JP4217043B2 - アダプティブアレイ無線通信装置、受信レベル表示方法、受信レベル調整方法、受信レベル表示プログラム、および受信レベル調整プログラム - Google Patents
アダプティブアレイ無線通信装置、受信レベル表示方法、受信レベル調整方法、受信レベル表示プログラム、および受信レベル調整プログラム Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アダプティブアレイ無線通信装置、受信レベル表示方法、受信レベル調整方法、受信レベル表示プログラム、および受信レベル調整プログラムに関し、特に、複数のアンテナを用いるアダプティブアレイ機能を搭載した移動端末装置、およびそのような移動端末装置における、受信レベル表示方法、受信レベル調整方法、受信レベル表示プログラム、および受信レベル調整プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、たとえばＰＨＳ（Personal Handyphone System）のような移動体通信システムにおいては、移動端末装置（以下、端末）と、無線基地装置（以下、基地局）との間で無線通信が行なわれる。
【０００３】
従来の端末は、通常、１本のアンテナを備えており、当該アンテナで受信された無線周波数（ＲＦ）の信号は、ＲＦ受信回路において、増幅、周波数変換などの各種信号処理を受ける。
【０００４】
そのようなＲＦ受信回路の信号処理の１つとして、受信信号の受信電力レベル（以下、受信レベル）の測定がある。ＲＦ受信回路で測定された当該アンテナでの受信信号の受信レベルは、端末のディスプレイ上においてユーザに表示（通知）され、ユーザは、当該端末の電波環境を推定することが可能となる。
【０００５】
一方、２本のアンテナおよびそれぞれに対応するＲＦ受信回路を備え、受信レベルの大きい方のアンテナを受信アンテナとして選択する選択ダイバーシチ受信を行なうダイバーシチ端末が実現されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
このダイバーシチ端末は、上述のように２本のアンテナを備えているが、そのいずれか一方からの１系統の受信信号を選択して端末内部に取り込み、復調のための信号処理を施すものであり、ユーザには、復調のために選択された１系統の受信信号の受信レベルが表示されるだけであった。
【０００７】
一方、基地局では、特定のユーザからの信号を複数のアンテナを用いて受信し、受信した複数系列の信号に周知のアダプティブアレイ処理を施すことにより当該ユーザからの受信信号を分離抽出するアダプティブアレイ基地局が実用化されている。
【０００８】
ここで、アダプティブアレイ処理とは、端末からの受信信号に基づいて、基地局の複数のアンテナごとの受信係数（ウェイト）からなるウェイトベクトルを推定して適応制御することによって、特定の端末からの信号を正確に抽出（合成）する周知の処理である。アダプティブアレイ処理は周知であるため、ここでは詳細な説明は行なわない。
【０００９】
そして、端末においてもこのようなアダプティブアレイ機能を搭載したアダプティブアレイ端末が開発されつつある。このようなアダプティブアレイ端末では、複数の（例えば２本の）アンテナおよび対応する複数の（２個の）ＲＦ受信回路が設けられ、それぞれのアンテナで受信した複数系列の信号が端末内部に取り込まれ、アダプティブアレイ処理が施されることになる。
【００１０】
アダプティブアレイ処理の特性として、複数のアンテナ間での受信レベル差が小さいほど、受信特性が良好になることが知られている。しかしながら現実には、複数のアンテナの角度差やフェージングなどにより複数のアンテナ間で受信レベル差が生じてしまうことになる。
【００１１】
そこで、アダプティブアレイ端末の受信性能を向上させるために、何らかの方法でこのような複数のアンテナ間の受信レベル差を調整できることが望まれる。
【００１２】
【特許文献１】
特開平８−９７７５９号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、従来の端末の一例として、上述のダイバーシチ端末のように２本のアンテナを有し、そのうちの一方のアンテナが端末内に格納された固定アンテナであり、他方のアンテナが端末外部に取り付けされ、前後方向に倒すことにより角度を調整できる可動アンテナである端末が実現されている。
【００１４】
しかしながら、従来、端末のユーザに対する受信レベル表示としては、上述のように端末のアンテナ数に関係なく、端末内に取り込まれる１系統の受信信号の受信レベルが表示されるだけであった。
【００１５】
このため、従来の複数（２本）アンテナの端末では、たとえ可動アンテナを採用しておりアンテナの角度調整が可能であっても、複数のアンテナのそれぞれの受信レベルを知ることはできなかった。
【００１６】
したがって、複数アンテナを備えたアダプティブアレイ端末においても同様に、それぞれのアンテナごとの受信レベルをユーザは知ることができず、このため、たとえアンテナが可動式のものであってもユーザは受信アンテナ間の受信レベル差が小さくなるようにアンテナの角度を調整することはできなかった。
【００１７】
また、可動アンテナを採用した従来の複数アンテナの端末においては、端末上の受信レベル表示を目視しながらのユーザの手動による可動アンテナの角度調整による受信レベル調整は、精度の点で十分とは言えなかった。
【００１８】
それゆえに、この発明の目的は、複数アンテナを備えたアダプティブアレイ無線通信装置においても、ユーザが容易にアンテナの受信レベルを調整することができるアダプティブアレイ無線通信装置、受信レベル表示方法、および受信レベル表示プログラムを提供することである。
【００１９】
この発明の他の目的は、複数アンテナを備えたアダプティブアレイ無線通信装置においても、アンテナの受信レベルを自動的に高精度に調整することができるアダプティブアレイ無線通信装置、受信レベル調整方法、および受信レベル調整プログラムを提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明の１つの局面によれば、複数のアンテナを有するアダプティブアレイ無線通信装置は、判定手段と、表示手段と、受信レベル調整手段とを備える。判定手段は、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルを判定する。表示手段は、判定された複数系列の信号の受信レベルを表示する。受信レベル調整手段は、ユーザの手動により、複数系列の信号の受信レベルを調整する。
【００２１】
好ましくは、表示手段は、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値を表示する。
【００２２】
好ましくは、表示手段は、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルの差分値を表示する。
【００２３】
好ましくは、表示手段は、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルの差分値の大きさの程度を表示する。
【００２４】
好ましくは、表示手段は、表示内容として、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値と、それぞれの受信レベルの差分値と、差分値の大きさの程度とを選択的に表示可能であり、アダプティブアレイ無線通信装置は、ユーザの事前の指定に応じて表示手段による表示内容を決定する表示内容指定手段をさらに備える。
【００２５】
好ましくは、表示手段は、表示内容として、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値と、それぞれの受信レベルの差分値と、差分値の大きさの程度とを選択的に表示可能であり、アダプティブアレイ無線通信装置は、表示手段による表示内容を定期的に順次切替える表示内容切替手段をさらに備える。
【００２６】
好ましくは、アダプティブアレイ無線通信装置は、判定手段および表示手段を自動的に起動する起動手段をさらに備える。
【００２７】
好ましくは、アダプティブアレイ無線通信装置は、判定手段および表示手段をユーザの指示に応じて起動する起動手段をさらに備える。
【００２８】
この発明の他の局面によれば、複数のアンテナを有するアダプティブアレイ無線通信装置は、判定手段と、受信レベル差算出手段と、受信レベル調整手段とを備える。判定手段は、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルを判定する。受信レベル差算出手段は、判定された複数系列の信号の受信レベル差を算出する。受信レベル調整手段は、算出された受信レベル差が小さくなるように複数系列の信号の受信レベルを調整する。
【００２９】
好ましくは、受信レベル調整手段は、複数のアンテナ相互の角度を変更するアンテナ駆動手段と、受信レベル差が所定のしきい値以下になるように複数のアンテナ相互の角度を変更するようにアンテナ駆動手段を制御する制御手段とを含む。
【００３０】
好ましくは、アダプティブアレイ無線通信装置は、判定手段および受信レベル調整手段を自動的に起動する起動手段をさらに備える。
【００３１】
好ましくは、アダプティブアレイ無線通信装置は、判定手段および受信レベル調整手段をユーザの指示に応じて起動する起動手段をさらに備える。
【００３２】
この発明のさらに他の局面によれば、複数のアンテナを有するアダプティブアレイ無線通信装置における受信レベル表示方法は、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルを判定するステップと、判定された複数系列の信号の受信レベルを表示するステップとを備える。
【００３３】
好ましくは、表示ステップは、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値を表示する。
【００３４】
好ましくは、表示ステップは、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルの差分値を表示する。
【００３５】
好ましくは、表示ステップは、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルの差分値の大きさの程度を表示する。
【００３６】
