天线指向性控制系统的制作方法_4

文档序号:9732309
于规定的阔值 TH2且将秩的假定值设定为1的模型环境Ea中,从1792个指向性模型图案中选定属于指向性 群A的指向性图案候选。在模型环境Ea中,将规定的信道容量W上的指向性模型图案选定为 属于指向性群A的指向性图案候选。此外,如果从天线11、12间的相关系数高于规定值且天 线11、12的合成增益高于规定的增益值G1的指向性模型图案中选定,则效率高而优选。
[0104] 另外,例如在将传输模式设定为多用户ΜΙΜΟ模式(SDMA模式)、将SINR的假定值设 定为规定的阔值TH3W上且将秩的假定值设定为1的模型环境Ec中,从1792个指向性模型图 案中选定属于指向性群C的指向性图案候选。在模型环境Ec中,将规定的信道容量W上的指 向性模型图案选定为属于指向性群C的指向性图案候选。此外,如果从天线11、12间的相关 系数高于规定值的指向性模型图案中选定,则效率高而优选。
[0105] 另外,例如在将传输模式设定为发送分集模式、将SINR的假定值设定为小于规定 的阔值TH4且将秩的假定值设定为2W上的环境Eb中,从1792个指向性模型图案中选定属于 指向性群B的指向性图案候选。在模型环境Eb中,将规定的信道容量W上的指向性模型图案 选定为属于指向性群B的指向性图案候选。此外,如果从天线11、12间的相关系数低于规定 的系数值且天线11、12的合成增益高于规定的增益值G2的指向性模型图案中选定,则效率 高而优选。
[0106] [表 2]
[0107]
[0108] 表2是例示了属于预先存储在存储器32中的指向性群A的指向性图案候选的表。形 状图案41、42、43、44是从1792个指向性模型图案中如上所述那样选定的4个指向性模型图 案。并且,角度图案A1-UA1-2、· · - A1-12各自具有形状彼此相同且仅峰值增益方向互不 相同的形状图案。例如,形状图案A1具有每隔30°峰值增益方向不同的12个角度图案A1-1、 A1-2、· · - A1-12。因而,在表2的情况下,48( = 12X4)个指向性图案被预先存储在存储器 32中,来作为属于指向性群A的指向性图案候选。
[0109] 与属于指向性群A的指向性图案候选同样地,分别属于其它指向性群B、C、D的指向 性图案候选也被预先存储在存储器32中。
[0110] <指向性图案的选择和设定〉
[0111] 例如在选择属于指向性群A的指向性图案候选来作为对天线11、12设定的指向性 图案的情况下,控制器31需要在属于所选择出的指向性群A的指向性图案候选中确定最佳 的指向性图案。在该情况下,控制器31对天线11、12分别依次设定属于所选择出的指向性群 A的指向性图案候选。信号处理电路30对每次设定属于指向性群A的各指向性图案候选时的 天线11、12的接收信号的SINR进行测定。控制器31将属于所选择出的指向性群A的指向性图 案候选中的SINR的测定值最大的指向性图案选择为对天线11、12设定的指向性图案。由此, 能够对天线11、12设定在当前的环境中能够获得最高信道容量的指向性图案。
[0112] 选择属于其它指向性群B、C、D的指向性图案候选来作为对天线11、12设定的指向 性图案的情况也同样。
[0113] 图7是示出由天线指向性控制系统10实施的指向性图案的选择方法的一例的流程 图。
[0114] 在步骤S10中,当通过输入电源来启动无线通信装置100时,控制器31选择预先存 储在存储器32中的基准指向性图案,指向性控制电路21、22对天线11、12设定所选择出的基 准指向性图案。
[0115] 在步骤S20中,信号处理电路30对由被设定了基准指向性图案的天线11、12得到的 接收信号的SINR进行测定。在步骤S30中,在SINR的测定值相对于上次的测定值变动了规定 的变动幅度W上的情况下,实施步骤S40,在SINR的测定值相对于上次的测定值没有变动规 定的变动幅度W上的情况下,再次实施步骤S20。
[0116] 在步骤S40中,控制器31判定SINR的测定值是否为规定的阔值W上,在SINR的测定 值为规定的阔值W上的情况下,实施步骤S50,在SINR的测定值小于规定的阔值的情况下, 实施步骤S250。
[0117] 在步骤S50中得到的秩的测定值为2W上的情况下,控制器31将适于ΜΙΜΟ空间多路 复用模式的指向性群D选择为对天线11、12设定的指向性图案(步骤S70)。此时,控制器31对 天线11、12依次设定与表2同样地被预先存储在存储器32中的指向性群D的形状图案D1、D2、 D3、D4中的例如峰值增益方向0°的角度图案D1-1~D4-1,并对每次设定各角度图案D1-1~ D4-1时的天线11、12的接收信号的SINR进行测定。控制器31将属于所选择出的指向性群D的 角度图案D1-1~D4-1中的、SINR的测定值最大的角度图案所属的形状图案决定为对天线 11、12设定的虚拟的指向性图案。
