專利名稱：基站裝置和無線通信方法
技術領域：
本發明涉及一種向多個移動臺裝置發射攜帶方向性的信號的基站裝置和一種用于無線通信系統的無線通信方法。
背景技術：
象汽車電話或便攜式電話這樣的無線通信系統使用多址系統，在該多址系統中，多個臺同時在相同的頻帶上進行通信。該多址系統是這樣的一種通信系統把服務區域分割成多個小區，并且在每個小區內放置一個基站，而通信在每個小區內的基站和多個移動臺之間進行。
圖1是包括了一個傳統基站的無線通信系統的簡要結構的系統方框圖。在圖1中，基站1使用相同的頻帶同時與移動臺2A和移動臺2B進行通信。基站1根據通信中的每個移動臺的移動來控制發射功率。
這里，為了抑制衰落和進行高質量的通信，基站需要發射攜帶方向性的、強度隨方向不同而改變的信號。這樣，基站需要執行所謂的方向性跟蹤，以使發射信號的方向性跟蹤每個移動臺的移動。
自適應陣列是一種執行方向性跟蹤的系統，它通過從多個天線接收信號并根據特定的控制算法判定每個天線輸出的加權系統來控制方向性。
傳統的基站對通過自適應陣列等從移動臺接收到的信號的輸入方向進行估計，并根據估計結果執行方向性跟蹤。
然而，如果從移動臺接收到的信號的功率小，或者，如果接收信號中的發射功率控制信號的信息報告發射功率小，則傳統的基站裝置便存在這樣的一個問題不能判定這種現象的發生是由于方向性的偏移而引起的，還是由于發射功率小而引起的。
因此，雖然方向性偏移了，但如果基站還增加發射信號的發射功率，那么便增加了對其它相鄰移動臺的干擾，使通信不可能正常進行。反之，雖然發射功率小，但如果基站執行方向性跟蹤，則不僅移動臺—通信的目的地—不能進行通信，而且還增加了對其它相鄰移動臺的干擾，使那些其它相鄰的移動臺不能進行通信。
發明的公開本發明的目的是提供一種基站裝置和無線通信方法，能夠精確地判定移動臺裝置中接收功率小的原因是由于方向性的偏移，還是由于發射功率不夠，并且對發射功率和方向性進行校正。
通過計算具有不同方向性的兩個信號的發射功率比和接收功率比，并根據發射功率比與接收功率比之差是否大于參考值來判定是否存在方向性的偏移，從而實現上述目的。
附圖的簡要說明圖1是包括了一個傳統基站的無線通信系統的簡要結構的系統方框圖；圖2是包括了本發明的實施例1的基站的無線通信系統的結構的系統方框圖圖3是與實施例1的基站進行無線通信的移動臺的結構方框圖；圖4是實施例1的基站的結構方框圖；圖5是示出實施例1的判定區域的第一個示意圖；圖6是示出實施例1的其它判定區域的第二個示意圖；圖7是與實施例2的基站進行無線通信的移動臺的結構方框圖；圖8是包括了本發明的實施例3的基站的無線通信系統的結構的系統方框圖圖9是示出實施例3的下行鏈路信號的幀結構的第一個幀方框圖；圖10是與實施例3的基站進行無線通信的移動臺的結構方框圖；圖11是實施例3的基站的結構方框圖；圖12是實施例3的判定區域的示意圖；以及圖13是實施例3的下行鏈路信號的另一個幀的結構的第二個幀方框圖。
實施本發明的最佳方式下面將參照附圖，對本發明的實施例進行詳細的說明。在下面的說明中，從基站發射的數據/信號稱作“下行鏈路數據/下行鏈路信號”，而從移動臺發射的數據/信號稱作“上行鏈路數據/上行鏈路信號”。而且，移動臺A發射/接收的數據/信號稱作“數據A/信號A”，而移動臺B發射/接收的數據/信號稱作“數據B/信號B”。(實施例1)CDMA系統是一種下述接入系統，通過分配每個移動臺所特有的并且與其它移動臺正交的擴頻碼，并使用該擴頻碼對發射數據進行擴頻，然后對發射數據進行發射，能夠在同一區域和同一時間使用同一頻率與多個移動臺進行通信。
CDMA系統測量接收信號的接收功率，并發射發射信號，發射信號中的功率控制信號攜帶了該測量結果。這使得能夠對發射信號的發射功率進行控制。
然而，當基站進行具有方向性的發射時，即使隨著方向性的偏移，移動臺的接收功率減小，而基站增加發射功率。結果，增加了對其它移動臺的干擾，這從整體上惡化了系統的通信質量。
實施例1指的是當基站使用CDMA系統進行具有方向性的發射時，能精確地執行方向性控制和發射功率控制的實施例。
