專利名稱：陣列天線基站裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用對多個天線振子的天線輸出施加加權(quán)來自適應(yīng)地控制方向性的自適應(yīng)陣列天線技術(shù)的基站裝置。
背景技術(shù)：
所謂使用自適應(yīng)陣列天線(以下稱為‘AAA’)的基站裝置(以下稱為‘陣列天線基站裝置’)包括多個天線振子，通過調(diào)整各天線振子接收的信號的振幅和相位來自由地設(shè)定方向性。方向性通過將接收信號或發(fā)送信號與復數(shù)系數(shù)(以下將該復數(shù)系數(shù)稱為‘加權(quán)’)相乘來形成。
陣列天線基站裝置通過調(diào)整相乘的加權(quán)可以僅增強接收從期望方向到來的信號。將這種情況稱為‘具有可調(diào)整的接收方向性’。陣列天線基站裝置通過具有最佳地接收期望信號的接收方向性，能夠可靠地保證從各方向到來的信號的接收SIR(Signal to Interference Ratio信號干擾比)。
另一方面，在移動通信領(lǐng)域中，從頻率的再利用的觀點來看，減小一個基站覆蓋的范圍(小區(qū))的微區(qū)(micro cell)方式引人注目。在該微區(qū)方式中，由于用于服務(wù)相同面積所需的無線基站的數(shù)目增加，所以設(shè)置場所、重量、尺寸等受到限制，并且存在頻繁產(chǎn)生越區(qū)切換的問題。
作為解決這些問題的方法，提出將中繼站裝置和控制站裝置通過金屬電纜來連接的無線基站裝置的建議。該無線基站裝置采用將主要包括現(xiàn)有的無線基站的無線調(diào)制解調(diào)部、控制部的控制站裝置集中配置在中央，而將主要包括天線和發(fā)送接收放大器的中繼站裝置配置多個的結(jié)構(gòu)。由此，可以實現(xiàn)基站的小型化、輕量化，可以消除上述的設(shè)置場所的限制。而且，越區(qū)切換的處理也可以用控制站裝置集中進行。
圖1表示在上述的控制站裝置和中繼站裝置的連接上使用金屬電纜的現(xiàn)有的陣列天線基站裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。為了簡化說明，僅示出陣列天線基站裝置的接收端。一般來說，控制站裝置與多個中繼站裝置進行連接，但為了簡化說明，在該圖中僅示出一個中繼站裝置。
如該圖所示，中繼站裝置11包括天線12-1～12-N、以及接收放大器13-1～13-N。控制站裝置21包括變頻部22-1～22-N、以及解調(diào)部23。中繼站裝置11和控制站裝置21用金屬電纜31-1～31-N連接。
在天線12-1～12-N分別對應(yīng)的N左右的路徑中，由于接收信號都進行同樣的處理，所以以下僅說明天線12-1所對應(yīng)的路徑。
在中繼站裝置11中，接收放大器13-1對經(jīng)天線12-1從作為通信對方的通信終端裝置(圖中略)接收的接收信號進行放大，通過金屬電纜31-1輸出到變頻部22-1。在控制站裝置21中，變頻部22-1將來自接收放大器13-1的接收信號從無線頻帶變頻到基帶頻率，輸出到解調(diào)部23。解調(diào)部23將從變頻部22-1～22-N輸出的接收信號(基帶信號)與加權(quán)相乘來解調(diào)。
下面說明上述結(jié)構(gòu)的基站裝置中取入的接收信號的處理。
經(jīng)天線12-1取入到中繼站裝置11的來自通信終端裝置(圖中略)的接收信號經(jīng)金屬電纜31-1被傳送到控制站裝置21。傳送到控制站裝置21的接收信號用變頻部22-1放大后，在解調(diào)部23中與加權(quán)相乘后被解調(diào)。由于陣列天線基站裝置通過將接收信號和加權(quán)相乘可以增強接收來自指定方向的信號，所以能夠可靠地保證接收SIR。
但是，在上述現(xiàn)有的陣列天線基站裝置中，存在以下所示的問題。
(1)由于在從中繼站裝置向控制站裝置的信號傳輸中使用金屬電纜，所以被傳輸?shù)男盘柕膿p失大。
(2)由于需要傳輸從多個天線振子取入的信號，所以金屬電纜的條數(shù)多，使設(shè)置場所受限制。
