CN101171781B - 无线通信装置和无线通信方法 - Google Patents

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Abstract

一种无线通信装置，包括：多个天线；接收单元，从通信对方接收通知信号；按照MIMO复用法、MIMO分集法和自适应阵列天线法中的两个以上的传输法的各个传输法，变更数据序列数，并且与所述多个天线结合的两个以上的单元；选择单元，根据所述通知信号，从所述两个以上的单元中选择至少一个；以及发送单元，将与选择的单元对应的传输法通知给所述通信对方。

Description

无线通信装置和无线通信方法
技术领域
本发明涉及无线通信的技术领域，特别涉及在多天线系统中所使用的无线通信装置和无线通信方法。 
背景技术
在这种技术领域中，从信息传输的高速化和高质量化等观点，对将来的移动通信系统提出了几种多天线系统以及多天线传输法。在多天线系统中，在发送和/或接收中使用多个天线进行数据传输，不仅频率或时间，还有效地充分利用空间。一般来说，在多天线传输方法中，有MIMO(多输入多输出，Multiple Input Multiple Output)复用法，MIMO分集(diversity)法以及自适应阵列天线(AAA：Adaptive Arrary Antenna)法。 
图1A是用于说明MIMO复用法的概念的图。MIMO复用法是从多个发送天线同时并行传输不同的数据，将数据传输量增加至天线数倍的技术。为了简单，设为在发送侧和接收侧分别使用两根天线。在图示的例子中，从各个天线发送各自的信号系列(A，B，…和C，D，…的两个系列的信号)。由于发送和接收天线为两个，所以与为一个的情况相比，可以一次传输多两倍的数据。在接收侧进行适当的信号分离法。如在该技术领域已知的那样，在信号分离法中，例如可以使用爆炸(BLAST)法，MMSE法，MLD法等。在MIMO复用法中，为了良好地进行数据传输，发送天线数NTX和接收天线数NRX之间，NTX≤NRX的关系必需成立。关于MIMO复用法，例如被记载在非专利文献1中。 
图1B是用于说明MIMO分集法的概念的图。MIMO分集法是从多个发送天线并行地传输同一内容的多个流，并且使接收侧的可靠性提高的技术。在图示的例子中，两个码元(symbol)A、B，从一个发送天线按照B、A的顺序被发送，从另一个天线按照A*、-B*的顺序被发送。记号“-”表示负的码，上标的“*”表示复数共轭。将发送的码元A、B变换为这样的两个系统的流的技术被称为时空间块编码(STBC：Space Time Block Coding)或者简单 称为线性处理。在接收侧依次接收B+A*和A-B*，从这些接收信号估计所发送的码元A、B。从两个天线发送的两个信号被赋予各自的衰落，所以通过在接收侧适当地进行合成，接收信号的可靠性提高。关于MIMO分集法例如被记载在非专利文献2中。 
图1C是用于说明自适应阵列天线法的概念的图。自适应阵列天线法是与天线数匹配而复制发送的一个码元系列，并且一边对它们乘以发送加权一边发送。通过适当地调整发送加权，形成主瓣朝向通信对方的方向的方向性波束，可以提高通信对方侧的接收质量。 
而且，作为应对数据差错的技术之一，有混合ARQ(Automatic RepeatRequest)。这是将基于差错检测码(CRC：Cyclic Redundancy Check)的差错检测时的分组的重发请求和基于纠错编码(信道编码)的纠错解码结合的技术。 
图2是表示一般的混合ARQ的处理的图，在发送侧赋予CRC位(步骤S1)和纠错编码(步骤S2)，在接收侧进行了纠错解码(步骤S3)后，进行利用了CRC位的差错检测(步骤S4)，在存在差错时对发送侧请求重发，如果没有差错则结束发送(接收)(步骤S5)。 
而且，图3A、图3B和图3C是表示混合ARQ的处理的类型的图，有以下两种类型：如图3A所示，在分组P1中存在解码差错的情况下丢弃分组P1，并接受相同内容的分组P2的重发而再次进行解码处理的类型；以及如图3B和图3C所示，在分组P1中存在解码差错的情况下，保持而不丢弃该分组P1，将该分组P1和接受了重发的分组P2进行分组合成从而生成分组P3，对该分组P3进行解码处理的类型。这里，图3B是接受相同分组的重发的图，通过分组合成，接收SIR被改善。而图3C是接受进行了不同模式下的穿孔(puncturing)的分组的重发的图，通过分组合成，编码增益被改善。 
而且，参照图4A和图4B说明上述的MIMO复用方式的类型。在MIMO复用方式的类型中有以下两种类型：如图4A所示，在每个发送天线#1、#2中分别流过发送数据(发送流)#1、#2的类型；以及如图4B所示，通过对发送数据(发送流)#1、#2乘以权重W1，1、w1，2、w2，1、w2，2而流到发送天线#1、#2，形成对应于各个发送数据(发送流)#1、#2的天线波束图案的类型。在后述的本发明中以两种类型为对象。 
非专利文献1：G.J.Foschini，Jr：“Layered space-time architecture for wireless communication in a fading environment when using multi-element antennas”.BellLabs Tch.J.，pp.41-59，Autumn 1996. 
非专利文献2：V.Tarokh，H.Jafarkhani，and R.Calderbank：“Space-TimeBlock Coding for Wireless  Communications：Performance Results”，IEEEJ.Select.Areas Commun.，Vol.17，No.3，pp.451-460，Mar.1999. 
非专利文献3：Paulraj et al.，“Transmit Optimization for SpatialMultiplexing in Presence of Spatial Fading Correlation，” 
发明内容
发明要解决的问题 
本发明的发明人在本发明的基础研究中，比较了基于MIMO复用法和MIMO分集法的吞吐量(throughput)。 
图5A表示该模拟结果。在该模拟中，设想利用100MHz的频带，具有两根发送天线的基站通过MIMO复用法和MIMO分集法进行90Mbps的数据传输。在模拟中，假设多路径数L为6，最大多普勒频率FD为20Hz，延迟分散σ为0.26μs。 
在MIMO复用法中，采用QPSK方式和1/3的编码率。即以QPSK方式调制、以R＝1/3编码的2系列的不同数据，从两根天线被分别发送。在MIMO分集法中采用QPSK方式和2/3的编码率。这时，以QPSK方式调制、以R＝2/3编码的相同内容的2系列的数据，从两根天线被分别传输。 
曲线的横轴表示移动台的每一个天线的平均接收功率Eb/N0。因此，横轴上较小的值的附近表示接收功率较小，它可以与离基站远的地区相关联。相反，在横轴上较大的值附近，表示接收功率较大，它可以与离基站近的区域相关联。曲线的纵轴表示在测量横轴所示的功率的地点能够达到的吞吐量(Mbps)。在当前的例子中，由于基站以90Mbps进行发送，所以能够达成的吞吐量的最大值为90Mbps。 
按照模拟结果可知，如果Eb/N0相同，则与MIMO复用法相比，MIMO分集法可以达到较高的吞吐量。这表示在信息比特率比较慢，调制阶数较小即可的情况下，与MIMO复用法的高吞吐量的效果相比，MIMO分集法的信号质量的改善效果有效。 
图5B虽然也表示与图5A一样的模拟结果，但是从基站发送的传输速率 不同。在该例中，比较基站发送的信息为290Mbps的情况和380Mbps的情况。在290Mbps的情况下的MIMO复用法中，采用16QAM方式和1/2的编码率。在MIMO分集法中采用64QAM方式和2/3的编码率。在380Mbps情况下的MIMO复用法中，采用16QAM方式和2/3的编码率。在MIMO分集法中采用64QAM方式和8/9的编码率。在MIMO分集法中为了达到290Mbps或380Mbps那样的高比特率，需要较大地增加调制阶数和编码率。 
按照模拟结果可知，与MIMO分集法相比，MIMO复用法可以达到较高的吞吐量。在MIMO分集法中，由于调制阶数和编码率增加，码元星座图上的码元间的欧几里德距离的判别比MIMO复用法复杂，以及起因于编码增益减少(冗余度减少)等，造成估计精度劣化。如图所示，在同一接收功率下可达到的吞吐量的间隔在380Mbps的情况下比290Mbps的情况下大，随着从基站发送的比特率变大而进一步变大。 
这样，所提出的多天线传输法有时由于通信环境或用户等而不一定最佳。在图5A、图5B中，仅比较了MIMO复用法和MIMO分集法，但是对于自适应阵列天线法，也预想由于环境而不最佳。 
本发明的课题是提供使多天线系统终端的数据传输的吞吐量提高的无线通信装置和无线通信方法。 
用于解决课题的手段 
