KR20010099803A - 기지국 장치, 전력 감시 장치, 무선 통신 방법 및 전력 감시 방법 - Google Patents

Abstract

CDMA 통신에 있어서 사용자 다중화하여 지향성 송신을 행하는 경우에, 적응적으로 안테나 밸런스를 설정하기 위한 위상 오프셋을 결정한다. 이에 의해. 최대 또는 최소의 진폭을 인가하는 안테나 소자를 사용자마다 확실하게 분산시킨다. 그 결과, 특정한 안테나 소자로의 진폭의 치우침을 완화할 수 있어, 송신 증폭기로의 부하를 보다 경감시킨다.

Description

기지국 장치 및 무선 통신 방법{BASE STATION SYSTEM, AND WIRELESS COMMUNICATION METHOD}

디지털 무선 통신 시스템에 있어서는, 적응 무선 전송 기술이 적용되어 있고, 복수의 안테나 소자를 갖는 어레이 안테나가 이용되고 있다. 어레이 안테나의 하나로서 선형 어레이 안테나가 이용되고 있다. 이 선형 어레이 안테나는 복수의 안테나 소자를 직선 형상으로, 반송파 주파수의 반 파장의 간격으로 배치한 구성을 갖는다.

선형 어레이 안테나에 있어서는, 각각의 안테나를 거쳐서 입력된 수신 신호에 대해 복소 진폭을 승적하여 임의의 지향성을 부여한다. 이 기술로서는, 일본 특허 공개 평성 제 9-284200 호 공보에 개시되어 있다. 여기서는, 선형 어레이 안테나의 일례로서, 4개의 안테나를 직선 형상으로 배치한 선형 어레이 안테나를 구비한 기지국 장치에 대해 설명한다.

도 1은 종래의 선형 어레이 안테나를 구비한 기지국 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 이 기지국 장치에서는, 4개의 안테나(1∼4)에서 무선 신호를 수신하고, 안테나마다 마련된 RF부(5∼8)에서 각각 무선 신호에 대해 소정의 무선 수신 처리(다운컨버트, A/D 변환 등)를 실행하여, 규정 주파수 대역 또는 중간 주파수 대역의 신호를 얻는다. 그리고, 기지국 장치에서는, 이 신호에 대해 복조 처리를 행하여 수신 데이터를 얻는다.

한편, 송신 데이터에 관해서는, 각각의 사용자에 대해 변조부(10)에서 디지털 변조한 후에, 이들 변조 후의 신호를 선형 가산하여, RF부(5∼8)에서 소정의 무선 송신 처리(D/A 변환, 업컨버트)하여, 안테나(1∼4)를 거쳐서 송신한다.

기지국 장치에 있어서 선형 어레이 안테나를 사용하는 경우, 통신시에 특정 방향으로의 신호 전력을 조정하여, 임의의 지향성을 부여한다. 이 경우, 가중치 벡터틀 승적부(9)에서, 각 안테나로부터의 수신 신호에 대해 복소 진폭을 승적하여, 그 결과를 이용하여 임의의 지향성을 부여한다. 예컨대, 도 2에 도시하는 바와 같이 기지국 장치(11)로부터 θ방향의 이동국(12)과 통신을 행하는 경우에, 수신 신호에 대해 기지국 장치(11)의 안테나 순서대로 하기 수학식(1)에 나타내는 복소 진폭의 벡터를 승적한다.

이와 같이, 수신 신호에 대해 상기한 바와 같은 벡터 승산을 행함으로써, 기지국 장치(l1)로부터 송신되는 신호는 θ방향으로 최대의 전력을 가지고, θ로부터떨어짐에 따라서 약해지는 전력 분포(빔)를 형성할 수 있다. 4개의 선형 어레이 안테나에서는, θ±22.5°을 초과하면 절반 이하의 신호 전력으로 떨어뜨릴 수 있다.

이 전력 분포의 형성을 θ방향으로의 빔 형성(beam forming)이라고 부른다. 이 빔 형성에 의해서, 소망 신호에 대한 신호 전력을 높게 할 수 있기 때문에, 임의의 사용자와의 통신에 있어서, 다른 사용자 방향으로부터의 수신 신호에는 영향받기 어렵고, 또한 불필요하게 되는 다른 사용자 방향으로의 송신 신호의 전력도 저감할 수 있다. 예컨대, 도 2에 도시하는 바와 같이, θ방향의 이동국(12)과의 통신에는 θ방향으로의 빔(14)을 이용하고, φ방향의 이동국(13)과의 통신에는 φ방향으로의 빔(15)을 이용한다고 하는 처리를 동시에 실행하는 것이 가능하다.

