專利名稱：無線基站、無線基站的方向控制方法及程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用徑分多址方式與多個移動站進行通信的無線基站、無線基站的方向控制方法及程序，尤其涉及該無線基站的方向控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著包括便攜式電話機、便攜式信息通信設(shè)備等的無線信息終端的增加，對于有效利用頻率資源的社會呼聲高漲。在回應(yīng)此呼聲的技術(shù)中有徑分多址方式。
所謂的徑分多址方式是指無線基站通過使用收發(fā)信都具有方向的天線同時與存在于不同方向的多個移動站用一個頻率的載波進行通信的方式。
在徑分多址方式無線基站使用的天線中有自適應(yīng)陣列裝置。自適應(yīng)陣列裝置具備固定設(shè)置的多個天線，通過對各個天線收發(fā)信信號的振幅和相位加以變化形成作為裝置整體的收發(fā)信方向圖。
更具體地說，該裝置通過按各天線對各個天線所接收的信號的振幅和相位加以變化并將該當(dāng)各信號相加，借助對應(yīng)該當(dāng)振幅和相位的變化量(以下稱為加權(quán))的方向圖合成所接收的信號。另外，通過從各天線送出按各天線對發(fā)送信號的振幅和相位加以與接收時的加權(quán)等同的變化后的信號，借助與接收時等同的方向圖來發(fā)送信號。
關(guān)于自適應(yīng)陣列裝置在“陣列天線的自適應(yīng)信號處理”(菊間信良著，科學(xué)技術(shù)出版發(fā)行)中有詳細記載。
所述無線基站用所述自適應(yīng)陣列裝置按各多路復(fù)用的移動站形成最優(yōu)的方向圖。即，該無線基站將多路復(fù)用的各個移動站作為所需移動站，形成在該當(dāng)所需移動站的方向上提高發(fā)送強度及接收靈敏度(以下稱為射束對準(zhǔn))并在其他移動站的方向上降低發(fā)送強度及接收靈敏度(以下稱為零對準(zhǔn))的方向圖。
在自適應(yīng)陣列裝置中，形成該最優(yōu)方向圖的處理的主要部分無非是算出提供最優(yōu)方向圖的加權(quán)的處理。所述自適應(yīng)陣列裝置根據(jù)最小均方差(MMSEMinimum Mean Square Error)法算出加權(quán)最優(yōu)值。
MMSE法是根據(jù)令所需移動站所發(fā)送的信號與所述合成的接收信號之差的平方的平均值為最小的加權(quán)形成針對該所需移動站的最優(yōu)方向圖這一原理算出加權(quán)最優(yōu)值的方法。
基于MMSE法的自適應(yīng)陣列裝置通過如下途徑算出加權(quán)最優(yōu)值其在信號的接收期間使用有關(guān)信號內(nèi)容或調(diào)制方式等的預(yù)備知識推測并復(fù)制移動站所發(fā)送的信號，并按規(guī)定的單位時間例如信號的各碼元時間依次修正緊前的加權(quán)以減小該信號(稱作參照信號)與接收信號之差的平方的平均值。
另外，在后續(xù)于信號接收期間的發(fā)送期間，該裝置使用該接收期間結(jié)束時的加權(quán)，借助與該接收期間結(jié)束時等同的方向圖來發(fā)送信號。
圖5所示為當(dāng)兩個移動站徑分多路復(fù)用時用現(xiàn)有的方向控制方法令一方移動站為所需移動站，另一方為非所需移動站而形成的方向圖。在該圖中，900為無線基站、901及902為移動站、911為針對移動站901形成的方向圖、912為針對移動站902形成的方向圖。
這樣，用徑分多址方式與多個移動站進行通信的所述無線基站針對各個多路復(fù)用的移動站形成最優(yōu)的方向圖。據(jù)此，該無線基站在與各移動站之間維持適宜的通信質(zhì)量的同時實現(xiàn)了頻率資源的有效利用。
但是，由于自適應(yīng)陣列裝置使用根據(jù)接收信號算出的響應(yīng)向量來控制方向，所以其對于一次也未接收過信號的移動站即尚未得到響應(yīng)向量信息的移動站的方向不能控制方向圖。
因此，當(dāng)使用該裝置的現(xiàn)有的無線基站通過徑分多路復(fù)用與新的移動站進行通信之際，就有必要首先接收移動站發(fā)送的上行信號來算出響應(yīng)向量，由于不能先從無線基站方發(fā)送徑分多路復(fù)用的下行信號，所以存在通信順序受到限制這一問題。
