CN1158787C - 基站装置及无线通信方法 - Google Patents

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CN1158787C CNB998012491A CN99801249A CN1158787C CN 1158787 C CN1158787 C CN 1158787C CN B998012491 A CNB998012491 A CN B998012491A CN 99801249 A CN99801249 A CN 99801249A CN 1158787 C CN1158787 C CN 1158787C
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ƽ��ʤ��
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    • H01Q3/2605—Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays

Abstract

本发明的基站装置检测每个到来波的定时，用每个到来波的定时进行自适应阵列天线接收，由每个到来波的自适应阵列天线接收结果来计算所需信号接收功率，选择所需波接收功率大的一方的自适应阵列天线接收结果的加权系数，选择所需波接收功率大的一方的定时，根据上述定时来控制发送定时，使用上述加权系数进行发送。

Description

基站装置及无线通信方法
技术领域
本发明涉及使用便携电话等的无线通信系统中的基站装置及无线通信方法。
背景技术
下面说明无线通信系统中的现有基站装置。图1是现有基站装置的结构方框图。从天线1～3接收到的信号分别经共用器4～6作为接收信号7～9输入到无线接收电路10。
在无线接收电路10中放大、变频、及A/D变换过的基带信号或IF信号11～13被送至定时检测部16，检测最佳定时，该检测信号17被送至自适应阵列天线接收机14。此外，基带信号或IF信号11～13由自适应阵列天线接收机14合成，作为合成信号15送至方向性形成部21。在方向性形成部21中，形成用于发送的方向性。
另一方面，发送信号18由调制部19调制后，经方向性形成部21作为信号22～24由无线发送电路25进行D/A变换、变频，作为发送信号26～28经共用器4～6从天线1～3发送。此时，从发送定时控制电路29将发送定时控制信号30送至调制部19、方向性形成部21及无线发送电路25，分别在其中控制发送定时。
下面，说明使用具有上述结构的基站装置进行无线通信的传播模型。作为例子，设基站装置41、50的天线数为3。如图2A所示，在上行线路(从终端到基站的发送)中，从终端装置45经天线46发送的信号被山47等反射，到达基站装置41的天线42～44。此外，如图2B所示，在下行线路(从基站到终端的发送)中，从基站装置50经天线51～53发送的信号被山56等反射，到达终端装置54的天线55。
将这种传播路径48、49、57、58称为多径传播路径，将补偿多径传播的技术称为均衡技术。一般，在不能补偿该多径传播的情况下，通信品质恶化。为了抑制该多径传播，最好用传播路径57和传播路径58中的某一个进行发送。
此外，对于多径传播路径，随着终端的移动，在传播路径57和传播路径58中其通信品质也变化。因此，在多径传播路径中，检测能得到最佳通信品质的方向(路径)是重要的。
然而，在现有基站装置中，虽然通过自适应阵列天线接收能够除去多径传播路径中产生的无用延迟波，但是由于没有根据自适应阵列天线合成的接收信号的所需波接收电平来选择发送加权系数，所以不能用最佳加权系数进行发送，不知道通信对方的所需波功率是否增大。
此外，由于没有通过自适应阵列天线合成的接收信号的所需波功率来选择用于发送的定时，即，与自适应阵列天线接收无关系地独立控制发送定时，所以每次选择发送加权系数时，到达通信对方的定时都变化，通信对方的定时检测变得困难。
此外，在扩频通信方式中，在未将用于发送的定时调整量作为码片(チツプ)单位的情况下，扩频发送信号的代码的正交性被破坏，接收品质恶化。
发明概述
本发明的目的在于实现一种基站装置，能够识别通信对方的所需波功率的状态，通信对方的定时检测容易。
本发明人着眼于下述事实，即，通过自适应阵列天线处理中加权系数的控制来形成方向性，由此能够除去无用信号，提高接收品质；发现通过对能得到该高接收品质的方向进行发送，能够提高发送品质；从而提出本发明。
