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基站設備、控制基站設備的方法、接收設備、自適應算法控制方法、無線通信設備和無線通...的制作方法

文檔序號:7677241閱讀:197來源:國知局
專利名稱:基站設備、控制基站設備的方法、接收設備、自適應算法控制方法、無線通信設備和無線通 ...的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及使用由多個天線陣元形成的天線陣列的自適應陣列 技術。具體地,本發(fā)明涉及應用自適應陣列技術的基站設備,控制所 述基站設備的方法、接收設備、自適應算法控制方法、無線通信設備 以及無線通信方法。
背景技術
根據(jù)自適應陣列技術,通過合適地設置陣列天線中每個天線陣元
的權值,可以將波束指向期望波的用戶(波束成形),將零點(null) 指向干擾波的用戶(零點控制,null-steering)。
空分復用多址接入(SDMA)方案作為一種利用自適應陣列技術 的復用方案而為人所知。在采用SDMA的移動通信系統(tǒng)中,基站設備 可以在相同的定時,使用公共的頻率,與在空間上互相分離的多個移 動臺設備中的每一個進行通信。
作為計算陣列天線中的每個天線陣元的權值的權值計算算法,有 一種權值計算算法將波束指向已知參考信號的到達方向,并將零點指 向與參考信號具有較低相關性的信號的到達方向。此外,也有一種權 值計算算法將零點指向任何方向。
一般地,在使用陣列天線接收無線信號時,天線陣元的數(shù)目越多, 接收質量越好。這是由于在陣列天線中,所在天線陣元的數(shù)目增加, 陣列權值計算中的自由度增大,因此使其可以處理復雜的傳播環(huán)境。
在陣列天線中,利用預定自適應算法來接收無線信號。已有各種 自適應算法。作為一種典型的自適應算法,有一種自適應算法通過利 用已知信號來優(yōu)化期望波的接收(這里稱為期望波優(yōu)化型自適應算
7法),還有一種自適應算法根據(jù)空間分量的功率來抑制形成接收波的空 間分量(這里稱為空間分量抑制型自適應算法)。
期望波優(yōu)化型自適應算法的具體示例包括MMSE (最小均方誤 差)。此外,空間分量抑制型自適應算法的具體示例包括PI (功率變 換)。
同時,日本專利申請公開No. 09-205316公開了一種切換地使用 多種期望波優(yōu)化型自適應算法的技術。
此外,在分集技術(一種設計為改進通信特性的技術)中,發(fā)送 側通過多個不同的通信信道來發(fā)送相同的數(shù)據(jù)塊。接收側對通過多個 通信信道接收到的接收信號進行選擇或合成。
使用不同載頻的分集技術被稱為頻率分集。同時,根據(jù)時分復用 多址接入/時分雙工(TDMA/TDD)方案,使用不同時分時隙(以下 簡稱為時隙)的分集技術被稱為時隙分集。
此前已經(jīng)公開了在分集技術之外還使用自適應陣列技術來改進通 信特性的無線通信設備(例如日本專利No. 3579363)。然而,自適應 陣列技術的增益提高功能與干擾抑制功能之間是互相折衷的關系。如 果將優(yōu)先權提供給增益提高,則干擾抑制的效果將降低,而如果將優(yōu) 先權提供給干擾波抑制,則增益將減小。本質上,不能同時實現(xiàn)增益 提高效果和干擾抑制效果。
同時,日本專利申請公開No. 2001-127681公開了一種與自適應 陣列基站相關的技術,該技術分集發(fā)送通知數(shù)據(jù)或尋呼數(shù)據(jù),使得多 個不同發(fā)射圖的峰值發(fā)射圖具有接近于全向的形狀。這種技術是一種 用于提供移動臺的呼入連接速率的技術,而不是用于通過自適應陣列 技術的增益提高功能或干擾抑制功能來改進通信特性的技術。

發(fā)明內容
然而,上述權值計算算法具有以下問題。具體而言,當作為復用 通信的目標的多個移動臺設備所發(fā)送的參考信號之間的接收功率之差 較大時,基站設備不能合適地計算陣列天線中每個天線陣元的權值。
例如,當將波束指向具有較高無線場強的第一參考信號的到達方向時,基站設備難以合適地將零點指向具有比第一參考信號相對更低 接收功率(即與第一參考信號具有較低相關性)的第二參考信號的到 達方向。在這種情況下,由于基站設備與發(fā)送第一參考信號的移動臺 設備的通信的影響,基站設備與發(fā)送第二參考信號的移動臺設備之間 的通信質量退化。
此外,上述自適應算法具有以下問題。具體而言,如果接收波包 含較強輸入的干擾波,則期望波優(yōu)化型自適應算法可能不能合適地優(yōu) 化期望波。相反,由于空間分量抑制型自適應算法簡單地根據(jù)空間分 分量的功率來抑制空間分量而不是優(yōu)化期望波,因此可能抑制期望波。 按照這種方式,期望波優(yōu)化型自適應算法和空間分量抑制型自適應算 法各有缺點。
此外,如果在移動通信系統(tǒng)中使用上述自適應陣列技術,則方向 圖的控制不能跟上移動臺設備的移動。相應地,不能獲得充分的增益 提高效果或干擾抑制效果,因此,在一些情況下接收特性可能退化。 此外,如果從無線通信設備看去,優(yōu)選波的方向在干擾波方向鄰近, 則不能形成其中主波束方向與零點方向分離的方向圖。因此,優(yōu)選波 的提取和干擾信號的抑制可能無法充分工作。此外,如果對較低噪聲 電平的接收信號執(zhí)行自適應陣列處理,則接收特性甚至可能更加退化。
上述專利No. 3579363中描述的無線通信設備使用相同的算法對 與時隙分集接收相關的多個時隙中的每一個計算權值信息。因此,如 果由于上述任何原因引起接收特性的退化,則不能在與時隙分集接收 相關的任何時隙中獲得充分的自適應陣列效果。由此,在一些情況下, 即使執(zhí)行了時隙分集接收,接收特性也可能無法充分提高。
因此,基于上述問題做出了本發(fā)明。本發(fā)明的第一目的是提供一 種基站設備和控制所述基站設備的方法,即使在多個移動臺設備所發(fā) 送的參考信號之間的接收功率之差較大時,所述基站設備也能夠合適 地計算與多個移動臺設備相關的陣列天線的權值,從而實現(xiàn)良好的通 信。
此外,本發(fā)明的第二目的是提供一種接收設備和自適應算法控制 方法,實現(xiàn)期望波優(yōu)化型自適應算法和空間分量抑制型自適應算法的
9結合使用,以彌補期望波優(yōu)化型自適應算法和空間分量抑制型自適應 算法各自的缺陷。
此外,本發(fā)明的第三目的是提供一種無線通信設備和無線通信方 法,能夠進一步增強使用分集通信來改進通信特性的效果。
為了實現(xiàn)上述第一目的,根據(jù)本發(fā)明的基站設備包括陣列天線, 并根據(jù)使用所述陣列天線的空分復用多址接入方案與多個移動臺設備 進行通信,所述多個移動臺包括第一移動臺設備與第二移動臺設備, 所述基站設備包括第一權值計算器,被配置為通過使用從所述第一 移動臺設備發(fā)送的參考信號來計算在與所述第一移動臺設備的通信中 要使用的陣列天線中的每個陣元的權值;以及第二權值計算器,被配 置為計算在與所述第二移動臺設備的通信中要使用的陣列天線中的每 個陣元的權值,使得零點指向從所述第一移動臺設備發(fā)送的參考信號 的到達方向,其中,所述第二權值計算器基于所述第一權值計算器所 計算的權值來確定從所述第一移動臺設備發(fā)送的參考信號的到達方 向。
根據(jù)這樣的基站設備,由于可以基于與第一移動臺設備的通信中 要使用的權值來確定從第一移動臺設備發(fā)送的參考信號的到達方向, 以及可以計算在與所述第二移動臺設備的通信中要使用的權值,使得 可以將零點指向該方向,可以分別減小與第一和第二移動臺設備之間 的通信的互干擾。由此,即使在多個移動臺設備所發(fā)送的參考信號之 間的接收功率之差較大從而不能很好地使用從每個移動臺設備發(fā)送的 參考信號來計算權值時,所述基站設備也能夠與這些移動臺設備良好 地通信。
上述基站設備還可以包括接收功率獲取單元,被配置為獲取從 每個移動臺發(fā)送的信號的接收功率;以及移動臺設備選擇器,被配置 為基于所述接收功率獲取單元所獲取的每個接收功率來選擇所述第一 移動臺設備和所述第二移動臺設備。
此外,上述基站設備還可以包括第三權值計算器,被配置為通 過使用從所述第二移動臺設備發(fā)送的參考信號來計算在與所述第二移 動臺設備的通信中要使用的陣列天線中的每個陣元的權值,其中,所述基站設備可以根據(jù)使用所述第二權值計算器所計算的權值來進行的 與所述第二移動臺設備的通信質量,使用所述第三權值計算器所計算 的權值代替所述第二權值計算器所計算的權值來與所述第二移動臺設 備進行通信。
此外,根據(jù)本發(fā)明的控制無線基站設備的方法用于控制包括陣列 天線,并根據(jù)使用所述陣列天線的空分復用多址接入方案與多個移動 臺設備進行通信的基站設備,所述多個移動臺包括第一移動臺設備與 第二移動臺設備,所述方法包括第一權值計算步驟,通過使用從所 述第一移動臺設備發(fā)送的參考信號來計算在與所述第一移動臺設備的 通信中要使用的陣列天線中的每個陣元的權值;以及第二權值計算步 驟,計算在與所述第二移動臺設備的通信中要使用的陣列天線中的每 個陣元的權值,所計算的權值使得零點指向從所述第一移動臺設備發(fā) 送的參考信號的到達方向,其中,所述第二權值計算步驟基于所述第 一權值計算步驟所計算的權值來確定從所述第一移動臺設備發(fā)送的參 考信號的到達方向。
為了實現(xiàn)上述第二目的,根據(jù)本發(fā)明的接收設備包括由多個天線 陣元形成的陣列天線,所述設備包括自適應控制器,被配置為通過 使用期望波優(yōu)化型自適應算法作為自適應算法,自適應地控制到達每 個天線陣元的接收波,所述期望波優(yōu)化型自適應算法通過利用已知信 號來對期望波的接收進行優(yōu)化;期望波功率信息獲取單元,被配置為 從所述接收波中獲取期望波功率信息,所述期望波功率信息指示期望 波的功率電平;非期望波功率信息獲取單元,被配置為獲取非期望波
功率信息,所述非期望波功率信息指示接收波中包含的非期望波的功
