CN1809980A - 发送方法、发送装置及通信系统 - Google Patents

Abstract

基站装置(201)，将含有相同数据的调制信号A和调制信号B从多根天线分别发送的发送方法X、和将含有互相不同的数据的调制信号A和调制信号B从多根天线分别发送的发送方法Y中的任一发送方法中，数据发送中不变更发送方法，仅变更调制方式。基站装置(201)，适用决定了的发送方法和调制方式，将调制信号A及调制信号B向通信终端装置(251)发送。藉此，可提高使用多根天线发送数据时的数据传输效率。

Description

发送方法、发送装置及通信系统

技术领域

本发明涉及从多个天线同时发送数据的发送方法、发送装置及通信系统。

背景技术

以往，作为使用了多个天线的发送方法，已知于“Space-TimeBlock Codes from Orthogonal Design”IEEE Transactions onInformation Theory，pp.1456-1467，vol.45，no.5，July 1999(“从正交的设计的时空区段正交编码”，电气电子工程师学会学报信息论，pp.1456-1467，vol.45，no.5，1999年7月)中揭示的技术。以下，参照附图就该文献中所揭示的内容进行说明。

图1为表示以往的帧结构的图。在该图上，发送信号A及发送信号B为从不同天线同时发送的信号。发送信号A及发送信号B包括含有相同数据的符号群。此处，图中SyA及SyB表示符号，将复共轭以“*”表示。发送信号A以数据符号SyA、-SyB^*的顺序得以帧结构，发送信号B以数据符号SyB、SyA^*的顺序得以帧结构。然后，发送信号A和发送信号B得以同步发送。因此，数据符号SyA和SyB得以同时发送，数据符号-SyB^*和SyA^*得以同时发送。

图2是表示以往通信系统的图。发送装置11包括天线12和天线13，例如，将图1所示的发送信号A从天线12、发送信号B从天线13发送至接收装置21。接收装置21是将从发送装置11的各天线发送的信号以天线22接收。由于以天线22接收的信号是由发送信号A和发送信号B的发送信号得以合成的，所以分离到发送信号A及发送信号B之后解调。

在这样的以往通信系统中，发送装置11为将发送信号A从天线12发送，将发送信号B从天线13发送，从各天线发送的信号，以不同的传输路径(h1(t)及h2(t))被接收装置接收。利用该点，作为图1所示的帧结构，于接收装置21可提高接收质量。

然而，上述的以往通信系统中，SyA^*或-SyB^*在接收装置作为SyA、SyB得以解调，其信息实质上和SyA、SyB相同。因此，成为将相同的信息发送两次，数据的传输效率较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种通信方法、发送装置及通信系统，旨在提高使用多个天线发送数据时的数据传输效率。

上述目的通过以下得以达成：发送装置包括多个天线；基于发送接收间的传输路径决定将包含相同数据的多个信号分别从多个天线发送的第1发送方法和将包含互相不同的数据的多个信号分别从多个天线发送的第2发送方法中的任一方法；于多个调制方式中决定这任一方式时，从通信开始到结束，发送方法和调制方式中仅决定调制方式。

附图说明

图1是表示以往帧结构的图；

图2是表示以往通信系统的图；

图3A是表示发送方法X的调制信号A和调制信号B的帧结构图；

图3B是表示发送方法Y的调制信号A和调制信号B的帧结构图；

图4是表示本发明的实施方式1的通信系统的模式图；

图5是表示本发明的实施方式1基站装置的发送装置的结构的方框图；

图6是表示本发明实施方式1通信终端装置的接收装置的结构的结构方框图；

图7A是表示接收信号以直接波到达的图；

图7B是表示接收信号仅以不包含直接波的散射波到达的图；

图8是表示本发明的实施方式1基站装置及通信终端装置的通信程序的时序图；

图9是表示实施方式1基站装置适用的发送方法及调制方式的伴随时间推移的变更情况的图；

图10是为说明发送方法及调制方式的变更方法的图；

图11是表示根据发送方法X及发送方法Y和各调制方式的组合的每单位时间的发送位元比特数的图；

图12是表示放大器的输入输出特性的图；

图13是表示本发明实施方式2基站装置和通信终端装置的通信程序的时序图；

图14是表示实施方式2基站装置适用的发送方法及调制方式的伴随时间推移的变更情况的图；

图15A是表示发送方法X的调制信号A和调制信号B的帧结构图；

图15B是表示发送方法Y的调制信号A和调制信号B的帧结构图；

图16A是表示发送方法X的帧结构图；

图16B是表示发送方法Y的帧结构图；

图17是表示本发明的实施方式3基站装置的结构的方框图；

图18是表示本发明的实施方式3通信终端装置的结构的方框图；

图19是表示本发明的实施方式3基站装置及通信终端装置的通信程序的时序图；

图20是表示实施方式3的基站装置适用的发送方法及调制方式的伴随时间推移的变更情况的图；

图21是表示本发明的实施方式4基站装置和通信终端装置的通信程序的时序图；

图22是表示实施方式4的基站装置适用的发送方法及调制方式的伴随时间推移的变更情况的图；

图23是表示使用12符号进行CDD时的帧结构图；

图24表示于MIMO系统，使用了由电子束空间模式代表的固有模式的信道复用通信系统结构的图；

图25是表示本发明的实施方式6基站装置所包括的发送装置的结构的图；

图26A是表示一对多(point-to-multi point)型通信形态的图；

图26B是表示一对一(point-to-point)型通信形态的图；

图26C是表示一对一(point-to-point)型通信形态的图；

图27是用来说明根据通信对象数而转换发送方法的情况的效果的图；

图28是用来说明根据通信对象数而转换发送方法的情况的效果的图；以及，

图29是表示基站装置和通信终端装置的通信程序的时序图。

具体实施方式

以下参照附图就本发明的实施方式作出说明。

(实施方式1)

帧结构

图3为表示本发明的实施方式1帧结构的图。图3A表示于发送方法X的调制信号A和调制信号B的帧结构，图3B表示于发送方法Y的调制信号A和调制信号B的帧结构。传输模型估计符号101及电波传输环境估计符号103，是为通信对象的接收装置估计信道变动的符号，被称为导频符号、前同步码、控制符号、已知符号、惟一字元等。

发送方法通知符号102为表示基站装置发送了的调制信号的发送方法(X或Y)、调制方式、纠错方式的符号。

数据符号104为基站装置向通信终端装置发送的声频数据或图象数据、文字数据等用户信息。

关于发送方法X及发送方法Y

发送方法X与上述的以往举例相同，上述文献中所揭示了的发送方法，将包含相同数据的(以下称为“时空间编码”)数据符号从两根天线发送。具体而言，例如数据符号SyA、SyB、SyA^*、-SyB^*(“*”表示复共轭)中，调制信号A以数据符号SyA、-SyB^*的顺序得以构成，调制信号B以数据符号SyB、SyA^*的顺序得以构成。另一方面，发送方法Y是以信息互相不同的数据符号而实行帧结构。具体而言，例如各不相同的信息数据符号SyA、SyB、SyC、SyD中，调制信号A以数据符号SyA及SyC构成，调制信号B以数据符号SyB及SyD构成。

再者，图3A及B所示的发送方法X及发送方法Y均为使调制信号A和调制信号B同步发送。例如，发送方法X中，数据符号-SyB^*和SyA^*得以同时发送；发送方法Y中，数据符号SyC和SyD得以同时发送。并且，调制信号A及调制信号B，同种符号也被同时发送。

图4为表示本发明的实施方式1通信系统的模式图。在该图中，基站装置201包括天线202和天线203，通过无线线路与通信终端装置251实行通信。通信终端装置251包括天线252和天线253。该图中表示从基站装置201向通信终端装置251发送信号的情况。

发送方法X及发送方法Y的特征

此处，将天线202和天线252的传输路径的信道变动设为h11(t)，将天线202和天线253的传输路径的信道变动设为h12(t)。同样，天线203和天线252间将信道变动设为h21(t)，天线203和天线253间将信道变动设为h22(t)。再以t表示时间。另外，信道变动h11(t)、h12(t)、h21(t)、h22(t)，通信终端装置251可使用传输模型估计符号101、电波传输环境估计符号103估计。

此时，发送方法X中，如将图4所示的天线252的接收信号设为R1(t)则以下公式成立。

$\left(\begin{array}{c}R1\left(i\right)\\ R1(i+1)\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}h11\left(i\right)& h21\left(i\right)\\ h21*(i+1)& -h11*(i+1)\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}\mathrm{SyA}\\ \mathrm{SyB}\end{array}\right)---\left(1\right)$

