專利名稱：波束成型處理方法及tdma移動通信網(wǎng)的基站裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基站裝置的波束成型處理相關(guān)的技術(shù)，更詳細(xì)說是涉及一種波束成型處理方法及TDMA移動通信網(wǎng)的基站裝置(Base station TransceiverSystem)。在本發(fā)明中，用于除去GSM等TDMA移動通信網(wǎng)中發(fā)生的多重路徑信號，將利用陳列天線向所需的方向生成波束，使在移動終端的角度上提高收信信號增益，而針對不需要的多重路徑信號將起到衰減效果，使將可有效提高收信信號質(zhì)量。
背景技術(shù)：
GSM移動通信網(wǎng)使用將各移動終端用時隙劃分的時分多址方式執(zhí)行服務(wù)，GSM移動通信網(wǎng)的基站裝置(Base station Transceiver System)在與各移動終端進行通信時，為了補償傳播延遲(propagation delay)而利用時間提前(timingadvance)技術(shù)將基站裝置接收的所有移動終端的信號時間(timing)保持一致。
但是，在GSM移動通信網(wǎng)的基站裝置中沒有針對多重路徑信號的傳播延遲對應(yīng)的補償技術(shù)，像CDMA移動通信網(wǎng)中使用RAKE接收器補償多重路徑信號的方法也將無法在GSM移動通信網(wǎng)中使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種波束成型處理方法及TDMA移動通信網(wǎng)的基站裝置，本發(fā)明在GSM移動通信網(wǎng)等TDMA移動通信網(wǎng)的基站裝置中，利用空間性方法分離空間上需要的信號和不需要的與多重路徑對應(yīng)的收信信號，使對分離的信號起到增益和衰減效果并除去與多重路徑對應(yīng)的收信信號。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的TDMA移動通信網(wǎng)的基站裝置，其特征在于，包含有陳列天線；存儲時隙及用于在相應(yīng)時隙將執(zhí)行的波束成型的波束模式的存儲部；通過陳列天線推定各移動終端的角度并生成用于除去與相應(yīng)移動終端的多重路徑對應(yīng)的收信信號的波束模式，將上述生成的波束模式按不同的時隙存儲在存儲部的波束模式處理部；根據(jù)與相應(yīng)時隙對應(yīng)存儲在存儲部的波束模式按時隙執(zhí)行波束成型操作的波束形成器。
進一步的，上述TDMA移動通信網(wǎng)的基站裝置，特征在于，波束模式處理部中包含有利用通過陳列天線從各移動終端接收的信號推定各移動終端的角度的角度推定部；根據(jù)通過角度推定部推定的各移動終端的角度，使用適應(yīng)濾波算法生成用于除去各移動終端的基于多重路徑的收信信號的波束模式的波束模式生成部；將通過波束模式生成部生成的各波束模式按各移動終端的時隙存儲在存儲部波束模式存儲處理部。
進一步的，上述TDMA移動通信網(wǎng)的基站裝置，特征在于角度推定部執(zhí)行利用從各移動終端接收的通信(traffic)信號的角度推定算法并推定相應(yīng)移動終端的角度。
進一步的，上述TDMA移動通信網(wǎng)的基站裝置，特征在于波束模式生成部執(zhí)行適應(yīng)濾波算法，上述適應(yīng)濾波算法針對從推定的移動終端的角度方向接收的收信信號具有較高的收信增益特性，而針對從相應(yīng)移動終端的多重路徑接收的收信信號具有較低的收信增益特性。
為進一步達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了一種波束成型處理方法，作為TDMA移動通信網(wǎng)的基站裝置中處理波束成型的方法，其特征在于，包含有如下步驟通過陳列天線推定各移動終端的角度，生成用于除去從相應(yīng)移動終端接收的基于多重路徑的收信信號的波束模式，并將上述生成的波束模式按不同的時隙進行存儲的波束模式處理步驟；根據(jù)按不同的時隙存儲的波束模式按時隙執(zhí)行波束成型操作的波束成型步驟。
進一步的，上述波束成型處理方法，特征在于，波束模式處理步驟中包含有利用通過陳列天線從各移動終端接收到的信號推定各移動終端的角度的角度推定步驟；根據(jù)角度推定步驟中推定出的各移動終端的角度，使用適應(yīng)濾波算法并生成用于除去從各移動終端接收的基于多重路徑的收信信號的波束模式的波束模式生成步驟；將通過波束模式生成步驟生成的各波束模式按各移動終端的時隙進行存儲的波束模式存儲處理步驟。
進一步的，上述波束成型處理方法，特征在于在角度推定步驟中，執(zhí)行利用從各移動終端接收的通信信號的角度推定算法并推定相應(yīng)移動終端的角度。
進一步的，上述波束成型處理方法，特征在于在波束模式生成步驟中執(zhí)行適應(yīng)濾波算法，上述適應(yīng)濾波算法針對從推定的移動終端的角度方向接收的收信信號具有較高的收信增益特性，而針對從相應(yīng)移動終端的多重路徑接收的收信信號具有較低的收信增益特性。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在GSM移動通信網(wǎng)等TDMA移動通信網(wǎng)中，基站裝置推定出各移動終端的角度并生成針對上述推定出的角度的方向具有較高的收信增益特性，而針對其外的方向具有較低的收信增益特性的波束模式并按不同的時隙進行存儲。此外，基站裝置在各時隙根據(jù)按時隙存儲的波束模式執(zhí)行波束成型操作，并接收與相應(yīng)時隙對應(yīng)的相應(yīng)移動終端傳送的信號。
由此，按每時隙在移動終端的角度方向上以較高的收信增益特性接收信號，而在其外角度的方向上以較低的收信增益特性接收信號，從而可有效解決GSM移動通信網(wǎng)等TDMA移動通信網(wǎng)中發(fā)生的基于多重路徑的傳播延遲的問題。


圖1是本發(fā)明一實施例中的基站裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明一實施例中的基站裝置中設(shè)置的存儲部中存儲的按不同時隙的波束模式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明一實施例的基站裝置中執(zhí)行波束成型的動作流程圖；圖4是本發(fā)明一實施例的基站裝置中針對任意的移動終端的波束模式示意圖。
其中附圖標(biāo)記為100基站裝置 110陳列天線(array antenna)120波束模式處理部121角度推定部122波束模式生成部123波束模式存儲處理部130存儲部140波束形成器(beamformer)200移動終端
具體實施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明中的一實施例進行說明。
圖1是本發(fā)明一實施例中的基站裝置(Base station Transceiver System)的結(jié)構(gòu)框圖。
參照圖1，本發(fā)明一實施例的基站裝置100中包含有陳列天線110、波束模式處理部120、存儲部130及波束形成器140。
其中，陳列天線110由多個天線陳列(array)構(gòu)成并從各移動終端接收無線信號或向相應(yīng)移動終端傳送無線信號。在構(gòu)成陳列天線110的各天線接收的無線信號中，即使接收到一個移動終端傳送的無線信號，將接收反映了各天線的傳播延遲的無線信號。因此，通過各天線接收的無線信號將可推定出相應(yīng)移動終端的角度。
陳列天線110的各天線中發(fā)生的傳播延遲是由于任意的移動終端傳送的無線信號經(jīng)由多重路徑傳送給基站裝置100的陳列天線而引起的。
在GSM移動通信網(wǎng)等TDMA移動通信網(wǎng)的情況下，基站裝置100按各移動終端分配時隙(time slot)，并在任意的移動終端中分配的時隙與相應(yīng)移動終端執(zhí)行通信操作。
因此，在GSM移動通信網(wǎng)等TDMA移動通信網(wǎng)的基站裝置100中，與相互不同的移動終端傳送的無線信號的干涉問題比較時，由于各移動終端傳送的無線信號通過多重路徑接收而基于多重路徑的收信信號的處理更是急需要解決的問題。
波束模式處理部120利用通過構(gòu)成陳列天線110的各天線接收的無線信號推定各移動終端的角度，并根據(jù)上述推定出的各移動終端的角度執(zhí)行適應(yīng)濾波算法，生成用于除去移動終端的基于多重路徑的收信信號的波束模式，并將上述生成的各波束模式按各移動終端的時隙存儲在存儲部130中。
為此，上述波束模式處理部120中包含有角度推定部121和波束模式生成部122及波束模式存儲處理部123。
其中，角度推定部121從通過構(gòu)成陳列天線110的各天線接收的移動終端的無線信號推定出相應(yīng)移動終端的角度。
此時，上述角度推定部121利用角度推定算法推定出各移動終端的角度，其中，上述角度推定算法是數(shù)學(xué)性的計算方法并已公開介紹有多種角度推定算法，在本發(fā)明的實施例中，將使用已公開介紹的角度推定算法執(zhí)行用于推定各移動終端的角度的步驟。
例如，在GSM移動通信網(wǎng)等TDMA移動通信網(wǎng)中，將可使用利用從各移動終端接收的通信信號的角度推定算法推定出相應(yīng)移動終端的角度。
角度推定部121用于執(zhí)行對按各時隙分配到相應(yīng)時隙的移動終端的角度進行推定的操作，并在推定出上述移動終端的角度時，將相應(yīng)移動終端的角度存儲在存儲部130中。
當(dāng)角度推定部121由于移動終端發(fā)生移動而執(zhí)行具有位置變動的各移動終端的角度推定操作時，將對存儲部130中存儲的相應(yīng)移動終端的角度進行更新。
通過上述角度推定部121推定出的移動終端的角度將用于生成波束模式，上述波束模式用于提高從移動終端的角度方向接收的信號的收信增益特性，并降低通過多重路徑接收的信號的收信增益特性。
波束模式生成部122使用利用通過上述角度推定部121推定出的各移動終端的角度的適應(yīng)濾波算法生成波束模式，上述波束模式生成部122利用適應(yīng)濾波算法生成可降低基于多重路徑的信號的收信增益特性，并可提高從相應(yīng)移動終端的角度接收的信號的收信增益的波束模式。
此時，由于每個時隙中分配相應(yīng)時隙的移動終端各不相同，上述波束模式生成部122在每個時隙輸入相應(yīng)移動終端的角度，并生成具有在相應(yīng)角度的方向提高收信增益特性，而在除了移動終端的角度以外降低收信增益特性的特性的波束模式。
由此，通過上述波束模式生成部122生成的波束模式按不同的時隙各不相同。并且，上述波束模式生成部122將按不同的時隙生成的波束模式存儲在存儲部130中，將之前存儲的與各時隙對應(yīng)的波束模式采用在適應(yīng)濾波算法，執(zhí)行上述適應(yīng)濾波算法并生成針對任意的移動終端可有效除去除了相應(yīng)移動終端的角度以外的基于多重路徑的收信信號的波束模式。
波束模式存儲處理部123根據(jù)各移動終端的時隙將通過上述波束模式生成部122生成的各波束模式存儲在存儲部130中。其中，上述波束模式存儲處理部123根據(jù)各移動終端的時隙將通過上述波束模式生成部122生成的各波束模式存儲在存儲部130的原因在于，不使用固定的波束模式執(zhí)行波束成型操作，而是使各移動終端以用于除去從各移動終端接收的多重路徑的收信信號的波束模式根據(jù)各時隙執(zhí)行波束成型操作。
存儲部130按各移動終端的時隙存儲通過上述波束模式處理部120處理的波束模式，在存儲部130中按不同的時隙存儲的波束模式按不同的時隙具有各移動終端的波束模式。因此，上述存儲部130中存儲的波束模式按各時隙將通過波束形成器140形成各不相同的波束模式，并且，上述存儲部130中存儲有通過上述角度推定部121推定出的各移動終端的角度，上述存儲部130中存儲的各移動終端的角度隨著相應(yīng)移動終端不固定而移動的狀態(tài)下將得到更新。
存儲部130中存儲的波束模式如圖2所示將按各時隙進行存儲，參照附圖2，各時隙中將存儲與分配到相應(yīng)時隙的移動終端對應(yīng)的波束模式。即，在時隙0(TS0)中存儲有移動終端1的波束模式，在時隙1(TS1)中存儲有移動終端2的波束模式。
波束形成器140按各移動終端時隙而執(zhí)行與存儲部130中存儲的波束模式對應(yīng)的波束成型操作，上述波束形成器140根據(jù)由波束模式處理部120生成的波束模式，將執(zhí)行用于對構(gòu)成陳列天線110的天線的增益(gain)進行調(diào)節(jié)的波束成型操作。
上述波束形成器140不使用固定波束模式執(zhí)行波束成型操作，而是參照按各時隙存儲在存儲部130中的波束模式，將在各時隙與各移動終端的角度對應(yīng)生成的波束模式執(zhí)行波束成型操作。
上述波束形成器140根據(jù)按各時隙生成的用于除去相應(yīng)移動終端的基于多重路徑的收信信號的波束模式執(zhí)行波束成型操作，使根據(jù)通過波束模式處理部120的角度推定部121推定出的各移動終端的角度在相應(yīng)角度的方向提高收信增益特性，而在相應(yīng)角度以外的方向降低收信增益特性，從而可有效除去基于多重路徑的其它收信信號。
圖3是本發(fā)明一實施例的基站裝置中執(zhí)行波束成型的動作流程圖。
參照附圖3，本發(fā)明的波成成型包括以下步驟步驟S1角度推定部121利用通過構(gòu)成陳列天線110的各天線接收的移動終端的通信信號按時隙推定各移動終端的角度。
步驟S2當(dāng)通過上述角度推定部121推定出各移動終端的角度時，波束模式生成部122使用利用通過上述角度推定部121推定出的各移動終端的角度的適應(yīng)濾波算法，使生成在推定的角度的方向上具有較高的收信增益特性，而在其外的角度的方向上具有較低的收信增益特性的波束模式。
步驟S3當(dāng)通過上述波束模式生成部122生成在需要接收的方向上具有較高的收信增益特性的波束模式時，波束模式存儲處理部123將通過上述波束模式生成部122生成的各波束模式按各移動終端的時隙存儲在存儲部130中。
步驟S4波束形成器140在按各移動終端時隙執(zhí)行波束成型操作時，讀取與相應(yīng)時隙對應(yīng)存儲的波束模式并根據(jù)相應(yīng)波束模式對構(gòu)成陳列天線110的各天線的增益進行控制，從而其針對推定出的移動終端的角度具有較高的收信增益特性，而針對其外的方向具有較低的收信增益特性( )。
圖4是本發(fā)明一實施例的基站裝置中針對任意的移動終端的波束模式示意圖。
參照附圖4，其圖示出基站裝置100中設(shè)置的波束形成器140在任意的時隙執(zhí)行的波束成型操作中使用的波束模式。如圖所示，波束模式針對以基站裝置100為中心推定出的移動終端200角度的方向具有較高的收信增益特性，而針對其外的方向具有較低的收信增益特性。由此，可有效除去移動終端200的基于多重路徑的收信信號。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種TDMA移動通信網(wǎng)的基站裝置其特征在于，包含陳列天線；存儲時隙及用于在相應(yīng)時隙將執(zhí)行的波束成型的波束模式的存儲部；通過所述陳列天線推定各移動終端的角度并生成用于除去與相應(yīng)移動終端的多重路徑對應(yīng)的收信信號的波束模式，將上述生成的波束模式按不同的時隙存儲在所述存儲部的波束模式處理部；根據(jù)與相應(yīng)時隙對應(yīng)存儲在所述存儲部的波束模式按時隙執(zhí)行波束成型操作的波束形成器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TDMA移動通信網(wǎng)的基站裝置，其特征在于，所述波束模式處理部中包含利用通過所述陳列天線從各移動終端接收的信號推定各移動終端的角度的角度推定部；根據(jù)通過所述角度推定部推定的各移動終端的角度，使用適應(yīng)濾波算法生成用于除去各移動終端