複数のアンテナを使用して無線信号を送信する方法および装置
【課題】複数のアンテナを互いに離間させて配置することで、アンテナ間の相関を低くした通信を可能とする。
【解決手段】基地局が備える第１および第２のアンテナは、実質的に異なる無線エリアを形成するように離間して設置される。移動端末は、基地局の各アンテナから送信される信号の受信レベルをそれぞれ測定し、その測定結果を基地局に報告する。基地局は、移動端末から報告された測定結果に基づいて、その移動端末との通信方式を決定する。第１および第２のアンテナからの受信レベルがいずれも閾値よりも高ければ、ＭＩＭＯ通信が選択され、第１および第２のアンテナからの受信レベルがいずれも閾値よりも低ければ、ダイバーシティ通信が選択される。他のケースでは、第１のアンテナを用いてある移動端末に信号を送信し、第２のアンテナを用いて他の移動端末に信号を送信する。
【解決手段】基地局が備える第１および第２のアンテナは、実質的に異なる無線エリアを形成するように離間して設置される。移動端末は、基地局の各アンテナから送信される信号の受信レベルをそれぞれ測定し、その測定結果を基地局に報告する。基地局は、移動端末から報告された測定結果に基づいて、その移動端末との通信方式を決定する。第１および第２のアンテナからの受信レベルがいずれも閾値よりも高ければ、ＭＩＭＯ通信が選択され、第１および第２のアンテナからの受信レベルがいずれも閾値よりも低ければ、ダイバーシティ通信が選択される。他のケースでは、第１のアンテナを用いてある移動端末に信号を送信し、第２のアンテナを用いて他の移動端末に信号を送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信システムに関連する。
【背景技術】
【０００２】
基地局と移動端末の間の通信容量を、使用する周波数帯域を増やさずに増大させるためにＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式が用いられている。ＭＩＭＯ方式では、複数のアンテナを有する基地局が、個々のアンテナから別のデータを同じ周波数で送信し、複数のアンテナを有する移動端末が、それぞれのアンテナから受信した信号から送信データを取得する。従って、２本のアンテナを有する基地局と２本のアンテナを有する移動端末の間でＭＩＭＯ方式を用いた通信を行うと、単純計算では２倍の通信容量が得られることになる。
【０００３】
しかし、ＭＩＭＯを用いた場合、図１７に示すように、別個の信号を送信するアンテナ１ａと１ｂの間の距離が近いと、アンテナ相関が高くなる。すなわち、複数のアンテナから送信された信号が干渉してしまう。この場合には、受信した移動端末２が、基地局の個々のアンテナを介して送信された信号を分離できず、データを再生できないことがある。この現象は、基地局に近く電波環境の良いところで起こりやすく、複数のアンテナから移動端末が受信する電波の強度が高いにもかかわらずＭＩＭＯ通信の利用が妨げられることがある。
【０００４】
ＭＩＭＯ通信を行なう従来の例として下記特許文献１および２が存在する。
例えば、特許文献１には、ＭＩＭＯ方式対応の移動体通信システムで、端末・基地局の各々は、受信エラーが検出された空間パスの通信品質情報に基づいて、当該空間パスの通信動作を複数種類の動作の中で適宜切替制御するものが開示されている。パスの通信動作としては、一つのパスを残して他のパスを切断する動作や、パスダイバーシティを行う動作がある。
【特許文献１】特開２００３−２４４０４５号公報
【特許文献２】特開２００３−３３８７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来技術においては、アンテナ間が近接しており、アンテナ間の相関が高いものとなっている。
そこで本発明は、複数のアンテナを互いに離間させて配置することで、アンテナ間の相関を低くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題を解決する手段の１つの例として、実質的に異なる無線エリアを形成する、離間して設けられた第１のアンテナと、第２のアンテナのそれぞれから送信される信号を端末が受信して受信環境を測定し、該測定の結果、該第１のアンテナからの受信レベルと該第２のアンテナからの受信レベルの双方が所定の基準以上である場合に、該第１のアンテナ、該第２のアンテナを用いてＭＩＭＯ送信を行い、該測定の結果、該第１のアンテナからの受信レベルと該第２のアンテナからの受信レベルの双方が所定の基準以下であり、前記端末が該第１のアンテナ、該第２のアンテナ双方から信号を受信できる場合に、該第１のアンテナ、該第２のアンテナを用いてダイバーシティ送信を行う送信方法を用いることができる。
【発明の効果】
【０００７】
上記の方法により、アンテナ間の相関を低くすることができ、ＭＩＭＯ通信を効率的に行なうこともできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
この実施例では、第１のアンテナと、第２のアンテナをそれぞれ離間して設けることとする。例えば、アンテナ間を数メートル又は数キロ、数十キロメートルのオーダで離間させ、各アンテナについての無線通信エリアは、端部付近で重複部分を持つものの、同一の無線エリアであるとはみなせない程度に重複しない部分を持つようにする。即ち、第１のアンテナと第２のアンテナの無線エリアは実質的に異なる無線エリアを形成するものとする。
【０００９】
従って、近傍にアレー状に配置されたアンテナに対してアンテナ間の相関は十分小さいものとなる。
そこで、各アンテナから送信される信号を端末が受信して受信環境を測定し、測定の結果、第１のアンテナからの受信レベルと第２のアンテナからの受信レベルの双方が所定の基準以上である場合に、第１のアンテナ、第２のアンテナを用いてＭＩＭＯ送信を行うようにする。
【００１０】
そして、測定の結果、第１のアンテナからの受信レベルと第２のアンテナからの受信レベルの双方が所定の基準以下である場合で、端末が第１のアンテナ、第２のアンテナ双方からの信号を受信できる場合に、第１のアンテナ、第２のアンテナを用いてダイバーシティ送信を行うこととする。
【００１１】
これにより、互いの相関が低い複数のアンテナを用いてＭＩＭＯ通信を行なうことができるとともに、相関の低い複数のアンテナを用いて、ダイバーシティ送信も行なうことができる。
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
以下の例では、同じ基地局又は異なる基地局により無線信号の送受信に利用される２本のアンテナを配置し、基地局と通信する移動端末も２本のアンテナを備えているものとする。基地局のアンテナは、距離を離して設置される。
【００１３】
これにより、アンテナ間の相関を小さくでき、ＭＩＭＯ通信を効率的に行なうことができるようになる。
しかし、アンテナ間の距離が離れていると、一方のアンテナからの電波を強く受信するが他方からの電波が弱くなるなど、セル内の位置によりアンテナから移動端末が受信する電力の差がアンテナ間で大きくなることがある。そこで、移動端末がアンテナから受信する電波状況に応じて通信方法を変更することにより、通信効率を向上させる。
【００１４】
図１は、アンテナからの受信電力に従ったエリア分割の例を示す図である。図１のエリア３ａは、アンテナ１ａからの信号の受信電力は大きいが、アンテナ１ｂからの信号の受信電力が弱いエリアである。エリア３ｂはアンテナ１ｂからの受信電力が強く、アンテナ１ａからの受信電力が弱いエリアである。また、アンテナ１ａとアンテナ１ｂのいずれのアンテナからの受信電力も弱いエリアをエリア３ｃ、両方のアンテナからの受信電力が強いエリアをエリア３ｄとする。移動端末がどのエリアに属するかは、セル内の各移動端末からアンテナ別の受信電力の報告を受けた基地局が判断する。基地局はさらに、移動端末が位置するエリアに応じて、その移動端末との間の通信方法も決定する。
【００１５】
移動端末２がエリア３ｄに位置すると、基地局は図２に示すような、ＭＩＭＯを選択す
る。移動端末２はアンテナ１ａとアンテナ１ｂの両者から通信に十分な電波を受信している上、アンテナ１ａとアンテナ１ｂが離れて設置されているため相関が低く、有効にＭＩＭＯ通信を行うことができるため、通信効率を向上することができる。
【００１６】
移動端末２がエリア３ｃに位置するとき、基地局は、図３に示すような、ダイバーシティ通信を選択する。移動端末２はいずれのアンテナからの受信電力も弱いため、アンテナ１ａとアンテナ１ｂから同一のデータを送信して通信を行う。ダイバーシティ送信を行うことにより、受信電力が弱い場合であっても、ダイバシティゲインを得ることで、通信品質を向上させることができる。また、複数のアンテナ間で相関が低くなっているため、ＭＩＭＯ通信だけでなく、ダイバーシティ通信の通信品質にも好適となる。
【００１７】
図４は、アンテナがそれぞれ別の移動端末２（２ａ、２ｂ）と通信を行うときの実施形態を説明する図である。エリア３ａでは、移動端末２ａがアンテナ１ｂから受信する電力が弱く、アンテナ１ｂからの電波を受信しづらいため、移動端末２ａに対してＭＩＭＯ通信を行うと、アンテナ１ｂから送信されたデータの受信に失敗する可能性が高い。そこで、基地局は、移動端末２ａとの通信にはアンテナ１ａのみを用い、アンテナ１ｂを使用しない。従って、基地局が移動端末２ａと通信しているときにアンテナ１ｂから別の移動端末にデータを送信することが可能になる。その際、アンテナ１ａ、１ｂで同じ周波数を利用することもできる。
【００１８】
エリア３ｂに位置する移動端末２も、アンテナ１ａからの受信電力が弱いので同様の通信形態を用いることができる。そこで、アンテナ１ｂから移動端末２ｂにデータ送信が行われているときに、アンテナ１ａは他の移動端末２にデータ送信することができる。結果として、図４に示したように、基地局は、移動端末２ａと移動端末２ｂの２つの移動端末２と同時に通信をすることが可能になる。なお、エリア３ａとエリア３ｂの例で示したように、基地局に備えられている複数のアンテナのうちの１本のみを使用して、移動端末２と通信し、他の１本のアンテナは他の移動端末２と通信を行うことを、本明細書中では、「同時通信」という。
【００１９】
以上に述べたように、基地局の複数のアンテナを離間して設置し、各々のアンテナから移動端末２が受信する受信電力に従って、通信方法を変更することにより、周波数帯の効率的な利用を図ることができる。その結果として、通信効率を向上させることができる。
【００２０】
＜基地局の構成＞
図５は、前述の実施形態に用いられる基地局の構成の例を示す図である。
前述のとおり、アンテナ１ａとアンテナ１ｂは、所定の距離以上、離間して設置されている。この所定の距離は、両方のアンテナからの受信電力が強い領域（エリア３ｄ）に位置する移動端末２にデータが送信されるときに、アンテナ１ａから送信される信号と、アンテナ１ｂから送信される信号との干渉が十分に低くなるような距離である。エリア３ａのように、移動端末２がアンテナ１ａから受信する電力は大きいが、アンテナ１ｂから通信可能な程度の受信電力を受信できないエリアが発生する程度、アンテナ１ａとアンテナ１ｂの間の距離を離して設置することができる。例えば、半径が３〜４ｋｍ程度の大きさのセルであれば、１００ｍ以上離してアンテナ１ａ、１ｂを設置することができるが、各アンテナの出力によってこの距離は変動する。アンテナ１ａと１ｂを、３００ｍなど、数１００ｍ程度の距離を置いて設置することもできる。アンテナ１ａとアンテナ１ｂとの距離は、各々のアンテナ１から送信される信号に干渉が生じない任意の距離とすることができる。
【００２１】
基地局は、さらに、スプリッタ４１、エンコーダ４２、送信用バッファ４３、受信用バッファ４４、デコーダ４５、メモリ４６、および、コントローラ５０を備える。
スプリッタ４１は、基地局のうちで受信信号の処理を行う部分と、信号の送信に関わる処理を行う部分の間で、アンテナ１との接続を切り替える部分である。受信信号の処理を行う部分は、受信用バッファ４４、デコーダ４５、コントローラ５０のうちの受信制御部５２などである。信号送信に関連する部分は、例えば、コントローラ５０のうちの送信制御部５１、送信用バッファ４３、エンコーダ４２などである。
【００２２】
エンコーダ４２は、送信用バッファ４３に格納されているパケットを移動端末２に送信するために、エンコードする。
送信用バッファ４３（４３ａ、４３ｂ）は、基地局から移動端末２に送信するためのパケットを格納する記憶領域である。送信用バッファ４３に記憶されるパケットは、複数の移動端末２に対して送信する情報、および、各々の移動端末２が読み込んで解析すべきデータの位置を示す情報を含む構成にすることができる。送信用バッファ４３は、図５に示すとおり、１本のアンテナに対して１つの送信用バッファ４３をおくことができるし、一つの送信用バッファ４３の一部分を、１本のアンテナから送信するパケットを生成するために使用する構成にすることもできる。
【００２３】
受信用バッファ４４は、アンテナ１を介して基地局が移動端末２から受信したデータを一時的に記憶する。受信用バッファ４４に格納されたデータは、デコーダ４５においてデコードされる。
【００２４】
メモリ４６は、移動端末２に送信するためのデータ、もしくは、移動端末２から基地局が受信したデータが、コントローラ５０により適宜格納される。
コントローラ５０は、基地局と移動端末２の間の通信の制御全般を行う。コントローラ５０は、送信制御部５１、受信制御部５２、データベース５３、および、待ち行列５４を記憶する記憶領域を有する。コントローラ５０に含まれる各部分は、電気回路で実現しても良いし、その機能の一部、もしくは全部をソフトウェアによって実現することも可能である。
【００２５】
送信制御部５１は、移動端末２との通信に用いる通信方法に基づいて、基地局から移動端末２に送信するパケットを作成し、送信用バッファ４３に格納する。また、必要に応じて、送信用バッファ４３の初期化も行う。送信制御部５１は、パケットを作成する際に、適宜、データベース５３、メモリ４６に格納されているデータを使用する。送信制御部５１が、移動端末２に送信するためのパケットを作成するときに行う動作は、後で詳しく述べる。