由此式可知，发送方法X中将数据符号SyA及SyB以时间t＝i和t＝i+1反复发送。再者，此处就使用了时空间块符号的情况作说明，但也可使用例如以下述参考文献为例的时空间格结构符号。(参考文献：“Space-Time Block Codes for High Data Rate WirelessCommunication：Performance Criterion and Code Construction”IEEETransactions on Information Theory，pp.744-765，vol.44，no.2，March1998)(“时空区段高数据率无线信息：性能标准和编码结构”电气电子工程师学会学报信息论pp.744-765，vol.44，no.2，1998年三月)

另一方面，发送方法Y中，如将图4所示的天线252及253的接收信号分别设为R1(t)、R2(t)，则以下公式成立。

$\left(\begin{array}{c}R1\left(i\right)\\ R2\left(i\right)\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}h11\left(i\right)& h12\left(i\right)\\ h21\left(i\right)& h22\left(i\right)\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}\mathrm{SyA}\\ \mathrm{SyB}\end{array}\right)---\left(2\right)$

由此式可知，发送方法Y中将数据符号SyA及SyB仅以时间t＝i发送。

从这些来比较发送方法X及发送方法Y，则比起发送方法Y，发送方法X传输速度为低速，接收质量良好。相反，比起发送方法X，发送方法Y传输速度为高速，接收质量处于恶化的倾向。特别是，发送方法Y接收了直接波的情况时，存在接收质量显著恶化的性质。因此，认为接收了直接波的情况时使用发送方法X，不接收直接波的情况时使用发送方法Y。

这样，通过根据传输路径状态而决定由于耐错性较强而接收质量较高的发送方法X和传输速度较快的发送方法Y，可使提高接收质量和提高传输速度并存。即，通过转换发送方法X和发送方法Y的同时，也转换调制方式，可进而实现提高接收质量和提高传输速度并存。

关于基站装置201的发送装置的结构

图5表示本发明实施方式1的基站装置201的发送装置结构的方框图。该图中，帧生成指示部401基于从通信终端装置251发送了的发送方法要求信息及调制方式要求信息，决定发送方法(X或Y)及调制方公式(例如QPSK、16QAM、64QAM的任一)，将决定了的内容以帧生成指示信号S1向数据系列生成部402、发送处理部403及发送处理部404指示。

数据系列生成部402为按照帧生成指示部401的指示从发送数字信号，生成如图3所示状的帧结构的调制信号A的发送数字信号S2及调制信号B的发送数字信号S3。得以生成了的调制信号A的发送数字信号S2是从数据系列生成部402向发送处理部403输出，调制信号B的发送数字信号S3是从数据系列生成部402向发送处理部404输出。

发送处理部403关于从数据系列生成部402输出了的调制信号A的发送数字信号S2、发送处理部404关于从数据系列生成部402输出了的调制信号B的发送数字信号S3，分别按照从帧生成指示部401的指示进行发送处理。由于发送处理部403和发送处理部404的内部结构相同，以下就发送处理部403内的结构进行说明。

调制部4031可以多个调制方式进行调制，将从数据系列生成部402输出了的调制信号A的发送数字信号S2从帧生成指示部401以得以指示了的调制方式进行调制。得以调制了的信号S4从调制部4031向扩频部4032输出。

扩频部4032对于从调制部4031输出了的信号S4，乘以扩频符号，扩频后的调制信号A得以输出于无线部4033，无线部4033对于扩频后的信号S5进行预定的无线处理(D/A变换或上变频等)，将无线处理后的信号S6输出于放大器4034。

放大器4034，将从无线部4033输出了的信号S6功率放大，将功率放大了的信号S7从天线202向通信终端装置251无线发送。

关于通信终端装置251的接收装置的结构

图6表示本发明实施方式1通信终端装置251的接收装置结构的方框图。该图中，天线252接收从基站装置201的天线202和天线203发送了的信号的合成信号S51，无线部501于以天线252接收了的信号S51进行预定的无线处理(下变频或A/D变换等)，将无线处理后的信号S52向解扩部502输出。

解扩部502是将从无线部501输出了的信号S52乘以扩频符号，进行解扩。得以解扩的信号S53从解扩部502向帧同步部503、第1传输路径估计部504、第2传输路径估计部505、解调部510及接收电场强度估计部511输出。

帧同步部503基于从解扩部502输出了的信号S53及从解扩部507输出了的信号S56，取得调制信号A及调制信号B的帧同步，形成定时信号S57。定时信号S57从帧同步部503得以向第1传输路径估计部504及508、第2传输路径估计部505及509、解调部510输出。

第1传输路径估计部504是按照从帧同步部503输出了的定时信号S57，从解扩部502输出了的信号S53中，使用调制信号A的传输模型估计符号101和电波传输环境估计符号103，进行调制信号A的传输路径估计，即，进行信道变动的估计。得以估计了的调制信号A的传输路径信息作为传输路径估计信号S58，从第1传输路径估计部504向解调部510及固有值算出部512输出。调制信号A的传输路径估计信号S58相当于公式(2)的h11(t)。

第2传输路径估计部505按照从帧同步部503输出了的定时信号S57，从解扩部502输出了的信号S53中，使用调制信号B的传输模型估计符号101和电波传输环境估计符号103，进行调制信号B的传输路径(信道变动)估计。得以估计了的调制信号B的传输路径信息作为传输路径估计信号S59，得以从第2传输路径估计部505向解调部510及固有值算出部512输出。调制信号B的传输路径估计信号S59相当于公式(2)的h12(t)。

再者，以天线253接收了的信号S54，由于在无线部506、解扩部507、第1传输路径估计部508及第2传输路径估计部509，进行与上述的处理相同的处理，所以省略其详细说明。顺便说一下，从第1传输路径估计部508得以向解调部510输出的传输路径估计信号S60相当于公式(2)的h21(t)，从第2传输路径估计部509得以向解调部510输出的传输路径估计信号S61相当于公式(2)的h22(t)。

解调部510按照从帧同步部503输出了的定时信号S57，使用从第1传输路径估计部504及508、第2传输路径估计部505及509输出了的传输路径估计信号S58、S59、S60、S61，进行从解扩部502及解扩部507输出了的信号S53及S56的解调，获得调制信号A的接收数字信号和调制信号B的接收数字信号。此时，解调部510中，自从解扩部502及解扩部507输出了的信号S53、S56的发送方法通知符号102，取得该信号的发送方法(X或Y)、调制方式及纠错方式，根据取得了的内容将数据符号解调。

接收电场强度估计部511是基于从解扩部502及解扩部507输出了的信号S53及S56，估计接收电场强度，将估计结果作为接收电场强度估计信号S62向调制方式决定部513及发送方法决定部514输出。再者，此处所谓的接收电场强度意味着有效载波功率。又，第1传输路径估计部504、508、及第2传输路径估计部505、509的传输路径估计部和接收电场强度估计部511，是传输路径估计部及接收电场强度估计部511的任一或双方作为传输路径估计单元而作用。

固有值算出部512是将从第1传输路径估计部504及508、第2传输路径估计部505及509输出了的传输路径信息如公式(2)所示设为信道行列时，算出其固有值。算出了的固有值作为固有值信号S63，从固有值算出部512向调制方式决定部513及发送方法决定部514输出。

作为调制方式要求单元的调制方式决定部513，基于从接收电场强度估计部511输出了的接收电场强度估计信号S62和从固有值算出部512输出了的固有值信号S63，决定向基站装置201要求的调制方式，作为调制方式要求信息输出。再者，调制方式也可仅以接收电场强度而决定，于该情况时，对传输速度及传输质量的影响较小。

作为发送方法要求单元的发送方法决定部514，基于从固有值算出部512输出了的固有值信号S63和从接收电场强度估计部511输出了的估计信号S62(接收电场强度)，决定通信开始时基站装置201所适用的发送方法X或发送方法Y。得以决定了的信息，作为发送方法要求信息从通信终端装置251得以输出。如以公式(2)的情况为例，进而详细说明，则从固有值算出部512得以输出的固有值信号S63包含两个固有值，将这两个固有值设为λ1、λ2(|λ1(t)|＞|λ2(t)|)，求相互的固有值的大小差。即，计算|λ1(t)|²-|λ2(t)|²。该差大于预定的值时设为接收直接波，决定为发送方法X。相反，该差小于预定的值时设为仅接收不包含直接波的散射波，决定为发送方法Y。顺便说一下，|λ1(t)|²-|λ2(t)|²的计算结果反映着固有值的概率密度分布的状态。

判断接收信号是否为以直接波到达了的信号的方法

以图7就判断接收信号是否为以直接波到达了的信号的方法进行说明。首先，从接收基带信号的I成分及Q成分算出tan^-1(Q/I)。图7是将tan^-1(Q/I)设为横轴，将概率密度以纵轴表示的图。图7A表示接收了直接波的情况，以直接波的相位出现峰值的可能性变高。另一方面，图7B表示仅接收了不包含直接波的散射波的情况，出现峰值的可能性变低。如此，是否接收了直接波可通过求tan^-1(Q/I)的概率密度、判断是否成为任一分布状态而特定。

