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Title:
RADIO BASE STATION AND RADIO COMMUNICATION METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/157518
Kind Code:
A1
Abstract:
A reception quality information acquisition unit (12) acquires reception quality information indicating reception quality of each of a plurality of antennas at a predetermined interval.  A reception quality fluctuation tendency detecting unit (13) detects a fluctuation tendency of a value associated with the acquired reception quality of each antenna.  A correlation judgment unit (14) judges a correlation degree of each antenna in accordance with the fluctuation tendency of the value associated with the reception quality detected in each antenna.  An antenna selection unit (7) selects two or more antennas to be used for radio communication in accordance with the correlation degree between the antennas judged by the correlation judgment unit (14).

Inventors:
KITAHARA MINAKO (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/061647
Publication Date:
December 30, 2009
Filing Date:
June 25, 2009
Export Citation:
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Assignee:
KYOCERA CORP (JP)
KITAHARA MINAKO (JP)
International Classes:
H04B7/08; H01Q3/26; H04B7/10; H04W16/28
Domestic Patent References:
WO2006103758A12006-10-05
Foreign References:
JP2008136089A2008-06-12
JPH06140971A1994-05-20
JP2008085897A2008-04-10
JP2007214759A2007-08-23
Attorney, Agent or Firm:
SUGIMURA, KENJI (JP)
Kenji Sugimura (JP)
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Claims:
 複数のアンテナを有し、少なくとも2以上のアンテナを利用して無線通信を実行する無線基地局において、
 前記複数のアンテナについて、各アンテナの受信品質情報を取得する取得部と、
 前記取得部において取得された各アンテナの受信品質に関する値の変動傾向を把握する把握部と、
 前記把握部において把握された、前記各アンテナにおける受信品質に関する値の変動傾向に応じて、前記複数のアンテナの中から、無線通信に利用する少なくとも2以上のアンテナを選択する選択部と、
 を備えることを特徴とする無線基地局。
 前記把握部において把握された、前記各アンテナにおける受信品質に関する値の変動傾向に基づいて、前記各アンテナ間の相関度を判定する判定部と、をさらに備え、
 前記選択部は、
 前記判定部において判定された前記各アンテナ間の相関度に応じて、前記無線通信に利用する少なくとも2以上のアンテナを選択する、
 ことを特徴とする請求項1に記載の無線基地局。
 前記判定部は、
 前記把握部において把握された、前記各アンテナにおける受信品質に関する値の変動傾向において、受信品質に関する値が直前に取得された受信品質に関する値と比較して第1の所定値以上に低下している時点を検出し、前記各アンテナ間における、当該検出した時点の時間差に応じて、前記相関度を判定する、
 ことを特徴とする請求項2に記載の無線基地局。
 前記判定部は、
 前記把握部において把握された、前記各アンテナにおける受信品質に関する値の変動傾向において、受信品質に関する値が第2の所定値以下となる時点を検出し、前記各アンテナ間における、当該検出した受信品質に関する値が所定値以下となる時点の頻度に応じて、前記相関度を判定する、
 ことを特徴とする請求項2に記載の無線基地局。
 前記複数のアンテナにおける各アンテナのウェイトを算出する算出部と、をさらに備え、
 前記選択部は、
 前記算出部におけるウェイトを算出する時間間隔と、前記判定部において判定された前記時点が生じる周期とに基づいて前記無線通信に利用する少なくとも2以上のアンテナを選択する、
 ことを特徴とする請求項2に記載の無線基地局。
 前記取得部は、
 前記複数のアンテナのそれぞれが受信する無線信号の受信品質情報を所定間隔で取得し、
 前記把握部は、
 前記各アンテナにおける、前記受信品質に関する値の変動傾向を把握し、
 前記判定部は、
 前記各アンテナにおける変動傾向に応じて、前記各アンテナの前記受信品質に関する値を推定し、当該推定した推定受信品質値に基づいて、前記各アンテナ間の相関度を判定する、
 ことを特徴とする請求項2に記載の無線基地局。
 複数のアンテナを有し、少なくとも2以上のアンテナを利用して無線通信を実行する無線基地局の無線通信方法において、
 前記複数のアンテナについて、各アンテナの受信品質情報を取得する取得ステップと、
 前記取得ステップにおいて取得した各アンテナの受信品質に関する値の変動傾向を把握する把握ステップと、
 前記把握ステップにおいて把握した、前記各アンテナにおける受信品質に関する値の変動傾向に応じて、前記複数のアンテナの中から、無線通信に利用する少なくとも2以上のアンテナを選択する選択ステップと、
 を有することを特徴とする無線基地局の無線通信方法。
 複数のアンテナを有し、通信先装置と無線通信を実行する無線基地局において、
 前記複数のアンテナについて、各アンテナの受信品質情報を取得する取得部と、
 前記取得部において取得された各アンテナの受信品質に関する値の変動傾向を把握する把握部と、
 前記把握部において把握された、前記各アンテナにおける受信品質に関する値の変動傾向に応じて、前記無線通信における伝送方式を決定し、かつ、前記複数のアンテナの中から、当該決定された伝送方式で利用するアンテナを選択する選択部と、
 前記選択部において決定された伝送方式に関する情報を、前記通信先装置に送信する送信部と、
 を備えることを特徴とする無線基地局。
 前記把握部において把握された、前記各アンテナにおける受信品質に関する値の変動傾向に基づいて、前記各アンテナ間の相関度を判定する判定部と、をさらに備え、
 前記選択部は、
 前記判定部において判定された前記各アンテナ間の相関度に応じて、前記無線通信に利用するアンテナを選択する、
 ことを特徴とする請求項8に記載の無線基地局。
 前記判定部は、
 前記把握部において把握された、前記各アンテナにおける受信品質に関する値の変動傾向において、受信品質に関する値が直前に取得された受信品質に関する値と比較して第3の所定値以上に低下している時点を検出し、前記各アンテナ間における、当該検出した時点の時間差に応じて、前記相関度を判定する、
 ことを特徴とする請求項9に記載の無線基地局。
 前記判定部は、
 前記把握部において把握された、前記各アンテナにおける受信品質に関する値の変動傾向において、受信品質に関する値が第4の所定値以下となる時点を検出し、前記各アンテナ間における、当該検出した受信品質に関する値が所定値以下となる時点の頻度に応じて、前記相関度を判定する、
 ことを特徴とする請求項9に記載の無線基地局。
 前記複数のアンテナは、アレイアンテナであり、
 前記選択部は、
 前記無線通信における伝送方式として、指向性制御による無線通信と、MIMOによる無線通信のいずれかを決定する、
 ことを特徴とする請求項8に記載の無線基地局。
 前記複数のアンテナにおける各アンテナのウェイトを算出する算出部と、をさらに備え、
 前記選択部は、
 前記算出部におけるウェイトを算出する時間間隔と、前記判定部において判定された前記時点が生じる周期とに基づいて前記無線通信に利用する伝送方式を決定する、
 ことを特徴とする請求項9に記載の無線基地局。
 前記取得部は、
 前記複数のアンテナのそれぞれが受信する無線信号の受信品質情報を所定間隔で取得し、
 前記把握部は、
 前記各アンテナにおける、前記受信品質に関する値の変動傾向を把握し、
 前記判定部は、
 前記各アンテナにおける変動傾向に応じて、前記各アンテナの所定期間内における前記受信品質に関する値を推定し、当該推定した推定受信品質値に基づいて、前記各アンテナ間の相関度を判定する、
 ことを特徴とする請求項9に記載の無線基地局。
 複数のアンテナを有し、通信先装置と無線通信を実行する無線基地局の無線通信方法において、
 前記複数のアンテナについて、各アンテナの受信品質情報を取得する取得ステップと、
 前記取得ステップにおいて取得した各アンテナの受信品質に関する値の変動傾向を把握する把握ステップと、
 前記把握ステップにおいて把握した、前記各アンテナにおける受信品質に関する値の変動傾向に応じて、前記無線通信における伝送方式を決定し、かつ、前記複数のアンテナの中から、無線通信に利用するアンテナを選択する選択ステップと、
 前記選択ステップにおいて決定された伝送方式に関する情報を、前記通信先装置に送信する送信ステップと、
 を有することを特徴とする無線基地局の無線通信方法。
Description:
無線基地局および無線通信方法 関連出願へのクロスリファレンス

