CN1494773A - 无线基站系统及指向性控制方法 - Google Patents

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Abstract

按参考信号长度能使接收指向性进行收敛的天线个数，把无线基站系统全体的天线分割成2个天线群。根据对应于各个天线群的接收权向量计算机(112，212)进行自适应阵列处理，把对应的阵列输出送到最大比合成电路(18)中。最大比合成电路(18)根据从接收权向量计算机(112，212)输出的权重信息，将对应于2个天线群的阵列输出进行最大比合成。

Description

无线基站系统及指向性控制方法
技术领域
本发明涉及一种无线基站系统及指向性控制方法，特别是涉及一种在移动通信系统中，根据自适应阵列处理把来自特定移动终端装置的接收信号进行抽取的无线基站系统，以及关于该无线基站系统的接收指向性的控制方法。
背景技术
近年，在不断迅速发展的移动通信系统(例如，Personal HandyPhone System：个人便携电话系统，以下简称PHS)中，提出了一种无线基站系统与移动终端装置间进行通信时，在无线基站系统中根据自适应阵列处理，把来自所期待的特定移动终端装置的接收信号进行抽取的方式。
所谓自适应阵列处理就是基于来自移动终端装置的接收信号，计算从无线基站系统的每个天线来的接收系数(权重)的权向量，根据自适应控制，正确地抽取来自特定移动终端装置的信号的处理。
在无线基站系统中，设置按每个接收信号符计算此种权向量的接收权向量计算机，该接收权向量计算机使接收信号和算出的权向量间的复数乘积和与已知参考信号之间的平方误差减少，以使权向量进行收敛的处理，即，实行使来自特定移动终端装置的接收指向性收敛的自适应阵列处理。
在自适应阵列处理中，对应时间以及信号电波的传输路径特性的变动，自适应地进行此种权向量的收敛，并从接收信号中除去干涉成分以及噪声，抽取来自特定移动终端装置的接收信号。
图6是根据无线基站系统的数字信号处理器(DSP)以软件来实行的用功能将现有自适应阵列处理进行说明的功能框图。
参照图6把由无线基站系统的多个天线，例如n个天线A1，A2，......，An分别接收的来自移动终端装置的接收信号的接收信号向量，用开关电路S1，S2，......，Sn切换到接收电路一侧，并用图中没有示出的A/D变换器分别将其变换为数字信号。
把这些数字信号送到无线基站系统的图中没有示出的DSP中以后，根据图6所示的功能框图，以软件来实行自适应阵列处理。
参照图6用开关电路S1，S2，......，Sn把切换到接收电路一侧的接收信号向量送到各个乘法器MR1，MR2，......，MRn的一侧输入端子的同时，送到接收权向量计算机12中。
接收权向量计算机12根据下述的自适应阵列算法，算出来自每个天线的权重的权向量，并送到各个乘法器MR1，MR2，......，MRn的另一侧输入端子，并分别把来自对应的天线的接收信号向量进行复数乘法运算。根据加法器10得到阵列输出信号，其为该复数乘法运算结果的总和。
上述复数乘积和的结果，一旦根据解调电路11被解调为位数据后，将其作为阵列输出信号供给的同时，由再调制电路14进行再调制。
在接收权向量计算机12中，根据计数器16的计数值，在规定的参考信号期间，把存储器15中预先存储的已知参考信号d(t)由开关电路13进行发送，并根据自适应阵列算法送到权向量的计算中。该参考信号d(t)是包含来自移动终端装置的接收信号的对全部用户的共同的已知信号，例如，PHS在接收信号时，使用由已知的位列构成的前同步信号(PR)及唯一字(UW)的区间。
同时，根据计数器16的计数值，一旦检测出参考信号期间的结束，在接收权向量计算机12中，把由再调制电路14调制的阵列输出信号由开关电路13送出，并根据自适应阵列算法提供到权向量的计算中。
该接收权向量计算机12使用诸如RLS(Recursive LeastSquares)算法，SMI(Sample Matrix Inversion)算法的自适应阵列算法。
如上所述的RLS算法以及SMI算法在自适应阵列处理领域是公知的技术，例如，菊间信良所著【基于阵列天线的自适应信号处理】(科学技术出版)的第35页～第49页的『第3章MMSE自适应阵列』中对此详细地进行了说明，因此，在此省略其说明。
进而，把来自图中没有示出的发送信号源的发送信号由调制电路17进行调制，并送到各个乘法器MT1，MT2，......，MTn的一侧输入端子，把由接收权向量计算机12计算的权向量进行复制后，加到乘法器MT1，MT2，......，MTn的另一侧输入端子。
这样，根据与权向量间的复数乘法运算，附加了权重的发送信号由开关电路S1，S2，......，Sn进行选择，并通过天线A1，A2，......，An进行发送。
