專利名稱：具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置、其控制方法及其控制程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置、其控制方法及其控制程序，特別涉及自適應(yīng)陣列無(wú)線基站中所用的無(wú)線裝置、其控制方法及其控制程序。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，作為便攜電話等移動(dòng)通信系統(tǒng)的無(wú)線基站，使用陣列天線的自適應(yīng)陣列(adaptive array)無(wú)線基站正在被實(shí)用化。這種自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的工作原理例如被說明于下述文獻(xiàn)。
B.Widrow，et al.“Adaptive Antenna Systems(自適應(yīng)天線系統(tǒng))”，Proc.IEEE.vol.55，No.12，pp.2143-2159(Dec.1967).
S.P.Applebaum“Adaptive Arrays(自適應(yīng)陣列)”，IEEE Trans.Antennas & Propag.，vol.AP-24，No.5，pp.585-598(Sept.1976).
O.L.Frost，III“Adaptive Least Squares OptimizationSubject to Linear Equality Constraints(服從線性相等約束的自適應(yīng)最小二乘優(yōu)化)”，SEL-70-055，Technical Report.No.6796-2，Information System Lab.，Stanford Univ.(Aug.1970).
B.Widrow and S.D.S tearns“Adaptive Signal Processing(自適應(yīng)信號(hào)處理)”，Prentice-Hall，Englewood Cliffs(1985).
R.A.Monzingo and T.W.Miller“Introduction to AdaptiveArrays(自適應(yīng)陣列入門)”，John Wiley&Sons，New York(1980).
J.E.Hudson“Adaptive Array Principles(自適應(yīng)陣列原理)”，Peter Peregrinus Ltd.London(1981).
R.T.Compton，Jr.“Adaptive Antennas-Concepts andPerformance(自適應(yīng)天線——概念和性能)”，Prentice-Hall，Englewood Cliffs(1988).
E.Nicolau and D.Zaharia“Adaptive Arrays(自適應(yīng)陣列)”，Elsevier，Amsterdam(1989)。
圖17是這種自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的工作原理的示意圖。在圖17中，1個(gè)自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1包括由n個(gè)天線#1、#2、#3、...、#n構(gòu)成的陣列天線2，將其電波到達(dá)的范圍表示為第1斜線區(qū)域3。另一方面，將相鄰的另一無(wú)線基站6的電波到達(dá)的范圍表示為第2斜線區(qū)域7。
在區(qū)域3內(nèi)，在用戶A的終端——便攜電話機(jī)4和自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1之間進(jìn)行電波信號(hào)的發(fā)送接收(箭頭5)。另一方面，在區(qū)域7內(nèi)，在另一用戶B的終端——便攜電話機(jī)8和無(wú)線基站6之間進(jìn)行電波信號(hào)的發(fā)送接收(箭頭9)。
這里，在偶爾用戶A的便攜電話機(jī)4的電波信號(hào)的頻率和用戶B的便攜電話機(jī)8的電波信號(hào)的頻率相等的情況下，在用戶B處于某些位置時(shí)，來(lái)自用戶B的便攜電話機(jī)8的電波信號(hào)會(huì)在區(qū)域3內(nèi)成為無(wú)用的干擾信號(hào)，混入到用戶A的便攜電話機(jī)4和自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1之間的電波信號(hào)中。
這樣，在接收到來(lái)自用戶A及用戶B兩者的混合電波信號(hào)的自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1中，如果不施加任何處理，則會(huì)接收來(lái)自用戶A及B兩者的信號(hào)混合而成的信號(hào)，妨礙本來(lái)要通話的用戶A的通話。
在自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1中，為了從接收到的信號(hào)中除去來(lái)自用戶B的信號(hào)，采用下述結(jié)構(gòu)及處理。
圖18是自適應(yīng)陣列100的結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖18所示的例子中，為了從包含多個(gè)用戶信號(hào)的輸入信號(hào)中提取希望的用戶的信號(hào)，設(shè)有n個(gè)輸入端口20-1～20-n。輸入到各輸入端口20-1～20-n中的信號(hào)經(jīng)開關(guān)電路10-1～10-n被提供給加權(quán)矢量控制部11和乘法器12-1～12-n。
加權(quán)矢量控制部11用輸入信號(hào)、存儲(chǔ)器14中預(yù)先存儲(chǔ)的與特定的用戶的信號(hào)對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練信號(hào)以及加法器13的輸出，來(lái)計(jì)算加權(quán)矢量w1i～wni。這里，下標(biāo)i表示是與第i個(gè)用戶進(jìn)行發(fā)送接收所用的加權(quán)矢量。
乘法器12-1～12-n將來(lái)自各輸入端口20-1～20-n的輸入信號(hào)和加權(quán)矢量w1i～wni分別相乘，提供給加法器13。加法器13將乘法器12-1～12-n的輸出信號(hào)相加，作為接收信號(hào)SRX(t)來(lái)輸出，該接收信號(hào)SRX(t)也被提供給加權(quán)矢量控制部11。
自適應(yīng)陣列100還包含乘法器15-1～15-n，接受來(lái)自自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1的輸出信號(hào)STX(t)，與加權(quán)矢量控制部11提供的加權(quán)矢量w1i～wni分別相乘并輸出。乘法器15-1～15-n的輸出分別被提供給開關(guān)電路10-1～10-n。即，開關(guān)電路10-1～10-n在接收信號(hào)時(shí)，將從輸入端口20-1～20-n提供的信號(hào)提供給信號(hào)接收部1R，而在發(fā)送信號(hào)時(shí)，將來(lái)自信號(hào)發(fā)送部1T的信號(hào)提供給輸入輸出端口20-1～20-n。
接著，簡(jiǎn)單說明圖18所示的信號(hào)接收部1R的工作原理。
以下，為了簡(jiǎn)化說明，設(shè)天線元數(shù)為4個(gè)，設(shè)同時(shí)接收的用戶數(shù)PS為2個(gè)。此時(shí)，從各天線向接收部1R提供的信號(hào)由下式來(lái)表示。
RX1(t)＝h11Srx1(t)+h12Srx2(t)+n1(t)…(1)RX2(t)＝h21Srx1(t)+h22Srx2(t)+n2(t)…(2)RX3(t)＝h31Srx1(t)+h32Srx2(t)+n3(t)…(3)RX4(t)＝h41Srx1(t)+h42Srx2(t)+n4(t)…(4)這里，信號(hào)RXj(t)表示第j個(gè)(j＝1，2，3，4)天線的接收信號(hào)，信號(hào)Srxi(t)表示第i個(gè)(i＝1，2)用戶發(fā)送的信號(hào)。
而系數(shù)hji表示第j個(gè)天線接收到的、來(lái)自第i個(gè)用戶的信號(hào)的復(fù)數(shù)系數(shù)，nj(t)表示第j個(gè)接收信號(hào)中包含的噪聲。
將上式(1)～(4)用矢量形式來(lái)表記，則如下所述。
X(t)＝H1Srx1(t)+H2Srx2(t)+N(t) …(5)X(t)＝[RX1(t)，RX2(t)，...，RXn(t)]T…(6)Hi＝[h1i，h2i，...，hni]T，(i＝1，2) …(7)N(t)＝[n1(t)，n2(t)，...，nn(t)]T…(8)
在式(6)～(8)中，[..]T表示[...]的轉(zhuǎn)置。
這里，X(t)表示輸入信號(hào)矢量，Hi表示第i個(gè)用戶的接收信號(hào)系數(shù)矢量，N(t)表示噪聲矢量。
如圖18所示，自適應(yīng)陣列天線將來(lái)自各個(gè)天線的輸入信號(hào)乘以加權(quán)系數(shù)w1i～wni并合成的信號(hào)作為接收信號(hào)SRX(t)來(lái)輸出。這里，天線的個(gè)數(shù)n為4。
在上述準(zhǔn)備下，例如提取第1個(gè)用戶發(fā)送的信號(hào)Srx1(t)的情況下自適應(yīng)陣列的工作如下所述。通過將輸入信號(hào)矢量X(t)和加權(quán)矢量W1的矢量相乘，自適應(yīng)陣列100的輸出信號(hào)y1(t)可以由下式來(lái)表示。
y1(t)＝X(t)W1T…(9)W1＝[w11，w21，w31，w41]T…(10)即，加權(quán)矢量W1是以第j個(gè)輸入信號(hào)RXj(t)乘以的加權(quán)系數(shù)wji(j＝1，2，3，4)為元素的矢量。
這里，向式(9)所示的y1(t)代入式(5)所示的輸入信號(hào)矢量X(t)，則如下所述。
y1(t)＝H1W1TSrx1(t)+H2W1TSrx2(t)+N(t)W1T…(11)這里，在自適應(yīng)陣列100理想工作的情況下，通過上述參考文獻(xiàn)中也記載了的周知方法，加權(quán)矢量W1由加權(quán)矢量控制部11逐次控制，以滿足下面的聯(lián)立方程。
H1W1T＝1 …(12)H2W1T＝0 …(13)完全控制加權(quán)矢量W1，以滿足式(12)及式(13)，則來(lái)自自適應(yīng)陣列100的輸出信號(hào)y1(t)結(jié)果如下式所示。
y1(t)＝Srx1(t)+N1(t) …(14)N1(t)＝n1(t)w11+n2(t)w21+n3(t)w31+n4(t)w41…(15)即，在輸出信號(hào)y1(t)中，得到2個(gè)用戶中第1個(gè)用戶發(fā)送的信號(hào)Srxi(t)。
另一方面，在圖18中，輸入到自適應(yīng)陣列100中的輸入信號(hào)STX(t)被提供給自適應(yīng)陣列100中的發(fā)送部1T，提供給乘法器15-1、15-2、15-3、...、15-n的一個(gè)輸入端。向這些乘法器的另一個(gè)輸入端，分別復(fù)制并施加由加權(quán)矢量控制部11如上所述根據(jù)接收信號(hào)而算出的加權(quán)矢量w1i、w2i、w3i、...、wni。
這些乘法器加權(quán)過的輸入信號(hào)經(jīng)對(duì)應(yīng)的開關(guān)10-1、10-2、10-3、...、10-n被送至對(duì)應(yīng)的天線#1、#2、#3、...、#n，被發(fā)送到圖17所示的區(qū)域3內(nèi)。
這里，用戶A、B的識(shí)別如下所述來(lái)進(jìn)行。即，便攜電話機(jī)的電波信號(hào)采用幀結(jié)構(gòu)來(lái)傳遞。便攜電話機(jī)的電波信號(hào)大體包括由對(duì)無(wú)線基站來(lái)說已知的信號(hào)序列構(gòu)成的前置碼和由對(duì)無(wú)線基站來(lái)說已知的信號(hào)序列構(gòu)成的數(shù)據(jù)(語(yǔ)音等)。
前置碼的信號(hào)序列包含用于區(qū)分相應(yīng)用戶是否是無(wú)線基站期望通話的用戶的信息的信號(hào)列。自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1的加權(quán)矢量控制部11將從存儲(chǔ)器14中取出的與用戶A對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練信號(hào)、和接收到的信號(hào)序列進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)行加權(quán)矢量控制(加權(quán)系數(shù)的決定)，以提取認(rèn)為包含與用戶A對(duì)應(yīng)的信號(hào)序列的信號(hào)。
