CN1572069A - 基站装置和扇区控制方法 - Google Patents

Abstract

根据从接收处理部分(113)输出的信息，到达方向检测部分(116)确定从每个移动站发送的信号的到达方向。根据从到达方向检测部分(116)输出的信息，通信量检测部分(115)确定移动站的通信量。根据从通信量检测部分(115)输出的信息，扇区控制部分(117)控制切换部分(102，108)、扩展部分(111)和解扩部分(104)，以便可以形成扇区旋转。这样在扇区之间能够减少转交范围的通信负载以增加系统线路容量。

Description

基站装置和扇区控制方法

本申请是基于2002年3月22日提交的日本专利申请号为2002-080993和2002年3月26日提交的日本专利申请号为2002-086114的申请，在此，全部引用其内容，以作参考。

技术领域

本发明涉及一种基站装置和扇区控制方法。

背景技术

如图19A所示，CDMA(码分多址)系统一般采用由覆盖小区(ce11)的蜂窝式配置基站BS1组成的方案，将该小区划分为多个扇形区域(扇区11至13)和负责每个扇区并安装在每个扇区的多个定向天线(附图中天线15-1至15-12)。

根据这个方案，从天线发送的信号对位于不是天线定向性的方向上的扇区只有很小干扰，还能够在不是天线定向性的方向上去掉从移动站到达的干扰信号，以及也能期望通信系统中信道容量得到改善。

然而，如图19B所示，当在通信中移动站仅(高密度地位于)集中于扇区12时，仅在这个扇区中的通信量增加，所以，通信系统上的负载增加。这样导致了不能够有效使用基站的资源和限制系统的信道容量的问题。

而且，因为在这时许多移动站位于由负责扇区12的天线形成的相同方向的波束内，所以由所接收的信号引起的相互干扰的影响增加，其也降低了所述移动站的发送/接收性能。

而且，如图20A所示，在相邻扇区间的临近边界的区域(其后，称作“扇区边界”)B1至B3中(例如，在扇区边界B3中的角度θ1的范围)，移动站在扇区之间执行转交(handover)(或软转交；SHO)，在该扇区移动站通过设置多个通信信道来同时与多个扇区通信。这样的SHO具有使移动站能与多个扇区维持转交状态的效果，无论何时可能和连续的通信，甚至在一个点(扇区)的信道条件恶化时，通过使用另外的信道来维持通信，以及，甚至在移动站从一个扇区移向另一个扇区时，SHO能够维持不干扰通信的通信状态，所以，SHO确保移动站处于稳定的通信状态。

然而，如图20B所示，当在通信中的许多移动站集中在扇区边界附近的区域(其后称作“SHO区域”)时，存在许多SHO控制的目标，这样增加了用于SHO和位置注册控制处理的基站的负载，造成通信资源的短缺。然而，因为多个扇区对同一移动站执行发射，所以发射功率增加，以及系统容量降低。此外，信号从多个扇区发送到同一移动站，这样对下行链路增加了干扰，以及频繁地执行用于SHO控制的扇区监视的控制，这会导致在通信系统上负载增加的另一问题。

发明内容

本发明的目的是：既使通信系统上的负载不均匀地分布在小区中，也能有效地使用基站资源和增加系统的信道容量。

该目的能够通过基站装置的下列方式来实现：基于对移动站的通信信道的通信量的测量结果来管理线路以改变这些线路间的组合，所述线路对与各种移动站和天线通信的信号进行处理，或者改变所述天线和由相应的天线覆盖的移动站间的组合，以及控制小区中的每个扇区。

根据本发明的一个方面，当在移动站执行SHO的区域中存在许多通信中的移动站时，也就是说，在同一小区中的扇区间的边界附近，改变所述基站的天线的定向性，以便通过改变所述扇区边界的位置来减少所述SHO中的移动站的数量。

根据本发明的另一方面，检测每个扇区中的通信系统上负载的分布，以及基于检测的结果来控制天线部件的位置。

形成扇区的方法大致划分为改变天线定向性的方法和通过移动扇区边界(其后称作“扇区移动”)来改变天线定向性的方法，所述改变天线定向性的方法是不改变扇区的面积而只改变扇区的位置(其后称作“扇区旋转”)，所述通过移动扇区边界来改变天线定向性的方法是扩大或减少每个扇区的面积。另一方面，如改变天线定向性的方法，存在改变天线部件本身的位置的方法和在对自适应阵列天线控制中改变加权值的方法(其后称作“AAA”)。

附图说明

图1是表示根据本发明的实施例1的基站装置配置的示例的方框图；

图2是表示根据本发明的实施例1的到达方向检测部分、通信量检测部分、扇区控制部分和切换部分的操作步骤流程图，

图3A和3B说明根据本发明的实施例1的由基站装置控制的小区的扇区配置示例图；

图4A是说明对应于顺时针方向的扇区旋转的扇区配置图；

图4B是说明对应于逆时针方向的扇区旋转的扇区配置图；

图5是表示根据本发明的实施例1的基站装置配置的另一示例方框图；

图6是表示根据本发明的实施例2的基站装置配置的示例的方框图；

图7是说明根据本发明的实施例2的基站装置的操作流程图；

图8是说明根据本发明的实施例2的由基站装置控制的小区的扇区配置图；

图9是表示根据本发明的实施例3的基站装置配置的示例方框图；

图10是说明根据本发明的实施例3的基站装置的移动扇区边界步骤的流程图；

图11是表示根据本发明的实施例4的基站装置配置的示例方框图；

图12A和图12B是说明根据本发明的实施例4的由基站装置控制的小区的天线配置图；

图13是表示根据本发明的实施例4的基站装置配置的示例方框图；

图14是表示根据本发明的实施例5的基站装置配置的示例方框图；

图15A和15B是说明根据本发明的实施例5的基站装置的天线配置图；

图16A、16B和16C是说明根据本发明的实施例5的由基站装置控制的小区的扇区配置图；

图17是表示根据本发明的实施例6的基站装置配置的示例方框图；

图18是说明根据本发明的实施例6的基站装置的天线配置图；

图19A和图19B是说明由传统的基站装置控制的小区的天线配置图；以及

图20A和图20B是说明由传统的基站装置控制的小区的扇区配置图。

具体实施方式

现在参考附图，将对本发明的实施例进行详细的说明。

(实施例1)