이에 의해, 각 사용자간의 통신 품질 개선과, 시스템 전체로서의 통신 용량의 증가를 기대할 수 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 기지국 장치에 있어서의 선형 어레이를 이용한 송신 동작시에는, 다음과 같은 문제를 발생한다. 기지국 장치에 있어서의 빔 형성시의 벡터 승산에서는, 통상, 특정한 안테나로부터 수신된 신호를 기준으로 하여, 이 신호에 실부가 1, 허부가 O인 복소 진폭을 승산한다. 상기 수학식(1)에서는, 1번째의 안테나에 승적하는 복소 진폭이 실부 1, 허부 0으로 되어 있다.

따라서, 이 벡터 승산에서는, 1번째의 안테나에 관해서는 임의의 방향의 빔에 관해서도 실부가 1, 허부가 O으로 되는 데 대해, 다른 안테나에 관해서는 위상 회전으로부터 빔의 다중시에 상쇄되는 성분이 출력된다. 그 결과, 이러한 벡터 승산을 실행하면, 1번째의 안테나만 송신 전력이 커지고, 예컨대 50 사용자에서는 50의 신호 전력으로 되어, 송신 증폭기의 동적 범위를 크게 취할 필요가 있다.

발명의 개시

본 발명의 목적은 복수의 안테나 소자를 갖는 어레이 안테나를 이용한 송신시에 지향성 형성을 행할 수 있고, 또한 송신 증폭기의 부하를 경감할 수 있는 기지국 장치 및 무선 통신 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 주제는 특정 방향으로의 가중치 벡터의 각 요소에 동일의 위상 회전을 부여하여, 최대 또는 최소의 진폭을 부여하는 안테나 소자를 사용자마다 분산시켜, 특정한 안테나 소자로의 진폭의 치우침을 완화하는 것에 의해, 송신 증폭기로의 부하를 경감시키는 것이다.

본 발명은 디지털 무선 통신 시스템에서 사용되는 복수의 안테나 소자를 갖는 어레이 안테나를 구비한 기지국 장치 및 무선 통신 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래의 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도,

도 2는 빔 형성을 설명하기 위한 도면,

도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도,

도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

(실시예 1)

도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 이 기지국 장치에서는, 복수의 안테나(1O1-O∼1O1-n)를 등간격으로 선형 배치한 경우를 상정하고 있다. 또한, 도 3에서는, 송신측의 구성만을 나타내고 있고, 수신측의 구성은 종래의 구성과 마찬가지이기 때문에 생략하고 있다.

도 3에 나타내는 기지국 장치에 있어서, 각 안테나(101-0∼101-n)에서 수신한 신호는, 각각의 안테나마다 마련된 RF부(102-0∼102-n)로 보내어지고, 거기서 소정의 무선 수신 처리(다운컨버트, A/D 변환 등)된다. 이 무선 수신 처리된 규정 주파수 대역 또는 중간 주파수 대역의 신호는, 복조 처리된 수신 데이터로 된다.

한편, 송신 데이터에 관해서는, 각각의 사용자에 대해 디지털 변조한 후에, 다중화부(l03-0∼103-n)에서 선형 가산되고, RF부(102-0∼102--n)에서 소정의 무선 송신 처리(D/A 변환, 업컨버트)되며, 각각의 사용자마다 빔 형성된 상태에서 안테나(101-0∼1O1-n)를 거쳐서 송신된다. 또, 이 빔 형성은 각 사용자마다 마련된 처리부(l04-0∼104-n)에서 사용자마다 실행된다.

다음에, 각 처리부(104-0∼104-n)에 있어서의 본 발명에 따른 빔 형성에 대해 설명한다. 여기서는, 안테나수 n이 4이며, 송신 가중치 O의 산출 방법이 빔 스티어링(steering) 방법인 경우에 대해 설명한다.

이 처리부(104-0∼104-n)는 수신 신호의 도래 방향을 추정하는 도래 방향 추정 회로(1042)와, 추정된 도래 방향에 근거하여 송신 가중치를 구하는 송신 가중치 연산 회로(1041)와, 송신 가중치에 위상 오프셋을 부여하는 위상 오프셋 부여 회로(1043)를 각각 구비한다.

