JP2008206051A - 無線受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの周波数を１組のダイバーシティ受信装置で受信するように構成した場合、ダイバーシティ受信機能と２つの周波数受信機能とを切り替えるタイミングを適切に行い、受信電波をできるだけ安定して受信できるようにした無線受信装置を提供する。
【解決手段】複数の送信局から送信された互いに異なる２つの周波数の送信電波を同時に受信する移動局用の無線受信装置において、無線受信装置は２組の受信部Ｒ１，Ｒ２と、無線受信装置全体を制御する受信制御手段１５とを備え、受信制御手段１５は、受信部Ｒ１又はＲ２の特定とこれらの受信部に対する受信周波数の指定についての割当条件に従って受信部を制御して、一方の周波数の受信電波を２組の受信部Ｒ１とＲ２でダイバーシティ受信させる、もしくは、一方の周波数の受信電波を１つの受信部Ｒ１で受信し、他方の周波数の受信電波を他の１つの受信部Ｒ２で受信させる。
【選択図】図１

Description

本発明は移動局に設置される無線受信装置に係わり、送信周波数の異なる２つの送信局からの無線信号を同時に受信するものに関する。

警察や消防署等で使用される無線通信システムは、基地局と、パトカーや消防車、救急車等の緊急車両からなる移動局とで構成され、基地局と移動局の間、あるいは移動局同士間で無線通信ができるようにしているものがある。このような無線通信システムでは、例えば、図４に示すように、基地局２１からの送信電波には周波数ｆ１が用いられ、移動局２２や２３からの送信電波には周波数ｆ２が用いられる。すなわち、移動局２２や２３には周波数ｆ１の電波を受信する無線受信装置と、周波数ｆ２の電波を受信する無線受信装置とが設けられている。

また、移動局から基地局２１に送信される音声は、基地局２１で中継され、周波数f １の電波で他の移動局全てに再送信される。従って、各移動局は他の移動局と基地局２１との交信を傍受することができる。さらに、各移動局間の通信はこの中継機能を利用して行なわれるため、交信する移動局間の距離が長い場合でも、比較的強力な基地局の電波を用いて、確実な交信を行なうようになっている。

また、基地局２１と各移動局との通信可能な範囲には限界があり、この通信可能な範囲内を圏内、通信が不可能な範囲を圏外と呼称する。図４の場合は移動局２２が圏内に位置し、移動局２３が圏外に位置している。このような場合、移動局２３は基地局２１と直接交信ができないため、移動局２２と交信し、基地局２１への伝言を依頼する。移動局２２は基地局２１と交信し、依頼された伝言を伝達する。なお、基地局２１からの移動局２３への指令は、逆の順序で伝達される。このような処理を中継機能と呼称する。

このため、従来、各移動局には、例えば、図５に示すように、基地局電波受信用と他の移動局電波受信用の二系統の受信装置が設けられている。これらの受信装置を用いて二系統の受信を行なう場合、移動局（例えば、２２）は高速で移動中の場合や低速で移動中、もしくは停車中の場合もある。高速で移動中の場合、移動局２２と基地局２１あるいは移動局２３との距離が刻々変わるため、受信電波にフェージング（受信レベルの変動）が生じる。このフェージングの影響を避けるため、各系統の受信装置で二組のアンテナと二組の受信部とを使用して、ダイバーシティ受信を行なうように構成されている。

アンテナは、例えば、図６に示すように、対基地局用のアンテナＡ１ａとＡ１ｂを受信周波数帯の波長の１／２λ（波長）の間隔で設置し、対移動局用のアンテナＡ２ａとＡ２ｂを受信周波数帯の波長の１／２λの間隔で設置する。これにより、例えばアンテナＡ１ａとＡ１ｂとで同一の周波数の電波を受信した時、一方のアンテナの受信信号レベルが低い場合でも、他方のアンテナの受信信号レベルが高くなるため、通信対象との間隔（距離）が変わっても、受信信号レベルが高い方のアンテナに切り換えて受信することにより、常に明瞭な音声を受信できるようになっている。アンテナＡ２ａとＡ２ｂに関しても同様である。