本发明的要点在于：检测每个到来波的定时，用每个到来波的定时进行自适应阵列天线接收，由每个到来波的自适应阵列天线接收结果的功率来计算所需信号接收电平，选择所需波接收电平大的一方的自适应阵列天线接收结果的加权系数，选择所需波接收电平大的一方的定时，根据上述定时来控制发送定时，使用上述加权系数进行发送。
本发明的基站装置包括：用每个到来波的定时进行自适应阵列天线接收的部件；由各个接收结果来计算所需信号接收电平、根据该所需信号接收电平来求上述每个到来波的到来方向的部件；选择所述所需信号接收电平的检测结果较大的到来方向，由该到来方向来计算发送加权系数的部件；以及使用该加权系数进行发送的部件。
这样，在本发明的基站装置中，由于用所需波的到来方向来决定发送方向，所以能够只沿所需信号到来的方向进行发送，能够在发送端补偿多径传播路径。
本发明的无线通信方法包括：用每个到来波的定时进行自适应阵列天线接收的步骤；由各个接收结果来计算所需信号接收电平、根据该所需信号接收电平来求上述每个到来波的到来方向的步骤；选择所述所需信号接收电平的检测结果较大的到来方向、由该到来方向来计算发送加权系数的步骤；以及使用该加权系数进行发送的步骤。
附图的简单说明
图1是现有基站装置的结构方框图；
图2A、2B是无线通信系统中的传播模型图；
图3是本发明实施例1的基站装置的结构方框图；
图4是上述实施例的基站装置中的定时检测部的输出图；
图5A、图5B是上述实施例的基站装置中的自适应阵列天线的方向性图；
图6是本发明实施例2的基站装置的结构方框图；
图7是本发明实施例3的基站装置的结构方框图；
图8是本发明实施例4的基站装置的结构方框图；
图9是本发明实施例5的基站装置的结构方框图；
图10是本发明实施例6的基站装置的结构方框图；
图11是本发明实施例7的基站装置的结构方框图；
图12是本发明实施例8的基站装置的结构方框图；以及
图13是本发明实施例9的基站装置的结构方框图。
实施发明的最好形式
下面，参照附图来详细说明本发明的实施例。
(实施例1)
图3是本发明实施例1的基站装置的结构方框图。由天线101～103分别接收到的信号经共用器104～106作为接收信号107～109分别由无线接收部110放大、变频、A/D变换，作为基带信号或IF信号111～113取出。
该信号被送至定时检测部123。在定时检测部123中，计算最佳接收定时。最佳接收定时的计算例如如下进行。在帧中嵌入发送机及接收机已知的图案，将该数据从发送机进行发送。在接收机中，用1符号时间的数倍至十几倍进行A/D变换，与已知符号进行相关运算。然后，检测相关运算结果的功率大的时刻作为最佳接收定时。具体地说，如图4所示，功率201是p0的时刻t0、和功率202是p1的时刻t1被检测作为最佳接收定时。
该时刻t0和t1的信号124被送至抽取选择部114～116。在抽取选择部中，时刻t0的接收信号117～119被送至自适应阵列天线接收部125，时刻t1的接收信号120～122被送至自适应阵列天线接收部128。
这里，设置了2个自适应阵列天线接收部，但是也可以根据传播环境来适当决定自适应阵列天线接收部的数目。在此情况下，在定时检测部123中，按照相关运算结果功率从大向小的顺序，检测接收部数目个最佳接收定时。
在自适应阵列天线接收部125、128中，合成3个天线101～103的接收信号，使得所需波达到最佳。然后，自适应阵列天线接收部125、128分别输出合成的结果126、129、和各天线的接收信号所乘的加权系数127、130。合成的结果126、129分别被送至所需波电平检测部131、133。
在所需波电平检测部131、133中，对于合成结果(所需信号)126、129，分别测定接收电平。测定出的接收电平的测定结果被送至选择部135。此时，加权系数127、130被送至选择部135。然后，由选择部135选择所需波的接收电平的测定结果大的一方的加权系数。
另一方面，发送信号137由调制部138进行数据调制，作为调制信号139送至方向性形成部140。然后，在方向性形成部140中，将调制信号乘以加权系数136，使得所需波电平达到最大。乘法结果141～143被送至无线发送部144，进行变频、放大，作为发送信号145～147分别经天线共用器104～106从天线101～103发送。此时的发送定时由来自发送定时控制部148的发送定时控制信号149控制。
下面说明具有上述结构的基站装置的操作。
定时检测出的时刻的接收信号在自适应阵列天线接收部125、128中被进行自适应阵列天线处理，以便用最佳接收定时来提取所需信号。由此，能够提取所需信号。该自适应阵列天线接收记述于“デイジタル移动通信のための波形等化技术(用于数字移动通信的波形均衡技术)”(トリケツプス社，p101～116)。
