CN108604921B - 无线通信装置、以及无线通信装置中的显示方法 - Google Patents

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Abstract

无线通信装置包括：通过用于进行使用了毫米波频段的通信的波束成形处理，形成从第1多个波束中选择的波束的第1天线单元；以及显示表示所述选择的波束的辐射方向的第1图案的显示单元。

Description

无线通信装置、以及无线通信装置中的显示方法
技术领域
本发明涉及无线通信装置、以及无线通信装置中的显示方法。
背景技术
近年来，对于业务需要的快速增长，为了确保1GHz以上的带宽，在研究使用毫米波频段进行通信的小型基站装置的导入。例如，设想在使用微波频段进行通信的基站装置的通信区域内设置了多个小型基站装置的通信系统(有时也称为异构网络)。
这样的小型基站装置使用毫米波频段，所以相比微波频段，传播损失变大，难以延长电波的到达距离。
作为克服这样的传播损失、或有助于通信速度的高速化及小区区域的扩大的一个方式，在基站装置和终端(有时也称为“终端站装置”或“STA(Station)”)中，有使用多个天线元件(天线阵列)进行指向性控制(波束成形)的方法。在进行指向性控制的方法中，本站装置(基站装置或终端)通过将发送的电波朝向对象站装置存在的方向，电波可以到达比无指向性的发送远距离的地点，所以可以扩大本站装置覆盖的小区区域。此外，本站装置通过指向性控制，可以改善SINR(Signal to Interference-plus-Noise power Ratio；信号与干扰加噪声功率比)，所以通过适用频率利用效率高的调制方式及编码率，能够以较高的传输速度进行通信(例如，参照非专利文献1)。
此外，以往，在微波频段的通信中，提出了通过将接收电场强度等的接收质量显示在终端上，使用户认识到能否以较高的传输速度进行通信的显示方法(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：专利第5641607号公报
非专利文献
非专利文献1：IEEE 802.11ad-2012 Standard for Information Technology-Telecommunications and Information Exchange between systems-Local andMetropolitan networks-Specific requirements-Part 11：Wireless LAN MediumAccess Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications Amendment 3：Enhancements for Very High Throughput in the 60 GHz Band
发明内容
发明要解决的问题
在使用了毫米波频段的无线网络中，终端为了指向性与要连接的基站装置匹配而进行波束成形的训练。但是，毫米波频段的电波的直线传播性强，而在屏蔽中较弱，所以终端在电波的辐射角度范围较窄的情况下，通过改变姿态及方向的至少一个，可通信的范围也改变。因此，终端的姿态及方向的至少一个对通信质量产生影响，但用户不知道如果将终端朝向哪个方向，则通信质量变好。
本发明的一方式，在使用毫米波频段进行通信的无线通信装置中，可以使用户识别通信质量提高的装置的姿态及方向的至少一个的无线通信装置、以及无线通信装置中的显示方法。
解决问题的方案
本发明的一方式的无线通信装置包括：
第1天线单元，通过用于进行使用了毫米波频段的通信的波束成形处理，形成从第1多个波束中选择的波束；以及
显示单元，显示表示所述选择的波束的辐射方向的第1图案。
本发明的一方式的无线通信装置的显示方法是无线通信装置中的显示方法，包括以下步骤：
通过用于进行使用了毫米波频段的波束成形处理，形成从第1多个波束中选择的波束，
显示表示所述选择的波束的辐射方向的第1图案。
再者，这些概括性的或具体的方式，可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或记录介质方式实现，也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意的组合来实现。
发明的效果
根据本发明的一方式，可以使用户识别通信质量提高的装置的姿态和方向。
从说明书和附图中将清楚本发明的一方式中的更多的优点和效果。这些优点和/或效果可以由几个实施方式和说明书及附图所记载的特征来分别提供，不需要为了获得一个或一个以上的同一特征而提供全部特征。
附图说明
图1表示毫米波通信系统的一例子的图。
图2表示终端的结构例子的框图。
图3表示终端的波束成形训练的一例子的定时图。
图4表示在进行实施方式1的显示之前，由控制单元进行的控制的流程图。
