JP2013201498A - 無線通信端末 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の通信方式に対応した無線通信端末において、複数の受信機を用いた技術を各通信方式において効率よく適用することを可能とする。
【解決手段】移動体通信システム１における無線通信端末１００は、ＬＴＥなどデータ通信に対応したデータ受信部２５とＣＤＭＡなど音声通信に対応した音声受信部２６とを含む。各受信機２１、２２、２３において受信された受信信号は、スイッチ２４により切り替えられてデータ受信部２５、音声受信部２６に出力される。スイッチ２４の切り替え制御は品質比較部２７によりなされる。品質比較部２７は、スイッチ２４の設定を管理しており、各受信機の受信信号の信号品質に応じて設定を切り替える。スイッチ２４の切り替えによりデータ通信にかかる受信機の数が減る場合は、ＣＱＩ生成部５４によりＣＱＩを生成して予めＬＴＥ基地局３００へ送信する。
【選択図】図２

Description

本発明は、移動体通信システムにおける無線通信端末に関するものであり、特に、データ通信や音声通信など異なる通信方式による通信に対応した無線通信端末に関する。

音声通信やデータ通信など、異なる通信方式による通信が可能な無線通信端末が知られている。例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）方式によるデータ通信と、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式による音声通信との両方の機能を備えた無線通信端末が販売されている。

これらの通信方式の中には、複数のアンテナを用いることで受信信号の品質やデータ転送レートを向上させるものがある。例えばＬＴＥでは、ＭＩＭＯ（multiple-input and multiple-output）技術が用いられており、送信側と受信側双方で複数のアンテナを用いることにより通信品質を向上させている。また、ダイバーシティ技術も無線通信端末では用いられており、複数のアンテナで同一の無線信号を受信することにより、信号の受信品質を向上させることができる。

株式会社ＮＴＴドコモ 報道発表資料（2011年11月21日）「2011−2012冬春モデルの2機種を発売」、[平成24年1月17日検索]、インターネット（URL: http://www.nttdocomo.co.jp/info/news_release/2011/11/21_00.html）

近年では、ＬＴＥ方式とＣＤＭＡ方式による通信を同時に実現するために、ＳＶＬＴＥ（simultaneous voice and LTE）と呼ばれる方式も知られている。上記のように、複数のアンテナを用いた受信信号の品質向上にかかる技術を用いつつＳＶＬＴＥを実現するには、通信方式の分、受信機が必要となる。例えば、ＭＩＭＯ技術を適用したＬＴＥ、および、ダイバーシティ技術を適用したＣＤＭＡの双方を実現しようとすると、合計４つの受信機が必要となる。

しかし、信号を受信する無線通信端末においては、本来必要となる数よりも少ない受信機しか備えていないものがある。例えば、上記のように通信方式それぞれについて複数アンテナを用いる技術を適用しようとすると４つの受信機が必要となるのに対し、３つの受信機しか備えていない無線通信端末がある。この場合、各通信方式を同時に実現することはできないため、いずれかの通信方式については１つの受信機しか割り当てられず、複数アンテナを用いた技術を適用することができない。

そこで、本発明は、受信機が不足する場合においても、複数の受信機を用いた技術を各通信方式において効率よく適用することが可能な無線通信端末を提供することを目的とする。

本発明は、複数の受信機による無線信号の受信処理が可能な第１および第２の通信方式に対応した無線通信端末であって、無線基地局からの無線信号を受信する３以上の受信機と、第１の通信方式に対応し、１または複数の受信機からの受信信号の入力を受け付けて受信信号の復調処理を行う第１の受信処理部と、第２の通信方式に対応し、１または複数の受信機からの受信信号の入力を受け付けて受信信号の復調処理を行う第２の受信処理部と、少なくとも１つの受信機の受信信号の出力を、受信機の受信信号の信号品質に基づいて第１および第２の受信処理部のいずれかに切り替えて出力する切替制御部と、を備える無線通信端末である。

好ましくは、切替制御部は、少なくとも１つの受信機の受信信号の出力を受け付けて、切り替え設定に従って第１または第２の受信処理部のいずれかに選択的に出力する選択部と、各受信機の受信信号の信号品質を取得して、取得した信号品質に基づいて、選択部の切り替え設定を制御する品質比較部とを含むこととしてもよい。

