天线指向性控制系统的制作方法

文档序号:9732309
天线指向性控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种天线的指向性控制系统。
【背景技术】
[0002] 作为使通信速度提高的方法,正利用一种采用多天线的ΜΙΜΟ空间多路复用通信技 术。然而,在移动体通信中,终端处的电波传播环境是多样的,能够利用ΜΙΜΟ空间多路复用 通信的环境实际上是有限的。
[0003] 例如,在非专利文献1中公开了一种市区内的到达波的角度扩展(Angle Spread) 的实测数据。示出了 W下情况:即使是大厦等反射物比较多的市区,到达波的角度扩展也为 30° W下,无法获得足够的多路径到达环境。
[0004] 由于存在运种实际情况,因此在非专利文献2所示的3GPP标准的情况下,除了 ΜΙΜΟ 空间多路复用模式W外,还设定了波束成形模式、发送分集模式、多用户ΜΙΜΟ模式等共计9 个传输模式。采用了 W下方式:基于从基站发送的基准信号来测定终端所处的电波环境,并 选择恰当的传输模式。
[0005] 另一方面,作为使通信性能提高的方法之一,正研究一种具有指向性可变功能的 多天线。关于运种指向性可变天线,在专利文献1中公开了一种指向性可变天线的指向性选 择方法,来作为使ΜΙΜΟ空间多路复用通信中的相对于电波环境变动的鲁棒性提高的方法。
[0006] 专利文献1:日本特开2010-258579号公报
[0007] 非专利文献 1 :Tetsu;ro Imai,etc .,"Α Propagation Prediction System for Urban Area Macrocells Using Ray-tacing Methods",NTT DoCoMo Technical Journal, Vol.6,No.l,p.41-51
[000引 非专利文献2:3GPP TS 36.213V10.1.0:3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network;EvoIved Universal Trrestrial Radio Access(E-UTRA);Pysical layer procedures(ReleaselO),p.26-27
[0009] 非专利文献3:多贺,"陸上移動通信環境吃挺巧?アシテナク斗パ一シテ相関特 性。解析(陆上移动通信环境下的天线分集相关特性的分析Γ,电子信息通信学会论文志 B-II,Vol.J-73-B-II,No.12,p.883-895
[0010] 非专利文献4:唐泽,"ΜΙΜΟ伝搬予中シ幸瓜子尹リシク(MIM0传播信道建模r,电子 信息通信学会论文志 B,Vo 1. J-86-B,No. 9,P. 1706-1720

