专利名称：基站设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于数字移动通信系统的基站设备，并且尤其涉及配备自适应阵列天线的基站设备。
背景技术：
传统基站设备配备有自适应阵列天线(在下文中称之为“AAA”)，以抑制在接收信号中的干扰波(诸如相邻信道干扰波、同信道干扰波、以及延迟波)的影响。配备AAA的基站基于多个天线，并通过为从每个天线接收的信号(即，每个所接收的信号序列)提供幅度和相位调整，能够强烈地仅接收从期望的方向上到达的电磁波(在下文中称之为“形成接收方向性”)。接收信号的幅度和相位调整是通过用特定序列复合系数(接收权重)乘以每个所接收的信号序列来完成的。
通过经由对应于序列的天线传送由特定序列复合系数(传送权重)相乘的传送信号，配备该AAA的基站能够在期望的方向上强烈地传送电磁波(在下文中称之为“具有传送方向性”)。
如下所述，有两种主要方法用于在这种基站中安排天线。首先，存在一种方法(在下文中称之为“方法1”)，由此安排天线在这样的位置上使得在由天线接收的信号之间的衰落相关性实际上是1。
当使用方法1时，基站在接收时和在传送时均能够获得较大的阵列增益。例如，如果将所配置的天线的总体数目指定为N，则引入一阵列天线使得有可能获得具有2N倍天线增益的接收信号。另外，引入一阵列天线使得有可能获得具有N倍信噪比的接收信号。
其次，存在一种方法(在下文中称之为“方法2”)，由此安排天线在这样的位置上使得在由天线接收的信号之间的衰落相关性实际上是0。
当使用方法2时，由于在由天线接收的信号之间的衰落相关性实际上是0，所以基站能够利用从相应天线接收的信号执行分集接收。结果，基站能够获得比在使用方法1时更好的带有减弱的衰落影响的接收信号。
然而，下列问题施加在配备如上所述的传统AAA的基站上。当使用方法1时，由于在由天线接收的信号之间的衰落相关性实际上是1，该基站不能够利用从相应天线接收的信号执行分集接收。因而，基站难以获得带有减弱的衰落影响的较好接收信号。
为了防止这种问题，基站仅需要配备分集所需的AAA数目。然而，在此情形中，要安装的天线数目增加了，并且天线安装变得困难。另外，随着天线数目的增加，要计算的复合系数(接收权重和传送权重)的数目也增加了，并且权重计算所需的计算规模变得极大。
而且，当使用方法2时，在传送信号的方向图上，旁瓣(side lobe)是在所有方向上而不是仅在期望的方向上产生的。结果，位于一方向上但不是上述期望方向上的移动台接收主要干扰，并且接着难以获得良好的通信。由此，方法2的使用不适于诸如CDMA(码分多址)的多用户环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种抑制衰落和干扰的影响、并且获得具有较好特性的接收信号、同时保持在移动台设备(通信终端设备)中的良好通信质量的基站设备。
通过为基于序列连序列(sequence by sequence)来安排以便在水平面中的特定序列的预定位置处具有相互垂直的位置关系的多个支路提供天线元件、基于支路连支路(branch by branch)利用每个序列的接收信号执行自适应阵列天线处理、产生合并由特定序列权重乘以每个上述序列的接收信号引起的信号的合并信号、并且利用每个支路的所产生的合并信号执行分集合并，能够实现该目的。
而且，通过提供在水平面中的特定序列预定位置处以相互预定距离来安排的对应第一支路的垂直极化天线元件和对应第二支路的水平极化天线元件、基于支路连支路利用每个序列的接收信号执行自适应阵列天线处理、产生合并由特定序列权重乘以每个上述序列的接收信号引起的信号的合并信号、并且利用每个支路的所产生的合并信号执行分集合并，能够实现该目的。
图1是示出根据本发明的实施例1的基站设备的结构的方框图；
图2是示出根据本发明的实施例2的基站设备的结构的方框图；图3是示出根据本发明的实施例3的基站设备的结构的方框图；图4是示出根据本发明的实施例4的基站设备的结构的方框图；图5是示出根据本发明的实施例5的基站设备的结构的方框图；图6是示出根据本发明的实施例6的基站设备的结构的方框图。
具体实施例方式
现在将参考附图在下面详细解释本发明的实施例。