【００２６】
受信制御部５２は、各アンテナから移動端末２が受信した信号の受信電力（受信レベル）の報告に基づいて、移動端末２がエリア３ａ〜３ｄのいずれに位置するのかを判定し、移動端末２との通信方法を決定する。移動端末２の受信電力測定、および、通信方法の決定の際の動作については、後に詳しく述べる。また、受信制御部５２は、基地局が移動端末２から受信したパケットを解析し、必要に応じて、そのパケットに含まれるデータをデータベース５３やメモリ４６に格納する。
【００２７】
データベース５３は、基地局が移動端末２との通信に使用する通信方法を、移動端末２ごとに記憶しておく領域である。例えば、使用される通信方法を移動端末２のＩＤと対にして記憶する形態をとることができるが、移動端末２に関する任意の他の情報もあわせて格納することもできる。
【００２８】
待ち行列５４は、基地局がデータを送信する必要がある移動端末２のリストであり、移動端末２のＩＤが格納されている。
なお、図５に示す基地局は、アンテナ１ａとアンテナ１ｂの２本のアンテナを備える場
合の例であるが、アンテナの数は２本以上にすることが可能である。また、基地局が備えている全ての部分を電子回路で構成することができるし、一部の機能をソフトウェアによって実現することも可能である。
【００２９】
＜通信方式の選択＞
以下、通信方式の選択について説明する。ここでは、例として、２本のアンテナを有する基地局と移動端末２が通信するために行われる動作について説明する。
【００３０】
〔移動端末の受信電力測定〕
通信方式を選択するための、受信電力測定について説明する。基地局は、移動端末２が受信電力測定を行う期間を設け、受信電力測定期間には、基地局に設けられているアンテナ１が１本ずつ送信を行う。次に、移動端末２はそれぞれのアンテナからの受信電力を測定し、全てのアンテナからの受信電力測定が終わると、アップリンク期間に基地局へ受信電力を報告する。
【００３１】
図６は、移動端末２が、アンテナ１ａもしくはアンテナ１ｂから受信する信号の電力を測定し、受信電力を基地局に通知するときの動作を説明する図である。基地局は、最初に図６のＡに示すように、アンテナ１ａから予め決められた送信電力で信号の送信を行う。移動端末２は、アンテナ１ａからの受信電力を測定し、測定結果を記憶する。次に、図６のＢに示すとおり、基地局はアンテナ１ｂから予め決められた送信電力で信号を送信し、同様に、移動端末２が受信電力測定と測定結果の記憶を行う。受信電力測定が終了すると、図６のＣに示すとおり、移動端末２は、各々のアンテナからの受信電力を基地局に報告する。
【００３２】
図７は、受信電力測定および受信電力の報告の際に、移動端末２と基地局の間で送受信されるパケットを示す図である。ダウンリンクパケット６０は、基地局から移動端末２に送信されるパケットであり、アップリンクパケット７０は、基地局が移動端末から受信するパケットである。ダウンリンクパケット６０には、同期信号６１、ＭＡＰデータ６２、移動端末宛データ６３が含まれる。
【００３３】
同期信号６１は、基地局からの信号の検出タイミングを移動端末２に知らせるのに用いられる信号であるが、受信電力測定用のデータとして用いることもできる。図７に示す実施形態では、同期信号６１を電力測定用データとする。
【００３４】
ＭＡＰデータ６２は、基地局と通信可能な移動端末２に対して基地局が送る指示情報である。基地局は、ＭＡＰデータ６２を用いて、移動端末２に受信電力測定を行うこと、アップリンク中で移動端末２が使用できる領域などを指定する。例えば、図７のＦｒａｍｅ１のＭＡＰデータ６２が以下のとおりであるとする。
メッセージ識別子＝受信電力測定，端末ID=8，応答=2Frame後、UL領域=1〜2
メッセージ識別子＝受信電力測定，端末ID=9，応答=2Frame後、UL領域=2〜3
メッセージ識別子＝ダウンリンクデータ，端末ID=1，通信方式=…、領域=…
メッセージ識別子＝ダウンリンクデータ，端末ID=4，通信方式=…、領域=…
メッセージ識別子＝アップリンクデータ，端末ID=5，通信方式=…、領域=…
各移動端末２は、メッセージ識別子を使用し、移動端末２が行う動作が何であるかを識別する。例えば、端末ＩＤが８もしくは９の移動端末２は、図７中の矢印（１）で示すとおり、次に受信するダウンリンクパケット６０の先頭にある同期信号６１を使用して受信電力測定を行う。一方、ＭＡＰデータ６２で受信電力測定を指定されていない端末は、ダウンリンクパケット６０の指定された領域のデータを読み込むなどの指定された動作を行う。
【００３５】
ＭＡＰデータ６２に含まれる通信方法において、移動端末２との通信方式がＭＩＭＯ、ダイバーシティ、アンテナ１ａから送信されるデータを使用する通信、アンテナ１ｂから送信されるデータを使用する通信のいずれかが指定される構成にすることができる。この場合は、移動端末２はＭＡＰデータ６２で指定された通信方法を使用して受信データを受信する。いずれの通信方法を用いるかの指定以外にも、通信方式として、アンテナ１ａ、１ｂから送信されたデータの変調方式などを通知することができる。
【００３６】
移動端末宛データ６３は、基地局から移動端末２に送信するデータが含まれる領域である。図８は、ある実施形態における一対のダウンリンクパケット６０とアップリンクパケット７０を詳細に示した図である。移動端末宛データ６３は、基地局からデータを受信する移動端末２ごとにデータが格納されており、各移動端末２は、ＭＡＰデータ６２で指定された領域のデータを読み込んで処理を行う。
【００３７】
アップリンクパケット７０は、現在通信を行っている移動端末２からの情報を格納する領域の他に、新しく通信を開始する移動端末２からデータを受け取るためなどに用いることができる空き領域７１を、さらに備えている。アップリンクパケット７０も、移動端末宛データ６３と同様に、移動端末２ごとに指定された領域にデータが書き込まれ、各移動端末２が利用可能な領域の指定も、ＭＡＰデータ６２で行われる。例えば、受信電力測定を行った端末ＩＤ＝８もしくは９の移動端末２は、応答を２フレーム後に返すように指定されているので、フレーム１の２つ後に受信するフレーム３に対するアップリンクパケット７０で電力測定結果を基地局に通知する（図７の矢印（２））。このとき、端末ＩＤ＝８の移動端末２（図８では移動端末Ｃに相当）は、アップリンクパケット７０のＵＬ領域１〜２を使用し、端末ＩＤ＝９の移動端末２（図８では移動端末Ｂに相当）は、ＵＬ領域２〜３を使用する。
【００３８】
〔通信方法の決定〕
基地局は、受信電力の報告を受けると、移動端末２から報告された受信電力が所定の閾値を超えているかを判断する。所定の閾値は、基地局と移動端末２が通信をするために必要な受信電力、通信エラーの発生する確率が所定の割合となる受信電力などの基準から、基地局が存在するセルの使用状況などにあわせて決定することができる。
【００３９】
図９は、基地局と移動端末２の間の通信方式と各アンテナからの受信電力の関係を説明する図である。図９では、各アンテナからの受信電力を閾値と比較した結果に対応させて通信方式を記載している。
【００４０】
アンテナ１ａとアンテナ１ｂのいずれのアンテナから受信する電力も閾値以下である場合は、基地局は、ダイバーシティ送信を選択する。ダイバーシティ送信を行うことにより、受信電力が小さい移動端末２へのデータ送信を行い易くすることができる。
【００４１】
アンテナ１ａとアンテナ１ｂのいずれのアンテナから受信する電力も閾値を超えている場合は、ＭＩＭＯ通信が選択される。先に述べたとおり、アンテナ１ａとアンテナ１ｂの距離が離れているため、各アンテナから送信された信号の間で干渉が抑えられている。従って、受信電力が閾値を超えた任意の移動端末２において、ＭＩＭＯ通信を行っても、信号の干渉による通信エラーが発生せず、周波数帯の利用効率を改善することができる。
【００４２】
アンテナ１ａかアンテナ１ｂのいずれかが閾値を越えている場合は、閾値よりも強い受信電力が観測されたアンテナ１を優先する通信方式を選択する。この場合、優先するアンテナ１から移動端末２にデータを送信する。移動端末２への送信に用いられないアンテナ１は、他の移動端末２にデータを送信するために使用することができ、通信効率の改善が可能である。
【００４３】
図１０は、移動端末２から受信電力情報を受信したときの基地局の動作を説明するフローチャートである。基地局は、アンテナ１からデータを受信すると、通信方式に合わせた方法でデータを復調した後、その解析を行う（ステップＳ１〜４）。復調後のデータは、受信制御部５２によって解析される。
【００４４】
図１０のステップＳ５〜１４は、受信制御部５２の動作である。まず、受信制御部５２は、解析待ちのデータがある場合に、正しく受信されているかを確認する（ステップＳ５、６）。データの受信が正しく行われていれば、各移動端末２のアンテナごとの受信電力が閾値を超えているかを確認する（ステップＳ７、９、１１）。例えば、移動端末２ａについて、アンテナ１ａからの受信電力、および、アンテナ１ｂからの受信電力がいずれも閾値を越えている場合は、移動端末２ａとの通信方法をＭＩＭＯ通信としてデータベース５３に登録する（ステップＳ７、８）。ここで、アンテナ１ａからの受信電力は閾値を超えていて、アンテナ１ｂからの受信電力が閾値以下である移動端末２ｂからのデータを解析した場合は、移動端末２ｂはアンテナ１ａを通信に使用する移動端末２として登録する（ステップＳ９、１０）。同様に、移動端末２ｃでは、アンテナ１ｂからの受信電力のみが閾値を超えていれば、アンテナ１ｂを通信に使用するアンテナとして登録する（ステップＳ１１、１２）。なお、ステップＳ１０、１２で登録された移動端末２は、同時通信を行うときの送信対象として登録されたことになる。いずれのアンテナ１からの受信電力も閾値を超えていない場合は、ダイバーシティ通信を行う対象としてデータベース５３に登録する（ステップＳ１３）。解析対象としているデータに対応する移動端末２とその通信方法をデータベース５３に登録すると、受信制御部５２は解析待ちの次のデータがあるかを確認する（ステップＳ１４、５）。
【００４５】
一方、データの受信が正しく行われなかった場合は、受信制御部５２は、受信エラーと判断してそのデータに対する処理を終了し、次のデータの処理を行う（ステップＳ６）。解析待ちのデータがなくなると、データ解析を終了する。
【００４６】
＜基地局でのダウンリンクパケットの生成＞
基地局は、移動端末２との通信方法を決定した後、各移動端末２について決定した通信方法に対応したダウンリンクパケット６０を生成する。このとき、送信制御部５１は、適宜、データベース５３、待ち行列５４、メモリ４６に格納された情報を用いる。
【００４７】
図１１は、ダウンリンクパケット６０を生成する際の基地局の動作を説明するフローチャートである。ここでは、アンテナ１ａから送信するパケットを、送信用バッファ４３ａを用いて生成し、アンテナ１ｂから送信するパケットを、送信用バッファ４３ｂを用いて生成して、２本のアンテナから送信する１組のダウンリンクパケット６０を生成する場合を例として説明する。
【００４８】
図１１のフローチャート中で、ステップＳ２１〜３５は、送信制御部５１が行う動作である。ステップＳ３６〜３８では、ダウンリンクパケット６０の送信処理が行われる。なお、送信制御部５１は、ステップＳ３８で各アンテナの同期を取る。
【００４９】
図１１のフローチャートは、
（１）任意の通信方法で送信する送信データの格納（ステップＳ２２〜２７）、
（２）１本のアンテナのみを用いて送信するデータの格納（ステップＳ２８〜３２）、
（３）送信用バッファ４３に格納されたデータを含むパケットの生成と送信（ステップＳ３４〜３８）
の３段階を含む。以下に、各段階で行われる動作を説明する。
【００５０】
（１）ダウンリンクパケット６０の生成開始時に、各アンテナの送信バッファ４３ａおよび４３ｂの初期化を行い、両方のバッファの対応する領域が双方とも空いている領域に、移動端末２へのデータをセットする（ステップＳ２１〜２７）。ある移動端末とＭＩＭＯ通信を行う場合は、送信バッファ４３ａ、４３ｂの互いに対応する領域に、その移動端末あてに送信すべき異なるデータが書き込まれる。ある移動端末とダイバーシティ通信を行う場合には、送信バッファ４３ａ、４３ｂの互いに対応する領域に、その移動端末あてに送信すべき同一のデータが書き込まれる。その他の場合には、送信バッファ４３ａ、４３ｂのいずれか一方の所定の領域に、送信すべきデータが書き込まれる。なお、データを送信する移動端末２は、待ち行列５４の先頭側を優先して決定する。
【００５１】
（２）ステップＳ２２〜２７を繰り返すと、最終的には、送信用バッファ４３ａ、４３ｂに空き領域が残っていても、送信用バッファ４３ａ、４３ｂの互いに対応する領域にデータを書き込むことができなくなる。この場合には、ＭＩＭＯ通信もしくはダイバーシティ通信を用いる移動端末２へのデータを、送信用バッファ４３ａと送信用バッファ４３ｂに格納することができない。そこで、１本のアンテナのみを用いて送信するデータを選んで、送信用バッファ４３ａもしくは送信用バッファ４３ｂの空き領域に格納する（ステップＳ２８〜３２）。
【００５２】
（３）ステップＳ２８〜３２を繰り返すと、送信用バッファ４３ａと送信用バッファ４３ｂの両方に空き領域がなくなり、送信制御部５１は、移動端末宛データ６３を作成するためのデータ格納を終了する。データの格納が終わると、送信用バッファ４３ａ、４３ｂにセットされたデータを配置し、適切なＭＡＰデータ６２を付して１組のダウンリンクパケット６０を生成する（ステップＳ３４、３５）。生成された１組のダウンリンクパケット６０は、それぞれ変調された後、アンテナ１ａとアンテナ１ｂから同期を取って送信される（ステップＳ３６〜３８）。
【００５３】