以上述公式(2)的信道变动成分而表示的2×2行列(以下称为“信道行列”)的固有值可获得两个，如以λ1、λ2(|λ1|＞|λ2|)表示固有值，则于λ1和λ2的关系反映有无接收直接波。因此，也可基于信道行列的固有值判断是否接收了直接波。具体而言，由于固有值的大小也可以概率密度分布表示，接收质量依靠于固有值的分布，所以可基于固有值的分布判断是否为接收了直接波时的接收质量。

适用于发送方法通知符号的发送方法及调制方式

发送方法通知符号102为通知调制信号的发送方法、调制方式、纠错方式的信息，由于如该发送方法通知符号102无法正确得以解调则变得难以解调数据，所以可将发送方法通知符号102以发送方法X、调制方式以BPSK发送。又，如排入纠错则更好。由于藉此发送方法通知符号102的耐错性变高，可提高该符号的解调精度，所以于通信终端装置251可正确地取得发送方法、调制方式、纠错方式。因此，基站装置201可向通信终端装置251确实地传达数据符号104的发送方法、调制方式、纠错方式的信息，可避免通信终端装置251无法进行数据的解调的事态。

又如，即使在通信开始时发送方法Y得以决定的情况时，也可以使用发送方法X传输发送方法通知符号，来确实地传输调制方式、纠错方式，所以接收质量提高。然后，由于发送方法X、发送方法Y均发送的调制信号为两系统，不改变基站装置的发送装置的天线数而变更发送方法，即，因为从发送方法Y变更为发送方法X，不伴随无线装置的作为硬件的变更，发送方法通知符号得以确实地传输，所以可易于提高数据的接收质量。

基站装置201和通信终端装置251的动作

图8为表示本发明的实施方式1基站装置201及通信终端装置251的通信程序的时序图。于该图，步骤(以下省略为“ST”)601中，通信终端装置251对于基站装置201实行通信开始的要求，基站装置201接受该要求。

在ST602中，通信终端装置251实行通知基站装置201于ST601接受了通信开始要求的要求接受通知。此时，图3所示的传输模型估计符号101也一同发送。

在ST603中，通信终端装置251使用ST602得以发送了的传输模型估计符号101，估计信道变动，基于公式(2)所示的信道行列的固有值，决定基站装置201发送的调制信号的发送方法(X或Y)及调制方式，将决定了的发送方法及调制方式对于基站装置201要求。基站装置201接受该要求。

在ST604中，基于基站装置201从通信终端装置251得以发送了的发送方法及调制方式的要求，决定发送方法及调制方式，将决定了的发送方法及调制方式使用发送方法通知符号102向通信终端装置251发送。

在ST605中，基站装置201按照图3所示的帧结构，使用ST604中得以决定了的发送方法及调制方式将电波传输环境估计符号103或数据符号104向通信终端装置251发送。

在ST606中，通信终端装置251于和基站装置201的通信中，再次基于电波传输环境估计符号103仅决定调制方式，将决定了的调制方式对于基站装置201要求。基站装置201接受该要求。

在ST607中，基站装置201基于从通信终端装置251得以发送了的调制方式的要求，再次仅决定调制方式，使用发送方法通知符号102通知通信终端装置251。

在ST608中，基站装置201按照图3所示的帧结构，使用ST607中得以决定了的调制方式将电波传输环境估计符号103或数据符号104向通信终端装置251发送。

在ST609中，基站装置201向通信终端装置251进行通信结束的通知，通信终端装置251接受该通知，通信结束。

发送方法及调制方式的变更方法

上述的一系列通信程序，将基站装置201适用的发送方法及调制方式的随着时间推移的变更情况于图9表示。此处，调制方式设为可使用QPSK、16QAM、64QAM这三者。于该图，设为于时间t0得以开始基站装置201和通信终端装置251的通信，于时间t1～t2得以使用发送方法X及QPSK。于时间t2仅调制方式得以从QPSK变更为16QAM，于时间t2～t3得以使用发送方法X及16QAM。进而，于时间t3再次仅得以变更调制方式，从16QAM变更为64QAM。于时间t3～t4得以使用发送方法X及64QAM，于时间t5通信结束。

进而，如在时间t6上述基站装置201和通信终端装置251开始通信，则设定为时间t7～t8使用发送方法Y及64QAM。于时间t8仅调制方式从64QAM变更为16QAM，于时间t8～t9使用发送方法Y及调制方式16QAM。进而，于时间t9再次变更调制方式，从16QAM变更为QPSK。于时间t9～t10使用发送方法Y及QPSK，于时间t11通信结束。

再者，时间t2、t3、t8及t9的调制方式的变更，是反映了图8所示ST606的调制方式要求的结果，得以变更为对应于电波传输环境的调制方式。

这样，设为发送方法于通信开始时得以决定，从通信开始至通信结束不进行发送方法的变更，仅变更调制方式。

图9所示之外的发送方法及调制方式变更的方法

可是，除如图9所示的发送方法及调制方式变更的方法之外，也要考虑图10所示的变更方法。以下，关于图10进行说明。

在图10中，当时间t0开始基站装置和通信终端装置的通信，于时间t1～t2得以使用发送方法X及QPSK。于时间t2，从发送方法X向发送方法Y变更，调制方式从QPSK变更为16QAM。于时间t3，从发送方法Y向发送方法X变更，调制方式得以从16QAM变更为64QAM。于时间t4仅发送方法得以从X向Y变更，于时间t5仅调制方式得以从64QAM变更为16QAM。于时间t7通信结束。

如此，也得以考虑通信中将发送方法及调制方式双方根据电波传输环境变更。然而，如此的变更方法中，变更时可选择的发送方法及调制方式的组合(以下仅称为“组合”)变多，变成复杂的系统。即，如要在较多组合中选择一个组合，则必须将电波传输环境的估计以高精度实行，如不实行高精度的估计则可能会选择不适应电波传输环境的组合，导致接收质量恶化。

又如提高电波传输环境的估计精度，则可选择适应于电波传输环境的组合，但如将高精度的估计由通信终端装置实行，则系统的安定性变得依靠通信终端装置的电波传输环境估计精度，变得难以实现终端装置的小型化、低耗电化。

因此，如图9所示，通过通信中不变更发送方法，仅变更调制方式，基站装置及通信终端装置不用进行复杂的通信手续即可。而且，也可放宽通信终端装置的电波传输环境的估计精度，可实现通信终端装置的小型化、低耗电化，进而可防止系统全体性处理负担增大。

顺便说一下，即使如此在通信中不变更发送方法，传输模型也不急剧变化。另外，发送方法Y数据的传输速度为高速，传输模型会很大地影响接收质量。

和发送方法X或发送方法Y组合的调制方式

图11表示根据发送方法X及发送方法Y和各调制方式的组合的每单位时间的发送比特数。发送方法Y根据各调制方式可达到发送方法X的发送比特数的2倍。此处，也可将发送方法Y以64QAM于每单位时间发送比特数相同的传输量以发送方法X获得，则发送方法X必须实现和4096QAM的组合。

然而，设为发送方法X且4096QAM时的接收质量低于设为发送方法Y且64QAM时的接收质量。因此，为同时提高接收质量和传输速度，实现发送方法X且4096QAM则不太好。

另外，关于图5所示的基站装置201的放大器4034及4044的输入输出特性试参照图12考虑。图12为表示放大器的输入输出特性的图。在该图中，将横轴设为输入电平，将纵轴设为输出电平，将QPSK的输入范围设为A1，将64QAM的输入范围设为A2，将4096QAM的输入范围设为A3。又，关于两个不同的输入输出特性分别以实线和点线表示。具有以实线表示的输入输出特性的放大器(以下记为“放大器P1”)将输入特性设为A2的范围，具有以点线表示的输入输出特性的放大器(以下记为“放大器P2”)将输入特性设为A3的范围。再者，如调制方式不变，则调制信号的振幅变动范围、即输入范围也和发送方法无关，且不变。一般而言，调制级数越大，则调制信号的振幅变动范围越大。

如设为发送方法Y且最大调制级数为64QAM，则使用放大器P 1就足够。相对于此，为通过发送方法Y和64QAM的组合将传输速度以发送方法X实现，必须使用4096QAM的调制方式，该情况时必须使用放大器P2。放大器P2的输出特性和放大器P1的输出特性相比，达到较大范围的输出电平，为成为处理接收装置中变动范围较大的信号，接收装置必须确保该信号的线性，电路结构变复杂。

又由于放大器P2耗电大于放大器P1，所以能量效率较差，且放大器自身的规模也较大。

由此，最好是将与发送方法X或发送方法Y组合的调制方式的最大调制级数设为相同。藉此，可抑制发送装置的耗电，简化接收装置的电路结构。

将发送天线数设为四根时的调制级数的最大值

从上述将发送天线数设为两根的情况，变更为将发送天线数设为四根的情况，转换为从四根发送天线分别发送调制信号的情况时，由于可通过将发送天线数设为四根时的调制级数的最大值设为小于将发送天线数设为两根时的调制级数的最大值，接收装置中可不处理变动范围较大的信号，所以可简化接收装置的电路结构。

