JP4882723B2 - 移動通信システム及び信号合成方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信システム及び信号合成方法に関する。

端末と基地局との間で無線通信媒体を用いて回線接続を行う移動通信システムは、移動しながら通信を行うことができるという点でユーザにとって魅力的な通信システムの一つである。無線通信媒体を用いる場合の重要な課題は、信号を送るときにできるだけ少ないエネルギーで送る様にすることであり、そのために様々な手法が用いられており、これによって無線回線を用いることで生ずる電力を低減することができるようになる。これは、結果的に当該ユーザ以外のユーザの通信に対する干渉電力を低減することができるようになり、最終的に通信容量を増加させることができる。

その一つの手法として、受信効率を向上させることがある。受信効率を向上させるということは、同一の信号雑音比を達成するために必要な送信側電力を低く抑えることができるということを意味する。

第三世代移動通信システムにおいて、ＣＤＭＡ（符号分割多重アクセス）通信方式が用いられている。これは、それ以前のアクセス方式、例えば、ＦＤＭＡ（周波数分割多重アクセス）通信方式あるいはＴＤＭＡ（時間分割多重アクセス）通信方式とは異なる通信形態を有している。すなわち、端末と基地局との間で複数の無線回線を同時に張るいわゆる「ソフトハンドオーバ」あるいは「ソフトハンドオフ」という通信形態である。端末と基地局との通信回線には、基地局から端末の方向に信号を送るための「下り回線」と、それとは逆方向の端末から基地局の方向に信号を送るための「上り回線」がある。

ＣＤＭＡ通信方式の場合、下り回線の接続形態として、複数の基地局アンテナから電波を送出し、それを単一の端末で受信する方法（すなわち複数点送信、単一点受信）が用いられている。この方法においては、複数の基地局から送信された信号を端末内の回路によって個々に分離受信し、それぞれの基地局アンテナからの受信信号の到着時間を一致させ、受信ゲインが最大になるように重み付けをして受信する方式が用いられており、これはＲＡＫＥ受信方式と呼ばれている。ＲＡＫＥ受信された信号は、その後ベースバンド信号に復号される。一方、上り回線の接続形態としては、単一の端末から電波を送出し、それを複数の基地局アンテナで受信する方法（すなわち単一点送信、複数点受信）が用いられている。この方法においては、単一の端末から送信された信号を基地局内の回路によって受信することになるが、このときの受信方法は基地局における基地局アンテナの構成によっていくつかの方法がある。

一つ目の方法は、地理的に離れた基地局に設置された基地局アンテナによって端末から送信された信号を個々に受信し、その信号をベースバンド信号に復号し、それぞれの基地局アンテナで復号された信号の品質によって取捨選択する方法であり、これは「ソフトハンドオフ（Soft Handoff）」と呼ばれる。また、この様に複数の受信信号の個々の品質を評価して正常な信号のみを選択してベースバンド信号を合成することを「選択合成（Selection Combining）」と呼んでいる。

二つ目の方法は、同一基地局に複数の基地局アンテナが設置されたいわゆる「セクター基地局」において、複数のセクターアンテナによって端末から送信された信号を個々に受信し、それぞれのセクターアンテナからの受信信号の到着時間を一致させて受信信号を合成するＲＡＫＥ方式であり、これは、端末内で複数の基地局アンテナから送信された下り信号を受信して合成する方式と原理的に同一の方式であり、「ソフターハンドオフ」と呼ばれる。また、それぞれの受信信号の到着時間を一致させ、受信ゲインが最大になるように重み付けをして受信することを「最大比合成（Maximum Ratio Combining）」と呼んでいる。受信された信号は、その後ベースバンド信号に復号される。

また、上述した二つの方法、すなわちソフトハンドオフ（選択合成）とソフターハンドオフ（最大比合成）とを組み合わせた方法がある（例えば、特許文献１参照。）。この方法は、複数のセクターアンテナでＲＡＫＥ受信してベースバンド信号に復号されたものと、他の基地局アンテナで受信してベースバンド信号に復号された信号との品質によって取捨選択する方法である。この場合、前者のＲＡＫＥ受信が、ソフターハンドオフで得られた信号と、他の基地局アンテナで得られた信号とを品質情報に従って取捨選択するソフトハンドオフを組み合わせている。

上り回線において単一の端末から送信される信号を複数の基地局アンテナ／セクターアンテナで受信することは、ダイバーシチ技術と呼ばれるもので、一方の基地局アンテナ／セクターアンテナで受信した信号が建物等によって一時的に遮られて受信電力レベルが低下しても、それ以外の基地局アンテナ／セクターアンテナで受信した信号によって信号を正しく受信できることがあるという効果を有し、これは空間ダイバーシチ効果と呼ばれる。

しかしながら、受信ゲイン（受信効率）という観点では、選択合成を行う場合と最大比合成の場合とで効果が異なる。説明を簡単にするために、設置場所が地理的に異なる二つの基地局の基地局アンテナで信号を受信する選択合成を行う場合と、セクター基地局の二つのセクターアンテナで信号を受信する最大比合成を行う場合とを比較する。選択合成を行う場合、複数の基地局アンテナの内、少なくとも一つ以上の基地局アンテナでの受信電力が所要受信レベルを満たしている必要がある。一方、最大比合成を行う場合は、個々のセクターアンテナで受信された複数の受信信号を加算することによって信号が合成されるため、個々のセクターアンテナで受信された信号のそれぞれが選択合成時における所要信号レベルを満たしていなくてもよいという特徴がある。このことは、上り回線においては、一般に選択合成方式よりも最大比合成方式の方が受信ゲインが高く、すなわち、最大比合成方式の方が所要信号レベルを満たすための所要端末送信電力は、該送信電力が少なくても同等の品質の信号を得ることができるということを意味する。すなわち、最大比合成方式を積極的に用いれば端末からの送信電力を減少することができ、上り回線の容量増加を実現することができる。

ところが、最大比合成方式は、受信ゲインが高いという利点があるものの、最大比合成を行うためには、信号合成を行うための回線が無線区間の信号を転送できる程度の高速回線でなければならず、この制約によって、端末と基地局アンテナ／セクターアンテナとの全ての接続パターンで用いることが出来るわけではない。選択合成方式は、数ＭＨｚに及ぶ無線区間の信号が復号されて十数ｋＨｚの帯域のベースバンド信号と若干の品質情報を付加したものを選択合成判定を行う地点に転送することができれば十分であるが、最大比合成方式は、個々のセクターアンテナで受信した数ＭＨｚに及ぶ無線区間の信号をそのままの形態、あるいは同等の帯域の信号を、最大比合成を行う地点にまで転送しなければならず、高速回線が必要なのである。この様な事情があるために、一般に、最大比合成方式は複数のアンテナからの受信信号を高速信号の形態で得ることができる同一基地局内のセクターアンテナ間で行われ、地理的に異なる基地局のアンテナ間では行われていない。

実際的な状況を考えると、移動端末が同一基地局の隣接するセクター間に位置するケースは必ずしも多くなく、むしろ移動端末を挟んで対向している複数の基地局間、すなわち地理的に異なる基地局エリア間にわたっている場合が多い。よって、この様な異なる基地局エリア間にまたがって端末が位置する場合に受信ゲインを向上させることが、上り回線の容量増加をもたらすことになる。

地理的に異なる基地局エリア間を高速回線で接続することは可能ではあるが、隣接する全ての基地局間をメッシュ状回線で結ぶことは、準備される高速回線のコスト上望ましくないと認識されている。
特開２０００−１３２８９号公報

上述したように、端末から基地局へ信号を転送する上り回線において、同一基地局内の隣接するセクターアンテナ間のみで最大比合成方式を用い、異なる基地局アンテナ間で選択合成方式を用いることは、上り回線の受信ゲインの効率化という観点から改善されるべき課題である。