(3)從各天線振子接收的信號通過與各天線振子對應(yīng)的路徑到達解調(diào)部23。各路徑的特性因包括放大器等的模擬元件特性的偏差而各不相同。因此，在各接收信號上施加未知的振幅變動或相位旋轉(zhuǎn)，會使解調(diào)部中獲得的方向性偏離期望的方向性。雖然在設(shè)置時預(yù)先測定各路徑的特性，能夠預(yù)先調(diào)整偏差，但由于各路徑的特性因溫度的變化等而隨時間改變，所以難以長時間地維持期望的方向性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種陣列天線基站裝置，可以使從中繼站裝置向控制站裝置傳輸?shù)男盘柕膿p失少，設(shè)置場所的自由度大，并且可以校正因各路徑的模擬元件的特性產(chǎn)生的振幅變動或相位旋轉(zhuǎn)等。
本發(fā)明人通過采用光纜來作為連接無線基站的中繼站裝置和控制站裝置的電纜，著眼于減少傳送信號時的損失，并且還可以節(jié)省設(shè)置場所。此外，本發(fā)明人通過用已知信號來測定各無線接收電路的模擬元件對發(fā)送接收信號產(chǎn)生特性誤差，著眼于可以高精度地計算加權(quán)。
即，本發(fā)明的目的如下實現(xiàn)在陣列天線基站裝置中，用光纜連接中繼站裝置和控制站裝置，而且，用作為已知信號的校正用信號來測定由天線振子附加的特性誤差，從接收信號和發(fā)送信號中除去測定的特性誤差。


圖1表示在控制站裝置和中繼站裝置的連接中使用金屬電纜的現(xiàn)有的陣列天線基站裝置的接收端的結(jié)構(gòu)方框圖；圖2表示本發(fā)明一實施例的陣列天線基站裝置的示意結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3表示本發(fā)明一實施例的陣列天線基站裝置的接收端的結(jié)構(gòu)方框圖；圖4表示本發(fā)明一實施例的陣列天線基站裝置的發(fā)送端的結(jié)構(gòu)方框圖；圖5表示本發(fā)明一實施例的陣列天線基站裝置中包括的解調(diào)部的結(jié)構(gòu)方框圖；以及圖6表示本發(fā)明一實施例的陣列天線基站裝置中包括的調(diào)制部的發(fā)送端的結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細說明用于實施本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
(實施例)首先，說明本發(fā)明一實施例的陣列天線基站裝置的示意結(jié)構(gòu)。圖2表示本發(fā)明一實施例的陣列天線基站裝置的示意結(jié)構(gòu)的方框圖。
如該圖所示，陣列天線基站裝置100包括天線振子101-1～101-N、共用器102-1～102-N、中繼站裝置110、控制站裝置120、以及光纜140、150。光纜140、150是使用光纖的布線電纜。
中繼站裝置110包括中繼站接收裝置110a和中繼站發(fā)送裝置110b。控制站裝置120包括控制站接收裝置120a和控制站發(fā)送裝置120b。
共用器102-1進行接收端和發(fā)送端的切換。即，共用器102-1在接收時將來自天線振子101-1～101-N的接收信號輸出到中繼站接收裝置110a，而在發(fā)送時通過天線振子101-1～101-N來發(fā)送來自中繼站發(fā)送裝置110b的發(fā)送信號。
中繼站接收裝置110a對接收信號進行接收放大等規(guī)定的處理后，將該接收信號通過光纜140輸出到控制站接收裝置120a。控制站接收裝置120a通過將中繼站接收裝置110a的輸出信號和加權(quán)相乘來形成方向性?？刂普窘邮昭b置120a對形成了方向性的信號進行解調(diào)處理來獲得接收數(shù)據(jù)。
控制站發(fā)送裝置120b對發(fā)送數(shù)據(jù)實施調(diào)制處理來生成發(fā)送信號，并且控制站發(fā)送裝置120b參照計算出的加權(quán)來對生成的發(fā)送信號形成方向性。生成的發(fā)送信號通過光纜150輸出到中繼站發(fā)送裝置110b。中繼站發(fā)送裝置110b對控制站發(fā)送裝置120b的輸出信號進行發(fā)送放大等發(fā)送處理，經(jīng)天線振子101-1～101-N輸出。
在圖2中，為了簡化說明僅示出一個中繼站裝置110，但通常中繼站裝置相對于一個控制站裝置被設(shè)置多個，在將中繼站裝置設(shè)置多個的情況下，各個中繼站裝置通過光纜連接到控制站裝置120。
