專利名稱：無線接收裝置和定向接收方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種無線接收裝置和定向接收方法，它們使用自適應天線技術，由此以自適應控制的方向執(zhí)行信號發(fā)送/接收。
背景技術：
在數字無線通信中，期望放在自適應陣列天線(adaptive array antenna，以下稱為“AAA”)技術上，其中，作為一種改進圖象質量的技術，利用復數系數(以下稱為“權重”)對來自多個天線元件的天線元件輸出進行加權相加。利用這種AAA技術，利用對于來自多個通信方的發(fā)送波到達的方向不同的事實，可以通過自適應地控制方向來抑制干擾波。AAA技術因此適合作為消除來自其他信道的干擾波的方法。
例如在NTT DoCoMo技術期刊(NTT DoCoMo Technology Journal)第5卷第4號第25-36頁中詳細說明了這個AAA技術。
利用AAA技術，來自不同方向的波被多個天線元件接收，并且通過對于每個接收信號按照它的到達方向利用適當的權重的組合處理來獲得最后的接收信號。因此，權重是否適當極大地影響了接收質量。
為此，在AAA技術中已經設計了用于找到合適的權重的各種加權控制算法。一種典型的算法使用所期望的信號波形來作為先驗知識，并且也使用相對于參考信號(所期望的信號)的誤差的均方根來作為輸出評估函數。
在這種情況下，可以使用傳統(tǒng)的自適應均衡器所共同使用的LMS(LeastMean Square，最小均方)或RLS(Recursive Least Squares，遞歸最小二乘方)算法。
但是，在移動通信中，由于終端的移動導致傳輸路徑特性以高速波動，并且，因此存在在傳統(tǒng)的AAA技術中的跟蹤能力的問題。即，必須跟蹤以高速波動的發(fā)送波的到達方向，并且在短時間內連續(xù)找到適當的權重。
因此，利用權重控制算法，如果由于移動終端的移動而導致的發(fā)送波到達方向的變化速度超過最佳的權重計算時間，則接收質量將惡化。因此需要一種裝置和方法，它們使得能夠甚至更快一點地計算自適應陣列天線的最佳權重。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供無線接收裝置和定向接收方法，它們使得能夠當使用自適應陣列天線時按照發(fā)送波的到達方向來在短時間內計算最佳權重。
通過下列方法來實現這個目的利用多個固定的加權模式(fixed weightpattern)來建立多個固定方向接收信號；根據每個固定方向接收信號的延遲概況來估計發(fā)送波的到達方向；根據所述方向來計算自適應陣列天線的最佳權重。


圖1是按照本發(fā)明的實施例1-4的無線基站裝置的配置的方框圖；圖2是由固定方向建立部分建立的方向模式；圖3A是示出在實施例1中的定向方向#1的延遲概況的圖；圖3B是示出在實施例1中的定向方向#2的延遲概況的圖；圖3C是示出在實施例1中的定向方向#3的延遲概況的圖；圖3D是示出在實施例1中的定向方向#4的延遲概況的圖；圖4A是示出在實施例2中的定向方向#1的延遲概況的圖；圖4B是示出在實施例2中的定向方向#2的延遲概況的圖；圖4C是示出在實施例2中的定向方向#3的延遲概況的圖；圖4D是示出在實施例2中的定向方向#4的延遲概況的圖；圖5是示出在實施例2中的到達波的到達方向的圖；圖6A是示出在實施例3中的定向方向#1的延遲概況的圖；圖6B是示出在實施例3中的定向方向#2的延遲概況的圖；圖6C是示出在實施例3中的定向方向#3的延遲概況的圖；圖6D是示出在實施例3中的定向方向#4的延遲概況的圖；圖7是示出在實施例3中到達波的到達方向的圖；圖8是示出在實施例4中通過延遲概況建立部分建立的延遲概況的圖；
圖9是示出在實施例4中到達波的狀態(tài)的圖；圖10是示出按照實施例5和6的無線基站裝置的配置的方框圖；圖11是示出按照實施例7的無線基站裝置的配置的方框圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖來詳細說明本發(fā)明的實施例。
(實施例1)在圖1中，附圖標號1表示無線基站裝置的整體配置。無線基站裝置1具有多個陣列天線AN1-AN4，并且由陣列天線AN1-AN4接收的信號被輸入到發(fā)送/接收雙工器2。發(fā)送/接收雙工器2向無線接收部分3發(fā)送接收信號。無線接收部分3對接收信號執(zhí)行諸如下變頻和模數轉換處理的處理，然后向接收信號處理電路4A...的去擴頻部分發(fā)送所處理的信號，接收信號處理電路4A...之一被提供用于每個通信無線終端，無線接收部分3也向固定方向建立部分6發(fā)送所處理的信號。
