JP2001268006A - 無線通信システム・基地局・移動局 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空間分割多重アクセス方式（ＳＤＭＡ）の通
信システムにおいて基地局の規模の肥大化を回避する。 【解決手段】 移動局に基地局から発せられる電波の到
来方向測定手段と地球座標との姿勢のずれを測定する姿
勢測定手段と、移動局と基地局との間の距離を求める遅
延時間測定手段とを設け、これらの測定結果により移動
局側において、基地局を始点とし、移動局を終点とする
ベクトルを求め、このベクトルを基地局に通知し、基地
局で移動局に向ける指向性の向を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は空間分割多重アク
セス方式（ＳＤＭＡ）を用いた移動通信方式の改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に移動通信方式では基地局と複数の
移動局との間の通信はそれぞれが周波数が異なるチャネ
ルを用いて行われている。この通信方式によれば同一通
話ゾーン内に格納できる移動局の数を増すには各移動局
に割当てる周波数チャネルの数を増す必要が生じる。各
移動局に割り当てることができる周波数チャネルの数に
は限度があるため、同一の通話ゾーン内に収納できる移
動局の数にも限界が存在する。

【０００３】このような背景から、同一の周波数チャネ
ルを共用しながら、複数の移動局が基地局と通話が確保
できる技術が考えられている。この技術が空間分割多重
アクセス方式（ＳＤＭＡ）である。空間分割多重アクセ
ス方式（ＳＤＭＡ）とは、基地局が複数の移動局に対し
て別々の指向性を形成し、同時に同一の周波数チャネル
で複数の移動局と通信を行う多重アクセス方式（Ｍｕｌ
ｔｉ−Ｂｅａｍ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｂａｓｅ−Ｓｔａ
ｔｉｏｎ Ａｎｔｅｎｎａｓ ｆｏｒ Ｃｅｌｌｕｌａ
ｒ Ｌａｎｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒａｄｉｏ Ｓｙｓｔｅ
ｍ：Ｓ．Ｃ Ｓｗａｌｅｓ、ＩＥＥＥ ＶＴＣ、１９８
９）である。

【０００４】尚、空間分割多重アクセス方式（ＳＤＭ
Ａ）を用いた移動通信方式はまだ実用化されていない。
従って、ここで説明する従来の技術は開発途中の先行技
術である。図１０に示すように同一の通話ゾーンＺＮ内
において、基地局ＢＳが移動局ＭＳ１、ＭＳ２に対して
メインビームＢ１、Ｂ２を向けてやることにより、同一
の周波数チャネルでも同時に移動局ＭＳ１とＭＳ２と通
話を行うことができる。メインビームＢ１、Ｂ２の数を
増すことにより、同一の周波数チャネルを用いていなが
ら同時に通話することができる移動局の数を増加させる
ことができる特徴を有する。

【０００５】ＳＤＭＡ方式の無線通信システムを構築す
る上で重要な技術として各移動局に対して形成する指向
性形成方法がある。基地局は通信対象の移動局に対して
メインビームＢ１、Ｂ２を向け、他の干渉源となる移動
局に対してはヌル（利得ゼロの方向）を向ける必要があ
る。指向性形成方法としては幾つかのアルゴリズムが知
られているが、希望波に関する事前知識で分類すると、
二つの系統に分けられる。

【０００６】一つは事前知識としては希望波のレプリカ
（参照信号）を用いる方法であり、レプリカを参照信号
として最小ニ乗法により、指向性を形成するＭＭＳＥ
（ＲＬＳ、ＬＭＳ）と呼ばれるアルゴリズムである。一
つは事前知識として希望波の到来方向（ＤＯＡ）を用い
る方法であり、ＭＳＮ、ＤＣＭＰと呼ばれるアルゴリズ
ムが知られている。その他に信号の定包絡線性と言う性
質を利用して事前知識なしにブラインドで指向性を形成
するＣＭＡというアルゴリズムもある。また、干渉波に
対してヌルを向けるのではなく、希望波にメインビーム
を向け、希望波以外の方向には低い利得の指向性パター
ンを形成することにより干渉波を抑圧する固定的なビー
ムフォーミング方法もＳＤＭＡで用いることができる
が、この場合も希望波の到来方向（ＤＯＡ）を測定して
やる必要がある。

