(57)【要約】    【課題】      １本の送信アンテナを使用した通信から複数の送信アンテナを使用した空間多重通信への切り替えを行う際の演算量を低減することができるようにすること。    【解決手段】  移動局装置１０３では、受信された通信方式制御信号４０１を通信方式制御信号抽出部３０５において抽出し、受信回路３０３において空間分離処理や時空間復号化等の処理を行うための方式変更を行う。基地局装置１０１では、送信回路２０４において複数アンテナ系統への送信データの分配や時空間符号化等の処理を行うための方式変更が行われる。基地局装置１０１または移動局装置１０３で推定した遅延波の時間的な広がりを示す遅延スプレッドおよび受信品質、基地局装置１０１で推定した到来波の角度的な広がりを示す角度スプレッドを利用して空間多重数や変調多値数等のパラメータを決定し、基地局装置１０１および移動局装置１０３における送受信方式を変更する。  【選択図】      図２
2006054676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置と移動局装置との間の伝搬波の遅延状況および受信品質を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定した前記伝搬波の遅延状況および受信品質に基づいて空間多重通信方式および変調フォーマットを決定する決定手段と、
前記決定手段により決定した前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報に基づいて前記基地局装置および前記移動局装置の送受信回路の構成を変更する変更手段と、を具備する無線通信システム。
【請求項２】
前記推定手段は、前記基地局装置から前記移動局装置への伝搬波の遅延状況および受信品質を前記移動局装置において推定し、
前記移動局装置は、前記推定手段により推定した前記伝搬波の遅延状況および受信品質を前記基地局装置に対して通知し、
前記決定手段は、前記推定手段により推定した前記伝搬波の遅延状況および受信品質に基づいて前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットを前記基地局装置において決定し、
前記基地局装置は、前記決定手段により決定した前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報を前記移動局装置に対して通知し、
前記変更手段は、前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報に基づいて前記基地局装置および前記移動局装置の送受信回路の構成を変更する請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記推定手段は、前記移動局装置から前記基地局装置への伝搬波の遅延状況および受信品質を前記基地局装置において推定し、
前記決定手段は、前記推定手段により推定した前記伝搬波の遅延状況および受信品質に基づいて前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットを前記基地局装置において決定し、
前記基地局装置は、前記決定手段により決定した前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報を前記移動局装置に対して通知し、
前記変更手段は、前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報に基づいて前記基地局装置および前記移動局装置の送受信回路の構成を変更する請求項１記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記推定手段は、前記基地局装置から前記移動局装置への伝搬波の遅延状況および受信品質を前記移動局装置において推定し、
前記決定手段は、前記推定手段により推定した前記伝搬波の遅延状況および受信品質に基づいて前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットを前記移動局装置において決定し、
前記移動局装置は、前記決定手段により決定した前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報を前記基地局装置に対して通知し、
前記変更手段は、前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報に基づいて前記基地局装置および前記移動局装置の送受信回路の構成を変更する請求項１記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記推定手段は、前記移動局装置から前記基地局装置への伝搬波の遅延状況および受信品質を前記基地局装置において推定し、
前記基地局装置は、前記推定手段により推定した前記伝搬波の遅延状況および受信品質を前記移動局装置に対して通知し、
前記決定手段は、前記推定手段により推定した前記伝搬波の遅延状況および受信品質に基づいて前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットを前記移動局装置において決定し、
前記移動局装置は、前記決定手段により決定した前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報を前記基地局装置に対して通知し、
前記変更手段は、前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報に基づいて前記基地局装置および前記移動局装置の送受信回路の構成を変更する請求項１記載の無線通信システム。
【請求項６】
基地局装置または移動局装置への到来波の空間広がり状況および受信品質を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定した前記到来波の空間広がり状況および前記受信品質に基づいて空間多重通信方式および変調フォーマットを決定する決定手段と、
前記決定手段により決定した前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報に基づいて前記基地局装置および前記移動局装置の送受信回路の構成を変更する変更手段と、を具備する無線通信システム。
【請求項７】
前記推定手段は、前記移動局装置から前記基地局装置への到来波の空間広がり状況を前記基地局装置において推定するとともに、前記受信品質を前記移動局装置において推定し、
前記移動局装置は、前記推定手段により推定した受信品質を前記基地局装置に対して通知し、
前記決定手段は、前記推定手段により推定した前記到来波の空間広がり状況および前記受信品質に基づいて前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットを前記基地局装置において決定し、
前記基地局装置は、前記決定手段により決定した前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報を前記移動局装置に対して通知し、
前記変更手段は、前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報に基づいて前記基地局装置および前記移動局装置の送受信回路の構成を変更する請求項６記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記推定手段は、前記移動局装置から前記基地局装置への前記到来波の空間広がり状況および前記受信品質を前記基地局装置において推定し、
