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指向性控制系统、控制装置、合作站装置、接收站装置、指向性控制方法

阅读:221发布:2020-05-15

专利汇可以提供指向性控制系统、控制装置、合作站装置、接收站装置、指向性控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 指向性 控制系统,具备:第一接收站装置,接收干扰 信号 与期望信号;合作站装置,配置在与第一接收站装置不同的地点,利用天线来接收信号;以及控制装置,控制第一接收站装置的天线的指向性,其中,控制装置将第一接收站装置的天线与合作站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将由第一接收站装置的天线接收到的接收信号与由合作站装置的天线接收到的接收信号加权相加,从而在阵列天线中合成在 干扰信号 的到来方向上具有零点的 指向性图案 。,下面是指向性控制系统、控制装置、合作站装置、接收站装置、指向性控制方法专利的具体信息内容。

1.一种指向性控制系统,具备:第一接收站装置,接收干扰信号与期望信号;合作站装置,配置在与所述第一接收站装置不同的地点,利用天线来接收信号;以及控制装置,控制所述第一接收站装置的天线的指向性,其中,
所述控制装置将所述第一接收站装置的天线与所述合作站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将由所述第一接收站装置的天线接收到的接收信号与由所述合作站装置的天线接收到的接收信号加权相加,从而在所述阵列天线中合成在干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案
2.根据权利要求1所述的指向性控制系统,其中,
所述控制装置具备:
接收信号接收部,从所述第一接收站装置接收由所述第一接收站装置的天线接收到的第一接收信号X1,从所述合作站装置接收由所述合作站装置的天线接收到的第二接收信号X2;
权重系数算出部,根据由所述接收信号接收部接收到的第一和第二接收信号X1、X2,算出针对所述第一接收信号X1的第一权重系数W1和针对所述第二接收信号X2的第二权重系数W2,以使由所述第一接收站装置的天线与所述合作站装置的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点;
权重系数发送部,向所述第一接收站装置发送所述第一权重系数W1,并且向所述合作站装置发送所述第二权重系数W2;
乘法信号接收部,从所述第一接收站装置接收所述第一接收信号X1与所述第一权重系数W1的乘法值W1·X1的信号,并且,从所述合作站装置接收所述第二接收信号X2与所述第二权重系数W2的乘法值W2·X2的信号;
合成信号生成部,生成所述乘法值W1·X1与所述乘法值W2·X2的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2;以及
合成信号发送部,向所述第一接收站装置发送由所述合成信号生成部生成的合成值Y的信号。
3.根据权利要求1所述的指向性控制系统,其中,
所述控制装置具备:
接收信号接收部,从所述第一接收站装置接收由所述第一接收站装置的天线接收到的第一接收信号X1,从所述合作站装置接收由所述合作站装置的天线接收到的第二接收信号X2;
权重系数算出部,根据由所述接收信号接收部接收到的第一和第二接收信号X1、X2,算出针对所述第一接收信号X1的第一权重系数W1和针对所述第二接收信号X2的第二权重系数W2,以使由所述第一接收站装置的天线与所述合作站装置的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点;
合成信号生成部,算出所述第一接收信号X1与所述第一权重系数W1的乘法值W1·X1,并且,算出所述第二接收信号X2与所述第二权重系数W2的乘法值W2·X2,生成乘法值W1·X1与乘法值W2·X2的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2;以及
合成信号发送部,向所述第一接收站装置发送由所述合成信号生成部生成的合成值Y的信号。
4.根据权利要求1所述的指向性控制系统,其中,
配置第二接收站装置来代替所述合作站装置,所述第一接收站装置将第一发送信号设为其期望信号,所述第二接收站装置将第二发送信号设为其期望信号,并且,将对其他接收站装置的发送信号视为干扰信号,
所述控制装置具备:指向性控制部,将所述第一接收站装置的天线与所述第二接收站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将由所述第一接收站装置的天线接收到的接收信号与由所述第二接收站装置的天线接收到的接收信号加权相加,从而在所述阵列天线中,在第一接收站装置接收时,形成在对于第一接收站装置的干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案,在第二接收站装置接收时,形成在对于第二接收站装置的干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
5.根据权利要求4所述的指向性控制系统,其中,具备:
权重系数算出部,在所述第一接收站装置接收信号的第一定时,算出针对所述第一接收站装置的接收信号X1的权重系数W1和针对所述第二接收站装置的接收信号X2的权重系数W2,以使所述阵列天线的指向性图案在所述第一接收站装置中在干扰信号的到来方向上形成零点,并且,在与所述第一定时不同的所述第二接收站装置接收信号的第二定时,算出针对所述第一接收站装置的接收信号X1’的权重系数W1’和针对所述第二接收站装置的接收信号X2’的权重系数W2’,以使所述阵列天线的指向性图案在所述第二接收站装置中在干扰信号的到来方向上形成零点;
权重系数发送部,在所述第一定时,向所述第一接收站装置发送所述权重系数W1,而且向所述第二接收站装置发送所述权重系数W2,并且,在所述第二定时,向所述第一接收站装置发送所述权重系数W1’,而且向所述第二接收站装置发送所述权重系数W2’;
合成信号生成部,在所述第一定时,从所述第一接收站装置接收所述接收信号X1与权重系数W1的乘法值W1·X1的信号,从所述第二接收站装置接收所述接收信号X2与权重系数W2的乘法值W2·X2的信号,生成合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)的信号,并且,在所述第二定时,从所述第一接收站装置接收所述接收信号X1’与权重系数W1’的乘法值W1’·X1’的信号,从所述第二接收站装置接收所述接收信号X2’与权重系数W2’的乘法值W2’·X2’的信号,生成合成值Y’(Y’=W1’·X1’+W2’·X2’)的信号;以及
合成信号发送部,在所述第一定时,向所述第一接收站装置发送所述合成值Y的信号,并且,在所述第二定时,向所述第二接收站装置发送所述合成值Y’的信号。
6.根据权利要求4所述的指向性控制系统,其中,具备:
权重系数算出部,在所述第一接收站装置接收信号的第一定时,算出针对所述第一接收站装置的接收信号X1的权重系数W1和针对所述第二接收站装置的接收信号X2的权重系数W2,以使所述阵列天线的指向性图案在所述第一接收站装置中在干扰信号的到来方向上形成零点,并且,在与所述第一定时不同的所述第二接收站装置接收信号的第二定时,算出针对所述第一接收站装置的接收信号X1’的权重系数W1’和针对所述第二接收站装置的接收信号X2’的权重系数W2’,以使所述阵列天线的指向性图案在所述第二接收站装置中在干扰信号的到来方向上形成零点;
合成信号生成部,在所述第一定时,算出所述接收信号X1与权重系数W1的乘法值W1·X1、和所述接收信号X2与权重系数W2的乘法值W2·X2,生成合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)的信号,并且,在所述第二定时,算出所述接收信号X1’与权重系数W1’的乘法值W1’·X1’、和所述接收信号X2’与权重系数W2’的乘法值W2’·X2’,生成合成值Y’(Y’=W1’·X1’+W2’·X2’)的信号;以及
合成信号发送部,在所述第一定时,向所述第一接收站装置发送所述合成值Y的信号,并且,在所述第二定时,向所述第二接收站装置发送所述合成值Y’的信号。
7.根据权利要求1所述的指向性控制系统,其中,
所述第一接收站装置接收多个干扰信号与所述期望信号,并且所述合作站装置配置有多个,
所述控制装置具备:合作站选择部,根据所述第一接收站装置感测到的干扰波数信息与所述合作站装置中所述干扰波的接收状态信息,选择1或2个以上的合作站装置,将所述第一接收站装置的天线与所述选择到的1或2个以上的合作站装置的天线合起来看作一个阵列天线,将所述第一接收站装置和选择到的合作站装置的各天线接收到的信号加权相加,从而在所述阵列天线中形成在各干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
8.根据权利要求7所述的指向性控制系统,其中,
所述控制装置具备:
接收信号接收部,从所述第一接收站装置接收由所述第一接收站装置的天线接收到的接收信号X1,并且从所述各合作站装置接收由所述合作站选择部选择到的n个(n≥1)合作站装置的各个的天线接收到的接收信号X2、X3...、Xn+1;
权重系数算出部,根据由所述接收信号接收部接收到的接收信号X1和接收信号X2、...、Xn+1,算出针对所述第一接收站装置的接收信号X1的权重系数W1和针对所述合作站装置的接收信号X2、X3、...、Xn+1的各个权重系数W2、W3、...、Wn+1,以使由所述第一接收站装置的天线与所述选择到的n个合作站装置的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述各干扰信号的到来方向上形成零点;
权重系数发送部,向所述第一接收站装置发送所述权重系数W1,并且向对应的合作站装置发送各个所述权重系数W2、W3、...、Wn+1;
乘法信号接收部,从所述第一接收站装置接收接收信号X1与接收站权重系数W1的乘法值W1·X1的信号,并且从所述各合作站装置接收接收信号X2、X3、...、Xn+1与权重系数W2、W3...、Wn+1各自的乘法值W2·X2、W3·X3、...、Wn+1·Xn+1的信号;
合成信号生成部,生成从所述第一接收站装置接收到的乘法值W1·X1、和从所述各合作站装置的每个接收到的乘法值W2·X2、W3·X3、...、Wn+1·Xn+1的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2+W3·X3+...+Wn+1·Xn+1;以及
合成信号发送部,向所述第一接收站装置发送由所述合成信号生成部生成的合成值Y的信号。
9.根据权利要求7所述的指向性控制系统,其中,
所述控制装置具备:
接收信号接收部,从所述第一接收站装置接收由所述第一接收站装置的天线接收到的接收信号X1,并且从所述各合作站装置接收由所述合作站选择部选择到的n个(n≥1)合作站装置的各个的天线接收到的接收信号X2、X3...、Xn+1;
权重系数算出部,根据由所述接收信号接收部接收到的接收信号X1和接收信号X2、...、Xn+1,算出针对所述第一接收站装置的接收信号X1的权重系数W1和针对所述合作站装置的接收信号X2、X3、...、Xn+1的各个权重系数W2、W3、...、Wn+1,以使由所述第一接收站装置的天线与所述选择到的n个合作站装置的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述各干扰信号的方向上形成零点;
合成信号生成部,算出从所述第一接收站装置接收到的接收信号X1与权重系数W1的乘法值W1·X1,并且,算出从所述各合作站装置接收到的接收信号X2、X3、...、Xn+1与所述权重系数W2、W3...、Wn+1各自的乘法值W2·X2、W3·X3、...、Wn+1·Xn+1,生成合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2+W3·X3+...+Wn+1·Xn+1;以及
合成信号发送部,向所述第一接收站装置发送由所述合成信号生成部生成的合成值Y的信号。
10.根据权利要求1~9的任一项所述的指向性控制系统,其中,
所述控制装置将所述第一接收站装置的天线与所述合作站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将由所述第一接收站装置的天线接收到的接收信号与由所述合作站装置的天线接收到的接收信号加权相加,从而在所述阵列天线中合成在干扰信号的到来方向上具有零点、而且在所述期望信号的到来方向上具有高指向性的指向性图案。
11.一种控制装置,控制接收干扰信号与期望信号的第一接收站装置的天线指向性,其中,
将所述第一接收站装置的天线与配置在与所述第一接收站装置不同地点的合作站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将由所述第一接收站装置的天线接收到的接收信号与由所述合作站装置的天线接收到的接收信号加权相加,从而在所述阵列天线中合成在干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
12.根据权利要求11所述的控制装置,其中,具备:
接收信号接收部,从所述第一接收站装置接收由所述第一接收站装置的天线接收到的第一接收信号X1,从所述合作站装置接收由所述合作站装置的天线接收到的第二接收信号X2;
权重系数算出部,根据由所述接收信号接收部接收到的第一和第二接收信号X1、X2,算出针对所述第一接收信号X1的第一权重系数W1和针对所述第二接收信号X2的第二权重系数W2,以使由所述第一接收站装置的天线与所述合作站装置的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点;
权重系数发送部,向所述第一接收站装置发送所述第一权重系数W1,并且向所述合作站装置发送所述第二权重系数W2;
乘法信号接收部,从所述第一接收站装置接收所述第一接收信号X1与所述第一权重系数W1的乘法值W1·X1的信号,并且,从所述合作站装置接收所述第二接收信号X2与所述第二权重系数W2的乘法值W2·X2的信号;
合成信号生成部,生成所述乘法值W1·X1与所述乘法值W2·X2的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2;以及
合成信号发送部,向所述第一接收站装置发送由所述合成信号生成部生成的合成值Y的信号。
13.根据权利要求11所述的控制装置,其中,具备:
接收信号接收部,从所述第一接收站装置接收由所述第一接收站装置的天线接收到的第一接收信号X1,从所述合作站装置接收由所述合作站装置的天线接收到的第二接收信号X2;
权重系数算出部,根据由所述接收信号接收部接收到的第一和第二接收信号X1、X2,算出针对所述第一接收信号X1的第一权重系数W1和针对所述第二接收信号X2的第二权重系数W2,以使由所述第一接收站装置的天线与所述合作站装置的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点;
合成信号生成部,算出所述第一接收信号X1与所述第一权重系数W1的乘法值W1·X1,并且,算出所述第二接收信号X2与所述第二权重系数W2的乘法值W2·X2,生成乘法值W1·X1与乘法值W2·X2的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2;以及
合成信号发送部,向所述第一接收站装置发送由所述合成信号生成部生成的合成值Y的信号。
14.根据权利要求11所述的控制装置,其中,
配置第二接收站装置来代替所述合作站装置,
所述第一接收站装置将第一发送信号设为其期望信号,所述第二接收站装置将第二发送信号设为其期望信号,并且,将对其他接收站装置的发送信号视为干扰信号,该控制装置具备:指向性控制部,将所述第一接收站装置的天线与所述第二接收站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将由所述第一接收站装置的天线接收到的接收信号与由所述第二接收站装置的天线接收到的接收信号加权相加,从而在所述阵列天线中,在第一接收站装置接收时,形成在对于第一接收站装置的干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案,在第二接收站装置接收时,形成在对于第二接收站装置的干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
15.根据权利要求11所述的控制装置,其中,
所述第一接收站装置接收多个干扰信号与所述期望信号,并且所述合作站装置配置有多个,
所述控制装置具备:合作站选择部,根据所述第一接收站装置感测到的干扰波数信息与所述合作站装置中所述干扰波的接收状态信息,选择1或2个以上的合作站装置,将所述第一接收站装置的天线与所述选择到的1或2个以上的合作站装置的天线合起来看作一个阵列天线,将所述第一接收站装置和选择到的合作站装置的各天线接收到的信号加权相加,从而在所述阵列天线中形成在各干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
16.一种合作站装置,配置在与接收站装置不同的地点,该接收站装置利用天线接收来自干扰站的干扰信号与来自发送站的期望信号,其中,所述合作站装置具备:
合作站内接收信号接收部,接收由所述接收站装置的天线接收到的第一接收信号X1;
合作站内权重系数算出部,根据所述第一接收信号X1和由合作站装置自身的天线接收到的第二接收信号X2,算出针对所述第一接收信号X1的第一权重系数W1和针对所述第二接收信号X2的第二权重系数W2,以使由所述接收站装置的天线与所述合作站装置自身的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点;以及
合作站内合成信号发送部,向所述接收站装置发送根据所述第一接收信号X1、所述第一权重系数W1、所述第二接收信号X2和所述第二权重系数W2而生成的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2。
17.根据权利要求16所述的合作站装置,其中,还具备:
合作站内权重系数发送部,向所述接收站装置发送所述第一权重系数W1;
合作站内乘法信号接收部,从所述接收站装置接收所述第一接收信号X1与所述第一权重系数W1的乘法值W1·X1的信号;以及
合作站内合成信号生成部,算出所述第二接收信号X2与所述第二权重系数W2的乘法值W2·X2,并且,生成该乘法值W2·X2与从所述接收站装置接收到的乘法值W1·X1的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2。
18.根据权利要求16所述的合作站装置,其中,还具备:
合作站内合成信号生成部,算出所述第一接收信号X1与所述第一权重系数W1的乘法值W1·X1,并且,算出所述第二接收信号X2与所述第二权重系数W2的乘法值W2·X2,生成乘法值W1·X1与乘法值W2·X2的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2。
19.根据权利要求16所述的合作站装置,其中,
所述合作站内权重系数算出部算出所述接收站装置、所述合作站自身和其他合作站装置各自的权重系数,以使由所述接收站装置的天线、所述合作站装置自身的天线和所述其他合作站装置形成的阵列天线的指向性图案在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点,
所述合作站内合成信号发送部向所述接收站装置发送合成值,所述合成值根据所述接收站装置、所述合作站自身与所述其他合作站装置各自的接收信号、和所述合作站内权重系数算出部算出的各个权重系数而生成。
20.一种接收站装置,利用天线来接收来自干扰站的干扰信号和来自发送站的期望信号,其中,所述接收站装置具备:
接收站内接收信号接收部,接收由合作站装置的天线接收到的第二接收信号X2,该合作站装置配置在与所述接收站装置不同的地点,并且,接收所述干扰信号与期望信号;
接收站内权重系数算出部,根据所述第二接收信号X2和由接收站装置自身的天线接收到的第一接收信号X1,算出针对所述第一接收信号X1的第一权重系数W1和针对所述第二接收信号X2的第二权重系数W2,以使由所述合作站装置的天线与所述接收站装置自身的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点;以及
接收站内合成信号生成部,根据所述第一接收信号X1、所述第一权重系数W1、所述第二接收信号X2和所述第二权重系数W2,生成合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2。
21.根据权利要求20所述的接收站装置,其中,还具备:
接收站内权重系数发送部,向所述合作站装置发送所述第二权重系数W2;以及接收站内乘法信号接收部,从所述合作站装置接收所述第二接收信号X2与所述第二权重系数W2的乘法值W2·X2的信号,
所述接收站内合成信号生成部算出所述第一接收信号X1与所述第一权重系数W1的乘法值W1·X1,并且,生成该乘法值W1·X1与从所述合作站装置接收到的乘法值W2·X2的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2。
22.根据权利要求20所述的接收站装置,其中,
所述接收站内合成信号生成部算出所述第一接收信号X1与所述第一权重系数W1的乘法值W1·X1,并且,算出所述第二接收信号X2与所述第二权重系数W2的乘法值W2·X2,生成乘法值W1·X1与乘法值W2·X2的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2。
23.根据权利要求20所述的接收站装置,其中,
所述接收站内接收信号接收部接收由第一和第二合作站装置的各天线接收到的各接收信号,所述第一和第二合作站装置配置在与所述接收站装置不同的地点,并且,接收所述干扰信号与期望信号,
所述接收站内权重系数算出部根据由所述第一和第二合作站装置的各天线接收到的各接收信号和由接收站装置自身的天线接收到的接收信号,算出所述第一和第二合作站装置与所述接收站装置自身各自的权重系数,以使由所述第一和第二合作站装置的天线与所述接收站装置自身的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点,
所述接收站内合成信号生成部根据由所述第一和第二合作站装置的各天线接收到的各接收信号、由接收站装置自身的天线接收到的接收信号、以及所述第一和第二合作站装置和所述接收站装置自身各自的权重系数,生成合成值。
24.根据权利要求20所述的接收站装置,其中,
具备:合作站选择部,根据感测到的干扰波数信息与所述合作站装置中所述干扰波的接收状态信息,选择1或2个以上的合作站装置,
将自接收站装置的天线与所述选择到的1或2个以上的合作站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将自接收站装置和选择到的合作站装置的各天线接收到的信号加权相加,从而在所述阵列天线中形成在各干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
25.一种指向性控制方法,使用如下装置:第一接收站装置,接收干扰信号与期望信号;合作站装置,配置在与所述第一接收站装置不同的地点,利用天线接收信号;以及控制装置,控制所述第一接收站装置的天线指向性,其中,
所述控制装置将所述第一接收站装置的天线与所述合作站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将由所述第一接收站装置的天线接收到的接收信号与由所述合作站装置的天线接收到的接收信号加权相加,从而在所述阵列天线中合成在干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
26.根据权利要求25所述的指向性控制方法,其中,
所述控制装置具有:
接收信号接收过程,从所述第一接收站装置接收由所述第一接收站装置的天线接收到的第一接收信号X1,从所述合作站装置接收由所述合作站装置的天线接收到的第二接收信号X2;
权重系数算出过程,根据在所述接收信号接收过程中接收到的第一和第二接收信号X1、X2,算出针对所述第一接收信号X1的第一权重系数W1和针对所述第二接收信号X2的第二权重系数W2,以使由所述第一接收站装置的天线与所述合作站装置的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点;
权重系数发送过程,向所述第一接收站装置发送所述第一权重系数W1,并且向所述合作站装置发送所述第二权重系数W2;
乘法信号接收过程,从所述第一接收站装置接收所述第一接收信号X1与所述第一权重系数W1的乘法值W1·X1的信号,并且,从所述合作站装置接收所述第二接收信号X2与所述第二权重系数W2的乘法值W2·X2的信号;
合成信号生成过程,生成所述乘法值W1·X1与所述乘法值W2·X2的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2;以及
合成信号发送过程,向所述第一接收站装置发送在所述合成信号生成过程中生成的合成值Y的信号。
27.根据权利要求25所述的指向性控制方法,其中,
所述控制装置具有:
接收信号接收过程,从所述第一接收站装置接收由所述第一接收站装置的天线接收到的第一接收信号X1,从所述合作站装置接收由所述合作站装置的天线接收到的第二接收信号X2;
权重系数算出过程,根据在所述接收信号接收过程中接收到的第一和第二接收信号X1、X2,算出针对所述第一接收信号X1的第一权重系数W1和针对所述第二接收信号X2的第二权重系数W2,以使由所述第一接收站装置的天线与所述合作站装置的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点;
合成信号生成过程,算出所述第一接收信号X1与所述第一权重系数W1的乘法值W1·X1,并且,算出所述第二接收信号X2与所述第二权重系数W2的乘法值W2·X2,生成乘法值W1·X1与乘法值W2·X2的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2;以及
合成信号发送过程,向所述第一接收站装置发送在所述合成信号生成过程中生成的合成值Y的信号。
28.根据权利要求25所述的指向性控制方法,其中,
配置第二接收站装置来代替所述合作站装置,所述第一接收站装置将第一发送信号设为其期望信号,所述第二接收站装置将第二发送信号设为其期望信号,并且,将对其他接收站装置的发送信号视为干扰信号,
所述控制装置具有:指向性控制过程,将所述第一接收站装置的天线与所述第二接收站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将由所述第一接收站装置的天线接收到的接收信号与由所述第二接收站装置的天线接收到的接收信号加权相加,从而在所述阵列天线中,在第一接收站装置接收时,形成在对于第一接收站装置的干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案,在第二接收站装置接收时,形成在对于第二接收站装置的干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
29.根据权利要求25所述的指向性控制方法,其中,
所述第一接收站装置接收多个干扰信号与所述期望信号,并且所述合作站装置配置有多个,
所述控制装置具有:合作站选择过程,根据所述第一接收站装置感测到的干扰波数信息与所述合作站装置中所述干扰波的接收状态信息,选择1或2个以上的合作站装置,将所述第一接收站装置的天线与所述选择到的1或2个以上的合作站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将所述第一接收站装置和选择到的合作站装置的各天线接收到的信号加权相加,从而在所述阵列天线中形成在各干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。

说明书全文

指向性控制系统、控制装置、合作站装置、接收站装置、指向

性控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种即便是不具备阵列天线的小型接收站装置(例如便携电话机等)也可通过天线指向性控制来进行干扰抑制的指向性控制系统、控制装置、合作站装置、接收站装置、指向性控制方法
[0002] 本申请根据2008年2月20日向日本申请的特愿2008-038878号、2008年2月27日向日本申请的特愿2008-046012号和2008年2月27日向日本申请的特愿2008-046013号,主张优先权,这里援引其内容。

背景技术

[0003] 由于可利用的频率枯竭的问题今后日益严重,所以进行了各种各样的改善频率利用效率的研究。作为一个途径,研究如下方法,即如认知无线(参照非专利文献1)那样,感测(Cognitiye)现有系统未使用的时间、地点,其他系统不妨碍现有系统地向谨慎地发送接收,由此不同的系统共用一个频率。
[0004] 但是,在认知无线中,要求现有系统的检测精度非常高,实际上无法避免现有系统与其他系统间的干扰问题。于是,解决干扰问题的方法之一有基于阵列天线的天线指向性控制的干扰抑制方法(参照非专利文献2、3)。
[0005] 例如,图43是说明现有阵列天线干扰抑制方法用的图。图43中,接收站1121具备由两个天线1131、1132构成的阵列天线。而且,接收站1121同时接收从干扰站1011发送的干扰信号U、和从发送站1012发送的期望信号D。
[0006] 在这种情况中,在接收站1121中构成为:根据由各天线1131、1132接收到的期望信号D与干扰信号U合成后的接收信号X1、X2或干扰信号U,在接收站1121内置的控制电路部1122中对阵列天线相位进行加权,在从接收站1121看到的干扰方向上指向零点(null),在期望信号方向上指向高的指向性(directionality)。
[0007] 在该控制电路部1122中,利用适应算法,计算用于形成最佳指向性图案P40的权重系数(权重)。该适应算法例如使用功率倒置自适应(power inversion adaptive)阵列天线(PI天线)的方法,作为简易效果大的方法(例如参照非专利文献2)。该功率倒置自适应阵列天线在存在比希望波强的干扰波的情况下是有效的方法,能得到希望波与干扰波的S/N比反转后的输出信号。而且,具有不需要基准波、且希望波的到来方向无需是已知的特征。此外,功率倒置自适应阵列天线的算法如后所述。
[0008] 利用该功率倒置自适应阵列天线(PI天线),可在从接收站1121看到的干扰方向上指向零点、以及在期望信号方向上指向高的指向性。
[0009] 但是,该阵列天线虽然可通过控制其指向性,通过在干扰方向上指向零点或在希望波方向上使指向性转向,从而来进行干扰抑制,但由于干扰抑制效果与天线规模处于折中权衡关系,此外,阵列天线的天线硬件规模会较大地影响装置规模、价格,所以存在难以适用于小型便携终端等的问题。
[0010] 如上所述,阵列天线虽然可通过控制其指向性,通过在干扰方向上指向零点或在希望波方向上使指向性转向,从而来进行干扰抑制,但由于干扰抑制效果与天线规模处于折中权衡关系,此外,阵列天线的天线硬件规模会较大地影响装置规模、价格,所以存在难以适用于小型便携终端等的问题。
[0011] 非 专 利 文 献 1:S.Haykin,“Cognitive Radio:Brain-Empowered Wireless Communications,”IEEE JSAC,VOL23.NO.2.pp.201-220,Feb.2005.
