CN1509529A - 无线通信装置和方法 - Google Patents

Abstract

当发送信号的通信速率不小于预定值时，天线切换部分(104)将发送信号输出到用于垂直极化的天线(102)，而当发送信号的通信速率小于预定值时，将发送信号输出到用于水平极化的天线(103)。天线(102)以垂直极化方式发射发送信号。天线(103)以水平极化方式发射发送信号。天线(202)主要以垂直极化方式接收无线信号。天线(203)主要以水平极化方式接收无线信号。当通信速率不小于预定值时，天线切换部分(204)将在天线(202)中接收的信号输出到接收部分(206)，而当通信速率小于预定值时，将在天线(203)中接收的信号输出到接收部分(206)。

Description

无线通信装置和方法

技术领域

本发明涉及一种无线通信装置和无线通信方法。

背景技术

近年来，比如蜂窝电话的无线终端装置的数量增加了，引出了如何高效地使用有限频率资源的重要课题，并且为了解决该课题，考虑了大量的方法。

具有代表性的例子包括为基站提供多个天线以将该基站覆盖的区域划分成多个扇区，以及一个自适应阵列天线，用来降低对于来自不同方向的无线信号的干扰。

并且，为了高效地使用频率，考虑了一种切换极化的方法。作为切换极化的无线通信系统，考虑了一种无线接入系统，即，在发送和接收之间切换通信中使用的极化，从而最小化在多个扇区中使用的频率资源而不减少每个用户在通信中使用的时隙，因此能够防止扇区之间的信号干扰(例如，日本已公开的专利申请号为2001-169342的申请)。

然而，当存在在同一方向上使用同一个频率的两个或多个无线终端装置时，传统的无线通信系统具有如下问题：在基站中会发生使用相同频率的终端以相同的方向发送的信号间的干扰。特别是在CDMA系统中，扩频因子不同于的无线终端装置的干扰具有该问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于降低从使用相同频率的无线终端装置以相同方向发送的信号间的干扰的无线通信装置和无线通信方法。

通过相应于通信速度或无线基站或无线终端装置中的其它因素，切换通信中使用的极化实现该目的，从而减小来自无线终端装置的无线信号间的干扰。

附图说明

图1是说明根据本发明的第一个实施例的无线基站和无线终端装置的构造的方框图；

图2是说明根据本发明的第一个实施例的无线基站的发送部分的构造的方框图；

图3是说明根据本发明的第一个实施例的无线基站的接收部分的构造的方框图；

图4是说明根据本发明的第二个实施例的无线基站和无线终端装置的构造的方框图；

图5是说明根据本发明的第三个实施例的无线基站和无线终端装置的构造的方框图；

图6是说明根据本发明的第四个实施例的无线基站和无线终端装置的构造的方框图；

图7是说明根据本发明的第五个实施例的无线基站和无线终端装置的构造的方框图；

图8是说明根据第五个实施例的无线终端装置的例子的示意图；

图9是说明根据第五个实施例的使用类型的例子的示意图；

图10是说明根据本发明的第六个实施例的无线终端装置的构造的方框图；

图11是说明根据本发明的第七个实施例的无线基站的构造的方框图。

具体实施方式

本发明的发明者注意到不同极化信号之间的干扰小于相同极化信号之间的干扰，并做出了本发明。

即，本发明的主题是：当使用相同频率的无线终端装置在相同方向上共存时，使用无线终端装置之间在通信速度、使用类型、调制方案等方面的差异，在使用不同通信速度、使用类型、调制方案等的无线终端装置中使用不同极化的无线信号，因此减小信号之间的干扰以提高频率使用效率。

下面将参考附图说明本发明的实施例。

(第一实施例)

该实施例说明了根据本发明，在无线通信系统中在发送和接收中使用的极化相同并且调制前和解调后的通信速度也相同的情况。图1是说明根据本发明的第一实施例的无线基站和无线终端装置的构造的方框图。

在图1中，无线基站101具有天线102和103、天线切换部分104、控制部分105、和发送部分106。无线终端装置201具有天线202和203、天线切换部分204、控制部分205、和接收部分206。

使用天线102和103传送不同极化的无线信号。相似地，使用天线202和203传送不同极化的无线信号。

使用天线102和202传送相同极化的无线信号。相似地，使用天线103和203传送相同极化的无线信号。

这里将说明天线102和202用于垂直极化、而天线103和203用于水平极化的情况。

控制部分105向发送部分106指示发送信号的通信速度。当发送信号的通信速度不小于预定值时，控制部分105向天线切换部分104输出用于将从发送部分106输出的发送信号输出到天线102以进行垂直极化的指令。同时，当发送信号的通信速度小于预定值时，控制部分105向天线切换部分104输出用于将从发送部分106输出的发送信号输出到天线103以进行水平极化的指令。

发送部分106对从控制部分105发出作为指令的用于识别通信速度的控制信号进行调制，并将调制信号转换到射频以输出到天线切换部分104。并且，发送部分106以从控制部分105指示的通信速度调制发送信号，并将调制信号转换到射频以输出到天线切换部分104。例如，发送部分106以对应于从控制部分105指示的通信速度的或者BPSK调制方案、或者QPSK调制方案、或者8PSK调制方案和16QAM调制方案对发送信号进行调制。在CDMA的情况下，发送部分106使用对应于从控制部分105指示的通信速度的扩频因子扩频发送信号。

