CN1208911C - 天线定向性控制方法与无线电装置 - Google Patents

Abstract

来自对应天线阵(2)所接收的新呼叫的终端(PS2)的连接请求信号，被供给自适应天线阵(14)和参量估算器(15)。参量估算器(15)通过自适应天线阵(14)的输出和天线(2)供给的信号，一旦经由C信道检测到连接请求信号的接收，就使对应原有呼叫的终端(PS1)的发射功率降低至预定电平。

Description

天线定向性控制方法与无线电装置

技术领域

本发明涉及空间多路通信系统即所谓的SDMA(Spatial DivisionMultiple Access：空分多址)通信系统中的天线定向性的控制方法，以及利用该方法的基站用无线电装置。

背景技术

近年来普及的PHS(Personal Handy-phone System：个人手机系统)的通信方式，采用分别由用于发送与接收的4个时隙(1个时隙：625μs)构成1帧作为基本单位的TDMA(Time Division MultipleAccess：时分多址)方式。这种PHS通信方式，已作为“第二代无绳通话系统”被标准化。

这种PHS，在建立同步的控制过程中，进行干扰波(U波：不希望有的波)的测定。关于U波测定，在作为PHS规格的第二代无绳通话系统标准RCR STD-28(发布者：电波产业界(社团法人))中作了详细公开。

图12是这种U波测定处理的顺序图。以下，参照图12，进行简单说明。

首先，用C信道将链接信道建立请求信号(LCH建立请求信号)从PHS终端向基站发送。PHS基站将空闲信道(空闲T信道)检测(载波侦听)，用C信道将指定空闲T信道的链接信道分配信号(LCH分配信号)发送至PHS终端侧。

在PHS终端侧，基于来自PHS基站的链接信道信息，在指定的T信道中测定(U波测定)是否接收到某规定功率以上的干扰波信号；如未检测到规定功率以上的干扰波信号，也就是，其他PHS基站未在使用该指定的T信道时，用指定的T信道向基站发送同步脉冲信号，完成同步的建立。

并且，如在指定的T信道中检测了某规定功率以上的干扰波信号，也就是，其他PHS基站正在使用时，PHS终端就再次从链接信道建立请求信号开始重复进行控制程序。

如此，在传统的PHS利用干扰波小的具有良好通信特性的信道进行终端和基站之间的通信信道连接。

另外，近年来为了能够获得噪声与波形失真小的信号，并且在同一小区内将同一信道分配给多个用户以提高信道的利用率，人们在考虑采用SDMA通信技术的系统。

SDMA通信系统中，基站使用采用天线阵的自适应天线阵列(Adaptive array)。关于这种自适应天线阵列的说明，例如可以在以下文献中找到。

B.WidroW等人的“自适应天线系统”(“Adaptive Antenna System”Proc.IEEE，Vol.56，No.12，pp.2143-2159(Dec.1976))；

S.P.Applebaum的“自适应天线阵列”  (IEEE Trans.Antennas &Propag.，Vol.AP-24，No.5，pp.585-598(Sept.1976))；

D.L.Frost，III的“受线性等式约束的自适应最小二乘最优化”(“Adaptive Least Squares Optimization Subject to Linear EqualityConstraints，”SEL-70-055，Technical Report，No.6796-2，InformationSystem Lab.，Stanford Univ.(Aug.1970).)；

B.Widow和S.D.Stearns的“自适应信号处理”(“Adaptive SignalProcessing，”Prentice-Hall，Englewood Cliffs(1985).)；

R.A.Monzingo和T.W.Miller的“自适应天线阵列导论”(“Introduction to Adaptive Arrays，”Jone Wiley & Sons，New York(1985))；

J.E.Hudson的“自适应天线阵列原理”(“Adaptive ArrayPrinciples，”Peter Peregrinus Ltd.London(1981))；

R.T.Compton，Jr.的“自适应天线——概念与性能”(AdaptiveAntennas-Concepts and Performance，”Prentice-Hall，Englewood Cliffs(1988).)；以及

E.Nicolau和D.Zaharia的“自适应天线阵列”(“Adaptive Arrays，”Elsevier，Amsterdam(1989).)。

自适应天线阵列发送与接收的电波，由于有规定方向的定向性，能够具有指向移动终端方向电波区的定向性。

如上所述，采用SDMA方式有可能在同一小区内将同一信道分配给多个用户，这方面的内容详细阐述于“采用三单元自适应天线阵列的SDMA方式的呼损率特性”(信学技法A.P97-214，RCS97-252，MW97-197(1998-02)(发行：(社团法人)电子情报通信学会))等文献。这里的SDMA方式也称为PDMA(Path Division Multiple Access：路分多址)方式。

图13是表示与SDMA基站通信的终端的示意图。如图13所示，通过在采用自适应天线阵列的PHS基站中使用SDMA通信技术，一个SDMA-PHS基站71可以容纳多个PHS终端PA～PF。

图14是表示上述SDMA-PHS基站71进行跟PHS终端PS1的数据通信时的电波定向性的示意图。

采用自适应天线阵列时，从图14所示的仅代表一个方向的定向性的示意图来看，虽然可以使电波区的定向性指向规定方向(主方向)，但同时在定向性朝向规定方向的电波区也会产生不需要的电波辐射(朝向次方向的定向性电波区)。例如，如果产生73a的定向性，就会向阴影线区所示的73b、73c产生不需要的电波辐射。

因此，从如上所述的存在不需要的辐射的方向有新的通话请求时，该不需要的辐射作为新的通话请求的干扰波被观察到。

因此，如特願平10-269603中所述，SDMA通信方式的系统中，将多个信道分配给新呼叫的终端时，在新呼叫的终端的PHS终端进行的载波侦听中，为了使向原有呼叫的终端发送的信号不成为干扰波，可以对原有呼叫的终端的发射定向性进行控制，以使其指向新呼叫的终端方向为电波区的零方向。

