JP2006261905A - 無線装置及びビームパターン制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 推定された移動局方向の放射特性データとデータチャネル用送信アレー重みとからデータチャネル用送信ビームパターンの第1の初期レベルを算出し、また、該同じ放射特性データとパイロットチャネル用送信アレー重みとからパイロットチャネル用送信ビームパターンの第2の初期レベルを算出し、該第1の初期レベルと該第2の初期レベルとの差分レベル量だけ、データチャネル用送信アレー重みのレベル成分をシフトする送信アレー重み補正部15を備える。
【選択図】 図2
Description
図1は、本発明の一実施形態に係る無線装置の構成を示すブロック図である。本実施形態では移動通信システムの基地局用無線装置を例に挙げて説明する。
図1において、アレーアンテナ1は複数のアンテナ素子1aから構成される。RF部2は、各アンテナ素子1aを介してRF帯の無線信号の送信及び受信を行う。RF部2は、各アンテナ素子1aのRF帯受信信号をそれぞれベースバンド信号への変換及びデジタル化後に適応制御部3へ出力する。また、適応制御部3から各アンテナ素子1aのベースバンド送信信号を受け取り、それぞれRF帯信号への変換及びアナログ化後に、各アンテナ素子1aから無線送信する。
図2おいて、パイロットチャネル用送信アレー重み算出部11は、パイロットチャネル用の送信ビームパターンを形成するための送信アレー重みベクトルWpを算出する。送信アレー重みベクトルWpは、アンテナ素子1aの各々に対応する要素、つまりアンテナ素子1aの個数分の要素からなる。
なお、パイロットチャネル用の送信ビームパターンとして、一様な指向性を有する送信ビームパターン、例えばオムニパターンやセクタパターンを用いる場合には、予め定まった送信アレー重みベクトルWp(固定値)が記憶されたメモリを備えるようにしてもよい。
なお、アンテナ素子1a単体の放射特性データには、実測データやシミュレーションデータを使用する。例えば、実際にアレーアンテナ1として組み立てられた状態で、RF帯の送信周波数を用いて測定されたデータを使用する。或いは、この測定条件と同等のシミュレーション条件によりシミュレーションされたデータを使用する。
図3において、先ず、送信アレー重み補正部15は、データチャネル送信対象である所望局の方向推定値φに対応する放射方向の放射特性データA(ステアリングベクトル)を、アレーアンテナ素子放射特性データ記憶部14から取得する(ステップS1)。
例えば、本発明は、パイロットチャネル用の送信ビームパターンを移動局毎に形成する場合にも同様に適用することができる。
上記した実施形態と同様に、移動局の位置する方向を推定した結果である方向推定値φはスカラー値として算出される。パイロットチャネル用の送信アレー重みベクトルWp及びデータチャネル用の送信アレー重みベクトルWdは、アレーアンテナのアンテナ素子数分の要素からなる複素列ベクトルとして算出される。アレーアンテナの放射特性データは、方向θごとの測定値A(θ)として予め用意される。この放射特性データA(θ)は、方向θを変数にもつ複素列ベクトルである。ここで、アレーアンテナのアンテナ素子数分(N個)の要素を有する複素列ベクトルWは、(1)式で表される。
W={w1,w2,・・・,wN} (1)
但し、
wi=wai・exp(j・wbi)、i=1,2,・・・,N
であり、jは虚数単位、waiは振幅成分、wbiは位相成分である。
方向推定値φの方向におけるパイロットチャネルのアレー応答vpは、放射特性データA(θ)および送信アレー重みベクトルWpのベクトル積として(2)式により算出される。アレー応答vpは、複素スカラーとなる。
vp=A(φ)T・Wp (2)
但し、Tはベクトルの転置を表す。
vd=A(φ)T・Wd (3)
Wd’=Wd・(vp/vd) (4)
Wd’=Wd・(vap/vad)exp(j*(vbp−vbd) (5)
となる。但し、*は複素共役、vap,vadはvp,vdの振幅成分、vbp,vbdはvp,vdの位相成分である。
Wd’=Wd・(vap/vad) (6)
Wd’=Wdexp(j*(vbp−vbd) (7)
Claims (4)
- 複数のアンテナ素子から構成されるアレーアンテナと、
前記アレーアンテナの第1の送信ビームパターンを形成するための第1の送信アレー重みを受信局毎に適応的に算出する第1の送信アレー重み算出手段と、
