專利名稱：自適應(yīng)天線指向性控制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應(yīng)用碼分多址聯(lián)接(CDMA)系統(tǒng)的移動(dòng)通信系統(tǒng)中的一種自適應(yīng)天線指向性控制方法及一種系統(tǒng)。更具體說(shuō)，本發(fā)明涉及涉及一種自適應(yīng)天線指向性控制方法及其系統(tǒng)，在其中多個(gè)天線振子各自的發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)的振幅和相位是變化的，以形成對(duì)于一個(gè)特別的方向的一個(gè)合并輻射方向圖，并且抵銷其他方向的輸出信號(hào)，形成一種指向性。
在無(wú)線電通信中，當(dāng)多個(gè)通信終端以相同的或者接近的頻率同時(shí)地執(zhí)行通信時(shí)，由于相互的干擾，時(shí)常引起例如交叉調(diào)制等通信干擾雜音。
因此，允許同時(shí)的多個(gè)通信的多路復(fù)用通信系統(tǒng)，比如已知的CDMA系統(tǒng)，頻分多址聯(lián)接(FDMA)和時(shí)分多址聯(lián)接(TDMA)已經(jīng)被使用。即使在這樣的無(wú)線電通信中，在一個(gè)有限頻帶內(nèi)大量的通信還可能引起相互的干擾，并且因此限制了頻率的使用效率。另一方面，由于在存在許多反射主體例如建筑物的大都市中對(duì)多路復(fù)用波傳播路徑(多路徑)不利的影響，也可能引起干擾。
CDMA系統(tǒng)通過(guò)分配一正交碼將各個(gè)通信終端與其他終端區(qū)別開(kāi)，該正交碼具有高自動(dòng)相關(guān)性和低交叉相關(guān)性。因此，所有的這些終端使用相同的頻率進(jìn)行通信。尤其是在一個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)中的，比如在數(shù)字蜂窩移動(dòng)電話系統(tǒng)中，傳播特性可以根據(jù)移動(dòng)終端的移動(dòng)突然地變化。在這樣的波傳播狀態(tài)中，該碼的正交性可能被破壞，由于通信的相互的干擾可能引起通信質(zhì)量的下降。因此，在CDMA系統(tǒng)中，執(zhí)行了根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)等的，用于保持在各個(gè)終端干擾均勻的一種發(fā)送功率控制，用于有效地使用有不同的延遲期的多個(gè)多路徑波的瑞克(RAKE)接收法(多徑分離接收)，路徑捕獲等等。
在這樣的CDMA系統(tǒng)的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，為了改善通信質(zhì)量和改善頻率的使用效率，自適應(yīng)天線的采用已經(jīng)被引起注意。自適應(yīng)天線是由有規(guī)則地排列的多個(gè)天線振子構(gòu)成的，在接收中，用于對(duì)于經(jīng)各個(gè)天線振子的不同振幅和相位的接收信號(hào)，通過(guò)振幅和相位成分的適當(dāng)?shù)募訖?quán)形成一個(gè)特殊的濾波器。在發(fā)送中類似于接收的情況，通過(guò)適當(dāng)?shù)募訖?quán)振幅和相位成分，在天線輻射中建立任意的指向性特性(波束圖形并有時(shí)候簡(jiǎn)稱為指向性)。
結(jié)果，在應(yīng)用CDMA系統(tǒng)的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，通過(guò)使用自適應(yīng)天線以相同的頻率通信的多個(gè)移動(dòng)的終端可以被空間地分隔以縮小相互的干擾。因此，頻率的使用效率可以被提高。
在應(yīng)用CDMA系統(tǒng)的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)情況下，與移動(dòng)終端(有時(shí)候稱為移動(dòng)臺(tái))的運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián)的，在小區(qū)基站(有時(shí)候稱作基站)之間的切換被執(zhí)行以建立無(wú)線電信道連接。即，所謂的越區(qū)轉(zhuǎn)接被執(zhí)行。在執(zhí)行越區(qū)轉(zhuǎn)接的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，特別是CDMA系統(tǒng)的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，所有的基站和移動(dòng)臺(tái)通過(guò)利用相同頻率的擴(kuò)頻在各自的上行鏈路和下行鏈路進(jìn)行通信。因此，在移動(dòng)臺(tái)切換基站之前，移動(dòng)臺(tái)可以同時(shí)地與在越區(qū)轉(zhuǎn)接之前連接的基站和將通過(guò)越區(qū)轉(zhuǎn)接重新連接的基站通信。即，可以執(zhí)行軟越區(qū)轉(zhuǎn)接。
在采用上面所述的執(zhí)行指向性控制的自適應(yīng)天線中，在CDMA系統(tǒng)的越區(qū)轉(zhuǎn)接中，對(duì)越區(qū)轉(zhuǎn)接之間連接的基站的指向性穩(wěn)定地建立并且滿意地跟隨移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，然而，由于移動(dòng)臺(tái)的方向(方向/角度)不能被確定，所以最初不能建立對(duì)將被連接的基站的尖銳的指向性(波束圖形具有小的半角)。因此，立刻對(duì)所有的方向檢索以便逐漸地預(yù)報(bào)該移動(dòng)臺(tái)的方向，以便最后為該移動(dòng)臺(tái)建立尖銳的指向性。


圖15是用于說(shuō)明當(dāng)使用傳統(tǒng)的自適應(yīng)天線時(shí)，在將經(jīng)越區(qū)轉(zhuǎn)接被連接的基站中上行鏈路中對(duì)該移動(dòng)臺(tái)的初始指向性控制的視圖。
在圖15中，移動(dòng)臺(tái)3最初位于只有基站1的發(fā)送波的一個(gè)小區(qū)范圍5內(nèi)(服務(wù)區(qū))，并且因此僅僅與基站1建立無(wú)線電信道連接。其后，移動(dòng)臺(tái)3向基站2移動(dòng)將位于接近基站2的小區(qū)范圍6(服務(wù)區(qū))。然后，開(kāi)始軟越區(qū)轉(zhuǎn)接。
圖15示出在移動(dòng)臺(tái)3中軟越區(qū)轉(zhuǎn)接開(kāi)始之后基站1和基站2各自的上行鏈路的指向性。作為在越區(qū)轉(zhuǎn)接之前連接的基站的基站1的上行鏈路適當(dāng)?shù)馗S移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)位置并且因此建立尖銳的指向性(波束圖形7)。
與此形成對(duì)比，由于移動(dòng)臺(tái)的位置不能確定，基站2的上行鏈路建立初始指向性(區(qū)域9)用于檢索所有的方向或者只是特別的方向(扇區(qū))。另外，基站2的上行鏈路的指向性(區(qū)域9)是與基站2的小區(qū)范圍6具有相同的面積。
基站2的上行鏈路的指向性(區(qū)域9)的寬處(在3dB增益帶寬的位置)將要增加對(duì)接收來(lái)自另一移動(dòng)臺(tái)4的發(fā)送波的相互干擾的可能性，該另一移動(dòng)臺(tái)4位于該移動(dòng)臺(tái)不存在的方向位置。此外，如上面所述，根據(jù)全方向檢索的情況，自適應(yīng)天線指向性控制已經(jīng)被啟動(dòng)以獲取一個(gè)重要的期間用于恢復(fù)控制的正常狀態(tài)。