上述关于调制级数的说明，并非仅限于单载波方式，使用了含有OFDM方式的多载波方式的情况也是相同。而且，是否使用频谱扩频方式均可。

如此根据本实施方式，基站装置及通信终端装置分别包括多根天线，基站装置于通信开始时决定发送方法是采用将含有相同数据的调制信号A和调制信号B从多根天线分别发送的发送方法X，还是采用将含有互相不同的数据的调制信号A和调制信号B从多根天线分别发送的发送方法Y；通过通信中不变更发送方法，仅变更调制方式，可实现同时提高数据的传输速度和传输质量。

再者，本实施方式中，通信终端装置是使用于通信开始时从基站装置发送了的传输模型估计符号估计传输模型，要求发送方法的，但也可以在基站装置和其他通信终端装置通信时，基站装置接收发送的电波传输环境估计符号或数据符号，使用这些估计传输模型，于通信开始时要求发送方法。由此变得不必将传输模型估计符号插入帧，所以可进而提高数据的传输速度。

再则，本实施方式中，通信终端装置基于固有值及接收电场强度而决定发送方法及调制方式，然而本发明并不仅限于此，也可基于比特错误率、信息包损失率及帧错误率中的至少一个和接收电场强度而决定发送方法及调制方式。例如，虽然接收电场强度较强但比特错误率较高的情况，则决定设为发送方法X。

(实施方式2)

实施方式1中，是作为在通信中不变更发送方法而说明的，以下说明本实施方式中，对在通信中变更发送方法的情况作出说明。

由于在本实施方式的基站装置及通信终端装置的结构和实施方式1相同，所以代用图5及图6，省略其详细说明。

图13是表示本发明的实施方式2的基站装置和通信终端装置的通信程序的时序图。但是，由于该图的ST1101～ST1108是和图8的ST601～ST608相同，又，ST1111～ST1114是和ST605～ST608相同，所以省略其详细说明。

在ST1109中，通信终端装置使用从基站装置发送了的传输模型估计符号，估计信道变动，基于以实施方式1的公式(2)所示的信道行列的固有值，于通信中决定适用于基站装置的发送方法及调制方式。通信终端装置对于基站装置要求决定了的发送方法及调制方式。基站装置接受该要求。

在ST1110中，基站装置基于由通信终端装置发送了的要求，决定发送方法及调制方式，将决定了的组合使用发送方法通知符号通知通信终端装置。

在ST1115中，基站装置向通信终端装置通知通信结束，通信终端装置接受该通知，通信结束。

图14表示一系列的通信程序，基站装置适用的发送方法及调制方式的伴随时间推移的变更情况。此处，调制方式设为可使用QPSK、16QAM、64QAM这三个。在该图中，设在时间t0开始基站装置和通信终端装置间的通信，于时间t1～t2可使用发送方法X及QPSK。于时间t2仅调制方式得以从QPSK变更为16QAM，于时间t2～t3得以使用发送方法X及16QAM。进而，于时间t3再次变更调制方式，得以从16QAM变更为64QAM。于时间t3～t4发送方法X及64QAM得以使用。

在时间t4，通信终端装置实行发送方法及调制方式的变更要求，实行发送方法向发送方法Y、调制方式维持64QAM的要求。

在时间t5，在通信中得以变更发送方法，从发送方法X向发送方法Y变更，调制方式得以维持为64QAM。于时间t5～t6得以使用发送方法Y及64QAM。

于时间t6仅调制方式从64QAM变更为16QAM，于时间t6～t7发送方法Y及调制方式得以使用16QAM。进而，于时间t7再次仅变更调制方式，从16QAM变更为QPSK。于时间t7～t8得以使用发送方法Y及QPSK，于时间t9通信结束。

如此，通过即使通信中也将发送方法的变更以预定的时间间隔实行，可对应于传输路径模型的变更。再者，预定的时间间隔设为不会实行不必要的发送方法的变更的间隔。

如此根据本实施方式，由于在通信时间变长的情况时，传输模型有时也变化，所以通过在通信中变更发送方法，即使在通信中传输模型变化了的情况时，也可实现接收质量的提高和传输速度的高速化的并存。

再者，在本实施方式中，通信开始时也可不进行传输模型的估计，强制性以发送方法X开始通信，于通信中使用电波传输环境估计符号，进行传输模型的估计。由此变得无须将传输模型估计符号插入帧，所以可进而提高数据的传输速度。

又如，实施方式1及实施方式2中对有关频谱扩频通信方式进行了说明，但并不仅限于此，比如说，即使删除了扩频部的单载波方式、或OFDM方式也可同样实施。

(实施方式3)

实施方式1中，就频谱扩频通信方式的情况实行了说明，本发明的实施方式3中，就有关OFDM方式固定通信开始时的发送方法及调制方式的情况作了说明。

图15为表示本发明的实施方式3的帧结构的图。但是，在图15和图3共通的部分，标注和图3相同的符号，省略其详细说明。如图15所示，OFDM方式为不仅时间方向，连频率方向也配置符号的方式，此处将载波数设为4。各载波以发送方法通知符号102、电波传输环境估计符号103、数据符号104的顺序得以配置。

图15A为表示发送方法X的调制信号A和调制信号B的帧结构的图。如从载波1看，和图3A中表示了的数据符号的配置相同，如此配置的数据符号得以发送。关于载波2～载波4，也得以配置实施了和载波1相同的符号的数据符号，配置了的数据符号得以发送。

图15B为表示发送方法Y的调制信号A和调制信号B的帧结构的图。如从载波1看，和图3B中表示了的数据符号的配置相同，载波1发送信息内容不同的数据符号。关于载波2～载波4，和载波1相同也得以配置信息内容不同的数据符号，配置了的数据符号得以发送。

图15表示了将数据符号于时间区编码了的OFDM方式的情况，但也可是如图16所示于频率区域得以编码了的OFDM方式的情况。图16A表示发送方法X的帧结构，图16B表示发送方法Y的帧结构。此时，图4所示天线252将载波1、时间t的接收信号设为R1(t、1)，将载波2、时间t的接收信号设为R1(t、2)，则以下公式成立。

$\left(\begin{array}{c}R1(i,1)\\ R1(i,2)\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}h11\left(i\right)& h21\left(i\right)\\ h21*\left(i\right)& -h11*\left(i\right)\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}\mathrm{SyA}\\ \mathrm{SyB}\end{array}\right)---\left(3\right)$

但是，即使载波3及载波4也可同样得以编码。

图17是表示本发明的实施方式3的基站装置结构的方框图。但是，图17和图5共通的部分标注和图5相同的符号，省略其详细说明。在该图中，数据系列生成部1401按照帧生成指示部401的指示(帧生成指示信号S71)，从发送数字信号生成对应于如图15所示的帧结构的调制信号A的发送数字信号S72及调制信号B的发送数字信号S73。生成了的调制信号A的发送数字信号S72从数据系列生成部1401向发送处理部1402输出，调制信号B的发送数字信号S73向发送处理部1405输出。

发送处理部1402关于从数据系列生成部1401输出了的调制信号A的发送数字信号S72，发送处理部1405关于从系列生成部1401输出了的调制信号B的发送数字信号S73，分别按照从生成指示部401的指示实行发送处理。由于发送处理部1402和发送处理部1405的内部结构相同，以下就发送处理部1402内的结构进行说明。

S/P变换部1403将从调制部4031输出了的串行信号S74变换为并行信号S75，将变换后的并行信号S75向IDFT部1404输出。

IDFT部1404通过对从S/P变换部1403输出了的并行信号S75实施逆离散傅里叶变换(Inverse Discrete Fourier Transform)，形成OFDM信号S76，将形成了的OFDM信号S76输出至无线部4033。

图18为表示本发明的实施方式3的通信终端装置结构的方框图。但是，在图18和图6共通的部分，标注和图6相同的符号，省略其详细说明。

无线部501对以天线252接收了的信号S90实行预定的无线处理(下变频或A/D变换等)，将无线处理后的信号S91输出到DFT部1501及接收电场强度估计部1509。

DFT部1501是从无线部501输出了的信号S91实施离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform)，将变换后的信号S92输出至第1传输路径估计部1502、第2传输路径估计部1503及解调部1507。

第1传输路径估计部1502是从DFT部1501输出了的信号S92中，使用调制信号A的电波传输环境估计符号，估计调制信号A的传输路径，即，估计信道变动。得以估计了的调制信号A的传输路径信息作为传输路径估计信号S93，从第1传输路径估计部1502输出至解调部1507。

