专利名称：无线通信装置及天线控制方法
技术领域：
本发明涉及无线通信装置及天线控制方法，特别涉及包括多个天线的无线通信装置及多个天线的控制方法。
在此情况下，现有基站装置从1个天线只发送一种信息。
图1是从现有基站装置包括的多个天线发送数据的状况的示意图。
如图1所示，基站装置包括多个天线(这里设天线数为“4”)。基站装置同时分别从天线A用载频fA发送发送数据A，从天线B用载频fB发送发送数据B，从天线C用载频fC发送发送数据C，从天线D用载频fD发送发送数据D。
然而，在现有基站装置中，在接收端的移动台的天线数是1个的情况下，有不能得到分集效果的问题。即，如果接收端的移动台的天线数是多个，则能够通过空间分集来得到分集效果，但是通常移动台的天线数是1个，所以在此情况下不能得到分集效果。特别是在衰落速度慢的情况下，接收电平降低的区间持续很长时间，所以不能得到分集效果。
为了实现上述目的，在本发明中，在无线通信装置包括的多个天线间随时间逐次切换来发送多种发送数据。
附图的简单说明图1是从现有基站装置包括的多个天线发送数据的状况的示意图。
图2是本发明实施例1的无线通信装置的概略结构的主要部分方框图。
图3是本发明实施例1的无线通信装置的切换图案存储部中预先设定的切换图案的示例图。
图4是从本发明实施例1的无线通信装置的各天线发送数据的状况的示意图。
图5是从本发明实施例2的无线通信装置的各天线发送数据的状况的示意图。
图6是本发明实施例3的无线通信装置的切换图案存储部中预先设定的切换图案的示例图。
图7是从本发明实施例3的无线通信装置的各天线发送数据的状况的示意图。
图8是本发明实施例4的无线通信装置的概略结构的主要部分方框图。
图9是本发明实施例4的无线通信装置的切换图案存储部中预先设定的切换图案的示例图。
图10是本发明实施例4的无线通信装置的各合成器切换载频的定时的示意图。
图11是从本发明实施例4的无线通信装置的各天线发送数据的状况的示意图。
图12是本发明实施例5的无线通信装置的概略结构的主要部分方框图。
图13是本发明实施例5的无线通信装置的各合成器切换载频的定时的示意图。
图14是从本发明实施例5的无线通信装置的各天线发送数据的状况的示意图。
实施发明的最好形式以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。
(实施例1)本实施例的无线通信装置及天线控制方法分别用特定的载频对多种发送数据进行变频，在无线通信装置包括的多个天线间随时间逐次切换来发送发送数据。
以下，用图2～图4来说明本发明实施例1的无线通信装置及天线控制方法。图2是本发明实施例1的无线通信装置的概略结构的主要部分方框图。
在图2所示的无线通信装置中，编码部101对4种发送数据A～D进行编码。调制部102对编码过的发送数据A～D实施规定的调制处理。无线部103将调制过的发送数据A～D分别乘以频率为fA～fD的载波来进行变频后，输出到切换开关104。切换开关104进行无线部103的各变频部fA～fD和天线A～D之间的连接切换。
这里，本实施例的无线通信装置包括4个变频部fA～fD和4个天线A～D是因为本实施例的无线通信装置对4个通信对方A～D分别发送发送数据A～D(对通信对方A发送发送数据A)。即，在本实施例中，假设1个无线通信装置为从4个天线对4个通信对方分别发送不同数据的1对4通信系统中使用的无线通信装置。
定时控制部105按定时器106中预先设定的时间间隔，对切换控制部107输出定时控制信号。切换控制部107根据切换图案存储部108中预先设定的、表示天线A～D和各变频部fA～fD之间的连接对应关系的切换图案，来进行切换开关104的切换控制。
接着，说明具有上述结构的无线通信装置的操作。图3是本发明实施例1的无线通信装置的切换图案存储部中预先设定的切换图案的示例图。而图4是从本发明实施例1的无线通信装置的各天线发送数据的状况的示意图。
由调制部102实施了规定的调制处理的发送数据A～D被输出到无线部103。然后，发送数据A～D由无线部103的各个变频部fA～fD乘以频率为fA～fD的载波而分别变频到频率fA～fD后，被输出到切换开关104。
在定时器106中，预先设定有规定的时间，定时控制部105按该一定的时间间隔向切换控制部107输出定时控制信号。具体地说，在定时器106中预先设定有图4所示的时间T。即，定时控制部105按时刻T1、T2、T3、T4…来输出定时控制信号。
