JP5020091B2

JP5020091B2 - 無線通信装置及び無線通信方法

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Publication number: JP5020091B2
Application number: JP2007541535A
Authority: JP
Inventors: 崇三浦
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-03-09
Filing date: 2007-03-09
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2027-03-09
Also published as: JPWO2008111145A1; WO2008111145A1

Description

本発明は、ダイバーシチ受信機能を有する無線通信装置と、その無線通信方法に関し、装置の小型化、及び、消費電力の低減を実現するものである。

移動体通信では、通信速度の高速化を可能にするＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）が本格的に実施されようとしている。

ＨＳＤＰＡは、Ｗ−ＣＤＭＡを採用した３Ｇ（第三世代）に対して、３．５Ｇと位置づけられている高速パケット伝送技術の１つであり、その規格が３Ｇ方式の標準化団体３ＧＰＰにより標準化されている。ＨＳＤＰＡでは、最大１４．４Ｍｂｐｓ（下り方向）の通信速度が可能となる。

このＨＳＤＰＡでは、通信速度の向上に向けて適応変調方式と言う技術が採用されている。適応変調方式とは、変動する電波伝搬路の状態を総合的に判断し、最良の変調方式を自動的に選択するものであり、具体的には、電波の受信状態が悪いときには、低速なＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）で変調が行われ、受信状態が良い時には、高速な１６ＱＡＭ（16 Quadrature Amplitude Modulation）で変調が行われる。通信速度の速さと雑音への強さとは相反しており、ＱＰＳＫは低速であるが安定度は高く、１６ＱＡＭは高速であるが安定度は低い。

また、符号化の際の符号化率についても、受信状態が悪い時は誤り訂正能力の大きいものが使用されて符号化率が小さくなり、受信状態が良い時は誤り訂正能力の小さいものが使用されて符号化率が大きくなる。

このように、ＨＳＤＰＡでは、変調方式と符号化との組み合わせが、受信環境に応じて自動的に最適化され、結果的に通信速度の向上が実現される。

従って、ＨＳＤＰＡでは、電波状態によって通信速度が変化する。これは、電波状態によらず通信速度が保証されるＷ−ＣＤＭＡと違う点である。

そのため、ＨＳＤＰＡでの通信では、複数のアンテナを用いて信号を受信し、その受信信号を組み合わせて総合的な受信信号強度の改善を図る受信ダイバーシチ方式が極めて有効となる。この受信ダイバーシチでは、複数の受信部で同一周波数の信号を受信する。

ところで、移動体通信では、ハンドオーバー時に、現在通信中の周波数とは別の周波数で他セルの基地局と通信し、基地局切り替えの要・不要やハンドオーバー先を決定することが行われている。これは“異周波モニタ”と呼ばれている。

下記特許文献１には、受信ダイバーシチ用の受信部を異周波モニタに共用することにより、通信中の受信を中断せずに、異周波モニタが実施できる無線通信装置が開示されている。この装置は、図５に示すように、第１アンテナ１ａ及び第２アンテナ１ｂと、送受信共用器２を通じて第１アンテナ１ａに接続する送信部３及び第１受信部６ａと、前記第２アンテナ１ｂに接続する第２受信部６ｂと、送信部３にローカル信号を供給する局部発振器としての第１ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator；電圧制御発振器）９ａと、第１受信部６ａにローカル信号を供給する第２ＶＣＯ９ｂと、第２受信部６ｂにローカル信号を供給する第３ＶＣＯ９ｃと、ベースバンド信号処理部１０とを備えている。送信部３は、第１ＶＣＯ９ａから供給されたローカル信号を用いて送信信号を周波数変換する変調部５と、変調された送信信号を増幅するパワーアンプ(ＰＡ；Power Amplifier)４とを具備し、第１受信部６ａ及び第２受信部６ｂは、受信信号を増幅する低雑音増幅器（ＬＮＡ；Low Noise Amplifier）７ａ、７ｂと、第２ＶＣＯ９ｂや第３ＶＣＯ９ｃから供給されたローカル信号を用いて受信信号をベースバンド信号に復調する復調部８ａ、８ｂとを具備している。また、ベースバンド信号処理部１０は、第１ＶＣＯ９ａ、第２ＶＣＯ９ｂ及び第３ＶＣＯ９ｃから発振されるローカル信号のローカル周波数を制御する制御部１１を有している。

この無線通信装置では、ダイバーシチ動作時に、第２ＶＣＯ９ｂ及び第３ＶＣＯ９ｃのローカル周波数が同じ値に設定されて、第１受信部６ａ及び第２受信部６ｂの受信動作が行われる。第１受信部６ａ及び第２受信部６ｂで復調された受信信号が入力するベースバンド信号処理部１０では、各アンテナの受信信号の受信品質を測定し、各受信品質に比例した重み付けを行った後に、それらを加算合成する。