此时，控制加权系数，使得输出的平均平方误差达到最小，则方向性指向所需信号，方向性小的部分(称为零点(ヌル))位于无用信号(是与所需信号相同的信号，但是由于传播路径不同，所以在不同时刻到达；或者是来自其他发送机的信号)。即，通过加权系数来形成方向性。例如，图5A示出接收时刻t0的方向性301，而图5B示出接收时刻t1的方向性302。
接着，来自自适应阵列天线接收部125、128的输出分别被送至所需波电平检测部131、133，在那里计算所需信号的接收功率，检测所需波接收电平。该计算出的接收电平132、134分别被送至选择部135，比较其大小，选择大的一方。此时，形成方向性的加权系数被输入到选择部135。
与选择部135选择出的所需信号对应的加权系数被送至方向性形成部140，按照该加权系数来形成用于发送的方向性。按照该方向性来发送发送信号。此时，发送定时由发送定时控制部148控制。
这样，根据本实施例的基站装置，由于通过自适应阵列天线合成的接收信号的所需波功率来选择用于发送的加权系数，按照该加权系数进行发送，所以能够对接收状态良好的方向进行发送。因此，不沿无用信号到来的方向进行发送，能够在发送端补偿多径传播路径。因此，接收机中无需均衡器等高级技术。
此外，根据本实施例的基站装置，由于不沿无用信号到来的方向进行发送，所以发送的电波到达的区域减小。因此，能够提高下行线路的频率利用效率。再者，由于能够利用传播路径的可逆性，所以能够用在上行(下行)线路中到达的所需波功率大的传播路径进行发送，在下行(上行)线路中所需波功率也增大。
(实施例2)
在实施例1的基站装置中，用接收到的所需波功率达到最大的方向性进行发送。在所需波功率达到最大的时刻变化的情况下，如图2所示，在来自远处反射物的反射波到达时，到达通信对方的定时变化。因此，通信对方难以正确地检测接收信号的定时。所以，在实施例2中说明下述情况：进行校正来发送，使得到达通信对方的定时一定，从而降低通信对方的定时检测的难度。
图6是本发明实施例2的基站装置的结构方框图。在图6所示的基站装置中，对与图3所示的基站装置相同的部分附以与图3相同的符号，并且省略其说明。
图6所示的基站装置将选择部135选择出的、所需波接收电平达到最大的时刻信息401送至发送定时控制部148，根据其来控制发送定时。
下面说明具有上述结构的基站装置的操作。
定时检测出的时刻的接收信号在自适应阵列天线接收部125、128中进行自适应阵列天线处理，以便用最佳接收定时来提取所需信号。由此，能够提取所需信号。
接着，来自自适应阵列天线接收部125、128的输出分别被送至所需波电平检测部131、133，在那里计算所需信号的接收功率，检测所需波接收电平。该计算出的接收电平分别被送至选择部135，比较其大小，选择大的一方。此时，形成方向性的加权系数被输入到选择部135。与选择部135选择出的所需信号对应的加权系数被送至方向性形成部140，按照该加权系数形成用于发送的方向性。
定时检测出的时刻的接收信号在自适应阵列天线接收部125、128中进行自适应阵列天线处理，以便用最佳接收定时来提取所需信号。由此，能够提取所需信号。该自适应阵列天线接收记述于“デイジタル移动通信のための波形等化技术(用于数字移动通信的波形均衡技术)”(トリケツプス社，p101～116)。
此时，如果控制加权系数，使得输出的均方差最小，则方向性指向所需信号，而方向性小的部分(称为零点)位于无用信号(是与所需信号相同的信号，但是由于传播路径不同，所以在不同时刻到达；或者是来自其他发送机的信号)。即，通过加权系数来形成方向性。例如，图5A示出接收时刻t0的方向性301，而图5B示出接收时刻t1的方向性302。
接着，来自自适应阵列天线接收部125、128的输出分别被送至所需波电平检测部131、133，在那里计算所需信号的接收功率，检测所需波接收电平。该计算出的接收电平分别被送至选择部135，比较其大小，选择大的一方。此时，形成方向性的加权系数被输入到选择部135。
与选择部135选择出的所需信号对应的加权系数被送至方向性形成部140，按照该加权系数来形成用于发送的方向性。与选择部135选择出的所需信号对应的定时被送至发送定时控制部148。然后，与实施例1同样，按照该方向性来发送发送信号。此时，发送定时根据选择出的定时来控制。
例如，设传播路径A的时间是t0，设传播路径B的时间是t1，则在从移动台(MS)向基站(BS)发送信号S的情况下，在接收端，接收到通过传播路径A的信号S0、和通过传播路径B的信号S1。即，信号S0的传播路径的时间是t0，信号S1的传播路径的时间是t1。