好ましくは、表示ステップは、表示内容として、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値と、それぞれの受信レベルの差分値と、差分値の大きさの程度とを選択的に表示可能であり、受信レベル表示方法は、ユーザの事前の指定に応じて表示ステップによる表示内容を決定するステップをさらに備える。
【００３７】
好ましくは、表示ステップは、表示内容として、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値と、それぞれの受信レベルの差分値と、差分値の大きさの程度とを選択的に表示可能であり、受信レベル表示方法は、表示ステップによる表示内容を定期的に順次切替えるステップをさらに備える。
【００３８】
好ましくは、受信レベル表示方法は、判定ステップおよび表示ステップを自動的に起動するステップをさらに備える。
【００３９】
好ましくは、受信レベル表示方法は、判定ステップおよび表示ステップをユーザの指示に応じて起動するステップをさらに備える。
【００４０】
この発明のさらに他の局面によれば、複数のアンテナを有するアダプティブアレイ無線通信装置における受信レベル調整方法は、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルを判定するステップと、判定された複数系列の信号の受信レベル差を算出するステップと、算出された受信レベル差が小さくなるように複数系列の信号の受信レベルを調整するステップとを備える。
【００４１】
好ましくは、受信レベル調整ステップは、受信レベル差が所定のしきい値以下になるように複数のアンテナ相互の角度を変更するステップを含む。
【００４２】
好ましくは、受信レベル調整方法は、判定ステップおよび受信レベル調整ステップを自動的に起動するステップをさらに備える。
【００４３】
好ましくは、受信レベル調整方法は、判定ステップおよび受信レベル調整ステップをユーザの指示に応じて起動するステップをさらに備える。
【００４４】
この発明のさらに他の局面によれば、複数のアンテナを有するアダプティブアレイ無線通信装置における受信レベル表示プログラムは、コンピュータに、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルを判定するステップと、判定された複数系列の信号の受信レベルを表示するステップとを実行させる。
【００４５】
好ましくは、表示ステップは、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値を表示する。
【００４６】
好ましくは、表示ステップは、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルの差分値を表示する。
【００４７】
好ましくは、表示ステップは、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルの差分値の大きさの程度を表示する。
【００４８】
好ましくは、表示ステップは、表示内容として、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値と、それぞれの受信レベルの差分値と、差分値の大きさの程度とを選択的に表示可能であり、受信レベル表示プログラムは、ユーザの事前の指定に応じて表示ステップによる表示内容を決定するステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００４９】
好ましくは、表示ステップは、表示内容として、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値と、それぞれの受信レベルの差分値と、差分値の大きさの程度とを選択的に表示可能であり、受信レベル表示プログラムは、表示ステップによる表示内容を定期的に順次切替えるステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００５０】
好ましくは、受信レベル表示プログラムは、判定ステップおよび表示ステップを自動的に起動するステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００５１】
好ましくは、判定ステップおよび表示ステップをユーザの指示に応じて起動するステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００５２】
この発明のさらに他の局面によれば、複数のアンテナを有するアダプティブアレイ無線通信装置における受信レベル調整プログラムは、コンピュータに、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルを判定するステップと、判定された複数系列の信号の受信レベル差を算出するステップと、算出された受信レベル差が小さくなるように複数系列の信号の受信レベルを調整するステップと実行させる。
【００５３】
好ましくは、受信レベル調整ステップは、受信レベル差が所定のしきい値以下になるように複数のアンテナ相互の角度を変更するステップを含む。
【００５４】
好ましくは、受信レベル調整プログラムは、判定ステップおよび受信レベル調整ステップを自動的に起動するステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００５５】
好ましくは、受信レベル調整プログラムは、判定ステップおよび受信レベル調整ステップをユーザの指示に応じて起動するステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００５６】
したがって、この発明によれば、複数アンテナを備えたアダプティブアレイ無線通信装置において、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルをユーザに表示することができるので、ユーザは、その表示を目視しながらたとえば可動式アンテナの角度を調整することにより、アンテナ間の受信レベル差が小さくなるよう受信レベルの調整を行なうことが可能となる。これにより、アダプティブアレイ無線通信装置におけるアダプティブアレイ処理の受信特性をより向上させることが可能となる。
【００５７】
さらに、この発明によれば、複数アンテナを備えたアダプティブアレイ無線通信装置において、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベル差を算出して、その差が小さくなるよう、たとえば可動式アンテナの角度を自動的に調整することにより、より高精度に受信レベルの調整が可能となる。これにより、アダプティブアレイ無線通信装置におけるアダプティブアレイ処理の受信特性をより一層向上させることが可能となる。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００５９】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるアダプティブアレイ端末の構成を示す機能ブロック図である。
【００６０】
図示しない基地局からの下り無線信号は、アンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２でそれぞれ受信され、無線周波数のＲＦ信号として、対応するＲＦ受信回路１，２に与えられる。
【００６１】
ＲＦ受信回路１，２の各々においては、受信したＲＦ信号に対し、増幅、周波数変換などの所定のアナログ処理を施した後、信号処理部３に与える。信号処理部３は、主制御部５の制御下に、ＲＦ受信回路１，２から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施し、所望の受信信号を分離抽出する。
【００６２】
すなわち、信号処理部３においては、基地局からの受信信号に基づいて、端末の２本のアンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２ごとのウェイトからなるウェイトベクトルを推定して適応制御することによって、基地局からの所望信号を正確に抽出（合成）する周知のアダプティブアレイ処理を実行する。
【００６３】
図１の信号処理部３には、受信信号のシンボルごとにこのようなウェイトベクトルを推定する図示しないウェイト制御部が設けられており、このウェイト制御部は、受信信号ベクトルと推定されたウェイトベクトルとの複素乗算和と、既知の参照信号との誤差の２乗を減少させるようウェイトベクトルを収束させる処理、すなわち基地局からの受信指向性を収束させるアダプティブアレイ処理を実行する。
【００６４】
アダプティブアレイ処理では、このようなウェイトベクトルの収束を、時間や信号電波の伝搬路特性の変動に応じて適応的に行ない、受信信号中から干渉成分やノイズを除去し、基地局からの受信信号を抽出することができる。
【００６５】
このようなウェイト制御部では、ウェイト推定アルゴリズムとして、たとえばＲＬＳ（Recursive Least Squares）アルゴリズム、ＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムなどの逐次推定アルゴリズムを使用している。
【００６６】
このようなＲＬＳアルゴリズムやＬＭＳアルゴリズムは、アダプティブアレイ処理の分野では周知の技術であり、たとえば、菊間信良著の「アレーアンテナによる適応信号処理」（科学技術出版）、第３５頁〜第４９頁の「第３章 ＭＭＳＥアダプティブアレー」に詳細に説明されているので、ここではアダプティブアレイ処理についての詳細な説明は省略する。
【００６７】
さらに、図１の復調部４は、主制御部５の制御下に、信号処理部３でアダプティブアレイ処理により分離抽出された受信信号に対し復調処理を施し、復調されたビット出力を出力している。
【００６８】
なお、主制御部５は、入力部７を介するユーザの指示に基づき、上述の信号処理部３および復調部４に加えて、後述する表示部６の動作も制御する。
【００６９】
一方、ＲＦ受信回路１，２ではそれぞれ、受信信号の受信レベルが測定され、ＲＦ受信回路１からは受信レベル１が、ＲＦ受信回路２からは受信レベル２が、主制御部５に与えられる。
【００７０】
主制御部５は、ＲＦ受信回路１，２から取得した受信レベル１および受信レベル２を、後述するように種々の表示形式に変換し、表示部６上に所定のタイミングで表示する。
【００７１】
