JP2003218772A - Base station antenna directivity controller in cdma system and base station antenna directivity controller in cdma cellular system - Google Patents
Base station antenna directivity controller in cdma system and base station antenna directivity controller in cdma cellular systemInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のアンテナ素
子を有するアンテナ装置を適用したCDMA(Code Div
ision Multiple Access)セルラー移動体無線通信シス
テム等に用いるCDMA方式およびCDMAセルラー方
式における基地局アンテナ指向性制御装置に関するもの
である。特に、FDD(FrequencyDivision Duplex)方式、
あるいは、上り回線と下り回線の伝送速度が異なる方式
において、送信ウエイトを計算する必要がある基地局に
適したものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CDMA (Code Div) that applies an antenna device having a plurality of antenna elements.
The present invention relates to a base station antenna directivity control device in a CDMA system and a CDMA cellular system used in a cellular mobile radio communication system or the like. In particular, FDD (Frequency Division Duplex) method,
Alternatively, it is suitable for a base station that needs to calculate the transmission weight in a system in which the transmission rates of the uplink and the downlink are different.
【0002】[0002]
【従来の技術】第3世代移動通信方式の1つにW-CDMAが
あり、音声のみならず動画像等の高速・広帯域の通信が
期待されている。さらに最近では第3世代方式の約10倍
程度の高速・広帯域伝送を目指した第4世代移動通信方
式の検討が始まっている。有限の周波数資源で高速のサ
ービスを提供するためには、一層の周波数有効利用を図
る必要があり、その対応策の1つとして基地局にアダプ
ティブアレーアンテナ(AAA)を適用することが検討さ
れている。DS-CDMA通信システムにおいては、同一の周
波数帯においても、異なる拡散符号を用いることにより
多数のユーザが同時に通信することができる。しかし、
符号間干渉は、同時通信ユーザ数が多くなると無視でき
なくなる。そのため、アダプティブアレーアンテナを適
用することにより、空間的に希望波のみを選択し干渉波
を選択しないようなビームパターンを生成することによ
り、干渉信号の少ない通信が可能となる。2. Description of the Related Art W-CDMA is one of the third-generation mobile communication systems, and high-speed and wide-band communication of not only voice but also moving images is expected. Furthermore, recently, studies have begun on the 4th generation mobile communication system aiming at high-speed and wideband transmission, which is about 10 times higher than the 3rd generation system. In order to provide high-speed services with finite frequency resources, it is necessary to make more efficient use of frequencies, and as one of the countermeasures, applying adaptive array antennas (AAA) to base stations has been considered. There is. In the DS-CDMA communication system, many users can communicate at the same time by using different spreading codes even in the same frequency band. But,
Intersymbol interference cannot be ignored as the number of simultaneous communication users increases. Therefore, by applying an adaptive array antenna, a beam pattern that spatially selects only a desired wave and does not select an interference wave is generated, so that communication with less interference signals becomes possible.
【0003】図11は、従来のCDMAセルラー方式に
おける基地局アンテナ指向性制御装置の一例を説明する
ためのブロック構成図である。図中、1は基地局であっ
て、カバーエリア(セル)61を有している。2はユー
ザ1の移動局、3はユーザ2の移動局である。4a〜4
dは基地局1の複数のアレーアンテナエレメントであっ
て、全体として1つのアレーアンテナを構成し、受信時
に各エレメントの出力信号に乗算するアンテナウエイト
(複素数)を制御したり、送信時に各エレメントへの入
力信号に乗算するアンテナウエイト(複素数)を制御し
たりすることによって、ビームパターンを自由に制御す
ることができる。FIG. 11 is a block diagram for explaining an example of a base station antenna directivity control device in a conventional CDMA cellular system. In the figure, reference numeral 1 is a base station, which has a cover area (cell) 61. 2 is a mobile station of the user 1 and 3 is a mobile station of the user 2. 4a-4
Reference numeral d denotes a plurality of array antenna elements of the base station 1, which constitutes one array antenna as a whole, and controls the antenna weight (complex number) by which the output signal of each element is multiplied at the time of reception, or to each element at the time of transmission. The beam pattern can be freely controlled by controlling the antenna weight (complex number) to be multiplied by the input signal of.
【0004】ビームパターンの方向について単純化して
説明する。各移動局からの送信波を基地局1で受信する
上り回線において、ユーザ1の移動局2に対しては、ユ
ーザ1指向性62として模式的に示したようなビームパ
ターンを生成して受信する。ユーザ2の移動局3に対し
ては、ユーザ2指向性63として模式的に示したビーム
パターンを生成して受信する。ユーザ1指向性62は、
ユーザ1の移動局2の方向にメインローブを有し、ユー
ザ2の移動局3の方向にビームヌルを有するようにされ
る。同様に、ユーザ2指向性63は、ユーザ2の移動局
3の方向にメインローブを有し、ユーザ1の移動局2の
方向にビームヌルを有するようにされる。The direction of the beam pattern will be simplified and described. In the uplink in which the base station 1 receives the transmission wave from each mobile station, the mobile station 2 of the user 1 generates and receives a beam pattern as schematically shown as the user 1 directivity 62. . For the mobile station 3 of the user 2, a beam pattern schematically shown as the user 2 directivity 63 is generated and received. User 1 directivity 62 is
It has a main lobe in the direction of mobile station 2 of user 1 and a beam null in the direction of mobile station 3 of user 2. Similarly, the user 2 directivity 63 has a main lobe in the direction of the mobile station 3 of the user 2 and a beam null in the direction of the mobile station 2 of the user 1.
【0005】一方、各移動局への送信情報を基地局1か
ら送信する下り回線においては、送信相手とするユーザ
の移動局方向にメインローブを有し、他のユーザの移動
局方向にビームヌルを有した、上述したユーザ1指向性
62、ユーザ2指向性63というビームパターンが生成
されて使用される。しかし、アダプティブアレーアンテ
ナによって制御できるビームヌルの数は、(アレーアン
テナの素子数−1)という自由度で決まるので、送信相
手以外の移動局の総数が自由度以内であるという制限が
ある。ところが、CDMA通信システムでは、通常、アレー
アンテナの自由度を超えるユーザと同時通信することに
なる。On the other hand, in the downlink for transmitting the transmission information to each mobile station from the base station 1, the main station has a main lobe in the direction of the mobile station of the user as the transmission partner, and the beam null is in the direction of the mobile station of the other user. The above-described beam patterns of the user 1 directivity 62 and the user 2 directivity 63 are generated and used. However, since the number of beam nulls that can be controlled by the adaptive array antenna is determined by the degree of freedom (the number of elements of the array antenna-1), there is a limitation that the total number of mobile stations other than the transmission partner is within the degree of freedom. However, in the CDMA communication system, normally, simultaneous communication is performed with users who exceed the degree of freedom of the array antenna.
【0006】そのため、アレーアンテナによりビームパ
ターンを生成しても、他ユーザ方向とビームヌルの方向
が一致せず、十分に干渉波の除去ができず、収容可能な
ユーザ数を増やすにも限度があり、周波数利用効率の向
上に限度があった。特に、基地局1から各移動局に向け
て送信する下り回線においては、移動局における到来波
の方向や大きさがわからない状況で、送信ビームパター
ンを生成するので、アンテナウエイトを計算する精度が
劣化しやすい。したがって、下り回線の各移動局の干渉
特性を最適化するアンテナウエイトの決定は難しい。Therefore, even if a beam pattern is generated by an array antenna, the directions of other users and the beam null do not match, interference waves cannot be sufficiently removed, and there is a limit to the number of users that can be accommodated. However, there was a limit to the improvement of frequency utilization efficiency. In particular, in the downlink transmitted from the base station 1 to each mobile station, the transmission beam pattern is generated in a situation where the direction and magnitude of the incoming wave at the mobile station are unknown, so the accuracy of calculating the antenna weight deteriorates. It's easy to do. Therefore, it is difficult to determine the antenna weight that optimizes the interference characteristics of each downlink mobile station.
【0007】下り回線において最適なアンテナウエイト
を比較的簡単に決定する方法として、(1)上り回線で得
たアンテナウエイトを利用して、そのまま、あるいは較
正を行って、下り回線のアンテナウエイトを決定する方
法がある。また、(2)上り回線で得た受信信号から各移
動局からの到来波を推定して、その情報に基づいて下り
回線のアンテナウエイトを決定する方法がある(北原
他、“W-CDMA下り回線用アダプティブアレーアンテナ”
2001信学総全,B-5-15、北原 他,“W-CDMA下り回線用
アダプティブアレーアンテナにおけるパス選択の検討”
信学技報、A・P2001-117(2001)参照)As a method of relatively easily determining the optimum antenna weight in the downlink, (1) the antenna weight obtained in the uplink is used as it is or is calibrated to determine the antenna weight of the downlink. There is a way to do it. Also, (2) there is a method of estimating the incoming wave from each mobile station from the received signal obtained on the uplink and determining the downlink antenna weight based on that information (Kitahara).
Others, “Adaptive array antenna for W-CDMA downlink”
2001 Sogaku Sozen, B-5-15, Kitahara et al., "A Study on Path Selection for Adaptive Array Antenna for W-CDMA Downlink"
See SI Tech Report, AP 2001-117 (2001).
【0008】上述した(1)の方法では、上り回線と下り
回線の搬送波周波数差が大きくなるにしたがって、最適
アンテナウエイトに誤差が生じる。また、マルチレート
サービスを行う場合、上り回線と下り回線とで伝送速度
が非対称であるときに、上り回線と下り回線の送信電力
とは相関がないので、下り回線の基地局受信特性と上り
回線の移動局受信特性との対称性が成立しない。その結
果、上り回線で求めた最適アンテナウエイトは、下り回
線における最適アンテナウエイトではないため、アダプ
ティブアレーアンテナの適用効果が小さくなる。In the above method (1), an error occurs in the optimum antenna weight as the carrier frequency difference between the uplink and the downlink increases. In addition, when performing multi-rate service, there is no correlation between the transmission powers of the uplink and the downlink when the transmission rates are asymmetric between the uplink and the downlink, so the downlink base station reception characteristics and the uplink Symmetry with the mobile station reception characteristics of is not established. As a result, the optimum antenna weight obtained in the uplink is not the optimum antenna weight in the downlink, so the application effect of the adaptive array antenna becomes small.
【0009】一方、上述した(2)の方法は、上り回線を
利用して推定した伝搬損失を用いて、下り回線における
各移動局の受信電力を推定する。ただし、下り回線の送
信電力は各移動局の下り回線の伝送速度に応じて異なっ
ている。次に、下り回線の各移動局の受信電力と、推定
した到来方向とを用いて、最適ウエイトを計算する。こ
の方法は、上り回線と下り回線とで伝送速度が異なるよ
うな、受信特性の対称性が成立しない場合においても、
比較的良好な最適アンテナウエイトを求めることができ
る。On the other hand, the above-mentioned method (2) estimates the received power of each mobile station in the downlink by using the propagation loss estimated using the uplink. However, the transmission power of the downlink differs depending on the transmission rate of the downlink of each mobile station. Next, the optimum weight is calculated using the received power of each mobile station on the downlink and the estimated arrival direction. This method, even if the symmetry of the reception characteristics does not hold, such as the transmission rate is different in the uplink and downlink,
A relatively good optimum antenna weight can be obtained.
【0010】図12は、従来のCDMAセルラー方式に
おける基地局の一例を示すブロック構成図である。上り
回線で得た受信信号から、各移動局の到来方向および伝
搬損失を推定した情報から下り回線のアンテナウエイト
を決定する。図11中の部分と対応する部分には同じ符
号を付している。5a〜5dはデュプレクサ、6a〜6
dはRF受信部である。いずれもアレーアンテナエレメ
ント4a〜4d毎に設けられ、添字はアレーアンテナエ
レメント4a〜4dの添字と対応する。エレメント数は
複数であれば任意でよい。デュプレクサ5a〜5dは、
アンテナを送受信共用にするために挿入されたものであ
って、アレーアンテナエレメント4a〜4dの出力をR
F受信部6a〜6dに供給する。RF受信部6a〜6d
は、増幅、周波数変換、および、デジタル復調し、A/
D変換して出力する。FIG. 12 is a block diagram showing an example of a base station in the conventional CDMA cellular system. The downlink antenna weight is determined from the information obtained by estimating the arrival direction and the propagation loss of each mobile station from the received signal obtained on the uplink. Portions corresponding to those in FIG. 11 are designated by the same reference numerals. 5a to 5d are duplexers, 6a to 6
d is an RF receiver. All are provided for each of the array antenna elements 4a to 4d, and the subscripts correspond to the subscripts of the array antenna elements 4a to 4d. The number of elements may be arbitrary as long as it is plural. The duplexers 5a to 5d are
The antennas are inserted so that the antennas can be used for both transmission and reception, and the outputs of the array antenna elements 4a to 4d are R
It is supplied to the F reception units 6a to 6d. RF receivers 6a to 6d
Amplifies, frequency converts, and digitally demodulates A /
D-convert and output.
【0011】7は分配器、81〜8Kはユーザ別処理部で
ある。ユーザ毎に同一の構成が設けられ、添字はユーザ
番号1〜Kを示す。分配器7は、RF受信部6a〜6d
の各出力をユーザ別処理部81〜8Kのいずれにも分配す
る。各ユーザ別処理部81〜8Kは、いずれも、アレーア
ンテナエレメント4a〜4dに対応するRF受信部6a
〜6dが出力する受信信号を入力し、後述するAAA受
信部11において各ユーザ1〜Kの拡散符号を用いた逆拡
散処理および受信ウエイト乗算を行い、後述する復号部
12において各ユーザ1〜Kの復元データを出力する。Reference numeral 7 is a distributor, and 8 1 to 8 K are user-specific processing units. The same configuration is provided for each user, and the subscripts indicate user numbers 1 to K. The distributor 7 includes RF receiving units 6a to 6d.
Each output of the above is distributed to each of the processing units 8 1 to 8 K for each user. The user-specific processing units 8 1 to 8 K are all RF reception units 6 a corresponding to the array antenna elements 4 a to 4 d.
6d is input, the despreading process and the reception weight multiplication using the spreading code of each user 1 to K are performed in the AAA receiving unit 11 described later, and each user 1 to K is decoded in the decoding unit 12 described later. Output the restored data of.
【0012】また、各ユーザ1〜Kの送信データを入力し
て、後述する符号化部16でエラー訂正符号化を行い、
後述するAAA送信部17において複数系統に分配した
ものに送信ウエイト乗算および、各系統について当該ユ
ーザに対する拡散符号を用いた拡散処理を行い、アレー
アンテナエレメント4a〜4dに対応する複数系統の送
信信号を生成し、合成器9に出力する。合成器9は、各
ユーザ別処理部81〜8Kから出力された送信信号を、ア
レーアンテナエレメント4a〜4dの系統別に加算合成
して、RF送信部10a〜10dに出力する。RF送信
部10a〜10dは、周波数変換および増幅を行い、デ
ュプレクサ5a〜5dを介して、アレーアンテナエレメ
ント4a〜4dに供給して送信する。Further, the transmission data of each of the users 1 to K is input, and the encoding unit 16 described later performs error correction encoding,
A transmission weight multiplication and a spreading process using a spreading code for the user for each system are performed on the signals distributed to a plurality of systems in an AAA transmission unit 17, which will be described later, and transmission signals of a plurality of systems corresponding to array antenna elements 4a to 4d are obtained. It is generated and output to the synthesizer 9. The combiner 9 adds and combines the transmission signals output from the user-specific processing units 8 1 to 8 K for each system of the array antenna elements 4a to 4d, and outputs the combined signals to the RF transmission units 10a to 10d. The RF transmitters 10a to 10d perform frequency conversion and amplification, and supply and transmit the array antenna elements 4a to 4d via the duplexers 5a to 5d.
【0013】ユーザ別の処理について、ユーザ別処理部
81を対象として説明する。AAA(アダプティブアレ
ーアンテナ)受信部11においては、アレーアンテナエ
レメント4a〜4dの受信出力にユーザ1に対する拡散
符号を乗算して逆拡散を行った後に、アンテナウエイト
で重み付け合成する。必要に応じてフェージング変動推
定およびRAKE合成、デ・インターリーブを行って、
復号部12に出力する。復号部12では、エラー訂正の
ための復号を行って送信されたデータを復元する。ま
た、AAA受信部11は、到来方向推定を行い、その結
果の情報を送信ウエイト計算部18に出力する。The processing for each user will be described by targeting the processing unit for each user 8 1 . In the AAA (adaptive array antenna) receiving section 11, the reception outputs of the array antenna elements 4a to 4d are multiplied by the spreading code for the user 1 to perform despreading, and then weighted and combined with the antenna weight. If necessary, perform fading fluctuation estimation, RAKE combining, de-interleaving,
Output to the decoding unit 12. The decoding unit 12 performs decoding for error correction and restores the transmitted data. Also, the AAA receiving unit 11 performs the DOA estimation, and outputs the information of the result to the transmission weight calculating unit 18.
【0014】一方、送信データは、符号化部16におい
てエラー訂正符号化されて、AAA送信部17におい
て、複数系統に分配出力され、ここで、アレーアンテナ
エレメント4a〜4dに対する送信ウエイトの重み付け
が行われる。送信ウエイト計算部18は、到来方向推定
結果情報に基づいて、送信ウエイトを計算して、各系統
に設けられた図示しない乗算器に出力し、乗算器の各出
力は、拡散部に入力され、それぞれの拡散部においてユ
ーザ1の拡散符号を乗算してユーザ1の送信信号を出力す
る。なお、AAA受信部11において、受信ウエイトの
乗算後に逆拡散を行ってもよい。また、AAA送信部1
7において、エラー訂正符号を拡散した後に送信ウエイ
トの乗算を行ってもよい。On the other hand, the transmission data is error-correction-encoded in the encoding unit 16 and distributed and output to a plurality of systems in the AAA transmission unit 17, where the transmission weights are weighted to the array antenna elements 4a to 4d. Be seen. The transmission weight calculation unit 18 calculates the transmission weight based on the arrival direction estimation result information and outputs it to a multiplier (not shown) provided in each system, and each output of the multiplier is input to the spreading unit, Each spreading section multiplies the spreading code of user 1 and outputs the transmission signal of user 1. The AAA receiving unit 11 may perform despreading after multiplying the reception weights. In addition, the AAA transmission unit 1
In 7, the transmission weight may be multiplied after spreading the error correction code.