在本发明中，使用具有多个天线的无线通信装置。无线通信装置包括：接收单元，从通信对方接收通知信号；按照MIMO复用法、MIMO分集法和自适应阵列天线法中的两个以上的传输法的每一个，变更数据序列数，并且与所述多个天线结合的两个以上的单元；选择单元，根据所述通知信号，从所述两个以上的单元中至少选择一个；以及发送单元，将与选择的单元对应的传输法通知所述通信对方。 
发明效果 
按照本发明，可以使多天线系统中的数据传输的吞吐量提高。 
附图说明
图1A表示用于说明MIMO复用法的概念图。 
图1B表示用于说明MIMO分集法的概念图。 
图1C表示用于说明自适应阵列天线法的概念图。 
图2是表示一般的混合ARQ的处理的说明图。 
图3A是表示混合ARQ的处理的类型的说明图。 
图3B是表示混合ARQ的处理的类型的说明图。 
图3C是表示混合ARQ的处理的类型的说明图。 
图4A是表示MIMO复用方式的类型的说明图。 
图4B是表示MIMO复用方式的类型的说明图。 
图5A是表示MIMO复用法和MIMO分集法的移动台中的吞吐量的比较例的图(信息比特率为90Mbps/100MHz的情况)。 
图5B是表示MIMO复用法和MIMO分集法的移动台中的吞吐量的比较例的图(信息比特率为290Mbps或380Mbps/100MHz的情况)。 
图6是表示本发明的一个实施例的发送机的方框图。 
图7是表示用于说明AMC方式的概念图。 
图8是表示调制方式和编码率的组合的例子的图。 
图9A是表示MIMO复用时的发送机的结构的部分方框图。 
图9B是表示MIMO复用时的发送机的结构的部分方框图。 
图9C是表示MIMO复用时的发送机的结构的部分方框图。 
图9D是表示MIMO复用时的发送机的结构的部分方框图。 
图10A是表示MIMO复用时的发送机的结构的部分方框图。 
图10B是表示MIMO复用时的发送机的结构的部分方框图。 
图10C是表示MIMO复用时的发送机的结构的部分方框图。 
图11表示本发明的一个实施例的接收机的方框图。 
图12是表示下行公用控制信道的控制比特的结构的说明图。 
图13是表示MOMO传输中的控制比特的结构的说明图。 
图14是表示下行公用控制信道的控制比特的结构的说明图。 
图15是表示下行公用控制信道的控制比特的结构的说明图。 
图16A是表示AMC、CQI比特数削减的说明图。 
图16B是表示AMC、CQI比特数削减的说明图。 
图16C是表示AMC、CQI比特数削减的说明图。 
图17是表示AMC、CQI比特数削减的说明图。 
图18A是表示控制信道的传输方法的说明图。 
图18B是表示控制信道的传输方法的说明图。 
图18C是表示控制信道的传输方法的说明图。 
图18D是表示控制信道的传输方法的说明图。 
图19A是表示每个发送天线的控制信道的传输方法的说明图。 
图19B是表示每个发送天线的控制信道的传输方法的说明图。 
图20是表示本发明的一个实施例的方法的概要的图。 
图21是表示接收SIR、衰落(fading)相关值和多天线传输法的对应关系的图。 
图22是表示依赖衰落相关的大小，从而变更多天线传输法的样子的图。 
图23是示意地表示在各个多天线传输法中准备的MCS表的图。 
图24是表示本发明的一个实施例的方法的概要的图。 
图25是用于说明基于MIMO复用法和MIMO分集法的组合的传输法的图。 
图26A是表示MIMO复用中的自适应发送相位控制的说明图。 
图26B是表示MIMO复用中的自适应发送相位控制的说明图。 
图27A是表示MIMO复用中的接收处理的说明图。 
图27B是表示MIMO复用中的接收处理的说明图。 
图28是表示进行MIMO复用中的自适应相位控制的发送装置的方框图。 
图29是表示进行MIMO复用中的自适应相位控制的接收装置的方框图。 
图30是表示接收装置中的信道估计值校正的说明图。 
标号说明 
10基站；11，12终端； 
300发送机；302信道编码单元；304数据调制单元；306，307-1，2切换器；308波束形成单元(AAA-BF)；310 MIMO分集单元；311分配器；312 MIMO复用单元；313发送加权控制单元；314-1，2合成单元；315-1，2乘法单元；316发送法控制单元；317时空间编码单元；318存储单元；319串并行变换单元；320控制信息发送单元； 
702数据调制单元；704串并行变换单元；706-1，2时空间编码单元；711，712，721，722发送天线； 
1000接收机；1002控制信道解调单元；1004-1，2，1006切换器；1008波束形成用接收单元；1010 MIMO分集用接收单元；1011最大比合成单元；1012 MIMO复用接收单元；1013，1017数据调制单元；1015时空间编码单 元；1014信道解码单元；1016信道估计器；1018接收质量测量单元；1019信号分离单元；1020衰落相关测量单元；1022控制信息发送单元； 
具体实施方式
按照本发明的一个方式，根据从通信对方接收到的通知信号，从多个多天线信号传输法中选择一个传输法，将选择的传输法通知通信对方。由于适当变更对应于通信对方的通信状况的多天线传输法，所以与不能切换传输法的系统相比，可以提高吞吐量。换言之，能够扩大可达到规定值以上的吞吐量的区域。在多个多天线传输法中，包括MIMO复用法、MIMO分集法和自适应阵列天线法中的两种以上。进而，多个多天线传输法也可以包含基于MIMO复用法、MIMO分集法和自适应阵列天线法的组合的传输法。 
前述通知信号也可以包含前述通信对方侧的接收信号质量(例如，SIR)。在通知信号中，也可以根据需要而包含在通信对方侧使用的天线数的信息。接收信号质量可以由通信对方侧测定，也可以由该通信装置测定。在多天线传输法中，在对发送接收中要使用的天线数有限制，例如接收侧的天线数比发送侧少的情况下，接收信号质量极大地劣化。按照本发明的一个方式，从接收机(通信对方)侧对发送机报告接收信号质量或天线数等信息，采用适当的多天线传输法，所以可以有效地避免或减轻由于天线数的不同所引起的信号质量的劣化。 
前述通知信号也可以包含表示了对与前述多个天线有关的多个无线传播路径影响的衰落的类似性的量。表示衰落的类似性的量也可以用某个天线接收的信号和其它天线接收的信号的相关值来评价。通过调查无线传播路径是否类似，可以适当地决定是否要使用自适应阵列天线法。 
无线通信装置也可以还具有存储单元，该存储单元也可以存储决定多个无线传播路径的衰落的类似性、接收信号质量、调制方式以及编码率的对应关系的表。表也可以对每个多天线传输法的选项来准备。也可以通过判断在从各表导出的调制方式和编码率的组合内，哪个表提供更大的比特率来选择传输法。由此，可以简单地选择提高吞吐量的传输法。 
在本发明的一个方式中，在发送数据的一侧，指定在数据传输中使用的多天线传输法。这时的无线发送装置包括：接收单元，从通信对方接收通知信号；与所述多个天线连接的、按照MIMO复用法、MIMO分集法和自适应 阵列天线法中的两个以上的每一个传输法，将发送的数据序列分别变换为多个数据序列的两个以上的单元；选择单元，根据所述通知信号，从所述两个以上的单元中至少选择一个；以及发送单元，将与选择的单元对应的传输法通知所述通信对方。 
在本发明的一个方式中，在接收数据侧指定在数据传输中使用的多天线传输法。这时的无线接收装置包括：变换单元，该变换单元具有两个以上将由多个天线分别接收的多个数据序列变换为一个数据序列的单元。该两个以上的单元与MIMO复用法、MIMO分集法和自适应阵列天线法内的两个以上的每一个传输法的对应设置。而且，无线接收装置包括：根据从通信对方通知的信息，从所述两个以上的单元中选择至少一个的选择单元；以及将与选择的单元对应的传输法通知所述通信对方。 
以下，本发明的实施例利用“发送机”和“接收机”的术语进行说明，但是这些术语不过是简便的术语。在本申请中，发送机不仅发送信号，也可以根据需要接收信号，接收机不仅接收信号，也可以根据需要发送信号。 
实施例1 
图6表示本发明的一个实施例的发送机的方框图。发送机300典型地设置在基站中，但也可以设置在其它装置中。作为一例，发送机具有两个发送天线，但是也可以具有适当的几个发送天线。发送机300包括：信道编码单元302、数据调制单元304、切换器306、307-1，2、波束形成单元(AAA-BF)308、MIMO分集单元310、MIMO复用单元312、合成单元314-1，2、发送法控制单元316、存储单元318、控制信息发送单元320。 
信道编码单元302将发送数据序列按照适当的编码算法进行编码。信道编码单元302例如由特播(Turbo)编码器构成。编码率由发送法控制单元316决定。 
数据调制单元304对数据序列进行多值调制。在调制方式中例如可以采用BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等，这也由发送法控制单元316决定。 
