CN102077487A - 无线基站和无线通信方法 - Google Patents

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Abstract

接收质量信息获得单元(12)以预定间隔获得指示多根天线中每根天线的接收质量的接收质量信息。接收质量变化趋势识别单元(13)识别所获得的与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势。相关度确定单元(14)基于所识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势，确定天线之间的相关度。天线选择单元(7)基于相关度确定单元(14)所确定的、天线之间的相关度，选择要用于无线通信的至少两根天线。

Description

无线基站和无线通信方法
相关申请的交叉引用
本申请要求日本专利申请No.2008-169350(2008年6月27日提交)和日本专利申请No.2008-196827(2008年7月30日提交)的优先权，其全部内容通过引用并入此处。
技术领域
本发明涉及一种具有自适应阵列天线的无线基站以及所述无线基站的无线通信方法。
背景技术
在使用自适应阵列天线来进行通信的无线基站中，基于天线元件的布置，自适应阵列天线具有不同的效果。当自适应阵列天线的天线元件以短间隔来布置时，天线相关度变高，使得能够对衰落的波动进行处理。相反，当自适应阵列天线的天线元件以长间隔来布置时，天线相关度变低，这保证了较高的分集效果。
相应地，为了增强分集效果，考虑到上述天线相关度，无线基站以若干波长的间隔来布置天线元件(组A)。然而，由于以长间隔来布置天线元件，因此该无线基站具有以下问题：难以控制方向性以将从终端A发送的发送波(期望波)与从终端B发送的发送波(干扰波)进行分离。为了解决这种问题，提出了一种无线基站的天线设备，具有以与组A的波长间隔不同的波长间隔布置的天线元件(组B)，并且，如果不能执行期望的方向性控制，则通过从正在使用的组A中的任何天线切换至组B中的任何天线元件来改变方向性特性，以将期望波与干扰波分离(见专利文献1)。
此外，一种包括具有多个天线元件的自适应阵列无线基站和移动通信终端在内的无线通信系统可能具有以下问题：在接收时，在与无线基站进行无线通信的终端的用户的一些条件下，吞吐量恶化。例如，如果用户正在使用终端同时以等于或大于80km/h的速度移动，则导致接收信号中的快衰落变化，这使吞吐量恶化。
为了获得较好的吞吐量，提出了一种无线通信设备，基于从对端的通信终端获得的接收质量信息来选择通过自适应阵列天线进行发送或通过MIMO进行发送(见专利文献2)。
相关技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利申请未审公开No.2000-252734
专利文献2：日本专利申请未审公开No.2007-28569
发明内容
技术问题
上述专利文献1中的无线基站的天线设备通过简单地切换正在使用的任何天线元件来改变方向性特性，从而将期望波与干扰波分离，并确保分集效果。因此，该无线基站的天线设备不能通过简单地切换任何天线元件来处理由终端A的快速移动(例如，80km/h或更高)导致的快衰落变化，从而不能执行合适的方向性控制。
此外，上述专利文献2中描述的无线通信设备，在通过所选发送方法来执行无线通信时，可能不能根据对用于无线通信的天线元件进行布置的间隔来获得最优吞吐量。这是因为：由于以短间隔布置的天线元件使天线相关度(衰落相关度)较高，而以长间隔布置的天线元件使天线相关度较低，因此该无线通信设备不选择适于根据用于无线通信的天线的间隔而选择的发送方法的天线元件，从而不能维持通信质量。
因此，问题在于：仅仅利用无线信号的发送方法的改变，无线通信设备不能通过根据用户的使用情况而被选择以处理传输环境变化的发送方法来获得最优吞吐量。
考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种无线基站和一种无线通信方法，能够通过根据变化的传输环境来选择天线，从而执行稳定的通信。本发明的另一目的是提供一种无线基站和一种无线通信方法，能够在根据传输环境的变化来选择无线信号的发送方法时维持通信质量并获得最优吞吐量。
解决问题的方案
根据本发明的第一方面，一种无线基站，具有多根天线，并使用至少两根天线来执行无线通信，所述无线基站包括：获得单元，用于获得所述多根天线中每根天线的接收质量信息；识别单元，用于识别由获得单元获得的与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势；以及选择单元，基于由识别单元识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势，从所述多根天线中选择要用于无线通信的至少两根天线。
