CN1148893C - 阵列天线无线通信装置和阵列天线无线通信方法 - Google Patents

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Abstract

通过无线部(102)经天线(101-1～101-3)接收从通信对方使用多个信道发送的信号，解调部(103-1～103-3)分别对各信道信号进行解扩，接收加权生成部(104-1～104-3)对各信道信号分别生成接收加权1～3，公用接收加权生成部(105)生成将接收加权1～3同时与各信道的信号相乘所得的公用接收加权，乘法器(106-1～106-3)将各信道的信号与公用接收加权相乘，从而阵列天线无线通信装置以完全相同的方向性图案来接收各信道的信号。

Description

阵列天线无线通信装置和阵列天线无线通信方法
                        技术领域
本发明涉及阵列天线无线通信装置和阵列天线无线通信方法。
                        背景技术
在CDMA(Code Division Multiple Access：码分多址)方式的无线通信系统中，由于用同一频带从多个通信对方传输信号，所以接收端接收的信号受到各种信号造成的干扰，产生特性的恶化。
作为抑制上述干扰的装置，阵列天线无线通信装置是众所周知的。阵列天线无线通信装置包括多个天线，通过对各天线接收的信号分别实施振幅和相位的调整，能够自由地设定方向性。
阵列天线无线通信装置通过将接收信号与加权系数(以下，将该加权系数称为‘加权’)相乘来进行对接收信号的振幅和相位的调整。阵列天线无线通信装置通过调整相乘的加权，能够仅增强接收从期望方向到来的信号。
可是，在CDMA方式的移动通信系统中，为了提高传输速率而使用多码传输。在CDMA方式的移动通信系统中，由于在平均一个通信信道的传输速率上存在上限，所以例如在要同时传输图像数据和声音数据的情况等数据量大的情况下，在一个通信信道中不能获得期望的传输速率。
因此，将图像数据和声音数据由分别不同的扩频码来扩频，同时使用多个通信信道，并使用将这些数据同时传输的多码传输。于是，在多码传输中，同时使用多个通信信道来传输数据，所以即使在数据量大的情况下，也能够获得期望的传输速率。
但是，在现有的阵列天线无线通信装置应用于进行多码传输的CDMA无线通信系统的情况下，存在以下问题。
即，在进行多码传输的情况下，阵列天线无线通信装置对将接收信号由
不同的多个扩频码进行扩频所得的多个解调数据分别求接收加权。此时求出的接收加权都从一个通信对方发送的信号来求。因此，本来的多个接收加权变成沿该通信对方存在的方向形成方向性的完全相同值的接收加权。
但是，因噪声的影响、各信道的信号的功率的不同、扩频码的不同造成的相关值的大小的不同等，在多个接收加权中产生各自不同的误差，所以多个接收加权变成各自不同的值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阵列天线无线通信装置和阵列天线无线通信方法，能够使从同一方向使用多个信道发送的多个信号的接收加权的值一致而提高接收品质。
为了实现上述目的，在本发明中，使对从同一方向使用多个信道发送的多个信号的接收加权的值成为一致的高精度的接收加权，对于从同一方向发送的信号形成完全相同的方向性图案。由此，提高接收品质。
本发明提供的阵列天线无线通信装置包括：阵列天线，由多个天线振子构成，接收从一个通信对方使用多个不同的信道发送的各自不同的多个信号；第1生成器，分别对各信道的信号生成第1接收加权系数；第2生成器，生成将所述第1生成器分别生成的第1接收加权系数同时与所述各信道的信号相乘所得的第2接收加权系数；以及乘法器，将所述第2接收加权系数分别与所述各信道的信号相乘；以完全相同的方向性图案来接收所述各信道的信号。
附图说明
图1表示本发明实施例1的阵列天线无线通信装置的示意结构的方框图。
图2表示本发明实施例2的阵列天线无线通信装置的示意结构的方框图。
