通信裝置和發(fā)射校準權重計算方法

文檔序號：7676575閱讀：178來源：國知局

專利名稱：通信裝置和發(fā)射校準權重計算方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有自適應陣列天線的通信裝置和在該通信裝置中用于計算出發(fā)射校準權重的發(fā)射校準權重計算方法。
背景技術：
在使用自適應陣列天線的通信裝置中按每個天線設置發(fā)射系統(tǒng)，但是該發(fā)射系統(tǒng)間的發(fā)射特性差對整體的發(fā)射特性產生影響。因此，為了減少該影響，采用了表示發(fā)射系統(tǒng)間的發(fā)射特性差的發(fā)射校準權重。在專利文
獻2005—348236號公報所記載的技術中，按如下方式計算發(fā)射校準權重。也即，通信裝置向各發(fā)射系統(tǒng)依次發(fā)送校準信號。校準終端取得這樣發(fā)送的校準信號，針對各校準信號，計算出表示其特性的發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)。該發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)表示各發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)射特性，通信裝置基于該發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)在發(fā)射系統(tǒng)間的差異，計算出發(fā)射校準權重。
然而，在上述現(xiàn)有技術中，針對各個發(fā)射系統(tǒng)分別發(fā)送校準信號，因此，在相同條件下，也有時無法計算出發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)。因此，有可能發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)在發(fā)射系統(tǒng)間的差異沒有確切地表示發(fā)射系統(tǒng)間的發(fā) 射特性差，并且發(fā)射校準權重沒有確切地反映發(fā)射系統(tǒng)間的相對的發(fā)射特性差。

發(fā)明內容
從而，本發(fā)明的課題之一是提供一種通信裝置和發(fā)射校準權重計算方法，從而實現(xiàn)減少發(fā)射校準權重沒有確切地反映發(fā)射系統(tǒng)間的相對的發(fā)射特性差的可能性的方案。
為了解決上述課題的本發(fā)明相關的通信裝置，具有自適應陣列天線，將與構成所述自適應陣列天線的多個天線的每一個對應的發(fā)射系統(tǒng)中的一個發(fā)射系統(tǒng)作為基準發(fā)射系統(tǒng)，所述通信裝置包括發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部，其向所述基準發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送校準信號，并且向其他發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送校準信號；基準發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部，其針對由所述發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部向所述基準發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送的校準信號，取得表示所述基準發(fā)射系統(tǒng)的特性的基準發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)；發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部，其針對由所述發(fā)射系統(tǒng)發(fā) 送部向所述其他發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送的校準信號，取得表示所述其他發(fā)射系統(tǒng)的特性的發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)；發(fā)射特性差數(shù)據(jù)取得部，其基于由所述基準發(fā)
射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部取得的基準發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)和由所述發(fā)射系統(tǒng) 特性數(shù)據(jù)取得部取得的發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)，取得表示所述基準發(fā)射系統(tǒng)與
所述其他發(fā)射系統(tǒng)之間的發(fā)射特性差的發(fā)射特性差數(shù)據(jù)；和發(fā)射校準權重計算部，其基于由所述發(fā)射特性差數(shù)據(jù)取得部針對所述多個發(fā)射系統(tǒng)中除了所述基準發(fā)射系統(tǒng)以外的發(fā)射系統(tǒng)的每一個所取得的發(fā)射特性差數(shù)據(jù)，計算出發(fā)射校準權重。
據(jù)此，能夠向基準發(fā)射系統(tǒng)和其他發(fā)射系統(tǒng)同時發(fā)送校準信號，并且提高能夠在這些系統(tǒng)之間以相同條件計算出發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)的可能性。因此，由上述發(fā)射特性差數(shù)據(jù)取得部取得的發(fā)射特性差數(shù)據(jù)，提高確切地表示這些發(fā)射系統(tǒng)間的發(fā)射特性差的可能性，結果實現(xiàn)了減少發(fā)射校準權重沒有確切地反映發(fā)射系統(tǒng)間的相對的發(fā)射特性差的可能性的方案。
另外，在上述通信裝置中，所述發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部也可以向所述基準發(fā) 射系統(tǒng)發(fā)送第1校準信號，向其他發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送信號內容與所述第1校準信號不同的第2校準信號。
據(jù)此，由于向基準發(fā)射系統(tǒng)和其他發(fā)射系統(tǒng)同時發(fā)送不同的校準信號，因此，即使用1臺校準終端進行接收，也能夠分離接收這些校準信號。