图5表示实施方式1中的显示例子的图。
图6表示从包括多个天线的终端发送的波束的一例子的图。
图7表示实施方式2的终端的结构例子的框图。
图8表示实施方式2中的终端的波束成形训练的一例子的定时图。
图9表示在进行实施方式2的显示之前，由控制单元进行的控制的流程图。
图10A表示实施方式2中的有关天线单元1的显示图像的图。
图10B表示实施方式2中的有关天线单元2的显示图像的图。
图11用于说明将微波通信和毫米波通信组合的异构网络系统的图。
图12表示实施方式3的终端的结构例子的框图。
图13表示在进行实施方式3的显示之前，由控制单元进行的控制的流程图。
图14A表示实施方式3中的进行使用了毫米波频段的通信的情况下的显示图像的图。
图14B表示实施方式3中的进行使用了微波频段的通信的情况下的显示图像的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。
<1>完成本发明的一方式的经过
首先，说明完成本发明的一方式的经过。
在一般的毫米波通信中，终端逐渐地切换指向性，以使指向性朝向基站装置的方向，并发送信号。
图1是表示毫米波通信系统的一例子的图。图1表示毫米波终端101(以下有时也称为“终端”或“STA(Station)”)、毫米波基站装置102(以下有时也称为“AP(AccessPoint)”)、AP102的通信覆盖区域103。终端101的天线中形成的电波的指向方向104、105、106(以下有时也称为“波束”)，例如形成K条(K为1以上的整数，在图1中K＝3)的波束，分别被附加了号(以下有时也称为“波束ID”)，通过毫米波终端101被切换。图1表示电波的指向方向(波束)104为波束ID＝1、电波的指向方向(波束)105为波束ID＝k、电波的指向方向(波束)106为波束ID＝K。同样地，AP102也包括多个波束，可以切换这些波束(未图示)。
STA101和AP102在AP102的通信覆盖区域103的范围内存在STA101的情况下，可以进行数据通信，但为了提高传输质量，在STA101和AP102之间，需要选择传输质量为最好的波束的组合。
在图2中，表示STA101的结构。STA101具有：天线单元201；毫米波无线单元202；控制单元203；显示单元204；发送单元205；接收单元206；以及接收质量测量单元207。
在从STA101发送帧的情况下，控制单元203对发送单元205输入发送数据。发送单元205将输入的数据转换为适合无线通信的信号格式，并转换为毫米波频带的无线信号，输出到天线单元201。此外，控制单元203将天线单元201切换到发送模式，选择用于发送的波束。天线单元201将指向性切换到选择的波束，辐射从发送单元205输入的无线信号。
在STA101接收到帧的情况下，控制单元203将天线单元201切换到接收模式，选择用于接收的波束。天线单元201将指向性切换到选择的波束，将接收到的无线信号输出到接收单元206。接收单元206在从输入的无线信号检测出帧后，将其转换为适合信号处理的频带的信号，根据预先确定的信号格式进行解调，将接收数据输出到控制单元203。此外，基于来自接收单元206的信号，接收质量测量单元207测量表示信号的接收质量(例如表示接收强度的RSSI(Receive Signal Strength Indicator)、信噪比SNR(Signal-to-NoiseRatio)、信号与干扰加噪声比SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio)、及差错率的至少一个)，将测量结果输出到控制单元203。控制单元203基于输入的有关接收数据及接收质量的信息，输出在显示单元204中显示的信息。显示单元204使用显示面板或指示器等装置向用户显示输入的信息。
在数据通信之前，控制单元203进行选择与AP102之间传输质量为最好的波束的组合的波束成形训练。
图3是表示波束成形训练的一例子的定时图。图3表示STA101发送的训练帧301、302、303、反馈帧305、ACK(Acknowledge)帧306。在图3中表示了STA101的训练，但AP102也同样进行训练。
首先，STA101切换波束，发送训练帧301、302、303。例如，STA101将训练帧301以波束ID＝1(波束104)发送，将训练帧302以波束ID＝n(波束105)发送，将训练帧303以波束ID＝N(波束106)发送。这里，各训练帧包含发送中使用的波束ID的信息、以及表示在本训练帧之后、要发送多少帧的剩余帧数的信息。
在可以正常地接收训练帧301、302、303(无差错接收到)的情况下，AP102存储接收到的训练帧的接收质量、训练帧包含的波束ID以及剩余帧数的信息。因STA101的波束方向或STA101自身的方向，还存在难以正常的接收的训练帧，但AP102根据从可以正常地接收到的训练帧得到的剩余帧数的信息，可以知道来自STA101的训练帧发送期间。
