JP3999605B2 - 基地局、移動通信システム及び通信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局、移動通信システム及び通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、移動通信システムは、複数の基地局をセル状に配置することにより、サービスエリアを面的にカバーするセルラー方式を採用している。更に、移動通信システムは、１つのセルを複数のセクタに分割し、セクタ毎のアンテナを基地局に設置してサービスエリアをカバーするセクタセル構成を用いている。そして、移動通信システムでは、他の移動局からの干渉電力を抑圧するために、適応アンテナアレイダイバーシチによる指向性ビーム送受信技術が採用されている。適応アンテナアレイダイバーシチとは、上りリンクにおける基地局の適応受信及び下りリンクにおける基地局の適応送信処理技術である。
【０００３】
上りリンクにおいては、適応アンテナアレイ受信ダイバーシチが行われる。これは、基地局が、複数のアンテナを用いて移動局からのデータを受信し、各アンテナが受信した信号に適当な重みを乗算して合成することにより、指向性ビーム受信を行う技術である。例えば、ＤＳ―ＣＤＭＡ（Direct Sequence Code Division Multiple Access）と呼ばれる無線アクセス方式において、パイロットシンボルを用いるコヒーレント適応アンテナアレイダイバーシチ（Coherent Adaptive Antenna Array）受信方法が提案されている（例えば、文献「Pilot symbol―assisted decision―directed coherent adaptive array diversity for DS―CDMA mobile radio reverse link，」S．Tanaka，M．Sawahashi，and F．Adachi：IEICE Trans．Fundamentals，vol．E８０―A，pp．２４４５―２４５４，Dec．１９９７．参照）。
【０００４】
又、下りリンクにおいては、適応アンテナアレイ送信ダイバーシチが行われる。例えば、適応アンテナアレイ送信ダイバーシチとして、基地局が、上りリンクで形成されたビームパターンに、無線回線で生じる振幅・位相変動の補償を行った後に、指向性ビーム送信を行う方法等が提案されている（例えば、文献「Adaptive antenna array transmit diversity in FDD forward link for WCDMA and broadcast packet Wireless access」H．Taoka，S．Tanaka，T．Ihara，and M．Sawahashi；IEEE Wireless Communications，pp．２―１０，April ２００２．参照）。
【０００５】
移動通信システムは、このような適応アンテナアレイダイバーシチを適用することにより、同一セクタや他のセクタ、他のセルに存在する移動局からの干渉電力を低減している。図１２は、このような適応アンテナアレイダイバーシチを適用した指向性ビーム送受信を行う基地局３１０の構成を示す図である。図１２には、セルが第１セクタ、第２セクタ、第３セクタの３つに分割されている場合を示す。基地局３１０は、各セクタに指向性ビームを送信するために、第１セクタ用アレイアンテナ３１１ａと、第２セクタ用アレイアンテナ３１１ｂと、第３セクタ用アレイアンテナ３１１ｃとを備えている。
【０００６】
そして、基地局３１０は、第１セクタ用アレイアンテナ３１１ａ、第２セクタ用アレイアンテナ３１１ｂ、第３セクタ用アレイアンテナ３１１ｃを用いて、下りリンクのチャネルを移動局に送信する。下りリンクのチャネルには、移動局毎に個別の情報データ等の個別データを伝送する個別チャネルと、複数の移動局に共通する制御データ等の共通データを伝送する共通チャネルがある。
【０００７】
図１３（ａ）に示すように、基地局３１０は、アレイアンテナ３１１を用いて個別チャネルを指向性ビーム送信する。例えば、基地局３１０は、ユーザ＃１の移動局３２０ａには、ユーザ＃１の送信ビームパターン３０４ａにビームを絞って送信する。同様に、基地局３１０は、ユーザ＃２の移動局３２０ｂには、ユーザ＃２の送信ビームパターン３０４ｂにビームを絞って送信する。これにより、移動局３２０ａ，３２０ｂ間の干渉電力が低減できる。
【０００８】
一方、基地局３１０は、共通チャネルを送信する場合には、図１３（ｂ）に示すような共通チャネルの無指向性ビームパターン３０５となるように、アレイアンテナ３１１を用いて共通チャネルを無指向性ビーム送信する。これは、セクタ内の全ての移動局３２０ａ，３２０ｂが共通チャネルを受信できるようにするためである。従来、アレイアンテナ３１１を用いて下りリンクの共通チャネルを、セクタ全体をカバーするように無指向性ビーム送信するためには２つの方法がある。第１の従来方法は、アレイアンテナ３１１を構成する複数のアンテナ素子のアンテナウェイトをセクタ全体をカバーする無指向性ビームパターンとなるように設定する方法である。第２の従来方法は、アレイアンテナ３１１を構成する１つのアンテナ素子のみを用いて無指向性ビーム送信する方法である。
【０００９】
又、基地局が無指向性アンテナと指向性アンテナを備え、制御信号等の共通の情報を無指向性アンテナで送信し、その後の通信は指向性アンテナを用いて指向性ビーム送信する方法も提案されている（特開平１１―２８９２８７号公報、特開平１０―１７３５８５号公報参照）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第１の従来方法では、ビーム送信の角度によってビーム利得が変動し、ビーム利得の落ち込みを生じてしまう。そのため、生じたビーム利得の落ち込みを補償すべく送信増幅部の飽和出力を増大する必要があった。又、第２の従来方法では、１つのアンテナ素子のみを用いて送信するため、アンテナ利得がアレイアンテナ３１１を構成する全アンテナ素子数分の１になってしまう。特に、アレイアンテナは、アンテナ素子を複数並べて構成されているため、セクタアンテナに比べてアンテナ素子長が短い。これは、アンテナの断面積に比例するアンテナが受ける風圧加重に制約があり、アンテナ素子数が増える毎にアンテナ素子長を短くする必要があるためである。基地局は、このような短いアンテナ素子１つのみを用いて無指向性ビーム送信するため、より一層アンテナ利得が低減してしまう。そのため、セクタ全体をカバーすべく送信増幅部の飽和出力を増大する必要があった。その結果、第１の従来方法、第２の従来方法いずれの場合にも、基地局の装置規模が増大してしまうという問題点があった。
【００１１】
又、移動局には、指向性ビームを受信可能なものと受信できないものとがある。そのため、基地局が無指向性アンテナと指向性アンテナを備え、制御信号等の共通の情報を無指向性アンテナで送信し、その後の通信は指向性アンテナを用いて指向性ビーム送信する方法であっても、次のような問題点があった。基地局は、個別チャネルを送信する際には、移動局の種別に関係なく指向性アンテナを用いて個別チャネルを指向性ビーム送信する。そのため、基地局は、指向性ビームを受信できない移動局に対しても、指向性アンテナを用いて指向性ビーム送信してしまう。よって、指向性ビームを受信できない移動局は、適切に信号を受信できない問題点があった。
【００１２】
そこで、本発明は、移動局が適切に信号を受信でき、基地局の装置規模を低減できる基地局、移動通信システム及び通信方法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】
本発明に係る移動通信システムは、移動局と基地局とを備える。そして、基地局は、移動局に指向性ビームを送信する指向性アンテナと、移動局に無指向性ビームを送信する無指向性アンテナと、移動局が指向性ビームを受信可能か否かを判断し、移動局が指向性ビームを受信可能な場合には移動局毎に個別の個別データを送信する際に用いるアンテナとして指向性アンテナを選択し、移動局が指向性ビームを受信できない場合には個別データを送信する際に用いるアンテナとして無指向性アンテナを選択するアンテナ制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
このようは本発明に係る移動通信システム及び基地局によれば、基地局が、移動局に指向性ビームを送信する指向性アンテナと、移動局に無指向性ビームを送信する無指向性アンテナの双方を備える。又、アンテナ制御手段は、移動局が指向性ビームを受信可能か否かを判断する。そして、アンテナ制御手段は、移動局が指向性ビームを受信可能な場合には、個別データを送信する際に用いるアンテナとして指向性アンテナを選択する。一方、アンテナ制御手段は、移動局が指向性ビームを受信できない場合には、個別データを送信する際に用いるアンテナとして無指向性アンテナを選択する。よって、基地局は、移動局の種別に応じて、個別データを送信する際に用いるアンテナを切り替えることができる。その結果、基地局は、移動局の種別に応じた適切な信号送信を行うことができ、移動局は適切に信号を受信することができる。
【００１５】
具体的には、基地局は、指向性ビームを受信可能な移動局に対しては、指向性アンテナを用いて個別チャネルを指向性ビームにより送信できる。そのため、基地局は、ビーム利得を向上することができ、送信増幅部の飽和出力電力を低減できる。又、基地局は、指向性ビームを受信できない移動局に対しては、無指向性アンテナを用いて個別チャネルを無指向性ビームにより送信できる。そのため、基地局は、第１の従来方法や第２の従来方法のように、指向性アンテナを用いて無指向性ビームを送信する場合における送信増幅部の飽和出力の増大を防止できる。これらの結果、基地局は、その装置規模を低減できる。
【００１６】
又、アンテナ制御手段は、移動局に送信する送信データが個別データ又は複数の移動局に共通する共通データのいずれであるかを判断し、送信データが共通データの場合には、共通データを送信する際に用いるアンテナとして無指向性アンテナを選択することが好ましい。これによれば、基地局は、複数の移動局が共通データを受信できるように、無指向性アンテナを用いて共通データを無指向性ビームにより送信できる。そのため、基地局は、第１の従来方法や第２の従来方法のように、指向性アンテナを用いて無指向性ビームを送信する場合における送信増幅部の飽和出力の増大を防止できる。その結果、基地局は、その装置規模を更に低減できる。
【００１７】
更に、基地局は、無指向性アンテナを複数備えることが好ましい。これによれば、基地局は、複数の無指向性アンテナを用いて、移動局に信号を送信する際に送信ダイバーシチを適用することや、移動局からの信号を受信する際にダイバーシチ受信を適用することができる。
【００１８】
そして、基地局は、複数の無指向性アンテナを用いて行う送信ダイバーシチを制御する送信ダイバーシチ制御手段を備えることが好ましい。これによれば、基地局は、基地局から下りリンクを介して送信された信号の移動局における受信品質を向上させることができる。
【００１９】
又、基地局は、移動局からの信号のアンテナダイバーシチ受信を制御するダイバーシチ受信制御手段を備えることが好ましい。これによれば、ダイバーシチ受信制御手段は、指向性アンテナと無指向性アンテナ、複数の無指向性アンテナを備える場合には、複数の無指向性アンテナ、或いは、指向性アンテナと複数の無指向性アンテナを用いた移動局からの信号のアンテナダイバーシチ受信を制御することができる。そのため、基地局は、移動局から上りリンクを介して送信された信号の受信品質を向上させることができる。
【００２０】
又、本発明に係る通信方法は、移動局に指向性ビームを送信する指向性アンテナと、移動局に無指向性ビームを送信する無指向性アンテナとを備える基地局を用いた通信方法であって、基地局が、移動局が指向性ビームを受信することが可能か否かを判断するステップと、基地局が、判断結果に基づいて移動局が指向性ビームを受信可能な場合には移動局毎に個別の個別データを送信する際に用いるアンテナとして指向性アンテナを選択し、移動局が前記指向性ビームを受信できない場合には個別データを送信する際に用いるアンテナとして無指向性アンテナを選択するステップと、基地局が、指向性アンテナ又は無指向性アンテナのいずれかを用いて個別データを移動局に送信するステップとを有することを特徴とする。
【００２１】
このようは本発明に係る通信方法によれば、基地局は、まず、移動局が指向性ビームを受信可能か否かを判断する。そして、基地局は、移動局が指向性ビームを受信可能な場合には、個別データを送信する際に用いるアンテナとして指向性アンテナを選択し、個別データを移動局に送信する。一方、基地局は、移動局が指向性ビームを受信できない場合には、個別データを送信する際に用いるアンテナとして無指向性アンテナを選択し、個別データを移動局に送信する。よって、基地局は、移動局の種別に応じて、個別データを送信する際に用いるアンテナを切り替えることができる。その結果、基地局は、移動局の種別に応じた適切な信号送信を行うことができ、移動局は適切に信号を受信することができる。更に、基地局は、第１の従来方法や第２の従来方法のように、指向性アンテナを用いて無指向性ビームを送信する場合における送信増幅部の飽和出力の増大を防止できる。そのため、基地局は、その装置規模を低減できる。
【００２２】
又、基地局が、移動局に送信する送信データが個別データ又は複数の移動局に共通する共通データのいずれであるかを判断するステップと、基地局が、送信データが共通データの場合には、共通データを送信する際に用いるアンテナとして無指向性アンテナを選択するステップと、基地局が、無指向性アンテナを用いて共通データを前記移動局に送信するステップとを有することが好ましい。
【００２３】
これによれば、基地局は、複数の移動局が共通データを受信できるように、無指向性アンテナを用いて共通データを無指向性ビームにより送信できる。そのため、基地局は、第１の従来方法や第２の従来方法のように、指向性アンテナを用いて無指向性ビームを送信する場合における送信増幅部の飽和出力の増大を防止できる。その結果、基地局は、更にその装置規模を低減できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
〔第１の実施の形態〕
（移動通信システム）
移動通信システムでは、図１に示すように、セル１を複数のセクタに分割し、セクタ毎のアンテナを基地局１０に設置してサービスエリアをカバーするセクタセル構成を用いている。セクタセル構成には、図１（ａ）に示すセル１を３つの第１セクタ１ａ、第２セクタ１ｂ、第３セクタ１ｃに分割した３セクタ構成と、図１（ｂ）に示すセル１を６つの第１セクタ１ａ、第２セクタ１ｂ、第３セクタ１ｃ、第４セクタ１ｄ、第５セクタ１ｅ、第６セクタ１ｆに分割した６セクタ構成等がある。本実施形態では、３セクタ構成を適用した移動通信システムを例にとって説明する。
【００２６】
図２は、移動通信システム１００の構成を示す説明図である。図２に示すように、移動通信システム１００は、基地局１０と、無線ネットワーク制御装置２０と、複数の移動局３０とを備える。基地局１０は、各セクタに存在する移動局３０と無線リンクを接続し、信号の送受信を行う。基地局１０は、セクタ毎にアレイアンテナとセクタアンテナの双方を備える。アレイアンテナは、指向性ビームを送受信する指向性ビームアンテナである。アレイアンテナは、移動局毎にビームを絞って送信する。セクタアンテナは、無指向性ビームを送受信する無指向性ビームアンテナである。セクタアンテナは、セクタ内の全ての移動局が信号を受信できるように、セクタ全体をカバーするビームを送信する。
【００２７】
具体的には、基地局１０は、第１セクタ１ａをカバーする第１セクタ用アレイアンテナ１１ａ１及び第１セクタ用セクタアンテナ１１ｂ１と、第２セクタ１ｂをカバーする第２セクタ用アレイアンテナ１１ａ２及び第２セクタ用セクタアンテナ１１ｂ２と、第３セクタ１ｃをカバーする第３セクタ用アレイアンテナ１１ａ３及び第３セクタ用セクタアンテナ１１ｂ３とを備える。図２に示すように、セクタ当たりのセクタアンテナの数は、１本となっている。
【００２８】
無線ネットワーク制御装置２０は、基地局１０と接続しており、基地局１０と移動局３０との間の無線リンクの接続制御、ハンドオーバ制御等を行う。複数の移動局３０は、移動局３０が存在するセクタをカバーする基地局１０のアレイアンテナやセクタアンテナを介して基地局１０と無線リンクを接続し、基地局１０と信号の送受信を行う。
【００２９】
次に、図３を用いて基地局１０の構成についてより詳細に説明する。図３では、説明を簡単にするために、１つのセクタをカバーするために必要な構成を示す。そのため、実際には基地局１０は、基地局１０がカバーするセクタの数だけ図３に示す構成と同様の構成が必要となる。又、図３には、基地局１０が備える構成のうち、移動局３０に送信データを送信する際に必要な送信系の構成を示す。図３に示すように、基地局１０は、アレイアンテナ１１ａと、セクタアンテナ１１ｂと、変調部１２ａと、復調部１２ｂと、信号分配部１３と、アンテナウェイト制御部１４と、移動局情報記憶部１４ａと、拡散処理部１５と、ユーザ信号多重部１６と、複数のＲＦ（Radio Frequency）送信部１７ａ，１７ｂと、ＲＦ（Radio Frequency）受信部１７ｃと、複数の送信増幅部１８ａ，１８ｂと、ネットワークインタフェース部１９とを備える。
【００３０】
基地局１０が移動局３０に送信する送信データ２には、移動局３０毎に個別の情報データ等の個別データと、複数の移動局３０に共通する制御データ等の共通データがある。個別データは、下りリンクにおける個別チャネルにより移動局３０に送信される。共通データは、下りリンクにおける共通チャネルにより移動局３０に送信される。送信データ２は、ネットワークインタフェース部１９から変調部１２ａに入力される。変調部１２ａは、送信データ２を変調して送信データ２の信号を得る。変調部１２ａは、変調後の送信データ２の信号を信号分配部１３に入力する。信号分配部１３は、変調部１２ａから入力された変調後の送信データ２の信号を、複数の信号系列に分配する。具体的には、信号分配部１３は、アレイアンテナ１１ａが備える複数のアンテナ素子１１１〜１１ｎの数に、セクタアンテナ１１ｂの数を加算した数の信号系列に分配する。即ち、信号分配部１３は、送信データ２の信号を、アレイアンテナ１１ａの各アンテナ素子１１１〜１１ｎと、セクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列毎に分配する。信号分配部１３は、分配した複数の信号系列をアンテナウェイト制御部１４に入力する。
【００３１】
アンテナウェイト制御部１４は、移動局３０が指向性ビームを受信可能か否かを判断し、移動局３０が指向性ビームを受信可能な場合には個別データを送信する際に用いるアンテナとしてアレイアンテナ１１ａを選択し、移動局３０が指向性ビームを受信できない場合には個別データを送信する際に用いるアンテナとしてセクタアンテナ１１ｂを選択するアンテナ制御手段である。以下、指向性ビームを受信可能な移動局を、「指向性ビーム受信対応移動局」という。又、指向性ビームを受信できない移動局を、「指向性ビーム受信非対応移動局」という。移動局の種別には、この指向性ビーム受信対応移動局と、指向性ビーム受信非対応移動局の２つがある。
【００３２】
具体的には、まず、アンテナウェイト制御部１４は、信号分配部１３から入力された複数の信号系列に含まれる送信データ２が、下りリンクの共通チャネルで送信する共通データ又は下りリンクの個別チャネルで送信する個別データのいずれであるかを判断する。そして、アンテナウェイト制御部１４は、送信データ２が下りリンクの共通チャネルで送信する共通データの場合には、用いるアンテナとしてセクタアンテナ１１ｂを選択する。一方、送信データ２が下りリンクの個別チャネルで送信する個別データの場合には、アンテナウェイト制御部１４は、移動局情報記憶部１４ａを参照して、送信データ２の送信先となる移動局３０が、指向性ビーム受信対応移動局又は指向性ビーム受信非対応移動局のいずれであるかを判断する。
【００３３】
移動局情報記憶部１４ａは、セクタ内に存在し、基地局１０と無線リンクを接続している各移動局３０に関する移動局情報を記憶している。移動局情報には、移動局の種別が含まれている。即ち、移動局情報記憶部１４ａは、基地局１０と無線リンクを接続している移動局３０が、指向性ビーム受信対応移動局であるか、指向性ビーム受信非対応移動局であるかを記憶している。移動局情報記憶部１４ａは、移動局３０を識別する移動局識別データと、移動局情報とを対応付けて記憶している。
