JP2003037547A

JP2003037547A - 携帯通信端末

Info

Publication number: JP2003037547A
Application number: JP2001222804A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Kitachi; 三浩北地
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2003-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】アダプティブアレイアンテナを搭載し、場所
に応じて顕著に変化する受信状態によらずに良好なデー
タ受信を、消費電力を増加させることなく行うことがで
きる携帯通信端末を提供する。【解決手段】本発明は、アダプティブアレイアンテナ
受信モードによるデータ受信を行うデータ通信方式を採
用しており、単一アンテナ受信モードのデータ受信に用
いられる単一アンテナＡ１と、アダプティブアレイアン
テナ受信モードのデータ受信に用いられる複数のアンテ
ナＡ２〜ＡＮから構成されるアダプティブアレイアンテ
ナと、単一アンテナ受信モードまたはアダプティブアレ
イアンテナ受信モードのいずれでデータの受信を行うか
の判定を行うアンテナ電源制御部３１とを具備してい
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おける、
端末アダプティブアレイアンテナ受信動作の制御に関す
るもので、CDMA2000 1xEV-D0（またはHDR）のように受
信状況が直接データレートに反映されるような無線端末
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、次世代の高速無線通信方式として
CDMA2000 1xEV-DO方式が開発されている。上記CDMA2000
1xEV-DO方式は、Qualcomm社によるCDMA2000 1xの拡張
方式であるHDR（High Data Rate）方式を標準化した方
式として、電波産業界ARIBにおいてStd.T-64 1S-2000
C.S.0024"CDMA2000 High Rate Packet Data Air Interf
ace Specification"で標準化されているもので、現在国
内ではKDDI社によりサービスされているcdmaOne方式
（国内ではARIB T-53、北米、韓国等ではEIA/TIA/IS-95
等）を拡張し、第３世代方式（３Ｇ）に対応させたCDMA
2000 1x方式を更にデータ通信に特化して通信速度を改
善することを目的とした方式である。なお、CDMA2000 l
xEV-DOにおいて、EVはEvolution、DOはData onlyの意で
ある。

【０００３】CDMA2000 1xEV-DO方式は、移動端末（携帯
通信端末）から基地局への方向（上り方向）の無線イン
ターフェースの構成がCDMA2000 1xとほぼ同様であり、
基地局から移動端末への方向（下り方向）において、CD
MA2000 1xと同じ帯域幅（1.23ＭＨｚ）を使用してい
る。しかし、CDMA2000 1xEV-DO方式は、変調方式や多重
化方法等がCDMA2000 1xとは大きく異なり、変調方式と
してCDMA2000 1xがQPSK、HPSKを使用しているのに対し
て、移動端末における下り方向の受信状態によりQPSK，
8-PSK及び16QAMいずれかの変調方式に切り替える。そし
て、CDMA2000 1xEV-DO方式は、受信状態が良好なとき、
誤り耐性が低いが高遠な伝送レート、一方、受信状態が
悪いとき、低速だが誤り耐性の高い伝送レートを使用す
るよう構成されている。

【０００４】また、CDMA2000 1xEV-DO方式は、一つの基
地局から複数の各移動端末への通信を区別して同時に行
うための多重化方法も、cdmaOne、CDMA2000 1xで使用さ
れる、移動端末ごとに拡散コードを割り当て、各コード
で拡散した各移動端末への通信を同時に行うCDMA（符号
分割多重アクセス）ではなく、チャンネルを符号分割し
た上で時分割された各タイミングで一人のユーザに全チ
ャンネルを割り当てる、CDMAとTDMA（時分割多重アクセ
ス）を併せたような通信を行う。上記時分割は、時間を
1/600秒単位で分割し、その時間内では一つの移動端末
だけとの通信を行い、通信相手の移動端末を時間により
切り替えることにより複数の移動端末と通信を行う。

【０００５】そして、移動端末は、各々、通信相手であ
る基地局からの下り方向の受信状態、すなわち、下りパ
イロット信号のＣＩＲ＝キャリア対干渉波比を測定し、
このＣＩＲの変動から次の受信タイミングの受信状態を
予測し、この予測から期待される「所定の誤り率（シス
テム設計に依存するが通常１％程度）以下で受信可能な
最高伝送速度」を求めて、ＤＲＣ（データレートコント
ロールビット）として基地局へ通知する。これにより、
基地局は、複数の移動端末から、上述したＤＲＣの通知
を受信し、各時分割単位毎に、どの移動端末と通信する
かをスケジューラと呼ばれる機能で決定し、この通信に
おける伝送速度として、基本的に各移動端末から通知さ
れるＤＲＣの示す伝送速度に基づいて、可能な限り高い
伝送レートを使用して各移動端末と通信を行う。

【０００６】CDMA2000 1xEV-DO方式は、上述した構成に
より、セクタあたり最大2.4Mbps（Mega-bit per secon
d）の下りデータ伝送を可能とする。ここで、2.4Mbpsの
伝送量は、一つの基地局が通常複数有しているセクタ中
の一つのセクタにおけるものであり、このセクタでサー
ビスを行う領域内に存在する複数の移動端末との間のデ
ータ通信量の合計である。ただし、この伝送量は、一つ
の周波数帯域＝1.23ＭＨｚについて（これをセクタスル
ープットと称する）であり、複数の周波数帯域を使用す
れば使用数で整数倍される。

【０００７】しかしながら、下りデータ伝送の速度（デ
ータレート）は、すでに述べたように移動端末の受信状
態により大きく変動し、静止状態の最も受信状態が良好
なときで2.4Mbps、車両による中・高速移動時では平均
して500〜700kbps程度、受信状態がよくない静止状態で
は数十kbps程度にまで低下する。例えば、ユーザが移動
端末を歩行状態等の低速移動時，またはほぼ静止の状態
で使用するときでも、通信を行う場所によっては著しい
下りデータ伝送の速度の低下が起こりうる。

【０００８】また、CDMA2000 1xEV-DO方式においては、
同一基地局配下、同一周波数帯域下に複数のユーザが存
在し、これらのユーザがそれぞれ通信を行った場合、前
述の最大2.4Mbpsのセクタスループットを各ユーザが時
分割で共有することとなり、あるユーザの平均のデータ
伝送速度が他のユーザの通信状況により、セクタスルー
プットの伝送量に比較して低下する。

【０００９】すなわち、1/600秒毎の時分割単位の中で
は「受信可能な最高速度」での通信が行われるが、この
通信が共有している他のユーザとで時分割されており、
他のユーザと通信時間を分け合って通信を行っているた
め、一人のユーザ、つまり一つの移動端末から見ると断
続的な通信となり、平均データ伝送速度は低下する。例
えば、二人のユーザの移動端末がそれぞれ2.4Mbpsの最
高速度で1秒間中の600個の時分割単位を半分づつ占有す
れば、一つの移動端末あたりの伝送速度の平均は1.2Mbp
sとなる。

【００１０】したがって、CDMA2000 1xEV-DO方式におい
ては、移動端末がより高いスループットでのデータの受
信を行うには、より高いＣＩＲを得るために、より良い
受信環境で通信を行えばいい。しかし、全てのユーザの
移動端末が良好な受信環境を得ることは、現実的に、実
現が困難であると思われる。すなわち、基地局付近に存
在するユーザの移動端末と比較すると、基地局のセル境
界近傍に存在するユーザの移動端末のＣＩＲは悪く、さ
らに、移動中のユーザの移動端末はフェージング等の影
響でＤＲＣが悪くなる。

【００１１】そこで、場所を移動することなくＣＩＲを
高くする方法として、アダプティブアレイアンテナ等の
指向性アンテナを使用することが考えられる。ここで、
アダプティブアレイアンテナとは、配列された複数のア
ンテナ素子と、これら複数のアンテナ素子の送受信に重
み係数を乗じることにより振幅、位相の重み付けを行う
複数の重み付け手段，重み付け手段を通して複数のアン
テナ素子からの受信信号を合成する手段などを有し、各
アンテナ素子に適当な重みをつけることによってアンテ
ナに指向性を持たせ、リアルタイムに各アンテナ素子の
重みを演算子して変化させることによって指向性を制御
するアンテナである。

【００１２】具体的なアダプティブアレイアンテナの方
法、手段、装置は、例えば、特開2001-69054の指向性制
御無線通信装置，特開2000-357984の受信装置，特開200
0-353997の適応アレイアンテナ装置，特開2000-13290の
ダイバーシチ通信装置及び方法等で様々な提案がなされ
ている。特に、重み係数の算出のアルゴリズム、方法に
関しては、多くの技術的な構成が公開されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、移動端
末に従来のアダプティブアレイアンテナを搭載する場合
には、いずれの通信装置及び通信方法を用いる場合でも
重み係数の演算処理を行わねばならず、受信状態の改善
と引き換えにバッテリーの低寿命化や、演算負荷のため
の他のアプリケーションへ悪影響を与えるという問題が
ある。また、基地局付近のユーザの保有する移動端末に
は、もともとＣＩＲが高い場所では、受信状態を改善す
る必要がなく、この重み係数の演算自体が余分な処理と
なることが予想される。

【００１４】さらに、移動端末にアダプティブアレイア
ンテナを搭載した場合には、複数のアンテナと、これら
のアンテナに付属する受信系統とを必要とするため、一
つのアンテナを使用する場合に比較して、消費される電
力が大幅に増加し、バッテリーの低寿命化を招き、移動
端末としての重要な使用時間を短くしてしまうという問
題がある。本発明は、このような事情に鑑みてなされた
もので、アダプティブアレイアンテナを搭載し、場所に
応じて顕著に変化する受信状態によらずに良好なデータ
受信を、消費電力を増加させることなく行うことができ
る携帯通信端末を提供することを目的する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の携帯通信端末は、アダプティブアレイアン
テナ受信モードによるデータ受信を行うデータ通信方式
を採用する携帯通信端末であり、単一アンテナ受信モー
ドのデータ受信に用いられる単一アンテナ（単一アンテ
ナＡ１）と、アダプティブアレイアンテナ受信モードの
データ受信に用いられる複数のアンテナから構成される
アダプティブアレイアンテナ（アンテナＡ２〜ＡＮ）
と、単一アンテナ受信モードまたはアダプティブアレイ
アンテナ受信モードのいずれでデータの受信を行うかの
判定を行う受信モード判定部（アンテナ電源制御部３
１）とを有した構成であり、アダプティブアレイアンテ
ナを用いることにより、従来の端末に比較してより良い
受信環境を端末側で積極的に作ることができ、かつ、受
信状態が良好な場所で単一のアンテナでも十分スループ
ットが得られる場合や、コンテンツ、アプリケーション
等によって高いスループットを必要としない場合に、ア
ダプティブアレイアンテナ受信を抑制（停止）し、送受
信のアンテナ（単一アンテナＡ１）の受信系統を除き、
他のアンテナ（アダプティブアレイアンテナ；アンテナ
Ａ２〜ＡＮ）に対応する受信系統（無線受信部４０）の
電力をカットすることで、重みづけ係数の演算等を行う
ことが無くなり、回路自体の電力消費が無くなるため
に、不要な電力消費を抑えることが可能となり、バッテ
リの寿命を延ばし、使用可能な時間を長くすることが出
来る。

【００１６】また、本願発明の携帯通信端末は、前記単
一アンテナ及びアダプティブアレイアンテナ各々の受信
状態を示すキャリア対干渉波比をそれぞれ測定する測定
手段（復号器７，復号器４２〜４Ｎ，重み係数処理部３
０）を有した構成のため、データの受信状態を示す前記
キャリア対干渉波比（ＣＩＲ）を明確に検出することが
でき、前記受信モード判定部が、この検出された前記キ
ャリア対干渉波比に基づいて、アダプティブアレイアン
テナ受信モードまたは単一アンテナ受信モードのいずれ
の受信モードを用いるかの判定が行える効果がある。

【００１７】さらに、本願発明の携帯通信端末は、前記
受信モード判定部が前記キャリア対干渉波比に基づき、
前記単一アンテナ受信モードまたは前記アダプティブア
レイアンテナ受信モードのいずれでデータの受信を行う
かの判定を行うことにより、明確に、かつ容易に、デー
タの受信状態に応じて、受信モードの選択を行うことが
可能となる。

【００１８】また、さらに、本願発明の携帯通信端末
は、前記受信モード判定部が、受信モードを、アダプテ
ィブアレイアンテナ受信モードへ移行する場合、及び単
一アンテナ受信モードへ移行する場合において、前記キ
ャリア対干渉波比を判定する閾値にヒステリシスを持た
せていることにより、前記キャリア対干渉波比の変動に
対して、アダプティブアレイアンテナ受信モードと単一
アンテナ受信モードとの間を、振動するように、煩雑に
移行を繰り返すことが無くなるため、前記アダプティブ
アレイアンテナの受信系統に電力を供給し始めるときの
過渡的な電力消費を削減でき、バッテリの寿命を延ば
し、使用可能な時間を長くすることができる。

【００１９】さらに、また、本願発明の携帯通信端末
は、前記受信モード判定部が、単一受信モードへ移行し
た場合、重みづけ係数の演算等の処理を停止すること，
及びアダプティブアレイアンテナの受信系統に対する電
力の供給をを停止することによって、単一アンテナＡ１
以外のアンテナに対応する受信系統への電力の供給を停
止することで、不要な消費電力を抑えることが可能にな
り、バッテリの寿命を延ばし、使用可能な時間を延ばす
ことができる。

【００２０】また、本願発明の携帯通信端末は、前記受
信モード判定部が、前記閾値を、アプリケーションやコ
ンテンツの種類に応じて変更することにより、データ伝
送を行う対象に応じて、伝送速度に対応したキャリア対
干渉波比として、適切な伝送速度を得られる閾値を、ア
プリケーションやコンテンツ各々に対して設定すること
ができるため、必要のない高いスペックにおいて伝送速
度を固定することがなく、仕様用途に応じて受信モード
を選択し、電力消費を調整することが可能となり、バッ
テリの寿命を延ばす管理を行うことができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の一
実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形
態に係るCDMA2000 1xEV-DO方式を採用した携帯通信端末
の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態
に係る携帯通信端末は、単一アンテナＡ１，配列された
複数のアンテナＡ２〜ＡＮ（Ｎは３以上の整数）、共用
器３、復調器５、復調器３２〜３Ｎ，変調器１９からな
るＲＦ部と、復号器７、復号器４２〜４Ｎ，予測器１
１、ＣＩＲ−ＤＲＣ変換部１３、マルチプレクサ（ＭＵ
Ｘ；Multiplexer）１５，符号化器１７，重み係数処理
部３０，アンテナ電源制御部３１からなるベースバンド
処理部と、ＣＰＵ９、メモリ２１、液晶ディスプレイ等
からなる表示部２３、キーパッド、キーボード等の操作
部２５を備えている。

【００２２】重み係数処理部３０は、上述した複数のア
ンテナ（アンテナＡ２〜ＡＮ）の送受信に重み係数を乗
じることにより振幅、位相の重み付けを行う複数の重み
係数演算部と、この重み係数演算部を通して複数のアン
テナからの受信信号を合成する合成部などを有し、各ア
ンテナに適当な重みをつけることによってアンテナに指
向性を持たせ、リアルタイムに上記各アンテナの重みを
演算して変化させることによって指向性を制御し、受信
状態を常に良好に制御する。

【００２３】ここで、アンテナＡ２〜ＡＮはアダプティ
ブアレイアンテナを構成し、復調器３２〜３Ｎ及び復号
器４２〜４Ｎの各々はアンテナＡ２〜ＡＮにそれぞれ対
応している。そして、復調器３２〜３Ｎ及び復号器４２
〜４Ｎは、無線受信部４０を構成している。また、当該
携帯通信端末を無線モデムとして使用できるように、パ
ーソナルコンピュータ（ＰＣ）２９との外部インターフ
ェース（例えばシリアルポート、パラレルポート、ＵＳ
Ｂ、blue-tooth、赤外線通信、１０base-T LAN等）２７
を備えている。

【００２４】《CDMA2000 1xEV-DO方式を採用した当該携
帯通信端末の動作概要》次に、上記構成からなる携帯通
信端末について、CDMA2000 1xEV-DO方式の動作概要を説
明する。携帯通信端末によって受信された基地局からの
下りパイロット信号は、単一アンテナＡ１、共用器３を
経由して復調器５により復調される。また、同様に、基
地局からの下りパイロット信号は、アンテナＡ２〜ＡＮ
により受信され、各々復調器３２〜３Ｎにより復調され
る。このとき、復調器５，復調器３２〜３Ｎは、基地局
から受信した受信信号の変調方式に対応する復調方式に
よって、ベースバンド帯域の受信信号から多重化信号を
復調する。なお、本実施形態においては、ＱＰＳＫ（qu
adriphase phase shift keying）、８ＰＳＫ（８ phase
shift keying）、１６ＱＡＭ（１６ amplitude modula
tion）の３種のいずれかの復調方式によって復調を行
う。

【００２５】復調器５によって復調された受信データ
は、復号器７へ出力され、復号器７によって復号処理さ
れる。同様に、復調器３２〜３Ｎによって復調された受
信データは、復号器４２〜４Ｎ各々へ出力され、それぞ
れ復号器４２〜４Ｎによって復号処理される。すなわ
ち、復号器７及び復号器４２〜４Ｎは、スペクトル拡散
されている受信データ、すなわち受信多重化信号をスペ
クトル逆拡散する。ここで、自局に割り当てられた受信
データ（例えば、通話相手からの通話信号やダウンロー
ドを希望したデータ等）があった場合には、受信データ
が復号器７及び復号器４２〜４Ｎから出力され、重み係
数処理部３０により合成された後、ＣＰＵ９へ出力され
る。

【００２６】この受信データは、ＣＰＵ９内において処
理されるか、又はＣＰＵ９及び外部インターフェース２
７を経由して外部のＰＣ等２９へ送られる。更に、復号
器７、復号器４２〜復号器４Ｎ各々は、復号処理の過程
において、Ec/Io（パイロット信号強度対全受信信号強
度)を求め、以下に示す（１）式に基づいてＣＩＲ（搬送
波対干渉比）を単一アンテナＡ１，アンテナＡ２〜ＡＮ
それぞれの受信状態の指標として算出（測定）する。ＣＩＲ=(Ec/lo)/(１-Ec/lo) ……（１）

【００２７】上述の式に基づいて求められたＣＩＲは、
復号器７，複合器４２〜４Ｎ各々からの受信データに基
づき、重み計数処理部３０において（１）式により算出
され、予測器１１に出力される。そして、予測器１１に
おいて、次の受信スロットタイミング(ここで、1スロッ
トは1.66ms=1/600秒)におけるＣＩＲの値が予測される。
ここでの予測の方法については、特に限定しないが、線
形予測等の方法が例として挙げられる。また、上記予測
器１１が何スロット後のＣＩＲを予測すればよいかを指
示する情報は、当該携帯通信端末の電源オン時に基地局
から送信されてくる種々の制御信号に含まれている。そ
して、予測器１１によって求められた予測ＣＩＲは、続
くＣＩＲ−ＤＲＣ変換部１３へ出力される。

【００２８】ＣＩＲ−ＤＲＣ変換部１３は、図２に示す
ＣＩＲ−ＤＲＣ変換テーブルに基づいて、予測ＣＩＲを
ＤＲＣに変換する。このＤＲＣとは、予測ＣＩＲから期
待される、当該携帯通信端末において所定の誤り率以下
で受信可能な最高通信速度である。ここで、図２に示し
たように、ＣＩＲ−ＤＲＣ変換テーブルには、基準ＣＩ
Ｒに対応するＤＲＣが定義されている。

【００２９】この図２に示されるＣＩＲ−ＤＲＣの関係
を示すテーブルの例は、Qualcomm社の文献、IEEE Commu
nications Magazine・July 2000 「CDMA/HDR：A Bandwid
th-Efficient High-Speed Wireless Data Service for
Nomadic Users」より引用したものである。

【００３０】上述しように求められたＤＲＣは、ＣＩＲ
−ＤＲＣ変換部１３からＣＰＵ９へ出力される。ＤＲＣ
が入力されると、ＣＰＵ９は、当該携帯通信端末におい
て生成された、又は、外部のＰＣ等２９から外部インタ
フェース２７を経由して入力された送信データがあるか
否かを判断する。そして、送信データがある場合には、
ＣＰＵ９は、上述したＤＲＣと共にこの送信データをマ
ルチプレクサ１５へ出力する。一方、送信データがない
場合には、ＣＩＲ−ＤＲＣ変換部１３から入力されたＤ
ＲＣをマルチプレクサ（ＭＵＸ；Multiplexer）１５へ
出力する。

【００３１】ＣＰＵ９から出力されたＤＲＣや送信デー
タは、マルチプレクサ１５によって多重化され、符号化
器１７によって更に符号化（拡散）され、変調器１９に
よって特定の変調方式（例えば、ＱＰＳＫ）により変調
され、共用器３及び単一アンテナＡ１を経由して基地局
へ送信される。そして、基地局では、各携帯通信端末か
ら受信したＤＲＣに基づいて、次のスロットをどの携帯
通信端末への送信に使用するか、及びその送信での通信
速度(変調速度)を決定する。以下、アダプティブアレイ
アンテナ（アンテナＡ２〜Ａ３の配列したアンテナアレ
イ）でデータ受信することをアダプティブアレイアンテ
ナ受信とし、この受信モードをアダプティブアレイアン
テナ受信モードとする。同様に、送受信の共用アンテナ
である単一アンテナＡ１でデータ受信することを単一ア
ンテナ受信とし、この受信モードを単一アンテナ受信モ
ードとする。

【００３２】《第１の実施形態》次に、本発明の第１の
実施形態に係る携帯通信端末の構成例について説明す
る。上述したように、データ伝送のＤＲＣの決定におい
ては、移動端末の受信状態の指標であるＣＩＲを用い
る。したがって、移動端末において、アダプティブアレ
イアンテナ（アンテナＡ２〜ＡＮ）を用いることによ
り、高いＣＩＲが得られると考えられ、この結果によ
り、データの伝送速度において高いＤＲＣを出すことが
可能となり、より高いスループットを得ることが出来る
ようになる。

【００３３】しかしながら、アダプティブアレイアンテ
ナ受信をすることにより、アンテナＡ２〜ＡＮ，及びこ
れらのアンテナ各々に対応する復調器３２〜３Ｎや復号
器４２〜４Ｎを動作させる必要があるため、大幅な消費
電力の増加を招くことになる。一方、移動端末の受信
処理において、常に、アダプティブアレイアンテナのシ
ステムが必ずしも有効とは言えない。例えば、ユーザが
移動端末を十分に基地局に近くで用いるため、単一アン
テナＡ１でも十分なＣＩＲで受信が可能な場合や、アプ
リケーション、コンテンツによっては高速なスループッ
トを必要とせず、単一のアンテナＡ１でも十分な場合な
どが考えられる。

【００３４】これらの場合にはアダプティプアレイアン
テナ受信をするよりも、単一アンテナＡ１のみを用い
て、データの受信を行ったほうが、消費電力の点から有
効であると思われる。第１の実施形態として、例えば、
受信状態のみでアダプティブのオンオフをする構成を以
下に示す。ＣＩＲに関して閾値Ｓ1及び、閾値Ｓ2（Ｓ1
＞Ｓ2）を、あらかじめアンテナ電源制御部３１に設定
する。

【００３５】ここで、閾値Ｓ1はアダプティブアレイア
ンテナ受信モードを停止するか否かの判定を行う数値で
あり、閾値Ｓ2はアダプティブアレイアンテナ受信モー
ドを開始するか否かの判定を行う数値である。ここで、
アンテナ電源制御部３１は、「Ｓ１≦ＣＩＲ」である場
合、アダプティブアレイアンテナ受信モードを停止し、
「Ｓ２≧ＣＩＲ」である場合、アダプティブアレイアン
テナ受信モードを開始する。閾値Ｓ１及び閾値Ｓ２は、
アダプティブアレイアンテナ受信モードと単一アンテナ
受信モードとの選択を行う場合に、ヒステリシスを持た
せるために設定される。

【００３６】すなわち、閾値Ｓ２を下回った場合には、
アダプティブアレイアンテナ受信モードが用いられ、閾
値Ｓ１を上回るまでは、受信モードが単一アンテナ受信
モードへ移行しない。一方、閾値Ｓ１を上回った場合に
は、単一アンテナ受信モードが用いられ、閾値Ｓ２を下
回るまでは、受信モードがアダプティブアレイアンテナ
受信モードへ移行しない。

【００３７】このため、ＣＩＲが閾値Ｓ１を越えた場
合、アンテナ電源制御部３１は、単一アンテナＡ１から
の受信系統を除き、他のアンテナＡ２〜ＡＮの受信系統
（無線受信部４０）の電源を切断することとなる。通常
は、アダプティブアレイアンテナ受信モードによりデー
タ受信をしている移動端末において、アンテナ電源制御
部３１は、その閾値Ｓ1を超えるＣＩＲに達したとき、
このときに重み係数処理部３０から送信される重み係数
を記憶する。

【００３８】そして、アンテナ電源制御部３１は、単一
アンテナＡ１からの受信系統の重みを‘１’、他のアン
テナＡ２〜ＡＮからの受信系統の重みを‘０’に設定
し、単一アンテナ受信モードに移行する。この時点では
アダプティブアレイアンテナ受信に対応するアンテナＡ
２〜ＡＮのアンテナに対する受信系統の電源は切断しな
い。次に、この単一受信モードでのＣＩＲが閾値Ｓ２を
上回る場合、アンテナＡ２〜ＡＮに対応する受信系統の
電源を切断する。

【００３９】これにより、アンテナ電源制御部３１は、
移動端末のデータ受信を、単一アンテナＡ１による単一
アンテナ受信モードに移行する。一方、アンテナ電源制
御部３１は、閾値Ｓ2を下まわったことを検出した場
合、内部に記憶してある重み係数を用い、再びアダプテ
ィプアレイアンテナを用いるアダプティプアレイアンテ
ナ受信モードに移行する。

【００４０】このアダプティブアンテナ受信モードに移
行するとき、ＣＩＲが閾値Ｓ１以上であることが十分に
予想され、すぐにアダプティブアレイアンテナの受信系
統への電力の供給を切断してしまうことを防ぐ必要があ
る。このため、アンテナ電源制御部３１は、ＣＩＲが閾
値Ｓ2未満となり、アダプティブアレイアンテナ受信モ
ード動作が再スタートした時点において、図示しないタ
イマを始動させ、ＣＩＲが閾値Ｓ1を越えた場合でも、
タイマの計数値が設定された一定時間経過するまでアダ
プティブアレイアンテナ受信モードを完全にオフとしな
い。これにより、受信が不安定でＣＩＲの変動が大きい
場合に、アンテナ電源制御部３１が短期間にアダプティ
ブアレイアンテナの系統（無線受信部４０）に電力の供
給を繁盛に供給／切断を繰り返すことを防止し、この系
統への供給開始時に過渡的に消費される電力を削減する
ことができる。

【００４１】また、他の方法として、アンテナ電源制御
部３１は、アダプティブアレイアンテナ受信モード時
に、複数あるアンテナ（単一アンテナＡ１，アンテナＡ
２〜ＡＮ）のうちの一つの単一アンテナＡ1を、定期的
（CDMA2000 1xEV-DOではパイロット信号が定期的、かつ
バースト的に吹かれている）に（又は常に）独立で作動
させ、ＣＩＲを測定させる。そして、アンテナ電源制御
部３１は、単一アンテナＡ１の受信した信号により測定
されたＣＩＲの数値に基づき、アダプティブアレイアン
テナ受信モードのオン／オフ、すなわちアダプティブア
レイアンテナ受信モード及び単一アンテナ受信モードの
いずれを用いてデータ受信をするかを制御する様にして
も良い。

【００４２】さらに、他の方法として、アンテナ電源制
御部３１は、すでに述べたように、アプリケーション及
びコンテンツの種類により、この各種類に対応した受信
状態におけるデータ伝送速度を考慮する場合、その受信
するデータの種類によって、各データの伝送速度のに対
応する閾値を用意しておき書き、受信するデータの種類
毎に閾値Ｓ１，Ｓ２を変更させて制御しても良い換えて
もよい。

【００４３】例えば、200kbpsの動画ストリーミング再
生においては、閾値Ｓ1を-1.0dB に、閾値Ｓ2を-5.7dB
に設定する。また、384kbpsの動画ストリーミング再生
においては、閾値Ｓ1を1.3dBに、閾値Ｓ2を-1.0dBに設
定する。そして、電子メールの送受信などのスループッ
トを必要としない場合には、閾値Ｓ1を-8.5dBとし、閾
値Ｓ2を-11.5dBにする。

【００４４】さらに、ユーザが移動端末における受信モ
ードを、アダプティブアレイアンテナ受信モードと単一
アンテナ受信モードとから選択するようにしても良い。
例えば、ユーザが移動端末の表示画面に表示されるバッ
テリの残量を確認し、残量が少なくなったことを確認し
た後、アダプティブアレイアンテナ受信モードから、単
一アンテナ受信モードに移行させる受信オフにするとい
った方法も考えられる。上述したように、本願発明によ
れば、受信するアプリケーションやコンテンツの種類に
より、受信モードを移行，及び無線受信部４０に供給す
る電力の停止を判定する各閾値（Ｓ１，Ｓ２）の数値を
変更して、場合に応じて最も無駄のない、適した受信状
態を実現できる。

【００４５】次に、図１を用いて、本発明の第１の実施
形態に係る携帯通信端末の動作例について説明する。第
１の実施形態による携帯通信端末において、アダプティ
ブアレイアンテナ受信モードによりデータ受信を行って
いる場合には、複数アンテナ（単一アンテナＡ１，アン
テナＡ２〜ＡＮ）からの信号を、各々復調器５，復調器
３２〜３Ｎにより復調し、復号器７，復号器４２〜４Ｎ
により複合される。そして、重み係数処理部３０は、復
号器７，復号器４２〜４Ｎ各々から出力される復号され
た信号に対して、それぞれ重み付けの演算処理、及び重
み付けで得られた信号の合成をへてＣＩＲを測定し、測
定されたこのＣＩＲをアンテナ電源制御部３１へ出力す
る。

【００４６】これにより、アンテナ電源制御部３１は、
メモリ２１にアクセスし、閾値Ｓ1及び閾値Ｓ2を読み出
し、この閾値Ｓ１及びＳ２と、入力された上記ＣＩＲと
の比較を行い、アダプティブアレイアンテナ受信モード
または単一アンテナ受信モードのいずれの受信モードを
用いるかの判定を行う。このとき、アンテナ電源制御部
３１は、「ＣＩＲ＞閾値Ｓ１」であることを判定し、ア
ダプティブアレイアンテナ受信モードでなく、単一アン
テナ受信モードを用いるとした場合、重み係数処理部３
０（重み係数演算部、合成部）へ、アダプティブアレイ
アンテナ受信モードによるデータ受信を停止する停止信
号を出力し、アダプティブアレイアンテナ受信モードで
の受信を停止し、単一アンテナ受信モードのデータ受信
へ変更する。

【００４７】ここで、重み係数処理部３０は、単一アン
テナ受信モードへ移行した後、単一アンテナＡ１のみに
おけるＣＩＲの測定を行い、この測定結果をアンテナ電
源制御部３１へ出力する。そして、重み係数処理部３０
は、「ＣＩＲ＞閾値Ｓ２」であることを判定すると、ア
ダプティブアレイアンテナ受信モードを行う系統への電
力の供給を停止させるため、送受信共用アンテナである
単一アンテナＡ１の系統以外、すなわち無線受信部４０
へ電源停止信号を送り、電源の供給を停止する。一方、
重み係数処理部３０は、「ＣＩＲ≦閾値Ｓ２」であるこ
とを判定すると、すなわち、アダプティブアレイアンテ
ナ受信を行う状態であることを検出した場合、アダプテ
ィプアレイ受信制御信号を、重み係数処理部３０へ出力
し、再びアダプティブアレイアンテナ受信のモードと
し、アダプティブアレイアンテナ受信を開始する。

【００４８】また、単一アンテナで独立にＣＩＲを測定
する場合、アンテナ電源制御部３１は、閾値Ｓ1との判
定に複数アンテナＡ２〜ＡＮで測定したＣＩＲを用い、
一方、閾値Ｓ２との判定に、単一アンテナＡ1で測定し
たＣＩＲを用いる。もしくは、重み係数処理部３０は、
一定時間毎に、単一アンテナＡ1によりＣＩＲ測定を行
う。このとき、重み係数処理部３０は、通常、単一アン
テナＡ1も他のアンテナＡ２〜ＡＮと共にＣＩＲを測定
しているが、上記一定時間がきたら、単一アンテナＡ1
のみによりＣＩＲの測定を行う。そして、アンテナ電源
制御部３１は、この測定されたＣＩＲを閾値Ｓ２との判
定に用いる。

【００４９】上述したように、一定時間毎（定期的）に
単一アンテナＡ1のみでＣＩＲを測定することにより、
無線受信部４０に対して、測定されるＣＩＲの変動によ
り、電力の供給を停止したのち、直ぐに電力の供給を再
び開始するということを防止、すなわち、電力の供給を
繁盛に供給／切断を繰り返すことを防止し、この系統へ
の供給開始時に過渡的に消費される電力を削減すること
ができる。