下面，將陣列天線基站裝置00的結(jié)構(gòu)分成接收端和發(fā)送端來說明。此時，接收端的說明參照圖3，而發(fā)送端的說明參照圖4。
<接收端>
圖3表示本實施例的陣列天線基站裝置的接收端結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖所示，中繼站接收裝置110a包括接收放大器111-1～111-N、E/O(電/光)變換部112-1～112-N、波長復用部113、以及校正用信號生成部114?？刂普窘邮昭b置120a包括波長分離部121、O/E(光/電)變換部122-1～122-N、變頻部123-1～123-N、信號識別部124-1～124-N、校正用信號測定部125、記錄部126、以及解調(diào)部127。中繼站接收裝置110a和控制站接收裝置120a通過光纜140來連接。
在中繼站接收裝置110a中，校正用信號生成部114生成用于進行校正的已知信號(以下稱為‘校正用信號’)并輸出到接收放大器111-1～接收放大器111-N。接收放大器111-1對來自校正用信號生成部114的校正用信號和通過天線振子101-1接收的來自通信終端裝置200(參照圖2)的接收信號分別進行放大，輸出到E/O變換部112-1。同樣，接收放大器111-N對來自校正用信號生成部114的校正用信號和通過天線振子101-N接收的來自通信終端裝置200的接收信號分別進行放大，輸出到E/O變換部112-N。E/O變換部112-1將來自接收放大器111-1的校正用信號和接收信號變換成光信號并輸出到波長復用部113。同樣，E/O變換部112-N將來自接收放大器111-N的校正用信號和接收信號變換成光信號并輸出到波長復用部113。波長復用部113對E/O變換部112-1～E/O變換部112-N中分別進行了光變換的校正用信號和接收信號進行復用，經(jīng)光纜140輸出到波長分離部121。
在控制站接收裝置120a中，波長分離部121將來自中繼站接收裝置110a的復用過的校正用信號和接收信號分離成每個路徑的信號，將分離的信號輸出到對應(yīng)的O/E變換部122-1～122-N。即，波長分離部121在來自波長復用部113的復用過的信號中將經(jīng)接收放大器111-1～E/O變換部112-1～波長復用部113的路徑傳送的接收信號和校正用信號輸出到O/E變換部122-1。同樣，在來自波長復用部113的復用過的信號中將經(jīng)接收放大器111-N～E/O變換部112-N～波長復用部113的路徑傳送的接收信號和校正用信號輸出到O/E變換部122-N。
O/E變換部122-1將波長分離部121的輸出信號變換成電信號并輸出到變頻部123-1。同樣，O/E變換部122-N將波長分離部121的輸出信號變換成電信號并輸出到變頻部123-N。變頻部123-1將O/E變換部122-1的輸出信號變頻到基帶頻率，將變換后的信號輸出到信號識別部124-1。同樣，變頻部123-N將O/E變換部122-N的輸出信號變頻到基帶頻率，將變換后的信號輸出到信號識別部124-N。信號識別部124-1從變頻部123-1輸出的信號中識別接收信號并輸出到解調(diào)部127。此外，信號識別部124-1從變頻部123-1輸出的信號中識別校正用信號并輸出到校正用信號測定部125。同樣，信號識別部124-N從變頻部123-1輸出的信號中識別接收信號并輸出到解調(diào)部127。此外，信號識別部124-N從變頻部123-N輸出的信號中識別校正用信號并輸出到校正用信號測定部125。
校正用信號測定部125測定從信號識別部124-1～124-N輸出的校正用信號中重疊的特性誤差。在校正用信號中因從校正用信號生成部114至校正用信號測定部125的路徑中存在模擬元件而被附加振幅變動或相位旋轉(zhuǎn)的特性誤差。校正用信號測定部125求從信號識別部124-1～124-N輸出的校正用信號的振幅和相位與期待的值的偏差，將該偏差作為特性誤差。于是，對每個路徑測定的特性誤差被輸出到記錄部126。記錄部126將從校正用信號測定部125輸出的特性誤差保存在校正表中。由于對接收端的每個路徑獨立地測定上述特性誤差，所以校正表僅獨立形成接收端的路徑的數(shù)目(即，“N個”)。