图1是表示根据本发明的实施例1的基站装置配置的示例的方框图。这个实施例示例地说明每个小区有三个扇区、三个天线负责管理一个扇区、以及通过负责每个扇区的天线部件间的切换来执行扇区旋转的情况。

在图1中，天线101-1至天线101-9用来发射或接收具有定向性的信号。切换部分102在扇区控制部分117的控制下在由天线101-1至101-9接收的信号间执行切换，以及向发送/接收双工器103输出信号，并且同时向天线101-1至101-9输出自发送/接收双工器103输出的发射信号。所述发送/接收双工器103对从切换部分102输出的信号执行无线接收处理(向下转换等)，并且将该处理信号输出到解扩部分104，以及对从扩展部分111输出的信号执行预定的无线接收处理(向上转换等)，并且将该处理信号输出到所述切换部分102。

解扩部分104产生由所述扇区控制部分117指令的解扩代码，对从发送/接收双工器103输出信号执行解扩处理，并且将处理信号输出到乘法器105-1至105-3。所述乘法器105-1至105-3将从解扩部分104输出的信号乘以从接收处理部分113输出的AAA控制的加权值，并且将结果信号输出到加法器106。所述加法器将从所述乘法器105-1至105-3输出的信号进行相加并将结果信号输出到RAKE(瑞克)组合部分107。所述RAKE组合部分107将从加法器106输出的信号进行RAKE组合并将结果信号输出到切换部分108。

所述切换部分108在所述扇区控制部分117的控制下在RAKE组合部分107的各输出信号间进行切换，将输出信号发送到上端站，并且同时将从所述上端站发送的信号输出到调制部分109。

所述调制部分109对从切换部分108输出的信号进行调制，并且将所调制的信号输出到乘法器110-1至110-3。所述乘法器110-1至110-3将从调制部分109输出的信号乘以从加权控制部分114输出的加权值，并且将所加权的信号输出到所述扩展部分111。所述扩展部分111产生由扇区控制部分117指令的扩展代码，对从乘法器110-1至110-3输出的信号执行扩展处理，并且将结果信号输出到所述发送/接收双工器103。加法器112将从RAKE组合部分107输出的接收信号和基准信号相加，从而产生误差信号并将该误差信号输出到接收处理部分113。

所述接收处理部分113以在基准信号和所接收的信号间的均方误差成为最小的方式和基于从加法器112产生的误差信号计算AAA控制的加权值，并且将该加权值输出到乘法器105-1至105-3。

此处，所述AAA控制是使用多天线部件，对每个天线的发送/接收信号执行相位和幅度控制和形成具有大的和小的空间增益的方向的技术。利用该技术，能够在需要的方向增加增益并在不需要的方向减少干扰。在这项技术中，能够随意地形成天线辐射方向图(pattern)。

AAA接收(上行链路)将通过多个天线接收并改变了它们的幅度和相位之后的信号进行组合，从而在期望的信号的到达方向上形成具有定向性的波束模式，并且利用这个辐射方向图来接收信号。在另一方面，AAA发射(下行链路)使用发射天线的加权来发射信号，所述发射天线具有与基于产生在上行链路上的接收天线的加权产生的信号相同的定向性。

作为计算加权的算法，例如，能够使用诸如LMS算法和RLS算法的自适应的算法。在本发明中，用于计算加权的算法不限于此，能够使用各种自适应算法。

在AAA控制的过程中，接收处理部分113能够确定每个移动站是否是在通信中，或者确定移动站位于哪个方向，从而接收处理部分113向到达方向检测部分116输出有关该移动站的信息。此外，也能够使用所计算的加权来计算要与发射信号相乘的加权值，从而所述所计算的加权值也被输出到加权控制部分114。

所述加权控制部分114基于来自接收处理部分113的加权值输出来计算要与发射信号相乘的加权值。将加权控制部分114计算的加权值输出到对应的乘法器110-1和110-3。

然而，在上述配置中，存在和扇区一样多的发送/接收双工器103，以及和能够接纳于每个扇区的移动站一样多的解扩部分104、乘法器105-1至105-3和110-1至110-3、加法器106和112、RAKE组合部分107、调制部分109、扩展部分111、接收处理部分113、和加权控制部分114。

到达方向检测部分116基于来自接收处理部分113的输出信息来检测从每个基站发送的信号的到达方向。通信量检测部分115基于来自到达方向检测部分116的所述输出信息来检测每个移动站的通信量。扇区控制部分117控制切换部分102和108、扩展部分111和解扩部分104，以便基于从通信量检测部分115输出的信息来旋转扇区。将在后面对到达方向检测部分116、通信量检测部分115、扇区控制部分117和切换部分102和108的细节进行说明。

接着，将说明在上述配置中的通过基站装置发送/接收的信号流。

由天线101-1至101-9接收的信号通过切换部分102、由发送/接收双工器103处理、被解扩部分104解扩、与从接收处理部分113输出的加权值相乘、由RAKE组合部分107进行组合、通过切换部分108、以及发送到上端站。

从上端站发送的信号通过切换部分108、被调制部分109进行调制、与从加权控制部分114输出的加权值相乘、形成定向性、被扩展部分111进行扩展、由发送/接收双工器103处理、通过切换部分102、以及从天线101-1至101-9发送到每个移动站。

然后，使用在图2中的流程图来说明到达方向检测部分116、通信量检测部分115、扇区控制部分117和切换部分102和108的操作。

到达方向检测部分116使用从接收处理部分113输出的关于移动站的信息来检测从每个移动站发送的信号的到达方向(ST201)。通信量检测部分115使用从到达方向检测部分116输出的信息来检测每个移动站的通信量(ST202)。基于从通信量检测部分115输出的对于每个扇区边界的检测结果，扇区控制部分117计算在扇区边界附近的SHO区内产生的通信量的总值A(ST203)。

然后，为了确定通信量是否密集在每个SHO区，扇区控制部分117将每个扇区边界的总值A与预定阈值进行比较(ST204)。然后，若至少任何一个总值A是等于或大于所述预定阈值，扇区控制部分117计算在执行扇区旋转的情况下的新的扇区中的通信量的总值B。关于扇区旋转的方向，在本实施例中能够考虑两种模式，即，其后将说明的顺时针和逆时针方向，所以对于每种模式计算总值B。扇区的旋转角度是能够旋转通信量密集的区域到远离SHO区的角度。因为这是根据通信量密集的区域的幅度每次改变的值，所以当通信量密集的区域宽大时，所述旋转角度也增加。