また、異周波モニタ時には、第２ＶＣＯ９ｂのローカル周波数がダイバーシチ動作時の周波数に維持され、一方、第３ＶＣＯ９ｃのローカル周波数は、他セルから信号を受信するための異周波数に切替えられて、第１受信部６ａ及び第２受信部６ｂの受信動作が行われる。第１受信部６ａ及び第２受信部６ｂで復調された受信信号が入力するベースバンド信号処理部１０では、各セルからの受信品質を測定し、当該受信品質に基づいてハンドオーバーの要・不要やハンドオーバー先が決定される。

この異周波モニタは、第３ＶＣＯ９ｃのダイバーシチ受信動作を周期的に、且つ、瞬間的に中断して行われる。１回の異周波モニタが行われている時間はｍｓのオーダーである。

このように、この無線通信装置は、受信ダイバーシチに用いる複数の受信部の一つを異周波モニタに使用し、他の受信部では現在通信中の受信を継続するため、通信中の受信を中断せずに、異周波モニタを実施することができる。
特開２００５−２２９５３９号公報

しかしながら、図５に示す従来の構成では、二つの受信部６ａ、６ｂのそれぞれにローカル周波数用のＶＣＯ９ｂ、９ｃを設けているため、実装面積が増加し、小型化することが難しい。

また、ダイバーシチ受信時に、２つの受信部６ａ、６ｂで同一の周波数を受信しているにも関わらず、受信用に二つのＶＣＯ９ｂ、９ｃを動作させる必要があるため、消費電流が増加し、電池の持ちが悪くなり、その分、通話・待ち受け時間が短縮される。

本発明は、こうした事情を考慮して創案したものであり、ダイバーシチ受信機能と複数の異なる周波数の受信機能とを併せ持ち、且つ、小型化及び低消費電力化が可能な無線通信装置を提供し、また、その無線通信方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の無線通信装置は、送信部と、複数の受信部とを具備し、前記受信部のそれぞれが異なるアンテナに接続した無線通信装置であって、第１の局部発振器と、第２の局部発振器と、前記第１の局部発振器及び前記第２の局部発振器が出力するローカル信号の供給先及びローカル周波数を制御する制御部と、を備え、ダイバーシチ動作時には、前記第１の局部発振器から前記送信部に送信用のローカル信号を供給するとともに、前記第２の局部発振器から少なくとも２つの前記受信部に受信用のローカル信号を供給し、異周波モニタ時には、前記第１の局部発振器のローカル信号供給先を前記送信部から前記受信部の一つに切替えて、当該受信部に、前記第２の局部発振器が発振するローカル周波数とは異なる周波数のローカル信号を供給するとともに、他の受信部に前記第２の局部発振器から前記受信用のローカル信号を供給するものである。

この無線通信装置では、ダイバーシチ動作時に、一つの局部発振器から各受信部に同一周波数のローカル信号を供給している。また、異周波モニタ時に、送信を停止して、送信部にローカル信号を供給していた局部発振器を、受信部の一つにローカル信号を供給するために使用している。

また、本発明の無線通信装置は、前記アンテナとして、第１のアンテナと第２のアンテナとを有し、前記送信部として、送受信共用器を通じて前記第１のアンテナに接続する一つの送信部を有し、前記受信部として、前記送受信共用器を通じて前記第１のアンテナに接続する第１の受信部と前記第２のアンテナに接続する第２の受信部とを有し、さらに、前記第２の受信部にローカル信号を供給する供給元として前記第１の局部発振器または第２の局部発振器のいずれかを選択する第１のスイッチ部を備え、ダイバーシチ動作時には、前記第１のスイッチ部が前記第２の局部発振器を選択し、前記送信部に前記第１の局部発振器から送信用のローカル信号を供給するとともに、前記第１の受信部及び第２の受信部に前記第２の局部発振器から受信用のローカル信号を供給し、異周波モニタ時には、前記第１のスイッチ部が前記第１の局部発振器を選択し、前記第１の受信部に前記第２の局部発振器から前記受信用のローカル信号を供給するとともに、前記第２の受信部に前記第１の局部発振器から、前記第２の局部発振器が発振するローカル周波数とは異なる周波数のローカル信号を供給するものである。

この無線通信装置では、ダイバーシチ動作時に、第１及び第２の受信部に対して第２の局部発振器からローカル信号が供給され、異周波モニタ時に、第１の受信部に対しては引き続き第２の局部発振器から、第２の受信部に対しては第１の局部発振器からローカル信号が供給される。

