JP4829970B2 - 基地局装置及び同装置における受信処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、基地局装置及び同装置における受信処理方法に関し、例えば、セルラ通信システムに用いて好適な技術に関する。

セルラ通信システムでは、例えば図８に示すように、基地局１００を中心としたセル１０１の内部に移動局１０２が配置されるようなモデルを想定している。また、セルラ通信システムでは、例えば図９に示すように、１つのセルを複数のエリア（セクタと呼ばれる）１０１−１〜１０１−ｎ（ｎは２以上の整数で、図９はｎ＝３の場合を示している）に分けて、セクタ１０１−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）毎に、指向性のアンテナ装置（以下、セクタアンテナともいう）１１０−ｉを設ける構成も用いられる。即ち、図９の例では、セクタアンテナ１１０−ｉが、それぞれ、セクタ１０１−ｉを無線エリアとしてカバーするようにビーム形成を行ない、当該セクタ１０１−ｉ内に位置する移動局１０２との通信を担当するのである。

このように、セクタアンテナ１１０−ｉ（指向性ビーム）によってエリア分割を行なえば、アンテナゲインの差により、所望方向以外の干渉波の影響を軽減することが可能となり、他のセクタ１０１−ｉの干渉波の影響も少なくすることができる。
また、このようなセルラ通信システムでは、セクタアンテナ１１０−ｉの受信回路が故障した場合を想定して、冗長構成を設けることが多い。代表的な冗長構成には、ＮＥ構成がある（例えば、後記特許文献１参照）。これは、通常運用時に動作する現用（ノーマル：Ｎ）系と、当該現用系に故障等で動作不能となった場合に動作する予備系（エマージェンシー：Ｅ）系とを設けておき、現用系の故障時には予備系に切り替えて処理を行なうものである。
特開平５−２６８１９６号公報

しかしながら、上述したような冗長構成は、故障時の対応のためだけに、複雑な制御アルゴリズムを必要としたり、予備の回路を予め備えておく必要があるため、無駄が多く、コストアップにつながるという課題がある。
また、これとは別に次のような課題も存在する。即ち、セルラ通信システムにおける上り方向（移動局から基地局への方向）の通信では、セクタ境界付近に位置する移動局（以下、端末ともいう）の特性劣化が特に問題となる。即ち、セクタ境界付近では、隣接セクタの信号が干渉波として作用するため、このエリアからの受信信号は劣化しており、受信品質が低下することが多い。その結果、再送が頻発し、スループットの低下を招く。セクタ境界付近の端末のスループットが低下したままの場合、セクタ全体、ひいてはセル全体の端末スループットの低下にもつながる。これはセルカバレッジの観点からも、解決すべき課題である。

本発明は、上記のような課題に鑑み創案されたもので、従来のような冗長構成を採ることなく、低コストで通信の信頼性や、セクタ境界付近のように品質の劣化した受信信号の受信特性を改善して、スループットの向上を図ることのできる、基地局装置及び同装置における受信処理方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明では、下記の基地局装置及び同装置における受信処理方法を用いることを特徴としている。即ち、
（１）本発明の基地局装置は、無線端末と無線により通信する基地局装置であって、複数の無線エリアを形成し、前記各無線エリアからの受信信号をベースバンド信号に変換して出力する複数のアンテナユニットと、前記複数のアンテナユニットに対応して設けられ、前記ベースバンド信号を処理する複数の信号処理部とをそなえるとともに、前記各信号処理部が、少なくとも対応するアンテナユニットと他のアンテナユニットとに接続され、且つ、前記各信号処理部が、前記対応するアンテナユニットで変換されたベースバンド信号を処理する資源の一部を前記他のアンテナユニットで変換されたベースバンド信号の処理に割り当て得る制御部と、前記無線端末から前記対応するアンテナユニット及び前記他のアンテナユニットでそれぞれ変換された各ベースバンド信号を、前記資源を用いてマルチアンテナ受信処理し得るマルチアンテナ受信処理部とをそなえ、前記複数の信号処理部のいずれにも障害が発生しておらず、かつ、前記無線端末が異なる無線エリアの境界付近に位置していない場合、前記各信号処理部は、前記対応するアンテナユニットで変換されたベースバンド信号のみを受信処理し、前記複数の信号処理部のいずれかに障害が発生している場合、または、前記無線端末が異なる無線エリアの境界付近に位置している場合、前記複数の信号処理部の少なくとも一つは、前記対応するアンテナユニット及び前記他のアンテナユニットでそれぞれ変換された各ベースバンド信号をマルチアンテナ受信処理することを特徴としている。

（２）ここで、該マルチアンテナ受信処理部は、前記各受信信号をダイバーシチ又はＭＩＭＯ受信処理するダイバーシチ／ＭＩＭＯ受信処理部として構成されていてもよい。
（３）また、該ダイバーシチ／ＭＩＭＯ受信処理部は、前記無線端末からの通知信号に基づいてダイバーシチ又はＭＩＭＯ受信処理を選択するように構成されていてもよい。
（４）さらに、該制御部は、前記各ベースバンド信号が異なる無線エリアの境界付近に位置する前記無線端末からの信号か否かを判定する判定部と、該判定部で前記各ベースバンド信号が当該無線エリアの境界付近に位置する前記無線端末からの信号であると判定されると、前記資源の一部を前記他のアンテナユニットで変換されたベースバンド信号の処理に割り当てる第１設定部とをそなえていてもよい。

（５）また、上記基地局装置は、前記各信号処理部の障害の有無を監視する障害監視部をさらにそなえ、該制御部が、該障害監視部にて、他の信号処理部に障害が発生したことが検出されると、前記資源の一部を前記他のアンテナユニットで変換されたベースバンド信号の処理に割り当てる第２設定部をそなえていてもよい。
（６）さらに、該基地局装置は、セルラ通信システムにおける基地局装置であって、該アンテナユニット及び該信号処理部が、前記無線エリアとしてのセクタ毎に設けられていてもよい。
（７）また、前記無線端末が異なる無線エリアの境界付近に位置している場合、前記複数の信号処理部のうち、前記境界を構成する各無線エリアに対応する各信号処理部は、前記対応するアンテナユニット及び前記他のアンテナユニットでそれぞれ変換された各ベースバンド信号をマルチアンテナ受信処理し、前記複数の信号処理部のうち、他の信号処理部は、前記対応するアンテナユニットで変換されたベースバンド信号のみを受信処理してもよい。

（８）また、本発明の基地局装置における受信処理方法は、複数の無線エリアを形成し、前記各無線エリアからの受信信号をベースバンド信号に変換して出力する複数のアンテナユニットと、前記複数のアンテナユニットに対応して設けられ、前記ベースバンド信号を処理する複数の信号処理部とをそなえるとともに、前記各信号処理部が、少なくとも対応するアンテナユニットと他のアンテナユニットとに接続され、無線端末と無線により通信する基地局装置において、前記信号処理部が、前記対応するアンテナユニットで変換されたベースバンド信号を処理する資源の一部を前記他のアンテナユニットで変換されたベースバンド信号の処理に割り当てることができ、前記無線端末から前記対応するアンテナユニット及び前記他のアンテナユニットでそれぞれ受信された信号を、前記資源を用いてマルチアンテナ受信処理することができ、前記複数の信号処理部のいずれにも障害が発生しておらず、かつ、前記無線端末が異なる無線エリアの境界付近に位置していない場合、前記各信号処理部は、前記対応するアンテナユニットで変換されたベースバンド信号のみを受信処理し、前記複数の信号処理部のいずれかに障害が発生している場合、または、前記無線端末が異なる無線エリアの境界付近に位置している場合、前記複数の信号処理部の少なくとも一つは、前記対応するアンテナユニット及び前記他のアンテナユニットでそれぞれ変換された各ベースバンド信号をマルチアンテナ受信処理することを特徴としている。