然后，扇区控制部分117计算从顺时针模式计算的三个总值B的变化和从逆时针模式计算的三个总值B的变化(ST206)。接着，扇区控制部分117将这两个变化进行比较，并且根据具有较小变化值的模式来确定旋转扇区(ST207)。

然而，甚至当在所述扇区旋转后在新的扇区的SHO区中通信量是密集时，这样的扇区旋转是无意义的，所以，仅当预先计算产生在新扇区的SHO区中的通信量的总值A’(ST208)并总值A’不小于阈值(ST209)时，才继续处理。

扇区控制部分117改变天线101-1至101-9和负责每个扇区中通信信号的发送/接收处理的线路间的对应关系(corresondance)(解扩部分104解扩到RAKE组合部分107，调制部分109到扩展部分111等等)，以及在切换部分102和108上执行切换控制，以便以ST207确定的旋转方向来执行扇区旋转(ST210)。

然后，用图3A、图3B、图4A和图4B更具体地解释扇区控制部分117的切换部分102的控制。

图3A和图3B示出根据本实施例的由基站装置控制的小区的扇区配置的示例。这个小区包括三个扇区：由扇区边界B31和B32相夹的扇区(扇区301)、由扇区边界B32和B33相夹的扇区(扇区302)和由扇区边界B33和B31相夹的扇区(扇区303)，以及在角度θ₃₁、θ₃₂和θ₃₃的范围中的区域表示SHO区，并且标记*表示在通信中的移动站。

在图1中的天线101-1至101-9以图3A中示出按照所述基站的位置关系来安排。如图3A所示，目前，假设天线101-1至101-3覆盖扇区301，天线101-4至101-6覆盖扇区302和天线101-7至101-9覆盖扇区303。

然后，如图3B所示，当通信量集中在扇区边界B33附近的SHO区中时，扇区控制部分117控制切换部分102以旋转扇区。如图4A和图4B所示的旋转方向的两种模式。

图4A是说明当以角度θ₄₁顺时针从图3B中的状态旋转扇区时的扇区配置图。图4B是说明当以角度θ₄₁逆时针旋转扇区时的扇区配置图。例如，在图4A中，天线101-8、101-9和101-1覆盖扇区401，天线101-2至101-4覆盖扇区402以及天线101-5至101-7覆盖扇区403。

在图4A中每个扇区接纳的移动站的数量是12、10和18的同时，在图4B中每个扇区接纳的移动站的数量是9、9和22，并且可以理解顺时针旋转扇区使得对应的扇区能以更平衡的方式来接纳(accommodate)移动站。

扇区控制部分117能够确定扇区的旋转方向，其中根据步骤ST 203和ST207在每个扇区中移动站能够以更平衡的方式接纳。

此处，已经作为示例解释了在发送/接收双工器103之前放置切换部分102和通过一个开关对A/D改变前的模拟信号进行切换等等的情况，但是如图5所示，也能够将处理A/D转换后的数字信号的切换部分501代替切换部分102放置在发送/接收双工器103之后。

切换部分501在扇区控制部分117的指令下通过改变内部总线的地址在输入和输出间进行切换。

此外，该实施例已经说明了到达方向检测部分116从接收处理部分113的输出检测从每个移动站发送的信号的到达方向的示例的情况，而且也能够利用以到达方向估算技术从解扩部分104的输出直接地估算到达的方向的方法。

从而，根据该实施例，以减少SHO区中通信系统的负载的方式来更新扇区边界，所以能够减少SHO区中通信系统的负载。因而，能够为基站增加系统的信道容量，同时能够减少对移动站的干扰。

此处，作为示例已经解释了通过在AAA控制所用的天线部件之间进行切换来实现扇区旋转的情况。这些天线部件如果至少有定向性，该天线部件就能够是任何天线部件，并且不限于包括AAA控制的天线。

此外，该实施例已经作为示例说明了通过在每个扇区所用的天线部件之间进行切换来实现扇区旋转的情况，而且也能够通过改变在使用同样配置的AAA中的加权值来实现扇区旋转。

当通过改变在AAA中的加权值来实现扇区旋转时，所述扇区旋转的自由度增加，所以也可能执行AAA控制，该AAA控制以使通信量为较密集的区变成扇区的中心位置的方式来旋转扇区，也就是说，所述位置远离边界。这样防止频繁地发生扇区旋转。

此外，在该实施例中，如果扇区进一步划分为N个虚拟微扇区时，对每个虚拟微扇区进行通信量计算，一组任何N个相邻的虚拟微扇区被认为是一个扇区，也能够确定是否每个扇区能够最均匀地接纳移动站。因此，也能够根据该确定的结果来采用实现扇区旋转的配置。

(实施例2)

图6是表示根据本发明的实施例2的基站装置配置的示例的方框图。该实施例将作为示例说明下列的情况：每一个小区的扇区数量是3，负责一个扇区的天线部件的数量是3，以及通过在负责每个扇区的各天线部件间进行切换来移动扇区边界。该基站装置具有与图1中所示的基站装置相同的基本配置，并且同样的组件指定同样的附图标记，这里将省略对其的解释。

该实施例的特征是上端站向扇区控制部分117(而不是图1中所示的到达方向检测部分116和通信量检测部分115)提供SHO控制信息。

将使用图7中的流程图解释在上述配置中所述基站装置的操作。

基于从上端站提供的SHO控制信息扇区控制部分117检测每个移动站的通信量，例如，控制SHO的RNC(无线网络控制器)(ST701)。然后，扇区控制部分117计算对于每个扇区边界的SHO区中的移动站通信量的总值A(ST702)。然后，为了确定通信量是否集中在每个SHO区中，将每个扇区边界的总值A与预定的阈值进行比较(ST703)。当在ST703计算的任何总值A等于或大于所述阈值时，计算与所述SHO区相邻的两个扇区中的通信量的总值B，其中该SHO区与所述总值A相对应(ST704)。

然后，扇区控制部分117对ST704中计算的两个总值B进行比较(ST705)，确定在有较大的总值B的方向上以下述方式移动扇区边界(ST706)，该方式是在扇区边界移动后在新的扇区中的通信量变得更均衡的方式，以及向上端站通告通信量的强度以便在该方向上移动扇区边界。已经收到该信息的所述上端站通过扇区控制部分117指令切换部分102来移动所述扇区边界，以及切换部分102在天线之间进行切换，以便根据角度θ₇₁移动扇区边界(ST 706)。该角度θ₇₁是能使通信量密集的区从所述SHO区移去的角度。由于该角度值根据通信是密集区域的幅度每次发生改变，所以在通信密集的区域是宽大的情况下角度θ₇₁也增加。

