CN1647416A - 无线装置、无线通信系统、空间通道控制方法及空间通道控制程序 - Google Patents

无线装置、无线通信系统、空间通道控制方法及空间通道控制程序 Download PDF

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Abstract

在PDMA基站通过多个通道与单一的终端进行通信的MIMO方式所对应的移动通信系统中，终端·基站的每一个根据所检测出接收差错的空间通道的通信品质信息，在多个种类的工作中适当转换并控制该空间通道的通信工作。在第1工作中保留1个通道而切断其他的通道。在第2工作中进行通道分集工作。在第3工作中降低通道的调制度。这些工作由DSP执行。据此，在MIMO方式中，即使发生通道彼此之间的干扰，也能够维持终端·基站之间的连接。

Description

无线装置、无线通信系统、空间通道控制方法及 空间通道控制程序
技术领域
本发明涉及无线装置、无线通信系统、空间通道控制方法及空间通道控制程序，特别是涉及能够通过在一个无线终端与无线基站之间进行空间分割而形成的多个通道而进行多路通信的无线装置、无线通信系统、空间通道控制方法及空间通道控制程序。
背景技术
近年来，在急剧发展的移动通信系统(例如，Personal HandyphoneSystem；个人手持电话系统，以下，称为PHS)中，为了提高电波的频率利用效率，提出了能够通过借助于将同一频率的同一时隙进行空间分割而形成的多个通道，将多个用户的移动无线终端装置(终端)与无线基站(基站)进行空间多路连接的PDMA(Path DivisionMultiple Access：通道分割多路存取)方式。
在该PDMA方式中现在采用自适应天线阵技术。所谓自适应天线阵处理，是根据来自终端的接收信号，通过计算由每个基站的天线的接收系数(加权)构成的权向量，进行自适应控制，从而准确地抽出来自所希望的终端的信号的处理。
通过这样的自适应天线阵处理，来自各用户终端的天线的上行信号由基站的阵列天线接收，在伴随接收方向性进行分离抽出的同时，从基站向该终端的下行信号伴随着对终端的天线的发送方向性而从阵列天线发送。
这样的自适应天线阵处理是众所周知的技术，例如由于在菊间信良著的「阵列天线的适应信号处理」(科学技术出版)的第35页～第49页的「第3章MMSE自适应天线阵」中有详细的说明，这里就省略对其工作原理的说明。
图8A是在这样的PDMA方式的移动通信系统(PHS)中，通过由空间分割形成的多个通道中的一个，示意性地表示1根天线的一个终端2连接在PDMA基站1上的状态的示意图。
更具体地说，PDMA基站1用阵列天线1a接收来自终端2的1根天线2a的上行信号，由上述自适应天线阵处理伴随接收方向性进行分离抽出。另一方面，从PDMA基站1的阵列天线1a，其发送方向性指向终端2的1根天线2a，发送下行信号，在终端2一侧，不进行自适应天线阵处理，用该天线2a接收下行信号。
另外，图8B是示意性地表示这种情况下的信道分配状态的时间图。在图8B的情况下，在同一频率在时间轴方向上被分割了的每一个时隙中，对用户1～4进行时分多路处理，在各缝隙中，在空间方向上通过一个通道分配一个用户。
与此相对照，提出了在具有多个天线的1个终端与PDMA基站之间，通过同一频率·同一时隙的多个空间通道进行多路通信的MIMO(Multi Input Milti Output：多输入多输出)方式。
对于这种MIMO方式的通信技术，在西村等人的「MIMO信道中的SDMA下行线路束形成法」(2001年10月的信学技报A-P2001-116，RCS2001-155的第23页～第30页)，和富里等人的「移动通信用MIMO信道信号传输中的无线信号处理」(2001年10月的信学技报A-P2001-97，RCS2001-136的第43页～第48页)等中都有详细的说明。
图9A是示意性地表示在这种MIMO方式的移动通信系统(PHS)中，通过借助于空间分割形成的多个(例如4个)通道，4根天线的一个终端12与PDMA基站11进行空间多路连接的状态的示意图。
更具体地说，PDMA基站11用阵列天线11a接收来自终端12的4根天线12a、12b、12c、12d的每一根的上行信号，通过上述自适应天线阵处理，伴随接受方向性进行分离抽出。另一方面，从PDMA基站11的阵列天线11a，其发送方向性指向终端12的4根天线12a、12b、12c、12d的每一根，发送下行信号，在终端12一侧，不进行自适应天线阵处理，用各自的天线接收对应的下行信号。
另外，图9B是示意性地表示这种情况下的信道分配的状态的时间图。在图9B的情况下，在同一频率在时间轴方向上被分割了的每一个时隙中，对用户1～4进行时分多路处理，在各缝隙中，在空间方向上通过4个通道对同一用户进行多路分配。
例如，如果关注图9B的最初的时隙，则用户1被分配在通过4个空间通道的所有信道上。而且，通过该同一缝隙的4个通道，在终端·基站之间分割并传送用户1的信号，在接收侧，使这些信号重构。通过图9B所示的1用户4通道方式，与图8B的1用户1通道方式相比，能够使通信速度成为4倍。
此外，使用PDMA方式的同一缝隙的多个空间通道中的几个，可以进行图9A及B所示的1用户多通道方式的通信，也可以使用剩余的通道同时进行如图8A及B所示的1用户1通道方式的通信。
此外，关于图9A及B所示的MIMO方式的信号的发送接收的具体方法，例如详细地明示在特开平11-32030号公报中。
在以图8A及B所示的现有的1用户1通道为前提的PDMA方式中，由于在终端侧没有考虑多路，对1个用户终端，没有在通道彼此之间引起干扰的情况。
但是，在图9A及B所示的MIMO方式中，由于在终端侧采用具有多路功能的同一时隙中的1用户多通道方式，与该用户相关的通道彼此之间就产生信号的干扰，进而增高切断终端与基站之间的连接的可能性。
即，由于基本上消除干扰自身是困难的，在MIMO方式的移动通信系统中，在通道彼此之间产生干扰、终端·基站之间的连接容易切断的情况下，如何做才能够维持连接就成为重大问题。
