JP2005318104A - 無線通信装置およびアンテナ選択方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 受信品質の劣化および他装置への干渉の増大を抑制しつつ、通信状態が良好なアンテナを精度良く選択すること。
【解決手段】 無線受信部１１０は、受信信号に対して無線受信処理を行い、ベースバンド処理部１２０および瞬時レベル測定部１６０へ出力する。タイミング制御部１３０は、無線受信部１１０から位相ロック完了の旨が通知されると、瞬時レベル測定部１６０に対してレベル瞬時値の測定を開始するように指示する。アンテナ選択部１５０は、レベル瞬時値の測定結果から、通信状態が良好なアンテナを選択し、選択されたアンテナと無線受信部１１０とを接続するようにスイッチ１００を切り替える。瞬時レベル測定部１６０は、無線受信部１１０から出力される信号のレベル瞬時値をリアルタイムに測定し、アンテナ選択部１５０へ出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、無線通信装置およびアンテナ選択方法に関し、特にダイバーシティ受信において用いられる無線通信装置およびアンテナ選択方法に関する。

従来の無線通信装置においては、ダイバーシティ受信を行うために、複数のアンテナが設けられることがある。これらのアンテナは、例えば互いに一定の距離をおいて配置されるため、各アンテナを介して受信される信号は、互いに異なる伝搬路を伝送されたものと見なすことができる。このため、各アンテナから同時に受信された信号を合成する合成ダイバーシティや、通信状態が最も良好なアンテナのみを用いて信号を受信する選択ダイバーシティなどを行うことによって、伝搬路における雑音や干渉の影響を低減することができる。

上述のように、選択ダイバーシティでは、通信状態が最も良好なアンテナが選択される。具体的には、通信状態が最も良好なアンテナとして、受信レベルが最も高いアンテナが選択される。このアンテナ選択のため、例えば特許文献１においては、自装置とは無関係のスロットにおいて伝送されている信号を利用して、複数のアンテナのＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信信号強度）を比較し、ＲＳＳＩが最も大きいアンテナを選択する技術が開示されている。

このようにＲＳＳＩが最も大きいアンテナを選択し、以後、選択されたアンテナを使用して信号を送受信することにより、通信性能の向上を図ることができる。
特許第２７１９５７５号公報

しかしながら、例えばＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多元接続）方式のように自装置と無関係のスロットが存在せず、送受信が連続かつ同時に行われる通信システムにおいては、通信中にアンテナ選択を行っていると、受信品質劣化や他装置に対する干渉の増大を招くという問題がある。

以下、この問題について、具体的に説明する。

例えばＷ−ＣＤＭＡ（Wideband-CDMA）方式の場合、ＲＳＳＩ測定、ＡＧＣ（Auto Gain Control：自動利得制御）制御、送信パワ制御（インナーループ型送信パワ制御）では、いずれも１スロット（＝６６７μｓ）を単位としたベースバンド処理が行われる。また、ＡＧＣ制御では、１スロットごとに測定されたＲＳＳＩがさらに平均化された後に、増幅器のゲインが決定されるため、受信レベル変動があった際にゲインが収束するまでには時間を要する。

このような制御下において、上述したようなＲＳＳＩ測定によるアンテナ選択を行う場合、受信レベルが極端に低いアンテナがあると、このアンテナのＲＳＳＩ測定時にはＡＧＣ制御によるゲイン増加が間に合わないため、ゲインが低い間の受信データがスロット単位で欠落してしまい、結果として受信品質が劣化する。

また、反対に受信レベルが極端に高いアンテナがあると、このアンテナのＲＳＳＩ測定時にはＡＧＣ制御によるゲイン低下が間に合わないため、受信レベルがＲＳＳＩの測定回路などのダイナミックレンジを超えてしまい、誤判定が生じることがある。結果として、ＲＳＳＩ測定の精度が劣化し、通信状態が良好なアンテナ選択を行うことができない。

すなわち、無線通信装置は、アンテナ選択時に複数のアンテナすべてについて、各アンテナから受信される最初の１スロット分の信号のＲＳＳＩを測定するが、一方で、増幅器のゲインの調整にも少なくとも１スロット分の信号を受信する必要がある。したがって、ＲＳＳＩ測定時には、増幅器のゲイン調整が間に合わず、ＲＳＳＩ測定時に受信されたスロットのデータの欠落やＲＳＳＩ測定の精度の劣化が生じる。

さらに、正確にＲＳＳＩが高いアンテナが選択された場合においても、ＡＧＣ制御によってゲインが収束するまでは受信信号が歪み、受信品質が劣化する。そして、アンテナが切り替えられた場合には、送信側においてもアンテナ選択前より通信状態が良好なアンテナから信号が送信されることになるため、送信パワ制御によって送信パワが収束するまでの間は、必要以上に高い送信パワで信号を送信することになり、他装置に対する干渉の増大を招く。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、受信品質の劣化および他装置への干渉の増大を抑制しつつ、通信状態が良好なアンテナを精度良く選択することができる無線通信装置およびアンテナ選択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、複数のアンテナを切り替えながら信号を受信する受信手段と、受信信号を可変のゲインによって増幅する増幅手段と、増幅されたアンテナごとの受信信号のレベル瞬時値を測定する測定手段と、測定されたレベル瞬時値に基づいていずれか１つのアンテナを選択する選択手段と、を有する構成を採る。

この構成によれば、アンテナごとの受信信号を増幅し、増幅後の受信信号のレベル瞬時値に基づいて１つのアンテナを選択するため、例えばスロットなどの単位時間分の信号を用いるよりもアンテナ選択の動作を短時間で行うことができるとともに、アンテナ変更に伴う受信レベルの変動に対応したゲインや送信パワの調整を迅速に行うことができ、受信品質の劣化および他装置への干渉の増大を抑制しつつ、通信状態が良好なアンテナを精度良く選択することができる。

本発明の無線通信装置は、前記選択手段は、所定時間内に測定されたレベル瞬時値を平均して得られるアンテナごとのレベル測定値を比較し、レベル測定値が最も大きいアンテナを選択する構成を採る。

この構成によれば、レベル瞬時値を平均して得られるレベル測定値が最も大きいアンテナを選択するため、瞬間的なレベルの変動の影響を排除して通信状態が最も良好なアンテナを確実に選択することができる。

本発明の無線通信装置は、前記受信手段は、受信信号の周波数を変換するための発振器を含み、前記発振器と受信信号の位相を対応させる位相ロックを実行し、前記測定手段は、位相ロックが完了するタイミングでレベル瞬時値の測定を開始する構成を採る。

この構成によれば、位相ロック完了と同時にレベル瞬時値の測定を開始するため、電源投入時や間欠受信時などにおいて、信号受信の前処理を行う準備時間中にアンテナの選択を行うことができ、信号の受信開始時には通信状態が良好なアンテナを選択しておくことができる。

