JP4460226B2 - 無線基地局装置、無線端末装置及び無線通信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線基地局装置、無線端末装置及び無線通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話など、無線端末装置は増加の一途をたどり、それとともに有限な資源である周波数をいかに効率的に利用するかということが大きな課題となっており、それに対する方法が数多く考えられている。
【０００３】
基地局に複数のアンテナを設置して、基地局がカバーするエリアを複数のセクタに分割するセクタ化、異なる方向から到来する電波の干渉を低減するアダプティブアレーなどが、その代表的な例である。
【０００４】
また、周波数を効率的に利用する方法として、偏波を切り替える方法も考えられており、偏波を切り替える無線通信システムとしては、送信と受信で通信に使用する偏波を切り替えることにより、一加入者あたりの通信可能なタイムスロットを減少させることなく、複数のセクタで使用する周波数資源を最小にし、セクタ間の電波干渉を抑制できる無線アクセスシステムを提供する方法が考えられている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１６９３４２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の無線通信システムにおいては、同一方向に同じ周波数を利用する無線端末装置が複数存在した場合、それぞれの端末から送信された信号が無線基地局において干渉するという問題がある。特にＣＤＭＡのシステムにおいては、拡散率の違う無線端末装置同士の干渉が問題となっている。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、同一方向に同じ周波数を利用する無線通信システムにおいて、送信された信号の干渉を低減する無線基地局装置、無線端末装置及び無線通信方法に関する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明は、無線基地局又は無線端末装置において、通信の通信速度等に応じて通信に使用する偏波を切り替える構成とし、この構成により、無線端末装置同士の電波の干渉を軽減し、周波数利用効率の良い無線通信システムを提供することが可能となるものである。
【０００９】
本発明者は、異なる偏波の信号間の干渉は、同じ偏波の信号間の干渉よりも小さいことに着目し、本発明をするに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の骨子は、同一方向に同じ周波数を使用する無線端末装置が混在した場合、無線端末装置同士で通信速度あるいは使用形態、変調方式などが異なることを利用して、通信速度あるいは使用形態、変調方式などが異なる無線端末装置同士の電波の偏波を切り替えることにより、信号間の干渉を軽減して、周波数利用効率あげることである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の無線基地局装置は、無線信号を第１偏波で送信する第１偏波アンテナと、無線信号を前記第１偏波と直交する第２偏波で送信する第２偏波アンテナと、互いに通信速度が異なる第１の無線信号及び第２の無線信号の各々について、前記第１偏波アンテナと前記第２偏波アンテナとのいずれを用いて送信するかを前記通信速度に基づいて判断し、前記通信速度に関する制御情報と、前記アンテナ選択に関するアンテナ切り替え信号を出力する制御部と、前記制御情報が示す通信速度に基づいて送信信号を変調し、無線周波数に変換することにより、前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を生成する送信部と、前記アンテナ切り替え信号に基づいて、前記送信部により生成された前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を、前記第１偏波アンテナ又は前記第２偏波アンテナに出力する切り替え手段と、を具備する構成を採る。また、本発明の無線端末装置は、無線信号を第１偏波で受信する第１偏波アンテナと、無線信号を前記第１偏波と直交する第２偏波で受信する第２偏波アンテナと、第１の無線信号及び第２の無線信号の各々の通信速度を判定するとともに、前記第１の無線信号及び前記第２の無線信号の各々について、前記第１偏波アンテナと前記第２偏波アンテナとのいずれを用いて受信するかを前記通信速度に基づいて判断し、前記通信速度に関する制御情報と、前記アンテナ選択に関するアンテナ切り替え信号を出力する制御部と、前記アンテナ切り替え信号に基づいて、前記第１偏波アンテナ又は前記第２偏波アンテナにより受信された前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を出力する切り替え手段と、前記切り替え手段から出力された前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を、ベースバンド周波数に変換し、前記制御情報が示す通信速度に基づいて復調することにより、受信信号を生成する受信部と、を具備する構成を採る。
【００３０】
本発明の無線通信方法は、複数の無線信号で無線端末装置と無線通信を行う無線基地局装置における無線通信方法であって、互いに通信速度が異なる第１の無線信号及び第２の無線信号の各々について、第１偏波で通信する第１偏波アンテナと前記第１偏波と直交する第２偏波で通信する第２偏波アンテナとのいずれを用いて送信するかを前記通信速度に基づいて判断し、前記通信速度に関する制御情報と、前記アンテナ選択に関するアンテナ切り替え信号を出力する制御工程と、前記制御情報が示す通信速度に基づいて送信信号を変調し、無線周波数に変換することにより、前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を生成する送信工程と、前記アンテナ切り替え信号に基づいて、前記送信工程により生成された前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を、前記第１偏波アンテナ又は前記第２偏波アンテナに出力する切り替え工程と、を具備するようにした。また、本発明の無線通信方法は、複数の無線信号で無線基地局装置と無線通信を行う無線端末装置における無線通信方法であって、互いに通信速度が異なる第１の無線信号及び第２の無線信号の各々について、第１偏波で通信する第１偏波アンテナと前記第１偏波と直交する第２偏波で通信する第２偏波アンテナとのいずれを用いて送信するかを前記通信速度に基づいて判断し、前記通信速度に関する制御情報と、前記アンテナ選択に関するアンテナ切り替え信号を出力する制御工程と、前記制御情報が示す通信速度に基づいて送信信号を変調し、無線周波数に変換することにより、前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を生成する送信工程と、前記アンテナ切り替え信号に基づいて、前記送信工程により生成された前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を、前記第１偏波アンテナ又は前記第２偏波アンテナに出力する切り替え工程と、を具備するようにした。
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明による無線通信システムにおいて、変調前と復調後の通信速度によって通信に使用する偏波が送信と受信で同じ場合について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る無線基地局及び無線端末装置の構成を示すブロック図である。
【００３４】
図１において、無線基地局１０１は、アンテナ１０２と、アンテナ１０３と、アンテナ切り替え部１０４と、制御部１０５と、送信部１０６とから主に構成される。そして、無線端末装置２０１は、アンテナ２０２と、アンテナ２０３と、アンテナ切り替え部２０４と、制御部２０５、受信部２０６とから主に構成される。
【００３５】
このアンテナ１０２とアンテナ１０３は、それぞれ異なる偏波で無線信号を通信する。同様に、アンテナ２０２とアンテナ２０３は、それぞれ異なる偏波で無線信号を通信する。
【００３６】
そして、アンテナ１０２とアンテナ２０２は同じ偏波の無線信号を通信する。同様に、アンテナ１０３とアンテナ２０３は同じ偏波の無線信号を通信する。
【００３７】
ここでは、アンテナ１０２およびアンテナ２０２が垂直偏波用のアンテナ、アンテナ１０３およびアンテナ２０３が水平偏波用のアンテナの場合について説明する。
【００３８】
制御部１０５は、送信部１０６に送信信号の通信速度を指示する。また、制御部１０５は、送信信号の通信速度が所定の値以上である場合、送信部１０６から出力された送信信号を垂直偏波用のアンテナ１０２に出力する指示を、アンテナ切り替え部１０４に出力し、送信信号の通信速度が所定の値未満である場合、送信部１０６から出力された送信信号を水平偏波用のアンテナ１０３に出力する指示を、アンテナ切り替え部１０４に出力する。
【００３９】
送信部１０６は、制御部１０５が指示する通信速度を識別する制御信号を変調、無線周波数に変換してアンテナ切り替え部１０４に出力する。そして、送信部１０６は、制御部１０５が指示する通信速度で送信信号を変調、無線周波数に変換してアンテナ切り替え部１０４に出力する。例えば、送信部１０６は、制御部１０５が指示する通信速度に対応するＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭなどのいずれかの変調方式で送信信号を変調する。また、ＣＤＭＡ方式の場合、送信部１０６は、制御部１０５が指示する通信速度に対応する拡散率で送信信号を拡散する。
【００４０】
アンテナ切り替え部１０４は、制御部１０５の指示に従い、送信部１０６から出力された送信信号をアンテナ１０２またはアンテナ１０３に出力する。すなわち、アンテナ切り替え部１０４は、送信信号の通信速度が所定の値以上である場合、送信部１０６から出力された送信信号を垂直偏波用のアンテナ１０２に出力し、送信信号の通信速度が所定の値未満である場合、送信部１０６から出力された送信信号を水平偏波用のアンテナ１０３に出力する。
【００４１】
アンテナ１０２は、アンテナ切り替え部１０４から出力された送信信号を垂直偏波で送信する。また、アンテナ１０３は、アンテナ切り替え部１０４から出力された送信信号を水平偏波で送信する。
【００４２】
次に、無線基地局１０１が送信する無線信号を受信する無線端末装置２０１について説明する。
【００４３】
アンテナ２０２は、主に垂直偏波の無線信号を受信してアンテナ切り替え部２０４に出力する。また、アンテナ２０３は、主に水平偏波の無線信号を受信してアンテナ切り替え部２０４に出力する。
【００４４】
アンテナ切り替え部２０４は、制御部２０５の指示に従い、アンテナ２０２またはアンテナ２０３で受信した受信信号を受信部２０６に出力する。
【００４５】
制御部２０５は、受信部２０６において復調された受信信号から無線基地局１０１と無線端末装置２０１との通信速度を判定する。そして、制御部２０５は、この通信速度が所定の値以上である場合、アンテナ２０２が受信した信号を受信部２０６に出力する指示をアンテナ切り替え部２０４に出力し、この通信速度が所定の値未満である場合、アンテナ２０３が受信した信号を受信部２０６に出力する指示をアンテナ切り替え部２０４に出力する。
【００４６】
受信部２０６は、アンテナ切り替え部２０４から出力された受信信号をベースバンド周波数に変換し、変換後の受信信号を制御部２０５が指示する通信速度に合わせて復調する。
【００４７】
上記構成の無線基地局１０１と無線端末装置２０１により通信速度によって異なる偏波で通信を行う。この場合、無線基地局１０１から送信し、無線端末装置２０１で受信する構成であったが、無線端末装置２０１から送信し、無線基地局１０１が受信する場合は、送信部１０６を受信部に、受信部２０６を送信部にすればよい。次に無線基地局１０１と無線端末装置２０１の動作について説明する。
【００４８】
無線基地局１０１は、通信に使用するアンテナの偏波を通信速度によって切り替える。例えば、制御部１０５は、高速通信の場合に垂直偏波用のアンテナ１０２に切り替える信号をアンテナ切り替え部１０４に送信し、低速通信の場合に水平偏波用のアンテナ１０３に切り替える信号をアンテナ切り替え部１０４に送信する。
【００４９】
同様に、無線端末装置２０１も、通信に使用するアンテナの偏波を通信速度によって切り替える。例えば、制御部２０５は、高速通信の場合に垂直偏波用のアンテナ２０２に切り替える信号をアンテナ切り替え部２０４に送信し、低速通信の場合に水平偏波用のアンテナ２０３に切り替える信号をアンテナ切り替え部２０４に送信する。
【００５０】
無線基地局１０１と無線端末装置２０１との間で高速通信を行う場合、垂直偏波用のアンテナ１０２と垂直偏波用のアンテナ２０２を使って通信を行い、低速通信を行う場合、水平偏波用のアンテナ１０３と水平偏波用のアンテナ２０３を使って通信を行う。
【００５１】
通信速度の判断は、例えば、ＣＤＭＡ方式の場合、通信速度によって拡散率が異なることを利用する。ＣＤＭＡ方式も含め、ＴＤＭＡ方式、ＦＤＭＡ方式などの場合、通信を開始する前に通信速度を判定する信号をやりとりする。フレームあるいはスロットを構成する冗長符号の長さが異なることを利用する。フレームあるいはスロットに通信速度を判断する信号を付加する。通信に使用する符号、タイムスロット、周波数の占有度で判断するなどの方法で可能である。
