專利名稱：基站設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于數字移動通信系統的基站設備，并且尤其涉及配備自適應陣列天線的基站設備。
背景技術：
傳統基站設備配備有自適應陣列天線(在下文中稱之為“AAA”)，以抑制在接收信號中的干擾波(諸如相鄰信道干擾波、同信道干擾波、以及延遲波)的影響。配備AAA的基站基于多個天線，并通過為從每個天線接收的信號(即，每個所接收的信號序列)提供幅度和相位調整，能夠強烈地僅接收從期望的方向上到達的電磁波(在下文中稱之為“形成接收方向性”)。接收信號的幅度和相位調整是通過用特定序列復合系數(接收權重)乘以每個所接收的信號序列來完成的。
通過經由對應于序列的天線傳送由特定序列復合系數(傳送權重)相乘的傳送信號，配備該AAA的基站能夠在期望的方向上強烈地傳送電磁波(在下文中稱之為“具有傳送方向性”)。
如下所述，有兩種主要方法用于在這種基站中安排天線。首先，存在一種方法(在下文中稱之為“方法1”)，由此安排天線在這樣的位置上使得在由天線接收的信號之間的衰落相關性實際上是1。
當使用方法1時，基站在接收時和在傳送時均能夠獲得較大的陣列增益。例如，如果將所配置的天線的總體數目指定為N，則引入一陣列天線使得有可能獲得具有2N倍天線增益的接收信號。另外，引入一陣列天線使得有可能獲得具有N倍信噪比的接收信號。
其次，存在一種方法(在下文中稱之為“方法2”)，由此安排天線在這樣的位置上使得在由天線接收的信號之間的衰落相關性實際上是0。
當使用方法2時，由于在由天線接收的信號之間的衰落相關性實際上是0，所以基站能夠利用從相應天線接收的信號執行分集接收。結果，基站能夠獲得比在使用方法1時更好的帶有減弱的衰落影響的接收信號。
然而，下列問題施加在配備如上所述的傳統AAA的基站上。當使用方法1時，由于在由天線接收的信號之間的衰落相關性實際上是1，該基站不能夠利用從相應天線接收的信號執行分集接收。因而，基站難以獲得帶有減弱的衰落影響的較好接收信號。
為了防止這種問題，基站僅需要配備分集所需的AAA數目。然而，在此情形中，要安裝的天線數目增加了，并且天線安裝變得困難。另外，隨著天線數目的增加，要計算的復合系數(接收權重和傳送權重)的數目也增加了，并且權重計算所需的計算規模變得極大。
而且，當使用方法2時，在傳送信號的方向圖上，旁瓣(side lobe)是在所有方向上而不是僅在期望的方向上產生的。結果，位于一方向上但不是上述期望方向上的移動臺接收主要干擾，并且接著難以獲得良好的通信。由此，方法2的使用不適于諸如CDMA(碼分多址)的多用戶環境。

發明內容
本發明的目的是提供一種抑制衰落和干擾的影響、并且獲得具有較好特性的接收信號、同時保持在移動臺設備(通信終端設備)中的良好通信質量的基站設備。
通過為基于序列連序列(sequence by sequence)來安排以便在水平面中的特定序列的預定位置處具有相互垂直的位置關系的多個支路提供天線元件、基于支路連支路(branch by branch)利用每個序列的接收信號執行自適應陣列天線處理、產生合并由特定序列權重乘以每個上述序列的接收信號引起的信號的合并信號、并且利用每個支路的所產生的合并信號執行分集合并，能夠實現該目的。
而且，通過提供在水平面中的特定序列預定位置處以相互預定距離來安排的對應第一支路的垂直極化天線元件和對應第二支路的水平極化天線元件、基于支路連支路利用每個序列的接收信號執行自適應陣列天線處理、產生合并由特定序列權重乘以每個上述序列的接收信號引起的信號的合并信號、并且利用每個支路的所產生的合并信號執行分集合并，能夠實現該目的。


圖1是示出根據本發明的實施例1的基站設備的結構的方框圖；
圖2是示出根據本發明的實施例2的基站設備的結構的方框圖；圖3是示出根據本發明的實施例3的基站設備的結構的方框圖；圖4是示出根據本發明的實施例4的基站設備的結構的方框圖；圖5是示出根據本發明的實施例5的基站設備的結構的方框圖；圖6是示出根據本發明的實施例6的基站設備的結構的方框圖。
具體實施例方式
現在將參考附圖在下面詳細解釋本發明的實施例。