这里，在从BS在时刻T进行发送的情况下，由于是方向性发送，所以用传播路径A或传播路径B中的某一个进行发送。因此，传播路径A的时间是T+t0，传播路径B的时间是T+t1。为了使信号到达MS的时刻相同，如果以传播路径A为基准，则在T-(t1-t0)进行发送即可。因此，进行控制，以便提前t1-t0进行发送。即，相对于标准发送定时，提前所需波被最大接收的时刻、和所需波被次最大接收的时刻之差进行发送。因此，根据最大接收时刻来控制发送定时，所以在通信对方端能够正确地进行定时检测。
这样，根据本实施例的基站装置，由于通过自适应阵列天线合成的接收信号的所需波功率来选择用于发送的加权系数，按照该加权系数进行发送，同时，根据选择出的所需信号的定时来控制发送定时，所以在实施例1的效果的基础上，还能够在接收到的所需波功率达到最大的时刻变化的情况下，进行校正来发送，使得到达通信对方的定时一定，从而能够降低通信对方的定时检测的难度。
(实施例3)
图7是本发明实施例3的基站装置的结构方框图。在图7所示的基站装置中，对与图3所示的基站装置相同的部分附以与图3相同的符号，并且省略其说明。
在图7所示的基站装置中，设有到来方向估计部507、508，估计抽取选择部114～116选择出的时刻t0及t1的接收信号的所需波的到来方向；还设有方向性形成部512，根据选择部135选择出的、所需波接收电平达到最大的所需信号的到来方向，来计算用于形成方向性的加权系数。
下面说明具有上述结构的基站装置的操作。
定时检测出的时刻的接收信号在自适应阵列天线接收部125、128中进行自适应阵列天线处理，以便用最佳接收定时来提取所需信号。由此，能够提取所需信号。此外，这些接收信号501～503、504～506分别被送至到来方向估计部507、508，由该到来方向估计部507估计时刻t0的接收信号的所需波的到来方向，将该到来方向输出到选择部135。此外，由到来方向估计部508估计时刻t1的接收信号的所需波的到来方向，将该到来方向输出到选择部135。
到来方向估计技术说明于电子信息通信学会发行的“アレイアンテナによる适应信号处理技术と高分解能到来波推定入门コ一ス(基于阵列天线的自适应信号处理技术和高分辨率到来波估计入门课程)”p62-76等。此外，方向性形成技术记载于“アンテナ工学ハンドブツク(天线工程手册)”(オ一ム社，p200-205)。
例如，考虑简单地按直线状以等间隔d配置的N个天线，则方向性可以表示为下式(1)～(3)。
E ( u ) = Σ n = 0 N - 1 I n exp ( jnu )
= Σ n = 0 N - 1 I n exp ( - jnkd cos θ ) exp ( jnkd cos θ )
= Σ n = 0 N - 1 I n ′ exp ( jnkd cos θ ) - - - ( 1 )
    u＝kd(cosθ-cosθ0)                    (2)
    In’＝Inexp(-jnkd cosθ0)           (3)
其中，In’是施加到第n个天线的电流(具有振幅和相位的复数)，k是波数，θ0是方向性要指向的方向，θ是用于描述方向性的变量。为了简单，设In同相、同振幅，即，In＝1.0，则通过向各天线施加exp(-jnkd·cosθ0)，能够将方向性指向θ0方向。
在选择部135中，选择所需波接收电平检测结果大的一方的到来方向，将该到来方向输出到方向性形成部512。在方向性形成部512中，根据该到来方向来计算用于形成方向性的加权系数。该加权系数513被送至发送端的方向性形成部140。
在发送端，按照接收端的方向性形成部512计算出的加权系数，来形成用于发送的方向性。发送信号与实施例1同样，按照该方向性进行发送。此时，发送定时由发送定时控制部148控制。
这样，根据本实施例的基站装置，通过自适应阵列天线合成的接收信号的所需波功率来选择用于发送的方向，根据选择出的方向来计算加权系数，由该加权系数来形成用于发送的方向性，按照该方向性进行发送，所以能够只沿所需信号到来的方向进行发送，能够在发送端补偿多径传播路径。因此，接收机无需均衡器等高级的技术。
此外，根据本实施例的基站装置，由于只沿所需信号到来的方向进行发送，所以发送的电波到达的区域减小。因此，能够提高下行线路的频率利用效率。再者，由于能够利用传播路径的可逆性，所以能够用在上行(下行)线路中到达的所需波功率大的传播路径进行发送，在下行(上行)线路中所需波功率也增大。
(实施例4)
在实施例3的基站装置中，用接收到的所需波功率达到最大的方向性进行发送。在所需波功率达到最大的时刻变化的情况下，如图2所示，在来自远处反射物的反射波到达时，到达通信对方的定时变化。因此，通信对方难以正确地检测接收信号的定时。所以，在实施例4中说明下述情况：进行校正来发送，使得到达通信对方的定时一定，从而降低通信对方的定时检测的难度。