解調(diào)部127參照記錄部126中存儲的校正表中保存的特性誤差，除去從信號識別部124-1～124-N輸出的接收信號中重疊的特性誤差。解調(diào)部127根據(jù)除去了特性誤差的接收信號來計算加權(quán)，使得可以增強接收從期望的方向到來的接收信號(或可以抑制從規(guī)定的方向到來的干擾波)，將計算出的加權(quán)與各路徑的接收信號相乘。解調(diào)部127通過將乘以了加權(quán)的各路徑的接收信號彼此相加來生成合成信號。解調(diào)部127對這樣生成的合成信號實施規(guī)定的解調(diào)處理來獲得接收數(shù)據(jù)。解調(diào)部127將計算的加權(quán)輸出到發(fā)送端的調(diào)制部224(參照圖4)。
下面，參照圖5來說明解調(diào)部127的結(jié)構(gòu)。特性誤差運算部501參照從記錄部126輸出的特性誤差的測定值來除去從信號識別部124-1～124-N輸出的接收信號中重疊的特性誤差。即，由于校正用信號和接收信號通過相同的路徑被輸入到解調(diào)部127，所以可認為從模擬元件中將相同的特性誤差重疊在這些校正用信號和接收信號中。因此，解調(diào)部127通過從接收信號中減去校正用信號中重疊的特性誤差，可以除去接收信號中重疊的特性誤差。在本說明書中將從接收信號(或發(fā)送信號)中除去用校正用信號測定的的特性誤差稱為‘校正’。
在特性誤差運算部501中除去了特性誤差的接收信號被輸出到加權(quán)控制部502和乘法器503-1～503-N。加權(quán)控制部502估計接收信號的到來方向，根據(jù)該估計結(jié)果和事先信息來計算每個路徑中的加權(quán)，使得可以增強接收從期望的方向到來的接收信號(或可以抑制從規(guī)定的方向到來的干擾波)，并將加權(quán)分別輸出到對應(yīng)的乘法器503-1～503-N和圖4所示的調(diào)制部224。乘法器503-1～503-N將從特性誤差運算部501輸出的接收信號與加權(quán)相乘，輸出到加法器504。加法器504對從乘法器503-1～503-N輸出的接收信號進行相加，生成具有方向性的接收信號。具有方向性的接收信號由解調(diào)器505以QPSK或16QAM等規(guī)定的解調(diào)方式進行解調(diào)，獲得接收數(shù)據(jù)。
下面，說明具有上述結(jié)構(gòu)的陣列天線基站裝置的接收端的工作情況。本實施例的陣列天線基站裝置包括N個天線振子，具有與各天線振子對應(yīng)的N左右的路徑，但由于信號在任何路徑中都被進行相同的處理，所以僅說明天線振子101-1所對應(yīng)的路徑，省略對其他路徑的說明。
從通信終端裝置200(參照圖2)發(fā)送的信號經(jīng)天線振子101-1～101-N被陣列天線基站裝置100接收。經(jīng)天線振子101-1接收的接收信號經(jīng)共用器102-1被送至接收放大器111-1。接收放大器111-1中放大的接收信號在E/O變換部112-1中被變換成光信號，輸出到波長復用部113。另一方面，從校正用信號生成部114輸出校正用信號，在接收放大器111-1中進行放大后，在E/O變換部112-1中被變換成光信號，輸出到波長復用部113。在波長復用部113中，將變換成光信號的接收信號和校正用信號進行復用，該復用信號通過光纜140輸出到波長分離部121。
從波長復用部113輸出的復用信號在波長分離部121中被分離給每個路徑。即，將經(jīng)接收放大器111-1～E/O變換部112-1～波長復用部113的路徑傳送的接收信號和校正用信號從復用信號中分離后，輸出到O/E變換部112-1。同樣，將經(jīng)接收放大器111-N～E/O變換部112-N～波長復用部113的路徑傳送的接收信號和校正用信號從復用信號中分離后，輸出到O/E變換部112-N。
從波長分離部121輸出的接收信號和校正用信號在O/E變換部122-1中變換成電信號后，在變頻部123-1中變頻成基帶頻率并輸出到信號識別部124-1。在信號識別部124-1中，從校正用信號中來識別從變頻部123-1輸出的信號中的接收信號，發(fā)送到解調(diào)部127。在信號識別部124-1中，從接收信號中識別從變頻部123-1輸出的信號中的校正用信號，并送至校正用信號測定部125。
