JP2011135341A - 携帯端末、携帯端末の制御方法並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ＳＡＲ測定のコストを削減し、低価格の携帯端末を提供する。
【解決手段】複数のアンテナ１０３ａ、１０３ｂと、第１の通信方式に従った送信信号及び受信信号の入出力を行う第１通信部１０６と、第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号の入出力を行う第２通信部１０７と、第１の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、で複数のアンテナのうちの一つを共用するための第１アンテナ共用部１０４と、第１の通信方式に従った受信信号と、第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、で複数のアンテナのうちの一つを共用するための第２アンテナ共用部１０５と、第２通信部１０７が出力した送信信号を送信するときに用いるアンテナを切り替える切り替え部１０８と、切り替え部１０８の動作を制御する制御信号を出力する制御部１０９と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯端末、携帯端末の制御方法並びにプログラムに関し、特に無線通信を行う携帯端末、その携帯端末を制御するための制御方法並びにプログラムに関する。

最近の携帯電話等の携帯端末では、複数の通信方式を使用して、音声通信とデータ通信を異なる方式で行うものが多い。このような携帯端末では、例えば音声通信をＣＤＭＡ２０００方式で行い、データ通信をＬＴＥ（Long Term Evolution）方式で行うことが考えられる。

ＬＴＥでは、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）技術が用いられる。ＭＩＭＯ技術を用いるには、携帯端末に複数本のアンテナを設けることが必須となる。このため、ＭＩＭＯ技術を用いた携帯端末では、携帯端末で送信ダイバシチ（Diversity、複数のアンテナで送信状態のよいものを自動的に選ぶこと）を行う場合に、特にアンテナを増やす必要がない。

従来の移動端末では、送信ダイバシチを行うために移動端末に加速度センサを設け、その移動端末の傾きを検出して、加速度センサの検出結果に基づいて使用するアンテナを選択するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。

また、ＬＴＥ方式を用いた携帯端末では、受信信号の受信品質であるＣＱＩ（Channel Quality Indicator）を測定し、このＣＱＩを基地局にフィードバックすることが可能である。

特開２００４−６４７４１号公報（第１頁、図１）

しかし、音声通信とデータ通信の両方で送信ダイバシチを行う場合、どの送信アンテナからどの通信方式の信号が出力されるのか、そのアンテナの使用パターンが複数種類考えられる。そして、携帯端末の製造過程において、それらのパターンすべてについてＳＡＲ（Specific Absorption Rate、電波の人体における吸収率）を測定する必要があり、携帯端末の製造コストが増大するという問題点があった。

また、従来の移動端末では（例えば、特許文献１参照）、加速度センサ（方位センサ）を用いて送信ダイバシチの制御を行うため、回路規模が大きくなって消費電力が増大し、移動端末が大型化してしまうという問題点があった。

本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、複数のアンテナを用いて複数の通信方式に従った信号を送受信することができ、これらの複数のアンテナを状況に応じて切り替えることのできる携帯端末等を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る携帯端末は、信号の送受信を行う複数のアンテナと、第１の通信方式に従った送信信号及び受信信号の入出力を行う第１通信部と、第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号の入出力を行う第２通信部と、前記第１の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、前記第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、で前記複数のアンテナのうちの一つを共用するための第１アンテナ共用部と、前記第１の通信方式に従った受信信号と、前記第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、で前記複数のアンテナのうちの一つを共用するための第２アンテナ共用部と、前記第２通信部が出力した送信信号を送信するときに用いるアンテナを切り替える切り替え部と、前記切り替え部の動作を制御する制御信号を出力する制御部と、を備えることを特徴とするものである。

また、上記の課題を解決するために、本発明に係る携帯端末の制御方法は、信号の送受信を行う複数のアンテナを備えた携帯端末の制御方法であって、第１の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、で前記複数のアンテナのうちの一つを共用して、前記第１の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、前記第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、を送受信する第１送受信ステップと、前記第１の通信方式に従った受信信号と、前記第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、で前記複数のアンテナのうちの一つを共用して、前記第１の通信方式に従った受信信号と、前記第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、を送受信する第２送受信ステップと、前記第２通信部が出力した送信信号を送信するときに用いるアンテナを切り替えるアンテナ切り替えステップと、前記アンテナ切り替えステップにおけるアンテナの切り替えを制御する制御信号を出力する制御信号出力ステップと、を有することを特徴とするものである。

また、上記の課題を解決するために、本発明に係るプログラムは、信号の送受信を行う複数のアンテナを備えた携帯端末を制御するコンピュータに、第１の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、で前記複数のアンテナのうちの一つを共用して、前記第１の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、前記第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、を送受信させる機能と、前記第１の通信方式に従った受信信号と、前記第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、で前記複数のアンテナのうちの一つを共用して、前記第１の通信方式に従った受信信号と、前記第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、を送受信させる機能と、前記第２通信部が出力した送信信号を送信するときに用いるアンテナを切り替える機能と、前記アンテナの切り替えを制御する制御信号を出力する機能と、を実現させることを特徴とするものである。

本発明に係る携帯端末では、複数のアンテナを用いて複数の通信方式に従った信号を送受信することができ、これらの複数のアンテナを状況に応じて切り替えることができるため、複数の通信方式に従った送信信号を送信するアンテナの使用パターンが限定され、ＳＡＲ測定のコストや時間を削減することができ、低価格の携帯端末を提供することが可能となる。

