专利名称：移动通信系统的发送器－接收器的制作方法
技术领域：
本发明涉及优选地用于码分多址(在下文中称为CDMA)移动通信系统的发送器-接收器。
背景技术：
CDMA是用于通过以下方式为每个用户发送信号的通信系统，即通过使用专门分配给每个用户的扩频码，从而将信号扩频为宽带信号(频谱扩展)。接收端通过使用与发送端所用扩频码相同的扩频码再现已发送的信息数据序列，从而对信号解扩频。
由于CDMA利用上述扩频码标识每个用户，因此多个用户可以利用相同的频带执行无线电通信。但是，随着以相同频带执行通信的用户的数目不断增加，干扰功率的电平增大，从而限制了移动通信系统的订户容量。因此，为了增大订户容量，需要抑制从除正在与之通信的用户之外的其他用户(在下文中称为干扰用户)接收的信号，并转移来自干扰用户的传输。用于增大订户容量的有效技术之一是自适应天线。
使用自适应天线技术的发送器-接收器(自适应天线发送器-接收器)具有多个按恒定间隔排列的天线。此外，该发送器-接收器具有提高服务质量的配置，该配置是通过控制与每个天线相对应的接收或发送信号的相位和幅度，并形成到正在与之通信的用户(在下文中称为所需用户)的移动终端的方向性波束(directivity beam)来实现的。
作为自适应天线发送器-接收器的传统示例，在日本专利早期公开No.2001-251233中公开了用于利用多个天线来控制方向性的技术。在此情况下，由多个天线接收的信号被乘以最优权重向量，并被合成以形成到所需用户方向上的方向性波束。此外，发送波束是通过将每个天线的发送数据乘以从用于接收的权重向量中计算出的发送权重向量而形成在到所需用户方向上的，以提高服务质量。
自适应天线发送器-接收器通常估计上行链路信号(从移动终端发送到无线电基站的信号)的到达方向(在下文中称为DOA)。此外，发送器-接收器利用估计出的上行链路信号的DOA来判定下行链路信号(从无线电基站发送到移动终端的信号)的发送方向。在日本专利早期公开No.2001-251233的情况下，针对全部多个接收信号计算延迟轮廓(profile)并从该延迟轮廓中估计上行链路信号的DOA的范围。然后，下行链路信号在估计出的DOA范围中具有最大接收功率的方向上被发送。在此情况下，延迟轮廓示出直接波和其延迟波的到达时序，以及接收信号和已知的导频符号序列之间的功率交叉相关。
在上述日本专利早期公开No.2001-251233中还描述下行链路信号是这样发送的，即通过检测干扰用户的方向，并在干扰用户的方向上形成具有零图案(null pattern)的方向性波束。通过执行上述处理，减小了发送到干扰用户的移动终端的干扰功率。
此外，作为传统发送器-接收器的另一示例，在日本专利早期公开No.2001-036451中公开了一种用于CDMA中的自适应天线发送器-接收器。这里描述的技术使得能够甚至在低Eb/Io(每比特信号能量与每Hz干扰功率之比)下实现用于接收上行链路信号的路径搜索。由于在自适应天线中获得了方向性增益，因此当Eb/Io被控制以满足所需服务质量时，每个天线的Eb/Io被降低。因此，需要即使在低Eb/Io下也能执行稳定的路径搜索的技术。在此情况下，每个天线接收到的上行链路信号和已知的导频符号序列(复制信号)之间的交叉相关值(相关信号)被计算。这些相关信号被乘以控制天线方向性的天线权重系数，并经天线合成以计算与方向性波束的每个方向相对应的延迟轮廓。在平均某一时间段期间的延迟轮廓之后，从经加权平均的相关信号(对应于方向性波束的每个方向的延迟轮廓)中检测出具有大电平的一个或多个峰值，并且将对应于峰值的电平和定时作为接收路径的接收电平和接收定时输出。
因此，通过利用日本专利早期公开No.2001-036451公开的技术检测上行链路信号的路径并且利用日本专利早期公开No.2001-251233中公开的技术在具有最大接收功率的路径的方向上发送下行链路信号，可以在降低发送到干扰用户的干扰功率的同时提高所需用户的服务质量。
但是，在上述现有技术的情况下，没有考虑所需用户和干扰用户出现在相对自适应天线发送器-接收器相同方向上的情况。利用上述现有技术，下行链路信号是通过在从所需用户的上行链路信号中估计出的DOA上形成方向性波束来发送的，向干扰用户发送干扰波导致干扰用户的服务质量恶化。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术的问题。本发明提供了一种移动通信系统的发送器-接收器，其即使在所需用户和干扰用户出现在同一方向上时，也能够在不降低干扰用户的服务质量的情况下与所需用户执行通信。