圖2是包括了本發明的實施例1的基站的無線通信系統的結構的系統方框圖。
在圖2所示的無線通信系統中，基站11從天線同時向位于通信小區中的移動臺12A和12B發射具有不同方向性的信號。這里，假定下行鏈路信號A的方向性比下行鏈路信號B的方向性寬。還假定把擴頻碼A和擴頻碼B分別分配給移動臺12A和12B。
首先，使用圖3中的方框圖說明與實施例1的基站進行無線通信的移動臺的結構。
在圖3所示的移動臺12B中，無線接收部103把通過共用裝置102從天線101輸入的下行鏈路信號的頻率轉換成中頻或基帶頻率。
解擴器104使用擴頻碼A對從無線接收部103輸入的信號進行解擴，并測量下行鏈路信號A的接收功率。帶有該解擴結果的接收功率是下行鏈路信號A在移動臺12B中的接收功率(下文稱作“接收功率A”)。
解擴器105使用擴頻碼B對從無線接收部103輸入的信號進行解擴，并提取指向移動臺的下行鏈路數據B，同時測量下行鏈路信號B的接收功率。帶有該解擴結果的接收功率是下行鏈路信號B在移動臺12B中的接收功率(下文稱作“接收功率B”)。
這里，如果基站11同時與另一個移動臺(移動臺12A)進行通信，則解擴器104能夠測量接收功率A。然而，即使在同一小區中沒有其它移動臺在通信，另一個信號也是必要的。在此情況下，通過基站11向所有的移動臺發射公用信號，并用解擴器104測量該公共信號的接收功率，能夠得到類似的效果。
基站11也能始終發送公用信號，并且解擴器104能測量該公用信號的接收功率。在此情況下，就沒有必要對用于解擴的擴頻碼進行切換。另一方面，當擴頻碼已被切換時，在同時與另一個移動臺(移動臺12A)進行通信時不需要公用信號，這使得減小下行鏈路的干擾成為可能。
幀組合部106通過把帶有接收功率A和接收功率B的數據搭載到上行鏈路數據B上來組合一個幀。擴頻器107對幀組合部106組合成幀的上行鏈路數據B乘以擴頻碼B，從而得到上行鏈路信號B。
無線發射部108把從擴頻器107輸入的上行鏈路信號B的頻率轉換成射頻，對其發射功率進行放大，并通過共用裝置102把它從天線101發射到基站11。
下面，使用圖4所示的方框圖說明實施例1的基站的結構。
在圖4所示的基站11中，無線接收部123把通過共用裝置122把從天線121輸入的上行鏈路信號的頻率轉換成中頻或基帶頻率。解擴器124使用擴頻碼A對從無線接收部123輸入的信號進行解擴，并提取從移動臺12A發射的上行鏈路數據A。解擴器125使用擴頻碼B對從無線接收部123輸入的信號進行解擴，并提取從移動臺12B發射的上行鏈路數據B。
擴頻器126對用于移動臺12A的下行鏈路數據A乘以擴頻碼A，并得到下行鏈路信號A。無線發射部127把下行鏈路信號A的頻率轉換成射頻，對下行鏈路信號A的發射功率進行放大，并通過共用裝置122以較寬的方向性把它從天線121發射出去，同時測量下行鏈路信號A的發射功率A，并把測量結果輸出到判定部133。發射功率控制部128從解擴器124輸出的上行鏈路數據A中提取功率控制信號，并根據該功率控制信號的信息對無線發射部中的下行鏈路信號A的發射功率進行控制。
擴頻器129對用于移動臺12B的下行鏈路數據B乘以擴頻碼B，并得到下行鏈路信號B。加權系數乘法器130對分割成多個部分的下行鏈路信號B乘以加權系數，以提供方向性。無線發射部131把分割了的下行鏈路信號B的所有頻率轉換成射頻，對下行鏈路信號B的發射功率進行放大，并以較窄的方向性從天線132把它發射出去。此時，無線發射部131測量下行鏈路信號B的發射功率B，并向判定部133輸出測量結果。
判定部133存儲從無線發射部127輸入的發射功率A和從無線發射部131輸入的發射功率B。判定部133還從上行鏈路數據B中提取接收功率A和接收功率B，并計算發射功率A與發射功率B之比(下文稱為“發射功率比”)和接收功率A與接收功率B的之比(下文稱為“接收功率比”)。此外，判定部133還設定閾值X1作為判定方向性是否偏移的參考，并判定發射功率比與接收功率比之差是否大于閾值X1。
