JP4332015B2 - Diversity receiver - Google Patents
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Description
本発明は、携帯電話機等の移動体通信端末装置やこの移動体通信端末装置と無線通信を行う基地局装置等、無線通信を行う装置全般に利用可能なダイバーシティ受信装置に関する。 The present invention relates a base station apparatus for performing the mobile communication terminal device and the mobile communication terminal apparatus and radio communication such as mobile phones, the diversity reception equipment available to all devices which perform wireless communication.
無線通信において、フェージングや伝搬損失等による無線信号の劣化を抑える技術として、同等の機能を有する複数の受信系とそれぞれに対応するアンテナ素子を用いて、各受信系で受信した信号のアナログディジタル変換により生成したディジタルデータを、CNR(Carrier to Noise Ratio)が最大になるよう最大比合成するダイバーシティ受信技術が良く知られている(例えば、特許文献1参照)。 In wireless communication, as a technology to suppress radio signal degradation due to fading, propagation loss, etc., analog-to-digital conversion of signals received at each receiving system using multiple receiving systems with equivalent functions and corresponding antenna elements A diversity reception technique is known that synthesizes digital data generated by using the maximum ratio so that the CNR (Carrier to Noise Ratio) is maximized (see, for example, Patent Document 1).
図7は、ダイバーシティ受信技術を適用した従来のダイバーシティ受信装置の構成の一例を示すブロック図である。図7に示すダイバーシティ受信装置10は、二つのアンテナ素子(以下「アンテナ」と略記する)11、12、二つの受信部13、14、電源部15、電源制御部16および二つのスイッチ部17、18を有する。なお、アンテナの数および受信部の数は、二つ以上であれば幾つであっても良いが、簡略化のためここではそれぞれ二つとして説明する。また、ダイバーシティ受信に直接的に関与しないアンプやフィルタ等の構成要素についての説明は省略する。
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a configuration of a conventional diversity receiving apparatus to which diversity receiving technology is applied. The
アンテナ11、12で受信した無線信号は、受信部13、14にそれぞれ入力される。受信部13、14では、無線信号はそれぞれベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部(不図示)に入力される。電源部15は、スイッチ部17、18を介して、受信部13、14に対してそれぞれ電源を供給する。電源制御部16は、スイッチ部17、18のオン/オフを切り替えることで、受信部13、14に対する電源供給のオン/オフ状態を制御する。
Radio signals received by the
電源制御部16による制御は、ベースバンド信号処理部からの指示に従い、例えば高速データ伝送等の高品質受信が要求されるときに、ダイバーシティ受信ができるようスイッチ部17、18をオンにする、つまり、受信部13、14に対する電源供給をオンの状態にする。一方、例えば携帯電話機の待ち受け等、低消費電力が要求されるときは、受信部13、14のいずれか一方の電源をオフにする。
しかしながら、従来のダイバーシティ受信装置においては、次のような問題がある。すなわち、上記のダイバーシティ受信装置10では、同等の機能を有する二つの受信部13、14を用いるため、ダイバーシティ受信時の消費電力がダイバーシティ受信を行っていないときと比較し倍増してしまう、という問題がある。
However, the conventional diversity receiver has the following problems. That is, since the
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、消費電力を低減することができるダイバーシティ受信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the foregoing, and an object thereof is to provide a diversity receiving equipment capable of reducing power consumption.
本発明のダイバーシティ受信装置は、無線信号を受信する複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子の一のアンテナ素子によって受信された無線信号に対して受信処理を施す第1受信処理手段と、前記複数のアンテナ素子の他のアンテナ素子によって受信された無線信号に対して、前記第1受信処理手段によって施される受信処理に比べて処理性能が制限された受信処理を施す第2受信処理手段と、前記複数のアンテナ素子の所定のアンテナ素子の受信状態を測定する測定手段と、前記第1受信処理手段および前記第2受信処理手段の少なくともいずれか一方に対する電源供給のオン/オフを、測定された受信状態に応じて制御する電源制御手段と、を有する構成を採る。 The diversity receiver of the present invention includes a plurality of antenna elements that receive radio signals, a first reception processing unit that performs a reception process on radio signals received by one antenna element of the plurality of antenna elements, Second reception processing means for performing reception processing with limited processing performance as compared to reception processing performed by the first reception processing means on radio signals received by other antenna elements of the plurality of antenna elements; the plurality of antenna measurement means for measuring a reception state of the predetermined antenna elements of the element, at least one on / off the power supply to one of the first reception processing unit and the second receiving processing unit, measuring Power supply control means for controlling according to the received state.
本発明のダイバーシティ受信装置は、無線信号を受信する複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子の一のアンテナ素子によって受信された無線信号に対して受信処理を施す第1受信処理手段と、前記複数のアンテナ素子の他のアンテナ素子によって受信された無線信号に対して、前記第1受信処理手段によって施される受信処理に比べて処理性能が制限された受信処理を施す第2受信処理手段と、前記複数のアンテナ素子の所定のアンテナ素子の受信状態を測定する測定手段と、前記第1受信処理手段に対する電源供給をオンに固定しつつ、前記第2受信処理手段に対する電源供給のオン/オフを、測定された受信状態に応じて切り替える電源制御手段と、を有する構成を採る。The diversity receiver of the present invention includes a plurality of antenna elements that receive radio signals, a first reception processing unit that performs a reception process on radio signals received by one antenna element of the plurality of antenna elements, Second reception processing means for performing reception processing with limited processing performance as compared to reception processing performed by the first reception processing means on radio signals received by other antenna elements of the plurality of antenna elements; On / off of power supply to the second reception processing means while fixing the power supply to the first reception processing means and the measurement means for measuring the reception state of the predetermined antenna elements of the plurality of antenna elements And a power supply control means for switching according to the measured reception state.