本発明の無線通信装置は、前記選択手段は、第１のアンテナに対応する第１のレベル測定値が前記測定手段のダイナミックレンジ内に収まっているか否かを判定し、ダイナミックレンジ内に収まっている場合は、第１のレベル測定値と第２のアンテナに対応する第２のレベル測定値とを比較して大きい方のアンテナを選択し、ダイナミックレンジ内に収まっていない場合は、前記増幅手段のゲインを第１のレベル測定値がダイナミックレンジ内に収まるように変更し、ゲイン変更後に得られる第１のレベル測定値と第２のレベル測定値とを比較して大きい方のアンテナを選択する構成を採る。

本発明の無線通信装置は、前記増幅手段は、第１のゲインによって第１のアンテナの受信信号を増幅し、前記選択手段は、第１のゲインによって増幅された第１のアンテナの受信信号のレベル測定値が前記測定手段のダイナミックレンジ内に収まっているか否かを判定し、ダイナミックレンジの上限以上である場合は、前記増幅手段のゲインを第１のゲインよりも低いゲインに変更し、ダイナミックレンジの下限以下である場合は、前記増幅手段のゲインを第１のゲインよりも高いゲインに変更し、変更後のゲインによってそれぞれ増幅された第１のアンテナの受信信号のレベル測定値と第２のアンテナの受信信号のレベル測定値とを比較して大きい方のアンテナを選択する構成を採る。

これらの構成によれば、１つのアンテナに対応するレベル測定値がレベル瞬時値の測定回路のダイナミックレンジ内に収まるように増幅器のゲインを変更し、ゲイン変更後に改めて得られるアンテナごとのレベル測定値を比較し、レベル測定値が大きいアンテナを選択するため、少なくとも１つのアンテナのレベル測定値は正確なものとなって比較結果の信頼度が向上するとともに、レベル瞬時値の測定回路のダイナミックレンジが狭くても精度良くアンテナを選択することができる。

本発明の無線通信装置は、前記増幅手段は、前記選択手段によって選択されたアンテナの受信信号の増幅後の強度が所望の値に収束するようにゲインを制御する制御手段、を含み、前記測定手段は、前記制御手段によって制御される前記増幅手段のゲインを監視する監視部、を有し、ゲインが所定の閾値以上になったタイミングでレベル瞬時値の測定を開始する構成を採る。

この構成によれば、ＡＧＣ（Auto Gain Control）制御によって変更されるゲインが所定の閾値以上になるとレベル瞬時値の測定を開始するため、連続送受信時などにおいて、使用中のアンテナの受信信号強度が低下した場合にアンテナの選択を行うことになり、必要最小限の頻度でアンテナ選択を行って、アンテナ選択による受信品質の劣化を最小限に抑制することができる。

本発明の無線通信装置は、前記測定手段は、前回のアンテナ選択から一定時間が経過したタイミングでレベル瞬時値の測定を開始する構成を採る。

この構成によれば、前回のアンテナ選択から一定時間が経過するとレベル瞬時値の測定を開始するため、連続送受信時などにおいて、常に通信状態が最も良好なアンテナを使用して信号の送受信を行うことができ、受信品質の向上を図ることができる。

本発明の無線通信装置は、前記選択手段は、アンテナ選択前とは異なるアンテナを選択する場合に、選択後のアンテナのレベル測定値を選択前のアンテナのレベル測定値を中心とした一定の範囲内に収めるための前記増幅手段のゲインとアンテナ選択前の前記増幅手段のゲインとの差をオフセットとして記憶し、前記増幅手段は、アンテナ選択後、記憶されたオフセット分だけゲインを低くする構成を採る。

この構成によれば、アンテナ選択によって異なるアンテナが使用されるようになる場合、新たに選択されたアンテナのレベル測定値に応じてゲインのオフセットを設定するため、アンテナを変更したことによる受信レベルの変動を迅速に補償することができる。

本発明の無線通信装置は、前記選択手段によって選択されたアンテナから送信する送信信号に対するゲインを制御する制御手段、をさらに有し、前記選択手段は、アンテナ選択前とは異なるアンテナを選択する場合に、選択後のアンテナのレベル測定値を選択前のアンテナのレベル測定値を中心とした一定の範囲内に収めるための前記増幅手段のゲインとアンテナ選択前の前記増幅手段のゲインとの差をオフセットとして記憶し、前記制御手段は、アンテナ選択後、記憶されたオフセットに対応する分だけ送信信号に対するゲインを低くする構成を採る。

この構成によれば、アンテナ選択によって異なるアンテナが使用されるようになる場合、新たに選択されたアンテナのレベル測定値に応じて送信信号に対するゲインのオフセットを設定するため、アンテナを変更したことによって送信パワが過剰に大きくなることを防止し、結果として、他装置への干渉の増大を抑制することができる。

本発明の無線通信装置は、前記増幅手段は、複数の離散的なゲインを保持し、いずれか１つのゲインを受信信号の増幅のためのゲインとして設定する設定部と、設定されたゲインで受信信号を増幅する増幅部と、を有する構成を採る。

この構成によれば、複数の離散的なゲインのうちいずれか１つを用いて受信信号を増幅するため、ゲインの変更を容易に行うことができ、ゲインを調整するのに要する時間を短縮することができる。

本発明のアンテナ選択方法は、複数のアンテナを切り替えながら信号を受信するステップと、受信信号を可変のゲインによって増幅するステップと、増幅されたアンテナごとの受信信号のレベル瞬時値を測定するステップと、測定されたレベル瞬時値に基づいていずれか１つのアンテナを選択するステップと、を有するようにした。

この方法によれば、アンテナごとの受信信号を増幅し、増幅後の受信信号のレベル瞬時値に基づいて１つのアンテナを選択するため、例えばスロットなどの単位時間分の信号を用いるよりもアンテナ選択の動作を短時間で行うことができるとともに、アンテナ変更に伴う受信レベルの変動に対応したゲインや送信パワの調整を迅速に行うことができ、受信品質の劣化および他装置への干渉の増大を抑制しつつ、通信状態が良好なアンテナを精度良く選択することができる。

本発明によれば、受信品質の劣化および他装置への干渉の増大を抑制しつつ、通信状態が良好なアンテナを精度良く選択することができる。

本発明の骨子は、受信レベルの瞬時値を測定し、受信レベルの瞬時値を用いてアンテナの選択および増幅器のゲインの設定を短時間で行うことである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１においては、電源投入時や間欠受信時におけるアンテナ選択について説明する。電源投入時や間欠受信時には、無線通信装置内の回路の電源がオフからオンに切り替わる動作を伴うため、電源がオンになった直後、所定の時間内に受信のための前処理が行われる。

図１は、本実施の形態に係る無線通信装置の要部構成を示すブロック図である。図１に示す無線通信装置は、アンテナＡＮ１、アンテナＡＮ２、スイッチ１００、周波数変換部１１２と増幅部１１４とを備える無線受信部１１０、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換部１２２と復号部１２４とＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）測定部１２６とを備えるベースバンド処理部１２０、タイミング制御部１３０、ゲイン設定部１４０、アンテナ選択部１５０、および瞬時レベル測定部１６０を有している。なお、図１に示す無線通信装置においては、送信側の構成を省略している。また、本実施の形態においては、アンテナＡＮ１およびアンテナＡＮ２の２本のアンテナを切り替えてダイバーシティ受信を行う場合について説明するが、本発明はアンテナが３本以上の場合にも適用可能である。