好ましくは、第１の通信方式は、ＭＩＭＯによる通信に対応しており、第１の受信処理部は、無線基地局との通信品質を示す通信品質情報を生成する生成部を含み、第１の受信処理部は、無線基地局から送信されるＭＩＭＯによる無線信号を、２以上の受信機により受信信号として受け付けて復調するＭＩＭＯ処理が可能であり、生成部は、切替制御部により第１の受信処理部へ受信信号を出力する受信機の数を増減させるよう切り替えがなされる場合に、切り替えの前に、切り替え後の通信品質に相当する通信品質情報を生成して無線基地局へ送信することとしてもよい。

好ましくは、切替制御部は、第１の受信処理部へ受信信号を出力する受信機の数を増減させるよう切り替えを行う場合に、生成部により生成された通信品質情報の送信後、所定フレーム後に切り替えを実行することとしてもよい。

好ましくは、切替制御部は、第１の受信処理部へ受信信号を出力する受信機の数を増減させるよう切り替えを行う場合に、生成部により生成された通信品質情報の送信後、第１の受信処理部への受信信号の信号品質を取得し、取得した信号品質に基づいて切り替えを実行することとしてもよい。

好ましくは、第１の通信方式は、音声通信にかかるものであり、切替制御部は、音声通信に対応する第１の受信処理部に入力される受信信号の品質を所定の閾値と比較して、所定の閾値を下回る場合は２つの受信機の出力を第１の受信処理部に切り替えることとしてもよい。

好ましくは、第１の通信方式は、音声通信にかかるものであり、切替制御部は、各受信機の受信信号の信号品質を取得して、最も良い信号品質にかかる受信機の出力を第１の受信処理部に切り替えることとしてもよい。

本発明によると、受信機の数が不足する場合においても効率よく各通信方式による通信を実施することができる。

無線通信端末１００を含む移動体通信システム１の一部の構成を示す図である。 無線通信端末１００の構成を示す機能ブロック図である。 品質比較部２７により切り替えられるスイッチ２４の設定値を示す図である。 品質比較部２７によるスイッチ２４の設定値の切替処理の遷移を示す図である。 品質比較部２７の動作を示すフローチャートである。 変形例１における無線通信端末１００の構成を示す機能ブロック図である。 変形例１におけるスイッチ２８の設定値を示す図である。 変形例１における品質比較部２７の動作を示すフローチャートである。 変形例２における無線通信端末１００の構成を示す機能ブロック図である。

＜１ 全体構成＞
以下、本発明の一実施形態にかかる無線通信端末１００について図面を用いて説明する。

図１は、無線通信端末１００を含む移動体通信システム１の一部の構成を示す図である。

図１に示すように、移動体通信システム１は、無線通信端末１００と、ＣＤＭＡ基地局２００と、ＬＴＥ基地局３００とを含む。同図では、無線通信端末１００以外の無線通信端末や、基地局２００等以外の無線基地局を図示していない。

ＣＤＭＡ基地局２００は、ＣＤＭＡ２０００ １ｘ方式に対応した無線基地局である。
ＬＴＥ基地局３００は、ＬＴＥ方式に対応した無線基地局である。

無線通信端末１００は、ＳＶＬＴＥに対応しており、ＣＤＭＡ２０００ １ｘおよびＬＴＥの２方式により、音声通信とデータ通信を同時に実行可能である。

＜２ 無線通信端末１００の構成＞
図２は、無線通信端末１００の構成を示す機能ブロック図である。

図２に示すように、無線通信端末１００は、３つの受信機（第１受信機２１、第２受信機２２、第３受信機２３）と、スイッチ２４（選択部）と、データ受信部２５と、音声受信部２６と、品質比較部２７と、送信信号処理部３４と、データ処理部３５と、音声処理部３６とを含んでいる。これらの機能は、信号処理用の集積回路等により実現される。

＜２．１ 各受信機とスイッチ２４の構成＞
第１受信機２１、第２受信機２２、第３受信機２３は、それぞれアンテナ（第１アンテナ３１、第２アンテナ３２、第３アンテナ３３）およびＲＦ復調部（第１ＲＦ復調部４１、第２ＲＦ復調部４２、第３ＲＦ復調部４３）を含んでいる。各ＲＦ復調部は、各アンテナにより受信された信号について、増幅や周波数変換等をする。変換された信号は、スイッチ２４の設定に応じて各受信機からデータ受信部２５または音声受信部２６に出力される。

スイッチ２４は、後述する品質比較部２７の制御に応じて、第２受信機２２と第３受信機２３において受信した信号の出力先（データ受信部２５または音声受信部２６）を切り替える。