圖19是用戶A和自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1之間的電波信號(hào)的發(fā)送接收的形象化圖。
即，對(duì)用與接收時(shí)相同的陣列天線2來(lái)發(fā)送的信號(hào)，與接收信號(hào)同樣進(jìn)行以用戶A為目標(biāo)的加權(quán)，所以發(fā)送的電波信號(hào)好像具有指向用戶A的方向性一樣，由用戶A的便攜電話機(jī)4接收。
在對(duì)如圖17所示表示電波從自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1可到達(dá)的范圍的區(qū)域3如圖19所示適當(dāng)控制自適應(yīng)陣列天線來(lái)輸出電波信號(hào)的情況下，如圖19的區(qū)域3a所示，從自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1輸出具有以用戶A的便攜電話機(jī)4為目標(biāo)的方向性的電波信號(hào)。
如上所述，自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1能夠以特定的用戶為目標(biāo)，進(jìn)行具有指向該目標(biāo)的方向性的電波信號(hào)的發(fā)送接收，所以能夠?qū)崿F(xiàn)如下所述的路分多址移動(dòng)通信方式(Path Division Multiple AccessPDMA)。
即，在便攜電話機(jī)等移動(dòng)通信系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)頻率的有效利用，提出了各種傳輸信道分配方法，上述PDMA是其中的一種。
圖20是頻分多址(Frequency Division Multiple AccessFDMA)、時(shí)分多址(Time Division Multiple AccessTDMA)及PDMA等各種通信系統(tǒng)中的信道的配置圖。
參照?qǐng)D20，來(lái)簡(jiǎn)單說明FDMA、TDMA及PDMA。圖20(a)是FDMA的信道分配方式的圖，用不同頻率f1～f4的電波對(duì)用戶1～4的模擬信號(hào)進(jìn)行頻率分割來(lái)傳輸。各用戶1～4的信號(hào)用濾波器來(lái)分離。
在圖20(b)所示的TDMA中，各用戶的數(shù)字化過的信號(hào)用不同頻率f1～f4的電波而且每隔一定的時(shí)間(時(shí)隙)進(jìn)行時(shí)間分割來(lái)傳輸。各用戶的信號(hào)通過濾波器和來(lái)自基站及各用戶移動(dòng)終端裝置的時(shí)間同步來(lái)分離。
另一方面，在圖20(c)所示的PDMA方式中，在空間上分割相同頻率上的1個(gè)時(shí)隙，來(lái)傳輸多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)。在該P(yáng)DMA中，各用戶的信號(hào)用濾波器、基站及各用戶移動(dòng)終端裝置間的時(shí)間同步、以及使用自適應(yīng)陣列等的相互干擾除去裝置來(lái)分離。
即，在使用PDMA方式的情況下，如圖19所示，不限于分離和與不同無(wú)線基站對(duì)應(yīng)的2個(gè)用戶發(fā)送接收的電波信號(hào)以使其不相互干擾的情況，還需要在同一自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1管轄的區(qū)域內(nèi)，除去用同一頻率及同一時(shí)隙、與不同用戶發(fā)送接收的電波信號(hào)的相互干擾。
在圖19所示的例子中，通過利用自適應(yīng)陣列天線形成的方向性，能夠除去來(lái)自與相鄰基站進(jìn)行電波信號(hào)的發(fā)送接收的用戶B的終端的電波信號(hào)對(duì)與自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1進(jìn)行電波信號(hào)的發(fā)送接收的用戶A的電波信號(hào)的干擾。
然而，隨著用戶A的迅速移動(dòng)等，有時(shí)期望的用戶A和自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1之間的無(wú)線傳輸線路的狀態(tài)變化，電波信號(hào)的強(qiáng)度變化(衰落)。
在PDMA方式這樣的空分復(fù)用通信中，如果這種衰落的程度變得很大，則自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1難以控制指向期望的用戶A的方向性，方向性會(huì)偏離用戶A。
本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置、發(fā)送方向性的控制方法以及控制程序，在根據(jù)PDMA方式來(lái)進(jìn)行電波信號(hào)的發(fā)送接收的系統(tǒng)中，能夠防止因衰落而使指向期望的終端的方向性偏離。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置、發(fā)送方向性的控制方法以及控制程序，在根據(jù)PDMA方式來(lái)進(jìn)行電波信號(hào)的發(fā)送接收的系統(tǒng)中，除了基于衰落的發(fā)送方向性控制之外，還并用基于接收功率的發(fā)送方向性控制，從而能夠?qū)ζ谕慕K端進(jìn)行更準(zhǔn)確的方向性控制。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，具有用于與多個(gè)終端裝置進(jìn)行路分多址的發(fā)送方向性的無(wú)線裝置包括接收部件，用于從接收電波信號(hào)中分離特定的終端裝置的接收信號(hào)；接收部件包含多個(gè)接收信號(hào)分離部件，通過將接收電波信號(hào)乘以與每個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的接收加權(quán)矢量，來(lái)提取接收信號(hào)，以及衰落率測(cè)定部件，用于測(cè)定每個(gè)終端裝置的衰落率；還包括發(fā)送部件，用于生成具有指向特定的終端裝置的方向性的發(fā)送信號(hào)；發(fā)送部件包含個(gè)發(fā)送信號(hào)生成部件，對(duì)每個(gè)終端裝置，通過將發(fā)送信號(hào)乘以按照來(lái)自衰落率測(cè)定部件的衰落率對(duì)接收加權(quán)矢量進(jìn)行加權(quán)所得的發(fā)送加權(quán)矢量，來(lái)生成具有方向性的發(fā)送信號(hào)。
最好，在設(shè)多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的衰落率為Xi時(shí)，發(fā)送部件通過將接收加權(quán)矢量乘以與Xi成正比的系數(shù)，來(lái)生成與第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量。
更好的是，在設(shè)多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的衰落率為Xi時(shí)，發(fā)送部件通過只在Xi在規(guī)定的衰落率F0以上的情況下將接收加權(quán)矢量乘以與(Xi-F0)成正比的系數(shù)，來(lái)生成與第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量。
更好的是，在設(shè)多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的衰落率為Xi時(shí)，發(fā)送部件通過將接收加權(quán)矢量乘以從由按照衰落率的每個(gè)規(guī)定的范圍而預(yù)先設(shè)定的多個(gè)系數(shù)構(gòu)成的表中按照Xi而決定出的系數(shù)，來(lái)生成與第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，具有用于與多個(gè)終端裝置進(jìn)行路分多址的發(fā)送方向性的無(wú)線裝置包括接收部件，用于從接收電波信號(hào)中分離特定的終端裝置的接收信號(hào)；接收部件包含多個(gè)接收信號(hào)分離部件，通過將接收電波信號(hào)乘以與每個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的接收加權(quán)矢量，來(lái)提取接收信號(hào)，接收強(qiáng)度測(cè)定部件，用于測(cè)定每個(gè)終端裝置的接收電波強(qiáng)度，以及衰落率測(cè)定部件，用于測(cè)定每個(gè)終端裝置的衰落率；還包括發(fā)送部件，用于生成具有指向特定的終端裝置的方向性的發(fā)送信號(hào)；發(fā)送部件包含多個(gè)發(fā)送信號(hào)生成部件，對(duì)每個(gè)終端裝置，通過將發(fā)送信號(hào)乘以按照來(lái)自接收強(qiáng)度測(cè)定部件的接收電波強(qiáng)度及來(lái)自衰落率測(cè)定部件的衰落率對(duì)接收加權(quán)矢量進(jìn)行加權(quán)所得的發(fā)送加權(quán)矢量，來(lái)生成具有方向性的發(fā)送信號(hào)。
最好，在設(shè)多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的衰落率為Xi時(shí)，發(fā)送部件通過將接收加權(quán)矢量乘以與Xi成正比的系數(shù)，來(lái)生成與第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量。
更好的是，在設(shè)多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的衰落率為Xi時(shí)，發(fā)送部件通過只在Xi在規(guī)定的衰落率F0以上的情況下將接收加權(quán)矢量乘以與(Xi-F0)成正比的系數(shù)，來(lái)生成與第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量。
更好的是，在設(shè)多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的衰落率為Xi時(shí)，發(fā)送部件通過將接收加權(quán)矢量乘以從由按照衰落率的每個(gè)規(guī)定的范圍而預(yù)先設(shè)定的多個(gè)系數(shù)構(gòu)成的表中按照Xi而決定出的系數(shù)，來(lái)生成與第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，具有用于與多個(gè)終端裝置進(jìn)行路分多址的發(fā)送方向性的無(wú)線裝置的控制方法包含下述步驟實(shí)時(shí)導(dǎo)出與每個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的接收加權(quán)矢量，分離來(lái)自終端裝置的接收信號(hào)；測(cè)定每個(gè)終端裝置的衰落率；對(duì)每個(gè)終端裝置，導(dǎo)出按照測(cè)定出的衰落率對(duì)接收加權(quán)矢量進(jìn)行加權(quán)所得的發(fā)送加權(quán)矢量；以及通過將發(fā)送信號(hào)乘以發(fā)送加權(quán)矢量，來(lái)生成具有發(fā)送方向性的發(fā)送信號(hào)。
最好，在設(shè)多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的衰落率為Xi時(shí)，對(duì)接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過將接收加權(quán)矢量乘以與Xi成正比的系數(shù)，來(lái)生成與第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量。