【００３４】
そのため、アンテナウェイト制御部１４は、個別データの送信先となる移動局３０の移動局識別データに基づいて移動局情報記憶部１４ａを参照し、個別データの送信先となる移動局３０が指向性ビーム受信対応移動局又は指向性ビーム受信非対応移動局のいずれであるかを判断する。そして、アンテナウェイト制御部１４は、下りリンクの個別チャネルで個別データの送信先となる移動局３０が指向性ビーム受信対応移動局の場合には、用いるアンテナとしてアレイアンテナ１１ａを選択する。一方、アンテナウェイト制御部１４は、下りリンクの個別チャネルで個別データの送信先となる移動局３０が指向性ビーム受信非対応移動局の場合には、用いるアンテナとしてセクタアンテナ１１ｂを選択する。
【００３５】
次に、アンテナウェイト制御部１４は、用いるアンテナの選択結果に基づいて、信号分配部１３から入力された各アンテナ素子１１１〜１１ｎとセクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列毎に、乗算するアンテナウェイトを決定する。アンテナウェイト制御部１４は、セクタアンテナ１１ｂを用いると決定した場合には、アレイアンテナ１１ａが送信する信号系列のアンテナウェイトを「０」と決定し、セクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列のアンテナウェイトを「１」と決定する。即ち、アンテナウェイト制御部１４は、送信データ２が共通データの場合や、送信データ２が個別データであっても移動局３０が指向性ビーム受信非対応移動局の場合には、アレイアンテナ１１ａが送信する信号系列のアンテナウェイトを「０」と決定する。具体的には、アンテナウェイト制御部１４は、全てのアンテナ素子１１１〜１１ｎが送信する信号系列のアンテナウェイトを「０」と決定する。
【００３６】
一方、アンテナウェイト制御部１４は、アレイアンテナ１１ａを用いると決定した場合には、セクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列のアンテナウェイトを「０」と決定する。即ち、アンテナウェイト制御部１４は、送信データ２が個別データであり、かつ、移動局３０が指向性ビーム受信対応移動局の場合には、セクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列のアンテナウェイトを「０」と決定する。更に、アンテナウェイト制御部１４は、アレイアンテナ１１ａの各アンテナ素子１１１〜１１ｎが送信する信号系列のアンテナウェイトを、送信データ２を送信する移動局３０方向にメインビームを有する指向性ビームとなるように決定する。これにより、他の移動局方向への干渉が低減できる。
【００３７】
アンテナウェイト制御部１４は、決定した各信号系列のアンテナウェイトを、信号分配部１３から入力された各アンテナ素子１１１〜１１ｎとセクタアンテナ１１ｂが送信する各信号系列に乗算する。アンテナウェイト制御部１４は、アンテナウェイトを乗算した後の信号系列を、拡散処理部１５に入力する。このとき、アンテナウェイトとして「０」が乗算された信号系列は、アンテナウェイト制御部１４から出力されない。そのため、アレイアンテナ１１ａが送信する信号系列のアンテナウェイトが「０」の場合には、セクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列のみが拡散処理部１５に入力される。一方、セクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列のアンテナウェイトが「０」の場合には、アレイアンテナ１１ａの各アンテナ素子が送信する複数の信号系列のみが拡散処理部１５に入力される。
【００３８】
拡散処理部１５は、アンテナウェイト制御部１４から入力されたアンテナウェイト乗算後の信号系列に拡散処理を施す。拡散処理部１５は、拡散処理後の信号系列をユーザ信号多重部１６に入力する。ユーザ信号多重部１６は、拡散処理後の信号系列を多重する。具体的には、ユーザ信号多重部１６は、複数の移動局３０に送信される送信データ２の信号系列を多重する。ユーザ信号多重部１６は、多重した信号をＲＦ送信部１７ａ、ＲＦ送信部１７ｂにそれぞれ入力する。ＲＦ送信部１７ａには、アレイアンテナ１１ａを用いて送信する信号が入力される。ＲＦ送信部１７ｂには、セクタアンテナ１１ｂを用いて送信する信号が入力される。
【００３９】
ＲＦ送信部１７ａ，１７ｂは、ユーザ信号多重部１６から入力された信号を無線周波数信号に変換する周波数変換を行う。ＲＦ送信部１７ａ，１７ｂは、周波数変換を行った信号を、送信増幅部１８ａ，１８ｂにそれぞれ入力する。送信増幅部１８ａ，１８ｂは、ＲＦ送信部１７ａ，１７ｂから入力された信号をそれぞれ増幅する。送信増幅部１８ａは、増幅後の信号をアレイアンテナ１１ａに入力する。送信増幅部１８ｂは、増幅後の信号をセクタアンテナ１１ｂに入力する。
【００４０】
アレイアンテナ１１ａは、複数のアンテナ素子１１１〜１１ｎを備える。アレイアンテナ１１ａの各アンテナ素子１１１〜１１ｎには、送信増幅部１８ａから増幅後の各アンテナ素子１１１〜１１ｎが送信する送信データ２の信号系列が入力される。入力される送信データ２の信号系列には、指向性ビームによる送信ができるように、アンテナ素子１１１〜１１ｎが送信する信号系列毎にアンテナウェイトが重み付けされている。このとき、送信データ２は個別データであり、かつ、移動局３０は指向性ビーム受信対応移動局である。そのため、アンテナウェイト制御部１４により、用いるアンテナとしてアレイアンテナ１１ａが選択され、セクタアンテナ１１ｂへは信号系列が入力されない。よって、アレイアンテナ１１ａのみが、複数のアンテナ素子１１１〜１１ｎを用いて、個別データを下りリンクの個別チャネルで移動局３０に指向性ビームにより送信する。
【００４１】
セクタアンテナ１１ｂには、送信増幅部１８ｂから増幅後のセクタアンテナ１１ｂが送信する送信データ２の信号系列が入力される。このとき、送信データ２は共通データであるか、個別データではあるが、移動局３０が指向性ビーム受信非対応移動局である。そのため、アンテナウェイト制御部１４により、用いるアンテナとしてセクタアンテナ１１ｂが選択され、アレイアンテナ１１ａへは信号系列が入力されない。よって、セクタアンテナ１１ｂのみが、共通データを下りリンクの共通チャネルで移動局３０に無指向性ビームにより送信する。或いは、セクタアンテナ１１ｂのみが、個別データを下りリンクの個別チャネルで移動局３０に無指向性ビームにより送信する。
【００４２】
又、セクタアンテナ１１ｂは、移動局３０と無線リンクを接続する際に移動局３０から送信される信号の送受信を行う。具体的には、セクタアンテナ１１ｂは、移動局が、無線リンクの接続を要求する際にＲＡＣＨ（Random Access Channel）と呼ばれる上りリンク共通チャネルを用いて送信するプリアンブルを受信する。又、セクタアンテナ１１ｂは、移動局３０から送信されたプリアンブル受信後に、無線ネットワーク制御装置２０からの移動局３０に対する移動局情報の更新を指示する信号（以下「移動局情報の更新指示信号」という）を、ＦＡＣＨ（Forward Access Channel）と呼ばれる下りリンク共通チャネルにより送信する。又、セクタアンテナ１１ｂは、無線ネットワーク制御装置２０からの移動局情報の更新指示信号を受信した移動局３０が、ＤＣＣＨ（Dedicated Control Channel）と呼ばれる上りリンク個別チャネルを用いて送信する移動局情報を含む信号を受信する。この移動局情報には、移動局３０の種別が含まれる。セクタアンテナ１１ｂは、受信した無線リンク接続時に移動局３０から送信される信号をＲＦ受信部１７ｃに入力する。
【００４３】
ＲＦ受信部１７ｃは、セクタアンテナ１１ｂから入力された信号を準同期検波し、復調部１２ｂに入力する。復調部１２ｂは、ＲＦ受信部１７ｃから入力された無線リンク接続時に移動局３０から送信される信号を復調する。復調部１２ｂは、復調後のデータをネットワークインタフェース部１９に入力する。具体的には、復調部１２ｂは、移動局３０から送信されたプリアンブルに含まれるデータや、移動局情報を含む信号に含まれる移動局情報をネットワークインタフェース部１９に入力する。又、復調部１２ｂは、移動局情報を含む信号に含まれる移動局情報を、移動局情報記憶部１４ａに格納する。具体的には、復調部１２ｂは、移動局識別データと、移動局の種別を含む移動局情報とを対応付けて、移動局情報記憶部１４ａに格納する。これにより、基地局１０は、移動局３０が指向性ビーム受信対応移動局であるか、指向性ビーム受信非対応移動局であるかを把握することができる。
【００４４】
ネットワークインタフェース部１９は、無線ネットワーク制御装置２０と接続している。ネットワークインタフェース部１９は、移動局や基地局１０からのデータを無線ネットワーク制御装置２０に伝送する。例えば、ネットワークインタフェース部１９は、移動局３０から送信されたプリアンブルに含まれるデータや、移動局情報を含む信号に含まれる移動局情報を、無線ネットワーク制御装置２０に伝送する。又、ネットワークインタフェース部１９は、無線ネットワーク制御装置２０から基地局１０に伝送されるデータを取得する。例えば、ネットワークインタフェース部１９は、移動局情報の更新信号や、基地局１０がカバーするセクタ内に存在する移動局３０に宛てたデータ等、基地局１０が移動局に送信する送信データ２を無線ネットワーク制御装置２０から伝送される。ネットワークインタフェース部１９は、無線ネットワーク制御装置２０から取得した送信データ２を、変調部１２ａに入力する。
【００４５】
次に、図４に、具体的に基地局１０が送信する指向性ビームのパターン（以下「指向性送信ビームパターン」という）や、無指向性ビームのパターン（以下「無指向性送信ビームパターン」という）を示す。図４においても、説明を簡単にするために１つのセクタを例にとって説明する。
【００４６】
図４（ａ）は、基地局１０が、指向性ビーム受信対応移動局３０ａに送信データを送信する際のビームパターンを示している。基地局１０は、セクタ内に存在する全ての移動局に制御データ等の共通データを送信するため、セクタアンテナ１１ｂを用いて、共通チャネルで共通データを無指向性ビームにより送信する。そのため、指向性ビーム受信対応移動局３０ａに送信される共通チャネルのビームパターンは、図４（ａ）に示すセクタアンテナ１１ｂによる共通チャネルの無指向性送信ビームパターン３ｂのようになる。又、基地局１０は、指向性ビーム受信対応移動局３０ａに、アレイアンテナ１１ａを用いて個別チャネルで個別データを指向性ビームにより送信する。具体的には、基地局１０は、アレイアンテナ１１ａが備える複数のアンテナ素子が送信する信号系列のアンテナウェイトを制御することにより、指向性ビームを送信する。そのため、指向性ビーム受信対応移動局３０ａに送信される個別チャネルのビームパターンは、図４（ａ）に示すアレイアンテナ１１ａによる個別チャネルの指向性送信ビームパターン４ａのようになる。
【００４７】
図４（ｂ）は、基地局１０が、指向性ビーム受信非対応移動局３０ｂに送信データを送信する際のビームパターンを示している。基地局１０は、指向性ビーム受信対応移動局３０ａの場合と同様に、セクタアンテナ１１ｂを用いて、共通チャネルで共通データを無指向性ビームにより送信する。そのため、指向性ビーム受信対応非移動局３０ｂに送信される共通チャネルのビームパターンも、図４（ｂ）に示すセクタアンテナ１１ｂによる共通チャネルの無指向性送信ビームパターン３ｂのようになる。又、基地局１０は、指向性ビーム受信非対応移動局３０ｂに、セクタアンテナ１１ｂを用いて個別チャネルで個別データを無指向性ビームにより送信する。そのため、指向性ビーム受信非対応移動局３０ｂに送信される個別チャネルのビームパターンは、図４（ｂ）に示すセクタアンテナ１１ｂによる個別チャネルの無指向性送信ビームパターン４ｂのようになる。
【００４８】
（通信方法）
次に、移動通信システム１００を用いて行う通信方法を説明する。まず、図５を用いて、基地局１０と移動局３０との間の無線リンクの接続手順について説明する。まず、無線リンクの接続を望む移動局３０が、ＲＡＣＨと呼ばれる上りリンク共通チャネルを用いてプリアンブルを送信する（Ｓ１０１）。セクタアンテナ１１ｂを介してプリアンブルを受信した基地局１０のＲＦ受信部１７ｃは、復調部１２ｂ、ネットワークインタフェース部１９を介して、プリアンブルに含まれるデータを無線ネットワーク制御装置２０に伝送する。それを受けて、無線ネットワーク制御装置２０は、移動局情報の更新指示信号を基地局１０に伝送する。基地局１０は、ネットワークインタフェース１９を介して無線ネットワーク制御装置２０から伝送された移動局情報の更新指示信号を取得する。そして、基地局１０は、セクタアンテナ１１ｂを用いて、ＦＡＣＨと呼ばれる下りリンク共通チャネルにより、移動局情報の更新指示信号を移動局３０に送信する（Ｓ１０２）。
【００４９】
無線ネットワーク制御装置２０からの移動局情報の更新指示信号を受信した移動局３０は、ＤＣＣＨと呼ばれる上りリンク個別チャネルを用いて移動局情報を含む信号を基地局１０に送信する。基地局１０のＲＦ受信部１７ｃは、セクタアンテナ１１ｂを介して移動局３０から送信された移動局情報を含む信号を受信する（Ｓ１０３）。そして、ＲＦ受信部１７ｃは、受信した移動局情報を含む信号を復調部１２ｂに入力する。復調部１２ｂは、移動局３０から受信した移動局情報を、移動局情報記憶部１４ａに格納する（Ｓ１０４）。
【００５０】
次に、図６を用いて、基地局による送信データの送信手順について説明する。まず、基地局１０の変調部１２ａが、送信データ２を変調して送信データ２の信号を得る。（Ｓ２０１）。次に、信号分配部１３が、変調後の送信データ２の信号を複数の信号系列に分配する。具体的には、信号分配部１３は、アレイアンテナ１１ａが備える複数のアンテナ素子１１１〜１１ｎの数に、セクタアンテナ１１ｂの数を加算した数の信号系列に分配する（Ｓ２０２）。
【００５１】
次に、アンテナウェイト制御部１４は、複数の信号系列に含まれる送信データ２が、下りリンクの共通チャネルで送信する共通データ又は下りリンクの個別チャネルで送信する個別データのいずれであるかを判断する（Ｓ２０３）。ステップ（Ｓ２０３）において、送信データ２が下りリンクの個別チャネルで送信する個別データの場合には、アンテナウェイト制御部１４は、移動局情報記憶部１４ａを参照して、送信データ２の送信先となる移動局３０が指向性ビーム受信対応移動局か指向性ビーム受信非対応移動局かを判断する（Ｓ２０４）。
【００５２】
ステップ（Ｓ２０３）において、送信データ２が下りリンクの共通チャネルで送信する共通データの場合や、ステップ（Ｓ２０４）において、下りリンクの個別チャネルで個別データの送信先となる移動局３０が指向性ビーム受信非対応移動局の場合には、アンテナウェイト制御部１４は、用いるアンテナとしてセクタアンテナ１１ｂを選択する。そして、アンテナウェイト制御部１４は、アレイアンテナ１１ａが送信する信号系列のアンテナウェイトを「０」と決定し、セクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列のアンテナウェイトを「１」と決定する（Ｓ２０５）。
【００５３】
一方、ステップ（Ｓ２０４）において、下りリンクの個別チャネルで個別データを送信の送信先となる移動局３０が指向性ビーム受信対応移動局の場合には、アンテナウェイト制御部１４は、用いるアンテナとしてアレイアンテナ１１ａを選択する。そして、アンテナウェイト制御部１４は、セクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列のアンテナウェイトを「０」と決定する。更に、アンテナウェイト制御部１４は、アレイアンテナ１１ａの各アンテナ素子１１１〜１１ｎが送信する信号系列のアンテナウェイトを、送信データ２を送信する移動局３０方向にメインビームを有する指向性ビームとなるように決定する（Ｓ２０９）。
【００５４】
ステップ（Ｓ２０５）、（Ｓ２０９）に続き、拡散処理部１５は、アンテナウェイト乗算後の信号系列に拡散処理を施す（Ｓ２０６）、（Ｓ２１０）。次に、ユーザ信号多重部１６は、拡散処理された複数の移動局３０に送信される送信データ２の信号系列を多重する（Ｓ２０７）、（Ｓ２１１）。そして、ステップ（Ｓ２０７）に続いて、ユーザ信号多重部１６から入力された信号を、ＲＦ送信部１７ｂが無線周波数信号に変換し、送信増幅部１８ｂが増幅する。送信増幅部１８ｂは、増幅後の信号をセクタアンテナ１１ｂに入力する。最後に、ステップ（Ｓ２０５）において、アレイアンテナ１１ａへの信号系列に乗算するアンテナウェイトを「０」としたため、セクタアンテナ１１ｂのみが、共通データを下りリンクの共通チャネルで移動局３０に無指向性ビームにより送信する。或いは、セクタアンテナ１１ｂのみが、個別データを下りリンクの個別チャネルで移動局３０に無指向性ビームにより送信する（Ｓ２０８）。
【００５５】
一方、ステップ（Ｓ２１１）に続いて、ユーザ信号多重部１６から入力された信号を、ＲＦ送信部１７ａが無線周波数信号に変換し、送信増幅部１８ａが増幅する。送信増幅部１８ａは、増幅後の信号をアレイアンテナ１１ａに入力する。最後に、ステップ（Ｓ２０９）において、セクタアンテナ１１ｂへの信号系列に乗算するアンテナウェイトを「０」としたため、アレイアンテナ１１ａのみが、複数のアンテナ素子１１１〜１１ｎを用いて、個別データを下りリンクの個別チャネルで移動局３０に指向性ビームにより送信する（Ｓ２１２）。
【００５６】
（効果）
このような移動通信システム１００、基地局１０、通信方法によれば、基地局１０が、セクタ毎に、移動局３０に指向性ビームを送信するアレイアンテナ１１ａと、移動局３０に無指向性ビームを送信するセクタアンテナ１１ｂの双方を備える。そして、アンテナウェイト制御部１４が、移動局情報記憶部１４ａを参照して、移動局３０が指向性ビーム受信対応移動局か指向性ビーム受信非対応移動局かを判断する。そして、アンテナウェイト制御部１４は、移動局３０が指向性ビーム受信対応移動局の場合には、下りリンクの個別チャネルで個別データを送信する際に用いるアンテナとしてアレイアンテナ１１ａを選択する。一方、アンテナウェイト制御部１４は、移動局３０が指向性ビーム受信非対応移動局の場合には、下りリンクの個別チャネルで個別データを送信する際に用いるアンテナとしてセクタアンテナ１１ｂを選択する。
【００５７】
よって、基地局１０は、移動局３０の種別に応じて、下りリンクの個別チャネルで個別データを送信する際に用いるアンテナを切り替えることができる。その結果、基地局１０は、移動局３０の種別に応じた適切な信号送信を行うことができ、移動局３０は適切に信号を受信することができる。
【００５８】
具体的には、基地局１０は、指向性ビーム受信対応移動局に対しては、アレイアンテナ１１ａを用いて下りリンクの個別チャネルで個別データを指向性ビームにより送信できる。そのため、基地局１０は、ビーム利得を向上することができ、送信増幅部１８ａの飽和出力電力を低減できる。又、基地局１０は、指向性ビーム受信非対応移動局に対しては、セクタアンテナ１１ｂを用いて下りリンクの個別チャネルで個別データを無指向性ビームにより送信できる。そのため、基地局１０は、第１の従来方法や第２の従来方法のように、指向性アンテナを用いて無指向性ビームを送信する場合における送信増幅部の飽和出力の増大を防止できる。これらの結果、基地局１０は、その装置規模を低減できる。
【００５９】
又、アンテナウェイト制御部１４は、用いるアンテナの選択結果に基づいて、各アンテナ素子１１１〜１１ｎとセクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列毎に、乗算するアンテナウェイトを決定し、乗算する。具体的には、アンテナウェイト制御部１４は、セクタアンテナ１１ｂを用いると決定した場合には、アレイアンテナ１１ａが送信する信号系列のアンテナウェイトを「０」と決定する。一方、アンテナウェイト制御部１４は、アレイアンテナ１１ａを用いると決定した場合には、セクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列のアンテナウェイトを「０」と決定する。そして、アンテナウェイト制御部１４は、決定した各信号系列のアンテナウェイトを、各アンテナ素子１１１〜１１ｎとセクタアンテナ１１ｂが送信する各信号系列に乗算する。