切换器306按照来自发送法控制单元316的指示，将数据调制后的信号连接到波束形成单元(AAA-BF)308、MIMO分集单元310或者MIMO复用单元312。切换器307-1，2按照来自发送法控制单元316的指示，将来自波束(beam)形成单元(AAA-BF)308、MIMO分集单元310或者MIMO复用单元312的输出分别连接到与各发送天线对应的合成单元314-1，2。 
波束形成单元(AAA-BF)308具有分配器311、发送加权控制单元313、乘法单元315-1，2。分配器311将输入到其中的数据序列分配或者复制到多个系列。分配数与发送天线数对应，在图示的例子中准备有两个发送天线，所以分配数为2。发送加权控制单元313生成并输出在通信对方所处的方向上实现天线增益变高的方向性束的发送加权。乘法单元315-1，2对从分配器311输出的数据序列分别乘以发送加权并输出。发送加权可以利用适当的已知的各种自适应算法来计算。 
MIMO分集单元310具有时空间编码单元317。时空间编码单元317从输入到其中的数据序列，与发送天线数匹配而导出并输出多个数据序列。在图示的例子中，输出两个数据序列。在时空间编码单元317中进行时空间块编码(STBC)。多个数据序列中包含的码元的内容虽然在每个发送时间间隔(TTI)中比较有所不同，但是如果在每个规定的期间中进行比较则实质上相同。例如，在图1B所述的例子中，从一个发送天线依次发送B、A，从另一个天线依次发送A*、-B*。因此，按照每个TTI进行比较时，各个天线输出不同的码元，但是在比较2TTI中包含的内容时，任意一个都只包含与码元A、B有关的信息。这样的时空间编码或者线性处理在时空间编码单元317中进行。 
MIMO复用单元312具有串并行变换单元319。串并行变换单元319将输入到其中的数据序列与发送天线数匹配而导出并输出多个数据序列。例如，与图1A相关而说明的那样，在输入A、B、C、D那样的码元系列时，导出A、B的数据序列和C、D的数据序列。 
合成单元314-1，2根据需要将控制信号合成到从发送天线发送的信号中。合成可以通过时间复用、频率复用或者码复用的一个以上来进行。 
发送法控制单元316根据发送天线数NTX、接收天线数NRX、接收SIR和衰落相关值决定发送法。在被决定的内容中包含在发送中要被使用的调制方式和编码率。进而，在决定的内容中包含要用自适应阵列天线法、MIMO分集法或者MIMO复用法的哪一个多天线传输法来进行从发送机300的发送。接收SIR是在通信对方(典型的是移动台)一侧测量的接收信号质量的一例。不仅SIR，也可以使用适当的几种信道状态信息(CQI：Channel QualityIndicator)。衰落相关值表示在与某个发送天线有关的无线传播路径接受的衰落、和在与其它的发送天线有关的无线传播路径接受的衰落的相关值。衰落 相关值表示与各个发送天线有关的无线传播路径的类似的程度。 
控制信息发送单元320作成用控制信道发送的信号。控制信道除了确定基站的信息之外的一般的通知信道(information channel)，还包含与由发送法决定单元316决定的内容有关的信息。在该信息中包含确定多天线传输法的信息、确定调制方式或编码率的信息。控制信道既可以从多个发送天线发送，也可以只从一个发送天线发送。控制信道既可以由基于波束形成的方向性束发送，也可以在时空间编码后被发送。但是，由于控制信道必需与各种环境的通信对方(移动台)通信，所以希望是尽可能固定的发送法。 
存储单元318存储MCS表。即，在本实施例中，采用自适应调制编码(AMC：Adaptive Modulation and Coding)方式，调制方式以及编码率被逐次调整。对于一般的AMC，参照图7、图8在后叙述。本实施例中的MCS表不仅包含接收SIR、调制方式和编码率的组合，而且还包含其组合和与衰落相关值的对应关系。本实施例中的MCS表至少准备3种，它们与波束形成法、MIMO分集法和MIMO复用法的各传输法相关联。如后所述，在发送法控制单元316的选项中还包含这些多天线传输法的组合的情况下，对于各个这样的组合也准备MCS表。例如，除了三个传输法，在也可以通过MIMO复用法和MIMO分集法的组合进行数据传输的情况下，除了三种类的MCS表，还准备与其组合有关的MCS表，在存储单元318中总共存储四个MCS表。 
图7是用于说明一般的自适应调制编码(AMC)方式的概念图。在假设来自基站的发送功率一定时，接近基站10的终端11可以以大于远离基站10的终端12的功率接收信号。因此，由于估计对于终端11的信道状态良好，所以在调制阶数和编码率上采用大的值。与此相反，终端12只能以小于终端11的功率接收信号。因此，由于估计对于终端12的信道状态不好，所以在调制阶数和编码率中采用小的值。 
图8表示调制方式(调制阶数)和信道编码率的组合的例子。在图表中，右端的列表示调制方式M为QPSK方式，信道编码率R为1/3的情况下将比特率设为1时的相对的比特率。例如，如果M＝QPSK(2比特/码元)，R＝1/2，则得到1.5倍的比特率。如果M＝16QAM(4比特/码元)，R＝1/2，则得到3倍的比特率。一般的，在比特率变大时，有可靠性变低的倾向。在图示的例子中，赋予号码，使得随着MCS号码增加，比特率也增加。实际上， 在一览表中预定用于表示信道状态的量、调制方式和编码率的组合，根据信道状态，调制方式等被适当变更。接收SIR越好，越使用MCS号码较大的组合。 
接着，对MIMO复用时发送机的结构进行说明。即，对参照图6说明的信道编码单元302、数据调制单元304、MIMO复用单元312的具体的结构进行说明。 
这里，虽然对发送机300具有两个天线的情况进行说明，但是对于两个以上的情况也一样。而且，这里对将所分配的频带分割为两个频率块的情况进行说明，但对于分割为两个以上的频率块来进行分配的情况也一样。 
在图9A～图9D中，PD是分组数据，即第2层PDU(L2PDU：Layer 2Protocol Data Unit)，表示要发送数据的一块。CRC是CRC附加单元，在进行信道编码时，附加差错检测码。ENC是编码单元，例如用特播码、卷积码进行编码。 
RM是速率匹配单元，进行编码率的变更。例如，在RM中，通过去掉一部分编码的位来增大编码率(穿孔(puncturing))，通过复制几个编码的位而重复发送来降低编码率(重复(repetition))。而且，在RM中进行H-ARQ的处理。 
MOD是数据调制单元，进行数据调制。例如，在MOD中，根据传播状态，通过QPSK、16QAM、64QAM的调制方式进行调制处理。而且，在MOD中还进行扩频处理(spreading)和加扰处理(scrambling)。S/P是串并行变换单元，进行串并行变换。 
首先，参照说明不区别天线和频率块的情况。 
这时，如图9A所示，这样构成发送机(以下称为结构A)，即在各个天线独立地进行自适应调制解调处理(以下称为天线独立AMC)，在各个天线进行共同的HARQ处理(以下称为天线共同HARQ)。在天线独立AMC中编码率被共同地设定。 
具体来说，在该发送机中包括：输入PD的CRC、与CRC连接的ENC、与ENC连接的RM、与RM连接的S/P、对每个天线输入通过S/P进行串并行变换后的信号的MOD。 
在该发送机中，发送数据在CRC附加单元中被附加CRC，在ENC中进行信道编码，在RM中例如被变更为由AMC决定的希望的编码率，在S/P 中被分割为天线数×频率块数，这里是4的信号，被分割的信号在各个天线中独立的MOD中，通过AMC决定的调制方式进行映射，从各个频率块、天线被发送。在该发送机中，由于数据调制在S/P变换后进行，所以可以在天线间独立地进行AMC，共同地进行HARQ。但是，由于RM位于S/P之前，所以无法在AMC中使编码率变化。 
关于AMC，通过对每个天线进行AMC，可以进行基于现实中的天线间的电平(level)差，例如接收功率的差的处理，所以得到良好的特性。而且，这样仅通过调制进行每个天线的速率控制，从而在编码单位跨越天线的情况下，得到良好的特性。在将信道编码后的数据通过多个天线、频率块进行发送的情况下，在通过AMC使每个频率块、天线改变传输率的情况下，不是使编码率，而是使调制方式变化，能够得到良好的特性。 
而且，关于HARQ，通过在各个天线中共同地进行HARQ处理，得到分集产生的良好的特性。 
而且，如图9B所示，也可以如下构成发送机(以下称为B结构)，即在各个天线中共同地进行自适应调制解调处理(以下称为天线共同AMC)，进行天线共同HARQ。 
具体来说，在该发送机中包括：输入PD的CRC、与CRC连接的ENC、与ENC连接的RM、与RM连接的MOD、和连接了MOD的S/P。 
在该发送机中，发送数据在CRC附加单元中被附加CRC，在ENC中进行信道编码，在RM中例如被变更为由AMC所决定的希望的编码率，在MOD中通过AMC所决定的调制方式进行映射，在S/P中被分割为天线数×频率块数，这里是4的信号，被分割的信号从各个频率块、天线被发送。在该发送机中，在各个天线间适用同样的调制方式、编码率。 
