CN1488205A - 无线接收装置和定向接收方法 - Google Patents

Abstract

延迟概况建立单元(7，8)对于通过使用多个固定权重的模式组合的缩合固定定向接收信号的每个建立一个延迟概况。路径搜索单元(11)检测出现最大峰值的延迟概况。初始值权重选择部分(12)选择与出现最大峰值的延迟概况对应的固定权重作为初始值权重。自适应阵列天线接收控制单元(13)使用这个初始值权重作为最佳算法的初始值以计算自适应阵列天线的最佳权重。因此，有可能降低通过最佳算法计算最佳权重所需要的时间。

Description

无线接收装置和定向接收方法

技术领域

本发明涉及一种无线接收装置和定向接收方法，它们使用自适应天线技术，由此以自适应控制的方向执行信号发送/接收。

背景技术

在数字无线通信中，期望放在自适应阵列天线(adaptive array antenna，以下称为“AAA”)技术上，其中，作为一种改进图象质量的技术，利用复数系数(以下称为“权重”)对来自多个天线元件的天线元件输出进行加权相加。利用这种AAA技术，利用对于来自多个通信方的发送波到达的方向不同的事实，可以通过自适应地控制方向来抑制干扰波。AAA技术因此适合作为消除来自其他信道的干扰波的方法。

例如在NTT DoCoMo技术期刊(NTT DoCoMo Technology Journal)第5卷第4号第25-36页中详细说明了这个AAA技术。

利用AAA技术，来自不同方向的波被多个天线元件接收，并且通过对于每个接收信号按照它的到达方向利用适当的权重的组合处理来获得最后的接收信号。因此，权重是否适当极大地影响了接收质量。

为此，在AAA技术中已经设计了用于找到合适的权重的各种加权控制算法。一种典型的算法使用所期望的信号波形来作为先验知识，并且也使用相对于参考信号(所期望的信号)的误差的均方根来作为输出评估函数。

在这种情况下，可以使用传统的自适应均衡器所共同使用的LMS(LeastMean Square，最小均方)或RLS(Recursive Least Squares，递归最小二乘方)算法。

但是，在移动通信中，由于终端的移动导致传输路径特性以高速波动，并且，因此存在在传统的AAA技术中的跟踪能力的问题。即，必须跟踪以高速波动的发送波的到达方向，并且在短时间内连续找到适当的权重。

因此，利用权重控制算法，如果由于移动终端的移动而导致的发送波到达方向的变化速度超过最佳的权重计算时间，则接收质量将恶化。因此需要一种装置和方法，它们使得能够甚至更快一点地计算自适应阵列天线的最佳权重。

发明内容

本发明的目的在于提供无线接收装置和定向接收方法，它们使得能够当使用自适应阵列天线时按照发送波的到达方向来在短时间内计算最佳权重。

通过下列方法来实现这个目的：利用多个固定的加权模式(fixed weightpattern)来建立多个固定方向接收信号；根据每个固定方向接收信号的延迟概况来估计发送波的到达方向；根据所述方向来计算自适应阵列天线的最佳权重。

附图说明

图1是按照本发明的实施例1-4的无线基站装置的配置的方框图；

图2是由固定方向建立部分建立的方向模式；

图3A是示出在实施例1中的定向方向#1的延迟概况的图；

图3B是示出在实施例1中的定向方向#2的延迟概况的图；

图3C是示出在实施例1中的定向方向#3的延迟概况的图；

图3D是示出在实施例1中的定向方向#4的延迟概况的图；

图4A是示出在实施例2中的定向方向#1的延迟概况的图；

图4B是示出在实施例2中的定向方向#2的延迟概况的图；

图4C是示出在实施例2中的定向方向#3的延迟概况的图；

图4D是示出在实施例2中的定向方向#4的延迟概况的图；

图5是示出在实施例2中的到达波的到达方向的图；

图6A是示出在实施例3中的定向方向#1的延迟概况的图；

图6B是示出在实施例3中的定向方向#2的延迟概况的图；

图6C是示出在实施例3中的定向方向#3的延迟概况的图；

图6D是示出在实施例3中的定向方向#4的延迟概况的图；

图7是示出在实施例3中到达波的到达方向的图；

图8是示出在实施例4中通过延迟概况建立部分建立的延迟概况的图；

图9是示出在实施例4中到达波的状态的图；

图10是示出按照实施例5和6的无线基站装置的配置的方框图；

图11是示出按照实施例7的无线基站装置的配置的方框图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。

(实施例1)

在图1中，附图标号1表示无线基站装置的整体配置。无线基站装置1具有多个阵列天线AN1-AN4，并且由阵列天线AN1-AN4接收的信号被输入到发送/接收双工器2。发送/接收双工器2向无线接收部分3发送接收信号。无线接收部分3对接收信号执行诸如下变频和模数转换处理的处理，然后向接收信号处理电路4A...的去扩频部分发送所处理的信号，接收信号处理电路4A...之一被提供用于每个通信无线终端，无线接收部分3也向固定方向建立部分6发送所处理的信号。

固定方向建立部分6建立图2所示的多个固定方向#1-#4。实际上，固定方向建立部分6通过将来自四个阵列天线的接收信号乘以不同的固定加权模式并且同步地组合它们来建立四个定向接收信号。即，固定方向建立部分6利用四个固定加权模式来建立四个固定方向#1到#4。

然后，根据图2中的固定方向#1获得的定向接收信号被发送到延迟概况建立部分7，根据固定方向#2获得的定向接收信号被发送到延迟概况建立部分8，根据固定方向#3获得的定向接收信号被发送到延迟概况建立部分9，根据固定方向#4获得的定向接收信号被发送到延迟概况建立部分10。

为了简单起见，下面的说明仅仅着重于在多个接收信号处理电路4A...中的接收信号处理电路4A，接收信号处理电路4A...在数量上与无线终端的数量相当。延迟概况建立部分7到10之一被提供用于每个固定方向接收信号(即用于每个固定方向模式)，并且建立用于由固定方向建立部分6获得的对应的定向接收信号的延迟概况。

具体上讲，延迟概况建立部分7到10利用对应于无线终端的扩频码去扩频固定方向的接收信号，并且通过在时间方向上扩展所产生的信号来建立延迟概况。

由延迟概况建立部分7到10建立的延迟概况数据被发送到作为到达方向估计部分的路径搜索部分11。路径搜索部分11检测每个延迟概况的峰值。并且将峰值检测结果发送到去扩频部分5和初始值权重选择部分12。

去扩频部分5由多个匹配的滤波器组成。匹配的滤波器通过在由路径搜索部分11检测的峰值的定时将接收信号乘以对应于无线终端的扩频码来在扩频之前恢复信号。去扩频信号被发送到自适应阵列天线接收控制部分(AAA接收控制部分)13。

初始值权重选择部分12具有作为输入的、来自路径搜索部分11的峰值检测结果和当由固定方向建立部分6建立固定方向时使用的多个固定权重(即多个固定加权模式)。然后初始值权重选择部分12从多个固定权重选择对应于其中检测最大峰值的延迟概况的固定权重，并且将其发送到AAA接收控制部分13。

AAA接收控制部分13作为自适应定向建立部分，并且通过向通过去扩频部分5获得的多个接收信号施加最佳权重来组合多个接收信号。此时，AAA接收控制部分13计算最佳权重，其中通过执行预定的算法来最大化接收信号电平。

按照这个实施例的AAA接收控制部分13通过执行作为最佳算法的LMS(最小均方)算法来计算最佳权重。即，AAA接收控制部分13执行由下列方程表示的最佳算法。

W(m+1)＝W(m)+μX(m)e(m)           (1)

在此，W(m)表示在时间m的权重，X(m)表示在时间m的输入信号，e(m)表示在时间m的误差信号，μ表示步长，m表示时间。

此时，按照这个实施例的AAA接收控制部分13使用由初始值权重选择部分12选择的固定权重来作为初始值权重W(0)，并且通过这种方式，AAA接收控制部分13可以在比当在非定向状态中执行算法时更短的时间内计算最佳权重。

由AAA接收控制部分13利用最佳权重建立的自适应定向接收信号被发送到解调部分14。解调部分14包括RAKE组合器、解调器和SIR测量器件，并且通过执行RAKE组合和对输入自适应定向接收信号的随后解调来获得解调数据。

由AAA接收控制部分13计算和使用的最佳权重被发送到发送信号处理电路15A...的自适应阵列天线方向控制部分(AAA方向控制部分)16使用输入最佳权重来建立要发送到对应的无线终端的定向发送信号。

现在简要说明无线基站装置1的发送系统。在发送系统中，对应于每个无线终端的发送数据被输入到发送信号处理电路15A...的调制部分17。调制部分17对于发送数据执行编码处理和QPSK调制处理等作为主调制，然后将所处理的信号发送到扩频部分18。扩频部分18利用预定的扩频码逐个码片地扩频发送数据，并且向AAA方向控制部分16发送所扩频的信号。

AAA方向控制部分16利用从AAA接收控制部分13输入的最佳权重建立定向发送信号。通过加法器19来相加与各个无线终端对应的发送信号处理电路15A...的AAA方向控制部分16输出的每个无线终端的定向发送信号。然后将它们发送到无线发送部分20。无线发送部分20对于相加的定向发送信号执行数模转换处理和上变频处理，并且将所处理的信号经由发送/接收双工器2发送到阵列天线AN1-AN4。通过这种方式，对于具有在接收期间获得的每个无线终端的最佳方向的每个无线终端产生定向发送信号。

在上述的配置中，在无线基站装置1中，利用多个固定加权模式，由固定方向建立部分6通过组合多个阵列天线AN1-AN4的输出来首先建立多个固定方向接收信号。然后，由延迟概况建立部分7到10对于多个固定方向接收信号建立延迟概况。

接着，路径搜索部分11通过检测其中从多个延迟概况出现最大峰值的延迟概况来估计最大路径方向。然后在发生最大路径的方向上的信息被发送到初始值权重选择部分12。例如，当如图3所示由延迟概况建立部分7到10分别建立诸如图3A、3B、3C、3D所示的那些的延迟概况时，因为在由延迟概况建立部分7建立的延迟概况中出现最大峰值(图3A)，因此路径搜索部分11向初始值权重选择部分12发送指示这个事实的信息。

初始值权重选择部分12随后从自固定方向建立部分6输入的多个(在本实施例中为4)固定加权模式中选择用于建立输入到延迟概况建立部分7的固定方向接收信号的固定加权模式，并且将这个固定加权模式发送到AAA接收控制部分13。

AAA接收控制部分13计算最佳权重，其中可以将从初始值权重选择部分12输入的固定加权模式作为初始值权重而通过执行上述方程(1)的最佳算法来最大化接收信号电平。通过这种方式，来自最大峰值方向的固定加权模式计算最佳权重，因此可以在短时间内计算最佳权重。

应当注意，最大峰值方向是通过有限数量(在本实施例中为4个)的方向找到的方向，不必是其中获得最大接收信号电平的方向。即，由AAA接收控制部分13计算的最佳权重可以说是通过将方向分辨率提高到超过获得最佳结果的固定加权模式的方向分辨率来获得的权重。

因此，按照上述的配置，通过利用与延迟概况对应的固定权重来计算自适应阵列天线的最佳权重，有可能降低通过最佳算法计算最佳权重所需要的时间，其中在所述延迟概况中，最佳的峰值被检测为最佳算法的初始值权重。

(实施例2)

按照这个实施例的无线基站装置与在实施例1中的具有类似的配置，但是在图1中的初始值权重选择部分12的初始值权重处理不同于在上述的实施例1中的。因此将参照用于实施例1的图1来说明这个实施例。

这个实施例用于处理通过延迟概况建立部分7到10来建立诸如图4A-图4D所示的那些延迟概况的情况。即，假定通过延迟概况建立部分7到10来分别建立诸如图4A-图4D所示的那些延迟概况。在从路径搜索部分11接收到这个信息时，初始值权重选择部分12利用从固定方向建立部分6输入的固定权重来计算与从路径搜索部分11获得的信息对应的权重，并且向AAA接收控制部分13发送所计算的权重。

具体上讲，如图4所示的、在对于不同方向的延迟概况#1和#2中获得最大峰值和接近于最大峰值的峰值的事实表示，来自无线终端(MS)的发送波正在从图5所示的方向上到达。因此，初始值权重选择部分12不直接向AAA接收控制部分13输出从固定方向建立部分6输入的四个固定加权模式的任何一个，但是从所述固定加权模式计算新的权重，并且将这个新的权重输出到AAA接收控制部分13。

在图4A-图4D和图5所示的示例中，一个发送波从固定定向方向#1和#2之间的方向到达，因此初始值权重选择部分12利用与固定定向方向#1对应的固定加权模式和与固定方向#2对应的固定加权模式来计算与在固定定向方向#1和#2之间的所述方向对应的新的权重。可以利用简单的比例计算来计算这个新的权重。

AAA接收控制部分13通过将由初始值权重选择部分12计算的新的权重作为初始值而执行最佳算法来计算最佳权重。

因此，按照上述的配置，当对于不同方向的延迟概况中检测最大峰值和接近最大峰值的峰值时，通过计算与在其中根据这些方向的固定权重出现峰值的方向之间的方向相对应的权重、将这个所计算的权重作为最佳算法的初始值权重，有可能即使在来自无线终端的发送波不在固定定向方向的中心时也降低通过最佳算法计算最佳权重所需要的时间。

在上述的实施例中，已经说明了这样的一种情况，其中从不同的定向方向检测多个路径，但是本发明不限于此，当从不同的方向检测到同一路径时，也可以进行类似的处理，也可获得与在上述实施例中所述的相同种类的效果。

(实施例3)

按照这个实施例的无线基站装置具有与实施例1中类似的配置，但是由初始值权重选择部分12的初始值权重处理不同于上述的实施例1。因此将参照用于实施例1的图1来说明这个实施例。

这个实施例用于处理通过延迟概况建立部分7到10来建立诸如图6A-图6D所示的那些延迟概况的情况。即，假定通过延迟概况建立部分7到10来分别建立诸如图6A-图6D所示的那些延迟概况。在从路径搜索部分11接收到这个信息时，初始值权重选择部分12利用从固定方向建立部分6输入的固定权重来计算与从路径搜索部分11获得的信息相对应的权重，并且向AAA接收控制部分13发送所计算的权重。

具体上讲，如图6A-6D所示的、从非相邻固定定向方向#1和#3获得最大峰值和接近于最大峰值的峰值的事实表示，来自无线终端(MS)的发送波正在从图7所示的多个方向上到达。因此，考虑到这些多径信号正在从宽范围的方向到达的事实，将使得能够接收所有路径的宽方向宽度用作初始值权重。

因此，初始值权重选择部分12利用从固定方向建立部分6输入的固定权重来计算宽方向宽度的权重。在这个实施例的情况下，计算能够覆盖定向方向#1-#3的权重。

AAA接收控制部分13通过将由初始值权重选择部分12计算的具有宽方向宽度的权重作为初始值而执行最佳算法来计算最佳权重。

因此，按照上述的配置，当对于不非相邻固定定向方向的延迟概况中检测最大峰值和接近于最大峰值的峰值时，通过计算使得能够覆盖其中检测到峰值的范围中的所有方向的、具有宽方向宽度的权重、并且利用这个计算的权重作为最佳算法的初始值权重，有可能不丢失从不同方向到达的发送波而在短时间内计算最佳的权重。

(实施例4)

按照这个实施例的无线基站装置与实施例1具有类似的配置，但是图1中的初始值权重选择部分12的初始值权重处理和AAA接收控制部分13的最佳权重计算处理不同于上述的实施例1。因此参照用于实施例1的图1来说明这个实施例。

这个实施例用于处理这样的一种情况，即其中通过延迟概况建立部分7到10来建立诸如图8所示的延迟概况。具体上讲，假定在特定的期间通过延迟概况建立部分7到10建立诸如图8(a)-(d)所示的延迟概况，并且在后续的期间建立诸如图8(a)′-(d)′所示的延迟概况。

在接收到来自路径搜索部分11的这个信息时，初始值权重选择部分12相AAA接收控制部分13发送与其中从由固定方向建立部分6输入的固定权重出现最大峰值的延迟概况相对应的固定加权模式。在这个实施例的情况下，最大峰值交替出现在固定定向方向#1和固定定向方向#2中，因此固定方向建立部分6向AAA接收控制部分13交替发送与固定定向方向#1对应的固定加权模式和与固定定向方向#2对应的固定加权模式。

AAA接收控制部分13利用来自初始值权重选择部分12的固定权重输入组合接收信号来直接作为最佳权重。即，在这个实施例的情况下，AAA接收控制部分13不执行最佳算法。

在此，检测到如图8所示的其中出现最大峰值的延迟概况的瞬时转换的事实意味着存在通信方在高速移动的高概率，如图9所示。

在这样的情况下，AAA接收控制部分13中断通过最佳算法的最佳权重计算，直接使用与其中检测到最大峰值的固定方向对应的固定权重。即，如果对于快速移动的无线终端执行最佳算法，则接收操作由于找到最佳权重所需要的计算时间而可能不能赶上移动的高速，接收质量可能降级。这个实施例使得能够避免这个问题。

于是，按照上述的配置，当检测到其中出现最大峰值的延迟概况的瞬时切换时，通过利用与其中出现最大峰值的固定方向对应的固定权重来作为自适应阵列天线的最佳权重，有可能执行与快速移动的无线终端同步的接收操作。

(实施例5)

在其中与图1相同的元件被分配与图1相同代码的图10中，附图标号20表示按照实施例5的无线基站装置的整体配置。无线基站装置20具有到达方向误差确定部分21。到达方向误差确定部分21具有来自解调部分14的SIR(信号干扰比)作为输入。

到达方向误差确定部分21根据SIR值监控接收信号恶化。如果SIR值小于预定的阈值，到达方向误差确定部分21判断由AAA接收控制部分13计算的最佳权重不是实际最佳的，并且向初始值权重选择部分12发送误差确定结果。

当从到达方向误差确定部分21输入误差确定结果时，初始值权重选择部分12引用来自路径搜索部分11的峰值检测结果而再次计算初始值权重。按照这个实施例的初始值权重选择部分12具有在实施例1-实施例4中上述的初始值权重选择部分12的所有功能，并且按照峰值检测结果来选择或计算最佳的初始值权重，并将这个值发送到AAA接收控制部分13。

AAA接收控制部分13通过利用重新输入初始值权重再次执行最佳算法来计算最佳权重。因此，在无线基站装置20中，当AAA接收控制部分13再次计算最佳权重时，它利用从初始值权重选择部分12输出的初始值权重来如此进行，因此使得能够在短时间内计算最佳的权重。

于是，按照上述的配置，当SIR值小于预定值时，最佳算法的初始值被参照延迟概况重新设置，然后通过再次执行最佳算法来计算最佳权重，因此使得有可能在短时间内计算自适应阵列天线的最佳权重并且改进接收质量。

(实施例6)

按照这个实施例的无线基站装置与实施例5类似的配置，但是图10中到达方向误差确定部分21的处理不同于上述的实施例5。因此将参照用于实施例5的图10来说明这个实施例。

在这个实施例的情况下，到达方向误差确定部分21从解调部分14提取用于控制发送功率的TPC比特。作为无线基站装置20的通信方的无线终端根据当接收来自无线基站装置20的信号时的SIR值，向无线基站装置20发送用于控制无线基站装置20的发送功率的TPC比特。

如果TPC比特指示无线基站装置20的发送功率要渐进地被提高，则到达方向误差确定部分21判断由AAA接收控制部分13计算的最佳权重不是实际最佳的，并且向初始值权重选择部分12发送误差确定结果。

即，从无线终端接收的TPC比特指示要提高接收站的发送功率的事实表明未以适当的方向发送当前发送到无线终端的信号。考虑到固定方向建立部分6以与AAA接收控制部分13相同的方向发送无线波，存在由AAA接收控制部分13计算的权重不是最佳的高概率。在这样的情况下，从在无线基站装置20中的到达方向误差确定部分21输出误差判定结果。

当从到达方向误差确定部分21输入误差判定结果时，初始值权重选择部分12再次参照来自路径搜索部分11的峰值检测结果来计算初始值权重。按照这个实施例的初始值权重选择部分12具有在实施例1-实施例5中上述的初始值权重选择部分12的所有功能，并且按照输入的峰值检测结果选择或计算最佳初始值权重和将这个值发送到AAA接收控制部分13。AAA接收控制部分13通过利用重新输入的初始值权重再次执行最佳算法来计算最佳权重。

因此，按照上述的配置，当TPC比特指示要渐进地提高本地站的发送功率时，参照延迟概况重新设置最佳算法的初始值，然后通过再次执行最佳算法来计算最佳权重，因此使得有可能在短时间内计算自适应阵列天线的最佳权重，并且改进接收质量。

(实施例7)

在其中与图1的那些相同的元件被分配了与图1的相同代码的图11中，参考标号30表示按照实施例7的无线基站装置的整体配置。这个实施例的AAA接收控制部分31不执行实施例1-6中的最佳算法，而是使用射束控制技术(beam steering technology)来在其中接收信号电平最高的方向上指导射束。这个AAA接收控制部分31在预定的扫描范围内扫描波束。

除了这样的配置，无线基站装置30具有扫描范围选择部分32。扫描(sweep)范围选择部分32具有作为输入的、在检测到最大峰值的方向上的来自路径搜索部分11的信息，并且选择以那个方向为中心的扫描范围。扫描范围选择部分32按照峰值情况自适应地选择扫描范围。

例如，如果在图3A到3D所示的一个方向上出现最大值，则选择以那个方向为中心的相对窄的扫描范围。另一方面，如果出现诸如图4A-4D所示的最大峰值，则以在图4A和图4B的方向之间的一个方向为中心，选择能够覆盖图4A的方向和图4B的方向的扫描范围。并且如果如图6A-6D所示在非相邻方向上出现峰值，则选择宽扫描范围。

AAA接收控制部分31在由扫描范围选择部分32选择的范围内扫描射束。通过这种方式，AAA接收控制部分31可以在其中可以在短时间内获得最大接收电平的方向上引导射束。

具体上讲，利用诸如射束控制的射束搜索方法，估计所期望的信号到来的、一个扇区(例如，-60°到+60°)内的方向，对被引导在多个方向中的射束执行接收，并且确定其中接收信号电平提高的接收方向(被称为“扫描”)。在此，接收信号电平中的提高表示在SIR值或RSSI中的提高。

扫描的量依赖于执行射束搜索的角度的间隔。利用到达方向的精确度的改进，大约1°的间隔是所期望的。在这个情况下，对于120个方向必须执行处理，并且处理的量极大。

但是，如果如在这个实施例中那样仅仅扫描在延迟概况中已经出现峰值的定向方向，则可以减少处理。

例如，如在这个实施例中那样，如果对于四个固定方向执行延迟概况建立，以考虑其中在-15°方向定向和+15°方向定向出现峰值的情况，则仅仅有必要扫描以-15°为中心的从-30°到0°的扫描范围和以+15°为中心的从0°到30°的扫描范围。结果，可以极大地降低射束搜索处理。

因此，按照上述的配置，通过根据在延迟概况中的峰值确定射束控制扫描范围，有可能适当地将射束扫描范围变窄，使得能够降低了射束搜索处理，并且使得能够以比当通过依序扫描宽扫描范围获得最大接收电平时更短的时间建立最佳方向射束。

在上述的实施例中，已经说明了这样的情况，即其中按照本发明的无线基站装置和方向控制方法被应用到无线基站装置，但是本发明不限于此，当本发明被用于诸如无线电话的无线终端时也可以实现与上述实施例中相同种类的效果。

本发明不限于上述的实施例，在不脱离本发明的范围中有可能进行各种改变和改进。

按照本发明的无线接收装置具有这样的配置，其中检测在延迟概况中出现的峰值的方向，并且根据那个方向计算自适应阵列天线。

按照这个配置，最佳定向方向在一定程度上变窄，使得能够在短时间内计算可以获得最大接收电平的最佳权重。

按照本发明的无线接收装置具有这样的配置，包括：多个天线元件；一个固定方向建立部分，通过利用多个固定加权模式来组合多个天线元件的输出来建立多个固定方向接收信号；多个延迟概况建立部分，它对于多个方向接收信号的每个建立延迟概况；到达方向估计部分，它通过检测在多个延迟概况中出现的峰值来估计发送波的到达方向；自适应定向建立部分，它通过根据所述估计方向计算要与通过多个天线元件获得的多个接收信号相乘的自适应权重、并且利用所计算的权重组合多个接收信号，来建立自适应定向接收信号。

按照这个配置，由到达方向估计部分检测的估计方向是接近其中最大化接收电平的方向的方向，因此在一定程度上方向变窄。结果，自适应定向建立部分根据这个估计的方向计算最佳权重，因此降低了最佳权重所需要的时间。

按照本发明的无线接收装置具有一种配置，包括：多个天线元件；一个固定方向建立部分，它通过利用多个固定加权模式来组合多个天线元件的输出而建立多个固定方向接收信号；多个延迟概况建立部分，它对于多个方向接收信号的每个建立延迟概况；到达方向估计部分，它通过检测在多个延迟概况中出现的峰值来估计发送波的到达方向；射束控制接收部分，它在预定的角度范围内扫描定向射束并且在获得最大接收电平的方向中获取接收信号；扫描范围选择部分，它根据所估计的方向选择射束控制接收部分的扫描范围。

按照这个配置，射束控制接收部分的射束扫描范围被变窄到由到达方向估计部分估计的方向，使得能够在比当通过依序扫描宽扫描范围而获得最大接收电平时更短的时间内将定向射束定向在最佳的方向上。

在按照本发明的无线接收装置中，自适应定向建立部分具有一种配置，其中利用当建立与其中检测最大峰值的延迟概况相对应的定向接收信号时利用的固定权重来计算最佳权重。

按照这种配置，如果利用其中获得最大峰值的方向的固定方向建立部分的固定权重而计算最佳权重，则可以从接近自适应定向建立部分试图计算的最佳权重的最佳权重来执行最佳权重计算处理，因此使得降低计算时间。

在按照本发明的无线接收装置中，自适应定向建立部分具有一种配置，其中利用当建立定向接收信号时利用的固定权重作为最佳算法的初始值权重而计算自适应权重，定向接收信号对应于其中检测最大峰值的延迟概况。

按照这个配置，其中获得最大峰值的方向的固定定向建立部分的固定权重被用作最佳算法的初始值，因此使得能够降低通过最佳算法计算最佳权重所需要的时间。

按照本发明的无线接收装置具有一种配置，其中，当到达方向估计部分在另一个延迟概况中检测到接近于最大峰值的峰值时，自适应定向建立部分利用固定权重来作为最佳算法的初始值权重而计算最佳权重，其中固定权重对应于在其中检测到那个峰值的方向和其中检测到最大峰值的方向之间的方向。

按照这种配置，因为已经对于不同的方向检测到最大峰值和接近最大峰值的峰值的事实表明在那些方向之间存在通信方，如果对应于其中出现峰值的方向之间的方向的权重被从其中出现峰值的方向的固定权重中计算出来、并且被用作最佳算法的初始值权重，则可以降低通过最佳算法计算最佳权重所需要的时间。

按照本发明的无线接收装置具有一种配置，其中，当到达方向估计部分在非相邻的定向方向中检测到峰值时，自适应定向连接部分利用使得能够覆盖检测到峰值的范围中的所有方向的一个权重作为最佳算法的初始值权重来计算最佳权重。

按照这种配置，已经在非相邻方向中检测到峰值的事实使得到达方向估计部分能够估计发送波在从宽范围的方向到达，因此自适应定向建立部分使用使得能够接收所有这些发送波的宽定向宽度来作为初始值权重。结果，有可能在短时间内计算最佳权重而不丢失从不同方向到达的发送波。

按照本发明的无线接收装置具有一种配置，包括：SIR检测部分，它检测由自适应定向部分获得的自适应定向接收信号的信号干扰比，其中，当SIR值小于预定值时，通过相同的处理来重新设置最佳算法的初始值权重，并且通过利用重新设置的初始值权重来执行最佳算法而接收最佳权重。

按照这种配置，SIR检测部分已经检测到低SIR值的事实表明由自适应定向部分计算的权重不是最佳的高概率，因此参照延迟概况重新设置最佳算法的初始值，其后，通过再次执行最佳算法来计算最佳权重。结果，有可能在短时间内计算最佳权重，并且也改进接收质量。

按照本发明的无线接收装置具有一种配置，其中，当到达方向估计部分检测到其中出现峰值的延迟概况瞬时转换时，自适应定向建立部分利用固定权重作为自适应权重来建立自适应定向接收信号，所述固定权重对应于其中最大峰值被检测到的固定方向。

按照这种配置，检测其中出现峰值的延迟概况的瞬时转换的事实意味着存在通信方以高速移动的高概率。在这样的情况下，自适应定向建立部分中断自适应权重计算，并且使用与其中检测到最大峰值的固定方向相对应的固定权重。结果，自适应定向建立部分可以执行跟踪快速移动的无线终端的接收操作。

按照本发明的无线通信装置具有一种配置，包括：上面所述的无线接收装置；发送装置，它通过利用由无线接收装置的自适应定向建立部分计算的权重组成一个发送信号来以与接收相同的方向来发送发送信号，其中，当根据从通信方接收的本地站发送功率控制信号，那个发送功率控制信号指示本地站发送功率要在特定的期间或更长时间中提高时，无线接收装置的自适应定向建立部分通过相同的处理来重新设置最佳算法的初始值权重，并且通过利用重新设置的初始值权重来执行最佳算法而计算最佳权重。

按照这种配置，从通信方接收的发送功率控制信号指示本地站发送功率要在长时间中提高的事实表明未以合适的方向来发送当前被发送到通信方的信号。考虑到发送部分正在以与自适应定向建立部分相同的方向来发送无线波，存在由自适应定向建立部分计算的权重不是最佳的高概率，因此在这种情况下，重新设置初始值，其后再次执行最佳算法。结果，有可能改进接收质量。

按照本发明的无线基站装置具有包括上述无线接收装置中的一种配置。

按照本发明的定向接收方法通过利用多个固定加权模式来组合多个天线元件的输出而建立多个固定定向接收信号，对于多个定向接收信号中的每个建立延迟概况，通过检测在多个延迟概况中出现的峰值而估计发送波到达的方向，根据所述估计的方向计算要与由所述多个天线元件获得的多个接收信号相乘的自适应权重，通过利用所计算的权重来组合多个接收信号而建立自适应定向接收信号。

按照这种方法，可以从在最大峰值方向中变窄的权重来计算最佳权重，因此使得能够在短时间内计算最佳权重。

按照本发明的定向接收方法通过利用多种固定加权模式来组合多个天线元件的输出而建立多个固定定向接收信号，对于多个定向接收信号的每个建立一个延迟概况，通过检测在多个延迟概况中出现的峰值而估计发送波的到达方向，按照所估计的方向来选择扫描范围，在所选择的扫描范围中扫描定向射束，在获得最高接收电平的方向中获取接收信号。

按照这种方法，定向射束扫描范围变窄到被估计为其中可以获得最高接收电平的方向的最大峰值方向上，因此使得能够在比当通过依序扫描宽扫描范围来获得最大接收电平时更短的时间内将定向射束定向在最佳方向上。

如上所述，按照本发明，可以通过从利用多个固定加权模式建立的固定定向接收信号的延迟概况来估计发送波到达方向、根据那个方向来计算自适应阵列天线的最佳权重，实现使得能够在短时间内建立最佳定向射束的无线接收装置和定向接收方法。

而且，可以通过根据在延迟概况中的峰值来确定使用射束控制方法的自适应阵列天线的扫描范围，实现使得能够在短时间内建立最佳定向射束的无线接收装置和定向接收方法。

本申请基于2001年9月27日提交的日本专利申请第2001-296618号，其整体内容在此明白地并入作为参考。

本发明在产业上的应用性为，本发明适合应用于例如无线通信系统中的无线基站。

Claims (12)

1.一种无线接收装置，该装置检测在延迟概况中出现的峰值的方向，并且根据该方向计算自适应阵列天线的权重。

2.一种无线接收装置，包括：

多个天线元件；

固定方向建立部分，通过利用多个固定加权模式来组合所述多个天线元件的输出来建立多个固定的方向接收信号；

多个延迟概况建立部分，对于所述多个方向接收信号的每个建立延迟概况；

到达方向估计部分，通过检测在所述多个延迟概况中出现的峰值来估计发送波的到达方向；

自适应定向建立部分，通过根据所述估计的方向计算要与通过所述多个天线元件获得的多个接收信号相乘的自适应权重、并且利用所述所计算的权重组合所述多个接收信号，来建立自适应定向接收信号。

3.一种无线接收装置，包括：

多个天线元件；

固定方向建立部分，通过利用多个固定加权模式来组合所述多个天线元件的输出而建立多个固定方向接收信号；

多个延迟概况建立部分，对于所述多个方向接收信号的每个建立延迟概况；

到达方向估计部分，通过检测在所述多个延迟概况中出现的峰值来估计发送波的到达方向；

射束控制接收部分，在预定的角度范围内扫描定向射束并且在获得最大接收电平的方向中获取接收信号；

扫描范围选择部分，根据所述所估计的方向选择所述射束控制接收部分的扫描范围。

4.按照权利要求2的无线接收装置，其中，所述自适应定向建立部分利用当建立与其中检测最大峰值的延迟概况相对应的定向接收信号时利用的固定加权模式来计算最佳权重。

5.按照权利要求4的无线接收装置，其中，所述自适应定向建立部分利用当建立定向接收信号时利用的固定权重作为最佳算法的初始值权重而计算自适应权重，定向接收信号对应于其中检测到最大峰值的延迟概况。

6.按照权利要求2的无线接收装置，其中，当所述到达方向估计部分在另一个延迟概况中检测到接近于最大峰值的峰值时，所述自适应定向建立部分利用固定权重来作为最佳算法的初始值权重而计算最佳权重，其中固定权重对应于其中检测到所述峰值的方向和其中检测到所述最大峰值的方向之间的方向。

7.按照权利要求2的无线接收装置，其中，当所述到达方向估计部分在非相邻的定向方向中检测到峰值时，所述自适应定向建立部分利用使得能够覆盖检测到峰值的范围中的所有方向的一个权重作为最佳算法的初始值权重，来计算最佳权重。

8.按照权利要求2的无线接收装置，还包括SIR检测部分，它检测由所述自适应定向部分获得的自适应定向接收信号的信号干扰比；

其中，当SIR值小于预定值时，通过相同的处理来重新设置最佳算法的初始值权重，并且通过利用所述重新设置的初始值权重来执行所述最佳算法而计算最佳权重。

9.按照权利要求2的无线接收装置，其中，当所述到达方向估计部分检测到其中出现峰值的延迟概况瞬时转换时，所述自适应定向建立部分利用固定权重作为自适应权重来建立自适应定向接收信号，所述固定权重对应于其中最大峰值被检测到的固定方向。

10.一种无线通信装置，包括：

按照权利要求2的无线接收装置；

发送装置，它通过利用由所述无线接收装置的自适应定向建立部分计算的权重组成一个发送信号来以与接收相同的方向来发送发送信号，

其中，当根据从通信方接收的本地站发送功率控制信号，该发送功率控制信号指示本地站发送功率要在特定的期间或更长时间中提高时，所述无线接收装置的所述自适应定向建立部分通过相同的处理来重新设置最佳算法的初始值权重，并且通过利用重新设置的初始值权重来执行最佳算法而计算最佳权重。

11.一种定向接收方法，包括步骤：

通过利用多个固定加权模式来组合多个天线元件的输出而建立多个固定定向接收信号；

对于所述多个定向接收信号中的每个建立延迟概况；

通过检测在所述多个延迟概况中出现的峰值而估计发送波到达的方向；

根据所述估计的方向计算要与由所述多个天线元件获得的多个接收信号相乘的自适应权重；

通过利用所述所计算的权重来组合所述多个接收信号而建立自适应定向接收信号。

12.一种定向接收方法，包括步骤：

通过利用多种固定加权模式来组合多个天线元件的输出而建立多个固定定向接收信号；

对于所述多个定向接收信号的每个建立一个延迟概况；

通过检测在所述多个延迟概况中出现的峰值而估计发送波的到达方向；

按照所述所估计的方向来选择扫描范围；

在所述选择的扫描范围中扫描定向射束，在获得最高接收电平的方向中获取接收信号。

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