본 실시예에 따른 빔 형성(전력 분포 형성)을 실행하는 경우, 우선, 도래 방향 추정 회로(1042)에 있어서 수신 신호에 근거하여 도래 방향을 추정한다. 이 추정 결과를 송신 가중치 연산 회로(l041)에 보낸다. 구체적으로는, 미리 중심 각도를 어긋나게 하여 복수의 빔을 형성해 두고, 각 빔으로 수신한 신호의 통신 품질을 구하여, 가장 통신 품질이 좋은 빔을 선택한다. 그리고, 이 선택한 빔의 각도 정보를 송신 가중치 연산 회로(1041)에 보낸다. 또, 여기서, 각 빔으로 수신한 신호의 통신 품질로서는, SIR(Signal to Interference Ratio)이나 수신 전력 등을 들 수 있다.

송신 가중치 연산 회로(1041)에서는, 도래 방향 추정 회로(1O42)로부터 출력된 각도 정보에 근거하여 송신 가중치를 산출한다. 빔 스티어링 방법에서는, 특정 방향(θ방향)의 이동국과의 통신을 행할 때에, 상기 수학식(1)의 가중치를 이용한다.

이 송신 가중치에는, 안테나마다 승산기(1044)에서 위상 오프셋이 부여된다. 이 위상 오프셋은 φ의 위상 회전을 부여하도록, 위상 오프셋 부여 회로(1043)에서 준비된다. 이 때, 한 사용자에 있어서, 각 안테나에 대한 위상 오프셋은 동일하게 한다. 이와 같이, 송신 가중치에 위상 오프셋을 승산하는 것은, 상기 수학식(1)에하기 수학식(2)을 승산하는 것이다. 이에 의해, 위상 오프셋 승산 후의 송신 가중치는, 하기 수학식(3)과 같이 된다.

여기서, 수학식(2), (3)에 있어서의 φ를 φ= nπsinθ(n = 0, l, 2, 3)에 설정하면, 수학식(3)에 있어서, 어느 하나의 안테나(n 번째의 안테나)에 대한 복소 진폭이 실부 1, 허부 0으로 된다. 따라서, 한 사용자에 있어서, 각 안테나에 대해 φ= nπsinθ(n = 0, 1, 2, 3)로 규정되는 동일한 위상 오프셋을 부여하여 놓은 것에 의해, 최대 또는 최소의 진폭을 부여하는 안테나를 일의적으로 결정할 수 있다.

이 위상 오프셋을 사용자마다 바꾸어 놓은 것에 의해, 사용자마다 최대 또는 최소의 진폭을 부여하는 안테나를 바꿀 수 있다. 따라서, 송신 전력이 높아지는 안테나를 분산시킬 수 있기 때문에, 특정한 안테나에 최대의 진폭이 집중하여 송신 증폭기에 과대한 부하가 걸리는 것을 방지할 수 있다. 또, 각 사용자간의 위상 오프셋은 오프셋량 제어 회로(106)에 의해 제어된다.

또한, 위상 오프셋을 부여한 송신 가중치는, 승산기(1045)에서 송신 전력이 승산되어, 안테나마다의 실제의 송신 전력이 얻어진다. 이 안테나마다의 실제 송신 전력은 안테나마다 전력 감시 회로(105)에 보내어진다.

안테나마다의 전력 감시 회로(105)에서는, 각 사용자마다 결정된 안테나마다의 송신 전력을 감시한다. 전술한 바와 같이 위상 오프셋을 사용자마다 바꾸어 송신 가중치에 승산하더라도, 기지국 장치 전체에서 역시 총 송신 전력이 높은 안테나나, 총 송신 전력이 낮은 안테나가 존재하는 경우가 있다. 안테나마다의 전력 감시 회로(105)는, 안테나간의 송신 전력의 차이를 산출하여, 안테나간의 송신 전력에 큰 차이가 발생하지 않도록 한다. 이 검출 방법은 안테나간의 송신 전력의 차이에 대해 임계값 판정 등을 행하는 것에 의해 실현할 수 있다.

이에 의해, CDMA 통신에 있어서 사용자 다중화하여 지향성 송신을 행하는 경우에, 적응적으로 안테나 밸런스를 설정하기 위한 위상 오프셋을 결정할 수 있어, 최대 또는 최소의 진폭을 부여하는 안테나 소자를 사용자마다 확실하게 분산시킬 수 있다. 그 결과, 특정한 안테나 소자로의 진폭의 치우침을 완화할 수 있어, 송신 증폭기로의 부하를 보다 경감시킬 수 있다.