如果用于移動臺12B的方向性是正確的，那么接收功率比實際上等于發射功率比。另一方面，如果用于移動臺12B的方向性偏移了，則在移動臺12B測量的接收功率減小，并且發射功率比與接收功率比之差變大。
也就是說，如果發射功率比與接收功率比之差大于閾值X1，則可以判定方向性偏移了。
判定部133從上行鏈路數據B中提取功率控制信號，并判定是請求減小發射功率，還是請求增加發射功率。
方向性控制部134根據判定部133的判定結果，更新加權系數乘法器130的加權系數，并控制下行鏈路信號B的方向性。發射功率控制部135根據判定部133的判定結果，控制無線發射部131中的下行鏈路信號B的發射功率。
然后，下面將使用圖5所示的區域圖詳細地說明判定部133的判定結果，以及方向性控制部134和發射功率控制部135根據此判定結果進行的處理。
判定部133的判定結果屬于圖5中所示的4個判定區域中的一個。區域A具有匹配的方向性和大的發射功率。區域B具有匹配的方向性和小的發射功率。區域C具有偏移了的方向性和大的發射功率。區域D具有偏移了的方向性和小的發射功率。
方向性控制部134和發射功率控制部135根據判定部133的判定結果所屬的區域來確定處理的內容。
如果判定結果屬于區域A，則可以判定用于移動臺12B的方向性是匹配的，并且方向性控制部134按原樣保持下行鏈路信號B的方向性。然后，發射功率控制部135執行發射功率控制，以減小發射功率。
如果判定結果屬于區域B，則可以判定移動臺12B接收到的下行鏈路信號B的接收功率小是因為發射功率小，并且方向性控制部134按原樣保持下行鏈路信號B的方向性。然后，發射功率控制部135執行發射功率控制，以增加發射功率。
如果判定結果屬于區域C，則可以判定用于移動臺12B的方向性偏移了，但是發射功率較大并且下行鏈路信號B已經到達移動臺12B，并且因此，方向性控制部134按原樣保持下行鏈路信號B的方向性。然后，發射功率控制部135執行發射功率控制，以減小發射功率。
如果判定結果屬于區域D，則可以判定移動臺12B接收到的下行鏈路信號B的接收功率小是因為用于移動臺12B的方向性偏移了，并且因此，方向性控制部134控制下行鏈路信號B的方向性。然后，發射功率控制部135執行發射功率控制，以按原樣保持發射功率。
如上所述，通過計算具有不同方向性的2個信號的發射功率比和接收功率比，以及判定發射功率比與接收功率比之差是否大于參考值，便可以精確地判定引起移動臺接收功率小的原因是由于方向性的偏移，還是由于發射功率的不足，并校正發射功率和方向性。
下面將說明當判定部133判定出有必要進行方向性控制時，即，當判定結果屬于區域D時，由方向性控制部134所執行的控制的幾個具體的例子。
第一個例子是一種通過僅改變方向性的取向，而不改變方向性的寬度來跟蹤方向性的方法。
如果判定結果屬于區域D，則方向性控制部134把方向性轉向右邊或左邊，并發射下行鏈路信號B。
如果判定部133下一次判定出方向性的偏移與前一個相比已經有所改善，即，發射功率比與接收功率比之差比前一個小，則按照與前一個方向相同的方向轉動方向性。
相反，如果判定部133下一次判定出方向性的偏移比前一個更差，即，發射功率與接收功率比之差比前一個大，則按照與前一個方向相反的方向轉動方向性。
用這種方法改變方向性，直到判定結果屬于區域A或區域B為止。
第二個例子是通過先加寬方向性的寬度而不改變方向性的取向，然后再改變取向，來匹配方向性的方向性跟蹤方法。
如果判定結果屬于區域D，則方向性控制部134便加寬方向性的寬度而不改變方向性的取向，并發射下行鏈路信號B。
如果判定部133下一次判定出方向性偏移了，即，判定結果仍然在區域D，則以更寬的方向性發射下行鏈路信號B。然后，加寬方向性，直到判定結果屬于區域A或區域B為止。
當判定結果屬于區域A或區域B時，方向性控制部134按照第一個例子所述的方法、以加寬的方向性把方向性轉到左邊或右邊，檢測使發射功率比與接收功率比之差變得最小的方向，然后，使方向性變窄，同時固定方向性的取向，并恢復第一狀態。
與第一個例子相比，第二個例子能在保持一定的移動臺接收質量的同時實現方向性的跟蹤。
