JP2010034965A - 無線通信端末およびその指向性制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリー残量が少なくなったときに、処理電力の消耗を極力抑えることができる無線通信端末およびその指向性制御方法を提供する。
【解決手段】通信種別判定部２は、基地局から送られてくる制御チャネルの信号に含まれる通信種別の情報より、これから送られてくる信号がデータなのか音声なのかを判定する。バッテリー残量判定部４は、端末バッテリー残量が閾値以下か否かを判定する。送受信モード切換部５は、バッテリー残量が閾値以下であり、通信種別が音声通信である場合は、複数のアンテナのうち単一アンテナによる送受信を実行し、バッテリー残量が閾値以下であり、通信種別がデータ通信である場合は、複数のアンテナを用いてアダプティブアレイアンテナとしての制御を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、アダプティブアレイアンテナにより指向性を制御できる無線通信端末およびその指向性制御方法に関する。

携帯電話等の無線通信端末は、携帯性が重視され、バッテリーで駆動する必要がある。そのため、無線通信端末として重要な使用時間を長くするためには消費電力が低いことが望まれる。

従来の消費電力を低減する方式の一例として、特許文献１には、単一アンテナと、複数のアンテナから構成されるアダプティブアレイアンテナとを備え、通信状態が良好な場合には、消費電力が大きいアダプティブアレイアンテナ受信を行わないことにより、端末バッテリーの寿命を延ばす無線通信端末が開示されている。

図４は、特許文献１の無線通信端末の動作を説明するフローチャートである。初めに、基地局から送信されたパイロット信号を受信してキャリア対干渉波比（ＣＩＲ）を測定する（ステップ３０１）。測定されたＣＩＲ値を閾値と比較し（ステップ３０２）、ＣＩＲ値が小さい場合（通信状態が悪い場合）は、アダプティブアレイアンテナ受信モードを選択し（ステップ３０３）、ＣＩＲ値が大きい場合（通信状態が良好な場合）は、単一アンテナ受信モードを選択する（ステップ３０４）。すなわち、特許文献１では通信状態が良好な場合には、消費電力が大きいアダプティブアレイアンテナ受信を行わないことにより、端末バッテリーの寿命を延ばしている。
特開２００３−３７５４７号公報

上記の技術では、端末バッテリーの残量が少ない場合でも、ＣＩＲに基づいて通信状態が悪い場合にはアダプティブアレイアンテナ受信モードで受信する。このため、劣悪な通信状態が続くと頻繁にアダプティブアレイアンテナ受信モードとなってしまい、無線通信端末の使用時間が短くなる（ただし、上記の技術ではユーザの判断でバッテリーの残量が少ない場合にアダプティブアレイアンテナ受信モードから単一アンテナ受信モードへ移行させることは可能としている）。

また、単一アンテナ受信モードまたはアダプティブアレイアンテナ受信モードのいずれかの受信モードを選択するためにＣＩＲを測定する必要があり、受信の度にＣＩＲ測定処理を行わなければならない。このＣＩＲ測定の精度を高めようとすれば、ある程度の処理時間と電力が必要となる。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、バッテリー残量が少なくなったときに、処理電力の消耗を極力抑えることができる無線通信端末およびその指向性制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、複数のアンテナを備えた無線通信端末において、通信時の通信種別を判定する通信種別判定部と、バッテリー残量が所定量以下か否かを判定するバッテリー残量判定部と、前記通信種別判定部および前記バッテリー残量判定部の判定結果に応じて、前記複数のアンテナのうち単一アンテナによる送受信を実行する第１の制御方式、または前記複数のアンテナを用いてアダプティブアレイアンテナとしての制御を実行する第２の制御方式を実行する制御部とを備えることを特徴とする。

前記制御部は、前記バッテリー残量が所定量以下であり、前記通信種別が音声通信である場合に、前記第１の制御方式を実行することが好ましい。また、前記制御部は、前記バッテリー残量が所定量以下であり、前記通信種別がデータ通信である場合に、前記第２の制御方式を実行することが好ましい。また、前記制御部は、前記バッテリー残量が所定量を超える場合に、前記第２の制御方式を実行することが好ましい。

また、本発明は、複数のアンテナを備えた無線通信端末における指向性制御方法であって、通信時の通信種別を取得し、バッテリー残量を取得し、前記通信種別および前記バッテリー残量に応じて、前記複数のアンテナのうち単一アンテナによる送受信を実行し、または前記複数のアンテナを用いてアダプティブアレイアンテナとしての制御を実行することを特徴とする。