本発明のダイバーシティ受信装置は、無線信号を受信する複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子の一のアンテナ素子に接続され、接続されたアンテナ素子によって受信された無線信号に対して受信処理を施す第1受信処理手段と、前記複数のアンテナ素子の他のアンテナ素子に接続され、接続されたアンテナ素子によって受信された無線信号に対して、前記第1受信処理手段によって施される受信処理に比べて処理性能が制限された受信処理を施す第2受信処理手段と、前記複数のアンテナ素子の所定のアンテナ素子の受信状態を測定する測定手段と、前記複数のアンテナ素子と前記第1または第2受信処理手段との間の接続関係を、測定された受信状態に応じて切り替えるアンテナ切替制御手段と、を有する構成を採る。 The diversity receiver of the present invention performs reception processing on a plurality of antenna elements that receive radio signals and a radio signal that is connected to one antenna element of the plurality of antenna elements and is received by the connected antenna elements. First reception processing means for performing the reception processing performed by the first reception processing means for a radio signal connected to the other antenna elements of the plurality of antenna elements and received by the connected antenna elements. Second reception processing means for performing reception processing with limited processing performance, measurement means for measuring reception states of predetermined antenna elements of the plurality of antenna elements, the plurality of antenna elements, and the first or second The antenna switching control means for switching the connection relationship between the two reception processing means according to the measured reception state is adopted.
本発明の電源制御方法は、複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子の一のアンテナ素子によって受信された無線信号に対して受信処理を施す第1受信処理手段と、前記複数のアンテナ素子の他のアンテナ素子によって受信された無線信号に対して、前記第1受信処理手段によって施される受信処理に比べて処理性能が制限された受信処理を施す第2受信処理手段と、を有するダイバーシティ受信装置における電源制御方法であって、前記複数のアンテナ素子の所定のアンテナ素子の受信状態を測定する測定ステップと、前記第1受信処理手段および前記第2受信処理手段の少なくともいずれか一方に対する電源供給のオン/オフを、測定された受信状態に応じて制御する電源制御ステップと、を有するようにした。The power control method of the present invention includes a plurality of antenna elements, first reception processing means for performing a reception process on a radio signal received by one antenna element of the plurality of antenna elements, and the plurality of antenna elements. Diversity reception comprising: a second reception processing unit configured to perform a reception process with limited processing performance compared to a reception process performed by the first reception processing unit with respect to a radio signal received by another antenna element A power control method for an apparatus, comprising: a measurement step of measuring a reception state of a predetermined antenna element of the plurality of antenna elements; and power supply to at least one of the first reception processing means and the second reception processing means And a power control step for controlling the on / off state according to the measured reception state.
本発明の電源制御方法は、複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子の一のアンテナ素子によって受信された無線信号に対して受信処理を施す第1受信処理手段と、前記複数のアンテナ素子の他のアンテナ素子によって受信された無線信号に対して、前記第1受信処理手段によって施される受信処理に比べて処理性能が制限された受信処理を施す第2受信処理手段と、を有するダイバーシティ受信装置における電源制御方法であって、前記複数のアンテナ素子の所定のアンテナ素子の受信状態を測定する測定ステップと、前記第1受信処理手段に対する電源供給をオンに固定しつつ、前記第2受信処理手段に対する電源供給のオン/オフを、測定された受信状態に応じて切り替える電源制御ステップと、を有するようにした。 The power control method of the present invention includes a plurality of antenna elements, first reception processing means for performing a reception process on a radio signal received by one antenna element of the plurality of antenna elements, and the plurality of antenna elements. Diversity reception comprising: a second reception processing unit configured to perform a reception process with limited processing performance compared to a reception process performed by the first reception processing unit with respect to a radio signal received by another antenna element A power control method in an apparatus, comprising: a measuring step for measuring reception states of predetermined antenna elements of the plurality of antenna elements; and the second reception process while fixing power supply to the first reception processing means on A power control step of switching on / off of power supply to the means in accordance with the measured reception state.
本発明のアンテナ切替制御方法は、複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子の一のアンテナ素子に接続され、接続されたアンテナ素子によって受信された無線信号に対して受信処理を施す第1受信処理手段と、前記複数のアンテナ素子の他のアンテナ素子に接続され、接続されたアンテナ素子によって受信された無線信号に対して、前記第1受信処理手段によって施される受信処理に比べて処理性能が制限された受信処理を施す第2受信処理手段と、を有するダイバーシティ受信装置におけるアンテナ切替制御方法であって、前記複数のアンテナ素子の所定のアンテナ素子の受信状態を測定する測定ステップと、前記複数のアンテナ素子と前記第1または第2受信処理手段との間の接続関係を、測定された受信状態に応じて切り替えるアンテナ切替制御ステップと、を有するようにした。According to the antenna switching control method of the present invention, a plurality of antenna elements and a first reception that is connected to one antenna element of the plurality of antenna elements and performs a reception process on a radio signal received by the connected antenna elements. Processing performance compared to the reception processing performed by the first reception processing means for a radio signal connected to the other antenna elements of the plurality of antenna elements and received by the connected antenna elements A diversity reception apparatus having a second reception processing means for performing a limited reception process, a measurement step of measuring a reception state of a predetermined antenna element of the plurality of antenna elements, and Switching the connection relationship between a plurality of antenna elements and the first or second reception processing means according to the measured reception state And antenna switching control step, and to have.
