WO2011087064A1 - 通信装置および通信方法 - Google Patents

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WO2011087064A1
WO2011087064A1 PCT/JP2011/050467 JP2011050467W WO2011087064A1 WO 2011087064 A1 WO2011087064 A1 WO 2011087064A1 JP 2011050467 W JP2011050467 W JP 2011050467W WO 2011087064 A1 WO2011087064 A1 WO 2011087064A1
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communication
switching
spatial multiplexing
communication device
setting
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宮田　健雄
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京セラ株式会社
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    • H04B7/0697—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using spatial multiplexing

Definitions

  • the present invention relates to a communication device and a communication method, and more particularly to a communication device capable of spatial multiplexing of transmission signals and a communication method of such a communication device.
  • WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access
  • Next Generation PHS Personal Handy-Phone System
  • LTE Long Term Evolution
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • a radio base station arranges (that is, encodes) one signal stream based on a certain rule with respect to time and space (antenna), and transmits the encoded signal stream from a plurality of antennas.
  • this STC-based downlink communication method is called DL MIMO MATRIX-A (hereinafter sometimes abbreviated as MATRIX-A).
  • the radio base station multiplex-transmits a plurality of signal streams from a plurality of antennas at the same frequency.
  • this SM-based downlink communication method is called DL MIMO MATRIX-B (hereinafter sometimes abbreviated as MATRIX-B).
  • the use of the MIMO communication system of the space-time coding system (DL MIMO MATRIX-A), which is a non-spatial multiplexing system, can improve the throughput characteristics, area characteristics, and frequency usage of wireless terminals.
  • DL MIMO MATRIX-A which is a non-spatial multiplexing system
  • the efficiency and the frequency utilization efficiency of the wireless terminal are improved when the efficiency is improved and when the spatial multiplexing method (DL MIMO MATRIX-B) MIMO communication method is used.
  • Switching from the space-time coding system to the space multiplexing system is usually performed based on communication quality such as CINR. For this reason, although the communication quality is high, switching to the spatial multiplexing method is performed, but there are cases where the spatial correlation is high and communication using the spatial multiplexing method is not appropriate when a wireless terminal exists. In such a case, communication using the spatial multiplexing method is not stable and throughput is reduced.
  • communication quality such as CINR
  • an object of the present invention is to provide a communication device and a communication method that can appropriately perform switching of a communication method from a non-spatial multiplexing method to a spatial multiplexing method.
  • a communication apparatus obtains or calculates a first communication quality and a second communication quality of a received signal in another communication apparatus with a plurality of antennas and a communication partner. And switching the setting of the communication system of transmission signals to other communication devices from the non-spatial multiplexing system to the spatial multiplexing system based on the first communication quality, and spatial multiplexing based on the second communication quality
  • a switching unit that switches the setting of a communication method of a transmission signal to another communication device from a non-spatial multiplexing method to a non-spatial multiplexing method; The switching unit switches the setting of the communication method of the transmission signal to the other communication device from the non-spatial multiplexing method to the spatial multiplexing method based on the first communication quality.
  • the first communication quality is set as the switching reference value. And when the first communication quality when the setting of the communication system of transmission signals to other communication devices is switched from the spatial multiplexing system to the non-spatial multiplexing system is greater than the switching reference value by a predetermined value or more After that, until the predetermined condition is satisfied, the switching of the setting of the communication method of the transmission signal to the other communication device to the spatial multiplexing method is stopped.
  • FIG. 1 It is a figure showing the radio
  • A) is a figure for demonstrating the conditions of CINR when raising the communication level in the switching table of 1st Embodiment.
  • B) is a figure for demonstrating the conditions of PER when lowering the communication level in the switching table of 1st Embodiment.
  • 6 is a flowchart illustrating a procedure of blacklist registration release operation for each frame in the radio base station according to the first embodiment.
  • (A) is a figure for demonstrating the condition of CINR when raising the communication level in the switching table of 2nd Embodiment.
  • (B) is a figure for demonstrating the conditions of PER when lowering the communication level in the switching table of 2nd Embodiment. It is a flowchart showing the procedure of the switching operation
  • FIG. 1 is a diagram showing a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless communication system includes a first communication device 2 and n second communication devices 3a to 3n. Between the first communication device 2 and the n second communication devices 3a to 3n, a MIMO communication method based on a space-time coding method (DL MIMO MATRIX-A) or a spatial multiplexing method (DL MIMO MATRIX) A downlink signal of user data is transmitted in the MIMO communication scheme according to -B).
  • DL MIMO MATRIX-A space-time coding method
  • DL MIMO MATRIX spatial multiplexing method
  • the first communication device 2 can be, for example, a wireless base station, and the second communication devices 3a to 3n can be, for example, wireless terminals.
  • the radio base station can communicate simultaneously with a plurality of n radio terminals.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the radio base station according to the first embodiment.
  • this radio base station 2 includes a first antenna 10, a second antenna 11, a first combiner / distributor 82, a second combiner / distributor 83, and a transmission unit. 13, a receiving unit 12, and a MAC (Media Access Control) layer processing unit 14.
  • MAC Media Access Control
  • the first coupler / distributor 82 is configured by, for example, a circulator, and outputs a signal from the transmission unit 13 to the first antenna 10 and outputs a signal from the first antenna 10 to the reception unit 12.
  • the second coupler / distributor 83 is constituted by, for example, a circulator, and outputs a signal from the transmission unit 13 to the second antenna 11 and outputs a signal from the second antenna 11 to the reception unit 12.
  • the transmission unit 13 includes a multi-antenna transmission signal processing unit 24, a subcarrier arrangement unit 23, an IFFT unit (Inverse First Fourier Transform) 22, a CP (Cyclic Prefix) addition unit 21, an RF (Radio Frequency) unit 20, Is provided.
  • IFFT unit Inverse First Fourier Transform
  • CP Cyclic Prefix
  • RF Radio Frequency
  • the subcarrier arrangement unit 23 arranges subcarriers based on, for example, PUSC (Partial Usage of Subchannels).
  • the multi-antenna transmission signal processing unit 24 performs space-time coding (for example, Aramuch coding) on one data stream, and the set MIMO communication method is MATRIX-B.
  • space-time coding for example, Aramuch coding
  • the set MIMO communication method is MATRIX-B.
  • a plurality of data streams are spatially multiplexed.
  • the IFFT unit 22 converts the plurality of subcarrier signals (frequency domain signals) output from the multi-antenna transmission signal processing unit 24 into time domain signals (OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) symbols) by IFFT.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • the CP adding unit 21 adds the same signal as the tail part of the OFDMA symbol to the beginning of the OFDMA symbol as a CP.
  • the RF unit 20 includes an up-converter that up-converts to a predetermined radio frequency band assigned for communication with a wireless terminal, a power amplification circuit that amplifies the up-converted signal, and a signal in a desired band among the amplified signals.
  • a band-pass filter that passes only components and outputs the components to the first antenna 10 and the second antenna 11 is included.
  • the reception unit 12 includes an RF unit 15, a CP removal unit 16, an FFT unit 17, a subcarrier arrangement unit 18, and a multi-antenna reception signal processing unit 81.
  • the RF unit 15 includes a band-pass filter that allows only a signal component in a desired band among signals output from the first antenna 10 and the second antenna 11 to pass, a low-noise amplifier circuit that amplifies the RF signal, and the RF signal that is down Includes down coater to convert.
  • the CP removal unit 16 removes the CP from the signal output from the RF unit 15.
  • the FFT unit 17 converts the time domain signal output from the CP removal unit 16 into a frequency domain signal by FFT and demodulates the signal into a plurality of subcarriers.
  • the subcarrier arrangement unit 18 extracts each subcarrier output from the FFT unit 17 based on PUSC, for example.
  • the multi-antenna reception signal processing unit 81 performs, for example, adaptive array reception processing on the signal output from the subcarrier arrangement unit 18.
  • the MAC layer processing unit 14 includes a user data transmission management unit 34, an encoding unit 33, a modulation unit 32, a demodulation unit 25, a decoding unit 26, a user data reception management unit 27, and a control unit 35. .
  • the user data transmission management unit 34 manages user data transmitted to the wireless terminal 3.
  • the encoding unit 33 encodes the downlink signal according to the encoding rate of MCS (Modulation and Code Scheme) indicated by the switching unit 31.
  • MCS Modulation and Code Scheme
  • the modulation unit 32 modulates the encoded downlink signal to the wireless terminal 3 in accordance with the MCS modulation method instructed from the switching unit 31.
  • the demodulator 25 demodulates the uplink signal from the wireless terminal 3.
  • the decoding unit 26 decodes the demodulated uplink signal.
  • the user data reception management unit 27 manages user data received from the wireless terminal 3.
  • the control unit 35 includes a switching unit 31, a communication quality management unit 28, a communication level management unit 40, a switching table storage unit 37, a switching status storage unit 42, a black list storage unit 41, and a switching notification unit 36. Is provided.
  • the communication level management unit 40 manages the current communication level of the downlink signal.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the communication level.
  • the communication level is determined by the MIMO communication method and MCS. For example, when the communication level is “1”, the MIMO communication method is “MATRIX-A”, and the MCS is “QPSK 1/2”. The communication level is “9”, the MIMO communication method is “MATRIX-B”, and the MCS is “64QAM 1/2”.
  • the communication quality management unit 28 receives notification of the carrier power to interference noise power ratio (CINR (Carrier to Interference and Noise Ratio)) and packet error rate (PER) of each downlink signal from each wireless terminal 3, The notified carrier power to interference noise power ratio (CINR) and packet error rate (PER) are stored.
