專利名稱：無線電設(shè)備、發(fā)送控制方法和發(fā)送控制程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線電設(shè)備、發(fā)送控制方法和發(fā)送控制程序，更具體地，涉及一種支持多種調(diào)制方案的無線電設(shè)備、發(fā)送控制方法和發(fā)送控制程序。
背景技術(shù)：
在移動通信系統(tǒng)(例如個人手持電話，下文稱為PHS)中，提出一種方案，其中，在無線電基站設(shè)備(下文稱為基站)和移動終端設(shè)備(下文稱為終端)之間的通信中，更具體地，在基站處，通過自適應(yīng)陣列處理，從期望的特定終端提取接收信號(例如，參見ToshinoriIinuma et al.“Adaptive Array Antenna PHS Base Station”，SANYOTECHNICAL REVIEW，Sanyo Electric Co.，Ltd.，published on May 1，2000，Vol.32，No.1，pp.80-88(非專利文獻1)，和Yoshiharu Doi et al.“The Space Division Multiple Access PHS Base Station”SANYOTECHNICAL REVIEW，Sanyo Electric Co.，Ltd.，published on December10，2001，Vol.33，No.3，pp.93-101(非專利文獻2))。
自適應(yīng)陣列處理是指這樣一個過程根據(jù)在由基站的多個天線形成的陣列天線處從終端接收的信號，計算由每個天線的接收系數(shù)(權(quán)重)組成的接收權(quán)重向量，并用接收權(quán)重向量對所接收的信號進行加權(quán)，以從特定用戶終端精確地提取信號。
采用這種自適應(yīng)陣列處理的自適應(yīng)陣列基站具有接收權(quán)重向量計算器，用于計算接收信號的每個符號的接收權(quán)重向量。接收權(quán)重向量計算器執(zhí)行以下過程使接收權(quán)重向量收斂，以便減小接收信號和所計算的接收權(quán)重向量的復數(shù)乘法和(陣列輸出信號)與設(shè)置在接收信號的每個幀頭的已知基準信號段(權(quán)重估計段)中的同特定用戶終端相對應(yīng)的已知基準信號之間的誤差平方。
在自適應(yīng)陣列處理中，根據(jù)無線電信號的傳播路徑特性的變化，自適應(yīng)地執(zhí)行這種接收權(quán)重向量的收斂，以便從接收信號中消除干擾分量和噪聲，由此從特定用戶終端提取接收信號。
這種接收權(quán)重向量計算器使用最小均方誤差(MMSE)方法來計算陣列輸出信號和基準信號之間的均方誤差，并計算接收權(quán)重，以使誤差最小化。最小均方誤差方法包括多種控制算法，包括用在移動通信系統(tǒng)中的RLS(遞歸最小二乘法)算法、LMS(最小均方)算法、SMI(抽樣矩陣求逆)算法等。
RLS算法、LMS算法和SMI算法是自適應(yīng)陣列處理領(lǐng)域公知的技術(shù)。
在自適應(yīng)陣列基站中，還作為自適應(yīng)陣列處理的一部分，執(zhí)行以下過程用通過拷貝接收權(quán)重向量計算器所計算的接收權(quán)重向量而形成的發(fā)送權(quán)重向量，對發(fā)送信號進行加權(quán)，來確定到用戶終端的發(fā)送方向性和發(fā)送功率。
在目標是與接收時相同的用戶終端的情況下，對使用與接收時相同的陣列天線來發(fā)送的信號進行加權(quán)，使得自適應(yīng)陣列基站輸出具有僅以同一用戶終端為目標的高方向性的發(fā)送信號。換言之，形成發(fā)送權(quán)重，使得發(fā)送無線電波的波束(beam)對準期望的用戶終端的方向，并且發(fā)送無線電波的零點(null)對準干擾用戶終端的方向。這里，波束表示從每個天線發(fā)射的無線電波彼此增強的方向，零點表示從每個天線發(fā)射的無線電波彼此削弱的方向。因此，可抑制干擾輻射特性，該特性是由基站的發(fā)送無線電波施加到其它周圍基站(小區(qū))的干擾的量。
已知一種利用通過拷貝由MMSE類型算法(下文稱為MMSE接收權(quán)重拷貝方法)所計算的接收權(quán)重向量而形成的發(fā)送權(quán)重向量來控制發(fā)送信號的方向性的方法(例如，參見Hideichi Sasaoka，“MobileCommunication”，Ohmsha，published on May 25，1998，pp.283-312(非專利文獻3))。
另一方面，代替使用通過拷貝接收權(quán)重向量而形成的發(fā)送權(quán)重向量，已知一種根據(jù)接收信號來估計終端到達方向(所謂接收響應(yīng)向量或簡稱為響應(yīng)向量)和根據(jù)接收響應(yīng)向量來估計發(fā)送權(quán)重的方法(Zero-forcing方法)(例如，參見日本專利公開No.2000-106539(專利文獻1))。
這里，接收響應(yīng)向量表示在基站接收的來自終端的信號分量中與來自每個終端的信號的幅度和相位有關(guān)的信息。在基站處估計每個終端的接收響應(yīng)向量，從而可檢測無線電區(qū)域中從每個終端到基站的傳播路徑特性、接收功率等。
估計基站處從每個終端接收的信號的接收響應(yīng)向量的方法通過執(zhí)行在基站的每個天線處接收的接收信號(I信號和Q信號)與同每個終端相對應(yīng)的已知解調(diào)數(shù)據(jù)的重新調(diào)制信號的復數(shù)乘法，獲得結(jié)果的總體均值(時間平均)，來使用估計技術(shù)。
在上述Zero-forcing方法中，當測量到顯著干擾時，對表示期望用戶終端和干擾用戶終端的到達方向的信息的接收響應(yīng)向量進行估計，從而根據(jù)所估計的接收響應(yīng)向量，形成發(fā)送權(quán)重，使得發(fā)送無線電波的波束對準期望用戶終端的方向，而發(fā)送無線電波的零點對準干擾用戶終端的方向。
因此，與通過拷貝接收權(quán)重而獲得發(fā)送權(quán)重的情況一樣，自適應(yīng)陣列基站輸出具有以期望用戶終端為目標的方向性的發(fā)送信號，并且可抑制對其它基站(小區(qū))的干擾輻射特性。
如上所述，在自適應(yīng)陣列基站處，通過自適應(yīng)陣列處理，可抑制對接收無線電波的干擾，此外，根據(jù)上述MMSE接收權(quán)重拷貝方法和Zero-forcing方法，通過發(fā)送方向性控制，可改善對其它基站(小區(qū))的干擾輻射特性，從而整體上可在移動通信系統(tǒng)中改善頻率使用效率。
然而，盡管可使用諸如MMSE接收權(quán)重拷貝和Zero-forcing方法的發(fā)送方向性控制來抑制干擾輻射特性，即抑制由基站的發(fā)送無線電波施加到其它周圍基站(小區(qū))的干擾的量，但是考慮到期望用戶終端本身的通信質(zhì)量，并不總是會產(chǎn)生最佳發(fā)送。
例如，在使用上述MMSE類型算法的自適應(yīng)陣列接收中，產(chǎn)生接收權(quán)重，使得信噪比最大化。因此，例如當陣列天線中包含的每個天線處的接收信號中的期望電波分量的功率差較大時，每個天線的接收權(quán)重極大地變化。
因此，如果將極大變化的接收權(quán)重原樣用作發(fā)送權(quán)重，則一部分陣列天線的天線發(fā)送功率顯著減小，導致實際上僅僅從陣列天線的剩下部分天線發(fā)送無線電波。在這種情況下，整個陣列天線的發(fā)送功率顯著減小。
更具體地，盡管形成了針對期望用戶終端的方向性，但是當通信環(huán)境極大地改變，使得接收權(quán)重產(chǎn)生并反映在發(fā)送信號中之前產(chǎn)生新的干擾電波時，期望用戶終端的接收功率將減小。換言之，期望用戶終端處的接收功率并不總是最大的。
因此，在MMSE接收權(quán)重拷貝方法和Zero-forcing方法中，基站處的發(fā)送功率電平不足，使得期望用戶終端處的通信質(zhì)量下降。
另一方面，已知一種同相組合技術(shù)(稱為同相組合最大發(fā)送方法)，其中，計算發(fā)送權(quán)重，使得期望用戶終端處的接收功率電平最大化(例如，參見日本專利公開No.11-274976(專利文獻2)和日本專利公開No.2000-151487(專利文獻3))。
簡要地描述同相組合的基本原理。在同相組合最大發(fā)送方法中，根據(jù)每個天線的接收響應(yīng)向量的相位，確定發(fā)送權(quán)重的相位，使得通過自適應(yīng)陣列處理所估計的終端到達方向的終端處的接收功率(接收響應(yīng)向量)最大。更具體地，產(chǎn)生發(fā)送權(quán)重，使得通過將天線陣列中包含的每個天線的接收響應(yīng)向量與同每個天線相對應(yīng)的發(fā)送權(quán)重相乘，每個天線中的乘法結(jié)果是實數(shù)。因此，期望用戶終端可與基站的陣列天線同相地接收每個發(fā)送信號，并且期望用戶終端處的接收功率最大化。要注意，接收響應(yīng)向量的幅度變?yōu)榘l(fā)送權(quán)重的幅度。
