized transmission wave 6 from the mobile station antenna 4.
[0004]
However, since there are many buildings in urban areas, the transmitted wave is received through a complicated propagation path such as being reflected or scattered on the wall surface and diffracted at the corner of the building. Therefore, a cross polarization component orthogonal to the original main polarization component is generated. The ratio of the cross polarization component depends on the environment of the propagation path, but is a value around -6 dB. For this reason, as shown in FIG. 12B, even when the planes of polarization of the transmission antenna and the reception antenna are orthogonal, transmission / reception can be performed temporarily.
However, since the cross polarization component is considerably smaller than the main polarization component, the reception power is reduced and the reception quality is reduced. Therefore, excessive transmission power is required in the state of FIG.
If the transmission power is large, the interference between cells increases in the cellular mobile communication system, and therefore the area of one cell cannot be expanded. In addition, in a CDMA system such as a DS-CDMA (Direct Sequence Code Division Multiple Access) system, intersymbol interference in a cell increases, so the number of mobile stations 3 that can be accommodated in one cell (the number of accommodated channels) ) Will decrease.
[0005]
In the above description, an extreme example in which the mobile station 3 is placed horizontally has been shown. However, even when the mobile station antenna 4 is tilted from 0 ° to 90 °, the received power decreases according to the tilt. .
Conventionally, in order to reduce fading fluctuations in land mobile communications, there is a diversity reception technique in which a plurality of reception signals (diversity branches) are obtained independently, and these are switched or weighted according to instantaneous fluctuations. Polarization diversity reception is known as one method for obtaining the plurality of received signals. This polarization diversity technique can be used as a countermeasure against a decrease in received power due to the inclination of the mobile station antenna 4 described above.
[0006]
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a problem of the mobile communication method using polarization diversity reception.
In the figure, the same parts as those in FIG. 2 _H Is a horizontally polarized antenna of the base station 1 and a vertically polarized antenna 2 _V And a polarization diversity antenna device. In the drawing, the antenna is schematically shown, and the structure of the antenna is not specifically shown. Also, they are shown separately as a vertically polarized component receiving antenna and a horizontally polarized component receiving antenna.
Specific examples of the polarization diversity antenna device include a cross dipole antenna and a circular strip antenna having a feed port for both vertical and horizontal polarization. Since the vertically polarized antenna and the horizontally polarized antenna do not necessarily have to be integrated, both may be provided side by side. Further, any output may be used as long as the vertical polarization component and the horizontal polarization component are separated and extracted.
[0007]
When the mobile station antenna 4 is in a vertical state, the vertically polarized antenna 2 _V Receiving power is high, but horizontally polarized antenna 2 _H The received power is low. On the other hand, when the mobile station antenna 4 is in a horizontal state, the vertically polarized antenna 2 _V Receiving power of the horizontally polarized antenna 2 _H The received power increases. In general, depending on the inclination of the mobile station antenna 4, the vertical polarization component and horizontal polarization component of the mobile station transmission wave 6 are respectively converted into the vertical polarization antenna 2. _V And horizontally polarized antenna 2 _H Received at.
[0008]
In the base station 1, a vertically polarized antenna 2 _V And horizontally polarized antenna 2 _H The diversity output is received. That is, the vertically polarized antenna 2 _V Output or horizontally polarized antenna 2 _H The output having the larger received power is selected (selective combining), or the received signal is combined with weighting corresponding to the received power (equal gain combining or maximum ratio combining). As a result, the necessary received power can be obtained without being significantly affected by the inclination of the mobile station antenna 4.
However, the transmission from the base station 1 is still the vertical polarization antenna 2 as in FIG. _V Sending using only. Therefore, on the mobile station 3 side, when the mobile station antenna 4 is in a horizontal state, only the cross-polarized component is received, so that there is a problem that the received power decreases.
[0009]
To solve this problem, the horizontally polarized antenna 2 of the base station _H It is conceivable to transmit at the same time. However, the transmission power as the base station 1 is doubled, and half of that is lost.
Further, if polarization diversity reception is performed on the mobile station 3 side, the vertical polarization antenna 2 is not affected by the inclination of the casing of the mobile station 3 so much. _V The transmission wave from can be received. However, providing the polarization diversity antenna device in the mobile station 3 makes the structure of the device and the handling of the device difficult.
[0010]
The above-described prior art is for transmission from one transmission point of a base station in the downlink (downlink).
On the other hand, the base station 1 may transmit with space diversity. That is, since mobile communication such as a mobile phone is a multipath environment, the received power varies greatly as the mobile station travels. As one method for overcoming the degradation of communication quality due to fluctuations in received power and improving the communication quality of the mobile station, transmission diversity is performed on the base station 1 side.
[0011]
Space diversity transmission at the base station 1 is described in, for example, “Mobile Communications” Ohmsha (May 25, 1998) edited by Shuichi Sasaoka, p. It is known as 209-211.
In particular, in IMT-2000, 3GPP TS 25.224 V3.4.0 (2000-09) "3rd Generation Partnership" is used for CDMA (Code Division Multiple Access) / TDD (Time Division Duplex) which makes time division channel different between transmission and reception. Technical Specification Group Radio Access Network; Physical Layer Procedures (TDD) (Release 1999) "p.13-15,19.
Also, in IMT-2000, 3GPP TS 25.214 V3.4.0 (2000-09) "3rd Generation Partnership Project; CDMA (Code Division Multiple Access) / FDD (Frequency Division Duplex) for different frequency channels between transmission and reception; Technical Specification Group Radio Access Network; Physical Layer Procedures (FDD) (Release 1999) "p.31-38.
[0012]
Hereinafter, space diversity transmission will be briefly described with reference to FIGS. 14 and 15.
FIG. 14 is a block diagram illustrating space diversity transmission in a CDMA / TDD downlink.
In the figure, the same parts as those in FIG. Reference numeral 51 denotes a transmitter for CDMA / TDD. An antenna weight portion 52 includes a first weight portion 53 and a second weight portion 54. Reference numeral 56 denotes a weight controller.
In the transmitter 51 for CDMA / TDD, the transmission signal directly spread at the time of transmission to an arbitrary mobile station 3 is weighted (weighted) w by the first weight unit 53 and the second weight unit 54. ₁ , W ₂ Are respectively multiplied by the first vertically polarized antennas 2 _V1 , Second vertically polarized antenna 2 _V2 Output to. Weight w ₁ , W ₂ Is generally represented by a complex number having an amplitude and a phase.
[0013]
In the case of selection diversity (STD: Selected Transmit Diversity), the weight controller 56 includes the first vertically polarized antenna 2. _V1 , Second vertically polarized antenna 2 _V2 The weight w for the antenna with the larger received signal on the uplink (uplink) received at ₁ , W ₂ 1 and the weight w for the antenna with the smaller received signal ₁ , W ₂ Is set to 0.
On the other hand, when used as a transmit adaptive antenna (TxAA), the first vertically polarized antenna 2 _V1 , Second vertically polarized antenna 2 _V2 The weight is calculated so that the reception power of the mobile station 3 is maximized by estimating the propagation path characteristic at the transmission time point in the downlink based on the received signal in the uplink received in step S2. Since it is TDD, the downlink and uplink use the same frequency band, and the radio wave propagation path is the same, so that it is possible to estimate propagation path characteristics at the time of transmission in the downlink.
[0014]
FIG. 15 is a block diagram illustrating space diversity transmission in a CDMA / FDD downlink.
In the figure, the same parts as those in FIGS. 12 and 14 are denoted by the same reference numerals. 61 is a transmitter for CDMA / FDD, and 63 is a weight controller. Reference numeral 111 denotes a common pilot channel (CPICH: Common PIlot Channel) transmission unit that transmits a pilot signal for estimating downlink propagation path characteristics using a common pilot channel common to all mobile stations 3.
First vertically polarized antenna 2 _V1 For the above, a pilot signal using the first spreading code is transmitted and the second vertically polarized antenna 2 is transmitted. _V2 Is transmitted with a pilot signal using the second spreading code.
In each mobile station 3, these two common pilot signals are used individually to obtain the first vertically polarized antenna 2. _V1 To the mobile station antenna 4 and the second vertically polarized antenna 2 _V2 To the mobile station antenna 4 and the feedback signal message (FSM: Feedback Signaling Message) according to the estimation result, the FBI of the uplink dedicated physical control channel (DPCCH) slot Transmit using the (Feed Back Information) field.
[0015]
In the base station 1, the receiver (not shown) receives the feedback signal message FSM. Based on the feedback signal message FSM, the weight controller 63 sets the weight w so that the received power is maximized in any mobile station 3. ₁ , W ₂ The phase (closed mode 1) or the phase and power (closed mode 2) are controlled.
In the transmitter 61 for CDMA / FDD, the transmission signal directly spread at the time of transmission to an arbitrary mobile station 3 is weighted (weighted) w by the first weight unit 53 and the second weight unit 54. ₁ , W ₂ Are multiplied by the first vertically polarized antenna 2 _V1 , Second vertically polarized antenna 2 _V2 Output to.
[0016]
Also in the case of the above-described space diversity transmission, there is a problem that the reception quality at the mobile station deteriorates when the mobile station antenna is used in a state where it is tilted from the vertical.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and prevents the mobile station antenna from degrading the reception quality even when the mobile station antenna is tilted from the vertical. It is an object of the present invention to provide a communication method, a mobile communication base station apparatus, and a mobile station apparatus.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In the invention according to claim 1, the present invention provides: A mobile communication method using a frequency division multiple access method in which transmission and reception are performed with different frequency bands between a mobile station and a base station, and is capable of transmitting and receiving horizontal polarization and vertical polarization. Base station antenna configuration using a wave antenna, in the base station From any mobile station Signal At the time of reception, the received signal of the vertical polarization component and the horizontal polarization component of the reception wave from the arbitrary mobile station Are averaged over a time corresponding to multiple frames longer than the fading fluctuation period. Measure and compare average received power, At least during the next averaging time The average received power of the received signal is larger Polarization and polarization antenna Any mobile station using Send a signal to Is.
Therefore, by estimating the inclination state of the mobile station antenna and determining the polarization of the transmission wave and the reception wave according to the inclination state, it is possible to prevent the reception quality at the mobile station and the base station from deteriorating.
[0019]
In the invention described in claim 2, A mobile communication method using a frequency division multiple access method in which transmission and reception are performed with different frequency bands between a mobile station and a base station, and is capable of transmitting and receiving horizontal polarization and vertical polarization. Base station antenna configuration using a wave antenna, in the base station From any mobile station Signal At the time of reception, the received signal of the vertical polarization component and the horizontal polarization component of the reception wave from the arbitrary mobile station Are averaged over a time corresponding to multiple frames longer than the fading fluctuation period. Measure and compare the average received power, when transmitting to the arbitrary mobile station, At least during the next averaging time The average received power of the received signal is larger Polarization and polarization antenna Is transmitted to the arbitrary mobile station, and when receiving from the arbitrary mobile station, diversity reception of the received wave from the arbitrary mobile station is performed. Therefore, by estimating the inclination state of the mobile station antenna and determining the polarization of the transmission wave according to this inclination state, it is possible to prevent the reception quality at the mobile station from deteriorating. Moreover, since the influence of fading can be reduced by diversity reception, the reception quality of the received signal of the base station can be improved.
[0020]
According to a third aspect of the present invention, in the mobile communication method in the base station according to the second aspect, the diversity reception includes at least a polarization diversity reception, and the polarization diversity reception is received from the arbitrary mobile station. Of the received wave of Average received power of received signal But large One of the vertical polarization component and the horizontal polarization component is selected.
Therefore, the reception quality of the received signal at the base station can be improved even when the mobile station antenna is tilted by polarization diversity reception.
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, in the mobile communication method, the service area is divided into a plurality of cells or microcells, and a base station is installed in each of the cells or microcells. In the mobile communication method for performing wireless communication, the base station executes the mobile communication method in the base station according to any one of claims 1 to 3.
Therefore, since the conventional excessive transmission power can be reduced, inter-cell interference is reduced, and as a result, the area of the cell or micro cell can be expanded.
[0022]
In the invention according to claim 5, in the spread code division multiple access method, in the spread code division multiple access method in which a base station and a plurality of mobile stations divide a common channel with a spread code and perform spread spectrum communication, The said base station performs the mobile communication method in the base station of any one of Claim 1 thru | or 3.
Therefore, since the conventional excessive transmission power can be reduced, intersymbol interference is reduced, and as a result, the number of accommodated users can be increased.
[0023]
In the invention according to claim 6, A mobile communication base station apparatus using a frequency division multiple access method for performing transmission and reception between mobile stations and base stations with different frequency bands, and capable of transmitting and receiving horizontal polarization and vertical polarization A base station antenna configuration using cross-polarized antennas, An average received power measurement / comparator, a switch, a transmitter, and a receiver, the average received power measurement / comparator from any mobile station Signal Received signal when the received wave from any mobile station is received by the vertically polarized antenna and horizontally polarized antenna during reception Are averaged over a time corresponding to multiple frames longer than the fading fluctuation period. The average received power is measured and compared, and the switch, upon transmission to the arbitrary mobile station, according to the output of the average received power measurement / comparator, At least during the next averaging time The average received power of the received signal is larger Polarization and polarization antenna The transmitter is switched and connected, and when receiving from the arbitrary mobile station, the average received power of the received signal is larger. Polarization and polarization antenna The receiver is switched and connected.