＜２．２ データ受信部２５の構成＞
データ受信部２５は、本実施形態においては、ＬＴＥ方式に対応しており、各受信機からの受信信号の入力を受け付けて、もとの送信データを抽出する。また、データ受信部２５は、受信信号の信号品質の出力等をする。図示するように、データ受信部２５は第１データ受信復調部５１、第２データ受信復調部５２、ＭＩＭＯ処理部５３、ＣＱＩ生成部５４を含んでいる。

第１データ受信復調部５１、第２データ受信復調部５２は、データ変調方式（６４ＱＡＭ（64 Quadrature Amplitude Modulation）、１６ＱＡＭ等）に応じて信号を復調する。

ＭＩＭＯ処理部５３は、第１データ受信復調部５１、第２データ受信復調部５２より出力される信号に基づいてＭＩＭＯ処理（２×２ＭＩＭＯ、４×４ＭＩＭＯ等）を行って、送信されたデータを得る。得られた送信データはデータ処理部３５へ出力される。

また、ＭＩＭＯ処理部５３は、ＣＱＩ生成部５４によりＣＱＩ（Channel Quality Indicator）を作成するために、受信した信号の品質に関する情報をＣＱＩ生成部５４へ出力する。

ＣＱＩ生成部５４は、受信信号の品質を示すＣＱＩを作成して送信信号処理部３４へ出力する。なお、ＣＱＩは、送信信号処理部３４により無線通信端末１００からＬＴＥ基地局３００へ通知される。ＬＴＥ基地局３００は、無線通信端末１００から通知されるＣＱＩに基づいて、無線通信端末１００との通信方法（例えばデータ変調方式など）を制御する。

＜２．３ 音声受信部２６の構成＞
音声受信部２６は、本実施形態においては、ＣＤＭＡ２０００ １ｘ方式に対応しており、各受信機からの受信信号の入力を受け付けて、音声通信にかかる、もとの送信データの抽出等をする。図示するように、音声受信部２６は、音声受信復調部（第１音声受信復調部６１、第２音声受信復調部６２）と、信号合成部（第１信号合成部６３、第２信号合成部６４、第３信号合成部６５）と、スイッチ６６とを含む。

音声受信復調部（第１音声受信復調部６１、第２音声受信復調部６２）は、音声通信にかかる受信信号に対して逆拡散などの復調処理を行う。

第１信号合成部６３は、第１音声受信復調部６１において処理された信号を合成するＲａｋｅ受信処理を行う。第１信号合成部６３は、Ｒａｋｅ合成後のデータ系列をスイッチ６６へ出力する。また第１信号合成部６３は、合成にかかる各信号の品質に基づいて合成後の信号品質Ｑ１を算出して品質比較部２７へ通知する。

第２信号合成部６４は、第２音声受信復調部６２において処理された信号を合成するＲａｋｅ受信処理を行う。第２信号合成部６４は、Ｒａｋｅ合成後のデータ系列をスイッチ６６へ出力する。また第２信号合成部６４は、合成にかかる各信号の品質に基づいて合成後の信号品質Ｑ２を算出して品質比較部２７へ通知する。

第３信号合成部６５は、第１音声受信復調部６１および第２音声受信復調部６２と接続され、信号を合成するＲａｋｅ受信処理を行う。第３信号合成部６５は、Ｒａｋｅ合成後のデータ系列をスイッチ６６へ出力する。また第３信号合成部６５は、合成にかかる各信号の品質に基づいて合成後の信号品質Ｑ３を算出して品質比較部２７へ通知する。第３信号合成部６５は、２つの受信機により音声通信にかかる信号を受信した場合に、それぞれの受信信号を合成することができる。

スイッチ６６は、後述する品質比較部２７の制御に応じて、各信号合成部のうち、音声処理部３６へ出力するデータ系列を選択する。

＜２．４ その他の構成＞
品質比較部２７は、受信信号の品質に基づいて、スイッチ２４およびスイッチ６６を制御する。本実施形態では、品質比較部２７は、音声通信にかかる受信信号の品質が悪化した場合に、２つの受信機によりＣＤＭＡ １ｘ方式による通信を行うようスイッチ２４を制御する。

品質比較部２７は、後述するスイッチ２４のスイッチの設定値に応じて、音声通信にかかる各受信機からの受信信号を処理している各信号合成部からの出力を音声処理部３６に接続する。例えば、１つの受信機により音声通信をするようスイッチ２４のスイッチを設定している場合は、品質比較部２７は、その音声通信にかかる受信機からの信号を処理している信号合成部の出力とスイッチ６６とを接続するようスイッチ６６を制御する。また、２つの受信機により音声通信をしている場合は、品質比較部２７は、第３信号合成部６５の出力とスイッチ６６とを接続するようスイッチ６６を制御する。