如上所述，由于自適應(yīng)陣列基站處的發(fā)送方向性控制方案對于期望用戶終端處的干擾輻射特性和接收功率特性是不同的，通常提出一種方案，根據(jù)通信環(huán)境來選擇每種發(fā)送方向性控制方案，而不是僅支持一種發(fā)送方向性控制方案(例如，參見日本專利公開No.2004-153527(專利文獻4))。
另一方面，PHS還采用一種調(diào)制方案，利用比最初采用的π/4移位QPSK(正交相移鍵控)調(diào)制方案更多的級數(shù)，來支持與傳統(tǒng)話音通信相比需要海量傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通信。作為這種多級調(diào)制方案的示例，已知有16QAM(正交幅度調(diào)制)調(diào)制方案等。
在諸如16QAM調(diào)制方案的具有大量級數(shù)的調(diào)制方案中，盡管與π/4移位QPSK調(diào)制方案相比數(shù)據(jù)率較高，但是符號間隔較窄，符號緊密排列，因此在較差的通信環(huán)境中，可能會錯誤地識別符號，并且易于出現(xiàn)接收誤差。
此外，由于抗噪性較高，所以BPSK調(diào)制方案的有利之處在于不太可能產(chǎn)生接收誤差，盡管與π/4移位QPSK調(diào)制方案和16QAM調(diào)制方案相比數(shù)據(jù)率較低。
因此，由于調(diào)制方案在數(shù)據(jù)率和抗噪性方面不同，傳統(tǒng)上提出一種自適應(yīng)調(diào)制方案，其中，終端和基站根據(jù)通信環(huán)境來選擇每種調(diào)制方案，而不是僅支持一種調(diào)制方案(例如，參見日本專利公開No.2003-298670(專利文獻5))。
專利文獻1日本專利公開NO.2000-106539專利文獻2日本專利公開No.11-274976專利文獻3日本專利公開No.2000-151487專利文獻4日本專利公開No.2004-153527專利文獻5日本專利公開No.2003-298670非專利文獻1Toshinori Iinuma et al.“Adaptive Array Antenna PHSBase Station”，SANYO TECHNICAL REVIEW，Sanyo Electric Co.，Ltd.，published on May 1，2000，Vol.32，No.1，pp.80-88非專利文獻2Yoshiharu Doi et al.“The Space Division MultipleAccess PHS Base Station”SANYO TECHNICAL REVIEW，SanyoElectric Co.，Ltd.，published on December 10，2001，Vol.33，No.3，pp.93-101非專利文獻3Hideichi Sasaoka，“Mobile Communication”，Ohmsha，published on May 25，1998，pp.283-312發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問題
然而，在日本專利公開No.2004-153527(專利文獻4)和日本專利公開No.2003-298670(專利文獻5)中公開的無線電設(shè)備配置成僅支持自適應(yīng)陣列處理和自適應(yīng)調(diào)制之一，未配置成支持自適應(yīng)陣列處理和自適應(yīng)調(diào)制兩者。
此外，利用簡單地組合在日本專利公開No.2004-153527(專利文獻4)和日本專利公開No.2003-298670(專利文獻5)中公開的無線電設(shè)備的配置，不可能根據(jù)調(diào)制方案來正確地選擇發(fā)送方向性控制方案。
更具體地，在選擇16QAM調(diào)制方案時，選擇MMSE接收權(quán)重拷貝方法或Zero-forcing方法是不正確的。這是因為16QAM調(diào)制方案在抗噪性方面較弱，因此在選擇MMSE接收權(quán)重拷貝方法或Zero-forcing方法時，如果針對期望用戶終端的發(fā)送功率由于無線電環(huán)境中的變化而不足，則期望用戶終端處的通信質(zhì)量顯著下降。
此外，在選擇BPSK調(diào)制方案時，選擇同相組合最大發(fā)送方法是不正確的。這是因為BPSK調(diào)制方案在抗噪性方面較強，因此選擇同相組合最大發(fā)送方法來使期望用戶終端處的接收功率最大化不太有效。相反地，對其它基站(小區(qū))的干擾輻射特性變差。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種無線電設(shè)備、發(fā)送控制方法和發(fā)送控制程序，它們支持自適應(yīng)陣列處理和自適應(yīng)調(diào)制，并能夠根據(jù)調(diào)制方案來正確地選擇發(fā)送方向性控制方案。
解決問題的手段為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一方面，使用多個天線來接收和發(fā)送信號的無線電設(shè)備包括自適應(yīng)陣列接收處理單元，用于通過自適應(yīng)陣列處理，對多個天線所接收的接收信號執(zhí)行接收處理；接收響應(yīng)向量產(chǎn)生單元，用于根據(jù)多個天線所接收的接收信號，產(chǎn)生接收響應(yīng)向量；調(diào)制方案選擇單元，用于選擇調(diào)制方案；調(diào)制單元，用于根據(jù)所選調(diào)制方案來調(diào)制發(fā)送數(shù)據(jù)；發(fā)送方案選擇單元，用于根據(jù)所選調(diào)制方案，選擇第一發(fā)送權(quán)重和第二發(fā)送權(quán)重之一，其中第一發(fā)送權(quán)重用于形成發(fā)送方向性，以使發(fā)送無線電波的波束對準期望的另一無線電設(shè)備的方向，并使發(fā)送無線電波的零點對準干擾電波的方向，而第二發(fā)送權(quán)重用于形成發(fā)送方向性，以使期望的另一無線電設(shè)備處的接收功率最大化；發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元，用于如果選擇第一發(fā)送權(quán)重，則根據(jù)自適應(yīng)陣列接收處理單元的接收處理結(jié)果或接收響應(yīng)向量，來產(chǎn)生第一發(fā)送權(quán)重，而如果選擇第二發(fā)送權(quán)重，則根據(jù)接收響應(yīng)向量來產(chǎn)生第二發(fā)送權(quán)重；發(fā)送權(quán)重處理單元，用于根據(jù)所調(diào)制的發(fā)送數(shù)據(jù)和所產(chǎn)生的發(fā)送權(quán)重，產(chǎn)生具有發(fā)送方向性的陣列發(fā)送數(shù)據(jù)；以及發(fā)送單元，用于將陣列發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為發(fā)送信號。
優(yōu)選地，如果所選調(diào)制方案的級數(shù)小于預定值，則發(fā)送方案選擇單元選擇第一發(fā)送權(quán)重，而如果所選調(diào)制方案的級數(shù)等于或大于預定值，則發(fā)送方案選擇單元選擇第二發(fā)送權(quán)重。
優(yōu)選地，無線電設(shè)備還包括糾錯編碼單元，用于對發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行糾錯編碼處理。調(diào)制單元根據(jù)所選調(diào)制方案，對經(jīng)過了糾錯編碼處理的發(fā)送數(shù)據(jù)進行調(diào)制。發(fā)送方案選擇單元根據(jù)糾錯編碼處理的編碼率和調(diào)制方案選擇單元所選的調(diào)制方案，選擇第一發(fā)送權(quán)重和第二發(fā)送權(quán)重之一。
更優(yōu)選地，如果編碼率小于預定編碼率，或者編碼率等于或大于預定編碼率但是所選調(diào)制方案的級數(shù)小于預定級數(shù)，則發(fā)送方案選擇單元選擇第一發(fā)送權(quán)重，而如果編碼率等于或大于預定編碼率并且所選調(diào)制方案的級數(shù)等于或大于預定級數(shù)，則發(fā)送方案選擇單元選擇第二發(fā)送權(quán)重。
