JP3897564B2 - Radio base station apparatus and radio communication method - Google Patents
Radio base station apparatus and radio communication method Download PDFInfo
- Publication number
- JP3897564B2 JP3897564B2 JP2001327014A JP2001327014A JP3897564B2 JP 3897564 B2 JP3897564 B2 JP 3897564B2 JP 2001327014 A JP2001327014 A JP 2001327014A JP 2001327014 A JP2001327014 A JP 2001327014A JP 3897564 B2 JP3897564 B2 JP 3897564B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- peak
- directivity
- path
- unit
- peaks
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル無線通信システムにおいて使用される無線基地局装置及び無線通信方法に関し、特にアダプティブアレイアンテナを備えて指向性受信を行う無線基地局装置および無線通信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
アダプティブアレイアンテナを備えた無線基地局装置では、複数ブランチと指向性ウェイトを用いることで、指向性のビーム方向のみ強力に受信することができる。この無線基地局装置は、各指向性に対応した遅延プロファイルを生成して、干渉を抑えたパスを見つけることができる。
【0003】
このようなアダプティブアレイアンテナを備えた無線基地局装置が、通信端末から送信された信号を受信する場合について、図12を用いて説明する。図12は、指向性のビーム方向とマルチパスの到来波を示す概念図である。図12において、参照符号11から参照符号14は、指向性パターンを示しており、参照符号15と参照符号16はマルチパスを示している。
【0004】
図12の場合、従来の無線基地局装置は、指向性パターン12の遅延プロファイルによりパス16のピークを検出し、指向性パターン12または指向性パターン13の遅延プロファイルによりパス15のピークを検出する。そして、ピークを降順(ピークの大きいパスから順)に整列して、パスを選択している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、マルチパス環境下において、パス選択時に隣り合う指向性の谷間(例えば、指向性12と指向性13の間)に到来したパスが、他のパスよりも電力が大きく、復調精度が高い場合、すなわち、本来選択されるべきパスであっても選択されない場合がある。図12を参照するに、パス15は、2つの指向性(指向性12と指向性13)の遅延プロファイルからピークを得られるが、パス16と受信電力が同値でも指向性の影響を受けるため、遅延プロファイルのピークにロスが発生し、パス16より低いピークとして検出される。このとき、パス選択は、遅延プロファイルのピークを降順(ピークの高いパスから順)に選択していくため、パス15が選択から漏れてしまうことがある。
【0006】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、隣り合う2つの指向性の谷間に到来した本来選択されるべき復調精度の高いパスが、選択されなくなることを防止する無線基地局装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線基地局装置は、複数の指向性パターンを生成する第1の指向性生成手段と、前記複数の指向性パターンで受信した信号から前記複数の指向性パターンにそれぞれ対応する複数の遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成手段と、前記複数の遅延プロファイル上に現れた同一パスを示すピークを補正して補正後のピークの大きさに基づいてパスを選択するパスサーチ手段と、前記パスサーチ手段にて選択されたパスのタイミングで受信信号を逆拡散する逆拡散手段と、を具備する構成を採る。
【0008】
この構成によれば、隣り合う2つの指向性の谷間に到来したパスにおいて、指向性ウェイトの影響を受けて発生した遅延プロファイル上のピークのロスを補正することにより、本来選択されるべき復調精度の高いパスが、選択されなくなることを防止することができる。
【0009】
また、本発明の無線基地局装置は、パスサーチ手段は、同一パスによる2つのピークの大きさの比率を算出するピーク比率算出手段と、前記ピークの大きさの比率に基づいて指向性の影響で生じたピークのロスを推定してピークを補正するピーク補正手段と、補正されたピークを降順に所定数選択するパス選択を行うパス選択手段と、を具備する構成を採る。
【0010】
また、本発明の無線基地局装置は、パスサーチ手段は、遅延プロファイル上の所定の閾値を越えるピークを検出するピーク検出手段と、隣り合う指向性パターンに対応する遅延プロファイル上に現れた2つのピークの位相差と所定の閾値との閾値判定に基づいて前記2つのピークが同一パスによるものか否かを判定する同一パス判定手段と、を具備する構成を採る。
【0011】
これらの構成によれば、隣り合う2つの指向性の谷間にパスが到来した場合、隣り合う2つの指向性に対応した遅延プロファイル上のほぼ同位相に存在する2つのピークの比率からピークのロスを補正する補正値を推定し、指向性によるピークのロスを補正することができるため、本来選択されるべき復調精度の高いパスが選択されなくなることを防止することができる。
【0012】
本発明の無線基地局装置は、前記複数の遅延プロファイル上のピークが同一パスを示している場合、当該パスの到来方向に指向性パターンを生成する第2の指向性生成手段を具備する構成を採る。
【0013】
本発明の無線基地局装置は、前記複数の遅延プロファイル上のピークが同一パスを示している場合、補正後のピークが最も大きいパスの到来方向に指向性を向ける構成を採る。
【0014】
これらの構成によれば、初期受信時に隣り合う2つの指向性の谷間に到来した本来選択されるべきパスを、第2の指向性パターンで受信することができるため、到来方向が異なる他のパスもしくは他移動局送信波の影響を軽減し、パス選択を行うことができる。
【0015】
