JP2004007145A

JP2004007145A - Radio communication apparatus

Info

Publication number: JP2004007145A
Application number: JP2002158990A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Shinoda; 信太　和夫
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2004-01-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio communication apparatus capable of yielding a diversity effect while employing only one system of reception system circuit. <P>SOLUTION: The radio communication apparatus includes: two antennas; an antenna changeover switch 103 for selecting either of the two antennas; a transmission/reception changeover switch 105 to realize transmission and reception by using the selected antenna through time division multiplexing; a reception system circuit 120 for processing a signal received from the selected antenna; and a control circuit 114. The reception system circuit 120 calculates an index value V to discriminate the reception state of the selected antenna and informs the control circuit 114 about the value. The control circuit 114 controls switching of the antenna changeover switch 103 on the basis of the index value V. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受信系回路を１系統に抑えつつもダイバーシチ効果を得ることのできる無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ダイバーシチ方式の無線通信装置は、複数のアンテナを備えると共に受信系回路を多重化し、各受信系回路から得られる受信レベル等の情報に基づいて受信状態が最も良いアンテナの受信信号を選択的に使用している（特開平６−２９１７０４号、特開平１０−２０９９３２号、特開２０００−３０７４９２号等参照）。当該ダイバーシチ方式の無線通信装置では、アンテナの本数を増加することで送受信性能を向上させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のダイバーシチ方式の無線通信装置では、アンテナの本数増加に併せて受信系回路も増やす必要があるため、部品点数の増加や信頼性の低下、製造コストの増大という問題点があった。
【０００４】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、受信系回路を１系統に抑えつつダイバーシチ効果を得ることのできる無線通信装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る無線通信装置は、複数のアンテナと、前記複数のアンテナのいずれか１つを選択するアンテナ選択スイッチと、前記アンテナ選択スイッチによって選択されたアンテナからの受信信号を処理する受信系回路と、前記アンテナ選択スイッチをアンテナ選択信号によって制御する制御回路と、を備え、前記受信系回路は、前記アンテナ選択スイッチによって選択されたアンテナによる受信状態を判断するための指標値を算出し、前記制御回路は、前記指標値に基づいて前記アンテナ選択スイッチに前記アンテナ選択信号を供給する。
【０００６】
また、本発明に係る無線通信装置は、前記制御回路は、前記アンテナ選択スイッチによって選択されているアンテナの受信状態に関する指標値と予め設定された第１の閾値とを比較して、当該比較結果に応じてアンテナ切換信号を出力する第１の比較回路と、前記第１の比較回路から出力されたアンテナ切換信号に応じてアンテナ選択信号を生成し、前記アンテナ選択信号を前記アンテナ選択スイッチに供給するアンテナ情報管理部と、を有する。
【０００７】
したがって、受信系回路を１系統に抑えつつダイバーシチ効果を得ることができる。この結果、複数系統の受信系回路を有する無線通信装置と比較して部品点数を大幅に削減できるため、信頼性の向上および製造コストの削減を実現することができる。
【０００８】
また、本発明に係る無線通信装置は、前記制御回路は、前記アンテナ切換スイッチによって選択されているアンテナの受信状態に関する指標値と予め設定された第２の閾値とを比較して、当該比較結果に応じてアンテナ固定制御信号を前記アンテナ情報管理部に送る第２の比較回路を有し、前記アンテナ情報管理部は、前記第２の比較回路から送られたアンテナ固定制御信号に応じて、前記アンテナ選択信号の生成処理を停止する。したがって、制御回路の処理負担を軽減することができる。
【０００９】
また、本発明に係る無線通信装置は、前記制御回路は、前記アンテナ選択スイッチによって選択されているアンテナの受信状態に関する指標値から予め設定された第３の閾値を差し引いた差分値を算出する差分算出部を有し、前記第１の比較回路は、前記差分値と予め設定された第４の閾値とを比較して、当該比較結果に応じてアンテナ切換信号を出力する。したがって、受信系回路を１系統に抑えつつダイバーシチ効果を得ることができる。
【００１０】
また、本発明に係る無線通信装置は、前記指標値は、受信信号の受信電界強度、ＡＧＣゲイン値または誤り率である。
【００１１】
また、本発明に係る無線通信装置は、送信データを処理して送信信号を生成する送信系回路を備え、前記制御回路は、受信時に利用されたアンテナと同一のアンテナで前記送信信号を送信するよう前記アンテナ選択スイッチを制御する。
【００１２】
