專(zhuān)利名稱(chēng)：基站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及備有自適應(yīng)天線裝置的無(wú)線基站，特別是涉及在用于CDMA(Code Division Multiple Access(碼分多址存取))方式的移動(dòng)通信系統(tǒng)(蜂窩系統(tǒng))的適當(dāng)?shù)臒o(wú)線基站中的自適應(yīng)天線中的控制方式。
背景技術(shù)：
在便攜式電話系統(tǒng)等的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，在無(wú)線終端與無(wú)線基站之間設(shè)定通過(guò)電波的通信線路，通過(guò)無(wú)線，發(fā)射接受聲音、數(shù)據(jù)等進(jìn)行通信。
而且，已經(jīng)提出了為了使天線具有定向特性用由多個(gè)天線元件構(gòu)成的自適應(yīng)陣列天線的無(wú)線基站的提案。當(dāng)根據(jù)關(guān)于無(wú)線基站的自適應(yīng)天線的控制的已有技術(shù)時(shí)，根據(jù)CDMA中的路徑搜索結(jié)果算出Eb/Io，在移動(dòng)終端存在的方向中形成天線的定向。
日本2000年公布的2000-23225號(hào)專(zhuān)利公報(bào)發(fā)明內(nèi)容可是，在多個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)中，因?yàn)閺臒o(wú)線終端到無(wú)線基站的上行信號(hào)的頻率與從無(wú)線基站到無(wú)線終端的下行信號(hào)的頻率不同，所以上行信號(hào)和下行信號(hào)的傳輸路徑(路徑)不同。即，給出無(wú)線基站接收的電波的最大接收電平的方向或妨害波最少的方向不限于當(dāng)無(wú)線終端接收來(lái)自無(wú)線基站的電波時(shí)最佳方向。因此，產(chǎn)生除了發(fā)射接收頻率相等的TDD方式的移動(dòng)通信系統(tǒng)之外的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，即便根據(jù)接收上行信號(hào)的結(jié)果，在無(wú)線基站中控制發(fā)射天線的定向，也不能夠得到無(wú)線基站的最佳定向的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是提供根據(jù)在CDMA系統(tǒng)中從無(wú)線終端發(fā)射的DRC信號(hào)，掌握無(wú)線終端的接收狀態(tài)，適當(dāng)?shù)乜刂瓢l(fā)射天線的定向的無(wú)線基站。
本申請(qǐng)的第1發(fā)明提供了與無(wú)線終端之間進(jìn)行通信的基站，其特征在于，備有自適應(yīng)天線，從上述無(wú)線終端取得關(guān)于上述無(wú)線終端的接收狀態(tài)的信號(hào)的接收狀態(tài)取得部件、和根據(jù)上述取得的無(wú)線終端的接收狀態(tài)的信號(hào)，控制上述自適應(yīng)天線的定向的定向控制部件。
本申請(qǐng)的第2發(fā)明提供了本申請(qǐng)的第1發(fā)明所述的基站，其特征在于直到接受來(lái)自上述無(wú)線終端的連接要求，將上述自適應(yīng)天線的定向設(shè)定成無(wú)定向，在接受來(lái)自上述無(wú)線終端的上述連接要求后，根據(jù)關(guān)于上述取得的無(wú)線終端的接收狀態(tài)的信號(hào)，控制上述自適應(yīng)天線的定向。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的基站的構(gòu)成的方框圖。
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的基站的構(gòu)成的方框圖。
圖3是說(shuō)明當(dāng)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的基站的自適應(yīng)天線發(fā)射時(shí)的工作的圖。
圖4是說(shuō)明當(dāng)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的基站的自適應(yīng)天線接收時(shí)的工作的圖。