本発明の無線通信方法は、複数の指向性パターンを生成し、各指向性パターンで受信した信号から前記複数の指向性パターンにそれぞれ対応する複数の遅延プロファイルを生成し、前記複数の遅延プロファイル上に現れた同一パスを示すピークを補正し、補正後のピークの大きさに基づいてパス選択を行い、選択されたパスのタイミングで受信信号を逆拡散するようにした。
【0016】
この方法によれば、隣り合う2つの指向性の谷間に到来した本来選択されるべき復調精度の高いパスが、選択されなくなることを防止することができる。
【0017】
本発明の無線通信方法は、前記複数の遅延プロファイル上のピークが同一パスを示している場合、パスの到来方向に指向性パターンを生成するにようにした。
【0018】
この方法によれば、到来方向が異なる他のパスもしくは他移動局送信波の影響を軽減し、パス選択を行うことができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、アダプティブアレイアンテナを備えた基地局装置が、各指向性に対応した遅延プロファイルを生成し、隣り合う2つの指向性に対応した遅延プロファイル上に同一パスを示すピークがある場合、2つのピークの大きさから算出した比率に基づいて、指向性によるピークのロスを補正した上でパスを選択することである。
【0020】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0021】
(実施の形態1)
本実施の形態では、隣り合う2つの指向性の谷間にパスが到来したとき、隣り合う2つの指向性に対応した遅延プロファイル上において、ほぼ同位相に検出される同一パスのピークの大きさから算出した比率に基づいて、補正値を算出し、指向性によるピークのロスを補正する場合について説明する。
【0022】
図1は、本発明の実施の形態1に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図である。複数のアダプティブアレイアンテナ101(図1においては3つ)を有し、各アダプティブアレイアンテナ101を介して受信した信号(受信信号)を受信信号変換部102に出力する。受信信号変換部102は、受信信号に対してダウンコンバートや直交復調、アナログディジタル変換処理等の処理を行った後、処理後の信号を指向性生成部104に出力すると共に逆拡散部107に出力する。
【0023】
指向性情報生成部103は、外部からの入力情報である各ブランチに対しての振幅、位相の変化量を1グループとしてとらえ、予めいくつかのグループに指向性の角度をパラメータとして対応づけておき、これをもとに該当するパラメータを選択し、指向性生成部104とパスサーチ部106に出力する。
【0024】
指向性生成部104は、受信信号変換部102からの受信信号に対して、指向性情報生成部103から出力されたパラメータに基づいて、ビームを向けたい角度の指向性ウェイトを乗算することにより受信信号を位相回転させ、それらの乗算結果を足し合わせて合成することで指向性を生成し、各指向性の受信信号を遅延プロファイル生成部105に出力する。
【0025】
遅延プロファイル生成部105は、本実施の形態において4つ設けられており、指向性生成部104により得られた各指向性の受信信号に対して、既知の拡散符号との相関をとり、その相関値の時間変動を表した遅延プロファイルを生成する。ここでは、4つの指向性において受信した信号に対応する遅延プロファイルを生成することができる。生成された各遅延プロファイルをパスサーチ部106に出力する。
【0026】
パスサーチ部106は、遅延プロファイル生成部105により出力された各遅延プロファイルのピークを検出し、指向性情報生成部103により生成されたパラメータなどの所定の条件に基づいて、ピークを補正した上でパス選択を行い、パスのタイミングを逆拡散部107に報知する。なお、パスサーチ部106における処理の詳細については後述する。
【0027】
逆拡散部107は、パスサーチ部106によって選択されたパスのタイミングをフィンガに割当て、受信信号に対して無線端末に対応する拡散符号を乗じることにより拡散前の信号を復元する。そして、逆拡散部107は、逆拡散後の信号を復調部108に出力する。
【0028】
復調部108は、逆拡散部107より出力された逆拡散後の信号を復調し、情報信号を得る。
【0029】
次に、パスサーチ部106の内部構成について、図2を用いて詳しく説明する。ピーク検出部201は、遅延プロファイル生成部105によって生成された各遅延プロファイルに基づいて所定の閾値を越えるピークを検出し、ピークおよびピークのタイミングを同一パス判定部202に出力する。同一パス判定部202は、ピーク検出部201によって検出されたピークが、同一パスによるものかどうかを判定し、判定結果をピーク比率算出部203に出力する。なお、同一パス判定部202の詳細な説明は後述する。
【0030】
ピーク比率算出部203は、同一パス判定部202において同一のパスによるものと判定された2つのピークの大きさから比率(以下、「ピーク比率」という)を算出し、算出結果をピーク補正部205に出力する。なお、ピーク比率算出部203の詳細な説明は後述する。
【0031】
角度/ゲイン算出部204は、指向性情報生成部103により生成された指向性情報に基づいて、指向性の角度と利得(ゲイン)を算出し、指向性パターンを求め、ピーク補正部205に出力する。
【0032】
ピーク補正部205は、ピーク比率算出部203によって算出されたピーク比率と角度/ゲイン算出部204によって算出された指向性パターンに基づいて補正値を算出し、算出した補正値を対応するピークに乗算して補正後のピークをパス選択部206に出力する。
【0033】
パス選択部206は、ピーク補正部205より出力された補正後のピークの降順にパスを所定数選択し、パスのタイミングを逆拡散部107に報知する。
【0034】
次に、上記構成を有する無線基地局装置の動作について説明する。各アダプティブアレイアンテナ101を介して受信した信号(受信信号)は、受信信号変換部102において、ダウンコンバートや直交復調、アナログディジタル変換処理等の処理が行われた後、指向性生成部104と逆拡散部107に出力される。
【0035】
指向性情報生成部103に外部から入力されてきた各ブランチに対しての振幅、位相の変化量の情報が、指向性情報生成部103において、1グループとして捉えられ、予めいくつかのグループに指向性の角度をパラメータとして対応づけておき、これをもとに該当するパラメータが選択され、指向性生成部104とパスサーチ部106に出力される。
【0036】
