JP3462826B2

JP3462826B2 - 無線基地局及び無線電話装置

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Publication number: JP3462826B2
Application number: JP2000035972A
Authority: JP
Inventors: 明石田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-02-14
Filing date: 2000-02-14
Publication date: 2003-11-05
Anticipated expiration: 2020-02-14
Also published as: HK1038465A1; US20060240870A1; US20050037788A1; CN1309511A; US7085572B2; TW525401B; US20010019952A1; JP2001231072A; CN1199495C; US6889047B2

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のＰＨＳ携帯
端末、携帯電話機等の無線電話装置（以下、「移動局」
という。）を空間多重方式により無線接続する無線基地
局と、各移動局との間における通信の技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＰＨＳ携帯端末、携帯電話等の移
動局の増加に伴い、周波数資源の有効利用に対する社会
的要請が高まっており、この要請に応えるものとして空
間多重方式がある。空間多重方式は、無線基地局が、指
向性を有するアンテナを用いて、同一周波数で同時刻に
異なる方向に存在する複数の移動局と通信を行う方式で
ある。

【０００３】この空間多重方式に用いられる指向性を有
するアンテナとしては、アダプティブアレイ装置があ
る。アダプティブアレイ装置は、固定的に設置された複
数のアンテナ素子を備え、個々のアンテナ素子に対する
送受信信号の振幅と位相とを動的に変化させることによ
り、アンテナ全体として、送信、受信のための指向性パ
ターン（アレイアンテナパターンともいう。）を形成す
るものである。

【０００４】アダプティブアレイ装置は、指向性パター
ンの形成においては、所望の移動局の方向へ送信強度及
び受信感度を高めるのみならず、空間多重している他の
移動局の方向へ送信強度及び受信感度を低下させること
をも行う。なお、アダプティブアレイ装置については、
「空間領域における適応信号処理とその応用技術論文特
集」（電子通信学会論文誌ＶＯＬ．Ｊ７５−Ｂ−２Ｎ
ｏ．１１）に詳細に記載されている。

【０００５】無線基地局において送受信用のアンテナと
してアダプティブアレイ装置を用いる場合、混信を防
ぎ、通信品質を維持するため、空間多重している各移動
局の動きに指向性パターンを追随変化させるのである
が、以下、アンテナ素子をＮ個とし、最小二乗平均誤差
方式（ＭＭＳＥ方式）による受信時及び送信時の指向性
パターンの制御内容を示す。

【０００６】指向性パターンの制御は受信時には、各ア
ンテナ素子を通じて受信される信号を合成したものから
特定の移動局からの受信信号を分離抽出する制御であ
る。図９は、アダプティブアレイ装置により移動局から
の信号を受信する際のＭＭＳＥ方式による制御内容を示
す概念図である。［数１］ｙ（ｔ）＝ｗ（ｔ−１）×ｘ（ｔ）＝ｗ
₁（ｔ−１）×ｘ₁（ｔ）＋ｗ ₂（ｔ−１）×ｘ₂（ｔ）＋
・・・＋ｗ_N（ｔ−１）×ｘ_N（ｔ）同図及び数１に示すように、実際に各アンテナ素子を通
じて得られた受信信号ベクトルｘ₁（ｔ）、ｘ₂（ｔ）、
・・・、ｘ_N（ｔ）と、各アンテナ素子に対応するウェ
イトベクトルｗ₁（ｔ−１）、ｗ₂（ｔ−１）、・・・、
ｗ_N（ｔ−１）をそれぞれ掛け合せた値の総和が、分離
抽出結果となる移動局からの受信信号列ｙ（ｔ）である
こととして、正しく移動局からの受信信号ｙ（ｔ）を取
得するためには、ウェイトベクトルを適切に決定する必
要がある。

【０００７】なお、ｔは信号が到達する時刻を示し、例
えば、ＰＨＳ規格における１シンボルを受信する時間を
単位としたタイムスロット内での経過時間を示す値をと
る。従って、受信信号ベクトルｘ、ウェイトベクトルｗ
等はｔの値が１、２、・・・という信号列である。ま
た、ウェイトベクトルｗは指向性パターン形成用のパラ
メータであり、このウェイトベクトルｗと受信信号ベク
トルｘとは、振幅、位相を有する信号を複素ベクトルで
表したものである。

