JP4028273B2 - Power supply circuit - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アレーアンテナが備えられた無線局において、そのアレーアンテナを構成する個々の素子の給電路の特性を適正に維持する給電回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
CDMA(Code Division Multiple Access)方式は、本来的に秘匿性および耐干渉性を有し、かつ多様な伝送情報の伝送に柔軟に適用可能であるために、移動通信システムに積極的に適用されつつある。
また、このような移動通信システムの無線基地局には、限られた無線周波数の有効利用と、多様なゾーン構成やチャネル構成に対する柔軟な適応とを目的として、所定の信号処理や適応アルゴリズムに基づいて個々の素子が並行して個別に給電されるアレーアンテナが多く搭載されつつある。
【0003】
図11は、CDMAが適用され、かつアレーアンテナが搭載された無線基地局の受信系の第一の構成例を示す図である。
図において、アレーアンテナを構成する素子100-1〜100-4の給電点は、それぞれ受信部101-1〜101-4の入力に接続される。受信部101-1〜101-4の出力は何れも複数Mの受信端局部102-1〜102-Mの対応する入力に接続され、これらの受信端局部102-1〜102-Mの出力にはそれぞれ出力信号1〜出力信号Mが得られる。
【0004】
受信端局部102-1は、下記の要素から構成される。
・ 受信部101-1〜101-4の出力に個別に接続された4つの入力を有する逆拡散部103-1
・ その逆拡散部103-1の第一の入力と共に、受信部101-1の出力に接続され、かつ出力がこの逆拡散部103-1の制御入力に接続されたパス検出部104-1
・ 逆拡散部103-1の4つの出力に個別に接続された4つの入力を有する適応制御部105-1
・ このような適応制御部105-1の4つの入力と共に、逆拡散部103-1の4つの出力に接続され、かつ素子100-1〜100-4にそれぞれ対応したアンテナウエイトW1〜W4がその適応制御部105-1によって与えられると共に、出力がこの適応制御部105-1の第一の帰還入力に接続された受信ビーム形成部106-1
・ この適応制御部105-1の第一の帰還入力と共に、受信ビーム形成部106-1の出力に入力が接続され、かつ受信端局部102の最終段として配置された復調部107-1
・ 復調部107-1の出力が一方の入力に接続され、かつ他方の入力に既知の情報を示す既知信号が与えられたセレクタ108-1
・ このセレクタ108-1の出力と復調部107-1のチャネル推定出力とがそれぞれ接続された2つの入力を有し、出力が適応制御部105-1の第二の帰還入力に接続された乗算器109-1
また、復調部107-1は、下記の要素から構成される。
【0005】
・ 入力が受信ビーム形成部106-1の出力に接続され、かつ出力が乗算器109の対応する入力に接続されたチャネル推定器110-1
・ このチャネル推定器110-1の入力と共に、受信ビーム形成部106-1の出力が一方の入力に接続され、かつ他方の入力にチャネル推定部110-1の出力が接続された乗算器111-1
・ 乗算器111-1の出力に直列に接続され、かつ復調部107-1の最終段としてその乗算器111-1の後段に配置された信号判定部112-1
なお、受信端局部102-2〜102-Mの構成については、受信端局部102-1の構成と同じである。したがって、以下では、機能および構成が同じである構成要素については、以下では、添え番号「2」〜「M」が付与された共通の符号を付与し、ここでは、その説明および図示を省略する。
【0006】
このような構成の受信系(以下、「適応アレー受信方式」という。)では、受信部101-1〜101-4は、それぞれ素子100-1〜100-4に並行して到来した受信波をヘテロダイン検波(ホモダイン検波)することによって、これらの受信波をそれぞれ示す第一ないし第四のベースバンド信号を出力する。
また、受信端局部102-1〜102-Mは、所定のチャネル制御の下で規定の制御チャネル、あるいは生起した個々の呼(加入者)に適宜割り付けられる。
【0007】
なお、以下では、受信端局部102-1〜102-Mに共通の事項については、添え番号「1」〜「M」の何れにも該当し得ることを意味する添え文字「c」が付加された符号を用いて記述する。
また、逆拡散部103-cおよびパス検出部104-cには、所定のチャネル配置およびゾーン構成に適合したチャネル制御の下で割り付けられた無線チャネルcを示すユニークな拡散符号cが適宜与えられる。
【0008】
さらに、パス検出部104-cは、このような拡散符号cと上述した第一のベースバンド信号との間の急峻な相互相関に基づいて、この第一のベースバンドによって形成されるパスcを検出する。
逆拡散部103-cは、このようなパスcが検出された時点との同期を図りつつ、既述の第一のベースバンド信号ないし第四のベースバンド信号の逆拡散処理を既述の拡散符号cに基づいて並行して行うことによって、第一ないし第四の逆拡散信号cを生成する。
【0009】
受信ビーム形成部106-cは、時系列iの順に、これらの第一ないし第四の逆拡散信号cと、適応制御部105-cによって先行して与えられたアンテナウエイトWc1〜Wc4との積和(以下、このような積和の列として与えられる信号を「合成逆拡散信号c」という。)yc(i)をとることによって、ベースバンド領域で素子100-1〜100-4の個別の給電を行う。
【0010】
チャネル推定器110-cは、このようにして受信ビーム形成部106-cによって生成された合成逆拡散信号に含まれるべき既知の成分との相関をとることによって、上述した受信波の送信端と素子100-1〜100-4との間に形成された無線伝送路の伝送特性を推定する。
乗算器111-cは、その合成逆拡散信号cにこの伝送特性を示す複素数cの共役複素数cを乗じることによって、上述した無線伝送路でこの合成逆拡散信号cに生じた歪みを補償する。なお、以下では、このようにして乗算器111-cによって生成される信号については、単に「復調信号c」という。
【0011】
信号判定部112-cは、この復調信号cによって示される個々の信号点を既知の信号点配置に基づいて判定し、これらの信号点の列を示す出力信号cを出力する。
また、セレクタ108-cは、始動時と、受信端局部102-cに何らかの無線チャネルが割り付けられた時点から所定の条件が成立する時点に至る「引き込み期間」とに限って、上述した出力信号cと既知信号との内、既知信号を適応制御部105-cの主導の下で選択する。
【0012】
乗算器109は、時系列iの順にこのようにして選択された信号を示す「規準信号c」と上述した共役複素数cとの積をとることによって参照信号rc(i)を生成する。
適応制御部105-cは、時系列iの順に、上述した合成逆拡散信号yc(i)と参照信号rc(i)とに対して、下式で与えられる誤差信号ec(i)の二乗平均値を最小化する適応アルゴリズム(LMS、RLS、SMIその他の如何なるものであってもよい。)に基づいてアンテナウエイトW1〜W4を更新することによって、復調信号cに相当する受信波の送信端(移動局)の方向にアレーアンテナの主ローブを形成し、かつ維持する。
【0013】
c(i)=rc(i)−yc(i)
なお、このような適応アルゴリズムについては、本願発明の特徴ではなく、かつ多様な先行技術が適用されることによって実現されるので、ここでは、その説明を省略する。
したがって、素子100-1〜100-4は、受信端局部102-1〜102-Mに個別に割り付けられた無線チャネルを介して到来する何れの受信波についても、これらの受信波の送信端の方向に主ローブを並行して形成するアレーアンテナとして共用される。
【0014】
図12は、CDMAが適用され、かつアレーアンテナが搭載された無線基地局の受信系の第二の構成例を示す図である。
図12に示す受信系では、既述の受信端局部102-1〜102-Mに代わる受信端局部120-1〜120-Mが備えられる。
受信端局部120-1では、既述のセレクタ108-1および乗算器109-1が備えられず、かつ適応制御部105-1に代えてアンテナウエイト選択部121-1が備えられると共に、そのアンテナウエイト選択部121-1には逆拡散部103-1および受信ビーム形成部106-1の出力が接続されず、さらに、入力が信号判定部112-1の入力と共に乗算器111-1の出力に接続され、かつ出力がアンテナウエイト選択部121-1の入力に接続されたSIR測定部122-1が備えられる。
【0015】
なお、受信端局部120-2〜120-Mの構成については、受信端局部120-1の構成と同じであるので、機能および構成が同じものについては、以下では、添え番号「2」〜「M」が添え番号「1」に代えて備えられた同じ符号を付与し、ここでは、その説明および図示を省略する。
また、以下では、受信端局部120-1〜120-Mに共通の事項については、添え番号「1」〜「M」の何れにも該当し得ることを意味する添え文字「c」が付加された符号を用いて記述する。
【0016】
このような構成の受信系(以下、「マルチビーム受信方式」という。)では、アンテナウエイト選択部121-cは、受信ビーム形成部106-cに与えられるべき好適なアンテナウエイトW1〜W4の全ての組み合わせ(素子100-1〜100-4によって形成されるべき無線ゾーンやセクタの方向、形状、寸法、位置その他の属性に基づいて決定される。)が予め与えられる。
【0017】
さらに、アンテナウエイト選択部121-cは、始動時には、規定のアンテナウエイトの組み合わせをアンテナウエイトW1〜W4として受信ビーム形成部106-cに与える。
一方、SIR測定部122-cは、乗算器111-cによって既述の通りに生成された復調信号cで示される個々の信号点について、例えば、信号空間上における誤差の平均値として順次所定の頻度および精度でSI比を求める。
【0018】
アンテナウエイト選択部121-1は、そのSI比が規定の下限値を上回らない限り、先行して受信ビーム形成部106-cに与えられたアンテナウエイトW1〜W4を異なる値(既述の通りに、予め与えられたアンテナウエイトの何れかに該当する。)に順次変更する。このSI比が少なくとも下限値を上回る値にこれらのアンテナウエイトW1〜W4を設定する。
【0019】
したがって、マルチビーム受信方式によれば、SIR測定部122-cの応答性と、そのSIR測定部122-cによって測定されるSI比の精度とが十分に高い限り、希望波の到来方向に対して速やかに、かつ確度高く主ローブが形成されると共に、維持される。
図13は、CDMAが適用され、かつアレーアンテナが搭載された無線基地局の受信系の第三の構成例を示す図である。
【0020】
図13に示す受信系では、既述の受信端局部102-1〜102-Mに代わる受信端局部130-1〜120-Mが備えられる。
受信端局部130-1では、既述のアンテナウエイト選択部121-1に代えてアンテナウエイト算出部131-1が備えられ、SIR測定部122-1が備えられず、逆拡散部103-1の4つの出力とそのアンテナウエイト算出部131-1の入力とにそれぞれ接続された到来方向推定部132-1が備えられる。
【0021】
なお、受信端局部130-2〜130-Mの構成については、受信端局部130-1の構成と同じであるので、機能および構成が同じものについては、以下では、添え番号「2」〜「M」が添え番号「1」に代えて備えられた同じ符号を付与し、ここでは、その説明および図示を省略する。
また、以下では、受信端局部130-1〜130-Mに共通の事項については、添え番号「1」〜「M」の何れにも該当し得ることを意味する添え文字「c」が付加された符号を用いて記述する。
【0022】
このような構成の受信系(以下、「ビームステアリング受信方式」という。)では、到来方向推定部132-cは、例えば、特開平11−251964号公報に開示された先行技術が適用されることによって、逆拡散部103-cによって生成された第一ないし第四の逆拡散信号cで示される受信波の送信端の方向(以下、「到来方向」という。)を示す方位角θc を所定の頻度で推定する。
【0023】
アンテナウエイト算出部131-cは、例えば、このような方位角θc に対して下式で示される算術演算を行うことによって、アンテナウエイトW1〜W4を求め、受信ビーム形成部106-cに、これらのアンテナウエイトW1〜W4を与える。
W1=1
W2=exp(jπsinθc)
W3=exp(j2πsinθc)
W4=exp(j3πsinθc)
したがって、ビームステアリング方式によれば、アンテナウエイト算出部131cおよび到来方向推定部132-cの応答性と、その到来方向推定部132-cによって推定される上述した方位角θc の精度とが十分に高い限り、希望波の到来方向に対して速やかに、かつ確度高く主ローブが形成されると共に、維持される。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した適応アレー受信方式では、一般に、希望波の到来方向に対する主ローブの形成と、干渉波の到来方向に対するヌル点の形成が可能であるが、適応アルゴリズムに基づくアンテナウエイトW1〜W4の設定および更新には、先行して受信波として与えられた千シンボルないし数万シンボルが参照されるために、膨大な処理量が確保されなければならなかった。
しかし、このような処理量が実現可能な程度に規制される場合には、例えば、適応アルゴリズムとして「規格化LMS」が適用されても、主ローブの方向に方位角が精度よく収束するために数秒程度の時間を要する。
【0025】
したがって、適応アレー受信方式では、希望波の送信端である移動局の速度が大きいほど、実質的な伝送品質が著しく低下する可能性が高かった。
また、上述したマルチビーム受信方式およびビームステアリング受信方式では、上述したヌル点は形成されないが、応答時間は、一般に、既述のSI比の測定や到来方向の推定に要する時間が実現可能な値である限り、適応アレー受信方式に比べて大幅に高速な十ミリ秒以下となる。
【0026】
しかし、近年、移動通信サービスの分野では、複数のキャリアの相互間における激しい競争の下で多様な付加価値の柔軟な実現が強く要求され、このような要求は上述した3つの受信方式の何れでも単独では達成され難かった。
本発明は、高速に精度よく所望の指向性が達成され、かつ伝送品質が高く維持される給電回路を提供することを目的とする。
【0027】
【課題を解決するための手段】
図1は、本発明の第一の原理ブロック図である。
請求項1に記載の発明では、単一または複数の給電方式選択手段11-1〜11-Nは、異なる属性を有し、かつアレーアンテナ10の給電に適用され得る複数の給電方式の内、そのアレーアンテナ10を含む系によって識別された状態に適合した属性を有する給電方式を個別に選択する。単一または複数の給電手段12-1〜12-Nは、このようにして選択された給電方式に基づいて、アレーアンテナ10を構成する複数の素子10E-1〜10E-nの給電を並行して行う。
【0028】
すなわち、これらの素子10E-1〜10E-nの給電に適用される給電方式は、上述した状態に適合した給電方式に維持される。
したがって、このような給電方式が上述した状態に適合しないことに起因して生じ得る伝送品質およびサービス品質の低下は、確度高く、かつ安定に回避される。
【0029】
図2は、本発明の第二の原理ブロック図である。
請求項2に記載の発明では、単一または複数の給電方式選択手段11-1〜11-Nは、異なる属性を有し、かつアレーアンテナ10の給電に適用され得る複数の給電方式の内、そのアレーアンテナ10を含む系によって識別された状態に適合した属性を有する給電方式を個別に選択する。複数の給電手段21-1〜21-Pは、これらの給電方式毎に、給電方式選択手段11-1〜11-Nによって並行して選択され得る最大の数ずつ備えられ、かつ対応する給電方式に基づいて、アレーアンテナ10を構成する複数の素子10E-1〜10E-nの給電を並行して行う。割り付け手段22は、上述した給電方式選択手段11-1〜11-Nによって何らかの給電方式が選択される度に、その要因である状態が識別されたトラヒックに、複数の給電手段21-1〜21-Pの内、この給電方式に基づいて給電を行う給電手段を割り付ける。
【0030】
すなわち、素子10E-1〜10E-nを介して並行して形成されるべき無線チャネルの数、もしくはこれらの素子10E-1〜10E-nを介して並行して確保されるべき無線チャネルのチャネル容量の平均値が大きく、この平均値に基づいて搭載されるべき給電手段21-1〜21-Pの総数Pが予め適正に設定される限り、規定の単一の給電方式のみに個別に適応する既存の、または標準的な給電手段の有効な活用が図られ、かつ増設にかかわる柔軟性の確保と、その増設に要するコストの削減とが図られる。
【0031】
請求項3に記載の発明では、単一または複数の給電方式選択手段11−1〜11-Nは、アレーアンテナ10を介して多元接続方式に基づいて並行して形成された無線伝送路に個別に対応し、これらの無線伝送路にかかわる処理の過程で識別された状態に適合した属性を有する給電方式を選択する。単一または複数の給電手段12-1〜12-N、21-1〜21-Pは、上述した無線伝送路に個別に対応するベースバンド領域または中間周波数領域で複数の素子10E-1〜10E-nの給電を並行して行う。
【0032】
すなわち、上述した多元接続方式に基づいて並行して多くの無線伝送路が形成されるべき場合であっても、素子10E-1〜10E-nの給電は、これらの無線伝送路の全てに関して個別に、かつ並行して行われる。
したがって、これらの無線伝送路は、アレーアンテナ10が共用されることによって安価に、かつ高い伝送品質で形成される。
【0033】