图8是本发明实施例4的基站装置的结构方框图。在图8所示的基站装置中，对与图7所示的基站装置相同的部分附以与图7相同的符号，并且省略其说明。
图8所示的基站装置将选择部135选择出的、所需波接收电平达到最大的时刻信息601送至发送定时控制部148，根据其来控制发送定时。
下面说明具有上述结构的基站装置的操作。
定时检测出的时刻的接收信号在自适应阵列天线接收部125、128中进行自适应阵列天线处理，以便用最佳接收定时来提取所需信号。由此，能够提取所需信号。此外，这些接收信号501～503、504～506分别被送至到来方向估计部507、508，与实施例3同样，由该到来方向估计部507估计时刻t0的接收信号的所需波的到来方向，将该到来方向输出到选择部135。此外，由到来方向估计部508估计时刻t1的接收信号的所需波的到来方向，将该到来方向输出到选择部135。
在选择部135中，选择所需波接收电平检测结果大的一方的到来方向，将该到来方向输出到方向性形成部512。在方向性形成部512中，根据该到来方向来计算用于形成方向性的加权系数。该加权系数513被送至发送端的方向性形成部140。
与选择部135选择出的所需信号对应的定时601被送至发送定时控制部148。然后，与实施例2同样，按照该方向性来发送发送信号，发送定时根据选择出的定时来控制。
这样，根据本实施例的基站装置，通过自适应阵列天线合成的接收信号的所需波功率来选择用于发送的方向，根据选择出的方向来计算加权系数，由该加权系数来形成用于发送的方向性，按照该方向性进行发送，同时，根据选择出的所需信号的定时来控制发送定时，所以在实施例3的效果的基础上，还能够在接收到的所需波功率达到最大的时刻变化的情况下，进行校正来发送，使得到达通信对方的定时一定，从而能够降低通信对方的定时检测的难度。
(实施例5)
图9是本发明实施例5的基站装置的结构方框图。由天线101～103分别接收到的信号经共用器104～106作为接收信号107～109分别由无线接收部110放大、变频、A/D变换，作为基带信号或IF信号111～113取出。
该信号111～113分别被送至相关器701～703，使用发送时使用的扩展码进行解扩处理。该解扩处理过的信号704～706被送至抽取选择部114～116，同时，被送至定时检测部123。
在定时检测部123中，与实施例1同样，计算最佳接收定时。最佳接收定时的信号124被送至抽取选择部114～116。在抽取选择部中，时刻t0的接收信号117～119被送至自适应阵列天线接收部125，时刻t1的接收信号120～122被送至自适应阵列天线接收部128。
这里，设有2个自适应阵列天线接收部，但是也可以根据传播环境来适当决定自适应阵列天线接收部的数目。在此情况下，在定时检测部123按照相关运算结果的功率从大到小的顺序，检测接收部数目个最佳接收定时。
在自适应阵列天线接收部125、128中，合成3个天线101～103的接收信号，使得所需波达到最佳。然后，自适应阵列天线接收部125、128分别输出合成的结果126、129、和各天线的接收信号所乘的加权系数127、130。合成的结果126、129分别被送至所需波电平检测部131、133。
在所需波电平检测部131、133中，对于合成结果(所需信号)126、129，分别测定接收电平。测定出的接收电平的测定结果被送至选择部135。此时，加权系数127、130被送至选择部135。然后，由选择部135选择所需波的接收电平的测定结果大的一方的加权系数。
另一方面，发送信号137由调制扩展部707进行数据调制，通过扩展码进行扩展处理。该调制扩展处理过的信号708被送至方向性形成部140。然后，在方向性形成部140中，将调制信号乘以加权系数136，使得所需波电平检测部达到最大。乘法结果141～143被送至无线发送部144，进行变频、放大，分别经天线共用器104～106从天线101～103发送。此时的发送定时由来自发送定时控制部148的发送定时控制信号149控制。
下面说明具有上述结构的基站装置的操作。
接收信号由无线接收部110进行基带处理后，由相关器701～703进行解扩处理。然后，由定时检测部123定时检测出的时刻的接收信号在自适应阵列天线接收部125、128中，与实施例1同样，进行自适应阵列天线处理，以便用最佳接收定时来提取所需信号。由此，能够提取所需信号。
接着，来自自适应阵列天线接收部125、128的输出分别被送至所需波电平检测部131、133，在那里计算所需信号的接收功率，检测所需波接收电平。该计算出的接收电平分别被送至选择部135，比较其大小，选择大的一方。此时，形成方向性的加权系数被输入到选择部135。
