TWI395418B - 移動通信系統、基地台、干擾除去方法 - Google Patents

移動通信系統、基地台、干擾除去方法 Download PDF

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TWI395418B
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Description

移動通信系統、基地台、干擾除去方法
本發明係關於移動通信系統、基地台及干擾除去方法。
藉由移動通信系統，複數之移動終端機可使用同一頻率與基地台進行無線通信。
基地台與某一移動終端機進行無線通信時，自該移動終端機所接收到的接收信號(期望信號)若受到從自另一移動終端機所接收到的接收信號(干擾信號)而來之干擾，即會導致接收品質之劣化。
除去如此之干擾信號之干擾除去技術之一例中有一技術，以複數之天線元件構成天線，對各天線元件之接收信號進行天線合成，以控制天線之指向性(參照專利文獻1)。藉此可控制天線之指向性，俾沿干擾信號之方向形成零點，以除去干擾信號。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開平6-204902號公報
然而，上述干擾除去技術中有一課題：干擾信號與期望信號沿同一方向存在時，無法沿干擾信號之方向形成零點，故無法除去干擾信號。
在此，本發明之目的在於提供可解決上述課題之移動通信系統、基地台及干擾除去方法。
本發明之第1移動通信系統包含：移動終端機；及基地台，與該移動終端機進行無線通信；該基地台包含：第1天線，由下列部分構成：第1天線元件，具有第1極化波特性；及第2天線元件，具有與該第1極化波特性正交之第2極化波特性；第2天線，由下列部分構成：第3天線元件，具有該第1極化波特性；及第4天線元件，具有該第2極化波特性；第1~第4基帶信號轉換部，將由該第1~第4天線元件所接收到的接收信號分別轉換為基帶信號；第1天線合成部，將由該第1及第2基帶信號轉換部所轉換之基帶信號分別乘以第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第2天線合成部，將由該第3及第4基帶信號轉換部所轉換之基帶信號分別乘以該第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第3天線合成部，將由該第1及第2天線合成部相加而得之基帶信號分別乘以第3及第4加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加而輸出之；第1信號處理部，藉由MMSE(Minimum Mean Square Error，最小平均平方誤差)之方式，以計算作為前述第1及第2加權係數的第1及第2加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線中，各天線元件分別接收到的接收信號之合成極化波和沿著與期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交；及第2信號處理部，藉由MMSE之方式，以計算作為前述第3及第4加權係數的第3及第4加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線之指向性圖案，沿著於該期望信號不同方向且干擾信號存在之方向形成有零點。
本發明之第2移動通信系統包含：移動終端機；及基地台，與該移動終端機進行無線通信；該基地台包含：第1天線，由下列部分構成：第1天線元件，具有第1極化波特性；及第2天線元件，具有與該第1極化波特性正交之第2極化波特性；第2天線，由下列部分構成：第3天線元件，具有該第1極化波特性；及第4天線元件，具有該第2極化波特性；第1~第4基帶信號轉換部，將由該第1~第4天線元件所接收到的接收信號分別轉換為基帶信號；第1天線合成部，將由該第1及第3基帶信號轉換部所轉換之基帶信號分別乘以第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第2天線合成部，將由該第2及第4基帶信號轉換部所轉換之基帶信號分別乘以該第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第3天線合成部，將由該第1及第2天線合成部所相加之基帶信號分別乘以第3及第4加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加而輸出之；第1信號處理部，藉由MMSE之方式，以計算作為前述第1及第2加權係數的第1及第2加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線之指向性圖案，沿著於該期望信號不同方向且干擾信號存在之方向形成有零點；及第2信號處理部，藉由MMSE之方式，以計算作為前述第3及第4加權係數的第3及第4加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線中，各天線元件分別接收到的接收信號之合成極化波和沿著與期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交。