図２５は、従来の移動通信システムにおける基地局内、基地局間接続の状況を示す図である。

図２５に示すように、本例においては、移動端末１０１が基地局エリア２１と基地局エリア２２との境界地点に位置しており、基地局エリア２１の二つのセクターアンテナ２０１２，２０１３と、基地局エリア２１の基地局アンテナ２０２１のカバレッジエリアに属している。このとき、セクターアンテナ２０１２，２０１３は、同一の基地局エリア２１に属しており、且つそれぞれのセクターアンテナの出力は同一基地局内装置に帰結しているため、高速回線が確保でき、よって最大比合成方式が適用可能である。

最大比合成器ＣＭＢ３０１は、基地局エリア２１をカバレッジエリアとする基地局内に設置され、他の基地局のアンテナからの信号と選択合成を行うためにベースバンド信号を復号して品質情報を付加する。また、基地局エリア２２で受信された信号もまた他の基地局のアンテナからの信号と選択合成を行うためにベースバンド信号に復号されて品質情報が付加される。

基地局エリア２１において復号されたベースバンド信号と基地局エリア２２において復号されたベースバンド信号は、ダイバーシティハンドオーバトランクＤＨＴ３０２によってそれぞれのベースバンド信号に付随している品質情報に従って取捨選択される。この場合、移動端末１０１から送信される信号は、ダイバーシティハンドオーバトランクＤＨＴ３０２に入力される二つの信号、即ちセクターアンテナ２０１２，２０１３で受信した信号を最大比合成した出力をベースバンド信号に復号した信号、あるいは基地局アンテナ２０２１で受信した信号をベースバンド信号に復号した信号のどちらか一方あるいは両方の品質が所要品質を満たす必要がある。しかしながら、セクターアンテナ２０１２，２０１３および基地局アンテナ２０２１の全てによって受信した信号を最大比合成した方が高い受信ゲインが得られる。これを行うことができない原因は、異なる基地局間で最大比合成を行えるような高速回線が張られていないからである。

上り回線において、できる限り多くの受信アンテナ出力を最大比合成できるようにするためには、サービスエリア内に分布する移動端末の位置に応じて生じ得る端末と基地局アンテナ／セクターアンテナとの接続パターンを網羅する全ての接続パターンを準備しておくことが望ましい。この場合、高速回線で接続されるべき基地局アンテナ／セクターアンテナは、直感的に言えば該基地局アンテナ／セクターアンテナによって形成されるカバレッジエリアが隣接しているか或いは、それらの間に一つまたは複数の基地局アンテナ／セクターアンテナが挟まれた近接している状況の基地局アンテナ／セクターアンテナ同士が対象となると考えてよい。ところが、この様にして対となる基地局アンテナ／セクターアンテナを選定すると目視的には隣接または近接しているものの、遮蔽物となりえる建造物の位置、高さによっては必ずしも最大比合成を行える基地局アンテナ／セクターアンテナであるとは限らず、この場合、高価な高速回線を張っておくことは無駄であり、更にこれらの高速回線が恒久的な状況で張られていることはほとんど使用されていない回線を無駄に放置しておくことになりかねない。よって、真に必要な高速回線のみを張るようにしておくことが必要である。また、一般に移動通信システムが多く用いられる地域は過密化した都市部或いは人口密集地域であり、これらの地域では時々刻々ユーザの分布状態が異なっている。例えば、平日の午前中、日中、夕刻、深夜、あるいは週末、また、特殊なイベントがあればユーザは自己の都合によって移動し、分布する。これらの移動或いは分布状態に対してできるだけ多くの基地局アンテナ／セクターアンテナ間で最大比合成受信が可能な様にすることで、上り回線の干渉電力を軽減する必要がある。

図２６は、図２５に示した移動通信システムにおける最大比合成器および選択合成器の接続関係形態を一般的に示すための図である。なお、図２６においては、図２５に示した最大比合成器ＣＭＢ３０１は最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ３０５に、また、図２５に示したダイバーシティハンドオーバトランクＤＨＴ３０２は選択合成ポイントＳＣ−Ｐ３０６と示している。

図２６（ａ）に示した状況は、移動端末１０１がセクターアンテナ２０１２，２０１３に近接し、且つ基地局アンテナ２０２１に近接している状況である。この場合は、セクターアンテナ２０１２，２０１３で受信された信号が最大比合成ポイント３０５によって最大比合成され、また、その最大比合成ポイントによって合成された信号と基地局アンテナ２０２１で受信された信号とが選択合成ポイント３０６によって選択合成される。

また、図２６（ｂ）に示した状況は、移動端末１０１が図２６（ａ）に示した位置とは異なる場所に移動した場合の接続状況であって、すなわち、図２６（ａ）に示した状況と比較して、移動端末１０１が基地局アンテナ２０２１から若干遠ざかり、且つセクターアンテナ２０１２，２０１３の境界線上に位置している状況である。この場合は、セクターアンテナ２０１２，２０１３で受信された信号が最大比合成ポイント３０５によって最大比合成することは効果があるが、この最大比合成されたものと基地局アンテナ２０２１の出力との選択合成を行っても効果がないと判断され、これを信号合成のための入力源から除外している。

また、図２６（ｃ）に示した状況は、移動端末１０１が図２６（ａ）および図２６（ｂ）に示した位置とは更に異なる場所に移動した場合の接続状況であって、すなわち、移動端末１０１が、基地局アンテナ２０２１とセクターアンテナ２０１３の境界線上で且つセクターアンテナ２０１２からは遠ざかった場所に位置している状況である。この場合は、セクターアンテナ２０１３と基地局アンテナ２０２１で選択合成を行っている。

以下に、図２６に示した状況における各基地局アンテナ／セクターアンテナと最大比合成ポイントおよび選択合成ポイントとの接続関係について説明する。

図２７は、図２６に示した状況における各基地局アンテナ／セクターアンテナと最大比合成ポイントおよび選択合成ポイントとの接続関係を示す図である。

図２７（ａ）は、図２６（ａ）に示した接続状況を論理的に示したものであって、セクターアンテナ２０１２，２０１３によって受信した信号を用いて最大比合成を行うための信号を取り出すための線分が示されている。ここで最大比合成を行うための信号を転送する回線は高速回線が用いられるという前提に基づき、この回線を便宜上太線で示している。また、最大比合成ポイントによって最大比合成を行った結果得られた信号は、他の基地局アンテナ２０２１で受信した信号との選択合成処理が行われる。選択合成を行うための信号を転送する回線は低速回線が用いられるという前提に基づき、この回線を便宜上細線で示している。

また、図２７（ｂ）は、図２６（ｂ）に示した接続状況を論理的に示したものであって、セクターアンテナ２０１２，２０１３から受信した信号によって最大比合成を行うための信号を取り出すための線分が示されている。尚、基地局アンテナ２０２１で受信した信号については、選択合成処理が行われていない。

また、図２７（ｃ）は、図２６（ｃ）に示した接続状況を論理的に示したものであって、セクターアンテナ２０１３および基地局アンテナ２０２１から受信した信号によって選択合成を行うための信号を取り出すための線分が示されている。

図２７に示したように、セクターアンテナからは最大比合成を行うための信号を転送する回線（太線）と選択合成を行うための信号を転送する回線（細線）が出ており、また、基地局にひとつのアンテナしかない基地局アンテナからは選択合成を行うための信号を転送する回線（細線）しか出ていない。

最大比合成を行うためには、最大比合成を行うための信号が取り出せる場所に最大比合成ポイントを置かなくてはならない。しかしながら、従来の技術では高速回線が確保できる基地局のみであるために該基地局内に収容されるセクターアンテナ間のみで最大比合成が行われおり、地理的に離れた基地局のアンテナ間では最大比合成受信を行うことができなかった。