前記決定手段は、前記推定手段により推定した前記到来波の空間広がり状況および前記受信品質に基づいて前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットを前記基地局装置において決定し、
前記基地局装置は、前記決定手段により決定した前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報を前記移動局装置に対して通知し、
前記変更手段は、前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報に基づいて前記基地局装置および前記移動局装置の送受信回路の構成を変更する請求項６記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記推定手段は、前記移動局装置から前記基地局装置への到来波の空間広がり状況を前記基地局装置において推定するとともに、前記受信品質を前記移動局装置において推定し、
前記基地局装置は、前記推定手段により推定した前記到来波の空間広がり状況を前記移動局装置に対して通知し、
前記決定手段は、前記推定手段により推定した前記到来波の空間広がり状況および前記受信品質に基づいて前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットを前記移動局装置において決定し、
前記移動局装置は、前記決定手段により決定した前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報を前記基地局装置に対して通知し、
前記変更手段は、前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報に基づいて前記基地局装置および前記移動局装置の送受信回路の構成を変更する請求項６記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記推定手段は、前記移動局装置から前記基地局装置への到来波の空間広がり状況および受信品質を前記基地局装置において推定し、
前記基地局装置は、前記推定手段により推定した前記到来波の空間広がり状況および前記受信品質を前記移動局装置に対して通知し、
前記決定手段は、前記推定手段により推定した前記到来波の空間広がり状況および前記受信品質に基づいて前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットを前記移動局装置において決定し、
前記移動局装置は、前記決定手段により決定した前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報を前記基地局装置に対して通知し、
前記変更手段は、前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報に基づいて前記基地局装置および前記移動局装置の送受信回路の構成を変更する請求項６記載の無線通信システム。
【請求項１１】
基地局装置と移動局装置との間の伝搬波の遅延状況および受信品質を推定するとともに、前記移動局装置または前記基地局装置への到来波の空間広がり状況を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定した前記伝搬波の遅延状況および受信品質並びに前記到来波の空間広がり状況に基づいて前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットを決定する決定手段と、
前記決定手段により決定した前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報に基づいて前記基地局装置および前記移動局装置の送受信回路の構成を変更する変更手段と、を具備する無線通信システム。
【請求項１２】
前記推定手段は、前記基地局装置から前記移動局装置への伝搬波の遅延状況および受信品質を前記移動局装置において推定するとともに、前記移動局装置から前記基地局装置への到来波の空間広がり状況を前記基地局装置において推定し、
前記移動局装置は、前記推定手段により推定した前記伝搬波の遅延状況および受信品質を前記基地局装置に対して通知し、
前記決定手段は、前記推定手段により推定した前記伝搬波の遅延状況および受信品質、前記到来波の空間広がり状況に基づいて前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットを前記基地局装置において決定し、
前記基地局装置は、前記決定手段により決定した前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報を前記移動局装置に対して通知し、
前記変更手段は、前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報に基づいて前記基地局装置および前記移動局装置の送受信回路の構成を変更する請求項１１記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記推定手段は、前記移動局装置から前記基地局装置への伝搬波の遅延状況および受信品質、到来波の空間広がり状況を前記基地局装置において推定し、
前記決定手段は、前記推定手段により推定した前記伝搬波の遅延状況および受信品質、前記到来波の空間広がり状況に基づいて前記空間多重通信方式および前記変調フォーマット前記基地局装置においてを決定し、
前記基地局装置は、前記決定手段により決定した前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報を前記移動局装置に対して通知し、
前記変更手段は、前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報に基づいて前記基地局装置および前記移動局装置の送受信回路の構成を変更する請求項１１記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記推定手段は、前記基地局装置から前記移動局装置への伝搬波の遅延状況および受信品質を前記移動局装置において推定するとともに、前記移動局装置から前記基地局装置への到来波の空間広がり状況を前記基地局装置において推定し、
前記基地局装置は、前記指定手段により推定した前記到来波の空間広がり状況を前記移動局装置に対して通知し、
前記決定手段は、前記推定手段により推定した前記伝搬波の遅延状況および受信品質、前記到来波の空間広がり状況に基づいて前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットを前記移動局装置において決定し、
前記移動局装置は、前記決定手段により決定した前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報を前記基地局装置に対して通知し、
前記変更手段は、前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報に基づいて前記基地局装置および前記移動局装置の送受信回路の構成を変更する請求項１１記載の無線通信システム。
【請求項１５】
前記推定手段は、前記移動局装置から前記基地局装置への前記伝搬波の遅延状況および受信品質、前記到来波の空間広がり状況を前記基地局装置において推定し、
前記基地局装置は、前記推定手段により推定した前記伝搬波の遅延状況および受信品質、前記到来波の空間広がり状況を前記移動局装置に対して通知し、
前記決定手段は、前記推定手段により推定した前記伝搬波の遅延状況および受信品質、前記到来波の空間広がり状況に基づいて前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットを前記移動局装置において決定し、