(实施例1)配备AAA的基站获得具有高增益的接收信号，并且通过合并从多个天线接收的信号还形成接收方向性(即，在水平面会聚波束宽度)。配备这样的AAA的基站经由引入该AAA能够增加接收信号的增益。即，即使由形成该AAA的每个天线接收的信号的增益小，则该基站能够通过合并由该天线接收的信号获得高增益信号。由此，利用该基站，有可能减少由形成该AAA的每个天线接收的信号的增益，并且由此有可能缩短每个天线的长度。
由此，在该实施例中，首先，预定天线序列(在本文称作“天线序列1”)是这样形成的提供对应于支路(在本实施例中，“支路1”和“支路2”)数量的缩短长度的天线元件，并且这样安排对应于支路1(由多个天线元件组成的天线元件组)和支路2的该天线元件，使得在水平面的预定点(在本文称作“点1”)处具有相互垂直位置关系。其中，需要将每个天线元件放置在上述预定点上，使得对应于该相应支路的天线元件的中心轴实际地重合。
其次，将利用类似方法形成的预定天线序列(在本文称作“天线序列2”)安排在不是上述点1的点(在本文称作“点2”)上。其中，将在天线序列2中对应支路1(支路2)的天线元件放置在实际上与在天线序列1中对应于支路1(支路2)的天线元件所放置的高度相同的高度上。由此，安排了利用类似方法形成的期望数目的预定天线序列。利用该方法，能够容易地安装带有多个支路的天线。
对于每个天线元件的长度，例如有可能根据序列的数目设置它。例如，随着序列的数目的增加，信号(其中由该天线序列接收的信号经过合并)的增益也增加了，并且由此有可能缩短每个序列的天线元件的长度。
将参考图1描述一实际例子。图1是示出根据本发明的实施例1的基站设备的结构的方框图。在该实施例中，将描述其中支路的数目是2并且序列的数目是3的一种情形作为例子。
首先，提供已缩短长度的天线元件(例如，实际上是圆柱形的天线元件-虽然实际上不是圆柱形的天线元件是可能的)101-1和102-1。安排天线元件101-1(即，对应于支路1的天线元件)和天线元件102-1(即，对应于支路2的天线元件)，使得在水平面中的点1处具有相互垂直的位置关系。这里，将天线元件101-1和天线元件102-1这样安排使得它们的中心轴实际上重合。利用该方法，形成天线序列1。而且，在本实施例中，天线序列1被天线屏蔽器(例如，实际上是圆柱形的天线屏蔽器)103-1遮盖。该天线屏蔽器103-1用于防止天线元件101-1和天线元件102-1受到风的影响。
其次，提供具有与天线元件101-1和天线元件102-1相似的结构的天线元件101-2和天线元件102-2。将天线元件101-2(即，对应于支路1的天线元件)和天线元件102-2(即，对应于支路2的天线元件)这样安排使得在水平面中的点1处具有相互垂直的位置关系。这里，将天线元件101-2(天线元件102-2)放置在实际上与天线元件101-1(天线元件102-1)所放置的高度相同的高度上。利用该方法，形成天线序列2。天线序列2是以与天线序列1相同的方式通过天线屏蔽器(这里是天线屏蔽器103-2)遮盖的。
类似地，利用如上所述相同的方法，使用天线元件101-3(即，对应于支路1的天线元件)和天线元件102-3(即，对应于支路2的天线元件)形成天线序列3。很显然，将天线元件101-3(天线元件102-3)放置在实际上与天线元件101-1和天线元件102-1(天线元件101-2和天线元件102-2)所放置的高度相同的高度上。
现在将再次参考图1描述根据本实施例的基站设备的总体结构。在支路1中，将由在天线序列1中的天线元件101-1接收的信号(序列1接收信号)、由在天线序列2中的天线元件101-2接收的信号(序列2接收信号)、以及由在天线序列3中的天线元件101-3接收的信号(序列3接收信号)输出到接收RF(射频)部分104。
该接收RF部分104执行诸如关于序列1接收信号至序列3接收信号的频率变换的预定接收处理。随着该接收处理，序列1至序列3接收信号会输出到接收信号处理部分105上。
在接收信号处理部分105，接收权重合并部分106通过用来自权重更新部分107的特定序列接收权重乘以已经经历接收处理的序列1至序列3接收信号来产生合并信号。所产生的合并信号会输出到权重更新部分107和分集合并部分108。利用一参考信号、来自接收RF部分104的已经经历接收处理的序列1至序列3接收信号、和来自接收权重合并部分106的合并信号，权重更新部分107分别产生特定于序列1至序列3的接收权重。所产生的接收权重会输出到接收权重合并部分106和传送权重合并部分113上。
