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      基站,移動(dòng)通信系統(tǒng),和通信方法

      文檔序號(hào):7928930閱讀:262來(lái)源:國(guó)知局
      專(zhuān)利名稱(chēng):基站,移動(dòng)通信系統(tǒng),和通信方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及一種基站,一個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng),和一種通信方法。
      背景技術(shù)
      通常,移動(dòng)通信系統(tǒng)采用蜂窩系統(tǒng),它通過(guò)安排多個(gè)基站形成多個(gè)蜂窩單元來(lái)二維地覆蓋服務(wù)區(qū)。另外,移動(dòng)通信系統(tǒng)采用扇區(qū)蜂窩單元結(jié)構(gòu),它在基站上通過(guò)將一個(gè)蜂窩單元?jiǎng)澐殖啥鄠€(gè)扇區(qū)并且為每個(gè)扇區(qū)放置一些天線(xiàn)來(lái)覆蓋該服務(wù)區(qū)。在該移動(dòng)通信系統(tǒng)中,采用了使用自適應(yīng)的天線(xiàn)陣分集的定向射束接收/發(fā)射技術(shù),以便抑制來(lái)自其他移動(dòng)站的干擾功率。自適應(yīng)的天線(xiàn)陣分集是這樣一種技術(shù),用于在上行鏈路中基站的自適應(yīng)接收,以及在下行鏈路中基站的自適應(yīng)的傳輸。
      在上行鏈路中,執(zhí)行自適應(yīng)的天線(xiàn)陣接收分集。它是這樣一種技術(shù),其中,基站通過(guò)用多個(gè)天線(xiàn)從移動(dòng)站接收數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行定向射束接收,將由各個(gè)天線(xiàn)接收的信號(hào)乘以適當(dāng)?shù)臋?quán)重,并合并它們。例如,已經(jīng)有人建議了在無(wú)線(xiàn)電接入時(shí)使用導(dǎo)頻符號(hào)的相干的自適應(yīng)的天線(xiàn)陣分集接收方法,該方法被稱(chēng)為直接序列碼分多址(DS-CDMA)。(例如,’PilotSymbol-Assisted Decision-Directed Coherent Adaptive ArrayDivers ity For DS-CDMA Mobile Radio Reverse Link’,S.Tanaka,M.Sawahashi,and F.Adachi;IEICE Trans.Fundamentals,vol.E80-A,pp.2445-2454,Dec.1997)。
      另外,在下行鏈路中,執(zhí)行自適應(yīng)的天線(xiàn)陣分集發(fā)射。例如,所建議的一種方法是自適應(yīng)的天線(xiàn)陣分集發(fā)射,其中,在對(duì)振幅/相位變化執(zhí)行補(bǔ)償之后基站執(zhí)行定向射束傳輸,所述振幅/相位變化出現(xiàn)在上行鏈路中形成的波束圖的無(wú)線(xiàn)電鏈路中。(例如,Adaptive Antenna ArrayTransmit Diversity In FDD Forward Link For WSDIYIA And BroadcastPacket Wireless Access’,H.Tanka,S.Tanaka,T.Ihara,and M.Sawahashi;IEEE Wireless Communicat ions,pp.2-10,April 2002).
      該移動(dòng)通信系統(tǒng)通過(guò)采用此種自適應(yīng)的天線(xiàn)陣分集來(lái)減少來(lái)自同一扇區(qū)現(xiàn)有的、另一扇區(qū)或另一蜂窩單元的移動(dòng)站的干擾功率。圖1是一個(gè)示意圖,圖示了基站310的結(jié)構(gòu),它采用此種自適應(yīng)的天線(xiàn)陣分集來(lái)執(zhí)行定向射束接收/發(fā)射。圖1顯示了一個(gè)蜂窩單元被劃分到三個(gè)扇區(qū)的情況。第一扇區(qū),第二扇區(qū),和第三扇區(qū)?;?10有用于將定向射束發(fā)射到各個(gè)扇區(qū)的第一扇區(qū)陣列天線(xiàn)311a,第二扇區(qū)陣列天線(xiàn)311b,和第三扇區(qū)陣列天線(xiàn)311e。
      然后,基站310分別使用第一扇區(qū)陣列天線(xiàn)311a、第二扇區(qū)陣列天線(xiàn)311b和第三扇區(qū)陣列天線(xiàn)311c發(fā)射下行鏈路信道到移動(dòng)站。下行鏈路信道包含專(zhuān)用信道,它傳送專(zhuān)用數(shù)據(jù),比如每個(gè)移動(dòng)臺(tái)的專(zhuān)用信息數(shù)據(jù),以及一個(gè)公共信道,它傳送公用數(shù)據(jù),比如多個(gè)移動(dòng)站公用的控制數(shù)據(jù)。
      正如圖2A所示,基站310使用陣列天線(xiàn)311用定向射束發(fā)射專(zhuān)用信道。例如,基站310發(fā)射一個(gè)射束到用戶(hù)#1的移動(dòng)臺(tái)320a,通過(guò)縮小該射束來(lái)形成用于該用戶(hù)#1的傳輸波束圖304a。類(lèi)似地,基站310發(fā)射一個(gè)射束到用戶(hù)#2的移動(dòng)臺(tái)320b,通過(guò)縮小該射束來(lái)形成用于該用戶(hù)#2的傳輸波束圖304b。結(jié)果,移動(dòng)站320a和320b之間的干擾功率可以被減少。
      同時(shí),在發(fā)射公共信道的情況下,通過(guò)使用陣列天線(xiàn)311基站310用全向射束發(fā)射公共信道,以形成圖2B所示的公共信道全向射束圖案305。其目的是要允許該扇區(qū)中的所有移動(dòng)站320a和320b能接收該公共信道。有兩個(gè)傳統(tǒng)方法,通過(guò)使用陣列天線(xiàn)311用全向射束發(fā)射下行鏈路公共信道,以覆蓋整個(gè)扇區(qū)。第一傳統(tǒng)方法是這樣一種方法,其中,確定了用于構(gòu)成陣列天線(xiàn)311的多個(gè)天線(xiàn)單元的天線(xiàn)權(quán)重,以形成覆蓋整個(gè)扇區(qū)的全向射束圖案。第二傳統(tǒng)方法是這樣一種方法,其中只用構(gòu)成陣列天線(xiàn)311的天線(xiàn)單元中的一個(gè)來(lái)執(zhí)行全向射束傳輸。
      另外,建議了這樣一種方法,其中具有全向天線(xiàn)和定向天線(xiàn)的基站使用全向天線(xiàn)發(fā)射控制信號(hào)之類(lèi)的公用信息,而在隨后的通信中使用定向天線(xiàn)發(fā)射定向射束(日本專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)平11-289287和日本專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)平10-173585)。
      然而,用第一傳統(tǒng)方法,射束增益會(huì)按照定向傳輸?shù)慕嵌榷兓?,而發(fā)生射束增益的下降。
      因此必須增加傳輸放大器的飽和功率來(lái)補(bǔ)償射束增益的下降。另外,對(duì)于第二傳統(tǒng)方法,天線(xiàn)增益變成1,即構(gòu)成陣列天線(xiàn)311的天線(xiàn)單元的總量,因?yàn)橹挥幸粋€(gè)天線(xiàn)單元被用于傳輸。更具體地,由于該陣列天線(xiàn)安排了多個(gè)天線(xiàn)單元,天線(xiàn)單元的長(zhǎng)度要比扇區(qū)天線(xiàn)短。這是因?yàn)閷?duì)天線(xiàn)纏繞壓力的限制與該天線(xiàn)的橫截面積成正比,所以當(dāng)天線(xiàn)單元的數(shù)量增加時(shí)天線(xiàn)單元的長(zhǎng)度必須縮短。由于基站僅僅使用這樣短的天線(xiàn)單元來(lái)發(fā)射全向射束,天線(xiàn)增益被進(jìn)一步減小。因此,傳輸放大器飽和功率必須增加,以覆蓋整個(gè)扇區(qū)。結(jié)果,在第一傳統(tǒng)方法和第二傳統(tǒng)方法兩種情況下,基站的設(shè)備規(guī)模已經(jīng)增加了。
      另外,移動(dòng)站包含那些有能力和那些無(wú)能力接收定向射束的移動(dòng)站。因此,即使用該方法,還存在如下問(wèn)題,即具有全向天線(xiàn)和定向天線(xiàn)的基站用全向天線(xiàn)發(fā)射公用信息,而用定向天線(xiàn)發(fā)射用于隨后通信的定向射束。在發(fā)射專(zhuān)用信道情況下,基站使用定向天線(xiàn)用定向射束發(fā)射專(zhuān)用信道,而不管移動(dòng)臺(tái)的類(lèi)型。因此,基站使用定向天線(xiàn)發(fā)射定向射束,即使該移動(dòng)臺(tái)是無(wú)能力接收定向射束的。因此,沒(méi)有能力接收定向射束的移動(dòng)臺(tái)不能適當(dāng)?shù)亟邮招盘?hào)。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明的目的是允許移動(dòng)臺(tái)適當(dāng)?shù)亟邮招盘?hào),并且減少基站的設(shè)備規(guī)模。
      本發(fā)明的移動(dòng)通信系統(tǒng),包括一個(gè)移動(dòng)臺(tái)和一個(gè)基站。該基站,包括一個(gè)定向天線(xiàn),用于發(fā)射定向射束到移動(dòng)臺(tái);一個(gè)全向天線(xiàn),用于發(fā)射全向射束到移動(dòng)臺(tái);以及一個(gè)天線(xiàn)控制器,用于確定該移動(dòng)臺(tái)是否有能力接收定向射束,并且在有能力接收定向射束的情況下選擇定向天線(xiàn)作為用于發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn),或者在無(wú)能力接收定向射束的情況下選擇全向天線(xiàn)作為用于發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn)。
      專(zhuān)用數(shù)據(jù)指每個(gè)移動(dòng)臺(tái)專(zhuān)用的數(shù)據(jù)。
      按照該移動(dòng)通信系統(tǒng)和基站,該基站包括發(fā)射定向射束到移動(dòng)臺(tái)的定向天線(xiàn)和發(fā)射全向射束到移動(dòng)臺(tái)的全向天線(xiàn)兩者。另外,天線(xiàn)控制器確定該移動(dòng)臺(tái)是否有能力接收定向射束。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)有能力接收定向射束時(shí),天線(xiàn)控制器則選擇定向天線(xiàn)作為要用于發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn)。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)無(wú)能力的接收定向射束時(shí),天線(xiàn)控制器則選擇全向天線(xiàn)作為要用于發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn)。因此,按照移動(dòng)臺(tái)的類(lèi)型,基站能轉(zhuǎn)換要用于發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn)。結(jié)果,按照移動(dòng)臺(tái)的類(lèi)型,基站可以適當(dāng)?shù)匕l(fā)射信號(hào),而且移動(dòng)臺(tái)可以適當(dāng)?shù)亟邮招盘?hào)。
      更具體地,通過(guò)使用定向天線(xiàn),該基站能用定向射束發(fā)射專(zhuān)用信道到有能力接收定向射束的移動(dòng)臺(tái)。因此,基站能提高射束增益,而且傳輸放大器的飽和功率能被減少。另外,通過(guò)使用全向天線(xiàn),基站能用全向射束發(fā)射專(zhuān)用信道到無(wú)能力接收定向射束的移動(dòng)臺(tái)。因此,與第一傳統(tǒng)方法和第二傳統(tǒng)方法相比,當(dāng)用定向天線(xiàn)發(fā)射全向射束時(shí),該基站能防止傳輸放大器的飽和功率的增加。結(jié)果,基站的設(shè)備規(guī)??梢詼p小。
      本發(fā)明的一種通信方法,包括確定移動(dòng)臺(tái)是否有能力接收定向射束;在有能力接收定向射束的情況下選擇定向天線(xiàn)作為發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn),或者在無(wú)能力接收定向射束的情況下選擇全向天線(xiàn)作為發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn);以及使用定向天線(xiàn)或者全向天線(xiàn)發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)到移動(dòng)臺(tái)。