切换控制部107根据该定时控制信号，参照切换图案存储部108，来进行切换开关104的切换控制。具体地说，在切换图案存储部108中预先设定有图3所示的切换图案，每当输出定时控制信号时，切换控制部107就逐次参照图案1～4。即，切换控制部107在时刻T1参照图案1，根据该图案来切换切换开关104。同样，切换控制部107在时刻T2参照图案2，在时刻T3参照图案3，在时刻T4参照图案4，根据各个图案来切换切换开关104。在时刻T5，切换控制部107再次参照图案1，以下重复同样的操作。
通过切换开关104的这种切换操作，在天线A～D之间，逐次切换来发送载频为fA～fD的发送数据A～D。具体地说，如图4所示，在时刻T1，分别同时从天线A发送载频为fA的发送数据A，从天线B发送载频为fB的发送数据B，从天线C发送载频为fC的发送数据C，从天线D发送载频为fD的发送数据D。
接着，在时刻T2，分别同时从天线A发送载频为fD的发送数据D，从天线B发送载频为fA的发送数据A，从天线C发送载频为fB的发送数据B，从天线D发送载频为fC的发送数据C。
以后同样，如图4所示，在各时刻Tn，在天线A～D之间，逐次切换来发送载频为fA～fD的发送数据A～D。
这样，根据本实施例的无线通信装置及天线控制方法，分别用特定的载频对多种发送数据进行变频，在无线通信装置包括的多个天线间随时间逐次切换来发送发送数据，所以在接收端，即使从某个天线发送的数据的接收电平降低，也能够在下一时刻接收从其他天线发送的同种数据。因此，接收电平降低的比例减少，所以即使在接收端的天线数是1个的情况下，也能够得到优良的分集效果。此外，即使在衰落速度慢的情况下，也能够在下一时刻接收从其他天线发送的同种数据，所以能够得到分集效果。
(实施例2)本实施例的无线通信装置及天线控制方法与实施例1的不同点在于切换图案的重复周期与FEC(Forward Error Correction，前向纠错)的时间交织(ィンタリ一ブ)长度一致。
以下，用图5来说明本发明实施例2的无线通信装置及天线控制方法。图5是从本发明实施例2的无线通信装置的各天线发送数据的状况的示意图。
这里，“FEC的时间交织长度”是指对卷积编码过的数据进行分割来进行发送时的分割周期。
在切换图案存储部108中，设定有切换图案，使得卷积编码过的数据的分割数和切换图案数一致。具体地说，例如，如果设分割数是“4”，则切换图案如图3所示，设定图案1～4这4个图案。
此外，在定时器106中，预先设定有时间T，使得切换图案的重复周期为FEC的时间交织长度TI。即，例如在发送数据的种类是A～D这4个的情况下，时刻T被设定为时间交织长度TI的四分之一。
因此，如图5所示，时刻T1的切换图案、和时刻T5、即从时刻T1起经过时间交织长度TI的时刻的切换图案相同。以下，将时间交织长度TI作为切换图案的重复周期，逐次进行切换开关104的切换控制。
这样，根据本实施例的无线通信装置及天线控制方法，对多种发送数据分别用特定的载频进行变频，在无线通信装置包括的多个天线间随时间逐次切换来进行发送，并且使切换图案的重复周期与FEC的时间交织长度一致，所以在通过交织效果得到的差错的随机化之上，还添加了通过从多个天线进行发送而得到的差错的随机化。因此，计时在接收端的天线是1个的情况下，也能够得到优良的分集效果，并且与实施例1相比能够提高纠错能力。
(实施例3)本实施例的无线通信装置及天线控制方法与实施例1的不同点在于设定切换图案，以便在天线间的相关低的天线之间进行发送数据的切换。
以下，用图6及图7来说明本发明实施例3的无线通信装置及天线控制方法。图6是本发明实施例3的无线通信装置的切换图案存储部中预先设定的切换图案的示例图。图7是从本发明实施例3的无线通信装置的各天线发送数据的状况的示意图。
这里，“天线间的相关”是指天线间的互相关。在上述实施例1中，不考虑天线间的相关程度来进行切换，所以有时即使切换天线来发送发送数据，也发生与切换前同样的衰落。
如果天线间的相关低，则在接收端可以认为从各个天线发送的数据是经过不同的传播路径而到来的。因此，有时即使从某个天线发送的数据的接收电平降低了，从天线间的相关低的其他天线发送的相同种类的数据的接收电平也未降低。
因此，在本实施例中，使切换图案为能在天线间的相关低的天线间进行发送数据切换的图案，设定到切换图案存储部108中。
具体地说，在图7中，例如，如果假设天线A和天线D、以及天线B和天线C分别是天线间的相关低的天线的组合，则切换图案如图6所示。即，设定切换图案，使得在天线间的相关低的天线A和天线D之间进行发送数据A和D的切换，而在天线间的相关低的天线B和天线C之间进行发送数据B和C的切换。
