專利名稱：基站裝置及無線接收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字無線通信系統(tǒng)中使用的基站裝置及無線接收方法。
背景技術(shù)：
所謂陣列天線，是指下述天線由多個(gè)天線元構(gòu)成，對(duì)各天線元接收的信號(hào)分別施加振幅和相位的調(diào)整，能夠自由地設(shè)定接收的方向性。在此情況下，對(duì)接收信號(hào)施加的振幅和相位的調(diào)整可以通過在接收信號(hào)處理電路中將接收信號(hào)乘以復(fù)數(shù)系數(shù)來進(jìn)行。


圖1是包括陣列天線的基站裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。在圖1中，作為例子，示出裝備由2個(gè)天線元構(gòu)成的陣列天線的基站裝置。通常，在基站裝置中，為了對(duì)來自多個(gè)通信終端的接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，包括多套接收信號(hào)處理電路，但是在圖1中，為了簡(jiǎn)化說明，記述只設(shè)1套接收信號(hào)處理電路的情況。
圖1所示的基站裝置10在與通信終端16進(jìn)行通信時(shí)，用天線11、12接收來自通信終端16的信號(hào)。天線11接收到的信號(hào)由接收無線電路13下變頻到基帶或中頻頻帶，輸出到接收信號(hào)處理電路15。此外，天線12接收到的信號(hào)由接收無線電路14下變頻到基帶或中頻頻帶，輸出到接收信號(hào)處理電路15。接收信號(hào)處理電路15對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理。此外，接收信號(hào)處理電路15調(diào)節(jié)接收信號(hào)所乘的復(fù)數(shù)系數(shù)。由此，能夠用陣列天線只很強(qiáng)地接收從期望方向到來的電磁波。將這樣只很強(qiáng)地接收從期望方向到來的電磁波稱為“具有接收方向性”。通過在基站裝置中具有接收方向性，能夠?qū)⒔邮誗IR(Signal to Interference Ratio(信號(hào)干擾比)以下稱為SIR)保持得很高。接收信號(hào)處理電路15的結(jié)構(gòu)由使用的通信方式來決定。然而，基站裝置對(duì)所有通信終端進(jìn)行這種陣列天線處理具有處理量龐大的問題。
在使用CDMA(Code Division Multiple Access，碼分多址)方式時(shí)，作為對(duì)只提取期望信號(hào)非常有用的手段，有干擾消除器。該干擾消除器是除去來自通信對(duì)方的通信終端以外的其他通信終端的信號(hào)(干擾)、從接收信號(hào)中提取期望信號(hào)的技術(shù)。
對(duì)于干擾消除器，用圖2來特別說明(日本)特開平10-126383號(hào)公報(bào)披露的符號(hào)分級(jí)(シンボルランキング)型干擾消除器。首先，在干擾消除器中，接收信號(hào)保存部21按與各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道來保存接收到的信號(hào)。保存的接收信號(hào)按各通信終端的信號(hào)被分別送至解擴(kuò)部22～24，在那里進(jìn)行解擴(kuò)處理而被解調(diào)。
解調(diào)過的信號(hào)被分別輸出到信道估計(jì)部25～27。信道估計(jì)部25～27比較解調(diào)信號(hào)和已知信號(hào)即導(dǎo)頻信號(hào)，根據(jù)其比較結(jié)果來求信道估計(jì)值。
信道估計(jì)部25～27求出的信道估計(jì)值被分別輸出到復(fù)本(レプリカ)生成部28～30。復(fù)本生成部28～30根據(jù)信道估計(jì)值來生成復(fù)本信號(hào)。此外，復(fù)本生成部28～30將形成的復(fù)本信號(hào)送至接收信號(hào)保存部21，并且將生成的復(fù)本信號(hào)的強(qiáng)度信息送至分級(jí)(ランキング)部31。
在分級(jí)部31中，對(duì)與各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道根據(jù)復(fù)本信號(hào)的強(qiáng)度以接收信號(hào)從大到小的順序?qū)νㄐ沤K端進(jìn)行分級(jí)，將其結(jié)果送至接收信號(hào)保存部21。此外，此時(shí)，對(duì)級(jí)別高的通信終端原封不動(dòng)地進(jìn)行解調(diào)。
在接收信號(hào)保存部21中，分級(jí)部31通過從接收信號(hào)中減去分級(jí)為大信號(hào)的復(fù)本，來去除級(jí)別高的通信終端引起的干擾。此外，接收信號(hào)保存部21將除去了干擾的接收信號(hào)送至解擴(kuò)部22～24，進(jìn)行與上述同樣的處理，從接收信號(hào)中再次除去干擾。干擾消除器重復(fù)這種處理，從接收信號(hào)中除去干擾。
例如，在通過CDMA方式復(fù)用過的信號(hào)如圖3所示的情況下，通過上述處理，通信終端3的信號(hào)41首先被去除，并被解調(diào)。接著，通信終端2的信號(hào)42被去除、并被解調(diào)。最后，通信終端1的信號(hào)43被解調(diào)。
然而，在用陣列天線對(duì)與各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道個(gè)別施加接收方向性的無線通信系統(tǒng)中，對(duì)各個(gè)通信終端的干擾程度因每個(gè)通信終端而異。即，如圖4所示，在通信終端1中的接收信號(hào)51、通信終端2中的接收信號(hào)52、及通信終端3中的接收信號(hào)53中，接收信號(hào)的大小順序各不相同。
因此，基站裝置整體上不能唯一地決定接收信號(hào)的級(jí)別。因而，在這種系統(tǒng)中應(yīng)用干擾消除器的情況下，需要對(duì)與各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道個(gè)別設(shè)置干擾消除器。如果實(shí)際考慮硬件設(shè)計(jì)，則這是非常難以實(shí)現(xiàn)的。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的在于提供一種基站裝置及無線接收方法，即使在將陣列天線和干擾消除器進(jìn)行組合的情況下，也不用對(duì)與各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道設(shè)置干擾消除器，能夠削減運(yùn)算量，以高品質(zhì)來接收期望信號(hào)。
本發(fā)明的主題是對(duì)多個(gè)通信終端，在有限的方向性數(shù)中進(jìn)行陣列天線處理，將多個(gè)通信終端分為與方向性數(shù)相等個(gè)組，在該組內(nèi)具有同一方向性，容易同時(shí)使用作為進(jìn)行CDMA通信時(shí)有效的手段的干擾消除器和陣列天線處理，增加容納通信終端數(shù)。
圖19是本發(fā)明實(shí)施例7的基站裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；圖20是本發(fā)明實(shí)施例8的基站裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；而圖21是本發(fā)明實(shí)施例9的基站裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
實(shí)施發(fā)明的最好形式以下，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
(實(shí)施例1)圖5是本發(fā)明實(shí)施例1的基站裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。這里，說明基站裝置與通信終端120～122進(jìn)行無線通信的情況。
接收無線電路105～107分別對(duì)經(jīng)天線102～104接收到的信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的無線接收處理(下變頻、A/D變換等)。本實(shí)施例的基站裝置具有基于3個(gè)天線的陣列天線接收功能，所以天線及接收無線電路各有3個(gè)。
由各個(gè)接收無線電路105～107處理過的基帶信號(hào)被送至基帶信號(hào)處理電路101。通常，在基站裝置中，為了對(duì)來自多個(gè)通信終端的接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，包括多套基帶信號(hào)處理電路。在本實(shí)施例中，為了簡(jiǎn)化說明，假定有3個(gè)通信終端，與此對(duì)應(yīng)，在基帶信號(hào)處理電路101內(nèi)設(shè)有3個(gè)處理系統(tǒng)。
接收信號(hào)解調(diào)電路108～110對(duì)通信終端120～122的接收信號(hào)進(jìn)行CDMA解調(diào)等基帶處理。到來波方向估計(jì)電路111～113分別對(duì)來自通信終端120～122的接收信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)信號(hào)處理，得到來自各通信終端的信號(hào)的到來波方向，檢測(cè)來自各通信終端的信號(hào)的到來方向。
累計(jì)電路114累計(jì)從到來波方向估計(jì)電路111～113輸出的來自通信終端120～122的到來波方向信息。組生成電路115根據(jù)累計(jì)的到來波方向信息來進(jìn)行通信終端的分組。組代表臺(tái)選擇電路116對(duì)組生成電路115生成的每個(gè)組選擇作為組代表的通信終端。
自適應(yīng)信號(hào)處理電路117對(duì)組代表臺(tái)選擇電路116選擇為組代表的通信終端的信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)信號(hào)處理來生成方向性，將得到的方向性作為各組的方向性。乘法器118、119將接收天線102～104分別接收到的信號(hào)分別在接收無線電路105～107中進(jìn)行基帶解調(diào)所得的信號(hào)乘以自適應(yīng)信號(hào)處理電路117生成的作為組方向性的接收加權(quán)。這里，考慮生成2個(gè)組，所以存在2個(gè)乘法器。
接著，說明具有上述結(jié)構(gòu)的基站裝置的動(dòng)作。
從通信終端120～122發(fā)送的信號(hào)經(jīng)天線102～104分別由接收無線電路105～107接收，在那里進(jìn)行規(guī)定的無線接收處理。該無線接收處理過的接收信號(hào)被送至乘法器118、119，同時(shí)被送至接收信號(hào)解調(diào)電路108～110。接收信號(hào)解調(diào)電路108～110分別對(duì)通信終端120～122從接收無線電路105～107接收到的信號(hào)進(jìn)行CDMA解調(diào)等處理，分別送至到來波方向估計(jì)電路111～113。到來波方向估計(jì)電路111～113對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行到來波估計(jì)處理。
作為到來波估計(jì)方法，可以舉出使用FFT(快速傅里葉變換)的波束形成法、線性預(yù)測(cè)法、最小范數(shù)(ノルム)法等，并沒有特別的限制。接著，將到來波方向估計(jì)電路111～113進(jìn)行的到來波方向的估計(jì)結(jié)果輸出到累計(jì)電路114。
累計(jì)電路114通過累計(jì)到來波方向的估計(jì)結(jié)果來把握來自通信終端120～122的信號(hào)的到來波方向。累計(jì)電路114使各通信終端和到來波方向的角度(以天線正面方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的情況下的角度)相對(duì)應(yīng)來進(jìn)行累計(jì)。
