JP2005101971A - 受信方法およびそれを利用した無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 強電界下における受信動作の安定を図る。
【解決手段】基地局装置２００は、複数の基地局用アンテナで端末装置１００からの信号を受信して、そのいずれかの信号を選択、あるいは複数の信号を合成して受信処理を行うに際し、複数の受信信号からそれぞれ測定した受信電力値２２を、予め基地局装置２００に保持した受信電力値と受信信号のひずみ量に応じた値との関係を用いてひずみ量に応じた値に変換し、そのひずみ量に応じた値を複数の信号間で比較することで、複数の受信信号から、受信すべき信号を選択、あるいは合成して受信すべき信号とし受信処理を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、受信技術に関する。特に、複数のアンテナを用いて無線電波を受信する受信方法およびそれを利用した無線通信装置に関する。

携帯電話や簡易型携帯電話などの無線通信システムでは、端末装置が移動可能に構成されていることから、端末装置と基地局装置との無線伝送路の状況は、両者の位置関係や距離、周囲の状況などの影響を受け、また時間と共に大きく変動して受信動作に大きな支障をきたす場合がある。

このため、例えば端末装置や基地局装置では、複数のアンテナを備え、それぞれに同一の通信相手から送信された信号を同時に受信し、その得られた複数の受信信号から信号品質の優れた信号を選択して受信信号として処理する、いわゆる受信ダイバーシチが一般的に行われている。

この受信ダイバーシチ技術では、例えば複数の信号ごとに受信電力を測定し、その受信電力値の大きい信号を受信すべき信号として処理するものや、あるいは、複数の信号ごとに符号誤りの発生状況を監視し、誤り発生のより少ない信号を受信すべき信号として処理するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−１０７７７８号公報

本発明者は、こうした状況下、以下の課題を認識するに至った。

携帯電話や簡易型携帯電話（ＰＨＳ）などの無線通信システムでは、端末装置の急激な増加やサービスエリアの拡大に伴い、さまざまな場所へ基地局装置の設置が行われている。この中には、例えば、通りに面したビルの屋上や公衆電話ボックスの屋根など、端末装置と基地局装置とが極めて近接する状況が起こりえる。このような状況下、いわゆる強電界下において、従来の受信電力比較による受信ダイバーシチ機能を実行させた場合、受信電力の大きな複数の信号のうち、より受信電力の大きな信号を選択することになる。

一般に、移動体通信における受信系の構成は、端末装置においては、搭載されるアンテナの大きさに制限があること、また、基地局装置においては、対する端末装置の出力が極めて小さいことなどより、小さな電力の信号に対する受信能力の向上が図られている場合が多い。このような受信系に対し、電力の大きな信号を入力した場合、増幅器の非直線ひずみなど、使用する部品や回路の構成を要因としたハードウェア上の特性により、増幅器の出力信号にひずみを含むことがある。このため、端末装置が基地局装置に極めて近接する強電界などの状況下においては、受信ダイバーシチで受信電力の大きな信号を選択すると、かえって品質の悪い信号を選択して受信特性の劣化を招く結果となる。

また、受信した信号から測定される受信電力値は、伝送路環境の影響を受け、他の同一周波数の信号による干渉波やその他各種の雑音を含み、同じ電力値であってもその信号の品質は大きく異なる場合がある。

これは、例えば基地局装置にあっては、アンテナが設置される環境、具体的には、見通しの良否や、周辺の建物の状況などの影響を受け、基地局装置毎、アンテナ毎に状況が異なることになる。尚、これらの問題を解決する方法のひとつとして、受信した信号を復号し、その信号に含まれる符号誤りの発生を監視する方法が考えられるが、信号を受信してから誤りの抽出や計測を行うまでの時間的な遅延が大きく、急激な変動への対応が困難となること、更には、時間的な遅延を並行処理の実施などで解消する場合にあっては、回路の増大や処理能力の向上が要求されることなどの問題が起こる。

本発明者は、こうした状況を認識して本発明をなしたものであり、その目的は、複数のアンテナで信号を受信する場合において、受信信号の電力値と、受信信号のひずみ量に応じた値とから受信処理に用いる信号を選択する受信方法およびそれを利用した端末装置、基地局装置を提供することにある。

本発明のある態様は、無線通信装置である。この装置は、複数のアンテナで、通信対象の無線通信装置からの複数の信号をそれぞれ受信する受信部と、受信した複数の信号の受信電力値をそれぞれ測定する電力測定部と、予め定めた受信電力値と信号のひずみ量に応じた値との関係に基づいて、測定した複数の信号の受信電力値を信号のひずみ量に応じた値にそれぞれ変換する変換部と、変換した信号のひずみ量に応じた値に基づいて、受信した複数の信号のうちのひとつを選択する選択部とを備える。

以上の装置により、受信した複数の信号の受信電力値を、信号のひずみ量に応じた値に変換し、そのひずみ量を基に複数の信号のうちのひとつの信号を選択するので、受信電力値の増大が信号のひずみ量の増大を招く強電界下においても、安定した受信を行うことができる。

電力測定部で測定した複数の信号の受信電力値を所定のしきい値とそれぞれ比較する電力値比較部とを更に備え、選択部は、電力値比較部で、複数の信号の信号電力値の全てが、しきい値未満の場合には、受信電力値に基づいて受信した複数の信号のうちのひとつを選択し、複数の信号の受信電力値のうちのいずれかがしきい値以上の場合には、信号のひずみ量に応じた値に基づいて、受信した複数の信号のうちのひとつを選択してもよい。

これにより、装置が強電界下にあると判断された場合にひずみ量への変換を行うので、強電界下における受信の安定化を確保しつつ、強電界下以外では、処理の軽減を図ることができる。

受信部で受信した信号のひずみ量に応じた値を測定するひずみ量測定部と、測定した信号のひずみ量に応じた値に基づいて、受信電力値と信号のひずみ量に応じた値との関係を更新する更新制御部とを更に備え、更新制御部は、ひとつの受信電力値に対する予め定めた信号のひずみ量に応じた値と、測定した信号のひずみ量に応じた値との間に所定値以上の差異がある場合に、測定した信号のひずみ量に応じた値で予め定めた信号のひずみ量に応じた値を書き換えてもよい。

以上の装置により、装置を設置した後で、設置した環境に応じて予め定めた信号のひずみ量に応じた値を書き換えるよう構成したので、無線伝播路の状況が、装置の設置の状況により様々に変化した場合においても、常に適正な値へ更新し、安定した通信を行うことができる。

本発明の別の態様も、無線通信装置である。この装置は、複数のアンテナで、通信対象の端末装置からの複数の信号をそれぞれ受信する受信部と、受信した複数の信号の受信電力値をそれぞれ測定する電力測定部と、予め定めた受信電力値と信号のひずみ量に応じた値との関係に基づいて、測定した複数の信号の受信電力値を信号のひずみ量に応じた値にそれぞれ変換する変換部と、変換した信号のひずみ量に応じた値の大きさを反映させて、受信した複数の信号を合成する合成部とを備える。

以上の装置により、受信した複数の信号の受信電力値を、信号のひずみ量に応じた値に変換してそのひずみ量を複数の信号間で比較し、ひずみ量の大きさの割合に応じて受信すべき信号を合成するよう構成したので、受信電力値の増大が信号のひずみ量の増大を招く強電界下においても、より安定した受信を行うことができる。

「信号のひずみ量に応じた値」は、変調精度や符号誤り、更には信号増幅の線形および非線形ひずみを含み、信号の品質を示す指標であればよい。

本発明の別の態様は、受信方法である。この方法は、複数のアンテナで受信した複数の信号から、受信電力値をそれぞれ測定し、受信電力値を、予め定めた受信電力値と信号のひずみ量に応じた値との関係に照らして信号のひずみ量に応じた値に変換し、変換した信号のひずみ量に応じた値に基づいて、受信した複数の信号のうちのひとつを選択する。

以上の方法により、受信した複数の信号の受信電力値を、信号のひずみ量に応じた値に変換し、そのひずみ量を基に複数の信号のうちのひとつの信号を選択するので、受信電力値の増大が信号のひずみ量の増大を招く強電界下においても、安定した受信を行うことができる。

本発明の別の態様も、受信方法である。この方法は、複数のアンテナで受信した複数の信号から、受信電力値をそれぞれ測定し、全ての受信電力値が所定のしきい値未満の場合には、受信電力値に基づいて受信した複数の信号のうちのひとつを選択し、複数の信号の受信電力値のうちのいずれかがしきい値以上の場合には、受信電力値を、予め定めメモリに記憶した受信電力値と信号のひずみ量に応じた値との関係に照らして信号のひずみ量に応じた値に変換し、そのひずみ量に応じて受信した複数の信号のうちのひとつを選択する。

以上の方法により、装置が強電界下にあると判断された場合にひずみ量への変換を行うので、強電界下における受信の安定化を確保しつつ、強電界下以外では、処理の軽減を図ることができる。

本発明のさらに別の態様も、受信方法である。この方法は、複数のアンテナで受信した複数の信号から、信号のひずみ量に応じた値を測定し、ひとつの受信電力値に対する予め定めた信号のひずみ量に応じた値と、測定した信号のひずみ量に応じた値との間に所定値以上の差異がある場合に、測定した信号のひずみ量に応じた値で予め定めた信号のひずみ量に応じた値を書き換える。

以上の方法により、装置を設置した後で、設置した環境に応じて予め定めた信号のひずみ量に応じた値を書き換えるので、無線伝播路の状況が、装置の設置の状況により様々に変化した場合においても、常に適正な値へ更新し、安定した通信を行うことができる。

本発明のさらに別の態様も、無線信号受信方法である。この方法は、複数のアンテナで受信した複数の信号から、受信電力値をそれぞれ測定し、受信電力値を、予め定めた受信電力値と信号のひずみ量に応じた値との関係に照らして信号のひずみ量に応じた値に変換し、変換した信号のひずみ量に応じた値の大きさを反映させて、受信した複数の信号を合成する。

以上の方法により、受信した複数の信号の受信電力値を、信号のひずみ量に応じた値に変換してそのひずみ量を複数の信号間で比較し、ひずみ量の大きさの割合に応じて受信すべき信号を合成するので、受信電力値の増大が信号のひずみ量の増大を招く強電界下においても、より安定した受信を行うことができる。

本発明の更に別の態様は、プログラムである。このプログラムは、無線ネットワークを介した無線通信装置から送信された信号を、複数のアンテナで複数の信号として受信し、それぞれの受信電力値を測定するステップと、受信電力値を、予め定めメモリに記憶した受信電力値と信号のひずみ量に応じた値との関係に照らして信号のひずみ量に応じた値に変換するステップと、変換した信号のひずみ量に応じた値に基づいて、受信した複数の信号のうちのひとつを選択するステップとを含む。

本発明の更に別の態様も、プログラムである。このプログラムは、無線ネットワークを介した無線通信装置から送信された信号を、複数のアンテナで複数の信号として受信し、それぞれの受信電力値を測定するステップと、全ての受信電力値が所定のしきい値未満の場合には、受信電力値に基づいて受信した複数の信号のうちのひとつを選択し、複数の信号の受信電力値のうちのいずれかがしきい値以上の場合には、受信電力値を、予め定めメモリに記憶した受信電力値と信号のひずみ量に応じた値との関係に照らして信号のひずみ量に応じた値に変換し、そのひずみ量に応じて、受信した複数の信号のうちのひとつを選択するステップとを含む。

本発明の更に別の態様も、プログラムである。このプログラムは、無線ネットワークを介した無線通信装置から送信された信号から、信号のひずみ量に応じた値を測定するステップと、予め定めメモリに記憶した信号のひずみ量に応じた値と、測定した信号のひずみ量に応じた値との間に所定値以上の差異がある場合に、測定した信号のひずみ量に応じた値で予め定めメモリに記憶した信号のひずみ量に応じた値を書き換えるステップとを含む。

本発明の更に別の態様も、プログラムである。このプログラムは、無線ネットワークを介した無線通信装置から送信された信号を、複数のアンテナで複数の信号として受信し、それぞれの受信電力値を測定するステップと、受信電力値を、予め定めメモリに記憶した受信電力値と信号のひずみ量に応じた値との関係に照らして信号のひずみ量に応じた値に変換するステップと、変換した信号のひずみ量に応じた値の大きさを反映させて、受信した複数の信号を合成するステップとを含む。

尚、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、複数のアンテナで信号を受信する場合において、受信信号の電力値と、受信信号のひずみ量に応じた値とから受信処理に用いる信号を選択することができる。

本実施の形態は、複数のアンテナで信号を受信して、そのいずれかの信号を選択、あるいは複数の信号を合成して受信処理を行う通信システムに関し、強電界下における受信性能の劣化を防止するために、受信信号の電力値と、受信信号のひずみ量に応じた値とから受信すべき信号を選択、あるいは合成する基地局装置に関する。

以下、簡易型携帯電話システムを例に、詳細を説明する。

図１は、本実施例に係る通信システム１０を示す。通信システム１０は、端末装置１００、基地局装置２００、ネットワーク３００を含む。

また、基地局装置２００は、基地局用アンテナ２０２と総称される第１基地局用アンテナ２０２ａ、第２基地局用アンテナ２０２ｂと、受信電力測定部２０４と総称される第１受信電力測定部２０４ａ、第２受信電力測定部２０４ｂと、信号接続部２０６と、無線部２０８と、変復調部２１０と、回線Ｉ／Ｆ部２１２と、受信電力比較部２１４と、受信電力変換比較部２１６と、記憶部２１８と、信号選択制御部２２０と、変調精度測定部２２２と、データ更新部２２４と、一時記憶部２２６と、制御部２２８を含む。また、信号として、受信電力値２２と総称される第１受信電力値２２ａと、第２受信電力値２２ｂと、選択情報信号２４と、選択電力値２６と、変調精度測定値２８を含む。

基地局用アンテナ２０２は、無線周波数に応じて設定された離隔距離をもって配置され、無線周波数の信号を送受信する。

受信電力測定部２０４は、基地局用アンテナ２０２毎に設置され、各基地局用アンテナ２０２で受信した信号の受信電力値を測定する。測定の方法としては、所定の時間間隔で受信電力のピーク値を保持する方法や平均をとる方法など様々であるが、いかなる方法であってもよい。

信号接続部２０６は、２つの基地局用アンテナ２０２と無線部２０８との間で信号の接続を行う接続部であり、受信動作においては、後述する信号選択制御部２２０の制御により、複数の受信信号からひとつの受信信号を選択接続する。

無線部２０８は、信号の増幅や、無線周波数とベースバンド信号との信号の相互変換、およびＡＤまたはＤＡ変換等を行う。

変復調部２１０は、送信すべき情報を変調し、また受信した情報を復調する。変調方式は、例えば簡易型携帯電話システムにおいては、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）やπ／４シフトＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、さらには１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などが用いられる。

回線Ｉ／Ｆ部２１２は、基地局装置２００とネットワーク３００とを接続する役割を担い、変復調部２１０で変調すべき情報の形式および変復調部２１０で復調した情報の形式と、ネットワーク３００で通信される情報の形式との変換を行う。ネットワークの一例は、ＩＳＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であるが、回線Ｉ／Ｆ部２１２は、ＩＳＤＮに対応した物理的形状を有するものとする。

受信電力比較部２１４は、受信電力測定部２０４より複数の受信電力値２２を入力し、後述する信号選択制御部２２０の指示に応じて、予め定めたしきい値と比較し、その結果を受信電力値２２と共に信号選択制御部２２０へ出力する。また、しきい値との比較により、全ての受信電力値がしきい値より小さい場合には、複数の受信電力値間での比較を行い、その結果を信号選択制御部２２０へ出力する。一方、受信電力値２２のうちのひとつでもしきい値より大きい場合には、受信電力比較部２１４は、受信電力値間での比較は行わず、その旨を信号選択制御部２２０へ出力する。

受信電力変換比較部２１６は、受信電力値２２を入力し、後述する信号選択制御部２２０の指示に応じて、後述する記憶部２１８に記憶される受信電力値と信号のひずみ量に応じた値との関係に基づいて、複数の受信電力値２２を信号のひずみ量に応じた値に変換して比較し、その結果を信号選択制御部２２０へ出力する。

尚、本実施例における以下の説明では、ひずみ量に応じた値として、変調精度を例に説明する。

信号選択制御部２２０は、受信電力比較部２１４による比較結果と、受信電力変換比較部２１６による変換比較結果を基に、信号接続部２０６を制御して複数の受信信号から受信すべきひとつの信号を選択する。

具体的には、信号選択制御部２２０は、受信電力比較部２１４に行わせた受信電力値２２と予め定めたしきい値との比較において、全ての受信電力値２２がしきい値より小さいとされた場合には、受信電力比較部２１４に、受信電力値２２間の大小比較を指示して受信電力の大きい信号を選択させ、その結果に応じて信号接続部２０６を制御する。一方、受信電力値２２のうち、いずれかがしきい値より大きい場合には、受信電力変換比較部２１６に受信電力値２２の変調精度への変換とその変調精度の値の大きさの比較を指示し、変調精度の値の小さい信号を選択して信号接続部２０６を制御する。

記憶部２１８は、前述した受信電力変換比較部２１６により参照されるメモリであり、受信電力値と変調精度との関係を記憶する。尚、本実施例では、記憶部２１８は、ひずみ量に応じた値の一例として、変調精度を採用し、各基地局用アンテナ２００毎に、受信電力値と変調精度との関係を格納する。

図２に、記憶部２１８のデータ構造を示す。

図２において「受信電力」は、受信信号の電力値を示す値で、受信電力値２２に相当する。また、「変調精度」は、ひずみ量に応じた値に相当し、アンテナ毎にそれぞれの値が格納されている。

受信電力変換比較部２１６による、受信電力値２２から変調精度への変換は、測定された受信電力値２２と同一、または近似の受信電力を、図２に示す記憶部２１８の「受信電力」より検索し、その欄に記載される「変調精度」のうち、該当するアンテナの「変調精度」を読み取ることでなされる。

図３に、一般的な受信電力値と変調精度との関係を示す。図中、実線は、第１基地局用アンテナ２０２ａで受信した場合の線図であり、点線は、第２地局用アンテナ２０２ｂで受信した場合の線図である。図に示すしきい値は、受信電力比較部２１４が信号選択制御部２２０より指示される受信電力値２２と比較で供するしきい値を示す。

尚、記憶部２１８は、図３に示す関係を、所定の受信電力値ごとに表構造に置き換えたものであるが、これに限らず、例えば数式で表現できる場合にあっては、数式に従って変換を行う計算部であってもよい。また、複数の変調方式を実行する装置にあっては、変調方式に応じて変換表を複数持ってもよい。

変調精度測定部２２２は、変復調部２１０で処理された信号を基に、受信信号の変調精度を測定する。尚、変調精度とは、受信信号を復調した際の、複素平面上の理想信号配置点との差を示す指標であり、その値が小さいほどひずみ量が少ないことを示し、ＥＶＭ（Ｅｒｒｏｒ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）と同意である。

データ更新部２２４は、記憶部２１８に格納された受信電力値と変調精度との関係を、受信電力値２２と変調精度測定値２８とを参照し、所定の条件の下で更新する。

具体的には、初めに、信号選択制御部２２０から、選択情報信号２４を入力して現在信号接続部２０６で接続している基地局用アンテナ２０２を特定し、次に、選択中の基地局用アンテナ２０２で受信した信号の受信電力と変調精度とを、選択電力値２６と変調精度測定値２８とから入力する。そして、例えば１日毎など、所定の期間において測定した値と記憶部２１８に格納された情報とを比較する。比較の結果、所定値以上の差異がある場合には、測定した値により、記憶部２１８の情報を更新する。尚、記憶部２１８は、更新処理に要する時刻情報を入手するため、計時手段を備えている。更新の詳細については、図６にて後述する。

一時記憶部２２６は、データ更新部２２４で記憶部２１８の更新のために継続的に収集する選択電力値２６と変調精度測定値２８とをデータ更新部２２４の制御で一時的に記憶するためのメモリである。

制御部２２８は、基地局装置２００の各種タイミング処理や、端末装置１００との無線接続制御、ネットワーク３００との有線接続制御などの処理を実行する。

この構成は、ハードウェア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウェア的には図示しないメモリ上に予め記憶され、実行時に読み出されるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図４および図５は、基地局用アンテナ２０２で受信した複数の信号からひとつの信号を選択する信号選択手順を示すフローチャートである。

尚、図４では、受信電力測定部２０４で測定可能な受信電力の全域において、受信電力値２２を変調精度へ変換し、その比較結果に応じて受信すべき信号を選択する場合について詳述し、図５では、受信電力測定部２０４で測定可能な受信電力域を、予め定めたしきい値で分け、受信電力値２２が、そのしきい値を超えるか否かで、異なる信号選択手順を行って受信すべき信号を選択する場合について詳述する。

尚、しきい値の設定に関しては、受信電力値と変調精度とは、一般に図３に示すよう受信電力値が小さい範囲と大きい範囲とで変調精度が悪化する傾向がある。このため、受信電力値の比較で受信信号の選択を行う場合にあって、強電界下での受信性能の改善を図るには、変調精度が急激に悪化する範囲を区別するしきい値を設定する必要がある。

図４において、通信が開始されると、受信電力測定部２０４では、アンテナ毎に受信された複数の受信信号に対し、それぞれ受信電力値の測定を行い（Ｓ４００）、受信電力変換比較部２１４へ出力する。

尚、ここで、受信電力比較部２１４は、本処理手順が、受信電力の全域において、受信電力値２２を変調精度へ変換するため、機能を停止している。

さて、受信電力変換比較部２１６では、測定された複数の受信電力値２２について、それぞれ記憶部２１８に格納された受信電力値と変調精度との関係に照らし、受信電力値２２を変調精度に変換する（Ｓ４０２、Ｓ４０４）。

そして、受信電力変換比較部２１６は、変換された複数の変調精度の大きさを比較し、その結果を信号選択制御部２２０へ出力する。

信号選択制御部２２０では、例えば第１基地局用アンテナ２０２ａで受信した信号の変調精度が、第２基地局用アンテナ２０２ｂで受信した信号の変調精度の値より小さいと判断される場合（Ｓ４０６−Ｙ）には、第１基地局用アンテナ２０２ａで受信した信号を信号接続部２０６に選択させ（Ｓ４０８）、一方、第２基地局用アンテナ２０２ｂで受信した信号の変調精度が、第１基地局用アンテナ２０２ａで受信した信号の変調精度の値より小さいと判断される場合（Ｓ４０６−Ｎ）には、第２基地局用アンテナ２０２ｂで受信した信号を信号接続部２０６に選択させる（Ｓ４１０）。

図５において、通信が開始されると、受信電力測定部２０４では、アンテナ毎に受信された複数の受信信号に対し、それぞれ受信電力値の測定を行い（Ｓ５００）、受信電力比較部２１４へ出力する。

受信電力比較部２１４では、複数の受信電力値２２を、予め定めたしきい値とそれぞれ比較し（Ｓ５０２）、その結果を信号選択制御部２２０へ出力する。

信号選択制御部２２０では、受信電力比較部２１４から入力された比較結果が、全ての受信電力値２２がしきい値より小さい場合（Ｓ５０２−Ｙ）には、受信電力値２２間での電力値比較を受信電力比較部２１４へ行わせ（Ｓ５０４）、より受信電力値が大きい基地局用アンテナ２０２の信号を選択するよう信号選択部２０６を制御する（Ｓ５０６、Ｓ５１４）。一方、ひとつでも受信電力のしきい値を越える信号がある場合（Ｓ５０２−Ｎ）には、受信電力変換比較部２１６に全ての受信電力値２２の変調精度への変換（Ｓ５０８、Ｓ５１０）と、その変調精度の大きさの比較（Ｓ５１２）を指示する。

そして、比較の結果、例えば第１基地局用アンテナ２０２ａで受信した信号の変調精度が、第２基地局用アンテナ２０２ｂで受信した信号の変調精度の値より小さいと判断される場合（Ｓ５１２−Ｙ）には、第１基地局用アンテナ２０２ａで受信した信号を信号接続部２０６に選択させ（Ｓ５０６）、一方、第２基地局用アンテナ２０２ｂで受信した信号の変調精度の値が、第１基地局用アンテナ２０２ａで受信した信号の変調精度の値より小さいと判断される場合（Ｓ５１２−Ｎ）には、第２基地局用アンテナ２０２ｂで受信した信号を信号接続部２０６に選択させる（Ｓ５１４）。

図６は、記憶部２１８に格納された情報の更新手順を示すフローチャートである。

通信が開始されると、データ更新部２２４では、信号選択制御部２２０からアンテナの選択を示す選択情報信号２４を入力し、現在信号接続部２０６で接続している信号のアンテナが、第１基地局用アンテナ２０２ａであるか、あるいは第２基地局用アンテナ２０２ｂであるかを特定する（Ｓ６００）。

次に、現在選択されている受信信号の、受信電力値を信号選択制御部２２０より、変調精度を変調精度測定部２２２より、それぞれ選択電力値２４（Ｓ６０２）、変調精度測定値２８（Ｓ６０４）として継続的に入力する。

そして、データ更新部２２４では、入力した選択電力値２４と変調精度測定値２８とから、電力の値ごとに変調精度の値を分類し、一時記憶部２２６に累積的に記憶させ（Ｓ６０６）、これを、予め定めた例えば毎日午前２時等の所定時刻になるまで継続的に行う（Ｓ６０８）。

さて、所定の時刻になったことが確認（Ｓ６０８−Ｙ）されると、データ更新部２２４は、一時記憶部２２６に蓄積された受信電力値ごとの変調精度の値を、受信電力値毎に平均化処理し（Ｓ６１０）、その値と記憶部２１８に記憶された値とを比較する（Ｓ６１２）。

そして、所定値以上の差があると確認された場合（Ｓ６１２−Ｙ）には、先に平均化処理にて算出した値で、記憶部２１８に記憶された値の該当箇所を上書き更新し（Ｓ６１４）、書き換え後、一時記憶部２２６に記憶された測定値を消去する。

一方、所定値以上の差があると確認されなかった場合（Ｓ６１２−Ｎ）には、変化が無いものとして、記憶部２１８の書き換えは行わず、一時記憶部２２６に記憶された測定値を消去する。

以上の構成による基地局装置２００の動作を説明する。尚、以下の説明において、複数の受信信号からひとつの受信信号を選択する手順については、測定された受信電力値を所定のしきい値と比較し、そのしきい値を超えるか否かで処理の方法をかえる場合を例に説明する。また、記憶部２１８に記憶する受信信号のひずみ量に応じた値としては、変調精度を例に説明する。更に、記憶部２１８には、予め図２に示す受信電力と変調精度の関係がアンテナ毎に記憶されてるものとする。これは、基地局装置２００の製造過程において、代表的な値を記憶させてもよいし、あるいは、基地局装置２００の設置時に、基準となる信号を入力し、データ更新部２２４等を強制的に動作させて、初期設置作業のひとつとして記憶部２１８の初期情報を記憶させてもよい。

さて、通信が開始されると、端末装置１００が送信した無線信号は、基地局用アンテナ２０２にて受信され、受信電力測定部２０４と信号接続部２０６に入力される。

受信信号を入力した受信電力測定部２０４では、継続的に受信信号の受信電力値２２を測定し、それを受信電力比較部２１４と受信電力変換比較部２１６へ出力する。

受信電力比較部２１４では、入力された複数の受信電力値２２を、予め定められた受信電力のしきい値とそれぞれ比較し、その結果を信号選択制御部２２０へ出力する。

信号選択制御部２２０では、比較の結果、複数の受信電力値の全てがしきい値より小さい場合には、基地局装置２００と端末装置１００とは、ある程度の離隔距離を有して信号ひずみを起こす強電界下にはないものと判断し、受信電力比較部２１４に、複数の受信電力値２２のうち、より受信電力の大きな信号を選択させ、その信号を接続するよう信号接続部２０６を制御する。

一方、比較の結果、ひとつでもしきい値を超える信号がある場合には、基地局装置２００と端末装置１００とは近接あるいは干渉などの要因により、信号ひずみを起こす強電界下にあるものと判断し、受信電力変換比較部２１６へ、受信電力値の変調精度への変換と変換後の比較を指示する。受信電力変換比較部２１６では、複数の受信電力値２２を記憶部２１８に記憶された受信電力値と変調精度との関係に照らしてそれぞれ変調精度に変換し、また変換後の変調精度から値の小さい信号を選択してその結果を信号選択制御部２２０へ返す。

信号選択制御部２２０では、受信電力変換比較部２１６で選択された信号を接続するよう信号接続部２０６を制御する。

さて、信号接続部２０６により受信信号の選択がなされると、無線部２０８では、信号の増幅や無線周波数からベースバンド信号への周波数変換、ＡＤ変換などを行って変復調部２１０へ受信信号を出力する。

変復調部２１０では、無線部２０８から出力された受信信号に対し、π／４ＱＰＳＫや１６ＱＡＭ等の変調方式に従った復調処理を行い、復調後の信号を受信データとして回線Ｉ／Ｆ部２１２へ出力する。

また、無線部２０８から出力された受信信号は、変復調部２１０を介して変調精度測定部２２２へも出力され、継続的に変調精度が測定される。

測定された変調精度は、変調精度測定値２８としてデータ更新部２２４に入力され、記憶部２１８に格納された受信電力と変調精度との関係を更新するための情報として供される。具体的には、データ更新部２２４は、信号選択制御部２２０からの選択情報信号２４により、現在接続している基地局用アンテナ２０２を特定し、その基地局用アンテナ２０２で受信した信号の受信電力値と変調精度とを、信号選択制御部２２０と変調精度測定部２２２とからそれぞれ入力する。そして、受信電力値ごとに変調精度を分類し、一時記憶部２２４へ格納する。

また、データ更新部２２４は、内部に備える計時手段を参照し、予め定めた時刻への到達を監視する。尚、予め定めた時刻とは、例えば、利用者が少ないと思われる深夜や早朝であるが、１日単位に限る必要はなく、時間単位、週単位、月単位などであってもよい。

さて、データ更新部２２４は、予め定めた時刻になったことを確認すると、一時記憶部２２６に継続的に格納した受信電力値毎の変調精度を確認し、受信電力値毎に平均化処理を行う。

平均化処理が完了すると、記憶部２１８に記憶されている値と一時記憶部２２６に記憶されている値を受信電力値毎に比較し、その差が所定値以上あるか否かを確認する。この確認により、差が所定値より大きい場合には、現在使用している受信電力値と変調精度との関係が実情に沿わない情報であると判断し、平均化処理した変調精度の値で記憶部２１８の値を上書き更新し、併せて一時記憶部２２６のクリアを行う。一方、一時記憶部２２６にある平均化処理された変調精度の値と記憶部２１８にある変調精度の値とが、所定値以上の差が無い場合には、変更の必要は無いと判断し、更新は行わず、一時記憶部２２６をクリアする。

本実施の形態によれば、複数のアンテナで信号を受信して、そのいずれかの信号を選択して受信処理を行う基地局装置２００において、受信信号から測定した受信電力値を、予め記憶部２１８に保持した受信電力値と変調精度との関係を用いて変調精度に変換し、その変調精度を信号間で比較して、複数の受信信号から、より変調精度の値の小さい信号を選択する。

これにより、受信電力が極めて大きい強電界下においても、ひずみをより多く含む信号を選択することなく、より安定した受信動作を行うことができる。

また、測定した受信電力値を、予め定めた受信電力のしきい値と比較し、その結果に応じて信号選択の方法をかえる場合にあっては、全ての受信電力値がしきい値より小さい場合には、受信電力の大きな信号を選択し、ひとつでもしきい値を超える場合には、変調精度に変換して変調精度の値の小さい信号を選択する。

本実施例によれば、弱電界下や中電界下においては、処理の減少による迅速な信号選択が実現でき、また、強電界下においては、ひずみの影響を排除した安定した信号選択が可能になる。

また、記憶部２１８に記憶した受信電力と変調精度の関係を、基地局装置２００を設置して運用を開始した後に更新できるように構成したので、基地局装置２００ごと、あるいは基地局用アンテナ２０２ごとの異なる状況下において、適応的に対応することができる。

これは、例えば、設置場所の影響により、特定の基地局やアンテナに電力や干渉が集中する場合や、無線部２０８の経年変化や部分的な故障等により、特定のアンテナに障害が発生した場合など、その影響を適応的に排除することができる。

以上、本発明の実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施の形態において、信号選択制御部２２０と、信号接続部２０６は、複数の受信信号から、受信電力値や変調精度などの受信品質の優れたひとつの信号を選択するよう構成した。しかしこれに限らず、例えば、複数の信号を合成して受信すべき信号とする合成ダイバーシチであってもよい。

具体的には、受信電力変換比較部２１６は、受信電力値２２から変調精度への変換を行った後の変調精度の大きさの比較において、その結果を変調精度の大きさに応じた割合を示す信号として出力する。

信号選択制御部２２０では、その変調精度の大きさの割合を示す信号に基づいて、信号接続部２０６へ受信信号の合成指示を与える。

信号接続部２０６では、先の複数信号からの選択的な接続に換え、信号選択制御部２２０から指示された変調精度の大きさの割合に従い、変調精度の大きい受信信号の比率を小さく、一方、変調精度の小さい受信信号の比率を大きくして受信信号の合成を行い、無線部２０８へ出力する。

本変形例によれば、強電界下においても、受信ひずみによる影響を排除した合成ダイバーシチ受信を実現でき、安定した受信動作を行うことが可能となる。

本実施の形態において、受信電力測定部２０４は、基地局用アンテナ２０２毎に備える構成としたが、これに限るものではない。例えば、複数のアンテナから受信される信号を時分割で受信電力測定部２０４に入力する時分割スイッチを備え、測定部を共用に構成してもよい。つまり、複数の信号の受信電力値が得られる構成であればよい。

また、データ更新部２２４は、所定期間に測定した変調精度測定値２８を選択電力値２６と共に一時記憶部２２４に格納し、所定期間経過後（所定時刻到達時）に平均化処理をしてその値を代表値とする構成としたが、これに限るものではない。例えば、基地記憶部２１８に記憶された値を基準に、所定値以上の差がある値は異常値として除外し、それ以外を平均化処理することも算出を安定的に行うために有効である。

また、受信電力値毎に蓄積した変調精度の値のうち、最小の値や、あるいは最も出現頻度の高い値を代表値とすることも有効である。すなわち、測定した変調精度を代表する値が的確に得られる算出方法であればよい。

さらに、本実施の形態においては、基地局装置２００を例に説明したが、これに限るものではなく、例えば、端末装置１００や、他の受信専用の装置であってもよい。すなわち、複数のアンテ尚備えて受信すべき信号を生成する装置であればよい。

さらに、本実施の形態においては、受信信号のひずみ量に応じた値として、変調精度を例に説明したが、これに限るものではない。例えば、受信した信号の符号誤り量や、無線部２０８の増幅器において発生する信号増幅時の線形あるいは非線形ひずみを示す値であってもよい。すなわち、受信信号のひずみ量に応じた値であればよい。

本実施の形態に係る通信システムを示す図である。 図１の記憶部のデータ構造を示す図である。 図１の受信電力と変調精度の関係を示す図である。 図１の基地局用アンテナ選択の手順を示すフローチャートである。 図１の基地局用アンテナ選択の手順を示すフローチャートである。 図１の記憶部に格納された情報の更新手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 通信システム、１００ 端末装置、２００ 基地局装置、２０２ａ 第１基地局用アンテナ、２０２ｂ 第２基地局用アンテナ、２０４ 受信電力測定部、２０６ 信号接続部、２０８ 無線部、２１０ 変復調部、２１２ 回線Ｉ／Ｆ部、２１４ 受信電力比較部、２１６ 受信電力変換比較部２１４ 記憶部、２２０ 信号選択制御部、２２２ 変調精度測定部、２２４ データ更新部、２２６ 一時記憶部、２２８ 制御部。

Claims (15)

1. 複数のアンテナで、通信対象の無線通信装置からの複数の信号をそれぞれ受信する受信部と、
   前記受信した複数の信号の受信電力値をそれぞれ測定する電力測定部と、
   予め定めた受信電力値と信号のひずみ量に応じた値との関係に基づいて、測定した複数の信号の受信電力値を信号のひずみ量に応じた値にそれぞれ変換する変換部と、
   前記変換した信号のひずみ量に応じた値に基づいて、前記受信した複数の信号のうちのひとつを選択する選択部と、
   を備えることを特徴とする無線通信装置。
2. 前記電力測定部で測定した複数の信号の受信電力値を所定のしきい値とそれぞれ比較する電力値比較部とを更に備え、
   前記選択部は、前記電力値比較部で、前記複数の信号の信号電力値の全てが、前記しきい値未満の場合には、受信電力値に基づいて前記受信した複数の信号のうちのひとつを選択し、前記複数の信号の受信電力値のうちのいずれかが前記しきい値以上の場合には、信号のひずみ量に応じた値に基づいて、前記受信した複数の信号のうちのひとつを選択することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記受信部で受信した信号のひずみ量に応じた値を測定するひずみ量測定部と、
   前記測定した信号のひずみ量に応じた値に基づいて、前記受信電力値と信号のひずみ量に応じた値との関係を更新する更新制御部とを更に備え、
   前記更新制御部は、ひとつの受信電力値に対する予め定めた信号のひずみ量に応じた値と、測定した信号のひずみ量に応じた値との間に所定値以上の差異がある場合に、測定した信号のひずみ量に応じた値で予め定めた信号のひずみ量に応じた値を書き換えることを特徴とする請求項１記載または請求項２に記載の無線通信装置。
4. 複数のアンテナで、通信対象の端末装置からの複数の信号をそれぞれ受信する受信部と、
   前記受信した複数の信号の受信電力値をそれぞれ測定する電力測定部と、
   予め定めた受信電力値と信号のひずみ量に応じた値との関係に基づいて、測定した複数の信号の受信電力値を信号のひずみ量に応じた値にそれぞれ変換する変換部と、
   前記変換した信号のひずみ量に応じた値の大きさを反映させて、前記受信した複数の信号を合成する合成部とを備えることを特徴とする無線通信装置。
5. 前記変換部における信号のひずみ量に応じた値は、変調精度であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
6. 前記変換部における信号のひずみ量に応じた値は、符号誤りであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
7. 前記受信した複数の信号を増幅する増幅部を更に備え、
   前記変換部における信号のひずみ量に応じた値は、前記増幅部の非線形ひずみ量であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
8. 複数のアンテナで受信した複数の信号から、受信電力値をそれぞれ測定し、当該受信電力値を、予め定めた受信電力値と信号のひずみ量に応じた値との関係に照らして信号のひずみ量に応じた値に変換し、当該変換した信号のひずみ量に応じた値に基づいて、前記受信した複数の信号のうちのひとつを選択することを特徴とする受信方法。
9. 複数のアンテナで受信した複数の信号から、受信電力値をそれぞれ測定し、全ての受信電力値が所定のしきい値未満の場合には、受信電力値に基づいて前記受信した複数の信号のうちのひとつを選択し、前記複数の信号の受信電力値のうちのいずれかが前記しきい値以上の場合には、前記受信電力値を、予め定めメモリに記憶した受信電力値と信号のひずみ量に応じた値との関係に照らして信号のひずみ量に応じた値に変換し、そのひずみ量に応じて、前記受信した複数の信号のうちのひとつを選択する受信方法。
10. 複数のアンテナで受信した複数の信号から、信号のひずみ量に応じた値を測定し、ひとつの受信電力値に対する予め定めた信号のひずみ量に応じた値と、測定した信号のひずみ量に応じた値との間に所定値以上の差異がある場合に、測定した信号のひずみ量に応じた値で予め定めた信号のひずみ量に応じた値を書き換えることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の受信方法。
11. 複数のアンテナで受信した複数の信号から、受信電力値をそれぞれ測定し、当該受信電力値を、予め定めた受信電力値と信号のひずみ量に応じた値との関係に照らして信号のひずみ量に応じた値に変換し、当該変換した信号のひずみ量に応じた値の大きさを反映させて、前記受信した複数の信号を合成することを特徴とする受信方法。
12. 無線ネットワークを介した無線通信装置から送信された信号を、複数のアンテナで複数の信号として受信し、それぞれの受信電力値を測定するステップと、
    前記受信電力値を、予め定めメモリに記憶した受信電力値と信号のひずみ量に応じた値との関係に照らして信号のひずみ量に応じた値に変換するステップと、
    前記変換した信号のひずみ量に応じた値に基づいて、前記受信した複数の信号のうちのひとつを選択するステップと、
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。
13. 無線ネットワークを介した無線通信装置から送信された信号を、複数のアンテナで複数の信号として受信し、それぞれの受信電力値を測定するステップと、
    前記全ての受信電力値が所定のしきい値未満の場合には、受信電力値に基づいて前記受信した複数の信号のうちのひとつを選択し、前記複数の信号の受信電力値のうちのいずれかが前記しきい値以上の場合には、前記受信電力値を、予め定めメモリに記憶した受信電力値と信号のひずみ量に応じた値との関係に照らして信号のひずみ量に応じた値に変換し、そのひずみ量に応じて、前記受信した複数の信号のうちのひとつを選択するステップと、
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。
14. 無線ネットワークを介した無線通信装置から送信された信号から、信号のひずみ量に応じた値を測定するステップと、
    予め定めメモリに記憶した信号のひずみ量に応じた値と、前記測定した信号のひずみ量に応じた値との間に所定値以上の差異がある場合に、測定した信号のひずみ量に応じた値で予め定めメモリに記憶した信号のひずみ量に応じた値を書き換えるステップと、
    をコンピュータに実行させるための請求項１２又は１３記載のプログラム。
15. 無線ネットワークを介した無線通信装置から送信された信号を、複数のアンテナで複数の信号として受信し、それぞれの受信電力値を測定するステップと、
    前記受信電力値を、予め定めメモリに記憶した受信電力値と信号のひずみ量に応じた値との関係に照らして信号のひずみ量に応じた値に変換するステップと、
    前記変換した信号のひずみ量に応じた値の大きさを反映させて、前記受信した複数の信号を合成するステップと、
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。
    

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