该传送权重合并部分113利用来自权重更新部分107的分别特定于序列1至序列3的接收权重，作为分别特定于序列1至序列3的传送权重。即，传送权重合并部分113通过用分别特定于序列1至序列3的传送权重乘以传送信号产生序列1至序列3传送信号，并且输出这些传送信号到传送RF部分114。
该传送RF部分114执行诸如关于序列1至序列3的传送信号的频率变换的预定传送处理，并且分别经由序列1天线元件101-1至序列3天线元件101-3传送已经经历传送处理的序列1至序列3的传送信号。
同时，在支路2中，由在天线序列1中的天线元件102-1接收的信号(序列1接收信号)、由在天线序列2中的天线元件102-2接收的信号(序列2接收信号)、以及由在天线序列3中的天线元件102-3接收的信号(序列3接收信号)被输出到接收RF部分109上。
该接收RF部分109执行诸如关于序列1接收信号至序列3接收信号的频率变换的预定接收处理。随着该接收处理，序列1接至序列3接收信号会输出到接收信号处理部分110上。
在接收信号处理部分110中，接收权重合并部分111通过用来自权重更新部分112的特定序列接收权重乘以已经经历接收处理的序列1至序列3接收信号来产生合并信号。所产生的合并信号会输出到权重更新部分112和分集合并部分108上。利用一参考信号、来自接收RF部分109的已经经历接收处理的序列1至序列3接收信号、和来自接收权重合并部分111的合并信号，权重更新部分112分别产生特定于序列1至序列3的接收权重。所产生的接收权重会输出到接收权重合并部分111上。
分集合并部分108通过利用由接收权重合并部分106产生的合并信号和由接收权重合并部分111产生的合并信号执行分集合并来产生新的接收信号。
现在将再次参考图1描述具有上述结构的基站设备的操作。为了简化该描述，这里假定前述基站设备执行与移动台设备1的通信。移动台设备1在不同的时间传送信息信号和参考信号。
由移动台设备1传送的信号是通过根据该实施例的基站设备经由序列1至序列3天线接收的。首先，在支路1中，由序列1天线元件101-1至序列3天线元件101-3接收的信号--即，序列1至序列3接收信号----通过接收RF部分104经历诸如频率变换的预定接收处理，并且接着输出到接收信号处理部分105上。在接收信号处理部分105中，执行下述类型自适应阵列天线处理(在本文中称之为“AAA处理”)。
在参考信号的接收时间(即，当序列1至序列3接收信号是对应于参考信号的信号时)，在接收权重合并部分106中，将已经经历接收处理的序列1至序列3接收信号每个都乘以来自权重更新部分107的相应特定序列接收权重，并且合并由该特定序列接收权重相乘的序列1至序列3接收信号。利用该方法，产生一合并信号。所产生的合并信号会输出到权重更新部分107。在权重更新部分107中，更新分别特定于序列1至序列3的接收权重，使得在该合并信号和以前存储的参考信号之间的差值变小。已更新的接收权重输出到接收权重合并部分106和传送权重合并部分113上。
在信息信号(包含一已知信号)的接收时间(即，当序列1至序列3接收信号是对应于一信息信号的信号时)，在接收权重合并部分106中，合并由该特定序列接收权重相乘的序列1至序列3接收信号。利用该方法，产生支路1合并信号。该支路1合并信号是一具有大阵列增益的信号。结果，干扰波(例如，诸如相邻信道干扰波、同信道干扰波、以及延迟波)在该支路1合并信号中得到抑制。所产生的支路1合并信号输出到分集合并部分108上。
其次，在支路2中，由序列1天线元件102-1至序列3天线元件102-3接收的信号----即序列1至序列3接收信号----输出到接收信号处理部分109上。在接收信号处理部分109、接收权重合并部分111、以及权重更新部分112中，分别执行如在支路1的接收RF部分104、接收权重合并部分106、以及权重更新部分107中那样相同类型的处理。结果，由特定序列接收权重相乘的序列1至序列3接收信号在接收权重合并部分111中得到合并。利用该方法，产生支路2合并信号。该支路2合并信号是一具有大阵列增益的信号。结果，干扰波(例如，诸如相邻信道干扰波、同信道干扰波、以及延迟波)在该支路2合并信号中得到抑制。所产生的支路2合并信号输出到分集合并部分108上。
在分集合并部分108上，利用来自接收权重合并部分106的支路1合并信号和来自接收权重合并部分111的支路2合并信号执行分集合并。