优选地，所述无线基站还包括：确定单元，基于由识别单元识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势，确定天线之间的相关度，其中，选择单元基于确定单元确定的天线之间的相关度来选择要用于无线通信的至少两根天线。
优选地，所述确定单元检测在由识别单元识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势中，与所获得的与接收质量相关的先前值相比，与接收质量相关的值下降第一预定值或更多的时刻，并基于针对每根天线而检测的时刻的差异来确定所述相关度。
优选地，所述确定单元检测在由识别单元识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势中，与接收质量相关的值变为等于或小于第二预定值的时刻，并基于所检测的、与每根天线的接收质量相关的值变为等于或小于预定值的时刻的频率，来确定所述相关度。
优选地，所述无线基站还包括：计算单元，用于计算所述多根天线中每根天线的权重，其中，选择单元基于计算单元计算权重的间隔和确定单元所确定的时刻的出现周期来选择要用于无线通信的至少两根天线。
优选地，所述获得单元以预定间隔获得所述多根天线中每根天线接收的无线信号的接收质量信息，所述识别单元识别与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势，所述确定单元基于每根天线的变化趋势来估计与每根天线的接收质量相关的值，并基于所估计的与接收质量相关的值来确定天线之间的相关度。
根据本发明的第二方面，一种无线基站的无线通信方法，所述无线基站具有多根天线，并使用至少两根天线来执行无线通信，所述方法包括以下步骤：获得所述多根天线中每根天线的接收质量信息；识别在获得步骤中获得的与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势；以及基于在识别步骤中识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势，从所述多根天线中选择要用于无线通信的至少两根天线。
根据本发明的第三方面，一种无线基站，具有多根天线，并与通信对端设备执行无线通信，所述无线基站包括：获得单元，用于获得所述多根天线中每根天线的接收质量信息；识别单元，用于识别由获得单元获得的与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势；选择单元，基于由识别单元识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势，确定无线通信的发送方法，并从所述多根天线中选择所确定的发送方法要使用的天线；以及发送单元，用于将与选择单元所确定的发送方法相关的信息发送至通信对端设备。
优选地，所述无线基站还包括：确定单元，基于由识别单元识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势，确定天线之间的相关度，所述选择单元基于确定单元所确定的天线之间的相关度来选择要用于无线通信的天线。
优选地，所述确定单元检测在由识别单元识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势中，与所获得的与接收质量相关的先前值相比，与接收质量相关的值下降第三预定值或更多的时刻，并基于针对每根天线的所检测的时刻的差异来确定所述相关度。
优选地，所述确定单元检测在由识别单元识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势中，与接收质量相关的值变为等于或小于第四预定值的时刻，并基于所检测的、与每根天线的接收质量相关的值变为等于或小于预定值的时刻的频率，来确定所述相关度。
优选地，所述多根天线是阵列天线，选择单元将通过方向性控制进行的无线通信或通过MIMO进行的无线通信确定为无线通信的发送方法。
优选地，所述无线基站还包括：计算单元，用于计算所述多根天线中每根天线的权重，其中，选择单元基于计算单元计算权重的间隔和确定单元所确定的时刻的出现周期来选择要用于无线通信的发送方法。
优选地，所述获得单元以预定间隔获得所述多根天线中每根天线接收的无线信号的接收质量信息，所述识别单元识别与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势，所述确定单元基于每根天线的变化趋势来估计预定时间段中与每根天线的接收质量相关的值，并基于所估计的与接收质量相关的值来确定天线之间的相关度。