 本願は、日本国特許出願第2008-169350号(2008 年6月27日出願)および日本国特許出願第2008-196 827号(2008年7月30日出願)の優先権の利益を主張 し、これらの全内容を参照により本願明細書 に取り込むものとする。

 本発明は、アダプティブアレイアンテナ 備えた無線基地局、および無線基地局の無 通信方法に関する。

 アダプティブアレイアンテナを用いて通信 行う無線基地局では、アンテナ素子の配置 よって、アダプティブアレイアンテナの効 が異なる。アダプティブアレイアンテナは アンテナ素子が配置される間隔が小さい場 には、アンテナ相関が高くなり、フェージ グ変動に対応することができる。一方、ア テナ素子が配置される間隔が大きい場合に 、アダプティブアレイアンテナは、アンテ 相関が低くなり、高いダイバーシティ効果 得ることができる。
 したがって、無線基地局は、ダイバーシテ 効果を高めたい場合には、上述したアンテ 相関を考慮し、数波長間隔に離してアンテ 素子が配置(グループA)されている。しかし がら、アンテナ素子の間隔が離れているた 、この無線基地局は、端末Aから送信される 送信波(所望波)と、他の端末Bから送信される 送信波(干渉波)とを分離するための指向性制 を行うことが困難であるという問題がある そのため、グループAとは、異なる波長間隔 でアンテナ素子を配置(グループB)し、所望の 指向性制御ができない場合には、使用してい るグループAのアンテナのいずれかをグルー Bのいずれかのアンテナ素子に切り替えるこ で指向特性を変更し、所望波と干渉波とを 離する無線基地局アンテナ装置が提案され いる(特許文献1参照)。

 また、複数のアンテナ素子を備えたアダプ ィブアレイ無線基地局と移動通信端末とで 成される無線通信システムでは、無線基地 と無線通信を行う端末の使用者の状態によ ては、受信時においてスループットが低下 るという問題が生じる。例えば、使用者が 80km/h以上にて移動しているときに端末を使 しているような場合では、受信信号に高速 フェージング変動が生じ、スループットが 下する。
 そのため、よりよいスループットが得られ ように、相手側通信端末から取得した受信 質情報から、適応アレイアンテナによる伝 か、MIMOによる伝送かを選択する無線通信装 置が提案されている(特許文献2参照)。

特開2000-252734号公報

特開2007一28569号公報

 上述した特許文献1に記載の無線基地局ア ンテナ装置は、単に使用しているアンテナ素 子のいずれかを切り替えて指向特性を変更す ることで、所望波と干渉波を分離し、ダイバ ーシティ効果を確保するものである。そのた め、この無線基地局アンテナ装置は、上述し た端末Aが高速(例えば、80km/h以上)で移動して いるような場合に生じる、高速なフェージン グ変動に対し、アンテナ素子のいずれかを切 り替えただけでは、対応することができず、 適切な指向性制御を行うことができなかった 。