即，首先利用对应于在支路1(支路2)合并信号中的已知信号执行支路1(支路2)的信道估计----即衰落波动估计。利用该方法，产生支路1信道估计(α1)和支路2信道估计(α2)。接着，利用在支路1合并信号(r1(t))中对应于信息信号的信号、在支路2合并信号(r2(t))中对应于信息信号的信号、支路1信道估计、以及支路2信道估计执行分集合并。利用该方法，产生新的接收信号。
具体地，例如，当最大比率合并用于分集合并时，该新的接收信号(r(t))是由以下示出的等式表达的。以下，α1*代表α1的共轭复数，并且α2*代表α2的共轭复数。
r(t)＝α1*(t)r1(t)+α2*(t)r2(t)-(1)当等增益合并用于分集合并时，该新的接收信号由以下示出的等式表达。
r(t)＝α1*(t)r1(t)/|α1|+α2*(t)r2(t)/|α2| -(2)当选择性合并用于分集合并时，该新的接收信号由以下示出的等式表达。
r(t)＝α1*(t)r1(t)/|α1|(其中，|α1|＞|α2|)-(3)r(t)＝α2*(t)r2(t)/|α2|(其中，|α1|＜|α2|)-(4)有可能使用最大比率合并、等增益合并、或选择性合并中任何一个用于分集合并。通过使用最大比合并能够获得具有最佳特性的接收信号。
在所获得的新接收信号中，由于已经执行分集合并的事实，所以衰落波动的影响已经得以减弱。
同时，传送信号输出到传送权重合并部分113。在传送权重合并部分113中，序列1至序列3传送信号是通过用特定于序列1至序列3的传送权重分别乘以传送信号来产生的。分别特定于序列1至序列3的传送权重等同于由权重更新部分107更新的分别特定于序列1至序列3的接收权重。所产生的序列1至序列3的传送信号输出到传送RF部分114。
在通过传送RF部分114经历预定传送处理之后，序列1至序列3传送信号经由支路1中的序列1天线元件101-1至序列3天线元件101-3分别传送到接收站设备1上。
在经由序列1天线元件101-1至序列3天线元件101-3传送的信号的方向图中，由于通过传送权重合并部分113已经执行乘以传送权重的事实，所以波束是在移动台设备1的来到方向上呈现的。结果，能够增加移动台设备1中的接收功率，并且能够抑制施加在不是移动台设备1的移动台设备上的干扰。由此，能够保持在移动台设备1和其它移动台设备中的通信质量处于良好的水平。
在该实施例中，已经描述了其中传送信号是从支路1传送的情形，但是还有可能传送信号是从支路2传送的。然而，支路1天线(即，天线元件101-1至天线元件101-3)是安排在比支路2天线(即，天线元件102-1至天线元件102-3)较高的位置处的。由此，就传播损耗和视线安全而论，来自支路1的传送信号的传送是有益处的。由此优选地传送来自支路1而不是支路2的传送信号。
如上所述，在该实施例中，这样安排多个天线元件使得基于序列连序列在水平面中的预定点处具有相互垂直的位置关系。利用该方法，能够容易地安装多个天线元件。另外，能够通过基于支路连支路用特定序列接收权重乘以每个序列的接收信号、并且合并已经被乘以接收权重的相应序列的接收信号(执行AAA处理)，来获得其中干扰波得到抑制的信号。利用该方法，有可能从接收信号中仅提取由所期望移动台设备传送的信号。而且，通过执行基于支路连支路由AAA处理获得的合并信号的分集合并，有可能获得其中衰落波动减弱了的信号。
(实施例2)在该实施例中，参考图2描述其中在实施例1中减少AAA处理的接收权重计算量的一种情形。图2是示出根据本发明的实施例2的基站设备的结构的方框图。将在图2中与实施例1(图1)的那些等同的部分指示为如在图1中的相同的编码，并且省略它们的详细解释。
在图2中，根据本实施例的基站设备具有其中从根据实施例1的基站设备中省略了权重更新部分112、并且提供接收权重合并部分201取代接收权重合并部分111的结构。
来考虑一预定序列(这里，例如，序列1)，由支路1天线元件101-1接收的信号和由支路2天线元件102-1接收的信号就到来方向来说实际上重合了，并且仅在信号强度上不同。这同样也适用于序列2和序列3。
由此，在该实施例中，仅对多个支路之一执行接收权重计算，并且所计算的接收权重是作为所有上述多个支路的接收权重来使用的。之后，考虑了衰落波动的影响的分集合并是利用在上述多个支路中通过AAA处理获得的合并信号来执行的。由此，仅对一个支路而不是全部支路执行接收权重计算，使得能够减少接收权重计算所要求的计算量。
