專(zhuān)利名稱(chēng)：基站裝置及發(fā)送功率控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)、具有檢測(cè)通信中的終端裝置的位置的功能的基站裝置及其發(fā)送功率控制方法。


圖1是包含具有位置檢測(cè)功能的基站裝置的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。
在基站裝置(BS)1檢測(cè)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信的終端裝置(MS)2的位置的情況下，首先，利用陣列天線(xiàn)的特性，根據(jù)接收信號(hào)的到來(lái)方向來(lái)檢測(cè)終端裝置2相對(duì)于自己臺(tái)的方向角θ。檢測(cè)該終端裝置的方向的方法公開(kāi)于“アレ一アンテナによる適応信號(hào)處理技術(shù)と高分解能到來(lái)波推定入門(mén)コ一ス(基于陣列天線(xiàn)的自適應(yīng)信號(hào)處理技術(shù)和高分辨率到來(lái)波估計(jì)入門(mén)教程)”等中。
然后，基站裝置1在檢測(cè)出終端裝置2相對(duì)于自己臺(tái)的方向角θ后，測(cè)定終端裝置2相對(duì)于自己臺(tái)的距離。以下，用圖2的時(shí)隙定時(shí)圖來(lái)說(shuō)明基站裝置1和終端裝置2之間的距離L的測(cè)定方法。
從基站裝置1發(fā)送的下行信號(hào)到達(dá)終端裝置2所花費(fèi)的時(shí)間是傳播延遲τ。同樣，從終端裝置2發(fā)送的上行信號(hào)到達(dá)基站裝置1所花費(fèi)的時(shí)間也是傳播延遲τ。此外，終端裝置2完成下行信號(hào)的接收后到開(kāi)始上行信號(hào)的發(fā)送所花費(fèi)的時(shí)間是裝置延遲δ。該裝置延遲δ是由于各部的處理延遲和定時(shí)抖動(dòng)等而發(fā)生的。
如圖2所示，基站裝置1已知時(shí)隙長(zhǎng)度S及裝置延遲δ，所以如果測(cè)定開(kāi)始對(duì)終端裝置2發(fā)送下行信號(hào)后到終端裝置2開(kāi)始接收發(fā)送的上行信號(hào)的時(shí)間T，則可以通過(guò)如下所示的式(1)來(lái)計(jì)算傳播延遲τ。
τ=(T-S-δ)/2(1)然后，假設(shè)光速為C，則基站裝置1可以通過(guò)如下所示的式(2)來(lái)計(jì)算自己臺(tái)和終端裝置2之間的距離L。
L=τ×C(2)這里，上述式(1)只對(duì)直接波成立，所以位置檢測(cè)只使用直接波。與此相對(duì)，在系統(tǒng)采用CDMA方式等對(duì)延遲波的分辨率高的通信方式的情況下，各裝置進(jìn)行RAKE合成以合成到達(dá)時(shí)間互不相同的直接波及延遲波的接收信號(hào)來(lái)提高接收品質(zhì)。此外，各裝置為了在維持所需接收品質(zhì)的同時(shí)降低對(duì)其他臺(tái)的接收處理的干擾而進(jìn)行發(fā)送功率控制。
即，現(xiàn)有的基站裝置常常由于根據(jù)將直接波及延遲波進(jìn)行RAKE合成所得的信號(hào)的功率值來(lái)進(jìn)行發(fā)送功率控制，所以直接波的接收功率相對(duì)變小，不能檢測(cè)作為對(duì)象的終端裝置的位置。
此外，基站裝置如果在位置檢測(cè)時(shí)對(duì)該終端裝置進(jìn)行單純提高發(fā)送功率的控制，則在其他臺(tái)的信號(hào)接收處理中干擾變大，不能得到所需的接收品質(zhì)。即，如果考慮整個(gè)系統(tǒng)，則最好將各終端裝置的發(fā)送功率抑制到必要的最小限度。
本發(fā)明是如下實(shí)現(xiàn)的如果正確進(jìn)行位置檢測(cè)，則根據(jù)將直接波的信號(hào)及延遲波的信號(hào)進(jìn)行合成所得的信號(hào)的接收功率來(lái)進(jìn)行發(fā)送功率控制，而如果未正確進(jìn)行位置檢測(cè)，則只根據(jù)直接波的信號(hào)的接收功率來(lái)進(jìn)行發(fā)送功率控制。