為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一方面，使用多個天線來接收和發(fā)送信號的無線電設(shè)備中的發(fā)送控制方法包括自適應(yīng)陣列接收處理步驟，用于通過自適應(yīng)陣列處理，對多個天線所接收的接收信號執(zhí)行接收處理；接收響應(yīng)向量產(chǎn)生步驟，用于根據(jù)多個天線所接收的接收信號，產(chǎn)生接收響應(yīng)向量；調(diào)制方案選擇步驟，用于選擇調(diào)制方案；調(diào)制步驟，用于根據(jù)所選調(diào)制方案來調(diào)制發(fā)送數(shù)據(jù)；發(fā)送方案選擇步驟，用于根據(jù)所選調(diào)制方案，選擇第一發(fā)送權(quán)重和第二發(fā)送權(quán)重之一，其中第一發(fā)送權(quán)重用于形成發(fā)送方向性，以使發(fā)送無線電波的波束對準期望的另一無線電設(shè)備的方向，并使發(fā)送無線電波的零點對準干擾電波的方向，而第二發(fā)送權(quán)重用于形成發(fā)送方向性，以使期望的另一無線電設(shè)備處的接收功率最大化；發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生步驟，用于如果選擇第一發(fā)送權(quán)重，則根據(jù)自適應(yīng)陣列接收處理步驟的接收處理結(jié)果或接收響應(yīng)向量，來產(chǎn)生第一發(fā)送權(quán)重，而如果選擇第二發(fā)送權(quán)重，則根據(jù)接收響應(yīng)向量來產(chǎn)生第二發(fā)送權(quán)重；以及發(fā)送權(quán)重處理步驟，用于根據(jù)所調(diào)制的發(fā)送數(shù)據(jù)和所產(chǎn)生的發(fā)送權(quán)重，產(chǎn)生具有發(fā)送方向性的陣列發(fā)送數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，在發(fā)送方案選擇步驟處，如果所選調(diào)制方案的級數(shù)小于預定值，則選擇第一發(fā)送權(quán)重，而如果所選調(diào)制方案的級數(shù)等于或大于預定值，則選擇第二發(fā)送權(quán)重。
優(yōu)選地，發(fā)送控制方法還包括糾錯編碼步驟，用于對發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行糾錯編碼處理。在調(diào)制步驟處，根據(jù)所選調(diào)制方案，對經(jīng)過了糾錯編碼處理的發(fā)送數(shù)據(jù)進行調(diào)制。在發(fā)送方案選擇步驟處，根據(jù)糾錯編碼處理的編碼率和調(diào)制方案選擇步驟所選的調(diào)制方案，選擇第一發(fā)送權(quán)重和第二發(fā)送權(quán)重之一。
更優(yōu)選地，在發(fā)送方案選擇步驟處，如果編碼率小于預定編碼率，或者編碼率等于或大于預定編碼率但是所選調(diào)制方案的級數(shù)小于預定級數(shù)，則選擇第一發(fā)送權(quán)重，而如果編碼率等于或大于預定編碼率并且所選調(diào)制方案的級數(shù)等于或大于預定級數(shù)，則選擇第二發(fā)送權(quán)重。
為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一方面，使用多個天線來接收和發(fā)送信號的無線電設(shè)備中的發(fā)送控制程序使計算機執(zhí)行以下步驟自適應(yīng)陣列接收處理步驟，用于通過自適應(yīng)陣列處理，對多個天線所接收的接收信號執(zhí)行接收處理；接收響應(yīng)向量產(chǎn)生步驟，用于根據(jù)多個天線所接收的接收信號，產(chǎn)生接收響應(yīng)向量；調(diào)制方案選擇步驟，用于選擇調(diào)制方案；調(diào)制步驟，用于根據(jù)所選調(diào)制方案來調(diào)制發(fā)送數(shù)據(jù)；發(fā)送方案選擇步驟，用于根據(jù)所選調(diào)制方案，選擇第一發(fā)送權(quán)重和第二發(fā)送權(quán)重之一，其中第一發(fā)送權(quán)重用于形成發(fā)送方向性，以使發(fā)送無線電波的波束對準期望的另一無線電設(shè)備的方向，并使發(fā)送無線電波的零點對準干擾電波的方向，而第二發(fā)送權(quán)重用于形成發(fā)送方向性，以使期望的另一無線電設(shè)備處的接收功率最大化；發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生步驟，用于如果選擇第一發(fā)送權(quán)重，則根據(jù)自適應(yīng)陣列接收處理步驟的接收處理結(jié)果或接收響應(yīng)向量，來產(chǎn)生第一發(fā)送權(quán)重，而如果選擇第二發(fā)送權(quán)重，則根據(jù)接收響應(yīng)向量來產(chǎn)生第二發(fā)送權(quán)重；以及發(fā)送權(quán)重處理步驟，用于根據(jù)所調(diào)制的發(fā)送數(shù)據(jù)和所產(chǎn)生的發(fā)送權(quán)重，產(chǎn)生具有發(fā)送方向性的陣列發(fā)送數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，在發(fā)送方案選擇步驟處，如果所選調(diào)制方案的級數(shù)小于預定值，則選擇第一發(fā)送權(quán)重，而如果所選調(diào)制方案的級數(shù)等于或大于預定值，則選擇第二發(fā)送權(quán)重。
優(yōu)選地，發(fā)送控制程序還使計算機執(zhí)行糾錯編碼步驟，用于對發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行糾錯編碼處理。在調(diào)制步驟處，根據(jù)所選調(diào)制方案，對經(jīng)過了糾錯編碼處理的發(fā)送數(shù)據(jù)進行調(diào)制。在發(fā)送方案選擇步驟處，根據(jù)糾錯編碼處理的編碼率和調(diào)制方案選擇步驟所選的調(diào)制方案，選擇第一發(fā)送權(quán)重和第二發(fā)送權(quán)重之一。
更優(yōu)選地，在發(fā)送方案選擇步驟處，如果編碼率小于預定編碼率，或者編碼率等于或大于預定編碼率但是所選調(diào)制方案的級數(shù)小于預定級數(shù)，則選擇第一發(fā)送權(quán)重，而如果編碼率等于或大于預定編碼率并且所選調(diào)制方案的級數(shù)等于或大于預定級數(shù)，則選擇第二發(fā)送權(quán)重。
本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可以支持自適應(yīng)陣列處理和自適應(yīng)調(diào)制，并根據(jù)調(diào)制方案正確地選擇發(fā)送方向性控制方案。


圖1是以彼此對照的方式示出了發(fā)送方向性控制方法的特性的圖；圖2是以彼此對照的方式示出了調(diào)制方案的特性的圖；圖3是示出了根據(jù)第一實施例的自適應(yīng)陣列基站的配置的功能框圖；圖4是定義根據(jù)第一實施例的自適應(yīng)陣列基站的操作過程的流程圖；圖5是示出了根據(jù)第一實施例的自適應(yīng)陣列基站所選的調(diào)制方案與發(fā)送方向性控制方案之間的關(guān)系的圖；圖6是示出了根據(jù)第二實施例的自適應(yīng)陣列基站的配置的功能框圖；
圖7是示出了編碼率與糾錯能力之間的關(guān)系的圖；圖8是定義根據(jù)第二實施例的自適應(yīng)陣列基站的操作過程的流程圖。
附圖標記的說明1A-1D天線，2A-2D開關(guān)，3A-3D接收單元，4A-4D乘法器，5加法器，6接收權(quán)重產(chǎn)生單元，7接收權(quán)重設(shè)置單元，8基準信號存儲器，9接收響應(yīng)向量產(chǎn)生單元，10調(diào)制方案選擇單元，11發(fā)送方案選擇單元，12同相組合發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元，13MMSE發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元，14調(diào)制單元，15發(fā)送權(quán)重設(shè)置單元，16A-16D乘法器，17A-17D發(fā)送單元，18糾錯控制單元，19糾錯編碼單元，101自適應(yīng)陣列接收處理單元，102發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元，103發(fā)送權(quán)重處理單元。
具體實施例方式
接下來，參考附圖來詳細描述本發(fā)明的實施例。注意，在附圖中，用相同的標注字符表示相同或?qū)?yīng)的部分，并不再重復關(guān)于這些部分的說明。
<第一實施例>
圖1是以彼此對照的方式示出了在背景技術(shù)中描述的三種發(fā)送方向性控制方法的特性的圖。
參考附圖，在MMSE接收權(quán)重拷貝方法中，期望用戶終端處的接收功率(期望電波功率)并不總是保持為最大電平(白圈)。另一方面，在該方法中，將接收權(quán)重用作發(fā)送權(quán)重，因此，零點對準混合在接收信號中的干擾電波。因此，干擾抑制效果增加(雙重圈)。
