專利名稱：無線通信裝置、無線通信方法和無線基站裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用多個天線、允許這些天線覆蓋扇區(qū)和利用這些扇區(qū)作為通信單元來執(zhí)行發(fā)送/接收的無線通信裝置、無線通信方法和無線基站裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，諸如CDMA(碼分多路訪問)的移動通信系統(tǒng)將一個通信區(qū)域劃分為多個以無線基站為中心的小區(qū)。每個無線終端裝置與對應(yīng)于無線終端裝置所屬小區(qū)的基站通信。而且，每個小區(qū)被劃分成多個以圖1所示的無線基站為中心的多個扇區(qū)L1、L2和L3。
即，安裝在無線基站的無線電波塔T具有多個定向天線1、2和3，并且這些定向天線1、2和3分別負(fù)責(zé)在扇區(qū)L1、L2和L3中的發(fā)送/接收。有一種建議用于通過采用陣列天線來作為這些天線而提高上行鏈路和下行鏈路的容量的方法。即，對于上行鏈路，有可能通過抑制除了與其正在通信的無線終端裝置之外的裝置的信號來改善各個無線終端裝置的通信質(zhì)量，因此提高可通信的無線終端裝置的數(shù)量。對于下行鏈路，有可能通過將發(fā)送方向的范圍變窄和因此抑制對其他扇區(qū)和小區(qū)的干擾來提高下行鏈路的容量。
順便說說，在諸如CDMA系統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)中，基于在從無線終端裝置直接到達(dá)的信號和在被建筑物等反射后到達(dá)的信號之間的發(fā)送路徑的長度，到達(dá)一個天線的時間發(fā)生差別。這導(dǎo)致在被稱為“多徑干擾”的信號之間的干擾，它惡化了接收信號。為了解決這個問題，CDMA利用RAKE組合器執(zhí)行路徑分集，因此減少了由于多徑干擾導(dǎo)致的所接收的信號的惡化。
作為一種用于減少由于無線終端的發(fā)送路徑長度和移動速度的不同而導(dǎo)致的接收信號的惡化的方法，除了上述的路徑分集還有空間分集(diversity)，并且如果圖1所述的無線基站也可以執(zhí)行空間分集以及路徑分集，則它將進(jìn)一步改善接收的質(zhì)量。
但是，無線基站的無線電波塔具有各種局限，如用于安裝天線的空間、方向和分配給每個天線的扇區(qū)，這使得難于與空間分集相結(jié)合地實現(xiàn)陣列天線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，當(dāng)每個天線覆蓋預(yù)定的扇區(qū)和執(zhí)行發(fā)送/接收的時候，通過使得每個天線能夠獲得足夠的空間分集效果而提供具有改善的通信質(zhì)量的無線通信裝置、無線通信方法和無線基站裝置。
這個目的是通過以下述的方式配置各個天線而獲得的，即分配到各個天線的扇區(qū)在相鄰天線之間彼此部分重合，這個目的也通過利用對應(yīng)于那些重合的扇區(qū)的兩個天線來進(jìn)行發(fā)送/接收而獲得。


圖1圖解了傳統(tǒng)的天線和扇區(qū)配置；圖2圖解了在按照本發(fā)明的無線通信裝置和無線通信方法中的天線和扇區(qū)的配置；圖3是用于圖解在實施例中使用的天線的方向增益的特性要素圖；圖4是用于圖解當(dāng)天線被如圖2所示配置時在各個方向上的方向增益；圖5是用于圖解每個扇區(qū)的方向增益的特性要素圖；圖6是示出按照實施例1的接收裝置的配置的方框圖；圖7A圖解了方向彼此重合的天線之一的方向模式；圖7B圖解了方向彼此重合的天線的另一個的方向模式；圖8是示出按照實施例2的發(fā)送裝置的配置的方框圖；圖9A圖解了從方向彼此重合的天線之一發(fā)送的加擾碼；圖9B圖解了從方向彼此重合的天線的另一個發(fā)送的加擾碼。
具體實施例方式
以下，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。
(實施例1)圖2圖解了按照實施例1的基站無線電波塔的天線和扇區(qū)配置的安排。在基站無線電波塔外圍存在多個扇區(qū)天線AN0-AN5，并且扇區(qū)天線AN0-AN5被分別分配到扇區(qū)AR0-AR5。當(dāng)信號從扇區(qū)AR0-AR5之一的方向到達(dá)的時候，覆蓋對應(yīng)的扇區(qū)AR0-AR5的扇區(qū)天線AN0-AN5接收信號。