在通过与接收时同样的天线A1，A2，......，An发送的信号中，由于与接收信号一样，根据把特定移动终端装置作为目标的权向量进行了权重的附加，所以，从这些天线发送的电波信号带着以该特定移动终端装置为目标的发送指向性而被发射。
此时，图6的现有无线基站系统，虽然用n个天线进行信号的接收发送，如果天线个数越多，用自适应阵列处理能抑制的干涉也增大，并增大天线的增益，使发送电波的到达范围扩大。即，如果天线个数变得越多，就越提高自适应阵列处理的性能。
但是，如上述RLS，SMI算法的自适应阵列算法，为使权向量收敛，即，为使来自特定移动终端装置的接收指向性进行收敛，需要天线个数的2倍以上的信号长度(符号数)的参考信号。换句话说，在参考信号的信号长度被预先确定的情况下，具有超过其信号长度1/2的个数的天线时，不能收敛权向量，进而也不能收敛接收指向性。
例如，在PHS的规格中，从上述前同步信号(PR)及唯一字(UW)变来的参考信号就为12符号，即信号长度为12。因此，直到用最大为信号长度12的1/2的6个天线才有可能收敛权向量。但就是使用的天线个数超过6个也不能充分地收敛权向量。
如上所述，关于由参考信号的信号长度能使接收指向性进行收敛的天线个数受到制限的理由，例如，在电子情报通信学会论文集，B-II，Vol.J76-B-II，No.4，1993年4月的第189页～第201页的铃木博等所著的【关于移动无线传送用RLS型自适应等化器的动态特性分析】(特别是其中2.3.2节以及图3等)中所做的详细说明一样，由于自适应阵列处理的技术领域是公知的，所以此处省略其说明。
如上所述，为提高自适应阵列处理的性能(使电波传送的更远)通常有必要增加天线个数，为此，基于上述自适应阵列算法的制约有必要增加参考信号的信号长度。但是，例如在PHS的情况，根据规格把来自参考信号和数据信号的发送信号的1帖的信息量定为120位，如果增加参考信号的信号长度，能发送的用户数据量就变少，出现数据的总处理量变低的问题。
发明内容
由此，本发明的目的在于提供一种利用限制了信号长度的参考信号，使用更多的天线，能进行自适应阵列处理的无线基站系统。
本发明的另一个目的在于提供一种利用限制了信号长度的参考信号，在无线基站系统中，能使接收指向性进行收敛的指向性控制方法。
本发明的再一个目的在于提供一种利用限制了信号长度的参考信号使天线增益增大，并能扩大发送电波的到达范围的无线基站系统及指向性控制方法。
本发明涉及利用多个天线在多个移动终端装置之间对信号进行发送接收的无线基站系统，其中，在包含第1信号长度的已知参考信号和第2信号长度的数据信号的信号区间中区分信号。根据第1信号长度的已知参考信号，把多个天线分割成包含能使接收指向性进行收敛的天线个数的各个天线的多个天线群。无线基站系统具有多个自适应阵列处理部，接收信号生成部。多个自适应阵列处理部，对应多个天线群的每个天线群进行设置，由对应的天线群在接收的信号中实行预定的自适应阵列处理，在多个移动终端装置中抽取对应于特定移动终端装置的阵列输出信号的同时，根据自适应阵列处理的精度生成权重信息。接收信号生成部根据由多个自适应阵列处理部供给的对应于特定移动终端装置的多个阵列输出信号以及多个权重信息，生成来自特定移动终端装置的接收信号。
最好，接收信号生成部包含由对应于特定移动终端装置的多个阵列输出信号以及多个权重信息进行最大比合成，生成来自特定移动终端装置的接收信号的最大比合成部。
最好，接收信号生成部包含把多个权重信息进行比较，根据其结果选择多个阵列输出信号中的任意一个，将其作为来自特定的移动终端装置的接收信号进行输出的选择部。
最好，权重信息是基于由每个自适应阵列处理部算出的阵列输出与参考信号之间的平方误差的信息。
最好，无线基站系统还具有根据多个自适应阵列处理部的自适应阵列处理结果，对于特定移动终端装置使发送信号的发送指向性进行收敛的指向性收敛部。
最好，能使接收指向性进行收敛的天线个数为参考信号的第1信号长度的1/2以下的个数。
基于本发明其它的场合，本发明涉及使用多个天线发送接收多个移动终端装置之间的信号的无线基站系统中的指向性控制方法，其中，在包含第1信号长度的已知参考信号与第2信号长度的数据信号的信号区间中区分信号。指向性控制方法具有根据第1信号长度的已知参考信号，把多个天线分割成包含能使接收指向性进行收敛的天线个数的各个天线的多个天线群的步骤；在多个天线群的各个天线群中，由对应的天线群在接收的信号中实行预定的自适应阵列处理，在多个移动终端装置中抽取对应于特定移动终端装置的阵列输出信号的同时，根据自适应阵列处理的精度生成权重信息的步骤；根据对应于特定移动终端装置的多个阵列输出信号以及多个权重信息，生成来自特定移动终端装置的接收信号的步骤。
最好，生成接收信号的步骤包含由把对应于特定移动终端装置的多个阵列输出信号以及多个权重信息进行最大比合成，生成来自特定移动终端装置的接收信号的步骤。