而且，如图9C所示，也可以如下构成发送机(以下称为C结构)，即在各个天线中独立地进行自适应调制解调处理(以下称为天线独立AMC)，进行天线共同HARQ。 
具体来说，在该发送机中包括：输入PD的CRC、与CRC连接的ENC、与ENC连接的S/P、对每个天线输入通过S/P进行串并行变换的信号的RM、与RM连接的MOD。在S/P中被分割为天线数×频率块数，这里是4的信号。在该发送机中，由于速率匹配和数据调制在S/P变换后进行，所以HARQ在天线间共同地进行，AMC在天线间单独地进行。 
而且，如图9D所示，也可以如下构成发送机(以下称为D结构)，即进行天线独立AMC、天线独立HARQ。 
在该发送机中包括：具有多个输入PD的CRC、与CRC连接的ENC、与ENC连接的RM、与RM连接的MOD，即天线数×频率块数的上述发送机。在该发送机中，HARQ也对每个天线进行。 
接着，对天线间具有独立的发送决(PARC)，频率块位于低层的情况进行说明。 
这时，如图10A所示构成发送机(以下称为E结构)，即进行天线独立AMC、天线独立HARQ。在该发送机中，按照频率块的大小进行速率匹配。 
具体来说，该发送机由以下单元构成：输入PD的CRC、与CRC连接的ENC、与ENC连接的RM、与RM连接的S/P，对每个频率块输入通过S/P进行串并行变换的信号的MOD，仅具有天线数量的上述发送机。 
在该发送机中，在各发送机中，发送数据在CRC附加单元中附加CRC，在ENC中进行信道编码，在RM中例如被变更为由AMC决定的希望的编码率，在S/P中被分割为频率块数-这里为2的信号，每个被分割的信号在MOD中通过由AMC决定的调制方式进行映射，从各个频率块被发送。 
关于AMC，通过对每个天线进行AMC，可以进行基于现实中的天线间的电平差，例如接收功率的差的处理，所以得到良好的特性。而且，这样仅通过调制进行每个天线的速率控制，从而在编码单位横跨天线的情况下，得到良好的特性。在将信道编码后的数据通过多个天线、频率块进行发送的情况下，在通过AMC使对每个频率块、天线改变传输率的情况下，不是使编码率，而是使调制方式变化，能够得到良好的特性。 
而且，关于HARQ，通过在各个天线中共同地进行HARQ处理，得到分集产生的良好的特性。实际上，通过多路径等，每个天线的平均的电平差不大。从解码器的观点出发，希望天线独立HARQ。例如，对发送100Mbps的数据的情况进行说明。解码器，例如特播解码器为1台的情况下，需要用这1台进行100Mbps的处理。另一方面，在解码器为2台的情况下，可以用2台并行进行50Mbps的处理。用2台进行并行处理的方式较好。 
而且，也可以如图10B所示构成发送机(以下称为结构F)，即进行天线独立AMC、天线独立HARQ。在该发送机中，在频率块被分配给编码后的码元后进行速率匹配。 
具体来说，在该发送机中包括：输入PD的CRC、与CRC连接的ENC、与ENC连接的S/P、对每个频率块输入通过S/P进行了串并行变换的信号的RM、和与RM连接的MOD，具有天线数量的上述发送机。在该发送机中，在S/P后进行速率匹配、数据调制。 
而且，也可以如图10C所示构成发送机(以下称为结构G)，即进行天线独立AMC、天线独立HARQ。 
具体来说，在该发送机中包括：输入PD的CRC、与CRC连接的ENC、与ENC连接的RM、与RM连接的MOD和与MOD连接的S/P，仅具有天线数量的上述发送机。即，具有天线数量的参照图9A说明的发送机。对于频率块使用相同的MCS。由此，可以减少信令(signaling)的比特数。 
图11表示本发明的一个实施例的接收机的方框图。该接收机典型地设置在移动台中，但也可以设置在其它的装置中。作为一例，接收机具有两个发送天线，但是也可以具有适当的几个接收天线。接收机1000具有：控制信道解调单元1002、切换器1004-1，2、1006、波束形成用接收单元1008、MIMO分集用接收单元1010、MIMO复用接收单元1012、信道解码单元1014、信道估计器1016、接收质量测量单元(接收SIR测量单元)1018、衰落相关测量单元1020、控制信息发送单元1022。 
控制信道解调单元1002将接收天线接收到的控制信道进行解调，确定要用多个多天线传输法中的哪个传输法进行通信、调制方式如何、编码率如何等信息。 
切换器1004-1，2按照控制信道解调单元1002所确定的多天线传输法，将各个天线接收到的信号提供给波束形成用接收单元1008、MIMO分集用接收单元1010或者MIMO复用接收单元1012。切换器1006将来自各接收单元的输出提供给信道解码单元1014。 
波束形成用接收单元1008具有最大比合成单元1011和数据解调单元1013。最大比合成单元1011将各个天线接收的信号合成为增益最大。在本实施例中使用最大比合成，但是也可以使用本技术领域中公知的合适的任何其它合成法等。例如，可以选择来自表示更好质量的一个天线的信号，并丢弃另一个。数据解调单元1013按照指定的调制方式和编码率对数据进行解调、输出。 
MIMO分集用接收单元1010具有时空间解码单元1015和数据解调单元 1017。时空间解码单元1015从输入到其中的多个数据序列中导出并输出一个数据序列。在时空间解码单元1015中进行对于时空间块编码(STBC)的解码。例如，在图1B所示的例子中，在最初的TTI接收R1＝B+A*，在下一个TTI接收R2＝A-B*。因此，通过计算(R1 *+R2)/2和(R1+R2 *)/2，可以导出被发送的码元A、B。这样的时空间解码或者线性处理在时空间解码单元1015中进行。数据解调单元1017按照指定的调制方式和编码率，对数据进行解调、输出。 
MIMO复用接收单元1012具有信号分离单元1019。将用MIMO复用法传输的信号用适当的信号分离法进行分离、解调。在信号分离法中，例如可以使用畸变(BLAST)法、MMSE法、MLD法等。 
信道解码单元1014对被解调后的数据进行差错校正解码并输出。 
信道估计器1016对每个接收天线进行信道估计，输出信道估计值。信道估计值被提供给最大比合成单元1011、时空间解码单元1015和信号分离单元1019等各接收单元。 
接收质量测量单元1018对每个天线测量接收信号的质量(在本实施例中为SIR)，并作为接收SIR输出。 
衰落相关测量单元1020根据接收信号测量衰落相关值。衰落相关值表示与各个发送天线有关的无线传播路径的类似程度。例如，如果在两个无线传播路径中观测到同样的衰落，则衰落相关值为接近于1的值，表示它们类似。相反，如果在两个无线传播路径中观测到完全不同的衰落，则衰落相关值为接近0的值，表示它们不类似。 
控制信息发送单元1022作成包含接收SIR和衰落相关值的控制信道，将它们对发送机报告。在控制信道中，根据需要包含接收机的接收天线数NRX。 
接着，对MIMO发送时的控制信道的传输方法进行说明。 
首先，参照图12～图15对MIMO传输时所需要的控制比特，即控制信道的位结构进行说明。 
首先，对选择了MIMO传播，即MIMO复用和MIMO分集时被发送的控制比特进行说明。 
在选择了MIMO复用和MIMO分集的情况下，用公用控制信道发送用于表示发送天线号码的信息和表示MIMO传输方法的种类的信息。 
在表示发送天线号码的信息中还包含发送天线数。例如，在基站具有4 个天线的情况下，在从1、2、3、4中选择发送天线数的情况下，通过其组合表示，需要4+6+4+1＝15种信息。即，需要4比特。 
在表示MIMO传输方法的种类的信息中，由于例如需要MIMO复用、MIMO分集、自适应波束形成的信息的3种信息，所以需要2比特。如果仅在开始通信时决定，则不需要用公用控制信道发送。 
而且，在MIMO复用中，分配频率块时，希望在全部天线中，共用的频带的频率块分配给同一用户。不增加用于表示所分配的频率块的频率块分配信息用控制比特的比特数即可。而且，在将共用的频带的频率块分配给不同的用户的情况下，在MMSE接收以外，特性劣化，面向其它用户的发送信号的信号检测精度劣化。而且，在接收机侧，为了对发送给本接收机的信号进行解调，也需要对其它用户的接收信号进行解调，所以处理变得复杂。 
以下，在全部天线中，对将共用的频带的频率块分配给同一用户的时所需要的控制比特，分为调度所需要的控制比特和自适应调制解调/信道编码所需要的控制比特来进行说明。 
在本实施例中，对进行1个天线传输的情况、MIMO复用的情况(结构A、结构F)进行说明。 
首先，参照图12对调度所需要的控制比特进行说明。 
在调度所需要的控制比特中，有用户ID等、被分配的接收机、例如表示用户号码信息的UE identity、和频率分配信息等。 
在发送侧将UE identity重叠在CRC上，接收侧对CRC进行解码，通过可解码来确认是发往本接收机。因此，在UE identity中需要的控制比特在一个天线传输的情况下、和在进行MIMO复用的情况下都为0。 
