专利名称：通信装置和通信方法
技术领域：
本发明涉及通信装置和通信方法。具体地，本发明涉及允许对发送的信号进行空间复用的通信装置和用于这种通信装置的通信方法。
背景技术：
在用于WiMAX (微波存取全球互通)(注册商标)、下一代PHS (个人手持电话系统)、LTE (长期演进)等的各种无线通信系统中，已经采用发送方和接收方均具有多个天线的通信技术，即MMO (多入多出)来改善吞吐量和频率利用率。从无线基站到无线终端的下行链路通信模式中采用的MMO的实施例包括基于STC(空时编码)和基于SM(空间复用)(例如，参见专利文献I (日本专利公开第2009-273186号)。根据基于STC，无线基站基于与时间和空间(天线)相关的特定规则安置(S卩，编码)一个信号流，并且通过多个天线发送编码的信号流。在WiMAX中，这种基于STC的下行链路通信模式被称为DIiOMO MATRIX-A (下文简单地称为MATRIX-A)。另一方面，根据基于SM，无线基站在单个频率下通过多个天线复用地发送多个信号流。在WiMAX中，这种基于SM的下行链路通信模式被称为DL MIMO MATRIX-B (下文简单地称为 MATRIX-B)。引用列表专利文献
专利文献I :日本专利公开第2009-273186号
发明内容
技术问题根据传输路径的条件，无线终端往往通过采用基于空时编码模式(非空间复用模式)的MMO通信模式(DL MIMO MATRIX-A)提高吞吐量特性和区域特性以及进一步提高频率利用率，或者，无线终端往往通过采用基于空间复用模式的MMO通信模式(DL MIMOMATRIX-B)提高吞吐量特性和区域特性以及进一步提高频率利用率。典型地，基于诸如CINR的通信质量执行从空时编码模式到空间复用模式的切换。因此，尽管由于高通信质量而切换到空间复用模式，但是当无线终端存在时，空间复用模式下的通信因为高偏相关性而往往是不合适。在这种情况下，空间复用模式下的通信是不稳定的，因此降低了吞吐量。因此本发明的目的是提供能够适当地将通信模式从非空间复用模式切换到空间复用模式的通信装置和通信方法。技术方案为了解决上述问题，根据本发明的通信装置，包括多个天线；质量管理单元，获取或计算通信对方的其他通信装置所接收的信号的第一通信质量和第二通信质量；切换单元，基于第一通信质量，将用于针对其他通信装置的发送信号的通信模式的设定从非空间复用模式切换到空间复用模式，并且基于第二通信质量，将用于针对其他通信装置的发送信号的通信模式的设定从空间复用模式切换到非空间复用模式；发送单元，基于所设定的通信模式，处理针对其他通信装置的发送信号，以将处理后的信号输出至多个天线。在本文中，当基于第一通信质量，将用于针对其他通信装置的发送信号的通信模式的设定从非空间复用模式切换到空间复用模式时，切换单元存储第一通信质量作为切换参考值，然后，当第一通信质量在将用于针对其他通信装置的发送信号的通信模式的设定从空间复用模式切换到非空间复用模式的情况下比切换参考值大、且第一通信质量与切换参考值之差等于或大于预定值时，切换单元暂停将针对其他通信装置的发送信号的通信模式的设定切换至空间复用模式，直到满足预定要求。发明的有益效果根据本发明，能够适当地将通信模式从非空间复用模式切换至空间复用模式。
图I是根据本发明的一个实施方式的无线通信系统的示意图；图2是根据第一实施方式的无线基站的配置的示意图；图3是说明通彳目等级的不意图；图4 Ca)是根据第一实施方式的在切换表中提高通信等级的情况下对CINR的要求的示意图，图4 (b)是根据第一实施方式的在切换表中降低通信等级的情况下对PER的要求的示意图；图5是根据第一实施方式由无线基站针对每帧执行通信等级切换的操作步骤的流程图；图6是根据第一实施方式由无线基站针对每帧执行的黑名单等级取消操作的步骤的流程图；图7 Ca)是根据第二实施方式的在切换表中提高通信等级的情况下对CINR的要求的示意图，图7 (b)是根据第二实施方式的在切换表中降低通信等级的情况下对PER的要求的示意图；以及图8是根据第二实施方式由无线基站针对每帧执行的通信等级切换操作的步骤的流程图。
具体实施例方式下面参照附图描述本发明的实施方式。第一实施方式图I是根据本发明的一个实施方式的无线通信系统的示意图。参照图I,无线通信系统具有第一通信装置2和n个第二通信装置3a至3n。用户数据的下行链路信号根据基于空时编码模式的MIMO通信模式(DL MIMO MATRIX-A)或基于空间复用模式的MMO通信模式(DL MIMO MATRIX-B)在第一通信装置2与n个第二通信装置3a至3n之间传输。在下文中，由参考标记3表示的第二通信装置代表第二通信装置3a 至3n中的一个。