請求項1乃至請求項3に記載の発明では、単一または複数の給電方式選択手段11-1〜11-Nは、アレーアンテナ10に到来する個々の受信波について、そのアレーアンテナ10に到来する方位角を求め、その方位角の変化率が大きいほど、既述の複数の給電方式の内、複数の素子10E-1〜10E-nの給電路の特性の設定および更新に要する処理量が少ない給電方式を選択する。
【0034】
すなわち、何れの給電方式が適用されている期間にも、その給電方式に基づいてアンテナウエイトが設定され、あるいは更新されるために要する処理量の増加について、歯止めが確実に設定される。
したがって、このような歯止めが何ら設定されない場合に比べて、上述した方位角の変化率に適合した給電方式があり、その給電方式の適用が可能である限り、何れのチャネルについても伝送品質が安定に、かつ良好に維持される。
【0035】
請求項に記載の発明では、状態は、アレーアンテナ10を介する無線伝送路の形成にかかわるチャネル制御と、これらの無線伝送路を介して伝送されるべきトラヒックにかかわる通信制御と呼処理との全てまたは一部の手順に基づいて識別される。すなわち、アレーアンテナ10に適用されるべき給電方式は、上述したチャネル制御、通信制御および呼処理の全てまたは一部の手順に基づいて、柔軟に変更される。
【0036】
したがって、アレーアンテナ10を介して形成される無線伝送系の構成と、その無線伝送系の付加価値の向上に対する柔軟性が確保される。
また、請求項1ないし請求項3に記載の発明の第一の下位概念の発明では、単一または複数の給電方式選択手段11−1〜11-Nは、アレーアンテナ10を介するRAKE受信の過程で検出されたフィンガに個別に対応し、これらのフィンガにかかわる個別の処理の過程で識別された状態に適合した属性を有する給電方式を並行して選択するサブモジュールの集合として構成される。単一または複数の給電手段12-1〜12-N、21-1〜21-Pは、これらのサブモジュールによって個別に選択された給電方式に基づいて、上述たフィンガ毎にベースバンド領域または中間周波数領域で複数の素子10E-1〜10E-nの給電を並行して行う。
【0037】
すなわち、素子10E-1〜10E-nには、RAKE合成が行われるフィンガ毎に個別に対応したアンテナウエイトが並行して与えられ、これらのアンテナウエイトの設定および更新に要する処理量の増加について、歯止めが確実に設定される。
したがって、例えば、マイクロセルが形成された移動通信システムのように、受信波が本来的に主ローブとサイドローブとの双方を介して到来する無線伝送系においても、所望の数のチャネルにアレーアンテナ10が共用され、かつ何れのチャネルについても並行して安定にRAKE合成が行われる。
【0038】
請求項1ないし請求項3に記載の発明の第二の下位概念の発明では、単一または複数の給電方式選択手段11−1〜11-Nは、アレーアンテナ10を介するRAKE受信に基づいて並行して形成される個々の無線伝送路に対応し、これらの無線伝送路にかかわる個別の処理の過程で識別された状態に適合した属性を有する給電方式を並行して選択するサブモジュールの集合として構成される。単一または複数の給電手段12-1〜12-N、21-1〜21-Pは、上述した無線伝送路に個別に対応したベースバンド領域または中間周波数領域で複数の素子10E-1〜10E-nの給電を並行して行う。
【0039】
すなわち、素子10E-1〜10E-nにはRAKE合成の単位となる無線伝送路毎に個別に対応したアンテナウエイトが並行して与えられるが、これらのアンテナウエイトの設定および更新に要する処理量の増加にかかわる歯止めが確実に設定される。
したがって、このようなアンテナウエイトの設定および更新にかかわる処理がフィンガ毎に並行して行われる場合に比べて、総合的な処理量の削減と構成の簡略化との双方もしくは何れか一方が図られ、かつ所望の数のチャネルにアレーアンテナ10が共用されると共に、何れのチャネルについても並行して安定にRAKE合成が行われる。
【0040】
請求項1ないし請求項3に記載の発明に関連した第一の発明では、アレーアンテナ10の給電に適用され得る複数の給電方式には、複数の素子10E-1〜10E-nの給電路の特性が適応アルゴリズムに基づいて設定され、かつ更新される特定の給電方式が含まれる。単一または複数の給電手段12-1〜12-N、21-1〜21-Pの全てまたは一部は、このような特定の給電方式に基づいて複数の素子10E-1〜10E-nの給電が開始されるときに、その特定の給電方式以外の給電方式に基づいて給電路に個別に先行して設定されていた特性を適応アルゴリズムの初期条件として適用する。
【0041】
すなわち、適応アルゴリズムが適用されない給電方式に代わってその適用アルゴリズムが適用された給電方式が適用されるときには、その適応アルゴリズムに固有の収束速度が長い場合であっても、素子10E-1〜10E-nの個々の給電路に先行して設定されていた特性の精度が過度に低くない限り、伝送品質は、安定に高く維持される。
【0042】
したがって、上述した固有の収束速度の如何にかかわらず、多様な適応アルゴリズムの適用が可能となる。
請求項1ないし請求項3に記載の発明に関連した第二の発明では、単一または複数の給電手段12-1〜12-N、21-1〜21-Pは、単一または複数の給電方式選択手段11-1〜11-Nによって個別に選択された給電方式に基づいて、送信と受信との双方にアレーアンテナ10を共用し、かつ送信端および受信端との距離並びに方向と、これらの送信端と受信端との間に形成される無線伝送路の帯域との全てまたは一部との整合を個別に図る。
【0043】
すなわち、単なる受信局だけではなく、半二重方式あるいは全二重方式の無線伝送路を介して所望の伝送情報の送信と受信との双方を行う無線局であっても、本発明の適用が可能となる。
したがって、アレーアンテナ10は、そのアレーアンテナ10を介して並行して形成されるべき無線チャネルの数が複数であっても、構成が複雑化することなく、これらの無線チャネルの全ての送信および受信に共用される。
【0044】
請求項1乃至請求項3に記載の発明の下位概念の発明では、単一または複数の給電方式選択手段11-1〜11-Nは、個々の受信波に付帯するフェージングの周波数と、アレーアンテナ10に対する送信端の相対距離との比の換算値として方位角を求める。このような方位角は、専用のハードウエアが備えられることなく、精度よく確実に求められる。
【0045】
したがって、本発明が適用されるべき無線局の余剰の処理量その他の資源が有効に利用され、かつ伝送品質が安定に高く維持される。請求項1乃至請求項3に記載の発明に関連した第一の発明では、既述のフェージングの周波数と相対距離との双方もしくは何れか一方は、規定の標準値に対する比または差として正規化される。
【0046】
すなわち、並行して形成されるべき全ての無線チャネルに関しても、上述したフェージングの周波数および相対距離は、アレーアンテナ10の共用による給電が所望の精度および応答性で達成される位取りおよび形式で表される。
したがって、アレーアンテナ10の給電に要する処理量のさらなる削減が可能となる。
【0047】
請求項1乃至請求項3に記載の発明に関連した第二の発明では、単一または複数の給電方式選択手段11-1〜11-Nは、アレーアンテナ10が備えられた系と個々の受信波の送信端との双方が連係して行い、または何れか一方が自立的に行うその送信端の測位の結果に基づいて方位角を求める。このような方位角は、上述した系と送信端との間における負荷分散と機能分散との双方もしくは何れか一方とに基づいて、これらの系もしくは送信端に適用された所定の航法に基づいて求められる。
【0048】
したがって、アレーアンテナ10が備えられた系と既述の送信端とでは、上述した方位角は、既存の資源が有効に活用されることによって、構成が複雑化することなく、所望の精度で確度高く求められる。請求項1ないし請求項に記載の発明に関連した発明では、単一または複数の給電方式選択手段11-1〜11-Nは、既述の状態が識別された処理の対象であるトラヒック毎に、上述した複数の給電方式の内、送信端と受信端との双方もしくは何れか一方の属性と、適用されるべき交換方式と通信手順との全てまたは一部に適合した給電方式を適用する。
【0049】
すなわち、実際に適用されるべき給電方式は、上述したトラヒック毎に、既述の状態だけではなく、送信端や受信端の属性と、適用されるべき交換方式と通信手順との全てまたは一部に適合した給電方式に適宜設定される。
したがって、何れの無線チャネルについても、その無線チャネルを介して伝送されるべきトラヒックに適合した給電方式に基づくアレーアンテナ10の給電が並行して行われる。
【0050】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図3は、本発明の第一および第四の実施形態を示す図である。
本実施形態には、図11に示す受信端局部102-1〜102-Mに代えて受信端局部30-1〜30-Mが備えられ、これらの受信端局部30-1〜30-Mが個別に有する特定の入力と出力とに接続された給電制御部31が備えられる。
受信端局部30-1は、下記の通りに構成される。
【0051】
・ 図11に示す受信端局部102-1に、図12に示すアンテナウエイト選択部121-1およびSIR測定部122-1が付加される。
・ このアンテナウエイト選択部121-1の出力と、既述の適応制御部105-1の出力とはセレクタ32-1の対応する入力に接続され、そのセレクタ32-1の選択入力と出力とは、それぞれ給電制御部31の対応する特定の出力と受信ビーム形成部106-1の対応する入力に接続される。
【0052】
・ 逆拡散部103-1の出力は、受信ビーム形成部106-1および適応制御部105の対応する入力と共に、到来方向推定部33-1の対応する入力に接続される。
・ この到来方向推定部33-1の出力は角速度推定部34-1を介して給電制御部31の対応する特定の入力に接続される。
【0053】
なお、受信端局部30-2〜30-Mの構成については、受信端局部30-1の構成と同じである。したがって、以下では、機能および構成が同じである構成要素については、添え番号「2」〜「M」が付与された共通の符号を付与し、ここでは、その説明および図示を省略する。
図4は、本発明の第一の実施形態の動作を説明する図である。
【0054】
以下、図3および図4を参照して本発明の第一の実施形態の動作を説明する。まず、受信端局部30-1〜30-Mに共通の事項については、添え番号「1」〜「M」の何れにも該当し得ることを意味する添え文字「c」が付加された符号を用いて記述する。
到来方向推定部33-cは、図13に示す到来方向推定部132-cと同様に、逆拡散部103-cによって生成された第一ないし第四の逆拡散信号cで示される受信波の送信端(図4(1))の方向(以下、「到来方向」という。)を示す方位角θc を所定の頻度で推定する。
【0055】
角速度推定部34-cは、その方位角θc の変化率Δθc を順次求める。
給電制御部31は、この変化率Δθc が規定の閾値θthを上回るか否かの判別を行い、その判別の結果が偽である期間には、セレクタ32-cを介して受信ビーム形成部106-cに、適応制御部105-cの出力を接続する。しかし、この判別の結果が真である期間には、給電制御部31は、セレクタ32-cを介して受信ビーム形成部106-cに、アンテナウエイト選択部121-cの出力を接続する。
【0056】
なお、受信端局部30-cでは、セレクタ32-c、到来方向推定部33-cおよび角速度推定部34-c以外の全ての要素の動作は、図11および図12に示す従来例における動作と基本的に同じであるので、以下では、説明を省略する。
すなわち、本実施形態では、素子100-1〜100-4の給電は、本実施形態が適用された無線基地局(素子100-1〜100-4から構成されるアレーアンテナ)に到来する何れの受信波についても、方位角θc に応じて下記の通りに行われる。
【0057】
・ 該当する受信波の送信端の移動その他に起因して、既述の変化率Δθc が規定の閾値θthを上回る程度に方位角θc が高速で変化する場合には、「マルチビーム受信方式」が採用される。
・ 反対に、既述の変化率Δθc が規定の閾値θth以下となる程度に方位角θc が低速で変化する場合には、「適応アレー受信方式」が採用される。
【0058】
このように本実施形態によれば、素子100-1〜100-4に到来した個々の受信波は、到来方向の変化率が小さい期間に限って適応アレー受信方式に基づいて受信され、反対のこの変化率が大きい期間には、適応アレー受信方式に比べて応答性が高いマルチビーム受信方式に基づいて受信される。
したがって、伝送品質およびサービス品質が安定に高く維持され、かつ個々のチャネルを介して提供される伝送サービスの多様化に対する柔軟な適応が可能となる。
【0059】
さらに、アンテナウエイトW1〜W4の設定および更新に要する処理量の増加にかかわる歯止めが確実に設定され、これらのアンテナウエイトW1〜W4の設定および更新は、その歯止めの限度において適応アレー受信方式が優先的に適用されることによって、少なくともマルチビーム受信方式に基づいて適正な頻度および精度で達成される。
【0060】
なお、本実施形態では、到来方向推定部33-cは、既述の特開平11−251964号公報に開示された先行技術を適用することによって、方位角θc を求めている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、図5に示すように、下記のフェージング周波数推定部41-cと角速度推定部42-cとがそれぞれ既述の到来方推定部33-cと角速度推定部34-cとに代えて備えられてもよい。
【0061】
・ チャネル推定部110-cの出力に接続され、かつ受信波に伴うフェージングの周波数(以下、「フェージング周波数」という。)を推定するフェージング周波数推定部41-c
・ パス検出部104-cによって該当するパスが検出される頻度で、受信波のタイミングと上述したフェージング周波数とを換算することによって、その受信波の送信端の相対距離rおよび速度vを求め、これらの相対距離rと速度vとに対して下式で示される既述の方位角θc と、その方位角θc の変化率Δθc とを求める角速度推定部42-c
Δθc=v/r
また、このような角速度推定部42-cによって行われる演算の過程では、上述した相対距離rおよび速度vは、必ずしも絶対値として求められなくてもよく、例えば、これらの相対距離rおよび速度vがそれぞれ個別に与えられる標準値に対する比や偏差として評価され、かつ既述のの変化率Δθc である角速度は、図6に示すように、これらの評価の結果に対して一義的に定まる全ての値が登録された角速度評価テーブル43-cが適宜参照されることによって求められてもよい。
【0062】
図7は、本発明の第二の実施形態を示す図である。
本実施形態には、図3に示す受信端局部30-1〜30-Mに代えて受信端局部50-1〜50-Mが備えられる。
受信端局部50-1は、下記の通りに構成される。
・ 既述のパス検出部104-1に代えて備えられ、かつ受信波の遅延プロファイルに基づいて検出される主要な個々のフィンガを検出するパス検出部51-1が備えられる。
【0063】
・ 図3に示す受信端局部30-1を構成する要素の内、上述したパス検出部104-1、到来方向推定部33-1、角速度推定部34-1および信号判定部112-1以外の要素(以下、「特定要素」という。)が個別に備えられ、かつこれらの特定要素に代えて、上述したパス検出部51-1によって並行して検出され得る最大の数Lのフィンガに個別に対応したフィンガ対応部52-11〜52-1Lが備えられる。なお、フィンガ対応部52-11〜52-1Lに備えられる個々の要素については、以下では、簡単のため、添え文字「1」〜「L」の内、該当するフィンガ対応部に対応する添え文字が第二の添え文字として付加された点を除いて上述した特定要素の符号と同じ符号を付与し、その説明および図示を省略する。
【0064】
・ フィンガ対応部52-11〜52-1Lに個別に備えられた逆拡散部103-11〜103-1Lには、上述したパス検出部51-1の対応する出力が個別に接続される。
・ 到来方向推定部33-11の入力には、上述した逆拡散部103-11〜103-1Lの内、逆拡散部103-11の出力のみが接続される。
【0065】
・ フィンガ対応部52-11〜52-1Lに個別に備えられた乗算器111-11〜111-1Lの出力は加算器53-1の対応する入力に接続され、その加算器53-1の出力は信号判定器112-1の入力に接続される。
・ フィンガ対応部52-11〜52-1Lに個別に備えられたセレクタ108-11〜108-1Lの一方の入力には、信号判定器112-1の出力が並行して接続される。
【0066】
・ フィンガ対応部52-11〜52-1Lに個別に備えられたセレクタ32-11〜32-1Lの選択入力には、給電制御部31の対応する共通の出力が接続される。
なお、受信端局部50-2〜50-Mの構成については、受信端局部50-1の構成と同じである。したがって、以下では、機能および構成が同じである構成要素については、添え番号「2」〜「M」が付与された共通の符号を付与し、ここでは、その説明および図示を省略する。
【0067】
以下、図7を参照して本発明の第二の実施形態の動作を説明する。
まず、受信端局部50-1〜50-Mに共通の事項については、以下では、添え番号「1」〜「M」の何れにも該当し得ることを意味する添え文字「c」が付加された符号を用いて記述する。
受信端局部50-cでは、逆拡散部103-c1〜103-cLは、パス検出部51-cによって検出されたフィンガ(パス)に個別に同期した逆拡散信号に基づいて、受信波の逆拡散処理を行うことによって、並行して逆拡散信号を生成する。
【0068】