在频率块分配信息中需要的比特数对于一个天线传输、MIMO复用(结构A)以及MIMO复用(结构F)，分别为Nuser×Nchunk、Nuser×Nchunk和Nuser×Nchunk。这里，Nchunk是一帧中的频率块数，Nuser是一帧中进行复用的最大用户数。 
接着，参照图13对自适应调制解调/信道编码所需要的控制比特进行说明。 
作为在MIMO传输时所需要的控制比特，有用于AMC的比特、用于HARQ的比特、用于调度的比特、MIMO用CQI。 
用于AMC的比特是表示使用的调制法/信道编码率的信息、MIMO传输法等的信息，为10-20位/单元左右。用于AMC的比特通过每个发送天线、 发送天线共用和每个发送天线组的其中一个方法来发送。在通过发送天线共用来发送的情况下为1单位/帧(unit/frame)，在用发送天线独立来发送的情况下为Nant单位/帧，在每个发送天线组发送的情况下为Nant单位/帧。这里，用发送天线独立来发送的情况下的Nant为发送天线数，在每个发送天线组发送的情况下的Nant为发送天线组数。 
图14表示AMC控制所需要的控制比特，如图所示，用于AMC的比特由调制方案(scheme)信息和传输块大小信息构成。 
调制方案信息是表示数据调制，例如QPSK、16QAM和64QAM的信息。调制方案信息中所需要的比特数，对于一个天线传输、MIMO复用(结构A)和MIMO复用(结构F)分别为2×Nchunk、2×Nchunk×Nant以及2×Nchunk×Nant。这里，Nchunk是一帧中的频率块数。即，在MIMO复用时，为一个天线时的天线数倍。 
传输块大小信息，例如由表示编码率的信息构成，需要的比特数对于一个天线传输、MIMO复用(结构A)和MIMO复用(结构F)，分别为8×Nchunk、8×Nchunk以及8×Nchunk×Nant。这里，Nchunk是一帧中的频率块数。即，在MIMO复用时，结构A的情况与一个天线时相同，结构F的情况下为一个天线时的天线数倍。 
用于HARQ的比特是表示ACK/NACK、是否为重发分组、重发分组的发送图案(pattern)信息等的信息，为7位左右。用于HARQ的比特通过每个发送天线、发送天线共用和每个发送天线组的其中一个方法来发送。在通过发送天线共用来发送的情况下为1单位/帧，在用发送天线独立来发送的情况下为Nant单位/帧，在每个发送天线组发送的情况下为Nant单位/帧。这里，用发送天线独立来发送的情况下的Nant为发送天线数，在每个发送天线组发送的情况下的Nant为发送天线组数。 
图15表示HARQ所需要的控制比特，如图所示，用于HARQ的比特由HARQ过程信息(Hybrid-ARQ process information)、冗余(Redundancy)版本、星座(constellation)图案版本和表示新数据的信息(New data indicator)构成。 
HARQ过程信息是N信道停止并等待(channel stop and wait)的过程号码。例如，在RTT＝6TTI的情况下，需要3比特。 
HARQ过程信息所需要的比特数对于一个天线传输、MIMO复用(结构 A)和MIMO复用(结构F)，分别为3×Nchunk、3×Nchunk以及3×Nchunk×Nant。这里，Nchunk是一帧中的频率块数。即，在MIMO复用时，结构A的情况与一个天线时相同，结构F的情况下为一个天线时的天线数倍。 
表示冗余版本和星座图案版本的信息，作为星座图案版本，在星座重排(rearrangement)用中有4种，以及在穿孔(puncture)图案用中有4中，应用合计16种中的8种。因此，需要3位。 
表示冗余版本和星座版本的信息所需要的比特数对于一个天线传输、MIMO复用(结构A)和MIMO复用(结构F)，分别为3×Nchunk、3×Nchunk 以及3×Nchunk×Nant。这里，Nchunk是一帧中的频率块数。即，在MIMO复用时，结构A的情况与一个天线时相同，结构F的情况下为一个天线时的天线数倍。 
表示新数据的信息为表示新的或者重发分组的情况的信息，是考虑ACK/NACK比特差错，并且为了不进行错误的合成的信息。在该表示新数据的信息中，需要1比特。 
在表示新数据的信息中所需要的比特数对于一个天线传输、MIMO复用(结构A)和MIMO复用(结构F)，分别为Nchunk、Nchunk以及Nchunk×Nant。这里，Nchunk是一帧中的频率块数。即，在MIMO复用时，结构A的情况与一个天线时相同，结构F的情况下为一个天线时的天线数倍。 
用于调度的比特是表示如上所述那样被分配给谁的信息，为10比特左右。用于调度的比特通过每个发送天线、发送天线共用和每个发送天线组的其中一个方法来发送。在通过发送天线共用来发送的情况下为1单位/帧，在用发送天线独立来发送的情况下为Nant单位/帧，在每个发送天线组发送的情况下为Nant单位/帧。这里，用发送天线独立来发送的情况下的Nant为发送天线数，在每个发送天线组发送的情况下的Nant为发送天线组数。 
MIMO用CQI是表示AMC、天线的切换控制用的信道状态反馈信息的信息，为7比特左右。MIMO用的CQI例如表示每个天线的SIR、衰落相关等。MIMO用的CQI通过每个发送天线、发送天线共用和每个发送天线组的其中一个方法来发送。在通过发送天线共用来发送的情况下为1单位/帧，在用发送天线独立来发送的情况下为Nant单位/帧，在每个发送天线组发送的情况下为Nant单位/帧。这里，用发送天线独立来发送的情况下的Nant为发送天线数，在每个发送天线组发送的情况下的Nant为发送天线组数。 
接着，参照图16A至图16C，对MIMO复用时AMC、CQI比特数削减 方法进行说明。 
对于各个天线的各子帧或者帧中的各频率块CQI信息通过上行控制信道反馈给基站。 
控制信息发送单元320在时间、频率、天线间中，通过间断CQI位，削减CQI比特数。将天线、频率块以及子帧分组，并且在组内仅反馈一个CQI位。这时，通知天线间、频率和时间中的CQI位的平均值。 
这里，虽然对将天线分组来削减CQI位的方法进行说明，但是对于将时间、频率块分组的情况也一样。而且，也可以将这些分组进行组合。 
这时，有将分组的天线固定的情况(固定的分组)、和自适应地变更分组的天线的情况(自适应的分组)。 
固定的分组的情况和自适应的分组的情况下，可以报告各分组的平均的CQI，并且也可以报告选择的分组内的各个天线的CQI。 
这里，参照图16B，对发送机300具有4天线，并且将这些天线分为两组的情况进行说明。 
例如，在具有Antenna1、Antenna2、Antenna3和Antenna4的发送机中，将发送天线固定地分组。 
在将发送天线固定地分组的情况下，例如将Antenna1、2分组作为组1，将Antenna3、4分组作为组2。 
控制信息发送单元320比较组1和组2的平均CQI，报告平均CQI较大的组的两个天线的CQI。 
由此，不需要发送分组信息。 
接着，在进行自适应的分组的情况下，例如在根据信道状态进行分组的情况下，按照信道状态良好的顺序报告N(＜4)个天线的CQI。 
而且，也可以不进行分组而合成并发送接收质量好的频率块。 
这里，对天线间的分组进行说明。 
控制信息发送单元320也可以将发送天线分组，并且通过在每个天线的AMC和HARQ处理中，至少集中其中一个来减少控制比特数。而且，控制信息发送单元320通过选择发送天线的组，降低汇总处理导致的特性劣化。 
参照图16C，对例如发送机300具有4天线，将这些天线分为两组的情况进行说明。 
例如，在具有Antenna1、Antenna2、Antenna3和Antenna4的发送机中， 将发送天线固定地分组。而且，也可以自适应地进行分组。例如，作为自适应地分组的情况，可以根据信道状态进行分组。 
在将发送天线固定地分组的情况下，例如将Antenna1、2分组作为组1，将Antenna3、4分组作为组2。由此，可以不对接收机1000发送分组信息而进行分组和发送。 
在根据信道状态进行分组的情况下，在信道状态按照Antenna2、Antenna3、Antenna1、Antenna4的顺序依次良好的情况下，考虑将Antenn2、3分组作为组1，将Antenna1、4分组作为组2的情况；将Antenna2分组作为组1，将An tenna1、3、4分组作为组2的情况；以及作为组1将Antenna1、2、3分组，将Antenna4分组作为组2的情况。例如，预先设定信道状态的阈值，通过与该阈值的比较来进行分组。由此，根据信道状态进行分组，所以可以改善传输质量。 
而且，控制信息发送单元320为了削减MIMO复用时的AMC、CQI比特数，也可以通知差分信息。 
对于每个天线的AMC信息、CQI信息，在天线间没有那么大的差异。因此，控制信息发送单元320对于每个天线不发送绝对值信息，而是预先决定基准天线，对于该基准天线的绝对值信息和其它天线，发送对于基准天线的差分信息。由此，可以减少发送的控制比特数。 