【０００７】希望波の到来方向（ＤＯＡ）を測定した上
で指向性を形成する方法において、従来は、基地局が到
来方向を測定していた。到来方向（ＤＯＡ）を測定する
アルゴリズムとして、ビームフォーマー法、Ｃａｐｏｎ
法、線形予測法、最小ノルム法、ＭＵＳＩＣ、ＥＳＰＲ
ＩＴ等が挙げられる（詳しくは「アレーアンテナによる
適応信号処理：菊間伸良著、科学技術出版社」を参
照）。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１１に従来から考えられている
ＳＤＭＡ方式の無線通信システムに用いられる無線基地
局の一例を示す。ＳＤＭＡ方式では特定の移動局に指向
性を形成する必要があるため、アンテナは複数本必要で
ある。図１１ではＫ本のアレーアンテナ素子ＡＮ１〜Ａ
ＮＫを設けた場合を示す。これら複数本のアレーアンテ
ナ素子ＡＮ１〜ＡＮＫにはＮ個の信号処理部１１Ａ〜１
１Ｎが接続される。これらＮ個の信号処理部１１Ａ〜１
１Ｎと、Ｎ個の通話チャネル用受信機１２Ａ〜１２Ｎ及
びＮ個の通話チャネル用送信機１３Ａ〜１３Ｎと、１個
の制御チャネル用受信機１４と、１個の制御チャネル用
送信機１５と、Ｎ個の方位測定手段１６と、１個のシス
テム制御装置１７とによりＮ個の移動局と通信が可能な
無線基地局を構成した場合を示す。

【０００９】Ｎ個の信号処理部１１Ａ〜１１Ｎはそれぞ
れアレーアンテナ素子ＡＮ１〜ＡＮＫの本数と同じ数の
複素ウエイト乗算器Ｂ１〜ＢＫと、加算及び分岐器Ｄ
と、ウエイト制御部ＣＣとを具備して構成される。信号
処理部１１Ａ〜１１Ｎは受信時はアレーアンテナ素子Ａ
Ｎ１〜ＡＮＫに受信指向性を形成するための第１信号処
理手段として動作し、送信時はアレーアンテナ素子ＡＮ
１〜ＡＮＫの輻射特性に指向性を与える第２信号処理手
段として動作する。

【００１０】第１信号処理部として動作する場合はアレ
ーアンテナ素子ＡＮ１〜ＡＮＫの出力である複素振幅Ｘ
１〜ＸＫに複素ウエイト乗算器Ｂ１〜ＢＫにより複素ウ
エイトＷ１〜ＷＫを乗算し、加算及び分岐器Ｄは加算器
として動作し、加算結果として総和出力Ｙ１〜ＹＮを得
る。複素ウエイトＷ１〜ＷＫを適宜に選定することによ
りアレーアンテナ素子ＡＮ１〜ＡＮＫの指向性を変える
ことができる。第２信号処理部として動作する場合は、
加算及び分岐器Ｄは分岐器として動作し、通話チャネル
用送信機１３Ａから出力される送信信号を、この例では
Ｋ分割し、そのＫ分割した信号にそれぞれ複素ウエイト
乗算器Ｂ１〜ＢＫにより複素ウエイトＷ１〜ＷＫを乗算
し、複素ウエイトが乗算された複素振幅を各アレーアン
テナ素子ＡＮ１〜ＡＮＫに印加することにより、指向性
が与えられた電波が放射される。

【００１１】次はアレーアンテナ素子ＡＮ１〜ＡＮＫの
指向性を決定する方法について説明する。各アレーアン
テナ素子ＡＮ１〜ＡＮＫには、例えば結合器Ｊ１〜ＪＫ
を通じて方位測定手段１６が接続してある。方位測定手
段１６は移動局から各移動局に与えられたタイムスロッ
ト毎に送信された制御信号を捕らえ、各アレーアンテナ
素子ＡＮ１〜ＡＮＫに誘起される信号の位相差を計測
し、その位相差によって各移動局の電波の到来方位を決
定する。