与选择部135选择出的所需信号对应的加权系数被送至方向性形成部140，按照该加权系数来形成用于发送的方向性。按照该方向性来发送发送信号。此时，发送定时由发送定时控制部148控制。
这样，根据本实施例的基站装置，即使在扩频通信方式的无线通信系统中，也由于通过自适应阵列天线合成的接收信号的所需波功率来选择用于发送的加权系数，按照该加权系数进行发送，所以不沿无用信号到来的方向进行发送，能够在发送端补偿多径传播路径。因此，接收机中无需均衡器等高级技术。
此外，根据本实施例的基站装置，由于不沿无用信号到来的方向进行发送，所以发送的电波到达的区域减小。因此，能够提高下行线路的频率利用效率。再者，由于能够利用传播路径的可逆性，所以能够用在上行(下行)线路中到达的所需波功率大的传播路径进行发送，在下行(上行)线路中所需波功率也增大。
(实施例6)
在实施例5的基站装置中，用接收到的所需波功率达到最大的方向性进行发送。在所需波功率达到最大的时刻变化的情况下，如图2所示，在来自远处反射物的反射波到达时，到达通信对方的定时变化。因此，通信对方难以正确地检测接收信号的定时。所以，在实施例6中说明下述情况：进行校正来发送，使得到达通信对方的定时一定，从而降低通信对方的定时检测的难度。
图10是本发明实施例6的基站装置的结构方框图。在图10所示的基站装置中，对与图9所示的基站装置相同的部分附以与图9相同的符号，并且省略其说明。
图10所示的基站装置将选择部135选择出的、所需波接收电平达到最大的时刻信息401送至发送定时控制部148，根据其来控制发送定时。
下面说明具有上述结构的基站装置的操作。
接收信号由无线接收部110进行基带处理后，由相关器701～703进行解扩处理。然后，由定时检测部123定时检测出的时刻的接收信号在自适应阵列天线接收部125、128中，进行自适应阵列天线处理，以便用最佳接收定时来提取所需信号。由此，能够提取所需信号。
此时，如果控制加权系数，使得输出的均方差最小，则方向性指向所需信号，而方向性小的部分(称为零点)位于无用信号(是与所需信号相同的信号，但是由于传播路径不同，所以在不同时刻到达；或者是来自其他发送机的信号)。即，通过加权系数来形成方向性。
接着，来自自适应阵列天线接收部125、128的输出分别被送至所需波电平检测部131、133，在那里计算所需信号的接收功率，检测所需波接收电平。该计算出的接收电平分别被送至选择部135，比较其大小，选择大的一方。此时，形成方向性的加权系数被输入到选择部135。与选择部135选择出的所需信号对应的加权系数被送至方向性形成部140，按照该加权系数来形成用于发送的方向性。
定时检测出的时刻的接收信号在自适应阵列天线接收部125、128中，与实施例2同样，进行自适应阵列天线处理，以便用最佳接收定时来提取所需信号。由此，能够提取所需信号。
接着，来自自适应阵列天线接收部125、128的输出分别被送至所需波电平检测部131、133，在那里计算所需信号的接收功率，检测所需波接收电平。该计算出的接收电平分别被送至选择部135，比较其大小，选择大的一方。此时，形成方向性的加权系数被输入到选择部135。
与选择部135选择出的所需信号对应的加权系数被送至方向性形成部140，按照该加权系数来形成用于发送的方向性。与选择部135选择出的所需信号对应的定时被送至发送定时控制部148。然后，与实施例1同样，按照该方向性来发送发送信号。此时，发送定时根据选择出的定时来控制。
例如，设传播路径A的时间是t0，设传播路径B的时间是t1，则在从移动台(MS)向基站(BS)发送信号S的情况下，在发送端，接收到通过传播路径A的信号S0、和通过传播路径B的信号S1。即，信号S0的传播路径的时间是t0，信号S1的传播路径的时间是t1。
这里，在从BS在时刻T进行发送的情况下，由于是方向性发送，所以用传播路径A或传播路径B中的某一个进行发送。因此，传播路径A的时间是T+t0，传播路径B的时间是T+t1。为了使信号到达MS的时刻相同，如果以传播路径A为基准，则在T-(t1-t0)进行发送即可。因此，进行控制，以便提前t1-t0进行发送。
这样，根据本实施例的基站装置，即使在扩频通信方式的无线通信系统中，也由于通过自适应阵列天线合成的接收信号的所需波功率来选择用于发送的加权系数，按照该加权系数进行发送，同时，根据选择出的所需信号的定时来控制发送定时，所以在实施例1的效果的基础上，还能够在接收到的所需波功率达到最大的时刻变化的情况下，进行校正来发送，使得到达通信对方的定时一定，从而能够降低通信对方的定时检测的难度。