【0015】図13は、到来方向推定を利用した従来の
アダプティブアレーアンテナのウエイト計算を模式的に
説明するブロック図である。図12におけるユーザ別処
理部81におけるウエイト計算を例に説明する。逆拡散
部や拡散部等の図示を省略している。図中、81は受信
ウエイト計算部であって、図12のAAA受信部11内
に設けられている。82a〜82dは乗算器であって、
アレーアンテナエレメント4a〜4dの受信出力に、そ
れぞれ、受信ウエイトw1〜w4を乗算し、加算器83に
おいて乗算結果を合成して、図12の復号部12に出力
するとともに、受信ウエイト計算部18にも出力する。FIG. 13 is a block diagram for schematically explaining the weight calculation of the conventional adaptive array antenna using the DOA estimation. The weight calculation in the user-specific processing unit 8 1 in FIG. 12 will be described as an example. Illustration of the despreading part, the diffusing part, etc. is omitted. In the figure, reference numeral 81 is a reception weight calculation unit, which is provided in the AAA reception unit 11 of FIG. 82a to 82d are multipliers,
To receive the output of the array antenna elements 4 a to 4 d, respectively, by multiplying the reception weight w 1 to w 4, by combining the multiplication results in the adder 83, and outputs to the decoding section 12 of FIG. 12, the reception weight calculation unit It also outputs to 18.
【0016】受信ウエイト計算部81においては、周知
の最小2乗誤差法(MMSE:MinimumMean Square Error)
等によってアンテナウエイトを計算する。MMSE制御は、
受信ウエイトの最適解を与えるが、実環境での制御の追
随を考慮し、その他メインビーム方向のみを希望波方向
に向けるステアリングビーム等による制御も提案されて
いる。同時に、周知のMUSIC(MUltiple SIgnal Classif
ication)やESPRIT(Estimation of SignalParameters
via Rotational Invariance Techniques)、あるいは、
ビームフォーマ(beamformer)法などによって全ユーザ
i(i=1〜K)からの受信波の到来波推定を行う。In the reception weight calculator 81, the well-known minimum square error method (MMSE: Minimum Mean Square Error) is used.
Calculate the antenna weight by MMSE control
Although the optimum solution of the reception weight is given, in consideration of the control follow-up in the actual environment, other control such as steering beam which directs only the main beam direction to the desired wave direction has been proposed. At the same time, the well-known MUSIC (MUltiple SIgnal Classif
ication) and ESPRIT (Estimation of SignalParameters
via Rotational Invariance Techniques), or
All users by beamformer method etc.
The arrival wave of the received wave from i (i = 1 to K) is estimated.
【0017】到来波推定の結果、ユーザiの移動局iから
の受信波の推定された到来方向情報をθ’iとし、この
到来方向θ’iの受信電力を測定して、この測定値を受
信電力情報Pr’iとする。この受信電力情報に基づい
て、基地局1は、移動局から基地局1までの伝搬損失を
推定することができる。その最も簡単な方法としては、
移動局側の送信電力の基準送信電力をあらかじめ設定し
て記憶しておき、受信電力でこの基準送信電力で割り算
すれば伝搬損失が得られる。以降の説明では、伝搬損失
情報L’iを用いて説明する。したがって、全てのユー
ザの移動局1〜Kからの受信波に対して、全ての到来方
向情報θ'1,θ'2,…θ'K、および、全ての伝搬損失情
報L'1,L'2,……,L'Kが推定される。The arriving waves estimation results, the estimated arrival direction information of the received wave from the mobile station i users i 'and i, the arrival direction theta' theta received power i by measuring, the measurements The received power information is Pr ′ i . Based on this received power information, the base station 1 can estimate the propagation loss from the mobile station to the base station 1. The easiest way to do that is
Propagation loss can be obtained by setting and storing the reference transmission power of the transmission power of the mobile station in advance and dividing the reference transmission power by the reception power. In the following description, the propagation loss information L ′ i will be used. Therefore, for the received waves from the mobile stations 1 to K of all users, all the arrival direction information θ ′ 1 , θ ′ 2 , ... θ ′ K and all the propagation loss information L ′ 1 and L ′. 2 , ..., L' K are estimated.
【0018】送信ウエイト計算については、図2,図3
を参照して詳述することとし、ここでは、簡単に触れる
に止める。送信ウエイト計算部18においては、i番目
のユーザの移動局の推定された信号到来方向と、下り回
線周波数、および、アレー形状によって決まるアレー伝
搬ベクトル(アレー方向ベクトル)を生成する。また、
i番目のユーザの移動局に対する基地局送信電力および
上述した伝搬損失情報に基づいてユーザ受信電力想定値
を求める。The transmission weight calculation is shown in FIGS.
Let's take a closer look and give a brief touch here. The transmission weight calculation unit 18 generates an array propagation vector (array direction vector) determined by the estimated signal arrival direction of the mobile station of the i-th user, the downlink frequency, and the array shape. Also,
An estimated value of user reception power is obtained based on the transmission power of the base station for the mobile station of the i-th user and the above-mentioned propagation loss information.
【0019】上述した(2)に示した論文の方法によれ
ば、上述したアレー方向ベクトルおよびユーザ受信電力
想定値を用いて相関行列を生成し、この相関行列と送信
相手となるユーザの移動局に対するアレー方向ベクトル
を用いて送信アンテナウエイトを決定している。送信ウ
エイト計算部18は、ユーザ1の移動局2に対する送信
ウエイトw1 (1)〜w4 (1)を計算し、乗算器71a〜71
dに出力する。乗算器71a〜71dは、図12に示し
た符号化部16の出力に対し、それぞれの送信ウエイト
w1 (1)〜w4 (1)を乗算して、それぞれに対応するアレー
アンテナ4a〜4dに送信信号を出力する。According to the method of the paper described in (2) above, a correlation matrix is generated using the above-mentioned array direction vector and the estimated value of user received power, and this correlation matrix and the mobile station of the user who is the transmission partner. The transmit antenna weight is determined by using the array direction vector for. The transmission weight calculator 18 calculates the transmission weights w 1 (1) to w 4 (1) of the user 1 for the mobile station 2, and the multipliers 71 a to 71
output to d. The multipliers 71a to 71d multiply the outputs of the encoder 16 shown in FIG. 12 by the respective transmission weights w 1 (1) to w 4 (1) , and the corresponding array antennas 4a to 4d. The transmission signal is output to.
【0020】上述した説明では、ユーザ別処理部81に
ついて説明した。基地局1では、各ユーザ1〜Kについて
も同様の処理を行う。したがって、送信ウエイト計算
は、基地局1全体でみると図14のようになる。図14
は、図12の全てのユーザ別処理部81〜8Kにおける送
信ウエイト計算の説明図である。この図では、ユーザ1
とユーザ2の2つの移動局に対する送信ウエイトのみを
図示している。21は図12に示したRF送信部6a〜
6dを1ブロックにまとめて表示したものである。分配
器7については図示を省略し、結線の分岐で分配を示し
ている。AAA受信部11および送信ウエイト計算部1
8には、それぞれ、ユーザ1,2を示す添字を付してい
る。In the above description, the user-specific processing unit 8 1 has been described. The base station 1 also performs the same process for each of the users 1 to K. Therefore, the transmission weight calculation is as shown in FIG. 14 for the entire base station 1. 14
FIG. 13 is an explanatory diagram of transmission weight calculation in all the user-specific processing units 8 1 to 8 K in FIG. 12. In this figure, user 1
And only the transmission weights of user 2 for the two mobile stations are shown. Reference numeral 21 denotes the RF transmitters 6a to 6a shown in FIG.
6d is displayed together in one block. The distributor 7 is not shown in the drawing, and the distribution is shown by the branch of the connection. AAA receiver 11 and transmission weight calculator 1
The suffixes 8 indicate users 1 and 2, respectively.
【0021】各ユーザ別処理部81〜8Kにおける、全て
の到来方向情報および全ての伝搬損失情報は、図13を
参照して説明したように、θ'1,θ'2,…θ'K、L'1,
L'2,……,L'Kであった。ユーザ2のAAA受信部1
1でも同様の計算をすることによって、全到来方向推定
値および全伝搬損失推定値θ"1,θ"2,……,θ"K、
L"1,L"2,……,L"Kが得られる。ユーザ1の送信ウ
エイト計算部181および、ユーザ2の送信ウエイト計
算部182においては、これらの推定値に基づいて、ユ
ーザ1,2の移動局に対するアンテナウエイトベクトル
w(1),w(2)を計算する。All the arrival direction information and all the propagation loss information in the processing units 8 1 to 8 K for each user are θ ′ 1 , θ ′ 2 , ... θ ′ as described with reference to FIG. K , L' 1 ,
It was L' 2 , ..., L' K . User 2's AAA receiver 1
By performing the same calculation for 1, the total DOA estimation value and total propagation loss estimation value θ " 1 , θ" 2 , ..., θ " K ,
L " 1 , L" 2 , ..., L " K are obtained. The transmission weight calculation unit 18 1 of the user 1 and the transmission weight calculation unit 18 2 of the user 2 calculate the user based on these estimated values. Antenna weight vectors w (1) and w (2) for the mobile stations 1 and 2 are calculated.
【0022】しかし、上述した計算は、単一の孤立セル
について計算をしたものである。アダプティブアレーア
ンテナを実際のセルラーシステムに導入する場合には、
周辺セルにいる移動局の影響を無視してアレーアンテナ
のウエイト計算を行うと、アダプティブアレーアンテナ
の適用効果が小さくなる。アダプティブアレイアンテナ
の制御法の評価は周辺セルを含めて行う必要がある。ま
た、各ユーザ別処理部81〜8Kにおいて、同様な到来波
推定を重複して行っている。また、各ユーザ別処理部8
1〜8Kにおいて、希望波は干渉波よりも確実に高い電力
で受信されるので推定精度が劣化しないが、干渉波の受
信電力を小さくする処理を伴う場合には、干渉波の推定
精度が劣化している。However, the above calculation is performed for a single isolated cell. When introducing an adaptive array antenna into a real cellular system,
If the weight of the array antenna is calculated by ignoring the influence of the mobile stations in the neighboring cells, the application effect of the adaptive array antenna becomes small. It is necessary to evaluate the control method of the adaptive array antenna including the surrounding cells. In addition, similar arrival wave estimation is repeated in each of the user-specific processing units 8 1 to 8 K. In addition, the processing unit 8 for each user
At 1 to 8 K , the estimation accuracy does not deteriorate because the desired wave is certainly received with higher power than the interference wave. Deteriorated.
【0023】[0023]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を解決するためになされたもので、干渉波の到来方
向推定精度を向上させたり、周辺セルからの干渉波の影
響を考慮したりすることにより、複数のアンテナ素子に
対する最適な送信ウエイトを正確に計算できるCDMA
方式における基地局アンテナ指向性制御装置およびCD
MAセルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装
置を提供することを目的とするものである。また、距離
に対する干渉波の影響の程度を考慮することにより、複
数のアンテナ素子に対する最適な送信ウエイトを正確に
計算できるCDMA方式における基地局アンテナ指向性
制御装置およびCDMAセルラー方式における基地局ア
ンテナ指向性制御装置を提供することを目的とするもの
である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and improves the accuracy of estimation of the direction of arrival of interference waves, and considers the influence of interference waves from neighboring cells. , It is possible to accurately calculate the optimum transmission weights for a plurality of antenna elements.
Base station antenna directivity control device and CD
An object of the present invention is to provide a base station antenna directivity control device in the MA cellular system. Also, by considering the degree of the influence of the interference wave on the distance, the base station antenna directivity control device in the CDMA system and the base station antenna directivity in the CDMA cellular system capable of accurately calculating the optimum transmission weights for a plurality of antenna elements. An object is to provide a control device.
【0024】[0024]
【課題を解決するための手段】本発明は、請求項1に記
載の発明においては、複数のアンテナ素子を有するアン
テナ装置を用いて、複数のユーザ通信装置との間で通信
を行うためのCDMA方式における基地局アンテナ指向
性制御装置であって、前記複数のアンテナ素子で受信さ
れた複数系統の受信信号に基づいて前記各ユーザ通信装
置から受信した希望波を推定して、該各ユーザ通信装置
に関する到来波情報を出力する希望波推定手段と、前記
各ユーザ通信装置に関する到来波情報、および、該各ユ
ーザ通信装置に送信する信号の送信電力情報を管理する
情報管理手段と、管理された前記各ユーザ通信装置に関
する情報を用いて、送信相手となる前記ユーザ通信装置
への指向性利得が大きく、他の前記ユーザ通信装置に対
する指向性利得が小さくなるようなビームパターンを生
成するように、前記各アンテナ素子に対するアンテナウ
エイトを、前記送信相手となるユーザ通信装置毎に計算
して出力するアンテナウエイト出力手段を有するもので
ある。したがって、送信相手ではない他のユーザ通信装
置に関する到来波情報を、この他のユーザ通信装置から
受信した希望波を推定することにより出力しているの
で、干渉波の推定精度が向上する。その結果、従来法よ
りも優れた干渉量軽減効果を実現でき、周波数利用率が
向上する。また、各ユーザ通信装置毎に、全ての到来波
の推定を行う必要がないのでCDMA方式における基地
局アンテナ指向性制御装置の処理が簡単になる。なお、
到来波情報としては、通常、到来方向情報と伝搬損失情
報からなる。According to a first aspect of the present invention, a CDMA for performing communication with a plurality of user communication devices using an antenna device having a plurality of antenna elements. A base station antenna directivity control apparatus according to the above method, wherein a desired wave received from each user communication apparatus is estimated based on received signals of a plurality of systems received by the plurality of antenna elements, and each user communication apparatus Desired wave estimating means for outputting incoming wave information regarding the user communication apparatus, information managing means for managing the incoming wave information regarding each of the user communication apparatuses, and transmission power information of a signal to be transmitted to each of the user communication apparatuses; By using the information about each user communication device, the directivity gain to the user communication device as a transmission partner is large, and the directivity gain to the other user communication devices is large. To produce a beam pattern such that fence, said antenna weights for each antenna element, and has an antenna weight output means for outputting the calculated for each of the transmission destination to become a user communication device. Therefore, the arrival wave information related to the other user communication device that is not the transmission partner is output by estimating the desired wave received from the other user communication device, so that the estimation accuracy of the interference wave is improved. As a result, the effect of reducing the amount of interference, which is superior to that of the conventional method, can be realized and the frequency utilization rate is improved. Moreover, since it is not necessary to estimate all the incoming waves for each user communication device, the process of the base station antenna directivity control device in the CDMA system is simplified. In addition,
The arrival wave information usually includes arrival direction information and propagation loss information.
【0025】請求項2に記載の発明においては、請求項
1に記載のCDMA方式における基地局アンテナ指向性
制御装置において、前記希望波推定手段は、前記希望波
の到来方向のみを推定して、前記各ユーザ通信装置に関
する到来波情報として到来方向情報のみを出力するもの
である。したがって、受信電力情報について推定あるい
は測定する必要がない。希望波推定手段から伝搬損失情
報を得ることはできなくなるが、伝搬路損失情報を他の
方法で推定したものを情報管理部で管理すればよい。あ
るいは、アンテナウエイト出力手段において、伝搬損失
情報を用いないでウエイト計算を行うことも可能であ
る。複数のアンテナ素子を有するアンテナ装置を動作さ
せる場合、振幅情報よりも、位相情報(到来方向)が優
勢であるので、このように位相情報(到来方向)のみで
もよい。In a second aspect of the present invention, in the base station antenna directivity control device in the CDMA system according to the first aspect, the desired wave estimating means estimates only the arrival direction of the desired wave, Only the arrival direction information is output as the arrival wave information regarding each user communication device. Therefore, it is not necessary to estimate or measure the received power information. Although it becomes impossible to obtain the propagation loss information from the desired wave estimating means, the information managing section may manage the propagation path loss information estimated by another method. Alternatively, the antenna weight output means can perform weight calculation without using the propagation loss information. When operating an antenna device having a plurality of antenna elements, the phase information (arrival direction) is dominant over the amplitude information, and thus only the phase information (arrival direction) may be used.
【0026】請求項3に記載の発明においては、請求項
1または2に記載のCDMA方式における基地局アンテ
ナ指向性制御装置において、前記情報管理手段から、前
記通信相手となるユーザ通信装置に関する前記到来波情
報、および、前記送信電力情報を選択するとともに、前
記他のユーザ通信装置に関する前記到来波情報、およ
び、前記送信電力情報を絞り込んで、前記アンテナウエ
イト出力手段に出力する情報選択手段を有するものであ
る。したがって、送信ウエイトを計算する際に考慮すべ
き干渉波の数が減少するので、アンテナ装置の自由度を
有効に利用してビームパターンを生成することができ
る。その結果、従来法よりも優れた干渉量軽減効果が実
現でき、周波数利用率が向上する。特に、アレーアンテ
ナの自由度を超える干渉波が存在する環境において、干
渉波を自由に選択して干渉を軽減できるようにすること
ができる。In a third aspect of the present invention, in the base station antenna directivity control device in the CDMA system according to the first or second aspect, the arrival of the user communication device as the communication partner from the information managing means. In addition to selecting the wave information and the transmission power information, it has information selection means for narrowing down the incoming wave information and the transmission power information related to the other user communication device and outputting them to the antenna weight output means. Is. Therefore, since the number of interference waves to be considered when calculating the transmission weight is reduced, the beam pattern can be generated by effectively utilizing the degree of freedom of the antenna device. As a result, the effect of reducing the amount of interference, which is superior to that of the conventional method, can be realized, and the frequency utilization rate is improved. In particular, in an environment where an interference wave exceeding the degree of freedom of the array antenna exists, it is possible to freely select the interference wave and reduce the interference.