为了实现上述目的，本发明的移动通信系统的发送器-接收器是这样一种发送器-接收器，它检测来自所需用户的多个路径，并通过将由多个天线接收到的上行链路信号的相关信号乘以天线权重系数和在天线之间合成它们以形成方向性波束来估计每个路径的DOA，它通过将接收到的上行链路信号乘以对应于估计的DOA的天线权重系数以形成方向性波束来解调接收信号，它还通过将下行链路信号乘以对应于DOA的天线权重系数以形成方向性波束来将下行链路信号发送到所需用户，该发送器-接收器具有如下配置，该配置包括下行链路路径选择阈值判断电路，用于判断每个路径的路径电平是否大于预定阈值，并且输出用于标识路径电平高于所述阈值的路径的标识信息；路径选择电路，用于选择由所述下行链路发送路径选择阈值判断电路指定的路径；干扰功率计算电路，用于计算包括在由路径选择电路选择的每个路径的接收功率中的干扰功率；以及最小干扰方向确定电路，用于确定具有由所述干扰功率计算电路计算出的干扰功率中的最小干扰功率的路径的方向，作为下行链路信号的发送方向。
而且，用于移动通信系统的发送器-接收器还是这样的发送器-接收器，它检测来自所需用户的多个路径，并通过将由多个天线接收到的上行链路信号的相关信号乘以天线权重系数和在天线之间合成它们以形成方向性波束来估计每个路径的DOA，它通过将接收到的上行链路信号乘以对应于估计的DOA的天线权重系数以形成方向性波束来解调接收信号，它还通过将下行链路信号乘以对应于DOA的天线权重系数以形成方向性波束来将下行链路信号发送到所需用户，该发送器-接收器具有如下配置，该配置包括SIR计算电路，用于计算每个路径的接收信号的信号功率与干扰功率之比；下行链路发送SIR阈值判断电路，用于判断每个路径的信号功率与干扰功率之比是否大于预定阈值，并且输出用于标识信号功率与干扰功率之比大于所述阈值的路径的标识信息；路径选择电路，用于选择由所述下行链路发送SIR阈值判断电路指定的路径；干扰功率计算电路，用于计算包括在由路径选择电路选择的每个路径的接收功率中的干扰功率；以及最小干扰方向确定电路，用于确定具有由所述干扰功率计算电路计算出的干扰功率中的最小干扰功率的路径的方向，作为下行链路信号的发送方向。
而且，用于移动通信系统的发送器-接收器还是这样的发送器-接收器，它检测来自所需用户的多个路径，并通过将由多个天线接收到的上行链路信号的相关信号乘以天线权重系数和在天线之间合成它们以形成方向性波束来估计每个路径的DOA，它通过将接收到的上行链路信号乘以对应于估计的DOA的天线权重系数以形成方向性波束来解调接收信号，它还通过将下行链路信号乘以对应于DOA的天线权重系数以形成方向性波束来将下行链路信号发送到所需用户，该发送器-接收器具有如下配置，该配置包括信号功率计算电路，用于计算每个路径的接收信号的信号功率；下行链路发送信号功率阈值判断电路，用于判断每个路径的信号功率是否大于预定阈值，并且输出用于标识信号功率大于所述阈值的路径的标识信息；路径选择电路，用于选择由所述下行链路发送信号功率阈值判断电路指定的路径；干扰功率计算电路，用于计算包括在由路径选择电路选择的每个路径的接收功率中的干扰功率；以及最小干扰方向确定电路，用于确定具有由所述干扰功率计算电路计算出的干扰功率中的最小干扰功率的路径的方向，作为下行链路信号的发送方向。
按上述方式构造的移动通信系统的发送器-接收器在发送下行链路信号时，通过利用下行链路路径选择阈值判断电路、下行链路发送SIR阈值判断电路或下行链路发送信号功率阈值判断电路判断多个路径的路径电平、信号功率与干扰功率之比或信号功率是否大于预定阈值来选择多个具有优选接收质量的路径。此外，该发送器-接收器利用干扰功率计算电路计算包括在路径的上行链路接收信号中的干扰功率，利用最小干扰方向确定电路选择具有最小干扰功率的路径，并且确定该路径的DOA作为下行链路信号的发送方向。因此，即使在所需用户和干扰用户出现在相对发送器-接收器的同一方向上时，该发送器-接收器也能够在具有相对较优选接收质量的间接波的方向上发送下行链路信号，而不是在例如来自所需用户的直接波的方向上发送。作为结果，可以在避开干扰用户的同时与所需用户执行通信。
根据本发明的移动通信系统的发送器-接收器，即使在所需用户和干扰用户出现在同一方向上时，也可以在避开干扰用户的同时与所需用户执行通信。因此，可以优选地在不降低干扰用户的服务质量的情况下与所需用户执行通信。
从以下结合附图的详细描述中，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加明显，在附图中图1是示出在本发明的发送器-接收器与移动终端之间发送或接收的无线电信号的传播路由的图示；图2是示出本发明的发送器-接收器的第一实施例的配置的框图；图3是示出用于本发明的二维轮廓的示例性图；图4是为了描述图3而示出每个路径的路径定时、DOA和路径电平的示例性表；图5是为了描述图3而示出每个路径的干扰功率、DOA和路径电平的示例性图；图6是示出本发明的发送器-接收器的第二实施例的配置的框图；以及图7是示出本发明的发送器-接收器的第三实施例的配置的框图。