これらの逆拡散信号は、受信ビーム形成部106-c1〜106-cL、チャネル推定部110-c1〜110-cLおよび乗算器111-c1〜111-cLを介して加算器53-cに与えられ、さらに、その加算器53-cによって合成された後に、符号判定部112-cが行う信号判定の対象となる。
したがって、素子100-1〜100-4に到来した受信波はRAKE受信方式に基づいて受信され、その受信波の伝搬路にマルチパスが形成された場合であっても高い伝送品質が確保される。
【0069】
一方、到来方向推定部33-cは、フィンガ対応部52-c1 のみに備えられた逆拡散部103-c1 によって生成された逆拡散信号に基づいて、既述の方位角θc を所定の頻度で推定する。また、角速度推定部34-cは、その方位角θc の変化率Δθc を順次求める。
さらに、給電制御部31は、この変化率Δθc が規定の閾値θthを上回るか否かの判別を行い、その判別の結果が偽である期間には、セレクタ32-c1〜32-cLを介して受信ビーム形成部106-c1〜106-cLに、それぞれ適応制御部105-c1〜105-cLの出力を接続する。しかし、この判別の結果が真である期間には、給電制御部31は、セレクタ32-c1〜32-cLを介して受信ビーム形成部106-c1〜106-cLに、それぞれアンテナウエイト選択部121-c1〜111-cLの出力を接続する。
【0070】
したがって、本実施形態によれば、素子100-1〜100-4は、フィンガ毎に個別に対応したアンテナウエイトW1〜W4が並行して与えられ、かつこれらのアンテナウエイトW1〜W4の設定および更新に要する処理量の増加にかかわる歯止めが確実に設定される。
したがって、例えば、マイクロセルが形成された移動通信システムのように、主ローブだけではなく、サイドローブを介して受信波が到来する場合であっても、複数の受信端局部50-1〜50-Mによって共用される素子100-1〜100-4を介して安定にRAKE合成が行われる。
【0071】
図8は、本発明の第三の実施形態を示す図である。
本実施形態には、図7に示す受信端局部50-1〜50-Mに代えて受信端局部60-1〜60-Mが備えられる。
受信端局部60-1は、下記の通りに構成される。
・ 図7に示すフィンガ対応部52-11〜52-1Lに代えてフィンガ対応部61-11〜61-1Lが備えられ、かつ図3に示すセレクタ108-1、適応制御部105-1、アンテナウエイト選択部121-1およびセレクタ32-1が備えられる。
【0072】
・ 図7に示す加算器53-1および信号判定器112-1がフィンガ対応部61-11〜61-1Lの後段に配置される。
・ 図3に示すSIR測定部122-1が備えられ、そのSIR測定部122-1の入力に加算器53-1の出力が接続される。
・ 図7に示す乗算器109-1が備えられず、かつセレクタ108-1の出力は、その乗算器109-1を介することなく適応制御部105の対応する入力に接続される。
【0073】
・ フィンガ対応部61-11〜61-1Lが4つずつ個別に有するモニタ端子に接続された4L個の入力を有し、かつ適応制御部105-1の対応する4つの入力に個別に接続された4つの出力を有する加算器63-1が備えられる。
フィンガ対応部61-11 は、下記の通りに構成される。
・ 図7に示す逆拡散部103-11 、受信ビーム形成部106-11 、チャネル推定部110-11 および乗算器111-11 が備えられ、かつ図7に示す信号判定部112-11 は備えられない。
【0074】
・ 逆拡散器103-11 の出力は、受信ビーム形成部106-11 の対応する入力に併せて、乗算器64-11 の対応する入力に接続される。
・ 乗算器64-11 の特定の入力にはチャネル推定器110-11 の出力が接続され、その乗算器64-11 の出力は既述の加算器63-1の対応する入力に接続される。
【0075】
・ フィンガ対応部61-11〜61-1Lのアンテナウエイト入力には、セレクタ32-1の出力が共通に接続される。
なお、受信端局部60-2〜60-Mの構成については、受信端局部60-1の構成と同じである。したがって、以下では、機能および構成が同じである構成要素については、添え番号「2」〜「M」が付与された共通の符号を付与し、ここでは、その説明および図示を省略する。
【0076】
以下、図8を参照して本発明の第三の実施形態の動作を説明する。
まず、受信端局部60-1〜60-Mに共通の事項については、以下では、添え番号「1」〜「M」の何れにも該当し得ることを意味する添え文字「c」が付加された符号を用いて記述する。
受信端局部60-cに備えられたフィンガ対応部61-c1〜61-cLは、加算器53-cおよび信号判定部112-cと連係することによって、既述の第二の実施形態に備えられたフィンガ対応部52c1〜52-cLと基本的に同様の手順に基づいて、RAKE受信を行う。
【0077】
一方、SIR測定部122-cは、フィンガ対応部61-c1〜61-CLおよび加算器53cが連係することによって得られた出力信号cに既述の第一の実施形態と同様の処理を施すことによって、その出力信号cのSI比を求める。
また、セレクタ108-cによって選択された出力信号cまたは既知信号は、適応制御部105-cに直接与えられる。
【0078】
しかし、適応制御部105-cおよびアンテナウエイト選択部121-cによって求められるアンテナウエイトは、フィンガ対応部61-c1〜61-CLにおいて対応するフィンガ毎に個別には求められないが、下記の条件(1)、(2)の下で精度よく求められる。
(1) 逆拡散器103-c1〜103-CLによって出力された逆拡散信号は、乗算器64-c1〜64-CLと加算器63-cとが連係することによって、チャネル推定器110-c1〜110-CLが個別に与える共役複素数との積和として適応制御部105-cに与えられる。
【0079】
(2) さらに、このような適応制御部105-cが適応アルゴリズムに基づいてアンテナウエイトを算出する演算は、その演算の過程で生じ得る丸め誤差や打ち切り誤差が許容される程度に小さい限り、線形演算と見なされ得る。
すなわち、SIR測定部122-c、セレクタ108-c、適応制御部105-c、アンテナウエイト選択部121-cおよびセレクタ32-cはフィンガ対応部61-c1〜61-CLによって共用されるが、これらのフィンガ対応部61-c1〜61-CLに備えられた受信ビーム形成部106-c1〜106-CLには、精度よくアンテナウエイトが与えられる。
【0080】
したがって、本実施形態では、既述の第二の実施形態に比べて構成が簡略化されるが、アンテナウエイトの設定および更新に要する処理量の削減が図られ、かつ精度よくRAKE受信が行われる。
以下、本発明の第四の実施形態について説明する。
本実施形態では、図3に点線で示すように、アンテナウエイト選択部121-cの出力が適応制御部105-cの初期値入力に接続され、かつ給電制御部31の出力がセレクタ32-cの選択入力と共に、その適応制御部105-cの起動入力に接続される。
【0081】
以下、図3を参照して本発明の第四の実施形態の動作を説明する。
なお、本実施形態では、適応制御部105-c以外の各部の動作については、既述の第一の実施形態における動作と同じであるので、ここでは、その説明を省略する。
適応制御部105-cは、給電制御部31によってセレクタ32-cに与えられる選択信号の論理値を監視し、アンテナウエイト選択部121-cに代わって適応制御部105-cが受信ビーム形成部106-cにアンテナウエイトを与えるべき期間を識別する。
【0082】
このような期間の始点では、適応制御部105-cは、アンテナウエイト選択部121-cによって先行して受信ビーム形成部106-cに与えられていたアンテナウエイトを取り込み、そのアンテナウエイト、またはこのアンテナウエイトに所定の演算を施すことによって得られる値を初期値として適用することによって、所定の適応アルゴリズムに基づいてアンテナウエイトを更新する。
【0083】
すなわち、適応アレー受信方式以外の受信方式に基づく受信処理がその適応アレー受信方式に基づいて続行される場合には、この適応アレー受信方式に適用されるべき適応アルゴリズムに固有の収束速度が長い場合であっても、先行して受信ビーム形成部106-cに与えられていたアンテナウエイトの精度が過度に低下していない限り、伝送品質が安定に高く維持される。
【0084】
図9は、本発明の第五の実施形態を示す図である。
本実施形態は、下記の通りに構成される。
・ 素子100-1〜100-4の給電端はそれぞれサーキュレータ80-1〜80-4の第一の開口に接続され、これらのサーキュレータ80-1〜80-4の第二の開口はそれぞれ受信部101-1〜101-4を介して受信端局部81-1〜81-Mの入力に接続される。なお、これらの受信端局部81-1〜81-Mの構成については、ここでは、簡単のため、既述の第一ないし第四の実施形態に備えられた受信端局部30-1〜30-M、50-1〜50-M、60-1〜60-Mの何れかの構成と同じであると仮定する。
【0085】
・ 上述した受信端局部81-1〜81-Mの内部で行われる処理に対して可逆的な処理を連係して行い、かつ縦続接続された送信端局部82-1〜82-Mおよび多重化部83が備えられる。
・ その多重化部83が有する4つの出力にそれぞれ接続された送信部84-1〜84-4が備えられ、これらの送信部84-1〜84-4の出力はサーキュレータ80-1〜80-4の第三の開口にそれぞれ接続される。
【0086】
・ 図3に示す給電制御部31に代わる給電制御部85が備えられ、その給電制御部85が有するM個の特定の出力ポートは、それぞれ送信端局部82-1〜82-Mの対応する制御入力に接続される。
・ 送信端局部82-1〜82-Mの内部には、給電制御部85によって個別に与えられるアンテナウエイトに基づいて、受信端局部81-1〜81-Mと同様に、ベースバンド領域において素子100-1〜100-4の給電を並行して行う送信ビーム形成部86-1〜86-Mが備えられる。
【0087】
以下、図9を参照して本発明の第五の実施形態の動作を説明する。
給電制御部85は、受信端局部81-cに与えられるアンテナウエイト(以下、下記の形態(a)〜(c)で「受信ウエイト」という。)が更新される度に、上述した送信ビーム形成部86-cにアンテナウエイト(以下、「送信ウエイト」という。)を並行して与える。
【0088】
(a) 受信波の送信端との間に、半二重方式の無線伝送路、あるいは共通の周波数帯においてCDMA方式に基づく全二重方式の無線伝送路(TDD方式が適用される場合を含む。)が形成されるべき場合には、上述した受信ウエイトに等しい送信ウエイトを与える。
(b) 受信波の送信端との間に、異なる無線周波帯域に個別に形成された上りのリンクと下りのリンクとからなる全二重方式、あるいは半二重方式の無線伝送路が形成されるべき場合には、これらの無線周波帯の相違に適合した補正が受信ウエイトに施されることによって生成された送信ウエイトを与える。
【0089】
(c) これらの送信端と受信端との位置が異なる場合には、上記(a)、(b)に既述の送信ウエイトに、素子100-1〜100-4に対するこれらの送信端と受信端との方位角の相違に適合した補正が施されることによって生成された送信ウエイトを与える。
したがって、本実施形態よれば、本発明は、単なる受信局だけではなく、上述した半二重方式あるいは全二重方式の無線伝送路を介して所望の伝送情報の送信と受信とを行う無線局にも適用される。
【0090】
図10は、本発明の第六の実施形態を示す図である。
本実施形態は、下記の要素から構成される。
・ 既述のアレーアンテナを構成する素子100-1〜100-4
・ これらの素子100-1〜100-4の給電点に個別に接続された受信部101-1〜101-4
・ 受信部101-1〜101-4の全ての出力に並列に接続され、かつ適応アレー受信方式のみが個別に適用された複数Pの受信端局部91-1〜91-Pと、マルチビーム受信方式のみが個別に適用された複数Qの受信端局部92-1〜92-Qと、これらの受信端局部91-1〜91-P、92-1〜92-Q に割り付けられ得る全てのチャネルに個別に対応したパス検出器93-1〜93-k
・ これらのパス検出器93-1〜93-kの出力に個別に接続された入力と、上述した受信端局部91-1〜91-P、92-1〜92-Q の全ての制御入力に個別に接続された出力とを有する制御部94
以下、図10を参照して本発明の第六の実施形態の動作を説明する。
【0091】
パス検出器93-1〜93-kは、素子100-1〜100-4に到来し、かつ受信部101-1〜101-4を介して与えられた受信波を取り込み、上述した全てのチャネルについて、これらの素子100-1〜100-4に対する到来方向と、時間軸との双方に対応する個々のパスを並行して検出する。
制御部94は、上述した受信端局部91-1〜91-P、92-1〜92-Q を資源として一元的に管理し、これらの受信端局部91-1〜91-P、92-1〜92-Q の内、如何なる呼やトラヒックにも割り付けられていない受信端局部を常に把握する。
【0092】
さらに、制御部94は、パス検出器93-1〜93-kの何れかによって新たなパスが検出されると、下記の処理を行う。
(A) 該当するパス検出器によって反復して検出された「該当するパスの方位角(受信波の到来方向)θ」と、位相(上述した時間軸上の値として与えられる。)φとを所定の間に亘って取得する。
【0093】
(B) これらの取得された方位角θの変化率Δθと、位相φの平均値Φとを算出する。
(C) この変化率Δθが規定の閾値を上回っているか否かの判別を行い、その判別の結果が偽である場合には、適応アレー受信方式のみが適用された受信端局部91-1〜91-Pの内、空いている受信端局部(以下、「補足受信端局部」という。)を上述した資源管理の手順に基づいて補足する。
【0094】
(D) 反対に上述した判別の結果が真である場合には、マルチビーム受信方式のみが適用された受信端局部92-1〜92-Qの内、補足受信端局部を上述した資源管理の手順に基づいて補足する。
このような補足受信端局部が確定すると、制御部94は、適応アレー受信方式とマルチビーム受信方式との内、補足受信端局部に適用されている受信方式(以下、「適用受信方式」という。)を確認し、かつ以下に列記するパラメータをその補足受信端局部に与えることによって、該当するパス(チャネル)にこの受信端局部を割り付ける。
【0095】
・ 該当するパス(チャネル)に対応し、かつ上述した平均値Φに応じて一義的に定まる位相の逆拡散符号
・ 素子100-1〜100-4に個別に対応し、これらの素子100-1〜100-4からなるアレーアンテナの主ローブが「上述した期間に得られた方位角θの方向」に形成されるアンテナウエイトW1〜W4(だだし、適用受信方式が適用アレー受信方式である場合に限る。)
・ 上述した期限における方位角θの最新の値(ただし、適用受信方式がマルチビーム受信方式である場合に限る。)
一方、受信端局部91-1〜91-Pの何れかに該当する補足受信端局部では、上述した逆拡散符号に基づいて逆拡散処理を行い、その結果として得られた4つの逆拡散信号に乗じられるべきアンテナウエイトの初期値として上述したアンテナウエイトW1〜W4を適用することによって、このようなアンテナウエイトを所定の適応アルゴリズムに基づいて逐次更新する。
【0096】
また、受信端局部92-1〜92-Qの何れかに該当する補足受信端局部では、上述した逆拡散処理を同様に行い、その結果として得られた4つの逆拡散信号に乗じられるべきアンテナウエイトについては、既述の「方位角θの最新の値」に最も近い方位角で示される方向に既述の主ローブが形成されるアンテナウエイトw1〜w4を特定して適用する。
【0097】
また、制御部94は、上述したように何らかの補足受信端局部が割り付けられた何れのパス(チャネル)についても、下記の処理を行う。
・ 該当するパス(チャネル)が消滅しない限り、対応するパス検出器によって反復して検出された方位角θと位相φとを監視し、その方位角θの変化率Δθが既述の閾値を上回っているか否かの判別を所定の頻度で反復する。
【0098】
・ 個々のパス(チャネル)毎に、このような判別の結果が逆転する時点を監視し、このような時点が検出される度に、既述の処理(C)、(D)の内、検出された逆転の結果に対応した一方を適宜行う。
すなわち、素子100-1〜100-4に何れの無線チャネルを介して到来する受信波も、その受信波の到来角の変化率に応じて、適応アレー受信方式とマルチビーム受信方式との何れか一方のみに適応した受信端局部が適宜割り付けられると共に、空中線系の適正な指向性の維持に要する処理量の増加に歯止めが設定されつつ精度よく安定に復調される。
【0099】
したがって、本実施形態によれば、素子100-1〜100-4を介して並行して形成されるべき無線チャネルの数、もしくはこれらの素子100-1〜100-4を介して並行して確保されるべき無線チャネルのチャネル容量の平均値が大きく、このような平均値に基づいて搭載されるべき受信端局部91-1〜91-P、92-1〜92-Qの数P、Qが予め適正に与えられる限り、適応アレー受信方式とマルチビーム受信方式との何れか一方のみに適応可能な既存の、または標準的な受信端局部が有効に活用され、かつ増設にかかわる柔軟性の向上と、その増設に要するコストの削減とが図られる。
【0100】
なお、上述した各実施形態では、個々の受信端局部(送信端局部)は、適応アレー受信方式とマルチビーム受信方式との双方もしくは何れか一方のみに適応している。
しかし、本発明は、例えば、ビームの形成および維持に要する処理量その他の属性が異なる3つ以上の受信方式(「適応アレー受信方式」は必ずしも含まれなくてもよい。)の内、個々のチャネルを介して到来した受信波の到来方向の変化率等に整合する属性を有する受信方式の適用および切り替えが確度高く、かつ効率的に達成されるならば、アダプティブナルステアリングアレーアンテナ、時間変調アレーアンテナ、スイッチングアレーアンテナ、非線形処理アレーアンテナ、合成開口アレーアンテナその他が適用された如何なる受信方式の組み合わせ(既述の「ビームステアリング受信方式」が含まれてもよい。)にも適応可能である。