再有，在上述通信裝置中，也可以包括疊加發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部，其疊加所述第1校準信號和所述第2校準信號而向所述基準發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送；基準特性差數(shù)據(jù)取得部，其取得基準特性差數(shù)據(jù)，所述基準特性差數(shù)據(jù)表示由所述疊加發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部向所述基準發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送的所述第1校準信號和所述第2校準信號的特性差；和校正部，其基于由所述基準特性差數(shù)據(jù) 取得部取得的基準特性差數(shù)據(jù)，校正由所述發(fā)射特性差數(shù)據(jù)取得部取得的發(fā)射特性差數(shù)據(jù)；所述發(fā)射校準權重計算部也可以基于由所述校正部校正后的所述發(fā)射特性差數(shù)據(jù)，計算出發(fā)射校準權重。據(jù)此，即使在校準信號的信號內容不同而產生特性差的情況下，也能夠基于該特性差利用基準特性差數(shù)據(jù)進行校正。
再有，在上述通信裝置中，該通信裝置也可以進行基于正交波頻分復用的通信；所述疊加發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部也可以利用規(guī)定子信道中的規(guī)定的一個或多個子載波，進行所述發(fā)送；所述發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部也可以利用所述規(guī)
定子信道中的所述規(guī)定的一個或多個子載波以外的子載波，與由所述疊加發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部進行的所述發(fā)送同步地進行所述發(fā)送。
在一個子信道中，即使子載波不同也視為以相同條件下進行發(fā)射時，根據(jù)上述通信裝置，利用規(guī)定子信道中的不同的子載波，通過疊加發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部和發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部，能夠同時發(fā)送校準信號。從而，提高以相同條件可計算出發(fā)射特性差數(shù)據(jù)和基準特性差數(shù)據(jù)的可能性，結果實現(xiàn)了進一步減少校準權重沒有確切地反映發(fā)射系統(tǒng)間的相對的發(fā)射特性差的可能性。
另外，在上述各通信裝置中，所述發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部，也可以向與構成所述自適應陣列天線的多個天線的每一個對應的發(fā)射系統(tǒng)中除了所述基準發(fā)射系統(tǒng)以外的各發(fā)射系統(tǒng)，與向所述基準發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送的校準信號一
起依次發(fā)送校準信號；該通信裝置也可以還包括接收系統(tǒng)發(fā)送部，其向
與構成所述自適應陣列天線的多個天線的每一個對應的接收系統(tǒng)中的全部或者一部分，與由所述發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部進行的發(fā)送同步地發(fā)送校準信
號；接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部，其針對由所述接收系統(tǒng)發(fā)送部向所述接收系統(tǒng)發(fā)送的校準信號，取得表示所述接收系統(tǒng)的特性的接收系統(tǒng)特性數(shù) 據(jù)；和接收校準權重計算部，其基于由所述接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部取得的接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)，計算出接收校準權重。
據(jù)此，在發(fā)送部向除了基準發(fā)射系統(tǒng)以外的各發(fā)射系統(tǒng)依次發(fā)送校準信號的期間，能夠取得接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)。也即，由于能夠取得發(fā)射系統(tǒng) 的數(shù)一l次相應的接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)，所以能夠提高接收校準權重的精度。
另外，本發(fā)明相關的發(fā)射校準權重計算方法，在具有自適應陣列天線的通信裝置中用于計算出發(fā)射校準權重，將與構成所述自適應陣列天線的多個天線的每一個對應的發(fā)射系統(tǒng)中的一個發(fā)射系統(tǒng)作為基準發(fā)射系統(tǒng)，所述發(fā)射校準權重計算方法包括發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送步驟，向所述基準發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送校準信號，并且向其他發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送校準信號；基準發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得步驟，針對所述發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送步驟中向所述基準發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送的
校準信號，取得表示所述基準發(fā)射系統(tǒng)的特性的基準發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)；發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得步驟，針對所述發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送步驟中向所述其他發(fā) 射系統(tǒng)發(fā)送的校準信號，取得表示所述其他發(fā)射系統(tǒng)的特性的發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)；發(fā)射特性差數(shù)據(jù)取得步驟，基于所述基準發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得步驟中取得的基準發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)和所述發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得步驟中取得的發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)，取得表示所述基準發(fā)射系統(tǒng)與所述其他發(fā)射系統(tǒng)之間的發(fā)射特性差的發(fā)射特性差數(shù)據(jù)；和發(fā)射校準權重計算步驟，基于所述發(fā)射特性差數(shù)據(jù)取得步驟中針對所述多個天線中除了所述基準發(fā) 射系統(tǒng)以外的發(fā)射系統(tǒng)的每一個所取得的發(fā)射特性差數(shù)據(jù)，計算出發(fā)射校準權重。