前記移動局装置は、前記決定手段により決定した前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報を前記基地局装置に対して通知し、
前記変更手段は、前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報に基づいて前記基地局装置および前記移動局装置の送受信回路の構成を変更する請求項１１記載の無線通信システム。
【請求項１６】
前記伝搬波の遅延状況を表す指標として、遅延波の時間的な広がりを示す遅延スプレッドを用いることを特徴とする請求項１から請求項５および請求項１１から請求項１５のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１７】
前記到来波の空間広がり状況を表す指標として、前記到来波の角度的な広がりを示す角度スプレッドを用いることを特徴とする請求項６から請求項１５のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１８】
前記空間多重通信方式を表すパラメータは、通信チャネル数を表す空間多重数、時空間符号化方式および符号化率であることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１９】
前記変調フォーマットを表すパラメータは、変調多値数および符号化率であることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項２０】
請求項１から請求項１９のいずれかに記載の無線通信システムを構成する基地局装置。
【請求項２１】
請求項１から請求項１９のいずれかに記載の無線通信システムを構成する移動局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナを有する基地局装置および移動局装置を使用して空間多重通信を行う無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のアンテナを有する送受信装置を用いて空間多重通信を行う方法が知られている。空間多重通信を行う際には、送信機からの送信波が地物により十分に散乱を受けた状態で受信機において受信されることが望ましく、これによりアンテナ数に応じて伝送容量を高めることが可能である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、このような空間多重通信においては、特許文献２や非特許文献１に記載されているような送信データに対する時空間符号化により、アンテナ数に応じたダイバーシチ利得や符号化利得が得られる。
【０００４】
ここで、基地局装置がカバーする無線ゾーン内に、空間多重通信が可能な移動局装置があるようなシステムを考える。このシステムにおいて、基地局装置および移動局装置のそれぞれがＮ本のアンテナを有する場合、レイリーフェージング環境においては空間多重数Ｎでの通信が可能である。
【０００５】
しかし、基地局装置と移動局装置が見通しの位置にあって直接波のレベルが大きいときには、アンテナアレイを利用して指向性ビームを形成し、変調多値数を増やして通信を行うほうが伝送容量の向上につながる場合がある。このような伝搬環境の変動は移動局装置が無線ゾーン内を移動することにより発生する。
【０００６】
こうした伝送効率の点から、この種の無線通信システムにおいては、上述の空間多重数や変調多値数を伝搬環境に合わせて適応的に変更する方式が考えられている。
【特許文献１】特開平１０−８４３２４号公報
【特許文献２】特表２００２−５０６３１６号公報
【非特許文献１】Vucetic他著、“Space Time Coding”、John Wiley & Sons、２００３年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記従来の空間多重通信を行う無線通信システムでは、送受信機において空間多重数や変調多値数を伝搬環境に応じて変更したいときに、時空間の伝搬路情報を表す伝搬路行列の推定処理をパラメータ変更の都度行っていた。
【０００８】
しかしながら、このように伝搬路行列の推定処理をパラメータ変更の都度行う従来の無線通信システムでは、伝搬環境が激しく変動するような場合に、伝搬路行列の取得に要する演算量や処理遅延が問題となる。
【０００９】
すなわち、この種の無線通信システムにおいては、伝搬路行列を取得するために、例えば図１４に示すようなパイロット信号１４を含んだ送信信号を送信機の各アンテナＡ１，Ａ２，・・・Ａｎから送信し、伝搬路を通して受信機の複数のアンテナで受信して、その受信信号と元のパイロット信号１４との間の相関をとる必要がある。ここで、送信機の各アンテナＡ１，Ａ２，・・・Ａｎから送信される送信信号には時間方向だけではなく空間方向にもパイロット信号１４が含まれる。
【００１０】
このため、前記従来の空間多重通信を行う無線通信システムにおいては、受信機のアンテナ数が多くなるに従って、チャネル当たりの伝送レートが減少したり、伝搬路推定のための演算量が増大したりするという問題があった。
【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、空間多重通信方式における空間多重数や変調多値数等のパラメータ変更を簡易な伝搬路推定処理に基づいて行うことができ、１本の送信アンテナを使用した通信から複数の送信アンテナを使用した空間多重通信への切り替えを行う際の演算量を低減することができる無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる課題を解決するため、本発明の無線通信システムは、基地局装置と移動局装置との間の伝搬波の遅延状況および受信品質を推定する推定手段と、前記推定手段により推定した前記伝搬波の遅延状況および受信品質に基づいて空間多重通信方式および変調フォーマットを決定する決定手段と、前記決定手段により決定した前記空間多重通信方式および前記変調フォーマットの情報に基づいて前記基地局装置および前記移動局装置の送受信回路の構成を変更する変更手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、１本の送信アンテナを使用した通信から複数の送信アンテナを使用した空間多重通信への切り替えを行う際の演算量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。なお、各図において同一の構成または機能を有する構成要素及び相当部分には、同一の符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示す概略構成図である。図１に示すように、本実施の形態１に係る無線通信システム１００は、基地局装置１０１、無線ゾーン１０２、移動局装置１０３などで構成される。図２は、基地局装置１０１の構成を示すブロック図である。図３は、移動局装置１０３の構成を示すブロック図である。
【００１６】
基地局装置１０１は、図２に示すように、送信フレーム生成部２０３、送信回路２０４、共用器２０５、アンテナアレイ２０６、受信回路２０７、移動局遅延スプレッド抽出部２０９、移動局受信品質抽出部２１０、基地局角度スプレッド推定部２１１、通信方式判定部２１２を備えている。
【００１７】
移動局装置１０３は、図３に示すように、アンテナアレイ３０１、共用器３０２、受信回路３０３、通信方式制御信号抽出部３０５、移動局遅延スプレッド推定部３０６、移動局受信品質推定部３０７、送信フレーム生成部３１０、送信回路３１１を備えている。
【００１８】