第三個例子是一種根據方向性取向如何偏移，對第一個例子和第二個例子所述的方法進行組合的方法。
這里，除了閾值X1之外，判定部133還設定閾值X2(＞閾值X1)，并通過圖6所示的閾值X2把圖5中的區域D分割成區域E和區域F，然后輸出判定結果。
區域E對應于發射功率比減去接收功率比所得的值大于閾值X1且小于閾值X2，即，方向性稍有偏移的情況。
區域F對應于發射功率比減去接收功率比所得的值大于閾值X2，即，方向性偏移很大的情況。
如果判定結果屬于區域E，則以同樣窄的方向性進行方向性跟蹤是可能的，并且因此，方向性控制部根據第一個例子所述的方法，以同樣窄的方向性進行方向性跟蹤。
如果判定結果屬于區域F，則下行鏈路信號B可能還沒有到達移動臺12B，并且有必要立即使該信號到達移動臺12B，因此，方向性控制部根據第二個例子所述的方法，通過加寬方向性的寬度以保證通信質量然后進行方向性跟蹤來執行方向性跟蹤。
在改變發射功率和方向性時，第三個例子用兩個參考值進行判定，因此能夠根據情況，通過自適應地選擇第一個例子或者第二個例子的方法中的一種來執行方向性跟蹤。
下面，說明實施例1的無線通信系統的下行鏈路信號B的流動。
在基站11中，下行鏈路數據B在擴頻器129乘以擴頻碼B，并產生下行鏈路信號B。
產生的下行鏈路信號B被分割成多個部分，在加權系數乘法器130中乘以加權系數和給定方向性。這些加權系數由方向性控制部134根據判定部133的結果來進行控制。
然后，無線發射部131放大下行鏈路信號B的發射功率并將其頻率轉換成射頻后，從天線132發射下行鏈路信號B。此時，把測量的下行鏈路信號B的發射功率輸出到判定部133。同時，把測量的從無線發射部127發射的下行鏈路信號A的發射功率輸出到判定部133。
用無線發射的下行鏈路信號B被移動臺12B的天線101接收，通過共用裝置102輸入到無線接收部103，并且其頻率被轉換成中頻或基帶頻率。
從無線接收部103輸出的下行鏈路信號B在解擴器105中乘以擴頻碼B，并提取出下行鏈路數據B。此時，對下行鏈路信號B的接收功率進行測量，并把測量值輸出到幀組合部106。此外，解擴器104對與下行鏈路信號B進行多路復用的下行鏈路信號A的接收功率進行測量，并把測量值輸出到幀組合部106中。
然后，說明實施例1的無線通信系統的上行鏈路信號B的流動。
在移動臺12B中，幀組合部106把上行鏈路數據B組合成一個幀。此時，該幀攜帶了下行鏈路信號B和下行鏈路信號A的接收功率的測量值。
組合成幀的上行鏈路信號B在擴頻器107中乘以擴頻碼B，并且無線發射部放大其發射功率并將其頻率轉換成射頻后，通過共用裝置102，從天線101發射出去。
用無線發射的上行鏈路信號B被基站11中的天線121接收，通過共用裝置122輸入到無線接收部123，其頻率被轉換成中頻或基帶頻率。
從無線接收部123輸出的上行鏈路信號B在解擴器125中乘以擴頻碼B，并提取出上行鏈路數據B。此時，對上行鏈路信號B的接收功率進行測量，并把測量的值輸出到判定部133。此外，把從上行鏈路數據B、下行鏈路信號A以及下行鏈路信號B提取的功率控制信號的接收功率輸出到判定部133。
然后，判定部133判定下行鏈路信號B的方向性是否匹配，以及發射功率是否合適。
上面說明的實施例1使用了CDMA系統作為接入系統，但是本發明并不限于CDMA系統，還能使用其它接入系統來實現類似的效果。(實施例2)在實施例1中，移動臺12B使用上行鏈路信號B向基站報告測量的下行鏈路信號A的接收功率A和下行鏈路信號B的接收功率B。
然而，通過發射功率比與接收功率比之差來判定從基站發射的下行鏈路信號的方向性是否匹配是可能的，并且移動臺只需向基站報告接收功率比。
與實施例1相反，實施例2說明了減少要由移動臺向基站報告的方向性控制的數據量的情況。實施例2的系統結構與實施例1中所描述的圖2中的結構相同，因此省略對它的說明。
圖7是與實施例2的基站進行無線通信的移動臺的結構方框圖。與圖3相同的部件分配以相同的標號，并且省略對它們的說明。