其中1-天線陣列(自適應(yīng)天線)11-天線元件2-基站21-發(fā)射接收無(wú)線電路單元211-相位器212-放大器213-發(fā)射放大單元214-接收放大單元215-放大器216-混合器22-無(wú)線調(diào)制解調(diào)單元221-通過(guò)頻帶調(diào)制單元
222-通過(guò)頻帶解調(diào)單元23-基帶通過(guò)頻帶信號(hào)處理單元具體實(shí)施方式
下面，我們參照

本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的基站的主要構(gòu)成的方框圖。
在基站2中，附加了構(gòu)成自適應(yīng)天線的天線陣列。
天線陣列(自適應(yīng)天線)1具有多個(gè)天線元件11，通過(guò)各天線元件11與發(fā)射接收無(wú)線電路單元21連接，使天線陣列1與基站2連接。
發(fā)射接收無(wú)線電路單元21由生成從天線陣列1向無(wú)線終端發(fā)射的電波(高頻信號(hào))的發(fā)射單元、放大并頻率變換由天線陣列1接收的來(lái)自無(wú)線終端的電波(高頻信號(hào))等輸出到無(wú)線調(diào)制解調(diào)單元22的接收單元構(gòu)成。
無(wú)線調(diào)制解調(diào)單元22具有模擬-數(shù)字變換器(AD變換器、DA變換器)和正交調(diào)制器，對(duì)發(fā)射接收無(wú)線電路單元21處理的天線信號(hào)和基帶通過(guò)頻帶信號(hào)處理單元23處理的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行中繼。
基帶通過(guò)頻帶信號(hào)處理單元23具有DSP(Digital Signal Processor(數(shù)字信號(hào)處理機(jī)))，由DSP進(jìn)行編碼，解碼和經(jīng)過(guò)編碼的信號(hào)的壓縮·伸長(zhǎng)、接收信號(hào)的糾錯(cuò)等。
基站2，除此以外，還備有控制單元50(圖中未畫(huà)出)。控制單元50主要由CPU構(gòu)成，根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，控制基站2的各單元?？刂茊卧?0備有接收狀態(tài)取得部件5 1和定向控制部件。接收狀態(tài)取得部件51是從無(wú)線終端取得無(wú)線終端的接收狀態(tài)有關(guān)的DRC信號(hào)的裝置。另外，定向控制部件52是基于取得的DRC信號(hào)切換并控制天線陣列1的定向的部件。
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的基站的發(fā)射接收無(wú)線電路單元21及其周邊的詳細(xì)構(gòu)成的方框圖。
能夠改變放大率的放大器和能夠改變相位移動(dòng)量的相位器與各天線元件11連接，通過(guò)改變放大器和相位器的特性，改變天線陣列1的定向。
具體地說(shuō)，將從通過(guò)頻帶調(diào)制單元221輸出的高頻信號(hào)輸入到多個(gè)并列地設(shè)置的相位器211。相位器211是為了通過(guò)控制單元50的控制改變輸入信號(hào)的相位而構(gòu)成的，使輸入到相位器211的高頻信號(hào)變化到對(duì)于每個(gè)相位器211都是不同的相位。而且，將具有對(duì)每個(gè)相位器211不同的相位的高頻信號(hào)輸入到與相位器211對(duì)應(yīng)地設(shè)置的放大器212，放大器212是為了通過(guò)控制單元50的控制改變放大率而構(gòu)成的，在每個(gè)放大器212中將輸入到放大器212的高頻信號(hào)放大到不同的振幅。而且，將從放大器212輸出的高頻信號(hào)輸入到與放大器212對(duì)應(yīng)地設(shè)置的發(fā)射放大器213，放大到發(fā)射給無(wú)線終端所需的功率。
即，相位器211、放大器212和發(fā)射放大器213是與天線元件11對(duì)應(yīng)，對(duì)每個(gè)天線元件11設(shè)置的，決定供給天線元件11的高頻信號(hào)的相位和功率。該相位器211和放大器212受到控制單元50的控制，控制供給天線元件11的高頻信號(hào)的相位和功率，控制天線陣列1的定向。