本発明の実施形態１に係る携帯端末の構成を示す構成ブロック図である。 実施形態１に係る携帯端末の切り替え部の構成例を示した構成図である。 実施形態１に係る携帯端末の第１アンテナ共用部の構成例を示す構成図である。 実施形態１に係る携帯端末の第２アンテナ共用部の構成例を示す構成図である。 実施形態１で行われるＳＡＲ測定を説明するための図である。 ＳＡＲ測定における送信アンテナの選択の組み合わせを説明するための図である。 本発明の実施形態２に係る携帯端末の構成を示す構成ブロック図である。 実施形態２に係る携帯端末の切り替え部の構成例を示す構成図である。 実施形態２で行われるＳＡＲ測定における送信アンテナの選択の組み合わせを説明するための図である。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る携帯端末の構成を示す構成ブロック図である。なお、本実施形態に係る携帯端末１００において、第１の通信方式は音声通信を行うための通信方式であり、音声通信を行う場合には、携帯端末１００の持ち方や人体との位置関係等は固定されていると考えられる。このため、送信ダイバシチは行う必要がないと考えられ、本実施形態では、第１の通信方式で送信を行う際に、送信ダイバシチは行わないものとする。

一方、本実施形態に係る携帯端末１００において、第２の通信方式はデータ通信を行うためのＬＴＥ方式等の通信方式であり、データ通信を行う場合には、携帯端末１００の持ち方や人体との位置関係等は一定ではないと考えられる。このため、本実施形態では、第２の通信方式で送信を行う際にのみ送信ダイバシチを行うものとする。また、ＬＴＥ方式等の第２の通信方式で送信を行う場合に行われる送信ダイバシチでは、携帯端末１００から基地局１０１へ送信されるＣＱＩのデータを利用して、送信ダイバシチの制御を行うものとする。

本実施形態に係る携帯端末１００は、第１アンテナ１０３ａ、第２アンテナ１０３ｂ、第１アンテナ共用部１０４、第２アンテナ共用部１０５、第１通信部１０６、第２通信部１０７、切り替え部１０８、制御部１０９を備えている。また、第１アンテナ１０３ａ及び第２アンテナ１０３ｂは、基地局１０１と無線によって通信を行う。なお、基地局１０１は、第１基地局アンテナ１０２ａ及び第２基地局アンテナ１０２ｂを備えている。

ここで、携帯端末１００の各構成要素の動作について説明する。第１通信部１０６は、第１の通信方式、例えばＣＤＭＡ２０００−１ｘやＥｖ−ＤＯ等の通信方式に従った信号の入力及び出力を行う入出力回路を備えており、例えば８００ＭＨｚ帯や２ＧＨｚ帯の信号の入出力を行う。また、第１通信部１０６は、受信ダイバシチを行うことができる。

第２通信部１０７は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）方式等に従った信号の入力及び出力を行う入出力回路を備えており、例えば８００ＭＨｚ帯や１．５ＧＨｚ帯の信号の入出力を行う。また、第２通信部１０７は基地局１０１との間で、基地局１０１から携帯端末１００方向の通信（下り通信）では２×２ＭＩＭＯ（２×２ Multiple Input Multiple Output、基地局側アンテナ２本で携帯端末１００側アンテナ２本でのＭＩＭＯ）伝送を行うことができるようになっている。

また、第２通信部１０７は、第１アンテナ１０３ａで受信した信号の受信品質ＣＱＩ−ａ（Channel Quality Indicator-a）第２アンテナ１０３ｂで受信した信号の受信品質ＣＱＩ−ｂとをそれぞれ測定する機能を備えており、ＣＱＩ−ａ及びＣＱＩ−ｂを基地局１０１に送信する送信信号に付随させることができる。また、第２通信部１０７は、ＣＱＩ−ａ及びＣＱＩ−ｂを、制御部１０９へ出力する。

制御部１０９は、第２通信部１０７が測定したＣＱＩ−ａ及びＣＱＩ−ｂを入力され、ＣＱＩ−ａ及びＣＱＩ−ｂを比較して、第１アンテナ１０３ａと第２アンテナ１０３ｂとでどちらが受信信号の受信品質がよいかを判定し、この判定の結果、受信品質のよい方のアンテナを送信アンテナとして使用するような制御信号を切り替え部１０８へ出力する。

切り替え部１０８は、第２通信部１０７が出力した送信信号を、制御部１０９が出力した制御信号に基づいて、第１アンテナ１０３ａ又は第２アンテナ１０３ｂのどちらかに出力する。

また、第１アンテナ共用部１０４は、第１通信部１０６が出力した送信信号及び切り替え部１０８が出力した第２通信部１０７からの送信信号を第１アンテナ１０３ａに出力する。また、第１アンテナ共用部１０４は、第１アンテナ１０３ａが受信した第１の通信方式の受信信号を第１通信部１０６へ出力し、第１アンテナ１０３ａが受信した第２の通信方式の受信信号を第２通信部１０７へ出力する。