圖16是在上面所述的傳統(tǒng)的自適應(yīng)天線指向性控制情況中，管理局、基站和移動(dòng)臺(tái)之間一序列的流程圖。
圖16顯示了基于開(kāi)始從基站1到基站2的移動(dòng)臺(tái)3的軟越區(qū)轉(zhuǎn)接的，包括管理局的一序列情況。移動(dòng)臺(tái)正式地通告一個(gè)接收的導(dǎo)頻信道強(qiáng)度。來(lái)自移動(dòng)臺(tái)的通知通過(guò)基站1被通知到管理局。在管理局中，根據(jù)通知內(nèi)容，作出移動(dòng)臺(tái)3是否可以與除了基站1之外的基站越區(qū)轉(zhuǎn)接的判斷。(在圖16中的“H”)。
此時(shí)，如果沒(méi)有將作為越區(qū)轉(zhuǎn)接目的基站，那么將不發(fā)生任何情況。另一方面，如果有一個(gè)基站要越區(qū)轉(zhuǎn)接(圖15中的基站2)(圖16中的“I”，那么管理局命令對(duì)于基站2分配用于移動(dòng)臺(tái)3(圖16中的“J”)的通信信道。根據(jù)來(lái)自管理局的命令，基站2分配通信信道，并且與其相關(guān)地向管理局發(fā)送一個(gè)應(yīng)答，表示通道分配完成(圖16中的“K”)。
一般說(shuō)來(lái)，在這個(gè)階段，基站2開(kāi)始通過(guò)下行鏈路通信信道傳輸，并且能夠通過(guò)自移動(dòng)臺(tái)3起的上行鏈路接收通信。然而，如上面所述，在這個(gè)階段，對(duì)于該預(yù)定寬的區(qū)域建立了上行鏈路的指向性。另一方面，接受來(lái)自基站2的應(yīng)答的管理局識(shí)別出在基站2和移動(dòng)臺(tái)3之間通信準(zhǔn)備的完成，命令開(kāi)始在移動(dòng)臺(tái)3和基站2之間的初始軟越區(qū)轉(zhuǎn)接(圖16中“L”)。
接受該命令的移動(dòng)臺(tái)3通過(guò)自基站2的下行鏈路開(kāi)始通信接收。同時(shí)，越區(qū)轉(zhuǎn)接的完成通過(guò)該基站通知到該管理局。此時(shí)，在圖16的“K”階段，由于基站2從最初的寬的指向性的狀態(tài)開(kāi)始控制并且進(jìn)行跟蹤移動(dòng)臺(tái)3，它用了比在圖5中“E”到“F”(稍候?qū)⒂懻?之間時(shí)間更長(zhǎng)的一個(gè)期間以便恢復(fù)正常狀態(tài)控制(圖16中的“M”)。換言之，在這個(gè)期間中，基站通過(guò)上行鏈路接收來(lái)自移動(dòng)臺(tái)3的通信，并且繼續(xù)接收來(lái)自所有的方向的傳輸波以引起相互的干擾。
同樣地，甚至在下行鏈路，在越區(qū)轉(zhuǎn)接之前連接的基站可以滿意地跟隨移動(dòng)臺(tái)具有十分穩(wěn)定的指向性，而通過(guò)越區(qū)轉(zhuǎn)接將要連接的基站不得不對(duì)基于該基站的設(shè)立預(yù)先確定的整個(gè)扇形區(qū)域進(jìn)行發(fā)送。
圖17是用于說(shuō)明當(dāng)使用上述的傳統(tǒng)的自適應(yīng)天線指向性控制時(shí)，在經(jīng)越區(qū)轉(zhuǎn)接將被連接的基站的下行鏈路中的初始指向性控制的視圖。
圖17顯示一個(gè)例子，在其中導(dǎo)頻通道和通信信道將被以互相不同的指向性控制。另一方面，移動(dòng)臺(tái)3的運(yùn)動(dòng)和它的位置與圖15所示的一樣。區(qū)域10表示在基站1的某一個(gè)扇區(qū)(對(duì)于移動(dòng)臺(tái)3的扇區(qū))中一個(gè)導(dǎo)頻信道的指向性。另一方面，區(qū)域11表示在某一個(gè)扇區(qū)(對(duì)于移動(dòng)臺(tái)3的扇區(qū))中一個(gè)導(dǎo)頻信道的指向性。波束圖形12表示對(duì)于移動(dòng)臺(tái)3的由基站1建立的下行鏈路的指向性。另一方面，波束圖形14表示對(duì)于移動(dòng)臺(tái)3的由基站2建立的下行鏈路的初始指向性。
類似于上行鏈路的情況，建立了越區(qū)轉(zhuǎn)接之前連接的基站1的下行鏈路的指向性以滿意地跟隨該移動(dòng)臺(tái)，并且是迅速建立的。與此對(duì)比，由于移動(dòng)臺(tái)3的方向是不知道的，所以將通過(guò)越區(qū)轉(zhuǎn)接連接的基站2的下行鏈路的指向性是無(wú)定向地通過(guò)下行鏈路進(jìn)行傳輸(小區(qū)范圍6)，或者，作為一種替代，根據(jù)基站2的導(dǎo)頻信道的信息通過(guò)識(shí)別扇區(qū)只是對(duì)特別的扇區(qū)區(qū)域1進(jìn)行傳輸，通過(guò)管理局并且按照管理局的命令移動(dòng)臺(tái)與其建立無(wú)線電信道連接。
因此，當(dāng)基站2通過(guò)下行鏈路對(duì)于小區(qū)范圍6執(zhí)行發(fā)送時(shí)，在位于該小區(qū)中的除了移動(dòng)臺(tái)3之外的所有的移動(dòng)臺(tái)中可能引起相互干擾。另一方面，當(dāng)基站2通過(guò)下行鏈接對(duì)扇區(qū)區(qū)域14執(zhí)行發(fā)送時(shí)，在位于該扇區(qū)中的除了移動(dòng)臺(tái)3之外的所有的移動(dòng)臺(tái)中可能引起相互干擾。此外，類似于上行鏈路的情況，為了恢復(fù)控制的正常狀態(tài)，需要長(zhǎng)的周期。應(yīng)該注意到圖16的序列是可適用于下行鏈路，因此對(duì)其的討論將被省略。另一方面，在給出導(dǎo)頻信道和下行鏈路的指向性是不同的這個(gè)情況的討論的同時(shí)，在某一個(gè)系統(tǒng)中也能夠給出將指向性控制在相同的指向性。
圖18是用于說(shuō)明在使用上述的傳統(tǒng)的自適應(yīng)天線指向性控制時(shí)，在經(jīng)越區(qū)轉(zhuǎn)接將被連接的基站的下行鏈路中初始指向性控制的視圖。
在圖18中，導(dǎo)頻信道的和通信信道的指向性被控制為相同的指向性。波束圖形15表示某一個(gè)扇區(qū)(對(duì)于移動(dòng)臺(tái)3的扇區(qū))的導(dǎo)頻信道和下行鏈路的指向性，該扇區(qū)是由對(duì)于移動(dòng)臺(tái)3的基站1形成的。波束圖形17表示某一個(gè)扇區(qū)(對(duì)于移動(dòng)臺(tái)3的扇區(qū))的導(dǎo)頻信道和下行鏈路的指向性，該扇區(qū)是由對(duì)于移動(dòng)臺(tái)3的基站2形成的。
應(yīng)該注意到，與上述的圖17的差別只是基站1和2各自的導(dǎo)頻信道和下行鏈路的指向性是相同的，并且其它的情況也基本上相同。相應(yīng)地，甚至在圖18，也將遇見(jiàn)與圖17相關(guān)討論的問(wèn)題。
如上所述，在已有技術(shù)中，在任何移動(dòng)臺(tái)中在軟越區(qū)轉(zhuǎn)接開(kāi)始的每個(gè)時(shí)機(jī)，可能引起將通過(guò)越區(qū)轉(zhuǎn)接連接的基站中的在上行鏈路和下行鏈路中的干擾。此外，因?yàn)樾陆囊苿?dòng)通信系統(tǒng)，例如蜂窩移動(dòng)電話系統(tǒng)具有變窄每一基站(形成微小區(qū))的小區(qū)范圍的趨向，所以對(duì)于實(shí)質(zhì)上發(fā)生的軟越區(qū)轉(zhuǎn)接的增加，這個(gè)問(wèn)題變得更重要。換言之，信道容量被減少。