また、本発明の無線通信装置は、前記アンテナとして、第１のアンテナと第２のアンテナとを有し、前記送信部として、送受信共用器を通じて前記第１のアンテナに接続する一つの送信部を有し、前記受信部として、前記送受信共用器を通じて前記第１のアンテナに接続する第１の受信部と前記第２のアンテナに接続する第２の受信部とを有し、さらに、前記第２の受信部にローカル信号を供給する供給元として前記第１の局部発振器または第２の局部発振器のいずれかを選択する第１のスイッチ部と、前記第１の受信部にローカル信号を供給する供給元として前記第１の局部発振器または第２の局部発振器のいずれかを選択する第２のスイッチ部とを備え、ダイバーシチ動作時には、前記第１のスイッチ部および前記第２のスイッチ部が前記第２の局部発振器を選択し、前記送信部に前記第１の局部発振器から送信用のローカル信号を供給するとともに、前記第１の受信部及び第２の受信部に前記第２の局部発振器から受信用のローカル信号を供給し、異周波モニタ時には、前記第１の受信部または第２の受信部の内、アンテナ受信品質が良い方のアンテナに接続された受信部に前記第２の局部発振器から前記受信用のローカル信号を引き続き供給するとともに、アンテナ受信品質が悪い方のアンテナに接続された受信部に前記第１の局部発振器から、前記第２の局部発振器が発振するローカル周波数とは異なる周波数のローカル信号を供給するものである。

この無線通信装置の場合、受信品質が良いアンテナに接続する受信部では、ダイバーシチ動作時及び異周波モニタ時を通じて、ローカル信号を供給する局部発振器が切り替わることなく、受信が継続される。そのため、局部発振器切替えに伴う受信品質の劣化やアンテナ受信電界強度の低下による受信品質の劣化を回避することができる。

上記構成において、異周波モニタ時において、前記第１のアンテナのアンテナ受信品質が、前記第２のアンテナのアンテナ受信品質より良い場合、前記第１のスイッチ部が前記第１の局部発振器を選択するとともに、前記第２のスイッチ部が前記第２の局部発振器を選択し、前記第１のアンテナのアンテナ受信品質が、前記第２のアンテナのアンテナ受信品質より悪い場合、前記第１のスイッチ部が前記第２の局部発振器を選択するとともに、前記第２のスイッチ部が前記第１の局部発振器を選択するようにしてもよい。

また、上記目的を達成するために、本発明の無線通信方法は、送信部と、複数の受信部と、第１の局部発振器と、第２の局部発振器と、前記第１の局部発振器及び前記第２の局部発振器が出力するローカル信号の供給先及びローカル周波数を制御する制御部とを備え、前記受信部のそれぞれが異なるアンテナに接続した無線通信装置の無線通信方法であって、ダイバーシチ動作時には、前記第１の局部発振器から前記送信部に送信用のローカル信号を供給して送信動作を行わせるとともに、前記第２の局部発振器から少なくとも２つの前記受信部に受信用のローカル信号を供給して受信動作を行わせ、異周波モニタ時には、前記第１の局部発振器のローカル信号供給先を前記送信部から前記受信部の一つに切替えて、当該受信部に、前記第２の局部発振器が発振するローカル周波数とは異なる周波数のローカル信号を供給して受信動作を行わせるとともに、他の受信部に前記第２の局部発振器から前記受信用のローカル信号を供給して受信動作を行わせるものである。

この無線通信方法では、ダイバーシチ動作時に、一つの局部発振器から各受信部にローカル信号が供給され、異周波モニタ時に、ダイバーシチ動作時の送信用局部発振器が、受信部の一つにローカル信号を供給するために使用される。

本発明によれば、局部発振器の数を従来の装置より減らすことができるため、実装面積の削減が可能であり、小型化を図ることができる。

また、ダイバーシチ受信時に一つの局部発振器から各受信部にローカル信号を供給しているため、消費電力を低減することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置の構成例を示したブロック図である。

この無線通信装置は、無線信号を送受信する第１のアンテナ１ａと、無線信号を受信する第２のアンテナ１ｂと、送信信号と受信信号とを分離する送受信共用器２と、変調部５及びパワーアンプ（ＰＡ）４を有する送信部３と、低雑音増幅器（ＬＮＡ）７ａ及び復調部８ａを有する第１の受信部６ａと、ＬＮＡ７ｂ及び復調部８ｂを有する第２の受信部６ｂと、第１のＶＣＯ９ａと、第２のＶＣＯ９ｂと、第２の受信部６ｂの復調部８ｂに供給するローカル信号の供給元として第１のＶＣＯ９ａまたは第２のＶＣＯ９ｂを選択する第１のスイッチ部１２ａと、ベースバンド信号処理部１０とを備えている。ベースバンド信号処理部１０は、第１のＶＣＯ９ａ及び第２のＶＣＯ９ｂの発振周波数や第１のスイッチ部１２ａを制御する制御部１１を含んでいる。尚、本例では、いわゆる電圧制御発振器であるＶＣＯ９ａ、９ｂが用いられているが、局所的に使用される発振器であって、周波数変換などの目的で一定または可変の周波数（特に受信系）の発振出力を得るのに使用される局部発振器を構成するものであればよい。