接下來，在Zero-forcing方法中，期望用戶終端處的接收功率(期望電波功率)并不總是保持為最大電平(白圈)。另一方面，在該方法中，波束和零點分別對準期望用戶終端和可捕獲(可估計其接收響應(yīng)向量)的干擾用戶終端。在混合到接收信號中的干擾電波中，對于可捕獲的干擾用戶，可實現(xiàn)干擾抑制效果，但是對于不能夠捕獲的干擾用戶，不能夠?qū)崿F(xiàn)干擾抑制效果(白圈)。
與這兩種方法相對照，在同相組合最大發(fā)送方法中，期望用戶終端的接收功率(期望電波功率)被提高并最大化(雙重圈)。另一方面，在該發(fā)送方法中，到其它基站(小區(qū))的發(fā)送方向性不受限，因此不能夠?qū)崿F(xiàn)干擾抑制效果(X標記)。
圖2是以彼此對照方式示出了調(diào)制方案的特性的圖。
參考附圖，在調(diào)制方案中，16QAM調(diào)制方案提供了最高的數(shù)據(jù)率，BPSK調(diào)制方案提供了最低的數(shù)據(jù)率。這是因為16QAM調(diào)制方案的級數(shù)是16，是最高的，而BPSK調(diào)制方案的級數(shù)是2，是最低的。因此，一個符號中可發(fā)送的信息量在16QAM調(diào)制方案中最大，在BPSK調(diào)制方案中最小。此外，在調(diào)制方案中，16QAM調(diào)制方案提供了最低的抗噪性，而BPSK提供了最高的抗噪性。這是因為符合間隔在16QAM調(diào)制方案中最小而在BPSK調(diào)制方案中最大。
注意到每種發(fā)送方向性控制方法和每種調(diào)制方案的特性，本發(fā)明允許根據(jù)調(diào)制方案來正確地選擇發(fā)送方向性控制方案。
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的自適應(yīng)陣列基站的配置的功能框圖。
參考附圖，自適應(yīng)陣列基站包括天線1A-天線1D、開關(guān)2A-開關(guān)2D、接收單元3A-接收單元3D、自適應(yīng)陣列接收處理單元101、接收響應(yīng)向量產(chǎn)生單元9、調(diào)制方案選擇單元10、發(fā)送方案選擇單元11、發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元102、調(diào)制單元14、發(fā)送權(quán)重處理單元103以及發(fā)送單元17A-發(fā)送單元17D。
自適應(yīng)陣列接收處理單元101包括乘法器4A-乘法器4D、加法器5、接收權(quán)重產(chǎn)生單元6、接收權(quán)重設(shè)置單元7以及基準信號存儲器8。
發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元102包括同相組合發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元12和MMSE發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元13。
發(fā)送權(quán)重處理單元103包括發(fā)送權(quán)重設(shè)置單元15和乘法器16A-乘法器16D。
天線1A-天線1D從終端接收發(fā)送無線電波，用于作為接收信號輸出到開關(guān)2A-開關(guān)2D。此外，天線1A-天線1D將從開關(guān)2A-開關(guān)2D接收的發(fā)送信號作為發(fā)送無線電波發(fā)送到終端。
開關(guān)2A-開關(guān)2D根據(jù)未示出的控制信號，在向接收單元3A-接收單元3D發(fā)送從天線1A-天線1D接收的接收信號與向天線1A-天線1D發(fā)送從發(fā)送單元17A-發(fā)送單元17D接收的發(fā)送信號之間切換。
接收單元3A-接收單元3D在頻率上將從開關(guān)2A-開關(guān)2D接收的RF(射頻)波段的接收信號轉(zhuǎn)換為基帶信號，并將作為模擬信號的基帶信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的接收數(shù)據(jù)，用于輸出到乘法器4A-乘法器4D以及接收響應(yīng)向量產(chǎn)生單元9。
接收權(quán)重產(chǎn)生單元6執(zhí)行與上述接收權(quán)重向量計算器類似的過程，將從加法器5接收的陣列接收信號中與基準信號相對應(yīng)的一部分與從基準信號存儲器8獲得的基準信號相比較，并向接收權(quán)重設(shè)置單元7和MMSE發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元13輸出針對每個天線所產(chǎn)生的接收權(quán)重。
接收權(quán)重設(shè)置單元7向乘法器4A-乘法器4D輸出從接收權(quán)重產(chǎn)生單元6接收的每個天線的接收權(quán)重。
乘法器4A-乘法器4D執(zhí)行從接收單元3A-接收單元3D接收的接收信號與從接收權(quán)重設(shè)置單元7接收的接收權(quán)重的復數(shù)乘法，并將乘法結(jié)果輸出到加法器5。
加法器5對從乘法器4A-乘法器4D接收的乘法結(jié)果求和，并將作為求和結(jié)果的陣列接收數(shù)據(jù)輸出到接收權(quán)重產(chǎn)生單元6和外部電路。
接收響應(yīng)向量產(chǎn)生單元9根據(jù)從接收單元3A-接收單元3D接收的接收數(shù)據(jù)，產(chǎn)生上述接收響應(yīng)向量，以輸出到同相組合發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元12。
調(diào)制方案選擇單元10例如根據(jù)與期望用戶終端的通信狀態(tài)以及期望用戶終端所使用的諸如語音通信和數(shù)據(jù)通信之類的服務(wù)類型，選擇針對要發(fā)送到期望用戶終端的發(fā)送數(shù)據(jù)的調(diào)制方案，并將表示所選調(diào)制方案的調(diào)制方案信息輸出到調(diào)制單元14和發(fā)送方案選擇單元11。
調(diào)制單元14根據(jù)從調(diào)制方案選擇單元10接收的調(diào)制方案信息，對發(fā)送數(shù)據(jù)進行調(diào)制，以作為調(diào)制數(shù)據(jù)輸出到乘法器16A-乘法器16D。
發(fā)送方案選擇單元11根據(jù)從調(diào)制方案選擇單元10接收的調(diào)制方案信息，選擇同相組合發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元12和MMSE發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元13之一，以向所選發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元輸出發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生指令。
當從發(fā)送方案選擇單元11接收到發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生指令時，同相組合發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元12通過上述同相組合最大發(fā)送方法，根據(jù)從接收響應(yīng)向量產(chǎn)生單元9接收的接收響應(yīng)向量，為每個天線產(chǎn)生發(fā)送權(quán)重，以輸出到發(fā)送權(quán)重設(shè)置單元15。
當從發(fā)送方案選擇單元11接收到發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生指令時，MMSE發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元13通過上述MMSE接收權(quán)重拷貝方法，根據(jù)從接收權(quán)重產(chǎn)生單元6接收的每個天線的接收權(quán)重，為每個天線產(chǎn)生發(fā)送權(quán)重，以輸出到發(fā)送權(quán)重設(shè)置單元15，其中接收權(quán)重是來自自適應(yīng)陣列接收處理單元101的接收處理結(jié)果。
發(fā)送權(quán)重設(shè)置單元15將從同相組合發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元12或MMSE發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元13接收的每個天線的發(fā)送權(quán)重發(fā)送到乘法器16A-乘法器16D。