前記アレーアンテナの第2の送信ビームパターンを形成するための第2の送信アレー重みを算出する第2の送信アレー重み算出手段と、
前記アレーアンテナの放射特性データを予め記憶する放射特性記憶手段と、
受信局の方向を推定する受信局方向推定手段と、
前記推定された受信局方向の放射特性データを前記放射特性記憶手段から取得し、該取得した放射特性データと前記第1の送信アレー重みとから前記第1の送信ビームパターンの第1の初期レベルを算出し、また、該同じ放射特性データと前記第2の送信アレー重みとから前記第2の送信ビームパターンの第2の初期レベルを算出し、前記第1の初期レベルと前記第2の初期レベルとの差分レベル量を算出し、前記第1の送信アレー重みのレベル成分を該差分レベル量だけシフトする補正手段と、
を備えたことを特徴とする無線装置。 - 複数のアンテナ素子から構成されるアレーアンテナと、
前記アレーアンテナの第1の送信ビームパターンを形成するための第1の送信アレー重みを受信局毎に適応的に算出する第1の送信アレー重み算出手段と、
前記アレーアンテナの第2の送信ビームパターンを形成するための第2の送信アレー重みを算出する第2の送信アレー重み算出手段と、
前記アレーアンテナの放射特性データを予め記憶する放射特性記憶手段と、
受信局の方向を推定する受信局方向推定手段と、
前記推定された受信局方向の放射特性データを前記放射特性記憶手段から取得し、該取得した放射特性データと前記第1の送信アレー重みとから前記第1の送信ビームパターンの第1のアレー応答を算出し、また、該同じ放射特性データと前記第2の送信アレー重みとから前記第2の送信ビームパターンの第2のアレー応答を算出し、前記第1のアレー応答と前記第2のアレー応答に基づいて前記第1の送信アレー重みを正規化する補正手段と、
を備えたことを特徴とする無線装置。 - 複数のアンテナ素子から構成されるアレーアンテナと、前記アレーアンテナの放射特性データを予め記憶する記憶手段とを備えた無線装置におけるビームパターン制御方法であって、
前記アレーアンテナの第1の送信ビームパターンを形成するための第1の送信アレー重みを受信局毎に適応的に算出する過程と、
前記アレーアンテナの第2の送信ビームパターンを形成するための第2の送信アレー重みを算出する過程と、
受信局の方向を推定する受信局方向推定手段と、
前記推定された受信局方向の放射特性データを前記記憶手段から取得する過程と、
該取得した放射特性データと前記第1の送信アレー重みとから前記第1の送信ビームパターンの第1の初期レベルを算出する過程と、
該同じ放射特性データと前記第2の送信アレー重みとから前記第2の送信ビームパターンの第2の初期レベルを算出する過程と、
前記第1の初期レベルと前記第2の初期レベルとの差分レベル量を算出する過程と、
前記第1の送信アレー重みのレベル成分を該差分レベル量だけシフトする過程と、
を含むことを特徴とするビームパターン制御方法。 - 複数のアンテナ素子から構成されるアレーアンテナと、前記アレーアンテナの放射特性データを予め記憶する記憶手段とを備えた無線装置におけるビームパターン制御方法であって、
前記アレーアンテナの第1の送信ビームパターンを形成するための第1の送信アレー重みを受信局毎に適応的に算出する過程と、
前記アレーアンテナの第2の送信ビームパターンを形成するための第2の送信アレー重みを算出する過程と、
受信局の方向を推定する受信局方向推定手段と、
前記推定された受信局方向の放射特性データを前記記憶手段から取得する過程と、
該取得した放射特性データと前記第1の送信アレー重みとから前記第1の送信ビームパターンの第1のアレー応答を算出する過程と、
該同じ放射特性データと前記第2の送信アレー重みとから前記第2の送信ビームパターンの第2のアレー応答を算出する過程と、
前記第1のアレー応答と前記第2のアレー応答に基づいて前記第1の送信アレー重みを正規化する過程と、
を含むことを特徴とするビームパターン制御方法。
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JP2005074854A JP4411234B2 (ja) | 2005-03-16 | 2005-03-16 | 無線装置及びビームパターン制御方法 |
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