JP4183134B2 - スマートアンテナ及びそのビーム形成方法と装置 - Google Patents
スマートアンテナ及びそのビーム形成方法と装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4183134B2 JP4183134B2 JP2004538647A JP2004538647A JP4183134B2 JP 4183134 B2 JP4183134 B2 JP 4183134B2 JP 2004538647 A JP2004538647 A JP 2004538647A JP 2004538647 A JP2004538647 A JP 2004538647A JP 4183134 B2 JP4183134 B2 JP 4183134B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- delay
- beam forming
- pilot
- multiradius
- 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
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
- H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
- H04B7/0842—Weighted combining
- H04B7/0848—Joint weighting
- H04B7/0854—Joint weighting using error minimizing algorithms, e.g. minimum mean squared error [MMSE], "cross-correlation" or matrix inversion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
- H01Q3/2605—Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
- H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
- H04B7/0842—Weighted combining
- H04B7/086—Weighted combining using weights depending on external parameters, e.g. direction of arrival [DOA], predetermined weights or beamforming
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Description
図1は、本発明のある実施例によるスマートアンテナのビーム形成方法を示すフローチャートである。アダプティブスマートアンテナにおいて、通常の基地局が収納できるユーザー数の上限を超過するユーザーが同時に利用可能となった時、ディレイの推定ができない現象を避けるために、本発明は離散ビームを利用して走査する。即ち、所定のセクター内で、スマートアンテナは、アダプティブスマートビームを形成してユーザーをトラックする機能を実現しながら、ビームにて繰り返して走査することにより、ユーザー調査の任務を完成する。
(1) ピーク値の粗選択
Z値中において、ピーク値しきいより大きい点を予備ピーク値点として下記の式(数25)により設定する。
(2)ピークを選択する前の前処理
ピークを選択する前に、左側の傾斜度の記号関数Dl(k)は、式(数26)で示される。
ピークの特性により、上記前処理の基づいて、ビーク識別ロジックを容易に得られる。kがピーク値点である場合、
211・・・マルチラディウス走査ディレイ調整
212・・・重み値推定ユニット
22・・・・時間領域マッチングフィルタモジュール
221・・・逆スクランブルユニット
222・・・逆拡散ユニット
223・・・Rake結合ユニット
224・・・データビット決定ユニット
23・・・・再拡散スクランブリングフィードバックモジュール
231・・・スペクトラム拡散
232・・・スクランブリング
Claims (11)
- 事前の要求に応じて計算された重み値により形成された単ビームを用いて、予め設定された角度の間隔及び幅で離散するように所定の領域内でマルチラディウス走査を行って、一つ或いは複数の走査角度で、希望するユーザーを見つけた時、前記走査角度を記録し、前記走査角度と対応するマルチラディウスのディレイを計算してマルチラディウスディレイ情報を獲得し、
前記マルチラディウスディレイ情報によって、受信信号に対してディレイ調整し、
専用制御チャンネルのパイロット信号を基準信号として、既知の専用制御チャンネルのパイロットビットに対して、スペクトラム拡散、スクランブリングし、
前記スペクトラム拡散、スクランブリングして得られたパイロット信号とアンテナアレイから受信したパイロット信号の相関行列を計算し;
最小二乗誤差基準により、求めた当該相関行列のおよその値を、初期重み値とし、
前記初期重み値を利用して、アレイから受信した信号に対して、空間領域処理を行い、
前記空間領域処理後の信号により、専用制御チャンネル情報の判定出力を獲得し、
専用制御チャンネルのパイロットセグメント時間内で、判定結果の代わりにパイロット記号で再拡散、スクランブリングし、
専用制御チャンネルの非パイロットセグメント時間内で、データの全てが1であるスペクトラム拡散コードリストを用いて、判定した非パイロットセグメント情報をスペクトラム拡散してから、スクランブリングして、新しい基準信号を形成し、
前記新しい基準信号と新しい受信信号との相関行列を計算し、
最小二乗誤差基準により最適化重み値を求め、
前記最適化重みにより、アダプティブビームを形成して、専用データチャンネル情報を処理することを含むスマートアンテナのビーム形成方法。 - 前記走査ビームの角度間隔が、最小のビーム幅より小さいことを特徴とする請求項1に記載のビーム形成方法。
- 前記専用制御チャンネル情報を決定出力した後に、さらに、決定出力したデータビットの信号対干渉雑音比を推定し、及び前記信号対干渉雑音比が一つの所定しきい値より小さい場合、所定領域に対してマルチラディウス走査を行うステップを繰り返すステップを含むことを特徴とする請求項1に記載のビーム形成方法。