【0027】請求項4に記載の発明においては、請求項
3に記載のCDMA方式における基地局アンテナ指向性
制御装置において、前記情報選択手段は、前記他のユー
ザ通信装置の到来波情報に関しては、到来角の近接した
ものを合成することにより前記到来波情報の数を減少さ
せるとともに、合成された前記到来波情報に応じて前記
送信電力情報を合成して、前記合成された到来波情報に
関する前記到来方向情報、および、合成された前記送信
電力情報を、前記他のユーザ通信装置に関する情報とし
て前記アンテナウエイト出力手段に出力するものであ
る。したがって、送信ウエイトを計算する際に考慮すべ
き干渉波の数を、容易に削減することができるととも
に、削減の影響を最小限に止めることができる。この
他、送信電力の高いものから順に所定数の、他のユーザ
通信装置に関する情報を選択して、所定数の送信電力の
高い他ユーザ通信装置に対する指向性利得が小さくなる
ようなビームパターンを生成するようにしたり、逆に、
送信電力の低ものから順に所定数の、他のユーザ通信装
置に関する情報を選択して、所定数の送信電力の低い他
ユーザ通信装置に対する指向性利得が小さくなるような
ビームパターンを生成するようにしたりすることができ
る。In the invention according to claim 4, in the base station antenna directivity control device in the CDMA system according to claim 3, the information selecting means is provided with respect to arrival wave information of the other user communication device. The number of the arrival wave information is reduced by combining those having close arrival angles, the transmission power information is combined in accordance with the combined arrival wave information, and the combined arrival wave information is The arrival direction information and the combined transmission power information are output to the antenna weight output means as information regarding the other user communication device. Therefore, it is possible to easily reduce the number of interference waves to be considered when calculating the transmission weight, and it is possible to minimize the influence of the reduction. In addition, a predetermined number of pieces of information regarding other user communication devices are selected in order from the one having the highest transmission power, and a beam pattern is generated so that the directivity gain for the other user communication devices having the predetermined number of high transmission power becomes small. Or vice versa,
A predetermined number of pieces of information about other user communication devices are selected in order from the one with the lowest transmission power, and a beam pattern is generated so that the directivity gain for the other user communication devices with the predetermined number of low transmission powers becomes small. You can
【0028】請求項5に記載の発明においては、請求項
1から4までのいずれか1項に記載のCDMA方式にお
ける基地局アンテナ指向性制御装置において、前記複数
のアンテナ素子によって受信された複数系統の受信信号
に基づいて受信相手となるユーザ通信装置毎に前記各ア
ンテナ素子に対する受信ウエイトを計算することにより
受信情報を出力する受信手段を有し、前記希望波推定手
段は、前記受信手段での途中計算結果を利用して、前記
各ユーザ通信装置から受信した希望波を推定するもので
ある。したがって、自セルのユーザ通信装置から受信す
る到来波推定のために、受信手段の途中計算結果を利用
できるので、基地局装置全体としての処理量が低減す
る。In a fifth aspect of the present invention, in the base station antenna directivity control apparatus in the CDMA system according to any one of the first to fourth aspects, a plurality of systems received by the plurality of antenna elements are used. The receiving means outputs the reception information by calculating the reception weight for each antenna element for each user communication device that is a reception partner based on the reception signal of, and the desired wave estimating means is The desired wave received from each of the user communication devices is estimated by using the intermediate calculation result. Therefore, since the intermediate calculation result of the receiving means can be used for estimating the incoming wave received from the user communication device of the own cell, the processing amount of the base station device as a whole is reduced.
【0029】請求項6に記載の発明においては、複数の
アンテナ素子を有するアンテナ装置を用いて、自セルの
複数のユーザ通信装置との間で通信を行うためのCDM
Aセルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装置
であって、前記自セルの前記複数のアンテナ素子で受信
された複数系統の受信信号に基づいて前記自セルの各ユ
ーザ通信装置から受信した希望波を推定して、該自セル
の各ユーザ通信装置に関する到来波情報を出力する希望
波推定手段と、前記自セルの複数のアンテナ素子で受信
された複数系統の受信信号に基づいて周辺セルの前記各
ユーザ通信装置から受信した到来波を推定して、該周辺
セルの各ユーザ通信装置に関する到来波情報を出力する
周辺セル到来波推定手段と、前記自セルの各ユーザ通信
装置に関する到来波情報および該自セルの各ユーザ通信
装置に送信する信号の送信電力情報、および、前記周辺
セルの各ユーザ通信装置に関する到来波情報および前記
周辺セルの基地局が該周辺セルの各ユーザ通信装置に送
信する送信信号の送信電力情報を管理する情報管理手段
と、管理された前記自セルの各ユーザ通信装置に関する
情報、および、管理された前記周辺セルの各ユーザ通信
装置に関する情報を用いて、送信相手となる前記自セル
のユーザ通信装置への指向性利得が大きく、前記自セル
の他のユーザ通信装置および前記周辺セルのユーザ通信
装置に対する指向性利得が小さくなるようなビームパタ
ーンを生成するように、前記自セルの各アンテナ素子に
対するアンテナウエイトを、前記送信相手となる自セル
のユーザ通信装置毎に計算して出力するアンテナウエイ
ト出力手段を有するものである。したがって、送信相手
ではない自セルの他のユーザ通信装置に関する到来波情
報を、この他のユーザ通信装置から受信した希望波を推
定することにより出力しているので、干渉波の推定精度
が向上する。また、周辺セルのユーザ通信装置に関する
到来波情報を管理しているので、周辺セルに及ぼす影響
を加味して送信ウエイトを計算することができる。その
結果、従来法よりも優れた干渉量軽減効果が実現でき、
周波数利用率が向上する。特に、アレーアンテナの自由
度を超える干渉波が存在する環境において、最も干渉波
を軽減できるようなアンテナウエイト計算を行うことが
できる。なお、周辺セルの各ユーザ通信装置から受信し
た到来波を推定する方法としては、例えば、自セルのア
ンテナ受信信号から既知の到来方向推定手段を用いて推
定する方法がある。一方、周辺セルの基地局がこの周辺
セルの各ユーザ通信装置に送信する送信信号の送信電力
情報については、受信電力やセル半径等の情報から推定
するか、あらかじめ定められている移動局への基準送信
電力を用いる。なお、周辺セルの基地局から上述した送
信電力情報を周辺セルの各ユーザ通信装置の位置情報も
含めて収集できる場合もある。周辺セルのユーザ通信装
置に関して、その到来波情報とその送信電力情報との突
き合わせない場合は、上述した到来波情報においても、
どの周辺セルのどの移動局からのものであるかを特定す
る必要はない。この場合、送信電力として、上記のあら
かじめ定められている移動局への基準送信電力を用い
る。In a sixth aspect of the invention, a CDM for performing communication with a plurality of user communication devices in its own cell using an antenna device having a plurality of antenna elements.
A base station antenna directivity control apparatus in the A cellular system, wherein a desired wave received from each user communication apparatus of the own cell is received based on received signals of a plurality of systems received by the plurality of antenna elements of the own cell. A desired wave estimating unit that estimates and outputs incoming wave information regarding each user communication device of the own cell, and each of the neighboring cells based on a plurality of systems of received signals received by a plurality of antenna elements of the own cell A neighboring cell arrival wave estimating means for estimating an arrival wave received from the user communication device and outputting arrival wave information regarding each user communication device in the peripheral cell, and arrival wave information regarding each user communication device in the own cell and the Transmission power information of a signal transmitted to each user communication device of its own cell, arrival wave information about each user communication device of the peripheral cell, and base station of the peripheral cell Information management means for managing transmission power information of a transmission signal transmitted to each user communication device of the peripheral cell, information on each user communication device of the own cell that is managed, and each user of the managed peripheral cell Using the information about the communication device, the directivity gain of the own cell, which is a transmission partner, to the user communication device is large, and the directivity gain of the other user communication device of the own cell and the user communication devices of the neighboring cells is small. In order to generate such a beam pattern, the antenna weight output means calculates and outputs the antenna weight for each antenna element of the own cell for each user communication device of the own cell that is the transmission partner. . Therefore, since the arrival wave information regarding the other user communication device of the own cell which is not the transmission partner is output by estimating the desired wave received from the other user communication device, the estimation accuracy of the interference wave is improved. . Further, since the incoming wave information regarding the user communication device of the peripheral cell is managed, the transmission weight can be calculated in consideration of the influence on the peripheral cell. As a result, the effect of reducing the amount of interference that is superior to the conventional method can be realized,
The frequency utilization rate is improved. In particular, in an environment in which an interference wave exceeding the degree of freedom of the array antenna exists, antenna weight calculation that can reduce the interference wave most can be performed. As a method of estimating the arrival wave received from each user communication device in the peripheral cell, for example, there is a method of estimating from the antenna reception signal of the own cell using a known arrival direction estimation means. On the other hand, the transmission power information of the transmission signal that the base station of the peripheral cell transmits to each user communication device of the peripheral cell is estimated from the information such as the reception power or the cell radius, or is transmitted to a predetermined mobile station. Use the reference transmission power. In some cases, the transmission power information described above can be collected from the base stations of the peripheral cells, including the position information of each user communication device in the peripheral cells. Regarding the user communication device of the peripheral cell, if the arrival wave information and the transmission power information do not match, also in the above-mentioned arrival wave information,
It is not necessary to identify which neighboring cell is from which mobile station. In this case, as the transmission power, the above-mentioned predetermined reference transmission power to the mobile station is used.
【0030】請求項7に記載の発明においては、請求項
6に記載のCDMAセルラー方式における基地局アンテ
ナ指向性制御装置において、前記希望波推定手段は、前
記希望波の到来方向のみを推定して、前記各ユーザ通信
装置に関する到来波情報として到来方向情報のみを出力
するものであり、前記周辺セル到来波推定手段は、前記
到来波の到来方向のみを推定して、前記周辺セルの各ユ
ーザ通信装置に関する到来波情報として到来方向情報の
みを出力するものである
したがって、請求項2に記載の発明と同様の作用を奏す
る。In a seventh aspect of the present invention, in the base station antenna directivity control device in the CDMA cellular system according to the sixth aspect, the desired wave estimating means estimates only the arrival direction of the desired wave. , Only the arrival direction information is output as the arrival wave information regarding each of the user communication devices, and the neighboring cell arrival wave estimation means estimates only the arrival direction of the arrival wave, and each user communication of the neighboring cell is performed. Since only the arrival direction information is output as the arrival wave information regarding the device, the same operation as the invention according to claim 2 is achieved.
【0031】請求項8に記載の発明においては、請求項
6または7に記載のCDMAセルラー方式における基地
局アンテナ指向性制御装置において、前記情報管理手段
から、前記送信相手となる自セルのユーザ通信装置に関
する前記到来波情報、および、前記送信電力情報を選択
するとともに、前記自セルの他のユーザ通信装置および
前記周辺セルのユーザ通信装置に関する、前記到来波情
報、および、前記送信電力情報を絞り込んで、前記アン
テナウエイト出力手段に出力する情報選択手段を有する
ものである。したがって、請求項3に記載の発明と同様
の作用を奏する。According to an eighth aspect of the present invention, in the base station antenna directivity control apparatus in the CDMA cellular system according to the sixth or seventh aspect, the information managing means causes the user communication of the own cell which is the transmission partner. While selecting the incoming wave information regarding the device and the transmission power information, narrowing down the incoming wave information and the transmission power information regarding other user communication devices of the own cell and user communication devices of the neighboring cells Then, it has an information selecting means for outputting to the antenna weight outputting means. Therefore, the same effect as the invention according to claim 3 is achieved.
【0032】請求項9に記載の発明においては、請求項
8に記載のCDMAセルラー方式における基地局アンテ
ナ指向性制御装置において、前記情報選択手段は、前記
自セルの他のユーザ通信装置および前記周辺セルのユー
ザ通信装置からの前記到来波情報に関しては、到来角の
近接したものを合成することにより前記到来波情報の数
を減少させるとともに、合成された前記到来波情報に応
じて前記送信電力情報を合成して、前記合成された前記
到来波情報に関する前記到来方向情報、および、合成さ
れた前記送信電力情報を、前記自セルの他のユーザ通信
装置および周辺セルのユーザ通信装置に関する情報とし
て出力するものである。したがって、送信ウエイトを計
算する際に考慮すべき干渉波の数を、容易に削減するこ
とができるとともに、削減の影響を最小限に止めること
ができる。この他、送信電力の高いものから順に所定数
の、自セルの他のユーザ通信装置および周辺セルのユー
ザ通信装置に関する情報を選択して、所定数の送信電力
の高い他ユーザ通信装置に対する指向性利得が小さくな
るようなビームパターンを生成するようにしたり、逆
に、送信電力の低いものから順に所定数の、自セルの他
のユーザ通信装置および周辺セルのユーザ通信装置に関
する情報を選択して、所定数の送信電力の低い他ユーザ
通信装置に対する指向性利得が小さくなるようなビーム
パターンを生成するようにしたりすることができる。In a ninth aspect of the present invention, in the base station antenna directivity control apparatus in the CDMA cellular system according to the eighth aspect, the information selecting means is another user communication apparatus of the own cell and the periphery. Regarding the arriving wave information from the user communication device of the cell, while reducing the number of the arriving wave information by synthesizing those having close arriving angles, the transmission power information according to the synthesized arriving wave information. And outputs the direction-of-arrival information regarding the combined arrival-wave information and the combined transmission power information as information regarding other user communication devices of the own cell and user communication devices of neighboring cells. To do. Therefore, it is possible to easily reduce the number of interference waves to be considered when calculating the transmission weight, and it is possible to minimize the influence of the reduction. In addition, a predetermined number of pieces of information regarding other user communication devices of the own cell and user communication devices of neighboring cells are selected in order from the one having the highest transmission power, and the directivity for the predetermined number of other user communication devices having high transmission power is selected. A beam pattern that reduces the gain is generated, or conversely, a predetermined number of pieces of information regarding other user communication devices of the own cell and user communication devices of neighboring cells are selected in order from the one having the lowest transmission power. It is also possible to generate a beam pattern in which the directivity gain for a predetermined number of low-transmission-power other-user communication devices is small.
【0033】請求項10に記載の発明においては、請求
項6から9までのいずれか1項に記載のCDMAセルラ
ー方式における基地局アンテナ指向性制御装置におい
て、前記自セルの複数のアンテナ素子によって受信され
た複数系統の受信信号に基づいて受信相手となる自セル
のユーザ通信装置毎に前記各アンテナ素子に対する受信
ウエイトを計算することにより受信情報を出力する受信
手段を有し、前記希望波推定手段は、前記受信手段での
途中計算結果を利用して、前記各ユーザ通信装置から受
信した希望波を推定するものである。したがって、請求
項5に記載の発明と同様の作用を奏する。In a tenth aspect of the present invention, in the base station antenna directivity control device in the CDMA cellular system according to any one of the sixth to ninth aspects, reception is performed by a plurality of antenna elements of the own cell. The desired wave estimating means includes a receiving means for outputting reception information by calculating a reception weight for each antenna element for each user communication device of its own cell which is a reception partner on the basis of the received signals of the plurality of systems. Is for estimating the desired wave received from each of the user communication devices by using the intermediate calculation result in the receiving means. Therefore, the same effect as the invention according to claim 5 is achieved.
【0034】請求項11に記載の発明においては、複数
のアンテナ素子を有するアンテナ装置を用いて、複数の
ユーザ通信装置との間で通信を行うCDMA方式におけ
る基地局アンテナ指向性制御装置であって、前記各ユー
ザ通信装置に関する到来方向情報、伝搬損失情報、送信
電力情報、および、基地局からの距離が遠い前記各ユー
ザ通信装置へ与える干渉を軽減するための重み付け関数
を用いて、送信相手となる前記ユーザ通信装置への指向
性利得が大きく、他の前記ユーザ送信装置に対する指向
性利得が小さくなるようなビームパターンを生成するよ
うに、前記各アンテナ素子に対するアンテナウエイト
を、前記送信相手となるユーザ通信装置毎に計算して出
力するものである。したがって、上述した重み付け関数
を用いることにより、距離の影響を考慮したアンテナ指
向性パターンを生成できる。その結果、従来法よりも優
れた干渉量軽減効果が実現でき、周波数利用率が向上す
る。なお、各ユーザ通信装置から受信した到来波を推定
する方法は、どのような方法を用いてもよい。According to the eleventh aspect of the present invention, there is provided a base station antenna directivity control device in a CDMA system for communicating with a plurality of user communication devices by using an antenna device having a plurality of antenna elements. , Direction-of-arrival information about each of the user communication devices, propagation loss information, transmission power information, and using a weighting function for reducing interference to each of the user communication devices far from the base station The antenna weight for each of the antenna elements becomes the transmission partner so as to generate a beam pattern in which the directional gain to the user communication device is large and the directional gain to the other user transmission device is small. It is calculated and output for each user communication device. Therefore, by using the weighting function described above, it is possible to generate the antenna directivity pattern in consideration of the influence of distance. As a result, the effect of reducing the amount of interference, which is superior to that of the conventional method, can be realized, and the frequency utilization rate is improved. Any method may be used as the method of estimating the incoming wave received from each user communication device.
【0035】請求項12に記載の発明においては、請求
項9に記載の基地局アンテナ指向性制御装置において、
請求項11に記載のCDMA方式における基地局アンテ
ナ指向性制御装置において、前記各ユーザ通信装置に対
する送信電力に前記重み付け関数を乗算し、伝搬損失を
考慮した値を該各ユーザ通信装置の受信電力想定値とみ
なして各ユーザ通信装置の受信信号に関する相関行列を
生成して、前記各アンテナ素子に対するアンテナウエイ
トを、前記送信相手となるユーザ通信装置毎に計算する
ものである。したがって、距離の影響を考慮したアンテ
ナ指向性パターンを容易に実現することができる。According to a twelfth aspect of the present invention, in the base station antenna directivity control device according to the ninth aspect,
The base station antenna directivity control device in the CDMA system according to claim 11, wherein the transmission power for each user communication device is multiplied by the weighting function, and a value considering propagation loss is assumed to be the reception power of each user communication device. The value is regarded as a value, a correlation matrix relating to the received signal of each user communication device is generated, and the antenna weight for each antenna element is calculated for each user communication device as the transmission partner. Therefore, it is possible to easily realize the antenna directivity pattern considering the influence of the distance.