안테나마다의 전력 감시 회로(105)에서 안테나간의 송신 전력 차이가 큰 경우에는, 안테나마다의 전력 감시 회로(105)는 그 취지를 오프셋량 제어 회로(106)에 보낸다. 오프셋량 제어 회로(106)에서는, 안테나마다의 전력 감시 회로(105)로부터 제어 신호가 보내어졌을 때에, 각 안테나의 송신 가중치에 부여하는 위상 오프셋을 바꾸어 송신 가중치에 부여한다.

오프셋량 제어 회로(l06)에서의 위상 오프셋의 변경 방법에는 특히 제한은 없다. 예컨대, 오프셋량 제어 회로(106)가 모든 사용자의 처리부(104-0∼104-n)의 위상 오프셋 부여 회로(1043)에 제어 신호를 보내어, 위상 오프셋 부여 회로(1043)에서 위상 오프셋을 바꾸더라도 좋고, 안테나마다의 전력 감시 회로(105)에서 가장 송신 전력이 높은 사용자와 가장 송신 전력이 낮은 사용자를 추출하여, 그 취지를 추출된 사용자의 오프셋량을 교환하도록 하더라도 좋다. 이렇게 하여, 안테나의 부하를 분산하도록 제어한다.

이렇게 하여, 안테나간의 총 송신 전력의 차이를 보정하여, 안테나간의 송신 전력의 편차를 작게 하여 송신 증폭기의 부하를 경감시킨다. 이러한 방법에 의해, 안테나간의 송신 전력 차이를 조정하는 것이 가능해진다.

이렇게 하여 결정된 송신 가중치는, 승산기(1046)에서 송신 데이터에 승산된다. 이와 같이 송신 가중치가 승산된 송신 데이터는, 다중화부(103-0∼103-n)에서 안테나마다 사용자만큼 다중화된다.

또, 이동국의 시점으로부터 보면, 기지국 장치에서 위상 오프셋을 부여한 경우에도 전파로 상황의 변화, 특히 위상 회전을 발생한 것으로 인식하기 때문에, 통상의 처리에 의해 위상 보상이 가능하다. 이 때문에, 이동국측에서는, 수신에 있어서 특별한 처리를 추가할 필요가 생기지 않는다.

(실시예 2)

도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 또, 도 4에 있어서, 도 3과 동일한 부분에 관해서는 도 3과 동일한 부호를 부여하여 그 상세한 설명은 생략한다. 이 기지국 장치에서는, 복수의 안테나(101-O∼101-n)를 등 간격으로 선형 배치한 경우를 상정하고 있다. 또한, 도 4에서는,송신측의 구성만을 나타내고 있고, 수신측의 구성은 종래의 구성과 마찬가지이기 때문에 생략하고 있다.

본 실시예에 따른 빔 형성을 행하는 경우, 우선, 도래 방향 추정 회로(1042)에 있어서 수신 신호에 근거하여 도래 방향을 추정한다. 이 추정 결과를 송신 가중치 연산 회로(1041)에 보낸다. 도래 방향의 추정에 관해서는, 실시예 1과 마찬가지이다.

송신 가중치 연산 회로(1041)에서는, 도래 방향 추정 회로(1042)로부터 출력된 각도 정보에 근거하여 송신 가중치를 산출한다. 빔 스티어링 방법에서는, 특정 방향(θ방향)의 이동국과의 통신을 행할 때에, 상기 수학식(1)의 가중치를 이용한다. 또한, 송신 가중치 연산 회로(1042)에는, 위상 오프셋 부여 회로(1043)로부터 Φ의 위상 회전을 부여하는 위상 오프셋 정보가 보내어지고, 송신 가중치에 위상 오프셋이 부여된다. 즉, 송신 가중치 연산 회로(1041)에 있어서 상기 수학식(1) 및 수학식(2)의 곱이 구해진다. 따라서, 위상 오프셋자체는 사용자마다 고유하지만, 송신 가중치에 승산된 형태로 되기 때문에, 안테나마다 랜덤하게 위상 회전이 가해지게 된다. 이 경우에 있어서도, 최대 또는 최소의 진폭을 부여하는 안테나를 일의적으로 결정할 수 있다.