【０００８】ウェイトベクトルは、適当な値の初期値が
定められており、移動局から送られる送信信号のうち予
め信号内容が固定的に規定されている部分、例えばＰＨ
Ｓ規格におけるプリアンブルや同期用のユニークワード
（ＵＷ：ＵｎｉｑｕｅＷｏｒｄ）等の部分の信号（以
下、「参照信号」という。）ｄ（ｔ）と、分離抽出結果
となる受信信号ｙ（ｔ）との誤差を最小とするように予
め定められた範囲内で値を変動させて、単位時間毎に更
新されるものである。［数２］ｅ（ｔ）＝ｄ（ｔ）−ｙ（ｔ）＝ｄ（ｔ）−
ｗ（ｔ−１）×ｘ（ｔ）即ち、Ｗ（ｔ）は、分離抽出結果となる受信信号ｙ
（ｔ）と参照信号ｄ（ｔ）との誤差ｅ（ｔ）を小さくす
るようにｗ（ｔ−１）を修正して更新された値をとる。
理論的には時間経過と共にウェイトベクトルの値は一定
値に収束するので、分離抽出結果となる受信信号ｙ
（ｔ）の品質は次第に高まることになり、参照信号を構
成するプリアンブルやユニークワードについては通信内
容である本体的データに先駆けて送られるものであるた
め、通信内容である本体的データの受信段階では分離抽
出される受信信号はある程度品質の高いものとなる。な
お、通話が開始された後は、ウェイトベクトルは、例え
ば前回のタイムスロットにおいて最終的に得られた値
が、その次の回のタイムスロットに関しては初期値とし
て用いられる。

【０００９】なお、無線基地局は、複数の移動局の分布
位置等に応じて、相互に干渉する程度が低い場合にそれ
らの移動局と空間多重方式を用いて通信を行うことに加
え、移動局の方向に応じて指向性パターンを形成した
り、空間多重する複数の移動局毎に例えばタイムスロッ
トに対して１シンボルの送信時間ずつ等の微小時間だけ
信号を送受信する時間をずらせること等により、相互の
干渉を極力抑えることとしている。

【００１０】指向性パターンの制御は送信する場合に
は、特定の移動局への送信信号を各アンテナ素子に分配
し、その分配した信号に対し、受信時に得られた各アン
テナ素子に対応する最終的なウェイトベクトルを掛け合
せて得られた信号を、各アンテナ素子から同時に送信す
ることを内容とする。これにより、特定の移動局に指向
性が向き送信利得が得られ、干渉ユーザへは不要な信号
が送信されなくなる。

【００１１】このように、無線基地局は、受信時に、複
数のアンテナ素子を通じて受信された信号とプリアンブ
ルやユニークワード等の予め信号内容が既知である部分
の情報とに基づいてウェイトベクトルを調整しつつ特定
の移動局からの信号を分離抽出し、送信時にはそのウェ
イトベクトルを利用して特定の移動局に指向性を向ける
ことにより、ある程度混信を防ぎ通信品質を維持して空
間多重方式で各移動局との通信を行っている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述したような無線基
地局の制御の下では、空間多重方式により通信する各移
動局が微小時間だけ信号の送信時間をずらす等によって
相互の干渉を回避することとしたが、本発明は、このよ
うな送信時間をずらすための制御のような複雑な方法を
用いることなく、別の方法を用いて相互の干渉を回避し
通信品質を維持して各移動局と通信を行う無線基地局
と、この無線基地局の通信相手となる無線電話装置（移
動局）とを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決すべく本
発明に係る無線基地局は、識別子を含む通信データを送
信する複数の移動局と空間多重方式により無線通信する
無線基地局であって、複数の互いに異なる識別子と前記
複数の移動局との対応関係を示す関係情報を記憶する識
別子対応関係記憶手段と、前記関係情報を参照し通信相
手である移動局と対応付られた識別子を特定し当該識別
子を用いて、当該移動局についての通信データを分離抽
出する分離抽出手段とを備えることを特徴とする。

【００１４】上記構成により、無線基地局は空間多重方
式により通信する複数の移動局からは、互いに異なる識
別子を含む形式で通信データが送信されるので、各識別
子を参照信号として利用してＭＭＳＥ方式等により各移
動局の通信データを空間多重された信号中から適切に分
離抽出することができるようになる。つまり、無線基地
局は、干渉を減らし通信品質を維持して空間多重方式に
より各移動局と通信することができるようになる。

【００１５】また、本発明に係る無線電話装置は、無線
基地局から通知された識別子を取得する取得手段と、前
記取得手段により取得された識別子を含む通信データを
無線基地局に送信する送信手段とを備えることを特徴と
する。上記構成により、無線基地局が指定した通りの識
別子を含む形式で移動局が通信データの送信を行うた
め、無線基地局は空間多重する移動局毎に異なる識別子
を指定することにより、識別子を利用して各移動局の通
信データを適切に分離抽出することができるようにな
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
無線基地局及び移動局について、図を用いて説明する。＜実施の形態１＞＜構成＞図１は、実施の形態１に係る無線基地局の構成
を示すブロック図である。

【００１７】無線基地局１０００は、ＰＨＳ規格で定め
られた時分割多重方式（ＴＤＭＡ／ＴＤＤ、Ｔｉｍｅ
ＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ／
ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ）方式に加
え、更に空間多重方式をも用いて、同一周波数で最大４
つの信号を空間多重して、ＰＨＳ携帯機である移動局と
無線接続する無線基地局であり、アンテナ１１〜１４、
無線部２１〜２４、信号処理部５０、モデム部６０、ベ
ースバンド部７０、制御部８０及びユニークワード記憶
部９０を備える。

