CN1829102A - 移动通信用接收装置、发送装置、接收方法以及发送方法 - Google Patents

移动通信用接收装置、发送装置、接收方法以及发送方法 Download PDF

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Abstract

移动通信用接收装置、发送装置、接收方法以及发送方法。本发明的课题是提供一种可以根据收发设备间的环境和通信要求条件有效地切换无线方式的移动通信用接收装置等。作为解决手段，具有：无线方式参数存储部，其存储无线方式固有的特性；无线方式估计部，其根据接收信号估计无线方式固有的特性，从上述无线方式参数存储部所存储的多个无线方式中选择上述接收信号的无线方式；以及解调部，其根据所选择的无线方式进行解调。

Description

移动通信用接收装置、发送装置、接收方法以及发送方法
技术领域
本发明涉及移动通信用接收装置、移动通信用发送装置、移动通信用接收方法以及移动通信用发送方法，涉及根据收发设备间的环境和通信要求条件来高效地切换无线方式的技术。
背景技术
在以往的移动通信系统中，TDMA(Time Division Multiple Access：时分多址)、CDMA(Code Division Multiple Access：码分多址)等传输方式和载频、信号带宽等无线参数由PDC(Personal Digital CellularTelecommunication System：个人数字蜂窝通信系统)方式、无线LAN(Local Area Network：局域网)方式等各移动通信系统来决定，发送机和接收机根据固定地决定的无线参数来进行通信。在该情况下，例如，配备了具有PDC方式的功能的便携式终端的用户，在使用PDC方式的移动通信系统中不存在空闲信道的情况下，即使其它的无线LAN方式等的移动通信系统中存在空闲信道，也不能进行通信。
因此，关于在发送机和接收机中准备与多个移动通信系统对应的电路来切换进行通信的系统的方法，在国内，对PDC方式和PHS(PersonalHandyphone System：个人手持系统)方式的2个移动通信系统进行切换的便携式终端已经得以商用化。然而，由于该方法在开始通信时使用控制信号向接收侧通报所使用的移动通信系统，所以，伴随有因发送控制信号而引起的传输效率的下降。
另外，在无线LAN方式中，多个用户或系统利用无需获得许可的被称为ISM波段(Industry Science Medical band：工业科学医疗波段)的在工业/科学/医疗用设备中使用的频带，但是，像这样在多个用户或系统共享同一频带的情况下，需要避免通信冲突的技术。因此，在无线LAN方式中利用被称为CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access withCollision Avoidance：载波监听多重访问/冲突避免)的访问控制方式来避免通信冲突，但是，通过容许某种程度的冲突(干扰)而使接收机具有干扰消除功能，可以提高整体的频率利用效率。
这里，作为干扰消除器，公知的有不使用干扰信号的无线参数的方法和使用干扰信号的无线参数的方法，但是，一般是使用干扰信号的无线参数的方法的干扰消除特性好。在接收机中识别干扰信号的无线参数时，可以利用控制信号来进行通知，但是，可以考虑到与共享同一频带的其它用户或其它系统共同使用控制信号是困难的。由此可以考虑到在接收机中识别有可能被其它用户使用的各种无线方式时，使用控制信号是困难的。
因此，在非专利文献1、2中研究了不使用控制信号而估计无线方式的方式(盲估计方式)，并示出了如下的方法：利用接收信号的相关特性对AM(Amplitude Modulation：调幅)信号或FM(Frequency Modulation：调频)信号等模拟调制信号和BPSK(Binary Phase Shift Keying：二相相移键控)调制或QPSK(Quadrature Phase Shift Keying：正交相移键控)调制等的数字调制信号进行识别。然而，随着移动通信方式的高度化和多样化，已经具有非常多的无线方式，所以，从所有的无线方式中高精度地估计所使用的无线方式非常困难。
[非专利文献1]W.Gardner，“Spectral Correlation of ModulatedSignals：Part I-Analog Modulation，”IEEE Transactions onCommunicaition，Volume 35，No.6 pp.584-594 June 1987.
[非专利文献2]W.Gardner，W.Brown，and C.Chen，“SpectralCorrelation of Modulated Signals：Part II-Analog Modulation，”IEEE Transactions on Communicaition，Volume 35，No.6 pp.595-601June 1987.
