JP5405422B2 - 無線通信システムにおけるビーム形成の方法および装置 - Google Patents
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Description
好ましい実施形態においては、他の加入者局へサービスする基地局の送信およびセル領域が、しばしば受信する加入者局が経験する干渉の大部分を引起こすような送信は、CDMA信号である。好ましい実施形態においては、各加入者局はC/Iすなわち、搬送波対干渉比の周期的推定を行う。結果としてのC/I測定情報はそれから、各加入者局からサービス基地局へ送信される。基地局は一定のパワーレベルで送信するが、その加入者局から受信したC/I情報に従って、各加入者局へ送信するために使用されるデータレートを変える。
特定の加入者局に信号ビームを向けるためのビーム形成手法を使用するために、各加入者について最適のビームは、送信する基地局によって知られていなければならない。地上無線網においては、網または各追加されまたは移動させられた加入者局における数種類の基地局のビーム形成の較正を行うことなく、加入者局を追加しまたは移動させることができることは望ましい。たとえ較正が各追加されまたは移動させられた加入者局について許容されなくても、地上無線環境における伝播環境は、追加または移動と無関係に時間に亘って変化することができる。時間に亘って各加入者局へ信号を送信するために使用されるビームの適応性ある最適化ができる必要がある。
図3は、本発明の好ましい実施形態に従った多種多様のアンテナを通して、セルにおける1つまたはより多い加入者局へ信号を送信するために使用されるCDMA基地局の例示的実施形態のブロック図である。送信されるデータは、複合疑似雑音(PN)拡散器302への入力として供給される同位相(I)と直交位相(Q)標本のストリームの形式で発生する。複合PN拡散器302は、短PN符号発生器304によって発生した短PN符号を用いてIとQ標本を混合する。結果としてのPN拡散標本ストリームは、アップコンバートされ加入者局へ送信されるための基底帯域複合標本ストリームを発生させるために基底帯域有限インパルス応答(FIR)濾波器306によって濾波される。前述の米国特許出願番号第08/856,428号に記載されたような複合PN拡散手法に従って、基底帯域FIR306へ供給される信号は、次の方程式に従う。
よって増幅され送信されるために役たつ。
せるために使用されてもよい。他の実施形態においては、発振器310と318は位相制御されないが、移相器(phase shifter)が合算器316と増幅器320の間に配置される。
図4は、本発明の好ましい実施形態に従って構成されたCDMA加入者局の一部の図である。示されている装置は、いくつかの可能な信号伝播通路、すなわち“フィンガ(finger)”の各々の搬送波対干渉比(C/I)を推定するために使用される。
図5は、本発明の実施形態に従って、加入者局への送信において、基地局によって使用される送信ビームを最適化するための処理を描いているフローチャートである。例示的実施形態においては、開始ブロック501と継続ブロック520の間のステップによって包含される最適化処理は、基地局のサービス領域における各加入者局のために完成される。
Claims (30)
- 無線信号を受信する装置であって、
複数の送信信号を受信して1つの受信信号を提供する受信アンテナ、ここにおいて前記複数の送信信号はビームを定義する複数の位相制御信号に基づいて発生される、並びに
前記受信アンテナに作動可能に結合され前記受信信号を処理して受信標本を提供する受信機、
を含むアンテナ受信サブシステムと、
前記アンテナ受信サブシステムに作動可能に結合され前記ビームで予め送信されたデータレート制御(DRC)参照バースト信号に対応する前記受信標本に基づいて前記受信信号の搬送波対干渉比(C/I)を推定するC/I推定モジュールと、を備え、ここにおいて前記アンテナ受信サブシステムはさらに推定されたC/Iに基づいて送られるデータ送信を受信するもので、前記ビームは前記データ送信のために定義されたものである、装置。
- 前記複数の位相制御信号は1つの加入者局のための複数のビーム形成パラメータに基づいて発生される請求項1の装置。
- 前記複数の送信信号はさらに少なくとも1つの振幅制御信号に基づいて発生される請求項1の装置。
- 前記データ送信は前記推定されたC/Iに基づいて決定されたデータレートで送られる請求項1の装置。
- 擬似雑音(PN)符号の同位相および直交位相標本を発生するPN発生器と、
作動可能に前記PN発生器に結合され前記同位相および直交位相標本に基づいて前記受信標本のPN逆拡散を行い、同位相逆拡散標本および直交位相逆拡散標本を提供するPN逆拡散器と、
をさらに備える請求項1の装置。 - 作動可能に前記PN逆拡散器に結合され参照バーストに対応する前記同位相逆拡散標本を蓄積し、蓄積された同位相値を提供する第1の蓄積器と、
作動可能に前記PN逆拡散器に結合され前記参照バーストに対応する前記直交位相逆拡散標本を蓄積し、蓄積された直交位相値を提供する第2の蓄積器と、
作動可能に前記第1および第2の蓄積器に結合され同位相エネルギー値を得るために前記蓄積された同位相値を平方し、直交位相エネルギー値を得るために前記蓄積された直交位相値を平方し、参照信号エネルギーを得るために前記同位相エネルギー値を前記直交位相エネルギー値へ加える計算モジュールと、
をさらに備える請求項5の装置。 - 前記参照バーストは受信標本の事前決定された数にわたる請求項6の装置。
- 作動可能に前記PN逆拡散器に接続され1つの同位相逆拡散標本および1つの直交位相逆拡散標本を含む各対の逆拡散標本の平方和を計算し、参照バーストに対応する複数対の逆拡散標本の平方和値を提供する計算モジュールと、