この表示部６は、たとえば発光ダイオード（ＬＥＤ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）などの種々の形式の表示装置で構成することができ、たとえばＬＥＤで構成した場合には、その点滅、発光の色などにより、受信レベルを表示し、ＬＣＤで構成した場合には、その表示画面上に表わされる文字、数値などにより、受信レベルを表示する。
【００７２】
図２は、この発明の実施の形態１によるアダプティブアレイ端末の受信レベルの表示方法の例を示す模式図である。
【００７３】
図２の（ａ）は、アダプティブアレイ端末１００の外観の正面図を模式的に示している。図２の（ａ）を参照して、アダプティブアレイ端末１００は、２本のアンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２を備えており、少なくともそのうちの１本は、たとえば前後方向に倒すことにより他方のアンテナに対する角度の調整が可能な可動式のアンテナであるものとする。
【００７４】
アダプティブアレイ端末１００には、図１の表示部６に相当する表示部がＬＥＤおよび／またはＬＣＤにより実現されているものとする。以下に、これらの表示部を用いた受信レベルの表示態様について説明する。
【００７５】
まず、図２の（ｂ）を参照すると、この発明の実施の形態１による表示方法１の例が示されている。この表示方法１では、主制御部５の指示によりアダプティブアレイ端末１００のＬＣＤからなる表示部上に、２本のアンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２のそれぞれの受信レベルが、ＲＦ受信回路１，２からの受信レベル１，２に基づいて、数値そのものとして表示される。
【００７６】
たとえば、図２（ｂ）の例では、ＬＣＤからなる表示部の画像イメージとして、アンテナＡＮＴ＃１の受信レベルである３０ｄＢμＶ、アンテナＡＮＴ＃２の受信レベルである３２ｄＢμＶが表示されている。
【００７７】
ユーザは、この表示を目視しながら、２本のアンテナの受信レベルが等レベルになるように可動アンテナの角度を手動で調整する。
【００７８】
次に、図２の（ｃ）を参照すると、この発明の実施の形態１による表示方法２の例が示されている。この表示方法２では、２本のアンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２のそれぞれの受信レベルの受信レベル差が、ＲＦ受信回路１，２からの受信レベル１，２に基づいて主制御部５により算出され、アダプティブアレイ端末１００のＬＣＤからなる表示部上に、差分値として表示される。
【００７９】
たとえば、図２（ｃ）の例では、ＬＣＤからなる表示部の画像イメージとして、アンテナＡＮＴ＃１の受信レベルとアンテナＡＮＴ＃２の受信レベルとの差分値である２ｄＢが表示されている。
【００８０】
ユーザは、この表示を目視しながら、２本のアンテナの受信レベル差がゼロレベルになるように可動アンテナの角度を手動で調整する。
【００８１】
次に、図２の（ｄ）を参照すると、この発明の実施の形態１による表示方法３の例が示されている。この表示方法３では、主制御部５により、２本のアンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２のそれぞれの受信レベルの受信レベル差が、ＲＦ受信回路１，２からの受信レベル１，２に基づいて算出され、アダプティブアレイ端末１００のＬＣＤまたはＬＥＤからなる表示部上に、差分値の大きさの度合いとして表示される。
【００８２】
このような差分値の大きさの度合いは、たとえば、主制御部５において、差分値の大きさを所定のしきい値と対比して大、中、小の３段階に分類することによって、決定することができる。
【００８３】
たとえば、図２（ｄ−１）の例では、ＬＣＤからなる表示部の画像イメージとして、アンテナＡＮＴ＃１の受信レベルとアンテナＡＮＴ＃２の受信レベルとの差分値の大きさの度合いである「小」が表示されている。
【００８４】
また、図２（ｄ−２）の例では、３個のＬＥＤからなる表示部の画像イメージとして、アンテナＡＮＴ＃１の受信レベルとアンテナＡＮＴ＃２の受信レベルとの差分値の大きさの度合いである「小」に対応するＬＥＤを点灯させる。
【００８５】
また、図２（ｄ−３）の例では、１個のＬＥＤからなる表示部の画像イメージとして、アンテナＡＮＴ＃１の受信レベルとアンテナＡＮＴ＃２の受信レベルとの差分値の大きさの度合いである「小」に対応する点滅速度、または色でＬＥＤを点灯させる。
【００８６】
たとえば、差分値の大きさの度合いが「大」の場合は高速でＬＥＤを点滅させ、「中」の場合は低速で点滅させ、「小」の場合は点灯させたままにする。
【００８７】
また、差分値の大きさの度合いが「大」の場合は赤色でＬＥＤを点灯させ、「中」の場合は黄色で点滅させ、「小」の場合は緑色で点灯させる。
【００８８】
ユーザは、これらの表示を目視しながら、２本のアンテナの受信レベル差の大きさの度合いが小さくなるように可動アンテナの角度を手動で調整する。
【００８９】
以上のような表示方法１〜３の選択は、ユーザが入力部７を操作して事前に指定できるように構成してもよく、また表示方法１〜３を定期的に順次切替えていくように構成してもよい。
【００９０】
また、以上のような受信レベルの判定および表示処理は、アダプティブアレイ端末が自動的に起動してもよく、またユーザが入力部７を操作してそれを契機に起動するように構成してもよい。
【００９１】
図１に示したアダプティブアレイ端末の機能ブロック図の構成は、実際には、図示しないデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）によって、図３に示すフロー図に従ってソフトウェアで実行されるものである。このＤＳＰは、図３に示すフロー図の各ステップを備えるプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。
【００９２】
以下に、図３を参照して、この発明の実施の形態１によるアダプティブアレイ端末の動作について説明する。
【００９３】
まず、ステップＳ１において、タイマによる割込みによって表示に関する動作が自動的に起動されるか、またはユーザによる入力部の操作によって表示に関する動作が起動される。
【００９４】
次に、ステップＳ２において、事前にユーザによって表示方法（例えば、図２に例示した表示方法１〜３のいずれか）が指定されているか否かが判定される。
【００９５】
特に指定されていなければ、ステップＳ３において、前回の表示方法の次の表示方法で表示する（すなわち、ステップＳ３では、表示方法１〜３を順次インクリメントして表示する）。
【００９６】
一方、ステップＳ２において、表示方法が事前に指定されていることが判定されると、ステップＳ４に進み、指定された表示方法が図２（ｂ）の表示方法１であるか否かが判定される。
【００９７】
ステップＳ４において、指定された表示方法が表示方法１であると判定されると、ステップＳ５に進み、図２（ｂ）に示したように、表示方法１によって、アンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２のそれぞれの受信レベルの値をそのまま表示する。
【００９８】
一方、ステップＳ４において、指定された表示方法が表示方法１ではないと判定されると、ステップＳ６に進み、指定された表示方法が図２（ｃ）の表示方法２であるか否かが判定される。
【００９９】
ステップＳ６において、指定された表示方法が表示方法２であると判定されると、ステップＳ７に進み、図２（ｃ）に示したように、表示方法２によって、アンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２のそれぞれの受信レベルの差分値を表示する。
【０１００】
一方、ステップＳ６において、指定された表示方法が表示方法２ではないと判定されると、ステップＳ８に進み、図２（ｄ）に示したように、表示方法３によって、アンテナＡＮＴ＃１，＃２のそれぞれの受信レベルの差分値の大きさの度合いを表示する。
【０１０１】
以上のような処理を繰返すことにより、ユーザによる表示方法の指定があれば当該表示方法での表示が実行され、特に指定がなければ、表示方法１〜３が順次繰返されることになる。
【０１０２】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、複数アンテナを備えたアダプティブアレイ端末において、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルをユーザに様々な態様で表示（通知）することができるので、ユーザは、その表示を目視しながら可動式アンテナの角度、すなわちアンテナ相互の角度を調整することにより、アンテナ間の受信レベル差が小さくなるよう受信レベルの調整を行なうことができる。これにより、アダプティブアレイ端末におけるアダプティブアレイ処理の受信特性をより向上させることが可能となる。
【０１０３】
［実施の形態２］
図４は、この発明の実施の形態２によるアダプティブアレイ端末の構成を示す機能ブロック図である。図４に示す機能ブロック図は、以下の点を除いて、図１に示した実施の形態１による機能ブロック図と同じであり、共通する部分については、説明を繰返さない。
【０１０４】
すなわち、図４の機能ブロック図では、図１の表示部６に代えて（または追加して）、アンテナ駆動制御部８が設けられている。また、図１の表示部６を制御する主制御部５に代えて、アンテナ駆動制御部８を制御する主制御部９が設けられている。
【０１０５】
アンテナ駆動制御部８は、前述したように、アダプティブアレイ端末の２本のアンテナのうち、たとえば前後方向に倒すことにより角度の変更が可能な可動式アンテナの角度調整を、主制御部９からの制御信号に応じて自動的に駆動制御する。
【０１０６】
主制御部９は、ＲＦ受信回路１，２から取得した受信レベル１および受信レベル２の受信レベル差を算出し、そのレベル差が所定のしきい値以上であることを判定すると、レベル差がそのしきい値以下になるように２本のアンテナ相互の角度を調整するようアンテナ駆動制御部８を制御する。
【０１０７】
以上のような受信レベルの判定およびアンテナ駆動制御処理は、アダプティブアレイ端末が自動的に起動してもよく、またユーザが入力部７を操作してそれを契機に起動するように構成してもよい。
【０１０８】