圖1是表示本發(fā)明的實施方式相關的基站裝置的系統(tǒng)結構的圖。
圖2是表示本發(fā)明的實施方式相關的基站裝置的功能塊中、接收校準權重的計算相關的功能塊的圖。
圖3是表示本發(fā)明的實施方式相關的基站裝置的功能塊中、發(fā)射校準權重的計算相關的功能塊的圖。
圖4是用于說明正交波頻分復用的圖。
圖5是示意性表示在本發(fā)明的實施方式相關的發(fā)射校準權重的計算中校準終端部取得的附帶CP的PN信號的圖。
圖6是表示關于本發(fā)明的實施方式相關的發(fā)射校準權重計算，基站裝置的處理的流程的圖。
圖7是表示本發(fā)明的實施方式相關的基站裝置的功能塊中、FOM處理相關的功能塊的圖。
圖8是表示本發(fā)明的實施方式相關的控制部與校準終端部之間的處理順序的圖。
具體實施方式
參照附圖，說明本發(fā)明的實施方式。
圖1是表示本實施方式相關的基站裝置1的系統(tǒng)結構的圖。該基站裝置l是移動通信系統(tǒng)中作為基站裝置使用的通信裝置，如圖1所示，包括
控制部IO、發(fā)送接收部20—n (n-l至K)和校準終端部30。
控制部10是具備CPU和存儲器的計算機。CPU是用于執(zhí)行存儲器中存儲的程序的處理單元。CPU進行用于控制基站裝置1的各部分的處理，并且實現(xiàn)后面敘述的各功能。存儲器存儲用于實施本實施方式的程序、數(shù) 據(jù)。另外，還作為CPU的工作存儲器進行工作。
發(fā)送接收部20—n具備發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)，實現(xiàn)基于正交波頻分復用(OFDM)的無線信號的發(fā)送接收。各發(fā)送接收部20—n均具備天線，各天線構成自適應陣列天線。
校準終端部30是移動通信系統(tǒng)中對作為移動臺裝置使用的通信裝置追加與校準相關的功能而構成的通信裝置，其本身就是具備CPU和存儲器的計算機。CPU是用于執(zhí)行存儲器中存儲的程序的處理單元。CPU進行按照控制部10的指示控制校準終端部30的各部分的處理，并且實現(xiàn)后面敘述的各功能。存儲器存儲有用于實施本實施方式的程序、數(shù)據(jù)。另外，還作為CPU的工作存儲器進行工作。
在本實施方式中，校準終端部30通過耦合器(未圖示)而與各天線連接，經各天線，向發(fā)送接收部20—n的接收系統(tǒng)發(fā)送校準信號?？刂撇?10取得從校準終端部30發(fā)送且從發(fā)送接收部20—n輸出的校準信號?？?制部10針對所取得的各校準信號，計算出表示發(fā)送接收部20—n的接收系統(tǒng)的特性的接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)。而且，基于接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)，計算出接收校準權重。
另外，控制部10向發(fā)送接收部20—n的發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送校準信號。校準終端部30取得從控制部10發(fā)送且到達各天線的校準信號。校準終端部 30針對所取得的各校準信號，計算出表示發(fā)送接收部20—n的發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)。而且，基于發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)，計算出發(fā)射校準權重。
再有，控制部10基于這樣計算的接收校準權重和發(fā)射校準權重，計算出校準權重。而且，控制部10使用該校準權重，生成波束形成信號和零點形成信號，向發(fā)送接收部20—n的發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送所生成的波束形成信
9號和零點形成信號。
校準終端部30取得從控制部10發(fā)送且到達天線的波束形成信號和零點形成信號，計算出其接收功率。控制部10基于這樣計算的接收功率，
確認是否確切地計算出校準權重。該確認相關的處理稱為FOM (Figure Of Merit)處理。
以上概略說明的接收校準權重的計算、發(fā)射校準權重的計算、和FOM 處理的各處理統(tǒng)稱為校準處理。下面詳細地說明各處理。
圖2是表示基站裝置1的接收校準權重的計算相關的功能塊的圖。如圖2所示，控制部lO包括接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部ll、接收校準權重計算部12和校準權重計算部13。另外，發(fā)送接收部20—n包括CP (cyclic prefix)除去部21—n、 S/P (serial/parallel)變換部22—n、傅立葉變換部 23—n和信道選擇部24—n。再有，校準終端部30包括PN (Pseude Noise) 生成部31、 S/P變換部32、傅立葉反變換部33、 P/S (parallel/serial)變換部34和CP附加部35。
PN生成部31生成規(guī)定的PN碼，向S/P變換部32輸出所生成的PN 碼。此外，在本實施方式中將該PN碼作為校準信號來利用。PN碼是用于擴譜的擴展碼序列。不同的PN碼具有彼此正交的性質。也即，只要這些 PN碼同步，則兩個不同的PN碼的互相關值為0。對此，兩個相同的PN 碼的互相關值(自相關值)，在這些PN碼同步時為最大，隨著同步偏差變大而變小。
S/P變換部32將作為串行數(shù)據(jù)輸入的PN碼映射到復平面。以64QAM 為例，將PN碼劃分為各6比特，映射到64個信號點。而且，將映射到各信號點的數(shù)據(jù)作為并行數(shù)據(jù)輸出到傅立葉反變換部33。
傅立葉反變換部33針對所輸入的并行數(shù)據(jù)，進行快速傅立葉反變換 (IFFT)。結果映射到各信號點的數(shù)據(jù)分別被分配各自不同的頻率。將此時分配的頻率的單位稱為子載波。傅立葉反變換部33將這樣得到的各子載波相關的數(shù)據(jù)輸出到P/S變換部34。
P/S變換部34合成從傅立葉反變換部33輸入的各子載波相關的數(shù)據(jù)，作為一個PN信號輸出到CP附加部35。
CP附加部35在連續(xù)發(fā)射的PN信號間設置保護間隔，在該保護間隔重復包含PN信號的一部分(CP)。該CP通常用于補償傳送區(qū)間中的錯誤。