以上説明したように、本発明によれば、消費電力を低減することができる。 As described above, according to the present invention, power consumption can be reduced.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係るダイバーシティ受信装置の構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a diversity receiving apparatus according to
図1に示すダイバーシティ受信装置100は、二つのアンテナ101、102、標準機能型受信処理部103、機能制限型受信処理部104、電源部105、電源制御部106、二つのスイッチ部107、108、ベースバンド信号処理部109、RSSI測定部110および判定部112を有する。
A
なお、アンテナの数および受信系の数は、二つ以上であれば幾つであっても良いが、簡略化のためここではそれぞれ二つとして説明する。また、ダイバーシティ受信に直接的に関与しないアンプやフィルタ等の構成要素についての説明は省略する。 Note that the number of antennas and the number of reception systems may be any number as long as it is two or more. Also, description of components such as an amplifier and a filter that are not directly involved in diversity reception will be omitted.
アンテナ101、102は、無線信号をそれぞれ受信する。
The
標準機能型受信処理部103は、入力される無線信号(本実施の形態では、アンテナ101で受信した無線信号)に対して、周波数変換、アナログディジタル変換および自動利得制御等を含む所定の受信処理を施し所定のレベルのベースバンド信号を出力する。
The standard function type
機能制限型受信処理部104は、入力される無線信号(本実施の形態では、アンテナ102で受信した無線信号)に対して、周波数変換、アナログディジタル変換および自動利得制御等を含む所定の受信処理を施し所定のレベルのベースバンド信号を出力する。機能制限型受信処理部104においては、EVM特性が標準機能型受信処理部103に比べて緩和されている(換言すれば、EVM特性を示す数値が標準機能型受信処理部103よりも高い)、従って、受信処理を実行することが可能な受信レベルの範囲が、標準機能型受信処理部103に比べて制限される。このため、機能制限型受信処理部104は、標準機能型受信処理部103よりも低コスト、低消費電力である。ここで、EVM特性とは、入力信号に対する出力信号の歪みの度合いを示す指標の一種であり、EVM特性が緩和されている機能制限型受信処理部104においては、受信処理を実行可能な受信レベルおよび実行不可能な受信レベルの境界である受信感度点(以下「感度点」と言う)が、標準機能型受信処理部103に比べて高くなっている。
The function-restricted
なお、妨害波の影響が小さい環境において受信処理を実行することができるようにフィルタ性能が緩和されている受信処理部を、機能制限型受信処理部として用いても良い。この場合、妨害波の影響が小さい条件下で機能制限型受信処理部を作動させることにより、低コスト、低消費電力の受信処理部を実現することができる。 Note that a reception processing unit whose filter performance is relaxed so that the reception process can be executed in an environment where the influence of the interference wave is small may be used as the function-restricted reception processing unit. In this case, a low-cost and low-power consumption reception processing unit can be realized by operating the function-restricted reception processing unit under the condition that the influence of the interference wave is small.
電源部105は、スイッチ部107を介して標準機能型受信処理部103に、スイッチ部108を介して機能限定型受信処理部104にそれぞれ電源を供給する。
The
ベースバンド信号処理部109は、非ダイバーシティ受信のとき、標準機能型受信処理部103または機能制限型受信処理部104からのベースバンド信号に対して所定のベースバンド信号処理を施し、復調信号を出力する。ダイバーシティ受信のときは、標準機能型受信処理部103および機能制限型受信処理部104からのベースバンド信号に対して所定のベースバンド信号処理を施し、例えば最大比合成等のダイバーシティ合成処理を施し、復調信号を出力する。
The baseband
また、ベースバンド信号処理部109は、例えば、高速データ伝送等、高品質受信が要求されていることを示す信号(以下「高品質受信要求」と言う)を電源制御部106に出力する。
In addition, the baseband
RSSI測定部110は、標準機能型受信処理部103によって受信処理が施されたベースバンド信号(本実施の形態では、アンテナ101で受信した無線信号に対応)から、受信状態を示す指標の一つであるRSSIの測定を行う。
The
判定部112は、測定されたRSSIが、機能制限型受信処理部104の感度点以上であるか否かを判定し、判定結果に応じた信号を電源制御部106に出力する。
The
電源制御部106は、ベースバンド信号処理部109から、高品質受信要求を受信したか否かに応じて、および、判定部112からの信号に応じて、スイッチ部107、108のオン/オフを切り替えることで、標準機能型受信処理部103および機能制限型受信処理部104の少なくともいずれか一方のオン/オフ状態を切り替える、つまり、電源のオン/オフを制御する。
The power
例えば、機能制限型受信処理部104で受信処理が行える条件、つまり、測定されたRSSIが機能制限型受信処理部104の感度点以上且つ高品質受信要求を受信した場合、スイッチ部107、108がオンされ、標準機能型受信処理部103および機能制限型受信処理部104の双方に対する電源供給がオン状態となる。また、例えば、機能制限型受信処理部104で受信処理が行えない条件、つまり、測定されたRSSIが機能制限型受信処理部104の感度点未満の場合は、高品質受信要求を受信したか否かにかかわらず、標準機能型受信処理部103に対する電源供給をオン状態にし、機能制限型受信処理部104に対する電源供給をオフ状態にする。
For example, when the
このように、高品質受信が必要なときに、機能制限型受信処理部104で受信処理が行える条件であるか否かに応じて機能制限型受信処理部104に対する電源供給のオン/オフ状態の制御を行うため、ダイバーシティ受信による受信性能の向上および低消費電力・低コストの実現を両立することができる。
As described above, when high-quality reception is required, whether the power supply to the function-restricted
また、電源制御部106は、高品質受信要求を受信していない場合であっても、機能制限型受信処理部104で受信処理が行える条件(受信状態)であるか否かに応じたオン/オフ切り替えを行っても良い。例えば、測定されたRSSIが機能制限型受信処理部104の感度点以上である場合、機能制限型受信処理部104に対する電源供給をオン状態にし、標準機能型受信処理部103に対する電源供給をオフ状態にする。一方、そうでない場合は、機能制限型受信処理部104に対する電源供給をオフ状態にし、標準機能型受信処理部103に対する電源供給をオン状態にする。