【发明内容】

[00"] 发明要解决的问题
[0012]然而,专利文献1所公开的方法是考虑指向性图案间的相关性的技术,前提是仅选 择天线间的相关性低的天线结构。因此,能够在ΜΙΜΟ空间多路复用通信中利用,但在如上所 述那样选择了除ΜΙΜΟ空间多路复用通信W外的传输模式的情况下,不能实现良好的通信性 能。
[0013] 因此,本发明的目的在于提供一种能够追随电波传播环境的变动来选择恰当的指 向性图案的天线指向性控制系统。
[0014] 用于解决问题的方案
[001引为了实现上述目的,提供一种天线指向性控制系统,其具备:
[0016] 指向性可变的多个天线;
[0017] 测定单元,其对与所述多个天线的接收信号有关的接收信号质量和信道质量进行 测定;
[0018] 选择单元,其根据所述接收信号质量的测定值和所述信道质量的测定值,从预先 准备的多个指向性图案候选中选择对所述多个天线设定的指向性图案;W及
[0019] 设定单元,其对所述多个天线设定所选择出的指向性图案。
[0020] 发明的效果
[0021] 根据一个方式,能够追随电波传播环境的变动来选择恰当的指向性图案。
【附图说明】
[0022] 图1是示出指向性控制系统的一个结构例的框图。
[0023] 图2是示出到达波的角度扩展为100°时的信道容量的比较数据的曲线图。
[0024] 图3是示出到达波的角度扩展为10°时的信道容量的比较数据的曲线图。
[0025] 图4是示出BF模式下的信道容量的比较数据的曲线图。
[0026] 图5是示出用于制作被预先准备的指向性图案候选的指向性模型图案的形状例的 图案图。
[0027] 图6是示出用于制作被预先准备的指向性图案候选的指向性模型图案的形状例的 图案图。
[0028] 图7是示出指向性图案的选择方法的一例的流程图。
[0029] 图8是示出用于制作指向性图案候选的指向性图案的形状例的图案图。
[0030] 图9是表示基于天线间的相关系数互不相同的4个指向性图案的测定数据的、对于 5个角度扩展叩WMIM0模式进行传输时的SINR下的信道容量的分析数据的一例的曲线图。
[0031] 图10是表示基于天线间的相关系数互不相同的4个指向性图案的测定数据的、对 于5个角度扩展叩WBF模式进行传输时的SINR下的信道容量的分析数据的一例的曲线图。
[0032] 图11是表示WMIM0模式和BF模式进行传输时的SINR和信道容量的分析数据的一 例的曲线图。
【具体实施方式】
[0033] <天线指向性控制系统的结构〉
[0034] 图1是示出作为本发明的一个实施方式的天线指向性控制系统10的结构例的框 图。天线指向性控制系统10例如是搭载于无线通信装置100的天线系统。作为无线通信装置 100的例子,能够列举移动体本身或内置于移动体的通信装置。作为移动体的例子,能够列 举可携带的便携式终端装置、汽车等车辆、机器人等。作为便携式终端装置的具体例,能够 列举便携式电话、智能手机、平板型计算机等电子设备。
[0035] 天线指向性控制系统10具备指向性可变的多个天线11、12、信号处理电路30、控制 器31W及多个指向性控制电路21、22。
[0036] 2个天线11、12是能够接收到达的电波(到达波)或者发送无线通信装置100的信号 且能够控制指向性的天线。天线11、12各自的专用的指向性图案由所对应的指向性控制电 路21、22动态且独立地控制。所谓在天线指向性控制系统10中选择的指向性图案,可W说是 选择天线11、12各自的专用的指向性图案的组合。此外,也可W不独立地控制天线11、12各 自的专用的指向性图案,而例如像相控阵天线那样用2个天线11、12控制指向性图案。
[0037] 另外,为了能够控制指向性,多个天线11、12各自可W具有福射元件(天线元件)和 用于控制福射元件的阻抗的阻抗控制部。阻抗控制部例如是能够调整电容的电容可变电 路、能够调整电抗的电抗可变电路等。另外,为了能够控制指向性,天线11、12各自也可W由 相控阵天线构成。
[0038] 信号处理电路30是对由天线11、12通过接收到达波而得到的接收信号进行处理或 者对无线通信装置100的发送信号进行处理的电路。信号处理电路30例如是对由天线11、12 得到的接收信号进行放大和AD转换等高频处理、基带处理的电路。
[0039] 信号处理电路30包含对与天线11、12的接收信号有关的接收信号质量和与天线 11、12的接收信号有关的信道质量进行测定的测定单元。
[0040] 作为与天线11、12的接收信号有关的接收信号质量的一例,能够列举SINR(Signal to Inte;rference plus Noise Ratio:信号与干扰加噪声比)。然而,与天线11、12的接收信 号有关的接收信号质量也可W与应用天线指向性控制系统10的通信方式相应地是其它指 标。例如,在应用于LTE(Long Term Evolution:长期演进技术)方式的情况下,能够列举SIR (Signal to Interference Ratio :信号干扰tk )、RSSI (Received Signal Strength Indicator:接收信号强度指标)、RSRP(Reference Signal Received化wer:参考信号接收 功率)、RSRQ(Reference Signal Received Quality:参考信号接收质量)等。在应用于胖-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access:宽带码分多址)方式的情况下,能够列 举RSCP(Received Si即al Code化wer:接收信号码功率)等。
[0041] 作为与天线11、12的接收信号有关的信道质量的一例,能够列举信道信息(CSI: 化annel S化te Information!;信道状态信息))、秩(rank)等。然而,与天线11、12的接收信 号有关的信道质量也可W与应用天线指向性控制系统10的通信方式相应地是其它指标。例 如,在应用于LTE方式的情况下,能够列举CQI (化annel Quality Indicator:信道质量指 标)、PMI(Pre-coding
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