更好的是，在設(shè)多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的衰落率為Xi時(shí)，對(duì)接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過只在Xi在規(guī)定的衰落率F0以上的情況下將接收加權(quán)矢量乘以與(Xi-F0)成正比的系數(shù)，來(lái)生成與第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量。
更好的是，在設(shè)多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的衰落率為Xi時(shí)，對(duì)接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過將接收加權(quán)矢量乘以從由對(duì)衰落率的每個(gè)規(guī)定的范圍預(yù)先設(shè)定的多個(gè)系數(shù)構(gòu)成的表中按照Xi而決定出的系數(shù)，來(lái)生成與第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，具有用于與多個(gè)終端裝置進(jìn)行路分多址的發(fā)送方向性的無(wú)線裝置的控制方法包含下述步驟實(shí)時(shí)導(dǎo)出與每個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的接收加權(quán)矢量，分離來(lái)自終端裝置的接收信號(hào)；根據(jù)接收到的電波信號(hào)和分離出的接收信號(hào)，來(lái)測(cè)定每個(gè)終端裝置的接收電波強(qiáng)度；測(cè)定每個(gè)終端裝置的衰落率；對(duì)每個(gè)終端裝置，導(dǎo)出按照測(cè)定出的接收電波強(qiáng)度及衰落率對(duì)接收加權(quán)矢量進(jìn)行加權(quán)所得的發(fā)送加權(quán)矢量；以及通過將發(fā)送信號(hào)乘以發(fā)送加權(quán)矢量，來(lái)生成具有發(fā)送方向性的發(fā)送信號(hào)。
最好，在設(shè)多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的衰落率為Xi時(shí)，對(duì)接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過將接收加權(quán)矢量乘以與Xi成正比的系數(shù)，來(lái)生成與第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量。
更好的是，在設(shè)多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的衰落率為Xi時(shí)，對(duì)接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過只在Xi在規(guī)定的衰落率F0以上的情況下將接收加權(quán)矢量乘以與(Xi-F0)成正比的系數(shù)，來(lái)生成與第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量。
更好的是，在設(shè)多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的衰落率為Xi時(shí)，對(duì)接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過將接收加權(quán)矢量乘以從由對(duì)衰落率的每個(gè)規(guī)定的范圍預(yù)先設(shè)定的多個(gè)系數(shù)構(gòu)成的表中按照Xi而決定出的系數(shù)，來(lái)生成與第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，具有用于與多個(gè)終端裝置進(jìn)行路分多址的發(fā)送方向性的無(wú)線裝置的控制程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行下述步驟實(shí)時(shí)導(dǎo)出與每個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的接收加權(quán)矢量，分離來(lái)自終端裝置的接收信號(hào)；測(cè)定每個(gè)終端裝置的衰落率；對(duì)每個(gè)終端裝置，導(dǎo)出按照測(cè)定出的衰落率對(duì)接收加權(quán)矢量進(jìn)行加權(quán)所得的發(fā)送加權(quán)矢量；以及通過將發(fā)送信號(hào)乘以發(fā)送加權(quán)矢量，來(lái)生成具有發(fā)送方向性的發(fā)送信號(hào)。
最好，在設(shè)多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的衰落率為Xi時(shí)，對(duì)接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過將接收加權(quán)矢量乘以與Xi成正比的系數(shù)，來(lái)生成與第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量。
更好的是，在設(shè)多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的衰落率為Xi時(shí)，對(duì)接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過只在Xi在規(guī)定的衰落率F0以上的情況下將接收加權(quán)矢量乘以與(Xi-F0)成正比的系數(shù)，來(lái)生成與第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量。
更好的是，在設(shè)多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的衰落率為Xi時(shí)，對(duì)接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過將接收加權(quán)矢量乘以從由對(duì)衰落率的每個(gè)規(guī)定的范圍預(yù)先設(shè)定的多個(gè)系數(shù)構(gòu)成的表中按照Xi而決定出的系數(shù)，來(lái)生成與第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，具有用于與多個(gè)終端裝置進(jìn)行路分多址的發(fā)送方向性的無(wú)線裝置的控制程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行下述步驟實(shí)時(shí)導(dǎo)出與每個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的接收加權(quán)矢量，分離來(lái)自終端裝置的接收信號(hào)；根據(jù)接收到的電波信號(hào)和分離出的接收信號(hào)，來(lái)測(cè)定每個(gè)終端裝置的接收電波強(qiáng)度；測(cè)定每個(gè)終端裝置的衰落率；對(duì)每個(gè)終端裝置，導(dǎo)出按照測(cè)定出的接收電波強(qiáng)度及衰落率對(duì)接收加權(quán)矢量進(jìn)行加權(quán)所得的發(fā)送加權(quán)矢量；以及通過將發(fā)送信號(hào)乘以發(fā)送加權(quán)矢量，來(lái)生成具有發(fā)送方向性的發(fā)送信號(hào)。
最好，在設(shè)多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的衰落率為Xi時(shí)，對(duì)接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過將接收加權(quán)矢量乘以與Xi成正比的系數(shù)，來(lái)生成與第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量。
更好的是，在設(shè)多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的衰落率為Xi時(shí)，對(duì)接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過只在Xi在規(guī)定的衰落率F0以上的情況下將接收加權(quán)矢量乘以與(Xi-F0)成正比的系數(shù)，來(lái)生成與第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量。
更好的是，在設(shè)多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的衰落率為Xi時(shí)，對(duì)接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過將接收加權(quán)矢量乘以從由對(duì)衰落率的每個(gè)規(guī)定的范圍預(yù)先設(shè)定的多個(gè)系數(shù)構(gòu)成的表中按照Xi而決定出的系數(shù)，來(lái)生成與第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量。
因此，根據(jù)本發(fā)明的能夠進(jìn)行發(fā)送方向性控制的無(wú)線裝置、發(fā)送方向性的控制方法以及控制程序，在與由于衰落而使方向性偏離的終端進(jìn)行電波信號(hào)的發(fā)送接收的情況下，通過按照相應(yīng)用戶的衰落率的大小來(lái)增大來(lái)自基站的發(fā)送功率，能夠恢復(fù)發(fā)送方向性控制。
再者，通過與現(xiàn)有的基于接收功率的測(cè)定值的發(fā)送功率控制組合，能夠?qū)崿F(xiàn)更準(zhǔn)確的發(fā)送方向性的控制。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)線裝置的結(jié)構(gòu)的示意性方框圖。
圖2是圖1的自適應(yīng)陣列2000的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的示意性方框圖。
圖3是圖2所示的自適應(yīng)陣列的結(jié)構(gòu)的情況下發(fā)送接收電波信號(hào)的方向性及到達(dá)距離的圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例1的自適應(yīng)陣列的結(jié)構(gòu)的示意性方框圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例1的自適應(yīng)陣列2000的發(fā)送方向性的第1控制方法的流程圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例1的自適應(yīng)陣列2000的發(fā)送方向性的第2控制方法的流程圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例1的自適應(yīng)陣列2000的發(fā)送方向性的第3控制方法的流程圖。
圖8是圖7的控制方法中所用的規(guī)定衰落速度和功率提高系數(shù)的關(guān)系的表的圖。
圖9是進(jìn)行了圖5～圖7所示的處理的情況下發(fā)送電波的方向性及到達(dá)距離的示意圖。
圖10是本發(fā)明實(shí)施例2的自適應(yīng)陣列的結(jié)構(gòu)的示意性方框圖。
圖11是本發(fā)明實(shí)施例2的自適應(yīng)陣列2000的發(fā)送方向性的控制方法的流程圖。
圖12是用于說明接收功率測(cè)定電路2600的工作的流程圖。
圖13是用于說明發(fā)送加權(quán)矢量控制部2410及2510的工作的流程圖。
圖14是進(jìn)行了圖13所示的處理的情況下發(fā)送電波的方向性及到達(dá)距離的示意圖。
圖15是用于說明本發(fā)明實(shí)施例2的發(fā)送加權(quán)矢量控制部的工作的流程圖。
圖16是用于說明本發(fā)明實(shí)施例2的發(fā)送加權(quán)矢量控制部的另一工作的流程圖。
圖17是自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的基本工作的原理性示意圖。
圖18是現(xiàn)有自適應(yīng)陣列無(wú)線裝置的結(jié)構(gòu)的示意性方框圖。
圖19是自適應(yīng)陣列無(wú)線基站和用戶之間的電波信號(hào)的發(fā)送接收的形象化示意圖。
圖20是基站和移動(dòng)終端裝置之間的數(shù)據(jù)的發(fā)送接收的原理圖。