根据本发明的第四方面，一种无线基站的无线通信方法，所述无线基站具有多根天线，并与通信对端设备执行无线通信，所述方法包括：获得步骤，获得所述多根天线中每根天线的接收质量信息；识别步骤，识别在获得步骤中获得的与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势；选择步骤，基于在识别步骤中识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势，确定无线通信的发送方法，并从所述多根天线中选择要用于无线通信的天线；以及发送步骤，将与在选择步骤中确定的发送方法相关的信息发送至通信对端设备。
本发明的效果
根据本发明，无线基站可以选择适于变化的传输环境的天线，从而可以执行稳定的通信。
此外，根据本发明，无线基站基于与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势来选择适于传输环境的发送方法，还选择适于所选发送方法的天线元件，从而能够维持通信质量并获得最优吞吐量。
附图说明
图1是示意了根据本发明第一实施例的无线基站的示例配置的框图；
图2是天线选择单元基于相关度确定单元所确定的天线之间的相关度来选择天线的方法的流程图；
图3是示出了接收质量信息X随时间变化的示意图；
图4A是接收质量信息X随时间变化的曲线图；
图4B是描述用于确定权重系数的方法的表；
图5是示意了根据本发明第二实施例的无线基站的示例配置的框图；
图6是选择发送方法的方法和天线选择单元基于相关度确定单元所确定的天线之间的相关度来选择天线的方法的流程图；
图7是示出了接收质量信息X随时间变化的示意图；
图8A是接收质量信息X随时间变化的曲线图；以及
图8B是描述用于确定权重系数的方法的表。
具体实施方式
参照附图来描述本发明的实施例。
(第一实施例)
图1是示意了根据本发明第一实施例的无线基站的示例配置的框图。在图1中，无线基站20包括：多个天线元件1；多个无线(RF)单元2，提供给相应天线，以对来自对端通信设备的无线信号进行频率上/下转换；发送控制单元3；以及接收控制单元4。发送控制单元3具有发送处理单元5。接收控制单元4具有权重计算单元(计算单元)11、接收质量信息获得单元(获得单元)12、接收质量变化趋势识别单元(识别单元)13、相关度确定单元(确定单元)14、天线选择单元(选择单元)7和接收处理单元8。权重计算单元11计算多根天线中每根天线的权重。接收质量信息获得单元12以预定间隔获得指示多根天线中每根天线的接收质量的接收质量信息。接收质量变化趋势识别单元13识别接收质量信息获得单元12所获得的与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势。相关度确定单元14基于接收质量变化趋势识别单元13所识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势，确定天线之间的相关度。天线选择单元7基于相关度确定单元14所确定的、天线之间的相关度，从多根天线中选择要用于无线通信的天线。接收处理单元8执行处理，以形成从所选天线发射的波束。尽管在本实施例中向接收控制单元4提供了权重计算单元11、接收质量信息获得单元12、接收质量变化趋势识别单元13和相关度确定单元14，但是这些单元也可以独立构成。
接收质量信息获得单元12获得从通信对端的通信设备接收的无线信号的接收质量信息。接收质量信息获得单元12获得指示接收功率的值或指示接收质量的值，如针对多根天线中每根天线而测量的SINR，作为接收质量信息中与接收质量相关的值。接收质量变化趋势识别单元13识别所获得的与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势。
相关度确定单元14基于接收质量变化趋势识别单元13所识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势来确定相关度。
天线选择单元7基于相关度确定单元14所确定的、天线之间的相关度，从多根天线中选择要用于无线通信的至少两个天线元件。天线选择单元7所选的天线用于从对端的通信设备接收无线信号，并用于向对端的通信设备发送无线信号。
接下来，参照图2中的流程图来描述天线选择单元7基于相关度确定单元14所确定的、天线之间的相关度来选择天线的方法。假定多根天线作为阵列天线而提供，并且权重计算单元11计算阵列天线的每根天线的权重。
无线基站的接收控制单元4开始与对端的通信设备的通信(步骤101)。接收质量信息获得单元12获得每根天线接收的无线信号的接收质量信息，接收质量变化趋势识别单元13识别所获得的每根天线的接收质量信息中与接收质量相关的值的变化趋势(步骤102)。相关度确定单元14基于接收质量变化趋势识别单元13所识别的、每根天线的变化趋势，确定天线之间的相关度(步骤103)(对相关度的确定将在以下详细描述)。然后，天线选择单元7使用相关度确定单元14所确定的与通信质量相关的值的变化趋势的信息，选择要用于无线通信的至少两根天线(步骤104至步骤112)。