實(shí)施發(fā)明的最好形式以下，參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的基站裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
在圖3中，接收RF部104～106分別放大天線(xiàn)101～103接收到的信號(hào)，變頻為中頻或基帶頻率，輸出到匹配濾波器107～109。匹配濾波器107～109通過(guò)分別將接收RF部104～107的輸出信號(hào)乘以固有的擴(kuò)頻碼來(lái)進(jìn)行解擴(kuò)，輸出到延遲分布測(cè)定電路110及選擇電路111～113。
延遲分布測(cè)定電路110測(cè)定匹配濾波器107～109的延遲分布(規(guī)定時(shí)刻的接收功率)，將測(cè)定結(jié)果輸出到定時(shí)檢測(cè)電路111。
圖4是延遲分布的測(cè)定結(jié)果的示例圖。在圖4中，橫軸是時(shí)間，縱軸是功率。在無(wú)線(xiàn)通信中，除了發(fā)送信號(hào)直接到達(dá)接收端的直接波以外，還存在被山或建筑物反射后到達(dá)的延遲波。在圖4中示出在時(shí)刻t0，功率為p0的直接波的信號(hào)到達(dá)，而在時(shí)刻t1，功率為p1的延遲波的信號(hào)到達(dá)。
定時(shí)檢測(cè)電路111根據(jù)延遲分布來(lái)檢測(cè)信號(hào)到達(dá)的時(shí)刻，在檢測(cè)中將最早到達(dá)的信號(hào)作為直接波的信號(hào)，將直接波的信號(hào)到達(dá)的時(shí)刻的信息輸出到選擇電路112～114及位置檢測(cè)電路116。
選擇電路112～114分別根據(jù)從定時(shí)檢測(cè)電路111輸出的信息，將從匹配濾波器107～109輸出的直接波的信號(hào)輸出到到來(lái)方向估計(jì)電路115。
到來(lái)方向估計(jì)電路115根據(jù)選擇電路112～114的輸出信號(hào)來(lái)估計(jì)接收信號(hào)的到來(lái)方向，檢測(cè)終端裝置相對(duì)于自己臺(tái)的方向角，將檢測(cè)出的方向角的信息輸出到位置檢測(cè)電路116。
位置檢測(cè)電路116根據(jù)直接波的信號(hào)到達(dá)的時(shí)刻的信息和定時(shí)偏移信息來(lái)估計(jì)傳播延遲，計(jì)算自己臺(tái)和終端裝置之間的距離。然后，位置檢測(cè)電路116將表示自己臺(tái)和終端裝置之間的距離及方向角的終端位置信息輸出到未圖示的中央控制臺(tái)。
天線(xiàn)共用器152是為了發(fā)送和接收使用同一天線(xiàn)，將天線(xiàn)151無(wú)線(xiàn)接收到的信號(hào)輸出到接收RF部153，而將從發(fā)送RF部165輸出的發(fā)送信號(hào)輸出到天線(xiàn)151。
接收RF部153放大從天線(xiàn)共用器152輸入的接收信號(hào)，變頻為中頻或基帶頻率，輸出到匹配濾波器154。匹配濾波器154通過(guò)將接收RF部153的輸出信號(hào)乘以固有的擴(kuò)頻碼來(lái)進(jìn)行解擴(kuò)，輸出到延遲分布測(cè)定電路155及選擇電路157。
延遲分布測(cè)定電路155測(cè)定匹配濾波器154的輸出信號(hào)的延遲分布，將測(cè)定結(jié)果輸出到定時(shí)檢測(cè)電路156。定時(shí)檢測(cè)電路156根據(jù)延遲分布來(lái)檢測(cè)信號(hào)到達(dá)的時(shí)刻，將檢測(cè)出的各信號(hào)到達(dá)的時(shí)刻的信息輸出到選擇電路157。
選擇電路157根據(jù)從定時(shí)檢測(cè)電路156輸出的信息，將匹配濾波器154的輸出信號(hào)中最早到達(dá)的信號(hào)作為直接波的信號(hào)而輸出到信道估計(jì)電路158。將最早到達(dá)的信號(hào)以外的信號(hào)作為延遲波的信號(hào)而輸出到信道估計(jì)電路159。
信道估計(jì)電路158進(jìn)行直接波的信號(hào)的信道估計(jì)，將信道估計(jì)值輸出到RAKE合成電路160及發(fā)送功率控制電路162。信道估計(jì)電路159進(jìn)行延遲波的信號(hào)的信道估計(jì)，將信道估計(jì)值輸出到RAKE合成電路160及連接開(kāi)關(guān)161。