所以，本发明的目的在于：在用MIMO方式那样的1用户多通道方式进行通信的移动通信系统中，提供即使通道彼此之间产生信号的干扰，也能够防止切断终端·基站之间的连接，维持通信的无线装置、无线通信系统、空间通道控制方法及空间通道控制程序。
发明内容
按照本发明的一个方面，能够在与单一的其他的无线装置之间形成多个空间通道进行通信的无线装置配备接收差错检测单元和工作选择单元。接收差错检测单元检测在多个空间通道中的接收差错的发生。工作选择单元根据与检测出接收差错的空间通道的通信品质相关的信息，选择检测出接收差错的空间通道的通信工作。
理想的是，当检测出接收差错的空间通道存在多个时，工作选择单元选择解开除多个空间通道中的1个空间通道外的空间通道的工作。
理想的是，工作选择单元选择利用了被解开的空间通道的自适应天线阵接收工作。
理想的是，当检测出接收差错的空间通道存在多个时，工作选择单元选择用多个空间通道发送同一信息的工作。
理想的是，当检测出接收差错的空间通道能够与多个调制方式对应时，工作选择单元选择变更调制方式的工作。
理想的是，无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置，单一的其他的无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置。
理想的是，无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置，单一的其他的无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置。
理想的是，基站是形成多个空间通道的自适应天线阵基站。
按照本发明的另一方面，能够在与单一的其他的无线装置之间形成多个空间通道进行通信的无线装置配备接收差错检测单元和工作选择单元。接收差错检测单元检测多个空间通道中的接收差错的发生。工作选择单元根据检测出接收差错的空间通道的数目及与检测出接收差错的空间通道的通信品质相关的信息，选择解开除检测出接收差错的多个空间通道中的1个空间通道外的空间通道的第1工作、用检测出接收差错的多个空间通道发送同一信息的第2工作、及变更检测出接收差错的空间通道的调制方式的第3工作中的任何一个工作。
理想的是，当检测出接收差错的空间通道能够与多个调制方式对应时，工作选择单元选择第3工作。
理想的是，当检测出接收差错的多个空间通道中的接收差错率超过规定的阈值时，工作选择单元选择第1工作或者第2工作。
理想的是，当检测出接收差错的多个空间通道中的干扰量超过规定的阈值时，工作选择单元选择第1工作或者第2工作。
理想的是，当选择第1工作时，工作选择单元选择利用了被解开了的空间通道的自适应天线阵接收工作。
理想的是，无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置，单一的其他的无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置。
理想的是，无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置，单一的其他的无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置。
理想的是，基站是形成多个空间通道的自适应天线阵基站。
按照本发明的又一方面，这是能够在第1无线装置与第2无线装置之间形成多个空间通道，进行通信的无线通信系统，第1无线装置及第2无线装置的每一个配备接收差错检测单元和工作选择单元。接收差错检测单元检测多个空间通道中的接收差错的发生。工作选择单元根据与检测出接收差错的空间通道的通信品质相关的信息，选择检测出接收差错的空间通道的通信工作。
理想的是，当检测出接收差错的空间通道存在多个时，工作选择单元选择解开除多个空间通道中的1个空间通道外的空间通道的工作。
理想的是，当检测出接收差错的空间通道存在多个时，工作选择单元选择用多个空间通道发送同一信息的工作。
理想的是，当检测出接收差错的空间通道能够与多个调制方式对应时，工作选择单元选择变更调制方式的工作。
理想的是，第1无线装置及第2无线装置的一方是移动通信系统的基站中的无线装置，另一方是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置。
理想的是，基站是形成多个空间通道的自适应天线阵基站。
按照本发明的又一方面，能够在与单一的其他的无线装置之间形成多个空间通道，进行通信的无线装置中的空间通道控制方法配备：检测在多个空间通道中的接收差错的发生的步骤；以及根据与检测出接收差错的空间通道的通信品质相关的信息，选择检测出接收差错的空间通道的通信工作的步骤。
理想的是，在选择通信工作的步骤中，当检测出接收差错的空间通道是多个时，选择解开除多个空间通道中的1个空间通道外的空间通道的工作。
理想的是，在选择通信工作的步骤中，选择利用了被解开了的空间通道的自适应天线阵接收工作。
理想的是，在选择通信工作的步骤中，当检测出接收差错的空间通道是多个时，选择用多个空间通道发送同一信息的工作。
理想的是，在选择通信工作的步骤中，当检测出接收差错的空间通道能够与多个调制方式对应时，选择变更调制方式的工作。
理想的是，无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置，单一的其他的无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置。
理想的是，无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置，单一的其他的无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置。