在這個實施例中，如圖3所示，使用了在扇區(qū)天線AN0-AN5中的具有能夠在中心角度120°的范圍獲得足夠的接收增益的方向的那一個。然后，如圖2所示，以在相鄰天線之間彼此部分重合的方式配置所分配的扇區(qū)AR0-AR5。
具體而言，通過扇區(qū)天線AN0的扇區(qū)AR0、扇區(qū)天線AN2的扇區(qū)AR2和扇區(qū)天線AN4的扇區(qū)AR4來形成覆蓋無線電波塔的圓周方向的接收覆蓋范圍。在這個實施例的情況下，扇區(qū)天線AN1、AN3和AN4被提供在扇區(qū)天線AN0、AN2和AN4的中間位置。這使得扇區(qū)天線AN0-AN5的相互相鄰的扇區(qū)SE0-SE5以覆蓋無線電波塔的圓周方向的方式彼此重合。
結(jié)果，這個實施例保證了從無線電波塔的任何方向到達(dá)的信號可以在不同位置的天線AN0-AN5中的兩個被接收。這允許下述的組合電路來執(zhí)行足夠的空間分集處理。
在此，圖4示出了各個扇區(qū)天線AN0-AN5的增益特性。從附圖中很明顯，由于以扇區(qū)AR0-AR5的相鄰的兩個以每個區(qū)域的一般彼此重合的方式配置扇區(qū)天線AN0-AN5，因此有可能在無線電波塔的周圍的所有方向中獲得足夠的接收增益。
而且，如圖2和4所示，這個實施例根據(jù)互相重合的扇區(qū)AR0-AR5規(guī)定了通過進(jìn)一步將由各個扇區(qū)天線AN0-AN5形成的扇區(qū)AR0-AR5分區(qū)而獲得的新扇區(qū)SE0-SE5。即，如圖5所示來規(guī)定扇區(qū)SE0-SE5。
具體而言，扇區(qū)SE0由扇區(qū)天線AN0和它的相鄰扇區(qū)天線AN1和AN5來形成，扇區(qū)SE1由扇區(qū)天線AN1和它的相鄰扇區(qū)天線AN0和AN2來形成，扇區(qū)SE2由扇區(qū)天線AN2和它的相鄰扇區(qū)天線AN1和AN3來形成。
同樣，扇區(qū)SE3由扇區(qū)天線AN3和它的相鄰扇區(qū)天線AN2和AN4來形成，扇區(qū)SE4由扇區(qū)天線AN4和它的相鄰扇區(qū)天線AN3和AN5來形成，扇區(qū)SE5由扇區(qū)天線AN5和它的相鄰扇區(qū)天線AN4和AN6來形成。這個實施例可以提高扇區(qū)的數(shù)量，因此提高可以由無線基站覆蓋的通信容量。
然后，說明利用上述配置的扇區(qū)天線AN0-AN5的接收裝置。在圖6中，接收裝置20被涉及用于接收已經(jīng)按照CDMA系統(tǒng)數(shù)字調(diào)制和由無線電波發(fā)送的信號。
接收裝置20具有分別對扇區(qū)SE0-SE5提供的接收解調(diào)部分30、40、50、60、70和80；組合電路90，用于利用RAKE組合技術(shù)在接收解調(diào)部分30、40、50、60、70和80的輸出上實現(xiàn)空間分集組合。這個實施例使用自適應(yīng)陣列天線來作為扇區(qū)天線AN0-AN5。
在此，所有的接收解調(diào)部分30、40、50、60、70和80具有同一配置，因此下面說明接收解調(diào)部分50、60、70。接收解調(diào)部分60通過扇區(qū)天線AN2和AN3接收圖2中從扇區(qū)SE3的方向到達(dá)的上行鏈路信號，并分別向接收RF電路51B和61發(fā)送所接收的信號。接收RF電路51B和61下變換所接收的信號。對于這里的扇區(qū)SE3的接收，扇區(qū)天線AN2、接收RF電路51B、扇區(qū)天線AN4和接收RF電路71可以共享接收解調(diào)部分50和60。
下變換信號被發(fā)送到作為多射束形成部分的接收射束形成電路62。接收射束形成電路62被設(shè)計使得能夠形成在數(shù)量上對應(yīng)于輸入信號的天線的獨立方向模式。在這個實施例的情況下，每個扇區(qū)天線AN0-AN5由6個元件(element)組成，因此接收射束形成電路62形成圖7所示的6個獨立方向模式。
圖7A示出了通過接收射束形成電路62對通過扇區(qū)天線AN3接收的信號的獨立方向模式處理的結(jié)果，圖7B示出了通過接收射束形成電路72對通過扇區(qū)天線AN4接收的信號的獨立方向模式處理的結(jié)果。順便說說，當(dāng)如圖7A所示中心被作為0°的時候，實際形成7個射束，但是因為對應(yīng)于在兩端的兩個射束的120°元件天線的方向是-60°和+60°，因此在兩端的這些射束的方向增益小。