率電平;以及所使用自適應算法改變單元,被配置為根據(jù)所述非期望 波功率信息和所述期望波功率信息,將所述自適應控制器所使用的自 適應算法改變?yōu)榭臻g分量抑制型自適應算法,所述空間分量抑制型自 適應算法根據(jù)空間分量的功率來抑制形成接收波的空間分量。
根據(jù)這樣的接收設備,可以結合使用期望波優(yōu)化型自適應算法和 空間分量抑制型自適應算法,以彌補期望波優(yōu)化型自適應算法和空間 分量抑制型自適應算法各自的缺陷。此外,在上述接收設備中,所述期望波功率信息獲取單元可以通 過使用所述期望波優(yōu)化型自適應算法進行優(yōu)化的期望波來獲取所述期 望波功率信息。
這實現(xiàn)了將所述期望波優(yōu)化型自適應算法進行優(yōu)化的期望波的功 率電平用作所述期望波功率信息。
此外,在上述接收設備中,所述期望波功率信息獲取單元可以通 過使用到達每個天線陣元的接收波來獲取所述期望波功率信息。
這實現(xiàn)了不論所述期望波優(yōu)化型自適應算法是否執(zhí)行了自適應控 制,都可以獲取所述期望波功率信息。
此外,在上述每個接收設備中,所述空間分量抑制型自適應算法 是對形成接收波的空間分量中具有最大功率的空間分量進行抑制的自 適應算法,并且,當所述非期望波功率信息所指示的功率電平與所述 期望波功率信息所指示的功率電平的比值大于預定值時,所述所使用 自適應算法改變單元可以使所述自適應控制器使用所述空間分量抑制 型自適應算法。
這也實現(xiàn)了期望波優(yōu)化型自適應算法和空間分量抑制型自適應算 法的結合使用,以彌補其各自的缺陷。
此外,在上述接收設備中,所述空間分量抑制型自適應算法是在 形成接收波的空間分量中以功率的降序對空間分量進行抑制的自適應 算法,所述空間分量的數(shù)目與接收所述接收波的天線陣元的數(shù)目相對 應,并且,所述接收設備還可以包括天線陣元數(shù)目控制器,被配置為 根據(jù)所述自適應控制器是否使用所述空間分量抑制型自適應算法,控 制接收所述接收波的天線陣元的數(shù)目。
即使在使用對與天線陣元數(shù)目相對應的空間分量進行抑制的空間 分量抑制型自適應算法時,這也可以防止對期望波的抑制。
此外,根據(jù)本發(fā)明的自適應算法控制方法用于控制包括由多個天 線陣元形成的陣列天線的接收設備中要使用的自適應算法,所述方法 包括自適應控制步驟,通過使用期望波優(yōu)化型自適應算法作為自適 應算法,自適應地控制到達每個天線陣元的接收波,所述期望波優(yōu)化 型自適應算法通過利用已知信號來對期望波的接收進行優(yōu)化;期望波
12功率信息獲取步驟,從所述接收波中獲取期望波功率信息,所述期望 波功率信息指示期望波的功率電平;非期望波功率信息獲取步驟,獲 取非期望波功率信息,所述非期望波功率信息指示接收波中包含的非 期望波的功率電平;以及所使用自適應算法改變步驟,根據(jù)所述非期 望波功率信息和所述期望波功率信息,將所述自適應控制步驟所使用 的自適應算法改變?yōu)榭臻g分量抑制型自適應算法,所述空間分量抑制 型自適應算法根據(jù)空間分量的功率來抑制形成接收波的空間分量。
為了實現(xiàn)上述第三目的,根據(jù)本發(fā)明的無線通信設備包括陣列天 線,使用所述陣列天線與多個移動臺設備進行通信,并將多個通信信 道分別分配給至少一些移動臺設備,使得在所述多個通信信道上分別 接收到從所述移動臺設備發(fā)送的相同數(shù)據(jù)塊,所述設備包括通信質 量比較器,被配置為比較所述多個通信信道中的每個通信信道中的接 收信號的通信質量;權值信息計算器,被配置為計算用于所述多個通
信信道中的一些通信信道的陣列天線的每個天線陣元的權值信息,所 述權值信息是使用與用于其他通信信道的算法不同的算法并基于所述
通信質量比較器的比較結果來計算的;以及加權單元,被配置為基于 所述權值信息計算器所計算的每個天線的權值信息,對所述多個通信 信道中的每個通信信道的發(fā)送信號和接收信號中的至少一個進行加
所述無線通信設備對與移動臺設備的分集通信中要使用的多個通 信信道中的每個通信信道中的接收信號的通信質量進行比較。然后, 基于比較結果,所述無線通信設備計算用于多個通信信道中的部分通 信信道的每個天線的權值信息,所述計算是使用與用于其他通信信道 的算法不同的算法來進行的。
根據(jù)這樣的無線通信設備,可以使用不少于兩種具有不同效果的 算法來對與分集通信相關的多個通信信道中的每個通信信道中的發(fā)送 信號或接收信號中的至少一個進行加權,因此,可以選擇多個加權信 號中具有較好通信質量的信號。由此,可以進一步增強改進分集通信 中通信特性的效果。
在上述無線通信設備中,所述權值信息計算器可以計算用于所述多個通信信道中被所述通信質量比較器確定為具有較好通信質量的一 些通信信道的每個天線的權值信息,所述權值信息是使用增益優(yōu)先的 算法來計算的。
這實現(xiàn)了通過使用增益優(yōu)先的算法來對與分集通信相關的多個通 信信道中具有較少干擾噪聲的部分通信信道中的發(fā)送信號和/或接收 信號進行加權,并使用干擾抑制優(yōu)先的算法對其他通信信道中的信號 進行加權。由此,可以從分別使用增益優(yōu)先的算法和干擾抑制優(yōu)先的 算法來加權的包含相同數(shù)據(jù)的發(fā)送信號和/或接收信號中選擇具有較 好通信特性的信號,所述增益優(yōu)先的算法和干擾抑制優(yōu)先的算法之間 是折衷關系。
此外,在上述無線通信設備中,所述通信信道可以由使用相同載 頻的傳送信道和接收信道形成。這使得在使用頻率分集的通信中能夠 進一步增強改進通信特性的效果。
此外,在本發(fā)明的一方面,所述無線通信設備根據(jù)時分復用多址 接入方案與所述多個移動臺設備進行通信,所述通信信道由使用不同 時分時隙的傳送信道和接收信道形成。這使得在使用時隙分集的通信 中能夠進一步增強改進通信特性的效果。
此外,根據(jù)本發(fā)明的無線通信方法用于使用陣列天線與多個移動 臺設備進行通信,并將多個通信信道分別分配給至少一些移動臺設備, 使得在所述多個通信信道上分別接收到從所述移動臺設備發(fā)送的相同 數(shù)據(jù)塊,所述方法包括通信質量比較步驟,比較所述多個通信信道 中的每個通信信道中的接收信號的通信質量;權值信息計算步驟,計 算用于所述多個通信信道中的一些通信信道的陣列天線的每個天線陣 元的權值信息,所述權值信息是使用與用于其他通信信道的算法不同 的算法并基于所述通信質量比較器的比較結果來計算的;以及加權步 驟,基于所述權值信息計算器所計算的每個天線的權值信息,對所述 多個通信信道中的每個通信信道的發(fā)送信號和接收信號中的至少一個 進行加權。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的移動通信系統(tǒng)的總體配置圖。 圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的基站設備的配置的框圖。
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的基站設備的接收操作的
流程圖。
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的基站設備的接收操作的 流程圖。
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的接收設備的系統(tǒng)配置和 功能模塊的框圖。
圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的第一種修改的接收設備 的系統(tǒng)配置和功能模塊的框圖。
圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的第二種修改的接收設備 的系統(tǒng)配置的框圖,其中特別示意了接收設備在4RF模式下操作的情 況。
圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的第二種修改的接收設備 的系統(tǒng)配置的框圖,其中特別示意了接收設備在2RF模式下操作的情 況。
圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的第二中修改的接收設備
的處理流程的流程圖。
圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的第二中修改的接收設
備的處理流程的流程圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的移動通信系統(tǒng)的配置圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的無線通信設備的框圖。
圖13是示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的無線通信設備中在時
隙分集通信中的自適應陣列處理的流程圖。
具體實施例方式
第一實施例
以下基于附圖來描述本發(fā)明的第一實施例。 移動通信系統(tǒng)的總體配置
15圖l是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的移動通信系統(tǒng)的總體配置圖。
如圖1所示,移動通信系統(tǒng)包括基站設備110和多個移動臺設備112 (在 本實施例中為2個)。每個移動臺設備112例如是便攜式電話或數(shù)據(jù)終 端,并與基站設備110進行無線通信。這里,基站設備110和每個移動 臺設備112使用TDD(時分雙工)方案來發(fā)送和接收數(shù)據(jù),并使用TDMA
(時分復用多址接入)方案來執(zhí)行復用通信。
此外,基站設備110包括如下所述的陣列天線,并使用該陣列天 線,通過空分復用多址接入(SDMA)方案與每個移動臺設備112執(zhí)行 復用通信?;驹O備10以極高的頻率利用效率執(zhí)行與多個移動臺設備 112的雙向通信。