在這種已有技術(shù)的越區(qū)轉(zhuǎn)接中，對(duì)于“指向性受控天線設(shè)備”有日本的未審查專利平10-70502。在這個(gè)已有技術(shù)中，隨預(yù)報(bào)移動(dòng)臺(tái)的方向，天線被適當(dāng)?shù)目刂埔员阌行实氖褂妙l率和發(fā)送功率。
另一方面，日本的未審查的專利平9510595，“具有改良的功率效率的相控天線陣蜂窩基站和與其關(guān)聯(lián)的方法”，通過(guò)增加功率效率、減少小區(qū)范圍的大小和在基站中減少通過(guò)引起交叉調(diào)制的雜散信號(hào)的輻射，促進(jìn)了有源相控陣天線的使用。
在這樣的已有技術(shù)中，基站的小區(qū)范圍趨向被縮小，而軟越區(qū)轉(zhuǎn)接出現(xiàn)的頻率將變的更高。因此，在任何有關(guān)的移動(dòng)臺(tái)中每次出現(xiàn)開(kāi)始軟越區(qū)轉(zhuǎn)接時(shí)，在將通過(guò)越區(qū)轉(zhuǎn)接連接的基站中的干擾趨向于在上行鏈路和下行鏈路兩方頻繁產(chǎn)生，降低了在越區(qū)轉(zhuǎn)接開(kāi)始時(shí)的通信質(zhì)量。在此種情況下，也會(huì)遇到信道容量降低的問(wèn)題。因此，即使在上面確定的出版物中公開(kāi)的已有技術(shù)中，仍然留下了可以改進(jìn)的空間。
本發(fā)明是針對(duì)上面所述的現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)作出的。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一個(gè)自適應(yīng)天線指向性控制方法和一種系統(tǒng)，它在越區(qū)轉(zhuǎn)接開(kāi)始時(shí)減少在上行鏈路以及/或者下行鏈路的干擾，以改善越區(qū)轉(zhuǎn)接開(kāi)始時(shí)的通信質(zhì)量，并且可以允許指向性控制的正常狀態(tài)的快速恢復(fù)，導(dǎo)致信道容量的增加。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種自適應(yīng)天線指向性控制方法，其中一個(gè)移動(dòng)臺(tái)和將通過(guò)上行鏈路和下行鏈路與該移動(dòng)臺(tái)無(wú)線電通信連接的基站是由一個(gè)管理局支配的，該基站的多個(gè)天線振子的各自發(fā)送信號(hào)或接收信號(hào)在振幅和相位上是變化的并在一個(gè)特定的方向合并，以便建立一個(gè)合并的輻射方向圖指向性，此方法包括在移動(dòng)臺(tái)中的開(kāi)始軟越區(qū)轉(zhuǎn)接的步驟；獲得來(lái)自第一基站的安裝位置信息和該第一基站相對(duì)于該移動(dòng)臺(tái)的上行鏈路指向性信息的步驟，該第一基站是越區(qū)轉(zhuǎn)接之前連接的基站；根據(jù)上行鏈路的指向性信息，由將通過(guò)越區(qū)轉(zhuǎn)接連接的第二基站預(yù)報(bào)該移動(dòng)臺(tái)離第二基站的方位的步驟；以及確定與獲得的移動(dòng)臺(tái)的方位相對(duì)應(yīng)的上行鏈路的初始指向性控制參數(shù)的步驟。
將由第二基站初始設(shè)定的上行鏈路的指向性可以通過(guò)確定一個(gè)指向性控制參數(shù)加以控制，以使上行鏈路的指向性比一個(gè)正常小區(qū)或扇形區(qū)域更窄。
可以用第一基站的下行鏈路的指向性信息代替第一基站的上行鏈路指向性信息，用于由第二基站預(yù)報(bào)移動(dòng)臺(tái)的方位，為下行鏈路確定初始指向性控制參數(shù)。
該第二基站可以為移動(dòng)臺(tái)確定各自的導(dǎo)頻信道的指向性控制參數(shù)和下行鏈路的初始指向性控制參數(shù)。
指向性控制參數(shù)可以被確定為以使當(dāng)?shù)诙境跏紓魉托盘?hào)時(shí)使用的下行鏈路的指向性比正常扇形區(qū)域窄。
通過(guò)經(jīng)管理局向第二基站通告第一基站的安裝位置信息和指向性控制參數(shù)，可以在軟越區(qū)轉(zhuǎn)接開(kāi)始時(shí)在第一基站確定初始指向性控制參數(shù)。
移動(dòng)臺(tái)相對(duì)于第一基站的位置信息可以通過(guò)管理局通知給第二基站代替第一基站的安裝位置信息，用于在第二基站確定初始指向性控制參數(shù)。
第一基站的安裝位置信息可以預(yù)先從管理局通知到外圍基站，代替通知到第二基站。
在第二基站得出移動(dòng)臺(tái)的大致方向。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，一種自適應(yīng)天線指向性控制系統(tǒng)，其中一個(gè)移動(dòng)臺(tái)和將通過(guò)上行鏈路和下行鏈路與該移動(dòng)臺(tái)無(wú)線電通信連接的基站是由一個(gè)管理局支配的，該基站的多個(gè)天線振子的各自發(fā)送信號(hào)或接收信號(hào)在振幅和相位上是變化的并在一個(gè)特定的方向合并，以便建立一個(gè)合并的輻射方向圖指向性，此系統(tǒng)包括移動(dòng)臺(tái)包括用于初始軟越區(qū)轉(zhuǎn)接的裝置；將通過(guò)越區(qū)轉(zhuǎn)接連接的第二基站包括一裝置，其根據(jù)來(lái)自越區(qū)轉(zhuǎn)接之前連接的第一基站的安裝位置信息和第一基站的上行鏈路的指向性信息預(yù)報(bào)移動(dòng)臺(tái)離第二基站的方位，并且確定上行鏈路以及/或者下行鏈路的初始指向性控制參數(shù)。
基站可以包括至少處理與一個(gè)管理局對(duì)接的一個(gè)有線電路接口部分，一個(gè)無(wú)線電接收部分，一個(gè)無(wú)線電傳送部分和一個(gè)基站控制和存儲(chǔ)部分，在無(wú)線電接收部分下行鏈路中的以及/或者在無(wú)線電發(fā)送部分中下行鏈路中的指向性控制參數(shù)是通過(guò)控制基站控制和存儲(chǔ)部分的處理確定的。
基站控制和存儲(chǔ)部分可以設(shè)置在無(wú)線電接收部分以及/或者無(wú)線電發(fā)送部分內(nèi)部或者外部。
通過(guò)以下結(jié)合本發(fā)明優(yōu)選具體化的附圖的詳細(xì)的描述，對(duì)本發(fā)明將能更全面的理解，然而，這將不應(yīng)該被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制，而只是為了解釋和理解。