累計(jì)電路114將來自各通信終端120～122的信號(hào)的到來波方向信息輸出到組生成電路115。組生成電路115生成包含通信終端的組。即，將來自通信終端的信號(hào)的到來波方向至少分為2個(gè)方向性組。這里，考慮將通信終端120～122如圖6所示分為2個(gè)組的情況。
具體地說，組生成電路115如下生成組。從累計(jì)電路114將使通信終端和到來波方向的角度相對(duì)應(yīng)的累計(jì)信息送至組生成電路115。組生成電路115根據(jù)累計(jì)信息來設(shè)定組的角度范圍以生成組，使得一個(gè)組包含的通信終端的數(shù)目均等。在此情況下，預(yù)先設(shè)定了組的數(shù)目，所以如果通信終端的數(shù)目是已知的，則能夠生成組。因此，在來自通信終端的信號(hào)的到來密集的方向上，組設(shè)定的角度范圍窄，而在來自通信終端的信號(hào)的到來稀疏的方向上，組設(shè)定的角度范圍寬。
此外，也可以不是如上所述只著眼于通信終端的數(shù)目，而是還考慮基站中來自各通信終端的接收信號(hào)的功率，測(cè)定來自各通信終端的接收信號(hào)，進(jìn)行組生成，使得各組的接收功率均等。此時(shí)，也有下述方式不是考慮所有通信終端，而是只考慮已知在基站中具有特定功率以上功率的通信終端。
再者，如果考慮到來自一個(gè)通信終端的信號(hào)由于反射等原因而從多個(gè)到來方向到來， 則能夠?qū)⑿盘?hào)區(qū)分為每個(gè)到來方向。利用這一點(diǎn)，也可以不是控制每個(gè)通信終端，而是使各組有相同數(shù)目的到來波來生成組。此時(shí)，也可以不是如上所述只著眼于到來波的數(shù)目，而是考慮基站中各到來波的信號(hào)功率，使各組中到來波的信號(hào)功率的總和相等來進(jìn)行組生成。
此外，也可以從存在的通信終端中選擇至少一個(gè)在基站中接收功率大的通信終端，以該選出的通信終端為中心來生成組。在此情況下，需要確認(rèn)在相同的到來方向上沒有來自該選出的通信終端的信號(hào)。
這樣，通過生成組，能夠在該同一組內(nèi)使用同一接收加權(quán)。因此，無需對(duì)各通信終端生成接收加權(quán)，能夠大幅度削減運(yùn)算量。
此外，也可以在進(jìn)行組生成時(shí)包括基站的整個(gè)小區(qū)、或扇區(qū)內(nèi)來生成組。在此情況下，即使在新增加通信終端的情況下，通過用到來方向估計(jì)來估計(jì)該通信終端的位置，也能知道新的通信終端屬于哪個(gè)組，所以能夠在該通信終端所屬的組中從通信一開始就使用原來使用的接收加權(quán)。
用圖6來具體說明本發(fā)明的組生成。從圖6可知，基站裝置201由組生成電路115生成組(方向性)，A組202中包含通信終端120、121，B組203中包含通信終端122。組生成電路115將組生成結(jié)果(組的角度設(shè)定范圍及該組包含的通信終端)送至組代表臺(tái)選擇電路116。組代表臺(tái)選擇電路116從各組中分別選擇一個(gè)代表臺(tái)。具體地說，組代表臺(tái)選擇電路116采用下述等方法在組包含的通信終端中將接收信號(hào)的接收功率(電平)高的等選擇為組代表臺(tái)；選擇位于組中心的移動(dòng)臺(tái)。在圖6所示的例子中，從A組202中將通信終端120選擇為代表臺(tái)，從B組203中將通信終端122選擇為代表臺(tái)。各組的代表臺(tái)的信息及接收信號(hào)被送至自適應(yīng)信號(hào)處理電路117。
自適應(yīng)信號(hào)處理電路117對(duì)各組的代表臺(tái)的接收信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)信號(hào)處理，生成與各組對(duì)應(yīng)的接收加權(quán)。由此，形成與各組對(duì)應(yīng)的接收方向性。在圖6所示的情況下，A組202的代表臺(tái)是通信終端120，B組203的代表臺(tái)是通信終端122，所以自適應(yīng)信號(hào)處理電路117對(duì)通信終端120、122的接收信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)信號(hào)處理。這里，自適應(yīng)信號(hào)處理例如用LMS(Least MeanSquare，最小均方)、RLS(Recursive Least Squares，遞歸最小二乘)等算法來進(jìn)行。
具體地說，在自適應(yīng)信號(hào)處理電路117中，如圖7所示，首先將接收信號(hào)送至信道估計(jì)部301，在那里用已知信號(hào)即導(dǎo)頻部分來進(jìn)行信道估計(jì)，估計(jì)傳輸線路狀態(tài)。將該估計(jì)值送至復(fù)本生成部302。接收信號(hào)在乘以個(gè)別接收加權(quán)生成部303生成的接收加權(quán)后被送至信道估計(jì)部301。在尚未生成接收加權(quán)的情況下，乘以無方向性的加權(quán)、或固定的加權(quán)。
復(fù)本生成部302用上述估計(jì)值來生成被認(rèn)為是通過估計(jì)出的傳輸線路接收的信號(hào)的復(fù)本。然后，比較該復(fù)本和已知信號(hào)，將其誤差信號(hào)送至個(gè)別接收加權(quán)生成部303。
個(gè)別接收加權(quán)生成部303用誤差信號(hào)來生成接收加權(quán)。此時(shí)，用下式(1)所示的式子來生成接收加權(quán)。將接收信號(hào)乘以該接收加權(quán)，對(duì)該乘法后的接收信號(hào)進(jìn)行與上述同樣的處理，將誤差信號(hào)送至送至個(gè)別接收加權(quán)生成部303。然后，個(gè)別接收加權(quán)生成部303用誤差信號(hào)來生成接收加權(quán)。重復(fù)該處理，用例如LMS算法等使誤差信號(hào)收斂。輸出收斂后的接收加權(quán)。
Wm+1＝Wm+uE[Xme*m]...式(1)這里，W是加權(quán)值，u是忘卻系數(shù)，X是接收信號(hào)，e是誤差信號(hào)。
自適應(yīng)信號(hào)處理電路117對(duì)每個(gè)組求出的接收加權(quán)被送至乘法器118、119。乘法器118、119將接收信號(hào)乘以每個(gè)組的接收加權(quán)。由此，得到具有A組202及B組203各自的接收方向性的接收信號(hào)。這里，在乘法器118乘以與A組對(duì)應(yīng)的接收加權(quán)、乘法器119乘以與B組對(duì)應(yīng)的接收加權(quán)的情況下，通信終端120、121使用乘法器118生成的接收信號(hào)，通信終端122使用乘法器119生成的接收信號(hào)，從而能夠用對(duì)各個(gè)通信終端最佳的接收加權(quán)來進(jìn)行通信。
在上述實(shí)施例的基站裝置中，對(duì)多個(gè)通信終端進(jìn)行組生成，進(jìn)行分組，對(duì)該每個(gè)組形成接收方向性，對(duì)屬于該組的所有通信終端應(yīng)用每個(gè)組的接收方向性。在此情況下，不對(duì)與各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道形成接收方向性，而對(duì)包含多個(gè)通信終端的每個(gè)組形成接收方向性，所以即使通信終端數(shù)多，也能夠以減少了運(yùn)算量的狀態(tài)來對(duì)所有通信終端進(jìn)行陣列天線接收。因此，能夠以很高的SIR(Signal to Interference Ratio)從所有通信終端接收信號(hào)。
在上述實(shí)施例中，說明了在各組中對(duì)一個(gè)代表臺(tái)的通信終端進(jìn)行自適應(yīng)信號(hào)處理、生成接收加權(quán)的情況，但是在本發(fā)明中，也可以對(duì)各組選擇多個(gè)通信終端，對(duì)選擇出的多個(gè)通信終端進(jìn)行自適應(yīng)信號(hào)處理，從該多個(gè)通信終端生成的接收加權(quán)中隨時(shí)決定最佳的接收加權(quán)。
這樣，能夠進(jìn)一步提高接收精度。此外，通過選擇多個(gè)通信終端，即使作為自適應(yīng)信號(hào)處理對(duì)象的通信終端移動(dòng)、或結(jié)束通信后也能夠繼續(xù)進(jìn)行控制。
(實(shí)施例2)
圖8是本發(fā)明實(shí)施例2的基站裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。在圖8中，對(duì)與圖5相同的部分附以與圖5相同的標(biāo)號(hào)，并且省略其詳細(xì)說明。
在圖8所示的基站裝置中，方向性圖保存部402是預(yù)先保存多個(gè)方向性圖的存儲(chǔ)部。方向性圖選擇電路401根據(jù)組生成電路115生成的組結(jié)構(gòu)，由方向性圖保存部402選擇被認(rèn)為是最適合當(dāng)前使用的方向性圖，向各組分配選擇出的方向性圖。乘法器118、119分別將來自通信終端120～122的接收信號(hào)乘以方向性圖選擇電路401選擇出的各組的方向性圖中的、各通信終端所屬的組的接收加權(quán)。
接著，說明具有上述結(jié)構(gòu)的基站裝置的動(dòng)作。
對(duì)來自通信終端120～122的信號(hào)估計(jì)到來波方向之前的動(dòng)作與實(shí)施例1相同。到來波方向估計(jì)電路111～113求出的到來波方向的估計(jì)結(jié)果被送至累計(jì)電路114。累計(jì)電路114通過累計(jì)到來波方向的估計(jì)結(jié)果來把握來自通信終端120～122的信號(hào)的到來方向。累計(jì)電路114使各通信終端和到來波方向的角度(以天線正面方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的情況下的角度)相對(duì)應(yīng)來進(jìn)行累計(jì)。
累計(jì)電路114將來自各通信終端120～122的信號(hào)的到來方向信息輸出到組生成電路115。組生成電路115生成包含通信終端的組。即，將來自通信終端的信號(hào)的到來波方向至少分為2個(gè)方向性組。這里，使用3個(gè)天線，至少能夠生成2個(gè)組，所以將通信終端120～122如圖9所示分為2個(gè)組。
具體地說，組生成電路115如下生成組。從累計(jì)電路114將使通信終端和到來波方向的角度相對(duì)應(yīng)的累計(jì)信息送至組生成電路115。組生成電路115根據(jù)累計(jì)信息來設(shè)定組的角度范圍并生成組，使得一個(gè)組包含的通信終端的數(shù)目均等。在此情況下，由于預(yù)先設(shè)定了組的數(shù)目，所以如果通信終端的數(shù)目是已知的，則能夠生成組。因此，在來自通信終端的信號(hào)的到來密集的方向上，組設(shè)定的角度范圍窄，而在來自通信終端的信號(hào)的到來稀疏的方向上，組設(shè)定的角度范圍寬。
從圖9可知，基站裝置501由組生成電路115生成組(方向性)，A組502中包含通信終端120、121，B組503中包含通信終端122。組生成電路115將組生成結(jié)果(組的角度設(shè)定范圍及該組包含的通信終端)送至方向性圖選擇電路401。
方向性圖選擇電路401根據(jù)A組502及B組503的方向及角度設(shè)定范圍從方向性圖保存部402中選擇適合各個(gè)組的方向性圖。方向性圖保存部402保存有與方向性圖對(duì)應(yīng)的接收加權(quán)。
例如，在方向性圖保存部402中保存有圖10所示的方向性圖的情況下，在如圖9所示進(jìn)行組生成時(shí)，向A組502分配圖10的方向性圖602，向B組503分配圖10的方向性圖603。此外，方向性圖選擇電路401將選擇出的每個(gè)組的接收加權(quán)送至乘法器118、119。乘法器118、119將接收信號(hào)乘以每個(gè)組的接收加權(quán)。由此，得到具有A組502及B組503各自的接收方向性的接收信號(hào)。該每個(gè)組的接收方向性被應(yīng)用于屬于該組的所有通信終端。