基站設備的配置
圖2是基站設備110的配置圖。如圖2所示,基站設備110包括天線 陣列114、無線通信器116和調制解調器118。陣列天線114是多天線陣 列。陣列天線114發(fā)射要從無線通信器116提供給每個天線陣元的發(fā)送 信號??蛇x地,陣列天線114在每個天線陣元接收從各個移動臺設備112 發(fā)送的信號,并將所接收的信號輸入至無線通信器116。
無線通信器116包括PA (功率放大)單元、RF (射頻)單元和BB (基帶)單元。無線通信器116將陣列天線114接收的信號轉換為基帶 接收信號,并將該基帶接收信號提供給調制解調器118。此外,無線通 信器116將從調制解調器118輸入的各個天線的基帶發(fā)送信號轉換為無 線信號,并將該無線信號提供給陣列天線114。
調制解調器U8從要從無線通信器116輸出的每個天線陣元的發(fā) 送信號中解碼從移動臺112發(fā)送的數(shù)據(jù)。此外,調制解調器118將要發(fā) 送至每個移動臺設備112的數(shù)據(jù)轉換為針對各個天線陣元的基帶發(fā)送 信號,并將該基帶發(fā)送信號輸入至無線通信器116?;驹O備110包括 處理要發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)的上層設備(未示出)。
更具體地,調制解調器118包括接收權值存儲裝置120;第一接 收權值計算器122;第二接收權值計算器124;第一通信質量評估單元 126;第二通信質量評估單元128;接收權值應用單元130以及解碼器 132。例如,使用高性能計算法及其控制軟件來實現(xiàn)這些組件。第一接收權值計算器122基于從無線通信器116輸出的基帶接收 信號和己知的參考信號,計算與每個移動臺設備112的通信中要使用的
陣列天線114的權值。具體而言,第一接收權值計算器122計算與每個 移動臺設備112的通信中要使用的陣列天線114的權值,使得能夠將波 束形成在與每個移動臺設備112相對應的參考信號的到達方向上,并使 得能夠將零點指向與參考信號具有較低相關性的信號(干擾信號)的 到達方向。
以下將根據(jù)參考信號和接收信號之間的相關性來計算權值的算 法稱為算法l。在第一接收權值計算器122計算的權值中,將與具有較 大的參考信號接收功率的移動臺設備112 (設備A)的通信中要使用的 權值提供給解碼器132。相反,將與具有較小的參考信號接收功率的移 動臺設備112 (設備B)的通信中要使用的權值提供給第一通信質量評 估單元126。此外,將所有權值提供給接收權值存儲裝置120。響應于 來自第一通信質量評估單元126的指令,第一接收權值計算器122也將 與具有較小的參考信號接收功率的移動臺設備112 (設備B)的通信中 要使用的權值提供給解碼器132。
接收權值存儲裝置120包括存儲器,并存儲第一接收權值計算器 122計算的而且與每個移動臺設備112相關的權值。
第一通信質量評估單元126基于從第一接收權值計算器122提供 的而且在與具有較小的參考信號接收功率的移動臺設備112 (設備B) 的通信中要使用的權值,計算與移動臺設備U2 (設備B)的通信的信 號質量(SINR)。如果所計算的信號質量不滿足預定參考值,則第一 通信質量評估單元126指令第二接收權值計算器124使用與上述算法1 不同的算法(以下稱為算法2)來重新計算與具有較小的參考信號接收 功率的移動臺設備112 (設備B)的通信中要使用的權值。
第二接收權值計算器124從接收權值存儲裝置120中讀出與具有 較大的參考信號接收功率的移動臺設備112 (設備A)的通信中要使用 的權值?;谒x出的權值,第二接收權值計算器124計算來自設備A 的參考信號的到達方向,并計算與具有較小的參考信號接收功率的移 動臺設備112 (設備B)的通信中要使用的權值(算法2),使得零點指向該到達方向。
基于從第二接收權值計算器124提供的權值,第二通信質量評估 單元128計算與具有較小的參考信號接收功率的移動臺設備112 (設備 B)的通信中的信號質量(SINR)。然后,第二通信質量評估單元128 將所計算的信號質量(與算法2計算的權值相對應)與第一通信質量評 估單元126所計算的信號質量(與算法l計算的權值相對應)進行比較。 然后,第二通信質量評估單元128指令接收權值應用單元130應用與算 法1或算法2相對應的算法所計算的具有較高信號質量的權值。
根據(jù)來自第二通信質量評估單元128的指令,接收權值應用單元 130向解碼器132提供接收權值存儲裝置120中存儲的權值(使用算法l 計算的權值)或第二接收權值計算器124使用算法2計算的算法,作為 與具有較小的參考信號接收功率的移動臺設備112 (設備B)的通信中 要使用的權值。
解碼器132使用第一接收權值計算器122計算的權值來合成從具 有較大的參考信號接收功率的移動臺設備112 (設備A)接收到的基帶 信號并解碼傳送數(shù)據(jù)。解碼器132也使用接收權值應用單元130提供的 權值或第一接收權值計算器122提供的權值來合成從具有較小的參考 信號接收功率的移動臺設備112 (設備B)接收到的基帶信號并解碼傳 送數(shù)據(jù)。然后,將每個己解碼的傳送數(shù)據(jù)塊提供給上次設備(未示出)。
基站設備的操作
這里將描述基站設備110的操作。圖3和圖4是基站設備110的接收
操作的流程圖。
如圖3和圖4所示,在基站設備110中,陣列天線114首先接收來自 各個移動臺設備112的信號(SIOI)。無線通信器116將從各移動臺設備 112接收到的信號轉換為基帶信號(S102)。
第一接收權值計算器122將標識移動臺設備112的變量I初始化為0 值(S103),并計算從變量I所標識的移動臺設備112發(fā)送的參考信號的 接收功率(S105)。
此外,基于從變量I所標識的移動臺設備112發(fā)送的參考信號,第 一接收權值計算器122計算權值,使得波束指向參考信號的到達方向
18(S106)。然后,第一接收權值計算器122將所計算的權值存儲在接收 權值存儲裝置120中(S107)。隨著將變量I增大1,對所有移動臺設備 112執(zhí)行上述過程(S105至S107)。
然后,第一接收權值計算器122將具有較大的參考信號接收功率 的移動臺設備112 (設備A)的接收權值提供給解碼器132。此外,第 一接收權值計算器122將具有較小的參考信號接收功率的移動臺設備 112 (設備B)的接收權值提供給第一通信質量評估單元126 (S109)。 然后,第一通信質量評估單元126基于設備B的權值來計算設備B的通 信質量(SINR) (SllO)。
接下來,第一通信質量評估單元126確定所計算的SINR是否超過 預定閾值(Slll)。然后,如果所計算的SINR超過預定閾值,則第一 通信質量評估單元126指令第一接收權值計算器122將具有較小的參考 信號接收功率的移動臺設備112 (設備B)的權值提供給解碼器132。 一旦接收到來自第一通信質量評估單元126的指令,第一接收權值計算 器122將設備B的權值提供給解碼器132 (S112)。解碼器132使用所提 供的權值來對從設備A和B發(fā)送的數(shù)據(jù)進行解碼(S113)。
一方面,如果確定S110中計算的SINR等于或小于預定值,則第一 通信質量評估單元126指令第二接收權值計算器124重新計算權值,并 將所計算的SINR發(fā)送至第二通信質量評估單元128 (S115)。
第二接收權值計算器124從接收權值存儲裝置120中讀出具有較 大的參考信號接收功率的移動臺設備112 (設備A)的權值,并根據(jù)所 讀出的權值來確定來自設備A的參考信號的到達方向。然后,計算陣 列天線114的權值,使得零點指向來自設備A的參考信號的到達方向 (116)。
基于第二接收權值計算器124計算的權值,第二通信質量評估單 元128計算與具有較小的參考信號接收功率的移動臺設備112 (設備B) 的通信中的通信質量(SINR) (S117),并將所計算的通信質量與從第 一通信質量評估單元126發(fā)送的通信質量進行比較(S118)。
然后,如果在S117中計算的通信質量高于第一通信質量評估單元 126所提供的通信質量,則第二通信質量評估單元128指令接收權值應
19用單元130應用第二接收權值計算器124所計算的權值。接收權值應用
單元130根據(jù)該指令將該權值提供給解碼器132 (S119)。
同時,如果在SU7中計算的通信質量低于第一通信質量評估單元 126所提供的通信質量,則第二通信質量評估單元128指令接收權值應 用單元130應用接收權值存儲裝置120中存儲的權值。接收權值應用單 元130根據(jù)該指令將該權值提供給解碼器132 (S120)。然后,解碼器 132使用所提供的權值對從設備A和B發(fā)送的數(shù)據(jù)進行解碼(S113)。 操作/效果
根據(jù)上述實施例,基站設備110根據(jù)從每個移動臺設備112發(fā)送的 參考信號來計算與每個移動臺設備112的通信中要使用的權值。對于具 有較小的參考信號接收功率的移動臺設備112 (設備B),基站設備IIO 基于具有較大的參考信號接收功率的移動臺設備112 (設備A)的權值 來確定參考信號的到達方向。基站設備110可以計算權值,使得零點質 量參考信號的到達方向,并使用所計算的權值作為與設備B的通信中 要使用的權值。
因此,即使在來自設備B的參考信號的接收功率明顯低于來自設 備A的參考信號的接收功率,而且尚未合適地計算設備A的權值時,由 于能夠抑制與設備A的通信對與設備B的通信的影響,因此基站設備 IIO也能夠防止通信質量的退化。
第二實施例
以下參照附圖來描述本發(fā)明的第二實施例。 接收設備的配置
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的接收設備201a的系統(tǒng)配 置和功能模塊的框圖。如圖5所示,接收設備201a包括自適應控制器 202a。自適應控制器202a包括由4個天線陣元210 (天線陣元210-0、
