專利名稱：無線基站裝置和無線通信方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有多個天線的無線基站裝置和一種無線通信方法。
背景技術：
下面基于參考文獻，“Transmission Characteristic of W-CDMA/TDDSystem for Next Generation(下一代W-CDMA/TDD系統(tǒng)的發(fā)射特性)”，IEICE技術報告，SSE97-41，RCS97-36，The Institute of Electronics，Information，andCommunication Engineers(電子、信息和通信工程師學會)，日本，1997年6月，來說明傳統(tǒng)的無線通信裝置。該參考文獻公開了作為一種空間分集的、TDD(Time Division Duplex，時分雙工)系統(tǒng)中的發(fā)射天線變換分集，如下。
一種基站(BS)，具有多個天線分支，在上行鏈路中對分集接收進行組合，并在下行鏈路中使用發(fā)射選擇空間分集(SD)。在上行鏈路中，根據(jù)最大比率組合，對各個分支和各個路徑的相關值進行組合，以執(zhí)行解調(diào)。在下行鏈路中，通過對前一個時隙(0.625msec)的上行鏈路的各個分支中的相關值進行平均，得到通信信道的接收信號功率，并且選擇使接收信號功率最大的一個天線，以便在下行鏈路中通過選擇的天線發(fā)射一個時隙(0.625msec)。
也就是說，根據(jù)傳統(tǒng)技術，對下行鏈路中的各個分支(即，各個天線)的前一個時隙計算相關值(對應于所需信號的接收信號功率)。然后，選擇實現(xiàn)大的接收信號功率的天線來在下行鏈路中發(fā)射一個時隙。
然而，上述傳統(tǒng)技術存在一個問題。即，由于在TDD系統(tǒng)中，上行鏈路和下行鏈路都使用相同的頻率，所以，如上所述，能夠根據(jù)接收信號確定發(fā)射天線。另一方面，在頻分雙工(FDD)系統(tǒng)中，發(fā)射和接收使用不同的頻率。因此，對于FDD系統(tǒng)中的發(fā)射天線變換分集，就不能如上述那樣、根據(jù)接收信號來確定發(fā)射天線。
本發(fā)明的公開本發(fā)明的目的是提供一種無線基站裝置和一種無線通信方法，從而在頻分雙工(FDD)通信中，該無線基站能夠根據(jù)接收信號來確定發(fā)射天線。
附圖的簡要說明

圖1是本發(fā)明的實施例1的無線基站裝置的方框圖；圖2是與本發(fā)明的實施例1的無線基站裝置進行通信的通信終端的方框圖；圖3是在圖2所示的通信終端中執(zhí)行的、用于測量所需信號的接收信號功率的方法的方框圖；圖4是在圖2所示的通信終端中執(zhí)行的、用于測量所需信號的接收信號功率與干擾信號的接收信號功率和噪聲功率之和的比的方法的方框圖；圖5是在圖2所示的通信終端中執(zhí)行的、用于測量所需信號的接收信號功率與干擾信號的接收信號功率和噪聲功率之和的比的方法的圖；圖6是在上述實施例的無線基站裝置中執(zhí)行的天線變換方法的流程圖；圖7是在上述實施例的無線基站裝置中執(zhí)行的天線變換方法的流程圖；圖8是本發(fā)明的實施例2的無線基站裝置的方框圖；圖9是與本發(fā)明的實施例2的無線基站裝置進行通信的通信終端的方框圖；圖10是在圖9所示的通信終端中，根據(jù)所需信號的接收信號功率，計算發(fā)射功率控制量的方法的方框圖；圖11是在圖9所示的通信終端中，根據(jù)所需信號的接收信號功率與干擾信號的接收信號功率和噪聲功率之和的比，計算發(fā)射功率控制量的方法的方框圖；圖12是在上述實施例2的無線基站裝置中執(zhí)行的天線變換方法的流程圖；圖13是在上述實施例2的無線基站裝置中執(zhí)行的天線變換方法的流程圖；圖14是在使用本發(fā)明的無線通信方法的通信中使用的數(shù)據(jù)的幀結(jié)構(gòu)圖；圖15是在使用本發(fā)明的無線通信方法的通信中使用的數(shù)據(jù)的幀結(jié)構(gòu)圖；以及圖16是在本發(fā)明的基站裝置和通信終端之間執(zhí)行的操作的序列圖。
實施本發(fā)明的最佳方式下面參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。(實施例1)圖1是本發(fā)明的實施例1的無線基站裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
