JP4613646B2 - Portable terminal and antenna switching control method in portable terminal - Google Patents
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Description
本発明は、携帯端末の備える複数のアンテナを利用して通信を行う携帯端末通信及び携帯端末におけるアンテナ切換制御方法に関する。 The present invention relates to mobile terminal communication for performing communication using a plurality of antennas provided in a mobile terminal and an antenna switching control method in the mobile terminal.
最近、通信システムに用いる携帯端末として、W−CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)方式が提案されている。このW−CDMA方式は第3世代携帯電話の通信方式として提案されており、CDMA方式は、1つの周波数を複数のユーザで共有できるため、周波数効率がよい通信方式である。 Recently, a W-CDMA (Wideband-Code Division Multiple Access) system has been proposed as a portable terminal used in a communication system. This W-CDMA system has been proposed as a communication system for third-generation mobile phones. The CDMA system is a communication system with high frequency efficiency because one frequency can be shared by a plurality of users.
このW−CDMA方式は、高速移動時144kbps,歩行時384kbps,静止時2Mbpsのデータを伝送する能力があり、動画・音声によるリアルタイムの通信が可能であり、通信品質を高めるために複数のアンテナを備えた携帯端末が提案されている。この種の携帯端末は、受信レベルの高いアンテナを選択して、アンテナの受信レバルが劣化した際に生じる通信失敗(例えば、通信データの取りこぼし等)を回避することが可能である。また、この種の携帯端末において、効率的なアンテナの切換を行うことができれば、複数のアンテナで同時通信を行う受信ダイバーシティに対して消費電流の観点からの利点がある。 This W-CDMA system has the ability to transmit data at 144 kbps when moving at high speed, 384 kbps when walking, and 2 Mbps when stationary, enabling real-time communication with video and audio, and using multiple antennas to improve communication quality A portable terminal equipped is proposed. This type of mobile terminal can select an antenna with a high reception level and avoid communication failure (for example, loss of communication data) that occurs when the reception level of the antenna deteriorates. Also, in this type of mobile terminal, if efficient antenna switching can be performed, there is an advantage from the viewpoint of current consumption over reception diversity in which simultaneous communication is performed using a plurality of antennas.
携帯電話の備えた複数のアンテナを切換える技術が特開2001−274732号及び特開2003−298498号に開示されている。特開2001−24732号に開示された技術は、アンテナによる受信品質に基づいて無線状態の良好なアンテナを選択している。特開2003−298498号に開示された技術は、個別チャネル通信品質を推定して、その推定された通信品質に基づいてアンテナを選択している。 Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2001-274732 and 2003-298498 disclose techniques for switching a plurality of antennas provided in a mobile phone. The technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-24732 selects an antenna having a good wireless state based on the reception quality of the antenna. In the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-298498, dedicated channel communication quality is estimated, and an antenna is selected based on the estimated communication quality.
上述したアンテナの切換技術を用いた携帯端末において、複数のアンテナの切換は、報知情報,着信信号のみを受信する双方向通信していない待ち受け状態や、双方向通信ではあるがデータ量が少なく他のユーザと通信チャネルを共用している共通チャネル通信状態にて主に使用されている。 In a mobile terminal using the antenna switching technology described above, switching of a plurality of antennas can be performed in a standby state in which only communication information and an incoming signal are received, not in bidirectional communication, or in bidirectional communication but with a small amount of data. It is mainly used in a common channel communication state that shares a communication channel with other users.
その大きな理由として、ユーザがある無線回線を占有して双方向通信を行う個別チャネルでの通信では、大量のデータが流れている場合や絶え間なくデータが流れているケースが多く存在するため、データを欠損させることなくアンテナを切り換えるタイミングがより難しくなることが考えられる。また個別チャネルでの通信では、ユーザが無線回線を占有して使用しているため、ユーザ毎の高速パワーコントロール(個別チャネルパワーのみをコントロール)が適用でき、通信品質の高速な改善が試みられている。 The main reason for this is that there are many cases in which a large amount of data is flowing or there is a continuous flow of data in communication on an individual channel where a user occupies a certain wireless line and performs bidirectional communication. It is conceivable that the timing for switching the antennas becomes more difficult without losing. In addition, in communication on individual channels, users occupy and use wireless lines, so high-speed power control for each user (controlling only individual channel power) can be applied, and high-speed improvements in communication quality have been attempted. Yes.
このような状況を考慮しても、受信レベルや通信品質が著しく劣化している状況下では、通信データが正常に送受信されている可能性は低く、アンテナ切換による受信レベルを向上させる利点は十分にある。例えば音声呼,TV(television)電話呼で通信品質が劣化してくると、音声,画像の途切れ,最悪の場合に呼損(通信切断)になる可能性がある。呼損となった場合、ある一定時間以内に受信電界レベルが改善すれば、再接続動作を行って通信を継続することが可能であるが、再接続動作までの間は切断状態(音声呼の場合は無音等)になっている。 Even if such a situation is considered, under the situation where the reception level and communication quality are significantly deteriorated, it is unlikely that communication data is normally transmitted and received, and the advantage of improving the reception level by switching antennas is sufficient. It is in. For example, if the communication quality deteriorates due to a voice call or a TV (television) telephone call, there is a possibility that the voice or image is interrupted, and in the worst case, the call is lost (communication disconnection). In the case of a call loss, if the received electric field level improves within a certain period of time, it is possible to continue communication by performing a reconnection operation. In the case of silence etc.).
上述した特許文献に開示された技術をもってしても、大量のデータが流れている場合や絶え間なくデータが流れているケースの場合に、データを欠損させることなくアンテナを切り換えることが難しいという課題がある。 Even with the technology disclosed in the above-mentioned patent document, there is a problem that it is difficult to switch antennas without losing data when a large amount of data is flowing or when data is constantly flowing. is there.
本発明の目的は、データ通信のために割り当てられた伝送用チャネル上でのデータ伝送に同期させてアンテナの切換えを行い、使用環境に応じたアンテナ切換を実現する携帯端末及びアンテナ切換制御方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a portable terminal and an antenna switching control method for switching antennas in synchronization with data transmission on a transmission channel allocated for data communication and realizing antenna switching according to the use environment. It is to provide.