如上所述，在以往的移动通信方式中，存在的缺点是，由于使用针对各移动通信系统固定地决定的无线参数，所以不是根据通信的要求和环境来使用控制信号，不能高效地切换发送方法。另外，还存在的缺点是，即使使用以往的盲估计方式来切换发送方法，也不能高精度地估计无线方式。
发明内容
本发明就是鉴于以往的问题点而提出的，其目的在于提供一种能够根据收发设备间的环境和通信的要求条件来高效地切换无线方式的移动通信用接收装置、移动通信用发送装置、移动通信用接收方法以及移动通信用发送方法。
为了解决上述课题，如本发明之一所述，以下述的移动通信用接收装置为主旨，该移动通信用接收装置的特征在于，具有：无线方式参数存储部，其存储无线方式固有的特性；无线方式估计部，其根据接收信号估计无线方式固有的特性，从上述无线方式参数存储部所存储的多个无线方式中选择上述接收信号的无线方式；以及解调部，其基于所选择的无线方式进行解调。这样，由于不使用控制信号就能在接收机中识别发送机中的无线方式，因此，可以防止控制信号所引起的传输效率的降低。另外，由于不需要将现存的所有无线方式作为对象来进行估计，而是将有可能在发送机中使用的无线方式的参数事先存储到接收机中，并从中选择无线方式，所以可以高精度地估计无线方式。
另外，根据本发明之二所述，具有：误差检测部，其对上述解调部的解调结果中包含的误差进行检测，在检测到上述解调部的解调结果存在误差时，由上述无线方式估计部再次进行无线方式的选择，并由上述解调部根据所选择的无线方式再次进行解调。这样，可以降低无线方式的选择误差。
另外，根据本发明之三所述，具有：干扰发送机无线方式估计部，其从上述无线方式参数存储部所存储的多个无线方式中估计出干扰信号的无线方式；以及干扰消除部，其根据所估计的干扰信号的无线方式，从接收信号中除去干扰信号成分。这样，对于干扰信号的信息，不必使用控制信号等，就可以从接收信号中除去干扰信号，可以改善接收信号的质量。
另外，根据本发明之四所述，上述无线方式估计部分级地依次进行中心载频的估计、信号带宽的估计、双工方式的估计、传输方式的估计、多天线发送方式的估计、调制方式和信道编码率的估计。这样，可以有效地估计无线方式。
另外，根据本发明之五所述，以下述的移动通信用发送装置为主旨，该移动通信用发送装置的特征在于，具有：从未使用频率或干扰少的频率等中选择中心载频的单元；根据所需传输速率、QoS、干扰状况等选择信号带宽的单元；根据可用信号带宽、干扰状况等选择双工方式的单元；根据使用信号带宽、干扰状况等选择传输方式的单元；根据收发机中的天线数、信道相关度、SINR等选择多天线发送方式的单元；以及根据SINR选择调制方式和信道编码率的单元，根据传播环境、所需传输速率、所需QoS，适当地改变发送信号的无线参数。这样，可以选择与环境对应的无线参数来进行发送，可以有效地利用频率。
另外，根据本发明之六所述，以下述的移动通信用接收方法为主旨，该移动通信用接收方法的特征在于，利用接收信号计算似然度，分级地依次估计预先存储的多个无线方式中被使用的可能性高的无线参数。这样，可以进行考虑到了发送侧的无线参数选择中的亲和性的高精度无线参数估计。
另外，根据本发明之七所述，以下述的移动通信用发送方法为主旨，该移动通信用发送方法的特征在于，根据传播环境和干扰状况，分级地依次选择用于发送的中心载频、信号带宽、双工方法、传输方式、多天线发送方式、调制方式、信道编码率。这样，与从所有组合中选择无线参数的情况相比，可以有效地决定无线参数。
另外，根据本发明之八所述，根据传播环境和干扰状况，对选择进行发送的无线参数的优先顺序进行切换。这样，可以更有效地选择与环境和所需条件对应的无线参数。
另外，根据本发明之九所述，可以根据干扰信号的无线方式，选择进行发送的无线参数。这样，可以改善接收机中的干扰消除特性。
在本发明的移动通信用接收装置、移动通信用发送装置、移动通信用接收方法、以及移动通信用发送方法中，可以根据环境有效地切换发送无线参数，在接收机中高精度地估计无线方式，以进行解调，并且可以根据收发机之间的环境和通信所需条件有效地切换无线方式。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的发送机和接收机的结构图。
图2是本发明的第2实施方式的发送机和接收机的结构图。
图3是本发明的第3实施方式的发送机和接收机的结构图。
图4是表示在本发明的第4实施方式的发送机中，分级地决定无线参数的处理的图。
图5是表示在本发明的第5实施方式的发送机中，分级地决定无线参数的处理的图。
图6是表示在本发明的第6实施方式的发送机中，分级地决定无线参数的处理的图。
图7是本发明的第7实施方式的发送机的结构图。
图8是表示本发明的第8实施方式的接收机中的无线参数估计处理的图。
图9是表示OFDM信号中的周期自相关函数的值的图。
图10是表示CFDM信号中的周期自相关函数的值的图。
图11是表示OFDM信号的检出率的图。
图12是表示BPSK调制信号中的周期自相关函数的值的图。
图13是表示QPSK调制信号中的周期自相关函数的值的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。
<第1实施方式>