（９）ここで、前記信号処理部では、前記各受信信号をダイバーシチ又はＭＩＭＯ受信処理するようにしてもよい。
（１０）また、前記無線端末が異なる無線エリアの境界付近に位置している場合、前記複数の信号処理部のうち、前記境界を構成する各無線エリアに対応する各信号処理部は、前記対応するアンテナユニット及び前記他のアンテナユニットでそれぞれ変換された各ベースバンド信号をマルチアンテナ受信処理し、前記複数の信号処理部のうち、他の信号処理部は、前記対応するアンテナユニットで変換されたベースバンド信号のみを受信処理してもよい。

上記本発明によれば、少なくとも下記のいずれかの効果ないし利点が得られる。
（１）無線エリア境界付近に存在する無線端末からの上り信号のように、異なる無線エリアのアンテナユニット間で同一無線端末からの信号が受信される場合に、それらの信号を用いてマルチアンテナ受信処理（例えば、ダイバーシチ又はＭＩＭＯ受信処理）することにより、受信信号のゲインを稼ぐことができるので、受信特性の劣悪な信号の誤り率特性を改善して、無線エリアのスループット、ひいては基地局装置全体のスループットを大きく向上することが可能となる。

（２）異なる無線エリア（例えば、セルラ通信システムにおけるセクタ）毎のアンテナユニットが複数の信号処理部に接続されて、どの無線エリアについての信号処理部も他の無線エリアのアンテナユニットで受信された信号を用いて受信処理することができるため、或る無線エリアについての信号処理部が故障等により使用不能となった場合でも、既存のＮＥ構成におけるような切り替えのための個別部品を要することなく、他の無線エリアについての信号処理部で処理を引き継いで通信不能となる事態を回避することができ、通信の信頼性を大幅に向上することが可能である。

本発明の一実施形態に係るセルラ通信システムを示すブロック図である。 図１に示す基地局装置（ＢＴＳ）における一部の信号処理部に故障が発生した場合の処理を説明するためのブロック図である。 図１に示すＢＴＳの信号処理部に着目した構成を示すブロック図である。 図３に示すＢＴＳの詳細構成を示すブロック図である。 図１に示す移動局装置（ＭＳ）の構成を示すブロック図で、（Ａ）はダイバーシチ構成（あるいは、ダイバーシチモードで動作する）ＭＳの要部構成を示すブロック図、（Ｂ）はＭＩＭＯ構成（あるいは、ＭＩＭＯモードで動作する）ＭＳの要部構成を示すブロック図である。 図１に示すＢＴＳとＭＳとの間のダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理ネゴシエーション処理を説明するシーケンス図である。 図１，図３及び図４に示すＢＴＳの動作（受信処理）を説明するフローチャートである。 既存のセルラ通信システムの一例を模式的に示す図である。 図８に示すセルラ通信システムにおける基地局装置によるセクタ通信の様子を模式的に示す図である。

符号の説明

１ 基地局装置（ＢＴＳ）
１０−０〜１０−ｎ アンテナユニット
１１−０〜１１−ｎ セクタアンテナ
１２−０〜１２−ｎ 信号処理部
１５−０〜１５−ｎ 無線受信機（Ｒｘ）
２１，２１−０，２１−１ 復調部
２２ ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部（マルチアンテナ受信処理部）
２３ 復号部
２４ スケジューラ
２５ 判定部
２６ パラメータ設定部（第１設定部、第２設定部）
２７ ＦＦＴ
２８ サブキャリアデマッピング部
１３ 故障検出部（障害監視部）
１４ ＢＴＳ制御部
１６ バス
３ 移動局装置（ＭＳ）
３１ 制御チャネル符号化部
３２ データチャネル符号化部
３３ フレームフォーマット化部
３４ 信号処理部
３４１ 変調部
３４２ サブキャリアマッピング部
３４３ ＩＦＦＴ
３４４ ＣＰ挿入部
３５ 無線送信機（Ｔｘ）
３６ 送信アンテナ

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはいうまでもない。
図１は本発明の一実施形態に係るセルラ通信システムを示すブロック図で、この図１に示すセルラ通信システムは、例えば、セル毎に設けられる基地局装置（ＢＴＳ：Base Transceiver Station）１と、このＢＴＳ１が形成する無線エリアにおいて当該ＢＴＳ１と無線による通信を行なう無線端末である移動局装置（ＭＳ：Mobile Station）３とをそなえて構成され、ＢＴＳ１は、さらに、前記セルを複数のエリアに分割したセクタ＃ｉ（ｉ＝０，１，…，ｎ）毎の送受信アンテナ（セクタアンテナ）１１−０〜１１−ｎ（ｎは１以上の整数で、図１ではｎ＝１の場合を示している）と、セクタ＃ｉ毎の信号処理部１２−０〜１２−ｎとをそなえて構成されている。なお、セクタアンテナ１１−ｉは、セクタ＃ｉ毎に複数設けられる場合もあり、その場合、「セクタアンテナ１１−ｉ」とは１グループ複数アンテナを意味し、その場合、セクタ＃ｉ毎のアンテナグループを「アンテナユニット」と称する場合がある。

そして、セクタアンテナ１１−ｉは、それぞれ、対応するセクタ＃ｉの信号処理部１２−ｉに接続されるとともに、隣接するセクタ＃（ｉ＋１）及び＃（ｉ−１）（ただし、後者はｎ≧２の場合）の信号処理部１２−（ｉ＋１）及び１２−（ｉ−１）にも接続されている。即ち、図１の例では、セクタ＃０担当のセクタアンテナ１１−０は、セクタ＃０の信号処理部１２−０と隣接セクタ＃１の信号処理部１２−１とにそれぞれ接続され、セクタ＃１担当のセクタアンテナ１１−１は、セクタ＃１の信号処理部１２−１と隣接セクタ＃０の信号処理部１２−０とにそれぞれ接続されている。

換言すれば、或るセクタ＃ｉの信号処理部１２−ｉに対して、複数の異なるセクタ＃ｉのセクタアンテナ＃ｉが追加的に接続されているのである。このように、複数の異なるセクタ＃ｉのセクタアンテナ１１−ｉと或るセクタ＃ｉの信号処理部１２−ｉとを予め接続しておくことで、図２に示すごとく、そのセクタ＃ｉの信号処理部１２−ｉに故障が発生した場合でも、その受信データを、予め接続しておいた他の信号処理部１２−ｉにて復調、復号することが可能となる。

加えて、この接続形態を図１に示すごとく上り方向の通信に適用した場合、セクタ＃ｉ間でダイバーシチ受信やＭＩＭＯ受信を行なうことも可能となる。これにより、セクタ境界付近のＭＳ３からの受信信号の誤り率特性を改善し、上り方向通信のセクタ、ひいては、セル全体のスループット向上を実現することが可能となる。なお、図１及び図２において、符号２１は復調部（ＤＥＭ）、符号２４はスケジューラをそれぞれ表し、いずれも図３において同一符号を付した部分と対応しており、それぞれの詳細については下記図３により後述する。