第一通信装置2例如可以是无线基站，第二通信装置3a至3c中的每个例如可以是无线终端。无线基站允许与n个无线终端中的多个同时通信(无线基站的配置)图2是根据第一实施方式的无线基站的配置的示意图。参照图2，无线基站2包括第一天线10、第二天线11、第一耦合器/分配器82、第二耦合器/分配器83、发送单元13、接收单元12和MAC (介质访问控制)层处理单元14。第一耦合器/分配器82例如配置有循环器，将来自发送单元13的信号输出至第一天线10，并且将来自第一天线10的信号输出至接收单元12。 第二耦合器/分配器83例如配置有循环器，将来自发送单元13的信号输出至第二天线11，并且将来自第二天线11的信号输出至接收单元12。
发送单元13包括多天线发送信号处理单元24、子载波安置单元23、IFFT (第一傅里叶逆变换)单元22、CP (循环前缀)添加单元21和RF (射频)单元20。子载波安置单元23例如基于TOSC (部分使用子信道)安置子载波。在设定的MMO通信模式为MATRIX-A的情况下，多天线发送信号处理单元24在一个数据流上执行空时编码(例如，Alamouti编码)，以及在设定的MMO通信模式为MATRIX-B的情况下，多天线发送信号处理单元24在多个数据流上执行空间复用。IFFT单元22通过IFFT将待从多天线发送信号处理单元24输出的多个子载波信号(频域信号)转换成时域信号(0FDMA (正交频分多址接入)符号)。CP添加单元21将与OFDMA符号的尾端相同的信号作为CP添加至OFDMA符号的前端。RF单元20包括上变频器，用于将信号向上变频至所分派的用于与无线终端通信的预定频带；功率放大器，用于放大上变频后的信号；带通滤波器，用于仅使放大后的信号的期望频带中的信号分量通过，然后将该信号分量输出至第一天线10和第二天线11，等
坐寸o接收单元12包括RF单元15、CP去除单元16、FFT单元17、子载波安置单元18和多天线接收信号处理单元81。RF单元15包括带通滤波器，用于仅使从第一天线10和第二天线11输出的信号的期望频带中的信号分量通过；低噪声放大器电路，用于放大RF信号；下变频器，用于对RF信号进行下变频，等等。CP去除单元16从RF单元15输出的信号中去除CP。FFT单元17通过FFT将从CP去除单元16输出的时域信号转换成频域信号以将信号解调成多个子载波。子载波安置单元18例如基于I3USC提取从FFT单元17输出的各个子载波。多天线接收信号处理单元81对例如从子载波安置单元18输出的信号执行自适应阵列接收处理。MAC层处理单元14包括用户数据发送管理单元34、编码单元33、调制单元32、解调单元25、解码单元26、用户数据接收管理单元27和控制器单元35。用户数据发送管理单元34管理将被发送至无线终端3的用户数据。编码单元33根据由切换单元31指示的MCS (调制编码方案)的编码率，对下行链路信号进行编码。调制单元32根据由切换单元31指示的MCS的调制模式，对将被发送至无线终端3的编码的下行链路信号进行调制。解调单元25对来自无线终端3的上行链路信号进行解调。解码单元26对解调后的上行链路信号进行解码。用户数据接收管理单元27管理从无线终端3接收的用户数据。控制器单元35包括切换单元31、通信质量管理单元28、通信等级管理单元40、切换表存储单元37、切换条件存储单元42、黑名单存储单元41和切换通知单元36。
通信等级管理单元40管理当前下行链路信号的通信等级。图3是通信等级的示意图。参照图3，基于MMO通信模式和MCS设定通信等级。例如在通信等级为“I”的情况中，MMO通信模式为“MATRIX-A”以及MCS为“QPSK1/2”。在通信等级为“9”的情况中，MMO通信模式为“MATRIX-B”以及MCS为“64QAM 1/2”。在本说明书中通信等级的值增加的情况代表“通信等级提高”，以及在本说明书中通信等级的值减小的情况代表“通信等级降低”。而且，对于相同的MMO通信模式，在本说明书中MCS改变为具有高数据率的情况代表“MCS等级提高”，以及在本说明书中MCS改变为具有低数据率代表“MCS等级降低”。通信质量管理单元28从各个无线终端3接收与下行链路信号的载波干扰噪声t匕(CINR)和误包率(PER)有关的通知，并存储所通知的载波干扰噪声比(CINR)和误包率(PER)0以如下方式计算CINR :即使得不论通信模式如何，在无线终端处都接收未进行空时编码或空间编码的信号(例如前同步信号或已知信号)。在设定的MMO通信模式为MATRIX-B的情况下，在无线终端处接收在无线基站中未进行空间编码而发送的信号(例如前同步信号或已知信号)，并且基于接收的信号计算CINR。而且，在设定的MMO通信模式为MATRIX-A的情况下，在无线终端处接收在无线基站中未进行空时编码而发送的信号(例如前同步信号或已知信号)，并且基于接收的信号计算CINR0可选地，在无线终端处接收在无线基站中进行空时编码之后发送的信号(数据流)，并且不对接收的信号执行空时解码而根据该接收的信号计算CINR。在无线通信系统为用于WiMAX的通信系统的情况下，已知信号例如可以为导频信号。在用于PHS的通信系统的情况下，已知信号例如可以为UW (独特字)。在用于LTE的通信系统中，已知信号例如可以为RS (参考信号)。切换表存储单元37在提高通信等级的情况下设定对CINR的要求，以及在降低通信等级的情况下设定对PER的要求。图4 Ca)是根据第一实施方式在切换表中提高通信等级的情况下对CINR的要求的示意图。在提高通信等级的情况下，为每个通信等级设定CINR的范围。当测量的CINR的值高于与当前通信等级对应的CINR的值时，响应于所测量的CINR切换通信等级。例如，在当前通信等级为“7” (CINR的范围为“等于或大于15dB但小于17dB”)并且所测量的CINR为“20dB”的情况下，将通信等级提高至“8”。