乘法器16A-乘法器16D根據(jù)MMSE接收權(quán)重拷貝方法或同相組合最大發(fā)送方法，將從調(diào)制單元14接收的調(diào)制數(shù)據(jù)與從發(fā)送權(quán)重設(shè)置單元15接收的每個天線的發(fā)送權(quán)重相乘，以產(chǎn)生具有發(fā)送方向性的陣列發(fā)送數(shù)據(jù)，以輸出到發(fā)送單元17A-發(fā)送單元17D。
發(fā)送單元17A-發(fā)送單元17D將從乘法器16A-乘法器16D接收的數(shù)字信號的陣列發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號，并在頻率上將所轉(zhuǎn)換的模擬信號轉(zhuǎn)換為RF波段的發(fā)送信號，以輸出到開關(guān)2A-開關(guān)2D。
現(xiàn)在，參考附圖來描述根據(jù)本實施例的自適應(yīng)陣列基站選擇發(fā)送方向性控制方案的操作。
圖4是定義根據(jù)本實施例的自適應(yīng)陣列基站的操作過程的流程圖。自適應(yīng)陣列接收處理單元101、發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元102、接收響應(yīng)向量產(chǎn)生單元9、調(diào)制方案選擇單元10、調(diào)制單元14、發(fā)送方案選擇單元11以及發(fā)送權(quán)重處理單元103從未示出的存儲器中讀取包括流程圖的每個步驟的程序來執(zhí)行。該程序可從外部源安裝。
調(diào)制方案選擇單元10例如根據(jù)與期望用戶終端的通信狀態(tài)以及期望用戶終端所使用的諸如語音通信和數(shù)據(jù)通信之類的服務(wù)類型，為要發(fā)送到期望用戶終端的發(fā)送數(shù)據(jù)來選擇調(diào)制方案，并將表示所選調(diào)制方案的調(diào)制方案信息輸出到調(diào)制單元14和發(fā)送方案選擇單元11(步驟S1)。
調(diào)制單元14根據(jù)從調(diào)制方案選擇單元10接收的調(diào)制方案信息，對發(fā)送數(shù)據(jù)進行調(diào)制，以便作為調(diào)制數(shù)據(jù)輸出到乘法器16A-乘法器16D(步驟S2)。
如果從調(diào)制方案選擇單元10接收的調(diào)制方案信息所表示的調(diào)制方案的級數(shù)小于8(步驟S3中的“是”)，則發(fā)送方案選擇單元11向MMSE發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元13輸出發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生指令(步驟S4)。另一方面，如果從調(diào)制方案選擇單元10接收的調(diào)制方案信息所表示的調(diào)制方案的級數(shù)等于或大于8(步驟S3中的“否”)，則發(fā)送方案選擇單元11向同相組合發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元12輸出發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生指令。
這里，圖5示出了根據(jù)本實施例的自適應(yīng)陣列基站所選的調(diào)制方案和發(fā)送方向性控制方案之間的關(guān)系。
參考附圖，如果選擇了調(diào)制方案的級數(shù)小于8的π/4移位QPSK調(diào)制方案(級數(shù)為4)和BPSK調(diào)制方案(級數(shù)為2)，則發(fā)送方案選擇單元11向執(zhí)行MMSE接收權(quán)重拷貝方法的MMSE發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元13輸出發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生指令(步驟S4)。另一方面，如果選擇了調(diào)制方案的級數(shù)等于或大于8的8PSK調(diào)制方案(級數(shù)為8)和16QAM調(diào)制方案(級數(shù)為16)，則發(fā)送方案選擇單元11向執(zhí)行同相組合最大發(fā)送方法的同相組合發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元12輸出發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生指令(步驟S5)。
再次參考圖4，當從發(fā)送方案選擇單元11接收到發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生指令時，MMSE發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元13通過上述MMSE接收權(quán)重拷貝方法，根據(jù)從接收權(quán)重產(chǎn)生單元6接收的每個天線的接收權(quán)重，為每個天線產(chǎn)生發(fā)送權(quán)重，以輸出到發(fā)送權(quán)重設(shè)置單元15(步驟S6)，其中接收權(quán)重是來自自適應(yīng)陣列接收處理單元101的接收處理結(jié)果。
當從發(fā)送方案選擇單元11接收到發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生指令時，同相組合發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元12通過上述同相組合最大發(fā)送方法，根據(jù)從接收響應(yīng)向量產(chǎn)生單元9接收的接收響應(yīng)向量，為每個天線產(chǎn)生發(fā)送權(quán)重，以輸出到發(fā)送權(quán)重設(shè)置單元15(步驟S6)。
發(fā)送權(quán)重設(shè)置單元15將從同相組合發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元12或MMSE發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元13接收的每個天線的發(fā)送權(quán)重發(fā)送到乘法器16A-乘法器16D(步驟S7)。
乘法器16A-乘法器16D根據(jù)MMSE接收權(quán)重拷貝方法或同相組合最大發(fā)送方法，將從調(diào)制單元14接收的調(diào)制數(shù)據(jù)與從發(fā)送權(quán)重設(shè)置單元15接收的每個天線的發(fā)送權(quán)重相乘，以產(chǎn)生具有發(fā)送方向性的陣列發(fā)送數(shù)據(jù)，以輸出到發(fā)送單元17A-發(fā)送單元17D(步驟S7)。
不利地是，在日本專利公開No.2004-153527(專利文獻4)和日本專利公開No.2003-298670(專利文獻5)中公開的無線電設(shè)備不能夠支持自適應(yīng)陣列處理和自適應(yīng)調(diào)制兩者，并且不能夠根據(jù)調(diào)制方案來正確地選擇發(fā)送方向性控制方案。
然而，在根據(jù)本實施例的自適應(yīng)陣列基站中，如果選擇了級數(shù)小于8的調(diào)制方案，即高抗噪性的調(diào)制方案，則選擇具有抑制對其它基站(小區(qū))的干擾輻射特性的效果的MMSE接收權(quán)重拷貝方法。然而，如果選擇了級數(shù)等于或大于8的調(diào)制方案，即低抗噪性的調(diào)制方案，則選擇具有使期望用戶終端處的接收功率最大化的效果的同相組合最大發(fā)送方法。因此，根據(jù)本實施例的自適應(yīng)陣列基站可支持自適應(yīng)陣列處理和自適應(yīng)調(diào)制兩者，并能夠根據(jù)調(diào)制方案來正確地選擇發(fā)送方向性控制方案。
<第二實施例>
圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的自適應(yīng)陣列基站的配置的功能框圖。
參考附圖，相對于根據(jù)第一實施例的自適應(yīng)陣列基站，根據(jù)本實施例的自適應(yīng)陣列基站還包括糾錯控制單元18和糾錯編碼單元19。
糾錯控制單元18例如根據(jù)與期望用戶終端的通信狀態(tài)和期望用戶終端所使用的諸如語音通信和數(shù)據(jù)通信之類的服務(wù)類型，確定作為一種糾錯碼的卷積碼的編碼率，并將表示所確定的編碼率的糾錯控制信息輸出到糾錯編碼單元19和發(fā)送方案選擇單元11。
糾錯編碼單元19對發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行糾錯編碼過程，以產(chǎn)生具有從糾錯控制單元18接收的糾錯控制信息所表示的編碼率的卷積碼，并將經(jīng)過了糾錯編碼過程的發(fā)送數(shù)據(jù)輸出到調(diào)制單元14。
這里，編碼率是信息比特的長度與編碼比特(信息比特+冗余比特)的長度之比。例如，編碼率為3/4的卷積碼通過將三比特信息轉(zhuǎn)換為四比特的編碼比特而具有糾錯能力。