但是，新呼叫的终端发出的位置靠近基站时，即使控制原有呼叫的终端(以下用PS1表示)的电波区的定向性，以使其对于新呼叫的终端(以下用PS2表示)的指向为零方向，实际上，由于零值深度(零方向上电波强度的抑制量)并不是无限的，所以有这样的问题，即存在向新呼叫的终端PS2发射的电波的电平不降至规定电平的情况。

图15是使电波区的零方向朝向如上说明的新呼叫终端的方向的控制处理顺序图，图16A～16C是表示按这种处理顺序进行处理时的基站CS向原有呼叫的终端PS1发出的电波区的定向性的示意图。

参照图15以及图16A～16C，首先，考虑图16A所示的基站CS和原有呼叫的终端PS1之间通话中的状态。

接着考虑这样的情况，即如图16B所示，在原有呼叫的终端PS1和基站CS之间通话的状态中，新呼叫的终端PS2向基站CS提出链接信道建立请求。

也就是，如图15所示，如果新呼叫的终端PS2向基站CS提出链接信道建立请求，基站CS就向新呼叫的终端PS2发出链接信道分配指令。

新呼叫的终端PS2，进行测定干扰波的载波侦听，以检测由基站CS给予了分配指令的信道是否为可连接信道。

另一方面，如图16C所示，在基站CS中进行控制，以保持跟原有呼叫的终端PS1的通话状态不变，并使电波区的零方向朝向新呼叫的终端PS2。

再参照图15，在该状态下，当新呼叫的终端PS2中的载波侦听的结果显示，被分配的信道中干扰波的测值在规定功率以下时，新呼叫的终端PS2向基站CS发送同步脉冲信号。

作为应答，基站CS也向新呼叫的终端PS2发出同步脉冲信号，此后，基站CS和新呼叫的终端PS2之间的同步状态建立。

但是，上述的基站CS中的发射定向性的控制与新呼叫的终端中的载波侦听动作，如新呼叫的终端呼出位置在基站CS附近，即使进行控制，使原有呼叫的终端PS1的电波区的定向性暂时对终端PS2的朝向为零方向，但正如以上所述零值深度不会无限深。

因此，存在由于为跟原有呼叫的终端PS1通话而从基站CS发射的电波，新呼叫的终端PS2中的干扰波的电波电平未降到规格值以下的情况；并产生这样的问题：即对于本来可通话的新呼叫的终端，造成不能进行信道分配，不能提高信道的利用率。

发明内容

本发明的目的在于，提供通过控制SDMA基站发射电波的定向性，使进一步提高SDMA基站的信道利用率成为可能的天线定向性控制方法及其装置。

为达成此目的，权利要求1所述的无线电装置中设有：包括多个天线的天线阵；用以控制供给各天线的发射信号、与多个终端进行空间多路通信的自适应天线阵发射控制部分；自适应天线阵发射控制部分，处于已跟第一终端进行通信的状态，当有来自第二终端的连接请求时，使向第一终端发送的电波强度在规定期间降低。

权利要求2所述的无线电装置，除了具有权利要求1所述的无线电装置的结构以外，当有来自第二终端的连接请求时，自适应天线阵发射控制部分响应来自第二终端的接收电平比规定电平高的检测结果，使向第一终端发送的电波强度在规定期间仅降低预定电平。

权利要求3所述的无线电装置，除了具有权利要求1所述的无线电装置的结构以外，当有来自第二终端的连接请求时，自适应天线阵发射控制部分响应来自第二终端的接收电平比规定电平高的检测结果，使向第一终端发送的电波强度根据来自第二终端的接收电平在规定期间降低。

权利要求4所述的无线电装置，除了具有权利要求1所述的无线电装置的结构以外，当有来自第二终端的连接请求时，自适应天线阵发射控制部分使向第一终端发送的电波强度根据来自第一终端的接收电平在规定期间降低。

权利要求5所述的无线电装置，除了具有权利要求1所述的无线电装置的结构以外，当有来自第二终端的连接请求时，自适应天线阵发射控制部分响应来自第二终端的接收电平比规定电平高的检测结果，使向第一终端发送的电波强度根据来自第一终端的接收电平在规定期间降低。

权利要求6所述的无线电装置，除了具有权利要求1所述的无线电装置的结构以外，当有来自第二终端的连接请求时，自适应天线阵发射控制部分响应来自第二终端的接收电平比规定电平高的检测结果，使向第一终端发送的电波强度根据来自第一终端与第二终端的接收电平在规定期间降低。

权利要求7所述的无线电装置，除了具有权利要求1～6中任一项所述的无线电装置的结构以外，当有来自第二终端的连接请求时，自适应天线阵发射控制部分还进行这样的处理，即使得对第一终端的发射电波的零方向朝向第二终端。

权利要求8所述的天线定向性控制方法包括如下步骤：控制分别供给天线阵多个天线的发射信号，建立与第一终端的空间多路通信的收发通信信道的步骤；在与第一终端进行通信的状态中有来自第二终端的连接请求的场合，在第二终端进行干扰波测定期间，使向第一终端发送的电波强度在规定期间降低的步骤；以及根据第二终端的干扰波测定结果，控制分别给多个天线的发射信号，建立跟第二终端进行空间多路通信的收发通信信道的步骤。

权利要求9所述的天线定向性控制方法，除了具有权利要求8所述的天线定向性控制方法的结构以外，使向第一终端发送的电波强度在规定期间降低的步骤包括：当有来自第二终端的连接请求时，响应来自第二终端的接收电平比规定电平高的检测结果，使向第一终端发送的电波强度仅降低预定电平的步骤。

权利要求10所述的天线定向性控制方法，除了具有权利要求8所述的天线定向性控制方法的结构以外，使向第一终端发送的电波强度在规定期间降低的步骤包括：当有来自第二终端的连接请求时，响应来自第二终端的接收电平比规定电平高的检测结果，使向第一终端发送的电波强度根据来自第二终端的接收电平降低的步骤。