根据来自控制部分105的指令，天线切换部分104将从发送部分106输出的发送信号输出到或者天线102或者103。换句话说，当发送信号的通信速度不小于预定值时，天线切换部分104将从发送部分106输出的发送信号输出到天线102以进行垂直极化。同时，当发送信号的通信速度小于预定值时，天线切换部分104将从发送部分106输出的发送信号输出到天线103以进行水平极化。

天线102以垂直极化发射从天线切换部分104输出的发送信号。天线103以水平极化发射从天线切换部分104输出的发送信号。

下面将说明接收从无线基站101发送的无线信号的无线终端装置201。

天线202基本上以垂直极化接收无线信号以输出到天线切换部分204。天线203基本上以水平极化接收无线信号以输出到天线切换部分204。

根据来自控制部分205的指令，天线切换部分204将在或者天线202或者203中所接收的接收信号输出到接收部分206。

控制部分205根据在接收部分206中解调的接收信号确定无线基站101和无线终端装置201之间的通信速度。然后，当通信速度不小于预定值时，控制部分205向天线切换部分204输出用于将在天线202中所接收的信号输出到接收部分206的指令。同时，当通信速度小于预定值时，控制部分205向天线切换部分204输出用于将在天线203中所接收的信号输出到接收部分206的指令。

接收部分206将从天线切换部分204输出的接收信号的频率转换为基带频率，并且以从控制部分205指示的通信速度对转换后的接收信号进行解调。

每个具有上述构造的无线基站101和无线终端装置201以随通信速度变化的极化方式执行通信。在此，虽然是从无线基站101发送和用无线终端装置201接收的组合，但是当从无线终端装置201发送和无线基站101接收时，发送部分106应该被做成接收部分，并且正好是将接收部分206做成发送部分。

下面将说明无线基站101和无线终端装置201的操作。

无线基站101随通信速度切换通信中使用的天线的极化方式。例如，在高速通信中控制部分105向天线切换部分104输出切换到用于垂直极化的天线102的信号，而在低速通信中，向天线切换部分104输出切换到用于水平极化的天线103的信号。

相似地，无线终端装置201随通信速度切换通信中使用的天线的极化方式。例如，在高速通信中控制部205向天线切换部分204输出切换到用于垂直极化的天线202的信号，而在低速通信中，向天线切换部分204输出切换到用于水平极化的天线203的信号。

当执行高速通信时，无线基站101和无线终端装置201使用都是用于垂直极化的天线102和202互相通信，而当执行低速通信时，使用都是用于水平极化的天线103和203互相通信。

通信速度以下列方法进行确定，例如，在CDMA的情况下，使用依赖于通信速度而不同的扩频因子，或者在CDMA、TDMA或FDMA的情况下，无线基站101和无线终端装置201在开始通信之前传送判断发送速度的信号、或者使用构成依赖于通信速度而不同的帧或时隙的冗余码的长度。并且，将用于确定通信速度的信号添加到帧或时隙、和使用通信中所用的码、时隙和频率的共享速率确定通信速度的方法是可用的。

下面详细说明CDMA系统改变扩频因子的情况。

图2是说明根据本发明的第一个实施例的无线基站的发送部分的构造的方框图。在图2中，发送部分106具有调制部分151、扩频部分152、和无线发送部分153。

图1的控制部分105将扩频因子告知扩频部分152。调制部分151调制要输出到扩频部分152的发送信号。扩频部分152以控制部分105送来的扩频因子扩频发送信号，并将其输出到无线发送部分153。无线发送部分153将发送信号转换到射频以输出到天线切换部分104。

接着，说明接收侧。图3是说明根据本发明的第一实施例的无线终端装置的接收部分的构造的方框图。在图3中，接收部分206具有无线接收部分251、解扩部分252、和解调部分253。

图1的控制部分205将扩频因子告知解扩部分252。无线接收部分251将从天线切换部分204输出的接收信号转换到基带频率以输出到解扩部分252。解扩部分252以控制部分205送来的扩频因子解扩接收信号，并将其输出到解调部分253。解调部分253解调接收信号。

以此方式，根据本实施例的无线基站和无线终端装置，在通信中使用的天线的极化方式随通信速度而切换，从而当存在使用不同通信速度的无线终端装置时能够减小这些无线终端装置之间的干扰，并因此，频率使用效率得以提高。

另外，通信中使用的天线极化方式不限于垂直和水平极化两种类型，并且只要极化方向相互垂直就没有特别的限制。并且，可以使用切换极化方式的单个天线或阵列天线，而且不特别地限制用于低速通信或高速通信中的天线的极化类型。

(第二实施例)

该实施例说明了在根据本发明的无线通信系统中、在无线基站发送信号到无线终端装置的下行链路和无线终端装置发送信号到无线基站的上行链路之间使用不同极化、并且在发送和接收中使用的极化随通信速度而变化的情况。图4是说明根据本发明的第二个实施例的无线基站和无线终端装置的构造的方框图。另外，为与图1中具有相同功能的部分分配相同的参考号以省略其特别说明。