このような手順でダウンリンクパケット６０を生成することにより、１本だけのアンテナを用いて通信を行う移動端末２へのデータを、通信に使用するアンテナのみから送信することができる。つまり、手順（２）を行うことにより、同時通信に対応していないシステムで送信されるダウンリンクパケット６０と比較して、より多くの情報を含めたダウンリンクパケット６０を生成できる。
【００５４】
図１１のフローチャートで行われる動作について、図１２および図１３を参照しながら、具体的な実施形態として以下に詳しく説明する。ここで、生成するダウンリンクパケット６０は、８台の移動端末２ａ〜２ｈに送信するパケットであるとする。図１２は、移動端末２ａ〜２ｈについての各アンテナからの受信電力および通信方式が格納されているデータベース５３の例を示す図である。この例では、アンテナ１ａもしくはアンテナ１ｂから各移動端末２が受信する信号の受信電力は、閾値と比較した結果として記録されている。すなわち、「強」は受信電力が閾値よりも高い場合を示し、「弱」は受信電力が閾値よりも低い場合を示している。
【００５５】
〔任意の通信方法で送信する送信データの格納〕
ダウンリンクパケット６０の生成を開始すると、送信制御部５１は送信用バッファ４３ａ、４３ｂを初期化する（ステップＳ２１）。初期化が終了すると、送信用バッファ４３ａの中のデータ書き込み可能な領域に対応する送信用バッファ４３ｂの領域にデータが格納されていないので、送信制御部５１は、データの格納が可能であると判断して、待ち行列５４を参照する（ステップＳ２２、２３）。
【００５６】
待ち行列５４には、前述のとおり、ダウンリンクパケット６０によって情報を送信されるのを待っている移動端末２のＩＤが記録されている。ここでは、移動端末２ａ〜２ｈに
情報を送信するので、例えば、待ち行列５４は、
「２ｈ、２ｇ、２ｆ、２ｅ、２ｄ、２ｃ、２ｂ、２ａ」
であるものとする。
【００５７】
送信制御部５１は、待ち行列５４の先頭に２ｈが記録されているので、移動端末２ｈに送信するデータを送信用バッファ４３に格納することを決定し、データベース５３を参照して移動端末２との通信方法を確認する（ステップＳ２４、２５）。移動端末２ｈは、アンテナ１ａ、アンテナ１ｂのいずれのアンテナ１からの受信電力も閾値を越えているため、ＭＩＭＯ通信を行うように、データベース５３に記録されている。そこで、送信制御部５１は、送信用バッファ４３ａと送信用バッファ４３ｂの両方に、移動端末２ｈに送信すべきデータをセットする（ステップＳ２６）。なお、送信用バッファ４３ａにセットされたデータ（Ｄ１）と送信用バッファ４３ｂにセットされたデータ（Ｄ２）は異なるデータである。移動端末２ｈへの送信データをセットした後、さらに移動端末２ｈに送信すべきデータが存在するかを確認し、送信すべきデータが残っていなければ、移動端末２ｈを待ち行列５４から削除する（ステップＳ２７）。以後の説明では、各移動端末２へのデータのセットが終わった時点で、その移動端末２へ送信すべきデータが残っていないものとする。従ってここでは、待ち行列５４は
「２ｇ、２ｆ、２ｅ、２ｄ、２ｃ、２ｂ、２ａ」
に更新されるものとする。
【００５８】
図１３は、図１１のフローチャートで説明されるパケットの生成方法によって生成されるパケットの構成を表す図である。ここまでの処理では、各アンテナから送信されるデータ部分のうち、２ｈ宛のデータがセットされている状態である。
【００５９】
次に、送信用バッファ４３ａの空き領域に対応する部分が送信用バッファ４３ｂにおいても空き領域であることを確認し、２ｈへのデータのセットと同様に、送信用バッファ４３に、２ｇ、２ｆ、２ｅへのデータを格納する（ステップＳ２１〜２７）。ただし、２ｆおよび２ｅでは、図１２に示すとおり、ダイバーシティ通信を用いることがデータベース５３に記録されているので、送信用バッファ４３ａと送信用バッファ４３ｂにセットされるデータは同一のデータである。
【００６０】
移動端末２ｅへの送信データのセットが終了した時点で、待ち行列５４は、
「２ｄ、２ｃ、２ｂ、２ａ」
となっている。ここで、図１３において、移動端末２ｈ〜２ｅに送信するデータがセットされている状態になる。図１３では移動端末２ａ〜２ｄに送信するデータが記録されている領域は、まだ空き領域である。そこで、送信用バッファ４３ａの空き領域に対応する部分に、送信用バッファ４３ｂの空き領域が存在している。そこで、移動端末２ｄへのデータの格納が行われる。
【００６１】
移動端末２ｄは、図１２に示したとおり、アンテナ１ｂからの受信電力のみが強く、アンテナ１ｂのみを使用する通信が選択されている。そこで、送信制御部５１は、送信用バッファ４３ｂのみに、移動端末２ｄへ送信するデータをセットする（ステップＳ２６）。
【００６２】
移動端末２ｄへの送信データのセットが終了した時点で、待ち行列５４は、
「２ｃ、２ｂ、２ａ」
となる。図１３に示したように、送信用バッファ４３ａのデータ格納が可能な領域と対応する部分が、送信用バッファ４３ｂにおいて空き領域であるので、移動端末２ｃへのデータの格納が行われる。
【００６３】
移動端末２ｃは、図１２に示したとおり、アンテナ１ａのみを使用する通信が可能であ
る。そこで、送信制御部５１は、送信用バッファ４３ａに、移動端末２ｃへ送信するデータをセットする（ステップＳ２６）。
【００６４】
なお、ステップＳ２７、および、後で詳しく述べるステップＳ３２において、送信すべきデータが残っていれば、待ち行列５４に残すが、この際に、移動端末２ａを待ち行列５４の末尾に移動させることもできる。移動端末２ｈを待ち行列５４の末尾に移動させると、待ち行列５４は、
「２ｇ、２ｆ、２ｅ、２ｄ、２ｃ、２ｂ、２ａ、２ｈ」
となり、次にデータ送信対象となる移動端末２は、２ｇになる。このように、待ち行列５４の順番を変更することにより、複数の移動端末２に交互にデータを送信でき、多くの移動端末２に対するサービスを向上させることができる。
【００６５】
〔１本のアンテナのみを用いて送信するデータの格納〕
移動端末２ｃへのデータを格納した時点で、送信用バッファ４３ａのデータ格納が可能な領域に対応する送信用バッファ４３ｂの領域に、データの格納ができない状態になったとする。すなわち、図１３の２ｈ、２ｇ、２ｆ、２ｅ、２ｄ、および２ｃへの送信データを格納した領域が使用されている状態になっている。すると、図１１のステップＳ２２〜２７を終了し、ステップＳ２８〜３２の処理が行われる。
【００６６】
送信制御部５１は、移動端末２ｃへのデータをセットした後でもデータの格納が可能な部分は存在するが、送信用バッファ４３ａの空き領域に対応する部分が送信用バッファ４３ｂでは空き領域ではないことを確認する（ステップＳ２８）。
【００６７】
待ち行列５４には「２ｂ、２ａ」が残っているので、送信制御部５１は、送信用バッファ４３の空き領域を利用してデータ送信が可能な移動端末２があるかを確認する（ステップＳ２９、３０）。ステップＳ３０の確認では、データベース５３を用いて、データ送信可能な端末が見つかるまでか、待ち行列５４の端末まで確認するまで、待ち行列の先頭から送信用バッファ４３の空き領域でデータ送信可能な端末の検索が行われる。この例では、待ち行列の先頭にある移動端末２ｂはアンテナ１ｂのみを用いた通信が可能な端末である。送信用バッファ４３ｂには空き領域が存在するので、移動端末２ｂはデータ送信可能な移動端末であると認識される。送信制御部５１は、送信用バッファ４３ｂの空き領域を超えない量で最大送信閾値以下のデータを送信用バッファ４３ｂにセットし、移動端末２ｂに残りの送信データが存在するか確認する（ステップＳ３１、３２）。移動端末２ｂの送信データが残っていない場合は、先に述べたように、待ち行列５４から２ｂを削除し、ステップＳ２８に戻る。
【００６８】
ここで、移動端末２ｂへの送信データを格納した時点で、送信用バッファ４３ｂには開き領域が存在しなくなったものとする。すると、送信制御部５１は、送信用バッファ４３ａの空き領域を用いてデータ送信可能な端末があるか確認し、待ち行列５４とデータベース５３を参照して、移動端末２ａへのデータを送信用バッファ４３ａに格納することを決定する（ステップＳ２８〜３０）。移動端末２ａへの送信データを格納した時点で、送信用バッファ４３ａの空き領域もなくなると、ステップＳ２８〜３２のフローを終了し、データ部分の作成を終了する。
【００６９】
なお、ステップＳ２９で待ち行列５４に記録された移動端末２が既に無い場合や、ステップＳ３０で、データ送信可能な移動端末２が存在しない場合には、空き領域を利用して、ダイバーシティ通信を行う構成にすることもできる（ステップＳ３３）。
【００７０】
〔ダウンリンクパケットの生成と送信〕
送信用バッファ４３ａと送信用バッファ４３ｂの両方に空き領域がなくなると、送信制
御部５１は、前述のとおり、データの格納を終了し、データの配置、ＭＡＰデータ６２の付加を行ってダウンリンクパケット６０を生成する（ステップＳ３４、３５）。ダウンリンクパケット６０を生成する際に、送信用バッファ４３中に格納されているデータを適宜マッピングして、図８に示したような２次元の矩形のパケットとすることもできる。生成されたダウンリンクパケット６０は、既に述べたとおり、アンテナ１ａとアンテナ１ｂから同期して送信される（ステップＳ３６〜３８）。
【００７１】
＜移動端末で行われる動作＞
これまで、基地局の動作を詳しく説明してきたが、以下、通信の際に移動端末２で行われる動作について述べる。
【００７２】
（１）移動端末２は、ダウンリンクパケット６０の受信のために同期を取った後、ＭＡＰデコードを行い、ＭＡＰデータ６２に記載されている指示に従って、アンテナ１からの受信電力を測定する。受信電力測定が終わると、ＭＡＰデータ６２で指定されたアップリンクパケット７０の領域に測定結果を書き込んで、基地局側に報告する。基地局への報告により、既に説明したように、基地局で移動端末２との通信方法が決定されて、移動端末２に通信方法が通知される。移動端末２は、その後の通信では、通知された通信方法を用いる。
【００７３】
（２）移動端末２へのデータを含むダウンリンクパケット６０が送信されると、移動端末２は、同期信号６１を使用して同期を確立する。同期が取れると、ＭＡＰデータ６２を解析して、ダウンリンクパケット６０内の指定された領域のデータを受信する。移動端末２は、データを受信すると、ＭＡＰデータ６２で指定された通信方式に従って、受信データをデコードする。
【００７４】
なお、１秒間に１回など、任意の頻度で受信電力測定が行われる構成にすることができる。また、移動端末と基地局の通信方法が決定済みで、移動端末２が受信電力を行わずにデータの受信のみを行う場合には、移動端末２は手順（２）で述べた動作を行う。
【００７５】
＜通信方式の選択（２）＞
これまでの説明では、通信方式は、移動端末２の受信電力を閾値と比較した結果を用いて決定していたが、各アンテナからの受信電力と各アンテナからの受信電力の差を用いて通信方式を決定することもできる。アンテナ間の受信電力差が大きい場合には、受信電力が強い方のアンテナを用いた通信を優先させる。ただし、受信電力の差が大きくても、受信電力が強いアンテナからの受信電力が、１本のアンテナを用いた通信を行うことができるほど十分に強くない場合には、ダイバーシティ送信を行う。
【００７６】
図１４は、各アンテナからの受信電力およびアンテナ間での受信電力の差を用いて移動端末２との通信方式を決定する実施形態を説明する図である。以下、受信電力の強弱を判断するための閾値を５ｄＢ、アンテナ間の受信電力差が大きいと判断するための閾値を５ｄＢと仮定して説明する。
【００７７】
移動端末２ａのように、アンテナ１ａとアンテナ１ｂからの受信電力がいずれも１ｄＢである場合は、基地局は、いずれのアンテナからの受信電力も弱いと判断する。また、アンテナ間での受信電力の差は０ｄＢである。そこで、基地局は、移動端末２ａとダイバーシティ通信を行うように選択する。
【００７８】
移動端末２ｄでは、アンテナ１ａからの受信電力が１０ｄＢ、アンテナ１ｂからの受信電力が９ｄＢであり、いずれのアンテナからの受信電力も強いと判断される。アンテナ間での受信電力の差は１ｄＢであるので、受信電力差は小さいと判断される。そこで、ＭＩ
ＭＯ通信が用いられる。
【００７９】
移動端末２ｂでは、アンテナ１ａからの受信電力が９ｄＢ、アンテナ１ｂからの受信電力が１ｄＢであり、アンテナ１ａからの受信電力が強く、アンテナ１ｂからの受信電力が弱いと判断される。アンテナ間での受信電力の差は、８ｄＢであり、閾値を越えている。そこで、アンテナ１ａのみを用いた通信を選択する。移動端末２ｃについても、同様の判断が行われ、アンテナ１ｂのみを用いた通信が選択される。
【００８０】
このような選択方法を用いると、両方のアンテナからの受信電力が閾値付近で、受信電力の差が小さい場合に、１本のアンテナのみを用いる通信以外の通信方式を選択することができる。例えば、アンテナ１ａからの受信電力が４．９ｄＢで、アンテナ１ｂの受信電力が５．１ｄＢである場合は、一方のアンテナからの受信電力は強く、他方のアンテナからの受信電力は弱いと判断される。二本のアンテナからの受信電力の差は、０．２ｄＢであって、受信電力の差が小さい。この場合に、同時通信を行うと、移動端末２は本来受信するはずのアンテナ１ｂからの信号のほかに、アンテナ１ａからの信号も比較的強く受信することになる。このような場合は、１本のアンテナのみを用いた通信だけでなく、ＭＩＭＯやダイバーシティを選択することも可能な電波状況である。そこで、周波数の利用効率を上げることを目的としてＭＩＭＯ通信を行うか、通信の確実性を重視してダイバーシティ通信を行うかのいずれかを選択可能な構成にすることもできる。
【００８１】
＜アンテナ数が２本より多い場合の実施形態＞
基地局に備えられたアンテナ数が２本より多くても、本発明を実施することが可能である。例えば、基地局が５本のアンテナを備える場合の実施形態について以下に述べる。
【００８２】