本發明之第1基地台為與移動終端機進行無線通信的基地台，包含：第1天線，由下列部分構成：第1天線元件，具有第1極化波特性；及第2天線元件，具有與該第1極化波特性正交之第2極化波特性；第2天線，由下列部分構成：第3天線元件，具有該第1極化波特性；及第4天線元件，具有該第2極化波特性；第1~第4基帶信號轉換部，將由該第1~第4天線元件所接收到的接收信號分別轉換為基帶信號；第1天線合成部，將由該第1及第2基帶信號轉換部所轉換之基帶信號分別乘以第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第2天線合成部，將由該第3及第4基帶信號轉換部所轉換之基帶信號分別乘以該第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第3天線合成部，將由該第1及第2天線合成部相加而得之基帶信號分別乘以第3及第4加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加而輸出之；第1信號處理部，藉由MMSE(Minimum Mean Square Error，最小平均平方誤差)之方式，以計算作為前述第1及第2加權係數的第1及第2加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線中，各天線元件分別接收到的接收信號之合成極化波和沿著與期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交；及第2信號處理部，藉由MMSE之方式，以計算作為前述第3及第4加權係數的第3及第4加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線之指向性圖案，沿著於該期望信號不同方向且干擾信號存在之方向形成有零點。
本發明之第2基地台為與移動終端機進行無線通信的基地台，其特徵在於包含：第1天線，由下列部分構成：第1天線元件，具有第1極化波特性；及第2天線元件，具有與該第1極化波特性正交之第2極化波特性；第2天線，由下列部分構成：第3天線元件，具有該第1極化波特性；及第4天線元件，具有該第2極化波特性；第1~第4基帶信號轉換部，將由該第1~第4天線元件所接收到的接收信號分別轉換為基帶信號；第1天線合成部，將由該第1及第3基帶信號轉換部所轉換之基帶信號分別乘以第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第2天線合成部，將由該第2及第4基帶信號轉換部所轉換之基帶信號分別乘以該第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第3天線合成部，將由該第1及第2天線合成部所相加之基帶信號分別乘以第3及第4加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加而輸出之；第1信號處理部，藉由MMSE之方式，以計算作為前述第1及第2加權係數的第1及第2加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線之指向性圖案，沿著於該期望信號不同方向且干擾信號存在之方向形成有零點；及第2信號處理部，藉由MMSE之方式，以計算作為前述第3及第4加權係數的第3及第4加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線中，各天線元件分別接收到的接收信號之合成極化波和沿著與期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交。
本發明之第1干擾除去方法藉由與移動終端機進行無線通信之基地台實行之，包含下列步驟：第1及第2轉換步驟，將藉由第1天線之具有第1極化波特性之第1天線元件，及具有與該第1極化波特性正交之第2極化波特性之第2天線元件，兩天線元件所接收到的接收信號分別轉換為基帶信號；第3及第4轉換步驟，將藉由第2天線之具有該第1極化波特性之第3天線元件，及具有該第2極化波特性之第4天線元件，兩天線元件所接收到的接收信號分別轉換為基帶信號；第1天線合成步驟，將以該第1及第2轉換步驟所轉換之基帶信號分別乘以第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第2天線合成步驟，將以該第3及第4轉換步驟所轉換之基帶信號分別乘以該第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第3天線合成步驟，將以該第1及第2天線合成步驟所相加之基帶信號分別乘以第3及第4加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加以輸出之；第1計算步驟，藉由MMSE之方式，以計算作為前述第1及第2加權係數的第1及第2加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線中，各天線元件分別接收到的接收信號之合成極化波和沿著與期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交；及第2計算步驟，藉由MMSE之方式，以計算作為前述第3及第4加權係數的第3及第4加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線之指向性圖案，沿著於該期望信號不同方向且干擾信號存在之方向形成有零點。