在校正用信號測定部125中，根據(jù)從信號識別部124-1～信號識別部124-N輸出的校正用信號來測定特性誤差，將測定的特性誤差輸出到記錄部126。該特性誤差在記錄部126中被保存在校正表中作為解調(diào)時要校正的特性誤差。該情況下，由于對與天線振子101-1～101-N分別對應(yīng)的每個路徑獨立地進行特性誤差的測定，所以校正表僅獨立設(shè)置天線振子的數(shù)目。
在解調(diào)部127中，參照記錄部126中存儲的校正表，除去從信號識別部124-1～124-N輸出的的接收信號中包含的特性誤差。然后，根據(jù)除去了特性誤差的接收信號來計算加權(quán)，將計算的加權(quán)與各路徑的接收信號相乘。將乘以了加權(quán)的各路徑的接收信號彼此相加來生成合成信號，對該合成信號實施解調(diào)處理，獲得接收數(shù)據(jù)。
<發(fā)送端>
圖4表示本實施例的陣列天線基站裝置的發(fā)送端結(jié)構(gòu)的方框圖。如該圖所示，中繼站發(fā)送裝置110b包括信號識別部211-1～211-N、發(fā)送放大器212-1～212-N、O/E變換部213-1～213-N、波長分離部214、校正用信號測定部215、以及記錄部216?？刂普景l(fā)送裝置120b包括波長復用部221、E/O變換部222-1～222-N、變頻部223-1～223-N、調(diào)制部224、以及校正用信號生成部225。中繼站發(fā)送裝置110b和控制站發(fā)送裝置120b通過光纜150來連接。
在控制站發(fā)送裝置120b中，調(diào)制部224對發(fā)送數(shù)據(jù)進行QPSK等一次調(diào)制來生成發(fā)送信號，參照后述的記錄部216中保存的校正表從每個路徑的發(fā)送信號中除去特性誤差。調(diào)制部224將從控制站接收裝置120a中包括的解調(diào)部127(參照圖3)輸出的加權(quán)與各路徑的發(fā)送信號相乘，對發(fā)送信號形成方向性。于是，生成的發(fā)送信號被分別輸出到對應(yīng)的變頻部223-1～223-N。
校正用信號生成部225生成用于進行校正的已知信號(校正用信號)，輸出到變頻部223-1～223-N。變頻部223-1將來自調(diào)制部224的發(fā)送信號和來自校正用信號生成部225的校正用信號變頻成無線頻帶，輸出到E/O變換部222-1。同樣，變頻部223-N將來自調(diào)制部224的發(fā)送信號和來自校正用信號生成部225的校正用信號變頻成無線頻帶，將變頻后的信號輸出到E/O變換部222-N。E/O變換部222-1將來自變頻部223-1的放大的發(fā)送信號和校正用信號從電信號變換成光信號，將變換后的光信號輸出到波長復用部221。同樣，E/O變換部222-N將來自變頻部223-N的放大的發(fā)送信號和校正用信號從電信號變換成光信號，將變換后的光信號輸出到波長復用部221。波長復用部221對從E/O變換部222-1～222-N輸出的光變換后的發(fā)送信號和校正用信號進行復用，將復用的信號通過光纜150輸出到波長分離部214。
在中繼站發(fā)送裝置110b中，波長分離部214將從波長復用部221輸出的發(fā)送信號和校正用信號分離給與天線振子101-1～101-N對應(yīng)的每個路徑，輸出到O/E變換部213-1～213-N。即，波長分離部214將來自波復用部221的復用過的信號中經(jīng)無線發(fā)送機223-1～E/O變換部222-1～波長復用部221組成的路徑傳送的信號輸出到O/E變換部213-1。同樣，將來自波復用部221的復用過的信號中經(jīng)無線發(fā)送機223-N～E/O變換部222-N～波長復用部221組成的路徑傳送的信號輸出到O/E變換部213-N。經(jīng)其他路徑傳輸?shù)慕邮招盘柡托Ｕ眯盘柾瑯右脖惠敵龅綄?yīng)的O/E變換部。
O/E變換部213-1將波長分離部214的輸出信號從光信號變換成電信號，將變換后的電信號輸出到發(fā)送放大器212-1。同樣，O/E變換部213-N將波長分離部214的輸出信號從光信號變換成電信號，將變換后的電信號輸出到發(fā)送放大器212-N。發(fā)送放大器212-1對從O/E變換部213-1輸出的信號進行放大并輸出到信號識別部211-1。同樣，發(fā)送放大器212-N對從O/E變換部213-N輸出的信號進行放大并輸出到信號識別部211-N。信號識別部211-1從發(fā)送放大器212-1的輸出信號中對校正用信號進行識別并輸出到校正用信號測定部215。信號識別部211-1從發(fā)送放大器212-1的輸出信號中對發(fā)送信號進行識別并通過天線振子101-1無線發(fā)送。信號識別部211-1從發(fā)送放大器212-1輸出的信號中將校正用信號識別為發(fā)送信號并輸出到校正用信號測定部125。同樣，信號識別部211-N從發(fā)送放大器212-N輸出的信號中將發(fā)送信號識別為校正用信號，通過天線振子101-1來無線發(fā)送。信號識別部211-N在從發(fā)送放大器212-N輸出的信號中將校正用信號識別為發(fā)送信號并輸出到校正用信號測定部215。