在該無線基站裝置中，天線101接收到的信號通過天線雙工器103提供到接收RF(射頻)電路105，其中天線雙工器103用于在發(fā)射和接收中共用天線101。接收RF電路105對接收信號進行放大，并執(zhí)行到中頻或基帶頻率的頻率轉(zhuǎn)換。
另外，天線102接收到的信號通過天線雙工器104提供到接收RF電路106，其中天線雙工器104用于在發(fā)射和接收中共用天線102。接收RF電路106對接收信號進行放大，并執(zhí)行到中頻或基帶頻率的頻率轉(zhuǎn)換。
分集組合電路107對作為分集接收的已轉(zhuǎn)換頻率的信號進行組合。雖然分集接收的組合不是一個必要的功能，但是由于目前的無線基站裝置具有多個天線，所以，為了提高接收性能，最好還是使用分集接收。接著，解調(diào)電路108對分集接收的結(jié)果進行解調(diào)。然后，解調(diào)的結(jié)果被提供到分離電路109，并且由此被分離成接收數(shù)據(jù)和用于天線變換控制的控制信號。
天線變換控制電路110根據(jù)控制信號來確定要將天線101和102中的哪一個用于發(fā)射，并向變換器113提供提供一個用于從當前天線變換到確定天線的信號。天線變換控制電路110的操作將在后面進行說明。
在發(fā)射過程中，調(diào)制電路111對發(fā)射數(shù)據(jù)進行調(diào)制，以提供到發(fā)射RF電路112。發(fā)射RF電路112對發(fā)射數(shù)據(jù)的頻率進行轉(zhuǎn)換，并對發(fā)射數(shù)據(jù)進行放大，以提供到變換器113。變換器113把發(fā)射中使用的天線從天線101和102中的一個變換到另一個，以便通過變換后的天線發(fā)射發(fā)射信號。
圖2是與本發(fā)明的實施例1的無線基站裝置進行無線通信的通信終端、例如移動臺裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
天線201接收到的信號通過天線雙工器202提供到接收RF電路203，其中天線雙工器202用于在發(fā)射和接收中共用天線202。接收RF電路203對接收信號進行放大，并執(zhí)行到中頻或基帶頻率的頻率轉(zhuǎn)換。解調(diào)電路204對已轉(zhuǎn)換頻率的信號進行解調(diào)。同時，把接收RF電路203的輸出提供到接收質(zhì)量測量電路205，用它對一個代表接收質(zhì)量的量進行測量。
接收質(zhì)量測量電路205測量出的量可能是，例如，接收場強、所需信號的接收信號功率、接收信號的功率與干擾功率之比(SIR)、或接收信號的功率與干擾功率和噪聲功率之和的比(所謂的信號對干擾脈沖噪聲的比，并且下文稱之為SINR)。通過測量接收RF電路的輸出功率得到接收場強。接收場強可用最簡單的結(jié)構(gòu)得到。接收場強可用于評價在沒有干擾信號存在的環(huán)境中的接收質(zhì)量。
通過對接收信號乘以一個已知信號，能夠測量出所需信號的接收信號功率。當干擾信號存在時，接收場強既包括所需信號又包括干擾信號。然而，要報告的信息應該基于所需信號的接收信號功率，這是通信終端中所需要的。因此，由于SINR是作為確定誤碼率特性的指標的最可靠的信息，所以最好是使用SINR來代表接收質(zhì)量。
用于測量所需信號的接收信號功率的電路示于圖3。在該電路中，提取與已知圖案案相對應的接收信號的部分，并且在復數(shù)乘法電路301中將該部分乘以該已知圖案的復共軛值，這里，已知圖案為無線基站裝置所擁有，并且通過在復共軛電路302中對已知圖案執(zhí)行復共軛計算來得到復共軛值。然后，功率測量電路303根據(jù)復數(shù)乘法電路301的輸出測量接收信號的功率。
圖4示出了用于測量SINR的電路。在該電路中，提取與已知圖案相對應的接收信號的部分，并且在復數(shù)乘法電路401中將該部分乘以已知圖案的復共軛值，以得到所需接收信號在復平面上的位置(如圖5中的實心圓所示)，這里，已知圖案為無線基站裝置所擁有，并且通過在復共軛電路402中對已知圖案執(zhí)行復共軛計算來得到復共軛值。然后，對所需接收信號的功率進行測量。另外，干擾功率加噪聲功率測量電路404測量干擾功率和噪聲功率之和，作為所需接收信號的位置(如圖5中的實心圓所示)與各接收信號的位置(如圖5中的空心圓所示)之間的差分矢量的平方和的平均值。此外，所需功率測量電路403對所需信號的功率進行測量。接著，比率計算電路405計算所需功率測量電路403與干擾功率加噪聲功率測量電路404的輸出之比。這樣，便得到了SINR。