【0101】
また、上述した各実施形態では、本発明は、CDMA方式が適用された移動通信システムの無線基地局に適用されている。
しかし、本発明は、素子100-1〜100-4を介してチャネル毎に適切なビームが並行して形成され、かつ維持される限り、このような多元接続方式の如何および有無にかかわらず、移動通信システムを含む多様な無線局に適用可能である。
【0102】
さらに、上述した各実施形態では、既述の方位角θはAOA(Angle of arrival)に基づいて求められ、または「受信波に伴うフェージングの周波数の換算値として与えられる送信端の速度」と「送信端との間に形成された伝搬路の長さ」との比として算出されている。
しかし、このような方位角θは、送信端と受信端との如何なる形態による負荷分散や機能分散の下で求められ、あるいはこれらの送信端と受信端との何れか一方に適用された所定の航法(無線航法だけではなく、自立航法その他の如何なる航法であってもよい。)の下で自立的に求められてもよい。
【0103】
また、上述した各実施形態では、受信系のみ、または受信系と送信系との双方に本発明が適用されている。
しかし、本発明は、このような構成に限定されず、送信系のみに適用されてもよい。
さらに、上述した各実施形態では、適用されるべき受信方式の選定の基準と契機との双方が既述の方位角θの変化率Δθと規定の閾値との大小関係のみに基づいて与えられている。
【0104】
しかし、これらの受信方式の選定の基準および契機は、上述した大小関係のみに限定されず、例えば、下記の全てまたは一部に基づいて柔軟に与えられてもよい。
・ 送信端と受信端との双方もしくは何れか一方の属性
・ 個々のチャネルを介して伝送されるべきトラヒックに適用されるべき交換方式(例えば、回線交換方式である場合には適応アレー受信方式が適用され、パケット交換方式である場合にはマルチビーム受信方式が適用されてもよい。)
・ 個々のトラヒックについて保証されるべきサービスクラス、サービス品質および伝送品質の全てまたは一部(例えば、高い伝送品質が要求される場合に限って適応アレー受信方式が適用されてもよい。)
・ 個々のトラヒックに適用される通信手順、チャネル制御、通信制御(呼設定)の全てまたは一部の手順に基づいて識別される事象(輻輳、障害等が含まれてもよい。)や状態(トラヒックの分布、無線ゾーンに在圏する端末の台数が含まれてもよい。)
また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲において、多様な形態による実施形態が可能であり、かつ個性要素の一部もしくは全てに如何なる改良が施されてもよい。
【0105】
以下、上述した各実施形態に記載された技術を階層的・多面的に整理し、付記として列記する。
(付記1) 異なる属性を有し、かつアレーアンテナ10の給電に適用され得る複数の給電方式の内、そのアレーアンテナ10を含む系によって識別された状態に適合した属性を有する給電方式を選択する単一または複数の給電方式選択手段11-1〜11-Nと、
前記単一または複数の給電方式選択手段11-1〜11-Nによって選択された給電方式に基づいて、アレーアンテナ10を構成する複数の素子10E-1〜10E-nの給電を行う単一または複数の給電手段12-1〜12-Nと
を備えたことを特徴とする給電回路。
【0106】
(付記2) 異なる属性を有し、かつアレーアンテナ10の給電に適用され得る複数の給電方式の内、そのアレーアンテナ10を含む系によって識別された状態に適合した属性を有する給電方式を選択する単一または複数の給電方式選択手段11-1〜11-Nと、
前記複数の給電方式毎に、前記単一または複数の給電方式選択手段11-1〜11-Nによって並行して選択され得る最大の数ずつ備えられ、かつ対応する給電方式に基づいて、前記アレーアンテナ10を構成する複数の素子10E-1〜10E-nの給電を行う複数の給電手段21-1〜21-Pと、
前記単一または複数の給電方式選択手段11-1〜11-Nによって何らかの給電方式が選択される度に、その要因である状態が識別されたトラヒックに、前記複数の給電手段21-1〜21-Pの内、この給電方式に基づいて前記給電を行う給電手段を割り付ける割り付け手段22と
を備えたことを特徴とする給電回路。
【0107】
(付記3) 付記1または付記2に記載の給電回路において、
前記単一または複数の給電方式選択手段11−1〜11-Nは、
前記アレーアンテナ10を介して多元接続方式に基づいて並行して形成された無線伝送路に個別に対応し、これらの無線伝送路にかかわる処理の過程で識別された状態に適合した属性を有する給電方式を選択し、
前記単一または複数の給電手段12-1〜12-N、21-1〜21-Pは、
前記無線伝送路に個別に対応したベースバンド領域または中間周波数領域で前記複数の素子10E-1〜10E-nの給電を行う
ことを特徴とする給電回路。
【0108】
(付記4) 付記1ないし付記3の何れか1項に記載の給電回路において、
前記単一または複数の給電方式選択手段11−1〜11-Nは、
前記アレーアンテナ10を介するRAKE受信の過程で検出されたフィンガに個別に対応し、これらのフィンガにかかわる個別の処理の過程で識別された状態に適合した属性を有する給電方式を並行して選択するサブモジュールの集合として構成され、
前記単一または複数の給電手段12-1〜12-N、21-1〜21-Pは、
前記サブモジュールによって個別に選択された給電方式に基づいて、前記フィンガ毎にベースバンド領域または中間周波数領域で前記複数の素子10E-1〜10E-nの給電を並行して行う
ことを特徴とする給電回路。
【0109】
(付記5) 付記1ないし付記3の何れか1項に記載の給電回路において、
前記単一または複数の給電方式選択手段11−1〜11-Nは、
前記アレーアンテナ10を介するRAKE受信に基づいて並行して形成される個々の無線伝送路に対応し、これらの無線伝送路にかかわる個別の処理の過程で識別された状態に適合した属性を有する給電方式を並行して選択するサブモジュールの集合として構成され、
前記単一または複数の給電手段12-1〜12-N、21-1〜21-Pは、
前記無線伝送路に個別に対応したベースバンド領域または中間周波数領域で前記複数の素子10E-1〜10E-nの給電を並行して行う
ことを特徴とする給電回路。
【0110】
(付記6) 付記1ないし付記5の何れか1項に記載の給電回路において、
前記アレーアンテナ10の給電に適用され得る複数の給電方式には、
前記複数の素子10E-1〜10E-nの給電路の特性が適応アルゴリズムに基づいて設定され、かつ更新される特定の給電方式が含まれ、
前記単一または複数の給電手段12-1〜12-N、21-1〜21-Pの全てまたは一部は、
前記特定の給電方式に基づいて前記複数の素子10E-1〜10E-nの給電が開始されるときに、その特定の給電方式以外の給電方式に基づいて前記給電路に個別に先行して設定されていた特性を前記適応アルゴリズムの初期条件として適用する
ことを特徴とする給電回路。
【0111】
(付記7) 付記1ないし付記6の何れか1項に記載の給電回路において、
前記単一または複数の給電手段12-1〜12-N、21-1〜21-Pは、
前記単一または複数の給電方式選択手段11-1〜11-Nによって個別に選択された給電方式に基づいて、送信と受信との双方に前記アレーアンテナ10を共用し、かつ送信端および受信端との距離並びに方向と、これらの送信端と受信端との間に形成される無線伝送路の帯域との全てまたは一部との整合を個別に図る
ことを特徴とする給電回路。
【0112】
(付記8) 付記1ないし付記7の何れか1項に記載の給電回路において、
前記単一または複数の給電方式選択手段11-1〜11-Nは、
前記アレーアンテナ10に到来する個々の受信波について、そのアレーアンテナ10に到来する方位角を求め、その方位角の変化率が大きいほど、前記複数の給電方式の内、前記複数の素子10E-1〜10E-nの給電路の特性の設定および更新に要する処理量が少ない給電方式を選択する
ことを特徴とする給電回路。
【0113】
(付記9) 付記8に記載の給電回路において、
前記単一または複数の給電方式選択手段11-1〜11-Nは、
前記個々の受信波に付帯するフェージングの周波数と、前記アレーアンテナ10に対する送信端の相対距離との比の換算値として前記方位角を求める
ことを特徴とする給電回路。
【0114】
(付記10) 付記9に記載の給電回路において、
前記フェージングの周波数と前記相対距離との双方もしくは何れか一方は、
規定の標準値に対する比または差として正規化された
ことを特徴とする給電回路。
(付記11) 付記10に記載の給電回路において、
前記単一または複数の給電方式選択手段11-1〜11-Nは、
前記アレーアンテナ10が備えられた系と前記個々の受信波の送信端との双方が連係して行い、または何れか一方が自立的に行うその送信端の測位の結果に基づいて前記方位角を求める
ことを特徴とする給電回路。
【0115】
(付記12) 付記1ないし付記11の何れか1項に記載の給電回路において、
前記単一または複数の給電方式選択手段11-1〜11-Nは、
前記状態が識別された処理の対象であるトラヒック毎に、前記複数の給電方式の内、送信端と受信端との双方もしくは何れか一方の属性と、適用されるべき交換方式と通信手順との全てまたは一部に適合した給電方式を適用する
ことを特徴とする給電回路。
【0116】
(付記13) 付記1ないし付記12の何れか1項に記載の給電回路において、
前記状態は、
前記アレーアンテナ10を介する無線伝送路の形成にかかわるチャネル制御と、これらの無線伝送路を介して伝送されるべきトラヒックにかかわる通信制御と呼処理との全てまたは一部の手順に基づいて識別される
ことを特徴とする給電回路。
【0117】
【発明の効果】
上述したように請求項1に記載の発明では、適用された給電方式が適正でないことに起因する伝送品質およびサービス品質の低下が確度高く、かつ安定に回避される。
また、請求項2に記載の発明では、規定の単一の給電方式のみに個別に適応する既存の、または標準的な給電手段の有効な活用が図られ、かつ増設にかかわる柔軟性の確保と、その増設に要するコストの削減とが図られる。
【0118】
さらに、請求項3に記載の発明では、多元接続方式に基づいてアレーアンテナが共用されることによって、複数の無線伝送路が安価に、かつ高い伝送品質で形成される。また、請求項1乃至請求項3に記載の発明では、何れの給電方式が適用されている期間にも、その給電方式に基づいてアンテナウエイトが設定され、あるいは更新されるために要する処理量の増加について歯止めが何ら設定されない場合に比べて、伝送品質が安定に、かつ良好に維持される。
【0119】
さらに、請求項に記載の発明では、アレーアンテナを介して形成される無線伝送系の構成と、その無線伝送系の付加価値の向上とに対する柔軟性が確保される。また、請求項1ないし請求項3に記載の発明の第一の下位概念の発明では、マイクロセルが形成された移動通信システムのように、受信波が本来的に主ローブとサイドローブとの双方を介して到来する無線伝送系においても、所望の数のチャネルにアレーアンテナが共用され、かつ何れのチャネルについても並行して安定にRAKE合成が行われる。
【0120】
さらに、請求項1ないし請求項3に記載の発明の第二の下位概念の発明では、アンテナウエイトの設定および更新にかかわる処理がフィンガ毎に並行して行われる場合に比べて、総合的な処理量の削減と構成の簡略化との双方もしくは何れか一方が図られ、かつ所望の数のチャネルにアレーアンテナが共用されると共に、何れのチャネルについても並行して安定にRAKE合成が行われる。
【0121】
また、請求項1ないし請求項3に記載の発明に関連した第一の発明では、多様な適応アルゴリズムの適用が固有の収束速度の如何にかかわらず可能となる。
さらに、請求項1ないし請求項3に記載の発明に関連した第二の発明では、アレーアンテナは、そのアレーアンテナを介して並行して形成されるべき無線チャネルの数が複数であっても、構成が複雑化することなく、これらの無線チャネルの全ての送信および受信に共用される。
【0122】
また、請求項1乃至請求項3に記載の発明の下位概念の発明では、本発明が適用されるべき無線局の余剰の処理量その他の資源が有効に利用され、かつ伝送品質が安定に高く維持される。さらに、請求項1乃至請求項3に記載の発明に関連した第一の発明では、アレーアンテナの給電に要する処理量のさらなる削減が可能となる。
【0123】
また、請求項1乃至請求項3に記載の発明に関連した第二の発明では、アレーアンテナ10が備えられた系と既述の送信端とでは、方位角は、既存の資源が有効に活用されることによって、構成が複雑化することなく、所望の精度で確度高く求められる。さらに、請求項1ないし請求項に記載の発明に関連した発明では、何れの無線チャネルについても、その無線チャネルを介して伝送されるべきトラヒックに適合して給電方式に基づいてアレーアンテナの給電が並行して行われる。
【0124】
したがって、これらの発明が適用された無線伝送系では、その無線伝送系の多様な構成と、提供されるべきサービスの形態と、保守および運用の手順との全てに対する柔軟性が確保され、かつ総合的な信頼性および価格性能比が高められる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の原理ブロック図である。
【図2】本発明の第二の原理ブロック図である。
【図3】本発明の第一および第四の実施形態を示す図である。
【図4】本発明の第一の実施形態の動作を説明する図である。
【図5】本発明の第一の実施形態の他の構成を示す図である。
【図6】角速度評価テーブルの構成を示す図である。
【図7】本発明の第二の実施形態を示す図である。
【図8】本発明の第三の実施形態を示す図である。
【図9】本発明の第五の実施形態を示す図である。
【図10】本発明の第六の実施形態を示す図である。
【図11】CDMAが適用され、かつアレーアンテナが備えられた無線基地局の受信系の第一の構成例を示す図である。
【図12】CDMAが適用され、かつアレーアンテナが備えられた無線基地局の受信系の第二の構成例を示す図である。
【図13】CDMAが適用され、かつアレーアンテナが備えられた無線基地局の受信系の第三の構成例を示す図である。
【符号の説明】
10 アレーアンテナ
10E,100 素子
11 給電方式選択手段
12,21 給電手段
22 割り付け手段
30,40,50,60,81,91,92,102,120,130 受信端局部
31,85 給電制御部
32,108 セレクタ
33 到来方向推定部
34,42 角速度推定器
41 フェージング周波数推定部
43 角速度評価テーブル
51,93 パス検出器
52,61 フィンガ対応部
53,63 加算器
64,109,111 乗算器
80 サーキュレータ
82 送信端局部
83 多重化部
84 送信部
94 制御部
101 受信部
103 逆拡散部
104 パス検出部
105 適応制御部
106 受信ビーム形成手段
107 復調部
110 チャネル推定部
112 信号判定部
121 アンテナウエイト選択部
122 SIR測定部
131 アンテナウエイト算出部
132 到来方向推定部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power feeding circuit that appropriately maintains the characteristics of power feeding paths of individual elements that constitute an array antenna in a radio station equipped with the array antenna.
[0002]
[Prior art]
The CDMA (Code Division Multiple Access) method is inherently concealed and interference resistant, and can be flexibly applied to transmission of various transmission information. Therefore, it is being actively applied to mobile communication systems. is there.
In addition, radio base stations of such mobile communication systems are based on predetermined signal processing and adaptation algorithms for the purpose of effective use of limited radio frequencies and flexible adaptation to various zone configurations and channel configurations. Many array antennas in which individual elements are individually fed in parallel are being mounted.
[0003]
FIG. 11 is a diagram illustrating a first configuration example of a reception system of a radio base station to which CDMA is applied and an array antenna is mounted.