校正用信號測定部215測定從信號識別部211-1～信號識別部211-N輸出的校正用信號中重疊的特性誤差。由于在校正用信號生成部225中生成校正用信號，在輸入到校正用信號測定部215之前的路徑中存在的模擬元件，所以附加振幅變動或相位旋轉(zhuǎn)的特性誤差。校正用信號測定部215求從信號識別部211-1～211-N輸出的校正用信號的振幅和相位與期待的值之間的偏差，以該偏差作為特性誤差。這樣測定的特性誤差被輸出到記錄部216。記錄部216將從校正用信號測定部215送出的特性誤差保存在校正表中。由于上述特性誤差對每個發(fā)送電路的路徑獨立地測定，所以校正表獨立形成接收電路的電路數(shù)目。
這里，參照圖6來更詳細地說明調(diào)制部224的結(jié)構(gòu)。調(diào)制器601對發(fā)送數(shù)據(jù)進行QPSK等一次調(diào)制并生成發(fā)送信號，將生成的發(fā)送信號輸出到乘法器602-1～602-N。乘法器602-1～602-N將從解調(diào)部127輸出的加權(quán)與發(fā)送信號相乘，將乘法后的發(fā)送信號輸出到特性誤差運算部603。
特性誤差運算部603參照從波長復用部221輸出的特性誤差的測定值，在后級的處理中除去發(fā)送信號中重疊和預(yù)測的特性誤差。特性誤差運算部603例如通過從發(fā)送信號中減去校正用信號中重疊的特性誤差，在發(fā)送信號從天線振子101-1～101-N發(fā)送之前，可以除去在天線振子中附加的特性誤差。
下面說明具有上述結(jié)構(gòu)的陣列天線基站裝置的發(fā)送端的工作情況。本實施例的陣列天線基站裝置包括N個天線振子，具有與各天線振子對應(yīng)的N左右的路徑，但由于信號無論在哪個路徑中都被進行同樣的處理，所以僅說明天線振子101-1對應(yīng)的路徑，而省略對其他路徑的說明。
將發(fā)送數(shù)據(jù)在調(diào)制部224中實施QPSK等調(diào)制處理，參照記錄部216中保存的校正表的內(nèi)容來除去每個路徑的特性誤差。即，發(fā)送信號因變頻部223-1～223-N、發(fā)送放大器212-1～212-N等中包括的模擬元件的特性偏差，直至在從天線振子101-1～101-N輸出期間被附加未知的振幅變動或相位旋轉(zhuǎn)等的特性誤差，所以在調(diào)制部224中，事先去除該特性誤差。另外，在調(diào)制部224中，將各路徑的發(fā)送信號與加權(quán)相乘，并輸出到變頻部223-1～變頻部223-N。對發(fā)送信號形成方向性。調(diào)制部224的輸出信號(發(fā)送信號)在變頻部223-1中進行規(guī)定的無線發(fā)送處理，在E/O變換部222-1中變換成光信號后，輸出到波長復用部221。另一方面，從校正用信號生成部225輸出的校正用信號在變頻部223-1中進行無線發(fā)送處理后，在E/O變換部222-1中變換成光信號，輸出到波長復用部221。來自變頻部223-1～223-N的光變換過的發(fā)送信號和校正用信號在波長復用部221中被復用后，通過光纜150輸出到波長分離部214。
從波長復用部221輸出的發(fā)送信號和校正用信號在波長分離部214中被分離成每個路徑的信號。即，在從波長復用部221輸出的復用信號中，經(jīng)無線發(fā)送機223-1～E/O變換部222-1～波長復用部221組成的路徑傳輸?shù)男盘柋惠敵龅綄?yīng)的O/E變換部213-1。在來自波長復用部221的復用信號中，經(jīng)無線發(fā)送機223-N～E/O變換部222-N～波長復用部221組成的路徑傳輸?shù)男盘柋惠敵龅綄?yīng)的O/E變換部213-N。經(jīng)其他路徑傳送的接收信號和校正用信號同樣也輸出到對應(yīng)的O/E變換部。