【００６０】
このように、アンテナウェイト制御部１４は、用いるアンテナの選択結果に基づいて、各アンテナが送信する信号系列に乗算するアンテナウェイトを制御するだけで、アレイアンテナ１１ａのみを用いた個別データの指向性ビームによる送信と、セクタアンテナ１１ｂのみを用いた個別データの無指向性ビームによる送信とを容易に切り替えることができる。更に、移動局情報記憶部１４ａが、移動局の種別を記憶しているため、アンテナウェイト制御部１４は、移動局情報記憶部１４ａを参照することにより、移動局３０が指向性ビーム受信対応移動局か指向性ビーム受信非対応移動局かを容易に判断することができる。
【００６１】
更に、アンテナウェイト制御部１４は、移動局３０に送信する送信データ２が個別データ又は共通データのいずれであるかを判断し、送信データ２が下りリンクの共通チャネルで送信する共通データの場合には、共通データを送信する際に用いるアンテナとしてセクタアンテナ１１ｂを選択する。そのため、基地局１０は、複数の移動局３０が共通データを受信できるように、セクタアンテナ１１ｂを用いて共通データを無指向性ビームにより送信できる。よって、基地局１０は、第１の従来方法や第２の従来方法のように、指向性アンテナを用いて無指向性ビームを送信する場合における送信増幅部の飽和出力の増大を防止できる。その結果、基地局１０は、その装置規模を更に低減できる。
【００６２】
〔第２の実施の形態〕
次に、図面を参照して、本発明に係る第２の実施の形態について説明する。
【００６３】
（移動通信システム）
図７は、移動通信システム２００の構成を示す説明図である。本実施形態でも、図１（ａ）に示した３セクタ構成を適用した移動通信システム２００を例にとって説明する。図７に示すように、移動通信システム２００は、基地局１１０と、無線ネットワーク制御装置２０と、複数の移動局２３０とを備える。基地局２１０は、第１セクタ１ａをカバーする第１セクタ用アレイアンテナ２１１ａ１、第１セクタ用セクタアンテナ２１１ｂ１及び第１セクタ用セクタアンテナ２１１ｃ１と、第２セクタ１ｂをカバーする第２セクタ用アレイアンテナ２１１ａ２、第２セクタ用セクタアンテナ２１１ｂ２及び第２セクタ用セクタアンテナ２１１ｃ２と、第３セクタ１ｃをカバーする第３セクタ用アレイアンテナ２１１ａ３、第３セクタ用セクタアンテナ２１１ｂ３及び第３セクタ用セクタアンテナ２１１ｃ３を備える。
【００６４】
図７に示すように、セクタ当たりのセクタアンテナの数は、２本であり、複数となっている。基地局２１０は、無線アクセス方式としてＤＳ―ＣＤＭＡを適用する場合には、セクタ毎の複数のセクタアンテナを用いて、送信ダイバーシチを適用して移動局に信号を送信することができる。又、基地局２１０は、複数のセクタアンテナ、又は、アレイアンテナと１本のセクタアンテナ、又は、アレイアンテナと複数のセクタアンテナを用いて、移動局２３０からの信号をアンテナダイバーシチ受信することができる。
【００６５】
複数の移動局２３０は、基地局２１０が送信ダイバーシチを適用して送信した信号を受信する機能を備える。この点以外は、図２に示す移動局３０と実質的に同様である。無線ネットワーク制御装置２０は、図２に示す無線ネットワーク制御装置２０と実質的に同様であるため、同一の符号を付してここでは説明を省略する。
【００６６】
次に、図８を用いて基地局２１０の構成についてより詳細に説明する。図８でも、説明を簡単にするために、１つのセクタをカバーするために必要な構成を示す。そのため、実際には基地局２１０は、基地局２１０がカバーするセクタの数だけ図８に示す構成と同様の構成が必要となる。又、図８には、基地局２１０が備える構成のうち、移動局２３０に送信データを送信する際に必要な送信系の構成を示す。図８に示すように、基地局２１０は、アレイアンテナ２１１ａと、複数のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃと、変調部２１２ａと、複数の復調部２１２ｂ，２１２ｃと、信号分配部２１３と、アンテナウェイト制御部２１４と、移動局情報記憶部２１４ａと、拡散処理部２１５と、ユーザ信号多重部２１６と、複数のＲＦ送信部２１７ａ，１７ｂ，２１７ｃと、複数のＲＦ受信部２１７ｄ，２１７ｅと、複数の送信増幅部２１８ａ，２１８ｂ，２１８ｃと、ネットワークインタフェース部２１９と、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０と、合成部２２１とを備える。
【００６７】
変調部２１２ａ、信号分配部２１３、アンテナウェイト制御部２１４、移動局情報記憶部２１４ａ、ネットワークインタフェース部２１９は、図２に示した変調部１２ａ、信号分配部１３、アンテナウェイト制御部１４、移動局情報記憶部１４ａ、ネットワークインタフェース部１９と実質的に同様である。そのため、ここでは説明を省略する。
【００６８】
拡散信号処理部２１５は、アンテナウェイト制御部２１４から入力されたアンテナウェイト乗算後の信号系列に拡散処理を施す。拡散処理部２１５は、拡散処理後の信号系列のうち、アレイアンテナ２１１ａを用いて送信する信号系列をユーザ信号多重部２１６に入力する。又、拡散処理部２１５は、拡散処理後の信号系列のうち、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃを用いて送信する信号系列を送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０に入力する。
【００６９】
送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、複数のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃを用いて行う送信ダイバーシチを制御する送信ダイバーシチ制御手段である。具体的には、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、拡散処理部２１５から入力された拡散処理後の信号系列に、送信ダイバーシチ用のアンテナウェイト制御を施す。これにより、送信ダイバーシチ用制御部２２０は、２つのセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃによりそれぞれ送信する２つの信号系列を生成して、送信ダイバーシチを制御する。
【００７０】
より詳細には、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、まず、拡散処理部２１５から入力された拡散処理後の信号系列を、複数のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃの数の信号系列に分配する。即ち、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、信号系列を、各セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃが送信する信号系列毎に分配する。次に、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、各セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃが送信する信号系列毎に、乗算する送信ダイバーシチ用のアンテナウェイトを決定する。そして、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、決定した各信号系列の送信ダイバーシチ用のアンテナウェイトを、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃが送信する各信号系列に乗算する。このようにして、送信ダイバーシチ用制御部２２０は、２つのセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃによりそれぞれ送信する２つの信号系列を生成する。送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、送信ダイバーシチ用のアンテナウェイトを乗算した後の信号系列を、ユーザ信号多重部２１６に入力する。
【００７１】
尚、基地局２１０は、無線アクセス方式としてＤＳ―ＣＤＭＡを適用しない場合等、送信ダイバーシチを適用せずに、移動局２３０に信号を送信する場合がある。送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、送信ダイバーシチを適用せずに信号を送信する場合には、信号の送信に用いるアンテナとして、セクタアンテナ２１１ｂとセクタアンテナ２１１ｃのいずれかを選択する。そして、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、選択したセクタアンテナのアンテナウェイトを「１」に設定し、選択しなかったセクタアンテナのアンテナウェイトを「０」に設定する。これにより、アンテナウェイトとして「０」が乗算された信号系列は、送信ダイバーシチ用アンテナウェイト制御部２２０から出力されない。
【００７２】
ユーザ信号多重部２１６は、拡散処理後の信号系列と、送信ダイバーシチ用のアンテナウェイト制御後の信号系列を多重する。具体的には、ユーザ信号多重部２１６は、複数の移動局２３０に送信される送信データ２ａの信号系列を多重する。ユーザ信号多重部２１６は、多重した信号をＲＦ送信部２１７ａ、ＲＦ送信部２１７ｂ、ＲＦ送信部２１７ｃにそれぞれ入力する。ＲＦ送信部２１７ａには、アレイアンテナ２１１ａを用いて送信する信号が入力される。ＲＦ送信部２１７ｂには、セクタアンテナ２１１ｂを用いて送信する信号が入力される。ＲＦ送信部２１７ｃには、セクタアンテナ２１１ｃを用いて送信する信号が入力される。
【００７３】
ＲＦ送信部２１７ａ，２１７ｂ，２１７ｃは、ユーザ信号多重部２１６から入力された信号を無線周波数信号に変換する周波数変換を行う。ＲＦ送信部２１７ａ，２１７ｂ，２１７ｃは、周波数変換を行った信号を送信増幅部２１８ａ，２１８ｂ，２１８ｃにそれぞれ入力する。送信増幅部２１８ａ，２１８ｂ，２８１ｃは、ＲＦ送信部２１７ａ，２１７ｂ，２７１ｃから入力された信号をそれぞれ増幅する。送信増幅部２１８ａは、増幅後の信号をアレイアンテナ２１１ａに入力する。送信増幅部２１８ｂは、増幅後の信号をセクタアンテナ２１１ｂに入力する。送信増幅部２１８ｃは、増幅後の信号をセクタアンテナ２１１ｃに入力する。
【００７４】
アレイアンテナ２１１ａは、複数のアンテナ素子２１１１〜２１１ｎを備える。アレイアンテナ２１１ａの各アンテナ素子２１１１〜２１１ｎには、送信増幅部２１８ａから増幅後の各アンテナ素子２１１１〜２１１ｎが送信する送信データ２ａの信号系列が入力される。図３に示すアレイアンテナ１１ａと同様に、アレイアンテナ２１１ａのみが、複数のアンテナ素子２１１１〜２１１ｎを用いて、個別データを下りリンクの個別チャネルで、指向性ビーム受信対応移動局である移動局２３０に指向性ビームにより送信する。
【００７５】
又、セクタアンテナ２１１ｂには、送信増幅部２１８ｂから増幅後のセクタアンテナ２１１ｂが送信する送信データ２ａの信号系列が入力される。セクタアンテナ２１１ｃには、送信増幅部２１８ｃから増幅後のセクタアンテナ２１１ｃが送信する送信データ２ａの信号系列が入力される。図３に示すセクタアンテナ１１ｂと同様に、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃのみが、共通データを下りリンクの共通チャネルで移動局２３０に無指向性ビームにより送信する。或いは、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃのみが、個別データを下りリンクの個別チャネルで、指向性ビーム受信非対応移動局２３０に無指向性ビームにより送信する。
【００７６】
更に、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃに入力される送信データ２ａの信号系列には、送信ダイバーシチ用のアンテナウェイトが乗算されている。そのため、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃが、送信ダイバーシチ用のアンテナウェイトが乗算された信号系列を送信することにより、送信ダイバーシチを適用した信号の送信が行われる。又、送信ダイバーシチを適用せずに信号を送信する場合には、送信ダイバーシチ用制御部２２０により、選択されたセクタアンテナのアンテナウェイトが「１」に設定され、選択されなかったセクタアンテナのアンテナウェイトが「０」に設定されている。そのため、アンテナウェイトとして「０」が乗算された信号系列は、送信ダイバーシチ用アンテナウェイト制御部２２０から出力されない。その結果、選択したセクタアンテナのみから、送信ダイバーシチを適用せずに信号が送信される。
【００７７】
又、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃは、図３に示したセクタアンテナ１１ｂと同様にして、移動局２３０と無線リンクを接続する際に移動局２３０から送信される信号の送受信を行う。セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃは、受信した無線リンク接続時に移動局２３０から送信される信号を、ＲＦ受信部２１７ｄ，２１７ｅにそれぞれ入力する。ＲＦ受信部２１７ｄ，２１７ｅは、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃから入力された信号を準同期検波し、復調部２１２ｂ，２１２ｃにそれぞれ入力する。
【００７８】
復調部２１２ｂは、ＲＦ受信部２１７ｄから入力された無線リンク接続時に移動局２３０から送信される信号を復調する。復調部２１２ｃは、ＲＦ受信部２１７ｅから入力された無線リンク接続時に移動局２３０から送信される信号を復調する。復調部２１２ｂ，２１２ｃは、復調後のデータを合成部２２１に入力する。合成部２２１は、復調部２１２ｂ，２１２ｃから入力された復調後のデータに、アンテナダイバーシチ受信用のアンテナウェイトを重み付けして合成する。合成部２２１は、合成後のデータをネットワークインタフェース部２１９に入力する。具体的には、合成部２２１は、移動局２３０から送信されたプリアンブルに含まれるデータや、移動局情報を含む信号に含まれる移動局情報をネットワークインタフェース部２１９に入力する。又、合成部２２１は、移動局情報を含む信号に含まれる移動局情報を、移動局情報記憶部２１４ａに格納する。具体的には、合成部２２１は、移動局識別データと、移動局２３０の種別を含む移動局情報とを対応付けて、移動局情報記憶部２１４ａに格納する。これにより、基地局２１０は、移動局２３０が指向性ビーム受信対応移動局であるか、指向性ビーム受信非対応移動局であるかを把握することができる。
【００７９】
次に、図９に、具体的に基地局２１０が送信する指向性送信ビームパターンや無指向性送信ビームパターンを示す。図９においても、説明を簡単にするために１つのセクタを例にとって説明する。図９（ａ）は、基地局２１０が、指向性ビーム受信対応移動局２３０ａに送信データを送信する際のビームパターンを示している。基地局２１０は、セクタ内に存在する全ての移動局に制御データ等の共通データを送信するため、共通チャネルで共通データを無指向性ビームにより送信する。このとき、基地局２１０が送信ダイバーシチを適用しない場合には、基地局２１０は、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃのいずれかを用いて共通データを送信する。そのため、指向性ビーム受信対応移動局２３０ａに送信される共通チャネルのビームパターンは、図９（ａ）に示すセクタアンテナによる共通チャネルの無指向性送信ビームパターン３ｂのようになる。
【００８０】
又、基地局２１０と指向性ビーム受信対応移動局２３０ａが、無線アクセス方式としてＤＳ―ＣＤＭＡを適用する場合であって、基地局２１０が送信ダイバーシチを適用する場合には、基地局２１０は、２本のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃを用いて送信ダイバーシチを適用して、共通チャネルで共通データを無指向性ビームにより送信する。その場合には、指向性ビーム受信対応移動局２３０ａに送信される共通チャネルのビームパターンは、図９（ａ）に示すセクタアンテナによる共通チャネルの無指向性送信ビームパターン３ｂが複数存在する形となる。
【００８１】
又、基地局２１０は、指向性ビーム受信対応移動局２３０ａに、アレイアンテナ２１１ａを用いて個別チャネルで個別データを指向性ビームにより送信する。具体的には、基地局２１０は、アレイアンテナ２１１ａが備える複数のアンテナ素子が送信する信号系列のアンテナウェイトを制御することにより、指向性ビームを送信する。そのため、指向性ビーム受信対応移動局２３０ａに送信される個別チャネルのビームパターンは、図９（ａ）に示すアレイアンテナ２１１ａによる個別チャネルの指向性送信ビームパターン４ａのようになる。
【００８２】
図９（ｂ）は、基地局２１０が、指向性ビーム受信非対応移動局２３０ｂに送信データを送信する際のビームパターンを示している。基地局２１０は、指向性ビーム受信対応移動局２３０ａの場合と同様に、基地局２１０が送信ダイバーシチを適用しない場合には、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃのいずれかを用いて共通チャネルで共通データを無指向性ビームにより送信する。そのため、指向性ビーム受信対応非移動局２３０ｂに送信される共通チャネルのビームパターンも、図９（ｂ）に示すセクタアンテナによる共通チャネルの無指向性送信ビームパターン３ｂのようになる。
【００８３】
又、基地局２１０と指向性ビーム受信非対応移動局２３０ｂが、無線アクセス方式としてＤＳ―ＣＤＭＡを適用する場合であって、基地局２１０が送信ダイバーシチを適用する場合には、基地局２１０は、２本のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃを用いて送信ダイバーシチを適用して、共通チャネルで共通データを無指向性ビームにより送信する。その場合には、指向性ビーム受信非対応移動局２３０ｂに送信される共通チャネルのビームパターンは、図９（ｂ）に示すセクタアンテナによる共通チャネルの無指向性送信ビームパターン３ｂが複数存在する形となる。
【００８４】
又、基地局２１０が送信ダイバーシチを適用しない場合には、基地局２１０は、指向性ビーム受信非対応移動局２３０ｂに、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃのいずれかを用いて個別チャネルで個別データを無指向性ビームにより送信する。そのため、指向性ビーム受信非対応移動局２３０ｂに送信される個別チャネルのビームパターンは、図９（ｂ）に示すセクタアンテナによる個別チャネルの無指向性送信ビームパターン４ｂのようになる。又、基地局２１０と指向性ビーム受信非対応移動局２３０ｂが、無線アクセス方式としてＤＳ―ＣＤＭＡを適用する場合であって、基地局２１０が送信ダイバーシチを適用する場合には、基地局２１０は、２本のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃを用いて送信ダイバーシチを適用して、個別チャネルで個別データを無指向性ビームにより送信する。その場合には、指向性ビーム受信非対応移動局２３０ｂに送信される個別チャネルのビームパターンは、図９（ｂ）に示すセクタアンテナによる個別チャネルの無指向性送信ビームパターン４ｂが複数存在する形となる。
【００８５】