In the figure, feed points of elements 100-1 to 100-4 constituting the array antenna are connected to inputs of receiving units 101-1 to 101-4, respectively. The outputs of the receiving units 101-1 to 101-4 are all connected to the corresponding inputs of a plurality of M receiving terminal units 102-1 to 102-M, and the outputs of these receiving terminal units 102-1 to 102-M Output signal 1 to output signal M are obtained.
[0004]
The receiving terminal unit 102-1 is composed of the following elements.
Despreading section 103-1 having four inputs individually connected to the outputs of receiving sections 101-1 to 101-4
A path detection unit 104-1 that is connected to the output of the reception unit 101-1 together with the first input of the despreading unit 103-1, and whose output is connected to the control input of the despreading unit 103-1.
Adaptive control unit 105-1 having four inputs individually connected to the four outputs of despreading unit 103-1.
The antenna weights W1 to W4 connected to the four outputs of the adaptive control unit 105-1 and the four outputs of the despreading unit 103-1 and corresponding to the elements 100-1 to 100-4, respectively, Receive beam forming section 106-1 provided by adaptive control section 105-1 and whose output is connected to the first feedback input of adaptive control section 105-1
A demodulator 107-1 that has an input connected to the output of the reception beam forming unit 106-1 and the first feedback input of the adaptive control unit 105-1 and is arranged as the final stage of the reception terminal unit 102
A selector 108-1 in which the output of the demodulator 107-1 is connected to one input and a known signal indicating known information is given to the other input
Multiplication in which the output of the selector 108-1 and the channel estimation output of the demodulator 107-1 are connected to each other, and the output is connected to the second feedback input of the adaptive control unit 105-1 109-1
Further, the demodulator 107-1 includes the following elements.
[0005]
A channel estimator 110-1 whose input is connected to the output of the receive beamformer 106-1 and whose output is connected to the corresponding input of the multiplier 109
A multiplier 111 − having the input of the channel estimator 110-1 connected to the output of the reception beam forming unit 106-1 and the output of the channel estimator 110-1 connected to the other input. 1
A signal determination unit 112-1 connected in series to the output of the multiplier 111-1 and disposed at the subsequent stage of the multiplier 111-1 as the final stage of the demodulation unit 107-1
The configuration of receiving terminal station units 102-2 to 102-M is the same as that of receiving terminal station unit 102-1. Therefore, in the following, components having the same function and configuration are denoted by the same reference numerals given the suffix numbers “2” to “M”, and description and illustration thereof are omitted here. .
[0006]
In the reception system having such a configuration (hereinafter referred to as “adaptive array reception method”), the receiving units 101-1 to 101-4 receive received waves arriving in parallel with the elements 100-1 to 100-4, respectively. By performing heterodyne detection (homodyne detection), first to fourth baseband signals indicating these received waves are output.
Further, the receiving terminal stations 102-1 to 102-M are appropriately assigned to a prescribed control channel or individual calls (subscribers) that occur under predetermined channel control.
[0007]
In the following, for the matters common to the receiving terminal units 102-1 to 102-M, a suffix “c” is added, which means that it can correspond to any of the suffix numbers “1” to “M”. Describe using the same code.
In addition, a unique spreading code c indicating a radio channel c allocated under channel control adapted to a predetermined channel arrangement and zone configuration is appropriately given to the despreading unit 103-c and the path detection unit 104-c. .
[0008]
Further, the path detection unit 104-c determines the path c formed by the first baseband based on the steep cross-correlation between the spread code c and the first baseband signal described above. To detect.
The despreading unit 103-c performs the above-described despreading process on the first baseband signal to the fourth baseband signal while synchronizing with the time point when the path c is detected. By performing in parallel based on the code c, first to fourth despread signals c are generated.
[0009]
The reception beam forming unit 106-c receives the first to fourth despread signals c and the antenna weights W given in advance by the adaptive control unit 105-c in the order of time series i. c 1 to W c 4 (hereinafter, a signal given as a sequence of such product-sums is referred to as a “combined despread signal c”) y c By taking (i), the elements 100-1 to 100-4 are individually fed in the baseband region.
[0010]
The channel estimator 110-c correlates with the known component to be included in the combined despread signal generated by the reception beam forming unit 106-c in this way, thereby to The transmission characteristics of the wireless transmission path formed between the elements 100-1 to 100-4 are estimated.
The multiplier 111-c multiplies the combined despread signal c by a conjugate complex number c of the complex number c indicating the transmission characteristics, thereby compensating for the distortion generated in the combined despread signal c in the above-described wireless transmission path. Hereinafter, the signal generated by the multiplier 111-c in this way is simply referred to as a “demodulated signal c”.
[0011]
The signal determination unit 112-c determines each signal point indicated by the demodulated signal c based on a known signal point arrangement, and outputs an output signal c indicating a sequence of these signal points.
In addition, the selector 108-c outputs the above-described output signal only at the time of start-up and the “pull-in period” from the time when a certain radio channel is assigned to the receiving terminal 102-c to the time when a predetermined condition is satisfied. Among the known signals c and known signals, the known signal is selected under the initiative of the adaptive control unit 105-c.
[0012]
The multiplier 109 calculates the reference signal r by taking the product of the “reference signal c” indicating the signal thus selected in the order of the time series i and the conjugate complex number c described above. c Generate (i).
The adaptive control unit 105-c performs the above-described combined despread signal y in the order of time series i. c (i) and reference signal r c For (i), the error signal e given by c Corresponding to the demodulated signal c by updating the antenna weights W1 to W4 based on an adaptive algorithm (any of LMS, RLS, SMI, etc.) that minimizes the mean square value of (i) The main lobe of the array antenna is formed and maintained in the direction of the transmission end (mobile station) of the received wave.
[0013]
e c (i) = r c (i) −y c (i)
Note that such an adaptive algorithm is not a feature of the present invention and is realized by applying various prior arts, and therefore, the description thereof is omitted here.
Therefore, the elements 100-1 to 100-4 can transmit any of the received waves arriving via the radio channels individually assigned to the receiving terminal local units 102-1 to 102-M. It is commonly used as an array antenna that forms main lobes in parallel in the direction.
[0014]
FIG. 12 is a diagram illustrating a second configuration example of a reception system of a radio base station to which CDMA is applied and an array antenna is mounted.
The receiving system shown in FIG. 12 includes receiving terminal stations 120-1 to 120-M in place of the receiving terminal stations 102-1 to 102-M described above.
The receiving terminal unit 120-1 does not include the selector 108-1 and the multiplier 109-1 described above, and includes an antenna weight selection unit 121-1 instead of the adaptive control unit 105-1, and the antenna. The weight selection unit 121-1 is not connected to the outputs of the despreading unit 103-1 and the reception beam forming unit 106-1, and further, the input becomes the output of the multiplier 111-1 together with the input of the signal determination unit 112-1. An SIR measurement unit 122-1 that is connected and whose output is connected to the input of the antenna weight selection unit 121-1 is provided.
[0015]
Note that the configuration of the receiving terminal units 120-2 to 120-M is the same as the configuration of the receiving terminal unit 120-1, and therefore, the same functions and configurations will be referred to below with reference numerals “2” to “ The same reference numeral “M” is assigned instead of the suffix “1”, and the description and illustration thereof are omitted here.
Further, in the following, for the matters common to the receiving terminal units 120-1 to 120-M, the suffix “c” is added, which means that it can correspond to any of the suffix numbers “1” to “M”. Describe using the same code.
[0016]
In the reception system having such a configuration (hereinafter referred to as “multi-beam reception method”), the antenna weight selection unit 121-c includes all of the suitable antenna weights W1 to W4 to be given to the reception beam forming unit 106-c. (Determined based on the direction, shape, dimension, position, and other attributes of the radio zone and sector to be formed by the elements 100-1 to 100-4).
[0017]
Further, at the time of start-up, the antenna weight selection unit 121-c gives a predetermined combination of antenna weights as the antenna weights W1 to W4 to the reception beam forming unit 106-c.
On the other hand, the SIR measurement unit 122-c sequentially sets a predetermined value, for example, as an average value of errors in the signal space for each signal point indicated by the demodulated signal c generated by the multiplier 111-c as described above. Find SI ratio with frequency and accuracy.
[0018]
As long as the SI ratio does not exceed the specified lower limit value, the antenna weight selection unit 121-1 sets different antenna weights W1 to W4 previously given to the reception beam forming unit 106-c (as described above). , Corresponding to any of the antenna weights given in advance). These antenna weights W1 to W4 are set to values at which this SI ratio exceeds at least the lower limit value.
[0019]
Therefore, according to the multi-beam reception method, as long as the responsiveness of the SIR measurement unit 122-c and the accuracy of the SI ratio measured by the SIR measurement unit 122-c are sufficiently high, the arrival direction of the desired wave The main lobe is formed and maintained quickly and accurately.
FIG. 13 is a diagram illustrating a third configuration example of a reception system of a radio base station to which CDMA is applied and an array antenna is mounted.
[0020]
The receiving system shown in FIG. 13 includes receiving terminal stations 130-1 to 120-M in place of the receiving terminal stations 102-1 to 102-M described above.
The receiving terminal unit 130-1 includes an antenna weight calculation unit 131-1 instead of the antenna weight selection unit 121-1 described above, does not include the SIR measurement unit 122-1, and includes a despreading unit 103-1. An arrival direction estimation unit 132-1 connected to each of the four outputs and the input of the antenna weight calculation unit 131-1 is provided.
[0021]
The configuration of the receiving terminal station units 130-2 to 130-M is the same as that of the receiving terminal station unit 130-1, and therefore, the same functions and configurations will be referred to below with reference numerals “2” to “ The same reference numeral “M” is assigned instead of the suffix “1”, and the description and illustration thereof are omitted here.
In addition, in the following, for the matters common to the receiving terminal units 130-1 to 130-M, the suffix “c” is added, which means that it can correspond to any of the suffix numbers “1” to “M”. Describe using the same code.
[0022]
In the reception system having such a configuration (hereinafter referred to as “beam steering reception method”), the arrival direction estimation unit 132-c is applied with the prior art disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-251964. Azimuth angle θ indicating the direction of the transmission end of the received wave indicated by the first to fourth despread signals c generated by the despreading section 103-c (hereinafter referred to as “arrival direction”). c Is estimated at a predetermined frequency.
[0023]
The antenna weight calculation unit 131-c may, for example, c The antenna weights W1 to W4 are obtained by performing the arithmetic operation represented by the following expression, and these antenna weights W1 to W4 are given to the reception beam forming unit 106-c.
W1 = 1
W2 = exp (jπsinθ c )
W3 = exp (j2πsinθ c )
W4 = exp (j3πsinθ c )
Therefore, according to the beam steering system, the responsiveness of the antenna weight calculation unit 131c and the arrival direction estimation unit 132-c and the above-described azimuth angle θ estimated by the arrival direction estimation unit 132-c. c As long as the accuracy is sufficiently high, the main lobe is formed and maintained promptly and accurately with respect to the direction of arrival of the desired wave.
[0024]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described adaptive array reception method, it is possible to form a main lobe with respect to the arrival direction of the desired wave and a null point with respect to the arrival direction of the interference wave. However, the antenna weights W1 to W4 based on the adaptive algorithm can be formed. In setting and updating, since thousands or tens of thousands of symbols given as received waves in advance are referred to, a huge amount of processing has to be ensured.
However, when such a processing amount is restricted to a level that can be realized, for example, even when “standardized LMS” is applied as an adaptive algorithm, the azimuth angle converges in the direction of the main lobe with high accuracy. It takes a few seconds.
[0025]
Therefore, in the adaptive array reception system, the higher the speed of the mobile station that is the transmitting end of the desired wave, the higher the possibility that the substantial transmission quality will be significantly reduced.
Further, in the above-described multi-beam reception method and beam steering reception method, the above-described null point is not formed, but the response time is generally a value that can realize the time required for the above-described SI ratio measurement and arrival direction estimation. As long as it is, it is 10 milliseconds or less, which is significantly faster than the adaptive array reception method.
[0026]
However, in recent years, in the field of mobile communication services, there has been a strong demand for flexible realization of various added values under intense competition among a plurality of carriers. It was difficult to achieve alone.
An object of the present invention is to provide a power feeding circuit that achieves desired directivity at high speed with high accuracy and maintains high transmission quality.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
FIG. 1 is a first principle block diagram of the present invention.
In the first aspect of the present invention, the single or plural feeding method selection units 11-1 to 11-N have different attributes, and among the plurality of feeding methods that can be applied to feeding the array antenna 10, A feeding method having an attribute suitable for the state identified by the system including the array antenna 10 is individually selected. The single or plural power feeding units 12-1 to 12-N perform power feeding of the plurality of elements 10E-1 to 10E-n constituting the array antenna 10 in parallel based on the power feeding method selected in this way. Do it.
[0028]
That is, the power supply method applied to the power supply of these elements 10E-1 to 10E-n is maintained as a power supply method suitable for the above-described state.
Therefore, a decrease in transmission quality and service quality that may occur due to such a power supply method not conforming to the above-described state is highly accurate and stably avoided.
[0029]
FIG. 2 is a second principle block diagram of the present invention.
In the invention described in claim 2, the single or plural feeding method selection units 11-1 to 11 -N have different attributes, and among a plurality of feeding methods that can be applied to the feeding of the array antenna 10, A feeding method having an attribute suitable for the state identified by the system including the array antenna 10 is individually selected. The plurality of power supply units 21-1 to 21-P are provided for each of these power supply methods by the maximum number that can be selected in parallel by the power supply method selection units 11-1 to 11-N, and the corresponding power supply methods. Based on the above, the plurality of elements 10E-1 to 10E-n constituting the array antenna 10 are fed in parallel. The allocating means 22 has a plurality of power supply means 21-1 to 21-21 for the traffic whose state is identified each time a power supply system is selected by the power supply system selection means 11-1 to 11 -N. In -P, power supply means for power supply is assigned based on this power supply method.
[0030]
That is, the number of radio channels to be formed in parallel via the elements 10E-1 to 10E-n, or the channels of radio channels to be reserved in parallel via these elements 10E-1 to 10E-n As long as the average value of the capacity is large and the total number P of the power supply means 21-1 to 21-P to be mounted based on this average value is appropriately set in advance, it is individually adapted to only a specified single power supply method. Thus, the existing or standard power supply means can be effectively used, and the flexibility of expansion can be ensured and the cost required for the expansion can be reduced.
[0031]
In the third aspect of the present invention, the single or plural feeding method selection units 11-1 to 11-N are individually connected to the radio transmission paths formed in parallel based on the multiple access method via the array antenna 10. And a power feeding method having an attribute suitable for the state identified in the course of processing relating to these wireless transmission paths is selected. The single or plural power feeding units 12-1 to 12-N and 21-1 to 21-P include a plurality of elements 10E-1 to 10E in the baseband region or the intermediate frequency region individually corresponding to the above-described wireless transmission path. -n feeds in parallel.
[0032]
That is, even when many wireless transmission paths are to be formed in parallel based on the above-described multiple access method, the power supply of the elements 10E-1 to 10E-n is individually performed for all of these wireless transmission paths. And in parallel.
Therefore, these wireless transmission paths are formed at low cost and with high transmission quality by using the array antenna 10 in common.
[0033]
Claim 1 to 3 In the invention described in (1), the single or plural feeding method selection units 11-1 to 11-N obtain the azimuth angle arriving at the array antenna 10 for each received wave arriving at the array antenna 10, and the azimuth thereof. As the change rate of the angle is larger, the power supply method that requires less processing amount for setting and updating the characteristics of the power supply paths of the plurality of elements 10E-1 to 10E-n is selected from the plurality of power supply methods described above.
[0034]
That is, in any period when any power feeding method is applied, the pawl is reliably set for the increase in the processing amount required for setting or updating the antenna weight based on the power feeding method.
Therefore, compared to the case where no such pawl is set, there is a power feeding method that is suitable for the above-mentioned rate of change in azimuth, and transmission quality is stable for any channel as long as the power feeding method can be applied. And maintained well.
[0035]
Claim 4 In the invention described in the above, the state is all or one of channel control related to formation of wireless transmission paths via the array antenna 10 and communication control and call processing related to traffic to be transmitted through these wireless transmission paths. Identified based on the procedure of the part. That is, the power feeding method to be applied to the array antenna 10 is flexibly changed based on all or part of the above-described channel control, communication control, and call processing.
[0036]
Therefore, the configuration of the wireless transmission system formed via the array antenna 10 and the flexibility to improve the added value of the wireless transmission system are ensured.