(实施例7)
图11是本发明实施例7的基站装置的结构方框图。在图11所示的基站装置中，对与图9所示的基站装置相同的部分附以与图9相同的符号，并且省略其说明。
在图11所示的基站装置中，设有到来方向估计部507、508，估计抽取选择部114～116选择出的时刻t0及t1的接收信号的所需波的到来方向；还设有方向性形成部512，根据选择部135选择出的、所需波接收电平达到最大的所需信号的到来方向，来计算用于形成方向性的加权系数。
下面说明具有上述结构的基站装置的操作。
接收信号由无线接收部110进行基带处理后，由相关器701～703进行解扩处理。然后，由定时检测部123定时检测出的时刻的接收信号在自适应阵列天线接收部125、128中，进行自适应阵列天线处理，以便用最佳接收定时来提取所需信号。由此，能够提取所需信号。此外，这些接收信号501～503、504～506分别被送至到来方向估计部507、508，由该到来方向估计部507估计时刻t0的接收信号的所需波的到来方向，将该到来方向输出到选择部135。此外，与实施例3同样，由到来方向估计部508估计时刻t1的接收信号的所需波的到来方向，将该到来方向输出到选择部135。
在选择部135中，选择所需波接收电平检测结果大的一方的到来方向，将该到来方向输出到方向性形成部512。在方向性形成部512中，根据该到来方向来计算用于形成方向性的加权系数。该加权系数513被送至发送端的方向性形成部140。
在发送端，按照接收端的方向性形成部512计算出的加权系数，来形成用于发送的方向性。发送信号与实施例1同样，按照该方向性进行发送。此时，发送定时由发送定时控制部148控制。
这样，根据本实施例的基站装置，即使在扩频通信方式的无线通信系统中，也由于通过自适应阵列天线合成的接收信号的所需波功率来选择用于发送的方向，根据选择出的方向来计算加权系数，由该加权系数来形成用于发送的方向性，按照该方向性进行发送，所以能够只沿所需信号到来的方向进行发送，能够在发送端补偿多径传播路径。因此，接收机无需均衡器等高级的技术。
此外，根据本实施例的基站装置，由于只沿所需信号到来的方向进行发送，所以发送的电波到达的区域减小。因此，能够提高下行线路的频率利用效率。再者，由于能够利用传播路径的可逆性，所以能够用在上行(下行)线路中到达的所需波功率大的传播路径进行发送，在下行(上行)线路中所需波功率也增大。
(实施例8)
在实施例7的基站装置中，用接收到的所需波功率达到最大的方向性进行发送。在所需波功率达到最大的时刻变化的情况下，如图2所示，在来自远处反射物的反射波到达时，到达通信对方的定时变化。因此，通信对方难以正确地检测接收信号的定时。所以，在实施例8中说明下述情况：进行校正来发送，使得到达通信对方的定时一定，从而降低通信对方的定时检测的难度。
图12是本发明实施例8的基站装置的结构方框图。在图12所示的基站装置中，对与图11所示的基站装置相同的部分附以与图11相同的符号，并且省略其说明。
图12所示的基站装置将选择部135选择出的、所需波接收电平达到最大的时刻信息601送至发送定时控制部148，根据其来控制发送定时。
下面说明具有上述结构的基站装置的操作。
接收信号由无线接收部110进行基带处理后，由相关器701～703进行解扩处理。然后，由定时检测部123定时检测出的时刻的接收信号在自适应阵列天线接收部125、128中进行自适应阵列天线处理，以便用最佳接收定时来提取所需信号。由此，能够提取所需信号。此外，这些接收信号501～503、504～506分别被送至到来方向估计部507、508，与实施例3同样，由该到来方向估计部507估计时刻t0的接收信号的所需波的到来方向，将该到来方向输出到选择部135。此外，由到来方向估计部508估计时刻t1的接收信号的所需波的到来方向，将该到来方向输出到选择部135。
在选择部135中，选择所需波接收电平检测结果大的一方的到来方向，将该到来方向输出到方向性形成部512。在方向性形成部512中，根据该到来方向来计算用于形成方向性的加权系数。该加权系数513被送至发送端的方向性形成部140。
与选择部135选择出的所需信号对应的定时601被送至发送定时控制部148。然后，与实施例2同样，按照该方向性来发送发送信号，发送定时根据选择出的定时来控制。
这样，根据本实施例的基站装置，即使在扩频通信方式的无线通信系统中，也由于通过自适应阵列天线合成的接收信号的所需波功率来选择用于发送的方向，根据选择出的方向来计算加权系数，由该加权系数来形成用于发送的方向性，按照该方向性进行发送，同时，根据选择出的所需信号的定时来控制发送定时，所以在实施例3的效果的基础上，还能够在接收到的所需波功率达到最大的时刻变化的情况下，进行校正来发送，使得到达通信对方的定时一定，从而能够降低通信对方的定时检测的难度。