品質比較部２７は、スイッチ２４のスイッチの設定値に応じてＣＱＩ生成部５４にＣＱＩを生成するよう通知する。この処理は後述する。

送信信号処理部３４は、無線通信端末１００による送信信号の送信にかかる処理を行う。送信信号処理部３４は、ＣＱＩ生成部５４により生成されたＣＱＩをＬＴＥ基地局３００へ通知する。

データ処理部３５は、データ受信部２５により処理されたデータ通信の内容に応じた処理（例えば、データ通信にかかるデータファイルの送受信や表示など）を行う。

音声処理部３６は、２６により処理された音声通信にかかる処理（例えば、着信番号の表示や音声出力など）を行う。

＜３ 品質比較部２７により設定されるスイッチ２４の設定値＞
図３は、品質比較部２７により切り替えられるスイッチ２４の設定値を示す図である。

同図に示すように、スイッチ設定１〜３に応じて、第２受信機２２と第３受信機２３を第２データ受信復調部５２、第１音声受信復調部６１、第２音声受信復調部６２のいずれに接続するかを定めている。同図において、スイッチ２４における「ｂ」は、第２データ受信復調部５２と接続されている。同様に、「ｃ」は第２音声受信復調部６２と、「ｄ」は第１音声受信復調部６１と接続されている。すなわち、「ｂ」はデータ通信に用いられ、「ｃ」「ｄ」は音声通信に用いられる。

スイッチ設定の「１」および「２」は、音声通信に１つの受信機（第２受信機２２と第３受信機２３のうちいずれか）を用いることを示している。スイッチ設定の「３」は、音声通信に２つの受信機（第２受信機２２と第３受信機２３の両方）を用いることを示している。

このスイッチ２４の設定値がいずれであるかは品質比較部２７により管理されている。
本実施形態では、音声通信に１つの受信機を用いる場合は、その受信機を第１音声受信復調部６１と接続することとしている。

＜４ 動作＞
図４は、品質比較部２７によるスイッチ２４の設定値の切替処理の遷移を示す図である。

同図中、上記のようにＱ１は第１信号合成部６３により出力される信号品質（受信信号の信号強度など）であり、Ｑ２は第２信号合成部６４により出力される信号品質である。

品質比較部２７は、スイッチの設定値に基づいて、音声通信が１つの受信機でなされているか２つの受信機によりなされているかを管理している。

＜４．１ 音声通信に１つの受信機を用いている場合＞
音声通信に１つの受信機を用いている場合（ＳＴ１（スイッチ設定１）およびＳＴ２（スイッチ設定２））は、本実施形態では第１信号合成部６３により音声通信を行うこととしている。そのため、品質比較部２７は、スイッチ設定１または２において、信号品質Ｑ１を所定の閾値Ｑと比較して、閾値Ｑ以上であれば（Ｑ１≧Ｑ）、音声通信が十分な品質でなされているとして引き続き１つの受信機による音声通信を継続する（状態ＳＴ１におけるステップＳ５１、状態ＳＴ２におけるステップＳ５２）。ここで、閾値Ｑは、１つの受信機により音声通信を行うために必要な信号品質であるとする。

音声通信に１つの受信機を用いている場合（ＳＴ１、ＳＴ２）において、信号品質Ｑ１が閾値Ｑを下回った場合（Ｑ１＜Ｑ）、品質比較部２７は、２つの受信機により音声通信を行うようスイッチ設定を「３」に切り替えるよう決定する（Ｓ５３、Ｓ５５）。

＜４．２ 音声通信に２つの受信機を用いている場合＞
音声通信に２つの受信機を用いている場合（ＳＴ３）、品質比較部２７は、受信機からの受信信号の信号品質に基づいて、所定の閾値Ｑを上回るものがあればその受信機により音声通信をするようスイッチ２４を切り替える。このとき、最もよい信号品質の受信機により音声通信を行うようスイッチ２４の切り替えを制御する。

状態ＳＴ３において、信号品質Ｑ１とＱ２のいずれもが閾値Ｑを下回る場合（Ｑ＞Ｑ１かつＱ＞Ｑ２）、品質比較部２７は、スイッチ２４を引き続きスイッチ設定「３」として２つの受信機による音声通信を継続する（Ｓ５７）。

最もよい信号品質が閾値Ｑを上回っていれば、品質比較部２７は、１つの受信機により音声通信を行うようスイッチ２４の設定を切り替える（Ｓ５４、Ｓ５６）。例えばステップＳ５４は、Ｑ１の品質がＱ２よりも良く、Ｑ１が閾値Ｑ以上の場合である。スイッチ設定「３」においては、第３受信機２３の信号品質がＱ１に対応するため、第３受信機２３による音声通信となるよう、品質比較部２７はスイッチ設定を「１」とする。