      按照該通信方法,一開(kāi)始,基站確定移動(dòng)臺(tái)是否有能力接收定向射束。當(dāng)該移動(dòng)臺(tái)有能力接收定向射束時(shí),該基站就選擇定向天線(xiàn)作為用于發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn),并且發(fā)射該專(zhuān)用數(shù)據(jù)到移動(dòng)臺(tái)。同時(shí),當(dāng)該移動(dòng)臺(tái)無(wú)能力接收定向射束時(shí),該基站就選擇全向天線(xiàn)作為用于發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn),并且發(fā)射該專(zhuān)用數(shù)據(jù)到移動(dòng)臺(tái)。因此,按照移動(dòng)臺(tái)的類(lèi)型,基站能轉(zhuǎn)換要用于發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn)。結(jié)果,按照移動(dòng)臺(tái)的類(lèi)型,基站可以適當(dāng)?shù)匕l(fā)射信號(hào),而且移動(dòng)臺(tái)可以適當(dāng)?shù)亟邮招盘?hào)。此外,與第一傳統(tǒng)方法和第二傳統(tǒng)方法相比,當(dāng)用定向天線(xiàn)發(fā)射全向射束時(shí),該基站能防止傳輸放大器的飽和功率的增加。結(jié)果,基站的設(shè)備規(guī)模可以減小。


      圖1是一個(gè)示意圖,圖示了傳統(tǒng)基站的一種結(jié)構(gòu);圖2A和2B是示意圖,圖示了從傳統(tǒng)基站發(fā)射的波束圖;圖3A和3B是示意圖,圖示了按照本發(fā)明第一實(shí)施例的扇區(qū)蜂窩單元結(jié)構(gòu);圖4是示意圖,圖示了按照本發(fā)明第一實(shí)施例的移動(dòng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu);圖5是示意圖,圖示了按照本發(fā)明第一實(shí)施例的基站的傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu);圖6A和6B是示意圖,圖示了從按照本發(fā)明第一實(shí)施例的基站發(fā)射的波束圖;圖7是一個(gè)流程圖,圖示了按照本發(fā)明第一實(shí)施例在基站與移動(dòng)臺(tái)之間建立無(wú)線(xiàn)電鏈路連接的過(guò)程;圖8是一個(gè)流程圖,圖示了按照本發(fā)明第一實(shí)施例從基站發(fā)射傳送數(shù)據(jù)的過(guò)程。
      圖9是示意圖,圖示了按照本發(fā)明第二實(shí)施例的移動(dòng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu);圖10是示意圖,圖示了按照本發(fā)明第二實(shí)施例的基站的傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu);圖11A和11B是示意圖,圖示了從按照本發(fā)明第二實(shí)施例的基站發(fā)射的波束圖;圖12是示意圖,圖示了按照本發(fā)明第二實(shí)施例的基站的接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu);以及圖13是一個(gè)流程圖,圖示了按照本發(fā)明第二實(shí)施例從基站發(fā)射傳送數(shù)據(jù)的過(guò)程。
      具體實(shí)施例方式(移動(dòng)通信系統(tǒng))正如圖3A和3B所示,移動(dòng)通信系統(tǒng)采用扇區(qū)蜂窩單元結(jié)構(gòu),它通過(guò)將一個(gè)蜂窩單元?jiǎng)澐殖啥鄠€(gè)扇區(qū)并為每個(gè)扇區(qū)放置基站10而覆蓋一個(gè)服務(wù)區(qū)。作為這種扇區(qū)蜂窩單元結(jié)構(gòu),如圖3A所示,有三扇區(qū)結(jié)構(gòu),其中蜂窩單元1被分成三個(gè)扇區(qū),第一扇區(qū)1a,第二扇區(qū)1b,和第三扇區(qū)1c;而正如圖3B所示,則有六扇區(qū)結(jié)構(gòu),其中蜂窩單元1被劃分成六個(gè)扇區(qū),第一扇區(qū)1a、第二扇區(qū)1b、第三扇區(qū)1c第四扇區(qū)1d、第五扇區(qū)1e、和第六扇區(qū)1f。作為例子,下面描述采用三扇區(qū)結(jié)構(gòu)的移動(dòng)通信系統(tǒng)。
      正如圖4所示,移動(dòng)通信系統(tǒng)100包括基站10、無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備20和多個(gè)移動(dòng)站30。基站10將連接與每個(gè)扇區(qū)中存在的移動(dòng)站30的無(wú)線(xiàn)電鏈路,并且執(zhí)行信號(hào)接收/傳輸?;?0具有用于每個(gè)扇區(qū)的陣列天線(xiàn)和扇區(qū)天線(xiàn)。陣列天線(xiàn)是接收/發(fā)射定向射束的定向天線(xiàn)。陣列天線(xiàn)通過(guò)縮小射束而將該射束發(fā)射到每個(gè)移動(dòng)臺(tái)30。扇區(qū)天線(xiàn)是接收/發(fā)射全向射束的全向天線(xiàn)。扇區(qū)天線(xiàn)發(fā)射覆蓋整個(gè)扇區(qū)的射束,因此在該扇區(qū)的所有移動(dòng)站30都可以接收信號(hào)。
      更具體地,基站10具有覆蓋第一扇區(qū)1a的第一扇區(qū)陣列天線(xiàn)11a1和第一扇區(qū)扇區(qū)天線(xiàn)11b1、覆蓋第二扇區(qū)1b的第二扇區(qū)陣列天線(xiàn)11a2和第二扇區(qū)扇區(qū)天線(xiàn)11b2、以及覆蓋第三扇區(qū)1c的第三扇區(qū)陣列天線(xiàn)11a3和第三扇區(qū)扇區(qū)天線(xiàn)11b3。正如圖4所示,每個(gè)扇區(qū)的扇區(qū)天線(xiàn)的數(shù)量是1。
      無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備20連接到基站10。無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備20控制無(wú)線(xiàn)電鏈路的連接并且在基站10與移動(dòng)站30之間進(jìn)行跨區(qū)切換。多個(gè)移動(dòng)站30連接與基站10的無(wú)線(xiàn)電鏈路,并且通過(guò)基站10的陣列天線(xiàn)和/或扇區(qū)天線(xiàn)從/到基站10執(zhí)行信號(hào)接收/發(fā)射,所述天線(xiàn)覆蓋了移動(dòng)站30所在的扇區(qū)。
      接下來(lái),利用圖5進(jìn)一步詳細(xì)描述基站10的結(jié)構(gòu)。在圖5中,為了說(shuō)明簡(jiǎn)單,顯示了基站10為了覆蓋一個(gè)扇區(qū)所需的結(jié)構(gòu)。因此,基站10實(shí)際上多個(gè)圖5所示的結(jié)構(gòu),其數(shù)量為基站10所覆蓋扇區(qū)的數(shù)量。圖5也顯示了為發(fā)射傳送數(shù)據(jù)到移動(dòng)站30所需的傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),它包含在基站10的結(jié)構(gòu)中。
      正如圖5所示,基站10包括一個(gè)陣列天線(xiàn)11a、一個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)11b、一個(gè)調(diào)制器12a、一個(gè)解調(diào)器12b、一個(gè)信號(hào)分割單元13、一個(gè)天線(xiàn)加權(quán)控制器14、一個(gè)移動(dòng)臺(tái)信息存儲(chǔ)單元14a、一個(gè)擴(kuò)展器15、一個(gè)信號(hào)多路復(fù)用單元16、多個(gè)無(wú)線(xiàn)電頻率發(fā)射機(jī)(此后稱(chēng)作為RF發(fā)射機(jī))17a和17b、一個(gè)無(wú)線(xiàn)電頻率接收機(jī)(此后稱(chēng)作為RF接收機(jī))17c、多個(gè)傳輸放大器18a和18b、以及一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口19。
      從基站10至移動(dòng)站30的傳輸數(shù)據(jù)2包含專(zhuān)用數(shù)據(jù)和公用數(shù)據(jù)。專(zhuān)用數(shù)據(jù)指用于每個(gè)移動(dòng)臺(tái)30的專(zhuān)用數(shù)據(jù),例如,信息數(shù)據(jù)。公用數(shù)據(jù)指多個(gè)移動(dòng)站30公用的數(shù)據(jù),例如控制數(shù)據(jù)。專(zhuān)用數(shù)據(jù)是通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道發(fā)射到移動(dòng)站30的。公用數(shù)據(jù)是通過(guò)下行鏈路公共信道發(fā)射到移動(dòng)站30的。傳送數(shù)據(jù)2從網(wǎng)絡(luò)接口19輸入到調(diào)制器12a。調(diào)制器12a調(diào)制傳送數(shù)據(jù)2以獲得傳送數(shù)據(jù)2的一個(gè)信號(hào)。調(diào)制器12a輸入已調(diào)制的傳送數(shù)據(jù)2的信號(hào)到信號(hào)分割單元13。
      信號(hào)分割單元13將從調(diào)制器12a輸入的已調(diào)制的傳送數(shù)據(jù)2信號(hào)分成多個(gè)信號(hào)序列。更具體地,信號(hào)分割單元13將該信號(hào)分段成許多信號(hào)序列,其數(shù)值是通過(guò)將扇區(qū)天線(xiàn)11b的數(shù)量加陣列天線(xiàn)11a中包含的多個(gè)天線(xiàn)單元111至11n的數(shù)量而得到的換句話(huà)說(shuō),信號(hào)分割單元13將傳送數(shù)據(jù)2的信號(hào)分段成由陣列天線(xiàn)11a和扇區(qū)天線(xiàn)11b的各個(gè)天線(xiàn)單元111至11n發(fā)射的每個(gè)信號(hào)序列。信號(hào)分割單元13將分段的多個(gè)信號(hào)序列輸入到天線(xiàn)加權(quán)控制器14。
      天線(xiàn)加權(quán)控制器14是一種天線(xiàn)控制器,它確定移動(dòng)站30是否有能力接收定向射束,并且在它們有能力接收定向射束的情況下選擇陣列天線(xiàn)11a作為發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn),或者在它們無(wú)能力接收定向射束的情況下選擇扇區(qū)天線(xiàn)11b作為發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn)。此后,有能力接收定向射束的移動(dòng)臺(tái)被稱(chēng)為’有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)’。另外,沒(méi)有能力接收定向射束的移動(dòng)臺(tái)被稱(chēng)作’無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)’。有兩種類(lèi)型的移動(dòng)臺(tái)有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)和無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)。
      更具體地,開(kāi)始,天線(xiàn)加權(quán)控制器14確定從信號(hào)分割單元13輸入的包含在多個(gè)信號(hào)序列中的傳送數(shù)據(jù)2是通過(guò)下行鏈路公共信道發(fā)射的公用數(shù)據(jù)還是通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道發(fā)射的專(zhuān)用數(shù)據(jù)。當(dāng)該傳送數(shù)據(jù)2是通過(guò)下行鏈路公共信道發(fā)射的公用數(shù)據(jù)時(shí),天線(xiàn)加權(quán)控制器14就選擇扇區(qū)天線(xiàn)11b作為要用的天線(xiàn)。同時(shí)當(dāng)傳送數(shù)據(jù)2是通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道發(fā)射的專(zhuān)用數(shù)據(jù)時(shí),通過(guò)諮詢(xún)移動(dòng)臺(tái)信息存儲(chǔ)單元14a,天線(xiàn)加權(quán)控制器14確定作為傳送數(shù)據(jù)2終點(diǎn)的移動(dòng)臺(tái)30是有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)還是無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)。