具体实施例方式
下面参考附图来详细描述本发明的优选实施例。
在下文中，本发明是通过参考附图来描述的。
本发明的移动通信系统的发送器-接收器通过使用CDMA移动通信系统的用于检测多个路径(多路经)的特征来在避开干扰用户的同时实现与所需用户的通信。例如，图1示出移动终端A是所需用户而移动终端B是干扰用户的情况。发送器-接收器在直接波的方向上形成第一方向性波束，并在间接波(从建筑物反射的波)的方向上形成第二方向性波束，从而分别接收上行链路信号。然后，发送器-接收器对通过方向性波束接收到的上行链路信号进行RAKE组合，从而对接收信号解调。
在下行链路的情况下，由于移动终端A和移动终端B出现在同一方向上，因此与在针对移动终端A的直接波的方向上发送下行链路信号的情况相比，在间接波方向上发送下行链路信号不会影响移动终端B的服务质量。本发明提供了一种能够发送下行链路信号的技术，该技术在所需用户和干扰用户出现在相对发送器-接收器的相同方向上时，在对干扰用户的服务质量影响较小的方向上形成方向性波束。具体而言，下行链路信号是通过如下方式来发送的估计针对上行链路信号的每个路径的DOA，选择具有优选的接收质量的路径，计算每个路径的干扰功率，并且在干扰功率最小的路径的DOA上形成方向性波束。
(第一实施例)图2是示出本发明的发送器-接收器的第一实施例的配置的框图。在此情况下，用于本发明的移动通信系统的发送器-接收器是自适应天线发送器-接收器。
如图2所示，第一实施例的自适应天线发送器-接收器具有天线单元100-1到100-N(N是自然数)、无线电发送-接收电路102-1到102-N、解扩频相关器电路111-1到111-N、第一上行链路天线权重生成电路114、第一上行链路波束成形电路113、路径检测电路117、解扩频和解调电路104、第二上行链路波束成形电路106、第二上行链路天线权重生成电路120、RAKE组合电路108、解码电路110、下行链路路径选择阈值判断电路123、路径选择电路125、干扰功率计算电路127-1到127-H、最小干扰方向确定电路129、下行链路天线权重生成电路131、下行链路信号生成电路133、下行链路波束成形电路135和扩频与调制电路137。
天线单元100-1到100-N发送或接收多个无线电信号101-1到101-N。
无线电发送-接收电路102-1到102-N将由天线单元100-1到100-N接收的上行链路无线电信号101-1到101-N转换成基带中的上行链路扩频信号103-1到103-N。电路102-1到102-N还将下行链路扩频信号138-1到138-N转换成下行链路无线电信号101-1到101-N，并将它们输出到天线单元100-1到100-N。
解扩频相关器电路111-1到111-N对上行链路扩频信号103-1到103-N执行解扩频处理并计算解扩频信号与已知的导频符号序列之间的相关性，从而输出相关信号112-1到112-N。
当接收到上行链路信号时，第一上行链路天线权重生成电路114生成上行链路天线权重系数115-1到115-J(J是自然数)。
第一上行链路波束成形电路113将相关信号112-1到112-N乘以由第一上行链路天线权重生成电路114生成的天线权重系数115-1到115-J，合成所述多个天线(N)上的乘积以形成方向性波束，并生成时间与角度(time-and-angle)延迟轮廓(在下文中称为二维轮廓)116。
路径检测电路117检测路径电平大于来自上述二维轮廓116的预定路径检测阈值的L(L是自然数)个路径，并输出每个路径的DOA 119-1到119-L、路径定时118-1到118-L以及路径电平122-1到122-L。在路径数目小于L的情况下，L被改变为路径数目。
解扩频和解调电路104利用路径定时118-1到118-L对上行链路扩频信号103-1到103-N进行解扩频和解调。
第二上行链路波束成形电路106将针对每个路径上的每个天线的解扩频符号信号105-1到105-K(K是自然数)乘以天线权重系数121-1到121-K，并合成所述多个天线(N)上的乘积以形成方向性波束，并输出每个路径的经波束成形的解扩频符号信号107-1到107-L。
第二上行链路天线权重生成电路120将针对从路径检测电路117输出的每个路径的DOA 119-1到119-L生成的天线权重系数121-1到121-K输出到第二上行链路波束成形电路106。
RAKE组合电路108对从第二上行链路波束成形电路106输出的经波束成形的解扩频符号信号107-1到107-L进行RAKE组合。