(實施例1)配備AAA的基站獲得具有高增益的接收信號，并且通過合并從多個天線接收的信號還形成接收方向性(即，在水平面會聚波束寬度)。配備這樣的AAA的基站經由引入該AAA能夠增加接收信號的增益。即，即使由形成該AAA的每個天線接收的信號的增益小，則該基站能夠通過合并由該天線接收的信號獲得高增益信號。由此，利用該基站，有可能減少由形成該AAA的每個天線接收的信號的增益，并且由此有可能縮短每個天線的長度。
由此，在該實施例中，首先，預定天線序列(在本文稱作“天線序列1”)是這樣形成的提供對應于支路(在本實施例中，“支路1”和“支路2”)數量的縮短長度的天線元件，并且這樣安排對應于支路1(由多個天線元件組成的天線元件組)和支路2的該天線元件，使得在水平面的預定點(在本文稱作“點1”)處具有相互垂直位置關系。其中，需要將每個天線元件放置在上述預定點上，使得對應于該相應支路的天線元件的中心軸實際地重合。
其次，將利用類似方法形成的預定天線序列(在本文稱作“天線序列2”)安排在不是上述點1的點(在本文稱作“點2”)上。其中，將在天線序列2中對應支路1(支路2)的天線元件放置在實際上與在天線序列1中對應于支路1(支路2)的天線元件所放置的高度相同的高度上。由此，安排了利用類似方法形成的期望數目的預定天線序列。利用該方法，能夠容易地安裝帶有多個支路的天線。
對于每個天線元件的長度，例如有可能根據序列的數目設置它。例如，隨著序列的數目的增加，信號(其中由該天線序列接收的信號經過合并)的增益也增加了，并且由此有可能縮短每個序列的天線元件的長度。
將參考圖1描述一實際例子。圖1是示出根據本發明的實施例1的基站設備的結構的方框圖。在該實施例中，將描述其中支路的數目是2并且序列的數目是3的一種情形作為例子。
首先，提供已縮短長度的天線元件(例如，實際上是圓柱形的天線元件-雖然實際上不是圓柱形的天線元件是可能的)101-1和102-1。安排天線元件101-1(即，對應于支路1的天線元件)和天線元件102-1(即，對應于支路2的天線元件)，使得在水平面中的點1處具有相互垂直的位置關系。這里，將天線元件101-1和天線元件102-1這樣安排使得它們的中心軸實際上重合。利用該方法，形成天線序列1。而且，在本實施例中，天線序列1被天線屏蔽器(例如，實際上是圓柱形的天線屏蔽器)103-1遮蓋。該天線屏蔽器103-1用于防止天線元件101-1和天線元件102-1受到風的影響。
其次，提供具有與天線元件101-1和天線元件102-1相似的結構的天線元件101-2和天線元件102-2。將天線元件101-2(即，對應于支路1的天線元件)和天線元件102-2(即，對應于支路2的天線元件)這樣安排使得在水平面中的點1處具有相互垂直的位置關系。這里，將天線元件101-2(天線元件102-2)放置在實際上與天線元件101-1(天線元件102-1)所放置的高度相同的高度上。利用該方法，形成天線序列2。天線序列2是以與天線序列1相同的方式通過天線屏蔽器(這里是天線屏蔽器103-2)遮蓋的。
類似地，利用如上所述相同的方法，使用天線元件101-3(即，對應于支路1的天線元件)和天線元件102-3(即，對應于支路2的天線元件)形成天線序列3。很顯然，將天線元件101-3(天線元件102-3)放置在實際上與天線元件101-1和天線元件102-1(天線元件101-2和天線元件102-2)所放置的高度相同的高度上。
現在將再次參考圖1描述根據本實施例的基站設備的總體結構。在支路1中，將由在天線序列1中的天線元件101-1接收的信號(序列1接收信號)、由在天線序列2中的天線元件101-2接收的信號(序列2接收信號)、以及由在天線序列3中的天線元件101-3接收的信號(序列3接收信號)輸出到接收RF(射頻)部分104。
該接收RF部分104執行諸如關于序列1接收信號至序列3接收信號的頻率變換的預定接收處理。隨著該接收處理，序列1至序列3接收信號會輸出到接收信號處理部分105上。
在接收信號處理部分105，接收權重合并部分106通過用來自權重更新部分107的特定序列接收權重乘以已經經歷接收處理的序列1至序列3接收信號來產生合并信號。所產生的合并信號會輸出到權重更新部分107和分集合并部分108。利用一參考信號、來自接收RF部分104的已經經歷接收處理的序列1至序列3接收信號、和來自接收權重合并部分106的合并信號，權重更新部分107分別產生特定于序列1至序列3的接收權重。所產生的接收權重會輸出到接收權重合并部分106和傳送權重合并部分113上。