Therefore, by estimating the inclination state of the mobile station antenna and determining the polarization of the transmission wave according to this inclination state, it is possible to prevent the reception quality at the mobile station from deteriorating. Even when the mobile station antenna is tilted, the reception quality of the received signal at the base station can be improved.
[0024]
In the invention according to claim 7, the mobile communication base station apparatus includes an average received power measurement / comparator, a switch, a transmitter, and a receiver, and the average received power measurement / comparator is an arbitrary From mobile stations Signal Received signal when the received wave from any mobile station is received by the vertically polarized antenna and horizontally polarized antenna during reception Are averaged over a time corresponding to multiple frames longer than the fading fluctuation period. The average received power is measured and compared, and the switch, upon transmission to the arbitrary mobile station, according to the output of the average received power measurement / comparator, At least during the next averaging time The average received power of the received signal is larger Polarization and polarization antenna The transmitter is switched and connected to the receiver, and the receiver receives diversity reception based on the outputs of the vertical and horizontal polarization antennas when receiving from the arbitrary mobile station.
Therefore, it is possible to prevent the reception quality at the mobile station from deteriorating. Moreover, the diversity reception can reduce the influence of fading, and the reception quality of the received signal at the base station can be improved even when the mobile station antenna is tilted. Diversity reception is not limited to selective combining, and methods such as equal gain combining and maximum ratio combining can be used.
[0025]
In the invention according to claim 8, the mobile communication base station apparatus includes an average received power measurement / comparator, first to p-th switches (p is an integer of 2 or more), a transmitter, and a receiver. The average received power measurement / comparator can receive from any mobile station. Signal Received signal when a received wave from the arbitrary mobile station is received by the first vertically polarized antenna and the first horizontally polarized antenna during reception Are averaged over a time corresponding to multiple frames longer than the fading fluctuation period. The average received power is measured and compared, and the first switch responds to the output of the average received power measurement / comparator during transmission to the arbitrary mobile station, At least during the next averaging time, The average received power of the received signal is larger Polarization and polarization antenna The transmitter is connected to the transmitter at the same time, and when receiving from the arbitrary mobile station, the average received power of the received signal is larger according to the output of the average received power measurement / comparator Polarization and polarization antenna The second to p-th switches are connected from the arbitrary mobile station, respectively. Signal At the time of reception, the second to pth vertically polarized antennas or the first polarized antennas or the first vertically polarized antennas or the first vertically polarized antennas or the first horizontally polarized antennas that are spaced apart from each other and spaced apart from each other. Of the 2nd to pth horizontally polarized antennas, the average received power of the received signal is larger. Polarization and polarization antenna In addition, the receiver is switched and connected, and the receiver performs diversity reception based on the outputs of the first to p-th switches.
Therefore, the reception quality at the mobile station can be prevented from being lowered, and the reception quality of the reception signal at the base station can be improved even when the mobile station antenna is tilted. In addition, since the influence of fading can be reduced by diversity reception, the reception quality of the received signal of the base station can be improved. Even if there are a plurality of reception points p, measurement and comparison of the average received power of the reception signals of the vertical polarization component and the horizontal polarization component can be performed in common for each reception point.
[0026]
In a ninth aspect of the present invention, the mobile communication base station apparatus includes an average received power measurement / comparator, a switch, a transmitter, and a receiver, and the average received power measurement / comparator is an arbitrary From mobile stations Signal Received signal when a received wave from the arbitrary mobile station is received by the first vertically polarized antenna and the first horizontally polarized antenna during reception Are averaged over a time corresponding to multiple frames longer than the fading fluctuation period. The average received power is measured and compared, and the switch, upon transmission to the arbitrary mobile station, according to the output of the average received power measurement / comparator, At least during the next averaging time, The average received power of the received signal is larger Polarization and polarization antenna The transmitter is switched and connected to the receiver, and the receiver is connected from the arbitrary mobile station. Signal Second to pth (p is an integer of 2 or more) provided at a distance from the first vertically polarized antenna and the first horizontally polarized antenna and spaced apart from each other at the time of reception ) Of the vertically polarized antenna and the second to pth horizontally polarized antennas and the first vertically polarized antenna and the first horizontally polarized antenna based on 2p outputs. Is.
Therefore, it is possible to prevent the reception quality at the mobile station from deteriorating. Diversity reception can reduce the influence of fading and improve the reception quality of the received signal at the base station even when the mobile station antenna is tilted.
[0027]
In the invention according to claim 10, in the mobile communication method in the base station, from any mobile station Signal At the time of reception, the received signal of the vertical polarization component and the horizontal polarization component of the reception wave from the arbitrary mobile station Are averaged over a time corresponding to multiple frames longer than the fading fluctuation period. Measure and compare the reception quality based on the average received power, and at the time of transmission to the arbitrary mobile station, At least during the next averaging time, The average received power of the received signal is larger Polarization and polarization antenna The transmission signal weighted for each transmission point is transmitted to the arbitrary mobile station by space diversity.
Therefore, by estimating the inclination state of the mobile station antenna and determining the polarization of the transmission wave according to this inclination state, it is possible to prevent the reception quality at the mobile station from being deteriorated, and the effect of fading by space diversity transmission Therefore, the reception quality of the received signal of the mobile station can be improved. The weight is generally a complex number. By weighting, only phase adjustment may be performed, only power adjustment may be performed, or both may be adjusted. If one of the weights is 1 and all of the other are 0, selection diversity is achieved.
[0028]
In the invention according to claim 11, in the mobile communication base station apparatus, an average received power measurement / comparator, first to p-th switches (p is an integer of 2 or more), and individual transmission to any mobile station Means for measuring and comparing the average received power from the arbitrary mobile station. Signal Received signal when a received wave from the arbitrary mobile station is received by the first vertically polarized antenna and the first horizontally polarized antenna during reception Are averaged over a time corresponding to multiple frames longer than the fading fluctuation period. The average received power is measured and compared, and the first switch responds to the output of the average received power measurement / comparator during transmission to the arbitrary mobile station, At least during the next averaging time, The average received power of the received signal is larger Polarization and polarization antenna In addition, the weighted first transmission signal output from the individual transmission means is switched and connected, and the second to p-th switches are respectively connected to the first mobile station during transmission to the arbitrary mobile station. A second to p-th vertical polarization antenna or a second to p-th polarization antenna provided at a distance from one vertical polarization antenna and the first horizontal polarization antenna and at a distance from each other Of the horizontally polarized antennas, the average received power of the received signal is larger. Polarization and polarization antenna The second to p-th transmission signals weighted and outputted from the individual transmission means are switched and connected in accordance with the above.
Therefore, by estimating the inclination state of the mobile station antenna and determining the polarization of the transmission wave according to this inclination state, it is possible to prevent the reception quality at the mobile station from being deteriorated, and the effect of fading by space diversity transmission Therefore, the reception quality of the received signal of the mobile station can be improved. Even if there are a plurality of transmission points p, the measurement and comparison of the quality of the average received power of the reception signals of the vertical polarization component and the horizontal polarization component can be performed in common for each transmission point.
[0029]
In the invention according to claim 12, in the mobile communication method in the base station according to claim 10, vertical polarization signals and horizontal polarization signals are used from all transmission points that transmit by the space diversity, and Transmitting a common signal for causing the mobile station to perform propagation path characteristic estimation calculation in a transmission format that can identify the transmission point and the type of polarization, and estimating the propagation path characteristic when receiving from the arbitrary mobile station When receiving the calculation result and transmitting to the arbitrary mobile station, the vertical polarization signal or the horizontal polarization signal of the common signal is transmitted to the arbitrary mobile station. Average received power of received signal But large Transmitting a polarization selection code for selecting according to the vertical polarization component or horizontal polarization component of the other, and performing the weighting according to the received result of the propagation path characteristic estimation calculation is there.
Therefore, by estimating the inclination state of the mobile station antenna and determining the polarization of the transmission wave according to this inclination state, it is possible to prevent the reception quality at the mobile station from being deteriorated, and the effect of fading by space diversity transmission Therefore, the reception quality of the received signal of the mobile station can be improved. Since downlink propagation path characteristic estimation calculation can be performed using a downlink common signal, transmission space diversity weighting can be performed accurately, and the effect of reducing the influence of fading is great. The downlink and uplink frequencies may be different. The inclination of the mobile station antenna being used by the mobile station varies, but by using the above-mentioned common signal, it is possible to estimate and calculate the propagation path characteristics for any mobile station.
[0030]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the mobile communication base station apparatus according to the eleventh aspect of the present invention, the mobile communication base station apparatus has a common signal transmitting means, and the common signal transmitting means includes the first to pth vertically polarized antennas All of the first to p-th horizontal polarization antennas transmit a common signal for causing the mobile station to perform propagation path characteristic estimation calculation in a transmission format in which the transmission point and the type of polarization can be identified. And the individual transmission means transmits the common polarization signal to the arbitrary mobile station out of the vertical polarization signal or the horizontal polarization signal of the common signal when transmitting to the arbitrary mobile station. Average received power Depending on the output of the measurement / comparator Average received power of received signal But large And transmitting a polarization selection code for selecting one of the vertical polarization component and the horizontal polarization component according to the result of the propagation path characteristic estimation calculation received. Is what you do.
Therefore, the same effect as that of the invention of claim 12 can be obtained, and even if there are a plurality of transmission points p, the vertical polarization component and the horizontal polarization component Average received power of received signal The measurement and comparison can be performed in common for each transmission point.
[0031]
In a fourteenth aspect of the present invention, the mobile station apparatus includes a common signal receiving unit, an individual receiving unit, a calculating unit, and a transmitting unit. The signal is transmitted from all transmission points transmitted by the base station with space diversity using a vertically polarized signal and a horizontally polarized signal, and in a transmission format in which the transmission point and the type of polarization can be identified. The individual reception means receives the received signal at the base station out of the vertical polarization signal or the horizontal polarization component of the common signal. Are averaged over a time corresponding to multiple frames longer than the fading fluctuation period. The mobile station receives a polarization selection code for causing the mobile station to select a polarization component having a higher average received power from the base station, and the calculation means includes the common signal, One of the vertical polarization signal and the horizontal polarization signal according to the polarization selection code, and according to the common signal from all the transmission points transmitted by the space diversity, at the base station The transmission means transmits the result of the propagation path characteristic estimation calculation to the base station.
Accordingly, the same effect as that of the twelfth aspect of the invention can be attained.
[0032]
In the invention according to claim 15, in the mobile communication method, the vertical polarization signal and the horizontal polarization signal are used from all transmission points to be transmitted by space diversity, and the type of the transmission point and the polarization is identified. In the transmission format that can be received, the received signal to the mobile station Are averaged over a time corresponding to multiple frames longer than the fading fluctuation period. Measure and compare the average received power, and send a common signal to calculate the propagation path characteristic estimation by selecting the vertical polarization signal or the horizontal polarization signal that has the larger average received power of the received signal. And when receiving from any of the mobile stations, the arbitrary mobile station is based on the vertical polarization signal or the horizontal polarization signal of the common signal. Average received power The polarization selection code determined by measuring and comparing, and the result of the propagation path characteristic estimation calculation, and when transmitting to the arbitrary mobile station, according to the polarization selection code Polarization and polarization antenna The transmission signal weighted for each transmission point according to the result of the propagation path characteristic estimation calculation is transmitted to the arbitrary mobile station by space diversity.
Therefore, by estimating the inclination state of the mobile station antenna and determining the polarization of the transmission wave according to this inclination state, it is possible to prevent the reception quality at the mobile station from being deteriorated, and the effect of fading by space diversity transmission Therefore, the reception quality of the received signal of the mobile station can be improved. Since downlink propagation path characteristic estimation calculation can be performed using a downlink common signal, transmission space diversity weighting can be performed accurately, and the effect of reducing the influence of fading is great. The use frequency of the downlink and uplink may be different. Although the inclination of the mobile station antenna in use by the mobile station varies, the propagation path characteristics can be calculated for any mobile station by using the common signal described above. Also, since the average received power of the received signal is measured and compared using the vertical polarization signal and the horizontal polarization signal of the downlink common signal, it can be estimated using a known common signal, and Since the downlink channel characteristic estimation calculation is performed, the estimation accuracy of the inclination of the mobile station antenna is increased.
[0033]
In the invention described in claim 16, in the mobile communication base station apparatus, common signal transmission means, first to p-th (p is an integer of 2 or more) switches, individual reception means from any mobile station, and And an individual transmission unit to an arbitrary mobile station, wherein the common signal transmission unit includes a transmission point from each of the first to p-th vertical polarization antennas and the first to p-th horizontal polarization antennas, respectively. Received signal to the mobile station in a transmission format that can identify the type of polarization. Are averaged over a time corresponding to multiple frames longer than the fading fluctuation period. Transmitting a common signal for performing propagation path characteristic estimation calculation for a vertically polarized signal or a horizontally polarized signal having a larger average received power, and the individual receiving unit receives the signal from any mobile station. Signal Upon reception, the arbitrary mobile station receives a received signal based on the vertical polarization signal or the horizontal polarization signal of the common signal. Are averaged over a time corresponding to multiple frames longer than the fading fluctuation period. The polarization selection code determined by measuring and comparing the average received power and the result of the propagation path characteristic estimation calculation are received, and the first switch transmits to the arbitrary mobile station. Sometimes, depending on the polarization selection code, it corresponds to the vertically polarized signal or the horizontally polarized signal having the larger average received power of the received signal. Polarization and polarization antenna In addition, the first transmission signal output from the individual transmission means and weighted according to the result of the propagation path characteristic estimation calculation is switched and connected, and the second to p-th switches are the arbitrary ones. At the time of transmission to the mobile station, the second to pth provided at a distance from the first vertical polarization antenna and the first horizontal polarization antenna and at a distance from each other. Of the vertical polarization antenna or the second to p-th horizontal polarization antennas corresponding to the vertical polarization signal or the horizontal polarization signal having the better reception quality according to the polarization selection code. The second to p-th transmission signals weighted according to the result of the propagation path characteristic estimation calculation output from the individual transmission means are switched and connected.