本發明之第2干擾除去方法藉由與移動終端機進行無線通信之基地台實行之，包含下列步驟：第1及第2轉換步驟，將藉由第1天線之具有第1極化波特性之第1天線元件，及具有與該第1極化波特性正交之第2極化波特性之第2天線元件所接收到的接收信號分別轉換為基帶信號；第3及第4轉換步驟，將藉由第2天線之具有該第1極化波特性之第3天線元件，及具有該第2極化波特性之第4天線元件所接收到的接收信號分別轉換為基帶信號；第1天線合成步驟，將以該第1及第3轉換步驟所轉換之基帶信號分別乘以第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第2天線合成步驟，將以該第2及第4轉換步驟所轉換之基帶信號分別乘以該第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第3天線合成步驟，將以該第1及第2天線合成步驟所相加之基帶信號分別乘以第3及第4加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加而輸出之；第1計算步驟，藉由MMSE之方式，以計算作為前述第1及第2加權係數的第1及第2加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線之指向性圖案，沿著於該期望信號不同方向且干擾信號存在之方向形成有零點；及第2計算步驟，藉由MMSE之方式，以計算作為前述第3及第4加權係數的第3及第4加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線中，各天線元件分別接收到的接收信號之合成極化波和沿著與期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交。
依本發明，基地台藉由MMSE之方式控制第1及第2天線之指向性，俾使第1及第2天線中各天線元件之接收信號之合成極化波和沿著與期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交，更沿與期望信號不同方向且干擾信號存在之方向形成有零點。
因此可獲得下列效果：基地台就沿與期望信號同一方向存在之干擾信號而言，可藉由使其與合成極化波正交，無法被接收而除去之，同時就沿與期望信號不同方向存在之干擾信號而言，可藉由沿該方向形成零點而除去之。
以下參照圖式說明關於用以實施本發明之最佳形態。
<第1實施形態>
圖1係顯示本實施形態之移動通信系統之整體構成圖。
如圖1所示，本實施形態之移動通信系統包含基地台(BS：Base Station)10與n(n為2以上之自然數)個移動終端機(MS：Mobile Station)20-1~20-n。
基地台10包含天線11-1、11-2，係一正交極化波天線。
在此，天線11-1中，相對於每一移動終端機20-1~20-n分別設有n個下列者：天線元件11-1x，係具有垂直極化波特性之第1天線元件；及天線元件11-1y，係具有水平極化波特性之第2天線元件。
且天線11-2中，同樣分別設有n個下列者：天線元件11-2x，係具有垂直極化波特性之第3天線元件；及天線元件11-2y，係具有水平極化波特性之第4天線元件。
移動終端機20-1~20-n分別包含天線21，由具有垂直極化波特性之一天線元件所構成。
移動通信基本上係電波無法直接傳遞之視距外通信，可傳遞因傳遞通道途中之大樓等障礙物而被反射、旋轉之極化波。
因此，例如由移動終端機20-1、20-2所發送之極化波於發送時點雖皆為垂直極化波，但於由基地台10所接收到的時點已轉換為不同之極化波。
又，圖1中，例如基地台10與移動終端機20-1進行無線通信時，來自移動終端機20-1之接收信號為期望信號，相對於此，沿與期望信號不同方向存在之來自移動終端機20-3之接收信號，或沿與期望信號相同方向存在之來自移動終端機20-2之接收信號為干擾信號。
圖2係顯示本實施形態之基地台10構成之方塊圖。
如圖2所示，本實施形態之基地台10包含：天線11-1，由相對於每一移動終端機20-1~20-n分別設有n個之天線元件11-1x、11-1y所構成；天線11-2，由相對於每一移動終端機20-1~20-n分別設有n個之天線元件11-2x、11-2y所構成；低雜訊放大器(LNA：Low Noise Amplifier)12-1x、12-1y、12-2x、12-2y；降頻轉換器(Down Converter)13-1x、13-1y、13-2x、13-2y；A/D轉換器(ADC：Analog Digital Converter)14-1x、14-1y、14-2x、14-2y；及基帶處理部15，相對於每一移動終端機20-1~20-n設有n個。
又，天線元件11-1x、11-1y、11-2x、11-2y及基帶處理部15以與分別對應之移動終端機20-1~20-n之天線21之極化波無關之方式動作。
且基帶處理部15包含MMSE(Minimum Mean Square Error：最小平均平方誤差)信號處理部101、104、乘法器102-1x、102-1y、102-2x、102-2y、105-1、105-2與加法器103-1、103-2、106。
低雜訊放大器12-1x、降頻轉換器13-1x及A/D轉換器14-1x構成第1基帶信號轉換部，以將由天線元件11-1x所接收到的接收信號轉換為基帶信號。
具體而言，於第1基帶信號轉換部中，低雜訊放大器12-1x放大由天線元件11-1x所接收到的接收信號，降頻轉換器13-1x將自低雜訊放大器12-1x所輸出之接收信號降頻轉換為基帶，A/D轉換器14-1x對自降頻轉換器13-1x所輸出之信號進行A/D轉換，藉此產生並輸出基帶信號。
低雜訊放大器12-1y、降頻轉換器13-1y及A/D轉換器14-1y構成第2基帶信號轉換部，以將由天線元件11-1y所接收到的接收信號轉換為基帶信號。
低雜訊放大器12-2x、降頻轉換器13-2x及A/D轉換器14-2x構成第3基帶信號轉換部，以將由天線元件11-2x所接收到的接收信號轉換為基帶信號。