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的自適應(yīng)天線指向性控制方法和系統(tǒng)的第一實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)的一示意圖2是顯示圖1中基站的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一個(gè)方塊圖；圖3是示出圖1中的發(fā)送部分中的基帶調(diào)制部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一張方塊圖；圖4是示出圖2中的接收部分中的基帶解調(diào)部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一張方塊圖；圖5是在示出的實(shí)施例中在一個(gè)移動(dòng)臺(tái)、一個(gè)基站和一個(gè)管理局之間處理過(guò)程的一個(gè)順序圖；圖6是示出所示實(shí)施例中的圖1的一部分的一放大的示意圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的自適應(yīng)天線指向性控制方法和系統(tǒng)的第二實(shí)施例的一示意圖；圖8是顯示圖7中一基站的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方塊圖；圖9是顯示圖8中基帶調(diào)制部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一個(gè)方塊圖；圖10是一視圖，用于說(shuō)明在所示實(shí)施例中下行鏈路和導(dǎo)頻信道的指向性被控制為相同指向性的下行鏈路的指向性控制；圖11是與第三實(shí)施例的操作過(guò)程一致的一序列流程；圖12是一個(gè)示意圖，用于討論在所示實(shí)施例中，從基站的安裝位置信息和指向性控制信息預(yù)測(cè)進(jìn)入另外一個(gè)基站的一移動(dòng)臺(tái)的方向預(yù)測(cè)；圖13是示出所示實(shí)施例中的發(fā)送部分中一改變形式的基帶調(diào)制部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)方塊圖；圖14是示出所示實(shí)施例中的接收的部分中一改變形式的基帶解調(diào)部分的方塊圖；圖15是用于說(shuō)明，在已有技術(shù)中通過(guò)與移動(dòng)臺(tái)相關(guān)的越區(qū)轉(zhuǎn)接，在將被連接的基站的上行鏈路中的初始指向性控制的視圖；圖16是已有技術(shù)中在管理局、基站和移動(dòng)臺(tái)之間的一序列流程圖；圖17是用于說(shuō)明，在已有技術(shù)中通過(guò)與移動(dòng)臺(tái)相關(guān)的越區(qū)轉(zhuǎn)接，在將被連接的基站的下行鏈路中的初始指向性控制的視圖；圖18是用于說(shuō)明，已有技術(shù)中通過(guò)與移動(dòng)臺(tái)相關(guān)的越區(qū)轉(zhuǎn)接，在將被連接的基站的下行鏈路中的初始指向性控制的視圖。
在下文中將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例。在下述描述中，闡明了很多的具體細(xì)節(jié)以便對(duì)本發(fā)明提供一全面的理解。然而，顯然，對(duì)于本領(lǐng)域的熟練者來(lái)說(shuō)，沒(méi)有這些具體的細(xì)節(jié)也可以實(shí)施本發(fā)明。在另外一個(gè)情況下，所熟知的結(jié)構(gòu)沒(méi)有詳細(xì)地示出，以便避免不必要的使本發(fā)明模糊。
下面將參照附圖詳細(xì)地討論根據(jù)本發(fā)明的自適應(yīng)天線指向性控制方法和系統(tǒng)的優(yōu)選的實(shí)施例。
應(yīng)該注意到，與圖15到18中所示的元件同樣的那些元件將由同樣的參考數(shù)字標(biāo)識(shí)，并且對(duì)它們的討論將被省略以便避免多余的討論，保持揭示的內(nèi)容簡(jiǎn)單的足以幫助清楚的理解本發(fā)明。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的自適應(yīng)天線指向性控制方法和系統(tǒng)的第一實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)的一示意圖。
圖1示出圍繞基站1和2的小區(qū)范圍以及與對(duì)于一移動(dòng)臺(tái)3的軟越區(qū)轉(zhuǎn)接關(guān)聯(lián)的小區(qū)范圍。小區(qū)范圍5是基站1的服務(wù)區(qū)而小區(qū)范圍6是基站2的服務(wù)區(qū)。波束圖形7表示由基站1建立的接收指向性的有效范圍，該基站1在上行鏈路接收來(lái)自移動(dòng)臺(tái)3的通信。同樣地，波束圖形8表示由基站2建立的接收指向性的有效范圍，該基站2在上行鏈路接收來(lái)自移動(dòng)臺(tái)3的通信。
另一方面，在圖1中，移動(dòng)臺(tái)3是在從基站1對(duì)基站2的方向移動(dòng)。圖1示出在基站1和基站2之間軟越區(qū)轉(zhuǎn)接的開(kāi)始之后即刻的一個(gè)情況。
圖2是顯示基站1和2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一個(gè)方塊圖。
在基站1和2中的每一個(gè)中，用于與移動(dòng)臺(tái)3和4進(jìn)行通信的一個(gè)發(fā)送部分25和一個(gè)接收部分26被連接到與圖1所示的一個(gè)管理局主機(jī)連接的有線電路的一接口部分24。發(fā)送部分25具有基帶調(diào)制部分27、28和29，無(wú)線電調(diào)制部分30、31、32...33，發(fā)送放大部分34、35、36...37，和天線38、39、40...41。而且，基站1和2中的每一個(gè)中，設(shè)置了一個(gè)基站控制部分42和一個(gè)存儲(chǔ)部分49。
接收部分26具有基帶解調(diào)制部分44、45、46，無(wú)線電解調(diào)部分47、48、49...50，接收放大部分51、52、53...54，和天線55、56、57...58。
圖3是示出圖2中的基帶調(diào)制部分27、28和29中的每一個(gè)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方塊圖。
各個(gè)基帶調(diào)制部分27到29有一個(gè)選擇部分59，一個(gè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分60，一編碼部分61，一個(gè)擴(kuò)散部分62，一個(gè)擴(kuò)散碼產(chǎn)生部分63，一個(gè)指向性產(chǎn)生部分64和一個(gè)指向性控制部分65。
圖4是示出圖2中的接收部分26中的每一基帶解調(diào)部分44到46的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一個(gè)方塊圖；每一基帶解調(diào)部分44到46有一個(gè)解碼部分76，一個(gè)去擴(kuò)展部分77，一個(gè)擴(kuò)散碼產(chǎn)生部分78，一個(gè)搜索部分79，一個(gè)指向性產(chǎn)生部分80，一個(gè)指向性控制部分81和一個(gè)指向性系數(shù)控制部分82。
接下來(lái)，將討論根據(jù)本發(fā)明的自適應(yīng)天線指向性控制方法和系統(tǒng)的第一實(shí)施例的操作。
在圖1和2中，來(lái)自與管理局主機(jī)連接的有線電路接口部分24的數(shù)據(jù)(例如，在蜂窩移動(dòng)電話系統(tǒng)中的聲音數(shù)據(jù)，控制數(shù)據(jù)等等)在基帶調(diào)制部分27到29受到主調(diào)制，并且更進(jìn)一步受到無(wú)線電調(diào)制部分30...33的擴(kuò)散碼調(diào)制(輔助的調(diào)制)。接下來(lái)，該擴(kuò)散碼調(diào)制信號(hào)被發(fā)送放大部分34...37功率放大，并且通過(guò)天線38...41在下行鏈路被發(fā)送到移動(dòng)臺(tái)3和4。
