JP4010782B2

JP4010782B2 - 無線端末装置およびその受信動作制御プログラム

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Publication number: JP4010782B2
Application number: JP2001219332A
Authority: JP
Inventors: 義晴土居; 正悟中尾; 健雄宮田; 忠芳伊藤
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2021-07-19
Also published as: WO2003009496A1; US20040185893A1; CN101656563B; CN1555616A; CN101656563A; TWI264234B; US20060194542A1; US7379749B2; US7069041B2; JP2003032179A; CN100379181C

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線端末装置およびその受信動作制御プログラムに関し、特に、接続しようとする無線基地局の種別に応じて受信動作の種別を選択する無線端末装置、およびそのような動作を制御する受信動作制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、急速に発達しつつある移動体通信システム（たとえば、Personal Handyphone System：以下、ＰＨＳ）では、電波の周波数利用効率を高めるために、同一周波数の同一タイムスロットを空間的に分割することにより複数ユーザの無線端末装置（端末）を無線基地局（基地局）に空間多重接続させることができるＰＤＭＡ（Path Division Multiple Access）方式が提案されている。
【０００３】
このＰＤＭＡ方式では、現在のところアダプティブアレイ技術が採用されており、各ユーザの端末アンテナからの上り信号は、基地局のアレイアンテナによって受信されアダプティブアレイ処理により受信指向性を伴って分離抽出される。一方、基地局から当該端末への下り信号は、端末のアンテナに対する送信指向性を伴ってアレイアンテナから送信される。
【０００４】
このようなアダプティブアレイ処理は周知の技術であり、たとえば菊間信良著の「アレーアンテナによる適応信号処理」（科学技術出版）の第３５頁〜第４９頁の「第３章ＭＭＳＥアダプティブアレー」に詳細に説明されているので、ここではその動作原理についての説明を省略する。また、アダプティブアレイ処理を用いた無線装置の具体的な構成は、たとえば本願の出願人による国際公開番号ＷＯ００／７９７０２号に詳細に開示されているように、当該技術分野において周知である。
【０００５】
なお、以下の説明においては、このようなアダプティブアレイ処理を用いて下りの送信指向性制御を行なう基地局をアダプティブアレイ基地局と称する。
【０００６】
一方、端末としては、複数のアンテナを用いて選択ダイバーシチ受信（以下、ダイバーシチ受信）を行なうものが知られている。このような端末においては、受信時に、たとえば２本のアンテナのうち受信レベルの高い方のアンテナを受信用のアンテナとして選択するように動作する。このような従来のダイバーシチ受信端末は、接続する相手先の基地局が送信指向性制御を行なうアダプティブアレイ基地局であるか、それ以外の無指向性の基地局であるかに関わりなく、上述のダイバーシチ受信を実行する。
【０００７】
図８は、端末と基地局との接続状態を模式的に示す図であり、（ａ）は、ダイバーシチ受信をしない端末とアダプティブアレイ基地局との接続状態を示し、（ｂ）は、ダイバーシチ受信をする端末とアダプティブアレイ基地局との接続状態を示す。
【０００８】
図８の（ａ）を参照して、ダイバーシチ受信をしない端末３は、太線の矢印で示すように、所望のアダプティブアレイ基地局１に接続され、アダプティブアレイ基地局１のアレイアンテナからは、端末３の、上り信号を送信した１本のアンテナに向けて下り信号が送信指向性を伴って送信される。アダプティブアレイ基地局１から端末３に向かって信号電波のビームが向けられている様子を斜線の領域Ｄ（Ｄ：Desired）で示す。
【０００９】
この場合、端末３では、所望のアダプティブアレイ基地局１の送信指向性により、最大電力でアダプティブアレイ基地局１からの下り信号を受信することができる。ダイバーシチ受信をしない端末４と、その所望のアダプティブアレイ基地局２との間の関係も同様である。
【００１０】
ここで、端末３にとって、破線の矢印Ｕ（Ｕ：Undesired）で示すアダプティブアレイ基地局２からの信号電波は干渉波として機能するが、図８（ａ）の信号電波の射出状態から理解されるように、端末３で受信されるアダプティブアレイ基地局２からの干渉波の信号電力は最小のものである。ダイバーシチ受信をしない端末４と、その不所望のアダプティブアレイ基地局１との間の関係も同様である。
【００１１】
以上のように、ダイバーシチ受信をしない端末と所望のアダプティブアレイ基地局との間では、干渉の少ない良好な接続状態を実現することができる。
【００１２】
これに対し、図８の（ｂ）を参照すると、たとえばダイバーシチ受信をする端末５は、一方のアンテナ５ａで上り信号を送信し、太線の矢印で示すように、アダプティブアレイ基地局１との間に、図８の（ａ）で示した関係と同じ接続関係が確立される。すなわち、端末５のアンテナ５ａにおいては、所望のアダプティブアレイ基地局１からの下り信号は最大電力で受信され、破線の矢印（細）で示す不所望のアダプティブアレイ基地局２からの送信信号（干渉波）は最小電力で受信される。
【００１３】
一方、端末５のアンテナのうち、上り信号を送信しない他方のアンテナ５ｂには、所望のアダプティブアレイ基地局１からの信号電波のビームＤは向けられていないため、アダプティブアレイ基地局１からの受信信号の電力は低下する。このため、アンテナ５ｂにおいては、破線の矢印（太）で示す不所望のアダプティブアレイ基地局２からの干渉波Ｕの電力が相対的に増大することになる。
【００１４】
ダイバーシチ受信をする端末６のアンテナ６ａおよび６ｂにおいても、アダプティブアレイ基地局１および２との間で同様の状態が生じる。
【００１５】