【００５２】
次に、ＣＤＭＡ方式で拡散率を変える場合について詳細に説明する。図２は、本発明の実施の形態１の無線基地局の送信部の内部構成を示すブロック図である。図２の送信部１０６は、変調部１５１と、拡散部１５２と、無線送信部１５３とから主に構成される。
【００５３】
図１の制御部１０５は、拡散部１５２に拡散率を通知する。変調部１５１は、送信信号を変調して拡散部１５２に出力する。拡散部１５２は、制御部１０５が指示する拡散率で送信信号を拡散して無線送信部１５３に出力する。無線送信部１５３は、送信信号を無線周波数に変換してアンテナ切り替え部１０４に出力する。
【００５４】
次に、受信側について説明する。図３は、本発明の実施の形態１の無線端末装置の受信部の内部構成を示すブロック図である。図３の受信部２０６は、無線受信部２５１と、逆拡散部２５２と、復調部２５３とから主に構成される。
【００５５】
図１の制御部２０５は拡散率を逆拡散部２５２に通知する。無線受信部２５１は、アンテナ切り替え部２０４から出力された受信信号をベースバンド周波数に変換して逆拡散部２５２に出力する。逆拡散部２５２は、制御部２０５が指示する拡散率で受信信号を逆拡散して復調部２５３に出力する。復調部２５３は、受信信号を復調する。
【００５６】
このように、本実施の形態の無線基地局及び無線端末装置によれば、通信速度によって通信に用いるアンテナの偏波を切り替えることにより、通信速度の異なる無線端末装置が存在した場合に、通信速度の異なる無線端末装置同士の干渉の軽減を図ることが可能になり、周波数の利用効率が上昇する。
【００５７】
なお、通信に用いるアンテナの偏波は垂直と水平の２種類に限らず、直交する組み合わせであれば特に問わず、また、１つのアンテナで偏波を切り替えるアンテナあるいはアレーアンテナを用いることも可能であり、低速通信あるいは高速通信にそれぞれ用いるアンテナの偏波も特に問わない。
【００５８】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明による無線通信システムにおいて、無線基地局から無線端末装置に送信する下り通信と、無線端末装置から無線基地局に送信する上り通信を異なる偏波で行い、通信速度によって通信に使用する偏波が送信と受信で異なる場合について説明する。図４は、本発明の実施の形態２に係る無線基地局及び無線端末装置の構成を示すブロック図である。但し、図１と同一の構成となるものについては、図１と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
【００５９】
図４の無線基地局３０１は、制御部３０２と、受信部３０３と、アンテナ切り替え部３０４とを具備し、また、無線端末装置４０１は、制御部４０２と、送信部４０３と、アンテナ切り替え部４０４とを具備し、異なる偏波で下り通信と上り通信を行う点が図１の無線基地局１０１及び無線端末装置２０１と異なる。
【００６０】
図４において、制御部３０２は、送信部１０６及び受信部３０３に送信信号の通信速度を指示する。また、制御部３０２は、送信信号の通信速度が所定の値以上である場合、送信部１０６から出力された送信信号を垂直偏波用のアンテナ１０２に出力する指示と、水平偏波用のアンテナ１０３で受信した受信信号を受信部３０３に出力する指示とをアンテナ切り替え部３０４に出力する。
【００６１】
また、制御部３０２は、送信信号の通信速度が所定の値未満である場合、送信部１０６から出力された送信信号を水平偏波用のアンテナ１０３に出力する指示と、垂直偏波用のアンテナ１０２で受信した受信信号を受信部３０３に出力する指示とをアンテナ切り替え部３０４に出力する。
【００６２】
送信部１０６は、制御部３０２が指示する通信速度を識別する制御信号を変調、無線周波数に変換してアンテナ切り替え部３０４に出力する。そして、送信部１０６は、制御部３０２が指示する通信速度で送信信号を変調、無線周波数に変換してアンテナ切り替え部３０４に出力する。
【００６３】
アンテナ切り替え部３０４は、制御部３０２の指示に従い、送信部１０６から出力された送信信号をアンテナ１０２またはアンテナ１０３に出力する。すなわち、アンテナ切り替え部３０４は、送信信号の通信速度が所定の値以上である場合、送信部１０６から出力された送信信号を垂直偏波用のアンテナ１０２に出力し、水平偏波用のアンテナ１０３が受信した受信信号を受信部３０３に出力する。
【００６４】
また、アンテナ切り替え部３０４は、送信信号の通信速度が所定の値未満である場合、送信部１０６から出力された送信信号を水平偏波用のアンテナ１０３に出力し、垂直偏波用のアンテナ１０２が受信した受信信号を受信部３０３に出力する。
【００６５】
アンテナ１０２は、アンテナ切り替え部３０４から出力された送信信号を垂直偏波で送信し、主に垂直偏波で受信した受信信号をアンテナ切り替え部３０４に出力する。また、アンテナ１０３は、アンテナ切り替え部３０４から出力された送信信号を水平偏波で送信し、主に水平偏波で受信した受信信号をアンテナ切り替え部３０４に出力する。
【００６６】
受信部３０３は、アンテナ切り替え部３０４から出力された受信信号をベースバンド周波数に変換し、変換後の受信信号を制御部３０２が指示する通信速度に合わせて復調する。
【００６７】
次に、無線基地局３０１と通信を行う無線端末装置４０１の構成について説明する。
【００６８】
送信部４０３は、制御部４０２が指示する通信速度で送信信号を変調、無線周波数に変換してアンテナ切り替え部４０４に出力する。
【００６９】
アンテナ切り替え部４０４は、制御部４０２の指示に従い、アンテナ２０２またはアンテナ２０３で受信した受信信号を受信部２０６に出力する。
【００７０】
アンテナ２０２は、アンテナ切り替え部４０４から出力された送信信号を垂直偏波で送信し、主に垂直偏波の無線信号を受信してアンテナ切り替え部４０４に出力する。また、アンテナ２０３は、アンテナ切り替え部４０４から出力された送信信号を水平偏波で送信し、主に水平偏波の無線信号を受信してアンテナ切り替え部４０４に出力する。
【００７１】
制御部４０２は、受信部２０６において復調された受信信号から無線基地局３０１と無線端末装置４０１との通信速度を判定する。そして、制御部４０２は、この通信速度が所定の値以上である場合、アンテナ２０２が受信した信号を受信部２０６に出力し、送信部４０３から出力された送信信号をアンテナ２０３に出力する指示をアンテナ切り替え部４０４に出力する。
【００７２】
また、この通信速度が所定の値未満である場合、アンテナ２０３が受信した信号を受信部２０６に出力し、送信部４０３から出力された送信信号をアンテナ２０２に出力する指示をアンテナ切り替え部４０４に出力する。
【００７３】
受信部２０６は、アンテナ切り替え部４０４から出力された受信信号をベースバンド周波数に変換し、変換後の受信信号を制御部４０２が指示する通信速度に合わせて復調する。
【００７４】
上記構成の無線基地局３０１と無線端末装置４０１により通信速度によって異なる偏波で通信を行い、また上りと下りで異なる偏波で通信を行う。次に無線基地局３０１と無線端末装置４０１の動作について説明する。
【００７５】
高速通信の場合、無線基地局３０１と無線端末装置４０１は、下り回線では、垂直偏波用のアンテナ１０２とアンテナ２０２とを用いて通信し、上り回線では、水平偏波用のアンテナ１０３とアンテナ２０３とを用いて通信する。
【００７６】
また、低速通信の場合、無線基地局３０１と無線端末装置４０１は、下り回線では、水平偏波用のアンテナ１０３とアンテナ２０３を用いて通信し、上り回線では、垂直偏波用のアンテナ１０２とアンテナ２０２を用いて通信する。
【００７７】
このように、本実施の形態の無線基地局及び無線端末装置によれば、上り回線と下り回線でそれぞれ通信速度によって通信に用いるアンテナの偏波を切り替えることにより、通信速度の異なる無線端末装置が存在した場合に、通信速度の異なる無線端末装置同士の干渉の軽減を図ることが可能になり、周波数の利用効率が上昇する。通信速度の判断は、実施の形態１と同様の方法で可能である。
【００７８】
なお、実施の形態１と同様に、通信に用いるアンテナの偏波は垂直と水平の２種類に限らず、直交する組み合わせであれば特に問わず、また、１つのアンテナで偏波を切り替えるアンテナあるいはアレーアンテナを用いることも可能であり、上り回線と下り回線でそれぞれ低速通信あるいは高速通信に用いるアンテナの偏波も特に問わない。
【００７９】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明による無線通信システムにおいて、使用形態によって通信に使用する偏波が異なる場合について説明する。具体的には、ユーザが通話あるいはデータ通信という２種類の使用形態で用いる場合について説明する。図５は、本発明の実施の形態３に係る無線基地局及び無線端末装置の構成を示すブロック図である。但し、図１と同一の構成となるものについては、図１と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
【００８０】
図５の無線基地局５０１は、制御部５０２と、送信部５０３と、アンテナ切り替え部５０４とを具備し、異なる伝送条件の通信、例えば音声通信とデータ通信とで異なる偏波を用いて通信を行う点が図１の無線基地局１０１と異なる。
【００８１】
制御部５０２は、送信部５０３に音声またはデータのいずれを送信するかを指示する。また、制御部５０２は、音声信号を伝送する場合、送信部５０３から出力された送信信号を垂直偏波用のアンテナ１０２に出力する指示を、アンテナ切り替え部５０４に出力し、データを伝送する場合、送信部５０３から出力された送信信号を水平偏波用のアンテナ１０３に出力する指示を、アンテナ切り替え部５０４に出力する。この音声信号は、データと同じ通信速度であってもよく、使用形態が異なる通信にはいずれも適用できる。
【００８２】
送信部５０３は、伝送する信号が音声かデータかを識別する制御信号を変調、無線周波数に変換してアンテナ切り替え部５０４に出力する。そして、送信部５０３は、送信信号を変調、無線周波数に変換してアンテナ切り替え部５０４に出力する。
【００８３】
アンテナ切り替え部５０４は、制御部５０２の指示に従い、送信部５０３から出力された送信信号をアンテナ１０２またはアンテナ１０３に出力する。すなわち、アンテナ切り替え部５０４は、音声信号を伝送する場合、送信部５０３から出力された送信信号を垂直偏波用のアンテナ１０２に出力し、データを伝送する場合、送信部５０３から出力された送信信号を水平偏波用のアンテナ１０３に出力する。
【００８４】
アンテナ１０２は、アンテナ切り替え部５０４から出力された送信信号を垂直偏波で送信する。また、アンテナ１０３は、アンテナ切り替え部５０４から出力された送信信号を水平偏波で送信する。
【００８５】
次に、無線基地局５０１が送信する無線信号を受信する無線端末装置６０１の構成について説明する。
【００８６】
図５の無線端末装置６０１は、アンテナ切り替え部６０２と、制御部６０３と、受信部６０４とを具備し、異なる伝送条件の通信、例えば音声通信とデータ通信とで異なる偏波を用いて通信を行う点が図１の無線端末装置２０１と異なる。
【００８７】
アンテナ２０２は、主に垂直偏波の無線信号を受信してアンテナ切り替え部６０２に出力する。また、アンテナ２０３は、主に水平偏波の無線信号を受信してアンテナ切り替え部６０２に出力する。
【００８８】
アンテナ切り替え部６０２は、制御部６０３の指示に従い、アンテナ２０２またはアンテナ２０３で受信した受信信号を受信部６０４に出力する。
【００８９】
制御部６０３は、受信部６０４において復調された受信信号から無線基地局５０１と無線端末装置６０１との通信が音声またはデータのいずれを伝送するかを判断する。そして、制御部６０３は、この通信が音声を伝送する場合、アンテナ２０２が受信した信号を受信部６０４に出力する指示をアンテナ切り替え部６０２に出力し、この通信がデータを伝送する場合、アンテナ２０３が受信した信号を受信部６０４に出力する指示をアンテナ切り替え部６０２に出力する。
【００９０】
受信部６０４は、アンテナ切り替え部６０２から出力された受信信号をベースバンド周波数に変換し、変換後の受信信号を制御部６０３が指示する音声またはデータに復調する。
【００９１】
上記構成の無線基地局５０１と無線端末装置６０１により仕様形態によって異なる偏波で通信を行う。この場合、無線基地局５０１から送信し、無線端末装置６０１で受信する構成であったが、無線端末装置６０１から送信し、無線基地局５０１が受信する場合は、送信部５０３を受信部に、受信部６０４を送信部にすればよい。次に無線基地局５０１と無線端末装置６０１の動作について説明する。
【００９２】
無線基地局５０１は、通信に使用するアンテナの偏波を通信の使用形態によって切り替え、制御部５０２は、アンテナ切り替え部５０４に、例えば、通話の場合に垂直偏波用のアンテナ１０２に、データ通信の場合に水平偏波用のアンテナ１０３に切り替える信号を送信する。同様に、無線端末装置６０１も、通信に使用するアンテナの偏波を通信の使用形態によって切り替える。制御部６０３は、アンテナ切り替え部６０２に、例えば、通話の場合に垂直偏波用のアンテナ２０２に、データ通信の場合に水平偏波用のアンテナ２０３に切り替える信号を送信する。
【００９３】
無線基地局５０１と無線端末装置６０１との間で通話を行う場合、垂直偏波用のアンテナ１０２と垂直偏波用のアンテナ２０２を使って通信を行い、データ通信を行う場合、水平偏波用のアンテナ１０３と水平偏波用のアンテナ２０３を使って通信を行う。
【００９４】