さらに、本発明に係る無線通信装置は、送信データを処理して送信信号を生成する送信系回路を備え、前記制御回路は、受信時に利用されたアンテナの選択回数をアンテナ毎にカウントし、最も多く選択されたアンテナを示す多数決情報を出力する多数決判定部を有し、前記多数決情報が示すアンテナで前記送信信号を送信するよう前記アンテナ選択スイッチを制御する。受信時に最も多く利用されたアンテナは環境が急に変化しない限り受信状態が良好であると同時に送信状態も良好であるため、当該アンテナを送信時に利用することによって送信状態を良好に保つことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る無線通信装置の実施の形態について、〔第１の実施形態〕、〔第２の実施形態〕、〔第３の実施形態〕、〔第４の実施形態〕の順に図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明に係る第１の実施形態の無線通信装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態の無線通信装置１００は、２本のアンテナ１０１，１０２と、それぞれ１系統の受信系回路１２０および送信系回路１３０と、アンテナ切換スイッチ１０３と、送受信切換スイッチ１０５と、制御回路１１４とを備えて構成される。なお、受信系回路１２０は受信回路１０７および復号回路１０９を有し、送信系回路１３０は送信回路１１１および符号化回路１１２を有している。
【００１５】
以下、本実施形態の無線通信装置が有する各構成要素について説明する。
まず、アンテナ切換スイッチ１０３は、２本のアンテナ１０１，１０２のいずれか一方を選択するためのスイッチである。また、送受信切換スイッチ１０５は、選択されたアンテナ１０１または１０２を用いた送受信を時分割で切り換えるためのスイッチである。なお、アンテナ切換スイッチ１０３は制御回路１１４から供給されるアンテナ選択信号１０４によって切り換えられ、送受信切換スイッチ１０５は制御回路１１４から供給されるＴＤＤ（Ｔｉｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｄｕｐｌｅｘ）制御信号１０６によって切り換えられる。
【００１６】
また、受信系回路１２０が有する受信回路１０７は、選択されたアンテナ１０１または１０２からアンテナ切換スイッチ１０３および送受信切換スイッチ１０５を介して入力される受信信号を復調して復号回路１０９へ出力するものである。本実施形態において、受信回路１０７は、選択されたアンテナ１０１または１０２による受信状態を判断するための指標値Ｖを算出し、この指標値Ｖを受信情報１０８として制御回路１１４へ出力する。指標値Ｖには、受信信号の受信電界強度やＡＧＣゲイン値、誤り率等が使用される。
【００１７】
また、受信系回路１２０が有する復号回路１０９は、受信回路１０７からの復調信号に対して誤り訂正や誤り検出等を含む所定の復号処理を実施し、復号したデータを受信データ１１０として出力するものである。
【００１８】
また、送信系回路１３０が有する符号化回路１１２は、送信データ１１３を符号化して送信回路１１１へ出力するものである。また、送信回路１１１は、符号化回路１１２からの符号化データを変調して送受信切換スイッチ１０５へ出力するものである。
【００１９】
また、制御回路１１４は、受信回路１０７から得られた指標値Ｖ（受信情報１０８）等に基づいてアンテナ選択信号１０４やＴＤＤ制御信号１０６を生成したり、送受信タイミングに合わせて各回路の動作を制御するための各種タイミング信号１１５を生成するものである。
【００２０】
図２は、第１の実施形態における制御回路の構成を示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態の制御回路１１４は、閾値記憶部２０１と、比較回路２０２と、ＴＤＤ管理部２０３と、受信アンテナ情報管理部２０４と、各種タイミング生成回路２０５とを有して構成されている。
【００２１】
閾値記憶部２０１は、予め設定された閾値Ａ（特許請求の範囲の第１の閾値に該当する。）を記憶しておくための書き換え可能な不揮発性メモリである。また、比較回路２０２は、受信回路１０７から受信情報１０８として与えられた指標値Ｖと閾値記憶部２０１に記憶されている閾値Ａとを比較し、指標値Ｖが閾値Ａを下回っている場合（Ｖ＜Ａ）にアンテナ切換信号２０７を受信アンテナ情報管理部２０４へ出力するものである。また、ＴＤＤ管理部２０３は、ＴＤＤ制御信号１０６を生成するものである。なお、ＴＤＤ制御信号１０６で生成されたＴＤＤ制御信号１０６は、送受信切換スイッチ１０５へ供給されると共に、受信アンテナ情報管理部２０４にも供給される。
【００２２】
受信アンテナ情報管理部２０４は、ＴＤＤ管理部２０３からのＴＤＤ制御信号１０６と、比較回路２０２からのアンテナ切換信号２０７とに基づいて、受信時と送信時のそれぞれのタイミングにおいて２つのアンテナ１０１，１０２のいずれか一方を指定するアンテナ選択信号１０４を生成し、アンテナ切換スイッチ１０３に供給するものである。
【００２３】
なお、受信アンテナ情報管理部２０４は、そのとき受信アンテナとして選択されているアンテナがどちらのアンテナであるかを示す情報（フラグ）を書き換え可能な内部メモリ（図示せず）に保持しており、当該情報に従ってアンテナ選択信号１０４を生成する。そして、比較回路２０２からアンテナ切換信号２０７が送られると前記内部メモリの情報を他方のアンテナを示す情報に書き換え、次回の受信時には他方のアンテナを選択することを示すアンテナ選択信号１０４を生成し、アンテナ切換スイッチ１０３に供給する。
【００２４】
次に、本実施形態の無線通信装置１００の動作について説明する。当該装置を起動すると制御回路１１４が有する受信アンテナ情報管理部２０４が初期化され、受信アンテナ情報管理部２０４から既定のアンテナ選択信号１０４が出力される。これによって、２つのアンテナ１０１，１０２のどちらか一方を選択するようにアンテナ切換スイッチ１０３が初期設定される。ここでは、初期設定においてアンテナ１０１が選択されるものとする。その後、同期処理が行われ、通信が開始される。
【００２５】
受信時には、ＴＤＤ管理部２０３から受信状態への切り換えを指示するＴＤＤ制御信号１０６が出力され、これによって送受信切換スイッチ１０５が受信側に切り換えられる。その結果、送信側装置からの信号がアンテナ１０１で受信され、アンテナ切換スイッチ１０３および送受信切換スイッチ１０５を介して受信系回路１２０に入力される。受信系回路１２０では、受信回路１０７によって受信信号の復調処理が行われると共に、受信信号に基づく指標値Ｖの算出が行われる。復調された信号は復号回路１０９にて復号され、受信データとして出力される。また、算出された指標値Ｖは受信情報１０８として制御回路１１４ヘ送られる。
【００２６】
制御回路１１４では、比較回路２０２で指標値Ｖと閾値記憶部２０１に記憶されている閾値Ａとの比較が行われる。その結果、指標値Ｖが閾値Ａを下回っている場合には、比較回路２０２からアンテナ切換信号２０７が受信アンテナ情報管理部２０４に送られる。つまり、指標値Ｖが閾値Ａを下回っている場合のみアンテナ切換信号２０７がアクティブになり、指標値Ｖが閾値Ａを下回っていなければアンテナ切換信号２０７が非アクティブになる。
【００２７】
受信アンテナ情報管理部２０４では、アンテナ切換信号２０７が与えられると、内部メモリの情報を他方のアンテナを示す情報に書き換える処理が行われる。この場合、当初はアンテナ１０１を示す情報が書き込まれているので、アンテナ切換信号２０７が与えられるとアンテナ１０２を示す情報に書き換えられる。そして、ＴＤＤ管理部２０３からのＴＤＤ制御信号１０６に基づいて、次回の受信時にはアンテナ１０２を選択するアンテナ選択信号１０４が生成され、アンテナ切換スイッチ１０３へ供給される。その結果、次回の受信時にはアンテナ切換スイッチ１０３の設定が切り換えられ、アンテナ１０２で受信される。