【００１８】無線基地局１０００は、ＰＨＳ規格に従っ
て１つのＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム内に４つのチャネル
を多重し、１チャネルにつき空間多重されるべき最大４
つの電話回線の信号を並列に処理する。１つのＴＤＭＡ
／ＴＤＤフレームは、５ｍＳの周期を有し、各周期を８
等分して得られる４つの送信タイムスロットと４つの受
信タイムスロットとから構成される。送信、受信各々１
つのタイムスロットは時分割多重による１つの時分割チ
ャネルを構成する。

【００１９】ここで、ベースバンド部７０は、電話交換
網を介して接続される複数の回線と信号処理部５０との
間で複数の信号（音声又はデータのベースバンド信号）
を授受する。モデム部６０は、信号処理部５０とベース
バンド部７０との間で、デジタル化されたベースバンド
信号に対してπ／４シフトＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕ
ｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）により変
調及び復調を行う機能を有する。この変調及び復調は、
１つの時分割チャネルにおいて空間多重される最大４つ
のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームについて並列に行われる。

【００２０】信号処理部５０は、制御部８０の制御下
で、指向性パターンの形成に関する制御、即ち、各無線
部２１〜２４から入力される空間多重された各移動局か
らの受信信号を分離抽出しモデム部６０に出力し、ま
た、モデム部６０から入力された送信信号を所望の移動
局へ送信できるように空間多重する信号を生成して各無
線部２１〜２４に出力する制御を行う部分であり、具体
的には、プログラマブルなＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳ
ｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）により実現される。
この指向性パターンは、上述したＭＭＳＥ方式で行わ
れ、モデム部６０で並列に処理される最大４つのＴＤＭ
Ａ／ＴＤＤフレーム内のタイムスロット毎に、受信時に
は現に各無線部２１〜２４が受信した信号に各無線部に
対応するウェイトベクトルとを掛けたものの総和を分離
抽出する特定の移動局の受信信号としてこれと参照信号
との誤差を少なくするようにウェイトベクトルを調整す
る制御をすることにより、送信時には直前の受信により
求められたウェイトベクトルに基づき送信すべき信号を
各無線部２１〜２４に分配する制御をすることにより形
成される。

【００２１】なお、空間多重方式で指向性パターンを形
成して送受信を行うのは、通信チャネル（Ｔチャネル）
での通信のみであり、その他の制御チャネルでの通信に
ついては空間多重方式は用いず従来の無線基地局と同様
の制御処理を行う。但し、参照信号に関しては、移動局
毎に異なる参照信号を用いるが、これについては後述す
る。

【００２２】無線部２１〜２４はいずれも同等であり、
無線部２１はハイパワーアンプ等を含む送信部１１１と
ローノイズアンプ等を含む受信部１１２とから構成され
る。送信部１１１は、信号処理部５０から入力された低
周波信号を高周波信号に変換し、送信出力レベルにまで
増幅してアンテナ１１に出力するもので、制御部８０か
らの指示に応じて、ハイパワーアンプのゲインを制御す
る等して送信出力を調整する機能を有する。

【００２３】受信部１１２は、アンテナ１１に受信され
た高周波信号を低周波信号に変換し、増幅して信号処理
部５０に出力する機能を有する。制御部８０は、具体的
にはＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵ
ｎｉｔ）及びメモリ等で構成され、ＣＰＵがメモリ中の
プログラムを実行することにより無線基地局１０００の
各部を制御する機能を有する。

【００２４】また、ユニークワード記憶部９０は、空間
多重する複数の移動局に割り当てるためのユニークワー
ドを含み、各ユニークワードとそれを割り当てた各移動
局との関係を示すユニークワード情報を保持する。な
お、ユニークワード情報については後に詳しく説明す
る。図２は、信号処理部５０の構成を示すブロック図で
ある。

【００２５】信号処理部５０は、送受信切替スイッチ５
６１〜５６４、加算器５５１〜５５４、ユーザ処理部５
１ａ〜５１ｄから構成される。ここで、ユーザ処理部５
１ａ〜５１ｄはそれぞれ、１つのＴＤＭＡ／ＴＤＤフレ
ームについて、タイムスロットごとに、タイムスロット
において通信している移動局の信号を最適に送受信する
ようウェイトベクトルの調整を行うものであり、各無線
部からの入力信号Ｘ１〜Ｘ４を受け取り、各無線部への
出力信号Ｓａ１〜Ｓａ４を出力する。即ち、ユーザ処理
部５１ａ〜５１ｄそれぞれは、空間多重されている１つ
の移動局からの信号を分離抽出してモデム部６０に伝
え、また、モデム部６０から伝えられたその移動局に対
する送信信号を元にして生成した信号を各無線部に出力
するものである。

【００２６】送受信切替スイッチ５６１〜５６４は、制
御部８０の制御により切り替えられるものである。ま
た、加算器５５１〜５５４は、ユーザ処理部５１ａ〜５
１ｄによって調整された各無線部への出力信号を加算
し、無線部２１〜２４へ出力するものである。図３は、
ユーザ処理部５１ａの構成を示すブロック図である。