AP102在检测出训练帧发送期间结束后，将判断为在来自STA101的训练帧(从301至303)发送期间中AP102接收到的训练帧之中接收质量为最好的训练帧包含的波束ID(以下有时也称为“STA的最佳扇区”)，用反馈帧305通知给STA101。
STA101接收反馈帧305，使用表示通知的STA的最佳扇区的波束ID，对于从STA101至AP102的发送，判定接收质量为最好的波束ID，在以后的与AP102的通信中，使用判定的波束。
STA101将反馈帧305的接收响应用ACK帧306通知给AP102。由此，波束成形训练结束。
然而，为了在宽角度范围内变化波束的指向性，STA101及AP102将多元件(例如16～64元件)的天线阵列用作一个天线。但是，在使用多元件天线阵列的情况下，无线单元的电路规模变大，所以要求小型低功耗的终端难以搭载。因此，因电波的辐射角度范围变窄，姿态及方向的至少一个改变，终端可通信的范围也改变。
将这样的着眼点作为基础，为了扩大终端的可通信的范围并改善通信质量，本发明人认为如果对用户显示将天线朝向基站装置的方向则是有效的，从而完成了本发明。
<2>实施方式1
参照图4说明实施方式1的毫米波终端的动作的一例子。
本实施方式的终端(STA)具有一个天线，通过一个天线形成波束。
图4是表示在进行本实施方式的显示之前，在STA101的控制单元203中进行的控制的流程图。
在步骤S401中，STA101开始与AP102的连接。例如，STA101通过检测AP102周期性发送的信标帧，检测进入了通信覆盖区域103，对AP102进行连接请求。
STA101在完成了与AP102的连接后，开始波束成形训练(步骤S402)。如上述，STA101对每次切换波束，发送训练帧(步骤S403)，接收从AP102发送的反馈帧(步骤S404)，确定用于与AP102通信的波束后结束波束成形训练(步骤S405)。
在结束了波束成形训练后，开始数据通信期间，STA101使用确定的波束进行对AP102的数据通信(步骤S406)。
这里，STA101使用数据通信中的接收帧测量接收质量(步骤S407)，对用户显示测量出的接收质量和确定的波束(步骤S408)。STA101在步骤S409中判断是否结束连接，在未结束连接的情况下返回到步骤S402，在结束连接的情况下结束处理。
在图5中，表示由显示单元204显示的显示图案的显示例子。在本实施方式中，在显示单元204上显示表示可由天线单元201形成的波束的辐射方向的图案(虚线)、以及由天线单元201实际地形成的波束的方向(涂黑)。在图5的例子中，STA101将扇形(circularsector)的中心角每规定的角度进行分割来显示可由天线单元201形成的波束的辐射方向的图案(在图的例子中，波束的辐射方向的图案为5，将扇形从中心504每规定的角度分割为5个来显示)，通过涂满分割的扇形的任意一个区域而可识别地显示由天线单元201形成的波束的方向。
此外，表示可形成的波束的辐射方向的图案即扇形在径向方向上被分割，接收质量越好，通过从中心504向外周方向越涂满径向方向的分割区域，显示接收质量。
具体地进行说明。图5表示与波束104(图2)对应的显示图案501a、与波束105对应的显示图案502、与波束106对应的显示图案503。显示图案501a和显示图案502之间、显示图案502和显示图案503之间的显示图案是波束104和波束105之间、或波束105和波束106之间的方向的波束(例如波束ID＝k-1或波束ID＝k+1等)，表示可形成的波束的辐射方向的图案即扇形，根据波束的根数而可改变要显示的波束图案。
此外，表示一个波束的图案之中涂满的图形的数，表示接收质量等级。例如，在图5的例子中，显示图案501a表示所形成的波束是波束104，接收质量等级是2(最好的接收质量等级是3)，以虚线表示的图案表示未被选择的(天线单元201中当前未形成)波束。再者，接收质量除了先前列举的RSSI或SNR、SINR、差错率以外，也可以是通信速度、吞吐量、所使用的调制模式MCS(Modulation and Coding Scheme；调制和编码方式)等信息。即，在接收级别1(最低)中，将分割区域501a涂满，在接收级别2中，将分割区域501a、501b涂满，在接收级别3(最高)中，将分割区域501a、501b、501c涂满。再者，波束成形训练中，也可以将中心504涂满，分割区域不涂满。
这样，根据本实施方式，通过将在天线单元201中形成的波束的方向及接收质量显示在显示单元204上，用户可以容易地识别自己所持的终端在与左右方向的哪个基站装置连接。因此，用户知道将终端朝向哪个方向，通信质量进一步改善，所以即使在有屏蔽等的情况下，也可容易地避免，可以进行稳定的通信。
<3>实施方式2