低雜訊放大器12-2y、降頻轉換器13-2y及A/D轉換器14-2y構成第4基帶信號轉換部，以將由天線元件11-2y所接收到的接收信號轉換為基帶信號。
又，第2、第3及第4基帶信號轉換部之動作與第1基帶信號轉換部之動作大致同樣，故省略說明。
乘法器102-1x、102-1y及加法器103-1構成第1天線合成部。
具體而言，於第1天線合成部中，乘法器102-1x藉由將以MMSE信號處理部101所計算之加權係數Wx乘以自A/D轉換器14-1x所輸出之基帶信號進行加權。且乘法器102-1y藉由將以MMSE信號處理部101所計算之加權係數Wy乘以自A/D轉換器14-1y所輸出之基帶信號進行加權。且加法器103-1將分別自乘法器102-1x、102-1y所輸出，經加權之基帶信號彼此相加以輸出之。
乘法器102-2x、102-2y及加法器103-2構成第2天線合成部。
具體而言，於第2天線合成部中，乘法器102-2x藉由將以MMSE信號處理部101所計算之加權係數Wx乘以自A/D轉換器14-2x所輸出之基帶信號進行加權。且乘法器102-2y藉由將以MMSE信號處理部101所計算之加權係數Wy乘以自A/D轉換器14-2y所輸出之基帶信號進行加權。且加法器103-2將分別自乘法器102-2x、102-2y所輸出，經加權之基帶信號彼此相加以輸出之。
MMSE信號處理部101係第1信號處理部，以因天線元件11-1x、11-1y接收到引示信號時A/D轉換器14-1x、14-1y之輸出信號為基準，以MMSE之方式進行信號處理。藉由此依MMSE之方式進行之信號處理，MMSE信號處理部101計算加權係數Wx、Wy，分別對乘法器102-1x、102-2x輸出加權係數Wx，對乘法器102-1y、102-2y輸出加權係數Wy。
具體而言，MMSE信號處理部101藉由以MMSE之方式進行信號處理，計算加權係數Wx、Wy，該加權係數Wx、Wy俾於天線11-1、11-2內分別由各天線元件所接收之接收信號之合成極化波和沿著與期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交，且自加法器103-1、103-2所輸出之信號之信號位準為最大。
乘法器105-1、105-2及加法器106構成第3天線合成部。
具體而言，於第3天線合成部中，乘法器105-1藉由將以MMSE信號處理部104所計算之加權係數W1乘以自加法器103-1所輸出之基帶信號進行加權。且乘法器105-2藉由將以MMSE信號處理部104所計算之加權係數W2乘以自加法器103-2所輸出之基帶信號進行加權。且加法器106將分別自乘法器105-1、105-2所輸出，經加權之基帶信號彼此相加以輸出之。
MMSE信號處理部104係第2信號處理部，以因天線元件11-1x、11-1y接收到引示信號時加法器103-1、103-2之輸出信號為基準，以MMSE之方式進行信號處理。藉由此依MMSE之方式進行之信號處理，MMSE信號處理部104計算加權係數W1、W2，分別對乘法器105-1輸出加權係數W1，對乘法器105-2輸出加權係數W2。
具體而言，MMSE信號處理部104藉由以MMSE之方式進行信號處理，計算加權係數W1、W2，該加權係數W1、W2可藉由天線11-1、11-2之指向性圖案沿與期望信號不同方向且干擾信號存在之方向形成零點。
又，可利用已知方法進行以MMSE信號處理部101、104所進行，藉由MMSE之方式進行之信號處理，該方法未受限定，故省略說明。
以下參照圖3說明關於藉由基地台10進行之干擾除去方法。
圖3係說明基地台10中，為除去干擾所進行之天線合成動作之向量圖。又，圖3中，左側顯示以本發明之基地台10所進行之天線合成動作，右側則係為比較關連技術之天線合成動作而顯示。
如圖3所示，關連技術中，配合期望信號，進行將各天線元件之接收信號加以同相合成之最大比值合成(MRC：Maximum Ratio Combining)，俾期望信號之信號位準為最大。
亦即，於關連技術中，進行有使SNR(Signal to Noise ratio)最大化之處理，藉此除去干擾信號。
然而，干擾信號沿與期望信號同一方向存在時，干擾信號亦被接收，故會導致接收品質之劣化。
相對於此，本發明中，基地台10首先進行合成天線11-1、11-2中各天線元件之接收信號之天線合成，俾天線11-1、11-2中各天線元件之接收信號之合成極化波和沿著與期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交。
因此，無法接收與各天線元件之接收信號之合成極化波正交之干擾信號，故可除去沿與期望信號同一方向存在之干擾信號。
惟此時會擔心接收品質之劣化，故基地台10進行天線合成，俾天線11-1、11-2中各天線元件之接收信號之合成極化波和沿著與期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交，且自加法器103-1、103-2所輸出之信號之SINR(Signal to Interference and Noise power Ratio：信號對干擾及雜訊比)為最大。
亦即，於本發明中，基地台10在最初之天線合成時已進行有使SINR最大化之處理，藉此，可除去干擾信號，並同時實現接收品質之提升。
且於本發明中，基地台10延續最初之天線合成，進行將各天線11-1、11-2之接收信號加以合成之天線合成，俾藉由天線11-1、11-2之指向性圖案沿與期望信號不同方向且干擾信號存在之方向形成零點(圖3中未圖示)。
因此藉由沿與期望信號不同方向且干擾信號存在之方向形成零點以降低接收敏感度，故可除去沿與期望信號不同方向存在之干擾信號。