图4中的无线基站301具有控制部分302、接收部分303和天线切换部分304，而无线终端装置401具有控制部分402、发送部分403和天线切换部分404。无线基站301和无线终端装置401在上行链路和下行链路之间使用不同的极化方式互相执行通信，并在这个方面，分别区别于图1中的无线基站101和无线终端装置201。

在图4中，控制部分302向发送部分106和接收部分303发出发送和接收信号的通信速度作为指令。当发送信号的通信速度不小于预定值时，控制部分302向天线切换部分304输出用于将从发送部分106输出的发送信号输出到用于垂直极化的天线102的指令和用于将在天线103中接收到的接收信号输出到接收部分303的指令。

同时，当发送信号的通信速度小于预定值时，控制部分302向天线切换部分304输出用于将从发送部分106输出的发送信号输出到用于水平极化的天线103的指令和用于将在天线102中接收到的接收信号输出到接收部分303的指令。

发送部分106对从控制部分302发出作为指令的用于识别通信速度的控制信号进行调制，并将调制信号转换到射频以输出到天线切换部分304。并且，发送部分106以从控制部分302指示的通信速度调制发送信号，并将调制信号转换到射频以输出到天线切换部分304。

根据来自控制部分302的指令，天线切换部分304将从发送部分106输出的发送信号输出到或者天线102或者103。换句话说，当发送信号的通信速度不小于预定值时，天线切换部分304将从发送部分106输出的发送信号输出到用于垂直极化的天线102，同时将在天线103中接收到的接收信号输出到接收部分303。

同时，当发送信号的通信速度小于预定值时，天线切换部分304将从发送部分106输出的发送信号输出到用于水平极化的天线103，同时将在天线102中接收到的接收信号输出到接收部分303。

天线102以垂直极化发射从天线切换部分304输出的发送信号，同时将主要以垂直极化接收的接收信号输出到天线切换部分304。天线103以水平极化发射从天线切换部分304输出的发送信号，同时将主要以水平极化接收的接收信号输出到天线切换部分304。

接收部分303将从天线切换部分304输出的接收信号的频率转换到基带频率，并以从控制部分302指示的通信速度解调转换后的接收信号。

下面将说明与无线基站301通信的无线终端装置401的构造。

发送部分403以从控制部分402指示的通信速度调制发送信号，并将调制信号转换到射频以输出到天线切换部分404。

根据来自控制部分402的指令，天线切换部分404将在天线202或203中接收的接收信号输出到接收部分206。

天线202以垂直极化发射从天线切换部分404输出的发送信号，同时主要以垂直极化接收无线信号以输出到天线切换部分404。天线203以水平极化发射从天线切换部分404输出的发送信号，同时主要以水平极化接收无线信号以输出到天线切换部分404。

控制部分402根据在接收部分206中解调的接收信号确定无线基站301和无线终端装置401之间的通信速度。然后，当通信速度不小于预定速度时，控制部分402向天线切换部分404输出用于将在天线202中接收的信号输出到接收部分206的指令，同时将从发送部分403输出的发送信号输出到天线203。

同时，当通信速度小于预定值时，控制部分402向天线切换部分404输出用于将在天线203中接收到的信号输出到接收部分206的指令，同时将从发送部分403输出的发送信号输出到天线202。

接收部分206将从天线切换部分404输出的接收信号的频率转换到基带频率，并以从控制部分402指示的通信速度解调转换后的接收信号。

每个具有上述构造的无线基站301和无线终端装置401以随通信速度变化的不同极化方式执行通信，同时在上行链路和下行链路之间使用不同的极化方式进行通信。下面将说明无线基站301和无线终端装置401的操作。

在高速通信的情况下，无线基站301和无线终端装置401使用每个都用于垂直极化的天线102和202在下行链路以垂直极化互相通信，同时使用每个都用于水平极化的天线103和203在上行链路以水平极化互相通信。

同时，在低速通信的情况下，无线基站301和无线终端装置401使用每个都用于水平极化的天线103和203在下行链路以水平极化互相通信，同时使用每个都用于垂直极化的天线102和202在上行链路以垂直极化互相通信。

以此方式，根据本实施例的无线基站和无线终端装置，在上行链路和下行链路上通信使用的天线极化方式随通信速度而切换，从而当使用不同通信速度的无线终端装置存在时，可以减小这些无线终端装置之间的干扰，因此频率使用效率提高了。通信速度可以以第一实施例中相同的方式进行确定。

另外，如在第一实施例中，通信中使用的天线的极化方式不限于垂直和水平极化两种类型，并且只要极化方向相互垂直就没有特别的限制。并且，可以使用切换极化方式的单个天线或阵列天线，而且不特别地限制上行链路或下行链路上用于低速通信或高速通信中的天线的极化类型。

(第三实施例)