把如上所述得到的接收質(zhì)量測量結(jié)果提供到多路復用電路206。多路復用電路206給發(fā)射數(shù)據(jù)和接收質(zhì)量測量結(jié)果分配發(fā)射時隙。調(diào)制電路207對發(fā)射數(shù)據(jù)進行調(diào)制。發(fā)射RF電路208對已調(diào)制的發(fā)射數(shù)據(jù)的頻率進行轉(zhuǎn)換，并對已轉(zhuǎn)換頻率的發(fā)射數(shù)據(jù)進行放大。然后，通過天線雙工器202從天線201發(fā)射發(fā)射信號。
如上所述，圖2的通信終端對從圖1的無線基站裝置發(fā)射的下行鏈路信號進行測量，并且通過上行鏈路把測量結(jié)果報告給無線基站裝置。無線基站裝置通過上行鏈路接收通信終端的接收質(zhì)量測量結(jié)果，并根據(jù)接收質(zhì)量的結(jié)果來變換發(fā)射中使用的天線。
下面詳細說明天線變換控制電路的操作。圖6是天線變換控制電路的流程圖。在圖6中，把接收質(zhì)量測量結(jié)果與閾值進行比較。雖然這里的說明用于以SIR代表接收質(zhì)量的情況，但在以接收場強、所需信號的接收信號功率、或SINR代表接收質(zhì)量的情況中，也執(zhí)行類似的操作。
當接收質(zhì)量測量(SIR)結(jié)果大于閾值時，不變換發(fā)射中使用的天線。當SIR小于閾值時，變換發(fā)射中使用的天線。例如，在提供兩個天線的情況中，把發(fā)射中使用的天線變換到另一個天線。因此，在用當前使用的天線沒有達到預定的電平時，便把發(fā)射中使用的天線變換到另一個天線。這樣，保持一種好的通信狀態(tài)。
當提供兩個以上的天線時，可根據(jù)圖7所示的接收信號強度來變換發(fā)射中使用的天線。例如，選擇使接收信號強度指示(RSSI)最大的天線。這樣，在頻分雙工系統(tǒng)中，由于上行鏈路和下列鏈路的載頻不同，所以它們的衰落變化之間的相關性幾乎為0。因此，即使選擇了使基站中的接收場強最大的天線用于發(fā)射，選擇的天線也不一定使通信終端中的接收信號功率最大。
然而，當視距(line-of-sight)鏈路沒有保證時，基站和通信終端兩者中的接收場強都很小。即，當基站和通信終端之一中接收場強大時，便可確認視距鏈路已保證。因此，有可能避免使用從其到相對的通信裝置的通信路徑被阻塞的天線。這樣，就有可能排除沒有保證視距鏈路的天線，并可通過變換天線來改善發(fā)射質(zhì)量。
此外，不必選擇使接收場強最大的天線。取而代之的是，當任意一個天線實現(xiàn)了基站中的接收場強等于或大于某一閾值時，便可使用該天線。
基站的天線可通過使用上述結(jié)構(gòu)來變換，并因此可以減小由于陰影(shadowing)造成的下行鏈路的發(fā)射質(zhì)量的降級。雖然，在頻分雙工系統(tǒng)中的一個站中，通過測量得到的有關接收質(zhì)量的信息不能直接用于從那里的發(fā)射，但是，可以根據(jù)在相對終端中通過測量得到的有關接收質(zhì)量的信息，變換該站的天線，以避免相對終端中降級的接收質(zhì)量的繼續(xù)。
首先，下面將說明從終端向基站裝置報告的操作。該報告可能持續(xù)地進行，也可能只在必要時進行。如果是前者，即，當報告持續(xù)地進行時，可變換天線以便保持高的接收質(zhì)量。然而，持續(xù)報告會增加通信業(yè)務。
在語音通信中，語音信息和控制信息可在一個發(fā)射時隙中進行多路復用，如圖14所示。因此，在語音或低速通信系統(tǒng)中進行持續(xù)報告是可能的。
另一方面，在后一種情況下，即，在需要時才進行報告的情況，通信業(yè)務的增加是很小的。在實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆纸M通信中，最好是在有需要時進行報告。在分組通信中，突發(fā)信息在短時間內(nèi)發(fā)送。因此，如圖15(a)和15(b)所示，控制信息沒有在時隙上進行多路復用。取而代之的是，使用了一個指示該信息是消息還是控制信息的標志。在圖15(a)中，控制標志指示該信息是消息，而在圖15(b)中，控制標志指示該信息是控制信息。因此，當有需要才進行報告時，該報告以圖15(b)的格式發(fā)送，在該格式中，控制標志指示該信息是控制信息。