在圖7所示的移動臺12B中，減法器201從解擴器104輸入接收功率A，并且從解擴器105輸入接收功率B。然后，減法器201計算接收功率比，即接收功率A與接收功率B之差，并把計算結果輸出到幀組合部106。
幀組合部106把從減法器201輸入的接收功率比數據搭載到上行鏈路數據B上，從而組合成幀。
此外，基站的判定部133從上行鏈路數據B中提取接收功率比。基站的結構與實施例1中說明的圖4中的結構相同。
這使得減少在移動臺發射的上行鏈路數據中占有的控制數據的量和增加要在1幀信號上攜帶的其它數據成為可能。另外，該基站能夠減小判定部的電路規模。(實施例3)TDD(Time Division Duplex，時分雙工)系統是一種對發射信號和接收信號使用同一頻率，并且將上行鏈路和下行鏈路號分配到不同的時間來執行通信的信號分割系統。由于發射信號和接收信號具有相同的頻率，所以上行鏈路和下行鏈路在發射環境中具有很大的相關性。因此，下行鏈路上的由移動臺接收到的信號的功率可從上行鏈路的接收功率估計出來。
然而，當基站執行具有方向性的發射時，即使方向性的偏移也會引起來自移動臺的接收功率的減小，這使得基站增加其發射功率。結果，增加了對其它移動臺的干擾，從整體上惡化了系統的通信質量。
實施例3指的是當基站使用TDD系統進行具有方向性的發射時，它能夠精確地執行方向性控制和發射功率控制的實施例。
圖8是包括了實施例3的基站的無線通信系統的的結構的系統圖。
在圖8所示的無線通信系統中，基站31用時分法以相同的頻率在小區中發射為所有移動臺所共用的下行鏈路信號A，以及用于通信中的移動臺32B的下行鏈路信號B。假定下行鏈路信號A的方向性比下行鏈路信號B的方向性寬。如圖9中的幀方框圖所示，基站31在時間0發射下行鏈路信號A，在時間1發射下行鏈路信號B。
下面使用圖10中的方框圖說明與實施例3的基站進行無線通信的移動臺的結構。
在圖10中所示的移動臺32B中，無線接收部303把從天線301通過共用裝置302輸入的下行鏈路信號的頻率轉換成中頻或基帶頻率。
解調器304對從無線接收部303輸入的信號進行解調。接收功率測量電路305測量解調后的信號的接收功率。時間0的接收功率是移動臺32B中的共用信號的接收功率A，時間1的接收功率是移動臺32B中的下行鏈路信號B的接收功率B。
幀組合部306把接收功率A和接收功率B數據搭載到上行鏈路數據B上，從而組合成幀。調制器307對由幀組合部306形成為幀的上行鏈路數據B進行調制，并得到上行鏈路信號B。
無線發射部308把從調制器307輸入的上行鏈路信號B的頻率轉換成射頻，并且放大其發射功率，通過共用裝置302從天線301把它發射到基站31。
下面，使用圖11中所示的方框圖說明實施例3的基站的結構。
在圖11所示的基站31中，無線接收部323把從天線321通過共用裝置322輸入的上行鏈路信號的頻率轉換成中頻或基帶頻率。解調器324對從無線接收部323輸入的信號進行解調。
調制器325對共用數據進行調制，并得到共用信號。無線發射部326把共用信號的頻率轉換成射頻，對共用信號的發射功率進行放大，并以較寬的方向性、通過共用裝置322、從天線331將它發射出去，同時，對共用信號的發射功率A進行測量，并把測量的結果輸出到判定部331。
調制器327對到移動臺32B的下行鏈路數據B進行調制，并得到下行鏈路信號B。加權系數乘法器328對分割成多個部分的下行鏈路信號B乘以加權系數和給定方向性。無線發射部329把分割了的下行鏈路信號B的所有頻率轉換成射頻，對下行鏈路信號B的發射功率進行放大，并以窄的方向性把它從天線330發射出去。同時，無線發射部329對下行鏈路信號B的發射功率B進行測量，并把測量結果輸出到判定部331。
判定部331存儲從無線發射部326輸入的發射功率A和從無線發射部329輸入的發射功率B。它還從上行鏈路數據B中提取接收功率A和接收功率B。然后，它計算發射功率比和接收功率比。此外，它還設定閾值X1作為方向性是否偏移的參考，并判定發射功率比與接收功率比之差是否大于閾值X1。
與實施例1中的情況相同，如果發射功率比與接收功率比之差大于閾值X1，則可以判定方向性偏移了。