【００２７】ユーザ処理部５１ａは、乗算器５２１〜５
２４、５８１〜５８４、加算器５９、送受信切替スイッ
チ５６、参照信号発生部５５、ウェイト算出部５８、ウ
ェイト選択部５７から構成される。ここで、参照信号発
生部５５は、ＰＨＳ規格によりユニークワード以外で固
定的に定まっている部分、例えばスタートシンボル（Ｓ
Ｓ）、プリアンブル（ＰＲ）、ユニークワード等の部分
から、移動局から受信できるはずの理想的な信号である
参照信号を発生する。但し、ユニークワードの部分につ
いては、制御部８０から受けたユニークワードの値をと
るように参照信号を発生する。制御部８０は、各ユーザ
処理部に対しそれぞれ異なるユニークワードの値を渡す
ので、各ユーザ処理部の参照信号発生部の発生する参照
信号はそれぞれ異なるものとなる。

【００２８】ウェイト算出部５８は、上述したＭＭＳＥ
方式におけるウェイトベクトルを調整するものである。
ウェイト算出部５８は、無線部２１〜２４それぞれから
得るＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４の受信信号ベクトルとそれ
ぞれに対応するウェイトベクトルとを掛け合せたものの
総和を仮受信信号とすると、この仮受信信号と参照信号
発生部５５により得た参照信号とを比較しその差が小さ
くなるように、ウェイトベクトルを調整する。

【００２９】即ち、ウェイト算出部５８は、まず、受信
信号Ｘ１〜Ｘ４を時間に応じて変化するベクトル列ｘ₁
（ｔ）、ｘ₂（ｔ）、ｘ₃（ｔ）、ｘ₄（ｔ）と表し、そ
れぞれに対応するウェイトベクトルをｗ₁（ｔ）、ｗ
₂（ｔ）、ｗ₃（ｔ）、ｗ₄（ｔ）と表し、仮受信信号を
ｙ（ｔ）と表すと次の数３により仮受信信号ｙ（ｔ）を
求める。ｔはＰＨＳ規格のタイムスロットにおける１シ
ンボルの受信時間を単位時間として、時刻を示すもので
ある。［数３］ｙ（ｔ）＝ｗ₁（ｔ−１）×ｘ₁（ｔ）＋ｗ₂
（ｔ−１）×ｘ₂（ｔ）＋ｗ₃（ｔ−１）×ｘ₃（ｔ）＋
ｗ₄（ｔ−１）×ｘ₄（ｔ）仮受信信号ｙ（ｔ）を求めた後に、仮受信信号ｙ（ｔ）
と参照信号ｄ（ｔ）の差ｅ（ｔ）を最小とするようにｗ
（ｔ−１）の値を予め定めた範囲内で変動させることに
より調整して、その値を次の単位時間におけるウェイト
ベクトルｗ（ｔ）とする。なお、ｅ（ｔ）は次の数４に
より求まる。［数４］ｅ（ｔ）＝ｄ（ｔ）−ｙ（ｔ）ウェイト選択部５７は、受信時にウェイト算出部５８が
算出したウェイトベクトルを、制御部８０の指示に従
い、モデム部から与えられる１つの移動局に対して送信
すべき信号が４つに分配されたものに対して、掛け合せ
るウェイトベクトルとして設定する。

【００３０】＜データ構造＞以下、ユニークワード記憶
部９０に保持されているユニークワード情報について説
明する。図４は、ユニークワード情報のデータ構造と内
容例とを示す図である。同図に示すように、ユニークワ
ード情報は、ユニークワードの値とそのユニークワード
が割り当てられている状態を示す情報とが対応付られた
ものである。ユニークワードは、異なる４種類で、例え
ば２進数で「００１１１１０１０１００１１００」等の
１６ビットの値をとり、また、割り当てられている状態
は、ユーザ１、ユーザ２等と移動局を特定するための値
或いは未だ割り当てられていない旨を示す値をとる。

【００３１】＜動作＞以下、上述の構成を備える無線基
地局１０００の動作について、本発明の特徴である各ユ
ニークワードの各移動局への割り当ての制御動作を中心
に説明する。図５は、通話やデータ通信を開始するため
に移動局からリンクチャネル確立要求を受けた場合の無
線基地局１０００の動作を示すフローチャートである。
なお、この動作は制御部８０の制御により実現されるも
のである。

【００３２】制御部８０は、移動局からのリンクチャネ
ル確立要求を受信した場合（ステップＳ０１）、又はリ
ンクチャネル確立再要求を受信した場合（ステップＳ０
２）には、その移動局に対して割り当てることができる
チャネルを探し（ステップＳ０３）、そのようなチャネ
ルがなければ（ステップＳ０４）、リンクチャネル割り
当て拒否通知をその移動局に送信するよう制御する（ス
テップＳ０８）。