解码电路110对RAKE组合的符号信号109进行解码。
当发送下行链路信号时，下行链路路径选择阈值判断电路123判断从路径检测电路117输出的路径电平122-1到122-L是否大于预定的下行链路路径选择阈值。此外，电路123选择大于阈值的路径并输出用于标识路径的路径号信息124。
路径选择电路125从输出自第二上行链路波束成形电路106的经波束成形的解扩频符号信号(接收信号)107-1到107-L中选出由路径号信息124指定的H(H是自然数)个路径。
干扰功率计算电路127-1到127-H计算包括在由路径选择电路125选择的路径的经波束成形的解扩频符号信号126-1到126-H中的干扰功率。
最小干扰方向确定电路129确定具有由干扰功率计算电路127-1到127-H计算出的干扰功率128-1到128-H中的最小干扰功率的路径的DOA。
下行链路天线权重生成电路131生成对应于从最小干扰方向确定电路129输出的DOA 130的用于发送下行链路信号的天线权重系数132-1到132-N。
下行链路信号生成电路133生成下行链路符号信号134。
下行链路波束成形电路135将下行链路符号信号134划分到多个天线(N)并通过将由下行链路天线权重生成电路131生成的天线权重系数132-1到132-N乘以每个天线的下行链路符号信号来形成方向性波束。
扩频与调制电路137对经波束成形的下行链路符号信号136-1到136-N进行扩频和调制，并输出经波束成形的下行链路扩频信号138-1到138-N。
在上述配置的情况下，下面将描述该实施例的自适应天线发送器-接收器的操作。
上行链路无线电信号101-1到101-N被N个天线单元100-1到100-N接收并被无线电发送-接收电路102-1到102-N转换成基带中的上行链路扩频信号103-1到103-N。
解扩频相关器电路111-1到111-N对上行链路扩频信号103-1到103-N进行解扩频，并计算解扩频信号与已知导频符号序列之间的相关性，以将相关信号112-1到112-N输出到第一上行链路波束成形电路113。每个天线的相关信号112-1到112-N是时间方向上接收信号的相关值，示出了相关性级别在给定时间范围内何时变高。该时间范围由解扩频相关器电路111-1到111-N的硬件性能决定。
第一上行链路天线权重生成电路114生成用于接收上行链路信号的J个天线权重系数115-1到115-J，并将系数115-1到115-J输出到第一上行链路波束成形电路113。在此情况下，J是任意设置的自然数，其指代方向性波束的数目×天线数目(N)。例如，当在以前端(front)为中心的±60°范围中每隔1°形成一个用于接收上行链路信号的方向性波束时，总共生成121组天线权重系数。在此情况下，121×天线数目(N)等于J。
第一上行链路波束成形电路113将每个天线的相关信号112-1到112-N乘以与为了接收上行链路信号而生成的每个方向性波束的角度相对应的天线权重系数115-1到115-J，并针对多个天线(N)合成这些乘积，以形成用于接收上行链路信号的方向性波束并生成二维轮廓116。通过将相关信号112-1到112-N乘以天线权重系数115-1到115-J并合成它们，在相关信号的每个定时处总共计算出121个角度方向的相关值，并且包括关于接收信号的时间与角度方向的相关信息的二维轮廓被生成。
在此情况下，假设获得如图3所示的二维轮廓。图3在时间方向上绘制了在32码片(chip)范围中精确度为0.25码片的相关值，并在角度方向上绘制了在±60°范围中精确度为1°的相关值。
路径检测电路117通过使用由第一上行链路波束成形电路113生成的二维轮廓116检测出高于预定路径检测阈值的电平，并从具有最高电平的路径开始按降序检测出L个峰值作为路径。在此情况下，与每个路径相对应的定时、角度和电平被分别检测为路径定时、DOA和路径电平。因为路径与DOA相关联，因此可以通过按后面的处理选择路径来唯一地确定DOA。优选地，最好从二维轮廓116设置路径检测阈值。例如，阈值被设置为最高路径电平的0.1倍的值。L的数目是根据路径检测电路117的硬件性能(例如DSP的性能、存储器规模)来确定的。在图3所示示例的情况下，路径检测阈值被设置为14.0dB，并且大于路径检测阈值的6个峰值被选为路径。假设每个路径的路径定时、DOA和路径电平具有如图4中的表所示的值。用于标识检测出的路径的路径号(标识信息)被提供给检测出的路径。
路径检测电路117将检测出的路径定时118-1到118-L输出到解扩频和解调电路104，并将DOA 119-1到119-L输出到第二上行链路天线权重生成电路120。电路117还将路径电平122-1到122-L输出到下行链路发送路径选择阈值判断电路123。因为路径定时、DOA和路径电平以一对一的对应关系与路径号相关联，因此路径定时、DOA和路径电平的数目与检测出的路径数目(L)一致。