図３は上記ＢＴＳ１の信号処理部１２−ｉに着目した構成を示すブロック図で、この図３に示すように、本例のＢＴＳ１は、既述のセクタアンテナ１１−ｉ及び信号処理部１２−ｉをそなえるほか、故障検出部１３をそなえて構成されるとともに、信号処理部１２−ｉとして、例えば、復調部２１と、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２と、復号部２３と、スケジューラ２４と、判定部２５と、パラメータ設定部２６とをそなえて構成されている。

ここで、故障検出部（障害監視部）１３は、各信号処理部１２−ｉの動作状態を監視して故障（障害）発生の有無を検出することができるもので、例えば、個々の信号処理部１２−ｉが、図示しない制御部等によって、或る一定時間が経過しても、信号出力が無い等の事象を基に故障の有無を判定し、その判定結果を故障検出部１３にバス等経由で集約することによって実現可能である。

また、信号処理部１２−ｉにおいて、復調部２１は、前記接続形態により複数のセクタアンテナ１１−ｉでの受信信号を受けて、ＭＳ３側での変調方式（例えば、ＱＰＳＫや１６ＱＡＭ等の多値変調方式）に対応した復調方式で復調処理するものである。なお、図３では、理解を容易にするために、信号処理部１２−ｉのそれぞれにおいてセクタアンテナ１１−ｉ毎の復調部２１−０，２１−１がそなえられ、各信号処理部１２−ｉにおいて、セクタアンテナ１１−０でのセクタ＃０からの上り受信信号を各信号処理部１２−ｉの復調部２１−０で復調し、セクタアンテナ１１−１でのセクタ＃１からの上り受信信号を各信号処理部１２−ｉの復調部２１−１で復調する様子を図示しているが、各信号処理部１２−ｉにおいて、復調部２１−０，２１−１は単一の復調部２１として実現できる。つまり、図３に示す復調部２１−０，２１−１は、単一の復調部２１の処理能力（復調機能）をセクタアンテナ１１−ｉ別に分割した様子を表している。したがって、復調部２１全体としての処理量は一定であり、セクタ＃ｉ別の処理量の配分（比率）は適宜に変更可能である。その詳細については後述する。

ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２は、上記復調部２１で復調された上り受信信号をダイバーシチ合成、あるいは、ＭＳ３がＭＩＭＯ送信する場合はＭＩＭＯ受信処理（信号分離）することができるもので、どの上り受信信号をダイバーシチ合成又はＭＩＭＯ受信処理（以下、単に「受信処理」と総称することがある）に用いるか（換言すれば、信号処理に必要な資源の割り当て）は判定部２５及びパラメータ設定部２６によって決定、設定されるようになっている。つまり、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２は、ＭＳ３から異なるセクタ＃ｉのセクタアンテナ１１−ｉでそれぞれ受信された各受信信号を、前記資源を用いてマルチアンテナ受信処理するマルチアンテナ受信処理部としての機能を果たす。

復号部２３は、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２でダイバーシチ合成あるいはＭＩＭＯ受信処理された信号を、ＭＳ３側での符号化方式（例えば、ターボ符号等の誤り訂正符号化方式）に対応する復号方式で復号するものである。
スケジューラ２４は、ＭＳ３への下り送信信号に関するスケジューリング情報（変調方式、符号化率、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ情報等の復調、復号に必要な情報が含まれる）に基づいて当該下り送信信号の送信処理をスケジューリング（制御）するもので、例えば、ＭＳ３から報告（フィードバック）されたＣＱＩ（Channel Quality Identifier）情報等の下りリンクの受信品質情報を基に、下りリンクの受信品質が良いほど、より大きな符号化率、トランスポートブロックサイズで、また、より高速の変調方式で、下り送信信号の送信を行なうことができる〔これを適応変調符号化（ＡＭＣ：Adaptive Modulation and Coding）方式という〕。なお、ＢＴＳ１の下りリンクの送信処理系については、図３では省略している。

判定部２５は、復調部２１、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２及び復号部２３での処理（動作）に必要なパラメータ、例えば、復調部２１での復調方式、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２での受信処理方式、復号部２３での復号方式などを規定（指定）するパラメータを決定するもので、本実施形態では、ＭＳ３が同時接続している異なる複数のセクタ（接続セクタ）＃ｉのセクタアンテナ１１−ｉでの受信信号のうち、どの受信信号を復調、復号対象の信号として用いるかを、故障検出部１３での故障有無の検出結果と、スケジューラ２４からの前記受信品質情報（当該情報からＭＳ３がセクタ境界付近に位置しているか否かを判定することも可能）とに基づいて判断して、それに応じたパラメータ決定を行なえるようになっている（詳細な決定手順については後述する）。判断基準としては、例えば、（１）セクタ境界付近のＭＳ３からの受信信号のみを合成する、（２）受信レベルやＣＱＩ情報が一定の閾値よりも低い信号は用いない等が考えられる。ＭＳ３がセクタ境界付近に位置するか否かは、スケジューラ２４からのＣＱＩ情報や、ＭＳ３のＧＰＳを用いた位置情報測定等により判定することができる。

パラメータ設定部２６は、上記判定部２５で決定したパラメータを復調部２１、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２及び復号部２３にそれぞれ設定するもので、これにより、或る信号処理部１２−ｉに故障が発生した場合の他の信号処理部１２−ｉによる復調、復号処理や、セクタ＃ｉ間でのダイバーシチ受信やＭＩＭＯ受信が可能となる。
つまり、上記のスケジューラ２４、判定部２５及びパラメータ設定部２６は、対応するセクタアンテナ１１−ｉで受信された信号を処理する資源の一部を他のセクタアンテナ１１−ｊで受信された信号処理に割り当てる制御部としての機能を果たし、パラメータ設定部２６は、さらに、下記（ａ），（ｂ）の機能を果たしている。

（ａ）判定部２５で両セクタアンテナ１１−ｉ，１１−ｊで受信された各受信信号がセクタ境界付近に位置するＭＳ３からの信号であると判定されると、前記資源の一部を他のセクタアンテナ１１−ｊで受信された信号処理に割り当てる第１設定部としての機能
（ｂ）故障検出部１３にて、他の信号処理部１２−ｊに障害が発生したことが検出されると、前記資源の一部を前記他のセクタアンテナ１１−ｊで受信された信号処理に割り当てる第２設定部としての機能
次に、上記ＢＴＳ１のより詳細な構成について、図４を用いて説明する。この図４には、ｎ＝２、つまり、１セルを３セクタに分割した場合（例えば図９参照）のＢＴＳ構成を示している。また、ＢＴＳ１からＭＳ３への下りリンクの通信は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）等のマルチキャリア通信であることを前提とする。

即ち、図４に示すＢＴＳ１は、セクタ＃０対応のアンテナユニット１０−０，セクタ＃１対応のアンテナユニット１０−１及びセクタ＃２対応のアンテナユニット１０−２を図９に示すような隣接配置で具備するとともに、各セクタ＃０，＃１，＃２に対応する信号処理部１２−０，１２−１，１２−２を具備し、かつ、バス１６を介して相互通信可能に接続された故障検出部１３及びＢＴＳ制御部１４をそなえて構成され、アンテナユニット１０−ｉは、それぞれさらに、２組のセクタアンテナ１１−ｉと無線受信機（Ｒｘ）１５−ｉとをそなえて構成されている。ただし、この図４において、セクタ＃１の信号処理部１２−１以外の信号処理部１２−０，１２−２の内部構成については図示を省略している。また、ＢＴＳ１の下りリンクの送信処理系についても図示を省略している。