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、端末から基地局に送られる信号の受信ゲインを向上させて端末からの上り送信電力を削減し、回線の容量を増加させることができる移動通信システム及び信号合成方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
地理的に異なる地点に設けられ、移動端末と通信を行う複数の基地局アンテナ装置と、通信回線を介して前記複数の基地局アンテナ装置と接続可能に構成され、前記基地局アンテナ装置から送信されてきた信号を最大比合成する最大比合成手段と、通信回線を介して前記複数の基地局アンテナ装置と接続可能に構成され、前記基地局アンテナ装置から送信されてきた信号を選択合成する選択合成手段とを有し、１つの移動端末から送信されて前記複数の基地局アンテナ装置にて受信された信号が、前記基地局アンテナ装置の周辺の通信環境及び／または当該移動端末が通信を行う基地局アンテナ装置がカバーするサービスエリア内に存在する通信中の移動端末の分布状況の変化に応じて、前記最大比合成手段のみで合成されるか、前記選択合成手段のみで合成されるか、前記複数の基地局アンテナ装置のうちいくつかの基地局アンテナ装置にて受信された信号が前記最大比合成手段にて合成されて当該信号と残りの基地局アンテナ装置にて受信された信号とが前記選択合成手段にて合成されるかのいずれかに設定される移動通信システムであって、
前記複数の基地局アンテナ装置は、前記移動端末から受信された信号を、前記基地局アンテナ装置の周辺の通信環境及び／または当該基地局アンテナ装置がカバーするサービスエリア内に存在する通信中の移動端末の分布状況の変化に応じて、前記最大比合成を行うためのパケットフォーマットと、前記選択合成を行うためのパケットフォーマットとのいずれかまたは両方のパケットフォーマットとして、前記最大比合成手段と前記選択合成手段とのいずれかまたは両方に送信する。

上記のように構成された本発明においては、地理的に異なる地点に設けられ、移動端末と通信を行う複数の基地局アンテナ装置にて移動端末から受信された信号は、最大比合成手段あるいは選択合成手段に送信され、最大比合成手段にて最大比合成されるか、選択合成手段にて選択合成されることになるが、１つの移動端末から送信されて複数の基地局アンテナ装置にて受信された信号が、周辺環境及び／または当該移動端末が通信を行う基地局アンテナ装置がカバーするサービスエリア内に存在する通信中の移動端末の分布状況の変化に応じて、最大比合成手段のみで合成されるか、選択合成手段のみで合成されるか、最大比合成手段及び選択合成手段にて合成されるかのいずれかに設定される。このように、同一基地局内／異なる基地局間に関わらず、任意の基地局アンテナ装置からの信号を最大比合成できるように高速回線を使用可能とし、その高速回線を介して基地局アンテナ装置と最大比合成手段および選択合成手段とが接続可能となっている。なお、複数の基地局アンテナ装置における最大比合成受信が有効であるか否かは、例えば、本願出願人が既に出願した特願２００６−１２７３８７号の明細書に記載されたように、端末から報告される無線状態報告を統計処理することによって判断することが考えられる。

以上説明したように本発明においては、１つの移動端末から送信されて複数の基地局アンテナ装置にて受信された信号が、周辺環境及び／または当該移動端末が通信を行う基地局アンテナ装置がカバーするサービスエリア内に存在する通信中の移動端末の分布状況の変化に応じて、最大比合成手段のみで合成されるか、選択合成手段のみで合成されるか、最大比合成手段及び選択合成手段にて合成されるかのいずれかに設定される構成としたため、同一基地局内に収容されるセクターアンテナからの受信信号のみならず、異なる基地局に収容されるアンテナからの受信信号を用いて最大比合成受信が可能となり、それにより、移動端末から基地局に送られる信号の受信ゲインが向上し、その結果、移動端末からの上り送信電力を削減することが可能となり回線の容量が増加する。また、通信回線を介したアンテナと最大比合成手段及び選択合成手段との対応づけを変化させることが可能となるため、地域的なトラヒック状況或いは電波遮蔽物、例えば建造物、車両などの長期的な停留等の状況に応じて変化する、必要なネットワーク関連装置の定義数を削減することが可能となる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の移動通信システムの実施の一形態を示す図である。

本形態は図１に示すように、カバレッジエリア内に存在する移動端末（不図示）と通信を行うための基地局アンテナ２０１１，２０２１，２０３１と、基地局アンテナ２０１１，２０２１，２０３１と高速回線を介して接続可能に構成され、基地局アンテナ２０１１，２０２１，２０３１にて受信された信号を最大比合成する最大比合成手段である最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ３０５と、基地局アンテナ２０１１，２０２１，２０３１および最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ３０５と低速回線を介して接続可能に構成された選択合成手段である選択合成ポイントＳＣ−Ｐ３０６と、選択合成ポイントＳＣ−Ｐ３０６の出力に接続されたＲＮＣ（基地局制御装置）３０７とから構成されている。なお、図中細線は低速回線を示し、太線は高速回線を示している。移動端末は、基地局アンテナ２０１１，２０２１，２０３１と通信接続を行っており、移動端末からの信号は、基地局アンテナ２０１１，２０２１，２０３１によって受信される。それぞれの基地局アンテナ２０１１，２０２１，２０３１からの信号は相互に接続可能な回線を経て最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ３０５、選択合成ポイントＳＣ−Ｐ３０６に接続できる。また、最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ３０５の出力は選択合成ポイントＳＣ−Ｐ３０６に送信され、最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ３０５の出力は選択合成ポイントＳＣ−Ｐ３０６に送信され、選択合成ポイントＳＣ−Ｐ３０６の出力はＲＮＣ３０７に送信される。また、基地局アンテナ２０１１，２０２１，２０３１は、移動端末との間の電波信号を受信するためのアンテナ部（不図示）と、アンテナ部を介しての信号の送受信及びその動作を制御するための送受信部（不図示）とを有しており、以下に示す動作処理は送受信部にて行われる。

この回線は、例えば、ＩＰ網における様に転送先地点のアドレスを示すアドレスヘッダを有するパケット回線であってもよいし、個々の転送先地点毎に異なるタイムスロットを割り当てたＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）であってもよい。このとき、低速回線と高速回線は論理的に同一の接続形態を成すものとしてもよく、最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ３０５のみならず選択合成ポイントＳＣ−Ｐ３０６との接続を行うために共に高速回線に接続する形態であってもよい。

図２は、一般的な基地局エリアとセクターアンテナとの関係を示す図である。

図２においては、４つの基地局エリア２１〜２４があり、それぞれの基地局エリア２１〜２４は３セクターでセルであることを示している。即ち、基地局エリア２１にはセクターアンテナ２０１１〜２０１３が配置され、基地局エリア２２にはセクターアンテナ２０２１〜２０２３が配置され、基地局エリア２３にはセクターアンテナ２０３１〜２０３３が配置され、また、基地局エリア２４にはセクターアンテナ２０４１〜２０４３が配置されている。図２において、それぞれの基地局エリアの個々のセクターアンテナがカバーするエリアがどの基地局エリアのセクターアンテナがカバーするエリアと接しているかを確認することができる。例えば、基地局エリア２１のセクターアンテナ２０１３は、同一基地局エリア２１内のセクターアンテナ２０１１，２０１２と、対向する基地局エリア２２のセクターアンテナ２０２２および基地局エリア２３のセクターアンテナ２０３１とのエリアに隣接している。同様に、基地局エリア２４のセクターアンテナ２０４１は同一基地局エリア２４内のセクターアンテナ２０４２，２０４３と、対向する基地局エリア２２のセクターアンテナ２０２３のエリアに隣接している。この様な方法で隣接するアンテナエリアを発見する方法が目視による方法であるが、この方法によれば個々のセクターアンテナがカバーするエリア内に電波を遮る建造物等や電波を反射する建造物等がない限定的な状況しか適用できない。これを克服するために、例えば、本願出願人が既に出願した特願２００６−１２７３８７号の明細書に記載されたように、端末から報告される無線状態報告を統計処理することによって複数の基地局アンテナ間の近接状況を判断し、この判断結果によって形成されたデータ即ち「隣接セル情報」に従って想定される基地局アンテナ／セクターアンテナ間パスを動的に変更する。具体的には、複数の基地局アンテナを制御する網制御手段において、移動端末から送信されてきた複数の基地局アンテナからの受信強度に基づいて、複数の基地局アンテナ間の近接状況を判断する。また、さらに具体的には、網制御手段において、移動端末から送信されてきた複数の基地局アンテナからの受信強度を、２つの閾値によって受信強度が大きな方から第１、第２及び第３の３つのレベルに分類し、複数の基地局アンテナのうち２つの基地局アンテナを選択し、選択した２つの基地局アンテナからの受信強度が共に第１のレベルである場合は、その２つの基地局アンテナを、伝播空間的な距離が近い近接基地局アンテナ対と判断し、その２つの基地局アンテナからの受信強度の一方が第１のレベルであり他方が記第２のレベルである場合は、その２つの基地局アンテナを、近接基地局アンテナ対よりも伝播空間的な距離が離れた隣接基地局アンテナ対と判断する。