図５の基地局電波受信用の受信装置では、基地局２１からの周波数ｆ１の電波を、アンテナＡ１ａと受信部Ｒ１ａ、およびアンテナＡ１ｂと受信部Ｒ１ｂの二系統で受信・復調する。同時に、受信レベル判定部３１で受信部Ｒ１ａと受信部Ｒ１ｂの受信レベルの強弱を、例えば、各受信部からのＡＧＣ（自動利得制御）信号を基に判定し、スイッチ３２を受信レベルの高い側の受信部に切替え、ｆ１受信出力端３３から復調した音声を出力する。

他の移動局電波受信用の受信装置でも、移動局２３からの周波数ｆ２の電波をアンテナＡ２ａと受信部Ｒ２ａ、およびアンテナＡ２ｂと受信部Ｒ２ｂの二系統で受信・復調する。同時に、受信レベル判定部３４で受信部Ｒ２ａと受信部Ｒ２ｂの受信レベルの強弱を、例えば、各受信部からのＡＧＣ信号を基に判定し、スイッチ３５を受信レベルの高い側の受信部に切替え、ｆ２受信出力端３６から復調した音声を出力する。

送信部３８では、周波数ｆ２の搬送波信号を送信入力端３９からの信号で変調し、アンテナ３７を介して送信する。すなわち、基地局２１と移動局２２や２３との間では、基地局２１からの下りには周波数ｆ１の電波を用い、基地局２１への上りには周波数ｆ２の電波を用いた両方向通信が行われ、移動局同士間の通信には周波数ｆ２の電波を用いて相互一方向通信が行われる。

このシステムでは、図７に示すように、基地局との自移動局との通信時にはアンテナＡ１ａ〜受信部Ｒ１ａとアンテナＡ１ｂ〜受信部Ｒ１ｂが使われ、この交信中では、アンテナＡ２ａ〜受信部Ｒ２ａとアンテナＡ２ｂ〜受信部Ｒ２ｂは他の移動局からの割り込み通信（圏外の移動局からの中継依頼）の受信のみに使われるだけである。一方、他の移動局と自移動局との通信時には、アンテナＡ２ａ〜受信部Ｒ２ａとアンテナＡ２ｂ〜受信部Ｒ２ｂが使われ、この交信中では、アンテナＡ１ａ〜受信部Ｒ１ａとアンテナＡ１ｂ〜受信部Ｒ１ｂは基地局からの割り込み通信の受信のみに使われている。（例えば、特許文献１参照。）
また、このような割り込み通信の受信だけでなく、基地局から繰り返して送信される交通規制の情報や他の事件や事故の情報も参考情報として受信する場合がある。この場合、あくまでも参考情報であり、確実に受信すべき必要があるものでない。

ところで、このようなダイバーシティ受信を行なう他の機器としては、例えば携帯電話などがある。携帯電話では通常、１つの基地局と交信を行っており、この携帯電話が移動した結果、その基地局の通話可能圏内から隣接する基地局の通話可能圏内に入った場合、基地局を切り替える、つまり、交信周波数を変更するハンドオーバー処理を行なう。この時、携帯電話は双方の基地局に対して切換手続を行なうために、２つの基地局からの電波を同時に受信する必要がある。従って前述したように２組のダイバーシティ受信装置（４つの受信部）が必要であるが、これを１組のダイバーシティ受信装置（２つの受信部）で実現した例を次に説明する。

図８は２つの受信部を持つ移動通信端末装置を示すブロック図である。図８に示すように、この移動通信端末装置は、検波後選択ダイバーシティ方式を採用しており、受信系１に接続された第１のアンテナ８０ａ、受信系２に接続された第２のアンテナ８０ｂ、それぞれの受信系に挿入された低雑音増幅部（ＬＮＡ）８１ａと８１ｂ、周波数変換及び自動利得制御部８２ａと８２ｂ、アナログベースバンド信号の量子化を行いデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ部８３ａと８３ｂ、ベースバンド信号を最大比合成あるいは選択合成の切り替え機能を備えた信号加算合成部８４ａと８４ｂ、移動通信端末装置に必要な復調を行う復調部８５ａと８５ｂ、および誤り訂正等を行い、ある一定の品質を確保する通信路符号化部８６を有している。さらに、周波数変換及び自動利得調整部８２ａと８２ｂの局部発振器８７ａと８７ｂの発振周波数切り替えおよびベースバンド処理部９０（信号加算合成部８４ａと８４ｂおよび復調部８５ａと８５ｂを含む）を制御する主制御部８８とを備えている。