- 前記アレイから受信した信号に対して、空間領域処理を行うステップには、サーチしたマルチラディウス情報によって、前記初期重み値を利用して、ユーザーの大きいディレイマルチラディウス成分毎に、それぞれビームを形成することを含むことを特徴とする請求項1に記載のビーム形成方法。
- 前記専用制御チャンネル情報の決定出力を獲得するステップには、
前記パイロットタイムセグメントのビーム形成信号に対して、逆拡散と逆スクランブルを行う;及び、
当該逆スクランブルと逆拡散した結果を使用して複素数ゲインを推定して、制御部分の非パイロットセグメント信号に対して決定することを含むことを特徴とする請求項1に記載のビーム形成方法。 - 単ビームを用いて、予め設定された角度の間隔及び幅で離散するように所定領域内でマルチラディウス走査を行って、ディレイ情報を獲得し、アンテナアレイから受信した信号をディレイ調整するためのマルチラディウス走査ディレイ調整ユニットを有し、
再拡散スクランブリングフィードバックモジュールからフィードバックした基準信号により、ビーム形成するための複数の重み値を計算する重み値推定ユニット;
アンテナアレイから受信した信号に対してビーム形成を行うための空間領域ビーム形成モジュール;
前記空間領域ビーム形成モジュールによりビーム形成した信号によって、転送したデータを獲得するための時間領域マッチングフィルターモジュール;及び、
前記時間領域マッチングフィルターモジュールから獲得したデータ情報によって、基準信号を生成して、前記空間領域ビーム形成モジュールにフィードバックして、空間領域処理後の信号により、専用制御チャンネル情報の判定出力を獲得し、前記専用制御チャンネルのパ イロットセグメント時間内で、判定結果の代わりにパイロット記号で再拡散、スクランブリングし、前記専用制御チャンネルの非パイロットセグメント時間内で、データの全てが1であるスペクトラム拡散コードリストを用いて、判定した非パイロットセグメント情報をスペクトラム拡散してから、スクランブリングして、新しい基準信号を形成するための再拡散スクランブリングフィードバックモジュールを含み、
前記重み値推定ユニットが、前記基準信号とアンテナアレイから受信した信号の相関行列を計算して、最小二乗誤差基準により求めた当該相関行列のおよその値を前記重み値とし、
伝送したデータを獲得しなかった場合、再拡散スクランブリングフィードバックモジュールが、既知の専用制御チャンネルのパイロットビットを使用して、スペクトラム拡散、スクランブリングして、基準信号とし、前記重み値推定ユニットが、前記基準信号とアンテナアレイから受信した信号の相関行列を計算して、最小二乗誤差基準により求めた当該相関行列のおよその値を前記重み値とすることを特徴とするスマートアンテナのビーム形成装置。 - 前記マルチラディウス走査ディレイ調整ユニットには、
所定角度間隔、所定幅にて離散走査ビームを形成するための走査ビーム形成ユニット;
前記走査ビーム形成ユニットから形成した走査ビームにて、マルチラディウスディレイをサーチするためのディレイサーチャー;及び
前記ディレイサーチャーからサーチされたマルチラディウスディレイにより、アンテナアレイから受信したマルチラディウス信号をディレイ調整するディレイ調整ユニットを含むことを特徴とする請求項6に記載のビーム形成装置。 - 前記空間領域ビーム形成モジュールは、さらに、
前記重み値推定ユニットから計算した対応重み値と対応アンテナアレイのアレイユニットから受信した信号をそれぞれ掛けるための複数のマルチプライヤ;及び、
複数のマルチプライヤの出力を加えるためのアダーを含むことを特徴とする請求項6に記載のビーム形成装置。 - 前記時間領域マッチングフィルターモジュールには、
前記空間領域ビーム形成モジュールからビーム形成した信号に対して、逆スクランブル、逆拡散するための逆スクランブル、逆拡散ユニット;
複数経路の信号に対してRake結合するためのRake結合ユニット;及び、
Rake結合後の信号に対して、出力伝送したデータを決定するためのデータビット決定ユニットを含むことを特徴とする請求項6に記載のビーム形成装置。 - 前記再拡散スクランブリングフィードバックモジュールには、
前記時間領域マッチングフィルターモジュールから獲得した伝送データに対して、再拡散スクランブリングして、基準信号とするための再拡散スクランブリングユニットを含むことを特徴とする請求項6に記載のビーム形成装置。 - 複数のアレイユニットからなるアンテナアレイと請求項6乃至10の何れかに記載のビーム形成装置を含むスマートアンテナ装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNA021372381A CN1486106A (zh) | 2002-09-24 | 2002-09-24 | 智能天线自适应波束形成装置和方法 |
PCT/CN2002/000946 WO2004030239A1 (fr) | 2002-09-24 | 2002-12-31 | Antenne a microprocesseur et procede et dispositif de formation de faisceau pour cette antenne a microprocesseur |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006500834A JP2006500834A (ja) | 2006-01-05 |
JP4183134B2 true JP4183134B2 (ja) | 2008-11-19 |
Family
ID=32034731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004538647A Expired - Fee Related JP4183134B2 (ja) | 2002-09-24 | 2002-12-31 | スマートアンテナ及びそのビーム形成方法と装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1545023B1 (ja) |
JP (1) | JP4183134B2 (ja) |
KR (1) | KR100770498B1 (ja) |
CN (1) | CN1486106A (ja) |
AU (1) | AU2002357571A1 (ja) |