該傳送權重合并部分113利用來自權重更新部分107的分別特定于序列1至序列3的接收權重，作為分別特定于序列1至序列3的傳送權重。即，傳送權重合并部分113通過用分別特定于序列1至序列3的傳送權重乘以傳送信號產生序列1至序列3傳送信號，并且輸出這些傳送信號到傳送RF部分114。
該傳送RF部分114執行諸如關于序列1至序列3的傳送信號的頻率變換的預定傳送處理，并且分別經由序列1天線元件101-1至序列3天線元件101-3傳送已經經歷傳送處理的序列1至序列3的傳送信號。
同時，在支路2中，由在天線序列1中的天線元件102-1接收的信號(序列1接收信號)、由在天線序列2中的天線元件102-2接收的信號(序列2接收信號)、以及由在天線序列3中的天線元件102-3接收的信號(序列3接收信號)被輸出到接收RF部分109上。
該接收RF部分109執行諸如關于序列1接收信號至序列3接收信號的頻率變換的預定接收處理。隨著該接收處理，序列1接至序列3接收信號會輸出到接收信號處理部分110上。
在接收信號處理部分110中，接收權重合并部分111通過用來自權重更新部分112的特定序列接收權重乘以已經經歷接收處理的序列1至序列3接收信號來產生合并信號。所產生的合并信號會輸出到權重更新部分112和分集合并部分108上。利用一參考信號、來自接收RF部分109的已經經歷接收處理的序列1至序列3接收信號、和來自接收權重合并部分111的合并信號，權重更新部分112分別產生特定于序列1至序列3的接收權重。所產生的接收權重會輸出到接收權重合并部分111上。
分集合并部分108通過利用由接收權重合并部分106產生的合并信號和由接收權重合并部分111產生的合并信號執行分集合并來產生新的接收信號。
現在將再次參考圖1描述具有上述結構的基站設備的操作。為了簡化該描述，這里假定前述基站設備執行與移動臺設備1的通信。移動臺設備1在不同的時間傳送信息信號和參考信號。
由移動臺設備1傳送的信號是通過根據該實施例的基站設備經由序列1至序列3天線接收的。首先，在支路1中，由序列1天線元件101-1至序列3天線元件101-3接收的信號--即，序列1至序列3接收信號----通過接收RF部分104經歷諸如頻率變換的預定接收處理，并且接著輸出到接收信號處理部分105上。在接收信號處理部分105中，執行下述類型自適應陣列天線處理(在本文中稱之為“AAA處理”)。
在參考信號的接收時間(即，當序列1至序列3接收信號是對應于參考信號的信號時)，在接收權重合并部分106中，將已經經歷接收處理的序列1至序列3接收信號每個都乘以來自權重更新部分107的相應特定序列接收權重，并且合并由該特定序列接收權重相乘的序列1至序列3接收信號。利用該方法，產生一合并信號。所產生的合并信號會輸出到權重更新部分107。在權重更新部分107中，更新分別特定于序列1至序列3的接收權重，使得在該合并信號和以前存儲的參考信號之間的差值變小。已更新的接收權重輸出到接收權重合并部分106和傳送權重合并部分113上。
在信息信號(包含一已知信號)的接收時間(即，當序列1至序列3接收信號是對應于一信息信號的信號時)，在接收權重合并部分106中，合并由該特定序列接收權重相乘的序列1至序列3接收信號。利用該方法，產生支路1合并信號。該支路1合并信號是一具有大陣列增益的信號。結果，干擾波(例如，諸如相鄰信道干擾波、同信道干擾波、以及延遲波)在該支路1合并信號中得到抑制。所產生的支路1合并信號輸出到分集合并部分108上。
其次，在支路2中，由序列1天線元件102-1至序列3天線元件102-3接收的信號----即序列1至序列3接收信號----輸出到接收信號處理部分109上。在接收信號處理部分109、接收權重合并部分111、以及權重更新部分112中，分別執行如在支路1的接收RF部分104、接收權重合并部分106、以及權重更新部分107中那樣相同類型的處理。結果，由特定序列接收權重相乘的序列1至序列3接收信號在接收權重合并部分111中得到合并。利用該方法，產生支路2合并信號。該支路2合并信號是一具有大陣列增益的信號。結果，干擾波(例如，諸如相鄰信道干擾波、同信道干擾波、以及延遲波)在該支路2合并信號中得到抑制。所產生的支路2合并信號輸出到分集合并部分108上。
在分集合并部分108上，利用來自接收權重合并部分106的支路1合并信號和來自接收權重合并部分111的支路2合并信號執行分集合并。