在信息信号(包含一已知信号)的接收时间(即，当序列1至序列3接收信号是对应于信息信号的信号时)，在接收权重合并部分201中，已经经历接收处理的序列1至序列3接收信号分别地由来自权重更新部分107的特定序列接收权重相乘，并且合并由特定序列接收权重相乘的序列1至序列3接收信号。利用该方法，产生支路2合并信号。
如上所述，在该实施例中，仅对多个支路之一执行接收权重计算，并且所计算的接收权重是作为所有上述多个支路的接收权重来使用的。利用该方法，与实施例1比较有可能减少接收权重计算所要求的计算量。
(实施例3)在该实施例中，参考图3描述其中在实施例2中执行分集传送的一种情形。图3是示出根据本发明的实施例3的基站设备的结构的方框图。将在图3中与实施例2(图2)的那些等同的部分指示为如在图2中的相同的编码，并且省略它们的详细解释。
在图3中，根据本实施例的基站设备具有其中在根据实施例1的基站设备中提供传送天线选择部分301、选择部分302、以及传送RF部分303的结构。
如在以上实施例2所述，来考虑一预定序列(这里，例如，序列1)，由支路1天线元件101-1接收的信号和由支路2天线元件102-1接收的信号就到来方向来说实际上重合了，并且仅在信号强度上不同。
由此，在该实施例中，仅对多个支路之一执行接收权重计算，并且所计算的接收权重是作为所有上述多个支路的接收权重和传送权重来使用的。之后，考虑了衰落波动的影响的分集合并是利用在上述多个支路中通过AAA处理获得的合并信号来执行的。由此，仅对一个支路而不是全部支路执行传送权重计算，使得能够减少传送权重计算所要求的计算量。
传送天线选择部分301测量由接收权重合并部分106产生的支路1合并信号的接收功率、和由接收权重合并部分201产生的支路2合并信号的接收功率，并且选择对应于具有较大接收功率的合并信号的支路作为传输传送信号的支路。该传送天线选择部分301将该选择结果输出到选择部分302上。
选择部分302根据传送天线选择部分301的选择结果将来自传送权重合并部分113的序列1至序列3传送信号输出到传送RF部分114或者传送RF部分303上。即，当通过传送天线选择部分301选择支路1(支路2)时，选择部分302将序列1至序列3传送信号输出到传送RF部分114(传送RF部分303)上。
传送RF部分303具有与上述传送RF部分114相同的结构，并且执行诸如关于序列1至序列3传送信号的频率变换的预定传送处理，并且接着分别经由序列1天线元件102-1至序列3天线元件102-3传送已经经历传送处理的序列1至序列3传送信号。
在经由序列1天线元件101-1至序列3天线元件101-3(当选择支路1时)或者序列1天线元件102-1至序列3天线元件102-3(当选择支路2时)传送的信号的方向图中，由于通过传送权重合并部分113已经执行乘以传送权重的事实，所以波束是在移动台设备1的来到方向上呈现的。结果，能够增加移动台设备1中的接收功率，并且能够抑制施加在不是移动台设备1的移动台设备上的干扰。由此，能够保持在移动台设备1和其它移动台设备中的通信质量处于良好的水平。
而且，通过经由基于每个支路的合并信号的接收功率选择的支路执行到移动台设备1的传送(即，分集传送)，有可能补偿由于在移动台设备1中的衰落波动引起的在接收功率上的下降。
如上所述，在该实施例中，仅对多个支路之一执行接收权重计算，并且所计算的接收权重是作为所有上述多个支路的接收权重和传送权重来使用的。利用该方法，有可能减少传送权重计算所要求的计算量，并且还执行分集传送。
(实施例4)在该实施例中，描述了其中在实施例1中使用了极化分集的一种情形。
在移动通信中，移动台设备用户以倾斜地平线45度角使用移动台设备通信。接着，垂直极化波和水平极化波到达基站设备。当在该垂直极化波和水平极化波之间的衰落相关性非常低时，利用垂直极化波和水平极化波的极化分集应用使得能够获得具有比在空间分集的情形中更大的增益的信号，其中在空间分离的配置中使用了多个天线。