Accordingly, the same effect as that of the 15th aspect of the invention can be attained.
[0034]
In a seventeenth aspect of the present invention, the mobile station apparatus includes a common signal receiving unit, an average received power measurement / comparator, a calculating unit, and a transmitting unit, and the common signal receiving unit moves from the base station. A common signal that is common to a station, and uses a vertically polarized wave signal and a horizontally polarized wave signal from all transmission points where the base station performs space diversity transmission, and the type of the transmission point and polarization are identified. The average received power measurement / comparator is configured to receive a common signal transmitted in a transmission format capable of being transmitted, and the average received power measurement / comparator includes, among the common signals, the vertical polarization signal and the horizontal Received signal of polarization signal Are averaged over a time corresponding to multiple frames longer than the fading fluctuation period. The average received power is measured and a comparison result is output, and the calculation means is one of a vertical polarization signal and a horizontal polarization signal corresponding to the comparison result among the common signals, and the space The base station performs propagation path characteristic estimation calculation for weighting according to the common signal of all the transmission points transmitted by diversity, and the transmission means performs the propagation path characteristic estimation calculation. The result and the polarization selection code determined according to the comparison result are transmitted to the base station.
Accordingly, the same effect as that of the 15th aspect of the invention can be attained.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the mobile communication method of the present invention. FIG. 1A is an explanatory diagram when the mobile station antenna 4 is in a vertical usage state, and FIG. 1B is an explanatory diagram when the mobile station antenna 4 is in a horizontal usage state. In the figure, the same parts as those in FIGS. 12 and 13 are denoted by the same reference numerals.
According to the present invention, when transmitting from the base station 1 to the mobile station 3 according to the use state of the mobile station antenna, the vertically polarized antenna 2 _V Horizontally polarized antenna 2 _H One of these is selectively used for transmission.
In FIG. 1A, the vertical polarization antenna 2 corresponds to the vertical state of the mobile station antenna 4 during transmission from the base station 1. _V Is used to transmit 5 _V Is transmitted to the mobile station 3.
In FIG. 1B, the horizontal polarization antenna 2 corresponds to the horizontal state of the mobile station antenna 4 during transmission from the base station 1. _H Is used to transmit 5 _H Is transmitted to the mobile station 3.
[0036]
Whether the mobile station antenna 4 is in the state shown in FIG. 1A or FIG. _V The reception quality of the received signal (vertically polarized wave component) received by, for example, the average received power and the horizontally polarized antenna 2 _H It is estimated by comparing the reception quality of the received signal (horizontal polarization component) received by.
The same applies to the case where the mobile station antenna 4 is inclined at an arbitrary angle of 0 ° to 90 °. _V Horizontally polarized antenna 2 _H These antennas may be compared, and the antenna having the higher average received power may be selected.
When the base station 1 receives the transmission wave 6 from the mobile station 3, the polarization diversity reception such as the polarization diversity antenna device switching described with reference to FIG. 13 may be performed.
As a specific example of the polarization diversity antenna device, the one described with reference to FIG. 13 can be used as long as it can output a transmission wave having a controllable vertical polarization component and horizontal polarization component. .
[0037]
Hereinafter, a specific block configuration for realizing the present invention will be described.
FIG. 2 is a block configuration diagram for explaining the first embodiment of the present invention.
In the figure, parts similar to those in FIGS. 12 and 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. 11 is a transceiver, 12 is a switch, and 13 is an average received power measurement / comparator. Vertically polarized antenna 2 _V And horizontally polarized antenna 2 _H Are connected to the two inputs of the switch 12 and the average received power measurement / comparator 13. The output of the switch 12 is connected to the transceiver 11. Reference numeral 14 denotes a controller that outputs one of the two inputs of the switch 12 to the transceiver 11 in accordance with the output of the average received power measurement / comparator 13.
[0038]
Here, the cellular mobile communication system will be described on the premise of PDC (Personal Digital Cellular), which is a standard system for digital mobile phones. Therefore, since the frequency band is different between transmission and reception (FDD: Frequency Division Duplex), the vertically polarized antenna 2 _V And horizontally polarized antenna 2 _H Is also used for sending and receiving.
The base station uses a plurality of frequency channels (FDMA: Frequency Division Multiple Access) and uses a plurality of time division channels (three time division channels per frame) for each frequency channel (TDMA: Time Division Multiple Access). Access), and multiple access that allows individual communication with a plurality of mobile stations 3 is performed. In transmission and reception, the time division channel is shifted and specified.
[0039]
Therefore, although the switch 12 is functionally illustrated as one switch, the switching of the transmission signal from the transceiver 11 and the switching of the reception signal from the mobile station 3 are performed in each frequency channel and time division channel. Each can be controlled independently.
The transmitter block in the transceiver 11 can output the transmission signals of a plurality of channels independently to the antenna, and the receiver block can output the reception data of the plurality of channels independently. It should be noted that illustrations of specific circuit level components such as a frequency separation circuit for transmission signals and reception signals are omitted.
[0040]
The average received power measurement / comparator 13 is a specific frequency channel for receiving a transmission wave 6 from an arbitrary mobile station 3 located in a cell to which the base station 1 belongs, and further includes a specific time division channel (hereinafter referred to as “the time division channel”) , The frequency channel and the time division channel are simply referred to as a user channel), and the transmission wave 6 from the mobile station antenna 4 is converted into the vertical polarization antenna 2 _V And horizontally polarized antenna 2 _H Measure and compare each average received power when received at.
In the user channel for transmitting the transmission wave to the mobile station 3 by the controller 14, the switch 12 has a higher average reception power according to the output of the average reception power measurement / comparator 13. _V Or horizontally polarized antenna 2 _H The transmitter / receiver 11 is switched and connected to one of them. As a result, the vertically polarized transmission wave 5 _V Or horizontally polarized wave 5 _H Is selectively transmitted to the mobile station 3.
In the user channel that receives the transmission wave 6 from the mobile station 3 by the controller 14, the switch 12 also has a higher vertical deviation depending on the output of the average received power measurement / comparator 13. Wave antenna 2 _V Or horizontally polarized antenna 2 _H The transceiver 11 is switched and connected. As a result, of the vertical polarization component or horizontal polarization component of the transmission wave 6 from the mobile station 3, the one with the larger average received power is selectively output to the transceiver 11.
[0041]
The average received power measurement / comparator 13 is connected to the vertical polarization antenna 2 _V And horizontally polarized antenna 2 _H The received power is measured, and an average (moving average) over a predetermined number of consecutive frames n is taken as a mean received power for a period sufficiently longer than fading, for example, and information indicating the antenna having the higher average received power Is output to the controller 14. The output timing period, that is, the minimum switching unit for controlling the switch 12 may be equal to the above-described averaging frame n, but is shorter than this, and a predetermined frame length m (m <n ).
[0042]
The measured value of the received power itself varies greatly due to fading. In particular, since the frequency band is different between transmission and reception, the polarization of which the received power increases may be different between the uplink and the downlink.
Therefore, if the instantaneous or short-term average value of the received power is directly compared, the frequency of switching the switch 12 increases, and the reception quality deteriorates due to switching noise or the like. In particular, switching of transmission power supply tends to generate excessive switching noise.
As described above, when the received power is averaged over a period sufficiently longer than the fading period, one of the vertical polarization component and the horizontal polarization component always increases, and as a result, frequent switching is eliminated. Unlike the fading, the change in the tilt state of the mobile station antenna 4 is sufficiently gentle compared to the frame length, so that even if such averaging is performed, the tilt state is correctly reflected.
The averaging method is not limited to addition averaging, and any statistically averaged value may be used, and the median value may be calculated.
When an antenna different from the instructed antenna is currently selected, the controller 14 switches the switch 12 using the predetermined frame length m as the minimum switching unit. If the switch 12 is switched in synchronization with the switching timing of the time division channel in the frame, the generation of switching noise at the time of transmission and reception can be suppressed as much as possible.
[0043]
In the above description, the antenna is switched during a call. On the other hand, at the time of call setup processing between the base station 1 and the mobile station 3, the average received power is measured and compared, one antenna is selected, and thereafter the same until this call (call) is terminated. You may make it transmit / receive using an antenna.
[0044]
Next, a specific example of reception power measurement will be described below.
The received power can be measured based on the received signal level obtained by high frequency amplification of each antenna output or the level of an RSSI (Received Signal Strength Indicator) signal in the intermediate frequency amplification stage in the channel of an arbitrary mobile station 3 as a communication partner. Note that the average received power measurement / comparator 13, the controller 14, and the transceiver 11 are frame-synchronized and the frequency channel is also identified, so that the currently measured channel can be identified. ing.
[0045]
FIG. 3 is a block diagram illustrating the second embodiment of the present invention.
In the figure, the same parts as those in FIGS. Reference numeral 21 denotes a transceiver, which includes a diversity receiver 22 and a transmitter 23. Since the operation of polarization diversity transmission is the same as that of the first embodiment described with reference to FIG. In this embodiment, the diversity receiver 22 is used for polarization diversity reception, and the vertical polarization antenna 2 is always used. _V And horizontally polarized antenna 2 _H It is connected to the. Therefore, the controller 14 and the switch 12 transmit the transmission wave to the mobile station 3 according to the output of the average received power measurement / comparator 13 in the user channel that receives the transmission wave 6 from the mobile station 3. Then, a switching operation is performed on the transmitter 23.
[0046]
When receiving the transmission wave 6 from an arbitrary mobile station 3, the diversity receiver 22 is connected to the vertically polarized antenna 2. _V And horizontally polarized antenna 2 _H Is received and diversity reception is performed to output a received signal. As the diversity reception method, there are methods such as the equal gain combining method and the maximum ratio combining method in addition to the selective combining method described with reference to FIG. When the selective combining method is used, the vertical polarization antenna 2 having the larger instantaneous reception power in the diversity receiver 22 is used. _V Or horizontally polarized antenna 2 _H In accordance with one of the outputs, reception processing is performed and reception data is output.
In FIG. 2, the antenna is selected by the switch 12 that switches with average received power during reception. Therefore, although the configuration is simplified, switching does not follow instantaneous fluctuations. In the case of selective combining by the diversity receiver 22 of FIG. 3, since the antenna to be used is switched according to the instantaneous fluctuation, the influence of fading fluctuation can be reduced.
Unlike the average received power measurement / comparator 13, the diversity receiver 22 performs diversity reception by measuring instantaneous received power level (magnitude of instantaneous fluctuation) and / or phase fluctuation.
[0047]
When the equal gain combining method is used, combining is performed by matching the phases of the instantaneous fluctuations of the outputs of the branches. When the maximum ratio combining method is used, the phases of the instantaneous fluctuations of the branches are matched and weighted according to the magnitude of the instantaneous fluctuations of the branch outputs. In either case, since it is necessary to synthesize after matching the carrier phase, it is necessary to perform the determination before the digital demodulation determination process. In general, the equal gain combining method is more advantageous than the selective combining method, and the maximum ratio combining method is more advantageous than the equal gain combining. The equal gain combining method and the maximum ratio combining method have good adaptability even when the mobile device antenna 4 is inclined at an arbitrary angle.
[0048]
FIG. 4 is a block diagram illustrating a third embodiment of the present invention.
In the figure, the same parts as those in FIGS.
The first and second polarization diversity antenna apparatuses are installed at reception points separated by a distance where there is no correlation between fading fluctuations. In FIG. 4, the first polarization diversity antenna device is replaced with the first vertically polarized antenna 2. _V1 , First horizontally polarized antenna 2 _H1 It is divided into two and schematically shown. These are the vertically polarized antennas 2 shown in FIGS. _V Horizontally polarized antenna 2 _H Corresponding to Similarly, the second polarization diversity antenna device is connected to the second vertically polarized antenna 2. _V2 , Second horizontally polarized antenna 2 _H2 It is divided into two and schematically shown. Reference numeral 31 denotes a transceiver, which includes a diversity receiver 32 and a transmitter 23. As a switch, in addition to the first switch 33 that is the same as the switch 12 in FIGS. 2 and 3, a second switch 34 is provided.
[0049]
The transmission operation is the same as that of the first embodiment described with reference to FIG. In this embodiment, at the time of reception from the mobile station 3, the transmission wave 6 from the first mobile station antenna 4 is received with space diversity after selecting a vertical polarization antenna and a horizontal polarization antenna.
The first switch 33 is connected to the first vertically polarized antenna 2 having a larger average received power detected by the average received power measuring / comparator 13. _V1 Or the first horizontally polarized antenna 2 _H1 Is connected to the first input of the diversity receiver 32. The second switch 34 is also switched in conjunction with the first switch 33, and the second vertically polarized antenna 2 _V2 Or the second horizontally polarized antenna 2 _H2 Is connected to the second input of the diversity receiver 32.