具體實(shí)施例方式圖1是PDMA基站的發(fā)送接收系統(tǒng)1000的結(jié)構(gòu)的示意性方框圖。
在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，為了識(shí)別用戶PS1和PS2，設(shè)有4個(gè)天線#1～#4。
在接收工作中，天線的輸出被提供給RF電路1010，在RF電路1010中，由接收放大器進(jìn)行放大，通過本地振蕩信號(hào)進(jìn)行變頻后，由濾波器除去無(wú)用的頻率分量，進(jìn)行A/D變換后，作為數(shù)字信號(hào)提供給數(shù)字信號(hào)處理器1020。
在數(shù)字信號(hào)處理器1020中，設(shè)有信道分配基準(zhǔn)計(jì)算器1030、信道分配裝置1040、以及自適應(yīng)陣列2000。信道分配基準(zhǔn)計(jì)算器1030預(yù)先計(jì)算來(lái)自2個(gè)用戶的信號(hào)是否能夠通過自適應(yīng)陣列來(lái)分離。按照其計(jì)算結(jié)果，信道分配裝置1040將包含選擇頻率和時(shí)間的用戶信息的信道分配信息提供給自適應(yīng)陣列2000。自適應(yīng)陣列2000根據(jù)信道分配信息，對(duì)來(lái)自4個(gè)天線#1～#4的信號(hào)實(shí)時(shí)進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算，從而只分離特定的用戶的信號(hào)。
圖2是圖1所示的自適應(yīng)陣列2000的第1結(jié)構(gòu)的示意性方框圖。
即，在圖2所示的自適應(yīng)陣列中，用戶為2個(gè)，與此對(duì)應(yīng)，單純地設(shè)置2套圖11所示的現(xiàn)有自適應(yīng)陣列的結(jié)構(gòu)。
在此情況下，在從2個(gè)用戶PS1和PS2用同一頻率及時(shí)隙進(jìn)行空分復(fù)用通信時(shí)，4個(gè)陣列天線的接收信號(hào)RXi(t)由上式(1)～(4)來(lái)表示。
在接收工作時(shí)，如上所述，自適應(yīng)陣列無(wú)線基站用自適應(yīng)陣列技術(shù)來(lái)分離空分復(fù)用的接收信號(hào)。
此時(shí)，假設(shè)將為了提取從用戶PS1發(fā)送的信號(hào)Srx1(t)而由基站的接收電路計(jì)算的加權(quán)矢量Wrx1、和用于提取從用戶PS2發(fā)送的信號(hào)Srx2(t)的加權(quán)系數(shù)Wrx2分別表示如下。
Wrx1＝[w11，w21，w31，w41]T…(16)Wrx2＝[W12，w22，w32，w42]T…(17)這里，Wik是用于提取來(lái)自第k個(gè)終端的信號(hào)的加權(quán)矢量的第i個(gè)加權(quán)系數(shù)分量。
在發(fā)送時(shí)，形成天線的方向性，以便將給用戶PS1的發(fā)送信號(hào)Stx1(t)發(fā)送到用戶PS1，將給用戶PS2的發(fā)送信號(hào)Stx2(t)發(fā)送到用戶PS2，所以例如將下式所示的接收時(shí)的加權(quán)矢量歸一化所得的加權(quán)矢量作為發(fā)送時(shí)的加權(quán)矢量。
Wtx1＝Wrx1/(M|Wrx1|) …(18)Wtx2＝Wrx2/(M|Wrx2|) …(19)這里，在式(18)及(19)中，M表示空分多址用戶數(shù)，在上述例子中M＝2。
加權(quán)矢量Wtx1是用于將信號(hào)Stx1(t)只發(fā)送到用戶PS1的加權(quán)矢量，將方向性的零點(diǎn)控制得指向用戶PS2的方向。因此，加權(quán)矢量Wtx1對(duì)天線#1～#4形成下述方向性電波被發(fā)射到用戶PS1的方向，但是電波不被發(fā)送到用戶PS2的方向。
同樣，加權(quán)矢量Wtx2是用于將信號(hào)Stx2(t)只發(fā)送到用戶PS2的加權(quán)矢量。因此，形成下述天線方向性向用戶PS1只發(fā)送信號(hào)Stx1(t)，而向用戶PS2只發(fā)送信號(hào)Stx2(t)。
在此情況下，各加權(quán)矢量的大小被歸一化為1/M，所以發(fā)送功率對(duì)各用戶都是等功率，來(lái)自基站的總發(fā)送功率被歸一化為1。
圖3是在圖2所示的自適應(yīng)陣列的結(jié)構(gòu)中對(duì)同一基站內(nèi)的2個(gè)用戶PS1及PS2以路徑分割的狀態(tài)來(lái)發(fā)送接收電波信號(hào)的狀態(tài)的圖。即，在圖3所示的狀態(tài)下，示出下述情況與基站1和第1用戶PS1的距離相比，基站和第2用戶PS2的距離更近。
即使在這種情況下，也如上所述，以與給用戶PS1的發(fā)送功率相同的發(fā)送功率向用戶PS2發(fā)射電波。
如上所述，指向用戶PS1的天線的方向性被控制得使其零點(diǎn)相當(dāng)于指向用戶PS2的方向。然而，如上所述，由于衰落，有時(shí)難以這樣進(jìn)行用戶PS1的方向性控制。
圖4是用于說明按照表示衰落程度的衰落率的大小來(lái)控制發(fā)送功率、從而能夠控制指向目標(biāo)用戶的發(fā)送方向性的、本發(fā)明實(shí)施例1的無(wú)線裝置中的自適應(yīng)陣列2000的結(jié)構(gòu)的示意性方框圖。
自適應(yīng)陣列2000包含接收電路2100，用于接受來(lái)自4個(gè)天線#1～#4的接收信號(hào)，分離為來(lái)自各用戶的接收信號(hào)；發(fā)送電路2400，輸出進(jìn)行了下述加權(quán)處理的結(jié)果，即，使得給各用戶的發(fā)送信號(hào)Stxj(t)具有指向各用戶的方向性；4個(gè)天線#1～#4；以及開關(guān)電路2010-1～2010-4，被設(shè)在接收電路2100及發(fā)送電路2400之間，在發(fā)送時(shí)及接收時(shí)，用于分別切換天線#1～#4和接收電路2100或發(fā)送電路2400的連接路徑。
在圖4中，為了簡(jiǎn)化說明，設(shè)天線的個(gè)數(shù)為4個(gè)，但是本發(fā)明不限于這種情況，能夠更一般地應(yīng)用于n個(gè)(n自然數(shù))的情況。
再者，以下為了簡(jiǎn)化說明，說明與基站進(jìn)行電波的發(fā)送接收的用戶的數(shù)目為2的情況。
接收電路2100包含第1接收加權(quán)矢量控制部2110，接受來(lái)自開關(guān)電路2010-1～2010-4的輸出；乘法器2120-1～2120-4，分別按照從接收加權(quán)矢量控制部2110輸出的加權(quán)矢量Wrx1，將來(lái)自對(duì)應(yīng)的開關(guān)電路2010-1～2010-4的輸出乘以加權(quán)系數(shù)并輸出其結(jié)果；以及加法器2140，接受來(lái)自乘法器2120-1～2120-4的輸出，將其相加結(jié)果作為來(lái)自第1用戶PS1的接收信號(hào)Srx1(t)來(lái)輸出。
第1接收加權(quán)矢量控制部2110用來(lái)自切換電路2110-1～2110-4的接收信號(hào)和存儲(chǔ)器2130中預(yù)先存儲(chǔ)的與來(lái)自用戶PS1的信號(hào)對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練信號(hào)或來(lái)自加法器2140的輸出，來(lái)計(jì)算加權(quán)矢量W11～W41。對(duì)應(yīng)于來(lái)自第2用戶PS2的接收信號(hào)，設(shè)有和與第1用戶對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)同樣結(jié)構(gòu)的第2接收加權(quán)矢量控制部2210、乘法器2220-1～2220-4、存儲(chǔ)器2230及加法器2240。
在接收電路2100中，為了分離來(lái)自第2用戶PS2的接收信號(hào)Srx2(t)，設(shè)有和與第1用戶PS1對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)同樣的結(jié)構(gòu)。
接收電路2100還包含衰落率測(cè)定電路2300，用于接受來(lái)自切換電路2010-1～2010-4的輸出，測(cè)定各個(gè)用戶的衰落率。
發(fā)送電路2400包含第1發(fā)送加權(quán)矢量控制部2410，接受向第1用戶PS1輸出的發(fā)送信號(hào)Stx1(t)，根據(jù)來(lái)自第1接收加權(quán)矢量控制部2110的用于第1用戶PS1的接收加權(quán)矢量的值、和來(lái)自衰落率測(cè)定電路2300的用于第1用戶PS1的衰落率信息，來(lái)計(jì)算發(fā)送加權(quán)矢量；以及乘法器2420-1～2420-4，分別接受從第1發(fā)送加權(quán)矢量控制部2410輸出的發(fā)送加權(quán)矢量Wtx1，將發(fā)送信號(hào)Stx1(t)乘以各個(gè)加權(quán)系數(shù)并輸出。即，從乘法器2420-1～2420-4分別輸出信號(hào)Stx1(t)w11、Stx1(t)w21、Stx1(t)w31及Stx1(t)w41。
與用于第1用戶PS1的同樣，發(fā)送電路2400還包含第2發(fā)送加權(quán)矢量控制部2520，用于生成給第2用戶PS2的發(fā)送信號(hào)；以及乘法器2520-1～2520-4。
向第2發(fā)送加權(quán)矢量控制部2510提供來(lái)自衰落率測(cè)定電路2300的用于第2用戶PS2的衰落率信息RSP2、和來(lái)自第2接收加權(quán)矢量控制部2210的接收加權(quán)矢量的信息，第2發(fā)送加權(quán)矢量控制部2510據(jù)此來(lái)輸出發(fā)送加權(quán)矢量Wtx2。
衰落率測(cè)定電路2300估計(jì)表示各用戶的衰落程度的衰落率。作為衰落率的估計(jì)方法，以往提出了例如下述方法求時(shí)間上前后的接收信號(hào)中包含的基準(zhǔn)信號(hào)的相關(guān)值來(lái)估計(jì)衰落率，例如公開于(日本)特開平7-162360號(hào)公報(bào)。然而本發(fā)明中的衰落率的估計(jì)方法不限于這種方法，可以采用使用響應(yīng)矢量相關(guān)值等各種方法。
接著，圖5是用DSP 1020(圖1)通過軟件來(lái)執(zhí)行圖4的功能方框圖所示的本發(fā)明實(shí)施例1的自適應(yīng)陣列2000進(jìn)行的發(fā)送方向性的第1控制方法的情況下的處理的流程圖。
在該第1控制方法中，將對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量乘以與對(duì)各用戶測(cè)定出的衰落率成正比的系數(shù)，從而對(duì)衰落率大的終端增大發(fā)送功率。
在圖5中，在步驟S1中開始發(fā)送加權(quán)矢量的計(jì)算后，首先衰落率測(cè)定電路2300測(cè)定空分復(fù)用用戶數(shù)M的值，并且測(cè)定各個(gè)用戶的衰落率Xi(步驟S2)。
接著，在步驟S3中，將用于識(shí)別多址用戶的參數(shù)i的值初始化為1。
在步驟S4中，計(jì)算對(duì)應(yīng)的用戶i的發(fā)送加權(quán)矢量W′txi，暫時(shí)保存到存儲(chǔ)器中，將發(fā)送加權(quán)矢量W′txi乘以與測(cè)定出的衰落率Xi成正比的系數(shù)。由此，將發(fā)送信號(hào)乘以按照衰落率而加權(quán)過的發(fā)送加權(quán)矢量Wtxi，能夠按照衰落率來(lái)調(diào)整發(fā)送功率。
接著，在步驟S5中，判斷參數(shù)i的值是否超過了多址用戶數(shù)M。在參數(shù)i的值未超過用戶數(shù)M的情況下，在步驟S6中將參數(shù)i的值遞增1，處理返回到步驟S4，重復(fù)執(zhí)行步驟S4的處理，直至參數(shù)i的值超過用戶數(shù)M。
在步驟S5中，在參數(shù)i的值超過了用戶數(shù)M的情況下，處理進(jìn)至步驟S7。
在步驟S7中，根據(jù)法律上的管制，控制各用戶的發(fā)送加權(quán)矢量Wtxi(i＝1，2，...，M)，使得給各用戶的發(fā)送功率不超過管制值。更具體地說，設(shè)各個(gè)用戶的發(fā)送加權(quán)矢量的絕對(duì)值的平方和的平方根為Ptx，并且設(shè)發(fā)送功率的最大值為Pmax，通過將各用戶的發(fā)送加權(quán)矢量Wtxi乘以Pmax/Ptx，來(lái)限制發(fā)送加權(quán)矢量的最大值。