[0012] 非专利文献2:菊间信良“基于阵列天线的适应信号处理”第六章,科学技术出版,1998年
[0013] 非专利文献3:Winters,J.H.,“Smart antennas for wireless systems,”IEEE Wireless Communications,Vol.5,Issue.1 pp.23-27,Feb.1998.

发明内容

[0014] 本发明是鉴于这种实际情况而做出的,本发明的目的在于提供一种即便是不具备阵列天线的小型接收站装置也可通过天线指向性控制来进行干扰抑制的指向性控制系统、控制装置、合作站装置、接收站装置、指向性控制方法。
[0015] (1)本发明为了解决上述问题而做出的,是一种指向性控制系统,具备:第一接收站装置,接收干扰信号与期望信号;合作站装置,配置在与所述第一接收站装置不同的地点,利用天线来接收信号;以及控制装置,控制所述第一接收站装置的天线的指向性,其中,所述控制装置将所述第一接收站装置的天线与所述合作站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将由所述第一接收站装置的天线接收到的接收信号与由所述合作站装置的天线接收到的接收信号加权相加,从而在所述阵列天线中合成在干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
[0016] (2)此外,在本发明的指向性控制系统中,所述控制装置可以具备接收信号接收部,从所述第一接收站装置接收由所述第一接收站装置的天线接收到的第一接收信号X1,从所述合作站装置接收由所述合作站装置的天线接收到的第二接收信号X2;权重系数算出部,根据由所述接收信号接收部接收到的第一和第二接收信号X1、X2,算出针对所述第一接收信号X1的第一权重系数W1和针对所述第二接收信号X2的第二权重系数W2,以使由所述第一接收站装置的天线与所述合作站装置的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点;权重系数发送部,向所述第一接收站装置发送所述第一权重系数W1,并且向所述合作站装置发送所述第二权重系数W2;乘法信号接收部,从所述第一接收站装置接收所述第一接收信号X1与所述第一权重系数W1的乘法值W1·X1的信号,并且,从所述合作站装置接收所述第二接收信号X2与所述第二权重系数W2的乘法值W2·X2的信号;合成信号生成部,生成所述乘法值W1·X1与所述乘法值W2·X2的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2;以及合成信号发送部,向所述第一接收站装置发送由所述合成信号生成部生成的合成值Y的信号。
[0017] (3)此外,在本发明的指向性控制系统中,所述控制装置可以具备接收信号接收部,从所述第一接收站装置接收由所述第一接收站装置的天线接收到的第一接收信号X1,从所述合作站装置接收由所述合作站装置的天线接收到的第二接收信号X2;权重系数算出部,根据由所述接收信号接收部接收到的第一和第二接收信号X1、X2,算出针对所述第一接收信号X1的第一权重系数W1和针对所述第二接收信号X2的第二权重系数W2,以使由所述第一接收站装置的天线与所述合作站装置的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点;合成信号生成部,算出所述第一接收信号X1与所述第一权重系数W1的乘法值W1·X1,并且,算出所述第二接收信号X2与所述第二权重系数W2的乘法值W2·X2,生成乘法值W1·X1与乘法值W2·X2的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2;以及合成信号发送部,向所述第一接收站装置发送由所述合成信号生成部生成的合成值Y的信号。
[0018] (4)此外,在本发明的指向性控制系统中,可以是,配置第二接收站装置来代替所述合作站装置,所述第一接收站装置将第一发送信号设为其期望信号,所述第二接收站装置将第二发送信号设为其期望信号,并且,将对其他接收站装置的发送信号视为干扰信号,所述控制装置具备:指向性控制部,将所述第一接收站装置的天线与所述第二接收站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将由所述第一接收站装置的天线接收到的接收信号与由所述第二接收站装置的天线接收到的接收信号加权相加,从而在所述阵列天线中,在第一接收站装置接收时,形成在对于第一接收站装置的干扰信号到来方向上具有零点的指向性图案,在第二接收站装置接收时,形成在对于第二接收站装置的干扰信号到来方向上具有零点的指向性图案。
[0019] (5)此外,在本发明的指向性控制系统中,可以具备:权重系数算出部,在所述第一接收站装置接收信号的第一定时,算出针对所述第一接收站装置的接收信号X1的权重系数W1和针对所述第二接收站装置的接收信号X2的权重系数W2,以使所述阵列天线的指向性图案在所述第一接收站装置中在干扰信号的到来方向上形成零点,并且,在与所述第一定时不同的所述第二接收站装置接收信号的第二定时,算出针对所述第一接收站装置的接收信号X1’的权重系数W1’和针对所述第二接收站装置的接收信号X2’的权重系数W2’,以使所述阵列天线的指向性图案在所述第二接收站装置中在干扰信号的到来方向上形成零点;权重系数发送部,在所述第一定时,向所述第一接收站装置发送所述权重系数W1,而且向所述第二接收站装置发送所述权重系数W2,并且,在所述第二定时,向所述第一接收站装置发送所述权重系数W1’,而且向所述第二接收站装置发送所述权重系数W2’;合成信号生成部,在所述第一定时,从所述第一接收站装置接收所述接收信号X1与权重系数W1的乘法值W1·X1的信号,从所述第二接收站装置接收所述接收信号X2与权重系数W2的乘法值W2·X2的信号,生成合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)的信号,并且,在所述第二定时,从所述第一接收站装置接收所述接收信号X1’与权重系数W1’的乘法值W1’·X1’的信号,从所述第二接收站装置接收所述接收信号X2’与权重系数W2’的乘法值W2’·X2’的信号,生成合成值Y’(Y’=W1’·X1’+W2’·X2’)的信号;以及合成信号发送部,在所述第一定时,向所述第一接收站装置发送所述合成值Y的信号,并且,在所述第二定时,向所述第二接收站装置发送所述合成值Y’的信号。
[0020] (6)此外,在本发明的指向性控制系统中,可以具备:权重系数算出部,在所述第一接收站装置接收信号的第一定时,算出针对所述第一接收站装置的接收信号X1的权重系数W1和针对所述第二接收站装置的接收信号X2的权重系数W2,以使所述阵列天线的指向性图案在所述第一接收站装置中在干扰信号的到来方向上形成零点,并且,在与所述第一定时不同的所述第二接收站装置接收信号的第二定时,算出针对所述第一接收站装置的接收信号X1’的权重系数W1’和针对所述第二接收站装置的接收信号X2’的权重系数W2’,以使所述阵列天线的指向性图案在所述第二接收站装置中在干扰信号的到来方向上形成零点;合成信号生成部,在所述第一定时,算出所述接收信号X1与权重系数W1的乘法值W1·X1、和所述接收信号X2与权重系数W2的乘法值W2·X2,生成合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)的信号,并且,在所述第二定时,算出所述接收信号X1’与权重系数W1’的乘法值W1’·X1’、和所述接收信号X2’与权重系数W2’的乘法值W2’·X2’,生成合成值Y’(Y’=W1’·X1’+W2’·X2’)的信号;以及合成信号发送部,在所述第一定时,向所述第一接收站装置发送所述合成值Y的信号,并且,在所述第二定时,向所述第二接收站装置发送所述合成值Y’的信号。
[0021] (7)此外,在本发明的指向性控制系统中,可以是,所述第一接收站装置接收多个干扰信号与所述期望信号,并且所述合作站装置配置有多个,所述控制装置具备:合作站选择部,根据所述第一接收站装置感测到的干扰波数信息与所述合作站装置中所述干扰波的接收状态信息,选择1或2个以上的合作站装置,将所述第一接收站装置的天线与所述选择到的1或2个以上的合作站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将所述第一接收站装置和选择到的合作站装置的各天线接收到的信号加权相加,从而在所述阵列天线中形成在各干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
[0022] (8)此外,在本发明的指向性控制系统中,所述控制装置可以具备:接收信号接收部,从所述第一接收站装置接收由所述第一接收站装置的天线接收到的接收信号X1,并且从所述各合作站装置接收由所述合作站选择部选择到的n个(n≥1)合作站装置的各个天线接收到的接收信号X2、X3...、Xn+1;权重系数算出部,根据由所述接收信号接收部接收到的接收信号X1和接收信号X2、...、Xn+1,算出针对所述第一接收站装置的接收信号X1的权重系数W1和针对所述合作站装置的接收信号X2、X3、...、Xn+1的各个权重系数W2、W3、...、Wn+1,以使由所述第一接收站装置的天线与所述选择到的n个合作站装置的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述各干扰信号的到来方向上形成零点;权重系数发送部,向所述第一接收站装置发送所述权重系数W1,并且向对应的合作站装置发送各个所述权重系数W2、W3、...、Wn+1;乘法信号接收部,从所述第一接收站装置接收接收信号X1与接收站权重系数W1的乘法值W1·X1的信号,并且从所述各合作站装置接收接收信号X2、X3、...、Xn+1与权重系数W2、W3...、Wn+1各自的乘法值W2·X2、W3·X3、...、Wn+1·Xn+1的信号;合成信号生成部,生成从所述第一接收站装置接收到的乘法值W1·X1、和从所述各合作站装置的每一个接收到的乘法值W2·X2、W3·X3、...、Wn+1·Xn+1的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2+W3·X3+...+Wn+1·Xn+1;以及合成信号发送部,向所述第一接收站装置发送由所述合成信号生成部生成的合成值Y的信号。
[0023] (9)此外,在本发明的指向性控制系统中,所述控制装置可以具备:接收信号接收部,从所述第一接收站装置接收由所述第一接收站装置的天线接收到的接收信号X1,并且从所述各合作站装置接收由所述合作站选择部选择到的n个(n≥1)合作站装置的各个天线接收到的接收信号X2、X3...、Xn+1;权重系数算出部,根据由所述接收信号接收部接收到的接收信号X1和接收信号X2、...、Xn+1,算出针对所述第一接收站装置的接收信号X1的权重系数W1和针对所述合作站装置的接收信号X2、X3、...、Xn+1的各个权重系数W2、W3、...、Wn+1,以使由所述第一接收站装置的天线与所述选择到的n个合作站装置的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述各干扰信号的方向上形成零点;合成信号生成部,算出从所述第一接收站装置接收到的接收信号X1与权重系数W1的乘法值W1·X1,并且,算出从所述各合作站装置接收到的接收信号X2、X3、...、Xn+1与所述权重系数W2、W3...、Wn+1各自的乘法值W2·X2、W3·X3、...、Wn+1·Xn+1,生成合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2+W3·X3+...+Wn+1·Xn+1;以及合成信号发送部,向所述第一接收站装置发送由所述合成信号生成部生成的合成值Y的信号。
[0024] (10)此外,在本发明的指向性控制系统中,可以是,所述控制装置将所述第一接收站装置的天线与所述合作站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将由所述第一接收站装置的天线接收到的接收信号与由所述合作站装置的天线接收到的接收信号加权相加,从而合成在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点、而且在所述期望信号的到来方向上具有高指向性的指向性图案。
[0025] (11)本发明的控制装置控制接收干扰信号与期望信号的第一接收站装置的天线指向性,其中,将所述第一接收站装置的天线与配置在与所述第一接收站装置不同地点的合作站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将由所述第一接收站装置的天线接收到的接收信号与由所述合作站装置的天线接收到的接收信号加权相加,从而在所述阵列天线中合成在干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
[0026] (12)此外,在本发明的控制装置中,可以具备:接收信号接收部,从所述第一接收站装置接收由所述第一接收站装置的天线接收到的第一接收信号X1,从所述合作站装置接收由所述合作站装置的天线接收到的第二接收信号X2;权重系数算出部,根据由所述接收信号接收部接收到的第一和第二接收信号X1、X2,算出针对所述第一接收信号X1的第一权重系数W1和针对所述第二接收信号X2的第二权重系数W2,以使由所述第一接收站装置的天线与所述合作站装置的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点;权重系数发送部,向所述第一接收站装置发送所述第一权重系数W1,并且向所述合作站装置发送所述第二权重系数W2;乘法信号接收部,从所述第一接收站装置接收所述第一接收信号X1与所述第一权重系数W1的乘法值W1·X1的信号,并且,从所述合作站装置接收所述第二接收信号X2与所述第二权重系数W2的乘法值W2·X2的信号;合成信号生成部,生成所述乘法值W1·X1与所述乘法值W2·X2的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2;以及合成信号发送部,向所述第一接收站装置发送由所述合成信号生成部生成的合成值Y的信号。
[0027] (13)此外,在本发明的控制装置中,可以具备:接收信号接收部,从所述第一接收站装置接收由所述第一接收站装置的天线接收到的第一接收信号X1,从所述合作站装置接收由所述合作站装置的天线接收到的第二接收信号X2;权重系数算出部,根据由所述接收信号接收部接收到的第一和第二接收信号X1、X2,算出针对所述第一接收信号X1的第一权重系数W1和针对所述第二接收信号X2的第二权重系数W2,以使由所述第一接收站装置的天线与所述合作站装置的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点;合成信号生成部,算出所述第一接收信号X1与所述第一权重系数W1的乘法值W1·X1,并且,算出所述第二接收信号X2与所述第二权重系数W2的乘法值W2·X2,生成乘法值W1·X1与乘法值W2·X2的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2;以及合成信号发送部,向所述第一接收站装置发送由所述合成信号生成部生成的合成值Y的信号。
[0028] (14)此外,在本发明的控制装置中,可以配置第二接收站装置来代替所述合作站装置,所述第一接收站装置将第一发送信号设为其期望信号,所述第二接收站装置将第二发送信号设为其期望信号,并且,将对其他接收站装置的发送信号视为干扰信号,所述控制装置具备:指向性控制部,将所述第一接收站装置的天线与所述第二接收站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将由所述第一接收站装置的天线接收到的接收信号与由所述第二接收站装置的天线接收到的接收信号加权相加,从而在所述阵列天线中,在第一接收站装置接收时,形成在对于第一接收站装置的干扰信号到来方向上具有零点的指向性图案,在第二接收站装置接收时,形成在对于第二接收站装置的干扰信号到来方向上具有零点的指向性图案。
[0029] (15)此外,在本发明的控制装置中,可以是,所述第一接收站装置接收多个干扰信号与所述期望信号,并且所述合作站装置配置有多个,具备:合作站选择部,根据所述第一接收站装置感测到的干扰波数信息与所述合作站装置中所述干扰波的接收状态信息,选择1或2个以上的合作站装置,将所述第一接收站装置的天线与所述选择到的1或2个以上的合作站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将所述第一接收站装置和选择到的合作站装置的各天线接收到的信号加权相加,从而在所述阵列天线中形成在各干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
[0030] (16)本发明的合作站装置配置在与接收站装置不同的地点,该接收站装置利用天线接收来自干扰站的干扰信号与来自发送站的期望信号,其中,所述合作站装置具备:合作站内接收信号接收部,接收由所述接收站装置的天线接收到的第一接收信号X1;合作站内权重系数算出部,根据所述第一接收信号X1和由合作站装置自身的天线接收到的第二接收信号X2,算出针对所述第一接收信号X1的第一权重系数W1和针对所述第二接收信号X2的第二权重系数W2,以使由所述接收站装置的天线与所述合作站装置自身的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点;以及合作站内合成信号发送部,向所述接收站装置发送根据所述第一接收信号X1、所述第一权重系数W1、所述第二接收信号X2和所述第二权重系数W2而生成的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2。
[0031] (17)在本发明的合作站装置中,可以进一步具备:合作站内权重系数发送部,向所述接收站装置发送所述第一权重系数W1;合作站内乘法信号接收部,从所述接收站装置接收所述第一接收信号X1与所述第一权重系数W1的乘法值W1·X1的信号;以及合作站内合成信号生成部,算出所述第二接收信号X2与所述第二权重系数W2的乘法值W2·X2,并且,生成该乘法值W2·X2与从所述接收站装置接收到的乘法值W1·X1的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2。
[0032] (18)在本发明的合作站装置中,可以进一步具备:合作站内合成信号生成部,算出所述第一接收信号X1与所述第一权重系数W1的乘法值W1·X1,并且,算出所述第二接收信号X2与所述第二权重系数W2的乘法值W2·X2,生成乘法值W1·X1与乘法值W2·X2的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2。
[0033] (19)在本发明的合作站装置中,可以是所述合作站内权重系数算出部算出所述接收站装置、所述合作站自身和其他合作站装置各自的权重系数,以使由所述接收站装置的天线、所述合作站装置自身的天线和所述其他合作站装置形成的阵列天线的指向性图案在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点,所述合作站内合成信号发送部向所述接收站装置发送合成值,所述合成值根据所述接收站装置、所述合作站自身与所述其他合作站装置各自的接收信号、和所述合作站内权重系数算出部算出的各个权重系数生成。
[0034] (20)本发明的接收站装置利用天线来接收来自干扰站的干扰信号和来自发送站的期望信号,其中,所述接收站装置具备:接收站内接收信号接收部,接收由合作站装置的天线接收到的第二接收信号X2,该合作站装置配置在与所述接收站装置不同的地点,并且,接收所述干扰信号与期望信号;接收站内权重系数算出部,根据所述第二接收信号X2和由接收站装置自身的天线接收到的第一接收信号X1,算出针对所述第一接收信号X1的第一权重系数W1和针对所述第二接收信号X2的第二权重系数W2,以使由所述合作站装置的天线与所述接收站装置自身的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点;以及接收站内合成信号生成部,根据所述第一接收信号X1、所述第一权重系数W1、所述第二接收信号X2和所述第二权重系数W2,生成合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2。
[0035] (21)此外,在本发明的接收站装置中,可以进一步具备:接收站内权重系数发送部,向所述合作站装置发送所述第二权重系数W2;以及接收站内乘法信号接收部,从所述合作站装置接收所述第二接收信号X2与所述第二权重系数W2的乘法值W2·X2的信号,所述接收站内合成信号生成部算出所述第一接收信号X1与所述第一权重系数W1的乘法值W1·X1,并且,生成该乘法值W1·X1与从所述合作站装置接收到的乘法值W2·X2的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2。
[0036] (22)此外,在本发明的接收站装置中,可以是,所述接收站内合成信号生成部算出所述第一接收信号X1与所述第一权重系数W1的乘法值W1·X1,并且,算出所述第二接收信号X2与所述第二权重系数W2的乘法值W2·X2,生成乘法值W1·X1与乘法值W2·X2的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2。
[0037] (23)此外,在本发明的接收站装置中,可以是,所述接收站内接收信号接收部接收由第一和第二合作站装置的各天线接收到的各接收信号,所述第一和第二合作站装置配置在与所述接收站装置不同的地点,并且,接收所述干扰信号与期望信号,所述接收站内权重系数算出部根据所述第一和第二合作站装置的各天线接收到的各接收信号、与由接收站装置自身的天线接收到的接收信号,算出所述第一和第二合作站装置与所述接收站装置自身各自的权重系数,以使由所述第一和第二合作站装置的天线与所述接收站装置自身的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点,所述接收站内合成信号生成部根据由所述第一和第二合作站装置的各天线接收到的各接收信号、由接收站装置自身的天线接收到的接收信号、以及所述第一和第二合作站装置和所述接收站装置自身各自的权重系数,生成合成值。
[0038] (24)此外,在本发明的接收站装置中,可以具备:合作站选择部,根据感测到的干扰波数信息与所述合作站装置中所述干扰波的接收状态信息,选择1或2个以上的合作站装置,将自接收站装置的天线与所述选择到的1或2个以上的合作站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将自接收站装置和选择到的合作站装置的各天线接收到的信号加权相加,从而在所述阵列天线中形成在各干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
[0039] (25)本发明的指向性控制方法使用如下装置:第一接收站装置,接收干扰信号与期望信号;合作站装置,配置在与所述第一接收站装置不同的地点,利用天线接收信号;以及控制装置,控制所述第一接收站装置的天线指向性,其中,所述控制装置将所述第一接收站装置的天线与所述合作站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将由所述第一接收站装置的天线接收到的接收信号与由所述合作站装置的天线接收到的接收信号加权相加,从而在所述阵列天线中合成在干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
[0040] (26)此外,在本发明的指向性控制方法中,所述控制装置可以具有:接收信号接收过程,从所述第一接收站装置接收由所述第一接收站装置的天线接收到的第一接收信号X1,从所述合作站装置接收由所述合作站装置的天线接收到的第二接收信号X2;权重系数算出过程,根据所述接收信号接收过程接收到的第一和第二接收信号X1、X2,算出针对所述第一接收信号X1的第一权重系数W1和针对所述第二接收信号X2的第二权重系数W2,以使由所述第一接收站装置的天线与所述合作站装置的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点;权重系数发送过程,向所述第一接收站装置发送所述第一权重系数W1,并且向所述合作站装置发送所述第二权重系数W2;乘法信号接收过程,从所述第一接收站装置接收所述第一接收信号X1与所述第一权重系数W1的乘法值W1·X1的信号,并且,从所述合作站装置接收所述第二接收信号X2与所述第二权重系数W2的乘法值W2·X2的信号;合成信号生成过程,生成所述乘法值W1·X1与所述乘法值W2·X2的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2;以及合成信号发送过程,向所述第一接收站装置发送由所述合成信号生成过程生成的合成值Y的信号。