図４に示したアダプティブアレイ端末の機能ブロック図の構成は、実際には、図示しないデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）によって、図５に示すフロー図に従ってソフトウェアで実行されるものである。このＤＳＰは、図５に示すフロー図の各ステップを備えるプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。
【０１０９】
以下に、図５を参照して、この発明の実施の形態２によるアダプティブアレイ端末の動作について説明する。なお、以下に説明する例では、アダプティブアレイ端末の２本のアンテナは双方とも角度調整可能な可動式アンテナであるものとする。
【０１１０】
まず、ステップＳ１１において、タイマよる割込みによってアンテナ制御に関する動作が自動的に起動されるか、またはユーザによる入力部の操作によってアンテナ制御に関する動作が起動される。
【０１１１】
次に、ステップＳ１２において、アンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２に対応する受信レベル１，受信レベル２から受信レベル差を算出する。
【０１１２】
次に、ステップＳ１３において、算出された受信レベル差が所定のしきい値以上か否かが判定される。受信レベル差がしきい値以上でないことが判定されると処理を終了する。
【０１１３】
一方、受信レベル差が所定のしきい値以上であることが判定されると、ステップＳ１４において、アンテナＡＮＴ＃１の角度を変更しながら、それぞれの角度に対応する受信レベル１を取得し記憶する。
【０１１４】
次に、ステップＳ１５において、アンテナＡＮＴ＃２の角度を変更しながら、それぞれの角度に対応する受信レベル２を取得し記憶する。
【０１１５】
次に、ステップＳ１６において、取得された受信レベル１の最大値および受信レベル２の最大値をそれぞれ抜き出してそのレベル差を所定のしきい値と比較する。
【０１１６】
ステップＳ１７において、レベル差がしきい値以上でないことが判定されると、ステップＳ１８に進み、受信レベル１および受信レベル２がそれぞれ最大値となる角度にアンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２の角度を調整する。そして処理を終了する。
【０１１７】
一方、ステップＳ１７において、レベル差がしきい値以上であることが判定されると、ステップＳ１９においてアンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２のそれぞれの受信レベル１および受信レベル２の最大値同士を比較し、最大値が小さい方のアンテナの受信レベルが所定のしきい値以下であるか否かが判定される。
【０１１８】
そして、しきい値以下であることが判定されれば、ステップＳ２０に進み、受信レベル１および受信レベル２がそれぞれ最大値となる角度にアンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２の角度を調整する。そして処理を終了する。
【０１１９】
これは、最大値が小さい方のアンテナの受信レベルがしきい値以下であり小さすぎる場合には、そのような受信レベルの低いアンテナを基準に受信レベルを合わせるよりも、たとえ受信レベル差があっても、それぞれのアンテナの受信レベルそのものが高い方が好ましいからである。
【０１２０】
一方、ステップＳ１９において、最大値が小さい方のアンテナの受信レベルが所定のしきい値以下ではない場合、すなわち小さ過ぎない場合には、ステップＳ２１において、当該アンテナの受信レベルが最大値となる角度に当該アンテナの角度を調整する。
【０１２１】
次に、ステップＳ２２において、最大値が大きい方のアンテナの角度を、最大値が小さい方のアンテナとの受信レベル差がしきい値以下であり、かつその条件下で受信レベルが最大となるように調整する。そして、処理を終了する。
【０１２２】
これにより、２本のアンテナの受信レベル差を許容範囲内に抑えながらできるだけ大きな受信レベルを確保することができる。
【０１２３】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、複数アンテナを備えたアダプティブアレイ端末において、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベル差を算出して、その差が小さくなるよう、可動式アンテナの角度、すなわちアンテナ相互の角度を自動的に調整することにより、より高精度に受信レベルの調整が可能となる。これにより、アダプティブアレイ無線通信装置におけるアダプティブアレイ処理の受信特性をより一層向上させることが可能となる。
【０１２４】
なお、上述の実施の形態１および２では、アダプティブアレイ端末のアンテナは２本であったが、アダプティブアレイ処理に必要な複数本であればよく、２本に限られない。また、複数本すべてが可動式アンテナである必要はなく、アンテナ相互の角度が調整できれば、可動式アンテナと固定アンテナとが混在していてもよい。
【０１２５】
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はないと考えられるべきである。本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。
【０１２６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、複数アンテナを備えたアダプティブアレイ無線通信装置において、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルをユーザに表示することができる。これにより、ユーザは、その受信レベル表示を目視しながら、たとえば可動式アンテナの角度を調整することにより、アンテナ間の受信レベル差が小さくなるよう受信レベルの調整を行なうことが可能となる。この結果、この発明によればアダプティブアレイ無線通信装置におけるアダプティブアレイ処理の受信特性をより向上させることが可能となる。
【０１２７】
さらに、この発明によれば、複数アンテナを備えたアダプティブアレイ無線通信装置において、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベル差を算出して、その差が小さくなるよう、たとえば可動式アンテナの角度を自動的に調整することができる。これにより、より一層高精度に受信レベルの調整が可能となる。この結果、この発明によればアダプティブアレイ無線通信装置におけるアダプティブアレイ処理の受信特性をより一層向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１によるアダプティブアレイ端末の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１によるアダプティブアレイ端末の受信レベルの表示方法の例を示す模式図である。
【図３】 この発明の実施の形態１によるアダプティブアレイ端末の動作を示すフロー図である。
【図４】 この発明の実施の形態２によるアダプティブアレイ端末の構成を示す機能ブロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態２によるアダプティブアレイ端末の動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
１，２ ＲＦ受信回路、３ 信号処理部、４ 復調部、５，６ 主制御部、７入力部、８ アンテナ駆動制御部、ＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２ アンテナ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、アダプティブアレイ無線通信装置、受信レベル表示方法、受信レベル調整方法、受信レベル表示プログラム、および受信レベル調整プログラムに関し、特に、複数のアンテナを用いるアダプティブアレイ機能を搭載した移動端末装置、およびそのような移動端末装置における、受信レベル表示方法、受信レベル調整方法、受信レベル表示プログラム、および受信レベル調整プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、たとえばＰＨＳ（Personal Handyphone System）のような移動体通信システムにおいては、移動端末装置（以下、端末）と、無線基地装置（以下、基地局）との間で無線通信が行なわれる。
【０００３】
従来の端末は、通常、１本のアンテナを備えており、当該アンテナで受信された無線周波数（ＲＦ）の信号は、ＲＦ受信回路において、増幅、周波数変換などの各種信号処理を受ける。
【０００４】
そのようなＲＦ受信回路の信号処理の１つとして、受信信号の受信電力レベル（以下、受信レベル）の測定がある。ＲＦ受信回路で測定された当該アンテナでの受信信号の受信レベルは、端末のディスプレイ上においてユーザに表示（通知）され、ユーザは、当該端末の電波環境を推定することが可能となる。
【０００５】
一方、２本のアンテナおよびそれぞれに対応するＲＦ受信回路を備え、受信レベルの大きい方のアンテナを受信アンテナとして選択する選択ダイバーシチ受信を行なうダイバーシチ端末が実現されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
このダイバーシチ端末は、上述のように２本のアンテナを備えているが、そのいずれか一方からの１系統の受信信号を選択して端末内部に取り込み、復調のための信号処理を施すものであり、ユーザには、復調のために選択された１系統の受信信号の受信レベルが表示されるだけであった。
【０００７】
一方、基地局では、特定のユーザからの信号を複数のアンテナを用いて受信し、受信した複数系列の信号に周知のアダプティブアレイ処理を施すことにより当該ユーザからの受信信号を分離抽出するアダプティブアレイ基地局が実用化されている。
【０００８】
ここで、アダプティブアレイ処理とは、端末からの受信信号に基づいて、基地局の複数のアンテナごとの受信係数（ウェイト）からなるウェイトベクトルを推定して適応制御することによって、特定の端末からの信号を正確に抽出（合成）する周知の処理である。アダプティブアレイ処理は周知であるため、ここでは詳細な説明は行なわない。
【０００９】
そして、端末においてもこのようなアダプティブアレイ機能を搭載したアダプティブアレイ端末が開発されつつある。このようなアダプティブアレイ端末では、複数の（例えば２本の）アンテナおよび対応する複数の（２個の）ＲＦ受信回路が設けられ、それぞれのアンテナで受信した複数系列の信号が端末内部に取り込まれ、アダプティブアレイ処理が施されることになる。