由此，在该实施例中，应用了极化分集。然而，如果单个天线是通过在发射和接收垂直极化波的天线元件(在下文中称之为“垂直极化天线元件”)和发射和接收水平极化波的天线元件(在下文中称之为“水平极化天线元件”)之间留有预定距离来形成的，则所形成天线的厚度将超过0.5个接收信号波长。结果，在由该所形成的天线传送的信号的方向图中产生旁瓣。接着，不能够将垂直极化天线元件和水平极化天线元件应用到AAA上，由此，在该实施例中，为了减少所形成天线的厚度，将使用在方向图中具有大波束宽度(最好在120度量级)的天线元件作为垂直极化天线元件和水平极化天线元件。利用带有如此波束宽度的天线元件生成不需要的大反射体平面，使得能够减少所形成天线的厚度。即使在这里使用在方向图中具有大波束宽度的天线元件，装备有通过利用多个这样的天线元件形成的AAA的基站能够收窄在方向图中的波束宽度。
现在将参考图4描述一实际例子。图4是示出根据本发明的实施例4的基站设备的结构的方框图。将在图4中与实施例1(图1)的那些等同的部分指示为如在图1中的相同的编码，并且省略它们的详细解释。在该实施例中，作为一例子，将描述其中支路的数目是2并且序列的数目是3的一种情形。
首先，提供垂直极化天线元件401-1和水平极化天线元件402-1(例如，实际上是圆柱形的天线元件)。每个天线元件在方向图中具有大波束宽度(最好在120度量级)。
通过在水平面的预定点(这里称作“点1”)处在两天线之间留有预定距离来安排垂直极化天线元件401-1和水平极化天线元件402-1，形成一预定天线序列(这里称作“天线序列1”)。在图4中，示出了其中实际上平行安排垂直极化天线元件401-1和水平极化天线元件402-1的一例子，但是在天线之间的位置关系上没有限制。
而且，在该实施例中，天线序列1是由天线屏蔽器403-1遮盖的。该天线屏蔽器403-1具有与在实施例1中的天线屏蔽器103-1相同类型的结构。为了防止在由该天线序列1传送的信号的方向图上产生旁瓣，天线屏蔽器403-1的直径是基于垂直极化天线元件401-1和水平极化天线元件402-1的方向图确定的，使得天线屏蔽器403-1的直径是0.5个接收信号波长。
其次，提供具有如垂直极化天线元件401-1(水平极化天线元件402-1)相同类型结构的垂直极化天线元件401-2(水平极化天线元件402-2)。通过在水平面上不是点1的预定点(这里称作“点2”)处在两天线元件之间留有预定距离来安排垂直极化天线元件401-2和水平极化天线元件402-2，形成一预定天线序列(这里称作“天线序列2”)。在图4中，示出了其中实际上平行安排垂直极化天线元件401-2和水平极化天线元件402-2的一例子，但是在天线之间的位置关系上没有限制。利用该方法，形成了天线序列2。该天线序列2是以如天线序列1相同的方式由天线屏蔽器(这里，天线屏蔽器403-2)遮盖的。
类似地，利用如上所述相同的方法，使用垂直极化天线元件401-3和水平极化天线元件402-3形成天线序列3。
现在将再次参考图4描述根据本实施例的基站设备的总体结构。在支路1中，由在天线序列1中的垂直极化天线元件401-1接收的信号(序列1接收信号)、由在天线序列2中的垂直极化天线元件401-2接收的信号(序列2接收信号)、以及由在天线序列3中的垂直极化天线元件401-3接收的信号(序列3接收信号)输出到接收RF部分104上。接着由接收RF部分104、接收权重合并部分106、以及权重更新部分107执行如在实施例1中所述的相同类型的处理。结果，由接收权重合并部分106产生支路1合并信号。在该支路1合并信号中干扰波(例如，诸如相邻信道干扰波、同信道干扰波、以及延迟波)受到抑制。所产生的支路1合并信号输出到分集合并部分108。
其次，在支路2中，由在天线序列1中的水平极化天线元件402-1接收的信号(序列1接收信号)、由在天线序列2中的水平极化天线元件402-2接收的信号(序列2接收信号)、以及由在天线序列3中的水平极化天线元件402-3接收的信号(序列3接收信号)输出到接收RF部分109上。接着由接收RF部分109、接收权重合并部分111、以及权重更新部分112执行如在实施例1中所述的相同类型的处理。结果，由接收权重合并部分111产生支路2合并信号。在该支路2合并信号中干扰波(例如，诸如相邻信道干扰波、同信道干扰波、以及延迟波)受到抑制。所产生的支路2合并信号输出到分集合并部分108。
在分集合并部分108中，执行如实施例1中所述的相同类型的处理。利用该方法，产生一新的接收信号。在所获得的新接收信号中，由于已经执行了分集合并的事实，所以减弱了衰落波动的影响。