图8是说明根据本发明的实施例2的由基站装置控制的小区的扇区配置图。

如图8所示，当密集的通信集中在扇区边界B73的相邻处时，能够通过上述操作将扇区边界移动到B74并执行自适应控制，以便扇区边界在通信密集的区域中不相互重叠。此外，注意到在其中扇区边界的移动将不导致在703中接纳的过多移动站数量的方向上移动扇区边界。

此处，已经作为示例解释了在发送/接收双工器103之前设置切换部分102和通过一个开关对A/D改变前的模拟信号进行切换等等的情况，但是如在实施例1中的情况，也能够将处理A/D转换后的数字信号的切换部分501代替切换部分102设置在发送/接收双工器103之后。

此外，如实施例1中所示，也能够根据该实施例来实现扇区旋转。

因此，根据该实施例，能够在扇区之间移动边界，以便减少SHO区中的处于通信中的移动站的数量，减少SHO区中的处于通信中的移动站的数量和增加系统的信道容量。

(实施例3)

图9是表示根据本发明的实施例3的基站装置配置的示例方框图。该实施例说明了每个小区扇区的数量是3和通过控制AAA控制中的加权值来移动扇区边界作为示例的情况。该基站装置有和图1所示的基站装置同样的基本配置，以及相同的组件指定了同样的附图标记，并省略其解释。

该实施例的特征是通过结合实施例1和实施例2以及没有切换部分102的情况，通过控制AAA控制中的加权值来移动扇区边界。这样使得在移动站和天线101-1至101-9间能形成对应关系。

然后，将解释在上述配置中所述基站装置的操作。

图10是说明根据本发明的实施例3的基站装置的移动扇区边界步骤的流程图。该步骤相同于图2中所示的直至ST204的步骤，所以相同的步骤使用了同样的附图标记，并且略去对其的解释。

当在ST204中任何总值A等于或大于所述阈值时，在夹在对应于该总值A的扇区边界内的两个相邻扇区中，扇区控制部分117计算通信量对应的总值B(ST1001)。然后，为了确定在顺时针或逆时针的哪个方向上移动扇区边界，对所述两个总值B进行比较，并且确定显示较大值的扇区方向为移动扇区边界的方向(ST1002)。然后，计算用于移动扇区边界的角度(ST1003)，以便从所述SHO区移去通信量是密集的区。根据通信量密集区的幅度每次改变该角度值，以及当信量密集区是宽大的时候，该移动角度也增加。扇区控制部分117通知它的目标上端站在确定的移动方向上按照确定的移动角度移动所述扇区边界。

接收到信息的所述上端站向扇区控制部分117发出指令来移动所述扇区边界，以及扇区控制部分117使接收处理部分113计算加权值，以便按照所确定的角度移动所述扇区边界，并且改变天线方向(ST1004)。

在实施例1中说明的扇区旋转也能够在该实施例中实现。

此外，该实施例已经说明了作为示例其中的到达方向检测部分116从接收处理部分113的输出检测从每个移动站发送的信号的到达方向的情况，但是也能够使用到达方向估算技术来从解扩部分104的输出直接估算到达方向的方法。

所以，该实施例在扇区间移动边界，以便减少在SHO区中处在通信中的移动站的数量，以及控制天线的方向，所以能够减少在SHO区中处在通信中的移动站的数量和增加系统的信道容量。

此外，该实施例细分扇区为N个虚拟微扇区，对每个虚拟微扇区计算通信量，所以能够考虑一组临近的N个虚拟微扇区为一个扇区，并且确定每个扇区是否能够最均衡地接纳所述移动站。所以，也能够采纳该实施例，以便根据所确定的结果来移动所述扇区边界。

实施例1至3已经说明了作为示例的根据本发明的所述基站装置的天线部件的数量是9的情况，但是天线部件的数量也可以是10或更多。

(实施例4)

图11是表示根据本发明的实施例4的基站装置配置的示例方框图。此处，将说明作为示例的每个小区的扇区的数量是3的情况，但是本发明不限于此。

在图11中，天线1101-1至1101-12发送/接收具有定向性的信号。天线定位部分1102具有在天线控制部分1113的指令下移动天线1101-1至1101-12的位置的功能，并且切换通过天线1101-1至1101-12接收的信号，以及向发送/接收双工器1103输出信号。它也切换从发送/接收双工器1103输出的发送信号，并向天线1101-1至1101-12输出信号。将在后面说明天线定位部分1102的详细操作。

发送/接收双工器1103对所接收的信号施加预定的无线接收处理(下转换等)，向解扩部分1104输出该信号，以及对从扩展部分1109输出的信号施加预定的无线接收处理(上转换等)，并且输出该信号。

解扩部分1104产生代码切换部分1110指令的扩展代码，对从发送/接收双工器1103输出的信号执行解扩处理，并且向路径寻找部分1105和到达方向检测部分1111输出解扩信号。路径寻找部分1105从来自解扩部分1104输出的信号中选择(寻找)具有强的接收强度(路径)，并且向RAKE组合部分1106输出所述信号。RAKE组合部分1106对从路径寻找部分1105输出的信号进行RAKE组合，并且向切换部分1107输出RAKE组合信号。

在天线控制部分1113的指令下，当每个移动站(MS)在小区内移动时，切换部分1107在RAKE组合部分1106的输出信号之间切换，并发射该信号到上端站，以及切换从上端站发送的信号，并输出该信号到调制部分1108。

调制部分1108对从切换部分1107输出的信号进行调制，以及将调制信号输出到扩展部分1109。扩展部分1109产生由代码切换部分1110指令的扩展代码，对从调制部分1108输出的信号执行扩展处理，以及向发送/接收双工器1103输出所述信号。

然而，在上述配置中，存在和扇区一样多的发送/接收双工器1103，以及存在和每个扇区能够接纳的移动站一样多的解扩部分1104、路径寻找部分1105、RAKE组合部分1106、调制部分1108和扩展部分1109。