图3表示本发明实施例3的阵列天线无线通信装置的示意结构的方框图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施例。
(实施例1)
本实施例的阵列天线无线通信装置和阵列天线无线通信方法通过对多码传输的各信道的信号生成的接收加权进行合成，将该合成的接收加权作为对所有的信道的信号的接收加权，从而使对各信道的信号的接收加权与高精度的接收加权相同。
图1表示本发明实施例1的阵列天线无线通信装置的示意结构的方框图。
在以下的说明中，作为一例，说明阵列天线的数目为3的情况。此外，在以下的说明中，作为一例，说明一个通信对方使用信道1～3将使用分别不同的扩频码1～3来扩频的3个信号进行多码传输的情况。将使用信道1传输的由扩频码1扩频的信号称为‘信道1的信号’，将使用信道2传输的由扩频码2扩频的信号称为‘信道2的信号’，而将使用信道3传输的由扩频码3扩频的信号称为‘信道3的信号’。
在图1中，无线部102对经天线101-1～101-3接收的信号实施规定的无线处理。接收信号是多码传输的信号，所以是包含信道1～3的信号。
解调部103-1～103-3将不同的扩频码1～3分别与接收信号相乘，进行规定的解调处理。接收加权生成部104-1～104-3通过对解调过的信道1～3的信号实施自适应信号处理来生成接收加权1～3。
公用加权生成部105生成一个将接收加权生成部104-1～104-3生成的3个接收加权1～3同时与信道1～3的信号相乘所得的接收加权。在以下的说明中，将公用加权生成部105生成的接收加权称为‘公用接收加权’。
乘法器106-1～106-3分别将信道1～3的信号与公用接收加权相乘。
接着，说明具有上述结构的阵列天线无线通信装置的工作情况。
经天线101-1～101-3接收到的信号由无线部102实施规定的无线处理，输出到解调部103-1～103-3。接收信号由解调部103-1～103-3分别乘以不同的扩频码1～3，实施规定的解调处理。由此，分别获得信道1～3的信号。
解调部103-1解调的信道1的信号被输出到接收加权生成部104-1和乘法器106-1。同样，解调部103-2解调的信道2的信号被输出到接收加权生成部104-2和乘法器106-2，而解调部103-3解调的信道3的信号被输出到接收加权生成部104-3和乘法器106-3。
在接收加权生成部104-1～104-3中，分别对信道1～3的信号实施自适应信号处理，生成接收加权1～3。生成的接收加权1～3被分别输出到公用加权生成部105。
接收加权的生成方法没有特别限定。作为接收加权的生成方法，例如可以使用以形成将波束朝向期望波的到来方向的方向性图案来生成接收加权的方法(波束转向)、以形成将零点朝向干扰波的到来方向的方向性图案来生成接收加权的方法(零点转向)等。
这里，因噪声的影响、信道1～3的信号的功率的不同、对信道1～3进行扩频的扩频码的不同造成的相关值的大小的不同等，在接收加权1～3中分别产生不同的误差，接收加权1～3会成为各自不同的值。
因此，公用加权生成部105将接收加权1～3进行合成来生成公用接收加权。通过接收加权1～3合成后的接收加权形成公用接收加权，来提高与信道1～3的信号相乘的接收加权的精度。生成的公用接收加权被输出到乘法器106-1～106-3。
作为接收加权1～3的合成方法，例如，可列举出将接收加权1～3简单平均，将接收加权1～3的平均值作为公用接收加权的方法等，而合成方法没有特别限定。
在乘法器106-106-3中，通过分别将信道1～3的信号和公用接收加权相乘来进行阵列合成。由此，本实施例的阵列天线无线通信装置能够以对信道1～3的信号形成完全相同的方向性图案的状态来接收信道1～3的信号。
根据本实施例的阵列天线无线通信装置和阵列天线无线通信方法，通过对多码传输的各信道的信号生成的接收加权进行合成，将该合成的接收加权作为对所有的信道信号的接收加权，从而使对各信道的信号的接收加权与高精度的接收加权一致。因此，由于能够以高精度的相同的方向性图案来接收多码传输的各信道的信号，所以能够提高接收品质。
(实施例2)