一般的に移動通信端末装置の受信性能をあげるために、例えば二つのアンテナを設置し、第１アンテナおよび第２アンテナで受信された信号を用いるスペースダイバーシティ方式が広く用いられている。中でも最大比合成ダイバーシティは、高いダイバーシティ利得が得られることで知られており、各アンテナから受信した信号に対し、受信電力の大きさに比例した重み付けを行った後に、加算合成を行う方式であり、合成信号の搬送波対雑音電力比が各系の搬送波対雑音電力比の和として与えられる。

ところが異なる周波数を受信しようとする場合、複数の復調システムが必要となり、且つ受信特性を上げようとすると、従来の装置では回路規模が大きくなり、小型化を阻害する。一方、異なる周波数あるいは複数の復調システムを使用する移動通信端末は、ハンドオーバーあるいはどちらか一方をメインの通信システムとした場合、必要最低限の時間、他方のシステムの伝搬環境および基地局情報を取得するだけの動作を行う補助的な受信形態をとる場合が多い。

従って、その実通信時間に対して短い時間だけ２つの異なる周波数、つまり、２つの復調システムを用いて受信する。これに対して、一つの受信システムでのみ通信しているときは２組の受信部を用いてスペースダイバーシティ的な動作を行い、受信性能向上に寄与するようにしている。

一方、異なる周波数を受信しなければならない場合、２つの受信部でそれぞれの周波数を受信するようにし、この動作をスペースダイバーシティ的な動作より優先することにより、単純に２倍の規模となる受信系を必要最低規模に削減している。

このため、１つの基地局からの電波をダイバーシティ受信している場合は、主制御部８８の指示により、局部発振器８７ａと８７ｂとの発振周波数をこの基地局と同じ周波数を受信するように制御し、他の基地局を同時に受信する必要が有る場合は、例えば局部発振器８７ａに一方の基地局を受信する周波数を設定し、局部発振器８７ｂに他方の基地局を受信する周波数を設定する。そして、それぞれの受信信号を復調部８５ａと８５ｂとで、それぞれ復調して、受信データを取り出すようにしている（例えば、特許文献２参照。）。

しかしながら、図４〜図７で説明したように、このような無線通信システムでは移動局は基地局との通信と他の移動局との通信を同時に行うことがなく、一方の局と交信中は、他の局の割り込みによる送信電波の存在を確認するだけであり、このために比較的高価なダイバーシティ受信装置を２組分備えることはコストアップの要因となる。又、同様に、繰り返して送信される参考情報を明瞭に受信するため、ダイバーシティ受信装置を２組分備える必要性も少ない。

一方、図８で説明したように、２つの周波数を１組のダイバーシティ受信装置で受信するように構成した場合、ダイバーシティ受信機能と２つの周波数受信機能とを切り替えるタイミングが難しい。例えば、受信レベルのみで切換を判断していると、２つの基地局からの電波が弱く、また、受信装置が高速で移動している場合などはフェージングなどの影響を受けて、ダイバーシティ受信機能から２つの周波数受信機能に切り替えた瞬間に、両方の基地局の電波を受信できなくなってしまう場合があった。

具体的には、ダイバーシティ機能で一方の基地局と交信しており、この基地局の受信レベルがある基準値以下に低下した場合、一方の基地局の通話圏外に接近し、又、他方の基地局の通話圏内に入ったと判断し、基地局切換のため、他方の基地局と一方の基地局との電波を同時に受信するように、ダイバーシティ機能から２つの周波数受信機能に切り替える。この瞬間に、一方の基地局の電波が単独の受信機では受信できなくなり、通話が中断してしまう場合があった。