210- 1、 210-2、 210-3)形成的陣列天線。此外,自適應控制器202a 還包括用于對應天線陣元210的乘法器211 (乘法器211-0、 211-1、
211- 2、 211-3)。
此外,自適應控制器202a包括合成器212、合成器213、所使用自適應算法改變單元214、 PI控制器216、 MMSE控制器217、期望波功率 信息獲取單元218以及非期望波功率信息獲取單元219。此外,所使用 自適應算法改變單元214包括天線陣元數(shù)目控制器215。
接收設備201a是包括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執(zhí)行用于控制接收設備201a中的 每個單元的處理,并實現(xiàn)以下描述的各種功能。存儲器存儲用于實現(xiàn) 本實施例的程序或數(shù)據(jù)。存儲器也用作CPU的工作存儲器。
接收設備201a用作移動通信系統(tǒng)的基站設備。接收設備201a利用 上述陣列天線并根據(jù)空分復用多址接入(SDMA)方案來執(zhí)行與多個 移動臺設備的通信的復用。
假定天線陣元210-0至3接收預定頻率的無線電波。 一般地,自適 應控制器202a使用MMSE算法自適應地控制到達每個天線陣元210的 無線電波(接收波)。MMSE是一種期望波優(yōu)化型自適應算法,該算法 利用已知信號對期望波的進行優(yōu)化。
具體而言,接收波由一些連續(xù)幀形成。在每個幀的預定位置包含 有己知信號。MMSE控制器217掌握該已知信號的信息,并順序計算已 知信號與從每個天線陣元210順序輸入的每個接收波的相關值。當接收 波與己知信號相同時該相關值達到最大值。
MMSE控制器217通過監(jiān)控所計算的相關值來檢測接收波中包含 的己知信號。然后,MMSE控制器217使用所檢測的已知信號來檢測接 收波中的幀位置。
MMSE控制器217基于所檢測的幀位置,從每個天線陣元210接收 的接收波中提取期望波,并基于所提取的期望波的功率和相位來計算 用于優(yōu)化期望波接收的接收權值。然后,MMSE控制器217向每個乘法 器211輸出所計算的接收權值。
每個乘法器211將接收波與從MMSE控制器217輸入的接收權值相 乘。合成器212對從每個乘法器211輸出的信號進行合成,并向所使用 自適應算法改變單元214輸出合成信號。由于上述處理,合成器212輸 出的信號中,已經(jīng)從接收波中去除了非期望波分量。
自適應控制器202a也具有使用PI來自適應地控制上述接收波的功能。PI是一種空間分量抑制型自適應算法,該算法根據(jù)空間分量的功 率來抑制形成接收波的空間分量。
具體而言,PI控制器216基于從天線陣元210-0和天線陣元210-1輸
入的各接收波,獲取接收波的空間分量并獲取每個所獲取的空間分量
的功率。PI控制器216計算接收權值,該接收權值用于將所獲取的空間 分量的功率中最大的空間分量的功率進行偏移。然后,PI控制器216 向乘法器211-0和乘法器211-1輸出所計算的接收權值。
乘法器211-0和乘法器211-1將接收波與從PI控制器216輸入的接 收權值相乘。合成器213對從乘法器211-0和乘法器211-1輸出的信號進 行合成,然后向所使用自適應算法改變單元214輸出合成信號。由于上 述處理,合成器213輸出的信號中,己經(jīng)從接收波中抑制了指定空間分
期望波功率信息獲取單元218從接收波中獲取指示期望波功率電 平的期望波功率信息。具體而言,期望波功率信息獲取單元218利用經(jīng) 過MMSE控制器217的控制優(yōu)化的期望波(從合成器212輸出的信號) 來獲取期望波功率信息。
注意,與MMSE控制器217類似,期望波功率信息獲取單元218可 以掌握已知信號的信息,并順序計算已知信號與順序輸入每個天線陣 元210的每個接收波的相關值。因此,期望波功率信息獲取單元218可 以通過使用到達每個天線陣元210的接收波而不是經(jīng)過MMSE控制器 217的控制優(yōu)化的期望波來獲取上述期望波功率信息。
非期望波功率信息獲取單元219獲取非期望波功率信息,該非期
望波功率信息指示接收波中包含的非期望波的功率電平。具體而言,
非期望波功率信息獲取單元219首先獲取接收波的接收功率(未示出)。
然后,非期望波功率信息獲取單元219基于所獲取的接收功率和期望波
功率信息獲取單元218所獲取的期望波功率信息來獲取非期望波功率
信息。更具體地,非期望波功率信息獲取單元219通過從接收功率中減
去期望波功率信息所指示的功率電平來獲取非期望波功率信息。
所使用自適應算法改變單元214根據(jù)非期望波功率信息獲取單元 219所獲取的非期望波功率信息和期望波功率信息獲取單元218所獲取的期望波功率信息,將自適應控制器202a所使用的自適應算法從 MMSE改變?yōu)镻I,或從PI改變?yōu)镸MSE。
更具體地,當功率電平比值(非期望波功率信息獲取單元219獲 取的非期望波功率信息所指示的功率電平與期望波功率信息獲取單元 218獲取的期望波功率信息所指示的功率電平的比值)大于預定值時, 所使用自適應算法改變單元214使自適應控制器202a使用PI。相反,當 該比值等于或小于該預定值時,所使用自適應算法改變單元214使自適 應控制器202a使用MMSE。
在將自適應控制器202a所使用的自適應算法改變?yōu)镻I時,所使用 自適應算法改變單元214使MMSE控制器217停止處理,并使PI控制器 216開始處理。此后,所使用自適應算法改變單元214在后續(xù)階段將從 合成器213輸入的信號輸出至通信處理器(未示出)。
相反,在將自適應控制器202a所使用的自適應算法改變?yōu)镸MSE 時,所使用自適應算法改變單元214使PI控制器216停止處理,并使 MMSE控制器217開始處理。此后,所使用自適應算法改變單元214在 后續(xù)階段將從合成器212輸入的信號輸出至通信處理器(未示出)。
因此,所使用自適應算法改變單元214使自適應控制器202a使用 MMSE或PI。
此外,空間分量抑制型自適應算法是在形成接收波的空間分量中 以功率的降序對空間分量進行抑制的自適應算法,空間分量的數(shù)目與 接收接收波的天線陣元210的數(shù)目相對應。因此,天線陣元數(shù)目控制 器215根據(jù)接收波中包含的除期望波分量之外的空間分量中,功率比 期望波分量更大的空間分量的數(shù)目,來控制是否使用空間分量抑制型 自適應算法以及接收接收波的天線陣元210的數(shù)目。
在具體示例中,假定接收波中包含的除期望波分量之外的空間分 量中,功率比期望波分量更大的空間分量的數(shù)目為n,天線陣元數(shù)目 控制器215確定接收接收波的n+l個天線陣元,PI控制器216據(jù)此來 計算接收權值。注意,圖5示出了當功率比期望波分量更大的空間分 量為l個波時(換言之,當天線陣元210的數(shù)目應為2時)天線陣元 數(shù)目控制器215的控制結果。PI控制器216向與n+l個天線陣元210相對應的乘法器211輸出 所計算的接收權值。此外,合成器213對與PI控制器216計算的接收 權值相乘的信號進行合成,并將合成信號輸出至所使用自適應算法改 變單元214。
操作/效果
如上所述,根據(jù)本實施例,接收設備201a可以結合使用期望波優(yōu) 化型自適應算法和空間分量抑制型自適應算法,以彌補期望波優(yōu)化型 自適應算法和空間分量抑制型自適應算法各自的缺陷。
此外,雖然期望波優(yōu)化型自適應算法所優(yōu)化的期望波的功率電平 可以用作期望波功率信息,但是,不論期望波優(yōu)化型自適應算法是否 執(zhí)行了自適應控制,都可以獲取所述期望波功率信息。
此外,即使在使用對與天線陣元數(shù)目相對應的空間分量進行抑制 的空間分量抑制型自適應算法時,也可以避免對期望波的抑制。
第二實施例的第一種修改
接下來,參照附圖描述本發(fā)明的第二實施例的第一種修改。
圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的第一種修改的接收設備
201b的系統(tǒng)配置和功能模塊的框圖。如圖6所示,接收設備201b包
括自適應控制器202b,取代了自適應控制器202a。自適應控制器202b
將上述自適應控制器202a中的乘法器211-0和乘法器211-1分別分離
為乘法器211-4、乘法器211-6和乘法器211-5、乘法器211-7。在自適
應控制器202b中,MMSE控制器217涉及在經(jīng)過PI控制器216乘以
接收權值之后的接收波。
這使得自適應控制器202b在所有時候均能夠執(zhí)行使用PI和
MMSE的自適應控制。因此,所使用自適應算法改變單元214可以如
在上述第二實施例中一樣改變自適應算法,而無需停止一種自適應算
法的處理并執(zhí)行開始另一種自適應算法的處理。
第二實施例的第二種修改
接下來,參照附圖描述本發(fā)明的第二實施例的第二種修改。接收設備的配置
圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的第二種修改的接收設備
201c的系統(tǒng)配置的框圖。如圖7所示,接收設備201c包括由8個天 線陣元220 (天線陣元220-0、 220-1、 220-2、 220-3、 220-4、 220-5、 220-6、 220-7)形成的陣列天線。
此外,對每個天線陣元220,接收設備201c都包括一個主頻率分 量檢索單元221和一個從頻率分量檢索單元221。具體而言,對天線陣 元220-x (f0至7),接收設備201c分別包括頻率分量檢索單元221-xM 和221-xS。