接著，說明天線變換的定時?？梢愿鶕?jù)如下說明的三種方法中的任何一種變換天線。
先參照圖16(a)說明第一種方法。當在終端通過測量得到接收質(zhì)量時，有時接收質(zhì)量會突然惡化。當在移動通信中，陰影出現(xiàn)時，即，視距鏈路沒有保證時，接收場強突然減小幾十分貝。終端監(jiān)視這種情況，并把這種情況報告給基站?；狙b置響應接收質(zhì)量的報告，對天線進行變換。
下面參照圖16(b)說明第二種方法。基站裝置通過測量來估計目前用于發(fā)射和接收的天線的接收質(zhì)量。如果接收質(zhì)量突然惡化，則確認出現(xiàn)了陰影，即，視距鏈路沒有保證。陰影是由通信終端和基站裝置的天線的位置造成的，不受載頻之間差別的影響。因此，當基站的接收質(zhì)量突然惡化時，可認為通信終端的接收質(zhì)量也突然惡化。然后，基站向通信終端發(fā)送報告關于通信終端中的接收質(zhì)量的請求。通信終端通過測量估計接收質(zhì)量，并把估計的接收質(zhì)量報告給基站裝置?；靖鶕?jù)報告的代表估計的接收質(zhì)量的值執(zhí)行天線變換控制。
下面參照圖16(c)說明第三種方法。當通信終端接收到的消息包含錯誤時，通信終端向基站發(fā)送重發(fā)的請求?；卷憫撝匕l(fā)的請求，向通信終端發(fā)送報告關于該通信終端中的接收質(zhì)量的請求。通信終端通過測量估計接收質(zhì)量，并把估計的接收質(zhì)量報告給基站裝置。基站根據(jù)報告的代表估計的接收質(zhì)量的值執(zhí)行天線變換控制。
另外，要是對上述三種方法進行適當?shù)慕M合，還能夠減小天線變換控制中的延遲，并可實現(xiàn)精密控制。(實施例2)圖8是示出本發(fā)明的實施例2的無線基站裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
在該無線基站裝置中，通過天線801接收到的信號通過天線雙工器803提供到接收RF電路805，該天線雙工器803用于在發(fā)射和接收中共用天線801。接收RF電路805對接收信號進行放大，并執(zhí)行到中頻或基帶頻率的頻率轉(zhuǎn)換。
另外，天線802接收到的信號通過天線雙工器804提供到接收RF電路806，該天線雙工器804用于在發(fā)射和接收中共用天線802。接收RF電路806對接收信號進行放大，并執(zhí)行到中頻或基帶頻率的頻率轉(zhuǎn)換。
已轉(zhuǎn)換頻率的信號作為分集接收在分集組合電路807中進行組合。雖然分集接收的組合不是一個必要的功能，但是因為目前的無線基站裝置有多個天線，所以為了提高接收性能，最好還是使用分集接收。接著，在解調(diào)電路808中對分集接收的結(jié)果進行解調(diào)。然后，把解調(diào)的結(jié)果提供到分離電路809，并由此把它分離成接收數(shù)據(jù)和發(fā)射功率控制信號。
天線變換控制電路810根據(jù)發(fā)射功率控制信號，確定要將天線801和802中的哪一個用于發(fā)射，并向變換器813提供用于從當前天線變換到確定天線的信號。天線變換控制電路810的操作將在后面進行說明。
在發(fā)射過程中，發(fā)射數(shù)據(jù)在調(diào)制電路811中進行調(diào)制，以提供到發(fā)射RF電路812。發(fā)射RF電路對發(fā)射數(shù)據(jù)的頻率進行轉(zhuǎn)換，并對要提供到變換器813的發(fā)射數(shù)據(jù)進行放大。變換器813把天線從天線801和802中的一個變換到另一個，以便通過變換后的天線發(fā)射發(fā)射信號。
圖9是與本發(fā)明的實施例2的無線基站裝置進行無線通信的通信終端的結(jié)構(gòu)框圖。
天線901接收到的信號通過天線雙工器902提供到接收RF電路903，該天線雙工器902用于在發(fā)射和接收中共用天線902。接收RF電路903對接收信號進行放大，并執(zhí)行到中頻或基帶頻率的頻率轉(zhuǎn)換。已轉(zhuǎn)換頻率的信號在解調(diào)電路904中進行解調(diào)。同時，把接收RF電路的輸出提供到發(fā)射功率控制值計算電路905，在該電路中確定發(fā)射功率控制信號。