解扩频和解调电路104利用来自路径检测电路117的路径定时118-1到118-L作为同步定时对每个天线的上行链路扩频信号103-1到103-N进行解扩频和解调，并且获得每个路径和天线的解扩频符号信号(接收信号)105-1到105-K。因为在L个路径定时处对N个上行链路扩频信号进行解扩频和解调，因此解扩频符号的数目等于路径数目(L)×天线数目(N)。在此情况下，K代表天线数目(N)×路径数目(L)，并以自然数表示。
第二上行链路天线权重生成电路120将与输出自路径检测电路117的DOA 119-1到119-L相对应的天线权重系数121-1到121-K输出到第二上行链路波束成形电路106。
第二上行链路波束成形电路106将输出自解扩频和解调电路104的每个路径和天线的解扩频符号105-1到105-K乘以由第二上行链路天线权重生成电路120生成的天线权重系数121-1到121-K，针对每个路径合成多个天线(N)的乘积以获得多个路径(L)的经波束成形的解扩频符号信号107-1到107-L，并将经波束成形的解扩频符号信号输出到RAKE组合电路108和路径选择电路125。
RAKE组合电路108对经波束成形的解扩频符号信号107-1到107-L进行RAKE组合并输出经RAKE组合的解扩频符号109。
解码电路110通过解码经RAKE组合的解扩频符号109来再现原始信号。
下行链路路径选择阈值判断电路123判断从路径检测电路117输出的L个路径电平122-1到122-L是否高于预定下行链路信号的下行链路发送路径选择阈值，并将路径电平高于阈值的路径的路径号作为路径号信息124输出到路径选择电路125。在图3所示示例的情况下，下行链路信号的下行链路发送路径选择阈值被假设为16dB，电平高于阈值的路径的数目为4，例如路径1、2、3和6。由下行链路路径选择阈值判断电路123选择的路径的数目并不局限于此，只要选择路径电平高于下行链路路径选择阈值的多个路径即可。例如，可以选择路径电平高于下行链路路径选择阈值的所有路径，或者从具有最高路径电平的路径起按降序选择先前设置的多个路径(H个路径)。H的数目由下行链路路径选择阈值判断电路123的硬件性能决定。但是，当不存在路径电平高于下行链路发送路径选择阈值的路径时，具有最高路径电平的路径被例外地选择。
在该实施例的情况下，通过设置不同于用于检测接收信号的路径的路径检测阈值的下行链路发送路径选择阈值，具有优选接收质量的路径被选择，并被用于确定下行链路信号的发送方向。这防止了由于干扰功率低而选择具有差接收质量的路径作为下行链路信号的发送方向。优选地，类似于路径检测阈值，最好从二维轮廓116来设置下行链路路径选择阈值。例如，阈值被设置为比路径检测阈值约大若干dB的值。
路径选择电路125从经波束成形的解扩频符号107-1到107-L中选出H个路径，其中每个路径都具有高于由路径号信息124指定的下行链路发送路径选择阈值的路径电平。在图3所示示例的情况下，H等于4。
干扰功率计算电路127-1到127-H计算包括在由路径选择电路125选择的经波束成形的解扩频符号126-1到126-H中的干扰功率。干扰功率可以被计算为距离衰减包络的平均值的离差，该计算以解扩频符号中的导频信号作为测量间隔。在本发明的情况下，由于只需要获得解扩频后每个接收信号的干扰功率，因此可以使用任意公知的方法来计算干扰功率。
最小干扰方向确定电路129确定具有由干扰功率计算电路127-1到127-H计算的干扰功率128-1到128-H中的最小干扰功率的路径，并输出该路径的DOA 130。因为需要参考对应于每个路径号的DOA，因此第二上行链路波束成形电路106将DOA信息安装在经波束成形的解扩频符号107-1到107-L上，并且随后最小干扰方向确定电路129的每个电路输出具有DOA信息的信号。
下行链路天线权重生成电路131将对应于DOA 130的天线权重系数132-1到132-N输出到下行链路波束成形电路135。
下行链路波束成形电路135通过将下行链路符号信号134除以天线数目(N)，并将下行链路符号信号134乘以从下行链路天线权重生成电路131输出的天线权重系数132-1到132-N来形成用于发送下行链路信号的方向性波束。
例如，当从图3所示的二维轮廓中计算出如图5中的表所示的每个路径的干扰功率时，路径1具有最高路径电平，而路径1对于干扰功率，也具有最高路径电平。从而，可能存在很多干扰用户，或者存在执行高速通信并以路径1的DOA(-38°)发送大功率的干扰用户。