[0041] (27)此外,在本发明的指向性控制方法中,所述控制装置可以具有:接收信号接收过程,从所述第一接收站装置接收由所述第一接收站装置的天线接收到的第一接收信号X1,从所述合作站装置接收由所述合作站装置的天线接收到的第二接收信号X2;权重系数算出过程,根据由所述接收信号接收过程接收到的第一和第二接收信号X1、X2,算出针对所述第一接收信号X1的第一权重系数W1和针对所述第二接收信号X2的第二权重系数W2,以使由所述第一接收站装置的天线与所述合作站装置的天线形成的阵列天线的指向性图案在所述阵列天线中在干扰信号的到来方向上具有零点;合成信号生成过程,算出所述第一接收信号X1与所述第一权重系数W1的乘法值W1·X1,并且,算出所述第二接收信号X2与所述第二权重系数W2的乘法值W2·X2,生成乘法值W1·X1与乘法值W2·X2的合成值Y的信号,Y=W1·X1+W2·X2;以及合成信号发送过程,向所述第一接收站装置发送所述合成信号生成过程生成的合成值Y的信号。
[0042] (28)此外,在本发明的指向性控制方法中,可以是,配置第二接收站装置来代替所述合作站装置,所述第一接收站装置将第一发送信号设为其期望信号,所述第二接收站装置将第二发送信号设为其期望信号,并且,将对其他接收站装置的发送信号视为干扰信号,所述控制装置具有:指向性控制过程,将所述第一接收站装置的天线与所述第二接收站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将由所述第一接收站装置的天线接收到的接收信号与由所述第二接收站装置的天线接收到的接收信号加权相加,从而在所述阵列天线中,在第一接收站装置接收时,形成在对于第一接收站装置的干扰信号到来方向上具有零点的指向性图案,在第二接收站装置接收时,形成在对于第二接收站装置的干扰信号到来方向上具有零点的指向性图案。
[0043] (29)此外,在本发明的指向性控制方法中,可以是,所述第一接收站装置接收多个干扰信号与所述期望信号,并且所述合作站装置配置有多个,所述控制装置具有:合作站选择过程,根据所述第一接收站装置感测到的干扰波数信息与所述合作站装置中所述干扰波的接收状态信息,选择1或2个以上的合作站装置,将所述第一接收站装置的天线与所述选择到的1或2个以上的合作站装置的天线合起来看作一个阵列天线,通过将所述第一接收站装置和选择到的合作站装置的各天线接收到的信号加权相加,从而在所述阵列天线中形成在各干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
[0044] 发明效果
[0045] 在本发明的指向性控制系统、控制装置、合作站装置、接收站装置、指向性控制方法中,即便是不具备阵列天线的小型接收站装置(例如便携电话机等),也可通过天线指向性控制来进行干扰抑制。附图说明
[0046] 图1是表示本发明第一实施方式的指向性控制系统的构成的图。
[0047] 图2是表示图1所示指向性控制系统中各部的构成例的图。
[0048] 图3是表示本发明第二实施方式的指向性控制系统的构成的图。
[0049] 图4是表示图3所示指向性控制系统中各部的构成例的图。
[0050] 图5是表示本发明第三实施方式的指向性控制系统的构成的图。
[0051] 图6是表示图5所示指向性控制系统中各部的构成例的图。
[0052] 图7是表示本发明第四实施方式的指向性控制系统的构成的图。
[0053] 图8是表示图7所示指向性控制系统中各部的构成例的图。
[0054] 图9是表示本发明第五实施方式的指向性控制系统的构成的图。
[0055] 图10是表示图9所示指向性控制系统中各部的构成例的图。
[0056] 图11是表示本发明第六实施方式的指向性控制系统的构成的图。
[0057] 图12是表示图11所示指向性控制系统中各部的构成例的图。
[0058] 图13是表示本发明第七实施方式的指向性控制系统的构成的图。
[0059] 图14是表示图13所示指向性控制系统中各部的构成例的图。
[0060] 图15是表示本发明第八实施方式的指向性控制系统的构成的图。
[0061] 图16是表示图15所示指向性控制系统中各部的构成例的图。
[0062] 图17是表示本发明第九实施方式的指向性控制系统的构成的图。
[0063] 图18是表示TDMA方式中权重系数的发送定时的图。
[0064] 图19是表示图17所示指向性控制系统中各部的构成例的图。
[0065] 图20是表示本发明第十实施方式的指向性控制系统的构成的图。
[0066] 图21是表示本发明第十一实施方式的指向性控制系统的构成的图。
[0067] 图22是表示本发明第十二实施方式的指向性控制系统的构成的图。
[0068] 图23是表示图20所示指向性控制系统中各部的构成例的图。
[0069] 图24是表示本发明第十三实施方式的指向性控制系统的构成的图。
[0070] 图25是表示CSMA方式中权重系数的发送定时的图。
[0071] 图26是表示图24所示指向性控制系统中各部的构成例的图。
[0072] 图27是表示本发明第十四实施方式的指向性控制系统的构成的图。
[0073] 图28是表示图26所示指向性控制系统中各部的构成例的图。
[0074] 图29是表示本发明第十五实施方式的指向性控制系统的构成的图。
[0075] 图30是表示图29所示指向性控制系统中的处理流程概要的图。
[0076] 图31是表示图29所示指向性控制系统中各站装置的处理流程的序列图。
[0077] 图32是表示图29所示指向性控制系统中各部的构成例的图。
[0078] 图33是表示本发明第十六实施方式的指向性控制系统的构成的图。
[0079] 图34是表示图33所示指向性控制系统中各部的构成例的图。
[0080] 图35是表示图33所示指向性控制系统中各站装置的处理流程的序列图。
[0081] 图36是表示本发明第十七实施方式的指向性控制系统的构成的图。
[0082] 图37是表示图36所示指向性控制系统中各站装置的处理流程的序列图。
[0083] 图38是表示图36所示指向性控制系统中各部的构成例的图。
[0084] 图39是表示本发明第十八实施方式的指向性控制系统的构成的图。
[0085] 图40是表示本发明第十九实施方式的指向性控制系统的构成的图。
[0086] 图41是表示图40所示指向性控制系统中各部的构成例的图。
[0087] 图42是表示图40所示指向性控制系统中各站装置的处理流程的序列图。
[0088] 图43是用于说明现有阵列天线干扰抑制方法的图。
[0089] 附图标记说明
[0090] 1011 干扰站
[0091] 1012、1012A、1012B 发送站
[0092] 1101、1101A-1101G 接收站
[0093] 1102 天线
[0094] 1111 接收站内接收信号发送部
[0095] 1112 接收站内权重系数接收部
[0096] 1113 接收站内乘法部
[0097] 1114 接收站内乘法信号发送部
[0098] 1115 接收站内合成信号接收部
[0099] 1201、1201A-1201G 合作站
[0100] 1202 天线
[0101] 1211 合作站内接收信号发送部
[0102] 1212 合作站内权重系数接收部
[0103] 1213 合作站内乘法部
[0104] 1214 合作站内乘法信号发送部
[0105] 1301、1301A 控制装置
[0106] 1301B、1301C 合作站内控制装置
[0107] 1301D、1301E 发送站内控制装置
[0108] 1301F、1301G 接收站内控制装置
[0109] 1311 接收信号接收部
[0110] 1312 权重系数算出部
[0111] 1313 权重系数发送部
[0112] 1314 乘法信号接收部
[0113] 1315 合成信号生成部
[0114] 1316 合成信号发送部
[0115] 1321 合作站内接收信号接收部
[0116] 1322 合作站内权重系数算出部
[0117] 1323 合作站内权重系数发送部
[0118] 1324 合作站内乘法信号接收部
[0119] 1325 合作站内合成信号生成部
[0120] 1326 合作站内合成信号发送部
[0121] 1331 发送站内接收信号接收部
[0122] 1332 发送站内权重系数算出部
[0123] 1333 发送站内权重系数发送部
[0124] 1334 发送站内乘法信号接收部
[0125] 1335 发送站内合成信号生成部
[0126] 1336 发送站内合成信号发送部
[0127] 1341 接收站内接收信号接收部
[0128] 1342 接收站内权重系数算出部
[0129] 1343 接收站内权重系数发送部
[0130] 1344 接收站内乘法信号接收部
[0131] 1345 接收站内合成信号生成部
[0132] 2011 干扰站
[0133] 2021、2022、2021A、2022A 发送站
[0134] 2101、2101A、2101B、2101C 接收站
[0135] 2102 天线
[0136] 2110 第一接收站内TDMA通信控制部
[0137] 2110B 第一接收站内CSMA通信控制部
[0138] 2111 第一接收站内接收信号发送部
[0139] 2112 第一接收站内权重系数接收部
[0140] 2113 第一接收站内乘法部
[0141] 2114 第一接收站内乘法信号发送部
[0142] 2115 第一接收站内合成信号接收部
[0143] 2201、2201A、2201B、2201C 接收站
[0144] 2202 天线
[0145] 2210 第二接收站内TDMA通信控制部
[0146] 2210B 第二接收站内CSMA通信控制部
[0147] 2211 第二接收站内接收信号发送部
[0148] 2212 第二接收站内权重系数接收部
[0149] 2213 第二接收站内乘法部
[0150] 2214 第二接收站内乘法信号发送部
[0151] 2215 第二接收站内合成信号接收部
[0152] 2301、2301A、2301B、2301C 指向性控制装置
[0153] 2310 TDMA通信控制部
[0154] 2310B CSMA通信控制部
[0155] 2311 接收信号接收部
[0156] 2312 权重系数算出部
[0157] 2313 权重系数发送部
[0158] 2314 乘法信号接收部
[0159] 2315 合成信号生成部
[0160] 2316 合成信号发送部
[0161] 3011 干扰站
[0162] 3021 发送站
[0163] 3022 合作站选择部
[0164] 3023 干扰波数接收部
[0165] 3024 合作站干扰波信息接收部
[0166] 3025 合作请求
[0167] 3101、3101A-3101C 接收站
[0168] 3102 天线
[0169] 3111 接收站内干扰波检测部
[0170] 3112 接收站内接收信号发送部
[0171] 3113 接收站内权重系数接收部
[0172] 3114 接收站内乘法部
[0173] 3115 接收站内乘法信号发送部
[0174] 3116 接收站内合成信号接收部
[0175] 3201 合作站
[0176] 3202 天线
[0177] 3211 第一合作站内接收状态通知部
[0178] 3212 第一合作站内请求信号接收部
[0179] 3213 第一合作站内接收信号发送部
[0180] 3214 第一合作站内权重系数接收部
[0181] 3215 第一合作站内乘法部
[0182] 3216 第一合作站内乘法信号发送部
[0183] 3301 合作站
[0184] 3302 天线
[0185] 3311 第二合作站内接收状态通知部
[0186] 3312 第二合作站内请求信号接收部
[0187] 3313 第二合作站内接收信号发送部
[0188] 3314 第二合作站内权重系数接收部
[0189] 3315 第二合作站内乘法部
[0190] 3316 第二合作站内乘法信号发送部
[0191] 3401、3401A、3401B、3401C 控制装置
[0192] 3411 接收信号接收部
[0193] 3412 权重系数算出部
[0194] 3413 权重系数发送部
[0195] 3414 乘法信号接收部
[0196] 3415 合成信号生成部
[0197] 3416 合成信号发送部
[0198] 3417 合作站选择部
[0199] 3418 干扰波数接收部
[0200] 3419 合作站干扰波信息接收部
[0201] 3420 合作请求部

具体实施方式

[0202] 下面,参照附图来说明本发明的实施方式。
[0203] 另外,在本说明书中,将从干扰站发送的1或2个以上的干扰波信号称为“干扰信号”,此外,将从发送站装置发送的期望波信号称为“期望信号”。此外,在以下的说明中,所述“发送站装置”简称为“发送站”,所述“接收站装置”简称为“接收站”,所述“合作站装置”简称为“合作站”。
[0204] [第一实施方式]
[0205] 图1是表示本发明第一实施方式的指向性控制系统的整体构成的图,表示在同一时间、同一地点、多个小区/系统共用同一频率时的实例。
[0206] 在图1所示实例中,构成为将均不是阵列天线构成的接收站1101与合作站1201合起来看作一个阵列天线系统。而且,还构成为根据双方接收到的期望信号D与干扰信号U的合成信号或干扰信号,在控制装置1301中对阵列天线相位进行加权,在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点而且在期望信号的到来方向上具有高指向性的指向性图案P10。或者,构成为在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案P10。
[0207] 在上述控制装置1301中,在进行加权(求出权重系数)的情况下,例如可使用功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法。下面,说明使用功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法的步骤。
[0208] 图1中,在接收站1101中利用天线1102来接收期望信号D与干扰信号U。将由天线1102接收到的接收信号X1发送到控制装置1301。此外,在合作站1201中利用天线1202来接收期望信号D与干扰信号U。将由天线1202接收到的接收信号X2发送到控制装置1301。另外,在第一实施方式中,仅在权重系数算出时从接收站1101向控制装置1301发送接收信号X1、和从合作站1201向控制装置1301发送接收信号X2。
[0209] 在控制装置1301中,根据接收信号X1和X2,利用下述计算式,计算权重系数W,以使接收站1101中的接收功率最小。
[0210] 首先,求出接收信号X1、X2的相关矩阵R。
[0211] [式1]
[0212]
[0213] 接着,根据相关矩阵R的逆矩阵与导向矢量(steering vector)S(1、0)的转置矩阵,求出最佳权重系数W。该导向矢量S(1、0)用于使一个天线的权重系数固定。
[0214] [式2]-1
[0215] W=R ST
[0216] S=[1 0]
[0217] 而且,根据最佳权重系数W,算出针对接收信号X1的权重系数W1与针对接收信号X2的权重系数W2。
[0218] [式3]T
[0219] W=[w1 w2]
[0220] 利用上述步骤,当算出针对接收信号X1的权重系数W1与针对接收信号X2的权重系数W2时,控制装置1301向接收站1101发送针对接收信号X1的权重系数W1,向合作站1201发送针对接收信号X2的权重系数W2。
[0221] 在接收站1101中将从控制装置1301接收到的权重系数W1与接收信号X1相乘(W1·X1),将该乘法值W1·X1的信号发送给控制装置1301。另一方面,合作站1201将从控制装置1301接收到的权重系数W2与接收信号X2相乘(W2·X2),将该乘法值W2·X2的信号发送给控制装置1301。
[0222] 控制装置1301根据从接收站1101接收到的乘法值W1·X1的信号、与从合作站1201接收到的乘法值W2·X2的信号,求出合成值Y。
[0223] 合成值Y=W1·X1+W2·X2
[0224] 而且,控制装置1301将合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)的信号发送给接收站1101。接收站1101将从控制装置1301接收到的合成值Y的信号设为接收信号。
[0225] 由此,即便是不具有阵列天线的接收站1101也可与周围合作站1201的天线合起来构成一个阵列天线,可在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点而且在期望信号的到来方向上具有高指向性的指向性图案P10。或者,可在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案P10。这样,由于可不影响装置规模地得到阵列天线的干扰抑制效果,所以接收站1101即便是不具备阵列天线的小型接收站装置(例如便携电话等),也可通过天线指向性控制来进行干扰抑制。此外,接收站1101接收信号时形成的阵列天线的指向性图案P10也可用于接收站1101发送信号时。
[0226] 另外,控制装置1301中求出权重系数的算法不限于上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法。例如,作为控制算法,也可以是迫零算法(zero forcing)(ZF)或最小均方误差算法(MMSE)等。进而,作为控制指标,也可以是接收功率、接收SI、接收错误率等。
[0227] 此外,图2是表示本发明第一实施方式的指向性控制系统中的接收站1101、合作站1201和控制装置1301的构成例的图。
[0228] 首先,说明控制装置1301的构成。
[0229] 控制装置1301内的接收信号接收部1311进行如下处理,即从接收站1101接收由接收站1101的天线1102接收到的接收信号X1,并且从合作站1201接收由合作站1201的天线1202接收到的接收信号X2。另外,仅在算出针对接收信号X1、X2的权重系数时才从接收站1101向控制装置1301发送接收信号X1、以及从合作站1201向控制装置1301发送接收信号X2。
[0230] 权重系数算出部1312进行如下处理,即根据由接收信号接收部1311接收到的接收信号X1和X2,算出接收信号X1的权重系数W1与接收信号X2的权重系数W2,以使由天线1102与天线1202形成的阵列天线的指向性图案在干扰信号的到来方向上具有零点,而且在期望信号的到来方向上具有高的指向性。或者,进行如下处理,即算出接收信号X1的权重系数W1与接收信号X2的权重系数W2,以使阵列天线的指向性图案在干扰信号的到来方向上具有零点。该权重系数的算出中可使用上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法。
[0231] 权重系数发送部1313进行如下处理,即向接收站1101发送由权重系数算出部1312算出的权重系数W1,并且向合作站1201发送权重系数W2。
[0232] 乘法信号接收部1314进行如下处理,即从接收站1101接收接收信号X1与权重系数W1的乘法值W1·X1的信号,并且从合作站1201接收接收信号X2与权重系数W2的乘法值W2·X2的信号。
[0233] 合成信号生成部1315进行如下处理,生成从接收站1101接收到的乘法值W1·X1与从合作站1201接收到的乘法值W2·X2的合成值Y“Y=W1·X1+W2·X2”的信号。
[0234] 合成信号发送部1316进行如下处理,即将合成信号生成部1315生成的合成值Y的信号发送到接收站1101。
[0235] 下面,说明接收站1101的构成。
[0236] 接收站1101内的接收站内接收信号发送部1111进行如下处理,即将由天线1102接收到的干扰信号U和期望信号D的接收信号X1发送到控制装置1301。
[0237] 接收站内权重系数接收部1112进行从控制装置1301接收权重系数W1的处理。
[0238] 接收站内乘法部1113进行将从控制装置1301接收到的权重系数W1与接收信号X1相乘(W1·X1)的处理。
[0239] 接收站内乘法信号发送部1114进行将由接收站内乘法部1113算出的乘法值(W1·X1)的信号发送到控制装置1301的处理。接收站内合成信号接收部1115进行从控制装置1301接收合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)的信号的处理。
[0240] 下面,说明合作站1201的构成。
[0241] 合作站1201内的合作站内接收信号发送部1211进行将由天线1202接收到的干扰信号U和期望信号D的接收信号X2发送到控制装置1301的处理。
[0242] 合作站内权重系数接收部1212进行从控制装置1301接收权重系数W2的处理。合作站内乘法部1213进行将从控制装置1301接收到的权重系数W2与接收信号X2相乘(W2·X2)的处理。
[0243] 合作站内乘法信号发送部1214进行将由合作站内乘法部1213算出的乘法值(W2·X2)的信号发送到控制装置1301的处理。
[0244] 通过上述构成,即便接收站1101是不具备阵列天线的小型接收站装置(例如便携电话机等),也可形成在干扰信号的到来方向上具有零点而且在期望信号的到来方向上具有高指向性的指向性图案。或者,可形成在干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。即,可不影响装置规模地得到阵列天线的干扰抑制效果。
[0245] [第二实施方式]
[0246] 图3是表示本发明第二实施方式的指向性控制系统的整体构成的图。
[0247] 图3所示实例与图1所示实例一样,构成为将均不是阵列天线构成的接收站1101A与合作站1201A合起来看作一个阵列天线系统。而且,还构成为根据双方接收到的期望信号D与干扰信号U的合成信号或干扰信号,在控制装置1301A中对阵列天线相位进行加权,在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点而且在期望信号的到来方向上具有高指向性的指向性图案。或者,构成为在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
[0248] 图3所示构成例与图1所示第一实施方式的构成例在构成上的不同之处在于,图3中,控制装置1301A不向接收站1101A发送权重系数W1,此外,控制装置1301A不向合作站1201A发送权重系数W2。此外,不同之处在于,在控制装置1301A中,将权重系数W1与接收信号X1相乘,并且将权重系数W2与接收信号X2相乘。进而,不同之处在于,接收站
1101A始终向控制装置1301A发送接收信号X1(图1中始终发送乘法值W1·X1),此外,不同之处在于合作站1201A始终向控制装置1301A发送接收信号X2(图1中始终发送乘法值W2·X2)。其他构成与图1所示构成一样。
[0249] 这样,在控制装置1301A中通过将权重系数W1与接收信号X1相乘、以及将权重系数W2与接收信号X2相乘,从而不必从控制装置1301A对接收站1101A和合作站1201A发送权重系数的信号。此外,在接收站1101A和合作站1201A中,可不进行权重系数与接收信号的乘法处理,可简化接收站1101A和合作站1201A中的处理。
[0250] 此外,图4是表示本发明第二实施方式的指向性控制系统中的接收站1101A、合作站1201A和控制装置1301A的构成例的图。
[0251] 在图4所示构成例中,与图2所示的第一实施方式的构成例相比,省略图2所示的控制装置1301内的权重系数发送部1313和乘法信号接收部1314。此外,省略图2所示接收站1101内的接收站内权重系数接收部1112、接收站内乘法部1113与接收站内乘法信号发送部1114。进而,省略图2所示合作站1201内的合作站内权重系数接收部1212、合作站内乘法部1213与合作站内乘法信号发送部1214。
[0252] 即,在图4所示的构成例中,由于不从控制装置1301A对接收站1101A和合作站1201A发送权重系数W1、W2的信号,此外,在接收站1101A和合作站1201A中不进行权重系数与接收信号的乘法处理,所以省略与其关联的处理部。该权重系数与接收信号的乘法处理由控制装置1301A内的合成信号生成部1315进行。其他构成与图2所示的构成一样。因此,向相同构成部分附加相同附图标记,省略重复说明。
[0253] [第三实施方式]
[0254] 图5是表示本发明第三实施方式的指向性控制系统的整体构成的图,表示在同一时间、同一地点、多个小区/系统共用同一频率时的实例。