次に、図１０を用いて、基地局２１０の受信系の構成についてより詳細に説明する。図１０では、基地局２１０が備える構成のうち、移動局２３０から送信されたデータを受信する際に必要な受信系の構成を示す。又、図１０では、説明を簡単にするために、１つのセクタをカバーするために必要な構成を示す。そのため、実際には基地局２１０は、基地局２１０がカバーするセクタの数だけ図１０に示す構成と同様の構成が必要となる。図１０に示すように、基地局２１０は、アレイアンテナ２１１ａと、複数のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃと、複数のＲＦ受信部２１７ｄ，２１７ｅ，２１７ｆと、複数の復調部２１２ｂ，２１２ｃ，２１２ｄと、合成部２２１と、アレイアンテナ用ウェイト制御部２２２と、アレイアンテナ用合成部２２３とを備える。
【００８６】
アレイアンテナ２１１ａ及び２本のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃは、移動局２３０から送信されたデータを含む信号を受信する。アレイアンテナ２１１ａの各アンテナ素子は、受信した受信信号をＲＦ受信部２１７ｆに入力する。ＲＦ受信部２１７ｆは、アレイアンテナ２１１ａの各アンテナ素子から入力された信号を準同期検波し、アレイアンテナ用ウェイト制御部２２２に入力する。又、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃは、受信した受信信号をＲＦ受信部２１７ｄ，２１７ｅにそれぞれ入力する。ＲＦ受信部２１７ｄ，２１７ｅは、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃから入力された信号を準同期検波し、復調部２１２ｂ，２１２ｃにそれぞれ入力する。
【００８７】
アレイアンテナ用ウェイト制御部２２２は、アレイアンテナ２１１ａの各アンテナ素子が受信した受信信号のアンテナウェイトを制御する。具体的には、アレイアンテナ用ウェイト制御部２２２は、アレイアンテナ２１１ａの各アンテナ素子が受信した受信信号のアンテナウェイトを決定する。そして、アレイアンテナ用ウェイト制御部２２２は、決定したアンテナウェイトを各アンテナ素子が受信した受信信号に乗算して重み付けする。アンテナウェイト制御部２２２は、アンテナウェイト乗算後の受信信号をアレイアンテナ用合成部２２３に入力する。アレイアンテナ用合成部２２３は、アンテナウェイト乗算後の各アンテナ素子の受信信号を合成する。アレイアンテナ用合成部２２３は、合成後の受信信号を復調部２１２ｄに入力する。
【００８８】
復調部２１２ｂ，２１２ｃは、ＲＦ受信部２１７ｄ，２１７ｅから入力された受信信号をそれぞれ復調する。又、復調部２１２ｄは、アレイアンテナ用合成部２２３から入力された受信信号を復調する。復調部２１２ｄ，２１２ｂ，２１２ｃは、復調後のデータを合成部２２１に入力する。このように、基地局２１０は、全てのアンテナ、即ち、アレイアンテナ２１１ａ及び２本のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃが受信した受信信号を、全てデータの復調に用いて、３ブランチのアンテナダイバーシチ受信を行う構成となっている。
【００８９】
合成部２２１は、移動局２３０からの信号のアンテナダイバーシチ受信を制御するダイバーシチ受信制御手段である。具体的には、合成部２２１は、復調部２１２ｄ，２１２ｂ，２１２ｃから入力された復調後のデータを重み付け合成する。より詳細には、合成部２２１は、まず、復調後の各データにアンテナダイバーシチ受信用のアンテナウェイトを重み付けする。例えば、合成部２２１は、アレイアンテナ２１１ａ、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃの受信信号の受信レベルにより、復調後の各データに乗算するアンテナダイバーシチ受信用のアンテナウェイトを決定する。合成部２２１は、決定したアンテナダイバーシチ受信用のアンテナウェイトを復調後の各データに乗算して重み付けする。合成部２２１は、重み付けした各データを合成して、合成後の復調データ２ｂを得る。このように、合成部２２１は、復調後の各データに乗算するアンテナダイバーシチ受信用のアンテナウェイトを制御することにより、アンテナダイバーシチ受信を制御する。合成部２２１は、合成後の復調データ２ｂをネットワークインタフェース部２１９に入力する。
【００９０】
（通信方法）
次に、移動通信システム２００を用いて行う通信方法を、図１１を用いて説明する。ステップ（Ｓ３０１）〜（Ｓ３０６）は、図６に示すステップ（Ｓ２０１）〜（Ｓ２０６）と実質的に同様である。ステップ（Ｓ３０６）に続き、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、拡散処理後の信号系列に送信ダイバーシチ用のアンテナウェイト制御を施す（Ｓ３０７）。具体的には、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、まず、拡散処理後の信号系列を複数のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃの数の信号系列に分配する。次に、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、各セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃが送信する信号系列毎に、乗算する送信ダイバーシチ用のアンテナウェイトを決定する。そして、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、決定した各信号系列の送信ダイバーシチ用のアンテナウェイトを、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃが送信する各信号系列に乗算する。尚、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、送信ダイバーシチを適用せずに信号を送信する場合には、信号の送信に用いるアンテナとして、セクタアンテナ２１１ｂとセクタアンテナ２１１ｃのいずれかを選択する。そして、基地局２２０は、選択したセクタアンテナのアンテナウェイトを「１」に設定し、選択しなかったセクタアンテナのアンテナウェイトを「０」に設定して、信号系列に乗算する。
【００９１】
ステップ（Ｓ３０７）に続いて、ユーザ信号多重部２１６は、送信ダイバーシチ用のアンテナウェイト制御が施された送信データ２ａの信号系列を多重する（Ｓ３０８）。そして、ユーザ信号多重部２１６から入力された信号を、ＲＦ送信部２１７ｂ，２１７ｃが無線周波数信号に変換し、送信増幅部２１８ｂ，２１８ｃが増幅する。送信増幅部２１８ｂ，２１８ｃは、増幅後の信号をセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃにそれぞれ入力する。最後に、ステップ（Ｓ３０５）において、アレイアンテナ２１１ａへの信号系列に乗算するアンテナウェイトを「０」としたため、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃのみが、送信ダイバーシチを適用して共通データを下りリンクの共通チャネルで移動局２３０に無指向性ビームにより送信する。或いは、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃのみが、送信ダイバーシチを適用して個別データを下りリンクの個別チャネルで移動局２３０に無指向性ビームにより送信する（Ｓ３０９）。尚、基地局２１０は、送信ダイバーシチを適用せずに信号を送信する場合には、セクタアンテナ２１１ｂとセクタアンテナ２１１ｃのいずれかを用いて、共通データや個別データを無指向性ビームにより送信する。
【００９２】
一方、ステップ（Ｓ３０４）において、下りリンクの個別チャネルで個別データを送信する移動局２３０が指向性ビーム受信対応移動局の場合には、基地局２１０は、ステップ（Ｓ３１０）〜（Ｓ３１３）を行う。ステップ（Ｓ３１０）〜（Ｓ３１３）は、図６に示すステップ（Ｓ２０９）〜（Ｓ２１２）と実質的に同様である。
【００９３】
（効果）
このような移動通信システム２００、基地局２１０、通信方法によれば、第１の実施の形態に係る移動通信システム１００、基地局１０、通信方法によって得られる効果に加えて、以下の効果が得られる。
【００９４】
基地局２１０は、セクタ当たりのセクタアンテナとして、複数のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃを備えている。そのため、基地局２１０は、複数のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃを用いて、移動局２３０に信号を送信する際に送信ダイバーシチを適用することや、移動局２３０からの信号を受信する際にダイバーシチ受信を適用することができる。
【００９５】
更に、基地局２１０は、複数のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃを用いて行う送信ダイバーシチを制御する送信ダイバーシチ用アンテナウェイト制御部２２０を備えている。そのため、基地局２１０は、基地局２１０から下りリンクを介して送信された信号の移動局２３０における受信品質を向上させることができる。
【００９６】
又、基地局２１０は、移動局２３０からの信号のアンテナダイバーシチ受信を制御する合成部２２１を備えている。そのため、合成部２２１は、アレイアンテナ２１１ａと複数のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃを用いた移動局２３０からの信号のアンテナダイバーシチ受信を制御することができる。よって、基地局２１０は、移動局２３０から上りリンクを介して送信され、受信した受信信号の受信品質を、伝搬環境によらずに向上させることができる。
【００９７】
又、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、送信ダイバーシチを適用せずに信号を送信する場合には、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃのいずれかを選択する。そして、送信ダイバーシチ用制御部２２０は、選択したセクタアンテナのアンテナウェイトを「１」に設定し、選択しなかったセクタアンテナのアンテナウェイトを「０」に設定する。これにより、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、送信ダイバーシチを適用した信号の送信と、送信ダイバーシチを適用しない信号の送信とを容易に切り替えることができる。
【００９８】
〔変更例〕
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。図２、図７に示した基地局１０，２１０は、第セクタ１ａ〜第３セクタ１ｃ全てについて同じアンテナ構成となっているが、これに限定されない。例えば、基地局２０，２１０は、基地局２０，２１０の周囲の伝搬環境や、基地局２０，２１０やアレイアンテナ、セクタアンテナの設置環境等に応じて、セクタ毎に異なるアンテナ構成とすることができる。
【００９９】
又、第１の実施の形態においても、基地局１０は、移動局３０からの信号を、アレイアンテナ１１ａとセクタアンテナ１１ｂを用いてアンテナダイバーシチ受信することができる。その場合には、基地局１０は、セクタアンテナ１１ｂ用の復調部１２ｂに加えて、図１０に示すようなアレイアンテナ用ウェイト制御部と、アレイアンテナ用合成部と、アレイアンテナ１１ａ用の復調部と、合成部とを備える必要がある。又、図３には図示されていないが、基地局１０も基地局２１０と同様に、図１０に示すようなアレイアンテナ用のＲＦ受信部を備えている。
【０１００】
そして、アレイアンテナ１１ａの各アンテナ素子１１１〜１１ｎは、受信した受信信号をアレイアンテナ用のＲＦ受信部に入力する。アレイアンテナ用のＲＦ受信部は、受信信号を準同期検波し、アレイアンテナ用ウェイト制御部に入力する。アレイアンテナ用ウェイト制御部は、各アンテナ素子１１１〜１１ｎが受信した受信信号にアンテナウェイトを乗算する。アレイアンテナ用合成部は、アンテナウェイト乗算後の受信信号を合成し、アレイアンテナ１１ｂ用の復調部に入力する。アレイアンテナ１１ｂ用の復調部は、アレイアンテナ用合成部により合成された受信信号を復調し、復調後のデータを合成部に入力する。又、復調部１２ｂも、復調後のデータを合成部に入力する。そして、合成部が、図１０に示す合成部２２１と同様にして、２つの復調部から入力される復調後のデータを重み付け合成する。これにより、基地局１０は、アレイアンテナ１１ａとセクタアンテナ１１ｂが受信した受信信号をデータの復調に用いて、２ブランチのアンテナダイバーシチ受信を行うことができる。
【０１０１】
又、図１０においては、基地局２１０は、アレイアンテナ２１１ａ、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃが受信した受信信号を全てデータの復調に用いて、３ブランチのアンテナダイバーシチ受信を行う構成としたが、このような構成に限定されない。例えば、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃのいずれか１つとアレイアンテナ２１１ａが受信した受信信号についてのみ復調を行い、復調後のデータを合成する２ブランチのアンテナダイバーシチ受信を行う構成とすることもできる。この場合、基地局は、復調部をアレイアンテナ用と１本のセクタアンテナ用の２つ備えればよい。又、２本のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃが受信した受信信号についてのみ復調を行い、復調後のデータを合成する２ブランチのアンテナダイバーシチ受信を行う構成とすることもできる。この場合、基地局は、復調部を２本のセクタアンテナ用の２つ備えればよい。
【０１０２】
このように、全てのアンテナが受信した受信信号を用いてアンテナダイバーシチ受信を行わずに、複数のアンテナのうち、いくつかのアンテナが受信した受信信号を用いてアンテナダイバーシチ受信を行う場合、復調部の数を減らすことができる。復調部の数が増加すると、基地局の装置規模が増大してしまう。そのため、アンテナダイバーシチ受信に用いるアンテナとして、全てのアンテナを用いずにいくつかのアンテナを用いることにより、復調部の数を抑えることができる。その結果、基地局は、その装置規模を低減できる。特に、基地局の受信系の構成の規模に制約がある場合には、有効である。尚、アンテナダイバーシチ受信に用いるアンテナの受信信号は、セクタ毎に異なるアンテナの受信信号を用いることができる。即ち、アンテナダイバーシチ受信に必要な構成は、セクタ毎に変化させることができる。
【０１０３】
又、上記実施形態では、３セクタ構成を適用した移動通信システムを例にとって説明したが、本発明に係る移動通信システム、基地局及び通信方法は、図１（ｂ）に示した６セクタ構成を適用した移動通信システムにも適用することができる。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、移動局が適切に信号を受信でき、基地局の装置規模を低減できる基地局、移動通信システム及び通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るセクタセル構成を説明する説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る移動通信システムの構成を示す説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る基地局の送信系の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る基地局が送信するビームのパターンを示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る基地局と移動局との間の無線リンクの接続手順を示すフロー図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る基地局による送信データの送信手順を示すフロー図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る移動通信システムの構成を示す説明図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る基地局の送信系の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る基地局が送信するビームのパターンを示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る基地局の受信系の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る基地局による送信データの送信手順を示すフロー図である。
【図１２】従来の基地局の構成を示す図である。
【図１３】従来の基地局が送信するビームのパターンを示す図である。
【符号の説明】
１００，２００ 移動通信システム
１０，２１０，３１０ 基地局
１１ａ，２１１ａ，３１１ アレイアンテナ
１１ａ１，２１１ａ１，３１１ａ 第１セクタ用アレイアンテナ
１１ａ２，２１１ａ２，３１１ｂ 第２セクタ用アレイアンテナ
１１ａ３，２１１ａ３，３１１ｃ 第３セクタ用アレイアンテナ
１１ｂ，２１１ｂ，２１１ｃ セクタアンテナ
１１ｂ１，２１１ｂ１，２１１ｃ１ 第１セクタ用セクタアンテナ
１１ｂ２，２１１ｂ２，２１１ｃ２ 第２セクタ用セクタアンテナ
１１ｂ３，２１１ｂ３，２１１ｃ３ 第３セクタ用セクタアンテナ
１２ａ，２１２ａ 変調部
１２ｂ，２１２ｂ，２１２ｃ，２１２ｄ 復調部
１３，２１３ 信号分配部
１４，２１４ アンテナウェイト制御部
１４ａ，２１４ａ 移動局情報記憶部
１５，２１５ 拡散処理部
１６，２１６ ユーザ信号多重部
１７ａ，１７ｂ，２１７ａ，２１７ｂ，２１７ｃ ＲＦ送信部
１７ｃ，２１７ｄ，２１７ｅ，２１７ｆ ＲＦ受信部
１８ａ，１８ｂ，２１８ａ，２１８ｂ，２１８ｃ 送信増幅部
１９，２１９ ネットワークインタフェース部
２０ 無線ネットワーク制御装置
３０，２３０ 移動局
３０ａ，２３０ａ 指向性ビーム受信対応移動局
３０ｂ，２３０ｂ 指向性ビーム受信非対応移動局
２２０ 送信ダイバーシチ用ウェイト制御部
２２１ 合成部
２２２ アレイアンテナ用ウェイト制御部
２２３ アレイアンテナ用合成部
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局、移動通信システム及び通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、移動通信システムは、複数の基地局をセル状に配置することにより、サービスエリアを面的にカバーするセルラー方式を採用している。更に、移動通信システムは、１つのセルを複数のセクタに分割し、セクタ毎のアンテナを基地局に設置してサービスエリアをカバーするセクタセル構成を用いている。そして、移動通信システムでは、他の移動局からの干渉電力を抑圧するために、適応アンテナアレイダイバーシチによる指向性ビーム送受信技術が採用されている。適応アンテナアレイダイバーシチとは、上りリンクにおける基地局の適応受信及び下りリンクにおける基地局の適応送信処理技術である。
【０００３】
上りリンクにおいては、適応アンテナアレイ受信ダイバーシチが行われる。これは、基地局が、複数のアンテナを用いて移動局からのデータを受信し、各アンテナが受信した信号に適当な重みを乗算して合成することにより、指向性ビーム受信を行う技術である。例えば、ＤＳ―ＣＤＭＡ（Direct Sequence Code Division Multiple Access）と呼ばれる無線アクセス方式において、パイロットシンボルを用いるコヒーレント適応アンテナアレイダイバーシチ（Coherent Adaptive Antenna Array）受信方法が提案されている（例えば、文献「Pilot symbol―assisted decision―directed coherent adaptive array diversity for DS―CDMA mobile radio reverse link，」S．Tanaka，M．Sawahashi，and F．Adachi：IEICE Trans．Fundamentals，vol．E８０―A，pp．２４４５―２４５４，Dec．１９９７．参照）。
【０００４】