前記目的を達成するため、本発明に係る携帯端末は、複数のアンテナを備え、テータ通信のために割り当てられたデータ伝送用チャネルを使用して通信を行う携帯端末において、
前記アンテナによる受信電界レベルを判定するレベル判定ユニットと、
前記データ伝送用チャネルによるデータ伝送との同期を取るためのデータを判定する同期判定ユニットと、
前記レベル判定ユニットと前記同期判定ユニットとから出力される判定結果に基づいて、前記データ伝送用チャネル上でのデータ伝送に同期させて前記複数のアンテナの切換を行う切換ユニットとを有することを特徴とするものである。
In order to achieve the object, a mobile terminal according to the present invention includes a plurality of antennas, and performs communication using a data transmission channel allocated for data communication.
A level determination unit for determining a received electric field level by the antenna;
A synchronization determination unit for determining data for synchronization with data transmission by the data transmission channel;
A switching unit configured to switch the plurality of antennas in synchronization with data transmission on the data transmission channel based on determination results output from the level determination unit and the synchronization determination unit. It is what.
本発明においては、アンテナによる受信電界レベルを判定し、さらにデータ伝送用チャネルによるデータ伝送との同期を取るためのデータを判定する。次に、前記判定結果に基づいて、前記データ伝送用チャネル上でのデータ伝送に同期させて前記複数のアンテナの切換を行う。 In the present invention, the reception electric field level by the antenna is determined, and further data for synchronization with the data transmission by the data transmission channel is determined. Next, based on the determination result, the plurality of antennas are switched in synchronization with the data transmission on the data transmission channel.
したがって本発明によれば、データ通信のために割り当てられた伝送用チャネル上でのデータ伝送に同期させてアンテナの切換えを行い、使用環境に応じたアンテナ切換を実現することができる。 Therefore, according to the present invention, antenna switching can be performed in synchronization with data transmission on a transmission channel assigned for data communication, and antenna switching according to the use environment can be realized.
本発明においては、データ伝送用チャネルによるデータ伝送との同期を取るためのデータとして、前記データ伝送用チャネル上に伝送される送信データのデータ量を判定してもよい。更に、データ伝送用チャネルによるデータ伝送との同期を取るためのデータとして、アンテナで受信した通信品質の劣化を判定してもよい。更に、データ伝送用チャネルによるデータ伝送との同期を取るためのデータとして、前記データ伝送用チャネル上に伝送される送信データのデータ量と、アンテナで受信した通信品質の劣化とを判定してもよいものである。この場合、アンテナで受信した通信品質の劣化を優先してアンテナ切換を行うことが望ましいものである。 In the present invention, the amount of transmission data transmitted on the data transmission channel may be determined as data for synchronization with data transmission through the data transmission channel. Furthermore, the deterioration of communication quality received by the antenna may be determined as data for synchronization with data transmission through the data transmission channel. Further, as data for synchronization with data transmission through the data transmission channel, the amount of transmission data transmitted on the data transmission channel and the deterioration of communication quality received by the antenna may be determined. It ’s good. In this case, it is desirable to perform antenna switching giving priority to the deterioration of communication quality received by the antenna.
更に、データ伝送用チャネル上に伝送される送信データのデータ量、アンテナで受信した通信品質の劣化を段階的に判定してアンテナの切換を行うようにしてもよいものである。 Further, the antenna may be switched by stepwise determining the amount of transmission data transmitted on the data transmission channel and the deterioration in communication quality received by the antenna.
以上説明したように本発明によれば、携帯端末における個別チャネル通信中のアンテナ切換に関して受信電界レベルや受信通信品質(エラーレベル)と送信データ量との組み合わせによって、データ伝送用チャネル上のデータ伝送に同期させてアンテンを切換えることができ、使用環境に応じたアンテナ切換を実現し、呼損前に積極的にアンテナを切換え、個別チャネル通信での通信維持率を向上させることができる。 As described above, according to the present invention, data transmission on a data transmission channel can be performed according to a combination of a received electric field level, a received communication quality (error level), and a transmission data amount with respect to antenna switching during individual channel communication in a mobile terminal. The antenna can be switched in synchronization with each other, the antenna switching according to the use environment can be realized, the antenna can be switched actively before call loss, and the communication maintenance rate in the individual channel communication can be improved.
さらに、携帯端末におけるデータ伝送用チャネルによる通信中のアンテナ切換に関して受信電界レベルや受信通信品質(エラーレベル)と送信データ量を組み合わせて判断することによって、段階的な状態でのアンテナの切換を行うことができる。 Further, antenna switching in a stepwise state is performed by determining a combination of a received electric field level, a received communication quality (error level), and a transmission data amount regarding antenna switching during communication by a data transmission channel in a portable terminal. be able to.
例えば送信データ量が少ない場合などアンテナ切換による影響が少ないため、受信通信品質が劣化し始めた早い段階で積極的にアンテナを切り換えることにより、最終的な呼損を防止して、個別チャネル通信での通信維持率の向上を図ることができる。 For example, when the amount of transmission data is small, the effect of antenna switching is small. Therefore, by switching antennas at an early stage when the reception communication quality starts to deteriorate, the final call loss is prevented and dedicated channel communication is performed. The communication maintenance rate can be improved.
以下、本発明の実施形態を図により説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施形態は、W−CDMA方式の携帯電話端末において個別チャネル通信中のアンテナ切換を受信エラーレベルと送信データ量の段階的な状態で切り替えることによってより使用環境に応じたアンテナ切換を実現することを特徴としている。 The embodiment of the present invention realizes antenna switching according to the use environment by switching antenna switching during individual channel communication in a stepwise state of reception error level and transmission data amount in a W-CDMA mobile phone terminal. It is characterized by doing.