固定方向建立部分6建立圖2所示的多個固定方向#1-#4。實際上，固定方向建立部分6通過將來自四個陣列天線的接收信號乘以不同的固定加權模式并且同步地組合它們來建立四個定向接收信號。即，固定方向建立部分6利用四個固定加權模式來建立四個固定方向#1到#4。
然后，根據圖2中的固定方向#1獲得的定向接收信號被發(fā)送到延遲概況建立部分7，根據固定方向#2獲得的定向接收信號被發(fā)送到延遲概況建立部分8，根據固定方向#3獲得的定向接收信號被發(fā)送到延遲概況建立部分9，根據固定方向#4獲得的定向接收信號被發(fā)送到延遲概況建立部分10。
為了簡單起見，下面的說明僅僅著重于在多個接收信號處理電路4A...中的接收信號處理電路4A，接收信號處理電路4A...在數量上與無線終端的數量相當。延遲概況建立部分7到10之一被提供用于每個固定方向接收信號(即用于每個固定方向模式)，并且建立用于由固定方向建立部分6獲得的對應的定向接收信號的延遲概況。
具體上講，延遲概況建立部分7到10利用對應于無線終端的擴頻碼去擴頻固定方向的接收信號，并且通過在時間方向上擴展所產生的信號來建立延遲概況。
由延遲概況建立部分7到10建立的延遲概況數據被發(fā)送到作為到達方向估計部分的路徑搜索部分11。路徑搜索部分11檢測每個延遲概況的峰值。并且將峰值檢測結果發(fā)送到去擴頻部分5和初始值權重選擇部分12。
去擴頻部分5由多個匹配的濾波器組成。匹配的濾波器通過在由路徑搜索部分11檢測的峰值的定時將接收信號乘以對應于無線終端的擴頻碼來在擴頻之前恢復信號。去擴頻信號被發(fā)送到自適應陣列天線接收控制部分(AAA接收控制部分)13。
初始值權重選擇部分12具有作為輸入的、來自路徑搜索部分11的峰值檢測結果和當由固定方向建立部分6建立固定方向時使用的多個固定權重(即多個固定加權模式)。然后初始值權重選擇部分12從多個固定權重選擇對應于其中檢測最大峰值的延遲概況的固定權重，并且將其發(fā)送到AAA接收控制部分13。
AAA接收控制部分13作為自適應定向建立部分，并且通過向通過去擴頻部分5獲得的多個接收信號施加最佳權重來組合多個接收信號。此時，AAA接收控制部分13計算最佳權重，其中通過執(zhí)行預定的算法來最大化接收信號電平。
按照這個實施例的AAA接收控制部分13通過執(zhí)行作為最佳算法的LMS(最小均方)算法來計算最佳權重。即，AAA接收控制部分13執(zhí)行由下列方程表示的最佳算法。
W(m+1)＝W(m)+μX(m)e(m) (1)在此，W(m)表示在時間m的權重，X(m)表示在時間m的輸入信號，e(m)表示在時間m的誤差信號，μ表示步長，m表示時間。
此時，按照這個實施例的AAA接收控制部分13使用由初始值權重選擇部分12選擇的固定權重來作為初始值權重W(0)，并且通過這種方式，AAA接收控制部分13可以在比當在非定向狀態(tài)中執(zhí)行算法時更短的時間內計算最佳權重。
由AAA接收控制部分13利用最佳權重建立的自適應定向接收信號被發(fā)送到解調部分14。解調部分14包括RAKE組合器、解調器和SIR測量器件，并且通過執(zhí)行RAKE組合和對輸入自適應定向接收信號的隨后解調來獲得解調數據。
由AAA接收控制部分13計算和使用的最佳權重被發(fā)送到發(fā)送信號處理電路15A...的自適應陣列天線方向控制部分(AAA方向控制部分)16使用輸入最佳權重來建立要發(fā)送到對應的無線終端的定向發(fā)送信號。
現在簡要說明無線基站裝置1的發(fā)送系統(tǒng)。在發(fā)送系統(tǒng)中，對應于每個無線終端的發(fā)送數據被輸入到發(fā)送信號處理電路15A...的調制部分17。調制部分17對于發(fā)送數據執(zhí)行編碼處理和QPSK調制處理等作為主調制，然后將所處理的信號發(fā)送到擴頻部分18。擴頻部分18利用預定的擴頻碼逐個碼片地擴頻發(fā)送數據，并且向AAA方向控制部分16發(fā)送所擴頻的信號。
AAA方向控制部分16利用從AAA接收控制部分13輸入的最佳權重建立定向發(fā)送信號。通過加法器19來相加與各個無線終端對應的發(fā)送信號處理電路15A...的AAA方向控制部分16輸出的每個無線終端的定向發(fā)送信號。然后將它們發(fā)送到無線發(fā)送部分20。無線發(fā)送部分20對于相加的定向發(fā)送信號執(zhí)行數模轉換處理和上變頻處理，并且將所處理的信號經由發(fā)送/接收雙工器2發(fā)送到陣列天線AN1-AN4。通過這種方式，對于具有在接收期間獲得的每個無線終端的最佳方向的每個無線終端產生定向發(fā)送信號。