      該移動(dòng)臺(tái)信息存儲(chǔ)單元14a存儲(chǔ)與一個(gè)扇區(qū)中存在的每個(gè)移動(dòng)臺(tái)30相關(guān)的移動(dòng)臺(tái)信息。移動(dòng)臺(tái)信息包括移動(dòng)臺(tái)類(lèi)型。換句話(huà)說(shuō),移動(dòng)臺(tái)信息單位14a存儲(chǔ)連接與該基站10的無(wú)線(xiàn)電鏈路的移動(dòng)臺(tái)30是有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)還是無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)的信息。移動(dòng)臺(tái)信息存儲(chǔ)單元14存儲(chǔ)與移動(dòng)臺(tái)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的移動(dòng)臺(tái)信息,該移動(dòng)臺(tái)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)識(shí)別移動(dòng)臺(tái)30。
      因此,天線(xiàn)加權(quán)控制器14基于作為專(zhuān)用數(shù)據(jù)終點(diǎn)的移動(dòng)臺(tái)30的移動(dòng)臺(tái)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)來(lái)查閱移動(dòng)臺(tái)信息存儲(chǔ)單元,并且確定該移動(dòng)臺(tái)30是有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)還是無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)。當(dāng)作為通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道發(fā)射的專(zhuān)用數(shù)據(jù)的終點(diǎn)的移動(dòng)臺(tái)30是有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)時(shí),天線(xiàn)加權(quán)控制器14就選擇陣列天線(xiàn)11a作為要用的天線(xiàn)。同時(shí),當(dāng)作為通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道發(fā)射的專(zhuān)用數(shù)據(jù)的終點(diǎn)的移動(dòng)臺(tái)30是無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)時(shí),天線(xiàn)加權(quán)控制器14就選擇扇區(qū)天線(xiàn)11b作為要用的天線(xiàn)。
      然后天線(xiàn)加權(quán)控制器14基于選擇的要使用的天線(xiàn)確定要乘以每個(gè)信號(hào)序列的天線(xiàn)權(quán)重,該信號(hào)序列從各個(gè)天線(xiàn)單元111至11n和扇區(qū)天線(xiàn)11b發(fā)射的從信號(hào)分割單元13輸入的。當(dāng)確定要使用扇區(qū)天線(xiàn)11b時(shí),天線(xiàn)加權(quán)控制器14確定用于由陣列天線(xiàn)11a發(fā)射的信號(hào)序列的天線(xiàn)權(quán)重為’0’,而用于由扇區(qū)天線(xiàn)11b發(fā)射的信號(hào)序列的天線(xiàn)權(quán)重為’1’。換句話(huà)說(shuō),當(dāng)傳送數(shù)據(jù)2是公用數(shù)據(jù)時(shí),或者即使傳送數(shù)據(jù)2專(zhuān)用數(shù)據(jù)但當(dāng)移動(dòng)臺(tái)30是無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)時(shí),天線(xiàn)加權(quán)控制器14確定用于由陣列天線(xiàn)11a發(fā)射的信號(hào)序列的天線(xiàn)權(quán)重為’0’。更具體地,天線(xiàn)加權(quán)控制器14確定用于由全部天線(xiàn)單元111至11n發(fā)射的信號(hào)序列的天線(xiàn)權(quán)重為’0’。
      同時(shí),當(dāng)確定要用陣列天線(xiàn)11a時(shí),天線(xiàn)加權(quán)控制器14確定用于由扇區(qū)天線(xiàn)11b發(fā)射的信號(hào)序列的天線(xiàn)權(quán)重為’0’。換句話(huà)說(shuō),當(dāng)傳送數(shù)據(jù)2是專(zhuān)用數(shù)據(jù)而移動(dòng)臺(tái)30是有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)時(shí),天線(xiàn)加權(quán)控制器14確定用于由扇區(qū)天線(xiàn)11b發(fā)射的信號(hào)序列的天線(xiàn)權(quán)重為’0’。此外,天線(xiàn)加權(quán)控制器14確定由陣列天線(xiàn)11a的各個(gè)天線(xiàn)單元111至11n發(fā)射的信號(hào)序列的天線(xiàn)權(quán)重,以形成具有主要電波指向發(fā)射傳送數(shù)據(jù)2的移動(dòng)臺(tái)30的定向射束。結(jié)果,可以減少對(duì)其他移動(dòng)站的干擾。
      天線(xiàn)加權(quán)控制器14將由各個(gè)天線(xiàn)單元111至11n和扇區(qū)天線(xiàn)11b發(fā)射的、從信號(hào)分割單元13輸入的每個(gè)信號(hào)序列乘以為每個(gè)信號(hào)序列所確定的天線(xiàn)權(quán)重。天線(xiàn)加權(quán)控制器14將已經(jīng)乘以天線(xiàn)權(quán)重的信號(hào)序列輸入到擴(kuò)展器15。乘以天線(xiàn)權(quán)重’0’的信號(hào)序列不從天線(xiàn)加權(quán)控制器14輸出。結(jié)果,當(dāng)用于由陣列天線(xiàn)11a發(fā)射的信號(hào)序列的天線(xiàn)權(quán)重為’0’時(shí),只有由扇區(qū)天線(xiàn)11b發(fā)射的信號(hào)序列被輸入到擴(kuò)展器15。同時(shí),當(dāng)用于由扇區(qū)天線(xiàn)11b發(fā)射的信號(hào)序列的天線(xiàn)權(quán)重為’0’時(shí),只有由陣列天線(xiàn)12a的各個(gè)天線(xiàn)單元發(fā)射的多個(gè)信號(hào)序列被輸入到擴(kuò)展器15。
      擴(kuò)展器15對(duì)已經(jīng)乘以天線(xiàn)權(quán)重并從天線(xiàn)加權(quán)控制器14輸入的信號(hào)序列進(jìn)行擴(kuò)展。擴(kuò)展器15將擴(kuò)展的信號(hào)序列輸入到信號(hào)多路復(fù)用單元16。信號(hào)多路復(fù)用單元16對(duì)擴(kuò)展的信號(hào)序列進(jìn)行多路復(fù)用。更具體地,信號(hào)多路復(fù)用單元16對(duì)發(fā)射到多個(gè)移動(dòng)站30的傳送數(shù)據(jù)2的信號(hào)序列進(jìn)行多路復(fù)用。信號(hào)多路復(fù)用單元16將該多路復(fù)用信號(hào)分別輸入到RF發(fā)射機(jī)17a和RF發(fā)射機(jī)17b。由陣列天線(xiàn)11a發(fā)射的信號(hào)是輸入到RF發(fā)射機(jī)17a。由扇區(qū)天線(xiàn)11b發(fā)射的信號(hào)被輸入到RF發(fā)射機(jī)17b。
      RF發(fā)射機(jī)17a和17b執(zhí)行頻率變換,以將從信號(hào)多路復(fù)用單元16輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。RF發(fā)射機(jī)17a和17b將其頻率已經(jīng)被轉(zhuǎn)換的信號(hào)分別輸入到傳輸放大器18a和18b。傳輸放大器18a和18b分別放大從RF發(fā)射機(jī)17a和17b輸入的信號(hào)。傳輸放大器18a將放大的信號(hào)輸入到陣列天線(xiàn)11a。傳輸放大器18b將放大的信號(hào)輸入到扇區(qū)天線(xiàn)11b。
      陣列天線(xiàn)11a包含多個(gè)天線(xiàn)單元111至11n。來(lái)自各個(gè)天線(xiàn)單元111至11n的傳送數(shù)據(jù)2的放大的信號(hào)序列從傳輸放大器18a輸入到陣列天線(xiàn)11a的各個(gè)天線(xiàn)單元111至11n。輸入的傳送數(shù)據(jù)2的信號(hào)序列被乘以用于從天線(xiàn)單元111至11n發(fā)射的每個(gè)信號(hào)序列的天線(xiàn)權(quán)重,以啟動(dòng)定向射束傳輸。在這種情況下,傳送數(shù)據(jù)2是專(zhuān)用數(shù)據(jù),而移動(dòng)臺(tái)30是有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)。結(jié)果,天線(xiàn)加權(quán)控制器14選擇陣列天線(xiàn)11a作為要用的天線(xiàn),而該信號(hào)序列未被輸入到扇區(qū)天線(xiàn)11b。因此,通過(guò)使用多個(gè)天線(xiàn)單元111至11n只有陣列天線(xiàn)11a用定向射束通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)到移動(dòng)站30。
      從扇區(qū)天線(xiàn)11b發(fā)射的、放大的傳送數(shù)據(jù)2的信號(hào)序列從傳輸放大器18b被輸入到扇區(qū)天線(xiàn)11b。在這種情況下,傳送數(shù)據(jù)2是發(fā)射到移動(dòng)臺(tái)30的公用數(shù)據(jù)或?qū)S脭?shù)據(jù),該移動(dòng)臺(tái)30是無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)。因此,天線(xiàn)加權(quán)控制器14選擇扇區(qū)天線(xiàn)11b作為要用的天線(xiàn)。而且信號(hào)序列未被輸入到陣列天線(xiàn)11a。因此,只有扇區(qū)天線(xiàn)11b用全向射束通過(guò)下行鏈路公共信道發(fā)射公用數(shù)據(jù)到移動(dòng)站30。做為選擇,只有扇區(qū)天線(xiàn)11b用全向射束通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)到移動(dòng)站30。
      另外,當(dāng)連接與移動(dòng)站30的無(wú)線(xiàn)電鏈路時(shí),扇區(qū)天線(xiàn)11b從/到移動(dòng)站30接收/發(fā)射信號(hào)。更具體地,當(dāng)移動(dòng)臺(tái)30請(qǐng)求連接無(wú)線(xiàn)電鏈路時(shí),扇區(qū)天線(xiàn)11b接收通過(guò)上行鏈路公共信道發(fā)射的前同步信號(hào),該上行鏈路公共信道被稱(chēng)為隨機(jī)存取信道(RACH)。另外,在接收從移動(dòng)站30發(fā)射的前同步信號(hào)之后,扇區(qū)天線(xiàn)11b通過(guò)稱(chēng)為正向接入通道(FACH)的下行鏈路公共信道發(fā)射一個(gè)信號(hào)(其后稱(chēng)為’更新指令信號(hào)’),用于指示移動(dòng)站30更新來(lái)自無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備20的移動(dòng)臺(tái)信息。另外扇區(qū)天線(xiàn)11b接收通過(guò)上行鏈路專(zhuān)用信道發(fā)射的包括移動(dòng)臺(tái)信息的信號(hào),該上行鏈路專(zhuān)用信道被稱(chēng)為專(zhuān)用控制信道(DCCH)。&lt;}23{&gt;另外,扇區(qū)天線(xiàn)11b接收通過(guò)被稱(chēng)為專(zhuān)用控制信道(DCCH)的上行鏈路專(zhuān)用信道從移動(dòng)站30發(fā)射的包括移動(dòng)臺(tái)信息的信號(hào),該移動(dòng)站30已經(jīng)從無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備20接收了更新指令信號(hào)。此移動(dòng)臺(tái)信息包含移動(dòng)臺(tái)30的類(lèi)型。在連接無(wú)線(xiàn)電鏈路時(shí),扇區(qū)天線(xiàn)11b將從移動(dòng)站30發(fā)射的接收信號(hào)輸入到RF接收機(jī)17c。
      RF接收機(jī)17c檢測(cè)從扇區(qū)天線(xiàn)11b真實(shí)同步輸入的信號(hào),并且將它輸入到解調(diào)器12b。在連接無(wú)線(xiàn)電鏈路時(shí),解調(diào)器12b解調(diào)將從移動(dòng)站30發(fā)射的并從RF接收機(jī)17c輸入的信號(hào)。解調(diào)器12b將解調(diào)的數(shù)據(jù)輸入到網(wǎng)絡(luò)接口19。更具體地,解調(diào)器12b將從移動(dòng)站30發(fā)射的、包含在前同步信號(hào)中的數(shù)據(jù)以及包含在包括移動(dòng)臺(tái)信息的信號(hào)中的移動(dòng)臺(tái)信息輸入到網(wǎng)絡(luò)接口19。另外,解調(diào)器12b在移動(dòng)臺(tái)信息存儲(chǔ)單元14a中存儲(chǔ)包含在包括移動(dòng)臺(tái)信息的信號(hào)中的移動(dòng)臺(tái)信息。更具體地,解調(diào)器12b將包括移動(dòng)站30類(lèi)型的移動(dòng)臺(tái)信息與移動(dòng)臺(tái)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián),并將他們存儲(chǔ)在移動(dòng)臺(tái)信息存儲(chǔ)單元14a中。結(jié)果,基站10可以領(lǐng)會(huì)移動(dòng)臺(tái)30是有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)還是無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)。