將天線單元11接收的來(lái)自無(wú)線終端的信號(hào)輸入到與天線單元11對(duì)應(yīng)地設(shè)置的接收放大單元214，被放大到在基站2內(nèi)的各單元中的的處理所需的強(qiáng)度。而且，將經(jīng)過(guò)放大的高頻信號(hào)輸入到與接收放大單元214對(duì)應(yīng)地設(shè)置的放大器215。放大器215是為了通過(guò)控制單元50的控制改變放大率而構(gòu)成的，在每個(gè)放大器215中將輸入到放大器215的高頻信號(hào)放大到不同的振幅。而且，由混合器216對(duì)它們進(jìn)行合成，輸入到通過(guò)頻帶解調(diào)單元222。
此外，也可以成對(duì)地設(shè)置相位器211和放大器212，個(gè)別地控制發(fā)射天線的波束轉(zhuǎn)向和無(wú)效轉(zhuǎn)向。又，也可以成對(duì)地設(shè)置放大器215，個(gè)別地控制接收天線的波束轉(zhuǎn)向和無(wú)效轉(zhuǎn)向。
圖3是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的基站的自適應(yīng)天線工作的圖，表示對(duì)發(fā)射時(shí)的定向的控制。
在某個(gè)特定方向上發(fā)射強(qiáng)的電波的波束轉(zhuǎn)向中，基準(zhǔn)方向(配置天線元件的列方向)與所要方向的角度為θ，供給各天線元件11的高頻信號(hào)的延遲(相位差Delay1)由下式表示。
Delay 1＝N×λ＝Lcosθ即，為了滿(mǎn)足該式，控制供給各天線元件11的發(fā)射信號(hào)的相位差，并使在θ方向發(fā)射的電波變強(qiáng)。
另一方面，在使某個(gè)特定方向發(fā)射的電波變?nèi)醯臒o(wú)效轉(zhuǎn)向中，基準(zhǔn)方向(配置天線元件的列方向)與所要方向的角度為θ，供給各天線元件11的高頻信號(hào)的延遲(相位差Delay1)由下式表示。
Delay1＝(2×N+1)×λ/2＝Lcosθ即，為了滿(mǎn)足上式，能夠控制供給各天線元件11的發(fā)射信號(hào)的相位差，并使在θ方向發(fā)射的電波變?nèi)酢?br> 這里，N是表示天線元件11的順序的號(hào)碼(整數(shù))，λ是發(fā)射波的波長(zhǎng)，L是天線元件11的配置間隔。
圖4是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的基站的自適應(yīng)天線的控制操作程序圖。
首先，控制裝置50判斷是否存在來(lái)自無(wú)線終端的連接要求(S101)。如果沒(méi)有檢測(cè)出來(lái)自無(wú)線終端的連接要求，基站不對(duì)發(fā)射天線的定向進(jìn)行控制，將發(fā)射天線的特性設(shè)定成無(wú)定向，發(fā)射來(lái)自基站的報(bào)知信息(導(dǎo)頻信號(hào))(S109)。另一方面，當(dāng)檢測(cè)出來(lái)自無(wú)線終端的連接要求時(shí)，將發(fā)射天線的定向設(shè)定在預(yù)定的方向(例如，0度方向)，發(fā)射報(bào)知信息(導(dǎo)頻信號(hào))(S102)。
而且，基站接收作為無(wú)線終端接收來(lái)自基站的信號(hào)的結(jié)果的DRC信號(hào)。該DRC信號(hào)是表現(xiàn)表示在CDMA2001×EV-DO方式的無(wú)線通信系統(tǒng)中使用的，無(wú)線終端接收的來(lái)自基站的電波的狀態(tài)的無(wú)線通信線路的品質(zhì)信息的信號(hào)，用于對(duì)每個(gè)時(shí)隙變更從基站向無(wú)線終端發(fā)射的數(shù)據(jù)的速率，每經(jīng)過(guò)1.66毫秒從無(wú)線終端向基站進(jìn)行發(fā)射。因此，在基站中進(jìn)行算出預(yù)定時(shí)間(例如30毫秒間)的DRC信號(hào)的平均的DRC平均化處理，求得來(lái)自吸收DRC信號(hào)的突發(fā)變動(dòng)的無(wú)線終端中的基站的信號(hào)的接收狀態(tài)(S103)。
而且，通過(guò)改變定向，在該定向中發(fā)射報(bào)知信息(導(dǎo)頻信號(hào))(S104)。例如，當(dāng)每經(jīng)過(guò)30毫秒使定向改變20度時(shí)，在0.54秒內(nèi)結(jié)束全方向中的搜索。
而且，進(jìn)行算出預(yù)定時(shí)間(例如30毫秒間)的DRC信號(hào)的平均的DRC平均化處理，求得無(wú)線終端中的接收狀態(tài)(S105)。