[0255] 在图5所示实例中,构成为将均不是阵列天线构成的接收站1101B与合作站1201B合起来看作一个阵列天线系统。而且,还构成为根据双方接收到的期望信号D与干扰信号U的合成信号或干扰信号,在合作站1201B内设置的合作站内控制装置1301B中对阵列天线相位进行加权,在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点而且在期望信号的到来方向上具有高指向性的指向性图案。或者,构成为在阵列天线中形成在干扰波的到来方向上具有零点的指向性图案。
[0256] 在上述合作站内控制装置1301B中,从接收站1101B接收由接收站1101B的天线1102接收到的接收信号X1。另外,在第三实施方式中,仅在权重系数W1算出时从接收站
1101B向合作站内控制装置1301B发送接收信号X1。
[0257] 而且,在合作站内控制装置1301B中,例如使用上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法,根据合作站1201B的天线1202接收到的接收信号X2与接收站1101B的天线1102接收到的接收信号X1,算出针对接收信号X1的权重系数W1与针对接收信号X2的权重系数W2。算出该权重系数W1、W2,以使由天线1102与天线1202形成的阵列天线的指向性图案在干扰信号的到来方向上具有零点,而且在期望信号的到来方向上具有高的指向性。或者,算出该权重系数W1、W2,以使阵列天线的指向性图案在干扰信号的到来方向上具有零点。
[0258] 而且,合作站内控制装置1301B向接收站1101B发送针对接收信号X1的权重系数W1。在接收站1101B中将从合作站内控制装置1301B接收到的权重系数W1与接收信号X1相乘(W1·X1),将该乘法值W1·X1的信号发送给合作站内控制装置1301B。
[0259] 合作站内控制装置1301B算出由合作站自身的天线1202接收到的接收信号X2与权重系数W2的乘法值W2·X2。而且,根据该乘法值W2·X2和从接收站1101B接收到的乘法值W1·X1,求出合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)。
[0260] 而且,合作站内控制装置1301B将合成值Y的信号发送给接收站1101B。接收站1101B将从合作站内控制装置1301B接收到的合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)的信号设为接收信号。
[0261] 由此,即便是不具有阵列天线的接收站1101B也可与周围合作站1201B的天线合起来构成一个阵列天线,可在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点而且在期望信号的到来方向上具有高指向性的指向性图案。或者,可在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。因此,即便接收站1101B是不具备阵列天线的小型接收站装置(例如便携电话机等),也可不影响装置规模地得到阵列天线的干扰抑制效果。此外,接收站1101B接收信号时形成的阵列天线的指向性图案也可用于接收站1101B发送信号时。
[0262] 此外,不必像第一实施方式和第二实施方式那样单独设置控制装置,可利用合作站1201B来算出权重系数W1、W2和生成合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)的信号。
[0263] 另外,合作站内控制装置1301B中求出权重系数的算法不限于上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法。例如,作为控制算法,也可以是迫零算法(ZF)或最小均方误差算法(MMSE)等。进而,作为控制指标,也可以是接收功率、接收SI、接收错误率等。
[0264] 此外,图6是表示本发明第三实施方式的指向性控制系统中的接收站1101B、合作站1201B和合作站内控制装置1301B的构成例的图。
[0265] 首先,说明合作站1201B的构成。
[0266] 在合作站1201B中,利用天线1202接收干扰信号U与期望信号D,作为接收信号X2。此外,在合作站1201B内设置合作站内控制装置1301B。
[0267] 合作站内控制装置1301B的合作站内接收信号接收部1321进行从接收站1101B接收由接收站1101B的天线1102接收到的接收信号X1的处理。
[0268] 合作站内权重系数算出部1322进行如下处理,即根据由合作站内接收信号接收部1321接收到的接收信号X1和由天线1202接收到的接收信号X2,算出接收信号X1的权重系数W1与接收信号X2的权重系数W2,以使由天线1102与天线1202形成的阵列天线的指向性图案在干扰信号的到来方向上具有零点,并且在期望信号的到来方向上具有高的指向性。或进行如下处理,即算出接收信号X1的权重系数W1与接收信号X2的权重系数W2,以使阵列天线的指向性图案在干扰信号的到来方向上具有零点。
[0269] 合作站内权重系数发送部1323进行如下处理,即向接收站1101B发送由合作站内权重系数算出部1322算出的权重系数W1。
[0270] 合作站内乘法信号接收部1324进行如下处理,即从接收站1101B接收接收信号X1与权重系数W1的乘法值W1·X1的信号。
[0271] 合作站内合成信号生成部1325进行如下处理,即算出由天线1202接收到的接收信号X2与权重系数W2的乘法值W2·X2,根据该乘法值W2·X2与从接收站1101B接收到的乘法值W1·X1,生成合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)的信号。
[0272] 合作站内合成信号发送部1326进行如下处理,即将合作站内合成信号生成部1325生成的合成值Y的信号发送到接收站1101B。
[0273] 另外,对于接收站1101B的构成,是与图2所示接收站1101一样的构成,不同之处仅在于将作为图2所示接收站1101通信目的地的控制装置1301变更为图6所示的合作站内控制装置1301B。因此,对相同的构成部分附加相同附图标记,省略重复说明。
[0274] [第四实施方式]
[0275] 图7是表示本发明第四实施方式的指向性控制系统的整体构成的图。
[0276] 图7所示实例与图5所示实例一样,构成为将均不是阵列天线构成的接收站1101C与合作站1201C合起来看作一个阵列天线系统。而且,还构成为根据双方接收到的期望信号D与干扰信号U的合成信号或干扰信号,在合作站内控制装置1301C中对阵列天线相位进行加权,在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点而且在期望信号的到来方向上具有高指向性的指向性图案。或者,构成为在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
[0277] 图7所示构成例与图5所示第三实施方式的构成例在构成上的不同之处在于,图7中,合作站内控制装置1301C不向接收站1101C发送权重系数W1。而且,不同之处在于,在合作站内控制装置1301C中将权重系数W1与接收信号X1相乘。进而,不同之处在于,接收站1101C始终向合作站内控制装置1301C发送接收信号X1(图5中始终发送乘法值W1·X1)。
其他构成与图5所示构成一样。
[0278] 这样,在合作站内控制装置1301C中通过将权重系数W1与接收信号X1相乘,从而可省略从合作站内控制装置1301C向接收站1101C发送权重系数W1的信号的步骤,并且,不进行接收站1101C中权重系数W1与接收信号X1的乘法处理,可简化接收站1101C中的处理。
[0279] 此外,图8是表示本发明第四实施方式的指向性控制系统中的接收站1101C、合作站1201C和合作站1201C内的合作站内控制装置1301C的构成例的图。
[0280] 在图8所示构成例中,与图6所示的第三实施方式的构成例相比,省略图6所示的合作站内控制装置1301B内的合作站内权重系数发送部1323和合作站内乘法信号接收部1324。此外,省略图6所示接收站1101B内的接收站内权重系数接收部1112、接收站内乘法部1113与接收站内乘法信号发送部1114。
[0281] 即,在图8所示的构成例中,由于不从合作站内控制装置1301C向接收站1101C发送权重系数W1的信号,此外,在接收站1101C中不进行权重系数W1与接收信号X1的乘法处理,所以省略与其关联的处理部。另外,构成为权重系数W1与接收信号X1的乘法处理由合作站内控制装置1301C内的合作站内合成信号生成部1325进行。对于其他构成,与图6所示的构成一样。
[0282] [第五实施方式]
[0283] 图9是表示本发明第五实施方式的指向性控制系统的整体构成的图,表示在同一时间、同一地点、多个小区/系统共用同一频率时的实例。
[0284] 在图9所示实例中,构成为将均不是阵列天线构成的接收站1101D与合作站1201D合起来看作一个阵列天线系统。而且,还构成为根据双方接收到的期望信号D与干扰信号U的合成信号或干扰信号,在发送站1012A内设置的发送站内控制装置1301D中对阵列天线相位进行加权,在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点而且在期望信号的到来方向上具有高指向性的指向性图案。或者,构成为在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
[0285] 图9中,在接收站1101D中利用天线1102接收期望信号D与干扰信号U。由天线1102接收到的接收信号X1被发送给发送站内控制装置1301D。此外,在合作站1201D中利用天线1202接收期望信号D与干扰信号U。天线1202接收到的接收信号X2被发送给发送站内控制装置1301D。另外,在第五实施方式中,仅在权重系数算出时从接收站1101D向发送站内控制装置1301D发送接收信号X1、以及从合作站1201D向发送站内控制装置1301D发送接收信号X2。
[0286] 而且,在发送站内控制装置1301D中,例如使用上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法,根据合作站1201D的天线1202接收到的接收信号X2与接收站1101D的天线1102接收到的接收信号X1,算出针对接收信号X1的权重系数W1与针对接收信号X2的权重系数W2。算出该权重系数W1、W2,以使由天线1102与天线1202形成的阵列天线的指向性图案在干扰信号的到来方向上具有零点,而且在期望信号的到来方向上具有高的指向性。或者,算出该权重系数W1、W2,以使阵列天线的指向性图案在干扰信号的到来方向上具有零点。
[0287] 而且,发送站内控制装置1301D向接收站1101D发送针对接收信号X1的权重系数W1,向合作站1201D发送针对接收信号X2的权重系数W2。
[0288] 在接收站1101D中将从发送站内控制装置1301D接收到的权重系数W1与接收信号X1相乘(W1·X1),将该乘法值W1·X1的信号发送给发送站内控制装置1301D。另一方面,合作站1201D将从发送站内控制装置1301D接收到的权重系数W2与接收信号X2相乘(W2·X2),将该乘法值W2·X2的信号发送给发送站内控制装置1301D。
[0289] 发送站内控制装置1301D根据从接收站1101D接收到的乘法值W1·X1的信号与从合作站1201D接收到的乘法值W2·X2的信号,求出合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)。
[0290] 而且,发送站内控制装置1301D将合成值Y的信号发送给接收站1101D。接收站1101D将从发送站内控制装置1301D接收到的合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)的信号设为接收信号。
[0291] 由此,即便是不具有阵列天线的接收站1101D也可与周围合作站1201D的天线合起来构成一个阵列天线,可在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点而且在期望信号的到来方向上具有高指向性的指向性图案。或者,可在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。因此,即便接收站1101D是不具备阵列天线的小型接收站装置(例如便携电话机等),也可不影响装置规模地得到阵列天线的干扰抑制效果。此外,接收站1101D接收信号时形成的阵列天线的指向性图案也可用于接收站1101D发送信号时。
[0292] 此外,不必像第一实施方式和第二实施方式那样单独设置控制装置,可利用发送站1012A来算出权重系数W1、W2和生成合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)的信号。
[0293] 另外,发送站内控制装置1301D中求出权重系数的算法不限于上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法。
[0294] 例如,作为控制算法,也可以是迫零算法(ZF)或最小均方误差算法(MMSE)等。进而,作为控制指标,也可以是接收功率、接收SI、接收错误率等。
[0295] 此外,图10是表示本发明第五实施方式的指向性控制系统中的接收站1101D、合作站1201D和发送站内控制装置1301D的构成例的图。
[0296] 首先,说明发送站1012A内的发送站内控制装置1301D的构成。
[0297] 发送站内控制装置1301D内的发送站内接收信号接收部1331执行如下处理,从接收站1101D接收由接收站1101D的天线1102接收到的接收信号X1,并且从合作站1201D接收由合作站1201D的天线1202接收到的接收信号X2。另外,仅在算出权重系数时从接收站1101D向发送站内控制装置1301D发送接收信号X1、以及从合作站1201D向发送站内控制装置1301D发送接收信号X2。
[0298] 发送站内权重系数算出部1332进行如下处理,即根据由发送站内接收信号接收部1331接收到的接收信号X1和X2,算出接收信号X1的权重系数W1与接收信号X2的权重系数W2,以使由天线1102与天线1202形成的阵列天线的指向性图案在干扰信号的到来方向上具有零点,并且在期望信号的到来方向上具有高的指向性。或进行如下处理,即算出接收信号X1的权重系数W1与接收信号X2的权重系数W2,以使阵列天线的指向性图案在干扰信号的到来方向上具有零点。
[0299] 发送站内权重系数发送部1333进行如下处理,即向接收站1101D发送由发送站内权重系数算出部1332算出的权重系数W1,并且向合作站1201D发送权重系数W2。
[0300] 发送站内乘法信号接收部1334进行如下处理,即从接收站1101D接收接收信号X1与权重系数W1的乘法值W1·X1的信号,并且从合作站1201D接收接收信号X2与权重系数W2的乘法值W2·X2的信号。
[0301] 发送站内合成信号生成部1335进行如下处理,即生成从接收站1101D接收到的乘法值W1·X1与从合作站1201D接收到的乘法值W2·X2的合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)的信号。
[0302] 发送站内合成信号发送部1336进行如下处理,即将发送站内合成信号生成部1335生成的合成值Y的信号发送到接收站1101D。
[0303] 另外,接收站1101D的构成是与图2所示第一实施方式中的接收站1101一样的构成,不同之处仅在于作为图2所示接收站1101通信目的地的控制装置1301被变更为图10所示的发送站内控制装置1301D。同样地,合作站1201D的构成也是与图2所示合作站1201一样的构成,不同之处仅在于作为图2所示合作站1201通信目的地的控制装置1301被变更为图10所示的发送站内控制装置1301D。因此,对相同的构成部分附加相同附图标记,省略重复说明。
[0304] [第六实施方式]
[0305] 图11是表示本发明第六实施方式的指向性控制系统的整体构成的图。
[0306] 图11所示实例与图9所示实例一样,构成为将均不是阵列天线构成的接收站1101E与合作站1201E合起来看作一个阵列天线系统。而且,还构成为根据双方接收到的期望信号D与干扰信号U的合成信号或干扰信号,在发送站1012B中设置的发送站内控制装置1301E中对阵列天线相位进行加权,在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点而且在期望信号的到来方向上具有高指向性的指向性图案。或者,构成为在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
[0307] 图11所示构成例与图9所示第五实施方式的构成例的不同之处在于,图11中,发送站内控制装置1301E不向接收站1101E发送权重系数W1,此外,发送站内控制装置1301E不向合作站1201E发送权重系数W2。
[0308] 此外,不同之处在于,在发送站内控制装置1301E中将权重系数W1与接收信号X1相乘、以及将权重系数W2与接收信号X2相乘。进而,不同之处在于,接收站1101E始终向发送站内控制装置1301E发送接收信号X1(图9中始终发送乘法值W1·X1),此外,不同之处在于,合作站1201E始终向发送站内控制装置1301E发送接收信号X2(图9中始终发送乘法值W2·X2)。其他构成与图9所示构成一样。
[0309] 这样,在发送站内控制装置1301E中,通过将权重系数W1与接收信号X1相乘、将权重系数W2与接收信号X2相乘,从而可省略从发送站内控制装置1301E向接收站1101E和合作站1201E发送权重系数W1、W2的信号的步骤。此外,通过不进行接收站1101E和合作站1201E中的权重系数与接收信号的乘法处理,从而可简化接收站1101E和合作站1201E中的处理。
[0310] 此外,图12是表示本发明第六实施方式的指向性控制系统中的接收站1101E、合作站1201E和发送站内控制装置1301E的构成例的图。
[0311] 图12所示构成例与图10所示的第五实施方式的构成例相比,省略了图10所示的发送站内控制装置1301D内的发送站内权重系数发送部1333和发送站内乘法信号接收部1334。此外,省略了图10所示接收站1101D内的接收站内权重系数接收部1112、接收站内乘法部1113与接收站内乘法信号发送部1114。进而,省略了图10所示合作站1201D内的合作站内权重系数接收部1212、合作站内乘法部1213与合作站内乘法信号发送部1214。
[0312] 即,在图12所示的构成例中,由于不从发送站内控制装置1301E向接收站1101E和合作站1201E发送权重系数的信号,此外,在接收站1101E和合作站1201E中不进行权重系数与接收信号的乘法处理,所以省略了与其关联的处理部。另外,构成为权重系数与接收信号的乘法处理由发送站内控制装置1301E内的发送站内合成信号生成部1335进行。其他构成与图10所示的构成一样。
[0313] [第七实施方式]
[0314] 图13是表示本发明第七实施方式的指向性控制系统的整体构成的图,表示在同一时间、同一地点、多个小区/系统共用同一频率时的实例。
[0315] 在图13所示实例中,构成为将均不是阵列天线构成的接收站1101F与合作站1201F合起来看作一个阵列天线系统。而且,还构成为根据双方接收到的期望信号D与干扰信号U的合成信号或干扰信号,在接收站1101F内设置的接收站内控制装置1301F中对阵列天线相位进行加权,在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点而且在期望信号的到来方向上具有高指向性的指向性图案。或者,构成为在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
[0316] 图13中,在合作站1201F中利用天线1202接收期望信号D与干扰信号U。将由天线1202接收到的接收信号X2发送给接收站内控制装置1301F。另外,在第七实施方式中,仅在权重系数算出时从合作站1201F向接收站内控制装置1301F发送接收信号X2。
[0317] 在接收站内控制装置1301F中,例如使用上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法,根据合作站1201F的天线1202接收到的接收信号X2与接收站1101F的天线1102接收到的接收信号X1,算出针对接收信号X1的权重系数W1与针对接收信号X2的权重系数W2。算出该权重系数W1、W2,以使由天线1102与天线1202形成的阵列天线的指向性图案在干扰信号的到来方向上具有零点,而且在期望信号的到来方向上具有高的指向性。或者,算出该权重系数W1、W2,以使阵列天线的指向性图案在干扰信号的到来方向上具有零点。
[0318] 而且,接收站内控制装置1301F向合作站1201F发送针对接收信号X2的权重系数W2。在合作站1201F中将从接收站内控制装置1301F接收到的权重系数W2与接收信号X2相乘(W2·X2),将该乘法值W2·X2的信号发送给接收站内控制装置1301F。
[0319] 接收站内控制装置1301F算出由天线1102接收到的接收信号X1与权重系数W1的乘法值W1·X1,并且根据该乘法值W1·X1与从合作站1201F接收到的乘法值W2·X2的信号,求出合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)。
[0320] 而且,接收站1101F将合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)的信号设为接收信号。
[0321] 由此,即便是不具有阵列天线的接收站1101F也可与周围合作站1201F的天线合起来构成一个阵列天线,可在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点而且在期望信号的到来方向上具有高指向性的指向性图案。或者,可在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。因此,即便接收站1101F是不具备阵列天线的小型接收站装置(例如便携电话机等),也可不影响装置规模地得到阵列天线的干扰抑制效果。此外,接收站1101F接收信号时形成的阵列天线的指向性图案也可用于接收站1101F发送信号时。
[0322] 此外,不必像第一实施方式和第二实施方式那样单独设置控制装置,可由接收站自身来算出权重系数W1、W2和生成合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)的信号。
[0323] 另外,接收站内控制装置1301F中求出权重系数的算法不限于上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法。
[0324] 例如,作为控制算法,也可以是迫零算法(ZF)或最小均方误差算法(MMSE)等。进而,作为控制指标,也可以是接收功率、接收SI、接收错误率等。
[0325] 此外,图14是表示本发明第七实施方式的指向性控制系统中的合作站1201F、接收站1101F和接收站内控制装置1301F的构成例的图。
[0326] 首先,说明接收站1101F的构成。
[0327] 在接收站1101F中利用天线1102接收干扰信号U与期望信号D,作为接收信号X1。此外,在接收站1101F内设置接收站内控制装置1301F。
[0328] 接收站内控制装置1301F的接收站内接收信号接收部1341进行从合作站1201F接收由合作站1201F的天线1202接收到的接收信号X2的处理。
[0329] 接收站内权重系数算出部1342进行如下处理,即根据由接收站内接收信号接收部1341接收到的接收信号X2和由天线1102接收到的接收信号X1,算出接收信号X1的权重系数W1与接收信号X2的权重系数W2,以使由天线1102与天线1202形成的阵列天线的指向性图案在干扰信号的到来方向上具有零点,而且在期望信号的到来方向上具有高的指向性。或进行如下处理,即算出接收信号X1的权重系数W1与接收信号X2的权重系数W2,以使阵列天线的指向性图案在干扰信号的到来方向上具有零点。
[0330] 接收站内权重系数发送部1343进行如下处理,即向合作站1201F发送由接收站内权重系数算出部1342算出的权重系数W2。
[0331] 接收站内乘法信号接收部1344进行如下处理,即从合作站1201F接收接收信号X2与权重系数W2的乘法值W2·X2的信号。
[0332] 接收站内合成信号生成部1345进行如下处理,即算出由天线1102接收到的接收信号X1与权重系数W1的乘法值W1·X1,并且,根据该乘法值W1·X1与从合作站1201F接收到的乘法值W2·X2的信号,生成合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)的信号。