此外,接收設備20c包括ADC (模數(shù)轉換器)222-0M、 222-0S、 222-1M和222-1S; FPGA (現(xiàn)場可編程門陣列)223-0和223-1;用于PI 的LODSP (第O層數(shù)字信號處理器)224-0和224-1;用于MMSE的LODSP 225-0和225-l; L1DSP (第l層數(shù)字信號處理器)226;合成器227-0、 227-1、 227-2和227-3;以及CPU (中央處理單元)228。
接收設備201c包括CPU和處理器,并像計算機一樣工作。CPU是 用于執(zhí)行存儲器中存儲的程序的處理單元。CPU執(zhí)行用于控制接收設 備201c中的各個部分,并實現(xiàn)以下描述的各種功能。存儲器存儲用于 實現(xiàn)本實施例的程序或數(shù)據(jù)。存儲器也用作CPU的工作存儲器。
接收設備201c用作移動通信系統(tǒng)的基站設備。接收設備201c利用 上述陣列天線并使用空分復用多址接入(SDMA)方案來執(zhí)行與多個 移動臺設備中的每一個的通信的復用。
此外,接收設備201c操作在4RF (射頻)模式、2RF模式和1RF模 式中的任一種模式下。4RF模式、2RF模式和1RF模式分別是在4種頻 率、2種頻率和1種頻率上接收信號的模式。圖7示出了接收設備201c 操作在4RF模式的情況。此外,圖8示出了接收設備201c操作在2RF模 式的情況。
CPU 228確定使接收設備201c操作在上述何種模式,并根據(jù)該確 定結果來控制每個單元。
具體而言,如果確定使接收設備201c操作在4RF模式,則CPU228 使所有合成器227產(chǎn)生互不相同的頻率的信號。此外,CPU228將每個
25合成器227產(chǎn)生的信號輸入至4個互不相同的頻率分量檢索單元221。
具體而言,將合成器227-0的振蕩信號輸入頻率分量檢索單元 221-0M、 221-2M、 221-4M和221-6M。將合成器227-l的振蕩信號輸入 頻率分量檢索單元221-0S、 221-2S、 221-4S和221-6S。將合成器227-2 的振蕩信號輸入頻率分量檢索單元221-1M、 221-3M、 221-5M和 221-7M。將合成器227-3的振蕩信號輸入頻率分量檢索單元221-lS、 221-3S、 221-5S和221-7S。
此外,如果確定使接收設備201c操作在2RF模式,貝UCPU228僅使 合成器227-l和227-2產(chǎn)生互不相同的頻率的信號。此外,CPU228將每 個合成器227-l和227-2產(chǎn)生的信號輸入至8個頻率分量檢索單元221。
具體而言,將合成器227-l的振蕩信號輸入至所有主頻率分量檢索 單元221 (頻率分量檢索單元221-0M、 221-1M、 221-2M、 221-3M和頻 率分量檢索單元221-4M、 221-5M、 221-6M和221-7M)。
將合成器227-2的振蕩信號輸入至所有從頻率分量檢索單元221 (頻率分量檢索單元221-0S、 221-1S、 221-2S、 221-3S和頻率分量檢 索單元221-4S、 221-5S、 221-6S和221-7S)。
此外,如果確定使接收設備201c操作在lRF模式,則CPU228僅使 合成器227-l產(chǎn)生信號,并將該信號輸入至所有頻率分量檢索單元221。
CPU 228控制每個FPGA223,使得可以執(zhí)行以下描述的數(shù)字信號
的輸出處理。
以下將分別詳細描述4RF模式和2RF模式。 首先將描述圖7所示的4RF模式。
每個天線陣元220接收無線電波來獲取模擬信號,并將其輸出值 對應的頻率分量檢索單元221 。
根據(jù)從合成器227-i輸入的信號的頻率,每個頻率分量檢索單元 221從通過對應天線陣元220輸入的模擬信號中檢索頻率分量,并將其 輸入至對應的ADC 222。
由此,每個ADC 222從頻率分量檢索單元221接收4線模擬信號。 具體而言,將主頻率分量檢索單元221-nM (11=0至3)所獲取的模擬信 號輸入至ADC 222-0M。將從頻率分量檢索單元221-nS (n-0至3)所
26獲取的模擬信號輸入至ADC 222-0S。將主頻率分量檢索單元221-nM (n-4至7)所獲取的模擬信號輸入至ADC 222-lM。將從頻率分量檢 索單元221-nS (11=4至7)所獲取的模擬信號輸入至ADC 222-lS。
每個ADC 222將輸入的各線模擬信號轉換為數(shù)字信號,并將其輸 出至對應的FPGA223。
每個FPGA 223控制從每個ADC 222輸入的數(shù)字信號將從何處輸 出。這里,F(xiàn)PGA223將由主ADC 222輸入的數(shù)字信號輸入至對應的用 于PI的LODSP 224。同時,F(xiàn)PGA 223將由從ADC 222輸入的數(shù)字信號 輸入至對應的用于MMSE的L0DSP225。因此,在各天線陣元220接收 的無線電波中,與互不相同的頻率分量相對應的4線數(shù)字信號被分別輸 入至用于PI的LODSP 224-0、用于PI的LODSP 224-1、用于MMSE的 LODSP 225-0和用于MMSE的L0DSP 225-1 。
每個用于PI的LODSP 224僅獲取所輸入的4線數(shù)字信號中的2線數(shù) 字信號。按照這種方式,在本修改中,通過每個用于PI的LODSP 224 的內部處理,控制了接收接收波的天線陣元的數(shù)目。因此,PI使用所 獲取的2線數(shù)字信號來執(zhí)行自適應控制處理。換言之,形成到達各天線 陣元220的接收波的空間分量根據(jù)其功率而得到了抑制。
具體而言,基于所輸入的2線數(shù)字信號,每個用于PI的L0DSP224 獲取接收波的空間分量和所獲取的各空間分量的功率。每個用于PI的 LODSP 224計算接收權值,該接收權值用于將所獲取的各空間分量的 功率中最大的功率進行偏移。然后,每個用于PI的LODSP 224將該數(shù) 字信號乘以所計算的接收權值。作為乘法的結果而獲得的數(shù)字信號是 抑制了最大功率的空間分量的數(shù)字信號。
每個用于PI的LODSP 224將所獲得的數(shù)字信號輸出值L1DSP226。
每個用于MMSE的LODSP 225使用所輸入的4線數(shù)字信號來執(zhí)行 自適應控制處理。換言之,每個用于MMSE的LODSP 225利用已知信 號,并對到達各天線陣元220的接收波中包含的期望波的接收進行優(yōu) 化。
具體而言,數(shù)字信號由若干連續(xù)幀組成。在每個幀的預定位置包 含有已知信號。每個用于MMSE的LODSP 225掌握該已知信號,并順序計算順序輸入的每個數(shù)字信號與已知信號的相關值。當數(shù)字信號與 已知信號相同時該相關值達到最大值。
每個用于MMSE的LODSP 225通過監(jiān)控相關值來檢測數(shù)字信號中 包含的已知信號。然后,每個用于MMSE的LODSP 225使用所檢測的 已知信號來檢測數(shù)字信號中的幀位置。每個用于MMSE的LODSP 225 基于所檢測的幀位置,提取每個天線陣元220接收的期望波,并基于所 提取的期望波的功率和相位來計算用于優(yōu)化期望波接收的接收權值。 然后,將數(shù)字信號與接收權值相乘。
一般地,L1DSP 226使用從每個用于MMSE的L0DSP 225輸入的數(shù) 字信號來獲取接收數(shù)據(jù)。
一方面,在使用從每個用于MMSE的LODSP 225輸入的數(shù)字信號 來獲取接收數(shù)據(jù)時,L1DSP 226不斷地獲取指示期望波功率電平的期 望波功率信息和指示接收波中包含的非期望波(除期望波之外的分量) 功率電平的非期望波功率信息。然后,根據(jù)該期望波功率信息和非期 望波功率信息,L1DSP 226將用于獲取接收數(shù)據(jù)的數(shù)字信號改變?yōu)閺?每個用于PI的L0DSP224輸入的數(shù)字信號。因此,L1DSP226改變了接 收波的接收中使用的自適應算法。
更具體地,LlDSP226基于從用于MMSE的L0DSP225-0輸入的數(shù) 字信號來獲取上述期望波功率信息和非期望波功率信息。然后,當非 期望波功率信息所指示的功率電平與期望波功率信息所指示的功率電 平的比值大于預定值時,LlDSP226利用從用于PI的L0DSP224-0輸入 的數(shù)字信號來獲取接收數(shù)據(jù)。
類似地,L1DSP226基于從用于MMSE的L0DSP225-1輸入的數(shù)字 信號來獲取上述期望波功率信息和非期望波功率信息。然后,當非期 望波功率信息所指示的功率電平與期望波功率信息所指示的功率電平 的比值大于預定值時,L1DSP226利用從用于PI的L0DSP224-1輸入的 數(shù)字信號來獲取接收數(shù)據(jù)。
操作/效果
如上所述,與接收設備201a和201b類似,接收設備201c實現(xiàn)了期 望波優(yōu)化型自適應算法和空間分量抑制型自適應算法的結合使用,以
28彌補其各自的缺陷。
此外,雖然期望波優(yōu)化型自適應算法所優(yōu)化的期望波的功率電平
可以用作期望波功率信息,但是,不論期望波優(yōu)化型自適應算法是否
執(zhí)行了自適應控制,都可以獲取所述期望波功率信息。
此外,即使在使用對與天線陣元數(shù)目相對應的空間分量進行抑制
的空間分量抑制型自適應算法時,也可以避免對期望波的抑制。
注意,優(yōu)選地,CPU 228結合上述自適應算法來改變合成器227 的振蕩頻率。具體地,當期望波的頻率為f時,CPU228控制合成器227 的振蕩頻率,使得用于MMSE的LODSP 225可以總體上獲得與頻率f的 分量相對應的接收波的數(shù)字信號。相反,當L1DSP 226已經(jīng)做出上述 改變時,CPU228控制合成器227的振蕩頻率,使得用于PI的LODSP 224 可以獲得與頻率f的分量相對應的接收波的數(shù)字信號。這實現(xiàn)了即使在 L1DSP 226改變了自適應算法之后,也能夠連續(xù)地接收接收波中包含 的頻率f的分量。