そして、セクタ＃０のアンテナユニット１０−０の２台の各無線受信機１５−０の出力はそれぞれ信号処理部１２−０に接続されるとともに、一方の無線受信機１５−０の出力はセクタ＃１の信号処理部１２−１に、他方の無線受信機１５−０の出力はセクタ＃２の信号処理部１２−２にもそれぞれ接続されている。同様に、セクタ＃１のアンテナユニット１０−１の２台の各無線受信機１５−１の出力はそれぞれ信号処理部１２−１に接続されるとともに、一方の無線受信機１５−１の出力はセクタ＃０の信号処理部１２−０に、他方の無線受信機１５−１の出力はセクタ＃２の信号処理部１２−２にもそれぞれ接続され、セクタ＃２のアンテナユニット１０−２の２台の各無線受信機１５−２の出力はそれぞれ信号処理部１２−２に接続されるとともに、一方の無線受信機１５−２の出力はセクタ＃０の信号処理部１２−０に、他方の無線受信機１５−２の出力はセクタ＃１の信号処理部１２−１にもそれぞれ接続されている。

つまり、図４に示すＢＴＳ１は、３台のアンテナユニット１０−ｉのそれぞれが対応する信号処理部１２−ｉと、それ以外の隣接セクタ＃ｉの各信号処理部１２−ｉとに接続され、いずれの信号処理部１２−ｉも、いずれのセクタ＃ｉのアンテナユニット１２−ｉで受信した信号を処理できるように構成されているのである。なお、各アンテナユニット１０−ｉにおいて、無線受信機１５−ｉは、それぞれ、セクタアンテナ１１−ｉで受信された無線信号に対して、ベースバンド信号への周波数変換（ダウンコンバート）やＡＤ変換等の所要の無線受信処理を施すものである。

また、各信号処理部１２−ｉは、ＯＦＤＭ等のマルチキャリア通信を前提とするため、既述の復調部２１，ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２，復号部２３，スケジューラ２４，判定部２５及びパラメータ設定部２６のほか、ＦＦＴ（Fast Fourier Transformer）２７とサブキャリアデマッピング部２８とをそなえて構成されている。
ここで、ＦＦＴ２７は、アンテナユニット１０−ｉの２台の無線受信機１５−ｉ及び隣接する他のセクタ＃ｉの２台のアンテナユニット１０−ｉの各１台の無線受信機１５−ｉの合計４台の無線受信機１５−ｉでの４系統の上り受信信号に対応して４組設けられており、それぞれ、無線受信機１５−ｉからの上り受信信号をＦＦＴ処理することにより、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換するものである。

サブキャリアデマッピング部２８も、上記ＦＦＴ２７に対応して４組設けられており、それぞれ、対応するＦＦＴ２７でＦＦＴ処理されて得られた周波数領域の上り受信信号からサブキャリア周波数にマッピングされているパイロットチャネルの信号や制御チャネルの信号、データチャネル信号をそれぞれ抽出するものである。
なお、これらのＦＦＴ２７及びサブキャリアデマッピング部２８は、例えば前記パラメータ設定部２６により、復調部２１での復調処理及びダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２での受信処理に用いるべきと判定部２５で判定された系統についてのみその処理（動作）が有効にパラメータ設定（制御）されるようになっている。

これにより、復調部２１では、各ＦＦＴ２７及び各サブキャリアデマッピング部２８に対して共通で、上記受信パイロット信号とパイロット信号のレプリカとの相関演算によりＢＴＳ１とＭＳ３との間の上りリンクの伝播路歪みを推定し（つまり、チャネル推定値を求め）、当該チャネル推定値に基づいて、前記制御チャネルやデータチャネルの信号の受けた歪みをそれぞれ補償（チャネル補償）して所要の復調処理を実施することが可能となる。したがって、本例では、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２についても、各ＦＦＴ２７及び各サブキャリアデマッピング部２８に対して共通で、所要の受信処理が可能となっている。

なお、ＢＴＳ制御部１４は、ＢＴＳ１全体の動作を制御するもので、バス１６経由で各信号処理部１２−ｉの動作や各アンテナユニット１０−ｉの動作を制御できるようになっている。特に、本例では、処理すべきセクタ＃ｉのスケジューリング情報をバス経由１６で当該セクタ＃ｉ以外のセクタ＃ｉの信号処理部１２−ｉのスケジューラ２４に引き継がせることも可能になっている。

次に、前記マルチキャリア通信を前提とする場合のＭＳ３の構成について、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を用いて説明する。図５（Ａ）は、ダイバーシチ構成（あるいは、ダイバーシチモードで動作する）ＭＳ３の要部構成を示すブロック図であり、図５（Ｂ）はＭＩＭＯ構成（あるいは、ＭＩＭＯモードで動作する）ＭＳ３の要部構成を示すブロック図であり、本例では、これらのＭＳ３が混在した環境でＢＴＳ１との通信が行なわれることを想定する。

まず、図５（Ａ）に示すＭＳ３は、例えば、制御チャネル（ＣＨ）符号化部３１と、データチャネル（ＣＨ）符号化部３２と、フレームフォーマット化部３３と、変調部３４１，サブキャリアマッピング部３４２，ＩＦＦＴ（Inverse FFT）３４３及びＣＰ挿入部３４４を有する信号処理部３４と、無線送信機（Ｔｘ）３５と、送信アンテナ３６とをそなえて構成されている。

ここで、制御チャネル符号化部３１は、ＢＴＳ１に向けて制御チャネルにより送信すべき制御信号（既述のＣＱＩ値や後述するダイバーシチ／ＭＩＭＯ通知信号等）を畳込み符号等の所要の符号に符号化するものであり、データチャネル符号化部３２は、ＢＴＳ１に向けてデータチャネルにより送信すべきデータ信号をターボ符号等の所要の誤り訂正符号に符号化するものである。

フレームフォーマット化部３３は、ＢＴＳ１に向けてパイロットチャネルにより送信すべきパイロット信号と、上記の各符号化部３１及び３２により符号化された制御信号及びデータ信号とを所定の上りリンクのフレームフォーマットに適合する形式でシリアル出力するものである。
また、信号処理部３４において、変調部３４１は、フレームフォーマット化部３３からシリアルに入力される信号をＱＰＳＫや１６ＱＡＭ等の所定の変調方式で変調する（送信信号を変調方式に応じた所定ビット数のシンボル毎にＩＱ複素平面上にマッピングする）ものであり、サブキャリアマッピング部３４２は、この変調部３４１により変調された送信信号を周波数領域においてＮ_c個（Ｎ_cは２以上の整数で、例えば５１２等）のサブキャリア（周波数）にマッピングするものである。

さらに、ＩＦＦＴ３４３は、上記サブキャリアマッピング部３４２により送信変調信号がマッピングされた各サブキャリア信号をＩＦＦＴ処理することにより時間領域の信号に変換するものであり、ＣＰ挿入部３４４は、当該ＩＦＦＴ処理後の信号に対して、主に周波数選択性の遅延に起因するシンボル間干渉の耐性向上を目的に、送信シンボル毎にＣＰ（Cyclic Prefix）をガードインターバルとして挿入するものである。