接收部分26通過(guò)天線55...58經(jīng)接收放大部分51接收來(lái)自移動(dòng)臺(tái)3和4的發(fā)送波。對(duì)于接收信號(hào)，無(wú)線電解調(diào)部分47到50執(zhí)行與想要的信道的擴(kuò)散信號(hào)的相關(guān)處理(去擴(kuò)散)，用于提取一目標(biāo)主調(diào)制信號(hào)。此外，基帶解調(diào)部分44到46執(zhí)行解調(diào)，以通過(guò)有線電路接口部分24向管理局HOST傳送來(lái)自移動(dòng)臺(tái)3和4的控制數(shù)據(jù)和通信(發(fā)送)數(shù)據(jù)。
另一方面，基站控制部分42根據(jù)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)部分49中的自己站的位置信息、來(lái)自管理局主機(jī)的該基站的安裝位置信息和該通信信道的指向性信息，執(zhí)行對(duì)于上行鏈路的接收指向性控制。
在圖3中所示的發(fā)送部分25的基帶調(diào)制部分27到29通過(guò)選擇部分59和數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分60對(duì)于來(lái)自管理局HOST(有線電路接口部分24)的通信數(shù)據(jù)執(zhí)行選擇，并且通過(guò)編碼部分61更進(jìn)一步執(zhí)行編碼。然后，由擴(kuò)散部分62和擴(kuò)散碼產(chǎn)生部分63執(zhí)行擴(kuò)散。另一方面，由指向性產(chǎn)生部分64和指向性控制部分65執(zhí)行指向性控制。
在圖4中所示的接收部分26的基帶解調(diào)部分44到46通過(guò)指向性控制部分80、指向性控制部分81和指向性系數(shù)控制部分82，在基站控制部分42的控制之下，為來(lái)自無(wú)線電解調(diào)部分47...50的解調(diào)信號(hào)產(chǎn)生指向性。此外，由去擴(kuò)散部分77、擴(kuò)散碼產(chǎn)生部分78和搜索部分79執(zhí)行去擴(kuò)散。隨后，來(lái)自解碼部分76的解碼的數(shù)據(jù)(來(lái)自移動(dòng)臺(tái)3，4的數(shù)據(jù))被傳輸?shù)焦芾砭諬OST(有線電路接口部分24)。
圖5是示出在移動(dòng)臺(tái)3、基站1和2和管理局之間的處理過(guò)程的一序列流程圖；管理局主機(jī)(在圖1中未示出)被安置在不同于基站1和2的位置的一個(gè)位置，并且覆蓋除了基站1和2之外的其它基站并對(duì)它們執(zhí)行控制。移動(dòng)臺(tái)3有規(guī)則地監(jiān)視收到的導(dǎo)頻信道強(qiáng)度和它的信息(導(dǎo)頻信號(hào)自其到達(dá)的基站的信息)，將監(jiān)視結(jié)果通知基站。
最初，只有基站1在與移動(dòng)臺(tái)3通信。因此，是為基站1執(zhí)行來(lái)自移動(dòng)臺(tái)的收到的導(dǎo)頻信道的通告。一旦收到該接收的導(dǎo)頻信道強(qiáng)度的通告，根據(jù)通知的內(nèi)容，基站1作出判斷，判斷來(lái)自非自己的該基站的接收的導(dǎo)頻信道強(qiáng)度是否高于或等于一個(gè)預(yù)定閾值，即足以用于越區(qū)轉(zhuǎn)接的電平。如果接收的導(dǎo)頻信道強(qiáng)度小于該閾值，來(lái)自該移動(dòng)臺(tái)3的通知被傳輸?shù)焦芾砭终?圖5中的“A”)。
這里，當(dāng)其他基站(此時(shí)為基站2)的收到的導(dǎo)頻信道強(qiáng)度是超過(guò)閾值時(shí)，基站1利用對(duì)移動(dòng)臺(tái)增加上行鏈路的一指向性控制信息(圖5中的“B”)從移動(dòng)臺(tái)3向管理局傳送該通知。
管理局通過(guò)來(lái)自基站1的該通知認(rèn)可移動(dòng)臺(tái)3可以與基站越區(qū)轉(zhuǎn)接(在圖5中的“C”)，傳送一個(gè)對(duì)基站2分配信道的命令用于建立與移動(dòng)臺(tái)3的通信。同時(shí)，管理局依次傳送基站1的安裝位置信息和從基站1傳輸?shù)膶?duì)基站2的上行鏈路的指向性控制信息(圖5中的“D”)。接收信道分配命令的基站2根據(jù)來(lái)自管理局的基站1的安裝位置信息和上行鏈路的指向性控制信息，預(yù)報(bào)移動(dòng)臺(tái)3與自己這個(gè)基站的方向，以便確定上行鏈路的初始指向性(圖5中“E”)。
在完成信道分配之后，對(duì)其的響應(yīng)被返回到該管理局。在這個(gè)時(shí)候，相對(duì)于該移動(dòng)臺(tái)的基站1和2的各自的上行鏈路的指向性被顯示在圖1中。如上面所述，在圖6中的波束圖形7是跟隨移動(dòng)臺(tái)3的移動(dòng)受控的上行鏈路中的指向性?；?和移動(dòng)臺(tái)3具有定時(shí)的某一個(gè)通信周期并且因此可以建立穩(wěn)定的和尖銳的指向性。
另一方面，波束圖形8是根據(jù)通過(guò)管理局從基站1收到的信息通過(guò)預(yù)報(bào)移動(dòng)臺(tái)3的方向，由基站2確定的指向性。在圖5中，從來(lái)自基站1的指向性控制信息和安裝位置信息確定初始上行鏈路指向性的基站2能夠在信道分配的同時(shí)接收來(lái)自移動(dòng)臺(tái)3的發(fā)送波，以便逐漸地穩(wěn)定指向性控制(在圖5中的虛線“E”到“F”)。接受來(lái)自基站2信道分配響應(yīng)的管理局認(rèn)可用于在基站2和移動(dòng)臺(tái)3之間通信的準(zhǔn)備完成，發(fā)出一個(gè)命令開(kāi)始越區(qū)轉(zhuǎn)接(圖5中“G”)。
接收用于開(kāi)始越區(qū)轉(zhuǎn)接的命令的移動(dòng)臺(tái)3開(kāi)始接收基站2的下行鏈路，并且經(jīng)由各自的基站向管理局傳送顯示該移動(dòng)臺(tái)已經(jīng)開(kāi)始接收基站2的下行鏈路的應(yīng)答，然后完成該開(kāi)始越區(qū)轉(zhuǎn)接。
下面，討論將是在這種情況下進(jìn)行的，即移動(dòng)臺(tái)3的方位(角)是由基站2從基站1的指向性控制信息和安裝位置信息預(yù)報(bào)的。
圖6是放大的圖1中的一部分的示圖。
在圖6中，為了方便算法運(yùn)算，在各自的基站中的小區(qū)范圍(服務(wù)區(qū))的區(qū)域是由圓周顯示的。在坐標(biāo)軸上，安裝各個(gè)基站的空間取一個(gè)平面，以表示基站各自的安裝位置的坐標(biāo)。在圖6中點(diǎn)A表示作為越區(qū)轉(zhuǎn)接之前連接的基站的基站1(未示出)的安裝位置坐標(biāo)(XA，YA)，點(diǎn)B表示作為將要由越區(qū)轉(zhuǎn)接連接的基站的該基站的安裝位置坐標(biāo)(XB，YB)。
在圖1和圖6中，θA表示在基站1安裝坐標(biāo)(自水平線反時(shí)針?lè)较虻?指向移動(dòng)臺(tái)3的一個(gè)角，該坐標(biāo)是從基站1對(duì)于移動(dòng)臺(tái)3的上行鏈路的指向性控制信息得到的。rA代表基站1的小區(qū)半徑。θA和rA用于使基站2能根據(jù)該已知的信息得出圖6中的θB。θB表示在自基站2的安裝坐標(biāo)的水平線反時(shí)針?lè)较虻闹赶蛞苿?dòng)臺(tái)3的角。θB是從基站2看過(guò)去的移動(dòng)臺(tái)3的角的方向(角)。
