JP2000138624A - 無線通信装置及び送信アンテナ切替方法 - Google Patents

無線通信装置及び送信アンテナ切替方法

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JP2000138624A
JP2000138624A JP10308915A JP30891598A JP2000138624A JP 2000138624 A JP2000138624 A JP 2000138624A JP 10308915 A JP10308915 A JP 10308915A JP 30891598 A JP30891598 A JP 30891598A JP 2000138624 A JP2000138624 A JP 2000138624A
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antenna
electric field
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transmission
communication
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JP10308915A
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Kenichi Miyoshi
憲一 三好
Takayuki Suzuki
隆之 鈴木
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0602Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using antenna switching
    • H04B7/0608Antenna selection according to transmission parameters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/30Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/318Received signal strength

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送信ダイバーシチの効果を落とすことな
く、混合器を不要とし、送信アンプの最大出力を低減す
る。 【解決手段】 電界強度検出手段109、110にて、
各端末の各アンテナの受信電界強度を検出する。送信ア
ンテナ選択器111にて、各通信相手に対して、受信電
界強度が最大となるアンテナを送信アンテナとして選択
し、受信電界強度が最大となるアンテナが同一となる通
信相手が複数存在する場合、受信電界強度が2番目に大
きいアンテナの受信電界強度に基づいて、送信アンテナ
を互いに重ならないように選択し、選択結果に基づい
て、送信アンテナ切替器114の内部スイッチを切替え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、選択ダイバーシチ
を用いて送信を行う無線通信装置及び送信アンテナ切替
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、無線通信システムにおいて、受信
品質向上のために、基地局に複数のアンテナブランチ
(以下、単に「アンテナ」という)を備えて複数のパス
を確保するスペースダイバーシチが採用されている。ス
ペースダイバーシチの1つとして、伝搬状態に応じて最
適なアンテナを選択する選択ダイバーシチがある。
【0003】選択ダイバーシチを送信側に用いる場合、
上り回線において、各端末の受信電界強度を各アンテナ
毎に求め、受信電界強度の大きいアンテナを選択し、そ
のアンテナから信号を送信する。
【0004】以下、従来の無線通信装置における信号の
流れについて、無線通信装置の例として基地局を用いて
説明する。図10は、従来の基地局の構成を示すブロッ
ク図である。
【0005】まず、受信タイミングにおいて、各端末か
ら無線送信された信号は、アンテナ11〜14に受信さ
れ、送受信切替器15〜18を介して電界強度検出手段
19、20に入力される。
【0006】そして、電界強度検出手段19、20に
て、各端末の各アンテナの受信電界強度が検出され、ア
ンテナ番号と受信電界強度とが対応づけられて一時的に
保存される。
【0007】そして、送信アンテナ選択器21にて、各
端末毎に受信電界強度が最大のアンテナが選択され、対
応する制御信号が送信アンテナ切替器24に出力され、
送信アンテナ切替器24の内部スイッチが、制御信号に
基づいて切替えられる。
【0008】そして、送信タイミングにおいて、各端末
に対する送信信号が、送信器22、23から出力され、
送信アンテナ切替器24を介して混合器25〜28のい
ずれかに入力される。
【0009】そして、各混合器25〜28に入力された