然后，在步驟S8中發(fā)送加權(quán)矢量的計(jì)算結(jié)束。
接著，圖6是用DSP 1020(圖1)通過軟件來(lái)執(zhí)行圖4的功能方框圖所示的本發(fā)明實(shí)施例1的自適應(yīng)陣列2000進(jìn)行的發(fā)送方向性的第2控制方法的情況下的處理的流程圖。
在該第2控制方法中，在對(duì)各用戶測(cè)定出的衰落率Xi中，只對(duì)超過規(guī)定的衰落率F0的終端，將對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量乘以與(Xi-F0)成正比的系數(shù)，對(duì)其他終端不進(jìn)行發(fā)送加權(quán)矢量的加權(quán)，從而對(duì)衰落率大的終端增大發(fā)送功率。
圖6所示的流程圖與圖5所示的流程圖只有下述點(diǎn)不同，對(duì)相同的處理不重復(fù)進(jìn)行說明。即，在圖6中設(shè)有步驟S9及S10的處理來(lái)取代圖5的步驟S4。
在步驟S9中，判定對(duì)每個(gè)多址用戶測(cè)定出的衰落率Xi是否超過了規(guī)定的衰落率F0。然后，只對(duì)判定為超過了規(guī)定的衰落率F0的用戶執(zhí)行步驟S10的處理。
在步驟S10中，計(jì)算對(duì)應(yīng)的用戶i的發(fā)送加權(quán)矢量W′txi，暫時(shí)保存到存儲(chǔ)器中，按照測(cè)定出的衰落率Xi，將發(fā)送加權(quán)矢量W′txi乘以與(Xi-F0)成正比的系數(shù)。由此，只對(duì)衰落率超過規(guī)定的大小的終端，將發(fā)送信號(hào)乘以按照衰落率而加權(quán)過的發(fā)送加權(quán)矢量Wtxi，能夠按照衰落率來(lái)調(diào)整發(fā)送功率。
圖7是用DSP 1020(圖1)通過軟件來(lái)執(zhí)行圖4的功能方框圖所示的本發(fā)明實(shí)施例1的自適應(yīng)陣列2000進(jìn)行的發(fā)送方向性的第3控制方法的情況下的處理的流程圖。
在該第3控制方法中，根據(jù)按照衰落率的每個(gè)規(guī)定的范圍而預(yù)先設(shè)定的多個(gè)系數(shù)構(gòu)成的表，將對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量乘以按照對(duì)各用戶測(cè)定出的衰落率Xi而決定的系數(shù)，從而對(duì)衰落率大的終端增大發(fā)送功率。
圖7所示的流程圖與圖5所示的流程圖只有下述點(diǎn)不同，對(duì)相同的處理不重復(fù)進(jìn)行說明。即，在圖6中設(shè)有步驟S11的處理來(lái)取代圖5的步驟S4。
在步驟S11中，計(jì)算對(duì)應(yīng)的用戶i的發(fā)送加權(quán)矢量W′txi，暫時(shí)保存到存儲(chǔ)器中。然后按照測(cè)定出的衰落率Xi，根據(jù)例如圖8所示的預(yù)先設(shè)定的表來(lái)決定對(duì)應(yīng)的功率提高系數(shù)并乘發(fā)送加權(quán)矢量W′txi。由此，將發(fā)送信號(hào)乘以按照衰落率而加權(quán)過的發(fā)送加權(quán)矢量Wtxi，能夠按照衰落率來(lái)調(diào)整發(fā)送功率。
圖9是這種實(shí)施例1的發(fā)送方向性控制方法的效果的示意性說明圖。在圖9中，期望終端PS1由于其迅速的移動(dòng)等衰落而偏離當(dāng)初指向PS1的發(fā)送電波的方向性的范圍(實(shí)線(X)所示的范圍)，與干擾終端——終端PS2的發(fā)送電波的方向性的范圍(實(shí)線(Y)所示的范圍)之差(實(shí)線雙向箭頭)增大，需要擴(kuò)展虛線(Z)所示的方向性的范圍(虛線雙向箭頭)。
因此，在本發(fā)明實(shí)施例1中，通過按照表示衰落程度的衰落率來(lái)提高給期望終端的發(fā)送功率(在法律上管制的范圍內(nèi))，能夠恢復(fù)指向暫時(shí)偏離的期望終端的方向性。
圖10是用于說明除了表示衰落程度的衰落率的大小、還按照接收功率的大小來(lái)控制發(fā)送功率、從而能夠控制指向目標(biāo)用戶的發(fā)送方向性的、本發(fā)明實(shí)施例2的無(wú)線裝置中的自適應(yīng)陣列2000的結(jié)構(gòu)的示意性方框圖。
圖10所示的自適應(yīng)陣列除以下點(diǎn)外，與圖4所示的自適應(yīng)陣列相同。即，與衰落率測(cè)定電路2300并聯(lián)，設(shè)有接收功率測(cè)定電路2600，接受來(lái)自切換電路2010-1～2010-4的輸出，測(cè)定正在接收的電波信號(hào)的接收功率值。
第1發(fā)送加權(quán)矢量控制部2410接受向第1用戶PS1輸出的發(fā)送信號(hào)Stx1(t)，根據(jù)來(lái)自第1接收加權(quán)矢量控制部2110的用于第1用戶PS1的接收加權(quán)矢量的值、來(lái)自衰落率測(cè)定電路2300的用于第1用戶PS1的衰落率信息、以及來(lái)自接收功率測(cè)定電路2600的接收功率信息，來(lái)計(jì)算發(fā)送加權(quán)矢量。
向第2發(fā)送加權(quán)矢量控制部2510提供來(lái)自衰落率測(cè)定電路2300的用于第2用戶PS2的衰落率信息、來(lái)自接收功率測(cè)定電路2600的接收功率信息、以及來(lái)自第2接收加權(quán)矢量控制部2210的接收加權(quán)矢量的信息，第2發(fā)送加權(quán)矢量控制部2510據(jù)此來(lái)輸出發(fā)送加權(quán)矢量Wtx2。
其中，只測(cè)定接收功率來(lái)控制發(fā)送功率(發(fā)送方向性)的方法是已知的，例如公開于(日本)特開2000-106539。
接著，說明圖10所示的接收功率測(cè)定電路2600的工作。
首先，在設(shè)天線元數(shù)為4個(gè)、同時(shí)通信的用戶數(shù)為2個(gè)的情況下，經(jīng)各天線從接收電路輸出的信號(hào)由上式(1)～(4)來(lái)表示。
此時(shí)，再次寫出將該式(1)～(4)表示的天線的接收信號(hào)用矢量來(lái)表記的式子，則如下式(5)～(8)所示。
X(t)＝H1Srx1(t)+H2Srx2(t)+N(t) …(5)X(t)＝[RX1(t)，RX2(t)，...，RXn(t)]T…(6)Hi＝[h1i，h2i，...，hni]T，(i＝1，2)…(7)N(t)＝[n1(t)，n2(t)，...，nn(t)]T…(8)這里，如果自適應(yīng)陣列良好地工作，則能分離、提取來(lái)自各用戶的信號(hào)，所以上述信號(hào)Srxi(t)(i＝1，2)都為已知的值。
首先，利用信號(hào)Srxi(t)是已知的信號(hào)這一事實(shí)，能夠如下所述導(dǎo)出接收信號(hào)矢量H1＝[h11，h21，h31，h41]及H2＝[h12，h22，h32，h42]。
即，將接收信號(hào)和已知的用戶信號(hào)、例如來(lái)自第1用戶的信號(hào)Srx1(t)相乘，計(jì)算非采樣平均(時(shí)間平均)，則如下所述。
E[X(t)·Srx1(t)]＝H1·E[Srx1(t)·Srx1(t)]+H2·E[Srx2(t)·Srx1(t)]+E[N(t)·Srx1(t)]…(20)在式(20)中，E[…]表示時(shí)間平均。在取該平均的時(shí)間足夠長(zhǎng)的情況下，該平均值如下所述。
E[Srx1(t)·Srx2(t)]＝1 …(21)E[Srx2(t)·Srx1(t)]＝0 …(22)E[N(t)·Srx1(t)]＝0 …(23)
這里，式(22)的值為0是因?yàn)樾盘?hào)Srx1(t)和信號(hào)Srx2(t)互不相關(guān)。此外，式(23)的值為0是因?yàn)樾盘?hào)Srx1(t)和噪聲信號(hào)N(t)之間不相關(guān)。
因此，式(20)的非采樣平均結(jié)果如下所示，等于接收信號(hào)系數(shù)矢量H1。
E[X(t)·Srx1(t)]＝H1…(24)通過上述過程，能夠測(cè)定從第1個(gè)用戶PS1發(fā)送的信號(hào)的接收信號(hào)系數(shù)矢量H1。
同樣，通過進(jìn)行輸入信號(hào)矢量X(t)和信號(hào)Srx2(t)的非采樣平均操作，能夠測(cè)定從第2個(gè)用戶PS2發(fā)送的信號(hào)的接收信號(hào)系數(shù)矢量H2。
接著，圖11是用DSP 1020(圖1)通過軟件來(lái)執(zhí)行圖10的功能方框圖所示的本發(fā)明實(shí)施例2的自適應(yīng)陣列2000進(jìn)行的發(fā)送方向性的控制方法的情況下的處理的流程圖。
在該控制方法中，將對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量乘以與對(duì)各用戶測(cè)定出的衰落率對(duì)應(yīng)的系數(shù)，并且并行地將對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量乘以與對(duì)各用戶測(cè)定出的接收功率對(duì)應(yīng)的系數(shù)，從而按照衰落率的大小及接收功率大小來(lái)調(diào)整給終端的發(fā)送功率。
在圖11中，在步驟S21中開始發(fā)送加權(quán)矢量的計(jì)算后，首先衰落率測(cè)定電路2300及接收功率測(cè)定電路2600測(cè)定空分復(fù)用用戶數(shù)M的值，并且測(cè)定各個(gè)用戶的衰落率Xi及接收功率Pi(步驟S22)。
接著，在步驟S23中，將用于識(shí)別多址用戶的參數(shù)i的值初始化為1。
在步驟S24中，按照后述接收功率來(lái)調(diào)整發(fā)送功率。
接著，在步驟S25中，判斷參數(shù)i的值是否超過了多址用戶數(shù)M。在參數(shù)i的值未超過用戶數(shù)M的情況下，在步驟S26中將參數(shù)i的值遞增1，處理返回到步驟S24，重復(fù)執(zhí)行步驟S24的處理，直至參數(shù)i的值超過用戶數(shù)M。
在步驟S25中，在參數(shù)i的值超過了用戶數(shù)M的情況下，處理進(jìn)至步驟S27。
在步驟S27中，將用于識(shí)別多址用戶的參數(shù)i的值初始化為1。
在步驟S28中，按照上述衰落率來(lái)調(diào)整發(fā)送功率。即，在該步驟S28中，執(zhí)行參照?qǐng)D5～圖8說明過的第1控制方法(圖5的步驟S4)、第2控制方法(圖6的步驟S9及S10)、第3控制方法(圖7的步驟S11)中的某一個(gè)。其詳細(xì)說明在此就不重復(fù)了。
接著，在步驟S29中，判斷參數(shù)i的值是否超過了多址用戶數(shù)M。在參數(shù)i的值未超過用戶數(shù)M的情況下，在步驟S30中將參數(shù)i的值遞增1，處理返回到步驟S84，重復(fù)執(zhí)行步驟S28的處理，直至參數(shù)i的值超過用戶數(shù)M。
在步驟S29中，在參數(shù)i的值超過了用戶數(shù)M的情況下，處理進(jìn)至步驟S31。
步驟S31與圖5～圖7的步驟S7相同，根據(jù)法律上的管制，控制各用戶的發(fā)送加權(quán)矢量Wtxi(i＝1，2，...，M)，使得給各用戶的發(fā)送功率不超過管制值。
然后，在步驟S8中發(fā)送加權(quán)矢量的計(jì)算結(jié)束。
圖12是從結(jié)合圖10及圖11說明過的實(shí)施例2的發(fā)送方向性控制中特別抽出了導(dǎo)出來(lái)自各用戶的接收功率Pi的過程而示出的流程圖，是與圖11的步驟S21及S22對(duì)應(yīng)的處理。
首先，開始接收功率測(cè)定后(步驟S100)，首先接收功率測(cè)定電路2600確認(rèn)空分復(fù)用用戶數(shù)M的值(步驟S102)。
接著，接收功率測(cè)定電路2600將用于識(shí)別空分多址用戶的參數(shù)i的值初始化為1(步驟S104)。
接著，將表示接收時(shí)刻的參數(shù)t的值初始化為1(步驟S106)。
接著，將與第i個(gè)用戶對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)系數(shù)矢量的與第k個(gè)天線對(duì)應(yīng)的值hki初始化為0(步驟S107)，將用于識(shí)別天線的參數(shù)k的值初始化為1(步驟S108)。
接著，接收功率測(cè)定電路2600通過將時(shí)刻t之前的階段中的值hki加上時(shí)刻t的第k個(gè)天線接收到的接收信號(hào)RXk(t)和第i個(gè)用戶信號(hào)Srx1(t)之積的值來(lái)更新接收信號(hào)系數(shù)矢量的元素hki的值(步驟S110)。