また、無線送信機３５は、上記ＣＰ挿入後の信号に対して、ＤＡ変換や所定の送信無線周波数（ＲＦ）への周波数変換（アップコンバート）等の所要の送信無線処理機能を具備するものであり、送信アンテナ３６は、この無線送信機３５からの送信ＲＦ信号をＢＴＳ１に向けて空間へ放射するものである。
上述のごとく構成されたＭＳ３では、ＢＴＳ１へ送信すべき制御信号及びデータ信号がそれぞれ制御チャネル符号化部３１及びデータチャネル符号化部３２にて符号化された後、フレームフォーマット化部３３にてパイロット信号と多重されて所定の上りフレームフォーマットでシリアル出力される。

当該シリアル出力は、変調部３４１にてＱＰＳＫや１６ＱＡＭ等の所要の変調方式で変調され、サブキャリアマッピング部３４２にて所定のサブキャリアにマッピングされた後、ＩＦＦＴ３４３にてＩＦＦＴ処理されて時間領域の信号に変換され、ＣＰ挿入部３４４にて送信シンボル毎にＣＰが挿入される。
そして、ＣＰ挿入後の送信信号は、無線送信機３５にて、ＤＡ変換され、送信ＲＦ信号にアップコンバートされた上で、送信アンテナ３６からＢＴＳ１に向けて送信される。

一方、図５（Ｂ）に示すＭＳ３は、既述の各符号化部３１，３２及びフレームフォーマット化部３３をそなえるとともに、既述の信号処理部３４，無線送信機３５及び送信アンテナ３６を複数（ここでは、２組）具備しており、ＢＴＳ１のアンテナユニット１０−ｉ（２組の受信アンテナ１５−ｉ）との間で２×２ＭＩＭＯ通信が可能になっている。
以下、上述のごとく構成された本実施形態のセルラ通信システム（ＢＴＳ１及びＭＳ３）の動作について詳述する。

（１）ＢＴＳ１の全体動作概要
アンテナユニット１０−ｉ（セクタアンテナ１１−ｉ）で受信されたＭＳ３からの上り受信信号は、信号処理部１２−ｉに入力され、ＦＦＴ処理部２７にて、ＦＦＴ処理されて周波数領域の信号に変換され、サブキャリアデマッピング部２８にて、サブキャリアデマッピングされて、パイロット信号、制御信号、データ信号の各信号に分離され、それぞれ復調部２１に入力される。

復調部２１では、パイロット信号により得られたチャネル推定値に基づいて、制御信号及びデータ信号の復調を行なう。復調されたデータは、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２にてダイバーシチ合成またはＭＩＭＯ信号分離された後、復号部２３にて復号される。復号された情報のうち制御情報については、ＭＳ３での測定情報（ＣＱＩ情報等）、位置情報等が含まれているため、スケジューラ２４に送られる。

そして、判定部２５では、他セクタ＃ｊ（ｊ＝０〜ｎで、ｊ≠ｉ）の受信信号の処理を行なうかどうかを、故障検出部１３からの故障情報及び前記制御情報（ＭＳ３からのフィードバック情報）に基づいて決定する。本例では、この処理を行なうのは、例えば、（ａ）隣接セクタ＃ｊの信号処理部１２−ｊが故障した場合、（ｂ）対象ＭＳ３がセクタ境界付近に位置する場合の２つのケースを考える。

即ち、上記（ａ）に関しては、各セクタ＃ｉの信号処理部１２−ｉにて、故障情報を求める。故障の有無は、例えば、ある一定時間経過しても、信号出力が無い等の事象を基に判定する。得られた故障情報は、バス１６を介して、故障検出部１３に集約される。そして、信号処理部１２−ｊが故障しているセクタ（以下、故障セクタともいう）＃ｊが存在すれば、故障検出部１３が、その故障セクタ＃ｊのセクタアンテナ１１−ｊと接続されている他のセクタ＃ｉの中から処理を任せるセクタ＃ｉの信号処理部１２−ｉの判定部２５に故障情報をバス１６経由で通知する。

これを受けて、処理を引き継ぐセクタ＃ｉの信号処理部１２−ｉ（スケジューラ２４）は、各セクタ＃ｊのスケジューラ情報を集約しているＢＴＳ制御部１４から、故障セクタ＃ｊについてのスケジューラ情報（変調方式、符号化率、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ情報、前記フィードバック情報等の復調、復号に必要な情報が含まれる）も引き継ぐ。
これにより、処理を引き継ぐセクタ＃ｉの信号処理部１２−ｉは、故障セクタ＃ｊについてのスケジューラ情報に加え、自セクタ＃ｉについてのスケジューラ情報に基づいて、故障セクタ＃ｊのセクタアンテナ１１−ｊで受信された上り受信信号も復調、復号することが可能な状態となる。

一方、上記（ｂ）に関しては、前記フィードバック情報（ＭＳ３の位置情報や、ＣＱＩ情報）に基づいて、そのＭＳ３がセクタ境界付近に存在するか否かを判定し、その判定結果に応じて、他の隣接セクタ＃ｊ（故障発生の有無は問わない）のセクタアンテナ１１−ｊで受信された上り受信信号を処理するか否かを決定する。
そして、上記（ａ）及び（ｂ）のいずれのケースにおいても、隣接セクタ＃ｊの受信信号を処理することが決定すると、パラメータ設定部２６により、復調、復号に必要な情報（パラメータ）をサブキャリアデマッピング部２８、復調部２１、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２に伝達する。加えて、受信信号の符号化率、変調方式も知らせる。これらの情報はスケジューラ２４経由で獲得した情報である。なお、上述したように、処理すべきセクタ＃ｊについてのスケジューラ情報は、各セクタ＃ｉの信号処理部１２−ｉと接続されている、ＢＴＳ制御部１４を経由して引き継がれている。

（２）ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理ネゴシエーションシーケンス（図６）
ＢＴＳ１は、例えば、制御チャネルによってセル（セクタ＃ｉ）に在圏するＭＳ３に対して、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ通知要求信号（以下、単に「要求信号」ともいう）を制御信号の一つとして定期的にあるいは不定期に送信する（ステップＳ１１）。この要求信号を受信したＭＳ３は、ＢＴＳ１側でのダイバーシチ合成を希望するかＭＩＭＯ受信処理を希望するかを表すダイバーシチ／ＭＩＭＯ通知信号（以下、単に「通知信号」ともいう）を例えば制御チャネルによりＢＴＳ１に対して返信し（ステップＳ１２）、ＢＴＳ１は、当該通知信号を正常に受信すれば受信完了信号をＭＳ３に返信し、そうでなければ通知信号の再送を要求する再送要求信号を、通知信号を正常に受信するまで繰り返し送信する（ステップＳ１３）。

これにより、ＢＴＳ１は、ＭＳ３からの上り受信信号（データチャネルの信号）をダイバーシチ合成により受信処理するか、ＭＩＭＯ受信処理するかを認識、決定することが可能となる。即ち、上記通知信号は、ＢＴＳ１において、復号部２３による復号結果としてスケジューラ２４を通じて判定部２５に転送される。
（３）セクタ＃ｉ間の処理量配分のアルゴリズム例
既述のように、個々の信号処理部１２−ｉ（復調部２１、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２、復号部２３）全体としての処理量は一定である（上限がある）ため、自セクタ＃ｉについての上り受信信号と他の隣接セクタ＃ｊについての上り受信信号の処理量の配分が問題になる。本例では、基本的に、自セクタ＃ｉと隣接セクタ＃ｊとで復調後の出力ビット数が等しくなるように処理量配分を制御する。この制御は、例えば、スケジューラ２４、判定部２５及びパラメータ設定部２６が協働して実施することができる。