As a result, space diversity reception is performed for one of the selected vertical polarization and horizontal polarization. Since the diversity receiver 32 is space diversity for fading countermeasures, diversity combining may be performed under design conditions suitable for this.
[0050]
This space diversity also includes selection combining, equal gain combining, maximum ratio combining, and the like. Control necessary for selection or weighting synthesis is performed individually for each user channel.
In the illustrated example, space diversity is performed using the outputs of the switches 33 and 34 at the receiving points at p = 2 as branches, but of course, the outputs of the switches 33 and 34 at the receiving points at p = 3 or more are used as spaces. Diversity may be performed. In this case, only (p-1) switches 34 are required.
[0051]
In this embodiment, the controller 14 switches the switches 33 and 34 in conjunction with each other. When the received power is averaged, either the vertical polarization component or the horizontal polarization component always increases, but this is because the reception point where the first and second polarization diversity antenna devices are placed is about several wavelengths. It doesn't change even if you are away. Therefore, since it is not necessary to provide the average received power measuring / comparator 13 and the controller 14 for each of the first and second polarization diversity antenna apparatuses, the apparatus scale is reduced. If p = 3 or more, the effect of reducing the scale of the apparatus is further remarkable.
[0052]
FIG. 5 is a block diagram illustrating a fourth embodiment of the present invention.
In the figure, the same parts as those in FIGS. 12, 1, 2, and 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. 41 is a transceiver, and 42 is a diversity receiver.
The transmission operation is the same as that of the first embodiment described with reference to FIG. At the time of reception from the mobile station 3, the transmission wave 6 from the mobile station antenna 4 is diversity-received as in FIG.
Therefore, the diversity receiver 42 receives the first vertically polarized antenna 2 in the user channel when receiving from the mobile station 3. _V1 And the first horizontally polarized antenna 2 _H1 , Second vertically polarized antenna 2 _H2 , Second horizontally polarized antenna 2 _H2 Based on the total 4 outputs, diversity reception such as selective combining, equal gain combining, and maximum ratio combining is performed.
[0053]
In the illustrated example, a total of four outputs of the polarization diversity antenna apparatus at the reception points at p = 2 are used. However, a total of 2p of the polarization diversity antenna apparatuses at the reception points at p = 3 or more are used. Output may be used.
[0054]
In the above description, the case where the average received power is employed as an example of the received quality to be measured and compared to control the switches 12, 33, 34 has been described. Therefore, the above average received power measurement / comparator 13 can be replaced with a reception quality measurement / comparator.
In this specification, reception quality mainly means transmission quality in the physical layer. In addition, even the instantaneous measurement value is not the instantaneous evaluation value itself, but the reception quality obtained by averaging the measurement value. Therefore, the signal-to-noise ratio (SNR), signal-to-interference power ratio (SIR), and signal-to-interference noise power are evaluated as stricter evaluation values than the average received power. There is a ratio between [desired signal] and [noise and / or interference signal] such as a signal to interference noise ratio (SINR). Furthermore, the bit error rate (BER) of the received data is also an evaluation value of the reception quality.
Usually, since [noise and / or interference signal] is smaller than the desired signal, in this situation, it is sufficient to simply measure and compare the average received power that still contains noise and interference. However, when it is desired to compare reception quality more strictly, the above-described SNR, SIR, SINR, and BER may be measured. SNR and SIR are evaluation values included in SINR.
[0055]
In a PDC (Personal Digital Cellular) mobile communication system, SNR measurement is performed as follows. The received signal is subjected to quadrature demodulation, and the eye opening ratio at the symbol determination timing in each user channel is measured for each of the in-phase component (I component) and the quadrature component (Q component).
Alternatively, the SNR is estimated from the measured BER value using a comparison table. This BER is measured as follows. The transmission data is encoded using an error detection code such as a CRC code. On the receiving side, after quadrature demodulation and data determination, CRC decoding is performed, and an error is detected for each user channel. The BER can be measured by counting how many bits out of the total number of data bits are incorrect.
The above-described SNR, SIR, SINR, and BER are all evaluation values averaged over a predetermined time. By setting the predetermined time over n frames having a sufficiently long time length as compared with the fading fluctuation, the influence of the fading fluctuation can be avoided.
[0056]
The above-described embodiment has been described on the assumption of a PDC mobile communication system. However, the present invention can also be applied to a PHS (Personal Handy-phone System) system, which is a cellular mobile communication system using microcells. In this PHS system, time division channels are made different between transmission and reception (TDD: Time Division Duplex), and multiple access is performed using a time division channel for each of a plurality of frequency channels. Also in this case, the average received power measurement / comparator 13 performs average received power measurement / comparison for each user channel used between the base station 1 and an arbitrary mobile station 3. Of course, in the PHS system, instead of measuring and comparing the average received power, other received qualities such as SNR, SIR, SINR, and BER may be measured and compared.
[0057]
The present invention can also be applied to CDMA. In W (Wideband) -CDMA, which is one of IMT-2000, the transmission and reception are separated into the above-described two modes, FDD and TDD. In communication between base station mobile stations, carriers (frequency channels) are allocated, and the allocated frequency channels are multiple-connected by spreading codes. Therefore, the above-described user channel has a different frequency band or time division channel between transmission and reception, and communication between the base station 1 and an arbitrary mobile station 3 is identified by a spreading code in the assigned frequency channel. .
It is assumed that the average received power measurement / comparator 13, the controller 14, the switch 12, and the like operate independently for each user channel.
In the case of CDMA, the average received power measurement / comparator 13 performs orthogonal demodulation on each of the vertically polarized wave component and the horizontally polarized wave component individually to form a baseband signal in order to operate each user channel. After despreading with the spreading code used in step 6, the received power of the desired wave is measured and compared by taking the average. Since noise and intersymbol interference are included at this stage, SINR is measured by separating the desired signal from the noise component and the interference component using various methods in order to obtain an accurate evaluation value of the reception quality. To do.
In the above-mentioned IMT-2000, for transmission power control, the base station measures the SIR after Rake combining the direct wave and the delayed wave. Therefore, this SIR measurement circuit is prepared for the vertical polarization component and the horizontal polarization component and used in place of the average received power measurement / comparator 13, and the measured SIR value is used as it is or for a longer time. You may compare by averaging.
[0058]
In the above description, transmission is performed using a vertically polarized antenna and a horizontally polarized antenna provided at one point as the transmitting antenna. On the other hand, in the above-described IMT-2000, the first and second vertically polarized antennas are installed at a distance from the base station, and the base station transmitter outputs the same transmitter output signal to the phase by the weight controller. In addition, there is a standard for a system that weights different amplitudes and supplies the weighted first and second transmission signals to the first and second transmission antennas, respectively. The control input of the weight controller differs between the FDD method and the TDD method.
In such a system configuration, instead of two vertically polarized antennas provided at a distance from the base station, each is replaced with a polarization diversity antenna device (vertically polarized antenna, horizontal polarized antenna). Thus, the present invention can be applied.
[0059]
That is, it has a reception quality measurement / comparator, first and second switches, and a transmitter, and the reception quality measurement / comparator receives a reception wave from the arbitrary mobile station at the time of reception from the arbitrary mobile station. The reception quality is measured and compared based on the received signals when received by the first vertically polarized antenna and the first horizontally polarized antenna, and the first switch includes the arbitrary mobile station. At the time of transmission to the receiver, depending on the output of the reception quality measurement / comparator, one of the first vertically polarized antenna or the first horizontally polarized antenna having the better reception quality is weighted While switching and connecting the first transmission signal, the second switch has a distance from the first vertical polarization antenna and the first horizontal polarization antenna, respectively, when transmitting to the arbitrary mobile station. The second Of the first vertically polarized antenna or the second horizontally polarized antenna according to one of the first vertically polarized antenna and the first horizontally polarized antenna having the better reception quality. The mobile communication base station apparatus that switches and connects the second transmission signals may be used.
[0060]
In the base station, the point where the antenna is installed is set as the point p in the same manner as described with reference to FIGS. 4 and 5, and p weighted transmission outputs are switched to the horizontally polarized antenna and the vertically polarized antenna. Can do. In either case, according to the output of the common reception quality measurement / comparator, the vertical number is vertical, the horizontal direction is horizontally switched to the antenna on one side by the controller, and the weighted p pieces are selected. Transmit power is provided.
[0061]
Hereinafter, an embodiment based on space diversity transmission in IMT-2000 will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a fifth embodiment of the present invention.
In the figure, parts similar to those in FIGS. 12, 14, 1, 2, and 4 are denoted by the same reference numerals. A case of CDMA / TDD will be described as a specific example.
Reference numeral 55 denotes a second switch, which, like the first switch 33, performs selection switching between a transmission signal and a reception signal corresponding to a user channel. 57 is a diversity receiver that performs space diversity reception with the same connection as the diversity receiver 32 of FIG.
[0062]
Similar to FIG. 4, the second polarization diversity antenna device (second vertical polarization antenna 2 _V2 , Second horizontally polarized antenna 2 _H2 ) For the first polarization diversity antenna device (first vertical polarization antenna 2). _V1 , First horizontally polarized antenna 2 _H1 ) To a reception point (also a transmission point) separated by a distance where there is no correlation between fading fluctuations.
The weighted first and second transmission signals output from the antenna weight unit 52 illustrated in FIG. 14 are output to the first switch 33 and the second switch 55, respectively.
[0063]
Although the diversity receiver 57 is used as the receiver of the base station, the configuration on the receiver side is arbitrary, and may not have the diversity configuration as shown in FIG. 2, or the diversity receiver 42 of FIG. Such a connection may be used to perform polarization diversity. The weight controller 56 receives an uplink reception signal at the first and second reception points from the diversity receiver 57. Instead, the uplink reception signals at the first and second reception points may be directly input from the first and second switches 33 and 55.
[0064]
An average received power measurement / comparator 13, shown as an example of a reception quality measurement / comparator, receives a received wave from an arbitrary mobile station 3 at the time of reception from an arbitrary mobile station 3. 2 _V1 And the first horizontally polarized antenna 2 _H1 Based on the received signal at the time of receiving, the received quality such as average received power is measured and compared.
The first switch 33 is selectively controlled by the controller 14 according to the comparison result corresponding to the individual user channel, and according to the output of the average received power measurement / comparator 13 at the time of transmission to an arbitrary mobile station 3. The first vertically polarized antenna 2 having better reception quality _V1 Or the first horizontally polarized antenna 2 _H1 The first transmission signal obtained by weighting the output of the CDMA / TDD transmitter 51 by the weight unit 53 is switched and connected.
[0065]
The second switch 55 is also selected and controlled by the controller 14 according to the comparison result corresponding to individual user channels, and the first vertically polarized antenna 2 is transmitted during transmission to an arbitrary mobile station 3. _V1 And the first horizontally polarized antenna 2 _H1 Second vertically polarized antenna 2 provided at a distance from _V2 Or the second horizontally polarized antenna 2 _H2 Of the first vertically polarized antennas 2 having better reception quality _V1 Or the first horizontally polarized antenna 2 _H1 The second transmission signal obtained by weighting the output from the CDMA / TDD transmitter 51 by the antenna weight unit 54 is switched and connected in accordance with the above.
In this way, when transmitting the downlink to an arbitrary mobile station 3, the controller 14 selects a polarization having a good uplink reception quality among vertical polarization and horizontal polarization for each individual user. Use to send. In addition, when receiving a downlink from an arbitrary mobile station 3, a polarization component that provides good reception quality is supplied to the diversity receiver 57.
[0066]
FIG. 7 is a block diagram illustrating a sixth embodiment of the present invention.
In the figure, parts similar to those in FIGS. 12, 15, 1, 2, and 4 are denoted by the same reference numerals. The case of CDMA / FDD will be described as a specific example, but the same configuration can be adopted in CDMA / TDD.
Reference numeral 62 denotes a diversity receiver that performs space diversity reception with the same connection as the diversity receiver 32 of FIG. 4, but the configuration on the receiver side is arbitrary. Reference numeral 63 denotes a common pilot channel transmission unit CPICH that transmits a pilot signal for estimating channel characteristics of a downlink using a common pilot channel common to all mobile stations 3.
[0067]
Unlike the common pilot channel CPICH transmission unit 111 shown in FIG. 15, the common pilot channel transmission unit CPICH 64 has the first vertically polarized antenna 2 _V1 Common pilot signal CP which is the first spreading code _V1 , First horizontally polarized antenna 2 _H1 Common pilot signal CP which is the second spreading code _H1 , Second vertically polarized antenna 2 _V2 Common pilot signal CP which is the third spreading code _V2 , Second horizontally polarized antenna 2 _H2 Common pilot signal CP which is the fourth spreading code _H2 Send.
In this way, each common pilot signal (transmission point and type of polarization) transmitted simultaneously from each antenna is transmitted in a transmission format that can be identified on the mobile station 3 side by four types of common pilot signals that are different spreading codes. Sending.
[0068]
As will be described later with reference to FIG. 9A, an arbitrary mobile station 3 calculates a propagation path characteristic using a common pilot signal and transmits a feedback signal message (FSM) to the base station.