另外，在根據(jù)從移動站接收的上行信號算出響應(yīng)向量之后，當(dāng)移動站移動時，在根據(jù)該響應(yīng)向量所表示的移動站的方向上將產(chǎn)生誤差。尤其在算出響應(yīng)向量后經(jīng)過很長時間或移動站動作迅速的情況下，如果使用根據(jù)最后算出的響應(yīng)向量所形成的發(fā)送方向圖連續(xù)發(fā)送徑分多路復(fù)用的下行信號，那么信號不僅不抵達所需移動站，對于移動的非所需移動站還將作為干擾信號而抵達，所以存在產(chǎn)生雜音或混信等破壞徑分多路復(fù)用通信的通信質(zhì)量這一問題。
例如在移動站向其他無線基站越區(qū)切換之際，無線基站未從移動站接收上行信號而在規(guī)定的時間發(fā)送被稱作返回彩色同步信號的信號的情況下，將產(chǎn)生上述問題。
另外，在如包通信模式一樣，在某一時分時隙上接收來自移動站的上行信號之后使用該時隙與其他移動站進行通信，其后再向之前的移動站發(fā)送下行信號的通信順序被允許的協(xié)議中，也將產(chǎn)生上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題點，本發(fā)明的目的在于提供通過對來自無線基站的方向不明的移動站也進行有效地徑分多路復(fù)用來消除通信順序的限制并提高徑分多路復(fù)用通信的通信質(zhì)量的無線基站及該無線基站的方向控制方法。
本發(fā)明的無線基站是通過使用自適應(yīng)陣列裝置用徑分多址方式與多個移動站進行通信的無線基站，其使用在其他移動站的方向設(shè)置零點的方向圖對所述多個移動站中來自無線基站的方向不明的一個目標(biāo)移動站發(fā)送信號，調(diào)整對其他移動站的發(fā)送輸出以減輕所述目標(biāo)移動站的干擾。
另外，所述無線基站可具備響應(yīng)向量計算單元，其根據(jù)從所述多個移動站接收的信號來計算表示各個移動站的相對方向的響應(yīng)向量；確定單元，其確定所述目標(biāo)移動站；第1運算單元，其算出用以針對所述目標(biāo)移動站形成將對其他移動站所計算的響應(yīng)向量所表示的方向作為零點的方向圖的參數(shù)；第1控制單元，其按照算出的所述參數(shù)形成針對所述目標(biāo)移動站的發(fā)送方向圖；第2控制單元，其與對所述目標(biāo)移動站的發(fā)送開始的同時將對其他移動站的發(fā)送輸出變更為規(guī)定值。
基于這些結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的無線基站由于借助在其他移動站的方向設(shè)置零點的強制零方向圖對所述目標(biāo)移動站發(fā)送信號并借助降低了發(fā)送增益的斷電方向圖對其他移動站發(fā)送信號，所以能夠確保對各移動站方向的所需信號與非所需信號之間的適宜強度比并與方向不明的目標(biāo)移動站也可保持適宜的通信質(zhì)量而進行徑分多路復(fù)用通信。
再有，由于所述強制零方向圖可以無需事先從所述目標(biāo)移動站接收信號而形成，所以能夠消除設(shè)置于現(xiàn)有的多路復(fù)用開始時的通信順序的限制。
另外，所述無線基站可還具備測定從移動站接收的信號強度的測定單元，所述確定單元也可將(a)在一定期間以上未得到接收信號、(b)接收信號的出錯率大于規(guī)定值、(c)接收信號的強度小于閾值、或(d)衰落速度高于規(guī)定值的移動站確定為所述目標(biāo)移動站。
據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于所述無線基站包羅判斷為方向不明或有關(guān)方向的可靠性低的情況來確定所述目標(biāo)移動站，所以能夠更確切地判斷應(yīng)該進行上述說明的方向控制的狀態(tài)。
另外，所述第2控制單元還可以對應(yīng)從控制對象移動站所接收的信號的出錯率、強度及調(diào)制速度、控制對象移動站的衰落速度以及自控制對象移動站所通知的該移動站的接收出錯率之一，將發(fā)送輸出自所述規(guī)定值加以增減。
據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于關(guān)于借助所述斷電方向圖進行通信的移動站包羅判斷為發(fā)送增益的降低導(dǎo)致通信質(zhì)量受到破壞的條件而調(diào)整衰減量，所以可期待提高與斷電對象移動站的通信質(zhì)量。