ここで、基地局装置１０１との通信が可能な無線ゾーン１０２の範囲内には、図１に示すように、移動局装置１０３が複数存在しているとする。また、基地局装置１０１および移動局装置１０３は、それぞれ複数のアンテナを有しており、これらのアンテナは後述する空間多重通信を行うためのアンテナとして機能する。
【００１９】
次に、図１から図６を使用して、本実施の形態１に係る無線通信システム１００における基地局装置１０１と移動局装置１０３との間の空間多重通信方式を決定する方法について説明する。
【００２０】
図４は、基地局装置１０１から移動局装置１０３への下りリンクのフレームフォーマットを示す図である。図５は、移動局装置１０３から基地局装置１０１への上りリンクのフレームフォーマットを示す図である。図６は、本実施の形態１に係る無線通信システム１００における基地局装置１０１と移動局装置１０３との動作手順を示すシーケンス図である。
【００２１】
図２において、基地局装置１０１における送信データ２０１および伝搬路情報取得のためのパイロット信号２０２は、送信フレーム生成部２０３に入力される。送信フレーム生成部２０３に入力されたパイロット信号２０２は、図４に示すように、送信データ２０１の間に定期的に挿入される。これにより、基地局装置１０１から移動局装置１０３への下りリンクのフレームフォーマットが生成される。
【００２２】
このようにして生成された送信信号は、送信回路２０４に入力される。送信回路２０４に入力された送信信号は、非特許文献１に記載したような空間多重通信を行うための送信データ信号の複数アンテナ系統への分配や、ＳＴＢＣ（Space Time Block Coding）やＳＴＴＣ（Space Time Trellis Coding）といった時空間符号化等の処理を受ける。
【００２３】
また、送信回路２０４に入力された送信信号は、ＰＳＫやＱＡＭ、ＯＦＤＭ等の変調処理やＲＦ帯への周波数変換が行われ、共用器２０５を通ってアンテナアレイ２０６より移動局装置１０３に向けて送信される（図６におけるステップＳ６０１）。
【００２４】
なお、このステップＳ６０１では、基地局装置１０１と移動局装置１０３との間の複数アンテナを使用した空間多重通信方式はまだ決定していないため、前述した複数アンテナ系統への信号分配や時空間符号化等の処理は行わない。このように、空間多重通信方式がまだ決定していない状態では、基地局装置１０１では１つのアンテナで送信を行い、移動局装置１０３では１つのアンテナを用いた受信もしくは複数のアンテナを用いたダイバーシチ受信を行う。
【００２５】
基地局装置１０１より送信された信号は、移動局装置１０３のアンテナアレイ３０１で受信され、共用器３０２を通って受信回路３０３に入力される。受信回路３０３に入力された受信信号は、ベースバンド帯への周波数変換を受けた後に、非特許文献１に記載のような、ＺＦ（Zero Forcing）やＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）等の空間分離処理、時空間復号化といった処理を受ける。なお、この段階では、空間多重通信はまだ行っていないため空間分離処理、時空間復号化等の処理は行わない。また、受信回路３０３においては、復調処理が行われて受信データ３０４が得られる。
【００２６】
一方、受信回路３０３からの出力信号は、移動局遅延スプレッド推定部３０６に入力される。移動局遅延スプレッド推定部３０６では、下りリンクのフレームフォーマットに挿入されたパイロット信号２０２を利用して、受信された遅延波の時間的な広がり（遅延スプレッド）を計算する。この遅延スプレッドの計算方法としては、受信回路３０３の出力信号と既知のパイロット信号２０２との間の相関をとる。これにより、図７（ａ），（ｂ）に示すような遅延プロファイルが計算される。そして、この遅延プロファイルをある時間観測した結果から平均遅延時間に対する分散値を求めて遅延スプレッドの値とする（ステップＳ６０２）。
【００２７】
遅延プロファイルの計算回路は、通常の受信機において受信タイミングを検出するために具備されており、本実施の形態１に係る無線通信システムでは、この遅延プロファイルを伝搬路情報として利用する。なお、前記伝搬路情報としては、遅延スプレッドの代わりとして、遅延プロファイル上の伝搬パスの積分値や、受信電力上位の伝搬パスの中から最大遅延パスと最小遅延パスの間の時間差を指標としてもよい。
【００２８】
さらに、移動局受信品質推定部３０７には、受信回路３０３からの出力信号が入力されて移動局における受信品質が計算される（ステップＳ６０２）。ここでの受信品質としては、希望信号電力対干渉電力比（ＳＩＲ）、信号電力対雑音電力比（ＳＮＲ）、ビット誤り率（ＢＥＲ）等が挙げられる。
【００２９】
一方、移動局装置１０３における送信データ３０８および伝搬路情報取得のためのパイロット信号３０９は、移動局遅延スプレッド推定部３０６より出力された移動局遅延スプレッド信号および移動局受信品質推定部３０７より出力された移動局受信品質信号とともに送信フレーム生成部３１０に入力される。
【００３０】
送信フレーム生成部３１０においては、図５に示すように、入力された移動局遅延スプレッド信号５０１および移動局受信品質信号５０２がパイロット信号３０９とともに送信データ３０８の間に定期的に挿入されて、上りリンクのフレームフォーマットが生成される。
【００３１】
送信フレーム生成部３１０から出力された信号は、送信回路３１１に入力されて変調処理およびＲＦ帯への周波数変換が行われ、共用器３０２を通ってアンテナアレイ３０１より基地局装置１０１に向けて送信される（ステップＳ６０３）。
【００３２】
移動局装置１０３より送信された信号は、基地局装置１０１のアンテナアレイ２０６により受信され、共用器２０５を通って受信回路２０７に入力される。この受信回路２０７において受信信号のベースバンド帯への周波数変換および復調処理が行われることにより受信データ２０８が得られる。
【００３３】
また、受信回路２０７の出力は、移動局遅延スプレッド抽出部２０９および移動局受信品質抽出部２１０へ入力されて、図５に示す上りリンクフレームフォーマットのなかの移動局遅延スプレッド信号５０１および移動局受信品質信号５０２が抽出される。
【００３４】
次いで、基地局装置１０１と移動局装置１０３との間の伝搬路の角度的な広がりを表す角度スプレッドの情報を、通信方式の決定において利用するかどうかを判定する（ステップＳ６０４）。
【００３５】
ここで、前記角度スプレッドの情報を通信方式の決定において利用する場合には、受信回路２０７からの出力信号は基地局角度スプレッド推定部２１１へも入力されて角度スプレッドが計算される（ステップＳ６０５）。
【００３６】
なお、基地局装置１０１が有するアンテナアレイ２０６の素子数が少ないような場合には、十分な空間広がり状況が得られない。このため、このような場合には、ステップＳ６０４で前記角度スプレッドを利用しないと判定してステップＳ６０６に移る。
【００３７】
前記角度スプレッドは、アンテナアレイ２０６を利用した到来方向推定により、図８（ａ），（ｂ）に示すような角度プロファイルを取得し、この角度プロファイルをある時間観測した結果から平均到来角に対する分散値を求めることで得られる。
【００３８】
なお、ここでは、前記角度スプレッドの代わりとして、角度プロファイル上の伝搬パスの積分値や、受信電力上位の到来パスの分布から得られる最大角度差を指標としてもよい。
【００３９】