なお、このようなアダプティブアレイ処理を用いて空間多重接続を実現している空間多重基地局においても同様の問題が生じる。図９は、端末と基地局との接続状態を模式的に示す図であり、（ａ）は、ダイバーシチ受信をしない端末と空間多重基地局との接続状態を示し、（ｂ）は、ダイバーシチ受信をする端末と空間多重基地局との接続状態を示す。
【００１６】
図９の（ａ）を参照して、ダイバーシチ受信をしない端末３０および４０は、太線の矢印で示すように、アダプティブアレイ処理により所望の基地局１０に空間多重接続され、空間多重基地局１０のアレイアンテナからは、端末３０および４０の、上り信号を送信した１本のアンテナに向けて下り信号が送信指向性を伴って送信される。空間多重基地局１０から端末３０および４０に向かって信号電波のビームが向けられている様子を斜線の領域Ｄで示す。
【００１７】
この場合、端末３０および４０では、所望の基地局１０の送信指向性により、最大電力で基地局１０からの下り信号を受信することができる。
【００１８】
以上のように、ダイバーシチ受信をしない端末と所望の空間多重基地局との間では、干渉の少ない良好な接続状態を実現することができる。
【００１９】
これに対し、図９の（ｂ）を参照すると、たとえばダイバーシチ受信をする端末５０は、一方のアンテナ５０ａで上り信号を送信し、太線の矢印で示すように、空間多重基地局１０との間に、図９の（ａ）で示した関係と同じ接続関係が確立される。すなわち、端末５０のアンテナ５０ａにおいては、所望の空間多重基地局１０からの下り信号は最大電力で受信される。
【００２０】
一方、端末５０のアンテナのうち、上り信号を送信しない他方のアンテナ５０ｂには、所望の空間多重基地局１０からの信号電波のビームＤは向けられていないため、空間多重基地局１０からの受信信号Ｕの電力は低下する。このため、アンテナ５０ｂにおいては、図示しない不所望の基地局からの干渉波の電力が相対的に増大することになる。
【００２１】
ダイバーシチ受信をする端末６０のアンテナ６０ａおよび６０ｂにおいても同様の状態が生じる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、ダイバーシチ受信を行なう端末では、所望の基地局が下り送信指向性の制御を行なうアダプティブアレイ基地局であるか否かに関わらず、２本のアンテナのうち受信レベルの高い方のアンテナを受信用のアンテナとして選択する。したがって、たとえば図８（ｂ）の端末５の、上り信号を送信したアンテナ５ａで受信した所望のアダプティブアレイ基地局１からの受信電力を、上り信号を送信していないアンテナ５ｂで受信した、所望のアダプティブアレイ基地局１からの低い受信電力と不所望のアダプティブアレイ基地局２からの大きな干渉波Ｕとの合計電力が上回った場合、アンテナ５ｂが受信用アンテナとして選択されてしまうことになる。
【００２３】
この場合、アンテナ５ｂで受信した信号は、所望のアダプティブアレイ基地局１からの下り受信信号に対して、不所望のアダプティブアレイ基地局２からの干渉波Ｕの電力が相対的に大きく、干渉成分の大きい信号、いわゆるＤＵ（Desired user's power: Undesired user's power）比が低い信号となっている。
【００２４】
端末５において、このようなＤＵ比の低い受信信号を復調しようとしても、復調信号のフレームにエラーが発生し、正確な復調はできない。特に、不所望のアダプティブアレイ基地局２からの下り信号（干渉波）Ｕの電力レベルが大きくなれば、最悪の場合、アダプティブアレイ基地局２から別ユーザの端末６に向けて送信された下り信号を端末５が誤って復調することさえ考えられる。
【００２５】
同様の問題は、図９に示した空間多重基地局の場合にも生じる。
このように、従来の移動体通信システムでは、ダイバーシチ受信する端末がアダプティブアレイ基地局（または空間多重基地局）と接続したときには、端末におけるＤＵ比が低下し、干渉波によってその受信性能が劣化することになる。したがって、周波数再利用距離（同じ周波数を使用し得る基地局間の最短距離）の短縮というアダプティブアレイ技術による効果が低減してしまうという問題点があった。
【００２６】
それゆえに、この発明の目的は、接続しようとする基地局の種別に応じて、端末側の受信動作種別を選択することにより、アダプティブアレイ基地局、空間多重基地局など、下り送信指向性を制御する基地局と接続したときでも受信性能が劣化することのない無線端末装置およびその受信動作制御プログラムを提供することである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
この発明の１つの局面は、移動体通信システムにおける無線端末装置であって、移動体通信システムは複数の無線基地局を含む。複数の無線基地局の各々は、当該無線基地局の種別を識別する情報を含む信号を送信している。無線端末装置は、複数の無線基地局のうち接続すべき無線基地局からの信号を受信して情報に基づいて当該無線基地局の種別を判別する手段と、判別された当該無線基地局の種別に応じて、当該無線基地局からの信号を受信するための受信動作モードを選択する手段とを備える。
【００２８】
この発明の他の局面は、移動体通信システムにおける、複数のアンテナを用いてダイバーシチ受信が可能な無線端末装置であって、移動体通信システムは複数の無線基地局を含む。複数の無線基地局の各々は、当該無線基地局が指向性を伴うアダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であるか否かを識別する情報を送信している。無線端末装置は、複数の無線基地局のうち接続すべき無線基地局からの信号を受信して情報に基づいて当該無線基地局がアダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であるか否かを判別する手段と、当該無線基地局がアダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であると判別すると、複数のアンテナのうち当該無線基地局への信号送信に使用したアンテナをその直後の当該無線基地局からの信号受信に使用するように設定し、当該無線基地局がアダプティブアレイ動作を行なわない無線基地局であると判別すると、複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をダイバーシチ受信するように設定する手段とを備える。
【００２９】
