JP2007221248A - ダイバーシティ送受信機 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナ切替時に送信信号のレベルが過大になることを防止することができるダイバーシティ送受信機を提供する。
【解決手段】アンテナ２および３と、アンテナを選択するアンテナ選択部１２と、アンテナ２および３の受信信号のレベルを測定する受信レベル測定部１１と、送信信号のレベルを制御する送信レベル制御部９とを備え、アンテナ選択部１２は、受信レベル測定部１１によって測定された受信信号のレベルが大きいアンテナを選択し、送信レベル制御部９は、アンテナ選択部１２によって選択されるアンテナが切替わるとき、送信信号のレベルを低下させるよう制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、連続同時送受信を行う通信方式を採用したダイバーシティ送受信機に関するものである。

近年、無線装置の発達は目覚しいものであり、中でも移動体通信の分野は急速に発展をとげている。

移動体通信で用いられる通信方式は、初代のアナログ方式、二代目のデジタル方式であるＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式と推移してきており、現在では、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式が主流になりつつある。ＣＤＭＡ方式は、同一セル内で時間と周波数を共用し、異なる拡散コードを用いることによって利用者を識別して個々の通信を行う通信方式であり、この方式を採用した移動体端末は、常に基地局への信号を送信しながら基地局からの信号を受信する、いわゆる連続同時送受信を行っている。

また、移動体通信の分野では、通信品質向上を狙いとしてダイバーシティ方式が採用されている。例えば、ＴＤＭＡ方式におけるダイバーシティ送受信機では、通信に利用していない空きスロットを用いて複数本のアンテナを介してそれぞれ受信される受信信号のレベルを測定し、受信信号のレベルがより高いアンテナを選択するといったアンテナ選択型受信ダイバーシティ方式が広く採用されている。

一方、ＣＤＭＡ方式等の連続同時送受信方式におけるダイバーシティ送受信機では、ＴＤＭＡ方式のような空きスロットが存在しないため、一定時間受信をしない受信ギャップを生成し、その間に使用していないアンテナを介して受信される受信信号のレベルを測定して使用しているアンテナを介して受信される受信信号のレベルとの比較を行い、受信信号のレベルがより高いアンテナを選択することにより、送受信を途切れさせることなくアンテナ選択型受信ダイバーシティ方式を可能としている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２９７７９５号公報

しかしながら、連続同時送受信方式における従来のダイバーシティ送受信機は、送受信で共用するアンテナを受信信号のレベルがより高いアンテナに切替えるため、アンテナ切替と同時に送信信号のレベルも大きくなってしまうという問題があった。過大なレベルの送信信号は、送信レベル制御によって送信信号のレベルが適切な値に収束するまでの過程で、同一セル内の他端末の通信容量に影響を及ぼす可能性もある。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、アンテナ切替時に送信信号のレベルが過大になることを防止することができるダイバーシティ送受信機を提供することを目的とする。

本発明のダイバーシティ送受信機は、複数のアンテナと、前記複数のアンテナのうち１つを介して送受信が行われるようアンテナを選択するアンテナ選択部と、前記複数のアンテナのうち、前記アンテナ選択部によって選択されたアンテナを含む２つ以上のアンテナを介してそれぞれ受信される受信信号のレベルを測定する受信レベル測定部と、前記アンテナ選択部によって選択されたアンテナを介して送信される送信信号のレベルを制御する送信レベル制御部とを備え、前記アンテナ選択部は、前記受信レベル測定部によって前記受信信号のレベルが測定されたアンテナのうち、前記受信信号のレベルが大きいアンテナを選択し、前記送信レベル制御部は、前記アンテナ選択部によって選択されるアンテナが切替わるとき、前記送信信号のレベルを低下させるよう制御するように構成されている。

例えば、前記送信レベル制御部は、前記送信信号のレベルを低下させる値を一定値としてもよい。

この構成により、本発明のダイバーシティ送受信機は、送受信で共用するアンテナを受信信号のレベルがより高いアンテナに切替えるとき、送信信号のレベルを低下させるので、アンテナ切替時に送信信号のレベルが過大になることを防止することができる。

また、本発明のダイバーシティ送受信機は、前記アンテナ選択部によって選択されるアンテナが切替わるとき、切替前のアンテナを介して受信される受信信号のレベルと、切替後のアンテナを介して受信される受信信号のレベルとの差を、前記受信レベル測定部の測定結果に基づいて演算する演算部を備え、前記送信レベル制御部は、前記送信信号のレベルを低下させる値を前記演算部から取得するように構成してもよい。

この構成により、本発明のダイバーシティ送受信機は、送受信で共用するアンテナを受信信号のレベルがより高いアンテナに切替えるとき、送信信号のレベルを一定に保つことができるため、アンテナ切替時に送信信号のレベルが過大になることを防止することができる。