スイッチ１００は、アンテナ選択部１５０からの指示に従って切り替わり、アンテナＡＮ１またはアンテナＡＮ２によって受信された信号を無線受信部１１０へ出力する。

無線受信部１１０は、受信信号に対して無線受信処理を行い、ベースバンド処理部１２０および瞬時レベル測定部１６０へ出力する。

具体的には、周波数変換部１１２は、内蔵される図示しない発振器を用いて受信信号を復調し、ベースバンド信号に変換する。このとき、周波数変換部１１２は、受信信号と図示しない発振器との位相を対応させる処理（以下、「位相ロック」という）を行うが、位相ロックが完了するとタイミング制御部１３０へ位相ロック完了の旨を通知する。

増幅部１１４は、復調されたベースバンド信号をゲイン設定部１４０によって設定されたゲインで増幅する。増幅された信号は、ベースバンド処理部１２０および瞬時レベル測定部１６０へ出力される。なお、増幅部１１４は、一旦ゲインが設定されると、次にゲイン設定部１４０によってゲインが設定されるまでは、設定されたゲインを維持する。

なお、上述した各処理部を含む無線受信部１１０は、電源投入時および間欠受信時には、外部から制御信号が入力されることによって電源がオンになる。

ベースバンド処理部１２０は、無線受信部１１０から出力されるベースバンド信号に対してベースバンド処理を行う。

具体的には、Ａ／Ｄ変換部１２２は、ベースバンド信号をＡ／Ｄ変換し、得られたデジタル信号を復号部１２４およびＲＳＳＩ測定部１２６へ出力する。

復号部１２４は、デジタル信号を復号し、受信データを出力する。

ＲＳＳＩ測定部１２６は、デジタル信号を用いて、例えば１スロット分などの単位時間ごとにＲＳＳＩを測定する。そして、ＲＳＳＩ測定部１２６は、測定したＲＳＳＩが所望の値となるように、増幅部１１４におけるゲインを決定し、決定されたゲインを通知するためのＡＧＣ（Auto Gain Control）制御信号をゲイン設定部１４０へ出力する。具体的には、ＲＳＳＩ測定部１２６は、測定したＲＳＳＩが所望の値より大きければ、増幅部１１４のゲインを小さくする旨のＡＧＣ制御信号を出力し、測定したＲＳＳＩが所望の値より小さければ、増幅部１１４のゲインを大きくする旨のＡＧＣ制御信号を出力する。

タイミング制御部１３０は、周波数変換部１１２から位相ロック完了の旨が通知されると、瞬時レベル測定部１６０に対してアンテナ選択のためのレベル瞬時値の測定を開始するように指示する。

ゲイン設定部１４０は、増幅部１１４のゲインとしてあらかじめ複数の離散的な値を保持しており、ＲＳＳＩ測定部１２６から出力されるＡＧＣ制御信号およびアンテナ選択部１５０からの指示に基づいて、いずれかのゲインを増幅部１１４に設定する。

アンテナ選択部１５０は、瞬時レベル測定部１６０におけるレベル瞬時値の測定結果から、通信状態が良好なアンテナを選択し、選択されたアンテナと無線受信部１１０とを接続するようにスイッチ１００を切り替える。アンテナ選択の動作については、後に詳述する。

瞬時レベル測定部１６０は、タイミング制御部１３０からの指示を受けて、無線受信部１１０から出力されるベースバンド信号のレベル瞬時値をリアルタイムに測定し、アンテナ選択部１５０へ出力する。ここで、レベル瞬時値とは、瞬時レベル測定部１６０に信号が入力される瞬間ごとの信号レベルである。

すなわち、瞬時レベル測定部１６０は、単位時間ごとのレベルを測定するＲＳＳＩ測定部１２６などとは異なり、無線受信部１１０から出力された信号のレベルを常に測定しており、レベル瞬時値をアンテナ選択部１５０へ出力し続ける。また、瞬時レベル測定部１６０は、所定のダイナミックレンジを有しており、ダイナミックレンジ内では正確にレベル瞬時値を測定するが、ダイナミックレンジ外では測定精度が劣化する。

次いで、上記のように構成された無線通信装置のアンテナ選択動作について、図２に示すフロー図を参照して説明する。上述したように、本実施の形態においては、電源投入時および間欠受信時におけるアンテナ選択動作について説明する。

電源投入時および間欠受信時には、無線通信装置内の回路の電源がオフからオンに切り替わるため、信号をまったく受信していない状態から、アンテナを選択して自装置宛ての信号を受信し始めることになる。一般に、電源がオンになってから実際に信号を受信し始めるまでには、受信の前処理のために所定の準備時間が設けられている。本実施の形態においては、この準備時間の間にアンテナを選択する。なお、この準備時間においても自装置以外の他装置宛ての信号などは伝送されており、本実施の形態においては、この自装置宛て以外の信号を受信することにより、アンテナの選択を行う。

まず、電源がオンになると、制御信号によって無線受信部１１０内の各処理部が起動し、アンテナ選択動作が開始される。初期状態では、スイッチ１００によって、アンテナＡＮ１と無線受信部１１０とが接続されているものとする。

このため、アンテナＡＮ１から受信された信号が周波数変換部１１２へ出力され、周波数変換部１１２によって受信信号のベースバンド信号への変換が行われる。このとき、周波数変換部１１２に内蔵される発振器と受信信号とが位相ロックすると、位相ロック完了の旨がタイミング制御部１３０へ通知される。タイミング制御部１３０へ位相ロック完了の旨が通知されると、タイミング制御部１３０によって、瞬時レベル測定部１６０によるレベル瞬時値の測定開始が指示される。

なお、位相ロック完了までの時間があらかじめ決定されている場合は、例えばタイマなどによって電源がオンになってから位相ロック完了までの時間をカウントし、位相ロック完了時間になると、瞬時レベル測定部１６０によるレベル瞬時値の測定が開始されるようにしても良い。

一方、ベースバンド信号は、増幅部１１４によって初期値のゲインで増幅され、ベースバンド処理部１２０および瞬時レベル測定部１６０へ出力される。

そして、瞬時レベル測定部１６０によって、レベル瞬時値がリアルタイムに測定され始め、アンテナ選択部１５０へ出力され始める。換言すれば、アンテナＡＮ１のレベル瞬時値が測定され（ＳＴ１０００）、アンテナ選択部１５０へ出力される。

レベル瞬時値は、アンテナ選択部１５０によって所定の測定時間にわたって蓄積されて平均化され、この測定時間におけるレベル測定値が瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジ内に収まっているか否かが判定される（ＳＴ１１００）。ここで、レベル測定値を得るための測定時間は、アンテナ選択動作が受信の前処理のための準備時間内に完了するように決定されている。具体的には、１スロット（＝６６７μｓ）よりも十分に短い５０〜６０μｓ程度に決定されている。