【００３３】割り当てることができるチャネルがある場
合には（ステップＳ０４）、制御部８０は、ユニークワ
ード記憶部９０に保持されているユニークワード情報を
参照して、未だ割り当てられていないユニークワードを
その移動局に割り当てることを決定し、ユニークワード
とその移動局とを対応づけるようにユニークワード情報
を更新し（ステップＳ０５）、その割り当てることを決
定した１つのユニークワードの通知を含めたリンクチャ
ネル割り当て通知をその移動局に送信するよう制御する
（ステップＳ０６）。２つの移動局が現在空間多重方式
により通信中である場合において更に１つの移動局から
リンクチャネル確立要求等を受けた場合であり、ユニー
クワード情報は例えば図４の内容例に示す状態であると
すれば、ステップＳ０５の実行によりユニークワード情
報は例えば「１００１０１１１１１１００１１０」が例
えばユーザ３に割り当てられたことを示すように更新さ
れることになり、ステップＳ０６の実行によりその「１
００１０１１１１１１００１１０」という値のユニーク
ワードが周波数、タイムスロット等の使用可能なチャネ
ルを特定する情報と共に移動局に送信されることにな
る。

【００３４】ステップＳ０６の実行後、制御部８０は、
その移動局に対応する処理を行うことと定めたユーザ処
理部の参照信号発生部に対して移動局に通知したユニー
クワードを渡す（ステップＳ０７）。これにより、例え
ばユーザ処理部５１ｃの参照信号発生部５５は、そのユ
ニークワードの値を含み、その移動局から送られてくる
ことが予定される信号を参照信号として発生することに
なる。

【００３５】図６は、移動局と無線基地局の間のリンク
チャネル確立シーケンスの概略を示す図である。同図に
示すように、移動局からリンクチャネル確立要求を受け
た場合（Ｓ１０１）、無線基地局は、図５に示す動作を
行い、ステップＳ０６の実行により、移動局に対してユ
ニークワードの通知を含むリンクチャネル割り当て通知
を行う（Ｓ１０２）。

【００３６】なお、移動局は、従来のＰＨＳ規格に従っ
た移動局の構成に加えて、無線基地局からユニークワー
ドの通知を受けた場合にそのユニークワードの値を、Ｐ
ＨＳ規格におけるユニークワードの代わりに使用して物
理スロットを構築しその物理スロットを用いて無線基地
局との間で通信データを送受信する機能を備えたもので
ある。この機能は移動局に備えられたＣＰＵがメモリに
格納された制御用プログラムを実行することにより移動
局の各部を制御して実現されるものである。

【００３７】このように、無線基地局１０００は、通話
等を開始しようとする移動局に対して、他の移動局と異
なるユニークワードを通知し、また、そのユニークワー
ドをその通知した移動局からの受信信号を分離抽出する
ための参照信号として用いる。従って、無線基地局から
通知されたユニークワードの値を移動局がＰＨＳ規格の
ユニークワードとして用いて物理スロットを構成し通信
チャネルで通信を行うならば、各移動局が信号の送信時
間を微小時間だけずらすような方式によらなくても、無
線基地局１０００は、他の移動局との干渉を回避し通信
品質を維持してその移動局と空間多重方式で通信するこ
とができるようになる。＜実施の形態２＞以下、実施の形態２に係る無線基地局
について説明する。

【００３８】実施の形態２に係る無線基地局は実施の形
態１に係る無線基地局と基本的に構成が同一であるが
（図１参照）、制御部８０による制御動作の内容が相違
し、また、ユニークワード記憶部９０には移動局からユ
ニークワードの値を通知されたときに初めてユニークワ
ード情報が生成され保持される点に違いがある。なお実
施の形態２に係る各移動局は、従来のＰＨＳ規格に従っ
た移動局の構成に加えて、自らユニークワードとして適
当な数値を決定して、リンクチャネル確立要求と共に無
線基地局にそのユニークワードを通知し、またそのユニ
ークワードの値をＰＨＳ規格におけるユニークワードの
代わりに使用して物理スロットを構築しその物理スロッ
トを用いて無線基地局との間で通信データを送受信する
機能を備えたものである。この機能は移動局に備えられ
たＣＰＵがメモリに格納された制御用プログラムを実行
することにより移動局の各部を制御して実現されるもの
である。

【００３９】＜動作＞以下、実施の形態２に係る無線基
地局の動作を説明する。なお、各部の符号については実
施の形態１と同一のものを使用して説明する。図７は、
通話やデータ通信を開始するために移動局からリンクチ
ャネル確立要求を受けた場合の実施の形態２に係る無線
基地局の動作を示すフローチャートである。なお、この
動作は制御部８０の制御により実現されるものである。

【００４０】制御部８０は、移動局からのリンクチャネ
ル確立要求を受信した場合（ステップＳ１１）、又はリ
ンクチャネル確立再要求を受信した場合（ステップＳ１
２）には、その移動局に対して割り当てることができる
チャネルを探し（ステップＳ１３）、そのようなチャネ
ルがなければ（ステップＳ１４）、リンクチャネル割り
当て拒否通知をその移動局に送信するよう制御する（ス
テップＳ１８）。