理想的是，基站是形成多个空间通道的自适应天线阵基站。
按照本发明的又一方面，能够在与单一的其他的无线装置之间形成多个空间通道，进行通信的无线装置中的空间通道控制方法配备：检测多个空间通道中的接收差错发生的步骤；以及根据检测出接收差错的空间通道的数目及与检测出接收差错的空间通道的通信品质相关的信息，选择解开除检测出接收差错的多个空间通道中的1个空间通道外的空间通道的第1工作、用检测出接收差错的多个空间通道发送同一信息的第2工作、及变更检测出接收差错的空间通道的调制方式的第3工作中的任何一个工作的步骤。
理想的是，在选择工作的步骤中，当检测出接收差错的空间通道能够与多个调制方式对应时，选择第3工作。
理想的是，在选择工作的步骤中，当检测出接收差错的多个空间通道中的接收差错率超过规定的阈值时，选择第1工作或者第2工作。
理想的是，在选择工作的步骤中，当检测出接收差错的多个空间通道中的干扰量超过规定的阈值时，选择第1工作或者第2工作。
理想的是，在选择工作的步骤中，当选择第1工作时，选择利用了被解开了的空间通道的自适应天线阵接收工作。
理想的是，无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置，单一的其他的无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置。
理想的是，无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置，单一的其他的无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置。
理想的是，基站是形成多个空间通道的自适应天线阵基站。
按照本发明的又一方面，能够在与单一的其他的无线装置之间形成多个空间通道，进行通信的无线装置中的空间通道控制程序使计算机执行：检测出多个空间通道中的接收差错的发生的步骤；以及根据与检测出接收差错的空间通道的通信品质相关的信息，选择检测出接收差错的空间通道的通信工作的步骤。
理想的是，在选择通信工作的步骤中，当检测出接收差错的空间通道是多个时，选择解开除多个空间通道中的1个空间通道外的空间通道的工作。
理想的是，在选择通信工作的步骤中，选择利用了被解开了的空间通道的自适应天线阵接收工作。
理想的是，在选择通信工作的步骤中，当检测出接收差错的空间通道是多个时，选择用多个空间通道发送同一信息的工作。
理想的是，在选择通信工作的步骤中，当检测出接收差错的空间通道能够与多个调制方式对应时，选择变更调制方式的工作。
理想的是，无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置，单一的其他的无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置。
理想的是，无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置，单一的其他的无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置。
理想的是，基站是形成多个空间通道的自适应天线阵基站。
按照本发明的又一方面，能够在与单一的其他的无线装置之间形成多个空间通道，进行通信的无线装置中的空间通道控制程序使计算机执行：检测出多个空间通道中的接收差错的发生的步骤；以及根据检测出接收差错的空间通道的数目及与检测出接收差错的空间通道的通信品质相关的信息，选择解开除检测出接收差错的多个空间通道中的1个空间通道外的空间通道的第1工作、用检测出接收差错的多个空间通道发送同一信息的第2工作、及变更检测出接收差错的空间通道的调制方式的第3工作中的任何一个工作的步骤。
理想的是，在选择工作的步骤中，当检测出接收差错的空间通道能够与多个调制方式对应时，选择第3工作。
理想的是，在选择工作的步骤中，当检测出接收差错的多个空间通道中的接收差错率超过规定的阈值时，选择第1工作或者第2工作。
理想的是，在选择工作的步骤中，当检测出接收差错的多个空间通道中的干扰量超过规定的阈值时，选择第1工作或者第2工作。
理想的是，在选择工作的步骤中，当选择第1工作时，选择利用了被解开了的空间通道的自适应天线阵接收工作。
理想的是，无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置，单一的其他的无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置。
理想的是，无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置，单一的其他的无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置。
理想的是，基站是形成多个空间通道的自适应天线阵基站。
因此，按照本发明，在MIMO方式所对应的移动通信系统的终端或者基站中，由于采用根据该空间通道的通信品质信息，以可靠性更高的通信方法适当地转换选择检测出接收差错的空间通道的通信工作的结构，防止因空间通道间的干扰等切断终端·基站间的连接，能够提高维持通信的概率。
附图说明
图1是表示本发明的实施形态的PDMA基站的结构的功能框图。
图2是表示本发明的实施形态的MIMO所对应的终端的结构的功能框图。
图3是说明本发明的实施形态的MIMO所对应的终端的工作的流程图。
图4是说明本发明的实施形态的PDMA基站的工作的流程图。
图5是表示本发明的实施形态的空间通道控制的第1工作的详细情况的流程图。
图6是表示本发明的实施形态的空间通道控制的第2工作的详细情况的流程图。
图7是表示本发明的实施形态的空间通道控制的第3工作的详细情况的流程图。
图8A及B是示意性地表示现有的1用户1通道方式的连接状态的示意图。