在图2所示的流程图中，作为一种选择天线的方法，天线选择单元7使用权重计算单元11计算权重的权重更新间隔以及相关度确定单元14所确定的与接收质量相关的值的变化趋势的信息，来选择要用于无线通信的至少两根天线。首先，天线选择单元7将权重更新间隔与在每根天线的变化趋势中与接收质量相关的值变为等于或小于预定值的时刻(定时)的出现周期(下降时间间隔)进行比较(步骤104)。如果比较结果为下降时间间隔长于权重更新间隔(是)(由于在这种情况下不能处理传输环境的变化，因此优选地选择具有最高可能相关度的天线)，则天线选择单元7检查任何天线组(第一天线组)的天线之间的相关度(步骤105)，并确定天线之间的相关度是否较高(步骤106)。如果确定了天线之间的相关度较高(是)，则天线选择单元7从第一天线组中选择要用于无线通信的至少两根天线(步骤107)。如果确定了天线之间的相关度较低(否)，则天线选择单元7检查另一天线组的天线之间的相关度，并从具有最高相关度的天线组中选择要用于无线通信的至少两根天线(步骤108)。
如果在步骤104，下降时间段短于权重更新间隔(否)，则天线选择单元7检查又一天线组(第二天线组)的天线之间的相关度(步骤109)，并确定天线之间的相关度是否较低(步骤110)。如果确定了天线之间的相关度较低(是)，则天线选择单元7从第二天线组中选择要用于无线通信的至少两根天线(步骤111)。如果确定了天线之间的相关度较高(否)，则天线选择单元7从具有最低相关度的另一组中选择要用于无线通信的至少两根天线(步骤112)。
然后，接收处理单元8产生权重，并使用所产生的权重，经由天线选择单元7选择的天线来与通信对端设备发送和接收无线信号。
接下来，描述相关度确定单元14使用接收质量变化趋势识别单元13所识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势来确定天线之间的相关度的方法(图2的流程图中的步骤103)。
(确定天线之间的相关度的方法1)
相关度确定单元14检测在由接收质量变化趋势识别单元13所识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势中，与所获得的指示接收功率的先前值相比，指示接收质量的值恶化预定值(第一预定值)或更多的时刻。然后，相关度确定单元14基于所检测的每根天线的时刻的差异来确定相关度。此时，如果在检测到一根天线中指示接收质量的值恶化预定值(第一预定值)或更多的时刻之后立即检测到另一天线中的恶化时刻，那么如果时刻之间的差异较小，则相关度变高。相反，如果与另一天线中指示接收质量的值恶化预定值或更多的时刻的差异较大，则相关度变低。
(确定天线之间的相关度的方法2)
相关度确定单元14检测在由接收质量变化趋势识别单元13所识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势中，指示接收功率的值等于或小于预定值(第二预定值)的时刻。然后，相关度确定单元14可以基于天线的这种所检测的时刻的频率，即基于一段时间内指示接收功率的值等于或小于预定值(第二预定值)的次数，来确定相关度。
(确定天线之间的相关度的方法3)
相关度确定单元14可以基于通过两根天线的接收信号的复数乘法(复共轭的乘法)而获得的时间平均来确定相关度。如果相关度较高，则时间平均较高。相反，如果相关度较低，则时间平均为接近于0的值。
(确定天线之间的相关度的方法4)
相关度确定单元14基于指示与接收质量相关的值随时间变化的趋势的变化趋势来，确定要应用于与每根天线的接收质量相关的每个值的权重系数。然后，基于通过使用权重系数对与接收质量相关的值进行加权而计算的估计接收功率，相关度确定单元14可以确定或估计天线之间的相关度。
以下是关于在相关度确定单元14基于估计接收功率来确定天线之间的相关度时的情况的描述。
指示接收功率的值的变化趋势由3种类型趋势A、趋势B和趋势C的组合构成。参照图3来描述趋势A、趋势B和趋势C。图3是示出了接收质量信息(与接收质量相关的值)X随时间(1帧的时间段)从X1变化为X2～X5的示意图。
趋势A示出了在预定阈值α内接收质量信息的变化，如从X1至X2的变化或从X1至X3的变化。这里，预定阈值α被设置为可以将接收质量确定为处于稳定状态的范围(达到由接收质量的噪声导致的变化程度)。趋势B示出了沿接收质量升高方向超过预定阈值α的接收质量信息从X1至X4的变化。趋势C示出了沿接收质量恶化方向降至预定阈值α以下的接收质量信息从X1至X5的变化。