最好，生成接收信号的步骤包含把多个权重信息进行比较，根据其结果选择多个阵列输出信号中的任意一个，将其作为来自特定的移动终端装置的接收信号进行输出的步骤。
最好，权重信息是基于由每个自适应阵列处理部算出的阵列输出和参考信号之间的平方误差的信息。
最好，指向性控制方法还具有根据自适应阵列处理结果，对于特定移动终端装置使发送信号的发送指向性进行收敛的步骤。
最好，能使接收指向性进行收敛的天线个数为参考信号的第1信号长度1/2以下的个数。
因此，根据本发明，由于将无线基站系统全体的天线根据已知参考信号的信号长度，按可以使接收指向性进行收敛的天线个数把其分割成多个天线群，把分别在多个天线群的每个天线群中实行自适应阵列处理而得到的阵列输出信号，根据由多个天线群中每个天线群的自适应阵列处理的精度对应权重信息进行处理，生成来自特定的移动终端装置的接收信号，所以不增大已知参考信号自身的信号长度，而使用更多的天线进行自适应阵列处理就变为可能。以上可知，它不会使数据的总处理量降低，反而使天线增益增大，并能扩大发送电波的到达范围。
附图说明
图1是对基于本发明实施例1的无线基站系统以软件实行的自适应阵列处理的功能进行说明的功能框图。
图2是对基于本发明实施例2的无线基站系统以软件实行的自适应阵列处理的功能进行说明的功能框图。
图3是表示图2所示的基于本发明实施例2的无线基站系统的自适应阵列处理的流程图。
图4是为说明本发明效果的发送系统的功能框图。
图5A及5B是为说明本发明效果的发送指向性的模式图。
图6是对基于现有的无线基站系统以软件实行的自适应阵列处理的功能进行说明的功能框图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明实施例进行详细说明。同时，对图中的有相同符号的相同或相当部分不作重复说明。
实施例1
图1是对基于本发明实施例1的无线基站系统以软件实行的自适应阵列处理的功能进行说明的功能框图。图1所示的构成，除去以下的点，与图6所示的现有例的构成是相同的，有关相同部分的说明就不在重复。
即，在图1所示的构成中，把无线基站系统的全部天线(2L个：L为正整数)，由包含在来自移动终端装置的接收信号中的已知参考信号(例如在PHS中的上述PR以及UW)的预定信号长度，分割成接收指向性的收敛为可能的L个天线变来的2个天线群(A11，A12，......，A1L)及(A21，A22，......，A2L)，按各个天线群，实行图6的功能框图中所示的自适应阵列处理。关于各个天线群自适应阵列处理，由于参考图6已做说明，所以在此不再重复。
再者，在图1的本发明实施例1中，接收权向量计算机112及212使用上述RLS，SMI等的MMSE(Minimum Mean Square Error)算法来计算权向量。
在图1所示的实施例1中，由一侧的天线群A11，A12，......，A1L接收的信号和由接收权向量计算机112计算的权向量的复数乘积和被送到最大比合成电路18中，用接收权向量计算机112进行计算，后述的权重信息也被送到最大比合成电路18中。与图6所示的现有的无线基站系统不同，解调电路111的输出不会被直接送到外部。
还有，由另一侧的天线群A21，A22，......，A2L接收的信号和由接收权向量计算机212计算的权向量的复数乘积和被送到最大比合成电路18中，用接收权向量计算机212进行计算的权重信息也被送到最大比合成电路18中。与图6所示的现有的无线基站系统不同，解调电路211的输出不会被直接供到外部。
最大比合成电路18，由加法器110及210分别构成，把来自特定的移动终端装置的阵列信号，根据由接收权向量计算机112及212分别提供的权重信息进行最大比的合成，生成上述来自特定移动终端装置的接收信号并将其送到解调电路19中。解调电路19把送来的接收信号解调成位数据并送到外部。
以下，关于最大比合成电路18的工作原理进行详细说明。
在图1所示的实施例1的无线基站系统中，把由一侧的天线群A11，A12，......，A1L接收的信号作为x11(t)，......，x1L(t)，把由接收权向量计算机112计算的与各个天线对应的权重作为w11，......，w1L，这时，由加法器110输出的与一侧的天线群对应的阵列输出信号y1(t)就可用下式表示。
         y1(t)＝w11x11(t)+…+w1Lx1L(t)
这里，把参考信号作为d(t)时，由接收权向量计算机112计算的平方误差MSE1(KSE：Mean Square Error)就可用下式表示。
         MSE1＝(d(t)-y1(t))2
下面，把由另一侧的天线群A21，A22，......，A1L接收的信号作为x21(t)，......，x2L(t)，把由接收权向量计算机212计算的与各个天线对应的权重作为w21，......，w2L，这时，由加法器210输出的与另一侧的天线群对应的阵列输出信号y2(t)就可用下式表示。