在上述實(shí)施例的基站裝置中，對(duì)多個(gè)通信終端進(jìn)行組生成，進(jìn)行分組，對(duì)該每個(gè)組形成接收方向性，對(duì)屬于該組的所有通信終端應(yīng)用每個(gè)組的接收方向性。在此情況下，不對(duì)與各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道形成接收方向性，而對(duì)包含多個(gè)通信終端的每個(gè)組形成接收方向性，所以即使通信終端數(shù)多，也能夠以減少了運(yùn)算量的狀態(tài)來對(duì)所有通信終端進(jìn)行陣列天線接收。因此，能夠以很高的SIR(Signal to Interference Ratio)從所有通信終端接收信號(hào)。
在上述實(shí)施例中，說明了使用圖10所示的方向性圖的情況，但是在本發(fā)明中，也可以還保持圖10所示的方向性圖以外的方向性圖，例如圖11所示的、角度設(shè)定范圍與圖10所示的方向性圖不同的方向性圖，適當(dāng)進(jìn)行選擇就可以。由此，能夠按照組包含的通信終端的數(shù)目或組結(jié)構(gòu)來自適應(yīng)地將最佳的方向性圖分配給組。在圖10及圖11中，標(biāo)號(hào)601表示基站裝置。
(實(shí)施例3)圖12是本發(fā)明實(shí)施例3的基站裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。這里，說明基站裝置與通信終端裝置831～833進(jìn)行無線通信的情況。
接收無線電路804～806分別對(duì)經(jīng)天線801～803接收到的信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的無線接收處理(下變頻、A/D變換等)。本實(shí)施例的基站裝置具有基于3個(gè)天線的陣列天線接收功能，所以天線及接收無線電路各有3個(gè)。
接收信號(hào)解調(diào)電路807～809對(duì)通信終端831～833的接收信號(hào)進(jìn)行CDMA解調(diào)等基帶處理。信道估計(jì)電路810～812用已知信號(hào)即導(dǎo)頻部分分別對(duì)來自通信終端831～833的接收信號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)。
復(fù)本生成電路813～815根據(jù)從信道估計(jì)電路810～812輸出的信道估計(jì)結(jié)果來進(jìn)行數(shù)據(jù)的臨時(shí)判定，根據(jù)該臨時(shí)判定的結(jié)果來生成復(fù)本。
個(gè)別接收加權(quán)生成電路816～818分別輸入對(duì)從實(shí)際接收到的信號(hào)進(jìn)行加權(quán)所得的信號(hào)中減去復(fù)本生成電路813～815生成的復(fù)本所得的誤差信號(hào)、和接收信號(hào)，用該誤差信號(hào)和接收信號(hào)來進(jìn)行自適應(yīng)信號(hào)處理，對(duì)與各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道生成、更新接收加權(quán)。
誤差信號(hào)加權(quán)電路819～821輸入誤差信號(hào)、接收信號(hào)、及信道估計(jì)結(jié)果，根據(jù)它們對(duì)誤差信號(hào)進(jìn)行加權(quán)。組生成電路822根據(jù)個(gè)別接收加權(quán)生成電路816～818生成的接收加權(quán)來估計(jì)各通信終端的位置，根據(jù)其結(jié)果來生成組。
誤差信號(hào)平均電路823、824分別根據(jù)組生成電路822生成的組結(jié)構(gòu)信息，對(duì)屬于各個(gè)組的通信終端的通過信道估計(jì)值等加權(quán)過的誤差信號(hào)進(jìn)行平均。這里，進(jìn)行或不進(jìn)行基于信道估計(jì)值的加權(quán)都行。
各組接收加權(quán)生成電路825、826分別根據(jù)誤差信號(hào)平均電路823、824生成的平均誤差信號(hào)，來生成各個(gè)組所用的接收加權(quán)。這里，向各組接收加權(quán)生成電路825、826輸入各天線接收到的信號(hào)，所以也可以將該信號(hào)用于自適應(yīng)信號(hào)處理。
方向性乘法電路827、828分別通過將來自接收無線電路804～806的信號(hào)乘以各組接收加權(quán)生成電路生成的接收加權(quán)，使接收信號(hào)具有方向性。
干擾消除器829、830分別按各組對(duì)方向性乘法電路827、828賦予了方向性的接收信號(hào)進(jìn)行干擾消除處理。
在本實(shí)施例的基站裝置中，考慮用3個(gè)天線來生成2個(gè)組，所以用2個(gè)系列來表示各組。
接著，說明具有上述結(jié)構(gòu)的基站裝置的動(dòng)作。
這里，說明基站裝置與通信終端裝置831～833進(jìn)行無線通信的情況。來自通信終端831～833的信號(hào)經(jīng)天線801～803分別由接收無線電路804～806接收，在那里進(jìn)行規(guī)定的無線接收處理(下變頻、A/D變換等)。這里，說明對(duì)通信終端831的基帶信號(hào)處理，對(duì)通信終端832、833的基帶信號(hào)處理也是同樣的基帶信號(hào)處理，所以省略其說明。
首先，接收信號(hào)解調(diào)電路807對(duì)接收無線電路804～806接收到的信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)處理等處理來進(jìn)行解調(diào)。該解調(diào)信號(hào)被直接送至個(gè)別接收加權(quán)生成電路816及誤差信號(hào)加權(quán)電路819。此外，解調(diào)信號(hào)被乘以個(gè)別接收加權(quán)生成電路816生成的接收加權(quán)，被送至信道估計(jì)電路810。在此情況下，在尚未生成接收加權(quán)的情況下，將解調(diào)信號(hào)乘以無方向性的加權(quán)值。
如圖13所示，信道估計(jì)電路810計(jì)算已知信號(hào)即導(dǎo)頻信號(hào)901和實(shí)際輸入的信號(hào)902之間的相位旋轉(zhuǎn)量φ903，并計(jì)算信道估計(jì)值。此外，通過將數(shù)據(jù)信號(hào)乘以求出的信道估計(jì)值來進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償，根據(jù)其結(jié)果來進(jìn)行臨時(shí)判定，將其結(jié)果傳送到復(fù)本生成電路813。此外，信道估計(jì)電路810將信道估計(jì)結(jié)果送至誤差信號(hào)加權(quán)電路819。
復(fù)本生成電路813根據(jù)臨時(shí)判定的結(jié)果來生成復(fù)本。從乘以了接收加權(quán)的接收信號(hào)中減去生成的復(fù)本信號(hào)，用于生成各終端裝置的誤差信號(hào)。生成的誤差信號(hào)、和未乘以接收加權(quán)的接收信號(hào)被送至個(gè)別接收加權(quán)生成電路818及誤差信號(hào)加權(quán)電路819。
個(gè)別接收加權(quán)生成電路816根據(jù)輸入的接收信號(hào)和誤差信號(hào)用LMS算法、RLS算法等來進(jìn)行自適應(yīng)信號(hào)處理，生成各通信終端的接收加權(quán)，將其結(jié)果送至組生成電路822。在使用LMS算法的情況下，使用上式(1)。
以上的處理與實(shí)施例1中的、自適應(yīng)信號(hào)處理電路117中的處理相同。
誤差信號(hào)加權(quán)電路819通過信道估計(jì)值對(duì)輸入的誤差信號(hào)進(jìn)行加權(quán)。誤差信號(hào)加權(quán)電路819將用信道估計(jì)值加權(quán)過的誤差信號(hào)送至誤差信號(hào)平均電路823。
對(duì)與各通信終端對(duì)應(yīng)的基帶信號(hào)處理部分別獨(dú)立進(jìn)行以上的動(dòng)作。
組生成電路822從個(gè)別接收加權(quán)生成電路816～818接收各通信終端的加權(quán)信息，根據(jù)該接收加權(quán)來估計(jì)來自各通信終端的到來波存在的方向，根據(jù)該估計(jì)結(jié)果來生成組。用圖14及圖15來說明該組生成。
如圖14所示，在通信終端831～833的方向性分別如方向性1001～1003所示的情況下，認(rèn)為來自通信終端831～833的信號(hào)的到來波分別位于-30°、-60°、135°方向。此時(shí)，如圖15所示，生成包含附近位置上存在的通信終端831、832的A組1102，生成包含通信終端833的B組1103。將這樣生成的A組1102的信息送至誤差信號(hào)平均電路823，將B組1103的信息送至824。與實(shí)施例1同樣來設(shè)定各組具有的角度設(shè)定范圍。
誤差信號(hào)平均電路823、824分別對(duì)A組、B組中存在的通信終端的加權(quán)過的誤差信號(hào)進(jìn)行平均，分別送至各組接收加權(quán)生成電路825、826。各組接收加權(quán)生成電路825、826根據(jù)輸入的平均誤差信號(hào)用LMS算法、RLS算法等來進(jìn)行自適應(yīng)信號(hào)處理，生成各組的接收加權(quán)，分別送至生成A組的方向性的方向性乘法電路827、生成B組的方向性的方向性乘法電路828。使用LMS算法的情況下的處理用以下的式(2)來進(jìn)行。 這里，W是組加權(quán)值，u是忘卻系數(shù)，X是接收信號(hào)，e是誤差信號(hào)，ξ是信道估計(jì)值，K是組內(nèi)通信終端數(shù)。
方向性乘法電路827、828將接收無線電路804～806接收到的信號(hào)分別乘以A組、B組的方向性，生成具有每個(gè)組的方向性的信號(hào)。生成的信號(hào)被分別送至干擾消除器829、830。干擾消除器829、830分別獨(dú)立地進(jìn)行干擾消除處理。
在上述實(shí)施例的基站裝置中，對(duì)多個(gè)通信終端進(jìn)行組生成，進(jìn)行分組，對(duì)該每個(gè)組形成接收方向性，對(duì)屬于該組的所有通信終端應(yīng)用每個(gè)組的接收方向性。在此情況下，不對(duì)與各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道形成接收方向性，而對(duì)包含多個(gè)通信終端的每個(gè)組形成接收方向性，所以即使通信終端數(shù)多，也能夠以減少了運(yùn)算量的狀態(tài)來對(duì)所有通信終端進(jìn)行陣列天線接收。因此，能夠以很高的SIR(Signal to Interference Ratio)從所有通信終端接收信號(hào)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠用各通信終端個(gè)別的接收加權(quán)，根據(jù)由該接收加權(quán)得到的信息來進(jìn)行組形成。由此，在下行線路中想對(duì)各通信終端使用個(gè)別的發(fā)送加權(quán)時(shí)，能夠用各通信終端個(gè)別的接收加權(quán)來生成發(fā)送加權(quán)。
此外，在該基站裝置中，將各組包含的通信終端乘以相同的接收加權(quán)，所以唯一地決定了該組包含的通信終端的信號(hào)功率的強(qiáng)度。因此，能夠?qū)υ摻M包含的通信終端集中進(jìn)行干擾消除處理，能夠以削減了硬件的狀態(tài)來高效率地進(jìn)行干擾消除處理。因此，能夠同時(shí)使用作為進(jìn)行CDMA通信時(shí)有效的手段的干擾消除器和陣列天線處理，使其具有優(yōu)良的干擾除去能力，從而能夠增加容納通信終端數(shù)。
(實(shí)施例4)圖16是本發(fā)明實(shí)施例4的基站裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。接收無線電路1204～1206分別對(duì)天線1201～1203接收的信號(hào)進(jìn)行基帶解調(diào)。在本實(shí)施例中，作為例子，說明具有基于3個(gè)天線的陣列天線接收功能的基站裝置，所以天線部及接收無線電路各有3個(gè)。