一例として、変調方式、符号化率、アンテナ多重数、ＭＩＭＯまたはダイバーシチ送信を考慮した場合について説明すると、自セクタ＃ｉについての上り信号が、変調方式＝ＱＰＳＫ、符号化率＝１／２、１アンテナで送信され、接続セクタ＃ｊについての上り信号が、変調方式＝１６ＱＡＭ、符号化率＝３／４、２アンテナのＭＩＭＯ送信で送信されてきた場合、自セクタ＃ｉと接続セクタ＃ｊの処理量の比は、逆比を考えて、４×（３／４）×２：２×（１／２）×１＝６：１となる。

なお、このように自セクタ＃ｉの受信信号だけでなく他セクタ（故障セクタ）＃ｊの受信信号も処理する場合、セクタ＃ｉあたりの最大レート（処理量）は減少するが、セル全体が通信不能となる事態は確実に回避することができる。
（４）信号処理部１２−ｉでの信号処理（図７）
次に、ＢＴＳ１の信号処理部１２−ｉによる信号処理について、図７を用いて詳述する。

ＢＴＳ１では、既述のように、故障検出部１３により、各セクタ＃ｉの信号処理部１２−ｉの故障情報を収集しており、或るセクタ＃ｊの信号処理部１２−ｊが故障した場合は、故障信号をＭＳ３の接続している他の隣接セクタ（接続セクタ）＃ｉの判定部２５に送信する。これを受けて、対象セクタ＃ｉの信号処理部１２−ｉは、隣接セクタ＃ｊの受信信号の復調、復号処理も行なうか否かを判断、決定する。

即ち、ＢＴＳ１の信号処理部１２−ｉは、判定部２５により、故障の有無を判定し（ステップＳ２１）、故障していれば（ステップＳ２１でＹｅｓと判定されれば）、そのまま処理を終えるが、故障していなければ（ステップＳ２１でＮｏと判定されれば）、ＭＳ３の接続している隣接セクタ（接続セクタ）＃ｊの信号処理部１２−ｊが故障しているかを判定部２５によりさらに判定する（ステップＳ２２）。

その結果、隣接セクタ＃ｊの信号処理部１２−ｊが故障していれば（ステップＳ２２でＹｅｓであれば）、判定部２５は、さらに受信ユーザ（ＭＳ３）がセクタ境界付近に位置しているか否かを判定する（ステップＳ２３）。即ち、判定部２５は、例えば、ＭＳ３から制御チャネル等によってフィードバックされたＣＱＩ値が所定の閾値未満である場合に当該ＭＳ３がセクタ境界付近に位置していると判定する、あるいは、ＭＳ３のＧＰＳ機能により測位され制御チャネル等によってフィードバックされた位置情報がセクタ境界付近のエリアに属している場合に当該ＭＳ３がセクタ境界付近に位置していると判定する。なお、当該位置判定に用いる前記閾値やセクタ境界付近のエリア情報は、予め図示しないメモリ等の記憶媒体に保存されているものとする。

その結果、ＭＳ３がセクタ境界付近に位置していると判定すれば（ステップＳ２３でＹｅｓであれば）、判定部２５は、さらに、当該ＭＳ３から前記通知信号が受信されたか否かを判定し（ステップＳ２４）、受信されていれば（ステップＳ２４でＹｅｓであれば）、当該通知信号がダイバーシチ合成の希望を示す信号であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。

当該判定の結果、ダイバーシチ合成の希望を示す信号であれば（ステップＳ２５でＹｅｓであれば）、判定部２５は、パラメータ設定部２６に対して、自セクタ＃ｉの各セクタアンテナ１１−ｉで受信されたＭＳ３からの上り受信信号と、隣接セクタ＃ｊの各セクタアンテナ１１−ｊで受信された当該ＭＳ３からの上り受信信号とを処理（ダイバーシチ合成）する旨をダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２に指示するとともに、復調部２１及び復号部２３に対して復調、復号に必要なパラメータ設定の指示を行なう。

これにより、パラメータ設定部２６から復調部２１，ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２及び復号部２３に対して判定部２５からの指示に応じたパラメータ設定がなされ、復調部２１にて、同じＭＳ３から自セクタ＃ｉの各セクタアンテナ１１−ｉ及び故障の発生した他セクタ＃ｊの各セクタアンテナ１１−ｊでそれぞれ受信された上り受信信号が復調され（ステップＳ２５のＹｅｓルートからステップＳ２６）、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２にて、それらの復調信号がダイバーシチ合成された上で（ステップＳ２７）、復号部２３にて、復号される（ステップＳ２８）。

一方、前記ステップＳ２４において前記通知信号が受信されていない場合（ステップＳ２４でＮｏの場合）、あるいは、前記ステップＳ２５において、受信した通知信号がダイバーシチ合成の希望を示す信号でなかった（つまり、ＭＩＭＯ受信処理の希望を示す信号であった）場合（ステップＳ２５でＮｏの場合）、判定部２５は、パラメータ設定部２６に対して、自セクタ＃ｉの各セクタアンテナ１１−ｉで受信されたＭＳ３の上り受信信号と、隣接セクタ＃ｊの各セクタアンテナ１１−ｊで受信されたＭＳ３の上り受信信号とを処理（ＭＩＭＯ受信処理）する旨をダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２に指示するとともに、復調部２１及び復号部２３に対して復調、復号に必要なパラメータ設定の指示を行なう。

これにより、パラメータ設定部２６から復調部２１，ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２及び復号部２３に対して判定部２５からの指示に応じたパラメータ設定がなされ、復調部２１にて、同じＭＳ３から自セクタ＃ｉの各セクタアンテナ１１−ｉ及び故障の発生した他セクタ＃ｊの各セクタアンテナ１１−ｊでそれぞれ受信された上り受信信号が復調され（ステップＳ２９）、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２にて、それらの復調信号がＭＩＭＯ受信処理（ＭＩＭＯ信号分離）された上で（ステップＳ３０）、復号部２３にて、復号される（ステップＳ３１）。

また、前記ステップＳ２３において、ＭＳ３がセクタ境界付近に位置していない場合（ステップＳ２３でＮｏの場合）、判定部２５は、さらに、当該ＭＳ３から前記通知信号が受信されたか否かを判定し（ステップＳ３２）、受信されていれば（ステップＳ３２でＹｅｓと判定すれば）、当該通知信号がダイバーシチ合成の希望を示す信号であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。

当該判定の結果、ダイバーシチ合成の希望を示す信号であれば（ステップＳ３３でＹｅｓと判定すれば）、判定部２５は、パラメータ設定部２６に対して、同じＭＳ３から自セクタ＃ｉの各セクタアンテナ１１−ｉ及び隣接セクタ＃ｊの各セクタアンテナ１１−ｊで受信された上り受信信号を個別にダイバーシチ合成する旨をダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２に指示し、かつ、復調部２１及び復号部２３に対して復調、復号に必要なパラメータ設定の指示を行なう。