该实施例说明了通信中使用的极化方式随着根据本发明的无线通信系统中的使用类型而变化的情况。尤其是，将说明用户使用两种使用类型，即语音通信和数据通信的情况。

图5是说明根据本发明的第三实施例的无线基站和无线终端装置的构造的方框图。另外，具有与图1中相同功能的部分被分配以相同的参考号以省略对其特别说明。

图5中的无线基站501具有控制部分502、发送部分503和天线切换部分504，在具有不同的发送条件的通信比如语音通信和数据通信之间使用不同的极化方式执行通信，并在这个方面，区别于图1中的无线基站101。

控制部分502指示发送部分503发送语音信号或数据信号。当发送语音信号时，控制部分502向天线切换部分504输出用于将从发送部分503输出的发送信号输出到用于垂直极化的天线102的指令。同时，当发送数据信号时，控制部分502向天线切换部分504输出用于将从发送部分503输出的发送信号输出到用于水平极化的天线103的指令。语音信号可能与数据信号具有相同的发送速度，并且每个都可以将其用于从中用户形式差异的通信。

发送部分503调制用于识别要发送的信号是语音或数据的控制信号，并将调制信号转换到射频以输出到天线切换部分504。并且，发送部分503调制发送信号，并将调制信号转换到射频以输出到天线切换部分504。

根据来自控制部分502的指令，天线切换部分504将从发送部分503输出的发送信号输出到天线102或103。换句话说，当发送语音信号时，天线切换部分504将从发送部分503输出的发送信号输出到用于垂直极化的天线102，而当发送数据信号时，将从发送部分503输出的发送信号输出到用于水平极化的天线103。

天线102以垂直极化方式发射从天线切换部分504输出的发送信号。天线103以水平极化方式发射从天线切换部分504输出的发送信号。

下面将说明接收从无线基站501发送的无线信号的天线终端装置601的构造。

图5中的无线终端装置601具有天线切换部分602、控制部分603、和接收部分604，在具有不同发送条件的通信比如语音通信和数据通信之间执行使用不同极化方式的通信，并且在这个方面，区别于图1中的无线终端装置201。

天线202主要以垂直极化接收无线信号以输出到天线切换部分602。天线203主要以水平极化接收无线信号以输出到天线切换部分602。

根据来自控制部分603的指令，天线切换部分602将在天线202或203中接收的接收信号输出到接收部分604。

控制部分603根据在接收部分604中解调的接收信号，确定在无线基站501和无线终端装置601之间的通信中发送的是语音信号或数据信号。然后，当在通信中发送语音信号时，控制部分603向天线切换部分602输出用于将在天线202中接收到的信号输出到接收部分604的指令。同时，当在通信中发送数据信号时，控制部分603向天线切换部分602输出用于将在天线203中接收到的信号输出到接收部分604的指令。

接收部分604将从天线切换部分602输出的接收信号的频率转换到基带频率，并且将转换后的接收信号解调为从控制部分603指示的语音信号或数据信号。

每个具有上述构造的无线基站501和无线终端装置601以随着使用类型变化的极化方式执行通信。在此，虽然是从无线基站501发送和用无线终端装置601接收的组合，但是当从无线终端装置601发送和无线基站501接收时，发送部分503应该被做成接收部分，并且正好是将接收部分604做成发送部分。下面将说明无线基站501和无线终端装置601的操作。

无线基站501随使用类型切换通信中使用的天线的极化方式。例如，在语音通信的情况下，控制部分502向天线切换部分504输出切换到用于垂直极化的天线102的信号，而在数据通信的情况下，向天线切换部分504输出切换到用于水平极化的天线103的信号。相似地，无线终端装置601用使用类型切换通信中使用的天线的极化方式。例如，在语音通信的情况下，控制部分603向天线切换部分602输出切换到用于垂直极化的天线202的信号，而在数据通信的情况下，向天线切换部分602输出切换到用于水平极化的天线203的信号。

当执行语音通信时，无线基站501和无线终端装置601使用都是用于垂直极化的天线102和202互相通信，而当执行数据通信时，使用都是用于水平极化的天线103和203互相通信。

当如在第一实施例中那样根据第二实施例的构成执行通信时，例如，在语音通信的情况下，无线基站501和无线终端装置601使用都是用于垂直极化的天线102和202在下行链路上互相通信，而使用都是用于水平极化的天线103和203在上行链路上互相通信。

同时，在数据通信的情况下，无线基站501和无线终端装置601使用都是用于水平极化的天线103和203在下行链路上互相通信，而使用都是用于垂直极化的天线102和202在上行链路上互相通信。

以此方式，根据本实施例的无线基站和无线终端装置，通信中使用的天线极化方式随无线终端装置中的使用类型而切换，从而当存在使用不同使用类型的无线终端装置时能够减小这些无线终端装置之间的干扰，并因此，频率使用效率得以提高。

使用类型可以如下确定：通过判断模式是否为数据通信模式，或通过判断是否语音信号输出到麦克风或扬声器，无线终端装置的倾向，或通过在通信之前添加用于识别使用类型的信号。