接收射束形成電路62的輸入通過未示出的模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，然后被分別輸入到去擴(kuò)頻電路63A和63B。去擴(kuò)頻電路63A和63B每個配備了匹配的濾波器，在此輸入信號被乘以擴(kuò)頻碼并返回在擴(kuò)頻之前的信號。然后，去擴(kuò)頻信號被發(fā)送到作為接收天線選擇部分的射束選擇電路64和選擇器65。
射束選擇電路64從去擴(kuò)頻信號中選擇好質(zhì)量的射束，具體而言，接收功率大于預(yù)定閾值的射束被選擇來做質(zhì)量的測試。例如，假定信號如圖7所示在20°的方向中到達(dá)一個信號，則選擇由陰影區(qū)域表示的兩個射束BM1和BM2。此時，因為其他射束選擇電路54、74、...的接收功率不超過閾值，因此不選擇射束。
射束選擇電路64的選擇結(jié)果被發(fā)送到選擇器65。選擇器65選擇對應(yīng)于射束選擇電路64的選擇結(jié)果的去擴(kuò)頻射束信號，并將其發(fā)送到隨后的組合電路90。其他接收調(diào)制部分30、40、50、70和80也具有與接收解調(diào)部分60相同的功能。
即，接收解調(diào)部分50通過扇區(qū)天線AN1接收從扇區(qū)SE2的方向到達(dá)的上行鏈路信號，同時通過扇區(qū)天線AN0和AN2接收信號，并向接收RF電路51A、51B，...分別發(fā)送所接收的信號。然后，所接收的信號被接收RF電路51A、51B，...下變換，并被發(fā)送到接收射束形成電路52，在此，對于輸入信號形成在數(shù)量上對應(yīng)于天線的獨立方向模式。
接收射束形成電路52的輸出通過未示出的一個模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，然后被分別輸入到去擴(kuò)頻電路53A和53B。由去擴(kuò)頻電路53A和53B去擴(kuò)頻的信號被發(fā)送到射束選擇電路54和選擇器55。然后，按照在射束選擇電路54的閾值確定的結(jié)果的具有大接收功率的射束信號被從選擇器55輸出到組合電路90。
同樣，接收解調(diào)部分70通過扇區(qū)天線AN4接收從扇區(qū)SE4的方向到達(dá)的上行鏈路信號，同時通過扇區(qū)天線AN3和AN5接收信號，并向接收RF電路71、61，...分別發(fā)送所接收的信號。然后，所接收的信號被接收RF電路71、61，...下變換，并被發(fā)送到接收射束形成電路72，在此，對于輸入信號形成在數(shù)量上對應(yīng)于天線的獨立方向模式。
接收射束形成電路72的輸出通過未示出的一個模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，然后被分別輸入到去擴(kuò)頻電路73A和73B。由去擴(kuò)頻電路73A和73B去擴(kuò)頻的信號被發(fā)送到射束選擇電路74和選擇器75。然后，按照在射束選擇電路74的閾值確定的結(jié)果的具有大接收功率的射束信號被從選擇器75輸出到組合電路90。
因此，射束信號被有選擇地從接收解調(diào)部分30、40、50、60、70和80發(fā)送到組合電路90。組合電路90配備了所謂的RAKE接收機(jī)，并被設(shè)計使得能夠集中信號功率，所述信號功率已經(jīng)在發(fā)送期間通過匹配輸入射束信號的相位和隨后將射束信號組合而被擴(kuò)頻。
此時，組合電路90不僅執(zhí)行對一個射束信號的路徑分集處理，而且執(zhí)行對形成一對的兩個射束信號的空間分集處理，并可以因此有效地消除多徑干擾分量和獲得具有很少惡化的所再現(xiàn)的波形。
因此，接收裝置20總是接收通過扇區(qū)天線AN0-AN5的兩個相鄰天線到達(dá)的信號，并可以因此通過隨后的組合電路90來執(zhí)行空間分集處理。這使得有可能更有效地消除多徑干擾分量。
而且，通過經(jīng)由接收射束形成電路52、62和72、...、射束選擇電路54、64、74、...和選擇器55、65、75、...提供經(jīng)由具有本地方向模式的扇區(qū)天線AN0-AN5獲得的接收信號，接收裝置可以執(zhí)行對具有良好質(zhì)量的所接收的信號的空間分集處理。結(jié)果，接收裝置20可以獲得具有很少惡化的再現(xiàn)波形。
在上述的配置中，當(dāng)例如一個信號從20°的方向到達(dá)的時候，接收裝置20通過覆蓋這個扇區(qū)SE3的相互相鄰的扇區(qū)天線AN3和AN4來接收這個信號。