【００１０】
アダプティブアレイ処理の特性として、複数のアンテナ間での受信レベル差が小さいほど、受信特性が良好になることが知られている。しかしながら現実には、複数のアンテナの角度差やフェージングなどにより複数のアンテナ間で受信レベル差が生じてしまうことになる。
【００１１】
そこで、アダプティブアレイ端末の受信性能を向上させるために、何らかの方法でこのような複数のアンテナ間の受信レベル差を調整できることが望まれる。
【００１２】
【特許文献１】
特開平８−９７７５９号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、従来の端末の一例として、上述のダイバーシチ端末のように２本のアンテナを有し、そのうちの一方のアンテナが端末内に格納された固定アンテナであり、他方のアンテナが端末外部に取り付けされ、前後方向に倒すことにより角度を調整できる可動アンテナである端末が実現されている。
【００１４】
しかしながら、従来、端末のユーザに対する受信レベル表示としては、上述のように端末のアンテナ数に関係なく、端末内に取り込まれる１系統の受信信号の受信レベルが表示されるだけであった。
【００１５】
このため、従来の複数（２本）アンテナの端末では、たとえ可動アンテナを採用しておりアンテナの角度調整が可能であっても、複数のアンテナのそれぞれの受信レベルを知ることはできなかった。
【００１６】
したがって、複数アンテナを備えたアダプティブアレイ端末においても同様に、それぞれのアンテナごとの受信レベルをユーザは知ることができず、このため、たとえアンテナが可動式のものであってもユーザは受信アンテナ間の受信レベル差が小さくなるようにアンテナの角度を調整することはできなかった。
【００１７】
また、可動アンテナを採用した従来の複数アンテナの端末においては、端末上の受信レベル表示を目視しながらのユーザの手動による可動アンテナの角度調整による受信レベル調整は、精度の点で十分とは言えなかった。
【００１８】
それゆえに、この発明の目的は、複数アンテナを備えたアダプティブアレイ無線通信装置においても、ユーザが容易にアンテナの受信レベルを調整することができるアダプティブアレイ無線通信装置、受信レベル表示方法、および受信レベル表示プログラムを提供することである。
【００１９】
この発明の他の目的は、複数アンテナを備えたアダプティブアレイ無線通信装置においても、アンテナの受信レベルを自動的に高精度に調整することができるアダプティブアレイ無線通信装置、受信レベル調整方法、および受信レベル調整プログラムを提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明の１つの局面によれば、複数のアンテナを有するアダプティブアレイ無線通信装置は、判定手段と、表示手段と、受信レベル調整手段とを備える。判定手段は、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルを判定する。表示手段は、判定された複数系列の信号の受信レベルを表示する。受信レベル調整手段は、ユーザの手動により、複数系列の信号の受信レベルを調整する。
【００２１】
好ましくは、表示手段は、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値を表示する。
【００２２】
好ましくは、表示手段は、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルの差分値を表示する。
【００２３】
好ましくは、表示手段は、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルの差分値の大きさの程度を表示する。
【００２４】
好ましくは、表示手段は、表示内容として、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値と、それぞれの受信レベルの差分値と、差分値の大きさの程度とを選択的に表示可能であり、アダプティブアレイ無線通信装置は、ユーザの事前の指定に応じて表示手段による表示内容を決定する表示内容指定手段をさらに備える。
【００２５】
好ましくは、表示手段は、表示内容として、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値と、それぞれの受信レベルの差分値と、差分値の大きさの程度とを選択的に表示可能であり、アダプティブアレイ無線通信装置は、表示手段による表示内容を定期的に順次切替える表示内容切替手段をさらに備える。
【００２６】
好ましくは、アダプティブアレイ無線通信装置は、判定手段および表示手段を自動的に起動する起動手段をさらに備える。
【００２７】
好ましくは、アダプティブアレイ無線通信装置は、判定手段および表示手段をユーザの指示に応じて起動する起動手段をさらに備える。
【００２８】
この発明の他の局面によれば、複数のアンテナを有するアダプティブアレイ無線通信装置は、判定手段と、受信レベル差算出手段と、受信レベル調整手段とを備える。判定手段は、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルを判定する。受信レベル差算出手段は、判定された複数系列の信号の受信レベル差を算出する。受信レベル調整手段は、算出された受信レベル差が小さくなるように複数系列の信号の受信レベルを調整する。
【００２９】
好ましくは、受信レベル調整手段は、複数のアンテナ相互の角度を変更するアンテナ駆動手段と、受信レベル差が所定のしきい値以下になるように複数のアンテナ相互の角度を変更するようにアンテナ駆動手段を制御する制御手段とを含む。
【００３０】
好ましくは、アダプティブアレイ無線通信装置は、判定手段および受信レベル調整手段を自動的に起動する起動手段をさらに備える。
【００３１】
好ましくは、アダプティブアレイ無線通信装置は、判定手段および受信レベル調整手段をユーザの指示に応じて起動する起動手段をさらに備える。
【００３２】
この発明のさらに他の局面によれば、複数のアンテナを有するアダプティブアレイ無線通信装置における受信レベル表示方法は、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルを判定するステップと、判定された複数系列の信号の受信レベルを表示するステップとを備える。
【００３３】
好ましくは、表示ステップは、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値を表示する。
【００３４】
好ましくは、表示ステップは、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルの差分値を表示する。
【００３５】
好ましくは、表示ステップは、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルの差分値の大きさの程度を表示する。
【００３６】
好ましくは、表示ステップは、表示内容として、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値と、それぞれの受信レベルの差分値と、差分値の大きさの程度とを選択的に表示可能であり、受信レベル表示方法は、ユーザの事前の指定に応じて表示ステップによる表示内容を決定するステップをさらに備える。
【００３７】
好ましくは、表示ステップは、表示内容として、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値と、それぞれの受信レベルの差分値と、差分値の大きさの程度とを選択的に表示可能であり、受信レベル表示方法は、表示ステップによる表示内容を定期的に順次切替えるステップをさらに備える。
【００３８】
好ましくは、受信レベル表示方法は、判定ステップおよび表示ステップを自動的に起動するステップをさらに備える。
【００３９】
好ましくは、受信レベル表示方法は、判定ステップおよび表示ステップをユーザの指示に応じて起動するステップをさらに備える。
【００４０】
この発明のさらに他の局面によれば、複数のアンテナを有するアダプティブアレイ無線通信装置における受信レベル調整方法は、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルを判定するステップと、判定された複数系列の信号の受信レベル差を算出するステップと、算出された受信レベル差が小さくなるように複数系列の信号の受信レベルを調整するステップとを備える。
【００４１】
好ましくは、受信レベル調整ステップは、受信レベル差が所定のしきい値以下になるように複数のアンテナ相互の角度を変更するステップを含む。
【００４２】
好ましくは、受信レベル調整方法は、判定ステップおよび受信レベル調整ステップを自動的に起動するステップをさらに備える。
【００４３】
好ましくは、受信レベル調整方法は、判定ステップおよび受信レベル調整ステップをユーザの指示に応じて起動するステップをさらに備える。
【００４４】
この発明のさらに他の局面によれば、複数のアンテナを有するアダプティブアレイ無線通信装置における受信レベル表示プログラムは、コンピュータに、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルを判定するステップと、判定された複数系列の信号の受信レベルを表示するステップとを実行させる。
【００４５】
好ましくは、表示ステップは、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値を表示する。
【００４６】
好ましくは、表示ステップは、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルの差分値を表示する。
【００４７】
好ましくは、表示ステップは、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルの差分値の大きさの程度を表示する。
【００４８】
好ましくは、表示ステップは、表示内容として、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値と、それぞれの受信レベルの差分値と、差分値の大きさの程度とを選択的に表示可能であり、受信レベル表示プログラムは、ユーザの事前の指定に応じて表示ステップによる表示内容を決定するステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００４９】