另外，如在第一和第二实施例中那样，通信中使用的天线极化方式不限于垂直和水平极化两种类型，并且只要极化方向相互垂直就没有特别的限制。并且，可以使用切换极化方式的单个天线或阵列天线，而且不特别地限制语音或数据通信中使用的天线的极化类型，而且不特别地限制语音或数据通信中在上行链路和下行链路上使用的天线的极化类型。

(第四实施例)

该实施例说明了在根据本发明的无线通信系统中通信中使用的极化方式随着调制方案而变化的情况。图6是说明根据本发明的第四实施例的无线基站和无线终端装置的构造的方框图。另外，具有与图1中相同功能的部分被分配以相同的参考号以省略对其特别说明。

无线基站101中的发送部分106具有切换部分701、调制部分702和703、切换部分704和无线发送部分705。图6中的无线基站101具有天线切换部分706，随着调制方案而改变在通信中使用的极化方式，并且在这个方面，区别于图1中的无线基站101。

而且，无线终端装置201中的接收部分206具有无线接收部分802、切换部分803、解调部分804和805、及切换部分806。而且，图6中的无线终端装置201具有天线切换部分801，随着调制方案而改变通信中使用的极化方式，并且在这个方面，区别于图1中的无线终端装置201。

在此，将说明其中调制部分702和解调部分804对应于QPSK，调制部分703和解调部分805对应于16QAM，并因此使用了两种类型的调制方案的情况。16QAM具有比QPSK更大的每符号信息传输量。并且，当每一符号信息传输量相同，调制方案不同时，它可以适用。例如，用两个值的ASK和BPSK调制的信号分别可以以不同极化方式被发送和接收。控制部分105向发送部分106指示发送信号的调制方案。当调制方案为QPSK时，控制部分105向天线切换部分706输出用于将从无线发送部分705输出的发送信号输出到用于垂直极化的天线102的指令。同时，当发送信号的调制方案为16QAM时，控制部分105向天线切换部分706输出用于将从无线发送部分705输出的发送信号输出到用于水平极化的天线103的指令。

在发送部分106中，根据来自控制部分105的指令，切换部分701将发送信号输出到调制部分702或703。具体而言，当调制方案为QPSK时，切换部分701将发送信号输出到调制部分702，而当发送信号的调制方案为16QAM时，将发送信号输出到调制部分703。

调制部分702以QPSK方式对发送信号进行调制以输出到切换部分704。调制部分703以16QAM方式对发送信号进行调制以输出到切换部分704。

根据来自控制部分105的指令，切换部分704选择在调制部分702中或在703中调制的发送信号以输出到无线发送部分705。具体而言，当调制方案为QPSK时，切换部分704将在调制部分702中调制的发送信号输出到无线发送部分705，而当发送信号的调制方案为16QAM时，将在调制部分703中调制的发送信号输出到无线发送部分705。

无线发送部分705将从切换部分704输出的发送信号的频率转换到射频以输出到天线切换部分706。

根据来自控制部分105的指令，天线切换部分706将发送信号输出到天线102或103。具体而言，当调制方案为QPSK时，天线切换部分706将从无线发送部分705输出的发送信号输出到用于垂直极化的天线102，而当发送信号的调制方案为16QAM时，将从无线发送部分705输出的发送信号输出到用于水平极化的天线103。

下面将说明接收从无线基站101发送的无线信号的无线终端装置201的构造。

根据来自控制部分205的指令，天线切换部分801将在天线202或203中接收的接收信号输出到无线接收部分802。具体而言，当接收QPSK调制信号时，天线切换部分801将在天线201中接收的接收信号输出到无线接收部分802，而当接收16QAM调制信号时，将在天线203中接收的接收信号输出到无线接收部分802。

无线接收部分802将接收信号的频率转换到基带频率以输出到切换部分803。

根据来自控制部分205的指令，切换部分803将从无线接收部分802输出的接收信号输出到解调部分804或805。具体而言，当调制方案为QPSK时，切换部分803将从无线接收部分802输出的接收信号输出到解调部分804，而当发送信号的调制方案为16QAM时，将从无线接收部分802输出的接收信号输出到解调部分805。

解调部分804以QPSK方式对接收信号进行解调以输出到切换部分806。解调部分805以16QAM方式对接收信号进行解调以输出到切换部分806。

根据来自控制部分205的指令，切换部分806选择从解调部分804或805输出的接收信号以输出。具体而言，当调制方案为QPSK时，切换部分806选择从解调部分804输出的接收信号，而当调制方案为16QAM时，选择从解调部分805输出的接收信号。

控制部分205根据在接收部分206中解调的接收信号，确定在无线基站101和无线终端装置201之间的通信中使用的调制方案。当调制方案为QPSK时，控制部分205向天线切换部分801输出用于将在天线202中接收的信号输出到无线接收部分802的指令，而当调制方案为16QAM时，向天线切换部分801输出用于将在天线203中接收的信号输出到无线接收部分802的指令。并且，控制部分205通知接收部分206调制方案的信息。在这种情况下，虽然是从无线基站101发送和用无线终端装置201接收的组合，但是当从无线终端装置201发送和无线基站101接收时，发送部分106应该被做成接收部分，并且正好是将接收部分206做成发送部分。