      網(wǎng)絡(luò)接口19連接到無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備20。網(wǎng)絡(luò)接口19將來(lái)自移動(dòng)站30和基站10的數(shù)據(jù)傳送到無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備20。例如,網(wǎng)絡(luò)接口19將從移動(dòng)站30發(fā)射的、包含在前同步信號(hào)中的數(shù)據(jù)以及包含在包括移動(dòng)臺(tái)信息的信號(hào)中的移動(dòng)臺(tái)信息傳送到無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備20。另外,網(wǎng)絡(luò)接口19從無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備20獲得發(fā)射到基站10的數(shù)據(jù)。例如,網(wǎng)絡(luò)接口19從無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備20獲得從基站10到移動(dòng)站30的傳送數(shù)據(jù)2,比如更新指令信號(hào)、或者要發(fā)射到該基站10所覆蓋扇區(qū)中存在的移動(dòng)站30的數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)接口19將從無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備20獲得的傳送數(shù)據(jù)2輸入到調(diào)制器12a。
      其次,圖6A和6B顯示了分別從基站10發(fā)射的一個(gè)定向射束圖案(此后稱(chēng)為’定向傳輸波束圖’)和一個(gè)全向射束圖案(此后稱(chēng)為’全向傳輸波束圖’)在圖6A和6B中,為了解釋簡(jiǎn)單,描述一個(gè)扇區(qū)作為例子。圖6A顯示了當(dāng)基站10發(fā)射發(fā)送數(shù)據(jù)到有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)30a時(shí)的波束圖?;?0通過(guò)使用扇區(qū)天線(xiàn)11b通過(guò)公共信道用全向射束發(fā)射公用數(shù)據(jù),比如控制數(shù)據(jù),以便將公用數(shù)據(jù)發(fā)射到一個(gè)扇區(qū)中現(xiàn)有的所有移動(dòng)站。因此,發(fā)射到有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)30n的公共信道波束圖被形成,作為扇區(qū)天線(xiàn)11b的公共信道全向傳輸波束圖,如圖6A所示。另外,通過(guò)使用陣列天線(xiàn)11a,基站10通過(guò)專(zhuān)用信道將專(zhuān)用數(shù)據(jù)發(fā)射到有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)30a。更具體地,通過(guò)控制用于信號(hào)序列的天線(xiàn)權(quán)重,基站10發(fā)射一個(gè)定向射束,該信號(hào)序列是從包含在陣列天線(xiàn)11a中的多個(gè)天線(xiàn)單元發(fā)射的。因此,發(fā)射到有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)30a的專(zhuān)用信道波束圖被形成,作為陣列天線(xiàn)11a的專(zhuān)用信道定向傳輸波束圖4a,正如圖6A所示。
      圖6B顯示了當(dāng)基站10發(fā)射傳送數(shù)據(jù)到無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)30b時(shí)的波束圖。通過(guò)在有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)30a的情況下使用扇區(qū)天線(xiàn)11b,基站10通過(guò)公共信道用全向射束發(fā)射公用數(shù)據(jù)。因此,發(fā)射到無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)30b的公共信道波束圖被形成,作為扇區(qū)天線(xiàn)11b的公共信道全向傳輸波束圖,如圖6B所示。另外,通過(guò)使用扇區(qū)天線(xiàn)11b,基站10通過(guò)專(zhuān)用信道將專(zhuān)用數(shù)據(jù)發(fā)射到無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)30b。因此,發(fā)射到無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)30b的專(zhuān)用信道波束圖被形成,作為扇區(qū)天線(xiàn)11b的專(zhuān)用信道全向傳輸波束圖,如圖6B所示。
      (通信方法)接下來(lái),描述使用該移動(dòng)通信系統(tǒng)100的通信方法。開(kāi)始,描述用于在基站10與移動(dòng)臺(tái)30之間建立無(wú)線(xiàn)電鏈路連接的過(guò)程。需要建立一個(gè)無(wú)線(xiàn)電鏈路連接的移動(dòng)臺(tái)30通過(guò)稱(chēng)為RACH的上行鏈路公共信道發(fā)射前同步信號(hào)(S101)。已經(jīng)用扇區(qū)天線(xiàn)11b接收了前同步信號(hào)的基站10的RF接收機(jī)17c將包含在前同步信號(hào)中的數(shù)據(jù)經(jīng)由解調(diào)器12b和網(wǎng)絡(luò)接口19傳送到無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備20一旦接收到,無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備20就將一個(gè)用于移動(dòng)臺(tái)信息的更新指令信號(hào)傳送到基站10?;?0通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口19獲得從無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備20傳送來(lái)的更新指令信號(hào)。然后基站10通過(guò)下行鏈路公共信道將更新指令信號(hào)發(fā)射到移動(dòng)臺(tái)30。&lt;}23{&gt;然后,通過(guò)使用扇區(qū)天線(xiàn)11b,基站10通過(guò)被稱(chēng)為FACH的下行鏈路公共信道將該更新指令信號(hào)發(fā)射到移動(dòng)臺(tái)30(S102)。
      已經(jīng)從無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備20接收更新指令信號(hào)的移動(dòng)臺(tái)30通過(guò)被稱(chēng)為DCCH的上行鏈路專(zhuān)用信道將包括移動(dòng)臺(tái)信息的信號(hào)發(fā)射到基站10?;?0的RF接收機(jī)17c利用扇區(qū)天線(xiàn)11b接收從移動(dòng)臺(tái)30發(fā)射的包括移動(dòng)臺(tái)信息的信號(hào)(S103)。然后RF接收機(jī)17c將包括移動(dòng)臺(tái)信息的接收信號(hào)輸入到解調(diào)器12b。解調(diào)器12b在移動(dòng)臺(tái)信息存儲(chǔ)單元14a中存儲(chǔ)從移動(dòng)臺(tái)30接收的移動(dòng)臺(tái)信息。
      接下來(lái),利用圖8來(lái)描述從基站10發(fā)射傳送數(shù)據(jù)的過(guò)程。開(kāi)始,基站10的調(diào)制器12a對(duì)傳送數(shù)據(jù)2進(jìn)行調(diào)制,以從傳送數(shù)據(jù)2中獲得信號(hào)(S201)。接下來(lái),信號(hào)分割單元13將已調(diào)制的傳送數(shù)據(jù)2的信號(hào)分段成多個(gè)信號(hào)序列。更具體地,信號(hào)分割單元13將該信號(hào)分段成許多信號(hào)序列,其數(shù)值是通過(guò)將扇區(qū)天線(xiàn)11b的數(shù)量加陣列天線(xiàn)11a中包含的多個(gè)天線(xiàn)單元111至11n的數(shù)量而得到的(S202)接下來(lái),天線(xiàn)加權(quán)控制器14確定包含在多個(gè)信號(hào)序列中的傳送數(shù)據(jù)是通過(guò)下行鏈路公共信道發(fā)射的公用數(shù)據(jù)還是通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道發(fā)射的專(zhuān)用數(shù)據(jù)(S203)。在步驟(S203)中,當(dāng)傳送數(shù)據(jù)2是通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道發(fā)射的專(zhuān)用數(shù)據(jù)時(shí),天線(xiàn)加權(quán)控制器14查詢(xún)移動(dòng)臺(tái)信息存儲(chǔ)單元14a并且確定作為傳送數(shù)據(jù)2終點(diǎn)的移動(dòng)臺(tái)30是有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)還是無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)(S204)在步驟(S203)中,當(dāng)傳送數(shù)據(jù)2是通過(guò)下行鏈路公共信道發(fā)射的公用數(shù)據(jù)時(shí),或在步驟(S204)中,當(dāng)移動(dòng)臺(tái)30是無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)時(shí),天線(xiàn)加權(quán)控制器14選擇扇區(qū)天線(xiàn)11b作為要用的天線(xiàn),所述移動(dòng)臺(tái)30是通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道發(fā)射的專(zhuān)用數(shù)據(jù)終點(diǎn),天線(xiàn)加權(quán)控制器14選擇扇區(qū)天線(xiàn)11b作為要用的天線(xiàn)。然后,天線(xiàn)加權(quán)控制器14確定用于從陣列天線(xiàn)111a發(fā)射的信號(hào)序列的天線(xiàn)權(quán)重為`0’,并且確定用于從扇區(qū)天線(xiàn)11b發(fā)射的信號(hào)序列的天線(xiàn)權(quán)重為`1’(S205)。
      同時(shí),在步驟(S204)中,當(dāng)作為通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道發(fā)射的專(zhuān)用數(shù)據(jù)的終點(diǎn)的移動(dòng)臺(tái)30是有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)時(shí),該天線(xiàn)加權(quán)控制器14選擇陣列天線(xiàn)11a作為要用的天線(xiàn)。然后,天線(xiàn)加權(quán)控制器14確定用于從扇區(qū)天線(xiàn)11b發(fā)射的信號(hào)序列的天線(xiàn)權(quán)重為`0’。天線(xiàn)加權(quán)控制器14確定由陣列天線(xiàn)11a的各個(gè)天線(xiàn)單元111至11n發(fā)射的信號(hào)序列的天線(xiàn)權(quán)重,以形成具有主射線(xiàn)指向發(fā)射傳送數(shù)據(jù)2的移動(dòng)臺(tái)30的定向射束(S209)。
      在步驟(S205)和(S209)之后,擴(kuò)展器15將乘以天線(xiàn)權(quán)重的信號(hào)序列進(jìn)行擴(kuò)展(S206,S210)。其次,信號(hào)多路復(fù)用單元16將傳送數(shù)據(jù)2的擴(kuò)展的信號(hào)序列多路復(fù)用到多個(gè)移動(dòng)站30(S207,S211)。在步驟(S207)之后,RF發(fā)射機(jī)17b將從信號(hào)多路復(fù)用單元16輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)射頻信號(hào)。傳輸放大器18b將它放大。傳輸放大器18b將放大的信號(hào)輸入到扇區(qū)天線(xiàn)11b。最后,由于送到陣列天線(xiàn)11a的信號(hào)序列被乘以在步驟(S205)處確定為’0’的天線(xiàn)權(quán)重,則只有扇區(qū)天線(xiàn)11b通過(guò)下行鏈路公共信道用全向射束發(fā)射公用數(shù)據(jù)到移動(dòng)臺(tái)30。做為選擇,只有扇區(qū)天線(xiàn)11b用全向射束通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)到移動(dòng)臺(tái)30。