 また、上述した特許文献2に記載の無線通信 装置では、選択された伝送方法による無線通 信を行う際、無線通信に利用されるアンテナ 素子が配置される間隔によっては、適切なス ループットを得ることができない場合がある 。
 これは、アンテナ素子が配置される間隔が さい場合、アンテナ相関(フェージング相関 )が高くなり、一方、アンテナ素子の配置さ る間隔が大きい場合、アンテナ相関が低く るため、無線通信に利用するアンテナの間 によっては、選択された伝送方法に適した ンテナ素子を無線通信装置が選択しないた に、通信品質を保持できない場合があるか である。
 そのため、無線信号の伝送方法を切り替え だけでは、無線通信装置は、ユーザの利用 況などに伴う伝搬環境の変化に対して選択 た伝送方式による最適なスループットを得 ことができないという問題がある。

 本発明は、このような問題点に鑑みてなさ たものであり、本発明の目的は、変化する 搬環境に応じたアンテナを選択することで 安定した通信を行うことができる無線基地 および無線通信方法を提供することにある
 また、本発明の他の目的は、伝搬環境の変 に応じて無線信号の伝送方式を選択した際 おいても、通信品質を保持して最適なスル プットを得ることができる無線基地局およ 無線通信方法を提供することにある。

 本発明の第1の態様は、複数のアンテナを 有し、少なくとも2以上のアンテナを利用し 無線通信を実行する無線基地局において、 記複数のアンテナについて、各アンテナの 信品質情報を取得する取得部と、前記取得 において取得された各アンテナの受信品質 関する値の変動傾向を把握する把握部と、 記把握部において把握された、前記各アン ナにおける受信品質に関する値の変動傾向 応じて、前記複数のアンテナの中から、無 通信に利用する少なくとも2以上のアンテナ 選択する選択部とを備えることを特徴とす 。

 前記無線基地局は、前記把握部において 握された、前記各アンテナにおける受信品 に関する値の変動傾向に基づいて、前記各 ンテナ間の相関度を判定する判定部をさら 備え、前記選択部は、前記判定部において 定された前記各アンテナ間の相関度に応じ 、前記無線通信に利用する少なくとも2以上 のアンテナを選択することが好ましい。

 前記判定部は、前記把握部において把握 れた、前記各アンテナにおける受信品質に する値の変動傾向において、受信品質に関 る値が直前に取得された受信品質に関する と比較して第1の所定値以上に低下している 時点を検出し、前記各アンテナ間における、 当該検出した時点の時間差に応じて、前記相 関度を判定することが好ましい。

 前記判定部は、前記把握部において把握 れた、前記各アンテナにおける受信品質に する値の変動傾向において、受信品質に関 る値が第2の所定値以下となる時点を検出し 、前記各アンテナ間における、当該検出した 受信品質に関する値が所定値以下となる時点 の頻度に応じて、前記相関度を判定すること が好ましい。

 前記無線基地局は、前記複数のアンテナ おける各アンテナのウェイトを算出する算 部をさらに備え、前記選択部は、前記算出 におけるウェイトを算出する時間間隔と、 記判定部において判定された前記時点が生 る周期とに基づいて前記無線通信に利用す 少なくとも2以上のアンテナを選択すること が好ましい。

 前記取得部は、前記複数のアンテナのそ ぞれが受信する無線信号の受信品質情報を 定間隔で取得し、前記把握部は、前記各ア テナにおける、前記受信品質に関する値の 動傾向を把握し、前記判定部は、前記各ア テナにおける変動傾向に応じて、前記各ア テナの前記受信品質に関する値を推定し、 該推定した推定受信品質値に基づいて、前 各アンテナ間の相関度を判定することが好 しい。

 本発明の第2の態様は、複数のアンテナを 有し、少なくとも2以上のアンテナを利用し 無線通信を実行する無線基地局の無線通信 法において、前記複数のアンテナについて 各アンテナの受信品質情報を取得する取得 テップと、前記取得ステップにおいて取得 た各アンテナの受信品質に関する値の変動 向を把握する把握ステップと、前記把握ス ップにおいて把握した、前記各アンテナに ける受信品質に関する値の変動傾向に応じ 、前記複数のアンテナの中から、無線通信 利用する少なくとも2以上のアンテナを選択 る選択ステップとを有することを特徴とす 。

 本発明の第3の態様は、複数のアンテナを 有し、通信先装置と無線通信を実行する無線 基地局において、前記複数のアンテナについ て、各アンテナの受信品質情報を取得する取 得部と、前記取得部において取得された各ア ンテナの受信品質に関する値の変動傾向を把 握する把握部と、前記把握部において把握さ れた、前記各アンテナにおける受信品質に関 する値の変動傾向に応じて、前記無線通信に おける伝送方式を決定し、かつ、前記複数の アンテナの中から、当該決定された伝送方式 で利用するアンテナを選択する選択部と、前 記選択部において決定された伝送方式に関す る情報を、前記通信先装置に送信する送信部 とを備えることを特徴とする。

 前記無線基地局は、前記把握部において 握された、前記各アンテナにおける受信品 に関する値の変動傾向に基づいて、前記各 ンテナ間の相関度を判定する判定部をさら 備え、前記選択部は、前記判定部において 定された前記各アンテナ間の相関度に応じ 、前記無線通信に利用するアンテナを選択 ることが好ましい。

 前記判定部は、前記把握部において把握 れた、前記各アンテナにおける受信品質に する値の変動傾向において、受信品質に関 る値が直前に取得された受信品質に関する と比較して第3の所定値以上に低下している 時点を検出し、前記各アンテナ間における、 当該検出した時点の時間差に応じて、前記相 関度を判定することが好ましい。

 前記判定部は、前記把握部において把握 れた、前記各アンテナにおける受信品質に する値の変動傾向において、受信品質に関 る値が第4の所定値以下となる時点を検出し 、前記各アンテナ間における、当該検出した 受信品質に関する値が所定値以下となる時点 の頻度に応じて、前記相関度を判定すること が好ましい。

 前記複数のアンテナは、アレイアンテナ あり、前記選択部は、前記無線通信におけ 伝送方式として、指向性制御による無線通 と、MIMOによる無線通信のいずれかを決定す ることが好ましい。