CP附加部35這樣生成附帶CP的PN信號，向發(fā)送接收部20—n中的全部或者一部分發(fā)送所生成的附帶CP的PN信號。這里，假設向全部發(fā)送，來予以說明。
CP除去部21—n在從校準終端部30向發(fā)送接收部20—n發(fā)送的附帶 CP的PN信號中除去CP，并且向S/P變換部22—n輸出PN信號。
S/P變換部22—n取得各子載波相關的數(shù)據(jù)，將所取得的數(shù)據(jù)作為并行數(shù)據(jù)輸出到傅立葉變換部23—n。
傅立葉變換部23 —n對從S/P變換部22—n輸入的并行數(shù)據(jù)進行快速傅立葉變換(FFT)。其結果，可得到映射到各信號點的數(shù)據(jù)。傅立葉變換部23—n將這樣取得的各信號點的數(shù)據(jù)輸出到信道選擇部24—n。
信道選擇部24—n根據(jù)從傅立葉變換部23—n輸入的數(shù)據(jù)，取得原始 PN碼，并將所取得的PN碼輸出到接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部11。
接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部11針對從信道選擇部24—n輸入的PN碼，取得表示其特性的接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)(針對發(fā)送接收部20—n的接收系統(tǒng) 特性數(shù)據(jù))。具體而言，接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部11計算出PN生成部31 生成的PN碼(參照信號)與從信道選擇部24—n輸入的PN碼(接收信號)的互相關值r。，并且將所計算出的互相關值rn設為針對發(fā)送接收部20 一n的接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)。該互相關值rn由下式(1)表示。這里，zn (t) 是從信道選擇部24—n輸入的PN碼、s (t)是PN生成部31生成的PN 碼、E[]是理想值、*表示復共軛。數(shù)學式1
<formula>formula see original document page 11</formula> ... (1)
接收校準權重計算部12基于由接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部11取得的針對各發(fā)送接收部20—n的接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)，計算出接收校準權重er。具體而言，接收校準權重計算部12通過下式(2)進行計算出接收校準權重 ^。此外，接收校準權重er是具有K個元素的向量數(shù)學式2
校準權重計算部13基于這樣計算出的接收校準權重er和通過后面敘述的發(fā)射校準權重計算部44計算的發(fā)射校準權重et，計算出校準權重 CAL。
圖3是表示基站裝置1的發(fā)射校準權重的計算相關的功能塊的圖。如圖3所示，控制部10包括校準權重計算部13、 PN (A)生成部14、 PN (B)生成部15和發(fā)射系統(tǒng)選擇部16。另外，發(fā)送接收部20—n包括S/P 變換部26—n、傅立葉反變換部27—n、 P/S變換部28—n和CP附加部29 一n。此外，發(fā)送接收部20—1還包括疊加部25 — 1。通過包括該疊加部 25—1，這里將發(fā)送接收部20 — 1作為基準發(fā)射系統(tǒng)來使用。
另外，校準終端部30包括CP除去部36、 S/P變換部37、傅立葉變換部38、信道選擇部39、發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部40、發(fā)射特性差數(shù)據(jù) 計算部41、基準特性差數(shù)據(jù)計算部42、校正部43和發(fā)射校準權重計算部 44。
PN (A)生成部14和PN (B)生成部15分別生成規(guī)定的PN碼(A) 和PN碼(B)。 PN碼(A)和PN碼(B)是其內容互不相同的PN碼。
PN (A)生成部14將所生成的PN碼(A)輸出到疊加部25 — 1和S/P 變換部26—1。另一方面，PN (B)生成部15將所生成的PN碼(B)輸出到疊加部25 — 1和發(fā)射系統(tǒng)選擇部16。 PN (A)生成部14和PN (B) 生成部15在進行發(fā)射校準權重的計算的期間，繼續(xù)輸出重復相同的碼。
疊加部25 — 1通過相加PN碼(A)與PN碼(B)來進行疊加，并且將疊加后的PN碼(A)與PN碼(B)作為疊加碼輸出到S/P變換部26— 1。
發(fā)射系統(tǒng)選擇部16從發(fā)送接收部20—2到發(fā)送接收部20—K中，依次選擇發(fā)射系統(tǒng)，向所選擇的發(fā)送接收部20—n輸出PN (B)碼。此外，在該情況下，發(fā)射系統(tǒng)選擇部16以Ns/2次(Ns為偶數(shù)整數(shù))向相同發(fā)送接收部20—n輸出PN (B)碼。
S/P變換部26—n將作為串行數(shù)據(jù)輸入的PN碼映射到復平面。此外，S/P變換部26 — 1將PN碼(A)和疊加碼分別映射到復平面。S/P變換部 26—n將映射到各信號點的數(shù)據(jù)作為并行數(shù)據(jù)輸出到傅立葉反變換部27 —
傅立葉反變換部27—n對所輸入的并行數(shù)據(jù)進行快速傅立葉反變換。其結果，映射到各信號點的數(shù)據(jù)分別分配到不同的頻率(子載波)。
這里，說明一般的正交波頻分復用。圖4是用于說明正交波頻分復用的圖。如圖4所示，正交波頻分復用中利用一個子信道來發(fā)射一個通信相關的數(shù)據(jù)。該子信道是由多個上述子載波構成的頻率信道，將構成一個子信道的子載波的一部分(一半)稱為1st bin (第1箱)、剩余部分(剩下的一半)稱為2nd bin (第2箱)。
傅立葉反變換部27—1，針對疊加碼，進行快速傅立葉反變換，以使映射到各信號點的數(shù)據(jù)分配到lstbin的子載波的任一個。另一方面，針對 PN碼(A)，進行快速傅立葉反變換，以使映射到各信號點的數(shù)據(jù)分配到 2ndbin的子載波的任一個。另夕卜，傅立葉反變換部27—n (n^1)進行快速傅立葉反變換，以使映射到各信號點的數(shù)據(jù)分配到2nd bin的子載波的任一個。
傅立葉反變換部27—n將這樣得到的各子載波相關的數(shù)據(jù)輸出到P/S 變換部28—n。
P/S變換部28—n對從傅立葉反變換部27—n輸入的各子載波相關的數(shù)據(jù)進行合成，并且作為一個PN信號輸出到CP附加部29—n。
CP附加部29—n通過與圖2所示的CP附加部35同樣的處理，生成附帶CP的PN信號，并且向校準終端部30發(fā)送所生成的附帶CP的PN 信號。