又、下りリンクにおいては、適応アンテナアレイ送信ダイバーシチが行われる。例えば、適応アンテナアレイ送信ダイバーシチとして、基地局が、上りリンクで形成されたビームパターンに、無線回線で生じる振幅・位相変動の補償を行った後に、指向性ビーム送信を行う方法等が提案されている（例えば、文献「Adaptive antenna array transmit diversity in FDD forward link for WCDMA and broadcast packet Wireless access」H．Taoka，S．Tanaka，T．Ihara，and M．Sawahashi；IEEE Wireless Communications，pp．２―１０，April ２００２．参照）。
【０００５】
移動通信システムは、このような適応アンテナアレイダイバーシチを適用することにより、同一セクタや他のセクタ、他のセルに存在する移動局からの干渉電力を低減している。図１２は、このような適応アンテナアレイダイバーシチを適用した指向性ビーム送受信を行う基地局３１０の構成を示す図である。図１２には、セルが第１セクタ、第２セクタ、第３セクタの３つに分割されている場合を示す。基地局３１０は、各セクタに指向性ビームを送信するために、第１セクタ用アレイアンテナ３１１ａと、第２セクタ用アレイアンテナ３１１ｂと、第３セクタ用アレイアンテナ３１１ｃとを備えている。
【０００６】
そして、基地局３１０は、第１セクタ用アレイアンテナ３１１ａ、第２セクタ用アレイアンテナ３１１ｂ、第３セクタ用アレイアンテナ３１１ｃを用いて、下りリンクのチャネルを移動局に送信する。下りリンクのチャネルには、移動局毎に個別の情報データ等の個別データを伝送する個別チャネルと、複数の移動局に共通する制御データ等の共通データを伝送する共通チャネルがある。
【０００７】
図１３（ａ）に示すように、基地局３１０は、アレイアンテナ３１１を用いて個別チャネルを指向性ビーム送信する。例えば、基地局３１０は、ユーザ＃１の移動局３２０ａには、ユーザ＃１の送信ビームパターン３０４ａにビームを絞って送信する。同様に、基地局３１０は、ユーザ＃２の移動局３２０ｂには、ユーザ＃２の送信ビームパターン３０４ｂにビームを絞って送信する。これにより、移動局３２０ａ，３２０ｂ間の干渉電力が低減できる。
【０００８】
一方、基地局３１０は、共通チャネルを送信する場合には、図１３（ｂ）に示すような共通チャネルの無指向性ビームパターン３０５となるように、アレイアンテナ３１１を用いて共通チャネルを無指向性ビーム送信する。これは、セクタ内の全ての移動局３２０ａ，３２０ｂが共通チャネルを受信できるようにするためである。従来、アレイアンテナ３１１を用いて下りリンクの共通チャネルを、セクタ全体をカバーするように無指向性ビーム送信するためには２つの方法がある。第１の従来方法は、アレイアンテナ３１１を構成する複数のアンテナ素子のアンテナウェイトをセクタ全体をカバーする無指向性ビームパターンとなるように設定する方法である。第２の従来方法は、アレイアンテナ３１１を構成する１つのアンテナ素子のみを用いて無指向性ビーム送信する方法である。
【０００９】
又、基地局が無指向性アンテナと指向性アンテナを備え、制御信号等の共通の情報を無指向性アンテナで送信し、その後の通信は指向性アンテナを用いて指向性ビーム送信する方法も提案されている（特開平１１―２８９２８７号公報、特開平１０―１７３５８５号公報参照）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第１の従来方法では、ビーム送信の角度によってビーム利得が変動し、ビーム利得の落ち込みを生じてしまう。そのため、生じたビーム利得の落ち込みを補償すべく送信増幅部の飽和出力を増大する必要があった。又、第２の従来方法では、１つのアンテナ素子のみを用いて送信するため、アンテナ利得がアレイアンテナ３１１を構成する全アンテナ素子数分の１になってしまう。特に、アレイアンテナは、アンテナ素子を複数並べて構成されているため、セクタアンテナに比べてアンテナ素子長が短い。これは、アンテナの断面積に比例するアンテナが受ける風圧加重に制約があり、アンテナ素子数が増える毎にアンテナ素子長を短くする必要があるためである。基地局は、このような短いアンテナ素子１つのみを用いて無指向性ビーム送信するため、より一層アンテナ利得が低減してしまう。そのため、セクタ全体をカバーすべく送信増幅部の飽和出力を増大する必要があった。その結果、第１の従来方法、第２の従来方法いずれの場合にも、基地局の装置規模が増大してしまうという問題点があった。
【００１１】
又、移動局には、指向性ビームを受信可能なものと受信できないものとがある。そのため、基地局が無指向性アンテナと指向性アンテナを備え、制御信号等の共通の情報を無指向性アンテナで送信し、その後の通信は指向性アンテナを用いて指向性ビーム送信する方法であっても、次のような問題点があった。基地局は、個別チャネルを送信する際には、移動局の種別に関係なく指向性アンテナを用いて個別チャネルを指向性ビーム送信する。そのため、基地局は、指向性ビームを受信できない移動局に対しても、指向性アンテナを用いて指向性ビーム送信してしまう。よって、指向性ビームを受信できない移動局は、適切に信号を受信できない問題点があった。
【００１２】
そこで、本発明は、移動局が適切に信号を受信でき、基地局の装置規模を低減できる基地局、移動通信システム及び通信方法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】
本発明に係る移動通信システムは、移動局と基地局とを備える。そして、基地局は、移動局に指向性ビームを送信する指向性アンテナと、移動局に無指向性ビームを送信する無指向性アンテナと、移動局が指向性ビームを受信可能か否かを判断し、移動局が指向性ビームを受信可能な場合には移動局毎に個別の個別データを送信する際に用いるアンテナとして指向性アンテナを選択し、移動局が指向性ビームを受信できない場合には個別データを送信する際に用いるアンテナとして無指向性アンテナを選択するアンテナ制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
このようは本発明に係る移動通信システム及び基地局によれば、基地局が、移動局に指向性ビームを送信する指向性アンテナと、移動局に無指向性ビームを送信する無指向性アンテナの双方を備える。又、アンテナ制御手段は、移動局が指向性ビームを受信可能か否かを判断する。そして、アンテナ制御手段は、移動局が指向性ビームを受信可能な場合には、個別データを送信する際に用いるアンテナとして指向性アンテナを選択する。一方、アンテナ制御手段は、移動局が指向性ビームを受信できない場合には、個別データを送信する際に用いるアンテナとして無指向性アンテナを選択する。よって、基地局は、移動局の種別に応じて、個別データを送信する際に用いるアンテナを切り替えることができる。その結果、基地局は、移動局の種別に応じた適切な信号送信を行うことができ、移動局は適切に信号を受信することができる。
【００１５】
具体的には、基地局は、指向性ビームを受信可能な移動局に対しては、指向性アンテナを用いて個別チャネルを指向性ビームにより送信できる。そのため、基地局は、ビーム利得を向上することができ、送信増幅部の飽和出力電力を低減できる。又、基地局は、指向性ビームを受信できない移動局に対しては、無指向性アンテナを用いて個別チャネルを無指向性ビームにより送信できる。そのため、基地局は、第１の従来方法や第２の従来方法のように、指向性アンテナを用いて無指向性ビームを送信する場合における送信増幅部の飽和出力の増大を防止できる。これらの結果、基地局は、その装置規模を低減できる。
【００１６】
又、アンテナ制御手段は、移動局に送信する送信データが個別データ又は複数の移動局に共通する共通データのいずれであるかを判断し、送信データが共通データの場合には、共通データを送信する際に用いるアンテナとして無指向性アンテナを選択することが好ましい。これによれば、基地局は、複数の移動局が共通データを受信できるように、無指向性アンテナを用いて共通データを無指向性ビームにより送信できる。そのため、基地局は、第１の従来方法や第２の従来方法のように、指向性アンテナを用いて無指向性ビームを送信する場合における送信増幅部の飽和出力の増大を防止できる。その結果、基地局は、その装置規模を更に低減できる。
【００１７】
更に、基地局は、無指向性アンテナを複数備えることが好ましい。これによれば、基地局は、複数の無指向性アンテナを用いて、移動局に信号を送信する際に送信ダイバーシチを適用することや、移動局からの信号を受信する際にダイバーシチ受信を適用することができる。
【００１８】
そして、基地局は、複数の無指向性アンテナを用いて行う送信ダイバーシチを制御する送信ダイバーシチ制御手段を備えることが好ましい。これによれば、基地局は、基地局から下りリンクを介して送信された信号の移動局における受信品質を向上させることができる。
【００１９】
又、基地局は、移動局からの信号のアンテナダイバーシチ受信を制御するダイバーシチ受信制御手段を備えることが好ましい。これによれば、ダイバーシチ受信制御手段は、指向性アンテナと無指向性アンテナ、複数の無指向性アンテナを備える場合には、複数の無指向性アンテナ、或いは、指向性アンテナと複数の無指向性アンテナを用いた移動局からの信号のアンテナダイバーシチ受信を制御することができる。そのため、基地局は、移動局から上りリンクを介して送信された信号の受信品質を向上させることができる。
【００２０】
又、本発明に係る通信方法は、移動局に指向性ビームを送信する指向性アンテナと、移動局に無指向性ビームを送信する無指向性アンテナとを備える基地局を用いた通信方法であって、基地局が、移動局が指向性ビームを受信することが可能か否かを判断するステップと、基地局が、判断結果に基づいて移動局が指向性ビームを受信可能な場合には移動局毎に個別の個別データを送信する際に用いるアンテナとして指向性アンテナを選択し、移動局が前記指向性ビームを受信できない場合には個別データを送信する際に用いるアンテナとして無指向性アンテナを選択するステップと、基地局が、指向性アンテナ又は無指向性アンテナのいずれかを用いて個別データを移動局に送信するステップとを有することを特徴とする。
【００２１】
このようは本発明に係る通信方法によれば、基地局は、まず、移動局が指向性ビームを受信可能か否かを判断する。そして、基地局は、移動局が指向性ビームを受信可能な場合には、個別データを送信する際に用いるアンテナとして指向性アンテナを選択し、個別データを移動局に送信する。一方、基地局は、移動局が指向性ビームを受信できない場合には、個別データを送信する際に用いるアンテナとして無指向性アンテナを選択し、個別データを移動局に送信する。よって、基地局は、移動局の種別に応じて、個別データを送信する際に用いるアンテナを切り替えることができる。その結果、基地局は、移動局の種別に応じた適切な信号送信を行うことができ、移動局は適切に信号を受信することができる。更に、基地局は、第１の従来方法や第２の従来方法のように、指向性アンテナを用いて無指向性ビームを送信する場合における送信増幅部の飽和出力の増大を防止できる。そのため、基地局は、その装置規模を低減できる。
【００２２】
又、基地局が、移動局に送信する送信データが個別データ又は複数の移動局に共通する共通データのいずれであるかを判断するステップと、基地局が、送信データが共通データの場合には、共通データを送信する際に用いるアンテナとして無指向性アンテナを選択するステップと、基地局が、無指向性アンテナを用いて共通データを前記移動局に送信するステップとを有することが好ましい。
【００２３】
これによれば、基地局は、複数の移動局が共通データを受信できるように、無指向性アンテナを用いて共通データを無指向性ビームにより送信できる。そのため、基地局は、第１の従来方法や第２の従来方法のように、指向性アンテナを用いて無指向性ビームを送信する場合における送信増幅部の飽和出力の増大を防止できる。その結果、基地局は、更にその装置規模を低減できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
〔第１の実施の形態〕
（移動通信システム）
移動通信システムでは、図１に示すように、セル１を複数のセクタに分割し、セクタ毎のアンテナを基地局１０に設置してサービスエリアをカバーするセクタセル構成を用いている。セクタセル構成には、図１（ａ）に示すセル１を３つの第１セクタ１ａ、第２セクタ１ｂ、第３セクタ１ｃに分割した３セクタ構成と、図１（ｂ）に示すセル１を６つの第１セクタ１ａ、第２セクタ１ｂ、第３セクタ１ｃ、第４セクタ１ｄ、第５セクタ１ｅ、第６セクタ１ｆに分割した６セクタ構成等がある。本実施形態では、３セクタ構成を適用した移動通信システムを例にとって説明する。
【００２６】
図２は、移動通信システム１００の構成を示す説明図である。図２に示すように、移動通信システム１００は、基地局１０と、無線ネットワーク制御装置２０と、複数の移動局３０とを備える。基地局１０は、各セクタに存在する移動局３０と無線リンクを接続し、信号の送受信を行う。基地局１０は、セクタ毎にアレイアンテナとセクタアンテナの双方を備える。アレイアンテナは、指向性ビームを送受信する指向性ビームアンテナである。アレイアンテナは、移動局毎にビームを絞って送信する。セクタアンテナは、無指向性ビームを送受信する無指向性ビームアンテナである。セクタアンテナは、セクタ内の全ての移動局が信号を受信できるように、セクタ全体をカバーするビームを送信する。
【００２７】
具体的には、基地局１０は、第１セクタ１ａをカバーする第１セクタ用アレイアンテナ１１ａ１及び第１セクタ用セクタアンテナ１１ｂ１と、第２セクタ１ｂをカバーする第２セクタ用アレイアンテナ１１ａ２及び第２セクタ用セクタアンテナ１１ｂ２と、第３セクタ１ｃをカバーする第３セクタ用アレイアンテナ１１ａ３及び第３セクタ用セクタアンテナ１１ｂ３とを備える。図２に示すように、セクタ当たりのセクタアンテナの数は、１本となっている。
【００２８】
無線ネットワーク制御装置２０は、基地局１０と接続しており、基地局１０と移動局３０との間の無線リンクの接続制御、ハンドオーバ制御等を行う。複数の移動局３０は、移動局３０が存在するセクタをカバーする基地局１０のアレイアンテナやセクタアンテナを介して基地局１０と無線リンクを接続し、基地局１０と信号の送受信を行う。
【００２９】
次に、図３を用いて基地局１０の構成についてより詳細に説明する。図３では、説明を簡単にするために、１つのセクタをカバーするために必要な構成を示す。そのため、実際には基地局１０は、基地局１０がカバーするセクタの数だけ図３に示す構成と同様の構成が必要となる。又、図３には、基地局１０が備える構成のうち、移動局３０に送信データを送信する際に必要な送信系の構成を示す。図３に示すように、基地局１０は、アレイアンテナ１１ａと、セクタアンテナ１１ｂと、変調部１２ａと、復調部１２ｂと、信号分配部１３と、アンテナウェイト制御部１４と、移動局情報記憶部１４ａと、拡散処理部１５と、ユーザ信号多重部１６と、複数のＲＦ（Radio Frequency）送信部１７ａ，１７ｂと、ＲＦ（Radio Frequency）受信部１７ｃと、複数の送信増幅部１８ａ，１８ｂと、ネットワークインタフェース部１９とを備える。
【００３０】
基地局１０が移動局３０に送信する送信データ２には、移動局３０毎に個別の情報データ等の個別データと、複数の移動局３０に共通する制御データ等の共通データがある。個別データは、下りリンクにおける個別チャネルにより移動局３０に送信される。共通データは、下りリンクにおける共通チャネルにより移動局３０に送信される。送信データ２は、ネットワークインタフェース部１９から変調部１２ａに入力される。変調部１２ａは、送信データ２を変調して送信データ２の信号を得る。変調部１２ａは、変調後の送信データ２の信号を信号分配部１３に入力する。信号分配部１３は、変調部１２ａから入力された変調後の送信データ２の信号を、複数の信号系列に分配する。具体的には、信号分配部１３は、アレイアンテナ１１ａが備える複数のアンテナ素子１１１〜１１ｎの数に、セクタアンテナ１１ｂの数を加算した数の信号系列に分配する。即ち、信号分配部１３は、送信データ２の信号を、アレイアンテナ１１ａの各アンテナ素子１１１〜１１ｎと、セクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列毎に分配する。信号分配部１３は、分配した複数の信号系列をアンテナウェイト制御部１４に入力する。
【００３１】
アンテナウェイト制御部１４は、移動局３０が指向性ビームを受信可能か否かを判断し、移動局３０が指向性ビームを受信可能な場合には個別データを送信する際に用いるアンテナとしてアレイアンテナ１１ａを選択し、移動局３０が指向性ビームを受信できない場合には個別データを送信する際に用いるアンテナとしてセクタアンテナ１１ｂを選択するアンテナ制御手段である。以下、指向性ビームを受信可能な移動局を、「指向性ビーム受信対応移動局」という。又、指向性ビームを受信できない移動局を、「指向性ビーム受信非対応移動局」という。移動局の種別には、この指向性ビーム受信対応移動局と、指向性ビーム受信非対応移動局の２つがある。
【００３２】
具体的には、まず、アンテナウェイト制御部１４は、信号分配部１３から入力された複数の信号系列に含まれる送信データ２が、下りリンクの共通チャネルで送信する共通データ又は下りリンクの個別チャネルで送信する個別データのいずれであるかを判断する。そして、アンテナウェイト制御部１４は、送信データ２が下りリンクの共通チャネルで送信する共通データの場合には、用いるアンテナとしてセクタアンテナ１１ｂを選択する。一方、送信データ２が下りリンクの個別チャネルで送信する個別データの場合には、アンテナウェイト制御部１４は、移動局情報記憶部１４ａを参照して、送信データ２の送信先となる移動局３０が、指向性ビーム受信対応移動局又は指向性ビーム受信非対応移動局のいずれであるかを判断する。
【００３３】
移動局情報記憶部１４ａは、セクタ内に存在し、基地局１０と無線リンクを接続している各移動局３０に関する移動局情報を記憶している。移動局情報には、移動局の種別が含まれている。即ち、移動局情報記憶部１４ａは、基地局１０と無線リンクを接続している移動局３０が、指向性ビーム受信対応移動局であるか、指向性ビーム受信非対応移動局であるかを記憶している。移動局情報記憶部１４ａは、移動局３０を識別する移動局識別データと、移動局情報とを対応付けて記憶している。
【００３４】
そのため、アンテナウェイト制御部１４は、個別データの送信先となる移動局３０の移動局識別データに基づいて移動局情報記憶部１４ａを参照し、個別データの送信先となる移動局３０が指向性ビーム受信対応移動局又は指向性ビーム受信非対応移動局のいずれであるかを判断する。そして、アンテナウェイト制御部１４は、下りリンクの個別チャネルで個別データの送信先となる移動局３０が指向性ビーム受信対応移動局の場合には、用いるアンテナとしてアレイアンテナ１１ａを選択する。一方、アンテナウェイト制御部１４は、下りリンクの個別チャネルで個別データの送信先となる移動局３０が指向性ビーム受信非対応移動局の場合には、用いるアンテナとしてセクタアンテナ１１ｂを選択する。
【００３５】
次に、アンテナウェイト制御部１４は、用いるアンテナの選択結果に基づいて、信号分配部１３から入力された各アンテナ素子１１１〜１１ｎとセクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列毎に、乗算するアンテナウェイトを決定する。アンテナウェイト制御部１４は、セクタアンテナ１１ｂを用いると決定した場合には、アレイアンテナ１１ａが送信する信号系列のアンテナウェイトを「０」と決定し、セクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列のアンテナウェイトを「１」と決定する。即ち、アンテナウェイト制御部１４は、送信データ２が共通データの場合や、送信データ２が個別データであっても移動局３０が指向性ビーム受信非対応移動局の場合には、アレイアンテナ１１ａが送信する信号系列のアンテナウェイトを「０」と決定する。具体的には、アンテナウェイト制御部１４は、全てのアンテナ素子１１１〜１１ｎが送信する信号系列のアンテナウェイトを「０」と決定する。
【００３６】