この装置では、送信系が、送信するベースバンド信号の信号処理及び符号化等を行うベースバンド信号処理部１０と、送信信号を変調してＲＦ信号を出力し、且つ、利得制御を行う変調部５と、変調部５の変調に用いるローカル周波数のローカル信号を出力する第１のＶＣＯ９ａと、変調部５からのＲＦ信号を増幅するＰＡ４とで構成される。

また、受信系は、受信信号を増幅するＬＮＡ７ａ、７ｂと、周波数変換を行って受信信号をベースバンド信号に変換し、且つ、利得制御を行う復調部８ａ、８ｂと、復調部８ａの周波数変換に用いるローカル周波数のローカル信号を出力する第２のＶＣＯ９ｂと、復調部８ｂへ出力するローカル信号の供給元を第１のＶＣＯ９ａまたは第２のＶＣＯ９ｂから選択する第１のスイッチ部１２ａと、受信したベースバンド信号の信号処理及び復号化等を行うベースバンド信号処理部１０とで構成される。

そのため、第１のＶＣＯ９ａは、送信系として使用されるだけでなく、スイッチ部１２ａの選択によっては、受信系としても使用される。制御部１１は、第１のＶＣＯ９ａを送信系として使用する場合と受信系として使用する場合とで、第１のＶＣＯ９ａの発振周波数を切替える。

次に、この無線通信装置の制御部１１による制御について説明する。図２は、無線通信装置の状態と、第１のスイッチ部１２ａの選択と、第１のＶＣＯ９ａ及び第２のＶＣＯ９ｂから発振されるローカル周波数との関係を示している。

無線通信装置の状態には、一つの送信系及び一つの受信系で通信する「ダイバーシチなし・異周波モニタなし」の状態（この状態を“状態１”とする）と、受信品質を改善するためにダイバーシチ受信を行う状態（この状態を“状態２”とする）と、ハンドオーバーに向けて他セルのレベルモニタ（異周波モニタ）を行う状態（この状態を“状態３”とする）とが存在する。

制御部１１は、例えばベースバンド信号処理部１０に組み込まれた上位の判定部（不図示）から状態の指示を受けると、図２に従って、第１のスイッチ部１２ａの選択を制御するとともに、第１のＶＣＯ９ａ及び第２のＶＣＯ９の発振周波数を制御する。

状態１の場合は、制御部１１は、第１のスイッチ部１２ａの選択をＯＦＦにし、第２の受信部６ｂをＯＦＦ状態に設定する。また、制御部１１は、第１のＶＣＯ９ａのローカル周波数をｆｔｘ１に設定し、第２のＶＣＯ９ｂのローカル周波数をｆｒｘ１（通信中の受信周波数）に設定する。

このとき、無線通信装置では、第１のアンテナ１ａを用いて、第１の送信部３が、第１のＶＣＯ９ａからローカル周波数を受けて、周波数ｆｔｘ１の信号を送信し、第１の受信部６ａが、第２のＶＣＯ９ｂからローカル周波数を受けて、周波数ｆｒｘ１の信号を受信する。

状態２の場合は、制御部１１の制御により、第１のスイッチ部１２ａが第２のＶＣＯ９ｂを選択する。さらに制御部１１は、第１のＶＣＯ９ａのローカル周波数をｆｔｘ１に設定し、第２のＶＣＯ９ｂのローカル周波数をｆｒｘ１に設定する。

このとき、無線通信装置では、第１の送信部３が、状態１の場合と同様に、第１のＶＣＯ９ａからローカル周波数を受けて、周波数ｆｔｘ１の信号を第１のアンテナ１ａから送信する。また、第１の受信部６ａが、第２のＶＣＯ９ｂからローカル周波数を受けて、周波数ｆｒｘ１の信号をアンテナ１ａから受信し、第２の受信部６ｂが、第２のＶＣＯ９ｂからローカル周波数を受けて、周波数ｆｒｘ１の信号をアンテナ１ｂから受信する。ベースバンド信号処理部１０は、第１の受信部６ａ及び第２の受信部６ｂのそれぞれにおける受信信号の受信品質を測定し、各受信信号に当該受信品質に比例した重み付けを行った後に、それらを加算合成する。尚、受信品質の指標としては、受信信号のＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）、ＲＳＣＰ（Received Signal Code Power）等があるが、特に限定はされない。

状態３の場合は、制御部１１は第１の送信部３の送信動作を停止する。また、制御部１１の制御により、第１のスイッチ部１２ａが第１のＶＣＯ９ａを選択する。さらに、制御部１１は第２のＶＣＯ９ｂのローカル周波数を、状態１及び状態２と同じｆｒｘ１に設定し、第１のＶＣＯ９ａのローカル周波数を、新たに周波数のモニタを希望する周波数ｆｒｘ２（通信中の受信周波数とは異なる異受信周波数）に設定する。