受信信号変換部102より出力された複数の信号は、指向性生成部104において、指向性情報生成部103から出力されたパラメータに基づいて、ビームを向けたい角度の指向性ウェイトが乗算され、乗算結果が足し合わされて合成され、指向性が生成される。各指向性の受信信号は、遅延プロファイル生成部105において、各指向性の受信信号に基づいて、それぞれの指向性に対応する遅延プロファイルが生成される。生成された遅延プロファイルは、パスサーチ部106において、ピークが検出され、指向性情報生成部103により生成されたパラメータなどの所定の条件に基づいてパス選択が行われ、パスのタイミングが逆拡散部107に出力される。
【0037】
受信信号変換部102より出力された処理後の複数の信号は、逆拡散部107において、パスサーチ部106で選択されたパスのタイミングに基づいて逆拡散が行われ、復調部108に出力される。逆拡散後の信号は、復調部108において、復調され、情報信号が得られる。
【0038】
次に、パスサーチ部106内の動作について説明する。ピーク検出部201では、遅延プロファイル生成部105によって生成された各遅延プロファイルに基づいて、所定の閾値を越えるピークが検出され、ピークの大きさおよびピークのタイミングが同一パス判定部202に出力される。ピーク検出部201によって検出されたピークは、同一パス判定部202において、遅延プロファイル毎に位相値の大きさにしたがって(降順に)整列させられる。そして、一番大きなピークと隣り合う指向性から得られたピークとが比較され、同一パスが存在するかどうかが判定される。
【0039】
ピークを比較した結果、同一パスがあると判定された場合、ピークの大きさおよびピークのタイミングがピーク比率算出部203に出力される。一方、同一パスがないと判定された場合、次に大きなピークのタイミングであるピークを基準に、同一パスと判定されるピークが見つかるまで、基準とするピークの大きさを順々に下げ、隣り合う指向性から得られたピークとを比較し、上記と同様な判定が行われる。比較候補がなくなった場合、次のフレーム処理に移行する。
【0040】
同一パス判定部202において、隣り合う指向性から得られた2つのピークが、同一のパスであると判定されたことより、ピーク比率算出部203において、その2つのピーク比率が算出され、算出結果がピーク補正部205に出力される。
【0041】
角度/ゲイン算出部204では、指向性情報生成部103により生成された指向性情報(パラメータ)に基づいて、指向性の角度と利得(ゲイン)が算出され、指向性パターンが求められ、ピーク補正部205に出力される。
【0042】
ピーク補正部205では、ピーク比率算出部203によって算出されたピーク比率に基づいて、補正値が算出される。そして、遅延プロファイル生成部105より出力された遅延プロファイルにおいて該当するピークのうち大きい方のピークに、ピーク比率算出部203より算出された補正値が乗算される。また、補正しなかったもう一方のピークは、パス選択の対象から外される。このようにして得られた遅延プロファイルはパス選択部206に出力される。
【0043】
パス選択部206では、ピーク補正部205より出力された補正後のピークの降順にパスが所定数選択され、パスのタイミングが逆拡散部107に報知される。
【0044】
次に、同一パス判定部202における同一パスの判定方法について詳細に説明する。図3は、各指向性に対応した遅延プロファイルから同一パス判定の処理を示す図である。図3の左側は、各遅延プロファイル生成部105により生成された4つの指向性A〜Dの遅延プロファイルを示す。図3の右側は、各遅延プロファイルに現れたピークを位相値の大きさにしたがって整列した様子を示す。図3の右側において最大のピーク、すなわち指向性Cのピーク304を検出し、指向性Cと隣り合う指向性Bまたは指向性Dから得られたピークとの位相値を比較する。具体的には、2つのピークの位相値の差分(位相差)を求め、その位相差が所定の閾値(Z)以下の場合(|X−Y|≦Z、X,Y:比較する2つのピークの位相値)、この2つのピークは同一パスによるものと判定する。この場合、位相値Xである指向性Bのピーク302が位相値Yである指向性Cのピーク304と同一のパスによるものであると判定する。なお、最大ピーク304と同一のパスがなかった場合、基準とするピークを大きい順で決め、基準となるピークとその隣り合う指向性から得られたピークとの位相値を比較する。すなわちピーク304と同一のパスを示すピークがなかった場合、ピーク304の次に大きいピーク302を基準に、指向性Bと隣り合う指向性Aまたは指向性Cから得られたピークとの位相値を比較する。ピーク302と同一のパスを示すピークがなかった場合には、さらに、ピーク302の次に大きなピーク306を基準に隣り合う指向性から得られたピークと比較するというように、同一のパスと判定されるまで、または全てのピークについて比較されるまで同一パス判定が行われる。
【0045】
次に、ピーク比率算出部203におけるピーク比率の算出方法について説明する。図4は、隣り合う2つの指向性(図3における指向性Bと指向性Cに相当)の遅延プロファイルからほぼ同位相で検出されたピークを示す図である。指向性Bの遅延プロファイルから検出されたピーク302の大きさをaとし、指向性Cの遅延プロファイルから検出されたピーク304の大きさをbとする。aとbの大きさの比率がa:b=1:1.8であるとき、このピーク比率からピークのロスを補正する補正値とパスの到来方向を割り出す。図5は、指向性Bと指向性Cの遅延プロファイルのピーク比率から補正値とパスの到来方向を割り出す図である。図5の縦軸は、遅延プロファイルのピークに生じたロス電力[dB]を示しており、横軸は、パスの到来方向[度]を示している。なお、右側の縦軸におけるピーク比率は、a:b=1:1.8を一例として示した。また、参照符号501は、指向性Bの特性曲線を示しており、参照符号502は、指向性Cの特性曲線をそれぞれ示している。参照符号503は、指向性Bと指向性Cの遅延プロファイルのピーク比率がa:b=1:1.8に相当することを示しており、図4に対応している。すなわち、図4に示すパスは、ピークaが6[dB]、ピークbが1.5[dB]ロスしており、パスの到来方向が+5[度]であることが分かる。これにより、図4に示すパスのピーク電力と到来方向を割り出すことができる。なお、到来方向を割り出したことについては、実施の形態2で触れる。図6に示すように、大きい方のピークbを1.5[dB]分補正することにより、指向性ウェイトの影響を受けなかった場合のピーク値と等価にすることができる。なお、補正しなかった小さい方のピークaは、パス選択の対象から外す。
【0046】