此外,L1DSP226可以基于從用于PI的L0DSP224輸入的數(shù)字信號
來獲取上述非期望波功率信息。在這種情況下,通過將合成器227-l 設置為期望波頻率f并將合成器227-0設置為頻率f鄰近的頻率,可以獲 取期望波頻率及其鄰近頻率上的非期望波功率信息。 自適應算法控制過程
以下參照處理流程,再次描述4RF模式下的接收設備201c執(zhí)行的 自適應算法控制過程。
圖9是示出了接收設備201c的處理流程的流程圖。如圖9所示,接 收設備201首先將合成器227-l的振蕩頻率設置為f (S201)。然后,接 收設備201c保護用于變量C的存儲區(qū)并代入0 (S202)。
如果變量C的值為O,則接收設備201c執(zhí)行以下處理(S203)。
接收設備201c獲取從用于MMSE的L0DSP 225-0輸出的數(shù)字信號 的S (期望波)/N (非期望波)比(S204)。然后,確定該S/N比是否 等于或大于OdB (S205)。
注意,為了將接收波的接收中使用的自適應算法切換至PI,輸入 至用于PI的L0DSP224-0的數(shù)字信號的S/N比必須為0dB或更低。然而,已經(jīng)使用與輸入數(shù)字信號的線數(shù)相對應的增益(MMSE增益)對從用
于MMSE的LODSP 225-0輸出的數(shù)字信號的期望波分量進行了放大,從 用于MMSE的LODSP 225-0輸出的數(shù)字信號的S/N比明顯高于輸入用于 MMSE的LODSP 225-0的數(shù)字信號的S/N比(該S/N比等于輸入用于PI 的LODSP 224-0的數(shù)字信號的S/N比)。
由此,即使將從用于MMSE的L0DSP225-0輸出的數(shù)字信號的S/N 比簡單地與OdB進行比較,也不能獲得有效的結果。因此,在S204的 處理中,在從用于MMSE的L0DSP225-0輸出的數(shù)字信號中包含的期望 波分量的功率電平(S)中減去上述MMSE增益之后,獲取S/N比。
在S205,如果確定該S/N比大于OdB (即如果期望波的功率電平大 于非期望波的功率電平),則接收設備201c基于從用于MMSE的L0DSP 225-0輸出的數(shù)字信號來獲取接收數(shù)據(jù)(S206)。相反,如果該比值是 OdB或更低(即如果期望波的功率電平小于或等于非期望波的功率電 平),則接收設備201c基于從用于PI的L0DSP 224-0輸出的數(shù)字信號來 獲取接收數(shù)據(jù)(S207)。在上述過程結束之后,接收設備201c將C增大 1,并將該過程返回S203。由此,接收設備201c的處理返回至S201。
圖10也是示出接收設備201c的處理流程的視圖。接收設備201c可 以根據(jù)圖10所示的處理流程來執(zhí)行自適應算法控制過程。在該自適應 算法控制過程中,接收設備201c首先將合成器227-l的振蕩頻率設置為 f (S210)。然后,接收設備201c確定是否通過用于PI的L0DSP224-0獲 取了接收數(shù)據(jù)。換言之,接收設備201c確定是否提供了用于PI的L0DSP 224-0用于通信。
如果已經(jīng)通過用于PI的L0DSP224-0獲取了接收數(shù)據(jù),則接收設備 201c執(zhí)行如圖9所示的自適應算法控制過程。相反,如果尚未通過用于 PI的L0DSP224-0獲取接收數(shù)據(jù),則接收設備201c利用用于PI的L0DSP 224-O并獲取鄰近頻率的非期望波功率信息。
換言之,接收設備201c將合成器227-0的振蕩頻率設置為f+900kHz (f的鄰近頻率)(S212)。然后,接收設備201c限制用于PI的L0DSP 224-0的自適應控制,以不執(zhí)行用于PI的LODSP 224-0中的自適應控制。 然后,接收設備201c保護用于變量C的存儲區(qū)并代入0 (S214)。201c執(zhí)行以下處理(S215)。
接收設備201c基于從用于PI的L0DSP 224-0輸出的數(shù)字信號,獲取 f鄰近頻率中接收的接收波的RSSI (接收信號強度指示)(稱為非期望 波RSSI)。此外,接收設備201c基于從用于MMSE的L0DSP 225-0輸出 的數(shù)字信號,獲取期望波的RSSI (稱為期望波RSSI)。注意,優(yōu)選地, 與上述類似,通過減去MMSE增益來獲得期望波RSSI。接收設備201c 獲取非期望波RSSI與期望波RSSI的比值(S216),并將該比值與數(shù)字l 進行比較(S217)。
作為比較結果,如果該比值小于l(即如果期望波的功率電平大 于非期望波的功率電平),則接收設備201c基于從用于MMSE的L0DSP 225-0輸出的數(shù)字信號來獲取接收數(shù)據(jù)(S218)。相反,如果該比值大 于或等于l (即如果期望波的功率電平小于或等于非期望波的功率電 平),則接收設備201c基于從用于PI的L0DSP 224-0輸出的數(shù)字信號來 獲取接收數(shù)據(jù)(S219)。
在上述過程結束之后,接收設備201c將合成器227-0的振蕩頻率設 置為f-900kHz (f的鄰近頻率)(S220)。然后,接收設備201c將C增大l (S221),并將該過程返回S215。因此,接收設備201c對鄰近頻率 f土900kHz執(zhí)行上述處理。
接下來,以圖8所示的2RF模式的情況為例給出描述。這里,僅描 述與4RF模式的區(qū)別。
在2RF模式中,ADC 222-0M和ADC 222-lM接收與每個天線陣元 220接收的無線電波的相同頻率分量(假定為fl)相對應的模擬信號輸 入。類似地,ADC 222-0S和ADC222-1S接收與每個天線陣元220接收
的無線電波的相同頻率分量(假定為G)相對應的模擬信號輸入。
FPGA 223-O將從ADC 222-0S輸入的數(shù)字信號輸出至FPGA 223-1 。 因此,與頻率G相對應的所有數(shù)字信號都被輸入至FPGA22301 。 FPGA 223-l也將從ADC22201M輸入的數(shù)字信號輸出至FPGA223-0。因此, 與頻率fl相對應的所有數(shù)字信號都被輸入至FPGA 223-0。
FPGA 223-0還將從ADC 222-0M和FPGA 223-1輸入的8線數(shù)字信 號輸入至用于PI的LODSP 224-0和用于MMSE的L0DSP 225-0。此外,
31FPGA 223-l還將從ADC 222-lS和FPGA 223-0輸入的8線數(shù)字信號輸入 至用于PI的LODSP 224-l和用于MMSE的L0DSP 225-1。
因此,雖然2RF模式下的接收設備201c可以實現(xiàn)與4RF模式的情況 類似的效果,但是,將與相同頻率分量相對應的數(shù)字信號輸入至用于 PI的L0DSP 224和用于MMSE的L0DSP 225。因此,即使在L1DSP 226
改變自適應算法之后,也可以繼續(xù)接收接收波中包含的頻率f的分量, 而無需如4RF模式中那樣改變合成器227的振蕩頻率。此外,由于可以 使用8線數(shù)字信號來執(zhí)行MMSE的自適應控制過程,因此用于MMSE 的L0DSP225可以獲得更好的接收質量。
第三實施例
以下基于附圖來詳細描述本發(fā)明的第三實施例。 無線通信系統(tǒng)的總體配置
圖ll是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的無線通信系統(tǒng)的配置圖。如圖 ll所示,移動通信系統(tǒng)包括無線通信設備310和移動臺設備312 (假定 這里有4個移動臺設備)。
每個移動臺設備312例如是便攜式電話或手持終端,并與無線通 信設備310進行無線通信。這里,每個移動臺設備312根據(jù)時分復用多 址接入方案來執(zhí)行復用通信。每個通信中要使用的無線信道(通信信 道)由傳送信道和接收信道組成,對傳送信道和接收信道中的每個信 道分配了具有相同時隙號但不同時間間隔的時隙。此外,將相同的載 頻分配給傳送信道(傳送時隙)和與該傳送信道相對應的接收信道(接 收時隙)中的每個信道。
如以下所述,無線通信設備310包括陣列天線,并使用該陣列天 線與每個移動臺設備312進行通信。此外,無線通信設備310將多個時 隙分配給各個移動臺設備312中的一部分,并使用該多個時隙來執(zhí)行時 隙分集通信,在該時隙分集通信中,與每個移動臺設備312發(fā)送并接收 相同的數(shù)據(jù)。
無線通信設備的配置
圖12是無線通信設備310的功能框圖。無線通信設備310包括陣列天線320、無線接收機330、無線發(fā)送機332,通信質量比較器334、權 值信息計算器336、接收加權單元338、發(fā)送加權單元340、天線校正信 息存儲裝置342、解調器344、調制器346和時分復用處理器348。
陣列天線320是多個天線陣元320-l至320-n的陣列。陣列天線320 通過天線陣元320-1至320-n來發(fā)送從無線發(fā)送機332輸入的信號。陣列 天線320通過天線陣元320-l至320-n來接收從每個移動臺設備312發(fā)送 的信號,并將該信號輸出至無線接收機330。發(fā)送和接收可以通過時分 來切換。
無線接收機330包括低噪聲放大器、頻率下轉換器、A/D轉換器等。 無線接收機330經(jīng)過放大之后的由天線陣元320-l至320-n接收的每個 無線信號進行頻率下轉換,并將經(jīng)下轉換的無線信號分別輸出至通信 質量比較器334、權值信息計算器336和接收加權單元338。
無線發(fā)送機332包括D/A轉換器、頻率上轉換器、放大器等。無線 發(fā)送機332將從發(fā)送加權單元340輸入的每個發(fā)送信號頻率上轉換為無
線信號,將其放大至發(fā)送輸出電平,并將己放大的發(fā)送信號分別提供 給天線陣元320-l至320-n。