但是，在图5的表的情况下，路径3具有最小干扰功率。在路径3的DOA(+12°)的方向上出现少数几个干扰用户或不出现干扰用户是可能的。因此，该实施例向路径3的DOA发送下行链路信号，从而使得能够在避开干扰用户的同时执行与所需用户的通信。
扩频与调制电路137对经波束成形的下行链路符号信号136-1到136-N进行扩频和调制并输出下行链路扩频信号138-1到138-N。
下行链路扩频信号138-1到138-N被无线电发送-接收电路102-1到102-N转换成下行链路无线电信号101-1到101-N并从天线单元100-1到100-N发送出去。
如上所述，该实施例的发送器-接收器通过形成上行链路信号上的方向性波束从检测出的路径中选出具有优选接收质量的多个路径，计算每个路径的干扰功率，并在具有最小干扰功率的路径的DOA上形成用于发送下行链路信号的方向性波束。即使在例如所需用户和干扰用户出现在相同方向上时，该发送器-接收器也在具有相对优选接收质量的间接波的方向上发送下行链路信号，而不是在来自所需用户的直接波的方向上发送下行链路信号。因此，可以在避开干扰用户的同时与所需用户通信。因此，可以优选地与所需用户通信，而不降低干扰用户的服务质量。
(第二实施例)图6是示出本发明的发送器-接收器的第二实施例的配置的框图。在此情况下，本发明的移动通信系统的发送器-接收器是自适应天线发送器-接收器。
如图6所示，第二实施例的自适应天线发送器-接收器具有SIR计算电路239-1到239-L以及下行链路发送SIR阈值判断电路241，以取代图2所示的下行链路路径选择阈值判断电路123。此外，第二实施例的自适应天线发送器-接收器与第一实施例的自适应天线发送器-接收器的不同之处在于路径检测电路217不输出路径电平122-1到122-L。由于其它配置与第一实施例相同，因此省略其描述。
第一实施例的自适应天线发送器-接收器通过判断由路径检测电路117检测出的路径的路径电平是否高于预定的下行链路路径选择阈值，来仅使用具有优选接收质量的路径来确定下行链路信号的发送方向。
第二实施例的自适应天线发送器-接收器从每个检测出的路径的解扩频符号中获得信号功率与干扰功率之比(在下文中称为SIR)，并且通过判断SIR是否高于预定的下行链路发送路径选择SIR阈值来仅使用具有优选接收质量的路径来确定下行链路信号的发送方向。
从图6所示的第二上行链路波束成形电路206输出的每个路径的经波束成形的解扩频符号207-1到207-L被输出到RAKE组合电路208、路径选择电路225和SIR计算电路239-1到238-L。
SIR计算电路239-1到239-L从经波束成形的解扩频符号207-1到207-L中计算出SIR 240-1到240-L并将它们输出。
与第一实施例所示下行链路路径选择阈值判断电路123的情况类似地，下行链路发送SIR阈值判断电路241判断SIR 240-1到240-L是否大于下行链路发送路径选择阈值。然后，电路241选出具有大于阈值的SIR的H个路径并将H个路径的路径号作为路径号信息242输出到路径选择电路225。
路径选择电路225选择经波束成形的解扩频符号207-1到207-L中由路径号信息242指定的H个路径并将这H个路径输出。随后的处理与第一实施例的自适应天线发送器-接收器的情况相同。
在该实施例的发送器-接收器的情况下，与第一实施例类似，即使所需用户和干扰用户出现在相对发送器-接收器的相同方向上，也可以在避开干扰用户的同时与所需用户执行通信。因此，可以优选地在不降低干扰用户的服务质量的情况下与所需用户通信。
(第三实施例)图7是示出本发明的发送器-接收器的第三实施例的配置的框图。在此情况下，本发明的移动通信系统的发送器-接收器是自适应天线发送器-接收器。
如图7所示，第三实施例的自适应天线发送器-接收器具有信号功率计算电路339-1到339-L，以取代图6所示的SIR计算电路239-1到239-L。此外，第三实施例的发送器-接收器与第二实施例的自适应天线发送器-接收器的不同之处在于它具有下形链路发送信号功率阈值判断电路341，以取代下行链路发送SIR阈值判断电路241。由于其它配置与第二实施例相同，因此省略其描述。第二实施例的自适应天线发送器-接收器从由路径检测电路检测出的每个路径的解扩频符号中计算出SIR，并判断该SIR是否大于预定的下行链路发送路径选择SIR阈值，从而仅选择具有优选接收质量的路径来确定下行链路信号发送方向。
第三实施例的自适应天线发送器-接收器计算由路径检测电路检测出的每个路径的解扩频符号的信号功率并判断该信号功率是否大于预定的下行链路发送路径选择信号功率阈值，从而仅选择具有优选接收质量的路径来确定下行链路信号发送方向。
从图7所示的第二上行链路波束成形电路306输出的每个路径的经波束成形的解扩频符号307-1到307-L被输出到RAKE组合电路308、路径选择电路325和信号功率计算电路339-1到339-L。