図３は、図１及び図２に示した移動通信システムにおいて複数の移動端末が一部の基地局アンテナを共有して最大比合成接続されている状態を示す図である。

図３に示すように本形態においては、移動端末１０１１がアンテナ２０１１，２０２１と接続され、この二つのアンテナ２０１１，２０２１によって受信された信号が、移動端末１０１１のために準備された最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ３０５１に転送され、移動端末１０１１の信号が復号される。また、移動端末１０１２はアンテナ２０２１，２０３１と接続され、この二つのアンテナ２０２１，２０３１によって受信された信号は、移動端末１０１２のために準備された最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ３０５２に転送され、移動端末１０１２の信号が復号される。尚、本図では移動端末、アンテナ及び最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐとの接続関係を明確にするために各ノードを直接接続している表現としているが、実際は、図１に示したように、各ノードが任意に接続可能なネットワーク構成をしている。このとき、アンテナ２０２１は、移動端末１０１１，１０１２に共有されており、アンテナ２０２１で受信した信号は最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ３０５１，３０５２の両方で用いられるが、この転送はネットワーク機能としての「同報機能」を用いる。

この様に、最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐは、必要とする任意の基地局アンテナからの出力を取り込むことができることが特徴であり、同報機能を用いることで通信中の移動端末の増減に関らず、アンテナ及び最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ間の回線設定を行う必要がなく、単にアンテナと最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ間の関連付けを行うだけでよい。

図４は、本発明の移動通信システムにおいて最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ及び選択合成ポイントＳＣ−Ｐを物理的な装置内に集中的に収容した状況を示す図である。

図４に示すように、アンテナ２０１１，２０２１，２０３１，２０４１は、図１に示したものと同様にネットワークに接続されている。一方、最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ及び選択合成ポイントＳＣ−Ｐはある物理的装置内に収容されている。具体的には、最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ３０５１，３０５２及び選択合成ポイントＳＣ−Ｐ３０６１が一つ目の物理装置に収容され、最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ３０５３，３０５４及び選択合成ポイントＳＣ−Ｐ３０６２が二つ目の物理装置に収容されている。この物理装置は、ネットワークに接続されている任意の装置であることが可能であり、ある基地局装置内に収容されていてもよいし、基地局制御装置（ＲＮＣ）内に収容されていてもよいし、或いは基地局装置や基地局制御装置（ＲＮＣ）以外の装置に収容されていてもよい。

図５は、本発明の移動通信システムにおけるある移動端末と基地局アンテナの接続状態を示す図である。

図５においては、移動端末１０１が、基地局エリア２１のセクターアンテナ２０１２，２０１３および基地局エリア２２の基地局アンテナ２０２１を経て最大比合成接続パスが形成されている状態を示している。ここで、最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ３０５は基地局エリア２１をカバーする基地局装置（不図示）内に収容され、セクターアンテナ２０１２と最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ３０５との接続、ならびにセクターアンテナ２０１３と最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ３０５との接続は基地局内接続によって形成され、また、基地局アンテナ２０２１と最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ３０５との接続はネットワークを経て基地局エリア２１をカバーする基地局装置（不図示）内に収容されている最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ３０５と接続され、最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ３０５はネットワークを経て選択合成ポイントＳＣ−Ｐ３０６に接続されてＲＮＣ３０７に接続されるか、或いはネットワークを経てＲＮＣ３０７に接続される構成となっている。これは、図２６の接続において全てのアンテナ出力を最大比合成ポイントＭＲＣ−Ｐ３０５に接続する形態と同等である。

次に、実際に複数の基地局アンテナから信号が送られる状況について説明する。

図６は、本発明の移動通信システムで想定する無線基地局と移動端末の通信リンクの接続状況を示すである。

図６においては、基地局はオムニアンテナ（無指向性アンテナ）を有する場合を例示している。ここで、基地局アンテナ２０１１，２０２１，２０３１，２０４１，２０５１が配置され、また移動端末１０１１，１０１２，１０１３が基地局アンテナによってカバーされるエリア内に分布している。移動端末１０１１，１０１２，１０１３は、それぞれの位置する場所において基地局アンテナとの距離関係が異なっている。例えば、移動端末１０１１は基地局アンテナ２０２１，２０３１，２０４１との通信が可能な場所に位置し、移動端末１０１２は基地局アンテナ２０２１，２０４１，２０５１との通信が可能な場所に位置し、また移動端末１０１３は基地局アンテナ２０４１，２０５１との通信が可能な場所に位置している。

図７は、図６に示した通信リンクの接続状況を示す図である。

図７に示した様な状況で、移動端末１０１１から上り方向に送られる信号は基地局アンテナ２０２１，２０３１，２０４１によって受信され、それぞれの基地局アンテナ２０２１，２０３１，２０４１にて受信された信号が集められ、移動端末１０１１の信号として合成される。この合成を行う装置が最大比合成ポイントである。

図８は、本発明の移動通信システムにおいて移動端末からの信号を複数の基地局アンテナから受信し、最大比合成受信を行う装置接続構成を示す図である。

図８においては、基地局アンテナ２０１１，２０２１，２０３１，２０４１，２０５１は、伝送路を経て最大比合成ポイント３０５１〜３０５３と接続されている。この構成によって任意の基地局アンテナからの信号を任意の最大比合成ポイントに送ることができる。図８に示した接続構成においては、図６に示した通信リンク接続状況では移動端末１０１１からの信号は最大比合成ポイント３０５１で最大比合成するように、また、移動端末１０１２からの信号は最大比合成ポイント３０５２で最大比合成するように、また、移動端末１０１３からの信号は最大比合成ポイント３０５３で最大比合成するように最大比合成ポイント３０５１〜３０５３が配備されている。ここで、移動端末１０１１〜１０１３の信号は、基地局アンテナ２０１１，２０２１，２０３１，２０４１，２０５１を経て受信され、最大比合成ポイント３０５１〜３０５３で最大比合成される。

図９は、図６及び図８に示した状況における信号の送信経路を説明するための図である。

図９に示すように、図６及び図８に示した状況を加味して説明すれば、移動端末１０１１からの信号は基地局アンテナ２０２１，２０３１，２０４１を経て最大比合成ポイント３０５１に送られ、移動端末１０１２からの信号は基地局アンテナ２０２１，２０４１，２０５１を経て最大比合成ポイント３０５２に送られ、また、移動端末１０１３からの信号は基地局アンテナ２０４１，２０５１を経て最大比合成ポイント３０５３に送られる。

図１０は、本発明の移動通信システムにて移動端末から送られて各基地局アンテナで受信された信号を最大比合成ポイントに転送するためのデータパケットのフォーマットを示す図である。

図１０に示すように、データパケットは、アドレス部とペイロード部とを有し、データパケット５０１１，５０２１，５０３１，５０４１，５０５１はそれぞれ、基地局アンテナ２０１１，２０２１，２０３１，２０４１，２０５１で受信された信号であるペイロード（ＡＮＴ２０１１）、ペイロード（ＡＮＴ２０２１）、ペイロード（ＡＮＴ２０３１）、ペイロード（ＡＮＴ２０４１）及びペイロード（ＡＮＴ２０５１）という情報を含み、また、それぞれの信号を受信した基地局アンテナを示すための符丁であるアドレス部をＡ（ＡＮＴ２０１１）、Ａ（ＡＮＴ２０２１）、Ａ（ＡＮＴ２０３１）、Ａ（ＡＮＴ２０４１）及びＡ（ＡＮＴ２０５１）という情報を含んでいる。これらのデータパケット５０１１，５０２１，５０３１，５０４１，５０５１が基地局アンテナ２０１１，２０２１，２０３１，２０４１，２０５１から伝送路に送出されると、その伝送路に接続されている装置でそれぞれのデータパケットに含まれているアドレス部が識別され、必要に応じてデータパケットが取り込む様にできる。