接收信號(hào)解調(diào)電路1207～1209分別對(duì)通信終端1230～1232的接收信號(hào)進(jìn)行CDMA解調(diào)等基帶處理。自相關(guān)矩陣生成電路1210～1212分別根據(jù)來自通信終端1230～1232的接收信號(hào)來求自相關(guān)函數(shù)。
相關(guān)矢量生成電路1213～1215分別求將導(dǎo)頻信號(hào)(已知信號(hào))用作來自通信終端1230～1232的參考信號(hào)的情況下接收信號(hào)和參考信號(hào)之間的互相關(guān)矢量。
個(gè)別接收加權(quán)生成電路1216～1218分別根據(jù)從自相關(guān)矩陣生成電路1210～1212輸入的自相關(guān)矩陣、和從相關(guān)矢量生成電路1213～1215輸入的互相關(guān)矢量來計(jì)算并生成個(gè)別接收加權(quán)。
組生成電路1219根據(jù)個(gè)別接收加權(quán)生成電路1216～1218生成的接收加權(quán)來估計(jì)各通信終端，根據(jù)其結(jié)果來生成組。相關(guān)矢量合成電路1220、1221分別根據(jù)組生成電路1219生成的組結(jié)構(gòu)等組信息來合成屬于各個(gè)組的通信終端的相關(guān)矢量。
各組自相關(guān)矩陣生成電路1222、1223分別根據(jù)組生成電路1219生成的組信息來識(shí)別屬于各個(gè)組的通信終端，用屬于組的通信終端的自相關(guān)矩陣來生成各組接收加權(quán)生成所用的自相關(guān)矩陣。此外，各組自相關(guān)矩陣生成電路1222、1223接受各天線的接收信號(hào)，所以也可以求天線的接收信號(hào)的自相關(guān)矩陣。
各組接收加權(quán)生成電路1224、1225分別從相關(guān)矢量合成電路1220、1221輸入相關(guān)矢量，從各組接收加權(quán)生成電路1222、1223輸入自相關(guān)矩陣，根據(jù)該相關(guān)矢量和自相關(guān)矩陣來生成各組的接收加權(quán)。
接收加權(quán)乘法電路1226、1227分別將接收無線電路1204～1206接收到的信號(hào)乘以各組接收加權(quán)生成電路1224、1225生成的接收加權(quán)，對(duì)接收信號(hào)施加方向性。
干擾消除器1228、1229分別按各組對(duì)接收加權(quán)乘法電路賦予了方向性的接收信號(hào)進(jìn)行干擾消除處理。
在本實(shí)施例的基站裝置中，考慮用3個(gè)天線來生成2個(gè)組，所以用2個(gè)系列來表示各組。此外，1233～1235分別是與通信終端1230～1232對(duì)應(yīng)的基帶處理部。
接著，說明具有上述結(jié)構(gòu)的基站裝置的動(dòng)作。
這里，說明基站裝置與通信終端1230～1232進(jìn)行無線通信的情況。從通信終端1230～1232發(fā)送的信號(hào)經(jīng)天線1201～1203分別由接收無線電路1204～1206接收，在那里進(jìn)行基帶信號(hào)處理。這里，說明通信終端1230的基帶處理部1233的處理系統(tǒng)，而通信終端1231、1232的基帶處理部的動(dòng)作相同，所以省略其說明。
首先，接收信號(hào)解調(diào)電路1207對(duì)接收無線電路1204～1206接收到的信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)處理等處理來進(jìn)行解調(diào)。該解調(diào)信號(hào)被送至自相關(guān)矩陣生成電路1210及相關(guān)矢量生成電路1213。如下式(3)所示，自相關(guān)矩陣生成電路1210用從接收信號(hào)解調(diào)電路1207輸入的信號(hào)來生成自相關(guān)矩陣，將該自相關(guān)矩陣送至個(gè)別接收加權(quán)生成電路1216。
在相關(guān)矢量生成電路1213中，如下式(4)所示，將從接收信號(hào)解調(diào)電路1207輸入的接收信號(hào)、和已知信號(hào)即導(dǎo)頻信號(hào)作為參考信號(hào)來生成互相關(guān)矢量，將該互相關(guān)矢量送至個(gè)別接收加權(quán)生成電路。
rxr(1)＝X(1)r*(1)rxr(m)＝βrxr(m-1)+(1-β)X(m)r*(m)(m＝2，3...)式(3)這里，rxr是接收信號(hào)和參考信號(hào)之間的相關(guān)矢量，β是忘卻系數(shù)，X是接收信號(hào)。 這里，Rxx是自相關(guān)矩陣，β是忘卻系數(shù)，X是接收信號(hào)。
個(gè)別接收加權(quán)生成電路1216用輸入的自相關(guān)矩陣、和互相關(guān)矢量如下式(5)所示來生成對(duì)通信終端1230的接收加權(quán)。
W(m)＝Rxx-1(m)rxr(m)(m＝1，2...)...式(5)這里，Rxx-1是自相關(guān)矩陣，rxr是接收信號(hào)和參考信號(hào)之間的相關(guān)矢量。
組生成電路1219從個(gè)別接收加權(quán)生成電路1216～1218接收各通信終端的加權(quán)信息，根據(jù)該接收加權(quán)來估計(jì)來自各通信終端的信號(hào)的到來波存在的方向，用該估計(jì)結(jié)果來生成組。該組生成方法與實(shí)施例3相同。這里，假設(shè)通信終端1230、1231屬于A組，通信終端1232屬于B組。
將這樣生成的A組的信息(組結(jié)構(gòu)或通信終端)送至相關(guān)矢量合成電路1220及各組自相關(guān)矩陣生成電路1222，將B組的信息(組結(jié)構(gòu)或通信終端)送至相關(guān)矢量合成電路1221及各組自相關(guān)矩陣生成電路1223。
相關(guān)矢量合成電路1220、1221按每個(gè)組來分別合成對(duì)屬于A組的通信終端1230、1231、屬于B組的通信終端1232求出的相關(guān)矢量。
相關(guān)矢量合成電路1220對(duì)A組生成的合成相關(guān)矢量被送至各組接收加權(quán)生成電路1224，相關(guān)矢量合成電路1221對(duì)B組生成的合成相關(guān)矢量被送至各組接收加權(quán)生成電路1225。
各組自相關(guān)矩陣生成電路1222、1223按每個(gè)組來分別合成對(duì)屬于A組的通信終端1230、1231、屬于B組的通信終端1232求出的自相關(guān)矩陣，或者選擇組內(nèi)的一個(gè)通信終端的自相關(guān)矩陣，作為各組自相關(guān)矩陣來生成。此外，各組自相關(guān)矩陣生成電路1222、1223也接收各天線的接收信號(hào)，所以也可以將天線的接收信號(hào)的自相關(guān)矩陣作為各組自相關(guān)矩陣。各組自相關(guān)矩陣生成電路1222對(duì)A組生成的各組自相關(guān)矩陣被送至各組接收加權(quán)生成電路1224，各組自相關(guān)矩陣生成電路1223對(duì)B組生成的各組自相關(guān)矩陣被送至各組接收加權(quán)生成電路1225。
各組接收加權(quán)生成電路1224、1225根據(jù)輸入的合成相關(guān)矢量和各組自相關(guān)矩陣如下式(6)所示來生成各組接收加權(quán)值。這些各組接收加權(quán)被分別送至生成A組的方向性的方向性乘法電路1227及生成B組的方向性的方向性乘法電路1228。
W(m)＝Rxx-1(m)rxr(m)(m＝1，2...)...式(6)這里，Rxx-1是自相關(guān)矩陣，rxr是合成相關(guān)矢量。
方向性乘法電路1226、1227將接收無線電路1204～1206接收到的信號(hào)分別乘以A組、B組的方向性，使各個(gè)接收信號(hào)具有每個(gè)組的方向性。賦予了每個(gè)組的方向性的信號(hào)被分別送至干擾消除器1228、1229。干擾消除器1228、1229對(duì)賦予了每個(gè)組的方向性的信號(hào)分別獨(dú)立地進(jìn)行干擾消除處理。
在上述實(shí)施例的基站裝置中，對(duì)多個(gè)通信終端進(jìn)行組生成，進(jìn)行分組，對(duì)該每個(gè)組形成接收方向性，對(duì)屬于該組的所有通信終端應(yīng)用每個(gè)組的接收方向性。在此情況下，不對(duì)與各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道形成接收方向性，而對(duì)包含多個(gè)通信終端的每個(gè)組形成接收方向性，所以即使通信終端數(shù)多，也能夠以減少了運(yùn)算量的狀態(tài)對(duì)所有通信終端進(jìn)行陣列天線接收。因此，能夠以很高的SIR(Signal to Interference Ratio)從所有通信終端接收信號(hào)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠用各通信終端個(gè)別的接收加權(quán)，根據(jù)由該接收加權(quán)得到的信息來進(jìn)行組形成。由此，在下行線路中想對(duì)各通信終端使用個(gè)別的發(fā)送加權(quán)時(shí)，能夠用各通信終端個(gè)別的接收加權(quán)來生成發(fā)送加權(quán)。
此外，在該基站裝置中，將各組包含的通信終端乘以相同的接收加權(quán)，所以唯一地決定了該組包含的通信終端的信號(hào)功率的強(qiáng)度。因此，能夠?qū)υ摻M包含的通信終端集中進(jìn)行干擾消除處理。由此，不必對(duì)各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道設(shè)置干擾消除器，能夠以削減了硬件的狀態(tài)來高效率地進(jìn)行干擾消除處理。因此，能夠同時(shí)使用作為進(jìn)行CDMA通信時(shí)有效的手段的干擾消除器和陣列天線處理，使其具有優(yōu)良的干擾除去能力，從而能夠增加容納通信終端數(shù)。
(實(shí)施例5)圖17是本發(fā)明實(shí)施例5的基站裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。這里，說明基站裝置與通信終端1331～1333進(jìn)行無線通信的情況。
接收無線電路1304～1306分別對(duì)天線1301～1303接收的信號(hào)進(jìn)行基帶解調(diào)。在本實(shí)施例中，作為例子，說明具有基于3個(gè)天線的陣列天線接收功能的基站裝置，所以天線部及接收無線電路各有3個(gè)。
接收信號(hào)解調(diào)電路1307～1309分別對(duì)通信終端1331～1333的接收信號(hào)進(jìn)行CDMA解調(diào)等基帶處理。到來波方向估計(jì)電路1310～1312分別對(duì)來自通信終端1321～1323的接收信號(hào)進(jìn)行到來波方向估計(jì)。信道估計(jì)電路1313～1315用已知信號(hào)及導(dǎo)頻部分分別對(duì)來自通信終端1321～1323的接收信號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)。
復(fù)本生成電路1316～1318分別根據(jù)從信道估計(jì)電路1310～1312輸入的信道估計(jì)結(jié)果來進(jìn)行數(shù)據(jù)的臨時(shí)判定，根據(jù)該臨時(shí)判定的結(jié)果來生成復(fù)本。誤差信號(hào)加權(quán)電路1319～1321分別輸入將從實(shí)際接收到的信號(hào)乘以加權(quán)所得信號(hào)中減去復(fù)本生成電路1316～1318形成的信號(hào)所得的誤差信號(hào)、接收信號(hào)、以及信道估計(jì)結(jié)果，根據(jù)它們對(duì)誤差信號(hào)進(jìn)行加權(quán)。
組生成電路1322根據(jù)到來波方向估計(jì)電路1310～1312估計(jì)出的各通信終端的位置來生成組。平均誤差信號(hào)輸出電路1323、1324分別根據(jù)組生成電路1322生成的組信息，對(duì)屬于各個(gè)組的通信終端的通過信道估計(jì)值加權(quán)過的誤差信號(hào)進(jìn)行平均。