圖7示出了編碼率和糾錯能力之間的關(guān)系。參考附圖，編碼率越低，則糾錯能力越高，編碼率越高，則糾錯能力越低。注意，對于較低的編碼率，糾錯能力變高，但是糾錯編碼過程通常也變得復雜。
發(fā)送方案選擇單元11根據(jù)從糾錯控制單元18接收的糾錯控制信息所表示的編碼率和從調(diào)制方案選擇單元10接收的調(diào)制方案信息，選擇同相組合發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元12和MMSE發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元13之一，并將發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生指令輸出到所選的發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元。
其它的配置和基本操作與根據(jù)第一實施例的自適應(yīng)陣列基站的配置和基本操作類似。
接下來，參考附圖來描述根據(jù)本實施例的自適應(yīng)陣列基站選擇發(fā)送方向性控制方案的操作。
圖8是定義根據(jù)本實施例的自適應(yīng)陣列基站的操作過程的流程圖。糾錯控制單元18、糾錯編碼單元19、自適應(yīng)陣列接收處理單元101、發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元102、接收響應(yīng)向量產(chǎn)生單元9、調(diào)制方案選擇單元10、調(diào)制單元14、發(fā)送方案選擇單元11以及發(fā)送權(quán)重處理單元103從未示出的存儲器中讀取包括流程圖的每個步驟的程序來執(zhí)行。該程序可從外部源安裝。
糾錯控制單元18例如根據(jù)與期望用戶終端的通信狀態(tài)和期望用戶終端所使用的諸如語音通信和數(shù)據(jù)通信之類的服務(wù)類型，確定作為一種糾錯碼的卷積碼的編碼率，并將表示所確定的編碼率的糾錯控制信息輸出到糾錯編碼單元19和發(fā)送方案選擇單元11(步驟S11)。
糾錯編碼單元19對發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行糾錯編碼過程，以產(chǎn)生具有從糾錯控制單元18接收的糾錯控制信息所表示的編碼率的卷積碼，并將經(jīng)過了糾錯編碼過程的發(fā)送數(shù)據(jù)輸出到調(diào)制單元14(步驟S12)。
調(diào)制方案選擇單元10例如根據(jù)與期望用戶終端的通信狀態(tài)和期望用戶終端所使用的諸如語音通信和數(shù)據(jù)通信之類的服務(wù)類型，針對要發(fā)送到期望用戶終端的發(fā)送數(shù)據(jù)選擇調(diào)制方案，并將表示所選調(diào)制方案的調(diào)制方案信息輸出到調(diào)制單元14和發(fā)送方案選擇單元11(步驟S13)。
調(diào)制單元14根據(jù)從調(diào)制方案選擇單元10接收的調(diào)制方案信息，對發(fā)送數(shù)據(jù)進行調(diào)制，以便作為調(diào)制數(shù)據(jù)輸出到乘法器16A-乘法器16D(步驟S14)。
如果從糾錯控制單元18接收的糾錯控制信息所表示的編碼率小于3/4(步驟S15處的“是”)，則發(fā)送方案選擇單元11向MMSS發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元13輸出發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生指令(步驟S17)。
此外，即使從糾錯控制單元18接收的糾錯控制信息所表示的編碼率等于或大于3/4(步驟S15處的“否”)，當從調(diào)制方案選擇單元10接收的調(diào)制方案信息所表示的調(diào)制方案的級數(shù)小于8時(步驟S16處的“是”)，發(fā)送方案選擇單元11向MMSE發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元13輸出發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生指令(步驟S17)。
另一方面，如果從糾錯控制單元18接收的糾錯控制信息所表示的編碼率等于或大于3/4(步驟S15處的“否”)，并且從調(diào)制方案選擇單元10接收的調(diào)制方案信息所表示的調(diào)制方案的級數(shù)等于或大于8時(步驟S16處的“否”)，則向同相組合發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元12輸出發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生指令(步驟S18)。
當從發(fā)送方案選擇單元11接收到發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生指令時，MMSE發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元13通過上述MMSE接收權(quán)重拷貝方法，根據(jù)從接收權(quán)重產(chǎn)生單元6接收的每個天線的接收權(quán)重，為每個天線產(chǎn)生發(fā)送權(quán)重，以輸出到發(fā)送權(quán)重設(shè)置單元15，其中接收權(quán)重是來自自適應(yīng)陣列接收處理單元101的接收處理結(jié)果(步驟S19)。
當從發(fā)送方案選擇單元11接收到發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生指令時，同相組合發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元12通過上述同相組合最大發(fā)送方法，根據(jù)從接收響應(yīng)向量產(chǎn)生單元9接收的接收響應(yīng)向量，為每個天線產(chǎn)生發(fā)送權(quán)重，以輸出到發(fā)送權(quán)重設(shè)置單元15(步驟S19)。
發(fā)送權(quán)重設(shè)置單元15將從同相組合發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元12或MMSE發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元13接收的每個天線的發(fā)送權(quán)重發(fā)送到乘法器16A-乘法器16D(步驟S20)。
乘法器16A-乘法器16D根據(jù)MMSE接收權(quán)重拷貝方法或同相組合最大發(fā)送方法，將從調(diào)制單元14接收的調(diào)制數(shù)據(jù)與從發(fā)送權(quán)重設(shè)置單元15接收的每個天線的發(fā)送權(quán)重相乘，以產(chǎn)生具有發(fā)送方向性的陣列發(fā)送數(shù)據(jù)，以輸出到發(fā)送單元17A-發(fā)送單元17D(步驟S20)。
不利地是，在日本專利公開No.2004-153527(專利文獻4)和日本專利公開No.2003-298670(專利文獻5)中公開的無線電設(shè)備不能夠支持自適應(yīng)陣列處理和自適應(yīng)調(diào)制兩者，并且不能夠根據(jù)調(diào)制方案來正確地選擇發(fā)送方向性控制方案。
然而，在根據(jù)本實施例的自適應(yīng)陣列基站中，如果編碼率小于3/4，即如果糾錯能力較高，則與所選調(diào)制方案無關(guān)，即即使選擇了具有低抗噪性的8PSK調(diào)制方案或16QAM調(diào)制方案，也選擇具有抑制對其它基站(小區(qū))的干擾輻射特性的效果的MMSE接收權(quán)重拷貝方法。
另一方面，如果編碼率等于或大于3/4，即如果糾錯能力較低，并且級數(shù)小于8，即選擇了具有高抗噪性的調(diào)制方案，則選擇具有抑制對其它基站(小區(qū))的干擾輻射特性的效果的MMSE接收權(quán)重拷貝方法。
此外，如果編碼率等于或大于3/4，即如果糾錯能力較低，并且級數(shù)等于或大于8，即選擇了具有低抗噪性的調(diào)制方案，則選擇具有使期望用戶終端處的接收功率最大化的效果的同相組合最大發(fā)送方法。
因此，根據(jù)本實施例的自適應(yīng)陣列基站可支持自適應(yīng)陣列處理和自適應(yīng)調(diào)制兩者，并能夠根據(jù)調(diào)制方案來正確地選擇發(fā)送方向性控制方案。此外，根據(jù)本實施例的自適應(yīng)陣列基站還可根據(jù)糾錯編碼過程中的編碼率和調(diào)制方案，正確地選擇發(fā)送方向性控制方案。
本發(fā)明不局限于上述實施例，而可包括以下修改。