图4 (b)是根据第一实施方式的在切换表中降低通信等级的情况下对PER的要求的示意图。在降低通信等级的情况下，为每个通信等级设定将通信等级降低一级的情况下PER的下限值。在切换表中，当PER等于或大于10%时不论通信等级的值如何，将通信等级降低一级。黑名单存储单元41存储 其中登记有禁止切换到MATRIX-B的无线终端的黑名单。切换条件存储单元42针对无线终端(i)将CINR存储为S CINR(i)，其中CINR为MIMO通信模式切换到MATRIX-B的情况下的判断对象。切换单元31基于切换表切换各个无线终端的通信等级。切换单元31基于CINR的值提高各个无线终端的通信等级，并且基于PER降低通信等级。当基于CINR，关于无线终端(i )将MMO通信模式从MATRIX-A切换至MATRIX-B时，切换单元31将此时的CINR作为S CINR (i)存储到切换条件存储单元42中。然后，当基于PER将MMO通信模式从MATRIX-B切换至MATRIX-A时，在此时CINR的值大于存储在切换条件存储单元42中的S_CINR (i)的值与偏移值a之和的情况下，切换单元31暂停将无线终端(i)的MMO通信模式切换至MATRIX-B，直到满足下列条件(I)至(4)中的任一个(I)无线终端(i)在经历切换(hand-over)；(2)与无线终端(i)的通信被终止；(3)与无线终端(i)的通信的持续时间等于或大于预定值X[秒];(4)无线终端(i)的CINR等于或小于预定值P [dB]。切换通知单元36将与下行链路信号的MIMO通信模式和MCS相关的通知信号输出至具有由切换单元31切换的通信等级的无线终端。(通信等级切换操作)图5是根据第一实施方式由无线基站对每一帧执行的通信等级切换操作的步骤的流程图。参照图5，切换单元31将用户号i设为I (步骤S100)。接下来，通信质量管理单元28在上行链路帧中从用户i的无线终端3获取下行链路信号的误包率(PER)和载波干扰噪声比(CINR)(步骤S101、S102)。在当前通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-A (步骤S103中为“是”)，可在切换表中提高用户号为i的无线终端的通信等级(即，所获得的CINR大于当前通信等级下的CINR的范围)(步骤S104中为“是”)，以及在切换表中提高的通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-B (步骤S 105中为“是”)的情况下，当第“i”个无线终端没有登记在黑名单中(步骤S106中为“否”)时，切换单元31将获取的CINR作为S CINR(i)存储在切换条件存储单元42中(步骤S107)。进一步，切换单元31提高通信等级。也就是说，切换单元31将MIMO通信模式切换至MATRIX-B，并且基于切换表切换MCS(步骤S108)。另一方面，当第“i”个无线终端登记在黑名单中(步骤S106中为“是”)时，切换单元31维持通信等级。也就是说，切换单元31将MMO通信模式维持在MATRIX-A，而且维持MCS (步骤S109)。另一方面，在当前通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-A (步骤S 103中为“是”)，可在切换表中提高用户号为i的无线终端的通信等级(步骤S104中为“是”)，以及在切换表中提高的通信等级下的通信模式为MATRIX-A (步骤S105中为“否”)的情况下，切换单元31提高通信等级。也就是说，切换单元31将MMO通信模式维持在MATRIX-A，并且基于切换表提高MCS (步骤S110)。另一方面，在当前通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-A(步骤S103中为“是”)并且可在切换表中降低用户号为i的无线终端的通信等级(即，所获得的误包率(PER)等于或大于在切换表中设定的当前通信等级下误包率(PER)的下限值)(步骤S 104中为“否”步骤Slll中为“是”)的情况下，切换单元31降低通信等级。也就是说，切换单元31将MIMO通信模式维持在MATRIX-A，并且基于切换表降低MCS (步骤SI 12)。