The weight controller 63 receives and inputs the uplink feedback message FSM from the diversity receiver 62, but receives the feedback message FSM directly from at least one of the first and second switches 33 and 55. You may enter.
[0069]
In addition to the control of the first and second switches 35 and 55, the controller 14 uses V // as a polarization selection code corresponding to the vertical polarization component or horizontal polarization component having the better reception quality. Generate the H bit. The CDMA / FDD transmitter 61 transmits this V / H bit using the downlink dedicated physical control channel DPCCH when transmitting transmission data to an arbitrary mobile station 3.
In the mobile station 3, as will be described later with reference to FIG. 9A, among the four types of common pilot signals, the vertical polarization signal or the horizontal polarization signal is designated by this V / H bit. Then, the base station 1 is selected according to the vertical polarization component or the horizontal polarization component with better reception quality, and used for estimation of propagation path characteristics. As a result, the base station 1 can estimate and calculate propagation path characteristics using a common pilot signal having the same polarization as that used for a transmission signal transmitted individually to the user channel 3 to any mobile station 3.
The inclination of the mobile station antenna 4 varies depending on the mobile station 3, but the propagation path characteristics can be calculated for any mobile station 3 by using the above-described common pilot signal.
[0070]
FIG. 8 is a block diagram illustrating a seventh embodiment of the present invention.
In the figure, parts similar to those in FIGS. 12, 15, 1, 2, 4, and 7 are given the same reference numerals. The case of CDMA / FDD will be described as a specific example, but the same configuration can be adopted in CDMA / TDD.
Reference numeral 71 denotes a diversity receiver that performs space diversity reception with the same connection as the diversity receiver 32 of FIG. 4, but the configuration on the receiver side is arbitrary.
In the embodiment described so far, the base station 1 has the initiative. That is, the base station 1 selects the vertically polarized wave and the horizontally polarized wave in the downlink.
On the other hand, in this embodiment, the mobile station 3 side has the initiative. Without providing the average received power measurement / comparator 13 on the base station 1 side, the mobile station 3 selects the vertical polarization or the horizontal polarization of the downlink as will be described later with reference to FIG. 9B. . The mobile station 3 determines the V / H bit that is the polarization selection code by measuring and comparing the reception quality based on the vertical polarization signal or the horizontal polarization signal of the common pilot signal.
[0071]
The diversity receiver 71 outputs a V / H bit from an arbitrary mobile station 3 to the controller 72 when receiving it. The controller 72 switches the first and second switches 33 and 55 according to the V / H bit.
Diversity receiver 71 also receives feedback signal message FSM and outputs it to weight controller 63 when receiving from any mobile station 3.
The weight controller 63 performs weighting according to the result of the propagation path characteristic estimation calculation calculated in the mobile station 3.
[0072]
At the time of transmission to an arbitrary mobile station 3, the first switch 33 corresponds to the vertical polarization signal or horizontal polarization signal having the better reception quality at the mobile station 3 according to the V / H bit. Vertically polarized antenna 2 _V1 Or the first horizontally polarized antenna 2 _H1 On the other hand, the first transmission signal weighted according to the result of the propagation path characteristic estimation calculation is switched and connected.
At the time of transmission to an arbitrary mobile station 3, the second switch 55 corresponds to the vertical polarization signal or horizontal polarization signal having the better reception quality at the mobile station 3 according to the V / H bit. Vertically polarized antenna 2 _V2 Or the second horizontally polarized antenna 2 _H2 On the other hand, the second transmission signal weighted according to the result of the propagation path characteristic estimation calculation is switched and connected.
[0073]
FIG. 9 is a block diagram on the mobile station side corresponding to the sixth and seventh embodiments of the present invention described with reference to FIGS.
FIG. 9A is a block diagram of a mobile station side corresponding to the sixth embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a block diagram of the mobile station side corresponding to the seventh embodiment of the present invention. It is a block block diagram.
In FIG. 9, 81 is a despreading unit, 82 is a controller, 83 is a propagation path characteristic estimation unit, 84 is an antenna weight calculation unit, and 85 is a feedback signal message FSM transmission unit.
The mobile station 3 uses the first vertically polarized antenna 2 in the downlink common pilot channel CPICH. _V1 Common pilot signal CPI transmitted as the first spreading code from _V1 , First horizontally polarized antenna 2 _H1 Common pilot signal CPI transmitted as the second spreading code from _H1 , Second vertically polarized antenna 2 _V2 Common pilot signal CPI transmitted as a third spreading code from _V2 , Second horizontally polarized antenna 2 _H2 Common pilot signal CPI transmitted as the fourth spreading code from _H2 , And these common pilot signals are despread in the despreading section 81.
[0074]
At that time, since the base station 1 transmits a transmission signal for each individual mobile station 3 in accordance with the inclination of the mobile station antenna 4 in either horizontal polarization or vertical polarization, estimation of propagation path estimation characteristics is performed. It is necessary to make the polarization of the common pilot signal to perform the same as this. Therefore, the controller 82 selects a common pilot signal for estimating the propagation path characteristics according to the V / H bit transmitted from the base station 1 to the mobile station 3 using the downlink dedicated physical control channel DPCCH. To do.
[0075]
That is, since the average received power of the vertical polarization component of the transmission wave 6 from an arbitrary mobile station 3 is large in the base station 1, the base station 1 is connected to the first and second vertical polarization antennas 2 _V1 , 2 _V2 Is transmitted to the mobile station 3 using two common pilot signals CPI which are vertically polarized signals. _V1 , CPI _V2 Despread.
The propagation path characteristic estimation unit 83 uses these despread outputs and uses the first vertically polarized antenna 2. _V1 , Second vertically polarized antenna 2 _V2 To the mobile station antenna 4 are estimated, and the antenna weight calculation unit 84 calculates the antenna weight at which the received power at the mobile station 3 is maximized.
[0076]
On the other hand, since the average received power of the horizontal polarization component of the transmission wave 6 from any mobile station 3 is large, the base station 1 is connected to the first and second horizontal polarization antennas 2. _H1 , 2 _H2 Is transmitted to the mobile station 3 using two common pilot signals CPI which are horizontally polarized signals. _H1 , CPI _H2 Is despread, and in the propagation path characteristic estimation unit 83, the first horizontally polarized antenna 2 _H1 , Second horizontally polarized antenna 2 _H2 Then, the respective propagation path characteristics up to the mobile station antenna 4 are estimated, and the antenna weight calculation unit 84 calculates the antenna weight that maximizes the received power at the mobile station.
[0077]
The feedback signal message FSM transmission unit 85 transmits the feedback signal message FSM representing the antenna weight to the base station 1 using the uplink dedicated physical control channel DPCCH. The weight controller 63 of the base station 1 determines the antenna weight w according to the feedback signal message FSM. ₁ , W ₂ Is output.
It should be noted that the processing sharing of whether the mobile 3 or the base station 1 performs the propagation path characteristic estimation and the antenna weight calculation may be arbitrary. For example, at least a part of the propagation path characteristic estimation and the antenna weight calculation may be performed by the mobile station 3. Conversely, the antenna weight calculation including at least a part of the propagation path characteristic estimation is performed by the base station 1. May be.
[0078]
In FIG. 9B, as in FIG. 9A, in addition to transmitting a feedback signal message by propagation path characteristic estimation, the mobile station 3 performs average received power measurement and comparison.
The despreading unit 81 is located at the first transmission point, the first vertically polarized antenna 2 _V1 Common pilot signal CPI transmitted as the first spreading code from _V1 , And the first horizontally polarized antenna 2 _H1 Common pilot signal CPI transmitted as the second spreading code from _H1 Is despread and output to the average received power measurement / comparator 86.
The average received power measurement / comparator 86 receives the despread common pilot signal CPI. _V1 And common pilot signal CPI _H1 Are measured and compared, and the comparison result is output to the controller 87.
[0079]
The controller 87 determines the value of the V / H bit according to the polarization signal having the larger average received power. Common pilot signal CPI which is a vertically polarized signal _V When the received power of the despread output is larger, for example, the V / H bit = 1 and the common pilot signal CPI which is a horizontally polarized signal is used. _H1 When the received power of the despread output is greater, V / H bit = 0. The V / H bit and feedback signal message FSM transmission unit 88 transmits the V / H bit and the feedback signal message FSM to the base station 1 using the uplink dedicated physical control channel DPCCH. In the base station 1, the first switch 33 and the second switch 55 are switched by the V / H bit to selectively control the polarization of the transmission signal for each individual mobile station 3.
The average received power measurement / comparator 86 is connected to the common pilot signal CPI. _V1 And common pilot signal CPI _V2 And a common pilot signal CPI _H1 And CPI _H2 You may make it compare what synthesize | combined.
[0080]
The controller 87 also controls the spreading unit 81 according to the polarization signal having the larger average received power. The despreading unit 81 is a common pilot signal CPI that is a vertically polarized signal. _V When the received power of the despread output is larger than the first vertically polarized antenna 2 _V1 Common pilot signal CPI transmitted as the first spreading code from _V1 And the second vertically polarized antenna 2 _V2 Common pilot signal CPI transmitted as a third spreading code from _V2 Is despread and output to the propagation path characteristic estimator 83 for the first vertically polarized antenna 2 _V1 , Second vertically polarized antenna 2 _V2 To the mobile station antenna 4 are estimated.
[0081]
In the opposite case, the common pilot signal CPI, which is a horizontally polarized signal _H1 , And common pilot signal CPI _H2 Is despread and output to the propagation path characteristic estimation unit 83, and the first horizontally polarized antenna 2 _H1 , Second horizontally polarized antenna 2 _H2 To the mobile station antenna 4 are estimated.
As described above, in FIG. 9B, the polarization of the transmission signal of the dedicated user channel transmitted from the base station is measured by comparing the reception power of the polarization signal using the spread spectrum common pilot signal. And the propagation path characteristic of the polarization is estimated, and weighting for space transmission diversity in the base station 1 is performed.
[0082]
6 to 9 described above, the embodiment in which the present invention is applied to the space transmission diversity based on the standard studied in IMT-2000 has been described. However, it is not limited to the above-mentioned standards. Therefore, regarding weighting, selective diversity transmission is performed in CDMA / FDD, or selective diversity transmission is performed using a common pilot signal in CDMA / TDD. May be. Further, the present invention can also be applied to space diversity transmission in a conventional mobile radio communication system such as PDC or PHS.
Hereinafter, with reference to FIG. 10 and FIG. 11, a case of applying to space diversity transmission based on a conventional mobile radio communication system will be described.
[0083]
First, in the case of a TDD system that uses the same frequency for the downlink and uplink, such as PHS, the downlink antenna weight can be calculated by estimating the downlink from the uplink received signal. .
Therefore, with the same configuration as CDMA / TDD described with reference to FIG. 6, space diversity transmission and transmission signal polarization selection can be performed.
On the other hand, in the case of an FDD system that uses different frequencies for the downlink and uplink, such as PDC, the mobile station 3 estimates the downlink propagation path characteristics and feeds back to the base station 1 side. There is a need.
Therefore, it is necessary to transmit from the base station 1 a propagation path characteristic estimation signal that can replace the common pilot signal that is a spreading code. In the case of TDD, a method of feeding back such propagation path characteristic estimation results can be applied.
[0084]
FIG. 10 is an explanatory diagram of a first case where the present invention is applied to a TDMA / FDD system.
Reference numeral 91 denotes an example of a TDMA / FDD downlink frame format. A common transmission frame is provided at the head of one frame, and at least a part of these four channel estimation words CE are provided. _V1 , CE _H1 , CE _V2 , CE _H2 Are provided with four slots. On the other hand, individual transmission data from the base station 1 to each mobile station 3 is performed using at least one slot of the individual transmission frame.
[0085]
The above-mentioned propagation path estimation word CE _V1 , CE _H1 , CE _V2 , CE _H2 Are the first vertically polarized antennas 2 in different time slots. _V1 , First horizontally polarized antenna 2 _H1 , Second vertically polarized antenna 2 _V2 , Second horizontally polarized antenna 2 _H2 When the mobile station 3 receives these transmission path estimation words transmitted from, it is used to identify from which antenna (transmission point and polarization) it is a transmission wave by its time slot.
That is, the common pilot signal CPI in the embodiment described with reference to FIG. _V1 , CPI _H1 , CPI _V2 , CPI _V2 Is replaced. Therefore, the base station 1 can be realized by a configuration similar to the base station configuration shown in FIG.
[0086]
On the mobile station 3 side, a configuration similar to that shown in FIG. 9A may be adopted, which is shown in FIG. That is, the V / H bit is received from an arbitrary mobile station 3 using the individual transmission slot 92 assigned to the mobile station 3, and the controller 93 is the first if V / H = 1. , The second switches 94 and 95 are connected to the propagation path estimation word CE transmitted from the vertically polarized antenna. _V1 , CE _V2 Switch to select. The propagation path characteristic estimation unit 96 generates a propagation path estimation word CE. _V1 , CE _V2 Is used to estimate the propagation path characteristics from each of the two transmission points of the base station 1 to the mobile station antenna 4, and the antenna weight calculation unit 97 assigns weights to transmission signals fed to the antennas of the two transmission points. The feedback signal message FSM transmission unit 98 transmits this FSM to the base station 1 using the uplink individual transmission slot 99.
[0087]
FIG. 11 is an explanatory diagram of a second case in which the present invention is applied to a TDMA / FDD system.