WO (1) | WO2004030239A1 (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2002359956A1 (en) * | 2002-12-31 | 2004-07-22 | Zte Corporation | Smart antenna, method and device for forming |
CN101084633B (zh) * | 2004-12-17 | 2011-05-18 | 华为技术有限公司 | 多径搜索器、细化处理单元及进行波达方向估计的方法 |
CN100499398C (zh) | 2005-03-02 | 2009-06-10 | 中兴通讯股份有限公司 | 宽带码分多址***智能天线的实现方法及装置 |
US20090190544A1 (en) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for channel identification in a wireless communication system |
DE602008001790D1 (de) * | 2008-05-16 | 2010-08-26 | Alcatel Lucent | Halbstatisches Strahlbildungsverfahren und Vorrichtung |
CN101515816B (zh) * | 2009-04-02 | 2012-12-12 | 重庆航天火箭电子技术有限公司 | 最大化sjnr准则的自适应分群预编码方法 |
US7994982B2 (en) | 2009-06-12 | 2011-08-09 | Raytheon Company | Method and apparatus for bounded time delay estimation |
CN105375963A (zh) * | 2014-08-27 | 2016-03-02 | 上海贝尔股份有限公司 | 一种用于微小区基站的辐射图可配置的天线 |
US9578644B2 (en) * | 2014-09-26 | 2017-02-21 | Mediatek Inc. | Beam misalignment detection for wireless communication system with beamforming |
WO2017054249A1 (en) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Adaptive beamforming scanning |
CN105227227B (zh) * | 2015-10-15 | 2018-10-12 | 宿州学院 | 一种基于小波的智能天线波束形成***和方法 |
CN111694023A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-09-22 | 西安交通大学 | 一种基于解重扩的卫星导航抗干扰接收处理方法 |
CN113572523B (zh) * | 2021-07-27 | 2022-05-13 | 华中科技大学 | 一种同源相干***在线本征和信号相对传输时延估计方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2281010B (en) * | 1993-08-12 | 1998-04-15 | Northern Telecom Ltd | Base station antenna arrangement |
JP3328930B2 (ja) * | 1998-02-13 | 2002-09-30 | 日本電気株式会社 | 適応受信装置 |
JP3092798B2 (ja) | 1998-06-30 | 2000-09-25 | 日本電気株式会社 | 適応送受信装置 |
AU3685000A (en) * | 1999-02-26 | 2000-09-14 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Method for antenna gain acquisition in a cellular system |
US6177906B1 (en) | 1999-04-01 | 2001-01-23 | Arraycomm, Inc. | Multimode iterative adaptive smart antenna processing method and apparatus |
JP3424659B2 (ja) * | 2000-06-02 | 2003-07-07 | 日本電気株式会社 | マルチビーム受信装置 |
CN1139192C (zh) * | 2000-12-14 | 2004-02-18 | 华为技术有限公司 | 用于无线通信***上行接收自适应阵列的方法及其接收机 |
JP2002262328A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-09-13 | Toshiba Corp | 移動通信端末装置 |
JP3877522B2 (ja) * | 2000-12-28 | 2007-02-07 | 日本無線株式会社 | 無線通信システム |
-
2002
- 2002-09-24 CN CNA021372381A patent/CN1486106A/zh active Pending
- 2002-12-31 JP JP2004538647A patent/JP4183134B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-31 AU AU2002357571A patent/AU2002357571A1/en not_active Abandoned
- 2002-12-31 KR KR20057005011A patent/KR100770498B1/ko active IP Right Grant
- 2002-12-31 WO PCT/CN2002/000946 patent/WO2004030239A1/zh active Application Filing
- 2002-12-31 EP EP02807856.6A patent/EP1545023B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1545023A4 (en) | 2009-07-15 |