另一方面，在当前通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-A(步骤S103中为“是”)并且不能在切换表中降低用户号为i的无线终端的通信等级(步骤S 111中为“否”)的情况下，切换单元31维持通信等级。也就是说，切换单元31将MIMO通信模式维持在MATRIX-A，并且维持MCS (步骤SI 13)。 另一方面，在当前通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-B(步骤S103中为“否”)，可在切换表中降低用户号为i的无线终端的通信等级(即，所获得的误包率(PER)等于或大于在切换表中设定的当前通信等级下的误包率(PER)的下限值)(步骤S114中为“是”)，并且在切换表中降低的通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-A (步骤SI 15中为“是”)的情况下，当所获得的CINR大于切换条件存储单元42中的S_CINR (i)与偏移值a之和(步骤S116中为“是”)时，切换单元31将第“i”个无线终端登记在黑名单中(步骤S117)。进一步，切换单元31降低通信等级，而不论所获得的CINR是否大于切换条件存储单元42中的S_CINR (i)与偏移值a之和。也就是说，切换单元31将MMO通信模式切换成MATRIX-A，而且还基于切换表切换MCS (步骤S118)。另一方面，在当前通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-B(步骤S103中为“否”)，可在切换表中降低用户号为i的无线终端的通信等级(步骤S114中为“是”)，并且在切换表中降低的通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-B (步骤S 115中为“否”)的情况下，切换单元31降低通信等级。也就是说，切换单元31将MMO通信等级维持在MATRIX-B，并且基于切换表降低MCS (步骤SI 19)。另一方面，在当前通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-B(步骤S103中为“否”)，并且可在切换表中提高用户号为i的无线终端的通信等级(即，所获得的CINR大于当前通信等级下的CINR的范围)(步骤S114中为“否”，步骤S120中为“是”)的情况下，切换单元 31提高通信等级。也就是说，切换单元31将MMO通信模式维持在MATRIX-B，并且基于切换表提高MCS (步骤S121)。另一方面，在当前通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-B(步骤S103中为“否”)并且不能在切换表中提高和降低用户号为i的无线终端的通信等级(步骤S120中为“否”)的情况下，切换单元31维持通信等级。也就是说，切换单元31将MIMO通信等级维持在MATRIX-B，而且还维持MCS (步骤S122)。接下来，在用户号i不等于正在通信的全部用户号(步骤S123中为“否”)的情况下，通信单元31将用户号i递增I (步骤S124)，然后步骤返回到步骤SlOl。(黑名单登记取消操作) 图6是根据第一实施方式由无线基站针对每一帧执行的黑名单登记取消操作的步骤的流程图。 参照图6，切换单元31将用户号i设为I (步骤S300)。在第“i”个无线终端正在经历切换(步骤S301中为“是”)的情况下，切换单元31删除已登记在黑名单中的第“i”个无线终端(步骤S302)。而且，在与第“i”个无线终端的通信终止(步骤S303中为“是”)的情况下，切换单元31删除已登记在黑名单中的第“i”个无线终端(步骤S302)。而且，在与第“ i ”个无线终端的通信的持续时间等于或大于X秒(步骤S304中为“是”)的情况下，切换单元31删除登记在黑名单中的第“i”个无线终端。在在等于或大于预定时间的一段时间内继续通信的情况下，传播路径特性可能改变，因此，暂时将第“ i ”个无线终端从黑名单删除(步骤S302)。而且，在第“i”个无线终端所接收的信号的CINR等于或小于预定值P [dB](步骤S305中为“是”)的情况下，切换单元31删除登记在黑名单中的第“i”个无线终端。通信质量因无线终端(i )移动而变成低等级，并且传播路径特性可能因无线终端(i )的移动而改变，因此，暂时将第“ i ”个无线终端从黑名单删除(步骤S302)。而且，在除了前述情况以外的情况中(步骤S305中为“否”)，切换单元31不会删除登记在黑名单中的第“ i ”个无线终端(步骤S307 )。如上所述，根据第一实施方式，在切换到MATRIX-B的情况下，存储CINR的值。