【0036】請求項13に記載の発明においては、複数
のアンテナ素子を有するアンテナ装置を用いて、自セル
の複数のユーザ通信装置との間で通信を行うCDMAセ
ルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装置であ
って、前記自セルの各ユーザ通信装置に関する到来方向
情報、伝搬損失情報、送信電力情報、前記周辺セルの各
ユーザ通信装置に関する到来方向情報、伝搬損失情報、
前記周辺セルの基地局が該周辺セルの各ユーザ通信装置
に送信する送信電力に関する送信電力情報、および、前
記自セルの基地局からの距離が遠い、前記自セルの各ユ
ーザ通信装置および前記周辺セルの各ユーザ通信装置へ
与える干渉を軽減するための重み付け関数を用いて、送
信相手となる前記自セルのユーザ通信装置への指向性利
得が大きく、前記自セルの他のユーザ通信装置および前
記周辺セルのユーザ通信装置に対する指向性利得が小さ
くなるようなビームパターンを生成するように、前記各
アンテナ素子に対するアンテナウエイトを、前記送信相
手となる自セルのユーザ通信装置毎に計算して出力する
ものである。したがって、周辺セルのユーザ通信装置に
関する到来波情報、伝搬損失情報、周辺セルの基地局が
該周辺セルの各ユーザ通信装置に送信する送信電力に関
する送信電力情報を得ているので、周辺セルに及ぼす影
響を加味して送信ウエイトを計算することができる。ま
た、重み付け関数を用いることにより、距離の影響を考
慮したアンテナ指向性パターンを形成できる。特に、周
辺セルのユーザ通信装置に与える干渉が軽減される。そ
の結果、従来法よりも優れた干渉量軽減効果が実現で
き、周波数利用率が向上する。なお、周辺セルの各ユー
ザ通信装置に関する到来方向情報は、周辺セルの各ユー
ザ通信装置に送信する送信電力情報は、請求項6に記載
の発明について説明したように、どのような方法で得て
もよい。In the thirteenth aspect of the invention, the base station antenna directivity control in the CDMA cellular system for performing communication with a plurality of user communication devices of its own cell by using an antenna device having a plurality of antenna elements. The device, the arrival direction information about each user communication device of the own cell, the propagation loss information, the transmission power information, the arrival direction information about each user communication device of the peripheral cell, propagation loss information,
Transmission power information on the transmission power transmitted by the base station of the neighboring cell to each user communication device of the neighboring cell, and a distance from the base station of the own cell is far, and each user communication device of the own cell and the neighborhood Using a weighting function for reducing the interference of the cell with each user communication device, the directivity gain to the user communication device of the own cell as a transmission partner is large, and the other user communication device of the own cell and the The antenna weight for each antenna element is calculated and output for each user communication device of the own cell that is the transmission partner so as to generate a beam pattern that reduces the directivity gain of the peripheral cell to the user communication device. It is a thing. Therefore, since the arrival wave information about the user communication device in the neighboring cell, the propagation loss information, and the transmission power information about the transmission power that the base station of the neighboring cell transmits to each user communication device in the neighboring cell are obtained, the influence is exerted on the neighboring cell. The transmission weight can be calculated in consideration of the influence. Further, by using the weighting function, it is possible to form the antenna directivity pattern in consideration of the influence of distance. In particular, the interference given to the user communication devices in the peripheral cells is reduced. As a result, the effect of reducing the amount of interference, which is superior to that of the conventional method, can be realized, and the frequency utilization rate is improved. The arrival direction information regarding each user communication device in the peripheral cell, the transmission power information transmitted to each user communication device in the peripheral cell, can be obtained by any method as described in the invention according to claim 6. Good.
【0037】請求項14に記載の発明においては、請求
項13に記載のCDMAセルラー方式における基地局ア
ンテナ指向性制御装置において、前記自セルの各ユーザ
通信装置に対する送信電力に前記重み付け関数を乗算
し、伝搬損失を考慮した値を該自セルの各ユーザ通信装
置の受信電力想定値とみなし、かつ、前記周辺セルの各
ユーザ通信装置に対する該周辺セルの基地局からの送信
電力に前記重み付け関数を乗算し、伝搬損失を考慮した
値を該周辺セルの各ユーザ通信装置の受信電力想定値と
みなして各ユーザ通信装置の受信信号に関する相関行列
を生成して、前記各アンテナ素子に対するアンテナウエ
イトを、前記送信相手となるユーザ通信装置毎に計算し
て出力するものである。したがって、距離の影響を考慮
したアンテナ指向性パターンを容易に実現することがで
きる。In a fourteenth aspect of the present invention, in the base station antenna directivity control device in the CDMA cellular system according to the thirteenth aspect, the transmission power for each user communication device of the own cell is multiplied by the weighting function. , A value considering the propagation loss is regarded as a reception power assumed value of each user communication device of the own cell, and the weighting function is applied to the transmission power from the base station of the peripheral cell for each user communication device of the peripheral cell. Multiply, a value considering the propagation loss is regarded as a reception power assumed value of each user communication device of the peripheral cell to generate a correlation matrix relating to the received signal of each user communication device, and an antenna weight for each antenna element, It is calculated and output for each user communication device that is the transmission partner. Therefore, it is possible to easily realize the antenna directivity pattern considering the influence of the distance.
【発明の実施の形態】図1は、本発明のCDMAセルラ
ー方式における基地局アンテナ指向性制御装置の、第1
の実施の形態を説明するためのブロック構成図である。
図中、従来の図12と同様な部分には同じ符号を付して
説明を省略する。13は希望波推定部であって、図12
においては、AAA受信部11内に含まれていたものを
明示したものである。ただし、従来の構成では、図1
3,図14に示したように、ユーザ別処理部8 1〜8Kに
おいて、同一セル内の全ユーザの到来方向推定を重複し
て行っていた。これに対し、この実施の形態では、ユー
ザ別処理部81〜8Kのそれぞれが、それぞれのユーザの
移動局から受信した信号を希望波のみを推定する。例え
ば、ユーザ別処理部81においては、到来方向情報θ1お
よび伝搬路損失情報L1のみを、送信ウエイト計算のため
に推定する。1 is a block diagram of a CDMA cellular system of the present invention.
Of a base station antenna directivity control device in
3 is a block configuration diagram for explaining an embodiment of FIG.
In the figure, the same parts as those of the conventional FIG.
The description is omitted. Reference numeral 13 is a desired wave estimation unit, which is shown in FIG.
In the above, what was included in the AAA receiving unit 11
It is explicit. However, in the conventional configuration, as shown in FIG.
3, as shown in FIG. 14, the processing unit 8 for each user 1~ 8KTo
Therefore, the DOA estimations of all users in the same cell are duplicated.
I was going. On the other hand, in this embodiment, the
The processing unit 81~ 8KEach of each user
Estimate only the desired wave from the signal received from the mobile station. example
For example, the processing unit 8 for each user1, The direction of arrival information θ1Oh
And propagation loss information L1Only for transmission weight calculation
To estimate.
【0038】到来波推定は、受信ウエイト計算処理と部
分的に同じ処理を行うことがあるので、その場合、処理
を共通化することができる。その結果、到来波推定部1
3では、希望波推定自体の構成が簡単になる。あるい
は、図中、破線で示した矢印のように、AAA受信部1
1を通さないか、あるいは、AAA受信部11内を素通
りして、分配器7の出力、すなわち、アレーアンテナエ
レメント4a〜4dの受信出力を、希望波推定部13に
出力し、ここで、対象とするユーザの移動局から送信さ
れた希望波のみを対象として、到来方向推定のための全
ての処理を行うようにしてもよい。Since the arrival wave estimation may partially perform the same processing as the reception weight calculation processing, in that case, the processing can be shared. As a result, the arrival wave estimation unit 1
In 3, the configuration of the desired wave estimation itself becomes simple. Alternatively, in the figure, as indicated by an arrow indicated by a broken line, the AAA receiving unit 1
1 or pass through the AAA receiving unit 11 without passing it, and output the output of the distributor 7, that is, the received outputs of the array antenna elements 4a to 4d to the desired wave estimating unit 13, where All the processes for the DOA estimation may be performed only on the desired wave transmitted from the mobile station of the user.
【0039】情報管理部14は、各ユーザ別処理部81
〜8Kの各ユーザの到来方向推定部13が出力する、到
来方向情報θ1,θ2,…θKおよび伝搬損失情報L1,
L2,……,LKを管理し、同時に、基地局1の図示しない
構成部分が保有している、基地局送信に関する情報とし
て、各ユーザ1〜Kの移動局に対する送信レート情報Psi
を管理して、これらをリスト化する。情報管理部14
は、このように、各ユーザの通信装置に関する到来方向
情報と伝搬損失情報を集中管理するので、これらの情報
を利用することにより、最適なビームパターンを生成す
ることが可能となる。例えば、DS-CDMAの場合、送信レ
ートを大きくするほど、送信電力を大きくする必要があ
る。同じ変調方式であれば、伝送速度に比例した送信電
力が必要である。The information management unit 14 includes a processing unit 8 1 for each user.
The arrival direction information θ 1 , θ 2 , ... θ K and the propagation loss information L 1 , which are output by the arrival direction estimation unit 13 of each user of ˜8 K ,
L 2, ......, manage L K, at the same time, component (not shown) of the base station 1 is held as information on a base station transmission, transmission rate information Ps i for the mobile station for each user 1~K
Manage and list these. Information management unit 14
In this way, since the arrival direction information and the propagation loss information regarding the communication device of each user are centrally managed, it is possible to generate the optimum beam pattern by using these information. For example, in the case of DS-CDMA, it is necessary to increase the transmission power as the transmission rate increases. If the same modulation method is used, transmission power proportional to the transmission rate is required.
【0040】15は変換部であって、送信レート情報Ps
iを送信電力情報Ti(相対的な送信電力)に変換して、
送信ウエイト計算部18に出力する。到来方向情報
θi,伝搬損失情報Liに関してはそのまま出力する。な
お、情報管理部14において、送信レート情報Psiに代
えて、送信チャネル数の情報を管理してもよい。送信チ
ャネル数と送信レート情報は、通常、対応関係がある。
あるいは、送信電力情報Tiを管理すれば、変換部15が
不要となる。送信ウエイト計算部18は、送信ウエイト
を計算し、AAA送信部17に出力する。Reference numeral 15 is a conversion unit, which is the transmission rate information Ps.
Converting i into transmission power information T i (relative transmission power),
It is output to the transmission weight calculator 18. The arrival direction information θ i and the propagation loss information L i are output as they are. Note that the information management unit 14 may manage information on the number of transmission channels instead of the transmission rate information Ps i . The number of transmission channels and the transmission rate information usually have a correspondence relationship.
Alternatively, if the transmission power information T i is managed, the conversion unit 15 becomes unnecessary. The transmission weight calculator 18 calculates the transmission weight and outputs it to the AAA transmitter 17.
【0041】図2は、図1の全てのユーザ別処理部81
〜8Kにおけるアレーアンテナのウエイト計算を示す説
明図である。図中、AAA受信部11および送信ウエイ
ト計算部18について、ユーザを示す添字を付してい
る。AAA受信部11には、図1の希望波推定部13を
含めている。また、希望波推定部13が分配器11から
直接的にアレーアンテナエレメントの受信信号を得る場
合をある。22は情報管理部であって、図1の情報管理
部14と変換部15とを1つにまとめたものである。FIG. 2 shows all user-specific processing units 8 1 of FIG.
It is explanatory drawing which shows the weight calculation of the array antenna in 8 K. In the figure, the AAA receiving unit 11 and the transmission weight calculating unit 18 are attached with subscripts indicating users. The AAA receiving unit 11 includes the desired wave estimating unit 13 of FIG. In addition, the desired wave estimation unit 13 may directly obtain the reception signal of the array antenna element from the distributor 11. Reference numeral 22 denotes an information management unit, which is a combination of the information management unit 14 and the conversion unit 15 shown in FIG.
【0042】各ユーザの送信ウエイト計算部181〜1
8Kに入力される到来方向情報および伝搬損失情報は、
一見すると、図12に示した従来と同様な情報を入力し
ているように見えるが、この発明の実施の形態では、到
来方向情報θiおよび伝搬損失情報Liを、それぞれが干
渉波よりも確実に高い電力で受信される希望波として最
も精度よく推定されたものをユーザ別処理部81〜8Kか
ら得ている。その結果、送信ウエイト計算の精度が向上
することになる。The transmission weight calculators 18 1 to 18 1 for the respective users
Direction of arrival information and propagation loss information input to 8 K are
At first glance, it seems that the same information as that of the related art shown in FIG. 12 is input, but in the embodiment of the present invention, the arrival direction information θ i and the propagation loss information L i are each input rather than the interference wave. to obtain what was most accurately estimated as the desired wave received by the reliably higher power from the user-specific processing sections 8 1 to 8 K. As a result, the accuracy of transmission weight calculation is improved.
【0043】ここで、各ユーザの移動局に対する送信ウ
エイトw(1)〜w(K)の計算方法について説明を加えてお
く。基本的には、従来技術において示した文献の計算方
法を用いる。上り回線の信号を用い、基地局1で各移動
局からの電波到来方向θiと伝搬損失Liとを推定する。
電波到来方向推定方法は、どのような方法を用いてもよ
い。例えば、既知のMUSICやESPRIT等の方法を利用して
もよい。伝搬路損失推定方法も、どのような方法を用い
てもよい。Here, a method for calculating the transmission weights w (1) to w (K) for each user's mobile station will be described. Basically, the calculation method described in the prior art is used. Using the uplink signal, the base station 1 estimates the radio wave arrival direction θ i from each mobile station and the propagation loss L i .
Any method may be used as the radio wave arrival direction estimation method. For example, a known method such as MUSIC or ESPRIT may be used. Any method may be used as the propagation path loss estimation method.
【0044】図3は、本発明の、第1の実施の形態にお
いて使用する伝搬損失推定の一例に関する概念図であ
る。図3(a)は基地局の送信電力と移動局での受信電
力、および、伝搬損失との関係、図3(b)は、移動局
の送信電力と基地局での受信電力、および、伝搬損失と
の関係を示したものである。図3(a)において、伝搬
損失Liは、基地局1でユーザiの移動局の送信電力T miを
把握していれば、次式の関係式を用いて、受信電力から
容易に推定することができる。FIG. 3 shows the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a conceptual diagram of an example of propagation loss estimation used for
It Figure 3 (a) shows the transmission power of the base station and the reception power of the mobile station.
The relationship between force and propagation loss, FIG.
Of the transmission power and the reception power at the base station, and the propagation loss
It shows the relationship of. In FIG. 3A, propagation
Loss LiIs the transmission power T of the mobile station of user i at base station 1. miTo
If you know, from the received power, use the following relational expression
It can be easily estimated.
【数1】
なお、図3(b)に示すように、基地局1から送信電力
Tiで送信したとき移動局が受信電力Pmiで受けるときも
同じ伝搬損失Liである。[Equation 1] As shown in FIG. 3B, the transmission power from the base station 1
The same propagation loss L i is obtained when the mobile station receives at reception power P mi when transmitting at T i .
【0045】推定されたユーザiの移動局の信号到来方
向と下り回線周波数およびアレー形状によって決まるア
レー伝搬ベクトル(アレー方向ベクトル)をviと表す
(アレー伝搬ベクトルについては、菊間,“アレーアン
テナによる適応信号処理”,科学技術出版(1998)p.30
―31参照)。Piを「i番目のユーザ電力として想定する
値」、fiを自セルのi番目のユーザの重み付け関数、Pn
を熱雑音電力としたとき、ウエイト計算のための相関行
列Rxxを、An array propagation vector (array direction vector) determined by the estimated signal arrival direction of the mobile station of the user i, the downlink frequency, and the array shape is represented by v i (For the array propagation vector, Kikuma, “By array antenna) Adaptive signal processing ”, Science and Technology Publishing (1998) p.30
―31). P i is the “value assumed as the i-th user power”, f i is the weighting function of the i-th user of the own cell, and P n
Is the thermal noise power, the correlation matrix R xx for weight calculation is
【数2】
と定義する。ここで、ユーザkの移動局を送信相手とす
るアンテナウエイトwkを、[Equation 2] It is defined as Here, the antenna weight w k of which the mobile station of the user k is the transmission partner is
【数3】 と与える。Rxx -1は、Rxxの逆行列を表す。[Equation 3] And give. R xx -1 represents the inverse matrix of R xx .
【0046】上述した「i番目のユーザ電力として想定
する値」Piには、基地局1のユーザiの移動局に対する
送信電力や伝搬損失等のパラメータに依存した値が用い
られる。すなわち、図3(b)に示したPmi(=Ti/Li)
のように、基地局から自セル内のユーザiの移動局を送
信相手とするときの推定希望受信電力を代入してもよい
し、図3(b)に示したTiのように、基地局1から自セ
ル内のユーザiの移動局を送信相手とした希望波送信電
力の値を代入してもよい。したがって、上述した式(1)
から得られるLiは必ずしも必要とはされない。一般的に
は、k番目の移動局を希望波移動局とした場合、その他
の移動局に対して、Piの値を大きくすることで、i番目
のユーザ方向(すなわちθi)に指向性のヌルを意図的
に設けることができる。As the above-mentioned "value assumed as the i-th user power" P i , a value dependent on parameters such as transmission power and propagation loss of the base station 1 for the mobile station of the user i is used. That is, P mi (= T i / L i ) shown in FIG.
As may be substituting the estimated desired received power at the time of a transmission partner mobile station of the user i in the own cell from the base station, as T i that shown in FIG. 3 (b) of the base The value of the desired wave transmission power with the mobile station of the user i in the own cell as the transmission partner may be substituted from the station 1. Therefore, the above equation (1)
The L i obtained from is not necessarily required. Generally, when the k-th mobile station is the desired wave mobile station, the directivity in the i-th user direction (that is, θ i ) is increased by increasing the value of P i with respect to the other mobile stations. A null can be intentionally provided.
【0047】一方、fiは重み付け関数であり、詳細は後
述するとして、ここでは、簡単な例を示す。従来技術の
説明において引用した文献(2)を解釈すると、Rxxを全
ユーザ1〜Kのアレー応答ベクトルと電力とを用いて計算
する場合は、全てのユーザについて、fi=1とした場合
に対応する。また、Rxxを下り回線で高速となるユーザ
のみのアレー応答ベクトルと電力とを用いて計算する場
合は、高速ユーザに対してはfi=1、低速ユーザに対し
てはfi=0と設定した場合に対応する。On the other hand, f i is a weighting function, and a simple example will be shown here, although the details will be described later. Interpreting the reference (2) cited in the description of the prior art, when R xx is calculated using the array response vector and power of all users 1 to K, when f i = 1 for all users Corresponding to. Further, when R xx is calculated using the array response vector and power of only the user who becomes high speed in the downlink, f i = 1 for the high speed user and f i = 0 for the low speed user. It corresponds when set.
【0048】図4は、本発明の、第2の実施の形態を説
明するためのブロック構成図である。図中、図12,図
1と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。
この実施の形態は、周辺セルのユーザの移動局に対する
干渉も考慮して上で、送信ウエイトを決定するものであ
る。31は周辺セルの移動局からの到来波推定部、32
は情報管理部である。周辺セルの移動局を自セルからど
の程度離れた移動局までとするかは、任意に決定でき
る。セル単位で収集する移動局の範囲を決めたり、自セ
ルの基地局から所定距離にある移動局までを周辺セルの
範囲としたりすることもできる。FIG. 4 is a block diagram for explaining the second embodiment of the present invention. 12, those parts that are the same as those corresponding parts in FIGS. 12 and 1 are designated by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.