 前記無線基地局は、前記複数のアンテナ おける各アンテナのウェイトを算出する算 部をさらに備え、前記選択部は、前記算出 におけるウェイトを算出する時間間隔と、 記判定部において判定された前記時点が生 る周期とに基づいて前記無線通信に利用す 伝送方式を決定することが好ましい。

 前記取得部は、前記複数のアンテナのそ ぞれが受信する無線信号の受信品質情報を 定間隔で取得し、前記把握部は、前記各ア テナにおける、前記受信品質に関する値の 動傾向を把握し、前記判定部は、前記各ア テナにおける変動傾向に応じて、前記各ア テナの所定期間内における前記受信品質に する値を推定し、当該推定した推定受信品 値に基づいて、前記各アンテナ間の相関度 判定することが好ましい。

 本発明の第4の態様は、複数のアンテナを 有し、通信先装置と無線通信を実行する無線 基地局の無線通信方法において、前記複数の アンテナについて、各アンテナの受信品質情 報を取得する取得ステップと、前記取得ステ ップにおいて取得した各アンテナの受信品質 に関する値の変動傾向を把握する把握ステッ プと、前記把握ステップにおいて把握した、 前記各アンテナにおける受信品質に関する値 の変動傾向に応じて、前記無線通信における 伝送方式を決定し、かつ、前記複数のアンテ ナの中から、無線通信に利用するアンテナを 選択する選択ステップと、前記選択ステップ において決定された伝送方式に関する情報を 、前記通信先装置に送信する送信ステップと を有することを特徴とする。

 本発明の無線基地局は、変化する伝搬環境 応じたアンテナを選択することができるの 、安定した通信を行うことができる。
 また、本発明の無線基地局は、各アンテナ 受信品質に関する値の変動傾向から、伝搬 境に応じた伝送方式を選択するとともに、 択した伝送方式に適したアンテナ素子を選 することで、通信品質を保持して最適なス ープットを得ることができる。

本発明の第1の実施形態に係る無線基地 局の構成の一例を示すブロック図である。 相関判定部において判定された各アン ナ間の相関度に基づく、アンテナ選択部に るアンテナ選択方法について説明するフロ チャートである。 受信品質情報Xが、時間の経過に伴って 変動する様子を模式的に示す図である。 受信品質情報Xの変動を時間の経過に って示すグラフである。 重み係数の決定手法を説明するための 表を示す図である。 本発明の第2の実施形態に係る無線基地 局の構成の一例を示すブロック図である。 相関判定部において判定された各アン ナ間の相関度に基づく、アンテナ選択部に る伝送方式の選択およびアンテナ選択の方 について説明するフローチャートである。 受信品質情報Xが、時間の経過に伴って 変動する様子を模式的に示す図である。 受信品質情報Xの変動を時間の経過に って示すグラフである。 重み係数の決定手法を説明するための 表を示す図である。

 本発明の実施の形態について図面を参照 て説明する。

(第1の実施形態)
 図1は、本発明の第1の実施形態に係る無線 地局の構成例の一例を示すブロック図であ 。図1に示す無線基地局20は、複数のアンテ 素子1と、アンテナ毎に設けられ、相手側通 装置からの無線信号をup/downコンバートする 複数の無線(RF)部2と、送信制御部3と、受信制 御部4とにより構成されている。送信制御部3 、送信処理部5を備える。受信制御部4は、 ェイト算出部(算出部)11と、受信品質情報取 部(取得部)12と、受信品質変動傾向把握部( 握部)13と、相関判定部(判定部)14と、アンテ 選択部(選択部)7と、受信処理部8とを備える 。ウェイト算出部11は、複数のアンテナにお る各アンテナのウェイトを算出する。受信 質情報取得部12は、複数のアンテナについ 、各アンテナの受信品質を示す受信品質情 を所定の間隔ごとに取得する。受信品質変 傾向把握部13は、受信品質情報取得部12にお て取得された各アンテナの受信品質に関す 値の変動傾向を把握する。相関判定部14は 受信品質変動傾向把握部13において把握され た、各アンテナにおける受信品質に関する値 の変動傾向に基づいて、各アンテナ間の相関 度を判定する。アンテナ選択部7は、相関判 部14において判定された各アンテナ間の相関 度に応じて複数のアンテナの中から無線通信 に利用するアンテナを選択する。受信処理部 8は、選択されたアンテナから放射されるビ ムを形成するための処理を行う。本実施例 おいて、ウェイト算出部11と受信品質情報取 得部12と受信品質変動傾向把握部13と相関判 部14は、受信制御部4にて備えられているが これに限られるものではなく、独立して構 しても良い。

 受信品質情報取得部12は、通信相手とな 通信装置からの受信無線信号の受信品質情 を取得する。受信品質情報取得部12は、受信 品質情報における、受信品質に関する値とし て、複数のアンテナの各アンテナにおいて測 定される受信電力を示す値やSINR等の受信品 を示す値を取得する。受信品質変動傾向把 部13は、取得された各アンテナの受信品質に 関する値の変動傾向を把握する。

 相関判定部14は、受信品質変動傾向把握 13において把握された、各アンテナにおける 受信品質に関する値の変動傾向に基づいて、 相関度を判定する。

 アンテナ選択部7は、相関判定部14におい 判定された各アンテナ間の相関度に応じて 複数のアンテナの中から、無線通信に利用 る少なくとも2以上のアンテナ素子を選択す る。アンテナ選択部7が選択するアンテナは 相手側通信装置からの無線信号の受信に使 すると共に、相手側通信装置への無線信号 送信に利用する。

 次に、相関判定部14において判定された アンテナ間の相関度に基づく、アンテナ選 部7によるアンテナ選択方法について図2のフ ローチャートを用いて説明する。なお、複数 のアンテナは、アレイアンテナにより構成さ れるものとする。ウェイト算出部11は、複数 アレイアンテナにおける各アンテナのウェ トを算出しているものとする。