信号は、多重された後、送受信切替器15〜18を介し
て、アンテナ11〜14のいずれかのアンテナから無線
送信される。
【0010】図11は、従来の基地局の送信アンテナ選
択器11にて行われる送信アンテナ選択処理の結果を示
す図である。
【0011】図11において、端末Aの受信電界強度
は、それぞれアンテナ11が47dB、アンテナ12が4
0dB、アンテナ13が42dB、アンテナ14が37dBで
ある。また、端末Bの受信電界強度は、それぞれアンテ
ナ11が50dB、アンテナ12が45dB、アンテナ13
が38dB、アンテナ14が41dBである。
【0012】図11の場合、端末Aの受信電界強度が最
大のアンテナはアンテナ11であり、端末Bの受信電界
強度が最大のアンテナはアンテナ11である。よって、
送信アンテナ選択器21は、端末A用送信アンテナとし
てアンテナ11を選択し、端末B用送信アンテナとして
アンテナ11を選択する。
【0013】このように、従来の無線通信装置及び送信
アンテナ切替方法は、送信前の受信タイミングにおける
受信電界強度が最大となるアンテナを送信アンテナとし
て選択している。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の無線通信装置及び送信アンテナ切替方法は、複数端
末に対する送信信号を同一のアンテナから送信する可能
性があるため混合器を必要とし、送信器をn(nは2以
上の自然数)台使用すると、n系混合器を必要とする。
よって、使用する送信器が多くなるほど、混合器におけ
る損失(約3dB×n)が大きくなり、不要な熱を発生さ
せる。
【0015】また、混合器における損失は、送信器内の
送信アンプで発生させたエネルギーの約半分に相当し、
前記損失を見込んで、大型の送信アンプを用いなければ
ならないという問題を有する。
【0016】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、混合器を不要とし、送信信号の品質を劣化させる
ことなく、送信アンプの最大出力を低減する無線通信装
置及び送信アンテナ切替方法を提供することを目的とす
る。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、各通信相手に対して、受信電界強度が最
大となるアンテナを送信アンテナとして選択し、受信電
界強度が最大となるアンテナが同一となる通信相手が複
数存在する場合、受信電界強度が2番目に大きいアンテ
ナの受信電界強度に基づいて、送信アンテナを互いに重
ならないように選択する。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の第1の態様における無線
通信装置は、同一時間に複数アンテナにて受信された信
号の受信電界強度を通信相手毎、アンテナ毎に検出する
電界強度検出手段と、検出された受信電界強度に基づい
て、各通信相手に対して互いに異なるアンテナを送信ア
ンテナとして選択する送信アンテナ選択手段と、この送
信アンテナ選択手段の選択結果にしたがって送信アンテ
ナを切替える送信アンテナ切替手段とを具備する構成を
採る。
【0019】この構成により、相手局に対する送信アン
テナとして、それぞれ互いに異なるアンテナを割り当て
ることができるので、混合器を不要とすることができ、
送信アンプを小型化できる。
【0020】本発明の第2の態様は、第1の態様の無線
通信装置に関して、送信アンテナ選択手段は、1つの通
信相手においてのみ受信電界強度が最大となるアンテナ
を当該通信相手に対する送信アンテナとして選択し、受
信電界強度が最大となるアンテナが同一となる通信相手
が複数存在する場合、当該各通信相手の受信電界強度が
2番目に大きいアンテナの受信電界強度を比較し、この
比較結果に基づいて、各通信相手に対する送信アンテナ
を選択する構成を採る。
【0021】本発明の第3の態様は、第2の態様の無線
通信装置に関して、送信アンテナ選択手段は、受信電界
強度が最大となるアンテナが同一である複数の通信相手
の中で、受信電界強度が2番目に大きいアンテナの受信
電界強度が最小のものに対して、前記受信電界強度が最
大となるアンテナを送信アンテナとして割当てる構成を
採る。
【0022】これらの構成により、受信電界強度が最大
となるアンテナを送信アンテナとして選択できないこと
によるダイバーシチ効果の劣化を低く抑えることができ
る。
【0023】本発明の第4の態様は、第3の態様の無線
通信装置に関して、送信アンテナ選択手段は、2つの通
信相手に対して受信電界強度が最大となるアンテナが存
在する場合、当該2つの通信相手の中で、受信電界強度
が2番目に大きいアンテナの受信電界強度が大きい方の
通信相手に対して当該アンテナを送信アンテナとして割
当て、他方の通信相手に対して前記受信電界強度が最大
となるアンテナを送信アンテナとして割当てる構成を採
る。
【0024】本発明の第5の態様は、第4の態様の無線
通信装置に関して、送信アンテナ選択手段は、2つの通
信相手における受信電界強度が2番目に大きいアンテナ