図1において、本発明の実施形態に係る携帯端末は、W−CDMA方式の携帯端末であり、アプリケーション制御部1と、通信制御部2と、信号処理部3と、アンテナ切換部4と、複数(実施形態では2台)のアンテナ51,52とを有している。
In FIG. 1, a mobile terminal according to an embodiment of the present invention is a W-CDMA mobile terminal, and includes an
アプリケーション制御部1は、アプリケーションの制御を行い、通信制御部2との間にユーザデータ(音声データ,TV電話データ,パケットデータ等)の送受信を行う機能を備えている。具体的には、アプリケーション制御部1は、送信対象の送信データを加工して、その加工データを通信制御部2に出力するとともに、通信制御部2から出力される受信データを加工して、再生後のデータを図示しない再生機に出力する機能を備えている。図示しない再生機は、アプリケーション制御部1からのパケットデータを画面に表示し、音声データを可聴可能な音声で出力し、映像データを可視可能な映像として画面に表示する。なお、前記映像データには、静止データ,動画データが含まれる。
The
ここで、W−CDMA方式において、基地局と移動局としての携帯端末との間に形成される無線アクセスインターフェースの標準規格について説明する。基地局と携帯端末間のデータ伝送は、無線インターフェースを経由して行われる。この無線インターフェースのプロトコルアーキテクチャは、物理層(Physical Layer)と、データリング層(Data Link Layer)と、ネットワーク層(Network Layer)のプロトコル層で構成される。 Here, a standard of a radio access interface formed between a base station and a mobile terminal as a mobile station in the W-CDMA system will be described. Data transmission between the base station and the portable terminal is performed via a wireless interface. The protocol architecture of this wireless interface is composed of a protocol layer of a physical layer, a data ring layer, and a network layer.
ここに、前記物理層は、データの電圧,波形,変調方式などのネットワークを流れる電気的特性など物理的な仕様を規定している。前記データリング層は、相手先,発信元,連続するデータの境界の認識,データ誤りの制御など、同一のネットワークに接続された携帯端末間を接続する機能を構築するものである。前記ネットワーク層は、伝送可能なデータサイズ,相手先,発信元のアドレス指定,仕様の異なる複数のネットワークを跨って携帯端末を相互接続する機能を構築するものである。 Here, the physical layer defines physical specifications such as electrical characteristics flowing through the network such as data voltage, waveform, and modulation method. The data ring layer builds functions for connecting mobile terminals connected to the same network, such as recognition of a destination, a source, a boundary of continuous data, and control of data errors. The network layer constructs a function of interconnecting portable terminals across a plurality of networks having different data sizes, addressees, source addresses, and different specifications.
無線インターフェースにおけるチャネル構成は、様々なサービス提供形態やマルチコールに柔軟に対応するために、トランスポートチャネルと、物理チャネルと、論理チャネルとの3階層のチャネル構成になっている。前記トランスポートチャネルは、前記物理層より前記データリング層に提供されるチャネルであり、前記物理層上で特性や伝送形態の異なるデータを送信するために複数の種類のトランスポートチャネルが用意されている。前記論理チャネルは、前記ネットワーク層に含まれるRLC(Radio Link Control),MAC(Medium Access Control)間の通信を行うものである。また前記物理チャネルは、前記物理層と基地局との間、及び基地局と携帯端末との間の通信を行うものである。前記物理チャネルは、DPCH(Dedicated Physical Channel),DPCCH(Dedicated Physical Control Channel),PRACH(Physical Random Access Channel),PCPCH(Physical Common Packet Channel),CPICH(Common Pilot Channel),P−CCPCH(Primary Common Control Physical Channel),S−CCPCH(Secondary Common Control Physical Channel),SCH(Synchronization Channel),PDSCH(Physical Downlink Shared Channel),AICH(Acquisition Indication Channel),PICH(Page Indication Channel),AP−AICH(Access Preamble Acquisition Indicator Channel),CD/CA−ICH(CPCH Collision Detection/ Channel Assignment Indicator Channel)及びCSICH(CPCH Status Indicator Channel)の各種チャネルを含んでいる。 The channel configuration in the radio interface has a three-layer channel configuration of a transport channel, a physical channel, and a logical channel in order to flexibly support various service provision forms and multicalls. The transport channel is a channel provided from the physical layer to the data ring layer, and a plurality of types of transport channels are prepared for transmitting data having different characteristics and transmission forms on the physical layer. Yes. The logical channel performs communication between RLC (Radio Link Control) and MAC (Medium Access Control) included in the network layer. The physical channel performs communication between the physical layer and the base station, and between the base station and the mobile terminal. The physical channels include DPCH (Dedicated Physical Channel), DPCCH (Dedicated Physical Control Channel), PRACH (Physical Random Access Channel), PCPCH (Physical Common Packet Channel), CPICH (Common Pilot Channel), and P-CCPCH (Primary Common Control). Physical Channel), S-CCPCH (Secondary Common Control Physical Channel), SCH (Synchronization Channel), PDSCH (Physical Downlink Shared Channel), AICH (Acquisition Indication Channel), PICH (Page Indication Channel), AP-AICH (Access Preamble Acquisition) It includes various channels such as Indicator Channel), CD / CA-ICH (CPCH Collision Detection / Channel Assignment Indicator Channel), and CSICH (CPCH Status Indicator Channel).