この発明のさらに他の局面は、移動体通信システムにおける、複数のアンテナを用いて選択的にアダプティブアレイ受信またはダイバーシチ受信が可能な無線端末装置であって、移動体通信システムは複数の無線基地局を含む。複数の無線基地局の各々は、当該無線基地局が指向性を伴うアダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であるか否かを識別する情報を送信している。無線端末装置は、複数の無線基地局のうち接続すべき無線基地局からの信号を受信して情報に基づいて当該無線基地局がアダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であるか否かを判別する手段と、無線基地局がアダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であると判別すると、複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をアダプティブアレイ受信するように設定し、当該無線基地局がアダプティブアレイ動作を行なわない無線基地局であると判別すると、複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をダイバーシチ受信またはアダプティブアレイ受信するように設定する手段とを備える。
【００３０】
この発明のさらに他の局面は、移動体通信システムにおける、複数のアンテナを用いてダイバーシチ受信が可能な無線端末装置であって、移動体通信システムは複数の無線基地局を含む。複数の無線基地局の各々は、当該無線基地局が指向性を伴う空間多重動作を行なう無線基地局であるか否かを識別する情報を送信している。無線端末装置は、複数の無線基地局のうち接続すべき無線基地局からの信号を受信して情報に基づいて当該無線基地局が空間多重動作を行なう無線基地局であるか否かを判別する手段と、当該無線基地局が空間多重動作を行なう無線基地局であると判別すると、複数のアンテナのうち当該無線基地局への信号送信に使用したアンテナをその直後の当該無線基地局からの信号受信に使用するように設定し、当該無線基地局が空間多重動作を行なわない無線基地局であると判別すると、複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をダイバーシチ受信するように設定する手段とを備える。
【００３１】
この発明のさらに他の局面は、移動体通信システムにおける、複数のアンテナを用いて選択的にアダプティブアレイ受信またはダイバーシチ受信が可能な無線端末装置であって、移動体通信システムは複数の無線基地局を含む。複数の無線基地局の各々は、当該無線基地局が指向性を伴う空間多重動作を行なう無線基地局であるか否かを識別する情報を送信している。無線端末装置は、複数の無線基地局のうち接続すべき無線基地局からの信号を受信して情報に基づいて当該無線基地局が空間多重動作を行なう無線基地局であるか否かを判別する手段と、当該無線基地局が空間多重動作を行なう無線基地局であると判別すると、複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をアダプティブアレイ受信するように設定し、当該無線基地局が空間多重動作を行なわない無線基地局であると判別すると、複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をダイバーシチ受信またはアダプティブアレイ受信するように設定する手段とを備える。
【００３２】
この発明のさらに他の局面は、移動体通信システムの無線端末装置において受信動作を制御する受信動作制御プログラムであって、移動体通信システムは複数の無線基地局を含む。複数の無線基地局の各々は、当該無線基地局の種別を識別する情報を含む信号を送信している。受信動作制御プログラムは、コンピュータに、複数の無線基地局のうち接続すべき無線基地局からの信号を受信して情報に基づいて当該無線基地局の種別を判別するステップと、判別された当該無線基地局の種別に応じて、当該無線基地局からの信号を受信するための受信動作モードを選択するステップとを実行させる。
【００３３】
この発明のさらに他の局面は、移動体通信システムの、複数のアンテナを用いてダイバーシチ受信が可能な無線端末装置において受信動作を制御する受信動作制御プログラムであって、移動体通信システムは複数の無線基地局を含む。複数の無線基地局の各々は、当該無線基地局が指向性を伴うアダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であるか否かを識別する情報を送信している。受信動作制御プログラムは、コンピュータに、複数の無線基地局のうち接続すべき無線基地局からの信号を受信して情報に基づいて当該無線基地局がアダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であるか否かを判別するステップと、当該無線基地局が空アダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であると判別すると、複数のアンテナのうち当該無線基地局への信号送信に使用したアンテナをその直後の当該無線基地局からの信号受信に使用するように設定し、当該無線基地局がアダプティブアレイ動作を行なわない無線基地局であると判別すると、複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をダイバーシチ受信するように設定するステップとを実行させる。
【００３４】
この発明のさらに他の局面は、移動体通信システムの、複数のアンテナを用いて選択的にアダプティブアレイ受信またはダイバーシチ受信が可能な無線端末装置における受信動作制御プログラムであって、移動体通信システムは複数の無線基地局を含む。複数の無線基地局の各々は、当該無線基地局が指向性を伴うアダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であるか否かを識別する情報を送信している。受信動作制御プログラムは、コンピュータに、複数の無線基地局のうち接続すべき無線基地局からの信号を受信して情報に基づいて当該無線基地局がアダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であるか否かを判別するステップと、当該無線基地局がアダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であると判別すると、複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をアダプティブアレイ受信するように設定し、当該無線基地局がアダプティブアレイ動作を行なわない無線基地局であると判別すると、複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をダイバーシチ受信またはアダプティブアレイ受信するように設定するステップとを実行させる。