在上述实施方式1中，说明了终端(STA)具有一个天线，显示通过一个天线形成波束的情况。在本实施方式中，提出在包括可以形成波束的方向不同的多个天线的情况下的显示。
具体而言，终端中，多个天线被设置为不同的角度。多个天线之中天线1是在用户一边观察显示单元一边进行操作的情况下，向用户的前方方向辐射电波的天线，天线2是在用户一边观察显示单元一边进行操作的情况下，向用户的后方方向辐射电波的天线。
图6是表示包括多个天线的终端的一例子的图。图6表示终端(外壳)601、天线1的辐射方向(主方向)602、通过天线1可形成的波束603、604、605、天线2的辐射方向(主方向)606、通过天线2可形成的波束607、608、609、显示单元610。再者，在图6的例子中，天线1可形成的波束数K是3，天线2可形成的波束数M是3。
平板状的移动终端，考虑用户用手拿着使用的状况或在桌上使用的状况，所以在适合各自的使用状况的位置配置天线。例如在桌上将显示单元610向上放置的状况中，优选终端601使用主方向为辐射方向606的天线2。
说明在用户用手拿着终端601，将显示单元610朝向用户使用的状况。在AP设置在用户的前方的上方(例如天花板等)的场所中，优选终端601使用主方向为辐射方向602的天线1。在另一方面，在AP设置在从用户的正上方至后方的上方的场所中，优选终端601使用主方向为辐射方向606的天线2。
在包括了可以形成这样的波束的方向不同的多个天线的情况下，通过显示表示在各天线单元中可形成的波束的辐射方向的图案和形成的波束的方向，进一步提高便利性。
在图7中，表示本实施方式的终端601的结构。终端601具有：天线单元1(701)；天线单元2(702)；天线切换单元703；毫米波无线单元704；控制单元705；发送单元706；接收单元707；以及接收质量测量单元708。毫米波无线单元704进行与图2的毫米波无线单元202同样的动作。
在从终端601发送帧的情况下，控制单元705向发送单元706输入发送数据。发送单元706将输入的通信数据转换为适合无线通信的信号格式，并转换为毫米波频带的无线信号，输出到天线切换单元703。控制单元705选择天线单元1(701)和天线单元2(702)中的其中一个，对于天线切换单元703控制无线信号的输出路径的切换，对于选择出的天线单元控制发送模式的切换、以及用于发送的波束的选择。天线切换单元703对于选择出的天线单元，输出无线信号。选择出的天线单元将指向性切换到选择的波束，通过天线切换单元703辐射从发送单元706输入的无线信号。
在终端601接收到帧的情况下，控制单元705选择天线单元1和天线单元2的其中一个，对于天线切换单元703控制无线信号的输入路径的切换，对于选择出的天线单元控制对接收模式的切换、以及用于接收的波束的选择。天线切换单元703将从选择出的天线单元输入的无线信号输出到接收单元707。选择出的天线单元将指向性切换到选择的波束，将接收到的无线信号通过天线切换单元703输出到接收单元707。
接收单元707在从输入的无线信号中检测出帧后，将其转换为适合信号处理的频带的信号，根据预先确定的信号格式进行解调，将接收数据输出到控制单元705。此外，基于来自接收单元707的信号，接收质量测量单元708测量信号的接收质量，将测量结果输出到控制单元705。控制单元705基于输入的信号、接收质量、以及有关选择出的天线单元的信息，输出要在显示单元610上显示的信息。显示单元610将输入的信息使用显示面板或指示器等装置向用户显示。
在数据通信之前，控制单元705进行选择与AP之间传输质量为最好的波束的组合的波束成形训练。
图8是表示在使用多个天线的STA601和AP102之间进行的波束成形训练的一例子的定时图。图8表示STA601发送的训练帧801、802、803、804、805、806、反馈帧807、ACK(Acknowledge)帧808。在图8中表示了STA601的训练，但AP102也同样地进行训练。
首先，STA601将天线切换到天线1(天线ID＝1)，对每次切换天线1的波束，发送训练帧801、802、803。例如，STA601以天线ID＝1、波束ID＝1(波束603)发送训练帧801，以天线ID＝1、波束ID＝n(波束604)发送训练帧802，以天线ID＝1、波束ID＝N(波束605)发送训练帧803。
接着，STA601将天线切换到天线2(天线ID＝2)，对每次切换天线2的波束，发送训练帧804、805、806。例如，STA601以天线ID＝2、波束ID＝1(波束607)发送训练帧804，以天线ID＝2、波束ID＝m(波束608)发送训练帧805，以天线ID＝2、波束ID＝M(波束609)发送训练帧806。
这里，各训练帧包含发送中使用的天线ID、波束ID的信息、以及表示在本训练帧之后要发送多少帧的剩余帧数的信息。