相关度确定单元14基于趋势A、趋势B和趋势C的组合来确定变化趋势。图4A是指示接收质量信息X随时间变化的示例曲线图。在图4A中，随着时间从时刻t1至时刻t6，绘制新的接收质量信息。图4B是描述确定权重系数的方法的表。
从X11至X12的变化是预定阈值α之内的变化，因此其在图4B中被示为趋势A。此外，从X12至X13的变化是沿接收质量升高方向超过预定阈值α的变化，因此其在图4B中被示为趋势B。类似地，从X13至X16的3个变化中的每一个被示为趋势B。
相关度确定单元14基于1个趋势A和4个趋势B的组合(ABBBB)，将变化趋势确定为改进类型的变化趋势。然后，相关度确定单元14随时间增大要提供给X11至X16中每一个的权重系数D1至D6，使得满足D1＜D2＜D3＜D4＜D5＜D6。
此外，对于2个趋势A和3个趋势C的组合的变化趋势(ACACC)，例如，相关度确定单元14确定该变化趋势是恶化类型的变化趋势。然后，相关度确定单元14随时间增大权重系数D1至D6，使得满足D1＜D2＜D3＜D4＜D5＜D6。
对于5个趋势A的组合的变化趋势(AAAAA)，相关度确定单元14确定该变化趋势是稳定类型的变化趋势。然后，相关度确定单元14将权重系数D1至D6设置为均匀值，即D1＝D2＝D3＝D4＝D5＝D6≠0。
相关度确定单元14将接收质量信息X11至X16分别与对应于X11至X16的权重系数D1至D6相乘，并计算相乘的值的平均，以计算估计接收功率。然后，相关度确定单元14基于所计算的估计接收功率来估计变化趋势，并基于所估计的变化趋势来确定天线之间的相关度。
如上所述，本发明通过将天线分为具有不同配置的组并选择适于变化的传输环境中的条件的天线，实现稳定通信。
(第二实施例)
图5是示意了根据本发明第二实施例的无线基站的示例配置的框图。如图5所示，无线基站40包括：多个天线元件21，其为阵列天线；多个无线(RF)单元22，用于对来自对端侧的通信设备(通信对端设备)的无线信号进行频率上/下转换；发送控制单元23；以及接收控制单元24。发送控制单元23具有发送处理单元25。接收控制单元24具有权重计算单元(计算单元)31、接收质量信息获得单元(获得单元)32、接收质量变化趋势识别单元(识别单元)33、相关度确定单元(确定单元)34、天线选择单元(选择单元)27和接收处理单元28。权重计算单元31计算多根天线中每根天线的权重。接收质量信息获得单元32以预定间隔获得指示多根天线中每根天线的接收质量的接收质量信息。接收质量变化趋势识别单元33识别接收质量信息获得单元32所获得的与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势。相关度确定单元34基于接收质量变化趋势识别单元33所识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势，确定天线之间的相关度。天线选择单元27基于相关度确定单元34所确定的、天线之间的相关度，确定无线通信的发送方法，并从多根天线中选择要用于无线通信的天线。接收处理单元28执行处理，以形成从所选天线发射的波束。尽管在本实施例中向接收控制单元24提供了权重计算单元31、接收质量信息获得单元32、接收质量变化趋势识别单元33和相关度确定单元34，但是这些单元也可以独立构成。
接收质量信息获得单元32获得从通信对端的通信设备接收的无线信号的接收质量信息。接收质量信息获得单元32获得指示接收功率的值或指示接收质量的值，如针对多根天线中每根天线而测量的SINR，作为接收质量信息中与接收质量相关的值。接收质量变化趋势识别单元33识别所获得的与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势。
相关度确定单元34基于接收质量变化趋势识别单元33所识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势来确定相关度。
天线选择单元27基于相关度确定单元34所确定的、天线之间的相关度，选择通过使用自适应阵列天线的方向性控制进行的无线通信或通过MIMO进行的无线通信之一，作为无线通信的发送方法。此外，天线选择单元27从多根天线中选择要用于无线通信的至少两个天线元件。天线选择单元27所选的天线用于从通信对端设备接收无线信号，并用于向通信对端设备发送无线信号。
发送处理单元(发送单元)25向通信对端设备发送与天线选择单元27所确定的发送方法相关的信息，以与通信对端设备执行合适的无线通信。
接下来，参照图6中的流程图来描述天线选择单元27基于相关度确定单元34所确定的、天线之间的相关度来选择发送方法和天线的方法。假定多根天线是阵列天线，并且权重计算单元31计算阵列天线的每根天线的权重。