【００２８】
送信時には、ＴＤＤ管理部２０３から送信状態への切り換えを指示するＴＤＤ制御信号１０６が出力され、これによって送受信切換スイッチ１０５が送信側に切り換えられる。アンテナ選択信号１０４は受信時のまま変化しない。その結果、送信系回路１３０から出力された送信信号、すなわち符号化回路１１２により符号化され送信回路１１１により変調された送信データが、送受信切換スイッチ１０５およびアンテナ切換スイッチ１０３を介して、そのとき受信用に選択されているアンテナ１０１または１０２に送られ、そこから送信先装置へと送信される。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態の無線通信装置１００では、２本のアンテナ１０１，１０２に対し受信系回路１２０を１系統のみ備え、受信系回路１２０から得られる指標値Ｖに基づいて受信状態がより良い方のアンテナ１０１または１０２を選択的に使用しながら受信および送信を行う。したがって、２本のアンテナを有する場合は２系統の受信系回路を設ける必要のある従来の無線通信装置と比較して、本実施形態では部品点数を大幅に削減することができるため、信頼性の向上や製造コストの低減を実現することができる。また、アンテナの本数を３本以上に増やした場合でも受信系回路１２０の数を増やす必要がないため、部品点数の増加を抑えつつ送受信性能を向上させることができる。
【００３０】
なお、本実施形態において、制御回路１１４が有する比較回路２０２は閾値Ａと指標値Ｖとを比較し、指標値Ｖが閾値Ａを下回っている場合（Ｖ＜Ａ）にアンテナ切換信号２０７を出力しているが、指標値Ｖが閾値Ａを上回っている場合（Ｖ＞Ａ）にアンテナ切換信号２０７を出力するようにしても良い。
【００３１】
〔第２の実施形態〕
図３は、第２の実施形態の無線通信装置が有する制御回路の構成を示すブロック図である。同図において、図２（第１の実施形態）と重複する部分には同一の符号を付して説明を省略する。なお、無線通信装置が有する制御回路以外の構成要素については第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００３２】
図３に示すように、第２の実施形態の制御回路１２４は、図２に示した第１の実施形態の制御回路１１４が有する構成要素に加えて、第２の閾値記憶部３０１および第２の比較回路３０２をさらに有している。以下、図２に示した閾値記憶部２０１を第１の閾値記憶部と称し、比較回路２０２を第１の比較回路と称する。
【００３３】
第２の閾値記憶部３０１は、予め設定された閾値Ｂ（特許請求の範囲の第２の閾値に該当する。）を記憶しておくための書き換え可能な不揮発性メモリである。また、第２の比較回路３０２は、受信回路１０７から受信情報１０８として与えられた指標値Ｖと第２の閾値記憶部３０１に記憶されている閾値Ｂとを比較し、指標値Ｖが閾値Ｂを上回っている場合（Ｖ＞Ｂ）にアンテナ固定制御信号３０３を受信アンテナ情報管理部２０４へ送るものである。
【００３４】
受信アンテナ情報管理部２０４は、第２の閾値記憶部３０１からアンテナ固定制御信号３０３が送られるとアンテナ選択信号１０４の生成処理を停止する。つまり、受信アンテナ情報管理部２０４は、アンテナ固定制御信号３０３が与えられている限り第１の比較回路２０２から送られるアンテナ切換信号２０７に応じたアンテナ情報（フラグ）の書き換えを行わず、アンテナ選択信号１０４を非アクティブ状態とする。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態の無線通信装置によれば、受信回路１０７で算出される指標値Ｖが閾値Ｂを上回っている限り受信アンテナ情報管理部２０４はアンテナ切換信号２０７に応じたアンテナ切換処理を行わず、そのとき受信アンテナとして選択されているアンテナをそのまま受信アンテナとして固定的に使用する。したがって、制御回路１２４の処理負担を軽減することができる。
【００３６】
〔第３の実施形態〕
図４は、第３の実施形態の無線通信装置が有する制御回路の構成を示すブロック図である。同図において、図２（第１の実施形態）と重複する部分には同一の符号を付して説明を省略する。なお、無線通信装置が有する制御回路以外の構成要素については第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００３７】
図４に示すように、第３の実施形態の制御回路１３４は、図２に示した第１の実施形態の制御回路１１４が有する構成要素に加えて、第３の閾値記憶部４０１および差分算出回路４０２をさらに有している。以下、図２に示した閾値記憶部２０１を第１の閾値記憶部と称する。
【００３８】
第３の閾値記憶部４０１は、予め設定された閾値Ｃ（特許請求の範囲の第３の閾値に該当する。）を記憶しておくための書き換え可能な不揮発性メモリである。また、差分算出回路４０２は、受信回路１０７から受信情報１０８として与えられた指標値Ｖと第３の閾値記憶部４０１に記憶されている閾値Ｃとの差分値Ｄ（＝Ｖ−Ｃ）を算出し、当該差分値Ｄを差分情報４０４として比較回路２０２へ送るものである。差分情報４０４を受け取った比較回路２０２は、差分値Ｄと第１の閾値記憶部２０１に記憶されている閾値Ａ（特許請求の範囲の第４の閾値に該当する。）とを比較し、差分値Ｄが閾値Ａを下回っている場合（Ｄ＜Ａ）にアンテナ切換信号２０７を受信アンテナ情報管理部２０４へ送る。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態の無線通信装置によれば、閾値Ａを指標値Ｖと直接比較せず、指標値Ｖと別の閾値Ｃとの差分値Ｄを算出し、当該差分値Ｄと閾値Ａとを比較するようにしても、第１の実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
なお、本実施形態において、制御回路１３４が有する比較回路２０２は閾値Ａと差分値Ｄとを比較し、差分値Ｄが閾値Ａを下回っている場合（Ｄ＜Ａ）にアンテナ切換信号２０７を出力しているが、差分値Ｄが閾値Ａを上回っている場合（Ｄ＞Ａ）にアンテナ切換信号２０７を出力するようにしても良い。
【００４１】
〔第４の実施形態〕
図５は、第４の実施形態の無線通信装置が有する制御回路の一部の構成を示すブロック図である。同図において、図２（第１の実施形態）と重複する部分には同一の符号を付して説明を省略する。なお、無線通信装置が有する制御回路以外の構成要素については第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００４２】
図５に示すように、第４の実施形態の制御回路１４４では、図２または図４に示した受信アンテナ情報管理部２０４がアンテナ情報管理部５０１に置き換えられている。本実施形態におけるアンテナ情報管理部５０１は、受信アンテナ情報管理部５０２と、多数決判定部５０３と、送信アンテナ情報管理部５０４と、切換制御部５０５とを有して構成されている。
【００４３】
受信アンテナ情報管理部５０２は、そのとき受信アンテナとして選択されているアンテナがどちらのアンテナであるかを示す情報（フラグ）を書き換え可能な内部メモリ（図示せず）に保持しており、当該情報に従ってアンテナ選択信号５０６を生成するものである。そして、比較回路２０２からアンテナ切換信号２０７が送られると前記内部メモリの情報を他方のアンテナを示す情報に書き換え、次回の受信時には他方のアンテナを選択するアンテナ選択信号５０６を生成し、切換制御部５０５へ出力する。さらに、受信アンテナ情報管理部５０２は、選択されたアンテナを示す受信アンテナ情報５０７を受信時毎に生成し、多数決判定部５０３へ出力する。
【００４４】
また、多数決判定部５０３は、受信アンテナ情報管理部５０２から送られた受信アンテナ情報５０７に基づいて、一定時間毎に、受信用のアンテナとして選択された回数をアンテナ１０１，１０２毎にカウントし、受信用のアンテナとしてより多く選択されたアンテナ１０１または１０２を示す多数決情報５０８を送信アンテナ情報管理部５０４へ送るものである。
【００４５】
また、送信アンテナ情報管理部５０４は、多数決判定部５０３から多数決情報５０８を受け取るとその都度、書き換え可能な内部メモリ（図示せず）に書き込み、常に最新の多数決情報５０８に更新する。そして、前記内部メモリに保持されている多数決情報５０８に従って、受信用のアンテナとしてより多く選択されたアンテナ１０１または１０２を送信用のアンテナとして選択するアンテナ選択信号５０９を生成し、切換制御部５０５へ送るものである。
【００４６】
また、切換制御部５０５は、ＴＤＤ管理部２０３から供給されたＴＤＤ制御信号１０６に基づいて、送受信切り換えタイミングと同期をとりつつ、受信時には受信アンテナ情報管理部５０２からのアンテナ選択信号５０７に従って、また、送信時には送信アンテナ情報管理部５０４からのアンテナ選択信号５０９に従って、２つのアンテナ１０１，１０２のいずれか一方を指定するアンテナ選択信号１０４を生成し、アンテナ切換スイッチ１０３へ供給するものである。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態の無線通信装置では、現時点からさかのぼって一定の時間内に受信用のアンテナとしてより多く選択されたアンテナ１０１または１０２が送信用のアンテナとして選択される。したがって、受信用のアンテナとして多く選択されたアンテナ１０１または１０２は、環境が急に変化しない限り受信状態が良好であると同時に送信状態も良好であるので、現時点からさかのぼって一定の時間内に受信用のアンテナとして多く選択されたアンテナ１０１または１０２を送信用のアンテナとして選択することにより送信状態を良好に保つことができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、制御回路１４４が有する多数決判定部５０３が受信用のアンテナとしてより多く選択されたアンテナを示す多数決情報５０８を出力するようにしたが、受信用のアンテナとして全て同じアンテナが選択された場合のみ、そのアンテナを示す多数決情報５０８を出力し、それ以外のときには予め定めた特定のアンテナを固定的に使用するようにしても良い。
【００４９】
以上説明した第１〜第４の実施形態では、２本のアンテナを備えた場合を例に説明したが、３本以上のアンテナを備えた場合にも本発明が適用可能であることはいうまでもない。本発明の無線通信装置は、アンテナが何本の場合であっても受信系回路は１系統だけで足り、その１系統の受信系回路から得られる指標値に基づいて受信状態が最も良いアンテナを選択的に使用しつつ、送信受することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る無線通信装置によれば、受信系回路を１系統に抑えつつダイバーシチ効果を得ることができる。この結果、複数系統の受信系回路を有する無線通信装置と比較して部品点数を大幅に削減できるため、信頼性の向上および製造コストの削減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図２】第１の実施形態の無線通信装置が有する制御回路の構成を示すブロック図
【図３】第２の実施形態の無線通信装置が有する制御回路の構成を示すブロック図
【図４】第３の実施形態の無線通信装置が有する制御回路の構成を示すブロック図
【図５】第４の実施形態の無線通信装置が有する制御回路の一部の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１００　無線通信装置
１０１，１０２　アンテナ
１０３　アンテナ切換スイッチ
１０５　送受信切換スイッチ
１０７　受信回路
１０９　復号回路
１１１　送信回路
１１２　符号化回路
１１４，１２４，１３４，１４４　制御回路
１２０　受信系回路
１３０　送信系回路
２０１　閾値記憶部（第１の閾値記憶部）
２０２　比較回路（第１の比較回路）
２０３　ＴＤＤ管理部
２０４，５０２　受信アンテナ情報管理部
２０５　各種タイミング生成回路
３０１　第２の閾値記憶部
３０２　第２の比較回路
４０１　第３の閾値記憶部
４０２　差分算出回路
５０１　アンテナ情報管理部
５０３　多数決判定部
５０４　送信アンテナ情報管理部
５０５　切換制御部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wireless communication device that can obtain a diversity effect while suppressing the number of reception circuits to one.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a diversity wireless communication apparatus includes a plurality of antennas and multiplexes a reception system circuit, and selectively selects a reception signal of an antenna having the best reception state based on information such as a reception level obtained from each reception system circuit. (See JP-A-6-291704, JP-A-10-209732, JP-A-2000-307492, etc.). In the diversity wireless communication apparatus, transmission / reception performance can be improved by increasing the number of antennas.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional diversity wireless communication apparatus, it is necessary to increase the number of receiving circuits in accordance with the increase in the number of antennas. Therefore, there is a problem that the number of parts increases, the reliability decreases, and the manufacturing cost increases. .
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and has as its object to provide a wireless communication apparatus that can obtain a diversity effect while suppressing the number of reception circuits to one.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a wireless communication apparatus according to the present invention includes a plurality of antennas, an antenna selection switch for selecting one of the plurality of antennas, and an antenna selection switch for selecting one of the plurality of antennas. A reception circuit for processing a reception signal, and a control circuit for controlling the antenna selection switch with an antenna selection signal, wherein the reception circuit determines a reception state of the antenna selected by the antenna selection switch. And the control circuit supplies the antenna selection signal to the antenna selection switch based on the index value.
[0006]
Further, in the wireless communication apparatus according to the present invention, the control circuit compares an index value relating to a reception state of an antenna selected by the antenna selection switch with a first threshold value set in advance, and compares the comparison result. A first comparison circuit that outputs an antenna switching signal in response to the signal, and an antenna selection signal that is generated in response to the antenna switching signal output from the first comparison circuit, and supplies the antenna selection signal to the antenna selection switch. And an antenna information management unit.
[0007]
Therefore, a diversity effect can be obtained while suppressing the number of reception circuits to one. As a result, the number of components can be significantly reduced as compared with a wireless communication device having a plurality of systems of receiving circuits, so that reliability can be improved and manufacturing cost can be reduced.
[0008]
Further, in the wireless communication device according to the present invention, the control circuit compares an index value relating to a reception state of the antenna selected by the antenna changeover switch with a second threshold value set in advance, and compares the comparison result. Has a second comparison circuit that sends an antenna fixed control signal to the antenna information management unit according to the antenna information management unit, according to the antenna fixed control signal sent from the second comparison circuit, The generation processing of the antenna selection signal is stopped. Therefore, the processing load on the control circuit can be reduced.
[0009]
Further, in the wireless communication apparatus according to the present invention, the control circuit calculates a difference value obtained by subtracting a preset third threshold value from an index value relating to a reception state of an antenna selected by the antenna selection switch. A first comparison circuit that compares the difference value with a preset fourth threshold value and outputs an antenna switching signal according to the comparison result; Therefore, a diversity effect can be obtained while suppressing the number of reception circuits to one.
[0010]
Further, in the wireless communication apparatus according to the present invention, the index value is a received electric field strength of a received signal, an AGC gain value, or an error rate.
[0011]
Also, the wireless communication device according to the present invention includes a transmission system circuit that processes transmission data to generate a transmission signal, and the control circuit transmits the transmission signal using the same antenna as that used at the time of reception. The antenna selection switch is controlled as described above.
[0012]
Furthermore, the wireless communication device according to the present invention includes a transmission system circuit that processes transmission data to generate a transmission signal, and the control circuit counts the number of times of selection of the antenna used at the time of reception for each antenna, A majority decision unit that outputs majority information indicating a majority of the selected antennas, and controls the antenna selection switch to transmit the transmission signal using the antenna indicated by the majority information. Since the most frequently used antenna at the time of reception has a good reception state and a good transmission state at the same time as long as the environment does not suddenly change, the transmission state can be kept good by using the antenna at the time of transmission. .
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, with respect to an embodiment of a wireless communication apparatus according to the present invention, drawings will be described in the order of [first embodiment], [second embodiment], [third embodiment], and [fourth embodiment]. This will be described in detail with reference to FIG.
[0014]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless communication device according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a wireless communication apparatus 100 according to the present embodiment includes two antennas 101 and 102, one reception system circuit 120 and one transmission system circuit 130, an antenna changeover switch 103, and a transmission and reception changeover switch. 105 and a control circuit 114. The receiving circuit 120 has a receiving circuit 107 and a decoding circuit 109, and the transmitting circuit 130 has a transmitting circuit 111 and an encoding circuit 112.
[0015]
Hereinafter, each component of the wireless communication device of the present embodiment will be described.
First, the antenna changeover switch 103 is a switch for selecting one of the two antennas 101 and 102. The transmission / reception switch 105 is a switch for switching transmission / reception using the selected antenna 101 or 102 in a time-division manner. The antenna switch 103 is switched by an antenna selection signal 104 supplied from a control circuit 114, and the transmission / reception switch 105 is switched by a TDD (Time Division Duplex) control signal 106 supplied from the control circuit 114.
[0016]
The reception circuit 107 included in the reception system circuit 120 demodulates a reception signal input from the selected antenna 101 or 102 via the antenna switch 103 and the transmission / reception switch 105 and outputs the demodulated signal to the decoding circuit 109. is there. In the present embodiment, the reception circuit 107 calculates an index value V for determining the reception state of the selected antenna 101 or 102, and outputs the index value V to the control circuit 114 as reception information 108. As the index value V, a reception electric field strength of a reception signal, an AGC gain value, an error rate, and the like are used.
[0017]
The decoding circuit 109 included in the receiving circuit 120 performs a predetermined decoding process including error correction and error detection on the demodulated signal from the receiving circuit 107, and outputs the decoded data as the received data 110. It is.
[0018]
The encoding circuit 112 included in the transmission circuit 130 encodes the transmission data 113 and outputs the encoded data to the transmission circuit 111. The transmission circuit 111 modulates the encoded data from the encoding circuit 112 and outputs the modulated data to the transmission / reception switch 105.
[0019]
Further, the control circuit 114 generates the antenna selection signal 104 and the TDD control signal 106 based on the index value V (reception information 108) obtained from the reception circuit 107, and controls the operation of each circuit in accordance with the transmission / reception timing. It generates various timing signals 115 for control.
[0020]
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the control circuit according to the first embodiment. As shown in the figure, the control circuit 114 of the present embodiment includes a threshold storage unit 201, a comparison circuit 202, a TDD management unit 203, a reception antenna information management unit 204, and various timing generation circuits 205. It is configured.
[0021]
The threshold storage unit 201 is a rewritable nonvolatile memory for storing a preset threshold A (corresponding to a first threshold in the claims). Further, the comparison circuit 202 compares the index value V given as the reception information 108 from the reception circuit 107 with the threshold value A stored in the threshold storage unit 201, and when the index value V is lower than the threshold value A ( V <A), and outputs an antenna switching signal 207 to the reception antenna information management unit 204. Further, the TDD management unit 203 generates the TDD control signal 106. Note that the TDD control signal 106 generated by the TDD control signal 106 is supplied to the transmission / reception switch 105 and also to the reception antenna information management unit 204.
[0022]
Based on TDD control signal 106 from TDD management section 203 and antenna switching signal 207 from comparison circuit 202, reception antenna information management section 204 has two antennas 101 and 102 at respective timings of reception and transmission. An antenna selection signal 104 designating any one of the above is generated and supplied to the antenna changeover switch 103.
[0023]
Note that the reception antenna information management unit 204 holds information (flag) indicating which antenna is selected as the reception antenna at that time in a rewritable internal memory (not shown), An antenna selection signal 104 is generated according to the information. Then, when the antenna switching signal 207 is transmitted from the comparison circuit 202, the information in the internal memory is rewritten to information indicating the other antenna, and an antenna selection signal 104 indicating that the other antenna is to be selected at the next reception is generated. It is supplied to the antenna changeover switch 103.
[0024]
Next, the operation of the wireless communication device 100 of the present embodiment will be described. When the device is started, the reception antenna information management unit 204 included in the control circuit 114 is initialized, and the reception antenna information management unit 204 outputs a predetermined antenna selection signal 104. Thereby, the antenna changeover switch 103 is initialized so as to select one of the two antennas 101 and 102. Here, it is assumed that the antenna 101 is selected in the initial setting. Thereafter, a synchronization process is performed, and communication is started.
[0025]
At the time of reception, a TDD control signal 106 for instructing switching to the reception state is output from the TDD management unit 203, whereby the transmission / reception switch 105 is switched to the reception side. As a result, a signal from the transmitting device is received by the antenna 101 and is input to the receiving circuit 120 via the antenna changeover switch 103 and the transmission / reception changeover switch 105. In the receiving system circuit 120, the receiving circuit 107 performs demodulation processing of the received signal and calculates an index value V based on the received signal. The demodulated signal is decoded by the decoding circuit 109 and output as received data. The calculated index value V is sent to the control circuit 114 as the reception information 108.
[0026]
In the control circuit 114, the comparison circuit 202 compares the index value V with the threshold A stored in the threshold storage unit 201. As a result, when the index value V is lower than the threshold A, the antenna switching signal 207 is sent from the comparison circuit 202 to the reception antenna information management unit 204. That is, the antenna switching signal 207 becomes active only when the index value V is lower than the threshold value A, and becomes inactive when the index value V is not lower than the threshold value A.
[0027]
Upon receiving the antenna switching signal 207, the reception antenna information management unit 204 performs a process of rewriting information in the internal memory to information indicating the other antenna. In this case, since information indicating the antenna 101 is initially written, when the antenna switching signal 207 is provided, the information is rewritten to information indicating the antenna 102. Then, based on the TDD control signal 106 from the TDD management unit 203, an antenna selection signal 104 for selecting the antenna 102 is generated at the next reception, and is supplied to the antenna switch 103. As a result, at the next reception, the setting of the antenna switch 103 is switched, and the signal is received by the antenna 102.
[0028]
At the time of transmission, a TDD control signal 106 for instructing switching to a transmission state is output from the TDD management unit 203, whereby the transmission / reception switch 105 is switched to the transmission side. The antenna selection signal 104 does not change at the time of reception. As a result, the transmission signal output from the transmission system circuit 130, that is, the transmission data encoded by the encoding circuit 112 and modulated by the transmission circuit 111, is received via the transmission / reception switch 105 and the antenna switch 103 at that time. To the antenna 101 or 102 that has been selected for transmission to the destination device.
[0029]
As described above, the wireless communication apparatus 100 of the present embodiment includes only one reception system circuit 120 for the two antennas 101 and 102, and performs the reception state based on the index value V obtained from the reception system circuit 120. Perform reception and transmission while selectively using the better antenna 101 or 102. Therefore, in the case of having two antennas, the number of components can be greatly reduced in the present embodiment, as compared with a conventional wireless communication device which needs to provide two systems of receiving systems, so that reliability is reduced. Improvement and reduction in manufacturing cost can be realized. Further, even when the number of antennas is increased to three or more, it is not necessary to increase the number of receiving circuits 120, so that it is possible to improve transmission / reception performance while suppressing an increase in the number of components.
[0030]
In the present embodiment, the comparison circuit 202 included in the control circuit 114 compares the threshold value A with the index value V, and outputs the antenna switching signal 207 when the index value V is lower than the threshold value A (V <A). However, the antenna switching signal 207 may be output when the index value V exceeds the threshold A (V> A).
[0031]
[Second embodiment]
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a control circuit included in the wireless communication device according to the second embodiment. In the figure, the same reference numerals are given to the same parts as those in FIG. 2 (first embodiment), and the description is omitted. Note that components other than the control circuit included in the wireless communication device are the same as in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
[0032]
As shown in FIG. 3, the control circuit 124 of the second embodiment includes a second threshold value storage unit 301 and a second threshold value storage unit 301 in addition to the components of the control circuit 114 of the first embodiment shown in FIG. Is further provided. Hereinafter, the threshold storage unit 201 illustrated in FIG. 2 is referred to as a first threshold storage unit, and the comparison circuit 202 is referred to as a first comparison circuit.
[0033]
The second threshold storage unit 301 is a rewritable nonvolatile memory for storing a preset threshold B (corresponding to a second threshold in the claims). Further, the second comparison circuit 302 compares the index value V given as the reception information 108 from the reception circuit 107 with the threshold value B stored in the second threshold value storage unit 301, and determines that the index value V is equal to the threshold value B. Is transmitted (V> B), the antenna fixing control signal 303 is sent to the reception antenna information management unit 204.
[0034]
Receiving antenna information management section 204 stops generating antenna selection signal 104 when antenna fixed control signal 303 is transmitted from second threshold storage section 301. That is, the reception antenna information management unit 204 does not rewrite the antenna information (flag) according to the antenna switching signal 207 sent from the first comparison circuit 202 as long as the antenna fixed control signal 303 is given, The signal 104 is made inactive.
[0035]
As described above, according to the wireless communication apparatus of the present embodiment, as long as the index value V calculated by the receiving circuit 107 exceeds the threshold B, the receiving antenna information management unit 204 determines the antenna corresponding to the antenna switching signal 207 The switching process is not performed, and the antenna selected as the receiving antenna at that time is fixedly used as the receiving antenna. Therefore, the processing load on the control circuit 124 can be reduced.
[0036]
[Third embodiment]
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a control circuit included in the wireless communication device according to the third embodiment. In the figure, the same reference numerals are given to the same parts as those in FIG. 2 (first embodiment), and the description is omitted. Note that components other than the control circuit included in the wireless communication device are the same as in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
[0037]
As shown in FIG. 4, the control circuit 134 of the third embodiment includes a third threshold storage unit 401 and a difference calculation unit in addition to the components of the control circuit 114 of the first embodiment shown in FIG. A circuit 402 is further provided. Hereinafter, the threshold storage unit 201 illustrated in FIG. 2 is referred to as a first threshold storage unit.
[0038]
The third threshold storage unit 401 is a rewritable nonvolatile memory for storing a preset threshold C (corresponding to a third threshold in the claims). Further, the difference calculation circuit 402 calculates a difference value D (= VC) between the index value V given as the reception information 108 from the reception circuit 107 and the threshold value C stored in the third threshold value storage unit 401. Then, the difference value D is sent to the comparison circuit 202 as difference information 404. Upon receiving the difference information 404, the comparison circuit 202 compares the difference value D with a threshold value A (corresponding to a fourth threshold value in the claims) stored in the first threshold value storage unit 201, and compares the difference value. When the value D is smaller than the threshold value A (D <A), an antenna switching signal 207 is sent to the reception antenna information management unit 204.
[0039]
As described above, according to the wireless communication apparatus of the present embodiment, the threshold value A is not directly compared with the index value V, but the difference value D between the index value V and another threshold value C is calculated. Even when the threshold value A is compared with the threshold value A, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[0040]
In the present embodiment, the comparison circuit 202 included in the control circuit 134 compares the threshold value A with the difference value D, and outputs the antenna switching signal 207 when the difference value D is smaller than the threshold value A (D <A). However, the antenna switching signal 207 may be output when the difference value D exceeds the threshold value A (D> A).
[0041]
[Fourth embodiment]
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a part of a control circuit included in the wireless communication device according to the fourth embodiment. In the figure, the same reference numerals are given to the same parts as those in FIG. 2 (first embodiment), and the description is omitted. Note that components other than the control circuit included in the wireless communication device are the same as in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
[0042]
As shown in FIG. 5, in the control circuit 144 of the fourth embodiment, the reception antenna information management unit 204 shown in FIG. 2 or 4 is replaced with an antenna information management unit 501. The antenna information management unit 501 according to the present embodiment includes a reception antenna information management unit 502, a majority decision determination unit 503, a transmission antenna information management unit 504, and a switching control unit 505.
[0043]
The reception antenna information management unit 502 holds information (flag) indicating which antenna is selected as the reception antenna at that time in a rewritable internal memory (not shown). The antenna selection signal 506 is generated according to the following. When the antenna switching signal 207 is sent from the comparison circuit 202, the information in the internal memory is rewritten to information indicating the other antenna, and an antenna selection signal 506 for selecting the other antenna is generated at the next reception, and the switching controller 505 is output. Further, reception antenna information management section 502 generates reception antenna information 507 indicating the selected antenna every time reception is performed, and outputs the reception antenna information 507 to majority decision determination section 503.
[0044]
Also, the majority decision determiner 503 counts the number of times that the antenna has been selected as a receiving antenna for each of the antennas 101 and 102 at regular intervals based on the receiving antenna information 507 sent from the receiving antenna information managing unit 502, The majority information 508 indicating the antenna 101 or 102 that has been selected as the receiving antenna more is sent to the transmission antenna information management unit 504.
[0045]
When receiving the majority information 508 from the majority decision unit 503, the transmission antenna information management unit 504 writes the majority information 508 in a rewritable internal memory (not shown) and updates the majority information 508 at all times. Then, according to the majority information 508 held in the internal memory, an antenna selection signal 509 for selecting the antenna 101 or 102 that has been selected as the receiving antenna more as the transmitting antenna is generated, and the switching control unit 505 is sent to the switching control unit 505. What to send.
[0046]
Further, based on the TDD control signal 106 supplied from the TDD management unit 203, the switching control unit 505 synchronizes with the transmission / reception switching timing, and upon reception, according to the antenna selection signal 507 from the reception antenna information management unit 502, and During transmission, an antenna selection signal 104 for specifying one of the two antennas 101 and 102 is generated in accordance with an antenna selection signal 509 from the transmission antenna information management unit 504, and supplied to the antenna switch 103.
[0047]
As described above, in the wireless communication apparatus according to the present embodiment, the antenna 101 or 102 that has been more selected as the receiving antenna within a certain period of time from the current time is selected as the transmitting antenna. Therefore, the antenna 101 or 102, which has been selected as the receiving antenna, has a good reception state and a good transmission state as long as the environment does not suddenly change. By selecting the antenna 101 or 102, which has been selected as the antenna for transmission, as the antenna for transmission, it is possible to maintain a good transmission state.
[0048]
In the present embodiment, the majority decision unit 503 of the control circuit 144 outputs the majority information 508 indicating the antenna selected as the receiving antenna more frequently. However, all the same antennas are used as the receiving antenna. Only when selected, the majority decision information 508 indicating the antenna is output, and otherwise, a predetermined specific antenna may be fixedly used.
[0049]
In the first to fourth embodiments described above, the case where two antennas are provided has been described as an example. However, it is needless to say that the present invention can be applied to the case where three or more antennas are provided. Nor. According to the wireless communication apparatus of the present invention, only one receiving circuit is required regardless of the number of antennas, and the antenna having the best receiving state is determined based on the index value obtained from the one receiving circuit. It can be transmitted and received while selectively using.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the wireless communication apparatus of the present invention, it is possible to obtain a diversity effect while suppressing the number of reception circuits to one. As a result, the number of components can be significantly reduced as compared with a wireless communication device having a plurality of systems of receiving circuits, so that reliability can be improved and manufacturing cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless communication device according to a first embodiment of the present invention; FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a control circuit included in the wireless communication device according to the first embodiment; FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a control circuit included in the wireless communication device according to the second embodiment. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a control circuit included in the wireless communication device according to the third embodiment. Block diagram showing a partial configuration of a control circuit included in a wireless communication device according to an embodiment.
REFERENCE SIGNS LIST 100 Wireless communication devices 101, 102 Antenna 103 Antenna changeover switch 105 Transmission / reception changeover switch 107 Receiving circuit 109 Decoding circuit 111 Transmitting circuit 112 Encoding circuit 114, 124, 134, 144 Control circuit 120 Receiving system circuit 130 Transmission system circuit 201 Threshold storage unit (First threshold storage unit)
202 Comparison circuit (first comparison circuit)
203 TDD management section 204, 502 Receive antenna information management section 205 Various timing generation circuits 301 Second threshold storage section 302 Second comparison circuit 401 Third threshold storage section 402 Difference calculation circuit 501 Antenna information management section 503 Majority decision section 504 Transmission antenna information management unit 505 Switching control unit

Claims

Multiple antennas,
An antenna selection switch for selecting any one of the plurality of antennas;
A receiving circuit for processing a received signal from the antenna selected by the antenna selection switch,
A control circuit for controlling the antenna selection switch by an antenna selection signal,
The reception system circuit calculates an index value for determining a reception state of the antenna selected by the antenna selection switch,
The wireless communication device according to claim 1, wherein the control circuit supplies the antenna selection signal to the antenna selection switch based on the index value.

The control circuit includes:
A first comparison circuit that compares an index value related to a reception state of the antenna selected by the antenna selection switch with a first threshold that is set in advance, and outputs an antenna switching signal according to the comparison result;
An antenna information management unit that generates an antenna selection signal in accordance with the antenna switching signal output from the first comparison circuit and supplies the antenna selection signal to the antenna selection switch;
The wireless communication device according to claim 1, comprising:

The control circuit includes:
Comparing an index value related to the reception state of the antenna selected by the antenna changeover switch with a second threshold value set in advance, and transmitting an antenna fixing control signal to the antenna information management unit according to the comparison result. 2 comparison circuits,
The wireless communication device according to claim 2, wherein the antenna information management unit stops generating the antenna selection signal according to an antenna fixed control signal transmitted from the second comparison circuit.

The control circuit includes:
A difference calculation unit that calculates a difference value obtained by subtracting a preset third threshold value from an index value related to the reception state of the antenna selected by the antenna selection switch,
The wireless communication system according to claim 2, wherein the first comparison circuit compares the difference value with a preset fourth threshold value, and outputs an antenna switching signal according to the comparison result. apparatus.

The wireless communication device according to claim 1, wherein the index value is a received electric field strength, an AGC gain value, or an error rate of a received signal.

A transmission circuit for processing transmission data and generating a transmission signal;
6. The wireless communication according to claim 1, wherein the control circuit controls the antenna selection switch to transmit the transmission signal using the same antenna as that used at the time of reception. apparatus.

A transmission circuit for processing transmission data and generating a transmission signal;
The control circuit includes:
Counting the number of selections of the antenna used at the time of reception for each antenna, having a majority decision unit that outputs majority information indicating the most selected antenna,
6. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the antenna selection switch is controlled to transmit the transmission signal using an antenna indicated by the majority information.