以上のようにスイッチ２４の設定値の遷移について説明してきた。ここで、品質比較部２７の動作について詳細を説明する。

図５は、品質比較部２７の動作を示すフローチャートである。
品質比較部２７は、スイッチ２４の設定値を取得する（Ｓ６１）。

品質比較部２７は、第１信号合成部６３および第２信号合成部６４より信号品質Ｑ１、Ｑ２を取得する（Ｓ６２）。なお、音声通信を１つの受信機により実行している場合（スイッチ設定「１」または「２」の場合）は、品質比較部２７は、Ｑ２を取得しないこととする。

品質比較部２７は、取得したスイッチ２４の設定値と、信号品質に基づいて、図４で説明した遷移図のように切り替え先のスイッチ２４の設定値を決定する（Ｓ６３）。

品質比較部２７は、音声通信に用いる受信機を１つから２つにするようスイッチ２４の設定値を決定した場合、すなわち図４の状態ＳＴ１または状態ＳＴ２から状態ＳＴ３への遷移の場合は（Ｓ６４：ＹＥＳ）、ＣＱＩ生成部５４にＣＱＩ情報を生成するよう制御する（Ｓ６５）。なお、このスイッチ切り替えに伴ってＬＴＥ通信にかかる受信機が２つから１つに減少するため、信号品質が劣化すると想定される。そのため、ＣＱＩ生成部５４は、予め１つの受信機によるデータ通信が可能となるよう、通信レートの低下等につながるようＣＱＩ情報を生成してＬＴＥ基地局３００に送信する。通信レートが下がるようなＣＱＩ情報の生成とは、例えば、ＬＴＥ基地局３００との通信におけるデータ変調方式が６４ＱＡＭから１６ＱＡＭに変更されるようＣＱＩ情報を生成する、等である。ＣＱＩ生成部５４では品質比較部２７からのＣＱＩ生成制御に応じてＣＱＩ情報を生成し、送信信号処理部３４により送信される。

品質比較部２７は、ステップＳ６５におけるＣＱＩ生成部５４への制御ののち、データ受信部２５における信号品質を取得して、１つの受信機によりデータ受信部２５によるデータ通信を行うことが可能な程度の信号品質であるか判定する。品質比較部２７は、データ受信部２５における信号品質が変更されたのを検知すると、スイッチ２４の設定値を変更してスイッチ２４を切り替える（Ｓ６６）。

ステップＳ６４において否定的な判定結果の場合、すなわち図４においてステップＳ５３およびステップＳ５５以外の場合は、ステップＳ６３における決定に従ってスイッチ２４の設定値を変更してスイッチ２４を切り替える（Ｓ６７）。

データ通信と音声通信それぞれにおいて、複数アンテナを用いた受信品質向上の技術を適用するため（４つの受信機が必要）に受信機の数（または受信機からの受信信号の出力を受け付ける入力端子の数）が不足する場合がある。以上の実施の形態の説明によれば、無線通信端末１００は、上記の場合においても、データ通信と音声通信の通信品質に応じて、柔軟にいずれか一方に複数アンテナによる通信を実行させるよう制御することができる。

＜５ 変形例＞
上記の例に限られず、下記のように実施形態を変形することができる。

＜５．１ スイッチにより３つの受信機の出力を切り替える場合＞
図６は、変形例１における無線通信端末１００の構成を示す機能ブロック図である。

以下、上記実施形態との違いを中心に説明する。上記実施形態と同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

変形例１の無線通信端末１００は、第３音声受信復調部７３と、第３信号合成部７６と、第４信号合成部７７とを備える。変形例１では、スイッチ２４に代えてスイッチ２８がある。また、変形例１では、スイッチ６６に代えてスイッチ７８がある。

第３音声受信復調部７３は、第１音声受信復調部６１等と同様に、音声通信にかかる受信信号に対して逆拡散などの復調処理を行う。

第３信号合成部７６は、第１信号合成部６３、第２信号合成部６４等と同等の処理を行う。第３信号合成部７６は、第３音声受信復調部７３において処理された信号を合成するＲａｋｅ受信処理を行う。第３信号合成部７６は、Ｒａｋｅ合成後のデータ系列をスイッチ７８へ出力する。また第３信号合成部７６は、合成にかかる各信号の品質に基づいて合成後の信号品質Ｑ３を算出して品質比較部２７へ通知する。