      同時(shí),在步驟(S211)之后,RF發(fā)射機(jī)17a將從信號(hào)多路復(fù)用單元16輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào),并且傳輸放大器18a將它放大。傳輸放大器18a將放大的信號(hào)輸入到陣列天線(xiàn)11a。最后,由于送到扇區(qū)天線(xiàn)11b的信號(hào)序列被乘以在步驟(S209)處確定為’0’的天線(xiàn)權(quán)重,則只有陣列天線(xiàn)11a通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道用定向射束發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)到移動(dòng)臺(tái)30(S212)。
      按照該移動(dòng)通信系統(tǒng)100、該基站10、以及該通信方法,對(duì)于每個(gè)扇區(qū)該基站10包括用于發(fā)射定向射束到移動(dòng)站30的陣列天線(xiàn)11a,和用于發(fā)射全向射束到移動(dòng)站30的扇區(qū)天線(xiàn)11b兩者。通過(guò)查詢(xún)移動(dòng)臺(tái)信息存儲(chǔ)單元14a,天線(xiàn)加權(quán)控制器14確定移動(dòng)臺(tái)30是有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)還是無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)。然后,當(dāng)移動(dòng)臺(tái)30是有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)時(shí),天線(xiàn)加權(quán)控制器14選擇陣列天線(xiàn)11a作為要用于通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn)。同時(shí),當(dāng)移動(dòng)臺(tái)30是無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)時(shí),天線(xiàn)加權(quán)控制器14選擇扇區(qū)天線(xiàn)11b作為要用于通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn)。
      因此,基站10可以按照移動(dòng)臺(tái)30的類(lèi)型來(lái)轉(zhuǎn)換要用于通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn)。結(jié)果,按照移動(dòng)臺(tái)30的類(lèi)型,基站10可以適當(dāng)?shù)匕l(fā)射信號(hào),而且移動(dòng)臺(tái)30可以適當(dāng)?shù)亟邮招盘?hào)。
      更具體地,基站10可以使用陣列天線(xiàn)11a通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道定向射束發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)到有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)。結(jié)果,基站10可以提高射束增益并減少傳輸放大器18a的飽和功率。另外,基站10可以使用扇區(qū)天線(xiàn)11b通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道用全向射束發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)到無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)。因此,與第一或第二傳統(tǒng)方法相比,當(dāng)使用定向天線(xiàn)發(fā)射全向射束時(shí),基站10可以防止傳輸放大器的飽和功率的增加。結(jié)果,基站10的設(shè)備規(guī)??梢詼p小。
      另外,基于選擇的要用的天線(xiàn),天線(xiàn)加權(quán)控制器14對(duì)于從各個(gè)天線(xiàn)單元111至11n和扇區(qū)天線(xiàn)11b發(fā)射的每個(gè)信號(hào)序列確定一個(gè)天線(xiàn)權(quán)重并乘以它。更具體地,當(dāng)確定要用扇區(qū)天線(xiàn)11b時(shí),天線(xiàn)加權(quán)控制器14確定用于由陣列天線(xiàn)11a發(fā)射的信號(hào)序列的天線(xiàn)權(quán)重為’0’。同時(shí),當(dāng)確定要用陣列天線(xiàn)11a時(shí),天線(xiàn)加權(quán)控制器14確定用于由扇區(qū)天線(xiàn)11b發(fā)射的信號(hào)序列的天線(xiàn)權(quán)重為’0’。天線(xiàn)加權(quán)控制器14將由各個(gè)天線(xiàn)單元111至11n和扇區(qū)天線(xiàn)11b發(fā)射的每個(gè)信號(hào)序列乘以為每個(gè)信號(hào)序列所確定的天線(xiàn)權(quán)重。
      在此方式,基于選定的要用的天線(xiàn),只需通過(guò)控制乘以從每個(gè)天線(xiàn)發(fā)射的信號(hào)序列的天線(xiàn)權(quán)重,天線(xiàn)加權(quán)控制器14就可以容易地在只使用陣列天線(xiàn)11a的專(zhuān)用數(shù)據(jù)定向射束傳輸與只使用扇區(qū)天線(xiàn)11b的專(zhuān)用數(shù)據(jù)全向射束傳輸之間切換。另外,因?yàn)橐苿?dòng)臺(tái)信息存儲(chǔ)單元14a存儲(chǔ)了移動(dòng)臺(tái)類(lèi)型,通過(guò)查詢(xún)移動(dòng)臺(tái)信息存儲(chǔ)單元14a,天線(xiàn)加權(quán)控制器14就可以容易地確定移動(dòng)臺(tái)30是有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)還是無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)。
      此外,天線(xiàn)加權(quán)控制器14確定要發(fā)射到移動(dòng)臺(tái)30的傳送數(shù)據(jù)2是專(zhuān)用數(shù)據(jù)還是要共同發(fā)射到多個(gè)移動(dòng)站的公用數(shù)據(jù),并且當(dāng)傳送數(shù)據(jù)2通過(guò)下行鏈路公共信道發(fā)射的公用數(shù)據(jù)時(shí)選擇扇區(qū)天線(xiàn)11b作為要用來(lái)發(fā)射公用數(shù)據(jù)的天線(xiàn)。結(jié)果,基站10可以使用扇區(qū)天線(xiàn)11b用全向射束來(lái)發(fā)射公用數(shù)據(jù),因此多個(gè)移動(dòng)站30可以接收公用數(shù)據(jù)。因此,與第一傳統(tǒng)方法和第二傳統(tǒng)方法相比,當(dāng)用定向天線(xiàn)發(fā)射全向射束時(shí),該基站能防止傳輸放大器的飽和功率的增加。結(jié)果,基站的設(shè)備規(guī)??梢詼p小。結(jié)果,基站10的設(shè)備規(guī)??梢詼p小。
      (移動(dòng)通信系統(tǒng))下面將描述圖3A所示采用三扇區(qū)結(jié)構(gòu)的移動(dòng)通信系統(tǒng)200的例子。正如圖9所示,移動(dòng)通信系統(tǒng)200包括基站210、無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備20和多個(gè)移動(dòng)站230。基站210包括第一扇區(qū)陣列天線(xiàn)211a1,第一扇區(qū)扇區(qū)天線(xiàn)211b1,和第一扇區(qū)扇區(qū)天線(xiàn)211c1,它們覆蓋第一扇區(qū)1a;第二扇區(qū)陣列天線(xiàn)211a2,第二扇區(qū)扇區(qū)天線(xiàn)211b2,和第二扇區(qū)扇區(qū)天線(xiàn)211c2,它們覆蓋第二扇區(qū)1b以及,第三扇區(qū)陣列天線(xiàn)211a3,第三扇區(qū)扇區(qū)天線(xiàn)211b3,和第三扇區(qū)扇區(qū)天線(xiàn)211c3,它們覆蓋第三扇區(qū)1c。
      正如圖9所示,用于每個(gè)扇區(qū)的扇區(qū)天線(xiàn)的數(shù)量為2,即基站210包括多個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)。當(dāng)采用DS-CDMA作為無(wú)線(xiàn)電接入時(shí),通過(guò)采用利用為每個(gè)扇區(qū)而設(shè)的多個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)的分集發(fā)射,基站210可以發(fā)射信號(hào)到移動(dòng)站230。另外,通過(guò)使用多個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)、一個(gè)陣列天線(xiàn)和一個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)、或一個(gè)陣列天線(xiàn)和多個(gè)扇區(qū)天線(xiàn),基站210可以對(duì)來(lái)自移動(dòng)站230的信號(hào)執(zhí)行天線(xiàn)分集接收。
      多個(gè)移動(dòng)站230具有接收從基站210通過(guò)采用分集發(fā)射而發(fā)射的信號(hào)的功能。除此之外,移動(dòng)臺(tái)230基本上與圖4所示的移動(dòng)臺(tái)30相同。無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備20基本上與圖4所示的無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備20相同。因此,省略了對(duì)相同標(biāo)號(hào)的描述。
      接下來(lái),利用圖10進(jìn)一步詳細(xì)描述基站210的結(jié)構(gòu)。在圖10中,為了說(shuō)明簡(jiǎn)單,顯示了基站210為了覆蓋一個(gè)扇區(qū)所需的結(jié)構(gòu)。因此,基站210實(shí)際上需要多個(gè)圖10所示的結(jié)構(gòu),其數(shù)量為基站210所覆蓋扇區(qū)的數(shù)量。圖10也顯示了為發(fā)射傳送數(shù)據(jù)到移動(dòng)站230所需的傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),它包含在基站210的結(jié)構(gòu)中。正如圖10所示,基站210包括一個(gè)陣列天線(xiàn)211a,多個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c,一個(gè)調(diào)制器212a,多個(gè)解調(diào)器212b和212c,一個(gè)信號(hào)分割單元213,一個(gè)天線(xiàn)加權(quán)控制器214,一個(gè)移動(dòng)臺(tái)信息存儲(chǔ)單元214a,一個(gè)擴(kuò)展器215,一個(gè)信號(hào)多路復(fù)用單元216,多個(gè)RF發(fā)射機(jī)217a、217b和217c,多個(gè)RF接收機(jī)217d和217e,多個(gè)傳輸放大器218a、218b和218c,一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口219,一個(gè)發(fā)射分集加權(quán)控制器220,以及一個(gè)組合器221。
      調(diào)制器212a,信號(hào)分割單元213,天線(xiàn)加權(quán)控制器214移動(dòng)臺(tái)信息存儲(chǔ)單元214a以及網(wǎng)絡(luò)接口219基本上分別與圖5所示的調(diào)制器12a,信號(hào)分割單元13,天線(xiàn)加權(quán)控制器14,移動(dòng)臺(tái)信息存儲(chǔ)單元14a,以及網(wǎng)絡(luò)接口19相同。因此,關(guān)于它們的描述被省略。擴(kuò)展器215對(duì)被乘以天線(xiàn)權(quán)重并且從天線(xiàn)加權(quán)控制器214輸入的信號(hào)序列進(jìn)行擴(kuò)展。擴(kuò)展器215將由陣列天線(xiàn)211a發(fā)射的并包含在擴(kuò)展的信號(hào)序列的信號(hào)序列輸入到信號(hào)多路復(fù)用單元216。另外,擴(kuò)展器215將由扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c發(fā)射的、包含在該擴(kuò)展的信號(hào)序列中的信號(hào)序列輸入到發(fā)射分集加權(quán)控制器220。