第２アンテナ共用部１０５は、切り替え部１０８が出力した第２通信部１０７の送信信号を第２アンテナ１０３ｂに出力する。また、第２アンテナ共用部１０５は、第２アンテナ１０３ｂが受信した第１の通信方式の受信信号を第１通信部１０６へ出力し、第２アンテナ１０３ｂが受信した第２の通信方式の受信信号を第２通信部１０７へ出力する。

次に、本実施形態に係る携帯端末１００における受信動作及び送信動作について説明する。第１アンテナ１０３ａより受信したＲＦ（Radio Frequency）信号等の受信信号は、第１アンテナ共用部１０４へ入力される。第１アンテナ共用部１０４は、第１アンテナ１０３ａから受信した受信信号を、第１の通信方式に従った受信信号と、第２の通信方式に従った受信信号とに分離する。分離された２つの受信信号は、それぞれ第１通信部１０６及び第２通信部１０７に入力される。

第２アンテナ１０３ｂから受信した受信信号は、第２アンテナ共用部１０５に入力される。第２アンテナ共用部１０５は、第２アンテナ１０３ｂから入力された受信信号を第１の通信方式に従った受信信号と、第２の通信方式に従った受信信号とに分離する。分離された２つの受信信号は、それぞれ第１通信部１０６及び第２通信部１０７に入力される。

第１通信部１０６では、第１アンテナ共用部１０４及び第２アンテナ共用部１０５よりそれぞれ入力された２つの第１の通信方式に従った受信信号をベースバンド信号に変換する。このとき、２つの第１の通信方式に従った受信信号を用いてダイバシチ受信を行ってもよいし、行わなくてもよい。

第２通信部１０７では、第１アンテナ共用部１０４及び第２アンテナ共用部１０５から入力された２つの第２の通信方式に従った受信信号をベースバンド信号に変換する。このとき、第２通信部１０７は、２つの第２の通信方式に従った受信信号を用いてＭＩＭＯ受信を行ってもよいし、あるいはダイバシチ受信を行ってもよい。また、第２通信部１０７は、第１アンテナ共用部１０４から入力された第２の通信方式に従った受信信号の受信品質ＣＱＩ−ａ及び第２アンテナ共用部１０５から入力された第２の通信方式に従った受信信号の受信品質ＣＱＩ−ｂをそれぞれ測定し、ＣＱＩ−ａ及びＣＱＩ−ｂを制御部１０９へ出力する。

ここで、送信動作について説明する。第１通信部１０６は、ベースバンド信号を、第１の通信方式に従った送信信号に変換して、第１アンテナ共用部１０４へ出力する。第２通信部１０７は、ベースバンド信号を、第２の通信方式に従った送信信号に変換して、切り替え部１０８へ出力する。本実施形態では、ＣＱＩ−ａ及びＣＱＩ−ｂをベースバンド信号に含めるようにしている。

制御部１０９は、第２通信部１０７より入力されたＣＱＩ−ａ及びＣＱＩ−ｂを比較して、第１アンテナ１０３ａと第２アンテナ１０３ｂとでどちらが受信品質がよいかを判定し、判定の結果、受信品質のよい方のアンテナを送信アンテナとして使用するような制御信号を切り替え部１０８に出力する。

切り替え部１０８は、制御部１０９から入力された制御信号に基づいて、第２通信部１０７から入力された第２の通信方式に従った送信信号を第１アンテナ共用部１０４又は第２アンテナ共用部１０５のどちらかへ出力する。

第１アンテナ共用部１０４は、切り替え部１０８から第２の通信方式に従った送信信号が入力された場合には、第１通信部１０６が出力した第１の通信方式に従った送信信号及び切り替え部１０８から出力された第２の通信方式に従った送信信号を一つの信号にまとめて第１アンテナ１０３ａに出力する。

一方、切り替え部１０８から第２の通信方式に従った送信信号が入力されない場合には、第１通信部１０６が出力した第１の通信方式に従った送信信号を第１アンテナ１０３ａへ出力する。

第２アンテナ共用部１０５は、切り替え部１０８から第２の通信方式に従った送信信号が入力された場合には、切り替え部１０８が出力した第２の通信方式に従った送信信号を第２アンテナ１０３ｂへ出力する。

第１アンテナ１０３ａは、第１アンテナ共用部１０４から入力された送信信号を電波として出力する。また、第２アンテナ１０３ｂは、第２アンテナ共用部１０５から入力された送信信号を電波として出力する。

図２は、本実施形態に係る携帯端末１００の切り替え部１０８の構成例を示した構成図である。切り替え部１０８は、スイッチ２０１を備えている。スイッチ２０１は、第２通信部１０７から入力された第２の通信方式に従った送信信号を、制御部１０９から入力された制御信号に基づいて、第１アンテナ共用部１０４又は第２アンテナ共用部１０５のどちらかへ出力する。

図３は、本実施形態に係る携帯端末１００の第１アンテナ共用部１０４の構成例を示す構成図である。図３に示すように、第１アンテナ共用部１０４は、デュプレクサ３０１、３０２及び３０３を備えている。なお、デュプレクサ３０１、３０２及び３０３は、異なる通信方式の信号を分離する機能を有する。

デュプレクサ３０１は、第１アンテナ１０３ａが受信した受信信号の中から、第１の通信方式に従った受信信号のみをデュプレクサ３０２へ出力し、第２の通信方式に従った受信信号のみをデュプレクサ３０３へ出力する。