如上述於本實施形態中，基地台10藉由MMSE之方式首先進行天線合成，使天線11-1、11-2中各天線元件之接收信號之合成極化波和沿著與期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交，接著進行控制天線11-1、11-2之指向性之天線合成，俾沿與期望信號不同方向且干擾信號存在之方向形成零點。
因此，基地台10就沿與期望信號同一方向存在之干擾信號而言，可藉由使其與合成極化波正交，無法被接收而除去之，同時就沿與期望信號不同方向存在之干擾信號而言，可藉由沿該方向形成零點而除去之。
且基地台10不僅可藉由MMSE之方式使天線11-1、11-2中各天線元件之接收信號之合成極化波和沿著與期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交，更在使自加法器103-1、103-2所輸出之信號之SINR為最大之情形下，除去沿與期望信號同一方向存在之干擾信號，並同時實現接收品質之提升。
<第2實施形態>
上述之第1實施形態之基地台10於最初之天線合成時藉由極化波之方式除去沿與期望信號同一方向存在之干擾信號，接著再藉由天線合成，以指向性之方式除去沿與期望信號不同方向存在之干擾信號。
與此相反，本實施形態之基地台10於最初之天線合成時藉由指向性之方式除去沿與期望信號不同方向存在之干擾信號，接著再藉由天線合成，以極化波之方式除去沿與期望信號同一方向存在之干擾信號。
圖4係顯示本發明第2實施形態基地台10構成之方塊圖。
如圖4所示，相較於圖2所示之第1實施形態，本實施形態之基地台10僅基帶處理部15之構成不同。因此，以下僅說明關於基帶處理部15之構成。
本實施形態之基帶處理部15包含MMSE信號處理部111、114、乘法器112-1x、112-1y、112-2x、112-2y、115-x、115-y與加法器113-x、113-y、116。
乘法器112-1x、112-2x及加法器113-x構成第1天線合成部。
具體而言，於第1天線合成部中，乘法器112-1x藉由將以MMSE信號處理部111所計算之加權係數W1乘以自A/D轉換器14-1x所輸出之基帶信號進行加權。且乘法器112-2x藉由將以MMSE信號處理部111所計算之加權係數W2乘以自A/D轉換器14-2x所輸出之基帶信號進行加權。且加法器113-x將分別自乘法器112-1x、112-2x所輸出，經加權之基帶信號彼此相加以輸出之。
乘法器112-1y、112-2y及加法器113-y構成第2天線合成部。
具體而言，於第2天線合成部中，乘法器112-1y藉由將以MMSE信號處理部111所計算之加權係數W1乘以自A/D轉換器14-1y所輸出之基帶信號進行加權。且乘法器112-2y藉由將以MMSE信號處理部111所計算之加權係數W2乘以自A/D轉換器14-2y所輸出之基帶信號進行加權。且加法器113-y將分別自乘法器112-1y、112-2y所輸出，經加權之基帶信號彼此相加以輸出之。
MMSE信號處理部111係第1信號處理部，以因天線元件11-1x、11-1y接收到引示信號時A/D轉換器14-1x、14-1y之輸出信號為基準，以MMSE之方式進行信號處理。藉由此以MMSE之方式進行之信號處理，MMSE信號處理部111計算加權係數W1、W2，分別對乘法器112-1x、112-1y輸出加權係數W1，對乘法器112-2x、112-2y輸出加權係數W2。
具體而言，MMSE信號處理部111藉由以MMSE之方式進行信號處理，計算加權係數W1、W2，該加權係數W1、W2俾藉由天線11-1、11-2之指向性圖案沿與期望信號不同方向且干擾信號存在之方向形成零點。
乘法器115-x、115-y及加法器116構成第3天線合成部。
具體而言，於第3天線合成部中，乘法器115-x藉由將以MMSE信號處理部114所計算之加權係數Wx乘以自加法器113-x所輸出之基帶信號進行加權。且乘法器115-y藉由將以MMSE信號處理部114所計算之加權係數Wy乘以自加法器113-y所輸出之基帶信號進行加權。且加法器116將分別自乘法器115-x、115-y所輸出，經加權之基帶信號彼此相加以輸出之。
MMSE信號處理部114係第2信號處理部，以因天線元件11-1x、11-1y接收到引示信號時加法器113-x、113-y之輸出信號為基準，以MMSE之方式進行信號處理。藉由此以MMSE之方式進行之信號處理，MMSE信號處理部114計算加權係數Wx、Wy，分別對乘法器115-x輸出加權係數Wx，對乘法器115-y輸出加權係數Wy。
具體而言，MMSE信號處理部114藉由以MMSE之方式進行信號處理計算加權係數Wx、Wy，該加權係數Wx、Wy俾於天線11-1、11-2內分別由各天線元件所接收之接收信號之合成極化波和沿著與期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交，且自加法器116所輸出之信號之信號位準為最大。
又，可利用已知方法進行藉由MMSE信號處理部111、114所進行，以MMSE之方式進行之信號處理，該方法未受限定，故省略說明。
如上述，於本實施形態中，基地台10首先藉由MMSE之方式，進行控制天線11-1、11-2之指向性之天線合成，俾沿與期望信號不同方向且干擾信號存在之方向形成零點，接著進行天線合成，俾天線11-1、11-2中各天線元件之接收信號之合成極化波和沿著與期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交。