上述發(fā)射功率控制信號根據(jù)例如接收場強、所需信號的接收信號功率、接收信號的功率與干擾功率之比(SIR)、或者接收信號的功率與干擾功率和噪聲功率之和的比(所謂的信號與干擾脈沖噪聲比，并且下文稱之為SINR)來確定。另外，作為發(fā)射功率信號發(fā)射的信息可能包含用來增加和減小發(fā)射功率的兩個可選的控制信息中的一個，用來增加、保持和減小發(fā)射功率的三個可選的控制信息中的一個，或者用來更精細地設定控制量的三個以上的控制信息中的一個。
這里，所作的說明用于使用兩個可選的控制信息的情況。當根據(jù)接收場強確定了發(fā)射功率控制信號時，便對接收RF電路的輸出功率進行測量。當測量的功率大于閾值3時，便產(chǎn)生控制信號以減小基站的發(fā)射功率。當測量的功率小于閾值3時，便產(chǎn)生控制信號以增加基站的發(fā)射功率。基于接收場強的發(fā)射功率控制信號可用最簡單的電路產(chǎn)生。另外，基于接收場強的發(fā)射功率控制信號可用于沒有干擾信號存在的環(huán)境。
在根據(jù)所需信號的接收信號功率來確定發(fā)射功率控制信號的情況中，首先，通過對接收信號乘以一個已知信號來進行測量。當干擾信號存在時，接收場強既包括所需信號也包括干擾信號，而要報告的信息應該是基于在通信終端中所需要的、所需信號的接收信號功率。因此，由于SINR是作為確定誤碼率特性的指標的最可靠的信息，所以最好是使用SINR來代表接收質(zhì)量。
用于測量所需信號的接收信號功率的電路示于圖10。在該電路中，提取與已知圖案相對應的接收信號的部分，并且在復數(shù)乘法電路1001中對該部分乘以已知圖案的復共軛值，這里，已知圖案由無線基站裝置保持，并且通過在復共軛電路1002中對已知圖案執(zhí)行復共軛計算來得到復共軛值。然后，功率測量電路1003根據(jù)復數(shù)乘法電路1001的輸出來測量接收信號的功率。比較電路1004產(chǎn)生控制信號，以便當測量的功率大于閾值3時減小基站的發(fā)射功率，以及當測量的功率小于閾值3時增加基站的發(fā)射功率。
圖11示出了用于測量SINR的電路。在該電路中，提取與已知圖案相對應的接收信號的部分，并且在復數(shù)乘法電路1101中對該部分乘以已知圖案的復共軛值，以得到所需接收信號在復平面上的位置(如圖5中的實心圓所示)，這里，已知圖案由無線基站裝置保持，并且通過在復共軛電路1102中對已知圖案執(zhí)行復共軛計算來得到復共軛值。然后，對所需接收信號的功率進行測量。另外，干擾功率加噪聲功率測量電路1104測量干擾功率與噪聲功率之和，作為所需接收信號的位置(圖5中的實心圓所示)與各接收信號的位置(圖5中的空心圓所示)之間的差分矢量的平方和的平均值。此外，所需功率測量電路1103對所需信號的功率進行測量。接著，由干擾功率加噪聲功率測量電路1104和所需功率測量電路1103的輸出來計算出比率。比較電路1106產(chǎn)生控制信號，以便當測量的功率大于閾值3時減小基站的發(fā)射功率，以及當測量的功率小于閾值3時增加基站的發(fā)射功率。
接著說明使用三個可選的控制信息的情況。在這種情況下，除了閾值3外還使用閾值4。當測量的功率比小于閾值3時，便產(chǎn)生控制信號以增加基站的發(fā)射功率。當測量的功率比大于閾值3而小于閾值4時，產(chǎn)生控制信號以保持基站的發(fā)射功率。當測量的功率比大于閾值4時，產(chǎn)生控制信號以減小基站的發(fā)射功率。
在使用多于三個可選的控制信息的情況下，提供多個閾值，并且閾值的數(shù)量要比可選的控制信息的數(shù)量少1。這樣，根據(jù)與多個閾值的比較，可確定精細劃分的控制信息的值中的一個。
把如上所述計算出的發(fā)射功率控制信息提供到多路復用電路906。多路復用電路906給發(fā)射數(shù)據(jù)和發(fā)射功率控制信息分配發(fā)射時隙。調(diào)制電路907對發(fā)射數(shù)據(jù)進行調(diào)制，并且發(fā)射RF電路908對已調(diào)制的發(fā)射數(shù)據(jù)的頻率進行轉(zhuǎn)換，并對已轉(zhuǎn)換頻率的發(fā)射數(shù)據(jù)進行放大。然后，通過天線雙工器902從天線901發(fā)射發(fā)射信號。
如上所述，圖9的通信終端根據(jù)從圖8的無線基站裝置發(fā)送的下行鏈路信號的接收質(zhì)量，產(chǎn)生發(fā)射功率控制信號，并通過上行鏈路把該發(fā)射功率控制信號報告給無線基站裝置。無線基站裝置通過上行鏈路接收通信終端產(chǎn)生的發(fā)射功率控制信號，并根據(jù)通信終端產(chǎn)生的發(fā)射功率控制信號變換發(fā)射中使用的天線。