図１５は、５本のアンテナを有する基地局のセル中に位置する移動端末の受信電力として考えられる組み合わせを示す表である。ここでは、各アンテナからの受信電力を閾値と比較した結果、受信電力が閾値を超えた場合は「１」、閾値以下であれば「０」として示している。各移動端末は、Ｔ０〜Ｔ３１のいずれかのパターンで各アンテナから信号を受ける。Ｔ０の場合は、いずれのアンテナからの受信電力も閾値を越えていないので、ダイバーシティ通信が選択される。Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４、Ｔ８、Ｔ１６では、１本のアンテナからの受信電力のみが閾値を超えているので、閾値を超えたアンテナを用いて通信が行われる。その他の場合（Ｔ３、Ｔ５〜Ｔ７、Ｔ９〜Ｔ１５、Ｔ１７〜Ｔ３１）では、受信電力が閾値を超えたアンテナを用いてＭＩＭＯ通信を行うように選択される。
【００８３】
図１６Ａ〜図１６Ｆは、基地局からデータ送信することができる移動端末を選択する場合に可能な組み合わせを説明する表である。同時にデータ送信をすることができる移動端末を選択する際には、２つ以上の移動端末が同一のアンテナを使用しないようにする必要がある。そこで、送信制御部５１は、各アンテナについて「１」となっている移動端末が２つ以上存在しないように、図１５を参照しながら通信可能な移動端末を選択する。
【００８４】
例えば、最初にＴ４パターンの受信をしている端末が選ばれると、他に通信することが可能な移動端末は、アンテナ１ｃを使用しない、すなわちアンテナ１ｃが「１」となっていない移動端末である。図１６Ａ〜図１６Ｆに示されている組み合わせでは、Ｔ４を含むグループのいずれかが可能な組み合わせとなる。待ち行列５４に並んでいる次の端末が、Ｔ１パターンであれば、使用されるアンテナはアンテナ１ｅなので、Ｔ４とＴ１に対しての同時通信が可能である。また、その次に待ち行列５４に並んでいる端末がＴ２４パターンであれば、このパターンで使用するアンテナは、アンテナ１ａとアンテナ１ｂであるので、さらに同時通信の対象として加えることができる。ここで、Ｔ４、Ｔ１、Ｔ２４のグループとすると、使用されていないアンテナは、アンテナ１ｄのみである。そこで、アンテナ１ｄのみを用いて通信可能なＴ２パターンの端末が待ち行列５４に存在すれば、さら
に同時通信の対象として加えることができるが、Ｔ２パターンの移動端末がなければＴ４、Ｔ１、Ｔ２４のグループとする。
【００８５】
Ｔ４、Ｔ１、Ｔ２４、Ｔ２のグループの場合には、全てのアンテナが使用されているので、図１６Ａ〜図１６Ｆでは全アンテナ使用フラグを「１」として示している。また、Ｔ０の端末に送信する場合も、全てのアンテナを使用してダイバーシティ通信を行うので、全てのアンテナが使用されることになる。
【００８６】
一方、Ｔ４、Ｔ１、Ｔ２４のグループの場合には、アンテナ１ｄが使用されておらず、全アンテナ使用フラグは「０」である。使用されていないアンテナがある場合、そのアンテナは任意のアンテナと同じデータを送出させるようにすることができる。この処理により、いずれかの移動端末においての受信状況が良くなる可能性がある。また、合計電力を一定に保ったまま、使用されているアンテナの電力を強くすることも可能である。
【００８７】
＜その他の実施形態＞
なお、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、様々に変形可能である。例えば、受信電力測定時に移動端末２が行う受信電力の報告は、基地局に備えられた全てのアンテナからの受信電力を測定した後でなくても良い。基地局に備えられている複数のアンテナのうちの任意の本数の受信電力を測定した後に、基地局に対して受信電力を報告する構成にすることができる。
【００８８】
上述の各実施形態に対し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）実質的に異なる無線エリアを形成する、離間して設けられた第１のアンテナと、第２のアンテナのそれぞれから送信される信号を端末が受信して受信環境を測定し、
該測定の結果、該第１のアンテナからの受信レベルと該第２のアンテナからの受信レベルの双方が所定の基準以上である場合に、該第１のアンテナ、該第２のアンテナを用いてＭＩＭＯ送信を行い、該測定の結果、該第１のアンテナからの受信レベルと該第２のアンテナからの受信レベルの双方が所定の基準以下であり、前記端末が該第１のアンテナ、該第２のアンテナ双方から信号を受信できる場合に、該第１のアンテナ、該第２のアンテナを用いてダイバーシティ送信を行う、
ことを特徴とする送信方法。
（付記２）前記第１のアンテナからの受信レベルと前記第２のアンテナからの受信レベルの差を表す差分受信レベルを算出し、
前記差分受信レベルが所定の値より大きく、かつ、前記第２のアンテナからの受信レベルが前記第１のアンテナからの受信レベルよりも大きい場合に、前記第１のアンテナを用いることなく前記第２のアンテナを用いて前記端末との通信を行う
ことを特徴とする付記１に記載の送信方法。
（付記３）複数の端末のうちの第１の端末において、前記第１のアンテナからの受信レベルが前記所定の基準以上であり、前記第２のアンテナからの受信レベルが前記所定の基準より小さいとき、前記第１のアンテナを用いて前記第１の端末にデータを送信し、前記第２のアンテナを用いて第２の端末にデータを送信する
ことを特徴とする付記１に記載の送信方法。
（付記４）前記第１のアンテナを用いて送信すべき第１のパケットにデータの書き込みが可能な第１の領域が存在し、かつ、前記第２のアンテナを用いて前記第１のパケットに同期して送信すべき第２のパケットにおいて、前記第１のパケットの第１の領域に対応する第２の領域にデータが既に格納されている場合、
前記第１のアンテナを用いてデータを送信すべき端末を認識し、その端末に送信するデータを、前記第１のパケットの第１の領域に書き込む
ことを特徴とする付記３に記載の送信方法。
（付記５）複数の端末のうちの第１の端末において、前記第１のアンテナからの第１の受
信レベルが前記所定の基準以上であり、かつ、前記第２のアンテナからの第２の受信レベルが前記所定の基準より小さい場合に、前記第１の端末で測定された前記第１の受信レベルと前記第２の受信レベルとの差分を表す差分受信レベルを算出し、
前記差分受信レベルが所定の値より大きいときに、前記第１のアンテナを用いて前記第１の端末にデータを送信し、
前記第２のアンテナを用いてから第２の端末にデータを送信する
ことを特徴とする付記１に記載の送信方法。
（付記６）第１のアンテナと、
前記第１のアンテナから実質的に異なる無線エリアを形成する、離間して設けられた第２のアンテナと、
前記基地局と通信可能な端末が前記第１のアンテナからの信号を測定することにより得られる第１の受信レベルを表す情報、および前記端末が前記第２のアンテナからの信号を測定することにより得られる第２の受信レベルを表す情報を前記端末から受信する受信部、を備え、
前記第１の受信レベルおよび第２の受信レベルの双方が所定の基準以上である場合に、前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナを用いてＭＩＭＯ送信を行い、前記第１の受信レベルおよび第２の受信レベルの双方が前記所定の基準より小さい場合に、前記第１のアンテナおよび第２のアンテナを用いてダイバーシティ送信を行う、
ことを特徴とする基地局装置。
（付記７）複数の端末のうちの第１の端末において、前記第１のアンテナからの受信レベルが前記所定の基準以上であり、前記第２のアンテナからの受信レベルは前記所定の基準より小さいとき、前記第１のアンテナを用いて前記第１の端末にデータを送信し、前記第２のアンテナを用いて第２の端末にデータを送信する
ことを特徴とする付記６に記載の基地局装置。
（付記８）前記第１の受信レベルと第２の受信レベルとの差を表す差分値を算出する算出部と、
前記第１の受信レベル、第２の受信レベル、差分値を用いて前記端末との通信方法を決定する通信方法制御部
をさらに備えることを特徴とする付記６に記載の基地局装置。
（付記９）基地局が備える第１のアンテナおよび第２のアンテナの各々から受信する信号の受信レベルをアンテナごとに計測する計測部と、
前記計測部により計測された受信レベルを前記基地局に報告する報告部と、
前記報告部が報告した前記受信レベルに基づいて前記基地局で決定された通信方法が通知されると、その通知された前記通信方法でデータを受信する受信部と、
を備えることを特徴とする端末装置。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】アンテナからの受信電力に従ったエリア分割の例を示す図である。
【図２】基地局と移動端末の間のＭＩＭＯ通信を説明する図である。
【図３】基地局と移動端末の間のダイバーシティ通信を説明する図である。
【図４】アンテナがそれぞれ別の移動端末と通信を行うときの実施形態を説明する図である。
【図５】実施形態に用いられる基地局の構成の例を示す図である。
【図６】移動端末がアンテナから受信する電力を測定し、受信電力を基地局に通知するときの動作を説明する図である。
【図７】受信電力測定および受信電力の報告の際に、移動端末と基地局の間で送受信されるパケットを示す図である。
【図８】実施形態における一対のダウンリンクパケットとアップリンクパケットを詳細に示した図である。
【図９】基地局と移動端末の間の通信方式と各アンテナからの受信電力の関係を説明する図である。
【図１０】移動端末から受信電力情報を受信したときの基地局の動作を説明するフローチャートである。
【図１１】ダウンリンクパケットを生成する際の基地局装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１２】各移動端末についての各アンテナからの受信電力および通信方式が格納されているデータベースの例を示す図である。
【図１３】実施形態のパケットの生成方法によって生成されるパケットの構成を表す図である。
【図１４】各アンテナからの受信電力およびアンテナ間での受信電力の差を用いて通信方式を決定する実施形態を説明する図である。
【図１５】５本のアンテナを有する基地局のセル中に存在する移動端末の受信電力として考えられる組み合わせを示す表である。
【図１６Ａ】基地局からデータ送信することができる移動端末を選択する場合に可能な組み合わせを説明する表である。
【図１６Ｂ】基地局からデータ送信することができる移動端末を選択する場合に可能な組み合わせを説明する表である。
【図１６Ｃ】基地局からデータ送信することができる移動端末を選択する場合に可能な組み合わせを説明する表である。
【図１６Ｄ】基地局からデータ送信することができる移動端末を選択する場合に可能な組み合わせを説明する表である。
【図１６Ｅ】基地局からデータ送信することができる移動端末を選択する場合に可能な組み合わせを説明する表である。
【図１６Ｆ】基地局からデータ送信することができる移動端末を選択する場合に可能な組み合わせを説明する表である。
【図１７】基地局に備えられた複数のアンテナ間の距離が短い場合にＭＩＭＯ通信を行うときの例を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ アンテナ
２ 移動端末
３ エリア
４０ 基地局
４１ スプリッタ
４２ エンコーダ
４３ 送信用バッファ
４４ 受信用バッファ
４５ デコーダ
４６ メモリ
５０ コントローラ
５１ 送信制御部
５２ 受信制御部
５３ データベース
５４ 待ち行列
６０ ダウンリンクパケット
６１ 同期信号
６２ ＭＡＰデータ
６３ 移動端末宛データ
７０ アップリンクパケット
７１ 空き領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信システムに関連する。
【背景技術】
【０００２】
基地局と移動端末の間の通信容量を、使用する周波数帯域を増やさずに増大させるためにＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式が用いられている。ＭＩＭＯ方式では、複数のアンテナを有する基地局が、個々のアンテナから別のデータを同じ周波数で送信し、複数のアンテナを有する移動端末が、それぞれのアンテナから受信した信号から送信データを取得する。従って、２本のアンテナを有する基地局と２本のアンテナを有する移動端末の間でＭＩＭＯ方式を用いた通信を行うと、単純計算では２倍の通信容量が得られることになる。
【０００３】
しかし、ＭＩＭＯを用いた場合、図１７に示すように、別個の信号を送信するアンテナ１ａと１ｂの間の距離が近いと、アンテナ相関が高くなる。すなわち、複数のアンテナから送信された信号が干渉してしまう。この場合には、受信した移動端末２が、基地局の個々のアンテナを介して送信された信号を分離できず、データを再生できないことがある。この現象は、基地局に近く電波環境の良いところで起こりやすく、複数のアンテナから移動端末が受信する電波の強度が高いにもかかわらずＭＩＭＯ通信の利用が妨げられることがある。
【０００４】
ＭＩＭＯ通信を行なう従来の例として下記特許文献１および２が存在する。
例えば、特許文献１には、ＭＩＭＯ方式対応の移動体通信システムで、端末・基地局の各々は、受信エラーが検出された空間パスの通信品質情報に基づいて、当該空間パスの通信動作を複数種類の動作の中で適宜切替制御するものが開示されている。パスの通信動作としては、一つのパスを残して他のパスを切断する動作や、パスダイバーシティを行う動作がある。
【特許文献１】特開２００３−２４４０４５号公報
【特許文献２】特開２００３−３３８７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来技術においては、アンテナ間が近接しており、アンテナ間の相関が高いものとなっている。
そこで本発明は、複数のアンテナを互いに離間させて配置することで、アンテナ間の相関を低くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題を解決する手段の１つの例として、実質的に異なる無線エリアを形成する、離間して設けられた第１のアンテナと、第２のアンテナのそれぞれから送信される信号を端末が受信して受信環境を測定し、該測定の結果、該第１のアンテナからの受信レベルと該第２のアンテナからの受信レベルの双方が所定の基準以上である場合に、該第１のアンテナ、該第２のアンテナを用いてＭＩＭＯ送信を行い、該測定の結果、該第１のアンテナからの受信レベルと該第２のアンテナからの受信レベルの双方が所定の基準以下であり、前記端末が該第１のアンテナ、該第２のアンテナ双方から信号を受信できる場合に、該第１のアンテナ、該第２のアンテナを用いてダイバーシティ送信を行う送信方法を用いることができる。