如此，相較於第1實施形態，本實施形態僅變更了天線合成之順序，故可獲得與第1實施形態相同之效果。
以上雖已參照實施形態說明本發明，但本發明不受上述實施形態所限定。熟悉該技藝者可在本發明之範圍內針對本發明之構成或詳細內容進行可理解之各種變更。
例如於上述第1及第2實施形態中，雖為使說明簡單，舉正交極化波天線為2個之情形為例說明之，但本發明不限於此，亦可適用於正交極化波天線為3個以上之情形。
本申請案主張以2008年9月11日所申請之日本申請案特願2008-233344為基礎之優先權，將其所有揭示導入於此。
Wx、Wy、W1、W2．．．加權係數
10．．．基地台
11-1、11-2．．．天線
11-1x、11-1y、11-2x、11-2y．．．天線元件
12-1x、12-1y、12-2x、12-2y．．．低雜訊放大器
13-1x、13-1y、13-2x、13-2y．．．降頻轉換器
14-1x、14-1y、14-2x、14-2y．．．A/D轉換器
15．．．基帶處理部
20-1~20-n．．．移動終端機
21．．．天線
101、104、111、114．．．MMSE信號處理部
102-1x、102-1y、102-2x、102-2y、105-1、105-2、112-1x、112-1y、112-2x、112-2y、115-x、115-y．．．乘法器
103-1、103-2、106、113-x、113-y、116．．．加法器
圖1係顯示本發明之第1及第2實施形態移動通信系統之構成圖。
圖2係顯示本發明之第1實施形態基地台構成之方塊圖。
圖3係藉由圖2所示之基地台所進行之天線合成動作之說明圖。
圖4係顯示本發明之第2實施形態基地台構成之方塊圖。
Wx、Wy、W1、W2．．．加權係數
10．．．基地台
11-1、11-2．．．天線
11-1x、11-1y、11-2x、11-2y．．．天線元件
12-1x、12-1y、12-2x、12-2y．．．低雜訊放大器
13-1x、13-1y、13-2x、13-2y．．．降頻轉換器
14-1x、14-1y、14-2x、14-2y．．．A/D轉換器
15．．．基帶處理部
101、104．．．MMSE信號處理部
102-1x、102-1y、102-2x、102-2y、105-1、105-2．．．乘法器
103-1、103-2、106．．．加法器

Claims (16)

  1. 一種移動通信系統，包含：移動終端機；及基地台，與該移動終端機進行無線通信；該基地台包含：第1天線，由下列部分構成：第1天線元件，具有第1極化波特性；及第2天線元件，具有與該第1極化波特性正交之第2極化波特性；第2天線，由下列部分構成：第3天線元件，具有該第1極化波特性；及第4天線元件，具有該第2極化波特性；第1~第4基帶信號轉換部，將由該第1~第4天線元件所接收到的接收信號分別轉換為基帶信號；第1天線合成部，將由該第1及第2基帶信號轉換部所轉換之基帶信號分別乘以第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第2天線合成部，將由該第3及第4基帶信號轉換部所轉換之基帶信號分別乘以該第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第3天線合成部，將由該第1及第2天線合成部相加而得之基帶信號分別乘以第3及第4加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加而輸出之；第1信號處理部，藉由MMSE(Minimum Mean Square Error，最小平均平方誤差)之方式，以計算作為前述第1及第2加權係數的第1及第2加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線中，各天線元件分別接收到的接收信號之合成極化波和沿著與期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交；及第2信號處理部，藉由MMSE之方式，以計算作為前述第3及第4加權係數的第3及第4加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線之指向性圖案，沿著於該期望信號不同方向且干擾信號存在之方向形成有零點。
  2. 如申請專利範圍第1項之移動通信系統，其中該第1信號處理部 藉由MMSE之方式計算如下情況之第1及第2加權係數：於該第1及第2天線中，各天線元件分別接收到的接收信號之合成極化波，和沿著與該期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交，且自該第1及第2天線合成部所輸出之信號之SINR(Signal to Interference and Noise power Ratio，信號對干擾及雜訊比)為最大。