Reference numeral 101 denotes an example of a TDMA / FDD downlink frame format. Compared with the frame format shown in FIG. 10, the V / H bit is not transmitted in the individual transmission slot of the downlink, although it is almost the same.
In this example, the channel estimation word CE described above _V1 , CE _H1 , CE _V2 , CE _H2 Is the common pilot signal CP in the embodiment described with reference to FIG. _V1 , CP _H1 , CP _V2 , CP _V2 Is replaced.
That is, the base station 1 can be realized by a configuration similar to the base station configuration shown in FIG.
[0088]
On the mobile station 3 side, a configuration similar to that shown in FIG. 9B may be adopted, which is shown in FIG. Portions similar to those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals.
Similarly to FIG. 9B, the mobile station 3 measures and compares the average received power.
The average received power measurement / comparator 102 generates a channel estimation word CE. _V1 And CE _H1 The average received power is measured and compared, and the comparison result is output to the controller 103. The controller 103 determines the value of the V / H bit according to the polarization signal having the larger average received power. The V / H bit and feedback signal message transmission unit 104 transmits the V / H bit and the FSM to the base station 1 using the uplink individual transmission slot 105, and the first switch 33 and the second switch 55 are transmitted. By switching, the transmission signal polarization for the individual mobile station 3 is selectively controlled.
Note that the average received power measurement / comparator 102 uses the propagation path estimation word CE. _V1 And CE _V2 And a channel estimation word CE _H1 And CE _H2 You may make it compare what synthesize | combined.
[0089]
On the other hand, the controller 103 switches the first and second switches 94 and 95 according to the polarization signal having the larger average received power. The first and second switches 94 and 95 are used for the propagation path estimation word CE. _V When the received power of is higher, the first vertically polarized antenna 2 _V1 Channel estimation word CE transmitted from _V1 And the second vertically polarized antenna 2 _V2 Channel estimation word CE transmitted from _V2 Is output. The propagation path characteristic estimation unit 96 includes the first vertically polarized antenna 2 _V1 , Second vertically polarized antenna 2 _V2 To the mobile station antenna 4 are estimated. In the opposite case, the channel estimation word CE, which is a horizontally polarized signal, is used. _H1 And CE _H2 Is output.
[0090]
The above-mentioned propagation path estimation word CE _V1 , CE _H1 , CE _V2 , CE _H2 For example, a spreading code can be used, but it is not necessarily limited to a spreading code. Antenna weight w ₁ , W ₂ When selecting diversity as 1, 0, adjusting only phase shift, adjusting power, both power adjustment and phase shift adjustment may be performed. The propagation path estimation word may be suitable for these cases.
In the description with reference to FIG. 10 and FIG. 11, since the polarization of the individual transmission signal for each mobile station 3 is selected using the propagation path estimation word included in one frame, a bias is generated during communication. It is possible in principle to switch waves. However, only at the start of communication between the base station and the mobile station, such as when a call is set up, the base station 1 or the mobile station 3 measures and compares the average received power of the vertical polarization and the horizontal polarization, and compares the average received power level. For example, a polarization with good reception quality may be detected and a polarization used in the downlink may be selected.
[0091]
In the embodiment described with reference to FIG. 6 to FIG. 11, in the base station, the location where the antenna is installed is p = 2, and space diversity is performed using the antennas at the transmission points (and reception points) at p = 2 locations. Although transmission (and reception) is performed, a point where an antenna is installed is set to p = 3 or more, and space diversity transmission (and reception) is performed using an antenna at a transmission point (and reception point) of p = 3 or more. Also good. In this case, the number of branch outputs of the CDMA / TDD transmitter 51 and the CDMA / FDD transmitter 61 and the total number of weight sections in the antenna weight section 52 are p. In addition to the switch 33, the number of switches 55 is (p -1) Only required.
[0092]
In the embodiment described with reference to FIG. 8, FIG. 9B, and FIG. 11, the polarization of the downlink transmission signal is selectively controlled led by the mobile station in the space diversity transmission. This mobile station initiative can be realized by transmitting a common signal to the downlink even when there is no space diversity transmission and there is only one transmission point.
In other words, the vertical polarization signal with the better reception quality, using a vertical polarization signal and a horizontal polarization signal, in a transmission format in which the type of polarization can be identified, and the mobile station measures and compares the reception quality Alternatively, a common signal for selecting a horizontal polarization signal is transmitted, and when receiving from any mobile station, the mobile station measures reception quality based on the vertical polarization signal or horizontal polarization signal of the common signal. When receiving a polarization selection code determined by comparing and transmitting to an arbitrary mobile station, a transmission signal is transmitted using an arbitrary mobile station using vertical polarization or horizontal polarization according to the polarization selection code. Send to.
[0093]
In the above description, the average received power measurement / comparator 13 is provided as being independent of the receiver block of the transceiver.
However, a block for measuring and comparing the average received power or the above-described SNR, SIR, SINR, BER, etc. may be provided in the receiver.
[0094]
In any of the above-described embodiments, when the mobile station antenna 4 is placed in a horizontal state, it is no longer necessary to set an excessively large transmission power, resulting in less interference with adjacent cells, and as a result. , Can expand the cell area.
In particular, in the CDMA system, since it is no longer necessary to use an excessively large transmission power, not only the cell area can be expanded, but also the intersymbol interference between spreading codes used in the cell is reduced. The number of mobile stations 3 (users) that can be accommodated can be increased.
[0095]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, transmission can be performed using an antenna having good reception quality, either a vertically polarized antenna or a horizontally polarized antenna, so that the mobile station antenna is used in a tilted state from the vertical. Even in such a case, it is possible to select a transmission antenna having an appropriate polarization, and as a result, it is possible to prevent a reduction in received power at the mobile station.
Moreover, there is an effect that the cell area can be expanded by applying to the cellular mobile communication system. In particular, by adopting the CDMA system, there is an effect that the number of users that can be accommodated can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a principle explanatory diagram of a mobile communication method of the present invention.
FIG. 2 is a block configuration diagram illustrating a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block configuration diagram illustrating a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block configuration diagram illustrating a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block configuration diagram illustrating a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block configuration diagram illustrating a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram of the mobile station side corresponding to the sixth and seventh embodiments of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a first case where the present invention is applied to a TDMA / FDD system.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a second case where the present invention is applied to a TDMA / FDD system.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a problem of a conventional mobile communication method in a base station.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a problem of a mobile communication method using polarization diversity reception.
FIG. 14 is a block diagram illustrating space diversity transmission in a CDMA / TDD downlink.
FIG. 15 is a block diagram illustrating space diversity transmission in a CDMA / FDD downlink.
[Explanation of symbols]
1 ... base station, 2 _V ... Vertical polarization antenna, 2 _H ... Horizontal polarization antenna, 3 ... mobile station, 4 ... mobile station antenna, 5 _V ... vertically polarized transmission wave, 5 _H ... Horizontal polarization transmission wave, 6 ... Transmission wave from mobile station, 11 ... Transceiver, 12 ... Switch, 13 ... Average received power measurement / comparator, 14 ... Controller

Claims (17)

移動局と基地局との間で送信と受信とを周波数帯を異ならせて通信を行う周波数分割多元接続方法を用いた移動通信方法であって、
水平偏波及び垂直偏波を送受信できる交差偏波アンテナを用いた基地局アンテナ構成であって、
基地局において任意の移動局からの信号の受信時に、前記任意の移動局からの受信波の、垂直偏波成分および水平偏波成分の受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力を測定して比較し、少なくとも次の前記平均化する時間の間は、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナを用いて前記任意の移動局に信号を送信することを特徴とする基地局における移動通信方法。 A mobile communication method using a frequency division multiple access method in which transmission and reception are performed with different frequency bands between a mobile station and a base station,
A base station antenna configuration using a cross polarization antenna capable of transmitting and receiving horizontal polarization and vertical polarization,
When receiving a signal from an arbitrary mobile station at the base station, the received signal of the vertical polarization component and the horizontal polarization component of the received wave from the arbitrary mobile station is converted into a plurality of frames longer than the fading fluctuation period. corresponding averaged over time, each of the average received power is measured and compared, during the time that at least the average of the next, the polarization and polarization antenna towards the average received power of the received signal is greater A mobile communication method in a base station, characterized in that a signal is transmitted to the arbitrary mobile station. 移動局と基地局との間で送信と受信とを周波数帯を異ならせて通信を行う周波数分割多元接続方法を用いた移動通信方法であって、
水平偏波及び垂直偏波を送受信できる交差偏波アンテナを用いた基地局アンテナ構成であって、
基地局において任意の移動局からの信号の受信時に、前記任意の移動局からの受信波の、垂直偏波成分および水平偏波成分の受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力を測定して比較し、前記任意の移動局への送信時に、少なくとも次の前記平均化するまでの時間の間は、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナを用いて前記任意の移動局に送信をし、前記任意の移動局からの受信時に、前記任意の移動局からの受信波のダイバーシチ受信をする、ことを特徴とする基地局における移動通信方法。 A mobile communication method using a frequency division multiple access method in which transmission and reception are performed with different frequency bands between a mobile station and a base station,
A base station antenna configuration using a cross polarization antenna capable of transmitting and receiving horizontal polarization and vertical polarization,
When receiving a signal from an arbitrary mobile station at the base station, the received signals of the vertical polarization component and horizontal polarization component of the received wave from the arbitrary mobile station are converted into a plurality of frames longer than the fading fluctuation period. Each average received power averaged over a corresponding time is measured and compared, and at the time of transmission to the arbitrary mobile station, the average reception of the received signal is at least during the time until the next averaging. Transmitting to the arbitrary mobile station using polarized waves and polarization antennas having higher power, and receiving the diversity wave of the received wave from the arbitrary mobile station when receiving from the arbitrary mobile station; A mobile communication method in a base station. 前記ダイバーシチ受信は、少なくとも偏波ダイバーシチ受信を含み、該偏波ダイバーシチ受信は、前記任意の移動局からの受信波の、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の前記垂直偏波成分または水平偏波成分の一方を選択するものである、ことを特徴とする請求項２に記載の基地局における移動通信方法。  The diversity reception includes at least polarization diversity reception, and the polarization diversity reception includes the vertical polarization component or horizontal polarization of the received wave from the arbitrary mobile station, which has a larger average received power of the received signal. The mobile communication method in a base station according to claim 2, wherein one of the wave components is selected. サービスエリアを複数のセルまたはマイクロセルに分割し、これらのセルまたはマイクロセルのそれぞれに基地局が設置され、前記基地局と移動局とが無線通信を行う移動通信方法において、前記基地局は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の基地局における移動通信方法を実行する、ことを特徴とする移動通信方法。  In a mobile communication method in which a service area is divided into a plurality of cells or microcells, a base station is installed in each of these cells or microcells, and the base station and the mobile station perform radio communication, the base station A mobile communication method according to any one of claims 1 to 3, wherein the mobile communication method in the base station is executed. 基地局と複数の移動局とが共通のチャネルを拡散符号で分割してスペクトル拡散通信を行う拡散符号分割多元接続方法において、前記基地局は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の基地局における移動通信方法を実行する、ことを特徴とする拡散符号分割多元接続方法。  4. The spread code division multiple access method in which a base station and a plurality of mobile stations perform spread spectrum communication by dividing a common channel with a spread code, wherein the base station is according to claim 1. A spreading code division multiple access method, characterized by executing a mobile communication method in a base station. 移動局と基地局との間で送信と受信とを周波数帯を異ならせて通信を行う周波数分割多元接続方法を用いた移動通信基地局装置であって、