【００４１】割り当てることができるチャネルがある場
合には（ステップＳ１４）、制御部８０は、リンクチャ
ネル割り当て通知をその移動局に送信するよう制御する
（ステップＳ１５）。これにより、その移動局に周波
数、タイムスロット等の使用可能なチャネルを特定する
情報が渡されることになる。制御部８０は、リンクチャ
ネル割り当て通知をその移動局に送信した後、リンクチ
ャネル確立の要求元のその移動局から、リンクチャネル
確立要求と共に通知されたユニークワードの値を、その
移動局と対応付けてユニークワード情報としてユニーク
ワード記憶部９０に保存し（ステップＳ１６）、その移
動局に対応する処理を行うことと定めたユーザ処理部の
参照信号発生部に対して移動局から通知されたユニーク
ワードを渡す（ステップＳ１７）。これにより、例えば
ユーザ処理部５１ａの参照信号発生部５５は、そのユニ
ークワードの値を含み、その移動局から送られてくるこ
とが予定される信号を参照信号として発生することにな
る。

【００４２】図８は、移動局と無線基地局の間のリンク
チャネル確立シーケンスの概略を示す図である。同図に
示すように、移動局からユニークワード通知を含むリン
クチャネル確立要求を受けた場合（Ｓ２０１）、無線基
地局は、図７に示す動作を行い、ステップＳ１５の実行
により、移動局に対してリンクチャネル割り当て通知を
行う（Ｓ２０２）。

【００４３】このように、無線基地局１０００は、通話
等を開始しようとする移動局から、通信チャネルで通信
する際に用いるＰＨＳ規格の物理スロットを構成するユ
ニークワードの値を受けて、その移動局からの受信信号
を分離抽出するための参照信号として用いる。従って、
その移動局が、無線基地局１０００により空間多重され
る他の移動局と異なる値のユニークワードを用いること
してその値を無線基地局に通知することとすれば、他の
移動局との干渉を回避し通信品質を維持して通信するこ
とができるようになる。＜補足＞以上、本発明に係る無線基地局及び移動局につ
いて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれ
ら実施の形態に限られないことは勿論である。即ち、（１）両実施形態では、ＰＨＳシステムにおける無線基
地局及び移動局を例として説明したが、空間多重方式を
採る通信システムであって、各移動局が通信データを、
ＰＨＳ規格の物理スロットの構成要素としてのユニーク
ワードに相当するいわゆる同期用ワードを含んだ形式の
通信データを送受信するような通信システムであれば本
発明を適用することができる。また、ユニークワード
は、識別子として用いられるビット列であればよい。（２）実施の形態１では、無線基地局がユニークワード
の値を移動局に通知することとし、実施の形態２では、
移動局がユニークワードの値を無線基地局に通知するこ
ととしたが、通知する情報は、ユニークワードの値その
ものであることに限定されることはなく、ユニークワー
ドを特定するために必要な情報であれば、例えば１、
２、３、４といった番号等の識別情報であってもよい。
但し、無線基地局と移動局の双方が、その識別情報に基
づいて算出する等によってユニークワードの値を特定で
きるようにしておく必要がある。例えば、リンクチャネ
ル割り当て通知に用いるＰＨＳ規格で規定されたリンク
チャネル割当メッセージ内の未使用のビットをユニーク
ワードの値の識別情報を通知するものとして利用するこ
ととしてもよい。（３）実施の形態１では、ユニークワード記憶部９０に
格納されているユニークワード情報には予め固定的に４
つの異なるユニークワードの値が含まれていることとし
て、制御部８０がそのユニークワード情報に含まれるユ
ニークワードの値を、各ユーザ処理部５１a〜５１ｄの
参照信号発生部５５に与えることとしたが、ユニークワ
ードを予め固定的に保持する他に、制御部８０が乱数を
発生する等により異なる４つのユニークワードを発生さ
せてユニークワード情報に含ませることとしてもよい。（４）実施の形態２では、各移動局が乱数を発生させる
等によりユニークワードの値を決定していることを前提
として、リンクチャネル確立要求と共に移動局から通知
されるユニークワードの値を特にチェックしていない
が、通知されたユニークワードが他の空間多重している
移動局と重複するような場合には、無線基地局はユニー
クワードが重複するため変更すべきである旨の指示を含
むようなリンクチャネル割り当て拒否通知を、移動局に
送信することとしてもよい。（５）両実施の形態では特に示さなかったが、無線基地
局は、空間多重方式で通信した移動局のうち、通信を終
了したものについては、ユニークワード情報中のユニー
クワードとその移動局とを対応付けている情報を、対応
がないことを示すようにユニークワード情報を更新する
こととしてもよい。（６）両実施の形態では特に示さなかったが、無線基地
局は、移動局の通信内容である本体的データに対し通信
機密保護のために施すスクランブルのパターンを決定す
るものであり、各移動局に対して異なるスクランブルの
パターンを用いるので、移動局毎に参照信号発生部が発
生する参照信号に、このスクランブルのパターンにより
定まる信号をも含めることとしてもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る無線基地局は、識別子を含む通信データを送信す
る複数の移動局と空間多重方式により無線通信する無線
基地局であって、複数の互いに異なる識別子と前記複数
の移動局との対応関係を示す関係情報を記憶する識別子
対応関係記憶手段と、前記関係情報を参照し通信相手で
ある移動局と対応付られた識別子を特定し当該識別子を
用いて、当該移動局についての通信データを分離抽出す
る分離抽出手段とを備えることを特徴とする。