基站2得出圖6中X點(diǎn)的坐標(biāo)。X點(diǎn)是延長(zhǎng)通過(guò)點(diǎn)A和移動(dòng)臺(tái)3的一條直線和小區(qū)范圍5的邊界的一個(gè)交叉點(diǎn)(較靠近移動(dòng)臺(tái)的交叉點(diǎn)中的一個(gè))。基站2考慮以點(diǎn)B為中心延長(zhǎng)通過(guò)點(diǎn)X的圓周公式，因?yàn)樵贐點(diǎn)和X點(diǎn)之間的距離可以確定，所以通過(guò)利用因此得出的半徑導(dǎo)出圓周，可以輕易地導(dǎo)出該公式。最后，點(diǎn)X的坐標(biāo)是用θB表達(dá)的，并且利用點(diǎn)X是在圓周上的事實(shí)，可以導(dǎo)出θB。
此時(shí)，嚴(yán)格地說(shuō)點(diǎn)X不同于移動(dòng)臺(tái)3的位置。因此，從基站2看，得出的θB不是與移動(dòng)臺(tái)3的方位完全一致。然而，基站1和基站2的小區(qū)范圍重疊的一個(gè)區(qū)域與小區(qū)半徑相比是相當(dāng)窄的，一般說(shuō)來(lái)，因?yàn)樯闲墟溌返牟ㄊ鴪D形18具有一定的寬度，所以誤差實(shí)質(zhì)上是可忽略的。
如上面所述，在第一實(shí)施例中，由于將要通過(guò)越區(qū)轉(zhuǎn)接連接的基站可以預(yù)先預(yù)報(bào)移動(dòng)臺(tái)的方位，所以變成即使實(shí)際上沒(méi)有收到移動(dòng)臺(tái)的發(fā)送波，也能夠確定上行鏈路的接收指向性以形成適當(dāng)?shù)叵喾系牟ㄊ鴪D形。
換句話說(shuō)，變成能夠減少來(lái)自另外一個(gè)移動(dòng)臺(tái)的接口，以改進(jìn)越區(qū)轉(zhuǎn)接開(kāi)始后將通過(guò)越區(qū)轉(zhuǎn)接連接的基站的上行鏈路的通信質(zhì)量，相應(yīng)地增加信道容量。
此外，因?yàn)閷⑼ㄟ^(guò)越區(qū)轉(zhuǎn)接連接的基站可以預(yù)先預(yù)報(bào)移動(dòng)臺(tái)的方向，變成能夠在信道分配的同時(shí)，建立與在移動(dòng)臺(tái)方位的上行鏈路的初始指向性適當(dāng)?shù)匾恢碌牟ㄊ鴪D形。通過(guò)此方式，將通過(guò)越區(qū)轉(zhuǎn)接連接的基站的上行鏈路接收指向性控制可以很快地被恢復(fù)。
接下來(lái)將給出對(duì)于第二實(shí)施例的討論。
在第二實(shí)施例中，在第一實(shí)施例中的來(lái)自移動(dòng)臺(tái)的上行鏈路的指向性控制顯示在圖1到6中，即使對(duì)于來(lái)自基站的下行鏈路，該指向性控制也可以被執(zhí)行。
圖7是用于討論第二實(shí)施例的一個(gè)視圖。在與圖1相同的情況中(緊接著基站1和基站2的越區(qū)轉(zhuǎn)接開(kāi)始)，當(dāng)導(dǎo)頻信道的下行鏈路和指向性分別地被控制(這個(gè)導(dǎo)頻信道是所有移動(dòng)臺(tái)通用的)時(shí)，圖7示出在下行鏈路中的指向性控制的情況。
在圖7中的區(qū)域10是其中基站1A的某一個(gè)扇區(qū)(在此為移動(dòng)臺(tái)3所處的扇區(qū))的導(dǎo)頻信道有效的一區(qū)域。另一方面，區(qū)域11是其中基站2A的某一個(gè)扇區(qū)(在此為移動(dòng)臺(tái)3所處的扇區(qū))的導(dǎo)頻信道有效的一區(qū)域。波束圖形12表示從基站1A到移動(dòng)臺(tái)3的下行鏈路的有效范圍。波束圖形13表示從基站2A到移動(dòng)臺(tái)3的下行鏈路的有效范圍。其他結(jié)構(gòu)與圖1所示的一樣。
圖8是顯示基站1A和2A的內(nèi)部構(gòu)造的一個(gè)方塊圖。
基站1A和2A接收部分26是相同的如圖2所示，不同之處在于發(fā)送部分25A的各自的基帶調(diào)制部分27A、28A和29A是受基站控制部分42A和存儲(chǔ)部分49A的控制。
圖9是顯示圖8中每個(gè)基帶調(diào)制部分27A到29A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方塊圖。
在圖9所示的基帶調(diào)制部分27A到29A是對(duì)于圖3所示第一實(shí)施例的基帶調(diào)制部分27到29新配備指向性系數(shù)存儲(chǔ)部分83。指向性控制部分65A和指向性系數(shù)存儲(chǔ)部分83由基站控制部分42A和存儲(chǔ)部分49A控制。其他結(jié)構(gòu)與圖3所示的一樣。
接下來(lái)將給出對(duì)于第二實(shí)施例的操作的討論。
在圖7中，圖1中上行鏈路的波束圖形7和8由下行鏈路的波束圖形12和13替代。另一方面，在圖7中上行鏈路的指向性控制信息被下行鏈路的指向性控制信息替換。此外，在圖6中上行鏈路的波束被下行鏈路的波束替換。
應(yīng)該注意到，在圖7中，示出基站各自的導(dǎo)頻信道的有效范圍的區(qū)域10和11是不控制目標(biāo)的固定的區(qū)域。
因此，在第二實(shí)施例中，可以由將越區(qū)轉(zhuǎn)接連接的基站預(yù)報(bào)移動(dòng)臺(tái)的方位。即使當(dāng)來(lái)自移動(dòng)臺(tái)的發(fā)送波實(shí)際上未收到，為了預(yù)報(bào)移動(dòng)臺(tái)的位置，變成能夠預(yù)先確定下行鏈路的發(fā)送指向性，以形成與其大致相一致的波束圖形。通過(guò)此方式，將通過(guò)越區(qū)轉(zhuǎn)接連接的基站的下行鏈路中的干擾，在越區(qū)轉(zhuǎn)接開(kāi)始時(shí)可以被降低。
此外，因?yàn)閷⑼ㄟ^(guò)越區(qū)轉(zhuǎn)接連接的基站可以預(yù)先預(yù)報(bào)移動(dòng)臺(tái)的方向，下行鏈路中初始指向性可以與信道分配同時(shí)地設(shè)置在移動(dòng)臺(tái)的方位。即，將通過(guò)越區(qū)轉(zhuǎn)接連接的基站的下行鏈路發(fā)送指向性控制可以很快地被恢復(fù)。
接下來(lái)將給出對(duì)于第三實(shí)施例的討論。
當(dāng)在圖7所示的第二實(shí)施例中來(lái)自基站的導(dǎo)頻信道和下行鏈路的指向性各自被控制的時(shí)候，變成能夠?qū)?dǎo)頻信道和下行鏈路的指向性控制成相同的指向性。
圖10是一視圖，其顯示了指向性控制的一種情況，在此情況中下行鏈路和導(dǎo)頻信道的指向性是以與圖7相同的情況(基于基站1和基站中越區(qū)轉(zhuǎn)接的開(kāi)始)，被控制到相同的指向性(當(dāng)移動(dòng)臺(tái)是各自地單獨(dú)的導(dǎo)頻信道時(shí))。
在圖10中波束圖形15表示自基站1A到移動(dòng)臺(tái)3的導(dǎo)頻信道和下行鏈路的有效范圍(指向性)。波束圖形16表示來(lái)自基站2A到移動(dòng)臺(tái)3的導(dǎo)頻信道和下行鏈路的有效范圍。應(yīng)該注意到其他構(gòu)造與圖3所示的一樣。
接下來(lái)將給出對(duì)于第四實(shí)施例的討論。
在圖10中所示的第四實(shí)施例除了導(dǎo)頻信道和下行鏈路是被控制在相同的指向性之外，其余是與圖7所示的實(shí)施例相同的。
接下來(lái)，將給出對(duì)于第五實(shí)施例的討論。
在示出第一實(shí)施例的圖5中，從移動(dòng)臺(tái)通知的接收的導(dǎo)頻信道強(qiáng)度信息的判斷是由基站執(zhí)行的。與此相反，在該第五實(shí)施例，對(duì)于接收的導(dǎo)頻信道強(qiáng)度信息的判斷是由管理局執(zhí)行的。