【００３５】
この発明のさらに他の局面は、移動体通信システムの、複数のアンテナを用いてダイバーシチ受信が可能な無線端末装置において受信動作を制御する受信動作制御プログラムであって、移動体通信システムは複数の無線基地局を含む。複数の無線基地局の各々は、当該無線基地局が指向性を伴う空間多重動作を行なう無線基地局であるか否かを識別する情報を送信している。受信動作制御プログラムは、コンピュータに、複数の無線基地局のうち接続すべき無線基地局からの信号を受信して情報に基づいて当該無線基地局が空間多重動作を行なう無線基地局であるか否かを判別するステップと、当該無線基地局が空間多重動作を行なう無線基地局であると判別すると、複数のアンテナのうち当該無線基地局への信号送信に使用したアンテナをその直後の当該無線基地局からの信号受信に使用するように設定し、当該無線基地局が空間多重動作を行なわない無線基地局であると判別すると、複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をダイバーシチ受信するように設定するステップとを実行させる。
【００３６】
この発明のさらに他の局面は、移動体通信システムの、複数のアンテナを用いて選択的にアダプティブアレイ受信またはダイバーシチ受信が可能な無線端末装置における受信動作制御プログラムであって、移動体通信システムは複数の無線基地局を含む。複数の無線基地局の各々は、当該無線基地局が指向性を伴う空間多重動作を行なう無線基地局であるか否かを識別する情報を送信している。受信動作制御プログラムは、コンピュータに、複数の無線基地局のうち接続すべき無線基地局からの信号を受信して情報に基づいて当該無線基地局が空間多重動作を行なう無線基地局であるか否かを判別するステップと、当該無線基地局が空間多重動作を行なう無線基地局であると判別すると、複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をアダプティブアレイ受信するように設定し、当該無線基地局が空間多重動作を行なわない無線基地局であると判別すると、複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をダイバーシチ受信またはアダプティブアレイ受信するように設定するステップとを実行させる。
【００３７】
したがって、この発明によれば、無線端末装置は、接続しようとする無線基地局の種別に応じて、端末側の受信動作を自動的に選択することにより、基地局の動作種別に対応した最適の受信方法を実現することができ、端末における受信性能の劣化を防ぐことげできる。
【００３８】
特に、無線基地局がアダプティブアレイ基地局または空間多重基地局である場合、ダイバーシチ受信が可能な無線端末装置に、送信に使用したアンテナをその直後の受信に使用するように設定させることにより、無線端末装置において無線基地局からの送信指向性を伴った良好な受信を可能にすることができ、ひいては干渉成分の低減を図ることができる。
【００３９】
さらに、無線基地局がアダプティブアレイ基地局または空間多重基地局である場合、アダプティブアレイ受信またはダイバーシチ受信が可能な無線端末装置に、アダプティブアレイ受信を設定させることにより、無線端末装置において干渉波を除去した無線基地局からの良好な受信を可能にすることができ、干渉成分の低減を図ることができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００４１】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１の動作原理を模式的に示す概念図であり、より詳細には、ダイバーシチ受信が可能な端末とアダプティブアレイ基地局との接続状態を示している。
【００４２】
図１を参照して、アダプティブアレイ基地局１および２は、それぞれ、たとえばアダプティブアレイ技術を用い送信指向性制御を行なうアダプティブアレイ基地局であることを示す識別情報を一定周期で送信しているものとする。
【００４３】
端末７および８は、通常はダイバーシチ受信を行なう端末であるが、接続しようとしている所望の基地局がアダプティブアレイ基地局であることを上記の識別情報に基づいて認識すると、図８の（ｂ）に示したような受信レベルに基づく選択ダイバーシチ受信は停止し、下記の受信動作に移行する。
【００４４】
すなわち、送信指向性を伴ったアダプティブアレイ基地局との送受信では、端末側の上り信号を送信したアンテナに対し、アダプティブアレイ基地局のアレイアンテナからの下り信号の送信指向性が向けられることになる。
【００４５】
したがって、この発明の実施の形態１では、接続相手先がアダプティブアレイ基地局であることが判明したときには、端末において、受信レベルに応じて受信アンテナを切替えるダイバーシチ受信を停止し、ダイバーシチ用の複数（たとえば２本）のアンテナのうち、あるフレームで基地局への上り信号の送信に使用したいずれかのアンテナを常に、その直後のフレームにおける基地局からの下り信号の受信に使用するようにアンテナ選択を制御するように構成したものである。
【００４６】
たとえば、図１の例において、所望の基地局１がアダプティブアレイ基地局であることが端末７によって判別されたときには、あるフレームで上り信号の送信に使用した一方のアンテナ７ａを、その直後のフレームにおいて基地局１のアレイアンテナからの下り信号の受信に使用する。この結果、信号電波のビームＤはアンテナ７ａに向けられ、太線の矢印で示すように端末７と基地局１との間に良好な接続が確立され、不所望の基地局２からの干渉波Ｕのレベルは最小となる。
【００４７】
なお、図示しないが、同様に、他方のアンテナ７ｂで基地局１に上り信号を送信したときには、そのアンテナ７ｂがその直後の基地局１からの下り信号の受信に使用され、基地局１の信号電波のビームＤはアンテナ７ｂに向けられ、良好な接続が確立される。
【００４８】
ダイバーシチ受信可能な端末８と、その所望のアダプティブアレイ基地局２との関係も同様である。