In the invention of the first subordinate concept of the invention described in claims 1 to 3, the single or plural feeding method selection means 11-1 to 11-N are in the process of RAKE reception via the array antenna 10. Are configured as a set of sub-modules that individually correspond to the fingers detected in (1) and select in parallel a power feeding method having an attribute suitable for the state identified in the process of individual processing related to these fingers. The single or plural power feeding means 12-1 to 12-N and 21-1 to 21-P are arranged in the baseband region or the middle for each finger based on the power feeding method individually selected by these submodules. In the frequency domain, the plurality of elements 10E-1 to 10E-n are fed in parallel.
[0037]
That is, each of the elements 10E-1 to 10E-n is provided with an antenna weight individually corresponding to each finger for which RAKE combining is performed, and regarding the increase in processing amount required for setting and updating these antenna weights, The pawl is set securely.
Therefore, for example, in a radio transmission system in which a received wave originally arrives through both the main lobe and the side lobe as in a mobile communication system in which microcells are formed, an array antenna is provided for a desired number of channels. 10 is shared, and RAKE combining is performed stably in parallel for any channel.
[0038]
In the invention of the second subordinate concept of the invention described in claims 1 to 3, the single or plural feeding method selection means 11-1 to 11 -N are parallel based on RAKE reception via the array antenna 10. As a set of submodules that select in parallel a power feeding method that has an attribute suitable for the state identified in the process of individual processing related to each wireless transmission path Composed. The single or plural power feeding units 12-1 to 12-N and 21-1 to 21-P include a plurality of elements 10E-1 to 10E in the baseband region or the intermediate frequency region individually corresponding to the above-described wireless transmission path. -n feeds in parallel.
[0039]
That is, the element 10E-1 to 10E-n are given in parallel antenna weights individually corresponding to each radio transmission path as a unit of RAKE combining, but the processing amount required for setting and updating these antenna weights The pawl for the increase is set reliably.
Therefore, compared to the case where the processing related to the setting and updating of the antenna weight is performed in parallel for each finger, it is possible to reduce the overall processing amount and / or simplify the configuration. In addition, the array antenna 10 is shared by a desired number of channels, and RAKE combining is stably performed in parallel for any channel.
[0040]
In the first invention related to the invention according to the first to third aspects, the plurality of power feeding methods that can be applied to the power feeding of the array antenna 10 include the feeding paths of the plurality of elements 10E-1 to 10E-n. Specific feeding schemes whose characteristics are set and updated based on an adaptive algorithm are included. All or a part of the single or plural power feeding means 12-1 to 12-N and 21-1 to 21-P are arranged in a plurality of elements 10E-1 to 10E-n based on such a specific power feeding method. When power supply is started, the characteristics that have been individually set in advance on the power supply path based on a power supply method other than the specific power supply method are applied as initial conditions of the adaptive algorithm.
[0041]
That is, when a power feeding method to which the application algorithm is applied is applied instead of a power feeding method to which the adaptive algorithm is not applied, even if the convergence speed inherent to the adaptive algorithm is long, the elements 10E-1 to 10E- The transmission quality is stably maintained high unless the accuracy of the characteristics set prior to the n individual power supply paths is excessively low.
[0042]
Therefore, various adaptive algorithms can be applied regardless of the inherent convergence speed described above.
In the second invention related to the invention according to claims 1 to 3, the single or plural power feeding means 12-1 to 12-N, 21-1 to 21-P are single or plural power feedings. Based on the power feeding method individually selected by the method selection means 11-1 to 11-N, the array antenna 10 is shared for both transmission and reception, and the distance and direction between the transmission end and the reception end, and these The wireless transmission line formed between the transmitting end and the receiving end of the wireless transmission path is individually matched with all or a part of the band.
[0043]
In other words, the present invention can be applied not only to a receiving station but also to a wireless station that performs both transmission and reception of desired transmission information via a half-duplex or full-duplex wireless transmission path. It becomes possible.
Therefore, even if the number of radio channels to be formed in parallel via the array antenna 10 is plural, the array antenna 10 transmits and receives all of these radio channels without complicating the configuration. Shared by
[0044]
Claim 1 to 3 In the invention of the subordinate concept of the invention described in 1), the single or plural feeding method selection means 11-1 to 11-N include the fading frequency attached to each received wave and the relative distance of the transmitting end with respect to the array antenna 10. The azimuth is obtained as a converted value of the ratio. Such an azimuth is accurately and reliably obtained without providing dedicated hardware.
[0045]
Therefore, the surplus processing amount and other resources of the radio station to which the present invention is to be applied are effectively used, and the transmission quality is stably maintained high. Claim 1 to 3 In the first invention related to the invention described in 1), the fading frequency and / or the relative distance described above are normalized as a ratio or difference with respect to a specified standard value.
[0046]
That is, for all radio channels to be formed in parallel, the frequency and relative distance of fading described above are expressed in the scale and form in which feeding by sharing the array antenna 10 is achieved with the desired accuracy and responsiveness. The
Therefore, it is possible to further reduce the amount of processing required for feeding the array antenna 10.
[0047]
Claim 1 to 3 In the second invention related to the invention described in (1), the single or plural feeding method selection means 11-1 to 11-N are provided for both the system provided with the array antenna 10 and the transmission end of each received wave. The azimuth is obtained based on the result of positioning at the transmitting end that is performed in conjunction with each other or autonomously performed by either one of them. Such an azimuth is based on predetermined navigation applied to these systems or transmission ends, based on the load distribution and / or functional distribution between the systems and transmission ends described above. Desired.
[0048]
Therefore, in the system provided with the array antenna 10 and the transmission end described above, the above-described azimuth angle can be accurately obtained with desired accuracy without complicating the configuration by effectively utilizing existing resources. Highly demanded. Claims 1 to 3 In the invention related to the invention described in (1), the single or plural power supply method selection units 11-1 to 11-N may include the plurality of power supply methods described above for each traffic that is the target of the processing in which the above-described state is identified. Among the methods, a power supply method that conforms to all or part of the attributes of the transmitting end and / or the receiving end, and the exchange method to be applied and the communication procedure is applied.
[0049]
In other words, the power supply method to be actually applied is not limited to the above-described state for each traffic described above, but all or part of the attributes of the transmission end and reception end, the exchange method to be applied, and the communication procedure. Is appropriately set to a power supply method adapted to the above.
Therefore, for any wireless channel, the array antenna 10 is fed in parallel based on a feeding method suitable for the traffic to be transmitted through the wireless channel.
[0050]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 3 is a diagram showing the first and fourth embodiments of the present invention.
In this embodiment, receiving terminal stations 30-1 to 30-M are provided instead of the receiving terminal stations 102-1 to 102-M shown in FIG. 11, and these receiving terminal stations 30-1 to 30-M are provided. A power supply control unit 31 connected to specific inputs and outputs individually provided is provided.
The receiving terminal station 30-1 is configured as follows.
[0051]
The antenna weight selection unit 121-1 and the SIR measurement unit 122-1 shown in FIG. 12 are added to the reception terminal station 102-1 shown in FIG.
The output of the antenna weight selection unit 121-1 and the output of the adaptive control unit 105-1 described above are connected to corresponding inputs of the selector 32-1, and the selection input and output of the selector 32-1 are Are respectively connected to a corresponding specific output of the power feeding control unit 31 and a corresponding input of the reception beam forming unit 106-1.
[0052]
The output of despreading section 103-1 is connected to the corresponding input of arrival direction estimation section 33-1 along with the corresponding inputs of reception beam forming section 106-1 and adaptive control section 105.
The output of the arrival direction estimation unit 33-1 is connected to a specific input corresponding to the power supply control unit 31 via the angular velocity estimation unit 34-1.
[0053]
The configuration of the receiving terminal station units 30-2 to 30-M is the same as that of the receiving terminal station unit 30-1. Therefore, in the following, components having the same function and configuration are denoted by common reference numerals assigned with suffix numbers “2” to “M”, and description and illustration thereof are omitted here.
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the first embodiment of the present invention.
[0054]
The operation of the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 3 and FIG. First, for items common to the receiving terminal units 30-1 to 30-M, a code to which a suffix “c” indicating that any of the suffix numbers “1” to “M” can be applied is added. Use to describe.
Similar to the arrival direction estimation unit 132-c shown in FIG. 13, the arrival direction estimation unit 33-c receives the received waves indicated by the first to fourth despread signals c generated by the despreading unit 103-c. An azimuth angle θ indicating the direction of the transmitting end (FIG. 4 (1)) (hereinafter referred to as “arrival direction”) c Is estimated at a predetermined frequency.
[0055]
The angular velocity estimation unit 34-c c Rate of change Δθ c Are obtained sequentially.
The power supply control unit 31 determines the change rate Δθ. c Is determined to exceed the prescribed threshold value θth, and during the period when the determination result is false, the reception beam forming unit 106-c is connected to the adaptive control unit 105-c via the selector 32-c. Connect the output. However, during a period in which the determination result is true, the power feeding control unit 31 connects the output of the antenna weight selection unit 121-c to the reception beam forming unit 106-c via the selector 32-c.
[0056]
In the receiving terminal station 30-c, the operations of all elements other than the selector 32-c, the arrival direction estimating unit 33-c, and the angular velocity estimating unit 34-c are the same as those in the conventional example shown in FIGS. Since it is basically the same, the description is omitted below.
In other words, in the present embodiment, the power supply to the elements 100-1 to 100-4 is any signal that arrives at the radio base station to which the present embodiment is applied (the array antenna including the elements 100-1 to 100-4). For the received wave, the azimuth angle θ c Depending on the process.
[0057]
-The rate of change Δθ described above due to movement of the transmission end of the corresponding received wave, etc. c Azimuth angle θ to the extent that exceeds the specified threshold θth c When the frequency changes at high speed, the “multi-beam reception method” is adopted.
・ Conversely, the rate of change Δθ described above c Azimuth angle θ to the extent that is below the specified threshold θth c When the value changes at a low speed, the “adaptive array reception method” is adopted.
[0058]
As described above, according to the present embodiment, the individual received waves arriving at the elements 100-1 to 100-4 are received based on the adaptive array reception method only during a period in which the rate of change in the arrival direction is small. During a period when the rate of change is large, reception is performed based on the multi-beam reception method having higher responsiveness than the adaptive array reception method.
Accordingly, transmission quality and service quality are stably maintained high, and flexible adaptation to diversification of transmission services provided via individual channels is possible.
[0059]
In addition, pawls related to an increase in the processing amount required to set and update the antenna weights W1 to W4 are surely set, and the adaptive array reception method has priority in setting and updating these antenna weights W1 to W4. Applied at least with the proper frequency and accuracy based at least on the multi-beam reception scheme.
[0060]
In the present embodiment, the arrival direction estimation unit 33-c applies the azimuth angle θ by applying the prior art disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-251964. c Seeking.
However, the present invention is not limited to such a configuration. For example, as shown in FIG. 5, the following fading frequency estimation unit 41-c and angular velocity estimation unit 42-c are respectively connected to the arrival direction estimation unit 33 described above. -c and angular velocity estimation unit 34-c may be provided instead.
[0061]
A fading frequency estimation unit 41-c that is connected to the output of the channel estimation unit 110-c and estimates a fading frequency associated with a received wave (hereinafter referred to as “fading frequency”).
The relative distance r and velocity v of the transmission end of the received wave are obtained by converting the timing of the received wave and the fading frequency described above with the frequency at which the corresponding path is detected by the path detection unit 104-c. With respect to these relative distance r and velocity v, the above-mentioned azimuth angle θ shown by the following equation c And its azimuth angle θ c Rate of change Δθ c Angular velocity estimation unit 42-c
Δθ c = V / r
Further, in the calculation process performed by the angular velocity estimation unit 42-c, the relative distance r and the velocity v described above are not necessarily obtained as absolute values. For example, the relative distance r and the velocity v are not necessarily obtained. Are evaluated as ratios and deviations from the standard values given individually, and the rate of change Δθ described above c As shown in FIG. 6, the angular velocity may be obtained by appropriately referring to an angular velocity evaluation table 43-c in which all values uniquely determined for the results of these evaluations are registered.
[0062]
FIG. 7 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
In this embodiment, receiving terminal stations 50-1 to 50-M are provided instead of the receiving terminal stations 30-1 to 30-M shown in FIG.
The receiving terminal 50-1 is configured as follows.
A path detection unit 51-1 is provided in place of the above-described path detection unit 104-1, and detects main individual fingers detected based on the delay profile of the received wave.
[0063]
Of the elements constituting the receiving terminal station 30-1 shown in FIG. 3, except for the path detecting unit 104-1, the arrival direction estimating unit 33-1, the angular velocity estimating unit 34-1 and the signal determining unit 112-1 described above Elements (hereinafter referred to as “specific elements”) are individually provided, and instead of these specific elements, the maximum number L of fingers that can be detected in parallel by the path detection unit 51-1 described above are individually provided. Corresponding finger corresponding portions 52-11 to 52-1L are provided. For the sake of simplicity, the individual elements provided in the finger corresponding portions 52-11 to 52-1L are subscripts corresponding to the corresponding finger corresponding portions among the subscripts “1” to “L”. Is added as the second subscript, and the same reference numerals as those of the specific elements described above are given, and the description and illustration thereof are omitted.
[0064]
The corresponding outputs of the above-described path detection unit 51-1 are individually connected to the despreading units 103-11 to 103-1L individually provided in the finger corresponding units 52-11 to 52-1L.
Only the output of the despreading unit 103-11 among the despreading units 103-11 to 103-1L described above is connected to the input of the arrival direction estimating unit 33-11.
[0065]
The outputs of the multipliers 111-11 to 111-1L individually provided in the finger corresponding units 52-11 to 52-1L are connected to the corresponding inputs of the adder 53-1, and the output of the adder 53-1 Is connected to the input of signal determiner 112-1.
The output of the signal determination unit 112-1 is connected in parallel to one input of the selectors 108-11 to 108-1L individually provided in the finger corresponding units 52-11 to 52-1L.
[0066]
A corresponding common output of the power supply control unit 31 is connected to selection inputs of the selectors 32-11 to 32-1L individually provided in the finger corresponding units 52-11 to 52-1L.
The configuration of the receiving terminal station 50-2 to 50-M is the same as that of the receiving terminal station 50-1. Therefore, in the following, components having the same function and configuration are denoted by common reference numerals assigned with suffix numbers “2” to “M”, and description and illustration thereof are omitted here.
[0067]
The operation of the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
First, for items common to the receiving terminal units 50-1 to 50-M, a suffix “c” is added below, which means that it can correspond to any of the suffix numbers “1” to “M”. Describe using the same code.
In the receiving terminal unit 50-c, the despreading units 103-c1 to 103-cL demultiplex the received waves based on the despread signals individually synchronized with the fingers (paths) detected by the path detection unit 51-c. By performing the spreading process, a despread signal is generated in parallel.
[0068]
These despread signals are given to adder 53-c via reception beam forming sections 106-c1 to 106-cL, channel estimation sections 110-c1 to 110-cL and multipliers 111-c1 to 111-cL. Further, after being synthesized by the adder 53-c, the signal is subjected to signal determination performed by the code determination unit 112-c.
Therefore, the received waves arriving at the elements 100-1 to 100-4 are received based on the RAKE reception method, and high transmission quality is ensured even when a multipath is formed in the propagation path of the received waves. .
[0069]
On the other hand, the arrival direction estimation unit 33-c generates the azimuth angle θ described above based on the despread signal generated by the despreading unit 103-c1 provided only in the finger corresponding unit 52-c1. c Is estimated at a predetermined frequency. In addition, the angular velocity estimation unit 34-c c Rate of change Δθ c Are obtained sequentially.
Further, the power supply control unit 31 changes the change rate Δθ. c Is determined to exceed the prescribed threshold value θth, and during the period when the result of the determination is false, the reception beam forming units 106-c1 to 106-cL are connected via the selectors 32-c1 to 32-cL. The outputs of the adaptive control units 105-c1 to 105-cL are connected to each other. However, during a period in which the determination result is true, the power feeding control unit 31 passes the selectors 32-c1 to 32-cL to the reception beam forming units 106-c1 to 106-cL, respectively, and receives the antenna weight selection unit 121. -c1 to 111-cL outputs are connected.
[0070]
Therefore, according to the present embodiment, the elements 100-1 to 100-4 are provided with antenna weights W1 to W4 individually corresponding to each finger in parallel, and the setting and updating of these antenna weights W1 to W4 are performed. The pawl associated with an increase in the amount of processing required is reliably set.
Therefore, for example, even when a received wave arrives not only through the main lobe but also through the side lobe as in a mobile communication system in which microcells are formed, a plurality of receiving terminal stations 50-1 to 50- RAKE synthesis is performed stably through the elements 100-1 to 100-4 shared by M.