【００１２】電波の到来方位が決定されたことにより方
位測定手段１６はそれぞれの移動局の方位情報をシステ
ム制御器１７に入力し、システム制御装置１７から各ウ
エイト制御部ＣＣにウエイト情報を転送させ、各移動局
の信号を処理している信号処理手段１１Ａ〜１１Ｎの各
指向性を、方位測定手段１６で測定して得られた方位に
向けさせる。制御チャネル用受信機１４及び制御チャネ
ル用送信機１５は通話チャネル用受信機１２Ａ〜１２Ｎ
と通話チャネル用送信機１３Ａ〜１３Ｎの動作タイミン
グとは時分割されて動作する。図１２にその様子を示
す。タイムスロットＴ１では制御チャネル用受信機１４
及び制御チャネル用送信機１５が動作し、移動局との間
で制御信号の授受を行う。タイムスロットＴ２では通話
チャネル用受信機１２Ａ〜１２Ｎと通話チャネル用送信
機１３Ａ〜１３Ｎが動作して各移動局との通話回線を形
成する。

【００１３】制御チャネル用受信機１４、及び制御チャ
ネル用送信機１５が動作するタイムスロットではウエイ
ト制御部ＣＣは複素ウエイトＷ１のみを１とし、他の複
素ウエイトＷ２〜ＷＫをゼロにしてアレーアンテナ素子
ＡＮ１のみに信号を与え、オムニ指向性で送受信を行わ
せる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、ＳＤ
ＭＡ方式の無線通信システムを構築しようとした場合、
基地局は各移動局が存在する方位を演算により求め、指
向性を決定している。この方位測定のためのアルゴリズ
ムはかなりの計算量を要するものであり、基地局の負担
が大きくなり、装置の規模が肥大化する欠点が生じる。
この発明の目的は基地局の肥大化を回避し、全体的に簡
素な構成のＳＤＭＡ方式の無線通信システム及びこの無
線通信システムに用いられる基地局並びに移動局を提案
するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１で
は、着呼信号及び報知信号等の基地局の配下の全ての移
動局を対象とする信号の伝送を行う制御チャネルはオム
ニ指向性で送信及び受信を行い、通話チャネル及び通話
チャネルに付随する制御チャネル等の特定の移動局を対
象とする信号の伝送を行うチャネルは、空間分割多重ア
クセス技術を用いて特定の移動局に対して指向性を向け
て送受信を行う無線通信システムにおいて、上記移動局
に上記基地局を始点とし、自局を終点とするベクトルを
求めるベクトル演算手段を設け、このベクトル演算手段
が算出したベクトルを上記基地局に通知し、基地局はこ
のベクトルを基に当該移動局に対する指向性を形成する
無線通信システムを提案する。

【００１６】この発明の請求項２では、請求項１記載の
無線通信システムにおいて、基地局は、移動局から送ら
れてくるベクトルに従ってアレーアンテナの複素振幅に
複素ウエイトを乗算する乗算器を具備し、乗算結果の総
和をとることにより各移動局に対応した指向性を形成す
る構成とした基地局を提案する。この発明の請求項３で
は、請求項１記載の無線通信システムにおいて、移動局
は、基地局が発する電波の到来方向を測定する到来方向
測定手段と、基地局が発する電波の遅延時間を測定する
遅延時間測定手段と、地球に固定されている座標軸に対
する自局の姿勢を測定する姿勢測定手段と、到来方向測
定手段、遅延時間測定手段、姿勢測定手段の測定結果を
用いて基地局を始点とし自局を終点とするベクトルを計
算するベクトル演算手段と、このベクトル演算手段が算
出したベクトルを基地局に伝送するベクトル情報伝送手
段と、を装備している構成とした移動局を提案する。

【００１７】この発明の請求項４では請求項１記載の無
線通信システムにおいて移動局は、地球に固定された座
標軸に対する自局の絶対位置を測定する絶対位置測定手
段と、基地局の位置と自局の絶対位置を含む領域を記憶
したマップと、絶対位置測定手段から得られた絶対位置
とマップとから、通信を行う基地局を始点とし自局を終
点にするベクトルを演算するベクトル演算手段と、この
ベクトル演算手段で算出したベクトルを基地局に伝送す
るベクトル情報伝送手段と、を装備している構成とした
移動局を提案する。

【００１８】この発明の請求項５では、請求項１記載の
無線通システムに用いる移動局において、近接した時間
のベクトルの差分から移動局の移動速度演算手段と、こ
の移動速度演算手段により一定時間後の移動局の位置を
予測演算する予測位置算出手段と、この予測位置算出手
段が算出した予測位置をベクトル情報に変換し、このベ
クトル情報を基地局に通知するベクトル情報と、を装備
している構成とした移動局を提案する。