また、基地局装置１０１においてアンテナアレイ２０６を使用したマルチビームを形成し、無線ゾーンを複数ビームで分割するような形で受信を行っている場合には、各ビームの受信信号のレベルにより到来波のおおまかな空間広がり状況が把握できるので、簡易な方法で角度スプレッドを求めることができる。例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ方式では、移動局において基地局の送信する共通パイロットチャネルを検出して、予め決められたタイミングでランダムアクセスチャネルを基地局に対して送信することで両局間の無線リンクを確立しているが、このランダムアクセスチャネルの受信情報を利用して空間広がり状況を得ることも可能である。
【００４０】
次いで、上述のようにして取得した移動局装置１０３における遅延スプレッドおよび受信品質、また基地局装置１０１における角度スプレッドを用いて、通信方式判定部２１２で基地局装置１０１と移動局装置１０３との間の通信方式を決定する（ステップＳ６０６）。
【００４１】
ステップＳ６０６では、最初に空間多重通信の有効性の判定を行う。まず、前記遅延スプレッドと受信品質を指標にして判定する場合について図７を用いて説明する。
【００４２】
図７（ａ）に示すように、移動局装置１０３において直接波７０１が受信された後に、ある程度のレベルを有した遅延波７０２が多数受信されるような場合には、基地局装置１０１からの送信波が十分な散乱を受けて移動局装置１０３に届いていると考えられる。このような伝搬環境においては、前述の方法で遅延スプレッドを計算すると分散値としては大きな値となる。
【００４３】
一般に、空間多重通信に適した伝搬環境とは、伝搬パスを多く含んでいて空間的な広がりをもって受信されるような環境である。また、A. Algans他、”Experimental Analysis of the Joint Statistical Properties of Azimuth Spread, Delay Spread, and Shadow Fading”、IEEE Journal on Selected Areas in Communications、VOL.20、NO.3、APRIL 2002に記載されているように、遅延スプレッドが大きい場合には、空間広がりも大きい環境であると推定できる。そこで、このように遅延スプレッドが大きく且つＳＮＲが大きい場合には、通信方式判定部２１２は空間多重通信が有効であると判定する。
【００４４】
逆に、図７（ｂ）に示すように、移動局装置１０３において直接波７０３が受信された後に、僅かな小レベルの遅延波７０４しか受信されないような場合には、基地局装置１０１からの送信波が十分に散乱を受けていないと考えられるので、空間多重通信は有効でないと判定する。
【００４５】
次に、前記角度スプレッドと受信品質を指標にして判定する場合について図８を用いて説明する。
【００４６】
図８（ａ）に示すように、基地局装置１０１において、ある角度から受信された希望波８０１に対して、そのまわりに角度的な広がりをもって受信された多数の干渉波８０２が存在するような場合には、移動局装置１０３からの送信波が十分な散乱を受けて基地局装置に届いていると考えられる。
【００４７】
このような伝搬環境は、角度スプレッドが大きく、空間多重による伝送容量の向上が期待できる。そこで、このように角度スプレッドが大きく且つＳＮＲが大きい場合には、通信方式判定部２１２は空間多重通信が有効と判定する。
【００４８】
逆に、図８（ｂ）に示すように、希望波８０３に対して、その近傍の角度からレベルの小さい少数の干渉波８０４が到来するような場合には、角度スプレッドが小さく空間多重による伝送容量の向上が期待できないため、通信方式判定部２１２は空間多重通信が有効でないと判定する。
【００４９】
ステップＳ６０６で、空間多重通信が有効であると判定した場合には、基地局装置１０１および移動局装置１０３の双方で複数のアンテナを使用して空間多重通信を行う。これにより、送信データを複数のアンテナから空間的に多重して送信することで伝送容量を増加させることが可能となる。または、送信データに時空間符号化を施すことによってダイバーシチ利得や符号化利得を得ることができる。
【００５０】
なお、上述の空間多重通信方式の決定にあたっては、基地局装置１０１および移動局装置１０３が有するアンテナ数を把握する必要がある。つまり、アンテナ数が少ない場合には、伝送容量の向上もしくはダイバーシチ利得に制約が生じる。
【００５１】
そこで、本実施の形態１に係る無線通信システム１００では、基地局装置１０１のアンテナ数および移動局装置１０３のアンテナ数をあらかじめ通信方式判定部２１２においてメモリに記憶させておくか、もしくは移動局装置１０３のアンテナ数を、上りリンクで基地局装置１０１に通知するようにする。
【００５２】
これにより基地局装置１０１および移動局装置１０３の有するアンテナを全て活用して空間多重通信を行うことができる。なお、本実施の形態１に係る無線通信システム１００においては、前記遅延スプレッドや角度スプレッド、受信品質の状況によっては全てのアンテナを使用しなくても構わない。
【００５３】
一方、ステップＳ６０６で、空間多重通信が有効でないと判定した場合には、基地局装置１０１においてはアンテナ数１での送信を行い、移動局装置１０３ではアンテナ数１での受信もしくは複数アンテナを使用したダイバーシチ受信への切り替えを行う。
【００５４】
また、前記遅延スプレッドと前記角度スプレッドとの両方の情報が利用できる場合には、前記角度スプレッドを用いて空間多重通信方式の有効性の判定を行い、前記遅延スプレッドは移動局受信品質抽出部２１０から出力された受信品質とともに変調方式の多値数や符号化率を決定するための指標として用いてもよい。この場合、前記遅延スプレッドが小さく且つＳＮＲやＳＩＲが大きいときには、変調多値数を多く符号化率を大きく設定する。逆に、前記遅延スプレッドが大きいかまたはＳＮＲやＳＩＲが小さいときには、変調多値数を少なく符号化率を小さくする。この変調多値数および符号化率のパラメータは通信方式判定部２１２において決定し、送信フレーム生成部２０３に対して変更を指示する。
【００５５】
このように、ステップＳ６０６において通信方式判定部２１２で決定した新たな通信方式の情報は、送信フレーム生成部２０３に対して出力され、図４に示すように、通信方式制御信号４０１という形で下りリンクフレームフォーマットの中に挿入される。これにより、新たな通信方式についての情報が、送信信号の一部として移動局装置１０３に伝送される（ステップＳ６０７）。
【００５６】
移動局装置１０３では、受信された通信方式制御信号４０１を通信方式制御信号抽出部３０５において抽出して受信回路３０３に対して出力し、受信回路３０３において空間分離処理や時空間復号化等の処理を行うための方式変更を行う。
【００５７】
一方、基地局装置１０１においては、通信方式判定部２１２から送信回路２０４に対して新たな通信方式の情報が出力され、送信回路２０４において複数アンテナ系統への送信データの分配や時空間符号化等の処理を行うための方式変更が行われる。
【００５８】
なお、空間多重通信方式への方式変更の際には、送信フレームフォーマットにおけるパイロット信号の割り当ては、図１４で示した構成に変更となり、次回以降の伝搬環境の推定はパイロット信号１４を利用した伝搬路行列の推定処理となる。
【００５９】
上述のように、本実施の形態１に係る無線通信システム１００においては、基地局装置１０１に通知された移動局装置１０３の遅延スプレッドおよび受信品質、また基地局装置１０１で受信された到来波の角度スプレッドに基づいた簡易な処理により、空間多重通信方式の有効性を基地局装置１０１において判定し、適切な通信方式への変更を行うことができる。
【００６０】