つまり、高速で移動中の場合はフェージングによる受信レベルの低下が発生し、現在通信中の基地局の通話圏内に十分入っているにも係わらず、誤って２つの周波数受信機能への切換を行なったためである。単独の受信機による受信レベルは、２台の受信機を用いるダイバーシティ機能より劣るため、フェージングによる受信レベルの低下中に単独の受信機による受信に切り換えると、一方の基地局を受信できなくなってしまう。そして、通話圏内で誤って切り換えたのだから、他方の基地局の圏外である可能性が高い。従って、両方の基地局と同時に交信ができなくなるタイミングが発生する。
特開平８−２７５２４５号公報（第３−５頁、図１−図３） 特開２００５−２２９５３９号公報（第３頁、図１）

本発明は以上述べた問題点を解決し、２つの周波数を１組のダイバーシティ受信装置で受信するように構成した場合、ダイバーシティ受信機能と２つの周波数受信機能とを切り替えるタイミングを適切に行い、受信電波をできるだけ安定して受信できるようにした無線受信装置を提供することを目的とする。また、この無線受信装置を無線通信システムに適用し、システムの価格を低減させることを目的とする。

本発明は上述の課題を解決するため、移動局を含む複数の送信局で無線通信システムを構成し、複数の前記送信局から送信された互いに異なる２つの周波数の送信電波を同時に受信する、又は前記送信局から送信された１つの周波数の送信電波を受信する、前記移動局用の無線受信装置において、
前記無線受信装置は、２本の受信アンテナと、同２本の受信アンテナに接続される２つの受信部と、前記無線受信装置全体を制御する受信制御手段とを備え、
前記受信制御手段は、前記受信部に対する受信周波数の指定についての割当条件に従って前記受信部を制御して、一方の周波数の電波を２つの前記受信部でダイバーシティ受信させる、もしくは、それぞれの受信部で、異なる周波数の電波を受信させる。

また、前記受信制御手段に接続され、特定の前記送信局からの送信電波を受信した場合の受信品質を測定する受信品質測定手段を設けてなり、
前記割当条件は、前記受信品質に基づいて規定されてなる構成にする。

また、前記受信制御手段に接続され、自移動局の移動速度を検出する自局速度検出手段を設けてなり、
前記割当条件は、前記自移動局の移動速度に基づいて規定されてなる構成にする。

また、前記受信制御手段に接続され、受信する２つの前記送信電波のうち、優先的に受信すべき特定の前記送信局を指定する優先交信局設定手段を設けてなり、
前記割当条件は、前記優先交信局設定手段で定められた特定の前記送信局に対して、優先的に前記ダイバーシティ受信が割り当てられてなる構成にする。

そして、前記受信制御手段は、２つの前記受信部に同一周波数を受信させ、前記受信品質測定手段で測定した２つの測定値の平均値、もしくは、２つの測定値のうち品質が低い方の値を前記受信品質値として決定してなる構成にする。

以上説明したように、本発明による無線受信装置によれば、
請求項１に係わる発明は、２つの受信部に対してダイバーシティ受信と、２つの周波数での単独受信とを受信電波状態に対応した割当条件に従って切り替えるように構成したので、さまざまな受信電波状態に対応して切り替えタイミングを最適に行なうことができる。このため、２つの受信部を無駄なく効率的に使用することができる。従って、この無線受信装置を無線通信システムに適用すれば、２組のダイバーシティ受信装置を１組だけとし、システム費用を低減することができる。

請求項２に係わる発明は、割当条件が特定の送信局と自移動局との間の距離を推定する受信品質に基づいて規定されているため、単純な距離でなく、特定の送信局と自移動局との間の電波受信障害状況に対応して最適なタイミングで切り換えることができる。

請求項３に係わる発明は、自局速度検出手段を設けたので、自移動局の移動速度に応じて発生するフェージングに対応して、最適なタイミングで切り換えることができる。

請求項４に係わる発明は、優先交信局設定手段を設けたので、目的に応じて優先的に受信する特定の送信局を指定できるため、目的に対応して最適なタイミングで切り換えることができる。

請求項５に係わる発明は、受信品質を決定する場合に、２つの測定値の平均値を算出して受信品質を決定することにより、切り換えタイミングを正確に行なうことができる。また、２つの測定値のうち品質が低い方の値を受信品質として決定することにより、確実に受信を行なうことができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。