【００１９】この発明の請求項６では、請求項１記載の
無線通信システムに用いる移動局において、地球に固定
された座標軸に対する自局の絶対位置を測定する絶対位
置測定手段と、基地局及び自局の位置を含む領域のマッ
プ情報を記憶したマップ情報記憶手段と、このマップ情
報記憶手段に予約した移動径路を参照し、一定時間後の
移動局の位置を予測する位置予測手段と、この位置予測
手段で予測した予測位置情報をベクトル情報に変換し、
基地局に伝送するベクトル情報伝送手段と、を具備した
構成とした移動局を提案する。

【００２０】

【作用】この発明による無線通信システムによれば、移
動局側で個別に基地局を始点とし、各移動局を終点とす
るベクトルを求め、このベクトル情報を基地局に通知す
ることにより、基地局はこの送られてきたベクトル情報
により、各基地局に対する指向性を形成するから基地局
は移動局毎に方位を演算して算出しなくてよい。この結
果、基地局は負担を軽減することができ、装置の規模を
小さくできる利点が得られる。尚、移動局にはベクトル
演算手段を設ける必要があるが、このベクトル演算は自
己にかかわるベクトル演算だけで済むため、移動局の規
模が肥大化することはない。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１にこの発明による無線通信シ
ステムに用いる基地局の一例を示す。図１１と対応する
部分には同一符号を付して示す。この発明による無線通
信システムでは基地局を始点とし、移動局を終点とする
ベクトルを移動局側で測定して求め、このベクトル情報
を移動局から基地局に伝送し、基地局では移動局側で求
めたベクトル情報により指向性を制御する構成とするも
のである。

【００２２】ベクトル情報は移動局側から制御チャネル
を介して伝送され、システム制御装置１７に設けた複素
ウエイト演算手段１７Ａに入力される。複素ウエイト演
算部１７Ａでは移動局から送られてきたベクトル情報に
従って複素ウエイトＷ１〜ＷＫを各移動局毎に演算して
求め、各複素ウエイトＷ１〜ＷＫをウエイト制御部ＣＣ
を通じて複素ウエイト乗算器Ｂ１〜ＢＫに入力し、アレ
ーアンテナ素子ＡＮ１〜ＡＮＫの受信特性及び輻射特性
に指向性を持たせる。

【００２３】図２にこの発明による移動局の一実施例を
示す。この発明による移動局は複数のアンテナ素子ＢＮ
１〜ＢＮＫを有し、この複数のアンテナ素子ＢＮ１〜Ｂ
ＮＫに誘起される信号を結合器２１Ａ〜２１Ｋにより取
り出し、基地局から送られて来る制御チャネル信号の位
相差（時間差）を到来方向測定手段２８で測定すること
により電波の到来方向を求める。尚、図２に示す例では
複数のアンテナ素子ＢＮ１〜ＢＮＫの中のＢＮ１を通話
チャネルの送信及び受信アンテナに兼用し、ＢＮＫを制
御チャネルの送信と受信アンテナに兼用した場合を示
す。到来方向測定手段２８で測定した電波の到来方向φ
をシステム制御装置２７に設けたベクトル演算手段２７
Ａに入力する。ベクトル演算手段２７Ａには遅延時間測
定手段２９から遅延データを入力する。遅延データの算
出は例えば以下の如くして行うことができる。基地局は
予め定められている周波数範囲を周波数掃引する電波を
発信する。移動局ではこの周波数掃引される電波の各ア
ンテナ素子ＢＮ１〜ＢＮＫに発生する信号の位相差を求
める。この位相差と到来方向測定手段２８で測定した電
波の到来方向から、その到来方向へアンテナ素子ＢＮ１
〜ＢＮＫの指向性を持たせるための複素ウエイトＷ１〜
ＷＫとにより、電波の伝播遅延時間を算出する（詳しく
は前出の「アレーアンテナによる適応信号処理：菊間伸
良著」を参照）。