因此，如图7所示，切换控制部107在时刻T1根据图6所示的图案1来进行切换开关104的切换控制，而在时刻T2根据图6所示的图案2来进行切换开关104的切换控制。然后，在时刻T3，切换控制部107再次根据图6所示的图案1来进行切换开关104的切换控制。以后，重复同样的操作。
这样进行切换控制的结果是，如图7所示，在时刻T1，分别同时从天线A发送载频为fA的发送数据A，从天线B发送载频为fB的发送数据B，从天线C发送载频为fC的发送数据C，从天线D发送载频为fD的发送数据D。
接着，在时刻T2，分别同时从天线A发送载频为fD的发送数据D，从天线B发送载频为fC的发送数据C，从天线C发送载频为fB的发送数据B，从天线D发送载频为fA的发送数据A。
以后同样，如图7所示，在各时刻Tn，在相关低的天线间，即在天线A和天线D之间进行发送数据A和D的切换，而在天线B和天线C之间进行发送数据B和C的切换。
这样，根据本实施例的无线通信装置及天线控制方法，分别用特定的载频对多种发送数据进行变频，在无线通信装置包括的多个天线间随时间逐次切换来进行发送，并且设定切换图案，使得在天线间的相关低的天线之间进行发送数据的切换。因此，与实施例1相比，能够提高可以得到分集效果的可靠性，并且能够提高纠错能力。
(实施例4)本实施例的无线通信装置及天线控制方法与实施例1的不同点在于在将多种发送数据变换为高频的载频前，在数字基带的状态下逐次分配给各天线。
以下，用图8～图11来说明本发明实施例4的无线通信装置及天线控制方法。图8是本发明实施例4的无线通信装置的概略结构的主要部分方框图。对与实施例1相同的结构附以相同的标号，并且省略其详细说明。
在图8所示的无线通信装置中，切换开关701进行调制部102和无线部702的各合成器S1～S4之间的连接切换。
切换控制部703根据切换图案存储部704中预先设定的、表示发送数据A～D和各合成器S1～S4之间的对应关系的切换图案，来进行切换开关701的切换控制。
这里，本实施例的无线通信装置包括4个合成器S1～S4和4个天线A～D的主要原因在于，本实施例的无线接收装置对4个通信对方A～D分别发送发送数据A～D(对通信对方A发送发送数据A)。即，在本实施例中，假设1个无线通信装置为从4个天线对4个通信对方分别发送不同的数据的1对4通信系统中使用的无线通信装置。
接着，说明具有上述结构的无线通信装置的操作。图9是本发明实施例4的无线通信装置的切换图案存储部中预先设定的切换图案的示例图。图10是本发明实施例4的无线通信装置的各合成器切换载频的定时的示意图。而图11是从本发明实施例4的无线通信装置的各天线发送数据的状况的示意图。
由调制部102实施过规定的调制处理的发送数据A～D在基带的状态下被输出到切换开关701。因此，发送数据A～D在被变换为载频前的基带的状态下被分配给各天线A～D。
根据从定时控制部105输出的定时控制信号，切换控制部703参照切换图案存储部704，来进行切换开关701的切换控制。具体地说，在切换图案存储部704中，预先设定有图9所示的切换图案，每当输出定时控制信号时，切换控制部703就逐次参照图案1～4。即，切换控制部703在时刻T1参照图案1，根据该图案来切换切换开关701。同样，切换控制部703在时刻T2参照图案2，在时刻T3参照图案3，在时刻T4参照图案4，根据各个图案来切换切换开关701。在时刻T5，切换控制部703再次参照图案1，以下重复同样的操作。
通过这种操作，在时刻T1，发送数据A被输出到合成器S1，发送数据B被输出到合成器S2，发送数据C被输出到合成器S3，发送数据D被输出到合成器S4。此外，在时刻T2，发送数据D被输出到合成器S1，发送数据A被输出到合成器S2，发送数据B被输出到合成器S3，发送数据C被输出到合成器S4。以下同样，逐次切换输入到各合成器中的发送数据。
此外，根据从定时控制部105输出的定时控制信号，切换控制部703进行合成器S1～S4的载频的切换控制。具体地说，用图10所示的定时来进行载频的切换控制。
即，在时刻T1，合成器S1用载频fA、合成器S2用载频fB、合成器S3用载频fC、合成器S4用载频fD来对输入的发送数据分别进行变频。此外，在时刻T2，合成器S1用载频fD、合成器S2用载频fA、合成器S3用载频fB、合成器S4用载频fC来对输入的发送数据分别进行变频。时刻T3以后重复同样的操作。