  • CINR Carrier to Interference and Noise Ratio
  • PER packet error rate
  • This CINR is calculated by receiving a space-time encoded or non-space encoded signal (for example, a preamble signal or a known signal) at a wireless terminal regardless of the set MIMO communication method.
  • a space-time encoded or non-space encoded signal for example, a preamble signal or a known signal
  • this CINR receives a signal (for example, a preamble signal or a known signal) transmitted without being spatially encoded at the radio base station at the radio terminal, Calculated based on the received signal.
  • this CINR receives a signal (for example, a preamble signal or a known signal) transmitted without being space-time encoded at the radio base station at the radio terminal.
  • the wireless terminal receives a signal (data stream) that is calculated based on the received signal or is space-time encoded at the radio base station and transmitted, and the received signal is subjected to space-time decoding. It is calculated using it as it is.
  • a pilot signal can be used as the known signal.
  • UW Unique Word
  • RS Reference Signal
  • the switching table storage unit 37 defines the CINR conditions when the communication level is increased, and the PER conditions when the communication level is decreased.
  • FIG. 4A is a diagram for explaining CINR conditions when the communication level in the switching table of the first embodiment is increased.
  • the CINR range is determined for each communication level. If a CINR having a higher value than the CINR corresponding to the current communication level is measured, the communication level corresponding to the measured CINR is switched.
  • the communication level is increased to “8”.
  • FIG. 4B is a diagram for explaining the PER condition when the communication level in the switching table of the first embodiment is lowered.
  • a lower limit value of PER when the communication level is lowered by one step is determined for each communication level. In this switching table, if PER is 10% or more at any communication level, the communication level is lowered by one step.
  • the black list storage unit 41 stores a black list in which wireless terminals that are prohibited from switching to MATRIX-B are registered.
  • the switching status storage unit 42 stores, as S_CINR (i), the CINR that is a determination target when the MIMO communication method is switched to MATRIX-B for the wireless terminal (i).
  • the switching unit 31 switches the communication level of each wireless terminal based on the switching table.
  • the switching unit 31 increases the communication level of each wireless terminal based on the CINR value, and decreases the communication level based on the PER.
  • the switching unit 31 stores the CINR at that time in the switching status storage unit 42 as S_CINR (i). .
  • the switching unit 31 When the switching unit 31 subsequently switches the MIMO communication method from MATRIX-B to MATRIX-A based on the PER, the value of CINR at that time is stored in the switching status storage unit 42 in S_CINR (i) If the value is larger than the sum of the value and the offset value ⁇ , then switching of the MIMO communication system of the wireless terminal (i) to MATRIX-B until any of the following conditions (1) to (4) is satisfied: To stop.
  • the wireless terminal (i) is handed over.
  • the communication continuation time with the wireless terminal (i) is a predetermined value X seconds or more.
  • the CINR of the wireless terminal (i) is equal to or less than a predetermined value ⁇ [dB].
  • the switching notification unit 36 outputs a signal for notifying the MIMO communication method of the downlink signal and the MCS to the wireless terminal whose communication level has been switched by the switching unit 31.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a procedure of a communication level switching operation for each frame in the radio base station according to the first embodiment.
  • switching unit 31 sets user number i to 1 (step S100).
  • the communication quality management unit 28 acquires the packet error rate (PER) and the carrier power to interference noise power ratio (CINR) of the downlink signal of the wireless terminal 3 of the user i included in the uplink frame ( Steps S101 and S102).
  • PER packet error rate
  • CINR carrier power to interference noise power ratio
  • Switching unit 31 determines that the MIMO communication system at the current communication level is MATRIX-A (YES in step S103) and the communication level of the wireless terminal with user number i can be increased in the switching table (that is, acquired) If the CINR is larger than the CINR range belonging to the current communication level (YES in step S104), and the MIMO communication method of the communication level after the upgrade in the switching table is MATRIX-B (in step S105) If the i-th wireless terminal is not registered in the black list (NO in step S106), the acquired CINR is stored in the switching status storage unit 42 as S_CINR (i) (step S107). Furthermore, the switching unit 31 increases the communication level.
  • the switching unit 31 switches the MIMO communication method to MATRIX-B, and switches MCS based on the switching table (step S108).
  • the switching unit 31 maintains the communication level. That is, the switching unit 31 maintains the MIMO communication system at MATRIX-A and maintains MCS (step S109).
  • the switching unit 31 is a case where the MIMO communication system of the current communication level is MATRIX-A (YES in step S103) and the communication level of the wireless terminal of the user number i can be increased in the switching table ( If YES in step S104) and the MIMO communication method of the communication level after the increase in the switching table is MATRIX-A (NO in step S105), the communication level is increased. That is, the switching unit 31 maintains the MIMO communication method at MATRIX-A and increases the MCS based on the switching table (step S110).
  • the MIMO communication system at the current communication level is MATRIX-A (YES in step S103) and switching unit 31 can reduce the communication level of the wireless terminal with user number i in the switching table (ie, If the acquired packet error rate (PER) is equal to or greater than the lower limit value of the packet error rate (PER) of the current communication level determined by the switching table (NO in step S104, YES in step S111), the communication level is lowered. Let That is, the switching unit 31 maintains the MIMO communication system at MATRIX-A and lowers the MCS based on the switching table (step S112).
  • the switching unit 31 cannot increase or decrease the communication level of the wireless terminal with the user number i in the switching table. (NO in step S111), the communication level is maintained. That is, the switching unit 31 maintains the MIMO communication system at MATRIX-A and maintains MCS (step S113).
  • the switching unit 31 is configured when the MIMO communication method of the current communication level is MATRIX-B (NO in step S103) and the communication level of the wireless terminal with the user number i can be reduced in the switching table (that is, The acquired packet error rate (PER) is equal to or higher than the lower limit value of the packet error rate (PER) of the current communication level determined in the switching table (YES in step S114), and the communication level after being down in the switching table
  • the MIMO communication method is MATRIX-A (YES in step S115)
  • the acquired CINR is larger than the sum of S_CINR (i) and the offset value ⁇ in the switching status storage unit 42 (YES in step S116).
  • the switching unit 31 lowers the communication level regardless of whether or not the acquired CINR is larger than the sum of S_CINR (i) and the offset ⁇ in the switching status storage unit 42. That is, the switching unit 31 switches the MIMO communication method to MATRIX-A, and switches MCS based on the switching table (step S118).
  • the switching unit 31 is a case where the MIMO communication method of the current communication level is MATRIX-B (NO in step S103), and the communication level of the wireless terminal of the user number i can be lowered in the switching table ( If YES in step S114) and the MIMO communication method of the communication level after down in the switching table is MATRIX-B (NO in step S115), the communication level is lowered. That is, the switching unit 31 maintains the MIMO communication system at MATRIX-B, and lowers the MCS based on the switching table (step S119).
  • switching unit 31 can increase the communication level of the wireless terminal with user number i in the switching table (ie, If the acquired CINR is larger than the CINR range belonging to the current communication level (NO in step S114, YES in step S120), the communication level is increased. That is, the switching unit 31 maintains the MIMO communication system at MATRIX-B and increases the MCS based on the switching table (step S121).
  • the switching unit 31 cannot increase or decrease the communication level of the wireless terminal with the user number i in the switching table. (NO in step S120), the communication level is maintained. That is, the switching unit 31 maintains the MIMO communication system at MATRIX-B and maintains MCS (step S122).
  • step S124 the switching unit 31 increments the user number i by 1 (step S124) and returns to step S101. .
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a procedure of blacklist registration cancellation operation for each frame in the radio base station according to the first embodiment.
  • switching unit 31 sets user number i to 1 (step S300).
  • the switching unit 31 deletes the i-th wireless terminal registered in the black list (step S302).
  • Step S302 when the communication with the i-th wireless terminal is completed (YES in Step S303), the switching unit 31 deletes the i-th wireless terminal registered in the black list (Step S302).
  • the switching unit 31 deletes the i-th wireless terminal registered in the black list when the communication duration with the i-th wireless terminal is X seconds or longer (YES in step S304). . This is because if there is a continuous communication for a certain time or longer, the propagation path characteristic may have changed, so it is temporarily deleted from the black list (step S302).
  • the switching unit 31 determines that the i-th registered in the black list. Delete the wireless terminal. This is because the communication quality has changed to a low level because the wireless terminal (i) has moved, and the propagation path characteristics may have changed due to the movement of the wireless terminal (i). (Step S302).
  • the switching unit 31 does not delete the i-th wireless terminal registered in the black list (step S307).
  • the CINR value is stored when switching to MATRIX-B, and the CINR value when returning to MATRIX-A is stored in the stored CINR. If the value is sufficiently larger than the value, no matter how good the CINR value is, it indicates that switching to MATRIX-B is not appropriate. Therefore, switching to MATRIX-B is performed until a predetermined condition is satisfied. Refrain. As a result, it is possible to prevent the throughput from being lowered by executing the switching of MATRIX-B in which stable communication is impossible.
  • the radio base station according to the second embodiment is different from the radio base station according to the first embodiment in the following points.
  • the communication quality management unit 28 receives notification of the carrier power to interference noise power ratio (CINR (Carrier to Interference and Noise Ratio)) and packet error rate (PER) of each downlink signal from each wireless terminal 3, The notified carrier power to interference noise power ratio (CINR) and packet error rate (PER) are stored.
  • CINR Carrier to Interference and Noise Ratio
  • PER packet error rate
  • This CINR is a piece of data obtained by receiving a data stream transmitted by space-time coding at a wireless terminal when the set MIMO communication method is MATRIX-A, and space-time decoding the received signal. Calculated based on the stream.