図１は本発明による無線受信装置の実施例を示す要部ブロック図であり、警察や消防署などの無線通信システムで使用される。

この無線受信装置は、受信アンテナＡ１、Ａ２と、これにそれぞれ接続された受信部Ｒ１、Ｒ２と、この受信部Ｒ１、Ｒ２で受信された信号を入力し、選択して出力する受信信号切換手段１１と、受信部Ｒ１、Ｒ２で受信された信号の受信レベルをそれそれ測定する受信品質測定手段１４と、受信部Ｒ１、Ｒ２で受信する周波数の指示と受信品質測定手段１４からの受信レベルの入力と受信信号切換手段１１への切換指示とを行なう受信制御手段１５と、自局の移動速度を検出して受信制御手段１５へ出力する自局速度検出手段８と、後述する優先モードを設定し、受信制御手段１５へ出力する優先交信局設定手段９とで構成されている。

この受信部Ｒ１、Ｒ２は、受信制御手段１５からの制御信号により、受信周波数をｆ１（基地局用）、または、ｆ２（移動局用）に設定され、この周波数に従って受信アンテナＡ１、Ａ２から入力した電波を受信・復調し、受信信号切換手段１１へ出力する。

受信品質測定手段１４は、受信部Ｒ１と受信部Ｒ２から出力されるＡＧＣ（自動利得制御）信号のレベルを測定し、受信部Ｒ１と受信部Ｒ２とで受信する電波のそれぞれの受信レベルを受信制御手段１５へ出力している。なお、受信品質測定手段１４は、各受信部で受信した電波の品質を測定できればよい。従って、ここでは必ずしも受信信号の電界強度と対応するＡＧＣ信号を用いなくても、受信信号の受信電力、また、デジタル式の受信機であれば受信データの誤り率により、自移動局と基地局との距離が推定できればよいため、受信信号強度RSSI(Received Signal Strength Indicator)値や受信信号のビットエラーレートなどを用いてもよい。また、これらの測定値を適宜組み合わせて受信レベルを決定してもよい。

受信信号切換手段１１は、受信部Ｒ１、Ｒ２で受信されて復調された信号を入力し、この入力された信号を受信制御手段１５の指示により、いずれかの信号を選択、または、選択せずに独立した信号として出力する。

具体的には、受信部Ｒ１、Ｒ２を用いてダイバーシティ受信している場合、受信制御手段１５は、受信部Ｒ１、Ｒ２で受信されて復調された信号のうち、受信品質が高い方の信号を受信信号切換手段１１が選択して出力するように指示し、受信部Ｒ１、Ｒ２で異なる周波数、つまり、個別受信している場合、受信制御手段１５は、それぞれの受信部から出力される信号を独立して出力するように、受信信号切換手段１１へ指示する。

自局速度検出手段８は、ここで説明している無線受信装置を搭載した図示しない車輛の車輪の回転数の検出や、車輛の動態検出等により自移動局の移動速度／停止を検出する。また、これに限らず、例えば、図示しないＧＰＳ（Global Positioning System ）装置を自移動局に搭載し、このＧＰＳ装置を用いて基地局と自移動局との距離を算出し、単位時間当たりの自移動局の移動距離を求めて移動速度を算出してもよい。

優先交信局設定手段９は、受信する時に２つの受信周波数、つまり、２つの交信相手局のうち、どちらの交信局を優先させて受信するのかを設定するものである。自局と交信する特定の送信局である基地局や他の移動局が有る場合、例えば基地局を優先して受信するように設定する。これは、受信装置に備えられたスイッチで選択できるようにしてもよいし、メモリ内に記憶されたデータでもよい。

受信制御手段１５は、受信品質測定手段１４と自局速度検出手段８と優先交信局設定手段９とから、それぞれ信号データを受け取り、これらのデータを周波数の割り当ての条件とし、対応する周波数切換条件テーブル内の周波数データ抽出し、この抽出した周波数データに基づき、受信部Ｒ１、Ｒ２に受信周波数を設定する。また、これらの割当条件と対応する受信モード、つまり、ダイバーシティ受信か、２つの周波数の個別受信かを判定し、それぞれのモードに対応して受信信号切換手段１１へ指示を出力する。