図１１は、図６、図８及び図９で示した移動端末、基地局アンテナ及び最大比合成ポイントの接続関係において各基地局アンテナで受信された信号が特定の最大比合成ポイントに取り込まれる状況を示す図である。

図１１においては、移動端末１０１１から送信された信号は、基地局アンテナ２０２１，２０３１，２０４１によって受信され、基地局アンテナ２０２１はデータパケット５０２１を生成し伝送路に転送する。同様に、基地局アンテナ２０３１はデータパケット５０３１を生成し伝送路に転送し、基地局アンテナ２０４１はデータパケット５０４１を生成し伝送路に転送する。それぞれの基地局アンテナ２０２１，２０３１，２０４１で生成されたデータパケット５０２１，５０３１，５０４１は、伝送路を経て最大比合成ポイント３０５１に到着する。最大比合成ポイント３０５１は、到着したデータパケット５０２１，５０３１，５０４１が基地局アンテナ２０１１，２０２１，２０３１からのものであることをデータパケットのアドレス部によって認識し、これが移動端末１０１１の受信信号であることを確認し、これを取り込み最大比合成受信処理を行う。この場合、最大比合成ポイント３０５２，３０５３は、データパケット５０２１，５０３１，５０４１の存在は認識するものの、これらの最大比合成ポイント３０５２，３０５３が移動端末１０１１の信号合成を行うこととされていない為に該データパケットを取り込まない。

図１２は、図１１に示した最大比合成ポイント３０５１の内部を詳細に示す図である。

図１２に示すように、最大比合成ポイント３０５１は、その内部にＲＡＫＥ受信機４０１２〜４０１４を含んでいる。これらのＲＡＫＥ受信機４０１２〜４０１４はそれぞれ、基地局アンテナ２０２１，２０３１，２０４１に対応しており、それぞれの基地局アンテナで受信された信号から移動端末１０１１の信号を取り出すために同期検波処理を行い、それぞれのＲＡＫＥ受信機４０１２〜４０１４の出力を用いて移動端末１０１１からの信号を合成する。

図１３は、図６、図８及び図９で示した移動端末、基地局アンテナ及び最大比合成ポイントの接続関係において各基地局アンテナで受信された信号が特定の最大比合成ポイントに取り込まれる状況を示す図である。

図１３においては、移動端末１０１１及び移動端末１０１２から送信された信号が複数の基地局アンテナ２０２１，２０３１，２０４１，２０５１によって受信される。基地局アンテナ２０２１はデータパケット５０２１を生成して伝送路に転送する。同様に、基地局アンテナ２０３１はデータパケット５０３１を生成して伝送路に転送し、基地局アンテナ２０４１はデータパケット５０４１を生成して伝送路に転送し、また、基地局アンテナ２０５１はデータパケット５０５１を生成して伝送路に転送する。ここで、図１３にて示すものが図１１にて示したものと比較して異なる点は、複数の移動端末からの信号が重畳して基地局アンテナに到達し、基地局アンテナからその重畳した信号が最大比合成ポイントに転送され、最大比合成ポイントにおいて移動端末毎に独立に信号合成をしている点である。即ち、図１３に示したものは、移動端末１０１１の信号が基地局アンテナ２０２１，２０３１，２０４１を経てデータパケット５０２１，５０３１，５０４１によって移動端末１０１１の信号合成を行う最大比合成ポイント３０５１に転送されるという点で図１１に示したものと同等である。しかしながら、図１３に示したものにおいては、基地局アンテナ２０２１は移動端末１０１１のみならず移動端末１０１２からの信号が重畳した信号を受信している。更に基地局アンテナ２０２１では移動端末１０１１と移動端末１０１２の信号が重畳した信号によってデータパケット５０２１を生成している。同様に、基地局アンテナ２０４１においても移動端末１０１１と移動端末１０１２からの信号が重畳した信号を受信し、基地局アンテナ２０４１において移動端末１０１１と移動端末１０１２の信号が重畳した信号によってデータパケット５０４１を生成している。ここで、移動端末１０１１と移動端末１０１２からの信号が重畳しているデータパケットはデータパケット５０２１及びデータパケット５０４１であり、これらのデータパケットは、移動端末１０１１の信号を合成する最大比合成ポイント３０５１及び移動端末１０１２の信号を合成する最大比合成ポイント３０５２の両方に分配され、それぞれの最大比合成ポイント内に含まれるＲＡＫＥ受信機に供給される。図１３を概括すれば、移動端末１０１１からの信号は基地局アンテナ２０２１，２０３１，２０４１を経て最大比合成ポイント３０５１に転送され、また、移動端末１０１２からの信号は基地局アンテナ２０２１，２０４１，２０５１を経て最大比合成ポイント３０５２に転送される。基地局アンテナ２０２１で受信した信号は移動端末１０１１及び１０１２の信号が重畳しており、この信号を含むデータパケット５０２１は最大比合成ポイント３０５１及び最大比合成ポイント３０５２に転送され、同様に、基地局アンテナ２０４１で受信した信号は移動端末１０１１及び１０１２の信号を含むデータパケット５０４１も最大比合成ポイント３０５１及び最大比合成ポイント３０５２に転送される。最大比合成ポイント３０５１は、データパケット５０２１，５０３１，５０４１を受信し、最大比合成ポイント３０５２は、データパケット５０２１，５０４１，５０５１を受信する。この様に各基地局アンテナで受信された信号は該基地局アンテナで受信した信号が必要とされる最大比合成ポイントに取り込まれる。

図１４は、図４、図６及び図９で示される移動端末、基地局アンテナ、最大比合成ポイント及び選択合成ポイントの接続関係において各基地局アンテナで受信された信号が特定の最大比合成ポイントに取り込まれ、最大比合成ポイントの出力と基地局アンテナで受信された信号が特定の選択合成ポイントに取り込まれる状況を示す図である。

図１４に示すものは、図１１に示したものが移動端末からの信号を最大比合成ポイントのみによって信号合成しているものであるのに対し、本図では移動端末からの信号を最大比合成ポイントによって信号合成した信号を更に他の基地局アンテナで受信した信号と選択合成ポイントによって信号合成している点が異なるものである。すなわち、これは最大比合成ポイントと選択合成ポイントが混在している構成を示している。

ここで、図１４の説明を容易にするために、移動端末からの信号を受信した基地局アンテナのうち、基地局のアンテナからの信号が最大比合成ポイントで合成され、またどの基地局アンテナからの信号と最大比合成ポイントの出力が選択合成されるかを示す。図６において、移動端末１０１１から送信された信号が複数の基地局アンテナ２０２１，２０３１，２０４１によって受信されている。ここで、基地局アンテナ２０３１，２０４１からの信号は最大比合成ポイントに送ることができるが、基地局アンテナ２０２１からの信号は最大比合成ポイントに送ることができないものとする。

図１５は、図１４に示した状況における信号の送信先を示す図である。

図１５に示すように、移動端末１０１１は基地局アンテナ２０３１，２０４１によってその信号が受信され、最大比合成ポイント３０５１に送られる。また、基地局基地局２０２１によって受信された信号と最大比合成ポイント３０５１の出力が選択合成ポイント３０６１に送られる。