由校準終端部30取得這樣從發(fā)送接收部20—n發(fā)送的附帶CP的PN 信號。圖5是示意性表示這樣校準終端部30取得的附帶CP的PN信號的圖。如圖5所示，校準終端部30取得的附帶CP的PN信號中，在該1st bin 中包含與疊加碼對應的信號(從發(fā)送接收部20 — 1發(fā)送的信號)，在該2nd bin中包含與PN碼(A)對應的信號(從發(fā)送接收部20 — 1發(fā)送的信號) 和與PN碼(B)對應的信號(從由發(fā)射系統(tǒng)選擇部16選擇的發(fā)送接收部 20—n發(fā)送的信號)的合成信號。CP除去部36從由各發(fā)送接收部20—n發(fā)送的附帶CP的PN信號中除去CP，并且輸出到S/P變換部37。
S/P變換部37取得各子載波相關的數(shù)據(jù)，并且作為并行數(shù)據(jù)輸出到傅立葉變換部38。
傅立葉變換部38對從S/P變換部37輸入的并行數(shù)據(jù)進行快速傅立葉變換。其結果，可得到映射到各信號點的數(shù)據(jù)。傅立葉變換部38將這樣取得的各信號點的數(shù)據(jù)輸出到信道選擇部39。
信道選擇部39根據(jù)從傅立葉變換部38輸入的數(shù)據(jù)，取得從發(fā)送接收部20—1發(fā)送的疊加碼、從發(fā)送接收部20—1發(fā)送的PN碼(A)、從發(fā)送接收部20—n (nH，下面說明n-m (m為常數(shù))的情況)發(fā)送的PN碼 (B)。
發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部40針對從信道選擇部39輸入的疊加碼和各 PN碼，取得表示其特性的接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)。具體而言，發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部40計算出PN (A)生成部14生成的PN碼(A)(參照信號) 與從信道選擇部39輸入的PN碼(A)(接收信號)的互相關值r,AA，將所計算出的互相關值r1AA設為針對發(fā)送接收部20—1的基準發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù) 據(jù)。另外，計算出PN (B)生成部15生成的PN碼(B)(參照信號)與從信道選擇部39輸入的PN碼(B)(接收信號)的互相關值r礎B，將所計算出的互相關值rmBB設為針對發(fā)送接收部20—m的發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)。再有，計算出PN (A)生成部14生成的PN碼(A)(參照信號)與從信道選擇部39輸入的疊加碼(接收信號)的互相關值rmA，將所計算出的互相關值nDA設為基準特性差數(shù)據(jù)的基礎值A。另外，計算出PN (B)生成部15生成的PN碼(B)(參照信號)與從信道選擇部39輸入的疊加碼(接收信號)的互相關值r,DB，將所計算出的互相關值r,DB設為基準特性差數(shù) 據(jù)的基礎值B。
這樣計算的各互相關值由下式(3)至式(6)表示。這里，zA (t)、 zB (t)、和zD (t)分別表示從信道選擇部39輸入的PN碼(A)、 PN碼(A)、和疊加碼，sA (t)和sB (t)分別表示PN (A)生成部14生成的PN碼(A) 和PN (B)生成部15生成的PN碼(B)。數(shù)學式3
<formula>formula see original document page 15</formula> ... (3)
數(shù)學式4
<formula>formula see original document page 15</formula>... (4)
數(shù)學式5
<formula>formula see original document page 15</formula> ... (5)
數(shù)學式6
<formula>formula see original document page 15</formula> ... (6)
發(fā)射特性差數(shù)據(jù)計算部41基于由發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部40取得的基準發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)(r1AA)和發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)(rmBB)，取得表示發(fā) 送接收部20 —1與發(fā)送接收部20—m之間的發(fā)射特性差的發(fā)射特性差數(shù)據(jù) SF (m)。具體而言，發(fā)射特性差數(shù)據(jù)計算部41通過下式(7)計算。此外，如上所述，發(fā)射系統(tǒng)選擇部16以Ns/2次向相同的發(fā)送接收部20—n 輸出相同的信號。式(7)中的fmBB (x)相當于其l次相應的值，通過計算其總和，將針對重復輸出的PN碼(B)計算出的信號的平均值反映到發(fā)射特性差數(shù)據(jù)SF (m)(參照圖5)。對于nAA (x)、后面敘述的式(8) 中的r謹(x)、 r1DB (x)也相同。數(shù)學式7
基準特性差數(shù)據(jù)計算部42取得基準特性差數(shù)據(jù)，該基準特性差數(shù)據(jù) 表示構成從控制部10向發(fā)送接收部20—1發(fā)送的疊加碼的PN碼(A)禾口 PN碼(A)的特性差。具體而言，基準特性差數(shù)據(jù)計算部42基于由發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部40取得的基礎值A (r1DA)和基礎值B (r1DB)，取得基準特性差數(shù)據(jù)BF。更具體而言，通過下式(8)計算出基準特性差數(shù)據(jù)BF。
數(shù)學式8
<formula>formula see original document page 16</formula> (8)
校正部43基于由基準特性差數(shù)據(jù)計算部42取得的基準特性差數(shù)據(jù) BF，來校正由發(fā)射特性差數(shù)據(jù)計算部41取得的發(fā)射特性差數(shù)據(jù)SF (m)，取得路徑差數(shù)據(jù)coef (m)。具體而言，如式(9)所示，校正部43用BF 除SF (m)后設為coef (m)。而且，校正部43將計算出的coef (m)輸出到發(fā)射校準權重計算部44。數(shù)學式9
<formula>formula see original document page 16</formula> (9)
發(fā)射校準權重計算部44將從校正部43輸出的coef (n)，針對各發(fā)送接收部20—n (n-l)，基于由發(fā)射特性差數(shù)據(jù)計算部41取得的發(fā)射特性差數(shù)據(jù)SF (n)和由基準特性差數(shù)據(jù)計算部42取得的基準特性差數(shù)據(jù)BF，計算出發(fā)射校準權重et。具體而言，發(fā)射校準權重計算部44通過式(10) 計算出發(fā)射校準權重et。此外，接收校準權重et是具有K個元素的向量。數(shù)學式10