Further, the power
このように、高品質受信が必要でないときにも、機能制限型受信処理部104で受信処理が行える条件であるか否かに応じて機能制限型受信処理部104に対する電源供給のオン/オフ状態の制御を行うため、通常の標準機能型受信処理部103による受信のときよりもさらに低消費電力・低コストのモードで受信処理を行うことができる。
As described above, even when high-quality reception is not required, the power supply on / off state for the function-restricted
次いで、上記構成を有するダイバーシティ受信装置100における、標準機能型受信処理部103および機能制限型受信処理部104の電源制御動作の一例について説明する。図2は、ダイバーシティ受信装置100における電源制御動作を説明するためのフロー図である。
Next, an example of the power control operation of the standard function type
なお、ここでは、高品質受信が必要か不必要かにかかわらず標準機能型受信処理部103の電源をオンにしている場合を例にとって説明する。
Here, a case will be described as an example where the power of the standard function type
まず、電源制御部106で、高品質受信要求を受信したか否かに基づいて高品質受信が必要か否かを判定する(S1000)。この判定の結果、高品質受信が必要でない場合(S1000:NO)、機能制限型受信処理部104の電源をオフにする(S1100)。一方、高品質受信が必要な場合(S1000:YES)、ステップS1200に進む。
First, the power
そして、RSSI測定部110で、アンテナ101で受信した無線信号のRSSIを測定する(S1200)。そして、ステップS1400では、判定部112で、RSSIが機能制限型受信処理部104の感度点以上か否かを判定する。判定の結果、RSSIが感度点以上の場合(S1400:YES)、機能制限型受信処理部104の電源をオンにする(S1500)。一方、RSSIが感度点以上でない場合(S1400:NO)、ステップS1100に進む。
Then, the
なお、上記の場合では、RSSI測定が標準機能型受信処理部103側の受信系で行われているが、機能制限型受信処理部104側の受信系でもRSSI測定を行える場合は、両方の受信系でRSSIの測定が行われても良い。これは、標準機能型受信処理部103および機能制限型受信処理部104は、対応するアンテナが互いに異なり、また、互いに特性差があり、したがって、RSSIの測定値が異なる可能性があるためである。そこで、より正確性を期すために、標準機能型受信処理部103側の受信系でRSSI測定を行うだけでなく、一時的に機能制限型受信処理部104の電源をオンにしてRSSI測定を行っても良い。
In the above case, the RSSI measurement is performed in the reception system on the standard function
このように、本実施の形態によれば、標準機能型受信処理部103によって施される受信処理よりもEVM特性が緩和された受信処理を施す機能制限型受信処理部104を備え、測定されたRSSIが当該感度点以上であるか否かを判定し、判定の結果に基づいて、機能制限型受信処理部104に対する電源供給のオン/オフ状態を切り替えるため、ダイバーシティ受信による受信性能の向上および低消費電力・低コストの実現を両立することができる。
As described above, according to the present embodiment, the function-restricted
なお、本実施の形態では、アンテナの数および受信系の数がそれぞれ二つである場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、要求される受信品質や消費電力、部品コスト等に応じてそれらの数を適宜増やしても良い。アンテナの数や受信系の数を増やしても電源部105および電源制御部106の本質的な動作が同じであることは明らかである。
In the present embodiment, the case where the number of antennas and the number of reception systems are two has been described, but the present invention is not limited to this case, and the required reception quality and power consumption, You may increase those numbers suitably according to components cost. It is clear that the essential operations of the
また、本実施の形態で説明したダイバーシティ受信装置100は、携帯電話機や無線LAN用携帯端末装置等の移動体通信端末装置に、または、このような移動体通信端末装置と無線通信を行う基地局装置やアクセスポイント等の無線通信装置全般に組み込むことができる。
Moreover, the
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2に係るダイバーシティ受信装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態で説明するダイバーシティ受信装置は、実施の形態1で説明したダイバーシティ受信装置100と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the diversity receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. Note that the diversity receiver described in the present embodiment has the same basic configuration as that of the
図3に示すダイバーシティ受信装置200は、ダイバーシティ受信装置100における機能制限型受信処理部104および判定部112の代わりに機能制限型受信処理部201および判定部202を有し、ゲイン値算出部203をさらに加えた構成となっている。
A
機能制限型受信処理部201は、入力される無線信号(本実施の形態では、アンテナ102で受信した無線信号)に対して、周波数変換、アナログディジタル変換および自動利得制御等を含む所定の受信処理を施し所定のレベルのベースバンド信号を出力する。機能制限型受信処理部201においては、受信処理を実行することが可能な受信レベルの範囲が、標準機能型受信処理部103に比べて制限されている、すなわち、EVM特性が標準機能型受信処理部103に比べて緩和されており且つダイナミックレンジが制限されている。このため、機能制限型受信処理部201は、標準機能型受信処理部103よりも低コスト、低消費電力である。
The function-restricted
なお、本実施の形態では、EVM特性が緩和され且つダイナミックレンジが制限されている受信処理部を機能制限型受信処理部201として使用しているが、EVM特性を緩和しただけの受信処理部を機能制限型受信処理部201として使用しても、本実施の形態で説明するダイバーシティ受信装置200と同様の作用効果を実現することができる。また、ダイナミックレンジが制限されているだけの受信処理部を機能制限型受信処理部201として使用しても、本実施の形態で説明するダイバーシティ受信装置200と同様の作用効果を実現することができる。