通过这种操作，与实施例1同样，在天线A～D之间，逐次切换来发送载频为fA～fD的发送数据A～D。具体地说，如图11所示，与实施例1同样，在各时刻Tn，在天线A～D之间，逐次切换来发送载频为fA～fD的发送数据A～D。
这样，根据本实施例的无线通信装置及天线控制方法，在将多种发送数据变换为高频的载频前在数字基带的状态下逐次分配给各天线，所以与在将发送数据变换为载频后分配给各天线的情况相比，能够减少伴随切换操作而发生的发送数据的功率等的损耗。
(实施例5)本实施例的无线通信装置及天线控制方法与实施例4的不同点在于对1个天线备有多个合成器，在1个合成器进行变频期间，切换其他合成器的载频。
在上述实施例4的无线通信装置中，对各天线A～D分别备有1个合成器S1～S4，与各天线对应的1个合成器将载频逐次切换为fA～fD。
然而，合成器是模拟设备，所以合成器切换载频需要某种程度的时间。即，在合成器将载频从fA切换到fB的情况下，载频收敛并稳定到切换后的目标载频fB需要某种程度的时间。如果载频不稳定，则无线通信装置不能进行稳定的数据发送。
因此，在本实施例中，对各天线准备多个合成器，使得在1个合成器对发送数据进行变频期间，其他合成器切换载频。由此，当前未对发送数据进行变频的其他合成器以充分的时间来切换载频。因此，其他合成器在下次对发送数据进行变频时，能够用稳定的载频来进行变频。
以下，用图12～图14来说明本发明实施例5的无线通信装置及天线控制方法。图12是本发明实施例5的无线通信装置的概略结构的主要部分方框图。对与实施例4相同的结构附以相同的标号，并且省略其详细说明。
在图12所示的无线通信装置中，在无线部1101内，分别对天线A准备S11和S12，对天线B准备S21和S22，对天线C淮备S31和S32，对天线D准备S41和S42。即，对1个天线准备多个合成器。在本实施例中，对1个天线准备的合成器为2个，但是不限于此，对1个天线准备的合成器是多个也可以。
接着，说明具有上述结构的无线通信装置的操作。图13是本发明实施例5的无线通信装置的各合成器切换载频的定时的示意图。而图14是从本发明实施例5的无线通信装置的各天线发送数据的状况的示意图。
根据从定时控制部105输出的定时控制信号，切换控制部703进行合成器S11～S42的载频的切换控制。具体地说，用图13所示的定时来进行载频的切换控制。天线A的合成器S11及S12的频率切换操作与其他天线B～D的合成器S21～S42的频率切换操作相同，所以在以下的说明中，只说明天线A的合成器S11及S12的频率切换操作。
在时刻T1，合成器S11用载频fA对发送数据A进行变频。在合成器S11对发送数据A进行变频期间，合成器S12将载频切换到fD。
接着，在时刻T2，合成器S12用载频fD对发送数据D进行变频。合成器S12可以在时刻T1以充分的时间将载频切换到fD，所以在时刻T2，合成器S12的载频收敛、稳定到fD。在合成器S12进行变频期间，合成器S11将载频从fA切换到fC。时刻T3以后重复同样的操作。
通过这种操作，与上述实施例1及4同样，在天线A～D之间，逐次切换来发送载频为fA～fD的发送数据A～D。具体地说，如图14所示，与上述实施例1及4同样，在各时刻Tn时，在天线A～D之间，逐次切换来发送载频为fA～fD的发送数据A～D。
这样，根据本实施例的无线通信装置及天线控制方法，对1个天线准备多个合成器，在1个合成器进行变频期间，其他合成器切换载频，所以当前未对发送数据进行变频的其他合成器能够以充分的时间来切换载频。因此，其他合成器在下次对发送数据进行变频时，能够用稳定的载频来进行变频。因此，无线通信装置能够进行稳定的数据发送。
在上述实施例1～5中，为了说明的方便，设发送数据的种类数及天线数为4个，但是发送数据的种类数及天线数不限于此。
此外，在上述实施例1～5中，为了说明的方便，使天线数(天线A～D:4个)和发送数据的种类数(发送数据A～D:4个)一致，但是天线数和发送数据的种类数也可以不同。其中，天线数为发送数据的种类数的倍数或约数。
在天线数为发送数据的种类数的倍数的情况下，某1个发送数据(例如，发送数据A)从多个天线(例如，天线A和天线B)同时刻被发送。这样，发送数据的功率增加，所以能够提高纠错能力。
此外，在此情况下，也可以不是对各个发送数据均等地分配天线数，而是按照发送数据的优先级(或重要度)的高低来适当改变分配的天线数。即，也可以越是优先级高的发送数据，则使分配的天线数越多。