そして、アンテナＡＮ１のレベル測定値が瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジ内に収まっていない場合、すなわち、アンテナＡＮ１のレベル測定値が極端に高いかまたは低い場合は、その旨がゲイン設定部１４０へ通知される。そして、アンテナＡＮ１のレベル測定値が瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジの上限以上である場合は、ゲイン設定部１４０によって、増幅部１１４のゲインが１段階低い値に変更され、反対にダイナミックレンジの下限以下である低い場合は、増幅部１１４のゲインが１段階高い値に変更される（ＳＴ１３００）。なお、ゲインの変更は、１段階ずつでなくても良い。

ゲイン変更後、瞬時レベル測定部１６０によって、再び無線受信部１１０から出力されたベースバンド信号のレベル瞬時値（アンテナＡＮ１のレベル瞬時値）が測定され（ＳＴ１０００）、アンテナ選択部１５０によって、アンテナＡＮ１のレベル測定値が瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジ内に収まっているか否かが判定される（ＳＴ１１００）。

この判定と増幅部１１４のゲインの変更は、アンテナＡＮ１のレベル測定値が瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジ内に収まるようになるまで繰り返される。したがって、瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジが狭くても、増幅部１１４のゲインが変更されることにより、アンテナＡＮ１のレベル測定値が瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジ内に収まるようになる。なお、あらかじめゲイン設定部１４０に保持されているゲインの範囲内ではアンテナＡＮ１のレベル測定値がダイナミックレンジ内に収まらない場合は、その結果を記憶して処理を終了する。

そして、ＳＴ１１００の判定の結果、アンテナＡＮ１のレベル測定値が瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジ内に収まっている場合は、アンテナ選択部１５０によってスイッチ１００が切り替えられ、アンテナＡＮ２と無線受信部１１０とが接続されるようになる（ＳＴ１２００）。

スイッチ１００によって無線受信部１１０に接続されるアンテナがアンテナＡＮ１からアンテナＡＮ２へ切り替えられると、瞬時レベル測定部１６０によって、アンテナＡＮ２のレベル瞬時値が測定され（ＳＴ１４００）、アンテナ選択部１５０へ出力される。

本実施の形態においては、無線通信装置が２本のアンテナを有しているため、２本目のアンテナＡＮ２に関しては、レベル測定値が瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジ内に収まっているか否かが判定されることなく、アンテナ選択部１５０によって、アンテナＡＮ１のレベル測定値との大小が比較される（ＳＴ１５００）。

ここで、アンテナＡＮ２に関しては、レベル測定値が瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジ内に収まっていなくても、アンテナＡＮ１のレベル測定値がダイナミックレンジ内に収まっているため、大小比較の結果は信頼できるものとなる。すなわち、例えばアンテナＡＮ２のレベル測定値が瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジより高ければ、ダイナミックレンジ内に収まるアンテナＡＮ１のレベル測定値よりアンテナＡＮ２のレベル測定値の方が高いと判断できる。

つまり、本実施の形態においては、アンテナＡＮ１のレベル測定値がダイナミックレンジ内に収まるように増幅部１１４のゲインを変更し、このゲインを維持したままアンテナＡＮ１およびアンテナＡＮ２のレベル測定値の大小を比較するため、瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジが狭くても、レベル測定値の大小比較の信頼度を高めることができる。反対に、アンテナＡＮ１およびアンテナＡＮ２のレベル測定値がいずれも瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジ外である場合は、上述したようにレベル瞬時値の測定精度が劣化するため、レベル測定値の大小比較の信頼度が低い。

そして、大小比較の結果、アンテナＡＮ１のレベル測定値の方が大きければ、アンテナＡＮ１の通信状態の方が良好であると判断され、アンテナ選択部１５０によって再度スイッチ１００が切り替えられ、アンテナＡＮ１によって信号が受信され始める（ＳＴ１６００）。

一方、アンテナＡＮ２のレベル測定値の方が大きければ、アンテナＡＮ２の通信状態の方が良好であると判断され、アンテナ選択部１５０によってスイッチ１００が切り替えられることなく、アンテナＡＮ２によって信号が受信され始める（ＳＴ１７００）。

このようにして、電源投入時または間欠受信時などの信号受信前の準備時間中に、一方のアンテナのレベル測定値が瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジ内に収まるように増幅部１１４のゲインを変更し、このゲインを維持したままアンテナＡＮ１およびアンテナＡＮ２のレベル瞬時値から得られるレベル測定値を比較し、よりレベル測定値が高いアンテナを選択する。

以後、選択されたアンテナを介して信号が受信され始めると、無線受信部１１０から出力されるベースバンド信号がＡ／Ｄ変換部１２２によってＡ／Ｄ変換され、スロットごとのＲＳＳＩがＲＳＳＩ測定部１２６によって測定され、通常のＡＧＣ制御が行われる。すなわち、測定されたＲＳＳＩが所望の値となるように増幅部１１４におけるゲインが決定され、ゲインの増減を示すＡＧＣ制御信号がＲＳＳＩ測定部１２６からゲイン設定部１４０へ出力され、ゲイン設定部１４０によって、ＡＧＣ制御信号に従ったゲインが増幅部１１４に設定される。

また、受信信号は、復号部１２４によって復号され、受信データが得られる。

次に、本実施の形態に係るアンテナ選択動作の具体例について、図３および図４を参照して説明する。

図３は、本実施の形態に係るアンテナ選択動作のタイミングチャートの一例である。また、図４は、アンテナＡＮ１およびアンテナＡＮ２における受信レベルＰ１およびＰ２とアンテナ選択部１５０におけるレベル測定値との関係を示す図である。図４においては、ゲイン設定部１４０が増幅部１１４に設定するゲインとして保持しているゲイン１〜３ごとに、受信レベルとレベル測定値との関係を示している。これらのゲイン１〜３は、ゲイン１が最も小さく、ゲイン３が最も大きい。また、図４には、瞬時レベル測定部１６０が測定可能なレベル瞬時値の下限Ｔｈ１と上限Ｔｈ２とを縦軸上に示している。すなわち、下限Ｔｈ１から上限Ｔｈ２の範囲が瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジとなる。

図３に示すように、まず、周波数変換部１１２における位相ロックが完了すると、時刻Ｔ１においてタイミング制御部１３０の指示により、レベル瞬時値の測定が開始される。このときには、スイッチ１００は、アンテナＡＮ１と無線受信部１１０とが接続されるようになっており、また、増幅部１１４のゲインの初期値として、ゲイン２が設定されているものとする。

そして、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２まで、アンテナＡＮ１のレベル瞬時値がアンテナ選択部１５０によって蓄積されて平均化されることにより、図４に示すように、アンテナＡＮ１のレベル測定値Ａが得られる。ここで、瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジは、下限Ｔｈ１から上限Ｔｈ２の間であるので、増幅部１１４のゲインをゲイン２とした場合のアンテナＡＮ１のレベル測定値Ａは、瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジ内に収まらないことになる。