図２は図１の無線受信装置の受信部と受信周波数の割当条件を示した周波数切換条件テーブルであり、受信制御手段１４内に記憶されている。このテーブルは３つの条件、すなわち、優先交信局設定、基地局受信品質、自移動局移動速度の状態と対応して、受信部へ設定すべき周波数値が格納されている。なお、受信部Ｒ１、Ｒ２に設定される周波数が同じ場合はダイバーシティ受信を行なうことを意味する。また、この実施例では、基地局受信品質としてＡＧＣを用いた受信レベルを用いている。

また、優先交信局設定では、２つの受信周波数の受信、つまり、『基地局』か『他の移動局』の受信でどちらを優先するかでテーブルが２つに分かれており、設定すべき周波数値も分かれている。この実施例ではこの優先交信局の切換を、優先交信局設定手段に備えられたスイッチで行なうものとする。

無線受信装置を操作する操作者（図示せず）は、この無線受信装置が備えられた個々の移動局の位置によって、このスイッチを切り換えて優先交信局を指定する。

例えば図４において、圏内の移動局２２が基地局２１と圏外の移動局２３との中間地点に出動していれば、移動局２２は中継機能として最適であるため、操作者はスイッチを操作し、優先モード設定を『他の移動局』に切り換える。

ところが、もし、移動局２２が圏外の移動局２３と全く別方向に出動した場合、中継機能として意味がないため、操作者はスイッチを操作し、優先交信局設定を『基地局』に切り換え、基地局との通信を優先させる。ただし、この場合でも、基地局受信レベルが『小』、自移動局の移動速度が『遅い』場合は他の移動局と通信可能となるように、基地局と他の移動局との電波を同時に受信するように切り替えるようにしているため、移動局２３以外で圏外に位置する他の移動局と交信できる。もしこの移動局から中継依頼があれば、操作者はスイッチを操作し、優先交信局設定を『他の移動局』に切り換え、より確実に中継を行なうことができる。

このように、優先交信局設定手段を設けたので、目的に応じて優先的に受信する特定の送信局を操作者が任意に選択して指定できるため、目的に対応して最適なタイミングで切り換えることができる。

一方、基地局受信品質では、受信レベルを『大』の場合と『小』の場合とに区別し、『大』の場合は自移動局が基地局と比較的近い、つまり、他の移動局（中継の対象となる局）と比較的遠いと定義している。『小』の場合はこの逆である。なお、説明の都合上、テーブルの値を『大』、『小』と記載しているが、実際には受信レベルを数値化したものであり、例えば受信レベルをＡＧＣ電圧で規定した場合、『大』は１．５１〜３．００ボルト、『小』は０〜１．５０ボルトの値が格納されており、実際に測定された基地局受信レベルが１．５８ボルトであれば、１．５１〜３．００ボルトの範囲に入っているため、基地局受信レベルは『大』と判断する。

自移動局移動速度では『速い』と『遅い』とに区別し、『速い』では例えば時速２０〜２００キロメートルと定義し、この値がテーブルに格納されている。この速度範囲では比較的フェージングが発生しやすい。『遅い』では時速０〜２０キロメートルであると定義し、この値がテーブルに格納されている。この速度範囲内では比較的フェージングが発生しにくい。

例えば現在の自移動局移動速度が時速１０キロメートルであるとすると、時速０〜２０キロメートルの範囲に入っているため、自移動局の移動速度は『遅い』と判断する。

このテーブル例の作成の考え方として、優先交信局の設定に係わらず、基地局と自局との通信は最低限の品質でも必ずできるようにしている。従って、基地局の受信レベルが小さく、かつ、移動速度が速い場合はフェージングが発生しやすいため、ダイバーシティ受信で基地局の周波数ｆ１を必ず受信するようになっている。

また、基地局の受信レベルが小さくても移動速度が遅い場合は、フェージングが発生しにくいため、２つの周波数ｆ１，ｆ２をそれぞれの受信部Ｒ１、Ｒ２に設定し、基地局と他の移動局とを同時に受信するようになっている。

基地局の受信レベルが大きい場合は、フェージングが発生しても基地局から受信する電波の受信品質への影響が少ないため、優先モード設定に従って、基地局、もしくは基地局／他の移動局をそれぞれ受信するようにしている。