本發(fā)明的無線基站中的方向控制方法是在通過使用自適應(yīng)陣列裝置用徑分多址方式與多個移動站進行通信的無線基站中所用的方向控制方法，其包括響應(yīng)向量計算步驟，其根據(jù)從所述多個移動站接收的信號來計算表示各個移動站的相對方向的響應(yīng)向量；確定步驟，其將所述多個移動站中來自所述無線基站的方向不明的一個移動站確定為目標(biāo)移動站；第1運算步驟，其算出用以針對所述目標(biāo)移動站形成將對其他移動站所計算的響應(yīng)向量所表示的方向作為零點的方向圖的參數(shù)；第1控制步驟，其按照算出的所述參數(shù)形成針對所述目標(biāo)移動站的發(fā)送方向圖；第2控制步驟，其與對所述目標(biāo)移動站的發(fā)送開始的同時將對其他移動站的發(fā)送輸出變更為規(guī)定值。
另外，本發(fā)明的程序是在通過使用自適應(yīng)陣列裝置用徑分多址方式與多個移動站進行通信的無線基站中用以利用計算機進行方向控制的計算機可執(zhí)行程序，其使所述計算機執(zhí)行響應(yīng)向量計算步驟，其根據(jù)從所述多個移動站接收的信號來計算表示各個移動站的相對方向的響應(yīng)向量；確定步驟，其將所述多個移動站中來自所述無線基站的方向不明的一個移動站確定為目標(biāo)移動站；第1運算步驟，其算出用以針對所述目標(biāo)移動站形成將對其他移動站所計算的響應(yīng)向量所表示的方向作為零點的方向圖的參數(shù)；第1控制步驟，其按照算出的所述參數(shù)形成針對所述目標(biāo)移動站的發(fā)送方向圖；第2控制步驟，其與對所述目標(biāo)移動站的發(fā)送開始的同時將對其他移動站的發(fā)送輸出變更為規(guī)定值。
由于根據(jù)此方法或程序執(zhí)行方向控制的無線基站，借助在其他移動站方向設(shè)置零點的強制零方向圖對所述目標(biāo)移動站發(fā)送信號并借助降低了發(fā)送增益的斷電方向圖對其他移動站發(fā)送信號，所以能夠確保對各移動站方向的所需信號與非所需信號之間的適宜的強度比并與方向不明的目標(biāo)移動站也可保持適宜的通信質(zhì)量而進行徑分多路復(fù)用通信。


圖1是表示無線基站100的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是表示自適應(yīng)陣列部10的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是表示根據(jù)強制零加權(quán)及斷電加權(quán)針對徑分多路復(fù)用的兩個移動站形成的方向圖的模式圖。
圖4是表示根據(jù)強制零加權(quán)及斷電加權(quán)針對徑分多路復(fù)用的三個移動站形成的方向圖的模式圖。
圖5是表示根據(jù)現(xiàn)有的控制形成的方向圖的模式圖。
實施方式本實施方式的無線基站為并用PHS標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的時分多址/時分雙工(TDMA/TDDTime Division Multiple Access/Time DivisionDuplex)方式與徑分多址(PDMAPath Division Multiple Access)方式多路復(fù)用多個信號并使用一個載波對該信號進行收發(fā)信的無線基站。該無線基站在該時分多址方式的每一個時分單位時間最多徑分多路復(fù)用四個信號同時進行發(fā)送或接收。
<整體結(jié)構(gòu)>
圖1所示為本實施方式的無線基站100的結(jié)構(gòu)框圖。無線基站100由自適應(yīng)陣列部10、調(diào)制解調(diào)部40、基帶部50及控制部60構(gòu)成。
基帶部50從通過圖外的電話交換網(wǎng)所連接的多個線路輸入多個語音或數(shù)據(jù)的基帶信號并將該信號組成時分多路復(fù)用信號后將該時分多路復(fù)用信號輸出至調(diào)制解調(diào)部40。另外，其將從調(diào)制解調(diào)部40所輸入的時分多路復(fù)用信號分解為各個信號并將該信號輸出至線路。
基帶部50按照PHS標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的TDMA/TDD方式進行該時分多路復(fù)用處理。該標(biāo)準(zhǔn)中的時分多路復(fù)用信號由具有5mS周期的TDMA/TDD幀重復(fù)組成，一個TDMA/TDD幀由將各周期8等分而成的4個發(fā)送時隙和4個接收時隙構(gòu)成。發(fā)送、接收的各一個時隙構(gòu)成依據(jù)時分多址/時分雙工的一個雙向通信信道。因而，該一個時分多路復(fù)用信號構(gòu)成4個通信信道。