本発明は、バッテリー残量が少なくなったときに、通信種別が例えば音声である場合には、アダプティブアレイアンテナによる指向性制御を行わないため、その後の処理電力の消耗を極力抑えることができる。このため、音声通信の継続に資することができる。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の無線通信端末の構成の一例を示すブロック図である。図１に示す無線通信端末は、複数本のアンテナ１と、通信時の通信種別を判定する通信種別判定部２と、バッテリー残量を測定するバッテリー残量出力部３と、バッテリー残量出力部３からのバッテリー残量情報を入力し、閾値と比較してバッテリー残量が閾値以下か否かを判定するバッテリー残量判定部４と、通信種別判定部２およびバッテリー残量判定部４の判定結果に応じて、複数のアンテナのうち単一アンテナによる送受信を実行するモード（第１の制御方式）、または複数のアンテナを用いてアダプティブアレイアンテナとしての制御を実行するモード（第２の制御方式）を設定する送受信モード切換部（制御部）５と、単一アンテナを介して基地局と信号の送受信を行う単一アンテナ送受信処理部６と、アダプティブアレイアンテナを介して基地局と信号の送受信を行うアダプティブアレイアンテナ送受信処理部７とを備える。また、無線通信端末は、通信種別がデータの場合、このデータを正しく受信できないときには、基地局へ向けて再送要求を行う再送要求部（図示せず）を備える。

受信時においては、基地局から制御チャネルの信号を受信すると、バッテリー残量判定部４は、バッテリー残量出力部３からのバッテリー残量が閾値以下か否かを判定し、その情報を送受信モード切換部５に出力するとともに、通信種別判定部２は、受信した制御チャネルの信号から通信種別（データ／音声）を判定し、その情報を送受信モード切換部５に出力する。また、送受信モード切換部５は、通信種別の情報とバッテリー残量の情報に基づいて送受信モードを設定し、その送受信モードに従って複数本のアンテナで受信した信号の中から１つを選択して単一アンテナ送受信処理部６に出力するか、全アンテナまたはいくつかアンテナの受信信号を選択してアダプティブアレイアンテナ送受信処理部７に出力するかを切換える。

送信時においては、バッテリー残量判定部４は、バッテリー残量出力部３からのバッテリー残量が閾値以下か否かを判定し、その情報を送受信モード切換部５に出力するとともに、通信種別判定部２は、送信する信号の通信種別（データ／音声）を判定し、その情報を送受信モード切換部５に出力する。送受信モード切換部５は、通信種別の情報とバッテリー残量の情報に基づいて送受信モードを設定し、その送受信モードに従って単一アンテナ送受信処理部６からの信号を複数本のアンテナの中から１つを選択して送信するか、アダプティブアレイアンテナ送受信処理部７からの信号を全アンテナまたはいくつかアンテナを選択して送信するかを切換える。

図２は、本発明の無線通信端末の受信時の動作を説明するフローチャートである。初めに、無線通信端末は、単一アンテナを用いて基地局から送られてくる制御チャネルの信号を受信する（ステップ１０１）。次に、無線通信端末のバッテリー残量出力部３は、バッテリー残量を測定し、バッテリー残量判定部４は、バッテリー残量が設定された閾値以下であるか否かを判定する（ステップ１０２）。バッテリー残量が閾値よりも多い場合（ＮＯの場合）は、送受信モード切換部５は、送受信モードをアダプティブアレイアンテナモードに設定する（ステップ１０３）。バッテリー残量が設定された閾値よりも多い場合の送受信モードは、単一アンテナモードでも良い。

バッテリー残量が閾値以下である場合（ＹＥＳの場合）は、送受信モード切換部５は、制御チャネルの信号に含まれた通信種別の情報よりこれから送られてくる信号がデータなのか音声なのかを判定する（ステップ１０４）。通信種別が音声のときは、送受信モードを単一アンテナモードに設定し（ステップ１０５）、通信種別がデータのときは、送受信モードをアダプティブアレイアンテナモードに設定する（ステップ１０６）。通信種別によって動作が異なるようにしているのは、通信種別がデータの場合は、正しく受信できないときは再送要求を行うので、それを回避するために受信品質を高くするアダプティブアレイアンテナによる受信が必要となるのに対し、音声の場合は、正しく受信できなくても再送要求は行わないため、データの場合よりも要求される受信品質は低く、単一アンテナによる受信で十分な場合が多いと考えられるためである。
また、上記の手順は制御チャネルの信号を受信する度に行われる。