このとき、無線通信装置では、第１の送信部３が動作を停止し、第１の受信部６ａが、第２のＶＣＯ９ｂからローカル周波数を受けて、周波数ｆｒｘ１の信号をアンテナ１ａから受信し、また、第２の受信部６ｂが、第１のＶＣＯ９ａからローカル周波数を受けて、異周波ｆｒｘ２の信号をアンテナ１ｂから受信する。ベースバンド信号処理部１０は、第１の受信部６ａ及び第２の受信部６ｂのそれぞれで受信された受信信号の受信品質を測定し、当該受信品質に基づいてハンドオーバーの要・不要やハンドオーバー先が決定される。

このように、この無線通信装置は、ＶＣＯである局部発振器の設置数を、例えば受信部の数と同じに設定し、その局部発振器の一つを送信用と受信用とに兼用し、用途に応じて発振ローカル周波数を切替えている。そのため、従来の装置に比べて、少ない数の局部発振器で、ダイバーシチ受信及び異周波モニタの機能を果たすことができ、その分、局部発振器の実装面積の削減が可能になり、装置の小型化を図ることができる。

また、ダイバーシチ受信動作時に、受信用として１つの局部発振器だけを動作させているため、低消費電力化が実現できる。

（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置の構成例を示したブロック図である。

この無線通信装置は、アンテナ１ａ、１ｂ、送受信共用器２、送信部３、受信部６ａ、６ｂ、ＶＣＯ９ａ、９ｂ、第１のスイッチ部１２ａ及びベースバンド信号処理部１０の構成は第１の実施形態と同じであり、ただ、次の点で相違している。

即ち、この装置は、第１の受信部６ａの復調部８ａへ出力するローカル信号の供給元を第１のＶＣＯ９ａまたは第２のＶＣＯ９ｂから選択する第２のスイッチ部１２ｂを備えており、ベースバンド信号処理部１０の制御部１１は、第１のスイッチ部１２ａの選択とともに、第２のスイッチ部１２ｂの選択を制御する。

次に、この無線通信装置の制御部１１による制御について説明する。図４は、無線通信装置の状態と、第１のスイッチ部１２ａ及び第２のスイッチ部１２ｂの選択と、第１のＶＣＯ９ａ及び第２のＶＣＯ９ｂから発振されるローカル周波数との関係を示している。

ここでは、無線通信装置の状態を次のように表示している。

一つの送信系及び一つの受信系で通信する「ダイバーシチなし・異周波モニタなし」の状態を“状態４”としている。

受信品質を改善するためにダイバーシチ受信を行う状態を“状態５”としている。

ハンドオーバーに向けて他セルのレベルモニタ（異周波モニタ）を行う状態を“状態６”とする。この場合に、ベースバンド信号処理部１０は、第１のアンテナ１ａから受信した受信信号と第２のアンテナ１ｂから受信した受信信号各々の受信品質を測定し、受信品質の良し悪しに応じて、ベースバンド信号処理部１０の制御部１１は、無線通信装置の設定を変えている。

制御部１１は、例えばベースバンド信号処理部１０に組み込まれた上位の判定部（不図示）から状態の指示を受けると、図４に従って、第１のスイッチ部１２ａ及び第２のスイッチ部１２ｂの選択を制御し、第１のＶＣＯ９ａ及び第２のＶＣＯ９の発振周波数を制御する。

状態４の場合は、制御部１１は、第１のスイッチ部１２ａの選択をＯＦＦにし、第２の受信部６ｂをＯＦＦ状態に設定する。また、制御部１１の制御により、第２のスイッチ部１２ｂは第２のＶＣＯ９ｂを選択する。また、制御部１１は、第１のＶＣＯ９ａのローカル周波数をｆｔｘ１に設定し、第２のＶＣＯ９ｂのローカル周波数をｆｒｘ１（通信中の受信周波数）に設定する。

このとき、無線通信装置では、第１の実施形態の状態１と同様に、第１のアンテナ１ａを用いて、第１の送信部３が、第１のＶＣＯ９ａからローカル周波数を受けて、周波数ｆｔｘ１の信号を送信し、第１の受信部６ａが、第２のＶＣＯ９ｂからローカル周波数を受けて、周波数ｆｒｘ１の信号を受信する。

状態５の場合は、制御部１１の制御により、第１のスイッチ部１２ａ及び第２のスイッチ部１２ｂが第２のＶＣＯ９ｂを選択する。また、制御部１１は第１のＶＣＯ９ａのローカル周波数をｆｔｘ１に設定し、第２のＶＣＯ９ｂのローカル周波数をｆｒｘ１に設定する。