(1)發(fā)送方向性控制方案根據(jù)本發(fā)明實施例的自適應(yīng)陣列基站配置成使用同相組合最大發(fā)送方法和MMSE接收權(quán)重拷貝方法。然而，本發(fā)明不局限于此。
本發(fā)明不局限于同相組合最大發(fā)送方法，而可使用任意方法，只要該方法使期望用戶終端處的接收功率最大化。
此外，本發(fā)明不局限于MMSE接收權(quán)重拷貝方法，而可使用任意方法，只要該方法生成的發(fā)送權(quán)重使發(fā)送無線電波的波束對準期望用戶終端的方向并使發(fā)送無線電波的零點對準干擾用戶終端的方向。例如，用通過上述Zero-forcing方法來產(chǎn)生發(fā)送權(quán)重的Zero-forcing發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元來替換通過MMSE接收權(quán)重拷貝方法來產(chǎn)生發(fā)送權(quán)重的MMSE發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元13。在這種情況下，Zero-forcing發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元配置成根據(jù)從接收響應(yīng)向量產(chǎn)生單元9接收的接收響應(yīng)向量而不是從接收權(quán)重產(chǎn)生單元6接收的每個天線的接收權(quán)重，來產(chǎn)生發(fā)送權(quán)重。
(2)適用的設(shè)備盡管在本發(fā)明的實施例中，對本發(fā)明應(yīng)用于自適應(yīng)陣列基站的情況進行了描述，但是本發(fā)明不局限于基站，而適用于執(zhí)行自適應(yīng)陣列處理的諸如移動終端設(shè)備的任何其它無線電設(shè)備。
(3)糾錯編碼方案根據(jù)本發(fā)明第二實施例的自適應(yīng)陣列基站中的糾錯編碼單元19配置成產(chǎn)生卷積碼。然而，本發(fā)明不局限于此?？墒褂萌我饧m錯碼，只要該糾錯碼可改變糾錯能力。
可選地，糾錯編碼單元19配置成按照糾錯能力不同的多個糾錯編碼方案來執(zhí)行糾錯編碼。那么，糾錯控制單元18可配置成例如根據(jù)與期望用戶終端的通信狀態(tài)和期望用戶終端所使用的諸如語音通信和數(shù)據(jù)通信之類的服務(wù)類型，來選擇糾錯能力不同的多個糾錯編碼方案中的任意一個。
(4)選擇發(fā)送方向性控制方案的標準根據(jù)本發(fā)明第二實施例的自適應(yīng)陣列基站中的發(fā)送方案選擇單元11配置成根據(jù)糾錯碼的編碼率和調(diào)制方案，選擇同相組合最大發(fā)送方法和MMSE接收權(quán)重拷貝方法。然而，本發(fā)明不局限于此?？蓛H根據(jù)從糾錯控制單元18接收的糾錯控制信息所表示的編碼率，來選擇同相組合發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元12和MMSE發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元13之一，從而將發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生指令輸出到所選發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元。
更具體地，如果從糾錯控制單元18接收的糾錯控制信息所表示的編碼率小于3/4，則發(fā)送方案選擇單元11向MMSE發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元13輸出發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生指令。另一方面，如果從糾錯控制單元18接收的糾錯控制信息所表示的編碼率等于或大于3/4，則發(fā)送方案選擇單元11向同相組合發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元12輸出發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生指令。
由于這種配置，本發(fā)明可應(yīng)用于執(zhí)行自適應(yīng)陣列處理但是不執(zhí)行自適應(yīng)調(diào)制的無線電設(shè)備。
應(yīng)該理解，這種所公開的實施例僅是示意性的，而不是限制性的。本發(fā)明的范圍并不是在上述說明書中而是在所附權(quán)利要求中示出，并且意欲將在權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有等同物和在該范圍內(nèi)的所有修改包括在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種使用多個天線(1A-1D)來接收和發(fā)送信號的無線電設(shè)備，包括自適應(yīng)陣列接收處理單元(101)，用于通過自適應(yīng)陣列處理，對所述多個天線(1A-1D)所接收的接收信號執(zhí)行接收處理；接收響應(yīng)向量產(chǎn)生單元(9)，用于根據(jù)所述多個天線(1A-1D)所接收的接收信號，產(chǎn)生接收響應(yīng)向量；調(diào)制方案選擇單元(10)，用于選擇調(diào)制方案；調(diào)制單元(14)，用于根據(jù)所選調(diào)制方案來調(diào)制發(fā)送數(shù)據(jù)；發(fā)送方案選擇單元(11)，用于根據(jù)所選調(diào)制方案，選擇第一發(fā)送權(quán)重和第二發(fā)送權(quán)重之一，其中所述第一發(fā)送權(quán)重用于形成發(fā)送方向性，以使發(fā)送無線電波的波束對準期望的另一無線電設(shè)備的方向，并使發(fā)送無線電波的零點對準干擾電波的方向，而所述第二發(fā)送權(quán)重用于形成發(fā)送方向性，以使期望的另一無線電設(shè)備處的接收功率最大化；發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元(102)，用于如果選擇所述第一發(fā)送權(quán)重，則根據(jù)所述自適應(yīng)陣列接收處理單元(101)的接收處理結(jié)果或所述接收響應(yīng)向量，來產(chǎn)生所述第一發(fā)送權(quán)重，而如果選擇所述第二發(fā)送權(quán)重，則根據(jù)所述接收響應(yīng)向量來產(chǎn)生所述第二發(fā)送權(quán)重；發(fā)送權(quán)重處理單元(103)，用于根據(jù)所調(diào)制的發(fā)送數(shù)據(jù)和所產(chǎn)生的發(fā)送權(quán)重，產(chǎn)生具有所述發(fā)送方向性的陣列發(fā)送數(shù)據(jù)；以及發(fā)送單元(17A-17D)，用于將所述陣列發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為發(fā)送信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線電設(shè)備，其中，如果所選調(diào)制方案的級數(shù)小于預定值，則所述發(fā)送方案選擇單元(11)選擇所述第一發(fā)送權(quán)重，而如果所選調(diào)制方案的級數(shù)等于或大于所述預定值，則所述發(fā)送方案選擇單元(11)選擇所述第二發(fā)送權(quán)重。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線電設(shè)備，還包括糾錯編碼單元(19)，用于對所述發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行糾錯編碼處理，其中所述調(diào)制單元(14)根據(jù)所選調(diào)制方案，對經(jīng)過了所述糾錯編碼處理的發(fā)送數(shù)據(jù)進行調(diào)制，以及所述發(fā)送方案選擇單元(11)根據(jù)所述糾錯編碼處理的編碼率和所述調(diào)制方案選擇單元(10)所選的調(diào)制方案，選擇所述第一發(fā)送權(quán)重和所述第二發(fā)送權(quán)重之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線電設(shè)備，其中，如果所述編碼率小于預定編碼率，或者所述編碼率等于或大于所述預定編碼率但是所選調(diào)制方案的級數(shù)小于預定級數(shù)，則所述發(fā)送方案選擇單元(11)選擇所述第一發(fā)送權(quán)重，而如果所述編碼率等于或大于所述預定編碼率并且所選調(diào)制方案的級數(shù)等于或大于所述預定級數(shù)，則所述發(fā)送方案選擇單元(11)選擇所述第二發(fā)送權(quán)重。