而且，在返回到MATRIX-A之后CINR的值显著大于所存储的CINR的值的情况下，不管CINR的值如何适当，切换到MATRIX-B是不合适的。因此，抑制切换到MATRIX-B直到满足预定要求。因此，可以防止通过切换到其中稳定通信是不可能的MATRIX-B而降低吞吐量。第二实施方式(配置)根据第二实施方式的无线基站的根据第一实施方式的无线基站的区别在于以下几点。通信质量管理单元28从各个无线终端3接收与所测量的下行链路信号的载波干扰噪声比(CINR)和误包率(PER)有关的通知，并且存储所通知的载波干扰噪声比和误包率(PER)0在设定的MMO通信模式为MATRIX-A的情况下，在无线终端处接收到进行空时编码之后发送的数据流，基于以对接收的信号进行空时解码的方式获得的一个数据流计算CINR使得。而且，在设定的MMO通信模式为MATRIX-B的情况下，在无线终端处接收到进行空间复用之后发送的数据流，基于以对接收的信号进行空分复用的方式获得的多个数据流计算CINR。切换表存储单元37在提高通信等级的情况下设定对CINR的要求，而且在降低等级的情况下设定对PER的要求。图7 Ca)是根据第二实施方式在切换表中提高通信等级的情况下对CINR的要求的示意图。在提高通信等级的情况下，为每个通信等级设定CINR的范围。当所测量的CINR的值大于与当前通信等级相对应的CINR的值时，响应于所测量的CINR切换通信等级。例如，在当前通信等级为“7” (CINR的范围为“等于或大于16dB但小于18dB”)并且所测量的CINR为“20dB”的情况下，将通信等级提高至“8”。图7 (b)是根据第二实施方式在切换表中降低通信等级的情况下对PER的要求的示意图。在降低通信等级的情况下，为每个通信等级设定将通信等级降低一级的情况下的PER的下限值。与第一实施方式一样，在切换表中，当PER等于或大于10%时，不论通信等级的值如何，将通信等级降低一级。切换单元31基于切换表切换各个无线终端的通信等级。切换单元31基于CINR的值提高各个无线终端的通信等级，以及基于PER降低通信等级。切换单元31基于CINR将MIMO通信模式从MATRIX-A切换至MATRIX-B，然后当CINR在经过预定时间(X个帧)之后小于阈值TH B时，暂停切换到MATRIX-B直到满足预定要求。因为考虑下面的因素，所以如上所述暂停切换到MATRIX-B。也就是说，在基于未进行空间复用的信号的CINR的值切换到MATRIX-B的情况下，当实际结果明显不同于空间复用之后的CINR的预测值时，空间复用通信因传输路径特性等变得不稳定。(通信等级切换操作)图8是根据第二实施方式的无线基站针对每帧执行的通信等级切换的步骤的流程图。参照图8，切换单元31将用户号i设为I (步骤S200)。接下来，通信质量管理单元28在上行链路帧中获得用户i的无线终端3的下行链路信号的误包率(PER)和载波干扰噪声比(CINR)(步骤S201、步骤S202)。在当前通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-A(步骤S203中为“是”)的情况下，可在切换表中提高用户号为i的无线终端的通信等级(即，所获得的CINR大于当前通信等级下的CINR的范围)(步骤S204中为“是”)并且在切换表中提高的通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-B (步骤S205中为“是”)的情况下，当第“i”个无线终端未登记在黑名单(步骤S206中为“否”)时，切换单元31提高通信等级。也就是说，切换单元31将MIMO通信模式切换到MATRIX-B，而且还基于切换表切换MCS (步骤S207)。另一方面，当第“i”个无线终端登记在黑名单中(步骤S206中为“是”)时，切换单元31维持通信等级。也就是说，切换单元31将MMO通信模式维持在MATRIX-A，而且还维持MCS (步骤S208)。另一方面，在当前通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-A(步骤S203中为“是”)，可在切换表中提高用户号为i的无线终端的通信等级(步骤S204中为“是”)并且在切换表中的提高的通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-A (步骤S205中为“否”)的情况下，切换单元31提高通信等级。也就是说，切换单元31将MMO通信模式维持在MATRIX-A，并且基于切换表提高MCS (步骤S209)。另一方面，在当前通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-A(步骤S203中为“是”) 并且可在切换表中降低用户号为i的无线终端的通信等级(即，所获得的误包率(PER)等于或大于在切换表中设定的当前通信等级下的误包率(PER)的下限值)(步骤S204中为“否”，步骤S210中为“是”)的情况下，切换单元31降低通信等级。