由于天線是根據(jù)發(fā)射功率控制來進行變換的，所以能夠減少從通信終端發(fā)射的信息量。另外，無線基站裝置對確定該無線基站裝置的發(fā)射功率的發(fā)射功率控制信號進行監(jiān)視，并變換天線。因此，能夠?qū)o線基站裝置的發(fā)射功率保持在閾值以下。
下面詳細說明天線變換控制電路的操作。圖12是天線數(shù)量為2時的流程圖。在圖12中，對報告的發(fā)射功率控制信息進行累加。然后，把報告的發(fā)射功率控制信息的累加值與閾值2進行比較。該閾值是根據(jù)下行鏈路中的干擾量來確定的，這里的干擾是通過增加發(fā)射機的發(fā)射功率或極限值而產(chǎn)生的。
例如，要是在下行鏈路中通過增加發(fā)射功率產(chǎn)生干擾，并根據(jù)該干擾的量來確定CDMA通信系統(tǒng)中的發(fā)射功率控制量，則閾值根據(jù)擴頻處理增益來確定。例如，在擴頻處理增益為16的發(fā)射系統(tǒng)中，用于發(fā)射功率的閾值是擴頻處理增益為256的發(fā)射系統(tǒng)中用于發(fā)射功率的閾值的16倍，就是因為這些擴頻處理增益的比是16。干擾量隨擴頻處理增益而變化。因此，有可能精密地設定發(fā)射功率變化的最大值，以便根據(jù)擴頻處理增益適當?shù)刈儞Q天線。
在圖12中，當發(fā)射功率控制信息的累加值大于閾值2時，不對天線進行變換。當發(fā)射功率控制信息的累加值小于閾值2時，把當時使用的天線變換成另一個天線。特別地，在天線的數(shù)量為2時，把當時使用的天線變換成另外一個天線。
圖13是天線的數(shù)量多于兩個的情況的流程圖。當提供兩個以上的天線時，除了根據(jù)發(fā)射功率控制信息的累加值以外，還可根據(jù)接收信號強度來變換在發(fā)射中使用的天線。例如，選擇使接收信號強度指示(RSSI)為最大的天線。在這種情況下，由于在頻分雙工系統(tǒng)中，上行鏈路和下行鏈路的載頻的不同，它們的衰落變化之間的相關性幾乎為0。因此，即使選擇了使基站中的接收場強最大的天線來發(fā)射，所選擇的天線也不一定使通信終端中的接收信號功率最大。
然而，當視距鏈路沒有保證時，基站和通信終端中的接收場強都很小。因此，避免使用視距鏈路沒有保證的天線是可能的。
另外，可被選擇用來發(fā)射的天線不是使基站中的接收場強最大的天線，而是使基站中的接收場強大于某一閾值的任意一個天線。
有兩種在基站中設定發(fā)射功率的方法。在第一種方法中，當發(fā)射中使用的天線變換時，不改變發(fā)射功率，而在第二種方法中，當發(fā)射中使用的天線變換時，把發(fā)射功率減少一個常值。第一種方法在改善終端的接收質(zhì)量上的確有效。除了向天線變換控制電路810外，再向發(fā)射RF電路提供發(fā)射功率控制信號就夠了。發(fā)射RF電路根據(jù)發(fā)射功率控制信號來控制增加和減小發(fā)射功率的操作。
如果為終端改善了到終端的鏈路的質(zhì)量之后保持大的發(fā)射功率，則這樣一個大的發(fā)射功率會在其他終端中造成大量的干擾。根據(jù)第二種方法，當天線變換時，將要設定的發(fā)射功率減小一個常量。為實現(xiàn)第二種方法，只要修改提供到天線變換電路810的發(fā)射功率控制信號就足夠了，以便使發(fā)射功率控制信號也用作控制信號，當天線變換時，用它將發(fā)射功率減小一個常量。發(fā)射RF電路根據(jù)發(fā)射功率控制信號來控制增加和減小發(fā)射功率的操作。此時，發(fā)射功率控制信號的累加值也必須減小一個常量。當按上述規(guī)定時，就有可能通過天線變換來避免過度地提高鏈路的質(zhì)量，并有可能減小干擾功率。
關于上述常值，例如，如果在CDMA系統(tǒng)中，將發(fā)射功率減小3dB，則有可能增加一個附加的終端，并用與現(xiàn)有終端相同的擴頻處理增益與該附加終端進行通信。
除發(fā)射功率控制信息外，還可用與實施例1相同的方法，由終端向基站裝置報告接收質(zhì)量。特別地，從終端到基站的報告的操作及其定時都與實施例1相同。