【００４９】
図２は、この発明の実施の形態１で用いられるフレームフォーマットの一例を示す模式図である。
【００５０】
上述のように、この発明の実施の形態１では、移動体通信システムを構成する各基地局は、当該基地局の動作の種別、より特定的には、当該基地局が下りの送信指向性制御を行なうアダプティブアレイ基地局であるか否かを示す識別情報を一定周期で送信している。
【００５１】
図２は、各基地局から送信される下り制御チャネルＣＣＨの１フレームのフォーマットを概略的に示している。
【００５２】
図２を参照して、基地局からの下り信号の１フレームは、スタートシンボルＳＳと、プリアンブルＰＲと、ユニークワードＵＷと、制御チャネルＣＣＨのデータと、誤り検査用ビットＣＲＣとから構成される。
【００５３】
制御チャネルＣＣＨのデータは、さらに、基地局の種別を識別するための情報ビットと、制御チャネルＣＣＨ用の所用のデータとに分けられる。より具体的に、この基地局種別を識別するための情報ビットは、この下り信号フレームを送信している当該基地局が、下り送信指向性を制御するアダプティブアレイ基地局であるか否かを識別する情報である。
【００５４】
なお、図２に示した識別情報の挿入場所は、一例に過ぎず、下り送信信号のフレームのどの場所に挿入してもよい。
【００５５】
次に、図３は、この発明の実施の形態１による端末と基地局との間の信号の授受の態様を表わすタイミング図である。
【００５６】
図３を参照して、接続しようとする基地局がアダプティブアレイ基地局である場合、基地局側からは、図２に示したように下り信号フレームの制御チャネルＣＣＨに、基地局の動作種別を識別する情報（下り送信制御を行なうアダプティブアレイ基地局であることを示すビット）が含められて送信される。
【００５７】
これを受けた端末側では、相手基地局がアダプティブアレイ基地局であることを認識し、ダイバーシチ受信用の複数のアンテナのうち、ある特定のアンテナで、リンクチャネルＬＣＨ割当て要求を基地局に送信する。
【００５８】
アダプティブアレイ基地局はこの上り信号をアダプティブアレイ動作により受信し、次のフレームでＬＣＨ割当て指示をアダプティブアレイ動作により送信する。
【００５９】
端末側では、前のフレームでＬＣＨ割当て要求を送信したアンテナで、基地局側から送信指向性を伴って送信されたこのＬＣＨ割当て指示を受信する。
【００６０】
これを受けた端末側では、ダイバーシチ受信用の複数のアンテナのうち、ある特定のアンテナで、上り同期バーストを基地局に送信する。
【００６１】
アダプティブアレイ基地局はこの上り同期バーストをアダプティブアレイ動作により受信し、次のフレームで下り同期バーストをアダプティブアレイ動作により送信する。
【００６２】
端末側では、前のフレームで上り同期バーストを送信したアンテナで、基地局側から送信指向性を伴って送信されたこの下り同期バーストを受信する。
【００６３】
これを受けた端末側では、ダイバーシチ受信用の複数のアンテナのうち、ある特定のアンテナで、通話チャネルＴＣＨ起動プロセスを基地局に送信する。
【００６４】
アダプティブアレイ基地局はこのＴＣＨ起動プロセスをアダプティブアレイ動作により受信し、次のフレームで下り通話チャネルＴＣＨをアダプティブアレイ動作により送信する。
【００６５】
端末側では、前のフレームでＴＣＨ起動プロセスを送信したアンテナで、基地局側から送信指向性を伴って送信されたこの下りＴＣＨを受信する。
【００６６】
図４は、上述の動作原理を実現するための、この発明の実施の形態１による端末のシステム構成を示す機能ブロック図である。
【００６７】
図４を参照して、２本のアンテナ１１，１２は、アンテナ選択スイッチ１３の２個の固定端子に接続され、スイッチ１３の可動端子は送受信信号切替えスイッチ１４に接続される。
【００６８】
スイッチ１４には、変調回路１５および復調回路１６が接続される。復調回路１６の出力は、デジタルシグナルプロセッサＤＳＰ１８に与えられる。
【００６９】
一方、アンテナ１１，１２の出力は、受信レベル比較装置１７に与えられる。受信レベル比較装置１７の出力もＤＳＰ１８に与えられる。破線１８で表わされたＤＳＰの内部は、ＤＳＰによってソフトウェアで実現される処理を機能ブロックで示したものである。
【００７０】
すなわち、復調回路１６の出力は、基地局種別識別装置１８ａに与えられ、その出力はアンテナ選択スイッチ制御装置１８ｂに与えられる。また、受信レベル比較装置１７の出力もアンテナ選択スイッチ制御装置１８ｂに与えられる。
【００７１】
アンテナ選択スイッチ制御装置１８ｂの出力は、アンテナ選択スイッチ１３の切替え制御入力に与えられる。
【００７２】
図４の端末の動作について、より詳細に説明する。この端末は、ダイバーシチ受信が可能な端末であり、通常のダイバーシチ動作について説明する。
【００７３】
まず、送信時は、マイクなどの図示しない信号源からの信号は、変調回路１５で変調され、スイッチ１４を介してアンテナ選択スイッチ１３の可動端子に与えられる。
【００７４】
アンテナ１１，１２のうち、このスイッチ１３で選択された一方のアンテナによって、上り信号が送信される。
【００７５】
一方、受信時には、アンテナ１１，１２でそれぞれ受信された信号の受信レベルが、受信レベル比較装置１７で互いに比較され、比較結果がアンテナ選択スイッチ制御装置１８ｂに与えられる。制御装置１８ｂは、受信レベルが大きい方のアンテナ出力を選択するように、スイッチ１３を制御する。
【００７６】
選択された一方のアンテナからの受信信号は、スイッチ１４を介して復調回路１６に与えられ、復調される。復調された信号は、図示しないスピーカなどに与えられ再生される。以上が通常のダイバーシチ受信動作である。
【００７７】
次に、図５は、図４に示した端末において、ＤＳＰ１８によってソフトウェアで実行されるこの発明の実施の形態１による動作を示すフローチャートである。
【００７８】
まず、アンテナ１１，１２のいずれかによって基地局から受信した、基地局種別情報を含む信号（たとえば下り制御チャネルＣＣＨ）が復調回路１６で復調され、ＤＳＰ１８（基地局種別識別装置１８ａ）で受取られる（ステップＳ１）。
【００７９】
ＤＳＰ１８は、受取った基地局種別情報に基づいて、当該基地局がアダプティブアレイ基地局であるか否かを判別する（ステップＳ２）。
【００８０】