[0333] 在接收站1101F中将由接收站内合成信号生成部1345生成的合成值Y的信号设为接收信号。
[0334] 另外,合作站1201F的构成是与图2所示第一实施方式的合作站1201一样的构成,不同之处仅在于,作为图2所示合作站1201通信目的地的控制装置1301被变更为图14所示的接收站内控制装置1301F。因此,对相同的构成部分附加相同附图标记,省略重复说明。
[0335] [第八实施方式]
[0336] 图15是表示本发明第八实施方式的指向性控制系统的整体构成的图。
[0337] 图15所示实例与图13所示实例一样,构成为将均不是阵列天线构成的接收站1101G与合作站1201G合起来看作一个阵列天线系统。而且,还构成为根据双方接收到的期望信号D与干扰信号U的合成信号或干扰信号,在接收站内控制装置1301G中对阵列天线相位进行加权,在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点而且在期望信号的到来方向上具有高指向性的指向性图案。或者,构成为在阵列天线中形成在干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。
[0338] 图15所示构成例与图13所示第七实施方式的构成例在构成上的不同之处在于,图15中,接收站内控制装置1301G不向合作站1201G发送权重系数W2,在接收站内控制装置1301G中将权重系数W2与接收信号X2相乘。此外,不同之处在于,合作站1201G始终向接收站内控制装置1301G发送接收信号X2(图13中始终发送乘法值W2·X2)。其他构成与图13所示构成一样。
[0339] 这样,在接收站内控制装置1301G中通过将权重系数W2与接收信号X2相乘,从而可省略从接收站内控制装置1301G向合作站1201G发送权重系数W2的信号的步骤,并且,不进行合作站1201G中权重系数W2与接收信号X2的乘法处理,可简化合作站1201G中的处理。
[0340] 此外,图16是表示本发明第八实施方式的指向性控制系统中的合作站1201G、接收站1101G和接收站内控制装置1301G的构成例的图。
[0341] 在图16所示构成例中,与图14所示的第七实施方式的构成例相比,省略了图14所示的接收站内控制装置1301F内的接收站内权重系数发送部1343和接收站内乘法信号接收部1344。此外,省略了图14所示合作站1201F内的合作站内权重系数接收部1212、合作站内乘法部1213和合作站内乘法信号发送部1214。
[0342] 即,在图16所示的构成例中,由于不从接收站内控制装置1301G对合作站1201G发送权重系数的信号,此外,在合作站1201G中不进行权重系数W2与接收信号X2的乘法处理,所以省略与其关联的处理部。另外,构成为权重系数与接收信号的乘法处理由接收站内控制装置1301G内的接收站内合成信号生成部1345进行。其他构成与图14所示的构成一样。
[0343] 以上说明了本发明第一实施方式至第八实施方式,但这些实施方式仅说明了接收站接收从发送站发送的期望信号的实例,不限于此,接收站也可接收与发送期望信号。同样地,在第一实施方式至第八实施方式中仅说明了发送站对接收站发送期望信号的实例,但不限于此,发送站也可发送与接收期望信号。
[0344] [第九实施方式]
[0345] 图17是表示本发明第九实施方式的指向性控制系统的整体构成的图。图17所示实例是在同一时间、同一地点、多个小区/系统共用同一频率时的实例,表示多个接收站协调抑制干扰信号的实例。
[0346] 图17中,使用TDMA方式作为通信方式。在该TDMA方式中,如图18所示,发送站2021与接收站2101的通信、和发送站2022与接收站2201的通信分别分配给同一频率电波的TDMA2031中固定的前置码(preamble)2030a和TDMA时隙2032、与前置码2030b和TDMA时隙2033。即,分别以不同的通信时隙定时,接收站2101从发送站2021接收期望信号D1,接收站2201从发送站2022接收期望信号D2。
[0347] 另外,在下面的说明中,将“发送站2021与接收站2101进行通信的通话时隙”称为“TDMA时隙2032”,将“发送站2022与接收站2201进行通信的TDMA时隙”称为“TDMA时隙2033”。此外,所述第一定时例如相当于TDMA时隙2032的定时,所述第二定时例如相当于TDMA时隙2033的定时。
[0348] 在图17所示实例中,接收站2101在TDMA时隙2032中除从发送站2021接收原来的期望信号D1外,还接收来自干扰站2011的干扰信号U。此外,接收站2101在TDMA时隙2033中从发送站2022接收不是原来期望信号的期望信号D2和来自干扰站2011的干扰信号U。
[0349] 另一方面,接收站2201在TDMA时隙2033中除从发送站2022接收作为原来期望信号的期望信号D2外,还接收来自干扰站2011的干扰信号U。此外,在TDMA时隙2032中从发送站2021接收不是原来期望信号的期望信号D1和来自干扰站2011的干扰信号U。
[0350] 在指向性控制装置2301中,在TDMA时隙2032的定时,从接收站2101接收接收站2101中的接收信号X1,此外,从接收站2201接收接收站2201中的接收信号X2。而且,算出针对接收信号X1的权重系数W1、和针对接收信号X2的权重系数W2。即,将接收站2101的天线2102与接收站2201视为一个阵列天线,进行针对接收信号X1、X2的加权。
[0351] 通过该加权,在从发送站2021向接收站2101的发送定时,形成在接收站2101中的干扰信号到来方向上具有零点而且在来自发送站2021的期望信号D1的到来方向上具有高指向性的指向性图案P21。或者,形成在接收站2101中的干扰信号到来方向上具有零点的指向性图案。
[0352] 此外,在指向性控制装置2301中,在TDMA时隙2033的定时,从接收站2101接收接收站2101中的接收信号X1’,此外,从接收站2201接收接收站2201中的接收信号X2’。而且,算出针对接收信号X1’的权重系数W1’、和针对接收信号X2’的权重系数W2’。即,进行针对接收信号X1’、X2’的加权。
[0353] 通过该加权,在从发送站2022向接收站2201的发送定时,形成在接收站2201中的干扰信号到来方向上具有零点而且在来自发送站2022的期望信号D2的到来方向上具有高指向性的指向性图案P22。或者,形成在接收站2201中的干扰信号到来方向上具有零点的指向性图案。
[0354] 在上述指向性控制装置2301中在进行加权(求出权重系数)的情况下,例如可使用功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法。下面,说明使用功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法的步骤。
[0355] 图17中,在TDMA时隙2032的定时,接收站2101利用天线2102来接收期望信号D1与干扰信号U。由天线2102接收到的接收信号X1发送到指向性控制装置2301。此外,在接收站2201中利用天线2202来接收期望信号D1(原来的期望信号为D2)与干扰信号U。由天线2202接收到的接收信号X2发送到指向性控制装置2301。另外,在第九实施方式中,仅在权重系数W1、W2算出时从接收站2101向指向性控制装置2301发送接收信号X1、和从接收站2201向指向性控制装置2301发送接收信号X2。
[0356] 在指向性控制装置2301中根据接收信号X1和X2,利用下述计算式,计算权重系数W,以使接收站2101中的接收功率最小。
[0357] 首先,求出接收信号X1、X2的相关矩阵R。
[0358] [式4]
[0359]
[0360] 接着,根据相关矩阵R的逆矩阵与导向矢量S(1、0)的转置矩阵,求出最佳权重系数W。该导向矢量S(1、0)用于使一个天线的权重系数固定。
[0361] [式5]
[0362] W=R-1S
[0363] S=[1 0]T
[0364] 而且,根据最佳权重系数W,算出针对接收信号X1的权重系数W1与针对接收信号X2的权重系数W2。
[0365] [式6]
[0366] W=[w1 w2]T
[0367] 此外,在TDMA时隙2033的定时,在接收站2101中利用天线2102来接收从发送站2022发送的期望信号D2(原来的期望信号为D1)与干扰信号U。由天线2102接收到的接收信号X1’发送到指向性控制装置2301。此外,在接收站2201中利用天线2202来接收原来的期望信号D2与干扰信号U。由天线2202接收到的接收信号X2’发送到指向性控制装置2301。另外,在第九实施方式中,仅在权重系数算出时从接收站2101向指向性控制装置
2301发送接收信号X1’、和从接收站2201向指向性控制装置2301发送接收信号X2’。
[0368] 而且,利用上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法,算出针对接收信号X1’的权重系数W1’与针对接收信号X2’的权重系数W2’。
[0369] 利用上述步骤,算出针对接收信号X1的权重系数W1、针对接收信号X2的权重系数W2、针对接收信号X1’的权重系数W1’与针对接收信号X2’的权重系数W2’。
[0370] 指向性控制装置2301在TDMA时隙2032的定时,向接收站2101发送权重系数W1,向接收站2201发送权重系数W2。此外,在TDMA时隙2033的定时,向接收站2101发送权重系数W1’,向接收站2201发送权重系数W2’。
[0371] 在接收站2101中,在TDMA时隙2032的定时,将从指向性控制装置2301接收到的权重系数W1与接收信号X1相乘(W1·X1),将该乘法值(W1·X1)的信号发送给指向性控制装置2301。此外,在TDMA时隙2033的定时,将从指向性控制装置2301接收到的权重系数W1’与接收信号X1’相乘(W1’·X1’),将该乘法值(W1’·X1’)的信号发送给指向性控制装置2301。
[0372] 另一方面,在接收站2201中,在TDMA时隙2032的定时,将从指向性控制装置2301接收到的权重系数W2与接收信号X2相乘(W2·X2),将该乘法值(W2·X2)的信号发送给指向性控制装置2301。此外,在TDMA时隙2033的定时,将从指向性控制装置2301接收到的权重系数W2’与接收信号X2’相乘(W2’·X2’),将该乘法值(W2’·X2’)的信号发送给指向性控制装置2301。
[0373] 指向性控制装置2301在TDMA时隙2032的定时,根据从接收站2101接收到的乘法值W1·X1的信号、与从接收站2201接收到的乘法值W2·X2的信号,求出合成值Y。
[0374] 合成值Y=W1·X1+W2·X2
[0375] 而且,指向性控制装置2301将合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)的信号发送给接收站2101。接收站2101将从指向性控制装置2301接收到的合成值Y的信号设为接收信号。
[0376] 此外,指向性控制装置2301在TDMA时隙2033的定时,根据从接收站2101接收到的乘法值W1’·X1’的信号、与从接收站2201接收到的乘法值W2’·X2’的信号,求出合成值Y’。
[0377] 合成值Y’=W1’·X1’+W2’·X2’
[0378] 而且,指向性控制装置2301将合成值Y’(Y’=W1’·X1’+W2’·X2’)的信号发送给接收站2201。接收站2201将从指向性控制装置2301接收到的合成值Y’的信号设为接收信号。
[0379] 由此,即便是不具有阵列天线的接收站2101,也可与周围接收站2201的天线合起来构成一个阵列天线,可不影响装置规模地得到阵列天线的干扰抑制效果。同样地,即便是不具有阵列天线的接收站2201,也可与周围接收站2101的天线合起来构成一个阵列天线,可不影响装置规模地得到阵列天线的干扰抑制效果。
[0380] 因此,接收站2101和接收站2201即便是不具备阵列天线的小型接收站装置(例如便携电话机等),也可通过天线指向性控制来进行干扰抑制。另外,接收站2101和接收站2201接收信号时形成的天线指向性也可用于发送信号时。
[0381] 此外,指向性控制装置2301中求出权重系数的算法不限于上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法。例如,作为控制算法,也可以是迫零算法(zero forcing)(ZF)或最小均方误差算法(MMSE)等。进而,作为控制指标,也可以是接收功率、接收SI、接收错误率等。
[0382] 另外,图18是表示TDMA方式中权重系数的发送定时的图,用图表示上述TDMA方式中控制装置与接收站之间权重系数的发送接收处理的流程。
[0383] 图18所示实例是发送站2021与发送站2022同步时(以TDMA方式通信时)的实例,表示指向性控制装置2301存储权重系数W1、W2、W1、W2、将该权重系数发送到接收站2101和接收站2201的实例。
[0384] 图18中,TDMA帧2031中包含从发送站2021发送到接收站2101的前置码2030a、和从发送站2022发送到接收站2201的前置码2030b。此外,TDMA帧2031在前置码2030a和2030b之后,接续从发送站2021向接收站2101发送信号的TDMA时隙2032、和从发送站2022向接收站2201发送信号的TDMA时隙2033。前置码2030a是分配给接收站2101的信号,前置码2030b是分配给接收站2201的信号。
[0385] 前置码2030a中包含由指向性控制装置2301计算的权重系数W1,接收站2101使用该权重系数W1,设定接收TDMA时隙2032时的指向性。
[0386] 此外,前置码2030b中包含由指向性控制装置2301计算的权重系数W2,接收站2201使用该权重系数W2,设定接收TDMA时隙2033时的指向性。
[0387] 如本实施方式所述,在使用TDMA作为通信方式的情况下,接收站2101一旦从指向性控制装置2301接收前置码2030a中包含的权重系数W1,则存储该权重系数W1。而且,接收站2101每当接收TDMA时隙2032时,都使用该权重系数W1,设定指向性。
[0388] 此外,接收站2201一旦从指向性控制装置2301接收前置码2030b中包含的权重系数W2,则存储该权重系数W2。而且,接收站2201每当接收TDMA时隙2033时,都使用该权重系数W1,设定指向性。
[0389] 另外,作为通信方式,在使用CSMA而非TDMA的情况下,接收站2101接收的前置码中包含由指向性控制装置2301计算的权重系数W1,接收站2101使用该权重系数W1,设定接收CSMA时隙时的指向性。
[0390] 此外,接收站2201接收的前置码中包含由指向性控制装置2301计算的权重系数W2,接收站2201使用该权重系数W2,设定接收CSMA时隙时的指向性。
[0391] 另外,在使用CSMA作为通信方式的情况下,指向性控制装置2301按每个CSMA时隙计算接收站2101的权重系数W1。接收站2101使用该权重系数W1,设定接收各CSMA时隙时的指向性。此外,指向性控制装置2301按每个CSMA时隙计算接收站2201的权重系数W2。接收站2201使用该权重系数W2,设定接收各CSMA时隙时的指向性。
[0392] 利用该TDMA帧的前置码PA,确立发送站2021与接收站2101之间的同步,此外,确立发送站2022与接收站2201的同步(步骤S101)。此外,确立接收站2101与指向性控制装置2301之间的同步、和接收站2201与指向性控制装置2301之间的同步(步骤S102)。
[0393] 当确立接收站2101、接收站2201与指向性控制装置2301之间的同步时,利用上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法,在指向性控制装置2301中根据来自接收站2101的接收信号X1、X1’和来自接收站2201的接收信号X2、X2’,计算权重系数W1、W2、W1’、W2’(步骤S103)。在指向性控制装置2301中保持该权重系数W1、W2、W1’、W2’。
[0394] 另外,对于算出权重系数W1、W2时所需的接收信号X1、X2、或算出权重系数W1’、W2’时所需的接收信号X1’、X2’,在可利用前置码信号的情况下,可以利用该前置码信号来算出权重系数。
[0395] 而且,在TDMA时隙2032的最初定时,从接收站2101向指向性控制装置2301发送用于形成指向性图案P21的权重系数W1、W2的调用信号(步骤S104)。指向性控制装置2301将权重系数W1、W2发送到接收站2101(步骤S105)。然后,继续该权重系数W1、W2的发送处理,直到发送站2021与接收站2101之间的通信被中断。
[0396] 此外,在TDMA时隙2033的最初定时,从接收站2201对指向性控制装置2301发送用于形成指向性图案P22的权重系数W1’、W2’的调用信号给指向性控制装置2301(步骤S106)。指向性控制装置2301将权重系数W1’、W2’发送到接收站2201(步骤S107)。然后,继续该权重系数W1’、W2’的发送处理,直到发送站2022与接收站2201之间的通信被中断。
[0397] 此外,图19是表示本发明第九实施方式的指向性控制系统中的接收站2101、接收站2201和指向性控制装置2301的构成例的图。
[0398] 首先,说明指向性控制装置2301的构成。
[0399] 指向性控制装置2301内的TDMA通信控制部2310是检测TDMA帧的前置码并确立与TDMA帧的同步用的控制部。在该同步确立后,利用TDMA帧内的通信时隙来进行指向性控制装置2301与接收站2101的通信、和指向性控制装置2301与接收站2201的通信。
[0400] 接收信号接收部2311在TDMA时隙2032的定时,从接收站2101接收由接收站2101的天线2102接收到的接收信号X1。此外,进行如下处理,即从接收站2201接收由接收站2201的天线2202接收到的接收信号X2。此外,在TDMA时隙2033的定时,进行如下处理,即从接收站2101接收由接收站2101的天线2102接收到的接收信号X1’,并且,从接收站
2201接收由接收站2201的天线2202接收到的接收信号X2’。
[0401] 另外,仅在算出针对接收信号X1、X2的权重系数W1、W2时从接收站2101向指向性控制装置2301发送接收信号X1、以及从接收站2201向指向性控制装置2301发送接收信号X2(始终发送接收信号与权重系数的乘法值的信号)。同样,仅在算出针对接收信号X1’、X2’的权重系数W1’、W2’时从接收站2101向指向性控制装置2301发送接收信号X1’、以及从接收站2201向指向性控制装置2301发送接收信号X2’。
[0402] 权重系数算出部2312进行如下处理,即根据由接收信号接收部2311接收到的接收信号X1和X2,算出接收信号X1的权重系数W1与接收信号X2的权重系数W2,以使由天线2102与天线2202形成的阵列天线的指向性图案在接收站2101中在干扰信号的到来方向上具有零点,而且在来自发送站2021的期望信号D1的到来方向上具有高的指向性。或进行如下处理,即算出接收信号X1的权重系数W1与接收信号X2的权重系数W2,以使阵列天线的指向性图案在接收站2101的天线2102中在干扰信号的到来方向上具有零点。
[0403] 进而,权重系数算出部2312进行如下处理,即根据由接收信号接收部2311接收到的接收信号X1’和X2’,算出接收信号X1’的权重系数W1’与接收信号X2’的权重系数W2’,以使由天线2102与天线2202形成的阵列天线的指向性图案在接收站2201中在干扰信号的到来方向上具有零点,而且在来自发送站2022的期望信号D2的到来方向上具有高的指向性。或进行如下处理,即算出接收信号X1’的权重系数W1’与接收信号X2’的权重系数W2’,以使阵列天线的指向性图案在接收站2201中在干扰信号的到来方向上具有零点。
[0404] 另外,该权重系数W1、W2、W1’、W2’的算出中可使用上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法。
[0405] 权重系数发送部2313进行如下处理,即在TDMA时隙2032的定时,向接收站2101发送由权重系数算出部2312算出的权重系数W1、W2。此外,权重系数发送部2313进行如下处理,即在TDMA时隙2033的定时,向接收站2201发送由权重系数算出部2312算出的权重系数W1’、W2’。
[0406] 乘法信号接收部2314进行如下处理,即从接收站2101接收接收信号X1与权重系数W1的乘法值W1·X1的信号、和接收信号X1’与权重系数W1’的乘法值W1’·X1’的信号。此外,乘法信号接收部2314进行如下处理,即从接收站2201接收接收信号X2与权重系数W2的乘法值W2·X2的信号、和接收信号X2’与权重系数W2’的乘法值W2’·X2’的信号。
[0407] 合成信号生成部2315进行如下处理,生成从接收站2101接收到的乘法值W1·X1与从接收站2201接收到的乘法值W2·X2的合成值Y“Y=W1·X1+W2·X2”的信号。此外,合成信号生成部2315进行如下处理,生成从接收站2101接收到的乘法值W1’·X1’与从接收站2201接收到的乘法值W2’·X2’的合成值Y’、“Y’=W1’·X1’+W2’·X2”’的信号。
[0408] 合成信号发送部2316在TDMA时隙2032的定时,进行如下处理,即将合成信号生成部2315生成的合成值Y的信号发送到接收站2101。此外,合成信号发送部2316在TDMA时隙2033的定时,进行如下处理,即将合成信号生成部2315生成的合成值Y’的信号发送到接收站2201。
[0409] 下面,说明接收站2101的构成。
[0410] 接收站2101内的第一接收站内TDMA通信控制部2110是用于检测TDMA帧的前置码、并确立与TDMA帧的同步的控制部。
[0411] 在该同步确立后,利用TDMA帧的通信时隙来进行指向性控制装置2301与接收站2101的通信。
[0412] 第一接收站内接收信号发送部2111在TDMA时隙2032的定时,进行如下处理,即将由天线2102接收到的干扰信号U和期望信号D1的接收信号X1发送到指向性控制装置2301。此外,在TDMA时隙2033的定时,进行如下处理,即将由天线2102接收到的干扰信号U和期望信号D2的接收信号X1’发送到指向性控制装置2301。
[0413] 第一接收站内权重系数接收部2112在TDMA时隙2032的定时,进行从指向性控制装置2301接收权重系数W1的处理。此外,第一接收站内权重系数接收部2112在TDMA时隙2033的定时,进行从指向性控制装置2301接收权重系数W1’的处理。
[0414] 第一接收站内乘法部2113进行将从指向性控制装置2301接收到的权重系数W1与接收信号X1相乘(W1·X1)的处理。此外,第一接收站内乘法部2113进行将从指向性控制装置2301接收到的权重系数W1’与接收信号X1’相乘(W1’·X1’)的处理。
[0415] 第一接收站内乘法信号发送部2114在TDMA时隙2032的定时,进行将由第一接收站内乘法部2113算出的乘法值(W1·X1)信号发送到指向性控制装置2301的处理。此外,第一接收站内乘法信号发送部2114在TDMA时隙2033的定时,进行将由第一接收站内乘法部2113算出的乘法值(W1’·X1’)信号发送到指向性控制装置2301的处理。
[0416] 第一接收站内合成信号接收部2115在TDMA时隙2032的定时,进行从指向性控制装置2301接收合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)的信号的处理。
[0417] 下面,说明接收站2201的构成。
[0418] 接收站2201内的第二接收站内TDMA通信控制部2210是用于检测TDMA帧的前置码、并确立与TDMA帧的同步的控制部。
[0419] 在该同步确立后,利用TDMA帧的通信时隙来进行指向性控制装置2301与接收站2201的通信。
[0420] 第二接收站内接收信号发送部2211在TDMA时隙2032的定时,进行如下处理,即将由天线2202接收到的干扰信号U和期望信号D1的接收信号X2发送到指向性控制装置2301。此外,在TDMA时隙2033的定时,进行如下处理,即将由天线2202接收到的干扰信号U和期望信号D2的接收信号X2’发送到指向性控制装置2301。
[0421] 第二接收站内权重系数接收部2212在TDMA时隙2032的定时,进行从指向性控制装置2301接收权重系数W2的处理。此外,第二接收站内权重系数接收部2112在TDMA时隙2033的定时,进行从指向性控制装置2301接收权重系数W2’的处理。
[0422] 第二接收站内乘法部2213进行将从指向性控制装置2301接收到的权重系数W2与接收信号X2相乘(W2·X2)的处理。此外,第二接收站内乘法部2213进行将从指向性控制装置2301接收到的权重系数W2’与接收信号X2’相乘(W2’·X2’)的处理。