  • This CINR is a plurality of data obtained by receiving a data stream transmitted by being spatially multiplexed at a wireless terminal when the set MIMO communication method is MATRIX-B and spatially demultiplexing the received signal. Calculated based on the data stream.
  • the switching table storage unit 37 defines the CINR conditions when the communication level is increased, and the PER conditions when the communication level is decreased.
  • FIG. 7A is a diagram for explaining CINR conditions when the communication level is increased in the switching table of the second embodiment.
  • the CINR range is determined for each communication level. If a CINR having a higher value than the CINR corresponding to the current communication level is measured, the communication level corresponding to the measured CINR is switched.
  • the communication level is increased to “8”.
  • FIG. 7B is a diagram for explaining the PER conditions when the communication level in the switching table of the second embodiment is lowered.
  • a lower limit value of PER when the communication level is lowered by one step is determined for each communication level.
  • PER is 10% or more at any communication level, the communication level is lowered by one step.
  • the switching unit 31 switches the communication level of each wireless terminal based on the switching table.
  • the switching unit 31 increases the communication level of each wireless terminal based on the CINR value, and decreases the communication level based on the PER.
  • the switching unit 31 switches the MIMO communication method from MATRIX-A to MATRIX-B based on CINR, and when the CINR is less than the threshold TH_B when a predetermined time (X frame) elapses, then the predetermined condition is satisfied. Stops switching to MATRIX-B until satisfied.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a procedure of a communication level switching operation for each frame in the radio base station according to the second embodiment.
  • switching unit 31 sets user number i to 1 (step S200).
  • the communication quality management unit 28 acquires the packet error rate (PER) and the carrier power to interference noise power ratio (CINR) of the downlink signal of the wireless terminal 3 of the user i included in the uplink frame ( Steps S201 and S202).
  • PER packet error rate
  • CINR carrier power to interference noise power ratio
  • Switching unit 31 determines that the current communication level MIMO communication method is MATRIX-A (YES in step S203), and the communication level of the wireless terminal with user number i can be increased in the switching table (that is, acquired) (If CINR is larger than the CINR range belonging to the current communication level) (YES in step S204), and if the MIMO communication system of the communication level after the upgrade in the switching table is MATRIX-B (in step S205) If the i-th wireless terminal is not registered in the black list (NO in step S206), the communication level is increased. That is, the switching unit 31 switches the MIMO communication method to MATRIX-B, and switches MCS based on the switching table (step S207).
  • the switching unit 31 maintains the communication level. That is, the switching unit 31 maintains the MIMO communication system at MATRIX-A and maintains MCS (step S208).
  • the switching unit 31 is a case where the MIMO communication system of the current communication level is MATRIX-A (YES in step S203), and the communication level of the wireless terminal of the user number i can be increased in the switching table ( If YES in step S204) and the MIMO communication method of the communication level after the increase in the switching table is MATRIX-A (NO in step S205), the communication level is increased. That is, the switching unit 31 maintains the MIMO communication system at MATRIX-A and increases the MCS based on the switching table (step S209).
  • switching unit 31 can reduce the communication level of the wireless terminal with user number i in the switching table (ie, If the acquired packet error rate (PER) is equal to or greater than the lower limit value of the packet error rate (PER) of the current communication level determined by the switching table (NO in step S204, YES in step S210), the communication level is lowered. Let That is, the switching unit 31 maintains the MIMO communication system at MATRIX-A and lowers the MCS based on the switching table (step S211).
  • the switching unit 31 cannot increase or decrease the communication level of the wireless terminal with the user number i in the switching table. (NO in step S210), the communication level is maintained. That is, the switching unit 31 maintains the MIMO communication system at MATRIX-A and maintains MCS (step S212).
  • the switching unit 31 does not pass the predetermined number of frames (X) after the current frame is switched to MATRIX-B. (YES in step S213), the communication level is maintained. That is, the switching unit 31 maintains the MIMO communication system at MATRIX-B and maintains MCS (step S214).
  • the switching unit 31 is a frame in which a predetermined number of frames (X) have elapsed since switching to MATRIX-B. (NO in step S213, YES in S215)
  • the i-th wireless terminal is registered in the black list (step S217), and the communication level is lowered. . That is, the switching unit 31 switches the MIMO communication method to MATRIX-A, and switches MCS based on the switching table (step S218).
  • the switching unit 31 maintains the communication level. That is, the switching unit 31 maintains the MIMO communication method at MATRIX-B and maintains MCS (step S219).
  • the switching unit 31 is a frame in which the MIMO communication system at the current communication level is MATRIX-B (NO in step S203), and the current frame is switched to MATRIX-B and the number of Y frames (Y> X) has elapsed.
  • the communication level of the wireless terminal of user number i can be reduced in the switching table (that is, the acquired packet error rate (PER) is determined in the switching table) (When it is equal to or higher than the lower limit value of the packet error rate (PER) of the communication level) (YES in step S220) and the MIMO communication system of the communication level after down in the switching table is MATRIX-A (step S221) YES), the communication level is lowered. That is, the switching unit 31 switches the MIMO communication method to MATRIX-A, and switches MCS based on the switching table (step S222).
  • the switching unit 31 is a frame in which the MIMO communication system at the current communication level is MATRIX-B (NO in step S203), and the current frame is switched to MATRIX-B and the number of Y frames (Y> X) has elapsed. (NO in step S213, NO in S215), and the communication level of the wireless terminal of user number i can be reduced in the switching table (YES in step S220), and the communication level after the down in the switching table If the MIMO communication method is MATRIX-B (NO in step S221), the communication level is lowered. That is, the switching unit 31 maintains the MIMO communication system at MATRIX-B, and lowers the MCS based on the switching table (step S223).
  • the switching unit 31 is a frame in which the MIMO communication system at the current communication level is MATRIX-B (NO in step S203), and the current frame is switched to MATRIX-B and the number of Y frames (Y> X) has elapsed. (NO in step S213, NO in S215), and when the communication level of the wireless terminal of user number i can be increased in the switching table (that is, the acquired CINR is less than the CINR range belonging to the current communication level) If it is larger (NO in step S220, YES in step S224), the communication level is increased. That is, the switching unit 31 maintains the MIMO communication system at MATRIX-B and increases the MCS based on the switching table (step S225).
  • the switching unit 31 is a frame in which the MIMO communication system at the current communication level is MATRIX-B (NO in step S203), and the current frame is switched to MATRIX-B and the number of Y frames (Y> X) has elapsed. (NO in step S213, NO in S215), and if it is impossible to increase or decrease the communication level of the wireless terminal of user number i in the switching table (NO in step S224), the communication level is maintained. That is, the switching unit 31 maintains the MIMO communication method at MATRIX-B and maintains MCS (step S226).
  • step S227 when the user number i is not equal to the total number of users in communication (NO in step S227), the switching unit 31 increments the user number i by 1 (step S228) and returns to step S201. .
  • the second embodiment if the CINR value when a predetermined number of frames have elapsed after switching to MATRIX-B is lower than a threshold that can maintain communication in MATRIX-B, Refrain from switching to MATRIX-B until the above condition is satisfied. As a result, it is possible to prevent the throughput from being lowered by executing the switching of MATRIX-B in which stable communication is impossible.
  • the switching unit 31 sets the measured downlink signal carrier power to interference noise power ratio (CINR) regardless of the current communication level.
  • CINR measured downlink signal carrier power to interference noise power ratio
  • the present invention is not limited to this.
  • the communication level may be increased by one step. Good.
  • Non-spatial multiplexing scheme / spatial multiplexing scheme In an embodiment of the present invention, a WiMAX communication system is used as an example, and a non-spatial multiplexing scheme (DL MIMO MATRIX-A) is changed to a spatial multiplexing scheme (DL MIMO MATRIX). Although the switching to -B) has been described, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to switching from a non-spatial multiplexing system to a spatial multiplexing system in other communication systems.
  • DL MIMO MATRIX-A non-spatial multiplexing scheme
  • DL MIMO MATRIX spatial multiplexing scheme
  • the communication quality (PER, CINR) of the downlink signal is transmitted in the uplink frame from the wireless terminal to the wireless base station. It is not limited. For example, on the wireless base station side, the communication quality of the downlink signal based on the NACK (Negative ACKnowledgement) signal at the time of automatic repeat request (ARQ) or hybrid automatic repeat request (HARQ) processing May be calculated.
  • NACK Negative ACKnowledgement
  • ARQ automatic repeat request
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • the switching unit is configured such that the CINR of the received signal at the i-th wireless terminal is equal to or less than a predetermined value ⁇ [dB].
  • the i-th wireless terminal registered in the blacklist is deleted, but the present invention is not limited to this.
  • the PER of the received signal at the i-th wireless terminal is equal to or higher than a predetermined value ⁇ [%], or the reception level of the received signal at the i-th wireless terminal is the predetermined value.
  • the i-th wireless terminal registered in the black list may be deleted.
  • the radio base station includes two antennas, and the multi-antenna transmission signal processing unit includes two antennas when the set MIMO communication scheme is MATRIX-B.
  • the data stream has been described as being spatially multiplexed by two multiplexing, the present invention is not limited to this.
  • the radio base station includes N antennas (N is an arbitrary natural number equal to or greater than 2), and the multi-antenna transmission signal processing unit transmits N data streams to N data streams when the set MIMO communication method is MATRIX-B. Multiple and spatial multiplexing may be used.