图9A及B是示意性地表示MIMO方式的1用户4通道方式的连接状态的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施形态。此外，对图中的相同或相当部分标注同一符号，不再重复其说明。
图1是表示本发明的实施形态的MIMO方式所对应的PDMA基站的结构的功能框图。参照图1，用由n根天线A1～An构成的阵列天线，通过多个空间通道从没有图示的终端接收到的接收信号电波在RF电路20中实施放大、变频等规定的信号处理后，作为接收信号供给数字信号处理器(DSP)27。
在图1的功能框图中所示的PDMA基站的结构中，干扰量测量装置21、解调电路22、FER计数器23、控制电路24及调制电路26的功能由基站的DSP27用软件实现。
干扰测量装置21测量在上行接收信号上产生每个通道的干扰量，将测得的干扰量作为评价通信品质的通信品质信息的要素之一存储在存储器25内。
更具体地说，干扰量测量装置21用于测量包含在输入到后级的解调电路22内的多个接收信号中的干扰分量，作为其测量方法，如设多个接收信号为y(t)，则可认为是计算与存储在存储器25内的参照信号d(t)的误差分量e(t)，将该误差的功率看作干扰信号的功率的方法。在这种情况下，干扰信号功率用下式表示。
e(t)＝y(t)-d(t)
干扰功率＝∑|e(t)|/T(这里，T是观测时间或者参照信号长度)
用干扰量测量电路21测量了干扰量的接收信号被供给解调电路22，实施规定的解调处理。解调信号被供给检测出帧差错率(FrameError Rate：FER)的FER计数器23。
FER计数器23对各个通道的信号帧中的差错数进行记数，将作为其结果的FER作为评价通信品质的通信品质信息的要素之一存储在存储器25中。
用FER计数器23对差错数进行了记数的解调信号被供给控制电路24，控制电路24与存储器25进行通信，参照保持在存储器25上的FER、干扰量等上行信号的通信品质信息，执行后述的本发明的空间通道控制方法的下行的空间通道控制。此外，由该PDMA基站执行的众所周知的自适应天线阵处理虽然是由DSP27用软件执行的，但为了图示的方便，定为由控制电路24执行。
从控制电路24输出的解调信号被供给没有图示的调制解调器。
另一方面，从没有图示的调制解调器供给的发送信号通过控制电路24由调制电路26实施了规定的调制处理后，被供给RF电路20。
RF电路20对每个通道的信号实施众所周知的发送处理，通过天线A1～An，伴随发送方向性在对应的终端的天线上发送信号。
其次，图2是表示本发明的实施形态的MIMO方式所对应的用户终端的结构的功能框图。参照图2，从没有图示的PDMA基站通过n个空间通道用n根天线a1～an分别接收到的接收信号电波在RF电路30中实施放大、变频等规定的信号处理后，作为接收信号供给DSP37。
在图2的功能框图所示的终端结构中，干扰量测量装置31、解调电路32、FER计数器33、控制电路34及调制电路36的功能由终端的DSP37用软件实现。
干扰量测量装置31测量在下行接收信号中产生的每个通道的干扰量，将测得的干扰量作为评价通信品质的通信品质信息的要素之一存储在存储器35中。关于干扰量的测量方法，如同与图1的干扰量测量装置21相关的说明。
用干扰量测量电路31测量了干扰量的接收信号供给解调电路32，实施规定的解调处理。解调信号供给检测出FER的FER计数器33。
FER计数器33对每个通道的信号帧中的差错数进行记数，将作为其结果的FER作为评价通信品质的通信品质信息的要素之一存储在存储器35中。
用FER计数器33对差错数进行了记数的解调信号供给控制电路34，控制电路34与存储器35进行通信，参照保持在存储器35中的FER、干扰量等下行信号的通信品质信息及天线分配信息，执行后述的本发明的空间通道控制方法的上行的空间通道控制。
此外，虽然该终端通常不进行自适应天线阵接收，但如后所述，往往根据情况有可能使用n根天线中的多根天线，根据存储在存储器35中的天线分配信息进行自适应天线阵接收。在这种情况下虽然所执行的众所周知的自适应天线阵处理是通过DSP37用软件执行的，为了图示的方便，定为通过控制电路34来实行。
从控制电路34输出的解调信号供给没有图示的调制解调器。
另一方面，从没有图示的调制解调器供给的发送信号通过控制电路34由调制电路36实施规定的调制处理后，供给RF电路30。
RF电路30对每个通道的信号实施众所周知的发送处理，通过天线a1～an，通过对应的空间通道，将信号发送到PDMA基站。
其次，图3是说明图2所示的本发明的实施形态的MIMO所对应的用户终端的基本工作，即说明在空间通道中发生了下行接收差错情况下的终端工作的流程图。图3所示的工作由图2所示的终端的DSP37用软件执行。
此外，在该例中，假定MIMO所对应的终端使用N根天线，通过N个空间通道与PDMA基站多路连接(多路数N)。
首先，在步骤S1中，在终端侧从基站接收与多路数N相当的N帧部分的下行信号。
其次，在步骤S2中，检测通过N个空间通道接收到的N帧的接收信号是否发生接收差错。如果没有检测出接收差错，就原样结束处理，如果检测出接收差错，就前进到步骤S3，检测发生了接收差错的空间通道的数目。
在步骤S3中，当判定发生了接收差错的空间通道数是1个时，前进到步骤S4，执行第3工作。在该第3工作中，变更该通道的调制方式，使发生了接收差错的空间通道的调制度降低。关于该第3工作的详细情况将在后面叙述。
另一方面，在步骤S3中，当判定发生了接收差错的空间通道数是多个时，前进到步骤S5，通过将发生了接收差错的空间通道的与通信品质相关的信息与规定的选择基准进行对比，决定发生接收差错的空间通道的工作。
即，在步骤S5中，决定前进到步骤S6的第1工作、步骤S7的第2工作、步骤S8的第3工作中的任何一个工作。
在步骤S6的第1工作中，进行工作，使得仅仅保留发生了接收差错的多个空间通道中的1个(例如第M个通道)通道，而解开发生差错的其他的通道(切断与基站的连接)。
在步骤S7的第2工作中，进行工作，以便用发生了接收差错的多个空间通道发送同一上行信号(通道分集工作)。关于这些第1及第2工作的详细情况将在后面叙述。