另外，判定部331對無線接收部323中的上行鏈路信號B的接收功率進行測量。然后，判定部331設定閾值Y1作為發射功率是否大的參考，設定閾值Y2(＜閾值Y1)作為發射功率是否小的參考，并判定發射功率是大、是小、還是良好。也就是說，如果上行鏈路信號B的接收功率大于閾值Y1，則可以判定發射功率大，而如果上行鏈路信號B的接收功率小于閾值Y2，則可以判定發射功率小，如果上行鏈路信號B的接收功率大于閾值Y2且小于閾值Y1，則可以判定發射功率良好。
方向性控制部332根據判定部331的判定結果，更新加權系數乘法器328的加權系數，并控制下行鏈路信號B的方向性。發射功率控制部333根據判定部331的判定結果，控制無線發射部329中的下行鏈路信號B的發射功率的放大。
下面將用圖12中所示的區域圖詳細地說明判定部133的判定結果，以及方向性控制部134和發射功率控制部135根據該判定結果進行的處理。
判定部的判定結果屬于圖12所示的6個判定區域之一。區域A具有匹配的方向性和大的發射功率。區域B具有匹配的方向性和良好的發射功率。區域C具有匹配的方向性和小的發射功率。區域D具有偏移了的方向性和大的發射功率。區域E具有偏移了的方向性和良好的發射功率。區域F具有偏移了的方向性和小的發射功率。
方向性控制部332和發射功率控制部333根據判定部331的判定結果所屬的上述區域來確定它們的處理。
如果判定結果屬于區域A，則可以判定到移動臺32B的方向性是匹配的，并且因此，方向性控制部332按原樣保持下行鏈路信號B的方向性。然后，發射功率控制部333執行發射功率控制，以減小發射功率。
如果判定結果屬于區域B，則可以判定到移動臺32B的方向性是匹配的，且發射功率為良好，并且因此，方向性控制部332按原樣保持下行鏈路信號B的方向性。然后，發射功率控制部333執行發射功率控制，以按原樣保持發射功率。
如果判定結果屬于區域C，則可以判定下行鏈路信號B的小的接收功率是由小的發射功率造成的，并且因此，方向性控制部332按原樣保持下行鏈路信號B的方向性。然后，發射功率控制部333執行發射功率控制，以增加發射功率。
如果判定結果屬于區域D，則可以判定到移動臺32B的方向性偏移了，但是發射功率大幅減小，且下行鏈路信號B已到達移動臺32B，并且因此，方向性控制部332按原樣保持下行鏈路信號B的方向性。然后，發射功率控制部333執行發射功率控制，以減小發射功率。
如果判定結果屬于區域E，則可以判定由移動臺32B接收的下行鏈路信號B的接收功率良好，且到移動臺32B的方向性偏移了，并且因此，方向性控制部332控制下行鏈路信號B的方向性。然后，發射功率控制部333執行發射功率控制，以按原樣維持發射功率。
如果判定結果屬于區域F，則可以判定下行鏈路信號B的小的接收功率是由偏移了的到移動臺32B的方向性造成的，并且因此，方向性控制部332控制下行鏈路信號B的方向性。然后，發射功率控制部333執行發射功率控制，以按原樣維持發射功率。
如果判定部331判定有必要進行方向性控制，即，如果判定結果屬于區域E或F，則方向性控制部332用與實施例1中相同的方法執行方向性跟蹤。
這樣，當從使用TTD系統的基站執行具有方向性的發射時，能夠根據基站的接收功率來校正發射功率和方向性。此時，要用到兩個參考值，這樣可以比用一個參考值更為精確地校正發射功率和方向性。
下面將說明實施例3的無線通信系統的下行鏈路信號B的流動。
在基站31中，用調制器327對下行鏈路數據B進行調制，并產生下行鏈路信號B。
產生的下行鏈路信號B被分割成多個部分，并在加權系數乘法器328中乘以加權系數和給定方向性。這些加權系數由方向性控制部332根據判定部331的結果來進行控制。
然后，無線發射部329放大下行鏈路信號B的發射功率并將其頻率轉換為射頻后，將下行鏈路信號B從天線330發射出去。此時，把下行鏈路信號B的發射功率的測量值輸出到判定部331。同時，把無線發射部329發射的下行鏈路信號A的發射功率的測量值也輸出到判定部331。
用無線發射的下行鏈路信號B被移動臺32B的天線301接收，通過共用裝置302輸入到無線接收部303，并且，其頻率被轉換為中頻或基帶頻率。