无线基站的接收控制单元24开始与通信对端设备的通信(步骤201)。接收质量信息获得单元32获得由每根天线接收的无线信号的接收质量信息，接收质量变化趋势识别单元33识别所获得的每根天线的接收质量信息中与接收质量相关的值的变化趋势(步骤202)。相关度确定单元34基于接收质量变化趋势识别单元33所识别的、每根天线的变化趋势，确定天线之间的相关度(步骤203)(对相关度的确定将在以下详细描述)。然后，天线选择单元27使用相关度确定单元34所确定的与通信质量相关的值的变化趋势的信息，确定无线通信的发送方法，并选择要用于无线通信的至少两根天线(步骤204至步骤212)。
在图6所示的流程图中，作为一种确定发送方法和选择天线的方法，天线选择单元27使用权重计算单元31计算权重的权重更新间隔以及相关度确定单元34所确定的与接收质量相关的值的变化趋势的信息。首先，天线选择单元27将权重更新间隔与在每根天线的变化趋势中与接收质量相关的值变为等于或小于预定值的时刻(定时)的出现周期(下降时间间隔)进行比较(步骤204)。如果比较结果为下降时间间隔长于权重更新间隔(是)，则天线选择单元27检查预期具有高相关度的天线元件组(第一天线元件组)的天线元件之间的相关度(步骤205)，并确定该天线元件组是否具有真正较高的相关度(步骤206)。如果确定了该天线元件组的相关度较高(是)，则天线选择单元27选择通过方向性控制进行的无线通信，以通过跟踪传输环境的变化来维持通信质量，并还从第一天线元件组中选择要用于无线通信的至少两个天线元件(步骤207)。在这种情况下，如果添加具有较低天线相关度的天线元件，则增大了恶化通信质量的可能性。因此，有必要进行控制以通过仅选择具有高天线相关度的天线元件来进行通信。
如果在步骤206确定了该天线元件组的相关度较低(否)，则天线选择单元27检查任何其他天线元件组的天线元件之间的相关度，选择具有最高相关度的天线元件组，选择通过方向性控制进行的无线通信，并还从具有最高相关度的天线元件组中选择要用于无线通信的至少两个天线元件(步骤208)。
如果在步骤204，下降时间段短于权重更新间隔(否)，则天线选择单元27检查假设具有较低相关度的任何其他天线元件组(第二天线元件组)的天线元件之间的相关度(步骤209)，并确定该天线元件组是否具有真正较低的相关度(步骤210)。如果确定了该天线元件组具有较低相关度(是)，则天线选择单元27选择通过相关度越低越能增大通信容量的MIMO进行的无线通信，并还从第二天线元件组中选择要用于无线通信的至少两个天线元件(步骤211)。
如果在步骤210确定了该天线元件组具有较高相关度(否)，则天线选择单元27选择具有最低相关度的天线元件组，选择通过MIMO进行的无线通信，并还从具有最低相关度的天线元件组中选择要用于无线通信的至少两个天线元件(步骤212)。
然后，接收处理单元28产生权重，并使用所产生的权重，经由天线选择单元27选择的天线来向/从通信对端设备发送和接收无线信号。
接下来，描述相关度确定单元34使用接收质量变化趋势识别单元33所识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势来确定天线之间的相关度的方法(图6的流程图中的步骤203)。
(确定天线之间的相关度的方法1)
相关度确定单元34检测在由接收质量变化趋势识别单元33所识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势中，与所获得的指示接收功率的先前值相比，指示接收功率的值下降预定值或更多的时刻。然后，相关度确定单元34基于天线的所检测的时刻的差异来确定相关度。此时，如果在检测到一根天线中指示接收质量的值下降预定值(第三预定值)或更多的时刻之后立即检测到另一天线中的这种时刻，那么如果时刻之间的差异较小，则相关度变高。相反，如果与另一天线中指示接收质量的值下降预定值或更多的时刻的差异较大，则相关度变低。
(确定天线之间的相关度的方法2)
相关度确定单元34检测在由接收质量变化趋势识别单元33所识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势中，指示接收功率的值等于或小于预定值(第四预定值)的时刻。然后，相关度确定单元34可以基于针对天线而检测的这种时刻的频率，即基于一段时间内指示接收功率的值等于或小于预定值的次数，来确定相关度。
(确定天线之间的相关度的方法3)
相关度确定单元34可以基于通过两根天线的接收信号的复数乘法(复共轭的乘法)而获得的时间平均来确定相关度。如果相关度较高，则时间平均较高。相反，如果相关度较低，则时间平均为接近于0的值。
(确定天线之间的相关度的方法4)
相关度确定单元34基于与接收质量相关的值随时间的变化趋势，确定要应用于指示与每根天线的接收质量相关的接收功率的每个值的权重系数。然后，基于通过向指示接收功率的值提供权重系数而计算的估计接收功率，相关度确定单元34可以确定或估计天线之间的相关度。