そこで、時刻Ｔ２において、アンテナ選択部１５０は、アンテナＡＮ１のレベル測定値Ａが瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジ内に収まらない旨をゲイン設定部１４０へ通知し、ゲイン設定部１４０は、ゲイン２よりも小さいゲイン１を増幅部１１４に設定する。このときは、アンテナ選択部１５０は、スイッチ１００を切り替えずに、アンテナＡＮ１と無線受信部１１０とが接続されたままにする。

そして、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３まで、再度アンテナＡＮ１のレベル瞬時値がアンテナ選択部１５０によって蓄積されて平均化されることにより、図４に示すように、アンテナＡＮ１のレベル測定値Ｂが得られる。レベル測定値Ｂは、瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジ内に収まっている。

そこで、時刻Ｔ３において、アンテナ選択部１５０は、スイッチ１００をアンテナＡＮ２と無線受信部１１０とが接続されるように切り替える。このとき、増幅部１１４のゲインは、ゲイン１のまま維持される。

そして、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４まで、アンテナＡＮ２のレベル瞬時値がアンテナ選択部１５０によって蓄積されて平均化されることにより、図４に示すように、アンテナＡＮ２のレベル測定値Ｃが得られる。図４では、レベル測定値Ｃは瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジ内に収まっているが、すでにアンテナＡＮ１のレベル測定値Ｂがダイナミックレンジ内に収まるようなゲイン１が設定されているため、必ずしもアンテナＡＮ２のレベル測定値Ｃがダイナミックレンジ内に収まっていなくても良い。

そして、時刻Ｔ４において、アンテナ選択部１５０は、レベル測定値Ｂとレベル測定値Ｃとを大小比較し、レベル測定値が大きいアンテナを選択する。すなわち、図４の例では、受信レベルがＰ２であるアンテナＡＮ２が選択される。

以後、アンテナＡＮ２から信号が受信され、ＲＳＳＩ測定部１２６によって測定されるＲＳＳＩによって通常のＡＧＣ制御が行われて増幅部１１４のゲインが適正値に収束する。

このように、本実施の形態によれば、電源投入時または間欠受信時の準備時間内に、１つのアンテナのレベル瞬時値を測定し、得られるレベル測定値がレベル瞬時値の測定回路のダイナミックレンジ内に収まるように増幅器のゲインを設定し、その後、設定されたゲインで複数のアンテナのレベル測定値の大小比較をする。このため、１つのアンテナに関してはレベル瞬時値の測定精度が高い状態で、複数のアンテナのレベル測定値の大小比較を行うことができ、精度良く受信レベルが高いアンテナを選択することができる。また、レベル瞬時値を用いて短時間で得られるレベル測定値を比較することにより、信号受信開始前の準備時間内にアンテナ選択を完了することができ、結果として、受信品質の劣化を抑制しつつ、通信状態が良好なアンテナを精度良く選択することができる。

なお、本実施の形態においては、無線通信装置がアンテナＡＮ１およびアンテナＡＮ２の２本のアンテナを備える場合について説明したが、無線通信装置が３本以上のアンテナを備える場合にも本発明を適用することができる。

無線通信装置が３本以上のアンテナを備える場合は、まず２本のアンテナについてレベル測定値を大小比較し、レベル測定値が大きい方のアンテナを選択する。そして、選択されたアンテナのレベル測定値が瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジ内に収まるように増幅部１１４のゲインを変更し、次のアンテナのレベル測定値と大小比較する。この処理を順次繰り返すことにより、最終的に受信レベルが最も大きいアンテナを選択することができる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２においては、連続送受信時におけるアンテナ選択について説明する。連続送受信時には、アンテナ選択の前後においても連続して信号の送受信を行っているため、使用されるアンテナが切り替わる場合には、迅速にゲインを適正値に設定する必要がある。

そこで、本実施の形態の特徴は、アンテナの切り替えによって必要となるゲインの低下をアンテナ選択と同時にオフセットとして記憶し、アンテナ切り替え後のＡＧＣ制御や送信パワ制御においてオフセット分を差し引くことである。

図５は、本実施の形態に係る無線通信装置の要部構成を示すブロック図である。同図において、図１と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。図５に示す無線通信装置は、アンテナＡＮ１、アンテナＡＮ２、スイッチ１００、アンテナ共用部１７０、無線受信部１１０、ベースバンド処理部１２０、ゲイン設定部１４０、ゲイン監視部２００、アンテナ選択部１５０ａ、瞬時レベル測定部１６０、符号化部３００、送信パワ制御部３１０、および無線送信部３２０を有している。

アンテナ選択部１５０ａは、瞬時レベル測定部１６０におけるレベル瞬時値の測定結果から、通信状態が良好なアンテナを選択し、選択されたアンテナとアンテナ共用部１７０とを接続するようにスイッチ１００を切り替える。また、アンテナ選択部１５０ａは、アンテナ選択時に変更した無線受信部１１０のゲインの差をオフセットとして記憶し、ゲイン設定部１４０に対してＡＧＣ制御信号によるゲインからオフセット分を差し引くように指示するとともに、送信パワ制御部３１０に対して送信信号に対するゲインからオフセット分を差し引くように指示する。

アンテナ共用部１７０は、信号受信時にはスイッチ１００を無線受信部１１０と接続し、信号送信時にはスイッチ１００を無線送信部３２０と接続する。

ゲイン監視部２００は、ゲイン設定部１４０が無線受信部１１０に設定するゲインを監視し、ゲインが所定の閾値以上となると、瞬時レベル測定部１６０に対してアンテナ選択のためのレベル瞬時値の測定を開始するように指示する。連続受信時には、ゲイン設定部１４０は、ベースバンド処理部１２０内のＲＳＳＩ測定部１２６（図５では図示略）によって測定されるＲＳＳＩに基づくＡＧＣ制御に従って、ゲインを無線受信部１１０に設定しているが、測定されるＲＳＳＩが小さくなるとゲイン設定部１４０が設定するゲインは大きくなっていく。つまり、受信レベルが低下すればゲインが大きくなるため、ゲイン監視部２００は、ゲインが所定の閾値以上となると、アンテナ選択が必要であると判断して、瞬時レベル測定部１６０へレベル瞬時値の測定開始の指示を出す。

符号化部３００は、送信データを符号化・変調し、送信パワ制御部３１０へ出力する。

送信パワ制御部３１０は、アンテナが切り替わった場合に、送信信号に対するゲインをアンテナ選択部１５０ａから指示されるオフセット分だけ低下させ、送信パワがアンテナ選択動作の前後でほぼ一定になるように制御する。

無線送信部３２０は、送信信号に対して無線送信処理を行い、アンテナ共用部１７０およびスイッチ１００を経由して、選択されているアンテナＡＮ１またはアンテナＡＮ２から送信する。

次いで、上記のように構成された無線通信装置のアンテナ選択動作について、図６に示すフロー図を参照して説明する。なお、図６において、図２と同じ部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。また、上述したように、本実施の形態においては、連続送受信時におけるアンテナ選択動作について説明する。ここでは、無線通信装置がアンテナＡＮ１を使用して信号の送受信を行っている場合のアンテナ選択動作について説明する。