例如，参照图17，对具有4天线的发送机，在天线间独立地发送AMC信息的情况进行说明。这里，作为一例，对MCS的数量为16的情况进行说明。 
由于MCS数为16，所以为了发送绝对信息需要4位。即，在发送绝对信息的情况下，需要4比特×4天线＝16比特。 
在通知差分信息的情况下，在将差分信息的发送中需要的比特数设为2比特时，需要4比特+2比特×3天线＝10比特。 
因此，与发送绝对信息的情况相比，发送差分信息的情况下可以减少4比特。 
这里，虽然对发送AMC信息的情况进行了说明，但是对于MCS、CQI也一样。 
接着，对利用了多个发送天线的控制信道的发送方法进行说明。 
如图18A所示，控制信息发送单元320利用一个天线发送控制信息。这 时，控制信息发送单元320将控制信息输入到合成单元314-1。其结果，控制信息从发送天线1被发送。由此，由于发送天线数不同的终端使用共同的发送法，所以系统，例如发送机的结构简化。而且，在接收机1000的接收天线为多个的情况下结构也简化。 
而且，如图18B所示，控制信息发送单元320也可以利用两个以上的天线发送控制信息。这时，控制信息发送单元320将控制信息复制，输入到合成单元314-1、314-2。其结果，控制信息从发送天线1和2被发送。由此，系统，例如发送机的结构容易。而且，在接收侧，在识别了来自2个发送天线的导频信道后，进行信道估计，检测合成接收信号的相位。例如，接收侧进行同步检波。而且，与参照图18A说明的方法相比，由于是从2个天线的发送，所以可以减小每个天线的发送功率。而且，可以增大总共的发送功率。即，与用一个天线发送的情况相比，可以提高发送功率。 
而且，如图18C所示，控制信息发送单元320也可以利用两个以上的天线，通过MIMO分集发送控制信息。由此，可以得到发送分集效果。而且，与参照图18A说明的方法相比，可以减小每个天线的发送功率。 
而且，如图18D所示，控制信息发送单元320也可以利用两个以上的天线，通过MIMO复用来发送控制信息。由此，可以将信息比特率增大至发送天线数倍。而且，可以改善频率利用效率。而且，与参照图18A说明的方法相比，可以减小每个天线的发送功率。 
接着，在上述的利用多个发送天线的控制信道发送方法中，通过以下所示的传输方法，从天线发送控制信息。 
如图19A所示，控制信息发送单元320控制为在一帧内发送全部的用于天线的信息。而且，控制信息发送单元320也可以控制为在一时隙内发送全部的用于天线的信息。由此，即使在通过多个天线发送控制信息的情况下，也可以防止控制延迟的增大。 
而且，如图19B所示，控制信息发送单元320也可以控制为在每一帧中依次发送不同的用于天线的信息。而且，控制信息发送单元320也可以控制为在每一时隙中依次发送不同的用于天线的信息。由此，可以使用与用一个天线发送时相同的控制信道结构。即，不需要对每一个天线数不同的终端切换控制信道的结构。而且，可以减小控制比特。 
上述的控制信道发送方法可以应用在以下任意一种情况下，即参照图4A 说明的在每个发送天线中发送不同的数据的情况，以及参照图4B说明的在每个发送束中发送不同的数据的情况。 
图20是表示在多天线系统中进行的本发明的一个实施例的方法的概要。为了方便说明，发送机设为基站，接收机设为移动台，但是本发明不一定限定于这样的形式。在步骤602中，从接收机对发送机报告接收天线数NRX。接收天线数NRX不需要对发送机频繁地发送，只要在通信中报告一次即可。例如，在建立关于接收机的无线通信链接时报告一次即可。接收机通过得知接收到的接收天线数NRX和自身的发送天线数NTX，可以导出与发送相应的天线数。例如，如果进行MIMO复用，则需要用发送天线数NTX和接收天线数NRX中小的一个进行发送。如果进行MIMO分集法或者自适应阵列天线发，则可以原样使用NTX个发送天线。 
在步骤604中，发送机从接收机接收控制信道。在控制信道中，至少包含接收机的接收信号质量(在本例中为接收SIR)、衰落相关值。在步骤604中，根据接收SIR和衰落相关值决定发送法。如上所述，在决定的内容中包含要用哪个多天线传输法(自适应阵列天线法、MIMO分集法或者MIMO复用法)来进行从发送机300的发送。 
图21示意地表示接收SIR、衰落相关值和多天线传输法的对应关系。纵轴表示接收SIR，横轴表示衰落相关值。大体上，在接收SIR大的情况下，无线传播路径的状态良好，所以希望利用MIMO复用法增加比特率。相反，在接收SIR小的情况下，无线传播路径的状况差，所以希望用多天线传输法增加可靠性，在其中也可以利用MIMO分集法或自适应阵列天线法。另一方面，在衰落相关小的情况下，由于与各个发送天线有关的无线传播路径不类似，所以希望独立地使用各无线传播路径的多天线传输法。作为这样的传输法也可以使用MIMO复用法或MIMO分集法。相反，在衰落相关大的情况下，由于与各个发送天线有关的无线传播路径类似，所以希望自适应阵列天线法。在图8中，还在希望MIMO复用法的区域和希望MIMO分集法的区间之间准备有将两者组合的区域。而且，在希望MIMO复用法的区域和希望自适应阵列天线法的区域间，还准备有将两者组合的区域。 
而且，虽然在纵轴表示接收SIR，但是也可以在纵轴上使与从基站发送的比特率相关联。例如，在低比特率(2比特/秒/Hz以下)的范围内，将MIMO分集法或者自适应阵列天线法相关联，在高比特率(5比特/秒/Hz以上)的 范围内，将MIMO复用法相关联。也可以在中比特率(4-5比特/秒/Hz以上)的范围内，将基于组合的传输法相关联。例如，在图2A的例子中，发送90Mbps/100MHz＝0.9比特/秒/Hz的信息比特，它属于低比特率，所以导出MIMO分集或者自适应阵列天线法。 
图22示意地表示主要依赖于衰落相关的大小来变更多天线传输法的状况。在衰落相关小的情况下(接近0的情况)，由于每个发送天线的无线传播路径相互不类似，所以使用MIMO分集或MIMO复用法。相反，在衰落相关大的情况下(接近1的情况)，由于每个发送天线的无线传播路径相互类似，所以使用自适应阵列天线法。各发送天线的无线传播路径的类似与否，不仅依赖天线间隔，还依赖于发送机和接收机的距离或其它环境参数来相对地决定。例如，假设某个发送机的天线间隔相互隔开1/2波长左右。这时，在与室内的环境下的接收机之间，如图21上侧所示，各无线传播路径相互不类似，可能使用MIMO方式。但是，在与室外环境下的远处的接收机之间，如图21下侧所示，各无线传播路径相互类似，可能使用自适应阵列天线法。 
图23表示一例在图21所示的多天线传输法的切换中使用的表。对MIMO复用法、MIMO分集法和自适应阵列天线法的各个传输法准备表。哪个表都决定接收SIR的值、衰落相关的值和MCS号码的对应关系。MCS号码与图8所示的调制方式和编码率的组合对应。如上所述，MCS号码越增加，可靠性越低，比特率越高。图23中表示的任意一个表中都是随着接收SIR变高，MCS号码也变大。如果接收SIR高，则无线传播路径的状态良好，所以即使增大比特率也可以良好地进行通信。在MIMO复用和MIMO分集用的表中，大体上在衰落相关低的情况下MCS号码大，衰落相关高的情况下MCS号码小。如果衰落相关低，则每个天线的无线传播路径相互间不类似，所以希望可以多样地使用空间，基于MIMO方式的复用或分集。相反，如果衰落相关高，则每个天线的无线传播路径相互类似，所以不能充分发挥基于MIMO方式的复用或分集的效果。在自适应阵列天线用的表中，在衰落相关高的情况下MCS号码大。各无线传播路径相互越类似，越希望形成方向性束的自适应阵列天线法。在该表中，衰落相关低的情况下MCS号码小。这是由于各无线传播路径相互不类似，在波束形成中难以提高天线增益。 
在图20的步骤604中，发送机使用图6的发送法控制单元316，根据从接收机通知的接收SIR和衰落相关值，选择多天线传输法以及MCS号码。对 于图23所示的一个表，通过参照接收SIR和衰落相关导出一个MCS号码，从三个表中导出三个MCS号码。根据导出的MCS号码，发送机选择比特率最大的多天线传输法。比特率对于MIMO分集法和波束形成法，是从用MCS号码确定的调制方式和信道编码率导出的比特率，但是对于MIMO复用法则是对从MCS号码导出的比特率乘以发送天线数NTX的比特率。例如，假设对发送机通知某个接收SIR和衰落相关值，从MIMO复用的表导出MCS2，从MIMO分集用的表中导出MCS3，从波束形成用的表中导出MCS2。这时，比特率分别为R2×NTX、R3和R2(假设R2是从MCS2导出的比特率，R3是从MCS2导出的比特率)。在设R2×NTX＞R3＞R2时，分集法选择与更大的比特率相关联的MIMO复用法作为传输法，选择与MCS2对应的调制方式和编码率(QPSK，1/2)。而且，在从MIMO复用和其之外的表导出了相同的比特率的情况下，从提高可靠性的观点出发，采用MIMO复用以外的传输法较好。而且，发送法控制单元316在采用了MIMO复用法的情况下，可以将被分配的频带分割为多个频率块，以该频率块为单位分配给各个用户。 