步骤S8的第3工作与上述的步骤S4的第3工作相同。
在说明第1、第2及第3工作的详细情况之前，举出具体例说明步骤S5中的工作决定的方法。如上所述，在该步骤S5中，通过将发生了接收差错的空间通道的与通信品质相关的信息与规定的选择基准进行对比，决定发生接收差错的空间通道的工作。作为与空间通道的通信品质相关的信息，要考虑该通道中的接收差错率、接收电平恶化、干扰量、所采用的调制方式的调制度等各种各样的要素。
作为步骤S5中的工作决定(选择)方法的第1个例子，是考虑发生了接收差错的空间通道是与多个调制方式对应吗？即，根据在终端及基站双方是否与多个调制方式对应的通信品质信息，来进行工作决定的方法。
更具体地说，在与多个调制方式对应的情况下，选择步骤S8的第3工作(变更调制方式)，在不对应的情况下，选择步骤S6的第1工作(留下1个通道而解开其他通道)或者步骤S7的第2工作(通道分集工作)中的任何一个工作。
作为步骤S5中的工作决定(选择)方法的第2个例子，是考虑根据发生了接收差错的空间通道的接收差错率是否超过规定的阈值的通信品质信息，进行工作决定的方法。
更具体地说，当接收差错率超过规定的阈值的情况下，选择步骤S6的第1工作(留下1个通道而解开其他通道)或者步骤S7的第2工作(通道分集工作)中的任何一个工作，当不超过规定的阈值的情况下，在空间通道能够与多个调制方式对应的情况下，选择步骤S8的第3工作(变更调制方式)。
作为步骤S5中的工作决定(选择)方法的第3个例子，是考虑根据发生了接收差错的空间通道的测得的干扰量是否超过规定的阈值的通信品质信息，进行工作决定的方法。
更具体地说，当干扰量超过规定的阈值时，选择步骤S6的第1工作(留下1个通道而解开其他的通道)或者步骤S7的第2工作(通道分集工作)中的任何一个工作，当不超过规定的阈值的情况下，空间通道能够与多个调制方式对应的情况下，选择步骤S8的第3工作(变更调制方式)。
其次，图4是说明图1所示的本发明的实施形态中的MIMO所对应的PDMA基站的基本工作，即，说明在空间通道中发生了上行接收差错的情况下的基站工作的流程图。图4所示的工作由图1所示的基站的DSP27用软件执行。
此外，在该例中也同样地，假定MIMO所对应的终端使用N根天线，通过N个空间通道与PDMA基站多路连接(多路数N)。
首先，在步骤S11中，PDMA基站通过自适应天线阵处理，从MIMO所对应的用户终端接收上行信号帧。
接着，在步骤S12中，检测在通过N个空间通道接收到的接收信号中是否发生接收差错。如果没有检测出接收差错，就原样结束处理，如果检测出接收差错，就前进到步骤S13，判定通过多个空间通道连接的对方的终端是否是同一终端。如果不是多路连接的同一终端，就结束处理，如上所述，而如果是通过N个空间通道多路连接在同一终端上，就前进到步骤S14，检测发生了接收差错的空间通道的数目。
在步骤S14中，当判定发生了接收差错的空间通道数是1个时，前进到步骤S15，执行上述的第3工作。在该第3工作中，变更该通道的调制方式，使发生了接收差错的空间通道的调制度降低。关于该第3工作的详细情况将在后面叙述。
另一方面，在步骤S14中，当判定发生了接收差错的空间通道数是多个时，前进到步骤S16，通过将发生了接收差错的空间通道的与通信品质相关的信息与规定的选择基准进行对比，决定发生接收差错的空间通道的工作。
即，在步骤S16中，决定前进到步骤S17的第1工作、步骤S18的第2工作、步骤S19的第3工作中的任何一个工作。
在步骤S17的第1工作中，如上所述，进行工作，使得仅仅保留发生了接收差错的多个空间通道中的1个(例如第M个通道)通道，而解开发生差错的其他的通道(切断与终端的连接)。
在步骤S18的第2工作中，如上所述，进行工作，以便用发生了接收差错的多个空间通道发送同一上行信号(通道分集工作)。关于这些第1及第2工作的详细情况将在后面叙述。
步骤S19的第3工作与上述的步骤S15的第3工作相同。
关于步骤S16中的工作决定的方法，与图3的终端工作的步骤S5相关，由于如同作为第1例、第2例、第3例说明过的情况，这里就不再重复说明。
接着，说明图3的步骤S6及图4的步骤S17中的第1工作的详细情况。图5是表示该第1工作的流程图。如上所述，在该第1工作中，终端或者基站进行工作，使得仅仅保留发生了接收差错的多个空间通道中的1个(例如第M个通道)通道，而解开发生差错的其他的通道(切断终端·基站之间的连接)。
例如，设想终端与基站之间的多路数目是4路，在多路中的第1路及多路中的第3路的空间通道发生了接收差错的情况。
在这种情况下，在图5的步骤S21中，检测在多路中的第1路及多路中的第3路的空间通道发生了接收差错的情况。
这种情况下，在步骤S22中，在发生了接收差错的多路中的第1路及多路中的第3路中，仅仅保留多路中的第1路的连接，而解开多路中的第3路的连接(切断)。其结果是，由于用4路进行的通信变成为用3路进行的通信，通信速度降低。例如，在4路通信时以128Kbps的通信速度进行通信的情况下，如成为3路通信，就降低为3/4的速度，即为96Kbps。
但是，当多路中的第1路空间通道和多路中的第3路空间通道发生干扰从而发生了接收差错的情况下，通过切断其一方，可防止多路中的第1路及多路中的第3路的空间通道成为两败俱伤的状态，至少能够维持通过一方的空间通道的通信。
此外，在MIMO所对应的终端侧执行该第1工作的情况下，在步骤S23中，在终端，通过进行除使用了在多路中的第1路中所使用的天线外还使用了在被解开了的多路中的第3路中所使用的天线的自适应天线阵接收，提高了多路中的第1路的下行信号的接收性能，能够以更高的概率维持多路中的第1路的信号的通信。此外，在进行这样的自适应天线阵接收时的天线的分配根据存储在图2所示的终端的存储器35中的天线分配信息来进行。