  • 1 wireless communication system 2 first communication device (wireless base station), 3, 3a to 3n second communication device (wireless terminal), 10, 11 antenna, 12 transmission unit, 13 reception unit, 14 MAC layer processing unit 15, 20 RF section, 16 CP removal section, 17 FFT section, 18, 23 subcarrier placement section, 21 CP addition section, 22 IFFT section, 24 multi-antenna transmission signal processing section, 25 demodulation section, 26 decoding section, 27 User data reception management unit, 28 communication quality management unit, 31 switching unit, 32 modulation unit, 33 encoding unit, 34 user data transmission management unit, 35 control unit, 36 switching notification unit, 37 switching table storage unit, 40 communication level Management unit, 41 blacklist storage unit, 42 switching status storage unit, 81 multi-antenna reception signal processing unit, 82 1st Binding / distributor, 83 a second coupling / distributor.

Abstract

　切替部（３１）は、第１の通信品質に基づいて、非空間多重化方式から空間多重化方式へ他の通信装置への送信信号の通信方式の設定を切替えたときに、第１の通信品質を切替基準値として記憶し、その後第２の通信品質に基づいて、空間多重化方式から非空間多重化方式へ他の通信装置への送信信号の通信方式の設定を切替えたときの第１の通信品質が切替基準値よりも所定値以上大きいときには、その後、所定の条件が満たされるまでは、空間多重化方式への他の通信装置への送信信号の通信方式の設定の切替えを停止する。

Description

通信装置および通信方法
　本発明は、通信装置および通信方法に関し、特に、送信信号の空間多重化が可能な通信装置、およびそのような通信装置の通信方法に関する。
　ＷｉＭＡＸ(Worldwide　Interoperability　for　Microwave　Access）（登録商標）、次世代ＰＨＳ(Personal　Handy-Phone　System)、およびＬＴＥ（Long　Term　Evolution）などの各種無線通信システムにおいて、スループットおよび周波数利用効率の向上を狙いとして、送信側と受信側の双方で複数のアンテナを利用する通信技術であるＭＩＭＯ（Multiple　Input　Multiple　Output）が用いられている。
　無線基地局から無線端末へのダウンリンク通信方式で使用されるＭＩＭＯには、ＳＴＣ（Space-Time　Coding：時空間符号化）ベースのものと、ＳＭ(Spatial　Multiplex：空間多重)ベースのものとがある（たとえば、特許文献１（特開２００９－２７３１８６号公報）を参照）。
　ＳＴＣベースでは、無線基地局は、１つの信号ストリームを、時間と空間（アンテナ）についてある規則に基づいて配列し（つまり符号化して）、符号化された信号ストリームを複数のアンテナから送信する。ＷｉＭＡＸでは、このＳＴＣベースのダウンリンクの通信方式は、ＤＬ　ＭＩＭＯ　ＭＡＴＲＩＸ－Ａ（以下、ＭＡＴＲＩＸ－Ａと略すこともある）と呼ばれている。
　一方、ＳＭベースでは、無線基地局は、複数の信号ストリームを複数のアンテナから同一周波数で多重送信する。ＷｉＭＡＸでは、このＳＭベースのダウンリンクの通信方式はＤＬ　ＭＩＭＯ　ＭＡＴＲＩＸ－Ｂ（以下、ＭＡＴＲＩＸ－Ｂと略すこともある）と呼ばれている。
特開２００９－２７３１８６号公報
　ところで、伝送路の状況によって、非空間多重化方式である時空間符号化方式（ＤＬ　ＭＩＭＯ　ＭＡＴＲＩＸ－Ａ）のＭＩＭＯ通信方式を用いた方が無線端末のスループット特性やエリア特性、しいては周波数利用効率がよくなる場合と、空間多重化方式（ＤＬ　ＭＩＭＯ　ＭＡＴＲＩＸ－Ｂ）のＭＩＭＯ通信方式を用いた方が無線端末のスループット特性やエリア特性、しいては周波数利用効率がよくなる場合がある。
　時空間符号化方式から空間多重化方式への切替えは、通常、ＣＩＮＲなどの通信品質に基づいて行なわれる。そのため、通信品質が高いため、空間多重化方式へ切替えたものの、無線端末が存在する時点では、空間相関が高く、空間多重化方式での通信が適切でないような場合がある。そのような場合には、空間多重化方式での通信が安定せず、スループットが低下してしまう。
　それゆえに、本発明の目的は、非空間多重方式から空間多重化方式への通信方式の切替えを適切に実行することができるような通信装置および通信方法を提供することである。
　上記課題を解決するために、本発明の通信装置は、複数のアンテナと、通信相手の他の通信装置での受信信号の第１の通信品質および第２の通信品質を取得または算出する品質管理部と、第１の通信品質に基づいて、非空間多重化方式から空間多重化方式へ他の通信装置への送信信号の通信方式の設定を切替え、第２の通信品質に基づいて、空間多重化方式から非空間多重化方式へ他の通信装置への送信信号の通信方式の設定を切替える切替部と、設定された通信方式に基づいて、他の通信装置への送信信号を処理して複数のアンテナへ出力する送信部とを備え、切替部は、第１の通信品質に基づいて、非空間多重化方式から空間多重化方式へ他の通信装置への送信信号の通信方式の設定を切替えたときに、第１の通信品質を切替基準値として記憶し、その後空間多重化方式から非空間多重化方式へ他の通信装置への送信信号の通信方式の設定を切替えたときの第１の通信品質が切替基準値よりも所定値以上大きいときには、その後、所定の条件が満たされるまでは、空間多重化方式への他の通信装置への送信信号の通信方式の設定の切替えを停止する。
　本発明によれば、非空間多重方式から空間多重化方式への通信方式の切替えを適切に実行することができる。
本発明の実施形態の無線通信システムを表わす図である。 第１の実施形態の無線基地局の構成を表わす図である。 通信レベルを説明するための図である。 （ａ）は、第１の実施形態の切替テーブルにおける通信レベルをアップさせるときのＣＩＮＲの条件を説明するための図である。（ｂ）は、第１の実施形態の切替テーブルにおける通信レベルをダウンさせるときのＰＥＲの条件を説明するための図である。 第１の実施形態の無線基地局における１フレームごとの通信レベルの切替え動作の手順を表わすフローチャートである。 第１の実施形態の無線基地局における１フレームごとのブラックリストの登録の解除動作の手順を表わすフローチャートである。 （ａ）は、第２の実施形態の切替テーブルにおける通信レベルをアップさせるときのＣＩＮＲの条件を説明するための図である。（ｂ）は、第２の実施形態の切替テーブルにおける通信レベルをダウンさせるときのＰＥＲの条件を説明するための図である。 第２の実施形態の無線基地局における１フレームごとの通信レベルの切替え動作の手順を表わすフローチャートである。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　［第１の実施形態］
　図１は、本発明の実施形態の無線通信システムを表わす図である。
　図１を参照して、この無線通信システムは、第１の通信装置２と、ｎ個の第２の通信装置３ａ～３ｎとを備える。第１の通信装置２と、ｎ個の第２の通信装置３ａ～３ｎとの間は、時空間符号化方式（ＤＬ　ＭＩＭＯ　ＭＡＴＲＩＸ－Ａ）によるＭＩＭＯ通信方式、または空間多重化方式（ＤＬ　ＭＩＭＯ　ＭＡＴＲＩＸ－Ｂ）によるＭＩＭＯ通信方式でユーザデータのダウンリンク信号が伝送される。以下、第２の通信装置３ａ～３ｎのうちのいずれかを表わすときには、第２の通信装置３と記すことにする。
　第１の通信装置２として、たとえば、無線基地局とし、第２の通信装置３ａ～３ｎとして、たとえば無線端末とすることができる。無線基地局は、ｎ個の無線端末のうちの複数個と同時に通信が可能である。
　（無線基地局の構成）
　図２は、第１の実施形態の無線基地局の構成を表わす図である。
　図２を参照して、この無線基地局２は、第１のアンテナ１０と、第２のアンテナ１１と、第１の結合／分配器８２と、第２の結合／分配器８３と、送信部１３と、受信部１２と、ＭＡＣ（Media　Access　Control）層処理部１４とを備える。
　第１の結合／分配器８２は、たとえばサーキュレータで構成され、送信部１３からの信号を第１のアンテナ１０へ出力し、第１のアンテナ１０からの信号を受信部１２へ出力する。
　第２の結合／分配器８３は、たとえばサーキュレータで構成され、送信部１３からの信号を第２のアンテナ１１へ出力し、第２のアンテナ１１からの信号を受信部１２へ出力する。
　送信部１３は、マルチアンテナ送信信号処理部２４と、サブキャリア配置部２３と、ＩＦＦＴ部（Inverse　First　Fourier　Transform）２２と、ＣＰ（Cyclic　Prefix）付加部２１と、ＲＦ(Radio　Frequency)部２０とを備える。
　サブキャリア配置部２３は、たとえばＰＵＳＣ（Partial　Usage　of　Subchannels)に基づいて、サブキャリアを配置する。
　マルチアンテナ送信信号処理部２４は、設定されたＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ａの場合に、１つのデータストリームを時空間符号化（たとえばアラムーチ符号化）し、設定されたＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ｂの場合に、複数のデータストリームを空間多重化する。