In this embodiment, the transmission weight is determined in consideration of the interference of the users in the neighboring cells with the mobile station. Reference numeral 31 denotes an incoming wave estimation unit from mobile stations in neighboring cells, and 32
Is an information management unit. It is possible to arbitrarily determine how far the mobile stations in the neighboring cells are from the own cell. It is also possible to determine the range of mobile stations to be collected in cell units, or to set the range of neighboring cells from the base station of the own cell to the mobile station located at a predetermined distance.
【0049】周辺セルの移動局からの到来波推定部31
においては、周辺セルに位置する移動局からの到来波に
関し、その到来方向を推定しその受信電力を測定する。
到来方向推定値を到来方向情報とし、受信電力から伝搬
損失情報を得る。周辺セルの各ユーザ通信装置から受信
した到来波を推定する方法としては、例えば、自セルの
アンテナ受信信号から、MUSIC,ESPRITなどの既知の到
来方向推定手段を利用する方法がある。Arrival wave estimation unit 31 from mobile stations in neighboring cells
In (1), regarding the arrival wave from the mobile station located in the peripheral cell, the arrival direction is estimated and the received power is measured.
The arrival direction estimation value is used as the arrival direction information, and the propagation loss information is obtained from the received power. As a method of estimating the arrival wave received from each user communication device in the peripheral cell, for example, there is a method of using known arrival direction estimation means such as MUSIC or ESPRIT from the antenna reception signal of the own cell.
【0050】図5は、図2に示した周辺セルの移動局か
らの到来波推定部31において、推定された複数の到来
方向の中から、周辺セルの移動局からの到来波を抽出す
る一例の説明図である。図中、横軸は到来波の到来角
θ、縦軸は到来波の受信電力Prである。例えば、ビー
ムフォーマ法によって、メインビームを走査することに
よって全ての到来方向θを推定し、その到来方向θの電
力Prを測定する。その中から、ユーザ1のAAA受信部
111〜ユーザKのAAA受信部11Kにおいて得られた
各希望波の受信電力Pr1,Pr2,……,PrKの成分(到
来方向情報θ1,θ2,……,θK、図中、実線で示した
矢印)以外の成分(図中、破線で示した矢印)につい
て、周辺セルの移動局からの到来波を推定する。FIG. 5 shows an example of arriving waves from mobile stations in neighboring cells being extracted from a plurality of estimated arriving directions in the arriving wave estimating section 31 from mobile stations in neighboring cells shown in FIG. FIG. In the figure, the horizontal axis represents the arrival angle θ of the incoming wave, and the vertical axis represents the received power Pr of the incoming wave. For example, the beam former method is used to estimate all the arrival directions θ by scanning the main beam and measure the power Pr in the arrival directions θ. From among them, the components of the received powers Pr 1 , Pr 2 , ..., Pr K of the desired waves obtained in the AAA receiving unit 11 1 of the user 1 to the AAA receiving unit 11 K of the user K (arrival direction information θ 1 , Θ 2 , ..., θ K , the components of the components (arrows indicated by broken lines in the figure) other than the components indicated by the solid lines in the figure are estimated to be arriving waves from mobile stations in neighboring cells.
【0051】あるいは、自セル内ユーザによる信号を打
ち消した後に、MUSIC,ESPRITなどの既知の到来方向推
定を用いることで、さらに、正確に到来波を推定するこ
とができる。すなわち、受信電力Pr1,Pr2,……,P
rK(到来方向情報θ1,θ2,……,θK)の成分や、自
セルのユーザの復元データ等に基づいて、各希望波(受
信電力Pr1,Pr2,……,PrK、到来方向情報θ1,
θ2,……,θK)が、RF受信部21(図1では、RF
受信部6a〜6d)から出力されるときの受信信号のレ
プリカを生成する。次に、RF受信部6a〜6dの出力
からレプリカを減算した信号について、MUSIC,ESPRIT
などの既知の到来方向推定を行うようにしてもよい(例
えば、北原 他「多ユーザ環境におけるDS-CDMAシステ
ムの下り回線用アダプティブアレーアンテナ」RCS99-21
6(2000))Alternatively, the arrival wave can be more accurately estimated by canceling the signal from the user in the own cell and then using the known arrival direction estimation such as MUSIC and ESPRIT. That is, the received powers Pr 1 , Pr 2 , ..., P
Based on the components of r K (arrival direction information θ 1 , θ 2 , ..., θ K ) and the restored data of the user of the own cell, the desired waves (reception power Pr 1 , Pr 2 ,. K , direction of arrival information θ 1 ,
θ 2, ......, θ K) is, in the RF receiver 21 (FIG. 1, RF
A replica of the received signal output from the receiving units 6a to 6d) is generated. Next, regarding the signals obtained by subtracting the replicas from the outputs of the RF receivers 6a to 6d, MUSIC, ESPRIT
It is also possible to perform known direction of arrival estimation such as, for example, Kitahara et al. "Adaptive array antenna for downlink of DS-CDMA system in multi-user environment" RCS99-21
6 (2000))
【0052】図5を参照して説明すると、図示の各希望
波の受信電力Pr1,Pr2,……,PrKの成分(到来方向
情報θ1,θ2,……,θK、図中、実線で示した矢印)
の電力が除去されたものについて、改めて到来波推定を
行うことを意味する。すなわち、自セルユーザの移動局
の到来波が除去されたものについて到来波推定を行うこ
とになるので、推定する必要のある到来波の総数が少な
くなるので、アレーアンテナによる到来波情報推定精度
が向上する。Referring to FIG. 5, the components of the received power Pr 1 , Pr 2 , ..., Pr K of each desired wave shown in the figure (arrival direction information θ 1 , θ 2 , ..., θ K , FIG. (Middle, arrow shown by solid line)
This means that the arrival wave estimation is performed again for the power from which the power of has been removed. That is, since the incoming wave estimation is performed for the mobile station of the own cell user from which the incoming waves have been removed, the total number of incoming waves that need to be estimated is reduced, and therefore the accuracy of the incoming wave information estimation by the array antenna is reduced. improves.
【0053】周辺セルの移動局からの到来波推定部31
は、周辺セルの移動局(ユーザ1〜ユーザMまでの移動
局とする。いずれの周辺セルの移動局であるかを区別す
る必要はない)からの到来波推定結果として、到来方向
情報θΔ 1,θΔ 2,……,θΔ M、受信電力情報PrΔ 1,P
rΔ 2,……,PrΔ Mを、情報管理部32に出力する。そ
の際、図示の例では、受信電力情報PrΔ 1,PrΔ 2,…
…,PrΔ Mを伝搬損失情報LΔ 1,LΔ 2,……,LΔ Mに置
き換えて管理している。情報管理部32は、また、周辺
セルの移動局(ユーザ1〜ユーザM)に対する送信レー
ト(送信チャネル数)情報を管理する。この送信レート
は、この移動局が在圏するセルの基地局からの下り回線
の送信レートである。この送信レート(送信チャネル
数)情報は、送信電力情報TΔ 1,TΔ 2,……,TΔ Mに変
換して情報管理してもよいし、情報管理後に、送信電力
情報に変換してもよい。Arrival wave estimation unit 31 from mobile stations in peripheral cells
Is the arrival direction information θ Δ as an arrival wave estimation result from a mobile station in a peripheral cell (a mobile station from user 1 to user M. It is not necessary to distinguish which peripheral cell is the mobile station). 1 , θ Δ 2 , ..., θ Δ M , received power information Pr Δ 1 , P
Outputs r Δ 2 , ..., Pr Δ M to the information management unit 32. At that time, in the illustrated example, the received power information Pr Δ 1 , Pr Δ 2 , ...
, Pr Δ M are replaced with the propagation loss information L Δ 1 , L Δ 2 , ..., L Δ M for management. The information management unit 32 also manages transmission rate (number of transmission channels) information for mobile stations (user 1 to user M) in neighboring cells. This transmission rate is the downlink transmission rate from the base station of the cell in which this mobile station is located. This transmission rate (number of transmission channels) information may be converted into transmission power information T Δ 1 , T Δ 2 , ..., T Δ M for information management, or may be converted into transmission power information after information management. May be.
【0054】周辺セルの基地局がこの周辺セルの各ユー
ザ通信装置に送信する送信信号の送信電力情報について
は、自セルの基地局1で受信電力やセル半径等の情報か
ら推定するか、あらかじめ定められている移動局の基準
送信電力値を管理しておく。この送信電力情報が、基準
送信電力値のように、どの周辺セルのどの移動局が送信
したものであるかを特定しないものであるときには、周
辺セルのユーザ通信装置に関して、その到来波情報とそ
の送信電力情報との対応付けができないので、MUSIC,E
SPRITなどの既知の到来方向推定を利用する際も、どの
周辺セルのどの移動局からの到来波であるかを特定する
必要はなく、ある到来方向からある受信電力の到来波が
あることがわかればよい。The transmission power information of the transmission signal transmitted from the base station of the peripheral cell to each user communication device of the peripheral cell is estimated from the information such as the reception power and the cell radius at the base station 1 of the own cell, or in advance. The reference transmission power value of the defined mobile station is managed. When the transmission power information does not specify which mobile station in which neighboring cell transmitted the reference transmission power value, the arrival wave information and the arrival wave information regarding the user communication device in the neighboring cell Since it cannot be associated with transmission power information, MUSIC, E
Even when using known direction of arrival estimation such as SPRIT, it is not necessary to specify which mobile station is in which neighboring cell from which mobile station, and it is understood that there is an incoming wave of a certain received power from a certain incoming direction. Good.
【0055】また、基地局1に、周辺セルの基地局か
ら、この周辺セルの各ユーザ通信装置に送信する送信信
号の送信レート情報(チャネル数)あるいは送信電力情
報、を収集できる機能を持たせた場合は、到来波の推定
の際に、どの周辺セルのどの移動局からの到来波である
かを、何らかの方法で特定して、到来波情報と上述した
送信信号の送信電力情報との対応付けを行うようにすれ
ばよい。到来波推定の際に、どの周辺セルのどの移動局
からの到来波であるかを特定するには、周辺セルの基地
局から、例えば、周辺セルの各ユーザ通信装置が送信に
使用している拡散符号を入手したり、周辺セルの各ユー
ザ通信装置の位置情報を入手したりすればよい。Further, the base station 1 is provided with a function of collecting the transmission rate information (the number of channels) or the transmission power information of the transmission signal transmitted from the base station of the peripheral cell to each user communication device of the peripheral cell. When the arrival wave is estimated, the arrival wave from which mobile station in which neighboring cell is specified is identified by some method, and the correspondence between the arrival wave information and the transmission power information of the transmission signal described above is provided. You should be able to attach. At the time of estimating the incoming wave, in order to identify the incoming wave from which mobile station in which neighboring cell, from the base station of the neighboring cell, for example, each user communication device of the neighboring cell is used for transmission. It suffices to obtain the spread code or the position information of each user communication device in the peripheral cell.
【0056】アダプティブアレーアンテナを動作させる
場合には、振幅情報よりも、位相情報(到来方向)が優
勢であるので、少なくとも位相情報(到来方向)が正確
に推定できればよい。なお、情報管理部32は、また、
自セル内ユーザ1〜Kの移動局に対する重み付け関数f1〜
fK、および、周辺セルユーザの移動局に対する重み付け
関数fΔ 1〜f Δ Mを管理していてもよい。Operating the adaptive array antenna
In this case, the phase information (direction of arrival) is superior to the amplitude information.
Therefore, at least the phase information (direction of arrival) is accurate.
It can be estimated. The information management unit 32 also
Weighting function f for mobile stations of users 1 to K in the own cell1~
fK, And weighting of neighboring cell users to mobile stations
Function fΔ 1~ F Δ MMay be managed.
【0057】次に、自セルおよび周辺セル移動局からの
到来波推定によって、どのように、自セル内の各ユーザ
の移動局に対する送信ウエイト(下り回線)ウエイトを
決定するかについて説明を加えておく。基本的には、従
来技術において示した文献(2)の計算方法が用いられ
る。上り回線の信号を用い、基地局1で各移動局からの
電波到来方向θiと伝搬損失Liを推定する。電波到来方
向推定や伝搬損失推定にはどのような方法を用いてもよ
い。Next, a description will be added on how to determine the transmission weight (downlink) weight of each user in the own cell to the mobile station based on the arrival wave estimation from the own cell and neighboring cell mobile stations. deep. Basically, the calculation method of Document (2) shown in the prior art is used. Using the uplink signal, the base station 1 estimates the radio wave arrival direction θ i from each mobile station and the propagation loss L i . Any method may be used for estimating the direction of arrival of radio waves and estimating the propagation loss.
【0058】図6は、本発明の、第2の実施の形態にお
いて使用する伝搬損失推定手段の一例に関する概念図で
ある。図6(a)は基地局の送信電力と移動局での受信
電力、および、伝搬損失との関係、図6(b)は、移動
局の送信電力と基地局での受信電力、および、伝搬損失
との関係を示したものである。図3を参照して説明した
送信ウエイト計算の概念が周辺セルまで拡張されてい
る。自セルのユーザには添字i(i=1〜K)を使用し、周
辺セルのユーザには添字j(j=1〜M)を使用して区別
する。FIG. 6 is a conceptual diagram regarding an example of the propagation loss estimating means used in the second embodiment of the present invention. FIG. 6A shows the relationship between the transmission power of the base station, the reception power of the mobile station and the propagation loss, and FIG. 6B shows the transmission power of the mobile station and the reception power of the base station and the propagation loss. It shows the relationship with the loss. The concept of transmission weight calculation described with reference to FIG. 3 is extended to neighboring cells. The user of the own cell is distinguished by using the subscript i (i = 1 to K), and the users of the peripheral cells are distinguished by using the subscript j (j = 1 to M).
【0059】伝搬損失Liの推定方法については、基地局
1で自セルのユーザiの移動局の送信電力Tmiを把握し
ていれば、次式の関係式を用いて、受信電力Priから容
易に求めることができる。Regarding the method of estimating the propagation loss L i , if the base station 1 knows the transmission power T mi of the mobile station of the user i in its own cell, the reception power P ri can be calculated using the following relational expression. Can be easily obtained from
【数4】
周辺セルのユーザj(jは周辺セルのユーザを表す)の移
動局42についても、同様な関係式を用いて、受信電力
から容易に求めることができる。この場合は周辺セルか
らの干渉波として基地局1で受信される電力である。[Equation 4] The mobile station 42 of the user j in the neighboring cell (j represents the user in the neighboring cell) can be easily obtained from the received power by using the same relational expression. In this case, the electric power is received by the base station 1 as an interference wave from a peripheral cell.
【数5】
推定されたi番目およびj番目のユーザの信号到来方向と
下り回線周波数およびアレー形状によって決まるアレー
伝搬ベクトル(アレー方向ベクトル)をvi,vjと表
す。[Equation 5] Array propagation vectors (array direction vectors) determined by the estimated signal arrival directions of the i-th and j-th users, the downlink frequency, and the array shape are represented as v i and v j .
【0060】Piを自セルの「i番目のユーザ電力として
想定する値」、fiを自セルのi番目のユーザの重み付け
関数、Pjを周辺セルの「j番目のユーザ電力として想定
する値」、fjを周辺セルのj番目のユーザの重み付け関
数、Pnを熱雑音電力としたとき、ウエイト計算のための
相関行列Rxxを、It is assumed that P i is “the value assumed as the i-th user power of the own cell”, f i is the weighting function of the i-th user of the own cell, and P j is the “j-th user power of the neighboring cells”. Value, f j is the weighting function of the j-th user of the peripheral cell, and Pn is the thermal noise power, the correlation matrix R xx for weight calculation is
【数6】
と定義する。ここで、k番目のユーザ(kは自セル内のユ
ーザ)のアンテナウエイトwkを、[Equation 6] It is defined as Here, the antenna weight w k of the k-th user (k is a user in the own cell) is
【数7】 と与える。Rxx -1は、Rxxの逆行列を表す。[Equation 7] And give. R xx -1 represents the inverse matrix of R xx .
【0061】上述した自セルの「i番目のユーザ電力と
して想定する値」Piには、図6(b)に示されている、
Pmi(=Ti/Li)が代入される。一方、周辺セルの「j番
目のユーザ電力として想定する値」Pjには、図6(b)
に示されたPmj(=Tj/Lj)が代入される。ここで、Ljは
基地局1と周辺セルのユーザjの移動局42との間の伝
搬損失であり、Tjは周辺セルの基地局41が周辺セルの
ユーザjの移動局42を送信相手として送信するときの
送信電力の値である。基地局1は実際に周辺セルのユー
ザjの移動局42を送信相手として送信電力T jで送信す
るわけではないが、仮想的にこのように考えたとしたと
きに周辺セルのユーザjの移動局42が受信する受信電
力の値を計算して用いる。また、図6(b)に示したTi
のように、基地局1から自セル内のユーザiの移動局を
送信相手とした希望波送信電力の値を代入してもよい。
したがって、上述した式(4)から得られるLiは必ずしも
必要とはされない。同様に、図6(b)に示したTjのよ
うに、周辺セルの基地局41から周辺セル内のユーザj
の移動局42を送信相手とした希望波送信電力の値を代
入してもよい。したがって、上述した式(5)から得られ
るLjは必ずしも必要とはされない。The above-mentioned “i-th user power of the own cell and
Value assumed asiIs shown in FIG. 6 (b),
Pmi(= Ti/ Li) Is substituted. On the other hand, "j
Value assumed for the user power of the eye "PjIn Fig. 6 (b)
Shown in Pmj(= Tj/ Lj) Is substituted. Where LjIs
Transmission between the base station 1 and the mobile station 42 of the user j in the neighboring cell
Carrying loss, TjIs the neighboring cell base station 41
When transmitting the mobile station 42 of user j as the transmission partner
It is the value of the transmission power. The base station 1 is actually used by neighboring cells.
The transmission power T with the mobile station 42 of the j as the transmission partner jSend by
It doesn't mean that you think like this virtually
Received by the mobile station 42 of the user j in the neighboring cell
Calculate and use the force value. In addition, T shown in FIG.i
From the base station 1 to the mobile station of user i in its own cell.
The value of the desired wave transmission power used as the transmission partner may be substituted.
Therefore, L obtained from the above equation (4)iIs not necessarily
It is not needed. Similarly, the T shown in FIG.jNo
From the base station 41 of the neighboring cell, the user j in the neighboring cell
Of the desired wave transmission power with the mobile station 42 of
You may enter. Therefore, we obtain from equation (5) above.