在上述的配置中，在無線基站裝置1中，利用多個固定加權模式，由固定方向建立部分6通過組合多個陣列天線AN1-AN4的輸出來首先建立多個固定方向接收信號。然后，由延遲概況建立部分7到10對于多個固定方向接收信號建立延遲概況。
接著，路徑搜索部分11通過檢測其中從多個延遲概況出現最大峰值的延遲概況來估計最大路徑方向。然后在發(fā)生最大路徑的方向上的信息被發(fā)送到初始值權重選擇部分12。例如，當如圖3所示由延遲概況建立部分7到10分別建立諸如圖3A、3B、3C、3D所示的那些的延遲概況時，因為在由延遲概況建立部分7建立的延遲概況中出現最大峰值(圖3A)，因此路徑搜索部分11向初始值權重選擇部分12發(fā)送指示這個事實的信息。
初始值權重選擇部分12隨后從自固定方向建立部分6輸入的多個(在本實施例中為4)固定加權模式中選擇用于建立輸入到延遲概況建立部分7的固定方向接收信號的固定加權模式，并且將這個固定加權模式發(fā)送到AAA接收控制部分13。
AAA接收控制部分13計算最佳權重，其中可以將從初始值權重選擇部分12輸入的固定加權模式作為初始值權重而通過執(zhí)行上述方程(1)的最佳算法來最大化接收信號電平。通過這種方式，來自最大峰值方向的固定加權模式計算最佳權重，因此可以在短時間內計算最佳權重。
應當注意，最大峰值方向是通過有限數量(在本實施例中為4個)的方向找到的方向，不必是其中獲得最大接收信號電平的方向。即，由AAA接收控制部分13計算的最佳權重可以說是通過將方向分辨率提高到超過獲得最佳結果的固定加權模式的方向分辨率來獲得的權重。
因此，按照上述的配置，通過利用與延遲概況對應的固定權重來計算自適應陣列天線的最佳權重，有可能降低通過最佳算法計算最佳權重所需要的時間，其中在所述延遲概況中，最佳的峰值被檢測為最佳算法的初始值權重。
(實施例2)按照這個實施例的無線基站裝置與在實施例1中的具有類似的配置，但是在圖1中的初始值權重選擇部分12的初始值權重處理不同于在上述的實施例1中的。因此將參照用于實施例1的圖1來說明這個實施例。
這個實施例用于處理通過延遲概況建立部分7到10來建立諸如圖4A-圖4D所示的那些延遲概況的情況。即，假定通過延遲概況建立部分7到10來分別建立諸如圖4A-圖4D所示的那些延遲概況。在從路徑搜索部分11接收到這個信息時，初始值權重選擇部分12利用從固定方向建立部分6輸入的固定權重來計算與從路徑搜索部分11獲得的信息對應的權重，并且向AAA接收控制部分13發(fā)送所計算的權重。
具體上講，如圖4所示的、在對于不同方向的延遲概況#1和#2中獲得最大峰值和接近于最大峰值的峰值的事實表示，來自無線終端(MS)的發(fā)送波正在從圖5所示的方向上到達。因此，初始值權重選擇部分12不直接向AAA接收控制部分13輸出從固定方向建立部分6輸入的四個固定加權模式的任何一個，但是從所述固定加權模式計算新的權重，并且將這個新的權重輸出到AAA接收控制部分13。
在圖4A-圖4D和圖5所示的示例中，一個發(fā)送波從固定定向方向#1和#2之間的方向到達，因此初始值權重選擇部分12利用與固定定向方向#1對應的固定加權模式和與固定方向#2對應的固定加權模式來計算與在固定定向方向#1和#2之間的所述方向對應的新的權重?？梢岳煤唵蔚谋壤嬎銇碛嬎氵@個新的權重。
AAA接收控制部分13通過將由初始值權重選擇部分12計算的新的權重作為初始值而執(zhí)行最佳算法來計算最佳權重。
因此，按照上述的配置，當對于不同方向的延遲概況中檢測最大峰值和接近最大峰值的峰值時，通過計算與在其中根據這些方向的固定權重出現峰值的方向之間的方向相對應的權重、將這個所計算的權重作為最佳算法的初始值權重，有可能即使在來自無線終端的發(fā)送波不在固定定向方向的中心時也降低通過最佳算法計算最佳權重所需要的時間。
在上述的實施例中，已經說明了這樣的一種情況，其中從不同的定向方向檢測多個路徑，但是本發(fā)明不限于此，當從不同的方向檢測到同一路徑時，也可以進行類似的處理，也可獲得與在上述實施例中所述的相同種類的效果。
(實施例3)按照這個實施例的無線基站裝置具有與實施例1中類似的配置，但是由初始值權重選擇部分12的初始值權重處理不同于上述的實施例1。因此將參照用于實施例1的圖1來說明這個實施例。