此時，因為有扇區(qū)天線AN3和AN4原始覆蓋的扇區(qū)AR3和AR4與扇區(qū)SE3重合，因此可以從扇區(qū)天線AN3和AN4獲得足夠的方向增益。
結(jié)果，由于從在不同位置的兩個扇區(qū)天線AN3和AN4獲得具有足夠方向增益的信號，因此接收裝置20向這些接收的信號應(yīng)用空間分集組合，并可以因此獲得大的空間分集增益。
另外，接收裝置20通過接收射束形成電路72將通過兩個扇區(qū)天線AN3和AN4接收的信號轉(zhuǎn)換為多射束，并可以因此形成本地方向模式。然后，從這些射束中，超過預(yù)定閾值的射束被選擇作為用于空間分集處理的目標(biāo)。
因此，接收裝置20可以自適應(yīng)地按照到達(dá)信號的方向來改變本地的方向增益，因此獲得具有大的方向增益的接收信號。通過空間分集以這種方式組合這些接收的信號可以獲得很大的空間分集增益。
因此，按照上述的配置，扇區(qū)天線AN0-AN5以下述的方式定位，即分別分配給扇區(qū)天線AN0-AN5的扇區(qū)AR0-AR5在相鄰扇區(qū)AN0-AN5之間彼此部分重合，并且利用對應(yīng)于重合部分的扇區(qū)天線AN0-AN4中的兩個或AN5來接收信號，因此有可能獲得足夠的空間方向增益。結(jié)果，有可能實現(xiàn)具有改進(jìn)的接收質(zhì)量的接收裝置20。
(實施例2)圖8示出了按照實施例2的無線通信裝置的發(fā)送裝置100的配置。發(fā)送裝置100被提供在與實施例1中所述的接收裝置20相同的無線基站上。
發(fā)送裝置100也利用實施例1中所述的扇區(qū)天線AN0-AN5作為發(fā)送天線。在發(fā)送裝置100中，當(dāng)信號被輸入到調(diào)制電路101中的時候，調(diào)制電路101向輸入信號施加調(diào)制處理，并將所處理的信號發(fā)送到擴(kuò)頻電路102。擴(kuò)頻電路102通過將輸入的調(diào)制信號乘以預(yù)定的擴(kuò)頻碼而執(zhí)行擴(kuò)頻處理，并向加擾電路103發(fā)送所處理的信號。
加擾電路103將擴(kuò)頻信號乘以來自選擇器104的加擾碼#0-#5。加擾碼#0-#5是用于識別扇區(qū)SE0-SE5的代碼，對各個扇區(qū)特定，與各個扇區(qū)SE0-SE5一對一對應(yīng)。在這個實施例的情況下，存在6個扇區(qū)SE0-SE5，因此提供了6種加擾碼#0-#5。
發(fā)送裝置100向選擇器104和105和射束形成控制電路106發(fā)送扇區(qū)信息信號S1。當(dāng)接收裝置20(圖6)從無線終端裝置接收信號的時候，基站裝置獲得扇區(qū)信息信號S1，確定無線終端裝置屬于那個扇區(qū)SE0-SE5。
即，為了實現(xiàn)軟切換(handover)，一個CDMA系統(tǒng)要求無線基站應(yīng)當(dāng)總是向無線終端裝置通告關(guān)于無線終端裝置當(dāng)前所屬的扇區(qū)SE0-SE5，因此發(fā)送裝置100將對應(yīng)于的加擾碼通過加擾電路103加到發(fā)送信號。
當(dāng)輸入從加擾電路103輸出的加擾信號的時候，選擇器105根據(jù)扇區(qū)信息信號S1有選擇地輸出這個信號給發(fā)送部分110、120、130、140、150和160。例如，當(dāng)扇區(qū)信息信號S1表示扇區(qū)SE3的時候，選擇器105向發(fā)送部分140和發(fā)送部分130或150發(fā)送其中加擾碼#3被加擾的加擾發(fā)送信號。同樣，當(dāng)扇區(qū)信息信號S1表示扇區(qū)SE4的時候，選擇器105向發(fā)送部分150和發(fā)送部分140或160發(fā)送其中加擾碼#4被加擾的加擾發(fā)送信號。
射束形成控制電路106被提供到扇區(qū)信息信號S1和射束位置信息信號S2，形成射束形成控制信號以根據(jù)它們來驅(qū)動/控制發(fā)送射束形成電路131、141、151、...，并向各個發(fā)送部分110、120、130、140、150和160的發(fā)送射束形成電路131、141、151、...發(fā)送射束形成控制信號。這使得發(fā)送射束形成電路131、141、151、...形成與在接收時選擇的那些相同的射束。