      發(fā)射分集加權(quán)控制器220是一個(gè)發(fā)射分集控制器,它控制要由多個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c執(zhí)行分集發(fā)射。更具體地,發(fā)射分集加權(quán)控制器220對(duì)從擴(kuò)展器215輸入的擴(kuò)展的信號(hào)序列執(zhí)行用于分集發(fā)射的天線(xiàn)權(quán)重控制。結(jié)果,發(fā)射分集加權(quán)控制器220通過(guò)分別生成從扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c發(fā)射的兩個(gè)信號(hào)序列來(lái)控制分集發(fā)射。
      更具體地,開(kāi)始,發(fā)射分集加權(quán)控制器220將從擴(kuò)展器215輸入的擴(kuò)展的信號(hào)序列分段成多段,其數(shù)量與多個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c的數(shù)量相同。換句話(huà)說(shuō),發(fā)射分集加權(quán)控制器220對(duì)于從各個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c發(fā)射的每個(gè)信號(hào)序列進(jìn)行信號(hào)序列的分段。然后,發(fā)射分集加權(quán)控制器220為從各個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c發(fā)射的每個(gè)信號(hào)序列確定一個(gè)發(fā)射分集天線(xiàn)權(quán)重。然后,發(fā)射分集加權(quán)控制器220將從扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c發(fā)射的各個(gè)信號(hào)序列乘以為每個(gè)信號(hào)序列所確定的發(fā)射分集天線(xiàn)權(quán)重。在此方式,發(fā)射分集加權(quán)控制器220分別產(chǎn)生從兩個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c發(fā)射的兩個(gè)信號(hào)序列。發(fā)射分集加權(quán)控制器220將乘以發(fā)射分集天線(xiàn)權(quán)重的該信號(hào)序列輸入到信號(hào)多路復(fù)用單元216。
      應(yīng)該注意,當(dāng)不采用DS-CDMA作為無(wú)線(xiàn)電接入時(shí),基站210可以不采用分集發(fā)射而將信號(hào)發(fā)射到移動(dòng)站230。在不采用分集發(fā)射來(lái)發(fā)送信號(hào)的情況下,發(fā)射分集加權(quán)控制器220選擇扇區(qū)天線(xiàn)211b或者扇區(qū)天線(xiàn)211e作為要用于信號(hào)傳輸?shù)奶炀€(xiàn)。然后,發(fā)射分集加權(quán)控制器220確定選定的扇區(qū)天線(xiàn)的天線(xiàn)權(quán)重為`1’,并且確定未選定的扇區(qū)天線(xiàn)的天線(xiàn)權(quán)重為’0’。結(jié)果,乘以天線(xiàn)權(quán)重’0’的信號(hào)序列不從發(fā)射分集加權(quán)控制器220輸出。
      信號(hào)多路復(fù)用單元216利用執(zhí)行發(fā)射分集天線(xiàn)權(quán)重控制的信號(hào)序列對(duì)擴(kuò)展的信號(hào)序列進(jìn)行多路復(fù)用。更具體地,信號(hào)多路復(fù)用單元216對(duì)發(fā)射到多個(gè)移動(dòng)站230的傳送數(shù)據(jù)2a的信號(hào)序列進(jìn)行多路復(fù)用。信號(hào)多路復(fù)用單元216將該多路復(fù)用信號(hào)分別地輸入到RF發(fā)射機(jī)217、RF發(fā)射機(jī)217b和RF發(fā)射機(jī)217c。由陣列天線(xiàn)211a發(fā)射的信號(hào)被輸入到RF發(fā)射機(jī)217a。由扇區(qū)天線(xiàn)211b發(fā)射的信號(hào)被輸入到RF發(fā)射機(jī)217b。由扇區(qū)天線(xiàn)211c發(fā)射的信號(hào)被輸入到RF發(fā)射機(jī)217c。
      RF發(fā)射機(jī)217a、217b和217c執(zhí)行頻率變換,以將從信號(hào)多路復(fù)用單元216輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。RF發(fā)射機(jī)217a、217b和217c將執(zhí)行了頻率變換的該信號(hào)分別地輸入到傳輸放大器218a、218b和218c。傳輸放大器218a、218b和218c分別地放大從RF發(fā)射機(jī)217a、217b和217c輸入的信號(hào)。傳輸放大器218a將放大的信號(hào)輸入到陣列天線(xiàn)211a。傳輸放大器218b將放大的信號(hào)輸入到陣列天線(xiàn)211b。傳輸放大器218b將放大的信號(hào)輸入到扇區(qū)天線(xiàn)211b。傳輸放大器218c將放大的信號(hào)輸入到扇區(qū)天線(xiàn)211c。
      陣列天線(xiàn)211a包含多個(gè)天線(xiàn)單元2111至211n。由各個(gè)天線(xiàn)單元2111至211n發(fā)射的傳送數(shù)據(jù)2a的放大的信號(hào)序列從傳輸放大器218a被輸入到陣列天線(xiàn)211a的每個(gè)天線(xiàn)單元2111至211n。正如圖5所示的陣列天線(xiàn)11a,通過(guò)使用多個(gè)天線(xiàn)單元2111至211n,陣列天線(xiàn)211a通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道用定向射束發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)到有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)230。
      由扇區(qū)天線(xiàn)211b發(fā)射的傳送數(shù)據(jù)2a的已放大信號(hào)序列從傳輸放大器218b被輸入到扇區(qū)天線(xiàn)211b。由扇區(qū)天線(xiàn)211c發(fā)射的傳送數(shù)據(jù)2a的已放大信號(hào)序列從傳輸放大器218c被輸入到扇區(qū)天線(xiàn)211c。正如圖5所示的扇區(qū)天線(xiàn)11b,扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c通過(guò)下行鏈路公共信道用全向射束發(fā)射公用數(shù)據(jù)到移動(dòng)站230。做為選擇,扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道用全向射束發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)到無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)230。
      此外,輸入到扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c的傳送數(shù)據(jù)2a的信號(hào)序列乘以發(fā)射分集天線(xiàn)權(quán)重。因此,扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c發(fā)射已經(jīng)乘以發(fā)射分集天線(xiàn)權(quán)重的信號(hào)序列,即執(zhí)行了適應(yīng)于信號(hào)傳輸?shù)姆旨l(fā)射。另外,在采用分集發(fā)射來(lái)發(fā)送信號(hào)的情況下,發(fā)射分集加權(quán)控制器220確定選定的扇區(qū)天線(xiàn)的天線(xiàn)權(quán)重為’1’,而未選定的扇區(qū)天線(xiàn)的天線(xiàn)權(quán)重為’0’。結(jié)果,乘以天線(xiàn)權(quán)重’0’的信號(hào)序列不從發(fā)射分集加權(quán)控制器220輸出。結(jié)果,只從不采用分集發(fā)射的扇區(qū)天線(xiàn)發(fā)射信號(hào)。
      另外,當(dāng)建立與移動(dòng)站230的無(wú)線(xiàn)電鏈路時(shí),扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c利用圖5所示的扇區(qū)天線(xiàn)11b從/到移動(dòng)站230接收/發(fā)射信號(hào)。當(dāng)建立無(wú)線(xiàn)電鏈路連接時(shí),扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c將從移動(dòng)站230發(fā)射的接收信號(hào)分別地輸入到RF接收機(jī)217d和217e。RF接收機(jī)217d和217e檢測(cè)真實(shí)同步地從扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c輸入的信號(hào),并將他們分別輸入到解調(diào)器212b和212c。
      解調(diào)器212b對(duì)從RF接收機(jī)217d輸入的并從移動(dòng)站230發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。解調(diào)器212c對(duì)從RF接收機(jī)217e輸入的并從移動(dòng)站230發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。解調(diào)器212b和212c輸入解調(diào)的數(shù)據(jù)到組合器221。組合器221將從解調(diào)器212b和212c輸入的解調(diào)數(shù)據(jù)分別乘以用于天線(xiàn)分集接收的天線(xiàn)權(quán)重,并且合并它們。組合器221將合并的數(shù)據(jù)輸入到網(wǎng)絡(luò)接口219。更具體地,組合器221將從移動(dòng)站30發(fā)射的、包含在前同步信號(hào)中的數(shù)據(jù)以及包含在該信號(hào)中的前同步信號(hào)輸入到網(wǎng)絡(luò)接口19。
      另外,組合器221在移動(dòng)臺(tái)信息存儲(chǔ)單元214a中存儲(chǔ)包含在該信號(hào)中的移動(dòng)臺(tái)信息。更具體地,組合器221將包括移動(dòng)站230類(lèi)型的移動(dòng)臺(tái)信息與移動(dòng)臺(tái)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián),并將他們存儲(chǔ)在移動(dòng)臺(tái)信息存儲(chǔ)單元214a中。結(jié)果,基站210可以領(lǐng)會(huì)移動(dòng)臺(tái)230是有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)還是無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)。
      接下來(lái),圖11A和11B顯示了從基站210發(fā)射的定向傳輸波束圖和全向傳輸波束圖。在圖11A和11B中,為了解釋簡(jiǎn)單,描述一個(gè)扇區(qū)作為例子。圖11A顯示了當(dāng)基站210發(fā)射傳送數(shù)據(jù)到有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)230a時(shí)的波束圖?;?10通過(guò)公共信道用全向射束發(fā)射公用數(shù)據(jù),比如控制數(shù)據(jù),以便將公用數(shù)據(jù)發(fā)射到一個(gè)扇區(qū)中現(xiàn)有的全部移動(dòng)站。在這種情況下,當(dāng)基站210不采用分集發(fā)射時(shí),基站210使用扇區(qū)天線(xiàn)211b或扇區(qū)天線(xiàn)211c來(lái)發(fā)射公用數(shù)據(jù)。因此,發(fā)射到有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)230a的公共信道波束圖被形成,作為扇區(qū)天線(xiàn)的公共信道全向傳輸波束圖,如圖11A所示。
      另外,當(dāng)基站210和有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)230a采用DS-CDMA作為無(wú)線(xiàn)電接入方法,并且基站210采用分集發(fā)射時(shí),通過(guò)使用兩個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)2311b和211c,基站210采用分集發(fā)射通過(guò)公共信道用全向射束發(fā)射公用數(shù)據(jù)。在這種情況下,發(fā)射到有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)230a的公共信道波束圖被形成,作為扇區(qū)天線(xiàn)的公共信道全向傳輸波束圖,如圖11A所示。