作動可能に前記計算モジュールに結合され蓄積されたエネルギーを得るために前記平方和値を蓄積する蓄積器と、
をさらに備える請求項5の装置。 - 前記蓄積器は、平均受信エネルギーを得るために前記参照バーストに対応する受信標本の事前決定された数で前記蓄積されたエネルギーをさらに除算する請求項8の装置。
- 前記受信標本の事前決定された数は96である請求項9の装置。
- 前記複数の送信信号の各々の相対位相を推定し、各送信信号を、この送信信号を送出するために用いられる異なる資源、異なる送信時間、異なる擬似雑音(PN)符号、または異なる直交符号に基づいて区別するモジュールをさらに備える請求項1の装置。
- 前記アンテナ受信サブシステムは前記ビームに基づいて送信されるパイロットバーストを受信し、前記データ送信は前記ビームに基づいて送られ、前記パイロットバーストに基づいて復調される請求項1の装置。
- 前記アンテナ受信サブシステムは第1の時間間隔において前記ビームに基づいて送信される参照バーストを受信し、前記C/I推定モジュールは前記参照バーストに基づいて受信信号のC/Iを推定し、前記アンテナ受信サブシステムは前記第1の時間間隔後第2の時間間隔において前記ビームに基づいて送られるデータ送信を受信する請求項1の装置。
- 前記第2の時間間隔は前記第1の時間間隔よりも事前決定された量の時間遅い請求項13の装置。
- 前記複数の送信信号は現在のタイムスロット内のパイロットバーストおよび参照バーストを含み、前記参照バーストは将来のタイムスロットにおいてデータ送信に用いられる前記ビームに基づいて送信され、前記パイロットバーストは前記現在のタイムスロットでデータ送信に用いられる第2のビームに基づいて送信される請求項1の装置。
- 無線信号を受信する方法であって、
複数の送信信号を受信して1つの受信信号を提供することと、ここにおいて前記複数の送信信号はビームを定義する複数の位相制御信号に基づいて発生されるものである、
受信標本を得るために前記受信信号を処理することと、
前記ビームで予め送信されたデータレート制御(DRC)参照バースト信号に対応する前記受信標本に基づいて前記受信信号の搬送波対干渉比(C/I)を推定することと、
前記推定されたC/Iに基づいて送られるデータ送信を受信することと、を備え、前記ビームは前記データ送信のために定義されたものである、方法。 - 前記複数の位相制御信号は1つの加入者局のための複数のビーム形成パラメータに基づいて発生される請求項16の方法。
- 前記複数の送信信号はさらに少なくとも1つの振幅制御信号に基づいて発生される請求項16の方法。
- 前記データ送信は前記推定されたC/Iに基づいて決定されたデータレートで送られる請求項16の方法。
- 擬似雑音(PN)符号の同位相および直交位相標本を発生することと、
同位相逆拡散標本および直交位相逆拡散標本を得るために前記同位相および直交位相標本に基づいて前記複数の受信標本のPN逆拡散を行うことと、
をさらに備える請求項16の方法。 - 蓄積された同位相値を得るために参照バーストに対応する前記同位相逆拡散標本を蓄積することと、
蓄積された直交位相値を得るために前記参照バーストに対応する前記直交位相逆拡散標本を蓄積することと、
同位相エネルギー値を得るために前記蓄積された同位相値を平方することと、
直交位相エネルギー値を得るために前記蓄積された直交位相値を平方することと、
参照信号エネルギーを得るために前記同位相エネルギー値を前記直交位相エネルギー値へ加えることと、
をさらに備える請求項20の方法。 - 前記参照バーストは受信標本の事前決定された数にわたる請求項21の方法。
- 参照バーストに対応する複数対の逆拡散標本の平方和値を得るために1つの同位相逆拡散標本および1つの直交位相逆拡散標本を含む各対の逆拡散標本の平方和を計算することと、
蓄積されたエネルギーを得るために前記平方和値を蓄積することと、
をさらに備える請求項20の方法。 - 平均受信エネルギーを得るために前記参照バーストに対応する受信標本の事前決定された数で前記蓄積されたエネルギーをさらに除算すること、
をさらに備える請求項23の方法。 - 前記受信標本の事前決定された数は96である請求項24の方法。
- 前記複数の送信信号の各々の相対位相を推定し、各送信信号を、この送信信号を送出するために用いられる異なる資源、異なる送信時間、異なる擬似雑音(PN)符号、または異なる直交符号に基づいて区別することをさらに備える請求項16の方法。
- 前記複数の送信信号を受信することは前記ビームに基づいて送信されるパイロットバーストを含む前記複数の送信信号を受信することを含み、前記データ送信を受信することは前記ビームに基づいて送られたデータ送信を受信することを含み、前記方法がさらに前記データ送信を前記パイロットバーストに基づいて復調することを含む請求項16の方法。
- 前記複数の送信信号を受信することは第1の時間間隔において前記ビームに基づいて送信される参照バーストを含む前記複数の送信信号を受信することを含み、前記C/Iを推定することは前記参照バーストに基づいて前記受信信号のC/Iを推定することを含み、前記データ送信を受信することは前記第1の時間間隔後第2の時間間隔において前記ビームに基づいて送られるデータ送信を受信することを含む請求項16の方法。
- 前記第2の時間間隔は前記第1の時間間隔よりも事前決定された量の時間遅い請求項28の方法。
- 前記複数の送信信号を受信することは、現在のタイムスロット内のパイロットバーストおよび参照バーストを含む前記複数の送信信号を受信することを含み、前記参照バーストは将来のタイムスロットにおいてデータ送信に用いられる前記ビームに基づいて送信され、前記パイロットバーストは前記現在のタイムスロットでデータ送信に用いられる第2のビームに基づいて送信される請求項16の方法。
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