這個實施例用于處理通過延遲概況建立部分7到10來建立諸如圖6A-圖6D所示的那些延遲概況的情況。即，假定通過延遲概況建立部分7到10來分別建立諸如圖6A-圖6D所示的那些延遲概況。在從路徑搜索部分11接收到這個信息時，初始值權重選擇部分12利用從固定方向建立部分6輸入的固定權重來計算與從路徑搜索部分11獲得的信息相對應的權重，并且向AAA接收控制部分13發(fā)送所計算的權重。
具體上講，如圖6A-6D所示的、從非相鄰固定定向方向#1和#3獲得最大峰值和接近于最大峰值的峰值的事實表示，來自無線終端(MS)的發(fā)送波正在從圖7所示的多個方向上到達。因此，考慮到這些多徑信號正在從寬范圍的方向到達的事實，將使得能夠接收所有路徑的寬方向寬度用作初始值權重。
因此，初始值權重選擇部分12利用從固定方向建立部分6輸入的固定權重來計算寬方向寬度的權重。在這個實施例的情況下，計算能夠覆蓋定向方向#1-#3的權重。
AAA接收控制部分13通過將由初始值權重選擇部分12計算的具有寬方向寬度的權重作為初始值而執(zhí)行最佳算法來計算最佳權重。
因此，按照上述的配置，當對于不非相鄰固定定向方向的延遲概況中檢測最大峰值和接近于最大峰值的峰值時，通過計算使得能夠覆蓋其中檢測到峰值的范圍中的所有方向的、具有寬方向寬度的權重、并且利用這個計算的權重作為最佳算法的初始值權重，有可能不丟失從不同方向到達的發(fā)送波而在短時間內計算最佳的權重。
(實施例4)按照這個實施例的無線基站裝置與實施例1具有類似的配置，但是圖1中的初始值權重選擇部分12的初始值權重處理和AAA接收控制部分13的最佳權重計算處理不同于上述的實施例1。因此參照用于實施例1的圖1來說明這個實施例。
這個實施例用于處理這樣的一種情況，即其中通過延遲概況建立部分7到10來建立諸如圖8所示的延遲概況。具體上講，假定在特定的期間通過延遲概況建立部分7到10建立諸如圖8(a)-(d)所示的延遲概況，并且在后續(xù)的期間建立諸如圖8(a)′-(d)′所示的延遲概況。
在接收到來自路徑搜索部分11的這個信息時，初始值權重選擇部分12相AAA接收控制部分13發(fā)送與其中從由固定方向建立部分6輸入的固定權重出現最大峰值的延遲概況相對應的固定加權模式。在這個實施例的情況下，最大峰值交替出現在固定定向方向#1和固定定向方向#2中，因此固定方向建立部分6向AAA接收控制部分13交替發(fā)送與固定定向方向#1對應的固定加權模式和與固定定向方向#2對應的固定加權模式。
AAA接收控制部分13利用來自初始值權重選擇部分12的固定權重輸入組合接收信號來直接作為最佳權重。即，在這個實施例的情況下，AAA接收控制部分13不執(zhí)行最佳算法。
在此，檢測到如圖8所示的其中出現最大峰值的延遲概況的瞬時轉換的事實意味著存在通信方在高速移動的高概率，如圖9所示。
在這樣的情況下，AAA接收控制部分13中斷通過最佳算法的最佳權重計算，直接使用與其中檢測到最大峰值的固定方向對應的固定權重。即，如果對于快速移動的無線終端執(zhí)行最佳算法，則接收操作由于找到最佳權重所需要的計算時間而可能不能趕上移動的高速，接收質量可能降級。這個實施例使得能夠避免這個問題。
于是，按照上述的配置，當檢測到其中出現最大峰值的延遲概況的瞬時切換時，通過利用與其中出現最大峰值的固定方向對應的固定權重來作為自適應陣列天線的最佳權重，有可能執(zhí)行與快速移動的無線終端同步的接收操作。
(實施例5)在其中與圖1相同的元件被分配與圖1相同代碼的圖10中，附圖標號20表示按照實施例5的無線基站裝置的整體配置。無線基站裝置20具有到達方向誤差確定部分21。到達方向誤差確定部分21具有來自解調部分14的SIR(信號干擾比)作為輸入。
到達方向誤差確定部分21根據SIR值監(jiān)控接收信號惡化。如果SIR值小于預定的閾值，到達方向誤差確定部分21判斷由AAA接收控制部分13計算的最佳權重不是實際最佳的，并且向初始值權重選擇部分12發(fā)送誤差確定結果。
當從到達方向誤差確定部分21輸入誤差確定結果時，初始值權重選擇部分12引用來自路徑搜索部分11的峰值檢測結果而再次計算初始值權重。按照這個實施例的初始值權重選擇部分12具有在實施例1-實施例4中上述的初始值權重選擇部分12的所有功能，并且按照峰值檢測結果來選擇或計算最佳的初始值權重，并將這個值發(fā)送到AAA接收控制部分13。
AAA接收控制部分13通過利用重新輸入初始值權重再次執(zhí)行最佳算法來計算最佳權重。因此，在無線基站裝置20中，當AAA接收控制部分13再次計算最佳權重時，它利用從初始值權重選擇部分12輸出的初始值權重來如此進行，因此使得能夠在短時間內計算最佳的權重。
于是，按照上述的配置，當SIR值小于預定值時，最佳算法的初始值被參照延遲概況重新設置，然后通過再次執(zhí)行最佳算法來計算最佳權重，因此使得有可能在短時間內計算自適應陣列天線的最佳權重并且改進接收質量。
(實施例6)按照這個實施例的無線基站裝置與實施例5類似的配置，但是圖10中到達方向誤差確定部分21的處理不同于上述的實施例5。因此將參照用于實施例5的圖10來說明這個實施例。
在這個實施例的情況下，到達方向誤差確定部分21從解調部分14提取用于控制發(fā)送功率的TPC比特。作為無線基站裝置20的通信方的無線終端根據當接收來自無線基站裝置20的信號時的SIR值，向無線基站裝置20發(fā)送用于控制無線基站裝置20的發(fā)送功率的TPC比特。
如果TPC比特指示無線基站裝置20的發(fā)送功率要漸進地被提高，則到達方向誤差確定部分21判斷由AAA接收控制部分13計算的最佳權重不是實際最佳的，并且向初始值權重選擇部分12發(fā)送誤差確定結果。
即，從無線終端接收的TPC比特指示要提高接收站的發(fā)送功率的事實表明未以適當的方向發(fā)送當前發(fā)送到無線終端的信號?？紤]到固定方向建立部分6以與AAA接收控制部分13相同的方向發(fā)送無線波，存在由AAA接收控制部分13計算的權重不是最佳的高概率。在這樣的情況下，從在無線基站裝置20中的到達方向誤差確定部分21輸出誤差判定結果。
當從到達方向誤差確定部分21輸入誤差判定結果時，初始值權重選擇部分12再次參照來自路徑搜索部分11的峰值檢測結果來計算初始值權重。按照這個實施例的初始值權重選擇部分12具有在實施例1-實施例5中上述的初始值權重選擇部分12的所有功能，并且按照輸入的峰值檢測結果選擇或計算最佳初始值權重和將這個值發(fā)送到AAA接收控制部分13。AAA接收控制部分13通過利用重新輸入的初始值權重再次執(zhí)行最佳算法來計算最佳權重。
因此，按照上述的配置，當TPC比特指示要漸進地提高本地站的發(fā)送功率時，參照延遲概況重新設置最佳算法的初始值，然后通過再次執(zhí)行最佳算法來計算最佳權重，因此使得有可能在短時間內計算自適應陣列天線的最佳權重，并且改進接收質量。
(實施例7)在其中與圖1的那些相同的元件被分配了與圖1的相同代碼的圖11中，參考標號30表示按照實施例7的無線基站裝置的整體配置。這個實施例的AAA接收控制部分31不執(zhí)行實施例1-6中的最佳算法，而是使用射束控制技術(beam steering technology)來在其中接收信號電平最高的方向上指導射束。這個AAA接收控制部分31在預定的掃描范圍內掃描波束。
除了這樣的配置，無線基站裝置30具有掃描范圍選擇部分32。掃描(sweep)范圍選擇部分32具有作為輸入的、在檢測到最大峰值的方向上的來自路徑搜索部分11的信息，并且選擇以那個方向為中心的掃描范圍。掃描范圍選擇部分32按照峰值情況自適應地選擇掃描范圍。
例如，如果在圖3A到3D所示的一個方向上出現最大值，則選擇以那個方向為中心的相對窄的掃描范圍。另一方面，如果出現諸如圖4A-4D所示的最大峰值，則以在圖4A和圖4B的方向之間的一個方向為中心，選擇能夠覆蓋圖4A的方向和圖4B的方向的掃描范圍。并且如果如圖6A-6D所示在非相鄰方向上出現峰值，則選擇寬掃描范圍。
AAA接收控制部分31在由掃描范圍選擇部分32選擇的范圍內掃描射束。通過這種方式，AAA接收控制部分31可以在其中可以在短時間內獲得最大接收電平的方向上引導射束。
具體上講，利用諸如射束控制的射束搜索方法，估計所期望的信號到來的、一個扇區(qū)(例如，-60°到+60°)內的方向，對被引導在多個方向中的射束執(zhí)行接收，并且確定其中接收信號電平提高的接收方向(被稱為“掃描”)。在此，接收信號電平中的提高表示在SIR值或RSSI中的提高。
掃描的量依賴于執(zhí)行射束搜索的角度的間隔。利用到達方向的精確度的改進，大約1°的間隔是所期望的。在這個情況下，對于120個方向必須執(zhí)行處理，并且處理的量極大。
但是，如果如在這個實施例中那樣僅僅掃描在延遲概況中已經出現峰值的定向方向，則可以減少處理。
例如，如在這個實施例中那樣，如果對于四個固定方向執(zhí)行延遲概況建立，以考慮其中在-15°方向定向和+15°方向定向出現峰值的情況，則僅僅有必要掃描以-15°為中心的從-30°到0°的掃描范圍和以+15°為中心的從0°到30°的掃描范圍。結果，可以極大地降低射束搜索處理。
因此，按照上述的配置，通過根據在延遲概況中的峰值確定射束控制掃描范圍，有可能適當地將射束掃描范圍變窄，使得能夠降低了射束搜索處理，并且使得能夠以比當通過依序掃描寬掃描范圍獲得最大接收電平時更短的時間建立最佳方向射束。
在上述的實施例中，已經說明了這樣的情況，即其中按照本發(fā)明的無線基站裝置和方向控制方法被應用到無線基站裝置，但是本發(fā)明不限于此，當本發(fā)明被用于諸如無線電話的無線終端時也可以實現與上述實施例中相同種類的效果。
本發(fā)明不限于上述的實施例，在不脫離本發(fā)明的范圍中有可能進行各種改變和改進。
按照本發(fā)明的無線接收裝置具有這樣的配置，其中檢測在延遲概況中出現的峰值的方向，并且根據那個方向計算自適應陣列天線。
按照這個配置，最佳定向方向在一定程度上變窄，使得能夠在短時間內計算可以獲得最大接收電平的最佳權重。
按照本發(fā)明的無線接收裝置具有這樣的配置，包括多個天線元件；一個固定方向建立部分，通過利用多個固定加權模式來組合多個天線元件的輸出來建立多個固定方向接收信號；多個延遲概況建立部分，它對于多個方向接收信號的每個建立延遲概況；到達方向估計部分，它通過檢測在多個延遲概況中出現的峰值來估計發(fā)送波的到達方向；自適應定向建立部分，它通過根據所述估計方向計算要與通過多個天線元件獲得的多個接收信號相乘的自適應權重、并且利用所計算的權重組合多個接收信號，來建立自適應定向接收信號。
按照這個配置，由到達方向估計部分檢測的估計方向是接近其中最大化接收電平的方向的方向，因此在一定程度上方向變窄。結果，自適應定向建立部分根據這個估計的方向計算最佳權重，因此降低了最佳權重所需要的時間。
按照本發(fā)明的無線接收裝置具有一種配置，包括多個天線元件；一個固定方向建立部分，它通過利用多個固定加權模式來組合多個天線元件的輸出而建立多個固定方向接收信號；多個延遲概況建立部分，它對于多個方向接收信號的每個建立延遲概況；到達方向估計部分，它通過檢測在多個延遲概況中出現的峰值來估計發(fā)送波的到達方向；射束控制接收部分，它在預定的角度范圍內掃描定向射束并且在獲得最大接收電平的方向中獲取接收信號；掃描范圍選擇部分，它根據所估計的方向選擇射束控制接收部分的掃描范圍。
按照這個配置，射束控制接收部分的射束掃描范圍被變窄到由到達方向估計部分估計的方向，使得能夠在比當通過依序掃描寬掃描范圍而獲得最大接收電平時更短的時間內將定向射束定向在最佳的方向上。
在按照本發(fā)明的無線接收裝置中，自適應定向建立部分具有一種配置，其中利用當建立與其中檢測最大峰值的延遲概況相對應的定向接收信號時利用的固定權重來計算最佳權重。
按照這種配置，如果利用其中獲得最大峰值的方向的固定方向建立部分的固定權重而計算最佳權重，則可以從接近自適應定向建立部分試圖計算的最佳權重的最佳權重來執(zhí)行最佳權重計算處理，因此使得降低計算時間。
在按照本發(fā)明的無線接收裝置中，自適應定向建立部分具有一種配置，其中利用當建立定向接收信號時利用的固定權重作為最佳算法的初始值權重而計算自適應權重，定向接收信號對應于其中檢測最大峰值的延遲概況。
按照這個配置，其中獲得最大峰值的方向的固定定向建立部分的固定權重被用作最佳算法的初始值，因此使得能夠降低通過最佳算法計算最佳權重所需要的時間。
按照本發(fā)明的無線接收裝置具有一種配置，其中，當到達方向估計部分在另一個延遲概況中檢測到接近于最大峰值的峰值時，自適應定向建立部分利用固定權重來作為最佳算法的初始值權重而計算最佳權重，其中固定權重對應于在其中檢測到那個峰值的方向和其中檢測到最大峰值的方向之間的方向。
按照這種配置，因為已經對于不同的方向檢測到最大峰值和接近最大峰值的峰值的事實表明在那些方向之間存在通信方，如果對應于其中出現峰值的方向之間的方向的權重被從其中出現峰值的方向的固定權重中計算出來、并且被用作最佳算法的初始值權重，則可以降低通過最佳算法計算最佳權重所需要的時間。
按照本發(fā)明的無線接收裝置具有一種配置，其中，當到達方向估計部分在非相鄰的定向方向中檢測到峰值時，自適應定向連接部分利用使得能夠覆蓋檢測到峰值的范圍中的所有方向的一個權重作為最佳算法的初始值權重來計算最佳權重。
按照這種配置，已經在非相鄰方向中檢測到峰值的事實使得到達方向估計部分能夠估計發(fā)送波在從寬范圍的方向到達，因此自適應定向建立部分使用使得能夠接收所有這些發(fā)送波的寬定向寬度來作為初始值權重。結果，有可能在短時間內計算最佳權重而不丟失從不同方向到達的發(fā)送波。
按照本發(fā)明的無線接收裝置具有一種配置，包括SIR檢測部分，它檢測由自適應定向部分獲得的自適應定向接收信號的信號干擾比，其中，當SIR值小于預定值時，通過相同的處理來重新設置最佳算法的初始值權重，并且通過利用重新設置的初始值權重來執(zhí)行最佳算法而接收最佳權重。
按照這種配置，SIR檢測部分已經檢測到低SIR值的事實表明由自適應定向部分計算的權重不是最佳的高概率，因此參照延遲概況重新設置最佳算法的初始值，其后，通過再次執(zhí)行最佳算法來計算最佳權重。結果，有可能在短時間內計算最佳權重，并且也改進接收質量。
按照本發(fā)明的無線接收裝置具有一種配置，其中，當到達方向估計部分檢測到其中出現峰值的延遲概況瞬時轉換時，自適應定向建立部分利用固定權重作為自適應權重來建立自適應定向接收信號，所述固定權重對應于其中最大峰值被檢測到的固定方向。
按照這種配置，檢測其中出現峰值的延遲概況的瞬時轉換的事實意味著存在通信方以高速移動的高概率。在這樣的情況下，自適應定向建立部分中斷自適應權重計算，并且使用與其中檢測到最大峰值的固定方向相對應的固定權重。結果，自適應定向建立部分可以執(zhí)行跟蹤快速移動的無線終端的接收操作。
按照本發(fā)明的無線通信裝置具有一種配置，包括上面所述的無線接收裝置；發(fā)送裝置，它通過利用由無線接收裝置的自適應定向建立部分計算的權重組成一個發(fā)送信號來以與接收相同的方向來發(fā)送發(fā)送信號，其中，當根據從通信方接收的本地站發(fā)送功率控制信號，那個發(fā)送功率控制信號指示本地站發(fā)送功率要在特定的期間或更長時間中提高時，無線接收裝置的自適應定向建立部分通過相同的處理來重新設置最佳算法的初始值權重，并且通過利用重新設置的初始值權重來執(zhí)行最佳算法而計算最佳權重。
按照這種配置，從通信方接收的發(fā)送功率控制信號指示本地站發(fā)送功率要在長時間中提高的事實表明未以合適的方向來發(fā)送當前被發(fā)送到通信方的信號?？紤]到發(fā)送部分正在以與自適應定向建立部分相同的方向來發(fā)送無線波，存在由自適應定向建立部分計算的權重不是最佳的高概率，因此在這種情況下，重新設置初始值，其后再次執(zhí)行最佳算法。結果，有可能改進接收質量。
按照本發(fā)明的無線基站裝置具有包括上述無線接收裝置中的一種配置。
按照本發(fā)明的定向接收方法通過利用多個固定加權模式來組合多個天線元件的輸出而建立多個固定定向接收信號，對于多個定向接收信號中的每個建立延遲概況，通過檢測在多個延遲概況中出現的峰值而估計發(fā)送波到達的方向，根據所述估計的方向計算要與由所述多個天線元件獲得的多個接收信號相乘的自適應權重，通過利用所計算的權重來組合多個接收信號而建立自適應定向接收信號。
按照這種方法，可以從在最大峰值方向中變窄的權重來計算最佳權重，因此使得能夠在短時間內計算最佳權重。
按照本發(fā)明的定向接收方法通過利用多種固定加權模式來組合多個天線元件的輸出而建立多個固定定向接收信號，對于多個定向接收信號的每個建立一個延遲概況，通過檢測在多個延遲概況中出現的峰值而估計發(fā)送波的到達方向，按照所估計的方向來選擇掃描范圍，在所選擇的掃描范圍中掃描定向射束，在獲得最高接收電平的方向中獲取接收信號。
按照這種方法，定向射束掃描范圍變窄到被估計為其中可以獲得最高接收電平的方向的最大峰值方向上，因此使得能夠在比當通過依序掃描寬掃描范圍來獲得最大接收電平時更短的時間內將定向射束定向在最佳方向上。
如上所述，按照本發(fā)明，可以通過從利用多個固定加權模式建立的固定定向接收信號的延遲概況來估計發(fā)送波到達方向、根據那個方向來計算自適應陣列天線的最佳權重，實現使得能夠在短時間內建立最佳定向射束的無線接收裝置和定向接收方法。
而且，可以通過根據在延遲概況中的峰值來確定使用射束控制方法的自適應陣列天線的掃描范圍，實現使得能夠在短時間內建立最佳定向射束的無線接收裝置和定向接收方法。
本申請基于2001年9月27日提交的日本專利申請第2001-296618號，其整體內容在此明白地并入作為參考。
本發(fā)明在產業(yè)上的應用性為，本發(fā)明適合應用于例如無線通信系統(tǒng)中的無線基站。
權利要求
1.一種無線接收裝置，該裝置檢測在延遲概況中出現的峰值的方向，并且根據該方向計算自適應陣列天線的權重。
2.一種無線接收裝置，包括多個天線元件；固定方向建立部分，通過利用多個固定加權模式來組合所述多個天線元件的輸出來建立多個固定的方向接收信號；多個延遲概況建立部分，對于所述多個方向接收信號的每個建立延遲概況；到達方向估計部分，通過檢測在所述多個延遲概況中出現的峰值來估計發(fā)送波的到達方向；自適應定向建立部分，通過根據所述估計的方向計算要與通過所述多個天線元件獲得的多個接收信號相乘的自適應權重、并且利用所述所計算的權重組合所述多個接收信號，來建立自適應定向接收信號。
3.一種無線接收裝置，包括多個天線元件；固定方向建立部分，通過利用多個固定加權模式來組合所述多個天線元件的輸出而建立多個固定方向接收信號；多個延遲概況建立部分，對于所述多個方向接收信號的每個建立延遲概況；到達方向估計部分，通過檢測在所述多個延遲概況中出現的峰值來估計發(fā)送波的到達方向；射束控制接收部分，在預定的角度范圍內掃描定向射束并且在獲得最大接收電平的方向中獲取接收信號；掃描范圍選擇部分，根據所述所估計的方向選擇所述射束控制接收部分的掃描范圍。
4.按照權利要求2的無線接收裝置，其中，所述自適應定向建立部分利用當建立與其中檢測最大峰值的延遲概況相對應的定向接收信號時利用的固定加權模式來計算最佳權重。
5.按照權利要求4的無線接收裝置，其中，所述自適應定向建立部分利用當建立定向接收信號時利用的固定權重作為最佳算法的初始值權重而計算自適應權重，定向接收信號對應于其中檢測到最大峰值的延遲概況。
6.按照權利要求2的無線接收裝置，其中，當所述到達方向估計部分在另一個延遲概況中檢測到接近于最大峰值的峰值時，所述自適應定向建立部分利用固定權重來作為最佳算法的初始值權重而計算最佳權重，其中固定權重對應于其中檢測到所述峰值的方向和其中檢測到所述最大峰值的方向之間的方向。
7.按照權利要求2的無線接收裝置，其中，當所述到達方向估計部分在非相鄰的定向方向中檢測到峰值時，所述自適應定向建立部分利用使得能夠覆蓋檢測到峰值的范圍中的所有方向的一個權重作為最佳算法的初始值權重，來計算最佳權重。
8.按照權利要求2的無線接收裝置，還包括SIR檢測部分，它檢測由所述自適應定向部分獲得的自適應定向接收信號的信號干擾比；其中，當SIR值小于預定值時，通過相同的處理來重新設置最佳算法的初始值權重，并且通過利用所述重新設置的初始值權重來執(zhí)行所述最佳算法而計算最佳權重。
9.按照權利要求2的無線接收裝置，其中，當所述到達方向估計部分檢測到其中出現峰值的延遲概況瞬時轉換時，所述自適應定向建立部分利用固定權重作為自適應權重來建立自適應定向接收信號，所述固定權重對應于其中最大峰值被檢測到的固定方向。
10.一種無線通信裝置，包括按照權利要求2的無線接收裝置；發(fā)送裝置，它通過利用由所述無線接收裝置的自適應定向建立部分計算的權重組成一個發(fā)送信號來以與接收相同的方向來發(fā)送發(fā)送信號，其中，當根據從通信方接收的本地站發(fā)送功率控制信號，該發(fā)送功率控制信號指示本地站發(fā)送功率要在特定的期間或更長時間中提高時，所述無線接收裝置的所述自適應定向建立部分通過相同的處理來重新設置最佳算法的初始值權重，并且通過利用重新設置的初始值權重來執(zhí)行最佳算法而計算最佳權重。
11.一種定向接收方法，包括步驟通過利用多個固定加權模式來組合多個天線元件的輸出而建立多個固定定向接收信號；對于所述多個定向接收信號中的每個建立延遲概況；通過檢測在所述多個延遲概況中出現的峰值而估計發(fā)送波到達的方向；根據所述估計的方向計算要與由所述多個天線元件獲得的多個接收信號相乘的自適應權重；通過利用所述所計算的權重來組合所述多個接收信號而建立自適應定向接收信號。
12.一種定向接收方法，包括步驟通過利用多種固定加權模式來組合多個天線元件的輸出而建立多個固定定向接收信號；對于所述多個定向接收信號的每個建立一個延遲概況；通過檢測在所述多個延遲概況中出現的峰值而估計發(fā)送波的到達方向；按照所述所估計的方向來選擇掃描范圍；在所述選擇的掃描范圍中掃描定向射束，在獲得最高接收電平的方向中獲取接收信號。
全文摘要
延遲概況建立單元(7，8)對于通過使用多個固定權重的模式組合的縮合固定定向接收信號的每個建立一個延遲概況。路徑搜索單元(11)檢測出現最大峰值的延遲概況。初始值權重選擇部分(12)選擇與出現最大峰值的延遲概況對應的固定權重作為初始值權重。自適應陣列天線接收控制單元(13)使用這個初始值權重作為最佳算法的初始值以計算自適應陣列天線的最佳權重。因此，有可能降低通過最佳算法計算最佳權重所需要的時間。
文檔編號H01Q3/26GK1488205SQ02803964
公開日2004年4月7日 申請日期2002年9月18日 優(yōu)先權日2001年9月27日
發(fā)明者平山佳愛, 青山高久, 久 申請人:松下電器產業(yè)株式會社