なお、ここで示した方法は、基地局装置１０１から移動局装置１０３への下りリンクの通信方式を決定する場合の方法であるが、同様の方法で上りリンクの通信方式を決定することも可能である。この場合、通信方式判定部２１２で決定した上りリンクの通信方式についての情報は、基地局装置１０１における受信回路２０７、移動局装置１０３における送信回路３１１および送信フレーム生成部３１０にそれぞれ通知されて方式変更が行われる。
【００６１】
また、本実施の形態１に係る無線通信システム１００では、移動局装置１０３において遅延スプレッドおよび受信品質を推定する構成となっているが、これらを基地局装置１０１において推定する構成としても構わない。この場合には、基地局装置１０１の中に遅延スプレッド推定部および受信品質推定部を有する構成となり、移動局装置１０３から送信されたパイロット信号から遅延スプレッドおよび受信品質を推定して、通信方式判定部２１２に対して出力する構成とする。
【００６２】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る無線通信システムについて説明する。本実施の形態に係る無線通信システムは、基地局装置及び移動局装置などで構成される。
【００６３】
図９は、本実施の形態２に係る無線通信システムにおける基地局装置の構成を示すブロック図である。図１０は、本実施の形態２に係る無線通信システムにおける移動局装置の構成を示すブロック図である。
【００６４】
図９に示すように、本実施の形態２に係る無線通信システムにおける基地局装置９００は、送信フレーム生成部９０３、送信回路９０４、共用器９０５、アンテナアレイ９０６、受信回路９０７、基地局角度スプレッド推定部９０９、通信方式制御情報抽出部９１０を備えている。
【００６５】
図１０に示すように、本実施の形態２に係る無線通信システムにおける移動局装置１０００は、アンテナアレイ１００１、共用器１００２、受信回路１００３、移動局遅延スプレッド推定部１００５、移動局受信品質推定部１００６、通信方式判定部１００７、送信フレーム生成部１０１０、送信回路１０１１、基地局角度スプレッド抽出部１０１２を備えている。
【００６６】
ここでは、図１に示した実施の形態１に係る無線通信システム１００と同様、基地局装置９００との通信が可能な無線ゾーンの範囲内に移動局装置１０００が複数存在しているとする。また、基地局装置９００および移動局装置１０００はそれぞれ複数のアンテナを有しており、これらのアンテナは後述する空間多重通信を行うためのアンテナとして機能する。
【００６７】
次に、図９から図１３を使用して、本実施の形態２に係る無線通信システムにおける基地局装置９００と移動局装置１０００との間の空間多重通信方式を決定する方法について説明する。
【００６８】
図１１は、基地局装置９００から移動局装置１０００への下りリンクのフレームフォーマットを示す図である。図１２は、移動局装置１０００から基地局装置９００への上りリンクのフレームフォーマットを示す図である。図１３は、本実施の形態２に係る無線通信システムにおける基地局装置９００と移動局装置１０００との動作手順を示すシーケンス図である。
【００６９】
図９において、基地局装置９００における送信データ９０１および伝搬路情報取得のためのパイロット信号９０２は、送信フレーム生成部９０３に入力される。送信フレーム生成部９０３に入力されたパイロット信号９０２は、図１１に示すように、送信データ９０１の間に定期的に挿入される。これにより、基地局装置９００から移動局装置１０００への下りリンクのフレームフォーマットが生成される。
【００７０】
このようにして生成された送信信号は、送信回路９０４に入力されて、前述と同様の空間多重通信を行うための送信データ信号の複数アンテナ系統への分配や、ＳＴＢＣ（Space Time Block Coding）やＳＴＴＣ（Space Time Trellis Coding）といった時空間符号化等の処理を受ける。
【００７１】
また、送信回路９０４では、ＰＳＫやＱＡＭ、ＯＦＤＭ等の変調処理やＲＦ帯への周波数変換が行われる。送信回路９０４での処理を終えた送信信号は、共用器９０５を通ってアンテナアレイ９０６より移動局装置１０００に向けて送信される（図１３におけるステップＳ１３０１）。
【００７２】
なお、ステップＳ１３０１では、基地局装置９００と移動局装置１０００との間の複数アンテナを使用した空間多重通信方式はまだ決定していないため、前述した複数アンテナ系統への信号分配や時空間符号化等の処理は行わない。このように、空間多重通信方式がまだ決定していない状態では、基地局装置９００では１つのアンテナで送信し、移動局装置１０００では１つのアンテナを用いた受信もしくは複数のアンテナを用いたダイバーシチ受信を行う。
【００７３】
基地局装置９００より送信された信号は、移動局装置１０００のアンテナアレイ１００１で受信され、共用器１００２を通って受信回路１００３に入力される。受信回路１００３に入力された受信信号は、ベースバンド帯への周波数変換を受けた後に、前述したようなＺＦ（Zero Forcing）やＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）等の空間分離処理、時空間復号化といった処理を受けるが、現段階では空間多重通信はまだ行っていないため空間分離処理、時空間復号化の処理は行わない。また、受信回路１００３においては、復調処理が行われて受信データ１００４が得られる。
【００７４】
一方、受信回路１００３からの出力信号は、移動局遅延スプレッド推定部１００５に入力される。移動局遅延スプレッド推定部１００５では、下りリンクのフレームフォーマットに挿入されたパイロット信号９０２を利用して、受信された遅延波の時間的な広がり（遅延スプレッド）を計算する。この遅延スプレッドの計算方法としては、受信回路１００３の出力信号と既知のパイロット信号９０２との間の相関をとる。これにより、図７（ａ），（ｂ）に示したような遅延プロファイルが計算される。そして、この遅延プロファイルをある時間観測した結果から平均遅延時間に対する分散値を求めて遅延スプレッドの値とする（ステップＳ１３０２）。
【００７５】
遅延プロファイルの計算回路は、通常の受信機において受信タイミングを検出するために具備されており、本実施の形態２に係る無線通信システムでは、この遅延プロファイルを伝搬路情報として利用する。なお、前記伝搬路情報としては、遅延スプレッドの代わりとして、遅延プロファイル上の伝搬パスの積分値や、受信電力上位の伝搬パスの中から最大遅延パスと最小遅延パスの間の時間差を指標としてもよい。
【００７６】
さらに、移動局受信品質推定部１００６には、受信回路１００３からの出力信号が入力されて移動局における受信品質が計算される（ステップＳ１３０２）。ここでの受信品質としては希望信号電力対干渉電力比（ＳＩＲ）、信号電力対雑音電力比（ＳＮＲ）、ビット誤り率（ＢＥＲ）等が挙げられる。
【００７７】
次に、基地局装置９００と移動局装置１０００との間の伝搬路の角度的な広がりを表す角度スプレッドの情報を通信方式の決定に利用するかどうかを判定する（ステップＳ１３０３）。
【００７８】
ここで、基地局装置９００が有するアンテナアレイ９０６の素子数が少ないような場合には、十分な到来方向推定ができないため、このような場合はステップＳ１３０３において角度スプレッドは利用しないと判断してステップＳ１３０７の空間多重通信方式の決定に移る。
【００７９】
また、ステップＳ１３０３で角度スプレッドの情報を通信方式の決定に利用する場合には、後述のように角度スプレッドを基地局装置９００において推定して、移動局装置１０００にその角度スプレッドの情報をフィードバックすることで通信方式の決定に利用する。
【００８０】
移動局装置１０００における送信データ１００８および伝搬路情報取得のためのパイロット信号１００９は、送信フレーム生成部１０１０に入力される。これにより、図１２に示すように、送信データ１００８の間にパイロット信号１００９が定期的に挿入されて上りリンクのフレームフォーマットが生成される。