前記DPCHは、上り/下りの双方向のチャネルであり、携帯端末に対して個別に割り当てられている。前記DPCCHは、前記DPCHを使用する携帯端末に対して1つのみ割り当てられ、DPCHの物理レイア制御のためのチャネルである。前記PRACHは、上り方向の共通チャネルであり、上位レイアからのデータ送信、特に低レートのデータ送信のために使用するものである。前記PCPCHは、上り方向の共通チャネルであり、パケットデータ通信、特に高レートのデータ送信のために使用するものである。前記CPICHは、下り方向の共通チャネルであり、下りチャネルのチャネル推定,携帯端末のセルサーチ,同一セルの他の下り物理チャネルのタイミング基準などに使用するものである。前記P−CCPCHは、下り方向の共通チャネルであり、各セルに1つ存在し、報知情報を送信するために使用するものである。前記S−CCPCHは、下り方向の共通チャネルであり、各セルに複数存在する可能性があるチャネルであり、ページング信号及び上位レイアからのデータ送信、特に低レートのデータ通信のために使用するものである。前記SCHは、下り方向の共通チャネルであり、各セル内に1つずつ存在し、携帯端末のセルサーチのために使用するものである。前記PDSCHは、下り方向の共通チャネルであり、各セル内に複数存在する可能性があり、パケットデータ送信、特に高レートのデータ通信のために使用するものである。前記AICHは、下り方向の共通チャネルであり、前記PRACHと対で存在し、前記PRACHのランダムアクセス制御に使用するものである。前記PICHは、下り方向の共通チャネルであり、ページング信号がマッピングされる前記S−CCPCHと対で存在し、各着信群に対する着信情報の有無を送信するものである。前記AP−AICHは、下り方向の共通チャネルであり、前記PCPCHと対で存在し、前記PCPCHのランダムアクセス制御に使用するものである。前記CD/CA−ICHは、下り方向の共通チャネルであり、前記前記PCPCHと対で存在し、前記PCPCHの衝突制御に使用するものである。前記CSICHは、下り方向の共通チャネルであり、前記AP−AICHに付随し、前記PCPCHの通信状態に関する情報を伝送するものである。 The DPCH is an uplink / downlink bidirectional channel and is individually assigned to a mobile terminal. Only one DPCCH is allocated to a mobile terminal using the DPCH, and is a channel for DPCH physical layer control. The PRACH is an uplink common channel and is used for data transmission from an upper layer, particularly for low-rate data transmission. The PCPCH is an upstream common channel and is used for packet data communication, particularly for high-rate data transmission. The CPICH is a downlink common channel and is used for channel estimation of the downlink channel, cell search of the mobile terminal, timing reference of other downlink physical channels in the same cell, and the like. The P-CCPCH is a downlink common channel, and exists in each cell and is used to transmit broadcast information. The S-CCPCH is a downlink common channel, which may exist in each cell, and is used for data transmission from a paging signal and higher layers, particularly for low-rate data communication. It is. The SCH is a downlink common channel, one in each cell, and is used for cell search of the mobile terminal. The PDSCH is a downlink common channel and may exist in plural in each cell, and is used for packet data transmission, particularly for high rate data communication. The AICH is a downlink common channel, exists in a pair with the PRACH, and is used for random access control of the PRACH. The PICH is a downlink common channel, exists in a pair with the S-CCPCH to which a paging signal is mapped, and transmits presence / absence of incoming call information for each incoming call group. The AP-AICH is a downlink common channel, exists in pairs with the PCPCH, and is used for random access control of the PCPCH. The CD / CA-ICH is a downlink common channel, exists in pairs with the PCPCH, and is used for collision control of the PCPCH. The CSICH is a downlink common channel, and is associated with the AP-AICH and transmits information related to the communication state of the PCPCH.
本発明の実施形態に係る携帯端末は、各携帯端末に個別に割り当てられた前記DPCHを個別チャネルとし、前記PCPCH及び前記PDSCHを上り/下りの共通チャネルとして、データ通信を行うようになっている。以下の説明に用いる個別チャネル及び共通チャネルは、上記チャネルに相当する。個別チャネルは、W−CDMA方式におけるデータ通信のために割り当てられたデータ伝送用チャネルとして機能する。 The mobile terminal according to the embodiment of the present invention performs data communication using the DPCH assigned to each mobile terminal as an individual channel and the PCPCH and the PDSCH as uplink / downlink common channels. . The dedicated channel and the common channel used in the following description correspond to the above channels. The dedicated channel functions as a data transmission channel assigned for data communication in the W-CDMA system.
通信制御部2は、送信部22と、データ量判定部23と、受信部25と、品質判定部24と、切換制御部21とを有している。
The
通信制御部2の送信部22は、アプリケーション制御部1で加工された送信データを信号処理部3の送信処理部31に送出するとともに、送信処理部31の送信処理を制御する機能を備えている。
The
通信制御部2のデータ量判定部23は、送信部22が送信処理部31に送出する送信データのデータ量を判定し、その判定結果を示す判定信号を切換制御部21に出力する機能を備えている。
The data amount
通信制御部2の受信部25は、信号処理部3の受信処理部32から出力される復調後の受信データをアプリケーション制御部1に出力する機能を備えている。
The
通信制御部2の品質判定部24は、信号処理部3の受信処理部32が復調した受信データを入力として、この受信データをモニタリングし、前記受信データの通信品質を監視し、その監視結果である品質判定信号を切換制御部21に出力する機能を備えている。ここに、品質判定部24は、個別チャネルで受信している受信データのエラー率を測定して、受信信号の通信品質の良否を判定している。前記受信データのエラー率は、BLER(Block Error Rate),BER(Bit Error Rate)等であり、これらのエラー率を監視して通信品質の判定を行う。
The
通信制御部2の切換制御部21は、データ量判定部23からの判定信号と品質判定部24からの品質判定信号とを入力として、これらの信号に基づいて、アンテナ切換部4によるアンテナ切換のモニタリングの起動・停止を制御する機能を備えている。
The switching
信号処理部3の送信処理部31は、通信制御部2の送信部22による制御の下に、前記送信部22から出力される送信データを搬送波で変調して、変調波信号を信号処理部3の送受信切換器(Duplexer)33に出力する機能を備えている。
The
信号処理部3の受信処理部32は、送受信切換器33から出力される受信データを入力として、この受信データを復調して、復調後の受信データを通信制御部2の受信部25に出力する機能を備えている。さらに受信処理部32は、RSSI(Received Signal Strength Indicator:受信総電力)、RSCP(Received Signal Code Power:共通パイロットチャネル(前記CPICH)での信号電力)等の受信電界レベルを測定するとともに、通信品質の測定を行い、その測定結果を通信制御部2の品質判定部24に出力する機能を備えている。
The
アンテナ切換器4は、通信制御部2の切換制御部21から出力されるアンテナ切換信号を入力として、2つのアンテナ51とアンテナ52とを切換選択する機能を備えている。
The antenna switching unit 4 has a function of switching and selecting the two
ここに、アンテナによる受信電界レベルを判定するレベル判定ユニットは、受信処理部32,品質判定部24により構成される。個別チャネルによるデータ伝送との同期を取るためのデータを判定する同期判定ユニットは、受信処理部32,品質判定部24,データ量判定部22により構成される。前記同期判定ユニットは、前記データ伝送用チャネルによるデータ伝送との同期を取るためのデータとして、前記データ伝送用チャネル上に伝送される送信データのデータ量,アンテナで受信した通信品質の劣化の少なくとも1つを判定する。前記レベル判定ユニットと前記同期判定ユニットとから出力される判定結果に基づいて、前記データ伝送用チャネル上でのデータ伝送に同期させて前記複数のアンテナの切換を行う切換ユニットは、切換制御部21,アンテナ切換部4により構成される。
Here, the level determination unit for determining the received electric field level by the antenna includes the
次に、本発明の実施形態に係る携帯端末を用いてデータ通信を行う場合の動作を図に基づいて説明する。以下の動作説明では、同期判定ユニットとしての受信処理部32,品質判定部24及びデータ判定部23は、前記個別チャネルによるデータ伝送との同期を取るためのデータとして、前記個別チャネル上に伝送される送信データのデータ量と、アンテナで受信した通信品質の劣化とを判定する場合について説明する。
Next, an operation when data communication is performed using the mobile terminal according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the operation, the
図1において、携帯端末に備えられた複数のアンテナ51,52のうち、一つのアンテナ51で基地局からの送信信号を受信しているものとする。この場合、アンテナ切換部4は、アンテナ51で受信した受信データを送受信切換器33に入力している。送受信切換器33は、アンテナ切換部4からの受信データを信号処理部3の受信処理部32に送出する。
In FIG. 1, it is assumed that a transmission signal from a base station is received by one
信号処理部3の受信処理部32は、送受信切換器33からの受信データを復調して、その復調後の受信データを通信制御部2の受信部25に出力する。さらに受信処理部32は、送受信切換器33からの受信信号の電界レベルを測定するとともに、復調前の受信信号の通信品質を測定し、その測定結果を通信制御部2の品質判定部24及び切換制御部24に出力する。
The
「アンテナ切換動作の起動フロー」
次に、図2に基づいて本発明におけるアンテナ切換起動の動作について説明する。
"Startup flow for antenna switching operation"
Next, the antenna switching activation operation in the present invention will be described with reference to FIG.