　ＩＦＦＴ部２２は、マルチアンテナ送信信号処理部２４から出力される複数のサブキャリア信号（周波数領域の信号）をＩＦＦＴによって、時間領域の信号（ＯＦＤＭＡ（Orthogonal　Frequency　Division　Multiple　Access）シンボル）に変換する。
　ＣＰ付加部２１は、ＯＦＤＭＡシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭＡシンボルの先頭に付加する。
　ＲＦ部２０は、無線端末との通信のために割り当てられた所定の無線周波数帯にアップコンバートするアップコンバータ、アップコンバートされた信号を増幅する電力増幅回路、増幅された信号のうち所望帯域の信号成分のみを通過させて第１のアンテナ１０および第２のアンテナ１１へ出力するバンドパスフィルタなどを含む。
　受信部１２は、ＲＦ部１５と、ＣＰ除去部１６と、ＦＦＴ部１７と、サブキャリア配置部１８と、マルチアンテナ受信信号処理部８１とを備える。
　ＲＦ部１５は、第１のアンテナ１０および第２のアンテナ１１から出力される信号のうち所望帯域の信号成分のみを通過させるバンドパスフィルタ、ＲＦ信号を増幅する低雑音増幅回路、ＲＦ信号をダウンコンバートするダウンコータなどを含む。
　ＣＰ除去部１６は、ＲＦ部１５から出力される信号からＣＰを除去する。
　ＦＦＴ部１７は、ＣＰ除去部１６から出力される時間領域の信号をＦＦＴによって、周波数領域の信号に変換して、複数のサブキャリアに復調する。
　サブキャリア配置部１８は、たとえばＰＵＳＣに基づいて、ＦＦＴ部１７から出力される各サブキャリアを抽出する。
　マルチアンテナ受信信号処理部８１は、たとえば、サブキャリア配置部１８から出力される信号をアダプティブアレイ受信処理する。
　ＭＡＣ層処理部１４は、ユーザデータ送信管理部３４と、符号化部３３と、変調部３２と、復調部２５と、復号部２６と、ユーザデータ受信管理部２７と、制御部３５とを備える。
　ユーザデータ送信管理部３４は、無線端末３へ送信するユーザデータを管理する。
　符号化部３３は、切替部３１から指示されるＭＣＳ（Modulation　and　Code　Scheme）の符号化レートに従って、ダウンリンク信号を符号化する。
　変調部３２は、切替部３１から指示されるＭＣＳの変調方式に従って、無線端末３への符号化されたダウンリンク信号を変調する。
　復調部２５は、無線端末３からのアップリンク信号を復調する。
　復号部２６は、復調されたアップリンク信号を復号する。
　ユーザデータ受信管理部２７は、無線端末３から受信したユーザデータを管理する。
　制御部３５は、切替部３１と、通信品質管理部２８と、通信レベル管理部４０と、切替テーブル記憶部３７と、切替状況記憶部４２と、ブラックリスト記憶部４１と、切替通知部３６とを備える。
　通信レベル管理部４０は、現在のダウンリンク信号の通信レベルを管理する。
　図３は、通信レベルを説明するための図である。
　図３を参照して、通信レベルは、ＭＩＭＯ通信方式およびＭＣＳによって定まる。
　たとえば、通信レベルが「１」は、ＭＩＭＯ通信方式が「ＭＡＴＲＩＸ－Ａ」であり、ＭＣＳが「ＱＰＳＫ　１／２」である。通信レベルが「９」は、ＭＩＭＯ通信方式が「ＭＡＴＲＩＸ－Ｂ」であり、ＭＣＳが「６４ＱＡＭ　１／２」である。
　通信レベルの値が増加する場合に、本明細書では、「通信レベルがアップ」したと記載し、通信レベルの値が減少する場合に、本明細書では、「通信レベルがダウン」したと記載する。また、同一のＭＩＭＯ通信方式において、データレートの高いＭＣＳに変更する場合に、本明細書では、「ＭＣＳをレベルアップ」したと記載し、データレートの低いＭＣＳに変更する場合に、本明細書では、「ＭＣＳをレベルダウン」したと記載する。
　通信品質管理部２８は、各無線端末３から、測定されたダウンリンク信号の搬送波電力対干渉雑音電力比（ＣＩＮＲ（Carrier　to　Interference　and　Noise　Ratio））およびパケットエラーレート（ＰＥＲ）の通知を受け、通知された搬送波電力対干渉雑音電力比（ＣＩＮＲ）およびパケットエラーレート（ＰＥＲ）を記憶する。
　このＣＩＮＲは、設定されたＭＩＭＯ通信方式に係らず、時空間符号化または空間符号化されない信号（たとえば、プリアンブル信号または既知信号）を無線端末において受信することによって算出される。
　このＣＩＮＲは、設定されたＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ｂの場合には、無線基地局で空間符号化されずに送信された信号（たとえば、プリアンブル信号または既知信号）を無線端末において受信し、その受信した信号に基づいて算出される。また、このＣＩＮＲは、設定されたＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ａの場合には、無線基地局で時空間符号化されずに送信された信号（たとえば、プリアンブル信号または既知信号）を無線端末において受信し、その受信した信号に基づいて算出されるか、または無線基地局で時空間符号化されて送信される信号（データストリーム）を無線端末において受信し、その受信した信号を時空間復号化せずにそのまま用いて算出される。
　無線通信システムがＷｉＭＡＸの通信システムの場合には、既知信号は、たとえば、パイロット信号を用いることができる。ＰＨＳの通信システムの場合には、既知信号は、たとえば、ＵＷ（Unique　Word）を用いることができる。ＬＴＥの通信システムの場合には、既知信号は、たとえば、ＲＳ（Reference　Signal）を用いることができる。
　切替テーブル記憶部３７は、通信レベルをアップさせる場合のＣＩＮＲの条件を定めるとともに、通信レベルをダウンさせる場合のＰＥＲの条件を定める。
　図４（ａ）は、第１の実施形態の切替テーブルにおける通信レベルをアップさせるときのＣＩＮＲの条件を説明するための図である。
　通信レベルをアップする場合には、各通信レベルに対して、ＣＩＮＲの範囲が定められる。現在の通信レベルに対応するＣＩＮＲよりも、高い値のＣＩＮＲが測定されれば、その測定されたＣＩＮＲに対応する通信レベルに切替えられる。
　たとえば、現在の通信レベルが「７」（ＣＩＮＲの範囲が「１５以上１７未満」ｄＢ）であり、測定されたＣＩＮＲが「２０」ｄＢの場合には、通信レベルが「８」にアップする。
　図４（ｂ）は、第１の実施形態の切替テーブルにおける通信レベルをダウンさせるときのＰＥＲの条件を説明するための図である。
　通信レベルをダウンさせる場合には、各通信レベルに対して、通信レベルを１段階ダウンさせる場合のＰＥＲの下限値が定められている。この切替テーブルでは、どの通信レベルにおいても、ＰＥＲが１０％以上であれば、通信レベルが１段階ダウンする。
　ブラックリスト記憶部４１は、ＭＡＴＲＩＸ－Ｂへの切替えを禁止した無線端末を登録したブラックリストを記憶する。
　切替状況記憶部４２は、無線端末（ｉ）について、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ｂに切替えた際の判断対象となったＣＩＮＲをＳ＿ＣＩＮＲ（ｉ）として記憶する。
　切替部３１は、切替テーブルに基づいて、各無線端末の通信レベルを切替える。切替部３１は、ＣＩＮＲの値に基づいて、各無線端末の通信レベルをアップさせ、ＰＥＲに基づいて、通信レベルをダウンさせる。切替部３１は、ＣＩＮＲに基づいて、無線端末（ｉ）についてＭＡＴＲＩＸ－ＡからＭＡＴＲＩＸ－ＢへＭＩＭＯ通信方式を切替えたときには、そのときのＣＩＮＲをＳ＿ＣＩＮＲ（ｉ）として切替状況記憶部４２に記憶する。
　切替部３１は、その後、ＰＥＲに基づいて、ＭＡＴＲＩＸ－ＢからＭＡＴＲＩＸ－ＡへＭＩＭＯ通信方式を切替えたときには、そのときのＣＩＮＲの値が切替状況記憶部４２に記憶されているＳ＿ＣＩＮＲ（ｉ）の値とオフセット値αとの和よりも大きいときには、その後、次の（１）～（４）の条件のいずれかが満たされるまで、ＭＡＴＲＩＸ－Ｂへの無線端末（ｉ）のＭＩＭＯ通信方式の切替えを停止する。
　（１）　無線端末（ｉ）がハンドオーバーとなる。
　（２）　無線端末（ｉ）との通信が終了する。
　（３）　無線端末（ｉ）との通信継続時間が所定値Ｘ秒以上となる。
　（４）　無線端末（ｉ）のＣＩＮＲが所定値β［ｄＢ］以下となる。
　切替通知部３６は、切替部３１で通信レベルが切替えられた無線端末に対して、ダウンリンク信号のＭＩＭＯ通信方式とＭＣＳとを通知する信号を出力する。
　（通信レベルの切替え動作）
　図５は、第１の実施形態の無線基地局における１フレームごとの通信レベルの切替え動作の手順を表わすフローチャートである。
　図５を参照して、切替部３１は、ユーザ番号ｉを１に設定する（ステップＳ１００）。
　次に、通信品質管理部２８は、アップリンクフレームに含まれているユーザｉの無線端末３のダウンリンク信号のパケットエラーレート（ＰＥＲ）および搬送波電力対干渉雑音電力比（ＣＩＮＲ）を取得する（ステップＳ１０１、Ｓ１０２）。
　切替部３１は、現在の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ａであり（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、かつ切替テーブルにおいてユーザ番号ｉの無線端末の通信レベルのアップが可能な場合（すなわち、取得したＣＩＮＲが現在の通信レベルに属するＣＩＮＲの範囲よりも大きい場合）であり（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、かつ切替テーブルにおいてアップ後の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ｂの場合には（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、第ｉ番目の無線端末がブラックリストに登録されていなければ（ステップＳ１０６でＮＯ）、取得したＣＩＮＲをＳ＿ＣＩＮＲ（ｉ）として切替状況記憶部４２に記憶する（ステップＳ１０７）。さらに、切替部３１は、通信レベルをアップさせる。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ｂに切替え、かつＭＣＳを切替テーブルに基づいて切替える（ステップＳ１０８）。一方、切替部３１は、第ｉ番目の無線端末がブラックリストに登録されていれば（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、通信レベルを維持する。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ａに維持し、かつＭＣＳを維持する（ステップＳ１０９）。