 無線基地局の受信制御部4が、通信相手と なる通信装置との通信を開始する(ステップ10 1)。受信品質情報取得部12は、各アンテナの 信無線信号の受信品質情報を取得し、受信 質変動傾向把握部13は、取得された各アンテ ナの受信品質情報における受信品質に関する 値の変動傾向を把握する(ステップ102)。相関 定部14は、受信品質変動傾向把握部13が把握 した各アンテナの変動傾向に応じて、各アン テナ間における相関度の判定を行う(ステッ 103)(相関度の判定に関する詳細は後述する) そして、アンテナ選択部7は、相関判定部14 おいて判定された受信品質に関する値の変 傾向に関する情報を利用して、無線通信に 用する少なくとも2以上のアンテナを選択す (ステップ104~ステップ112)。

 図2のフローチャートでは、アンテナ選択 部7におけるアンテナ選択方法として、アン ナ選択部7が、ウェイト算出部11がウェイト 算出したウェイト更新時間間隔と相関判定 14において判定された受信品質に関する値の 変動傾向に関する情報を利用して、無線通信 に利用する少なくとも2以上のアンテナを選 している。まず、アンテナ選択部7は、ウェ ト更新時間間隔と、各アンテナにおける変 傾向において、受信品質に関する値が所定 以下となる時点(タイミング)が生じる周期( ち込み時間間隔)とを比較する(ステップ104) アンテナ選択部7は、比較の結果、落ち込み 時間間隔がウェイト更新時間間隔よりも大き い場合(Yesの場合)(この場合、伝搬環境の変化 に対応できない場合であるので、出来るだけ 相関度の高いアンテナを選択することが好ま しい)には、任意のアンテナ群(第1のアンテナ 群)のアンテナの相関度を調査し(ステップ105) 、相関度が高いアンテナか否かを判定する( テップ106)。アンテナ選択部7は、相関度が高 いアンテナであると判定した場合(Yesの場合) 第1のアンテナ群の中から無線通信に利用す る少なくとも2以上のアンテナを選択する(ス ップ107)。アンテナ選択部7は、相関度が低 アンテナであると判定した場合(Noの場合)、 の任意のアンテナ群のアンテナの相関度を 査し、最も相関度の高いアンテナ群の中か 無線通信に利用する少なくとも2以上のアン テナを選択する(ステップ108)。

 ステップ104において、落ち込み時間間隔 ウェイト更新時間間隔よりも小さい場合(No 場合)には、アンテナ選択部7は、さらに他 任意のアンテナ群(第2のアンテナ群)のアン ナの相関度を調査し(ステップ109)、相関度が 低いアンテナか否かを判定する(ステップ110) アンテナ選択部7は、相関度が低いアンテナ であると判定した場合(Yesの場合)、第2のアン テナ群の中から無線通信に利用する少なくと も2以上のアンテナを選択する(ステップ111)。 アンテナ選択部7は、相関度が高いアンテナ あると判定した場合(Noの場合)、最も相関度 低いアンテナ群の中から無線通信に利用す 少なくとも2以上のアンテナを選択する(ス ップ112)。

 そして、受信処理部8では、ウェイトを生 成し、アンテナ選択部7で選択されたアンテ を用いて、通信相手となる通信装置と無線 号を当該生成されたウェイトを用いて送受 する。

 次に、相関判定部14が、受信品質変動傾 把握部13において把握された、各アンテナに おける受信品質に関する値の変動傾向を利用 して、各アンテナ間の相関度を判定する方法 (図2のフローチャートにおけるステップ103)に ついて説明する。

(各アンテナ間の相関度の判定方法1)
 相関判定部14は、受信品質変動傾向把握部13 において把握された、各アンテナにおける受 信品質に関する値の変動傾向において、受信 品質を示す値が直前に取得した受信電力を示 す値と比較して所定値(第1の所定値)以上低下 している時点を検出する。そして相関判定部 14は、各アンテナ間における、当該検出した 点の時間差に応じて、相関度を判定する。 のとき、あるアンテナにおいて検出された 点の直後に、他のアンテナにおいて所定値( 第1の所定値)以上に低下している時点が検出 れた場合、時間差が小さければ相関度が高 なる。一方、他のアンテナにおいて所定値 上低下している時点との時間差が大きけれ 相関度は低くなる。

(各アンテナ間の相関度の判定方法2)
 相関判定部14は、受信品質変動傾向把握部13 において把握された、各アンテナにおける受 信品質に関する値の変動傾向において、受信 電力を示す値が所定値(第2の所定値)以下とな る時点を検出する。そして、アンテナ間にお ける、当該検出した時点の頻度、すなわち、 時間当たりに、受信電力を示す値が所定値( 2の所定値)以下となる回数に応じて、相関判 定部14は、相関度を判定するようにしても良 。

(各アンテナ間の相関度の判定方法3)
 相関判定部14は、2つのアンテナの受信信号 士を複素乗算して(複素共役を乗算する)求 た時間平均に応じて、相関度を判定するよ にしても良い。相関度が高ければ、時間平 が高くなる。一方、相関度が低ければ、時 平均が0に近い数値となる。

(各アンテナ間の相関度の判定方法4)
 相関判定部14は、各アンテナにおける、受 品質に関する値が時間の経過に伴って変動 る傾向を示す変動傾向に応じて、各アンテ の受信品質に関する値それぞれに付与する み係数を決定する。そして、受信品質に関 る値に重み係数を付与することにより算出 れる推定受信電力値に基づいて、相関判定 14は、各アンテナ間の相関度を判定、または 推定するようにしても良い。