このとき、無線通信装置では、第１の実施形態の状態２と同様に、第１の送信部３が第１のＶＣＯ９ａからローカル周波数を受けて、周波数ｆｔｘ１の信号を第１のアンテナ１ａから送信する。また、第１の受信部６ａが、第２のＶＣＯ９ｂからローカル周波数を受けて、周波数ｆｒｘ１の信号をアンテナ１ａから受信し、第２の受信部６ｂが、第２のＶＣＯ９ｂからローカル周波数を受けて、周波数ｆｒｘ１の信号をアンテナ１ｂから受信する。ベースバンド信号処理部１０は、第１の受信部６ａ及び第２の受信部６ｂのそれぞれで受信された受信信号の受信品質を測定し、各受信信号に各受信品質に比例した重み付けを行った後に、それらを加算合成する。

状態６の場合は、状態４から状態６に移行する場合と、状態５から状態６に移行する場合とで事情が異なる。

状態４から状態６に移行する場合は、移行前に第２のアンテナ１ｂの受信が行われていないので、第１のアンテナ１ａの受信信号と第２のアンテナ１ｂの受信信号との受信品質を比較することができない。この場合は、制御部１１が第１の送信部３の送信動作を停止する。そして、制御部１１の制御により、第１のスイッチ部１２ａが第１のＶＣＯ９ａを選択し、第２のスイッチ部１２ｂが第２のＶＣＯ９ｂを選択する。また、制御部１１は、第２のＶＣＯ９ｂのローカル周波数をｆｒｘ１に設定し、第１のＶＣＯ９ａのローカル周波数を、新たに周波数のモニタを希望する周波数ｆｒｘ２（通信中の受信周波数とは異なる異受信周波数）に設定する。

このとき、無線通信装置では、第１の実施形態の状態３と同様に、第１の送信部３が動作を停止し、第１の受信部６ａが、第２のＶＣＯ９ｂからローカル周波数を受けて、周波数ｆｒｘ１の信号をアンテナ１ａから受信し、また、第２の受信部６ｂが、第１のＶＣＯ９ａからローカル周波数を受けて、異周波ｆｒｘ２の信号をアンテナ１ｂから受信する。ベースバンド信号処理部１０は、第１の受信部６ａ及び第２の受信部６ｂのそれぞれで受信された受信信号の受信品質を測定し、受信品質の測定値に基づいてハンドオーバーの要・不要やハンドオーバー先が決定される。

一方、状態５から状態６に移行する場合は、移行前にダイバーシチ受信が行われているので、第１のアンテナ１ａの受信信号と第２のアンテナ１ｂの受信信号との受信品質を比較することができる。

第１のアンテナ１ａの受信品質が第２のアンテナ１ｂの受信品質以上である場合は、制御部１１は、第１の送信部３の送信動作を停止する。そして、制御部１１の制御により、第１のスイッチ部１２ａが第１のＶＣＯ９ａを選択し、第２のスイッチ部１２ｂが第２のＶＣＯ９ｂを選択する。また、制御部１１は、第２のＶＣＯ９ｂのローカル周波数をｆｒｘ１に設定し、第１のＶＣＯ９ａのローカル周波数を、新たに周波数のモニタを希望する周波数ｆｒｘ２に設定する。

このときの無線通信装置は、状態４から状態６に移行したときの無線通信装置の状態と同じである。

また、第１のアンテナ１ａの受信品質が第２のアンテナ１ｂの受信品質より悪い場合は、制御部１１は、第１の送信部３の送信動作を停止する。そして、第１のスイッチ部１２ａが第２のＶＣＯ９ｂを選択し、第２のスイッチ部１２ｂが第１のＶＣＯ９ａを選択する。また、制御部１１は、第２のＶＣＯ９ｂのローカル周波数をｆｒｘ１に設定し、第１のＶＣＯ９ａのローカル周波数を、新たに周波数のモニタを希望する周波数ｆｒｘ２に設定する。

このとき、無線通信装置では、第１の送信部３が動作を停止し、第２の受信部６ｂが、第２のＶＣＯ９ｂからローカル周波数を受けて、周波数ｆｒｘ１の信号をアンテナ１ｂから受信し、また、第１の受信部６ａが、第１のＶＣＯ９ａからローカル周波数を受けて、異周波ｆｒｘ２の信号をアンテナ１ａから受信する。

このように、この無線通信装置は、受信品質の良いアンテナに接続した受信部が、ダイバーシチ受信及び異周波モニタの両期間を通じて、通信中の周波数ｆｒｘ１の信号を継続して受信する。そのため、周波数ｆｒｘ１の信号の受信は、アンテナ受信品質の低下による受信品質の劣化や、ローカル信号を供給するＶＣＯである局部発振器の切替えに伴う受信品質の劣化を避けることができる。

また、この無線通信装置は、第１の実施形態と同様に、少ない数の局部発振器で、ダイバーシチ受信及び異周波モニタの機能を果たすことができ、局部発振器の実装面積の削減による装置の小型化を図ることができる。また、ダイバーシチ受信動作時に、受信用として１つの局部発振器だけを動作させているため、低消費電力化が実現できる。