図7は、隣り合う2つの指向性(図3における指向性Bと指向性Cに相当)の遅延プロファイルからほぼ同位相で検出されたピークを示す図である。ただし、指向性Bのピークの大きさaと指向性Cのピークの大きさbは、同一であるとする。すなわち、a:b=1:1であり、図5を参照するに参照符号504に相当する。ピークaとピークbは、それぞれ3[dB]ロスしていることが分かり、到来方向0度(指向性Bと指向性Cのちょうど中間にパスが到来)であることが分かる。このことから、図7に示す2つのピークは、3[dB]ロスしていることが分かり、この2つのピークは同値であるので、どちらか一方のピークを3[dB]分補正する。この様子を示したのが図8である。図8に示すように、指向性ウェイトの影響を受けなかった場合のピーク値と等価にすることができる。補正しなかったもう一方のピークは、パス選択の対象から外す。
【0047】
2つの遅延プロファイルから図5の−10[度]から+10[度]の間に該当するピークが検出されなかった場合は、隣り合う指向性の谷間にパスは到来していないものと判断し、補正処理は行わない。
【0048】
このように本実施の形態によれば、隣り合う2つの指向性の谷間にパスが到来した場合、隣り合う2つの指向性に対応した遅延プロファイル上のほぼ同位相に存在する2つのピークの比率からピークのロスを補正する補正値を推定し、指向性によるピークのロスを補正することができるため、本来選択されるべき復調精度の高いパスが選択されなくなることを防止することができる。
【0049】
(実施の形態2)
本実施の形態では、隣り合う2つの指向性の谷間にパスが到来したとき、2つの指向性に対応した遅延プロファイル上において、ほぼ同位相で検出された同一パスのピークが存在する場合、そのピーク比率から到来方向を推定し、後述する動的指向性をその到来方向に割り当てる場合について説明する。
【0050】
図9は、本実施の形態に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図である。図9において、図1と共通する部分には図1と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。
【0051】
指向性情報生成部901は、外部からの入力情報である各ブランチに対しての振幅、位相の変化量を1グループとしてとらえ、予めいくつかのグループに指向性の角度をパラメータとして対応づけておき、該当するパラメータを選択し、指向性生成部902に出力する。
【0052】
指向性生成部902は、受信信号変換部102からの受信信号に対して、指向性情報生成部901から出力されたパラメータに基づいて、ビームを向けたい角度の指向性ウェイトを乗算することにより受信信号を位相回転させ、それらの乗算結果を足し合わせて合成することで指向性を生成し、各指向性の受信信号を遅延プロファイル生成部105に出力する。
【0053】
なお、指向性生成部902は、遅延プロファイル生成部105に3つ以上の遅延プロファイルを生成させるため、3つ以上の指向性受信信号を形成し、そのうちの1つの指向性受信信号については、指向性をある一定時間ごとに方向をずらしながら受信しているものとし、パスサーチ部903により生成された指向性情報がある場合は、その指向性に相当する受信信号を形成する。この指向性について以下、「動的指向性」といい、動的指向性を所望の方向に向かせる前のパスサーチを「初期パスサーチ」と呼ぶ。
【0054】
パスサーチ部903は、遅延プロファイル生成部105により生成された各遅延プロファイルのピークを検出し、所定の条件に基づいてパス選択を行い、パスのタイミングを逆拡散部107に出力する。また、動的指向性の指向性情報を生成し、指向性生成部902に出力する。
【0055】
次に、パスサーチ部903の内部構成について、図10を用いて詳しく説明する。ピーク検出部1001は、遅延プロファイル生成部105によって生成された動的指向性以外の指向性に対応する各遅延プロファイルに基づいて、所定の閾値を越えるピークを検出し、ピークおよびピークのタイミングを同一パス判定部1002に出力する。同一パス判定部1002は、ピーク検出部1001によって検出されたピークが同一パスによるものかどうかを判定し、判定結果をピーク比率算出部1003に出力する。
【0056】
ピーク比率算出部1003は、同一パス判定部1002において同一のパスであると判定された2つのピークの大きさから比率を算出し、算出結果をピーク補正部1005と到来方向推定部1007に出力する。
【0057】
角度/ゲイン算出部1004は、指向性情報生成部901により生成された指向性情報から、指向性の角度と利得(ゲイン)を算出し、指向性パターンを求め、ピーク補正部1005と到来方向推定部1007に出力する。
【0058】
ピーク補正部1005は、角度/ゲイン算出部1004により算出された指向性パターンとピーク比率算出部1003よって算出されたピーク比率に基づいて補正値を算出し、算出した補正値を対応するピークに乗算して補正後のピークをパス選択部1006に出力する。
【0059】
パス選択部1006は、初期パスサーチを行うときは、動的指向性に対応した遅延プロファイルを無視して、ピーク補正部1005より出力された補正後のピークの降順にパスを所定数選択し、パスのタイミングを逆拡散部107に報知する。また、初期パスサーチ後は、隣り合う指向性の谷間に到来したパスの方向(補正後のピークが最も大きいパスの到来方向)に向けられた動的指向性に対応した遅延プロファイルがあるので、この遅延プロファイルのみに基づいて、パス選択を行い、パスのタイミングを逆拡散部107に報知する。
【0060】
到来方向推定部1007は、角度/ゲイン算出部1004により算出された指向性パターンとピーク比率算出部1003によって算出されたピーク比率に基づいて、隣り合う指向性の谷間に到来したパスの到来方向を推定し、推定結果を動的指向性生成部1008に報知する。動的指向性生成部1008は、隣り合う指向性の谷間に到来したパスの到来方向(補正後のピークが最も大きいパスの到来方向)に動的指向性を割り当てるためのパラメータを生成し、指向性生成部902に出力する。
【0061】
次に、上記構成を有するパスサーチ部903の動作について説明する。まず、初期パスサーチを行う場合について述べる。ピーク検出部1001では、遅延プロファイル生成部105によって生成された各遅延プロファイルに基づいて、所定の閾値を越えるピークが検出され、ピークおよびピークのタイミングが同一パス判定部1002に出力される。ピーク検出部1001によって検出されたピークは、同一パス判定部1002において、遅延プロファイル毎に位相値の大きさにしたがって(降順に)整列される。そして、一番大きなピークと隣り合う指向性から得られたピークとが比較され、同一パスが存在するかどうかが判定される。
【0062】