在可以正常地接收训练帧801、802、804、805、806的情况下，AP102存储接收到的训练帧的接收质量、训练帧包含的波束ID以及剩余帧数的信息。因STA601的天线方向、波束方向以及STA601自身的方向，还存在难以正常的接收的训练帧，但AP102根据从可以正常地接收到的训练帧得到的剩余帧数的信息，可以知道来自STA601的训练帧发送期间。
AP102在检测出训练帧发送期间的结束后，将判断为在来自STA601的训练帧(从801至806)发送期间中AP102接收到的训练帧之中接收质量为最好的训练帧包含的天线ID和波束ID(以下有时也称为STA的最佳扇区”)，用反馈帧807通知给STA601。
STA601接收反馈帧807，使用表示通知的STA的最佳扇区的天线ID和波束ID，对于从STA601向AP102的发送，判定接收质量为最好的天线ID和波束ID，在以后的与AP102的通信中，使用判定的天线及波束。
STA601将反馈帧807的接收响应通过ACK帧808通知给AP102。由此，波束成形训练结束。
图9是表示在进行本实施方式的显示之前，由STA601的控制单元705进行的控制的流程图。在图9中S表示步骤。
在步骤S901中，STA601开始与AP102的连接。例如，STA601通过检测AP102周期性发送的信标帧，检测进入了通信覆盖区域，对AP102进行连接请求。
STA601在完成了与AP102的连接后，开始波束成形训练(步骤S902)。如上述，STA601对每次切替天线和波束，发送训练帧(步骤S903)、接收从AP102发送的反馈帧(步骤S904)，确定用于与AP102的通信中使用的天线和波束后结束波束成形训练(步骤S905)。
在波束成形训练结束后，开始数据通信期间，STA601使用确定的天线和波束进行对AP102的数据通信(步骤S906)。
这里，STA601使用数据通信中的接收帧测量接收质量(步骤S907)，对用户显示测量出的接收质量和确定的波束(步骤S908)。STA601在步骤S909中判断是否结束连接，在未结束连接的情况下返回到步骤S902，在结束连接的情况下结束处理。
在图10A、及图10B中，表示由显示单元610显示的波束的显示例子。在本实施方式的显示中，除了上述实施方式1的显示的特征之外，还显示表示可由各天线单元形成的波束的辐射方向的图案(虚线)、以及由各天线单元实际地形成的波束的方向(涂黑)。
具体地进行说明。在图10A的显示图像610a中，表示与波束603(图7)对应的显示图案1001、与波束604对应的显示图案1002、与波束605对应的显示图案1003。显示图案1001和显示图案1002之间、显示图案1002和显示图案1003之间的显示图案是波束603和波束604之间、或波束604和波束605之间的方向的波束(例如波束ID＝k-1或波束ID＝k+1等)，表示可由各天线单元形成的波束的辐射方向的图案即扇形，根据波束的根数而可改变要显示的波束图案即可。
显示图案1001、1002、1003表示使用天线1(主辐射方向602)，所以为了使用户知道基站装置的方向在用户的前方，设为扇形朝上方向(朝向对面)的图案就可以。
此外，图10B的显示图像610b表示与波束607(图7)对应的显示图案1004、与波束608对应的显示图案1005、与波束609对应的显示图案1006。在显示图案1004和显示图案1005之间的显示图案、显示图案1005和显示图案1006之间的显示图案是波束607和波束608之间的方向的波束、或是波束608和波束609之间的方向的波束(例如波束ID＝m-1或波束ID＝m+1等)，表示可形成的波束的辐射方向的图案即扇形，根据波束的根数而可改变要显示的波束图案即可。
图案1004、1005、1006表示使用天线2(主辐射方向606)，所以为了使用户知道基站装置的方向在用户的后方，设为扇形朝下方向(朝向跟前)的图案就可以。
此外，表示一个波束的显示图案之中涂满的块的数，表示接收质量等级。例如，在图10A的例子中，显示单元610a中显示的显示图案1001表示形成的波束是波束603，接收质量等级为2，以虚线表示的显示图案表示未被选择的(在天线单元1中当前未形成)波束。再者，接收质量除了先前列举的RSSI、SNR，SINR、差错率以外，也可以是通信速度、吞吐量、所使用的调制模式MCS(Modulation and Coding Scheme)等。
这样，根据本实施方式，通过将选择的天线和由选择的天线形成的波束的方向及接收质量显示在显示单元610上，用户可以容易地识别自己所持的终端在与前后左右方向的哪个基站装置连接(即，除了左右之外，基站装置位于前后的哪一个)。因此，用户知道如果将终端朝向哪个方向，通信质量就进一步改善，所以即使在有屏蔽等的情况下，也可以容易地避免，进行稳定的通信。
再者，在本实施方式中，说明了天线为两个的情况，但不用说，也可以适用天线为3个以上的情况。关键是，显示表示由各天线单元可形成的波束的辐射方向的图案和形成的波束的方向即可。