基帶部50并列執(zhí)行對徑分多路復(fù)用的最多4個時分多路復(fù)用信號分別時分多路復(fù)用最多4個線路的信號的處理。
調(diào)制解調(diào)部40用π/4移相QPSK(Quadrature Phase ShiftKeying)調(diào)制方式對從基帶部50輸入的時分多路復(fù)用信號進行調(diào)制后輸出至自適應(yīng)陣列部10，并將從自適應(yīng)陣列部10輸入的信號解調(diào)為時分多路復(fù)用信號后輸出至基帶部50。調(diào)制解調(diào)部40對徑分多路復(fù)用的最多4個時分多路復(fù)用信號并列執(zhí)行所述調(diào)制解調(diào)處理。
自適應(yīng)陣列部10按各TDMA/TDD幀內(nèi)的時隙(以下簡稱為時隙)將通過徑分多路復(fù)用在該時隙上連接的各個移動站作為所需移動站并按各所需移動站形成適當(dāng)?shù)姆较驁D。這時，自適應(yīng)陣列部10按照來自控制部60的指示進行依據(jù)如下某種方法的控制(1)形成通常的方向圖；(2)形成針對徑分多路復(fù)用的移動站中方向不明的一個移動站的方向圖；(3)形成針對與該移動站同時徑分多路復(fù)用的其他移動站的方向圖及調(diào)整發(fā)送輸出。
自適應(yīng)陣列部10用該形成的各方向圖從徑分多路復(fù)用的接收信號分離出各個移動站的信號后輸出至調(diào)制解調(diào)部40，并將從調(diào)制解調(diào)部40輸入的發(fā)給各移動站的信號僅向各移動站的方向送出。
控制部60具體由CPU(Central Processing Unit)及存儲器等實現(xiàn)，其通過CPU執(zhí)行存儲器中的程序來控制無線基站整體。
尤其，控制部60具備移動站確定部61及發(fā)送輸出指示部62，當(dāng)徑分多路復(fù)用的移動站中沒有來自無線基站的方向不明的移動站時，其指示自適應(yīng)陣列部10的所有方向控制部31～34用所述(1)的方法計算加權(quán)。當(dāng)方向不明的一個移動站被移動站確定部61確定時，其指示以該移動站為所需移動站的方向控制部用所述(2)的方法并指示將與該移動站同時多路復(fù)用的其他移動站作為所需移動站的方向控制部用所述(3)的方法形成方向圖。對于指示方法(3)的方向控制部，再由發(fā)送輸出指示部62指示發(fā)送輸出電平。
<自適應(yīng)陣列部>
圖2所示為自適應(yīng)陣列部10的結(jié)構(gòu)框圖。自適應(yīng)陣列部10由天線11～14、無線部20及信號處理部30構(gòu)成。
無線部20由按每個天線設(shè)置的接收部211～214和發(fā)送部221～224和收發(fā)信切換開關(guān)231～234構(gòu)成。各接收部211～214帶有低噪聲放大器等，其將各天線所接收的高頻信號轉(zhuǎn)換為低頻信號并加以放大后輸出至信號處理部30。各發(fā)送部221～224帶有大功率放大器等，其將從信號處理部30所輸入的低頻信號轉(zhuǎn)換為高頻信號并放大至發(fā)送輸出電平后輸出給各天線。
信號處理部30由按各徑分多路復(fù)用的移動站設(shè)置的方向控制部31～34及按各天線設(shè)置的加法器361～364構(gòu)成，其具體使用可編程的DSP(Digital Signal Processor)來實現(xiàn)。
各方向控制部31～34與徑分多路復(fù)用的各移動站對應(yīng)設(shè)置，其按照控制部60所指示的方向圖的形成方法按各時隙將每一個在該時隙上徑分多路復(fù)用的移動站作為各個所需移動站，通過按各天線變更收發(fā)信信號的振幅和相位針對該所需移動站形成適當(dāng)?shù)姆较驁D。
各加法器361～364按各天線將由各方向控制部31～34變更振幅和相位的發(fā)送信號相加并輸出至無線部20。
<方向控制部>
方向控制部31由接收信號調(diào)整部310、加權(quán)計算部330、參照信號生成部340及發(fā)送信號調(diào)整部350構(gòu)成，其本身對作為所需移動站的移動站形成適當(dāng)?shù)姆较驁D。
另外，由于其他的方向控制部32～34也為同樣的結(jié)構(gòu)，所以將方向控制部31作為代表進行說明。