          y2(t)＝w21x21(t)+…+w2Lx2L(t)
这里，把参考信号作为d(t)时，由接收权向量计算机212计算的平方误差MSE2就可用下式表示。
           MSE2＝(d(t)-y2(t))2
这里，在物理上，MSE1，MSE2表示希望波以外的信号成分，其被包含在由分别对应于天线群的自适应阵列处理结果得到的阵列输出信号y1(t)，y2(t)中，即，剩余干涉波及噪声信号的电力。
从接收权向量计算机112及212分别送到最大比合成电路18中的权重信息是分别由接收权向量计算机计算的平方误差的倒数，即为1/MSE1，1/MSE2。
最大比合成电路18接收阵列输出信号y1(t)，y2(t)以及权重信息1/MSE1，1/MSE2，并由后述的最大比合成式合成来自特定移动终端装置的接收信号MRC(t)。
        MRC(t)＝y1(t)/MSE1+y2(t)/MSE2
这里，把包含在自适应阵列输出信号中的来自特定移动终端装置的希望波作为S(t)，其以外的信号分量假设为噪声信号n1(t)，n2(t)时，各个自适应阵列输出信号就可用下式表示。
             y1(t)＝S(t)+n1(t)
             y2(t)＝S(t)+n2(t)
还有，在参考信号期间中，希望波的信号成分S(t)和参考信号d(t)相等，由各自的接收权向量计算机计算的平方误差MSE就可用下式表示。
              MSE1＝｜n1(t)｜2
              MSE2＝｜n2(t)｜2
把这些阵列输出信号y1(t)，y2(t)以及平方误差MSE1，MSE2代入到上述最大比合成式中，求出接收信号MRC(t)时，就变为(a)式。
    MRC(t)＝(1/｜n1(t)｜2+1/｜n2(t)｜2)s(t)
    +n1(t)/｜n 1(t)｜2+n2(t)/｜n 2(t)｜2…(a)
下面，对基于最大比合成电路18由上述最大比合成运算合成的接收信号的信号对噪声的比率SNR(Signal to Noise Ratio)进行改善的理由进行说明。
例如，在MSE1＝｜n1(t)｜2＝0.1时，阵列输出信号y1(t)的SNR就变为下式。
Figure A0182306600121
同时，在MSE2＝｜n2(t)｜2＝0.2时，阵列输出信号y2(t)的SNR就变为下式。
如从上述最大比合成运算(a)式可理解的那样，对于最大比合成而言，希望波的信号成分S(t)变为振幅合成，噪声信号n1(t)，n2(t)变为电力合成。
把这些具体数值赋到上述(a)式中时，信号成分S(t)的电力就变为15×15＝225。同时，噪声成分的电力就按下式计算。
          (10*sqrt(0.1))2+(5*sqrt(0.2))2
        ＝100*0.1+25*0.2＝15
因此，最大比合成的信号MRC的SNR由下式计算出。
        10log(225/15)＝10log(15)＝11.8dB
由此，最大比合成信号的SNR与上述MSE的值进行比较，就能知道其为良好的值。
还有，由接收权向量计算机112及212计算的MSE在接收信号的该帖中也可以是由特定的时间T平均的平均值。
这时的MSE1及MSE2，就可用下式表示
           MSE1＝∑(d(t)-y1(t))2/T
           MSE2＝∑(d(t)-y2(t))2/T
如上所述，在本发明的实施例1中，把无线基站系统的全部天线(2L个)由参考信号长度分割成接收指向性的收敛为可能的天线个数(L个)的天线群，按各个天线群进行自适应阵列处理，从其结果得到的阵列输出信号由反映自适应阵列处理精度的权重信息(例如参考信号和阵列输出信号的平方误差的倒数)进行最大比的合成，所以，用限制的参考信号长度能使全部天线的接收指向性进行收敛。
再者，即使如上所述把全部天线分割成2个天线群的情况下，根据考虑了自适应阵列处理的权重信息的2个阵列输出的最大比合成，能高精度的合成来自特定移动终端装置的接收信号。
实施例2
图2是对基于本发明实施例2的无线基站系统以软件实行的自适应阵列处理的功能进行说明的功能框图。图1所示的构成，除去以下的点，与图1所示的实施例1的构成是相同的，有关相同部分的说明就不在重复。
即，在图2所示的构成中，选择电路20替代了图1中实施例1的最大比合成电路18及解调电路19。
在图1的实施例1的构成中，对应于各自的天线群，由最大比合成电路把解调成位数据前的阵列输出信号进行合成，虽然其合成输出由解调电路10解调为位数据，但是在图2的实施例2的构成中，把对应于各自的天线群的阵列输出的被解调的位数据送到选择电路20中。