5.一種使用多個天線(1A-1D)來接收和發(fā)送信號的無線電設(shè)備中的發(fā)送控制方法，包括自適應(yīng)陣列接收處理步驟，用于通過自適應(yīng)陣列處理，對所述多個天線(1A-1D)所接收的接收信號執(zhí)行接收處理；接收響應(yīng)向量產(chǎn)生步驟，用于根據(jù)所述多個天線(1A-1D)所接收的接收信號，產(chǎn)生接收響應(yīng)向量；調(diào)制方案選擇步驟，用于選擇調(diào)制方案；調(diào)制步驟，用于根據(jù)所選調(diào)制方案來調(diào)制發(fā)送數(shù)據(jù)；發(fā)送方案選擇步驟，用于根據(jù)所選調(diào)制方案，選擇第一發(fā)送權(quán)重和第二發(fā)送權(quán)重之一，其中所述第一發(fā)送權(quán)重用于形成發(fā)送方向性，以使發(fā)送無線電波的波束對準期望的另一無線電設(shè)備的方向，并使發(fā)送無線電波的零點對準干擾電波的方向，而所述第二發(fā)送權(quán)重用于形成發(fā)送方向性，以使期望的另一無線電設(shè)備處的接收功率最大化；發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生步驟，用于如果選擇所述第一發(fā)送權(quán)重，則根據(jù)所述自適應(yīng)陣列接收處理步驟的接收處理結(jié)果或所述接收響應(yīng)向量，來產(chǎn)生所述第一發(fā)送權(quán)重，而如果選擇所述第二發(fā)送權(quán)重，則根據(jù)所述接收響應(yīng)向量來產(chǎn)生所述第二發(fā)送權(quán)重；以及發(fā)送權(quán)重處理步驟，用于根據(jù)所調(diào)制的發(fā)送數(shù)據(jù)和所產(chǎn)生的發(fā)送權(quán)重，產(chǎn)生具有所述發(fā)送方向性的陣列發(fā)送數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)送控制方法，其中，在所述發(fā)送方案選擇步驟處，如果所選調(diào)制方案的級數(shù)小于預定值，則選擇所述第一發(fā)送權(quán)重，而如果所選調(diào)制方案的級數(shù)等于或大于所述預定值，則選擇所述第二發(fā)送權(quán)重。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)送控制方法，還包括糾錯編碼步驟，用于對所述發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行糾錯編碼處理，其中在所述調(diào)制步驟處，根據(jù)所選調(diào)制方案，對經(jīng)過了所述糾錯編碼處理的發(fā)送數(shù)據(jù)進行調(diào)制，以及在所述發(fā)送方案選擇步驟處，根據(jù)所述糾錯編碼處理的編碼率和所述調(diào)制方案選擇步驟所選的調(diào)制方案，選擇所述第一發(fā)送權(quán)重和所述第二發(fā)送權(quán)重之一。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)送控制方法，其中，在所述發(fā)送方案選擇步驟處，如果所述編碼率小于預定編碼率，或者所述編碼率等于或大于所述預定編碼率但是所選調(diào)制方案的級數(shù)小于預定級數(shù)，則選擇所述第一發(fā)送權(quán)重，而如果所述編碼率等于或大于所述預定編碼率并且所選調(diào)制方案的級數(shù)等于或大于所述預定級數(shù)，則選擇所述第二發(fā)送權(quán)重。
9.一種使用多個天線(1A-1D)來接收和發(fā)送信號的無線電設(shè)備中的發(fā)送控制程序，使計算機(9-11，14，101-103)執(zhí)行以下步驟自適應(yīng)陣列接收處理步驟，用于通過自適應(yīng)陣列處理，對所述多個天線(1A-1D)所接收的接收信號執(zhí)行接收處理；接收響應(yīng)向量產(chǎn)生步驟，用于根據(jù)所述多個天線(1A-1D)所接收的接收信號，產(chǎn)生接收響應(yīng)向量；調(diào)制方案選擇步驟，用于選擇調(diào)制方案；調(diào)制步驟，用于根據(jù)所選調(diào)制方案來調(diào)制發(fā)送數(shù)據(jù)；發(fā)送方案選擇步驟，用于根據(jù)所選調(diào)制方案，選擇第一發(fā)送權(quán)重和第二發(fā)送權(quán)重之一，其中所述第一發(fā)送權(quán)重用于形成發(fā)送方向性，以使發(fā)送無線電波的波束對準期望的另一無線電設(shè)備的方向，并使發(fā)送無線電波的零點對準干擾電波的方向，而所述第二發(fā)送權(quán)重用于形成發(fā)送方向性，以使期望的另一無線電設(shè)備處的接收功率最大化；發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生步驟，用于如果選擇所述第一發(fā)送權(quán)重，則根據(jù)所述自適應(yīng)陣列接收處理步驟的接收處理結(jié)果或所述接收響應(yīng)向量，來產(chǎn)生所述第一發(fā)送權(quán)重，而如果選擇所述第二發(fā)送權(quán)重，則根據(jù)所述接收響應(yīng)向量來產(chǎn)生所述第二發(fā)送權(quán)重；以及發(fā)送權(quán)重處理步驟，用于根據(jù)所調(diào)制的發(fā)送數(shù)據(jù)和所產(chǎn)生的發(fā)送權(quán)重，產(chǎn)生具有所述發(fā)送方向性的陣列發(fā)送數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)送控制程序，其中，在所述發(fā)送方案選擇步驟處，如果所選調(diào)制方案的級數(shù)小于預定值，則選擇所述第一發(fā)送權(quán)重，而如果所選調(diào)制方案的級數(shù)等于或大于所述預定值，則選擇所述第二發(fā)送權(quán)重。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)送控制程序，還使計算機(18，19)執(zhí)行糾錯編碼步驟，用于對所述發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行糾錯編碼處理，其中在所述調(diào)制步驟處，根據(jù)所選調(diào)制方案，對經(jīng)過了所述糾錯編碼處理的發(fā)送數(shù)據(jù)進行調(diào)制，以及在所述發(fā)送方案選擇步驟處，根據(jù)所述糾錯編碼處理的編碼率和所述調(diào)制方案選擇步驟所選的調(diào)制方案，選擇所述第一發(fā)送權(quán)重和所述第二發(fā)送權(quán)重之一。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)送控制程序，其中，在所述發(fā)送方案選擇步驟處，如果所述編碼率小于預定編碼率，或者所述編碼率等于或大于所述預定編碼率但是所選調(diào)制方案的級數(shù)小于預定級數(shù)，則選擇所述第一發(fā)送權(quán)重，而如果所述編碼率等于或大于所述預定編碼率并且所選調(diào)制方案的級數(shù)等于或大于所述預定級數(shù)，則選擇所述第二發(fā)送權(quán)重。
全文摘要
提供了一種無線電設(shè)備、發(fā)送控制方法和發(fā)送控制程序，支持自適應(yīng)陣列處理和自適應(yīng)調(diào)制，并可根據(jù)調(diào)制方案來選擇發(fā)送方向性控制方案。該無線電設(shè)備包括調(diào)制單元(14)，根據(jù)所選調(diào)制方案來調(diào)制發(fā)送數(shù)據(jù)；發(fā)送方案選擇單元(11)，選擇第一發(fā)送權(quán)重和第二發(fā)送權(quán)重之一，其中第一發(fā)送權(quán)重用于形成發(fā)送方向性，以使發(fā)送無線電波的波束對準期望無線電設(shè)備的方向，并使發(fā)送無線電波的零點對準干擾電波的方向，而第二發(fā)送權(quán)重用于形成發(fā)送方向性，以使期望無線電設(shè)備處的接收功率最大化；發(fā)送權(quán)重產(chǎn)生單元(102)，產(chǎn)生所選發(fā)送權(quán)重；以及發(fā)送權(quán)重處理單元(103)，根據(jù)所調(diào)制的發(fā)送數(shù)據(jù)和所產(chǎn)生的發(fā)送權(quán)重，產(chǎn)生具有發(fā)送方向性的陣列發(fā)送數(shù)據(jù)。
文檔編號H04L27/36GK101057421SQ20058003864
公開日2007年10月17日 申請日期2005年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月15日
發(fā)明者大島良孝, 飯沼敏范 申請人:三洋電機株式會社