而且，控制裝置50判定是全方向(360度)中的報(bào)知信息(導(dǎo)頻信號(hào))的發(fā)射和DRC信息的取得是否結(jié)束(S106)。如果全方向中的DRC信息的取得還沒(méi)有結(jié)束，則回到步驟S104，進(jìn)一步改變定向，取得DRC信息。
另一方面，如果全方向中的DRC信息的取得已經(jīng)結(jié)束，則在取得的DRC信息中，決定給出最佳接收狀態(tài)的方向?yàn)榘l(fā)射天線的定向(S107)。
而且，監(jiān)視DRC信息，判定是否不使無(wú)線終端的接收狀態(tài)惡化(S108)。如果根據(jù)DRC信息檢測(cè)出無(wú)線終端的接收狀態(tài)惡化，則回到步驟S104，再次改變發(fā)射天線的定向，取得DRC信息，決定給出最佳接收狀態(tài)的方向。
此外，在以上說(shuō)明的實(shí)施形態(tài)中，根據(jù)比較取得的DRC信息的結(jié)果，決定給出最佳接收狀態(tài)的方向，但是也可以在DRC信息上設(shè)置閾值，根據(jù)與該閾值比較的結(jié)果，將給出良好的DRC信息的方向決定為發(fā)射天線的定向。這樣因?yàn)楦鶕?jù)與預(yù)定閾值比較的結(jié)果，決定給出良好的DRC信息的方向，不需要決定最佳的DRC信息，所以能夠迅速地決定發(fā)射天線的定向。
以上，通過(guò)根據(jù)來(lái)自無(wú)線通信終端的關(guān)于接收狀態(tài)的信號(hào)(DRC信號(hào))控制天線定向，能夠與處理能力有關(guān)地控制自適應(yīng)天線的定向。
又，我們用

了本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)，但是具體的構(gòu)成不限于該實(shí)施形態(tài)，也包含在不脫離本發(fā)明要旨的范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)變更等。
例如，也可以不取得全方向中的DRC信息，而取得在預(yù)定方向內(nèi)的DRC信息。
如果根據(jù)本發(fā)明，則因?yàn)楦鶕?jù)關(guān)于來(lái)自無(wú)線終端的接收狀態(tài)的信號(hào)(DRC信號(hào))，基站切換并控制自適應(yīng)天線的定向，所以，在發(fā)射接收頻率不同的無(wú)線通信系統(tǒng)中，無(wú)線終端可以在良好的接收狀態(tài)中進(jìn)行通信，另外，本發(fā)明能適用于TDD方式的無(wú)線通信系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.與無(wú)線終端之間進(jìn)行通信的基站，其特征在于，備有自適應(yīng)天線，從上述無(wú)線終端取得關(guān)于上述無(wú)線終端的接收狀態(tài)的信號(hào)的接收狀態(tài)取得部件、和根據(jù)上述取得的無(wú)線終端的接收狀態(tài)的信號(hào)，控制上述自適應(yīng)天線的定向的定向控制部件。
2.權(quán)利要求1所述的基站，其特征在于直到接受來(lái)自上述無(wú)線終端的連接要求，將上述自適應(yīng)天線的定向設(shè)定成無(wú)定向，在接受來(lái)自上述無(wú)線終端的上述連接要求后，根據(jù)關(guān)于上述取得的無(wú)線終端的接收狀態(tài)的信號(hào)，控制上述自適應(yīng)天線的定向。
全文摘要
本發(fā)明涉及基站。根據(jù)從無(wú)線終端發(fā)射的DRC信號(hào)，掌握無(wú)線終端的接收狀態(tài)，適當(dāng)?shù)乜刂瓢l(fā)射天線的定向。備有天線和控制上述天線的定向的控制單元，在與無(wú)線終端之間進(jìn)行通信的基站中，上述天線是具有多個(gè)天線元件和改變供給上述天線元件的功率的相位的相位器的自適應(yīng)天線，上述控制單元備有從上述無(wú)線終端取得關(guān)于上述無(wú)線終端的接收狀態(tài)的信號(hào)的接收狀態(tài)取得部件和根據(jù)上述取得的無(wú)線終端的接收狀態(tài)的信號(hào)，切換并控制上述天線的定向的定向控制部件。
文檔編號(hào)H04B7/10GK1523784SQ20041000507
公開(kāi)日2004年8月25日 申請(qǐng)日期2004年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月17日
發(fā)明者中西利明 申請(qǐng)人:京瓷株式會(huì)社