LjIs not necessarily required.
【0062】式(6)のPi,Pjおよび式(7)のPkはk番目の
ユーザの送信アンテナ指向性を決定するにあたり、それ
ぞれ、i,j,k番目のユーザに関する影響度を表すもの
である。一般的には、自セルのユーザkの移動局を希望
波移動局とした場合、Pi(i≠k),Pjの値を大きくする
ことで、自セルのユーザiの移動局,周辺セルのユーザj
の移動局42方向に、指向性のヌルを意図的に向けるこ
とができる。一方、fi,fjは重み付け関数であり、例え
ばfjに0でない正の値を入れることで、周辺セルに対す
る干渉を考慮することができる。特に、周辺セルへの干
渉を大きく押さえたい場合には、fjに大きな値を入れれ
ばよい。P i and P j in the equation (6) and P k in the equation (7) determine the influence degrees of the i-th, j-th, and k-th users, respectively, in determining the transmit antenna directivity of the k-th user. To represent. Generally, when the mobile station of the user k in the own cell is the desired wave mobile station, the values of P i (i ≠ k) and P j are increased so that the mobile station of the user i in the own cell and its surroundings are increased. Cell user j
The null of the directivity can be intentionally pointed toward the mobile station 42 of the above. On the other hand, f i and f j are weighting functions, and interference with neighboring cells can be taken into consideration by inserting a positive value other than 0 into f j , for example. In particular, if a large amount of interference with neighboring cells is desired to be suppressed, a large value may be entered for f j .
【0063】次に、上述した重み付け関数fi,fjについ
て詳述する。既に説明したように、短区間変動や瞬時変
動は考慮していないが、基地局1と移動局との距離によ
る伝搬損失は、伝搬損失情報として考慮していた。すな
わち、基地局1とユーザiの移動局間の距離をriとする
と、受信電力変動E(ri)は次式で決まる。
E(ri)=Ar-α (8)
ここで、Aは送信電力等で決まる定数であり、αは伝搬
定数である。伝搬定数αの市街地での標準的な値は、α
=3.5である。したがって、上述した伝搬損失情報L
iは、基本的には次式のように表される。
Li=Brα (9)
Bは定数である。Next, the above-mentioned weighting functions f i and f j will be described in detail. As described above, the short-term variation and the instantaneous variation are not considered, but the propagation loss due to the distance between the base station 1 and the mobile station is considered as the propagation loss information. That is, if the distance between the base station 1 and the mobile station of the user i is r i , the received power fluctuation E (r i ) is determined by the following equation. E (r i ) = Ar −α (8) where A is a constant determined by transmission power and the like, and α is a propagation constant. The standard value of the propagation constant α in urban areas is α
= 3.5. Therefore, the above-mentioned propagation loss information L
i is basically represented by the following equation. L i = Br α (9) B is a constant.
【0064】ところが、最後に説明するシミュレーショ
ンによれば、上述した伝搬損失情報Liを考慮しただけ
では、干渉が遠いところにある移動局に及ぼす影響が大
きいことがわかった。そのため、基地局から距離riにあ
るユーザiの移動局に対して、重み付け関数fiを次のよ
うに定義する。
fi =ri γ (γ>0) (10)
なお、図4に示す情報管理部32では周辺セルの移動局
に対して、fjの代わりにfi Δの記号を用いているが同じ
関数である。式(10)の場合の重み付け関数fiの値は、伝
搬損失情報Liと同じ距離riの関数であるから、伝搬路損
失を推定する際に、伝搬損失情報Liと同様に、受信電力
情報Prから推定する。あるいは、伝搬損失情報Liからri
を得て計算することもできる。However, according to the simulation described at the end, it has been found that the interference has a great influence on the mobile station located far away only by considering the above-mentioned propagation loss information L i . Therefore, the weighting function f i is defined as follows for the mobile station of the user i located at the distance r i from the base station. f i = r i γ (γ> 0) (10) Note that the information management unit 32 shown in FIG. 4 uses the symbol of f i Δ instead of f j for mobile stations in neighboring cells. Is a function. The value of the weighting function f i in the case of formula (10) is a function of the same distance r i and the propagation loss information L i, in estimating the path loss, as the propagation loss information L i, received It is estimated from the power information Pr. Alternatively, the propagation loss information L i to r i
Can also be calculated.
【0065】図4では、重み付け付け関数fi,fjをどこ
のブロックで計算するかについては記載していない。設
定する重み付け関数の内容に依存するが、ユーザ毎に一
度計算しておいて情報管理部32で保持しておく。ある
いは、ウエイト計算をする直前の時点で求めることも可
能である。あるいは、図1で説明すれば、変換部15の
後に重み付け部を設けて重み付け関数fi ,fjを乗算
し、ユーザ別処理部81〜8Kの送信ウエイト計算部18
に出力するようにしてもよい。ただし、式(10)のような
距離の関数、あるいは到来方向の関数とした場合には、
到来波を推定するブロックで距離を求めて重み付け関数
を計算する方法が可能である。FIG. 4 does not describe in which block the weighting functions f i and f j are calculated. Although it depends on the content of the weighting function to be set, it is calculated once for each user and stored in the information management unit 32. Alternatively, it can be obtained immediately before the weight calculation. Alternatively, as illustrated in FIG. 1, a weighting unit is provided after the conversion unit 15 to multiply the weighting functions f i and f j, and the transmission weight calculation unit 18 of the user-specific processing units 8 1 to 8 K.
You may make it output to. However, when it is a function of the distance like the formula (10) or a function of the direction of arrival,
A method is possible in which the weight is calculated by obtaining the distance in the block for estimating the incoming wave.
【0066】この関数は、基地局から遠い移動局ほど受
信電力が大きくなるように作用する。すなわち基地局か
ら近い移動局よりも基地局から遠い移動局の干渉を抑圧
するように作用する。したがって、特に、周辺セルの移
動局を考慮する場合に、この重み付け関数fi Δを導入す
ることは有効である。しかし、図1〜図3を参照して説
明した第1の実施の形態にも適用可能である。This function receives the mobile station farther from the base station.
It works to increase the received power. I.e. a base station
Suppress interference from mobile stations farther from the base station than mobile stations closer
Act as you do. Therefore, in particular
When considering the mobile station, this weighting function fi ΔIntroduce
It is effective. However, the explanation will be given with reference to FIGS.
It is also applicable to the first embodiment described.
【0067】なお、上述した伝搬損失情報Liと合わせ
て1式とすると、
fi /Li=Bri γ-α (γ>0) (11)
となる。したがって、式(12)を新たに伝搬損失情報とす
ることも可能である。なお、上述した式(11),(12)の重
み付け関数fi,fi Δは、単なる一例であって、fi,fi Δ
=1であるときよりも良好な結果が得られる関数であれ
ば、他の特性の関数であってもよい。If the above equation is combined with the above-mentioned propagation loss information L i , then f i / L i = Br i γ-α (γ> 0) (11). Therefore, it is possible to newly use the equation (12) as the propagation loss information. Note that the weighting functions f i and f i Δ in the above equations (11) and (12) are merely examples, and f i and f i Δ
A function having other characteristics may be used as long as it is a function that gives a better result than when = 1.
【0068】図7は、本発明の、第3の実施の形態を説
明するためのブロック構成図である。図中、図12,図
1と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。
この実施の形態は、図1ないし図3を参照して説明した
実施の形態の構成に変更を加えたものであって、送信ウ
エイト計算に考慮する干渉ユーザ数を減らすことによ
り、干渉量低減効果を改善するものである。51は選択
部であって、511,512,……,51Kは、ユーザ1,
2,……Kの選択部である。各選択部は、各ユーザに対応
する到来波(希望波)の情報を選択するのは当然とし
て、それ以外に、干渉波抑圧のために他のユーザに対応
する到来波の情報を選択する。FIG. 7 is a block diagram for explaining the third embodiment of the present invention. 12, those parts that are the same as those corresponding parts in FIGS. 12 and 1 are designated by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.
This embodiment is a modification of the configuration of the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3, and has the effect of reducing the amount of interference by reducing the number of interfering users considered in transmission weight calculation. To improve. Reference numeral 51 is a selection unit, and 51 1 , 51 2 , ..., 51 K are user 1,
2, ... K selection section. Each selection unit naturally selects the information of the incoming wave (desired wave) corresponding to each user, and also selects the information of the incoming wave corresponding to another user in order to suppress the interference wave.
【0069】その際、到来波の情報の数を、希望波を含
めてKs(Ks≦K)に絞り込む。したがって、送信時にア
レーアンテナのビーム制御の自由度が増大する。その結
果、干渉量低減効果が大きくなる。なお、Ks=Kのとき
は絞り込みを行っていないが、状況によっては、絞り込
みを行わずに、全ユーザの到来波(希望波+干渉波)を
選択する場合がありうるので、この実施の形態では、こ
のような場合を想定してKs=Kとしている。例えば、選
択する到来波の数Ksを、アレーアンテナの自由度未満に
減らせば、干渉波を与えてしまう移動局に対してビーム
ヌルを向けることができる。At this time, the number of information of incoming waves is narrowed down to Ks (Ks ≦ K) including desired waves. Therefore, the degree of freedom in beam control of the array antenna during transmission increases. As a result, the effect of reducing the amount of interference is increased. It should be noted that when Ks = K, no narrowing down is performed, but depending on the situation, it may be possible to select incoming waves (desired wave + interference wave) of all users without performing narrowing down. Then, assuming such a case, Ks = K. For example, if the number Ks of incoming waves to be selected is reduced to less than the degree of freedom of the array antenna, the beam null can be directed to a mobile station that gives an interference wave.
【0070】ユーザ数Kは、通常、アレーアンテナの自
由度よりもかなり多いので、干渉波抑圧のために選択す
る干渉波の情報を絞り込む基準が必要である。干渉波の
第1の絞り込み方法は、基地局送信電力の高いユーザ
(高速レート受信ユーザ)の移動局情報を、上位から順
に(Ks−1)個を選択するというものである。これらの情
報を用いて、下り回線の低速レート受信ユーザにメイン
ローブを向けて送信する時に、(Ks−1)個の高速レート
受信ユーザに対して、ヌルを生成するビームパターンを
生成すると、高速レート受信ユーザに対する干渉が低減
する。その結果、高速レート受信ユーザにメインローブ
を向けて送信する際の送信電力を低減することが可能と
なり、ひいては、高速レート受信ユーザにメインローブ
を向けて送信する時に、低速レート受信ユーザへの干渉
が低減する。Since the number of users K is usually much larger than the degree of freedom of the array antenna, a criterion for narrowing down the information of the interference wave selected for suppressing the interference wave is necessary. A first method of narrowing down interference waves is to select (Ks−1) pieces of mobile station information of users with high base station transmission power (high-rate receiving users) in order from the top. Using these information, when a beam pattern that generates nulls is generated for (Ks−1) high-rate receiving users when the main lobe is transmitted to the low-rate receiving users in the downlink, high-speed Interference for rate receiving users is reduced. As a result, it becomes possible to reduce the transmission power when the main lobe is transmitted to the high-rate receiving user, and when the main lobe is transmitted to the high-rate receiving user, the interference to the low-rate receiving user is reduced. Is reduced.
【0071】干渉波の第2の絞り込み方法は、上述した
第1の方法とは逆である。基地局送信電力の低い干渉ユ
ーザ(低速レート受信ユーザ)の移動局情報を、下位か
ら順に(Ks−1)個を選択するというものである。これら
の情報を用いて、下り回線の高速レート受信ユーザにメ
インローブを向けて送信する時に、(Ks−1)個の低速レ
ート受信ユーザに対して、ヌルを生成するビームパター
ンを生成すると、低速レート受信ユーザへの干渉が直接
的に低減される。いずれの場合でも、考慮する干渉波数
を絞り込むことにより、所望の方向にビームヌルを向け
ることができ、干渉波抑圧の効果が高まることになる。The second method of narrowing down interference waves is the reverse of the first method described above. This is to select (Ks−1) pieces of mobile station information of interfering users with low base station transmission power (low-rate reception users) in order from the lower order. Using these information, when a beam pattern that generates nulls is generated for (Ks−1) low-rate receiving users when the main lobe is transmitted to the high-rate receiving users in the downlink, the low speed is generated. Interference to rate receiving users is directly reduced. In any case, by narrowing down the number of interference waves to be considered, the beam null can be directed in a desired direction, and the effect of suppressing interference waves is enhanced.
【0072】干渉波の第3の絞り込み方法は、基地局で
受信された多数の到来波の到来角について、計算に用い
る到来波をまとめ上げるものである。図8は、図7に示
した第3の実施の形態において、計算に用いる干渉波を
絞り込む第3の方法の原理的説明図である。10ユーザが
同時に通信しているとし、そのうち、ユーザ10の選択部
51について例示的に説明する。図8(a)は、情報管
理部22で管理された、到来波の到来角と受信電力を示
す線図である。ユーザiからの到来波の到来角をθ'i,
受信電力をP'iとする。i=10がユーザ10に対する参照
波に関するものであり、i=1〜9がユーザ10に対しては
干渉波として受信されたものである。The third method of narrowing down the interference wave is to summarize the arrival waves used for the calculation of the arrival angles of a large number of arrival waves received by the base station. FIG. 8 is a principle explanatory diagram of a third method of narrowing down interference waves used for calculation in the third embodiment shown in FIG. It is assumed that 10 users are communicating at the same time, and the selection unit 51 of the user 10 will be exemplarily described. FIG. 8A is a diagram showing the arrival angle of the incoming wave and the received power managed by the information management unit 22. The arrival angle of the incoming wave from the user i θ 'i,
Let the received power be P ′ i . i = 10 relates to the reference wave for the user 10, and i = 1 to 9 are received as interference waves for the user 10.
【0073】ここで、到来角θの全範囲をΔθで分割
し、分割された小区間に複数の干渉波があった場合に
は、その小区間内の近接する到来波をまとめ上げて、1
つの干渉波に置き換えたものを選択することによって、
到来波の情報の数を減らした上で送信ウエイト計算に用
いる。まとめ上げの方法としては、例えば、図8
(b),図8(c),図8(d)の方法がある。以下、
置き換えられて選択される1つの干渉波の到来角及び受
信電力を、各小区間ごとに、(θ1,P1),(θ2,
P2),(θ3,P3),(θ4,P4)……とする。Here, the entire range of the arrival angle θ is divided by Δθ, and when there are a plurality of interference waves in the divided small sections, the adjacent arrival waves in the small section are combined and 1
By selecting the one replaced with one interference wave,
It is used for transmission weight calculation after reducing the number of incoming wave information. As a gathering method, for example, FIG.
There are methods of (b), FIG. 8 (c), and FIG. 8 (d). Less than,
The arrival angle and the reception power of one interfering wave selected by replacement are (θ 1 , P 1 ), (θ 2 ,
Let P 2 ), (θ 3 , P 3 ), (θ 4 , P 4 ) ...
【0074】いずれの場合も、選択される受信電力P1,
P2,P3は、図示するように、各小区間内の受信電力の和
とする。すなわち、
P1=P'1+P'2+P'3
P2=P'4
P3=P'5+P'6+P'7
P4=P'8+P'9 In either case, the selected received power P 1 ,
As shown in the figure, P 2 and P 3 are the sum of received power in each small section. That is, P 1 = P ' 1 + P' 2 + P ' 3 P 2 = P' 4 P 3 = P ' 5 + P' 6 + P ' 7 P 4 = P' 8 + P ' 9
【0075】図8(b)においては、選択される干渉波
の到来角θを、各小区間における受信電力最大のパス
(到来波)の到来角とする。すなわち、
θ1=θ'2 ,θ2=θ'4 ,θ3=θ'7 ,θ4=θ'9
図8(c)においては、選択される干渉波の到来角θ
を、各小区間における受信電力を重みとして重み付け合
成された到来角とする。すなわち、
θ1=(P'1θ'1+P'2θ'2+P'3θ'3)/(P'1+P'2+P'
3)
θ2=θ'4
θ3=(P'5θ'5+P'6θ'6+P'7θ'7)/(P'5+P'6+P'
7)
θ4=(P'8θ'8+P'9θ'9)/(P'8+P'9)
図8(d)においては、選択される干渉波の到来角θ
を、各小区間の中央値とする。すなわち、縦軸の位置す
る到来角を0とすると、
θ1=(1/2)Δθ,θ2=(3/2)Δθ,θ3=(5/2)Δθ,θ
4=(7/2)ΔθIn FIG. 8B, the arrival angle θ of the selected interference wave is the arrival angle of the path (arrival wave) having the maximum received power in each small section. That is, θ 1 = θ ′ 2 , θ 2 = θ ′ 4 , θ 3 = θ ′ 7 , θ 4 = θ ′ 9 In FIG. 8C, the arrival angle θ of the selected interference wave is
Is the arrival angle weighted and combined with the received power in each small section as a weight. That is, θ 1 = (P ' 1 θ' 1 + P ' 2 θ' 2 + P ' 3 θ' 3 ) / (P ' 1 + P' 2 + P '
3) θ 2 = θ '4 θ 3 = (P' 5 θ '5 + P' 6 θ '6 + P' 7 θ '7) / (P' 5 + P '6 + P'
7 ) θ 4 = (P ′ 8 θ ′ 8 + P ′ 9 θ ′ 9 ) / (P ′ 8 + P ′ 9 ) In FIG. 8D, the arrival angle θ of the selected interference wave is
Is the median of each small section. That is, when the arrival angle where the vertical axis is located is 0, θ 1 = (1/2) Δθ, θ 2 = (3/2) Δθ, θ 3 = (5/2) Δθ, θ
4 = (7/2) Δθ
【0076】上述した干渉波の絞り込み方法において、
干渉電力が、平均電力等に応じて決まる所定の閾値以上
でなければ選択しないようにしてもよい。このようにし
た場合、あるユーザからの希望波の受信電力がこの閾値
以下であるとき、絞り込み方法やそのときの受信電力の
分布によっては、このユーザの干渉波選択数Ksの値が、
他ユーザの干渉波選択数Ksの値と異なる場合がある。In the above-described interference wave narrowing-down method,
The interference power may not be selected unless it is equal to or more than a predetermined threshold value determined according to the average power or the like. In this case, when the reception power of the desired wave from a certain user is less than or equal to this threshold, the value of the interference wave selection number Ks of this user may be depending on the narrowing method or the distribution of the reception power at that time,
It may be different from the value of the interference wave selection number Ks of other users.