In this embodiment, a reception processing unit whose EVM characteristics are relaxed and whose dynamic range is limited is used as the function-restricted
ゲイン値算出部203は、測定されたRSSIに基づいて、機能制限型受信処理部201に対する電源供給をオンにした場合に収束するゲイン値を算出する。標準機能型受信処理部103および機能制限型受信処理部201のような受信処理部は一般に、自動利得制御を行うための回路を内蔵し、ベースバンド信号のレベルが適切なレベルになるようにゲインを調整しているので、RSSIの測定値を基にしてゲイン値の算出を行うことができる。
Based on the measured RSSI, the gain
判定部202は、実施の形態1で説明した判定部112と同様の動作を実行する以外に、ゲイン値算出部203によって算出されたゲイン値が機能制限型受信処理部201のダイナミックレンジ内か否かを判定し、判定結果に応じた信号を電源制御部106に出力する。
The
電源制御部106は、ベースバンド信号処理部109から、高品質受信要求を受信したか否かに応じて、および、判定部202からの信号に応じて、スイッチ部107、108のオン/オフを切り替えることで、標準機能型受信処理部103および機能制限型受信処理部201の少なくともいずれか一方のオン/オフ状態を切り替える、つまり、電源のオン/オフを制御する。
The power
例えば、機能制限型受信処理部201で受信処理が行える条件、つまり、測定されたRSSIが機能制限型受信処理部201の感度点以上であり算出されたゲイン値が機能制限型受信処理部201のダイナミックレンジ内であり且つ高品質受信要求を受信した場合、スイッチ部107、108がオンされ、標準機能型受信処理部103および機能制限型受信処理部201の双方に対する電源供給がオン状態となる。また、例えば、機能制限型受信処理部201で受信処理が行えない条件、つまり、測定されたRSSIが機能制限型受信処理部201の感度点以上でない場合または算出されたゲイン値が機能制限型受信処理部201のダイナミックレンジ内でない場合は、高品質受信要求を受信したか否かにかかわらず、標準機能型受信処理部103に対する電源供給をオン状態にし、機能制限型受信処理部201に対する電源供給をオフ状態にする。
For example, the conditions under which the function-restricted
このように、高品質受信が必要なときに、機能制限型受信処理部201で受信処理が行える条件であるか否かに応じて機能制限型受信処理部201に対する電源供給のオン/オフ状態の制御を行うため、ダイバーシティ受信による受信性能の向上および低消費電力・低コストの実現を両立する効果を一層向上することができる。
As described above, when high-quality reception is required, whether the power supply to the function-restricted
また、電源制御部106は、高品質受信要求を受信していない場合であっても、機能制限型受信処理部201で受信処理が行える条件(受信状態)であるか否かに応じたオン/オフ切り替えを行っても良い。例えば、測定されたRSSIが機能制限型受信処理部201の感度点以上であり且つ算出されたゲイン値が機能制限型受信処理部201のダイナミックレンジ内である場合、機能制限型受信処理部201に対する電源供給をオン状態にし、標準機能型受信処理部103に対する電源供給をオフ状態にする。一方、そうでない場合は、機能制限型受信処理部201に対する電源供給をオフ状態にし、標準機能型受信処理部103に対する電源供給をオン状態にする。
Further, the power
このように、高品質受信が必要でないときにも、機能制限型受信処理部201で受信処理が行える条件であるか否かに応じて機能制限型受信処理部201に対する電源供給のオン/オフ状態の制御を行うため、通常の標準機能型受信処理部103による受信のときよりも低消費電力化・低コスト化を一層促進することができる。
As described above, even when high-quality reception is not required, the power supply on / off state for the function-restricted
次いで、上記構成を有するダイバーシティ受信装置200における、標準機能型受信処理部103および機能制限型受信処理部201の電源制御動作の一例について説明する。図4は、ダイバーシティ受信装置200における電源制御動作を説明するためのフロー図である。
Next, an example of the power control operation of the standard function type
なお、ここでは、高品質受信が必要か不必要かにかかわらず標準機能型受信処理部103の電源をオンにしている場合を例にとって説明する。
Here, a case will be described as an example where the power of the standard function type
ステップS1000からS1200までは、実施の形態1と同様の動作を実行する。ステップS1200に続いて、ステップS1300では、測定したRSSIに基づいてゲイン値の算出を行う。そしてステップS1400では、測定したRSSIが機能制限型受信処理部201の感度点以上であるか否かを判定する。この判定の結果、RSSIが感度点以上の場合(S1400:YES)、ステップS1450に進み、RSSIが感度点未満の場合(S1400:NO)、ステップS1100に進む。そして、ステップS1450では、算出したゲイン値が機能制限型受信処理部201のダイナミックレンジ内か否かを判定する。この判定の結果、ゲイン値がダイナミックレンジ内の場合(S1450:YES)、実施の形態1で説明したステップS1500に進み、ゲイン値がダイナミックレンジ内でない場合(S1450:NO)、ステップS1100に進む。
In steps S1000 to S1200, the same operation as that in the first embodiment is executed. Subsequent to step S1200, in step S1300, a gain value is calculated based on the measured RSSI. In step S1400, it is determined whether the measured RSSI is equal to or higher than the sensitivity point of the function-restricted
なお、上記の場合では、RSSI測定が標準機能型受信処理部103側の受信系で行われているが、機能制限型受信処理部201側の受信系でもRSSI測定を行える場合は、両方の受信系でRSSIの測定が行われても良い。これは、標準機能型受信処理部103および機能制限型受信処理部201は、対応するアンテナが互いに異なり、また、互いに特性差があり、したがって、RSSIの測定値が異なる可能性があるためである。そこで、より正確性を期すために、標準機能型受信処理部103側の受信系でRSSI測定を行うだけでなく、一時的に機能制限型受信処理部201の電源をオンにしてRSSI測定を行っても良い。
In the above case, the RSSI measurement is performed in the reception system on the standard function type