【００２４】これと共に姿勢測定手段３０は例えば地球
の基準座標軸となる北を検出する磁石によって構成する
ことができる。磁石によって北、東、南、西の方向を特
定することにより移動局の基準軸と地球の座標軸との間
のずれ（姿勢）を検出することができる。図３及び図４
を用いて、その様子を示す。図３は遅延時間測定手段２
９により基地局ＢＳと移動局ＭＳとの間の遅延時間τ
と、基地局ＢＳからの電波の到来方向φを検出した状態
を示す。図３に示すＸ−Ｙは移動局ＭＳに与えた水平面
内の基準軸を示す。つまり、図５に示すように移動局Ｍ
Ｓに装着されるアンテナ素子ＢＮ１〜ＢＮＫの配置によ
って移動局ＭＳの基準軸Ｘ−Ｙが決められる。図5に示
す例ではＸはアンテナ素子ＢＮ１〜ＢＮＫに受信される
信号の位相差が最大になる方向、Ｙは全ての信号の位相
が同様になる方向である。

【００２５】移動局ＭＳに内蔵した姿勢測定手段３０は
移動局ＭＳの基準軸Ｘ−Ｙと地球の北と東を指し示す座
標軸Ｎ−Ｗとのずれ量δ（図４参照）を求める。ベクト
ル演算手段２７Ａは遅延時間τから距離γを求め、θ＝
φ＋δを求めてベクトル情報(γ、θ)を算出し、このベ
クトル情報（γ、θ）をベクトル伝送手段３１と制御チ
ャネル用送信機２６を通じて基地局ＢＳに伝送し、基地
局ＢＳにおいてアレーアンテナ素子ＡＮ１〜ＡＮＫの指
向性の向を決定する。

【００２６】以上の説明から明らかなように、この発明
による無線通信システムによれば距離情報をも含むベク
トル情報を基地局に通知するから、基地局では指向性の
決定と同時に移動局までの距離に応じた送信電力の制御
をも行うことができる。図６はこの発明の請求項４で提
案する移動局の実施例を示す。この発明の請求項４で
は、例えばＧＰＳ等と呼ばれている地球上の絶対位置
（緯度、経度）を測定する絶対位置測定手段３２と、基
地局ＢＳの位置と自局の位置を含む領域を記憶したマッ
プ記憶手段３３を搭載した移動局を提案する。

【００２７】絶対位置測定手段３２で測定した自局位置
をマップ記憶手段３３に入力することにより、マップ記
憶手段３３から図７に示す自局の座標情報（Ｘ１、Ｙ
１）と基地局ＢＳの座標情報（Ｘ２、Ｙ２）を得ること
ができる。この座標情報から基地局ＢＳを始点とし、移
動局ＭＳを終点とするベクトルは（Ｘ１−Ｘ２、Ｙ１−
Ｙ２）が得られる。この座標表示を極座標表示に変換す
ると図３及び図４に示した局座標（γ、θ）が得られ
る。このベクトル情報をベクトル情報伝送手段３１と制
御チャネル用送信機２６を介して基地局に伝送する。

【００２８】図８は請求項５で提案する移動局の実施例
を示す。この実施例では図２に示した移動局に移動速度
算出手段２７Ｂと、この移動速度算出手段２７Ｂの算出
結果により一定時間後に移動局の位置を計算して予測す
る予測位置算出手段２７Ｃを設けた実施例を示す。移動
速度算出手段２７Ｂはベクトル演算手段２７Ａが近接し
た時間間隔で算出するベクトルの差分から移動局ＭＳの
移動速度を算出する。予測位置算出手段２７Ｃは移動速
度算出手段２７Ｂが算出した移動速度から一定時間後の
移動局の位置を計算し、予測位置を算出する。この予測
位置をベクトル情報に変換し、ベクトル情報伝送手段３
１から制御チャネル用送信機２６を通じて基地局に通知
する。

【００２９】この様に移動局の予測位置をベクトル情報
として基地局に通知し、基地局ではこのベクトル情報に
より予測的に指向性を形成することによる移動中の移動
局を安定して追尾することができる。図９はこの発明の
請求項６で提案する移動局の実施例を示す。請求項６で
は図６に示した絶対位置測定手段３２を搭載した構成の
移動局に位置予測手段３４を設けた実施例を示す。