また、バッテリー充電を行ってその残量が増加する場合は、改めて上記の手順が行われる。例えば、バッテリー残量が閾値以下の状態で単一アンテナモードに設定されているときにバッテリー充電を行って残量が閾値よりも多くなった場合は、アダプティブアレイアンテナモードに切り換わる。

図３は、本発明の無線通信端末の送信時の動作を説明するフローチャートである。送信の際には、初めに、無線通信端末のバッテリー残量出力部３は、バッテリー残量を測定し、バッテリー残量判定部４は、バッテリー残量が設定された閾値以下であるか否かを判定する（ステップ２０１）。バッテリー残量が閾値よりも多い場合（ＮＯの場合）は、送受信モード切換部５は、送受信モードをアダプティブアレイアンテナモードに設定する（ステップ２０２）。バッテリー残量が設定された閾値よりも多い場合の送受信モードは、単一アンテナモードでも良い。

バッテリー残量が閾値以下である場合（ＹＥＳの場合）は、送受信モード切換部５は、これから送る信号の通信種別がデータなのか音声なのかを判定する（ステップ２０３）。通信種別が音声のときは、送受信モードを単一アンテナモードに設定し（ステップ２０４）、通信種別がデータのときは、送受信モードをアダプティブアレイアンテナモードに設定する（ステップ２０５）。通信種別によって動作が異なるようにしているのは、通信種別がデータの場合は、通信相手である基地局が正しく受信できないときは再送を行うので、それを回避するために受信品質を高くするアダプティブアレイアンテナによる送信が必要となるのに対し、音声の場合は、基地局が正しく受信できなくても再送は行わないため、データの場合よりも要求される受信品質は低く、単一アンテナによる送信で十分な場合が多いと考えられるためである。
また、上記の手順は信号を送信する度に行われる。

また、バッテリー充電を行ってその残量が増加する場合は、改めて上記の手順が行われる。例えば、バッテリー残量が閾値以下の状態で単一アンテナモードに設定されているときにバッテリー充電を行って残量が閾値よりも多くなった場合は、アダプティブアレイアンテナモードに切り換わる。

上述したように、この発明は、バッテリー残量が少ない状態になったときに通信種別が音声である場合は、アダプティブアレイアンテナにより送受信を行わないことにより送受信処理電力を削減し、バッテリー残量が少ない状態の端末の使用時間を延ばすことができる。また、アダプティブアレイアンテナモードと単一アンテナモードの選択に必要な情報は、通信種別（音声またはデータ）とバッテリー残量なので、ＣＩＲの測定処理を行う必要も無く、簡易な端末構成で実現できる。

本発明の無線通信端末の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の無線通信端末の受信時の動作を説明するフローチャートである。 本発明の無線通信端末の送信時の動作を説明するフローチャートである。 従来の無線通信端末の動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ アンテナ
２ 通信種別判定部
３ バッテリー残量出力部
４ バッテリー残量判定部
５ 送受信モード切換部
６ 単一アンテナ送受信処理部
７ アダプティブアレイアンテナ送受信処理部

Claims (5)

1. 複数のアンテナを備えた無線通信端末において、
   通信時の通信種別を判定する通信種別判定部と、
   バッテリー残量が所定量以下か否かを判定するバッテリー残量判定部と、
   前記通信種別判定部および前記バッテリー残量判定部の判定結果に応じて、前記複数のアンテナのうち単一アンテナによる送受信を実行する第１の制御方式、または前記複数のアンテナを用いてアダプティブアレイアンテナとしての制御を実行する第２の制御方式を実行する制御部と、
   を備える、ことを特徴とする無線通信端末。
2. 前記制御部は、前記バッテリー残量が所定量以下であり、前記通信種別が音声通信である場合に、前記第１の制御方式を実行する、ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
3. 前記制御部は、前記バッテリー残量が所定量以下であり、前記通信種別がデータ通信である場合に、前記第２の制御方式を実行する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信端末。
4. 前記制御部は、前記バッテリー残量が所定量を超える場合に、前記第２の制御方式を実行する、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の無線通信端末。
5. 複数のアンテナを備えた無線通信端末における指向性制御方法であって、
   通信時の通信種別を取得し、
   バッテリー残量を取得し、
   前記通信種別および前記バッテリー残量に応じて、前記複数のアンテナのうち単一アンテナによる送受信を実行し、または前記複数のアンテナを用いてアダプティブアレイアンテナとしての制御を実行する、
   ことを特徴とする無線通信端末における指向性制御方法。

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