各組接收加權(quán)生成電路1325、1326分別根據(jù)誤差信號(hào)平均電路1323、1324生成的平均誤差信號(hào)來生成各個(gè)組所用的接收加權(quán)。接收加權(quán)乘法電路1327、1328分別通過將接收無線電路1304～1306接收到的信號(hào)乘以各組接收加權(quán)生成電路生成的接收加權(quán)，對(duì)接收信號(hào)施加方向性。
干擾消除器1329、1330分別按各組對(duì)接收加權(quán)乘法電路賦予了方向性的接收信號(hào)進(jìn)行干擾消除處理。
在本實(shí)施例的基站裝置中，考慮用3個(gè)天線來生成2個(gè)組，所以用2個(gè)系列來表示各組。此外，基帶處理部1334～1336分別是與通信終端1331～1333對(duì)應(yīng)的基帶處理部。
接著，說明具有上述結(jié)構(gòu)的基站裝置的動(dòng)作。
這里，說明基站裝置與通信終端1331～1333進(jìn)行無線通信的情況。從通信終端1331～1333發(fā)送的信號(hào)經(jīng)天線1301～1303分別由接收無線電路1304～1306接收，在那里進(jìn)行基帶信號(hào)處理。這里，說明通信終端1331的基帶處理部1334的系統(tǒng)的動(dòng)作，而通信終端1332、1333的基帶處理部1335、1336的系統(tǒng)的動(dòng)作也是同樣的動(dòng)作，所以省略其說明。
首先，接收無線電路1304～1306接收到的信號(hào)由接收信號(hào)解調(diào)電路1307通過解擴(kuò)處理等處理進(jìn)行解調(diào)。該解調(diào)信號(hào)被直接送至到來波方向估計(jì)電路1316及誤差信號(hào)加權(quán)電路1319。此外，該解調(diào)信號(hào)在乘以了各組接收加權(quán)生成電路1325生成的接收加權(quán)后被送至信道估計(jì)電路1313。在此情況下，在尚未生成接收加權(quán)的情況下，將解調(diào)信號(hào)乘以無方向性的加權(quán)值。
如圖16所示，信道估計(jì)電路1313計(jì)算已知信號(hào)即導(dǎo)頻信號(hào)和實(shí)際輸入的信號(hào)之間的相位旋轉(zhuǎn)量φ，并計(jì)算信道估計(jì)值。此外，通過將數(shù)據(jù)信號(hào)乘以求出的信道估計(jì)值來進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償，根據(jù)其結(jié)果來進(jìn)行臨時(shí)判定，將其結(jié)果傳送到復(fù)本生成電路1316。信道估計(jì)結(jié)果被送至誤差信號(hào)加權(quán)電路1323。復(fù)本生成電路1316根據(jù)臨時(shí)判定的結(jié)果來生成復(fù)本。生成的復(fù)本信號(hào)從乘以了接收加權(quán)的接收信號(hào)中減去生成的復(fù)本信號(hào)，用于生成各終端裝置的誤差信號(hào)。生成的誤差信號(hào)、和未乘以接收加權(quán)的接收信號(hào)被送至誤差信號(hào)加權(quán)電路1319。
誤差信號(hào)加權(quán)電路1319通過信道估計(jì)值等對(duì)輸入的誤差信號(hào)進(jìn)行加權(quán)。該加權(quán)過的信道估計(jì)值被送至誤差信號(hào)平均電路1323。這里，進(jìn)行不進(jìn)行加權(quán)都行。
對(duì)與各通信終端對(duì)應(yīng)的基帶處理電路1334～1336分別獨(dú)立進(jìn)行以上的動(dòng)作。
組生成電路1322根據(jù)到來波方向估計(jì)電路1310～1312估計(jì)出的來自各通信終端的信號(hào)的到來方向來生成組。與上述實(shí)施例3同樣來進(jìn)行該組生成。這里，生成包含通信終端1331、1332的A組、和包含通信終端1333的B組。將該A組的信息送至誤差信號(hào)平均電路1323，將B組的信息送至誤差信號(hào)平均電路1324。
誤差信號(hào)平均電路1323、1324分別對(duì)屬于A組、B組的通信終端的加權(quán)過的誤差信號(hào)進(jìn)行平均，將平均過的誤差信號(hào)分別送至各組接收加權(quán)生成電路1325、1326。
各組接收加權(quán)生成電路1325、1326根據(jù)輸入的平均誤差信號(hào)來進(jìn)行使用LMS算法或RLS算法等的自適應(yīng)信號(hào)處理，生成各組的接收加權(quán)，將該各組的接收加權(quán)分別送至生成A組的方向性的方向性乘法電路1327、生成B組的方向性的方向性乘法電路1328。使用LMS算法的情況下的處理通過上式(2)來進(jìn)行。此外，各組接收加權(quán)生成電路1325、1326也輸入各天線的接收信號(hào)，所以也可以將它們用于自適應(yīng)信號(hào)處理。
方向性乘法電路1327、1328將接收無線電路1304～1306接收到的信號(hào)分別乘以A組、B組的方向性，生成具有各組的方向性的信號(hào)。生成的信號(hào)被分別送至干擾消除器1329、1330。干擾消除器1329、1330對(duì)各組分別獨(dú)立地進(jìn)行干擾消除處理。
在上述實(shí)施例的基站裝置中，對(duì)多個(gè)通信終端進(jìn)行組生成，進(jìn)行分組，對(duì)該每個(gè)組形成接收方向性，對(duì)屬于該組的所有通信終端應(yīng)用每個(gè)組的接收方向性。在此情況下，不對(duì)與各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道形成接收方向性，而對(duì)包含多個(gè)通信終端的每個(gè)組形成接收方向性，所以即使通信終端數(shù)多，也能夠以減少了運(yùn)算量的狀態(tài)來對(duì)所有通信終端進(jìn)行陣列天線接收。因此，能夠以很高的SIR(Signal to Interference Ratio)從所有通信終端接收信號(hào)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠用各通信終端個(gè)別的接收加權(quán)，根據(jù)由該接收加權(quán)得到的信息來進(jìn)行組形成。由此，在下行線路中想對(duì)各通信終端使用個(gè)別的發(fā)送加權(quán)時(shí)，能夠用各通信終端個(gè)別的接收加權(quán)來生成發(fā)送加權(quán)。
此外，在該基站裝置中，將各組包含的通信終端乘以相同的接收加權(quán)，所以唯一地決定了該組包含的通信終端的信號(hào)功率的強(qiáng)度。因此，能夠?qū)υ摻M包含的通信終端集中進(jìn)行干擾消除處理。由此，不必對(duì)各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道設(shè)置干擾消除器，能夠以削減了硬件的狀態(tài)高效率地進(jìn)行干擾消除處理。因此，能夠同時(shí)使用作為進(jìn)行CDMA通信時(shí)有效的手段的干擾消除器和陣列天線處理，使其具有優(yōu)良的干擾除去能力，從而能夠增加容納通信終端數(shù)。
(實(shí)施例6)圖18是本發(fā)明實(shí)施例6的基站裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。這里，說明基站裝置與通信終端1430～1432進(jìn)行無線通信的情況。
接收無線電路1404～1406分別對(duì)天線1401～1403接收的信號(hào)進(jìn)行基帶解調(diào)。在本實(shí)施例中，作為例子，說明具有基于3個(gè)天線的陣列天線接收功能的基站裝置，所以天線部及接收無線電路各有3個(gè)。
接收信號(hào)解調(diào)電路1407～1409分別對(duì)通信終端1430～1432的接收信號(hào)進(jìn)行CDMA解調(diào)等基帶處理。到來波估計(jì)電路1410～1412分別對(duì)通信終端1430～1432進(jìn)行到來波方向估計(jì)。
自相關(guān)矩陣生成電路1413～1415分別根據(jù)來自通信終端1430～1432的接收信號(hào)來求自相關(guān)函數(shù)。相關(guān)矢量生成電路1416～1418分別求將導(dǎo)頻信號(hào)用作來自通信終端1430～1432的參考信號(hào)的情況下接收信號(hào)和參考信號(hào)之間的互相關(guān)矢量。
組生成電路1419根據(jù)到來波方向估計(jì)電路1410～1412估計(jì)出的各通信終端的位置來生成組。相關(guān)矢量合成電路1420、1421分別根據(jù)組生成電路1419生成的組信息來合成屬于各個(gè)組的通信終端的相關(guān)矢量。
各組自相關(guān)矩陣生成電路1422、1423分別根據(jù)組生成電路1419生成的組信息來識(shí)別屬于各個(gè)組的通信終端，用屬于組的通信終端的自相關(guān)矩陣來生成各組接收加權(quán)生成所用的自相關(guān)矩陣。此外，各組自相關(guān)矩陣生成電路1422、1423也接受各天線的接收信號(hào)，所以也可以用天線的接收信號(hào)來使用自相關(guān)矩陣。
各組接收加權(quán)生成電路1424、1425分別從相關(guān)矢量合成電路1420、1421輸入相關(guān)矢量，從各組接收加權(quán)生成電路1422、1423輸入自相關(guān)矩陣，根據(jù)這些相關(guān)矢量和自相關(guān)矩陣來生成各組的接收加權(quán)。
接收加權(quán)乘法電路1426、1427分別通過將接收無線電路1404～1406接收到的信號(hào)乘以各組接收加權(quán)生成電路1424、1425生成的接收加權(quán)，使接收信號(hào)具有方向性。
干擾消除器1428、1429分別按各組對(duì)接收加權(quán)乘法電路賦予了方向性的接收信號(hào)進(jìn)行干擾消除處理。
在本實(shí)施例的基站裝置中，考慮用3個(gè)天線來生成2個(gè)組，所以用2個(gè)系列來表示各組。此外，基帶處理部1433～1435分別是與通信終端1430～1432對(duì)應(yīng)的基帶處理部。
接著，說明具有上述結(jié)構(gòu)的基站裝置的動(dòng)作。
從通信終端1430～1432發(fā)送的信號(hào)經(jīng)天線1401～1403分別由接收無線電路1404～1406接收，在那里進(jìn)行基帶信號(hào)處理。這里，說明通信終端1430的基帶處理部1433的系統(tǒng)的動(dòng)作，而通信終端1431、1432的基帶處理部1434、1435的系統(tǒng)的動(dòng)作也是同樣的動(dòng)作，所以省略其說明。
首先，接收信號(hào)解調(diào)電路1407對(duì)接收無線電路1404～1406接收到的信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)處理等處理來進(jìn)行解調(diào)。該解調(diào)信號(hào)被送至自相關(guān)矩陣生成電路1413及相關(guān)矢量生成電路1416。自相關(guān)矩陣生成電路1413如上式(4)所示用從接收信號(hào)解調(diào)電路1407輸入的信號(hào)來生成自相關(guān)矩陣。
相關(guān)矢量生成電路1416如上式(3)所示將從接收信號(hào)解調(diào)電路1407輸入的接收信號(hào)、和已知信號(hào)即導(dǎo)頻信號(hào)作為參考信號(hào)來生成互相關(guān)矢量。
組生成電路1419從到來方向估計(jì)電路1410～1412接收各通信終端的加權(quán)信息，根據(jù)該接收加權(quán)來估計(jì)來自各通信終端的信號(hào)的到來方向，用該估計(jì)結(jié)果來生成組。該組生成方法與實(shí)施例3相同。這里，生成包含通信終端1430、1431的A組、和包含通信終端1432的B組。將這樣生成的A組的信息送至相關(guān)矢量合成電路1420及各組自相關(guān)矩陣生成電路1422，將B組的信息送至相關(guān)矢量合成電路1421及各組自相關(guān)矩陣生成電路1423。
相關(guān)矢量合成電路1420、1421分別按各組來合成對(duì)屬于A組的通信終端1430、1431、存在于B組中的通信終端1432求出的相關(guān)矢量。相關(guān)矢量合成電路1420對(duì)A組生成的合成相關(guān)矢量被送至各組接收加權(quán)生成電路1424，相關(guān)矢量合成電路1421對(duì)B組生成的合成相關(guān)矢量被送至各組接收加權(quán)生成電路1425。