(实施例9)
图13是本发明实施例9的基站装置的结构方框图。图13所示的基站装置的结构对应于通信对方是2人的情况。本实施例在通信对方是2人以上时也能够同样适用。此外，接收端的结构与上述实施例相同，所以省略。
下面说明上述基站装置的操作。
对来自多个通信对方的信号进行自适应阵列天线接收，检测所需波接收电平达到最大的加权系数和定时的操作如上述实施例所示。
通信对方1的发送信号1107由调制扩展部1108进行调制处理及扩展处理，送至方向性形成部1110。在方向性形成部1110中，乘以发送对方的加权系数，将相乘后的信号1112～1114送至加法器1123～1125。
同样，通信对方2的发送信号1115由调制扩展部1116进行调制处理及扩展处理，送至方向性形成部1118。在方向性形成部1118中，乘以发送对方2的加权系数，将相乘后的信号1120～1122送至加法器1123～1125。
通信对方1和通信对方2的信号相加的结果1126～1128由无线发送部1129进行变频、放大，将其信号1130～1132经天线共用器1104～1106从天线1101～1103发送。
在此情况下，发送定时1136对每个发送对方，根据所需波接收电平达到最大的时刻信息1133、1134，通过发送定时控制部1135进行控制。此时，为了确保发送信号的正交性，以1码片时间单位作为定时控制单位。在本无线通信系统中，如果使用在偏差1码片的情况下能够维持正交性的扩展码、例如正交Gold码，则通过将1码片时间单位作为定时控制时间单位，能够在维持正交性的状态下，进行定时校正。即使在扩展码不是正交Gold码的情况下，也能够在偏差1码片时互相关小的情况下，实施本实施例。
这样，根据本实施例的基站装置，在扩频通信方式的无线通信系统中，通过自适应阵列天线合成的接收信号的所需波功率来选择用于发送的加权系数及其定时，从而使发送的电波到达的区域减小，能够提高下行线路的频率利用效率。
此外，根据本实施例的基站装置，由于能够利用传播路径的可逆性，用在上行线路中到达的所需波功率大的传播路径进行发送，所以在下行线路中所需波功率也增大。还能够在接收到的所需波功率达到最大的时刻变化的情况下，进行校正来发送，使得到达通信对方的定时一定，从而能够降低通信对方的定时检测的难度。
此外，在扩频通信方式中，通过将用于发送的定时调整量作为码片单位，能够维持扩频发送信号的代码的正交性。
上述实施例1～9的基站装置能够适用于数字无线通信系统中的移动台装置等通信终端装置和基站装置。
上述实施例1～9能够适当组合来实施。此外，本发明不限于上述实施例，而是能够进行各种变更来实施。
如上所述，本发明的基站装置能够识别通信对方的所需波功率的状态，通信对方容易进行定时检测。由此，能够只沿所需信号到来的方向进行发送，能够在发送端补偿多径传播路径。因此，接收机无需均衡器等高级的技术。此外，在接收到的所需波功率达到最大的时刻变化的情况下，能够进行校正来发送，使得到达通信对方的定时一定，从而能够降低通信对方的定时检测的难度。
本说明书基于1998年8月3日申请的特愿平10-219287号。其内容全部包含于此。
产业上的可利用性
本发明能够适用于使用便携电话等的数字无线通信系统。

Claims (5)

1、一种基站装置，包括：用每个到来波的定时进行自适应阵列天线接收的部件；由各个接收结果来计算所需信号接收电平、根据该所需信号接收电平来求上述每个到来波的到来方向的部件；选择所述所需信号接收电平的检测结果较大的到来方向，由该到来方向来计算发送加权系数的部件；以及使用该加权系数进行发送的部件。
2、如权利要求1所述的基站装置，包括：选择选择出的接收结果的定时的部件；以及根据该定时来控制发送的部件。
3、如权利要求2所述的基站装置，其中，控制发送，使得相对于标准发送定时，提前所需波被最大接收的时刻、和所需波被次最大接收的时刻之差进行发送。
4、一种无线通信方法，包括：用每个到来波的定时进行自适应阵列天线接收的步骤；由各个接收结果来计算所需信号接收电平、根据该所需信号接收电平来求上述每个到来波的到来方向的步骤；选择所述所需信号接收电平的检测结果较大的到来方向、由该到来方向来计算发送加权系数的步骤；以及使用该加权系数进行发送的步骤。
5、如权利要求4所述的无线通信方法，包括：选择选择出的接收结果的定时的步骤；以及根据该定时来控制发送的步骤。
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