的基于多重路徑的收信信號的波束模式的波束模式生成部；將通過所述波束模式生成部生成的各波束模式按各移動終端的時隙存儲在所述存儲部波束模式存儲處理部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的TDMA移動通信網(wǎng)的基站裝置，其特征在于所述角度推定部執(zhí)行利用從各移動終端接收的通信(traffic)信號的角度推定算法并推定相應(yīng)移動終端的角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的TDMA移動通信網(wǎng)的基站裝置，其特征在于所述波束模式生成部執(zhí)行適應(yīng)濾波算法，所述適應(yīng)濾波算法針對從推定的移動終端的角度方向接收的收信信號具有較高的收信增益特性，而針對從相應(yīng)移動終端的多重路徑接收的收信信號具有較低的收信增益特性。
5.一種波束成型處理方法，作為TDMA移動通信網(wǎng)的基站裝置中處理波束成型的方法，其特征在于，包含有如下步驟通過陳列天線推定各移動終端的角度，生成用于除去從相應(yīng)移動終端接收的基于多重路徑的收信信號的波束模式，并將上述生成的波束模式按不同的時隙進行存儲的波束模式處理步驟；根據(jù)按不同的時隙存儲的波束模式按時隙執(zhí)行波束成型操作的波束成型步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的波束成型處理方法，其特征在于，所述波束模式處理步驟中包含利用通過陳列天線從各移動終端接收到的信號推定各移動終端的角度的角度推定步驟；根據(jù)所述角度推定步驟中推定出的各移動終端的角度，使用適應(yīng)濾波算法并生成用于除去從各移動終端接收的基于多重路徑的收信信號的波束模式的波束模式生成步驟；將通過所述波束模式生成步驟生成的各波束模式按各移動終端的時隙進行存儲的波束模式存儲處理步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的波束成型處理方法，其特征在于在所述角度推定步驟中，執(zhí)行利用從各移動終端接收的通信信號的角度推定算法并推定相應(yīng)移動終端的角度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的波束成型處理方法，其特征在于在所述波束模式生成步驟中執(zhí)行適應(yīng)濾波算法，所述適應(yīng)濾波算法針對從推定的移動終端的角度方向接收的收信信號具有較高的收信增益特性，而針對從相應(yīng)移動終端的多重路徑接收的收信信號具有較低的收信增益特性。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種波束成型處理方法及TDMA移動通信網(wǎng)的基站裝置，該TDMA移動通信網(wǎng)的基站裝置，其特征在于，包含陳列天線；存儲時隙及用于在相應(yīng)時隙將執(zhí)行的波束成型的波束模式的存儲部；通過陳列天線推定各移動終端的角度并生成用于除去與相應(yīng)移動終端的多重路徑對應(yīng)的收信信號的波束模式，將上述生成的波束模式按不同的時隙存儲在存儲部的波束模式處理部；根據(jù)與相應(yīng)時隙對應(yīng)存儲在存儲部的波束模式按時隙執(zhí)行波束成型操作的波束形成器。根據(jù)如上所述的本發(fā)明，用于除去GSM等TDMA移動通信網(wǎng)中發(fā)生的多重路徑信號，將利用陳列天線向所需的方向生成波束，使在移動終端的角度上提高收信信號增益，而針對不需要的多重路徑信號將起到衰減效果，使將可有效提高收信信號質(zhì)量。
文檔編號H04J14/08GK1956565SQ20061014009
公開日2007年5月2日 申請日期2006年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月25日
發(fā)明者南鍾吉 申請人:樂金電子(中國)研究開發(fā)中心有限公司