【００４５】これにより、無線基地局は空間多重方式に
より通信する複数の移動局からは、互いに異なるユニー
クワードを含む形式で通信データが送信されるので、各
ユニークワードを参照信号として利用してＭＭＳＥ方式
等により各移動局の通信データを空間多重された信号中
から適切に分離抽出することができるようになる。な
お、その結果を利用して各移動局に対して適切に指向性
パターンを向けてデータを送信することもできるように
なる。つまり、無線基地局は、干渉を減らし通信品質を
維持して空間多重方式により各移動局と通信することが
できるようになる。

【００４６】また、前記関係情報は、相互に異なる複数
の識別子と、各識別子に対応付けられた移動局を示す割
当状態情報とを含み、前記無線基地局は、移動局からの
チャネルの割当要求を受け付ける要求受付手段と、前記
要求受付手段により前記割当要求が受け付けられた場合
に、空間多重している他の移動局に対応付けられている
識別子とは異なる識別子を特定し、特定した識別子と当
該割当要求元の移動局とを対応付けるように前記割当状
態情報を更新し、当該要求元の移動局に、特定した識別
子を示す情報とチャネルの割当を示す情報とを送信する
割当手段とを備えることとしてもよい。

【００４７】これにより、無線基地局が、移動局にチャ
ネル割り当てを行う場合に、他の移動局に通知したユニ
ークワードと異なるユニークワードを通知するので、空
間多重される各移動局は他の移動局と異なるユニークワ
ードを含む形式で通信データを送信することができるよ
うになり、この結果として無線基地局は各移動局の通信
データを適切に分離抽出することができるようになる。

【００４８】また、前記無線基地局は、チャネルを割り
当てていた移動局との間での通信が終了したときに、当
該移動局に対応していた識別子と当該移動局との対応関
係がないことを示すように前記関係情報を更新する解除
手段を備えることとしてもよい。これにより、無線基地
局が空間多重方式で通信している移動局についての通信
が終了したときにその移動局に対応していたユニークワ
ードは、新たに通信を開始する他の移動局に対して割り
当てて通知することができる状態になる。

【００４９】また、前記無線基地局は、移動局から識別
子の通知を受け付ける通知受付手段と、前記通知受付手
段により前記通知が受け付けられた場合に、通知された
識別子と当該通知元の移動局とを対応付けるよう前記関
係情報を更新する関係情報更新手段とを備えることとし
てもよい。これにより、無線基地局は移動局から通知さ
れたユニークワードを参照信号として用いてＭＭＳＥ方
式によりその移動局から送られる通信データを空間多重
された信号中から適切に分離抽出することができるよう
になる。

【００５０】また、前記無線基地局は、移動局から識別
子の通知を受け付ける通知受付手段と、前記通知受付手
段により前記通知が受け付けられた場合に、前記関係情
報を参照することにより通知された識別子が既に他の移
動局に対応付けられているときには当該通知元の移動局
に異なる識別子を使うべき旨を通知し、通知された識別
子が既に他の移動局に対応付けられているのではないと
きには通知された識別子と当該通知元の移動局とを対応
付けるよう前記関係情報を更新する通知対応手段とを備
えることとしてもよい。

【００５１】これにより、移動局が、他の空間多重され
ている移動局と同一のユニークワードを使用することを
防止することができる。また、前記分離抽出手段は移動
局毎に、空間多重された通信データを受信して得られる
受信信号と係数ベクトルであるウェイトベクトルとから
当該移動局からの信号と仮定される仮受信信号を求め、
前記関係情報に基づいて当該移動局と対応付けられた識
別子を含む参照信号を定め、所定の単位時間毎に当該参
照信号と当該仮受信信号との当該単位時間に相当する成
分同士を比較し、両者の差が小さくなるように前記ウェ
イトベクトルを調整することを通じ仮受信信号に基づく
データを得ることをもって、当該移動局からの通信デー
タの分離抽出を行うこととしてもよい。

【００５２】これにより、各ユニークワードを参照信号
として用い、ＭＭＳＥ方式によりウェイトベクトルを調
整することができ、その結果、無線基地局は、各移動局
からの受信した信号を適切に分離抽出することができ、
また、各移動局に適切に指向性パターンを向けて信号を
送信することができるようになる。また、本発明に係る
無線電話装置は、無線基地局から通知された識別子を取
得する取得手段と、前記取得手段により取得された識別
子を含む通信データを無線基地局に送信する送信手段と
を備えることを特徴とする。