実施の形態２の構成で通信を行う場合は、実施の形態１の構成で通信を行う場合と同じ構成であり、例えば、通話の場合、無線基地局５０１と無線端末装置６０１は、下り回線では、垂直偏波用のアンテナ１０２と垂直偏波用のアンテナ２０２を用いて通信し、上り回線では、水平偏波用のアンテナ１０３と水平偏波用のアンテナ２０３を用いて通信する。
【００９５】
また、データ通信の場合、無線基地局５０１と無線端末装置６０１は、下り回線では、水平偏波用のアンテナ１０３と水平偏波用のアンテナ２０３を用いて通信し、上り回線では、垂直偏波用のアンテナ１０２と垂直偏波用のアンテナ２０２を用いて通信する。
【００９６】
このように、本実施の形態の無線基地局及び無線端末装置によれば、無線端末装置の使用形態によって通信に用いるアンテナの偏波を切り替えることにより、使用形態の異なる無線端末装置が存在した場合に、使用形態の異なる無線端末装置同士の干渉の軽減を図ることが可能になり、周波数の利用効率が上昇する。
【００９７】
使用形態の判断は、例えば、データ通信モードかそうでないか、あるいは、マイク・スピーカーに音声が流れているかどうか、無線端末装置の傾き、通信が始まる前に事前に使用形態を判断する信号を付加するなどで判断することが可能である。
【００９８】
なお、実施の形態１あるいは実施の形態２と同様に、通信に用いるアンテナの偏波は垂直と水平の２種類に限らず、直交する組み合わせであれば特に問わず、また、１つのアンテナで偏波を切り替えるアンテナあるいはアレーアンテナを用いることも可能であり、通話あるいはデータ通信にそれぞれ用いるアンテナの偏波も特に問わず、また、上り回線と下り回線でそれぞれ通話あるいはデータ通信に用いるアンテナの偏波も特に問わない。
【００９９】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明による無線通信システムにおいて、変調方式によって通信に使用する偏波が異なる場合について説明する。図６は、本発明の実施の形態４に係る無線基地局及び無線端末装置の構成を示すブロック図である。但し、図１と同一の構成となるものについては、図１と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
【０１００】
図６の無線基地局１０１の送信部１０６は、切り替え部７０１と、変調部７０２と、変調部７０３と、切り替え部７０４と、無線送信部７０５とから主に構成される。また、図６の無線基地局１０１は、アンテナ切り替え部７０６と、を具備し、変調方式によって通信に使用する偏波が異なる点が図１の無線基地局１０１と異なる。
【０１０１】
また、図６の無線端末装置２０１の受信部２０６は、無線受信部８０２と、切り替え部８０３と、復調部８０４と、復調部８０５と、切り替え部８０６とから主に構成される。また、無線端末装置２０１は、アンテナ切り替え部８０１と、を具備し、変調方式によって通信に使用する偏波が異なる点が図１の無線端末装置２０１と異なる。
【０１０２】
ここでは、変調部７０２及び復調部８０４がＱＰＳＫに対応し、変調部７０３と復調部８０５が１６ＱＡＭに対応し、２種類の変調方式を用いる場合について説明する。この１６ＱＡＭはＱＰＳＫより１シンボルあたりの情報伝送量が多い。また、１シンボルあたりの情報伝送量が同じ、かつ変調方式が異なる場合にも適用できる。例えば、ＢＰＳＫと２値のＡＦＫでそれぞれ変調された信号を異なる偏波で送受信しても良い。
【０１０３】
制御部１０５は、送信部１０６に送信信号の変調方式を指示する。また、制御部１０５は、送信信号の変調方式がＱＰＳＫである場合、無線送信部７０５から出力された送信信号を垂直偏波用のアンテナ１０２に出力する指示を、アンテナ切り替え部７０６に出力し、送信信号の変調方式が１６ＱＡＭである場合、無線送信部７０５から出力された送信信号を水平偏波用のアンテナ１０３に出力する指示を、アンテナ切り替え部７０６に出力する。
【０１０４】
送信部１０６において、切り替え部７０１は、制御部１０５の指示に従い送信信号を変調部７０２と変調部７０３のいずれかに出力する。具体的には、切り替え部７０１は、送信信号の変調方式がＱＰＳＫである場合、送信信号を変調部７０２に出力し、送信信号の変調方式が１６ＱＡＭである場合、送信信号を変調部７０３に出力する。
【０１０５】
変調部７０２は、送信信号をＱＰＳＫで変調して切り替え部７０４に出力する。また、変調部７０３は、送信信号を１６ＱＡＭで変調して切り替え部７０４に出力する。
【０１０６】
切り替え部７０４は、制御部１０５の指示に従い変調部７０２と変調部７０３のいずれかで変調された送信信号を選択して無線送信部７０５に出力する。具体的には、切り替え部７０４は、送信信号の変調方式がＱＰＳＫである場合、変調部７０２で変調された送信信号を無線送信部７０５に出力し、送信信号の変調方式が１６ＱＡＭである場合、変調部７０３で変調された送信信号を無線送信部７０５に出力する。
【０１０７】
無線送信部７０５は、切り替え部７０４から出力された送信信号を無線周波数に変換してアンテナ切り替え部７０６に出力する。
【０１０８】
アンテナ切り替え部７０６は、制御部１０５の指示に従い送信信号をアンテナ１０２とアンテナ１０３のいずれかに出力する。具体的には、アンテナ切り替え部７０６は、送信信号の変調方式がＱＰＳＫである場合、無線送信部７０５から出力された送信信号を垂直偏波用のアンテナ１０２に出力し、送信信号の変調方式が１６ＱＡＭである場合、無線送信部７０５から出力された送信信号を水平偏波用のアンテナ１０３に出力する。
【０１０９】
次に、無線基地局１０１が送信する無線信号を受信する無線端末装置２０１の構成について説明する。
【０１１０】
アンテナ切り替え部８０１は、制御部２０５の指示に従い、アンテナ２０２またはアンテナ２０３で受信した受信信号を無線受信部８０２に出力する。具体的には、アンテナ切り替え部８０１は、変調方式がＱＰＳＫの信号を受信する場合、アンテナ２０２で受信した受信信号を無線受信部８０２に出力し、変調方式が１６ＱＡＭの信号を受信する場合、アンテナ２０３で受信した受信信号を無線受信部８０２に出力する。
【０１１１】
無線受信部８０２は、受信信号をベースバンド周波数に変換して切り替え部８０３に出力する。
【０１１２】
切り替え部８０３は、制御部２０５の指示に従い、無線受信部８０２から出力された受信信号を復調部８０４と復調部８０５のいずれかに出力する。具体的には、切り替え部８０３は、受信信号の変調方式がＱＰＳＫである場合、無線受信部８０２から出力された受信信号を復調部８０４に出力し、受信信号の変調方式が１６ＱＡＭである場合、無線受信部８０２から出力された受信信号を復調部８０５に出力する。
【０１１３】
復調部８０４は、受信信号をＱＰＳＫで復調して切り替え部８０６に出力する。また、復調部８０５は、受信信号を１６ＱＡＭで復調して切り替え部８０６に出力する。
【０１１４】
切り替え部８０６は、制御部２０５の指示に従い復調部８０４と復調部８０５のいずれかから出力された受信信号を選択して出力する。具体的には、切り替え部８０６は、受信信号の変調方式がＱＰＳＫである場合、復調部８０４から出力された受信信号を選択し、受信信号の変調方式が１６ＱＡＭである場合、復調部８０５から出力された受信信号を選択する。
【０１１５】
制御部２０５は、受信部２０６において復調された受信信号から無線基地局１０１と無線端末装置２０１との通信で用いる変調方式を判定する。そして、制御部２０５は、この変調方式がＱＰＳＫである場合、アンテナ２０２が受信した信号を無線受信部８０２に出力する指示をアンテナ切り替え部８０１に出力し、この変調方式が１６ＱＡＭである場合、アンテナ２０３が受信した信号を無線受信部８０２に出力する指示をアンテナ切り替え部８０１に出力する。
【０１１６】
また、制御部２０５は、変調方式の情報を受信部２０６に通知する。この場合、無線基地局１０１から送信し、無線端末装置２０１で受信する構成であったが、無線端末装置２０１から送信し、無線基地局１０１が受信する場合は、送信部１０６を受信部に、受信部２０６を送信部にすればよい。
【０１１７】
次に、上記構成の無線基地局１０１及び無線端末装置２０１の動作について説明する。
【０１１８】
無線基地局１０１は、通信に使用するアンテナの偏波を通信の変調方式によって切り替える。例えば、制御部１０５は、ＱＰＳＫの場合に垂直偏波用のアンテナ１０２に切り替える信号を、アンテナ切り替え部７０６に出力し、１６ＱＡＭの場合に水平偏波用のアンテナ１０３に切り替える信号を送信する。また、制御部１０５は、ＱＰＳＫの場合に変調部７０２に、１６ＱＡＭの場合に変調部７０３に切り替える信号を、切り替え部７０１及び切り替え部７０４に送信する。
【０１１９】
同様に、無線端末装置２０１も、通信に使用するアンテナの偏波を通信の変調方式によって切り替える。例えば、制御部２０５は、ＱＰＳＫの場合に垂直偏波用のアンテナ２０２に切り替える信号を、アンテナ切り替え部８０１に出力し、１６ＱＡＭの場合に水平偏波用のアンテナ２０３に切り替える信号を送信する。また、ＱＰＳＫの場合に復調部８０４に切り替える信号を、切り替え部８０３及び切り替え部８０６に出力し、１６ＱＡＭの場合に復調部８０５に切り替える信号を切り替え部８０３及び切り替え部８０６に送信する。
【０１２０】
このように、無線基地局１０１と無線端末装置２０１との間でＱＰＳＫ方式を用いて通信を行う場合、垂直偏波用のアンテナ１０２と垂直偏波用のアンテナ２０２を使って通信を行い、１６ＱＡＭ方式を用いて通信を行う場合、水平偏波用のアンテナ１０３と水平偏波用のアンテナ２０３を使って通信を行う。
【０１２１】
また、本実施の形態を実施の形態２と組み合わせて通信を行うとき、ＱＰＳＫ方式を用いて通信を行う場合、下り回線では、無線基地局１０１と無線端末装置２０１は垂直偏波用のアンテナ１０２と垂直偏波用のアンテナ２０２を用いて通信し、上り回線では、無線基地局１０１と無線端末装置２０１は水平偏波用のアンテナ１０３と水平偏波用のアンテナ２０３を用いて通信する。
【０１２２】
また、１６ＱＡＭ方式を用いて通信を行う場合、下り回線では、無線基地局１０１と無線端末装置２０１は水平偏波用のアンテナ１０３と水平偏波用のアンテナ２０３を用いて通信し、上り回線では、無線基地局１０１と無線端末装置２０１は垂直偏波用のアンテナ１０２と垂直偏波用のアンテナ２０２を用いて通信する。
【０１２３】
このように、本実施の形態の無線基地局及び無線端末装置によれば、通信に使用する変調方式によってアンテナの偏波を切り替えることにより、変調方式の異なる無線端末装置が存在した場合に、変調方式の異なる無線端末装置同士の干渉の軽減を図ることが可能になり、周波数の利用効率が上昇する。
【０１２４】
変調方式の判断は、例えば、通信が始まる前に事前に変調方式を判断する信号を送受信する、データに変調方式を判断する信号を付加するなどの方法で可能である。
【０１２５】
また、切り替え部７０１、切り替え部７０４、切り替え部８０３、及び切り替え部８０６は、ソフトウェア無線機のように、ソフトウェアで変調方式を切り替えることも可能であり、無線基地局１０１あるいは無線端末装置２０１は、制御部１０５あるいは制御部２０５を複数持つ構成も可能である。
【０１２６】
なお、実施の形態１あるいは実施の形態２と同様に、通信に用いるアンテナの偏波は垂直と水平の２種類に限らず、直交する組み合わせであれば特に問わず、また、１つのアンテナで偏波を切り替えるアンテナあるいはアレーアンテナを用いることも可能であり、ＱＰＳＫあるいは１６ＱＡＭにそれぞれ用いるアンテナの偏波も特に問わず、また、上り回線と下り回線でそれぞれＱＰＳＫあるいは１６ＱＡＭに用いるアンテナの偏波も特に問わない。さらに、通信に使用する変調方式も特に問わない。
【０１２７】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明による無線通信システムにおいて、無線端末装置が１種類の偏波を送受信するアンテナを有する場合について説明する。図７は、本発明の実施の形態５に係る無線基地局及び無線端末装置の構成を示すブロック図である。
【０１２８】
無線基地局１０１の構成は実施の形態３と同じであり、偏波の異なる２つのアンテナ１０２とアンテナ１０３と、アンテナ切り替え部１０４と制御部１０５を有している。また、無線端末装置２０１はホイップアンテナ９０１を有している。
【０１２９】
例えば、無線端末装置２０１が図８に示すようなホイップアンテナ９０１を有する携帯電話の場合、図９に示すように、ユーザは、無線端末装置２０１を通話あるいはデータ通信という使用形態によって、異なる傾きで使用するので、ホイップアンテナ９０１は通話時に水平偏波成分が大きく、データ通信時に垂直偏波成分が大きくなる。
【０１３０】
無線基地局１０１と無線端末装置２０１との間でデータ通信を行う場合、垂直偏波用のアンテナ１０２とホイップアンテナ９０１を使って通信を行い、通話を行う場合、水平偏波用のアンテナ１０３とホイップアンテナ９０１を使って通信を行う。
【０１３１】
このように、本実施の形態の無線基地局及び無線端末装置によれば、無線端末装置の使用形態によって通信に用いるアンテナの偏波成分が変化することを利用することにより、使用形態の異なる無線端末装置が存在した場合に、使用形態の異なる無線端末装置同士の干渉の軽減を図ることが可能になり、周波数の利用効率が上昇する。
【０１３２】
本実施の形態は、ユーザが通信速度あるいは変調方式に応じて、無線端末装置２０１の傾きを変えることによって、実施の形態１、実施の形態４の場合にも適用可能である。
【０１３３】
なお、無線端末装置の使用形態は、通話とデータ通信に限らず、使用形態によってアンテナの偏波成分が変われば特に問わず、無線基地局に用いるアンテナの偏波は垂直と水平の２種類に限らず、無線端末装置のアンテナの偏波成分の変化に合わせ、直交する組み合わせであれば特に問わず、また、１つのアンテナで偏波を切り替えるアンテナあるいはアレーアンテナを用いることも可能であり、無線端末装置に用いるアンテナの種類も特に問わない。