本实施例与实施例1的不同在于，根据多码传输的各信道的信号的接收品质来生成公用接收加权。
图2表示本发明实施例2的阵列天线无线通信装置的示意结构的方框图。与实施例1相同的结构附以相同的标号，并省略详细的说明。
乘法器201-1～201-3分别将信道1～3的信号和接收加权生成部104-1～104-3生成的接收加权1～3相乘。
接收品质测定部202-1测定在乘法器201-1中乘以了接收加权1的信道1的信号的接收品质。同样，接收品质测定部202-2测定在乘法器201-2中乘以了接收加权2的信道2的信号的接收品质，而接收品质测定部202-3测定在乘法器201-3中乘以了接收加权3的信道3的信号的接收品质。由此，测定信道1～3的信号所分别对应的方向性的接收品质。作为表示接收品质的值，例如，可以使用相关值、接收SIR(Signal to Interference Ratio：信号干扰比)等，而没有特别限定。
公用加权生成部203将接收加权1～3中接收品质最好的接收加权作为公用接收加权。
下面说明具有上述结构的阵列天线无线通信装置的工作情况。
解调部103-1解调的信道1的信号被输出到接收加权生成部104-1、乘法器106-1和乘法器201-1。同样，解调部103-2解调的信道2的信号被输出到接收加权生成部104-2、乘法器106-2和乘法器201-2，而解调部103-3解调的信道3的信号被输出到接收加权生成部104-3、乘法器106-3和乘法器201-3。
在接收加权生成部104-1～104-3中，分别对信道1～3的信号实施自适应信号处理，生成接收加权1～3。生成的接收加权1～3被分别输出到乘法器201-1～201-3和公用加权生成部203。
在乘法器201-1～201-3中，分别将信道1～3的信号和接收加权1～3相乘。由此，形成与信道1～3的信号分别对应的方向性图案。在形成了方向性图案的状态下接收到的信道1～3的信号被分别输出到接收品质测定部202-1～202-3。
在接收品质测定部202-1～202-3中，测定与信道1～3的信号分别对应的方向性的接收品质。表示测定出的接收品质的值被分别输出到公用加权生成部203。
这里，在接收加权1～3中由接收品质最好的接收加权形成的方向性图案称为对信道1～3的所有信道的信号最适合的方向性图案。换句话说，如果以在接收加权1～3中由接收品质最好的接收加权形成的方向性图案来接收信道1～3的所有信道的信号，那么信道1～3的信号的接收品质成为其最好的接收品质。因此，公用加权生成部203在接收加权1～3中以接收品质最好的接收加权作为公用接收加权，输出到乘法器106-1～106-3。
在乘法器106-1～106-3中，通过分别将信道1～3的信号和公用接收加权相乘来进行阵列合成。
在本实施例中，公用加权生成部203也可以根据表示接收品质的大小而进行接收加权1～3的加权后，通过合成接收加权1～3来生成公用接收加权。具体地说，公用加权生成部203也可以根据表示接收品质的值的大小，将加权过的接收加权1～3的平均值作为公用接收加权。
根据本实施例的阵列天线无线通信装置和阵列天线无线通信方法，由于根据多码传输的各信道的信号的接收品质来生成公用接收加权，所以与实施例1相比，能够提高方向性图案的精度来提高接收品质。
(实施例3)
本实施例与实施例1的不同在于，使用公用接收加权来生成发送加权。
图3表示本发明实施例3的阵列天线无线通信装置的示意结构的方框图。与实施例1相同的结构附以相同的标号，并省略详细的说明。
发送加权生成部301附加发送接收的频率差，根据公用接收加权来生成发送加权。乘法器302将发送信号和发送加权相乘。调制部303将发送信号和扩频码相乘，对发送信号实施规定的调制处理。无线部102将调制过的发送信号经天线101-1～101-3发送。
下面说明具有上述结构的阵列天线无线通信装置的工作情况。
公用加权生成部105生成的公用接收加权被输出到发送加权生成部301。在发送加权生成部301中，根据公用接收加权来生成发送加权，并输出到乘法器302。发送加权通过乘法器302与发送信号相乘。由此，在形成与发送信号所对应的方向性图案的状态下，发送信号经天线101-1～101-3来发送。