これにより、パラメータ設定部２６から復調部２１，ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２及び復号部２３に対して判定部２５からの指示に応じたパラメータ設定がなされ、復調部２１にて、同じＭＳ３から自セクタ＃ｉの各セクタアンテナ１１−ｉ及び隣接セクタ＃ｊの各セクタアンテナ１１−ｊでそれぞれ受信された上り受信信号が復調され（ステップＳ３４）、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２にて、それらの復調信号が個別にダイバーシチ合成された上で（ステップＳ３５）、復号部２３にて、復号される（ステップＳ３６）。

一方、前記ステップＳ３２において前記通知信号が受信されていない場合（ステップＳ３２でＮｏの場合）、あるいは、前記ステップＳ３３において受信した通知信号がダイバーシチ合成の希望を示す信号でなかった（つまり、ＭＩＭＯ受信処理の希望を示す信号であった）場合（ステップＳ３３でＮｏの場合）、判定部２５は、パラメータ設定部２６に対して、同じＭＳ３から自セクタ＃ｉの各セクタアンテナ１１−ｉ及び隣接セクタ＃ｊの各セクタアンテナ１１−ｊで受信された上り受信信号を個別にＭＩＭＯ信号分離する旨をダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２に指示するとともに、復調部２１及び復号部２３に対して復調、復号に必要なパラメータ設定の指示を行なう。

これにより、パラメータ設定部２６から復調部２１，ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２及び復号部２３に対して判定部２５からの指示に応じたパラメータ設定がなされ、復調部２１にて、同じＭＳ３から自セクタ＃ｉの各セクタアンテナ１１−ｉ及び隣接セクタ＃ｊの各セクタアンテナ１１−ｊでそれぞれ受信された上り受信信号が復調され（ステップＳ３７）、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２にて、それらの復調信号が個別にＭＩＭＯ信号分離された上で（ステップＳ３８）、復号部２３にて、復号される（ステップＳ３９）。

また、前記ステップＳ２２において、隣接セクタ＃ｊの信号処理部１２−ｊが故障していなければ（ステップＳ２２でＮｏの場合）、判定部２５は、前記ＣＱＩ値やＧＰＳによる測位情報に基づいて、受信ユーザ（ＭＳ３）がセクタ境界付近に位置しているか否かを判定する（ステップＳ４０）。
その結果、ＭＳ３がセクタ境界付近に位置していると判定すれば（ステップＳ４０でＹｅｓであれば）、判定部２５は、さらに、当該ＭＳ３から前記通知信号が受信されたか否かを判定し（ステップＳ４１）、受信されていれば（ステップＳ４１でＹｅｓであれば）、当該通知信号がダイバーシチ合成の希望を示す信号であるか否かを判定する（ステップＳ４２）。

当該判定の結果、ダイバーシチ合成の希望を示す信号であれば（ステップＳ４２でＹｅｓであれば）、判定部２５は、パラメータ設定部２６に対して、同じＭＳ３から自セクタ＃ｉの各セクタアンテナ１１−ｉ及び隣接セクタ＃ｊの各セクタアンテナ１１−ｊで受信された上り受信信号をダイバーシチ合成する旨をダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２に指示するとともに、復調部２１及び復号部２３に対して復調、復号に必要なパラメータ設定の指示を行なう。

これにより、パラメータ設定部２６から復調部２１，ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２及び復号部２３に対して判定部２５からの指示に応じたパラメータ設定がなされ、復調部２１にて、同じＭＳ３から自セクタ＃ｉの各セクタアンテナ１１−ｉ及び隣接セクタ＃ｊの各セクタアンテナ１１−ｊでそれぞれ受信された上り受信信号がそれぞれ復調され（ステップＳ４３）、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２にて、それらの復調信号がダイバーシチ合成された上で（ステップＳ４４）、復号部２３にて、復号される（ステップＳ４５）。

一方、前記ステップＳ４１において前記通知信号が受信されていない場合（ステップＳ４１でＮｏの場合）、あるいは、前記ステップＳ４２において受信した通知信号がダイバーシチ合成の希望を示す信号でなかった（つまり、ＭＩＭＯ受信処理の希望を示す信号であった）場合（ステップＳ４２でＮｏの場合）、判定部２５は、パラメータ設定部２６に対して、自セクタ＃ｉの各セクタアンテナ１１−ｉで受信されたＭＳ３の上り受信信号と、隣接セクタ＃ｊの各セクタアンテナ１１−ｊで受信されたＭＳ３の上り受信信号とを用いてＭＩＭＯ受信処理する旨をダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２に指示するとともに、復調部２１及び復号部２３に対して復調、復号に必要なパラメータ設定の指示を行なう。

これにより、パラメータ設定部２６から復調部２１，ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２及び復号部２３に対して判定部２５からの指示に応じたパラメータ設定がなされ、復調部２１にて、自セクタ＃ｉの各セクタアンテナ１１−ｉで受信された上り受信信号と、隣接セクタ＃ｊの各セクタアンテナ１１−ｊで受信された上り受信信号とがそれぞれ復調され（ステップＳ４６）、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２にて、それらの復調信号がＭＩＭＯ信号分離された上で（ステップＳ４７）、復号部２３にて、復号される（ステップＳ４８）。

また、前記ステップＳ４０において、ＭＳ３がセクタ境界付近に位置していないと判定した場合（ステップＳ４０でＮｏの場合）、判定部２５は、さらに、当該ＭＳ３から前記通知信号が受信されたか否かを判定し（ステップＳ４９）、受信されていれば（ステップＳ４９でＹｅｓであれば）、当該通知信号がダイバーシチ合成の希望を示す信号であるか否かを判定する（ステップＳ５０）。

当該判定の結果、ダイバーシチ合成の希望を示す信号であれば（ステップＳ５０でＹｅｓであれば）、判定部２５は、パラメータ設定部２６に対して、自セクタ＃ｉの各セクタアンテナユ１１−ｉで受信されたＭＳ３の上り受信信号のみを復調、ダイバーシチ合成する旨を復調部２１及びダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２に指示するとともに、復調部２１、復号部２３に対して復調、復号に必要なパラメータ設定の指示を行なう。

これにより、パラメータ設定部２６から復調部２１，ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２及び復号部２３に対して判定部２５からの指示に応じたパラメータ設定がなされ、復調部２１にて、自セクタ＃ｉの各セクタアンテナ１１−ｉで受信された上り受信信号のみが復調され（ステップＳ５１）、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２にて、その復調信号がダイバーシチ合成された上で（ステップＳ５２）、復号部２３にて、復号される（ステップＳ５３）。

一方、前記ステップＳ４９において前記通知信号が受信されていない場合（ステップＳ４９でＮｏの場合）、あるいは、前記ステップＳ５０において受信した通知信号がダイバーシチ合成の希望を示す信号でなかった（つまり、ＭＩＭＯ受信処理の希望を示す信号であった）場合（ステップＳ５０でＮｏの場合）、判定部２５は、パラメータ設定部２６に対して、自セクタ＃ｉの各セクタアンテナ１１−ｉで受信されたＭＳ３の上り受信信号のみを復調、ＭＩＭＯ受信処理する旨を復調部２１及びダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２にそれぞれ指示するとともに、復調部２１、復号部２３に対して復調、復号に必要なパラメータ設定の指示を行なう。

これにより、パラメータ設定部２６から復調部２１，ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２及び復号部２３に対して判定部２５からの指示に応じたパラメータ設定がなされ、復調部２１にて、自セクタ＃ｉの各セクタアンテナ１１−ｉで受信された上り受信信号のみが復調され（ステップＳ５４）、ダイバーシチ／ＭＩＭＯ処理部２２にて、その復調信号がＭＩＭＯ信号分離された上で（ステップＳ５５）、復号部２３にて、復号される（ステップＳ５６）。