図１６は、移動端末の信号を、基地局アンテナを経て最大比合成ポイント及び選択合成ポイントに送るためのデータパケットのフォーマットを示す図である。

図１６においては、移動端末の信号は、基地局アンテナ２０１１にて受信された信号が選択合成ポイント３０６１に送られるデータパケットと、基地局アンテナ２０３１，２０４１にて受信されて最大比合成ポイント３０５１によって信号合成され、選択合成ポイント３０６１に送られるデータパケットとのフォーマットを示している。このデータパケットと、図１０に示したデータパケットを用いて移動端末の信号が基地局アンテナを経て最大比合成ポイント及び選択合成ポイントに送られる。

再度、図１４において、移動端末からの信号が、基地局アンテナ、最大比合成ポイント及び選択合成ポイントに転送される状況を説明する。

図１４において、移動端末１０１１から送信された信号は複数の基地局アンテナ２０２１，２０３１，２０４１によって受信される。基地局アンテナ２０３１はデータパケット５０３１を生成して伝送路に転送し、また同様に、基地局アンテナ２０４１はデータパケット５０４１を生成して伝送路に転送する。この場合、各データパケットは図９に示したものと同様の最大比合成ポイントに転送するための伝送路に送られる。一方、基地局アンテナ２０２１によって生成されたデータパケットは最大比合成ポイントに送られる形態ではなく選択合成ポイントに送られるデータパケットのフォーマットすなわちデータパケット５１２１が生成されて選択合成ポイント３０６１に送るために伝送路に転送される。図１４にならえば、基地局アンテナ２０３１で生成されたデータパケット５０３１および基地局アンテナ２０４１で生成されたデータパケット５０４１が伝送路を経て最大比合成ポイント３０５１に転送され、最大比合成ポイント３０５１では図１２に示したようにＲＡＫＥ受信機によって最大比合成を行いその出力としてデータパケット５２０１を生成する。データパケット５２０１は、その後、選択合成ポイント３０６１に送るために伝送路に送られる。一方、基地局アンテナ２０２１で受信された信号はデータパケット５１２１という形態で生成され、同様に選択合成ポイント３０６１に送るために伝送路に送られる。選択合成ポイント３０６１は、データパケット５２０１，５１２１を入力信号とし選択合成を行う。

基地局アンテナで生成されたデータパケットは、サービスエリア内の端末の分布状況や、基地局エリア周辺に位置する建造物の建立あるいは撤去によって、最大比合成ポイントにデータパケットを送ることとしても良いし、選択合成ポイントにデータパケットを送ることとしても良い。この場合、それぞれの基地局アンテナで生成されるデータパケットは、移動端末を用いているユーザが通信中、すなわちデータパケットが定常的に転送されている状況で該データパケットと最大比合成ポイントあるいは選択合成ポイントに送る様に切り替える処置が必要である。

図１４及び図１７〜図１９を用いてその状況を説明する。なお、図１４及び図１７〜図１９は、ある基地局アンテナからの信号を選択合成ではなく最大比合成とするために該信号を最大比合成ポイントに転送するよう変更する過程を例示している。図１４に示したものにおいては、移動端末の信号を基地局アンテナ２０２１，２０３１，２０４１によって受信し、基地局アンテナ２０３１，２０４１で受信した信号を最大比合成し、その最大比合成した信号と基地局アンテナ２０２１で受信した信号を選択合成する構成である。この構成を、図１７及び図１８に示す構成を経て図１９に示す構成に変更し、最終的に移動端末の信号を基地局アンテナ２０２１，２０３１，２０４１で受信した信号を最大比合成する構成に遷移させる。以下に、図１４における基地局アンテナ２０２１で受信した信号を選択合成ポイントから最大比合成ポイントへの転送に変更する手順を例示する。

図１７は、図１４に示した状況から、基地局アンテナ２０２１で受信した信号を選択合成ポイントへの転送形態を成すデータパケットのみならず、最大比合成ポイントへの転送形態を成すデータパケットを生成している状況を示す図である。

図１７において、基地局アンテナ２０２１は、受信した信号から選択合成ポイント３０６１への転送形態を成すデータパケット５１２１を生成しているが、それと並行して、最大比合成ポイント３０５１への転送形態を成すデータパケット５０２１を生成する。データパケット５０２１は最大比合成ポイント３０５１に接続されている回線まで転送されているが、未だ最大比合成ポイント３０５１はデータパケット５０２１を取り込まない。最大比合成ポイント３０５１は基地局アンテナ２０３１，２０４１からの信号のみを用いて最大比合成を行い、生成されたデータパケット５２０１を選択合成ポイント３０６１に転送している。ここで、選択合成ポイント３０６１はデータパケット５１２１，５２０１を、最大比合成ポイント３０５１はデータパケット５０３１，５０４１を取り込んでいる。

図１８は、図１４に示した状況から、最大比合成ポイント３０５１にてデータパケット５０２１を取り込む状況を示す図である。

図１８に示すように、最大比合成ポイント３０５１が基地局アンテナ２０２１からのデータパケット５０２１を取り込み、このことによって基地局アンテナ２０２１，２０３１，２０４１からの信号を用いて最大比合成受信を行いデータパケット５２０１を生成し、図１７と同様に選択合成ポイント３０６１に転送している。ここで、選択合成ポイント３０６１はデータパケット５０２１，５２０１を、一方、最大比合成ポイント３０５１はデータパケット５０２１，５０３１，５０４１を取り込んでいる。

図１９は、図１４に示した状況から選択合成ポイントの使用を止めてしまった場合を示す図である。

上述したように、最大比合成ポイント３０５１で合成すべき基地局アンテナの信号、すなわち基地局アンテナ２０２１，２０３１，２０４１の信号はすべて最大比合成ポイント３０５１に取り込まれたので、基地局アンテナ２０２１からの信号で生成されるデータパケット５１２１を選択合成ポイント３０６１に送る必要はなく、また、最大比合成ポイント３０５１で生成されるデータパケット５２０１も選択合成ポイント３０６１に送る必要がなくなった。よって、選択合成ポイント３０６１が必要ではなくなり、データパケットの転送を停止し、選択合成ポイント３０６１を使用しない状況にする。

次に、ある基地局アンテナからの信号を最大比合成ではなく選択合成とするために該信号を選択合成ポイントに転送するよう変更する過程について説明する。

図２０は、移動端末１０１２の信号を基地局アンテナ２０４１，２０５１によって受信し、基地局アンテナ２０４１，２０５１で受信した信号を最大比合成する構成を示す図である。

図２０に示す状況においては、移動端末１０１２の信号を基地局アンテナ２０４１，２０５１によって受信し、この信号から最大比合成ポイント３０５２への転送形態を成すデータパケット５０４１，５０５１を生成して最大比合成ポイント３０５２に送信している。そして、最大比合成ポイント３０５２にてデータパケット５０４１，５０５１が最大比合成される。

図２１は、図２０に示した状況から、基地局アンテナ２０４１，２０５１で受信した信号を最大比合成ポイント３０５２への転送形態を成すデータパケットのみならず、選択合成ポイント３０６２への転送形態を成すデータパケットを生成する状況を示す図である。

図２１に示すように、図２０に示した状況から、基地局アンテナ２０４１で受信した信号を最大比合成ポイント３０５２への転送形態を成すデータパケットのみならず、選択合成ポイント３０６２への転送形態を成すデータパケットを生成し、また、基地局アンテナ２０５１で受信した信号を最大比合成ポイント３０５２への転送形態を成すデータパケットのみならず、選択合成ポイント３０６２への転送形態を成すデータパケットを生成する。なお、図２０に示した状況においては選択合成ポイント３０６２が確保されていないのでこれを確保する。基地局アンテナ２０４１は、受信した信号から最大比合成ポイント３０５２への転送形態を成すデータパケット５０４１を生成しているがそれと並行して、選択合成ポイント３０６２への転送形態を成すデータパケット５１４１を生成し、また、基地局アンテナ２０５１は、受信した信号から最大比合成ポイント３０５２への転送形態を成すデータパケット５０５１を生成しているがそれと並行して、選択合成ポイント３０６２への転送形態を成すデータパケット５１５１を生成する。選択合成ポイント３０６２は基地局アンテナ２０４１から生成されるデータパケット５１４１および基地局アンテナ２０５１から生成されるデータパケット５１５１を受信し、選択合成処理を開始する。