在选择电路20中，与图1的实施例1的情况一样，接收权向量计算机112及212分别提供作为权重信息的1/MSE1，1/MSE2。
图3为说明由DSP实现的选择电路20的工作原理的流程图。下面参照图3，说明图2的选择电路20的工作原理。
首先，由接收权向量计算机112及212分别计算权向量，把对应于各自的天线群的阵列输出y(t)和权重信息1/MSE1输出到选择电路20中(步骤S1)。
其次，选择电路20选择权重信息大(即，平方误差MSE较小)的一侧的对应于天线群的阵列输出信号，并且把来自特定移动终端装置的接收信号输出到外部(步骤S2)。
在本实施例2的选择电路20中，并没有进行来自各个天线群的阵列输出信号的合成，而是根据权重信息，进行其中任意一个信赖性较高的阵列输出的选择。因此，在本实施例2中，能简化自适应阵列的处理。
再者，上述实施例1及实施例2说明了把无线基站系统的全部天线分割成2个天线群的情形，但是本发明不只限于如上所述的2分割，如果在各个天线群中根据参考信号长度可使接收指向性进行收敛，那么能实现对应天线个数进行多个天线群的分割。
图4，图5A及图5B是为说明本发明的实施例的效果的功能框图及发送指向性的模式图。下面，参照图5A及图5B，具体地说明即使增加天线个数，如果根据本发明能计算理想的权向量，就能得到充足的阵列增益，并改善无线基站系统和移动终端装置的发送指向性以及电波到达范围的原理。
图4是说明本发明的用全部天线(n个)能收敛权向量的无线基站系统的发送系统功能的功能框图。发送信号S(t)由调制电路17进行调制后，发送到发送系统的乘法器MT1，MT2，......，MTn的一侧输入端。用接收权向量计算机计算，并把特定移动终端装置作为目标的权向量进行复制并加到这些乘法器中，从各个乘法器输出由以下的(1)式～(4)式表示的信号，并发送到天线A1，A2，......，An中。
       xTX1(t)＝w1 *s(t)                   …(1)
       xTX2(t)＝w2 *s(t)                   …(2)
       xTX3(t)＝w3 *s(t)                   …(3)
       xTXn(t)＝wn *s(t)                   …(4)
从该无线基站系统向特定移动终端装置的下行发送信号，由移动终端装置20来接收，把接收信号向量表示为h11，h12......，h1n时，由移动终端装置20接收的接收信号y(t)，就可用下面的(5)式进行表示。
  y(t)＝h11xTX1(t)+…+h1nxTXn(t)＝(h11w1 *+…h1nwn *)S(t)
                                                    …(5)
这里，根据上述本发明的实施例，构成全部天线个数n的各个天线群的个数为预定的参考信号长度的1/2以下，作为无线基站系统的整体把接收权向量进行充分地收敛时，下面的(6)式就成立，对于移动终端装置20的下行天线增益变为最大。
         (h11w1 *+…+h1nwn *)＝1.0                …(6)
         (h11w1 *+…+h1nwn *)＜1.0                …(7)
关于此情形下发送指向性的收敛，参照图5A进行说明。同时，图5A及5B中的箭头表示从移动终端装置观看无线基站系统的方向，与箭头交叉的曲线表示从无线基站系统对应此移动终端装置的下行方向的指向性。
在图5A中，如上述(6)式所示，如果从无线基站系统的下行方向的天线增益变为最大，则指向性的峰值朝着移动终端装置，发送电波的覆盖范围被最大限度地扩大。
对此，在无线基站系统中，接收权向量不充分收敛时，则上述(7)式成立，对应移动终端装置20的下行天线增益不会变为最大。
关于此情形下发送指向性的收敛，参照图5B进行说明。在图5B中，如上述(7)式所示，如果无线基站系统的下行方向的天线增益不变为最大，则指向性的峰值偏移移动终端装置方向，如图5A发送电波的覆盖范围不被最大限度地扩大。
这样，根据本发明的实施例，把无线基站系统全体的天线根据已知的参考信号的信号长度按可收敛接收指向性的天线个数分割成天线群，根据按多个天线群中每个天线群实行自适应阵列处理，由无线基站系统的全部天线使权向量收敛，由于此构成，不是扩大已知的参考信号本身，而是接收指向性的收敛变得较容易，总之能使发送时的天线增益增大。
如上所述，基于本发明，把无线基站系统全体的天线根据已知的参考信号的信号长度按可收敛接收指向性的天线个数分割成天线群，按多个天线群中每个天线群实行自适应阵列处理。把由多个天线群中每个天线群得到的阵列输出信号根据多个天线群中每个天线群的自适应阵列处理精度，对应权重信息进行处理，生成来自特定移动终端装置的接收信号。为此，不是使已知的参考信号本身的信号长度增大，而是使用更多的天线使自适应阵列处理变为可能。因此，它不会使数据的总处理量降低，反而使天线增益增大，并能扩大发送电波的到达范围。