【０１３４】
（実施の形態６）
図１の無線基地局１０１と無線端末装置２０１の間を見通しで設定することが可能な場合は、送信した電波の偏波面と受信した電波の偏波面はほぼ同じであるが、無線基地局１０１と無線端末装置２０１との間が見通しでないときは、必ずしも送信した電波の偏波面と受信した電波の偏波面が同じであるとは限らないので、通信の感度が著しく低下する場合がある。
【０１３５】
本実施の形態では、本発明による無線通信システムにおいて、ダイバーシチ効果を利用する場合について説明する。図１０は、本発明の実施の形態６に係る無線端末装置の構成を示すブロック図である。但し、図１と同一の構成となるものについては、図１と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
【０１３６】
図１０の無線端末装置１００１は、比較部１００２を具備し、受信感度の良い偏波で受信した信号を選択する点が図１の無線端末装置と異なる。
【０１３７】
例えば、実施の形態１の構成で通信を行う場合について説明する。見通しの場合、無線基地局１０１と無線端末装置１００１との間で高速通信を行う場合、垂直偏波用のアンテナ１０２と垂直偏波用のアンテナ２０２を使って通信を行い、低速通信を行う場合、水平偏波用のアンテナ１０３と水平偏波用のアンテナ２０３を使って通信を行う。
【０１３８】
そして、見通し外になった場合に、高速通信時において、比較部１００２において、垂直偏波用のアンテナ２０２と水平偏波用のアンテナ２０３の受信電力を比較し、水平偏波用のアンテナ２０３の受信感度がいい場合は、制御部２０５を通して、通信に使用するアンテナを垂直偏波用のアンテナ２０２から水平偏波用のアンテナ２０３に切り替える。
【０１３９】
制御部２０５は、比較部１００２において受信感度が高かったアンテナで受信した信号を出力する指示をアンテナ切り替え部２０４に出力する。アンテナ切り替え部２０４は、制御部２０５の指示に従い、アンテナ２０２またはアンテナ２０３で受信した受信信号を受信部２０６に出力する。
【０１４０】
受信部２０６は、アンテナ切り替え部２０４から出力された受信信号をベースバンド周波数に変換し、変換後の受信信号を制御部２０５が指示する通信速度に合わせて復調する。
【０１４１】
よって、無線基地局１０１と無線端末装置１００１との間で高速通信を行う場合、垂直偏波用のアンテナ１０２と水平偏波用のアンテナ２０３を使って通信を行い、低速通信を行う場合、水平偏波用のアンテナ１０３と垂直偏波用のアンテナ２０２を使って通信を行うことになる。
【０１４２】
なお、本実施の形態は、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４の構成にも適用可能である。
【０１４３】
このように、本実施の形態の無線端末装置によれば、受信感度の良い偏波で受信した信号を選択することにより、伝搬環境が変化した場合に、受信感度が著しく低下する場合においても、良好な通信が可能である。また、本実施の形態を無線基地局に用いることも可能である。
【０１４４】
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明による無線通信システムにおいて、アレーアンテナを用いる場合について説明する。図１１は、本発明の実施の形態７に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。
【０１４５】
図１１の無線基地局１１０１は、アレーアンテナ１１０２と、アレーアンテナ１１０３と、アンテナ切り替え部１１０４と、到来方向推定部１１０５と、アンテナ指向性制御部１１０６と、受信部１１０７と、制御部１１０８とを具備する。
【０１４６】
同一方向に存在する通信速度あるいは使用形態あるいは変調方式の違う端末同士の干渉をアレーアンテナで軽減することは難しいが、違う方向に存在する場合、複数の端末の到来方向を到来方向推定部１１０５において推定し、到来方向推定部１１０５の推定結果に基づき、アレーアンテナ１１０２あるいはアレーアンテナ１１０３のアンテナパターンを、干渉波を除去するアンテナパターンになるようにアンテナ指向性制御部１１０６で制御することにより、偏波を切り替えることによる干渉の軽減の効果をさらに高めることが可能である。
【０１４７】
受信部１１０７は、アンテナ指向性制御部１１０６から出力された受信信号をベースバンド周波数に変換、復調する。また、受信部１１０７は、復調結果から使用する偏波の情報を取り出して制御部１１０８に出力する。制御部１１０８は、受信部１１０７において復調された受信信号から通信速度を判定し、アレーアンテナ１１０２、アレーアンテナ１１０３のいずれの偏波で無線信号を受信するかアンテナ切り替え部１１０４に指示する。
【０１４８】
このように、本実施の形態の無線基地局によれば、アンテナの偏波の切り替えとアレーアンテナのアンテナパターンとを組み合わせることにより、干渉の除去効果を増大させることが可能である。また、本実施の形態を無線端末装置に用いることも可能である。
【０１４９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、無線通信装置及び無線通信方法として行う場合について説明しているが、これに限られるものではなく、この無線通信方法をソフトウェアとして行うことも可能である。
【０１５０】
例えば、上記無線通信方法を実行するプログラムを予めＲＯＭ（Read Only Memory）に格納しておき、そのプログラムをＣＰＵ（Central Processor Unit）によって動作させるようにしても良い。
【０１５１】
また、上記無線通信方法を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータのＲＡＭ（Random Access Memory）に記録して、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしても良い。
【０１５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、同一方向に同じ周波数を使用する無線端末装置が混在した場合、無線端末装置同士で通信速度あるいは使用形態、変調方式などが異なることを利用して、通信速度あるいは使用形態、変調方式などが異なる無線端末装置同士の電波の偏波を切り替えることにより、信号間の干渉を軽減して、周波数利用効率あげることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線基地局及び無線端末装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１の無線基地局の送信部の内部構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１の無線端末装置の受信部の内部構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態２に係る無線基地局及び無線端末装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態３に係る無線基地局及び無線端末装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態４に係る無線基地局及び無線端末装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態５に係る無線基地局及び無線端末装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態５に係る無線端末装置の一例を示す図
【図９】本発明の実施の形態５に係る無線端末装置の使用形態の一例を示す図
【図１０】本発明の実施の形態６に係る無線端末装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態７に係る無線基地局の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０２、１０３、２０２、２０３ アンテナ
１０４、２０４、３０４、４０４、５０４、６０２、７０６、８０１ アンテナ切り替え部
１０５、２０５、３０２、４０２、５０２、６０３ 制御部
１０６、４０３、５０３ 送信部
２０６、３０３、６０４ 受信部
７０１、７０４、８０３、８０６ 切り替え部
７０２、７０３ 変調部
７０５ 無線送信部
８０２ 無線受信部
８０４、８０５ 復調部
９０１ ホイップアンテナ
１００２ 比較部
１１０２ アンテナ指向性制御部
１１０３ 到来方向推定部
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線基地局装置、無線端末装置及び無線通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話など、無線端末装置は増加の一途をたどり、それとともに有限な資源である周波数をいかに効率的に利用するかということが大きな課題となっており、それに対する方法が数多く考えられている。
【０００３】
基地局に複数のアンテナを設置して、基地局がカバーするエリアを複数のセクタに分割するセクタ化、異なる方向から到来する電波の干渉を低減するアダプティブアレーなどが、その代表的な例である。
【０００４】
また、周波数を効率的に利用する方法として、偏波を切り替える方法も考えられており、偏波を切り替える無線通信システムとしては、送信と受信で通信に使用する偏波を切り替えることにより、一加入者あたりの通信可能なタイムスロットを減少させることなく、複数のセクタで使用する周波数資源を最小にし、セクタ間の電波干渉を抑制できる無線アクセスシステムを提供する方法が考えられている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１６９３４２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の無線通信システムにおいては、同一方向に同じ周波数を利用する無線端末装置が複数存在した場合、それぞれの端末から送信された信号が無線基地局において干渉するという問題がある。特にＣＤＭＡのシステムにおいては、拡散率の違う無線端末装置同士の干渉が問題となっている。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、同一方向に同じ周波数を利用する無線通信システムにおいて、送信された信号の干渉を低減する無線基地局装置、無線端末装置及び無線通信方法に関する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明は、無線基地局又は無線端末装置において、通信の通信速度等に応じて通信に使用する偏波を切り替える構成とし、この構成により、無線端末装置同士の電波の干渉を軽減し、周波数利用効率の良い無線通信システムを提供することが可能となるものである。
【０００９】
本発明者は、異なる偏波の信号間の干渉は、同じ偏波の信号間の干渉よりも小さいことに着目し、本発明をするに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の骨子は、同一方向に同じ周波数を使用する無線端末装置が混在した場合、無線端末装置同士で通信速度あるいは使用形態、変調方式などが異なることを利用して、通信速度あるいは使用形態、変調方式などが異なる無線端末装置同士の電波の偏波を切り替えることにより、信号間の干渉を軽減して、周波数利用効率あげることである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の無線基地局装置は、無線信号を第１偏波で送信する第１偏波アンテナと、無線信号を前記第１偏波と直交する第２偏波で送信する第２偏波アンテナと、互いに通信速度が異なる第１の無線信号及び第２の無線信号の各々について、前記第１偏波アンテナと前記第２偏波アンテナとのいずれを用いて送信するかを前記通信速度に基づいて判断し、前記通信速度に関する制御情報と、前記アンテナ選択に関するアンテナ切り替え信号を出力する制御部と、前記制御情報が示す通信速度に基づいて送信信号を変調し、無線周波数に変換することにより、前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を生成する送信部と、前記アンテナ切り替え信号に基づいて、前記送信部により生成された前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を、前記第１偏波アンテナ又は前記第２偏波アンテナに出力する切り替え手段と、を具備する構成を採る。また、本発明の無線端末装置は、無線信号を第１偏波で受信する第１偏波アンテナと、無線信号を前記第１偏波と直交する第２偏波で受信する第２偏波アンテナと、第１の無線信号及び第２の無線信号の各々の通信速度を判定するとともに、前記第１の無線信号及び前記第２の無線信号の各々について、前記第１偏波アンテナと前記第２偏波アンテナとのいずれを用いて受信するかを前記通信速度に基づいて判断し、前記通信速度に関する制御情報と、前記アンテナ選択に関するアンテナ切り替え信号を出力する制御部と、前記アンテナ切り替え信号に基づいて、前記第１偏波アンテナ又は前記第２偏波アンテナにより受信された前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を出力する切り替え手段と、前記切り替え手段から出力された前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を、ベースバンド周波数に変換し、前記制御情報が示す通信速度に基づいて復調することにより、受信信号を生成する受信部と、を具備する構成を採る。