也就是说，切换单元31将MMO通信模式维持在MATRIX-A，并且基于切换表降低MCS (步骤S211)。另一方面，在当前通信等级的MMO通信模式为MATRIX-A (步骤S203中为“是”)并且不能在切换表中提高和降低用户号为i的无线终端的通信等级(步骤S210中为“否”)的情况下，切换单元31维持通信等级。也就是说，切换单元31将MIMO通信模式维持在MATRIX-A，而且还维持MCS (步骤S212)。另一方面，在当前通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-B(步骤S203中为“否”)并且在当前帧中切换到MATRIX-B之后未经过预定数量的帧(X)(步骤S213中为“是”)的情况下，切换单元31维持通信等级。也就是说，切换单元31将MIMO通信模式维持在MATRIX-B,而且还维持MCS (步骤S214)。另一方面，在当前通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-B(步骤S203中为“否”)并且当前对应于在切换到MATRIX-B之后刚好经过预定数量的帧(X)时候的帧(步骤S213中为“否”，步骤S215中为“是”)，当所获得的CINR小于阈值TH_B (步骤S216中为“是”)时，切换单元31将第“i”个无线终端登记在黑名单中(步骤S217)，并且降低通信等级。也 就是说，切换单元31将MMO通信模式切换至MATRIX-A，而且还基于切换表切换MCS (步骤S218)。另一方面，当所获得的CINR等于或大于阈值TH_B (步骤S216中为“否”)时，切换单元31维持通信等级。也就是说，切换单元31将MMO通信模式维持在MATRIX-B，而且还维持MCS (步骤S219)。另一方面，在当前通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-B(步骤S203中为“否”)，当前帧对应于在切换到MATRIX-B之后经过Y个帧(Y>X)时候的帧(步骤S213中为“否”，步骤S215中为“否”)，可在切换表中降低用户号为i的无线终端的通信等级(即，所获得的误包率(PER)等于或大于在切换表中设定的当前通信等级下的误包率(PER)的下限值)(步骤S220中为“是”)并且在切换表中降低的通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-A (步骤S221中为“是”)的情况下，切换单元31降低通信等级。也就是说，切换单元31将MIMO通信模式切换到MATRIX-A，而且还基于切换表切换MCS (步骤S222)。另一方面，在当前通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-B(步骤S203中为“否”)，当前帧对应于切换到MATRIX-B之后经过Y个帧(Y>X)(步骤S213中为“否”，步骤S215中为“否”)，可在切换表中降低用户号为i的无线终端的通信等级(步骤S220中为“是”)并且在切换表中降低的通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-B (步骤S221中为“否”)的情况下，切换单元31降低通信等级。也就是说，切换单元31将MMO通信模式维持在MATRIX-B，并且基于切换表降低MCS (步骤S223)。另一方面，在当前通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-B(步骤S203中为“否”)，当前帧对应于切换到MATRIX-B之后经过Y个帧(Y>X)时候的帧(步骤S213中为“否”，步骤S215中为“否”)并且可在切换表中提高用户号为i的无线终端的通信等级(即，所获得的CINR大于当前通信等级下的CINR的范围)(步骤S220中为“否”，步骤S224中为“是”)的情况下，切换单元31提高通信等级。也就是说，切换单元31将MIMO通信模式维持在MATRIX-B,并且基于切换表提高MCS (步骤S225)。另一方面，在当前通信等级下的MMO通信模式为MATRIX-B(步骤S203中为“否”)，当前帧对应于切换到MATRIX-B之后经过Y个帧(Y>X)时候的帧(步骤S213中为“否”，步骤S215中为“否”)并且不能在切换表中提高和降低用户号为i的无线终端的通信等级(步骤S224中为“否”)的情况下，切换单元31维持通信等级。也就是说，切换单元31将MIMO通信模式维持在MATRIX-B，而且还维持MCS (步骤S226)。接下来，在用户号i不等于正在通信的所有用户号(步骤S227中为“否”)的情况下，切换单元31将用户号i递增I (步骤S228)，然后步骤返回步骤S201。如上所述，根据第二实施方式，在切换到MATRIX-B之后经过预定数量的帧时的CINR小于允许将通信维持在MATRIX-B的阈值的情况下，抑制切换到MATRIX-B直到满足预定的要求。也就是说，因此，可以防止通过切换到其中稳定通信是不可能的MATRIX-B而降