接收信號調(diào)整部310具備乘法器311～314及加法器320，其按照加權(quán)計算部330算出的加權(quán)用乘法器311～314將從無線部20所輸入的各天線的接收信號的振幅和相位加以變更并用加法器320將其相加。
參照信號生成部340將固定規(guī)定值的信號例如PHS標(biāo)準(zhǔn)中的碼元同步用代碼即前置碼和唯一字等生成所需移動站的參照信號。另外，參照信號生成部340將根據(jù)已知的調(diào)制方式所調(diào)制的信號例如經(jīng)過π/4移相QPSK調(diào)制的信號，通過將解調(diào)后所得信息的碼元點修正至在該調(diào)制方式中取得的位置之后進行再調(diào)制而生成所需移動站的參照信號。
加權(quán)計算部330按照由控制部60所指示的方向圖的形成方法在各接收時隙上算出加權(quán)。
發(fā)送信號調(diào)整部350具備乘法器351～354，其在與接收時隙成對構(gòu)成通信信道的發(fā)送時隙上按照在緊前的接收時隙結(jié)束時所算出的加權(quán)用乘法器351～354將從調(diào)制解調(diào)部40所輸入的發(fā)送信號的振幅和相位按各天線加以變更。
<加權(quán)計算部>
加權(quán)計算部330具備響應(yīng)向量計算部331、RSSI計算部332、通常加權(quán)計算部333、強制零加權(quán)計算部334、斷電加權(quán)計算部335及加權(quán)選擇部336，其用由響應(yīng)向量計算部331所計算的所需移動站的響應(yīng)向量及由方向控制部32～34所提供的非所需移動站的響應(yīng)向量計算加權(quán)。
響應(yīng)向量計算部331按各時隙從由無線部20所輸入的各天線的接收信號和由參照信號生成部340所生成的參照信號算出所需移動站的響應(yīng)向量。響應(yīng)向量計算部331將算出的響應(yīng)向量輸出給加權(quán)計算部330，同時輸出給方向控制部32～34及控制部60。
RSSI計算部332按各時隙算出在該時隙上由無線部20所接收的信號中所需移動站的信號成分的強度并輸出給控制部60。
通常加權(quán)計算部333在由控制部60指示了依據(jù)所述(1)的方法形成方向圖時，其根據(jù)所述的MMSE法順序計算令參照信號生成部340所生成的參照信號與接收信號調(diào)整部320所合成的接收信號之差的平方的平均值為最小的加權(quán)最優(yōu)值。通常加權(quán)計算部333通過用LMS算法、RLS算法等順序計算算法解出MMSE法中提供加權(quán)最優(yōu)值的條件即維納解，來求得加權(quán)最優(yōu)值。
該維納解及求維納解的順序計算算法在所述“陣列天線的自適應(yīng)信號處理”有詳述，在此省略其詳細說明。
強制零加權(quán)計算部334在由控制部60指示了依據(jù)所述(2)的方法形成方向圖時，其算出在由方向控制部32～34所提供的非所需移動站的響應(yīng)向量表示的方向作零對準(zhǔn)的加權(quán)。
斷電加權(quán)計算部335在由控制部60指示了依據(jù)所述(3)的方法形成方向圖時，其算出在由響應(yīng)向量計算部331所算出的所需移動站的響應(yīng)向量表示的方向作射束對準(zhǔn)、在關(guān)于除方向不明的移動站之外的非所需移動站由方向控制部32～34所提供的響應(yīng)向量表示的方向作零對準(zhǔn)的加權(quán)。在方向不明的移動站為唯一的非所需移動站，因此未提供非所需移動站的響應(yīng)向量時，斷電加權(quán)計算部335算出形成各方向均等的方向圖的加權(quán)。
為了降低方向不明的移動站的干擾，斷電加權(quán)計算部335進而變更所述算出的加權(quán)以形成使增益衰減各方向同樣的規(guī)定值例如15dB的方向圖。不過，當(dāng)由發(fā)送輸出指示部62指示了發(fā)送輸出時則按該指示變更加權(quán)。
加權(quán)選擇部336對應(yīng)由控制部60所指示的方向圖的形成方法選擇所述通常加權(quán)計算部333、強制零加權(quán)計算部334、斷電加權(quán)計算部335之一算出的加權(quán)，并輸出至接收信號調(diào)整部310及發(fā)送信號調(diào)整部350。
<強制零加權(quán)計算部的詳情>
具體以具備4根天線的自適應(yīng)陣列裝置為例，則強制零加權(quán)計算部334如下算出用以在非所需移動站的響應(yīng)向量表示的方向作零對準(zhǔn)的加權(quán)。