信号功率计算电路339-1到339-L从经波束成形的解扩频符号307-1到307-L中计算出信号功率340-1到340-L并将它们输出。
与第一实施例所示下行链路路径选择阈值判断电路123的情况类似地，下形链路发送信号功率阈值判断电路341判断L个信号功率340-1到340-L是否大于下行链路发送路径选择信号功率阈值。然后，电路341选择信号功率大于阈值的H个路径并将这H个路径的路径号作为路径号信息342输出到路径选择电路325。随后的处理与第二实施例的情况相同。
在该实施例的发送器-接收器的情况下，与第一和第二实施例的情况类似，即使所需用户和干扰用户出现在相对发送器-接收器的相同方向上，也可以在避开干扰用户的同时与所需用户执行通信。因此，可以优选地在不降低干扰用户的服务质量的情况下与所需用户执行通信。
虽然已经结合某些优选实施例描述了本发明，但是将会理解，本发明包括的主题并不局限于这些特定实施例。相反，希望本发明的主题包括可被包括在所附权利要求书的精神和范围内的所有替换、修改和等同物。
权利要求
1.一种移动通信系统的发送器-接收器，用于检测接收自所需用户的上行链路信号的多个路径，估计每个路径的到达方向，解调每个路径的上行链路信号，形成与所述到达方向相对应的下行链路方向性波束，并将下行链路信号发送到所述所需用户，该发送器-接收器包括干扰功率计算电路，用于计算每个路径的上行链路信号的干扰功率；以及最小干扰方向确定电路，用于确定具有由所述干扰功率计算电路计算出的干扰功率中的最小干扰功率的路径的方向，作为所述下行链路信号的发送方向。
2.如权利要求1所述的移动通信系统的发送器-接收器，其中所述每个路径的到达方向估计是这样执行的，即将由多个天线接收到的上行链路信号的相关信号乘以天线权重系数，合成天线之间的乘积，从而形成方向性波束来检测多个路径，所述上行链路信号的解调是这样执行的，即将所述上行链路信号乘以对应于所述到达方向的天线权重系数，合成天线之间的上行链路信号，从而形成上行链路方向性波束，并且所述向所需用户发送下行链路信号是这样执行的，即将下行链路信号乘以对应于所述到达方向的天线权重系数，从而形成下行链路方向性波束。
3.如权利要求1所述的移动通信系统的发送器-接收器，还包括下行链路发送路径选择阈值判断电路，用于判断每个路径的路径电平是否大于预定阈值，并且输出用于标识路径电平高于所述阈值的路径的标识信息，以及路径选择电路，用于选择由所述下行链路发送路径选择阈值判断电路指定的路径，并将所选路径的接收信号输出到所述干扰功率计算电路。
4.如权利要求2所述的移动通信系统的发送器-接收器，还包括下行链路发送路径选择阈值判断电路，用于判断每个路径的路径电平是否大于预定阈值，并且输出用于标识路径电平高于所述阈值的路径的标识信息，以及路径选择电路，用于选择由所述下行链路发送路径选择阈值判断电路指定的路径，并将所选路径的接收信号输出到所述干扰功率计算电路。
5.如权利要求1所述的移动通信系统的发送器-接收器，还包括信号功率与干扰功率之比计算电路，用于计算每个路径的接收信号的信号功率与干扰功率之比，下行链路发送信号功率与干扰功率之比阈值判断电路，用于判断每个路径的所述信号功率与干扰功率之比是否大于预定阈值，并且输出用于标识信号功率与干扰功率之比大于所述阈值的路径的标识信息，以及路径选择电路，用于选择由所述下行链路发送信号功率与干扰功率之比阈值判断电路指定的路径并将所选路径的接收信号输出到所述干扰功率计算电路。
6.如权利要求2所述的移动通信系统的发送器-接收器，还包括信号功率与干扰功率之比计算电路，用于计算每个路径的接收信号的信号功率与干扰功率之比，下行链路发送信号功率与干扰功率之比阈值判断电路，用于判断每个路径的所述信号功率与干扰功率之比是否大于预定阈值，并且输出用于标识信号功率与干扰功率之比大于所述阈值的路径的标识信息，以及路径选择电路，用于选择由所述下行链路发送信号功率与干扰功率之比阈值判断电路指定的路径并将所选路径的接收信号输出到所述干扰功率计算电路。
7.如权利要求1所述的移动通信系统的发送器-接收器，还包括信号功率计算电路，用于计算每个路径的接收信号的信号功率，下行链路发送信号功率阈值判断电路，用于判断每个路径的信号功率是否大于预定阈值，并且输出用于标识信号功率大于所述阈值的路径的标识信息，以及路径选择电路，用于选择由所述下行链路发送信号功率阈值判断电路指定的路径，并将所选路径的接收信号输出到所述干扰功率计算电路。