  3. 一種移動通信系統，包含：移動終端機；及基地台，與該移動終端機進行無線通信；該基地台包含：第1天線，由下列部分構成：第1天線元件，具有第1極化波特性；及第2天線元件，具有與該第1極化波特性正交之第2極化波特性；第2天線，由下列部分構成：第3天線元件，具有該第1極化波特性；及第4天線元件，具有該第2極化波特性；第1~第4基帶信號轉換部，將由該第1~第4天線元件所接收到的接收信號分別轉換為基帶信號；第1天線合成部，將由該第1及第3基帶信號轉換部所轉換之基帶信號分別乘以第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第2天線合成部，將由該第2及第4基帶信號轉換部所轉換之基帶信號分別乘以該第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第3天線合成部，將由該第1及第2天線合成部所相加之基帶信號分別乘以第3及第4加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加而輸出之；第1信號處理部，藉由MMSE之方式，以計算作為前述第1及第2加權係數的第1及第2加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線之指向性圖案，沿著於該期望信號不同方向且干擾信號存在之方向形成有零點；及第2信號處理部，藉由MMSE之方式，以計算作為前述第3 及第4加權係數的第3及第4加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線中，各天線元件分別接收到的接收信號之合成極化波和沿著與期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交。
  4. 如申請專利範圍第3項之移動通信系統，其中該第2信號處理部藉由MMSE之方式計算如下情況之第3及第4加權係數：於該第1及第2天線中，各天線元件分別接收到的接收信號之合成極化波，和沿著與該期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交，且自該第3天線合成部所輸出之信號之SINR為最大。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之移動通信系統，其中，對應於每一該移動終端機均設有該第1~第4天線元件、該第1~第3天線合成部及該第1及第2信號處理部。
  6. 如申請專利範圍第5項之移動通信系統，其中該第1~第4天線元件、該第1~第3天線合成部與該第1及第2信號處理部，係以與該移動終端機之天線之極化波無關之方式動作。
  7. 一種基地台，與移動終端機進行無線通信，包含：第1天線，由下列部分構成：第1天線元件，具有第1極化波特性；及第2天線元件，具有與該第1極化波特性正交之第2極化波特性；第2天線，由下列部分構成：第3天線元件，具有該第1極化波特性；及第4天線元件，具有該第2極化波特性；第1~第4基帶信號轉換部，將由該第1~第4天線元件所接收到的接收信號分別轉換為基帶信號；第1天線合成部，將由該第1及第2基帶信號轉換部所轉換之基帶信號分別乘以第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第2天線合成部，將由該第3及第4基帶信號轉換部所轉換之基帶信號分別乘以該第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第3天線合成部，將由該第1及第2天線合成部相加而得之基帶信號分別乘以第3及第4加權係數以進行加權，並將該經加 權之基帶信號彼此相加而輸出之；第1信號處理部，藉由MMSE(Minimum Mean Square Error，最小平均平方誤差)之方式，以計算作為前述第1及第2加權係數的第1及第2加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線中，各天線元件分別接收到的接收信號之合成極化波和沿著與期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交；及第2信號處理部，藉由MMSE之方式，以計算作為前述第3及第4加權係數的第3及第4加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線之指向性圖案，沿著於該期望信號不同方向且干擾信號存在之方向形成有零點。
  8. 如申請專利範圍第7項之基地台，其中該第1信號處理部藉由MMSE之方式計算如下情況之第1及第2加權係數：於該第1及第2天線中，各天線元件分別接收到的接收信號之合成極化波，和沿著與該期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交，且自該第1及第2天線合成部所輸出之信號之SINR為最大。
  9. 一種基地台，與移動終端機進行無線通信，包含：第1天線，由下列部分構成：第1天線元件，具有第1極化波特性；及第2天線元件，具有與該第1極化波特性正交之第2極化波特性；第2天線，由下列部分構成：第3天線元件，具有該第1極化波特性；及第4天線元件，具有該第2極化波特性；第1~第4基帶信號轉換部，將由該第1~第4天線元件所接收到的接收信號分別轉換為基帶信號；第1天線合成部，將由該第1及第3基帶信號轉換部所轉換之基帶信號分別乘以第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第2天線合成部，將由該第2及第4基帶信號轉換部所轉換之基帶信號分別乘以該第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第3天線合成部，將由該第1及第2天線合成部所相加之基 帶信號分別乘以第3及第4加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加而輸出之；第1信號處理部，藉由MMSE之方式，以計算作為前述第1及第2加權係數的第1及第2加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線之指向性圖案，沿著於該期望信號不同方向且干擾信號存在之方向形成有零點；及第2信號處理部，藉由MMSE之方式，以計算作為前述第3及第4加權係數的第3及第4加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線中，各天線元件分別接收到的接收信號之合成極化波和沿著與期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交。