通信制御部2の切換制御部21は、受信処理部32から受信電界レベルの実測値データを受信し(図2のステップS1)、その実測値と、予め記憶している受信電界レベルの閾値とを比較する(図2のステップS2)。
The switching
切換制御部21は、実測値が閾値以上である場合(ステップS2のNO)、品質判定部24にアンテナ切換モニタリングの停止を通知する(図2のステップS3)。これにより、切換制御部21及び品質判定部24は、アンテナ切換モニタリングの動作を停止する(図2のステップS4)。
When the measured value is equal to or greater than the threshold value (NO in step S2), the switching
切換制御部21は、実測値が閾値以下である場合(ステップS2のYES)、制御切換部21自身の動作状態がアンテナ切換モニタリング未起動であるという条件の下で(図2のステップS5のYES)、アンテナ切換モニタリング起動状態に遷移する(図2のステップS6)。この遷移した状態において、切換制御部21は、切換制御部21が起動したことを示す起動信号を品質判定部24に出力し(図2のステップS7)、この信号を出力した後に品質判定部24からの判定信号を待ち受ける状態となる(図2のステップS8)。
When the measured value is equal to or smaller than the threshold value (YES in step S2), the switching
一方、切換制御部21は、アンテナ切換モニタリングが起動しているとき(図2のステップS5,NO)、品質判定部24からの判定信号を待ち受ける状態となる(図2のステップS8)。
On the other hand, when the antenna switching monitoring is activated (step S5 in FIG. 2), the switching
「アンテナ切換モニタリング起動中の動作」
次に、アンテナ切換モニタリング起動中の動作について説明する。
"Operation while starting antenna switching monitoring"
Next, the operation during antenna switching monitoring activation will be described.
通信制御部2の品質判定部24は、切換制御部21からの起動通知信号を受けると、信号制御部3の受信処理部32から周期的に出力される受信信号の通信品質をモニタリングして、一定期間における受信信号の通信品質が劣化したことを確認したときに、その旨を切換制御部21に出力する。
Upon receiving the activation notification signal from the switching
アンテナで受信した受信信号の通信品質が劣化したときの判定動作を図3に示す。品質判定部24は、アンテナ51,52で受信する受信信号の通信品質劣化を判定するための基準として、通信品質劣化の度合を示す複数の閾値を設定しており、通信品質劣化度合の閾値に応じた複数のPhaseを備えている。
FIG. 3 shows the determination operation when the communication quality of the received signal received by the antenna deteriorates. The
図3に示す例では、それぞれ通信品質劣化度合を3つのPhaseに分けている。すなわち、図3において、通信品質劣化の度合に応じて、Phase1<Phase2<Phase3の関係で設定されている。この通信品質は、データのエラーレートを示すものであり、エラーレートに対応して、Phase1,Phase2,Phase3が設定されており、そのエラーレートはPhase1<Phase2<Phase3の関係で大きくなる。
In the example shown in FIG. 3, the communication quality deterioration degree is divided into three phases. That is, in FIG. 3, the relationship of Phase1 <Phase2 <Phase3 is set according to the degree of communication quality degradation. This communication quality indicates the error rate of the data, and
図3に基づいて通信品質の劣化を監視する場合について説明する。図3に示す例は、通信品質の劣化を段階的に判定するものである。品質判定部24は、受信処理部32から報告される通信品質をモニタリングする。品質判定部24は、報告される通信品質がそれぞれの閾値を越えた時点において、それぞれの閾値に対応させて内蔵しているタイマーを起動する。具体的に説明すると、品質判定部24は、通信品質がPhase1の閾値を超えた時点でPhase1に対応したタイマーT1を起動する。その後、品質判定部24は、通話品質がPhase2,Phase3の閾値をそれぞれ超えた時点で、対応するタイマーT2,T3をそれぞれ起動する。タイマーのON,OFFについては、タイマーT1の場合、通信品質がPhase1に到達した時点Aで起動し、Phase1からPhase2に移る時点或いはPhase1以下に低下した(通信品質が改善された)時点Bで停止する。タイマーT2の場合、通信品質がPhase2に到達した時点Aで起動し、Phase2からPhase3に移る時点或いはPhase2以下に低下した(通信品質が改善された)時点Bで停止する。タイマーT3の場合、通信品質がPhase3に到達した時点Aで起動し、Phase3以下に低下した(通信品質が改善された)時点Bで停止する。タイマーが起動する時点Aと停止する時点Bとの間の時間がタイマーの設定時間として設定される。このタイマーの設定時間は、2つのアンテナ51,52を切換えて通信維持率を向上させる範囲で設定される。
A case where the deterioration of communication quality is monitored will be described with reference to FIG. In the example shown in FIG. 3, the deterioration of the communication quality is determined step by step. The
一方、品質判定部24は、通信品質が前記タイマーの設定時間が満了する前に閾値Phase1,Phase2,Phase3をそれぞれ下回った場合、すなわち通信品質が改善したときに、前記閾値に対応するタイマーT1,T2,T3をそれぞれ停止する。
On the other hand, when the communication quality falls below the thresholds Phase1, Phase2, and Phase3 before the set time of the timer expires, that is, when the communication quality is improved, the
図3に示すような通信品質状況では、品質判定部24は、通信品質がPhase3の閾値を超えて劣化し、その後Phase3を下回る、すなわち通信品質が改善した場合であり、タイマーT3を設定時間満了前に強制的に停止する。また図3に示す通信品質状況では、通信品質は閾値Phase1,Phase2をそれぞれ超えて劣化するが、タイマーT1,T2の設定時間内に改善されないため、品質判定部24は、タイマーT1,T2を起動し続け、設定時間が満了した時点でタイマーT1,T2を停止する。
In the communication quality situation as shown in FIG. 3, the