水平偏波及び垂直偏波を送受信できる交差偏波アンテナを用いた基地局アンテナ構成であって、
平均受信電力測定・比較器、スイッチ、送信機、および、受信機を有し、前記平均受信電力測定・比較器は、任意の移動局からの信号の受信時に、前記任意の移動局からの受信波を、垂直偏波アンテナおよび水平偏波アンテナで受信したときの受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力を測定して比較するものであり、前記スイッチは、前記任意の移動局への送信時に、前記平均受信電力測定・比較器の出力に応じて、少なくとも次の前記平均化する時間の間は、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナに送信機を切り替え接続するとともに、前記任意の移動局からの受信時に、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナに前記受信機を切り替え接続するものである、ことを特徴とする移動通信基地局装置。 A mobile communication base station apparatus using a frequency division multiple access method for performing communication by transmitting and receiving different frequency bands between a mobile station and a base station,
A base station antenna configuration using a cross polarization antenna capable of transmitting and receiving horizontal polarization and vertical polarization,
An average received power measurement / comparator, a switch, a transmitter, and a receiver. The average received power measurement / comparator receives a signal from the arbitrary mobile station when receiving a signal from the arbitrary mobile station. The received signal when the wave is received by the vertically polarized antenna and horizontally polarized antenna is averaged over a time equivalent to multiple frames that are longer than the fading fluctuation period, and each average received power is measured and compared. The switch is configured to average the received signal during transmission to the arbitrary mobile station according to the output of the average received power measurement / comparator at least during the next averaging time. as well as connection switching the transmitter to the polarization and polarization antenna of which the reception power is large, when the reception from the arbitrary mobile station, polarization and polarization-en towards the average received power of the received signal is greater In which switches and connects the receiver to Na, the mobile communication base station apparatus characterized by. 移動局と基地局との間で送信と受信とを周波数帯を異ならせて通信を行う周波数分割多元接続方法を用いた移動通信基地局装置であって、
水平偏波及び垂直偏波を送受信できる交差偏波アンテナを用いた基地局アンテナ構成であって、
平均受信電力測定・比較器、スイッチ、送信機、および、受信機を有し、前記平均受信電力測定・比較器は、任意の移動局からの信号の受信時に、前記任意の移動局からの受信波を、垂直偏波アンテナおよび水平偏波アンテナで受信したときの受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力を測定して比較するものであり、前記スイッチは、前記任意の移動局への送信時に、前記平均受信電力測定・比較器の出力に応じて、少なくとも次の前記平均化する時間の間は、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナに前記送信機を切り替え接続するものであり、前記受信機は、前記任意の移動局からの受信時に、前記垂直偏波アンテナおよび水平偏波アンテナの出力に基づいてダイバーシチ受信するものである、ことを特徴とする移動通信基地局装置。 A mobile communication base station apparatus using a frequency division multiple access method for performing communication by transmitting and receiving different frequency bands between a mobile station and a base station,
A base station antenna configuration using a cross polarization antenna capable of transmitting and receiving horizontal polarization and vertical polarization,
An average received power measurement / comparator, a switch, a transmitter, and a receiver. The average received power measurement / comparator receives a signal from the arbitrary mobile station when receiving a signal from the arbitrary mobile station. The received signal when the wave is received by the vertically polarized antenna and horizontally polarized antenna is averaged over a time equivalent to multiple frames that are longer than the fading fluctuation period, and each average received power is measured and compared. The switch is configured to average the received signal during transmission to the arbitrary mobile station according to the output of the average received power measurement / comparator at least during the next averaging time. is intended to connection switching the transmitter to the polarization and polarization antenna of which the reception power is large, the receiver, upon receipt from said any mobile station, the vertically polarized antenna and a horizontally polarized wave Is intended to diversity reception based on the output of the antenna, the mobile communication base station apparatus characterized by. 移動局と基地局との間で送信と受信とを周波数帯を異ならせて通信を行う周波数分割多元接続方法を用いた移動通信基地局装置であって、
水平偏波及び垂直偏波を送受信できる交差偏波アンテナを用いた基地局アンテナ構成であって、
平均受信電力測定・比較器、第１ないし第ｐ（ｐは２以上の整数）のスイッチ、送信機、および、受信機を有し、前記平均受信電力測定・比較器は、任意の移動局からの信号の受信時に、前記任意の移動局からの受信波を、第１の垂直偏波アンテナおよび第１の水平偏波アンテナで受信したときの受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力を測定して比較するものであり、前記第１のスイッチは、前記任意の移動局への送信時に、前記平均受信電力測定・比較器の出力に応じて、少なくとも次の前記平均化する時間の間は、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナに前記送信機を切り替え接続するとともに、前記任意の移動局からの受信時に、前記平均受信電力測定・比較器の出力に応じて、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナに前記受信機を切り替え接続するものであり、前記第２ないし第ｐのスイッチは、それぞれ、前記任意の移動局からの信号の受信時に、前記第１の垂直偏波アンテナおよび前記第１の水平偏波アンテナから距離を隔てて設けられ、かつ、互いに距離を隔てて設けられた第２ないし第ｐの垂直偏波アンテナまたは第２ないし第ｐの水平偏波アンテナのうち、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナに、前記受信機を切り替え接続するものであり、前記受信機は、前記第１ないし第ｐのスイッチの出力に基づいてダイバーシチ受信をするものである、ことを特徴とする移動通信基地局装置。 A mobile communication base station apparatus using a frequency division multiple access method for performing communication by transmitting and receiving different frequency bands between a mobile station and a base station,
A base station antenna configuration using a cross polarization antenna capable of transmitting and receiving horizontal polarization and vertical polarization,
An average received power measurement / comparator, first to p-th switches (p is an integer of 2 or more), a transmitter, and a receiver. When the received signal from the arbitrary mobile station is received by the first vertical polarization antenna and the first horizontal polarization antenna, the received signal is a plurality of signals longer than the fluctuation period of fading. Each average received power averaged over a time corresponding to a frame is measured and compared, and the first switch measures the average received power at the time of transmission to the arbitrary mobile station. Depending on the output of the mobile station, at least during the next averaging time, the transmitter is switched and connected to the polarized wave and polarization antenna having the higher average received power of the received signal, and the arbitrary mobile station When receiving from The average in accordance with the output of the received power measurement and comparator, which switches and connects the receiver towards polarization and polarization antenna of average received power is large of the received signal, the second to p Are respectively provided at a distance from the first vertically polarized antenna and the first horizontally polarized antenna when receiving a signal from the arbitrary mobile station, and spaced apart from each other. Of the second to p-th vertical polarization antennas or the second to p-th horizontal polarization antennas provided, the receiver is connected to the polarization and polarization antenna having the larger average received power of the received signal. A mobile communication base station apparatus, wherein switching receivers are connected, and the receiver performs diversity reception based on outputs of the first to p-th switches. 移動局と基地局との間で送信と受信とを周波数帯を異ならせて通信を行う周波数分割多元接続方法を用いた移動通信基地局装置であって、
水平偏波及び垂直偏波を送受信できる交差偏波アンテナを用いた基地局アンテナ構成であって、
平均受信電力測定・比較器、スイッチ、送信機、および、受信機を有し、前記平均受信電力測定・比較器は、任意の移動局からの信号の受信時に、前記任意の移動局からの受信波を、第１の垂直偏波アンテナおよび第１の水平偏波アンテナで受信したときの受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力を測定して比較するものであり、前記スイッチは、前記任意の移動局への送信時に、前記平均受信電力測定・比較器の出力に応じて、少なくとも次の前記平均化する時間の間は、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナに前記送信機を切り替え接続するものであり、前記受信機は、前記任意の移動局からの信号の受信時に、前記第１の垂直偏波アンテナおよび前記第１の水平偏波アンテナから距離を隔てて設けられ、かつ、互いに距離を隔てて設けられた第２ないし第ｐ（ｐは２以上の整数）の垂直偏波アンテナおよび第２ないし第ｐの水平偏波アンテナと、前記第１の垂直偏波アンテナおよび前記第１の水平偏波アンテナとの、２ｐ個の出力に基づいてダイバーシチ受信をするものである、ことを特徴とする移動通信基地局装置。 A mobile communication base station apparatus using a frequency division multiple access method for performing communication by transmitting and receiving different frequency bands between a mobile station and a base station,
A base station antenna configuration using a cross polarization antenna capable of transmitting and receiving horizontal polarization and vertical polarization,
An average received power measurement / comparator, a switch, a transmitter, and a receiver. The average received power measurement / comparator receives a signal from the arbitrary mobile station when receiving a signal from the arbitrary mobile station. Each received signal obtained by averaging the received signal when the wave is received by the first vertically polarized antenna and the first horizontally polarized antenna over a time corresponding to a plurality of frames longer than the fluctuation period of fading. The power is measured and compared, and the switch transmits at least the next averaging time according to the output of the average received power measurement / comparator during transmission to the arbitrary mobile station. The transmitter is switched and connected to a polarized wave and a polarization antenna having a higher average received power of the received signal, and the receiver receives the first signal when receiving a signal from the arbitrary mobile station. Vertical deviation of Second to pth (p is an integer greater than or equal to 2) vertically polarized antennas and second to second antennas provided at a distance from the antenna and the first horizontally polarized antenna and at a distance from each other Diversity reception based on 2p outputs of the p-th horizontal polarization antenna, the first vertical polarization antenna, and the first horizontal polarization antenna Communication base station device. 移動局と基地局との間で送信と受信とを周波数帯を異ならせて通信を行う周波数分割多元接続方法を用いた移動通信方法であって、
水平偏波及び垂直偏波を送受信できる交差偏波アンテナを用いた基地局アンテナ構成であって、
基地局において任意の移動局からの信号の受信時に、前記任意の移動局からの受信波の、垂直偏波成分および水平偏波成分の受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力に基づいて受信品質を測定して比較し、前記任意の移動局への送信時に、少なくとも次の前記平均化する時間の間は、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナを用いて、送信点毎にウエイト付けがなされた送信信号を、前記任意の移動局にスペースダイバーシチで送信する、ことを特徴とする基地局における移動通信方法。 A mobile communication method using a frequency division multiple access method in which transmission and reception are performed with different frequency bands between a mobile station and a base station,
A base station antenna configuration using a cross polarization antenna capable of transmitting and receiving horizontal polarization and vertical polarization,
When receiving a signal from an arbitrary mobile station at the base station, the received signals of the vertical polarization component and horizontal polarization component of the received wave from the arbitrary mobile station are converted into a plurality of frames longer than the fading fluctuation period. The reception quality is measured and compared based on the respective average received power averaged over a corresponding time, and the received signal is transmitted at least during the next averaging time during transmission to the arbitrary mobile station. A transmission signal weighted at each transmission point using a polarization having a larger average received power and a polarization antenna , and transmitting to the arbitrary mobile station by space diversity, Mobile communication method. 移動局と基地局との間で送信と受信とを周波数帯を異ならせて通信を行う周波数分割多元接続方法を用いた移動通信基地局装置であって、
水平偏波及び垂直偏波を送受信できる交差偏波アンテナを用いた基地局アンテナ構成であって、
平均受信電力測定・比較器、第１ないし第ｐ（ｐは２以上の整数）のスイッチ、および、任意の移動局に対する個別送信手段を有し、前記平均受信電力測定・比較器は、前記任意の移動局からの信号の受信時に、該任意の移動局からの受信波を、第１の垂直偏波アンテナおよび第１の水平偏波アンテナで受信したときの受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力を測定して比較するものであり、前記第１のスイッチは、前記任意の移動局への送信時に、前記平均受信電力測定・比較器の出力に応じて、少なくとも次の前記平均化する時間の間は、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナに、前記個別送信手段から出力されるウエイト付けがなされた第１の送信信号を切り替え接続するとともに、前記第２ないし第ｐのスイッチは、それぞれ、前記任意の移動局への送信時に、前記第１の垂直偏波アンテナおよび前記第１の水平偏波アンテナから距離を隔てて設けられ、かつ、互いに距離を隔てて設けられた第２ないし第ｐの垂直偏波アンテナまたは第２ないし第ｐの水平偏波アンテナのうち、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の偏波及び偏波アンテナに応じたものに、それぞれ、前記個別送信手段から出力されるウエイト付けがなされた第２ないし第ｐの送信信号を切り替え接続する、ことを特徴とする移動通信基地局装置。 A mobile communication base station apparatus using a frequency division multiple access method for performing communication by transmitting and receiving different frequency bands between a mobile station and a base station,
A base station antenna configuration using a cross polarization antenna capable of transmitting and receiving horizontal polarization and vertical polarization,