从天线定位部分1102将在每个天线接收的关于移动站的信息提供给代码切换部分1110，并且根据该信息在用在解扩部分1104和扩展部分1109的扩展代码间进行切换。例如，使用用在自适应阵列天线的到达方向估算技术，到达方向检测部分1111从解扩部分1104的输出检测在每个扇区中的移动站的方向。例如，使用用在自适应阵列天线的到达方向估算技术，通信量检测部分1112从到达方向检测部分1111的输出检测在每个扇区中的移动站的数量(通信量)。天线控制部分1113控制天线定位部分1102，以便所述天线根据从通信量检测部分1112的信息自适应地移动。

在后面将详细说明到达方向检测部分1111、通信量检测部分1112、天线控制部分1113和天线定位部分1102的操作。

然后，将说明上述配置中的基站装置发送/接收的信号流。

从天线1101-1至1101-12接收的信号通过天线定位部分1102，在发送/接收双工器1103进行无线接收处理，由解扩部分1104执行解扩，通过路径寻找部分1105进行路径寻找，由RAKE组合部分1106执行RAKE组合，通过切换部分1107并发送到上端站。

在另一方面，从上端站发送的信号通过切换部分1107，由调制部分1108进行调制，通过扩展部分1109执行扩展，由发送/接收双工器1103执行无线发送处理，通过天线定位部分1102并从天线1101-1至1101-12发送到每个移动站。

然后，将使用图12A和12B更具体地解释到达方向检测部分1111、通信量检测部分1112、天线控制部分1113和天线定位部分1102的操作。

在图12A中，假设基站1201有图11中所示的天线1101-1至1101-12，天线1101-1至1101-4目前负责扇区1202，天线1101-5至1101-8负责扇区1203，以及天线1101-9至1101-12负责扇区1204。标记*表示处在通信中的移动站。

然后，当到达方向检测部分1111和通信量检测部分1112检测在扇区1203通信量(更具体地说，移动站密集处的方向和数量)的增加时，例如，当通信量检测部分1112检测的通信量超出了预定的阈值时，例如，天线控制部分1113指令天线定位部分1102增加负责扇区1203的天线数量到6，负责扇区的天线数量根据扇区1203的通信量来确定。这样，改变在移动站和天线1101-1至1101-12之间的对应关系。

天线定位部分1102对扇区1203机械移动天线1101-4至1101-9，以便满足如图12B所示的由天线控制部分1113指定的天线的数量。天线定位部分1102也移动其他天线，以便天线均衡地分布在各扇区中间。这样，在图12B的小区中，三个天线1101-1至1101-3负责扇区1202，六个天线1101-4至1101-9负责扇区1203，以及三个天线1101-10至1101-12负责扇区1204。

因此，机械移动天线和向移动站密集处的扇区分配更多的天线使得扇区能平均地使用基站资源，以及增加系统的信道容量。此外，密集地放置天线部件缩短了天线部件间的距离、使定向束的宽度变的较窄、改进了干扰抑制效果和改善了发送/接收性能。

在图11中，由到达方向检测部分1111和通信量检测部分1112检测在每个扇区中移动站的方向和数量(通信量)，而且如图13所示，能够采用基于从上端站，例如，RNC(无线网络控制器)提供的控制信息来检测每个移动站的通信量的模式。

此外，在图12A和12B中，已经作为示例解释了天线均衡地分布在扇区内的情况，而且，在天线是与上述配置基本桐同的AAA的情况下，能够检测每个移动站存在的方向，从而能够根据扇区内移动站的密集程度来采用本地密集地放置天线的模式。

此外，该实施例已经说明了作为示例的根据扇区内处在通信中的移动站的数量来确定在通信系统上负载的分布的情况，而且能够根据扇区内的通信量来确定通信系统上负载的分布、所使用的基站资源的数量和使用的扩展代码的数量。

(实施例5)

图14是表示根据本发明的实施例5的基站装置配置的示例方框图。该基站装置具有和图11所示的基站装置类似的基本配置，所以相同的组件使用同样的附图标记，并且略去对其的解释。

该实施例的特征在于，安装多于图11所示的基站装置的天线数量的天线(天线1301-1至1301-24)和提供天线切换部分1302。

将更具体地使用图15A和15B来解释到达方向检测部分1111、通信量检测部分1112、天线控制部分1113和天线切换部分1302的操作。

在图15A中，基站1401具有在图14中示出的天线1301-1至1301-24，以及这些天线均衡和固定地间隔开来。对于这24个天线，使用中的天线用黑色的圆心表示，未使用的天线用白色的圆心表示。这些天线能够以电接通/关断。

目前，假设天线1301-1、1301-3、1301-5和1301-7负责扇区1402，天线1301-9、1301-11、1301-13和1301-15负责扇区1403，以及天线1301-17、1301-19、1301-21和1301-23负责扇区1404。

然后，当到达方向检测部分1111和通信量检测部分1112检测扇区1403内的通信量的增加时，例如，天线控制部分1113指令天线切换部分1302增加负责扇区1403的天线数量到6。根据扇区1403的通信量来确定负责扇区的天线数量。

天线切换部分1302在用于图15B所示的天线部件之间执行切换，以便满足由天线控制部分1113指定的天线的数量。在图15B的小区中，假设三个天线1301-1、1301-4和1301-7负责扇区1402，六个天线1301-9至1301-14负责扇区1403，以及三个天线1301-16、1301-19和1301-22负责扇区1404。

以这种方式，以使更多的天线被分配到移动站是密集处的扇区的方式控制天线的接通/关断，使得扇区能平均地使用基站的资源和增加系统的信道容量，。此外，密集定位天线部件缩短了天线部件间的距离和使定向束的宽度自然地变的较窄，所以能够改进干扰抑制效果和改善发送/接收性能。

在图14中，通过到达方向检测部分1111和通信量检测部分1112检测在每个扇区内的移动站的方向和数量(通信量)，而且也能够采用基于从上端站，例如，RNC(无线网络控制器)提供的控制信息来检测每个移动站的通信量的模式。

此外，在图15A和15B中，已经作为示例解释了天线均衡地分布在扇区内的情况，而且，在天线是与上述配置基本相同的AAA的情况下，能够检测每个移动站存在的方向，从而能够采用其中根据扇区内移动站的密集程度来就地密集地定位天线的模式。