このように、自局速度検出手段を設けたので、自移動局の移動速度に応じて発生するフェージングに対応して、最適なタイミングで切り換えることができる。

なお、このテーブルの作成については無線受信装置の仕様に係わる部分であり、図２は特定の仕様に基づく一例である。従って、基地局の受信レベルを更に細分化したり、移動速度を更に細分化したり、基地局との通信でなく、他の移動局と最低限の品質でも必ず出来るように、他の移動局に対してダイバーシティ受信を割り当てるようにテーブルの値を設定するようにしてもよい。

また、この実施例では基地局と自移動局との距離を基地局からの電波の受信レベルで推測しているが、これに限るものではない。例えば、図示しないＧＰＳ装置を自移動局に搭載し、基地局と自移動局との距離を算出して用いてもよい。

次に、図１の無線受信装置の動作を、図３に示す受信制御手段１５の動作フローチャートを用いて説明する。図３に記載のＳＴはステップを表し、これに続く数字はステップ番号を、また、ＹはＹｅｓを、ＮはＮｏをそれぞれ表している。

まず、受信制御手段１５は、優先交信局設定手段から優先交信局の設定値を読み出す（ＳＴ１）。前述のように、無線受信装置には優先交信局設定の切り換えスイッチが備えられており、優先交信局設定手段９が読み込んだこのスイッチの状態（基地局／他の移動局）を受信制御手段１５が取り込む。次に、受信部Ｒ１に基地局の受信周波数ｆ１を設定して受信し、受信品質測定手段１４で測定した基地局の受信レベル（受信品質）を入力する（ＳＴ２）。そして、自移動局の移動速度を自局速度検出手段８から入力する（ＳＴ３）。

次に、入力した優先交信局の設定値、基地局の受信レベル、自移動局の移動速度を検索条件キーとして、周波数切換条件テーブルを検索し、対応する受信部Ｒ１、Ｒ２における設定周波数ｆ１，ｆ２を抽出する（ＳＴ４）。そして、抽出した周波数ｆ１，ｆ２を受信部Ｒ１、Ｒ２に対応させて設定する（ＳＴ５）。

そして、受信部Ｒ１、Ｒ２に設定された周波数が同じで、かつ、周波数ｆ１か確認する（ＳＴ６）。受信部Ｒ１、Ｒ２に設定された周波数が同じで、かつ、周波数ｆ１なら（ＳＴ６−Ｙ）、受信部Ｒ１、Ｒ２をダイバーシティ受信で動作させる（ＳＴ７）。

具体的には受信部Ｒ１、Ｒ２で受信した信号の受信レベルを測定して比較し、受信レベルが大きい方の信号を出力するように、受信信号切換手段１１へ指示を出す。そして、ＳＴ１へジャンプする。

一方、受信部Ｒ１、Ｒ２に設定された周波数が同じで、かつ、周波数ｆ１でないなら（ＳＴ６−Ｎ）、受信信号切換手段１１へ指示を出し、受信部Ｒ１、Ｒ２の受信信号をそのまま独立して２系統で出力させる。（ＳＴ８）。そして、ＳＴ１へジャンプする。

なお、ＳＴ２において、基地局の受信レベルを測定する場合、受信部Ｒ１だけでなく、受信部Ｒ２にも基地局の受信周波数ｆ１を設定して双方の受信部で同時に受信し、それぞれの受信レベルを平均化して用いたり、レベルが低い方の値を用いたりしてもよい。

一般的にダイバーシティ受信用のアンテナは１／２波長の距離だけ離して設置されており、一方のアンテナによる受信レベルが高い場合、他方のアンテナによる受信レベルが低くなる。従って、測定した受信レベルを平均化することにより、一方の受信部で測定した受信レベル値を用いる場合より客観的に、つまり、正確に判断できる。また、レベルが低い方の値を用いることにより、受信レベルが低下した場合でも、確実に基地局の電波を受信することができる。

また、ＳＴ７，ＳＴ８において、音声を出力するとして説明しているが、これに限るものでなく、受信データであってもよい。さらに、説明を簡略化するため受信信号切換手段１１を単純なスイッチ機能として説明しているが、受信部がデジタル式の構成である場合、受信制御手段１５において、受信品質測定手段１４で測定した受信レベルの大きさに比例した重み付けを行い、この重み付けしたデータを受信制御手段１５から受信信号切換手段１１へ出力し、受信信号切換手段１１において、各受信部で受信した信号をこの重み付けに従って加算合計することにより、ダイバーシティ受信機能を実現するようにしてもよい。