【0077】図9は、本発明の、第4の実施の形態を説
明するためのブロック構成図である。図中、図12,図
1,図4,図7と同様な部分には同じ符号を付して説明
を省略する。この実施の形態は、図4〜図6を参照して
説明した実施の形態の構成に変更を加えたものであっ
て、図7と同様に、送信ウエイト計算に考慮する干渉ユ
ーザの情報数を減らすことにより、干渉量低減効果を上
げるものである。すなわち、周辺セルユーザからの到来
波も含めた(K+M)の中から送信ウエイト計算に考慮す
る到来波の情報を希望波も含めてKs個だけ選択するもの
である。選択の基準は、図7の場合と同様である。ま
た、第3の方法をとるときには、図8に例示したような
到来波の到来角のまとめ上げを行うことができる。FIG. 9 is a block diagram for explaining the fourth embodiment of the present invention. 12, those parts that are the same as those corresponding parts in FIGS. 12, 1, 4, and 7 are designated by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted. This embodiment is a modification of the configuration of the embodiment described with reference to FIGS. 4 to 6, and similarly to FIG. By reducing the amount, the effect of reducing the amount of interference is enhanced. That is, from the (K + M) including the arriving waves from the neighboring cell users, only Ks pieces of arriving waves to be considered in the transmission weight calculation are selected including the desired wave. The selection criteria are the same as in the case of FIG. Further, when the third method is adopted, the arrival angles of the incoming waves as illustrated in FIG. 8 can be put together.
【0078】図10は、周辺セルの移動局を考慮するこ
とによる干渉波抑圧の効果を評価するシミュレーション
結果を説明するため線図である。本発明を実施した結果
を表すものではないが、本発明を適用することにより期
待できる作用効果が推定できる。セル構成はセル半径を
R [km]とした正六角形セルとする。移動局はセル内に一
様分布している。伝搬変動として距離変動だけを考慮
し、伝搬定数α=3.5とした。アレイアンテナ構成はリ
ニアアレーアンテナとし、アンテナ素子は無指向性とす
る。FIG. 10 is a diagram for explaining the simulation result for evaluating the effect of suppressing the interference wave by considering the mobile stations in the peripheral cells. Although it does not represent the result of carrying out the present invention, the expected effects can be estimated by applying the present invention. Cell composition
It is a regular hexagonal cell with R [km]. Mobile stations are uniformly distributed in the cell. Considering only the distance variation as the propagation variation, the propagation constant α is set to 3.5. The array antenna configuration is a linear array antenna, and the antenna elements are omnidirectional.
【0079】符号間干渉は、拡散符号が完全に直交して
いれば0となるが,直交関係が崩れれば1/PG(PG:拡散
率)だけの干渉が生じる。一般に、同一基地局から送信
した電波は,直交関係が保たれ干渉は0となる。しかし
伝搬遅延波があれば拡散符号間の直交関係が崩れるため
干渉を生じる。簡単のため干渉率(以下、非直交係数と
いう)をβとして定義して用いる。すなわち,干渉量は
β/PGとなる。一方,異なる基地局から送信された信号
は、一般に直交関係が保てないので1/PGの干渉を生じ
る。The inter-code interference is 0 if the spread codes are completely orthogonal, but if the orthogonal relationship is broken, interference of 1 / PG (PG: spreading factor) occurs. In general, radio waves transmitted from the same base station have an orthogonal relationship and have no interference. However, if there is a propagation delay wave, the orthogonal relationship between the spreading codes is broken and interference occurs. For simplicity, the interference rate (hereinafter referred to as non-orthogonal coefficient) is defined as β and used. That is, the amount of interference is β / PG. On the other hand, signals transmitted from different base stations generally cannot maintain the orthogonal relationship, and thus cause 1 / PG interference.
【0080】(1)各セル毎の移動局数を2つの伝送速度移
動局群(高速伝送移動局群,低速伝送移動局群)に分類
し,送信電力を決定する.続いて各セル毎に移動局の位
置を一様乱数で決定する。
(2)基地局において、各移動局の到来方向と伝搬損失と
は、基地局側で理想的に推定できるものと仮定する。推
定した情報を基に、移動局毎に伝送速度に応じた下り送
信電力の変換及び重み付け関数の追加を行い、アレーベ
クトルを作成して,アンテナパターンを求める。
(3)各移動局においては、下り回線のアンテナパター
ン,送信電力,伝搬損失に基づいて希望波電力と干渉波
電力を求める。干渉波電力は,自セルの干渉波(セル内
全ユーザ数−1)と他セルからの干渉波(セル内全ユー
ザ数×他セルの数)の総電力であり,自セルの干渉波に
関しては、非直交成分β/PGを考慮し,他セルの干渉波
に対しては1/PG(β=1)を考慮して計算する。
(1)〜(3)の試行を繰返し行い,希望波電力対干渉波電力
比CIRの分布を求める.ただし、評価は干渉が最も厳し
い中心セルの移動局に対してだけ行った。(1) The number of mobile stations in each cell is classified into two transmission rate mobile station groups (high-speed transmission mobile station group and low-speed transmission mobile station group), and the transmission power is determined. Then, the position of the mobile station is determined for each cell by a uniform random number. (2) At the base station, it is assumed that the arrival direction and propagation loss of each mobile station can be ideally estimated at the base station side. Based on the estimated information, the downlink transmission power is converted and the weighting function is added for each mobile station according to the transmission rate, the array vector is created, and the antenna pattern is obtained. (3) At each mobile station, the desired wave power and the interference wave power are obtained based on the downlink antenna pattern, transmission power, and propagation loss. The interference wave power is the total power of the interference wave of the own cell (total number of users in cell-1) and the interference waves from other cells (total number of users in cell x number of other cells). Is calculated in consideration of the non-orthogonal component β / PG and 1 / PG (β = 1) for interference waves of other cells. The trials of (1) to (3) are repeated to find the distribution of the desired wave power to interference wave power ratio CIR. However, the evaluation was performed only on the mobile station in the central cell where the interference is the most severe.
【0081】シミュレーション条件は、次の通りであ
る。日本における第3世代移動体通信の割り当て周波数
に着目すれば、上り回線の搬送波周波数に対してアンテ
ナ素子間隔dがλ/2となるように設定した場合、下り回
線の搬送波周波数に対しては約0.55λとなる。また,ア
ンテナ素子数は8、各セルの移動局数は20としている。
ここでは例示していないが、特に伝送速度を考慮した場
合には、高速伝送移動局数を5,低速伝送移動局数を15
としている。また,高速伝送移動局群の送信電力は低速
伝送移動局群に対して15dB高い送信電力を設定してい
る。The simulation conditions are as follows. Focusing on the allocation frequency of the third-generation mobile communication in Japan, when the antenna element interval d is set to λ / 2 with respect to the carrier frequency of the uplink, the carrier frequency of the downlink is about It becomes 0.55λ. The number of antenna elements is 8 and the number of mobile stations in each cell is 20.
Although not illustrated here, the number of high-speed transmission mobile stations is 5 and the number of low-speed transmission mobile stations is 15 when the transmission speed is taken into consideration.
I am trying. The transmission power of the high-speed transmission mobile station group is set to 15 dB higher than that of the low-speed transmission mobile station group.
【0082】評価は以下に示す方法と比較する。
(i)上り回線で計算したアンテナウエイトを下り回線の
ウエイトとして用いる方法(下りCOPY法)
(ii)各移動局の電波到来方向と伝搬損失は完全に推定で
きるものとして、下り回線の送信電力を補正し,最適ア
ンテナウエイトを計算する方法(下り最適法)とする。す
なわち、fi=1(γ=0)の場合である。
(iii)参考までに、fi=1(γ=0)で、かつ、送受信の
搬送波周波数が等しい時分割多元接続TDDの場合(TDD法)
も示した。The evaluation is compared with the method shown below. (i) A method that uses the antenna weight calculated in the uplink as the weight of the downlink (downlink COPY method) (ii) The method is to correct and calculate the optimum antenna weight (downlink optimal method). That is, this is the case where f i = 1 (γ = 0). (iii) For reference, in the case of time division multiple access TDD with f i = 1 (γ = 0) and the same carrier frequencies for transmission and reception (TDD method)
Also showed.
【0083】図10(a)は重み付け関数の指数部γをパ
ラメータとした場合の希望波電力対干渉波電力比CIR/PG
の累積分布を示す。ただし、移動局は全て低速伝送移動
局群に属しているものとし、非直交係数βはβ=0.4とし
ている。例えば、累積確率の20%値で比較すると、γ=
3.5〜5において大きなCIR/PGの改善が得られている。例
えばγ=3.5とすれば、提案法は、下りCOPY法や下り最適
法(γ=0の場合と等価)に比べてCIR/PGを大幅に改善で
きることがわかる。FIG. 10A shows a desired wave power to interference wave power ratio CIR / PG when the exponent part γ of the weighting function is used as a parameter.
The cumulative distribution of is shown. However, it is assumed that all mobile stations belong to the low-speed transmission mobile station group, and the non-orthogonal coefficient β is β = 0.4. For example, γ =
Significant CIR / PG improvements are obtained in 3.5-5. For example, if γ = 3.5, it can be seen that the proposed method can significantly improve CIR / PG compared to the downlink COPY method and the downlink optimal method (equivalent to the case of γ = 0).
【0084】ところで、上述した結果は、全移動局の到
来方向と伝搬損失とが既知である場合のシミュレーショ
ン結果であった。しかし、全移動局の到来方向と伝搬損
失とが既知となる場合は、必ずしも現実的ではない。そ
こで、移動局の到来方向および伝搬損失の情報が得られ
る範囲を限定した評価も行った。図10(b)は、移動
局情報を得られる範囲Rthを、セル半径Rの1,1.2,1.5
倍,及び∞とした場合の、CIR/PGの累積分布を示す。た
だし、移動局は全て低速伝送移動局群に属しているもの
とし、重み付け関数の指数部をγ=3.5,非直交係数をβ
=0.4としている。By the way, the above results are simulation results when the arrival directions and propagation losses of all mobile stations are known. However, it is not always realistic when the arrival directions and propagation losses of all mobile stations are known. Therefore, we also conducted evaluations by limiting the range in which the information on the arrival direction and propagation loss of mobile stations can be obtained. In FIG. 10B, the range Rth in which the mobile station information can be obtained is set to 1, 1.2, 1.5 of the cell radius R.
The cumulative distribution of CIR / PG is shown for double and ∞. However, it is assumed that all mobile stations belong to the low-speed transmission mobile station group, the exponent part of the weighting function is γ = 3.5, and the non-orthogonal coefficient is β.
= 0.4.
【0085】この線図からわかるように、移動局情報を
得られる範囲Rthを大きくする程、CIR/PGは改善され
る。例えば、累積確率の20%値で比較すると、提案法
は、下りCOPY法に比べてRth=Rで約3dB、Rth=1.2Rで約
5 dBの改善が得られている。また、TDD法に比べても、R
th=1.2Rで約1 dBの改善効果が得られている。図示を省
略するが、高速伝送移動局と低速伝送移動局とが併存し
ている場合も、提案法は、従来法に比べてCIR/PGを大幅
に改善できている。Rth=Rのときは、ほぼ自セルの範囲
になるが、自セルは1辺がRの正6角形セルであるの
で、周辺セルの移動局の影響も一部含まれることにな
る。As can be seen from this diagram, the larger the range Rth in which mobile station information can be obtained, the better the CIR / PG. For example, comparing with the 20% value of cumulative probability, the proposed method has about 3 dB at Rth = R and about 3 dB at Rth = 1.2R compared to the downlink COPY method.
A 5 dB improvement is obtained. In addition, even when compared to the TDD method, R
An improvement effect of about 1 dB is obtained at th = 1.2R. Although not shown, the proposed method can significantly improve the CIR / PG compared with the conventional method even when a high-speed transmission mobile station and a low-speed transmission mobile station coexist. When Rth = R, the range is almost that of the own cell, but since the own cell is a regular hexagonal cell with one side of R, the influence of mobile stations of neighboring cells is partly included.
【0086】以上の説明では、基地局から下り回線方向
の送信アレーアンテナウエイトの計算について説明し
た。しかし、到来波推定を行うことによってアレーアン
テナのビームパターンを所望の特性になるように制御す
るものであればよい。本発明は、アレーアンテナの形
状、取り扱う偏波については特に制約がない。また、ア
レーアンテナエレメント数やエレメント間隔についても
特に制約はない。また、FDD方式、TDD方式いずれにも適
用することができる。上述した説明は、複数のセルで構
成されたCDMAセルラー方式における基地局アンテナ指向
性制御装置について説明した。しかし、独立した1つの
カバーエリア内に複数の移動局が存在するようなCDMA方
式における基地局アンテナ指向性制御装置に用いること
もできる。また、CDMAセルラー方式であっても、周辺セ
ルの移動局の影響を考慮しない場合は、実質的に、上述
したCDMA方式における基地局装置と同じである。In the above description, the calculation of the transmission array antenna weight in the downlink direction from the base station has been described. However, it is only necessary to control the beam pattern of the array antenna so as to have a desired characteristic by estimating the incoming wave. In the present invention, the shape of the array antenna and the polarization to be handled are not particularly limited. Further, there are no particular restrictions on the number of array antenna elements or the element spacing. Further, it can be applied to both the FDD system and the TDD system. The above description has explained the base station antenna directivity control apparatus in the CDMA cellular system configured by a plurality of cells. However, it can also be used for a base station antenna directivity control device in a CDMA system in which a plurality of mobile stations exist in one independent coverage area. Further, even in the CDMA cellular system, when the influence of mobile stations in neighboring cells is not considered, it is substantially the same as the base station apparatus in the CDMA system described above.
【0087】[0087]
【発明の効果】上述した説明から明らかなように、本発
明によれば、干渉波の推定精度を向上させたり、周辺セ
ルからの干渉波の影響を考慮したりすることにより、複
数のアンテナ素子に対する最適な送信ウエイトを正確に
計算できるという効果がある。また、距離に対する干渉
波の影響の程度を考慮することにより、複数のアンテナ
素子に対する最適な送信ウエイトを正確に計算できると
いう効果がある。複数のアンテナ素子を有するアンテナ
装置に対する最適な送信ウエイトにより、干渉量抑圧の
効果がこれまでよりも向上する結果、セルに収容可能な
ユーザ数を増やして周波数利用率が向上するという効果
がある。As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to improve the estimation accuracy of the interference wave and to consider the influence of the interference wave from the neighboring cells, thereby making it possible to realize a plurality of antenna elements. The effect is that the optimum transmission weight for Further, there is an effect that the optimum transmission weights for a plurality of antenna elements can be accurately calculated by considering the degree of the influence of the interference wave on the distance. The optimal transmission weight for the antenna device having a plurality of antenna elements improves the effect of suppressing the amount of interference more than before, and as a result, the number of users that can be accommodated in the cell is increased and the frequency utilization rate is improved.
【図1】本発明のCDMAセルラー方式における基地局
アンテナ指向性制御装置に関する第1の実施の形態を説
明するためのブロック構成図である。FIG. 1 is a block configuration diagram for explaining a first embodiment of a base station antenna directivity control device in a CDMA cellular system of the present invention.
【図2】図1の全てのユーザ別処理部におけるアレーア
ンテナのウエイト計算を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing weight calculation of array antennas in all the user-specific processing units in FIG. 1;
【図3】本発明の、第1の実施の形態において使用する
伝搬損失推定の一例に関する概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram related to an example of propagation loss estimation used in the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の、第2の実施の形態を説明するための
ブロック構成図である。FIG. 4 is a block configuration diagram for explaining a second embodiment of the present invention.
【図5】図2に示した周辺セルの移動局からの到来波推
定部において、推定された複数の到来方向の中から、周
辺セルの移動局からの到来波を抽出する一例の説明図で
ある。5 is an explanatory diagram of an example in which an incoming wave from a mobile station in a peripheral cell shown in FIG. 2 extracts an incoming wave from a mobile station in a peripheral cell from a plurality of estimated arrival directions; FIG. is there.
【図6】本発明の、第2の実施の形態において使用する
伝搬損失推定の一例に関する概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram related to an example of propagation loss estimation used in the second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の、第3の実施の形態を説明するための
ブロック構成図である。FIG. 7 is a block configuration diagram for explaining a third embodiment of the present invention.
【図8】図7に示した第3の実施の形態において、計算
に用いる干渉波を絞り込む第3の方法の原理的説明図で
ある。8 is a principle explanatory diagram of a third method of narrowing down an interference wave used for calculation in the third embodiment shown in FIG. 7. FIG.
【図9】本発明の、第4の実施の形態を説明するための
ブロック構成図である。FIG. 9 is a block configuration diagram for explaining a fourth embodiment of the present invention.
【図10】周辺セルの移動局を考慮することによる干渉
波抑圧の効果を評価するシミュレーション結果を示す線
図である。FIG. 10 is a diagram showing a simulation result for evaluating the effect of suppressing interference waves by considering mobile stations in neighboring cells.
【図11】アダプティブアレーアンテナを用いたCDMAセ
ルラー移動通信システムの一例を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of a CDMA cellular mobile communication system using an adaptive array antenna.
【図12】従来のCDMAセルラー方式における基地局
アンテナ指向性制御装置の一例を説明するためのブロッ
ク構成図である。FIG. 12 is a block configuration diagram for explaining an example of a base station antenna directivity control device in a conventional CDMA cellular system.
【図13】到来方向推定を利用した従来のアダプティブ
アレーアンテナのウエイト計算を模式的に説明するブロ
ック図である。FIG. 13 is a block diagram schematically illustrating a weight calculation of the conventional adaptive array antenna using the DOA estimation.