 以下に、推定受信電力値に基づいて相関判 部14が各アンテナ間の相関度を判定する場 について説明する。
 受信電力を示す値の変動傾向は、3種類の傾 向A、B、Cを組合せることによって構成される 。傾向A、B、Cについて、図3を参照しながら 明する。図3は、受信品質情報(受信品質に関 する値)Xが、時間(1フレーム期間)の経過に伴 て、X1からX2~X5のいずれかへ変動する様子を 模式的に示す。
 傾向Aは、受信品質情報がX1からX2へ変動す 場合、およびX1からX3へ変動する場合のよう 、受信品質情報が所定の閾値α内で変動し ことを示す。ここで、所定の閾値αは、受信 品質が安定した状態であると判断できる範囲 (受信品質の雑音による揺らぎ幅程度)に設定 れる。傾向Bは、受信品質情報がX1からX4へ 動する場合のように、受信品質情報が所定 閾値αを超えて受信品質が上昇する方向に変 動したことを示す。傾向Cは、受信品質情報 X1からX5へ変動する場合のように、受信品質 報が所定の閾値αを下回り受信品質が低下 る方向に変動したことを示す。

 相関判定部14は、傾向A,B,Cの組合せによっ て変動傾向を判定する。図4Aは、受信品質情 Xの変動を時間の経過に伴って示すグラフの 一例である。図4Aでは、時刻t1からt6へと時間 が経過するに伴って、新しい受信品質情報が プロットされている。図4Bは、重み係数の決 手法を説明するための表である。

 X11からX12への変動は、所定の閾値α内での 動であるので、図4Bに示すように、傾向Aと て示される。また、X12からX13への変動は、 定の閾値αを超えて受信品質が上昇する方向 への変動であるので、図4Bに示すように、傾 Bとして示される。同様に、X13からX16までの 3回の変動それぞれは、3回の傾向Bとして示さ れる。
 相関判定部14は、1回の傾向Aと4回の傾向Bと 組合せ(ABBBB)に基づいて、変動傾向は向上型 変動傾向であると判定する。そして、相関判 定部14は、X11~X16それぞれに付与する重み係数 D1~D6を、時間の経過に伴って大きくして、D1&l t;D2<D3<D4<D5<D6とする。

 また、相関判定部14は、変動傾向が、例え 、2回の傾向Aと3回の傾向Cの組合せ(ACACC)であ る場合には、変動傾向は低下型変動傾向であ ると判定する。そして、相関判定部14は、重 係数D1~D6を、時間の経過に伴って大きくし 、D1<D2<D3<D4<D5<D6とする。
 また、相関判定部14は、変動傾向が、例え 、5回の傾向Aの組合せ(AAAAA)である場合には 変動傾向は安定型変動傾向であると判定す 。そして、相関判定部14は、重み係数D1~D6を 一な値、即ち、D1=D2=D3=D4=D5=D6≠0とする。

 相関判定部14は、受信品質情報X11~X16と、X 11~X16に対応する重み係数D1~D6とをそれぞれ乗 し、乗算値の平均値を算出することにより 推定受信電力値を算出する。そして、相関 定部14は、算出された推定受信電力値に基 いて変動傾向を推定し、当該推定した変動 向から各アンテナ間の相関度を判定する。

 上述したように、本発明は、変化する伝 環境に応じて、配置構成が異なるアンテナ 使い分け、状況に一番適したアンテナを選 することで、安定した通信を可能にするも である。

(第2の実施形態)
 図5は、本発明の第2の実施形態に係る無線 地局の構成例の一例を示すブロック図であ 。図5に示す無線基地局40は、アレイアンテ である複数のアンテナ素子21と、アンテナ毎 に設けられ、相手側通信装置(通信先装置)か の無線信号をup/downコンバートする複数の無 線(RF)部22と、送信制御部23と、受信制御部24 により構成されている。送信制御部23は、送 信処理部25を備える。受信制御部24は、ウェ ト算出部(算出部)31と、受信品質情報取得部( 取得部)32と、受信品質変動傾向把握部(把握 )33と、相関判定部(判定部)34と、アンテナ選 部(選択部)27と、受信処理部28とを備える。 ェイト算出部31は、複数のアンテナにおけ 各アンテナのウェイトを算出する。受信品 情報取得部32は、複数のアンテナについて、 各アンテナの受信品質を示す受信品質情報を 所定の間隔ごとに取得する。受信品質変動傾 向把握部33は、受信品質情報取得部32におい 取得された各アンテナの受信品質に関する の変動傾向を把握する。相関判定部34は、受 信品質変動傾向把握部33において把握された 各アンテナにおける受信品質に関する値の 動傾向に基づいて、各アンテナ間の相関度 判定する。アンテナ選択部27は、相関判定 34において判定された各アンテナ間の相関度 に応じて、無線通信における伝送方式を決定 し、かつ複数のアンテナの中から無線通信に 利用するアンテナを選択する。受信処理部28 、選択されたアンテナから放射されるビー を形成するための処理を行う。本実施例に いて、ウェイト算出部31と受信品質情報取 部32と受信品質変動傾向把握部33と相関判定 34は、受信制御部24にて備えられているが、 これに限られるものではなく、独立して構成 しても良い。

 受信品質情報取得部32は、通信相手とな 通信先装置からの受信無線信号の受信品質 報を取得する。受信品質情報取得部32は、受 信品質情報における、受信品質に関する値と して、複数のアンテナの各アンテナにおいて 測定される受信電力を示す値やSINR等の受信 質を示す値を取得する。受信品質変動傾向 握部33は、取得された各アンテナの受信品質 に関する値の変動傾向を把握する。