【００８１】
送信フレーム生成部１０１０から出力された信号は、送信回路１０１１に入力されて変調処理およびＲＦ帯への周波数変換が行われ、共用器１００２を通ってアンテナアレイ１００１より基地局装置９００に向けて送信される（ステップＳ１３０４）。
【００８２】
移動局装置１０００より送信された信号は、基地局装置９００のアンテナアレイ９０６により受信され、共用器９０５を通って受信回路９０７に入力される。この受信回路９０７において受信信号のベースバンド帯への周波数変換および復調処理が行われることにより受信データ９０８が得られる。
【００８３】
また、受信回路９０７の出力は、基地局角度スプレッド推定部９０９へ入力されて角度スプレッドが計算される（ステップＳ１３０５）。この角度スプレッドは、アンテナアレイ９０６を利用した到来方向推定により、図８（ａ），（ｂ）に示したような角度プロファイルを取得し、この角度プロファイルをある時間観測した結果から平均到来角に対する分散値を求めることで得られる。
【００８４】
なお、ここでは、角度スプレッドの代わりとして、角度プロファイル上の伝搬パスの積分値や、受信電力上位の到来パスの分布から得られる最大角度差を指標としてもよい。
【００８５】
また、基地局装置９００においてアンテナアレイ９０６を使用したマルチビームを形成し、無線ゾーンを複数ビームで分割するような形で受信を行っている場合には、各ビームの受信信号のレベルにより到来波のおおまかな空間広がり状況が把握できるため、簡易な方法で角度スプレッドを求めることができる。
【００８６】
例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ方式では、移動局において基地局の送信する共通パイロットチャネルを検出して、予め決められたタイミングでランダムアクセスチャネルを基地局に対して送信することで両局間の無線リンクを確立しているが、このランダムアクセスチャネルの受信情報を利用して空間広がり状況を得ることも可能である。
【００８７】
このようにして得られた角度スプレッドの情報は、基地局角度スプレッド推定部９０９から送信フレーム生成部９０３へ出力され、下りリンクフレームフォーマットにおける基地局角度スプレッド信号１１０１として送信データ９０１の間に定期的に挿入される（図１１参照）。
【００８８】
これにより、角度スプレッドの情報が、送信信号の一部として移動局装置１０００に伝送される（ステップＳ１３０６）。移動局装置１０００では、受信回路１００３の出力信号が基地局角度スプレッド抽出部１０１２に入力され、基地局角度スプレッド信号１１０１が抽出されることで基地局装置９００において測定した角度スプレッドが得られる。
【００８９】
移動局遅延スプレッド推定部１００５から出力された遅延スプレッド信号、移動局受信品質推定部１００６から出力された受信品質信号、基地局角度スプレッド抽出部１０１２から出力された角度スプレッド信号は、それぞれ通信方式判定部１００７に入力される。
【００９０】
通信方式判定部１００７では、これらの情報（信号）をもとに基地局装置９００と移動局装置１０００との間の通信方式を決定する(ステップＳ１３０７)。
【００９１】
まず、遅延スプレッドと受信品質を指標にして、空間多重通信の有効性を判定する場合について図７（ａ），（ｂ）を用いて説明する。
【００９２】
図７（ａ）に示すように、移動局装置１０００において直接波７０１が受信された後に、ある程度のレベルを有した遅延波７０２が多数受信されるような場合には、基地局装置９００からの送信波が十分な散乱を受けて移動局装置１０００に届いていると考えられる。
【００９３】
このような伝搬環境においては、前述の方法で遅延スプレッドを計算すると分散値としては大きな値となる。空間多重通信に適した伝搬環境とは、伝搬パスを多く含んでいて空間的な広がりをもって受信されるような環境であるが、実施の形態１に係る無線通信システムでも述べたように遅延スプレッドが大きい場合には空間広がりも大きい環境であると推定できる。そこで、遅延スプレッドが大きく且つＳＮＲが大きい場合には、空間多重通信が有効であると判定する。
【００９４】
逆に、図７（ｂ）に示すように、移動局装置１０００において直接波７０３が受信された後に、僅かな小レベルの遅延波７０４しか受信されないような場合には、基地局装置９００からの送信波が十分に散乱を受けていないと考えられるので、空間多重通信は有効でないと判定する。
【００９５】
次に、前記角度スプレッドと前記受信品質を指標にして判定する場合について図８（ａ），（ｂ）を用いて説明する。
【００９６】
基地局装置９００において、図８（ａ）に示すように、ある角度から受信された希望波８０１に対して、そのまわりに角度的な広がりをもって受信された多数の干渉波８０２が存在するような場合には、移動局装置１０３からの送信波が十分な散乱を受けて基地局装置に届いていると考えられる。このような伝搬環境は、角度スプレッドが大きく、空間多重による伝送容量の向上が期待できる。そこで、角度スプレッドが大きく且つＳＮＲが大きい場合には、空間多重通信は有効と判定する。
【００９７】
逆に、図８（ｂ）に示すように、希望波８０３に対して、その近傍の角度からレベルの小さい少数の干渉波８０４が到来するような場合には、角度スプレッドが小さく空間多重による伝送容量の向上が期待できないため、空間多重通信は有効でないと判定する。
【００９８】
このようにして、前記空間多重通信が有効であると判定した場合には、基地局装置９００および移動局装置１０００の双方で複数アンテナを使用して空間多重通信を行う。これにより、送信データを複数のアンテナから空間的に多重して送信することで伝送容量を増加させることが可能となる。または、送信データに時空間符号化を施すことによってダイバーシチ利得や符号化利得を得ることができる。
【００９９】
また、空間多重通信方式の決定にあたっては、基地局装置９００および移動局装置１０００が有するアンテナ数を把握しなくてはならない。つまり、アンテナ数が少ない場合には伝送容量の向上もしくはダイバーシチ利得に制約が生じる。
【０１００】
そこで、本実施の形態２に係る無線通信システムでは、基地局装置９００および移動局装置１０００のアンテナ数をあらかじめ通信方式判定部１００７においてメモリ等に記憶させておくか、もしくは基地局装置９００のアンテナ数を、下りリンクで移動局装置１０００に通知するようにする。
【０１０１】
これにより、基地局装置９００および移動局装置１０００の有するアンテナを全て活用して空間多重通信を行うことができる。なお、本実施の形態２に係る無線通信システムでは、遅延スプレッドや角度スプレッド、受信品質の状況によっては全てのアンテナを使用しなくても構わない。
【０１０２】
一方、ステップＳ１３０７で、空間多重通信が有効でないと判定した場合には、基地局装置９００においてはアンテナ数１での送信、移動局装置１０００ではアンテナ数１での受信もしくは複数アンテナを使用したダイバーシチ受信への切り替えを行う。
【０１０３】
前記遅延スプレッドと前記角度スプレッドとの両方の情報が利用できる場合には、前記角度スプレッドを用いて空間多重通信方式の有効性判定を行い、前記遅延スプレッドは移動局受信品質推定部１００６から出力された受信品質とともに変調方式の多値数や符号化率を決定するための指標として用いてもよい。この場合、前記遅延スプレッドが小さく且つＳＮＲやＳＩＲが大きいときには、変調多値数を多く符号化率を大きく設定する。逆に、前記遅延スプレッドが大きいかまたはＳＮＲやＳＩＲが小さいときには、変調多値数を少なく符号化率を小さくする。
【０１０４】