連続送受信時には、アンテナＡＮ１を使用して信号が送受信されているとともに、ＲＳＳＩ測定部１２６によって測定されるＲＳＳＩに基づいたＡＧＣ制御により、無線受信部１１０のゲインは、アンテナＡＮ１から受信する場合の適正値に収束している。また、信号の送信にもアンテナＡＮ１が使用されているため、送信パワ制御部３１０によって送信信号に対するゲインも、アンテナＡＮ１から送信する場合の適正値に収束している。

このような状態で、アンテナＡＮ１における受信レベルが低下してくると、ＲＳＳＩ測定部１２６によって測定されるＲＳＳＩが小さくなり、ＡＧＣ制御によってゲイン設定部１４０が無線受信部１１０に設定するゲインが大きくなってくる。そして、ゲイン監視部２００によって、ゲインが所定の閾値以上となったことが検知されると、瞬時レベル測定部１６０によるレベル瞬時値の測定開始が指示される。

そして、瞬時レベル測定部１６０によって、無線受信部１１０から出力されるデジタル信号のレベル瞬時値がリアルタイムに測定され始め、アンテナ選択部１５０ａへ出力され始める。換言すれば、アンテナＡＮ１のレベル瞬時値が測定され（ＳＴ１０００）、アンテナ選択部１５０ａへ出力される。アンテナ選択部１５０ａへ出力されたレベル瞬時値は、所定の測定時間にわたって蓄積されて平均化され、レベル測定値が得られる。

本実施の形態においては、連続送受信中にアンテナ選択動作を行うため、アンテナ選択動作に必要とする時間は可能な限り短い方が良い。このため、レベル測定値を得るための測定時間は、実施の形態１よりも短く、１０μｓ程度に決定されている。この程度の測定時間であれば、従来アンテナ選択動作前後の数スロット（１スロットは６６７μｓ）における受信品質が劣化していたのに比べて、無視できる程度の劣化ですむ。

また、本実施の形態においては、既にアンテナＡＮ１を使用して信号の送受信が行われているため、無線受信部１１０のゲインは適正値に収束しており、アンテナ選択部１５０ａにおいて得られるレベル測定値は、瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジ内に収まっている。

したがって、実施の形態１とは異なり、アンテナ選択部１５０ａによって、アンテナＡＮ１のレベル測定値がダイナミックレンジ内に収まっているか否かの判定が行われることはなく、アンテナＡＮ１のレベル測定値が得られるとすぐにスイッチ１００が切り替えられ、アンテナＡＮ２とアンテナ共用部１７０とが接続されるようになる（ＳＴ１２００）。

スイッチ１００によってアンテナ共用部１７０に接続されるアンテナがアンテナＡＮ１からアンテナＡＮ２へ切り替えられると、瞬時レベル測定部１６０によって、アンテナＡＮ２のレベル瞬時値が測定され（ＳＴ１４００）、アンテナ選択部１５０ａによってアンテナＡＮ２のレベル測定値が得られる。

そして、アンテナＡＮ１のレベル測定値とアンテナＡＮ２のレベル測定値との大小が比較され（ＳＴ１５００）、アンテナＡＮ１のレベル測定値が大きい場合は、引き続きアンテナＡＮ１によって信号の送受信が行われる（ＳＴ２０００）。

一方、アンテナＡＮ２のレベル測定値が大きい場合は、アンテナＡＮ２によって信号の送受信が行われることになるが、無線受信部１１０のゲインおよび送信パワ制御部３１０における送信信号に対するゲインは、依然としてアンテナＡＮ１が使用される場合に適正なものであり、アンテナＡＮ１よりも通信状態が良好なアンテナＡＮ２が使用される場合には過剰なものとなっている可能性がある。

そこで、アンテナ選択部１５０ａによって、アンテナＡＮ２のレベル測定値とアンテナＡＮ１のレベル測定値との差が所定の閾値以下であるか否かが判定される（ＳＴ２１００）。ここでの閾値は、アンテナＡＮ１のレベル測定値とアンテナＡＮ２のレベル測定値とがほぼ同等になるような増幅部１１４のゲインを決定するための閾値である。したがって、アンテナＡＮ２のレベル測定値がアンテナＡＮ１のレベル測定値を中心にした一定の範囲内に収まるか否かが判定されることになる。

この判定の結果、アンテナＡＮ２のレベル測定値がアンテナＡＮ１のレベル測定値を中心にした一定の範囲内に収まっていない場合は、その旨がゲイン設定部１４０へ通知される。そして、ゲイン設定部１４０によって、無線受信部１１０のゲインが１段階低い値に変更される（ＳＴ２３００）。ここで、アンテナ選択動作で選択されたアンテナＡＮ２のレベル測定値は、アンテナＡＮ１のレベル測定値よりも大きいため、アンテナＡＮ２のレベル測定値が上記の一定の範囲内に収まっていなければ、必ず上限を超えていることになる。したがって、無線受信部１１０のゲインを低くして、アンテナＡＮ２のレベル測定値を小さくするようにする。

ゲイン変更後、瞬時レベル測定部１６０によって、再びアンテナＡＮ２のレベル瞬時値が測定され（ＳＴ２５００）、アンテナ選択部１５０ａによって、アンテナＡＮ２のレベル測定値がアンテナＡＮ１のレベル測定値を中心にした一定の範囲内に収まっているか否かが判定される（ＳＴ２１００）。

この判定と無線受信部１１０のゲインの変更は、アンテナＡＮ２のレベル測定値が上記の一定の範囲内に収まるようになるまで繰り返される。そして、このときに変更されたゲインの差の総量がオフセットとしてアンテナ選択部１５０ａに記憶される。つまり、使用するアンテナをアンテナＡＮ１からアンテナＡＮ２に切り替えた時に、レベル測定値の差を一定の範囲内に収めるために必要となるゲインの低下量がオフセットとして記憶される。

そして、ＳＴ２１００の判定の結果、アンテナＡＮ２のレベル測定値が瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジ内に収まっている場合は、アンテナ選択部１５０ａによってゲイン設定部１４０および送信パワ制御部３１０にオフセットが設定され（ＳＴ２２００）、アンテナＡＮ２によって信号が送受信され始める（ＳＴ２４００）。

このとき、ゲイン設定部１４０にはオフセットが設定されているため、通常のＡＧＣ制御においてＡＧＣ制御信号がＲＳＳＩ測定部１２６から入力されると、ゲイン設定部１４０は、ＡＧＣ制御信号によって指示されるゲインからオフセット分を差し引いたゲインを無線受信部１１０に設定する。これにより、アンテナ選択によって、使用するアンテナの通信状態が良好になっても、ゲインをオフセット分だけ低下させるため、ベースバンド処理部１２０へ入力される信号レベルが過剰に高くなることを防止することができる。

また、送信パワ制御部３１０にもオフセットが設定されているため、送信パワ制御部３１０は、アンテナＡＮ１使用時の送信信号に対するゲインからオフセット分を差し引いたゲインで送信パワを制御する。これにより、アンテナ選択によって使用するアンテナの通信状態が良好になっても、ゲインをオフセット分だけ低下させるため、送信パワが過剰に高くなることを防止し、他装置への干渉の増大を抑制することができる。