解調器304對無線接收部303輸出的下行鏈路信號B進行解調，并提取出下行鏈路數據B。然后，接收功率測量部305對下行鏈路信號B的接收功率進行測量，并將測量的值輸出到幀組合部306。此外，接收功率測量部305也對下行鏈路信號A的接收功率進行測量，并將測量的值輸出到幀組合部306。
下面說明實施例1的無線通信系統的上行鏈路信號B的流動。
在移動臺12B中，幀組合部306把上行鏈路數據B組合成幀。此時，把下行鏈路信號B和下行鏈路信號A的接收功率的測量值搭載到了幀上。
組合成幀的上行鏈路信號B被調制器307進行調制，無線發射部308放大其功率并將其頻率轉換為射頻后，通過共用裝置302從天線301發射出去。
用無線發射的上行鏈路信號B被基站31的天線321接收，通過共用裝置322輸入到無線接收部323，并且其頻率被轉換為中頻或基帶頻率。此時，對上行鏈路信號B的接收功率進行測量，并將測量的值輸出到判定部331。
解調器125對無線接收部323輸出的上行鏈路信號B進行解調，并提取出上行鏈路數據B。此時，對上行鏈路信號B的接收功率進行測量，并將測量的值輸出到判定部331。此外，把功率控制信號的測量值和從上行鏈路數據B提取的下行鏈路信號A的測量值以及下行鏈路信號B的接收功率的測量值輸出到判定部331。
然后，判定部331判定下行鏈路信號B的方向性是否匹配，或發射功率是否合適。
實施例3說明了基站31以相同的頻率發射下行鏈路信號A和下行鏈路信號B的情況，然而，本發明也能夠用具有不同發射頻率的下行鏈路信號A和下行鏈路信號B來實現，如圖13所示。
上述實施例說明了通過改變多個天線的加權系數來控制方向性的方法，但是本發明并不限于此，還能夠用其它的控制方向性的方法實現類似的效果，比如，從多個具有方向性的天線中選擇最適合的天線。上述實施例還說明了用基帶頻率形成方向性的方法，但是本發明并不限于此，還能夠用其它的形成方向性的方法實現類似的效果，比如，用發射頻率形成方向性。
上述實施例根據發射功率比與接收功率比之差來判定方向性是否匹配，然而，也能根據其它的數據來判定方向性是否匹配。
本發明也可用于不控制發射功率的無線通信系統和無線通信方法。在這種情況下，基站僅判定發射功率比和接收功率比之差是否大于設定的閾值。
本申請基于1998年3月27日提交的日本專利申請No.HEI 10-100547，其內容全部包含于此作為參考。工業適用性本發明適用于基站向多個移動臺發射攜帶方向性的信號的無線通信系統。
權利要求
1.一種基站裝置，包括下行鏈路發射器，用于向特定的移動臺裝置發射第一信號，并且用與所述第一信號的方向性不同的方向性向另一移動臺裝置發射第二信號；判定器，用于判定所述第一信號的方向性是否應該改變；以及方向性控制器，用于根據判定器的該判定結果來改變所述第一信號的方向性。
2.如權利要求1所述的基站裝置，其中判定器測量發射功率比，即第一信號的發射功率與第二信號的發射功率之比，測量接收功率比，即第一信號的接收功率與第二信號的接收功率之比，并且如果所述發射功率比與所述接收功率比之差大于預定的第一閾值，則判定所述第一信號的方向性應該改變。
3.如權利要求1所述的基站裝置，其中，如果所述接收功率比與所述發射功率比之差大于預定的第一閾值，并且同時，第一信號被發送到的移動臺裝置請求增加發射功率，則判定器判定所述第一信號的方向性應該改變。
4.如權利要求1所述的基站裝置，其中，如果所述接收功率比與所述發射功率比之差大于預定的第一閾值，并且同時，從第一信號被發送到的移動臺裝置發射的信號的接收功率小于預定的第二閾值，則判定器判定所述第一信號的方向性應該改變。
5.如權利要求1所述的基站裝置，包括控制發射信號的發射功率的發射功率控制器，如果判定器判定方向性應該改變，則所述發射功率控制器不改變發射功率。
6.如權利要求1所述的基站裝置，如果判定器判定方向性應該改變，則方向性控制器改變方向性的取向，而不改變方向性的寬度。