이 위상 오프셋을 사용자마다 바꾸어 놓은 것에 의해, 사용자마다 최대 또는 최소의 진폭을 부여하는 안테나를 바꿀 수 있다. 따라서, 송신 전력이 높아지는 안테나를 분산시키기 때문에, 특정한 안테나에 최대 진폭이 집중하여 송신 증폭기에 과대한 부하가 걸리는 것을 방지할 수 있다. 또, 각 사용자간의 위상 오프셋은, 오프셋량 제어 회로(201)에 의해 제어된다.

본 발명은 상기 실시예 1, 2에 한정되지 않고, 각종 변경하여 실시하는 것이 가능하다. 예컨대, 상기 실시예 1, 2에 있어서는, 안테나 수가 4인 경우에 대해 설명하고 있지만, 안테나 수는 4 이외의 수이더라도 좋다.

또한, 상기 실시예 1, 2에 있어서는, 송신 가중치의 산출 방법이 빔 스티어링인 경우에 대해 설명하고 있지만, 그 밖의 방법이더라도 좋다. 단, 이 경우에는, 예컨대, 특정 방향으로의 이득을 극단적으로 낮게 하는 널(null) 스티어링 방식을 채용하는 경우에도 마찬가지의 제어가 가능하다.

또한, 상기 실시예 1, 2에 있어서는, 안테나마다 전력의 감시 대상이 위상 오프셋을 승산한 송신 가중치인 경우에 대해 설명하고 있지만, 각 사용자의 송신 전력과 송신 가중치를 감시하여, 이들 2개를 가미하여 위상 오프셋을 제어하도록 하더라도 좋다.

상기 실시예 1, 2에 있어서는, 복수의 안테나 소자를 갖는 어레이 안테나로서, 복수의 안테나 소자가 직선 형상으로 배치된 선형 어레이 안테나를 이용한 경우에 대해 설명하고 있지만, 본 발명은 복수의 안테나 소자를 갖는 어레이 안테나로서, 복수의 안테나 소자가 원형 형상으로 배치된 어레이 안테나, 복수의 안테나 소자가 원형 형상 이외에 2차원적으로 배치된 어레이 안테나, 복수의 안테나 소자가 3차원적으로 배치된 어레이 안테나를 이용한 경우에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

본 발명의 기지국 장치는, 복수의 안테나 소자로 구성된 어레이 안테나와,수신 신호의 도래 방향에 근거하여 상기 안테나 소자마다의 송신 가중치를 산출하는 송신 가중치 산출부와, 상기 송신 가중치에 사용자 고유의 위상 오프셋을 부여하는 위상 오프셋 부여부와, 상기 위상 오프셋이 부여된 송신 가중치를 이용하여 전력 분포 형성을 행하는 전력 분포 형성부를 구비하는 구성을 채용한다.

본 발명의 기지국 장치는, 복수의 안테나 소자로 구성된 어레이 안테나와, 수신 신호의 도래 방향에 근거하여 상기 안테나 소자마다의 송신 가중치를 산출하는 송신 가중치 산출부, 및 상기 송신 가중치에 사용자 고유의 위상 오프셋을 부여하는 위상 오프셋 부여부를 사용자마다 구비한 처리부와, 상기 처리부에서 상기 위상 오프셋이 부여된 송신 가중치를 부여한 신호를 상기 안테나 소자마다 다중화하여 지향성 송신하는 지향성 송신부를 구비하는 구성을 채용한다.

이들 구성에 의하면, 특정 방향으로의 가중치 벡터에 대해 안테나마다 동일의 위상 오프셋을 부여하기 때문에, 최대 또는 최소 진폭을 부여하는 안테나 소자를 일의적으로 결정할 수 있다. 이에 의해, 최대 또는 최소 진폭을 부여하는 안테나 소자를 사용자마다 분산시킬 수 있다. 그 결과, 특정한 안테나 소자로의 진폭의 치우침을 완화할 수 있어, 송신 증폭기로의 부하를 경감시킬 수 있다.

본 발명의 기지국 장치는, 상기 구성에 있어서, 안테나 소자마다의 송신 전력을 감시하는 감시부를 구비하여, 안테나 소자간의 송신 전력 차이가 소정값을 초과하였을 때에, 위상 오프셋을 변경하는 구성을 채용한다.