下面将说明具有上述构造的无线基站101和无线终端装置201的操作。

无线基站101随通信中的调制方案切换通信中使用的天线极化方式。例如，在QPSK的情况下，控制部分105向天线切换部分706输出切换到用于垂直极化的天线102的信号，而在16QAM的情况下，向天线切换部分706输出切换到用于水平极化的天线103的信号。并且，在QPSK的情况下，控制部分105向切换部分701和704输出切换到调制部分702的信号，而在16QAM的情况下，向切换部分701和704输出切换到调制部分703的信号。

相似地，无线终端装置201随通信中的调制方案切换通信中使用的天线极化方式。例如，在QPSK的情况下，控制部分205向天线切换部分801输出切换到用于垂直极化的天线202的信号，而在16QAM的情况下，向天线切换部分801输出切换到用于水平极化的天线203的信号。并且，在QPSK的情况下，控制部分205向切换部分803和806输出切换到调制部分804的信号，而在16QAM的情况下，向切换部分803和806输出切换到调制部分805的信号。

以此方式，当使用QPSK执行通信时，无线基站101和无线终端装置201使用用于垂直极化的天线102和202互相通信，而当使用16QAM执行通信时，使用用于水平极化的天线103和203互相通信。

并且，当该实施例与第二实施例相结合执行通信时，在使用QPSK执行通信的情况下，无线基站101和无线终端装置201使用都是用于垂直极化的天线102和202在下行链路上互相通信，而使用都是用于水平极化的天线103和203在上行链路上互相通信。同时，在使用16QAM执行通信的情况下，无线基站101和无线终端装置201使用都是用于水平极化的天线103和203在下行链路上互相通信，而使用都是用于垂直极化的天线102和202在上行链路上互相通信。

因此，根据本实施例的无线基站和无线终端装置，随着通信中使用的调制方案切换通信中使用的天线的极化方式，从而当存在使用不同调制方案的无线终端装置时能够减小这些无线终端装置之间的干扰，并因此，频率使用效率得以提高。

可以通过以下方法确定调制方案，例如，通过在通信前传送用于识别调制方案的信号或将用于识别调制方案的信号添加到数据信号中。

切换部分701、704、803和806可以作为软件定义的无线装置切换调制方案，并且无线基站101或无线终端装置201可以分别具有多个控制部分105或205。

另外，如在第一和第二实施例中那样，通信中使用的天线极化方式不限于垂直和水平极化两种类型，并且只要极化方向相互垂直就没有特别的限制。并且，可以使用切换极化方式的单个天线或阵列天线，而且不特别地限制在QPSK或16QAM中使用的天线的极化类型，而且不特别地限制在QPSK或16QAM中上行链路或下行链路上使用的天线的极化类型。并且不特别地限制通信中使用的调制方案的类型。

(第五实施例)

该实施例说明了在根据本发明的无线通信系统中无线终端装置具有单一极化类型天线的情况。图7是说明根据本发明的第五实施例的无线终端装置的构造的方框图。

无线基站101的构造与第三实施例中的相同，具有用于不同极化的两个天线102和103、天线切换部分104和控制部分105。无线终端装置201具有天线901。

例如，如图8中所示，当无线终端装置201为具有鞭状天线901的蜂窝电话时，由于用户在不同倾斜角度(对应于如图9中所示的使用类型、语音或数据通信)使用无线终端装置201，鞭状天线901在语音通信中接收到大量水平极化分量，而在数据通信中接收到大量垂直极化分量。

当执行数据通信时，无线基站101和无线终端装置201使用用于垂直极化的天线102和鞭状天线901进行通信，而当执行语音通信时，使用用于水平极化的天线103和鞭状天线901进行通信。

以此方式，根据本实施例的无线基站和无线终端装置，通过利用通信中使用的天线的极化分量随着无线终端装置的使用类型而变化，当使用不同使用模式的无线终端装置存在时，可以减小这些无线终端装置之间的干扰，并且因此，频率使用效率得以提高。

该实施例适用于在第一和第四实施例中当用户改变分别对应于通信速度和调制方案的无线终端装置201的倾斜角度时的情况。

另外，无线终端装置的使用类型不限于语音和数据通信，并且不进行特别的限制只要天线的极化分量随着使用类型改变，无线基站中使用的天线极化方式不限于垂直和水平极化两种类型，并且只要极化方向相互垂直就没有特别的限制。并且，可以使用切换极化方式的单个天线或阵列天线，而且不特别限制无线终端装置中使用的天线类型。

(第六实施例)

当有可能在图1中的无线基站101和无线终端装置201之间设置视线路径时，发送信号的极化平面几乎与接收信号的极化平面相同。然而，当在无线基站101和无线终端装置201之间不存在视线时，由于发送信号的极化平面不总是与接收信号的极化平面相同，故产生了通信灵敏度明显恶化的情况。

该实施例说明了在根据本发明的无线通信系统中使用分集效应的情况。图10是说明根据本发明第六实施例的无线终端装置的构造的方框图。另外，为与图1中具有相同功能的部分分配相同的参考号以省略其特别说明。