發(fā)送射束形成電路131、141、151、...形成多個獨立方向模式來如圖7上述劃分每個扇區(qū)天線AN0-AN5的方向。發(fā)送射束形成電路131、141、151、...的輸出被發(fā)送RF電路132A、132B、142、152、...上變換，然后被提供到扇區(qū)天線AN0-AN5。
在上述的配置中，當(dāng)數(shù)據(jù)被發(fā)送到作為發(fā)送目標(biāo)的無線終端裝置的時候，發(fā)送裝置100向發(fā)送信號添加表示無線終端裝置所屬的扇區(qū)SE0-SE5的加擾碼#0-#5。此時，作為加擾碼#0-#5，發(fā)送裝置100添加用于識別由彼此重合的扇區(qū)AR0-AR5的相鄰扇區(qū)形成的新扇區(qū)SE0-SE5的加擾碼#0-#5來取代用于識別由扇區(qū)天線AN0-AN5原始覆蓋的扇區(qū)AR0-AR5的那些。
更具體而言，如圖9所示，數(shù)據(jù)這樣被發(fā)送，即添加加擾碼#2到新扇區(qū)SE2，添加加擾碼#3到新扇區(qū)SE3，添加加擾碼#5到新扇區(qū)SE5。
而且，發(fā)送裝置100通過發(fā)送射束形成電路131、141、151、...將扇區(qū)天線AN0-AN5的輸出變換為多射束，并因此向扇區(qū)天線AN0-AN5提供本地方向模式。然后，在接收期間，發(fā)送裝置100從多個射束中選擇對應(yīng)于從終端裝置接收的信號的方向的射束，并執(zhí)行具有方向的發(fā)送。
結(jié)果，發(fā)送裝置100可以利用兩個扇區(qū)天線來執(zhí)行具有大的方向增益的發(fā)送，因此改善了發(fā)送質(zhì)量。
因此，按照上述的配置，當(dāng)接收裝置20配置扇區(qū)天線AN0-AN5以便在相鄰扇區(qū)天線AN0-AN5之間分別分配到扇區(qū)天線AN0-AN5的扇區(qū)AR0-AR5彼此部分重合，并利用對應(yīng)于重合部分的扇區(qū)天線AN0-AN4的兩個或AN5來接收數(shù)據(jù)，有可能實現(xiàn)對應(yīng)于這個接收裝置的發(fā)送裝置100，能夠發(fā)送具有大方向增益的數(shù)據(jù)。
(其他實施例)上述的實施例已經(jīng)說明了自適應(yīng)陣列天線被用做扇區(qū)天線AN0-AN5的的情況，但是本發(fā)明不限于此，也可以應(yīng)用到其他具有預(yù)定方向的陣列天線，重要的是采用能夠形成在預(yù)定的方向上具有方向性的扇區(qū)。
而且，上述的實施例已經(jīng)說明了所謂的射束控制技術(shù)被用做向扇區(qū)天線AN0-AN5提供本地方向模式的方法的情況，但是本發(fā)明不限于此，也可以被改變以便例如利用零控制技術(shù)(null steering technique)來形成本地方向模式。
而且，上述的實施例已經(jīng)說明了無線通信裝置和它的方法被應(yīng)用到無線基站裝置的情況，但是本發(fā)明不限于此，重要的是本發(fā)明可以廣泛地應(yīng)用在這樣的無線通信裝置，所述無線通信裝置向天線分配預(yù)定的扇區(qū)、選擇無線通信裝置所位于的扇區(qū)對應(yīng)的天線，并執(zhí)行發(fā)送/接收。
而且，上述的實施例使用能夠在120°范圍中獲得足夠方向增益的扇區(qū)天線AN0-AN5，但是本發(fā)明不限于此，也可以使用例如能夠在90°或60°范圍內(nèi)獲得足夠方向增益的天線。
而且，上述的實施例已經(jīng)說明了按照CDMA系統(tǒng)調(diào)制的信號被接收和發(fā)送的情況，但是本發(fā)明不限于此，也可以應(yīng)用到發(fā)送或接收按照諸如TDMA(時分多路存取)和FDMA(頻分多路存取)的調(diào)制系統(tǒng)被調(diào)制的信號。
本發(fā)明的無線通信裝置是這樣的無線通信裝置，即配置多個天線，向各個天線分配預(yù)定的扇區(qū)，并選擇對應(yīng)于無線終端裝置、發(fā)送/接收目標(biāo)所位于的扇區(qū)的天線來進(jìn)行發(fā)送/接收，它采用了這樣的一種配置，包括多個天線，每個具有以下述方式配置的預(yù)定角度的方向性，即在互相相鄰的天線之間，分配到這些天線的扇區(qū)彼此部分重合；接收天線選擇部分，當(dāng)信號從所重合的扇區(qū)到達(dá)的時候，它選擇覆蓋所重合的扇區(qū)的互相相鄰的天線作為接收天線；組合部分，它通過空間分集組合來組合從各個所選擇的天線所獲得的接收的信號。