 相関判定部34は、受信品質変動傾向把握 33において把握された、各アンテナにおける 受信品質に関する値の変動傾向に基づいて、 相関度を判定する。

 アンテナ選択部27は、相関判定部34におい て判定された各アンテナ間の相関度に応じて 、無線通信における伝送方式として、アダプ ティブアレイアンテナを用いた指向性制御に よる無線通信と、MIMOによる無線通信のいず かを決定する。さらに、アンテナ選択部27は 、複数のアンテナの中から、無線通信に利用 する少なくとも2以上のアンテナ素子を選択 る。アンテナ選択部27が選択するアンテナは 、通信先装置からの無線信号の受信に使用す ると共に、通信先装置への無線信号の送信に 利用する。

 送信処理部(送信部)25は、通信先装置と適 切に無線通信を行えるようにするために、ア ンテナ選択部27において決定された伝送方式 関する情報を、通信先装置に送信する。

 次に、相関判定部34において判定された アンテナ間の相関度に基づく、アンテナ選 部27による伝送方式の選択およびアンテナ選 択の方法について図6のフローチャートを用 て説明する。なお、複数のアンテナは、ア イアンテナにより構成されるものとする。 ェイト算出部31は、複数のアレイアンテナに おける各アンテナのウェイトを算出している ものとする。

 無線基地局の受信制御部24が、通信先装 との通信を開始する(ステップ201)。受信品質 情報取得部32は、各アンテナの受信無線信号 受信品質情報を取得し、受信品質変動傾向 握部33は、取得された各アンテナの受信品 情報における受信品質に関する値の変動傾 を把握する(ステップ202)。相関判定部34は、 信品質変動傾向把握部33が把握した各アン ナの変動傾向に応じて、各アンテナ間にお る相関度の判定を行う(ステップ203)(相関度 判定に関する詳細は後述する)。そして、ア テナ選択部27は、相関判定部34において判定 された受信品質に関する値の変動傾向に関す る情報を利用して、無線通信における伝送方 式を決定するとともに、無線通信に利用する 少なくとも2以上のアンテナを選択する(ステ プ204~212)。

 図6のフローチャートでは、アンテナ選択 部27における伝送方式の決定、および、アン ナの選択方法として、アンテナ選択部27が ウェイト算出部31がウェイトを算出したウェ イト更新時間間隔と、相関判定部34において 定された受信品質に関する値の変動傾向に する情報を利用している。まず、アンテナ 択部27は、ウェイト更新時間間隔と、各ア テナにおける変動傾向において、受信品質 関する値が所定値以下となる時点(タイミン )が生じる周期(落ち込み時間間隔)とを比較 る(ステップ204)。アンテナ選択部27は、比較 の結果、落ち込み時間間隔がウェイト更新時 間間隔よりも大きい場合(Yesの場合)には、相 度が高いと思われる任意のアンテナ素子群( 第1のアンテナ素子群)の各アンテナ素子の相 度を調査し(ステップ205)、真に相関度が高 アンテナ素子群か否かを判定する(ステップ2 06)。アンテナ選択部27は、相関度が高いアン ナ素子群であると判定した場合(Yesの場合) 伝搬環境の変化に追従して通信品質を保持 るために指向性制御による無線通信を行う とを選択し、さらに第1のアンテナ素子群の から無線通信に利用する少なくとも2以上の アンテナ素子を選択する(ステップ207)。この 合、アンテナ相関の低いアンテナ素子が加 ると、通信品質が劣化する可能性が高くな ため、アンテナ相関の高いアンテナ素子の を選択して通信を行うように制御する必要 ある。

 ステップ206において、アンテナ選択部27 、相関度が低いアンテナ素子群であると判 した場合(Noの場合)、他の任意のアンテナ素 群の各アンテナ素子の相関度を調査して、 も相関度の高いアンテナ素子群を選択し、 向性制御による無線通信を行うことを選択 て、最も相関度の高いアンテナ素子群の中 ら無線通信に利用する少なくとも2以上のア ンテナ素子を選択する(ステップ208)。

 ステップ204において、落ち込み時間間隔 ウェイト更新時間間隔よりも小さい場合(No 場合)には、アンテナ選択部27は、相関度が いと思われる他の任意のアンテナ素子群(第 2のアンテナ素子群)の各アンテナ素子の相関 を調査し(ステップ209)、真に相関度が低い ンテナ素子群か否かを判定する(ステップ210) 。アンテナ選択部27は、相関度が低いアンテ 素子群であると判定した場合(Yesの場合)、 関度が低いほど通信容量を増大できるMIMOに る無線通信を行うことを選択し、さらに第2 のアンテナ素子群の中から無線通信に利用す る少なくとも2以上のアンテナ素子を選択す (ステップ211)。

 ステップ210において、アンテナ選択部27 、相関度が高いアンテナ素子群であると判 した場合(Noの場合)、最も相関度の低いアン ナ素子群を選択し、MIMOによる無線通信を行 うことを選択して、最も相関度の低いアンテ ナ素子群の中から無線通信に利用する少なく とも2以上のアンテナ素子を選択する(ステッ 212)。

 そして、受信処理部28では、ウェイトを 成し、アンテナ選択部27で選択されたアンテ ナを用いて、通信相手となる通信装置と無線 信号を当該生成されたウェイトを用いて送受 信する。

 次に、相関判定部34が、受信品質変動傾 把握部33において把握された、各アンテナに おける受信品質に関する値の変動傾向を利用 して、各アンテナ間の相関度を判定する方法 (図6のフローチャートにおけるステップ203)に ついて説明する。

(各アンテナ間の相関度の判定方法1)
 相関判定部34は、受信品質変動傾向把握部33 において把握された、各アンテナにおける受 信品質に関する値の変動傾向において、受信 電力を示す値が直前に取得した受信電力を示 す値と比較して所定値以上に低下している時 点を検出する。そして、相関判定部34は、各 ンテナ間における、当該検出した時点の時 差に応じて、相関度を判定する。このとき あるアンテナにおいて検出された時点の直 に、他のアンテナにおいて所定値(第3の所 値)以上に低下している時点が検出された場 、時間差が小さければ相関度は高くなる。 方、他のアンテナにおいて所定値以上低下 ている時点との時間差が大きければ相関度 低くなる。