图1是本发明的第1实施方式的发送机和接收机的结构图。在图1中，发送机1具有天线101，在无线方式A、B、…中切换无线方式来进行发送。另外，接收机2具有：根据天线21接收的信号来估计无线方式的无线方式估计部22、存储与多个无线方式A、B、…对应的无线参数的无线参数存储部23、根据无线方式估计部22所估计的无线方式对来自天线21的接收信号进行解调的解调部24。
在发送机1中，根据所需传输速率、传输质量等的QoS(Quality ofService：服务质量)、传播环境等来切换无线方式。这里，作为构成无线方式的参数，有：
(1)中心载频
(2)信号带宽
(3)TDD(Time Division Duplexing：时分双工)/OFDM(FrequencyDivision Duplexing：频分双工)等双工方式
(4)单载波TDMA/OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing：正交频分复用)/CDMA等传输方式
(5)BF(Beam Forming：指向性发送)/STC(Space Time Coding：空时编码)/E-SDM(Eigenmode-Space Division Multiplexing：使用固有波束的空分复用)/SDM(Space Division Multiplexing：空分复用)等多天线收发方式
(6)BPSK/QPSK等调制方式
(7)信道编码率等。
另外，在使用了CDMA的情况下，进行扩频因子的切换，在使用了OFDM的情况下，进行副载波数和保护间隔长度的切换。
这样，在发送机1中，通过根据所需传输速率、QoS、传播环境等来对这些无线方式进行切换，可以进行频率利用效率很高的通信。
然后，在接收机2中，由无线方式估计部22使用所接收的信号进行上述无线参数的估计，由解调部24使用所估计的无线参数进行解调。这里，在接收机2中，将有可能在发送机1中选择的无线方式参数保持在无线参数存储部23中，无线方式估计部22从中选择被使用的可能性最大的无线方式。然后，根据所选择的无线方式中的无线参数，在解调部24中进行解调。在无线方式估计部22使用以往技术的非专利文献1、2所示的方法来估计无线方式，而不使用无线参数存储部23的情况下，由于必须将现有的所有无线方式作为对象来进行估计，所以，不能进行高精度的估计。在本发明中，事先在接收机2中存储可能被发送机1使用的无线方式的参数，从中选择无线方式。在这种情况下，由于从有限的几个无线方式中进行选择，所以与将现有的所有无线方式作为对象的情况相比，可以提高估计精度。
作为具体的发送机1中的无线方式的切换的一例，对于中心载频，在来自其它的发送机的干扰大的情况下，切换成其它的中心载频。另外，当在移动通信中成为问题的衰落变动的衰落变动速度较大时，进行将中心载频切换成较低频率等处理。表示衰落变动速度的最大多普勒频率fD由V/λ(V：移动速度、λ：波长)定义，但是，由于降低中心载频而增大了波长λ，所以，最大多普勒频率fD变小。其结果，可以减轻因衰落变动而引起的特性劣化。
关于信号带宽，根据从上层通知给发送机的所需传输速率来决定信号带宽。这里，在具有来自其它发送机的干扰的情况下，进行如下的处理：确定信号带宽以使得不产生干扰，或者在判断为即使产生干扰也没有问题之后确定信号频带。
关于TDD/FDD的切换，在进行无线设备间的双向通信时，考虑到来自其它无线设备的干扰等环境，在各方向的通信能够确保信号频带的情况下，选择FDD，在不能确保信号频带的情况下，选择使用同一信号频带的TDD。另外，在使用TDD的情况下，必须在进行各方向的通信之间设置被称为保护时间(guard time)的用于避免冲突的无发送区间，该保护时间会导致传输效率降低。对于该保护时间，在收发机之间的距离较大时，必须设定长的间隔。因此，根据由小区设计等确定的最大收发机间距离，考虑选择TDD时产生的传输效率的降低，来进行TDD/FDD的选择。
关于单载波TDMA、OFDM、CDMA等传输方式等的切换，在来自其它的发送机的干扰的影响大的情况下，选择具有优良的抗干扰特性的CDMA，在干扰影响小但多径衰落影响大的情况下，选择具有优良的抗多径衰落特性的OFDM方式。另外，在可用信号带宽是窄带的情况下，或者在多径衰落的影响或干扰的影响小的情况下等，进行选择能以较少的运算量进行解调的单载波TDMA方式等的处理。
关于BF、STC、E-SDM、SDM等多天线收发方式的切换，在发送天线间和接收天线间的相关度高且接收机的接收功率不足的情况下，选择可以通过指向性收发来增大接收功率的BF。另外，在发送天线间和接收天线间的相关度低的情况下，选择可以通过分集效应来提高信号质量的STC。另外，在必须提高接收功率和传输速率的情况下，选择可以通过使用了固有波束的指向性发送来提高接收功率、并且可以通过信息的并行传输来实现高速传输速率的E-SDM。在得到了足够的接收功率但还想进一步提高传输速率的情况下，进行选择进行信息并行传输的SDM等的处理。
关于BPSK/QPSK等调制方式的切换，根据接收信号的SINR(Signalto Interference plus Noise power Ratio：信号干扰噪声比)来切换调制方式，以便在接收机2中以所需信号质量进行解调。同样，关于信道编码的编码率，根据接收信号的SINR来切换信道编码率，以便在接收机2中以所需的信号质量进行解调。