即，將非所需移動站的響應(yīng)向量表示為H＝[h1、h2、h3、h4]T(T為轉(zhuǎn)置)將加權(quán)表示為W＝[w1、w2、w3、w4]T時，令該響應(yīng)向量與加權(quán)之間的關(guān)系w1*h1+w2*h2+w3*hZ3+w4*h4＝0(*為復(fù)共軛)成立的加權(quán)形成在非所需移動站的響應(yīng)向量表示的方向作零對準(zhǔn)的方向圖。強制零加權(quán)計算部334通過關(guān)于多個非所需移動站的響應(yīng)向量將該關(guān)系式聯(lián)立求解，算出用以針對所有該非所需移動站作零對準(zhǔn)的加權(quán)。
<斷電加權(quán)計算部的詳情>
在通過用所述LMS算法、RLS算法等順序計算算法求解MMSE法的維納解來求得加權(quán)最優(yōu)值這一點上，斷電加權(quán)計算部335與通常加權(quán)計算部333相同，但其預(yù)先算出用以形成各方向同樣的方向圖的加權(quán)并加以記憶，當(dāng)方向不明的移動站為唯一的非所需移動站時使用該加權(quán)。
進而，斷電加權(quán)計算部335將所算出的加權(quán)乘以規(guī)定的常數(shù)后輸出，以使方向圖的增益在各方向同樣衰減規(guī)定值。當(dāng)由發(fā)送輸出指示部62指示了發(fā)送輸出電平時，則按該指示變更所述相乘的常數(shù)。
<移動站確定部的詳情>
移動站確定部61記錄最后從各移動站接收信號的時刻并對該記錄的時刻與當(dāng)前時刻作比較，當(dāng)一定期間未得到來自移動站的接收信號時則判斷該移動站的方向為不明。另外，當(dāng)為欲開始徑分多路復(fù)用通信的移動站且一次也未從該移動站接收信號時，也判斷該移動站的方向為不明。
當(dāng)沒有判斷為方向不明的移動站時，移動站確定部61指示自適應(yīng)陣列部10的所有方向控制部31～34，由通常加權(quán)計算部計算加權(quán)。
當(dāng)有判斷為方向不明的移動站時，其指示將該判斷的移動站作為所需移動站處理的方向控制部由強制零加權(quán)計算部計算加權(quán)，同時指示將與該移動站同時多路復(fù)用的其他移動站作為所需移動站的方向控制部由斷電加權(quán)計算部計算加權(quán)，并由發(fā)送輸出指示部62指示發(fā)送輸出電平。
圖3所示為在兩個移動站徑分多路復(fù)用且判斷其一的方向不明時，按照移動站確定部61進行的指示由自適應(yīng)陣列部所形成的方向圖的模式圖。
該圖中，500為無線基站、501為方向知曉的移動站、511為根據(jù)針對移動站501的斷電加權(quán)形成的方向圖、502為方向不明的移動站、512為根據(jù)針對移動站502的強制零加權(quán)形成的方向圖。
如該圖所示，強制零與斷電的效果相輔使方向圖511對移動站501方向為優(yōu)勢，方向圖512對其以外的方向為優(yōu)勢。
該方向圖為根據(jù)在接收時隙上算出的加權(quán)而形成的，但移動站確定部61指示各方向控制部在與該接收時隙成對構(gòu)成通信信道的發(fā)送時隙上用在緊前的接收時隙結(jié)束時算出的加權(quán)借助與接收時隙結(jié)束時等同的方向圖發(fā)送信號。
通過借助該方向圖進行信號的收發(fā)信，盡管移動站502的方向不明也能進行徑分多路復(fù)用通信。
圖4所示為當(dāng)三個移動站徑分多路復(fù)用時形成的方向圖的模式圖。
該圖中，400為無線基站、401及402為方向知曉的移動站、411及412為根據(jù)針對移動站401及402的斷電加權(quán)分別形成的方向圖、403為方向不明的移動站、413為根據(jù)針對移動站403的強制零加權(quán)形成的方向圖。
如該圖所示，強制零與斷電的效果相輔使方向圖411、方向圖412、方向圖413分別對移動站401方向、移動站402方向、移動站401及402以外的方向為優(yōu)勢。
該方向圖為根據(jù)在接收時隙上算出的加權(quán)而形成的，但移動站確定部61指示各方向控制部在與該接收時隙成對構(gòu)成通信信道的發(fā)送時隙上用在緊前的接收時隙結(jié)束時算出的加權(quán)借助與接收時隙結(jié)束時等同的方向圖發(fā)送信號。
通過借助該方向圖進行信號的收發(fā)信，盡管移動站403的方向不明也能進行徑分多路復(fù)用通信。
<發(fā)送輸出指示部的詳情>