一方、アンテナウェイト制御部１４は、アレイアンテナ１１ａを用いると決定した場合には、セクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列のアンテナウェイトを「０」と決定する。即ち、アンテナウェイト制御部１４は、送信データ２が個別データであり、かつ、移動局３０が指向性ビーム受信対応移動局の場合には、セクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列のアンテナウェイトを「０」と決定する。更に、アンテナウェイト制御部１４は、アレイアンテナ１１ａの各アンテナ素子１１１〜１１ｎが送信する信号系列のアンテナウェイトを、送信データ２を送信する移動局３０方向にメインビームを有する指向性ビームとなるように決定する。これにより、他の移動局方向への干渉が低減できる。
【００３７】
アンテナウェイト制御部１４は、決定した各信号系列のアンテナウェイトを、信号分配部１３から入力された各アンテナ素子１１１〜１１ｎとセクタアンテナ１１ｂが送信する各信号系列に乗算する。アンテナウェイト制御部１４は、アンテナウェイトを乗算した後の信号系列を、拡散処理部１５に入力する。このとき、アンテナウェイトとして「０」が乗算された信号系列は、アンテナウェイト制御部１４から出力されない。そのため、アレイアンテナ１１ａが送信する信号系列のアンテナウェイトが「０」の場合には、セクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列のみが拡散処理部１５に入力される。一方、セクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列のアンテナウェイトが「０」の場合には、アレイアンテナ１１ａの各アンテナ素子が送信する複数の信号系列のみが拡散処理部１５に入力される。
【００３８】
拡散処理部１５は、アンテナウェイト制御部１４から入力されたアンテナウェイト乗算後の信号系列に拡散処理を施す。拡散処理部１５は、拡散処理後の信号系列をユーザ信号多重部１６に入力する。ユーザ信号多重部１６は、拡散処理後の信号系列を多重する。具体的には、ユーザ信号多重部１６は、複数の移動局３０に送信される送信データ２の信号系列を多重する。ユーザ信号多重部１６は、多重した信号をＲＦ送信部１７ａ、ＲＦ送信部１７ｂにそれぞれ入力する。ＲＦ送信部１７ａには、アレイアンテナ１１ａを用いて送信する信号が入力される。ＲＦ送信部１７ｂには、セクタアンテナ１１ｂを用いて送信する信号が入力される。
【００３９】
ＲＦ送信部１７ａ，１７ｂは、ユーザ信号多重部１６から入力された信号を無線周波数信号に変換する周波数変換を行う。ＲＦ送信部１７ａ，１７ｂは、周波数変換を行った信号を、送信増幅部１８ａ，１８ｂにそれぞれ入力する。送信増幅部１８ａ，１８ｂは、ＲＦ送信部１７ａ，１７ｂから入力された信号をそれぞれ増幅する。送信増幅部１８ａは、増幅後の信号をアレイアンテナ１１ａに入力する。送信増幅部１８ｂは、増幅後の信号をセクタアンテナ１１ｂに入力する。
【００４０】
アレイアンテナ１１ａは、複数のアンテナ素子１１１〜１１ｎを備える。アレイアンテナ１１ａの各アンテナ素子１１１〜１１ｎには、送信増幅部１８ａから増幅後の各アンテナ素子１１１〜１１ｎが送信する送信データ２の信号系列が入力される。入力される送信データ２の信号系列には、指向性ビームによる送信ができるように、アンテナ素子１１１〜１１ｎが送信する信号系列毎にアンテナウェイトが重み付けされている。このとき、送信データ２は個別データであり、かつ、移動局３０は指向性ビーム受信対応移動局である。そのため、アンテナウェイト制御部１４により、用いるアンテナとしてアレイアンテナ１１ａが選択され、セクタアンテナ１１ｂへは信号系列が入力されない。よって、アレイアンテナ１１ａのみが、複数のアンテナ素子１１１〜１１ｎを用いて、個別データを下りリンクの個別チャネルで移動局３０に指向性ビームにより送信する。
【００４１】
セクタアンテナ１１ｂには、送信増幅部１８ｂから増幅後のセクタアンテナ１１ｂが送信する送信データ２の信号系列が入力される。このとき、送信データ２は共通データであるか、個別データではあるが、移動局３０が指向性ビーム受信非対応移動局である。そのため、アンテナウェイト制御部１４により、用いるアンテナとしてセクタアンテナ１１ｂが選択され、アレイアンテナ１１ａへは信号系列が入力されない。よって、セクタアンテナ１１ｂのみが、共通データを下りリンクの共通チャネルで移動局３０に無指向性ビームにより送信する。或いは、セクタアンテナ１１ｂのみが、個別データを下りリンクの個別チャネルで移動局３０に無指向性ビームにより送信する。
【００４２】
又、セクタアンテナ１１ｂは、移動局３０と無線リンクを接続する際に移動局３０から送信される信号の送受信を行う。具体的には、セクタアンテナ１１ｂは、移動局が、無線リンクの接続を要求する際にＲＡＣＨ（Random Access Channel）と呼ばれる上りリンク共通チャネルを用いて送信するプリアンブルを受信する。又、セクタアンテナ１１ｂは、移動局３０から送信されたプリアンブル受信後に、無線ネットワーク制御装置２０からの移動局３０に対する移動局情報の更新を指示する信号（以下「移動局情報の更新指示信号」という）を、ＦＡＣＨ（Forward Access Channel）と呼ばれる下りリンク共通チャネルにより送信する。又、セクタアンテナ１１ｂは、無線ネットワーク制御装置２０からの移動局情報の更新指示信号を受信した移動局３０が、ＤＣＣＨ（Dedicated Control Channel）と呼ばれる上りリンク個別チャネルを用いて送信する移動局情報を含む信号を受信する。この移動局情報には、移動局３０の種別が含まれる。セクタアンテナ１１ｂは、受信した無線リンク接続時に移動局３０から送信される信号をＲＦ受信部１７ｃに入力する。
【００４３】
ＲＦ受信部１７ｃは、セクタアンテナ１１ｂから入力された信号を準同期検波し、復調部１２ｂに入力する。復調部１２ｂは、ＲＦ受信部１７ｃから入力された無線リンク接続時に移動局３０から送信される信号を復調する。復調部１２ｂは、復調後のデータをネットワークインタフェース部１９に入力する。具体的には、復調部１２ｂは、移動局３０から送信されたプリアンブルに含まれるデータや、移動局情報を含む信号に含まれる移動局情報をネットワークインタフェース部１９に入力する。又、復調部１２ｂは、移動局情報を含む信号に含まれる移動局情報を、移動局情報記憶部１４ａに格納する。具体的には、復調部１２ｂは、移動局識別データと、移動局の種別を含む移動局情報とを対応付けて、移動局情報記憶部１４ａに格納する。これにより、基地局１０は、移動局３０が指向性ビーム受信対応移動局であるか、指向性ビーム受信非対応移動局であるかを把握することができる。
【００４４】
ネットワークインタフェース部１９は、無線ネットワーク制御装置２０と接続している。ネットワークインタフェース部１９は、移動局や基地局１０からのデータを無線ネットワーク制御装置２０に伝送する。例えば、ネットワークインタフェース部１９は、移動局３０から送信されたプリアンブルに含まれるデータや、移動局情報を含む信号に含まれる移動局情報を、無線ネットワーク制御装置２０に伝送する。又、ネットワークインタフェース部１９は、無線ネットワーク制御装置２０から基地局１０に伝送されるデータを取得する。例えば、ネットワークインタフェース部１９は、移動局情報の更新信号や、基地局１０がカバーするセクタ内に存在する移動局３０に宛てたデータ等、基地局１０が移動局に送信する送信データ２を無線ネットワーク制御装置２０から伝送される。ネットワークインタフェース部１９は、無線ネットワーク制御装置２０から取得した送信データ２を、変調部１２ａに入力する。
【００４５】
次に、図４に、具体的に基地局１０が送信する指向性ビームのパターン（以下「指向性送信ビームパターン」という）や、無指向性ビームのパターン（以下「無指向性送信ビームパターン」という）を示す。図４においても、説明を簡単にするために１つのセクタを例にとって説明する。
【００４６】
図４（ａ）は、基地局１０が、指向性ビーム受信対応移動局３０ａに送信データを送信する際のビームパターンを示している。基地局１０は、セクタ内に存在する全ての移動局に制御データ等の共通データを送信するため、セクタアンテナ１１ｂを用いて、共通チャネルで共通データを無指向性ビームにより送信する。そのため、指向性ビーム受信対応移動局３０ａに送信される共通チャネルのビームパターンは、図４（ａ）に示すセクタアンテナ１１ｂによる共通チャネルの無指向性送信ビームパターン３ｂのようになる。又、基地局１０は、指向性ビーム受信対応移動局３０ａに、アレイアンテナ１１ａを用いて個別チャネルで個別データを指向性ビームにより送信する。具体的には、基地局１０は、アレイアンテナ１１ａが備える複数のアンテナ素子が送信する信号系列のアンテナウェイトを制御することにより、指向性ビームを送信する。そのため、指向性ビーム受信対応移動局３０ａに送信される個別チャネルのビームパターンは、図４（ａ）に示すアレイアンテナ１１ａによる個別チャネルの指向性送信ビームパターン４ａのようになる。
【００４７】
図４（ｂ）は、基地局１０が、指向性ビーム受信非対応移動局３０ｂに送信データを送信する際のビームパターンを示している。基地局１０は、指向性ビーム受信対応移動局３０ａの場合と同様に、セクタアンテナ１１ｂを用いて、共通チャネルで共通データを無指向性ビームにより送信する。そのため、指向性ビーム受信対応非移動局３０ｂに送信される共通チャネルのビームパターンも、図４（ｂ）に示すセクタアンテナ１１ｂによる共通チャネルの無指向性送信ビームパターン３ｂのようになる。又、基地局１０は、指向性ビーム受信非対応移動局３０ｂに、セクタアンテナ１１ｂを用いて個別チャネルで個別データを無指向性ビームにより送信する。そのため、指向性ビーム受信非対応移動局３０ｂに送信される個別チャネルのビームパターンは、図４（ｂ）に示すセクタアンテナ１１ｂによる個別チャネルの無指向性送信ビームパターン４ｂのようになる。
【００４８】
（通信方法）
次に、移動通信システム１００を用いて行う通信方法を説明する。まず、図５を用いて、基地局１０と移動局３０との間の無線リンクの接続手順について説明する。まず、無線リンクの接続を望む移動局３０が、ＲＡＣＨと呼ばれる上りリンク共通チャネルを用いてプリアンブルを送信する（Ｓ１０１）。セクタアンテナ１１ｂを介してプリアンブルを受信した基地局１０のＲＦ受信部１７ｃは、復調部１２ｂ、ネットワークインタフェース部１９を介して、プリアンブルに含まれるデータを無線ネットワーク制御装置２０に伝送する。それを受けて、無線ネットワーク制御装置２０は、移動局情報の更新指示信号を基地局１０に伝送する。基地局１０は、ネットワークインタフェース１９を介して無線ネットワーク制御装置２０から伝送された移動局情報の更新指示信号を取得する。そして、基地局１０は、セクタアンテナ１１ｂを用いて、ＦＡＣＨと呼ばれる下りリンク共通チャネルにより、移動局情報の更新指示信号を移動局３０に送信する（Ｓ１０２）。
【００４９】
無線ネットワーク制御装置２０からの移動局情報の更新指示信号を受信した移動局３０は、ＤＣＣＨと呼ばれる上りリンク個別チャネルを用いて移動局情報を含む信号を基地局１０に送信する。基地局１０のＲＦ受信部１７ｃは、セクタアンテナ１１ｂを介して移動局３０から送信された移動局情報を含む信号を受信する（Ｓ１０３）。そして、ＲＦ受信部１７ｃは、受信した移動局情報を含む信号を復調部１２ｂに入力する。復調部１２ｂは、移動局３０から受信した移動局情報を、移動局情報記憶部１４ａに格納する（Ｓ１０４）。
【００５０】
次に、図６を用いて、基地局による送信データの送信手順について説明する。まず、基地局１０の変調部１２ａが、送信データ２を変調して送信データ２の信号を得る。（Ｓ２０１）。次に、信号分配部１３が、変調後の送信データ２の信号を複数の信号系列に分配する。具体的には、信号分配部１３は、アレイアンテナ１１ａが備える複数のアンテナ素子１１１〜１１ｎの数に、セクタアンテナ１１ｂの数を加算した数の信号系列に分配する（Ｓ２０２）。
【００５１】
次に、アンテナウェイト制御部１４は、複数の信号系列に含まれる送信データ２が、下りリンクの共通チャネルで送信する共通データ又は下りリンクの個別チャネルで送信する個別データのいずれであるかを判断する（Ｓ２０３）。ステップ（Ｓ２０３）において、送信データ２が下りリンクの個別チャネルで送信する個別データの場合には、アンテナウェイト制御部１４は、移動局情報記憶部１４ａを参照して、送信データ２の送信先となる移動局３０が指向性ビーム受信対応移動局か指向性ビーム受信非対応移動局かを判断する（Ｓ２０４）。
【００５２】
ステップ（Ｓ２０３）において、送信データ２が下りリンクの共通チャネルで送信する共通データの場合や、ステップ（Ｓ２０４）において、下りリンクの個別チャネルで個別データの送信先となる移動局３０が指向性ビーム受信非対応移動局の場合には、アンテナウェイト制御部１４は、用いるアンテナとしてセクタアンテナ１１ｂを選択する。そして、アンテナウェイト制御部１４は、アレイアンテナ１１ａが送信する信号系列のアンテナウェイトを「０」と決定し、セクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列のアンテナウェイトを「１」と決定する（Ｓ２０５）。
【００５３】
一方、ステップ（Ｓ２０４）において、下りリンクの個別チャネルで個別データを送信の送信先となる移動局３０が指向性ビーム受信対応移動局の場合には、アンテナウェイト制御部１４は、用いるアンテナとしてアレイアンテナ１１ａを選択する。そして、アンテナウェイト制御部１４は、セクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列のアンテナウェイトを「０」と決定する。更に、アンテナウェイト制御部１４は、アレイアンテナ１１ａの各アンテナ素子１１１〜１１ｎが送信する信号系列のアンテナウェイトを、送信データ２を送信する移動局３０方向にメインビームを有する指向性ビームとなるように決定する（Ｓ２０９）。
【００５４】
ステップ（Ｓ２０５）、（Ｓ２０９）に続き、拡散処理部１５は、アンテナウェイト乗算後の信号系列に拡散処理を施す（Ｓ２０６）、（Ｓ２１０）。次に、ユーザ信号多重部１６は、拡散処理された複数の移動局３０に送信される送信データ２の信号系列を多重する（Ｓ２０７）、（Ｓ２１１）。そして、ステップ（Ｓ２０７）に続いて、ユーザ信号多重部１６から入力された信号を、ＲＦ送信部１７ｂが無線周波数信号に変換し、送信増幅部１８ｂが増幅する。送信増幅部１８ｂは、増幅後の信号をセクタアンテナ１１ｂに入力する。最後に、ステップ（Ｓ２０５）において、アレイアンテナ１１ａへの信号系列に乗算するアンテナウェイトを「０」としたため、セクタアンテナ１１ｂのみが、共通データを下りリンクの共通チャネルで移動局３０に無指向性ビームにより送信する。或いは、セクタアンテナ１１ｂのみが、個別データを下りリンクの個別チャネルで移動局３０に無指向性ビームにより送信する（Ｓ２０８）。
【００５５】
一方、ステップ（Ｓ２１１）に続いて、ユーザ信号多重部１６から入力された信号を、ＲＦ送信部１７ａが無線周波数信号に変換し、送信増幅部１８ａが増幅する。送信増幅部１８ａは、増幅後の信号をアレイアンテナ１１ａに入力する。最後に、ステップ（Ｓ２０９）において、セクタアンテナ１１ｂへの信号系列に乗算するアンテナウェイトを「０」としたため、アレイアンテナ１１ａのみが、複数のアンテナ素子１１１〜１１ｎを用いて、個別データを下りリンクの個別チャネルで移動局３０に指向性ビームにより送信する（Ｓ２１２）。
【００５６】
（効果）
このような移動通信システム１００、基地局１０、通信方法によれば、基地局１０が、セクタ毎に、移動局３０に指向性ビームを送信するアレイアンテナ１１ａと、移動局３０に無指向性ビームを送信するセクタアンテナ１１ｂの双方を備える。そして、アンテナウェイト制御部１４が、移動局情報記憶部１４ａを参照して、移動局３０が指向性ビーム受信対応移動局か指向性ビーム受信非対応移動局かを判断する。そして、アンテナウェイト制御部１４は、移動局３０が指向性ビーム受信対応移動局の場合には、下りリンクの個別チャネルで個別データを送信する際に用いるアンテナとしてアレイアンテナ１１ａを選択する。一方、アンテナウェイト制御部１４は、移動局３０が指向性ビーム受信非対応移動局の場合には、下りリンクの個別チャネルで個別データを送信する際に用いるアンテナとしてセクタアンテナ１１ｂを選択する。
【００５７】
よって、基地局１０は、移動局３０の種別に応じて、下りリンクの個別チャネルで個別データを送信する際に用いるアンテナを切り替えることができる。その結果、基地局１０は、移動局３０の種別に応じた適切な信号送信を行うことができ、移動局３０は適切に信号を受信することができる。
【００５８】
具体的には、基地局１０は、指向性ビーム受信対応移動局に対しては、アレイアンテナ１１ａを用いて下りリンクの個別チャネルで個別データを指向性ビームにより送信できる。そのため、基地局１０は、ビーム利得を向上することができ、送信増幅部１８ａの飽和出力電力を低減できる。又、基地局１０は、指向性ビーム受信非対応移動局に対しては、セクタアンテナ１１ｂを用いて下りリンクの個別チャネルで個別データを無指向性ビームにより送信できる。そのため、基地局１０は、第１の従来方法や第２の従来方法のように、指向性アンテナを用いて無指向性ビームを送信する場合における送信増幅部の飽和出力の増大を防止できる。これらの結果、基地局１０は、その装置規模を低減できる。
【００５９】
又、アンテナウェイト制御部１４は、用いるアンテナの選択結果に基づいて、各アンテナ素子１１１〜１１ｎとセクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列毎に、乗算するアンテナウェイトを決定し、乗算する。具体的には、アンテナウェイト制御部１４は、セクタアンテナ１１ｂを用いると決定した場合には、アレイアンテナ１１ａが送信する信号系列のアンテナウェイトを「０」と決定する。一方、アンテナウェイト制御部１４は、アレイアンテナ１１ａを用いると決定した場合には、セクタアンテナ１１ｂが送信する信号系列のアンテナウェイトを「０」と決定する。そして、アンテナウェイト制御部１４は、決定した各信号系列のアンテナウェイトを、各アンテナ素子１１１〜１１ｎとセクタアンテナ１１ｂが送信する各信号系列に乗算する。
【００６０】
このように、アンテナウェイト制御部１４は、用いるアンテナの選択結果に基づいて、各アンテナが送信する信号系列に乗算するアンテナウェイトを制御するだけで、アレイアンテナ１１ａのみを用いた個別データの指向性ビームによる送信と、セクタアンテナ１１ｂのみを用いた個別データの無指向性ビームによる送信とを容易に切り替えることができる。更に、移動局情報記憶部１４ａが、移動局の種別を記憶しているため、アンテナウェイト制御部１４は、移動局情報記憶部１４ａを参照することにより、移動局３０が指向性ビーム受信対応移動局か指向性ビーム受信非対応移動局かを容易に判断することができる。
【００６１】
更に、アンテナウェイト制御部１４は、移動局３０に送信する送信データ２が個別データ又は共通データのいずれであるかを判断し、送信データ２が下りリンクの共通チャネルで送信する共通データの場合には、共通データを送信する際に用いるアンテナとしてセクタアンテナ１１ｂを選択する。そのため、基地局１０は、複数の移動局３０が共通データを受信できるように、セクタアンテナ１１ｂを用いて共通データを無指向性ビームにより送信できる。よって、基地局１０は、第１の従来方法や第２の従来方法のように、指向性アンテナを用いて無指向性ビームを送信する場合における送信増幅部の飽和出力の増大を防止できる。その結果、基地局１０は、その装置規模を更に低減できる。
【００６２】
〔第２の実施の形態〕
次に、図面を参照して、本発明に係る第２の実施の形態について説明する。
【００６３】
（移動通信システム）
図７は、移動通信システム２００の構成を示す説明図である。本実施形態でも、図１（ａ）に示した３セクタ構成を適用した移動通信システム２００を例にとって説明する。図７に示すように、移動通信システム２００は、基地局１１０と、無線ネットワーク制御装置２０と、複数の移動局２３０とを備える。基地局２１０は、第１セクタ１ａをカバーする第１セクタ用アレイアンテナ２１１ａ１、第１セクタ用セクタアンテナ２１１ｂ１及び第１セクタ用セクタアンテナ２１１ｃ１と、第２セクタ１ｂをカバーする第２セクタ用アレイアンテナ２１１ａ２、第２セクタ用セクタアンテナ２１１ｂ２及び第２セクタ用セクタアンテナ２１１ｃ２と、第３セクタ１ｃをカバーする第３セクタ用アレイアンテナ２１１ａ３、第３セクタ用セクタアンテナ２１１ｂ３及び第３セクタ用セクタアンテナ２１１ｃ３を備える。