其它的，在选择了CDMA方式作为传输方式的情况下，根据干扰的状况来切换扩频因子，在干扰的影响大的情况下，进行增大扩频因子等的处理。另外，在选择了OFDM方式的情况下，当多径衰落中的延迟扩散大的情况下，进行增大保护间隔的长度、增加副载波数量等的处理。
如上所述，通过根据所需传输速率、QoS、环境来切换无线参数，可以进行与所需条件、环境对应的频率利用效率高的通信。
<第2实施方式>
图2是表示本发明的第2实施方式的图，其特征在于，在图1的接收机2的结构中增加了通过CRC(Cyclic Redundancy Check：循环冗余校验)来检测解调结果误差的CRC部25。
在该第2实施方式中，开始与第1实施方式相同，在接收机2中，使用接收信号从保持在无线方式参数存储部23内的无线方式中，估计出在发送机1中使用的可能性最高的无线方式。然后，根据所选择的无线方式，在解调部24中进行所发送的数据的解调。然后，在该第2实施方式中，在CRC部25中检查解调后的数据是否存在误差，在检测出误差的情况下，在无线方式估计部22中再次进行无线方式的估计。具体来讲，从存储在无线方式参数存储部23内的无线方式中，使用先前选择的无线方式以外的无线方式进行无线方式的估计。然后，使用所选择的无线方式，在解调部24中再次进行解调。通过反复进行以上处理，可以降低在无线方式估计部22中产生的无线方式估计误差的影响。
<第3实施方式>
图3是表示本发明的第3实施方式的图，其特征在于，除了第1实施方式的接收机2的结构，还具有对成为干扰的发送机的无线方式进行估计的干扰发送机无线方式估计部22b、从接收信号中除去干扰信号的干扰消除部26。另外，希望发送机无线方式估计部22a相当于图1的无线方式估计部22，希望信号解调部24a相当于图1的解调部24。
在接收机2中，由希望发送机无线方式估计部22a使用接收信号估计希望发送机1a的无线方式，由干扰发送机无线方式估计部22b估计成为干扰的干扰发送机1b的无线方式。然后，使用所估计的干扰发送机1b的无线方式，由干扰消除部26从接收信号中除去干扰信号。然后，由希望信号解调部24a使用除去干扰信号后的信号和所估计的希望发送机1a的无线方式对希望信号进行解调。另外，这里示出了成为干扰的发送机只有一个时的接收机结构，但是，即使在具有两个或两个以上的成为干扰的发送机的情况下，也一样可以利用多个干扰发送机无线方式估计部和干扰消除部，先除去所有的干扰信号，然后对希望信号进行解调，由此可以在不受到干扰信号影响的情况下对希望信号进行解调。
<第4实施方式>
图4是表示在本发明的第4实施方式的发送机中，分级地决定无线参数的处理的图。
该第4实施方式的特征在于，在发送机中，考虑优先顺序而分级地决定无线参数的选择。这样，与从所有组合中选择无线参数的情况相比，可以有效地进行无线参数的决定。
首先，对于对其它无线参数结构影响最大的中心载频，从事先确定的多个中心载频fA、fB、…中决定待使用的中心载频(步骤S1)。在决定待使用的中心载频时，考虑来自其它发送机的干扰状态、所需传输速率、移动体的移动速度等。作为一例，在考虑干扰状态的时候，估计各中心载频中的干扰功率的大小，选择不存在干扰信号的中心载频。这里，在所有中心载频都存在干扰信号的情况下，选择干扰功率小的中心载频。在考虑所需传输速率的时候，由于一般从比带宽的观点看，载频越高则越能确保宽的信号频带，所以，在所需传输速率高的情况下选择高载频，在所需传输速率低的情况下选择低载频。在考虑移动速度的时候，在假定的移动速度快的情况下，为了减轻衰落变动的影响，选择低中心载频。
在决定了待使用的中心载频之后，进行信号带宽的决定(步骤S2)。考虑所需传输速率、QoS、干扰的状态等，从事先确定的多个信号带宽中决定信号带宽。作为一例，在考虑所需传输速率的时候，考虑从上层通知给发送机的所需传输速率来决定信号带宽。另外，在考虑QoS的时候，在对于进行通信的数据的实时性要求较高的情况下，选择宽的信号带宽。另外，在考虑干扰状态的时候，把信号带宽决定为在所使用的信号带宽内尽可能不存在干扰信号。
在决定了中心载频、信号带宽之后，考虑干扰的状态、收发机间距离等进行TDD/FDD的选择，作为无线设备间的双向通信中的双工方式(步骤S3)。作为一例，在考虑干扰状态的时候，在分配给FDD用的频带中不存在干扰信号的情况下选择FDD，在分配给FDD用的频率已被其它发送机使用的情况下选择TDD。另外，在使用TDD的情况下，需要在各方向的通信之间设置被称为保护时间的用于避免冲突的无发送区间，该保护时间导致传输效率降低。在收发机之间的距离较大的情况下，必须把该保护时间设定为长的间隔。因此，在考虑收发机间的距离的时候，根据可能使用的收发机间的距离，考虑选择TDD时产生的传输效率降低和存在干扰信号的情况下选择FDD时的特性劣化，来进行TDD/FDD的选择。
在决定了中心载频、信号带宽、双工方式之后，考虑这些所决定的参数和干扰状态，来决定单载波TDMA、CDMA、OFDM等传输方式(步骤S4)。作为一例，在来自其它发送机的干扰的影响大的情况下，选择具有优良的抗干扰特性的CDMA方式，在干扰影响小但多径衰落影响大的情况下，选择具有优良的抗多径衰落特性的OFDM方式。另外，在所选择的信号带宽是窄带的情况下，或者在多径衰落的影响或干扰的影响小的情况下等，选择能以较少的运算量进行解调的单载波TDMA方式。