デュプレクサ３０２は、デュプレクサ３０１が出力した第１の通信方式に従った受信信号を第１通信部１０６へ出力する。また、デュプレクサ３０３は、デュプレクサ３０１が出力した第２の通信方式に従った受信信号を第２通信部１０７へ出力する。

ここで、第１アンテナ共用部１０４の送信動作について説明する。デュプレクサ３０２は、第１通信部１０６が出力した第１の通信方式に従った送信信号をデュプレクサ３０１へ出力する。また、デュプレクサ３０３は、切り替え部１０８から入力された第２の通信方式に従った送信信号をデュプレクサ３０１へ出力する。一方、デュプレクサ３０３は、切り替え部１０８から第２の通信方式に従った送信信号が入力されない場合には、デュプレクサ３０１への出力は行わない。

デュプレクサ３０１は、デュプレクサ３０３から入力された第２の通信方式に従った送信信号及びデュプレクサ３０２から出力された第１の通信方式に従った送信信号を一つの送信信号にまとめて第１アンテナ１０３ａへ出力する。一方、デュプレクサ３０１は、デュプレクサ３０３から第２の通信方式に従った送信信号が入力されない場合には、デュプレクサ３０２から出力された第１の通信方式に従った送信信号のみを第１アンテナ１０３ａへ出力する。

図４は、本実施形態に係る携帯端末１００の第２アンテナ共用部１０５の構成例を示す構成図である。図４に示すように、第２アンテナ共用部１０５は、デュプレクサ４０１及び４０２を備えている。

デュプレクサ４０１は、第２アンテナ１０３ｂが受信した受信信号の中から、第１の通信方式に従った受信信号のみを第１通信部１０６へ出力し、第２アンテナ１０３ｂが受信した受信信号の中から、第２の通信方式に従った受信信号のみをデュプレクサ４０２へ出力する。デュプレクサ４０２は、デュプレクサ４０１が出力した第２の通信方式に従った受信信号を第２通信部１０７へ出力する。

ここで、第２アンテナ共用部１０５の送信動作について説明する。デュプレクサ４０２は、切り替え部１０８から出力された第２の通信方式に従った送信信号をデュプレクサ４０１へ出力する。一方、デュプレクサ４０２は、切り替え部１０８から第２の通信方式に従った送信信号が入力されない場合には、デュプレクサ４０１への出力は行わない。

デュプレクサ４０１は、デュプレクサ４０２から入力された第２の通信方式に従った送信信号を第２アンテナ１０３ｂへ出力する。一方、デュプレクサ４０１は、デュプレクサ４０２から第２の通信方式に従った送信信号が入力されない場合には、第２アンテナ１０３ｂへの出力を行わない。

図５は、本実施形態で行われるＳＡＲ測定を説明するための図である。ＳＡＲ（Specific Absorption Rate）測定とは、電磁波が人体に及ぼす影響を低減するために、人体の特定部分に加えられる電磁波エネルギーの吸収率を測定するものである。ＳＡＲ測定では、ＳＡＲ電界プローブ５０１と、人体ファントム５０２と、測定対象物である携帯端末１００を使用する。携帯端末１００からは、第１の通信方式及び第２の通信方式のどちらか、あるいは両方の送信信号を、可能な限り強い電力で出力する。そして、出力された送信信号を、ＳＡＲ電界プローブ５０１を用いて測定する。

このとき、携帯端末１００から出力される送信信号の一部は、人体ファントム５０２によって吸収されるため、ＳＡＲ電界プローブ５０１で測定される送信信号の電力は、携帯端末１００から実際に出力された送信信号の電力よりも弱くなり、差が生じることとなる。このときの差を、ＳＡＲの指標とする。

一般に、ＳＡＲ測定では、送信アンテナとＳＡＲ電界プローブ５０１の位置関係が重要になる。そのため、送信アンテナを複数備えており、複数のアンテナで送信ダイバシチを行う場合には、選択される送信アンテナの組み合わせごとにＳＡＲ測定を行う必要がある。

図６は、ＳＡＲ測定における送信アンテナの選択の組み合わせを説明するための図である。ここでは、２本の送信アンテナとしてアンテナ６０３及びアンテナ６０４を備え、２種類の通信方式として第１の通信方式に従った送信信号６０１及び第２の通信方式に従った送信信号６０２を送信可能な携帯端末１００について考える。

図６に示すように、第１の通信方式に従った送信信号６０１及び第２の通信方式に従った送信信号６０２のそれぞれが、アンテナ６０３及びアンテナ６０４で選択されて送信ダイバシチを行った場合、送信アンテナの選択の組み合わせは４種類となる。この４種類の組み合わせを図６（ａ）から図６（ｄ）に示す。図６（ａ）では、アンテナ６０３のみから第１の通信方式及び第２の通信方式の信号が送信される。図６（ｂ）では、アンテナ６０４のみから第１の通信方式及び第２の通信方式の信号が送信される。

図６（ｃ）では、アンテナ６０３から第１の通信方式に従った送信信号６０１が、アンテナ６０４から第２の通信方式に従った送信信号６０２が送信される。また、図６（ｄ）では、アンテナ６０３から第２の通信方式に従った送信信号６０２が、アンテナ６０４から第１の通信方式に従った送信信号６０１が送信される。