即，首先利用對應于在支路1(支路2)合并信號中的已知信號執行支路1(支路2)的信道估計----即衰落波動估計。利用該方法，產生支路1信道估計(α1)和支路2信道估計(α2)。接著，利用在支路1合并信號(r1(t))中對應于信息信號的信號、在支路2合并信號(r2(t))中對應于信息信號的信號、支路1信道估計、以及支路2信道估計執行分集合并。利用該方法，產生新的接收信號。
具體地，例如，當最大比率合并用于分集合并時，該新的接收信號(r(t))是由以下示出的等式表達的。以下，α1*代表α1的共軛復數，并且α2*代表α2的共軛復數。
r(t)＝α1*(t)r1(t)+α2*(t)r2(t)-(1)當等增益合并用于分集合并時，該新的接收信號由以下示出的等式表達。
r(t)＝α1*(t)r1(t)/|α1|+α2*(t)r2(t)/|α2| -(2)當選擇性合并用于分集合并時，該新的接收信號由以下示出的等式表達。
r(t)＝α1*(t)r1(t)/|α1|(其中，|α1|＞|α2|)-(3)r(t)＝α2*(t)r2(t)/|α2|(其中，|α1|＜|α2|)-(4)有可能使用最大比率合并、等增益合并、或選擇性合并中任何一個用于分集合并。通過使用最大比合并能夠獲得具有最佳特性的接收信號。
在所獲得的新接收信號中，由于已經執行分集合并的事實，所以衰落波動的影響已經得以減弱。
同時，傳送信號輸出到傳送權重合并部分113。在傳送權重合并部分113中，序列1至序列3傳送信號是通過用特定于序列1至序列3的傳送權重分別乘以傳送信號來產生的。分別特定于序列1至序列3的傳送權重等同于由權重更新部分107更新的分別特定于序列1至序列3的接收權重。所產生的序列1至序列3的傳送信號輸出到傳送RF部分114。
在通過傳送RF部分114經歷預定傳送處理之后，序列1至序列3傳送信號經由支路1中的序列1天線元件101-1至序列3天線元件101-3分別傳送到接收站設備1上。
在經由序列1天線元件101-1至序列3天線元件101-3傳送的信號的方向圖中，由于通過傳送權重合并部分113已經執行乘以傳送權重的事實，所以波束是在移動臺設備1的來到方向上呈現的。結果，能夠增加移動臺設備1中的接收功率，并且能夠抑制施加在不是移動臺設備1的移動臺設備上的干擾。由此，能夠保持在移動臺設備1和其它移動臺設備中的通信質量處于良好的水平。
在該實施例中，已經描述了其中傳送信號是從支路1傳送的情形，但是還有可能傳送信號是從支路2傳送的。然而，支路1天線(即，天線元件101-1至天線元件101-3)是安排在比支路2天線(即，天線元件102-1至天線元件102-3)較高的位置處的。由此，就傳播損耗和視線安全而論，來自支路1的傳送信號的傳送是有益處的。由此優選地傳送來自支路1而不是支路2的傳送信號。
如上所述，在該實施例中，這樣安排多個天線元件使得基于序列連序列在水平面中的預定點處具有相互垂直的位置關系。利用該方法，能夠容易地安裝多個天線元件。另外，能夠通過基于支路連支路用特定序列接收權重乘以每個序列的接收信號、并且合并已經被乘以接收權重的相應序列的接收信號(執行AAA處理)，來獲得其中干擾波得到抑制的信號。利用該方法，有可能從接收信號中僅提取由所期望移動臺設備傳送的信號。而且，通過執行基于支路連支路由AAA處理獲得的合并信號的分集合并，有可能獲得其中衰落波動減弱了的信號。
(實施例2)在該實施例中，參考圖2描述其中在實施例1中減少AAA處理的接收權重計算量的一種情形。圖2是示出根據本發明的實施例2的基站設備的結構的方框圖。將在圖2中與實施例1(圖1)的那些等同的部分指示為如在圖1中的相同的編碼，并且省略它們的詳細解釋。
在圖2中，根據本實施例的基站設備具有其中從根據實施例1的基站設備中省略了權重更新部分112、并且提供接收權重合并部分201取代接收權重合并部分111的結構。
來考慮一預定序列(這里，例如，序列1)，由支路1天線元件101-1接收的信號和由支路2天線元件102-1接收的信號就到來方向來說實際上重合了，并且僅在信號強度上不同。這同樣也適用于序列2和序列3。
由此，在該實施例中，僅對多個支路之一執行接收權重計算，并且所計算的接收權重是作為所有上述多個支路的接收權重來使用的。之后，考慮了衰落波動的影響的分集合并是利用在上述多個支路中通過AAA處理獲得的合并信號來執行的。由此，僅對一個支路而不是全部支路執行接收權重計算，使得能夠減少接收權重計算所要求的計算量。