【発明の効果】
【０００７】
上記の方法により、アンテナ間の相関を低くすることができ、ＭＩＭＯ通信を効率的に行なうこともできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
この実施例では、第１のアンテナと、第２のアンテナをそれぞれ離間して設けることとする。例えば、アンテナ間を数メートル又は数キロ、数十キロメートルのオーダで離間させ、各アンテナについての無線通信エリアは、端部付近で重複部分を持つものの、同一の無線エリアであるとはみなせない程度に重複しない部分を持つようにする。即ち、第１のアンテナと第２のアンテナの無線エリアは実質的に異なる無線エリアを形成するものとする。
【０００９】
従って、近傍にアレー状に配置されたアンテナに対してアンテナ間の相関は十分小さいものとなる。
そこで、各アンテナから送信される信号を端末が受信して受信環境を測定し、測定の結果、第１のアンテナからの受信レベルと第２のアンテナからの受信レベルの双方が所定の基準以上である場合に、第１のアンテナ、第２のアンテナを用いてＭＩＭＯ送信を行うようにする。
【００１０】
そして、測定の結果、第１のアンテナからの受信レベルと第２のアンテナからの受信レベルの双方が所定の基準以下である場合で、端末が第１のアンテナ、第２のアンテナ双方からの信号を受信できる場合に、第１のアンテナ、第２のアンテナを用いてダイバーシティ送信を行うこととする。
【００１１】
これにより、互いの相関が低い複数のアンテナを用いてＭＩＭＯ通信を行なうことができるとともに、相関の低い複数のアンテナを用いて、ダイバーシティ送信も行なうことができる。
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
以下の例では、同じ基地局又は異なる基地局により無線信号の送受信に利用される２本のアンテナを配置し、基地局と通信する移動端末も２本のアンテナを備えているものとする。基地局のアンテナは、距離を離して設置される。
【００１３】
これにより、アンテナ間の相関を小さくでき、ＭＩＭＯ通信を効率的に行なうことができるようになる。
しかし、アンテナ間の距離が離れていると、一方のアンテナからの電波を強く受信するが他方からの電波が弱くなるなど、セル内の位置によりアンテナから移動端末が受信する電力の差がアンテナ間で大きくなることがある。そこで、移動端末がアンテナから受信する電波状況に応じて通信方法を変更することにより、通信効率を向上させる。
【００１４】
図１は、アンテナからの受信電力に従ったエリア分割の例を示す図である。図１のエリア３ａは、アンテナ１ａからの信号の受信電力は大きいが、アンテナ１ｂからの信号の受信電力が弱いエリアである。エリア３ｂはアンテナ１ｂからの受信電力が強く、アンテナ１ａからの受信電力が弱いエリアである。また、アンテナ１ａとアンテナ１ｂのいずれのアンテナからの受信電力も弱いエリアをエリア３ｃ、両方のアンテナからの受信電力が強いエリアをエリア３ｄとする。移動端末がどのエリアに属するかは、セル内の各移動端末からアンテナ別の受信電力の報告を受けた基地局が判断する。基地局はさらに、移動端末が位置するエリアに応じて、その移動端末との間の通信方法も決定する。
【００１５】
移動端末２がエリア３ｄに位置すると、基地局は図２に示すような、ＭＩＭＯを選択す
る。移動端末２はアンテナ１ａとアンテナ１ｂの両者から通信に十分な電波を受信している上、アンテナ１ａとアンテナ１ｂが離れて設置されているため相関が低く、有効にＭＩＭＯ通信を行うことができるため、通信効率を向上することができる。
【００１６】
移動端末２がエリア３ｃに位置するとき、基地局は、図３に示すような、ダイバーシティ通信を選択する。移動端末２はいずれのアンテナからの受信電力も弱いため、アンテナ１ａとアンテナ１ｂから同一のデータを送信して通信を行う。ダイバーシティ送信を行うことにより、受信電力が弱い場合であっても、ダイバシティゲインを得ることで、通信品質を向上させることができる。また、複数のアンテナ間で相関が低くなっているため、ＭＩＭＯ通信だけでなく、ダイバーシティ通信の通信品質にも好適となる。
【００１７】
図４は、アンテナがそれぞれ別の移動端末２（２ａ、２ｂ）と通信を行うときの実施形態を説明する図である。エリア３ａでは、移動端末２ａがアンテナ１ｂから受信する電力が弱く、アンテナ１ｂからの電波を受信しづらいため、移動端末２ａに対してＭＩＭＯ通信を行うと、アンテナ１ｂから送信されたデータの受信に失敗する可能性が高い。そこで、基地局は、移動端末２ａとの通信にはアンテナ１ａのみを用い、アンテナ１ｂを使用しない。従って、基地局が移動端末２ａと通信しているときにアンテナ１ｂから別の移動端末にデータを送信することが可能になる。その際、アンテナ１ａ、１ｂで同じ周波数を利用することもできる。
【００１８】
エリア３ｂに位置する移動端末２も、アンテナ１ａからの受信電力が弱いので同様の通信形態を用いることができる。そこで、アンテナ１ｂから移動端末２ｂにデータ送信が行われているときに、アンテナ１ａは他の移動端末２にデータ送信することができる。結果として、図４に示したように、基地局は、移動端末２ａと移動端末２ｂの２つの移動端末２と同時に通信をすることが可能になる。なお、エリア３ａとエリア３ｂの例で示したように、基地局に備えられている複数のアンテナのうちの１本のみを使用して、移動端末２と通信し、他の１本のアンテナは他の移動端末２と通信を行うことを、本明細書中では、「同時通信」という。
【００１９】
以上に述べたように、基地局の複数のアンテナを離間して設置し、各々のアンテナから移動端末２が受信する受信電力に従って、通信方法を変更することにより、周波数帯の効率的な利用を図ることができる。その結果として、通信効率を向上させることができる。
【００２０】
＜基地局の構成＞
図５は、前述の実施形態に用いられる基地局の構成の例を示す図である。
前述のとおり、アンテナ１ａとアンテナ１ｂは、所定の距離以上、離間して設置されている。この所定の距離は、両方のアンテナからの受信電力が強い領域（エリア３ｄ）に位置する移動端末２にデータが送信されるときに、アンテナ１ａから送信される信号と、アンテナ１ｂから送信される信号との干渉が十分に低くなるような距離である。エリア３ａのように、移動端末２がアンテナ１ａから受信する電力は大きいが、アンテナ１ｂから通信可能な程度の受信電力を受信できないエリアが発生する程度、アンテナ１ａとアンテナ１ｂの間の距離を離して設置することができる。例えば、半径が３〜４ｋｍ程度の大きさのセルであれば、１００ｍ以上離してアンテナ１ａ、１ｂを設置することができるが、各アンテナの出力によってこの距離は変動する。アンテナ１ａと１ｂを、３００ｍなど、数１００ｍ程度の距離を置いて設置することもできる。アンテナ１ａとアンテナ１ｂとの距離は、各々のアンテナ１から送信される信号に干渉が生じない任意の距離とすることができる。
【００２１】
基地局は、さらに、スプリッタ４１、エンコーダ４２、送信用バッファ４３、受信用バッファ４４、デコーダ４５、メモリ４６、および、コントローラ５０を備える。
スプリッタ４１は、基地局のうちで受信信号の処理を行う部分と、信号の送信に関わる処理を行う部分の間で、アンテナ１との接続を切り替える部分である。受信信号の処理を行う部分は、受信用バッファ４４、デコーダ４５、コントローラ５０のうちの受信制御部５２などである。信号送信に関連する部分は、例えば、コントローラ５０のうちの送信制御部５１、送信用バッファ４３、エンコーダ４２などである。
【００２２】
エンコーダ４２は、送信用バッファ４３に格納されているパケットを移動端末２に送信するために、エンコードする。
送信用バッファ４３（４３ａ、４３ｂ）は、基地局から移動端末２に送信するためのパケットを格納する記憶領域である。送信用バッファ４３に記憶されるパケットは、複数の移動端末２に対して送信する情報、および、各々の移動端末２が読み込んで解析すべきデータの位置を示す情報を含む構成にすることができる。送信用バッファ４３は、図５に示すとおり、１本のアンテナに対して１つの送信用バッファ４３をおくことができるし、一つの送信用バッファ４３の一部分を、１本のアンテナから送信するパケットを生成するために使用する構成にすることもできる。
【００２３】
受信用バッファ４４は、アンテナ１を介して基地局が移動端末２から受信したデータを一時的に記憶する。受信用バッファ４４に格納されたデータは、デコーダ４５においてデコードされる。
【００２４】
メモリ４６は、移動端末２に送信するためのデータ、もしくは、移動端末２から基地局が受信したデータが、コントローラ５０により適宜格納される。
コントローラ５０は、基地局と移動端末２の間の通信の制御全般を行う。コントローラ５０は、送信制御部５１、受信制御部５２、データベース５３、および、待ち行列５４を記憶する記憶領域を有する。コントローラ５０に含まれる各部分は、電気回路で実現しても良いし、その機能の一部、もしくは全部をソフトウェアによって実現することも可能である。
【００２５】
送信制御部５１は、移動端末２との通信に用いる通信方法に基づいて、基地局から移動端末２に送信するパケットを作成し、送信用バッファ４３に格納する。また、必要に応じて、送信用バッファ４３の初期化も行う。送信制御部５１は、パケットを作成する際に、適宜、データベース５３、メモリ４６に格納されているデータを使用する。送信制御部５１が、移動端末２に送信するためのパケットを作成するときに行う動作は、後で詳しく述べる。
【００２６】
受信制御部５２は、各アンテナから移動端末２が受信した信号の受信電力（受信レベル）の報告に基づいて、移動端末２がエリア３ａ〜３ｄのいずれに位置するのかを判定し、移動端末２との通信方法を決定する。移動端末２の受信電力測定、および、通信方法の決定の際の動作については、後に詳しく述べる。また、受信制御部５２は、基地局が移動端末２から受信したパケットを解析し、必要に応じて、そのパケットに含まれるデータをデータベース５３やメモリ４６に格納する。
【００２７】
データベース５３は、基地局が移動端末２との通信に使用する通信方法を、移動端末２ごとに記憶しておく領域である。例えば、使用される通信方法を移動端末２のＩＤと対にして記憶する形態をとることができるが、移動端末２に関する任意の他の情報もあわせて格納することもできる。
【００２８】
待ち行列５４は、基地局がデータを送信する必要がある移動端末２のリストであり、移動端末２のＩＤが格納されている。
なお、図５に示す基地局は、アンテナ１ａとアンテナ１ｂの２本のアンテナを備える場
合の例であるが、アンテナの数は２本以上にすることが可能である。また、基地局が備えている全ての部分を電子回路で構成することができるし、一部の機能をソフトウェアによって実現することも可能である。
【００２９】
＜通信方式の選択＞
以下、通信方式の選択について説明する。ここでは、例として、２本のアンテナを有する基地局と移動端末２が通信するために行われる動作について説明する。
【００３０】
〔移動端末の受信電力測定〕
通信方式を選択するための、受信電力測定について説明する。基地局は、移動端末２が受信電力測定を行う期間を設け、受信電力測定期間には、基地局に設けられているアンテナ１が１本ずつ送信を行う。次に、移動端末２はそれぞれのアンテナからの受信電力を測定し、全てのアンテナからの受信電力測定が終わると、アップリンク期間に基地局へ受信電力を報告する。
【００３１】
図６は、移動端末２が、アンテナ１ａもしくはアンテナ１ｂから受信する信号の電力を測定し、受信電力を基地局に通知するときの動作を説明する図である。基地局は、最初に図６のＡに示すように、アンテナ１ａから予め決められた送信電力で信号の送信を行う。移動端末２は、アンテナ１ａからの受信電力を測定し、測定結果を記憶する。次に、図６のＢに示すとおり、基地局はアンテナ１ｂから予め決められた送信電力で信号を送信し、同様に、移動端末２が受信電力測定と測定結果の記憶を行う。受信電力測定が終了すると、図６のＣに示すとおり、移動端末２は、各々のアンテナからの受信電力を基地局に報告する。
【００３２】
図７は、受信電力測定および受信電力の報告の際に、移動端末２と基地局の間で送受信されるパケットを示す図である。ダウンリンクパケット６０は、基地局から移動端末２に送信されるパケットであり、アップリンクパケット７０は、基地局が移動端末から受信するパケットである。ダウンリンクパケット６０には、同期信号６１、ＭＡＰデータ６２、移動端末宛データ６３が含まれる。
【００３３】
同期信号６１は、基地局からの信号の検出タイミングを移動端末２に知らせるのに用いられる信号であるが、受信電力測定用のデータとして用いることもできる。図７に示す実施形態では、同期信号６１を電力測定用データとする。
【００３４】
ＭＡＰデータ６２は、基地局と通信可能な移動端末２に対して基地局が送る指示情報である。基地局は、ＭＡＰデータ６２を用いて、移動端末２に受信電力測定を行うこと、アップリンク中で移動端末２が使用できる領域などを指定する。例えば、図７のＦｒａｍｅ１のＭＡＰデータ６２が以下のとおりであるとする。
メッセージ識別子＝受信電力測定，端末ID=8，応答=2Frame後、UL領域=1〜2
メッセージ識別子＝受信電力測定，端末ID=9，応答=2Frame後、UL領域=2〜3
メッセージ識別子＝ダウンリンクデータ，端末ID=1，通信方式=…、領域=…
メッセージ識別子＝ダウンリンクデータ，端末ID=4，通信方式=…、領域=…
メッセージ識別子＝アップリンクデータ，端末ID=5，通信方式=…、領域=…