<formula>formula see original document page 16</formula> (10)
校準權重計算部13基于接收校準權重er和發(fā)射校準權重et，計算出校準權重CAL。具體而言，校準權重計算部13進行式(11)的計算，來計算出校準權重CAL。此外，校準權重CAL也是具有K個元素的向量。另外，CAL (n)、 em、 em分別表示CAL、 er、 et的元素中針對發(fā)送接收部 20—n的元素。
數(shù)學式ll
<formula>formula see original document page 16</formula> ….(11〉參照處理流程圖，再次詳細地說明以上說明的發(fā)射校準權重計算相關的處理。
圖6是表示發(fā)射校準權重計算相關的基站裝置1的處理的流程的圖。
如圖6所示，塞站裝置1首先生成PN碼(A)和PN碼(B) (Sl)。而且，基站裝置1向發(fā)送接收部20—1輸入PN碼(A)和疊加PN碼(A)和PN 碼(B)而構成的疊加碼，向發(fā)送接收部20—n (n^1)輸入PN碼(B) (S2)。
發(fā)送接收部20—n對S2中輸入的各碼進行快速傅立葉反變換(S3) 和CP附加(S4)后發(fā)射(S5)。接收到該信號的校準終端部30進行CP 除去(S6)、快速傅立葉變換(S7)、信道選擇(S8)，取得發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)(S9)。而且，基于這樣取得的發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)，分別計算出發(fā)射特性差數(shù)據(jù)(S10)和基準發(fā)射特性差數(shù)據(jù)(Sll)。再有，基站裝置1根據(jù)基準特性差數(shù)據(jù)來校正發(fā)射特性差數(shù)據(jù)(S12)。
如果各發(fā)送接收部20—n (n半l)的全部結束以上的處理(S13)，則校準終端部30計算發(fā)射校準權重(S14)。
圖7是表示基站裝置1的FOM處理相關的功能塊的圖。如圖7所示，控制部10包括PN生成部17、權重決定部18和FOM結果取得部19。另外，發(fā)送接收部20—n包括S/P變換部26—n、傅立葉反變換部27—n、 P/S變換部28—n和CP附加部29—n。校準終端部30包括CP除去部36、 S/P變換部37、傅立葉變換部38和RSSI計算部45。
PN生成部17生成FOM處理用的規(guī)定的PN碼。對于該PN碼，能夠采用任意的碼。
權重決定部18基于由校準權重計算部13計算出的校準權重CAL，生成波束形成信號和零點形成信號，并且向各發(fā)送接收部20—n的發(fā)射系統(tǒng) 發(fā)送所生成的波束形成信號和零點形成信號。具體而言，權重決定部18
通過下式(12)生成發(fā)射權重Wbe^，將該發(fā)射權重Wbe^與基于上述PN
碼生成的發(fā)射信號相乘，由此生成波束形成信號。另外，權重決定部18 通過下式(13)生成發(fā)射權重Wnull,將該發(fā)射權重W翩與基于上述PN碼生成的發(fā)射信號相乘，由此生成零點形成信號。此外，各權重是具有K個元素的向量。另外，Wbeam (n)、 Wnull (n)分別表示W(wǎng)beam、 W^的元素
17中針對發(fā)送接收部20—n的元素。另外，r。是由式(1)計算的。數(shù)學式12
W」")=C4" …(12)
數(shù)學式13
Ww,(")= C/lt—'宇…(13)
S/P變換部26—n、傅立葉反變換部27—n、 P/S變換部28—n、 CP附加部29—n、 CP除去部36、 S/P變換部37、傅立葉變換部38通過上述方式進行信號處理。
RSSI計算部45針對波束形成信號和零點形成信號的每一個，計算出 RSSI (Received Signal Strength Indicator)。
再有，RSSI計算部45基于這樣計算的RSSI，計算出RSSI的差FOM。具體而言，RSSI計算部45進行下式(14)的計算，以dB為單位計算出 RSSI的差FOM。此外，RSSIbe^和RSSI』分別是針對波束形成信號和零點形成信號的RSSI。數(shù)學式14
腦=咖, -咖 ,,... (14)
RSSI計算部45將這樣計算的RSSI的差FOM輸出到FOM結果取得部19。
FOM結果取得部19基于所輸入的FOM，確認是否確切地計算校準權重。具體而言，F(xiàn)OM結果取得部19在該FOM大于規(guī)定的閾值時，判定為確切地計算校準權重，在FOM小于等于規(guī)定的閾值時，判定為沒有確切地計算校準權重。其結果，當判定為沒有確切地計算校準權重的情況下，控制部10優(yōu)選重新開始校準處理。
參照控制部10與校準終端部30之間的處理順序，綜合說明以上說明的處理。
圖8是表示控制部10與校準終端部30之間的處理順序。當控制部10 開始校準處理時，控制部10首先向校準終端部30發(fā)射初始化信號(S100)。如果校準終端部30對此進行響應(S101)，則控制部10開始進行校準處理。
這里，基站裝置l進行基于時分復用的通信。也即，在相同的頻率下
交替發(fā)送接收上行信號(發(fā)送接收部20—n接收的信號)和下行信號(發(fā) 送接收部20—n發(fā)射的信號)?？刂撇縄O在基于上述時分復用的通信中，與從發(fā)送接收部20—n對校準終端部30的校準信號(上行校準信號)的發(fā)送同步地、還進行從校準終端部30對發(fā)送接收部20—n的校準信號(下行校準信號)的發(fā)送。也即，交替發(fā)送上行校準信號和下行校準信號 (S102)。
針對所有發(fā)送接收部20—n (n^1)，如果S102的處理結束，控制部 IO取得接收校準權重。另外，校準終端部30取得發(fā)射校準權重，因此向控制部10發(fā)射所取得的發(fā)射校準權重(S103)?？刂撇縄O基于所取得的接收校準權重和所接收的發(fā)射校準權重，計算出校準權重。
如果計算出校準權重，則控制部10向校準終端部30發(fā)射FOM開始指示信號(S104)。如果校準終端部30對此進行響應(S105)，則控制部 IO開始進行FOM處理。
FOM處理中，控制部10依次發(fā)射波束形成信號和零點形成信號 (S106)。校準終端部30接收這些信號，計算出FOM，并將其結果通知給控制部10 (S107)。