在信息信號(包含一已知信號)的接收時間(即，當序列1至序列3接收信號是對應于信息信號的信號時)，在接收權重合并部分201中，已經經歷接收處理的序列1至序列3接收信號分別地由來自權重更新部分107的特定序列接收權重相乘，并且合并由特定序列接收權重相乘的序列1至序列3接收信號。利用該方法，產生支路2合并信號。
如上所述，在該實施例中，僅對多個支路之一執行接收權重計算，并且所計算的接收權重是作為所有上述多個支路的接收權重來使用的。利用該方法，與實施例1比較有可能減少接收權重計算所要求的計算量。
(實施例3)在該實施例中，參考圖3描述其中在實施例2中執行分集傳送的一種情形。圖3是示出根據本發明的實施例3的基站設備的結構的方框圖。將在圖3中與實施例2(圖2)的那些等同的部分指示為如在圖2中的相同的編碼，并且省略它們的詳細解釋。
在圖3中，根據本實施例的基站設備具有其中在根據實施例1的基站設備中提供傳送天線選擇部分301、選擇部分302、以及傳送RF部分303的結構。
如在以上實施例2所述，來考慮一預定序列(這里，例如，序列1)，由支路1天線元件101-1接收的信號和由支路2天線元件102-1接收的信號就到來方向來說實際上重合了，并且僅在信號強度上不同。
由此，在該實施例中，僅對多個支路之一執行接收權重計算，并且所計算的接收權重是作為所有上述多個支路的接收權重和傳送權重來使用的。之后，考慮了衰落波動的影響的分集合并是利用在上述多個支路中通過AAA處理獲得的合并信號來執行的。由此，僅對一個支路而不是全部支路執行傳送權重計算，使得能夠減少傳送權重計算所要求的計算量。
傳送天線選擇部分301測量由接收權重合并部分106產生的支路1合并信號的接收功率、和由接收權重合并部分201產生的支路2合并信號的接收功率，并且選擇對應于具有較大接收功率的合并信號的支路作為傳輸傳送信號的支路。該傳送天線選擇部分301將該選擇結果輸出到選擇部分302上。
選擇部分302根據傳送天線選擇部分301的選擇結果將來自傳送權重合并部分113的序列1至序列3傳送信號輸出到傳送RF部分114或者傳送RF部分303上。即，當通過傳送天線選擇部分301選擇支路1(支路2)時，選擇部分302將序列1至序列3傳送信號輸出到傳送RF部分114(傳送RF部分303)上。
傳送RF部分303具有與上述傳送RF部分114相同的結構，并且執行諸如關于序列1至序列3傳送信號的頻率變換的預定傳送處理，并且接著分別經由序列1天線元件102-1至序列3天線元件102-3傳送已經經歷傳送處理的序列1至序列3傳送信號。
在經由序列1天線元件101-1至序列3天線元件101-3(當選擇支路1時)或者序列1天線元件102-1至序列3天線元件102-3(當選擇支路2時)傳送的信號的方向圖中，由于通過傳送權重合并部分113已經執行乘以傳送權重的事實，所以波束是在移動臺設備1的來到方向上呈現的。結果，能夠增加移動臺設備1中的接收功率，并且能夠抑制施加在不是移動臺設備1的移動臺設備上的干擾。由此，能夠保持在移動臺設備1和其它移動臺設備中的通信質量處于良好的水平。
而且，通過經由基于每個支路的合并信號的接收功率選擇的支路執行到移動臺設備1的傳送(即，分集傳送)，有可能補償由于在移動臺設備1中的衰落波動引起的在接收功率上的下降。
如上所述，在該實施例中，僅對多個支路之一執行接收權重計算，并且所計算的接收權重是作為所有上述多個支路的接收權重和傳送權重來使用的。利用該方法，有可能減少傳送權重計算所要求的計算量，并且還執行分集傳送。
(實施例4)在該實施例中，描述了其中在實施例1中使用了極化分集的一種情形。
在移動通信中，移動臺設備用戶以傾斜地平線45度角使用移動臺設備通信。接著，垂直極化波和水平極化波到達基站設備。當在該垂直極化波和水平極化波之間的衰落相關性非常低時，利用垂直極化波和水平極化波的極化分集應用使得能夠獲得具有比在空間分集的情形中更大的增益的信號，其中在空間分離的配置中使用了多個天線。