<4>实施方式3
在本实施方式中，除了上述实施方式1、2那样的毫米波频段的通信之外，还说明可以进行使用了微波频段的通信的情况下的显示。
图11是表示组合了微波通信和毫米波通信的异构网络系统的一例子的图。在图11中，终端1101是多频带终端，可以通过毫米波及微波两者进行通信。有毫米波基站装置1102、毫米波基站装置1102的通信覆盖区域1103、由多频带终端1101的毫米波天线形成的波束1104、1005、1106、微波基站装置1107、微波基站装置1107的通信覆盖区域1108。微波基站装置1107是例如利用2.4GHz频带或5GHz频带的无线LAN。
多频带终端1101在移动到通信覆盖区域1108内后，与微波基站装置1107连接，在移动到通信覆盖区域1103内后，与毫米波基站装置1102连接并进行数据通信。
图12表示多频带终端1101的结构。多频带终端1101具有：毫米波天线单元1201；毫米波无线单元1202；微波天线单元1203；微波无线单元1204；控制单元1205；以及显示单元1206。微波无线单元1204具有：微波发送单元1207；微波接收单元1208；以及微波接收质量测量单元1209。
毫米波天线单元1201与天线单元201(图2)是同样的，毫米波无线单元1202与毫米波无线单元202(图2)是同样的。此外，控制单元1205与毫米波基站装置1102连接后进行数据通信的情况如上述那样。
多频带终端1101在与微波基站装置1107连接后进行数据通信的情况下，如以下那样动作。
在从多频带终端1101发送微波帧的情况下，控制单元1205对微波发送单元1207输入发送数据。微波发送单元1207将输入的通信数据转换为适合微波无线通信的信号格式，并转换为微波频带的无线信号，输出到微波天线单元1203。控制单元1205将微波天线单元1203切换到发送模式。微波天线单元1203辐射从微波发送单元1207输入的无线信号，但一般来说，相比毫米波，微波的直线传播性不强，所以在接近无指向性的宽角度范围内辐射。
在多频带终端1101接收到微波帧的情况下，控制单元1205将微波天线单元1203切换到接收模式。微波在接近无指向性的宽角度范围内被接收。微波天线单元1203将接收到的微波频段的无线信号输出到微波接收单元1208。微波接收单元1208在从输入的微波频段的无线信号中检测出微波帧后，将其转换适合信号处理的频带的信号，根据预先确定的信号格式进行解调，将接收数据输出到控制单元1205。此外，基于来自微波接收单元1208的信号，微波接收质量测量单元1209测量微波信号的接收质量(例如表示接收强度的RSSI(Receive Signal Strength Indicator；接收信号强度指示)、信噪比SNR(Signal-to-Noise Ratio)、信号与干扰加噪声比SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio)、以及差错率的至少一个)，将测量结果输出到控制单元1205。
控制单元1205基于输入的毫米波信号及毫米波接收质量、以及有关微波信号及微波接收质量的信息，输出要在显示单元1206上显示的信息。显示单元1206将输入的信息使用显示面板或指示器等装置向用户显示。
图13是表示在进行本实施方式的显示之前，在多频带终端1101的控制单元1205中进行的控制的流程图。在图13中S表示步骤。
在步骤S1301中，控制单元1205进行连接目的地的判定。在判断为移动到通信覆盖区域1108内的情况下，为了与微波基站装置1107连接而转移到步骤S1311。在判定为移动到通信覆盖区域1103内的情况下，为了与毫米波基站装置1102连接而转移到步骤S1302。移动到哪个通信覆盖区域内的判定，例如也可以使用地图信息或位置信息等来判定，也可以通过接收从基站装置发送的信标等来判定，而且，用户也可以自主地切换连接目的地。
在步骤S1302中，多频带终端1101开始与毫米波基站装置1102的连接。例如，控制单元1205通过检测毫米波基站装置1102周期性发送的信标帧来检测移动到通信覆盖区域1103内，对毫米波基站装置1102进行连接请求。
在与毫米波基站装置1102的连接完成后，开始波束成形训练(步骤S1303)。如上述，对每个切换波束，发送训练帧(步骤S1304)，接收从毫米波基站装置1102发送的反馈帧(步骤S1305)，确定与毫米波基站装置1102的通信中使用的波束后结束波束成形训练(步骤S1306)。
在波束成形训练结束后，开始数据通信期间，多频带终端1101使用确定出的波束进行对毫米波基站装置1102的数据通信(步骤S1307)。
这里，多频带终端1101使用数据通信中的接收帧测量毫米波接收质量(步骤S1308)，将测量出的毫米波接收质量和确定的波束以后述的图案1(图14A)显示在显示单元1206上(步骤S1309)。多频带终端1101在步骤S1310中判断是否结束连接，在未结束连接的情况下返回到步骤S1303，在结束连接的情况下结束处理。