本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

本発明は、ダイバーシチ受信機能と複数の異なる周波数の同時受信機能とを併せ持つ装置を、小型に、且つ、低消費電力で実現できる、と言う有用性を備えており、ＨＳＤＰＡ方式の携帯電話を始めとして、各種の移動通信端末等に広く適用することができる。

本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置の動作を説明する状態説明図本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置の動作を説明する状態説明図従来の無線通信装置の構成を示すブロック図

符号の説明

１ａ第１のアンテナ
１ｂ第２のアンテナ
２送受信共用器
３第１の送信部
４パワーアンプ（ＰＡ）
５変調部
６ａ第１の受信部
６ｂ第２の受信部
７ａ低雑音増幅器（ＬＮＡ）
７ｂ低雑音増幅器（ＬＮＡ）
８ａ復調部
８ｂ復調部
９ａ第１のＶＣＯ
９ｂ第２のＶＣＯ
９Ｃ第３のＶＣＯ
１０ベースバンド信号処理部
１１制御部
１２ａ第１のスイッチ部
１２ｂ第２のスイッチ部

Claims

送信部と、複数の受信部とを具備し、前記受信部のそれぞれが異なるアンテナに接続した無線通信装置であって、
第１の局部発振器と、
第２の局部発振器と、
前記第１の局部発振器及び前記第２の局部発振器が出力するローカル信号の供給先及びローカル周波数を制御する制御部と、
を備え、
ダイバーシチ動作時には、前記第１の局部発振器から前記送信部に送信用のローカル信号を供給するとともに、前記第２の局部発振器から少なくとも２つの前記受信部に受信用のローカル信号を供給し、
異周波モニタ時には、前記第１の局部発振器のローカル信号供給先を前記送信部から前記受信部の一つに切替えて、当該受信部に、前記第２の局部発振器が発振するローカル周波数とは異なる周波数のローカル信号を供給するとともに、他の受信部に前記第２の局部発振器から前記受信用のローカル信号を供給する、無線通信装置。
請求項１に記載の無線通信装置であって、
前記アンテナとして、第１のアンテナと第２のアンテナとを有し、
前記送信部として、送受信共用器を通じて前記第１のアンテナに接続する一つの送信部を有し、
前記受信部として、前記送受信共用器を通じて前記第１のアンテナに接続する第１の受信部と前記第２のアンテナに接続する第２の受信部とを有し、
さらに、前記第２の受信部にローカル信号を供給する供給元として前記第１の局部発振器または第２の局部発振器のいずれかを選択する第１のスイッチ部を備え、
ダイバーシチ動作時には、前記第１のスイッチ部が前記第２の局部発振器を選択し、前記送信部に前記第１の局部発振器から送信用のローカル信号を供給するとともに、前記第１の受信部及び第２の受信部に前記第２の局部発振器から受信用のローカル信号を供給し、
異周波モニタ時には、前記第１のスイッチ部が前記第１の局部発振器を選択し、前記第１の受信部に前記第２の局部発振器から前記受信用のローカル信号を供給するとともに、前記第２の受信部に前記第１の局部発振器から、前記第２の局部発振器が発振するローカル周波数とは異なる周波数のローカル信号を供給する、無線通信装置。
請求項１に記載の無線通信装置であって、
前記アンテナとして、第１のアンテナと第２のアンテナとを有し、
前記送信部として、送受信共用器を通じて前記第１のアンテナに接続する一つの送信部を有し、
前記受信部として、前記送受信共用器を通じて前記第１のアンテナに接続する第１の受信部と前記第２のアンテナに接続する第２の受信部とを有し、
さらに、前記第２の受信部にローカル信号を供給する供給元として前記第１の局部発振器または第２の局部発振器のいずれかを選択する第１のスイッチ部と、前記第１の受信部にローカル信号を供給する供給元として前記第１の局部発振器または第２の局部発振器のいずれかを選択する第２のスイッチ部とを備え、
ダイバーシチ動作時には、前記第１のスイッチ部および前記第２のスイッチ部が前記第２の局部発振器を選択し、前記送信部に前記第１の局部発振器から送信用のローカル信号を供給するとともに、前記第１の受信部及び第２の受信部に前記第２の局部発振器から受信用のローカル信号を供給し、
異周波モニタ時には、前記第１の受信部または第２の受信部の内、アンテナ受信品質が良い方のアンテナに接続された受信部に前記第２の局部発振器から前記受信用のローカル信号を引き続き供給するとともに、アンテナ受信品質が悪い方のアンテナに接続された受信部に前記第１の局部発振器から、前記第２の局部発振器が発振するローカル周波数とは異なる周波数のローカル信号を供給する、無線通信装置。
請求項３に記載の無線通信装置であって、