接著，判斷參數(shù)k的值是否達(dá)到了天線元數(shù)N以上(步驟S112)，在未完成與天線元數(shù)相應(yīng)的處理的情況下，將參數(shù)k的值遞增1(步驟S114)，重復(fù)步驟S110的處理。
另一方面，在參數(shù)k的值與天線元數(shù)的值相等的情況下，接著判斷表示時(shí)刻的參數(shù)t的值是否在平均時(shí)間T以上(步驟S116)，在參數(shù)t的值低于平均時(shí)間T的情況下，再將參數(shù)t的值遞增1，處理返回到步驟S108。
這里，平均時(shí)間T表示例如通信系統(tǒng)決定的信號(hào)序列的長(zhǎng)度，例如如果是PHS系統(tǒng)，則為120個(gè)碼元。
另一方面，在參數(shù)t達(dá)到平均時(shí)間T以上的情況下(步驟S116)，將參數(shù)k的值再次初始化為1，再將與第i個(gè)用戶對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)功率值Pi的值初始化為0(步驟S120)。
接著，將步驟S108至S116之間計(jì)算出的接收信號(hào)系數(shù)矢量的元素hki的值置換為通過將累積值hki的值除以平均時(shí)間T而平均處理過的值，再將接收信號(hào)功率Pi的值更新為接收信號(hào)功率值Pi加上接收信號(hào)矢量的元素值hki的平方所得的值(步驟S122)。
接著，判定參數(shù)k的值是否達(dá)到了天線元數(shù)N以上(步驟S124)，在參數(shù)k的值低于天線元數(shù)N的情況下，將參數(shù)K遞增1(步驟S126)，處理返回到步驟S122。
另一方面，在判斷為參數(shù)k的值在天線元數(shù)N以上的情況下(步驟S124)，將接收信號(hào)功率值Pi的值除以天線元數(shù)n所得的值重新作為接收功率Pi而保存到存儲(chǔ)器中(步驟S128)。
接著，判斷參數(shù)i的值是否在空分復(fù)用用戶數(shù)M以上，在參數(shù)i的值低于用戶數(shù)M的情況下(步驟S130)，將參數(shù)i的值遞增1(步驟S132)，處理返回到步驟S106。
另一方面，在參數(shù)i的值在用戶數(shù)M以上的情況下(步驟S130)，處理結(jié)束(步驟S134)。
通過進(jìn)行上述處理，能夠根據(jù)與各用戶對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)系數(shù)矢量的值Hi來(lái)測(cè)定與第i個(gè)用戶對(duì)應(yīng)的接收功率Pi。
這樣，與各用戶對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)功率Pi如下所示。P1=H12/n=(h112+h212+h312+h412)/n···(25)]]>P2=H22/n=(h122+h222+h322+h422)/n···(26)]]>接著，發(fā)送加權(quán)矢量控制部2410及2510在圖11的步驟S24中，根據(jù)接收功率測(cè)定電路2600如上所述求出的接收信號(hào)功率，根據(jù)下式來(lái)導(dǎo)出與各用戶對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量Wtxi(i＝1，2)。
Wtx1＝(P1Wrx1)/(|Wrx1|(P1+P2)) …(27)Wtx2＝(P2Wrx1)/(|Wrx1|(P1+P2)) …(28)通過上式(27)及(28)導(dǎo)出的加權(quán)矢量Wtx1及Wtx2具有下述方向性向分別對(duì)應(yīng)的用戶的方向發(fā)射電波，但是不向?qū)?yīng)的用戶以外的方向發(fā)射電波。
使用上述加權(quán)矢量Wtx1及Wtx2，用戶PS2的接收功率P2大于用戶PS1的接收功率P1。而且，由于發(fā)送功率與加權(quán)矢量的大小成正比，所以給用戶PS1的發(fā)送功率大于給用戶PS2的發(fā)送功率。此外，來(lái)自基站的總發(fā)送功率與以往同樣被歸一化為1，所以與現(xiàn)有方式相比，從基站到遠(yuǎn)的終端(用戶PS1)的發(fā)送功率增大，到近的終端(用戶PS2)的發(fā)送功率被抑制。
在以上說明中，說明了天線數(shù)為4個(gè)、用戶為2個(gè)的情況，但是本發(fā)明不限于這種情況，而是還能夠更一般地應(yīng)用于天線元數(shù)為n個(gè)、空分多址終端數(shù)為M的情況。
在此情況下，與第i個(gè)終端對(duì)應(yīng)的接收功率Pi由下式來(lái)表示。Pi=Hi2/n=(h1i2+h2i2+···+hni2)/n···(29)]]>此外，發(fā)送加權(quán)矢量Wtxi由下式來(lái)表示。
Wtxi＝((P1+…+Pi-1+Pi+1+…+PM)Wrxi)/(|Wrxi|(M-1)·(P1+P2+…+PM))…(30)圖13是通過上述過程來(lái)導(dǎo)出發(fā)送加權(quán)矢量的處理的流程圖。更具體地說，是從結(jié)合圖10及圖11說明過的實(shí)施例2的發(fā)送方向性控制中抽出了根據(jù)測(cè)定接收功率Pi來(lái)導(dǎo)出發(fā)送加權(quán)矢量的過程而示出的圖，是與圖11的步驟S21～S26對(duì)應(yīng)的處理。
首先，開始發(fā)送加權(quán)矢量的計(jì)算后(步驟S200)，發(fā)送加權(quán)矢量控制部2410從接收功率測(cè)定電路2600接受空分復(fù)用用戶數(shù)M及其接收功率Pi的測(cè)定結(jié)果(步驟S202)。
接著，將表示用戶的參數(shù)i的值初始化為1(步驟S204)。接著，發(fā)送加權(quán)矢量控制部2410按照式(30)來(lái)計(jì)算發(fā)送加權(quán)矢量，保存到存儲(chǔ)器中(步驟S206)。接著，判定參數(shù)i的值是否在空分復(fù)用用戶數(shù)M以上。如果參數(shù)i的值低于用戶數(shù)M(步驟S208)，則將參數(shù)i的值遞增1(步驟S210)，處理返回到步驟S206。
另一方面，在參數(shù)i的值在用戶數(shù)M以上的情況下(步驟S208)，發(fā)送加權(quán)矢量的計(jì)算結(jié)束(步驟S212)。
這樣，通過計(jì)算出的發(fā)送加權(quán)矢量，能生成具有與特定的用戶對(duì)應(yīng)的方向性的發(fā)送電波信號(hào)。
圖14是根據(jù)如上導(dǎo)出的發(fā)送加權(quán)矢量從基站向用戶PS1及用戶PS2發(fā)送的電波信號(hào)的方向性及到達(dá)范圍的圖，是與圖3對(duì)比的圖。
由于按照接收終端離基站1的距離，換言之，按照接收功率的大小來(lái)控制發(fā)送加權(quán)矢量，所以在終端接近基站的情況下，抑制發(fā)送功率，減少對(duì)其他小區(qū)的無(wú)用干擾，增大給遠(yuǎn)的終端、例如由于衰落而使方向性偏離的終端的發(fā)送功率，所以具有最大到達(dá)距離穩(wěn)固增大的效果。
接收信號(hào)功率測(cè)定電路2600也可以采用下述結(jié)構(gòu)。
即，在例如PHS中，在基站新確立用戶和中心信道的情況下，首先進(jìn)行載波檢測(cè)(測(cè)定所有通信信道的D/U的操作)，將信干比(D/U)達(dá)到某種程度以上、或者D/U最好的信道作為通信信道指定給終端PS。接著，終端PS側(cè)測(cè)定基站CS指定的信道的D/U，在D/U在規(guī)定值以上的情況下，用指定的通話信道開始通信。
在進(jìn)行這種載波檢測(cè)的情況下，接收功率測(cè)定電路也能測(cè)定，所以圖10所示的接收功率測(cè)定電路2600也可以與這種情況下使用的電路公用。
在實(shí)施例2的能夠進(jìn)行發(fā)送方向性控制的無(wú)線裝置中，也可以用下述方法來(lái)求發(fā)送加權(quán)矢量。首先，進(jìn)行接收信號(hào)中包含的用戶PSi的接收信號(hào)系數(shù)Hi的測(cè)定。接著，根據(jù)測(cè)定出的接收信號(hào)系數(shù)矢量Hi通過實(shí)施例1的式(29)來(lái)求各信號(hào)功率Pi。
接著，用下式來(lái)計(jì)算與各個(gè)用戶對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量Wtxi。Wtxi=((P11/2+···+Pi-11/2+Pi+11/2+···+PM1/2)Wrxi)]]>/(|Wrxi|(M-1)·(P11/2+P21/2+···+PM1/2))···(31)]]>這里，加權(quán)矢量Wtxi形成下述方向性向期望的用戶PSi的方向發(fā)射電波，而不向非期望的用戶PSi的方向發(fā)射電波。
圖15是根據(jù)這種過程來(lái)求發(fā)送加權(quán)矢量的處理的流程圖，是與圖11的步驟S21～S26對(duì)應(yīng)的處理。
在圖15所示的流程圖中，除了步驟S306中的發(fā)送加權(quán)矢量的計(jì)算式(31)置換了圖13所示的流程圖中的步驟S206中的發(fā)送加權(quán)矢量的計(jì)算式(30)以外，基本上是與圖13的流程圖同樣的處理流程，所以不重復(fù)其說明。
在該圖15所示的方法中，由于按照接收終端離基站1的距離，換言之，按照接收功率的大小來(lái)控制發(fā)送加權(quán)矢量，所以在終端接近基站的情況下，抑制發(fā)送功率，減少對(duì)其他小區(qū)的無(wú)用干擾，增大給遠(yuǎn)的終端的發(fā)送功率，所以具有最大到達(dá)距離穩(wěn)固增大的效果。
在實(shí)施例2的能夠進(jìn)行發(fā)送方向性控制的無(wú)線裝置中，也可以用下述方法來(lái)求發(fā)送加權(quán)矢量。首先，進(jìn)行接收信號(hào)中包含的用戶PSi的接收信號(hào)系數(shù)Hi的測(cè)定。接著，根據(jù)測(cè)定出的接收信號(hào)系數(shù)矢量Hi通過式(29)來(lái)求各信號(hào)功率Pi。
在該無(wú)線裝置中，預(yù)先規(guī)定各終端的發(fā)送功率的最大值Pmax。然后，根據(jù)下式來(lái)計(jì)算與各用戶PSi(i＝1，2，...，M)對(duì)應(yīng)的發(fā)送加權(quán)矢量Wtxi。
i)在Pi的值在Pmax以上的情況下Wtxi＝(PmaxWrxi)/(PiM|Wrxi|)…(32)i)在Pi的值低于Pmax的情況下
Wtxi＝(PmaxWrxi)/(M|Wrxi|) …(33)如果采用如上導(dǎo)出發(fā)送加權(quán)矢量的結(jié)構(gòu)，則能始終抑制給接近基站的終端的發(fā)送功率，所以能夠減少對(duì)其他小區(qū)的多余干擾。
圖16是用于說明如上所述的發(fā)送加權(quán)矢量的導(dǎo)出處理流程的流程圖，是與圖11的步驟S21～S26對(duì)應(yīng)的處理。
參照?qǐng)D16，首先，開始發(fā)送加權(quán)矢量的計(jì)算后(步驟S400)，將空分復(fù)用用戶數(shù)M、和其接收功率Pi的測(cè)定結(jié)果從接收功率測(cè)定電路2600提供給發(fā)送加權(quán)矢量控制部2410。
接著，發(fā)送加權(quán)矢量控制部2410將用于識(shí)別用戶的參數(shù)i的值初始化為1(步驟S404)。
接著，判定接收功率Pi是否在預(yù)定的最大值Pmax以上(步驟S406)。
在接收功率Pi在最大功率Pmax以上的情況下(步驟S406)，發(fā)送加權(quán)矢量控制部2410按照式(32)來(lái)計(jì)算發(fā)送加權(quán)矢量，保存到存儲(chǔ)器中(步驟S408)。
另一方面，在接收功率Pi低于最大功率Pmax的情況下，發(fā)送加權(quán)矢量控制部2410按照式(33)來(lái)計(jì)算發(fā)送加權(quán)矢量，保存到存儲(chǔ)器中(步驟S410)。
接著，判定參數(shù)i的值是否在用戶數(shù)M以上(步驟S412)，在參數(shù)i的值低于用戶數(shù)M的情況下，將參數(shù)i的值遞增1(步驟S414)，處理返回到步驟S406。
另一方面，在參數(shù)i的值在用戶數(shù)M以上的情況下(步驟S412)，發(fā)送加權(quán)矢量的計(jì)算結(jié)束(步驟S416)。
在發(fā)送加權(quán)矢量控制部2510中也進(jìn)行上述處理。
在該圖16所示的方法中，由于按照接收終端離基站1的距離，換言之，按照接收功率的大小來(lái)控制發(fā)送加權(quán)矢量，所以在終端接近基站的情況下，抑制發(fā)送功率，減少對(duì)其他小區(qū)的無(wú)用干擾，增大給遠(yuǎn)的終端的發(fā)送功率，所以具有最大到達(dá)距離穩(wěn)固增大的效果。