权利要求11所述的天线定向性控制方法，除了具有权利要求8所述的天线定向性控制方法的结构以外，使向第一终端发送的电波强度在规定期间降低的步骤包括：当有来自第二终端的连接请求时，使向第一终端发送的电波强度根据来自第一终端的接收电平降低的步骤。

权利要求12所述的天线定向性控制方法，除了具有权利要求8所述的天线定向性控制方法的结构以外，使向第一终端发送的电波强度在规定期间降低的步骤包括：当有来自第二终端的连接请求时，响应来自第二终端的接收电平比规定电平高的检测结果，使向第一终端发送的电波强度根据来自第一终端的接收电平降低的步骤。

权利要求13所述的天线定向性控制方法，除了具有权利要求8所述的天线定向性控制方法的结构以外，使向第一终端发送的电波强度在规定期间降低的步骤包括：当有来自第二终端的连接请求时，响应来自第二终端的接收电平比规定电平高的检测结果，使向第一终端发送的电波强度根据来自第一与第二终端的接收电平在规定期间降低的步骤。

权利要求14所述的天线定向性控制方法，除了具有权利要求8～13中任一项所述的天线定向性控制方法的结构以外，使向第一终端发送的电波强度在规定期间降低的步骤还包括：当有来自第二终端的连接请求时，使得对第一终端的发射电波的零方向朝向第二终端的步骤。

因此，本发明的益处在于：由于可使有连接请求的终端中的干扰波电平降低，容易使终端和设有天线的装置连接。

本发明的益处还在于：由于在保持已连接的终端的通信质量在规定电平以上的同时，可将天线定向性的零点朝向不同的另一终端的方向，因而不会妨碍已连接的终端的通信，并容易使不同方向上的终端和设有天线的装置连接。

附图说明

图1是表示PHS终端PS2将和PHS基站进行通信时的结构的模式图。

图2是表示SDMA基站1的结构的简略框图。

图3A～3C是说明信道分配的顺序图。

图4是表示进行信道分配时基站CS电波区扩展的示意图。

图5A～5C是说明进行多信道分配中的控制，以降低向原有呼叫的终端的发送电平，并使发射定向性的零方向朝向原有呼叫的终端之情况的示意图。

图6是说明进行信道分配时SDMA基站1的动作的顺序图。

图7是说明实施例3的SDMA基站1的处理流程的流程图。

图8是说明实施例4的发射功率控制处理的流程图。

图9是说明实施例5的发射功率控制处理的流程图。

图10是说明实施例6的发射功率控制处理的流程图。

图11是说明实施例7的发射功率控制处理的流程图。

图12是表示U波测定处理顺序的示图。

图13是表示跟SDMA基站通信的终端的示图。

图14是表示SDMA-PHS基站71跟PHS终端PS1进行数据通信时的电波定向性的示意图。

图15是进行控制以使电波区的零方向朝向新呼叫的终端的方向时的处理顺序图。

图16A～16C是表示从基站CS向原有呼叫的终端PS1发射时的电波区的定向性的示意图。

本发明的最佳实施例

以下，基于附图就本发明的实施例进行说明。

[实施例1]

图1是表示PHS终端PS2将和PHS基站进行通信时的结构的模式图。

参照图1，SDMA-PHS基站1(以下称SDMA基站)处于向PHS终端PS1方向(主方向)形成定向性电波区3a的状态，PHS终端PS2进入与此同时发生的不需要辐射区3b、3c(朝向次方向的定向性电波区)，进行PHS通信。

图2是表示SDMA基站1的结构的简略框图。

参照图2，SDMA基站1内设有：由n个天线#1、#2、#3、#4、…、#n构成的天线阵2(以下，本实施例中天线数设为4个)；根据来自天线阵2的输入信号是C信道信号还是T信道信号切换传送路径的开关SW13a；如来自天线阵2的输入信号是T信道信号，从开关SW13a接收信号并根据接收方式或发射方式切换信号路径的开关18；在接收方式中将来自开关18的T信道信号和训练信息合成的信号合成器17；用以接收来自开关SW13a的信号和来自信号合成器17的信号的、并分别有选择地传送来自开关SW13a的信号(如来自天线阵2的输入信号为C信道信号)或来自信号合成器17的信号(如来自天线阵2的输入信号为T信道信号)的开关SW13b，；用以存储上述训练信息的存储器16；用以从开关13b输出的C信道的信息或信号合成器17输出的信息中抽取来自终端的信号的自适应天线阵接收部分14；从C信道的信息和自适应天线阵14输出的信息求取应答矢量的参量估算器15；以及用以暂时存储参量估算器15输出的信息的存储器16。

SDMA基站1还设有自适应天线阵发射部分20，该部分在发射方式中接收发射信号Stx(t)，根据来自参量估算器16的权向量，生成分别供给天线阵2的天线#1～#4的信号。如后文说明，自适应天线阵发射部分20根据来自参量估算器16的数据，控制天线阵2输出电波的强度与定向性。

再有，在天线阵2和开关SW13a之间设有模数转换器，但未作图示。

进入来自SDMA基站1的定向性电波区3a发生的不需要辐射区3c的PHS终端PS2将开始通话时，用C信道从PHS终端PS2向SDMA基站1发射链接信道建立请求信号(连接请求信号)。

在SDMA基站1接收到C信道信号时，开关SW13a与开关SW13b被接到将来自天线阵2的信号传送至自适应天线阵接收部分14的一侧，C信道信号经由天线阵2供给自适应天线阵接收部分14。

再有，从天线阵2输出的信号线分别设于各天线，如天线为n个，则供给自适应天线阵接收部分14的信号线、供给参量估算器15的信号线及供给信号合成器17的信号线均为n根。本实施例中，因天线阵2设4个天线，所以信号线为4根。

首先，如设来自PHS终端PS2的C信道信号为Scz(t)，则第一天线#1处的C信道信号Xc1(t)如下式表示：

Xc1(t)＝a1×Sc2(t)+n₁(t)

式中，a1为向上实时变化的系数。

接着，第二天线#2处的C信道信号Xc2(t)如下式表示：

Xc2(t)＝a2×Sc2(t)+n₂(t)

式中，a2同样为向上实时变化的系数。

同样地，如有n个天线，则第n个天线#n处的C信道信号Xcn(t)如下式表示：

Xcn(t)＝an×Scn(t)+n_n(t)

式中，an同样为向上实时变化的系数。

上述的系数a1、a2、a3、a4、…、an表现了，由于对于来自PHS终端PS2的电波信号，构成天线阵2的天线#1、#2、#3、…、#n各自的相对位置互不相同(本实施例中各天线之间相隔距离为电波信号波长的5倍即1m左右)，各天线处接收的信号强度和接收信号的相位出现差异的情况。

由于各PHS终端在移动，这些系数处于实时变化中。

并且，上述的n₁、n₂、n₃、…、n_n为在各天线与接收电路上产生的噪声。

各天线接收的Xc1、Xc2、Xc3、Xc4被供给自适应天线阵接收部分14，求出来自PHS终端PS2的C信道信号Scz(t)并输出。

并且，各天线处接收的Xc1、Xc2、Xc3、Xc4也供给参量估算器15，通过计算自适应天线阵接收部分14的输出信号和接收信号Xc1、Xc2、Xc3、Xc4的相关值C1、C2、C3、C4，可以用下式求得各天线阵的应答矢量。

$C_1=\frac{\underset{t=1}{\overset{T}{\mathrm{\Σ}}}\{a_1{S}_{\mathrm{CZ}}\left(t\right)\×S_{\mathrm{CZ}}\left(t\right)+n_1\left(t\right)\×S_{\mathrm{CZ}}\left(t\right)\}}{T\×\left|X_{C1}\right|\×\left|S_{\mathrm{CZ}}\left(t\right)\right|}=a_1$

$C_2=\frac{\underset{t=1}{\overset{T}{\mathrm{\Σ}}}\{a_2{S}_{\mathrm{CZ}}\left(t\right)\×S_{\mathrm{CZ}}\left(t\right)+n_2\left(t\right)\×S_{\mathrm{CZ}}\left(t\right)\}}{T\×\left|X_{C2}\right|\×\left|S_{\mathrm{CZ}}\left(t\right)\right|}=a_2$

$C_3=\frac{\underset{t=1}{\overset{T}{\mathrm{\Σ}}}\{a_3{S}_{\mathrm{CZ}}\left(t\right)\×S_{\mathrm{CZ}}\left(t\right)+n_3\left(t\right)\×S_{\mathrm{CZ}}\left(t\right)\}}{T\×\left|X_{C3}\right|\×\left|S_{\mathrm{CZ}}\left(t\right)\right|}=a_3$

$C_4=\frac{\underset{t=1}{\overset{T}{\mathrm{\Σ}}}\{a_4{S}_{\mathrm{CZ}}\left(t\right)\×S_{\mathrm{CZ}}\left(t\right)+n_4\left(t\right)\×S_{\mathrm{CZ}}\left(t\right)\}}{T\×\left|X_{C4}\right|\×\left|S_{\mathrm{CZ}}\left(t\right)\right|}=a_4$

        

$C_n=\frac{\underset{t=1}{\overset{T}{\mathrm{\Σ}}}\{a_n{S}_{\mathrm{CZ}}\left(t\right)\×S_{\mathrm{CZ}}\left(t\right)+n_n\left(t\right)\×S_{\mathrm{CZ}}\left(t\right)\}}{T\×\left|X_{\mathrm{Cn}}\right|\×\left|S_{\mathrm{CZ}}\left(t\right)\right|}=a_n$

这样，各天线处的天线阵应答矢量a1、a2、a3、a4由参量估算器15求出并输出。

参量估算器15输出的天线阵应答矢量a1、a2、a3、a4，供存储器16暂时保存。

接着，对于用C信道发送了链接信道建立请求信号的PHS终端PS2，SDMA基站1用C信道将指定可连接的T信道的链接信道分配信号发送给PHS终端PS2。

这时，SDMA基站1使用跟PHS终端PS1已使用的T信道为同一的T信道，且指定同一频率。

PHS终端PS2，基于从SDMA基站1接收的链接信道信息，测定被指定的T信道的U波，也就是测定在指定的T信道中是否接收到规定功率以上的干扰波信号。

此时，由于在PHS终端PS2所在位置处存在朝向PHS终端PS1方向的定向性电波的不需要辐射电波，因而在被指定的T信道中检测规定值以上功率的信号，以致不能发送同步脉冲信号。

换言之，由于此时PHS终端PS1已经跟SDMA基站1连接，用T信道进行着通信。

因此，实施例1的SDMA基站1中，如以下说明，新呼叫的终端PS2中，至少在进行载波侦听的期间使向原有呼叫的终端PS1发送的发射功率降低预定电平。

例如，例如该降低的电平可设为20dB，但并不作特别的限定。

原有呼叫的终端PS1，由于通过因自适应天线阵而有定向性的电波区已经建立同步信道，即使有这种程度的发射功率降低，仍能确保良好的通信信道。

与此相反，新呼叫的终端PS2处于在原有呼叫的终端PS1的次方向而非主方向上传播的不需要辐射电波作为干扰波被接收的状态，在上述的使发射功率降低了预定电平的情况下，这种不需要的辐射电波在新呼叫的终端PS2位置处的强度值，足以使干扰波电平降低。

图3A～3C是说明这种信道分配动作的顺序图，而图4是表示进行信道分配时基站CS电波区扩展的示意图。

以下，参照图3A～3C和图4进行说明；首先，如图3A所示，设基站CS和原有呼叫的终端PS1处于通话状态。

在该状态中，如图3B所示，新呼叫的终端PS2经由C信道向基站CS发出链接信道建立请求。

接着，参照图4，新呼叫的终端PS2的链接信道建立请求一发送至基站CS，基站CS就通过链接信道分配指令指示T信道的分配。

根据该指令，在新呼叫的终端PS2中进行测定干扰波电平的载波侦听(步骤S11)。与此并行，在基站CS中进行如上所述的、使对原有呼叫的终端的发射功率仅降低预定电平的处理(步骤S12)。该状态如图3C所示。

从而，由于新呼叫的终端PS2中的不需要辐射电平降低，新呼叫的终端PS2中的干扰波的电平也随之降低。

再参照图4，如通过上述处理新呼叫的终端PS2中的干扰波电平降低至规定值以下，则新呼叫的终端PS2就向基站CS发送同步脉冲信号；与此对应，基站CS向新呼叫的终端PS2返回同步脉冲信号，这样，就建立了基站和新呼叫的终端PS2之间的同步状态。

通过上述动作，减少了基站对新呼叫的终端作了信道分配后，新呼叫的终端上的载波侦听结果达不到规格要求的次数。

因此，可以取得缩短通话开始前的平均时间的效果。另一效果是，可以提高新呼叫的终端向基站呼叫的成功率。

[实施例2]

在实施例1的SDMA基站1的发射定向性控制中，新呼叫的终端发出链接信道连接请求；对新呼叫的终端分配多路信道时，新呼叫的终端进行载波侦听期间，通过使向原有呼叫的终端的发射功率降低预定电平，使新呼叫的终端位置处的干扰波电平降低。实施例2的特征在于：在SDMA基站1中，SDMA基站1给新呼叫的终端分配多路信道时，新呼叫的终端进行载波侦听期间，除了使向原有呼叫的终端的发射功率降低预定电平以外，还对原有呼叫的终端进行发射定向性控制，以使向原有呼叫的终端的发射电波区的零方向朝向新呼叫终端的方向。

图5A～5C是说明进行多信道分配中的控制，以降低向原有呼叫的终端的发送电平，并使发射定向性的零方向朝向原有呼叫的终端之情况的示意图；图6是说明进行信道分配时SDMA基站1的动作的顺序图。

以下，参照图5A～5C与图6进行说明；首先，如图5A所示，设基站CS和原有呼叫的终端PS1处于通话状态。

在该状态中，如图5B所示，新呼叫的终端PS2经由C信道向基站CS发出链接信道建立请求。

接着，如图6所示，新呼叫的终端PS2的链接信道建立请求一发送至基站CS，基站CS就通过链接信道分配指令指示T信道的分配。

根据该指令，在新呼叫的终端PS2中进行测定干扰波电平的载波侦听(步骤S11)。与此并行，如上所述，在基站CS中使发射定向性的零方向朝向原有呼叫的终端，并进行使对原有呼叫的终端的发射功率降低至预定电平的处理(步骤S12’)。该状态如图5C所示。

从而，由于新呼叫的终端PS2处的不需要辐射电平降低，新呼叫的终端PS2处的干扰波电平也随之降低。

再参照图6，如通过上述处理新呼叫的终端PS2中的干扰波电平降低至规定值以下，则新呼叫的终端PS2就向基站CS发送同步脉冲信号；与此对应，基站CS向新呼叫的终端PS2返回同步脉冲信号，这样，就建立了基站和新呼叫的终端PS2之间的同步状态。

[SDMA基站的零方向控制]

如实施例1中所说明的，来自新呼叫的终端PS2的链接信道建立请求用C信道发送后，求得对来自该新呼叫的终端PS2的C信道信号的天线阵应答矢量a1、a2、a3、a4。以下，除了该动作以外，还要对为使向原有呼叫的终端发射定向性的零方向朝向对新呼叫的终端PS2的控制动作进行详细说明。

在SDMA基站1接收C信道信号的场合，开关SW13a被连接在信号合成器17侧，经由天线阵2供给信号合成器T信道信号。

首先，如设来自PHS终端PS1的T信道信号为ST_A(t)，则第一天线阵#1处的T信道接收信号Xt1(t)如下式表示：

Xt1(t)＝b1×St_A(t)+n₁(t)

式中，b1为向上实时变化的系数。

同样地，如有n个天线，则第n个天线#n处的T信道接收信号Xt_n(t)如下式表示：

Xtn(t)＝bn×StA(t)+nn(t)

式中，bn同样为向上实时变化的系数。

上述的系数b1、b2、b3、b4、…、bn表现了，由于对于来自PHS终端PS1的电波信号，构成天线阵2的天线#1、#2、#3、#4、…、#n各自的相对位置互不相同，各天线处接收的信号强度和接收信号的相位出现差异的情况。由于各PHS终端在移动，这些系数处于实时变化中。并且，上述的n₁、n₂、n₃、n₄、…、n_n为在各天线与接收电路产生的噪声。

各天线处接收的Xt₁、Xt₂、Xt₃、Xt₄供给信号合成器17。信号合成器17，用暂时保存在存储器16中的各天线上PHS终端PS2的天线阵应答矢量a1、a2、a3、a4，以及在存储器16中预先在内部产生并保存的PHS终端PS2的疑似的T信道信号ST_Z(t)，生成各天线上来自疑似的PHS终端PS2的T信道信息。

信号合成器17将天线2上接收的PHS终端PS1的T信道接收信号Xt₁、Xt₂、Xt₃、Xt₄和来自上述疑似的PHS终端PS2的T信道信息合成。这样，在信号合成器17中合成的各天线上的PHS终端PS1和PHS终端PS2的合成信号Xt₁’、Xt₂’、Xt₃’、Xt₄’，供给自适应天线阵接收部分14。这里，一经发射过来就被预测的PHS终端PS2的T信道信号ST_Z(t)预先在内部产生并存储在存储器16中。

首先，第一天线#1处的合成信号Xt₁’(t)如下式表示：

Xt₁’(t)＝b₁×St_A(t)+a₁×St_Z(t)+n₁(t)

同样地，如有n个天线，则第n个天线#n处的合成信号Xt_n’(t)如下式表示：

Xt_n’(t)  ＝b_n×St_A(t)+a_n×St_Z(t)+n_n(t)

由此，输入自适应天线阵接收部分14的合成信号Xt₁’(t)、Xt₂’(t)、…、Xt₄’(t)成为，来自PHS终端PS1的入射信号b1×St_A(t)、…、b4×St_A(t)和来自PHS终端PS2的入射信号a1×St_A(t)、…、a4×St_Z(t)跟噪声信号的合成信号。

该合成信号，除了在PHS基站指定的T信道通话中的PHS终端PS1入射的信号，实际上还加入了并不在T信道中发射电波的PHS终端PS2的电波入射时的信号。

例如，使自适应天线阵以RLS(Recursive Least Square：递归最小二乘方)算法工作的场合，使主方向的定向性朝向所要信号，在干扰信号中形成零点。

因此，自适应天线阵接收部分14用PHS终端PS1和PHS终端PS2的合成信号进行的定向性控制时，如图5A～5C所示，调整对PHS终端PS1方向(主方向)的定向性，维持定向性电波区以保持PHS终端PS1的通信质量在规定电平以上；并且，将对PHS终端PS1的发射功率仅减少预定值之后，也还含有不需要辐射(朝向次方向的定向性电波区)，但由于使天线定向性的零点朝向PHS终端PS2方向，能够使PHS终端PS2中的干扰波电平降低。

通过这种方法，使进行U波测定的PHS终端PS2所在位置处的SDMA基站1发射的电波在预定电平以下，可使PHS终端PS2处的U波测定正常完成，从而能够进行使用T信道的同步脉冲信号发射后的处理。

然后，SDMA基站1在T信道中接收包含PHS终端PS2发送的同步脉冲信号的信号，通过以抽取该同步脉冲信号的方式进行定向性控制，可在PHS终端PS2方向形成定向性区域4a，从而使PHS终端PS2和SDMA基站1可用T信道进行通信。

[实施例3]

实施例3中，在SDMA基站进行向新呼叫的终端分配多个信道时，新呼叫的终端的PS进行载波侦听期间，使对原有呼叫的终端的发射功率降低至预定电平。

对此，取代实施例1的图4中的步骤S12对原有呼叫的终端分配多路信道时的处理，在实施例3中，SDMA基站1在新呼叫的终端进行载波侦听期间，测定新呼叫的终端的接收电平，如比规定电平高，则使对原有呼叫的终端的发射功率降低预定电平。

图7是说明实施例3的SDMA基站1的处理流程的流程图。

具体而言，首先在新呼叫的终端请求信道分配时(步骤S100)，SDMA基站测定来自新呼叫的终端的电波的接收电平，并将该值代入变量RSSI_NEW(步骤S102)。

接着，SDMA基站1对变量RSSI_NEW跟规定值作比较(步骤S104)，如果新呼叫的终端的接收电平比规定值高，则使对原有呼叫的终端的发射功率降低预定电平(步骤S106)。

另一方面，SDMA基站1将变量RSSI_NEW和规定值作比较(步骤S104)，如果新呼叫的终端的接收电平在规定值以下，则不使对原有呼叫的终端的发射功率改变就结束处理(步骤S108)。

因而，实施例3中，新呼叫的终端只在相对SDMA基站1较近的位置时，进行使对原有呼叫的终端的发射功率降低的处理。

作为被降低的发射功率电平的预定值，跟实施例1相同，例如可以是20dB等。

通过进行这样的处理，即在新呼叫的终端距离SDMA基站1足够远，即使不使对原有呼叫的终端的发射功率电平降低其干扰波电平也充分低的场合，省略使对原有呼叫的终端的发射功率电平降低的处理，可以进一步缩短通话开始前的平均时间。

[实施例3的变形例]

实施例3中，在SDMA基站1给新呼叫的终端分配多路信道时新呼叫的终端进行载波侦听期间，测定了新呼叫的终端的接收电平之后，如果测定结果比规定的电平高，则使对原有呼叫的终端的发射功率降低预定电平。

取代实施例2中图6所示的步骤S12’的处理，也可以对此进行这样的处理：测定新呼叫的终端的接收电平，如果比规定的电平高，则使对原有呼叫的终端的发射功率降低预定电平，而后可调整对原有呼叫的终端的发射定向性，进行使原有呼叫的终端的发射电波区的零方向朝向新呼叫的终端方向的控制处理。

[实施例4]

取代实施例1中图4的步骤S12的处理，在实施例4中，SDMA基站1在空间多路通信时对新呼叫的终端分配多路信道的场合，在新呼叫的终端进行载波侦听期间，测定新呼叫的终端的接收电平，如果高于规定电平，则使对原有呼叫的终端的发射功率根据新呼叫的终端的接收电平而降低。

图8是说明实施例4的发射功率控制处理的流程图。

参照图8进行具体说明。首先，在新呼叫的终端提出了信道分配请求时(步骤S200)，SDMA基站测定新呼叫的终端的接收电平，将该值代入变量RSSI_NEW(步骤S202)。

接着，SDMA基站1将变量RSSI_NEW的值和规定值进行比较(步骤S204)，如果新呼叫的终端的接收电平比规定值高，则进入下一处理步骤S206，即改变对原有呼叫的终端的发射功率。

换言之，设系统的高低功率差为D_Power[dB]，作为被降低的电平为P_Down[dB]，SDMA基站1基于下式进行计算(步骤S206)：

P_Down＝D_Power+RSSI_NEW-44                  (1)

再有，作为被降低的电平P_Down的电平，也可按下式进行计算：

P_Down＝D_Power+RSSI_NEW-44+Margin              (1’)

另一方面，SDMA基站1将变量RSSI_NEW的值跟规定值作比较(步骤S204)，如果新呼叫的终端的接收电平在规定值以下，则不使对原有呼叫的终端的发射功率改变就结束处理(步骤S208)。

系统的高低功率差D_Power是由系统规定的值，例如设为17dB。

规定的电平是由系统规定的值，例如设为44dBμV。容限(Margin)根据系统选择适当的值，例如设为10dB。

另外，实施例4中，除了跟实施例2相同的上述处理以外，还可以附加这样的处理，即控制原有呼叫的终端的发射定向性使其零点朝向新呼叫的终端的方向。

[实施例5]

在实施例5的SDMA基站1中进行这样的处理：在对新呼叫的终端分配多路信道的场合，在新呼叫的终端进行载波侦听期间，测定原有呼叫的终端的接收电平，使对原有呼叫的终端的发射功率根据原有呼叫的终端的接收电平降低。

图9是说明实施例5的发射功率控制处理的流程图。

参照图9进行具体说明。首先，在新呼叫的终端提出了信道分配请求时(步骤S300)，SDMA基站1测定原有呼叫的终端的电波接收电平，将该值代入变量RSSI_GIVEN(步骤S302)。但是，通常基站1在进行跟原有呼叫的终端之间通话时，监测原有呼叫的终端的接收电平并存入存储器，因此，从该存储器在读出原有呼叫的终端的接收电平即可。

接着，设系统的高低功率差为D_Power[dB]，作为被降低的电平为P_Down[dB]，SDMA基站1基于下式进行计算(步骤S304)：

P_Down＝D_Power+RSSI_GIVEN-44                (2)

再有，作为被降低的电平P_Down的电平，也可按下式进行计算：

P_Down＝D_Power+RSSI_GIVEN-44+Margin             (2’)

系统的高低功率差D_Power是由系统规定的值，例如设为17dB。

容限(Margin)根据系统选择适当的值，例如设为10dB。

另外，实施例5中，除了跟实施例2相同的上述处理以外，还可以附加这样的处理，即控制原有呼叫的终端的发射定向性使其零点朝向新呼叫的终端的方向。

[实施例6]

在实施例6的SDMA基站1中，在对新呼叫的终端分配多路信道时新呼叫的终端进行载波侦听期间，测定新呼叫的终端和原有呼叫的终端的接收电平，如果新呼叫的终端的接收电平高于规定电平，则使对原有呼叫的终端的发射功率根据原有呼叫的终端的接收电平降低。

图10是说明实施例6的发射功率控制处理的流程图。

参照图10进行具体说明。首先，在新呼叫的终端提出了信道分配请求时(步骤S400)，SDMA基站1从存储器读出来自原有呼叫的终端的电波接收电平，将该值代入变量RSSI_GIVEN(步骤S402)。

然后，SDMA基站1测定新呼叫的终端的接收电平，并将该值代入变量RSSI_NEW(步骤S404)。

接着，SDMA基站1将变量RSSI_NEW和规定值进行比较(步骤S406)，如果新呼叫的终端的接收电平比规定值高，则进入下一处理步骤S408，改变对原有呼叫的终端的发射功率。

换言之，设系统的高低功率差为D_Power[dB]，作为被降低的电平为P_Down[dB]，SDMA基站1基于下式进行计算(步骤S408)：

P_Down＝D_Power+RSSI_GIVEN-44                 (3)

再有，作为被降低的电平P_Down的电平，也可按下式进行计算：

P_Down＝D_Power+RSSI_GIVEN-44+Margin             (3’)

另一方面，SDMA基站1将变量RSSI_NEW的值跟规定值作比较(步骤S406)，如果新呼叫的终端的接收电平在规定值以下，则不使对原有呼叫的终端的发射功率改变就结束处理(步骤S410)。

系统的高低功率差D_Power是由系统规定的值，例如设为17dB。

规定的电平是由系统规定的值，例如设为44dBμV。容限(Margin)根据系统选择适当的值，例如设为10dB。

另外，实施例6中，除了跟实施例2相同的上述处理以外，还可以附加这样的处理，即控制原有呼叫的终端的发射定向性使其零点朝向新呼叫的终端的方向。

[实施例7]

在实施例7的SDMA基站中进行这样的处理：在对新呼叫的终端分配多路信道时新呼叫的终端进行载波侦听期间，测定新呼叫的终端和原有呼叫的终端的接收电平，如果新呼叫的终端的接收电平高于规定电平，且原有呼叫的终端的接收电平也高于规定电平，则使对原有呼叫的终端的发射功率，根据原有呼叫的终端的接收电平和新呼叫的终端的接收电平降低。

图11是说明实施例7的发射功率控制处理的流程图。

参照图11进行具体说明。首先，在新呼叫的终端提出了信道分配请求时(步骤S500)，SDMA基站1从存储器读出来自原有呼叫的终端的电波接收电平，将该值代入变量RSSI_GIVEN(步骤S502)。

然后，SDMA基站1测定新呼叫的终端的接收电平，并将该值代入变量RSSI_NEW(步骤S504)。

接着，SDMA基站1将变量RSSI_NEW的值跟规定值作比较(步骤S506)，如果新呼叫的终端的接收电平比规定值高，则进入下一处理步骤S508，改变对原有呼叫的终端的发射功率。

换言之，用新呼叫的终端的接收电平RSSI_NEW、原有呼叫的终端的接收电平RSSI_GIVEN和系统的高低功率差D_Power[dB]，基于下式计算被降低的电平P_Down(步骤S508)：

P_Down＝D_Power+RSSI_NEW-44+[Margin+

(RSSI_NEW-RSSI_GIVEN)/α]                      (4)

这里，系统的高低功率差D_Power是由系统规定的值，例如设为17dB。规定的电平是由系统规定的值，例如设为44dBμV。

容限(Margin)根据系统选择适当的值，例如设为5dB。系数α，例如可以设为2。

实施例7中，跟实施例2相同，附加了这样的处理，即控制原有呼叫的终端的发射定向性使其零点朝向新呼叫的终端的方向；从而可以进一步排除新呼叫的终端上的干扰波影响。

应当认为，本说明书公开的实施例并未列举本发明的全部要点，且不对本发明构成限制。本发明的范围不依据上述说明而由权利要求书给出，涵盖与权利要求范围意义相当的内容，以及权利要求范围内的所有变更。