第2传输路径估计部1503是从DFT部1501输出了的信号S92中，使用调制信号B的电波传输环境估计符号，估计调制信号B的传输路径(信道变动)。得以估计了的调制信号B的传输路径信息作为传输路径估计信号S94，从第2传输路径估计部1503输出至解调部1507。从第1传输路径估计部1502及第2传输路径估计部1503输出了的传输路径信号S93及S94中，包含于载波1～载波4的传输路径信息。

再者，由于以天线253接收了的信号S95，于无线部506、DFT部1504、第1传输路径估计部1505及第2传输路径估计部1506，实行和上述的处理相同的处理，所以省略其详细说明。

解调部1507使用从第1传输路径估计部1502及1505、第2传输路径估计部1503及1506输出了的传输路径信息S93、S94、S98、S99，实行从DFT部1501及DFT部1504输出了的信号S92及S97的解调。此时，于解调部1507，由从DFT部1501及DFT部1504输出了的信号S92及S97的发送方法通知符号，取得该信号的发送方法(X或Y)、调制方式及纠错方式，根据取得了的内容将数据符号解调，获得调制信号A的接收数字信号S100和调制信号B的接收数字信号S101。再者，在解调时，基于公式(1)及公式(2)的关系式实行。得以解调了的信号从解调部1507作为接收数字信号S100及S101得以输出的同时，得以输出至接收质量估计部1508。

接收质量估计部1508基于从解调部1507输出了的信号S100及S101，算出比特错误率、信息包损失率、帧错误率等，藉此估计接收质量。估计结果作为接收质量估计信号S102，从接收质量估计部1508输出至发送方法决定部1510及调制方式决定部1511。

接收电场强度估计部1509基于从无线部501及无线部506输出了的信号S91及S96，估计接收电场强度，将估计结果作为接收电场强度估计信号S103输出至发送方法决定部1510及调制方式决定部1511。

发送方法决定部1510是基于从接收质量估计部1508输出了的接收质量估计信号S102和从接收电场强度估计部1509输出了的接收电场强度估计信号S103，于下述预定的时间决定要求基站装置的发送方法X或发送方法Y，作为发送方法要求信息输出。例如，于接收电场强度可确保、但无法确保接收质量的情况时，决定发送方法X；对于接收电场强度，可充分确保接收质量的情况时，决定发送方法Y。

调制方式决定部1511是基于从接收质量估计部1508输出了的接收质量估计信号S102和从接收电场强度估计部1509输出了的接收电场强度估计信号S103，于下述的特预定的时间决定要求基站装置的调制方式。决定了的方式作为调制方式要求信息从通信终端装置输出。调制方式要求信息和发送方法要求信息传输至基站装置。

其次，关于具有上述结构的基站装置和通信终端装置的动作实行说明。图19为表示本发明的实施方式3的基站装置及通信终端装置的通信程序的时序图。该图中ST1601，通信终端装置对于基站装置实行通信开始的要求，基站装置接受该要求。

在ST1602，基站装置接受于ST1601实行了的通信开始要求的同时，将发送方法X、调制方式以BPSK将电波传输环境估计符号或数据符号发送至通信终端装置。藉此可提高通信开始后不久的数据符号的接收质量，可于通信终端装置实现较高解调精度。

以下，由于ST1603～ST1609和图8的ST603～ST609具有对应关系，所以省略其详细说明。

图20表示如此一个系列的通信程序，基站装置适用的发送方法及调制方式的伴随时间推移的变更情况。此处，调制方式设为可使用QPSK、16QAM、64QAM这三个。在该图中，在时间t0开始基站装置和通信终端装置间的通信，在时间t1～t3得以强制性使用发送方法X及BPSK。于时间t2从通信终端装置有发送方法及调制方式的变更要求，于时间t3仅调制方式从BPSK变更为16QAM，于时间t3～t5得以使用发送方法X及16QAM。进而，于时间t4从通信终端装置有仅变更调制方式的要求，于时间t5再次仅变更调制方式，从16QAM变更为64QAM。于时间t5～t6得以使用发送方法X及64QAM，于时间t7通信结束。

进而，在时间t8如上述基站装置和通信终端装置开始通信，在时间t9～t11发送方法X及BPSK得以强制性使用。于时间t10从通信终端装置有发送方法及调制方式的变更要求，于时间t11发送方法从X变更为Y，调制方式从BPSK变更为16QAM，于时间t11～t13得以使用发送方法Y及16QAM。进而，于时间t12从通信终端装置有仅变更调制方式的要求，于时间t13再次仅变更调制方式，从16QAM变更为QPSK。于时间t13～t14得以使用发送方法Y及QPSK，于时间t15通信结束。

如此，基站装置通过通信开始时强制性使用耐错性较强、可获得较高的接收质量的发送方法X及BPSK，可简化从通信开始至数据发送的通信程序，通信终端装置可确实地解调通信开始后不久的数据。

如此根据本实施方式，通过基站装置及通信终端装置分别包括多根天线，将含有了相同数据的第1调制信号和第2调制信号从多根天线分别发送的第1发送方法，和将含有互相不同的数据的第3调制信号和第4调制信号从多根天线分别发送的第2发送方法中的任一发送方法中，于通信开始时强制性适用耐错性较强的发送方法和调制方式，可简化从通信开始至数据发送的通信程序，通信终端装置可确实地解调通信开始后不久的数据。又，即使于OFDM方式也可同时实现数据的传输速度和传输质量提高。

再者，于本实施方式，说明了于通信开始时将发送方法及调制方式设为固定的情况，但也可仅将固定发送方法，调制方式设为可选择。

又如，本实施方式是将发送方法及调制方式的选择基于比特错误率、信息包损失率、帧错误率等的接收质量而实行，也可基于实施方式1中说明了的信道行列的固有值实行。

(实施方式4)

在实施方式3中对通信开始时不选择发送方法及调制方式，于通信中仅变更一次发送方法的情况进行了说明，但本发明的实施方式4中，对通信中以预定的时间间隔变更发送方法的情况进行说明。

由于本实施方式的基站装置及通信终端装置的结构和实施方式3相同，所以代用图17及图18，省略其详细说明。

图21为表示本发明实施方式4的基站装置和通信终端装置的通信程序的时序图。但是，由于仅该图的ST1906及ST1907和图19的ST1606及ST1607不同，其他的程序和图19相同，所以仅就ST1906及ST1907加以说明。

在ST1906中，通信终端装置从通信开始经过预定时间后，决定基站装置适用的发送方法及调制方式，向基站装置要求决定了的内容。基站装置接受该要求。

ST1907，基站装置基于从通信终端装置发送了的要求，决定发送方法及调制方式，使用发送方法通知符号通知通信终端装置决定了的发送方法及调制方式。

以图22表示如此一个系列的通信程序，基站装置适用的发送方法及调制方式的伴随时间推移的变更情况。此处，调制方式设为得以使用QPSK、16QAM、64QAM这三个。于该图，于时间t0基站装置和通信终端装置的通信开始，于时间t1～t3发送方法X及BPSK得以强制性使用。于时间t2通信终端装置实行将发送方法从X向Y、将调制方式从BPSK向16QAM变更的要求，于时间t3～t5得以使用发送方法Y及16QAM。进而，于时间t4通信终端装置实行仅将调制方式从16QAM变更为64QAM的要求，于时间t5～t6得以使用发送方法Y及64QAM。

在时间t6，通信终端装置实行发送方法及调制方式的变更要求，实行发送方法从Y向X，调制方式维持64QAM的要求。

在时间t7，于通信中变更发送方法，于时间t7～t9得以使用发送方法X及64QAM。

在时间t8通信终端装置实行仅将调制方式从64QAM变更为16QAM的要求，于时间t9～t11得以使用发送方法X及16QAM。进而，于时间t10通信终端装置再次实行仅将调制方式从16QAM变更为QPSK的要求，于时间t11～t12得以使用发送方法X及QPSK，于时间t13通信结束。

如此，通过将发送方法的变更即使于通信中也以预定的时间间隔实行，可对应于传输路径模型的变更。再者，预定的时间间隔设为不会实行不必要的发送方法的变更的间隔。

由此，根据本实施方式，在通信时间变长的情况下，传输模型有时会变化，所以通过通信中变更发送方法，即使在通信中传输模型变化了的情况下，也可实现接收质量的提高和传输速度的高速化的并存。

再者，实施方式3及实施方式4中关于OFDM方式进行了说明，但并非仅限于此。例如，即使增加扩频部，使用了频谱扩频方式的OFDM方式也可同样实施。又如，即使于OFDM方式以外的多载波方式也可同样实施。

(实施方式5)

从实施方式1至实施方式4，说明了将使用了时空间块符号或时空间格结构符号的方式作为发送方法X，使用了如公式(2)所示将互相不同的多个数据同时传输的方式作为发送方法Y的情况，但本发明的实施方式5中，说明作为与时空间块符号及时空间格结构符号不同的发送方法X，得以获得周期性延迟分集(CDD：CyclicDelay Diversity)等的分集增益的发送方法。