(各アンテナ間の相関度の判定方法2)
 相関判定部34は、受信品質変動傾向把握部33 において把握された、各アンテナにおける受 信品質に関する値の変動傾向において、受信 電力を示す値が所定値(第4の所定値)以下とな る時点を検出する。そして、アンテナ間にお ける、当該検出した時点の頻度、すなわち、 時間当たりに、受信電力を示す値が所定値以 下となる回数に応じて、相関判定部34は、相 度を判定するようにしても良い。

(各アンテナ間の相関度の判定方法3)
 相関判定部34は、2つのアンテナの受信信号 士を複素乗算して(複素共役を乗算する)求 た時間平均に応じて、相関度を判定するよ にしても良い。相関度が高ければ、時間平 が高くなる。一方、相関度が低ければ、時 平均が0に近い数値となる。

(各アンテナ間の相関度の判定方法4)
 相関判定部34は、各アンテナにおける、受 品質に関する値が時間の経過に伴って変動 る変動傾向に応じて、各アンテナの受信品 に関する受信電力を示す値それぞれに付与 る重み係数を決定する。そして、受信電力 示す値に重み係数を付与することにより算 される推定受信電力値に基づいて、相関判 部34は、各アンテナ間の相関度を判定、また は推定するようにしても良い。

 以下に、推定受信電力値に基づいて相関判 部34が各アンテナ間の相関度を判定する場 について説明する。
 受信電力を示す値の変動傾向は、3種類の傾 向A、B、Cを組合せることによって構成される 。傾向A、B、Cについて、図7を参照しながら 明する。図7は、受信品質情報(受信品質に関 する値)Xが、時間(1フレーム期間)の経過に伴 て、X1からX2~X5のいずれかへ変動する様子を 模式的に示す。
 傾向Aは、受信品質情報がX1からX2へ変動す 場合、およびX1からX3へ変動する場合のよう 、受信品質情報が所定の閾値α内で変動し ことを示す。ここで、所定の閾値αは、受信 品質が安定した状態であると判断できる範囲 (受信品質の雑音による揺らぎ幅程度)に設定 れる。傾向Bは、受信品質情報がX1からX4へ 動する場合のように、受信品質情報が所定 閾値αを超えて受信品質が上昇する方向に変 動したことを示す。傾向Cは、受信品質情報 X1からX5へ変動する場合のように、受信品質 報が所定の閾値αを下回り受信品質が低下 る方向に変動したことを示す。

 相関判定部34は、傾向A,B,Cの組合せによっ て変動傾向を判定する。図8Aは、受信品質情 Xの変動を時間の経過に伴って示すグラフの 一例である。図8Aでは、時刻t1からt6へと時間 が経過するに伴って、新しい受信品質情報が プロットされている。図8Bは、重み係数の決 手法を説明するための表である。

 X11からX12への変動は、所定の閾値α内での 動であるので、図8Bに示すように、傾向Aと て示される。また、X12からX13への変動は、 定の閾値αを超えて受信品質が上昇する方向 への変動であるので、図8Bに示すように、傾 Bとして示される。同様に、X13からX16までの 3回の変動それぞれは、3回の傾向Bとして示さ れる。
 相関判定部34は、1回の傾向Aと4回の傾向Bと 組合せ(ABBBB)に基づいて、変動傾向は向上型 変動傾向であると判定する。そして、相関判 定部34は、X11~X16それぞれに付与する重み係数 D1~D6を、時間の経過に伴って大きくして、D1&l t;D2<D3<D4<D5<D6とする。

 また、相関判定部34は、変動傾向が、例え 、2回の傾向Aと3回の傾向Cの組合せ(ACACC)であ る場合には、変動傾向は低下型変動傾向であ ると判定する。そして、相関判定部34は、重 係数D1~D6を、時間の経過に伴って大きくし 、D1<D2<D3<D4<D5<D6とする。
 また、相関判定部34は、変動傾向が、例え 、5回の傾向Aの組合せ(AAAAA)である場合には 変動傾向は安定型変動傾向であると判定す 。そして、相関判定部34は、重み係数D1~D6を 一な値、即ち、D1=D2=D3=D4=D5=D6≠0とする。

 相関判定部34は、受信品質情報X11~X16と、X 11~X16に対応する重み係数D1~D6とをそれぞれ乗 し、乗算値の平均値を算出することにより 推定受信電力値を算出する。そして、相関 定部34は、算出された推定受信電力値に基 いて変動傾向を推定し、当該推定した変動 向から各アンテナ間の相関度を判定する。

 上述したように、図6に記載のフローチャ ートでは、アンテナ選択部27が、伝送方式と て、指向性制御による無線通信と、MIMOによ る無線通信のいずれかを決定し、さらに、無 線通信に利用するアンテナとして少なくとも 2以上を選択した。しかしながら、無線基地 と相手側通信装置との間の無線状況によっ は、いずれの伝送方式を利用したとしても 通信品質を保持することができない場合が る。そのため、本発明は、このような場合 考慮して、上述した指向性制御による無線 信や、MIMOによる無線通信だけでなく、伝送 式の選択の際には、選択ダイバーシティを 択し、1本のアンテナを利用した無線通信を 実行してもよい。これらの選択の際には、ア ンテナ選択部27は、上述したように、ウェイ 算出部31がウェイトを算出したウェイト更 時間間隔や、相関判定部34において判定され た受信品質に関する値の変動傾向に関する情 報を利用して、伝送方式や利用するアンテナ を決定すればよい。

 上述したように、本発明は、各アンテナ 受信品質に関する値の変動傾向から、伝搬 境に応じた伝送方式を選択するとともに、 択した伝送方式に適したアンテナを選択す ことで、通信品質を保持して最適なスルー ットを得ることができるものである。