在决定了中心载频、信号带宽、双工方式、传输方式后，考虑这些所决定的参数、发送机/接收机具有的天线数、天线间的信道相关度、干扰状态，来进行BF、STC、E-SDM、SDM等多天线收发方式的选择(步骤S5)。作为一例，在发送天线间和接收天线间的相关度高且接收机的接收功率不足的情况下，选择可以通过指向性收发来增大接收功率的BF。另外，在发送天线间和接收天线间的相关度低的情况下，选择可以通过分集效应来提高信号质量的STC。另外，在必须提高接收功率和传输速率的情况下，选择可以通过使用了固有波束的指向性发送来提高接收功率、并且进行信息并行传输的E-SDM。这里，在选择FDD作为双工方式的情况下，由于在E-SDM中需要反馈传播路径状态，所以，在不能为反馈确保足够的信号频带的情况下，不选择E-SDM。在获得了足够接收功率但还想进一步提高传输速率的情况下，选择进行信息并行传输的SDM等。
在决定了中心载频、信号带宽、双工方式、传输方式、多天线收发方式后，考虑这些所决定的无线参数和接收机中的传播路径的状态，来决定调制方式和信道编码的编码率(步骤S6)。作为一例，在使用了所选择的传输方式、多天线收发方式的情况下，根据接收信号的SINR来切换调制方式和信道编码的编码率，以在接收机中以所需信号质量进行解调。这里，所谓的所需信号质量是指例如在帧错误率为0.1以下的情况下进行接收等。
如上所述，按照优先顺序的高低顺序分级地决定无线参数，与从所有组合中决定无线参数的情况相比，可以有效地进行无线参数的选择。
<第5实施方式>
图5是表示在本发明的第5实施方式的发送机中，分级地决定无线参数的处理的图。在该第5实施方式中，在图4所示的根据优先顺序来分级地决定无线参数的方法中，在决定了中心载频、信号带宽之后，增加了估计待使用的信号频带中的干扰信号的无线参数的处理。即，在图5中，在决定中心载频(步骤S11)、决定信号带宽(步骤S12)之后，估计待使用的信号频带内的干扰信号的无线参数(步骤S13)，然后，根据所估计的干扰信号的无线参数，来选择可以在接收侧获得良好干扰消除特性的发送无线参数(步骤S14~S17)。
这样，与不考虑干扰信号的无线参数而决定发送无线参数的情况相比，可以提高接收信号质量。作为一例，在估计出使用同一信号频带的干扰信号是在CDMA方式中被传输的情况下，在本发送机中也选择CDMA方式作为传输方式，使用与干扰信号正交的扩频码而同步地进行发送。这样，在接收机侧可以通过解扩减轻干扰信号的影响。
<第6实施方式>
图6是表示在本发明的第6实施方式的发送机中，分级地决定无线参数的处理的图。该第6实施方式的特征在于，除了图4所示的在发送机中分级地决定无线参数的第4实施方式以外，还在决定无线参数之前，根据环境来切换决定无线参数的优先顺序。
作为一例，在图6中示意性地示出了决定传输方式的处理(步骤S4)的优先顺序为最高的情况。其选择的情况为：例如在所有的可用频带上均存在干扰信号的情况下，在决定载频和带宽之前，首先使用抗干扰特性良好的CDMA方式作为传输方式。然后，在考虑使用CDMA作为传输方式的基础上，决定载频、信号带宽、双工方式、多天线收发方式、调制方式、信道编码率。
如上所述，通过根据环境来切换决定无线参数的优先顺序，可以根据环境有效地选择具有优良传输质量的无线参数。另外，作为另一例，在与可用带宽相比所需传输速度非常大的情况下，首先选择使用SDM方式作为多天线收发方式，然后，决定载频、信号带宽、双工方式、传输方式、调制方式、信道编码率。另外，关于收发机间的传播环境，在多径衰落中的延迟扩散非常大的情况下，首先选择使用OFDM作为传输方式，然后，进行如下等的处理：决定载频、信号带宽、双工方式、多天线收发方式、调制方式、信道编码率。这样，通过根据环境来切换无线参数选择的优先顺序，可以有效选择与环境和所需条件相对应的无线参数。
<第7实施方式>
图7是本发明的第7实施方式的发送机的结构图，是在发送机中分级地决定无线参数时的结构例。在图7中，发送机1具有：未使用频率估计部102、干扰功率估计部103、信道相关度估计部104、SINR估计部105、中心载频决定部106、信号带宽决定部107、双工方式决定部108、传输方式决定部109、多天线收发方式决定部110、调制方式和编码率决定部111、信道编码器112、调制器113、TDMA/CDMA/OFDM信号生成器114、多天线发送信号生成器115、可变速率型D/A转换器116、上变频器117、HPA(High Power Amplifier：大功率放大器)118，从上层输入进行发送的信息数据序列、所需传输速率、所需QoS等。