低吞吐量。(修改实施例)本发明不限于前述实施方式，而是还可包括下面的修改实施例。(I)切换表在本发明的实施例中，在提高通信等级的情况下，切换单元31切换到与所测量的下行链路信号的载波干扰噪声比(CINR)相对应的通信等级，而不论当前通信等级如何；然而，本发明不限于此。例如，在所测量的载波干扰噪声比(CINR)超出与当前通信等级对应的载波干扰噪声比的范围的情况下，可将通信等级提高一级。(2)非空间复用模式/空间复用模式在本发明的实施方式中，对在WiMAX通信系统中从非空间复用模式(DL MIMOMATRIX-A)到空间复用模式(DL MIMO MATRIX-B)的切换进行了描述；然而本发明不限于此。本发明还可适用于在不同的通信系统中从非空间复用模式切换至空间复用模式。(3)下行链路信号的通信质量在本发明的实施方式中，在上行链路帧中将下行链路信号的通信质量(PER、CINR)从无线终端发送至无线基站，然而本发明不限于此。例如，在无线基站方处理ARQ (自动重传请求)或HARQ (混合自动重传请求)的情况下，可基于NACK (否定确认)信号计算下行链路信号的通信质量。(4)黑名单的登记取消在本发明的实施方式中，如在图6所示的步骤S305中所描述的，切换单元在第“ i ”个无线终端所接收的信号的CINR等于或小于预定值P [dB]的情况下，删除登记在黑名单中的第“i”个无线终端，但是本发明不限于此。例如，切换单元可在第“i”个无线终端所接收的信号的PER等于或大于预定值Y [%]或第“i”个无线终端所接收的信号等于或小于预定值R的情况下，删除登记在黑名单中的第“ i ”个无线终端。(5)复用频率在本发明的实施方式中，无线基站包括两个天线，并且多天线发送信号处理单元在设定的MMO通信模式为MATRIX-B的情况下，以双复用模式对两路数据流执行空间复用，但是本发明不限于此。无线基站可包括“N”(N:等于或大于2的任意自然数)个天线，并且多天线发送信号处理单元可在设定的MMO通信模式为MATRIX-B的情况下，以“N”复用的方式对“N”路数据流执行空间复用。应理解，所公开的实施方式仅是示例性的，并且不对各个方面进行限制。本发明的范围由所附的权利要求而非前述说明限制，各种类型的改变包含在与权利要求等同的含义和范围内。参考标记列表
I无线通信系统，2第一通信装置(无线基站)，3、3a至3n第二通信装置(无线终端)，10、11天线，12发送单元，13接收单元，14MAC层处理单元，15、20RF单元，16CP去除单元，17FFT单元，18,23子载波安置单元，2ICP添加单元，22IFFT单元，24多天线发送信号处理单元，25解调单元，26解码单元，27用户数据接收管理单元，28通信质量管理单元，31切换单元，32调制单元，33编码单元，34用户数据发送管理单元，35控制器单元，36切换通知单元，37切换表存储单元，40通信等级管理单元，41黑名单存储单元，42切换条件存储单 元，81多天线接收信号处理单元，82第一耦合器/分配器，83第二耦合器/分配器。
权利要求
1.通信装置，包括 多个天线； 质量管理单元，获取或计算通信对方的其他通信装置所接收的信号的第一通信质量和第二通信质量； 切换单元，基于所述第一通信质量，将用于针对所述其他通信装置的发送信号的通信模式的设定从非空间复用模式切换到空间复用模式，并且基于所述第二通信质量，将用于针对所述其他通信装置的发送信号的通信模式的设定从所述空间复用模式切换到所述非空间复用模式； 发送单元，基于所设定的通信模式，处理针对所述其他通信装置的发送信号，以将处理后的信号输出至所述多个天线，其中 当基于所述第一通信质量，将用于针对所述其他通信装置的发送信号的通信模式的设定从所述非空间复用模式切换到所述空间复用模式时，所述切换单元存储所述第一通信质量作为切换参考值，然后，当所述第一通信质量在将用于针对所述其他通信装置的发送信号的通信模式的设定从所述空间复用模式切换到所述非空间复用模式的情况下比所述切换参考值大，且所述第一通信质量与所述切换参考值之差等于或大于预定值时，所述切换单元暂停将针对所述其他通信装置的发送信号的通信模式的设定切换至所述空间复用模式，直到满足预定要求。
2.如权利要求I所述的通信装置，其中， 所述第一通信质量是在进行空间复用的状态下未发送的前同步信号或已知信号的通信质量。
3.如权利要求I所述的通信装置，其中， 在暂停切换到所述空间复用模式并且然后所述其他通信装置正在经历切换的情况下，所述切换单元取消对将所述通信模式的设定切换到所述空间复用模式的暂停。
4.如权利要求I所述的通信装置，其中， 在暂停切换到所述空间复用模式并且然后继续与所述其他通信装置的通信的时间段等于或大于预定时间的情况下，所述切换单元取消对将所述通信模式的设定切换到所述空间复用模式的暂停。