按照這個配置，當(dāng)信號從某個扇區(qū)的方向到達(dá)的時候，由覆蓋這個扇區(qū)的兩個相互相鄰的天線接收信號。此時，由于由那兩個天線覆蓋的扇區(qū)彼此重合，因此可以從兩個天線接收到具有足夠功率的信號。因此，由于有可能從在不同位置的兩個天線獲得具有足夠接收功率的的接收信號，因此將空間分集組合應(yīng)用到這些接收的信號使得有可能獲得更大的分集增益和改進(jìn)通信質(zhì)量。
而且，本發(fā)明的無線通信裝置使用自適應(yīng)陣列天線作為天線，并采用這樣的配置，其中包括可變方向部分，它向這些自適應(yīng)陣列天線提供在預(yù)定角度的方向范圍內(nèi)的多個本地方向模式，并按照到達(dá)信號的方向自適應(yīng)地改變本地方向性的方向。
按照這個配置，到達(dá)的信號被通過兩個自適應(yīng)陣列天線來接收，并以使得包括在兩個自適應(yīng)陣列天線的本地方向范圍中的方式被接收，因此組合部分被提供了兩個具有很大接收功率的接收信號。結(jié)果，組合部分可以獲得很大的空間分集增益，進(jìn)一步改善通信質(zhì)量。
而且，本發(fā)明的無線通信裝置采用了這樣的一種配置，其中可變方向部分包括多射束形成部分，它形成多個用于自適應(yīng)陣列天線的方向的射束；射束選擇部分，它根據(jù)一個閾值來確定每個射束的增益，選擇超過閾值的射束，并向組合部分發(fā)送那些射束。
按照這個配置，多射束形成部分向自適應(yīng)陣列天線提供方向性，因此可以容易地提供在預(yù)定角度范圍內(nèi)的本地方向模式。而且，基于閾值確定每個射束的增益和選擇射束便利了按照接收信號到達(dá)的方向自適應(yīng)改變本地方向性的方向的處理。
而且，本發(fā)明的無線通信裝置是這樣的無線通信裝置，它配置多個天線，向各個天線分配預(yù)定的扇區(qū)和選擇對應(yīng)于無線終端裝置、發(fā)送/接收部分所位于的扇區(qū)的天線來執(zhí)行發(fā)送/接收，它采用了這樣的配置，包括多個天線，每個具有以下述方式配置的預(yù)定角度的方向性，即在互相相鄰的天線之間，分配到這些天線的扇區(qū)彼此部分重合；發(fā)送天線選擇部分，當(dāng)信號到達(dá)所重合的扇區(qū)的時候，它選擇覆蓋所重合的扇區(qū)的互相相鄰的天線作為發(fā)送天線。
按照該配置，當(dāng)向某個扇區(qū)發(fā)送發(fā)送信號的時候，選擇覆蓋這些扇區(qū)的兩個互相相鄰的天線。此時，由于由那兩個天線覆蓋的扇區(qū)彼此重合，因此有可能從兩個天線發(fā)送具有足夠方向增益的信號。因此，具有足夠方向增益的信號被輸入到接收這些發(fā)送信號的無線終端裝置。這產(chǎn)生改進(jìn)的通信質(zhì)量。
而且，本發(fā)明的無線通信裝置使用自適應(yīng)陣列天線作為天線，并采用了這樣的配置，包括可變方向部分，它向這些自適應(yīng)陣列天線提供在預(yù)定角度的方向范圍內(nèi)的多個本地方向模式，并按發(fā)送信號的方向來自適應(yīng)地改變本地方向性的方向。
按照這個配置，發(fā)送信號被兩個自適應(yīng)陣列天線發(fā)送，并以使得包括在兩個自適應(yīng)陣列天線的本地方向范圍內(nèi)的方式被發(fā)送，因此無線終端裝置被輸入兩個具有很大接收功率的發(fā)送信號。這產(chǎn)生了進(jìn)一步改進(jìn)的通信質(zhì)量。
而且，本發(fā)明的無線通信裝置采用這樣的配置，其中發(fā)送天線選擇部分根據(jù)扇區(qū)位置信息從多個自適應(yīng)陣列天線中選擇覆蓋與指示無線終端裝置所屬的扇區(qū)的扇區(qū)位置信息對應(yīng)的扇區(qū)的互相相鄰的天線，可變方向部分在自適應(yīng)陣列天線上形成多個射束作為本地方向模式，并在接收中從多個射束選擇與所選擇的射束對應(yīng)的射束。
按照這個配置，有可能容易地選擇與當(dāng)前在通信中的無線終端裝置的位置對應(yīng)的發(fā)送天線，并容易地選擇對應(yīng)于所述位置的射束。
而且，本發(fā)明的無線基站裝置被提供了上述的無線通信裝置的任何一個，并沿著無線電波塔的圓周來配置天線。
按照這個配置，在接收中，有可能從在不同位置的兩個天線獲得具有足夠接收功率的接收信號，因此獲得大的空間分集增益并改善接收質(zhì)量。而且，在發(fā)送中，也有可能從對應(yīng)于無線終端裝置的位置的兩個天線發(fā)送具有足夠方向增益的發(fā)送信號，因此改善發(fā)送質(zhì)量。