このように、ステップＳ１３０７において通信方式判定部１００７で決定した新たな通信方式の情報は、送信フレーム生成部１０１０に対して出力され、図１２に示すように、通信方式制御信号１２０１という形で上りリンクフレームフォーマットの中に挿入される。これにより、新たな通信方式についての情報が、送信信号の一部として基地局装置９００に伝送される（ステップＳ１３０８）。
【０１０５】
このようにして伝送された通信方式制御信号１２０１は、基地局装置９００の通信方式制御情報抽出部９１０において抽出され、通信方式制御情報抽出部９１０からは新たな通信方式についての情報が送信回路９０４および送信フレーム生成部９０３に対して出力される。
【０１０６】
そして、送信回路９０４では、複数アンテナ系統への信号分配や時空間符号化等の処理を行うための方式変更が行われる。また、送信フレーム生成部９０３では、新たな変調多値数等に対応するための方式変更が行われる。
【０１０７】
一方、移動局装置１０００においても、通信方式判定部１００７から新たな空間多重通信方式についての情報が受信回路１００３に対して出力され、受信回路１００３では空間分離処理や時空間復号化等の処理を行うための方式変更が行われる。
【０１０８】
なお、空間多重通信方式への方式変更の際には、送信フレームフォーマットにおけるパイロット信号の割り当ては、図１４で示した構成に変更となり、次回以降の伝搬環境の推定はパイロット信号１４を利用した伝搬路行列の推定処理となる。
【０１０９】
上述のように、本実施の形態２に係る無線通信システムにおいては、移動局装置１０００における遅延スプレッドおよび受信品質、また基地局装置９００から移動局装置１０００に対して送信された角度スプレッド情報に基づいた簡易な処理により、空間多重通信方式の有効性を移動局装置１０００において判定し、適切な通信方式への変更を行うことができる。
【０１１０】
なお、ここで示した方法は、基地局装置９００から移動局装置１０００への下りリンクの通信方式を決定する場合の方法であるが、同様の方法で上りリンクの通信方式を決定することも可能である。この場合、通信方式判定部１００７で決定した上りリンクの通信方式についての情報は、基地局装置９００における受信回路９０７、移動局装置１０００における送信回路１０１１および送信フレーム生成部１０１０にそれぞれ通知されて方式変更が行われる。
【０１１１】
また、本実施の形態２に係る無線通信システムでは、移動局装置１０００において遅延スプレッドおよび受信品質を推定する構成となっているが、これらを基地局装置９００において推定する構成としても構わない。この場合には、基地局装置９００の中に遅延スプレッド推定部および受信品質推定部を有する構成となり、移動局装置１０００から送信されたパイロット信号から遅延スプレッドおよび受信品質を推定して、移動局装置１０００における通信方式判定部１００７に対して通知する構成とする。
【０１１２】
上述のように、本実施の形態１，２に係る無線通信システムは、遅延スプレッドおよび角度スプレッド、受信品質を通信方式切り替えのための指標として用いることで、簡易な演算処理により空間多重通信方式への変更を可能にする機能を有しているので、遅延スプレッドや角度スプレッドによる伝搬環境の推定結果、および受信品質に基づいて空間多重通信方式を変更できる構成とすることで、伝搬環境の変化に応じて適切な伝送容量やダイバーシチ利得、符号化利得が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明による無線通信システムは、１本の送信アンテナを使用した通信から複数の送信アンテナを使用した空間多重通信への切り替えを行う際の演算量を低減することができるので、携帯電話装置や無線ＬＡＮ等の無線通信システムとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示す概略構成図
【図２】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムおける基地局装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムおける移動局装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムおける下りリンクフレームフォーマットを示す図
【図５】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムおける上りリンクフレームフォーマットを示す図
【図６】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムおける基地局装置と移動局装置との動作手順を示すシーケンス図
【図７】遅延スプレッドの説明図
【図８】角度スプレッドの説明図
【図９】本発明の実施の形態２に係る無線通信システムおける基地局装置の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態２に係る無線通信システムおける移動局装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態２に係る無線通信システムおける下りリンクフレームフォーマットを示す図
【図１２】本発明の実施の形態２に係る無線通信システムおける上りリンクフレームフォーマットを示す図
【図１３】本発明の実施の形態２に係る無線通信システムおける基地局装置と移動局装置との動作手順を示すシーケンス図
【図１４】従来の無線通信システムおけるパイロット信号を含んだ送信フレームフォーマットを示す図
【符号の説明】
【０１１５】
１００  無線通信システム
１０１，９００  基地局装置
１０２  無線ゾーン
１０３，１０００  移動局装置
２０１、３０８、９０１、１００８  送信データ
２０２、３０９、９０２、１００９  パイロット信号
２０３、３１０、９０３、１０１０  送信フレーム生成部
２０４、３１１、９０４、１０１１  送信回路
２０５、３０２、９０５、１００２  共用器
２０６、３０１、９０６、１００１  アンテナアレイ
２０７、３０３、９０７、１００３  受信回路
２０８、３０４、９０８、１００４  受信データ
２０９  移動局遅延スプレッド抽出部
２１０  移動局受信品質抽出部
２１１、９０９  基地局角度スプレッド推定部
２１２、１００７  通信方式判定部
３０５、９１０  通信方式制御信号抽出部
３０６、１００５  移動局遅延スプレッド推定部
３０７、１００６  移動局受信品質推定部
４０１  通信方式制御信号
５０１  移動局遅延スプレッド信号
５０２  移動局受信品質信号
７０１、７０３  直接波
７０２、７０４  遅延波
８０１、８０３  希望波
８０２、８０４  干渉波
１０１２  基地局角度スプレッド抽出部
１１０１  基地局角度スプレッド信号
１２０１  通信方式制御信号
【図１】
2006054676.tif 000003
【図２】
2006054676.tif 000004
【図３】
2006054676.tif 000005
【図４】
2006054676.tif 000006
【図５】
2006054676.tif 000007
【図６】
2006054676.tif 000008
【図７】
2006054676.tif 000009
【図８】
2006054676.tif 000010
【図９】
2006054676.tif 000011
【図１０】
2006054676.tif 000012
【図１１】
2006054676.tif 000013
【図１２】
2006054676.tif 000014
【図１３】
2006054676.tif 000015
【図１４】
2006054676.tif 000016