以下，以图23说明CDD。图23为表示使用12符号实行CDD时的帧结构。在该图中，发送信号A及发送信号B为从不同的天线得以发送的帧，例如，发送信号A从图4所示的天线202发送，发送信号B从图4所示的天线203发送。

发送信号A以使用于CDD的符号Sy1、Sy2、…、Sy11、Sy12依次构成，各自的符号于时间i+1、i+2、…、i+11、i+12发送。

发送信号B以发送信号A的符号的排列得以于6符号巡回移动，以Sy7、Sy8、…、Sy5，Sy6依次构成，各自的符号于时间i+1、i+2、…、i+11、i+12发送。

通过取得如此的帧结构，接收装置中由于等化器可获得分集增益，数据的接收质量提高。因而，CDD比发送方法Y传输速度低，但接收质量可以较好。因此，作为和时空间块符号、时空间格结构符号相同的发送方法，即使使用CDD也可从实施方式1实施至实施方式4。

(实施方式6)

实施方式5中，说明了作为发送方法X、使用了与时空间块符号及时空间格结构符号不同的CDD的方式，本发明的实施方式6中，进而就将称为于MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)系统的固有模式的通信模式设为发送方法X的情况进行说明。

MIMO系统中，不仅是接收局，于发送局也为两局间的传输信道估计结果的信道状态信息(Channel State Information，信道状态信息)已知的情况时，发送局使用发送信道特征矢量(channelsignature vector)，将矢量化了的信号通过发送阵列天线对接收局发送，进而于接收局从接收阵列天线的接收信号，使用得以对应于发送信道特征矢量的接收信道特征矢量，可实现检测发送信号并解调的通信方法。

对于该MIMO系统，作为将通信空间构成有多个信道的信号复用传输的通信模式，存在利用了信道行列的特别矢量(singularvector)或固有矢量(eigen vector)的固有模式(eigenmode)(例如，文献“于MIM0信道的固有电子束空间分割复用(E-SDM)方式”电子信息通信学会，信学技报RCS2002-53，于2002年5月中发表。)。

该固有模式是将这些特别矢量或固有矢量作为信道特征矢量而利用的方法。此处信道行列是将发送阵列天线的各天线元件和接收阵列天线的天线元件的全部或一部分间的组合的复数信道系数设为要素的行列。

图24是表示MIMO系统使用了代表固有模式的电子束空间模式信道复用通信系统的结构。首先，说明基站装置2300。复用帧生成部2301将输入了的发送数据系列，为向复用信道映射而生成多个发送帧，将生成了的多个发送帧输出至矢量复用部2303。

发送信道解析部2302基于基站装置2300和通信终端装置2310间的信道状态信息，为构成复用信道而算出多个发送信道特征矢量。发送信道解析部2302是将算出了的发送信道特征矢量输出至矢量复用部2303。

矢量复用部2303是将从复用帧生成部2301输出了的各个发送帧乘以从发送信道解析部2302输出了的不同信道特征矢量而合成。矢量复用部2303是将合成了的信号以发送阵列天线2304对通信终端装置2310进行发送。

其次，说明通信终端装置2310。接收信道解析部2311基于基站装置2300和通信终端装置2310间的信道状态信息，为将复用了的发送信号分离而算出多个接收信道特征矢量。接收信道解析部2311将算出了的多个接收信道特征矢量向复用信号分离部2313输出。

复用信号分离部2313是通过将以接收阵列天线2312接收了的信号(接收信号)乘以从接收信道解析部2311输出了的各个信道特征矢量，生成多个接收帧。复用信号分离部2313将生成了的多个接收帧向多帧合成部2314输出。

多帧合成部2314是将映射于复用信道的信号合成而获得接收数据系列。

此处，将基站装置2300作为具有转换发送方法X和发送方法Y发送的机能者，图25是表示基站装置2300具有的发送装置的结构。但是，图25和图5共通的部分，标注和图5相同的符号，省略其详细说明。

在图25中，发送方法要求信息表示发送方法X、即固有模式的情况时，信号处理部2401使用从通信对象(通信终端装置2310)的信道状态信息，实施上述的信号处理。另一方面，发送方法要求信息表示发送方法Y，即如公式(2)所示的发送方法的情况时，信号处理部2401不实施信号处理，将信号S5作为信号S110输出，将信号S9作为信号S111输出。

如此，通过使用固有模式，接收装置中将直接波置于支配性的接收环境，可获得良好的接收质量。因此，作为和时空间块符号、时空间格结构符号相同的发送方法，即使使用固有模式也可从实施方式1实施至实施方式4。

(实施方式7)

本发明的实施方式7中，说明使用了相对于实施方式6说明了的固有模式的发送方法和如公式(2)所示的发送方法间的转换方法。

一般所知的通信形态中存在图26A所示的一对多型的通信形态、图26B所示的一对一型的通信形态，以及图26C所示的一对一型的通信形态。

图26A表示基站同时和多个通信终端通信，图26B表示两台通信终端通信的情况。同样，图26C表示基站和一台通信终端通信的情况。

可是，固有模式中考虑到以下作为应该改善处。第一，由于必须从通信对象取得信道状态信息，所以和多个通信对象通信的情况时，必须从该多个通信对象分别取得信道状态信息，由此数据的传输效率降低。第二，对于多个通信对象形成固有电子束时，必须进行复杂的信号处理。

由此，存在多个通信对象的一对多型的通信形态中，使用固有模式不太好。因而，较好的是固有模式于一对一型的通信形态使用。即，通过于一对一型的通信形态使用固有模式，可不考虑上述固有模式应该改善处，比起使用如公式(2)所示的发送方法(发送方法Y)实现传输速度的更高速化、接收质量的进一步提高。但是，根据通信对象数转换发送方法中，由于有必要向通信对象发送本机通信中的通信对象的数量，所以必须于发送帧插入“通信对象数的信息”的符号。

在将发送方法设定后，如从实施方式1至实施方式4中所说明了的，通过变更调制方式，可实现数据传输速度和传输质量的并存。再者，发送方法的设定设为使用从实施方式1至实施方式4中说明了的方法。

此处，就图27说明如上述的根据通信对象数而转换发送方法的情况的进一步效果。如图27所示，在两台通信终端A及B通信中的基站的小区内，其他通信终端C及D的两台可以固有模式通信。这是由于使用了固有模式的发送方法形成向通信对象的固有电子束，可不干扰基站或其他通信终端A及B。但是，如图28所示，在使用了固有模式通信的通信终端C及D干扰了进行发送方法Y的通信局(图28中，基站、通信终端A及B)的情况时，可以将强制性结束使用了固有模式的通信(固有电子束通信)的插入模式于基站的发送信号设定。

其次，说明基站装置和通信终端装置的通信程序。图29为表示基站装置和通信终端装置的通信程序的时序图。该图的ST2801，通信终端装置对于基站装置要求通信开始的同时，进行发送方法(如使用了固有模式的发送方法或如公式(2)所示的发送方法)的要求，基站装置接受该要求。对于通信终端装置所要求的发送方法，通信终端装置希望和通信对象一对一(point-to-point，peer-to-peer)通信的情况时，特别设为使用了固有模式的发送方法。

然后，基站装置根据现在的通信形态转换发送方法。即根据是否进行着一对多通信而转换发送方法。具体而言，对于进行一对多通信的情况，决定为如公式(2)所示的发送方法；仅和接受了要求的通信终端装置的通信(一对一型)的情况，决定为使用了固有模式的发送方法；至于ST2802，将该决定了的任一个发送方法通知通信终端装置。

于ST2803，通信终端装置提出适合于决定了的发送方法的调制方式的要求，基站装置接受该要求。

于ST2804，基站装置基于发送了的调制方式要求信息，决定调制方式，将决定了的调制方式通知通信终端装置。

于ST2805，基站装置使用ST2802通知了的发送方法及ST2804通知了的调制方式，将数据发送至通信终端装置。

于ST2806，使用已由ST2805的数据通信使用了的通信方式及调制方式，通信终端装置将数据对于基站装置发送。

于ST2807，基站装置向通信终端装置通知通信结束，通信终端装置接受该通知，通信结束。

如此，根据本实施方式，通过一对一通信中设为使用了作为发送方法X的固有模式的发送方法、于一对多通信中设为作为发送方法Y的如公式(2)所示的发送方法，可提高作为系统的数据传输速度及传输质量的双方。

再者，在上述各实施方式中，作为接收装置是以通信终端装置为例，作为发送装置是以基站装置为例说明的，但本发明并不仅限于此，通信终端装置可作为发送装置，基站装置也可作为接收装置而作用。又如，上述各实施方式，是接收装置决定发送方法及调制方式，但本发明并不仅限于此，发送装置也可通过从接收装置得到固有值及接收电场强度的通知，决定发送方法及调制方式。