Claims (14)

1.一种空间多路通信基站用无线电装置，其中设有：

包括多个天线的天线阵(2)，以及

用以控制供给各所述天线的发射信号、与多个终端进行空间多路通信的自适应天线阵发射控制部分(20)；

所述自适应天线阵发射控制部分，处于已跟第一终端(PS1)进行收发通信的状态，当有来自第二终端(PS2)的连接请求时，使向所述第一终端发送的电波强度在至少包含所述第二终端进行载波侦听期间的规定期间降低。

2.如权利要求1所述的空间多路通信基站用无线电装置，其特征在于：所述自适应天线阵发射控制部分，当有来自所述第二终端的连接请求时，由所述空间多路通信基站用无线电装置检测来自所述第二终端的接收电平，响应来自所述第二终端的接收电平比规定电平高的检测结果，使向所述第一终端发送的电波强度在所述规定期间降低预定电平。

3.如权利要求1所述的空间多路通信基站用无线电装置，其特征在于：所述自适应天线阵发射控制部分，当有来自所述第二终端的连接请求时，由所述空间多路通信基站用无线电装置检测来自所述第二终端的接收电平，响应来自所述第二终端的接收电平比规定电平高的检测结果，使向所述第一终端发送的电波强度根据来自所述第二终端的接收电平在所述规定期间降低。

4.如权利要求1所述的空间多路通信基站用无线电装置，其特征在于：所述自适应天线阵发射控制部分，当有来自所述第二终端的连接请求时，由所述空间多路通信基站用无线电装置检测来自所述第一终端的接收电平，使向所述第一终端发送的电波强度根据来自所述第一终端的接收电平在所述规定期间降低。

5.如权利要求1所述的空间多路通信基站用无线电装置，其特征在于：所述自适应天线阵发射控制部分，当有来自所述第二终端的连接请求时，由所述空间多路通信基站用无线电装置检测来自所述第一和第二终端的接收电平，响应来自所述第二终端的接收电平比规定电平高的检测结果，使向所述第一终端发送的电波强度根据来自所述第一终端的接收电平在所述规定期间降低。

6.如权利要求1所述的空间多路通信基站用无线电装置，其特征在于：所述自适应天线阵发射控制部分，当有来自所述第二终端的连接请求时，由所述空间多路通信基站用无线电装置检测来自所述第一和第二终端的接收电平，响应来自所述第二终端的接收电平比规定电平高的检测结果，使向所述第一终端发送的电波强度根据来自所述第一终端与第二终端的接收电平在所述规定期间降低。

7.如权利要求1所述的空间多路通信基站用无线电装置，其特征在于：所述自适应天线阵发射控制部分，当有来自所述第二终端的连接请求时，还对所述第一终端进行定向性控制，并进行用以使对所述第一终端的发射电波的零方向朝向所述第二终端的处理。

8.一种天线定向性控制方法，包括如下步骤：

控制分别供给天线阵的多个天线的发射信号，建立与第一终端的空间多路通信的收发通信信道的步骤；

在与所述第一终端进行收发通信的状态中有来自第二终端的连接请求时，在包含所述第二终端进行载波侦听期间的规定期间，使向所述第一终端发送的电波强度在所述规定期间降低的步骤(S12)；以及

根据所述第二终端的载波侦听结果，控制分别给所述多个天线的发射信号，建立跟所述第二终端进行空间多路通信的收发通信信道的步骤。

9.如权利要求8所述的天线定向性控制方法，其特征在于使向所述第一终端发送的电波强度在所述规定期间降低的步骤包括：当有来自所述第二终端的连接请求时，检测所述第二终端的接收电平，响应来自所述第二终端的接收电平比规定电平高的检测结果，使向所述第一终端发送的电波强度降低预定电平的步骤(S106)。

10.如权利要求8所述的天线定向性控制方法，其特征在于使向所述第一终端发送的电波强度在所述规定期间降低的步骤包括：当有来自所述第二终端的连接请求时，检测所述第二终端的接收电平，响应来自所述第二终端的接收电平比规定电平高的检测结果，使向所述第一终端发送的电波强度根据来自所述第二终端的接收电平降低的步骤(S206)。

11.如权利要求8所述的天线定向性控制方法，其特征在于使向所述第一终端发送的电波强度在所述规定期间降低的步骤包括：当有来自所述第二终端的连接请求时，检测所述第一终端的接收电平，使向所述第一终端发送的电波强度根据来自所述第一终端的接收电平降低的步骤(S304)。

12.如权利要求8所述的天线定向性控制方法，其特征在于使向所述第一终端发送的电波强度在所述规定期间降低的步骤包括：当有来自所述第二终端的连接请求时，检测所述第一和第二终端的接收电平，响应来自所述第二终端的接收电平比规定电平高的检测结果，使向所述第一终端发送的电波强度根据来自所述第一终端的接收电平降低的步骤(S408)。

13.如权利要求8所述的天线定向性控制方法，其特征在于使向所述第一终端发送的电波强度在所述规定期间降低的步骤包括：当有来自所述第二终端的连接请求时，检测所述第一和第二终端的接收电平，响应来自所述第二终端的接收电平比规定电平高的检测结果，使向所述第一终端发送的电波强度根据来自所述第一与第二终端的接收电平在所述规定期间降低的步骤(S508)。

14.如权利要求8所述的天线定向性控制方法，其特征在于使向所述第一终端发送的电波强度在所述规定期间降低的步骤还包括：当有来自所述第二终端的连接请求时，对所述第一终端进行定向性控制，使得对所述第一终端的发射电波的零方向朝向所述第二终端的步骤(S12’)。

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