好ましくは、表示ステップは、表示内容として、複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値と、それぞれの受信レベルの差分値と、差分値の大きさの程度とを選択的に表示可能であり、受信レベル表示プログラムは、表示ステップによる表示内容を定期的に順次切替えるステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００５０】
好ましくは、受信レベル表示プログラムは、判定ステップおよび表示ステップを自動的に起動するステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００５１】
好ましくは、判定ステップおよび表示ステップをユーザの指示に応じて起動するステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００５２】
この発明のさらに他の局面によれば、複数のアンテナを有するアダプティブアレイ無線通信装置における受信レベル調整プログラムは、コンピュータに、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルを判定するステップと、判定された複数系列の信号の受信レベル差を算出するステップと、算出された受信レベル差が小さくなるように複数系列の信号の受信レベルを調整するステップと実行させる。
【００５３】
好ましくは、受信レベル調整ステップは、受信レベル差が所定のしきい値以下になるように複数のアンテナ相互の角度を変更するステップを含む。
【００５４】
好ましくは、受信レベル調整プログラムは、判定ステップおよび受信レベル調整ステップを自動的に起動するステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００５５】
好ましくは、受信レベル調整プログラムは、判定ステップおよび受信レベル調整ステップをユーザの指示に応じて起動するステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００５６】
したがって、この発明によれば、複数アンテナを備えたアダプティブアレイ無線通信装置において、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルをユーザに表示することができるので、ユーザは、その表示を目視しながらたとえば可動式アンテナの角度を調整することにより、アンテナ間の受信レベル差が小さくなるよう受信レベルの調整を行なうことが可能となる。これにより、アダプティブアレイ無線通信装置におけるアダプティブアレイ処理の受信特性をより向上させることが可能となる。
【００５７】
さらに、この発明によれば、複数アンテナを備えたアダプティブアレイ無線通信装置において、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベル差を算出して、その差が小さくなるよう、たとえば可動式アンテナの角度を自動的に調整することにより、より高精度に受信レベルの調整が可能となる。これにより、アダプティブアレイ無線通信装置におけるアダプティブアレイ処理の受信特性をより一層向上させることが可能となる。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００５９】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるアダプティブアレイ端末の構成を示す機能ブロック図である。
【００６０】
図示しない基地局からの下り無線信号は、アンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２でそれぞれ受信され、無線周波数のＲＦ信号として、対応するＲＦ受信回路１，２に与えられる。
【００６１】
ＲＦ受信回路１，２の各々においては、受信したＲＦ信号に対し、増幅、周波数変換などの所定のアナログ処理を施した後、信号処理部３に与える。信号処理部３は、主制御部５の制御下に、ＲＦ受信回路１，２から受信した信号にアダプティブアレイ処理を施し、所望の受信信号を分離抽出する。
【００６２】
すなわち、信号処理部３においては、基地局からの受信信号に基づいて、端末の２本のアンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２ごとのウェイトからなるウェイトベクトルを推定して適応制御することによって、基地局からの所望信号を正確に抽出（合成）する周知のアダプティブアレイ処理を実行する。
【００６３】
図１の信号処理部３には、受信信号のシンボルごとにこのようなウェイトベクトルを推定する図示しないウェイト制御部が設けられており、このウェイト制御部は、受信信号ベクトルと推定されたウェイトベクトルとの複素乗算和と、既知の参照信号との誤差の２乗を減少させるようウェイトベクトルを収束させる処理、すなわち基地局からの受信指向性を収束させるアダプティブアレイ処理を実行する。
【００６４】
アダプティブアレイ処理では、このようなウェイトベクトルの収束を、時間や信号電波の伝搬路特性の変動に応じて適応的に行ない、受信信号中から干渉成分やノイズを除去し、基地局からの受信信号を抽出することができる。
【００６５】
このようなウェイト制御部では、ウェイト推定アルゴリズムとして、たとえばＲＬＳ（Recursive Least Squares）アルゴリズム、ＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムなどの逐次推定アルゴリズムを使用している。
【００６６】
このようなＲＬＳアルゴリズムやＬＭＳアルゴリズムは、アダプティブアレイ処理の分野では周知の技術であり、たとえば、菊間信良著の「アレーアンテナによる適応信号処理」（科学技術出版）、第３５頁〜第４９頁の「第３章 ＭＭＳＥアダプティブアレー」に詳細に説明されているので、ここではアダプティブアレイ処理についての詳細な説明は省略する。
【００６７】
さらに、図１の復調部４は、主制御部５の制御下に、信号処理部３でアダプティブアレイ処理により分離抽出された受信信号に対し復調処理を施し、復調されたビット出力を出力している。
【００６８】
なお、主制御部５は、入力部７を介するユーザの指示に基づき、上述の信号処理部３および復調部４に加えて、後述する表示部６の動作も制御する。
【００６９】
一方、ＲＦ受信回路１，２ではそれぞれ、受信信号の受信レベルが測定され、ＲＦ受信回路１からは受信レベル１が、ＲＦ受信回路２からは受信レベル２が、主制御部５に与えられる。
【００７０】
主制御部５は、ＲＦ受信回路１，２から取得した受信レベル１および受信レベル２を、後述するように種々の表示形式に変換し、表示部６上に所定のタイミングで表示する。
【００７１】
この表示部６は、たとえば発光ダイオード（ＬＥＤ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）などの種々の形式の表示装置で構成することができ、たとえばＬＥＤで構成した場合には、その点滅、発光の色などにより、受信レベルを表示し、ＬＣＤで構成した場合には、その表示画面上に表わされる文字、数値などにより、受信レベルを表示する。
【００７２】
図２は、この発明の実施の形態１によるアダプティブアレイ端末の受信レベルの表示方法の例を示す模式図である。
【００７３】
図２の（ａ）は、アダプティブアレイ端末１００の外観の正面図を模式的に示している。図２の（ａ）を参照して、アダプティブアレイ端末１００は、２本のアンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２を備えており、少なくともそのうちの１本は、たとえば前後方向に倒すことにより他方のアンテナに対する角度の調整が可能な可動式のアンテナであるものとする。
【００７４】
アダプティブアレイ端末１００には、図１の表示部６に相当する表示部がＬＥＤおよび／またはＬＣＤにより実現されているものとする。以下に、これらの表示部を用いた受信レベルの表示態様について説明する。
【００７５】
まず、図２の（ｂ）を参照すると、この発明の実施の形態１による表示方法１の例が示されている。この表示方法１では、主制御部５の指示によりアダプティブアレイ端末１００のＬＣＤからなる表示部上に、２本のアンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２のそれぞれの受信レベルが、ＲＦ受信回路１，２からの受信レベル１，２に基づいて、数値そのものとして表示される。
【００７６】
たとえば、図２（ｂ）の例では、ＬＣＤからなる表示部の画像イメージとして、アンテナＡＮＴ＃１の受信レベルである３０ｄＢμＶ、アンテナＡＮＴ＃２の受信レベルである３２ｄＢμＶが表示されている。
【００７７】
ユーザは、この表示を目視しながら、２本のアンテナの受信レベルが等レベルになるように可動アンテナの角度を手動で調整する。
【００７８】
次に、図２の（ｃ）を参照すると、この発明の実施の形態１による表示方法２の例が示されている。この表示方法２では、２本のアンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２のそれぞれの受信レベルの受信レベル差が、ＲＦ受信回路１，２からの受信レベル１，２に基づいて主制御部５により算出され、アダプティブアレイ端末１００のＬＣＤからなる表示部上に、差分値として表示される。
【００７９】
たとえば、図２（ｃ）の例では、ＬＣＤからなる表示部の画像イメージとして、アンテナＡＮＴ＃１の受信レベルとアンテナＡＮＴ＃２の受信レベルとの差分値である２ｄＢが表示されている。
【００８０】
ユーザは、この表示を目視しながら、２本のアンテナの受信レベル差がゼロレベルになるように可動アンテナの角度を手動で調整する。
【００８１】
次に、図２の（ｄ）を参照すると、この発明の実施の形態１による表示方法３の例が示されている。この表示方法３では、主制御部５により、２本のアンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２のそれぞれの受信レベルの受信レベル差が、ＲＦ受信回路１，２からの受信レベル１，２に基づいて算出され、アダプティブアレイ端末１００のＬＣＤまたはＬＥＤからなる表示部上に、差分値の大きさの度合いとして表示される。