接着，说明图3的步骤S7及图4的步骤S18中的第2工作的详细情况。图6是表示该第2工作的流程图。如上所述，在该第2工作中，终端或者基站进行工作，以便用发生了接收差错的多个空间通道发送同一信号(通道分集工作)。例如，终端与基站之间的多路数目是4路，设想在多路中的第1路及多路中的第2路的空间通道中发生了接收差错的情况。
在这种情况下，在图6的步骤S31中，能够在多路中的第1路及多路中的第2路的空间通道中检测出发生了接收差错的情况。
这种情况下，在步骤S32中，在终端侧检测出下行接收差错的情况下，终端对基站，或者在基站侧检测出上行接收差错的情况下，基站对终端启动用于转换用多路中的第1路及多路中的第2路进行通道分集工作的协商。
在步骤S33中，当判定协商失败时，原样结束工作，当判定协商成功时，在步骤S34中执行用多路中的第1路及多路中的第2路发送同一的信号的通道分集工作。其结果是，与用4路发送各自不同的信号的情况相比，在通道分集工作中通信速度降低为3/4。
但是，在接收侧，在多路中的第1路及多路中的第2路的同一信号中，通过选择没有接收差错一方的空间通道的信号，或者采取将双方的信号合成以获得增益的方法，能够提高接收的概率，能够提高可维持通信的概率。
接着，说明图3的步骤S4及步骤S8，图4的步骤S15及步骤S19中的第3工作的详细情况。图7是表示该第3工作的流程图。如上所述，在该第3工作中，变更该通道的调制方式，以便降低发生了接收差错的空间通道的调制度。
例如，设想在终端与基站之间的多路数目是4路，在多路中的第1路的空间通道中发生了接收差错的情况。
在这种情况下，在图7的步骤S41中，在多路中的第1路的空间通道中，检测出发生了接收差错的情况。
在这种情况下，在步骤S32中，在终端侧检测出下行接收差错的情况下，终端对基站，或者在基站侧检测出上行接收差错的情况下，基站对终端启动用于降低在多路中的第1路的调制度的协商。
在步骤S43中，当判定协商失败时，原样结束工作，当判定协商成功时，在步骤S44中在多路中的第1路中执行降低调制度的工作。
所谓的降低空间通道的调制度，是变更在终端及基站中所采用的调制解调方式。例如，在现有的PHS中，通常采用π/4相移的QPSK(Quadrature Phase Shift Keying：正交相移键控)方式作为调制解调方式。
另一方面，在最近的移动通信系统中，像数据通信那样，与现有的声音通信相比，要求高品质、大容量的传输，为此，正在研究比上述π/4相移QPSK方式更多值的(调制度高的)调制解调方式的应用。
作为这样的多值调制解调方式的一个例子，正在研究众所周知的16QAM(Quadrature Amplitude Modulation：正交振幅调制)方式的向PHS的应用。在这样的调制度高的多值调制解调方式中，虽然通信速度快，但具有容易受电波环境的影响，容易发生接收差错的性质。
因此，在终端及基站，例如是能够与π/4相移QPSK方式及16QAM方式双方对应地转换的无线装置的情况下，对于在调制度高的16QAM方式通信中检测出接收差错的空间通道，进行从16QAM方式转换成调制度更低、难以发生接收差错的π/4相移QPSK方式的控制。据此，虽然该空间通道中的通信速度降低，但却是防止接收差错的发生，维持通信的方式。
此外，作为移动通信系统中的调制解调方式，除上述16QAM、π/4相移QPSK以外，还有BPSK、QPSK、8PSK等各种各样的方式，本发明不限于16QAM、π/4相移QPSK方式。总之，只要是能够与调制度不同的多种调制解调方式对应的空间通道，进行从调制度高的通道向调制度低的通道变更那样的控制即可。
如上所述，按照本发明，在MIMO方式所对应的移动通信系统的终端或者基站中，由于构成为根据该空间通道的通信品质信息，适当地转换选择检测出接收差错的空间通道的通信工作，能够防止因通道间的干扰引起的切断终端·基站之间的连接，维持通信。
工业上的可利用性
如上所述，本发明的无线装置、无线通信系统、空间通道控制方法及空间通道控制程序在MIMO方式的移动通信系统中，适合于维持终端·基站之间的连接。

Claims (54)

1.一种无线装置，这是能够在与单一的其他的无线装置之间形成多个空间通道，进行通信的无线装置，其特征在于：
配备：
检测在上述多个空间通道中的接收差错的发生的接收差错检测单元(23、33)；以及
根据与上述检测出接收差错的空间通道的通信品质相关的信息，选择上述检测出接收差错的空间通道的通信工作的工作选择单元(24、34)。
2.如权利要求1所述的无线装置，其特征在于：
当上述检测出接收差错的空间通道存在多个时，上述工作选择单元选择解开除上述多个空间通道中的1个空间通道外的空间通道的工作。
3.如权利要求2所述的无线装置，其特征在于：
上述工作选择单元选择利用了上述被解开的空间通道的自适应天线阵接收工作。
4.如权利要求1所述的无线装置，其特征在于：
当上述检测出接收差错的空间通道存在多个时，上述工作选择单元选择用上述多个空间通道发送同一信息的工作。
5.如权利要求1所述的无线装置，其特征在于：
当上述检测出接收差错的空间通道能够与多个调制方式对应时，上述工作选择单元选择变更调制方式的工作。
6.如权利要求1所述的无线装置，其特征在于：
上述无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置，上述单一的其他的无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置。
7.如权利要求1所述的无线装置，其特征在于：
上述无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置，上述单一的其他的无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置。
8.如权利要求6或者7所述的无线装置，其特征在于：
上述基站是形成上述多个空间通道的自适应天线阵基站。
9.一种无线装置，这是能够在与单一的其他的无线装置之间形成多个空间通道，进行通信的无线装置，其特征在于：
配备：