第４信号合成部７７は、第１音声受信復調部６１と、第２音声受信復調部６２と、第３音声受信復調部７３と接続され、信号を合成するＲａｋｅ受信処理を行う。第４信号合成部７７は、Ｒａｋｅ合成後のデータ系列をスイッチ７８へ出力する。また第４信号合成部７７は、合成にかかる各信号の品質に基づいて合成後の信号品質Ｑ４を算出して品質比較部２７へ通知する。第４信号合成部７７は、２つまたは３つの受信機により音声通信にかかる信号を受信した場合に、それぞれの受信信号を合成することができる。

スイッチ７８は、品質比較部２７の制御に応じて、各信号合成部のうち、音声処理部３６へ出力するデータ系列を選択する。

品質比較部２７は、変形例１では、スイッチ２８のスイッチの設定値に応じて、音声通信にかかる各受信機からの受信信号を処理している各信号合成部からの出力を音声処理部３６に接続する。すなわち、変形例１では、品質比較部２７は、３つの受信機からの信号を、信号品質に基づいてデータ受信部２５と音声受信部２６に切り替えて出力する。

同図に示すように、スイッチ２８は、３つの受信機（第１受信機２１、第２受信機２２、第３受信機２３）からの受信信号の入力を受け付ける。品質比較部２７の制御により各受信機からの受信信号を切り替えてデータ受信部２５と音声受信部２６に出力する。

図７は、変形例１におけるスイッチ２８の設定値を示す図である。
同図に示すように、スイッチ設定１〜７に応じて、第１受信機２１と第２受信機２２と第３受信機２３を第１データ受信復調部５１、第２データ受信復調部５２、第１音声受信復調部６１、第２音声受信復調部６２、第３音声受信復調部７３のいずれに接続するかを定めている。

同図において、スイッチ２８における「ａ」は、第１データ受信復調部５１と接続されている。同様に、同図における「ｂ」は、第２データ受信復調部５２と接続されている。同様に、「ｃ」は第３音声受信復調部７３と、「ｄ」は第２音声受信復調部６２と、「ｅ」は第１音声受信復調部６１と接続されている。

スイッチ設定の「１」「２」「３」は、音声通信に１つの受信機（第１受信機２１と第２受信機２２と第３受信機２３のいずれか）を用いることを示している。スイッチ設定の「４」「５」「６」は、音声通信に２つの受信機を用いることを示している。スイッチ設定の「７」は、音声受信に３つの受信機を用いることを示している。

このような変形例１における無線通信端末１００の動作について説明する。
図８は、変形例１における品質比較部２７の動作を示すフローチャートである。

品質比較部２７は、データ通信時の測定ギャップ時間である場合は（Ｓ８０：ＹＥＳ）、以降の説明に示すように、３つの受信機を用いて音声信号品質を比較する。測定ギャップ時間でない場合は（Ｓ８０：ＮＯ）、音声受信に１本または２本のアンテナを使用している状態である。この場合（Ｓ８０：ＮＯ）、品質比較部２７は、図５のステップＳ５に示す処理を行うことにより、実施例１と同様の比較を行う。

測定ギャップ時間である場合（Ｓ８０：ＹＥＳ）、品質比較部２７は、３つの受信機を用いた音声信号品質の前に、スイッチ２８の設定値を取得して保持する。品質比較部２７は、３つの受信機により音声受信をするようスイッチ２８の設定値を設定する（Ｓ８１）。この変形例１では、品質比較部２７は、スイッチ２８の設定値を「７」に設定してスイッチ２８を切り替える。

品質比較部２７は、音声受信部２６より３つの受信機それぞれの信号品質を取得する（Ｓ８２）。なお、品質比較部２７は、ステップＳ８１において設定したスイッチ２８の設定値に応じて、第１信号合成部６３等から取得した信号品質がいずれの受信機からのものであるかを管理している。

品質比較部２７は、ステップＳ８２において取得した３つの受信機それぞれの信号品質のうち、最もよいものが閾値Ｑを上回っているか判定する（Ｓ８３）。なお、閾値Ｑは、この変形例１では、音声通信を１つの受信機により実行するのに十分な信号品質となるよう設定されるものとする。

ステップＳ８３において肯定的な判定結果の場合（Ｓ８３：ＹＥＳ）、品質比較部２７は、その最も良い信号品質である受信機を用いて音声通信を実行するようスイッチ２８の設定値を決定する（Ｓ８４）。例えば、第３受信機２３の信号品質が最も良く、閾値Ｑを上回る場合は、スイッチ２８の設定値を、図７に示す設定値「１」と決定する。