RAKE合成電路160通過(guò)將直接波的信號(hào)乘以信道估計(jì)電路157的信道估計(jì)值的復(fù)共軛，將延遲波的信號(hào)乘以信道估計(jì)電路158的信道估計(jì)值的復(fù)共軛，來(lái)校正因衰落引起的相位和振幅的變動(dòng)。然后，RAKE合成電路160對(duì)校正后的各信號(hào)進(jìn)行RAKE合成并解調(diào)，向未圖示的中央控制臺(tái)輸出接收數(shù)據(jù)，向發(fā)送RF部輸出功率控制命令。
連接開(kāi)關(guān)161根據(jù)來(lái)自未圖示的中央控制臺(tái)的控制信號(hào)，控制是否將延遲波的信號(hào)及信道估計(jì)電路159的信道估計(jì)值輸出到發(fā)送功率控制電路162。
發(fā)送功率控制電路162在校正輸入信號(hào)因衰落引起的相位和振幅的變動(dòng)后進(jìn)行合成并測(cè)定接收功率強(qiáng)度。然后，發(fā)送功率控制電路162在測(cè)定結(jié)果低于目標(biāo)品質(zhì)的情況下，生成指示提高下次上行信號(hào)的發(fā)送功率的功率控制命令，而在其他情況下，則生成指示提高下次上行信號(hào)的發(fā)送功率的功率控制命令，將生成的功率控制命令輸出到復(fù)用電路163。
復(fù)用電路163在發(fā)送數(shù)據(jù)上復(fù)用從發(fā)送功率控制電路162輸出的功率控制命令，輸出到調(diào)制電路164。調(diào)制電路164對(duì)復(fù)用電路163的輸出信號(hào)進(jìn)行PSK等初級(jí)調(diào)制處理、和乘以固有擴(kuò)頻碼的次級(jí)調(diào)制，輸出到發(fā)送RF部165。發(fā)送RF部165對(duì)調(diào)制電路164的輸出信號(hào)進(jìn)行正交調(diào)制、變頻，進(jìn)而根據(jù)從RAKE合成電路160輸出的功率控制命令進(jìn)行放大，通過(guò)天線(xiàn)共用器152從天線(xiàn)151無(wú)線(xiàn)發(fā)送。
接著，說(shuō)明圖3所示的基站裝置的位置檢測(cè)處理中的信號(hào)流程。
天線(xiàn)101～103接收到的信號(hào)分別在接收RF電路104～106中被放大，被變頻為中頻或基帶頻率。接收RF電路104～106的輸出信號(hào)分別在匹配濾波器107～109中用固有的擴(kuò)頻碼進(jìn)行解擴(kuò)，輸出到延遲分布測(cè)定電路110及選擇電路112～114。
在延遲分布測(cè)定電路110中，測(cè)定匹配濾波器107～109的輸出信號(hào)的延遲分布，在定時(shí)檢測(cè)電路111中，檢測(cè)各接收信號(hào)的到達(dá)時(shí)刻，在檢測(cè)中最早到達(dá)的信號(hào)、即直接波信號(hào)到達(dá)的時(shí)刻的信息被輸出到選擇電路112～114及位置檢測(cè)電路116。
然后，根據(jù)從定時(shí)檢測(cè)電路111輸出的信息，直接波的信號(hào)分別通過(guò)選擇電路112～114輸出到到來(lái)方向估計(jì)電路115。
在到來(lái)方向估計(jì)電路115中，根據(jù)直接波的信號(hào)，估計(jì)接收信號(hào)的到來(lái)方向，檢測(cè)終端裝置相對(duì)于自己臺(tái)的方向角，檢測(cè)出的方向角的信息被輸出到位置檢測(cè)電路116。
在位置檢測(cè)電路116中，根據(jù)直接波的信號(hào)到達(dá)的時(shí)刻的信息和定時(shí)偏移信息來(lái)測(cè)定傳播延遲，計(jì)算自己臺(tái)和終端裝置之間的距離。然后，表示自己臺(tái)和終端裝置之間的距離及方向角的終端位置信息被輸出到未圖示的中央控制臺(tái)。
這里，在上行信號(hào)的接收功率不夠的情況下，在定時(shí)檢測(cè)電路111中，有時(shí)不能檢測(cè)直接波的信號(hào)的到達(dá)時(shí)刻。在此情況下，延遲波的信號(hào)的到達(dá)時(shí)刻被錯(cuò)誤地檢測(cè)為直接波的到達(dá)時(shí)刻，所以未檢測(cè)出終端裝置的正確位置。