このように、本実施の形態によれば、標準機能型受信処理部103によって施される受信処理よりもEVM特性が緩和された受信処理を施す機能制限型受信処理部201を備え、測定されたRSSIが機能制限型受信処理部201の感度点以上であるか否かを判定し、判定の結果に基づいて、機能制限型受信処理部201に対する電源供給のオン/オフ状態を切り替えるため、ダイバーシティ受信による受信性能の向上および低消費電力・低コストの実現を両立することができる。
As described above, according to the present embodiment, the function-restricted
なお、本実施の形態では、アンテナの数および受信系の数がそれぞれ二つである場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、要求される受信品質や消費電力、部品コスト等に応じてそれらの数を適宜増やしても良い。アンテナの数や受信系の数を増やしても電源部105および電源制御部106の本質的な動作が同じであることは明らかである。
In the present embodiment, the case where the number of antennas and the number of reception systems are two has been described, but the present invention is not limited to this case, and the required reception quality and power consumption, You may increase those numbers suitably according to components cost. It is clear that the essential operations of the
また、本実施の形態では、RSSI測定部110で測定したRSSIが機能制限型受信処理部201の感度点以上か否かと、ゲイン値算出部203で算出したゲイン値が機能制限型受信処理部201のダイナミックレンジ内か否か、で2段階の判定を行っているが、どちらかの判定を省略し、1段階の判定としてもよい。
In the present embodiment, whether the RSSI measured by the
また、本実施の形態で説明したダイバーシティ受信装置200は、携帯電話機や無線LAN用携帯端末装置等の移動体通信端末装置に、または、このような移動体通信端末装置と無線通信を行う基地局装置やアクセスポイント等の無線通信装置全般に組み込むことができる。
The
(実施の形態3)
図5は、本発明の実施の形態3に係るダイバーシティ受信装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態で説明するダイバーシティ受信装置は、実施の形態1で説明したダイバーシティ受信装置100と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the diversity receiving apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. Note that the diversity receiver described in the present embodiment has the same basic configuration as that of the
図5に示すダイバーシティ受信装置300は、ダイバーシティ受信装置100の判定部112の代わりに判定部301を有し、SNR測定部302、SNR比較部303、アンテナ切替制御部304およびアンテナ切替スイッチ部305をさらに加えた構成となっている。
A
RSSI測定部110は、実施の形態1で説明した動作を実行する。ただし、本実施の形態では標準機能型受信処理部103がアンテナ101と接続されるときもあればアンテナ102と接続されるときもある。したがって、標準機能型受信処理部103がアンテナ101と接続されているときはアンテナ101で受信した無線信号のRSSI(以下「LEVEL1」と言う)が測定され、標準機能型受信処理部103がアンテナ102と接続されているときはアンテナ102で受信した無線信号のRSSI(以下「LEVEL2」と言う)が測定される。
The
SNR測定部302は、ベースバンド信号処理部109での処理結果に基づいて、アンテナ101で受信した無線信号のSNR(Signal to Noise Ratio)およびアンテナ102で受信した無線信号のSNRをそれぞれ測定する。
The
SNR比較部303は、アンテナ101で受信した無線信号のSNR(以下「SNR1」と言う)およびアンテナ102で受信した無線信号のSNR(以下「SNR2」と言う)を比較し、それらの大小関係を示した比較結果を判定部301に出力する。
The
判定部301は、LEVEL1が機能制限型受信処理部104の感度点以上か否かを判定し、LEVEL2が機能制限型受信処理部104の感度点以上か否かを判定し、これらの判定の結果およびSNR比較部303から入力される比較結果に応じた信号を電源制御部106およびアンテナ切替制御部304に出力する。
The
アンテナ切替制御部304は、判定部301から入力される信号に従って、アンテナ切替スイッチ部305を制御する、すなわち、アンテナ101およびアンテナ102と標準機能型受信処理部103および機能制限型受信処理部104との間の接続関係を切り替える制御を行う。この切替制御の詳細については後述する。
The antenna
次いで、上記構成を有するダイバーシティ受信装置300における、アンテナ101およびアンテナ102と標準機能型受信処理部103および機能制限型受信処理部104との間の接続関係の切替制御動作の一例について説明する。図6は、ダイバーシティ受信装置300における切替制御動作を説明するためのフロー図である。
Next, an example of the switching control operation of the connection relationship between the
まず、アンテナ切替制御部304で、アンテナ101と標準機能型受信処理部103を接続するようアンテナ切替スイッチ部305を制御する(S2000)。そして、アンテナ101で受信した無線信号のRSSI(LEVEL1)の測定を、RSSI測定部110で行う(S2100)。そして、SNR測定部302でSNR1の測定を行う(S2200)。
First, the antenna
続いて、アンテナ切替制御部304で、アンテナ102と標準機能型受信処理部103を接続するようアンテナ切替スイッチ部305を制御する(S2300)。そして、アンテナ102で受信した無線信号のRSSI(LEVEL2)の測定を、RSSI測定部110で行う(S2400)。そして、SNR測定部302でSNR2の測定を行う(S2500)。
Subsequently, the antenna
そして、電源制御部106で、ベースバンド信号処理部109から高品質受信要求を受信したか否かに基づいて高品質受信が必要か否か、つまり、ダイバーシティ受信が必要か否かを判定する(S2600)。この判定の結果、ダイバーシティ受信が必要の場合(S2600:YES)、ステップS2700に進み、ダイバーシティ受信が必要でない場合(S2600:NO)、ステップS3100に進む。
Then, the power
ステップS2700では、判定部301で、LEVEL1が機能制限型受信処理部104の感度点以上か否かを判定する。本実施の形態では、LEVEL1が機能制限型受信処理部104のダイナミックレンジ内(許容最小受信電力レベルMIN以上で許容最大受信電力MAX以下)であるか否かを判定する。判定の結果、LEVEL1が許容最小受信電力レベルMIN以上で許容最大受信電力MAX以下の場合(S2700:YES)、ステップS2800に進む。一方、そうでない場合(S2700:NO)、ステップS3200に進む。
In step S <b> 2700, the