通常，根據(jù)發(fā)射功率控制信息的累加值來執(zhí)行天線變換控制。另外，當通信終端的接收質(zhì)量突然惡化時，由通信終端向基站裝置報告關于接收質(zhì)量的信息，以便基站裝置能夠執(zhí)行天線變換控制。因此，通過在短間隔內(nèi)用小的發(fā)射功率控制量，有可能避免選擇從其到終端的鏈路阻塞的天線，并且以更高的概率選擇實現(xiàn)高質(zhì)量鏈路的天線。也就是說，發(fā)射天線變換控制變得更加有利了。
當基站裝置從通信終端接收到重發(fā)例如ARQ控制信息的請求時，基站向通信終端發(fā)送報告通信終端中接收質(zhì)量的請求，通信終端通過測量估計接收質(zhì)量，并把估計的接收質(zhì)量報告給基站裝置?；狙b置根據(jù)報告的、代表估計的接收質(zhì)量的值，執(zhí)行天線變換控制。
基站的天線可通過使用上述結(jié)構(gòu)進行變換，并且有可能抑制陰影引起的下行鏈路發(fā)射質(zhì)量的降級。特別地，在CDMA系統(tǒng)中，通過提供根據(jù)擴頻處理增益進行天線變換的準則，有可能執(zhí)行天線變換的精密控制。
上述說明用于基站裝置具有圖1或圖8的結(jié)構(gòu)、而通信終端具有圖2或圖9的結(jié)構(gòu)的情況。然而，本發(fā)明也能夠應用于通信終端具有圖1或8的結(jié)構(gòu)、而基站裝置具有圖2或9的結(jié)構(gòu)的情況。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的無線基站裝置和無線通信方法，當接收質(zhì)量突然惡化時，能夠啟動天線變換。另外，通過選擇使接收場強大于某一值的天線，有可能以高的概率避免選擇由于陰影引起線路故障的天線。
本說明書基于1998年4月7日提交的日本專利申請No.HEI10-94953，其內(nèi)容包含于此作為參考。工業(yè)適用性本發(fā)明適用于數(shù)字無線通信系統(tǒng)中的無線基站裝置和通信終端。
權(quán)利要求
1.一種頻分雙工系統(tǒng)中的無線基站裝置，包括變換裝置，用于根據(jù)來自對方的接收質(zhì)量信息，對發(fā)射發(fā)射信號的天線進行變換；以及發(fā)射裝置，用于通過已進行變換的天線發(fā)射發(fā)射信號。
2.如權(quán)利要求1所述的無線基站裝置，其中，當包含在接收質(zhì)量信息中的接收質(zhì)量測量結(jié)果小于閾值時，所述變換裝置對所述天線進行變換。
3.如權(quán)利要求1所述的無線基站裝置，其中，如果包含在接收質(zhì)量信息中的接收質(zhì)量測量結(jié)果小于第一閾值，則所述變換裝置將所述天線變換至使接收場強大于第二閾值的天線。
4.如權(quán)利要求1所述的無線基站裝置，其中，當包含在接收質(zhì)量信息中的接收質(zhì)量測量結(jié)果小于第一閾值時，所述變換裝置將天線變換至使接收場強最大的天線。
5.一種頻分雙工系統(tǒng)中的無線基站裝置，包括變換裝置，用于根據(jù)來自對方的發(fā)射功率控制信息，對發(fā)射發(fā)射信號的天線進行變換；以及發(fā)射裝置，用于通過已進行變換的天線發(fā)射發(fā)射信號。
6.如權(quán)利要求5所述的無線基站裝置，其中，根據(jù)對方的接收質(zhì)量信息來確定所述發(fā)射功率控制信息。
7.如權(quán)利要求5所述的無線基站裝置，其中，所述變換裝置對包含在發(fā)射功率控制信息中的控制值進行累加，并且當累加的值大于閾值時，將天線變換至另一個天線。
8.如權(quán)利要求5所述的無線基站裝置，其中，所述變換裝置對包含在發(fā)射功率控制信息中的控制值進行累加，并且當累加的控制值大于第一閾值時，所述變換裝置將所述天線變換至使接收場強大于第二閾值的天線。
9.如權(quán)利要求5所述的無線基站裝置，其中，所述變換裝置對包含在發(fā)射功率控制信息中的控制值進行累加，并且當累加的控制值大于第一閾值時，所述變換裝置將所述天線變換至使接收場強最大的天線。
10.一種與無線基站裝置進行無線通信的通信終端，包括變換裝置，用于在頻分復用通信中，根據(jù)來自對方的接收質(zhì)量信息，對發(fā)射發(fā)射信號的天線進行變換；以及發(fā)射裝置，用于通過已進行變換的天線發(fā)射發(fā)射信號。
11.一種與無線基站裝置進行無線通信的通信終端，包括變換裝置，用于在頻分復用通信中，根據(jù)來自對方的發(fā)射功率控制信息，對發(fā)射發(fā)射信號的天線進行變換；以及發(fā)射裝置，用于通過已進行變換的天線發(fā)射發(fā)射信號。