【００８２】
このような差分値の大きさの度合いは、たとえば、主制御部５において、差分値の大きさを所定のしきい値と対比して大、中、小の３段階に分類することによって、決定することができる。
【００８３】
たとえば、図２（ｄ−１）の例では、ＬＣＤからなる表示部の画像イメージとして、アンテナＡＮＴ＃１の受信レベルとアンテナＡＮＴ＃２の受信レベルとの差分値の大きさの度合いである「小」が表示されている。
【００８４】
また、図２（ｄ−２）の例では、３個のＬＥＤからなる表示部の画像イメージとして、アンテナＡＮＴ＃１の受信レベルとアンテナＡＮＴ＃２の受信レベルとの差分値の大きさの度合いである「小」に対応するＬＥＤを点灯させる。
【００８５】
また、図２（ｄ−３）の例では、１個のＬＥＤからなる表示部の画像イメージとして、アンテナＡＮＴ＃１の受信レベルとアンテナＡＮＴ＃２の受信レベルとの差分値の大きさの度合いである「小」に対応する点滅速度、または色でＬＥＤを点灯させる。
【００８６】
たとえば、差分値の大きさの度合いが「大」の場合は高速でＬＥＤを点滅させ、「中」の場合は低速で点滅させ、「小」の場合は点灯させたままにする。
【００８７】
また、差分値の大きさの度合いが「大」の場合は赤色でＬＥＤを点灯させ、「中」の場合は黄色で点滅させ、「小」の場合は緑色で点灯させる。
【００８８】
ユーザは、これらの表示を目視しながら、２本のアンテナの受信レベル差の大きさの度合いが小さくなるように可動アンテナの角度を手動で調整する。
【００８９】
以上のような表示方法１〜３の選択は、ユーザが入力部７を操作して事前に指定できるように構成してもよく、また表示方法１〜３を定期的に順次切替えていくように構成してもよい。
【００９０】
また、以上のような受信レベルの判定および表示処理は、アダプティブアレイ端末が自動的に起動してもよく、またユーザが入力部７を操作してそれを契機に起動するように構成してもよい。
【００９１】
図１に示したアダプティブアレイ端末の機能ブロック図の構成は、実際には、図示しないデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）によって、図３に示すフロー図に従ってソフトウェアで実行されるものである。このＤＳＰは、図３に示すフロー図の各ステップを備えるプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。
【００９２】
以下に、図３を参照して、この発明の実施の形態１によるアダプティブアレイ端末の動作について説明する。
【００９３】
まず、ステップＳ１において、タイマによる割込みによって表示に関する動作が自動的に起動されるか、またはユーザによる入力部の操作によって表示に関する動作が起動される。
【００９４】
次に、ステップＳ２において、事前にユーザによって表示方法（例えば、図２に例示した表示方法１〜３のいずれか）が指定されているか否かが判定される。
【００９５】
特に指定されていなければ、ステップＳ３において、前回の表示方法の次の表示方法で表示する（すなわち、ステップＳ３では、表示方法１〜３を順次インクリメントして表示する）。
【００９６】
一方、ステップＳ２において、表示方法が事前に指定されていることが判定されると、ステップＳ４に進み、指定された表示方法が図２（ｂ）の表示方法１であるか否かが判定される。
【００９７】
ステップＳ４において、指定された表示方法が表示方法１であると判定されると、ステップＳ５に進み、図２（ｂ）に示したように、表示方法１によって、アンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２のそれぞれの受信レベルの値をそのまま表示する。
【００９８】
一方、ステップＳ４において、指定された表示方法が表示方法１ではないと判定されると、ステップＳ６に進み、指定された表示方法が図２（ｃ）の表示方法２であるか否かが判定される。
【００９９】
ステップＳ６において、指定された表示方法が表示方法２であると判定されると、ステップＳ７に進み、図２（ｃ）に示したように、表示方法２によって、アンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２のそれぞれの受信レベルの差分値を表示する。
【０１００】
一方、ステップＳ６において、指定された表示方法が表示方法２ではないと判定されると、ステップＳ８に進み、図２（ｄ）に示したように、表示方法３によって、アンテナＡＮＴ＃１，＃２のそれぞれの受信レベルの差分値の大きさの度合いを表示する。
【０１０１】
以上のような処理を繰返すことにより、ユーザによる表示方法の指定があれば当該表示方法での表示が実行され、特に指定がなければ、表示方法１〜３が順次繰返されることになる。
【０１０２】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、複数アンテナを備えたアダプティブアレイ端末において、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルをユーザに様々な態様で表示（通知）することができるので、ユーザは、その表示を目視しながら可動式アンテナの角度、すなわちアンテナ相互の角度を調整することにより、アンテナ間の受信レベル差が小さくなるよう受信レベルの調整を行なうことができる。これにより、アダプティブアレイ端末におけるアダプティブアレイ処理の受信特性をより向上させることが可能となる。
【０１０３】
［実施の形態２］
図４は、この発明の実施の形態２によるアダプティブアレイ端末の構成を示す機能ブロック図である。図４に示す機能ブロック図は、以下の点を除いて、図１に示した実施の形態１による機能ブロック図と同じであり、共通する部分については、説明を繰返さない。
【０１０４】
すなわち、図４の機能ブロック図では、図１の表示部６に代えて（または追加して）、アンテナ駆動制御部８が設けられている。また、図１の表示部６を制御する主制御部５に代えて、アンテナ駆動制御部８を制御する主制御部９が設けられている。
【０１０５】
アンテナ駆動制御部８は、前述したように、アダプティブアレイ端末の２本のアンテナのうち、たとえば前後方向に倒すことにより角度の変更が可能な可動式アンテナの角度調整を、主制御部９からの制御信号に応じて自動的に駆動制御する。
【０１０６】
主制御部９は、ＲＦ受信回路１，２から取得した受信レベル１および受信レベル２の受信レベル差を算出し、そのレベル差が所定のしきい値以上であることを判定すると、レベル差がそのしきい値以下になるように２本のアンテナ相互の角度を調整するようアンテナ駆動制御部８を制御する。
【０１０７】
以上のような受信レベルの判定およびアンテナ駆動制御処理は、アダプティブアレイ端末が自動的に起動してもよく、またユーザが入力部７を操作してそれを契機に起動するように構成してもよい。
【０１０８】
図４に示したアダプティブアレイ端末の機能ブロック図の構成は、実際には、図示しないデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）によって、図５に示すフロー図に従ってソフトウェアで実行されるものである。このＤＳＰは、図５に示すフロー図の各ステップを備えるプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。
【０１０９】
以下に、図５を参照して、この発明の実施の形態２によるアダプティブアレイ端末の動作について説明する。なお、以下に説明する例では、アダプティブアレイ端末の２本のアンテナは双方とも角度調整可能な可動式アンテナであるものとする。
【０１１０】
まず、ステップＳ１１において、タイマよる割込みによってアンテナ制御に関する動作が自動的に起動されるか、またはユーザによる入力部の操作によってアンテナ制御に関する動作が起動される。
【０１１１】
次に、ステップＳ１２において、アンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２に対応する受信レベル１，受信レベル２から受信レベル差を算出する。
【０１１２】
次に、ステップＳ１３において、算出された受信レベル差が所定のしきい値以上か否かが判定される。受信レベル差がしきい値以上でないことが判定されると処理を終了する。
【０１１３】
一方、受信レベル差が所定のしきい値以上であることが判定されると、ステップＳ１４において、アンテナＡＮＴ＃１の角度を変更しながら、それぞれの角度に対応する受信レベル１を取得し記憶する。
【０１１４】
次に、ステップＳ１５において、アンテナＡＮＴ＃２の角度を変更しながら、それぞれの角度に対応する受信レベル２を取得し記憶する。
【０１１５】
次に、ステップＳ１６において、取得された受信レベル１の最大値および受信レベル２の最大値をそれぞれ抜き出してそのレベル差を所定のしきい値と比較する。
【０１１６】
ステップＳ１７において、レベル差がしきい値以上でないことが判定されると、ステップＳ１８に進み、受信レベル１および受信レベル２がそれぞれ最大値となる角度にアンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２の角度を調整する。そして処理を終了する。
【０１１７】
一方、ステップＳ１７において、レベル差がしきい値以上であることが判定されると、ステップＳ１９においてアンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２のそれぞれの受信レベル１および受信レベル２の最大値同士を比較し、最大値が小さい方のアンテナの受信レベルが所定のしきい値以下であるか否かが判定される。
【０１１８】
そして、しきい値以下であることが判定されれば、ステップＳ２０に進み、受信レベル１および受信レベル２がそれぞれ最大値となる角度にアンテナＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２の角度を調整する。そして処理を終了する。
【０１１９】
これは、最大値が小さい方のアンテナの受信レベルがしきい値以下であり小さすぎる場合には、そのような受信レベルの低いアンテナを基準に受信レベルを合わせるよりも、たとえ受信レベル差があっても、それぞれのアンテナの受信レベルそのものが高い方が好ましいからである。
【０１２０】