　一方、切替部３１は、現在の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ａであり（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、かつ切替テーブルにおいてユーザ番号ｉの無線端末の通信レベルのアップが可能な場合であり（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、かつ切替テーブルにおいてアップ後の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ａの場合には（ステップＳ１０５でＮＯ）、通信レベルをアップさせる。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ａに維持し、かつＭＣＳを切替テーブルに基づいてアップさせる（ステップＳ１１０）。
　一方、切替部３１は、現在の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ａであり（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、かつ切替テーブルにおいてユーザ番号ｉの無線端末の通信レベルのダウンが可能な場合（すなわち、取得したパケットエラーレート（ＰＥＲ）が切替テーブルで定められる現在の通信レベルのパケットエラーレート（ＰＥＲ）の下限値以上の場合）には（ステップＳ１０４でＮＯ、ステップＳ１１１でＹＥＳ）、通信レベルをダウンさせる。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ａに維持し、かつＭＣＳを切替テーブルに基づいてダウンさせる（ステップＳ１１２）。
　一方、切替部３１は、現在の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ａであり（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、かつ切替テーブルにおいてユーザ番号ｉの無線端末の通信レベルのアップもダウンも不可能な場合には（ステップＳ１１１でＮＯ）、通信レベルを維持する。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ａに維持し、かつＭＣＳを維持する（ステップＳ１１３）。
　一方、切替部３１は、現在の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ｂであり（ステップＳ１０３でＮＯ）、かつ切替テーブルにおいてユーザ番号ｉの無線端末の通信レベルのダウンが可能な場合（すなわち、取得したパケットエラーレート（ＰＥＲ）が切替テーブルで定められる現在の通信レベルのパケットエラーレート（ＰＥＲ）の下限値以上の場合）であり（ステップＳ１１４でＹＥＳ）、かつ切替テーブルにおいてダウン後の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ａの場合には（ステップＳ１１５でＹＥＳ）、取得したＣＩＮＲが切替状況記憶部４２のＳ＿ＣＩＮＲ（ｉ）とオフセット値αの和よりも大きいときには（ステップＳ１１６でＹＥＳ）、第ｉ番目の無線端末をブラックリストに登録する（ステップＳ１１７）。さらに、切替部３１は、取得したＣＩＮＲが切替状況記憶部４２のＳ＿ＣＩＮＲ（ｉ）とオフセットαの和よりも大きいか否かに係らず、通信レベルをダウンさせる。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ａに切替え、かつＭＣＳを切替テーブルに基づいて切替える（ステップＳ１１８）。
　一方、切替部３１は、現在の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ｂであり（ステップＳ１０３でＮＯ）、かつ切替テーブルにおいてユーザ番号ｉの無線端末の通信レベルのダウンが可能な場合であり（ステップＳ１１４でＹＥＳ）、かつ切替テーブルにおいてダウン後の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ｂの場合には（ステップＳ１１５でＮＯ）、通信レベルをダウンさせる。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ｂに維持し、かつＭＣＳを切替テーブルに基づいてダウンさせる（ステップＳ１１９）。
　一方、切替部３１は、現在の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ｂであり（ステップＳ１０３でＮＯ）、かつ切替テーブルにおいてユーザ番号ｉの無線端末の通信レベルのアップが可能な場合（すなわち、取得したＣＩＮＲが現在の通信レベルに属するＣＩＮＲの範囲よりも大きい場合）には（ステップＳ１１４でＮＯ、ステップＳ１２０でＹＥＳ）、通信レベルをアップさせる。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ｂに維持し、かつＭＣＳを切替テーブルに基づいてアップさせる（ステップＳ１２１）。
　一方、切替部３１は、現在の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ｂであり（ステップＳ１０３でＮＯ）、かつ切替テーブルにおいてユーザ番号ｉの無線端末の通信レベルのアップもダウンも不可能な場合（ステップＳ１２０でＮＯ）、通信レベルを維持する。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ｂに維持し、かつＭＣＳを維持する（ステップＳ１２２）。
　次に、切替部３１は、ユーザ番号ｉが、通信中の全ユーザ数と等しくない場合には（ステップＳ１２３でＮＯ）、ユーザ番号ｉを１だけインクリメントして（ステップＳ１２４）、ステップＳ１０１に戻る。
　（ブラックリスト登録解除動作）
　図６は、第１の実施形態の無線基地局における１フレームごとのブラックリストの登録の解除動作の手順を表わすフローチャートである。
　図６を参照して、切替部３１は、ユーザ番号ｉを１に設定する（ステップＳ３００）。
　切替部３１は、第ｉ番目の無線端末がハンドオーバーした場合に（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、ブラックリストに登録されている第ｉ番目の無線端末を削除する（ステップＳ３０２）。
　また、切替部３１は、第ｉ番目の無線端末との通信が終了した場合に（ステップＳ３０３でＹＥＳ）、ブラックリストに登録されている第ｉ番目の無線端末を削除する（ステップＳ３０２）。
　また、切替部３１は、第ｉ番目の無線端末との通信継続時間がＸ秒以上となった場合に（ステップＳ３０４でＹＥＳ）、ブラックリストに登録されている第ｉ番目の無線端末を削除する。これは、一定時間以上継続して通信が行なわれた場合には、伝搬路特性が変わった可能性があるので一旦ブラックリストから削除することとしたものである（ステップＳ３０２）。
　また、切替部３１は、第ｉ番目の無線端末での受信信号のＣＩＮＲが所定値β［ｄＢ］以下となった場合に（ステップＳ３０５でＹＥＳ）、ブラックリストに登録されている第ｉ番目の無線端末を削除する。これは、通信品質が低レベルまで変動した原因は、無線端末（ｉ）が移動したためであり、無線端末（ｉ）の移動により伝搬路特性が変化した可能性があるので一旦ブラックリストから削除することとしたものである（ステップＳ３０２）。
　また、切替部３１は、上記以外の場合には（ステップＳ３０５でＮＯ）、ブラックリストに登録されている第ｉ番目の無線端末を削除しない（ステップＳ３０７）。
　以上のように、第１の実施形態によれば、ＭＡＴＲＩＸ－Ｂへ切替えたときにＣＩＮＲの値を記憶しておき、ＭＡＴＲＩＸ－Ａへ戻ったときのＣＩＮＲの値が、記憶しているＣＩＮＲの値よりも十分に大きい場合には、どれだけＣＩＮＲの値がよくても、ＭＡＴＲＩＸ－Ｂへ切替えは適切でないことを示しているので、所定の条件が満たされるまで、ＭＡＴＲＩＸ－Ｂへの切替えを控える。これにより、安定した通信が不可能なＭＡＴＲＩＸ－Ｂの切替えを実行することによって、スループットが低下するのを防止することができる。
　［第２の実施形態］
　（構成）
　第２の実施形態の無線基地局は、第１の実施形態の無線基地局と次の点で相違する。
　通信品質管理部２８は、各無線端末３から、測定されたダウンリンク信号の搬送波電力対干渉雑音電力比（ＣＩＮＲ（Carrier　to　Interference　and　Noise　Ratio））およびパケットエラーレート（ＰＥＲ）の通知を受け、通知された搬送波電力対干渉雑音電力比（ＣＩＮＲ）およびパケットエラーレート（ＰＥＲ）を記憶する。
　このＣＩＮＲは、設定されたＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ａの場合に、時空間符号化されて送信されるデータストリームを無線端末において受信し、受信した信号を時空間復号化して得られる１つのデータストリームに基づいて算出される。また、このＣＩＮＲは、設定されたＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ｂの場合に、空間多重化されて送信されるデータストリームを無線端末において受信し、受信した信号を空間多重分離して得られる複数のデータストリームに基づいて算出される。
　切替テーブル記憶部３７は、通信レベルをアップさせる場合のＣＩＮＲの条件を定めるとともに、通信レベルをダウンさせる場合のＰＥＲの条件を定める。
　図７（ａ）は、第２の実施形態の切替テーブルにおける通信レベルをアップさせるときのＣＩＮＲの条件を説明するための図である。
　通信レベルをアップする場合には、各通信レベルに対して、ＣＩＮＲの範囲が定められる。現在の通信レベルに対応するＣＩＮＲよりも、高い値のＣＩＮＲが測定されれば、その測定されたＣＩＮＲに対応する通信レベルに切替えられる。
　たとえば、現在の通信レベルが「７」（ＣＩＮＲの範囲が「１６以上１８未満」ｄＢ）であり、測定されたＣＩＮＲが「２０」ｄＢの場合には、通信レベルが「８」にアップする。
　図７（ｂ）は、第２の実施形態の切替テーブルにおける通信レベルをダウンさせるときのＰＥＲの条件を説明するための図である。
　通信レベルをダウンさせる場合には、各通信レベルに対して、通信レベルを１段階ダウンさせる場合のＰＥＲの下限値が定められている。この切替テーブルでは、第１の実施形態と同様に、どの通信レベルにおいても、ＰＥＲが１０％以上であれば、通信レベルが１段階ダウンする。