根据本实施例的阵列天线无线通信装置和阵列天线无线通信方法，由于使用公用接收加权来生成发送加权，所以能够以高精度的方向性图案来发送发送信号。由此，能够降低对期望的通信对方以外的其他通信对方产生的干扰。
再有，上述实施例3也可以和上述实施例2组合来实施。
此外，在上述实施例1～3的说明中，说明了一个通信对方使用信道1～3来多码传输分别以不同的扩频码1～3扩频的3个信号的情况。即，说明了从一个通信对方发送的信号被以CDMA方式来复用的情况。但是，复用方式不限于CDMA方式，即使是通过TDMA(Time Division Multiple Access：时分多址)方式或FDMA(Frequency Division Multiple Access：频分多址)方式来复用多个信道的信号的移动通信系统，也可以应用上述实施例1～3的阵列天线无线通信装置和阵列天线无线通信方法。
此外，即使在多个通信对方存在于同一方向的情况下，对从各通信对方分别发送的信号的接收加权也都为相同的值。因此，上述实施例1～3的阵列天线无线通信装置即使例如在能够使用GPS(Global Positioning System：)等来估计多个通信对方存在于同一方向的情况下，根据与上述实施例1～3所示的方法相同的方法，也可以使从各通信对方分别发送的信号所对应的接收加权都与公用接收加权一致。
如以上说明，根据本发明，能够使从同一方向使用多个信道发送的多个信号所对应的接收加权的值一致来提高接收品质。
本说明书基于2000年2月25日申请的(日本)特愿2000-049853专利申请。其内容都包括于此。
                        产业上的利用可能性
本发明可以应用于移动通信系统中使用的移动台装置和基站装置。

Claims (10)

1.一种阵列天线无线通信装置，包括：阵列天线，由多个天线振子构成，接收从一个通信对方使用多个不同的信道发送的各自不同的多个信号；第1生成器，分别对各信道的信号生成第1接收加权系数；第2生成器，生成将所述第1生成器分别生成的第1接收加权系数同时与所述各信道的信号相乘所得的第2接收加权系数；以及乘法器，将所述第2接收加权系数分别与所述各信道的信号相乘；以完全相同的方向性图案来接收所述各信道的信号。
2.如权利要求1所述的阵列天线无线通信装置，其特征在于，多个不同的信道为多个不同的扩频码；阵列天线接收从一个通信对方使用多个不同的扩频码扩频的多位码传送的各自不同的多个信号。
3.如权利要求1所述的阵列天线无线通信装置，其特征在于，第2生成器对第1生成器分别生成的第1接收加权系数进行合成来生成第2接收加权系数。
4.如权利要求1所述的阵列天线无线通信装置，其特征在于，第2生成器将所述第1生成器分别生成的第1接收加权系数进行平均后的加权系数作为第2接收加权系数进行生成。
5.如权利要求3所述的阵列天线无线通信装置，其特征在于，第2生成器根据所述接收品质对第1接收加权系数分别加权后进行合成。
6.如权利要求1所述的阵列天线无线通信装置，其特征在于，包括分别测定各信道的信号的接收品质的测定器，第2生成器将对所述接收品质最好的信道信号生成的第1接收加权系数作为第2接收加权系数。
7.如权利要求1所述的阵列天线无线通信装置，其特征在于，包括第3生成器，根据第2接收加权系数生成用来与发送信号相乘的发送加权系数。
8.一种搭载如权利要求1所述的阵列天线无线通信装置的移动台装置。
9.一种搭载如权利要求1所述的阵列天线无线通信装置的基站装置。
10.一种阵列天线无线通信方法，通过由多个天线振子构成的阵列天线来接收从一个通信对方使用多个不同的信道发送的各自不同的多个信号，生成由对各信道的信号分别生成的第1接收加权系数同时与所述各信道的信号相乘的第2接收加权系数，将所述第2接收加权系数与所述各信道的信号分别相乘，从而以完全相同的方向性图案来接收所述各信道的信号。
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