该实施例已经说明了作为示例的基于扇区内处于通信中的移动站的数量来切换天线位置的情况，而且也能够根据扇区中的通信量和所用的基站资源的数量来实现本发明。

此外，在与上述基本相同的配置中也可进行下列操作。如图16A所示，在基站1501的控制下的小区由具有相等面积的三个扇区(扇区1502至1504)组成。此处，基站1501具有图14中所示的天线1301-1至1301-12，并且这些天线全部是处于使用(ON)的状态。在扇区1502和扇区1503之间的边界(其后称作是“扇区边界”)是B152。在扇区1503和扇区1504之间的扇区边界是B153，以及在扇区1504和扇区1502之间的扇区边界是B151。

在图16A中，在扇区1504中有两个地方移动站是密集的，这说明在该小区中仅朝向扇区1504通信系统的负担是过重。所以，如图16B所示，所有的三个扇区边界B151至B153以角度θ₁₅₁旋转来形成扇区边界B154和B156，以便将扇区1502至1504对应地旋转到扇区1505至1507。例如，设置该角度θ₁₅₁到该将通信量是密集的区域划分为两个部分的角度。当图14中所示的天线切换部分1302在输入/输出间进行切换时，能够实现该操作。

按照这样方式，将移动站是密集的区域划分为扇区1505和扇区1507，使得能分配通信系统上的负载。

此外，如图16C所示，能够以角度θ₁₅₂仅旋转图16A中的扇区边界B151以形成扇区边界B157，以及将移动站是密集的区域划分为新形成的扇区1508和1509。

在图16A至16C中示出的扇区边界的变化也能够通过如实施例4示出的机械移动天线来实现。

(实施例6)

图17是表示根据本发明的实施例6的基站装置配置的示例方框图。该基站装置具有类似于图11所示的基站装置的基本配置，所以相同的组件指定同样的附图标记，并且略去其解释。例如，解扩部分1104-1和1104-2表示存在具有和图11中所示的解扩部分1104相同功能的两个部分。

该实施例的特征是提供给一个移动站包括扩展、解扩和RAKE组合部分等的两个系统，以及所述两个系统同时用来执行空间分集(space diversity)(其后，称作“SD”)发送/接收，或者根据在通信系统上的负载或传输路径的状况仅仅使用一个系统来实现AAA发送/接收。

通信量检测部分1611使用来自到达方向检测部分1615输出的信息检测每个移动站的通信量。天线控制部分1617根据通信量检测部分1611输出的信息来确定通信系统上的负载，基于来自路径模式检测部分1616输出的信息来确定传输路径的状况，以及基于该负载和传输路径的状况，例如，当负载是等于或低于预定的阈值时，指令各个组件同时使用两个系统以实行空间分集(其后，称作“SD”)发送/接收，或者当负载是高于阈值时，使用仅仅一个系统来执行AAA发送/接收。

首先，解释当天线控制部分1617已经发出AAA发送/接收的指令时各个组件的操作。在这种情况下，不使用解扩部分1104-2至RAKE组合部分1106-2和乘法器1610-3、1610-4至扩展部分1109-2的系统，以及SD切换部分1602和选择器1608输出输入信号，原因在于它们没有执行任何切换。发送/接收信号的主要流程与实施例4中的相同，但是从解扩部分1104-1输出的信号在乘法器1604-1和1604-2与从接收处理部分1612输出的AAA控制的加权值相乘，以及从调制部分1108输出的信号在乘法器1610-1和1610-2与从加权控制部分1613输出的加权值相乘。

接收处理部分1612基于由加法器1614产生的误差信号以基准信号和接收信号间的均方差变为最小的方式来计算AAA控制的加权值，以及将加权值输出到乘法器1604-1和1604-2。在该处理过程中，接收处理部分1612能够确定是否每个移动站是在通信中，或者每个移动站定位在哪个方向上，所以接收处理部分1612向到达方向检测部分1615输出有关移动站的信息。所计算的加权值也能够用来计算与发送信号相乘的加权值，所以所述加权值也能够输出到加权控制部分1613。

加权控制部分1613基于从接收处理部分1612输出的加权值来计算与发送信号相乘的加权值。由加权控制部分1613计算的加权值输出到相应的乘法器1610-1和1610-2。

然后，将解释当天线控制部分1617发出SD发送/接收的指令时各个组件的操作。在这种情况下，不使用接收处理部分1612和加权控制部分1613，并且乘法器1604-1和至1604-4、乘法器1610-1和1610-4以及加法器1605-1和1605-2输出输入信号，原因在于在这些组件那里没有应用任何处理。

SD切换部分1602在天线控制部分1617的指令下划分多个负责扇区的天线为两单元(block)，以及在输入/输出间进行切换，以便所述发送/接收信号分布到它们相应的解扩和扩展系统上。解扩部分1104-1和1104-2的每一个对从它们对应单元的天线所接收的信号进行解扩，并且向路径寻找部分1606输出解扩信号。接收从解扩部分1104-1和1104-2输出的信号中，路径寻找部分1606选择(寻找)具有较大接收强度的信号(路径)，并且将所选择的信号输出到RAKE组合部分1106-1和1106-2。RAKE组合部分1106-1和1106-2将从路径寻找部分1606输出的信号进行RAKE组合，并且将组合的信号输出到选择器1608。在天线控制部分1617的指令下，选择器1608在从RAKE组合部分1106-1和1106-2输出的两个系统所接收的信号之间进行切换，并且将它们输出。

另一方面，从调制部分1108输出的发送信号由扩展部分1109-1和1109-2进行扩展，并且通过发送/接收双工器1103输出到SD切换部分1602。

然后，将解释上述配置中的基站装置的操作特征。

通常，执行定向束发送/接收的AAA技术进行窄束发送/接收，所以能够获得极大的干扰抑制效果，但是对衰落不能够获得分集效果。另一方面，所述SD技术对衰落能够获得分集效果，但是不能获得干扰抑制效果。

在NTT DoCoMo Technical Journal(Vol.9 No.4 Jan.2002)″W-CDMATechnology(No.6 Link Capacity Expansion Technology for W-CDMA)″p.58中描述了当使用作为一个单元的多个天线执行AAA发送/接收时和当用等分划分到两个单元的多个天线同时执行AAA发送/接收和SD发送/接收时，对具有AAA功能的系统中系统容量的影响。