ピークを比較した結果、同一パスがあると判定された場合、この判定結果がピーク比率算出部1002に出力される。一方、同一パスがないと判定された場合、次に大きなピークのタイミングであるピークを基準に、同一パスと判定されるピークが見つかるまで、基準とするピークの大きさを順々に下げ、隣り合う指向性から得られたピークとを比較し、上記と同様な判定を行う。比較候補がなくなった場合、次のフレーム処理に移行する。
【0063】
同一パス判定部1002において、隣り合う指向性から得られた2つのピークが、同一のパスであると判定されたことより、ピーク比率算出部1003において、その2つのピークの大きさから比率が算出され、算出結果がピーク補正部1005と到来方向推定部1007に出力される。
【0064】
角度/ゲイン算出部1004では、指向性情報生成部901により生成された指向性情報に基づいて、指向性の角度と利得(ゲイン)が算出され、指向性パターンが求められ、ピーク補正部1005と到来方向推定部1007に出力される。
【0065】
ピーク補正部1005では、ピーク比率算出部1003によって算出されたピーク比率に基づいて、補正値が算出される。そして、遅延プロファイル生成部105より出力された遅延プロファイルにおいて該当するピークのうち大きい方のピークに、ピーク比率算出部1003より算出された補正値が乗算される。また、補正しなかったもう一方のピークは、パス選択の対象から外される。このようにして得られた遅延プロファイルがパス選択部1006に出力される。
【0066】
パス選択部1006では、ピーク補正部1005より出力された補正後のピークの降順にパスが所定数選択され、パスのタイミングが逆拡散部107に報知される。
【0067】
到来方向推定部1007では、ピーク比率算出部1003により算出された結果に基づいて、隣り合う指向性の谷間に到来したパスの到来方向が推定され、推定結果が動的指向性生成部1008に報知される。動的指向性生成部1008では、到来方向推定部1007により推定された結果に基づいて、隣り合う指向性の谷間に到来したパスの到来方向(補正後のピークが最も大きいパスの到来方向)に動的指向性を割り当てるための指向性ウェイトが生成され、指向性生成部902に出力される。
【0068】
次に、初期パスサーチ後について述べる。動的指向性生成部1008により生成された動的指向性の指向性ウェイトが、指向性生成部902において、隣り合う指向性の谷間に到来したパスの受信信号に乗算され、指向性が生成される。動的指向性をパスの到来方向(補正後のピークが最も大きいパスの到来方向)に割り当てた概念図を図11に示す。図11において、指向性1101から1103があったとき、指向性1101と指向性1102の谷間に到来したパスに動的指向性1104を割り当てている。
【0069】
動的指向性の受信信号が遅延プロファイル生成部105に出力され、動的指向性に対応する遅延プロファイルが生成される。パス選択部1006において、遅延プロファイル生成部105により生成された遅延プロファイルのみに基づいて、パス選択が行われ、選択されたパスのタイミングが求められる。パス選択部1006により求められたパスのタイミングが逆拡散部107に報知される。
【0070】
このように本実施の形態によれば、初期受信時に隣り合う2つの指向性の谷間に到来した本来選択されるべきパスを、動的指向性パターンで受信することができるため、到来方向が異なる他のパスもしくは他移動局送信波の影響を軽減し、パス選択を行うことができる。
【0071】
本実施の形態では、初期パスサーチにおいて、隣り合う指向性の谷間に到来したパスの方向に動的指向性を向ける動作を含めたが、予めこのパスの到来方向に動的指向性を向ける構成とすることも可能であり、その場合、ピーク補正部1005は不要となる。このため、上記効果を有すると共に、ピーク補正部1005を設ける必要がなくなるので回路構成を容易にすることができる。
【0072】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、隣り合う2つの指向性の谷間にパスが到来した場合、隣り合う2つの指向性に対応した遅延プロファイル上でほぼ同位相に存在する2つのピーク比率に基づいて、指向性の影響を軽減した遅延プロファイルを再現することができるため、本来選択されるべき復調精度の高いパスが選択されなくなることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図
【図2】本発明の実施の形態1に係るパスサーチ部の内部構成を示すブロック図
【図3】各指向性に対応した遅延プロファイルから同一パス判定の処理を示す図
【図4】隣り合う2つの指向性に対応した遅延プロファイルからほぼ同位相で検出されたピークを示す図
【図5】指向性Bと指向性Cの遅延プロファイルのピーク比率から補正値とパスの到来方向を割り出す図
【図6】指向性Cの遅延プロファイルにおいて補正後のピークを示す図
【図7】隣り合う2つの指向性に対応した遅延プロファイルからほぼ同位相で検出されたピークを示す図
【図8】指向性Bの遅延プロファイルにおいて補正後のピークを示す図
【図9】本発明の実施の形態2に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図
【図10】本発明の実施の形態2に係るパスサーチ部の内部構成を示すブロック図
【図11】本発明の実施の形態2に係る動的指向性のビーム方向と到来波を示す概念図
【図12】指向性のビーム方向とマルチパスの到来波を示す概念図
【符号の説明】
101 アダプティブアレイアンテナ
102 受信信号変換部
103、901 指向性情報生成部
104、902 指向性生成部
105 遅延プロファイル生成部
106、903 パスサーチ部
107 逆拡散部
108 復調部
201、1001 ピーク検出部
202、1002 同一パス判定部
203、1003 ピーク比率算出部
204、1004 角度/ゲイン算出部
205、1005 ピーク補正部
206、1006 パス選択部
1007 到来方向推定部
1008 動的指向性生成部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radio base station apparatus and a radio communication method used in a digital radio communication system, and more particularly, to a radio base station apparatus and a radio communication method that include an adaptive array antenna and perform directional reception.