【図14】図12の全てのユーザ別処理部における送信
ウエイト計算の説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of transmission weight calculation in all the user-specific processing units in FIG. 12;
1…基地局、2…ユーザ1の移動局、3…ユーザ2の移
動局、4a〜4d…アレーアンテナエレメント、81〜
8K…ユーザ別処理部、11…AAA(アダプティブア
レーアンテナ)受信部、13…希望波推定部、14,2
2,32…情報管理部、15…変換部、17…AAA送
信部、18…送信ウエイト計算部、21…RF受信部、
41…周辺セルの基地局、42…周辺セルユーザ1の移
動局、51…選択部1 ... Base station, 2 ... User 1 mobile station, 3 ... User 2 mobile station, 4a-4d ... Array antenna element, 8 1-
8 K ... User-specific processing unit, 11 ... AAA (adaptive array antenna) receiving unit, 13 ... Desired wave estimating unit, 14, 2
2, 32 ... Information management unit, 15 ... Conversion unit, 17 ... AAA transmission unit, 18 ... Transmission weight calculation unit, 21 ... RF reception unit,
41 ... Base station of peripheral cell, 42 ... Mobile station of peripheral cell user 1, 51 ... Selection unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5K022 EE01 EE21 EE31 5K059 CC02 DD10 EE02 5K067 AA03 AA22 CC10 EE10 KK03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 5K022 EE01 EE21 EE31 5K059 CC02 DD10 EE02 5K067 AA03 AA22 CC10 EE10 KK03
Claims (14)
置を用いて、複数のユーザ通信装置との間で通信を行う
ためのCDMA方式における基地局アンテナ指向性制御
装置であって、 前記複数のアンテナ素子で受信された複数系統の受信信
号に基づいて前記各ユーザ通信装置から受信した希望波
を推定して、該各ユーザ通信装置に関する到来波情報を
出力する希望波推定手段と、 前記各ユーザ通信装置に関する到来波情報、および、該
各ユーザ通信装置に送信する信号の送信電力情報を管理
する情報管理手段と、 管理された前記各ユーザ通信装置に関する情報を用い
て、送信相手となる前記ユーザ通信装置への指向性利得
が大きく、他の前記ユーザ通信装置に対する指向性利得
が小さくなるようなビームパターンを生成するように、
前記各アンテナ素子に対するアンテナウエイトを、前記
送信相手となるユーザ通信装置毎に計算して出力するア
ンテナウエイト出力手段、 を有することを特徴とするCDMA方式における基地局
アンテナ指向性制御装置。1. A base station antenna directivity control device in a CDMA system for performing communication with a plurality of user communication devices by using an antenna device having a plurality of antenna elements, wherein the plurality of antenna elements are provided. Desired wave estimating means for estimating a desired wave received from each of the user communication devices based on received signals of a plurality of systems received by the device, and outputting incoming wave information regarding the respective user communication devices, and each of the user communication devices Information management means for managing the arrival wave information regarding the information and the transmission power information of the signal to be transmitted to each user communication device, and the user communication device to be a transmission partner by using the managed information regarding each user communication device. To generate a beam pattern in which the directivity gain to the user communication device is large and the directivity gain to the other user communication devices is small,
A base station antenna directivity control device in a CDMA system, comprising: an antenna weight output means for calculating and outputting an antenna weight for each antenna element for each user communication device that is a transmission partner.
来方向のみを推定して、前記各ユーザ通信装置に関する
到来波情報として到来方向情報のみを出力するものであ
る、 ことを特徴とする請求項1に記載のCDMA方式におけ
る基地局アンテナ指向性制御装置。2. The desired wave estimating means estimates only the arrival direction of the desired wave and outputs only the arrival direction information as the arrival wave information regarding each of the user communication devices. A base station antenna directivity control device in the CDMA system according to claim 1.
なるユーザ通信装置に関する前記到来波情報、および、
前記送信電力情報を選択するとともに、前記他のユーザ
通信装置に関する前記到来波情報、および、前記送信電
力情報を絞り込んで、前記アンテナウエイト出力手段に
出力する情報選択手段を有する、 ことを特徴とする請求項1または2に記載のCDMA方
式における基地局アンテナ指向性制御装置。3. The incoming wave information regarding the user communication device as the communication partner from the information management means, and
While selecting the transmission power information, there is an information selection unit that narrows down the incoming wave information regarding the other user communication device and the transmission power information and outputs the information to the antenna weight output unit. A base station antenna directivity control device in the CDMA system according to claim 1.
信装置の到来波情報に関しては、到来角の近接したもの
を合成することにより前記到来波情報の数を減少させる
とともに、合成された前記到来波情報に応じて前記送信
電力情報を合成して、前記合成された到来波情報に関す
る前記到来方向情報、および、合成された前記送信電力
情報を、前記他のユーザ通信装置に関する情報として前
記アンテナウエイト出力手段に出力する、 ことを特徴とする請求項3に記載のCDMA方式におけ
る基地局アンテナ指向性制御装置。4. The information selecting means reduces the number of pieces of arrival wave information by combining pieces of arrival wave information of the other user communication device whose arrival angles are close to each other, and combines the pieces of arrival information. The transmission power information is combined according to the arrival wave information, and the arrival direction information regarding the combined arrival wave information and the combined transmission power information are used as the information regarding the other user communication device. The base station antenna directivity control device in the CDMA system according to claim 3, wherein the weight output means outputs the weight to the base station antenna directivity control device.
れた複数系統の受信信号に基づいて受信相手となるユー
ザ通信装置毎に前記各アンテナ素子に対する受信ウエイ
トを計算することにより受信情報を出力する受信手段を
有し、 前記希望波推定手段は、前記受信手段での途中計算結果
を利用して、前記各ユーザ通信装置から受信した希望波
を推定する、 ことを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に
記載のCDMA方式における基地局アンテナ指向性制御
装置。5. A receiving means for outputting reception information by calculating a reception weight for each antenna element for each user communication device as a reception partner based on the reception signals of a plurality of systems received by the plurality of antenna elements. The desired wave estimating means estimates the desired wave received from each of the user communication devices by using an intermediate calculation result of the receiving means. A base station antenna directivity control device in the CDMA system according to any one of items.
置を用いて、自セルの複数のユーザ通信装置との間で通
信を行うためのCDMAセルラー方式における基地局ア
ンテナ指向性制御装置であって、 前記自セルの前記複数のアンテナ素子で受信された複数
系統の受信信号に基づいて前記自セルの各ユーザ通信装
置から受信した希望波を推定して、該自セルの各ユーザ
通信装置に関する到来波情報を出力する希望波推定手段
と、 前記自セルの複数のアンテナ素子で受信された複数系統
の受信信号に基づいて周辺セルの前記各ユーザ通信装置
から受信した到来波を推定して、該周辺セルの各ユーザ
通信装置に関する到来波情報を出力する周辺セル到来波
推定手段と、 前記自セルの各ユーザ通信装置に関する到来波情報およ
び該自セルの各ユーザ通信装置に送信する信号の送信電
力情報、および、前記周辺セルの各ユーザ通信装置に関
する到来波情報および前記周辺セルの基地局が該周辺セ
ルの各ユーザ通信装置に送信する送信信号の送信電力情
報を管理する情報管理手段と、 管理された前記自セルの各ユーザ通信装置に関する情
報、および、管理された前記周辺セルの各ユーザ通信装
置に関する情報を用いて、送信相手となる前記自セルの
ユーザ通信装置への指向性利得が大きく、前記自セルの
他のユーザ通信装置および前記周辺セルのユーザ通信装
置に対する指向性利得が小さくなるようなビームパター
ンを生成するように、前記自セルの各アンテナ素子に対
するアンテナウエイトを、前記送信相手となる自セルの
ユーザ通信装置毎に計算して出力するアンテナウエイト
出力手段、 を有することを特徴とするCDMAセルラー方式におけ
る基地局アンテナ指向性制御装置。6. A base station antenna directivity control device in a CDMA cellular system for performing communication with a plurality of user communication devices of its own cell using an antenna device having a plurality of antenna elements, comprising: Arrival wave information regarding each user communication device of the own cell is estimated by estimating a desired wave received from each user communication device of the own cell based on the reception signals of a plurality of systems received by the plurality of antenna elements of the own cell. A desired wave estimating means for outputting, and estimating an incoming wave received from each user communication device of a peripheral cell based on a plurality of systems of received signals received by a plurality of antenna elements of the own cell, the peripheral cell Peripheral cell arrival wave estimation means for outputting arrival wave information regarding each user communication device, and arrival wave information regarding each user communication device in the own cell and each user in the own cell Transmission power information of a signal transmitted to a communication device, arrival wave information regarding each user communication device of the peripheral cell, and transmission power information of a transmission signal transmitted from a base station of the peripheral cell to each user communication device of the peripheral cell A user of the own cell that is a transmission partner by using an information managing unit that manages the information, a managed information of each user communication device of the own cell, and a managed information of each user communication device of the neighboring cell. Each antenna of the own cell so as to generate a beam pattern having a large directional gain to the communication device and a small directional gain to other user communication devices of the own cell and user communication devices of the peripheral cells. Antenna weight output means for calculating and outputting the antenna weight for the element for each user communication device of the own cell that is the transmission partner, A base station antenna directivity control apparatus in a CDMA cellular system, comprising:
来方向のみを推定して、前記各ユーザ通信装置に関する
到来波情報として到来方向情報のみを出力するものであ
り、 前記周辺セル到来波推定手段は、前記到来波の到来方向
のみを推定して、前記周辺セルの各ユーザ通信装置に関
する到来波情報として到来方向情報のみを出力するもの
である、 ことを特徴とする請求項6に記載のCDMAセルラー方
式における基地局アンテナ指向性制御装置。7. The desired wave estimating means estimates only the arrival direction of the desired wave and outputs only the arrival direction information as the arrival wave information regarding each of the user communication devices. 7. The estimating means estimates only the arrival direction of the arrival wave and outputs only the arrival direction information as the arrival wave information regarding each user communication device of the peripheral cell. Base station antenna directivity control device in the CDMA cellular system of.
なる自セルのユーザ通信装置に関する前記到来波情報、
および、前記送信電力情報を選択するとともに、前記自
セルの他のユーザ通信装置および前記周辺セルのユーザ
通信装置に関する、前記到来波情報、および、前記送信
電力情報を絞り込んで、前記アンテナウエイト出力手段
に出力する情報選択手段を有する、 ことを特徴とする請求項6または7に記載のCDMAセ
ルラー方式における基地局アンテナ指向性制御装置。8. The incoming wave information regarding the user communication device of the own cell which is the transmission partner from the information management means,
And selecting the transmission power information and narrowing down the incoming wave information and the transmission power information regarding other user communication devices of the own cell and user communication devices of the neighboring cells, and the antenna weight output means. The base station antenna directivity control device in the CDMA cellular system according to claim 6 or 7, further comprising: an information selection unit that outputs the information to the base station antenna directivity control device.
ユーザ通信装置および前記周辺セルのユーザ通信装置か
らの前記到来波情報に関しては、到来角の近接したもの
を合成することにより前記到来波情報の数を減少させる
とともに、合成された前記到来波情報に応じて前記送信
電力情報を合成して、前記合成された前記到来波情報に
関する前記到来方向情報、および、合成された前記送信
電力情報を、前記自セルの他のユーザ通信装置および周
辺セルのユーザ通信装置に関する情報として出力する、 ことを特徴とする請求項8に記載のCDMAセルラー方
式における基地局アンテナ指向性制御装置。9. The information selecting means combines the arrival wave information from the other user communication devices of the own cell and the user communication devices of the neighboring cells by synthesizing information of which arrival angles are close to each other. The number of pieces of wave information is reduced, the transmission power information is combined according to the combined arrival wave information, the arrival direction information regarding the combined arrival wave information, and the combined transmission power 9. The base station antenna directivity control apparatus in the CDMA cellular system according to claim 8, wherein the information is output as information regarding another user communication apparatus of the own cell and a user communication apparatus of a peripheral cell.
って受信された複数系統の受信信号に基づいて受信相手
となる自セルのユーザ通信装置毎に前記各アンテナ素子
に対する受信ウエイトを計算することにより受信情報を
出力する受信手段を有し、 前記希望波推定手段は、前記受信手段での途中計算結果
を利用して、前記各ユーザ通信装置から受信した希望波
を推定する、 ことを特徴とする請求項6から9までのいずれか1項に
記載のCDMAセルラー方式における基地局アンテナ指
向性制御装置。10. The reception is performed by calculating the reception weight for each antenna element for each user communication device of the own cell which is a reception partner based on the reception signals of a plurality of systems received by the plurality of antenna elements of the own cell. It has a receiving means which outputs information, The said desired wave estimation means estimates the desired wave received from each said user communication apparatus using the intermediate calculation result in the said receiving means, It is characterized by the above-mentioned. Item 10. A base station antenna directivity control device in the CDMA cellular system according to any one of items 6 to 9.
装置を用いて、複数のユーザ通信装置との間で通信を行
うCDMA方式における基地局アンテナ指向性制御装置
であって、 前記各ユーザ通信装置に関する到来方向情報、伝搬損失
情報、送信電力情報、および、基地局からの距離が遠い
前記各ユーザ通信装置へ与える干渉を軽減するための重
み付け関数を用いて、送信相手となる前記ユーザ通信装
置への指向性利得が大きく、他の前記ユーザ送信装置に
対する指向性利得が小さくなるようなビームパターンを
生成するように、前記各アンテナ素子に対するアンテナ
ウエイトを、前記送信相手となるユーザ通信装置毎に計
算して出力する、 ことを特徴とするCDMA方式における基地局アンテナ
指向性制御装置。11. A base station antenna directivity control device in a CDMA system for communicating with a plurality of user communication devices by using an antenna device having a plurality of antenna elements, the arrival of each of the user communication devices. Direction information, propagation loss information, transmission power information, and a pointing to the user communication device that is a transmission partner by using a weighting function for reducing interference given to each user communication device that is far from the base station. Antenna weight for each antenna element is calculated for each user communication device that is a transmission partner so as to generate a beam pattern in which the directional gain is large and the directional gain with respect to the other user transmitting device is small. A base station antenna directivity control device in a CDMA system characterized by outputting.
力に前記重み付け関数を乗算し、伝搬損失を考慮した値
を該各ユーザ通信装置の受信電力想定値とみなして各ユ
ーザ通信装置の受信信号に関する相関行列を生成して、
前記各アンテナ素子に対するアンテナウエイトを、前記
送信相手となるユーザ通信装置毎に計算する、 ことを特徴とする請求項11に記載のCDMA方式にお
ける基地局アンテナ指向性制御装置。12. Correlation relating to a received signal of each user communication device by regarding a value obtained by multiplying a transmission power for each user communication device by the weighting function and considering a propagation loss as a received power expected value of each user communication device. Generate a matrix,
The base station antenna directivity control device in the CDMA system according to claim 11, wherein an antenna weight for each of the antenna elements is calculated for each user communication device that is the transmission partner.
装置を用いて、自セルの複数のユーザ通信装置との間で
通信を行うCDMAセルラー方式における基地局アンテ
ナ指向性制御装置であって、 前記自セルの各ユーザ通信装置に関する到来方向情報、
伝搬損失情報、送信電力情報、前記周辺セルの各ユーザ
通信装置に関する到来方向情報、伝搬損失情報、前記周
辺セルの基地局が該周辺セルの各ユーザ通信装置に送信
する送信電力に関する送信電力情報、および、前記自セ
ルの基地局からの距離が遠い、前記自セルの各ユーザ通
信装置および前記周辺セルの各ユーザ通信装置へ与える
干渉を軽減するための重み付け関数を用いて、送信相手
となる前記自セルのユーザ通信装置への指向性利得が大
きく、前記自セルの他のユーザ通信装置および前記周辺
セルのユーザ通信装置に対する指向性利得が小さくなる
ようなビームパターンを生成するように、前記各アンテ
ナ素子に対するアンテナウエイトを、前記送信相手とな
る自セルのユーザ通信装置毎に計算して出力する、 ことを特徴とするCDMAセルラー方式における基地局
アンテナ指向性制御装置。13. A base station antenna directivity control apparatus in a CDMA cellular system, which communicates with a plurality of user communication apparatuses of its own cell using an antenna apparatus having a plurality of antenna elements, said self cell Direction of arrival information about each user communication device of
Propagation loss information, transmission power information, direction-of-arrival information about each user communication device of the neighboring cell, propagation loss information, transmission power information about transmission power transmitted by the base station of the neighboring cell to each user communication device of the neighboring cell, And, the distance from the base station of the own cell is far, using a weighting function for reducing the interference given to each user communication device of the own cell and each user communication device of the peripheral cell, the transmission partner Each of the beam patterns is generated such that the directivity gain of the own cell to the user communication device is large and the directivity gain of the other user communication device of the own cell and the user communication devices of the peripheral cells is small. A CD characterized in that an antenna weight for an antenna element is calculated and output for each user communication device of the own cell that is the transmission partner. A base station antenna directivity control device in the MA cellular system.
る送信電力に前記重み付け関数を乗算し、伝搬損失を考
慮した値を該自セルの各ユーザ通信装置の受信電力想定
値とみなし、かつ、前記周辺セルの各ユーザ通信装置に
対する該周辺セルの基地局からの送信電力に前記重み付
け関数を乗算し、伝搬損失を考慮した値を該周辺セルの
各ユーザ通信装置の受信電力想定値とみなして各ユーザ
通信装置の受信信号に関する相関行列を生成して、前記
各アンテナ素子に対するアンテナウエイトを、前記送信
相手となるユーザ通信装置毎に計算して出力する、 ことを特徴とする請求項13に記載のCDMAセルラー
方式における基地局アンテナ指向性制御装置。14. A transmission power for each user communication device of the own cell is multiplied by the weighting function, and a value considering a propagation loss is regarded as a reception power assumed value of each user communication device of the own cell, and The transmission power from the base station of the peripheral cell for each user communication device of the peripheral cell is multiplied by the weighting function, and a value considering the propagation loss is regarded as a reception power assumed value of each user communication device of the peripheral cell. The correlation matrix for the received signal of the user communication device is generated, and the antenna weight for each of the antenna elements is calculated and output for each user communication device that is the transmission partner. A base station antenna directivity control device in a CDMA cellular system.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7482975B2 (en) | 2003-12-01 | 2009-01-27 | Nec Corporation | Multi-beam transmitting/receiving apparatus and transmitting/receiving method |
| JP2007174677A (en) * | 2005-12-23 | 2007-07-05 | Samsung Electronics Co Ltd | Apparatus and method for canceling adjacent cell interference in a broadband wireless communication system |
| US7778309B2 (en) | 2005-12-23 | 2010-08-17 | Samsung Electronics Co., Ltd | Apparatus and method for canceling interference from neighbor cells in broadband communication system |
| WO2007114197A1 (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Kyocera Corporation | Radio reception device, radio transmission device, radio base station, reception method, and transmission method |
| JPWO2007114197A1 (en) * | 2006-03-29 | 2009-08-13 | 京セラ株式会社 | Wireless receiving device, wireless transmitting device, wireless base station, receiving method, and transmitting method |
| JP4829292B2 (en) * | 2006-03-29 | 2011-12-07 | 京セラ株式会社 | Wireless receiving device, wireless transmitting device, wireless base station, receiving method, and transmitting method |
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