各組自相關(guān)矩陣生成電路1422、1423分別按各組來合成對(duì)屬于A組的通信終端1430、1431、存在于B組中的通信終端1432求出的自相關(guān)矩陣，或者選擇組內(nèi)的一個(gè)通信終端的自相關(guān)矩陣，作為各組自相關(guān)矩陣來生成。此外，各組自相關(guān)矩陣生成電路1422、1423也接收各天線的接收信號(hào)，所以也可以將天線的接收信號(hào)的自相關(guān)矩陣作為各組自相關(guān)矩陣。各組自相關(guān)矩陣生成電路1422對(duì)A組生成的各組自相關(guān)矩陣被送至各組接收加權(quán)生成電路1424，各組自相關(guān)矩陣生成電路1423對(duì)B組生成的各組自相關(guān)矩陣被送至各組接收加權(quán)生成電路1425。
各組接收加權(quán)生成電路1424、1425根據(jù)輸入的合成相關(guān)矢量值和各組自相關(guān)矩陣，如上式(6)所示，生成各組接收加權(quán)值。這些各組接收加權(quán)值被分別送至生成A組的方向性的方向性乘法電路1427、生成B組的方向性的方向性乘法電路1428。
方向性乘法電路1426、1427將接收無線電路1404～1406接收到的信號(hào)分別乘以A組、B組的方向性來生成具有各組的方向性的信號(hào)。生成的信號(hào)被分別送至干擾消除器1428、1429。
在干擾消除器1428、1429中，對(duì)各組分別獨(dú)立地進(jìn)行干擾消除處理。
在上述實(shí)施例的基站裝置中，對(duì)多個(gè)通信終端進(jìn)行組生成，進(jìn)行分組，對(duì)該每個(gè)組形成接收方向性，對(duì)屬于該組的所有通信終端應(yīng)用每個(gè)組的接收方向性。在此情況下，不對(duì)與各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道形成接收方向性，而對(duì)包含多個(gè)通信終端的每個(gè)組形成接收方向性，所以即使通信終端數(shù)多，也能夠以減少了運(yùn)算量的狀態(tài)來對(duì)所有通信終端進(jìn)行陣列天線接收。因此，能夠以很高的SIR(Signal to Interference Ratio)從所有通信終端接收信號(hào)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠用各通信終端個(gè)別的到來方向估計(jì)，根據(jù)由該接收加權(quán)得到的信息來進(jìn)行組形成。由此，在下行線路中想對(duì)各通信終端個(gè)別生成方向性的情況下，能夠用各通信終端個(gè)別的到來方向估計(jì)結(jié)果來生成發(fā)送加權(quán)。
此外，在該基站裝置中，將各組包含的通信終端乘以相同的接收加權(quán)，所以唯一地決定了該組包含的通信終端的信號(hào)功率的強(qiáng)度。因此，能夠?qū)υ摻M包含的通信終端集中進(jìn)行干擾消除處理。由此，不必對(duì)各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道設(shè)置干擾消除器，能夠以削減了硬件的狀態(tài)高效率地進(jìn)行干擾消除處理。因此，能夠同時(shí)使用作為進(jìn)行CDMA通信時(shí)有效的手段的干擾消除器和陣列天線處理，使其具有優(yōu)良的干擾除去能力，從而能夠增加容納通信終端數(shù)。
(實(shí)施例7)圖19是本發(fā)明實(shí)施例7的基站裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。這里，說明基站裝置與通信終端1539～1541進(jìn)行無線通信的情況。
接收無線電路1504～1506分別對(duì)天線1501～1503接收的信號(hào)進(jìn)行基帶解調(diào)。在本實(shí)施例中，作為例子，說明具有基于3個(gè)天線的陣列天線接收功能的基站裝置，所以天線及接收無線電路各有3個(gè)。
基帶處理部1507～1509分別對(duì)通信終端1539～1541的接收信號(hào)進(jìn)行基帶處理。接收信號(hào)解調(diào)電路1510～1512分別對(duì)通信終端1539～1541的接收信號(hào)進(jìn)行CDMA解調(diào)等處理。
自適應(yīng)信號(hào)處理電路1513～1515分別對(duì)來自通信終端1539～1541的接收信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)信號(hào)處理，進(jìn)行接收加權(quán)生成、接收加權(quán)乘法、及信息解調(diào)等。
TPC信息解調(diào)電路1516～1518分別從自適應(yīng)信號(hào)處理電路1513～1515輸入將實(shí)際接收到的信號(hào)乘以加權(quán)所得的信號(hào)，對(duì)TPC信息(發(fā)送功率控制信號(hào))進(jìn)行解調(diào)。生成加權(quán)通知電路1519～1521分別輸入自適應(yīng)信號(hào)處理電路1513～1515生成的接收加權(quán)，通知給組生成電路和誤差信號(hào)生成電路。
誤差信號(hào)通知電路1522～1524分別輸入自適應(yīng)信號(hào)處理電路1513～1515在生成接收加權(quán)時(shí)使用的誤差信號(hào)，通知給組生成電路和誤差信號(hào)生成電路。信道估計(jì)值通知電路1525～1527分別輸入自適應(yīng)信號(hào)處理電路1513～1515在生成接收加權(quán)時(shí)使用的信道估計(jì)值，通知給組生成電路和誤差信號(hào)生成電路。
組生成電路1528根據(jù)從生成加權(quán)通知電路1519～1521輸入的接收加權(quán)，將通信終端分為多個(gè)組。各組誤差信號(hào)生成電路1529、1530分別根據(jù)組生成電路1528生成的組信息，用從信道估計(jì)值通知電路輸入的屬于各個(gè)組的通信終端的信道估計(jì)值、及從誤差信號(hào)通知電路輸入的誤差信號(hào)來生成誤差信號(hào)，用于生成各組的各組的接收加權(quán)。
各組接收加權(quán)生成電路1531、1532分別根據(jù)誤差信號(hào)平均電路1529、1530生成的平均誤差信號(hào)來生成各個(gè)組所用的接收加權(quán)。
接收加權(quán)乘法電路1533、1534分別通過將接收無線電路1504～1506接收到的信號(hào)乘以各組接收加權(quán)生成電路生成的接收加權(quán)，使接收信號(hào)具有方向性。
干擾消除器1535、1536分別按各組對(duì)接收加權(quán)乘法電路賦予了方向性的接收信號(hào)進(jìn)行干擾消除處理。發(fā)送功率控制電路1537根據(jù)TPC信息解調(diào)電路1516～1518解調(diào)過的TPC信息來決定發(fā)送功率。發(fā)送信號(hào)生成電路1538生成向通信終端發(fā)送的信號(hào)。
在本實(shí)施例的基站裝置中，考慮用3個(gè)天線來生成2個(gè)組，所以用2個(gè)系列來表示各組。
接著，說明具有上述結(jié)構(gòu)的基站裝置的動(dòng)作。
從通信終端1539～1541發(fā)送的信號(hào)經(jīng)天線1501～1503分別由接收無線電路1504～1506接收，在那里進(jìn)行基帶信號(hào)處理。這里，說明通信終端1539的基帶處理部1507的系統(tǒng)的動(dòng)作，而通信終端1540、1541的基帶處理部1508、1509的系統(tǒng)的動(dòng)作也是同樣的動(dòng)作，所以省略其說明。
首先，接收信號(hào)解調(diào)電路1510對(duì)接收無線電路1504～1506接收到的信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)處理等處理。該解調(diào)信號(hào)被送至自適應(yīng)信號(hào)處理電路1513。
自適應(yīng)信號(hào)處理電路1513用LMS算法或RLS算法等進(jìn)行信號(hào)處理來生成接收加權(quán)，將接收到的信號(hào)乘以該接收加權(quán)。使用LMS算法的處理用上式(1)來進(jìn)行。自適應(yīng)信號(hào)處理電路1513如上述實(shí)施例說明的那樣來生成接收加權(quán)、信道估計(jì)值、及誤差信號(hào)。將該相乘結(jié)果的信號(hào)送至TPC信息解調(diào)電路1516，將生成的接收加權(quán)送至生成加權(quán)通知電路1519，將生成接收加權(quán)時(shí)所用的信道估計(jì)值送至信道估計(jì)值通知電路1525，將誤差信號(hào)送至誤差信號(hào)通知電路1522。
在TPC信息解調(diào)電路1516中，通過從自適應(yīng)信號(hào)處理電路1513接收將接收信號(hào)乘以接收加權(quán)而能夠以更高的SIR接收的信號(hào)，來對(duì)TPC信息進(jìn)行解調(diào)。這里，進(jìn)行TPC的解調(diào)是因?yàn)閺耐ㄐ沤K端發(fā)送的TPC信息需要立即反映在從基站發(fā)送的信號(hào)上，所以與其他信號(hào)不同，不容許送至干擾消除器1535、1536來進(jìn)行干擾除去的延遲。作為乘以各通信終端的個(gè)別的接收加權(quán)來進(jìn)行解調(diào)的結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)上也沒有負(fù)荷，所以本實(shí)施例不使用干擾消除器，而是用將接收信號(hào)乘以個(gè)別的接收加權(quán)所得的信號(hào)來對(duì)TPC信息進(jìn)行解調(diào)。解調(diào)過的TPC信息被送至發(fā)送功率控制電路1537，用于發(fā)送由發(fā)送信號(hào)生成電路1538生成的發(fā)送信號(hào)時(shí)的發(fā)送功率控制。
其他基帶處理部1508、1509也同樣進(jìn)行上述處理。
組生成電路1528從生成加權(quán)通知電路1519～1521接收各通信終端的加權(quán)信息，根據(jù)該接收加權(quán)來估計(jì)來自各通信終端的信號(hào)的到來方向，用該估計(jì)結(jié)果來生成組，或者根據(jù)各通信終端生成的零點(diǎn)(ヌル)信息來生成組。估計(jì)來自各通信終端的信號(hào)的到來方向的情況下的組生成方法與上述實(shí)施例3相同。這里，生成包含通信終端1539、1540的A組、包含通信終端1541的B組。將這樣生成的A組的信息送至誤差信號(hào)生成電路1529，將B組的信息送至1530。在用零點(diǎn)信息來進(jìn)行組生成時(shí)，將具有相同零點(diǎn)信息的通信終端作為同一組。
誤差信號(hào)生成電路1529、1530分別接收存在于A組、B組中的通信終端的誤差信號(hào)、信道估計(jì)值，根據(jù)它們來生成誤差信號(hào)，用于生成各組的接收加權(quán)，將該誤差信號(hào)分別送至各組接收加權(quán)生成電路1531、1532。
各組接收加權(quán)生成電路1531、1532根據(jù)輸入的各組的誤差信號(hào)用LMS算法、或RLS算法等來進(jìn)行自適應(yīng)信號(hào)處理，生成各組的接收加權(quán)，將該接收加權(quán)分別送至生成A組的方向性的方向性乘法電路1533及生成B組的方向性的方向性乘法電路1534。這里，將各通信終端的誤差信號(hào)用各通信終端的信道估計(jì)值進(jìn)行加權(quán)，在存在于組中的所有通信終端的范圍內(nèi)對(duì)加權(quán)所得的誤差信號(hào)進(jìn)行平均，將該平均過的誤差信號(hào)用作誤差信號(hào)的情況下，使用LMS算法的處理用上式(2)來進(jìn)行。
方向性乘法電路1533、1534將接收無線電路1504～1506接收到的信號(hào)分別乘以A組、B組的方向性來生成具有各組的方向性的信號(hào)。生成的信號(hào)被分別送至干擾消除器1535、1536。