具体地说，例如在天线数为8个、发送数据的种类数为4个的情况下，对优先级高的发送数据分配5个天线，而对其他发送数据分别分配1个天线。由此，优先级高的发送数据的功率进一步增加，所以，所以能够进一步提高对优先级高的发送数据的纠错能力。
而在天线数为发送数据的种类数的约数的情况下，多种发送数据(例如，发送数据A和发送数据B)被复用，从1个天线(例如，天线A)同时刻被发送。这样，能够削减发送天线数，所以能够缩小装置的规模。
此外，上述切换图案只是一例，而不限于此，可以适当进行变更。再者，在上述说明中，是使切换的间隔为一定的时间T来说明的，但是不限于此，切换的间隔也可以不是等间隔。
此外，本发明不限于上述实施例1～5，可以进行各种变更来实施。例如，在本发明中，也可以适当组合实施例1～5来实施。
如上所述，根据本发明，在包括多个天线的1个发送端对多个(N个)接收端从各天线分别发送不同信息的1对N通信系统中，即使在接收端的天线数是1个的情况下，也能够得到优良的分集效果。
本说明书基于平成11年9月17日申请的特愿平11-263599号及平成11年11月30日申请的特愿平11-339411号。其内容全部包含于此。产业上的可利用性本发明能够应用于商用无线通信系统等、包括多个天线的1个发送端对多个(N个)接收端从各天线分别发送不同信息的1对N通信系统中使用的通信终端装置或基站装置。
权利要求
1.一种无线通信装置，包括多个天线，发送互不相同的多个发送数据；切换器，进行切换操作，逐次切换从各天线发送的发送数据；以及变换器，将上述多个发送数据分别变频为互不相同的频率。
2.如权利要求1所述的无线通信装置，包括存储规定的切换图案的存储器，切换器根据上述切换图案来进行切换操作。
3.如权利要求2所述的无线通信装置，其中，存储器存储在相关低的天线间进行切换操作的切换图案。
4.如权利要求1所述的无线通信装置，包括对规定的时间重复进行计时的计时器，切换器按上述计时器计时的规定的时间间隔来进行切换操作。
5.如权利要求4所述的无线通信装置，其中，计时器对切换图案的重复周期和时间交织长度一致的规定的时间进行计时。
6.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，切换器对变换器变频后的多个发送数据进行切换操作。
7.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，切换器对变换器变频前的多个发送数据进行切换操作。
8.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，变换器对各个天线具有多个合成器，在1个合成器对发送数据进行变频的期间，切换其他合成器的变换频率。
9.一种搭载如权利要求1所述的无线通信装置的通信终端装置，其中，上述无线通信装置包括多个天线，发送互不相同的多个发送数据；切换器，进行切换操作，逐次切换从各天线发送的发送数据；以及变换器，将上述多个发送数据分别变频为互不相同的频率。
10.一种搭载如权利要求1所述的无线通信装置的基站装置，其中，上述无线通信装置包括多个天线，发送互不相同的多个发送数据；切换器，进行切换操作，逐次切换从各天线发送的发送数据；以及变换器，将上述多个发送数据分别变频为互不相同的频率。
11.一种天线控制方法，其中，将互不相同的多个发送数据分别变频为互不相同的频率，将变频过的上述多个发送数据逐次分配给多个天线中的各个天线来进行发送。
12.一种天线控制方法，其中，将互不相同的多个发送数据逐次分配给多个天线中的各个天线，将分配的上述多个发送数据分别变频为互不相同的频率，将变频过的上述多个发送数据从分配给的天线进行发送。
全文摘要
无线部(103)将调制过的发送信号(A～D)分别乘以频率为(fA～fD)的载波来进行变频,将变频过的信号输出到开关(104)。开关(104)切换无线部(103)的变频器(fa－fD)和天线(A～D)之间的连接。定时控制部(105)按定时器(106)中预先设定的时间间隔将定时控制信号输出到切换控制部(107)。切换控制部(107)根据切换图案存储部(108)中预先设定的、表示天线(A～D)和变频器(fA～fD)之间的对应关系的切换图案来控制开关(104)。
文档编号H04B7/12GK1321375SQ00801975
公开日2001年11月7日 申请日期2000年9月18日 优先权日1999年9月17日
发明者相泽纯一, 加藤修, 上杉充, 秋山健 申请人:松下电器产业株式会社