[0002]
[Prior art]
In a radio base station apparatus provided with an adaptive array antenna, only a directional beam direction can be received strongly by using a plurality of branches and directional weights. This radio base station apparatus can generate a delay profile corresponding to each directivity and find a path in which interference is suppressed.
[0003]
A case where a radio base station apparatus equipped with such an adaptive array antenna receives a signal transmitted from a communication terminal will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a conceptual diagram showing a directional beam direction and multipath incoming waves. In FIG. 12,
[0004]
In the case of FIG. 12, the conventional radio base station apparatus detects the peak of the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional example, in a multipath environment, a path arriving in a directivity valley (for example, between
[0006]
The present invention has been made in view of such a point, and a radio base station apparatus and a radio that prevent a path with high demodulation accuracy that should originally be selected that has arrived between two adjacent directivity valleys from being selected. An object is to provide a communication method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The radio base station apparatus of the present invention includes a first directivity generation unit that generates a plurality of directivity patterns and a signal received by the plurality of directivity patterns. Corresponding to each of the plurality of directivity patterns Delay profile generation means for generating a plurality of delay profiles; The plurality of A path search unit that corrects a peak indicating the same path appearing on the delay profile and selects a path based on the corrected peak size, and a received signal at a timing of the path selected by the path search unit. And a despreading means for despreading.
[0008]
According to this configuration, the demodulation accuracy that should be originally selected by correcting the loss of the peak on the delay profile caused by the influence of the directivity weight in the path that has arrived between two adjacent directivity valleys. It is possible to prevent a high path from being selected.
[0009]
Further, in the radio base station apparatus of the present invention, the path search means includes a peak ratio calculation means for calculating a ratio of two peak sizes by the same path, and influence of directivity based on the ratio of the peak sizes. The peak correction means for correcting the peak by estimating the loss of the peak generated in step 1 and the path selection means for performing path selection for selecting a predetermined number of corrected peaks in descending order are employed.
[0010]
In the radio base station apparatus of the present invention, the path search means includes a peak detection means for detecting a peak exceeding a predetermined threshold value on the delay profile, and two delay profiles appearing on the delay profile corresponding to the adjacent directivity pattern. The same path determination means for determining whether or not the two peaks are due to the same path based on a threshold determination between a peak phase difference and a predetermined threshold is adopted.
[0011]
According to these configurations, when a path arrives between two adjacent directivity valleys, the peak loss is calculated from the ratio of two peaks existing in substantially the same phase on the delay profile corresponding to the two adjacent directivities. Therefore, it is possible to prevent the loss of a peak with high demodulation accuracy that should be originally selected.
[0012]
The radio base station apparatus of the present invention is The plurality of When the peaks on the delay profile indicate the same path, a configuration in which second directivity generation means for generating a directivity pattern in the arrival direction of the path is employed.
[0013]
The radio base station apparatus of the present invention is The plurality of When the peaks on the delay profile indicate the same path, a configuration is adopted in which directivity is directed toward the arrival direction of the path having the largest corrected peak.
[0014]
According to these configurations, since the path to be originally selected that has arrived between two directivity valleys adjacent to each other at the time of initial reception can be received with the second directivity pattern, other paths with different arrival directions can be received. Alternatively, it is possible to reduce the influence of other mobile station transmission waves and perform path selection.
[0015]
The wireless communication method of the present invention generates a plurality of directivity patterns and uses signals received in the respective directivity patterns. Corresponding to each of the plurality of directivity patterns Generate multiple delay profiles, The plurality of A peak indicating the same path appearing on the delay profile is corrected, path selection is performed based on the corrected peak size, and the received signal is despread at the timing of the selected path.
[0016]
According to this method, it is possible to prevent a path with high demodulation accuracy that should be originally selected that has arrived between two adjacent directivity valleys from being selected.
[0017]
The wireless communication method of the present invention includes: The plurality of When the peaks on the delay profile indicate the same path, a directivity pattern is generated in the arrival direction of the path.
[0018]
According to this method, it is possible to perform path selection while reducing the influence of other paths having different arrival directions or other mobile station transmission waves.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The essence of the present invention is that a base station apparatus equipped with an adaptive array antenna generates a delay profile corresponding to each directivity, and there is a peak indicating the same path on a delay profile corresponding to two adjacent directivities. Based on the ratio calculated from the sizes of the two peaks, the path is selected after correcting the peak loss due to directivity.
[0020]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0021]
(Embodiment 1)
In this embodiment, when a path arrives between two adjacent directivity valleys, on the delay profile corresponding to the two adjacent directivities, from the magnitude of the peak of the same path detected at substantially the same phase. A case where a correction value is calculated based on the calculated ratio and a peak loss due to directivity is corrected will be described.