检测上述多个空间通道中的接收差错的发生的接收差错检测单元(23、33)；以及
根据上述检测出接收差错的空间通道的数目及与上述检测出接收差错的空间通道的通信品质相关的信息，选择解开除上述检测出接收差错的多个空间通道中的1个空间通道外的空间通道的第1工作、用上述检测出接收差错的多个空间通道发送同一信息的第2工作、及变更上述检测出接收差错的空间通道的调制方式的第3工作中的任何一个工作的工作选择单元(24、34)。
10.如权利要求9所述的无线装置，其特征在于：
当上述检测出接收差错的空间通道能够与多个调制方式对应时，上述工作选择单元选择上述第3工作。
11.如权利要求9所述的无线装置，其特征在于：
当上述检测出接收差错的多个空间通道中的接收差错率超过规定的阈值时，上述工作选择单元选择上述第1工作或者上述第2工作。
12.如权利要求9所述的无线装置，其特征在于：
当上述检测出接收差错的多个空间通道中的干扰量超过规定的阈值时，上述工作选择单元选择上述第1工作或者上述第2工作。
13.如权利要求9所述的无线装置，其特征在于：
当选择上述第1工作时，上述工作选择单元选择利用了上述被解开了的空间通道的自适应天线阵接收工作。
14.如权利要求9所述的无线装置，其特征在于：
上述无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置，上述单一的其他的无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置。
15.如权利要求9所述的无线装置，其特征在于：
上述无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置，上述单一的其他的无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置。
16.如权利要求14或者15所述的无线装置，其特征在于：
上述基站是形成上述多个空间通道的自适应天线阵基站。
17.一种无线通信系统，这是能够在第1无线装置与第2无线装置之间形成多个空间通道，进行通信的无线通信系统，其特征在于：
上述第1无线装置及上述第2无线装置的每一个配备：
检测上述多个空间通道中的接收差错的发生的接收差错检测单元(23、33)；以及
根据与上述检测出接收差错的空间通道的通信品质相关的信息，选择上述检测出接收差错的空间通道的通信工作的工作选择单元(24、34)。
18.如权利要求17所述的无线通信系统，其特征在于：
当上述检测出接收差错的空间通道存在多个时，上述工作选择单元选择解开除上述多个空间通道中的1个空间通道外的空间通道的工作。
19.如权利要求17所述的无线通信系统，其特征在于：
当上述检测出接收差错的空间通道存在多个时，上述工作选择单元选择用上述多个空间通道发送同一信息的工作。
20.如权利要求17所述的无线通信系统，其特征在于：
当上述检测出接收差错的空间通道能够与多个调制方式对应时，上述工作选择单元选择变更调制方式的工作。
21.如权利要求17所述的无线通信系统，其特征在于：
上述第1无线装置及上述第2无线装置的一方是移动通信系统的基站中的无线装置，另一方是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置。
22.如权利要求21所述的无线通信系统，其特征在于：
上述基站是形成上述多个空间通道的自适应天线阵基站。
23.一种空间通道控制方法，这是能够在与单一的其他的无线装置之间形成多个空间通道，进行通信的无线装置中的空间通道控制方法，其特征在于：
配备：
检测在上述多个空间通道中的接收差错的发生的步骤；以及
根据与上述检测出接收差错的空间通道的通信品质相关的信息，选择上述检测出接收差错的空间通道的通信工作的步骤。
24.如权利要求23所述的空间通道控制方法，其特征在于：
在上述选择通信工作的步骤中，当上述检测出接收差错的空间通道是多个时，选择解开除上述多个空间通道中的1个空间通道外的空间通道的工作。
25.如权利要求24所述的空间通道控制方法，其特征在于：
在上述选择通信工作的步骤中，选择利用了上述被解开了的空间通道的自适应天线阵接收工作。
26.如权利要求23所述的空间通道控制方法，其特征在于：
在上述选择通信工作的步骤中，当上述检测出接收差错的空间通道是多个时，选择用上述多个空间通道发送同一信息的工作。
27.如权利要求23所述的空间通道控制方法，其特征在于：
在上述选择通信工作的步骤中，当上述检测出接收差错的空间通道能够与多个调制方式对应时，选择变更调制方式的工作。
28.如权利要求23所述的空间通道控制方法，其特征在于：
上述无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置，上述单一的其他的无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置。
29.如权利要求23所述的空间通道控制方法，其特征在于：
上述无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置，上述单一的其他的无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置。
30.如权利要求28或者29所述的空间通道控制方法，其特征在于：
上述基站是形成上述多个空间通道的自适应天线阵基站。
31.一种空间通道控制方法，这是能够在与单一的其他的无线装置之间形成多个空间通道，进行通信的无线装置中的空间通道控制方法，其特征在于：
配备：
检测上述多个空间通道中的接收差错发生的步骤；以及
根据上述检测出接收差错的空间通道的数目及与上述检测出接收差错的空间通道的通信品质相关的信息，选择解开除上述检测出接收差错的多个空间通道中的1个空间通道外的空间通道的第1工作、用上述检测出接收差错的多个空间通道发送同一信息的第2工作、及变更上述检测出接收差错的空间通道的调制方式的第3工作中的任何一个工作的步骤。