干擾消除器1535、1536對(duì)各組分別獨(dú)立地進(jìn)行干擾消除處理。
在上述實(shí)施例的基站裝置中，對(duì)多個(gè)通信終端進(jìn)行組生成，進(jìn)行分組，對(duì)該每個(gè)組形成接收方向性，對(duì)屬于該組的所有通信終端應(yīng)用每個(gè)組的接收方向性。因此，能夠以很高的SIR(Signal to Interference Ratio)從所有通信終端接收信號(hào)。
此外，本實(shí)施例說明了只對(duì)發(fā)送功率控制信息使用個(gè)別的接收加權(quán)、而不使用干擾消除器的情況，但是顯然，對(duì)其他不容許信息解調(diào)延遲的信息也進(jìn)行同樣的處理是很有效的。
根據(jù)上述實(shí)施例的基站裝置，能夠?qū)υ谛畔⒔庹{(diào)時(shí)不容許延遲的發(fā)送功率控制信息等通過乘以個(gè)別的接收加權(quán)來進(jìn)行解調(diào)，而對(duì)在信息解調(diào)時(shí)容許延遲的信息則通過乘以各組的接收加權(quán)來進(jìn)行解調(diào)，能夠按照信息的性質(zhì)來進(jìn)行信號(hào)處理。
此外，在該基站裝置中，將各組包含的通信終端乘以相同的接收加權(quán)，所以唯一地決定了該組包含的通信終端的信號(hào)功率的強(qiáng)度。因此，能夠?qū)υ摻M包含的通信終端集中進(jìn)行干擾消除處理。由此，不必對(duì)各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道設(shè)置干擾消除器，能夠以削減了硬件的狀態(tài)來高效率地進(jìn)行干擾消除處理。因此，能夠同時(shí)使用作為進(jìn)行CDMA通信時(shí)有效的手段的干擾消除器和陣列天線處理，使其具有優(yōu)良的干擾除去能力，從而能夠增加容納通信終端數(shù)。
(實(shí)施例8)本實(shí)施例說明根據(jù)組生成結(jié)果來對(duì)各個(gè)組進(jìn)行波束形成的情況。
圖20是本發(fā)明實(shí)施例8的基站裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。在圖20中，對(duì)與圖5相同的部分附以與圖5相同的標(biāo)號(hào)，并且省略其詳細(xì)說明。
圖20所示的基站裝置包括波束形成電路1601，輸入組生成電路115求出的組生成結(jié)果(例如，組的角度設(shè)定范圍及該組包含的通信終端)，根據(jù)該組生成結(jié)果對(duì)各組進(jìn)行波束形成，以便對(duì)波束進(jìn)行定向。
在具有上述結(jié)構(gòu)的基站裝置中，與實(shí)施例1同樣，根據(jù)接收信號(hào)來估計(jì)到來方向，組生成電路115用該到來方向?qū)Χ鄠€(gè)信道進(jìn)行組生成。該組生成結(jié)果被送至波束形成電路1601。波束形成電路1601對(duì)組生成電路115生成的各組生成接收加權(quán)，用于生成具有方向性的波束。
這里，作為生成接收加權(quán)的方法，例如可以對(duì)位于組中心的通信終端進(jìn)行現(xiàn)有陣列天線所用的波束形成型處理。此外，也可以對(duì)存在于組中的多個(gè)通信終端進(jìn)行波束形成，從其中選擇最佳的接收加權(quán)，或者通過合成多個(gè)接收加權(quán)來生成對(duì)組最佳的接收加權(quán)。
波束形成電路1601生成的接收加權(quán)被送至乘法器118、119。乘法器118、119將接收信號(hào)乘以每個(gè)組的接收加權(quán)。由此，對(duì)每個(gè)組得到具有接收方向性的接收信號(hào)。
在上述實(shí)施例的基站裝置中，對(duì)多個(gè)通信終端進(jìn)行組生成，進(jìn)行分組，對(duì)該每個(gè)組形成接收方向性，對(duì)屬于該組的所有通信終端應(yīng)用每個(gè)組的接收方向性。在此情況下，不對(duì)與各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道形成接收方向性，而對(duì)包含多個(gè)通信終端的每個(gè)組形成接收方向性，所以即使通信終端數(shù)多，也能夠以減少了運(yùn)算量的狀態(tài)對(duì)所有通信終端進(jìn)行陣列天線接收。因此，能夠?qū)λ型ㄐ沤K端以很高的SIR來接收信號(hào)。此外，本結(jié)構(gòu)無需用LMS、RLS等復(fù)雜的自適應(yīng)信號(hào)處理來生成接收加權(quán)，所以能夠簡(jiǎn)化用于求接收加權(quán)的硬件規(guī)模。
(實(shí)施例9)本實(shí)施例說明下述情況用對(duì)各組生成的接收加權(quán)(組加權(quán))來生成用自適應(yīng)陣列天線(AAA)來進(jìn)行發(fā)送的發(fā)送加權(quán)，用該發(fā)送加權(quán)來進(jìn)行AAA發(fā)送。
圖21是本發(fā)明實(shí)施例9的基站裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。在圖21中，對(duì)與圖5相同的部分附以與圖5相同的標(biāo)號(hào)，并且省略其詳細(xì)說明。
圖21所示的基站裝置包括發(fā)送加權(quán)生成電路1701，輸入自適應(yīng)信號(hào)處理電路117求出的各組的接收加權(quán)(組加權(quán))，用該組加權(quán)來求發(fā)送加權(quán)；發(fā)送信號(hào)生成電路1702，通過將發(fā)送數(shù)據(jù)乘以發(fā)送加權(quán)生成電路1701得到的發(fā)送加權(quán)來生成發(fā)送信號(hào)；以及發(fā)送無線電路1703～1705，對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的無線發(fā)送處理(D/A變換、上變頻等)。
在具有上述結(jié)構(gòu)的基站裝置中，與實(shí)施例1同樣，根據(jù)接收信號(hào)來估計(jì)到來方向，組生成電路115用該到來方向?qū)Χ鄠€(gè)信道進(jìn)行組生成。然后，用組生成結(jié)果來求每個(gè)組的接收加權(quán)(組加權(quán))。該組加權(quán)被送至發(fā)送加權(quán)生成電路1701。
發(fā)送加權(quán)生成電路1701用組加權(quán)來求發(fā)送加權(quán)。這里，作為根據(jù)組加權(quán)來求發(fā)送加權(quán)的方法，有下述等方法原封不動(dòng)地使用作為組加權(quán)而生成的接收加權(quán)；考慮到基站的接收和發(fā)送時(shí)頻率不同，變換作為組加權(quán)而生成的接收加權(quán)。發(fā)送加權(quán)生成電路1701求出的發(fā)送加權(quán)被送至發(fā)送信號(hào)生成電路1702。發(fā)送信號(hào)生成電路1702將數(shù)字調(diào)制過的發(fā)送數(shù)據(jù)乘以發(fā)送加權(quán)來生成發(fā)送信號(hào)。
該發(fā)送信號(hào)被送至與天線102～104對(duì)應(yīng)的發(fā)送無線電路1703～1705，對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的無線發(fā)送處理(D/A變換、上變頻等)。該無線發(fā)送處理過的發(fā)送信號(hào)經(jīng)天線102～104向通信終端120～122發(fā)送。
在上述實(shí)施例的基站裝置中，對(duì)多個(gè)通信終端進(jìn)行組生成，進(jìn)行分組，對(duì)該每個(gè)組形成接收方向性，對(duì)屬于該組的所有通信終端應(yīng)用每個(gè)組的接收方向性。在此情況下，不對(duì)與各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道形成接收方向性，而對(duì)包含多個(gè)通信終端的每個(gè)組形成接收方向性，所以即使通信終端數(shù)多，也能夠以減少了運(yùn)算量的狀態(tài)對(duì)所有通信終端進(jìn)行陣列天線接收。因此，能夠以很高的SIR從所有通信終端接收信號(hào)。此外，本結(jié)構(gòu)無需求各通信終端的發(fā)送加權(quán)，所以能夠削減處理量。
在下行線路中，向各通信終端發(fā)送的發(fā)送信號(hào)被正交化，所以能夠除去碼間干擾。然而，如現(xiàn)有AAA發(fā)送中進(jìn)行的那樣，在用因各通信終端而異的發(fā)送加權(quán)來進(jìn)行通信的情況下，該正交性被破壞。根據(jù)本結(jié)構(gòu)，用對(duì)各組生成的發(fā)送加權(quán)來進(jìn)行通信，所以能夠以使發(fā)送信號(hào)正交化的狀態(tài)向組中存在的通信終端進(jìn)行發(fā)送。
在上述實(shí)施例3～7中，對(duì)干擾消除器的方式等沒有特別的限制，可以使用單用戶型、多用戶型、多級(jí)型中的任一種。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例1～9，而是可以進(jìn)行各種變更來實(shí)施。例如，可以適當(dāng)組合上述實(shí)施例1～9的內(nèi)容來實(shí)施。
本發(fā)明的基站裝置采用下述結(jié)構(gòu)，包括方向估計(jì)部，估計(jì)來自多個(gè)通信終端的信號(hào)的到來方向；組生成部，根據(jù)上述來自多個(gè)通信終端的信號(hào)的各自的到來方向來生成包含至少一個(gè)通信終端的組；以及陣列天線處理部，對(duì)上述每個(gè)組形成接收方向性，用該接收方向性對(duì)上述組內(nèi)包含的所有通信終端進(jìn)行陣列天線處理。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，對(duì)多個(gè)通信終端進(jìn)行組生成，進(jìn)行分組，對(duì)該每個(gè)組形成接收方向性，對(duì)屬于該組的所有通信終端應(yīng)用每個(gè)組的接收方向性。在此情況下，不對(duì)與各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道形成接收方向性，而對(duì)包含多個(gè)通信終端的每個(gè)組形成接收方向性，所以即使通信終端數(shù)多，也能夠以減少了運(yùn)算量的狀態(tài)來對(duì)所有通信終端進(jìn)行陣列天線接收。因此，能夠以很高的SIR(Signal to Interference Ratio)從所有通信終端接收信號(hào)。
本發(fā)明的基站裝置在上述結(jié)構(gòu)中采用下述結(jié)構(gòu)陣列天線處理部在上述組包含的通信終端中選擇一個(gè)通信終端，將對(duì)該通信終端的接收方向性用作上述組的接收方向性。例如，采用將接收電平最高的通信終端的接收方向性用作上述組的接收方向性的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)ι鲜鼋M中包含的通信終端施加同樣的接收方向性，能夠以很高的SIR從上述組包含的所有通信終端接收信號(hào)。
本發(fā)明的基站裝置在上述結(jié)構(gòu)中采用下述結(jié)構(gòu)陣列天線處理部包括保持方向性圖和實(shí)現(xiàn)該方向性圖的接收加權(quán)的保持部，從上述保持部保持的方向性圖中，選擇與上述組對(duì)應(yīng)的接收加權(quán)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過從上述保持部中搜索對(duì)上述組最佳的接收加權(quán)，不用進(jìn)行信號(hào)處理等處理，就能夠以很高的SIR從屬于上述組的通信終端接收信號(hào)。
本發(fā)明的基站裝置在上述結(jié)構(gòu)中采用下述結(jié)構(gòu)陣列天線處理部用根據(jù)接收信號(hào)求出的自相關(guān)矩陣及互相關(guān)矢量來形成上述每個(gè)組的接收方向性。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠全面考慮屬于上述組的通信終端來生成具有最佳方向性圖的接收加權(quán)，通過用上述接收加權(quán)從屬于上述組的所有通信終端進(jìn)行接收，能夠以很高的SIR來接收信號(hào)。