图10中的无线终端装置1001具有比较部分1002以选择以高接收灵敏度极化方式接收的信号，并且在这个方面，区别于图1中的无线终端装置。

例如，将说明根据第一实施例执行通信的情况。在视线中，无线基站101和无线终端装置201使用都是用于垂直极化的天线102和202执行高速通信，而使用都是用于水平极化的天线103和203执行低速通信。然后，当变得在视线之外时，在高速通信时，比较部分1002比较垂直极化天线202的接收功率和水平极化天线203的接收功率。当用于水平极化的天线203的接收灵敏度较高时，比较部分1002指示控制部分205，以便将在通信中使用的天线从用于垂直极化的天线202切换到用于水平极化的天线203。

控制部分205将输出比较部分1002中用接收灵敏度高的天线接收的信号的方向输出到天线切换部分204。根据来自控制部分205的指令，天线切换部分204将在天线202或203中接收的接收信号输出到接收部分206。

接收部分206将从天线切换部分204输出的接收信号的频率转换到基带频率，并且以从控制部分205指示的通信速度对转换后的接收信号进行解调。

因此，无线基站101和无线终端装置1001使用用于垂直极化的天线102和用于水平极化的天线203执行高速通信，并使用用于水平极化的天线103和用于垂直极化的天线202执行低速通信。

另外，该实施例适用于第二、三或四实施例。

以此方式，根据本实施例的无线终端装置，选择以具有高接收灵敏度的极化方式接收的信号，并且因此，即使当传播环境改变和接收灵敏度明显恶化时，也可以极好地进行通信。并且，本实施例也可以用于无线基站中。

(第七实施例)

该实施例说明了在根据本发明的无线通信系统中使用阵列天线的情况。图11是说明根据本发明的第七实施例的无线基站的构造的方框图。

在图11中，无线基站1101具有天线阵列1102和1103、天线切换部分1104、到达方向(direction-of-arrival)估计部分1105、天线方向控制部分1106、接收部分1107和控制部分1108。

图11中的无线基站1101具有天线方向控制部分1106和到达方向估计部分1105，使用对每个极化方向具有方向性以减小干扰的天线接收无线信号，并且在这个方面，区别于图1中的无线基站101。

减小存在于相同方向上的无线终端装置之间的干扰是困难的并且使用不同的通信速度、使用类型或调制方案。然而，当终端存在于不同的方向上时，可以通过在到达方向估计部分1105中估计多个无线终端装置的到达方向、并且在天线方向控制部分1106中基于在到达方向估计部分1105中估计的结果进行控制来进一步增强减小由极化切换导致的干扰的效果，从而阵列天线1102或1103具有用于消除干扰的天线方向图。

接收部分1107将从天线方向控制部分1106输出的接收信号的频率转换到基带频率，并且对转换后的接收信号进行解调。并且，接收部分1107根据解调结果取出所用的极化信息，并将其输出到控制部分1108。控制部分1108根据在接收部分1107中解调的解调结果确定通信速度，并且控制部分1108指示天线切换部分1104是否接收天线阵列1102和1103的极化。

因此，根据本实施例的无线基站和无线终端装置，将天线的极化切换与阵列天线的天线方向图相结合，从而可以提高干扰消除效果。并且，该实施例可以用于无线终端装置中。

另外，本发明不限于上述实施例，可以对其进行各种修改而实施。例如，上述实施例说明了本发明作为无线通信装置和方法进行实施的情况，但是本发明不限于这些情况。无线通信方法可以作为软件进行实施。

例如，可以事先在ROM(只读存储器)中存储用于执行上述无线通信方法的程序并通过CPU(中央处理单元)执行。

而且，可能是将用于执行上述无线通信方法的程序存储在计算机可读的存储介质中，将存储在所述存储介质中的程序存储在计算机中的RAM(随机存取存储器)中，和根据所述程序操作计算机。

如前所述很清楚，根据本发明的无线基站和无线终端装置，当使用相同频率的无线终端装置在同一个方向上共存时，通过利用终端间在通信速度、使用类型、和/或调制方案方面的差异、以及对于无线信号的不同极化方向设置使用不同通信速度、使用类型和/或调制方案的无线终端装置、可以减小信号间的干扰并且提高频率使用效率。

本申请是基于2002年2月21日申请的日本专利申请No.2002-044169和2003年2月18日申请的日本专利申请No.2003-40209，这里特别引用了其全部内容以供参考。

工业适用性

本发明适用于无线通信装置提供的基站装置和通信终端装置。

Claims (14)

1.一种无线通信装置，包括：

第一极化天线，用于以第一极化方式传送无线信号；和

第二极化天线，用于以第二极化方式在低于所述第一极化方式的无线信号的通信速度的通信速度上传送无线信号。

2.如权利要求1所述的无线通信装置，还包括：

确定部分，用于确定发送信号的通信速度是否大于一预定阈值；和

切换部分，当所述通信速度大于或等于所述预定阈值时，将所述发送信号输出到所述第一极化天线，而当所述通信速度不大于所述预定阈值时，将所述发送信号输出到所述第二极化天线。