品質判定部24は、通信品質が閾値Phase1,Phase2,Phase3をそれぞれ超えて、その通信品質がタイマーの設定時間内に改善されずにタイマーT1,T2又はT3が設定時間を経過して停止する毎に、設定時間が満了したタイマーがどれであるかを切換制御部21に報告する。
Each time the
切換制御部21は、品質判定部24より報告されるタイマーT1,T2又はT3がどのタイマーであるかを認識し、その認識に基づいて通信品質劣化の程度(Phase)を把握する。タイマーT1,T2,T3はそれぞれ通信品質劣化の閾値に対応して起動するようになっているため、切換制御部21は、例えば報告されるタイマーがタイマーT1であると認識した場合には、通信品質の劣化の程度が閾値Phase1を超えていることを把握する。タイマーT2,T3について報告された場合にも、切換制御部21は、それぞれのタイマーT2,T3を認識して、通信品質の劣化の程度が閾値Phase2,Phase3をそれぞれ超えていることを把握する。通信品質劣化の程度を認識した後、切換制御部21は、データ量判定部23に対してデータ量判定結果の要求通知を行う。
The switching
データ量判定部23は、切換処理部21からの要求通知を受信した時点における送信部22内のデータ量を判定し、その結果を切換制御部21に通知する。図4に、送信部22におけるデータフローの例を示す。
The data amount
図4のように送信部22は、主な構成として、送信制御部221と、送信バッファ222と、送信実行部223とを備えている。上位レイヤ(アプリケーション制御部1)側からのデータは、送信部22の送信制御部221に入力する。送信制御部221は、入力した前記データを呼種毎に異なったデータに加工し、その加工されたデータを送信バッファ222に格納される。ここで、送信バッファ222に格納される送信データ1,2,3・・・n−1,nは、通信呼種(音声呼,TV電話呼,パケット呼)で1送信分として格納されるデータサイズが異なる。
As shown in FIG. 4, the
また送信制御部221は、送信バッファ222にデータを格納した時点で送信フラグをONにし、以後送信バッファ222の格納データの有無を監視する。送信バッファ222に格納されているデータが無くなった場合、送信制御部221は送信フラグをOFFに設定する。
Further, the
送信実行部223は、信号処理部3と同期した送信タイミングで送信制御部221が発する送信フラグを参照し、その送信フラグがONになっていれば、送信バッファ222内の送信データを信号処理部3に送信する。
The
データ量判定部23は、要求通知を受信した時点で送信部22の送信バッファ222内の格納データ量を参照し、残データ量を切換制御部21に通知する。
The data amount
切換制御部21は、データ量判定部23より通知された残データ量と品質判定部24より報告されている通信品質劣化具合に基づいてアンテナ切換の判定を行う。
The switching
切換制御部21は、図5(判定基準の例)のような通信品質劣化具合(Phase)毎の残データ量閾値(A,B,C,D,E,F)を備えている。図5に示す切換制御部21は、送信データ量と通信品質の劣化とを段階的に判定する機能を備えている。図5に示す呼種は前記通信呼種に対応しており、その呼種は音声呼,TV電話呼,パケット呼のいずれかである。また通信品質レベルは図3の閾値Phase1,Phase2,Phase3に対応する。残データ量閾値は、A<B<C、D<E<Fであって、かつA<Dの関係に設定されている。なお、切換制御部21は、送信データ量と通信品質の劣化との少なくとも一方を段階的に判定する機能を備えるようにしてもよいものである。
The switching
先ず、切換制御部21は、品質判定部24から報告されるタイマーがどのタイマーT1,T2,T3であるかを認識し、そのタイマーの認識情報に基づいて通信品質の劣化に該当する閾値Phaseを判断する。例えば切換制御部21が判断した閾値をPhase1とする。次に切換制御部21は、データ量判定部23から報告される残データ量と、判断した閾値Phase1に対応する残データ量閾値Aとを比較する。
First, the switching
切換制御部21は、前記残データ量が残データ量閾値よりも少ない場合、アンテナの切換指令をアンテナ切換部4に出力する。切換制御部21は逆に、残データ量が残データ量閾値よりも大きい場合に、アンテナ切換を実行せずにアンテナ切換モニタリングを継続し、品質判定部24からの次の報告(次のタイマー満了)の待ち状態に戻る。
When the remaining data amount is smaller than the remaining data amount threshold, the switching
なお、データ量判定部21は、残データ量を閾値と比較して送信データ量を判定するようにしたが、送信制御部221から送信される送信データ量全体のデータ量を閾値と比較して送信データ量を判定するようにしてもよいものである。また切換制御部21は、データ量判定部23から報告される送信データ量と、品質判定部24から報告される通信品質とを考慮して、アンテナ切換を判断するようにしたが、これに限られるものではない。切換制御部21は、データ量判定部23から報告される送信データ量と、品質判定部24から報告される通信品質レベルとのいずれか一方を考慮して、アンテナ切換を判断するようにしてもよいものである。
The data amount
通信品質の劣化を優先して切換をするか、データ量を優先して切換を行わないかは品質関係の閾値及びタイマー(Phase、T)とそれに対応した残データ閾値(A,B,Cなど)の関係に依存する。閾値Phaseをより小さく、もしくはタイマーTをより短くすることにより、通信品質劣化に対して敏感にアンテナ切換のイベントが発生するようになるので、より積極的にアンテナ切換を行うことが可能になる。また残データ閾値を小さくすることにより、最終的に判定部ではデータ量が少ない場合にしかアンテナを切換えないため、よりデータ量を重視したアンテナ切替が可能になる。このように各閾値及びタイマーの関係によって重視すべき要素(品質、データ量)でのアンテナ切替制御が可能になる。 Whether switching is performed with priority on degradation of communication quality or switching is not performed with priority on the amount of data. The thresholds related to quality and timers (Phase, T) and corresponding remaining data thresholds (A, B, C, etc.) ). When the threshold Phase is made smaller or the timer T is made shorter, an antenna switching event occurs sensitively to communication quality deterioration, so that antenna switching can be performed more actively. In addition, by reducing the remaining data threshold, the antenna is switched only when the data amount is finally small in the determination unit, so that it is possible to perform antenna switching that places more importance on the data amount. In this way, antenna switching control can be performed with elements (quality, data amount) that should be emphasized depending on the relationship between each threshold and the timer.