WO2004030239A1 (fr) | 2004-04-08 |
JP2006500834A (ja) | 2006-01-05 |
KR20050057562A (ko) | 2005-06-16 |
KR100770498B1 (ko) | 2007-10-25 |
CN1486106A (zh) | 2004-03-31 |
AU2002357571A1 (en) | 2004-04-19 |
EP1545023A1 (en) | 2005-06-22 |
EP1545023B1 (en) | 2016-09-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6347234B1 (en) | Practical space-time radio method for CDMA communication capacity enhancement | |
EP1858175B1 (en) | A method and equipment for realizing smart antenna in wcdma system | |
JP4421106B2 (ja) | Cdma通信容量を改善するための実用的な空間−時間無線方法 | |
KR100428709B1 (ko) | 다중 경로 정보 피드백을 이용한 순방향 빔형성 장치 및그 방법 | |
US7043275B2 (en) | Radio communication apparatus using adaptive antenna | |
KR100735813B1 (ko) | 차세대 코드분할다중접속 무선 통신용 스마트안테나에서의 가중 벡터 생성 방법 | |
US8515355B2 (en) | Method of realizing smart antenna based on software radio and system therefor | |
US20030069047A1 (en) | Adaptive array antenna directivity control system | |
JP4183134B2 (ja) | スマートアンテナ及びそのビーム形成方法と装置 | |
JP2003264501A (ja) | 適応アンテナ基地局装置 | |
Chen et al. | Joint angle and delay estimation for DS-CDMA with application to reduced dimension space-time RAKE receivers | |
US7006042B2 (en) | Antenna array system, method of controlling the directivity pattern thereof, and mobile terminal | |
JP3856126B2 (ja) | パスタイミング検出方法、パスタイミング検出装置及び適応アレーアンテナシステム | |
CN1549473B (zh) | 一种适用于宽带码分多址***中的波束形成方法 | |
CN100429826C (zh) | 智能天线及其自适应波束形成方法和装置 | |
WO1998008319A9 (en) | Rake receiver for spread spectrum signal demodulation | |
WO1998008319A1 (en) | Rake receiver for spread spectrum signal demodulation | |
CN100433594C (zh) | 宽带码分多址***中的自适应波束形成装置和方法 | |
KR100329110B1 (ko) | 칩 레벨 및 시간 기준 빔 형성 알고리즘을 적용한공간-시간 배열 수신시스템 | |
CN102006114B (zh) | 智能天线***及扩频信号接收机 | |
CN101133659B (zh) | 基于软件无线电的智能天线实现方法及智能天线实现*** | |
RU2289203C2 (ru) | Способ передачи сигнала (варианты) и устройство для его реализации (варианты) | |
Tong et al. | A method to improve post-despread adaptive antenna array | |
JP2004357315A (ja) | アダプティブアレイアンテナ指向性制御システム | |
KR20040043894A (ko) | 배열 안테나 기지국 수신 시스템 및 그 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070810 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070815 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071107 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071217 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080313 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080414 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080714 |
|
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: 20080811 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080828 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4183134 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130912 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |