[发明专利]无线基站和无线电话装置

说明书

本发明涉及通过空间复用方式无线连接多个PHS携带终端、携带电话机等无线电话装置(以下称为「移动台」)的无线基站与各移动台之间的通信技术。

近年来，随着PHS携带终端、携带电话机等移动台的增加，对频率资源的有效利用的社会需求增高，作为适应该需求的方案，有空间复用方式。

空间复用方式是这样的方式：无线基站使用具有定向性的天线，用同一频率在相同时刻进行与不同方向上存在的多个移动台进行通信。

作为具有用于该空间复用方式的定向性的天线，有自适应阵列装置。自适应阵列装置包括固定设置的多个天线元件，通过使对各个天线元件的发送接收信号的振幅和相位动态地变化，作为天线全体，形成用于发送、接收的定向性图形(所谓「阵列天线图形」)。

自适应阵列装置，在定向性图形的形成中，不仅提高了向所希望的移动台方向的发送强度和接收灵敏度，而且降低了向空间复用的其他移动台的方向的发送强度和接收灵敏度。对于自适应阵列装置，在「空域中的适应信号处理及其应用技术论文特集」(日本电子信息通信学会论文志VOL.J75-B-2No.11)中进行了详细的记载。

当在无线基站中使用自适应阵列装置作为发送接收用的天线时，为了防止干扰，维持通信品质，而使定向性图形追随空间复用的各移动台的运动而变化，但是，在以下表示了取天线元件为N个，按照最小方均误差方式(MMSE方式)所产生的接收时和发送时的定向性图形的控制内容。

定向性图形的控制是这样的控制：在接收时，从合成了通过各天线元件所接收的信号中分离抽出来自特定移动台的接收信号。

图9是表示按照自适应阵列装置来接收来自移动台的信号时的MMSE方式的控制内容的概念图。

[式1]y(t)=w(t-1)×x(t)

         =w₁(t-1)×x₁(t)+w₂(t-1)×x₂(t)+…+w_N(t-1)×x_N(t)

如图及式1所示的那样，把实际通过各天线元件所得到的接收信号矢量x₁(t)、x₂(t)、…、x_N(t)与对应于各天线元件的加权矢量w₁(t-1)、w₂(t-1)、…、w_N(t-1)分别相乘的值的总和作为分离抽出结果的来自移动台的接收信号列y(t)，为了正确地取得来自来自移动台的接收信号y(t)，必须适当地决定加权矢量。

t表示信号到达的时刻，例如，取表示时隙内的经过时间的值，该值把接收日本的与PHS相关的标准规格(以下称为「PHS标准」)中的1符号的时间作为单位。这样，接收信号矢量x、加权矢量w等是t的值为1、2、…的信号串。而且，加权矢量w是定向性图形形成用的参数，该加权矢量w和接收信号矢量x是用复数矢量来表示具有振幅、相位的信号的矢量。

加权矢量是：确定适当值的初始值，在预定的范围内变动其值，从而在每单位时间内被更新，以使从移动台所发送的发送信号中预先固定地规定信号内容的部分例如PHS标准中的前置码和同步用的唯一字(UW:Unique Word)等部分的信号(以下称为「参照信号」)d(t)与成为分离抽出结果的接收信号y(t)的误差最小的加权矢量。

[式2]e(t)=d(t)-y(t)

         =d(t)-w(t-1)×x(t)

即：w(t)取修正w(t-1)来更新的值，以使成为分离抽出结果的接收信号y(t)与参照信号d(t)的误差e(t)变小。理论上，时间经过的同时，加权矢量的值收敛在一定值上，因此，成为分离抽出结果的接收信号y(t)的品质随之提高，对于构成参照信号的前置码或唯一字，在通信内容即本体的数据之前先行发送，因此，在作为通信内容的本体的数据的接收阶段中，所分离抽出的接收信号在某种程度上品质提高。而且，在通话开始之后，加权矢量的例如在前次的时隙中最终得到的值被用作与下一次的时隙相关的初始值。

而在降低了相互干涉的程度低的情况下，无线基站除根据多个移动台的分布位置等用空间复用方式进行与这些移动台的通信之外，根据移动台的方向形成定向性图形，在空间复用的每个移动台中，例如对于时隙，把接收信号的时间错开每一个符号等的发送时间这样的微小时间，由此，大大抑制相互干扰。