【００３０】
本発明の無線通信方法は、複数の無線信号で無線端末装置と無線通信を行う無線基地局装置における無線通信方法であって、互いに通信速度が異なる第１の無線信号及び第２の無線信号の各々について、第１偏波で通信する第１偏波アンテナと前記第１偏波と直交する第２偏波で通信する第２偏波アンテナとのいずれを用いて送信するかを前記通信速度に基づいて判断し、前記通信速度に関する制御情報と、前記アンテナ選択に関するアンテナ切り替え信号を出力する制御工程と、前記制御情報が示す通信速度に基づいて送信信号を変調し、無線周波数に変換することにより、前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を生成する送信工程と、前記アンテナ切り替え信号に基づいて、前記送信工程により生成された前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を、前記第１偏波アンテナ又は前記第２偏波アンテナに出力する切り替え工程と、を具備するようにした。また、本発明の無線通信方法は、複数の無線信号で無線基地局装置と無線通信を行う無線端末装置における無線通信方法であって、互いに通信速度が異なる第１の無線信号及び第２の無線信号の各々について、第１偏波で通信する第１偏波アンテナと前記第１偏波と直交する第２偏波で通信する第２偏波アンテナとのいずれを用いて送信するかを前記通信速度に基づいて判断し、前記通信速度に関する制御情報と、前記アンテナ選択に関するアンテナ切り替え信号を出力する制御工程と、前記制御情報が示す通信速度に基づいて送信信号を変調し、無線周波数に変換することにより、前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を生成する送信工程と、前記アンテナ切り替え信号に基づいて、前記送信工程により生成された前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を、前記第１偏波アンテナ又は前記第２偏波アンテナに出力する切り替え工程と、を具備するようにした。
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明による無線通信システムにおいて、変調前と復調後の通信速度によって通信に使用する偏波が送信と受信で同じ場合について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る無線基地局及び無線端末装置の構成を示すブロック図である。
【００３４】
図１において、無線基地局１０１は、アンテナ１０２と、アンテナ１０３と、アンテナ切り替え部１０４と、制御部１０５と、送信部１０６とから主に構成される。そして、無線端末装置２０１は、アンテナ２０２と、アンテナ２０３と、アンテナ切り替え部２０４と、制御部２０５、受信部２０６とから主に構成される。
【００３５】
このアンテナ１０２とアンテナ１０３は、それぞれ異なる偏波で無線信号を通信する。同様に、アンテナ２０２とアンテナ２０３は、それぞれ異なる偏波で無線信号を通信する。
【００３６】
そして、アンテナ１０２とアンテナ２０２は同じ偏波の無線信号を通信する。同様に、アンテナ１０３とアンテナ２０３は同じ偏波の無線信号を通信する。
【００３７】
ここでは、アンテナ１０２およびアンテナ２０２が垂直偏波用のアンテナ、アンテナ１０３およびアンテナ２０３が水平偏波用のアンテナの場合について説明する。
【００３８】
制御部１０５は、送信部１０６に送信信号の通信速度を指示する。また、制御部１０５は、送信信号の通信速度が所定の値以上である場合、送信部１０６から出力された送信信号を垂直偏波用のアンテナ１０２に出力する指示を、アンテナ切り替え部１０４に出力し、送信信号の通信速度が所定の値未満である場合、送信部１０６から出力された送信信号を水平偏波用のアンテナ１０３に出力する指示を、アンテナ切り替え部１０４に出力する。
【００３９】
送信部１０６は、制御部１０５が指示する通信速度を識別する制御信号を変調、無線周波数に変換してアンテナ切り替え部１０４に出力する。そして、送信部１０６は、制御部１０５が指示する通信速度で送信信号を変調、無線周波数に変換してアンテナ切り替え部１０４に出力する。例えば、送信部１０６は、制御部１０５が指示する通信速度に対応するＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭなどのいずれかの変調方式で送信信号を変調する。また、ＣＤＭＡ方式の場合、送信部１０６は、制御部１０５が指示する通信速度に対応する拡散率で送信信号を拡散する。
【００４０】
アンテナ切り替え部１０４は、制御部１０５の指示に従い、送信部１０６から出力された送信信号をアンテナ１０２またはアンテナ１０３に出力する。すなわち、アンテナ切り替え部１０４は、送信信号の通信速度が所定の値以上である場合、送信部１０６から出力された送信信号を垂直偏波用のアンテナ１０２に出力し、送信信号の通信速度が所定の値未満である場合、送信部１０６から出力された送信信号を水平偏波用のアンテナ１０３に出力する。
【００４１】
アンテナ１０２は、アンテナ切り替え部１０４から出力された送信信号を垂直偏波で送信する。また、アンテナ１０３は、アンテナ切り替え部１０４から出力された送信信号を水平偏波で送信する。
【００４２】
次に、無線基地局１０１が送信する無線信号を受信する無線端末装置２０１について説明する。
【００４３】
アンテナ２０２は、主に垂直偏波の無線信号を受信してアンテナ切り替え部２０４に出力する。また、アンテナ２０３は、主に水平偏波の無線信号を受信してアンテナ切り替え部２０４に出力する。
【００４４】
アンテナ切り替え部２０４は、制御部２０５の指示に従い、アンテナ２０２またはアンテナ２０３で受信した受信信号を受信部２０６に出力する。
【００４５】
制御部２０５は、受信部２０６において復調された受信信号から無線基地局１０１と無線端末装置２０１との通信速度を判定する。そして、制御部２０５は、この通信速度が所定の値以上である場合、アンテナ２０２が受信した信号を受信部２０６に出力する指示をアンテナ切り替え部２０４に出力し、この通信速度が所定の値未満である場合、アンテナ２０３が受信した信号を受信部２０６に出力する指示をアンテナ切り替え部２０４に出力する。
【００４６】
受信部２０６は、アンテナ切り替え部２０４から出力された受信信号をベースバンド周波数に変換し、変換後の受信信号を制御部２０５が指示する通信速度に合わせて復調する。
【００４７】
上記構成の無線基地局１０１と無線端末装置２０１により通信速度によって異なる偏波で通信を行う。この場合、無線基地局１０１から送信し、無線端末装置２０１で受信する構成であったが、無線端末装置２０１から送信し、無線基地局１０１が受信する場合は、送信部１０６を受信部に、受信部２０６を送信部にすればよい。次に無線基地局１０１と無線端末装置２０１の動作について説明する。
【００４８】
無線基地局１０１は、通信に使用するアンテナの偏波を通信速度によって切り替える。例えば、制御部１０５は、高速通信の場合に垂直偏波用のアンテナ１０２に切り替える信号をアンテナ切り替え部１０４に送信し、低速通信の場合に水平偏波用のアンテナ１０３に切り替える信号をアンテナ切り替え部１０４に送信する。
【００４９】
同様に、無線端末装置２０１も、通信に使用するアンテナの偏波を通信速度によって切り替える。例えば、制御部２０５は、高速通信の場合に垂直偏波用のアンテナ２０２に切り替える信号をアンテナ切り替え部２０４に送信し、低速通信の場合に水平偏波用のアンテナ２０３に切り替える信号をアンテナ切り替え部２０４に送信する。
【００５０】
無線基地局１０１と無線端末装置２０１との間で高速通信を行う場合、垂直偏波用のアンテナ１０２と垂直偏波用のアンテナ２０２を使って通信を行い、低速通信を行う場合、水平偏波用のアンテナ１０３と水平偏波用のアンテナ２０３を使って通信を行う。
【００５１】
通信速度の判断は、例えば、ＣＤＭＡ方式の場合、通信速度によって拡散率が異なることを利用する。ＣＤＭＡ方式も含め、ＴＤＭＡ方式、ＦＤＭＡ方式などの場合、通信を開始する前に通信速度を判定する信号をやりとりする。フレームあるいはスロットを構成する冗長符号の長さが異なることを利用する。フレームあるいはスロットに通信速度を判断する信号を付加する。通信に使用する符号、タイムスロット、周波数の占有度で判断するなどの方法で可能である。
【００５２】
次に、ＣＤＭＡ方式で拡散率を変える場合について詳細に説明する。図２は、本発明の実施の形態１の無線基地局の送信部の内部構成を示すブロック図である。図２の送信部１０６は、変調部１５１と、拡散部１５２と、無線送信部１５３とから主に構成される。
【００５３】
図１の制御部１０５は、拡散部１５２に拡散率を通知する。変調部１５１は、送信信号を変調して拡散部１５２に出力する。拡散部１５２は、制御部１０５が指示する拡散率で送信信号を拡散して無線送信部１５３に出力する。無線送信部１５３は、送信信号を無線周波数に変換してアンテナ切り替え部１０４に出力する。
【００５４】
次に、受信側について説明する。図３は、本発明の実施の形態１の無線端末装置の受信部の内部構成を示すブロック図である。図３の受信部２０６は、無線受信部２５１と、逆拡散部２５２と、復調部２５３とから主に構成される。
【００５５】
図１の制御部２０５は拡散率を逆拡散部２５２に通知する。無線受信部２５１は、アンテナ切り替え部２０４から出力された受信信号をベースバンド周波数に変換して逆拡散部２５２に出力する。逆拡散部２５２は、制御部２０５が指示する拡散率で受信信号を逆拡散して復調部２５３に出力する。復調部２５３は、受信信号を復調する。
【００５６】
このように、本実施の形態の無線基地局及び無線端末装置によれば、通信速度によって通信に用いるアンテナの偏波を切り替えることにより、通信速度の異なる無線端末装置が存在した場合に、通信速度の異なる無線端末装置同士の干渉の軽減を図ることが可能になり、周波数の利用効率が上昇する。
【００５７】
なお、通信に用いるアンテナの偏波は垂直と水平の２種類に限らず、直交する組み合わせであれば特に問わず、また、１つのアンテナで偏波を切り替えるアンテナあるいはアレーアンテナを用いることも可能であり、低速通信あるいは高速通信にそれぞれ用いるアンテナの偏波も特に問わない。
【００５８】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明による無線通信システムにおいて、無線基地局から無線端末装置に送信する下り通信と、無線端末装置から無線基地局に送信する上り通信を異なる偏波で行い、通信速度によって通信に使用する偏波が送信と受信で異なる場合について説明する。図４は、本発明の実施の形態２に係る無線基地局及び無線端末装置の構成を示すブロック図である。但し、図１と同一の構成となるものについては、図１と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
【００５９】
図４の無線基地局３０１は、制御部３０２と、受信部３０３と、アンテナ切り替え部３０４とを具備し、また、無線端末装置４０１は、制御部４０２と、送信部４０３と、アンテナ切り替え部４０４とを具備し、異なる偏波で下り通信と上り通信を行う点が図１の無線基地局１０１及び無線端末装置２０１と異なる。
【００６０】
図４において、制御部３０２は、送信部１０６及び受信部３０３に送信信号の通信速度を指示する。また、制御部３０２は、送信信号の通信速度が所定の値以上である場合、送信部１０６から出力された送信信号を垂直偏波用のアンテナ１０２に出力する指示と、水平偏波用のアンテナ１０３で受信した受信信号を受信部３０３に出力する指示とをアンテナ切り替え部３０４に出力する。
【００６１】
また、制御部３０２は、送信信号の通信速度が所定の値未満である場合、送信部１０６から出力された送信信号を水平偏波用のアンテナ１０３に出力する指示と、垂直偏波用のアンテナ１０２で受信した受信信号を受信部３０３に出力する指示とをアンテナ切り替え部３０４に出力する。
【００６２】
送信部１０６は、制御部３０２が指示する通信速度を識別する制御信号を変調、無線周波数に変換してアンテナ切り替え部３０４に出力する。そして、送信部１０６は、制御部３０２が指示する通信速度で送信信号を変調、無線周波数に変換してアンテナ切り替え部３０４に出力する。
【００６３】
アンテナ切り替え部３０４は、制御部３０２の指示に従い、送信部１０６から出力された送信信号をアンテナ１０２またはアンテナ１０３に出力する。すなわち、アンテナ切り替え部３０４は、送信信号の通信速度が所定の値以上である場合、送信部１０６から出力された送信信号を垂直偏波用のアンテナ１０２に出力し、水平偏波用のアンテナ１０３が受信した受信信号を受信部３０３に出力する。
【００６４】
また、アンテナ切り替え部３０４は、送信信号の通信速度が所定の値未満である場合、送信部１０６から出力された送信信号を水平偏波用のアンテナ１０３に出力し、垂直偏波用のアンテナ１０２が受信した受信信号を受信部３０３に出力する。
【００６５】
アンテナ１０２は、アンテナ切り替え部３０４から出力された送信信号を垂直偏波で送信し、主に垂直偏波で受信した受信信号をアンテナ切り替え部３０４に出力する。また、アンテナ１０３は、アンテナ切り替え部３０４から出力された送信信号を水平偏波で送信し、主に水平偏波で受信した受信信号をアンテナ切り替え部３０４に出力する。