同时，由传送权重合并部分113产生的序列1至序列3传送信号通过接收RF部分104经受传送处理，并且接着分别经由垂直极化天线元件401-1至垂直极化天线元件401-3传送到接收站设备1。
使用在方向图中具有大波束宽度的天线元件作为垂直极化天线元件401-1至401-3和水平极化天线元件402-1至402-3，然而具有如此多个垂直极化天线元件和水平极化天线元件的基站设备能够收窄在方向图中的波束宽度。
如上所述，在该实施例中，基于序列连序列将在方向图中具有大波束宽度的垂直极化天线元件和水平极化天线元件以预定的距离来安排。利用该方法，能够减少基于序列连序列形成的天线厚度，并且由此能够防止在由这些天线传送的信号的方向图中产生旁瓣，并且能够容易地执行这些天线的配置。另外，基于支路连支路通过用特定序列接收权重乘以每个序列的接收信号，并且合并已经乘以接收权重的相应序列的接收信号(执行AAA处理)，能够获得其中干扰波受到抑制的信号。利用该方法，有可能从接收信号中仅提取由期望的移动台设备传送的信号。而且，通过执行经由基于支路连支路的AAA处理获得的合并信号的分集合并，有可能获得其中衰落波动的影响减弱了的信号。
(实施例5)在该实施例中，参考图5描述了其中减少了在实施例4中的AAA处理中的接收权重计算量的一种情形。图5是示出根据本发明的实施例5的基站设备的结构的方框图。将图5中与在实施例4(图4)中的那些相同的部分指定如图4中的相同的编码，并且省略它们的详细描述。
在图5中，根据本实施例的基站设备具有其中从根据实施例4的基站设备中去掉了权重更新部分112、并且提供接收权重合并部分201取代接收权重合并部分111的结构。
来考虑一预定序列(这里，例如序列1)，关于移动台设备1的支路1垂直极化天线元件401-1的安装位置与关于移动台设备1的支路2水平极化天线元件402-1的安装位置实际上是相同的。结果，由垂直极化天线元件401-1接收的信号和由水平极化天线元件402-1接收的信号就来到方向而言实际上重合，并且仅在信号强度上不同。这也同样适用于序列2和序列3。
由此，在该实施例中，仅对多个支路之一执行接收权重计算，并且所计算的接收权重是作为所有上述多个支路的接收权重来使用的。之后，考虑了衰落波动的影响的分集合并是利用在上述多个支路中通过AAA处理获得的合并信号来执行的。由此，仅对一个支路而不是全部支路执行接收权重计算，使得能够减少接收权重计算所要求的计算量。
在信息信号(包含一已知信号)的接收时间(即，当序列1至序列3接收信号是对应于信息信号的信号时)，在接收权重合并部分201中，已经经历接收处理的序列1至序列3接收信号分别地由来自权重更新部分107的特定序列接收权重相乘，并且合并由特定序列接收权重相乘的序列1至序列3接收信号。利用该方法，产生了支路2合并信号。
如上所述，仅对多个支路之一执行接收权重计算，并且所计算的接收权重是作为所有上述多个支路的接收权重来使用的。利用该方法，与实施例4比较有可能减少接收权重计算所要求的计算量。
(实施例6)在本实施例中，参考图6描述了其中执行实施例5中的分集传送的一种情形。图6是示出根据本发明的实施例6的基站设备的结构的方框图。将图6中与在实施例4(图4)中的那些相同的部分指定如图4中的相同的编码，并且省略它们的详细描述。
在图6中，根据本实施例的基站设备具有其中在根据实施例5的基站设备中提供传送天线选择部分301、选择部分302、以及传送RF部分303的结构。
如在以上实施例5中所述，来考虑一预定序列(这里，例如，序列1)，关于移动台设备1的支路1垂直极化天线元件401-1的安装位置与关于移动台设备1的支路2水平极化天线元件402-1的安装位置实际上是相同的。结果，由垂直极化天线元件401-1接收的信号和由水平极化天线元件402-1接收的信号就来到方向而言实际上重合，并且仅在信号强度上不同。这也同样适用于序列2和序列3。
由此，在该实施例中，传送天线选择部分301测量由接收权重合并部分106产生的支路1合并信号的接收功率、和由接收权重合并部分201产生的支路2合并信号的接收功率，并且选择对应于具有较大接收功率的合并信号的支路作为传输传送信号的支路。该传送天线选择部分301将该选择结果输出到选择部分302上。
选择部分302根据传送天线选择部分301的选择结果将来自传送权重合并部分113的序列1至序列3传送信号输出到传送RF部分114或者传送RF部分303上。即，当通过传送天线选择部分301选择垂直极化天线(水平极化天线)时，选择部分302将序列1至序列3传送信号输出到传送RF部分114(传送RF部分303)上。