[0423] 第二接收站内乘法信号发送部2214在TDMA时隙2032的定时,进行将由第二接收站内乘法部2213算出的乘法值(W2·X2)信号发送到指向性控制装置2301的处理。此外,第二接收站内乘法信号发送部2114在TDMA时隙2033的定时,进行将由第一接收站内乘法部2113算出的乘法值(W2’·X2’)信号发送到指向性控制装置2301的处理。
[0424] 第二接收站内合成信号接收部2215在TDMA时隙2033的定时,进行从指向性控制装置2301接收合成值Y(Y’=W1’·X1’+W2’·X2’)的信号的处理。
[0425] 另外,上述的指向性控制部相当于指向性控制装置2301,上述的权重系数算出部相当于权重系数算出部2312,上述的权重系数发送部相当于权重系数发送部2313。此外,上述的合成信号生成部相当于合成信号生成部2315,上述的合成信号发送部相当于合成信号发送部2316。
[0426] 另外,在本实施方式中,说明了使用TDMA帧2031中包含的前置码2030a和2030b来计算权重系数W1和W2的情况,但不限于此。例如,也可使用前置码2030a和2030b以外的其他同步信号、训练信号、数据信号等来计算权重系数W1和W2。
[0427] [第十实施方式]
[0428] 下面,说明本发明的第十实施方式。在第九实施方式中,发送站2021向接收站2101与接收站2201发送期望信号D1,发送站2022向接收站2101与接收站2201发送期望信号D2。在第十实施方式中,说明仅发送站2021向接收站2101与接收站2201发送期望信号D1的情况。
[0429] 另外,第十实施方式对与第九实施方式取同样构成的部分或进行同样处理的部分,省略其说明。
[0430] 在图20所示实例中,接收站2101在TDMA时隙2032中,除从发送站2021接收原来的期望信号D1外,还接收来自干扰站2011的干扰信号U。此外,接收站2101在TDMA时隙2033中,接收来自干扰站2011的干扰信号U。
[0431] 另一方面,接收站2201在TDMA时隙2033中,接收来自干扰站2011的干扰信号U。此外,在TDMA时隙2032中,从发送站2021接收不是原来期望信号的期望信号D1和来自干扰站2011的干扰信号U。
[0432] 在指向性控制装置2301中,在TDMA时隙2032的定时,从接收站2101接收接收站2101中的接收信号X1,此外,从接收站2201接收接收站2201中的接收信号X2。而且,算出针对接收信号X1的权重系数W1和针对接收信号X2的权重系数W2。即,将接收站2101的天线2102与接收站2201视为一个阵列天线,进行针对接收信号X1、X2的加权。
[0433] 利用该加权,在从发送站2021向接收站2101发送的发送定时,形成在接收站2101中的干扰信号到来方向上具有零点而且在来自发送站2021的期望信号D1的到来方向上具有高指向性的指向性图案P21。或者,形成在接收站2101中的干扰信号到来方向上具有零点的指向性图案。
[0434] [第十一实施方式]
[0435] 下面,说明本发明的第十一实施方式。在第九实施方式中,指向性控制装置2301设置在与接收站2101、接收站2201、发送站2021、发送站2022不同的地点。在第十一实施方式中,说明将指向性控制装置2301设置在接收站2101中的情况。
[0436] 另外,第十一实施方式对与第九实施方式取同样构成的部分或进行同样处理的部分,省略其说明。
[0437] 在图21所示实例中,接收站2101在TDMA时隙2032中,除从发送站2021接收原来的期望信号D1外,还接收来自干扰站2011的干扰信号U。此外,接收站2101在TDMA时隙2033中,从发送站2022接收不是原来期望信号的期望信号D2和来自干扰站2011的干扰信号U。
[0438] 另一方面,接收站2201在TDMA时隙2033中,除从发送站2022接收作为原来期望信号的期望信号D2外,还接收来自干扰站2011的干扰信号U。此外,在TDMA时隙2032中,从发送站2021接收不是原来期望信号的期望信号D1和来自干扰站2011的干扰信号U。
[0439] 在接收站2101具备的指向性控制装置2301中,在TDMA时隙2032的定时,取得接收站2101中的接收信号X1,此外,从接收站2201接收接收站2201中的接收信号X2。而且,算出针对接收信号X1的权重系数W1和针对接收信号X2的权重系数W2。即,将接收站2101的天线2102与接收站2201视为一个阵列天线,进行针对接收信号X1、X2的加权。
[0440] 利用该加权,在从发送站2021向接收站2101的发送定时,形成在接收站2101中的干扰信号到来方向上具有零点而且在来自发送站2021的期望信号D1的到来方向上具有高指向性的指向性图案P21。或者,形成在接收站2101中的干扰信号到来方向上具有零点的指向性图案。
[0441] 此外,在接收站2101具备的指向性控制装置2301中,在TDMA时隙2033的定时,取得接收站2101中的接收信号X1’,此外,从接收站2201接收接收站2201中的接收信号X2’。而且,算出针对接收信号X1’的权重系数W1’和针对接收信号X2’的权重系数W2’。即,进行针对接收信号X1’、X2’的加权。
[0442] 利用该加权,在从发送站2022向接收站2201的发送定时,形成在接收站2201中的干扰信号到来方向上具有零点而且在来自发送站2022的期望信号D2的到来方向上具有高指向性的指向性图案P22。或者,形成在接收站2201中的干扰信号到来方向上具有零点的指向性图案。
[0443] 在第十一实施方式中,说明了将指向性控制装置2301设置在接收站2101中的情况,但不限于此。例如,也可将指向性控制装置2301设置在发送站2021、发送站2022、接收站2201中。
[0444] [第十二实施方式]
[0445] 图22是表示本发明第十二实施方式的指向性控制系统的整体构成的图。图22所示实例与图17所示实例一样,是利用TDMA方式的实例。
[0446] 在图17所示的第九实施方式中,示出了指向性控制装置2301向接收站2101发送权重系数W1、W1’、而且向接收站2201发送权重系数W2、W2’的实例。在本发明的第十二实施方式中,说明指向性控制装置2301不向接收站2101发送权重系数W1、W1’、此外不向接收站2201发送权重系数W2、W2’的实例。
[0447] 在图22所示的指向性控制系统中,与图17所示实例一样,将均不是阵列天线构成的接收站2101A与接收站2201A的天线合起来看作一个阵列天线系统,根据接收站2101A和接收站2201A双方接收到的期望信号与干扰信号U的合成信号或干扰信号,在指向性控制装置2301A中对阵列天线相位进行加权。
[0448] 通过该加权,形成在接收站2101A中的干扰信号到来方向上具有零点而且在来自发送站2021的期望信号D1的到来方向上具有高指向性的指向性图案P21。或者,形成在接收站2101A中的干扰信号到来方向上具有零点的指向性图案。
[0449] 此外,形成在接收站2201A中的干扰信号到来方向上具有零点而且在来自发送站2022的期望信号D2的到来方向上具有高指向性的指向性图案P22。或者,形成在接收站
2201A中的干扰信号到来方向上具有零点的指向性图案。
[0450] 为了形成该指向性图案,接收站2101A在TDMA时隙2032的定时,向指向性控制装置2301A发送接收信号X1,在TDMA时隙2033的定时,向指向性控制装置2301A发送接收信号X1’。此外,接收站2201A在TDMA时隙2032的定时,向指向性控制装置2301A发送接收信号X2,在TDMA时隙2033的定时,向指向性控制装置2301A发送接收信号X2’。
[0451] 而且,指向性控制装置2301A在TDMA时隙2032的定时,对从接收站2101A接收到的接收信号X1和从接收站2201A接收到的接收信号X2,分别乘以权重系数W1、W2,生成合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)的信号,发送给接收站2101A。
[0452] 此外,指向性控制装置2301A在TDMA时隙2033的定时,对从接收站2101A接收到的接收信号X1’和从接收站2201A接收到的接收信号X2’,分别乘以权重系数W1’、W2’,生成合成值Y’(Y’=W1’·X1’+W2’·X2’)的信号,发送给接收站2201A。
[0453] 如上所述,图22所示构成例与图17所示第九实施方式的构成例在构成上的不同之处在于,图22中,指向性控制装置2301A不向接收站2101A和接收站2201A发送权重系数。此外,不同之处在于在指向性控制装置2301中将权重系数与接收信号相乘。
[0454] 这样,在指向性控制装置2301A中,通过将权重系数与接收信号相乘,从而不必从指向性控制装置2301A对接收站2101A和接收站2201A发送权重系数的信号。此外,在接收站2101A和接收站2201A中,不必进行权重系数与接收信号的乘法处理,可简化接收站2101A和接收站2201A中的处理。
[0455] 此外,图23是表示本发明第十二实施方式的指向性控制系统中的接收站2101A、接收站2201A和指向性控制装置2301A的构成例的图。
[0456] 图23所示构成例与图19所示的第九实施方式的构成例相比,省略了图19所示的指向性控制装置2301内的权重系数发送部2313和乘法信号接收部2314。此外,省略了图19所示接收站2101内的第一接收站内权重系数接收部2112、第一接收站内乘法部2113与第一接收站内乘法信号发送部2114。进而,省略了图19所示接收站2201内的第二接收站内权重系数接收部2212、第二接收站内乘法部2213与第二接收站内乘法信号发送部2214。
[0457] 即,在图23所示的构成例中,由于不从指向性控制装置2301A对接收站2101A和接收站2201A发送权重系数W1、W2、W1’、W2’的信号,此外,在接收站2101A和接收站2201A中不进行权重系数与接收信号的乘法处理,所以省略了与其关联的处理部。
[0458] 该权重系数与接收信号的乘法处理由指向性控制装置2301A内的合成信号生成部2315进行。其他构成与图19所示的构成一样。因此,向相同构成部分附加相同附图标记,省略重复说明。
[0459] [第十三实施方式]
[0460] 图24是表示本发明第十三实施方式的指向性控制系统的整体构成的图。
[0461] 图24所示实例示出利用CSMA方式来进行通信的实例,示出如下实例,即多个客户机共用相同的线路,在开始通信之前,通过尝试一次接收,从而确认当前正在通信的主机是否处于它用,若其他人未进行通信,则开始自己的通信。
[0462] 图24所示第十三实施方式的指向性控制系统与图17所示第九实施方式的指向性控制系统的不同之处在于,在图17所示实例中,使用TDMA方式(同步方式)作为通信方式,在图24所示实例中,使用CSMA方式(非同步方式)来作为通信方式。其他构成一样。
[0463] 在图24所示实例中,如图25所示,接收站2101B通过发送站2021与接收站2101进行通信的CSMA帧2041来接收从发送站2021B发送的期望信号D1。
[0464] 此外,接收站2201B通过发送站2022与接收站2201进行通信的CSMA帧2042来接收从发送站2022B发送的期望信号D2。
[0465] 这样,接收站2101B和接收站2201B构成为分别利用不同的CSMA帧以不同的定时接收来自发送站的信号。此外,所述第一定时例如相当于CSMA帧2041的定时,此外,所述第二定时例如相当于CSMA帧2042的定时。
[0466] 而且,图24中,接收站2101B在发送站2021B与接收站2101B进行通信的CSMA帧2041的定时,除从发送站2021B接收原来的期望信号D1外,还接收来自干扰站2011的干扰信号U。此外,接收站2101B在发送站2022B与接收站2201B进行通信的CSMA帧2042的定时,从发送站2022B接收不是原来期望信号的期望信号D2和来自干扰站2011的干扰信号U。
[0467] 另一方面,接收站2201B在发送站2022B与接收站2201B进行通信的CSMA帧2042的定时,除从发送站2022B接收原来的期望信号D2外,还接收来自干扰站2011的干扰信号U。此外,接收站2201B在发送站2021B与接收站2101B进行通信的CSMA帧2041的定时,从发送站2021B接收不是原来期望信号的期望信号D1和来自干扰站2011的干扰信号U。
[0468] 而且,在图24所示实例中,与图17所示实例一样,将均不是阵列天线构成的接收站2101B与接收站2201B的天线合起来看作一个阵列天线系统,根据接收站2101B与接收站2201B双方接收到的期望信号与干扰信号U的合成信号或干扰信号,在指向性控制装置2301B中对阵列天线相位进行加权。
[0469] 通过该加权,在接收站2101B接收来自发送站2021B的信号时,形成在接收站2101B中的干扰信号到来方向上具有零点而且在来自发送站2021B的期望信号D1的到来方向上具有高指向性的指向性图案P21。或者,形成在接收站2101B中的干扰信号到来方向上具有零点的指向性图案。
[0470] 此外,在接收站2201B接收来自发送站2022B的信号时,形成在接收站2201B中的干扰信号到来方向上具有零点而且在来自发送站2022B的期望信号D2的到来方向上具有高指向性的指向性图案P22。或者,形成在接收站2201B中的干扰信号到来方向上具有零点的指向性图案。
[0471] 在上述指向性控制装置2301中,在进行加权(求出权重系数)的情况下,可使用上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法。
[0472] 通过上述步骤,在指向性控制装置2301B中算出针对接收信号X1的权重系数W1、针对接收信号X2的权重系数W2、针对接收信号X1’的权重系数W1’、和针对接收信号X2’的权重系数W2’。
[0473] 指向性控制装置2301B在CSMA帧2041的定时,向接收站2101B发送权重系数W1,向接收站2201B发送权重系数W2。此外,指向性控制装置2301B在CSMA帧2042的定时,向接收站2101B发送权重系数W1’,向接收站2201B发送权重系数W2’。
[0474] 在接收站2201B中,在CSMA帧2041的定时,将从指向性控制装置2301接收到的权重系数W1与接收信号X1相乘(W1·X1),将该乘法值(W1·X1)的信号发送给指向性控制装置2301B。此外,在CSMA帧2042的定时,将从指向性控制装置2301B接收到的权重系数W1’与接收信号X1’相乘(W1’·X1’),将该乘法值(W1’·X1’)的信号发送给指向性控制装置2301B。
[0475] 另一方面,在接收站2201B中,在CSMA帧2041的定时,将从指向性控制装置2301B接收到的权重系数W2与接收信号X2相乘(W2·X2),将该乘法值(W2·X2)的信号发送给指向性控制装置2301B。此外,在CSMA帧2042的定时,将从指向性控制装置2301B接收到的权重系数W2’与接收信号X2’相乘(W2’·X2’),将该乘法值(W2’·X2’)的信号发送给指向性控制装置2301B。
[0476] 指向性控制装置2301B在CSMA帧2041的定时,根据从接收站2101B接收到的乘法值W1·X1的信号、与从接收站2201B接收到的乘法值W2·X2的信号,求出合成值Y。
[0477] 合成值Y=W1·X1+W2·X2
[0478] 而且,指向性控制装置2301B将合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)的信号发送给接收站2101B。接收站2101B将从指向性控制装置2301B接收到的合成值Y的信号设为接收信号。
[0479] 此外,指向性控制装置2301B在CSMA帧2042的定时,根据从接收站2101B接收到的乘法值W1’·X1’的信号、与从接收站2201B接收到的乘法值W2’·X2’的信号,求出合成值Y’。
[0480] 合成值Y’=W1’·X1’+W2’·X2’
[0481] 而且,指向性控制装置2301B将合成值Y’(Y’=W1’·X1’+W2’·X2’)的信号发送给接收站2201B。接收站2201B将从指向性控制装置2301B接收到的合成值Y’的信号设为接收信号。
[0482] 由此,在使用CSMA方式的通信系统中,即便是不具有阵列天线的接收站2101B,也可与周围接收站2201B的天线合起来构成一个阵列天线,可不影响装置规模地得到阵列天线的干扰抑制效果。同样地,即便是不具有阵列天线的接收站2201B,也可与周围接收站2101B的天线合起来构成一个阵列天线,可不影响装置规模地得到阵列天线的干扰抑制效果。
[0483] 因此,接收站2101B和接收站2201B即便是不具备阵列天线的小型接收站装置(例如便携电话机等),也可通过天线指向性控制来进行干扰抑制。另外,接收站2101B和接收站2201B接收信号时形成的天线指向性也可用于发送信号时。
[0484] 此外,指向性控制装置2301B中求出权重系数的算法不限于上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法。例如,作为控制算法,也可以是迫零算法(zero forcing)(ZF)或最小均方误差算法(MMSE)等。进而,作为控制指标,也可以是接收功率、接收SI、接收错误率等。
[0485] 另外,图25是表示CSMA方式中权重系数的发送定时的图,用图表示上述CSMA方式中控制装置与接收站之间权重系数的发送接收处理的流程。
[0486] 图25所示实例是图24所示发送站2021B与发送站2022B不同步时(以CSMA方式通信时)的实例,表示指向性控制装置2301B存储权重系数W1、W2、W1’、W2’、将该权重系数发送到接收站2101B和接收站2201B的实例。
[0487] 图25中,发送站2021B与接收站2101B进行通信的CSMA帧2041由前置码2041A和数据2041B构成。此外,发送站2022B与接收站2201B进行通信的CSMA帧2042由前置码2042A和数据块2042B构成。
[0488] 而且,利用CSMA帧2041的前置码2041A,接收站2101B感测发送站2021B(步骤S111)。此外,利用CSMA帧2042的前置码2042A,接收站2201B感测发送站2022B(步骤S112)。
[0489] 然后,发送站2021B与接收站2101B开始通信,发送站2022B与接收站2201B开始通信。当发送站与接收站开始通信时,也开始接收站2101B与指向性控制装置2301B的通信、和接收站2201B与指向性控制装置2301B的通信。
[0490] 而且,在指向性控制装置2301B中,在CSMA帧2041的定时从接收站2101B接收接收信号X1,从接收站2201B接收接收信号X2。指向性控制装置2301B根据该接收信号X1、X2,利用上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法,计算权重系数W1、W2(步骤S113)。
[0491] 另外,对于算出权重系数时所需的接收信号,在可利用前置码信号的情况下,也可利用该前置码信号来算出权重系数。
[0492] 当算出权重系数W1、W2时,在CSMA帧2041的最初定时,从接收站2101B对指向性控制装置2301B发送用于形成指向性图案P21的权重系数W1、W2的调用信号(步骤S114),从指向性控制装置2301B向接收站2101B发送权重系数W1、W2(步骤S115)。然后,继续该权重系数W1、W2的发送处理,直到发送站2021B与接收站2101B之间的通信被中断。
[0493] 此外,在指向性控制装置2301B中,在CSMA帧2042的定时,从接收站2101B接收接收信号X1’,从接收站2201B接收接收信号X2’,根据该接收信号X1’、X2’,利用上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法,计算权重系数W1’和W2’(步骤S116)。该权重系数W1’、W2’被存储在指向性控制装置2301B内。
[0494] 当算出权重系数W1’、W2’时,在CSMA帧2042的最初定时,从接收站2201B对指向性控制装置2301B发送用于形成指向性图案P22的权重系数W1’、W2’的调用信号给指向性控制装置2301B(步骤S117),从指向性控制装置2301B向接收站2101B发送权重系数W1’、W2’(步骤S118)。然后,继续该权重系数W1’、W2’的发送处理,直到发送站2021B与接收站2201B之间的通信被中断。
[0495] 此外,图26是表示本发明第十三实施方式的指向性控制系统中的接收站2101B、接收站2201B和指向性控制装置2301B的构成例的图。
[0496] 图26所示第十三实施方式的指向性控制系统的构成与图19所示第九实施方式的构成例在构成上的不同之处在于,将图19所示指向性控制装置2301内的TDMA通信控制部2310变为图26所示指向性控制装置2301B内的CSMA通信控制部2310B。此外,不同之处在于,将图19所示接收站2101内的第一接收站内TDMA通信控制部2110变为图26所示接收站2101B内的第一接收站内CSMA通信控制部2110B。此外,不同之处在于,将图19所示接收站2201内的第二接收站内TDMA通信控制部2210变为图26所示接收站2201B内的第二接收站内CSMA通信控制部2210B。其他构成一样。因此,对相同构成部分附加相同附图标记,省略重复说明。
[0497] 指向性控制装置2301B内的CSMA通信控制部2310B对CSMA方式的接收站2101B和接收站2201B进行用于发送接收信号的通信控制处理。其他构成部分与图19所示构成一样。
[0498] 此外,第一接收站2101B内的第一接收站内CSMA通信控制部2110B进行用于利用CSMA帧与发送站2021B进行通信的处理。此外,进行与指向性控制装置2301B进行通信时的通信控制处理。其他构成部分与图19所示构成一样。
[0499] 此外,第二接收站2201B内的第二接收站内CSMA通信控制部2210B进行用于利用CSMA帧与发送站2022B进行通信的处理。此外,进行与指向性控制装置2301B通信时的通信控制处理。其他构成部分与图19所示构成一样。
[0500] [第十四实施方式]
[0501] 图27是表示本发明第十四实施方式的指向性控制系统的整体构成的图。图27所示实例与图24所示实例一样,是利用CSMA方式的实例。
[0502] 在图24所示的第十三实施方式中,示出指向性控制装置2301B向接收站2101B发送权重系数W1、W1’、向接收站2201B发送权重系数W2、W2’的实例。在图27所示本发明第十四实施方式中,说明指向性控制装置2301C不向接收站2101C发送权重系数W1、W1’、此外不向接收站2201C发送权重系数W2、W2’的实例。
[0503] 在图27所示的指向性控制系统中,与图24所示实例一样,将均不是阵列天线构成的接收站2101C与接收站2201C合起来看作一个阵列天线系统,根据接收站2101C和接收站2201C双方接收到的期望信号与干扰信号U的合成信号或干扰信号,在指向性控制装置2301C中对阵列天线相位进行加权。
[0504] 通过该加权,形成在接收站2101C中的干扰信号到来方向上具有零点而且在来自发送站2021B的期望信号D1的到来方向上具有高指向性的指向性图案P21。或者,形成在接收站2101C中的干扰信号到来方向上具有零点的指向性图案。
[0505] 此外,形成在接收站2201C中的干扰信号到来方向上具有零点而且在来自发送站2022B的期望信号D2的到来方向上具有高指向性的指向性图案P22。或者,形成在接收站
2201C中的干扰信号到来方向上具有零点的指向性图案。
[0506] 为了形成该指向性图案,接收站2101C在CSMA帧2041的定时,向指向性控制装置2301C发送接收信号X1,在CSMA帧2042的定时,向指向性控制装置2301C发送接收信号X1’。此外,接收站2201C在CSMA帧2041的定时,向指向性控制装置2301A发送接收信号X2,在CSMA帧2042的定时,向指向性控制装置2301C发送接收信号X2’。
[0507] 而且,指向性控制装置2301C在CSMA帧2041的定时,对从接收站2101C接收到的接收信号X1和从接收站2201C接收到的接收信号X2,分别乘以权重系数W1、W2,生成合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2)的信号,发送给接收站2101C。
[0508] 此外,指向性控制装置2301C在CSMA帧2042的定时,对从接收站2201C接收到的接收信号X1’和从接收站2201C接收到的接收信号X2’,分别乘以权重系数W1’、W2’,生成合成值Y’(Y’=W1’·X1’+W2’·X2’)的信号,发送给接收站2201C。