以下是关于在相关度确定单元34基于估计接收功率来确定天线之间的相关度时的情况的描述。
指示接收功率的值的变化趋势由3种类型趋势A、趋势B和趋势C的组合构成。参照图7来描述趋势A、趋势B和趋势C。图7是示出了接收质量信息(与接收质量相关的值)X随时间(1帧的时间段)从X1变化为X2～X5的示意图。
趋势A示出了在预定阈值α内接收质量信息的变化，如从X1至X2的变化或从X1至X3的变化。这里，预定阈值α被设置为可以将接收质量确定为处于稳定状态的范围(达到由接收质量的噪声导致的变化程度)。趋势B示出了沿接收质量升高方向超过预定阈值α的接收质量信息从X1至X4的变化。趋势C示出了沿接收质量恶化方向降至预定阈值α以下的接收质量信息从X1至X5的变化。
相关度确定单元34基于趋势A、趋势B和趋势C的组合来确定变化趋势。图8A是指示接收质量信息X随时间变化的示例曲线图。在图8A中，随着时间从时刻t至时刻t6，绘制新的接收质量信息。图8B是描述确定权重系数的方法的表。
从X11至X12的变化是预定阈值α之内的变化，因此其在图8B中被示为趋势A。此外，从X12至X13的变化是沿接收质量升高方向超过预定阈值α的变化，因此其在图8B中被示为趋势B。类似地，从X13至X16的3个变化中的每一个被示为趋势B。
相关度确定单元34基于1个趋势A和4个趋势B的组合(ABBBB)，将变化趋势确定为改进类型的变化趋势。然后，相关确定单元34随时间增大要分别应用于X11至X16的权重系数D1至D6，使得满足D1＜D2＜D3＜D4＜D5＜D6。
此外，对于2个趋势A和3个趋势C的组合的变化趋势(ACACC)，例如，相关度确定单元34确定该变化趋势是恶化类型的变化趋势。然后，相关度确定单元34随时间增大权重系数D1至D6，使得满足D1＜D2＜D3＜D4＜D5＜D6。
对于5个趋势A的组合的变化趋势(AAAAA)，相关度确定单元34确定该变化趋势是稳定类型的变化趋势。然后，相关度确定单元34将权重系数D1至D6设置为均匀值，即D1＝D2＝D3＝D4＝D5＝D6≠0。
相关度确定单元34将接收质量信息X11至X16分别与对应于X11至X16的权重系数D1至D6相乘，并计算相乘的值的平均，以计算估计接收功率。然后，相关度确定单元34基于所计算的估计接收功率来估计变化趋势，并基于所估计的变化趋势来确定天线之间的相关度。
如上所述，在图6所示的流程图中，天线选择单元27确定通过方向性控制进行的无线通信或通过MIMO进行的无线通信作为发送方法，并还选择要用于无线通信的至少两根天线。然而，可能存在以下情况：根据无线基站与对端通信设备之间的无线条件，任何发送方法都无法维持通信质量。因此，根据本发明，考虑到这种情况，还可以不仅如上所述选择通过方向性控制进行的无线通信或通过MIMO进行的无线通信，而且在选择发送方法时选择分集，并使用单天线来进行无线通信。在进行这种选择时，天线选择单元27可以使用权重计算单元31计算权重的权重更新间隔以及相关度确定单元34所确定的、与接收质量相关的值的变化趋势的信息来选择发送方法和要使用的天线。
如上所述，由于本发明基于与每根天线的通信质量相关的值的变化趋势来选择适于传输环境的发送方法，并还选择适于所选发送方法的天线，因此能够维持通信质量并获得最优吞吐量。

Claims (15)

1.一种无线基站，具有多根天线，并使用至少两根天线来执行无线通信，所述无线基站包括：
获得单元，用于获得所述多根天线中每根天线的接收质量信息；
识别单元，用于识别由获得单元获得的与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势；以及
选择单元，基于由识别单元识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势，从所述多根天线中选择要用于无线通信的至少两根天线。
2.根据权利要求1所述的无线基站，还包括：确定单元，基于由识别单元识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势，确定天线之间的相关度，
其中，选择单元基于确定单元确定的天线之间的相关度来选择要用于无线通信的至少两根天线。
3.根据权利要求2所述的无线基站，其中，所述确定单元检测在由识别单元识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势中，与所获得的与接收质量相关的先前值相比，与接收质量相关的值下降第一预定值或更多的时刻，并基于针对每根天线而检测的时刻的差异来确定所述相关度。
4.根据权利要求2所述的无线基站，其中，所述确定单元检测在由识别单元识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势中，与接收质量相关的值变为等于或小于第二预定值的时刻，并基于所检测的、与每根天线的接收质量相关的值变为等于或小于预定值的时刻的频率，确定所述相关度。