【００５３】これにより、無線基地局が指定した通りの
ユニークワードを含む形式で移動局が通信データの送信
を行うため、無線基地局は空間多重する移動局毎に異な
るユニークワードを指定することにより、ユニークワー
ドを利用して各移動局の通信データを適切に分離抽出す
ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１に係る無線基地局の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】信号処理部５０の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】ユーザ処理部５１ａの構成を示すブロック図で
ある。

【図４】ユニークワード情報のデータ構造と内容例とを
示す図である。

【図５】通話やデータ通信を開始するために移動局から
リンクチャネル確立要求を受けた場合の無線基地局１０
００の動作を示すフローチャートである。

【図６】移動局と無線基地局の間のリンクチャネル確立
シーケンスの概略を示す図である。

【図７】通話やデータ通信を開始するために移動局から
リンクチャネル確立要求を受けた場合の実施の形態２に
係る無線基地局の動作を示すフローチャートである。

【図８】移動局と無線基地局の間のリンクチャネル確立
シーケンスの概略を示す図である。

【図９】アダプティブアレイ装置により移動局からの信
号を受信する際のＭＭＳＥ方式による制御内容を示す概
念図である。

【符号の説明】

１１〜１４アンテナ２１〜２４無線部５０信号処理部５１ａ〜５１ｄユーザ処理部５５参照信号発生部５７ウェイト選択部５８ウェイト算出部６０モデム部７０ベースバンド部８０制御部９０ユニークワード記憶部１１１送信部１１２受信部１０００無線基地局

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】識別子を含む通信データを送信する複数
の移動局と空間多重方式により無線通信する無線基地局
であって、複数の互いに異なる識別子と前記複数の移動局との対応
関係を示す関係情報を記憶する識別子対応関係記憶手段
と、前記関係情報を参照し通信相手である移動局と対応付ら
れた識別子を特定し当該識別子を含む参照信号を定め、
指向性パターンを形成することによりアンテナを通じて
逐次受信した信号から通信データに係る信号と仮定され
る仮受信信号を求め、仮受信信号と前記参照信号とに基
づく演算を逐次行い、当該演算結果を反映して、指向性
パターンを逐次調整し、仮受信信号に基づくデータを得
ることをもって、当該移動局についての通信データを分
離抽出する分離抽出手段とを備えることを特徴とする無
線基地局。
【請求項２】前記関係情報は、相互に異なる複数の識
別子と、各識別子に対応付けられた移動局を示す割当状
態情報とを含み、前記無線基地局は、移動局からのチャネルの割当要求を受け付ける要求受付
手段と、前記要求受付手段により前記割当要求が受け付けられた
場合に、空間多重している他の移動局に対応付けられて
いる識別子とは異なる識別子を特定し、特定した識別子
と当該割当要求元の移動局とを対応付けるように前記割
当状態情報を更新し、当該要求元の移動局に、特定した
識別子を示す情報とチャネルの割当を示す情報とを送信
する割当手段とを備えることを特徴とする請求項１記載
の無線基地局。
【請求項３】前記無線基地局は、チャネルを割り当てていた移動局との間での通信が終了
したときに、当該移動局に対応していた識別子と当該移
動局との対応関係がないことを示すように前記関係情報
を更新する解除手段を備えることを特徴とする請求項１
記載の無線基地局。
【請求項４】前記無線基地局は、移動局から識別子の通知を受け付ける通知受付手段と、前記通知受付手段により前記通知が受け付けられた場合
に、通知された識別子と当該通知元の移動局とを対応付
けるよう前記関係情報を更新する関係情報更新手段とを
備えることを特徴とする請求項１記載の無線基地局。
【請求項５】前記無線基地局は、移動局から識別子の通知を受け付ける通知受付手段と、前記通知受付手段により前記通知が受け付けられた場合
に、前記関係情報を参照することにより通知された識別
子が既に他の移動局に対応付けられているときには当該
通知元の移動局に異なる識別子を使うべき旨を通知し、
通知された識別子が既に他の移動局に対応付けられてい
るのではないときには通知された識別子と当該通知元の
移動局とを対応付けるよう前記関係情報を更新する通知
対応手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の無
線基地局。
【請求項６】前記分離抽出手段は移動局毎に、空間多重された通信データを受信して得られる受信信号
と係数ベクトルであるウェイトベクトルとから当該移動
局からの信号と仮定される仮受信信号を求め、前記関係
情報に基づいて当該移動局と対応付けられた識別子を含
む参照信号を定め、所定の単位時間毎に当該参照信号と
当該仮受信信号との当該単位時間に相当する成分同士を
比較し、両者の差が小さくなるように前記ウェイトベク
トルを調整することを通じ仮受信信号に基づくデータを
得ることをもって、当該移動局からの通信データの分離
抽出を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１
項に記載の無線基地局。