[0509] 如上所述,图27所示构成例与图24所示第十三实施方式的构成例在构成上的不同之处在于,在图24所示实例中,指向性控制装置2301B向接收站2101B发送权重系数W1、W1’,向接收站2201B发送权重系数W2、W2’,而在图27所示实例中,指向性控制装置2301C不向接收站2101C发送权重系数W1、W1’,此外,不向接收站2201C发送权重系数W2、W2’。此外,不同之处在于,在指向性控制装置2301C中将权重系数与接收信号相乘。
[0510] 这样,在指向性控制装置2301C中通过进行权重系数与接收信号的乘法处理,从而不必从指向性控制装置向接收站发送权重系数的信号。此外,在接收站中可不必进行权重系数与接收信号的乘法处理,可简化接收站中的处理。
[0511] 此外,图28是表示本发明第十二实施方式的指向性控制系统中的接收站2101C、接收站2201C和指向性控制装置2301C的构成例的图。
[0512] 在图28所示构成例中,与图26所示的第十三实施方式的构成例相比,省略了图26所示的指向性控制装置2301B内的权重系数发送部2313和乘法信号接收部2314。此外,省略了图26所示接收站2101B内的第一接收站内权重系数接收部2112、第一接收站内乘法部2113与第一接收站内乘法信号发送部2114。进而,省略了图26所示接收站2201B内的第二接收站内权重系数接收部2212、第二接收站内乘法部2213与第二接收站内乘法信号发送部2214。
[0513] 即,在图28所示的构成例中,由于不从指向性控制装置2301C对接收站2101C和接收站2201C发送权重系数W1、W2、W1’、W2’的信号,此外,在接收站2101C和接收站2201C中不进行权重系数与接收信号的乘法处理,所以省略了与其关联的处理部。该权重系数与接收信号的乘法处理由指向性控制装置2301C内的合成信号生成部2315进行。其他构成与图26所示的构成一样。因此,对相同构成部分附加相同附图标记,省略重复说明。
[0514] 以上说明了本发明第九实施方式至第十四实施方式,但在这些实施方式中仅说明了接收站接收从发送站发送的期望信号的实例,不限于此,接收站也可接收与发送期望信号。同样地,在第九实施方式至第十四实施方式中仅说明了发送站对接收站发送期望信号的实例,但不限于此,发送站也可发送与接收期望信号。
[0515] [第十五实施方式]
[0516] 图29是表示本发明第十五实施方式的指向性控制系统的整体构成的图。图29所示实例是在同一时间、同一地点、多个小区/系统共用同一频率时的实例,是到来多个干扰信号的实例。
[0517] 在图29中,在指向性控制系统中接收站3101感测接收的干扰波的数量,作为干扰波通知信号A,发送给发送站3021内的合作站选择部3022。合作站选择部3022从属下的合作站(在本例中,为合作站3201与合作站3301)接收干扰波的接收状态信息,作为接收状态通知信号B1和B2。
[0518] 在合作站选择部3022中根据从接收站3101通知的干扰波数与各合作站中干扰波的接收状态信息,选择可合作的合作站,将合作请求信号通知给选择到的合作站。在图29所示实例中,选择合作站3201与合作站3301,从发送站3021发送合作请求信号。
[0519] 由此,将不是阵列天线构成的接收站3101的天线3102、对应于接收站3101接收的干扰波数选择到的合作站3201的天线3202、与合作站3301的天线3302合起来形成一个阵列天线系统。而且,根据各自接收到的期望信号D与干扰信号U1和U2的合成信号或干扰信号U1和U2,在控制装置3401中对阵列天线相位进行加权,在阵列天线中形成在各干扰信号U1和U2的到来方向上具有零点而且在期望信号D的到来方向上具有高指向性的指向性图案P30。或者,在阵列天线中形成在各干扰信号U1和U2的到来方向上具有零点的指向性图案。
[0520] 在控制装置3401中在算出用于对各站装置的接收信号进行加权的权重系数时,例如可使用功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法。下面,说明使用功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法的步骤。
[0521] 图29中,在接收站3101中利用天线3102来接收来自发送站3021的期望信号D、来自干扰站3011的干扰信号U1与来自干扰站3012的干扰信号U2。由天线3102接收到的接收信号X1发送到控制装置3401。
[0522] 此外,在合作站3201中利用天线3202来接收来自发送站3021的期望信号D、来自干扰站3011的干扰信号U1与来自干扰站3012的干扰信号U2。由天线3202接收到的接收信号X2发送到控制装置3401。此外,在合作站3301中利用天线3302来接收来自发送站3021的期望信号D、来自干扰站3011的干扰信号U1与来自干扰站3012的干扰信号U2。由天线3302接收到的接收信号X3发送到控制装置3401。
[0523] 另外,在第十五实施方式中,仅在权重系数算出时从接收站3101向控制装置3401发送接收信号X1、从合作站3201向控制装置3401发送接收信号X2、以及从合作站3301向控制装置3401发送接收信号X3(始终发送后述的权重系数与接收信号的乘法值信号)。
[0524] 在控制装置3401中根据接收信号X1、X2和X3,利用下述计算式,计算权重系数W,以使接收站3101中的接收功率最小。
[0525] 首先,求出接收信号X1、X2、X3的相关矩阵R。
[0526] [式7]
[0527]
[0528] 接着,根据相关矩阵R的逆矩阵与导向矢量S(1、0、0)的转置矩阵,求出最佳权重系数W。该导向矢量S(1、0、0)用于使一个天线的权重系数固定。
[0529] [式8]
[0530] W=R-1S
[0531] S=[1 0 0]T
[0532] 接着,根据最佳权重系数W,算出针对接收信号X1的权重系数W1、针对接收信号X2的权重系数W2、和针对接收信号X3的权重系数W3。
[0533] [式9]
[0534] W=[w1 w2 w3]T
[0535] 当利用上述步骤,算出针对接收信号X1的权重系数W1、针对接收信号X2的权重系数W2和针对接收信号X3的权重系数W3时,控制装置3401向接收站3101发送针对接收信号X1的权重系数W1,向合作站3201发送针对接收信号X2的权重系数W2,向合作站3301发送针对接收信号X3的权重系数W3。
[0536] 在接收站3101中将从控制装置3401接收到的权重系数W1与接收信号X1相乘(W1·X1),将该乘法值W1·X1的信号发送给控制装置3401。另一方面,合作站3201将从控制装置3401接收到的权重系数W2与接收信号X2相乘(W2·X2),将该乘法值W2·X2的信号发送给控制装置3401。此外,合作站3301将从控制装置3401接收到的权重系数W3与接收信号X3相乘(W3·X3),将该乘法值W3·X3的信号发送给控制装置3401。
[0537] 控制装置3401根据从接收站3101接收到的乘法值W1·X1的信号、从合作站3201接收到的乘法值W2·X2的信号、与从合作站3301接收到的乘法值W3·X3的信号,求出合成值Y。
[0538] 合成值Y=W1·X1+W2·X2+W3·X3
[0539] 而且,控制装置3401将合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2+W3·X3)的信号发送给接收站3101。接收站3101将从控制装置3401接收到的合成值Y的信号设为接收信号。
[0540] 由此,即便是不具有阵列天线的接收站3101,也可与周围合作站3201和合作站3301的天线合起来构成一个阵列天线。因此,可在该阵列天线中形成在多个干扰信号的到来方向上具有零点而且在期望信号的到来方向上具有高指向性的指向性图案。或者,可在阵列天线中形成在多个干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。这样,由于可不影响装置规模地得到阵列天线的干扰抑制效果,所以接收站3101即便是不具备阵列天线的小型接收站装置(例如便携电话等),也可通过天线指向性控制来进行干扰抑制。
[0541] 另外,合作站也可以是其他接收站,此外,接收站接收信号时形成的阵列天线的指向性图案也可用于接收站发送信号时。
[0542] 此外,控制装置3401中求出权重系数的算法不限于上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法。例如,作为控制算法,也可以是迫零算法(ZF)或最小均方误差算法(MMSE)等。进而,作为控制指标,也可以是接收功率、接收SI、接收错误率等。
[0543] 图30是表示图29所示指向性控制系统中的处理流程的概要的图。
[0544] 下面,参照图30,说明该处理流程的概要。
[0545] 首先,接收站3101将感测到的干扰波数信息发送给发送站3021内的合作站选择部3022(步骤S201)。
[0546] 接收站3101在未与期望系统通信时,检测接收波,或评价该接收波的能量,或进行成为干扰源的无线站所固有的信号(例如编码后的信号)的相关检测,或在存在于同一区域中的多个系统间共有连接终端数的信息等,由此感测干扰波数。
[0547] 此外,接收站3101也可使干扰补偿控制中使用的合作站数变化,在期望系统的接收站检测残留干扰量,尝试求出最佳合作站数的最佳值,由此感测干扰波数。
[0548] 在合作站选择部3022中在从接收站3101发送干扰波数信息时,根据干扰波数信息与属下合作站的接收状态(该干扰波可否接收和接收等级)的信息,从可接收干扰波、且干扰波的接收等级高的合作站中选择必要数量的合作站。将该合作站的选择信息作为合作请求信号,发送给选择到的合作站(步骤S202)。在图29所示实例中,选择合作站3201与合作站3301这两个合作站。另外,在选择合作站的情况下,接收站与选择到的合作站的总数为“干扰波数+1”以上。此外,将合作的选择信息也发送给控制装置3401。
[0549] 若选择合作站3201与合作站3301,则接收站3101将接收信号X1发送给控制装置3401,合作站3201将接收信号X2发送给控制装置3401,合作站3301将接收信号X3发送给控制装置3401(步骤S203)。
[0550] 在控制装置3401中根据各站的接收信号X1、X2、X3,计算权重系数W1、W2、W3,向接收站3101发送权重系数W1,向合作站3201发送权重系数W2,向合作站3301发送权重系数W3(步骤S204)。
[0551] 接收站3101将接收信号X1与权重系数W1相乘(W1·X1),发送给控制装置3401,合作站3201将接收信号X2与权重系数W2相乘(W2·X2),发送给控制装置3401,合作站3301将接收信号X3与权重系数W3相乘(W3·X3),发送给控制装置3401(步骤S205)。
[0552] 控制装置3401合成从各站接收到的乘法值(W1·X1、W2·X2、W3·X3),将合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2+W3·X3)的信号发送给接收站3101(步骤S206)。接收站3101设合成值Y的信号为接收信号。
[0553] 然后,接收站3101继续检测干扰波(步骤S207),将包含干扰波信息的接收状态信息通知给发送站3021的合作站选择部3022。合作站选择部3022判定接收站3101的接收状态是否有变化(步骤S208)。
[0554] 在合作站选择部3022中在判定接收状态无变化的情况下(步骤S208:否),移至步骤S205,接收站3101利用当前的权重系数来抑制干扰波,并继续接收。
[0555] 另一方面,在合作站选择部3022中在判定为接收状态有变化的情况下(步骤S208:是),在接收站3101中判定干扰波数是否有增减。即,在接收站3101中在未充分进行干扰波抑制的情况下,接收站3101判定干扰波数是否有增减(步骤S209)。
[0556] 在接收站3101中在判定为干扰波数无增减的情况下(步骤S209:否),由于接收状态有变化(由于步骤S208中为是),所以移至步骤S202,合作站选择部3022在当前干扰波数接收状态中再次选择合作站。此外,在接收站3101中在判定为干扰波数有增减的情况下(步骤S209:是),移至步骤S201,接收站3101通知合作站选择部3022干扰波数,合作站选择部3022根据新的干扰波数,再次选择合作站(步骤S202)。
[0557] 此外,图31是表示图29所示指向性控制系统中各站装置的处理流程的序列图,进一步详细示出图30所示处理流程。下面,参照图31,说明该处理流程。另外,在图31所示实例中,选择合作站3201与合作站3301作为合作站。
[0558] 首先,接收站3101将干扰波数的信息发送给发送站3021内的合作站选择部3022(步骤S311)。
[0559] 合作站选择部3022根据从接收站3101接收到的干扰波数信息,对属下合作站发送接收状态发送要求信号,要求发送成为对象的干扰波的接收状态信息(步骤S312)。
[0560] 合作站3201若接收来自合作站选择部3022的接收状态发送要求信号(步骤S313),则向合作站选择部3022发送成为对象的干扰波的接收状态信息(步骤S314)。同样地,合作站3301若接收来自合作站选择部3022的接收状态发送要求信号(步骤S315),则向合作站选择部3022发送成为对象的干扰波的接收状态信息(步骤S316)。
[0561] 合作站选择部3022从合作站3201和合作站3301接收干扰波的接收状态信息(步骤S317),根据这些合作站中的干扰波的接收状态信息,选择用于构成阵列天线并抑制干扰波的合作站(步骤S318)。合作站选择部3022对选择到的合作站发送合作站请求信号(步骤S319)。在本例中,选择合作站3201与合作站3301,对合作站3201发送合作请求信号(步骤S320),此外对合作站3301发送合作请求信号(步骤S321)。此外,将合作站的选择信息也发送给控制装置3401(步骤S322)。
[0562] 利用上述处理,完成合作站选择,然后,由接收站3101的天线、合作站3201的天线与合作站3301的天线构成阵列天线,开始接收站3101中期望信号的接收处理。
[0563] 首先,接收站3101向控制装置3401发送由自身的天线3102接收到的接收信号X1(步骤S323),合作站3201将由自身的天线3202接收到的接收信号X2发送给控制装置3401(步骤S324),合作站3301将由自身的天线3302接收到的接收信号X3发送给控制装置3401(步骤S325)。
[0564] 控制装置3401从接收站3101接收接收信号X1,从合作站3201接收接收信号X2,从合作站3301接收接收信号X3(步骤S326)。而且,根据接收信号X1、X2、X3,算出针对接收信号X1的权重系数W1、针对接收信号X2的权重系数W2与针对接收信号X3的权重系数W3,以使阵列天线的指向性图案对接收站3101中在多个干扰信号U1和U2的到来方向上具有零点,并在期望信号D的到来方向上具有高的指向性(步骤S327)。
[0565] 将控制装置3401算出的权重系数W1、W2、W3分别发送给各站(步骤S328)。接收站3101接收权重系数W1(步骤S329),合作站3201接收权重系数W2(步骤S330),合作站3301接收权重系数W3(步骤S331)。
[0566] 接收站3101将从控制装置3401接收到的权重系数W1与接收信号X1相乘(W1·X1),将该乘法值的信号发送给控制装置3401(步骤S332)。合作站3201将从控制装置3401接收到的权重系数W2与接收信号X2相乘(W2·X2),将该乘法值的信号发送给控制装置3401(步骤S333)。此外,合作站3301将从控制装置3401接收到的权重系数W3与接收信号X3相乘(W3·X3),将该乘法值的信号发送给控制装置3401(步骤S334)。
[0567] 在控制装置3401中从接收站3101接收乘法值(W1·X1),从合作站3201接收乘法值(W2·X2),从合作站3301接收乘法值(W3·X3)(步骤S335)。而且,根据乘法值(W1·X1)、乘法值(W2·X2)与乘法值(W3·X3),生成合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2+W3·X3)的信号(步骤S336)。而且,将合成值Y的信号发送给接收站3101(步骤S337),在接收站3101中设合成值Y的信号为接收信号(步骤S338)。
[0568] 然后,从接收站3101继续对合作站选择部3022发送干扰波信息(步骤S339)。在合作站选择部3022中判定在接收站3101中接收状态是否有变化(步骤S340)。
[0569] 在接收状态无变化的情况下(步骤S340:否),移至步骤S332,与当前合作站继续基于权重系数的干扰波抑制。另一方面,在接收状态有变化的情况下(步骤S340:是),在接收站3101中判定干扰波数有无增减(步骤S341)。
[0570] 在干扰波无增减的情况下(步骤S341:否),由于接收状态有变化(由于步骤S340:是),所以移至步骤S312,合作站选择部3022再次判定各合作站中的干扰波接收状态,在必要的情况下,重新选择合作站。
[0571] 在判定干扰波有增减的情况下(步骤S314:是),移至步骤S311,从接收站3101向合作站选择部3022通知新的干扰波数,合作站选择部3022再次选择合作站。
[0572] 此外,图32是表示本发明第十五实施方式的指向性控制系统中的接收站3101、合作站3201、合作站3301和控制装置3401的构成例的图。
[0573] 图32中,发送站3021内的合作站选择部3022根据从接收站3101接收到的干扰波数的信息、与属下合作站中干扰波接收状态信息,选择用于形成阵列天线的合作站。因此,合作站选择部3022具有干扰波数接收部3023、合作站干扰波信息接收部3024与合作请求部3025。
[0574] 干扰波数接收部3023从接收站3101接收干扰波数信息,作为干扰波通知信号A。合作站干扰波信息接收部3024从属下的合作站接收干扰波接收状态信号,作为接收状态通知信号B1和B2。
[0575] 此外,合作请求部3025进行对为了形成阵列天线而选择的合作站(在本例中为合作站3201与合作站3301)发送合作请求信号的处理。该选择到的合作站信息也发送给控制装置3401。
[0576] 下面,说明控制装置3401的构成。
[0577] 控制装置3401内的接收信号接收部3411进行如下处理,即从接收站3101接收由接收站3101的天线3102接收到的接收信号X1,从合作站3201接收由合作站3201的天线3202接收到的接收信号X2,从合作站3301接收由合作站3301的天线3302接收到的接收信号X3。另外,仅在算出针对接收信号X1、X2、X3的权重系数时从接收站3101向控制装置3401发送接收信号X1、从合作站3201向控制装置3401发送接收信号X2、以及从合作站3301向控制装置3401发送接收信号X3(始终发送权重系数与接收信号的乘法值的信号)。
[0578] 权重系数算出部3412进行如下处理,即根据由接收信号接收部3411接收到的接收信号X1、X2和X3,算出接收信号X1的权重系数W1、接收信号X2的权重系数W2、与接收信号X3的权重系数W3,以使天线3102、天线3202和天线3302所形成的阵列天线的指向性图案在多个干扰信号的到来方向上具有零点,而且在期望信号的到来方向上具有高的指向性。或进行如下处理,即算出接收信号X1的权重系数W1、接收信号X2的权重系数W2、与接收信号X3的权重系数W3,以使阵列天线的指向性图案在多个干扰信号的到来方向上具有零点。在该权重系数的算出中可使用上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法。
[0579] 权重系数发送部3413进行如下处理,即向接收站3101发送由权重系数算出部3412算出的权重系数W1,向合作站3201发送权重系数W2,向合作站3301发送权重系数W3。
[0580] 乘法信号接收部3414进行如下处理,即从接收站3101接收接收信号X1与权重系数W1的乘法值W1·X1的信号,从合作站3201接收接收信号X2与权重系数W2的乘法值W2·X2的信号,从合作站3301接收接收信号X3与权重系数W3的乘法值W3·X3的信号。
[0581] 合成信号生成部3415进行如下处理,根据从接收站3101接收到的乘法值W1·X1、从合作站3201接收到的乘法值W2·X2与从合作站3301接收到的乘法值W3·X3,生成合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2+W3·X3)的信号。
[0582] 合成信号发送部3416进行如下处理,即将合成信号生成部3415生成的合成值Y的信号发送到接收站3101。
[0583] 下面,说明接收站3101的构成。
[0584] 接收站3101内的接收站内干扰波检测部3111进行如下处理,即检测接收站3101中的干扰波数等干扰信号的接收状态,并且将该干扰波数信息发送给发送站3021内的合作站选择部3022。
[0585] 接收站内接收信号发送部3112进行如下处理,即将由天线3102接收到的干扰信号U(U1与U2)和期望信号D的接收信号X1发送到控制装置3401。
[0586] 接收站内权重系数接收部3113进行从控制装置3401接收权重系数W1的处理。
[0587] 接收站内乘法部3114进行将从控制装置3401接收到的权重系数W1与接收信号X1相乘(W1·X1)的处理。
[0588] 接收站内乘法信号发送部3115进行将由接收站内乘法部3114算出的乘法值(W1·X1)信号发送到控制装置3401的处理。接收站内合成信号接收部3116进行从控制装置3401接收合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2+W3·X3)的信号的处理。
[0589] 下面,说明合作站3201的构成。
[0590] 合作站3201内的第一合作站内接收状态通知部3211进行利用来自发送站3021内的合作站选择部3022的要求、向合作站选择部3022发送合作站3201中干扰波接收状态信息的处理。
[0591] 第一合作站内请求信号接收部3212进行在选择自身作为形成阵列天线的合作站的情况下、从发送站3021内的合作站选择部3022接收合作请求信号C1的处理。
[0592] 第一合作站内接收信号发送部3213进行将由天线3202接收到的干扰信号U(U1和U2)和期望信号D的接收信号X2发送到控制装置3401的处理。
[0593] 第一合作站内权重系数接收部3214进行从控制装置3401接收权重系数W2的处理。第一合作站内乘法部3215进行将从控制装置3401接收到的权重系数W2与接收信号X2相乘(W2·X2)的处理。
[0594] 第一合作站内乘法信号发送部3216进行将由第一合作站内乘法部3215算出的乘法值(W2·X2)信号发送到控制装置3401的处理。
[0595] 下面,说明合作站3301的构成。
[0596] 合作站3301内的第二合作站内接收状态通知部3311进行利用来自发送站3021内的合作站选择部3022的要求、将合作站3301中的干扰波接收状态信息作为接收状态通知信号B2发送给合作站选择部3022的处理。
[0597] 第二合作站内请求信号接收部3312进行在选择自身作为形成阵列天线的合作站的情况下、从发送站3021内的合作站选择部3022接收合作请求信号C2的处理。
[0598] 第二合作站内接收信号发送部3313进行将由天线3302接收到的干扰信号U(U1和U2)和期望信号D的接收信号X3发送到控制装置3401的处理。
[0599] 第二合作站内权重系数接收部3314进行从控制装置3401接收权重系数W3的处理。第二合作站内乘法部3315进行将从控制装置3401接收到的权重系数W3与接收信号X3相乘(W3·X3)的处理。
[0600] 第二合作站内乘法信号发送部3316进行将由第二合作站内乘法部3315算出的乘法值(W3·X3)信号发送到控制装置3401的处理。
[0601] 通过上述构成,即便接收站3101是不具备阵列天线的小型接收站装置(例如便携电话机等),也可形成在多个干扰信号的到来方向上具有零点而且在期望信号的到来方向上具有高指向性的指向性图案。或者,可形成在多个干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。即,可不影响装置规模地得到阵列天线的干扰抑制效果。
[0602] [第十六实施方式]
[0603] 图33是表示本发明第十六实施方式的指向性控制系统的整体构成的图。
[0604] 图33所示实例与图29所示实例一样,构成为将均不是阵列天线构成的接收站3101A、合作站3201A与合作站3301A合起来看作一个阵列天线系统。而且,根据各站接收到的期望信号D与干扰信号U1和U2的合成信号或干扰信号U1和U2,在控制装置3401A中对阵列天线相位进行加权,构成为在阵列天线中形成在多个干扰波U1和U2的到来方向上具有零点而且在期望信号D的到来方向上具有高指向性的指向性图案。或者,构成为在阵列天线中形成在多个干扰波U1和U2的到来方向上具有零点的指向性图案P30。