5.根据权利要求2所述的无线基站，还包括：计算单元，用于计算所述多根天线中每根天线的权重，
其中，选择单元基于计算单元计算权重的间隔和确定单元所确定的时刻的出现周期来选择要用于无线通信的至少两根天线。
6.根据权利要求2所述的无线基站，其中，所述获得单元以预定间隔获得所述多根天线中每根天线接收的无线信号的接收质量信息，
所述识别单元识别与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势，以及
所述确定单元基于每根天线的变化趋势来估计与每根天线的接收质量相关的值，并基于所估计的与接收质量相关的值来确定天线之间的相关度。
7.一种无线基站的无线通信方法，所述无线基站具有多根天线，并使用至少两根天线来执行无线通信，所述无线通信方法包括以下步骤：
获得所述多根天线中每根天线的接收质量信息；
识别在获得步骤中获得的与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势；以及
基于在识别步骤中识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势，从所述多根天线中选择要用于无线通信的至少两根天线。
8.一种无线基站，具有多根天线，并与通信对端设备执行无线通信，所述无线基站包括：
获得单元，用于获得所述多根天线中每根天线的接收质量信息；
识别单元，用于识别由获得单元获得的与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势；
选择单元，基于由识别单元识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势，确定无线通信的发送方法，并从所述多根天线中选择所确定的发送方法要使用的天线；以及
发送单元，用于将与选择单元所确定的发送方法相关的信息发送至通信对端设备。
9.根据权利要求8所述的无线基站，还包括：确定单元，基于由识别单元识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势，确定天线之间的相关度，
其中，所述选择单元基于确定单元所确定的天线之间的相关度来选择要用于无线通信的天线。
10.根据权利要求9所述的无线基站，其中，所述确定单元检测在由识别单元识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势中，与所获得的与接收质量相关的先前值相比，与接收质量相关的值下降第三预定值或更多的时刻，并基于每根天线的所检测的时刻的差异来确定所述相关度。
11.根据权利要求9所述的无线基站，其中，所述确定单元检测在由识别单元识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势中，与接收质量相关的值变为等于或小于第四预定值的时刻，并基于所检测的、与每根天线的接收质量相关的值变为等于或小于预定值的时刻的频率，确定所述相关度。
12.根据权利要求8所述的无线基站，其中，所述多根天线是阵列天线，以及
选择单元将通过方向性控制进行的无线通信或通过MIMO进行的无线通信确定为无线通信的发送方法。
13.根据权利要求9所述的无线基站，还包括：计算单元，用于计算所述多根天线中每根天线的权重，
其中，选择单元基于计算单元计算权重的间隔和确定单元所确定的时刻的出现周期来选择要用于无线通信的发送方法。
14.根据权利要求9所述的无线基站，其中，所述获得单元以预定间隔获得所述多根天线中每根天线接收的无线信号的接收质量信息，
所述识别单元识别与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势，以及
所述确定单元基于每根天线的变化趋势来估计预定时间段中与每根天线的接收质量相关的值，并基于所估计的与接收质量相关的值来确定天线之间的相关度。
15.一种无线基站的无线通信方法，所述无线基站具有多根天线，并与通信对端设备执行无线通信，所述无线通信方法包括：
获得步骤，获得所述多根天线中每根天线的接收质量信息；
识别步骤，识别在获得步骤中获得的与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势；
选择步骤，基于在识别步骤中识别的、与每根天线的接收质量相关的值的变化趋势，确定无线通信的发送方法，并从所述多根天线中选择要用于无线通信的天线；以及
发送步骤，将与选择步骤中确定的发送方法相关的信息发送至通信对端设备。
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