根据该文件，能够理解在传输环境中同时使用SD发送/接收和AAA发送/接收，在该环境中利用少量的路径来执行发送/接收，相反，在其中利用许多路径来执行发送/接收传输环境中，仅仅采用AAA发送/接收，能够减少对于通信用户量的所要求的发射EB/No，也就是说，发射功率。

此外，同样可以理解当通信用户的数量是大或小时，也就是说，当在通信系统上的负载相应地是大或小时，通过分别同时使用SD发送/接收和AAA发送/接收或者仅仅使用AAA发送/接收，能够减少用于通信用户量所要求的发射EB/No，也就是说，发射功率。

因此，基于从路径模式检测部分1616和通信量检测部分1611检测的信息，在其中例如，用2或3个路径执行发送/接收的传输环境中，根据诸如当通信用户的数量是40或较少时仅仅采用AAA发送/接收或当通信用户的数量是大于40时同时使用SD发送/接收和AAA发送/接收的通信量，能够认为执行切换是合适的。

该实施例提供了用于确定在通信系统上的负载和传输状态的配置，所以能够提供用于自动执行上述观察要点的装置。

图18说明了根据该实施例的通过基站装置控制的小区的配置示例。在移动站是密集的扇区1702和1703中相应地使用天线1101-1至1101-4和天线1101-5至1101-8执行AAA发送/接收，而在移动站数量是少的扇区1704中使用天线1101-9、1101-10、1101-11和1101-12执行AAA+SD发送/接收。

此外，根据该实施例，通过移动如图18所示的天线部件本身能够加大天线部件(单元)间的距离，所以按长的周期变化能够改善宏分集效果。

因此，该实施例能够在仅使用AAA发送/接收和同时使用SD发送/接收和AAA发送/接收之间根据通信系统上的负载来进行切换，所以能够改善发送/接收性能。

该实施例已经示例地说明了通过机械移动天线来改变天线位置的情况，而天线位置也能够通过如实施例5所示的电切换来改变。

如上所述，本发明能够在SHO区域中减少通信中的移动站的数量，以及使得基站能减少SHO控制的负载，增加系统的信道容量，以及使得移动站能减少下行链路的干扰。

此外，本发明能够有效地使用基站资源，并且增加系统的信道容量。而且，根据不平衡的通信量也能够形成波束和改善发送/接收性能。

根据本发明，例如，通信量能够根据通信中移动站的数量或由与移动站进行通信的基站使用的资源的数量等来计算。

根据本发明的一个方面，基站装置包括检测部分，其用于在扇区和更新部分间移动站执行转交的区域中检测通信系统上的负载，在由所述检测部分检测的负载是等于或大于预定值时，所述更新部分更新扇区间的边界位置。

根据该配置，以减少SHO区域中的通信系统上的负载的方式来移动扇区间的边界，所以能够减少在SHO区域中的通信系统上的负载，以及增加系统的信道容量。

根据本发明的另一方面，上述配置中的基站装置的检测部分使用扇区间发生转交的区域中的通信系统的通信量来检测在通信系统上的负载。

根据该配置，使用SHO区域中的通信量来检测通信系统上的负载，使得移动站和基站能检测通信系统上的负载和增加实现本发明的自由度。

根据本发明的再一方面，上述配置中的基站装置的检测部分基于在扇区间用于转交的基站资源的数量来检测通信系统上的负载。

根据该配置，基于SHO所使用的基站资源的数量来检测通信系统上的负载，所以能够直接地计算基站的负载和改善本发明扇区控制的精确度。

根据本发明的再一方面，上述配置中基站装置的检测部分通过计算在扇区间发生转交的区域中处于通信状态的移动站的数量来检测通信系统上的负载。

根据该配置，通过计算在SHO区域中处于通信状态的移动站的数量来检测通信系统上的负载，所以当检测通信系统上的负载时，能够使用当前装置的功能和容易实现本发明。

根据本发明的再一方面，上述配置中基站装置的更新部分旋转以基站为中心的扇区，所以更新扇区间的边界位置。

根据该配置，以扇区旋转的方式移动扇区间的边界，所以能够用与当前配置相同的扇区配置实现本发明和容易实现本发明。

根据本发明的再一方面，上述配置中基站装置的更新部分更新扇区间一个边界的位置。

根据该配置，移动扇区间一个边界的位置，所以能够最小化由SHO区域的变化对移动站数量的影响和增加系统的信道容量。

根据本发明的再一方面，根据上述基站装置中的任何一个的更新部分通过在形成每个扇区的扇区天线间进行切换来更新扇区间边界的位置。

根据该配置，通过在形成每个扇区的扇区天线间进行切换来移动扇区间的边界，所以能够通过简单地增加组件来实现本发明和使控制更容易。

根据本发明的再一方面，根据上述基站装置中的任何一个的更新部分通过改变发送/接收的天线的定向性来更新在扇区间边界的位置。

根据该配置，通过改变发送/接收的天线的定向性来移动扇区间的边界，所以能够使用当前的装置和容易实现本发明。

根据本发明的再一方面，上述基站装置中的任何一个包括：估算部分，其在扇区间边界的位置已经更新后，在扇区间移动站执行转交的区域中估算通信系统上的负载；更新部分，其基于通过估算部分以通信系统上的负载在每个扇区中变得更均匀的方式来估算通信系统上的负载，以更新扇区间边界的位置。

根据该配置，以通信系统上的负载变得更均匀的方式来移动扇区间的边界后，通过估算通信系统上的负载来移动扇区间的边界，所以能够增加系统的信道容量。

根据本发明的再一方面，上述基站装置中的检测部分基于通信系统上所检测的负载发现通信系统上的负载集中的区域，以及更新部分更新扇区间的边界位置，以便由发现部分发现的区域的中心成为扇区的中心。

根据该配置，以通信系统的负载集中的区域的中心成为扇区的中心的方式来移动扇区间的边界，所以能够防止扇区间边界的频繁移动和增加系统的信道容量。

根据本发明的再一方面，所述基站装置包括：检测部分，其检测在小区中通信系统上负载的分布；以及定位部分，其基于由所述检测部分检测的通信系统上负载的分布自适应地将更多的天线部件定位在移动站是密集的扇区中。