また図5に示すように、通信品質レベルの閾値と送信データ量の閾値とを通信呼種毎に独立して設定可能にすることにより、例えば通信呼種がパケット通信の際はデータなし区間が多い可能性があるためにアンテナを切換やすくする、テレビ電話通信の際は切換にくくするなどの通信呼種に依存したアンテナ切換が可能になる。 Further, as shown in FIG. 5, by enabling the threshold of the communication quality level and the threshold of the transmission data amount to be set independently for each communication call type, for example, when the communication call type is packet communication, there is no data section. Since there are many possibilities, it is possible to switch antennas depending on the type of communication call, such as making it easy to switch antennas and making switching difficult during videophone communications.
本発明の実施形態は、アンテナ切換動作を実行する段階において、アンテナ切換後のアンテナでの受信電界レベルと、アンテナ切換前のアンテナでの受信電界レベルとを比較して、最終的にアンテナ切換を行うかどうかを決定する。本発明の実施形態におけるアンテナ切換実行時の動作フロー例を図6(OK時)、図7(NG時)に基づいて説明する。 The embodiment of the present invention compares the received electric field level at the antenna after antenna switching with the received electric field level at the antenna before antenna switching in the stage of performing the antenna switching operation. Decide whether to do it. An example of an operation flow at the time of performing antenna switching in the embodiment of the present invention will be described based on FIG. 6 (OK time) and FIG. 7 (NG time).
切換制御部21は、アンテナ切換を行うことを決定した場合(図6のステップS60)、アンテナ切換指令を送信部22及び品質判定部24に通知する(図6のステップS61,62)。
When switching
送信部22は、切換制御部21からのアンテナ切換実行通知を受けて、送信フラグをOFFにすることにより、送信を停止する(図6のステップS63)。送信部22が送信を停止している間に、上位(アプリケーション制御部1)側からの送信データがある場合は、その送信データは図5に示す送信バッファ222に蓄えられるが、送信データが全ての送信バッファ222に格納されても、次々と送信データが出力される場合には、送信バッファ222に古い順に格納された送信データから順に消去される。
The
品質判定部24は、アンテナ切換実行通知を受け、現在起動しているすべてのタイマーを停止し、通信品質のモニタリングを一時停止する(図6のステップS64)。品質判定部24は、タイマーを停止する際に、起動しているすべてのタイマーの計測値を保存しておく。
The
次に切換制御部21は、アンテナ切換部4に対してアンテナ切換を指示する(図6のステップS65)。アンテナ切換部4は、切換制御部21の指示に従い、一方のアンテナ51又は52を他方のアンテナ52又は51に切り換える(図6のステップ66)。アンテナ切換実行後、受信制御部32は、切換えられたアンテナによる受信電界レベルの測定を行い(図6のステップ67)、その測定結果を切換制御部21に報告する(図6のステップ68)。
Next, the switching
切換制御部21は、保持していた切換前アンテナでの受信電界レベルと切換後アンテナでの受信電界レベルとを比較し(図6のステップS69)、切換後アンテナでの受信電界レベルが高い場合、判定OKとして送信部22及び品質判定部24に通知を行う(図6のステップS70,S71,S72)。
The switching
送信部22は、判定OKの通知を受けて、送信フラグをONにする(図6のステップS73)。品質判定部24は、保持していた計測値をクリアし(図6のステップS74)、通信品質のモニタリングを停止する。その後、切換制御部21は、アンテナ切換モニタリングを停止する(図6のステップS75)。
Upon receiving the notification of determination OK, the
受信電界レベルの比較において、切換後アンテナでの受信電界レベルが低い場合、切換制御部21は図7に示すように、判定NGとしてアンテナ切換部4に再度アンテナ切換を指示する(ステップS81)。アンテナ切換部4は、切換制御部21からの切換指令を受けて再度アンテナ51,52を切換える(ステップS82)。なお、図7におけるステップ76〜80の処理は図6のステップ60〜64の処理と同様に行われる。
In the comparison of the received electric field level, when the received electric field level at the antenna after switching is low, the switching
アンテナ切換実行後、受信制御部32は、切換えられたアンテナによる受信電界レベルの測定を行い(図7のステップ83)、その測定結果を切換制御部21に報告する(図7のステップ84)。
After executing the antenna switching, the
切換制御部21は、保持していた切換前アンテナでの受信電界レベルと切換後アンテナでの受信電界レベルとを比較し(図7のステップS85)、切換後アンテナでの受信電界レベルが低い場合、判定NGとしてアンテナ切換部4,送信部22及び品質判定部24に通知を行う(図7のステップS86,S87,S88,S89)。
The switching
アンテナ切換部4は、切換制御部21のアンテナ切換指令に基づいて再度アンテナを切換える(図7のステップS90)。さらに送信部22は、通知を受けて送信フラグをONに設定する(ステップS91)。品質判定部24は、計測値を保持しているすべてのタイマーを起動して、保持している計測値から通信品質のモニタリングを再開する(ステップS92)。
The antenna switching unit 4 switches the antenna again based on the antenna switching command from the switching control unit 21 (step S90 in FIG. 7). Further, the
以上の動作により使用環境に応じた段階的なアンテナ切換を実現する。 The above operation realizes step-by-step antenna switching according to the use environment.