[0605] 图33所示构成例与图29所示第十五实施方式的构成例在构成上的不同之处在于,图33所示实例中,控制装置3401A不向接收站3101A发送权重系数W1,控制装置3401A不向合作站3201A发送权重系数W2,此外,控制装置3401A不向合作站3301A发送权重系数W3。此外,不同之处在于,在图33所示控制装置3401A中将权重系数W1与接收信号X1相乘,将权重系数W2与接收信号X2相乘,将权重系数W3与接收信号X3相乘。进而,不同之处在于,接收站3101A始终向控制装置3401A发送接收信号X1(图29中始终发送乘法值W1·X1),不同之处在于,合作站3201A始终向控制装置3401A发送接收信号X2(图29中始终发送乘法值W2·X2),不同之处在于,合作站3301A始终向控制装置3401A发送接收信号X2(图29中始终发送乘法值W3·X3)。其他构成与图29所示构成一样。
[0606] 这样,在控制装置3401A中通过将权重系数W1与接收信号X1相乘、将权重系数W2与接收信号X2相乘、和将权重系数W3与接收信号X3相乘,从而不必从控制装置3401A向接收站3101A、合作站3201A和合作站3301A发送权重系数的信号。此外,在接收站3101A、合作站3201A和合作站3301A中可不进行权重系数与接收信号的乘法处理,可简化接收站3101A、合作站3201A和合作站3301A中的处理。
[0607] 此外,图34是表示本发明第十六实施方式的指向性控制系统中的接收站3101A、合作站3201A、合作站3301A和控制装置3401A的构成例的图。
[0608] 在图34所示构成例中,与图32所示的第十五实施方式的构成例相比,省略了图32所示的控制装置3401内的权重系数发送部3413和乘法信号接收部3414。此外,省略了图32所示接收站3101内的接收站内权重系数接收部3113、接收站内乘法部3114与接收站内乘法信号发送部3115。此外,省略了图32所示合作站3201内的第一合作站内权重系数接收部3214、第一合作站内乘法部3215与第一合作站内乘法信号发送部3216。进而,省略了图32所示合作站3301内的第二合作站内权重系数接收部3314、第二合作站内乘法部3315与第二合作站内乘法信号发送部3316。
[0609] 即,在图34所示的构成例中,由于不从控制装置3401A向接收站3101A、合作站3201A与合作站3301A发送权重系数W1、W2、W3的信号,此外,在接收站3101A、合作站3201A和合作站3301A中不进行权重系数与接收信号的乘法处理,所以省略了与其关联的处理部。该权重系数与接收信号的乘法处理由控制装置3401A内的合成信号生成部3415进行。
其他构成与图32所示的构成一样。因此,对相同构成部分附加相同附图标记,省略重复说明。
[0610] 此外,图35是表示图33所示指向性控制系统中各站装置的处理流程的序列图。
[0611] 图34所示序列图与图31所示第十五实施方式中的序列图相比,步骤S311-S327和步骤S336-S341是共同的,不同之处在于,省略了图31所示的步骤S328-S335,变为追加了步骤S335A的处理(控制装置中的权重系数与接收信号的乘法处理)。
[0612] 即,不同之处仅在于,控制装置3401A不发送权重系数,在控制装置3401A中进行权重系数与接收信号X的乘法处理。因此,对相同处理内容附加相同附图标记,省略重复说明。
[0613] [第十七实施方式]
[0614] 图36是表示本发明第十七实施方式的指向性控制系统的整体构成的图。图36所示实例与图29所示实例一样,是在同一时间、同一地点、多个小区/系统共用同一频率时的实例,是到来多个干扰信号的实例。
[0615] 在图29所示第十五实施方式和图33所示第十六实施方式中,示出将选择合作站的合作站选择部设置在发送站内的实例,而图36所示的第十七实施方式中示出将合作站选择部设置在控制装置内的实例。
[0616] 在图36所示指向性控制系统中,接收站3101B感测接收的干扰波数,作为干扰波通知信号A,发送给控制装置3401B内的合作站选择部3417。合作站选择部3417从属下的合作站(在本例中为合作站3201B和合作站3301B)接收干扰波接收状态信息,作为接收状态通知信号B1和B2。
[0617] 在合作站选择部3417中根据从接收站3101B通知的干扰波数与各合作站中干扰波的接收状态信息,选择可合作的合作站,将合作请求信号通知给选择到的合作站。在图36所示实例中,选择合作站3201B与合作站3301B,分别向其发送合作请求信号C1、C2。
[0618] 由此,将不是阵列天线构成的接收站3101B的天线3102、选择的合作站3201B的天线3202和合作站3301B的天线3302合起来看作一个阵列天线。而且,根据分别接收到的期望信号D与干扰信号U1和U2的合成信号或干扰信号U1和U2,在控制装置3401中对阵列天线相位进行加权,在阵列天线中形成在各干扰信号U1和U2的到来方向上具有零点而且在期望信号D的到来方向上具有高指向性的指向性图案。或者,在阵列天线中形成在各干扰信号U1和U2的到来方向上具有零点的指向性图案P30。
[0619] 在控制装置3401B中在算出用于对各站装置的接收信号进行加权的权重系数时,可使用上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法。
[0620] 在控制装置3401B中若算出针对接收信号X1的权重系数X1、针对接收信号X2的权重系数W2与针对接收信号X3的权重系数W3,则控制装置3401B向接收站3101B发送针对接收信号X1的权重系数X1,向合作站3201B发送针对接收信号X2的权重系数W2,向合作站3301B发送针对接收信号X3的权重系数W3。
[0621] 在接收站3101B中将从控制装置3401B接收到的权重系数W1与接收信号X1相乘(W1·X1),将该乘法值W1·X1的信号发送给控制装置3401B。另一方面,合作站3201B将从控制装置3401B接收到的权重系数W2与接收信号X2相乘(W2·X2),将该乘法值W2·X2的信号发送给控制装置3401B。此外,合作站3301B将从控制装置3401B接收到的权重系数W3与接收信号X3相乘(W3·X3),将该乘法值W3·X3的信号发送给控制装置3401B。
[0622] 控制装置3401B根据从接收站3101B接收到的乘法值W1·X1的信号、从合作站3201B接收到的乘法值W2·X2的信号、和从合作站3301B接收到的乘法值W3·X3的信号,求出合成值Y。
[0623] 合成值Y=W1·X1+W2·X2+W3·X3
[0624] 而且,控制装置3401B将合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2+W3·X3)的信号发送给接收站3101B。接收站3101B将从控制装置3401B接收到的合成值Y的信号设为接收信号。
[0625] 由此,即便不具有阵列天线的接收站3101B,也可与周围合作站3201B和合作站3301B的天线合起来构成一个阵列天线。因此,可在阵列天线中形成在多个干扰信号的到来方向上具有零点而且在期望信号的到来方向上具有高指向性的指向性图案。或者,可在阵列天线中形成在多个干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。这样,可不影响装置规模地得到阵列天线的干扰抑制效果,所以即便接收站3101B是不具备阵列天线的小型接收站装置(例如便携电话等),也可通过天线指向性控制来进行干扰抑制。
[0626] 另外,合作站也可以是其他接收站,此外,接收站接收信号时形成的阵列天线的指向性图案也可用于接收站发送信号时。
[0627] 此外,控制装置3401B中求出权重系数的算法不限于上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法。例如,作为控制算法,也可以是迫零算法(ZF)或最小均方误差算法(MMSE)等。进而,作为控制指标,也可以是接收功率、接收SI、接收错误率等。
[0628] 此外,图37是表示图36所示指向性控制系统中各站装置的处理流程的序列图。下面,参照图37,说明该处理流程。另外,在图31所示实例中,选择合作站3201B与合作站
3301B作为合作站。
[0629] 首先,接收站3101B将干扰波数的信息发送给控制装置3401B内的合作站选择部3417(步骤S401)。
[0630] 合作站选择部3417根据从接收站3101B接收到的干扰波数信息,对属下合作站发送接收状态发送要求信号,要求发送成为对象的干扰波的接收状态信息(步骤S402)。
[0631] 合作站3201B若接收来自合作站选择部3417的接收状态发送要求信号(步骤S403),则向合作站选择部3417发送成为对象的干扰波的接收状态信息(步骤S404)。同样地,合作站3301B若接收来自合作站选择部3417的接收状态发送要求信号(步骤S405),则向合作站选择部3417发送成为对象的干扰波的接收状态信息(步骤S406)。
[0632] 合作站选择部3417从合作站3201B和合作站3301B接收干扰波的接收状态信息(步骤S407),根据这些合作站中的接收状态信息,选择用于构成阵列天线并抑制干扰波的合作站(步骤S408)。合作站选择部3417向选择到的合作站发送合作站请求信号。在本例中,选择合作站3201B与合作站3301B,向合作站3201和合作站3301B发送合作请求信号(步骤S409、S410、S411)。
[0633] 利用上述处理,完成合作站选择,然后,由接收站3101B的天线、合作站3201B的天线与合作站3301B的天线构成阵列天线,开始接收站3101B中期望信号的接收处理。
[0634] 首先,接收站3101B向控制装置3401B发送由自身的天线3102接收到的接收信号X1(步骤S412),合作站3201B将由自身的天线3202接收到的接收信号X2发送给控制装置3401B(步骤S413),合作站3301B将由自身的天线3302接收到的接收信号X3发送给控制装置3401B(步骤S414)。
[0635] 控制装置3401B从接收站3101B接收接收信号X1,从合作站3201B接收接收信号X2,从合作站3301B接收接收信号X3(步骤S415)。而且,根据接收信号X1、X2、X3,算出针对接收信号X1的权重系数W1、针对接收信号X2的权重系数W2与针对接收信号X3的权重系数W3,以使阵列天线的指向性图案在接收站3101B中对多个干扰信号的到来方向具有零点,并对期望信号D的到来方向具有高的指向性(步骤S416)。或者,算出权重系数W1、W2、W3,以使阵列天线的指向性图案在接收站3101B中对多个干扰信号的到来方向具有零点。
[0636] 将控制装置3401算出的权重系数W1、W2、W3分别发送给各站(步骤S417)。接收站3101B接收权重系数W1(步骤S418),合作站3201B接收权重系数W2(步骤S419),合作站3301B接收权重系数W3(步骤S420)。
[0637] 接收站3101B将从控制装置3401B接收到的权重系数W1与接收信号X1相乘(W1·X1),将该乘法值的信号发送给控制装置3401B(步骤S421)。合作站3201B将从控制装置3401B接收到的权重系数W2与接收信号X2相乘(W2·X2),将该乘法值的信号发送给控制装置3401B(步骤S422)。此外,合作站3301B将从控制装置3401B接收到的权重系数W3与接收信号X3相乘(W3·X3),将该乘法值的信号发送给控制装置3401B(步骤S423)。
[0638] 在控制装置3401B中从接收站3101B接收乘法值(W1·X1),从合作站3201B接收乘法值(W2·X2),从合作站3301B接收乘法值(W3·X3)(步骤S424)。而且,根据乘法值(W1·X1)、乘法值(W2·X2)与乘法值(W3·X3),生成合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2+W3·X3)的信号(步骤S425)。而且,将合成值Y的信号发送给接收站3101(步骤S426),在接收站3101B中设合成值Y的信号为接收信号(步骤S427)。
[0639] 然后,在接收站3101B中继续检测干扰波,向合作站选择部3417发送检测到的干扰波信息(步骤S428)。在合作站选择部3417中判定在接收站3101B中接收状态是否有变化(步骤S429)。
[0640] 在接收状态无变化的情况下(步骤S429:否),移至步骤S424,与当前选择到的合作站继续基于权重系数的干扰波抑制。另一方面,在接收状态有变化的情况下(步骤S429:是),在接收站3101B中判定干扰波数有无增减(步骤S430)。
[0641] 在干扰波无增减的情况下(步骤S430:否),由于接收状态有变化(由于步骤S429为是),所以移至步骤S402,再次判定各合作站中的干扰波接收状态,在必要的情况下,重新选择合作站。
[0642] 在判定干扰波有增减的情况下(步骤S430:是),移至步骤S401,从接收站3101B向合作站选择部3417通知新的干扰波数,在合作站选择部3417中再次选择合作站。
[0643] 此外,图38是表示本发明第十七实施方式的指向性控制系统中的接收站3101B、合作站3201B、合作站3301B和控制装置3401B的构成例的图。
[0644] 图38所示指向性控制系统的构成例与图32所示第十五实施方式的构成例在构成上的不同之处在于,将图32所示发送站3021内的合作站选择部3022移设到图38所示的控制装置3401B内的合作站选择部3417,其他构成与图32所示指向性控制系统的构成一样。因此,对相同构成部分附加相同附图标记,省略重复说明。
[0645] 即,在图38所示构成例中,由于控制装置3401B内的合作站选择部3417进行合作站选择等处理,所以从接收站3101B对合作站选择部3417发送干扰波通知信号A。
[0646] 控制装置3401B内的合作站选择部3417具有干扰波数接收部3418、合作站干扰波信息接收部3419和合作请求部3420。干扰波信息接收部3418从接收站3101B接收干扰波数信息,作为干扰波通知信号A。合作站干扰波信息接收部3419从属下的合作站接收干扰波接收状态信号,作为接收状态通知信号B1和B2。
[0647] 此外,合作请求部3025进行向选择为形成阵列天线的合作站的合作站(本例中为合作站3201与合作站3301)发送合作请求信号C1和C2的处理。
[0648] 通过上述构成,即便接收站3101B是不具备阵列天线的小型接收站装置(例如便携电话机等),也可形成在多个干扰信号的到来方向上具有零点而且在期望信号的到来方向上具有高指向性的指向性图案。或者,可形成在多个干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。即,可不影响装置规模地得到阵列天线的干扰抑制效果。
[0649] [第十八实施方式]
[0650] 图39是表示本发明第十八实施方式的指向性控制系统的整体构成的图。图39所示实例与图29所示实例一样,是在同一时间、同一地点、多个小区/系统共用同一频率时的实例,是到来多个干扰信号的实例。
[0651] 另外,第十八实施方式对与第十七实施方式取同样构成的部分或进行同样处理的部分,省略其说明。
[0652] 在图36所示的第十七实施方式中,说明将控制装置3401B设置在与发送站3021B、接收站3101B、合作站3201B、合作站3301B不同的地点的情况。在第十八实施方式中,如图39所示,说明将控制装置3401B设置在合作站3301B中的情况。
[0653] 在图39所示的指向性控制系统中,检测接收站3101B所接收的干扰波数,作为干扰波通知信号A,发送给合作站3301B所具备的控制装置3401B内的合作站选择部3417。合作站选择部3417从属下的合作站(在本例中为合作站3201B和合作站3301B)接收干扰波接收状态信息,作为接收状态通知信号B1和B2。
[0654] 在合作站选择部3417中根据从接收站3101B通知的干扰波数与各合作站中干扰波的接收状态信息,选择可合作的合作站,将合作请求信号通知给选择到的合作站。在图36所示实例中,选择合作站3201B与合作站3301B,向合作站3201B发送合作请求信号C1。合作站3301B由于合作请求信号C2是以自身合作站为目的地的信号,所以不发送。
[0655] 由此,将不是阵列天线构成的接收站3101B的天线3102、选择的合作站3201B的天线3202和合作站3301B的天线3302合起来形成一个阵列天线。而且,根据分别接收到的期望信号D与干扰信号U1和U2的合成信号或干扰信号U1和U2,在控制装置3401中对阵列天线相位进行加权,在阵列天线中形成在各干扰信号U1和U2的到来方向上具有零点而且在期望信号D的到来方向上具有高指向性的指向性图案。或者,在阵列天线中形成在各干扰信号U1和U2的到来方向上具有零点的指向性图案P30。
[0656] 在合作站3301B所具备的控制装置3401B中在算出对各站装置的接收信号进行加权用的权重系数时,可使用上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法。
[0657] 在控制装置3401B中若算出针对接收信号X1的权重系数X1、针对接收信号X2的权重系数W2与针对接收信号X3的权重系数W3,则控制装置3401B向接收站3101B发送针对接收信号X1的权重系数X1,向合作站3201B发送针对接收信号X2的权重系数W2,向合作站3301B发送针对接收信号X3的权重系数W3。
[0658] 在接收站3101B中,将从合作站3301B的控制装置3401B接收到的权重系数W1与接收信号X1相乘(W1·X1),将该乘法值W1·X1的信号发送给合作站3301B的控制装置3401B。另一方面,合作站3201B将权重系数W2与接收信号X2相乘(W2·X2),存储该乘法值W2·X2的信号。此外,合作站3301B将权重系数W3与接收信号X3相乘(W3·X3),存储该乘法值W3·X3的信号。
[0659] 合作站3301B所具备的控制装置3401B根据从接收站3101B接收到的乘法值W1·X1的信号、存储的乘法值W2·X2的信号、和存储的乘法值W3·X3的信号,求出合成值Y。
[0660] 合成值Y=W1·X1+W2·X2+W3·X3
[0661] 而且,合作站3301B的控制装置3401B将合成值Y(Y=W1·X1+W2·X2+W3·X3)的信号发送给接收站3101B。接收站3101B将从合作站3301B的控制装置3401B接收到的合成值Y的信号设为接收信号。
[0662] 由此,即便是不具有阵列天线的接收站3101B,也可与周围合作站3201B和合作站3301B的天线合起来构成一个阵列天线。因此,可在阵列天线中形成在多个干扰信号的到来方向上具有零点而且在期望信号的到来方向上具有高指向性的指向性图案。或者,可在阵列天线中形成在多个干扰信号的到来方向上具有零点的指向性图案。这样,由于可不影响装置规模地得到阵列天线的干扰抑制效果,所以即便接收站3101B是不具备阵列天线的小型接收站装置(例如便携电话等),也可通过天线指向性控制来进行干扰抑制。
[0663] 另外,合作站也可以是其他接收站,此外,接收站接收信号时形成的阵列天线的指向性图案也可用于接收站发送信号时。
[0664] 此外,控制装置3401B中求出权重系数的算法不限于上述功率倒置自适应阵列天线(PI天线)的方法。例如,作为控制算法,也可以是迫零算法(ZF)或最小均方误差算法(MMSE)等。进而,作为控制指标,也可以是接收功率、接收SI、接收错误率等。
[0665] 另外,在上述第十八实施方式中,说明将控制装置3401B设置在合作站3301B中的情况,但不限于此。例如,也可将控制装置3401B设置在合作站3201B或接收站3101B中。
[0666] [第十九实施方式]
[0667] 图40是表示本发明第十九实施方式的指向性控制系统的整体构成的图。
[0668] 图40所示实例与图36所示的第十七实施方式一样,将均不是阵列天线构成的接收站3101C、合作站3201C与合作站3301C合起来看作一个阵列天线系统。而且,根据各站接收到的期望信号D与干扰信号U1和U2的合成信号或干扰信号U1和U2,在控制装置3401C中对阵列天线相位进行加权,构成为在阵列天线中形成在多个干扰波U1和U2的到来方向上具有零点而且在期望信号D的到来方向上具有高指向性的指向性图案。或者,构成为在阵列天线中形成在多个干扰波U1和U2的到来方向上具有零点的指向性图案P30。
[0669] 图40所示构成例与图36所示第十七实施方式的构成例在构成上的不同之处在于,图40所示实例中,控制装置3401C不向接收站3101C发送权重系数W1,控制装置3401C不向合作站3201C发送权重系数W2,此外,控制装置3401C不向合作站3301A发送权重系数W3。
[0670] 此外,不同之处在于,在图40所示控制装置3401C中将权重系数W1与接收信号X1相乘,将权重系数W2与接收信号X2相乘,将权重系数W3与接收信号X3相乘。进而,不同之处在于,接收站3101C始终向控制装置3401C发送接收信号X1(图36中始终发送乘法值W1·X1),不同之处在于,合作站3201C始终向控制装置3401C发送接收信号X2(图36中始终发送乘法值W2·X2),不同之处在于,合作站3301C始终向控制装置3401C发送接收信号X3(图36中始终发送乘法值W3·X3)。其他构成与图36所示构成一样。因此,省略重复说明。
[0671] 这样,在控制装置3401C中通过将权重系数W1与接收信号X1相乘、将权重系数W2与接收信号X2相乘、和将权重系数W3与接收信号X3相乘,从而不必从控制装置3401C向接收站3101C、合作站3201C和合作站3301C发送权重系数的信号。此外,在接收站3101C、合作站3201C和合作站3301C中可不进行权重系数与接收信号的乘法处理,可简化接收站3101C、合作站3201C和合作站3301C中的处理。
[0672] 此外,图41是表示本发明第十九实施方式的指向性控制系统中的接收站3101C、合作站3201C、合作站3301C和控制装置3401C的构成例的图。
[0673] 在图41所示构成例中,与图38所示的第十七实施方式的构成例相比,省略了图38所示的控制装置3401C内的权重系数发送部3413和乘法信号接收部3414。此外,省略了图38所示接收站3101B内的接收站内权重系数接收部3113、接收站内乘法部3114与接收站内乘法信号发送部3115。此外,省略了图38所示合作站3201B内的第一合作站内权重系数接收部3214、第一合作站内乘法部3215与第一合作站内乘法信号发送部3216。进而,省略了图38所示合作站3301内的第二合作站内权重系数接收部3314、第二合作站内乘法部3315与第二合作站内乘法信号发送部3316。
[0674] 即,在图41所示的构成例中,由于不从控制装置3401C向接收站3101C、合作站3201C与合作站3301C发送权重系数W1、W2、W3的信号,此外,由于在接收站3101C、合作站
3201C和合作站3301C中不进行权重系数与接收信号的乘法处理,所以省略了与其关联的处理部。该权重系数与接收信号的乘法处理由控制装置3401C内的合成信号生成部3415进行。其他构成与图38所示第十七实施方式的构成一样。因此,对相同构成部分附加相同附图标记,省略重复说明。
[0675] 此外,图42是表示图40所示指向性控制系统中各站装置的处理流程的序列图。
[0676] 图42所示序列图与图37所示第十七实施方式中的序列图相比,步骤401-S416和步骤S425-S430是共同的,不同之处在于,省略了图37所示的步骤S417-S424,变为追加步骤S424A的处理(控制装置3401C中的权重系数与接收信号的乘法处理)。
[0677] 即,不同之处仅在于,控制装置3401C不发送权重系数,在控制装置3401C中进行权重系数W与接收信号X的乘法处理。因此,对相同处理内容附加相同附图标记,省略重复说明。
[0678] 以上说明了本发明第十五实施方式至第十九实施方式,但这些实施方式仅说明了接收站接收从发送站发送的期望信号的实例,不限于此,接收站也可接收与发送期望信号。同样地,在第十五实施方式至第十九实施方式中仅说明了发送站对接收站发送期望信号的实例,但不限于此,发送站也可发送与接收期望信号。
[0679] 以上说明了本发明的实施方式,但本发明的指向性控制系统、控制装置、接收站(接收站装置)、合作站(合作站装置)和发送站不仅限于上述图示例,不用说,在不脱离本发明要旨的范围内,可进行各种变更。
[0680] 产业上的可利用性
[0681] 本发明可适用于即便是不具备阵列天线的小型接收站装置也可通过天线指向性控制来进行干扰抑制的指向性控制系统、控制装置、合作站装置、接收站装置、指向性控制方法等。
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