  10. 如申請專利範圍第9項之基地台，其中該第2信號處理部藉由MMSE之方式計算如下情況之第3及第4加權係數：於該第1及第2天線中，各天線元件分別接收到的接收信號之合成極化波，和沿著與該期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交，且自該第3天線合成部所輸出之信號之SINR為最大。
  11. 如申請專利範圍第7至10項中任一項之基地台，其中，對應於每一該移動終端機均設有該第1~第4天線元件、該第1~第3天線合成部及該第1及第2信號處理部。
  12. 如申請專利範圍第11項之基地台，其中該第1~第4天線元件、該第1~第3天線合成部及該第1及第2信號處理部以與該移動終端機之天線之極化波無關之方式動作。
  13. 一種干擾除去方法，藉由與移動終端機進行無線通信之基地台實行之，包含下列步驟：第1及第2轉換步驟，將藉由第1天線之具有第1極化波特性之第1天線元件，及具有與該第1極化波特性正交之第2極化波特性之第2天線元件，兩天線元件所接收到的接收信號分別轉換為基帶信號；第3及第4轉換步驟，將藉由第2天線之具有該第1極化波特性之第3天線元件，及具有該第2極化波特性之第4天線元件，兩天線元件所接收到的接收信號分別轉換為基帶信號； 第1天線合成步驟，將以該第1及第2轉換步驟所轉換之基帶信號分別乘以第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第2天線合成步驟，將以該第3及第4轉換步驟所轉換之基帶信號分別乘以該第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第3天線合成步驟，將以該第1及第2天線合成步驟所相加之基帶信號分別乘以第3及第4加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加以輸出之；第1計算步驟，藉由MMSE之方式，以計算作為前述第1及第2加權係數的第1及第2加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線中，各天線元件分別接收到的接收信號之合成極化波和沿著與期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交；及第2計算步驟，藉由MMSE之方式，以計算作為前述第3及第4加權係數的第3及第4加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線之指向性圖案，沿著於該期望信號不同方向且干擾信號存在之方向形成有零點。
  14. 如申請專利範圍第13項之干擾除去方法，其中於該第1計算步驟中，藉由MMSE之方式計算如下情況之第1及第2加權係數：於該第1及第2天線中，各天線元件分別接收到的接收信號之合成極化波，和沿著與該期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交，且自該第1及第2天線合成步驟所輸出之信號之SINR為最大。
  15. 一種干擾除去方法，藉由與移動終端機進行無線通信之基地台實行之，包含下列步驟：第1及第2轉換步驟，將藉由第1天線之具有第1極化波特性之第1天線元件，及具有與該第1極化波特性正交之第2極化波特性之第2天線元件所接收到的接收信號分別轉換為基帶信號；第3及第4轉換步驟，將藉由第2天線之具有該第1極化波特 性之第3天線元件，及具有該第2極化波特性之第4天線元件所接收到的接收信號分別轉換為基帶信號；第1天線合成步驟，將以該第1及第3轉換步驟所轉換之基帶信號分別乘以第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第2天線合成步驟，將以該第2及第4轉換步驟所轉換之基帶信號分別乘以該第1及第2加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加；第3天線合成步驟，將以該第1及第2天線合成步驟所相加之基帶信號分別乘以第3及第4加權係數以進行加權，並將該經加權之基帶信號彼此相加而輸出之；第1計算步驟，藉由MMSE之方式，以計算作為前述第1及第2加權係數的第1及第2加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線之指向性圖案，沿著於該期望信號不同方向且干擾信號存在之方向形成有零點；及第2計算步驟，藉由MMSE之方式，以計算作為前述第3及第4加權係數的第3及第4加權係數，其情況如下：於該第1及第2天線中，各天線元件分別接收到的接收信號之合成極化波和沿著與期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交。
  16. 如申請專利範圍第15項之干擾除去方法，其中於該第2計算步驟中，藉由MMSE之方式計算如下情況之第3及第4加權係數：於該第1及第2天線中，各天線元件分別接收到的接收信號之合成極化波，和沿著與該期望信號同一方向存在之干擾信號之極化波正交，且自該第3天線合成步驟所輸出之信號之SINR為最大。
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