由此，在該實施例中，應用了極化分集。然而，如果單個天線是通過在發射和接收垂直極化波的天線元件(在下文中稱之為“垂直極化天線元件”)和發射和接收水平極化波的天線元件(在下文中稱之為“水平極化天線元件”)之間留有預定距離來形成的，則所形成天線的厚度將超過0.5個接收信號波長。結果，在由該所形成的天線傳送的信號的方向圖中產生旁瓣。接著，不能夠將垂直極化天線元件和水平極化天線元件應用到AAA上，由此，在該實施例中，為了減少所形成天線的厚度，將使用在方向圖中具有大波束寬度(最好在120度量級)的天線元件作為垂直極化天線元件和水平極化天線元件。利用帶有如此波束寬度的天線元件生成不需要的大反射體平面，使得能夠減少所形成天線的厚度。即使在這里使用在方向圖中具有大波束寬度的天線元件，裝備有通過利用多個這樣的天線元件形成的AAA的基站能夠收窄在方向圖中的波束寬度。
現在將參考圖4描述一實際例子。圖4是示出根據本發明的實施例4的基站設備的結構的方框圖。將在圖4中與實施例1(圖1)的那些等同的部分指示為如在圖1中的相同的編碼，并且省略它們的詳細解釋。在該實施例中，作為一例子，將描述其中支路的數目是2并且序列的數目是3的一種情形。
首先，提供垂直極化天線元件401-1和水平極化天線元件402-1(例如，實際上是圓柱形的天線元件)。每個天線元件在方向圖中具有大波束寬度(最好在120度量級)。
通過在水平面的預定點(這里稱作“點1”)處在兩天線之間留有預定距離來安排垂直極化天線元件401-1和水平極化天線元件402-1，形成一預定天線序列(這里稱作“天線序列1”)。在圖4中，示出了其中實際上平行安排垂直極化天線元件401-1和水平極化天線元件402-1的一例子，但是在天線之間的位置關系上沒有限制。
而且，在該實施例中，天線序列1是由天線屏蔽器403-1遮蓋的。該天線屏蔽器403-1具有與在實施例1中的天線屏蔽器103-1相同類型的結構。為了防止在由該天線序列1傳送的信號的方向圖上產生旁瓣，天線屏蔽器403-1的直徑是基于垂直極化天線元件401-1和水平極化天線元件402-1的方向圖確定的，使得天線屏蔽器403-1的直徑是0.5個接收信號波長。
其次，提供具有如垂直極化天線元件401-1(水平極化天線元件402-1)相同類型結構的垂直極化天線元件401-2(水平極化天線元件402-2)。通過在水平面上不是點1的預定點(這里稱作“點2”)處在兩天線元件之間留有預定距離來安排垂直極化天線元件401-2和水平極化天線元件402-2，形成一預定天線序列(這里稱作“天線序列2”)。在圖4中，示出了其中實際上平行安排垂直極化天線元件401-2和水平極化天線元件402-2的一例子，但是在天線之間的位置關系上沒有限制。利用該方法，形成了天線序列2。該天線序列2是以如天線序列1相同的方式由天線屏蔽器(這里，天線屏蔽器403-2)遮蓋的。
類似地，利用如上所述相同的方法，使用垂直極化天線元件401-3和水平極化天線元件402-3形成天線序列3。
現在將再次參考圖4描述根據本實施例的基站設備的總體結構。在支路1中，由在天線序列1中的垂直極化天線元件401-1接收的信號(序列1接收信號)、由在天線序列2中的垂直極化天線元件401-2接收的信號(序列2接收信號)、以及由在天線序列3中的垂直極化天線元件401-3接收的信號(序列3接收信號)輸出到接收RF部分104上。接著由接收RF部分104、接收權重合并部分106、以及權重更新部分107執行如在實施例1中所述的相同類型的處理。結果，由接收權重合并部分106產生支路1合并信號。在該支路1合并信號中干擾波(例如，諸如相鄰信道干擾波、同信道干擾波、以及延遲波)受到抑制。所產生的支路1合并信號輸出到分集合并部分108。
其次，在支路2中，由在天線序列1中的水平極化天線元件402-1接收的信號(序列1接收信號)、由在天線序列2中的水平極化天線元件402-2接收的信號(序列2接收信號)、以及由在天線序列3中的水平極化天線元件402-3接收的信號(序列3接收信號)輸出到接收RF部分109上。接著由接收RF部分109、接收權重合并部分111、以及權重更新部分112執行如在實施例1中所述的相同類型的處理。結果，由接收權重合并部分111產生支路2合并信號。在該支路2合并信號中干擾波(例如，諸如相鄰信道干擾波、同信道干擾波、以及延遲波)受到抑制。所產生的支路2合并信號輸出到分集合并部分108。
在分集合并部分108中，執行如實施例1中所述的相同類型的處理。利用該方法，產生一新的接收信號。在所獲得的新接收信號中，由于已經執行了分集合并的事實，所以減弱了衰落波動的影響。