在本發(fā)明實(shí)施例2中，除了實(shí)施例1說明過的基于測(cè)定衰落率的發(fā)送加權(quán)矢量的加權(quán)之外，還進(jìn)行基于測(cè)定接收功率的發(fā)送加權(quán)矢量的加權(quán)，所以對(duì)由于衰落而使方向性偏離的終端用戶，也能夠以更合適的發(fā)送功率來(lái)送出電波，能夠控制發(fā)送方向性。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的能夠進(jìn)行發(fā)送方向性控制的無(wú)線裝置、發(fā)送方向性的控制方法以及控制程序，在與由于衰落而使方向性偏離的終端進(jìn)行電波信號(hào)的發(fā)送接收的情況下，通過按照相應(yīng)用戶的衰落率的大小來(lái)增大來(lái)自基站的發(fā)送功率，能夠恢復(fù)發(fā)送方向性控制。
再者，通過與現(xiàn)有的基于接收功率的測(cè)定值的發(fā)送功率控制組合，能夠?qū)崿F(xiàn)更準(zhǔn)確的發(fā)送方向性的控制。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明，能夠恢復(fù)對(duì)由于衰落而使方向性偏離的用戶的發(fā)送方向性控制，在具有與多個(gè)終端裝置進(jìn)行路分多址的發(fā)送方向性的無(wú)線裝置中很有效。
權(quán)利要求
1.一種具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置，具有用于與多個(gè)終端裝置進(jìn)行路分多址的發(fā)送方向性，包括接收部件(2100)，用于從接收電波信號(hào)中分離特定的上述終端裝置的接收信號(hào)；上述接收部件包含多個(gè)接收信號(hào)分離部件(2110，2120，2130，2140，2210，2220，2230，2240)，通過將上述接收電波信號(hào)乘以與每個(gè)上述終端裝置對(duì)應(yīng)的接收加權(quán)矢量，來(lái)提取上述接收信號(hào)，以及衰落率測(cè)定部件(2300)，用于測(cè)定每個(gè)上述終端裝置的衰落率；還包括發(fā)送部件，用于生成具有指向上述特定的終端裝置的方向性的發(fā)送信號(hào)；上述發(fā)送部件包含多個(gè)發(fā)送信號(hào)生成部件(2410，2420，2510，2520)，對(duì)每個(gè)上述終端裝置，通過將發(fā)送信號(hào)乘以按照來(lái)自上述衰落率測(cè)定部件的衰落率對(duì)上述接收加權(quán)矢量進(jìn)行加權(quán)所得的發(fā)送加權(quán)矢量，來(lái)生成具有上述方向性的發(fā)送信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置，其中，在設(shè)上述多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、上述多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的上述衰落率為Xi時(shí)，上述發(fā)送部件通過將上述接收加權(quán)矢量乘以與Xi成正比的系數(shù)，來(lái)生成與上述第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的上述發(fā)送加權(quán)矢量。
3.如權(quán)利要求1所述的具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置，其中，在設(shè)上述多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、上述多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的上述衰落率為Xi時(shí)，上述發(fā)送部件通過只在Xi在規(guī)定的衰落率F0以上的情況下將上述接收加權(quán)矢量乘以與(Xi-F0)成正比的系數(shù)，來(lái)生成與上述第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的上述發(fā)送加權(quán)矢量。
4.如權(quán)利要求1所述的具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置，其中，在設(shè)上述多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、上述多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的上述衰落率為Xi時(shí)，上述發(fā)送部件通過將上述接收加權(quán)矢量乘以從由按照衰落率的每個(gè)規(guī)定的范圍而預(yù)先設(shè)定的多個(gè)系數(shù)構(gòu)成的表中按照Xi而決定出的系數(shù)，來(lái)生成與上述第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的上述發(fā)送加權(quán)矢量。
5.一種具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置，具有用于與多個(gè)終端裝置進(jìn)行路分多址的發(fā)送方向性，包括接收部件(2100)，用于從接收電波信號(hào)中分離特定的上述終端裝置的接收信號(hào)；上述接收部件包含多個(gè)接收信號(hào)分離部件(2110，2120，2130，2140，2210，2220，2230，2240)，通過將上述接收電波信號(hào)乘以與每個(gè)上述終端裝置對(duì)應(yīng)的接收加權(quán)矢量，來(lái)提取上述接收信號(hào)，接收強(qiáng)度測(cè)定部件(2600)，用于測(cè)定每個(gè)上述終端裝置的接收電波強(qiáng)度，以及衰落率測(cè)定部件(2300)，用于測(cè)定每個(gè)上述終端裝置的衰落率；還包括發(fā)送部件，用于生成具有指向上述特定的終端裝置的方向性的發(fā)送信號(hào)；上述發(fā)送部件包含多個(gè)發(fā)送信號(hào)生成部件(2410，2420，2510，2520)，對(duì)每個(gè)上述終端裝置，通過將發(fā)送信號(hào)乘以按照來(lái)自上述接收強(qiáng)度測(cè)定部件的接收電波強(qiáng)度及來(lái)自上述衰落率測(cè)定部件的衰落率對(duì)上述接收加權(quán)矢量進(jìn)行加權(quán)所得的發(fā)送加權(quán)矢量，來(lái)生成具有上述方向性的發(fā)送信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置，其中，在設(shè)上述多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、上述多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的上述衰落率為Xi時(shí)，上述發(fā)送部件通過將上述接收加權(quán)矢量乘以與Xi成正比的系數(shù)，來(lái)生成與上述第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的上述發(fā)送加權(quán)矢量。
7.如權(quán)利要求5所述的具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置，其中，在設(shè)上述多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、上述多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的上述衰落率為Xi時(shí)，上述發(fā)送部件通過只在Xi在規(guī)定的衰落率F0以上的情況下將上述接收加權(quán)矢量乘以與(Xi-F0)成正比的系數(shù)，來(lái)生成與上述第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的上述發(fā)送加權(quán)矢量。
8.如權(quán)利要求5所述的具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置，其中，在設(shè)上述多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、上述多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的上述衰落率為Xi時(shí)，上述發(fā)送部件通過將上述接收加權(quán)矢量乘以從由按照衰落率的每個(gè)規(guī)定的范圍而預(yù)先設(shè)定的多個(gè)系數(shù)構(gòu)成的表中按照Xi而決定出的系數(shù)，來(lái)生成與上述第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的上述發(fā)送加權(quán)矢量。
9.一種具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置的控制方法，該無(wú)線裝置具有用于與多個(gè)終端裝置進(jìn)行路分多址的發(fā)送方向性，該控制方法包含下述步驟實(shí)時(shí)導(dǎo)出與每個(gè)上述終端裝置對(duì)應(yīng)的接收加權(quán)矢量，分離來(lái)自上述終端裝置的接收信號(hào)；測(cè)定每個(gè)上述終端裝置的衰落率；對(duì)每個(gè)上述終端裝置，導(dǎo)出按照上述測(cè)定出的衰落率對(duì)上述接收加權(quán)矢量進(jìn)行加權(quán)所得的發(fā)送加權(quán)矢量；以及通過將發(fā)送信號(hào)乘以上述發(fā)送加權(quán)矢量，來(lái)生成具有發(fā)送方向性的發(fā)送信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置的控制方法，其中，在設(shè)上述多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、上述多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的上述衰落率為Xi時(shí)，對(duì)上述接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過將上述接收加權(quán)矢量乘以與Xi成正比的系數(shù)，來(lái)生成與上述第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的上述發(fā)送加權(quán)矢量。
11.如權(quán)利要求9所述的具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置的控制方法，其中，在設(shè)上述多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、上述多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的上述衰落率為Xi時(shí)，對(duì)上述接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過只在Xi在規(guī)定的衰落率F0以上的情況下將上述接收加權(quán)矢量乘以與(Xi-F0)成正比的系數(shù)，來(lái)生成與上述第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的上述發(fā)送加權(quán)矢量。
12.如權(quán)利要求9所述的具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置的控制方法，其中，在設(shè)上述多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、上述多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的上述衰落率為Xi時(shí)，對(duì)上述接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過將上述接收加權(quán)矢量乘以從由對(duì)衰落率的每個(gè)規(guī)定的范圍預(yù)先設(shè)定的多個(gè)系數(shù)構(gòu)成的表中按照Xi而決定出的系數(shù)，來(lái)生成與上述第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的上述發(fā)送加權(quán)矢量。