      另外,基站210使用陣列天線(xiàn)211a通過(guò)專(zhuān)用信道用定向射束發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)到有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)230a。更具體地,通過(guò)控制用于信號(hào)序列的天線(xiàn)權(quán)重,基站210發(fā)射該定向射束,該信號(hào)序列是從包含在陣列天線(xiàn)211a中的多個(gè)天線(xiàn)單元發(fā)射的。因此,發(fā)射到有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)230a的專(zhuān)用信道波束圖被形成,作為陣列天線(xiàn)211a的專(zhuān)用信道定向傳輸波束圖4a,正如圖11A所示。
      圖11B顯示了當(dāng)基站210發(fā)射傳送數(shù)據(jù)到無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)230b時(shí)的波束圖。對(duì)于有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)230a的情況,通過(guò)使用扇區(qū)天線(xiàn)211b或者211c,當(dāng)基站210不采用分集發(fā)射時(shí),基站210通過(guò)公共信道用全向射束發(fā)射公用數(shù)據(jù)。因此,發(fā)射到無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)230b的公共信道波束圖被形成,作為扇區(qū)天線(xiàn)的公共信道全向傳輸波束圖,如圖11B所示。
      另外,當(dāng)基站210和無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)230b采用DS-CDMA作為無(wú)線(xiàn)電接入方法,并且基站210采用分集發(fā)射時(shí),通過(guò)使用兩個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c,基站210采用分集發(fā)射通過(guò)公共信道用全向射束發(fā)射公用數(shù)據(jù)。在這種情況下,通過(guò)使用圖11B所示扇區(qū)天線(xiàn),發(fā)射到無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)230b的公共信道波束圖被形成,作為扇區(qū)天線(xiàn)的公共信道全向傳輸波束圖。
      另外,通過(guò)使用扇區(qū)天線(xiàn)211b或者211c,當(dāng)基站210不采用分集發(fā)射時(shí),基站210通過(guò)專(zhuān)用信道用全向射束發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)到無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)230b。因此,發(fā)射到無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)230b的專(zhuān)用信道波束圖被形成,作為從圖11B所示的扇區(qū)天線(xiàn)發(fā)射的專(zhuān)用信道全向傳輸波束圖。另外,當(dāng)基站210和無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)230b采用DS-CDMA作為無(wú)線(xiàn)電接入方法,并且基站210采用分集發(fā)射時(shí),通過(guò)使用兩個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c,基站211采用分集發(fā)射通過(guò)專(zhuān)用信道用全向射束發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)。在這種情況下,通過(guò)使用圖11B所示扇區(qū)天線(xiàn),發(fā)射到無(wú)射束能力的移動(dòng)臺(tái)230b的專(zhuān)用信道波束圖被形成,作為扇區(qū)天線(xiàn)的專(zhuān)用信道全向傳輸波束圖4b。
      接下來(lái),利用圖12進(jìn)一步詳細(xì)描述基站210的接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。圖12顯示了包含在基站210的結(jié)構(gòu)中、用于接收從移動(dòng)站231發(fā)射的數(shù)據(jù)所需的接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。另外,為了說(shuō)明簡(jiǎn)單,圖12顯示了基站210為了覆蓋一個(gè)扇區(qū)所需的結(jié)構(gòu)。因此,基站210實(shí)際上需要多個(gè)圖12所示的結(jié)構(gòu),其數(shù)量為基站210所覆蓋扇區(qū)的數(shù)量。正如圖12所示,基站210包括一個(gè)陣列天線(xiàn)211a,多個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c,多個(gè)RF接收機(jī)217d、217e和217f,多個(gè)解調(diào)器212b、212c和212d,一個(gè)組合器221,一個(gè)陣列天線(xiàn)權(quán)重控制器222,以及一個(gè)陣列天線(xiàn)組合器223。
      陣列天線(xiàn)211a以及兩個(gè)211b和211c接收包括從移動(dòng)站230發(fā)射的包括數(shù)據(jù)的信號(hào)。每一陣列天線(xiàn)211a的天線(xiàn)單元輸入接收接收信號(hào)到RF接收機(jī)217f。RF接收機(jī)217f真實(shí)同步地檢測(cè)從陣列天線(xiàn)211a的天線(xiàn)單元輸入的信號(hào)并將它輸入到陣列天線(xiàn)權(quán)重控制器222。另外,扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c分別將接收信號(hào)輸入到RF接收機(jī)217d和217e。RF接收機(jī)217d和217e真實(shí)同步地檢測(cè)從扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c輸入的信號(hào),并將他們分別輸入到解調(diào)器212b和212c。
      陣列天線(xiàn)權(quán)重控制器222控制用于由陣列天線(xiàn)211a的每個(gè)天線(xiàn)單元接收的接收信號(hào)的天線(xiàn)權(quán)重。更具體地,陣列天線(xiàn)權(quán)重控制器222確定用于由陣列天線(xiàn)211a的每個(gè)天線(xiàn)單元接收的接收信號(hào)的天線(xiàn)權(quán)重。然后,陣列天線(xiàn)權(quán)重控制器222將由每個(gè)天線(xiàn)單元接收的接收信號(hào)乘以確定的天線(xiàn)權(quán)重。陣列天線(xiàn)權(quán)重控制器222將乘以天線(xiàn)權(quán)重的接收信號(hào)輸入到陣列天線(xiàn)組合器223。陣列天線(xiàn)組合器223將已經(jīng)乘以天線(xiàn)權(quán)重的每個(gè)天線(xiàn)單元的接收信號(hào)合并。陣列天線(xiàn)組合器223將合并的接收信號(hào)輸入到解調(diào)器212d。
      解調(diào)器212b和212c分別解調(diào)從RF接收機(jī)217d和217e輸入的接收信號(hào)。解調(diào)器212d解調(diào)從陣列天線(xiàn)組合器223輸入的接收信號(hào)。解調(diào)器212b和,和212c將該解調(diào)的數(shù)據(jù)輸入到組合器221。在此方式,基站212具有這樣的結(jié)構(gòu),用于利用由所有天線(xiàn)即陣列天線(xiàn)211a以及兩個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c接收的所有接收信號(hào)進(jìn)行三分支天線(xiàn)分集接收,以解調(diào)數(shù)據(jù)。
      組合器221是一個(gè)分集接收控制器,它控制從移動(dòng)站230來(lái)的信號(hào)的天線(xiàn)分集接收。更具體地,組合器221將從解調(diào)器212d、212b和212c輸入的解調(diào)的數(shù)據(jù)分別乘以權(quán)重,并且合并它們。更具體地,一開(kāi)始,組合器221將每個(gè)解調(diào)的數(shù)據(jù)乘以用于天線(xiàn)分集接收的天線(xiàn)權(quán)重。
      例如,按照通過(guò)陣列天線(xiàn)211a以及扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c接收的接收信號(hào)的接收電平,組合器221確定用于以被乘以每個(gè)解調(diào)的數(shù)據(jù)的天線(xiàn)分集接收的天線(xiàn)權(quán)重。組合器221將每個(gè)解調(diào)的數(shù)據(jù)乘以確定的、用于天線(xiàn)分集接收的天線(xiàn)權(quán)重。組合器221合并每個(gè)乘積數(shù)據(jù),并獲得合并且解調(diào)的數(shù)據(jù)2b。在此方式,組合器221通過(guò)控制用于要乘以每個(gè)解調(diào)的數(shù)據(jù)的天線(xiàn)分集接收的天線(xiàn)權(quán)重來(lái)控制天線(xiàn)分集接收。組合器221將合并且解調(diào)的數(shù)據(jù)2b輸入到網(wǎng)絡(luò)接口219。
      (通信方法)接下來(lái),利用圖13描述使用該移動(dòng)通信系統(tǒng)200的通信方法。步驟(S301)至(S306)基本上與圖8所示步驟(S291)至(S206)相同。在步驟(S306)之后,發(fā)射分集加權(quán)控制器220對(duì)擴(kuò)展的信號(hào)序列執(zhí)行用于分集發(fā)射的天線(xiàn)權(quán)重控制(S307)。更具體地,一開(kāi)始,發(fā)射分集加權(quán)控制器220將擴(kuò)展的信號(hào)序列分段成多段,其數(shù)量與多個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c的數(shù)量相同。然后,發(fā)射分集加權(quán)控制器220確定分集發(fā)射的天線(xiàn)權(quán)重,它要被乘以從每個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c發(fā)射的每個(gè)信號(hào)序列。然后,發(fā)射分集加權(quán)控制器220將從扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c發(fā)射的各個(gè)信號(hào)序列乘以為每個(gè)信號(hào)序列所確定的天線(xiàn)權(quán)重。應(yīng)該注意,在發(fā)送信號(hào)不采用分集發(fā)射的情況下,發(fā)射分集加權(quán)控制器220選擇扇區(qū)天線(xiàn)211b或者扇區(qū)天線(xiàn)211c作為要用于信號(hào)傳輸?shù)奶炀€(xiàn)。然后,基站210確定用于選定的扇區(qū)天線(xiàn)的天線(xiàn)權(quán)重為’1’,確定用于未選定的扇區(qū)天線(xiàn)的天線(xiàn)權(quán)重為’0’,并且用他們乘以信號(hào)序列。
      在步驟(S307)之后,信號(hào)多路復(fù)用單元216對(duì)執(zhí)行了用于分集發(fā)射的天線(xiàn)權(quán)重控制的傳送數(shù)據(jù)2a的信號(hào)序列進(jìn)行多路復(fù)用(S308)。RF發(fā)射機(jī)217b和217c將從信號(hào)多路復(fù)用單元216輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào),而傳輸放大器218b和218c將它們放大。傳輸放大器218b和218c分別地輸入擴(kuò)大的信號(hào)到扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c。最后,由于送到陣列天線(xiàn)211a的信號(hào)序列被乘以在步驟(S305)確定為’0’的天線(xiàn)權(quán)重,扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c采用分集發(fā)射通過(guò)下行鏈路公共信道用全向射束發(fā)射公用數(shù)據(jù)到移動(dòng)站230。做為選擇,扇區(qū)天線(xiàn)211b和211e采用分集發(fā)射通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道用全向射束發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)到移動(dòng)站230。應(yīng)該注意,在發(fā)送信號(hào)不采用分集發(fā)射的情況下,通過(guò)使用扇區(qū)天線(xiàn)211b或者扇區(qū)天線(xiàn)211c,基站210用全向射束發(fā)射公用數(shù)據(jù)和專(zhuān)用數(shù)據(jù)。