同時，由傳送權重合并部分113產生的序列1至序列3傳送信號通過接收RF部分104經受傳送處理，并且接著分別經由垂直極化天線元件401-1至垂直極化天線元件401-3傳送到接收站設備1。
使用在方向圖中具有大波束寬度的天線元件作為垂直極化天線元件401-1至401-3和水平極化天線元件402-1至402-3，然而具有如此多個垂直極化天線元件和水平極化天線元件的基站設備能夠收窄在方向圖中的波束寬度。
如上所述，在該實施例中，基于序列連序列將在方向圖中具有大波束寬度的垂直極化天線元件和水平極化天線元件以預定的距離來安排。利用該方法，能夠減少基于序列連序列形成的天線厚度，并且由此能夠防止在由這些天線傳送的信號的方向圖中產生旁瓣，并且能夠容易地執行這些天線的配置。另外，基于支路連支路通過用特定序列接收權重乘以每個序列的接收信號，并且合并已經乘以接收權重的相應序列的接收信號(執行AAA處理)，能夠獲得其中干擾波受到抑制的信號。利用該方法，有可能從接收信號中僅提取由期望的移動臺設備傳送的信號。而且，通過執行經由基于支路連支路的AAA處理獲得的合并信號的分集合并，有可能獲得其中衰落波動的影響減弱了的信號。
(實施例5)在該實施例中，參考圖5描述了其中減少了在實施例4中的AAA處理中的接收權重計算量的一種情形。圖5是示出根據本發明的實施例5的基站設備的結構的方框圖。將圖5中與在實施例4(圖4)中的那些相同的部分指定如圖4中的相同的編碼，并且省略它們的詳細描述。
在圖5中，根據本實施例的基站設備具有其中從根據實施例4的基站設備中去掉了權重更新部分112、并且提供接收權重合并部分201取代接收權重合并部分111的結構。
來考慮一預定序列(這里，例如序列1)，關于移動臺設備1的支路1垂直極化天線元件401-1的安裝位置與關于移動臺設備1的支路2水平極化天線元件402-1的安裝位置實際上是相同的。結果，由垂直極化天線元件401-1接收的信號和由水平極化天線元件402-1接收的信號就來到方向而言實際上重合，并且僅在信號強度上不同。這也同樣適用于序列2和序列3。
由此，在該實施例中，僅對多個支路之一執行接收權重計算，并且所計算的接收權重是作為所有上述多個支路的接收權重來使用的。之后，考慮了衰落波動的影響的分集合并是利用在上述多個支路中通過AAA處理獲得的合并信號來執行的。由此，僅對一個支路而不是全部支路執行接收權重計算，使得能夠減少接收權重計算所要求的計算量。
在信息信號(包含一已知信號)的接收時間(即，當序列1至序列3接收信號是對應于信息信號的信號時)，在接收權重合并部分201中，已經經歷接收處理的序列1至序列3接收信號分別地由來自權重更新部分107的特定序列接收權重相乘，并且合并由特定序列接收權重相乘的序列1至序列3接收信號。利用該方法，產生了支路2合并信號。
如上所述，僅對多個支路之一執行接收權重計算，并且所計算的接收權重是作為所有上述多個支路的接收權重來使用的。利用該方法，與實施例4比較有可能減少接收權重計算所要求的計算量。
(實施例6)在本實施例中，參考圖6描述了其中執行實施例5中的分集傳送的一種情形。圖6是示出根據本發明的實施例6的基站設備的結構的方框圖。將圖6中與在實施例4(圖4)中的那些相同的部分指定如圖4中的相同的編碼，并且省略它們的詳細描述。
在圖6中，根據本實施例的基站設備具有其中在根據實施例5的基站設備中提供傳送天線選擇部分301、選擇部分302、以及傳送RF部分303的結構。
如在以上實施例5中所述，來考慮一預定序列(這里，例如，序列1)，關于移動臺設備1的支路1垂直極化天線元件401-1的安裝位置與關于移動臺設備1的支路2水平極化天線元件402-1的安裝位置實際上是相同的。結果，由垂直極化天線元件401-1接收的信號和由水平極化天線元件402-1接收的信號就來到方向而言實際上重合，并且僅在信號強度上不同。這也同樣適用于序列2和序列3。
由此，在該實施例中，傳送天線選擇部分301測量由接收權重合并部分106產生的支路1合并信號的接收功率、和由接收權重合并部分201產生的支路2合并信號的接收功率，并且選擇對應于具有較大接收功率的合并信號的支路作為傳輸傳送信號的支路。該傳送天線選擇部分301將該選擇結果輸出到選擇部分302上。
選擇部分302根據傳送天線選擇部分301的選擇結果將來自傳送權重合并部分113的序列1至序列3傳送信號輸出到傳送RF部分114或者傳送RF部分303上。即，當通過傳送天線選擇部分301選擇垂直極化天線(水平極化天線)時，選擇部分302將序列1至序列3傳送信號輸出到傳送RF部分114(傳送RF部分303)上。