8.如权利要求2所述的移动通信系统的发送器-接收器，还包括信号功率计算电路，用于计算每个路径的接收信号的信号功率，下行链路发送信号功率阈值判断电路，用于判断每个路径的信号功率是否大于预定阈值，并且输出用于标识信号功率大于所述阈值的路径的标识信息，以及路径选择电路，用于选择由所述下行链路发送信号功率阈值判断电路指定的路径，并将所选路径的接收信号输出到所述干扰功率计算电路。
9.如权利要求1所述的移动通信系统的发送器-接收器，还包括RAKE组合电路，用于对每个路径的上行链路信号进行RAKE组合，以及解码电路，用于对经RAKE组合的上行链路信号进行解码并再现原始信号。
10.如权利要求3所述的移动通信系统的发送器-接收器，还包括RAKE组合电路，用于对每个路径的上行链路信号进行RAKE组合，以及解码电路，用于对经RAKE组合的上行链路信号进行解码并再现原始信号。
11.如权利要求5所述的移动通信系统的发送器-接收器，还包括RAKE组合电路，用于对每个路径的上行链路信号进行RAKE组合，以及解码电路，用于对经RAKE组合的上行链路信号进行解码并再现原始信号。
12.如权利要求7所述的移动通信系统的发送器-接收器，还包括RAKE组合电路，用于对每个路径的上行链路信号进行RAKE组合，以及解码电路，用于对经RAKE组合的上行链路信号进行解码并再现原始信号。
13.一种移动通信系统的发送器-接收器的发送-接收方法，包括从接收到的上行链路信号中检测出与所需用户之间的多个路径的步骤；估计每个路径的到达方向的步骤；解调与所述到达方向相对应的每个路径的上行链路信号的步骤；计算每个路径的上行链路信号的干扰功率，并且通过使用具有计算出的干扰功率中的最小干扰功率的路径的方向作为下行链路信号的发送方向来形成下行链路方向性波束的步骤；以及向所述所需用户发送下行链路信号的步骤。
14.如权利要求13所述的移动通信系统的发送器-接收器的发送-接收方法，其中所述估计到达方向的步骤检测来自所需用户的多个路径，并且根据通过将由多个天线接收到的上行链路信号的相关信号乘以天线权重系数并且合成天线之间的信号而形成的上行链路方向性波束来估计每个路径的到达方向，所述解调上行链路信号的步骤通过以下方式来解调每个路径的上行链路信号将所述上行链路信号乘以对应于所述到达方向的天线权重系数并且合成天线之间的信号，从而形成上行链路方向性波束，并且所述发送下行链路信号的步骤通过以下方式来向所述所需用户发送下行链路信号计算每个路径的上行链路信号的干扰功率，使用具有计算出的干扰功率中的最小干扰功率的路径的方向作为下行链路信号发送方向，从而将下行链路信号乘以天线权重系数并天线合成乘积以形成下行链路方向性波束。
15.如权利要求13所述的移动通信系统的发送器-接收器的发送-接收方法，其中针对每个路径判断路径电平是否高于预定阈值，以计算其电平高于所述阈值的路径的干扰功率。
16.如权利要求14所述的移动通信系统的发送器-接收器的发送-接收方法，其中针对每个路径判断路径电平是否高于预定阈值，以计算其电平高于所述阈值的路径的干扰功率。
17.如权利要求13所述的移动通信系统的发送器-接收器的发送-接收方法，其中针对每个路径计算接收信号的信号功率与干扰功率之比，判断所述每个路径的信号功率与干扰功率之比是否大于预定阈值，以计算其信号功率与干扰功率之比高于所述阈值的路径的干扰功率。
18.如权利要求14所述的移动通信系统的发送器-接收器的发送-接收方法，其中针对每个路径计算接收信号的信号功率与干扰功率之比，判断所述每个路径的信号功率与干扰功率之比是否大于预定阈值，以计算其信号功率与干扰功率之比高于所述阈值的路径的干扰功率。
19.如权利要求13所述的移动通信系统的发送器-接收器的发送-接收方法，其中针对每个路径计算接收信号的信号功率，判断所述每个路径的信号功率是否大于预定阈值，以计算其信号功率高于所述阈值的路径的干扰功率。
20.如权利要求14所述的移动通信系统的发送器-接收器的发送-接收方法，其中针对每个路径计算接收信号的信号功率，判断所述每个路径的信号功率是否大于预定阈值，以计算其信号功率高于所述阈值的路径的干扰功率。
全文摘要
根据本发明的移动通信系统的发送器－接收器，即使在所需用户和干扰用户出现在同一方向上时，也可以优选地在不降低干扰用户的服务质量的情况下与所需用户执行通信。因此，通过在二维轮廓上选择大于预定阈值的路径电平或者选择其信号功率与干扰功率之比或信号功率大于预定阈值的路径，分别具有优选接收质量的多个路径被选出。然后，包括在这些路径的接收信号中的干扰功率被计算，具有最小干扰功率的路径被选择，并将该路径的DOA用作下行链路信号的发送方向。
文档编号H04J13/00GK1893315SQ20061009051
公开日2007年1月10日 申请日期2006年6月27日 优先权日2005年6月27日
发明者大浦聪, 丸田靖 申请人:日本电气株式会社