이 구성에 의하면, 최대 또는 최소의 진폭을 부여하는 안테나 소자를 사용자마다 확실하게 분산시킬 수 있다. 그 결과, 특정한 안테나 소자로의 진폭 치우침을 완화할 수 있어, 송신 증폭기로의 부하를 보다 경감시킬 수 있다.

본 발명의 기지국 장치는, 상기 구성에 있어서, 송신 가중치 산출부가 빔 스티어링법에 의해 송신 가중치를 산출하여, 상기 위상 오프셋 부여부가 φ= nπsinθ(안테나 수 n = 0, l, 2, 3)로 되는 위상 오프셋을 이용하는 구성을 채용한다.

본 발명의 전력 감시 장치는, 수신 신호의 도래 방향에 근거하여 복수의 안테나 소자마다의 송신 가중치를 산출하는 송신 가중치 산출부, 및 상기 송신 가중치에 사용자 고유의 위상 오프셋을 부여하는 위상 오프셋 부여부를 사용자마다 구비한 처리부와, 상기 복수의 안테나 소자마다의 송신 전력을 감시하여, 상기 안테나 소자간의 송신 전력 차이가 소정값을 초과하였을 때에 위상 오프셋을 변경하는 감시부를 구비하는 구성을 채용한다.

이에 의해, CDMA 통신에 있어서 사용자 다중화하여 지향성 송신을 행하는 경우에, 적응적으로 안테나 밸런스를 설정하기 위한 위상 오프셋을 결정할 수 있다.

본 발명의 무선 통신 방법은, 수신 신호의 도래 방향에 근거하여, 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자마다의 송신 가중치를 산출하는 송신 가중치 산출 공정과, 상기 송신 가중치에 사용자 고유의 위상 오프셋을 부여하는 위상 오프셋 부여 공정과, 상기 위상 오프셋이 부여된 송신 가중치를 이용하여 전력 분포 형성을 행하는 전력 분포 형성 공정과, 형성된 전력 분포로 송신을 행하는 송신 공정을 구비한다.

이 방법에 의하면, 특정 방향으로의 빔 형성에 이용하는 가중치 벡터에 대해 안테나마다 동일의 위상 오프셋을 부여하기 때문에, 최대 또는 최소 진폭을 부여하는 안테나 소자를 일의적으로 결정할 수 있다. 이에 의해, 최대 또는 최소 진폭을 부여하는 안테나 소자를 사용자마다 분산시킬 수 있다. 그 결과, 특정한 안테나 소자로의 진폭의 치우침을 완화할 수 있어, 송신 증폭기로의 부하를 경감시킬 수 있다.

본 발명의 무선 통신 방법은, 상기 방법에 있어서, 안테나 소자간의 송신 전력 차이를 감시하는 감시 공정과, 상기 송신 전력 차이가 소정값을 초과하였을 때에, 위상 오프셋을 변경하는 변경 공정을 구비한다.

이 방법에 의하면, 최대 또는 최소 진폭을 부여하는 안테나 소자를 사용자마다 확실하게 분산시킬 수 있다. 그 결과, 특정한 안테나 소자로의 진폭의 치우침을 완화할 수 있어, 송신 증폭기로의 부하를 보다 경감시킬 수 있다.

본 발명의 전력 감시 방법은, 수신 신호의 도래 방향에 근거하여 복수의 안테나 소자마다의 송신 가중치를 산출하는 공정과, 상기 송신 가중치에 사용자 고유의 위상 오프셋을 부여하는 위상 오프셋 공정과, 상기 복수의 안테나 소자마다의 송신 전력을 감시하여, 상기 안테나 소자간의 송신 전력 차이가 소정값을 초과하였을 때에 위상 오프셋을 변경하는 공정을 구비한다.

이 방법에 의하면, CDMA 통신에 있어서 사용자 다중화하여 지향성 송신을 행하는 경우에, 적응적으로 안테나 밸런스를 설정하기 위한 위상 오프셋을 결정할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 특정 방향으로의 가중치 벡터의 각 요소에 동일의 위상 회전을 부여하여, 최대 또는 최소 진폭을 부여하는 안테나소자를 사용자마다 분산시켜, 특정한 안테나 소자로의 진폭의 치우침을 완화하기 때문에, 어레이 안테나에 의한 빔 형성에 있어서, 복수의 빔을 다중화했을 때에 발생하는 송신 증폭기의 부하를 분산시킬 수 있다.

CDMA 통신에 있어서 사용자 다중화하여 지향성 송신을 행하는 경우에, 적응적으로 안테나 밸런스를 설정하기 위한 위상 오프셋을 결정할 수 있어, 최대 또는 최소 진폭을 부여하는 안테나 소자를 사용자마다 확실하게 분산시킬 수 있다. 그 결과, 특정한 안테나 소자로의 진폭의 치우침을 완화할 수 있어, 송신 증폭기로의 부하를 보다 경감시킬 수 있다. 이에 의해, 기지국을 설계할 때에 증폭기의 동적 범위를 크게 취할 필요가 없어져서, 장치 규모와 비용의 삭감을 도모하는 것이 가능해진다.

본 명세서는 1999년 9월 29일 특허 출원의 특허 출원 평성 제 11-276223 호에 근거한다. 이 내용을 모두 여기에 포함시켜 놓는다.

본 발명은 디지털 무선 통신 시스템에 있어서의 기지국 장치에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (8)

1. 복수의 안테나 소자로 구성된 어레이 안테나와,

   수신 신호의 도래 방향에 근거하여 상기 안테나 소자마다의 송신 가중치를 산출하는 송신 가중치 산출 수단과,

   상기 송신 가중치에 사용자 고유의 위상 오프셋을 부여하는 위상 오프셋 부여 수단과,

   상기 위상 오프셋이 부여된 송신 가중치를 이용하여 지향성 송신을 행하는 지향성 송신 수단

   을 구비하는 기지국 장치.
2. 복수의 안테나 소자로 구성된 어레이 안테나와,

   수신 신호의 도래 방향에 근거하여 상기 안테나 소자마다의 송신 가중치를 산출하는 송신 가중치 산출 수단과,

   상기 송신 가중치에 사용자 고유의 위상 오프셋을 부여하는 위상 오프셋 부여 수단을 사용자마다 구비한 처리부와,

   상기 처리부에서 상기 위상 오프셋이 부여된 송신 가중치를 부여한 신호를 상기 안테나 소자마다 다중화하여 지향성 송신하는 지향성 송신 수단

   을 구비하는 기지국 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   안테나 소자마다의 송신 전력을 감시하는 감시 수단을 구비하여, 안테나 소자간의 송신 전력차가 소정값을 초과하였을 때에, 위상 오프셋을 변경하는 기지국 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   송신 가중치 산출 수단은, 빔 스티어링(steering)법에 의해 송신 가중치를 산출하고, 상기 위상 오프셋 부여 수단은, φ= nπsinθ(안테나 수 n= 0, 1, 2, 3)로 되는 위상 오프셋을 이용하는 기지국 장치.
5. 수신 신호의 도래 방향에 근거하여 복수의 안테나 소자마다의 송신 가중치를 산출하는 송신 가중치 산출 수단, 및 상기 송신 가중치에 사용자 고유의 위상 오프셋을 부여하는 위상 오프셋 부여 수단을 사용자마다 구비한 처리부와,

   상기 복수의 안테나 소자마다의 송신 전력을 감시하여, 상기 안테나 소자간의 송신 전력차가 소정값을 초과하였을 때에 위상 오프셋을 변경하는 감시 수단

   을 구비하는 전력 감시 장치.
6. 수신 신호의 도래 방향에 근거하여, 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자마다의 송신 가중치를 산출하는 송신 가중치 산출 공정과,

   상기 송신 가중치에 사용자 고유의 위상 오프셋을 부여하는 위상 오프셋 부여 공정과,

   상기 위상 오프셋이 부여된 송신 가중치를 이용하여 전력 분포 형성을 행하는 전력 분포 형성 공정과,

   형성된 전력 분포에 의해 송신을 행하는 송신 공정

   을 구비하는 무선 통신 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   안테나 소자간의 송신 전력차를 감시하는 감시 공정과,

   상기 송신 전력차가 소정값을 초과하였을 때에, 위상 오프셋을 변경하는 변경 공정

   을 구비하는 무선 통신 방법.
8. 수신 신호의 도래 방향에 근거하여 복수의 안테나 소자마다의 송신 가중치를 산출하는 공정과,

   상기 송신 가중치에 사용자 고유의 위상 오프셋을 부여하는 위상 오프셋 공정과,

   상기 복수의 안테나 소자마다의 송신 전력을 감시하여, 상기 안데나 소자간의 송신 전력차가 소정값을 초과하였을 때에 위상 오프셋을 변경하는 공정

   을 구비하는 전력 감시 방법.