從波長分離部214輸出的發(fā)送信號和校正用信號在O/E變換部213-1中從光信號變換成電信號后，在發(fā)送放大器212-1中進行規(guī)定的無線發(fā)送處理，輸出到信號識別部211-1。在從發(fā)送放大器212-1輸出的信號中，校正用信號在信號識別部211-1中被識別為接收信號，并被送至校正用信號測定部215。在校正用信號測定部215中，根據(jù)來自信號識別部211-1～211-N的校正用信號來測定特性誤差，測定出的特性誤差被送至記錄部216，作為解調(diào)時要校正的特性誤差被保存在校正表中。由于特性誤差的測定在天線振子101-1～101-N分別對應(yīng)的各路徑中獨立地進行，所以校正表僅獨立設(shè)置接收電路的數(shù)目。
在從發(fā)送放大器212-1輸出的信號中，發(fā)送信號在信號識別部211-1中被識別為校正用信號，由天線振子101-1～101-N無線發(fā)送。
在本實施例的陣列天線基站裝置中，由于將中繼站接收裝置和控制站接收裝置及中繼站發(fā)送裝置和控制站發(fā)送裝置分別由光纜連接，所以可以減小傳輸?shù)男盘柕膿p失。由于通過光纜將信號復用來傳輸，在與天線振子對應(yīng)的每個路徑中不必設(shè)置電纜，所以基站裝置的設(shè)置場所的自由度增大。而且，通過在從中繼站接收裝置至控制站接收裝置以及從中繼站發(fā)送裝置至控制站發(fā)送裝置的區(qū)間中進行校正，可以間歇地調(diào)整特性誤差，所以可以高精度地獲得期待的方向性。
通過從中繼站接收裝置至控制站接收裝置以及從中繼站發(fā)送裝置至控制站發(fā)送裝置的區(qū)間中進行校正，可以在基站裝置的設(shè)置后來調(diào)整特性誤差，所以不需要在基站裝置設(shè)置時進行調(diào)整，使設(shè)置容易。
在本實施例中，說明了在基站裝置的接收端和發(fā)送端雙方進行校正的情況，但也可以僅對接收端或發(fā)送端一方進行校正。
在本實施例中，將校正用信號生成部設(shè)置在陣列天線基站裝置的內(nèi)部，但也可以將發(fā)送校正用信號的校正用信號生成機設(shè)置在基站裝置的外部。例如，將校正用信號生成機設(shè)置在陣列天線基站裝置的外部，從該校正用信號生成機對陣列天線基站裝置用無線或有線來傳輸校正用信號也可以。
如以上說明，根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種陣列天線基站裝置，能夠減少從中繼站裝置向控制站裝置傳輸?shù)男盘柕膿p失，設(shè)置場所的自由度大，并且可以校正因各電路的模擬元件的特性產(chǎn)生的相位旋轉(zhuǎn)等。
本申請基于2000年3月21日在日本申請的特愿2000-078410專利申請。其中請的內(nèi)容全部包括于此。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明適用于對多個天線振子的天線輸出施加加權(quán)來自適應(yīng)地控制方向性的陣列天線基站裝置領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種陣列天線基站裝置，包括多個天線振子；中繼站接收裝置，包括第1變換部件，該部件將來自通信對方的接收信號和校正所用的已知的校正用信號變換成光信號；第1光纖傳輸路徑，傳輸所述光信號；以及控制站接收裝置，它包括第1分離部件，將通過所述第1光纖傳輸路徑傳輸?shù)墓庑盘栕儞Q成電信號，將變換后的電信號分離成接收信號和校正用信號；第1測定部件，測定在所述第1分離部件中分離的重疊在校正用信號中的特性誤差；第1誤差除去部件，從接收信號中除去在所述第1測定部件中測定的特性誤差；以及用根據(jù)除去了特性誤差的接收信號計算出的加權(quán)對接收信號形成方向性的部件。
2.如權(quán)利要求1所述的陣列天線基站裝置，其中，中繼站接收裝置包括生成校正所用的已知的校正用信號的第1校正用信號生成部件。
3.如權(quán)利要求1所述的陣列天線基站裝置，其中，中繼站接收裝置從多個天線振子讀取從通信對方發(fā)送的接收信號和校正用信號生成設(shè)備發(fā)送的校正所用的已知的校正用信號。