ステップS2800では、判定部301で、LEVEL2が機能制限型受信処理部104の感度点以上か否かを判定する。本実施の形態では、LEVEL2が機能制限型受信処理部104のダイナミックレンジ内(許容最小受信電力レベルMIN以上で許容最大受信電力MAX以下)であるか否かを判定する。判定の結果、LEVEL2が許容最小受信電力レベルMIN以上で許容最大受信電力MAX以下の場合(S2800:YES)、ステップS2900に進む。一方、そうでない場合(S2800:NO)、ステップS3000に進む。
In step S < b > 2800, the
ステップS2900では、SNR比較部303で、SNR1およびSNR2を比較し、この比較の結果、SNR1がSNR2より大きいか等しい場合(S2900:YES)、ステップS3000に進み、SNR1がSNR2より小さい場合(S2900:NO)、ステップS3200に進む。
In step S2900,
ステップS3000では、アンテナ切替制御部304で、アンテナ101と機能制限型受信処理部104を接続しアンテナ102と標準機能型受信処理部103を接続するようアンテナ切替スイッチ部305を制御する。
In step S3000, the antenna
ステップS3100では、判定部301で、LEVEL1が機能制限型受信処理部104の感度点以上か否かを判定する。本実施の形態では、LEVEL1が機能制限型受信処理部104のダイナミックレンジ内(許容最小受信電力レベルMIN以上で許容最大受信電力MAX以下)であるか否かを判定する。判定の結果、LEVEL1が許容最小受信電力レベルMIN以上で許容最大受信電力MAX以下の場合(S3100:YES)、ステップS3000に進む。一方、そうでない場合(S3100:NO)、ステップS3200に進む。
In step S <b> 3100, the
ステップS3200では、アンテナ切替制御部304で、アンテナ101と標準機能型受信処理部103を接続しアンテナ102と機能制限型受信処理部104を接続するようアンテナ切替スイッチ部305を制御する。
In step S3200, the antenna
上記のような切替制御動作を行うことで、ダイバーシティ受信を行わないときは、機能制限型受信処理部104で受信処理が行える受信状態のアンテナを探索することができ、そのようなアンテナがある場合は、そのアンテナを機能制限型受信処理部104に接続して機能制限型受信処理部104で受信処理を行うことができ、一方、そのようなアンテナがない場合は、標準機能型受信処理部103で受信処理を行うことができる。さらに、ダイバーシティ受信を行うときは、機能制限型受信処理部104で受信処理が行える受信状態のアンテナを優先的に機能制限型受信処理部104に割り当てて接続することができ、したがって、ダイバーシティゲインが得られやすくなる。
By performing the switching control operation as described above, when diversity reception is not performed, the function-restricted
また、上記の切替制御動作では、SNRが良い方のアンテナを機能制限型受信処理部104に優先的に割り当てることでダイバーシティゲインを得ているが、切替制御動作はこれに限定されない。例えば、SNRが良い方のアンテナを標準機能型受信処理部104に優先的に割り当てると、ダイバーシティ受信においては受信品質が一番良い信号が一番受信品質に影響を与えることから、信号の劣化の可能性が比較的高い機能制限型受信処理部104において信号の劣化が発生することを防止することができる。
In the above switching control operation, diversity gain is obtained by preferentially allocating the antenna having the better SNR to the function-restricted
このように、本実施の形態によれば、標準機能型受信処理部103によって施される受信処理よりもEVM特性が緩和された受信処理を施す機能制限型受信処理部104を備え、複数のアンテナの各々のRSSIやSNRを測定し、測定した各RSSIが機能制限型受信処理部104の感度点以上であるか否かを判定し、また、各SNRを互いに比較し、判定および比較の結果に基づいて、アンテナ101およびアンテナ102と標準機能型受信処理部103および機能制限型受信処理部104との間の接続関係を切り替えるため、ダイバーシティ受信による受信性能の向上および低消費電力・低コストの実現を両立する効果を一層高めることができる。
As described above, according to the present embodiment, the function-restricted
なお、標準機能型受信処理部103および機能制限型受信処理部104の間の特性差が既知である場合は、アンテナ101、102の各RSSI等を標準機能型受信処理部103側の受信系および機能制限型受信処理部104側の受信系で別々に測定し、その特性差を補正しても良い。
In addition, when the characteristic difference between the standard function type
また、上記の切替制御動作は、例えば受信動作の合間等、データ受信を行っていないときに行われる。 The switching control operation is performed when data reception is not performed, for example, between reception operations.
また、本実施の形態では、アンテナの数および受信系の数がそれぞれ二つである場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、要求される受信品質や消費電力、部品コスト等に応じてそれらの数を適宜増やしても良い。アンテナの数や受信系の数を増やしても電源部105、電源制御部106およびアンテナ切替制御部304の本質的な動作が同じであることは明らかである。
Further, in this embodiment, the case where the number of antennas and the number of reception systems are two has been described, but the present invention is not limited to this case, and the required reception quality and power consumption, You may increase those numbers suitably according to components cost. It is obvious that the essential operations of the
また、本実施の形態で説明したダイバーシティ受信装置300は、携帯電話機や無線LAN用携帯端末装置等の移動体通信端末装置に、または、このような移動体通信端末装置と無線通信を行う基地局装置やアクセスポイント等の無線通信装置全般に組み込むことができる。
The
本発明のダイバーシティ受信装置は、消費電力を低減する効果を有し、携帯電話機等の移動体通信端末装置やこの移動体通信端末装置と無線通信を行う基地局装置等、無線通信を行う装置全般において有用である。 Diversity reception equipment of the present invention has the effect of reducing the power consumption, the base station apparatus for performing the mobile communication terminal device and the mobile communication terminal apparatus and radio communication such as mobile phones perform wireless communication device Useful in general.