図５に示すＳＡＲ測定では、図６（ａ）から図６（ｄ）の４種類すべての組み合わせに対して測定を行う必要がある。これを本実施形態の携帯端末１００に適用すると、アンテナ６０３は第１アンテナ１０３ａであり、アンテナ６０４は第２アンテナ１０３ｂとなる。

ここで、本実施形態に係る携帯端末１００の場合について考えると、上述のとおり、第１の通信方式に従った送信信号は、第１アンテナ１０３ａのみから出力される。従って、図６（ｂ）に示すパターンと図６（ｄ）に示すパターンを除外することができる。

本実施形態では、第１の通信方式で送信を行う際に送信ダイバシチを行わず、第２の通信方式で送信を行う際にのみ送信ダイバシチを行うため、アンテナの使用パターンが限定され、ＳＡＲ測定のコストや時間を削減することができ、低価格の携帯端末を提供することができる。また、従来の移動端末のように加速度センサ等を用いて送信ダイバシチを行わないため、携帯端末１００を小型化することができ、低消費電力の携帯端末１００を提供することが可能となる。

（実施形態２）
図７は、実施形態２に係る携帯端末の構成を示す構成ブロック図である。本実施形態に係る携帯端末７００は、第１アンテナ７０３ａ、第２アンテナ７０３ｂ、第３アンテナ７０３ｃ、第４アンテナ７０３ｄ、第１アンテナ共用部７０４ａ、第２アンテナ共用部７０４ｂ、第３アンテナ共用部７０４ｃ、第４アンテナ共用部７０４ｄを備えている。

また、本実施形態に係る携帯端末７００は、第１通信部７０６、第２通信部７０７、切り替え部７０８、制御部７０９を備えている。また本実施形態に係る携帯端末７００は、第１アンテナ７０３ａから第４アンテナ７０３ｄを介して基地局７０１と無線による通信を行う。

本実施形態では、基地局７０１が、第１基地局アンテナ７０２ａ、第１基地局アンテナ７０２ｂ、第１基地局アンテナ７０２ｃ、第１基地局アンテナ７０２ｄを備えている。

次に、携帯端末７００の各構成要素の動作について説明する。第１通信部７０６は、第１の通信方式、例えばＣＤＭＡ２０００−１ｘやＥｖ−ＤＯ方式に従った信号の入力及び出力を行う入出力回路を備えており、例えば８００ＭＨｚ帯や２ＧＨｚ帯の信号の入出力ができるようになっている。また、第１通信部７０６は、一つの送信信号を出力し、４つの受信信号を入力されることが可能であり、これら４つの受信信号を用いて受信ダイバシチを行うことが可能である。

第２通信部７０７は、ＬＴＥ方式等の第２の通信方式に従った信号の入力及び出力を行う入出力回路を備えており、例えば８００ＭＨｚ帯や１．５ＭＨｚ帯の信号の入出力を行う。

また、第２通信部７０７は、基地局７０１との間で、基地局７０１から携帯端末７００方向の通信（下り通信）において、４×４ＭＩＭＯ（基地局側アンテナが４本で携帯端末側のアンテナが４本のＭＩＭＯ）の伝送を行うことが可能である。また、第２通信部７０７は、基地局７０１との間で、携帯端末７００から基地局７０１方向への通信（上り通信）において、２×２ＭＩＭＯの伝送を行うことができる。

また、第２通信部７０７は、第１アンテナ７０３ａで受信した受信信号の受信品質ＣＱＩ−ａ、第２アンテナ７０３ｂで受信した受信信号の受信品質ＣＱＩ−ｂ、第３アンテナ７０３ｃで受信した受信信号の受信品質ＣＱＩ−ｃ、第４アンテナ７０３ｄで受信した受信信号の受信品質ＣＱＩ−ｄをそれぞれ測定する機能を備えている。さらに第２通信部７０７は、ＣＱＩ−ａ、ＣＱＩ−ｂ、ＣＱＩ−ｃ、ＣＱＩ−ｄを基地局７０１に送信することができ、ＣＱＩ−ａ、ＣＱＩ−ｂ、ＣＱＩ−ｃ、ＣＱＩ−ｄを制御部７０９へ出力する。

制御部７０９は、第２通信部７０７が測定したＣＱＩ−ａ、ＣＱＩ−ｂ、ＣＱＩ−ｃ、ＣＱＩ−ｄを入力され、ＣＱＩ−ａ、ＣＱＩ−ｂ、ＣＱＩ−ｃ、ＣＱＩ−ｄを比較して、第１アンテナ７０３ａから第４アンテナ７０３ｄの中から、受信した信号の受信品質が最もよいアンテナを２本選択し、選択の結果、受信品質のよい２本のアンテナを送信アンテナとして使用するような制御信号を、切り替え部７０８に出力する。

切り替え部７０８は、第２通信部７０７が出力する２つの送信信号を、制御部７０９が出力した制御信号に基づいて、第１アンテナ７０３ａから第４アンテナ７０３ｄの中の２本のアンテナからそれぞれ出力する。

第１アンテナ共用部７０４ａは、第１通信部７０６が出力した送信信号及び切り替え部７０８が出力した第２通信部７０７の送信信号を第１アンテナ７０３ａに出力する。また、第１アンテナ共用部７０４ａは、第１アンテナ７０３ａが受信した第１の通信方式に従った受信信号を第１通信部７０６へ出力し、第１アンテナ７０３ａが受信した第２の通信方式に従った受信信号を第２通信部７０７へ出力する。