なお、使用するアンテナをアンテナＡＮ１からアンテナＡＮ２へ切り替えた直後において、アンテナＡＮ２のレベル測定値がアンテナＡＮ１のレベル測定値を中心とした一定の範囲内であれば、アンテナＡＮ１とアンテナＡＮ２の通信状態には大きな差が無いと考えられる。このため、アンテナ選択部１５０ａは、特にオフセットを設定することなく、無線受信部１１０および送信パワ制御部３１０に設定されているゲインを維持し、アンテナＡＮ２によって信号の送受信が行われる（ＳＴ２４００）。

次に、本実施の形態におけるアンテナ選択動作の具体例について、図７を参照して説明する。

図７は、アンテナＡＮ１およびアンテナＡＮ２における受信レベルＰ１およびＰ２とアンテナ選択部１５０ａにおけるレベル測定値との関係を示す図である。図７においては、ゲイン設定部１４０が無線受信部１１０に設定するゲインとして保持しているゲイン１〜５ごとに、受信レベルとレベル測定との関係を示している。これらのゲイン１〜５は、ゲイン１からゲイン５となるにつれ大きくなっており、ゲイン４、５は、ゲイン監視部２００における所定の閾値を超えているものとする。また、図７には、アンテナ選択動作前におけるアンテナＡＮ１のレベル測定値を中心とした一定の範囲の下限Ｔｈ３と上限Ｔｈ４とを縦軸上に示している。

本実施の形態においては、無線通信装置は、アンテナ選択動作前にアンテナＡＮ１を使用して信号の送受信を行っているが、例えば外部要因（フェージングなど）によりアンテナＡＮ１の受信レベルがＰ１にまで低下し、ＡＧＣ制御によって無線受信部１１０のゲインがゲイン４にまで増加しているものとする。

上述したように、ゲイン４は、ゲイン監視部２００における所定の閾値を超えているため、ＡＧＣ制御によってゲイン設定部１４０が無線受信部１１０にゲイン４を設定する時点で、ゲイン監視部２００が瞬時レベル測定部１６０にレベル瞬時値の測定を開始するように指示する。

そして、所定の測定時間の間、アンテナＡＮ１のレベル瞬時値がアンテナ選択部１５０ａによって蓄積されて平均化されることにより、図７に示すように、アンテナＡＮ１のレベル測定値Ａが得られる。ここで、本実施の形態においては、アンテナＡＮ１の使用中にＡＧＣ制御が行われているため、無線受信部１１０のゲインは、アンテナＡＮ１に適正な値となっており、レベル測定値Ａは、瞬時レベル測定部１６０のダイナミックレンジ内に収まるようになっている。

そこで、アンテナ選択部１５０ａは、スイッチ１００を切り替え、アンテナＡＮ２のレベル測定値Ｂを得る。ここでは、アンテナＡＮ１の受信レベルＰ１よりアンテナＡＮ２の受信レベルＰ２の方が大きいため、レベル測定値Ａよりレベル測定値Ｂの方が大きく、アンテナＡＮ２が選択されることになる。

そして、アンテナ選択部１５０ａによって、アンテナＡＮ２のレベル測定値ＢがアンテナＡＮ１のレベル測定値Ａを中心とした下限Ｔｈ３と上限Ｔｈ４との間に収まっているか否かが判定されるが、図７に示すように、レベル測定値Ｂは上限Ｔｈ４を超えているため、無線受信部１１０のゲインが１段階小さいゲイン３に変更される。

ゲイン変更後、瞬時レベル測定部１６０によって再度アンテナＡＮ２のレベル瞬時値が測定され、アンテナ選択部１５０ａによってレベル測定値Ｃが得られる。しかし、レベル測定値Ｃも上限Ｔｈ４を超えているため、無線受信部１１０のゲインがさらに１段階小さいゲイン２に変更される。

無線受信部１１０のゲインがゲイン２に変更された場合のレベル測定値Ｄは、下限Ｔｈ３から上限Ｔｈ４の間に収まっているため、アンテナ選択部１５０ａは、変更前のゲイン４と変更後のゲイン２との差をオフセットとして記憶する。

そして、アンテナ選択部１５０ａは、ゲイン設定部１４０および送信パワ制御部３１０へオフセットを通知し、アンテナＡＮ２を使用しての通信時には、ＡＧＣ制御によるゲインおよび送信信号に対するゲインからオフセット分が差し引かれるようにする。具体的には、ゲイン設定部１４０に入力されるＡＧＣ制御信号によって指定されるゲインよりもオフセット分だけ低いゲインを無線受信部１１０に設定する。また、送信パワ制御部３１０は、アンテナＡＮ１を使用中と同様にして決定される送信信号に対するゲインよりもオフセット分だけ低いゲインで送信パワを制御する。

これにより、アンテナがアンテナＡＮ１からアンテナＡＮ２へ切り替わったことにより、使用されるアンテナの通信状態が急激に変動しても、ＲＳＳＩ測定部１２６へ出力される受信信号のレベルが過剰に高くなることがないと同時に、アンテナＡＮ２から送信される送信信号の送信パワが過剰に高くなることがない。

また、これらの処理は、レベル瞬時値を用いることにより短時間で行われるため、受信品質の劣化を最小限に抑制することができる。

このように、本実施の形態によれば、連続送受信時に、使用中のアンテナのレベル瞬時値を測定して得られるレベル測定値と、未使用のアンテナのレベル測定値を比較し、レベル測定値が大きい方のアンテナを選択する。そして、未使用のアンテナが選択された場合は、受信レベルの変動に対応するオフセットを増幅器のゲインおよび送信パワから差し引くため、アンテナ切り替え後に、ゲインおよび送信パワが過剰になることを防止することができる。結果として、受信品質の劣化および他装置への干渉の増大を抑制しつつ、通信状態が良好なアンテナを精度良く選択することができる。

なお、本実施の形態においては、無線通信装置がアンテナＡＮ１およびアンテナＡＮ２の２本のアンテナを備える場合について説明したが、無線通信装置が３本以上のアンテナを備える場合にも本発明を適用することができる。

無線通信装置が３本以上のアンテナを備える場合は、まず使用中のアンテナといずれか１本の未使用のアンテナとのレベル測定値を大小比較し、レベル測定値が大きい方のアンテナを選択するとともに、ゲインのオフセットを設定して信号の送受信を行う。次に、新たに選択されたアンテナによる信号の受信中に受信レベルが低下してゲインが閾値以上になったら、さらに他の未使用のアンテナとのレベル測定値を大小比較する。以上のように、１回のアンテナ選択動作では常に２本のアンテナのみを選択対称とする。これにより、アンテナ選択動作に要する時間を最小限に抑えることができる。

また無線通信装置が３本以上のアンテナを備える場合に、まず使用中のアンテナといずれか１本の未使用のアンテナとのレベル測定値を大小比較し、レベル測定値が大きい方のアンテナを選択する。このとき、未使用のアンテナが選択される場合は、ゲイン変更によるオフセットを記憶しておく。そして、選択されたアンテナと他の未使用のアンテナとのレベル測定値を大小比較する。このとき、さらに新たなアンテナが選択される場合は、ゲイン変更によるオフセットを累積していく。この処理を順次繰り返すことにより、最終的に受信レベルが最も大きいアンテナを選択することができるとともに、累積されたオフセットを用いることにより、使用中のアンテナからの受信レベルの変動を補償することができる。