異周波モニタ時において、前記第１のアンテナのアンテナ受信品質が、前記第２のアンテナのアンテナ受信品質より良い場合、前記第１のスイッチ部が前記第１の局部発振器を選択するとともに、前記第２のスイッチ部が前記第２の局部発振器を選択し、前記第１のアンテナのアンテナ受信品質が、前記第２のアンテナのアンテナ受信品質より悪い場合、前記第１のスイッチ部が前記第２の局部発振器を選択するとともに、前記第２のスイッチ部が前記第１の局部発振器を選択する、無線通信装置。
送信部と、複数の受信部と、第１の局部発振器と、第２の局部発振器と、前記第１の局部発振器及び前記第２の局部発振器が出力するローカル信号の供給先及びローカル周波数を制御する制御部とを備え、前記受信部のそれぞれが異なるアンテナに接続した無線通信装置の無線通信方法であって、
ダイバーシチ動作時には、前記第１の局部発振器から前記送信部に送信用のローカル信号を供給して送信動作を行わせるとともに、前記第２の局部発振器から少なくとも２つの前記受信部に受信用のローカル信号を供給して受信動作を行わせ、
異周波モニタ時には、前記第１の局部発振器のローカル信号供給先を前記送信部から前記受信部の一つに切替えて、当該受信部に、前記第２の局部発振器が発振するローカル周波数とは異なる周波数のローカル信号を供給して受信動作を行わせるとともに、他の受信部に前記第２の局部発振器から前記受信用のローカル信号を供給して受信動作を行わせる、無線通信方法。
請求項５に記載の無線通信方法であって、
前記無線通信装置が、
前記アンテナとして、第１のアンテナと第２のアンテナとを有し、
前記送信部として、送受信共用器を通じて前記第１のアンテナに接続する一つの送信部を有し、
前記受信部として、前記送受信共用器を通じて前記第１のアンテナに接続する第１の受信部と前記第２のアンテナに接続する第２の受信部とを有し、
さらに、前記第２の受信部にローカル信号を供給する供給元として前記第１の局部発振器または第２の局部発振器のいずれかを選択する第１のスイッチ部を具備し、
ダイバーシチ動作時には、前記第１のスイッチ部が前記第２の局部発振器を選択し、前記送信部に前記第１の局部発振器から送信用のローカル信号を供給して送信動作を行わせるとともに、前記第１の受信部及び第２の受信部に前記第２の局部発振器から受信用のローカル信号を供給して受信動作を行わせ、
異周波モニタ時には、前記第１のスイッチ部が前記第１の局部発振器を選択し、前記第１の受信部に前記第２の局部発振器から前記受信用のローカル信号を供給して受信動作を行わせるとともに、前記第２の受信部に前記第１の局部発振器から、前記第２の局部発振器が発振するローカル周波数とは異なる周波数のローカル信号を供給して受信動作を行わせる、無線通信方法。
請求項５に記載の無線通信方法であって、
前記無線通信装置が、
前記アンテナとして、第１のアンテナと第２のアンテナとを有し、
前記送信部として、送受信共用器を通じて前記第１のアンテナに接続する一つの送信部を有し、
前記受信部として、前記送受信共用器を通じて前記第１のアンテナに接続する第１の受信部と前記第２のアンテナに接続する第２の受信部とを有し、
さらに、前記第２の受信部にローカル信号を供給する供給元として前記第１の局部発振器または第２の局部発振器のいずれかを選択する第１のスイッチ部と、前記第１の受信部にローカル信号を供給する供給元として前記第１の局部発振器または第２の局部発振器のいずれかを選択する第２のスイッチ部とを備え、
ダイバーシチ動作時には、前記第１のスイッチ部および前記第２のスイッチ部が前記第２の局部発振器を選択し、前記送信部に前記第１の局部発振器から送信用のローカル信号を供給して送信動作を行わせるとともに、前記第１の受信部及び第２の受信部に前記第２の局部発振器から受信用のローカル信号を供給して受信動作を行わせ、
異周波モニタ時には、前記第１の受信部または第２の受信部の内、アンテナ受信品質が良い方のアンテナに接続された受信部に前記第２の局部発振器から前記受信用のローカル信号を引き続き供給して受信動作を行わせるとともに、アンテナ受信品質が悪い方のアンテナに接続された受信部に前記第１の局部発振器から、前記第２の局部発振器が発振するローカル周波数とは異なる周波数のローカル信号を供給して受信動作を行わせる、無線通信方法。
請求項７に記載の無線通信方法であって、
異周波モニタ時において、前記第１のアンテナのアンテナ受信品質が、前記第２のアンテナのアンテナ受信品質より良い場合、前記第１のスイッチ部が前記第１の局部発振器を選択するとともに、前記第２のスイッチ部が前記第２の局部発振器を選択し、前記第１のアンテナのアンテナ受信品質が、前記第２のアンテナのアンテナ受信品質より悪い場合、前記第１のスイッチ部が前記第２の局部発振器を選択するとともに、前記第２のスイッチ部が前記第１の局部発振器を選択する、無線通信方法。