在图20所示的步骤606中，对接收机通知被选择的MCS号码(或者其内容)以及多天线传输法。该通知可以通过例如下行链路的通知信道那样的某些控制信道来进行。控制信道在图6的控制信息发送单元320中被作成，在合成单元314-1和/或314-2中被复用到数据信道，进行发送。接收机按照被通知的多天线传输法和MCS(调制方式和编码率)对数据信道进行解调。控制信道也可以仅从一个天线发送。被发送的数据信道按照图6的发送法控制单元316中选择的编码率进行编码(302)，按照选择的调制方式进行调制(304)。进而，数据信道被提供给波束形成单元(AAA-BF)308、MIMO分集单元310或MIMO复用单元312的某一个，进行与被选择的多天线传输法有关的处理，被输出到各个天线。 
以后，还进行与步骤604和步骤606有关的动作。切换步骤604的多天线传输法的频率和切换MCS号码的频率既可以一样，也可以不一样。从接收机报告对发送机的接收SIR的频率和报告衰落相关值的频率既可以一样，也可以不一样。衰落相关的变动与接收SIR的变动相比大多缓慢，所以也可以减少报告衰落相关的频率。 
在本实施例中，在接收机测量衰落相关值，测量值被报告给发送机。但是，在发送时使用时分复用(TDD)方式时(在从发送机至接收机的线路中 使用的频率和相反方向的线路中使用的频率相同的情况)、或者在一个线路的状态可以用另一个(相反方向的)线路的状态近似等情况下，也可以在发送机侧测量衰落相关值。这时，需要将图23所示的衰落相关测量单元1020设置在图6所示的发送机中，其输出被输入到发送法控制单元316。但是从正确地测量从发送机向接收机的线路状态的观点出发，希望接收机测量衰落相关值，将其反馈给发送机。 
实施例2 
在实施例1中，典型地作为基站的发送机300决定要在通信中使用的多天线传输法，并且通知典型地作为移动台的接收机1000。但是，也可以在接收机1000中进行多天线传输法的决定，通知发送机300。 
图24是表示这样的本发明的一个实施例的方法的概要的图。在步骤1102中，从发送机对接收机报告发送天线数NTX。发送天线数NTX不需要对接收机频繁地发送，在通信中报告一次即可。例如，在建立关于接收机的无线通信链接时报告一次即可。接收机通过得知接收到的接收天线数NTX和自身的接收天线数NRX，可以导出与发送相应的天线数。例如，如果进行MIMO复用，则需要用发送天线数NTX和接收天线数NRX中小的一个进行发送。如果进行MIMO分集法或者自适应阵列天线法，则可以原样使用NTX个发送天线。 
在步骤1104中，接收机对发送机发送控制信道。在控制信道中至少包含被选择的多天线传输法和MCS号码。在步骤1104中，根据接收SIR和衰落相关值，由接收机决定多天线传输法和MCS号码。在本实施例中，在图8或图23中说明的表需要被存储在接收机1000的某些存储单元中。传输法或MCS号码的决定法与已说明的方法相同，所以省略重复的说明。 
在步骤1106中，发送机将数据信道和控制信道发送到接收机。在数据信道的传输中使用的MCS号码和多天线传输法被通知给接收机。接收机按照被通知的多天线传输法和MCS(调制方式和编码率)对数据信道进行解调。 
实施例3 
在实施例1、2中，发送机或者接收机在三个多天线传送法内选择了最佳的一个传送法。但是，传送法的选项当然可以减少为两个，也可以增加为三个以上。例如，可以将MIMO复用法和MIMO的分集法的组合(也可以称为混合(hybrid))、或MIMO复用法和波束形成法的组合增加到传送法的选项。但是，对于这样的选项(choice)，需要另外准备如图23所示的MCS表。 
图25是表示使MIMO复用方式和MIMO分集方式结合的方式的概念图。在图25中，绘制了数据调制单元702、串并行变换单元704、第1、第2时空间编码单元(发送分集单元)706-1、2和发送天线711～722。 
数据调制单元702具有与图6的数据调制单元304相同的结构和功能。串并行变换单元704具有与图6的串并行变换单元319相同的结构和功能。第1和第2发送分集单元706-1、2分别具有与图6的时空间编码单元317相同的结构和功能。 
在动作时，由数据调制单元702调制的数据信道被串并行变换单元704分为相互不同的码元序列，分别输入第1和第2时空间编码单元706-1、2。例如，调制后的码元序列为S1、S2、S3、S4，它也可以被变换为两个系列，一个序列的S1、S2被输入第1时空间编码单元706-1，另一个序列的S3、S4 被输入第2时空间编码单元706-2。第1时空间编码单元706-1复制被输入的码元，并且作成具有规定的对应关系的两个码元序列，将它们分别从发送天线发送。例如，从第1发送天线711依次无线发送S1、S2，从第2发送天线712无线发送-S2 *、S1 *。同样，第2时空间编码单元706-2也复制被输入的码元，并且作成具有规定的对应关系的两个码元序列，将它们分别从发送天线发送。例如，从第1发送天线721依次无线发送S3、S4，从第2发送天线722无线发送-S4 *、S3 *。其结果，该发送机首先无线发送S1-S2 *+S3-S4 *，并在下一个时刻无线发送S2+S1 *+S4+S3 *。 
接收机首先接收R1＝S1-S2 *+S3-S4 *，并在下一个时刻接收R2＝S2+S1 * +S4+S3 *。接收机根据第1接收信号R1，执行某个信号分离法，估计从四个发送天线分别发送来的一组码元。其结果，在最初的时刻，可以估计从四个发送天线分别发送了S1、-S2 *、S3、-S4 *。而且，接收机估计第2接收信号R2，执行某个信号分离法，并且还估计从四个发送天线分别发送的一组码元。其结果，在下一个时刻，还可以估计从四个发送天线分别发送了S2、S1 *、S4、S3 *。由于这两个种类的一组码元实际上是相同的内容(只不过码不同，或者为共轭复数)，接收机使用它们，可以高精度地估计四个码元S1、S2、S3、S4。 
而且，也可以取代MIMO分集而使用波束形成法。这时，从天线711、712依次用方向性束发送码元S1、S2。从天线721、722依次用方向性束发送码元S3、S4。在接收机中通过进行信号分离和最大比合成，可以高精度地估计被发送的码元。 
按照本实施例，可以通过MIMO复用法实现数据传输的高速化，同时通过MIMO分集或者波束形成提高可靠性。发送天线数、并行的信号序列数、分集编码方法等可以被变更为上述以外的各种方式。 
实施例4 
在上述的实施例中，对具有MIMO复用法、MIMO分集法以及自适应阵列天线法中两个以上的传送法的发送机进行了说明。 
这里，对从三个多天线传输法中选择了MIMO复用时的基于反馈的控制方法进行说明。 
在用MIMO复用时的信号分离，例如用QPSK从两个天线发送的情况下，一个由于衰落而相位旋转。在接收机中，这些信号混合地被接收。例如，在衰落不同时，被分为4×4＝16点而被接收。一般来说，在MIMO复用中存在衰落相关时特性劣化。为了解决该问题，在发送侧预先旋转相位而发送。 
例如，如图26A所示，用两个天线进行MIMO发送(基于QPSK的数据调制)的情况下，通过使一个天线旋转45度，在相关为1的情况下表示特性变好(例如，参照非专利文献3)。 
在本实施例中，以基于MLD的信号检测为前提，不是如E-SDM那样简化接收信号检测，而是进行补偿发送天线间的数据相关大时的特性劣化的闭环(close loop)发送相位控制。 
虽然还考虑在接收侧测量天线相关，反馈该相关的大小，并根据它变更相位，但是最佳的发送相位是不依赖于衰落相关，对应于衰落相关来切换发送相位的效果小。例如，在具有四个天线的发送台，例如基站，对于包围在该基站附近的具有四个天线的终端，从四个天线例如用16QAM进行发送，对于包围在离基站远的位置的终端，从四个天线例如用QPSK进行发送。 
这样，在从四个天线例如用QPSK进行发送的情况下，如图26B所示，22.5度(90度/4)旋转最合适。 
而且，包围在基站附近的情况下，对于具有两个天线的终端，使用两个天线，例如用16QAM进行发送。 
而且，在MIMO复用中，在发送天线间的衰落相关小的情况下，在接收侧可以根据接收信号检测在各发送机中被发送的信号。例如，如图27A所示，可以通过接收信号Z检测发送信号X和发送信号Y是哪个点。 
另一方面，在天线间的衰落相关变大时，即接近1时，在接收侧从接收 信号检测在各发送机中发送的信号变得困难。例如，如图27B所示，在几个发送图案中，不能通过接收信号Z唯一地识别发送信号X和发送信号Y。 
因此，在天线的衰落相关变大时，信号分离变得困难。 
接着，参照图28对本实施例的发送机的结构进行说明。 
在本实施例的发送机中，根据终端的发送天线数和各个天线的调制方式，预先决定相位旋转，根据该相位旋转来发送。具体来说，在基站，根据从移动台发送的天线数和CQI的信息，决定天线数和MCS。因此，预先决定移动旋转，将移动旋转量、天线数和CQI的信息与移动台和基站关联存储。 