　切替部３１は、切替テーブルに基づいて、各無線端末の通信レベルを切替える。切替部３１は、ＣＩＮＲの値に基づいて、各無線端末の通信レベルをアップさせ、ＰＥＲに基づいて、通信レベルをダウンさせる。切替部３１は、ＣＩＮＲに基づいて、ＭＡＴＲＩＸ－ＡからＭＡＴＲＩＸ－ＢへＭＩＭＯ通信方式を切替えた後、所定時間（Ｘフレーム）経過したときのＣＩＮＲが閾値ＴＨ＿Ｂ未満のときには、その後、所定の条件が満たされるまではＭＡＴＲＩＸ－Ｂへの切替えを停止する。このようにＭＡＴＲＩＸ－Ｂへの切替えを停止することとしたのは、空間多重化されていない信号でのＣＩＮＲの値に基づいて、ＭＡＴＲＩＸ－Ｂへ切替えたところ、事前に予想した空間多重処理後のＣＩＮＲの値と実際の結果が大きくかけはなれている場合には、伝送路特性などに起因して空間多重通信が不安定であると考えられるためである。
　（通信レベルの切替え動作）
　図８は、第２の実施形態の無線基地局における１フレームごとの通信レベルの切替え動作の手順を表わすフローチャートである。
　図８を参照して、切替部３１は、ユーザ番号ｉを１に設定する（ステップＳ２００）。
　次に、通信品質管理部２８は、アップリンクフレームに含まれているユーザｉの無線端末３のダウンリンク信号のパケットエラーレート（ＰＥＲ）および搬送波電力対干渉雑音電力比（ＣＩＮＲ）を取得する（ステップＳ２０１、Ｓ２０２）。
　切替部３１は、現在の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ａであり（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、かつ切替テーブルにおいてユーザ番号ｉの無線端末の通信レベルのアップが可能な場合（すなわち、取得したＣＩＮＲが現在の通信レベルに属するＣＩＮＲの範囲よりも大きい場合）であり（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、かつ切替テーブルにおいてアップ後の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ｂの場合には（ステップＳ２０５でＹＥＳ）、第ｉ番目の無線端末がブラックリストに登録されていなければ（ステップＳ２０６でＮＯ）、通信レベルをアップさせる。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ｂに切替え、ＭＣＳを切替テーブルに基づいて切替える（ステップＳ２０７）。一方、切替部３１は、第ｉ番目の無線端末がブラックリストに登録されていれば（ステップＳ２０６でＹＥＳ）、通信レベルを維持する。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ａに維持し、ＭＣＳを維持する（ステップＳ２０８）。
　一方、切替部３１は、現在の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ａであり（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、かつ切替テーブルにおいてユーザ番号ｉの無線端末の通信レベルのアップが可能な場合であり（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、かつ切替テーブルにおいてアップ後の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ａの場合には（ステップＳ２０５でＮＯ）、通信レベルをアップさせる。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ａに維持し、ＭＣＳを切替テーブルに基づいてアップさせる（ステップＳ２０９）。
　一方、切替部３１は、現在の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ａであり（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、かつ切替テーブルにおいてユーザ番号ｉの無線端末の通信レベルのダウンが可能な場合（すなわち、取得したパケットエラーレート（ＰＥＲ）が切替テーブルで定められる現在の通信レベルのパケットエラーレート（ＰＥＲ）の下限値以上の場合）には（ステップＳ２０４でＮＯ、ステップＳ２１０でＹＥＳ）、通信レベルをダウンさせる。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ａに維持し、ＭＣＳを切替テーブルに基づいてダウンさせる（ステップＳ２１１）。
　一方、切替部３１は、現在の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ａであり（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、かつ切替テーブルにおいてユーザ番号ｉの無線端末の通信レベルのアップもダウンも不可能な場合には（ステップＳ２１０でＮＯ）、通信レベルを維持する。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ａに維持し、ＭＣＳを維持する（ステップＳ２１２）。
　一方、切替部３１は、現在の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ｂであり（ステップＳ２０３でＮＯ）、現在のフレームがＭＡＴＲＩＸ－Ｂに切替後所定フレーム数（Ｘ）が経過していない場合には（ステップＳ２１３でＹＥＳ）、通信レベルを維持する。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ｂに維持し、ＭＣＳを維持する（ステップＳ２１４）。
　一方、切替部３１は、現在の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ｂであり（ステップＳ２０３でＮＯ）、現在のフレームがＭＡＴＲＩＸ－Ｂに切替後丁度所定フレーム数（Ｘ）経過したフレームの場合（ステップＳ２１３でＮＯ、Ｓ２１５でＹＥＳ）、取得したＣＩＮＲが閾値ＴＨ＿Ｂよりも小さいときには（ステップＳ２１６でＹＥＳ）、第ｉ番目の無線端末をブラックリストに登録し（ステップＳ２１７）、通信レベルをダウンさせる。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ａに切替え、ＭＣＳを切替テーブルに基づいて切替える（ステップＳ２１８）。一方、切替部３１は、取得したＣＩＮＲが切替閾値ＴＨ＿Ｂ以上のときには（ステップＳ２１６でＮＯ）、通信レベルを維持する。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ｂに維持し、ＭＣＳを維持する（ステップＳ２１９）。
　一方、切替部３１は、現在の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ｂであり（ステップＳ２０３でＮＯ）、現在のフレームがＭＡＴＲＩＸ－Ｂに切替後Ｙフレーム数（Ｙ＞Ｘ）が経過したフレームであり（ステップＳ２１３でＮＯ、Ｓ２１５でＮＯ）、かつ切替テーブルにおいてユーザ番号ｉの無線端末の通信レベルのダウンが可能な場合（すなわち、取得したパケットエラーレート（ＰＥＲ）が切替テーブルで定められる現在の通信レベルのパケットエラーレート（ＰＥＲ）の下限値以上の場合）であり（ステップＳ２２０でＹＥＳ）、かつ切替テーブルにおいてダウン後の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ａの場合には（ステップＳ２２１でＹＥＳ）、通信レベルをダウンさせる。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ａに切替え、ＭＣＳを切替テーブルに基づいて切替える（ステップＳ２２２）。
　一方、切替部３１は、現在の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ｂであり（ステップＳ２０３でＮＯ）、現在のフレームがＭＡＴＲＩＸ－Ｂに切替後Ｙフレーム数（Ｙ＞Ｘ）が経過したフレームであり（ステップＳ２１３でＮＯ、Ｓ２１５でＮＯ）、かつ切替テーブルにおいてユーザ番号ｉの無線端末の通信レベルのダウンが可能な場合であり（ステップＳ２２０でＹＥＳ）、かつ切替テーブルにおいてダウン後の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ｂの場合には（ステップＳ２２１でＮＯ）、通信レベルをダウンさせる。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ｂに維持し、ＭＣＳを切替テーブルに基づいてダウンさせる（ステップＳ２２３）。
　一方、切替部３１は、現在の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ｂであり（ステップＳ２０３でＮＯ）、現在のフレームがＭＡＴＲＩＸ－Ｂに切替後Ｙフレーム数（Ｙ＞Ｘ）が経過したフレームであり（ステップＳ２１３でＮＯ、Ｓ２１５でＮＯ）、かつ切替テーブルにおいてユーザ番号ｉの無線端末の通信レベルのアップが可能な場合（すなわち、取得したＣＩＮＲが現在の通信レベルに属するＣＩＮＲの範囲よりも大きい場合）には（ステップＳ２２０でＮＯ、ステップＳ２２４でＹＥＳ）、通信レベルをアップさせる。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ｂに維持し、ＭＣＳを切替テーブルに基づいてアップさせる（ステップＳ２２５）。
　一方、切替部３１は、現在の通信レベルのＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ｂであり（ステップＳ２０３でＮＯ）、現在のフレームがＭＡＴＲＩＸ－Ｂに切替後Ｙフレーム数（Ｙ＞Ｘ）が経過したフレームであり（ステップＳ２１３でＮＯ、Ｓ２１５でＮＯ）、かつ切替テーブルにおいてユーザ番号ｉの無線端末の通信レベルのアップもダウンも不可能な場合には（ステップＳ２２４でＮＯ）、通信レベルを維持する。すなわち、切替部３１は、ＭＩＭＯ通信方式をＭＡＴＲＩＸ－Ｂに維持し、ＭＣＳを維持する（ステップＳ２２６）。
　次に、切替部３１は、ユーザ番号ｉが、通信中の全ユーザ数と等しくない場合には（ステップＳ２２７でＮＯ）、ユーザ番号ｉを１だけインクリメントして（ステップＳ２２８）、ステップＳ２０１に戻る。