在发送机1开始发送之前，由未使用频率估计部102估计没有被其它发送机使用的频率。另外，在干扰功率估计部103中，估计各频率中的干扰功率的大小。在中心载频决定部106中使用这些结果来决定在本发送机1中进行通信时使用的中心载频。然后，由信号带宽决定部107根据所决定的中心载频和输入到发送机1中的所需传输速率、QoS等来决定进行发送的信号的信号带宽。然后，在双工方式决定部108中根据所决定的信号带宽、干扰功率的大小、所假定的收发机间距离来进行TDD/FDD的选择。然后，在传输方式决定部109中根据所决定的信号带宽、该信号带宽内的干扰功率的大小来决定单载波TDMA、CDMA、OFDM等传输方式。然后，在多天线收发方式决定部110中根据所需传输速率、信道相关度估计部104所估计的天线间的信道相关度，来决定BF、STC、E-SDM、SDM等多天线收发方式。这里，在选择FDD作为双工方式的情况下，在接收机中进行信道相关度的估计，并向发送机1进行反馈。然后，在调制方式和编码率决定部111中根据所选择的传输方式、多天线发送方式、SINR等传播路径状态，来决定调制方式和信道编码率。这里，在选择FDD作为双工方式的情况下，在接收机中进行SINR的估计，并反馈给发送机1。
决定了以上的无线参数后，在信道编码器112中使用所选择的信道编码率对进行发送的信息数据序列进行纠错编码。接着，在调制器113中使用所选择的调制方式对编码序列进行调制。然后，在TDMA/CDMA/OFDM信号生成器中根据在传输方式决定部109中所选择的传输方式，来生成发送信号。然后，在多天线发送信号生成部115中根据在多天线收发方式决定部110中所选择的多天线发送方式，来生成各发送天线用的发送信号。以上处理通过数字基带处理来进行，然后，由可变速率型D/A转换器116根据信号带宽决定部107所决定的信号带宽，从数字信号转换成模拟信号。然后，由上变频器117根据中心载频决定部106所决定的中心载频，来变换成RF频率，并且在由HPA 118进行信号放大之后，由发送用的各天线101进行发送。
<第8实施方式>
图8是表示本发明的第8实施方式的图，示出了在接收机中的希望信号或干扰信号的无线参数估计中，分级地选择无线参数时的处理。本方法的特征在于，在无线参数的估计中，根据表示被使用的可能性的似然度来进行无线参数的估计。
从图8所示的树的最上端开始进行无线参数的估计。首先，从作为中心载频而事先设定的fA、fB、…的中心载频中，进行接收信号使用的中心载频的估计(步骤S21)。这里，计算表示各中心载频被使用的可能性的似然度。例如，计算表示使用fA作为中心载频的可能性的似然度ρ0→fA，计算表示使用fB作为中心载频的可能性的似然度ρ0→fB。并且，在对所有中心载频计算了似然度之后，比较各似然度，选择被使用的可能性最高的频率作为中心载频。这里，作为求得似然度的方法的一例，可以使用各载频中的接收信号功率。例如，由于考虑到在中心载频fB的接收功率与接收机中的噪声电平具有相同程度的大小的情况下，无论怎样也不能发送，所以设定ρ0→fB＝0。并且，在中心载频fA的接收功率比接收机中的噪声电平大的情况下，设定ρ0→fA＝1。通过比较该似然度，可以判断出使用fA作为中心载频比使用fB作为中心载频的可能性更高。另外，也可以使用接收功率值作为似然度所使用的值。
这里，例如在中心载频fA的似然度ρ0→fA最高的情况下，判断出使用fA作为中心载频的可能性最高，接着，图8的树形图中的无线参数估计进行到下一层，估计在使用fA作为中心载频时的信号带宽(步骤S22)。
在信号带宽的估计中，进行在事先设定的多个信号带宽中接收信号所使用的信号带宽的估计。这里，与中心载频的情况相同，计算表示使用各信号带宽的可能性的似然度。例如，在图8所示的树形图中，在判断出使用fA作为中心载频的可能性最高之后进行信号带宽的估计的情况下，计算表示使用BA，1作为信号带宽的可能性的似然度ρfA→BA，1计算表示使用BA，2作为信号带宽的可能性的似然度ρfA→BA，2。并且，对所获得的似然度ρfA→BA，1、ρfA→BA，2进行比较，将似然度高的一方判定为所使用的信号带宽。这里，作为信号带宽的似然度的一例，可以使用该信号频带内的接收功率值。例如，在进行估计的信号带宽中的接收信号功率与噪声电平相当的情况下，将似然度设为0，否则设为1。通过比较该似然度，可以估计出被用作为信号带宽的可能性高的带宽。另外，也可以使用相应频带内的接收信号功率作为似然度所使用的值。
这里，上述示出了在判断出使用fA作为中心载频的基础上只估计信号带宽的例子，但是，也可以根据使用了规一化系数的似然度的和再次进行中心载频的估计。在该情况下，使用与各无线参数的似然度相对应的规一化系数。例如，对中心载频的似然度使用规一化系数cf，对信号带宽的似然度使用规一化系数cB。并且，与上述例子同样，首先，为了进行中心载频的估计，计算ρ0→fA和ρ0→fB，比较各似然度的结果是，判断出使用fA作为中心载频的可能性高。然后紧接着，为了进行信号带宽的估计，计算ρfA→BA，1、ρfA→BA，2。然后，使用规一化系数，对表示使用fA作为中心载频、使用信号带宽BA，1的可能性的似然度cf×ρ0→fA+cB×ρfA→BA，1，表示使用fA作为中心载频、使用信号带宽BA，2的可能性的似然度cf×ρ0→fA+cB×ρfA→BA，2，以及表示使用fB作为中心载频的可能性的似然度cf×ρ0→fB进行比较，选择似然度最高的无线参数。这样，即使在错误地选择fA作为中心载频的情况下，也能在进行信号带宽的估计时，再次将中心载频fB加入到无线参数选择的候选中，因此，可以减少无线参数的错误选择。