100、200、300 ダイバーシティ受信装置
101、102 アンテナ
103 標準機能型受信処理部
104、201 機能制限型受信処理部
105 電源部
106 電源制御部
107、108 スイッチ部
109 ベースバンド信号処理部
110 RSSI測定部
112、202、301 判定部
203 ゲイン値算出部
302 SNR測定部
303 SNR比較部
304 アンテナ切替制御部
305 アンテナ切替スイッチ部
100, 200, 300
Claims (6)
前記複数のアンテナ素子のうち、第1のアンテナ素子によって受信された無線信号に対して受信処理を施す第1受信処理手段と、
前記複数のアンテナ素子のうち、第2のアンテナ素子によって受信された無線信号に対して、前記第1受信処理手段によって施される受信処理に比べて実行することが可能な受信レベルが制限された受信処理を施す第2受信処理手段と、
前記複数のアンテナ素子の所定のアンテナ素子の受信レベルを測定する測定手段と、
前記第1受信処理手段および前記第2受信処理手段に対する電源供給のオン/オフを切り替える電源制御手段と、を備え、
前記電源制御手段は、高品質受信が必要である場合、前記第1受信処理手段に対する電源供給をオンにするとともに、測定された受信レベルが前記第2受信処理手段の実行可能な受信レベル以上であるときは、前記第2受信処理手段に対する電源供給をオンにし、測定された受信レベルが前記第2受信処理手段の実行可能な受信レベル以上でないときは、前記第2受信処理手段に対する電源供給をオフにすることを特徴とするダイバーシティ受信装置。 A plurality of antenna elements for receiving radio signals;
A first reception processing means for performing reception processing on a radio signal received by the first antenna element among the plurality of antenna elements;
Among the plurality of antenna elements , the reception level that can be executed for the radio signal received by the second antenna element is limited compared to the reception process performed by the first reception processing means . Second reception processing means for performing reception processing;
Measuring means for measuring a reception level of a predetermined antenna element of the plurality of antenna elements;
Power control means for switching on / off power supply to the first reception processing means and the second reception processing means,
The power control means turns on the power supply to the first reception processing means when high quality reception is required, and the measured reception level is equal to or higher than the executable reception level of the second reception processing means. When there is, the power supply to the second reception processing means is turned on. When the measured reception level is not higher than the executable reception level of the second reception processing means, the power supply to the second reception processing means is supplied. A diversity receiver characterized by being turned off .
前記受信レベルに基づいて、前記第2受信処理手段に対する電源供給をオンにしたときのゲイン値を算出する算出手段と、をさらに備え、Calculation means for calculating a gain value when power supply to the second reception processing means is turned on based on the reception level; and
前記電源制御手段は、高品質受信が必要である場合、前記第1受信処理手段に対する電源供給をオンにするとともに、前記受信レベルが前記第2受信処理手段の実行可能な受信レベル以上であり、かつ、算出されたゲイン値が前記ダイナミックレンジ内であるとき、前記第2受信処理手段に対する電源供給をオンにし、前記受信レベルが前記第2受信処理手段の実行可能な受信レベル以上でないとき、または前記ゲイン値が前記ダイナミックレンジ内でないとき、前記第2の受信処理手段に対する電源供給をオフにすることを特徴とする請求項3記載のダイバーシティ受信装置。The power control means turns on the power supply to the first reception processing means when high quality reception is necessary, and the reception level is equal to or higher than the executable reception level of the second reception processing means, And when the calculated gain value is within the dynamic range, the power supply to the second reception processing unit is turned on, and the reception level is not higher than the executable reception level of the second reception processing unit, or 4. The diversity receiver according to claim 3, wherein when the gain value is not within the dynamic range, power supply to the second reception processing unit is turned off.
高品質受信が必要でない場合、前記受信レベルが前記第2受信処理手段の実行可能な受信レベル以上であるとき、前記第1のアンテナ素子を前記第2受信処理手段に接続するとともに、前記第2のアンテナ素子を前記第1受信処理手段に接続するよう切り替える切替部と、をさらに有することを特徴とする請求項1記載のダイバーシティ受信装置。When high-quality reception is not necessary, when the reception level is equal to or higher than a reception level executable by the second reception processing means, the first antenna element is connected to the second reception processing means, and the second The diversity receiving apparatus according to claim 1, further comprising: a switching unit that switches the antenna element to be connected to the first reception processing unit.
前記複数のアンテナ素子の所定のアンテナ素子の受信レベルを測定する測定ステップと、A measuring step of measuring a reception level of a predetermined antenna element of the plurality of antenna elements;
高品質受信が必要である場合、前記第1受信処理手段に対する電源供給をオンにするとともに、測定された受信レベルが前記第2受信処理手段の実行可能な受信レベル以上であるときは、前記第2受信処理手段に対する電源供給をオンにし、測定された受信レベルが前記第2受信処理手段の実行可能な受信レベル以上でないときは、前記第2受信処理手段に対する電源供給をオフにする電源制御ステップと、を有することを特徴とする電源制御方法。When high quality reception is required, the power supply to the first reception processing unit is turned on, and when the measured reception level is equal to or higher than the executable reception level of the second reception processing unit, the first 2 A power control step of turning on the power supply to the reception processing means and turning off the power supply to the second reception processing means when the measured reception level is not higher than the executable reception level of the second reception processing means. And a power supply control method.
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