第２アンテナ共用部７０４ｂは、切り替え部７０８が出力した第２通信部７０７の送信信号を第２アンテナ７０３ｂに出力する。また、第２アンテナ共用部７０４ｂは、第２アンテナ７０３ｂが受信した第１の通信方式に従った受信信号を第１通信部７０６へ出力し、第２アンテナ７０３ｂが受信した第２の通信方式に従った受信信号を第２通信部７０７へ出力する。

第３アンテナ共用部７０４ｃは、切り替え部７０８が出力した第２通信部７０７の送信信号を第３アンテナ７０３ｃに出力する。また、第３アンテナ共用部７０４ｃは、第３アンテナ７０３ｃが受信した第１の通信方式に従った受信信号を第１通信部７０６へ出力し、第３アンテナ７０３ｃが受信した第２の通信方式に従った受信信号を第２通信部７０７へ出力する。

第４アンテナ共用部７０４ｄは、切り替え部７０８が出力した第２通信部７０７の送信信号を第４アンテナ７０３ｄに出力する。また、第４アンテナ共用部７０４ｄは、第４アンテナ７０３ｄが受信した第１の通信方式に従った受信信号を第１通信部７０６へ出力し、第４アンテナ７０３ｄが受信した第２の通信方式に従った受信信号を第２通信部７０７へ出力する。

次に、本実施形態に係る携帯端末７００の受信動作及び送信動作について説明する。第１アンテナ７０３ａから受信した受信信号は、第１アンテナ共用部７０４ａへ入力される。第１アンテナ共用部７０４ａは、第１アンテナ７０３ａから入力された受信信号を、第１の通信方式に従った受信信号と第２の通信方式に従った受信信号に分離する。分離された２つの受信信号は、それぞれ第１通信部７０６及び第２通信部７０７に入力される。

第２アンテナ７０３ｂから受信した受信信号は、第２アンテナ共用部７０４ｂへ入力される。第２アンテナ共用部７０４ｂは、第２アンテナ７０３ｂから入力された受信信号を、第１の通信方式に従った受信信号と第２の通信方式に従った受信信号とに分離する。分離された２つの受信信号は、それぞれ第１通信部７０６及び第２通信部７０７に入力される。

第３アンテナ７０３ｃから受信した受信信号は、第３アンテナ共用部７０４ｃへ入力される。第３アンテナ共用部７０４ｃは、第３アンテナ７０３ｃから入力された受信信号を、第１の通信方式に従った受信信号と第２の通信方式に従った受信信号とに分離する。分離された２つの受信信号は、それぞれ第１通信部７０６及び第２通信部７０７に入力される。

第４アンテナ７０３ｄから受信した受信信号は、第４アンテナ共用部７０４ｄへ入力される。第４アンテナ共用部７０４ｄは、第４アンテナ７０３ｄから入力された受信信号を、第１の通信方式に従った受信信号と第２の通信方式に従った受信信号とに分離する。分離された２つの受信信号は、それぞれ第１通信部７０６及び第２通信部７０７に入力される。

第１通信部７０６では、第１アンテナ共用部７０４ａ〜第４アンテナ共用部７０４ｄから入力された、４つの第１の通信方式に従った受信信号をベースバンド信号に変換する。このとき、４つの第１の通信方式に従った受信信号を用いてダイバシチ受信を行ってもよいし、行わなくてもよい。

第２通信部７０７では、第１アンテナ共用部７０４ａ〜第４アンテナ共用部７０４ｄから入力された、４つの第２の通信方式に従った受信信号をベースバンド信号に変換する。このとき、４つの第２の通信方式に従った受信信号を用いてＭＩＭＯ受信を行ってもよいし、ダイバシチ受信を行ってもよい。

また、第２通信部７０７は、受信信号の受信品質ＣＱＩ−ａ〜ＣＱＩ−ｄをそれぞれ測定し、ＣＱＩ−ａ〜ＣＱＩ−ｄを制御部７０９へ出力する。

第１通信部７０６は、ベースバンド信号を第１の通信方式に従った送信信号に変換して、第１アンテナ共用部７０４ａへ出力する。第２通信部７０７は、２×２ＭＩＭＯ伝送を行うために、ベースバンド信号を、第２の通信方式に従った２つの送信信号に変換して、切り替え部７０８へそれぞれ出力する。このときＣＱＩ−ａ〜ＣＱＩ−ｄをベースバンド信号に含めるようにしてもよい。

制御部７０９は、第２通信部７０７から入力されたＣＱＩ−ａ〜ＣＱＩ−ｄを比較して、第１アンテナ７０３ａ〜第４アンテナ７０３ｄの中から、受信品質がよいアンテナを２本選択し、選択された２本のアンテナを送信アンテナとするような制御信号を切り替え部７０８に出力する。

切り替え部７０８は、制御部７０９から入力された制御信号に基づいて、第２通信部７０７から入力された第２の通信方式に従った２つの送信信号を、第１アンテナ共用部７０４ａ〜第４アンテナ共用部７０４ｄの中のどれか２つへそれぞれ出力する。