12.一種執(zhí)行頻分復用通信的無線通信系統(tǒng)，包括通信終端，具有用于測量接收質(zhì)量的接收質(zhì)量測量裝置，和用于發(fā)射包含接收質(zhì)量的信息的發(fā)射裝置；以及基站裝置，具有用于根據(jù)接收質(zhì)量變換天線的變換裝置。
13.如權(quán)利要求12所述的無線通信系統(tǒng)，其中，所述通信終端還具有用于根據(jù)接收質(zhì)量控制發(fā)射功率的發(fā)射功率控制裝置，以及所述信息包含發(fā)射功率的控制值。
14.如權(quán)利要求12所述的無線通信系統(tǒng)，其中，當包含在接收質(zhì)量信息中的接收質(zhì)量測量結(jié)果小于閾值時，所述變換裝置對所述天線進行變換。
15.如權(quán)利要求12所述的無線通信系統(tǒng)，其中，如果包含在接收質(zhì)量信息中的接收質(zhì)量測量結(jié)果小于第一閾值，則所述變換裝置將所述天線變換至使接收場強大于第二閾值的天線。
16.如權(quán)利要求12所述的無線通信系統(tǒng)，其中，當包含在接收質(zhì)量信息中的接收質(zhì)量測量結(jié)果小于第一閾值時，所述變換裝置將天線變換至使接收場強最大的天線。
17.如權(quán)利要求13所述的無線通信系統(tǒng)，其中，所述變換裝置對包含在發(fā)射功率控制信息中的控制值進行累加，將累加的值與閾值進行比較，并根據(jù)比較的結(jié)果將天線變換至另一個天線。
18.如權(quán)利要求13所述的無線通信系統(tǒng)，其中，所述變換裝置對包含在發(fā)射功率控制信息中的控制值進行累加，并且當將累加的控制值大于第一閾值時，所述變換裝置將所述天線變換至使接收場強大于第二閾值的天線。
19.如權(quán)利要求13所述的無線通信系統(tǒng)，其中，所述變換裝置對包含在發(fā)射功率控制信息中的控制值進行累加，并且當將累加的控制值大于第一閾值時，所述變換裝置將所述天線變換至使接收場強最大的天線。
20.如權(quán)利要求12所述的無線通信系統(tǒng)，其中，所述通信終端持續(xù)地向基站裝置發(fā)送所述信息。
21.如權(quán)利要求12所述的無線通信系統(tǒng)，其中，所述通信終端只在必要時才向基站裝置發(fā)送所述信息。
22.如權(quán)利要求21所述的無線通信系統(tǒng)，其中，當通信終端中測量的接收質(zhì)量惡化時，所述通信終端向基站請求變換天線。
23.如權(quán)利要求21所述的無線通信系統(tǒng)，其中，當基站裝置中發(fā)射所用的天線的接收質(zhì)量惡化時，所述基站裝置向通信終端請求發(fā)送包含接收質(zhì)量的信息。
24.如權(quán)利要求21所述的無線通信系統(tǒng)，其中，當通信終端中的接收信號包含錯誤時，所述通信終端向基站裝置發(fā)送重發(fā)的請求。
25.如權(quán)利要求24所述的無線通信系統(tǒng)，其中，當基站裝置接收到重發(fā)的請求時，所述基站裝置向通信終端請求包含接收質(zhì)量的信息。
26.如權(quán)利要求23所述的無線通信系統(tǒng)，其中，所述基站裝置根據(jù)包含在所述信息中的接收質(zhì)量來變換天線。
27.如權(quán)利要求13所述的無線通信系統(tǒng)，其中，所述發(fā)射功率控制裝置對基站裝置中的發(fā)射功率進行控制，以便在天線變換時減小發(fā)射功率。
28.如權(quán)利要求14所述的無線通信系統(tǒng)，還包括CDMA通信系統(tǒng)，所述基站裝置根據(jù)擴頻處理增益設定其中的所述閾值。
全文摘要
在無線FDD通信中,在通信終端測量接收質(zhì)量,將測量結(jié)果報告給基站,并且基站根據(jù)報告的關于接收質(zhì)量的結(jié)果,對發(fā)射天線進行變換。由此,在FDD系統(tǒng)中,能夠根據(jù)接收信號來確定發(fā)射天線。
文檔編號H04B7/06GK1263655SQ99800494
公開日2000年8月16日 申請日期1999年4月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月7日
發(fā)明者平松勝彥, 加藤修, 上豐樹 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社