【００６４】
図７に示すように、セクタ当たりのセクタアンテナの数は、２本であり、複数となっている。基地局２１０は、無線アクセス方式としてＤＳ―ＣＤＭＡを適用する場合には、セクタ毎の複数のセクタアンテナを用いて、送信ダイバーシチを適用して移動局に信号を送信することができる。又、基地局２１０は、複数のセクタアンテナ、又は、アレイアンテナと１本のセクタアンテナ、又は、アレイアンテナと複数のセクタアンテナを用いて、移動局２３０からの信号をアンテナダイバーシチ受信することができる。
【００６５】
複数の移動局２３０は、基地局２１０が送信ダイバーシチを適用して送信した信号を受信する機能を備える。この点以外は、図２に示す移動局３０と実質的に同様である。無線ネットワーク制御装置２０は、図２に示す無線ネットワーク制御装置２０と実質的に同様であるため、同一の符号を付してここでは説明を省略する。
【００６６】
次に、図８を用いて基地局２１０の構成についてより詳細に説明する。図８でも、説明を簡単にするために、１つのセクタをカバーするために必要な構成を示す。そのため、実際には基地局２１０は、基地局２１０がカバーするセクタの数だけ図８に示す構成と同様の構成が必要となる。又、図８には、基地局２１０が備える構成のうち、移動局２３０に送信データを送信する際に必要な送信系の構成を示す。図８に示すように、基地局２１０は、アレイアンテナ２１１ａと、複数のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃと、変調部２１２ａと、複数の復調部２１２ｂ，２１２ｃと、信号分配部２１３と、アンテナウェイト制御部２１４と、移動局情報記憶部２１４ａと、拡散処理部２１５と、ユーザ信号多重部２１６と、複数のＲＦ送信部２１７ａ，１７ｂ，２１７ｃと、複数のＲＦ受信部２１７ｄ，２１７ｅと、複数の送信増幅部２１８ａ，２１８ｂ，２１８ｃと、ネットワークインタフェース部２１９と、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０と、合成部２２１とを備える。
【００６７】
変調部２１２ａ、信号分配部２１３、アンテナウェイト制御部２１４、移動局情報記憶部２１４ａ、ネットワークインタフェース部２１９は、図２に示した変調部１２ａ、信号分配部１３、アンテナウェイト制御部１４、移動局情報記憶部１４ａ、ネットワークインタフェース部１９と実質的に同様である。そのため、ここでは説明を省略する。
【００６８】
拡散信号処理部２１５は、アンテナウェイト制御部２１４から入力されたアンテナウェイト乗算後の信号系列に拡散処理を施す。拡散処理部２１５は、拡散処理後の信号系列のうち、アレイアンテナ２１１ａを用いて送信する信号系列をユーザ信号多重部２１６に入力する。又、拡散処理部２１５は、拡散処理後の信号系列のうち、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃを用いて送信する信号系列を送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０に入力する。
【００６９】
送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、複数のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃを用いて行う送信ダイバーシチを制御する送信ダイバーシチ制御手段である。具体的には、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、拡散処理部２１５から入力された拡散処理後の信号系列に、送信ダイバーシチ用のアンテナウェイト制御を施す。これにより、送信ダイバーシチ用制御部２２０は、２つのセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃによりそれぞれ送信する２つの信号系列を生成して、送信ダイバーシチを制御する。
【００７０】
より詳細には、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、まず、拡散処理部２１５から入力された拡散処理後の信号系列を、複数のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃの数の信号系列に分配する。即ち、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、信号系列を、各セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃが送信する信号系列毎に分配する。次に、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、各セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃが送信する信号系列毎に、乗算する送信ダイバーシチ用のアンテナウェイトを決定する。そして、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、決定した各信号系列の送信ダイバーシチ用のアンテナウェイトを、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃが送信する各信号系列に乗算する。このようにして、送信ダイバーシチ用制御部２２０は、２つのセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃによりそれぞれ送信する２つの信号系列を生成する。送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、送信ダイバーシチ用のアンテナウェイトを乗算した後の信号系列を、ユーザ信号多重部２１６に入力する。
【００７１】
尚、基地局２１０は、無線アクセス方式としてＤＳ―ＣＤＭＡを適用しない場合等、送信ダイバーシチを適用せずに、移動局２３０に信号を送信する場合がある。送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、送信ダイバーシチを適用せずに信号を送信する場合には、信号の送信に用いるアンテナとして、セクタアンテナ２１１ｂとセクタアンテナ２１１ｃのいずれかを選択する。そして、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、選択したセクタアンテナのアンテナウェイトを「１」に設定し、選択しなかったセクタアンテナのアンテナウェイトを「０」に設定する。これにより、アンテナウェイトとして「０」が乗算された信号系列は、送信ダイバーシチ用アンテナウェイト制御部２２０から出力されない。
【００７２】
ユーザ信号多重部２１６は、拡散処理後の信号系列と、送信ダイバーシチ用のアンテナウェイト制御後の信号系列を多重する。具体的には、ユーザ信号多重部２１６は、複数の移動局２３０に送信される送信データ２ａの信号系列を多重する。ユーザ信号多重部２１６は、多重した信号をＲＦ送信部２１７ａ、ＲＦ送信部２１７ｂ、ＲＦ送信部２１７ｃにそれぞれ入力する。ＲＦ送信部２１７ａには、アレイアンテナ２１１ａを用いて送信する信号が入力される。ＲＦ送信部２１７ｂには、セクタアンテナ２１１ｂを用いて送信する信号が入力される。ＲＦ送信部２１７ｃには、セクタアンテナ２１１ｃを用いて送信する信号が入力される。
【００７３】
ＲＦ送信部２１７ａ，２１７ｂ，２１７ｃは、ユーザ信号多重部２１６から入力された信号を無線周波数信号に変換する周波数変換を行う。ＲＦ送信部２１７ａ，２１７ｂ，２１７ｃは、周波数変換を行った信号を送信増幅部２１８ａ，２１８ｂ，２１８ｃにそれぞれ入力する。送信増幅部２１８ａ，２１８ｂ，２８１ｃは、ＲＦ送信部２１７ａ，２１７ｂ，２７１ｃから入力された信号をそれぞれ増幅する。送信増幅部２１８ａは、増幅後の信号をアレイアンテナ２１１ａに入力する。送信増幅部２１８ｂは、増幅後の信号をセクタアンテナ２１１ｂに入力する。送信増幅部２１８ｃは、増幅後の信号をセクタアンテナ２１１ｃに入力する。
【００７４】
アレイアンテナ２１１ａは、複数のアンテナ素子２１１１〜２１１ｎを備える。アレイアンテナ２１１ａの各アンテナ素子２１１１〜２１１ｎには、送信増幅部２１８ａから増幅後の各アンテナ素子２１１１〜２１１ｎが送信する送信データ２ａの信号系列が入力される。図３に示すアレイアンテナ１１ａと同様に、アレイアンテナ２１１ａのみが、複数のアンテナ素子２１１１〜２１１ｎを用いて、個別データを下りリンクの個別チャネルで、指向性ビーム受信対応移動局である移動局２３０に指向性ビームにより送信する。
【００７５】
又、セクタアンテナ２１１ｂには、送信増幅部２１８ｂから増幅後のセクタアンテナ２１１ｂが送信する送信データ２ａの信号系列が入力される。セクタアンテナ２１１ｃには、送信増幅部２１８ｃから増幅後のセクタアンテナ２１１ｃが送信する送信データ２ａの信号系列が入力される。図３に示すセクタアンテナ１１ｂと同様に、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃのみが、共通データを下りリンクの共通チャネルで移動局２３０に無指向性ビームにより送信する。或いは、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃのみが、個別データを下りリンクの個別チャネルで、指向性ビーム受信非対応移動局２３０に無指向性ビームにより送信する。
【００７６】
更に、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃに入力される送信データ２ａの信号系列には、送信ダイバーシチ用のアンテナウェイトが乗算されている。そのため、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃが、送信ダイバーシチ用のアンテナウェイトが乗算された信号系列を送信することにより、送信ダイバーシチを適用した信号の送信が行われる。又、送信ダイバーシチを適用せずに信号を送信する場合には、送信ダイバーシチ用制御部２２０により、選択されたセクタアンテナのアンテナウェイトが「１」に設定され、選択されなかったセクタアンテナのアンテナウェイトが「０」に設定されている。そのため、アンテナウェイトとして「０」が乗算された信号系列は、送信ダイバーシチ用アンテナウェイト制御部２２０から出力されない。その結果、選択したセクタアンテナのみから、送信ダイバーシチを適用せずに信号が送信される。
【００７７】
又、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃは、図３に示したセクタアンテナ１１ｂと同様にして、移動局２３０と無線リンクを接続する際に移動局２３０から送信される信号の送受信を行う。セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃは、受信した無線リンク接続時に移動局２３０から送信される信号を、ＲＦ受信部２１７ｄ，２１７ｅにそれぞれ入力する。ＲＦ受信部２１７ｄ，２１７ｅは、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃから入力された信号を準同期検波し、復調部２１２ｂ，２１２ｃにそれぞれ入力する。
【００７８】
復調部２１２ｂは、ＲＦ受信部２１７ｄから入力された無線リンク接続時に移動局２３０から送信される信号を復調する。復調部２１２ｃは、ＲＦ受信部２１７ｅから入力された無線リンク接続時に移動局２３０から送信される信号を復調する。復調部２１２ｂ，２１２ｃは、復調後のデータを合成部２２１に入力する。合成部２２１は、復調部２１２ｂ，２１２ｃから入力された復調後のデータに、アンテナダイバーシチ受信用のアンテナウェイトを重み付けして合成する。合成部２２１は、合成後のデータをネットワークインタフェース部２１９に入力する。具体的には、合成部２２１は、移動局２３０から送信されたプリアンブルに含まれるデータや、移動局情報を含む信号に含まれる移動局情報をネットワークインタフェース部２１９に入力する。又、合成部２２１は、移動局情報を含む信号に含まれる移動局情報を、移動局情報記憶部２１４ａに格納する。具体的には、合成部２２１は、移動局識別データと、移動局２３０の種別を含む移動局情報とを対応付けて、移動局情報記憶部２１４ａに格納する。これにより、基地局２１０は、移動局２３０が指向性ビーム受信対応移動局であるか、指向性ビーム受信非対応移動局であるかを把握することができる。
【００７９】
次に、図９に、具体的に基地局２１０が送信する指向性送信ビームパターンや無指向性送信ビームパターンを示す。図９においても、説明を簡単にするために１つのセクタを例にとって説明する。図９（ａ）は、基地局２１０が、指向性ビーム受信対応移動局２３０ａに送信データを送信する際のビームパターンを示している。基地局２１０は、セクタ内に存在する全ての移動局に制御データ等の共通データを送信するため、共通チャネルで共通データを無指向性ビームにより送信する。このとき、基地局２１０が送信ダイバーシチを適用しない場合には、基地局２１０は、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃのいずれかを用いて共通データを送信する。そのため、指向性ビーム受信対応移動局２３０ａに送信される共通チャネルのビームパターンは、図９（ａ）に示すセクタアンテナによる共通チャネルの無指向性送信ビームパターン３ｂのようになる。
【００８０】
又、基地局２１０と指向性ビーム受信対応移動局２３０ａが、無線アクセス方式としてＤＳ―ＣＤＭＡを適用する場合であって、基地局２１０が送信ダイバーシチを適用する場合には、基地局２１０は、２本のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃを用いて送信ダイバーシチを適用して、共通チャネルで共通データを無指向性ビームにより送信する。その場合には、指向性ビーム受信対応移動局２３０ａに送信される共通チャネルのビームパターンは、図９（ａ）に示すセクタアンテナによる共通チャネルの無指向性送信ビームパターン３ｂが複数存在する形となる。
【００８１】
又、基地局２１０は、指向性ビーム受信対応移動局２３０ａに、アレイアンテナ２１１ａを用いて個別チャネルで個別データを指向性ビームにより送信する。具体的には、基地局２１０は、アレイアンテナ２１１ａが備える複数のアンテナ素子が送信する信号系列のアンテナウェイトを制御することにより、指向性ビームを送信する。そのため、指向性ビーム受信対応移動局２３０ａに送信される個別チャネルのビームパターンは、図９（ａ）に示すアレイアンテナ２１１ａによる個別チャネルの指向性送信ビームパターン４ａのようになる。
【００８２】
図９（ｂ）は、基地局２１０が、指向性ビーム受信非対応移動局２３０ｂに送信データを送信する際のビームパターンを示している。基地局２１０は、指向性ビーム受信対応移動局２３０ａの場合と同様に、基地局２１０が送信ダイバーシチを適用しない場合には、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃのいずれかを用いて共通チャネルで共通データを無指向性ビームにより送信する。そのため、指向性ビーム受信対応非移動局２３０ｂに送信される共通チャネルのビームパターンも、図９（ｂ）に示すセクタアンテナによる共通チャネルの無指向性送信ビームパターン３ｂのようになる。
【００８３】
又、基地局２１０と指向性ビーム受信非対応移動局２３０ｂが、無線アクセス方式としてＤＳ―ＣＤＭＡを適用する場合であって、基地局２１０が送信ダイバーシチを適用する場合には、基地局２１０は、２本のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃを用いて送信ダイバーシチを適用して、共通チャネルで共通データを無指向性ビームにより送信する。その場合には、指向性ビーム受信非対応移動局２３０ｂに送信される共通チャネルのビームパターンは、図９（ｂ）に示すセクタアンテナによる共通チャネルの無指向性送信ビームパターン３ｂが複数存在する形となる。
【００８４】
又、基地局２１０が送信ダイバーシチを適用しない場合には、基地局２１０は、指向性ビーム受信非対応移動局２３０ｂに、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃのいずれかを用いて個別チャネルで個別データを無指向性ビームにより送信する。そのため、指向性ビーム受信非対応移動局２３０ｂに送信される個別チャネルのビームパターンは、図９（ｂ）に示すセクタアンテナによる個別チャネルの無指向性送信ビームパターン４ｂのようになる。又、基地局２１０と指向性ビーム受信非対応移動局２３０ｂが、無線アクセス方式としてＤＳ―ＣＤＭＡを適用する場合であって、基地局２１０が送信ダイバーシチを適用する場合には、基地局２１０は、２本のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃを用いて送信ダイバーシチを適用して、個別チャネルで個別データを無指向性ビームにより送信する。その場合には、指向性ビーム受信非対応移動局２３０ｂに送信される個別チャネルのビームパターンは、図９（ｂ）に示すセクタアンテナによる個別チャネルの無指向性送信ビームパターン４ｂが複数存在する形となる。
【００８５】
次に、図１０を用いて、基地局２１０の受信系の構成についてより詳細に説明する。図１０では、基地局２１０が備える構成のうち、移動局２３０から送信されたデータを受信する際に必要な受信系の構成を示す。又、図１０では、説明を簡単にするために、１つのセクタをカバーするために必要な構成を示す。そのため、実際には基地局２１０は、基地局２１０がカバーするセクタの数だけ図１０に示す構成と同様の構成が必要となる。図１０に示すように、基地局２１０は、アレイアンテナ２１１ａと、複数のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃと、複数のＲＦ受信部２１７ｄ，２１７ｅ，２１７ｆと、複数の復調部２１２ｂ，２１２ｃ，２１２ｄと、合成部２２１と、アレイアンテナ用ウェイト制御部２２２と、アレイアンテナ用合成部２２３とを備える。
【００８６】
アレイアンテナ２１１ａ及び２本のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃは、移動局２３０から送信されたデータを含む信号を受信する。アレイアンテナ２１１ａの各アンテナ素子は、受信した受信信号をＲＦ受信部２１７ｆに入力する。ＲＦ受信部２１７ｆは、アレイアンテナ２１１ａの各アンテナ素子から入力された信号を準同期検波し、アレイアンテナ用ウェイト制御部２２２に入力する。又、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃは、受信した受信信号をＲＦ受信部２１７ｄ，２１７ｅにそれぞれ入力する。ＲＦ受信部２１７ｄ，２１７ｅは、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃから入力された信号を準同期検波し、復調部２１２ｂ，２１２ｃにそれぞれ入力する。
【００８７】
アレイアンテナ用ウェイト制御部２２２は、アレイアンテナ２１１ａの各アンテナ素子が受信した受信信号のアンテナウェイトを制御する。具体的には、アレイアンテナ用ウェイト制御部２２２は、アレイアンテナ２１１ａの各アンテナ素子が受信した受信信号のアンテナウェイトを決定する。そして、アレイアンテナ用ウェイト制御部２２２は、決定したアンテナウェイトを各アンテナ素子が受信した受信信号に乗算して重み付けする。アンテナウェイト制御部２２２は、アンテナウェイト乗算後の受信信号をアレイアンテナ用合成部２２３に入力する。アレイアンテナ用合成部２２３は、アンテナウェイト乗算後の各アンテナ素子の受信信号を合成する。アレイアンテナ用合成部２２３は、合成後の受信信号を復調部２１２ｄに入力する。
【００８８】