各移動端末２は、メッセージ識別子を使用し、移動端末２が行う動作が何であるかを識別する。例えば、端末ＩＤが８もしくは９の移動端末２は、図７中の矢印（１）で示すとおり、次に受信するダウンリンクパケット６０の先頭にある同期信号６１を使用して受信電力測定を行う。一方、ＭＡＰデータ６２で受信電力測定を指定されていない端末は、ダウンリンクパケット６０の指定された領域のデータを読み込むなどの指定された動作を行う。
【００３５】
ＭＡＰデータ６２に含まれる通信方法において、移動端末２との通信方式がＭＩＭＯ、ダイバーシティ、アンテナ１ａから送信されるデータを使用する通信、アンテナ１ｂから送信されるデータを使用する通信のいずれかが指定される構成にすることができる。この場合は、移動端末２はＭＡＰデータ６２で指定された通信方法を使用して受信データを受信する。いずれの通信方法を用いるかの指定以外にも、通信方式として、アンテナ１ａ、１ｂから送信されたデータの変調方式などを通知することができる。
【００３６】
移動端末宛データ６３は、基地局から移動端末２に送信するデータが含まれる領域である。図８は、ある実施形態における一対のダウンリンクパケット６０とアップリンクパケット７０を詳細に示した図である。移動端末宛データ６３は、基地局からデータを受信する移動端末２ごとにデータが格納されており、各移動端末２は、ＭＡＰデータ６２で指定された領域のデータを読み込んで処理を行う。
【００３７】
アップリンクパケット７０は、現在通信を行っている移動端末２からの情報を格納する領域の他に、新しく通信を開始する移動端末２からデータを受け取るためなどに用いることができる空き領域７１を、さらに備えている。アップリンクパケット７０も、移動端末宛データ６３と同様に、移動端末２ごとに指定された領域にデータが書き込まれ、各移動端末２が利用可能な領域の指定も、ＭＡＰデータ６２で行われる。例えば、受信電力測定を行った端末ＩＤ＝８もしくは９の移動端末２は、応答を２フレーム後に返すように指定されているので、フレーム１の２つ後に受信するフレーム３に対するアップリンクパケット７０で電力測定結果を基地局に通知する（図７の矢印（２））。このとき、端末ＩＤ＝８の移動端末２（図８では移動端末Ｃに相当）は、アップリンクパケット７０のＵＬ領域１〜２を使用し、端末ＩＤ＝９の移動端末２（図８では移動端末Ｂに相当）は、ＵＬ領域２〜３を使用する。
【００３８】
〔通信方法の決定〕
基地局は、受信電力の報告を受けると、移動端末２から報告された受信電力が所定の閾値を超えているかを判断する。所定の閾値は、基地局と移動端末２が通信をするために必要な受信電力、通信エラーの発生する確率が所定の割合となる受信電力などの基準から、基地局が存在するセルの使用状況などにあわせて決定することができる。
【００３９】
図９は、基地局と移動端末２の間の通信方式と各アンテナからの受信電力の関係を説明する図である。図９では、各アンテナからの受信電力を閾値と比較した結果に対応させて通信方式を記載している。
【００４０】
アンテナ１ａとアンテナ１ｂのいずれのアンテナから受信する電力も閾値以下である場合は、基地局は、ダイバーシティ送信を選択する。ダイバーシティ送信を行うことにより、受信電力が小さい移動端末２へのデータ送信を行い易くすることができる。
【００４１】
アンテナ１ａとアンテナ１ｂのいずれのアンテナから受信する電力も閾値を超えている場合は、ＭＩＭＯ通信が選択される。先に述べたとおり、アンテナ１ａとアンテナ１ｂの距離が離れているため、各アンテナから送信された信号の間で干渉が抑えられている。従って、受信電力が閾値を超えた任意の移動端末２において、ＭＩＭＯ通信を行っても、信号の干渉による通信エラーが発生せず、周波数帯の利用効率を改善することができる。
【００４２】
アンテナ１ａかアンテナ１ｂのいずれかが閾値を越えている場合は、閾値よりも強い受信電力が観測されたアンテナ１を優先する通信方式を選択する。この場合、優先するアンテナ１から移動端末２にデータを送信する。移動端末２への送信に用いられないアンテナ１は、他の移動端末２にデータを送信するために使用することができ、通信効率の改善が可能である。
【００４３】
図１０は、移動端末２から受信電力情報を受信したときの基地局の動作を説明するフローチャートである。基地局は、アンテナ１からデータを受信すると、通信方式に合わせた方法でデータを復調した後、その解析を行う（ステップＳ１〜４）。復調後のデータは、受信制御部５２によって解析される。
【００４４】
図１０のステップＳ５〜１４は、受信制御部５２の動作である。まず、受信制御部５２は、解析待ちのデータがある場合に、正しく受信されているかを確認する（ステップＳ５、６）。データの受信が正しく行われていれば、各移動端末２のアンテナごとの受信電力が閾値を超えているかを確認する（ステップＳ７、９、１１）。例えば、移動端末２ａについて、アンテナ１ａからの受信電力、および、アンテナ１ｂからの受信電力がいずれも閾値を越えている場合は、移動端末２ａとの通信方法をＭＩＭＯ通信としてデータベース５３に登録する（ステップＳ７、８）。ここで、アンテナ１ａからの受信電力は閾値を超えていて、アンテナ１ｂからの受信電力が閾値以下である移動端末２ｂからのデータを解析した場合は、移動端末２ｂはアンテナ１ａを通信に使用する移動端末２として登録する（ステップＳ９、１０）。同様に、移動端末２ｃでは、アンテナ１ｂからの受信電力のみが閾値を超えていれば、アンテナ１ｂを通信に使用するアンテナとして登録する（ステップＳ１１、１２）。なお、ステップＳ１０、１２で登録された移動端末２は、同時通信を行うときの送信対象として登録されたことになる。いずれのアンテナ１からの受信電力も閾値を超えていない場合は、ダイバーシティ通信を行う対象としてデータベース５３に登録する（ステップＳ１３）。解析対象としているデータに対応する移動端末２とその通信方法をデータベース５３に登録すると、受信制御部５２は解析待ちの次のデータがあるかを確認する（ステップＳ１４、５）。
【００４５】
一方、データの受信が正しく行われなかった場合は、受信制御部５２は、受信エラーと判断してそのデータに対する処理を終了し、次のデータの処理を行う（ステップＳ６）。解析待ちのデータがなくなると、データ解析を終了する。
【００４６】
＜基地局でのダウンリンクパケットの生成＞
基地局は、移動端末２との通信方法を決定した後、各移動端末２について決定した通信方法に対応したダウンリンクパケット６０を生成する。このとき、送信制御部５１は、適宜、データベース５３、待ち行列５４、メモリ４６に格納された情報を用いる。
【００４７】
図１１は、ダウンリンクパケット６０を生成する際の基地局の動作を説明するフローチャートである。ここでは、アンテナ１ａから送信するパケットを、送信用バッファ４３ａを用いて生成し、アンテナ１ｂから送信するパケットを、送信用バッファ４３ｂを用いて生成して、２本のアンテナから送信する１組のダウンリンクパケット６０を生成する場合を例として説明する。
【００４８】
図１１のフローチャート中で、ステップＳ２１〜３５は、送信制御部５１が行う動作である。ステップＳ３６〜３８では、ダウンリンクパケット６０の送信処理が行われる。なお、送信制御部５１は、ステップＳ３８で各アンテナの同期を取る。
【００４９】
図１１のフローチャートは、
（１）任意の通信方法で送信する送信データの格納（ステップＳ２２〜２７）、
（２）１本のアンテナのみを用いて送信するデータの格納（ステップＳ２８〜３２）、
（３）送信用バッファ４３に格納されたデータを含むパケットの生成と送信（ステップＳ３４〜３８）
の３段階を含む。以下に、各段階で行われる動作を説明する。
【００５０】
（１）ダウンリンクパケット６０の生成開始時に、各アンテナの送信バッファ４３ａおよび４３ｂの初期化を行い、両方のバッファの対応する領域が双方とも空いている領域に、移動端末２へのデータをセットする（ステップＳ２１〜２７）。ある移動端末とＭＩＭＯ通信を行う場合は、送信バッファ４３ａ、４３ｂの互いに対応する領域に、その移動端末あてに送信すべき異なるデータが書き込まれる。ある移動端末とダイバーシティ通信を行う場合には、送信バッファ４３ａ、４３ｂの互いに対応する領域に、その移動端末あてに送信すべき同一のデータが書き込まれる。その他の場合には、送信バッファ４３ａ、４３ｂのいずれか一方の所定の領域に、送信すべきデータが書き込まれる。なお、データを送信する移動端末２は、待ち行列５４の先頭側を優先して決定する。
【００５１】
（２）ステップＳ２２〜２７を繰り返すと、最終的には、送信用バッファ４３ａ、４３ｂに空き領域が残っていても、送信用バッファ４３ａ、４３ｂの互いに対応する領域にデータを書き込むことができなくなる。この場合には、ＭＩＭＯ通信もしくはダイバーシティ通信を用いる移動端末２へのデータを、送信用バッファ４３ａと送信用バッファ４３ｂに格納することができない。そこで、１本のアンテナのみを用いて送信するデータを選んで、送信用バッファ４３ａもしくは送信用バッファ４３ｂの空き領域に格納する（ステップＳ２８〜３２）。
【００５２】
（３）ステップＳ２８〜３２を繰り返すと、送信用バッファ４３ａと送信用バッファ４３ｂの両方に空き領域がなくなり、送信制御部５１は、移動端末宛データ６３を作成するためのデータ格納を終了する。データの格納が終わると、送信用バッファ４３ａ、４３ｂにセットされたデータを配置し、適切なＭＡＰデータ６２を付して１組のダウンリンクパケット６０を生成する（ステップＳ３４、３５）。生成された１組のダウンリンクパケット６０は、それぞれ変調された後、アンテナ１ａとアンテナ１ｂから同期を取って送信される（ステップＳ３６〜３８）。
【００５３】
このような手順でダウンリンクパケット６０を生成することにより、１本だけのアンテナを用いて通信を行う移動端末２へのデータを、通信に使用するアンテナのみから送信することができる。つまり、手順（２）を行うことにより、同時通信に対応していないシステムで送信されるダウンリンクパケット６０と比較して、より多くの情報を含めたダウンリンクパケット６０を生成できる。
【００５４】
図１１のフローチャートで行われる動作について、図１２および図１３を参照しながら、具体的な実施形態として以下に詳しく説明する。ここで、生成するダウンリンクパケット６０は、８台の移動端末２ａ〜２ｈに送信するパケットであるとする。図１２は、移動端末２ａ〜２ｈについての各アンテナからの受信電力および通信方式が格納されているデータベース５３の例を示す図である。この例では、アンテナ１ａもしくはアンテナ１ｂから各移動端末２が受信する信号の受信電力は、閾値と比較した結果として記録されている。すなわち、「強」は受信電力が閾値よりも高い場合を示し、「弱」は受信電力が閾値よりも低い場合を示している。
【００５５】
〔任意の通信方法で送信する送信データの格納〕
ダウンリンクパケット６０の生成を開始すると、送信制御部５１は送信用バッファ４３ａ、４３ｂを初期化する（ステップＳ２１）。初期化が終了すると、送信用バッファ４３ａの中のデータ書き込み可能な領域に対応する送信用バッファ４３ｂの領域にデータが格納されていないので、送信制御部５１は、データの格納が可能であると判断して、待ち行列５４を参照する（ステップＳ２２、２３）。
【００５６】
待ち行列５４には、前述のとおり、ダウンリンクパケット６０によって情報を送信されるのを待っている移動端末２のＩＤが記録されている。ここでは、移動端末２ａ〜２ｈに
情報を送信するので、例えば、待ち行列５４は、
「２ｈ、２ｇ、２ｆ、２ｅ、２ｄ、２ｃ、２ｂ、２ａ」
であるものとする。
【００５７】
送信制御部５１は、待ち行列５４の先頭に２ｈが記録されているので、移動端末２ｈに送信するデータを送信用バッファ４３に格納することを決定し、データベース５３を参照して移動端末２との通信方法を確認する（ステップＳ２４、２５）。移動端末２ｈは、アンテナ１ａ、アンテナ１ｂのいずれのアンテナ１からの受信電力も閾値を越えているため、ＭＩＭＯ通信を行うように、データベース５３に記録されている。そこで、送信制御部５１は、送信用バッファ４３ａと送信用バッファ４３ｂの両方に、移動端末２ｈに送信すべきデータをセットする（ステップＳ２６）。なお、送信用バッファ４３ａにセットされたデータ（Ｄ１）と送信用バッファ４３ｂにセットされたデータ（Ｄ２）は異なるデータである。移動端末２ｈへの送信データをセットした後、さらに移動端末２ｈに送信すべきデータが存在するかを確認し、送信すべきデータが残っていなければ、移動端末２ｈを待ち行列５４から削除する（ステップＳ２７）。以後の説明では、各移動端末２へのデータのセットが終わった時点で、その移動端末２へ送信すべきデータが残っていないものとする。従ってここでは、待ち行列５４は
「２ｇ、２ｆ、２ｅ、２ｄ、２ｃ、２ｂ、２ａ」
に更新されるものとする。
【００５８】
図１３は、図１１のフローチャートで説明されるパケットの生成方法によって生成されるパケットの構成を表す図である。ここまでの処理では、各アンテナから送信されるデータ部分のうち、２ｈ宛のデータがセットされている状態である。
【００５９】
次に、送信用バッファ４３ａの空き領域に対応する部分が送信用バッファ４３ｂにおいても空き領域であることを確認し、２ｈへのデータのセットと同様に、送信用バッファ４３に、２ｇ、２ｆ、２ｅへのデータを格納する（ステップＳ２１〜２７）。ただし、２ｆおよび２ｅでは、図１２に示すとおり、ダイバーシティ通信を用いることがデータベース５３に記録されているので、送信用バッファ４３ａと送信用バッファ４３ｂにセットされるデータは同一のデータである。
【００６０】
移動端末２ｅへの送信データのセットが終了した時点で、待ち行列５４は、
「２ｄ、２ｃ、２ｂ、２ａ」
となっている。ここで、図１３において、移動端末２ｈ〜２ｅに送信するデータがセットされている状態になる。図１３では移動端末２ａ〜２ｄに送信するデータが記録されている領域は、まだ空き領域である。そこで、送信用バッファ４３ａの空き領域に対応する部分に、送信用バッファ４３ｂの空き領域が存在している。そこで、移動端末２ｄへのデータの格納が行われる。
【００６１】