の受信電界強度が等しい場合、受信電界強度が最大のア
ンテナの受信電界強度を比較して、大きい方のアンテナ
を当該通信相手に対する送信アンテナとして選択し、受
信電界強度が2番目であるアンテナを他方の通信相手に
対する送信アンテナとして選択する構成を採る。
【0025】これらの構成により、受信電界強度の平均
値を最大にすることができるので、受信電界強度が最大
となるアンテナを送信アンテナとして選択できないこと
によるダイバーシチ効果の劣化を最小限に抑えることが
できる。
【0026】本発明の第6の態様は、第1の態様から第
5の態様のいずれかの無線通信装置に関して、送信アン
テナ選択手段は、通信チャネル用の送信アンテナを選択
し、残ったアンテナの中から制御チャネル用のアンテナ
を選択する構成を採る。
【0027】この構成により、制御チャネルを含めて、
送信アンテナとして、それぞれ互いに異なるアンテナを
割り当てることができるので、混合器を不要とすること
ができ、送信アンプを小型化できる。
【0028】本発明の第7の態様は、第1の態様から第
6の態様のいずれかの無線通信装置に関して、同一時間
に複数の周波数を用いて通信を行う場合、通信要求があ
った相手局に対して、複数の空チャネルの中でチャネル
間の受信電界強度の平均値の差が大きくなるチャネルに
割当る構成を採る。
【0029】この構成により、同一時刻に複数チャネル
を使用して通信を行う場合、受信電界強度の平均値の差
が大きくなるように各チャネルを割り当てることがで
き、常に、所望性能を満たす送信ダイバーシチを実現す
ることができる。
【0030】本発明の第8の態様における基地局装置
は、第1の態様から第5の態様のいずれかの無線通信装
置を搭載する構成を採る。
【0031】本発明の第9の態様における通信端末装置
は、第8の態様における基地局装置と無線通信を行う構
成を採る。
【0032】本発明の第10の態様における送信アンテ
ナ切替方法は、同一時間に複数アンテナにて受信された
信号の受信電界強度を通信相手毎、アンテナ毎に検出
し、検出された受信電界強度に基づいて、各通信相手に
対して互いに異なるアンテナを送信アンテナとして選択
し、この選択結果にしたがって送信アンテナを切替える
方法を採る。
【0033】この方法により、相手局に対する送信アン
テナとして、それぞれ互いに異なるアンテナを割り当て
ることができるので、送信信号を混合する工程を不要と
することができ、送信アンプを小型化できる。
【0034】本発明の第11の態様は、第10の態様の
送信アンテナ切替方法において、1つの通信相手におい
てのみ受信電界強度が最大となるアンテナを当該通信相
手に対する送信アンテナとして選択し、受信電界強度が
最大となるアンテナが同一となる通信相手が複数存在す
る場合、当該各通信相手の受信電界強度が2番目に大き
いアンテナの受信電界強度を比較し、この比較結果に基
づいて、各通信相手に対する送信アンテナを選択する方
法を採る。
【0035】本発明の第12の態様は、第11の態様の
送信アンテナ切替方法において、受信電界強度が最大と
なるアンテナが同一である複数の通信相手の中で、受信
電界強度が2番目に大きいアンテナの受信電界強度が最
小のものに対して、前記受信電界強度が最大となるアン
テナを送信アンテナとして割当てる方法を採る。
【0036】これらの方法により、受信電界強度が最大
となるアンテナを送信アンテナとして選択できないこと
によるダイバーシチ効果の劣化を低く抑えることができ
る。
【0037】本発明の第13の態様は、第12の態様の
送信アンテナ切替方法において、2つの通信相手に対し
て受信電界強度が最大となるアンテナが存在する場合、
当該2つの通信相手の中で、受信電界強度が2番目に大
きいアンテナの受信電界強度が大きい方の通信相手に対
して当該アンテナを送信アンテナとして割当て、他方の
通信相手に対して前記受信電界強度が最大となるアンテ
ナを送信アンテナとして割当てる方法を採る。
【0038】本発明の第14の態様は、第13の態様の
送信アンテナ切替方法において、2つの通信相手におけ
る受信電界強度が2番目に大きいアンテナの受信電界強
度が等しい場合、受信電界強度が最大のアンテナの受信
電界強度を比較して、大きい方のアンテナを当該通信相
手に対する送信アンテナとして選択し、受信電界強度が
2番目であるアンテナを他方の通信相手に対する送信ア
ンテナとして選択する方法を採る。
【0039】これらの方法により、受信電界強度の平均
値を最大にすることができるので、受信電界強度が最大
となるアンテナを送信アンテナとして選択できないこと
によるダイバーシチ効果の劣化を最小限に抑えることが
できる。
【0040】本発明の第15の態様は、第10の態様か
ら第14の態様のいずれかの送信アンテナ切替方法にお
いて、通信チャネル用の送信アンテナを選択し、残った
アンテナの中から制御チャネル用のアンテナを選択する
方法を採る。
【0041】この方法により、制御チャネルを含めて、
送信アンテナとして、それぞれ互いに異なるアンテナを
割り当てることができるので、送信信号を混合する工程