[0022]
1 is a block diagram showing a configuration of a radio base station apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. It has a plurality of adaptive array antennas 101 (three in FIG. 1), and outputs a signal (received signal) received via each
[0023]
The directivity
[0024]
The
[0025]
Four delay
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
Next, the internal configuration of the
[0030]
The peak
[0031]
The angle /
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
Next, the operation of the radio base station apparatus having the above configuration will be described. A signal (reception signal) received via each
[0035]
Information on the amount of change in amplitude and phase with respect to each branch input from the outside to the directivity
[0036]
A plurality of signals output from the reception
[0037]
The plurality of processed signals output from the received
[0038]
Next, the operation in the
[0039]
As a result of comparing the peaks, if it is determined that there is the same path, the peak size and the peak timing are output to the peak
[0040]
Since the same
[0041]
The angle /
[0042]
The
[0043]
The
[0044]
Next, the same path determination method in the same
[0045]
Next, a peak ratio calculation method in the peak
[0046]
FIG. 7 is a diagram showing peaks detected at substantially the same phase from the delay profiles of two adjacent directivities (corresponding to directivity B and directivity C in FIG. 3). However, it is assumed that the peak size a of directivity B and the peak size b of directivity C are the same. That is, a: b = 1: 1, which corresponds to the
[0047]
If no corresponding peak is detected between −10 [degrees] and +10 [degrees] in FIG. 5 from the two delay profiles, it is determined that no path has arrived between adjacent directivity valleys. Correction processing is not performed.
[0048]
As described above, according to the present embodiment, when a path arrives between two adjacent directivity valleys, the ratio of two peaks present in substantially the same phase on the delay profile corresponding to the two adjacent directivities. Therefore, it is possible to estimate the correction value for correcting the peak loss and correct the peak loss due to directivity, so that it is possible to prevent the path with high demodulation accuracy to be originally selected from being selected.
[0049]
(Embodiment 2)
In the present embodiment, when a path arrives between two directivity valleys adjacent to each other, if there is a peak of the same path detected in substantially the same phase on the delay profile corresponding to the two directivities, A case will be described in which the arrival direction is estimated from the peak ratio and dynamic directivity described later is assigned to the arrival direction.
[0050]
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the radio base station apparatus according to the present embodiment. In FIG. 9, the same reference numerals as those in FIG.
[0051]
The directivity
[0052]
The
[0053]
The
[0054]
The
[0055]
Next, the internal configuration of the
[0056]
The peak
[0057]
The angle /
[0058]
The
[0059]
When performing the initial path search, the
[0060]
Based on the directivity pattern calculated by the angle /
[0061]
Next, the operation of the
[0062]
As a result of comparing the peaks, if it is determined that there is the same path, this determination result is output to the peak
[0063]
Since the same
[0064]
The angle /
[0065]
The
[0066]
The
[0067]
The arrival
[0068]
Next, after the initial path search will be described. The directivity weight of the dynamic directivity generated by the dynamic
[0069]
The dynamic directivity received signal is output to the
[0070]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to receive a path to be originally selected that has arrived between two directivity valleys adjacent to each other at the time of initial reception using a dynamic directivity pattern. Path selection can be performed while reducing the influence of other paths or other mobile station transmission waves.
[0071]
In the present embodiment, the initial path search includes the operation of directing the dynamic directivity in the direction of the path arriving between adjacent directivity valleys, but the configuration in which the dynamic directivity is directed in the arrival direction of this path in advance. In this case, the
[0072]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when a path arrives between two adjacent directivity valleys, the ratio of two peaks that are substantially in phase on a delay profile corresponding to two adjacent directivities. Therefore, it is possible to reproduce a delay profile in which the influence of directivity is reduced, so that it is possible to prevent a path with high demodulation accuracy that should be originally selected from being selected.
[Brief description of the drawings]
1 is a block diagram showing a configuration of a radio base station apparatus according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of a path search unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a process for determining the same path from a delay profile corresponding to each directivity.
FIG. 4 is a diagram showing peaks detected at substantially the same phase from delay profiles corresponding to two adjacent directivities.
FIG. 5 is a diagram for determining a correction value and a path arrival direction from a peak ratio of delay profiles of directivity B and directivity C;
FIG. 6 is a diagram showing a corrected peak in a directivity C delay profile;
FIG. 7 is a diagram showing peaks detected at substantially the same phase from delay profiles corresponding to two adjacent directivities.
FIG. 8 is a diagram showing a corrected peak in a delay profile of directivity B
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a radio base station apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing an internal configuration of a path search unit according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a conceptual diagram showing a dynamic directivity beam direction and an incoming wave according to Embodiment 2 of the present invention;
FIG. 12 is a conceptual diagram showing the directivity beam direction and multipath arrival waves.
