APARATO DE ESTACION BASE Y PROCEDIMIENTO DE EMISION.

Un aparato de transmisión (11) incluyendo:

una red de antenas usando una pluralidad de antenas (101-103);



medios divisores (113) para dividir primeras señales en componentes de señal cuyo número es el mismo que el de dichas antenas;

medios de ponderación (151) para asignar pesos a los respectivos componentes de señal de dichas primeras señales;

medios de asignación (109-111) para asignar cada una de una pluralidad de segundas señales, que se someten a transmisión de sector, a cada una de dichas antenas;

medios combinadores (155-157) para combinar cada uno de dichos componentes de primera señal y cada una de dicha pluralidad de segundas señales a transmitir desde cada una de dicha pluralidad de antenas; y

medios de transmisión radio (104-106) para transmitir por radio la señal combinada de cada una de dichas antenas

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP99/04964.

Solicitante: MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO., LTD..

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1006, OHAZA KADOMA,KADOMA-SHI, OSAKA 571-8501.

Inventor/es: HIRAMATSU, KATSUHIKO, IDE,MINAKO.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 31 de Marzo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H01Q1/24A3
  • H01Q3/26 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01Q ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento por microondas H05B 6/72). › H01Q 3/00 Dispositivos para cambiar o hacer variar la orientación o la forma del diagrama direccional de las ondas radiadas por una antena o por un sistema de antenas. › haciendo variar la fase relativa o la amplitud relativa de la energía de excitación entre dos o más elementos radiantes activos; haciendo variar la distribución de energía a través de una abertura radiante (H01Q 3/22, H01Q 3/24 tienen prioridad).
  • H01Q3/26C
  • H01Q3/30 H01Q 3/00 […] › haciendo variar la fase.
  • H04B7/06C1

Clasificación PCT:

  • H04B7/06 H […] › H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS.H04B TRANSMISION.H04B 7/00 Sistemas de radiotransmisión, es decir, utilizando un campo de radiación (H04B 10/00, H04B 15/00 tienen prioridad). › en la estación de emisión.

Clasificación antigua:

  • H04B1/04 H04B […] › H04B 1/00 Detalles de los sistemas de transmision, no cubiertos por uno de los grupos H04B 3/00 - H04B 13/00; Detalles de los sistemas de transmisión no caracterizados por el medio utilizado para la transmisión. › Circuitos.
  • H04B7/06 H04B 7/00 […] › en la estación de emisión.
  • H04B7/26 H04B 7/00 […] › en que al menos una es móvil.

Fragmento de la descripción:

Aparato de estación base y procedimiento de emisión.

La presente invención se refiere a un aparato de transmisión para uso en un sistema digital de comunicaciones por radio que realiza transmisión direccional por una red de antenas adaptativas en un enlace directo, y se refiere a un método de transmisión.

El sistema digital de comunicaciones por radio tal como un teléfono celular, un teléfono de coche, y análogos usa un sistema celular en el que una zona de comunicación se divide en celdas, un aparato de estación base se coloca en cada celda, y una pluralidad de aparatos terminales realiza comunicación por difusión con este aparato de estación base. En los últimos años, dado que los sistemas celulares se han difundido rápidamente y el número de usuarios de los sistemas ha aumentado rápidamente, la mejora del incremento de la capacidad de canal en una celda se ha convertido en el problema importante.

Como una técnica para mejorar el aumento de la capacidad de canal, se ha descrito una red de antenas adaptativas, por ejemplo, en "Waveform Equalizing Technology for Digital Mobile Communications" (supervisado por Jun Horikoshi, Triceps). Ésta es la técnica en la que la red de antenas adaptativas añade amplitud y desplazamiento de fase a las salidas de antena de la red de antenas compuesta por una pluralidad de antenas y las combina para formar la directividad de la red, por lo que la red de antenas adaptativas determina un factor de ponderación de cada salida de antena en base a un algoritmo de control predeterminado, y controla la directividad como adaptación a un cambio en un estado medioambiental.

Entonces, la red de antenas adaptativas se monta en el aparato de estación base y se cancela la interferencia de la otra celda para mejorar la calidad de recepción, y esto hace posible mejorar el aumento de la capacidad de canal de un enlace inverso.

Además, el aparato de estación base en el que se monta la red de antenas adaptativas estima una dirección de llegada de una señal transmitida del aparato terminal, y realiza transmisión direccional en la dirección estimada, de modo que la potencia de transmisión del aparato de estación base se puede disminuir manteniendo la calidad del enlace. Esto hace posible reducir la interferencia con el otro aparato terminal y mejorar el aumento de la capacidad de canal del enlace directo.

Sin embargo, el aparato de estación base estima la dirección de llegada de señal con respecto a todos los aparatos terminales con los que el aparato de estación base realiza comunicaciones en el enlace directo, y lleva a cabo transmisión direccional, y esto incrementa la cantidad de procesado de señal de modo que produce el problema de que el tamaño del aparato aumenta.