また、本実施の形態においては、無線受信部１１０のゲインが所定の閾値以上となった場合にアンテナ選択動作を行うものとしたが、定期的にアンテナ選択動作を行うようにしても良い。すなわち、前回のアンテナ選択動作が完了してから、一定時間経過後に再びアンテナ選択動作を行うようにしても良い。この場合は、瞬時レベル測定部１６０は、例えばタイマを内蔵しており、一定時間が経過するとレベル瞬時値の測定を開始する。

上記各実施の形態においては、アンテナＡＮ１とアンテナＡＮ２とが一定の距離をおいて配置される空間ダイバーシティを例にとって説明したが、複数のアンテナが例えば周波数ダイバーシティや偏波ダイバーシティを行う場合にも本発明を適用することができる。

また、上記各実施の形態における瞬時レベル測定部１６０は、レベルが大きくなると出力も大きくなる正特性の回路であっても、レベルが大きくなると出力が小さくなる逆特性の回路であっても良い。

本発明の無線通信装置およびアンテナ選択方法は、受信品質の劣化および他装置への干渉の増大を抑制しつつ、通信状態が良好なアンテナを精度良く選択することができ、例えば携帯電話や無線ＬＡＮ機器などの通信端末装置のように、ダイバーシティ受信において用いられる無線通信装置およびアンテナ選択方法に適用することができる。

本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の要部構成を示すブロック図 実施の形態１に係るアンテナ選択動作を示すフロー図 実施の形態１に係るアンテナ選択動作の具体例を示すタイミングチャート 実施の形態１に係る受信レベルとレベル測定値との関係の一例を示す図 本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の要部構成を示すブロック図 実施の形態２に係るアンテナ選択動作を示すフロー図 実施の形態２に係る受信レベルとレベル測定値との関係の一例を示す図

符号の説明

１００ スイッチ
１１０ 無線受信部
１１２ 周波数変換部
１１４ 増幅部
１２０ ベースバンド処理部
１２２ Ａ／Ｄ変換部
１２４ 復号部
１２６ ＲＳＳＩ測定部
１３０ タイミング制御部
１４０ ゲイン設定部
１５０、１５０ａ アンテナ選択部
１６０ 瞬時レベル測定部
１７０ アンテナ共用部
２００ ゲイン監視部
３００ 符号化部
３１０ 送信パワ制御部
３２０ 無線送信部
ＡＮ１、ＡＮ２ アンテナ

Claims (11)

1. 複数のアンテナを切り替えながら信号を受信する受信手段と、
   受信信号を可変のゲインによって増幅する増幅手段と、
   増幅されたアンテナごとの受信信号のレベル瞬時値を測定する測定手段と、
   測定されたレベル瞬時値に基づいていずれか１つのアンテナを選択する選択手段と、
   を有することを特徴とする無線通信装置。
2. 前記選択手段は、
   所定時間内に測定されたレベル瞬時値を平均して得られるアンテナごとのレベル測定値を比較し、レベル測定値が最も大きいアンテナを選択することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
3. 前記受信手段は、
   受信信号の周波数を変換するための発振器を含み、前記発振器と受信信号の位相を対応させる位相ロックを実行し、
   前記測定手段は、
   位相ロックが完了するタイミングでレベル瞬時値の測定を開始することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
4. 前記選択手段は、
   第１のアンテナに対応する第１のレベル測定値が前記測定手段のダイナミックレンジ内に収まっているか否かを判定し、
   ダイナミックレンジ内に収まっている場合は、第１のレベル測定値と第２のアンテナに対応する第２のレベル測定値とを比較して大きい方のアンテナを選択し、
   ダイナミックレンジ内に収まっていない場合は、前記増幅手段のゲインを第１のレベル測定値がダイナミックレンジ内に収まるように変更し、ゲイン変更後に得られる第１のレベル測定値と第２のレベル測定値とを比較して大きい方のアンテナを選択する、
   ことを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
5. 前記増幅手段は、
   第１のゲインによって第１のアンテナの受信信号を増幅し、
   前記選択手段は、
   第１のゲインによって増幅された第１のアンテナの受信信号のレベル測定値が前記測定手段のダイナミックレンジ内に収まっているか否かを判定し、
   ダイナミックレンジの上限以上である場合は、前記増幅手段のゲインを第１のゲインよりも低いゲインに変更し、
   ダイナミックレンジの下限以下である場合は、前記増幅手段のゲインを第１のゲインよりも高いゲインに変更し、
   変更後のゲインによってそれぞれ増幅された第１のアンテナの受信信号のレベル測定値と第２のアンテナの受信信号のレベル測定値とを比較して大きい方のアンテナを選択する、
   ことを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
6. 前記増幅手段は、
   前記選択手段によって選択されたアンテナの受信信号の増幅後の強度が所望の値に収束するようにゲインを制御する制御手段、を含み、
   前記測定手段は、
   前記制御手段によって制御される前記増幅手段のゲインを監視する監視部、を有し、
   ゲインが所定の閾値以上になったタイミングでレベル瞬時値の測定を開始することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
7. 前記測定手段は、
   前回のアンテナ選択から一定時間が経過したタイミングでレベル瞬時値の測定を開始することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
8. 前記選択手段は、
   アンテナ選択前とは異なるアンテナを選択する場合に、選択後のアンテナのレベル測定値を選択前のアンテナのレベル測定値を中心とした一定の範囲内に収めるための前記増幅手段のゲインとアンテナ選択前の前記増幅手段のゲインとの差をオフセットとして記憶し、
   前記増幅手段は、
   アンテナ選択後、記憶されたオフセット分だけゲインを低くすることを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
9. 前記選択手段によって選択されたアンテナから送信する送信信号に対するゲインを制御する制御手段、をさらに有し、
   前記選択手段は、
   アンテナ選択前とは異なるアンテナを選択する場合に、選択後のアンテナのレベル測定値を選択前のアンテナのレベル測定値を中心とした一定の範囲内に収めるための前記増幅手段のゲインとアンテナ選択前の前記増幅手段のゲインとの差をオフセットとして記憶し、
   前記制御手段は、
   アンテナ選択後、記憶されたオフセットに対応する分だけ送信信号に対するゲインを低くすることを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
10. 前記増幅手段は、
    複数の離散的なゲインを保持し、いずれか１つのゲインを受信信号の増幅のためのゲインとして設定する設定部と、
    設定されたゲインで受信信号を増幅する増幅部と、
    を有することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
11. 複数のアンテナを切り替えながら信号を受信するステップと、
    受信信号を可変のゲインによって増幅するステップと、
    増幅されたアンテナごとの受信信号のレベル瞬時値を測定するステップと、
    測定されたレベル瞬時値に基づいていずれか１つのアンテナを選択するステップと、
    を有することを特徴とするアンテナ選択方法。

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