An average received power measurement / comparator, first to pth (p is an integer of 2 or more) switches, and individual transmission means for an arbitrary mobile station, wherein the average received power measurement / comparator is the arbitrary When receiving a signal from the mobile station, the received signal from the arbitrary mobile station is received by the first vertically polarized antenna and the first horizontally polarized antenna in the fading fluctuation period. Each of the average received power averaged over a time corresponding to a plurality of longer frames is measured and compared, and the first switch receives the average received power during transmission to the arbitrary mobile station. According to the output of the measurement / comparator, at least during the next averaging time, the weight output from the individual transmission means to the polarized wave and polarization antenna having the larger average received power of the received signal Date The second to p-th switches are switched and connected to the first vertical polarization antenna and the first horizontal polarization at the time of transmission to the arbitrary mobile station, respectively. An average reception of the received signal among second to p-th vertical polarization antennas or second to p-th horizontal polarization antennas provided at a distance from the wave antenna and at a distance from each other The second to p-th transmission signals that are weighted and output from the individual transmission means are switched and connected to the one corresponding to the polarized wave and polarization antenna having the larger power, respectively. Mobile communication base station device. 前記スペースダイバーシチで送信する全ての送信点から、垂直偏波信号および水平偏波信号を用い、かつ、前記送信点と偏波の種類が識別できる伝送形式で、前記移動局に対し伝搬路特性推定計算をさせるための共通信号を送信し、前記任意の移動局からの受信時に、前記伝搬路特性推定計算の結果を受信し、前記任意の移動局への送信時に、該任意の移動局に対し前記共通信号の前記垂直偏波信号または水平偏波信号の一方を、前記受信品質が良い方の前記垂直偏波成分または水平偏波成分に応じて選択させるための偏波選択符号を送信するとともに、前記ウエイト付けを、受信された前記伝搬路特性推定計算の結果に応じて行う、ことを特徴とする請求項１０に記載の基地局における移動通信方法。  Propagation path characteristic estimation for the mobile station in a transmission format in which vertical polarization signals and horizontal polarization signals are used from all transmission points transmitted by the space diversity and the transmission point and polarization type can be identified. Transmits a common signal for calculation, receives the result of the propagation path characteristic estimation calculation at the time of reception from the arbitrary mobile station, and transmits to the arbitrary mobile station at the time of transmission to the arbitrary mobile station A polarization selection code for transmitting one of the vertical polarization signal and horizontal polarization signal of the common signal according to the vertical polarization component or horizontal polarization component having the better reception quality; The mobile communication method in a base station according to claim 10, wherein the weighting is performed according to the received result of the propagation path characteristic estimation calculation. 共通信号送信手段を有し、該共通信号送信手段は、第１ないし第ｐの垂直偏波アンテナおよび第１ないし第ｐの水平偏波アンテナの全てから、それぞれ、送信点と偏波の種類が識別できる伝送形式で、前記移動局に対し伝搬路特性推定計算をさせるための共通信号を送信するものであり、前記個別送信手段は、前記任意の移動局への送信時に、該任意の移動局に対し前記共通信号の前記垂直偏波信号または水平偏波信号のうち、前記受信品質測定・比較器の出力に応じて、前記受信品質が良い方の垂直偏波成分または水平偏波成分の一方に応じたものを選択させるための偏波選択符号を送信するとともに、前記ウエイト付けを、受信された前記伝搬路特性推定計算の結果に応じて行うものである、ことを特徴とする請求項１１に記載の移動通信基地局装置。  Common signal transmitting means, and the common signal transmitting means has a transmission point and a polarization type from all of the first to p-th vertical polarization antennas and the first to p-th horizontal polarization antennas, respectively. Transmitting a common signal for causing the mobile station to perform propagation path characteristic estimation calculation in an identifiable transmission format, and the individual transmission means transmits the arbitrary mobile station at the time of transmission to the arbitrary mobile station. On the other hand, of the vertical polarization signal or horizontal polarization signal of the common signal, depending on the output of the reception quality measurement / comparator, one of the vertical polarization component or horizontal polarization component with the better reception quality 12. A polarization selection code for selecting a signal according to the frequency is transmitted, and the weighting is performed according to the received result of the propagation path characteristic estimation calculation. As described in Base station apparatus. 移動局と基地局との間で送信と受信とを周波数帯を異ならせて通信を行う周波数分割多元接続方法を用いた移動局装置であって、
水平偏波及び垂直偏波を送受信できる交差偏波アンテナを用いた基地局アンテナ構成であって、
共通信号受信手段、個別受信手段、計算手段、および、送信手段を有し、前記共通信号受信手段は、基地局から移動局への共通信号であって、前記基地局がスペースダイバーシチで送信する全ての送信点から、垂直偏波信号および水平偏波信号を用い、かつ、前記送信点と偏波の種類が識別できる伝送形式で送信された共通信号を受信するものであり、前記個別受信手段は、前記共通信号の前記垂直偏波信号または前記水平偏波成分のうち、前記基地局において受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力が大きい方の偏波成分に応じたものを、前記移動局に選択させるための偏波選択符号を前記基地局から受信するものであり、前記計算手段は、前記共通信号のうち、前記偏波選択符号に応じた、前記垂直偏波信号および前記水平偏波信号の一方であって、前記スペースダイバーシチ送信された前記全ての送信点からの前記共通信号に応じて、前記基地局でのウエイト付けのための伝搬路特性推定計算をするものであり、前記送信手段は、前記伝搬路特性推定計算の結果を前記基地局に送信するものである、ことを特徴とする移動局装置。 A mobile station apparatus using a frequency division multiple access method that performs communication by transmitting and receiving transmissions and receptions between different mobile stations and base stations,
A base station antenna configuration using a cross polarization antenna capable of transmitting and receiving horizontal polarization and vertical polarization,
A common signal receiving means, an individual receiving means, a calculating means, and a transmitting means. The common signal receiving means is a common signal from a base station to a mobile station, and the base station transmits all with space diversity. From the transmission point, a vertical polarization signal and a horizontal polarization signal are used, and a common signal transmitted in a transmission format capable of identifying the transmission point and the type of polarization is received. Each of the average received signals obtained by averaging the received signal in the base station of the common signal at a time corresponding to a plurality of frames longer than a fading fluctuation period. The base station receives a polarization selection code for causing the mobile station to select the one corresponding to the polarization component having the larger power, and the calculating means is configured to receive the common signal. , One of the vertical polarization signal and the horizontal polarization signal according to the polarization selection code, and the base station according to the common signal from all the transmission points transmitted by the space diversity. A mobile station apparatus for performing propagation path characteristic estimation calculation for weighting in the mobile station, wherein the transmission means transmits the result of the propagation path characteristic estimation calculation to the base station . 移動局と基地局との間で送信と受信とを周波数帯を異ならせて通信を行う周波数分割多元接続方法を用いた移動通信方法であって、
水平偏波及び垂直偏波を送受信できる交差偏波アンテナを用いた基地局アンテナ構成であって、
スペースダイバーシチで送信する全ての送信点から、垂直偏波信号および水平偏波信号を用い、かつ、前記送信点と偏波の種類が識別できる伝送形式で、移動局に対し、受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力を測定して比較させ、受信信号の平均受信電力が大きい方の前記垂直偏波信号または前記水平偏波信号を選択させて伝搬路特性推定計算をさせるための、共通信号を送信し、任意の前記移動局からの受信時に、該任意の移動局が前記共通信号の前記垂直偏波信号または前記水平偏波信号に基づいて前記平均受信電力を測定して比較することにより決定した偏波選択符号、および、前記伝搬路特性推定計算の結果を受信し、前記任意の移動局への送信時に、前記偏波選択符号に応じた偏波及び偏波アンテナを用い、前記伝搬路特性推定計算の結果に応じて送信点毎にウエイト付けがなされた送信信号を、前記任意の移動局にスペースダイバーシチで送信する、ことを特徴とする基地局における移動通信方法。 A mobile communication method using a frequency division multiple access method in which transmission and reception are performed with different frequency bands between a mobile station and a base station,
A base station antenna configuration using a cross polarization antenna capable of transmitting and receiving horizontal polarization and vertical polarization,
Fading the received signal to the mobile station in a transmission format that uses vertical and horizontal polarization signals from all transmission points that transmit with space diversity and that can identify the type of transmission point and polarization. The average received power averaged over a time corresponding to a plurality of frames longer than the fluctuation period of each is measured and compared, and the vertical polarization signal or the horizontal polarization of the received signal having the larger average received power A common signal is transmitted to select a signal and perform propagation path characteristic estimation calculation. Upon reception from any mobile station, the mobile station receives the vertical polarization signal or the horizontal polarization of the common signal. polarization selective code determined by said to measure the average received power compared based on the wave signal, and receives the result of the propagation path characteristics estimation calculation, when sending to the any mobile station A polarization and polarization antenna according to the polarization selective code, the transmission signal weight with is made for each transmission point in accordance with a result of the propagation path characteristics estimation calculation, a space diversity on the any mobile station A mobile communication method in a base station, characterized by transmitting. 移動局と基地局との間で送信と受信とを周波数帯を異ならせて通信を行う周波数分割多元接続方法を用いた移動通信基地局装置であって、
水平偏波及び垂直偏波を送受信できる交差偏波アンテナを用いた基地局アンテナ構成であって、
共通信号送信手段、第１ないし第ｐ（ｐは２以上の整数）のスイッチ、任意の移動局からの個別受信手段、および、任意の移動局への個別送信手段を有し、前記共通信号送信手段は、第１ないし第ｐの垂直偏波アンテナおよび第１ないし第ｐの水平偏波アンテナの全てから、それぞれ、送信点と偏波の種類が識別できる伝送形式で、前記移動局に対し受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した平均受信電力が大きい方の垂直偏波信号または水平偏波信号について伝搬路特性推定計算をさせるための共通信号を送信するものであり、前記個別受信手段は、前記任意の移動局からの信号の受信時に、該任意の移動局が前記共通信号の前記垂直偏波信号または前記水平偏波信号に基づいて受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力を測定して比較することにより決定した偏波選択符号、および、前記伝搬路特性推定計算の結果を受信するものであり、前記第１のスイッチは、前記任意の移動局への送信時に、前記偏波選択符号に応じて、前記受信信号の平均受信電力が大きい方の垂直偏波信号または水平偏波信号に対応する偏波及び偏波アンテナに、前記個別送信手段から出力される、前記伝搬路特性推定計算の結果に応じてウエイト付けがなされた第１の送信信号を切り替え接続するとともに、前記第２ないし第ｐのスイッチは、前記任意の移動局への送信時に、それぞれ、前記第１の垂直偏波アンテナおよび前記第１の水平偏波アンテナから距離を隔てて設けられ、かつ、互いに距離を隔てて設けられた第２ないし第ｐの垂直偏波アンテナまたは第２ないし第ｐの水平偏波アンテナのうち、前記偏波選択符号に応じて、前記受信品質が良い方の垂直偏波信号または水平偏波信号に対応するものの一方に、それぞれ、前記個別送信手段から出力される、前記伝搬路特性推定計算の結果に応じてウエイト付けがなされた第２ないし第ｐの送信信号を切り替え接続する、ことを特徴とする移動通信基地局装置。 A mobile communication base station apparatus using a frequency division multiple access method for performing communication by transmitting and receiving different frequency bands between a mobile station and a base station,
A base station antenna configuration using a cross polarization antenna capable of transmitting and receiving horizontal polarization and vertical polarization,
Common signal transmission means, first to p-th switches (p is an integer of 2 or more), individual reception means from any mobile station, and individual transmission means to any mobile station, the common signal transmission The means receives from the first to p-th vertically polarized antennas and the first to p-th horizontally polarized antennas to the mobile station in a transmission format in which the transmission point and the type of polarization can be identified, respectively. A common signal is used to calculate the propagation path characteristics for the vertically or horizontally polarized signal with the larger average received power, which is obtained by averaging the signals over a time equivalent to multiple frames that are longer than the fading fluctuation period. It is intended to be transmitted, the individual reception means, upon receipt of a signal from the arbitrary mobile station, the vertically polarized wave signal or a reception signal based on the horizontal polarization signal of said given mobile station is the common signal , Averaged over a time period corresponding to a long plurality of frames as compared to the fluctuation cycle of the fading, polarization selective code was determined by measuring and comparing the respective average reception power, and, as a result of the propagation path characteristics estimation calculation The first switch receives a vertically polarized signal or a horizontal signal having a larger average received power of the received signal according to the polarization selection code during transmission to the arbitrary mobile station. While switching and connecting the first transmission signal weighted according to the result of the propagation path characteristic estimation calculation output from the individual transmission means to the polarization and polarization antenna corresponding to the polarization signal, The second to p-th switches are spaced apart from the first vertical polarization antenna and the first horizontal polarization antenna, respectively, during transmission to the arbitrary mobile station. Of the second to p-th vertical polarization antennas or the second to p-th horizontal polarization antennas that are spaced apart from each other, the reception quality depends on the polarization selection code. The one corresponding to the better vertical polarization signal or horizontal polarization signal is weighted according to the result of the propagation path characteristic estimation calculation output from the individual transmission means, respectively. A mobile communication base station apparatus, characterized by switching and connecting p transmission signals. 移動局と基地局との間で送信と受信とを周波数帯を異ならせて通信を行う周波数分割多元接続方法を用いた移動局装置であって、
水平偏波及び垂直偏波を送受信できる交差偏波アンテナを用いた基地局アンテナ構成であって、
共通信号受信手段、平均受信電力測定・比較器、計算手段、および、送信手段を有し、前記共通信号受信手段は、基地局から移動局への共通する共通信号であって、前記基地局がスペースダイバーシチ送信をする全ての送信点から、垂直偏波信号および水平偏波信号を用い、かつ、前記送信点と偏波の種類が識別できる伝送形式で送信された共通信号を受信するものであり、前記平均受信電力測定・比較器は、前記共通信号のうち、前記スペースダイバーシチ送信の少なくとも１送信点の前記垂直偏波信号および前記水平偏波信号の受信信号を、フェージングの変動周期に比べて長い複数フレームに相当する時間で平均化した、それぞれの平均受信電力を測定して比較結果を出力するものであり、前記計算手段は、前記共通信号のうち、前記比較結果に応じた垂直偏波信号および水平偏波信号の一方であって、前記スペースダイバーシチ送信された前記全ての送信点の前記共通信号に応じて、前記基地局でのウエイト付けのための伝搬路特性推定計算をするものであり、前記送信手段は、前記伝搬路特性推定計算の結果、および、前記比較結果に応じて決定された偏波選択符号を前記基地局に送信するものである、ことを特徴とする移動局装置。 A mobile station apparatus using a frequency division multiple access method that performs communication by transmitting and receiving transmissions and receptions between different mobile stations and base stations,
A base station antenna configuration using a cross polarization antenna capable of transmitting and receiving horizontal polarization and vertical polarization,
A common signal receiving unit, an average received power measuring / comparing unit, a calculating unit, and a transmitting unit. The common signal receiving unit is a common signal common to a mobile station from a base station, and the base station Receives common signals transmitted from all transmission points that perform space diversity transmission using vertical polarization signals and horizontal polarization signals and transmitted in a transmission format in which the transmission point and polarization type can be identified. The average received power measurement / comparator compares the reception signal of the vertical polarization signal and the horizontal polarization signal of at least one transmission point of the space diversity transmission among the common signals with respect to a fading fluctuation period. averaged over a time period corresponding to a long plurality of frames, which each of the average received power and outputs the to comparison measurement, the calculation means, among the common signal, the Propagation for weighting in the base station according to the common signal of all the transmission points transmitted in the space diversity mode, which is one of the vertical polarization signal and the horizontal polarization signal according to the comparison result The path characteristic estimation calculation is performed, and the transmission means transmits the propagation path characteristic estimation calculation result and the polarization selection code determined according to the comparison result to the base station. A mobile station apparatus characterized by that.

Images