Con el fin de resolver tal problema, el aparato convencional de estación base realiza transmisión direccional con respecto a algunos de los aparatos terminales tal como el aparato terminal, que realiza transmisión de datos a alta velocidad, o el aparato terminal, que necesita gran potencia de transmisión por uso de la red de antenas. Entonces, el aparato convencional de estación base realiza transmisión que no tiene directividad tal como transmisión de sector, transmisión omnidireccional (denominada a continuación "transmisión no direccional") con respecto a los otros aparatos terminales mediante la utilización de una antena preparada por separado de la red de antenas o una de las antenas incluidas en la red de antenas.

Esto mejora el aumento de la capacidad de canal sin incrementar mucho el tamaño del aparato de una sección de procesado de señal.

Sin embargo, dado que dicho aparato convencional de estación base combina una pluralidad de señales sometidas a transmisión no direccional y transmite la señal combinada desde una antena, la potencia de transmisión en esta antena no se reduce. Esto origina el problema de que no se puede suprimir un rango dinámico al tiempo de una operación de amplificación de una sección radio, de modo que hay que usar una amplificación de gran tamaño y gran valor.

JP-A 10098422 describe medidas para reducir una pérdida de síntesis evitando la concentración de portadora en una antena, distribuyendo por ello la portadora imparcialmente en el caso de radiación de una multiportadora mediante diversidad de transmisión. En consecuencia, la señal de todas las antenas en recepción de cada portadora se compara con un nivel umbral y cuando se supera el nivel, se realiza consiguientemente la selección de antena.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato de transmisión, que puede suprimir la potencia necesaria para un amplificador y que puede miniaturizar el tamaño del aparato al realizar transmisión direccional con respecto solamente a algunos aparatos terminales, y proporcionar el método de transmisión.

Este objeto se logra con un aparato de transmisión, el método y la sección según la materia de las reivindicaciones independientes. En particular, esto se puede lograr dividiendo señales sometidas a transmisión direccional en componentes de señal cuyo número es el mismo que el de elementos de antena de una red de antenas, respectivamente, asignando pesos a los respectivos componentes de señal de las señales divididas sometidas a transmisión direccional, asignando una señal sometida a transmisión direccional no variable a cualquiera de los elementos de antena, y combinando señales transmitidas desde el mismo elemento de antena con el fin de realizar radio transmisión.

La figura 1 es una vista de sistema de un sistema de comunicaciones por radio incluyendo un aparato de transmisión de la presente invención.

La figura 2 es un diagrama de bloques que representa una configuración del aparato según una primera realización de la presente invención.

Y la figura 3 es un diagrama de bloques que representa una configuración del aparato según una segunda realización.

A continuación se explicará específicamente el mejor modo de llevar a la práctica la presente invención con referencia a los dibujos acompañantes. La figura 1 es una vista de sistema de un sistema de comunicaciones por radio incluyendo el aparato de la presente invención.

Un aparato de estación base 11 de la figura 1 sirve como un repetidor para comunicaciones, procesa señales radio transmitidas desde aparatos terminales para transmitir por radio o cable las señales procesadas a una red externa 21, y procesa señales transmitidas por radio o cable de la red externa 21 y transmite por radio las señales procesadas a los respectivos aparatos terminales.

Aquí se supone que el aparato de estación base 11 de la figura 1 tiene tres antenas 101, 102, y 103, realiza comunicación por difusión con cinco aparatos terminales. Entonces, se supone que el aparato de estación base 11 realiza transmisión no direccional con respecto a los aparatos terminales 1, 2, 3, y 4, y transmisión direccional con respecto al aparato terminal 5.

Primera realización

La figura 2 es un diagrama de bloques que representa una configuración del aparato de estación base según una primera realización de la presente invención.

El aparato de estación base 11 de la figura 2 incluye tres antenas 101, 102, 103, secciones radio 104, 105, 106, una sección de transmisión 107, una sección de recepción 108, y secciones de procesado de señal 109, 110, 111, 112, 113. La sección de transmisión 107 incluye una sección de control de factor de ponderación 151, circuitos de multiplicación 152, 153, 154, y circuitos de combinación 155, 156, 157.

La sección radio 104 convierte una señal de alta frecuencia recibida por la antena 101 a una señal de banda base y la envía a la sección de recepción 108. La sección radio 104 también convierte una señal de banda base entrada desde el circuito combinador 155 a una señal de alta frecuencia, y la transmite por radio desde la antena 101. La sección radio 105 convierte una señal de alta frecuencia recibida por la antena 102 a una señal de banda base, y la envía a la sección de recepción 108. La sección radio 105 también convierte una señal de banda base entrada desde la señal de combinación 156 a una señal de alta frecuencia, y la transmite por radio desde la antena 102. La sección radio 106 convierte una señal de alta frecuencia recibida por la antena 103 a una señal de banda base y la envía a la sección de recepción 108. La sección radio 106 también convierte una señal de banda base entrada desde el circuito combinador 157...