又如，于上述各实施方式，将以发送方法X发送的数据符号作为SyA和SyA的复共轭的SyA^*发送，但本发明并不仅限于此，例如可反复发送SYA。

又如，上述各实施方式是将发送天线数及接收天线数分别作为两根说明的，但本发明并不仅限于此，也可将发送天线数及接收天线数分别设为大于或等于三根。此时，基站装置发送装置的天线前段的发送处理部(例如，调制部、扩频部、无线部、放大器等)不用说成为对应于发送天线数的数量。对于通信终端装置的接收装置也是相同。也可从大于或等于三根的天线中选择任意的多根天线。

例如，也可将发送天线数设为四根，从四根天线发送四系统的调制信号。此时，如设为使用了时空间符号的发送方法A、未使用时空间符号的发送方法B，则可任意选择将发送天线数设为两根时的发送方法X及发送方法Y、进而发送方法A、发送方法B的任一发送方法。再者，即使发送方法X及发送方法Y的调制级数的最大值大于发送方法A及发送方法B的调制级数的最大值，也不影响通信终端装置的电路结构的复杂性。

另外，也可将多根天线作为一组天线操作。即，天线202或天线203也可分别为多根天线。

本发明的发送方法包括：具有多根天线的发送装置决定将含有相同数据的多个信号从多根天线分别发送的第1发送方法和将含有互相不同的数据的多个信号从多根天线分别发送的第2发送方法中的任一的发送方法决定步骤；决定多个调制方式中任一的调制方式的决定步骤；以及根据和通信对象的通信程序，控制是否进行于上述发送方法决定步骤及上述调制方式决定步骤的决定处理的控制步骤。

根据该方法，通过将转换耐错性较强的第1发送方法和数据传输速度较快的第2发送方法及转换调制方式根据和通信对象的通信程序而进行，可提高数据传输效率。

本发明的发送方法对于上述方法，设定上述控制步骤以数据发送中发送方法决定步骤不进行决定处理，仅调制方式决定步骤进行决定处理的方式而控制。

根据该方法，由于成为数据发送中不将决定发送方法和调制方式的双方都决定即不都进行变更，较之发送方法和调制方式都变更的情况，较少处理即可，所以可避免系统的处理负担增大。

本发明的发送方法对于上述方法中，以适用于上述第1发送方法的调制方式和适用于上述第2发送方法的调制方式的调制级数的最大值相同的方式设定。

根据该方法，由于调制级数越大则调制信号的振幅变动范围越大，与此对应的放大器的耗电也为调制信号的振幅变动范围越大则越大，通过将第1发送方法和第2发送方法中的任一个方法都适用的调制级数的最大值设为相同，可抑制放大器耗电的增大。

本发明的发送方法对于上述方法中，将上述第1发送方法或上述第2发送方法的决定基于传输路径进行。

根据该方法，第2发送方法由于通过接收直接波、接收质量恶化的可能性变高，所以通过基于传输路径决定第1或第2发送方法，可于接收直接波情况时以使用第1发送方法避免接收质量的恶化，可于不接收直接波的情况时，使用第2发送方法提高数据的传输效率。

本发明的发送方法对于上述方法，以于上述发送方法决定步骤于通信开始时使用的发送方法预先得以决定，于上述调制方式决定步骤于通信开始时使用的调制方式预先得以决定的方式设定。

根据该方法，例如通过将耐错性较强的发送方法和调制方式于通信开始时强制性适用，可简化从通信开始至数据发送的通信程序，接收端可确实地解调通信开始后不久的数据。

本发明的发送方法对于上述方法，设定上述控制步骤以长于上述调制方式决定步骤进行决定处理的时间间隔、发送方法决定步骤进行决定处理的方式而控制。

根据该方法，当通信时间变长的情况下，传输模型有时也会变化，所以通过以长于调制方式变更的时间间隔变更发送方法，即使于通信中传输模型变化了的情况，也可实现接收质量提高和传输速度高速化的并存。

本发明的发送方法于上述方法，以上述发送方法决定步骤将周期性延迟分集作为上述第1发送方法而使用的方式设定。

本发明的发送方法于上述方法，以上述发送方法决定步骤将于MIMO系统将信道行列的特别矢量或固有矢量作为信道特征矢量而利用的固有模式作为上述第1发送方法而使用的方式设定。

根据这些方法，通过将第1发送方法设为使用周期性延迟分集或使用固有模式的发送方法，可提高数据传输效率。

本发明的发送方法于上述方法，以上述发送方法决定步骤根据通信对象数而转换上述第1发送方法和上述第2发送方法的方式设定。

根据该方法，例如，通信对象数为一的情况，通过设为使用了固有模式的发送方法，可降低对其他通信局的干扰，通信对象数为多个的情况，通过设为第2发送方法，可避免数据传输效率的低下。

本发明的通信系统是采用以下结构，即于包括具有多根天线的发送装置和接收从该发送装置的多根天线发送的信号的接收装置的无线通信系统中；上述接收装置包括：传输路径估计单元，关于从发送装置的多根天线得以发送了的信号估计传输路径；发送方法要求单元；基于估计了的传输路径决定将含有相同数据的多个信号从多根天线分别发送的第1发送方法，和将含有互相不同的数据的多个信号从多根天线分别发送的第2发送方法中的任一个方法，将决定了的发送方法向上述发送装置要求；调制方式要求单元；基于估计了的传输路径、决定多个调制方式中的任一个方式、将决定了的调制方式向上述发送装置要求；以及控制单元，根据和上述发送装置间的通信程序，控制是否进行上述发送方法要求单元及调制方式要求单元的要求处理；上述发送装置包括：生成单元，生成与从上述接收装置得以要求的发送方法相对应的信号；以及发送处理单元，以从上述接收装置得以要求的调制方式调制由上述生成单元生成了的信号，将调制后的信号从各天线发送。根据该结构，通过分别基于传输路径估计单元的估计结果而实行耐错性较强的第1发送方法和数据传输速度较快的第2发送方法的转换及调制方式的转换，可提高数据的传输效率和接收质量。

本发明的发送装置采用以下结构，即包括：多个发送天线；发送方法决定单元，决定将含有相同数据的多个信号从多根天线分别发送的第1发送方法，和将含有互相不同的数据的多个信号从多根天线分别发送的第2发送方法间的任一方法；调制方式决定单元决定多个调制方式中的任一方式；控制单元，根据和通信对象的通信程序，控制是否进行于上述发送方法决定单元及调制方式决定单元的决定处理；以及发送处理单元，将适用上述决定了的发送方法及调制方式的信号从上述多根天线发送。

根据该结构，通过根据和通信对象的通信程序转换耐错性较强的第1发送方法和数据传输速度较快的第2发送方法及转换调制方式，可提高数据传输效率。

本发明的发送装置基于上述结构，采用上述控制单元以数据发送中发送方法决定单元不进行决定处理，仅调制方式决定单元进行决定处理的方式而控制的结构。

根据该结构，变化为数据发送中不将发送方法和调制方式的双方都决定、即不都进行变更，较之发送方法和调制方式都变更的情况，以较少处理即可，所以可避免系统的处理负担增大。

本发明的发送装置于上述结构中，采用上述发送处理单元将适用于上述第1发送方法的调制方式和适用于上述第2发送方法的调制方式设为调制级数的最大值相同的调制方式的结构。

根据该结构，调制级数越大调制信号的振幅变动范围越大，与此对应的放大器的耗电也是调制信号的振幅变动范围越大而越大，所以通过将适用于第1发送方法和第2发送方法间的双方的调制级数的最大值设为相同，可抑制放大器的耗电增大。

本发明的发送装置于上述结构中，采用于上述发送方法决定单元预先决定通信开始时使用的发送方法，于上述调制方式决定单元预先决定通信开始时使用的调制方式的结构。

根据该结构，通过例如将耐错性较强的发送方法和调制方式于通信开始时强制性适用，可简化从通信开始至数据发送的通信程序，接收端可确实地解调通信开始后不久的数据。

本发明的发送装置对于上述结构，采用上述控制单元以发送方法决定单元以长于上述调制方式决定单元进行决定处理的时间间隔进行决定处理的方式来控制的结构。

根据该结构，由于通信时间变长的情况时，传输模型有时会变化，所以通过以长于调制方式变更的时间间隔而变更发送方法，即使通信中传输模型变化了的情况时，也可实现接收质量提高和传输速度高速化的并存。

本发明的发送装置对于上述结构中，采用上述发送方法决定单元将周期性延迟分集作为上述第1发送方法而使用的结构。

本发明的发送装置对于上述结构中，采用上述发送方法决定单元将于MIMO系统将信道行列的特别矢量或固有矢量作为信道特征矢量而利用的固有模式设为上述第1发送方法而使用的结构。