4.一種陣列天線基站裝置，包括多個天線振子；控制站發(fā)送裝置，它包括第2校正用信號生成部件，生成校正所用的已知的校正用信號；第2除去部件，除去發(fā)送信號中重疊的特性誤差；調(diào)制部件，生成將發(fā)送信號與加權(quán)相乘并具有方向性的發(fā)送信號；第2變換部件，將所述調(diào)制部件中生成的具有方向性的發(fā)送信號和所述第2校正用信號生成部件中生成的校正用信號變換為光信號；第2光纖傳輸路徑，傳輸所述光信號；第2分離部件，將通過所述第2光纖傳輸路徑傳輸?shù)墓庑盘栕儞Q為電信號，將變換后的電信號分離成接收信號和校正用信號；以及第2測定部件，測定所述第2分離部件中分離的校正用信號中重疊的特性誤差；其中，所述第2除去部件根據(jù)所述第2測定部件中測定的特性誤差來除去發(fā)送信號中重疊的特性誤差。
5.一種陣列天線基站裝置，包括多個天線振子、配有中繼站接收裝置和中繼站發(fā)送裝置的中繼站裝置、以及配有控制站接收裝置和控制站發(fā)送裝置的控制站裝置，其中，所述中繼站接收裝置通過第1光纖傳輸路徑將信號傳輸?shù)剿隹刂普窘邮昭b置；所述控制站發(fā)送裝置通過第2光纖傳輸路徑將信號傳輸?shù)剿鲋欣^站發(fā)送裝置；所述中繼站接收裝置包括將來自通信對方的接收信號和校正所用的已知的校正用信號變化成光信號的第1變換部件；所述控制站接收裝置包括第1分離部件，將通過第1光纖傳輸路徑傳輸?shù)墓庑盘栕儞Q為電信號，將變換后的電信號分離成接收信號和校正用信號；第1測定部件，測定所述第1分離部件中分離的校正用信號中重疊的特性誤差；第1誤差除去部件，從接收信號中除去所述第1測定部件中測定的特性誤差；以及用根據(jù)在所述第1誤差除去部件中除去了特性誤差的接收信號計算出的加權(quán)來對接收信號形成方向性的部件；所述控制站發(fā)送裝置包括第2校正用信號生成部件，生成校正所用的已知的校正用信號；第2除去部件，除去發(fā)送信號中重疊的特性誤差；調(diào)制部件，將加權(quán)與發(fā)送信號相乘來生成具有方向性的發(fā)送信號；以及第2變換部件，將所述調(diào)制部件中生成的具有方向性的發(fā)送信號和所述第2校正用信號生成部件中生成的校正用信號變換成光信號；所述中繼站發(fā)送裝置包括第2分離部件，將通過所述第2光纖傳輸路徑傳輸?shù)墓庑盘栕儞Q成電信號，將變換后的電信號分離成接收信號和校正用信號；以及第2測定部件，測定在所述第2分離部件中分離的校正用信號中重疊的特性誤差；所述第2除去部件根據(jù)所述第2測定部件中測定的特性誤差來除去發(fā)送信號中重疊的特性誤差。
6.一種方向性接收方法，包括將中繼站接收裝置中從多個天線振子取入的接收信號和用于校正的已知的校正用信號變換成光信號的步驟；將所述光信號通過光纖傳輸路徑傳輸?shù)娇刂普窘邮昭b置的步驟；將通過所述光纖傳輸路徑傳輸?shù)墓庑盘栕儞Q成電信號，將變換后的電信號分離成接收信號和校正用信號的步驟；測定分離的接收信號中重疊的特性誤差的步驟；從接收信號中除去測定的特性誤差的步驟；根據(jù)除去了特性誤差的接收信號來計算加權(quán)的步驟；以及用計算的加權(quán)來對接收信號形成方向性的步驟。
7.一種方向性發(fā)送方法，包括生成用于校正的已知的校正用信號的步驟；生成將發(fā)送信號乘以加權(quán)而具有方向性的發(fā)送信號的步驟；將具有所述方向性的發(fā)送信號和所述校正用信號變換成光信號的步驟；將所述光信號通過光纖傳輸路徑來傳輸?shù)牟襟E；將通過所述光纖傳輸路徑傳輸?shù)墓庑盘栕儞Q成電信號，將變換后的電信號分離成接收信號和校正用信號的步驟；測定分離的接收信號中重疊的特性誤差的步驟；以及根據(jù)測定的特性誤差來除去發(fā)送信號中重疊的特性誤差的步驟。
全文摘要
在陣列天線基站裝置100中,用光纜140和光纜150連接中繼站裝置110和控制站裝置120,而且,通過進行陣列天線基站裝置100整體的校準來提高陣列天線基站裝置100的性能。
文檔編號H04B17/00GK1364352SQ01800510
公開日2002年8月14日 申請日期2001年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月21日
發(fā)明者平松勝彥, 加藤修 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社