在時隙分集接收中要使用的多個接收時隙中,通信質量比較器 334對多個接收時隙中包含的每個接收時隙中的接收信號的通信質量
進行比較。
具體而言,通信質量比較器334從無線接收機330輸入的天線陣元 320-l至320-n的接收信號中檢測每個接收時隙的通信質量。通信質量 比較器334比較上述多個接收時隙中所檢測的通信質量,并將比較結果 輸出至權值信息計算器336。例如,可以將CINR (載波對干擾和噪聲 比)、CIR (載波干擾比)、CNR (載波噪聲比)、自動增益控制(AGC) 之后的噪聲電平等用作通信質量。此外,通信速率也可以用作通信質
對于根據(jù)時隙分集接收的多個接收時隙中的部分接收時隙,權值 信息計算器336基于從通信質量比較器334輸入的通信質量的比較結 果,使用與用于其他接收時隙的算法不同的算法來計算每個天線陣元 320-1至320-n的權值信息(權值)。權值信息計算器336將所計算的權值信息片段分別輸出至接收加權單元338和發(fā)送加權單元340。
這實現(xiàn)了能夠在時隙分集接收中使用具有不同效果的不少于兩 種算法來對包含相同數(shù)據(jù)的接收信號進行加權。這也實現(xiàn)了能夠在時 隙分集發(fā)送中發(fā)送具有不少于兩種不同方向圖的無線信號。注意,為
了計算權值信息,可以使用如MRC (最大比合并)之類的增益優(yōu)先的 算法,或干擾抑制優(yōu)先的算法,如LMS (最小均方,這是一種MMSE
(最小均方誤差)算法,最小化接收信號中的預定部分中的信號與包 含已知比特序列的參考信號的均方誤差)、RLS (遞歸最小二乘)、SMI
(樣本矩陣求逆)。
可選地,對于根據(jù)時隙分集接收的多個接收時隙中被確定為具有 較好通信質量的部分接收時隙,權值信息計算器336可以使用增益優(yōu)先 的算法來計算天線陣元320-l至320-n的權值信息。例如,對多個接收 時隙,權值信息計算器336可以使用增益優(yōu)先的算法對具有最好通信質 量的接收時隙計算天線陣元320-l至320-n的權值信息,而使用干擾抑 制優(yōu)先的算法對其他接收時隙計算天線陣元320-l至320-n的權值信 息。
這實現(xiàn)了使用互為折衷關系的增益優(yōu)先的算法與干擾抑制優(yōu)先 的算法來對包含相同數(shù)據(jù)的發(fā)送信號和接收信號進行加權。注意,雖 然增益包括接收增益和發(fā)送增益,但是,這里將與無線通信設備310 接收的信號相關的增益稱為無線通信設備310的接收增益,而當移動臺 設備312用作接收無線通信設備310發(fā)送的信號的通信對端時,移動臺 設備312的接收增益被稱為無線通信設備310的發(fā)送增益。
接收加權單元338基于權值信息計算器336所計算的與每個接收 時隙相關的天線陣元320-l至320-n的權值信息,對每個接收時隙中的 接收信號進行加權。具體而言,接收加權單元將從無線接收機330輸入 的與每個接收時隙相關的天線陣元320-l至320-n的接收信號分別乘以 權值信息計算器336所計算的與每個接收時隙相關的天線陣元320-l至 320-n的權值信息,并將通過將相乘結果相加而獲得的信號輸出至解調 器344。
發(fā)送加權單元340基于權值信息計算器336所計算的與每個接收時隙相關的天線陣元320-l至320-n的權值信息,對與每個接收時隙相 對應(具有相同時隙號)的每個發(fā)送時隙中的發(fā)送信號進行加權。具 體而言,發(fā)送加權單元340將從調制器346輸入的每個發(fā)送時隙中的發(fā) 送信號分別乘以權值信息計算器336所計算的與每個接收時隙相關的 天線陣元320-l至320-n的權值信息。發(fā)送加權單元340將經(jīng)過基于天線 校正信息存儲裝置342中存儲的校正信息的校正的每個信號提供給天 線陣元320-l至320-n。
天線校正信息存儲裝置342用于從天線陣元320-l至320-n和每個 無線發(fā)送機330獲取的相位幅度特性獲取的校正信息(校準系數(shù))。
解調器344根據(jù)預定解調方法,對從接收加權單元338輸入的來自 每個移動臺設備312的接收信號進行解調,并將所獲得的基帶接收信號 輸出至時分復用處理器348。
此外,當接收信號是與時隙分集接收相關的接收信號時,解調器 344從接收加權單元338接收已由不同算法加權并合成的多個接收信 號。解調器344從該己加權并合成的多個接收信號中選擇具有最好接收 特性的接收信號,并對所選信號執(zhí)行上述解調處理。注意,解調器344 可以對多個接收信號進行最大比合并,而不是選擇具有最好接收特性 的接收信號。
調制器346根據(jù)預定調制方法,對從時分復用處理器348輸入的基 帶發(fā)送信號進行調制,并將調制信號輸出值發(fā)送加權單元340。
時分復用處理器348具有與時分復用相關的功能,并將要發(fā)送至 移動臺設備312的數(shù)據(jù)信號輸入至上層設備(未示出),或從上層設備 輸出從移動臺設備312接收的數(shù)據(jù)信號。具體而言,時分復用處理器348 從由解調器344輸入的基帶接收信號中分離并提取來自每個移動臺設 備312的數(shù)據(jù)信號,并將其輸出至上層設備。此外,時分復用處理器348 將從上層設備輸入的至每個移動臺設備312的數(shù)據(jù)信號存儲在被分配 用于與每個移動臺設備312進行通信的發(fā)送時隙中,并將所獲得的基帶 發(fā)送信號輸出至調制器346。
無線通信設備的操作
這里將描述無線通信設備310的操作。圖13是示出了無線通信設
35備3 10中在時隙分集通信中的自適應陣列處理的流程圖。
例如,當通信質量退化或當無線通信設備310中的流量減小時,
由無線通信設備310的確定來開始時隙分集通信,或響應于來自移動臺 設備312的請求來開始時隙分集通信。
當時隙分集通信開始時,通信質量比較器334從無線接收機330輸 入的天線陣元320-l至320-n的接收信號中檢測每個接收時隙的通信質 量(例如CIR)。通信質量比較器334確定所檢測的通信質量是否是時 隙分集接收中使用的多個接收時隙中最好的(S300),并將確定結果 輸出至權值信息計算器336。
在S300,如果確定該通信質量是多個接收時隙中最好的,則權值 信息計算器336選擇增益優(yōu)先的算法作為要應用至該接收時隙的權值 信息計算算法(S302)。相反,如果確定該通信質量不是多個接收時 隙中最好的,則權值信息計算器336選擇干擾抑制優(yōu)先的算法作為要應 用至該接收時隙的權值信息計算算法(S304)。然后,權值信息計算 器336利用S302或S304中所選的算法來計算該接收時隙中天線陣元 320-1至320-n的權值信息(306),并將每個所計算的權值信息片段分 別輸出至接收加權單元338和發(fā)送加權單元340。
然后,接收加權單元338將與從無線接收機330輸入的與每個幾首 時隙相關的天線陣元320-l至320-n的接收信號分別乘以權值信息計算 器336在S306中所計算的與每個接收時隙相關的天線陣元320-1至 320-n的權值信息,并將通過將相乘結果相加而獲得的信號輸出至解調 器344 (S308)o
此外,在時隙分集發(fā)送過程中,發(fā)送加權單元340將從調制器346 輸入的與每個接收時隙相對應的每個發(fā)送時隙中的發(fā)送信號分別乘以 權值信息計算器336在S306中所計算的與每個接收時隙相關的天線陣 元320-l至320-n的權值信息。此外,發(fā)送加權單元340將經(jīng)過基于天線 校正信息存儲裝置342中存儲的校正信息的校正的每個信號分別提供 給天線陣元320-l至320-n (S310)。
然后,無線通信設備310確定是否結束時隙分集通信(S312)。是 否結束時隙分集通信的確定是根據(jù)以下情況做出的通信質量是否提高、流量是否增加、是否接收到來自移動臺設備312的終止請求等。在
S312,如果確定終止時隙分集通信,則無線通信設備310終止該過程。 另一方面,在S312,如果確定在下一TDMA幀中還繼續(xù)時隙分集通信, 則確定上次比較通信質量(S300)之后發(fā)送和接收的TDMA幀的數(shù)目 是否大于或等于預定數(shù)目(S314)。
在S314,如果確定發(fā)送和接收的TDMA幀的數(shù)目大于或等于該預 定數(shù)目,則通信質量比較器334再次比較通信質量(S300)。相反,如 果確定發(fā)送和接收的TDMA幀的數(shù)目小于該預定數(shù)目,則權值信息計 算器336使用與S302或S304中所選的算法相同的算法來計算天線陣元 320-1至320-n的權值信息(S306)。
操作/效果
根據(jù)上述實施例,由于可以使用具有不同效果的不少于兩個算法 來對與移動臺設備312的時隙分集通信相關的多個接收時隙中的接收
信號進行加權和/或對與接收時隙相對應的發(fā)送時隙中的發(fā)送信號進 行加權,因此,可以選擇己加權的多個信號中具有較好通信特性的信 號。因此,可以進一步增強改進通信特性的效果。
其他實施例
注意,本發(fā)明不限于上述實施例,可以做出各種修改。
例如,在上述第一實施例中,雖然有2個移動臺設備112,但是, 可以有不少于3個移動臺設備112。在這種情況下,基于基站設備IIO 中對分別發(fā)送的參考信號的接收功率,可以選擇一部分(一個或多個) 作為設備A,而可以選擇其他(一個或多個)作為設備B。然后,可以 使用上述算法2,通過將零點指向來自設備A的參考信號的到達方向來 計算與設備B的通信中要使用的權值。
此外,在上述第一實施例中,不言自明地,調制解調器118計算 的權值可以用于接收和發(fā)送過程中。
在上述第三實施例中,在應用時隙分集通信的通信系統(tǒng)中,以時 分復用多址接入方案中將相同載頻分配給接收時隙和與其對應的發(fā)送 時隙(具有相同時隙號)作為示例。然而,該實施例也適用于采用以下方案作為確保在分集通信中使用多個不同通信信道的手段的移動通 信系統(tǒng)等使用不同載頻的頻分復用多址接入(FDMA)方案、使用