[0118] 例如,设为在步骤S70中决定的虚拟的指向性图案是形状图案D1。在步骤S80中,控 制器31进行使在步骤S70中选择出的形状图案D1的角度变化的角度扫描,并确定SINR的测 定值最大的指向性图案。
[0119] 例如,控制器31进行如下的角度扫描:对天线11、12依次设定属于与表2同样地被 预先存储在存储器32中的形状图案D1的多个角度图案(例如,形状彼此相同且仅峰值增益 方向互不相同的12个角度图案D1-1~D1-12)。信号处理电路30对每次设定属于形状图案D1 的各角度图案D1-1~D1-12时的天线11、12的接收信号的SINR进行测定。控制器31将属于所 选择出的形状图案D1的角度图案中的、SINR的测定值最大的角度图案确定为对天线11、12 设定的指向性图案。
[0120] 此外,在ΜΙΜΟ空间多路复用模式的情况下,假定能够获得足够的多路径的秩为2W 上而水平面内的角度扩展叩宽,因此可W省略步骤S80的角度扫描。
[0121] 在步骤S90中,指向性控制电路21、22对天线11、12设定所确定的角度图案。由此, 能够在当前的环境中对天线11、12设定能够获得最高的信道容量的指向性图案。在步骤S90 之后,在步骤S100中返回到步骤S20,再次执行步骤S20的处理。
[0122] 另一方面,在步骤S50中得到的秩的测定值小于2的情况下,控制器31将适于多用 户ΜΙΜΟ模式(SDMA模式)的指向性群C选择为对天线11、12设定的指向性图案(步骤S170)。步 骤S180至S200的处理是与步骤S80至S100相同的处理,因此省略步骤S180至S200的说明。
[0123] 另一方面,在步骤S250中得到的秩的测定值为2W上的情况下,控制器31将适于发 送分集模式的指向性群Β选择为对天线11、12设定的指向性图案(步骤S270)。步骤S280至 S300的处理是与步骤S80至S100相同的处理,因此省略步骤S280至S300的说明。
[0124] 同样地,在步骤S250中得到的秩的测定值小于2的情况下,控制器31将适于BF模式 的指向性群A选择为对天线11、12设定的指向性图案(步骤S370)。步骤S380至S400的处理是 与步骤S80至S100相同的处理,因此省略步骤S380至S400的说明。
[0125] <指向性图案候选的制作例2〉
[0126] 上述的制作例1是基于计算机上的天线模型来制作指向性图案候选的例子。制作 例2是基于多个指向性图案来制作被预先存储在存储器32中的指向性图案候选的例子,多 个指向性图案是使用实际制作出的天线和控制该天线的指向性的控制电路而得到的。
[0127] 图8是示出用于制作被预先存储在存储器32中的指向性图案候选的指向性图案的 形状例的图案图。图8概念性地示出了设置有实际制作出的天线11、12的平面内的特定的极 化波成分,例如XY平面内的垂直极化波成分的指向性图案。
[0128] 图8示出7个指向性图案,运7个指向性图案是通过由控制电路控制天线的指向性 W使主波束的方向互不相同而得到的。主波束的方向是具有-90°至90°的不同方向的7个方 向。运7个指向性图案能够应用于方式彼此相同的各天线11、12,由此能够获得通过天线11、 12的指向性控制所能够生成的28(=wC2)个合成指向性图案。
[0129] 图9是表示利用基于指向性图案的测定数据的天线间的相关系数互不相同的4个 指向性图案、对于5个角度扩展opWMIMO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。图10是表示利用基于指向性图案的测定数据的天线间的相关系数互不相 同的4个指向性图案、对于5个角度扩展opWBF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。图9、图10示出水平面内的角度扩展op为10°、30°、50°、100°、200°运5 种情况。
[0130] 在图9、图10中/'Dir#lDir#r表示对天线11设定图8示出的指向性图案Dir#l且对 天线12设定指向性图案Dir#7时的分析数据/'Dir#3Dir#护、"Dir#4Dir#5"、"Dir#lDir#r 也是相同的含义。天线11、12间的相关系数按"0^#10山#7"、"0^#30山#护、可^#40山#5"、 "Dir#lDir#r顺序升高。
再多了解一些
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