如上所述，根據(jù)基站裝置1，能夠向基準發(fā)射系統(tǒng)(上述實施方式中，發(fā)送接收部20—1。)和其他發(fā)射系統(tǒng)(上述實施方式中，發(fā)送接收部20 一l以外的發(fā)送接收部20—n。)同時發(fā)送校準信號，提高在這些發(fā)射系統(tǒng) 間以相同條件可計算發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)的可能性。因此，提高了由發(fā)射特性差數(shù)據(jù)計算部41計算的發(fā)射特性差數(shù)據(jù)確切地表示這些發(fā)射系統(tǒng)間的發(fā)射特性差的可能性，結果實現(xiàn)了減少發(fā)射校準權重沒有確切地反映發(fā)射系統(tǒng)間的相對的發(fā)射特性差的可能性的方案。
另外，由于向基準發(fā)射系統(tǒng)和其他發(fā)射系統(tǒng)同時發(fā)送不同的校準信號，因此即使采用1臺校準終端部30接收，也能夠分離接收這些校準信號。
再有，即使因校準信號的信號內容不同而產生特性差，也能夠基于該特性差利用基準特性差數(shù)據(jù)進行校正。
另外，利用規(guī)定子信道中的不同的子載波(lstbin和2ndbin)，同時發(fā)送各校準信號，因此提高發(fā)射特性差數(shù)據(jù)和基準特性差數(shù)據(jù)在相同條件下可計算的可能性，結果實現(xiàn)了進一步減少校準權重沒有確切地反映發(fā)射系統(tǒng)間的相對的發(fā)射特性差的可能性的方案。
再有，在依次發(fā)送下行校準信號的期間，能夠取得接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)。也即，由于能夠取得發(fā)射系統(tǒng)的數(shù)一1次相應的接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)，因此例如使用這些平均值，由此能夠提高接收校準權重的精度。在本申請的說明書中，通過參照，編入了日本專利申請第2006 — 121347號(2006年4 月25日申請)的全部內容。
工業(yè)實用性
如上所述，本發(fā)明相關的通信裝置和發(fā)射校準權重計算方法能夠實現(xiàn) 減少發(fā)射校準權重沒有確切地反映發(fā)射系統(tǒng)間的相對的發(fā)射特性差的可能性的方案，因此，在移動通信等無線通信中有用。
權利要求
1、一種通信裝置，具有自適應陣列天線，將與構成所述自適應陣列天線的多個天線的每一個對應的發(fā)射系統(tǒng)中的一個發(fā)射系統(tǒng)作為基準發(fā)射系統(tǒng)，所述通信裝置包括發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部，其向所述基準發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送校準信號，并且向其他發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送校準信號；基準發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部，其針對由所述發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部向所述基準發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送的校準信號，取得表示所述基準發(fā)射系統(tǒng)的特性的基準發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)；發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部，其針對由所述發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部向所述其他發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送的校準信號，取得表示所述其他發(fā)射系統(tǒng)的特性的發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)；發(fā)射特性差數(shù)據(jù)取得部，其基于由所述基準發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部取得的基準發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)和由所述發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部取得的發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)，取得表示所述基準發(fā)射系統(tǒng)與所述其他發(fā)射系統(tǒng)之間的發(fā)射特性差的發(fā)射特性差數(shù)據(jù)；和發(fā)射校準權重計算部，其基于由所述發(fā)射特性差數(shù)據(jù)取得部針對所述多個發(fā)射系統(tǒng)中除了所述基準發(fā)射系統(tǒng)以外的發(fā)射系統(tǒng)的每一個所取得的發(fā)射特性差數(shù)據(jù)，計算出發(fā)射校準權重。
2、根據(jù)權利要求1所述的通信裝置，其特征在于，所述發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部，向所述基準發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送第1校準信號，向其他發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送信號內容與所述第1校準信號不同的第2校準信號。
3、根據(jù)權利要求2所述的通信裝置，其特征在于，包括疊加發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部，其疊加所述第1校準信號和所述第2校準信號而向所述基準發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送；基準特性差數(shù)據(jù)取得部，其取得基準特性差數(shù)據(jù)，所述基準特性差數(shù) 據(jù)表示由所述疊加發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部向所述基準發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送的所述第1校準信號和所述第2校準信號的特性差；和校正部，其基于由所述基準特性差數(shù)據(jù)取得部取得的基準特性差數(shù) 據(jù)，校正由所述發(fā)射特性差數(shù)據(jù)取得部取得的發(fā)射特性差數(shù)據(jù)；所述發(fā)射校準權重計算部基于由所述校正部校正后的所述發(fā)射特性差數(shù)據(jù)，計算出發(fā)射校準權重。