　以上のように、第２の実施形態によれば、ＭＡＴＲＩＸ－Ｂへ切替えてから所定フレーム数経過したときのＣＩＮＲの値がＭＡＴＲＩＸ－Ｂでの通信維持が可能な閾値よりも低い場合は、所定の条件が満たされるまで、ＭＡＴＲＩＸ－Ｂへの切替えを控える。これにより、安定した通信が不可能なＭＡＴＲＩＸ－Ｂの切替えを実行することによって、スループットが低下するのを防止することができる。
　（変形例）
　本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、たとえば以下のような変形例も含む。
　（１）　切替テーブル
　本発明の実施形態では、切替部３１は、通信レベルをアップする場合に、現在の通信レベルに係りなく、測定したダウンリンク信号の搬送波電力対干渉雑音電力比（ＣＩＮＲ）に対応する通信レベルに切替えたが、これに限定するものではない。たとえば、測定した搬送波電力対干渉雑音電力比（ＣＩＮＲ）が現在の通信レベルに対応する搬送波電力対干渉雑音電力比（ＣＩＮＲ）の範囲を超える場合には、通信レベルを１段階アップさせるものとしてもよい。
　（２）　非空間多重化方式／空間多重化方式
　本発明の実施形態では、ＷｉＭＡＸの通信システムを例として用い、非空間多重化方式（ＤＬ　ＭＩＭＯ　ＭＡＴＲＩＸ－Ａ）から空間多重化方式（ＤＬ　ＭＩＭＯ　ＭＡＴＲＩＸ－Ｂ）への切替えを説明したが、これに限定するものではない。本発明は、他の通信システムにおける非空間多重化方式から空間多重化方式への切替えにも適用できる。
　（３）　ダウンリンク信号の通信品質
　本発明の実施形態では、ダウンリンク信号の通信品質（ＰＥＲ、ＣＩＮＲ）は、無線端末から無線基地局へアップリンクフレームにおいて伝送されることとしたが、これに限定するものではない。たとえば、無線基地局側で、自動再送要求（Automatic　Repeat　Request:　ARQ）やハイブリッド自動再送要求（Hybrid　Automatic　Repeat　Request:　HARQ）処理時のＮＡＣＫ（Negative　ACKnowledgement)信号に基づいて、ダウンリンク信号の通信品質を算出するものとしてもよい。
　（４）　ブラックリストの登録解除
　本発明の実施形態では、図６のステップＳ３０５で説明したように、切替部は、第ｉ番目の無線端末での受信信号のＣＩＮＲが所定値β［ｄＢ］以下となった場合に、ブラックリストに登録されている第ｉ番目の無線端末を削除することしたが、これに限定されるものではない。たとえば、切替部は、第ｉ番目の無線端末での受信信号のＰＥＲが所定値γ［％］以上となった場合に、あるいは、第ｉ番目の無線端末での受信信号の受信レベルが所定値Ｒ以下となった場合に、ブラックリストに登録されている第ｉ番目の無線端末を削除することとしてもよい。
　（５）　多重化数
　本発明の実施形態では、無線基地局は、２本のアンテナを備え、マルチアンテナ送信信号処理部は、設定されたＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ｂの場合に、２個のデータストリームを２多重で空間多重化するものとして説明したが、これに限定するものではない。無線基地局がＮ本（Ｎは２以上の任意の自然数）のアンテナを備え、マルチアンテナ送信信号処理部は、設定されたＭＩＭＯ通信方式がＭＡＴＲＩＸ－Ｂの場合に、Ｎ個のデータストリームをＮ多重で空間多重化するものであってもよい。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　　１　無線通信システム、２　第１の通信装置（無線基地局）、３，３ａ～３ｎ　第２の通信装置（無線端末）、１０，１１　アンテナ、１２　送信部、１３　受信部、１４　ＭＡＣ層処理部、１５，２０　ＲＦ部、１６　ＣＰ除去部、１７　ＦＦＴ部、１８，２３　サブキャリア配置部、２１　ＣＰ付加部、２２　ＩＦＦＴ部、２４　マルチアンテナ送信信号処理部、２５　復調部、２６　復号部、２７　ユーザデータ受信管理部、２８　通信品質管理部、３１　切替部、３２　変調部、３３　符号化部、３４　ユーザデータ送信管理部、３５　制御部、３６　切替通知部、３７　切替テーブル記憶部、４０　通信レベル管理部、４１　ブラックリスト記憶部、４２　切替状況記憶部、８１　マルチアンテナ受信信号処理部、８２　第１の結合／分配器、８３　第２の結合／分配器。

Claims (15)

  1. 　複数のアンテナと、
    　通信相手の他の通信装置での受信信号の第１の通信品質および第２の通信品質を取得または算出する品質管理部と、
    　前記第１の通信品質に基づいて、非空間多重化方式から空間多重化方式へ前記他の通信装置への送信信号の通信方式の設定を切替え、前記第２の通信品質に基づいて、前記空間多重化方式から前記非空間多重化方式へ前記他の通信装置への送信信号の通信方式の設定を切替える切替部と、
    　前記設定された通信方式に基づいて、前記他の通信装置への送信信号を処理して前記複数のアンテナへ出力する送信部とを備え、
    　前記切替部は、前記第１の通信品質に基づいて、前記非空間多重化方式から前記空間多重化方式へ前記他の通信装置への送信信号の通信方式の設定を切替えたときに、前記第１の通信品質を切替基準値として記憶し、その後前記空間多重化方式から前記非空間多重化方式へ前記他の通信装置への送信信号の通信方式の設定を切替えたときの前記第１の通信品質が前記切替基準値よりも所定値以上大きいときには、その後、所定の条件が満たされるまでは、前記空間多重化方式への前記他の通信装置への送信信号の通信方式の設定の切替えを停止する、通信装置。
  2. 　前記第１の通信品質は、空間多重化されて送信されないプリアンブル信号または既知信号の通信品質である、請求項１記載の通信装置。
  3. 　前記切替部は、前記空間多重化方式への切替え停止してから、前記他の通信装置がハンドオーバーした場合に、前記空間多重化方式への通信方式の設定の切替え停止を解除する、請求項１記載の通信装置。
  4. 　前記切替部は、前記空間多重化方式への切替え停止してから、前記他の通信装置との通信が所定時間以上継続した場合には、前記空間多重化方式への通信方式の設定の切替え停止を解除する、請求項１記載の通信装置。
  5. 　前記切替部は、前記空間多重化方式への切替え停止してから、前記他の通信装置との通信が終了した場合には、前記空間多重化方式への通信方式の設定の切替え停止を解除する、請求項１記載の通信装置。
  6. 　前記切替部は、前記空間多重化方式への切替え停止してから、前記他の通信装置での受信信号の前記第１の通信品質または前記第２の通信品質が所定値以下となった場合には、前記空間多重化方式への通信方式の設定の切替え停止を解除する、請求項１記載の通信装置。
  7. 　前記切替部は、前記空間多重化方式への切替え停止してから、前記他の通信装置での受信信号のレベルが所定値以下となった場合には、前記空間多重化方式への通信方式の設定の切替え停止を解除する、請求項１記載の通信装置。
  8. 　複数のアンテナと、
    　通信相手の他の通信装置での受信信号の第１の通信品質を取得または算出する品質管理部と、
    　前記第１の通信品質に基づいて、非空間多重化方式から空間多重化方式へ前記他の通信装置への送信信号の通信方式の設定を切替える切替部と、
    　前記設定された通信方式に基づいて、前記他の通信装置への送信信号を処理して前記複数のアンテナへ出力する送信部とを備え、
    　前記切替部は、前記第１の通信品質に基づいて、前記非空間多重化方式から前記空間多重化方式へ前記他の通信装置への送信信号の通信方式の設定を切替えた後、所定時間経過後の前記第１の通信品質が所定値未満のときには、その後、所定の条件が満たされるまでは前記空間多重化方式への前記他の通信装置への送信信号の通信方式の設定の切替えを停止する、通信装置。
  9. 　前記第１の通信品質は、非空間多重化されて送信される信号を復号した信号の通信品質、または、空間多重化されて送信される信号を空間多重分離した信号の通信品質である、請求項８記載の通信装置。
  10. 　前記切替部は、前記空間多重化方式への切替え停止してから、前記他の通信装置がハンドオーバーした場合に、前記空間多重化方式への通信方式の設定の切替え停止を解除する、請求項８記載の通信装置。
  11. 　前記切替部は、前記空間多重化方式への切替え停止してから、前記他の通信装置との通信が所定時間以上継続した場合には、前記空間多重化方式への通信方式の設定の切替え停止を解除する、請求項８記載の通信装置。
  12. 　前記切替部は、前記空間多重化方式への切替え停止してから、前記他の通信装置との通信が終了した場合には、前記空間多重化方式への通信方式の設定の切替え停止を解除する、請求項８記載の通信装置。
  13. 　前記切替部は、前記空間多重化方式への切替え停止してから、前記他の通信装置での受信信号の前記第１の通信品質が所定値以下となった場合には、前記空間多重化方式への通信方式の設定の切替え停止を解除する、請求項８記載の通信装置。
  14. 　前記切替部は、前記空間多重化方式への切替え停止してから、前記他の通信装置での受信信号のレベルが所定値以下となった場合には、前記空間多重化方式への通信方式の設定の切替え停止を解除する、請求項８記載の通信装置。
  15. 　複数のアンテナを備えた通信装置の通信方法であって、
    　通信相手の他の通信装置での受信信号の第１の通信品質および第２の通信品質を取得または算出するステップと、
    　前記第１の通信品質に基づいて、非空間多重化方式から空間多重化方式へ前記他の通信装置への送信信号の通信方式の設定を切替え、前記第２の通信品質に基づいて、前記空間多重化方式から前記非空間多重化方式へ前記他の通信装置への送信信号の通信方式の設定を切替えるステップと、
    　前記設定された通信方式に基づいて、前記他の通信装置への送信信号を処理して前記複数のアンテナへ出力するステップとを備え、
    　前記切替えるステップは、前記第１の通信品質に基づいて、前記非空間多重化方式から前記空間多重化方式へ前記他の通信装置への送信信号の通信方式の設定を切替えたときに、前記第１の通信品質を切替基準値として記憶し、その後前記空間多重化方式から前記非空間多重化方式へ前記他の通信装置への送信信号の通信方式の設定を切替えたときの前記第１の通信品質が前記切替基準値よりも所定値以上大きいときには、その後、所定の条件が満たされるまでは、前記空間多重化方式への前記他の通信装置への送信信号の通信方式の設定の切替えを停止するステップを含む、通信方法。
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