圖11是與第五實(shí)施例的操作過(guò)程一致的一序列流程；直到移動(dòng)臺(tái)3向基站1通知接收的導(dǎo)頻信道強(qiáng)度信息時(shí)的操作過(guò)程是與圖5和11所示的操作過(guò)程相同的?；?向管理局傳送從移動(dòng)臺(tái)3收到的該接收導(dǎo)頻信道強(qiáng)度信息。管理局檢查在接收的信息之中導(dǎo)頻信號(hào)是否超過(guò)閾值(圖11中的“N”)。如果導(dǎo)頻信號(hào)超過(guò)閾值(圖11中的“0”)，管理局作出判斷，即該移動(dòng)臺(tái)與其他基站(在本例中為基站2)的越區(qū)轉(zhuǎn)接可以執(zhí)行，向與移動(dòng)臺(tái)3有關(guān)的基站1申請(qǐng)指向性控制信息的通告(圖11中的“P”)。
接收該申請(qǐng)的基站1向管理局傳送對(duì)移動(dòng)臺(tái)3的指向性控制信息(圖11中“Q”)。接收這個(gè)通知的管理局傳送信道分配命令以便建立基站2和移動(dòng)臺(tái)3之間的通信(圖11中“R”)。
同時(shí)，管理局向基站2傳送從基站1傳送的基站1的安裝位置信息和指向性控制信息。接收信道分配命令的基站2根據(jù)自管理局發(fā)送的基站1的安裝位置信息和指向性控制信息，預(yù)報(bào)移動(dòng)臺(tái)3與自己這個(gè)基站的方向，以便確定上行鏈路、下行鏈路和導(dǎo)頻信道中的一個(gè)的初始指向性(圖11中“S”)。緊接著信道分配的完成，向管理局返回響應(yīng)。
根據(jù)來(lái)自基站1的指向性控制信息和安裝位置信息，初始指向性確定的基站2能夠在信道分配的同時(shí)收到移動(dòng)臺(tái)的發(fā)送波。然后，指向性控制逐漸地穩(wěn)定(圖11中虛線“S”到“T”)。接收來(lái)自基站2的信道分配應(yīng)答的管理局認(rèn)可基站2準(zhǔn)備與移動(dòng)臺(tái)3通信，命令對(duì)移動(dòng)臺(tái)3的越區(qū)轉(zhuǎn)接開(kāi)始(圖11中的“U”)。接收這個(gè)命令的基站3開(kāi)始自基站2的下行鏈路的接收，并且通過(guò)各自的基站向管理局傳送表示接收開(kāi)始的一個(gè)應(yīng)答，以便完成開(kāi)始越區(qū)轉(zhuǎn)接。
因此，在第五實(shí)施例中，來(lái)自移動(dòng)臺(tái)的接收的導(dǎo)頻信道強(qiáng)度的判斷由代替基站的管理局集中地執(zhí)行。通常，管理局比基站有更高的處理能力，并且有許多這樣的例子，即在傳統(tǒng)的越區(qū)轉(zhuǎn)接開(kāi)始階段，接收的導(dǎo)頻信道強(qiáng)度的判斷是由管理局執(zhí)行的，所以第五實(shí)施例可以輕易地實(shí)現(xiàn)。結(jié)果，在基站中越區(qū)轉(zhuǎn)接開(kāi)始的算法處理負(fù)荷可以被減小。
接下來(lái)將給出對(duì)于第六實(shí)施例的討論。
圖12是一個(gè)示意圖，用于根據(jù)基站1的安裝位置信息和指向性控制信息，說(shuō)明將由基站2執(zhí)行的移動(dòng)臺(tái)3的方位的預(yù)測(cè)。
首先，基站2得出圖12中點(diǎn)X的坐標(biāo)。點(diǎn)X是在延伸通過(guò)點(diǎn)A和移動(dòng)臺(tái)3的直線和小區(qū)范圍6的邊界之間的一交叉點(diǎn)(較靠近移動(dòng)臺(tái)的交叉點(diǎn))。X點(diǎn)位于以B點(diǎn)為中心的圓周上，并且具有rB的半徑以及可以由一極坐標(biāo)表示。因此，可以導(dǎo)出θB。
此時(shí)，與圖6的情況類似，X點(diǎn)確實(shí)不同于移動(dòng)臺(tái)3的位置。因此，從基站2看，得出的θB不是與移動(dòng)臺(tái)3的方位完全一致。然而，類似于圖6所討論的原因，在該范圍內(nèi)的誤差將被忽略。應(yīng)該看到，用于得出圖6和圖12所示的θB的方式僅僅是例子，在其中θB的近似值原則上是從θA和位置A和B的坐標(biāo)得出的，以基于建立初始指向性，降低算法處理負(fù)荷。
接下來(lái)將討論實(shí)施例的修改。
圖13是示出圖9所示實(shí)施例中基帶調(diào)制部分27A到29A的一改變形式的方塊圖。
在這個(gè)修改中每一基帶調(diào)制部分27B到29B設(shè)置有一個(gè)指向性系數(shù)存儲(chǔ)部分82、通過(guò)有線電路接口部分24連接到管理局主機(jī)的CPU86，以及存儲(chǔ)部分87。其它構(gòu)造是與圖9所示的基帶調(diào)制部分27A到29A一樣的。CPU86和存儲(chǔ)部分87執(zhí)行與圖8所示的基站控制部分42A和存儲(chǔ)部分49A相當(dāng)?shù)牟僮鳌Ｆ渌僮黝愃朴趫D9所示的基帶調(diào)制部分27A到29A的操作。
當(dāng)基帶調(diào)制部分27B到29B的修改被應(yīng)用到圖8中的發(fā)送部分25A時(shí)，變得無(wú)必要設(shè)置基站控制部分42A和存儲(chǔ)部分49A。
圖14是一個(gè)方塊圖，其示出在圖2(圖8)的接收部分26中的基帶解調(diào)部分44到46的修改。
每一基帶調(diào)制部分44A、45A和46A的修改是具有一內(nèi)部指向性系數(shù)存儲(chǔ)部分92，通過(guò)有線電路接口部分24連接到管理局主機(jī)并且接收來(lái)自解碼部分76的解碼數(shù)據(jù)的CPU94，以及一個(gè)存儲(chǔ)部分95。其它構(gòu)造類似于圖4所示的基帶解調(diào)部分44到46。CPU94和存儲(chǔ)部分95執(zhí)行與圖2(圖8)所示的基站控制部分42和存儲(chǔ)部分49相應(yīng)的操作(基站控制部分42A和存儲(chǔ)部分49A)。其它操作類似于圖4所示的基帶解調(diào)部分44到46的那些操作，當(dāng)所示的修改的基帶解調(diào)部分44到46被應(yīng)用圖2(圖8)的接收部分26時(shí)，沒(méi)有必要提供基站控制部分42和存儲(chǔ)部分49(基站控制部分42A和存儲(chǔ)部分49A)。
應(yīng)該注意到，在只是相對(duì)于基站中指向性控制討論所示實(shí)施例的同時(shí)，它是可適用于移動(dòng)臺(tái)的，比如裝在車輛上的便攜式移動(dòng)通信單元。在移動(dòng)臺(tái)一方的指向性控制將應(yīng)包含在本發(fā)明中。
從上面給出的討論中可以明確，對(duì)于按照本發(fā)明的自適應(yīng)天線指向性控制方法及其系統(tǒng)，與某一個(gè)基站通信的移動(dòng)臺(tái)開(kāi)始軟越區(qū)轉(zhuǎn)接以便同時(shí)地與其它基站通信，以便根據(jù)來(lái)自各個(gè)基站的安裝位置信息和在越區(qū)轉(zhuǎn)接之前連接的基站的指向性控制信息，允許預(yù)測(cè)移動(dòng)臺(tái)離將通過(guò)越區(qū)轉(zhuǎn)接連接的基站的方位，用于確定初始指向性控制參數(shù)以便預(yù)先建立初始指向性。
結(jié)果，在越區(qū)轉(zhuǎn)接開(kāi)始時(shí)上行鏈路以及/或者下行鏈路中的干擾可以被降低，以便改善在越區(qū)轉(zhuǎn)接開(kāi)始時(shí)的基站的上行鏈路的通信質(zhì)量。而且，指向性控制可以快速恢復(fù)以使信道容量增加。