而且，进行发送RF电路的校正。在发送侧，直至数据调制，用基带，即数字信号进行处理。之后，为了发送电波而进行D/A变换，变换为模拟信号，以载波频率发送。在MIMO复用中，对每个天线准备RF电路。但是，各RF相位旋转量不同。因此，即使在数字信号的阶段进行最佳化，在RF电路也不能使相位旋转量相同。因此，在本实施例中，预先测量相位旋转量，补偿该相位旋转量。 
本实施例的发送装置400包括：决定发送天线数、MCS的发送天线数/MCS决定单元412、被输入数据和导频信号的RF校正单元402、与RF校正单元402连接的数据调制单元404、与数据调制单元404连接的作为相位旋转补偿单元的相位旋转单元406、与相位旋转单元406连接并具有天线的RF408、作为相位旋转量决定单元的相位旋转表410、RF电路校正单元414。 
具有相当于天线数量的RF校正单元402、数据调制单元404、相位旋转单元406、RF408。 
RF电路校正单元414与RF校正单元402和RF408连接。 
而且，发送天线数/MCS决定单元412与数据调制单元404和相位旋转表410连接。相位旋转表410与相位旋转单元406连接。 
来自移动台的反馈信息被输入发送天线数/MCS决定单元412。例如，作为反馈信息，移动台发送用于表示CQI、天线数的信息。 
发送天线数/MCS决定单元412决定对于各个天线的发送天线MCS，并且将表示决定的MCS的号码输入数据调制单元404和相位旋转表410。 
相位旋转表410将作为对于各个天线的相位旋转量的表示数据码元的相位旋转的信息输入相位旋转单元406。在相位旋转表410中关联存储发送天线数、MCS、对于各个天线的相位旋转量。 
在移动台虽然需要知道数据和导频的发送相位差，但是对于天线数和MCS，由于发送相位一一对应，所以不需要将发送相位信息作为控制信息另外发送。 
RF电路校正单元414将对于各个天线(各副载波)的校正因子输入RF校正单元402。RF校正单元402按照校正因子进行校正。 
相位旋转单元406按照相位旋转量补偿相位旋转量。被相位旋转的信号被A/D变换，经由RF单元408被发送。 
因此，根据在终端侧测量的接收相位的结果，不在发送侧进行相位控制，而在发送侧，例如在基站进行发送电路的校正后，根据天线数和调制阶数，将天线发送侧的发送相位控制为预定的固定最佳相位。 
接着，对本实施例的接收装置进行说明。 
本实施例的接收装置500包括：具有天线的RF单元502；与RF单元502连接的信号分离单元504、信道估计单元508和下行控制信道解调单元510；与信道估计单元508连接的发送相位校正单元506和下行控制信道解调单元510；与发送相位校正单元506和下行控制信道解调单元510连接的作为发送相位存储单元的发送相位表512；与信号分离单元504连接的信道解码单元514；与信道解码单元514连接的并串行变换单元516。在发送相位表512中，对于数据调制和每个发送天线数，存储对于从发送天线发送的信号使用的相位旋转量。 
信号分离单元504与发送相位校正单元506和下行控制信道解调单元510连接。RF单元502和信道解码单元514具有天线数量。 
接收信号通过RF单元502进行RF处理，被输入信号分离单元504、信道估计单元508和下行控制信道解调单元510。 
在信道估计单元508中使用导频码元进行信道估计，信道估计值被输入发送相位校正单元和下行控制信道解调单元510。 
在下行控制信道解调单元510中进行下行控制信道的解调，表示发送天线数的信息和数据调制信息被输入信号分离单元504和发送相位表。 
发送相位校正单元506从发送相位表收集作为每个发送天线的相位旋转量的发送相位控制值，并且对于输入的信道估计值校正发送相位，并且将考虑了发送相位的信道估计值输入信号分离单元504。例如，发送相位校正单元506对于各信道估计值，将相位旋转在对应的发送天线中使用的发送相位旋转量θ。 
信号分离单元504根据输入的考虑了发送相位的信道估计值、发送天线数和数据调制信息，将进行了RF处理的接收信号分离，并且将分离的接收信号输入信道解码单元514。 
信道解码单元514对输入的信号解码，并且输入并串行变换单元516。 
并串行变换单元516对输入的信号进行并串行变换。其结果，再现信息位序列。 
接着，参照图30详细地说明对于上述接收装置500中的信道估计值的发送相位的校正。在图30中，表示2天线发送，2天线都进行QPSK数据调制，作为接收侧的天线只有一个天线。 
下行链路导频码元的发送信号点不依赖于数据码元的发送相位控制值而一定。这是由于下行链路导频码元还被用于发送数据的用户的解调以外的目的，例如其它用户的小区检测，信道状态估计等。 
另一方面，在接收装置中，从导频码元的接收信号点估计各发送天线、接收天线间的衰落变动。 
这里，天线2的数据码元相对于导频码元相位旋转θ，所以，如果将利用导频估计的衰落变动值2加上θ的值认为是对于数据码元的衰落估计值，则通过进行与未进行发送装置的各个天线的数据调制的相位旋转的情况相同的接收处理，可以进行解调(信号分离)处理。 
以上说明了本发明的优选实施例，但是本发明不应限定于此，在本发明的要旨的范围内可以有各种变形和变更。为了方便说明，本发明分为几个实施例进行了说明，但是各实施例的区分对应本发明不是实质性的，也可以根据需要使用一个以上的实施例。 
本国际申请要求基于2005年3月31日提出的日本专利申请第2005-105494号的优先权，将其全部内容援用在本国际申请中。 
本国际申请要求基于2005年6月14日提出的日本专利申请第2005-174393号的优先权，将其全部内容援用在本国际申请中。 
本国际申请要求基于2005年8月23日提出的日本专利申请第2005-241904号的优先权，将其全部内容援用在本国际申请中。 

Claims (9)

1.一种无线通信装置，具有多个天线，其特征在于，包括：
接收单元，从通信对方接收通知信号；
按照MIMO复用法、MIMO分集法和自适应阵列天线法中的两个以上的传输法的各个传输法，调整数据序列数，并且与所述多个天线结合的两个以上的单元；
选择单元，根据所述通知信号，从所述两个以上的单元中选择至少一个；以及
发送单元，将与选择的单元对应的传输法通知给所述通信对方，
所述无线通信装置利用导频码元进行信道估计，从对于数据调制和每个发送天线数存储对于从发送天线发送的信号使用的相位旋转量的发送相位表，取得作为每个发送天线的相位旋转量的发送相位控制值，并且根据该发送相位控制值，对于所述信道估计过的值，进行与数据调制和每个发送天线数对应的相位旋转量的补偿，根据进行了所述相位旋转量的补偿的信道估计值，进行接收信号的分离，并进行解码处理。
2.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，
所述通知信号包含用于表示所述通信对方侧的接收信号质量的信息。
3.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，
所述通知信号包含表示了对与所述多个天线的每一个有关的多个无线传播路径的衰落的相关值的信息。
4.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，
所述通知信号包含用于表示在通信对方侧所使用的天线数的信息。
5.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，还包括：
计算对与所述多个天线的每一个有关的多个无线传播路径的衰落的相关值的单元。
6.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，还包括：
存储单元，存储用于决定多个无线传播路径的衰落的相关值、接收信号质量、调制方式和编码率之间的对应关系的表。
7.如权利要求6所述的无线通信装置，其特征在于，
所述用于决定多个无线传播路径的衰落的相关值、接收信号质量、调制方式和编码率之间的对应关系的表被设置给所述选择单元中的每个选项。
8.如权利要求6所述的无线通信装置，其特征在于，
所述选择单元通过判断从各表中导出的调制方式和编码率的组合内，哪个表提供更大的比特率而选择传输法。
9.一种无线通信方法，用于多天线系统，其特征在于，
从通信对方接收通知信号，
根据所述通知信号，从MIMO复用法、MIMO分集法和自适应阵列天线法内的两个以上的传输法中选择至少一个，并且
将选择的传输法通知给所述通信对方，
利用导频码元进行信道估计，从对于数据调制和每个发送天线数存储对于从发送天线发送的信号使用的相位旋转量的发送相位表，取得作为每个发送天线的相位旋转量的发送相位控制值，并且根据该发送相位控制值，对于所述信道估计过的值，进行与数据调制和每个发送天线数对应的相位旋转量的补偿，根据进行了所述相位旋转量的补偿的信道估计值，进行接收信号的分离，并进行解码处理。
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