図２２は、図２０に示した状況から、基地局アンテナ２０４１，２０５１から最大比合成ポイント３０５２への転送形態を成すデータパケット５０４１，５０５１の転送を停止させた状態を示す図である。

図２２に示すように、図２１に示した状況において、選択合成ポイント３０６２が正常にデータパケット５１４１，５１５１を受信し、選択合成処理が実行されたことが確認された後、最大比合成ポイント３０５２を解放し、基地局アンテナ２０４１，２０５１から最大比合成ポイント３０５２への転送形態を成すデータパケット５０４１，５０５１の転送を停止させる。

以下に、サービスエリア内の基地局アンテナから取り込む信号を最大比合成形態とするか選択合成形態とするかをダイナミックに変化させる処理について図２３及び図２４を用いて説明する。

図２３及び図２４においては、サービスエリアの一部分が書かれており、その中には複数の基地局アンテナが配置されている。１５の基地局アンテナ２０１１，２０２１，２０３１，２０４１，２０５１，２０６１，２０７１，２０８１，２０９１，２１０１，２１１１，２１２１，２１３１，２１４１，２１５１はサービスエリアの一部を形成し、移動端末の通信をサポートしている。ここで移動端末に符号は付与されていないがそれぞれの基地局アンテナエリア内に図の様に通信状態を以って分布しているものとする。

図２３は、ある時刻における通信中の移動端末の分布を示す図である。

図２３に示すように、ある時刻において、基地局アンテナ２０１１のエリア内には１台、基地局アンテナ２０２１のエリア内には１台、基地局アンテナ２０３１のエリア内には３台、基地局アンテナ２０４１のエリア内には１台、基地局アンテナ２０５１のエリア内には６台、基地局アンテナ２０６１のエリア内には３台、基地局アンテナ２０７１のエリア内には１台、基地局アンテナ２０８１のエリア内には１台、基地局アンテナ２０９１のエリア内には１台、基地局アンテナ２１０１のエリア内には２台、基地局アンテナ２１１１のエリア内には２台、基地局アンテナ２１２１のエリア内には１台、基地局アンテナ２１３１のエリア内には１台、基地局アンテナ２１４１のエリア内には１台、基地局アンテナ２１５１のエリア内には１台の移動端末が通信中であるものとする。

この場合、図を俯瞰（鳥瞰）すれば、基地局エリア２０５１のエリアを中心として多くの移動端末が分布していることが確認される。通常、地理的に異なる基地局に設置されているアンテナ間では最大比合成受信は行われず選択合成受信が行われるが、本発明の場合、地理的に離れたアンテナからの信号を最大比合成できる様な高速回線を有し、更に最大比合成を行う装置すなわち最大比合成ポイントと個々の基地局アンテナとを高速回線で接続する手段を有しているので、任意の基地局アンテナ間で最大比合成受信が可能となるようにできる。移動端末から無線基地局という方向に送信される信号を受信する際、選択合成受信と最大比合成受信とではその受信効率に差が生ずることが知られている。最大比合成受信の方が受信効率が高く、そのために同一品質（ビット誤り率等）を達成するための送信電力を削減することができる。移動端末の送信電力を削減することができるということはそのセルにおける上り回線容量を増加させることができる。これが本願発明によって地理的に離れた基地局アンテナ間で最大比合成受信を行う理由のひとつである。

本理由によって図２３においては基地局アンテナ２０５１とそれに隣接する基地局アンテナ２０２１，２０３１，２０４１，２０６１，２０８１，２０９１との間で最大比合成受信を行うこととしている。図中視覚的に簡便化させるために基地局を黒く塗り潰している。この様にして基地局アンテナ２０２１，２０３１，２０４１，２０６１，２０８１，２０９１のエリア内に位置する移動端末の送信電力を削減することが可能となり、このことで他の移動端末に対する干渉電力が削減できる。よって選択合成受信をしている場合と比較してより多くの移動端末が通信可能となる。

図２４は、他の時刻における通信中の移動端末の分布を示す図である。

図２４に示すように、他の時刻において、基地局アンテナ２０１１のエリア内には１台、基地局アンテナ２０２１のエリア内には２台、基地局アンテナ２０３１のエリア内には１台、基地局アンテナ２０４１のエリア内には１台、基地局アンテナ２０５１のエリア内には２台、基地局アンテナ２０６１のエリア内には１台、基地局アンテナ２０７１のエリア内には１台、基地局アンテナ２０８１のエリア内には４台、基地局アンテナ２０９１のエリア内には１台、基地局アンテナ２１０１のエリア内には７台、基地局アンテナ２１１１のエリア内には３台、基地局アンテナ２１２１のエリア内には１台、基地局アンテナ２１３１のエリア内には２台、基地局アンテナ２１４１のエリア内には４台、基地局アンテナ２１５１のエリア内には１台の移動端末が通信中であるものとする。

この場合、同様に図を俯瞰（鳥瞰）すれば基地局エリア２１０１のエリアを中心として多くの移動端末が分布していることが確認される。図２３に示したものと同様の理由によって、図２４に示したものにおいては、基地局アンテナ２１０１とそれに隣接する基地局アンテナ２０７１，２０８１，２１１１，２１３１，２１４１との間で最大比合成受信を行うこととしている。図中視覚的に簡便化させるために基地局を黒く塗り潰している。この様にして基地局アンテナ２０７１，２０８１，２１０１，２１１１，２１３１，２１４１のエリア内に位置する移動端末の送信電力を削減することが可能となり、このことで他の移動端末に対する干渉電力が削減できる。よって選択合成受信をしている場合と比較してより多くの移動端末が通信可能となる。

図２３に示したケースと図２４に示したケースの違いは、移動することを前提としたユーザにとって日常起こりうることであり、一日の時間内、例えば就業時間中と就業時間後、平日と週末あるいは休日、例えば、月曜日乃至金曜日と土曜日乃至日曜日、或いは一時的に開催されるイベントや催し物によってユーザが集合した状況である。この様に、周辺環境や、時間とともに変化する移動端末の分布状況の変化に応じて最大比合成受信を適用する基地局アンテナをダイナミックに変化させることができる。

このように、本形態においては、１つの移動端末から送信されて複数の基地局アンテナ装置にて受信された信号が、周辺環境及び／または当該移動端末が通信を行う基地局アンテナ装置がカバーするサービスエリア内に存在する通信中の移動端末の分布状況の変化に応じて、最大比合成ポイントのみで合成されるか、選択合成ポイントのみで合成されるか、最大比合成ポイント及び選択合成ポイントにて合成されるかのいずれかに設定されることになる。