一方、ステップＳ１９において、最大値が小さい方のアンテナの受信レベルが所定のしきい値以下ではない場合、すなわち小さ過ぎない場合には、ステップＳ２１において、当該アンテナの受信レベルが最大値となる角度に当該アンテナの角度を調整する。
【０１２１】
次に、ステップＳ２２において、最大値が大きい方のアンテナの角度を、最大値が小さい方のアンテナとの受信レベル差がしきい値以下であり、かつその条件下で受信レベルが最大となるように調整する。そして、処理を終了する。
【０１２２】
これにより、２本のアンテナの受信レベル差を許容範囲内に抑えながらできるだけ大きな受信レベルを確保することができる。
【０１２３】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、複数アンテナを備えたアダプティブアレイ端末において、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベル差を算出して、その差が小さくなるよう、可動式アンテナの角度、すなわちアンテナ相互の角度を自動的に調整することにより、より高精度に受信レベルの調整が可能となる。これにより、アダプティブアレイ無線通信装置におけるアダプティブアレイ処理の受信特性をより一層向上させることが可能となる。
【０１２４】
なお、上述の実施の形態１および２では、アダプティブアレイ端末のアンテナは２本であったが、アダプティブアレイ処理に必要な複数本であればよく、２本に限られない。また、複数本すべてが可動式アンテナである必要はなく、アンテナ相互の角度が調整できれば、可動式アンテナと固定アンテナとが混在していてもよい。
【０１２５】
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はないと考えられるべきである。本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。
【０１２６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、複数アンテナを備えたアダプティブアレイ無線通信装置において、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルをユーザに表示することができる。これにより、ユーザは、その受信レベル表示を目視しながら、たとえば可動式アンテナの角度を調整することにより、アンテナ間の受信レベル差が小さくなるよう受信レベルの調整を行なうことが可能となる。この結果、この発明によればアダプティブアレイ無線通信装置におけるアダプティブアレイ処理の受信特性をより向上させることが可能となる。
【０１２７】
さらに、この発明によれば、複数アンテナを備えたアダプティブアレイ無線通信装置において、複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベル差を算出して、その差が小さくなるよう、たとえば可動式アンテナの角度を自動的に調整することができる。これにより、より一層高精度に受信レベルの調整が可能となる。この結果、この発明によればアダプティブアレイ無線通信装置におけるアダプティブアレイ処理の受信特性をより一層向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１によるアダプティブアレイ端末の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１によるアダプティブアレイ端末の受信レベルの表示方法の例を示す模式図である。
【図３】 この発明の実施の形態１によるアダプティブアレイ端末の動作を示すフロー図である。
【図４】 この発明の実施の形態２によるアダプティブアレイ端末の構成を示す機能ブロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態２によるアダプティブアレイ端末の動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
１，２ ＲＦ受信回路、３ 信号処理部、４ 復調部、５，６ 主制御部、７入力部、８ アンテナ駆動制御部、ＡＮＴ＃１，ＡＮＴ＃２ アンテナ。
Claims (15)
- 複数のアンテナを有するアダプティブアレイ無線通信装置であって、前記複数のアンテナの少なくとも１本は他のアンテナに対する角度の調整が可能な可動式アンテナであり、前記アダプティブアレイ無線通信装置は、
前記複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルを判定する判定手段と、
前記複数系列の信号の受信レベルの差が小さくなるようにユーザが手動で前記可動式アンテナを操作して前記複数系列の信号の受信レベルを調整ことができるように、前記判定された前記複数系列の信号の受信レベルを表示する表示手段とを備えた、アダプティブアレイ無線通信装置。 - 複数のアンテナを有するアダプティブアレイ無線通信装置であって、前記複数のアンテナの少なくとも１本は他のアンテナに対する角度の調整が可能な可動式アンテナであり、前記アダプティブアレイ無線通信装置は、
前記複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルを判定する判定手段と、
前記判定された前記複数系列の信号の受信レベル差を算出する受信レベル差算出手段と、
前記算出された受信レベル差が所定のしきい値以下になるように前記複数のアンテナ相互の角度を変更するように前記可動式アンテナを駆動する受信レベル調整手段とを備えた、アダプティブアレイ無線通信装置。 - 複数のアンテナを有するアダプティブアレイ無線通信装置における受信レベル表示方法であって、前記複数のアンテナの少なくとも１本は他のアンテナに対する角度の調整が可能な可動式アンテナであり、前記受信レベル表示方法は、
前記複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルを判定するステップと、
前記複数系列の信号の受信レベルの差が小さくなるようにユーザが手動で前記可動式アンテナを操作して前記複数系列の信号の受信レベルを調整ことができるように、前記判定された前記複数系列の信号の受信レベルを表示するステップとを備えた、受信レベル表示方法。 - 複数のアンテナを有するアダプティブアレイ無線通信装置における受信レベル調整方法であって、前記複数のアンテナの少なくとも１本は他のアンテナに対する角度の調整が可能な可動式アンテナであり、前記受信レベル調整方法は、
前記複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルを判定するステップと、
前記判定された前記複数系列の信号の受信レベル差を算出するステップと、
前記算出された受信レベル差が所定のしきい値以下になるように前記複数のアンテナ相互の角度を変更するように前記可動式アンテナを駆動するステップとを備えた、受信レベル調整方法。 - 複数のアンテナを有するアダプティブアレイ無線通信装置における受信レベル表示プログラムであって、前記複数のアンテナの少なくとも１本は他のアンテナに対する角度の調整が可能な可動式アンテナであり、前記受信レベル表示プログラムは、コンピュータに、
前記複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルを判定するステップと、
前記複数系列の信号の受信レベルの差が小さくなるようにユーザが手動で前記可動式アンテナを操作して前記複数系列の信号の受信レベルを調整ことができるように、前記判定された前記複数系列の信号の受信レベルを表示するステップとを実行させる、受信レベル表示プログラム。 - 前記表示ステップは、前記複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値を表示する、請求項５に記載の受信レベル表示プログラム。
- 前記表示ステップは、前記複数系列の信号のそれぞれの受信レベルの差分値を表示する、請求項５に記載の受信レベル表示プログラム。
- 前記表示ステップは、前記複数系列の信号のそれぞれの受信レベルの差分値の大きさの程度を表示する、請求項５に記載の受信レベル表示プログラム。
- 前記表示ステップは、表示内容として、前記複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値と、前記それぞれの受信レベルの差分値と、前記差分値の大きさの程度とを選択的に表示可能であり、
ユーザの事前の指定に応じて前記表示ステップによる表示内容を決定するステップをさらにコンピュータに実行させる、請求項５に記載の受信レベル表示プログラム。 - 前記表示ステップは、表示内容として、前記複数系列の信号のそれぞれの受信レベルを示す数値と、前記それぞれの受信レベルの差分値と、前記差分値の大きさの程度とを選択的に表示可能であり、
前記表示ステップによる表示内容を定期的に順次切替えるステップをさらにコンピュータに実行させる、請求項５に記載の受信レベル表示プログラム。 - 前記判定ステップおよび前記表示ステップを自動的に起動するステップをさらにコンピュータに実行させる、請求項５から１０のいずれかに記載の受信レベル表示プログラム。
- 前記判定ステップおよび前記表示ステップをユーザの指示に応じて起動するステップをさらにコンピュータに実行させる、請求項５から１０のいずれかに記載の受信レベル表示プログラム。
- 複数のアンテナを有するアダプティブアレイ無線通信装置における受信レベル調整プログラムであって、前記複数のアンテナの少なくとも１本は他のアンテナに対する角度の調整が可能な可動式アンテナであり、前記受信レベル調整プログラムは、コンピュータに、
前記複数のアンテナのそれぞれで受信した複数系列の信号の受信レベルを判定するステップと、
前記判定された前記複数系列の信号の受信レベル差を算出するステップと、
前記算出された受信レベル差が所定のしきい値以下になるように前記複数のアンテナ相互の角度を変更するように前記可動式アンテナを駆動するステップと実行させる、受信レベル調整プログラム。 - 前記判定ステップおよび前記受信レベル調整ステップを自動的に起動するステップをさらにコンピュータに実行させる、請求項１３に記載の受信レベル調整プログラム。
- 前記判定ステップおよび前記受信レベル調整ステップをユーザの指示に応じて起動するステップをさらにコンピュータに実行させる、請求項１３に記載の受信レベル調整プログラム。
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