雖然根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例已經(jīng)描述了本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的熟練者來(lái)說(shuō)應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，對(duì)前面的實(shí)施例是可以做出各種改變和增加和刪減的，但是并沒(méi)有脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。因此，不應(yīng)該理解本發(fā)明受上述實(shí)施例的限制，本發(fā)明應(yīng)是包含在與所附的權(quán)利要求相對(duì)應(yīng)的范圍內(nèi)的所有的可能的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種自適應(yīng)天線指向性控制方法，其中一個(gè)移動(dòng)臺(tái)和將通過(guò)上行鏈路和下行鏈路與所述的移動(dòng)臺(tái)無(wú)線電通信連接的基站是由一個(gè)管理局支配的，所述的基站的多個(gè)天線振子的各自發(fā)送信號(hào)或接收信號(hào)在振幅和相位上是變化的并在一個(gè)特定的方向合并，以便建立一個(gè)合并的輻射方向圖指向性，此方法包括在所述移動(dòng)臺(tái)中的開(kāi)始軟越區(qū)轉(zhuǎn)接的步驟；獲得來(lái)自第一基站的安裝位置信息和所述第一基站相對(duì)于所述移動(dòng)臺(tái)的上行鏈路的指向性信息的步驟，所述第一基站是越區(qū)轉(zhuǎn)接之前連接的基站；根據(jù)上行鏈路的指向性信息，由將通過(guò)越區(qū)轉(zhuǎn)接連接的一個(gè)第二基站預(yù)報(bào)所述移動(dòng)臺(tái)離該第二基站的方位；確定與獲得的所述移動(dòng)臺(tái)的方位相對(duì)應(yīng)的初始指向性控制參數(shù)的步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)天線指向性控制方法，其特征在于將由所述第二基站初始設(shè)定的上行鏈路的指向性是通過(guò)確定一個(gè)指向性控制參數(shù)控制，以使所述上行鏈路的指向性比一個(gè)正常小區(qū)或扇形區(qū)域更窄。
3.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)天線指向性控制方法，其特征在于為了確定所述下行鏈路初始指向性控制參數(shù)，用所述第一基站的下行鏈路的指向性信息代替所述第一基站的上行鏈路指向性信息，用于由所述第二基站預(yù)報(bào)移動(dòng)臺(tái)的方位。
4.如權(quán)利要求3所述的自適應(yīng)天線指向性控制方法，其特征在于所述第二基站為移動(dòng)臺(tái)確定各自的導(dǎo)頻信道的指向性控制參數(shù)與下行鏈路的初始指向性控制參數(shù)。
5.如權(quán)利要求3所述的自適應(yīng)天線指向性控制方法，其特征在于指向性控制參數(shù)被確定為以使下行鏈路的指向性比正常扇區(qū)區(qū)域的窄。
6.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)天線指向性控制方法，其特征在于通過(guò)經(jīng)所述管理局向所述第二基站通告所述第一基站的安裝位置信息和指向性控制參數(shù)，在所述移動(dòng)臺(tái)軟越區(qū)轉(zhuǎn)接開(kāi)始時(shí)在所述第一基站確定初始指向性控制參數(shù)。
7.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)天線指向性控制方法，其特征在于所述移動(dòng)臺(tái)相對(duì)于所述第一基站的位置信息通過(guò)所述管理局通知給所述第二基站，代替所述第一基站的所述安裝位置信息，用于在所述第二基站確定所述初始指向性控制參數(shù)。
8.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)天線指向性控制方法，其特征在于所述第一基站的安裝位置信息預(yù)先從所述管理局通知到外圍基站，以代替通知到所述第二基站。
9.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)天線指向性控制方法，其特征在于在所述第二基站近似地得出所述移動(dòng)臺(tái)的方位。
10.一種自適應(yīng)天線指向性控制系統(tǒng)，其中一個(gè)移動(dòng)臺(tái)和將通過(guò)上行鏈路和下行鏈路與所述的移動(dòng)臺(tái)無(wú)線電通信連接的基站是由一個(gè)管理局支配的，所述的基站的多個(gè)天線振子的各自發(fā)送信號(hào)或接收信號(hào)在振幅和相位上是變化的并在一個(gè)特定的方向合并，以便建立一個(gè)合并的輻射方向圖指向性，此系統(tǒng)包括所述移動(dòng)臺(tái)包括用于初始軟越區(qū)轉(zhuǎn)接的裝置；將通過(guò)越區(qū)轉(zhuǎn)接連接的第二基站包括一裝置，其根據(jù)來(lái)自越區(qū)轉(zhuǎn)接之前連接的第一基站的安裝位置信息和所述第一基站的上行鏈路的指向性信息預(yù)報(bào)所述移動(dòng)臺(tái)離第二基站的方位，并且確定上行鏈路以及/或者下行鏈路的初始指向性控制參數(shù)。
11.如權(quán)利要求10所述的自適應(yīng)天線指向性控制系統(tǒng)，其特征在于所述基站包括至少處理與一個(gè)管理局對(duì)接的一個(gè)有線電路接口部分，一個(gè)無(wú)線電接收部分，一個(gè)無(wú)線電傳送部分和一個(gè)基站控制和存儲(chǔ)部分，在無(wú)線電接收部分下行鏈路中的以及/或者在無(wú)線電發(fā)送部分中下行鏈路中的指向性控制參數(shù)是由所述基站控制和存儲(chǔ)部分的控制處理確定的。
12.如權(quán)利要求11所述的自適應(yīng)天線指向性控制系統(tǒng)，其特征在于所述基站控制和存儲(chǔ)部分被設(shè)置在所述無(wú)線電接收部分以及/或者所述無(wú)線電發(fā)送部分內(nèi)部或者外部。
全文摘要
自適應(yīng)天線指向性控制方法及系統(tǒng),能降低越區(qū)轉(zhuǎn)接開(kāi)始時(shí)上、下行鏈路中干擾,改善通信質(zhì)量,加速指向性控制?；镜亩鄠€(gè)天線振子的發(fā)送或接收信號(hào)在振幅和相位上是變化的,合并的輻射方向圖建立指向性。移動(dòng)臺(tái)開(kāi)始軟越區(qū)轉(zhuǎn)接,獲得越區(qū)轉(zhuǎn)接前連接的第一基站安裝位置和其相對(duì)于移動(dòng)臺(tái)的上行鏈路的指向性信息,根據(jù)獲得的信息將由越區(qū)轉(zhuǎn)接連接的第二基站預(yù)報(bào)移動(dòng)臺(tái)離自己的方位,確定與移動(dòng)臺(tái)方位對(duì)應(yīng)的上行鏈路初始指向性控制參數(shù)。
文檔編號(hào)H01Q3/26GK1264965SQ0010278
公開(kāi)日2000年8月30日 申請(qǐng)日期2000年2月22日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月22日
發(fā)明者高井謙一 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社