を不要とすることができ、送信アンプを小型化できる。
【0042】本発明の第16の態様における無線通信方
法は、同一時間に複数の周波数を用いて通信を行う場
合、通信要求があった相手局に対して、複数の空チャネ
ルの中でチャネル間の受信電界強度の平均値の差が大き
くなるチャネルに割当て、第10の態様から第15の態
様のいずれかの送信アンテナ切替方法により決定したア
ンテナから信号を送信する方法を採る。
【0043】この方法により、同一時刻に複数チャネル
を使用して通信を行う場合、受信電界強度の平均値の差
が大きくなるように各チャネルを割り当てることがで
き、常に、所望性能を満たす送信ダイバーシチを実現す
ることができる。
【0044】以下、本発明の実施の形態について、無線
通信装置の例として基地局を用いて、添付図面を参照し
て詳細に説明する。
【0045】(実施の形態1)図1は、本発明の基地局
を含む無線通信システムのシステム構成図である。基地
局11は、端末A〜Dと同時に無線通信を行うことがで
き、各端末A〜Dから送信された上り回線の信号を複数
のアンテナ101〜104で受信し、各端末A〜Dに対
して下り回線の信号をアンテナ101〜104の中から
選択された1本のアンテナから送信する。
【0046】図2は、実施の形態1における基地局の構
成を示すブロック図である。図2において、送受信切替
器105〜108は、送信と受信とで同一のアンテナを
用いるためのものであり、それぞれ送受信共用のアンテ
ナ101〜104に無線受信された信号を電界強度検出
器109、110に出力し、送信アンテナ切替器114
から出力された送信信号をそれぞれアンテナ101〜1
04に出力する。
【0047】電界強度検出器109、110は、それぞ
れアンテナ101〜104にて受信された信号の受信電
界強度を検出し、アンテナ番号とその受信電界強度を一
時的に保存する。
【0048】送信アンテナ選択器111は、電界強度検
出器109、110にて検出された受信電界強度に基づ
いて、各端末に対する信号を送信するアンテナを互いに
異なるように選択し、選択結果に基づく制御信号を出力
して、送信アンテナ切替器114を制御する。
【0049】送信器112、113は、それぞれ個別の
キャリアを使用し、互いに異なる端末に対する送信信号
を送信アンテナ切替器114に出力する。送信アンテナ
切替器114は、送信アンテナ選択器111から出力さ
れた制御信号に基づいて内部スイッチを切替え、送信器
112、113から出力された送信信号を送受信切替器
105〜108のいずれかに出力する。
【0050】次に、実施の形態1における基地局の信号
の流れについて説明する。
【0051】まず、受信タイミングにおいて、各端末か
ら無線送信された信号は、アンテナ101〜104に受
信され、送受信切替器105〜108を介して電界強度
検出手段109、110に入力される。
【0052】そして、電界強度検出手段109、110
にて、各端末の各アンテナの受信電界強度が検出され、
アンテナ番号と受信電界強度とが対応づけられて一時的
に保存される。
【0053】そして、送信アンテナ選択器111にて、
アンテナ番号と受信電界強度に基づいて、後述する送信
アンテナ選択処理により、各端末に対する送信信号が送
信されるアンテナが、互いに重ならないように選択さ
れ、対応する制御信号が送信アンテナ切替器114に出
力され、送信アンテナ切替器114の内部スイッチが、
制御信号に基づいて切替えられる。
【0054】そして、送信タイミングにおいて、各端末
に対する送信信号が、送信器112、113から出力さ
れ、送信アンテナ切替器114、送受信切替器105〜
108を介して、アンテナ101〜104のいずれかの
アンテナから無線送信される。
【0055】次に、実施の形態1における基地局の送信
アンテナ選択器111にて行われる送信アンテナ選択処
理について、図3のフロー図を用いて説明する。なお、
送信器112は端末通信Aに対してデータを送信し、送
信器113は端末通信Bに対してデータを送信している
ものとする。また、電界強度検出器109は、端末Aか
らの受信信号の電界強度をアンテナ毎に検出し、電界強
度検出器110は、端末Bからの受信信号の電界強度を
アンテナ毎に検出するものとする。
【0056】まず、ステップ(以下、「ST」という)
201において、電界強度検出器109の出力から、端
末Aの受信電界強度が最大となるアンテナ(以下、「第
1アンテナ」という)Xa1及びこの受信電界強度(以
下、「第1受信電界強度」という)Va1を取り出す。同
様に、ST202において、電界強度検出器110の出
力から、端末Bの第1アンテナXb1及び第1受信電界強
度Vb1を取り出す。
【0057】次に、ST203で、端末Aの第1アンテ
ナXa1と第1アンテナXb1とが同一か否かを判定する。
そして、端末Aの第1アンテナXa1と端末Bの第1アン
テナXb1とが異なる場合、ST204で、送信器112
から端末Aに対して送信される信号の送信アンテナ(以
下、「端末A用送信アンテナ」という)として1アンテ
ナXa1を選択し、送信器113から端末Bに対して送信