移動端末２ｄは、図１２に示したとおり、アンテナ１ｂからの受信電力のみが強く、アンテナ１ｂのみを使用する通信が選択されている。そこで、送信制御部５１は、送信用バッファ４３ｂのみに、移動端末２ｄへ送信するデータをセットする（ステップＳ２６）。
【００６２】
移動端末２ｄへの送信データのセットが終了した時点で、待ち行列５４は、
「２ｃ、２ｂ、２ａ」
となる。図１３に示したように、送信用バッファ４３ａのデータ格納が可能な領域と対応する部分が、送信用バッファ４３ｂにおいて空き領域であるので、移動端末２ｃへのデータの格納が行われる。
【００６３】
移動端末２ｃは、図１２に示したとおり、アンテナ１ａのみを使用する通信が可能であ
る。そこで、送信制御部５１は、送信用バッファ４３ａに、移動端末２ｃへ送信するデータをセットする（ステップＳ２６）。
【００６４】
なお、ステップＳ２７、および、後で詳しく述べるステップＳ３２において、送信すべきデータが残っていれば、待ち行列５４に残すが、この際に、移動端末２ａを待ち行列５４の末尾に移動させることもできる。移動端末２ｈを待ち行列５４の末尾に移動させると、待ち行列５４は、
「２ｇ、２ｆ、２ｅ、２ｄ、２ｃ、２ｂ、２ａ、２ｈ」
となり、次にデータ送信対象となる移動端末２は、２ｇになる。このように、待ち行列５４の順番を変更することにより、複数の移動端末２に交互にデータを送信でき、多くの移動端末２に対するサービスを向上させることができる。
【００６５】
〔１本のアンテナのみを用いて送信するデータの格納〕
移動端末２ｃへのデータを格納した時点で、送信用バッファ４３ａのデータ格納が可能な領域に対応する送信用バッファ４３ｂの領域に、データの格納ができない状態になったとする。すなわち、図１３の２ｈ、２ｇ、２ｆ、２ｅ、２ｄ、および２ｃへの送信データを格納した領域が使用されている状態になっている。すると、図１１のステップＳ２２〜２７を終了し、ステップＳ２８〜３２の処理が行われる。
【００６６】
送信制御部５１は、移動端末２ｃへのデータをセットした後でもデータの格納が可能な部分は存在するが、送信用バッファ４３ａの空き領域に対応する部分が送信用バッファ４３ｂでは空き領域ではないことを確認する（ステップＳ２８）。
【００６７】
待ち行列５４には「２ｂ、２ａ」が残っているので、送信制御部５１は、送信用バッファ４３の空き領域を利用してデータ送信が可能な移動端末２があるかを確認する（ステップＳ２９、３０）。ステップＳ３０の確認では、データベース５３を用いて、データ送信可能な端末が見つかるまでか、待ち行列５４の端末まで確認するまで、待ち行列の先頭から送信用バッファ４３の空き領域でデータ送信可能な端末の検索が行われる。この例では、待ち行列の先頭にある移動端末２ｂはアンテナ１ｂのみを用いた通信が可能な端末である。送信用バッファ４３ｂには空き領域が存在するので、移動端末２ｂはデータ送信可能な移動端末であると認識される。送信制御部５１は、送信用バッファ４３ｂの空き領域を超えない量で最大送信閾値以下のデータを送信用バッファ４３ｂにセットし、移動端末２ｂに残りの送信データが存在するか確認する（ステップＳ３１、３２）。移動端末２ｂの送信データが残っていない場合は、先に述べたように、待ち行列５４から２ｂを削除し、ステップＳ２８に戻る。
【００６８】
ここで、移動端末２ｂへの送信データを格納した時点で、送信用バッファ４３ｂには開き領域が存在しなくなったものとする。すると、送信制御部５１は、送信用バッファ４３ａの空き領域を用いてデータ送信可能な端末があるか確認し、待ち行列５４とデータベース５３を参照して、移動端末２ａへのデータを送信用バッファ４３ａに格納することを決定する（ステップＳ２８〜３０）。移動端末２ａへの送信データを格納した時点で、送信用バッファ４３ａの空き領域もなくなると、ステップＳ２８〜３２のフローを終了し、データ部分の作成を終了する。
【００６９】
なお、ステップＳ２９で待ち行列５４に記録された移動端末２が既に無い場合や、ステップＳ３０で、データ送信可能な移動端末２が存在しない場合には、空き領域を利用して、ダイバーシティ通信を行う構成にすることもできる（ステップＳ３３）。
【００７０】
〔ダウンリンクパケットの生成と送信〕
送信用バッファ４３ａと送信用バッファ４３ｂの両方に空き領域がなくなると、送信制
御部５１は、前述のとおり、データの格納を終了し、データの配置、ＭＡＰデータ６２の付加を行ってダウンリンクパケット６０を生成する（ステップＳ３４、３５）。ダウンリンクパケット６０を生成する際に、送信用バッファ４３中に格納されているデータを適宜マッピングして、図８に示したような２次元の矩形のパケットとすることもできる。生成されたダウンリンクパケット６０は、既に述べたとおり、アンテナ１ａとアンテナ１ｂから同期して送信される（ステップＳ３６〜３８）。
【００７１】
＜移動端末で行われる動作＞
これまで、基地局の動作を詳しく説明してきたが、以下、通信の際に移動端末２で行われる動作について述べる。
【００７２】
（１）移動端末２は、ダウンリンクパケット６０の受信のために同期を取った後、ＭＡＰデコードを行い、ＭＡＰデータ６２に記載されている指示に従って、アンテナ１からの受信電力を測定する。受信電力測定が終わると、ＭＡＰデータ６２で指定されたアップリンクパケット７０の領域に測定結果を書き込んで、基地局側に報告する。基地局への報告により、既に説明したように、基地局で移動端末２との通信方法が決定されて、移動端末２に通信方法が通知される。移動端末２は、その後の通信では、通知された通信方法を用いる。
【００７３】
（２）移動端末２へのデータを含むダウンリンクパケット６０が送信されると、移動端末２は、同期信号６１を使用して同期を確立する。同期が取れると、ＭＡＰデータ６２を解析して、ダウンリンクパケット６０内の指定された領域のデータを受信する。移動端末２は、データを受信すると、ＭＡＰデータ６２で指定された通信方式に従って、受信データをデコードする。
【００７４】
なお、１秒間に１回など、任意の頻度で受信電力測定が行われる構成にすることができる。また、移動端末と基地局の通信方法が決定済みで、移動端末２が受信電力を行わずにデータの受信のみを行う場合には、移動端末２は手順（２）で述べた動作を行う。
【００７５】
＜通信方式の選択（２）＞
これまでの説明では、通信方式は、移動端末２の受信電力を閾値と比較した結果を用いて決定していたが、各アンテナからの受信電力と各アンテナからの受信電力の差を用いて通信方式を決定することもできる。アンテナ間の受信電力差が大きい場合には、受信電力が強い方のアンテナを用いた通信を優先させる。ただし、受信電力の差が大きくても、受信電力が強いアンテナからの受信電力が、１本のアンテナを用いた通信を行うことができるほど十分に強くない場合には、ダイバーシティ送信を行う。
【００７６】
図１４は、各アンテナからの受信電力およびアンテナ間での受信電力の差を用いて移動端末２との通信方式を決定する実施形態を説明する図である。以下、受信電力の強弱を判断するための閾値を５ｄＢ、アンテナ間の受信電力差が大きいと判断するための閾値を５ｄＢと仮定して説明する。
【００７７】
移動端末２ａのように、アンテナ１ａとアンテナ１ｂからの受信電力がいずれも１ｄＢである場合は、基地局は、いずれのアンテナからの受信電力も弱いと判断する。また、アンテナ間での受信電力の差は０ｄＢである。そこで、基地局は、移動端末２ａとダイバーシティ通信を行うように選択する。
【００７８】
移動端末２ｄでは、アンテナ１ａからの受信電力が１０ｄＢ、アンテナ１ｂからの受信電力が９ｄＢであり、いずれのアンテナからの受信電力も強いと判断される。アンテナ間での受信電力の差は１ｄＢであるので、受信電力差は小さいと判断される。そこで、ＭＩ
ＭＯ通信が用いられる。
【００７９】
移動端末２ｂでは、アンテナ１ａからの受信電力が９ｄＢ、アンテナ１ｂからの受信電力が１ｄＢであり、アンテナ１ａからの受信電力が強く、アンテナ１ｂからの受信電力が弱いと判断される。アンテナ間での受信電力の差は、８ｄＢであり、閾値を越えている。そこで、アンテナ１ａのみを用いた通信を選択する。移動端末２ｃについても、同様の判断が行われ、アンテナ１ｂのみを用いた通信が選択される。
【００８０】
このような選択方法を用いると、両方のアンテナからの受信電力が閾値付近で、受信電力の差が小さい場合に、１本のアンテナのみを用いる通信以外の通信方式を選択することができる。例えば、アンテナ１ａからの受信電力が４．９ｄＢで、アンテナ１ｂの受信電力が５．１ｄＢである場合は、一方のアンテナからの受信電力は強く、他方のアンテナからの受信電力は弱いと判断される。二本のアンテナからの受信電力の差は、０．２ｄＢであって、受信電力の差が小さい。この場合に、同時通信を行うと、移動端末２は本来受信するはずのアンテナ１ｂからの信号のほかに、アンテナ１ａからの信号も比較的強く受信することになる。このような場合は、１本のアンテナのみを用いた通信だけでなく、ＭＩＭＯやダイバーシティを選択することも可能な電波状況である。そこで、周波数の利用効率を上げることを目的としてＭＩＭＯ通信を行うか、通信の確実性を重視してダイバーシティ通信を行うかのいずれかを選択可能な構成にすることもできる。
【００８１】
＜アンテナ数が２本より多い場合の実施形態＞
基地局に備えられたアンテナ数が２本より多くても、本発明を実施することが可能である。例えば、基地局が５本のアンテナを備える場合の実施形態について以下に述べる。
【００８２】
図１５は、５本のアンテナを有する基地局のセル中に位置する移動端末の受信電力として考えられる組み合わせを示す表である。ここでは、各アンテナからの受信電力を閾値と比較した結果、受信電力が閾値を超えた場合は「１」、閾値以下であれば「０」として示している。各移動端末は、Ｔ０〜Ｔ３１のいずれかのパターンで各アンテナから信号を受ける。Ｔ０の場合は、いずれのアンテナからの受信電力も閾値を越えていないので、ダイバーシティ通信が選択される。Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４、Ｔ８、Ｔ１６では、１本のアンテナからの受信電力のみが閾値を超えているので、閾値を超えたアンテナを用いて通信が行われる。その他の場合（Ｔ３、Ｔ５〜Ｔ７、Ｔ９〜Ｔ１５、Ｔ１７〜Ｔ３１）では、受信電力が閾値を超えたアンテナを用いてＭＩＭＯ通信を行うように選択される。
【００８３】
図１６Ａ〜図１６Ｆは、基地局からデータ送信することができる移動端末を選択する場合に可能な組み合わせを説明する表である。同時にデータ送信をすることができる移動端末を選択する際には、２つ以上の移動端末が同一のアンテナを使用しないようにする必要がある。そこで、送信制御部５１は、各アンテナについて「１」となっている移動端末が２つ以上存在しないように、図１５を参照しながら通信可能な移動端末を選択する。
【００８４】
例えば、最初にＴ４パターンの受信をしている端末が選ばれると、他に通信することが可能な移動端末は、アンテナ１ｃを使用しない、すなわちアンテナ１ｃが「１」となっていない移動端末である。図１６Ａ〜図１６Ｆに示されている組み合わせでは、Ｔ４を含むグループのいずれかが可能な組み合わせとなる。待ち行列５４に並んでいる次の端末が、Ｔ１パターンであれば、使用されるアンテナはアンテナ１ｅなので、Ｔ４とＴ１に対しての同時通信が可能である。また、その次に待ち行列５４に並んでいる端末がＴ２４パターンであれば、このパターンで使用するアンテナは、アンテナ１ａとアンテナ１ｂであるので、さらに同時通信の対象として加えることができる。ここで、Ｔ４、Ｔ１、Ｔ２４のグループとすると、使用されていないアンテナは、アンテナ１ｄのみである。そこで、アンテナ１ｄのみを用いて通信可能なＴ２パターンの端末が待ち行列５４に存在すれば、さら
に同時通信の対象として加えることができるが、Ｔ２パターンの移動端末がなければＴ４、Ｔ１、Ｔ２４のグループとする。
【００８５】
Ｔ４、Ｔ１、Ｔ２４、Ｔ２のグループの場合には、全てのアンテナが使用されているので、図１６Ａ〜図１６Ｆでは全アンテナ使用フラグを「１」として示している。また、Ｔ０の端末に送信する場合も、全てのアンテナを使用してダイバーシティ通信を行うので、全てのアンテナが使用されることになる。
【００８６】
一方、Ｔ４、Ｔ１、Ｔ２４のグループの場合には、アンテナ１ｄが使用されておらず、全アンテナ使用フラグは「０」である。使用されていないアンテナがある場合、そのアンテナは任意のアンテナと同じデータを送出させるようにすることができる。この処理により、いずれかの移動端末においての受信状況が良くなる可能性がある。また、合計電力を一定に保ったまま、使用されているアンテナの電力を強くすることも可能である。
【００８７】
＜その他の実施形態＞
なお、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、様々に変形可能である。例えば、受信電力測定時に移動端末２が行う受信電力の報告は、基地局に備えられた全てのアンテナからの受信電力を測定した後でなくても良い。基地局に備えられている複数のアンテナのうちの任意の本数の受信電力を測定した後に、基地局に対して受信電力を報告する構成にすることができる。
【００８８】
上述の各実施形態に対し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）実質的に異なる無線エリアを形成する、離間して設けられた第１のアンテナと、第２のアンテナのそれぞれから送信される信号を端末が受信して受信環境を測定し、
該測定の結果、該第１のアンテナからの受信レベルと該第２のアンテナからの受信レベルの双方が所定の基準以上である場合に、該第１のアンテナ、該第２のアンテナを用いてＭＩＭＯ送信を行い、該測定の結果、該第１のアンテナからの受信レベルと該第２のアンテナからの受信レベルの双方が所定の基準以下であり、前記端末が該第１のアンテナ、該第２のアンテナ双方から信号を受信できる場合に、該第１のアンテナ、該第２のアンテナを用いてダイバーシティ送信を行う、
ことを特徴とする送信方法。
（付記２）前記第１のアンテナからの受信レベルと前記第２のアンテナからの受信レベルの差を表す差分受信レベルを算出し、