如上所述，根据与本发明相关的无线基站系统及指向性控制方法，利用限制了信号长度的参考信号，使用更多的天线能进行自适应阵列处理，因此，它不会使数据的总处理量降低，反而能使天线增益增大，并在无线基站系统中对扩大发送电波的到达范围是有用的。

Claims (12)

1.一种利用多个天线(A11～A1L，A21～A2L)在多个移动终端装置之间对信号进行发送接收的无线基站系统，其特征在于，
在包含第1信号长度的已知参考信号和第2信号长度的数据信号的信号区间中，区分上述信号，
根据第1信号长度的已知参考信号，把上述多个天线分割成包含能使接收指向性进行收敛的天线个数的各个天线的多个天线群，
具有对应上述多个天线群的每个天线群进行设置，由对应的上述天线群在接收的信号中实行预定的自适应阵列处理，在上述多个移动终端装置中抽取对应于特定移动终端装置的阵列输出信号的同时，根据上述自适应阵列处理的精度生成权重信息的多个自适应阵列处理部(MR11～MR1L，110～116，MR21～MR2L，210～216)；以及，
根据由上述多个自适应阵列处理部供给的对应于上述特定移动终端装置的多个上述阵列输出信号以及多个上述权重信息，生成来自特定移动终端装置的接收信号的接收信号生成部(18，20)。
2.权利要求1所述的无线基站系统，其特征在于，
上述接收信号生成部包含由对应于上述特定移动终端装置的多个上述阵列输出信号以及多个上述权重信息进行最大比合成，生成来自上述特定移动终端装置的接收信号的最大比合成部(18)。
3.权利要求1所述的无线基站系统，其特征在于，
上述接收信号生成部包含把多个上述权重信息进行比较，根据其结果选择多个上述阵列输出信号中的任意一个，将其作为来自上述特定移动终端装置的接收信号进行输出的选择部(20)。
4.权利要求1所述的无线基站系统，其特征在于，
上述权重信息是基于由每个自适应阵列处理部算出的上述阵列输出与上述参考信号之间的平方误差的信息。
5.权利要求1所述的无线基站系统，其特征在于，
还具有根据上述多个自适应阵列处理部的自适应阵列处理结果，对于上述特定移动终端装置使发送信号的发送指向性进行收敛的指向性收敛部(MT11～MT1L，MT21～MT2L)。
6.权利要求1所述的无线基站系统，其特征在于，
能使接收指向性进行收敛的天线个数为上述参考信号的上述第1信号长度的1/2以下的个数。
7.一种利用多个天线(A11～A1L，A21～A2L)在多个移动终端装置之间对信号进行发送接收的无线基站系统中的指向性控制方法，其特征在于，
在包含第1信号长度的已知参考信号和第2信号长度的数据信号的信号区间中，区分上述信号，
具有根据上述第1信号长度的已知参考信号，把上述多个天线分割成包含能使接收指向性进行收敛的天线个数的各个天线的多个天线群的步骤；和
在上述多个天线群的各个天线群中，由对应的上述天线群在接收的信号中实行预定的自适应阵列处理，在上述多个移动终端装置中抽取对应于特定移动终端装置的阵列输出信号的同时，根据自适应阵列处理的精度生成权重信息的步骤；以及，
根据对应于上述特定移动终端装置的多个上述阵列输出信号以及多个上述权重信息，生成来自上述特定移动终端装置的接收信号的步骤。
8.权利要求7所述的方法，其特征在于，
上述生成接收信号的步骤包含由把对应于上述特定移动终端装置的多个上述阵列输出信号以及多个上述权重信息进行最大比合成，生成来自上述特定移动终端装置的接收信号的步骤。
9.权利要求7所述的方法，其特征在于，
上述生成接收信号的步骤包含把多个上述权重信息进行比较，根据其结果选择多个上述阵列输出信号中的任意一个，将其作为来自上述特定移动终端装置的接收信号进行输出的步骤。
10.权利要求7所述的方法，其特征在于，
上述权重信息是基于由每个自适应阵列处理部算出的上述阵列输出与上述参考信号之间的平方误差的信息。
11.权利要求7所述的方法，其特征在于，
还具有根据上述自适应阵列处理结果，对于上述特定移动终端装置使发送信号的发送指向性进行收敛的步骤。
12.权利要求7所述的方法，其特征在于，
能使接收指向性进行收敛的天线个数为上述参考信号的第1信号长度1/2以下的个数。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102273302A (zh) * 2008-12-30 2011-12-07 爱立信电话股份有限公司 移动通信系统中的上行链路参考信号的分配

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3679075B2 (ja) * 2002-09-13 2005-08-03 松下電器産業株式会社 無線送信装置および無線送信方法