本発明は、アンテナ切替時に送信信号のレベルが過大になることを防止することができるという効果を有するダイバーシティ送受信機を提供するものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係るダイバーシティ送受信機を図１に示す。

図１において、ダイバーシティ送受信機１は、無線信号を送受信するアンテナ２および３と、これらのアンテナの選択を切替えるアンテナ切替装置４と、選択されたアンテナを送受信で共用するためのアンテナ共用器５と、アンテナ２または３を介して受信された受信信号を受信ベースバンド信号に変換する受信部６と、送信ベースバンド信号を送信信号に変換しアンテナ２または３を介して送信する送信部７と、制御部８とを備えている。

制御部８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）およびＲＯＭ（Read Only Memory）またはＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶媒体によって構成され、送信レベル制御部９と、送受信制御部１０と、受信レベル測定部１１と、アンテナ選択部１２とを有している。

送信レベル制御部９は、送信部７を制御して送信信号のレベルを低下させるようになっている。

送受信制御部１０は、受信部６によって変換された受信ベースバンド信号に、アナログ・デジタル変換、各種デジタル制御および逆拡散処理等を行って受信データに変換し、図示しないアプリケーション処理部等に出力するようになっている。

また、送受信制御部１０は、アプリケーション処理部等から入力された送信データに対して、拡散処理、各種デジタル制御およびデジタル・アナログ変換等を行って送信ベースバンド信号に変換するようになっている。

受信レベル測定部１１は、アンテナ２および３を介してそれぞれ受信された受信信号のレベルを測定するようになっている。なお、受信レベル測定部１１は、通信に使用されているアンテナを介して受信された受信信号のレベルを測定するとともに、アンテナ切替装置４にアンテナを一時的に切替えさせることにより、通信に使用されていないアンテナを介して受信される受信信号のレベルも測定するようになっている。

アンテナ選択部１２は、受信レベル測定部１１の測定結果に基づいて、アンテナ２または３のいずれかで受信信号のレベルが大きいものを選択し、選択したアンテナを介して送受信が行われるようアンテナ切替装置４を制御するようになっている。

以上のように構成されたダイバーシティ送受信機１について、図２を用いてその動作を説明する。

なお、図２において、ダイバーシティ送受信機１は、アンテナ２または３のいずれかを介して通信中の状態にあるものとする。

まず、アンテナ２および３を介してそれぞれ受信された受信信号のレベルが、受信レベル測定部１１によって測定される（Ｓ１）。

次に、ステップＳ１の測定結果に基づいて、通信に使用されているアンテナを介して受信された受信信号のレベルより、通信に使用されていないアンテナを介して受信された受信信号のレベルが大きいか否かが、アンテナ選択部１２によって判断される（Ｓ２）。

ここで、通信に使用されているアンテナを介して受信された受信信号のレベルより、通信に使用されていないアンテナを介して受信された受信信号のレベルが大きくないと判断された場合、ダイバーシティ送受信機１の動作はステップＳ１に戻る。

一方、通信に使用されているアンテナを介して受信された受信信号のレベルより、通信に使用されていないアンテナを介して受信された受信信号のレベルが大きいと判断された場合、送信レベル制御部９によって、送信信号のレベルを低下させる値としてあらかじめＲＯＭまたはＲＡＭに記憶された値が取得される（Ｓ３）。

次に、アンテナ選択部１２によってアンテナが切替えられるとともに、送信レベル制御部９によって、アンテナ切替のタイミングに同期させて、ステップＳ３において取得された値だけ送信信号のレベルが低下させられる（Ｓ４）。

ここで、ダイバーシティ送受信機１の動作はステップＳ１に戻り、通信が終了するまで
ステップＳ１〜Ｓ４までの動作を継続する。

このような本発明の一実施の形態に係るダイバーシティ送受信機１は、送受信で共用するアンテナを受信信号のレベルがより高いアンテナに切替えるとき、送信信号のレベルを一定値だけ低下させるので、アンテナ切替時に送信信号のレベルが過大になることを防止することができる。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係るダイバーシティ送受信機を図３に示す。なお、図３において、本発明の第２の実施の形態に係るダイバーシティ送受信機２０を構成する各構成要素のうち、本発明の第１の実施の形態に係るダイバーシティ送受信機１を構成する各構成要素と同一なものには同一の符号を付し、説明を省略する。

図３において、ダイバーシティ送受信機２０は、本発明の第１の実施の形態に係るダイバーシティ送受信機１を構成する制御部８に代えて、制御部８０を備えている。

制御部８０は、本発明の第１の実施の形態に係るダイバーシティ送受信機１を構成する制御部８の構成に加えて、受信レベル測定部１１の測定結果に基づいてアンテナ２および３を介してそれぞれ受信された受信信号のレベルの差を演算する演算部１３を有している。