 


Reivindicaciones:

1. Un aparato de transmisión (11) incluyendo:

una red de antenas usando una pluralidad de antenas (101-103);
medios divisores (113) para dividir primeras señales en componentes de señal cuyo número es el mismo que el de dichas antenas;
medios de ponderación (151) para asignar pesos a los respectivos componentes de señal de dichas primeras señales;
medios de asignación (109-111) para asignar cada una de una pluralidad de segundas señales, que se someten a transmisión de sector, a cada una de dichas antenas;
medios combinadores (155-157) para combinar cada uno de dichos componentes de primera señal y cada una de dicha pluralidad de segundas señales a transmitir desde cada una de dicha pluralidad de antenas; y
medios de transmisión radio (104-106) para transmitir por radio la señal combinada de cada una de dichas antenas.

2. El aparato de transmisión según la reivindicación 1, donde dichos medios de asignación (109-111) distribuyen las segundas señales entre las antenas a las que las segundas señales son asignadas.

3. El aparato de transmisión según la reivindicación 1 o 2, donde dichos medios de asignación (109-111) minimizan la diferencia entre el número de segundas señales asignadas a cada una de dichas antenas.

4. El aparato de transmisión según una de las reivindicaciones 1-3, donde dichos medios de asignación (109-111) minimizan la diferencia entre la potencia de transmisión de las respectivas antenas, en base a la potencia de transmisión de los componentes ponderados de primera señal y la de las segundas señales.

5. El aparato de transmisión según una de las reivindicaciones 1-4, donde dichos medios de asignación incluyen conmutadores de conexión (202-213) dispuestos en la ruta a las antenas a las que dichas segundas señales son asignados y desconectan otros conmutadores de conexión (202-213) dispuestos en la ruta a las antenas a las que no están asignadas segundas señales.

6. El aparato de transmisión según una de las reivindicaciones 1-5, donde dichos medios de asignación (105-111) incluyen multiplicadores, que multiplican segundas señales introducidas por coeficientes, dispuestos en la ruta a las antenas a las que dichas segundas señales son asignadas y dichos medios de asignación (109-111) envían un coeficiente de "1" a los multiplicadores dispuestos en la ruta a las antenas a las que las segundas señales son asignadas, y envían un coeficiente de "0" a los otros multiplicadores.

7. Un aparato de estación base o un aparato terminal, incluyendo el aparato de transmisión definido en una de las reivindicaciones 1-6.

8. Un método de transmisión incluyendo los pasos de:

dividir primeras señales en componentes de señal cuyo número es el mismo que el de una pluralidad de antenas de una red de antenas;
asignar pesos a los respectivos componentes de señal de dichas primeras señales;
asignar segundas señales, que se someten a transmisión de sector, a cada una de dichas antenas;
combinar dichas señales primera y segunda transmitidas desde cada una de dichas antenas; y
transmitir por radio la señal combinada desde cada una de dichas antenas.

9. El método de transmisión según la reivindicación 8, donde dicho paso de asignación distribuye las segundas señales entre las antenas a las que las segundas señales son asignadas.

10. El método de transmisión según la reivindicación 8 o 9, donde dicho paso de asignación minimiza la diferencia entre el número de segundas señales asignadas a cada una de dichas antenas.

11. El método de transmisión según una de las reivindicaciones 8-10, donde dicho paso de asignación minimiza la diferencia entre las potencias de transmisión de las respectivas antenas, en base a la potencia de transmisión de los componentes ponderados de primera señal y la de las segundas señales.

12. El método de transmisión según una de las reivindicaciones 8-11, incluyendo los pasos de proporcionar conexiones con conmutadores de conexión en la ruta de cada recorrido a través del que dichas segundas señales son enviadas a las antenas, conectar dichos conmutadores de conexión dispuestos en la ruta a las antenas a las que dichas segundas señales son asignadas y desconectar otros conmutadores de conexión dispuestos en la ruta a las antenas a las que no están asignadas segundas señales.

13. El método de transmisión según una de las reivindicaciones 8-12, incluyendo los pasos de multiplicar segundas señales introducidas por coeficientes que están dispuestos en la ruta de cada recorrido a través del que dichas segundas señales son enviadas a las antenas y enviar un coeficiente de "1" dispuesto en la ruta a la antena a las que dichas segundas señales son asignadas, y enviar un coeficiente "U" dispuesto en la ruta a las antenas a las que no están asignadas segundas señales.

14. Una sección de transmisión (11) incluyendo:

medios divisores (113) para dividir primeras señales en componentes de señal cuyo número es el mismo que el de una pluralidad de antenas de una red de antenas;
medios de ponderación (151) para asignar pesos a los respectivos componentes de señal de dichas primeras señales;
medios de asignación (109-111) para asignar cada una de una pluralidad de segundas señales sometidas a transmisión de sector a cada una de dichas antenas;
medios combinadores (155-157) para combinar cada uno de dichos componentes de primera señal y cada una de dicha pluralidad de segundas señales a transmitir desde cada una de dicha pluralidad de antenas.

 

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