根据该配置，基于在小区中通信系统上负载的分布来定位天线部件，所以能够有效地使用基站的资源和增加系统的信道容量。

根据本发明的再一方面，上述配置中基站装置的定位部分通过机械移动天线部件将天线部件自适应地定位。

根据该配置，通过机械移动来定位所述天线部件，所以能够进行天线位置精细地调整和灵活地定位天线部件。

根据本发明的再一方面，上述配置中基站装置的定位部分自适应地定位多于期望的数量的天线部件，通过电接通/关断来切换天线的使用/不使用。

根据该配置，电切换天线部件，所以能够快速地切换天线的位置和对通信量的突发不平衡做出反应。

根据本发明的再一方面，基站装置包括：检测部分，其检测在小区中通信系统上的负载分布；以及更新部分，其基于由检测部分检测的通信系统上负载的分布来更新扇区间的边界位置，其中更新部分通过旋转以基站为中心的扇区来更新边界的位置。

根据该配置，基于小区中通信系统上负载的分布来更新扇区间的边界的位置，以及旋转以基站为中心的扇区，所以能够不改变扇区的面积而均衡地分配系统资源和在现有系统中立即实现本发明。

根据本发明的再一方面，基站装置包括：检测部分，其检测在小区中通信系统上负载的分布；以及更新部分，其基于由检测部分检测的通信系统上负载的分布来更新扇区间的边界位置，其中更新部分更新扇区间一个边界的位置。

根据该配置，基于小区中通信系统上负载的分布来移动扇区间一个边界的位置，所以能够最小化由扇区间边界位置的移动对移动站的影响和维持稳定的通信系统。

根据本发明的再一方面，所述基站装置包括：检测部分，其在扇区内检测通信系统上的负载；以及发送/接收部分，其通过自适应地改变天线部件配置以下述方式执行发送/接收，该方式是根据由所述检测部分检测的通信系统上的负载，按照仅仅自适应阵列或自适应阵列和空间分集的组合，天线操作天线部件。

根据该配置，能够根据在扇区内的通信系统上的负载来选择仅自适应阵列技术的使用或自适应阵列技术和空间分集技术的同时使用，所以能够选择最佳发送/接收方法和改善发送/接收的品质。

根据本发明的再一方面，所述基站装置包括：检测部分，其在扇区内检测传输状态；以及发送/接收部分，其通过自适应地改变天线部件配置以下述方式执行发送/接收，该方式是根据由所述检测部分检测的传输路径，按照仅仅自适应阵列或自适应阵列和空间分集的组合，天线操作天线部件。

根据该配置，能够根据在扇区内的传输路径来选择仅自适应阵列技术的使用或自适应阵列技术和空间分集技术的同时使用，所以能够选择最佳发送/接收方法和改善发送/接收的品质。

根据本发明的再一方面，上述配置中基站装置的检测部分使用小区中通信系统的通信量和所接收信号的到达方向来检测通信系统上负载的分布。

根据该配置，所述接收信号的到达方向能够通过AAA容易地估算，或者通过先前的上端站来控制，所以能够容易地检测通信系统上负载的分布。

根据本发明的再一方面，上述配置中基站装置的检测部分基于通信所使用的基站资源的数量和所接收信号的到达方向来检测通信系统上负载的分布。

根据该配置，基于通信所使用的基站资源的数量来检测通信系统上的负载，所以能够直接地计算基站的负载和对改善通信系统上负载的检测功能。

根据本发明的再一方面，上述配置中基站装置的检测部分通过计算小区中处于通信状态的移动站的数量和检测所接收信号的到达方向来检测通信系统上负载的分布。

根据该配置，从处于通信状态的移动站的数量和所接收信号的到达方向来检测通信系统上负载的分布，所以能够使用现有的装置和容易实现本发明。

产业应用

本发明可应用到蜂窝式方案通信系统中在小区中控制扇区的基站装置。

Claims (9)

1.一种基站装置，包括：

为扇区提供的多个天线，用于向所述扇区中的移动站发送信号，以及接收来自所述扇区中移动站的信号；

为所述扇区提供的多个信号处理部分，用于对所述信号执行发送/接收处理；

检测部分，其检测在所述移动站和所述天线之间的对于每个所述扇区的发送/接收的通信量；以及

扇区控制部分，当所述检测的通信量等于或大于一定的值时，通过改变所述移动站和所述天线间的对应关系，或者通过改变所述天线和所述信号处理部分间的对应关系，扇区控制部分来分布所述通信量。

2.根据权利要求1所述的基站装置，其中所述检测部分检测在所述相邻扇区间的转交区域中的所述通信量，

当所述检测的通信量等于或大于一定的值时，所述扇区控制部分使在任一所述相邻扇区接纳在所述转交区域中的所述移动站。

3.根据权利要求1所述的基站装置，其中所述扇区控制部分改变用来形成所述扇区的复合加权，以及在与所述扇区不同的扇区中接纳改变之前的移动站。

4.根据权利要求1所述的基站装置，其中所述扇区控制部分以电切换所述天线和所述信号处理部分之间的对应关系，以及向与改变之前的信号处理部分不同的所述信号处理部分电分配所述天线。

5.根据权利要求1所述的基站装置，其中所述扇区控制部分通过机械移动所述天线来向与改变之前的信号处理部分不同的所述信号处理部分分配所述天线。

6.根据权利要求1所述的基站装置，其中所述扇区控制部分通过选择要用的天线并电切换相比于改变前天线的数量，来增加与扇区对应的所述天线的数量，其中该扇区的所述通信量等于或大于一定的值。

7.根据权利要求1所述的基站装置，其中所述扇区控制部分通过机械移动相比于改变前天线的数量的天线，来增加与扇区对应的所述天线的数量，其中该扇区的所述通信量等于或大于一定的值。

8.根据权利要求1所述的基站装置，其中所述扇区控制部分使得在所述通信量等于或大于一定值的扇区中执行自适应阵列通信，以及所述扇区控制部分使得在所述通信量小于一定值的扇区中同时执行自适应阵列通信和空间分集通信。

9.一种基站装置使用的扇区控制方法，该基站装置包括为扇区提供的多个天线和多个信号处理部分，所述天线对在所述扇区中的移动站发送信号和接收来自所述扇区中的移动站的信号，所述信号处理部分对所述信号执行发送/接收处理，其步骤包括：

检测步骤，检测在所述移动站和所述天线之间的对于每个所述扇区的发送/接收的通信量；以及

扇区控制步骤，当所述检测的通信量等于或大于一定的值时，通过改变所述移动站和所述天线间的对应关系，或者通过改变所述天线和所述信号处理部分间的对应关系，来分布所述通信量。

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