在进行了中心载频、信号带宽的估计之后，利用同样的方法进行TDD/FDD等双工方式的估计(步骤S23)，TDMA、CDMA、OFDM等传输方式的估计(步骤S24)，BF、STC、MIMO、E-SDM、MIMO SDM等多天线传输方式的估计(步骤S25)，调制方式、信道编码率的估计(步骤S26)。
此处，作为估计TDD/FDD等双工方式时的似然度，利用在FDD中连续地发送信号、而在TDD中以一定时间间隔重复发送的ON/OFF这两种方式之间的差异，在接收信号以一定的时间间隔反复地进行ON/OFF的情况下，将表示使用TDD的可能性的似然度设为1，否则设为0。通过对该似然度进行比较，可以进行TDD/FDD的估计。另外，也可以使用成为OFF的时间间隔和成为ON的时间间隔之比来作为似然度。
另外，作为估计TDMA、CDMA、OFDM等传输方式时的似然度，可以使用基于利用了周期定常性的假设检验的传输方式识别中的检验统计量的值。以下的公式(1)定义了用于评价有无周期定常性的周期自相关函数。
[式1]
R ^ xx * &alpha; ( v ) = 1 T o &Sigma; i = 0 T O - 1 x [ i ] x [ i + v ] e - j 2 &pi;&alpha;i - - - ( 1 )
另外，也有用以下的公式(2)定义的情况。
[式2]
R ^ xx &alpha; ( v ) = 1 T o &Sigma; i = 0 T O - 1 x [ i ] x * [ i + v ] e - j 2 &pi;&alpha;i - - - ( 2 )
这里，x[i]表示采样时刻i的接收信号采样值(复数值)，T0表示观测采样数。作为一例，图9示出了OFDM传输方式中的基于公式(2)的周期自相关函数。
这里，使用BPSK调制作为调制方式，设OFDM的副载波数为16、保护间隔点数为4、SN＝20dB。另外，高度方向的轴表示周期自相关函数的绝对值，一个轴表示vΔf(Δf：副载波间隔)，另一个轴表示αTs(Ts是包含保护间隔长度的OFDM码元长)。由该图可以确认在vΔf＝±1处的多个峰值。这里，是由于OFDM信号特有的周期定常性而出现的峰值，可以利用该峰值进行OFDM信号的识别。
另外，图10示出了CDMA信号的周期自相关函数。这里，使用BPSK作为调制方式，设CDMA的扩频因子为16、码复用数为10、SN＝20dB。另外，高度方向的轴表示周期自相关函数的绝对值，一个轴表示v/Tc(Tc：码片长)，另一个轴表示αTc。根据该图，在v/Tc＝±0.5处出现了多个CDMA特有的峰值。可以利用该峰值进行OFDM信号的识别。
关于使用了该周期定常性的传输方式的识别方法，可以利用使用了以下的文献3、4所示的假设检验的方法。
文献3：A.V.Dandawate and G.B.Giannakis，“Statistical Testsfor Presence of Cyclosationarity，”IEEE Trans.On SignalRrocessing，vol.42，no.9，pp.2355-2369，Sep.1994.
文献4：M.Oner and F.Jondral，“Air Interface Recognitionfor a Software Radio System Exploiting Cyclostationarity，”Proc.IEEE 15th International Symposium on Personal，Indoor and MobileRadio Communication 2004.
在上述文献中，利用了使用公式(1)、(2)计算的检验统计量呈卡方分布的特性，通过CFAR(Constant False Alarm Rate：恒虚警率)试验，进行接收信号中是否存在相应信号的试验。作为一例，图11示出了进行OFDM信号检测时的检出率。
图11表示利用了周期定常性时的OFDM信号检出率，黑点表示接收信号是OFDM信号时的检出率(判断为OFDM信号的概率)，白点表示接收信号不是OFDM信号而是TDMA信号时判断为OFDM的概率。在该图中，在接收信号是OFDM信号的情况下，随着SNR增大，检出率提高，在SNR＝9dB处，可以以95％以上的概率准确地判断出接收信号是OFDM信号。另一方面，在接收信号是TDMA信号的情况下，误判断为OFDM信号的概率与SNR无关，被抑制在5％以下。在该试验中，当利用周期定常性所计算的检验统计量的值比通过卡方表求出的值大时，判断为存在相应信号，所以，可以使用检验统计量的值减去由卡方表所求的值而得到的值，作为估计本发明的传输方式时的似然度。
接着，作为BF、STC、MIMO、E-SDM、MIMO SDM等多天线传输方式的估计中的似然度，可以使用EVM(Error Vector Magnitude：误差矢量振幅)。例如，在使用BPSK作为调制方式的情况下，使用BF、STC作为多天线传输方式时的接收信号星座图在传播路径的衰落影响小的情况下，为复基带平面上的2点中的任意一点。另一方面，在使用MIMO E-SDM、MIMO SDM作为多天线传输方式的情况下，由于多个发送信号叠加，所以复基带平面上的接收信号星座图不是2点中的任意一点。因此，可以利用根据接收信号在复基带平面上的位置的分布而定义的EVM来作为似然度，进行上述识别。这里，由于在估计多天线传输方式的阶段调制方式的估计没有结束，所以，可以计算可能的全部调制方式的EVM，并将其平均值或最小值作为似然度。