5.如权利要求I所述的通信装置，其中， 在暂停切换到所述空间复用模式并且然后终止与所述其他通信装置的通信的情况下，所述切换单元取消对将所述通信模式的设定切换到所述空间复用模式的暂停。
6.如权利要求I所述的通信装置，其中， 在暂停切换到所述空间复用模式并且然后所述其他通信装置所接收的信号的所述第一通信质量或所述第二通信质量变为等于或小于预定值的情况下，所述切换单元取消对将所述通信模式的设定切换到所述空间复用模式的暂停。
7.如权利要求I所述的通信装置，其中， 在暂停切换到所述空间复用模式并且然后所述其他通信装置所接收的信号的等级变为等于或小于预定值的情况下，所述切换单元取消对将所述通信模式的设定切换到所述空间复用模式的暂停。
8.通信装置，包括多个天线； 质量管理单元，获取或计算通信对方的其他通信装置所接收的信号的第一通信质量； 切换单元，基于所述第一通信质量，将用于针对所述其他通信装置的发送信号的通信模式的设定从非空间复用模式切换到空间复用模式； 发送单元，基于所设定的通信模式，处理针对所述其他通信装置的发送信号，以将处理后的信号输出至所述多个天线，其中 基于所述第一通信质量，所述切换单元将用于针对所述其他通信装置的发送信号的通信模式的设定从所述非空间复用模式切换到所述空间复用模式，然后，当所述第一通信质量在经过预定时间之后小于预定值时，所述切换单元暂停将针对所述其他通信装置的发送信号的通信模式的设定切换至所述空间复用模式，直到满足预定要求。
9.如权利要求8所述的通信装置，其中， 所述第一通信质量是对在进行非空间复用的状态下发送的信号进行解码而获得的信号的通信质量，或者是对在进行空间复用的状态下发送的信号执行空分复用而获得的信号的通信质量。
10.如权利要求8所述的通信装置，其中， 在暂停切换到所述空间复用模式并且然后所述其他通信装置正在经历切换的情况下，所述切换单元取消对将所述通信模式的设定切换到所述空间复用模式的暂停。
11.如权利要求8所述的通信装置，其中， 在暂停切换到所述空间复用模式并且然后继续与所述其他通信装置的通信的时间段等于或大于预定时间的情况下，所述切换单元取消对将所述通信模式的设定切换到所述空间复用模式的暂停。
12.如权利要求8所述的通信装置，其中， 在暂停切换到所述空间复用模式并且然后终止与所述其他通信装置的通信的情况下，所述切换单元取消对将所述通信模式的设定切换到所述空间复用模式的暂停。
13.如权利要求8所述的通信装置，其中， 在暂停切换到所述空间复用模式并且然后所述其他通信装置所接收的信号的所述第一通信质量变为等于或小于预定值的情况下，所述切换单元取消对将所述通信模式的设定切换到所述空间复用模式的暂停。
14.如权利要求8所述的通信装置，其中， 在暂停切换到所述空间复用模式并且然后所述其他通信装置所接收的信号的等级变为等于或小于预定值的情况下，所述切换单元取消对将所述通信模式的设定切换到所述空间复用模式的暂停。
15.用于包括多个天线的通信装置的通信方法，包括以下步骤 获取或计算通信对方的其他通信装置所接收的信号的第一通信质量和第二通信质量; 基于所述第一通信质量，将用于针对所述其他通信装置的发送信号的通信模式的设定从非空间复用模式切换到空间复用模式，并且基于所述第二通信质量，将用于针对所述其他通信装置的发送信号的通信模式的设定从所述空间复用模式切换到所述非空间复用模式；基于所设定的通信模式，处理针对所述其他通信装置的发送信号，以将处理后的信号输出至所述多个天线，其中 所述切换步骤包括在基于所述第一通信质量，将用于针对所述其他通信装置的发送信号的通信模式的设定从所述非空间复用模式切换到所述空间复用模式的情况下，存储所述第一通信质量作为切换参考值，然后，当所述第一通信质量在将用于针对所述其他通信装置的发送信 号的通信模式的设定从所述空间复用模式切换到非空间复用模式的情况下比所述切换参考值大、且所述第一通信质量与所述切换参考值之差等于或大于预定值时，暂停将针对所述其他通信装置的发送信号的通信模式的设定切换至所述空间复用模式，直到满足预定要求。
全文摘要
当基于第一通信质量，将用于针对其他通信装置的发送信号的通信模式的设定从非空间复用模式切换到空间复用模式时，切换单元(31)将第一通信质量作为切换参考值存储，然后，当第一通信质量在将用于针对其他通信装置的发送信号的通信模式的设定从空间复用模式切换到非空间复用模式的情况下比切换参考值大，且第一通信质量与切换参考值之差等于或大于预定值时，切换单元(31)暂停将针对其他通信装置的发送信号的通信模式的设定切换至空间复用模式，直到满足预定要求。
文档编号H04B7/04GK102714574SQ201180006111
公开日2012年10月3日 申请日期2011年1月13日 优先权日2010年1月15日
发明者宫田健雄 申请人:京瓷株式会社