本發(fā)明的基站裝置在上述結(jié)構(gòu)中采用下述結(jié)構(gòu)包括干擾消除器，對(duì)陣列天線處理后的信號(hào)進(jìn)行干擾消除處理。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，將各組包含的通信終端乘以相同的接收加權(quán)，所以唯一地決定了該組包含的通信終端的信號(hào)功率的強(qiáng)度。因此，能夠?qū)υ摻M包含的通信終端集中進(jìn)行干擾消除處理。由此，不必對(duì)各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道設(shè)置干擾消除器，能夠以削減了硬件的狀態(tài)來高效率地進(jìn)行干擾消除處理。因此，能夠同時(shí)使用作為進(jìn)行CDMA通信時(shí)有效的手段的干擾消除器和陣列天線處理，使其具有優(yōu)良的干擾除去能力，從而能夠增加容納通信終端數(shù)。
本發(fā)明的基站裝置在上述結(jié)構(gòu)中采用下述結(jié)構(gòu)，包括解調(diào)部，用將接收信號(hào)乘以通信終端個(gè)別的接收加權(quán)所得的信號(hào)對(duì)發(fā)送功率控制信息進(jìn)行解調(diào)；以及發(fā)送功率控制部，根據(jù)解調(diào)過的發(fā)送功率控制信息來控制發(fā)送功率。
由此，對(duì)由于不允許延遲而需要不使用干擾消除器來進(jìn)行解調(diào)的發(fā)送功率控制信息，通過不使用每個(gè)組的接收加權(quán)、而使用個(gè)別的接收加權(quán)，能夠顯示優(yōu)良的接收特性。
本發(fā)明的基站裝置在上述結(jié)構(gòu)具有下述結(jié)構(gòu)，包括發(fā)送方向性生成部，用對(duì)每個(gè)組形成的接收方向性來求發(fā)送方向性；以及發(fā)送部，用上述發(fā)送方向性來發(fā)送信號(hào)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于無需求各通信終端的發(fā)送加權(quán)，所以能夠削減處理量。此外，用對(duì)各組生成的發(fā)送加權(quán)來進(jìn)行通信，所以能夠以使發(fā)送信號(hào)正交化的狀態(tài)向存在于組中的通信終端進(jìn)行發(fā)送。
本發(fā)明的無線接收方法包括方向估計(jì)步驟，估計(jì)來自多個(gè)通信終端的信號(hào)的到來方向；組生成步驟，根據(jù)上述來自多個(gè)通信終端的信號(hào)的各自的到來方向來生成包含至少一個(gè)通信終端的組；以及陣列天線處理步驟，對(duì)上述每個(gè)組形成接收方向性，用該接收方向性對(duì)上述組內(nèi)包含的所有通信終端進(jìn)行陣列天線處理。
根據(jù)該方法，對(duì)多個(gè)通信終端進(jìn)行組生成，進(jìn)行分組，對(duì)該每個(gè)組形成接收方向性，對(duì)屬于該組的所有通信終端應(yīng)用每個(gè)組的接收方向性。在此情況下，不對(duì)與各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道形成接收方向性，而對(duì)包含多個(gè)通信終端的每個(gè)組形成接收方向性，所以即使通信終端數(shù)多，也能夠以減少了運(yùn)算量的狀態(tài)來對(duì)所有通信終端進(jìn)行陣列天線接收。因此，能夠以很高的SIR從所有通信終端接收信號(hào)。
本發(fā)明的無線接收方法在上述方法中包括干擾消除步驟，對(duì)陣列天線處理后的信號(hào)進(jìn)行干擾消除處理。
根據(jù)該方法，將各組包含的通信終端乘以相同的接收加權(quán)，所以唯一地決定了該組包含的通信終端的信號(hào)功率的強(qiáng)度。因此，能夠?qū)υ摻M包含的通信終端集中進(jìn)行干擾消除處理。由此，不必對(duì)各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道設(shè)置干擾消除器，能夠以削減了硬件的狀態(tài)高效率地進(jìn)行干擾消除處理。因此，能夠同時(shí)使用作為進(jìn)行CDMA通信時(shí)有效的手段的干擾消除器和陣列天線處理，使其具有優(yōu)良的干擾除去能力，從而能夠增加容納通信終端數(shù)。
本發(fā)明的無線接收方法包括方向估計(jì)步驟，估計(jì)來自多個(gè)通信終端的信號(hào)的到來方向；組生成步驟，根據(jù)上述來自多個(gè)通信終端的信號(hào)的各自的到來方向來生成包含至少一個(gè)通信終端的組；陣列天線處理步驟，對(duì)上述每個(gè)組形成接收方向性，用該接收方向性對(duì)上述組內(nèi)包含的所有通信終端進(jìn)行陣列天線處理；解調(diào)步驟，用將接收信號(hào)乘以通信終端個(gè)別的接收加權(quán)所得的信號(hào)對(duì)發(fā)送功率控制信息進(jìn)行解調(diào)；以及發(fā)送功率控制步驟，根據(jù)解調(diào)過的發(fā)送功率控制信息來控制發(fā)送功率。
根據(jù)該方法，對(duì)于用干擾消除器能夠改善通信品質(zhì)的一般信息，通過考慮與干擾消除器的融合來對(duì)每個(gè)組施加接收方向性，能容易地實(shí)現(xiàn)上述干擾消除器。在此情況下，對(duì)于不允許干擾消除器的實(shí)施所引起的延遲、因此不能通過干擾消除器來改善通信品質(zhì)的發(fā)送功率控制信息，通過使用各通信終端個(gè)別的接收加權(quán)，能夠進(jìn)行可分別按照信息的性質(zhì)以最高的SIR來進(jìn)行接收的通信。
本發(fā)明的無線接收方法在上述方法中包括發(fā)送方向性生成步驟，用對(duì)每個(gè)組形成的接收方向性來求發(fā)送方向性；以及發(fā)送步驟，用上述發(fā)送方向性來發(fā)送信號(hào)。
根據(jù)該方法，由于無需求各通信終端的發(fā)送加權(quán)，所以能夠削減處理量。此外，用對(duì)各組生成的發(fā)送加權(quán)來進(jìn)行通信，所以能夠以使發(fā)送信號(hào)正交化的狀態(tài)向存在于組中的通信終端進(jìn)行發(fā)送。
如上所述，本發(fā)明的基站裝置在進(jìn)行陣列天線處理時(shí)，根據(jù)來自通信終端的信號(hào)的到來方向，將通信終端分為幾個(gè)組，對(duì)屬于該組的通信終端使用同一接收加權(quán)。由此，無需對(duì)多個(gè)通信終端分別進(jìn)行自適應(yīng)信號(hào)處理，乘以因各通信終端而異的接收加權(quán)，所以能夠以很少的運(yùn)算量來進(jìn)行陣列天線處理。
此外，通過上述分組，能夠唯一地決定組內(nèi)的通信終端的信號(hào)的強(qiáng)度，所以無需對(duì)與各通信終端對(duì)應(yīng)的每個(gè)信道設(shè)置干擾消除器，能夠以很小的硬件規(guī)模來實(shí)現(xiàn)干擾消除處理。
本說明書基于1999年11月18日申請(qǐng)的(日本)特愿平11-327961號(hào)及2000年1月17日申請(qǐng)的特愿2000-008364。其內(nèi)容全部包含于此。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠應(yīng)用于數(shù)字無線通信系統(tǒng)中的基站裝置及無線接收方法。
權(quán)利要求
1.一種基站裝置，包括方向估計(jì)部件，估計(jì)來自多個(gè)通信終端的信號(hào)的到來方向；組生成部件，根據(jù)來自上述多個(gè)通信終端的信號(hào)的各自的到來方向來生成包含至少一個(gè)通信終端的組；以及陣列天線處理部件，對(duì)上述每個(gè)組形成接收方向性，用該接收方向性對(duì)上述組內(nèi)包含的所有通信終端進(jìn)行陣列天線處理。
2.如權(quán)利要求1所述的基站裝置，其中，陣列天線處理部件在上述組包含的通信終端中將接收電平最高的通信終端的接收方向性用作上述組的接收方向性。
3.如權(quán)利要求1所述的基站裝置，其中，陣列天線處理部件包括保持方向性圖的保持部件，從上述保持部件保持的方向性圖中，選擇與上述組對(duì)應(yīng)的方向性圖。
4.如權(quán)利要求1所述的基站裝置，其中，陣列天線處理部件用根據(jù)接收信號(hào)求出的自相關(guān)矩陣及互相關(guān)矢量來形成上述每個(gè)組的接收方向性。
5.如權(quán)利要求1所述的基站裝置，其中，包括干擾消除器，對(duì)陣列天線處理后的信號(hào)進(jìn)行干擾消除處理。
6.如權(quán)利要求1所述的基站裝置，包括解調(diào)部件，用將接收信號(hào)乘以通信終端個(gè)別的接收加權(quán)所得的信號(hào)對(duì)發(fā)送功率控制信息進(jìn)行解調(diào)；以及發(fā)送功率控制部件，根據(jù)解調(diào)過的發(fā)送功率控制信息來控制發(fā)送功率。
7.如權(quán)利要求1所述的基站裝置，包括發(fā)送方向性生成部件，用對(duì)每個(gè)組形成的接收方向性來求發(fā)送方向性；以及發(fā)送部件，用上述發(fā)送方向性來發(fā)送信號(hào)。
8.一種無線接收方法，包括方向估計(jì)步驟，估計(jì)來自多個(gè)通信終端的信號(hào)的到來方向；組生成步驟，根據(jù)來自上述多個(gè)通信終端的信號(hào)的各自的到來方向來生成包含至少一個(gè)通信終端的組；以及陣列天線處理步驟，對(duì)上述每個(gè)組形成接收方向性，用該接收方向性對(duì)上述組內(nèi)包含的所有通信終端進(jìn)行陣列天線處理。
9.如權(quán)利要求8所述的無線接收方法，其中，包括干擾消除步驟，對(duì)陣列天線處理后的信號(hào)進(jìn)行干擾消除處理。
10.一種無線接收方法，包括方向估計(jì)步驟，估計(jì)來自多個(gè)通信終端的信號(hào)的到來方向；組生成步驟，根據(jù)來自上述多個(gè)通信終端的信號(hào)的各自的到來方向來生成包含至少一個(gè)通信終端的組；陣列天線處理步驟，對(duì)上述每個(gè)組形成接收方向性，用該接收方向性對(duì)上述組內(nèi)包含的所有通信終端進(jìn)行陣列天線處理；解調(diào)步驟，用將接收信號(hào)乘以通信終端個(gè)別的接收加權(quán)所得的信號(hào)對(duì)發(fā)送功率控制信息進(jìn)行解調(diào)；以及發(fā)送功率控制步驟，根據(jù)解調(diào)過的發(fā)送功率控制信息來控制發(fā)送功率。
11.如權(quán)利要求8所述的無線接收方法，包括發(fā)送方向性生成步驟，用對(duì)每個(gè)組形成的接收方向性來求發(fā)送方向性；和發(fā)送步驟，用上述發(fā)送方向性來發(fā)送信號(hào)。
全文摘要
在到來波方向估計(jì)部111～113中,對(duì)通信終端120～122進(jìn)行到來波方向估計(jì)。組生成部115將從基站來說到來方向近的多個(gè)通信終端作為一組。組代表臺(tái)選擇部116從組中選擇一臺(tái)、或數(shù)臺(tái)通信終端。自適應(yīng)信號(hào)處理部117對(duì)組中選擇出的通信終端進(jìn)行自適應(yīng)信號(hào)處理,對(duì)每個(gè)組生成接收加權(quán)。該接收加權(quán)被用作屬于各組的所有通信終端的接收加權(quán),由乘法器118、119將接收信號(hào)乘以該接收加權(quán)。將該得到的相乘結(jié)果用于干擾消除處理,對(duì)組內(nèi)的通信終端進(jìn)行通常的干擾消除處理。
文檔編號(hào)H04B7/08GK1337101SQ00802694
公開日2002年2月20日 申請(qǐng)日期2000年11月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月18日
發(fā)明者青山高久, 宮和行, 三好憲一 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社