另一方面，在步骤S1311中，多频带终端1101开始与微波基站装置1107的连接。例如，控制单元1205通过检测微波基站装置1107周期性发送的微波信标帧来检测移动到通信覆盖区域1108内，对微波基站装置1107进行连接请求。
在与微波基站装置1107的连接完成后，开始数据通信期间，多频带终端1101进行对微波基站装置1107的数据通信(步骤S1312)。
这里，多频带终端1101使用数据通信中的微波接收帧测量微波接收质量(步骤S1313)，将测量出的微波接收质量以后述的图案3(图14B)显示在显示单元1206上(步骤S1314)。多频带终端1101用步骤S1315判断是否结束了连接，在未结束连接的情况下返回到步骤S1312，在结束连接的情况下结束处理。
在图14A及图14B中，表示由显示单元1206显示的显示图案的显示例子。在本实施方式中，在进行使用了毫米波频段的通信的情况下，显示图案显示形成的波束的方向(图14A)，另一方面，在进行了使用了微波频段的通信的情况下，显示图案显示比毫米波频段的波束宽的辐射图案(图14B)。实际上，在图14A及图14B的例子中，在使用毫米波频段通信的情况下，显示图案显示波束的方向和接收质量等级。在另一方面，在使用微波频段通信的情况下，由于无指向性，所以显示图案以宽度宽的辐射图案显示接收质量等级。
具体地进行说明。在多频带终端1101与毫米波基站装置1102连接的情况下，多频带终端1101进行与图14A所示的实施方式1同样的显示(图案1)。相对于此，在多频带终端1101与微波基站装置1107连接的情况下，多频带终端1101进行图14B所示的显示(图案3)。
为了表示微波的无指向性，图14B所示的显示图案1404以角度范围比图14A的显示图案宽的涂满块来表现。由此，基于角度范围的变化，用户可以容易地识别以毫米波连接还是以微波连接。与毫米波的显示图案1401(图14A)同样，微波接收质量的显示以涂满的块的数表示接收质量的等级(level)即可。
这样，根据本实施方式，通过对用户可识别地显示选择的频带、波束的方向和接收质量，用户可以容易地识别多频带终端1101与微波和毫米波的哪一个频带的基站装置连接。因此，在以毫米波连接的情况下，用户知道通过将终端朝向哪个方向来改善通信质量，所以即使在有屏蔽等的情况下，也可以容易进行稳定的通信。此外，在连接到微波的情况下，即使改变多频带终端1101的姿态及方向的任意一个，用户也可以识别通信质量几乎不变。
以上，一边参照附图一边说明了各种实施方式，但不言而喻，本发明不限定于这样的例子。只要是本领域技术人员，在权利要求书所记载的范畴内，显然可设想各种变更例或修正例，并认可它们当然属于本发明的技术范围。此外，在不脱离发明的宗旨的范围中，也可以将上述实施方式中的各构成要素任意地组合。
在图5、图10A、图10B、图14A、图14B的显示例子中，将波束的方向及接收质量涂满与其对应的块(区域)来表现，但关键是将与波束的方向及接收质量对应的区域以颜色或图样可识别地显示即可。此外，也可以使用扇形以外的形状表现波束的方向及接收质量。
在上述各实施方式中，通过使用硬件构成的例子说明了本发明，但本发明可在与硬件的协同中用软件实现。
此外，用于上述实施方式的说明中的各功能块通常被作为具有输入端子及输出端子的集成电路即LSI来实现。集成电路控制上述实施方式的说明中使用的各功能块，也可以包括输入和输出。这些集成电路既可以被单独地集成为单芯片，也可以包含一部分或全部被集成为单芯片。这里，虽设为了LSI，但根据集成程度的不同，有时也被称为IC、系统LSI、超大LSI(Super LSI)、特大LSI(Ultra LSI)。
此外，集成电路的方法不限于LSI，也可以用专用电路或通用处理器来实现。也可以使用可在LSI制造后可编程的FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)，或者使用可重构LSI内部的电路单元的连接、设定的可重构处理器(ReconfigurableProcessor)。
而且，随着半导体的技术进步或随之派生的其它技术，如果出现能够替代LSI的集成电路化的技术，当然可利用该技术进行功能块的集成化。还存在着适用生物技术等的可能性。
本发明的无线通信装置包括：第1天线单元，通过用于进行使用了毫米波频段的通信的波束成形处理，形成从第1多个波束中选择的波束；以及显示单元，显示表示所述选择的波束的辐射方向的第1图案。
在本发明的无线通信装置中，所述显示单元使用与所述第1图案不同的图案显示表示在所述第1多个波束之中、没有被所述第1天线单元选择的波束的辐射方向的第2图案。
在本发明的无线通信装置中，所述显示单元使用多个扇形显示所述第1图案及所述第2图案，以使所述多个扇形的任意一个区域与其他区域不同的着色或图样显示所述第1图案。