【００５０】また、すでに述べたように、アダプティブ
アレイアンテナは、すでに基地局では採用がされてい
て、移動端末に搭載する研究開発もなされており、近い
将来には端末にも組み込まれるものと思われる。このと
き、移動端末に組み込まれる際の間題の一つとして、デ
ータ受信をアダプティブアレイアンテナにより行う場
合、アダプティブアレイアンテナ及びこれらの系統によ
る消費電力の増加により、使用時間が短縮されるという
問題が発生することが考えられる。

【００５１】そこで、本発明の第１及び第２の実施形態
によれば、CDMA2000 1xEV-DOなどのように、移動端末の
受信状態と通信速度とが直接関係している通信システム
において、受信状況が十分良好である時や、高いスルー
プットを必要としないデータ受信時など、アダプティプ
アレイアンテナ受信の必要がないと思われる場合、アダ
ブアィブアレイアンテナ受信に使用される構成部分への
電力供給をオフ状態とし、すなわち、単一アンテナ受信
に必要な一つの受信系統（単一アンテナＡ１に対応）を
残して、他の受信系統（アンテナＡ２〜ＡＮに対応）の
電源を切ることにより、不必要な受信系統で使う電力消
費を無くし、バッテリーの長寿命化を図ることができ、
移動端末の使用時間を延ばすことが可能となる。

【００５２】

【発明の効果】本発明の移動端末は、無線通信におけ
る、端末アダプティブアレイアンテナ受信動作の制御に
関するもので、CDMA2000 1xEV-DO（またはHDR）のよう
に受信状況が直接データレートに反映されるような無線
端末に関するものである。本発明の移動端末は、アダプ
ティブアレイアンテナを用いることにより、従来の移動
端末に比べてより良い受信環境を端末側で積極的に作る
ことができ、データの受信状態が良好で単一のアンテナ
でも十分スループットが得られる場合や、コンテンツの
種類、アプリケーションによって高いスループットを必
要としない場合、アダプティブアレイアンテナ受信を抑
制し、送受信の単一アンテナの系統を除き、他のアダプ
ティブアレイアンテナの受信系統の電力をカットするこ
とで、不要な電力消費を抑え、バッテリの使用時間を延
ばすものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る携帯通信端末の概
略構成を示すブロック図である。

【図２】ＣＩＲ−ＤＲＣ変換テーブルの一例を示す図
である。

【符号の説明】

３・共用器、５・復調器、７・復号器、９・ＣＰＵ、１
１・予測器、１３・ＣＩＲ−ＤＲＣ変換部、１５・ＭＵ
Ｘ（マルチプレクサ）、１７・符号化器、１９・変調
器、２１・メモリ、２３・表示部、２５・操作部、２７
・外部Ｉ／Ｆ（インターフェース）、２９・ＰＣ等、３
０・重み係数処理部３０、アンテナ電源制御部３１、３
２，３３，３Ｎ・復調器、４０・無線受信部、４２，４
３，４Ｎ・復号器、Ａ１・単一アンテナ、Ａ２，Ａ２，
ＡＮ・アンテナ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アダプティブアレイアンテナ受信モード
によるデータ受信を行うデータ通信方式を採用する携帯
通信端末において、単一アンテナ受信モードのデータ受信に用いられる単一
アンテナと、アダプティブアレイアンテナ受信モードの
データ受信に用いられる複数のアンテナから構成される
アダプティブアレイアンテナと、単一アンテナ受信モー
ドまたはアダプティブアレイアンテナ受信モードのいず
れでデータの受信を行うかの判定を行う受信モード判定
部とを具備することを特徴とする携帯通信端末。
【請求項２】前記単一アンテナ及びアダプティブアレ
イアンテナ各々の受信状態を示すキャリア対干渉波比を
それぞれ測定する測定手段を具備することを特徴とする
請求項１に記載の携帯通信端末。
【請求項３】前記受信モード判定部が前記キャリア対
干渉波比に基づき、前記単一アンテナ受信モードまたは
前記アダプティブアレイアンテナ受信モードのいずれで
データの受信を行うかの判定を行うことを特徴とする請
求項１または請求項２のいずれかに記載の携帯通信端
末。
【請求項４】前記受信モード判定部が、受信モード
を、アダプティブアレイアンテナ受信モードへ移行する
場合、及び単一アンテナ受信モードへ移行する場合によ
って、前記キャリア対干渉波比を判定する閾値にヒステ
リシスを持たせていることを特徴とする請求項３に記載
の携帯通信端末。
【請求項５】前記受信モード判定部が、単一アンテナ
受信モードへ移行した場合、アダプティブアレイアンテ
ナの受信系統に対する電力の供給を停止することを特徴
とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の携帯通信
端末。
【請求項６】前記受信モード判定部が、前記閾値を、
アプリケーションやコンテンツの種類に応じて変更する
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
載の携帯通信端末。