關(guān)于借助根據(jù)斷電加權(quán)形成的方向圖進行通信的移動站，當(dāng)來自該移動站的接收信號的出錯率增加時，發(fā)送輸出指示部62指示斷電加權(quán)計算部降低該方向圖的衰減量，當(dāng)來自該移動站的接收信號的出錯率減少時指示斷電加權(quán)計算部增加該方向圖的衰減量。
據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于降低針對出錯率增加的移動站的方向圖的衰減量，提高發(fā)送信號強度，所以可以期待減少出錯率的效果。
<總結(jié)>
如上說明，無線基站100在進行徑分多路復(fù)用通信的移動站中有一個為方向不明時，無需使用該移動站的響應(yīng)向量，而是對該移動站算出強制零加權(quán)、對其他移動站算出斷電加權(quán)并借助根據(jù)分別算出的加權(quán)所形成的方向圖進行通信。據(jù)此，可以確保針對各移動站方向的所需信號與非所需信號間的適宜的強度比，并能與方向不明的移動站也進行有效的徑分多路復(fù)用通信。
<補充>
以上，就本發(fā)明所涉及的無線基站通過實施方式進行了說明，當(dāng)然本發(fā)明并不受此實施方式所局限。即，(1)移動站確定部61在(a)一定期間未得到來自移動站的接收信號時判斷該移動站的方向為不明，此外也可在符合(b)接收信號的出錯率大于規(guī)定值、(c)接收信號的強度小于閾值、(d)衰落速度高于規(guī)定值中某種情況時判斷移動站的方向為不明。
據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于在一定期間未得到接收信號的情況之外，包羅方向圖的形成精度不佳的判斷條件，所以能夠更確切地判斷應(yīng)該進行上述說明的方向控制的狀態(tài)。
(2)發(fā)送輸出指示部62關(guān)于根據(jù)斷電加權(quán)形成的方向圖的衰減量，(a)在從借助該方向圖進行通信的移動站接收信號時，當(dāng)接收信號的出錯率增加時減小衰減量，當(dāng)該出錯率減少時加大衰減量；也可為(b)當(dāng)從該移動站接收的信號強度減小時減小衰減量，當(dāng)該信號強度增加時加大衰減量；(c)當(dāng)該移動站的衰落速度增加時減小衰減量，當(dāng)該速度減小時加大衰減量；(d)當(dāng)來自該移動站的接收信號的調(diào)制速度增加時減小衰減量，當(dāng)該速度減小時加大衰減量；(e)從該移動站獲得在該移動站接收時辯別的接收出錯率，當(dāng)該接收出錯率增加時減小衰減量，當(dāng)該出錯率減少時加大衰減量。
據(jù)此結(jié)構(gòu)，借助根據(jù)斷電加權(quán)形成的方向圖進行通信的移動站，由于包羅因方向圖的衰減而破壞通信質(zhì)量的判斷條件來調(diào)整衰減量，所以可期待提高與斷電移動站的通信質(zhì)量。
(3)另外，本發(fā)明也可為包括在實施方式中所說明的步驟的方法。另外，也可為用以用計算機系統(tǒng)實現(xiàn)此類方法的計算機程序，也可為表示所述程序的數(shù)字信號。
另外，本發(fā)明也可為記錄有所述程序或所述數(shù)字信號的計算機可讀取的記錄載體，例如軟盤、硬盤、CD-ROM、MO、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、半導(dǎo)體存儲器等。
另外，本發(fā)明也可為經(jīng)由電通信線路、無線或有線通信線路或者因特網(wǎng)所代表的網(wǎng)絡(luò)等來傳送的所述計算機程序或所述數(shù)字信號。
另外，本發(fā)明也可為具備微處理器及存儲器的計算機系統(tǒng)，所述存儲器記憶有所述程序，所述微處理器通過運行按照所述存儲器所記憶的所述程序來實現(xiàn)所述方法。
另外，所述程序或所述數(shù)字信號也可記錄于所述記錄載體來傳輸或者經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)等傳輸并在其他獨立的計算機系統(tǒng)中實行。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明所涉及的無線基站適用于通過使用自適應(yīng)陣列裝置用徑分多址方式與多個移動站進行通信的無線基站，本發(fā)明所涉及的方向控制方法即使在所述移動站中有一個方向不明時也能開始徑分多路復(fù)用通信，有助于緩和通信次序的限制、提高無線通信質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種無線基站，其通過使用自適應(yīng)陣列裝置用徑分多址方式與多個移動站進行通信，其特征在于使用在其他移動站的方向設(shè)置零點的方向圖對所述多個移動站中來自無線基站的方向不明的一個目標(biāo)移動站發(fā)送信號，調(diào)整對其他移動站的發(fā)送輸出以減輕所述目標(biāo)移動站的干擾。