在中央控制臺(tái)中，在輸入的終端位置信息的分散大于閾值的情況下，判定為接收品質(zhì)惡化，未檢測(cè)出終端裝置的正確位置。在此情況下，為了提高上行信號(hào)的發(fā)送功率，從中央控制臺(tái)輸出指示切斷連接開(kāi)關(guān)161的控制信號(hào)。
以下，說(shuō)明圖3所示的基站裝置的包含發(fā)送功率控制的發(fā)送接收處理中的信號(hào)流程。
天線(xiàn)151接收到的信號(hào)通過(guò)天線(xiàn)共用器152被輸入到接收RF電路153，在接收RF電路153中被放大，變頻為中頻或基帶頻率。接收RF電路153的輸出信號(hào)在匹配濾波器154中用固有的擴(kuò)頻碼進(jìn)行解擴(kuò)處理，輸出到延遲分布測(cè)定電路155及選擇電路157。
在延遲分布測(cè)定電路155中，測(cè)定匹配濾波器154的輸出信號(hào)的延遲分布，在定時(shí)檢測(cè)電路156中，檢測(cè)各接收信號(hào)的到達(dá)時(shí)刻，檢測(cè)出的信號(hào)到達(dá)的時(shí)刻的信息被輸出到選擇電路157。
這里，檢測(cè)出的信號(hào)中最早到達(dá)的信號(hào)被作為直接波的信號(hào)，而其他信號(hào)被作為延遲波的信號(hào)，進(jìn)行以下的處理。
根據(jù)從定時(shí)檢測(cè)電路156輸出的信息，從匹配濾波器154輸出的直接波的信號(hào)通過(guò)選擇電路157被輸出到信道估計(jì)電路158、RAKE合成電路160及發(fā)送功率控制電路162。此外，從匹配濾波器154輸出的延遲波的信號(hào)通過(guò)選擇電路157被輸出到信道估計(jì)電路159、RAKE合成電路160及連接開(kāi)關(guān)161。
直接波的信號(hào)在信道估計(jì)電路158中進(jìn)行信道估計(jì)，而延遲波的信號(hào)在信道估計(jì)電路159中進(jìn)行信道估計(jì)，信道估計(jì)值分別被輸出到RAKE合成電路160。
在RAKE合成電路160中，通過(guò)選擇電路157的各信號(hào)分別根據(jù)信道估計(jì)值來(lái)校正因衰落引起的相位和振幅的變動(dòng)，進(jìn)行RAKE合成并解調(diào)。然后，在解調(diào)過(guò)的信號(hào)中，接收數(shù)據(jù)被輸出到未圖示的中央控制臺(tái)，而發(fā)送功率控制命令被輸出到發(fā)送RF部165。
另一方面，輸出到連接開(kāi)關(guān)161的延遲波的信號(hào)根據(jù)來(lái)自中央控制臺(tái)的控制信號(hào)，在連接開(kāi)關(guān)161被連接的情況下，輸出到發(fā)送功率控制電路162。
在發(fā)送功率控制電路162中，輸入的各信號(hào)在分別校正因衰落引起的相位和振幅的變動(dòng)后被合成，測(cè)定接收功率強(qiáng)度。然后，在測(cè)定結(jié)果低于目標(biāo)品質(zhì)的情況下，生成指示提高下次上行信號(hào)的發(fā)送功率的功率控制命令，而在其他情況下，則生成指示提高下次上行信號(hào)的發(fā)送功率的功率控制命令，將生成的功率控制命令輸出到復(fù)用電路163。
即，通常，根據(jù)接通連接開(kāi)關(guān)161并對(duì)直接波的信號(hào)及延遲波的信號(hào)進(jìn)行合成所得的信號(hào)的接收功率來(lái)進(jìn)行發(fā)送功率控制。如果正確進(jìn)行位置檢測(cè)，則無(wú)需提高上行信號(hào)的發(fā)送功率，所以維持接通連接開(kāi)關(guān)161的狀態(tài)，降低其他基站裝置中的干擾信號(hào)。此外，如果未正確進(jìn)行位置檢測(cè)，則切斷連接開(kāi)關(guān)161，只根據(jù)直接波的信號(hào)的接收功率進(jìn)行發(fā)送功率控制。其結(jié)果是，上行信號(hào)的發(fā)送功率被提高到使得直接波的接收功率達(dá)到目標(biāo)品質(zhì)，所以能夠提高接收品質(zhì)，可靠地檢測(cè)直接波，正確進(jìn)行位置檢測(cè)。