根据这些结构，通过将第1发送方法设为使用周期性延迟分集或使用固有模式的发送方法，可提高数据传输效率。

本发明的发送装置对于上述结构中，采用上述发送方法决定单元根据通信对象数而转换上述第1发送方法和上述第2发送方法的结构。

根据该结构，例如，通信对象数为一的情况，通过设为使用了固有模式的发送方法，可减低对其他通信局的干扰；于通信对象数为多个情况，通过设为第2发送方法，可避免数据传输效率的低下。

本发明的接收装置采用以下结构，即，包括：发送方法决定单元，决定将含有相同数据的多个信号从多根天线分别发送的第1发送方法，和将含有互相不同的数据的多个信号从多根天线分别发送的第2发送方法间的任一方法；调制方式决定单元，决定多个调制方式间的任一方式；控制单元，根据和通信对象的通信程序，控制是否进行上述发送方法决定单元及调制方式决定单元的决定处理；以及要求单元，将决定了的发送方法及调制方式向通信对象要求。

根据该结构，通过根据和通信对象的通信程序而进行耐错性较强的第1发送方法和数据传输速度较快的第2发送方法的转换及调制方式的转换，可提高数据传输效率。

本发明的接收装置对于上述结构中，采用上述控制单元以数据接收中发送方法决定单元不进行决定处理，仅调制方式决定单元进行决定处理的方式控制的结构。

根据该结构，由于通过数据接收中不将发送方法和调制方式的双方都决定，即不都进行变更，较之发送方法和调制方式都变更的情况，以较少的处理即可，所以可避免系统的处理负担增大。

本发明的接收装置对于上述结构中，采用还包括关于接收了的信号估计传输路径及接收电场强度，或其中任一方的传输路径估计单元；其中，上述发送方法决定单元基于由上述传输路径估计单元估计了的估计结果决定发送方法的结构。

根据该结构，要求单元通过基于关于接收了的信号估计了的传输路径及/或接收电场强度，决定耐错性较强的第1发送方法和数据传输速度较快的第2发送方法间的任一方法，可提高数据的传输效率和接收质量。

本发明的接收装置对于上述结构中，采用适用于上述第1发送方法的调制方式和适用于上述第2发送方法的调制方式的调制级数的最大值相同的结构。

根据该结构，调制级数越大调制信号的振幅变动范围越大，与此对应的放大器的耗电也随着调制信号的振幅变动范围的变大而变大，所以通过将第1发送方法和第2发送方法的任一都适用的调制级值的最大值设为相同，可抑制发送装置的放大器的耗电增大。又由于接收装置，可不处理振幅变动范围较大的信号，可实现电路结构的简化。

根据本发明，发送装置包括多根天线，基于发送接收间的传输路径而决定含有相同数据的多个信号从多根天线分别发送的第1发送方法和将含有互相不同的数据的多个信号从多根天线分别发送的第2发送方法中的任一方法，决定多个调制方式中任一方式时，通过从通信开始至结束发送方法和调制方式中，仅决定调制方式，可同时提高数据的传输速度及接收质量。

本说明书是根据2003年6月30日申请的第2003-188898号及2004年6月28日申请的第2004-190418号日本专利。其内容全部包含于此作为参考。

产业上利用的可能性

本发明可以适用具有多根天线的基站装置及通信终端装置。

Claims (22)

1.一种发送方法，包括：

发送方法决定步骤，具有多根天线的发送装置决定将含有相同数据的多个信号从多根天线分别发送的第1发送方法和将含有互相不同数据的多个信号从多根天线分别发送的第2发送方法中的任一方法；

调制方式决定步骤，决定多个调制方式中任一方式；以及

控制步骤，根据和通信对象的通信程序，控制是否进行上述发送方法决定步骤及上述调制方式决定步骤的决定处理。

2.如权利要求1所述的发送方法，其中，上述控制步骤以数据发送中上述发送方法决定步骤不进行决定处理，仅上述调制方式决定步骤进行决定处理的方式而控制。

3.如权利要求1所述的发送方法，其中，适用于上述第1发送方法的调制方式和适用于上述第2发送方法的调制方式的调制级数的最大值相同。

4.如权利要求1所述的发送方法，其中，上述发送方法决定步骤是基于传输路径而进行上述第1发送方法或上述第2发送方法的决定。

5.如权利要求1所述的发送方法，其中，于上述发送方法决定步骤于通信开始时使用的发送方法预先得以决定，于上述调制方式决定步骤于通信开始时使用的调制方式预先得以决定。

6.如权利要求1所述的发送方法，其中，上述控制步骤，以发送方法决定步骤以长于上述调制方式决定步骤进行决定处理的时间间隔进行决定处理的方式而控制。

7.如权利要求1所述的发送方法，其中，上述发送方法决定步骤将周期性延迟分集作为上述第1发送方法而使用。

8.如权利要求1所述的发送方法，其中，上述发送方法决定步骤将于MIMO系统将信道行列的特别矢量或固有矢量作为信道特征矢量而利用的固有模式作为上述第1发送方法而使用。

9.如权利要求8所述的发送方法，其中，上述发送方法决定步骤根据通信对象数而转换上述第1发送方法和上述第2发送方法。

10.一种无线通信系统，其包括具有多根天线的发送装置和接收从该发送装置的多根天线发送的信号的接收装置，其中，

上述接收装置包括：

传输路径估计单元，关于从发送装置的多根天线得以发送了的信号估计传输路径；

发送方法要求单元，基于估计了的传输路径决定将含有相同数据的多个信号从多根天线分别发送的第1发送方法，和将含有互相不同的数据的多个信号从多根天线分别发送的第2发送方法中的任一方法，将决定了的发送方法向上述发送装置要求；

调制方式要求单元，基于估计了的传输路径，决定多个调制方式中的任一方式，将决定了的调制方式向上述发送装置要求；以及

控制单元，根据和上述发送装置间的通信程序，控制是否进行上述发送方法要求单元及调制方式要求单元的要求处理；

上述发送装置包括：

生成单元，生成对应于从上述接收装置得以要求的发送方法的信号；以及

发送处理单元，以从上述接收装置得以要求的调制方式调制由上述生成单元生成了的信号，将调制后的信号从各天线发送。

11.一种发送装置，包括：

多个发送天线；

发送方法决定单元，决定将含有相同数据的多个信号从多根天线分别发送的第1发送方法，和将含有互相不同的数据的多个信号从多根天线分别发送的第2发送方法间的任一方法；

调制方式决定单元，决定多个调制方式中的任一方式；

控制单元，根据和通信对象的通信程序，控制是否进行于上述发送方法决定单元及调制方式决定单元的决定处理；以及

发送处理单元，将适用上述决定了的发送方法及调制方式的信号从上述多根天线发送。

12.如权利要求11所述的发送装置，其中，上述控制单元以数据发送中发送方法决定单元不进行决定处理，仅调制方式决定单元进行决定处理的方式控制。

13.如权利要求11所述的发送装置，其中，上述发送处理单元将适用于上述第1发送方法的调制方式和适用于上述第2发送方法的调制方式设为调制级数的最大值相同的调制方式。

14.如权利要求11所述的发送装置，其中，于上述发送方法决定单元预先决定通信开始时使用的发送方法，于上述调制方式决定单元预先决定通信开始时使用的调制方式。

15.如权利要求11所述的发送装置，其中，上述控制单元以发送方法决定单元以长于上述调制方式决定单元进行决定处理的时间间隔进行决定处理的方式控制。

16.如权利要求11所述的发送装置，其中，上述发送方法决定单元将周期性延迟分集作为上述第1发送方法使用。

17.如权利要求11所述的发送装置，其中，上述发送方法决定单元将于MIMO系统将信道行列的特别矢量或固有矢量作为信道特征矢量而利用的固有模式作为上述第1发送方法而使用。

18.如权利要求17所述的发送装置，其中，上述发送方法决定单元根据通信对象数转换上述第1发送方法和上述第2发送方法。

19.一种接收装置，包括：

发送方法决定单元，决定将含有相同数据的多个信号从多根天线分别发送的第1发送方法，和将含有互相不同的数据的多个信号从多根天线分别发送的第2发送方法间的任一方法；

调制方式决定单元，决定多个调制方式间的任一方式；

控制单元，根据和通信对象的通信程序，控制是否进行于上述发送方法决定单元及调制方式决定单元的决定处理；以及

要求单元，将决定了的发送方法及调制方式向通信对象要求。

20.如权利要求19所述的接收装置，其中，上述控制单元以数据接收中发送方法决定单元不进行决定处理，仅调制方式决定单元进行决定处理的方式控制。

21.如权利要求19所述的接收装置，还包括：关于接收了的信号估计传输路径及接收电场强度，或其中任一方的传输路径估计单元；其中，

上述发送方法决定单元基于由上述传输路径估计单元估计了的估计结果决定发送方法。

22.如权利要求19所述的接收装置，其中，适用于上述第1发送方法的调制方式和适用于上述第2发送方法的调制方式的调制级数的最大值相同。

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