[0071]
FIG. 8 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.
In this embodiment, receiving terminal stations 60-1 to 60-M are provided instead of the receiving terminal stations 50-1 to 50-M shown in FIG.
The receiving terminal unit 60-1 is configured as follows.
A finger corresponding unit 61-11 to 61-1L is provided instead of the finger corresponding unit 52-11 to 52-1L shown in FIG. 7, and the selector 108-1, the adaptive control unit 105-1, and the antenna shown in FIG. A weight selection unit 121-1 and a selector 32-1 are provided.
[0072]
The adder 53-1 and the signal determiner 112-1 shown in FIG. 7 are arranged at the subsequent stage of the finger corresponding units 61-11 to 61-1L.
The SIR measurement unit 122-1 shown in FIG. 3 is provided, and the output of the adder 53-1 is connected to the input of the SIR measurement unit 122-1.
The multiplier 109-1 shown in FIG. 7 is not provided, and the output of the selector 108-1 is connected to the corresponding input of the adaptive control unit 105 without passing through the multiplier 109-1.
[0073]
The finger corresponding units 61-11 to 61-1L have 4L inputs connected to the monitor terminals that each have four individually, and are individually connected to the corresponding four inputs of the adaptive control unit 105-1. An adder 63-1 having four outputs is provided.
The finger corresponding portion 61-11 is configured as follows.
7 is provided with despreading section 103-11, reception beam forming section 106-11, channel estimation section 110-11 and multiplier 111-11 shown in FIG. 7, and signal determination section 112-11 shown in FIG. Absent.
[0074]
The output of the despreader 103-11 is connected to the corresponding input of the multiplier 64-11 together with the corresponding input of the reception beam forming unit 106-11.
The output of the channel estimator 110-11 is connected to a specific input of the multiplier 64-11, and the output of the multiplier 64-11 is connected to the corresponding input of the adder 63-1.
[0075]
The output of the selector 32-1 is commonly connected to the antenna weight inputs of the finger corresponding units 61-11 to 61-1L.
The configuration of the receiving terminal stations 60-2 to 60-M is the same as that of the receiving terminal station 60-1. Therefore, in the following, components having the same function and configuration are denoted by common reference numerals assigned with suffix numbers “2” to “M”, and description and illustration thereof are omitted here.
[0076]
The operation of the third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
First, for items common to the receiving terminal units 60-1 to 60-M, a subscript “c” meaning that any of the subscript numbers “1” to “M” can be applied is added below. Describe using the same code.
The finger corresponding units 61-c1 to 61-cL provided in the receiving terminal unit 60-c are prepared for the second embodiment described above by linking with the adder 53-c and the signal determining unit 112-c. RAKE reception is performed based on a procedure basically similar to that of the obtained finger corresponding units 52c1 to 52-cL.
[0077]
On the other hand, the SIR measurement unit 122-c performs the same processing as in the first embodiment described above on the output signal c obtained by linking the finger corresponding units 61-c1 to 61-CL and the adder 53c. Thus, the SI ratio of the output signal c is obtained.
Further, the output signal c or the known signal selected by the selector 108-c is directly given to the adaptive control unit 105-c.
[0078]
However, although the antenna weights obtained by the adaptive control unit 105-c and the antenna weight selection unit 121-c are not individually obtained for each corresponding finger in the finger correspondence units 61-c1 to 61-CL, the following conditions are satisfied. It is required with high accuracy under (1) and (2).
(1) The despread signals output from the despreaders 103-c1 to 103-CL are connected to the multipliers 64-c1 to 64-CL and the adder 63-c, so that the channel estimator 110-c1 To 110-CL are given to the adaptive control section 105-c as a product sum with the conjugate complex number individually given.
[0079]
(2) Further, the calculation for calculating the antenna weight based on the adaptive algorithm by the adaptive control unit 105-c is a linear calculation as long as the rounding error and the truncation error that can occur in the calculation process are small enough. Can be considered.
That is, the SIR measurement unit 122-c, the selector 108-c, the adaptive control unit 105-c, the antenna weight selection unit 121-c, and the selector 32-c are shared by the finger corresponding units 61-c1 to 61-CL. Antenna weights are given to the receiving beam forming units 106-c1 to 106-CL provided in the finger corresponding units 61-c1 to 61-CL with high accuracy.
[0080]
Therefore, in this embodiment, the configuration is simplified as compared with the second embodiment described above, but the amount of processing required for setting and updating the antenna weight is reduced, and RAKE reception is performed with high accuracy. .
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described.
In the present embodiment, as indicated by a dotted line in FIG. 3, the output of the antenna weight selection unit 121-c is connected to the initial value input of the adaptive control unit 105-c, and the output of the power feeding control unit 31 is the selector 32-c. Is connected to the activation input of the adaptive control unit 105-c.
[0081]
The operation of the fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
In the present embodiment, the operation of each unit other than the adaptive control unit 105-c is the same as the operation in the first embodiment described above, so the description thereof is omitted here.
The adaptive control unit 105-c monitors the logical value of the selection signal given to the selector 32-c by the power feeding control unit 31, and the adaptive control unit 105-c replaces the antenna weight selection unit 121-c with the reception beam forming unit. The period in which the antenna weight is to be given to 106-c is identified.
[0082]
At the start point of such a period, adaptive control section 105-c takes in the antenna weight given to reception beam forming section 106-c in advance by antenna weight selection section 121-c, and the antenna weight or this By applying a value obtained by performing a predetermined calculation to the antenna weight as an initial value, the antenna weight is updated based on a predetermined adaptive algorithm.
[0083]
That is, when reception processing based on a reception method other than the adaptive array reception method is continued based on the adaptive array reception method, the convergence speed inherent to the adaptive algorithm to be applied to this adaptive array reception method is long. Even so, the transmission quality is stably maintained high unless the accuracy of the antenna weight previously given to the reception beam forming unit 106-c is excessively lowered.
[0084]
FIG. 9 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
This embodiment is configured as follows.
The power supply ends of the elements 100-1 to 100-4 are connected to the first openings of the circulators 80-1 to 80-4, respectively, and the second openings of these circulators 80-1 to 80-4 are the receiving units, respectively. Connected to the inputs of receiving terminal stations 81-1 to 81-M via 101-1 to 101-4. Note that the configurations of these receiving terminal stations 81-1 to 81-M are here for the sake of simplicity, receiving terminal stations 30-1 to 30- provided in the above-described first to fourth embodiments. It is assumed that the configuration is the same as any of M, 50-1 to 50-M, and 60-1 to 60-M.
[0085]
The transmission terminal stations 82-1 to 82-M connected in cascade and connected in a reversible manner to the processes performed in the reception terminal stations 81-1 to 81-M described above and multiplexed A part 83 is provided.
The transmitters 84-1 to 84-4 connected to the four outputs of the multiplexing unit 83 are provided, and the outputs of these transmitters 84-1 to 84-4 are circulators 80-1 to 80-. Connected to 4 third openings respectively.
[0086]
A power supply control unit 85 is provided in place of the power supply control unit 31 shown in FIG. 3, and the M specific output ports of the power supply control unit 85 correspond to the corresponding controls of the transmission terminal stations 82-1 to 82-M, respectively. Connected to input.
The transmission terminal stations 82-1 to 82-M include elements in the baseband region, similarly to the reception terminal stations 81-1 to 81-M, based on the antenna weights individually given by the power feeding control unit 85. Transmission beam forming units 86-1 to 86-M that perform power feeding of 100-1 to 100-4 in parallel are provided.
[0087]
The operation of the fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
The power feeding control unit 85 updates the above-described transmission beam forming every time the antenna weight given to the receiving terminal unit 81-c (hereinafter referred to as “reception weight” in the following modes (a) to (c)) is updated. An antenna weight (hereinafter referred to as “transmission weight”) is given to the unit 86-c in parallel.
[0088]
(a) A half-duplex wireless transmission path between the transmission end of the received wave or a full-duplex wireless transmission path based on the CDMA scheme in a common frequency band (including the case where the TDD scheme is applied) .)) Is to be formed, it gives a transmission weight equal to the reception weight described above.
(b) A full-duplex or half-duplex radio transmission path consisting of uplink and downlink links individually formed in different radio frequency bands is formed between the transmission end of the received wave. If so, a transmission weight generated by applying a correction suitable for the difference between these radio frequency bands to the reception weight is given.
[0089]
(c) When the positions of the transmitting end and the receiving end are different, the transmitting end described above in (a) and (b) above and the transmitting end and receiving for the elements 100-1 to 100-4 are used. A transmission weight generated by applying a correction suitable for the difference in azimuth angle from the end is given.
Therefore, according to the present embodiment, the present invention is not limited to a mere receiving station, but a wireless station that transmits and receives desired transmission information via the above-described half-duplex or full-duplex wireless transmission path. Also applies.
[0090]
FIG. 10 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
This embodiment is composed of the following elements.
-Elements 100-1 to 100-4 constituting the array antenna described above
Receiving units 101-1 to 101-4 individually connected to the feeding points of these elements 100-1 to 100-4
A plurality of P receiving terminal units 91-1 to 91-P connected in parallel to all the outputs of the receiving units 101-1 to 101-4 and individually applying only the adaptive array receiving method; and multi-beam reception A plurality of Q receiving terminal stations 92-1 to 92-Q to which only the system is individually applied, and all channels that can be allocated to these receiving terminal stations 91-1 to 91-P and 92-1 to 92-Q Path detectors 93-1 to 93-k individually corresponding to
• Inputs individually connected to the outputs of these path detectors 93-1 to 93-k and all control inputs of the above-described receiving terminal stations 91-1 to 91-P and 92-1 to 92-Q Control unit 94 having individually connected outputs
The operation of the sixth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
[0091]
The path detectors 93-1 to 93-k take in the received waves that have arrived at the elements 100-1 to 100-4 and are given through the receiving units 101-1 to 101-4, and all the channels described above. For each of the elements 100-1 to 100-4, individual paths corresponding to both the arrival direction and the time axis are detected in parallel.
The control unit 94 manages the above-described receiving terminal units 91-1 to 91-P and 92-1 to 92-Q as resources, and these receiving terminal units 91-1 to 91-P and 92-1. Of the ˜92-Q, it always knows the receiving terminal that is not assigned to any call or traffic.
[0092]
Furthermore, when a new path is detected by any of the path detectors 93-1 to 93-k, the control unit 94 performs the following processing.
(A) “Azimuth angle of corresponding path (arrival direction of received wave) θ” and phase (given as a value on the time axis described above) φ detected repeatedly by the corresponding path detector. Acquired over a predetermined period.
[0093]
(B) The obtained change rate Δθ of the azimuth angle θ and the average value Φ of the phase φ are calculated.
(C) It is determined whether or not the rate of change Δθ exceeds a prescribed threshold value. If the result of the determination is false, the receiving terminal units 91-1 to 91-1 to which only the adaptive array receiving method is applied. Of 91-P, an empty receiving terminal part (hereinafter referred to as “supplementary receiving terminal part”) is supplemented based on the above-described resource management procedure.
[0094]
(D) On the other hand, if the result of the determination described above is true, among the receiving terminal stations 92-1 to 92-Q to which only the multi-beam receiving method is applied, the supplementary receiving terminal station is used for the resource management described above. Supplement based on the procedure.
When such a supplementary receiving terminal portion is determined, the control unit 94 receives a receiving method (hereinafter referred to as “applied receiving method”) applied to the supplementary receiving terminal portion of the adaptive array receiving method and the multi-beam receiving method. ) And assigning the parameters listed below to the supplementary receiving terminal portion, the receiving terminal portion is assigned to the corresponding path (channel).
[0095]
A despread code having a phase corresponding to the corresponding path (channel) and uniquely determined according to the above average value Φ.
The main lobe of the array antenna corresponding to each of the elements 100-1 to 100-4 is formed in the “direction of the azimuth angle θ obtained during the above-described period”. Antenna weights W1 to W4 (provided that the applicable reception method is an applicable array reception method)
The latest value of the azimuth angle θ at the above-mentioned deadline (however, only when the applicable reception method is a multi-beam reception method)
On the other hand, the supplementary receiving terminal portion corresponding to one of the receiving terminal portions 91-1 to 91-P performs the despreading process based on the above-described despreading code, and the resulting four despread signals are processed. By applying the above-described antenna weights W1 to W4 as initial values of antenna weights to be multiplied, such antenna weights are sequentially updated based on a predetermined adaptive algorithm.
[0096]
Further, in the supplementary receiving terminal portion corresponding to any of the receiving terminal portions 92-1 to 92-Q, the antenna to be multiplied by the four despread signals obtained as a result of performing the above-described despreading processing in the same manner. For the weights, the antenna weights w1 to w4 in which the main lobes described above are formed in the direction indicated by the azimuth closest to the “latest value of the azimuth angle θ” described above are specified and applied.
[0097]
Further, as described above, the control unit 94 performs the following processing for any path (channel) to which some supplementary receiving terminal is allocated.
-Unless the corresponding path (channel) disappears, the azimuth angle θ and the phase φ repeatedly detected by the corresponding path detector are monitored, and the rate of change Δθ of the azimuth angle θ exceeds the above-described threshold. The determination whether or not is repeated is repeated at a predetermined frequency.
[0098]
・ For each path (channel), the time point at which the result of such discrimination is reversed is monitored, and each time such a time point is detected, the process (C) or (D) described above is detected. One corresponding to the result of the reverse rotation is appropriately performed.
That is, a received wave that arrives at any of the radio channels at elements 100-1 to 100-4 is either an adaptive array reception system or a multi-beam reception system depending on the rate of change of the arrival angle of the received wave. The receiving terminal portion adapted to only one is appropriately allocated, and is accurately and stably demodulated while the pawl is set to increase the processing amount required to maintain the appropriate directivity of the antenna system.
[0099]
Therefore, according to the present embodiment, the number of radio channels to be formed in parallel via the elements 100-1 to 100-4, or secured in parallel via these elements 100-1 to 100-4. The average value of the channel capacity of the radio channel to be performed is large, and the numbers P and Q of the receiving terminal stations 91-1 to 91-P and 92-1 to 92-Q to be mounted based on such an average value are As long as it is given appropriately in advance, existing or standard receiving terminal localities that can be applied only to either the adaptive array reception method or the multi-beam reception method can be used effectively, and the flexibility of expansion can be improved. In addition, the cost required for the expansion can be reduced.
[0100]
In each of the above-described embodiments, each reception terminal station (transmission terminal station) is adapted to both or only one of the adaptive array reception system and the multi-beam reception system.
However, according to the present invention, for example, each of three or more reception schemes (an “adaptive array reception scheme” does not necessarily have to be included) having different processing amounts and other attributes required for beam formation and maintenance. If the application and switching of a receiving method having an attribute that matches the rate of change of the direction of arrival of a received wave that has arrived via a channel can be achieved with high accuracy and efficiency, an adaptive null steering array antenna, a time modulation array, etc. The present invention can be applied to any combination of receiving systems to which an antenna, a switching array antenna, a nonlinear processing array antenna, a synthetic aperture array antenna, or the like is applied (the above-described “beam steering receiving system” may be included).
[0101]
In each of the above-described embodiments, the present invention is applied to a radio base station of a mobile communication system to which the CDMA system is applied.
However, the present invention does not matter whether or not such a multiple access scheme is used, as long as an appropriate beam is formed and maintained in parallel for each channel via elements 100-1 to 100-4. The present invention is applicable to various wireless stations including mobile communication systems.
[0102]
Further, in each of the above-described embodiments, the azimuth angle θ described above is obtained based on AOA (Angle of arrival), or “the speed of the transmitting end given as a converted value of the fading frequency associated with the received wave” and “ It is calculated as a ratio to “the length of the propagation path formed between the transmission end”.
However, such an azimuth angle θ is obtained under load distribution or function distribution according to any form of the transmission end and the reception end, or is a predetermined value applied to one of these transmission end and reception end. It may be determined autonomously under navigation (not only radio navigation but also self-contained navigation or any other navigation).
[0103]
In each of the above-described embodiments, the present invention is applied only to the reception system or both the reception system and the transmission system.
However, the present invention is not limited to such a configuration, and may be applied only to the transmission system.
Furthermore, in each of the above-described embodiments, both the criteria for selecting the reception method to be applied and the trigger are given based only on the magnitude relationship between the above-described change rate Δθ of the azimuth angle θ and the specified threshold value. Yes.
[0104]
However, the criteria and triggers for selecting these reception methods are not limited to the above-described magnitude relationship, and may be flexibly given based on, for example, all or part of the following.