4、根據(jù)權利要求3所述的通信裝置，其特征在于，該通信裝置進行基于正交波頻分復用的通信；所述疊加發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部利用規(guī)定子信道中的規(guī)定的一個或多個子載波，進行所述發(fā)送；所述發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部利用所述規(guī)定子信道中的所述規(guī)定的一個或多個子載波以外的子載波，與由所述疊加發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部進行的所述發(fā)送同步地進行所述發(fā)送。
5、根據(jù)權利要求1 4中任一項所述的通信裝置，其特征在于，所述發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部，向與構成所述自適應陣列天線的多個天線的每一個對應的發(fā)射系統(tǒng)中除了所述基準發(fā)射系統(tǒng)以外的各發(fā)射系統(tǒng)，與向所述基準發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送的校準信號一起依次發(fā)送校準信號；該通信裝置還包括接收系統(tǒng)發(fā)送部，其向與構成所述自適應陣列天線的多個天線的每一個對應的接收系統(tǒng)中的全部或者一部分，與由所述發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送部進行的發(fā)送同步地發(fā)送校準信號；接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部，其針對由所述接收系統(tǒng)發(fā)送部向所述接收系統(tǒng)發(fā)送的校準信號，取得表示所述接收系統(tǒng)的特性的接收系統(tǒng)特性數(shù) 據(jù)；禾口接收校準權重計算部，其基于由所述接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部取得的接收系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)，計算出接收校準權重。
6、一種發(fā)射校準權重計算方法，在具有自適應陣列天線的通信裝置中用于計算出發(fā)射校準權重，將與構成所述自適應陣列天線的多個天線的每一個對應的發(fā)射系統(tǒng)中的一個發(fā)射系統(tǒng)作為基準發(fā)射系統(tǒng)，所述發(fā)射校準權重計算方法包括發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送步驟，向所述基準發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送校準信號，并且向其他發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送校準信號；基準發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得步驟，針對所述發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送步驟中向所述基準發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送的校準信號，取得表示所述基準發(fā)射系統(tǒng)的特性的基準發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)；發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得步驟，針對所述發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送步驟中向所述其他發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送的校準信號，取得表示所述其他發(fā)射系統(tǒng)的特性的發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)；發(fā)射特性差數(shù)據(jù)取得步驟，基于所述基準發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得步驟中取得的基準發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)和所述發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得步驟中取得的發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)，取得表示所述基準發(fā)射系統(tǒng)與所述其他發(fā)射系統(tǒng) 之間的發(fā)射特性差的發(fā)射特性差數(shù)據(jù)；和發(fā)射校準權重計算步驟，基于所述發(fā)射特性差數(shù)據(jù)取得步驟中針對所述多個天線中除了所述基準發(fā)射系統(tǒng)以外的發(fā)射系統(tǒng)的每一個所取得的發(fā)射特性差數(shù)據(jù)，計算出發(fā)射校準權重。
全文摘要
本發(fā)明相關的通信裝置包括向發(fā)送接收部(20-1)發(fā)送PN碼(A)，并且向發(fā)送接收部(20-n)(n≠1)發(fā)送PN碼(B)的控制部(10)；取得表示向發(fā)送接收部(20-1)發(fā)送的PN碼(A)的特性的基準發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)，并且取得表示向發(fā)送接收部(20-n)(n≠1)發(fā)送的PN碼(B)的特性的發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)的發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)取得部(40)；基于基準發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)和發(fā)射系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)，取得表示發(fā)送接收部(20-1)與發(fā)送接收部(20-n)(n≠1)之間的發(fā)射特性差的發(fā)射特性差數(shù)據(jù)的發(fā)射特性差數(shù)據(jù)計算部(41)；基于發(fā)射特性差數(shù)據(jù)，計算出發(fā)射校準權重的發(fā)射校準權重計算部44。
文檔編號H04W28/18GK101432987SQ20078001493
公開日2009年5月13日申請日期2007年4月25日優(yōu)先權日2006年4月25日
發(fā)明者田中孝宜申請人:京瓷株式會社

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