される信号の送信アンテナ(以下、「端末B用送信アン
テナ」という)としてアンテナXb1を選択する。
【0058】また、ST203の判定の結果、端末Aの
第1アンテナXa1と端末Bの第1アンテナXb1とが同一
の場合、ST205で、端末Aの受信電界強度が2番目
に大きいアンテナ(以下、「第2アンテナ」という)X
a2及びこの受信電界強度(以下、「第2受信電界強度」
という)Va2を取り出し、ST206で、端末Bの第2
アンテナXb2及び第2受信電界強度Vb2を取り出す。
【0059】次に、ST207で、端末Aの第2受信電
界強度Va2が端末Bの第2受信電界強度Vb2より大きい
か否かを判定する。そして、端末Bの第2受信電界強度
b2が端末Aの第2受信電界強度Va2より大きい場合、
ST208で、端末A用送信アンテナとしてアンテナX
a1を選択し、端末B用送信アンテナとしてアンテナX b2
を選択する。
【0060】また、ST207の判定の結果、端末Bの
第2受信電界強度Vb2が端末Aの第2受信電界強度Va2
より大きくない場合、ST209で、端末Aの第2受信
電界強度Va2が端末Bの第2受信電界強度Vb2より大き
いか否かを判定する。そして、端末Aの第2受信電界強
度Va2が端末Bの第2受信電界強度Vb2より大きい場
合、ST210で、端末A用送信アンテナとしてアンテ
ナXa2を選択し、端末B用送信アンテナとしてアンテナ
b1を選択する。
【0061】さらに、ST209の判定の結果、端末A
の第2受信電界強度Va2が端末Bの第2受信電界強度V
b2より大きくない場合、すなわち、端末Aの第2受信電
界強度Va2と端末Bの第2受信電界強度Vb2とが等しい
場合、ST211で、端末Aの第1受信電界強度Va1
端末Bの第1受信電界強度Vb1より大きいか否かを判定
する。そして、端末Aの第1受信電界強度Va1が端末B
の第1受信電界強度V b1より大きい場合、ST212
で、端末A用送信アンテナとしてアンテナXa1を選択
し、端末B用送信アンテナとしてアンテナXb2を選択す
る。
【0062】また、ST211の判定の結果、端末Aの
第1受信電界強度Va1が端末Bの第1受信電界強度Vb1
より大きくない場合、ST213で、端末A用送信アン
テナとしてアンテナXa2を選択し、端末B用送信アンテ
ナとしてアンテナXb1を選択する。
【0063】図4は、実施の形態1における基地局の送
信アンテナ選択器111にて行われる送信アンテナ選択
処理の結果を示す図である。
【0064】図4において、端末Aの受信電界強度は、
それぞれアンテナ101が47dB、アンテナ102が4
0dB、アンテナ103が42dB、アンテナ104が37
dBである。また、端末Bの受信電界強度は、それぞれア
ンテナ101が50dB、アンテナ102が45dB、アン
テナ103が38dB、アンテナ104が41dBである。
【0065】図4の場合、端末Aの第1アンテナ及び端
末Bの第1アンテナは、ともにアンテナ101である。
よって、送信アンテナ選択器111は、端末A及び端末
Bの第2アンテナの受信電界強度を比較する。
【0066】端末Bの第2アンテナ102の受信電界強
度(45dB)が端末Aの第2アンテナ103の受信電界
強度(42dB)より大きいので、送信アンテナ選択器1
11は、端末A用送信アンテナとしてアンテナ101を
選択し、端末B用送信アンテナとしてアンテナ102を
選択する。
【0067】このように、各端末に対する送信アンテナ
として、それぞれ互いに異なるアンテナを割り当てるこ
とにより、混合器を不要とすることができ、送信アンプ
を小型化できる。
【0068】また、2つの端末について、受信電界強度
が最大となるアンテナが同一である場合に、受信電界強
度が2番目に大きいアンテナの受信電界強度を比較し
て、大きい方のアンテナを当該端末の送信アンテナとし
て選択し、受信電界強度が最大となるアンテナを他方の
端末の送信アンテナとして選択することにより、受信電
界強度の平均値を最大にすることができ、効果的な送信
ダイバーシチを行うことができる。
【0069】(実施の形態2)従来の基地局では、制御
チャネル用の送信アンテナが、受信電界強度に基づいて
選択ダイバーシチを行う通信チャネルと異なり、予め設
定された1本に固定されていた。
【0070】しかし、制御チャネル信号は、自局と通信
を行っている複数の端末に対して送信されるもであり、
特定の相手局に対して送信ダイバーシチを行う必要がな
いため、制御チャネル信号をどのアンテナから送信して
も送信品質に差はない。
【0071】そこで、実施の形態2では、制御チャネル
用の送信アンテナを可変とし、通信チャネル用送信アン
テナを選択した後、制御チャネル用送信アンテナを残っ
たアンテナの中から選択することにより、送信ダイバー
シチ性能を効果的に実現する。
【0072】図5は、実施の形態2における基地局の構
成を示すブロック図である。なお、図5の基地局におい
て、図2の基地局と共通する構成部分については、図2
と同一符号を付して説明を省略する。
【0073】送信アンテナ選択器301は、電界強度検