ステップＳ２において当該基地局がアダプティブアレイ基地局であることが判別されると、ＤＳＰ１８（アンテナ選択スイッチ制御装置１８ｂ）は、図１および図３に関連して説明したように、直前のフレームで上り信号の送信に使用したアンテナで、次のフレームでの下り信号を受信するように、アンテナ選択スイッチ１３の選択動作を設定する（ステップＳ３）。
【００８１】
なお、上り信号の送信に使用するアンテナの選択方法は特に限定されない。たとえば、数フレームにわたって各アンテナごとの平均受信レベルを算出し、その値が高いアンテナを送信に用いることが考えられる。
【００８２】
また、この実施の形態１では、直前のフレームとは、ＰＨＳの規定で定められている２．５ｍ秒の１フレーム前を指すが、この発明はこの期間に限定されるものではない。
【００８３】
一方、ステップＳ２において当該基地局がアダプティブアレイ基地局ではない（下り送信指向性制御を行なわない無指向性の基地局である）ことが判別されると、ＤＳＰ１８（アンテナ選択スイッチ制御装置１８ｂ）は、前述したダイバーシチ受信で下り信号を受信するように、アンテナ選択スイッチ１３の選択動作を設定する（ステップＳ４）。
【００８４】
なお、アダプティブアレイ基地局が、図９に関連して説明したように、アダプティブアレイ技術を用いて、複数の端末と空間多重接続している空間多重基地局である場合にも図５に示す処理を実行することができる（図５のステップＳ２参照）。
【００８５】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、基地局がアダプティブアレイ基地局（または空間多重基地局）であることが判別された場合、ダイバーシチ受信が可能な端末に、ダイバーシチ受信を停止させ、送信に使用したアンテナをその直後の受信に使用するように設定させることにより、端末において基地局からの送信指向性を伴った良好な受信を可能にすることができ、ひいてはＤＵ比の改善を図ることができる。
【００８６】
［実施の形態２］
図６は、この発明の動作原理を実現するための、この発明の実施の形態２による端末のシステム構成を示す機能ブロック図である。
【００８７】
図６に示した実施の形態２による端末は、以下の点で、図４に示した実施の形態１による端末と異なっている。すなわち、図４の実施の形態１では、アダプティブアレイ基地局と接続するときに、端末側で送信時と同じアンテナで受信することにより基地局の送信指向性を有効に利用しているのに対し、図６の実施の形態２では、アダプティブアレイ基地局と接続するときに、端末側でもアダプティブアレイ受信を行なうことにより、下り信号における干渉波の除去を図るものである。
【００８８】
図６において、破線１８で表わされたＤＳＰの内部は、ＤＳＰによってソフトウェアで実現される処理を機能ブロックで示したものであり、基地局種別識別装置１８ａと、アダプティブアレイ受信およびダイバーシチ受信対応送受信装置１８ｃとから構成される。アンテナ１１，１２、変調回路１５、復調回路１６、受信レベル比較装置１７、および基地局種別識別装置１８ａが、アダプティブアレイ受信およびダイバーシチ受信対応送受信装置１８ｃに接続される。
【００８９】
この図６に示す端末は、複数のアンテナを用いてダイバーシチ受信およびアダプティブアレイ受信を選択的に行なうことができる端末である。すなわち、ダイバーシチ受信およびアダプティブアレイ受信は、アダプティブアレイ受信およびダイバーシチ受信対応送受信装置１８ｃによってソフトウェアにより、選択的に実行されるものとする。
【００９０】
なお、ダイバーシチ受信およびアダプティブアレイ受信の動作は周知であり、ＤＳＰ（ソフトウェア）を用いて、容易に選択的に実現することができる。
【００９１】
次に、図７は、図６に示した端末において、ＤＳＰ１８によってソフトウェアで実行されるこの発明の実施の形態２による動作を示すフローチャートである。
【００９２】
まず、アンテナ１１，１２のいずれかによって基地局から受信した、基地局種別情報を含む信号（たとえば下り制御チャネルＣＣＨ）が復調回路１６で復調され、ＤＳＰ１８（基地局種別識別装置１８ａ）で受取られる（ステップＳ１）。
【００９３】
ＤＳＰ１８は、受取った基地局種別情報に基づいて、当該基地局がアダプティブアレイ基地局であるか否かを判別する（ステップＳ２）。
【００９４】
ステップＳ２において当該基地局がアダプティブアレイ基地局であることが判別されると、ＤＳＰ１８（アダプティブアレイ受信およびダイバーシチ受信対応送受信装置１８ｃ）は、次のフレームでの下り信号をアダプティブアレイ動作で受信するように受信動作を設定する（ステップＳ５）。
【００９５】
一方、ステップＳ２において当該基地局がアダプティブアレイ基地局ではない（無指向性の基地局である）ことが判別されると、ＤＳＰ１８（アダプティブアレイ受信およびダイバーシチ受信対応送受信装置１８ｃ）は、ダイバーシチ受信またはアダプティブアレイ受信のいずれかで下り信号を受信するように受信動作を設定する（ステップＳ６）。
【００９６】
なお、アダプティブアレイ基地局が、図９に関連して説明したように、アダプティブアレイ技術を用いて、複数の端末と空間多重接続している空間多重基地局である場合にも図７に示す処理を実行することができる（図７のステップＳ２参照）。
【００９７】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、基地局がアダプティブアレイ基地局（または空間多重基地局）であることが判別された場合、アダプティブアレイ受信またはダイバーシチ受信が可能な端末に、ダイバーシチ受信を停止させ、アダプティブアレイ受信を設定させることにより、端末において干渉波を除去した良好な受信を可能にすることができ、ひいてはＤＵ比の改善を図ることができる。
【００９８】
なお、上述の各実施の形態では、複数の端末が接続する空間多重基地局として、アダプティブアレイ処理によって空間多重接続を行なうアダプティブアレイ基地局を用いた場合について説明したが、アダプティブアレイ処理に限らず、下り指向性制御を伴って空間多重接続を可能とする基地局であれば、どのような処理技術を用いた基地局であっても、この発明は適用することができる。
【００９９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１００】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、端末は、接続しようとする基地局の種別に応じて、端末側の受信動作を自動的に選択することにより、基地局の動作種別（下り送信指向性の制御を行なう基地局か否か）に対応した最適の受信方法を実現することができ、端末における受信性能の劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の動作原理を模式的に示す概念図である。
