JP2000068907A - ダイバーシチ受信装置および方法および記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 途絶のない高品質な通信品質を実現する。 【解決手段】 現時点の信号受信状況だけではなく、今
後の信号受信状況を推定して複数の受信系統のいずれか
を選択する。このとき、複数の受信系統のそれぞれにつ
いて現時点および今後の信号受信状況の良否に関する等
級をそれぞれ設定し、この等級にしたがって複数の受信
系統のそれぞれについて受信時間比を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無線通信に利用す
る。本発明は移動無線通信に利用するに適する。本発明
はダイバーシチ受信技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】無線通信では、フェージングによって受
信レベルが急激に落ち込む場合があり、高品質な通信を
行う上で障害となる。フェージングによる影響を軽減す
る技術として、従来、ダイバーシチ受信が適用されてい
る。これは複数の独立に変動する電波を受信し、包絡線
レベルの大きい方を選択受信することによって受信レベ
ルが急激に落ち込む確率を低減させるという技術であ
る。複数の独立に変動するフェージング波を得るための
ブランチ構成法としては、空間、偏波、角度、周波数お
よび時間を利用する方法がある。

【０００３】すなわち、空間を隔てて配置された複数の
アンテナを用いる空間ダイバーシチ、同一地点に設置さ
れた偏波方向の異なる複数のアンテナあるいは偏波方向
を切替えることができるアンテナを用いる偏波ダイバー
シチ、同一地点に設置された指向方向の異なる複数のア
ンテナあるいは指向方向を切替えることができるアンテ
ナを用いる角度ダイバーシチ、複数の送受信周波数を用
いる周波数ダイバーシチ、異なる受信タイミングを用い
る時間ダイバーシチなどがある。

【０００４】ここで、ダイバーシチ受信技術の一つとし
て、空間を利用したアンテナ切替受信法を例に挙げて説
明する。これは空間的に十分離した複数系統のアンテナ
を用い、それを切替えて１台の受信機によって受信する
技術である。フェージング受信波の包絡線レベルがある
定められた切替レベル以下になったとき、他のアンテナ
に切替えて受信する。

【０００５】切替アルゴリズムとしては以下の二通りが
用いられている。一つは、切替レベル以上の包絡線レベ
ルのアンテナを探し続けるＳＥ(Switch-and-Examine)法
である。この方法では、受信レベルが切替レベルを下回
っているときは等時間間隔で交互に受信する。他の方法
は一旦切替えると切替レベルであっても新しいアンテナ
でそのまま受信するＳＳ(Switch-and-Stay) 法である。
各方法を用いた場合の受信レベル包絡線を図１１および
図１２に示す。図１１はＳＥ法による受信レベルの包絡
線を示す図である。図１２はＳＳ法による受信レベルの
包絡線を示す図である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法では切替基準となる受信レベルに近いレベルであ
ってもそのままアンテナで受信するため、通信が中断さ
れることもある。また、受信レベルの変動が激しい場合
は、その都度アンテナ切替を行わなければならず、雑音
が頻繁に発生する。特に、受信機を人に持たせ、移動経
路を把握するようなシステムにおいては、移動時間全体
にわたって、通信途絶のない、高品質な通信が要求され
る。従来の技術のみでは、これらすべての問題点を解決
するのは困難である。

【０００７】すなわち、現時点の各アンテナにおける信
号受信状況だけではなく、今後の各アンテナにおける信
号受信状況を推定し、信号受信状況の変化に迅速に対応
することができるダイバーシチ受信装置が要求される。
ここでは、複数のアンテナを用いる空間ダイバーシチを
例にとり説明したが、周波数、時間、偏波、角度などを
用いる他のダイバーシチ方式についても同様な問題があ
る。

【０００８】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、信号受信状況の変化に迅速に対応することが
できるダイバーシチ受信装置を提供することを目的とす
る。本発明は、通信の途絶のない高品質な通信品質を実
現することができるダイバーシチ受信装置を提供するこ
とを目的とする。本発明は、移動通信に適するダイバー
シチ受信装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の観点はダ
イバーシチ受信装置であって、複数の受信系統と、この
受信系統の切替手段と、この複数の受信系統の信号受信
状況をそれぞれ観測する手段と、この観測する手段の観
測結果にしたがって前記切替手段が切替えを行う受信系
統を選択する手段とを備えたダイバーシチ受信装置であ
る。

【００１０】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記選択する手段は、前記観測する手段の観測結果にした
がって前記複数の受信系統のそれぞれについて今後の信
号受信状況を推定する手段を含むところにある。

【００１１】このように、現時点の信号受信状況だけで
はなく、今後の信号受信状況を推定して複数の受信系統
のいずれかを選択することにより、途絶のない高品質な
通信品質を実現することができる。なお、複数の受信系
統としては、複数のアンテナを用いるもの、複数の周波
数を用いるもの、複数の時間を用いるもの、複数の偏波
方向を用いるもの、複数の指向方向を用いるものなどを
適用することができる。

【００１２】前記推定する手段は、前記複数の受信系統
のそれぞれの受信レベルの差、受信レベルの平均変化率
の差、受信レベルおよび受信レベルの平均変化率とその
閾値との比較結果にしたがって当該複数の受信系統の今
後の信号受信状況を予測する手段を含むことが望まし
い。

【００１３】すなわち、現在選択している受信系統の受
信レベルが他の受信系統よりも大きい場合でも、その受
信レベルの平均変化率をみることにより、現在受信レベ
ルが他の受信系統よりも大きい受信系統が、やがて、他
の受信系統よりも受信レベルが小さくなるといった事態
を予測し、この予測結果にしたがって最適なダイバーシ
チ受信を行うことができる。

【００１４】前記選択する手段は、前記推定する手段の
推定結果にしたがって、前記複数の受信系統のそれぞれ
について現時点および今後の信号受信状況の良否に関す
る等級をそれぞれ設定する手段と、この等級にしたがっ
て前記複数の受信系統のそれぞれについて受信時間比を
設定する手段とを含むことが望ましい。

【００１５】例えば、現在選択している受信系統が、や
がて、他の受信系統よりも低い受信レベルとなる可能性
が予測される場合には、現在選択している受信系統と、
今後、受信レベルが逆転しそうな受信系統との受信時間
比を小さく設定しておくことにより、予測される逆転に
迅速に対応することができる。また、現在選択している
受信系統が、今後も長い期間にわたり他の受信系統より
も大きな受信レベルを維持することが予測される場合に
は、現在選択している受信系統と他の受信系統との受信
時間比を大きく設定しておけばよい。

【００１６】本発明の第二の観点はダイバーシチ受信方
法であって、複数の受信系統の信号受信状況をそれぞれ
観測し、この観測結果にしたがって受信系統を選択する
ダイバーシチ受信方法である。

【００１７】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記観測結果にしたがって前記複数の受信系統のそれぞれ
について今後の信号受信状況を推定するところにある。

【００１８】前記今後の信号受信状況の推定は、前記複
数の受信系統のそれぞれの受信レベルの差、受信レベル
の平均変化率の差、受信レベルおよび受信レベルの平均
変化率とその閾値との比較結果にしたがって当該複数の
受信系統の今後の信号受信状況を予測することにより行
うことが望ましい。

【００１９】また、前記受信系統の選択は、前記今後の
信号受信状況の推定結果にしたがって、前記複数の受信
系統のそれぞれについて現時点および今後の信号受信状
況の良否に関する等級をそれぞれ設定し、この等級にし
たがって前記複数の受信系統のそれぞれについて受信時
間比を設定することにより行うことが望ましい。

【００２０】本発明の第三の観点は、プログラム制御回
路を含むハードウェア装置にインストールすることによ
り、その装置が前記ダイバーシチ受信装置となるソフト
ウェアが記録された機械読取可能な記録媒体である。

【００２１】これにより、例えば、コンピュータ装置に
当該ソフトウェアをインストールすることによって、こ
のコンピュータ装置を本発明のダイバーシチ受信装置と
して用いることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図１を参照し
て説明する。図１は本発明実施例のダイバーシチ受信装
置の要部ブロック構成図である。

【００２３】本発明はダイバーシチ受信装置であって、
二系統のアンテナＡおよびＢと、このアンテナＡおよび
Ｂの切替手段であるアンテナ切替スイッチ１１と、この
アンテナ切替スイッチ１１により切替られたアンテナＡ
またはＢが接続される受信回路１２と、アンテナＡおよ
びＢの信号受信状況をそれぞれ観測する手段である受信
レベル検出部１４と、この受信レベル検出部１４の観測
結果にしたがってアンテナ切替スイッチ１１が切替えを
行うアンテナＡまたはＢを選択する手段である判定回路
１６とを備えたダイバーシチ受信装置である。

【００２４】ここで、本発明の特徴とするところは、判
定回路１６は、受信レベル検出部１４の観測結果にした
がって二系統のアンテナＡおよびＢのそれぞれについて
今後の信号受信状況を推定するところにある。

【００２５】判定回路１６は、二系統のアンテナＡおよ
びＢのそれぞれの受信レベルの差、受信レベルの平均変
化率の差、受信レベルおよび受信レベルの平均変化率と
その閾値との比較結果にしたがって当該二系統のアンテ
ナＡおよびＢの今後の信号受信状況を予測する手段とし
ての比較回路１５および記憶回路１７を含む。

【００２６】判定回路１６は、前記推定結果にしたがっ
て、二系統のアンテナＡおよびＢのそれぞれについて現
時点および今後の信号受信状況の良否に関する等級をそ
れぞれ設定し、この等級にしたがってアンテナＡおよび
Ｂのそれぞれについて受信時間比を設定する。

【００２７】検波器１３は受信回路１２から出力される
受信信号を復調する。また、電源回路１８は各部に電源
を供給する。

【００２８】なお、プログラム制御回路を含むハードウ
ェア装置にインストールすることにより、その装置が本
発明のダイバーシチ受信装置となるソフトウェアが記録
された機械読取可能な記録媒体としてのハードディスク
装置、フロッピディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどと、この記
録媒体を読取可能なコンピュータ装置とによって本発明
のダイバーシチ受信装置を実現することができる。

【００２９】

【実施例】本発明実施例を図１ないし図７を参照して説
明する。図２は各アンテナＡおよびＢを用いた場合の受
信レベルの大小関係および平均変化率の大小関係を示す
図である。本発明では、複数系統のアンテナの切替時間
比の判断基準を「受信レベルの大小」「受信レベルの差
が閾値を超えているか否か」「受信レベルの平均変化率
の大小関係」「受信レベルの平均変化率の差が閾値を超
えているか否か」としている。

【００３０】アンテナＡおよびＢについてみたとき、受
信レベルの大小関係および平均変化率の大小関係は、以
下の（ａ）〜（ｐ）の１６通りの場合に分けられる。ま
た、判定回路１６が以下の状態を判定することによって
アンテナＡまたはＢを切替える。 （ａ）アンテナＡによる受信レベルがアンテナＢによる
受信レベルよりも高く、その差は著しい。平均変化率の
差分も著しく大きく、受信レベルの大小関係は、当分の
間この状態を維持し、受信レベルの大小関係が逆転する
可能性は極めて低い。 （ｂ）アンテナＡによる受信レベルがアンテナＢによる
受信レベルよりも高く、その差は著しい。平均変化率の
差分を考慮すると、当分の間この状態を維持し、受信レ
ベルの大小関係が逆転する可能性は低い。 （ｃ）アンテナＡによる受信レベルがアンテナＢによる
受信レベルよりも高く、その差は著しい。しかし、平均
変化率はアンテナＢの方が高く、かつ、差分も著しく大
きい。受信レベルの大小関係は、当分の間この状態を維
持するが、受信レベルの大小関係が逆転する可能性もあ
る。 （ｄ）アンテナＡによる受信レベルがアンテナＢによる
受信レベルよりも高く、その差は著しい。しかし、平均
変化率はアンテナＢの方が高いが、その差が著しいとは
言えない。受信レベルの大小関係は、当分の間この状態
を維持するが、受信レベルの大小関係が逆転する可能性
もある。 （ｅ）アンテナＡによる受信レベルがアンテナＢによる
受信レベルよりも高いが、その差が著しいとはいえな
い。ただ、平均変化率はアンテナＡの方が高く、その差
は著しい。受信レベルの大小関係は、当分の間この状態
を維持し、受信レベルの大小関係が逆転する可能性もあ
る。 （ｆ）アンテナＡによる受信レベルがアンテナＢによる
受信レベルよりも高いが、その差が著しいとはいえな
い。平均変化率はアンテナＡの方が高いが、その差が著
しいとはいえない。受信レベルの大小関係は、当分の間
この状態を維持するが、受信レベルの大小関係が逆転す
る可能性もある。 （ｇ）アンテナＡによる受信レベルがアンテナＢによる
受信レベルよりも高いが、その差が著しいとはいえな
い。平均変化率はアンテナＢの方が高く、かつ、差分も
著しく大きい。今後、受信レベルの大小関係が逆転する
可能性が極めて高い。 （ｈ）アンテナＡによる受信レベルがアンテナＢによる
受信レベルよりも高いが、その差が著しいとはいえな
い。平均変化率はアンテナＢの方が高い。今後、受信レ
ベルの大小関係が逆転する可能性が高い。

【００３１】上記（ａ）から（ｈ）において、アンテナ
ＡとアンテナＢを互いに読み替えた状態をそれぞれ、
（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）、（ｍ）、（ｎ）、
（ｏ）、（ｐ）とする。

【００３２】このとき、アンテナＡとアンテナＢの受信
時間比は（ａ）（ｂ）の場合Ｎ：１、（ｃ）（ｄ）の場
合Ｍ：１、（ｅ）〜（ｈ）の場合１：１、（ｉ）（ｊ）
の場合１：Ｎ、（ｋ）（ｌ）の場合１：Ｍ、（ｍ）〜
（ｐ）の場合１：１とする。ただし、ＮおよびＭは正の
数とし、Ｎ＞Ｍである。また、（ｉ）〜（ｐ）は、アン
テナＡとアンテナＢを互いに読み替えたものにつき、図
示を省略している。また、受信レベルの差の閾値、受信
レベルの平均変化率の差の閾値、Ｍ、Ｎの設定は、本発
明にかかる受信機の使用状況、例えば、受信機の移動速
度、受信機の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）等によって、受
信機の利用者がそれらの値を設定するものとする。

【００３３】以上のフローを図３および図４に示す。図
３および図４は本発明実施例のアンテナ選択則を示すフ
ローチャートである。当該フローチャートにおいて、判
断は、アンテナＡによる受信レベルがアンテナＢによ
る受信レベルよりも高いか否かの判断である。判断
は、アンテナＡによる受信レベルとアンテナＢによる受
信レベルの差が閾値Ｐｔｈよりも大きいか否かの判断で
ある。判断は、アンテナＡによる受信レベルの平均変
化率がアンテナＢによる受信レベルの平均変化率よりも
高いか否かの判断である。判断は、アンテナＡによる
受信レベルの平均変化率とアンテナＢによる受信レベル
の平均変化率の差が閾値｜ｄＰ／ｄｔ｜ｔｈよりも大き
いか否かの判断である。判断は、電界強度の測定が終
了したか否かの判断である。

【００３４】次に、本発明のダイバーシチ受信装置の実
際の運用例を図５ないし図７を参照して説明する。図５
ないし図７は横軸に時刻をとり縦軸に受信レベルをと
る。本発明実施例では、受信レベルの大小関係に関する
閾値Ｐｔｈを、アンテナＡによる受信レベルＰ（Ａ）と
アンテナＢによる受信レベルＰ（Ｂ）の差 ｜Ｐ（Ａ）−Ｐ（Ｂ）｜ で定義する。また、受信レベルの平均変化率の大小関係
に関する閾値｜ｄＰ／ｄｔ｜ｔｈを、アンテナＡによる
受信レベルの平均変化率ｄＰ（Ａ）／ｄｔとアンテナＢ
による受信レベルの平均変化率ｄＰ（Ｂ）／ｄｔの差 ｜ｄＰ（Ａ）／ｄｔ−ｄＰ（Ｂ）／ｄｔ｜ で定義する。

【００３５】受信機が受信レベルを時々刻々測定する過
程において、基本的には、アンテナＡ、アンテナＢが交
互に受信するが、受信レベルに著しい差がみられたと
き、すなわち、Ｐｔｈを超えた場合は受信レベルの高い
アンテナに偏った受信時間比とする。アンテナＡ、Ｂの
受信時間比は、各アンテナにおける受信レベルの大小関
係、受信レベルの差分が閾値以下／以上、各アンテナの
受信レベルの平均変化率の大小関係、および、平均変化
率の差分が閾値以下／以上を勘案して決定される。

【００３６】図５の運用例では、アンテナＡを用い、受
信機は時刻ｔ０において受信レベルを測定し、その値を
Ｐ０（Ａ）とする。時刻ｔ０では受信レベルの比較対象
がないので、Ｐ０（Ａ）というデータをそのまま記憶回
路１７に格納する。判定回路１６は時刻ｔ１においてア
ンテナをアンテナＢに切替えて受信レベルを測定し、そ
の値をＰ１（Ｂ）とする。ここに、数字は時刻、
（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、アンテナＡを用いたもの、
アンテナＢを用いたものを表す。時刻ｔ１で比較回路１
５はＰ０（Ａ）とＰ１（Ｂ）を比較する。図５より明ら
かなように、 Ｐ０（Ａ）＞Ｐ１（Ｂ） ｜Ｐ１（Ｂ）−Ｐ０（Ａ）｜＞Ｐｔｈ であるから、判定回路１６は「受信レベルに著しい差が
みられ、以後当分の間、アンテナＡの受信レベルがアン
テナＢの受信レベルよりも高い状態を維持する」と判断
する。以後、判定回路１６はアンテナＡとアンテナＢの
受信時間比を３：１としてアンテナ切替スイッチ１１を
操作する。

【００３７】アンテナＡを用い、受信機は時刻ｔ２にお
いて受信レベルＰ２（Ａ）、時刻ｔ３において受信レベ
ルＰ３（Ａ）、時刻ｔ４において受信レベルＰ４（Ａ）
を測定する。このとき、判定回路１６は受信レベルＰ３
（Ａ）とＰ４（Ａ）を基に、平均変化率ｄＰ（Ａ）／ｄ
ｔを算出し、計算用ワークエリアに格納する。時刻ｔ５
において受信アンテナをアンテナＢに切替えて受信レベ
ルＰ５（Ｂ）を測定し、記憶装置に格納する。比較回路
１５はその値を受信レベルＰ４（Ａ）と比較する。図５
より明らかなように、 Ｐ４（Ａ）＜Ｐ５（Ｂ） ｜Ｐ５（Ｂ）−Ｐ４（Ａ）｜＞Ｐｔｈ ｄＰ（Ａ）／ｄｔ＝（Ｐ４（Ａ）−Ｐ３（Ａ））／（ｔ
４−ｔ３）＜０ ｄＰ（Ｂ）／ｄｔ＝（Ｐ５（Ｂ）−Ｐ１（Ｂ））／（ｔ
５−ｔ１）＞０ ｜ｄＰ（Ａ）／ｄｔ−ｄＰ（Ｂ）／ｄｔ｜＞｜ｄＰ／ｄ
ｔ｜ｔｈ であるから、判定回路１６は、「アンテナＢの受信レベ
ルがアンテナＡの受信レベルよりも高く、かつ、その差
は著しく大きい。また、受信レベルの平均変化率を比較
しても、アンテナＡがアンテナＢよりも大きく、かつ、
その差分が著しく大きいことから、当分の間、アンテナ
Ｂの受信レベルがアンテナＡの受信レベルよりも高い状
態を維持し、受信レベルの大小関係が逆転する可能性は
極めて低い」と判断する。これ以降、判定回路１６はア
ンテナＡとアンテナＢの受信時間比を１：７とし、アン
テナＢに著しく偏らせてアンテナ切替スイッチ１１を操
作する。