出器109、110にて検出された受信電界強度に基づ
いて、図2に示した手順により、各端末に対する信号を
送信するアンテナを互いに異なるように選択し、残った
アンテナの中から制御チャネル用の信号を送信するアン
テナを選択する。そして、送信アンテナ選択器301
は、選択処理結果に基づく制御信号を出力し、送信アン
テナ切替器302を制御する。
【0074】送信アンテナ切替器302は、送信アンテ
ナ選択器111から出力された制御信号に基づいて内部
スイッチを切替え、送信器112、113及び送信器3
03から出力された送信信号を送受信切替器105〜1
08のいずれかに出力する。
【0075】図6は、実施の形態2における基地局の送
信アンテナ選択器301にて行われる送信アンテナ選択
処理の結果を示す図である。
【0076】図6において、端末Aの受信電界強度は、
それぞれアンテナ101が37dB、アンテナ102が4
0dB、アンテナ103が42dB、アンテナ104が47
dBである。また、端末Bの受信電界強度は、それぞれア
ンテナ101が38dB、アンテナ102が41dB、アン
テナ103が45dB、アンテナ104が50dBである。
【0077】図6の場合、端末Aの第1アンテナ及び端
末Bの第1アンテナは、ともにアンテナ104である。
よって、送信アンテナ選択器301は、端末A及び端末
Bの第2アンテナの受信電界強度を比較する。
【0078】端末Bの第2アンテナ103の受信電界強
度(45dB)が端末Aの第2アンテナ103の受信電界
強度(42dB)より大きいので、送信アンテナ選択器3
01は、端末A用送信アンテナとしてアンテナ104を
選択し、端末B用送信アンテナとしてアンテナ103を
選択する。
【0079】そして、送信アンテナ選択器301は、制
御チャネル用送信アンテナとして、残ったアンテナ10
1又はアンテナ102のいずれかを選択する。
【0080】このように、各端末に対する送信アンテナ
を割り当てた後に残ったアンテナの中から制御チャネル
用の送信アンテナを選択することにより、効果的な送信
ダイバーシチを行うことができる。
【0081】(実施の形態3)実施の形態3は、同一時
刻に複数の周波数チャネルを用いて通信を行う場合に、
チャネルの割当を行う形態である。
【0082】図7及び図8は、実施の形態3のチャネル
割当を説明する図である。図7及び図8では、信号分割
方式としてTDMA−TDD方式を用い、1フレームの
中にチャネル1からチャネル4の4つのチャネルが存在
している。そして、送信器112は、チャネル1とチャ
ネル2を用いて送信し、送信器113は、チャネル1及
びチャネル2と異なる周波数のチャネル3とチャネル4
を用いて送信している。また、チャネル1とチャネル3
は同一時間であり、チャネル2とチャネル4は同一時間
で送信している。
【0083】現在、送信器112は、チャネル1にて、
受信電界強度の平均値が約80dBの端末Aに対して送信
を行い、チャネル2にて、受信電界強度の平均値が約4
0dBの端末Cに対して送信を行っているものとし、端末
Bから受信電界強度の平均値約80dBで通信要求が有
り、端末Dから受信電界強度の平均値約40dBで通信要
求が有ったものとする。
【0084】図7は、チャネル3を端末Bに割当て、チ
ャネル4を端末Dに割当てた場合であり、図8は、チャ
ネル3を端末Dに割当て、チャネル3を端末Bに割当て
た場合である。
【0085】図7のようにチャネル割当を行うと受信電
界強度の平均値の差が小さくなり(約0dB)、図8のよ
うにチャネル割当を行うと受信電界強度の平均値の差が
大きくなる(約40dB)。
【0086】図9は、図8のようにチャネルを割当た場
合の受信電界強度とBER(Bit Error Rate)との関係
を示す図である。
【0087】図9において、網掛け領域401はチャネ
ル1の受信電界強度の範囲を表し、網掛け領域402は
チャネル3の受信電界強度の範囲を表している。また、
点線403は、送信ダイバーシチの所望性能を満たすか
否かの境界を表し、実線404は、3アンテナの中から
1つのアンテナを選択する3ブランチダイバーシチ送信
を行った場合のBER特性カーブ表し、実線405は、
4アンテナの中から1つのアンテナを選択する4ブラン
チダイバーシチ送信を行った場合のBER特性カーブ表
している。
【0088】図9より、受信電界強度の平均値が約40
dBであるチャネル1の受信電界強度の範囲では、実線4
05が点線403を下回っているが、実線404が点線
403を下回っておらず、4ブランチダイバーシチ送信
を行った場合には所望性能を満たすが、3ブランチダイ
バーシチ送信を行った場合には所望性能を満たさないこ
とがわかる。
【0089】また、受信電界強度の平均値が約80dBで
あるチャネル3の受信電界強度の範囲では、実線40
5、実線404とも点線403を下回っており、4ブラ
ンチダイバーシチ送信を行った場合、あるいは、3ブラ
ンチダイバーシチ送信を行った場合の両方とも所望性能
を満たすことがわかる。
【0090】ここで、図8のように、受信電界強度の平