【図２】この発明の実施の形態１で用いられるフレームフォーマットの一例を示す模式図である。
【図３】この発明の実施の形態１による端末と基地局との間の信号の授受の態様を表わすタイミング図である。
【図４】この発明の実施の形態１による端末のシステム構成を示す機能ブロック図である。
【図５】図４に示した実施の形態１による端末の動作を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態２による端末のシステム構成を示す機能ブロック図である。
【図７】図６に示した実施の形態２による端末の動作を示すフローチャートである。
【図８】従来の移動体通信システムの動作原理を模式的に示す概念図である。
【図９】従来の移動体通信システムの他の例の動作原理を模式的に示す概念図である。
【符号の説明】
１，２アダプティブアレイ基地局、３，４，５，６，７，８，３０，４０，５０，６０端末、１０空間多重基地局、１１，１２アンテナ、１３アンテナ選択スイッチ、１４送受信信号切替えスイッチ、１５変調回路、１６復調回路、１７受信レベル比較装置、１８ＤＳＰ、１８ａ基地局種別識別装置、１８ｂアンテナ選択スイッチ制御装置、１８ｃアダプティブアレイ受信およびダイバーシチ受信対応送受信装置。

Claims

移動体通信システムにおける無線端末装置であって、前記移動体通信システムは複数の無線基地局を含み、前記複数の無線基地局の各々は、当該無線基地局の種別を識別する情報を含む信号を送信しており、
前記無線端末装置は、
前記複数の無線基地局のうち接続すべき無線基地局からの信号を受信して前記情報に基づいて当該無線基地局の種別を判別する手段と、
判別された当該無線基地局の種別に応じて、当該無線基地局からの信号を受信するための受信動作モードを選択する手段とを備える、無線端末装置。
移動体通信システムにおける、複数のアンテナを用いてダイバーシチ受信が可能な無線端末装置であって、前記移動体通信システムは複数の無線基地局を含み、前記複数の無線基地局の各々は、当該無線基地局が指向性を伴うアダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であるか否かを識別する情報を送信しており、
前記無線端末装置は、
前記複数の無線基地局のうち接続すべき無線基地局からの信号を受信して前記情報に基づいて当該無線基地局が前記アダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であるか否かを判別する手段と、
当該無線基地局が前記アダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であると判別すると、前記複数のアンテナのうち当該無線基地局への信号送信に使用したアンテナをその直後の当該無線基地局からの信号受信に使用するように設定し、当該無線基地局が前記アダプティブアレイ動作を行なわない無線基地局であると判別すると、前記複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をダイバーシチ受信するように設定する手段とを備える、無線端末装置。
移動体通信システムにおける、複数のアンテナを用いて選択的にアダプティブアレイ受信またはダイバーシチ受信が可能な無線端末装置であって、前記移動体通信システムは複数の無線基地局を含み、前記複数の無線基地局の各々は、当該無線基地局が指向性を伴うアダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であるか否かを識別する情報を送信しており、
前記無線端末装置は、
前記複数の無線基地局のうち接続すべき無線基地局からの信号を受信して前記情報に基づいて当該無線基地局が前記アダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であるか否かを判別する手段と、
当該無線基地局が前記アダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であると判別すると、前記複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をアダプティブアレイ受信するように設定し、当該無線基地局が前記アダプティブアレイ動作を行なわない無線基地局であると判別すると、前記複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をダイバーシチ受信またはアダプティブアレイ受信するように設定する手段とを備える、無線端末装置。
移動体通信システムにおける、複数のアンテナを用いてダイバーシチ受信が可能な無線端末装置であって、前記移動体通信システムは複数の無線基地局を含み、前記複数の無線基地局の各々は、当該無線基地局が指向性を伴う空間多重動作を行なう無線基地局であるか否かを識別する情報を送信しており、
前記無線端末装置は、
前記複数の無線基地局のうち接続すべき無線基地局からの信号を受信して前記情報に基づいて当該無線基地局が前記空間多重動作を行なう無線基地局であるか否かを判別する手段と、
当該無線基地局が前記空間多重動作を行なう無線基地局であると判別すると、前記複数のアンテナのうち当該無線基地局への信号送信に使用したアンテナをその直後の当該無線基地局からの信号受信に使用するように設定し、当該無線基地局が前記空間多重動作を行なわない無線基地局であると判別すると、前記複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をダイバーシチ受信するように設定する手段とを備える、無線端末装置。
移動体通信システムにおける、複数のアンテナを用いて選択的にアダプティブアレイ受信またはダイバーシチ受信が可能な無線端末装置であって、前記移動体通信システムは複数の無線基地局を含み、前記複数の無線基地局の各々は、当該無線基地局が指向性を伴う空間多重動作を行なう無線基地局であるか否かを識別する情報を送信しており、
前記無線端末装置は、
前記複数の無線基地局のうち接続すべき無線基地局からの信号を受信して前記情報に基づいて当該無線基地局が前記空間多重動作を行なう無線基地局であるか否かを判別する手段と、