・ Attributes of the sending end and / or receiving end
-Switching schemes to be applied to traffic to be transmitted through individual channels (for example, adaptive array reception schemes are applied in the case of circuit switching schemes, and multi-beam reception schemes in the case of packet switching schemes). May apply.)
-All or part of the service class, service quality, and transmission quality to be guaranteed for individual traffic (for example, an adaptive array reception scheme may be applied only when high transmission quality is required).
-Events (congestion, faults, etc.) and states (may be included) identified based on all or part of communication procedures, channel control, communication control (call setup) applied to individual traffic. (It may include the traffic distribution and the number of terminals in the wireless zone.)
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various embodiments can be made within the scope of the present invention, and any improvement is applied to some or all of the individuality elements. Also good.
[0105]
Hereinafter, the techniques described in the above-described embodiments are arranged hierarchically and multifacetedly and listed as additional notes.
(Additional remark 1) The feed system which has an attribute suitable for the state identified by the system | strain including the array antenna 10 among the several feed systems which have a different attribute and can be applied to the feed of the array antenna 10 is selected. Single or plural power supply method selection means 11-1 to 11-N;
A single or a plurality of elements 10E-1 to 10E-n constituting the array antenna 10 are fed based on the feeding system selected by the single or plural feeding system selection units 11-1 to 11-N. A plurality of power feeding means 12-1 to 12-N;
A power supply circuit comprising:
[0106]
(Supplementary Note 2) Select a feeding method having different attributes and having an attribute suitable for the state identified by the system including the array antenna 10 from among a plurality of feeding methods that can be applied to the feeding of the array antenna 10 Single or plural power supply method selection means 11-1 to 11-N;
For each of the plurality of power feeding methods, the maximum number that can be selected in parallel by the single or plural power feeding method selection units 11-1 to 11-N is provided, and the array is based on the corresponding power feeding method. A plurality of power feeding means 21-1 to 21-P for feeding power to a plurality of elements 10E-1 to 10E-n constituting the antenna 10,
Each time a single power supply method is selected by the single or plural power supply method selection units 11-1 to 11-N, the plurality of power supply units 21-1 to 21-21 are connected to the traffic whose state is identified. Allocating means 22 for allocating power supply means for performing the power supply based on this power supply method among -P
A power supply circuit comprising:
[0107]
(Appendix 3) In the power feeding circuit described in Appendix 1 or Appendix 2,
The single or plural power supply method selection means 11-1 to 11-N are:
A power supply that individually corresponds to radio transmission paths formed in parallel based on the multiple access method via the array antenna 10 and has an attribute adapted to the state identified in the course of processing related to these radio transmission paths Select a method,
The single or plural power feeding means 12-1 to 12-N, 21-1 to 21-P are:
The plurality of elements 10E-1 to 10E-n are fed in a baseband region or an intermediate frequency region individually corresponding to the wireless transmission path.
A power supply circuit characterized by that.
[0108]
(Appendix 4) In the power feeding circuit according to any one of appendices 1 to 3,
The single or plural power supply method selection means 11-1 to 11-N are:
A feeding method corresponding to each finger detected in the process of RAKE reception via the array antenna 10 and having an attribute adapted to the state identified in the individual processing process related to these fingers is selected in parallel. Configured as a collection of submodules,
The single or plural power feeding means 12-1 to 12-N, 21-1 to 21-P are:
Based on the power supply method individually selected by the submodule, the plurality of elements 10E-1 to 10E-n are supplied in parallel in the baseband region or the intermediate frequency region for each finger.
A power supply circuit characterized by that.
[0109]
(Supplementary note 5) In the power feeding circuit according to any one of supplementary notes 1 to 3,
The single or plural power supply method selection means 11-1 to 11-N are:
A power supply having attributes that correspond to individual radio transmission paths formed in parallel based on RAKE reception via the array antenna 10 and that are adapted to the state identified in the course of individual processing related to these radio transmission paths It is configured as a set of submodules that select methods in parallel,
The single or plural power feeding means 12-1 to 12-N, 21-1 to 21-P are:
The plurality of elements 10E-1 to 10E-n are fed in parallel in a baseband region or an intermediate frequency region individually corresponding to the wireless transmission path.
A power supply circuit characterized by that.
[0110]
(Supplementary note 6) In the power feeding circuit according to any one of supplementary notes 1 to 5,
A plurality of feeding methods that can be applied to feeding the array antenna 10 include:
Including a specific feeding scheme in which the characteristics of the feeding paths of the plurality of elements 10E-1 to 10E-n are set and updated based on an adaptive algorithm;
All or part of the single or plural power feeding means 12-1 to 12-N, 21-1 to 21-P
When power supply of the plurality of elements 10E-1 to 10E-n is started based on the specific power supply method, the power supply path is individually set in advance based on a power supply method other than the specific power supply method. Apply the properties that were set as initial conditions of the adaptive algorithm
A power supply circuit characterized by that.
[0111]
(Supplementary note 7) In the power feeding circuit according to any one of supplementary notes 1 to 6,
The single or plural power feeding means 12-1 to 12-N, 21-1 to 21-P are:
Based on the power supply method individually selected by the single or plural power supply method selection units 11-1 to 11-N, the array antenna 10 is shared for both transmission and reception, and the transmission end and the reception end And individually match the distance and direction of the transmission line and all or part of the band of the wireless transmission path formed between the transmitting end and the receiving end.
A power supply circuit characterized by that.
[0112]
(Appendix 8) In the power feeding circuit according to any one of appendices 1 to 7,
The single or plural power supply method selection means 11-1 to 11-N are:
For each received wave arriving at the array antenna 10, the azimuth angle arriving at the array antenna 10 is obtained. The larger the change rate of the azimuth angle, the more the plurality of elements 10E-1 Select a power supply method that requires less processing for setting and updating the characteristics of the 10E-n power supply path
A power supply circuit characterized by that.
[0113]
(Supplementary note 9) In the power feeding circuit according to supplementary note 8,
The single or plural power supply method selection means 11-1 to 11-N are:
The azimuth angle is obtained as a converted value of the ratio between the fading frequency attached to each received wave and the relative distance of the transmitting end with respect to the array antenna 10.
A power supply circuit characterized by that.
[0114]
(Supplementary Note 10) In the power feeding circuit according to Supplementary Note 9,
Either or both of the fading frequency and the relative distance are:
Normalized as a ratio or difference to a specified standard value
A power supply circuit characterized by that.
(Additional remark 11) In the electric power feeding circuit of Additional remark 10,
The single or plural power supply method selection means 11-1 to 11-N are:
The azimuth angle is determined based on the result of the positioning of the transmitting end that is performed in cooperation with either the system provided with the array antenna 10 and the transmitting end of the individual received waves, or one of which is autonomous. Ask
A power supply circuit characterized by that.
[0115]
(Supplementary note 12) In the power feeding circuit according to any one of supplementary notes 1 to 11,
The single or plural power supply method selection means 11-1 to 11-N are:
For each traffic that is the target of processing for which the state has been identified, the attributes of the transmission end and / or reception end of the plurality of power supply methods, the exchange method to be applied, and the communication procedure Apply a power supply method that conforms to all or part of it
A power supply circuit characterized by that.
[0116]
(Supplementary note 13) In the power feeding circuit according to any one of supplementary notes 1 to 12,
The state is
It is identified on the basis of all or part of the procedures of channel control related to the formation of wireless transmission paths via the array antenna 10, communication control related to traffic to be transmitted via these wireless transmission paths, and call processing. Ru
A power supply circuit characterized by that.
[0117]
【The invention's effect】
As described above, in the first aspect of the present invention, the deterioration in transmission quality and service quality due to the applied power feeding method being inappropriate is highly accurate and can be stably avoided.
Further, in the invention described in claim 2, it is possible to effectively utilize existing or standard power supply means individually adapted to only a prescribed single power supply method, and to ensure flexibility for expansion. Therefore, the cost required for the expansion can be reduced.
[0118]
Furthermore, in the invention described in claim 3, by sharing the array antenna based on the multiple access method, a plurality of wireless transmission paths can be formed at low cost and with high transmission quality. Claims 1 to 3 In the invention described in the above, when any power feeding method is applied, no pausing is set for an increase in the processing amount required to set or update the antenna weight based on the power feeding method. In comparison, the transmission quality is stably and satisfactorily maintained.
[0119]
And claims 4 In the invention described in (1), the flexibility of the configuration of the wireless transmission system formed via the array antenna and the improvement of the added value of the wireless transmission system is ensured. In the invention of the first subordinate concept of the invention described in claims 1 to 3, the received wave is essentially both a main lobe and a side lobe as in a mobile communication system in which a microcell is formed. Even in a radio transmission system that arrives via a radio, an array antenna is shared by a desired number of channels, and RAKE combining is performed stably in parallel for any channel.
[0120]
Further, in the invention of the second subordinate concept of the invention described in claims 1 to 3, the overall processing is compared with the case where the processing related to the setting and updating of the antenna weight is performed in parallel for each finger. Reduction of the amount and / or simplification of the configuration are achieved, and the array antenna is shared by a desired number of channels, and RAKE combining is stably performed in parallel for any of the channels.
[0121]
In the first invention related to the invention described in claims 1 to 3, various adaptive algorithms can be applied regardless of the inherent convergence speed.
Furthermore, in the second invention related to the invention according to claims 1 to 3, the array antenna has a plurality of radio channels to be formed in parallel via the array antenna. It is shared for all transmissions and receptions of these radio channels without complicating the configuration.
[0122]
Claims 1 to 3 In the invention of the subordinate concept of the invention described in, the surplus processing amount and other resources of the radio station to which the present invention should be applied are effectively used, and the transmission quality is stably maintained high. And claims 1 to 3 In the first invention related to the invention described in (1), it is possible to further reduce the processing amount required for feeding the array antenna.
[0123]
Claims 1 to 3 In the second invention related to the invention described in the above, in the system provided with the array antenna 10 and the transmitting end described above, the azimuth is complicated by the effective use of existing resources. Therefore, high accuracy is obtained with desired accuracy. Further claims 1 to 3 In the invention related to the invention described in (1), the power supply of the array antenna is performed in parallel on the basis of the power supply method in conformity with the traffic to be transmitted through the wireless channel for any wireless channel.
[0124]
Therefore, in the wireless transmission system to which these inventions are applied, flexibility is ensured for all of the various configurations of the wireless transmission system, the form of service to be provided, and the procedures of maintenance and operation. Reliability and price-performance ratio are increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a first principle block diagram of the present invention.
FIG. 2 is a second principle block diagram of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing first and fourth embodiments of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing another configuration of the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an angular velocity evaluation table.
FIG. 7 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating a first configuration example of a reception system of a radio base station to which CDMA is applied and provided with an array antenna.
FIG. 12 is a diagram illustrating a second configuration example of a reception system of a radio base station to which CDMA is applied and an array antenna is provided.
FIG. 13 is a diagram illustrating a third configuration example of a reception system of a radio base station to which CDMA is applied and an array antenna is provided.
[Explanation of symbols]
10 Array antenna
10E, 100 elements
11 Power supply method selection means
12, 21 Power supply means
22 Allocation means
30, 40, 50, 60, 81, 91, 92, 102, 120, 130 Reception terminal
31, 85 Power supply control unit
32,108 selector
33 Direction of Arrival Estimator
34, 42 Angular velocity estimator
41 Fading frequency estimation unit
43 Angular velocity evaluation table
51, 93 path detector
52, 61 Finger counterpart
53, 63 Adder
64, 109, 111 multiplier
80 Circulator
82 Transmitting terminal
83 Multiplexer
84 Transmitter
94 Control unit
101 Receiver
103 Despreading section
104 Path detector
105 Adaptive control unit
106 Reception beam forming means
107 Demodulator
110 Channel estimation unit
112 Signal determination unit
121 Antenna weight selector
122 SIR measurement unit
131 Antenna weight calculator
132 Arrival Direction Estimator

Claims (4)

異なる属性を有し、かつアレーアンテナの給電に適用され得る複数の給電方式の内、そのアレーアンテナを含む系によって識別された状態に適合した属性を有する給電方式を選択する単一または複数の給電方式選択手段と、前記単一または複数の給電方式選択手段によって選択された給電方式に基づいて、アレーアンテナを構成する複数の素子の給電を行う単一または複数の給電手段とを備える給電回路であって、前記単一または複数の給電方式選択手段は、前記アレーアンテナに到来する個々の受信波について、そのアレーアンテナに到来する方位角を求め、その方位角の変化率が大きいほど、前記複数の給電方式の内、前記複数の素子の給電路の特性の設定および更新に要する処理量が少ない給電方式を選択することを特徴とする給電回路。Single or multiple feeds that select different feed schemes that have different attributes and that can be applied to the feed of the array antenna and that have attributes adapted to the state identified by the system that includes the array antenna A power supply circuit comprising: a method selection unit; and a single or a plurality of power supply units that supply power to a plurality of elements constituting the array antenna based on the power supply method selected by the single or plural power supply method selection units. The single or plural feeding method selection means obtains an azimuth angle arriving at the array antenna for each received wave arriving at the array antenna, and the larger the change rate of the azimuth angle, The power feeding system is characterized by selecting a power feeding system that requires less processing amount for setting and updating the characteristics of the power feeding paths of the plurality of elements. . 異なる属性を有し、かつアレーアンテナの給電に適用され得る複数の給電方式の内、そのアレーアンテナを含む系によって識別された状態に適合した属性を有する給電方式を選択する単一または複数の給電方式選択手段と、前記複数の給電方式毎に、前記単一または複数の給電方式選択手段によって並行して選択され得る最大の数ずつ備えられ、かつ対応する給電方式に基づいて、前記アレーアンテナを構成する複数の素子の給電を行う複数の給電手段と、前記単一または複数の給電方式選択手段によって何らかの給電方式が選択される度に、その要因である状態が識別されたトラヒックに、前記複数の給電手段の内、この給電方式に基づいて前記給電を行う給電手段を割り付ける割り付け手段とを備える給電回路であって、前記単一または複数の給電方式選択手段は、前記アレーアンテナに到来する個々の受信波について、そのアレーアンテナに到来する方位角を求め、その方位角の変化率が大きいほど、前記複数の給電方式の内、前記複数の素子の給電路の特性の設定および更新に要する処理量が少ない給電方式を選択することを特徴とする給電回路。Single or multiple feeds that select different feed schemes that have different attributes and that can be applied to the feed of the array antenna and that have attributes adapted to the state identified by the system that includes the array antenna The array antenna is provided for each of the plurality of power feeding systems, the maximum number of which can be selected in parallel by the single or plural power feeding system selecting means, and based on the corresponding power feeding system. Each time a certain power supply method is selected by a plurality of power supply units that supply power to a plurality of constituent elements and the single or plurality of power supply method selection units, the traffic A power supply circuit including an allocating means for allocating the power supply means for performing the power supply based on the power supply method, The number of feeding method selection means obtains the azimuth angle arriving at the array antenna for each received wave arriving at the array antenna, and the larger the change rate of the azimuth angle, A power supply circuit that selects a power supply method that requires less processing amount for setting and updating the characteristics of power supply paths of a plurality of elements. 請求項1または請求項2に記載の給電回路において、前記単一または複数の給電方式選択手段は、前記アレーアンテナを介して多元接続方式に基づいて並行して形成された無線伝送路に個別に対応し、これらの無線伝送路にかかわる処理の過程で識別された状態に適合した属性を有する給電方式を選択し、前記単一または複数の給電手段は、前記無線伝送路に個別に対応したベースバンド領域または中間周波数領域で前記複数の素子の給電を行うことを特徴とする給電回路。3. The power feeding circuit according to claim 1, wherein the single or plural power feeding method selection units are individually connected to radio transmission paths formed in parallel based on a multiple access method via the array antenna. And a power supply method having an attribute suitable for the state identified in the process related to these wireless transmission paths is selected, and the single or plural power supply means are based on bases individually corresponding to the wireless transmission paths. A power feeding circuit that feeds power to the plurality of elements in a band region or an intermediate frequency region. 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の給電回路において、前記状態は、前記アレーアンテナを介する無線伝送路の形成にかかわるチャネル制御と、これらの無線伝送路を介して伝送されるべきトラヒックにかかわる通信制御と呼処理との全てまたは一部の手順に基づいて識別されることを特徴とする給電回路。4. The power feeding circuit according to claim 1, wherein the state is transmitted through channel control related to formation of a wireless transmission path via the array antenna and these wireless transmission paths. 5. A power supply circuit characterized by being identified on the basis of all or a part of a procedure of communication control and call processing relating to power traffic.
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