7.如權利要求1所述的基站裝置，其中，如果判定器判定方向性應該改變，則方向性控制器根據前一個方向性的寬度，對方向性的寬度加寬一定的量，調整發射功率，改變方向性的取向，并將方向性的寬度返回到初始值。
8.如權利要求1所述的基站裝置，其中，如果判定器判定方向性應該改變，則方向性控制部大大地加寬方向性的寬度，改變方向性的取向，調整方向性的取向，然后將方向性的寬度返回到初始值。
9.如權利要求1所述的基站裝置，其中，判定部設定比第一閾值大的第三閾值，并且如果接收功率比與所述發射功率比之差大于第三閾值，則判定第一信號的方向性的偏移較大，而如果接收功率比與所述發射功率比之差大于第一閾值且小于第二閾值，則判定所述第一信號的方向性的偏移較小。
10.如權利要求9所述的基站裝置，其中，如果判定器判定第一信號的方向性的偏移較大，則方向性控制器大大地加寬方向性的寬度，以調整方向性，而如果判定器判定所述第一信號的方向性的偏移較小，則不改變方向性的寬度，而只是改變方向性的取向。
11.如權利要求9所述的基站裝置，其中，如果判定器判定第一信號的方向性的偏移較大，則方向性控制器加寬方向性的寬度，并改變方向性的取向，調整方向性，然后將方向性的寬度返回到初始值，而如果判定器判定所述第一信號的方向性的偏移較小，則不改變方向性的寬度，而改變方向性的取向。
12.一種移動臺裝置，包括第一測量裝置，用于測量從如權利要求1所述的基站裝置向所述移動臺發射的第一信號的接收功率；第二測量裝置，用于測量從基站裝置向除所述移動臺以外的其它移動臺發射的第二信號的接收功率；以及上行鏈路發射器，用于向基站裝置發射所述第一和第二測量裝置的測量結果。
13.如權利要求12所述的移動臺裝置，包括接收功率計算裝置，用于計算接收功率比，即，第一信號的接收功率與第二信號的接收功率之比，其中，上行鏈路發射器發射所述接收功率比。
14.如權利要求12所述的移動臺裝置，其中，接收功率計算裝置使用適用于任何移動臺裝置的公用信號作為第二信號。
15.一種無線通信方法，其中，基站裝置向特定的移動臺裝置發射第一信號，同時，以與所述第一信號的方向性不同的方向性，向除所述移動臺裝置以外的另一裝置發射第二信號，所述移動臺裝置對所述第一信號和所述第二信號的接收功率進行測量，并把測量結果發射到基站裝置，所述基站裝置測量發射功率比，即所述第一信號的發射功率與所述第二信號的發射功率之比，測量接收功率比，即所述第一信號的接收功率與所述第二信號的接收功率之比，根據所述發射功率比與所述接收功率比之差來判定所述第一信號的方向性是否應該改變，并根據判定結果改變所述第一信號的方向性。
16.如權利要求15所述的無線通信方法，其中，接收到第一信號的移動臺裝置計算接收功率比，并把它發射到基站裝置。
17.如權利要求16所述的無線通信方法，其中，如果發射功率比與接收功率比之差大于預定的第一閾值，則基站裝置改變第一信號的方向性。
18.如權利要求16所述的無線通信方法，其中，如果接收功率比與發射功率比之差大于預定的第一閾值，并且同時，接收到第一信號的移動臺裝置請求增加發射功率，則基站裝置改變所述第一信號的方向性。
19.如權利要求16所述的無線通信方法，其中，如果接收功率比與發射功率比之差大于預定的第一閾值，并且同時，從接收到第一信號的移動臺裝置發射的信號的接收功率小于預定的第二閾值，則基站裝置改變所述第一信號的方向性。
全文摘要
基站(11)向移動臺(12A)發射具有低方向性的信號,并向移動臺(12B)發射與信號(A)重疊的、具有高方向性的信號(B)。在移動臺(12B)中,解擴器(104)測量信號(A)的接收功率,同時,解擴器(105)測量信號(B)的接收功率。功率測量的結果與信號(B)一起從幀組合部(106)發送到基站(11)。基站(11)根據發射功率比和接收功率比估計方向性的一致性,并根據估計結果控制信號的方向性和發射功率。這樣,基站(11)能夠適當地控制信號(B)的發射狀態。
文檔編號H04B7/04GK1262853SQ99800382
公開日2000年8月9日 申請日期1999年3月23日 優先權日1998年3月27日
發明者平松勝彥 申請人:松下電器產業株式會社