当該無線基地局が前記空間多重動作を行なう無線基地局であると判別すると、前記複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をアダプティブアレイ受信するように設定し、当該無線基地局が前記空間多重動作を行なわない無線基地局であると判別すると、前記複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をダイバーシチ受信またはアダプティブアレイ受信するように設定する手段とを備える、無線端末装置。
移動体通信システムの無線端末装置において受信動作を制御する受信動作制御プログラムであって、前記移動体通信システムは複数の無線基地局を含み、前記複数の無線基地局の各々は、当該無線基地局の種別を識別する情報を含む信号を送信しており、
前記受信動作制御プログラムは、コンピュータに、
前記複数の無線基地局のうち接続すべき無線基地局からの信号を受信して前記情報に基づいて当該無線基地局の種別を判別するステップと、
判別された当該無線基地局の種別に応じて、当該無線基地局からの信号を受信するための受信動作モードを選択するステップとを実行させるための、受信動作制御プログラム。
移動体通信システムの、複数のアンテナを用いてダイバーシチ受信が可能な無線端末装置において受信動作を制御する受信動作制御プログラムであって、前記移動体通信システムは複数の無線基地局を含み、前記複数の無線基地局の各々は、当該無線基地局が指向性を伴うアダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であるか否かを識別する情報を送信しており、
前記受信動作制御プログラムは、コンピュータに、
前記複数の無線基地局のうち接続すべき無線基地局からの信号を受信して前記情報に基づいて当該無線基地局が前記アダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であるか否かを判別するステップと、
当該無線基地局が前記空アダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であると判別すると、前記複数のアンテナのうち当該無線基地局への信号送信に使用したアンテナをその直後の当該無線基地局からの信号受信に使用するように設定し、当該無線基地局が前記アダプティブアレイ動作を行なわない無線基地局であると判別すると、前記複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をダイバーシチ受信するように設定するステップとを実行させるための、受信動作制御プログラム。
移動体通信システムの、複数のアンテナを用いて選択的にアダプティブアレイ受信またはダイバーシチ受信が可能な無線端末装置における受信動作制御プログラムであって、前記移動体通信システムは複数の無線基地局を含み、前記複数の無線基地局の各々は、当該無線基地局が指向性を伴うアダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であるか否かを識別する情報を送信しており、
前記受信動作制御プログラムは、コンピュータに、
前記複数の無線基地局のうち接続すべき無線基地局からの信号を受信して前記情報に基づいて当該無線基地局が前記アダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であるか否かを判別するステップと、
当該無線基地局が前記アダプティブアレイ動作を行なう無線基地局であると判別すると、前記複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をアダプティブアレイ受信するように設定し、当該無線基地局が前記アダプティブアレイ動作を行なわない無線基地局であると判別すると、前記複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をダイバーシチ受信またはアダプティブアレイ受信するように設定するステップとを実行させるための、受信動作制御プログラム。
移動体通信システムの、複数のアンテナを用いてダイバーシチ受信が可能な無線端末装置において受信動作を制御する受信動作制御プログラムであって、前記移動体通信システムは複数の無線基地局を含み、前記複数の無線基地局の各々は、当該無線基地局が指向性を伴う空間多重動作を行なう無線基地局であるか否かを識別する情報を送信しており、
前記受信動作制御プログラムは、コンピュータに、
前記複数の無線基地局のうち接続すべき無線基地局からの信号を受信して前記情報に基づいて当該無線基地局が前記空間多重動作を行なう無線基地局であるか否かを判別するステップと、
当該無線基地局が前記空間多重動作を行なう無線基地局であると判別すると、前記複数のアンテナのうち当該無線基地局への信号送信に使用したアンテナをその直後の当該無線基地局からの信号受信に使用するように設定し、当該無線基地局が前記空間多重動作を行なわない無線基地局であると判別すると、前記複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をダイバーシチ受信するように設定するステップとを実行させるための、受信動作制御プログラム。
移動体通信システムの、複数のアンテナを用いて選択的にアダプティブアレイ受信またはダイバーシチ受信が可能な無線端末装置における受信動作制御プログラムであって、前記移動体通信システムは複数の無線基地局を含み、前記複数の無線基地局の各々は、当該無線基地局が指向性を伴う空間多重動作を行なう無線基地局であるか否かを識別する情報を送信しており、
前記受信動作制御プログラムは、コンピュータに、
前記複数の無線基地局のうち接続すべき無線基地局からの信号を受信して前記情報に基づいて当該無線基地局が前記空間多重動作を行なう無線基地局であるか否かを判別するステップと、
当該無線基地局が前記空間多重動作を行なう無線基地局であると判別すると、前記複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をアダプティブアレイ受信するように設定し、当該無線基地局が前記空間多重動作を行なわない無線基地局であると判別すると、前記複数のアンテナを用いて当該無線基地局からの信号をダイバーシチ受信またはアダプティブアレイ受信するように設定するステップとを実行させるための、受信動作制御プログラム。