第１アンテナ共用部７０４ａは、切り替え部７０８から、第２の通信方式に従った２つの送信信号のうちどちらかが入力された場合には、第１の通信方式に従った送信信号及び第２の通信方式に従った２つの送信信号のうちのどちらかを、一つの送信信号にまとめて第１アンテナ７０３ａへ出力する。

一方、切り替え部７０８から第２の通信方式に従った２つの送信信号のうちのどちらも入力されない場合には、第１の通信方式に従った送信信号のみを第１アンテナ７０３ａへ出力する。

第２アンテナ共用部７０４ｂは、切り替え部７０８から、第２の通信方式に従った２つの送信信号のうちのどちらかが入力された場合には、切り替え部７０８から入力された第２の通信方式に従った２つの送信信号のうちのどちらかを第２アンテナ７０３ｂへ出力する。

第３アンテナ共用部７０４ｃは、切り替え部７０８から、第２の通信方式に従った２つの送信信号のうちのどちらかが入力された場合には、切り替え部７０８から入力された第２の通信方式に従った２つの送信信号のうちのどちらかを第３アンテナ７０３ｃへ出力する。

第４アンテナ共用部７０４ｄは、切り替え部７０８から、第２の通信方式に従った２つの送信信号のうちのどちらかが入力された場合には、切り替え部７０８から入力された第２の通信方式に従った２つの送信信号のうちのどちらかを第４アンテナ７０３ｄへ出力する。

第１アンテナ７０３ａは、第１アンテナ共用部７０４ａから入力された送信信号を電波として出力する。また、第２アンテナ７０３ｂは、第２アンテナ共用部７０４ｂから入力された送信信号を電波として出力する。

第３アンテナ７０３ｃは、第３アンテナ共用部７０４ｃから入力された送信信号を電波として出力する。また、第４アンテナ７０３ｄは、第４アンテナ共用部７０４ｄから入力された送信信号を電波として出力する。

図８は、本実施形態に係る携帯端末７００の切り替え部７０８の構成例を示す構成図である。本実施形態の切り替え部７０８は、スイッチ８０１及びスイッチ８０２を備えている。なお、スイッチ８０１とスイッチ８０２は、同一の構成である。

スイッチ８０１及びスイッチ８０２は、第２通信部７０７から入力された第２の通信方式に従った２つの送信信号のうち片方を、制御部７０９から入力された制御信号に基づいて、第１アンテナ共用部７０４ａ〜第４アンテナ共用部７０４ｄのどれか一つへ出力する。このとき、制御信号は、スイッチ８０１及びスイッチ８０２に対して、同じアンテナ共用部を選択することがないように制御されているものとする。

次に、本実施形態の第１アンテナ共用部７０４ａ〜第４アンテナ共用部７０４ｄの動作について簡単に説明する。本実施形態の第１アンテナ共用部７０４ａの構成は、図３に示す第１アンテナ共用部１０４の構成と同様であり、説明を省略する。また、第２アンテナ共用部７０４ｂ〜第４アンテナ共用部７０４ｄの構成は、図４に示す第２アンテナ共用部１０５の構成と同様であり、説明を省略する。

図９は、本実施形態で行われるＳＡＲ測定における送信アンテナの選択の組み合わせを説明するための図である。一般に、ＳＡＲ測定では、送信アンテナとＳＡＲ電界プローブ５０１の位置関係が重要になる。そのため、送信アンテナを複数備え、複数の送信アンテナの組み合わせが複数通りある場合には、選択される送信アンテナの組み合わせごとにＳＡＲ測定を行う必要がある。

図９に示すように、本実施形態では、４本の送信アンテナ９０１、９０２、９０３、９０４が備えられており、これら４本の送信アンテナの中から、２本を選択して、送信信号９０５を送信する。このとき選択される送信アンテナの組み合わせは、合計６通り存在する。この６通りの組み合わせを図９（ａ）から図９（ｆ）に示す。

図９（ａ）では、アンテナ９０１及びアンテナ９０２を選択して、送信信号９０５を送信する。また、図９（ｂ）では、アンテナ９０１及びアンテナ９０３を選択して、送信信号９０５を送信する。図９（ｃ）では、アンテナ９０１及びアンテナ９０４を選択して、送信信号９０５を送信する。

また、図９（ｄ）では、アンテナ９０２及びアンテナ９０３を選択して、送信信号９０５を送信する。図９（ｅ）では、アンテナ９０２及びアンテナ９０４を選択して、送信信号９０５を送信する。さらに、図９（ｆ）では、アンテナ９０３及びアンテナ９０４を選択して、送信信号９０５を送信する。

これを本実施形態に係る携帯端末７００に適用すると、アンテナ９０１が第１アンテナ７０３ａに、アンテナ９０２が第２アンテナ７０３ｂに、アンテナ９０３が第３アンテナ７０３ｃに、アンテナ９０４が第４アンテナ７０３ｄにそれぞれ対応する。そして、送信信号９０５は、第２の通信方式に従った送信信号に対応する。

ここで、第１の通信方式に従った送信信号が、４本の送信アンテナのいずれか一つから送信される場合を考える。この場合、上記の６通りの組み合わせのそれぞれに対して、第１の通信方式に従った送信信号が出力される組み合わせが４種類存在するため、合計で２４種類の組み合わせが存在することになる。