本発明の移動通信システムの実施の一形態を示す図である。 一般的な基地局エリアとセクターアンテナとの関係を示す図である。 図１及び図２に示した移動通信システムにおいて複数の移動端末が一部の基地局アンテナを共有して最大比合成接続されている状態を示す図である。 本発明の移動通信システムにおいて最大比合成ポイント及び選択合成ポイントを物理的な装置内に集中的に収容した状況を示す図である。 本発明の移動通信システムにおけるある移動端末と基地局アンテナの接続状態を示す図である。 本発明の移動通信システムで想定する無線基地局と移動端末の通信リンクの接続状況を示すである。 図６に示した通信リンクの接続状況を示す図である。 本発明の移動通信システムにおいて移動端末からの信号を複数の基地局アンテナから受信し、最大比合成受信を行う装置接続構成を示す図である。 図６及び図８に示した状況における信号の送信経路を説明するための図である。 本発明の移動通信システムにて移動端末から送られて各基地局アンテナで受信された信号を最大比合成ポイントに転送するためのデータパケットのフォーマットを示す図である。 図６、図８及び図９で示した移動端末、基地局アンテナ及び最大比合成ポイントの接続関係において各基地局アンテナで受信された信号が特定の最大比合成ポイントに取り込まれる状況を示す図である。 図１１に示した最大比合成ポイントの内部を詳細に示す図である。 図６、図８及び図９で示した移動端末、基地局アンテナ及び最大比合成ポイントの接続関係において各基地局アンテナで受信された信号が特定の最大比合成ポイントに取り込まれる状況を示す図である。 図４、図６及び図９で示される移動端末、基地局アンテナ、最大比合成ポイント及び選択合成ポイントの接続関係において各基地局アンテナで受信された信号が特定の最大比合成ポイントに取り込まれ、最大比合成ポイントの出力とアンテナ基地局で受信された信号が特定の選択合成ポイントに取り込まれる状況を示す図である。 図１４に示した状況における信号の送信先を示す図である。 移動端末の信号を、基地局アンテナを経て最大比合成ポイント及び選択合成ポイントに送るためのデータパケットのフォーマットを示す図である。 図１４に示した状況から、基地局アンテナで受信した信号を選択合成ポイントへの転送形態を成すデータパケットのみならず、最大比合成ポイントへの転送形態を成すデータパケットを生成している状況を示す図である。 図１４に示した状況から、最大比合成ポイントにてデータパケットを取り込む状況を示す図である。 図１４に示した状況から選択合成ポイントの使用を止めてしまった場合を示す図である。 移動端末の信号を基地局アンテナによって受信し、基地局アンテナで受信した信号を最大比合成する構成を示す図である。 図２０に示した状況から、基地局アンテナで受信した信号を最大比合成ポイントへの転送形態を成すデータパケットのみならず、選択合成ポイントへの転送形態を成すデータパケットを生成する状況を示す図である。 図２０に示した状況から、基地局アンテナから最大比合成ポイントへの転送形態を成すデータパケットの転送を停止させた状態を示す図である。 ある時刻における通信中の移動端末の分布を示す図である。 他の時刻における通信中の移動端末の分布を示す図である。 従来の移動通信システムにおける基地局内、基地局間接続の状況を示す図である。 図２５に示した移動通信システムにおける最大比合成器および選択合成器の接続関係形態を一般的に示すための図である。 図２６に示した状況における各基地局アンテナ／セクターアンテナと最大比合成ポイントおよび選択合成ポイントとの接続関係を示す図である。

符号の説明

２１〜２４ 基地局エリア
１０２，１０１１，１０１２ 移動端末
３０１ 最大比合成器
３０２ ダイバーシティハンドオーバトランク
３０５，３０５１〜３０５４ 最大比合成ポイント
３０６，３０６１，３０６２ 選択合成ポイント
３０７ ＲＮＣ
２０１１〜２０１３，２０２１〜２０２３，２０３１〜２０３３，２０４１〜２０４３，２０５１ アンテナ
４０１２〜４０１４ ＲＡＫＥ受信機

Claims (6)

1. 地理的に異なる地点に設けられ、移動端末と通信を行う複数の基地局アンテナ装置と、通信回線を介して前記複数の基地局アンテナ装置と接続可能に構成され、前記基地局アンテナ装置から送信されてきた信号を最大比合成する最大比合成手段と、通信回線を介して前記複数の基地局アンテナ装置と接続可能に構成され、前記基地局アンテナ装置から送信されてきた信号を選択合成する選択合成手段とを有し、１つの移動端末から送信されて前記複数の基地局アンテナ装置にて受信された信号が、前記基地局アンテナ装置の周辺の通信環境及び／または当該移動端末が通信を行う基地局アンテナ装置がカバーするサービスエリア内に存在する通信中の移動端末の分布状況の変化に応じて、前記最大比合成手段のみで合成されるか、前記選択合成手段のみで合成されるか、前記複数の基地局アンテナ装置のうちいくつかの基地局アンテナ装置にて受信された信号が前記最大比合成手段にて合成されて当該信号と残りの基地局アンテナ装置にて受信された信号とが前記選択合成手段にて合成されるかのいずれかに設定される移動通信システムであって、
   前記複数の基地局アンテナ装置は、前記移動端末から受信された信号を、前記基地局アンテナ装置の周辺の通信環境及び／または当該基地局アンテナ装置がカバーするサービスエリア内に存在する通信中の移動端末の分布状況の変化に応じて、前記最大比合成を行うためのパケットフォーマットと、前記選択合成を行うためのパケットフォーマットとのいずれかまたは両方のパケットフォーマットとして、前記最大比合成手段と前記選択合成手段とのいずれかまたは両方に送信する移動通信システム。
2. 請求項１に記載の移動通信システムにおいて、
   前記基地局アンテナ装置は、前記移動端末から受信した信号を、前記最大比合成を行うためのパケットフォーマットから前記選択合成を行うためのパケットフォーマットへ、或いは前記選択合成を行うためのパケットフォーマットから前記最大比合成を行うためのパケットフォーマットに変更可能である移動通信システム。
3. 請求項２に記載の移動通信システムにおいて、
   前記基地局アンテナ装置は、前記移動端末から受信した信号のパケットフォーマットを、前記選択合成を行うためのパケットフォーマットから前記最大比合成を行うためのパケットフォーマットに変更する場合、前記移動端末から受信した信号を前記最大比合成を行うためのパケットフォーマットとして前記最大比合成手段に送信し、該最大比合成手段にて当該信号の最大比合成処理が可能になった時点で、前記移動端末から受信した信号のパケットフォーマットを前記選択合成を行うためのパケットフォーマットとする処理を停止することを特徴とする移動通信システム。
4. 地理的に異なる地点に設けられ、移動端末と通信を行う複数の基地局アンテナ装置と、通信回線を介して前記複数の基地局アンテナ装置と接続可能に構成され、前記基地局アンテナ装置から送信されてきた信号を最大比合成する最大比合成手段と、通信回線を介して前記複数の基地局アンテナ装置と接続可能に構成され、前記基地局アンテナ装置から送信されてきた信号を選択合成する選択合成手段とを有し、１つの移動端末から送信されて前記複数の基地局アンテナ装置にて受信された信号が、前記基地局アンテナ装置の周辺の通信環境及び／または当該移動端末が通信を行う基地局アンテナ装置がカバーするサービスエリア内に存在する通信中の移動端末の分布状況の変化に応じて、前記最大比合成手段のみで合成されるか、前記選択合成手段のみで合成されるか、前記複数の基地局アンテナ装置のうちいくつかの基地局アンテナ装置にて受信された信号が前記最大比合成手段にて合成されて当該信号と残りの基地局アンテナ装置にて受信された信号とが前記選択合成手段にて合成されるかのいずれかに設定される移動通信システムにおける信号合成方法であって、
   前記複数の基地局アンテナ装置が、前記移動端末から受信された信号を、前記基地局アンテナ装置の周辺の通信環境及び／または当該基地局アンテナ装置がカバーするサービスエリア内に存在する通信中の移動端末の分布状況の変化に応じて、前記最大比合成を行うためのパケットフォーマットと、前記選択合成を行うためのパケットフォーマットとのいずれかまたは両方のパケットフォーマットとして、前記最大比合成手段と前記選択合成手段とのいずれかまたは両方に送信する信号合成方法。
5. 請求項４に記載の信号合成方法において、
   前記基地局アンテナ装置が、前記移動端末から受信した信号を、前記最大比合成を行うためのパケットフォーマットから前記選択合成を行うためのパケットフォーマットへ、或いは前記選択合成を行うためのパケットフォーマットから前記最大比合成を行うためのパケットフォーマットに変更可能である信号合成方法。
6. 請求項５に記載の信号合成方法において、
   前記基地局アンテナ装置が、前記移動端末から受信した信号のパケットフォーマットを、前記選択合成を行うためのパケットフォーマットから前記最大比合成を行うためのパケットフォーマットに変更する場合、前記移動端末から受信した信号を前記最大比合成を行うためのパケットフォーマットとして前記最大比合成手段に送信し、該最大比合成手段にて当該信号の最大比合成処理が可能になった時点で、前記移動端末から受信した信号のパケットフォーマットを前記選択合成を行うためのパケットフォーマットとする処理を停止する信号合成方法。

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