32.如权利要求31所述的空间通道控制方法，其特征在于：
在上述选择工作的步骤中，当上述检测出接收差错的空间通道能够与多个调制方式对应时，选择上述第3工作。
33.如权利要求31所述的空间通道控制方法，其特征在于：
在上述选择工作的步骤中，当上述检测出接收差错的多个空间通道中的接收差错率超过规定的阈值时，选择上述第1工作或者上述第2工作。
34.如权利要求31所述的空间通道控制方法，其特征在于：
在上述选择工作的步骤中，当上述检测出接收差错的多个空间通道中的干扰量超过规定的阈值时，选择上述第1工作或者上述第2工作。
35.如权利要求31所述的空间通道控制方法，其特征在于：
在上述选择工作的步骤中，当选择上述第1工作时，选择利用了上述被解开了的空间通道的自适应天线阵接收工作。
36.如权利要求31所述的空间通道控制方法，其特征在于：
上述无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置，上述单一的其他的无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置。
37.如权利要求31所述的空间通道控制方法，其特征在于：
上述无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置，上述单一的其他的无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置。
38.如权利要求36或者37所述的空间通道控制方法，其特征在于：
上述基站是形成上述多个空间通道的自适应天线阵基站。
39.一种空间通道控制程序，这是能够在与单一的其他的无线装置之间形成多个空间通道，进行通信的无线装置中的空间通道控制程序，其特征在于：
使计算机执行：
检测出上述多个空间通道中的接收差错的发生的步骤；以及
根据与上述检测出接收差错的空间通道的通信品质相关的信息，选择上述检测出接收差错的空间通道的通信工作的步骤。
40.如权利要求39所述的空间通道控制程序，其特征在于：
在上述选择通信工作的步骤中，当上述检测出接收差错的空间通道是多个时，选择解开除上述多个空间通道中的1个空间通道外的空间通道的工作。
41.如权利要求40所述的空间通道控制程序，其特征在于：
在上述选择通信工作的步骤中，选择利用了上述被解开了的空间通道的自适应天线阵接收工作。
42.如权利要求39所述的空间通道控制程序，其特征在于：
在上述选择通信工作的步骤中，当上述检测出接收差错的空间通道是多个时，选择用上述多个空间通道发送同一信息的工作。
43.如权利要求39所述的空间通道控制程序，其特征在于：
在上述选择通信工作的步骤中，当上述检测出接收差错的空间通道能够与多个调制方式对应时，选择变更调制方式的工作。
44.如权利要求39所述的空间通道控制程序，其特征在于：
上述无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置，上述单一的其他的无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置。
45.如权利要求39所述的空间通道控制程序，其特征在于：
上述无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置，上述单一的其他的无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置。
46.如权利要求44或者45所述的空间通道控制程序，其特征在于：
上述基站是形成上述多个空间通道的自适应天线阵基站。
47.一种空间通道控制程序，这是能够在与单一的其他的无线装置之间形成多个空间通道，进行通信的无线装置中的空间通道控制程序，其特征在于：
使计算机执行：
检测出上述多个空间通道中的接收差错的发生的步骤；以及
根据上述检测出接收差错的空间通道的数目及与上述检测出接收差错的空间通道的通信品质相关的信息，选择解开除上述检测出接收差错的多个空间通道中的1个空间通道外的空间通道的第1工作、用上述检测出接收差错的多个空间通道发送同一信息的第2工作、及变更上述检测出接收差错的空间通道的调制方式的第3工作中的任何一个工作的步骤。
48.如权利要求47所述的空间通道控制程序，其特征在于：
在上述选择工作的步骤中，当上述检测出接收差错的空间通道能够与多个调制方式对应时，选择上述第3工作。
49.如权利要求47所述的空间通道控制程序，其特征在于：
在上述选择工作的步骤中，当上述检测出接收差错的多个空间通道中的接收差错率超过规定的阈值时，选择上述第1工作或者上述第2工作。
50.如权利要求47所述的空间通道控制程序，其特征在于：
在上述选择工作的步骤中，当上述检测出接收差错的多个空间通道中的干扰量超过规定的阈值时，选择上述第1工作或者上述第2工作。
51.如权利要求47所述的空间通道控制程序，其特征在于：
在上述选择工作的步骤中，当选择上述第1工作时，选择利用了上述被解开了的空间通道的自适应天线阵接收工作。
52.如权利要求47所述的空间通道控制程序，其特征在于：
上述无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置，上述单一的其他的无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置。
53.如权利要求47所述的空间通道控制程序，其特征在于：
上述无线装置是移动通信系统的移动终端装置中的无线装置，上述单一的其他的无线装置是移动通信系统的基站中的无线装置。
54.如权利要求52或者53所述的空间通道控制程序，其特征在于：
上述基站是形成上述多个空间通道的自适应天线阵基站。
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