2.權(quán)利要求1中記載的無線基站，其特征在于所述無線基站具備響應(yīng)向量計算單元，其根據(jù)從所述多個移動站接收的信號來計算表示各個移動站的相對方向的響應(yīng)向量；確定單元，其確定所述目標(biāo)移動站；第1運算單元，其算出用以針對所述目標(biāo)移動站形成將對其他移動站所計算的響應(yīng)向量所表示的方向作為零點的方向圖的參數(shù)；第1控制單元，其按照算出的所述參數(shù)形成針對所述目標(biāo)移動站的發(fā)送方向圖；第2控制單元，其與對所述目標(biāo)移動站的發(fā)送開始的同時將對其他移動站的發(fā)送輸出變更為規(guī)定值。
3.權(quán)利要求2中記載的無線基站，其特征在于所述無線基站還具備測定單元，其測定從移動站接收的信號強度，所述確定單元將(a)在一定期間以上未得到接收信號、(b)接收信號的出錯率大于規(guī)定值、(c)接收信號的強度小于閾值或(d)衰落速度高于規(guī)定值的移動站確定為所述目標(biāo)移動站。
4.權(quán)利要求3中記載的無線基站，其特征在于所述第2控制單元還對應(yīng)從控制對象移動站所接收的信號的出錯率、強度及調(diào)制速度、控制對象移動站的衰落速度以及自控制對象移動站所通知的該移動站的接收出錯率之一，將發(fā)送輸出自所述規(guī)定值加以增減。
5.一種方向控制方法，其在通過使用自適應(yīng)陣列裝置用徑分多址方式與多個移動站進行通信的無線基站中使用，其特征在于包括響應(yīng)向量計算步驟，其根據(jù)從所述多個移動站接收的信號來計算表示各個移動站的相對方向的響應(yīng)向量；確定步驟，其將所述多個移動站中來自所述無線基站的方向不明的一個移動站確定為目標(biāo)移動站；第1運算步驟，其算出用以針對所述目標(biāo)移動站形成將對其他移動站所計算的響應(yīng)向量所表示的方向作為零點的方向圖的參數(shù)；第1控制步驟，其按照算出的所述參數(shù)形成針對所述目標(biāo)移動站的發(fā)送方向圖；第2控制步驟，其與對所述目標(biāo)移動站的發(fā)送開始的同時將對其他移動站的發(fā)送輸出變更為規(guī)定值。
6.一種計算機可執(zhí)行的程序，其用于在通過使用自適用陣列裝置用徑分多址方式與多個移動站進行通信的無線基站中利用計算機進行方向控制，其特征在于使所述計算機執(zhí)行響應(yīng)向量計算步驟，其根據(jù)從所述多個移動站接收的信號來計算表示各個移動站的相對方向的響應(yīng)向量；確定步驟，其將所述多個移動站中來自所述無線基站的方向不明的一個移動站確定為目標(biāo)移動站；第1運算步驟，其算出用以針對所述目標(biāo)移動站形成將對其他移動站所計算的響應(yīng)向量所表示的方向作為零點的方向圖的參數(shù)；第1控制步驟，其按照算出的所述參數(shù)形成針對所述目標(biāo)移動站的發(fā)送方向圖；第2控制步驟，其與對所述目標(biāo)移動站的發(fā)送開始的同時將對其他移動站的發(fā)送輸出變更為規(guī)定值。
全文摘要
在實施多路復(fù)用的移動站中與方向不明的目標(biāo)移動站對應(yīng)的方向控制部(31)的強制零加權(quán)計算部(334)計算用以形成針對所述目標(biāo)移動站以其他移動站的方向為零點的方向圖的強制零加權(quán)，與其他移動站對應(yīng)的方向控制部(32～34)的斷電加權(quán)計算部(335)計算用以形成使發(fā)送增益衰減的方向圖的斷電加權(quán)。各方向控制部的發(fā)送信號調(diào)整部(350)通過借助用所述計算的加權(quán)形成的方向圖將信號發(fā)送至各個移動站，對于方向不明的移動站也可確保適宜的S/I比并可徑分多路復(fù)用。
文檔編號H04B7/04GK1470109SQ01817461
公開日2004年1月21日 申請日期2001年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月31日
發(fā)明者中尾正悟, 土居義晴, 晴 申請人:三洋電機株式會社