而且，本發(fā)明的無線通信方法是這樣的無線通信方法，即配置多個天線，向各個天線分配預(yù)定的扇區(qū)和選擇對應(yīng)于無線終端裝置、發(fā)送/接收目標(biāo)所位于的扇區(qū)的天線來執(zhí)行發(fā)送/接收，它包括步驟配置多個天線，每個具有以下述方式配置的預(yù)定角度的方向性，即在互相相鄰的天線之間，分配到這些天線的扇區(qū)彼此部分重合；當(dāng)信號從所重合的扇區(qū)到達(dá)的時候，選擇覆蓋所重合的扇區(qū)的互相相鄰的天線作為接收天線通過空間分集組合來組合從各個所選擇的天線獲得的接收信號。
按照這個方法，當(dāng)信號從某個扇區(qū)的方向到達(dá)的時候，由覆蓋這個扇區(qū)的兩個相互相鄰的天線接收信號。此時，由于由那兩個天線覆蓋的扇區(qū)彼此重合，因此可以從兩個天線接收到具有足夠功率的信號。結(jié)果，將空間分集組合應(yīng)用到從這兩個天線獲得的這些接收信號使得有可能獲得更大的分集增益和改進(jìn)通信質(zhì)量。
而且，本發(fā)明的無線通信方法將所選擇的天線輸出變換為多射束、根據(jù)閾值確定每個數(shù)據(jù)的增益，并向超過閾值的射束應(yīng)用空間分集組合。
按照這個方法，進(jìn)一步提高了方向增益，因此有可能獲得很大的空間分集增益，這產(chǎn)生進(jìn)一步改進(jìn)的通信質(zhì)量。
而且，本發(fā)明的無線通信方法是這樣的無線通信方法，配置多個天線，向各個天線分配預(yù)定的扇區(qū)和選擇對應(yīng)于無線終端裝置、發(fā)送/接收部分所位于的扇區(qū)的天線來執(zhí)行發(fā)送/接收，包括步驟配置多個天線，每個具有以下述方式配置的預(yù)定角度的方向性，即在互相相鄰的天線之間，分配到這些天線的扇區(qū)彼此部分重合；當(dāng)信號到達(dá)所重合的扇區(qū)的時候，它選擇覆蓋所重合的扇區(qū)的互相相鄰的天線作為發(fā)送天線。
按照這個方法，當(dāng)向某個扇區(qū)發(fā)送信號的時候，選擇覆蓋這些扇區(qū)的兩個互相相鄰的天線。此時，由于由那兩個天線覆蓋的扇區(qū)彼此重合，因此有可能從兩個天線發(fā)送具有足夠方向增益的信號。因此，具有足夠方向增益的信號被輸入到接收這些發(fā)送信號的無線終端裝置。這產(chǎn)生改進(jìn)的通信質(zhì)量。
而且，當(dāng)選擇發(fā)送天線的時候，本發(fā)明的無線通信方法根據(jù)扇區(qū)位置信息從多個天線選擇覆蓋與指示無線終端裝置所屬的扇區(qū)的扇區(qū)位置信息相對應(yīng)的扇區(qū)的互相相鄰的天線，并當(dāng)從所選擇的天線輸出發(fā)送信號的時候向天線提供本地方向模式。
按照這個方法，有可能容易地選擇與當(dāng)前在通信中的無線終端裝置的位置對應(yīng)的發(fā)送天線，并容易地發(fā)送具有很大的方向增益的發(fā)送信號。
如上所述，本發(fā)明以這樣的方式來配置天線，即在互相相鄰的天線之間，分配到它們的各個天線的扇區(qū)彼此部分重合，本發(fā)明利用對應(yīng)于重合部分的兩個天線來執(zhí)行發(fā)送/接收，并結(jié)果可以因此獲得足夠的空間分集效果和改進(jìn)通信質(zhì)量。
本申請基于2001年7月12日提交的日本專利申請第2001-212620號，其整體內(nèi)容在此清楚地引入作為參考。
產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用本發(fā)明可以應(yīng)用到使用每個覆蓋預(yù)定扇區(qū)的天線進(jìn)行發(fā)送/接收的無線通信裝置、無線通信方法和無線基站裝置。
權(quán)利要求
1.一種無線通信裝置，配置多個天線，向各個天線分配預(yù)定的扇區(qū)，并選擇對應(yīng)于無線終端裝置、發(fā)送/接收目標(biāo)所位于的扇區(qū)的天線來進(jìn)行發(fā)送/接收，包括多個天線，每個具有以下述方式配置的預(yù)定角度的方向性，即在互相相鄰的天線之間，分配到這些天線的扇區(qū)彼此部分重合；接收天線選擇部分，當(dāng)信號從所重合的扇區(qū)到達(dá)的時候，用于選擇覆蓋所述重合的扇區(qū)的互相相鄰的天線作為接收天線；組合部分，它通過空間分集組合來組合從各個所選擇的天線所獲得的接收的信號。