WO2004098082A1 (ja) * 2003-05-02 2004-11-11 Fujitsu Limited マルチアンテナシステム、およびアンテナユニット
US9226308B2 (en) 2003-10-15 2015-12-29 Qualcomm Incorporated Method, apparatus, and system for medium access control
US8472473B2 (en) * 2003-10-15 2013-06-25 Qualcomm Incorporated Wireless LAN protocol stack
US8462817B2 (en) 2003-10-15 2013-06-11 Qualcomm Incorporated Method, apparatus, and system for multiplexing protocol data units
US8483105B2 (en) 2003-10-15 2013-07-09 Qualcomm Incorporated High speed media access control
US8233462B2 (en) 2003-10-15 2012-07-31 Qualcomm Incorporated High speed media access control and direct link protocol
US7664533B2 (en) * 2003-11-10 2010-02-16 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for a multi-beam antenna system
US8903440B2 (en) 2004-01-29 2014-12-02 Qualcomm Incorporated Distributed hierarchical scheduling in an ad hoc network
US7564814B2 (en) * 2004-05-07 2009-07-21 Qualcomm, Incorporated Transmission mode and rate selection for a wireless communication system
JP4728597B2 (ja) * 2004-06-09 2011-07-20 日本無線株式会社 アレイアンテナ通信装置
JP4555651B2 (ja) * 2004-09-29 2010-10-06 京セラ株式会社 通信方法およびそれを利用した無線装置
US20060240784A1 (en) * 2005-04-22 2006-10-26 Qualcomm Incorporated Antenna array calibration for wireless communication systems
JP4905874B2 (ja) * 2005-04-27 2012-03-28 京セラ株式会社 無線通信装置および無線通信装置における制御方法
US8498669B2 (en) * 2005-06-16 2013-07-30 Qualcomm Incorporated Antenna array calibration for wireless communication systems
US8600336B2 (en) 2005-09-12 2013-12-03 Qualcomm Incorporated Scheduling with reverse direction grant in wireless communication systems
US8576846B2 (en) 2005-10-05 2013-11-05 Qualcomm Incorporated Peer-to-peer communication in ad hoc wireless network
US8280430B2 (en) * 2005-11-02 2012-10-02 Qualcomm Incorporated Antenna array calibration for multi-input multi-output wireless communication systems
US9118111B2 (en) * 2005-11-02 2015-08-25 Qualcomm Incorporated Antenna array calibration for wireless communication systems