[Explanation of symbols]
101 Adaptive array antenna
102 Received signal converter
103, 901 Directivity information generator
104, 902 Directivity generator
105 Delay profile generator
106, 903 Path search part
107 Despreading section
108 Demodulator
201, 1001 Peak detector
202, 1002 Same path determination unit
203, 1003 Peak ratio calculator
204, 1004 Angle / gain calculation unit
205, 1005 Peak correction unit
206, 1006 Path selection unit
1007 Arrival direction estimation unit
1008 Dynamic directivity generator
Claims (7)
前記複数の指向性パターンで受信した信号から前記複数の指向性パターンにそれぞれ対応する複数の遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成手段と、
前記複数の遅延プロファイル上に現れた同一パスを示すピークを補正して補正後のピークの大きさに基づいてパスを選択するパスサーチ手段と、
前記パスサーチ手段にて選択されたパスのタイミングで受信信号を逆拡散する逆拡散手段と、
を具備することを特徴とする無線基地局装置。First directivity generation means for generating a plurality of directivity patterns;
Delay profile generation means for generating a plurality of delay profiles respectively corresponding to the plurality of directivity patterns from signals received in the plurality of directivity patterns ;
Path search means for correcting a peak indicating the same path appearing on the plurality of delay profiles and selecting a path based on the corrected peak size;
Despreading means for despreading the received signal at the timing of the path selected by the path search means;
A radio base station apparatus comprising:
前記ピークの大きさの比率に基づいて指向性の影響で生じたピークのロスを推定してピークを補正するピーク補正手段と、
補正されたピークを降順に所定数選択するパス選択を行うパス選択手段と、
を具備することを特徴とする請求項1に記載の無線基地局装置。 The path search means includes a peak ratio calculation means for calculating a ratio of two peak sizes due to the same path,
Peak correction means for correcting a peak by estimating a peak loss caused by directivity based on a ratio of peak sizes;
Path selection means for performing path selection for selecting a predetermined number of corrected peaks in descending order;
The radio base station apparatus according to claim 1, comprising:
隣り合う指向性パターンに対応する遅延プロファイル上に現れた2つのピークの位相差と所定の閾値との閾値判定に基づいて前記2つのピークが同一パスによるものか否かを判定する同一パス判定手段と、
を具備することを特徴とする請求項2に記載の無線基地局装置。 The path search means includes peak detection means for detecting a peak exceeding a predetermined threshold on the delay profile; and
Same path determination means for determining whether or not the two peaks are due to the same path based on threshold determination between a phase difference between two peaks appearing on a delay profile corresponding to adjacent directivity patterns and a predetermined threshold When,
The radio base station apparatus according to claim 2, comprising:
各指向性パターンで受信した信号から前記複数の指向性パターンにそれぞれ対応する複数の遅延プロファイルを生成し、
前記複数の遅延プロファイル上に現れた同一パスを示すピークを補正し、
補正後のピークの大きさに基づいてパス選択を行い、選択されたパスのタイミングで受信信号を逆拡散する
ことを特徴とする無線通信方法。Generate multiple directional patterns,
Generating a plurality of delay profiles respectively corresponding to the plurality of directivity patterns from signals received in each directivity pattern;
Correcting a peak indicating the same path appearing on the plurality of delay profiles;
A radio communication method characterized by performing path selection based on the corrected peak size and despreading the received signal at the timing of the selected path.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001327014A JP3897564B2 (en) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | Radio base station apparatus and radio communication method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001327014A JP3897564B2 (en) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | Radio base station apparatus and radio communication method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003134034A JP2003134034A (en) | 2003-05-09 |
| JP3897564B2 true JP3897564B2 (en) | 2007-03-28 |
Family
ID=19143302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001327014A Expired - Fee Related JP3897564B2 (en) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | Radio base station apparatus and radio communication method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3897564B2 (en) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2660214B2 (en) * | 1989-02-06 | 1997-10-08 | 日本電信電話株式会社 | Direction of arrival detection method |
| JP3204111B2 (en) * | 1996-08-28 | 2001-09-04 | 松下電器産業株式会社 | Directivity control antenna device |
| JP3328930B2 (en) * | 1998-02-13 | 2002-09-30 | 日本電気株式会社 | Adaptive receiver |
| JP3406831B2 (en) * | 1998-03-19 | 2003-05-19 | 富士通株式会社 | Array antenna system for wireless base station |
| JP2000307489A (en) * | 1999-04-23 | 2000-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Wireless receiving apparatus and receiving timing detecting method |
| JP3650305B2 (en) * | 2000-03-22 | 2005-05-18 | 株式会社日立コミュニケーションテクノロジー | Mobile communication system and radio base station apparatus |
-
2001
- 2001-10-24 JP JP2001327014A patent/JP3897564B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003134034A (en) | 2003-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1168251C (en) | multi-beam receiver | |
| JP3092798B2 (en) | Adaptive transceiver | |
| JPH11266180A (en) | Array antenna system for wireless base station | |
| US6931244B2 (en) | Radio equipment capable of real time change of antenna directivity and doppler frequency estimating circuit used for the radio equipment | |
| US6888501B2 (en) | Radio reception apparatus and directivity reception method | |
| US20040174300A1 (en) | Adaptive array antenna reception apparatus and method | |
| KR100453423B1 (en) | Radio base station apparatus and radio communication method | |
| JP2002176384A (en) | Receiving machine | |
| US7505509B2 (en) | Receiving communication apparatus using array antenna | |
| WO2000008778A1 (en) | Base station device and radio communication method | |
| JP3856126B2 (en) | Path timing detection method, path timing detection apparatus, and adaptive array antenna system | |
| JP4087549B2 (en) | Array antenna wireless communication device | |
| US7558350B2 (en) | Adaptive antenna reception device having excellent initial directional beam reception quality | |
| US7043217B2 (en) | Combining reception method and apparatus | |
| JP4329594B2 (en) | Array antenna radio communication apparatus and path timing detection method thereof | |
| JP2003283404A (en) | Array antenna wireless communication device | |
| JP3897564B2 (en) | Radio base station apparatus and radio communication method | |
| JP2002204193A (en) | Mobile communication system | |
| JP2002359584A (en) | Radio base station apparatus and directional transmission method | |
| JP4489460B2 (en) | Adaptive array antenna system, adaptive array antenna control method, and radio apparatus | |
| JP2004282472A (en) | Adaptive array antenna receiver | |
| JP2001313597A (en) | Receiver |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040929 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060411 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060418 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060612 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061212 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061219 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110105 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120105 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130105 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130105 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |