JP2005295516A - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナエレメントの展開状態によらず、通信に使用する方式を、複数のアンテナエレメントを使用する通信方式と複数のアンテナエレメントを使用しない通信方式とに切り替えることができる無線通信装置および無線通信方法を提供する。
【解決手段】第１信号処理部２０７の信号により第１の通信方式の信号を受信していないと判定し、第２信号処理部２０８の信号により第２の通信方式の信号を受信していると判定した場合、第２の通信方式で無線通信を行う。第１および第２の通信方式の信号を受信していると判定した場合、システム判断部２０６は、第１信号処理部２０７および第２信号処理部２０８からの信号に基づき、どちらの通信方式で無線通信を行うかを判定する。第１の通信方式で無線通信を行う場合、第１および第２のアンテナエレメント２０１、２０２でダイバーシチ受信あるいは送信を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のアンテナを用いて複数の無線システムのサービスに対応する無線通信装置および無線通信方法に関する。

従来、無線通信装置におけるフェージング対策としては、ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ）方式の場合、図１７に示すようにホイップアンテナ１０２と筐体１０１の内部に収納された内蔵アンテナ１０３とを切り替えるダイバーシチがよく用いられている。しかし、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式の場合、ＲＡＫＥ受信によるパスダイバーシチを行うので、無線通信装置のアンテナは１本の構成になっている。

また、従来、無線通信装置は１つの無線通信方式に対応したものであったが、携帯電話だけでなく無線ＬＡＮ等の他の無線通信方式も普及してきているので、これらの複数の無線通信方式に対応した無線通信装置が必要となってきている。

そこで、使用する無線通信方式に応じて使用するアンテナエレメントを切り替える無線通信装置として、例えば、複数のアンテナエレメントを切り替えて使用する無線通信方式と、それらの複数のアンテナエレメントの一部を使用して無線通信を行う無線通信方式とを備える場合に、アンテナエレメントの展開状態に基づいて自己の無線通信装置が有する機能の中から実際に実行する機能を自動的に選択することができる無線通信装置およびその無線通信方法について開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、特許文献２には、Ｗ−ＣＤＭＡ方式とＰＤＣ方式の両方で使用可能なダイバーシチ方式のデュアルモード携帯電話機について開示されている。

図１８はこのデュアルモード携帯電話機の構成を示すブロック図である。

図１８において、デュアルモード携帯電話機は送受信アンテナ１５０１、受信アンテナ１５０２、Ｗ―ＣＤＭＡ方式の送信回路１５１１および受信回路１５１２、ＰＤＣ方式の送信回路１５１３および受信回路１５１４、ならびにアンテナ１５０１、１５０２とＷ−ＣＤＭＡ方式の回路１５１１、１５１２またはＰＤＣ方式の回路１５１３、１５１４とを選択的に結合させるためのスイッチＳＷ１乃至ＳＷ３および帯域分波器１５０３とを備える。そして、ＰＤＣ方式で通信している場合におけるモニタ時は、ＳＷ１によりＴ２ａとＴ３ａ間を導通することで、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の受信回路１５１２はアンテナ１５０１とアンテナ１５０２で受信した信号に基づいてＷ−ＣＤＭＡシステムの基地局からの情報をモニタし、また、Ｗ−ＣＤＭＡ方式で通信している場合におけるモニタ時は、ＳＷ１によりＴ１ａとＴ３ａ間を導通し、ＳＷ２によりＴ２ｂとＴ３ｂ間を導通することで、ＰＤＣ方式の受信回路１５１４はアンテナ１５０１とアンテナ１５０２で受信した信号に基づいてＰＤＣシステムの基地局からの情報をモニタし、現在受信中の信号レベルが低くなったときに、他方の方式に迅速に移行できるようにしている。
特開２００３−３２１７７号公報 国際公開第０１／０５０６３６号パンフレット（第１図、９−１３頁）

しかし、特許文献１に記載の従来の無線通信装置および無線通信方法では、アンテナエレメントの展開状態に基づいて複数のアンテナエレメントを使用するか、複数のアンテナエレメントの一部を使用するのかを切り替えるので、ユーザが無線通信方式に応じてアンテナエレメントを展開あるいは収納しなければならないという課題があった。

また、特許文献２に記載の従来の無線通信装置および無線通信方法では、一方の通信方式で通信中に他方の通信方式をモニタする際に、モニタする通信方式に対して送信が行えないという課題があった。

そこで、本発明は、アンテナエレメントの展開状態によらず、通信方式に応じて複数のアンテナエレメントを使用して通信を行うのか複数のアンテナエレメントを使用しないで通信を行うのかを自動的に随時切り替えることができ、また、モニタする通信方式に対して送受信が可能な無線通信装置および無線通信方法を提供することを目的とする。

本発明の無線通信装置は、無線信号を受信する第１アンテナエレメントと第２アンテナエレメントと、第１アンテナエレメントと第２アンテナエレメントとの少なくともいずれか一方が受信した、第１の通信方式による第１の無線信号を受信処理する第１信号処理部と、第１アンテナエレメントと第２アンテナエレメントとのいずれか一方が受信した、第２の通信方式による第２の無線信号を受信処理する第２信号処理部と、第１信号処理部と第２信号処理部とからのそれぞれの出力信号に基づいて、第１の通信方式で通信するのか第２の通信方式で通信するのかを判断するシステム判断部と、第１アンテナエレメントによる通信と第２アンテナエレメントによる通信との切り替えを判断する切り替え判断部とを有し、切り替え判断部は、システム判断部から第１の通信方式を選択する通知を受けた場合は、第１アンテナエレメントと第２アンテナエレメントによるダイバーシチを行い、第２の通信方式を選択する通知を受けた場合は、第１アンテナエレメントあるいは、第２アンテナエレメントによる無線通信を行うものである。

この構成により、通信に使用する方式を、複数のアンテナエレメントを使用する通信方式と複数のアンテナエレメントを使用しない通信方式とに受信状況に応じて自動で切り替えることができ、通信に使用する方式に応じて、通信に使用するアンテナエレメントを自動で切り替えることができる。

また、本発明の無線通信装置は、切り替え判断部からの切り替え指示に基づいて、第１アンテナエレメントからの受信信号と第２アンテナエレメントからの受信信号との少なくともいずれか一方を第１信号処理部に出力するアンテナ切り替え部を有するものである。これにより、アンテナエレメントを切り替えるダイバーシチを行うことができる。

また、本発明の無線通信装置は、第１の通信方式は、ＰＤＣ方式といった複数のアンテナエレメントによるダイバーシチを行う方式であり、第２の通信方式は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式やＧＳＭ方式といった複数のアンテナエレメントによるダイバーシチを行わない方式である。これによって、複数のアンテナエレメントを使用する方式と複数のアンテナエレメントを使用しない方式との切り替えが可能になる。

さらに、本発明の無線通信装置は、第１アンテナエレメントの接続先を第１信号処理部と第２信号処理部とのいずれか一方に切り替えるシステム切り替え部を有し、第１アンテナエレメントと第２アンテナエレメントによるダイバーシチを行い、更に、システム判断部が、第１の通信方式による非通信期間を検出した場合に、システム判断部は、第１アンテナエレメントの接続先を第２信号処理部に変更する指示をシステム切り替え部に出力し、更に、第２信号処理部からの出力信号に基づいて第２の通信方式に切り替えるかどうかを判断するものである。

この構成により、第１の通信方式で通信を行いつつ、第２の通信方式の受信状況を検出し、第２の通信方式の受信状況の方がよいと判断した場合には、通信方式を切り替えることができる。

また、本発明の無線通信装置は、システム判断部が、非通信期間を検出し、システム切り替え部に第２信号処理部への変更を指示してから、第２の通信方式に切り替えるかどうかの判断を終了するまで、第１信号処理部に通信を禁止させるものである。

これにより、第２の通信方式での受信状況の検出中に第１の通信方式による通信を行ってしまうことを確実に防止できる。

また、本発明の無線通信装置は、第１信号処理部と第２信号処理部とが同期を行うタイミングを検出する同期タイミング検出部を有し、システム判断部は、第１の通信方式から第２の通信方式に切り替える場合に、同期タイミング検出部が第２の通信方式を用いて基地局からの無線リンクの確立を知らせる通知を受けるタイミングを検出するまで、第２の通信方式を用いて無線リンクを確立するための通信を行わないタイミングで、第１のアンテナエレメントの接続先を第１信号処理部へ変更する指示をシステム切り替え部に出力し、第１の通信方式を用いてダイバーシチによる通信を行うものである。

これにより、第１信号処理部が通信を行いつつ、第２の通信方式による受信状況のモニタを開始することができる。

また、本発明の無線通信装置は、第２の通信方式が、Ｗ−ＣＤＭＡ方式である場合に、システム判断部は、第２信号処理部による無線リンクの確立のためのセルサーチの期間では、第１信号処理部に通信を禁止させるものである。

これにより、Ｗ−ＣＤＭＡ方式でのセルサーチを、第１の通信方式による非通信期間を越えても継続することができるので、セルサーチを確実に短時間で行うことが可能になる。

また、本発明の無線通信装置は、システム判断部による第１の通信方式と第２の通信方式との受信状況を表示する表示部と、第１信号処理部と第２信号処理部との電源を、ユーザが受信状況に応じて操作することができるユーザ入力部とを備えるものである。

この構成により、表示内容に基づいて手動で無線通信装置の電源を操作することができ、ユーザの判断で無線通信装置の消費電力を削減することが可能になる。

本発明の無線通信方法は、第１のアンテナエレメントと第２のアンテナエレメントとによる第１の通信方式でのダイバーシチを行うステップと、第１の通信方式の非通信期間に第１のアンテナエレメントによる第２の通信方式での受信状況をモニタするステップと、第２の通信方式での受信状況を検出し、第１の通信方式での受信状況より好ましい場合、第１の通信方式を終了し、第２の通信方式に切り替えるステップとを有するものである。

これにより、通信に使用する方式を、複数のアンテナエレメントを使用する通信方式と複数のアンテナエレメントを使用しない通信方式とに受信状況に応じて自動で切り替えることができ、通信に使用する方式に応じて、通信に使用するアンテナエレメントを自動で切り替えることができる。

また、本発明の無線通信方法は、第２の通信方式による通信に切り替えた後に、並行して、第２アンテナエレメントにより第１の通信方式での受信状況をモニタするステップを
有するものである。

これにより、第２信号処理部に全く影響を与えることなしに、第１の通信方式をモニタすることが可能になる。

また、本発明の無線通信方法は、第１の通信方式は、ＰＤＣ方式といった複数のアンテナエレメントによるダイバーシチを行う方式であり、第２の通信方式は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式やＧＳＭ方式といった複数のアンテナエレメントによるダイバーシチを行わない方式である。

これによって、複数のアンテナエレメントを使用する方式と複数のアンテナエレメントを使用しない方式との切り替えが可能になる。

また、本発明の無線通信方法は、受信状況は、受信信号強度、ＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）、スループット、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）あるいはＣＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）である。これにより、受信状況を定量的に検出することができる。

また、本発明の無線通信方法は、第１の通信方式の非通信期間に第２の通信方式で通信を行う場合に、第１の通信方式による通信を禁止するステップをさらに有する。

これにより、第２の通信方式での受信状況の検出中に第１の通信方式による通信を行ってしまうことを確実に防止できる。

また、本発明の無線通信方法は、第２の通信方式が、Ｗ−ＣＤＭＡ方式であり、第２の通信方式での受信状況をモニタする場合に、セルサーチの期間は第１の通信方式による通信を禁止するステップを有するものである。

これにより、Ｗ−ＣＤＭＡ方式でのセルサーチを、第１の通信方式による非通信期間を越えても継続することができるので、セルサーチを確実に短時間で行うことが可能になる。

また、本発明の無線通信方法は、第１の通信方式の非通信期間を検出し、第２の通信方式でＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）を基地局に送信するステップと、前記ＲＡＣＨに対する前記基地局からの応答時間の経過後に、第２の通信方式に対するモニタを中断し、第１の通信方式に戻すステップとをさらに有し、基地局からのＡＩ（Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を受信するまで繰り返すものである。

これにより、Ｗ−ＣＤＭＡ方式での受信状況をモニタするために行う基地局との無線リンクの確立期間においても、第１信号処理部による通信を継続することができる。

本発明により、通信方式に応じて複数のアンテナエレメントを使用して通信を行うのか複数のアンテナエレメントを使用しないで通信を行うのかを、アンテナエレメントの展開状態の検出手段を必要とすることなしに自動的に随時切り替えることができる。さらに、モニタする通信方式での通信において送受信が可能になる。

以下、本発明の実施の形態の無線通信装置および無線通信方法について、図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における無線通信装置の構成を示すブロック図である。

図１において、無線通信装置は、第１のアンテナエレメント２０１と、第２のアンテナエレメント２０２と、使用する通信方式を第１の通信方式と第２の通信方式とで切り替えるシステム切り替え部２０３と、第１の通信方式に対して使用するアンテナエレメントを第１のアンテナエレメント２０１と第２のアンテナエレメント２０２とで切り替えるアンテナ切り替え部２０４と、アンテナ切り替え部２０４の切り替えを判断する切り替え判断部２０５と、第１の通信方式で通信するのか第２の通信方式で通信するのかを判断するシステム判断部２０６と、第１の通信方式の信号を処理する第１信号処理部２０７と、第２の通信方式の信号を処理する第２信号処理部２０８とを有している。

第１のアンテナエレメント２０１は、システム切り替え部２０３に接続され、第１の通信方式あるいは第２の通信方式のＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を送信あるいは受信する。第２のアンテナエレメント２０２は、アンテナ切り替え部２０４に接続され、第１の通信方式のＲＦ信号を送信あるいは受信する。システム切り替え部２０３は、システム判断部２０６に接続され、システム判断部２０６から入力される信号によって、第１のアンテナエレメント２０１の接続先を第２信号処理部２０８あるいはアンテナ切り替え部２０４に切り替える。アンテナ切り替え部２０４は、切り替え判断部２０５に接続され、切り替え判断部２０５から入力される信号によって、第１信号処理部２０７の接続先を第２のアンテナエレメント２０２あるいはシステム切り替え部２０３に切り替える。

第１信号処理部２０７は、第１の通信方式のＲＦ信号がアンテナ切り替え部２０４から入力された場合、高周波処理あるいは搬送波処理、およびベースバンド処理までを行い、中間周波数信号あるいは復調信号、そして復号化された信号を出力する。また、第１信号処理部２０７は符号化された信号あるいは変調信号、そして中間周波数信号が入力された場合、ベースバンド処理あるいは搬送波処理、および高周波処理までを行い、第１の通信方式のＲＦ信号をアンテナ切り替え部２０４に出力する。

第２信号処理部２０８は、第２の通信方式のＲＦ信号がシステム切り替え部２０３から入力された場合、高周波処理あるいは搬送波処理、およびベースバンド処理までを行い、中間周波数信号あるいは復調信号、そして復号化された信号を出力する。また、第２信号処理部２０８は符号化された信号あるいは変調信号、そして中間周波数信号が入力された場合、ベースバンド処理あるいは搬送波処理、および高周波処理までを行い、第２の通信方式のＲＦ信号をシステム切り替え部２０３に出力する。

システム判断部２０６は、第１信号処理部２０７と第２信号処理部２０８とに接続され、第１信号処理部２０７から出力される信号と第２信号処理部２０８から出力される信号の受信信号強度、ＢＥＲなどを比較して、第１の通信方式と第２の通信方式のどちらを選択すべきかを判断し、システム切り替え部２０３の接続先を第２信号処理部２０８あるいはアンテナ切り替え部２０４に切り替える信号を出力する。また、システム判断部２０６はシステム切り替え部２０３がどちらに接続されているかを示す信号を切り替え判断部２０５に出力する。

切り替え判断部２０５は、システム判断部２０６から入力される信号により、システム切り替え部２０３が第２信号処理部２０８とアンテナ切り替え部２０４のどちらに接続されているかを知る。そして、切り替え判断部２０５は、システム切り替え部２０３がアンテナ切り替え部２０４に接続しているとき、第１アンテナエレメント２０１で受信された信号と第２アンテナエレメント２０２で受信された信号との受信信号強度、ＢＥＲなどを比較して、第１アンテナエレメントと第２アンテナエレメントのどちらを選択すべきかを判定する。そして、切り替え判断部２０５はアンテナ切り替え部２０４に対し、第１信号処理部２０７の接続先をシステム切り替え部２０３（第１アンテナエレメント２０１）あるいは第２アンテナエレメント２０２に切り替える信号を出力する。

なお、本実施の形態においては、第１の通信方式は複数のアンテナエレメントによるダイバーシチを行うＰＤＣ方式であり、第２の通信方式は複数のアンテナエレメントによるダイバーシチを行わないＷ−ＣＤＭＡ方式である。

以上のように構成された無線通信装置について、図２を用いてその動作を説明する。

図２は、本発明の実施の形態１における無線通信装置の動作を示すフローチャートである。

まず、無線通信装置が待ち受け状態のときは、システム判断部２０６によりシステム切り替え部２０３と切り替え判断部２０５とを制御し、第１のアンテナエレメント２０１と第２信号処理部２０８とを接続し、第２のアンテナエレメント２０２と第１信号処理部２０７とを接続する。これにより、システム判断部２０６は、無線通信装置が第１の通信方式と第２の通信方式の両方の信号を受けることを可能にする（ステップＳ５０１）。

次に、システム判断部２０６は、第１信号処理部２０７から出力される信号に基づき、第１の通信方式の信号を受信しているかどうかを判定する（ステップＳ５０２）。ステップＳ５０２の判定結果がＮＯの場合、第２信号処理部２０８から出力される信号に基づき、第２の通信方式の信号を受信しているかどうかを判定する（ステップＳ５０８）。ステップＳ５０８の判定結果がＮＯの場合、システム判断部２０６は両方の通信方式に対して圏外に位置していると判定（ステップＳ５１０）し、処理を終了する。

一方、ステップＳ５０８の判定結果がＹＥＳの場合、システム判断部２０６は第２の通信方式でのみ通信可能と判断し、無線通信装置は第２の通信方式で通信を行う（ステップＳ５０９）。

また、ステップＳ５０２の判定結果がＹＥＳの場合、システム判断部２０６は、第２信号処理部２０８から出力される信号に基づき、第２の通信方式の信号を受信しているかどうかを判定する（ステップＳ５０３）。

ステップＳ５０３の判定結果がＮＯの場合、システム判断部２０６は第１の通信方式でのみ通信可能と判断し、処理をステップＳ５０６に進める。

一方、ステップＳ５０３の判定結果がＹＥＳの場合、システム判断部２０６は、第１信号処理部２０７および第２信号処理部２０８から出力される信号に基づき、第１の通信方式と第２の通信方式のどちらの通信方式で通信を行うかを判定する（ステップＳ５０４）。この判定は、第１の通信方式と第２の通信方式の受信状況を基に行い、システム判断部２０６が第１の通信方式で通信を行うと判定した場合（ステップＳ５０５のＹＥＳ）、システム判断部２０６はシステム切り替え部２０３を制御し、第１のアンテナエレメント２０１の接続先をアンテナ切り替え部２０４に切り替え、第１のアンテナエレメント２０１と第２のアンテナエレメント２０２を使ったダイバーシチ受信あるいは送信を可能な構成にする（ステップＳ５０６）。そして、無線通信装置は第１の通信方式での通信を行う（ステップＳ５０７）。

なお、この受信状況としては、第１信号処理部２０７および第２信号処理部２０８から出力される信号の受信信号強度、ＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）、スループット、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）あるいはＣＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）などを用いる。例えば、システム判断部２０６は通話など固定の通信速度あるいはリアルタイム性が必要とされる通信を行う場合はＢＥＲ特性が良いほうの通信方式を選択し、データ通信など通信速度が変化するあるいはリアルタイム性が必要とされない通信を行う場合はスループットが高い通信方式を選択する。また、電池の残りが少ない場合は消費電力が少ない通信方式に切り替える方法、あるいは料金がかからない通信方式に切り替える方法も可能である。

ステップ５０７において、第１の通信方式に対してダイバーシチを行っている場合、切り替え判断部２０５は、第１のアンテナエレメント２０１および第２のアンテナエレメント２０２で受信された信号の受信信号強度、ＢＥＲなどを比較することにより第１のアンテナエレメント２０１で通信するのか、第２のアンテナエレメント２０２で通信するのかを判定する。

また、ステップＳ５０５において、システム判断部２０６が第２の通信方式で通信を行うと判定した場合（ステップＳ５０５のＮＯ）、無線通信装置は第２の通信方式での通信を行う（ステップＳ５０９）。

次に、システム判断部２０６は第１の通信方式で通信を行っているときに（ステップＳ５０７）、システム切り替え部２０３と切り替え判断部２０５とを制御し、間欠的に第１のアンテナエレメント２０１の接続先を第２信号処理部２０８に切り替える。そして、システム判断部２０６は第２信号処理部２０８から出力される信号に基づき、第２の通信方式の信号を受信しているかどうかを判定する（ステップＳ５１１）。ステップＳ５１１の判定結果がＹＥＳの場合、ステップＳ５０４に戻り、システム判断部２０６が第１の通信方式と第２の通信方式の受信状況を基に、第１の通信方式のまま継続するかあるいは、第２の通信方式に切り替えるかの判定を行う。

また、ステップＳ５１１の判定結果がＮＯの場合、システム判断部２０６は、第１信号処理部２０７から出力される信号に基づき、第１の通信方式の信号を受信しているかどうかを判定する（ステップＳ５１２）。ステップＳ５１２の判定結果がＹＥＳの場合、ステップＳ５０７に戻り、第１の通信方式での通信を継続する。ステップＳ５１２の判定結果がＮＯの場合、システム判断部２０６は両方の通信方式に対して圏外に位置していると判定（ステップＳ５１０）し、処理を終了する。

また、システム判断部２０６は第２の通信方式で無線通信を行っているときに（ステップＳ５０９）、第１信号処理部２０７から出力される信号に基づき、第１の通信方式の信号を受信しているかどうかを判定する（ステップＳ５１３）。ステップＳ５１３の判定結果がＹＥＳの場合、ステップＳ５０４に戻り、システム判断部２０６が第１の通信方式と第２の通信方式の受信状況を基に、第２の通信方式のまま継続するかあるいは、第１の通信方式に切り替えるかの判定を行う。

また、ステップＳ５１３の判定結果がＮＯの場合、ステップＳ５０８に戻り、システム判断部２０６は第２信号処理部２０８から出力される信号に基づいて、第２の通信方式の信号を受信しているかどうかを判定する（ステップＳ５０８）。

なお、ステップＳ５０１の待ち受け時に、第２の通信方式の信号の受信状況の検出から開始することも可能である。ステップＳ５１１の判定結果がＮＯの場合、ステップＳ５０７に直接戻って第１の通信方式での通信を継続する、あるいは、ステップＳ５１３の判定結果がＮＯの場合、ステップＳ５０９に直接戻って第２の通信方式での通信を継続することも可能である。

ここで、ステップＳ５１１において間欠的に第１のアンテナエレメント２０１の接続先を第２信号処理部２０８に切り替え、第２の通信方式の信号をモニタする方法について以下に説明する。

図１４は、第１の通信方式での通信を中断あるいは終了し、第２の通信方式の受信状況を確認するために第２の通信方式で無線リンクの確立を開始する際に、第１信号処理部２０７および第２信号処理部２０８が信号を送信あるいは受信するタイミングを示すものである。

ＰＤＣ方式は、送信スロット２００１のあとダイバーシチを行うために受信信号レベル測定信号２００２（ＬＭ）を設定し、受信スロット２００３を経て非通信期間２００４（Ｉｄｌｅ）となる。この非通信期間２００４の間に、アンテナ切り替え期間２００５を経て第１のアンテナエレメントの接続先を第２信号処理部２０８に切り替え、第２の通信方式で無線リンクの確立を開始する。

ここで、Ｗ−ＣＤＭＡ方式で無線通信装置が基地局と無線リンクを確立する際、基地局間が基本的には非同期のシステムなので、初めにセルサーチを行い下りリンクを確立し、次に、ＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ：ランダムアクセスチャネル）で上りリンクを確立する必要がある。ただし、無線通信装置がＷ−ＣＤＭＡ方式の通信エリア内に存在する場合、下りリンクは確立されているとみなし、上りリンクの確立から開始する場合について説明する。

図１０はＷ−ＣＤＭＡ方式により基地局と上りリンクの確立を開始するときの動作を示すタイミングチャートである。Ｗ−ＣＤＭＡ方式では、ＲＡＣＨに対応する物理チャネルはＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）である。無線通信装置は、ＰＲＡＣＨのプリアンブルを基地局に送信し、基地局からプリアンブルを検出したことを示すＡＩＣＨ（Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）上のＡＩ（Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を受信するまで複数回間欠的にプリアンブルを送信する。無線通信装置は、ＡＩを受信すると、ＰＲＡＣＨのメッセージ部を基地局に送信し、上りリンクが確立するという制御が行われる。

図１０に示すように、第２信号処理部２０８は基地局との上りリンクを確立するためにＰＲＡＣＨのプリアンブル１００１を送信して同期処理を開始する。

その後、第２信号処理部２０８はＰＲＡＣＨのプリアンブル１００２を繰り返し送信し、基地局からプリアンブルを検出したことを示すＡＩＣＨ上のＡＩを受信するまで複数回間欠的にプリアンブルを送信する。第２信号処理部２０８はＡＩを受信（１００３）すると、ＰＲＡＣＨのメッセージ部（１００４）を基地局に送信し、上りリンクを確立する。

そして、その後にシステム判断部２０６は第２の通信方式の受信状況の確認を開始することになる。

第１の通信方式において、時分割された非通信期間に第２の通信方式による受信状況の確認あるいは通信方式の切り替え判断が完了することが保証できる場合、システム判断部２０６はシステム切り替え部２０３を制御して、第１のアンテナエレメント２０１の接続先をアンテナ切り替え部２０４から第２信号処理部２０８に切り替える。そして、この非通信期間内にシステム判断部２０６が第２信号処理部２０８からの信号に基づいて、第２の通信方式の受信状況の確認あるいは通信方式の切り替え判断を行う。

なお、本実施の形態では、第１の通信方式がＴＤＭＡ／ＦＤＤ方式のひとつであるＰＤＣ方式の場合について説明したが、これに限らず、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）方式などのＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式など時分割の通信方式であるとき、ＰＤＣ方式と同様に時分割された非通信期間を利用することで、間欠的に第１のアンテナエレメント２０１の接続先をアンテナ切り替え部２０４から第２信号処理部２０８に切り替えることが可能である。また、第１の通信方式がＩＥＥＥ８０２．１１ｂなどのＳＳ（スペクトラム拡散）方式、あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ａなどのＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式など時分割ではない通信方式であるとき、通信の非通信期間を利用することで、間欠的に第１のアンテナエレメント２０１の接続先をアンテナ切り替え部２０４から第２信号処理部２０８に切り替えることが可能である。

一方、第１の通信方式の非通信期間内で第２の通信方式による受信状況の確認あるいは通信方式の切り替え判断を処理しきれないおそれがある場合、システム判断部２０６は第２の通信方式による無線リンクの確立を開始する前に第１信号処理部２０７に対して、第１の通信方式での通信を行わないように制御する。例えば、第１の通信方式がＩＥＥＥ８０２．１１ａの場合、第２信号処理部２０８が第２の無線システムの基地局との無線リンクの確立を開始した後、システム判断部２０６は、第１信号処理部２０７がキャリアセンスを行わないように制御する。この場合、システム切り替え部２０３はシステム判断部２０６の制御により、第１のアンテナエレメント２０１の接続先をアンテナ切り替え部２０４から第２信号処理部２０８に切り替える。第２信号処理部２０８は、基地局との無線リンクを確立すると、第２の通信方式で通信を開始し、第２の通信方式に通信方式を切り替えるかどうかを判断する。

システム判断部２０６が第２の通信方式に切り替えないと判断した場合、この判断が終了した時点で、第１信号処理部２０７に対しキャリアセンスを行えるように制御する。第１信号処理部２０７はこれを受けて、キャリアセンスを開始し、第１の通信方式による通信を継続する。

なお、第１の通信方式での通信が、通話などリアルタイム性が必要で時間的な空きが発生しない場合は、例えば、その通信が終了するまでシステム切り替え部２０３の接続先が切り替わらないようにシステム判断部２０６が制御することにより、通話に影響を及ぼさないようにすることが可能である。第１の通信方式での通信状況が劣化した場合には、その通信が終了する前であっても、第１のアンテナエレメント２０１の接続先を強制的にアンテナ切り替え部２０４から第２信号処理部２０８に切り替えることで、通話途中での劣化に対しても対応が可能である。

また、本実施の形態は、図３に示すように、システム切り替え部２０３を省いた構成も可能である。この場合、アンテナ切り替え部３０４は２入力２出力を有する点が図１に示した２入力１出力のアンテナ切り替え部２０４と異なる。

図３において、第１のアンテナエレメント２０１は、アンテナ切り替え部３０４に接続され、第１の通信方式あるいは第２の通信方式のＲＦ信号を送信あるいは受信する。第２のアンテナエレメント２０２は、アンテナ切り替え部３０４に接続され、第１の通信方式のＲＦ信号を送信あるいは受信する。

システム判断部３０６は、第１信号処理部２０７と第２信号処理部２０８に接続され、第１信号処理部２０７と第２信号処理部２０８から出力される信号の受信信号強度、ＢＥＲなどを比較し、第１の通信方式を使用して通信を行うのか第２の通信方式を使用して通信を行うのかを示す信号を切り替え判断部３０５に出力する。

切り替え判断部３０５は、システム判断部３０６に接続され、システム判断部３０６から入力される信号により、第１の通信方式と第２の通信方式のどちらを使用して無線通信を行うかを知る。そして、第１の通信方式を使用する場合、切り替え判断部３０５は第１のアンテナエレメント２０１で受信された信号と第２のアンテナエレメント２０２で受信された信号の受信信号強度、ＢＥＲなどを比較する。そして、切り替え判断部３０５は第１信号処理部２０７の接続先を第１のアンテナエレメント２０１あるいは第２のアンテナエレメント２０２に切り替える信号をアンテナ切り替え部３０４に出力する。また、第２の通信方式を使用する場合、切り替え判断部３０５は第２信号処理部２０８の接続先を第１のアンテナエレメント２０１にし、第１信号処理部２０７の接続先を第２のアンテナエレメント２０２にする信号をアンテナ切り替え部３０４に出力する。

図３のように構成される場合、システム切り替え部２０３を省くことができるので、部品の削減とともに、図１と比較してスイッチを１つ減らすことにより、第１のアンテナエレメント２０１で送受信されるＲＦ信号の減衰やノイズの重畳を低減することが可能になる。また、第１のアンテナエレメント２０１と同様に、第２のアンテナエレメント２０２も第１の通信方式のＲＦ信号と第２の通信方式のＲＦ信号を送受信する機能を持つものにすることにより、第１のアンテナエレメント２０１と第２のアンテナエレメント２０２とを比較して、感度の良いほうのアンテナを選択した上で第２の通信方式で通信することが可能になる。

なお、切り替え判断部２０５および切り替え判断部３０５は、図１５に示すように第１信号処理部２０７の出力信号を入力するように構成することも可能である。このように構成される場合、切り替え判断部２０５は、第１のアンテナエレメント２０１を用いたときの第１信号処理部２０７の出力と第２のアンテナエレメント２０２を用いたときの第１信号処理部２０７の出力とを比較する。これにより、切り替え判断部２０５は、図１のように構成される場合と比較してＲＦ信号を処理する必要がない。例えば、第１信号処理部２０７がＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）など判断基準になる信号の出力機能を持つときは、その出力を比較することにより判定が可能である。

さらに、本実施の形態は、図４に示すように、第１信号処理部を複数有する構成にすることにより、アンテナ切り替え部２０４を省くことも可能である。

図４において、第１のアンテナエレメント２０１は、システム切り替え部４０３に接続され、第１の通信方式あるいは第２の通信方式のＲＦ信号を送信あるいは受信する。第２のアンテナエレメント２０２は、第１信号処理部２０９に接続され、第１の通信方式のＲＦ信号を送信あるいは受信する。

システム判断部４０６は、第１信号処理部２１０と第２信号処理部２０８とに接続され、第１信号処理部２１０と第２信号処理部２０８とから出力される信号の受信信号強度、ＢＥＲなどを比較し、システム切り替え部４０３の接続先を第１信号処理部２１０あるいは第２信号処理部２０８に切り替える信号を出力する。また、システム判断部４０６はシステム切り替え部４０３がどちらに接続されているかを示す信号を切り替え判断部４０５に出力する。

切り替え判断部４０５は、システム判断部４０６から入力される信号により、システム切り替え部４０３が第１信号処理部２１０と第２信号処理部２０８のどちらに接続されているかを知る。そしてシステム切り替え部４０３が第１信号処理部２１０に接続されている場合、切り替え判断部４０５は第１信号処理部２０９から出力された信号と第１信号処理部２１０から出力された信号との受信信号強度、ＢＥＲなどを比較し、第１の通信方式に対して、第１のアンテナエレメント２０１と第２のアンテナエレメント２０２のどちらを使用して通信を行うのかを判断する。また、第１信号処理部２０９、２１０がＲＳＳＩなどの判断基準になる信号の出力機能を持つ場合、切り替え判断部４０５はそれらを比較することにより、第１のアンテナエレメント２０１と第２のアンテナエレメント２０２のどちらを使用して通信を行うのかの判定をすることが可能である。図４のように構成される場合、図３と同様に、図１と比較してスイッチを１つ減らすことにより、第１のアンテナエレメント２０１で送受信されるＲＦ信号の減衰やノイズの重畳を低減することが可能になる。また、切り替え判断部４０５は、図１のように構成される場合と比較してＲＦ信号を処理する必要がない。

以上のように、本実施の形態によれば、第１の通信方式に対しては、第１のアンテナエレメント２０１と第２のアンテナエレメント２０２を使ったダイバーシチ受信あるいは送信が可能であり、第２の通信方式に対しては、第１のアンテナエレメント２０１を使った通信が可能である。そして、通信遮断中に間欠的に他方の通信方式による通信状態を検出することにより、アンテナエレメントの展開状態によらず、異なる通信方式間で通信に使用するアンテナ数を自動で切り替えることができる。さらに、モニタする通信方式に対しても送受信が可能である。また、図３および図４の構成の場合、切り替え部を１つ減らすことによって、スイッチによる損失を減らすことが可能である。

なお、第１の通信方式はダイバーシチを行う方式であれば、ＰＤＣ方式以外にＰＨＳ方式、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂなどの無線ＬＡＮの方式など特に問わず、第２の通信方式はダイバーシチを行わない方式であれば、Ｗ−ＣＤＭＡ方式以外にＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）方式など特に問わない。また、ダイバーシチに使用するアンテナは２本に限らない。第１及び第２信号処理部は、送信と受信で別の回路にする構成も可能であり、局部発振器、増幅器などの回路の共有化、ＤＳＰ、ＦＰＧＡなどを用いたベースバンド処理部の共有化、リコンフィグデバイスの使用などによる小型化が可能である。またＲＦ回路部分に限定されることなく、ＩＦ回路部などの他の回路部を含んでいてもよい。アンテナエレメントは、第１の通信方式、第２の通信方式に応じたマルチバンドアンテナ、指向性アンテナなどを用いることも可能である。

（実施の形態２）
図５（ａ）は、本発明の第２の実施の形態における無線通信装置の構成を示すブロック図である。

図５（ａ）において、第１のアンテナエレメント２０１から第２信号処理部２０８までの構成は図１に示す構成および作用効果と同一であるため、詳細な説明を省略する。そして、図１の構成と異なる点は、システム判断部２０６からの信号に基づいて情報を表示するディスプレイ等の表示機能（表示部６１１）を有していることである。本実施の形態の無線通信装置が表示部６１１を備えることにより、図５（ｂ）に示すように、図２のステップＳ５１０における圏外の表示マーク６０１、ステップＳ５０７における第１の通信方式の受信状況の表示マーク６０２、ステップＳ５０９における第２の通信方式の受信状況の表示マーク６０３、ステップＳ５０４における第１の通信方式および第２の通信方式の受信状況の表示マーク６０４を行うことが可能である。

また、本実施の形態における無線通信装置が、図１６に示すように、さらにユーザ入力部６１２を有する場合について説明する。

ユーザ入力部６１２は、第１信号処理部２０７と、第２信号処理部２０８と、システム判断部２０６に接続されている。ユーザ入力部６１２は、無線通信装置のユーザが操作可能になっており、ユーザはユーザ入力部６１２を操作することによって、第１信号処理部２０７と、第２信号処理部２０８と、システム判断部２０６を操作することが可能である。具体的には、第１信号処理部２０７と第２の信号処理部２０８に対する電源のＯＮ、ＯＦＦの操作が可能である。システム判断部２０６に対しては、第１の信号処理部２０７の電源がＯＦＦであれば、第１のアンテナエレメント２０１の接続先を第２信号処理部２０８にし、第２の信号処理部２０８の電源がＯＦＦであれば、第１のアンテナエレメント２０１の接続先をアンテナ切り替え部２０４にするように制御する。

このような構成にすることにより、ユーザは表示部６１１の表示に基づいたユーザ入力部６１２の操作が可能である。例えば、図５（ｂ）の表示マーク６０２の表示がされているときは第２の通信方式では通信を行うことができないので、第２信号処理部２０８の電源をＯＦＦにし、図５（ｂ）の表示マーク６０３の表示がされているときは第１の通信方式では通信を行うことができないので、第１信号処理部２０７の電源をＯＦＦにすることによって、無線通信装置の省電力化が可能である。

以上のように、本実施の形態によれば、複数の通信方式の受信状況を表示することにより、ユーザが表示内容に応じて無線通信装置の消費電力を減らす操作が可能である。

（実施の形態３）
図６は、本発明の第３の実施の形態における無線通信装置の構成を示すブロック図である。第１の実施の形態では、通信に使用するアンテナエレメントを切り替える選択ダイバーシチの例を示したが、本実施の形態では合成ダイバーシチの例を示す。図６に示す本実施の形態における無線通信装置は、図４に示す第１の実施の形態における無線通信装置の切り替え判断部４０５に代わり、ビーム形成部７１２を有している点が異なる。

図６において、ビーム形成部７１２は、第１信号処理部２０９、２１０に接続され、第１信号処理部２０９、２１０から入力されるそれぞれの信号の位相および振幅を制御する機能を有しており、位相のみを調整する場合は等利得合成、位相および振幅を調整する場合は最大比合成が可能である。

また、位相および振幅を調整することにより、第１のアンテナエレメント２０１と第２のアンテナエレメント２０２とを用いたビーム形成が可能であり、アンテナパターンを変化させることが可能である。例えば、待ち受け時（図２のステップＳ５０１）は無指向性のアンテナパターンにすることにより受信確率を上げることが可能であり、第１の通信方式で通信しているとき（図２のステップＳ５０７）は人体方向にヌルを向けるアンテナパターンにすることにより人体の影響を受けにくい通信をすることが可能である。

以上のように、本実施の形態によれば、第１の通信方式に対しては、第１のアンテナエレメント２０１と第２のアンテナエレメント２０２を使った合成ダイバーシチを行うことが可能である。また、第１のアンテナエレメント２０１と第２のアンテナエレメント２０２を用いてアンテナパターンを変化させることにより効率の良い無線通信が可能である。

なお、ダイバーシチに使用するアンテナは２本に限定されない。

また、本実施の形態は第１の通信方式に対して２つの信号処理部を有しているので、ビーム形成部７１２の代わりにＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）用の信号処理部を設けることによって、ＭＩＭＯのシステムにも応用可能である。

（実施の形態４）
図７は、本発明の第４の実施の形態における無線通信装置の構成を示すブロック図である。

図７において、同期タイミング検出部７０１を有する点が第１の実施の形態における無線通信装置と異なる。この同期タイミング検出部７０１は第１信号処理部２０７と第２信号処理部２０８に接続され、第１信号処理部２０７から出力される第１の通信方式に対する送信、受信、同期のタイミングと、第２信号処理部２０８から出力される第２の通信方式に対する送信、受信、同期のタイミングに基づいて、システム判断部２０６に対して、システム切り替え部２０３と切り替え判断部２０５の制御のタイミングを知らせる機能を有している。すなわち、同期タイミング検出部７０１はシステム判断部２０６から第２の通信方式による通信の受信状況の確認を開始する通知を受けると、第２の通信方式による受信状況の確認が終了するまでに必要とされる通信のプロセスのタイミングをシステム判断部２０６に通知する。

本実施の形態における動作は基本的には実施の形態１と同一であるが、間欠的に第１のアンテナエレメント２０１の接続先を第２信号処理部２０８に切り替え、第２の通信方式の受信状況を確認する処理（ステップＳ５１１）の方法が異なるので、以下に説明する。

図８は第１の通信方式で通信中に、第２の通信方式の受信状況を確認する動作を示すフローチャートである。なお、本実施の形態では第１の通信方式がＩＥＥＥ８０２．１１ａ方式で、第２の通信方式がＷ−ＣＤＭＡ方式の場合について説明する。

なお、第１の通信方式で通信を行っているとき、第１のアンテナエレメント２０１および第２のアンテナエレメント２０２がアンテナ切り替え部２０４に接続されているので、第２信号処理部２０８は電源をオフにしておくことが可能である。

Ｗ−ＣＤＭＡ方式は、セルサーチを行う際、電源立ち上げ時、ハンドオーバ時、待ち受け時で無線通信装置の動作が異なるが、本実施の形態では他の通信方式からＷ−ＣＤＭＡ方式に切り替えることを想定しているので、電源立ち上げ時と待ち受け時の２つの場合について説明する。電源立ち上げ時は、基地局との下りリンクの確立、セルの特定という段階を経てセルを検出し、待ち受け時は一定時間ごとに最大受信レベルのセルを検出するというステップでセルサーチを実施する。

図８において、まず、第２の通信方式に切り替える動作が発生した場合、システム判断部２０６は第２信号処理部２０８の電源がオフかどうかを判定する（ステップＳ８０１）。

ステップＳ８０１の判定結果がＮＯの場合は、第２信号処理部２０８が第２の通信方式で待ち受け時の状態であるので、第２の通信方式で下りリンクがすでに確立されているとみなし、ステップＳ８０２に進む。ただし、最大受信レベルのセルを検出するステップが必要な場合は、ステップＳ８０２に進む前に、そのステップをはさむ必要がある。

図９は、ステップＳ８０２において、第２信号処理部２０８が第２の通信方式で上りリンクの確立を開始する際のタイミングを示すものである。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ方式は、自律分散制御の場合、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ：衝突回避機能付きキャリア感知多重アクセス）方式が用いられ、受信側でデータフレームを正しく受信したとき、ＩＦＳ（Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ：フレーム間隔）の時間待機したあと、ＡＣＫフレーム（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ ｆｒａｍｅ：確認応答フレーム）を送信し通信を完了するという制御が行われる。また、データフレームを正しく送信した場合は、ＩＦＳの時間待機したあと、ＡＣＫフレームを受信し通信を完了するという制御が行われる。

ステップＳ８０２において、第２信号処理部２０８が第２の通信方式で上りリンクの確立を開始する前、第１信号処理部２０７は第１の通信方式で通信を行っているので、第１信号処理部２０７は、図９に示すように、第１の通信方式を提供する無線システムの基地局からデータフレーム９０１を正しく受信した場合、ＩＦＳ時間（９０４）待機したあとに第１の通信方式を提供する無線システムの基地局にＡＣＫフレーム９０２を送信する。そして、第１信号処理部２０７は、ＡＣＫフレーム９０２を送信終了後ＩＦＳ時間待機するので、ＩＦＳ時間の間にシステム判断部２０６は第１のアンテナエレメント２０１の接続先をアンテナ切り替え部２０４から第２信号処理部２０８に切り替えるように、システム切り替え部２０３を制御する。

この第１のアンテナエレメント２０１の接続先の切り替え終了後、第２信号処理部２０８は、第２の通信方式を提供する無線システムの基地局との上りリンクの確立に使用するフレーム９０３を送信し、第２の通信方式を提供する無線システムの基地局との上りリンクの確立を開始する。

また、第２信号処理部２０８が第２の通信方式で上りリンクの確立を開始する前に、第１信号処理部２０７が第１の通信方式を提供する基地局にデータフレームを正しく送信した場合も、第１の通信方式を提供する基地局からデータフレームを正しく受信した場合と同じタイミングになり、第１の通信方式を提供する基地局からＡＣＫフレームを受信終了後、ＩＦＳ時間の間に第１のアンテナエレメント２０１の接続先をアンテナ切り替え部２０４から第２信号処理部２０８に切り替え、第２の通信方式を提供する基地局との上りリンクの確立を開始する。

ステップＳ８０１の判定結果がＹＥＳの場合、システム判断部２０６は第２信号処理部２０８の電源をオンにする（ステップＳ８０７）。

次に、第２信号処理部２０８の電源がオンになると、第２信号処理部２０８は第２の通信方式で基地局との下りリンクの確立を開始する。ただし、下りリンクを開始するタイミングは同期タイミング制御部７０１からのタイミング情報に基づきシステム判断部２０６によって制御され、図９と同様のタイミングで動作する。

第２信号処理部２０８が、第２の通信方式を提供する無線システムの基地局との下りリンクの確立に使用するフレームを送信し、第２の通信方式を提供する無線システムの基地局との下りリンクの確立を開始すると、システム判断部２０６は、第１信号処理部２０７に対してキャリアセンスを行わないようにするなど、下りリンクが確立するまで第１の通信方式での通信を行わないように制御する（ステップＳ８０８）。次に、第２の通信方式で下りリンクが確立すると、第２信号処理部２０８はＲＡＣＨによる上りリンクの確立（ランダムアクセス制御）を開始する（ステップＳ８０２）。

このとき、無線通信装置が基地局に送信するＲＡＣＨは間欠的であるので、システム判断部２０６は、ＲＡＣＨ未送信時に、第１のアンテナエレメント２０１の接続先を第２信号処理部２０８からアンテナ切り替え部２０４に切り替え、第１の通信方式で通信を行うことを可能にする。また、システム判断部２０６は、第１信号処理部２０７に対してキャリアセンスを行えるようするなど、再び第１の通信方式での通信を可能にさせる。

図１１はＲＡＣＨ未送信時に第２の通信方式から第１の通信方式に切り替えるタイミングと、第１の通信方式から第２の通信方式に切り替えるタイミングを示すものである。

システム判断部２０６は同期タイミング検出部７０１から第２信号処理部２０８がランダムアクセス制御を実行するタイミングを知ることができる。システム判断部２０６は、第２信号処理部２０８がＰＲＡＣＨのプリアンブル１１０１を送信後、基地局からＡＩ１１０５を受信するまでの間、第２信号処理部２０８がどのようなタイミングで信号を送信あるいは受信するかがわかる。システム判断部２０６は、このタイミングの通知を受けて第２の信号処理部２０８が信号を送信あるいは受信しないタイミングで、第１のアンテナエレメント２０１の接続先を第２信号処理部２０８からアンテナ切り替え部２０４に切り替える。第１のアンテナエレメント２０１の接続先が切り替わった後、第１信号処理部２０７は第１の通信方式のフレーム１１０２の送信あるいは受信およびＡＣＫフレーム１１０３の送信あるいは受信を行う。このとき、システム判断部２０６は同期タイミング検出部７０１から出力される情報に基づき、第２信号処理部２０８が次のＰＲＡＣＨのプリアンブル１１０４を送信するタイミングがわかるので、必要なタイミングで第１のアンテナエレメント２０１の接続先をアンテナ切り替え部２０４から第２信号処理部２０８に戻す制御を行う。

そして、第２信号処理部２０８は再びＰＲＡＣＨのプリアンブル１１０４を送信する。このような第１信号処理部２０７による第１の通信方式のフレームの送信あるいは受信と第２信号処理部２０８によるＰＲＡＣＨのプリアンブルの送信とが、第２の通信方式を提供する基地局からのＡＩ１１０５を受信するまで繰り返される（ステップＳ８０３）。次に、第２信号処理部２０８は、図１０に示すようにＡＩを受信（１００３）すると、ＰＲＡＣＨのメッセージ部１００４を基地局に送信し、上りリンクが確立する（ステップＳ８０４）。

次に、第２信号処理部２０８は基地局と通信を行い（ステップＳ８０５）、システム判断部２０６が第２信号処理部２０８から出力される信号に基づき、第２の通信方式による受信状況と現在通信継続中の第１の通信方式の受信状況とを比較する。

以上が第１の通信方式による通信時における第２の通信方式の受信状況を確認する方法である。

なお、以降の処理は実施の形態１と同様に、システム判断部２０６が第２の通信方式に切り替えるべきと判断した場合は、第２信号処理部２０８に指示して第２の通信方式での通信を開始させる。また、システム判断部２０６は切り替え判断部２０５に指示して第１信号処理部２０７の接続先を第２のアンテナエレメント２０２にする制御を行う。これにより、以降は第１のアンテナエレメント２０１により第２の通信方式による通信を行い、それと並行して、第２のアンテナエレメント２０２により第１の通信方式による受信状況のモニタを行うことができる。

一方、第１の通信方式を継続すべきと判断したときは、再び図２のステップＳ５０５からの処理を繰り返す。

以上のように、本実施の形態によれば、第１の通信方式から第２の通信方式に切り替える際に、第２の通信方式で無線リンクを確立するまでの時間を利用し、第２の通信方式で通信を行っていないタイミングで第１の通信方式で通信を行うことにより効率の良い無線通信が可能となる。

なお、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ方式が基地局からの集中制御によるアクセス制御を行う場合も、ビーコンのタイミングを図１１のフレーム１１０２を送信できるタイミングにすることにより本実施の形態と同様の手法が適用できる。

また、第１の通信方式はＣＳＭＡ／ＣＡ方式に限るものではなく、通信を行うタイミングを制御できる方式であれば構わない。さらに、無線通信装置の構成は、図３、図４、図５、図６で構成されるものにも適用できる。

また、本実施の形態では、セルサーチを第２信号処理部２０８の電源がオンでない場合に行うとしているが、これに限らず、無線通信装置が移動したことにより従来のセルからはずれたような場合（ハンドオーバ時）も、本実施の形態と同様に処理することにより、第１の通信方式での通信状態においてもセルサーチすることが可能である。

また、本実施の形態ではセルサーチの期間は第１信号処理部２０７が通信を行わないような制御をする例を説明したが、これに限らず、システム判断部２０６が同期タイミング検出部７０１からのタイミング情報に基づき所定の時間を管理し、間欠的にセルサーチを行うことも可能である。具体的には、システム判断部２０６がセルサーチを行う必要が有ると判断した場合、システム切り替え部２０３に第２の通信方式へ切り替える信号を出力すると同時に、同期タイミング検出部７０１が所定時間のタイミングをシステム判断部２０６に通知し、システム判断部２０６はセルサーチが終了していなくてもシステム切り替え部２０３に切り替えの信号を出力し、第１の通信方式に戻す。このときの所定の時間としては、第１の通信方式の非通信期間内の時間とすることで、第１信号処理部２０７が通信を行わないように制御しなくても第１の通信方式による通信を継続させながら、第２の通信方式をモニタすることが可能になる。

（実施の形態５）
図１３は、本発明の第５の実施の形態における無線通信装置の構成を示すブロック図である。

図１３において、電源スイッチ１３０１、１３０２を有し、システム判断部２０６がこれらを制御することにより第１信号処理部２０７と第２信号処理部２０８の電源オン、オフを制御できる点が実施の形態１と異なる。

本実施の形態における無線通信装置の動作は、通信の待ち受け時にこれらの電源オン、オフを制御する点が実施の形態１と異なる。以下に図面を用いて説明する。

図１２は、本実施の形態における無線通信装置が待ち受け状態に有るときの電源制御動作を示すフローチャートである。この図１２は、実施の形態１で示した図２のステップＳ５０１における第１の通信方式と第２の通信方式の両方の信号を受ける状態の場合に、省電力で動作する手順（省電力処理）を示している。

図１２において、まず第１のアンテナエレメント２０１が第２信号処理部２０８に接続され、第２のアンテナエレメント２０２がアンテナ切り替え部２０４を介して第１信号処理部２０７に接続されている。そして、システム判断部２０６が第１信号処理部２０７から出力される信号に基づき、第１の通信方式の信号を受信しているかどうかを判定する（ステップＳ１２０１）。この判定結果がＹＥＳの場合、第２信号処理部２０８から出力される信号に基づき、第２の通信方式の信号を受信しているかどうかを次に判定する（ステップＳ１２０２）。

このステップＳ１２０２の判定結果がＹＥＳの場合、第１の通信方式の信号および第２の通信方式の信号を受信している状態なので、省電力処理を終了し、図２のステップ５０２へ移行する。以後の動作は、実施の形態１と同一である。

一方、ステップＳ１２０２の判定結果がＮＯの場合、第１の通信方式の信号を受信しているが第２の通信方式の信号を受信していない状態なので、第２信号処理部２０８の電源スイッチ１３０２をオフにする（ステップＳ１２０３）。

次に、システム判断部２０６は第１信号処理部２０７から出力される信号に基づき、第１の通信方式の信号を受信しているかどうかを所定時間毎に間欠的に確認する。例えば、システム判断部２０６は受信電力など、あらかじめ設定されたしきい値を下回ったと判定した場合、第２信号処理部２０８の電源スイッチ１３０２をオンにし（ステップＳ１２０５）、省電力処理を終了する。

また、ステップＳ１２０１の判定結果がＮＯの場合、ステップＳ１２０２と同様に、システム判断部２０６は第２信号処理部２０８から出力される信号に基づき、第２の通信方式の信号を受信しているかどうかを判定する（ステップＳ１２０６）。そして、この判定結果がＮＯの場合、第１の通信方式の信号と第２の通信方式の信号との両方を受信していない状態なので、省電力処理を終了する。

また、ステップＳ１２０６の判定結果がＹＥＳの場合、第２の通信方式の信号を受信しているが第１の通信方式の信号を受信していない状態なので、第１信号処理部２０７の電源スイッチ１３０１をオフにする（ステップＳ１２０７）。

次に、システム判断部２０６が第２信号処理部２０８から出力される信号に基づき、第２の通信方式の信号を受信しているかどうかを間欠的に確認する。そして、例えば、システム判断部２０６が受信電力など、あらかじめ設定されたしきい値を下回ったと判定した場合、第１信号処理部２０７の電源スイッチ１３０１をオンにし（ステップＳ１２０９）、省電力処理を終了する。

以上のように、本実施の形態によれば、第１の通信方式で通信できない状況では第１信号処理部２０７の電源をオフにし、第２の通信方式で通信できない状況では第２信号処理部２０８の電源をオフにすることにより、無線通信装置の省電力化を図ることが可能である。

なお、第１の通信方式と第２の通信方式であらかじめ消費電力などのパラメータに基づき優先順位が定められている場合、ステップＳ１２０２の判定結果がＹＥＳのときに、その優先順位に応じてステップＳ１２０３あるいはステップＳ１２０７に進むようにすることも可能である。また、この省電力処理は図３、図４、図５、図６で構成される無線通信装置にも適用できる。

また、ステップＳ１２０１あるいはステップＳ１２０４のように第１の通信方式での受信を行う場合において、第１のアンテナエレメント２０１をアンテナ切り替え部２０４に接続し、第１のアンテナエレメント２０１および第２のアンテナエレメント２０２の両方を用いて第１の通信方式の受信状況を確認することもできる。これにより、システム判断部２０６による判定の精度を上げることが可能になる。