前記差分受信レベルが所定の値より大きく、かつ、前記第２のアンテナからの受信レベルが前記第１のアンテナからの受信レベルよりも大きい場合に、前記第１のアンテナを用いることなく前記第２のアンテナを用いて前記端末との通信を行う
ことを特徴とする付記１に記載の送信方法。
（付記３）複数の端末のうちの第１の端末において、前記第１のアンテナからの受信レベルが前記所定の基準以上であり、前記第２のアンテナからの受信レベルが前記所定の基準より小さいとき、前記第１のアンテナを用いて前記第１の端末にデータを送信し、前記第２のアンテナを用いて第２の端末にデータを送信する
ことを特徴とする付記１に記載の送信方法。
（付記４）前記第１のアンテナを用いて送信すべき第１のパケットにデータの書き込みが可能な第１の領域が存在し、かつ、前記第２のアンテナを用いて前記第１のパケットに同期して送信すべき第２のパケットにおいて、前記第１のパケットの第１の領域に対応する第２の領域にデータが既に格納されている場合、
前記第１のアンテナを用いてデータを送信すべき端末を認識し、その端末に送信するデータを、前記第１のパケットの第１の領域に書き込む
ことを特徴とする付記３に記載の送信方法。
（付記５）複数の端末のうちの第１の端末において、前記第１のアンテナからの第１の受
信レベルが前記所定の基準以上であり、かつ、前記第２のアンテナからの第２の受信レベルが前記所定の基準より小さい場合に、前記第１の端末で測定された前記第１の受信レベルと前記第２の受信レベルとの差分を表す差分受信レベルを算出し、
前記差分受信レベルが所定の値より大きいときに、前記第１のアンテナを用いて前記第１の端末にデータを送信し、
前記第２のアンテナを用いてから第２の端末にデータを送信する
ことを特徴とする付記１に記載の送信方法。
（付記６）第１のアンテナと、
前記第１のアンテナから実質的に異なる無線エリアを形成する、離間して設けられた第２のアンテナと、
前記基地局と通信可能な端末が前記第１のアンテナからの信号を測定することにより得られる第１の受信レベルを表す情報、および前記端末が前記第２のアンテナからの信号を測定することにより得られる第２の受信レベルを表す情報を前記端末から受信する受信部、を備え、
前記第１の受信レベルおよび第２の受信レベルの双方が所定の基準以上である場合に、前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナを用いてＭＩＭＯ送信を行い、前記第１の受信レベルおよび第２の受信レベルの双方が前記所定の基準より小さい場合に、前記第１のアンテナおよび第２のアンテナを用いてダイバーシティ送信を行う、
ことを特徴とする基地局装置。
（付記７）複数の端末のうちの第１の端末において、前記第１のアンテナからの受信レベルが前記所定の基準以上であり、前記第２のアンテナからの受信レベルは前記所定の基準より小さいとき、前記第１のアンテナを用いて前記第１の端末にデータを送信し、前記第２のアンテナを用いて第２の端末にデータを送信する
ことを特徴とする付記６に記載の基地局装置。
（付記８）前記第１の受信レベルと第２の受信レベルとの差を表す差分値を算出する算出部と、
前記第１の受信レベル、第２の受信レベル、差分値を用いて前記端末との通信方法を決定する通信方法制御部
をさらに備えることを特徴とする付記６に記載の基地局装置。
（付記９）基地局が備える第１のアンテナおよび第２のアンテナの各々から受信する信号の受信レベルをアンテナごとに計測する計測部と、
前記計測部により計測された受信レベルを前記基地局に報告する報告部と、
前記報告部が報告した前記受信レベルに基づいて前記基地局で決定された通信方法が通知されると、その通知された前記通信方法でデータを受信する受信部と、
を備えることを特徴とする端末装置。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】アンテナからの受信電力に従ったエリア分割の例を示す図である。
【図２】基地局と移動端末の間のＭＩＭＯ通信を説明する図である。
【図３】基地局と移動端末の間のダイバーシティ通信を説明する図である。
【図４】アンテナがそれぞれ別の移動端末と通信を行うときの実施形態を説明する図である。
【図５】実施形態に用いられる基地局の構成の例を示す図である。
【図６】移動端末がアンテナから受信する電力を測定し、受信電力を基地局に通知するときの動作を説明する図である。
【図７】受信電力測定および受信電力の報告の際に、移動端末と基地局の間で送受信されるパケットを示す図である。
【図８】実施形態における一対のダウンリンクパケットとアップリンクパケットを詳細に示した図である。
【図９】基地局と移動端末の間の通信方式と各アンテナからの受信電力の関係を説明する図である。
【図１０】移動端末から受信電力情報を受信したときの基地局の動作を説明するフローチャートである。
【図１１】ダウンリンクパケットを生成する際の基地局装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１２】各移動端末についての各アンテナからの受信電力および通信方式が格納されているデータベースの例を示す図である。
【図１３】実施形態のパケットの生成方法によって生成されるパケットの構成を表す図である。
【図１４】各アンテナからの受信電力およびアンテナ間での受信電力の差を用いて通信方式を決定する実施形態を説明する図である。
【図１５】５本のアンテナを有する基地局のセル中に存在する移動端末の受信電力として考えられる組み合わせを示す表である。
【図１６Ａ】基地局からデータ送信することができる移動端末を選択する場合に可能な組み合わせを説明する表である。
【図１６Ｂ】基地局からデータ送信することができる移動端末を選択する場合に可能な組み合わせを説明する表である。
【図１６Ｃ】基地局からデータ送信することができる移動端末を選択する場合に可能な組み合わせを説明する表である。
【図１６Ｄ】基地局からデータ送信することができる移動端末を選択する場合に可能な組み合わせを説明する表である。
【図１６Ｅ】基地局からデータ送信することができる移動端末を選択する場合に可能な組み合わせを説明する表である。
【図１６Ｆ】基地局からデータ送信することができる移動端末を選択する場合に可能な組み合わせを説明する表である。
【図１７】基地局に備えられた複数のアンテナ間の距離が短い場合にＭＩＭＯ通信を行うときの例を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ アンテナ
２ 移動端末
３ エリア
４０ 基地局
４１ スプリッタ
４２ エンコーダ
４３ 送信用バッファ
４４ 受信用バッファ
４５ デコーダ
４６ メモリ
５０ コントローラ
５１ 送信制御部
５２ 受信制御部
５３ データベース
５４ 待ち行列
６０ ダウンリンクパケット
６１ 同期信号
６２ ＭＡＰデータ
６３ 移動端末宛データ
７０ アップリンクパケット
７１ 空き領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に異なる無線エリアを形成する、離間して設けられた第１のアンテナと、第２のアンテナのそれぞれから送信される信号を端末が受信して受信環境を測定し、
該測定の結果、該第１のアンテナからの受信レベルと該第２のアンテナからの受信レベルの双方が所定の基準以上である場合に、該第１のアンテナ、該第２のアンテナを用いてＭＩＭＯ送信を行い、該測定の結果、該第１のアンテナからの受信レベルと該第２のアンテナからの受信レベルの双方が所定の基準以下であり、前記端末が該第１のアンテナ、該第２のアンテナ双方から信号を受信できる場合に、該第１のアンテナ、該第２のアンテナを用いてダイバーシティ送信を行う、
ことを特徴とする送信方法。
【請求項２】
前記第１のアンテナからの受信レベルと前記第２のアンテナからの受信レベルの差を表す差分受信レベルを算出し、
前記差分受信レベルが所定の値より大きく、かつ、前記第２のアンテナからの受信レベルが前記第１のアンテナからの受信レベルよりも大きい場合に、前記第１のアンテナを用いることなく前記第２のアンテナを用いて前記端末との通信を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の送信方法。
【請求項３】
複数の端末のうちの第１の端末において、前記第１のアンテナからの受信レベルが前記所定の基準以上であり、前記第２のアンテナからの受信レベルが前記所定の基準より小さいとき、前記第１のアンテナを用いて前記第１の端末にデータを送信し、前記第２のアンテナを用いて第２の端末にデータを送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の送信方法。
【請求項４】
第１のアンテナと、
前記第１のアンテナから実質的に異なる無線エリアを形成する、離間して設けられた第２のアンテナと、
前記基地局と通信可能な端末が前記第１のアンテナからの信号を測定することにより得られる第１の受信レベルを表す情報、および前記端末が前記第２のアンテナからの信号を測定することにより得られる第２の受信レベルを表す情報を前記端末から受信する受信部、を備え、
前記第１の受信レベルおよび第２の受信レベルの双方が所定の基準以上である場合に、前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナを用いてＭＩＭＯ送信を行い、前記第１の受信レベルおよび第２の受信レベルの双方が前記所定の基準より小さい場合に、前記第１のアンテナおよび第２のアンテナを用いてダイバーシティ送信を行う、
ことを特徴とする基地局装置。
【請求項５】
基地局が備える第１のアンテナおよび第２のアンテナの各々から受信する信号の受信レベルをアンテナごとに計測する計測部と、
前記計測部により計測された受信レベルを前記基地局に報告する報告部と、
前記報告部が報告した前記受信レベルに基づいて前記基地局で決定された通信方法が通知されると、その通知された前記通信方法でデータを受信する受信部と、
を備えることを特徴とする端末装置。
【請求項１】
実質的に異なる無線エリアを形成する、離間して設けられた第１のアンテナと、第２のアンテナのそれぞれから送信される信号を端末が受信して受信環境を測定し、
該測定の結果、該第１のアンテナからの受信レベルと該第２のアンテナからの受信レベルの双方が所定の基準以上である場合に、該第１のアンテナ、該第２のアンテナを用いてＭＩＭＯ送信を行い、該測定の結果、該第１のアンテナからの受信レベルと該第２のアンテナからの受信レベルの双方が所定の基準以下であり、前記端末が該第１のアンテナ、該第２のアンテナ双方から信号を受信できる場合に、該第１のアンテナ、該第２のアンテナを用いてダイバーシティ送信を行う、
ことを特徴とする送信方法。
【請求項２】
前記第１のアンテナからの受信レベルと前記第２のアンテナからの受信レベルの差を表す差分受信レベルを算出し、
前記差分受信レベルが所定の値より大きく、かつ、前記第２のアンテナからの受信レベルが前記第１のアンテナからの受信レベルよりも大きい場合に、前記第１のアンテナを用いることなく前記第２のアンテナを用いて前記端末との通信を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の送信方法。
【請求項３】
複数の端末のうちの第１の端末において、前記第１のアンテナからの受信レベルが前記所定の基準以上であり、前記第２のアンテナからの受信レベルが前記所定の基準より小さいとき、前記第１のアンテナを用いて前記第１の端末にデータを送信し、前記第２のアンテナを用いて第２の端末にデータを送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の送信方法。
【請求項４】
第１のアンテナと、
前記第１のアンテナから実質的に異なる無線エリアを形成する、離間して設けられた第２のアンテナと、
前記基地局と通信可能な端末が前記第１のアンテナからの信号を測定することにより得られる第１の受信レベルを表す情報、および前記端末が前記第２のアンテナからの信号を測定することにより得られる第２の受信レベルを表す情報を前記端末から受信する受信部、を備え、
前記第１の受信レベルおよび第２の受信レベルの双方が所定の基準以上である場合に、前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナを用いてＭＩＭＯ送信を行い、前記第１の受信レベルおよび第２の受信レベルの双方が前記所定の基準より小さい場合に、前記第１のアンテナおよび第２のアンテナを用いてダイバーシティ送信を行う、
ことを特徴とする基地局装置。
【請求項５】
基地局が備える第１のアンテナおよび第２のアンテナの各々から受信する信号の受信レベルをアンテナごとに計測する計測部と、
前記計測部により計測された受信レベルを前記基地局に報告する報告部と、
前記報告部が報告した前記受信レベルに基づいて前記基地局で決定された通信方法が通知されると、その通知された前記通信方法でデータを受信する受信部と、
を備えることを特徴とする端末装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６Ａ】
【図１６Ｂ】
【図１６Ｃ】
【図１６Ｄ】
【図１６Ｅ】
【図１６Ｆ】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６Ａ】
【図１６Ｂ】
【図１６Ｃ】
【図１６Ｄ】
【図１６Ｅ】
【図１６Ｆ】
【図１７】
【公開番号】特開２００９−２１２６９１（Ｐ２００９−２１２６９１Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５２２６６（Ｐ２００８−５２２６６）
【出願日】平成２０年３月３日（２００８．３．３）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３日（２００８．３．３）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]