不同子載頻的正交頻分多址接入(OFDMA)方案。
在上述第三實施例中,可以將不同的載頻分配給接收時隙和與其 對應的發(fā)送時隙。在這樣的移動通信系統(tǒng)中,由于將不同的時間間隔 分別分配給發(fā)送時隙和接收時隙,因此在以下情況下,可以需要進一
步施加預定應用要求。具體地,如果基于與從通信質量比較器334輸入 的接收信號相關的通信質量的比較結果來確定與時隙分級發(fā)送相關的 每個天線的權值信息計算算法,則必須觀察到具有相同時隙號的發(fā)送 和接收時隙中的干擾噪聲電平的預定相關性(例如,對干擾源的定時 進行同步)。
此外,在第三實施例中,不言自明地,權值信息計算器336所計 算的每個權值信息可以僅用于接收加權單元338中的接收信號的加權 或發(fā)送加權單元340中的發(fā)送信號的加權中的任一個。
曰本專利申請No. 2006-148720 (2006年5月29日提出)、日本專利 申請No. 2006-148839 (2006年5月29日提出)和日本專利申請No. 2006-206018 (2006年7月28日提出)都結合在本描述中作為參考。
工業(yè)實用性
如上所述,由于根據(jù)本發(fā)明的基站設備,控制所述基站設備的方 法、接收設備、自適應算法控制方法、無線通信設備以及無線通信方 法能夠在使用由多個天線陣元形成的陣列天線的自適應陣列技術中實 現(xiàn)良好的通信,因此,其適用于如移動通信之類的無線通信。
38
權利要求
1. 一種基站設備,包括陣列天線,并根據(jù)使用所述陣列天線的空分復用多址接入方案與多個移動臺設備進行通信,所述多個移動臺設備包括第一移動臺設備與第二移動臺設備,所述基站設備包括第一權值計算器,被配置為通過使用從所述第一移動臺設備發(fā)送的參考信號來計算在與所述第一移動臺設備的通信中要使用的陣列天線中的每個天線陣元的權值;以及第二權值計算器,被配置為計算在與所述第二移動臺設備的通信中要使用的陣列天線中的每個天線陣元的權值,使得零點指向從所述第一移動臺設備發(fā)送的參考信號的到達方向,其中,所述第二權值計算器基于所述第一權值計算器所計算的權值來確定從所述第一移動臺設備發(fā)送的參考信號的到達方向。
2. 如權利要求1所述的基站設備,還包括接收功率獲取單元,被配置為獲取從每個移動臺發(fā)送的信號的接 收功率;以及移動臺設備選擇器,被配置為基于所述接收功率獲取單元所獲取 的每個接收功率來選擇所述第一移動臺設備和所述第二移動臺設備。
3. 如權利要求1或2所述的基站設備,還包括 第三權值計算器,被配置為通過使用從所述第二移動臺設備發(fā)送的參考信號來計算在與所述第二移動臺設備的通信中要使用的陣列天 線中的每個天線陣元的權值,其中,所述基站設備根據(jù)使用所述第二權值計算器所計算的權值 的與所述第二移動臺設備的通信質量,使用所述第三權值計算器所計 算的權值代替所述第二權值計算器所計算的權值來與所述第二移動臺 設備進行通信。
4. 一種控制基站設備的方法,所述基站設備包括陣列天線,并根 據(jù)使用所述陣列天線的空分復用多址接入方案與多個移動臺設備進行 通信,所述多個移動臺設備包括第一移動臺設備與第二移動臺設備,所述方法包括第一權值計算步驟,通過使用從所述第一移動臺設備發(fā)送的參考 信號來計算在與所述第一移動臺設備的通信中要使用的陣列天線中的每個天線陣元的權值;以及第二權值計算步驟,計算在與所述第二移動臺設備的通信中要使 用的陣列天線中的每個天線陣元的權值,所計算的權值使得零點指向 從所述第一移動臺設備發(fā)送的參考信號的到達方向,其中,在所述第二權值計算步驟中,基于所述第一權值計算步驟 所計算的權值來確定從所述第一移動臺設備發(fā)送的參考信號的到達方 向。
5. —種包括由多個天線陣元形成的陣列天線的接收設備,所述設備包括自適應控制器,被配置為通過使用期望波優(yōu)化型自適應算法作為 自適應算法,自適應地控制到達每個天線陣元的接收波,所述期望波優(yōu)化型自適應算法通過利用已知信號來對期望波的接收進行優(yōu)化;期望波功率信息獲取單元,被配置為從所述接收波中獲取期望波功率信息,所述期望波功率信息指示期望波的功率電平;非期望波功率信息獲取單元,被配置為獲取非期望波功率信息,所述非期望波功率信息指示接收波中包含的非期望波的功率電平;以及所使用自適應算法改變單元,被配置為根據(jù)所述非期望波功率信 息和所述期望波功率信息,將所述自適應控制器所使用的自適應算法 改變?yōu)榭臻g分量抑制型自適應算法,所述空間分量抑制型自適應算法 根據(jù)空間分量的功率來抑制形成接收波的空間分量。
6. 如權利要求5所述的接收設備,其中,所述期望波功率信息獲 取單元通過使用所述期望波優(yōu)化型自適應算法進行優(yōu)化的期望波來獲 取所述期望波功率信息。
7. 如權利要求5所述的接收設備,其中,所述期望波功率信息獲取單元通過使用到達每個天線陣元的接收波來獲取所述期望波功率信 白必o
8. 如權利要求5至7中任一項所述的接收設備,其中,所述空間 分量抑制型自適應算法是對形成接收波的空間分量中具有最大功率的 空間分量進行抑制的自適應算法,以及當所述非期望波功率信息所指示的功率電平與所述期望波功率信 息所指示的功率電平的比值大于預定值時,所述所使用自適應算法改 變單元使所述自適應控制器使用所述空間分量抑制型自適應算法。
9. 如權利要求8所述的接收設備,其中,所述空間分量抑制型自適應算法是在形成接收波的空間分量中以功率的降序對空間分量進行 抑制的自適應算法,所述空間分量的數(shù)目與接收所述接收波的天線陣 元的數(shù)目相對應,以及所述接收設備還包括天線陣元數(shù)目控制器,被配置為根據(jù)所述自 適應控制器是否使用所述空間分量抑制型自適應算法,控制接收所述 接收波的天線陣元的數(shù)目。
10. —種自適應算法控制方法,用于控制包括由多個天線陣元形成的陣列天線的接收設備中所使用的自適應算法,所述方法包括自適應控制步驟,通過使用期望波優(yōu)化型自適應算法,自適應地 控制到達每個天線陣元的接收波,所述期望波優(yōu)化型自適應算法通過 利用己知信號來對期望波的接收進行優(yōu)化;期望波功率信息獲取步驟,從所述接收波中獲取期望波功率信息, 所述期望波功率信息指示期望波的功率電平;非期望波功率信息獲取步驟,獲取非期望波功率信息,所述非期 望波功率信息指示接收波中包含的非期望波的功率電平;以及所使用自適應算法改變步驟,根據(jù)所述非期望波功率信息和所述 期望波功率信息,將所述自適應控制步驟所使用的自適應算法改變?yōu)?空間分量抑制型自適應算法,所述空間分量抑制型自適應算法根據(jù)空 間分量的功率來抑制形成接收波的空間分量。
11. 一種無線通信設備,包括陣列天線,使用所述陣列天線與多 個移動臺設備進行通信,并將多個通信信道分別分配給移動臺設備中 的至少一個,使得在所述多個通信信道上分別接收到從所述移動臺設 備發(fā)送的相同數(shù)據(jù)塊,所述無線通信設備包括通信質量比較器,被配置為比較所述多個通信信道中的每個通信信道中的接收信號的通信質量;權值信息計算器,被配置為計算用于所述多個通信信道中的一些 通信信道的陣列天線的每個天線陣元的權值信息,所述權值信息是使 用與用于其他通信信道的算法不同的算法并基于所述通信質量比較器 的比較結果來計算的;以及加權單元,被配置為基于所述權值信息計算器所計算的每個天線 的權值信息,對所述多個通信信道中的每個通信信道的發(fā)送信號和接 收信號中的至少一個進行加權。
12. 如權利要求ll所述的無線通信設備,其中,所述權值信息計 算器計算用于所述多個通信信道中被所述通信質量比較器確定為具有 較好通信質量的一些通信信道的每個天線的權值信息,所述權值信息 是使用增益優(yōu)先的算法來計算的。
13. 如權利要求11所述的無線通信設備,其中,所述通信信道由 使用相同載頻的傳送信道和接收信道形成。
14. 如權利要求11至13中任一項所述的無線通信設備,其中, 所述無線通信設備根據(jù)時分復用多址接入方案與所述多個移動臺設備 進行通信,以及所述通信信道由使用不同時分時隙的傳送信道和接收信道形成。
15. —種無線通信方法,用于使用陣列天線與多個移動臺設備進 行通信,并將多個通信信道分別分配給移動臺設備中的至少一個,使 得在所述多個通信信道上分別接收到從所述移動臺設備發(fā)送的相同數(shù) 據(jù)塊,所述方法包括通信質量比較步驟,比較所述多個通信信道中的每個通信信道中 的接收信號的通信質量;權值信息計算步驟,計算用于所述多個通信信道中的一些通信信 道的陣列天線的每個天線陣元的權值信息,所述權值信息是使用與用 于其他通信信道的算法不同的算法并基于所述通信質量比較步驟中的 比較結果來計算的;以及加權步驟,基于所述權值信息計算步驟中所計算的每個天線的權值信息,對所述多個通信信道中的每個通信信道的發(fā)送信號和接收信 號中的至少一個進行加權。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的基站設備包括第一接收權值計算器(122),被配置為通過使用從第一移動臺設備發(fā)送的參考信號來計算在與所述第一移動臺設備的通信中要使用的陣列天線(114)中的每個陣元的權值;以及第二接收權值計算器(124),被配置為計算在與多個移動臺設備中不同于所述第一移動臺設備的第二移動臺設備的通信中要使用的陣列天線(114)中的每個陣元的權值,所述第二接收權值計算器(124)計算權值使得零點指向從所述第一移動臺設備發(fā)送的參考信號的到達方向,所述到達方向是基于所述第一接收權值計算器(122)所計算的權值來確定的。
文檔編號H04B7/08GK101454996SQ20078001984
公開日2009年6月10日 申請日期2007年5月28日 優(yōu)先權日2006年5月29日
發(fā)明者三浦孝則, 佐原徹, 原毅洋 申請人:京瓷株式會社
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