從基站裝置發(fā)送的下行線(xiàn)路的發(fā)送數(shù)據(jù)在復(fù)用電路163中與從發(fā)送功率控制電路162輸出的發(fā)送功率控制命令進(jìn)行復(fù)用。復(fù)用電路163的輸出信號(hào)在調(diào)制電路164中進(jìn)行PSK等初級(jí)調(diào)制處理，進(jìn)而進(jìn)行乘以固有擴(kuò)頻碼的次級(jí)調(diào)制處理，輸出到發(fā)送RF部165。
調(diào)制電路164的輸出信號(hào)在發(fā)送RF電路165中進(jìn)行正交調(diào)制、變頻等處理，根據(jù)RAKE合成電路160輸出的發(fā)送功率控制命令被放大后，通過(guò)天線(xiàn)共用器152從天線(xiàn)151無(wú)線(xiàn)發(fā)送。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的基站裝置及發(fā)送功率控制方法，只在未正確進(jìn)行位置檢測(cè)的情況下，才只根據(jù)直接波的信號(hào)的接收功率來(lái)進(jìn)行發(fā)送功率控制，所以既能夠進(jìn)行可靠的位置檢測(cè)，又能夠降低其他臺(tái)的信號(hào)接收處理中的干擾。
在本實(shí)施例中，是在未圖示的中央控制臺(tái)中，判定位置檢測(cè)是否正確進(jìn)行并進(jìn)行連接開(kāi)關(guān)161的控制，但是也可以在位置檢測(cè)電路116中進(jìn)行這些處理。
此外，在本實(shí)施例中，是在RAKE合成電路160中，只用選擇電路157的輸出來(lái)進(jìn)行RAKE合成，但是也可以除了選擇電路157的輸出以外，還用選擇電路112～114的輸出來(lái)進(jìn)行RAKE合成。
本說(shuō)明書(shū)基于1998年11月26日申請(qǐng)的特愿平10-336110號(hào)。其內(nèi)容包含于此。
權(quán)利要求
1.一種基站裝置，包括位置檢測(cè)部件，檢測(cè)通信對(duì)方的位置；接收信號(hào)提取部件，提取直接波的信號(hào)和延遲波的信號(hào)；信號(hào)通過(guò)控制部件，根據(jù)上述位置檢測(cè)部件的檢測(cè)結(jié)果，控制是否使提取出的延遲波的信號(hào)通過(guò)；以及發(fā)送功率控制部件，根據(jù)將直接波的信號(hào)和通過(guò)上述信號(hào)通過(guò)控制部件的延遲波的信號(hào)進(jìn)行合成所得的接收功率來(lái)控制發(fā)送功率。
2.如權(quán)利要求1所述的基站裝置，其中，信號(hào)通過(guò)控制部件在不能正確檢測(cè)通信對(duì)方的位置的情況下，切斷延遲波的信號(hào)。
3.一種發(fā)送功率控制方法，在未能正確檢測(cè)通信對(duì)方的位置的情況下，根據(jù)直接波的信號(hào)的接收功率來(lái)控制接收功率，而在其他情況下，根據(jù)將直接波的信號(hào)和延遲波的信號(hào)進(jìn)行合成所得的信號(hào)的接收功率來(lái)控制發(fā)送功率。
全文摘要
如果正確進(jìn)行位置檢測(cè),則通過(guò)控制信號(hào)來(lái)接通連接開(kāi)關(guān)161,在發(fā)送功率控制電路162中根據(jù)將直接波的信號(hào)及延遲波的信號(hào)進(jìn)行合成所得的信號(hào)的接收功率來(lái)進(jìn)行發(fā)送功率控制。如果未正確進(jìn)行位置檢測(cè),則通過(guò)控制信號(hào)來(lái)切斷連接開(kāi)關(guān)161,在發(fā)送功率控制電路162中只根據(jù)直接波的信號(hào)的接收功率來(lái)進(jìn)行發(fā)送功率控制。由此,既能夠進(jìn)行可靠的位置檢測(cè),又能夠降低其他臺(tái)的信號(hào)接收處理中的干擾。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1288646SQ9980227
公開(kāi)日2001年3月21日 申請(qǐng)日期1999年11月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月26日
發(fā)明者平松勝?gòu)? 宮和行 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社