在经由序列1天线元件401-1至序列3天线元件401-3(当选择垂直极化天线时)、或者序列1天线元件402-1至序列3天线元件402-3(当选择水平极化天线时)传送的信号的方向图中，由于通过传送权重合并部分113已经执行了乘以传送权重的事实，所以波束是在移动台设备1的来到方向上呈现的。结果，能够增加移动台设备1中的接收功率，并且能够抑制施加在不是移动台1的移动台上的干扰。由此，能够保持在移动台设备1和其它移动台设备中的通信质量处于良好的水平。
而且，通过基于每个支路的合并信号的接收功率执行到移动台设备1的传送(即，分集传送)，有可能补偿由于在移动台设备1中的衰落波动引起的在接收功率上的下降。
如上所述，在该实施例中，仅对多个支路之一执行接收权重计算，并且所计算的接收权重是作为所有上述多个支路的接收权重和传送权重来使用的。利用该方法，有可能减少传送权重计算所要求的计算量，并且还执行分集传送。
如上所述，根据本发明，有可能提供抑制衰落和干扰的影响并且获得具有良好特性、同时保持在移动台设备中的良好通信质量的一种基站设备。
该应用是基于申请于2000年12月21日的第2000-389528号日本专利申请的，其全部内容合并于此作为参考。
工业应用性本发明涉及在数字移动通信系统中使用的基站设备，并且尤其适于在配备了自适应阵列天线的基站设备中使用。
权利要求
1.一种基站设备，包括多个天线元件组，由多个天线元件组成、并且被安排在垂直方向上；接收权重合并部分，为由所述天线元件组的所述天线元件接收的每个接收信号乘以权重，并执行合并；以及分集合并部分，执行由所述接收权重合并部分合并的每个所述天线组的接收信号的分集合并。
2.根据权利要求1所述的基站设备，其中所述接收权重合并部分使用在所述天线元件组中共同的权重。
3.根据权利要求1所述的基站设备，还包括计算部分，计算所述接收权重合并部分的接收功率；选择部分，基于由所述计算部分计算的接收功率选择所述天线元件组；传送权重合并部分，为每个传送信号乘以由所述选择部分选择的所述天线元件组的所述接收权重合并部分所使用的权重；以及分集传送部分，传送来自由所述选择部分选择的所述天线元件组的、由所述传送权重合并部分合并的传送信号。
4.一种基站设备，包括第一天线元件组，由多个垂直极化天线元件组成；第二天线元件组，由多个水平极化天线元件组成；接收权重合并部分，为所述第一天线元件组的所述垂直极化天线元件和所述第二天线元件组的所述水平极化天线元件的每个接收信号乘以权重，并且合并所获得的每个所述第一天线元件组或者所述第二天线元件组的接收信号；以及分集合并部分，执行通过所述接收权重合并部分合并的所述第一天线元件组和所述第二天线元件组的接收信号的分集合并。
5.根据权利要求4所述的基站设备，其中所述接收权重合并部分使用在所述第一天线元件组和所述第二天线元件组中的共同的权重。
6.根据权利要求4所述的基站设备，还包括计算部分，计算所述接收权重合并部分的接收功率；选择部分，基于由所述计算部分计算的接收功率，选择所述第一天线元件组或所述第二天线元件组中的一个或者另一个；传送权重合并部分，为每个传送信号乘以由所述选择部分选择的所述天线元件组的所述接收权重合并部分所使用的权重；以及分集传送部分，传送来自由所述选择部分选择的所述天线元件组的、由所述传送权重合并部分合并的传送信号。
7.一种通信终端设备，执行与根据权利要求1所述的基站设备的无线电通信。
全文摘要
一种基站设备，包括每个支路的天线元件，被如此安排在相应系统唯一的水平面中的预定位置上，以便具有相互垂直的位置关系；信号处理装置，用于通过影响由每个支路的每个天线元件接收的信号的自适应阵列天线处理，产生每个系统唯一的权重，以及用于产生通过合并经由用所述权重乘以由每个系统的天线接收的信号产生的综合信号而产出的综合信号；以及分集综合装置，用于通过利用每个支路的综合信号影响分集综合来产生接收信号。由此，衰落和干扰的影响受到抑制，同时保持移动台设备的良好通信质量，并且由此能够产出良好特征的接收信号。
文档编号H04B7/10GK1401162SQ01805023
公开日2003年3月5日 申请日期2001年12月19日 优先权日2000年12月21日
发明者平松胜彦 申请人:松下电器产业株式会社