以上のように、本発明にかかる無線通信装置および無線通信方法は、複数の通信方式による通信が可能な無線通信装置に有用であり、複数のアンテナエレメントを使用する通信方式と複数のアンテナエレメントを使用しない通信方式とに切り替えて通信するのに適している。

本発明の第１の実施の形態における無線通信装置の構成を示すブロック図 本発明の第１の実施の形態における無線通信装置の動作を示すフローチャート 本発明の第１の実施の形態における無線通信装置の構成を示すブロック図 本発明の第１の実施の形態における無線通信装置の構成を示すブロック図 （ａ）本発明の第２の実施の形態における無線通信装置の構成を示すブロック図（ｂ）本発明の第２の実施の形態における無線通信装置の表示部での表示内容を示す図 本発明の第３の実施の形態における無線通信装置の構成を示すブロック図 本発明の第４の実施の形態における無線通信装置の構成を示すブロック図 本発明の第４の実施の形態における無線通信装置の動作を示すフローチャート 本発明の第４の実施の形態における無線通信装置の通信動作を示すタイミングチャート 本発明の第１の実施の形態における無線通信装置のＷ−ＣＤＭＡ通信動作を示すタイミングチャート 本発明の第４の実施の形態における無線通信装置の通信動作を示すタイミングチャート 本発明の第５の実施の形態における無線通信装置の動作を示すフローチャート 本発明の第５の実施の形態における無線通信装置の構成を示すブロック図 本発明の第１の実施の形態における無線通信装置の通信動作を示すタイミングチャート 本発明の第１の実施の形態における無線通信装置の構成を示すブロック図 本発明の第２の実施の形態における無線通信装置の構成を示すブロック図 従来の無線通信装置のアンテナエレメントの構成を示す概念図 従来の無線通信装置の構成を示すブロック図

符号の説明

２０１ 第１のアンテナエレメント
２０２ 第２のアンテナエレメント
２０３、４０３ システム切り替え部
２０４、３０４ アンテナ切り替え部
２０５、３０５、４０５ 切り替え判断部
２０６、３０６、４０６ システム判断部
２０７、２０９、２１０ 第１信号処理部
２０８ 第２信号処理部
６１１ 表示部
６１２ ユーザ入力部
７０１ 同期タイミング検出部
７１２ ビーム形成部
１３０１、１３０２ 電源スイッチ

Claims (15)

1. 無線信号を受信する第１アンテナエレメントと第２アンテナエレメントと、
   第１アンテナエレメントと第２アンテナエレメントとの少なくともいずれか一方が受信した、第１の通信方式による第１の無線信号を受信処理する第１信号処理部と、
   第１アンテナエレメントと第２アンテナエレメントとのいずれか一方が受信した、第２の通信方式による第２の無線信号を受信処理する第２信号処理部と、
   前記第１信号処理部と前記第２信号処理部とからのそれぞれの出力信号に基づいて、第１の通信方式で通信するのか第２の通信方式で通信するのかを判断するシステム判断部と、
   第１アンテナエレメントによる通信と第２アンテナエレメントによる通信との切り替えを判断する切り替え判断部とを有し、
   前記切り替え判断部は、
   前記システム判断部から前記第１の通信方式を選択する通知を受けた場合は、前記第１アンテナエレメントと前記第２アンテナエレメントによるダイバーシチを行い、
   前記第２の通信方式を選択する通知を受けた場合は、前記第１アンテナエレメントあるいは、前記第２アンテナエレメントによる無線通信を行う無線通信装置。
2. 前記切り替え判断部からの切り替え指示に基づいて、第１アンテナエレメントからの受信信号と第２アンテナエレメントからの受信信号との少なくともいずれか一方を前記第１信号処理部に出力するアンテナ切り替え部を
   有する請求項１に記載の無線通信装置。
3. 第１の通信方式は、ＰＤＣ方式といった複数のアンテナエレメントによるダイバーシチを行う方式であり、
   第２の通信方式は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式やＧＳＭ方式といった複数のアンテナエレメントによるダイバーシチを行わない方式である請求項１または２に記載の無線通信装置。
4. 前記第１アンテナエレメントの接続先を前記第１信号処理部と前記第２信号処理部とのいずれか一方に切り替えるシステム切り替え部を有し、
   前記第１アンテナエレメントと前記第２アンテナエレメントによる前記ダイバーシチを行い、
   更に、前記システム判断部が、第１の通信方式による非通信期間を検出した場合に、
   前記システム判断部は、
   前記第１アンテナエレメントの接続先を前記第２信号処理部に変更する指示を前記システム切り替え部に出力し、
   更に、前記第２信号処理部からの出力信号に基づいて第２の通信方式に切り替えるかどうかを判断する請求項３に記載の無線通信装置。
5. 前記システム判断部が、前記非通信期間を検出し、前記システム切り替え部に第２信号処理部への前記変更を指示してから、第２の通信方式に切り替えるかどうかの判断を終了するまで、前記第１信号処理部に通信を禁止させる請求項４に記載の無線通信装置。
6. 前記第１信号処理部と前記第２信号処理部とが同期を行うタイミングを検出する同期タイミング検出部を有し、
   前記システム判断部は、
   前記第１の通信方式から前記第２の通信方式に切り替える場合に、
   前記同期タイミング検出部が前記第２の通信方式を用いて基地局からの無線リンクの確立を知らせる通知を受けるタイミングを検出するまで、
   前記第２の通信方式を用いて前記無線リンクを確立するための通信を行わないタイミングで、前記第１のアンテナエレメントの接続先を第１信号処理部へ変更する指示を前記システム切り替え部に出力し、前記第１の通信方式を用いて前記ダイバーシチによる通信を行う請求項５に記載の無線通信装置。
7. 第２の通信方式が、Ｗ−ＣＤＭＡ方式である場合に、
   前記システム判断部は、
   前記第２信号処理部による無線リンクの確立のためのセルサーチの期間では、前記第１信号処理部に通信を禁止させる請求項６記載の無線通信装置。
8. 前記システム判断部による前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との受信状況を表示する表示部と、
   前記第１信号処理部と前記第２信号処理部との電源を、ユーザが前記受信状況に応じて操作することができるユーザ入力部と
   を備える請求項４に記載の無線通信装置。
9. 第１のアンテナエレメントと第２のアンテナエレメントとによる第１の通信方式でのダイバーシチを行うステップと、
   第１の通信方式の非通信期間に第１のアンテナエレメントによる第２の通信方式での受信状況をモニタするステップと、
   前記第２の通信方式での受信状況を検出し、前記第１の通信方式での受信状況より好ましい場合、前記第１の通信方式を終了し、前記第２の通信方式に切り替えるステップと
   を有する無線通信方法。
10. 前記第２の通信方式による通信に切り替えた後に、並行して、第２アンテナエレメントにより第１の通信方式での受信状況をモニタするステップを有する請求項９に記載の無線通信方法。
11. 第１の通信方式は、ＰＤＣ方式といった複数のアンテナエレメントによるダイバーシチを行う方式であり、
    第２の通信方式は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式やＧＳＭ方式といった複数のアンテナエレメントによるダイバーシチを行わない方式である請求項９または１０に記載の無線通信方法。
12. 前記受信状況は、受信信号強度、ＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）、スループット、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）あるいはＣＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）である請求項１１に記載の無線通信方法。
13. 第１の通信方式の非通信期間に前記第２の通信方式で通信を行う場合に、
    前記第１の通信方式による通信を禁止するステップをさらに有する請求項１１に記載の無線通信方法。
14. 第２の通信方式が、Ｗ−ＣＤＭＡ方式であり、第２の通信方式での受信状況をモニタする場合に、
    セルサーチの期間は第１の通信方式による通信を禁止するステップを有する請求項１１に記載の無線通信方法。
15. 第１の通信方式の非通信期間を検出し、第２の通信方式でＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）を基地局に送信するステップと、
    前記ＲＡＣＨに対する前記基地局からの応答時間の経過後に、第２の通信方式に対する前記モニタを中断し、第１の通信方式に戻すステップと、
    をさらに有し、
    基地局からのＡＩ（Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を受信するまで繰り返す請求項１４に記載の無線通信方法。

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