13.一種具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置的控制方法，該無(wú)線裝置具有用于與多個(gè)終端裝置進(jìn)行路分多址的發(fā)送方向性，該控制方法包含下述步驟實(shí)時(shí)導(dǎo)出與每個(gè)上述終端裝置對(duì)應(yīng)的接收加權(quán)矢量，分離來(lái)自上述終端裝置的接收信號(hào)；根據(jù)接收到的電波信號(hào)和上述分離出的接收信號(hào)，來(lái)測(cè)定每個(gè)上述終端裝置的接收電波強(qiáng)度；測(cè)定每個(gè)上述終端裝置的衰落率；對(duì)每個(gè)上述終端裝置，導(dǎo)出按照上述測(cè)定出的接收電波強(qiáng)度及衰落率對(duì)上述接收加權(quán)矢量進(jìn)行加權(quán)所得的發(fā)送加權(quán)矢量；以及通過將發(fā)送信號(hào)乘以上述發(fā)送加權(quán)矢量，來(lái)生成具有發(fā)送方向性的發(fā)送信號(hào)。
14.如權(quán)利要求13所述的具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置的控制方法，其中，在設(shè)上述多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、上述多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的上述衰落率為Xi時(shí)，對(duì)上述接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過將上述接收加權(quán)矢量乘以與Xi成正比的系數(shù)，來(lái)生成與上述第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的上述發(fā)送加權(quán)矢量。
15.如權(quán)利要求13所述的具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置的控制方法，其中，在設(shè)上述多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、上述多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的上述衰落率為Xi時(shí)，對(duì)上述接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過只在Xi在規(guī)定的衰落率F0以上的情況下將上述接收加權(quán)矢量乘以與(Xi-F0)成正比的系數(shù)，來(lái)生成與上述第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的上述發(fā)送加權(quán)矢量。
16.如權(quán)利要求13所述的具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置的控制方法，其中，在設(shè)上述多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、上述多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的上述衰落率為Xi時(shí)，對(duì)上述接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過將上述接收加權(quán)矢量乘以從由對(duì)衰落率的每個(gè)規(guī)定的范圍預(yù)先設(shè)定的多個(gè)系數(shù)構(gòu)成的表中按照Xi而決定出的系數(shù)，來(lái)生成與上述第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的上述發(fā)送加權(quán)矢量。
17.一種具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置的控制程序，該無(wú)線裝置具有用于與多個(gè)終端裝置進(jìn)行路分多址的發(fā)送方向性，該控制程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行下述步驟實(shí)時(shí)導(dǎo)出與每個(gè)上述終端裝置對(duì)應(yīng)的接收加權(quán)矢量，分離來(lái)自上述終端裝置的接收信號(hào)；測(cè)定每個(gè)上述終端裝置的衰落率；對(duì)每個(gè)上述終端裝置，導(dǎo)出按照上述測(cè)定出的衰落率對(duì)上述接收加權(quán)矢量進(jìn)行加權(quán)所得的發(fā)送加權(quán)矢量；以及通過將發(fā)送信號(hào)乘以上述發(fā)送加權(quán)矢量，來(lái)生成具有發(fā)送方向性的發(fā)送信號(hào)。
18.如權(quán)利要求17所述的具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置的控制程序，其中，在設(shè)上述多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、上述多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的上述衰落率為Xi時(shí)，對(duì)上述接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過將上述接收加權(quán)矢量乘以與Xi成正比的系數(shù)，來(lái)生成與上述第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的上述發(fā)送加權(quán)矢量。
19.如權(quán)利要求17所述的具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置的控制程序，其中，在設(shè)上述多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、上述多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的上述衰落率為Xi時(shí)，對(duì)上述接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過只在Xi在規(guī)定的衰落率F0以上的情況下將上述接收加權(quán)矢量乘以與(Xi-F0)成正比的系數(shù)，來(lái)生成與上述第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的上述發(fā)送加權(quán)矢量。
20.如權(quán)利要求17所述的具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置的控制程序，其中，在設(shè)上述多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、上述多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的上述衰落率為Xi時(shí)，對(duì)上述接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過將上述接收加權(quán)矢量乘以從由對(duì)衰落率的每個(gè)規(guī)定的范圍預(yù)先設(shè)定的多個(gè)系數(shù)構(gòu)成的表中按照Xi而決定出的系數(shù)，來(lái)生成與上述第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的上述發(fā)送加權(quán)矢量。
21.一種具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置的控制程序，該無(wú)線裝置具有用于與多個(gè)終端裝置進(jìn)行路分多址的發(fā)送方向性，該控制程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行下述步驟實(shí)時(shí)導(dǎo)出與每個(gè)上述終端裝置對(duì)應(yīng)的接收加權(quán)矢量，分離來(lái)自上述終端裝置的接收信號(hào)；根據(jù)接收到的電波信號(hào)和上述分離出的接收信號(hào)，來(lái)測(cè)定每個(gè)上述終端裝置的接收電波強(qiáng)度；測(cè)定每個(gè)上述終端裝置的衰落率；對(duì)每個(gè)上述終端裝置，導(dǎo)出按照上述測(cè)定出的接收電波強(qiáng)度及衰落率對(duì)上述接收加權(quán)矢量進(jìn)行加權(quán)所得的發(fā)送加權(quán)矢量；以及通過將發(fā)送信號(hào)乘以上述發(fā)送加權(quán)矢量，來(lái)生成具有發(fā)送方向性的發(fā)送信號(hào)。
22.如權(quán)利要求21所述的具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置的控制程序，其中，在設(shè)上述多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、上述多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的上述衰落率為Xi時(shí)，對(duì)上述接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過將上述接收加權(quán)矢量乘以與Xi成正比的系數(shù)，來(lái)生成與上述第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的上述發(fā)送加權(quán)矢量。
23.如權(quán)利要求21所述的具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置的控制程序，其中，在設(shè)上述多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、上述多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的上述衰落率為Xi時(shí)，對(duì)上述接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過只在Xi在規(guī)定的衰落率F0以上的情況下將上述接收加權(quán)矢量乘以與(Xi-F0)成正比的系數(shù)，來(lái)生成與上述第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的上述發(fā)送加權(quán)矢量。
24.如權(quán)利要求21所述的具有發(fā)送方向性的無(wú)線裝置的控制程序，其中，在設(shè)上述多個(gè)終端裝置為M個(gè)(M自然數(shù))、上述多個(gè)終端裝置中的第i個(gè)(i自然數(shù))終端裝置的上述衰落率為Xi時(shí)，對(duì)上述接收加權(quán)矢量的加權(quán)處理通過將上述接收加權(quán)矢量乘以從由對(duì)衰落率的每個(gè)規(guī)定的范圍預(yù)先設(shè)定的多個(gè)系數(shù)構(gòu)成的表中按照Xi而決定出的系數(shù)，來(lái)生成與上述第i個(gè)終端裝置對(duì)應(yīng)的上述發(fā)送加權(quán)矢量。
全文摘要
在自適應(yīng)陣列(2000)中，衰落率測(cè)定電路(2300)測(cè)定用戶的衰落率，發(fā)送電路(2400)對(duì)發(fā)送加權(quán)矢量施加與衰落率對(duì)應(yīng)的加權(quán)。由此，對(duì)衰落率大的用戶增大發(fā)送功率，能夠?qū)@種用戶進(jìn)行發(fā)送方向性控制。
文檔編號(hào)H04B7/005GK1426637SQ01808660
公開日2003年6月25日 申請(qǐng)日期2001年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月25日
發(fā)明者巖見昌志, 土居義晴, 伊藤忠芳, 飯沼敏范 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社