在本发明的无线通信装置中，所述第1图案表示所述选择的波束的接收质量。
在本发明的无线通信装置中，所述多个扇形分别包含沿径向方向分割的分割区域，所述显示单元在所述选择的波束的接收质量为最低等级时，将所述分割区域之中的最接近中心的部分以着色或图样显示，在所述选择的波束的接收质量为最高等级时，将所述分割区域的全部以着色或图样显示。
在本发明的无线通信装置中，还包括：第2天线单元，通过所述波束成形处理，形成从与所述第1天线单元不同的辐射方向的第2多个波束中选择的波束，所述显示单元显示表示由所述第2天线单元选择的波束的辐射方向的第3图案，以及显示表示在所述第2多个波束之中、未被所述第2天线单元选择的波束的辐射方向的第4图案。
在本发明的无线通信装置中，还包括：第3天线单元，进行使用了微波频段的通信，所述显示单元在使用了所述第1天线单元的通信中，显示所述第1图案，在使用了所述第3天线单元的通信中，显示表示接收质量的第5图案。
本发明的无线通信装置中的显示方法是无线通信装置中的显示方法，包括以下步骤：通过用于进行使用了毫米波频段的波束成形处理，形成从第1多个波束中选择的波束，显示表示所述选择的波束的辐射方向的第1图案。
工业实用性
本发明适合用于移动通信系统。
标号说明
101，601，1101 终端(STA)
102，1102，1107 基站装置(AP)
103，1103，1108 通信覆盖区域
104，105，106，603，604，605，607，608，609，1104，1105，1106 波束
201，701，702 天线单元
204，610，1206 显示单元
602，606 主辐射方向
610a，610b，1206a，1206b 显示图像
1201 毫米波天线单元
1203 微波天线单元

Claims (4)

1.无线通信装置，包括：
第1天线单元，通过用于进行使用了毫米波频段的通信的波束成形处理，形成从第1多个波束中选择的波束；以及
显示单元，显示表示所述选择的波束的辐射方向及接收质量的第1图案、以及表示所述选择的波束以外的所述第1多个波束的辐射方向的第2图案，
所述第1图案是与所述第2图案不同的着色或图样，
所述显示单元使用将扇形的中心角部分按规定的角度分割为多个的扇形，显示所述第1图案和所述第2图案，
被分割为多个的所述扇形分别被沿径向方向被分割为多个分割区域，
在所述选择的波束的接收质量是最低等级的情况下，所述显示单元使用所述第1图案显示表示所述选择的波束的被分割的所述扇形的中心角部分邻接的所述第一分割区域，
在所述选择的波束的接收质量是最高等级的情况下，所述显示单元使用所述第1图案显示表示所述选择的波束的被分割的所述扇形的全部所述分割区域，
在所述选择的波束的接收质量是大于所述最低等级且小于所述最高等级的中间等级的情况下，所述显示单元使用所述第1图案显示包括表示所述选择的波束的被分割的所述扇形的所述第一分割区域和与所述第一分割区域邻接的第二分割区域的至少两个所述分割区域。
2.如权利要求1所述的无线通信装置，还包括：
第2天线单元，通过所述波束成形处理，形成从与所述第1天线单元不同的辐射方向的第2多个波束中选择的波束，
所述显示单元显示表示由所述第2天线单元选择的波束的辐射方向的第3图案，以及显示表示在所述第2多个波束之中、未被所述第2天线单元选择的波束的辐射方向的第4图案。
3.如权利要求1所述的无线通信装置，还包括：
第3天线单元，进行使用了微波频段的通信，
所述显示单元
在使用了所述第1天线单元的通信中，显示所述第1图案，
在使用了所述第3天线单元的通信中，显示表示接收质量的第5图案。
4.无线通信装置中的显示方法，包括以下步骤：
通过用于进行使用了毫米波频段的通信的波束成形处理，形成从第1多个波束中选择的波束，
显示表示所述选择的波束的辐射方向及接收质量的第1图案、以及表示所述选择的波束以外的所述第1多个波束的辐射方向的第2图案，
所述第1图案是与所述第2图案不同的着色或图样，
使用将扇形的中心角部分按规定的角度分割为多个的扇形，显示所述第1图案和所述第2图案，
被分割为多个的所述扇形分别被沿径向方向被分割为多个分割区域，
在所述选择的波束的接收质量是最低等级的情况下，使用所述第1图案显示表示所述选择的波束的被分割的所述扇形的中心角部分邻接的所述第一分割区域，
在所述选择的波束的接收质量是最高等级的情况下，使用所述第1图案显示表示所述选择的波束的被分割的所述扇形的全部所述分割区域，
在所述选择的波束的接收质量是大于所述最低等级且小于所述最高等级的中间等级的情况下，使用所述第1图案显示包括表示所述选择的波束的被分割的所述扇形的所述第一分割区域和与所述第一分割区域邻接的第二分割区域的至少两个所述分割区域。
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