均値の差が大きくなるようにチャネルを割当た場合、実
施の形態1又は実施の形態2に説明したような送信アン
テナ選択処理を行うと、受信電界強度が最大である第1
アンテナが同一であっても、受信電界強度の平均値が低
いチャネルの第2受信電界強度は、受信電界強度の平均
値が高いチャネルの第2受信電界強度より小さくなる。
【0091】すなわち、常に、受信電界強度の平均値が
低いチャネルに対して優先的にアンテナ選択が行われる
ので、受信電界強度の平均値が低いチャネルに対しては
4ブランチダイバーシチ送信動作が行われ、受信電界強
度の平均値が高いチャネルに対しては4ブランチダイバ
ーシチ送信動作又は3ブランチダイバーシチ送信動作が
行われることとなり、必ず所望性能を満たすことにな
る。
【0092】一方、図7のように、受信電界強度の平均
値の差が小さくなるようにチャネルを割当た場合、同一
時間に通信を行うチャネル2及びチャネル4の受信電界
強度の平均値がともに40dBとなり、それぞれのチャネ
ルが確実に4ブランチダイバーシチ送信を行うことがで
きないので、所望性能を満たすことができず、送信品質
が劣化する場合が生じる。
【0093】このように、同一時刻に複数チャネルを使
用して通信を行う場合、受信電界強度の平均値の差が大
きくなるように各チャネルを割り当てることにより、常
に、所望性能を満たす送信ダイバーシチを実現すること
ができる。
【0094】なお、上記各実施の形態では、基地局が通
信チャネル用の送信器が2台、アンテナが4本の場合に
ついて説明したが、本発明は、送信器の数及びアンテナ
の数に制約はなく、送信器の数及びアンテナの数が増減
しても同様の効果を得ることができる。
【0095】また、上記各実施の形態では、無線通信装
置の例として基地局を用いて説明したが、本発明は基地
局に限られず、他の無線通信装置においても同様の効果
を得ることができる。
【0096】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の無線通信
装置及び送信アンテナ切替方法によれば、各端末に対す
る送信アンテナとして、それぞれ互いに異なるアンテナ
を割り当てることができるので、混合器が不要とするこ
とができ、送信信号の品質を劣化させることなく、送信
アンプの最大出力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基地局を含む無線通信システムのシス
テム構成図
【図2】実施の形態1における基地局の構成を示すブロ
ック図
【図3】実施の形態1における基地局の送信アンテナ選
択処理を示すフロー図
【図4】実施の形態1における基地局の送信アンテナ選
択処理の結果を示す図
【図5】実施の形態2における基地局の構成を示すブロ
ック図
【図6】実施の形態2における基地局の送信アンテナ選
択処理の結果を示す図
【図7】実施の形態3のチャネル割当を説明する図
【図8】実施の形態3のチャネル割当を説明する図
【図9】実施の形態3の受信電界強度とBERとの関係
を示す図
【図10】従来の基地局の構成を示すブロック図
【図11】従来の基地局における送信アンテナ選択処理
の結果を示す図
【符号の説明】
101〜104 アンテナ 105〜108 送受信切替器 109、110 受信電界強度検出器 111、301 送信アンテナ選択器 112、113、302 送信器 114、303 送信アンテナ切替器

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一時間に複数アンテナにて受信された
    信号の受信電界強度を通信相手毎、アンテナ毎に検出す
    る電界強度検出手段と、検出された受信電界強度に基づ
    いて、各通信相手に対して互いに異なるアンテナを送信
    アンテナとして選択する送信アンテナ選択手段と、この
    送信アンテナ選択手段の選択結果にしたがって送信アン
    テナを切替える送信アンテナ切替手段とを具備すること
    を特徴とする無線通信装置。
  2. 【請求項2】 送信アンテナ選択手段は、1つの通信相
    手においてのみ受信電界強度が最大となるアンテナを当
    該通信相手に対する送信アンテナとして選択し、受信電
    界強度が最大となるアンテナが同一となる通信相手が複
    数存在する場合、当該各通信相手の受信電界強度が2番
    目に大きいアンテナの受信電界強度を比較し、この比較
    結果に基づいて、各通信相手に対する送信アンテナを選
    択することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
  3. 【請求項3】 送信アンテナ選択手段は、受信電界強度
    が最大となるアンテナが同一である複数の通信相手の中
    で、受信電界強度が2番目に大きいアンテナの受信電界
    強度が最小のものに対して、前記受信電界強度が最大と
    なるアンテナを送信アンテナとして割当てることを特徴
    とする請求項2記載の無線通信装置。