【００３８】アンテナＢを用い、時刻ｔ６においてＰ６
（Ｂ）、時刻ｔ７においてＰ７（Ｂ）、時刻ｔ８におい
てＰ８（Ｂ）、時刻ｔ９においてＰ９（Ｂ）、時刻ｔ１
０においてＰ１０（Ｂ）、時刻ｔ１１においてＰ１１
（Ｂ）、時刻ｔ１２においてＰ１２（Ｂ）を測定する。
このとき、判定回路１６はＰ１１（Ｂ）とＰ１２（Ｂ）
から受信レベルの平均変化率ｄＰ（Ｂ）／ｄｔを計算
し、記憶回路１７に格納する。時刻ｔ１３において受信
アンテナをアンテナＡに切替えてＰ１３（Ａ）を測定
し、記憶回路１７に格納する。比較回路１５はその値を
受信レベルＰ１２（Ｂ）と比較する。図５より明らかな
ように、 Ｐ１２（Ｂ）＞Ｐ１３（Ａ） ｜Ｐ１３（Ａ）−Ｐ１２（Ｂ）｜＞Ｐｔｈ ｄＰ（Ａ）／ｄｔ＝（Ｐ１３（Ａ）−Ｐ４（Ａ））／
（ｔ１３−ｔ４）＜０ ｄＰ（Ｂ）／ｄｔ＝（Ｐ１２（Ｂ）−Ｐ１１（Ｂ））／
（ｔ１２−ｔ１１）＜０ ｄＰ（Ａ）／ｄｔ＞ｄＰ（Ｂ）／ｄｔ ｜ｄＰ（Ａ）／ｄｔ−ｄＰ（Ｂ）／ｄｔ｜＜｜ｄＰ／ｄ
ｔ｜ｔｈ であるから、判定回路１６は、「アンテナＢの受信レベ
ルがアンテナＡの受信レベルよりも高く、かつ、その差
は著しく大きい。また、受信レベルの平均変化率を比較
すると、アンテナＡの方がアンテナＢより高いものの、
その差が著しく大きいとはいえない。よって、当分の
間、アンテナＢの受信レベルがアンテナＡの受信レベル
よりも高い状態を維持するが、受信レベルの大小関係が
逆転する可能性もある」と判断する。これ以降、判定回
路１６はアンテナＡとアンテナＢの受信時間比を１：３
とし、アンテナＢへの偏りを緩和させてアンテナ切替ス
イッチ１１を操作する。

【００３９】図６の運用例では、アンテナＢを用い、時
刻ｔ１４においてＰ１４（Ｂ）、時刻ｔ１５においてＰ
１５（Ｂ）、時刻ｔ１６においてＰ１６（Ｂ）を測定す
る。このとき、判定回路１６はＰ１５（Ｂ）とＰ１６
（Ｂ）から受信レベルの平均変化率ｄＰ（Ｂ）／ｄｔを
計算し、記憶回路１７に格納する。時刻ｔ１７で受信ア
ンテナをアンテナＡに切替えてＰ１７（Ａ）を測定し、
記憶回路１７に格納する。比較回路１５はその値を受信
レベルＰ１６（Ｂ）と比較する。図６より明らかなよう
に、 Ｐ１６（Ｂ）＞Ｐ１７（Ａ） ｜Ｐ１７（Ａ）−Ｐ１６（Ｂ）｜＜Ｐｔｈ ｄＰ（Ａ）／ｄｔ＝（Ｐ１７（Ａ）−Ｐ１３（Ａ））／
（ｔ１７−ｔ１３）＞０ ｄＰ（Ｂ）／ｄｔ＝（Ｐ１６（Ｂ）−Ｐ１５（Ｂ））／
（ｔ１６−ｔ１５）＜０ ｜ｄＰ（Ａ）／ｄｔ−ｄＰ（Ｂ）／ｄｔ｜＞｜ｄＰ／ｄ
ｔ｜ｔｈ であるから、判定回路１６は、「アンテナＡの受信レベ
ルがアンテナＢの受信レベルよりも高いが、その差が著
しく大きいとはいえない。ただ、受信レベルの平均変化
率を比較すると、アンテナＡの方がアンテナＢより高
く、その差は著しく大きい。よって、当分の間、アンテ
ナＡの受信レベルがアンテナＢの受信レベルよりも高い
状態を維持するが、受信レベルの大小関係が逆転する可
能性もある」と判断する。これ以降、判定回路１６は、
アンテナＡとアンテナＢの受信時間の比を１：１として
アンテナ切替スイッチ１１を操作する。

【００４０】アンテナＢを用い、時刻ｔ１８においてＰ
１８（Ｂ）を測定する。このとき、Ｐ１６（Ｂ）とＰ１
８（Ｂ）から平均変化率ｄＰ（Ｂ）／ｄｔを計算し、記
憶回路１７に格納する。また、比較回路１５はＰ１８
（Ｂ）とＰ１７（Ａ）を比較する。図６より明らかなよ
うに、 Ｐ１７（Ａ）＞Ｐ１８（Ｂ） ｜Ｐ１８（Ｂ）−Ｐ１７（Ａ）｜＞Ｐｔｈ ｄＰ（Ａ）／ｄｔ＝（Ｐ１７（Ａ）−Ｐ１３（Ａ））／
（ｔ１７−ｔ１３）＞０ ｄＰ（Ｂ）ｄｔ＝（Ｐ１８（Ｂ）−Ｐ１６（Ｂ））／
（ｔ１８−ｔ１６）＜０ ｜ｄＰ（Ａ）／ｄｔ−ｄＰ（Ｂ）／ｄｔ｜＞｜ｄＰ／ｄ
ｔ｜ｔｈ であるから、判定回路１６は、「アンテナＡの受信レベ
ルがアンテナＢの受信レベルより高く、かつ、その差は
著しく大きい。また、受信レベルの平均変化率を比較し
ても、アンテナＡの方がアンテナＢよりも大きく、か
つ、その差分が著しく大きいことから、当分の間、アン
テナＢの受信レベルがアンテナＡの受信レベルよりも高
い状態を維持し、受信レベルの大小関係が逆転する可能
性は極めて低い」と判断する。これ以降、判定回路１６
はアンテナＡとアンテナＢの受信時間比を７：１とし、
アンテナＡに著しく偏らせてアンテナ切替スイッチ１１
を操作する。

【００４１】アンテナＡを用い、時刻ｔ１９においてＰ
１９（Ａ）、時刻ｔ２０においてＰ２０（Ａ）、時刻ｔ
２１においてＰ２１（Ａ）、時刻ｔ２２においてＰ２２
（Ａ）、時刻ｔ２３においてＰ２３（Ａ）、時刻ｔ２４
においてＰ２４（Ａ）、時刻ｔ２５においてＰ２５
（Ａ）を測定する。このとき、判定回路１６はＰ２４
（Ａ）とＰ２５（Ａ）から平均変化率ｄＰ（Ａ）／ｄｔ
を計算し、記憶回路１７に格納する。時刻ｔ２６で受信
アンテナをアンテナＢに切替えてＰ２６（Ｂ）を測定
し、記憶回路１７に格納する。比較回路１５はその値を
受信レベルＰ２５（Ａ）と比較する。図６より明らかな
ように、 Ｐ２５（Ａ）＞Ｐ２６（Ｂ） ｜Ｐ２６（Ｂ）−Ｐ２５（Ａ）｜＞Ｐｔｈ ｄＰ（Ａ）／ｄｔ＝（Ｐ２５（Ａ）−Ｐ２４（Ａ））／
（ｔ２５−ｔ２４）＜０ ｄＰ（Ｂ）／ｄｔ＝（Ｐ２６（Ｂ）−Ｐ１８（Ｂ））／
（ｔ２６−ｔ１８）＜０ ｄＰ（Ａ）／ｄｔ＜ｄＰ（Ｂ）／ｄｔ ｜ｄＰ（Ａ）／ｄｔ−ｄＰ（Ｂ）／ｄｔ｜＜｜ｄＰ／ｄ
ｔ｜ｔｈ であるから、判定回路１６は、「アンテナＡの受信レベ
ルがアンテナＢの受信レベルよりも高く、かつ、その差
は著しく大きい。また、受信レベルの平均変化率を比較
すると、アンテナＢの方がアンテナＡよりも高いもの
の、その差が著しく大きいとはいえない。よって、当分
の間、アンテナＡの受信レベルがアンテナＢの受信レベ
ルよりも高い状態を維持するが、受信レベルの大小関係
が逆転する可能性もある」と判断する。これ以降、判定
回路１６はアンテナＡとアンテナＢの受信時間比を３：
１とし、アンテナＡへの偏りを緩和させてアンテナ切替
スイッチ１１を操作する。

【００４２】図７の運用例では、アンテナＡを用い、時
刻ｔ２７においてＰ２７（Ａ）、時刻ｔ２８においてＰ
２８（Ａ）、時刻ｔ２９においてＰ２９（Ａ）を測定す
る。このとき、Ｐ２８（Ａ）とＰ２９（Ａ）から受信レ
ベルの平均変化率ｄＰ（Ａ）／ｄｔを計算し、記憶回路
１７に格納する。時刻ｔ３０で受信アンテナをアンテナ
Ｂに切替えてＰ３０（Ｂ）を測定し、記憶回路１７に格
納する。比較回路１５はその値を受信レベルＰ２９
（Ａ）と比較する。図７より明らかなように、Ｐ２９
（Ａ）＞Ｐ３０（Ｂ） ｜Ｐ３０（Ｂ）−Ｐ２９（Ａ）｜＞Ｐｔｈ ｄＰ（Ａ）／ｄｔ＝（Ｐ２９（Ａ）−Ｐ２８（Ａ））／
（ｔ２９−ｔ２８）＜０ ｄＰ（Ｂ）／ｄｔ＝（Ｐ３０（Ｂ）−Ｐ２６（Ｂ））／
（ｔ３０−ｔ２６）＞０ ｄＰ（Ａ）／ｄｔ＜ｄＰ（Ｂ）／ｄｔ ｜ｄＰ（Ａ）／ｄｔ−ｄＰ（Ｂ）／ｄｔ｜＜｜ｄＰ／ｄ
ｔ｜ｔｈ であるから、判定回路１６は、「アンテナＡの受信レベ
ルがアンテナＢの受信レベルよりも高く、かつ、その差
は著しく大きい。また、受信レベルの平均変化率を比較
すると、アンテナＢの方がアンテナＡよりも高いもの
の、その差が著しく大きいとはいえない。よって、当分
の間、アンテナＡの受信レベルがアンテナＢの受信レベ
ルよりも高い状態を維持するが、受信レベルの大小関係
が逆転する可能性もある」と判断する。これ以降、判定
回路１６はアンテナＡとアンテナＢの受信時間の比率を
３：１としてアンテナ切替スイッチ１１を操作する。

【００４３】アンテナＡを用いて、時刻ｔ３１において
Ｐ３１（Ａ）、時刻ｔ３２においてＰ３２（Ａ）、時刻
ｔ３３においてＰ３３（Ａ）を測定する。このとき、Ｐ
３２（Ａ）とＰ３３（Ａ）から平均変化率ｄＰ（Ａ）／
ｄｔを計算し、記憶回路１７に格納する。時刻ｔ３４で
受信アンテナをアンテナＢに切替えてＰ３４（Ｂ）を測
定し、記憶回路１７に格納する。比較回路１５はその値
を受信レベルＰ３３（Ａ）と比較する。図７より明らか
なように、 Ｐ３３（Ａ）＞Ｐ３４（Ｂ） ｜Ｐ３４（Ｂ）−Ｐ３３（Ａ）｜＞Ｐｔｈ ｄＰ（Ａ）／ｄｔ＝（Ｐ３３（Ａ）−Ｐ３２（Ａ））／
（ｔ３３−ｔ３２）＜０ ｄＰ（Ｂ）／ｄｔ＝（Ｐ３４（Ｂ）−Ｐ３０（Ｂ））／
（ｔ３４−ｔ３０）＜０ ｄＰ（Ａ）／ｄｔ＜ｄＰ（Ｂ）／ｄｔ ｜ｄＰ（Ａ）／ｄｔ−ｄＰ（Ｂ）／ｄｔ｜＜｜ｄＰ／ｄ
ｔ｜ｔｈ であるから、判定回路１６は、「アンテナＡの受信レベ
ルがアンテナＢの受信レベルより高く、かつ、その差は
著しく大きい。また、受信レベルの平均変化率を比較す
ると、アンテナＢの方がアンテナＡより高いものの、そ
の差が著しく大きいとはいえない。よって、当分の間、
アンテナＡの受信レベルがアンテナＢの受信レベルより
も高い状態を維持するが、受信レベルの大小関係が逆転
する可能性もある」と判断する。これ以降、判定回路１
６はアンテナＡとアンテナＢの受信時間の比を３：１と
してアンテナ切替スイッチ１１を操作する。以上が、本
発明を用いたダイバーシチ受信装置の運用例である。

【００４４】（実施例まとめ）図８は本発明による受信
レベルの包絡線を示す図であり、横軸に時刻をとり縦軸
に受信レベルをとる。本発明を用いると、受信レベルの
包絡線の変化は図８のようになる。本発明を用いること
によって、測定時間全体にわたって高い受信レベルを維
持していることが見てとれる。

【００４５】なお、受信レベルの測定時間間隔を短くす
ればそれだけ受信レベルの変動に対応した受信を行うこ
とができたり、高速な判定回路を用いることによって激
しいフェージングに追随したダイバーシチ受信を行うこ
とができる。また、受信時間比については、本発明実施
例では、１：１、３：１、７：１、１：３、１：７とし
たが、実際に用いる際には、受信機の使用状況に応じて
最適な値に設定することがよい。さらに本発明実施例で
は、受信レベルの平均変化率はアンテナ切替時直前の二
点を以て算出しているが、受信時間比７：１のとき、受
信した７回全ての値を採用し、最小二乗法を用いて近似
直線を求め、その傾きを以て大小比較してもよい。

【００４６】図９は周波数ダイバーシチを用いる場合の
要部ブロック構成図であり、図１０は時間ダイバーシチ
を用いる場合の要部ブロック構成図である。本発明実施
例は、ダイバーシチ受信方式のうち、空間を用いたアン
テナ切替受信法を用いた場合について述べたものである
が、図９に示すように、受信周波数の異なる二つの受信
回路２２および２２′を設けた周波数ダイバーシチを用
いて本発明のダイバーシチ受信装置を実現することがで
きる。また、図１０に示すように、受信タイミング切替
回路２３を設けた時間ダイバーシチを用いて本発明のダ
イバーシチ受信装置を実現することができる。また、図
１に示す本発明実施例のダイバーシチ受信装置のアンテ
ナＡおよびＢを同一位置に設置し、それぞれ受信偏波方
向が異なるアンテナを用いることにより偏波ダイバーシ
チを用いて本発明のダイバーシチ受信装置を実現するこ
とができる。同様に、図１に示す本発明実施例のダイバ
ーシチ受信装置のアンテナＡおよびＢを同一位置に設置
し、それぞれ指向方向が異なるアンテナを用いることに
より角度ダイバーシチを用いて本発明のダイバーシチ受
信装置を実現することができる。なお、偏波ダイバーシ
チおよび角度ダイバーシチについては１本のアンテナで
偏波方向の切替えが可能なアンテナあるいは１本のアン
テナで指向方向の切替えが可能なアンテナを用いても実
現することができる。このように、他のダイバーシチ受
信方式に適用しても同様の効果を得ることができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
信号受信状況の変化に迅速に対応し通信の途絶のない高
品質な通信品質を実現することができる。本発明は、移
動通信に適するダイバーシチ受信装置を実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のダイバーシチ受信装置の要部ブ
ロック構成図。

【図２】各アンテナを用いた場合の受信レベルの大小関
係および平均変化率の大小関係を示す図。

【図３】本発明実施例のアンテナ選択則を示すフローチ
ャート。

【図４】本発明実施例のアンテナ選択則を示すフローチ
ャート。

【図５】本発明のダイバーシチ受信装置の実際の運用例
を示す図。

【図６】本発明のダイバーシチ受信装置の実際の運用例
を示す図。

【図７】本発明のダイバーシチ受信装置の実際の運用例
を示す図。

【図８】本発明による受信レベルの包絡線を示す図。

【図９】周波数ダイバーシチを用いる場合の要部ブロッ
ク構成図。

【図１０】時間ダイバーシチを用いる場合の要部ブロッ
ク構成図。

【図１１】ＳＥ法による受信レベルの包絡線を示す図。

【図１２】ＳＳ法による受信レベルの包絡線を示す図。

【符号の説明】

１１ アンテナ切替スイッチ １２、２２、２２′ 受信回路 １３ 検波器 １４ 受信レベル検出部 １５ 比較回路 １６ 判定回路 １７ 記憶回路 １８ 電源回路 ２１ 周波数切替スイッチ ２３ 受信タイミング切替回路 Ａ、Ｂ アンテナ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大谷 佳光 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 中嶋 秀樹 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5K059 CC03 DD02 DD16 DD27

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の受信系統と、この受信系統の切替
   手段と、この複数の受信系統の信号受信状況をそれぞれ
   観測する手段と、この観測する手段の観測結果にしたが
   って前記切替手段が切替えを行う受信系統を選択する手
   段とを備えたダイバーシチ受信装置において、 前記選択する手段は、前記観測する手段の観測結果にし
   たがって前記複数の受信系統のそれぞれについて今後の
   信号受信状況を推定する手段を含むことを特徴とするダ
   イバーシチ受信装置。
2. 【請求項２】 前記推定する手段は、前記複数の受信系
   統のそれぞれの受信レベルの差、受信レベルの平均変化
   率の差、受信レベルおよび受信レベルの平均変化率とそ
   の閾値との比較結果にしたがって当該複数の受信系統の
   今後の信号受信状況を予測する手段を含む請求項１記載
   のダイバーシチ受信装置。
3. 【請求項３】 前記選択する手段は、前記推定する手段
   の推定結果にしたがって、前記複数の受信系統のそれぞ
   れについて現時点および今後の信号受信状況の良否に関
   する等級をそれぞれ設定する手段と、この等級にしたが
   って前記複数の受信系統のそれぞれについて受信時間比
   を設定する手段とを含む請求項１または２記載のダイバ
   ーシチ受信装置。
4. 【請求項４】 複数の受信系統の信号受信状況をそれぞ
   れ観測し、この観測結果にしたがって受信系統を選択す
   るダイバーシチ受信方法において、 前記観測結果にしたがって前記複数の受信系統のそれぞ
   れについて今後の信号受信状況を推定することを特徴と
   するダイバーシチ受信方法。
5. 【請求項５】 前記今後の信号受信状況の推定は、前記
   複数の受信系統のそれぞれの受信レベルの差、受信レベ
   ルの平均変化率の差、受信レベルおよび受信レベルの平
   均変化率とその閾値との比較結果にしたがって当該複数
   の受信系統の今後の信号受信状況を予測することにより
   行う請求項４記載のダイバーシチ受信方法。
6. 【請求項６】 前記受信系統の選択は、前記今後の信号
   受信状況の推定結果にしたがって、前記複数の受信系統
   のそれぞれについて現時点および今後の信号受信状況の
   良否に関する等級をそれぞれ設定し、この等級にしたが
   って前記複数の受信系統のそれぞれについて受信時間比
   を設定することにより行う請求項４または５記載のダイ
   バーシチ受信方法。
7. 【請求項７】 プログラム制御回路を含むハードウェア
   装置にインストールすることにより、その装置が請求項
   １記載のダイバーシチ受信装置となるソフトウェアが記
   録された機械読取可能な記録媒体。