2.按照權(quán)利要求1的無線通信裝置，其中，使用自適應(yīng)陣列天線作為所述天線，并且所述通信裝置還包括可變方向部分，它向這些自適應(yīng)陣列天線提供在預(yù)定角度的方向范圍內(nèi)的多個本地方向模式，并按照到達(dá)信號的方向自適應(yīng)地改變本地方向性的方向。
3.按照權(quán)利要求2的無線通信裝置，其中，所述可變方向部分包括多射束形成部分，它形成多個用于自適應(yīng)陣列天線的方向的射束；射束選擇部分，它根據(jù)閾值來確定每個射束的增益，選擇超過閾值的射束，并向組合部分發(fā)送那些射束。
4.一種無線通信裝置，配置多個天線，向各個天線分配預(yù)定的扇區(qū)和選擇對應(yīng)于無線終端裝置、發(fā)送/接收部分所位于的扇區(qū)的天線來執(zhí)行發(fā)送/接收，包括多個天線，每個具有以下述方式配置的預(yù)定角度的方向性，即在互相相鄰的天線之間，分配到這些天線的扇區(qū)彼此部分重合；發(fā)送天線選擇部分，當(dāng)信號到達(dá)所重合的扇區(qū)的時候，用于選擇覆蓋所述重合的扇區(qū)的互相相鄰的天線作為發(fā)送天線。
5.按照權(quán)利要求4的無線通信裝置，其中使用自適應(yīng)陣列天線作為天線，并且所述無線通信裝置還包括可變方向部分，它向這些自適應(yīng)陣列天線提供在預(yù)定角度的方向范圍內(nèi)的多個本地方向模式，并按發(fā)送信號的方向來自適應(yīng)地改變本地方向性的方向。
6.按照權(quán)利要求5的無線通信裝置，其中所述發(fā)送天線選擇部分根據(jù)所述扇區(qū)位置信息從多個自適應(yīng)陣列天線中選擇覆蓋與指示無線終端裝置所屬的扇區(qū)的扇區(qū)位置信息相對應(yīng)的扇區(qū)的互相相鄰的天線，所述可變方向部分在自適應(yīng)陣列天線上形成多個射束作為本地方向模式，并在接收中從多個射束選擇與所選擇的射束對應(yīng)的射束。
7.一種無線基站裝置，包括按照權(quán)利要求1的無線通信裝置，其中沿著無線電波塔的圓周來配置天線。
8.一種無線通信方法，配置多個天線，向各個天線分配預(yù)定的扇區(qū)和選擇對應(yīng)于無線終端裝置、發(fā)送/接收目標(biāo)所位于的扇區(qū)的天線來執(zhí)行發(fā)送/接收，包括步驟配置多個天線，每個具有以下述方式配置的預(yù)定角度的方向性，即在互相相鄰的天線之間，分配到這些天線的扇區(qū)彼此部分重合；當(dāng)信號從所述重合的扇區(qū)到達(dá)的時候，選擇覆蓋所述重合的扇區(qū)的互相相鄰的天線作為接收天線；通過空間分集組合來組合從各個所選擇的天線獲得的接收信號。
9.按照權(quán)利要求8的無線通信方法，還包括步驟將所選擇的天線輸出變換為多射束、根據(jù)閾值確定每個數(shù)據(jù)的增益，并向超過閾值的射束應(yīng)用空間分集組合。
10.一種無線通信方法，配置多個天線，向各個天線分配預(yù)定的扇區(qū)和選擇對應(yīng)于無線終端裝置、發(fā)送/接收部分所位于的扇區(qū)的天線來執(zhí)行發(fā)送/接收，包括步驟配置所述多個天線，每個具有以下述方式配置的預(yù)定角度的方向性，即在互相相鄰的天線之間，分配到這些天線的扇區(qū)彼此部分重合；當(dāng)信號到達(dá)所述重合的扇區(qū)的時候，選擇覆蓋所述重合的扇區(qū)的互相相鄰的天線作為發(fā)送天線。
11.按照權(quán)利要求10的無線通信方法，還包括步驟當(dāng)選擇發(fā)送天線的時候，根據(jù)扇區(qū)位置信息從多個天線選擇覆蓋與指示無線終端裝置所屬的扇區(qū)的扇區(qū)位置信息相對應(yīng)的扇區(qū)的互相相鄰的天線，并當(dāng)從所選擇的天線輸出發(fā)送信號的時候向天線提供本地方向模式。
全文摘要
天線(AN0－AN5)被配置使得分配到各個天線的扇區(qū)(AR0－AR5)在相鄰的天線之間重合，并且對應(yīng)于重合部分的兩個天線被用于通信。
文檔編號H04B7/04GK1465145SQ02802336
公開日2003年12月31日 申請日期2002年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月12日
發(fā)明者平松勝彥 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社