      同時(shí),在步驟(S304)中,當(dāng)通過(guò)下行鏈路專(zhuān)用信道發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的移動(dòng)臺(tái)230是有定向射束能力的移動(dòng)臺(tái)時(shí),基站210執(zhí)行步驟(S310)至(S313)。步驟(S310)至(S313)基本上與圖8所示步驟(S209)至(S212)相同。
      按照該移動(dòng)通信系統(tǒng)200、該基站210和該通信方法,除了按照第一實(shí)施例的移動(dòng)通信系統(tǒng)100、基站10和通信方法所獲得的效果之外,還可獲得如下效果。
      基站210包括作為用于每個(gè)扇區(qū)的扇區(qū)天線(xiàn)的多個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c。結(jié)果,通過(guò)使用多個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c,基站210可以采用分集發(fā)射,以用于發(fā)送信號(hào)到移動(dòng)站230,并且對(duì)來(lái)自移動(dòng)站230的信號(hào)進(jìn)行天線(xiàn)分集接收。
      此外,基站210包括發(fā)射分集加權(quán)控制器220,它利用多個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c控制分集發(fā)射。結(jié)果,基站210可以提高在移動(dòng)站230中信號(hào)的接收質(zhì)量,該信號(hào)是從基站210下行鏈路發(fā)射的。
      另外,基站210包括一個(gè)組合器221,它控制來(lái)自移動(dòng)臺(tái)230的信號(hào)的天線(xiàn)分集接收。結(jié)果,通過(guò)使用陣列天線(xiàn)211a以及多個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)211b和211c,該組合器221可以控制來(lái)自移動(dòng)站230的信號(hào)的天線(xiàn)分集接收。因此,基站210可以提高接收信號(hào)的接收質(zhì)量,而不管傳播環(huán)境怎樣,所述信號(hào)是從移動(dòng)站230通過(guò)上行鏈路發(fā)射的。
      另外,當(dāng)發(fā)送信號(hào)不采用分集發(fā)射時(shí),發(fā)射分集加權(quán)控制器220選擇扇區(qū)天線(xiàn)211b或者扇區(qū)天線(xiàn)211c。然后,發(fā)射分集加權(quán)控制器220確定選定的扇區(qū)天線(xiàn)的天線(xiàn)權(quán)重為’1’,并且確定未選定的扇區(qū)天線(xiàn)的天線(xiàn)權(quán)重為’0’。結(jié)果,發(fā)射分集加權(quán)控制器220可以很容易地在采用分集發(fā)射的信號(hào)傳輸與不采用分集發(fā)射的信號(hào)傳輸之間切換。
      本發(fā)明并不局限于上述的第一和第二實(shí)施例,而是可以有各種各樣的變形。圖4和圖9所示的基站10和210對(duì)于全部第一扇區(qū)1a至第三扇區(qū)1c都具有相同的天線(xiàn)結(jié)構(gòu),但是并不局限于此。例如,按照基站10和210周?chē)膫鞑キh(huán)境以及基站10和210陣列天線(xiàn)和扇區(qū)天線(xiàn)的安裝環(huán)境,基站10和210對(duì)于每個(gè)扇區(qū)可以有不同的天線(xiàn)結(jié)構(gòu)。
      另外,通過(guò)使用陣列天線(xiàn)11a和扇區(qū)天線(xiàn)11b,圖5所示的基站10可以對(duì)來(lái)自移動(dòng)站30的信號(hào)執(zhí)行天線(xiàn)分集接收。在這種情況下,除用于扇區(qū)天線(xiàn)11b的解調(diào)器12b之外,基站10必須有陣列天線(xiàn)權(quán)重控制器、陣列天線(xiàn)組合器、用于陣列天線(xiàn)11a的解調(diào)器、以及圖12所示的組合器。另外,雖然未在圖5中顯示,但象基站210那樣,基站10也具有用于圖12所示的陣列天線(xiàn)11a。
      陣列天線(xiàn)11a的各個(gè)天線(xiàn)單元111至11n將接收信號(hào)輸入到用于陣列天線(xiàn)11a的RF接收機(jī)。陣列天線(xiàn)RF接收機(jī)真實(shí)同步地檢測(cè)接收信號(hào),并將它們輸入到陣列天線(xiàn)權(quán)重控制器。然后,陣列天線(xiàn)權(quán)重控制器將由各個(gè)天線(xiàn)單元接收的接收信號(hào)乘以天線(xiàn)權(quán)重。陣列天線(xiàn)組合器合并已經(jīng)乘以天線(xiàn)權(quán)重的接收信號(hào),并將它輸入到用于陣列天線(xiàn)11b的解調(diào)器。
      用于陣列天線(xiàn)11b的解調(diào)器對(duì)由陣列天線(xiàn)組合器合并的接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào),并將解調(diào)的數(shù)據(jù)輸入到組合器。解調(diào)器也將解調(diào)的數(shù)據(jù)輸入到組合器。然后,組合器將從解調(diào)器輸入的解調(diào)的數(shù)據(jù)分別乘以權(quán)重,并且用圖12所示組合器221將它們合并。因此,基站10可以使用由陣列天線(xiàn)11s和扇區(qū)天線(xiàn)11b接收的接收信號(hào)執(zhí)行兩分支天線(xiàn)分集接收,以解調(diào)數(shù)據(jù)。
      另外,在圖12中,基站210具有這樣的結(jié)構(gòu),以利用由陣列天線(xiàn)211a以及扇區(qū)天線(xiàn)211b和211e接收的全部接收信號(hào)執(zhí)行三分支天線(xiàn)分集接收,以解調(diào)數(shù)據(jù),但是并不局限于此。例如,用于執(zhí)行兩分支天線(xiàn)分集接收的結(jié)構(gòu)是可能的,只要由扇區(qū)天線(xiàn)211b和211e以及陣列天線(xiàn)211a之一接收的信號(hào)被解調(diào)且然后被合并。在這種情況下,基站應(yīng)該有兩個(gè)解調(diào)器一個(gè)用于陣列天線(xiàn),另外一個(gè)用于扇區(qū)天線(xiàn)。另外,它可以有這樣的結(jié)構(gòu),以執(zhí)行兩分支天線(xiàn)分集接收,只要由兩個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)211b和211e接收的接收信號(hào)被解調(diào)且然后被合并。在這種情況下,基站應(yīng)該有用于兩個(gè)扇區(qū)天線(xiàn)的兩個(gè)解調(diào)器。
      在此方式,當(dāng)利用由多個(gè)天線(xiàn)中的一些天線(xiàn)接收的接收信號(hào)來(lái)執(zhí)行天線(xiàn)分集接收,而且不利用由所有天線(xiàn)接收的接收信號(hào)執(zhí)行天線(xiàn)分集接收時(shí),解調(diào)器的數(shù)量可以被減少。當(dāng)解調(diào)器的數(shù)量增加時(shí),基站的設(shè)備規(guī)模也增加。因此,通過(guò)只使用少數(shù)天線(xiàn)而不是全部天線(xiàn)作為要用于天線(xiàn)分集接收的天線(xiàn),就可減少解調(diào)器的數(shù)量。結(jié)果,基站的設(shè)備規(guī)??梢詼p小。當(dāng)對(duì)基站的接收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的規(guī)模有限制時(shí),這樣做特別有效。應(yīng)該注意,對(duì)每個(gè)扇區(qū)使用不同的天線(xiàn),該天線(xiàn)的接收信號(hào)可以被用作為該天線(xiàn)的分集接收。換句話(huà)說(shuō),對(duì)于每個(gè)扇區(qū)可以改變用于天線(xiàn)分集接收所需的結(jié)構(gòu)。
      另外,在第一和第二實(shí)施例中,作為例子,描述了采用三扇區(qū)結(jié)構(gòu)的移動(dòng)通信系統(tǒng),然而,按照本發(fā)明的移動(dòng)通信系統(tǒng)、基站和通信方法可以應(yīng)用到采用圖3B所示六扇區(qū)結(jié)構(gòu)的移動(dòng)通信系統(tǒng)中。
      權(quán)利要求
      1.一種基站,包括一個(gè)定向天線(xiàn),用于發(fā)射定向射束到移動(dòng)臺(tái);一個(gè)全向天線(xiàn),用于發(fā)射全向射束到移動(dòng)臺(tái);以及一個(gè)天線(xiàn)控制器,用于確定該移動(dòng)臺(tái)是否有能力接收定向射束,在該移動(dòng)臺(tái)有能力接收定向射束的情況下選擇定向天線(xiàn)作為用于發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn),或者在該移動(dòng)臺(tái)無(wú)能力接收定向射束的情況下選擇全向天線(xiàn)作為用于發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn)。
      2.按照權(quán)利要求1的基站,其中天線(xiàn)控制器確定送到移動(dòng)臺(tái)的傳送數(shù)據(jù)是專(zhuān)用數(shù)據(jù)還是公用數(shù)據(jù),在公用數(shù)據(jù)情況下,選擇全向天線(xiàn)作為用于發(fā)射公用數(shù)據(jù)的天線(xiàn)。
      3.按照權(quán)利要求1的基站,進(jìn)一步包括多個(gè)全向天線(xiàn),用于發(fā)射全向射束到移動(dòng)臺(tái)。
      4.按照權(quán)利要求3的基站,進(jìn)一步包括一個(gè)發(fā)射分集控制器,用于利用多個(gè)全向天線(xiàn)來(lái)控制分集發(fā)射。
      5.按照權(quán)利要求1的基站,進(jìn)一步包括一個(gè)分集接收控制器,用于控制來(lái)自移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)的天線(xiàn)分集接收。
      6.一種移動(dòng)通信系統(tǒng),包括一個(gè)移動(dòng)臺(tái);以及一種基站,包括一個(gè)定向天線(xiàn),用于發(fā)射定向射束到移動(dòng)臺(tái);一個(gè)全向天線(xiàn),用于發(fā)射全向射束到移動(dòng)臺(tái);以及一個(gè)天線(xiàn)控制器,用于確定該移動(dòng)臺(tái)是否有能力接收定向射束,在該移動(dòng)臺(tái)有能力接收定向射束的情況下選擇定向天線(xiàn)作為用于發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn),或者在該移動(dòng)臺(tái)無(wú)能力接收定向射束的情況下選擇全向天線(xiàn)作為用于發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn)。
      7.一種通信方法,包括確定一個(gè)移動(dòng)臺(tái)是否有能力接收定向射束;在有能力接收定向射束的情況下,選擇一個(gè)定向天線(xiàn)作為用于發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn),或者在無(wú)能力接收定向射束的情況下選擇一個(gè)全向天線(xiàn)作為用于發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn);并且使用定向天線(xiàn)或全向天線(xiàn)發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)到移動(dòng)臺(tái)。
      全文摘要
      一種基站,包括一個(gè)定向天線(xiàn),用于發(fā)射定向射束到移動(dòng)臺(tái);一個(gè)全向天線(xiàn),用于發(fā)射全向射束到移動(dòng)臺(tái);以及一個(gè)天線(xiàn)控制器,用于確定該移動(dòng)臺(tái)是否有能力接收定向射束,并且在有能力接收定向射束的情況下選擇定向天線(xiàn)作為用于發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn),或者在無(wú)能力接收定向射束的情況下選擇全向天線(xiàn)作為用于發(fā)射專(zhuān)用數(shù)據(jù)的天線(xiàn)。
      文檔編號(hào)H04B7/26GK1489405SQ0315585
      公開(kāi)日2004年4月14日 申請(qǐng)日期2003年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月23日
      發(fā)明者大川耕一, 田中晉也, 中村武宏, 也, 宏 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Ntt都科摩
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