本実施形態では、第１の通信方式に従った送信信号は、上述の通り、第１アンテナ７０３ａのみから出力される。そのため、図９（ａ）から図９（ｆ）の６通りの組み合わせでＳＡＲ測定を行えばよい。

本実施形態では、実施形態１と同様に、第１の通信方式で送信を行う際に送信ダイバシチを行わず、第２の通信方式で送信を行う際にのみ送信ダイバシチを行うため、アンテナの使用パターンが限定され、ＳＡＲ測定のコストや時間を削減することができ、低価格の携帯端末を提供することができる。また、従来の移動端末のように加速度センサ等を用いて送信ダイバシチを行わないため、携帯端末７００を小型化することができ、低消費電力の携帯端末７００を提供することが可能となる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうる様々な変更、改良が含まれることは言うまでもない。例えば、本発明の実施形態１及び２に係る携帯端末は携帯電話であるが、本発明を携帯電話以外の無線通信機能を持った携帯端末に適用することもできる。

１００、７００…携帯端末、１０１、７０１…基地局、１０２ａ、１０２ｂ、７０２ａ〜７０２ｄ…基地局アンテナ、１０３ａ、１０３ｂ、７０３ａ〜７０３ｄ…アンテナ、１０４…第１アンテナ共用部、１０５…第２アンテナ共用部、１０６、７０６…第１通信部、１０７、７０７…第２通信部、１０８、７０８…切り替え部、１０９、７０９…制御部、２０１、８０１、８０２…スイッチ、３０１〜３０３…デュプレクサ、４０１、４０２…デュプレクサ、５０１…ＳＡＲ電界プローブ、５０２…人体ファントム、６０１…第１の通信方式に従った送信信号、６０２…第２の通信方式に従った送信信号、６０３、６０４…アンテナ

Claims (9)

1. 信号の送受信を行う複数のアンテナと、
   第１の通信方式に従った送信信号及び受信信号の入出力を行う第１通信部と、
   第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号の入出力を行う第２通信部と、
   前記第１の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、前記第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、で前記複数のアンテナのうちの一つを共用するための第１アンテナ共用部と、
   前記第１の通信方式に従った受信信号と、前記第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、で前記複数のアンテナのうちの一つを共用するための第２アンテナ共用部と、
   前記第２通信部が出力した送信信号を送信するときに用いるアンテナを切り替える切り替え部と、
   前記切り替え部の動作を制御する制御信号を出力する制御部と、
   を備えることを特徴とする携帯端末。
2. 前記第２通信部は、前記複数のアンテナのそれぞれが受信した前記第２の通信方式に従った受信信号を入力され、
   前記入力された各受信信号の受信品質を測定する機能と、
   前記測定された受信品質を前記第２の通信方式に従った送信信号に付随させて出力する機能と、
   前記測定された受信品質を前記制御部に出力する機能と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
3. 前記制御部は、前記第２通信部が測定した前記第２の通信方式に従った各受信信号の受信品質に基づいて、前記複数のアンテナのうちの一つを、前記第２通信部が出力する前記第２の通信方式に従った送信信号を送信するアンテナとなるような前記制御信号を出力することを特徴とする請求項２に記載の携帯端末。
4. 前記制御部は、最も受信品質の高い受信信号が得られたアンテナを、前記第２の通信方式に従った送信信号を送信するアンテナとなるような前記制御信号を出力することを特徴とする請求項３に記載の携帯端末。
5. 前記切り替え部は、前記制御部が出力した制御信号に基づいて、前記第２通信部が出力する前記第２の通信方式に従った送信信号を送信するアンテナを切り替えることを特徴とする請求項２又は３に記載の携帯端末。
6. 前記第１の通信方式は、音声通信を行う通信方式であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の携帯端末。
7. 前記第２の通信方式は、データ通信を行う通信方式であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の携帯端末。
8. 信号の送受信を行う複数のアンテナを備えた携帯端末の制御方法であって、
   第１の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、で前記複数のアンテナのうちの一つを共用して、前記第１の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、前記第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、を送受信する第１送受信ステップと、
   前記第１の通信方式に従った受信信号と、前記第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、で前記複数のアンテナのうちの一つを共用して、前記第１の通信方式に従った受信信号と、前記第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、を送受信する第２送受信ステップと、
   前記第２通信部が出力した送信信号を送信するときに用いるアンテナを切り替えるアンテナ切り替えステップと、
   前記アンテナ切り替えステップにおけるアンテナの切り替えを制御する制御信号を出力する制御信号出力ステップと、
   を有することを特徴とする携帯端末の制御方法。
9. 信号の送受信を行う複数のアンテナを備えた携帯端末を制御するコンピュータに、
   第１の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、で前記複数のアンテナのうちの一つを共用して、前記第１の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、前記第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、を送受信させる機能と、
   前記第１の通信方式に従った受信信号と、前記第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、で前記複数のアンテナのうちの一つを共用して、前記第１の通信方式に従った受信信号と、前記第２の通信方式に従った送信信号及び受信信号と、を送受信させる機能と、
   前記第２通信部が出力した送信信号を送信するときに用いるアンテナを切り替える機能と、
   前記アンテナの切り替えを制御する制御信号を出力する機能と、
   を実現させることを特徴とするプログラム。

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