【００６６】
受信部３０３は、アンテナ切り替え部３０４から出力された受信信号をベースバンド周波数に変換し、変換後の受信信号を制御部３０２が指示する通信速度に合わせて復調する。
【００６７】
次に、無線基地局３０１と通信を行う無線端末装置４０１の構成について説明する。
【００６８】
送信部４０３は、制御部４０２が指示する通信速度で送信信号を変調、無線周波数に変換してアンテナ切り替え部４０４に出力する。
【００６９】
アンテナ切り替え部４０４は、制御部４０２の指示に従い、アンテナ２０２またはアンテナ２０３で受信した受信信号を受信部２０６に出力する。
【００７０】
アンテナ２０２は、アンテナ切り替え部４０４から出力された送信信号を垂直偏波で送信し、主に垂直偏波の無線信号を受信してアンテナ切り替え部４０４に出力する。また、アンテナ２０３は、アンテナ切り替え部４０４から出力された送信信号を水平偏波で送信し、主に水平偏波の無線信号を受信してアンテナ切り替え部４０４に出力する。
【００７１】
制御部４０２は、受信部２０６において復調された受信信号から無線基地局３０１と無線端末装置４０１との通信速度を判定する。そして、制御部４０２は、この通信速度が所定の値以上である場合、アンテナ２０２が受信した信号を受信部２０６に出力し、送信部４０３から出力された送信信号をアンテナ２０３に出力する指示をアンテナ切り替え部４０４に出力する。
【００７２】
また、この通信速度が所定の値未満である場合、アンテナ２０３が受信した信号を受信部２０６に出力し、送信部４０３から出力された送信信号をアンテナ２０２に出力する指示をアンテナ切り替え部４０４に出力する。
【００７３】
受信部２０６は、アンテナ切り替え部４０４から出力された受信信号をベースバンド周波数に変換し、変換後の受信信号を制御部４０２が指示する通信速度に合わせて復調する。
【００７４】
上記構成の無線基地局３０１と無線端末装置４０１により通信速度によって異なる偏波で通信を行い、また上りと下りで異なる偏波で通信を行う。次に無線基地局３０１と無線端末装置４０１の動作について説明する。
【００７５】
高速通信の場合、無線基地局３０１と無線端末装置４０１は、下り回線では、垂直偏波用のアンテナ１０２とアンテナ２０２とを用いて通信し、上り回線では、水平偏波用のアンテナ１０３とアンテナ２０３とを用いて通信する。
【００７６】
また、低速通信の場合、無線基地局３０１と無線端末装置４０１は、下り回線では、水平偏波用のアンテナ１０３とアンテナ２０３を用いて通信し、上り回線では、垂直偏波用のアンテナ１０２とアンテナ２０２を用いて通信する。
【００７７】
このように、本実施の形態の無線基地局及び無線端末装置によれば、上り回線と下り回線でそれぞれ通信速度によって通信に用いるアンテナの偏波を切り替えることにより、通信速度の異なる無線端末装置が存在した場合に、通信速度の異なる無線端末装置同士の干渉の軽減を図ることが可能になり、周波数の利用効率が上昇する。通信速度の判断は、実施の形態１と同様の方法で可能である。
【００７８】
なお、実施の形態１と同様に、通信に用いるアンテナの偏波は垂直と水平の２種類に限らず、直交する組み合わせであれば特に問わず、また、１つのアンテナで偏波を切り替えるアンテナあるいはアレーアンテナを用いることも可能であり、上り回線と下り回線でそれぞれ低速通信あるいは高速通信に用いるアンテナの偏波も特に問わない。
【００７９】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明による無線通信システムにおいて、使用形態によって通信に使用する偏波が異なる場合について説明する。具体的には、ユーザが通話あるいはデータ通信という２種類の使用形態で用いる場合について説明する。図５は、本発明の実施の形態３に係る無線基地局及び無線端末装置の構成を示すブロック図である。但し、図１と同一の構成となるものについては、図１と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
【００８０】
図５の無線基地局５０１は、制御部５０２と、送信部５０３と、アンテナ切り替え部５０４とを具備し、異なる伝送条件の通信、例えば音声通信とデータ通信とで異なる偏波を用いて通信を行う点が図１の無線基地局１０１と異なる。
【００８１】
制御部５０２は、送信部５０３に音声またはデータのいずれを送信するかを指示する。また、制御部５０２は、音声信号を伝送する場合、送信部５０３から出力された送信信号を垂直偏波用のアンテナ１０２に出力する指示を、アンテナ切り替え部５０４に出力し、データを伝送する場合、送信部５０３から出力された送信信号を水平偏波用のアンテナ１０３に出力する指示を、アンテナ切り替え部５０４に出力する。この音声信号は、データと同じ通信速度であってもよく、使用形態が異なる通信にはいずれも適用できる。
【００８２】
送信部５０３は、伝送する信号が音声かデータかを識別する制御信号を変調、無線周波数に変換してアンテナ切り替え部５０４に出力する。そして、送信部５０３は、送信信号を変調、無線周波数に変換してアンテナ切り替え部５０４に出力する。
【００８３】
アンテナ切り替え部５０４は、制御部５０２の指示に従い、送信部５０３から出力された送信信号をアンテナ１０２またはアンテナ１０３に出力する。すなわち、アンテナ切り替え部５０４は、音声信号を伝送する場合、送信部５０３から出力された送信信号を垂直偏波用のアンテナ１０２に出力し、データを伝送する場合、送信部５０３から出力された送信信号を水平偏波用のアンテナ１０３に出力する。
【００８４】
アンテナ１０２は、アンテナ切り替え部５０４から出力された送信信号を垂直偏波で送信する。また、アンテナ１０３は、アンテナ切り替え部５０４から出力された送信信号を水平偏波で送信する。
【００８５】
次に、無線基地局５０１が送信する無線信号を受信する無線端末装置６０１の構成について説明する。
【００８６】
図５の無線端末装置６０１は、アンテナ切り替え部６０２と、制御部６０３と、受信部６０４とを具備し、異なる伝送条件の通信、例えば音声通信とデータ通信とで異なる偏波を用いて通信を行う点が図１の無線端末装置２０１と異なる。
【００８７】
アンテナ２０２は、主に垂直偏波の無線信号を受信してアンテナ切り替え部６０２に出力する。また、アンテナ２０３は、主に水平偏波の無線信号を受信してアンテナ切り替え部６０２に出力する。
【００８８】
アンテナ切り替え部６０２は、制御部６０３の指示に従い、アンテナ２０２またはアンテナ２０３で受信した受信信号を受信部６０４に出力する。
【００８９】
制御部６０３は、受信部６０４において復調された受信信号から無線基地局５０１と無線端末装置６０１との通信が音声またはデータのいずれを伝送するかを判断する。そして、制御部６０３は、この通信が音声を伝送する場合、アンテナ２０２が受信した信号を受信部６０４に出力する指示をアンテナ切り替え部６０２に出力し、この通信がデータを伝送する場合、アンテナ２０３が受信した信号を受信部６０４に出力する指示をアンテナ切り替え部６０２に出力する。
【００９０】
受信部６０４は、アンテナ切り替え部６０２から出力された受信信号をベースバンド周波数に変換し、変換後の受信信号を制御部６０３が指示する音声またはデータに復調する。
【００９１】
上記構成の無線基地局５０１と無線端末装置６０１により仕様形態によって異なる偏波で通信を行う。この場合、無線基地局５０１から送信し、無線端末装置６０１で受信する構成であったが、無線端末装置６０１から送信し、無線基地局５０１が受信する場合は、送信部５０３を受信部に、受信部６０４を送信部にすればよい。次に無線基地局５０１と無線端末装置６０１の動作について説明する。
【００９２】
無線基地局５０１は、通信に使用するアンテナの偏波を通信の使用形態によって切り替え、制御部５０２は、アンテナ切り替え部５０４に、例えば、通話の場合に垂直偏波用のアンテナ１０２に、データ通信の場合に水平偏波用のアンテナ１０３に切り替える信号を送信する。同様に、無線端末装置６０１も、通信に使用するアンテナの偏波を通信の使用形態によって切り替える。制御部６０３は、アンテナ切り替え部６０２に、例えば、通話の場合に垂直偏波用のアンテナ２０２に、データ通信の場合に水平偏波用のアンテナ２０３に切り替える信号を送信する。
【００９３】
無線基地局５０１と無線端末装置６０１との間で通話を行う場合、垂直偏波用のアンテナ１０２と垂直偏波用のアンテナ２０２を使って通信を行い、データ通信を行う場合、水平偏波用のアンテナ１０３と水平偏波用のアンテナ２０３を使って通信を行う。
【００９４】
実施の形態２の構成で通信を行う場合は、実施の形態１の構成で通信を行う場合と同じ構成であり、例えば、通話の場合、無線基地局５０１と無線端末装置６０１は、下り回線では、垂直偏波用のアンテナ１０２と垂直偏波用のアンテナ２０２を用いて通信し、上り回線では、水平偏波用のアンテナ１０３と水平偏波用のアンテナ２０３を用いて通信する。
【００９５】
また、データ通信の場合、無線基地局５０１と無線端末装置６０１は、下り回線では、水平偏波用のアンテナ１０３と水平偏波用のアンテナ２０３を用いて通信し、上り回線では、垂直偏波用のアンテナ１０２と垂直偏波用のアンテナ２０２を用いて通信する。
【００９６】
このように、本実施の形態の無線基地局及び無線端末装置によれば、無線端末装置の使用形態によって通信に用いるアンテナの偏波を切り替えることにより、使用形態の異なる無線端末装置が存在した場合に、使用形態の異なる無線端末装置同士の干渉の軽減を図ることが可能になり、周波数の利用効率が上昇する。
【００９７】
使用形態の判断は、例えば、データ通信モードかそうでないか、あるいは、マイク・スピーカーに音声が流れているかどうか、無線端末装置の傾き、通信が始まる前に事前に使用形態を判断する信号を付加するなどで判断することが可能である。
【００９８】
なお、実施の形態１あるいは実施の形態２と同様に、通信に用いるアンテナの偏波は垂直と水平の２種類に限らず、直交する組み合わせであれば特に問わず、また、１つのアンテナで偏波を切り替えるアンテナあるいはアレーアンテナを用いることも可能であり、通話あるいはデータ通信にそれぞれ用いるアンテナの偏波も特に問わず、また、上り回線と下り回線でそれぞれ通話あるいはデータ通信に用いるアンテナの偏波も特に問わない。
【００９９】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明による無線通信システムにおいて、変調方式によって通信に使用する偏波が異なる場合について説明する。図６は、本発明の実施の形態４に係る無線基地局及び無線端末装置の構成を示すブロック図である。但し、図１と同一の構成となるものについては、図１と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
【０１００】
図６の無線基地局１０１の送信部１０６は、切り替え部７０１と、変調部７０２と、変調部７０３と、切り替え部７０４と、無線送信部７０５とから主に構成される。また、図６の無線基地局１０１は、アンテナ切り替え部７０６と、を具備し、変調方式によって通信に使用する偏波が異なる点が図１の無線基地局１０１と異なる。
【０１０１】
また、図６の無線端末装置２０１の受信部２０６は、無線受信部８０２と、切り替え部８０３と、復調部８０４と、復調部８０５と、切り替え部８０６とから主に構成される。また、無線端末装置２０１は、アンテナ切り替え部８０１と、を具備し、変調方式によって通信に使用する偏波が異なる点が図１の無線端末装置２０１と異なる。
【０１０２】
ここでは、変調部７０２及び復調部８０４がＱＰＳＫに対応し、変調部７０３と復調部８０５が１６ＱＡＭに対応し、２種類の変調方式を用いる場合について説明する。この１６ＱＡＭはＱＰＳＫより１シンボルあたりの情報伝送量が多い。また、１シンボルあたりの情報伝送量が同じ、かつ変調方式が異なる場合にも適用できる。例えば、ＢＰＳＫと２値のＡＦＫでそれぞれ変調された信号を異なる偏波で送受信しても良い。
【０１０３】
制御部１０５は、送信部１０６に送信信号の変調方式を指示する。また、制御部１０５は、送信信号の変調方式がＱＰＳＫである場合、無線送信部７０５から出力された送信信号を垂直偏波用のアンテナ１０２に出力する指示を、アンテナ切り替え部７０６に出力し、送信信号の変調方式が１６ＱＡＭである場合、無線送信部７０５から出力された送信信号を水平偏波用のアンテナ１０３に出力する指示を、アンテナ切り替え部７０６に出力する。
【０１０４】
送信部１０６において、切り替え部７０１は、制御部１０５の指示に従い送信信号を変調部７０２と変調部７０３のいずれかに出力する。具体的には、切り替え部７０１は、送信信号の変調方式がＱＰＳＫである場合、送信信号を変調部７０２に出力し、送信信号の変調方式が１６ＱＡＭである場合、送信信号を変調部７０３に出力する。
【０１０５】
変調部７０２は、送信信号をＱＰＳＫで変調して切り替え部７０４に出力する。また、変調部７０３は、送信信号を１６ＱＡＭで変調して切り替え部７０４に出力する。
【０１０６】
切り替え部７０４は、制御部１０５の指示に従い変調部７０２と変調部７０３のいずれかで変調された送信信号を選択して無線送信部７０５に出力する。具体的には、切り替え部７０４は、送信信号の変調方式がＱＰＳＫである場合、変調部７０２で変調された送信信号を無線送信部７０５に出力し、送信信号の変調方式が１６ＱＡＭである場合、変調部７０３で変調された送信信号を無線送信部７０５に出力する。
【０１０７】
無線送信部７０５は、切り替え部７０４から出力された送信信号を無線周波数に変換してアンテナ切り替え部７０６に出力する。
【０１０８】