另外，作为调制方式的估计中的似然度，与传输方式的估计同样，可以使用基于利用了周期定常性的假设检验的传输方式识别中的检验统计量。
这里，作为一例，图12示出了使用BPSK调制时的周期自相关函数的值。在图12中，设SN＝30dB。在该图中，在α＝0、±1处出现了表示BPSK固有的周期定常性的峰值。
接着，图13示出了使用了QPSK时的周期自相关函数的值。在图13中，设SNR＝30dB。这样，在图12的BPSK调制的情况下，可以在α＝±1处确认因周期定常性引起的峰值，而在图13的QPSK调制的情况下，不能在α＝±1处确认峰值。利用该差异，可以识别BPSK调制和QPSK调制。作为本发明的调制方式识别中的似然度，与传输方式的识别时相同，可以使用检验统计量的值减去由卡方表求得的值而得到的值，作为本发明的估计传输方式时的似然度。
另外，通过对上述似然度使用由无线参数的组合所决定的加权系数，可以进行高精度的无线参数估计。这例如在图8的树形图中，在判断为选择了TDD之后，在进行传输方式和多天线传输方式的估计和处理时，由于在多天线传输方式的似然度计算时MIMO E-SDM和TDD的亲和性高，所以进行加权，以增大似然度。这是基于以下原因：在MIMO E-SDM中，在发送侧需要传播路径的信息，但是与FDD不同，在TDD中不需要将传播路径的信息反馈给发送侧，所以，可以有效地使用MIMO E-SDM，因此在发送侧使用的可能性也变大。这样，通过考虑无线参数组合中的亲和性来对似然度进行加权，可以进行考虑了发送侧的无线参数选择的高精度的无线参数估计。作为另外一例，可以列举出：在所选择的信号带宽小的情况下，由于多径衰落的影响小，所以和TDMA的亲和性高，在信号带宽大的情况下，由于多径衰落的影响大，所以与OFDM的亲和性高等。
如上所述，如图8的树形图所示，利用似然度依次选择被使用的可能性高的无线参数，可以有效地进行无线参数的估计。
以上利用本发明的优选实施方式对本发明进行了说明。这里示出了特定的具体例来说明本发明，但是，可以明确的是在不脱离权利要求范围所定义的本发明的广泛的主旨和范围内可以对这些具体例进行各种修改和变更。即，不能解释为具体例的详细说明和附图是对本发明的限定。

Claims (9)

1、一种移动通信用接收装置，其特征在于，具有：
无线方式参数存储部，其存储多个无线方式的多个特性；
无线方式估计部，其根据接收信号估计当前使用的无线方式的一个特性，并从上述无线方式参数存储部中选择与所估计的特性对应的一个无线方式；以及
解调部，其根据所选择的无线方式对所述接收信号进行解调。
2、根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，还具有：
误差检测部，其检测上述解调结果中包含的误差，
其中，如果在上述解调结果中检测出了误差，则上述无线方式估计部从上述无线方式参数存储部中选择另一个无线方式，并且上述解调部根据新选择的无线方式对接收信号进行解调。
3、根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，还具有：
干扰信号无线方式估计部，其根据上述无线方式参数存储部中存储的无线方式估计干扰信号的无线方式；以及
干扰去除部，其根据所估计的干扰信号的无线方式，从接收信号中除去干扰信号成分。
4、根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，
上述无线方式估计部以分级的方式估计中心载频、信号带宽、双工方式、传输方式、多天线发送方式、调制方式和信道编码率。
5、一种用于移动通信的具有一个或一个以上天线的发送装置，其能够根据传播环境和服务质量等的所需条件自适应地改变无线参数，该发送装置包括：
载频选择部，其从一个或一个以上未使用的或干扰少的频带中选择中心载频；
信号带宽选择部，其根据所需传输速率、QoS、干扰状况等因素中的至少一种，选择信号带宽；
双工方式选择部，其根据所选择的信号带宽、干扰状况等因素选择双工方式；
多天线发送方式选择部，其根据该发送装置的天线数、接收装置的天线数、信道相关度、SINR等因素中的至少一种，选择多天线发送方式；以及
调制方式/信道编码率选择部，其根据SINR选择调制方式和信号编码率。
6、一种移动通信中的信号接收方法，包括以下步骤：
对于预先存储的多个无线方式中的每一个，计算多个参数的似然度；以及
以分级的方式从各个无线方式的多个参数中选择最有可能使用的最可能参数。
7、一种移动通信中的信号发送方法，包括以下步骤：
以分级的方式选择发送信号所需的多个无线参数，所述无线参数包括传输载频、信号带宽、双工方法、传输方式、多天线发送方式、调制方式和信道编码率。
8、根据权利要求7所述的信号发送方法，其特征在于，根据传播环境和干扰状况，调节以分级的方式选择无线参数的优先顺序。
9、根据权利要求7所述的信号发送方法，其特征在于，根据干扰信号的无线方式，调节以分级的方式选择无线参数的优先顺序。
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