以上説明したように、２つの受信部に対してダイバーシティ受信と、２つの周波数での単独受信とを受信電波状態に対応した割当条件に従って切り替えるように構成したので、さまざまな受信電波状態に対応して切り替えタイミングを最適に行なうことができる。このため、２つの受信部を無駄なく効率的に使用することができる。従って、この無線受信装置を無線通信システムに適用すれば、２組のダイバーシティ受信装置を１組だけとし、システム費用を低減することができる。

また、割当条件が特定の送信局と自移動局との間の距離を推定する受信品質に基づいて規定されているため、単純な距離でなく、特定の送信局と自移動局との間の電波受信障害状況に対応して最適なタイミングで切り換えることができる。

本発明による無線受信装置の一実施例を示す要部ブロック図である。 本発明による周波数切換条件テーブルの内容を説明する説明図である。 図１の無線受信装置の動作を説明するためのフローチャートである。 従来の無線受信装置の基地局と移動局の関係を説明する図である。 従来の無線受信装置の一例を示す要部ブロック図である。 従来の無線受信装置のアンテナ配置の一例を示す図である。 従来の無線受信装置の各受信部の受信周波数割り当ての一例を示す図である。 従来の他の無線受信装置を示す要部ブロック図である。

符号の説明

Ａ１、Ａ２ 受信アンテナ
Ｒ１、Ｒ２ 受信部
８ 自局速度検出手段
９ 優先交信局設定手段
１１ 受信信号切替手段
１２ ｆ１受信出力信号
１３ ｆ２受信出力信号
１４ 受信品質測定手段
１５ 受信制御手段

Claims (5)

1. 移動局を含む複数の送信局で無線通信システムを構成し、複数の前記送信局から送信された互いに異なる２つの周波数の送信電波を同時に受信する、又は前記送信局から送信された１つの周波数の送信電波を受信する、前記移動局用の無線受信装置において、
   前記無線受信装置は、２本の受信アンテナと、同２本の受信アンテナに接続される２つの受信部と、前記無線受信装置全体を制御する受信制御手段とを備え、
   前記受信制御手段は、前記受信部に対する受信周波数の指定についての割当条件に従って前記受信部を制御して、一方の周波数の電波を２つの前記受信部でダイバーシティ受信させる、もしくは、それぞれの受信部で、異なる周波数の電波を受信させてなることを特徴とする無線受信装置。
2. 特定の前記送信局からの送信電波を受信した場合の受信品質を測定し、前記受信制御手段に受信品質比較値として出力する受信品質測定手段を設けてなり、
   前記受信制御手段は、前記受信品質に基づいて規定された前記割当条件から前記受信品質比較値と対応する受信周波数を抽出して前記受信部へ割り当ててなることを特徴とする請求項１記載の無線受信装置。
3. 自移動局の移動速度を検出し、前記受信制御手段に移動速度比較値として出力する自局速度検出手段を設けてなり、
   前記受信制御手段は、前記自移動局の移動速度に基づいて規定された前記割当条件から前記移動速度比較値と対応する受信周波数を抽出して前記受信部へ割り当ててなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線受信装置。
4. 受信する２つの前記送信電波のうち、優先的に受信すべき特定の前記送信局を指定し、前記受信制御手段に優先交信局として出力する優先交信局設定手段を設けてなり、
   前記受信制御手段は、優先的に受信すべき特定の前記送信局に基づいて規定された前記割当条件から前記優先交信局と対応する受信周波数を抽出して前記受信部へ割り当てると共に、前記優先交信局に対して前記ダイバーシティ受信を割り当ててなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の無線受信装置。
5. 前記受信制御手段は、２つの前記受信部に同一周波数を受信させ、前記受信品質測定手段で測定した２つの測定値の平均値、もしくは、２つの測定値のうち品質が低い方の値を前記受信品質値として決定してなることを特徴とする請求項２記載の無線受信装置。

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