以上のように構成されたダイバーシティ送受信機２０について、図４を用いてその動作を説明する。

なお、図４において、本発明の第１の実施の形態に係るダイバーシティ送受信機１の動作におけるステップと同一なステップについては同一の符号を付して説明を省略する。

図４のステップＳ２において、通信に使用されているアンテナを介して受信された受信信号のレベルより、通信に使用されていないアンテナを介して受信された受信信号のレベルが大きくないと判断された場合、ダイバーシティ送受信機２０の動作はステップＳ１に戻る。

一方、通信に使用されているアンテナを介して受信された受信信号のレベルより、通信に使用されていないアンテナを介して受信された受信信号のレベルが大きいと判断された場合、演算部１３によって、通信に使用されていないアンテナを介して受信された受信信号のレベルと通信に使用されているアンテナを介して受信された受信信号のレベルとの差が演算される（Ｓ２３）。

次に、アンテナ選択部１２によってアンテナが切替えられるとともに、送信レベル制御部９によって、アンテナ切替のタイミングに同期させて、ステップＳ２３において演算された値だけ送信信号のレベルが低下させられる（Ｓ２４）。

ここで、ダイバーシティ送受信機２０の動作はステップＳ１に戻り、通信が終了するまでステップＳ１〜Ｓ２およびＳ２３〜Ｓ２４までの動作を継続する。

このような本発明の第２の実施の形態に係るダイバーシティ送受信機２０は、送受信で共用するアンテナを受信信号のレベルがより高いアンテナに切替えるとき、送信信号のレベルを一定に保つことができるので、アンテナ切替時に送信信号のレベルが過大になることを防止することができる。

なお、以上に説明した本発明の第１および第２の実施の形態では、ダイバーシティ送受信機１および２０は、アンテナ２および３を備えるものとして説明したが、本発明のダイバーシティ送受信機を構成するアンテナの本数を限定するものではない。例えば、アンテナを３本以上用いて本発明のダイバーシティ送受信機を構成してもよい。また、１本のアンテナを用いて本発明のダイバーシティ送受信機を構成し、アンテナ切替装置４にアンテナ特性を切替えるよう制御させてもよい。

また、本発明において、受信信号のレベルとして、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）、ＲＳＣＰ（Received Signal Code Power）、ＳＩＲ（Signal Interference Ratio）またはＥｂ／Ｎ０等の通信品質を表す指標を用いてもよい。

以上のように、本発明のダイバーシティ送受信機は、アンテナ切替時に送信信号のレベルが過大になることを防止することができるという効果を有し、連続同時送受信を行う通信方式を採用したダイバーシティ送受信機として有用である。

本発明の第１の実施の形態に係るダイバーシティ送受信機のブロック図 本発明の第１の実施の形態に係るダイバーシティ送受信機の動作を説明するフロー図 本発明の第２の実施の形態に係るダイバーシティ送受信機の他の態様のブロック図 本発明の第２の実施の形態に係るダイバーシティ送受信機の動作を説明するフロー図

符号の説明

１、２０ ダイバーシティ送受信機
２、３ アンテナ
４ アンテナ切替装置
５ アンテナ共用器
６ 受信部
７ 送信部
８、８０ 制御部
９ 送信レベル制御部
１０ 送受信制御部
１１ 受信レベル測定部
１２ アンテナ選択部
１３ 演算部

Claims (3)

1. 複数のアンテナと、
   前記複数のアンテナのうち１つを介して送受信が行われるようアンテナを選択するアンテナ選択部と、
   前記複数のアンテナのうち、前記アンテナ選択部によって選択されたアンテナを含む２つ以上のアンテナを介してそれぞれ受信される受信信号のレベルを測定する受信レベル測定部と、
   前記アンテナ選択部によって選択されたアンテナを介して送信される送信信号のレベルを制御する送信レベル制御部とを備え、
   前記アンテナ選択部は、前記受信レベル測定部によって前記受信信号のレベルが測定されたアンテナのうち、前記受信信号のレベルが大きいアンテナを選択し、
   前記送信レベル制御部は、前記アンテナ選択部によって選択されるアンテナが切替わるとき、前記送信信号のレベルを低下させるよう制御することを特徴とするダイバーシティ送受信機。
2. 前記送信レベル制御部は、前記送信信号のレベルを低下させる値を一定値とすることを特徴とする請求項１に記載のダイバーシティ送受信機。
3. 前記アンテナ選択部によって選択されるアンテナが切替わるとき、切替前のアンテナを介して受信される受信信号のレベルと、切替後のアンテナを介して受信される受信信号のレベルとの差を、前記受信レベル測定部の測定結果に基づいて演算する演算部を備え、
   前記送信レベル制御部は、前記送信信号のレベルを低下させる値を前記演算部から取得することを特徴とする請求項１に記載のダイバーシティ送受信機。

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