品質比較部２７は、ステップＳ８４において決定した設定値に従ってスイッチ２８を切り替える（Ｓ８５）。

ステップＳ８３において否定的な判定結果の場合（Ｓ８３：ＮＯ）、品質比較部２７は、１つの受信機では音声通信に必要な信号品質が得られないため、２つの受信機により音声通信を実行するようスイッチ２８の設定値を決定する。図７の例では、品質比較部２７は、設定値「４」「５」「６」のいずれかをスイッチ２８の設定値とするよう決定する。例えば最も良い信号品質の受信機と、２番目に信号品質の良い受信機とを用いて音声通信をするようスイッチ２８の設定値を決定してもよい。

品質比較部２７は、ステップＳ８１において保持しているスイッチ２８の設定値（スイッチの設定値を「７」にする前の設定値）が、１つの受信機により音声通信を行うものであるか判定する（Ｓ８７）。図７の例では、品質比較部２７は、ステップＳ８１で取得して保持しているスイッチ２８の設定値が「１」「２」「３」のいずれかであるか判定する。

ステップＳ８７において否定的な判定結果の場合（Ｓ８７：ＮＯ）、品質比較部２７は、ステップＳ８６における決定に従ってスイッチ２８を切り替える（Ｓ８５）。

ステップＳ８７において肯定的な判定結果の場合（Ｓ８７：ＹＥＳ）、データ通信にかかる受信機を２つから１つに減らすことになるため、上記実施形態の説明（Ｓ６５、Ｓ６６）と同様に、品質比較部２７は、ＣＱＩ情報をＣＱＩ生成部５４により生成してＬＴＥ基地局３００に送信するとともに（Ｓ８８）、データ通信にかかる受信信号の品質を測定してスイッチ２８を切り替える（Ｓ８９）。

上記の変形例１のように構成すると、３つの受信機の信号品質に応じて、柔軟に複数アンテナを用いた受信信号の品質向上の技術を適用することができる。

＜５．２ スイッチにより１つの受信機の出力を切り替える場合＞
図９は、変形例２における無線通信端末１００の構成を示す機能ブロック図である。

以下、上記実施形態との違いを中心に説明する。変形例２では、スイッチ２４に代えてスイッチ２９がある。

図９に示すように、スイッチ２９は、第２受信機２２からの信号の出力先を、データ受信部２５と音声受信部２６とのいずれかに切り替える。また図示するように第３受信機２３の信号の出力先は第１音声受信復調部６１となっている。

具体的なスイッチ２９の切り替え制御の方法は、例えば下記のようにすることができる。上記実施形態と同様に、品質比較部２７において、第１信号合成部６３から通知される信号品質Ｑ１が閾値Ｑ以上であるか否かに応じてスイッチ２９の切り替えを制御することとしてもよい。Ｑ１≧Ｑであれば、第３受信機２３による音声通信の品質が十分と推定して、第２受信機２２の出力先を第２データ受信復調部５２とする。Ｑ１＜Ｑであれば、１つの受信機による音声通信では十分な信号品質ではないと推定して、第２受信機２２の出力先を第２音声受信復調部６２とする。

＜５．３ その他の変形例＞
（ＣＱＩ送信後のスイッチ２４の切り替えタイミング）
上記実施形態の説明では、ステップＳ６６等において、データ通信にかかる信号品質を測定してからスイッチ２４を切り替えることとして説明した。上記実施形態では、データ通信はＬＴＥによることとしており、ＭＩＭＯ技術を用いているため、データ通信における受信機の数が１つになると、スイッチ２４を切り替えた瞬間にデータ受信の品質が劣化し、悪影響を及ぼすおそれが想定されるためである。

スイッチ２４の切り替えタイミングは、上記の説明に限らず、ＣＱＩ情報のＬＴＥ基地局３００への送信後、所定フレーム後としてもよい。ＣＱＩ信号をＬＴＥ基地局３００へ送信した後、送信信号の通信品質が変更されるまで４サブフレームを要するため、４サブフレーム経過してからスイッチ２４を切り替えることとしてもよい。

（ＣＱＩ送信のトリガー）
上記実施形態の説明では、ＣＱＩ生成部５４によるＣＱＩ生成のトリガーについて以下のように説明した。すなわち、ステップＳ６４、Ｓ６６等において、音声通信にかかる受信機を１つから２つに切り替える際、すなわちデータ通信にかかる受信機を２つから１つに減らす際に、予めＣＱＩを生成して送信信号処理部３４により送信することとして説明した。これに限らず、データ通信にかかる受信機を１つから２つに増やす際にも、スイッチ２４の切り替えと並行してＣＱＩ生成部５４によりＣＱＩを生成して送信することとしてもよい。これによりＬＴＥ基地局３００との通信における変調方式などが変更され、スイッチ２４の切り替え後、データ転送レートがＭＩＭＯ処理を想定したものとなる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、移動体通信システムなどにおける無線通信端末に用いることができる。

１ 移動体通信システム、１００ 無線通信端末、２１ 第１受信機、２２ 第２受信機、２３ 第３受信機、２４ スイッチ、２５ データ受信部、２６ 音声受信部、２７ 品質比較部、３１ 第１アンテナ、３２ 第２アンテナ、３３ 第３アンテナ、３４ 送信信号処理部、３５ データ処理部、３６ 音声処理部、４１ 第１ＲＦ復調部、４２ 第２ＲＦ復調部、４３ 第３ＲＦ復調部、５１ 第１データ受信復調部、５２ 第２データ受信復調部、５３ ＭＩＭＯ処理部、５４ ＣＱＩ生成部、６１ 第１音声受信復調部、６２ 第２音声受信復調部、６３ 第１信号合成部、６４ 第２信号合成部、６５ 第３信号合成部、６６ スイッチ、７３ 第３音声受信復調部、７６ 第３信号合成部、７７ 第４信号合成部、７８ スイッチ。

Claims (7)

1. 複数の受信機による無線信号の受信処理が可能な第１および第２の通信方式に対応した無線通信端末であって、
   無線基地局からの無線信号を受信する３以上の受信機と、
   前記第１の通信方式に対応し、１または複数の前記受信機からの受信信号の入力を受け付けて前記受信信号の復調処理を行う第１の受信処理部と、
   前記第２の通信方式に対応し、１または複数の前記受信機からの受信信号の入力を受け付けて前記受信信号の復調処理を行う第２の受信処理部と、
   少なくとも１つの前記受信機の受信信号の出力を、前記受信機の受信信号の信号品質に基づいて前記第１および第２の受信処理部のいずれかに切り替えて出力する切替制御部と、
   を備える無線通信端末。
2. 前記切替制御部は、前記少なくとも１つの受信機の受信信号の出力を受け付けて、切り替え設定に従って前記第１または第２の受信処理部のいずれかに選択的に出力する選択部と、
   各受信機の受信信号の信号品質を取得して、取得した信号品質に基づいて、前記選択部の切り替え設定を制御する品質比較部とを含む、
   請求項１記載の無線通信端末。
3. 前記第１の通信方式は、ＭＩＭＯ（multiple-input and multiple-output）による通信に対応しており、
   前記第１の受信処理部は、無線基地局との通信品質を示す通信品質情報を生成する生成部を含み、
   前記第１の受信処理部は、無線基地局から送信されるＭＩＭＯによる無線信号を、２以上の受信機により受信信号として受け付けて復調するＭＩＭＯ処理が可能であり、
   前記生成部は、前記切替制御部により前記第１の受信処理部へ受信信号を出力する受信機の数を増減させるよう前記切り替えがなされる場合に、前記切り替えの前に、前記切り替え後の通信品質に相当する通信品質情報を生成して無線基地局へ送信する、
   請求項１記載の無線通信端末。
4. 前記切替制御部は、前記第１の受信処理部へ受信信号を出力する受信機の数を増減させるよう前記切り替えを行う場合に、前記生成部により生成された通信品質情報の送信後、所定フレーム後に前記切り替えを実行する、
   請求項３記載の無線通信端末。
5. 前記切替制御部は、前記第１の受信処理部へ受信信号を出力する受信機の数を増減させるよう前記切り替えを行う場合に、前記生成部により生成された通信品質情報の送信後、前記第１の受信処理部への受信信号の信号品質を取得し、取得した信号品質に基づいて前記切り替えを実行する、
   請求項３記載の無線通信端末。
6. 前記第１の通信方式は、音声通信にかかるものであり、
   前記切替制御部は、音声通信に対応する前記第１の受信処理部に入力される受信信号の品質を所定の閾値と比較して、前記所定の閾値を下回る場合は２つの受信機の出力を前記第１の受信処理部に切り替える、
   請求項１記載の無線通信端末。
7. 前記第１の通信方式は、音声通信にかかるものであり、
   前記切替制御部は、各受信機の受信信号の信号品質を取得して、最も良い信号品質にかかる受信機の出力を前記第１の受信処理部に切り替える、
   請求項１記載の無線通信端末。

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