復調部２１２ｂ，２１２ｃは、ＲＦ受信部２１７ｄ，２１７ｅから入力された受信信号をそれぞれ復調する。又、復調部２１２ｄは、アレイアンテナ用合成部２２３から入力された受信信号を復調する。復調部２１２ｄ，２１２ｂ，２１２ｃは、復調後のデータを合成部２２１に入力する。このように、基地局２１０は、全てのアンテナ、即ち、アレイアンテナ２１１ａ及び２本のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃが受信した受信信号を、全てデータの復調に用いて、３ブランチのアンテナダイバーシチ受信を行う構成となっている。
【００８９】
合成部２２１は、移動局２３０からの信号のアンテナダイバーシチ受信を制御するダイバーシチ受信制御手段である。具体的には、合成部２２１は、復調部２１２ｄ，２１２ｂ，２１２ｃから入力された復調後のデータを重み付け合成する。より詳細には、合成部２２１は、まず、復調後の各データにアンテナダイバーシチ受信用のアンテナウェイトを重み付けする。例えば、合成部２２１は、アレイアンテナ２１１ａ、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃの受信信号の受信レベルにより、復調後の各データに乗算するアンテナダイバーシチ受信用のアンテナウェイトを決定する。合成部２２１は、決定したアンテナダイバーシチ受信用のアンテナウェイトを復調後の各データに乗算して重み付けする。合成部２２１は、重み付けした各データを合成して、合成後の復調データ２ｂを得る。このように、合成部２２１は、復調後の各データに乗算するアンテナダイバーシチ受信用のアンテナウェイトを制御することにより、アンテナダイバーシチ受信を制御する。合成部２２１は、合成後の復調データ２ｂをネットワークインタフェース部２１９に入力する。
【００９０】
（通信方法）
次に、移動通信システム２００を用いて行う通信方法を、図１１を用いて説明する。ステップ（Ｓ３０１）〜（Ｓ３０６）は、図６に示すステップ（Ｓ２０１）〜（Ｓ２０６）と実質的に同様である。ステップ（Ｓ３０６）に続き、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、拡散処理後の信号系列に送信ダイバーシチ用のアンテナウェイト制御を施す（Ｓ３０７）。具体的には、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、まず、拡散処理後の信号系列を複数のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃの数の信号系列に分配する。次に、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、各セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃが送信する信号系列毎に、乗算する送信ダイバーシチ用のアンテナウェイトを決定する。そして、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、決定した各信号系列の送信ダイバーシチ用のアンテナウェイトを、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃが送信する各信号系列に乗算する。尚、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、送信ダイバーシチを適用せずに信号を送信する場合には、信号の送信に用いるアンテナとして、セクタアンテナ２１１ｂとセクタアンテナ２１１ｃのいずれかを選択する。そして、基地局２２０は、選択したセクタアンテナのアンテナウェイトを「１」に設定し、選択しなかったセクタアンテナのアンテナウェイトを「０」に設定して、信号系列に乗算する。
【００９１】
ステップ（Ｓ３０７）に続いて、ユーザ信号多重部２１６は、送信ダイバーシチ用のアンテナウェイト制御が施された送信データ２ａの信号系列を多重する（Ｓ３０８）。そして、ユーザ信号多重部２１６から入力された信号を、ＲＦ送信部２１７ｂ，２１７ｃが無線周波数信号に変換し、送信増幅部２１８ｂ，２１８ｃが増幅する。送信増幅部２１８ｂ，２１８ｃは、増幅後の信号をセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃにそれぞれ入力する。最後に、ステップ（Ｓ３０５）において、アレイアンテナ２１１ａへの信号系列に乗算するアンテナウェイトを「０」としたため、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃのみが、送信ダイバーシチを適用して共通データを下りリンクの共通チャネルで移動局２３０に無指向性ビームにより送信する。或いは、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃのみが、送信ダイバーシチを適用して個別データを下りリンクの個別チャネルで移動局２３０に無指向性ビームにより送信する（Ｓ３０９）。尚、基地局２１０は、送信ダイバーシチを適用せずに信号を送信する場合には、セクタアンテナ２１１ｂとセクタアンテナ２１１ｃのいずれかを用いて、共通データや個別データを無指向性ビームにより送信する。
【００９２】
一方、ステップ（Ｓ３０４）において、下りリンクの個別チャネルで個別データを送信する移動局２３０が指向性ビーム受信対応移動局の場合には、基地局２１０は、ステップ（Ｓ３１０）〜（Ｓ３１３）を行う。ステップ（Ｓ３１０）〜（Ｓ３１３）は、図６に示すステップ（Ｓ２０９）〜（Ｓ２１２）と実質的に同様である。
【００９３】
（効果）
このような移動通信システム２００、基地局２１０、通信方法によれば、第１の実施の形態に係る移動通信システム１００、基地局１０、通信方法によって得られる効果に加えて、以下の効果が得られる。
【００９４】
基地局２１０は、セクタ当たりのセクタアンテナとして、複数のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃを備えている。そのため、基地局２１０は、複数のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃを用いて、移動局２３０に信号を送信する際に送信ダイバーシチを適用することや、移動局２３０からの信号を受信する際にダイバーシチ受信を適用することができる。
【００９５】
更に、基地局２１０は、複数のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃを用いて行う送信ダイバーシチを制御する送信ダイバーシチ用アンテナウェイト制御部２２０を備えている。そのため、基地局２１０は、基地局２１０から下りリンクを介して送信された信号の移動局２３０における受信品質を向上させることができる。
【００９６】
又、基地局２１０は、移動局２３０からの信号のアンテナダイバーシチ受信を制御する合成部２２１を備えている。そのため、合成部２２１は、アレイアンテナ２１１ａと複数のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃを用いた移動局２３０からの信号のアンテナダイバーシチ受信を制御することができる。よって、基地局２１０は、移動局２３０から上りリンクを介して送信され、受信した受信信号の受信品質を、伝搬環境によらずに向上させることができる。
【００９７】
又、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、送信ダイバーシチを適用せずに信号を送信する場合には、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃのいずれかを選択する。そして、送信ダイバーシチ用制御部２２０は、選択したセクタアンテナのアンテナウェイトを「１」に設定し、選択しなかったセクタアンテナのアンテナウェイトを「０」に設定する。これにより、送信ダイバーシチ用ウェイト制御部２２０は、送信ダイバーシチを適用した信号の送信と、送信ダイバーシチを適用しない信号の送信とを容易に切り替えることができる。
【００９８】
〔変更例〕
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。図２、図７に示した基地局１０，２１０は、第セクタ１ａ〜第３セクタ１ｃ全てについて同じアンテナ構成となっているが、これに限定されない。例えば、基地局２０，２１０は、基地局２０，２１０の周囲の伝搬環境や、基地局２０，２１０やアレイアンテナ、セクタアンテナの設置環境等に応じて、セクタ毎に異なるアンテナ構成とすることができる。
【００９９】
又、第１の実施の形態においても、基地局１０は、移動局３０からの信号を、アレイアンテナ１１ａとセクタアンテナ１１ｂを用いてアンテナダイバーシチ受信することができる。その場合には、基地局１０は、セクタアンテナ１１ｂ用の復調部１２ｂに加えて、図１０に示すようなアレイアンテナ用ウェイト制御部と、アレイアンテナ用合成部と、アレイアンテナ１１ａ用の復調部と、合成部とを備える必要がある。又、図３には図示されていないが、基地局１０も基地局２１０と同様に、図１０に示すようなアレイアンテナ用のＲＦ受信部を備えている。
【０１００】
そして、アレイアンテナ１１ａの各アンテナ素子１１１〜１１ｎは、受信した受信信号をアレイアンテナ用のＲＦ受信部に入力する。アレイアンテナ用のＲＦ受信部は、受信信号を準同期検波し、アレイアンテナ用ウェイト制御部に入力する。アレイアンテナ用ウェイト制御部は、各アンテナ素子１１１〜１１ｎが受信した受信信号にアンテナウェイトを乗算する。アレイアンテナ用合成部は、アンテナウェイト乗算後の受信信号を合成し、アレイアンテナ１１ｂ用の復調部に入力する。アレイアンテナ１１ｂ用の復調部は、アレイアンテナ用合成部により合成された受信信号を復調し、復調後のデータを合成部に入力する。又、復調部１２ｂも、復調後のデータを合成部に入力する。そして、合成部が、図１０に示す合成部２２１と同様にして、２つの復調部から入力される復調後のデータを重み付け合成する。これにより、基地局１０は、アレイアンテナ１１ａとセクタアンテナ１１ｂが受信した受信信号をデータの復調に用いて、２ブランチのアンテナダイバーシチ受信を行うことができる。
【０１０１】
又、図１０においては、基地局２１０は、アレイアンテナ２１１ａ、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃが受信した受信信号を全てデータの復調に用いて、３ブランチのアンテナダイバーシチ受信を行う構成としたが、このような構成に限定されない。例えば、セクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃのいずれか１つとアレイアンテナ２１１ａが受信した受信信号についてのみ復調を行い、復調後のデータを合成する２ブランチのアンテナダイバーシチ受信を行う構成とすることもできる。この場合、基地局は、復調部をアレイアンテナ用と１本のセクタアンテナ用の２つ備えればよい。又、２本のセクタアンテナ２１１ｂ，２１１ｃが受信した受信信号についてのみ復調を行い、復調後のデータを合成する２ブランチのアンテナダイバーシチ受信を行う構成とすることもできる。この場合、基地局は、復調部を２本のセクタアンテナ用の２つ備えればよい。
【０１０２】
このように、全てのアンテナが受信した受信信号を用いてアンテナダイバーシチ受信を行わずに、複数のアンテナのうち、いくつかのアンテナが受信した受信信号を用いてアンテナダイバーシチ受信を行う場合、復調部の数を減らすことができる。復調部の数が増加すると、基地局の装置規模が増大してしまう。そのため、アンテナダイバーシチ受信に用いるアンテナとして、全てのアンテナを用いずにいくつかのアンテナを用いることにより、復調部の数を抑えることができる。その結果、基地局は、その装置規模を低減できる。特に、基地局の受信系の構成の規模に制約がある場合には、有効である。尚、アンテナダイバーシチ受信に用いるアンテナの受信信号は、セクタ毎に異なるアンテナの受信信号を用いることができる。即ち、アンテナダイバーシチ受信に必要な構成は、セクタ毎に変化させることができる。
【０１０３】
又、上記実施形態では、３セクタ構成を適用した移動通信システムを例にとって説明したが、本発明に係る移動通信システム、基地局及び通信方法は、図１（ｂ）に示した６セクタ構成を適用した移動通信システムにも適用することができる。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、移動局が適切に信号を受信でき、基地局の装置規模を低減できる基地局、移動通信システム及び通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るセクタセル構成を説明する説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る移動通信システムの構成を示す説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る基地局の送信系の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る基地局が送信するビームのパターンを示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る基地局と移動局との間の無線リンクの接続手順を示すフロー図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る基地局による送信データの送信手順を示すフロー図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る移動通信システムの構成を示す説明図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る基地局の送信系の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る基地局が送信するビームのパターンを示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る基地局の受信系の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る基地局による送信データの送信手順を示すフロー図である。
【図１２】従来の基地局の構成を示す図である。
【図１３】従来の基地局が送信するビームのパターンを示す図である。
【符号の説明】
１００，２００ 移動通信システム
１０，２１０，３１０ 基地局
１１ａ，２１１ａ，３１１ アレイアンテナ
１１ａ１，２１１ａ１，３１１ａ 第１セクタ用アレイアンテナ
１１ａ２，２１１ａ２，３１１ｂ 第２セクタ用アレイアンテナ
１１ａ３，２１１ａ３，３１１ｃ 第３セクタ用アレイアンテナ
１１ｂ，２１１ｂ，２１１ｃ セクタアンテナ
１１ｂ１，２１１ｂ１，２１１ｃ１ 第１セクタ用セクタアンテナ
１１ｂ２，２１１ｂ２，２１１ｃ２ 第２セクタ用セクタアンテナ
１１ｂ３，２１１ｂ３，２１１ｃ３ 第３セクタ用セクタアンテナ
１２ａ，２１２ａ 変調部
１２ｂ，２１２ｂ，２１２ｃ，２１２ｄ 復調部
１３，２１３ 信号分配部
１４，２１４ アンテナウェイト制御部
１４ａ，２１４ａ 移動局情報記憶部
１５，２１５ 拡散処理部
１６，２１６ ユーザ信号多重部
１７ａ，１７ｂ，２１７ａ，２１７ｂ，２１７ｃ ＲＦ送信部
１７ｃ，２１７ｄ，２１７ｅ，２１７ｆ ＲＦ受信部
１８ａ，１８ｂ，２１８ａ，２１８ｂ，２１８ｃ 送信増幅部
１９，２１９ ネットワークインタフェース部
２０ 無線ネットワーク制御装置
３０，２３０ 移動局
３０ａ，２３０ａ 指向性ビーム受信対応移動局
３０ｂ，２３０ｂ 指向性ビーム受信非対応移動局
２２０ 送信ダイバーシチ用ウェイト制御部
２２１ 合成部
２２２ アレイアンテナ用ウェイト制御部
２２３ アレイアンテナ用合成部
Claims (6)
- 移動局に指向性ビームを送信する指向性アンテナと、
前記移動局に無指向性ビームを送信する複数の無指向性アンテナと、
前記移動局が前記指向性ビームを受信可能か否かを判断し、前記移動局が前記指向性ビームを受信可能な場合には前記移動局毎に個別の個別データを送信する際に用いるアンテナとして前記指向性アンテナを選択し、前記移動局が前記指向性ビームを受信できない場合には前記個別データを送信する際に用いるアンテナとして前記無指向性アンテナを選択するアンテナ制御手段と、
複数の前記無指向性アンテナを用いて行う送信ダイバーシチを制御する送信ダイバーシチ制御手段と
を備え、
前記送信ダイバーシチ制御手段は、複数の前記移動局に共通する共通データを前記移動局に対して送信する場合、及び前記指向性ビームを受信できない移動局に対して前記個別データを送信する場合に、前記送信ダイバーシチ用のアンテナウェイトを制御することを特徴とする基地局。 - 前記アンテナ制御手段は、前記移動局に送信する送信データが前記個別データ又は複数の前記移動局に共通する前記共通データのいずれであるかを判断し、前記送信データが前記共通データの場合には、前記共通データを送信する際に用いるアンテナとして前記無指向性アンテナを選択することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
- 前記移動局からの信号のアンテナダイバーシチ受信を制御するダイバーシチ受信制御手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の基地局。
- 移動局と基地局とを備える移動通信システムであって、
前記基地局は、
前記移動局に指向性ビームを送信する指向性アンテナと、
前記移動局に無指向性ビームを送信する複数の無指向性アンテナと、
前記移動局が前記指向性ビームを受信可能か否かを判断し、前記移動局が前記指向性ビームを受信可能な場合には前記移動局毎に個別の個別データを送信する際に用いるアンテナとして前記指向性アンテナを選択し、前記移動局が前記指向性ビームを受信できない場合には前記個別データを送信する際に用いるアンテナとして前記無指向性アンテナを選択するアンテナ制御手段と、
複数の前記無指向性アンテナを用いて行う送信ダイバーシチを制御する送信ダイバーシチ制御手段と
を備え、
前記送信ダイバーシチ制御手段は、複数の前記移動局に共通する共通データを前記移動局に対して送信する場合、及び前記指向性ビームを受信できない移動局に対して前記個別データを送信する場合に、前記送信ダイバーシチ用のアンテナウェイトを制御することを特徴とする移動通信システム。 - 移動局に指向性ビームを送信する指向性アンテナと、前記移動局に無指向性ビームを送信する複数の無指向性アンテナとを備える基地局を用いた通信方法であって、
前記基地局が、前記移動局が指向性ビームを受信可能か否かを判断するステップと、
前記基地局が、前記判断結果に基づいて前記移動局が前記指向性ビームを受信可能な場合には前記移動局毎に個別の個別データを送信する際に用いるアンテナとして前記指向性アンテナを選択し、前記移動局が前記指向性ビームを受信できない場合には前記個別データを送信する際に用いるアンテナとして前記無指向性アンテナを選択するステップと、
複数の前記無指向性アンテナを用いて行う送信ダイバーシチを制御するステップと、
前記基地局が、前記指向性アンテナ又は前記無指向性アンテナのいずれかを用いて前記個別データを前記移動局に送信するステップと
を有し、
前記送信ダイバーシチを制御するステップでは、複数の前記移動局に共通する共通データを前記移動局に対して送信する場合、及び前記指向性ビームを受信できない移動局に対して前記個別データを送信する場合に、前記送信ダイバーシチ用のアンテナウェイトを制御することを特徴とする通信方法。 - 前記基地局が、前記移動局に送信する送信データが前記個別データ又は複数の前記移動局に共通する前記共通データのいずれであるかを判断するステップと、
前記基地局が、前記送信データが前記共通データの場合には、前記共通データを送信する際に用いるアンテナとして前記無指向性アンテナを選択するステップと、
前記基地局が、前記無指向性アンテナを用いて前記共通データを前記移動局に送信するステップと
を有することを特徴とする請求項５に記載の通信方法。
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