在經由序列1天線元件401-1至序列3天線元件401-3(當選擇垂直極化天線時)、或者序列1天線元件402-1至序列3天線元件402-3(當選擇水平極化天線時)傳送的信號的方向圖中，由于通過傳送權重合并部分113已經執行了乘以傳送權重的事實，所以波束是在移動臺設備1的來到方向上呈現的。結果，能夠增加移動臺設備1中的接收功率，并且能夠抑制施加在不是移動臺1的移動臺上的干擾。由此，能夠保持在移動臺設備1和其它移動臺設備中的通信質量處于良好的水平。
而且，通過基于每個支路的合并信號的接收功率執行到移動臺設備1的傳送(即，分集傳送)，有可能補償由于在移動臺設備1中的衰落波動引起的在接收功率上的下降。
如上所述，在該實施例中，僅對多個支路之一執行接收權重計算，并且所計算的接收權重是作為所有上述多個支路的接收權重和傳送權重來使用的。利用該方法，有可能減少傳送權重計算所要求的計算量，并且還執行分集傳送。
如上所述，根據本發明，有可能提供抑制衰落和干擾的影響并且獲得具有良好特性、同時保持在移動臺設備中的良好通信質量的一種基站設備。
該應用是基于申請于2000年12月21日的第2000-389528號日本專利申請的，其全部內容合并于此作為參考。
工業應用性本發明涉及在數字移動通信系統中使用的基站設備，并且尤其適于在配備了自適應陣列天線的基站設備中使用。
權利要求
1.一種基站設備，包括多個天線元件組，由多個天線元件組成、并且被安排在垂直方向上；接收權重合并部分，為由所述天線元件組的所述天線元件接收的每個接收信號乘以權重，并執行合并；以及分集合并部分，執行由所述接收權重合并部分合并的每個所述天線組的接收信號的分集合并。
2.根據權利要求1所述的基站設備，其中所述接收權重合并部分使用在所述天線元件組中共同的權重。
3.根據權利要求1所述的基站設備，還包括計算部分，計算所述接收權重合并部分的接收功率；選擇部分，基于由所述計算部分計算的接收功率選擇所述天線元件組；傳送權重合并部分，為每個傳送信號乘以由所述選擇部分選擇的所述天線元件組的所述接收權重合并部分所使用的權重；以及分集傳送部分，傳送來自由所述選擇部分選擇的所述天線元件組的、由所述傳送權重合并部分合并的傳送信號。
4.一種基站設備，包括第一天線元件組，由多個垂直極化天線元件組成；第二天線元件組，由多個水平極化天線元件組成；接收權重合并部分，為所述第一天線元件組的所述垂直極化天線元件和所述第二天線元件組的所述水平極化天線元件的每個接收信號乘以權重，并且合并所獲得的每個所述第一天線元件組或者所述第二天線元件組的接收信號；以及分集合并部分，執行通過所述接收權重合并部分合并的所述第一天線元件組和所述第二天線元件組的接收信號的分集合并。
5.根據權利要求4所述的基站設備，其中所述接收權重合并部分使用在所述第一天線元件組和所述第二天線元件組中的共同的權重。
6.根據權利要求4所述的基站設備，還包括計算部分，計算所述接收權重合并部分的接收功率；選擇部分，基于由所述計算部分計算的接收功率，選擇所述第一天線元件組或所述第二天線元件組中的一個或者另一個；傳送權重合并部分，為每個傳送信號乘以由所述選擇部分選擇的所述天線元件組的所述接收權重合并部分所使用的權重；以及分集傳送部分，傳送來自由所述選擇部分選擇的所述天線元件組的、由所述傳送權重合并部分合并的傳送信號。
7.一種通信終端設備，執行與根據權利要求1所述的基站設備的無線電通信。
全文摘要
一種基站設備，包括每個支路的天線元件，被如此安排在相應系統唯一的水平面中的預定位置上，以便具有相互垂直的位置關系；信號處理裝置，用于通過影響由每個支路的每個天線元件接收的信號的自適應陣列天線處理，產生每個系統唯一的權重，以及用于產生通過合并經由用所述權重乘以由每個系統的天線接收的信號產生的綜合信號而產出的綜合信號；以及分集綜合裝置，用于通過利用每個支路的綜合信號影響分集綜合來產生接收信號。由此，衰落和干擾的影響受到抑制，同時保持移動臺設備的良好通信質量，并且由此能夠產出良好特征的接收信號。
文檔編號H04B7/10GK1401162SQ01805023
公開日2003年3月5日 申請日期2001年12月19日 優先權日2000年12月21日
發明者平松勝彥 申請人:松下電器產業株式會社