以上のように、本実施形態のＢＴＳ１によれば、セクタ境界付近に存在するＭＳ３からの上り信号のように、異なるセクタ＃ｉのセクタアンテナ１１−ｉ間で同一ＭＳ３からの信号が受信される場合に、それらの信号をダイバーシチ又はＭＩＭＯ受信処理することにより、受信信号のゲインを稼ぐことができるので、受信特性の劣悪な信号の誤り率特性を改善して、セクタ＃ｉ及びセルのスループットを大きく向上することが可能となる。

また、セクタ＃ｉ毎のアンテナユニット１０−ｉ（セクタアンテナ１１−ｉ）が複数の信号処理部１２−ｉに予め物理的、固定的に接続されて、どのセクタ＃ｉの信号処理部１２−ｉも他のセクタ＃ｊのセクタアンテナ１１−ｊで受信された信号を処理することができるため、或るセクタ＃ｉの信号処理部１２−ｉが故障等により使用不能となった場合でも、既存のＮＥ構成におけるような切り替えのための個別部品を要することなく、他のセクタ＃ｊの信号処理部１２−ｊで処理を引き継いで通信不能となる事態を回避することができ、通信の信頼性を大幅に向上することが可能である。

以上詳述したように、本発明によれば、従来のような冗長構成を採ることなく、低コストで通信の信頼性や、セクタ境界付近のように品質の劣化した受信信号の受信特性を改善して、スループットの向上を図ることのできる、基地局装置を実現することができるので、無線通信技術分野、特に、移動通信技術分野に極めて有用と考えられる。

Claims (10)

1. 無線端末と無線により通信する基地局装置であって、
   複数の無線エリアを形成し、前記各無線エリアからの受信信号をベースバンド信号に変換して出力する複数のアンテナユニットと、
   前記複数のアンテナユニットに対応して設けられ、前記ベースバンド信号を処理する複数の信号処理部とをそなえるとともに、
   前記各信号処理部が、少なくとも対応するアンテナユニットと他のアンテナユニットとに接続され、且つ、
   前記各信号処理部が、
   前記対応するアンテナユニットで変換されたベースバンド信号を処理する資源の一部を前記他のアンテナユニットで変換されたベースバンド信号の処理に割り当て得る制御部と、
   前記無線端末から前記対応するアンテナユニット及び前記他のアンテナユニットでそれぞれ変換された各ベースバンド信号を、前記資源を用いてマルチアンテナ受信処理し得るマルチアンテナ受信処理部とをそなえ、
   前記複数の信号処理部のいずれにも障害が発生しておらず、かつ、前記無線端末が異なる無線エリアの境界付近に位置していない場合、前記各信号処理部は、前記対応するアンテナユニットで変換されたベースバンド信号のみを受信処理し、
   前記複数の信号処理部のいずれかに障害が発生している場合、または、前記無線端末が異なる無線エリアの境界付近に位置している場合、前記複数の信号処理部の少なくとも一つは、前記対応するアンテナユニット及び前記他のアンテナユニットでそれぞれ変換された各ベースバンド信号をマルチアンテナ受信処理することを特徴とする、基地局装置。
2. 該マルチアンテナ受信処理部が、
   前記各受信信号をダイバーシチ又はＭＩＭＯ受信処理するダイバーシチ／ＭＩＭＯ受信処理部として構成されたことを特徴とする、請求項１記載の基地局装置。
3. 該ダイバーシチ／ＭＩＭＯ受信処理部が、
   前記無線端末からの通知信号に基づいてダイバーシチ又はＭＩＭＯ受信処理を選択するように構成されたことを特徴とする、請求項２記載の基地局装置。
4. 該制御部が、
   前記各ベースバンド信号が異なる無線エリアの境界付近に位置する前記無線端末からの信号か否かを判定する判定部と、
   該判定部で前記各ベースバンド信号が当該無線エリアの境界付近に位置する前記無線端末からの信号であると判定されると、前記資源の一部を前記他のアンテナユニットで変換されたベースバンド信号の処理に割り当てる第１設定部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の基地局装置。
5. 前記各信号処理部の障害の有無を監視する障害監視部をさらにそなえ、
   該制御部が、
   該障害監視部にて、他の信号処理部に障害が発生したことが検出されると、前記資源の一部を前記他のアンテナユニットで変換されたベースバンド信号の処理に割り当てる第２設定部をそなえて構成されたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の基地局装置。
6. 該基地局装置が、セルラ通信システムにおける基地局装置であって、
   該アンテナユニット及び該信号処理部が、前記無線エリアとしてのセクタ毎に設けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の基地局装置。
7. 前記無線端末が異なる無線エリアの境界付近に位置している場合、
   前記複数の信号処理部のうち、前記境界を構成する各無線エリアに対応する各信号処理部は、前記対応するアンテナユニット及び前記他のアンテナユニットでそれぞれ変換された各ベースバンド信号をマルチアンテナ受信処理し、
   前記複数の信号処理部のうち、他の信号処理部は、前記対応するアンテナユニットで変換されたベースバンド信号のみを受信処理することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の基地局装置。
8. 複数の無線エリアを形成し、前記各無線エリアからの受信信号をベースバンド信号に変換して出力する複数のアンテナユニットと、前記複数のアンテナユニットに対応して設けられ、前記ベースバンド信号を処理する複数の信号処理部とをそなえるとともに、前記各信号処理部が、少なくとも対応するアンテナユニットと他のアンテナユニットとに接続され、無線端末と無線により通信する基地局装置において、
   前記信号処理部が、
   前記対応するアンテナユニットで変換されたベースバンド信号を処理する資源の一部を前記他のアンテナユニットで変換されたベースバンド信号の処理に割り当てることができ、
   前記無線端末から前記対応するアンテナユニット及び前記他のアンテナユニットでそれぞれ変換された各ベースバンド信号を、前記資源を用いてマルチアンテナ受信処理することができ、
   前記複数の信号処理部のいずれにも障害が発生しておらず、かつ、前記無線端末が異なる無線エリアの境界付近に位置していない場合、前記各信号処理部は、前記対応するアンテナユニットで変換されたベースバンド信号のみを受信処理し、
   前記複数の信号処理部のいずれかに障害が発生している場合、または、前記無線端末が異なる無線エリアの境界付近に位置している場合、前記複数の信号処理部の少なくとも一つは、前記対応するアンテナユニット及び前記他のアンテナユニットでそれぞれ変換された各ベースバンド信号をマルチアンテナ受信処理することを特徴とする、基地局装置における受信処理方法。
9. 前記信号処理部が、前記各受信信号をダイバーシチ又はＭＩＭＯ受信処理することを特徴とする、請求項８記載の基地局装置における受信処理方法。
10. 前記無線端末が異なる無線エリアの境界付近に位置している場合、
    前記複数の信号処理部のうち、前記境界を構成する各無線エリアに対応する各信号処理部は、前記対応するアンテナユニット及び前記他のアンテナユニットでそれぞれ変換された各ベースバンド信号をマルチアンテナ受信処理し、
    前記複数の信号処理部のうち、他の信号処理部は、前記対応するアンテナユニットで変換されたベースバンド信号のみを受信処理することを特徴とする、請求項８または９に記載の基地局装置における受信処理方法。

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