なお、本発明の実施形態は、上述した実施形態に限られるものではない。上述した「アンテナ切換モニタリング起動中の動作」で説明した送信部22による送信データ量を判定する場合に、図4に示す送信バッファ222内の残データ量を参照する方法に代えて、データ送信インジケータでTFCI(Transport Format Combination Indicator)を監視することにより、送信データ量を判定するようにしてもよいものである。W―CDMA方式の端末では、通信呼種によって、無線インターフェースのプロトコルアーキテクチャの下位層から提供されるトランスポート チャネル(Transport Channel)が異なっている。トランスポート チャネル毎に複数のトランスポート フォーマット(Transport Format)があり、このトランスポート フォーマットによって送信可能なビット サイズ(Bit Size)等のデータの様式が決定される。TFCIはこの下位レイヤから提供されるTFの組み合わせを指し示すものであり、送信タイミング毎に変更される。これを監視することによって実際に下位レイヤより送信される送信データのデータ量を把握することが可能である。
The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment. When determining the transmission data amount by the
そこで、データ量判定部23は通信呼種によって選択可能なすべてのTFCIについてTFCI毎に送信データ量のテーブルを作成する。通信中、データ量判定部23は、送信部22が設定するTFCIを監視し、作成した送信データ量テーブルより指定されるTFCIのデータを把握する。この場合、データ量判定部23は、送信データ量に関して一定期間T(呼種毎に設定可能)で移動平均を計算し、それを平均データ量とする。そして、データ量判定部23は、切換制御部21よりデータ量判定結果の要求通知があった時点で最新の平均データ量を切換制御部21に送信する。
Therefore, the data amount
以上説明したように本発明によれば、携帯端末における個別チャネル通信中のアンテナ切換に関して受信電界レベルや受信通信品質(エラーレベル)と送信データ量を組み合わせて判断することによって、段階的な状態でのアンテナの切換を行うことができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to perform a stepwise state by determining a combination of a received electric field level, a received communication quality (error level), and a transmission data amount with respect to antenna switching during individual channel communication in a mobile terminal. The antenna can be switched.
1 アプリケーション制御部
2 通信制御部
21 切換制御部
22 送信部
23 データ量判定部
24 品質判定部
25 受信部
3 信号処理部
31 送信処理部
32 受信処理部
33 送受信切換器
4 アンテナ切換部
51,52 アンテナ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記アンテナによる受信電界レベルと閾値とを比較するレベル判定ユニットと、
前記データ伝送用チャネルによるデータ伝送との同期を取るためのデータを判定する同期判定ユニットと、
前記レベル判定ユニットと前記同期判定ユニットとから出力される判定結果に基づいて、前記データ伝送用チャネル上でのデータ伝送に同期させて前記複数のアンテナの切換を判定する切換ユニットと、を有し、
前記アンテナによる受信電界レベルが前記閾値以上の場合には、前記切換ユニットはアンテナの切換を行わず、
前記アンテナによる受信電界レベルが前記閾値以下の場合には、前記同期判定ユニットは、前記アンテナからの受信データの通信品質を段階的に判定し、次いで、前記伝送用チャネル上に伝送される送信データのデータ量を段階的に判定し、前記切換ユニットは、前記通信品質と前記送信データ量とに基づいて、アンテナの切換を行う機能と、前記アンテナの切換を行った後、前記アンテナ切換前後の受信電界レベルを比較して切換を維持するか否かを判定する機能を有することを特徴とする携帯端末。 In a mobile terminal that includes a plurality of antennas and performs communication using a data transmission channel assigned for data communication,
A level determination unit that compares a received electric field level by the antenna with a threshold;
A synchronization determination unit for determining data for synchronization with data transmission by the data transmission channel;
A switching unit that determines switching of the plurality of antennas in synchronization with data transmission on the data transmission channel based on a determination result output from the level determination unit and the synchronization determination unit. ,
When the received electric field level by the antenna is equal to or higher than the threshold, the switching unit does not switch the antenna,
When the received electric field level by the antenna is less than or equal to the threshold, the synchronization determination unit determines the communication quality of the received data from the antenna in a stepwise manner, and then transmits the transmission data transmitted on the transmission channel The switching unit has a function for switching antennas based on the communication quality and the transmission data amount, and after switching the antennas, before and after switching the antennas. A portable terminal having a function of determining whether to maintain switching by comparing received electric field levels .
前記アンテナによる受信電界レベルと閾値とを比較するステップと、
前記データ伝送用チャネルによるデータ伝送との同期を取るためのデータを判定するステップと、
前記比較結果と前記判定結果とに基づいて、前記データ伝送用チャネル上でのデータ伝送に同期させて前記複数のアンテナの切換を判定するステップとを有し、
前記アンテナによる受信電界レベルが前記閾値以上の場合には、切換ユニットによるアンテナの切換を行わず、
前記アンテナによる受信電界レベルが前記閾値以下の場合には、同期判定ユニットにより、前記アンテナからの受信データの通信品質を段階的に判定し、次いで、前記伝送用チャネル上に伝送される送信データのデータ量を段階的に判定し、前記通信品質と前記送信データ量とに基づいて、前記切換ユニットによるアンテナの切換を行い、前記アンテナの切換を行った後、前記アンテナ切換前後の受信電界レベルを比較して切換を維持するか否かを判定することを特徴とするアンテナ切換制御方法。 In an antenna switching control method that includes a plurality of antennas and switches a plurality of antennas provided in a mobile terminal that performs communication using a data transmission channel assigned for data communication.
Comparing a reception electric field level and the threshold value by the antenna,
Determining data for synchronization with data transmission over the data transmission channel;
Based on said comparison result and said judgment result, wherein in synchronism with the data transmission in the data transmission over the channel and a determining switching of the plurality of antennas,
When the received electric field level by the antenna is equal to or higher than the threshold, the antenna is not switched by the switching unit
When the received electric field level by the antenna is less than or equal to the threshold value, the synchronization determination unit determines the communication quality of the received data from the antenna in stages, and then the transmission data transmitted on the transmission channel The amount of data is determined in stages, and the antenna is switched by the switching unit based on the communication quality and the amount of transmission data. After the antenna is switched, the received electric field level before and after the antenna switching is determined. An antenna switching control method characterized by determining whether to maintain switching in comparison .
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