アンテナ切り替え部７０６は、制御部１０５の指示に従い送信信号をアンテナ１０２とアンテナ１０３のいずれかに出力する。具体的には、アンテナ切り替え部７０６は、送信信号の変調方式がＱＰＳＫである場合、無線送信部７０５から出力された送信信号を垂直偏波用のアンテナ１０２に出力し、送信信号の変調方式が１６ＱＡＭである場合、無線送信部７０５から出力された送信信号を水平偏波用のアンテナ１０３に出力する。
【０１０９】
次に、無線基地局１０１が送信する無線信号を受信する無線端末装置２０１の構成について説明する。
【０１１０】
アンテナ切り替え部８０１は、制御部２０５の指示に従い、アンテナ２０２またはアンテナ２０３で受信した受信信号を無線受信部８０２に出力する。具体的には、アンテナ切り替え部８０１は、変調方式がＱＰＳＫの信号を受信する場合、アンテナ２０２で受信した受信信号を無線受信部８０２に出力し、変調方式が１６ＱＡＭの信号を受信する場合、アンテナ２０３で受信した受信信号を無線受信部８０２に出力する。
【０１１１】
無線受信部８０２は、受信信号をベースバンド周波数に変換して切り替え部８０３に出力する。
【０１１２】
切り替え部８０３は、制御部２０５の指示に従い、無線受信部８０２から出力された受信信号を復調部８０４と復調部８０５のいずれかに出力する。具体的には、切り替え部８０３は、受信信号の変調方式がＱＰＳＫである場合、無線受信部８０２から出力された受信信号を復調部８０４に出力し、受信信号の変調方式が１６ＱＡＭである場合、無線受信部８０２から出力された受信信号を復調部８０５に出力する。
【０１１３】
復調部８０４は、受信信号をＱＰＳＫで復調して切り替え部８０６に出力する。また、復調部８０５は、受信信号を１６ＱＡＭで復調して切り替え部８０６に出力する。
【０１１４】
切り替え部８０６は、制御部２０５の指示に従い復調部８０４と復調部８０５のいずれかから出力された受信信号を選択して出力する。具体的には、切り替え部８０６は、受信信号の変調方式がＱＰＳＫである場合、復調部８０４から出力された受信信号を選択し、受信信号の変調方式が１６ＱＡＭである場合、復調部８０５から出力された受信信号を選択する。
【０１１５】
制御部２０５は、受信部２０６において復調された受信信号から無線基地局１０１と無線端末装置２０１との通信で用いる変調方式を判定する。そして、制御部２０５は、この変調方式がＱＰＳＫである場合、アンテナ２０２が受信した信号を無線受信部８０２に出力する指示をアンテナ切り替え部８０１に出力し、この変調方式が１６ＱＡＭである場合、アンテナ２０３が受信した信号を無線受信部８０２に出力する指示をアンテナ切り替え部８０１に出力する。
【０１１６】
また、制御部２０５は、変調方式の情報を受信部２０６に通知する。この場合、無線基地局１０１から送信し、無線端末装置２０１で受信する構成であったが、無線端末装置２０１から送信し、無線基地局１０１が受信する場合は、送信部１０６を受信部に、受信部２０６を送信部にすればよい。
【０１１７】
次に、上記構成の無線基地局１０１及び無線端末装置２０１の動作について説明する。
【０１１８】
無線基地局１０１は、通信に使用するアンテナの偏波を通信の変調方式によって切り替える。例えば、制御部１０５は、ＱＰＳＫの場合に垂直偏波用のアンテナ１０２に切り替える信号を、アンテナ切り替え部７０６に出力し、１６ＱＡＭの場合に水平偏波用のアンテナ１０３に切り替える信号を送信する。また、制御部１０５は、ＱＰＳＫの場合に変調部７０２に、１６ＱＡＭの場合に変調部７０３に切り替える信号を、切り替え部７０１及び切り替え部７０４に送信する。
【０１１９】
同様に、無線端末装置２０１も、通信に使用するアンテナの偏波を通信の変調方式によって切り替える。例えば、制御部２０５は、ＱＰＳＫの場合に垂直偏波用のアンテナ２０２に切り替える信号を、アンテナ切り替え部８０１に出力し、１６ＱＡＭの場合に水平偏波用のアンテナ２０３に切り替える信号を送信する。また、ＱＰＳＫの場合に復調部８０４に切り替える信号を、切り替え部８０３及び切り替え部８０６に出力し、１６ＱＡＭの場合に復調部８０５に切り替える信号を切り替え部８０３及び切り替え部８０６に送信する。
【０１２０】
このように、無線基地局１０１と無線端末装置２０１との間でＱＰＳＫ方式を用いて通信を行う場合、垂直偏波用のアンテナ１０２と垂直偏波用のアンテナ２０２を使って通信を行い、１６ＱＡＭ方式を用いて通信を行う場合、水平偏波用のアンテナ１０３と水平偏波用のアンテナ２０３を使って通信を行う。
【０１２１】
また、本実施の形態を実施の形態２と組み合わせて通信を行うとき、ＱＰＳＫ方式を用いて通信を行う場合、下り回線では、無線基地局１０１と無線端末装置２０１は垂直偏波用のアンテナ１０２と垂直偏波用のアンテナ２０２を用いて通信し、上り回線では、無線基地局１０１と無線端末装置２０１は水平偏波用のアンテナ１０３と水平偏波用のアンテナ２０３を用いて通信する。
【０１２２】
また、１６ＱＡＭ方式を用いて通信を行う場合、下り回線では、無線基地局１０１と無線端末装置２０１は水平偏波用のアンテナ１０３と水平偏波用のアンテナ２０３を用いて通信し、上り回線では、無線基地局１０１と無線端末装置２０１は垂直偏波用のアンテナ１０２と垂直偏波用のアンテナ２０２を用いて通信する。
【０１２３】
このように、本実施の形態の無線基地局及び無線端末装置によれば、通信に使用する変調方式によってアンテナの偏波を切り替えることにより、変調方式の異なる無線端末装置が存在した場合に、変調方式の異なる無線端末装置同士の干渉の軽減を図ることが可能になり、周波数の利用効率が上昇する。
【０１２４】
変調方式の判断は、例えば、通信が始まる前に事前に変調方式を判断する信号を送受信する、データに変調方式を判断する信号を付加するなどの方法で可能である。
【０１２５】
また、切り替え部７０１、切り替え部７０４、切り替え部８０３、及び切り替え部８０６は、ソフトウェア無線機のように、ソフトウェアで変調方式を切り替えることも可能であり、無線基地局１０１あるいは無線端末装置２０１は、制御部１０５あるいは制御部２０５を複数持つ構成も可能である。
【０１２６】
なお、実施の形態１あるいは実施の形態２と同様に、通信に用いるアンテナの偏波は垂直と水平の２種類に限らず、直交する組み合わせであれば特に問わず、また、１つのアンテナで偏波を切り替えるアンテナあるいはアレーアンテナを用いることも可能であり、ＱＰＳＫあるいは１６ＱＡＭにそれぞれ用いるアンテナの偏波も特に問わず、また、上り回線と下り回線でそれぞれＱＰＳＫあるいは１６ＱＡＭに用いるアンテナの偏波も特に問わない。さらに、通信に使用する変調方式も特に問わない。
【０１２７】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明による無線通信システムにおいて、無線端末装置が１種類の偏波を送受信するアンテナを有する場合について説明する。図７は、本発明の実施の形態５に係る無線基地局及び無線端末装置の構成を示すブロック図である。
【０１２８】
無線基地局１０１の構成は実施の形態３と同じであり、偏波の異なる２つのアンテナ１０２とアンテナ１０３と、アンテナ切り替え部１０４と制御部１０５を有している。また、無線端末装置２０１はホイップアンテナ９０１を有している。
【０１２９】
例えば、無線端末装置２０１が図８に示すようなホイップアンテナ９０１を有する携帯電話の場合、図９に示すように、ユーザは、無線端末装置２０１を通話あるいはデータ通信という使用形態によって、異なる傾きで使用するので、ホイップアンテナ９０１は通話時に水平偏波成分が大きく、データ通信時に垂直偏波成分が大きくなる。
【０１３０】
無線基地局１０１と無線端末装置２０１との間でデータ通信を行う場合、垂直偏波用のアンテナ１０２とホイップアンテナ９０１を使って通信を行い、通話を行う場合、水平偏波用のアンテナ１０３とホイップアンテナ９０１を使って通信を行う。
【０１３１】
このように、本実施の形態の無線基地局及び無線端末装置によれば、無線端末装置の使用形態によって通信に用いるアンテナの偏波成分が変化することを利用することにより、使用形態の異なる無線端末装置が存在した場合に、使用形態の異なる無線端末装置同士の干渉の軽減を図ることが可能になり、周波数の利用効率が上昇する。
【０１３２】
本実施の形態は、ユーザが通信速度あるいは変調方式に応じて、無線端末装置２０１の傾きを変えることによって、実施の形態１、実施の形態４の場合にも適用可能である。
【０１３３】
なお、無線端末装置の使用形態は、通話とデータ通信に限らず、使用形態によってアンテナの偏波成分が変われば特に問わず、無線基地局に用いるアンテナの偏波は垂直と水平の２種類に限らず、無線端末装置のアンテナの偏波成分の変化に合わせ、直交する組み合わせであれば特に問わず、また、１つのアンテナで偏波を切り替えるアンテナあるいはアレーアンテナを用いることも可能であり、無線端末装置に用いるアンテナの種類も特に問わない。
【０１３４】
（実施の形態６）
図１の無線基地局１０１と無線端末装置２０１の間を見通しで設定することが可能な場合は、送信した電波の偏波面と受信した電波の偏波面はほぼ同じであるが、無線基地局１０１と無線端末装置２０１との間が見通しでないときは、必ずしも送信した電波の偏波面と受信した電波の偏波面が同じであるとは限らないので、通信の感度が著しく低下する場合がある。
【０１３５】
本実施の形態では、本発明による無線通信システムにおいて、ダイバーシチ効果を利用する場合について説明する。図１０は、本発明の実施の形態６に係る無線端末装置の構成を示すブロック図である。但し、図１と同一の構成となるものについては、図１と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
【０１３６】
図１０の無線端末装置１００１は、比較部１００２を具備し、受信感度の良い偏波で受信した信号を選択する点が図１の無線端末装置と異なる。
【０１３７】
例えば、実施の形態１の構成で通信を行う場合について説明する。見通しの場合、無線基地局１０１と無線端末装置１００１との間で高速通信を行う場合、垂直偏波用のアンテナ１０２と垂直偏波用のアンテナ２０２を使って通信を行い、低速通信を行う場合、水平偏波用のアンテナ１０３と水平偏波用のアンテナ２０３を使って通信を行う。
【０１３８】
そして、見通し外になった場合に、高速通信時において、比較部１００２において、垂直偏波用のアンテナ２０２と水平偏波用のアンテナ２０３の受信電力を比較し、水平偏波用のアンテナ２０３の受信感度がいい場合は、制御部２０５を通して、通信に使用するアンテナを垂直偏波用のアンテナ２０２から水平偏波用のアンテナ２０３に切り替える。
【０１３９】
制御部２０５は、比較部１００２において受信感度が高かったアンテナで受信した信号を出力する指示をアンテナ切り替え部２０４に出力する。アンテナ切り替え部２０４は、制御部２０５の指示に従い、アンテナ２０２またはアンテナ２０３で受信した受信信号を受信部２０６に出力する。
【０１４０】
受信部２０６は、アンテナ切り替え部２０４から出力された受信信号をベースバンド周波数に変換し、変換後の受信信号を制御部２０５が指示する通信速度に合わせて復調する。
【０１４１】
よって、無線基地局１０１と無線端末装置１００１との間で高速通信を行う場合、垂直偏波用のアンテナ１０２と水平偏波用のアンテナ２０３を使って通信を行い、低速通信を行う場合、水平偏波用のアンテナ１０３と垂直偏波用のアンテナ２０２を使って通信を行うことになる。
【０１４２】
なお、本実施の形態は、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４の構成にも適用可能である。
【０１４３】
このように、本実施の形態の無線端末装置によれば、受信感度の良い偏波で受信した信号を選択することにより、伝搬環境が変化した場合に、受信感度が著しく低下する場合においても、良好な通信が可能である。また、本実施の形態を無線基地局に用いることも可能である。
【０１４４】
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明による無線通信システムにおいて、アレーアンテナを用いる場合について説明する。図１１は、本発明の実施の形態７に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。
【０１４５】
図１１の無線基地局１１０１は、アレーアンテナ１１０２と、アレーアンテナ１１０３と、アンテナ切り替え部１１０４と、到来方向推定部１１０５と、アンテナ指向性制御部１１０６と、受信部１１０７と、制御部１１０８とを具備する。
【０１４６】
同一方向に存在する通信速度あるいは使用形態あるいは変調方式の違う端末同士の干渉をアレーアンテナで軽減することは難しいが、違う方向に存在する場合、複数の端末の到来方向を到来方向推定部１１０５において推定し、到来方向推定部１１０５の推定結果に基づき、アレーアンテナ１１０２あるいはアレーアンテナ１１０３のアンテナパターンを、干渉波を除去するアンテナパターンになるようにアンテナ指向性制御部１１０６で制御することにより、偏波を切り替えることによる干渉の軽減の効果をさらに高めることが可能である。
【０１４７】
受信部１１０７は、アンテナ指向性制御部１１０６から出力された受信信号をベースバンド周波数に変換、復調する。また、受信部１１０７は、復調結果から使用する偏波の情報を取り出して制御部１１０８に出力する。制御部１１０８は、受信部１１０７において復調された受信信号から通信速度を判定し、アレーアンテナ１１０２、アレーアンテナ１１０３のいずれの偏波で無線信号を受信するかアンテナ切り替え部１１０４に指示する。
【０１４８】