【００３０】この場合、マップ情報記憶手段３３には予
め移動経路を入力しておくことができるから、この予定
した移動経路を位置予測手段３４により参照することに
よって一定時間後の移動局の位置を予測することができ
る。この予測位置をベクトル情報に変換して基地局に通
知することにより基地局に形成される指向性を移動体の
移動に合わせて正確に追尾させることができる。尚、図
８では図２に示した構造の移動局に移動速度算出手段２
７Ｂと予測位置算出手段２７Ｃを設けた構成を示した
が、図６に示した絶対位置測定手段３２を設けた構成の
移動局にも移動速度算出手段２７Ｂと予測位置算出手段
２７Ｃを設けても上述と同様の作用効果が得られること
は容易に理解できよう。

【００３１】また、上述の実施例では基地局と移動局と
の間の電波の遅延時間を求めるために複素ウエイトＷ１
〜ＷＫを求める演算を行うことを説明したが、各アンテ
ナ素子ＡＮ１〜ＡＮＫにウエイト乗算器Ｂ１〜ＢＫ（図
１参照）を接続し、このウエイト乗算器Ｂ１〜ＢＫに複
素ウエイトＷ１〜ＷＫを供給し、各アンテナ素子BＮ１
〜BＮＫに誘起される複素振幅X１〜XＫに複素ウエイト
Ｗ１〜ＷＫを乗算して移動局側でもアンテナ素子ＡＮ１
〜ＡＮＫを用いて指向性を持たせるように構成すること
もできる。このように構成した場合は移動局において通
話チャネルの多重波に対する耐性を向上することができ
る利点が得られる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による無
線通信システムによれば各移動局側で各移動局の位置を
測定し、この位置情報をベクトル情報に変換して基地局
に通知したから、基地局では各移動局毎に位置の測定を
行わなくて済むから、基地局の負担を軽減することがで
きる。従って、基地局の規模が肥大化することを回避す
ることができる利点が得られる。

【００３３】また、この発明では基地局を始点とし、移
動局を終点とするベクトル情報を基地局に通知する方法
を採ったから、基地局は各移動局との間の距離を知るこ
とができる。よって距離に対応して電力制御を行うこと
ができるから、基地局において移動局との間が近距離で
ありながら、送信電力を一定の送信電力で出力する場合
と比較して低電力化を達することができる。よって、例
えば電池駆動式の基地局では電力消費量を低電力化する
ことができ、電池への充電間隔或いは電池の交換回数を
減らすことができ、保守の手間を省力化できる利点も得
られる。更に、この発明の請求項５と６で提案した移動
局の構成によれば移動局が移動中でも基地局の指向性を
予測した位置に向けることができる。よって移動が速く
ても一定時間の経過時点の移動局の位置を予測している
から、指向性の向が移動局の動きに対して遅れを生じさ
せることがなく、安定して移動局の移動を追尾できる利
点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の請求項１で提案した、基地局の一実
施例を説明するためのブロック図。