3.如权利要求1所述的无线通信装置，还包括：

确定部分，用于确定接收信号的通信速度是否大于一预定阈值；

切换部分，当所述通信速度大于或等于所述预定阈值时，选择在所述第一极化天线中接收的接收信号，而当所述通信速度不大于所述预定阈值时，选择在所述第二极化天线中接收的接收信号；和

接收部分，用于将在所述切换部分中选择的接收信号转换为基带信号以执行接收处理。

4.如权利要求1所述的无线通信装置，还包括：

确定部分，用于确定发送信号的通信速度是否大于一预定阈值；

切换部分，当所述通信速度大于或等于所述预定阈值时，将所述发送信号输出到所述第一极化天线，而当所述通信速度不大于所述预定阈值时，将所述发送信号输出到所述第二极化天线；和

接收部分，用于将接收信号转换为基带信号以执行接收处理，其中当所述通信速度大于或等于所述预定阈值时，所述切换部分将在所述第二极化天线中接收的接收信号输出到所述接收部分，而当所述通信速度不大于所述预定阈值时，将在所述第一极化天线中接收的接收信号输出到所述接收部分。

5.如权利要求1所述的无线通信装置，还包括：

接收部分，用于将接收信号转换为基带信号以执行接收处理；

确定部分，用于确定所述接收信号的通信速度是否大于一预定阈值；和

切换部分，当所述通信速度大于或等于所述预定阈值时，将在所述第一极化天线中接收的接收信号输出到所述接收部分，而当所述通信速度不大于所述预定阈值时，将在所述第二极化天线中接收的接收信号输出到所述接收部分，

其中，当所述通信速度大于或等于所述预定阈值时，所述切换部分向所述第二极化天线输出发送信号，而当所述通信速度不大于所述预定阈值时，向所述第一极化天线输出发送信号。

6.如权利要求1所述的无线通信装置，其中所述第一极化天线以所述第一极化方式传送语音通信的无线信号，并且所述第二极化天线以所述第二极化方式传送数据通信的无线信号。

7.如权利要求6所述的无线通信装置，还包括：

确定部分，用于确定通信信号是语音通信的信号还是数据通信的信号；和

切换部分，用于将语音通信信号输出到所述第一极化天线和从所述第一极化天线接收语音通信信号，同时将数据通信信号输出到所述第二极化天线和从所述第二极化天线接收数据通信信号。

8.如权利要求7所述的无线通信装置，还包括：

确定部分，用于确定通信信号是语音通信的信号还是数据通信的信号；和

切换部分，用于将语音通信的发送信号输出到所述第一极化天线，从所述第二极化天线接收语音通信的接收信号，将数据通信的发送信号输出到所述第二极化天线，并且从所述第一极化天线接收数据通信的接收信号。

9.如权利要求1所述的无线通信装置，还包括：

调制部分，用于以多个调制方案执行调制；和

切换部分，用于将以第一调制方案调制的发送信号输出到所述第一极化天线，而将以第二调制方案调制的发送信号输出到所述第二极化天线，其中，所述第二调制方案中每符号传输量低于所述第一调制方案，所述第一极化天线发射以所述第一调制方案调制的所述发送信号，而所述第二极化天线发射以所述第二调制方案调制的所述发送信号。

10.如权利要求9所述的无线通信装置，还包括：

确定部分，用于确定要传送的信号是以所述第一调制方案还是所述第二调制方案进行调制的；和

切换部分，用于将以所述第一调制方案进行调制的发送信号输出到所述第一极化天线，从所述第二极化天线接收以所述第一调制方案进行调制的接收信号，将以所述第二调制方案进行调制的发送信号输出到所述第二极化天线，从所述第一极化天线接收以所述第二调制方案进行调制的接收信号。

11.如权利要求1所述的无线通信装置，还包括：

解调部分，用于根据多个调制方案之一对接收信号进行解调；和

切换部分，用于从所述第一极化天线接收以第一调制方案进行调制的接收信号以输出到所述解调部分，而从所述第二极化天线接收以第二调制方案进行调制的接收信号以输出到所述解调部分，所述第二调制方案中的每符号传输量低于所述第一调制方案。

12.如权利要求1所述的无线通信装置，还包括：

确定部分，用于确定所述第一极化天线或所述第二极化天线哪个在接收信号中具有较高的接收灵敏度；

选择部分，用于选择在所述第一极化天线和所述第二极化天线中具有较高接收灵敏度的天线接收的信号；和

无线部分，用于基于在所述选择部分中选择的信号执行接收处理。

13.如权利要求1所述的无线通信装置，还包括：

到达方向估计部分，用于估计期望信号和来自在所述第一极化天线和所述第二极化天线中接收的接收信号的干扰信号的到达方向；和

天线方向控制部分，用于基于所述到达方向估计部分的估计结果，形成用于降低所述干扰信号的接收灵敏度的方向，其中，所述第一极化天线和所述第二极化天线都具有多个天线单元。

14.一种用于在多个通信速度上执行无线通信的无线通信方法，其中使用第一极化天线以第一极化方式传送无线信号，而使用第二极化天线以不同于所述第一极化方式的第二极化方式、传送通信速度低于所述第一极化方式的无线信号的通信速度的无线信号。

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