このように、本実施の形態の無線基地局によれば、アンテナの偏波の切り替えとアレーアンテナのアンテナパターンとを組み合わせることにより、干渉の除去効果を増大させることが可能である。また、本実施の形態を無線端末装置に用いることも可能である。
【０１４９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、無線通信装置及び無線通信方法として行う場合について説明しているが、これに限られるものではなく、この無線通信方法をソフトウェアとして行うことも可能である。
【０１５０】
例えば、上記無線通信方法を実行するプログラムを予めＲＯＭ（Read Only Memory）に格納しておき、そのプログラムをＣＰＵ（Central Processor Unit）によって動作させるようにしても良い。
【０１５１】
また、上記無線通信方法を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータのＲＡＭ（Random Access Memory）に記録して、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしても良い。
【０１５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、同一方向に同じ周波数を使用する無線端末装置が混在した場合、無線端末装置同士で通信速度あるいは使用形態、変調方式などが異なることを利用して、通信速度あるいは使用形態、変調方式などが異なる無線端末装置同士の電波の偏波を切り替えることにより、信号間の干渉を軽減して、周波数利用効率あげることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線基地局及び無線端末装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１の無線基地局の送信部の内部構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１の無線端末装置の受信部の内部構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態２に係る無線基地局及び無線端末装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態３に係る無線基地局及び無線端末装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態４に係る無線基地局及び無線端末装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態５に係る無線基地局及び無線端末装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態５に係る無線端末装置の一例を示す図
【図９】本発明の実施の形態５に係る無線端末装置の使用形態の一例を示す図
【図１０】本発明の実施の形態６に係る無線端末装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態７に係る無線基地局の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０２、１０３、２０２、２０３ アンテナ
１０４、２０４、３０４、４０４、５０４、６０２、７０６、８０１ アンテナ切り替え部
１０５、２０５、３０２、４０２、５０２、６０３ 制御部
１０６、４０３、５０３ 送信部
２０６、３０３、６０４ 受信部
７０１、７０４、８０３、８０６ 切り替え部
７０２、７０３ 変調部
７０５ 無線送信部
８０２ 無線受信部
８０４、８０５ 復調部
９０１ ホイップアンテナ
１００２ 比較部
１１０２ アンテナ指向性制御部
１１０３ 到来方向推定部
Claims (12)
- 無線信号を第１偏波で送信する第１偏波アンテナと、
無線信号を前記第１偏波と直交する第２偏波で送信する第２偏波アンテナと、
互いに通信速度が異なる第１の無線信号及び第２の無線信号の各々について、前記第１偏波アンテナと前記第２偏波アンテナとのいずれを用いて送信するかを前記通信速度に基づいて判断し、前記通信速度に関する制御情報と、前記アンテナ選択に関するアンテナ切り替え信号を出力する制御部と、
前記制御情報が示す通信速度に基づいて送信信号を変調し、無線周波数に変換することにより、前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を生成する送信部と、
前記アンテナ切り替え信号に基づいて、前記送信部により生成された前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を、前記第１偏波アンテナ又は前記第２偏波アンテナに出力する切り替え手段と、
を具備する無線基地局装置。 - 前記制御部は、前記第１の無線信号と前記第２の無線信号の送信に用いるアンテナを、前記第１の無線信号と前記第２の無線信号の通信速度が所定のしきい値以上であるか否かによって判断し、前記第１の無線信号の通信速度が所定のしきい値以上で、前記第２の無線信号の通信速度が所定のしきい値未満であるとき、前記第１の無線信号については前記第１偏波アンテナを用いて送信し、前記第２の無線信号については前記第２偏波アンテナを用いて送信することを示す、前記アンテナ切り替え信号を出力する、請求項１に記載の無線基地局装置。
- 前記制御部は、前記第１の無線信号と前記第２の無線信号の送信に用いるアンテナを、前記第１の無線信号と前記第２の無線信号の通信速度が所定のしきい値以上であるか否かによって判断し、前記第１の無線信号の通信速度が所定のしきい値以上で、前記第２の無線信号の通信速度が所定のしきい値未満であるとき、前記第１の無線信号について下り回線で通信を行う場合に前記第１偏波アンテナを用いて送信し、前記第１の無線信号について上り回線で通信を行う場合に前記第２偏波アンテナを用いて送信し、前記第２の無線信号について下り回線で通信を行うときに前記第２偏波アンテナを用いて送信し、前記第２の無線信号について上り回線で通信を行うときに前記第１偏波アンテナを用いて送信することを示す、前記アンテナ切り替え信号を出力する、請求項１に記載の無線基地局装置。
- 無線信号を第１偏波で受信する第１偏波アンテナと、
無線信号を前記第１偏波と直交する第２偏波で受信する第２偏波アンテナと、
第１の無線信号及び第２の無線信号の各々の通信速度を判定するとともに、前記第１の無線信号及び前記第２の無線信号の各々について、前記第１偏波アンテナと前記第２偏波アンテナとのいずれを用いて受信するかを前記通信速度に基づいて判断し、前記通信速度に関する制御情報と、前記アンテナ選択に関するアンテナ切り替え信号を出力する制御部と、
前記アンテナ切り替え信号に基づいて、前記第１偏波アンテナ又は前記第２偏波アンテナにより受信された前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を出力する切り替え手段と、
前記切り替え手段から出力された前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を、ベースバンド周波数に変換し、前記制御情報が示す通信速度に基づいて復調することにより、受信信号を生成する受信部と、
を具備する無線端末装置。 - 前記制御部は、前記第１の無線信号と前記第２の無線信号の受信に用いるアンテナを、前記第１の無線信号と前記第２の無線信号の通信速度が所定のしきい値以上であるか否かによって判断し、前記第１の無線信号の通信速度が所定のしきい値以上で、前記第２の無線信号の通信速度が所定のしきい値未満であるとき、前記第１の無線信号については前記第１偏波アンテナを用いて受信し、前記第２の無線信号については前記第２偏波アンテナを用いて受信することを示す、前記アンテナ切り替え信号を出力する、請求項４に記載の無線端末装置。
- 前記制御部は、前記第１の無線信号と前記第２の無線信号の受信に用いるアンテナを、前記第１の無線信号と前記第２の無線信号の通信速度が所定のしきい値以上であるか否かによって判断し、前記第１の無線信号の通信速度が所定のしきい値以上で、前記第２の無線信号の通信速度が所定のしきい値未満であるとき、前記第１の無線信号について下り回線で通信を行う場合に前記第１偏波アンテナを用いて受信し、前記第１の無線信号について上り回線で通信を行う場合に前記第２偏波アンテナを用いて受信し、前記第２の無線信号について下り回線で通信を行うときに前記第２偏波アンテナを用いて受信し、前記第２の無線信号について上り回線で通信を行うときに前記第１偏波アンテナを用いて受信することを示す、前記アンテナ切り替え信号を出力する、請求項４に記載の無線端末装置。
- 複数の無線信号で無線端末装置と無線通信を行う無線基地局装置における無線通信方法であって、
互いに通信速度が異なる第１の無線信号及び第２の無線信号の各々について、第１偏波で通信する第１偏波アンテナと前記第１偏波と直交する第２偏波で通信する第２偏波アンテナとのいずれを用いて送信するかを前記通信速度に基づいて判断し、前記通信速度に関する制御情報と、前記アンテナ選択に関するアンテナ切り替え信号を出力する制御工程と、
前記制御情報が示す通信速度に基づいて送信信号を変調し、無線周波数に変換することにより、前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を生成する送信工程と、
前記アンテナ切り替え信号に基づいて、前記送信工程により生成された前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を、前記第１偏波アンテナ又は前記第２偏波アンテナに出力する切り替え工程と、
を具備する無線通信方法。 - 前記制御工程では、前記第１の無線信号と前記第２の無線信号の送信に用いるアンテナを、前記第１の無線信号と前記第２の無線信号の通信速度が所定のしきい値以上であるか否かによって判断し、前記第１の無線信号の通信速度が所定のしきい値以上で、前記第２の無線信号の通信速度が所定のしきい値未満であるときは、前記第１の無線信号については前記第１偏波アンテナを用いて送信し、前記第２の無線信号については前記第２偏波アンテナを用いて送信することを示す、前記アンテナ切り替え信号を出力する、請求項７に記載の無線通信方法。
- 前記制御部は、前記第１の無線信号と前記第２の無線信号の送信に用いるアンテナを、前記第１の無線信号と前記第２の無線信号の通信速度が所定のしきい値以上であるか否かによって判断し、前記第１の無線信号の通信速度が所定のしきい値以上で、前記第２の無線信号の通信速度が所定のしきい値未満であるときは、前記第１の無線信号について下り回線で通信を行う場合に前記第１偏波アンテナを用いて送信し、前記第１の無線信号について上り回線で通信を行う場合に前記第２偏波アンテナを用いて送信し、前記第２の無線信号について下り回線で通信を行うときに前記第２偏波アンテナを用いて送信し、前記第２の無線信号について上り回線で通信を行うときに前記第１偏波アンテナを用いて送信することを示す、前記アンテナ切り替え信号を出力する、請求項７に記載の無線通信方法。
- 複数の無線信号で無線基地局装置と無線通信を行う無線端末装置における無線通信方法であって、
互いに通信速度が異なる第１の無線信号及び第２の無線信号の各々について、第１偏波で通信する第１偏波アンテナと前記第１偏波と直交する第２偏波で通信する第２偏波アンテナとのいずれを用いて送信するかを前記通信速度に基づいて判断し、前記通信速度に関する制御情報と、前記アンテナ選択に関するアンテナ切り替え信号を出力する制御工程と、
前記制御情報が示す通信速度に基づいて送信信号を変調し、無線周波数に変換することにより、前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を生成する送信工程と、
前記アンテナ切り替え信号に基づいて、前記送信工程により生成された前記第１の無線信号又は前記第２の無線信号を、前記第１偏波アンテナ又は前記第２偏波アンテナに出力する切り替え工程と、
を具備する無線通信方法。 - 前記制御工程では、前記第１の無線信号と前記第２の無線信号の送信に用いるアンテナを、前記第１の無線信号と前記第２の無線信号の通信速度が所定のしきい値以上であるか否かによって判断し、前記第１の無線信号の通信速度が所定のしきい値以上で、前記第２の無線信号の通信速度が所定のしきい値未満であるときは、前記第１の無線信号については前記第１偏波アンテナを用いて送信し、前記第２の無線信号については前記第２偏波アンテナを用いて送信することを示す、前記アンテナ切り替え信号を出力する、請求項１０に記載の無線通信方法。
- 前記制御部は、前記第１の無線信号と前記第２の無線信号の送信に用いるアンテナを、前記第１の無線信号と前記第２の無線信号の通信速度が所定のしきい値以上であるか否かによって判断し、前記第１の無線信号の通信速度が所定のしきい値以上で、前記第２の無線信号の通信速度が所定のしきい値未満であるときは、前記第１の無線信号について下り回線で通信を行う場合に前記第１偏波アンテナを用いて送信し、前記第１の無線信号について上り回線で通信を行う場合に前記第２偏波アンテナを用いて送信し、前記第２の無線信号について下り回線で通信を行うときに前記第２偏波アンテナを用いて送信し、前記第２の無線信号について上り回線で通信を行うときに前記第１偏波アンテナを用いて送信することを示す、前記アンテナ切り替え信号を出力する、請求項１０に記載の無線通信方法。
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