KR20150067155A (ko) * 2012-08-31 2015-06-17 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 안테나 가상화 방법 및 장치
US11088753B2 (en) * 2018-10-01 2021-08-10 Fortem Technologies, Inc. System and method for radar disambiguation techniques

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2561031B2 (ja) * 1994-06-07 1996-12-04 日本電気株式会社 送受信装置
US6173014B1 (en) * 1994-08-02 2001-01-09 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Method of and apparatus for interference rejection combining and downlink beamforming in a cellular radio communications system
JP3526196B2 (ja) * 1997-01-07 2004-05-10 株式会社東芝 アダプティブアンテナ
JP3391662B2 (ja) * 1997-06-06 2003-03-31 松下電器産業株式会社 アダプティブアレーアンテナ受信装置
BR9812816A (pt) * 1997-09-15 2000-08-08 Adaptive Telecom Inc Processos para comunicação sem fio, e para eficientemente determinar na estação base um canal espacial da unidade móvel em um sistema de comunicação sem fio, e, estação base de cdma
DE69926024T2 (de) * 1998-02-13 2005-12-01 Nec Corp. Adaptative Empfangsvorrichtung mit Gruppenantenne
JP3465739B2 (ja) * 1998-04-07 2003-11-10 日本電気株式会社 Ｃｄｍａ適応アンテナ受信装置及び通信システム
EP1367670B1 (en) * 1998-07-13 2006-09-06 NTT Mobile Communications Network Inc. Calibration for an adaptive array antenna
JP2000082982A (ja) 1998-09-03 2000-03-21 Nec Corp アレーアンテナ受信装置
JP3326416B2 (ja) 1998-10-30 2002-09-24 三洋電機株式会社 アダプティブアレー装置
JP3341701B2 (ja) 1999-03-05 2002-11-05 日本電気株式会社 アレーアンテナ送信装置
JP3872953B2 (ja) * 1999-12-27 2007-01-24 株式会社東芝 アダプティブアンテナを用いた無線通信装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102273302A (zh) * 2008-12-30 2011-12-07 爱立信电话股份有限公司 移动通信系统中的上行链路参考信号的分配
CN102273302B (zh) * 2008-12-30 2014-05-14 爱立信电话股份有限公司 移动通信系统中的上行链路参考信号的分配

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Publication number Publication date
WO2002075957A1 (en) 2002-09-26
US7403798B2 (en) 2008-07-22
JP2002280953A (ja) 2002-09-27
EP1381174A4 (en) 2010-01-13
EP1381174A1 (en) 2004-01-14
US20040110538A1 (en) 2004-06-10
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CN100508425C (zh) 2009-07-01

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