  4. 【請求項4】 送信アンテナ選択手段は、2つの通信相
    手に対して受信電界強度が最大となるアンテナが存在す
    る場合、当該2つの通信相手の中で、受信電界強度が2
    番目に大きいアンテナの受信電界強度が大きい方の通信
    相手に対して当該アンテナを送信アンテナとして割当
    て、他方の通信相手に対して前記受信電界強度が最大と
    なるアンテナを送信アンテナとして割当てることを特徴
    とする請求項3記載の無線通信装置。
  5. 【請求項5】 送信アンテナ選択手段は、2つの通信相
    手における受信電界強度が2番目に大きいアンテナの受
    信電界強度が等しい場合、受信電界強度が最大のアンテ
    ナの受信電界強度を比較して、大きい方のアンテナを当
    該通信相手に対する送信アンテナとして選択し、受信電
    界強度が2番目であるアンテナを他方の通信相手に対す
    る送信アンテナとして選択することを特徴とする請求項
    4記載の無線通信装置。
  6. 【請求項6】 送信アンテナ選択手段は、通信チャネル
    用の送信アンテナを選択し、残ったアンテナの中から制
    御チャネル用のアンテナを選択することを特徴とする請
    求項1から請求項5のいずれかに記載の無線通信装置。
  7. 【請求項7】 同一時間に複数の周波数を用いて通信を
    行う場合、通信要求があった相手局に対して、複数の空
    チャネルの中でチャネル間の受信電界強度の平均値の差
    が大きくなるチャネルに割当てることを特徴とする請求
    項1から請求項6のいずれかに記載の無線通信装置。
  8. 【請求項8】 請求項1から請求項6のいずれかに記載
    の無線通信装置を搭載することを特徴とする基地局装
    置。
  9. 【請求項9】 請求項8記載の基地局装置と無線通信を
    行うことを特徴とする通信端末装置。
  10. 【請求項10】 同一時間に複数アンテナにて受信され
    た信号の受信電界強度を通信相手毎、アンテナ毎に検出
    し、検出された受信電界強度に基づいて、各通信相手に
    対して互いに異なるアンテナを送信アンテナとして選択
    し、この選択結果にしたがって送信アンテナを切替える
    ことを特徴とする送信アンテナ切替方法。
  11. 【請求項11】 1つの通信相手においてのみ受信電界
    強度が最大となるアンテナを当該通信相手に対する送信
    アンテナとして選択し、受信電界強度が最大となるアン
    テナが同一となる通信相手が複数存在する場合、当該各
    通信相手の受信電界強度が2番目に大きいアンテナの受
    信電界強度を比較し、この比較結果に基づいて、各通信
    相手に対する送信アンテナを選択することを特徴とする
    請求項10記載の送信アンテナ切替方法。
  12. 【請求項12】 受信電界強度が最大となるアンテナが
    同一である複数の通信相手の中で、受信電界強度が2番
    目に大きいアンテナの受信電界強度が最小のものに対し
    て、前記受信電界強度が最大となるアンテナを送信アン
    テナとして割当てることを特徴とする請求項11記載の
    送信アンテナ切替方法。
  13. 【請求項13】 2つの通信相手に対して受信電界強度
    が最大となるアンテナが存在する場合、当該2つの通信
    相手の中で、受信電界強度が2番目に大きいアンテナの
    受信電界強度が大きい方の通信相手に対して当該アンテ
    ナを送信アンテナとして割当て、他方の通信相手に対し
    て前記受信電界強度が最大となるアンテナを送信アンテ
    ナとして割当てることを特徴とする請求項12記載の送
    信アンテナ切替方法。
  14. 【請求項14】 2つの通信相手における受信電界強度
    が2番目に大きいアンテナの受信電界強度が等しい場
    合、受信電界強度が最大のアンテナの受信電界強度を比
    較して、大きい方のアンテナを当該通信相手に対する送
    信アンテナとして選択し、受信電界強度が2番目である
    アンテナを他方の通信相手に対する送信アンテナとして
    選択することを特徴とする請求項13記載の送信アンテ
    ナ切替方法。
  15. 【請求項15】 通信チャネル用の送信アンテナを選択
    し、残ったアンテナの中から制御チャネル用のアンテナ
    を選択することを特徴とする請求項10から請求項14
    のいずれかに記載の送信アンテナ切替方法。
  16. 【請求項16】 同一時間に複数の周波数を用いて通信
    を行う場合、通信要求があった相手局に対して、複数の
    空チャネルの中でチャネル間の受信電界強度の平均値の
    差が大きくなるチャネルに割当て、請求項10から請求
    項15のいずれかに記載の送信アンテナ切替方法により
    決定したアンテナから信号を送信することを特徴とする
    無線通信方法。
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