【図２】この発明の請求項３で提案した移動局の一実施
例を説明するためのブロック図。

【図３】図２に示した実施例に用いた到来方向測定手段
の動作を説明するための図。

【図４】図２に示した実施例に用いた到来方向測定手段
と姿勢測定手段の動作を説明するための図。

【図５】図２に示す実施例に用いた到来方向測定手段の
動作を説明するための斜視図。

【図６】この発明の請求項４で提案した、移動局の一実
施例を説明するためのブロック図。

【図７】図６に示した実施例の動作を説明するための
図。

【図８】この発明の請求項５で提案した移動局の一実施
例を説明するためのブロック図。

【図９】この発明の請求項６で提案した移動局の一実施
例を説明するためのブロック図。

【図１０】この発明を適用する空間分割多重アクセス方
式を説明するための概念図。

【図１１】従来の基地局の構成を説明するためのブロッ
ク図。

【図１２】図１１に示した基地局の動作順序を説明する
ためのタイミングチャート。

【符号の説明】

ＢＳ 基地局 ＭＳ 移動局 ＡＮ１〜ＡＮＫ アレーアンテナ素子 ＢＮ１〜ＢＮＫ アンテナ素子 Ｂ１〜ＢＫ ウエイト乗算器 ＣＣ ウエイト制御部 Ｗ１〜ＷＫ 複素ウエイト １１Ａ〜１１Ｎ 信号処理部 １２Ａ〜１２Ｎ、２３ 通話チャネル用受信機 １３Ａ〜１３Ｎ、２４ 通話チャネル用送信機 １４、２５ 制御チャネル用受信機 １５、２６ 制御チャネル用送信機 １７ システム制御装置 １７Ａ 複素ウエイト演算手段 ２１Ａ〜２１Ｋ 結合器 ３７Ａ ベクトル演算手段 ２７Ｂ 移動速度算出手段 ２７Ｃ 予測位置算出手段 ２８ 到来方向測定手段 ２９ 遅延時間測定手段 ３０ 姿勢測定手段 ３１ ベクトル情報伝送手段 ３２ 絶対位置測定手段 ３３ マップ記憶手段 ３４ 位置予測手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保田 周治 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5J021 AA05 AA06 AA11 AB01 DB02 FA13 FA16 FA32 GA02 HA10 JA07 5K067 AA11 CC01 DD20 DD27 EE02 EE10 EE53 HH21 HH23 JJ52 JJ56 KK02 KK03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 着呼信号及び報知信号等の基地局の配下
   の全ての移動局を対象とする信号の伝送を行う制御チャ
   ネルはオムニ指向性で送信及び受信を行い、 通話チャネル及び通話チャネルに付随する制御チャネル
   等の特定の移動局を対象とする信号の伝送を行うチャネ
   ルは、空間分割多重アクセス技術を用いて特定の移動局
   に対して指向性を向けて送受信を行う無線通信システム
   において、上記移動局に上記基地局を始点とし、自局を
   終点とするベクトルを求めるベクトル演算手段を設け、
   このベクトル演算手段が算出したベクトルを上記基地局
   に通知し、基地局はこのベクトルを基に当該移動局に対
   する指向性を形成することを特徴とする無線通信システ
   ム。
2. 【請求項２】 請求項１記載の無線通信システムにおい
   て、上記基地局は、移動局から送られてくるベクトルに
   従ってアレーアンテナの複素振幅に複素ウエイトを乗算
   する乗算器を具備し、乗算結果の総和をとることにより
   各移動局に対応した指向性を形成する構成としたことを
   特徴とする基地局。
3. 【請求項３】 請求項１記載の無線通信システムにおい
   て、上記移動局は、基地局が発する電波の到来方向を測
   定する到来方向測定手段と、 基地局が発する電波の遅延時間を測定する遅延時間測定
   手段と、 地球に固定されている座標軸に対する自局の姿勢を測定
   する姿勢測定手段と、 上記到来方向測定手段、遅延時間測定手段、姿勢測定手
   段の測定結果を用いて基地局を始点とし自局を終点とす
   るベクトルを計算するベクトル演算手段と、 このベクトル演算手段が算出したベクトルを基地局に伝
   送するベクトル情報伝送手段と、 を装備している構成としたことを特徴とする移動局。
4. 【請求項４】 請求項１記載の無線通信システムにおい
   て上記移動局は、 地球に固定された座標軸に対する自局の絶対位置を測定
   する絶対位置測定手段と、 基地局の位置と自局の絶対位置を含む領域を記憶したマ
   ップと、 上記絶対位置測定手段から得られた絶対位置と上記マッ
   プとから、通信を行う基地局を始点とし自局を終点にす
   るベクトルを演算するベクトル演算手段と、 このベクトルを演算手段で算出したベクトルを基地局に
   伝送するベクトル情報伝送手段と、 を装備している構成としたことを特徴とする移動局。
5. 【請求項５】 請求項１記載の無線通システムに用いる
   移動局において、近接した時間の上記ベクトルの差分か
   ら移動局の移動速度を算出する移動速度演算手段と、 この移動速度演算手段により一定時間後の移動局の位置
   を予測演算する予測位置算出手段と、 この予測位置算出手段が算出した予測位置をベクトル情
   報に変換し、このベクトル情報を基地局に通知するベク
   トル情報伝送手段と、 を装備している構成としたことを特徴とする移動局。
6. 【請求項６】 請求項１記載の無線通信システムに用い
   る移動局において、 地球に固定された座標軸に対する自局の絶対位置を測定
   する絶対位置測定手段と、 基地局及び自局の位置を含む領域のマップ情報を記憶し
   たマップ情報記憶手段と、 このマップ情報記憶手段に予約した移動径路を参照し、
   一定時間後の移動局の位置を予測する位置予測手段と、 この位置予測手段で予測した予測位置情報をベクトル情
   報に変換し、基地局に伝送するベクトル情報伝送手段
   と、 を装備している構成としたことを特徴とする移動局。