JP5758545B2 - 適応スイッチング基準によるアンテナスイッチングシステム - Google Patents

Description

本発明は、全般的に、ワイヤレス通信回路に関するもので、より詳細には、複数のアンテナを伴うワイヤレス通信回路を有する電子装置に関する。

ポータブルコンピュータ及びセルラー電話のような電子装置には、ワイヤレス通信能力がしばしば設けられる。例えば、電子装置は、セルラー電話回路及びＷｉＭａｘ（ＩＥＥＥ８０２．１６）回路のような長距離ワイヤレス通信回路を使用する。又、電子装置は、ＷｉＦｉ(登録商標)（ＩＥＥＥ８０２．１１）回路、及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標)回路のような短距離通信回路も使用する。

アンテナ性能は、ユーザが電子装置のワイヤレス能力の利点を取り入れられるかどうかに影響する。アンテナ性能が満足でない場合には、コールがドロップするか、又はデータ転送レートが望ましからぬほど低速になる。アンテナ性能が設計基準を満足するよう保証するため、電子装置に複数のアンテナを設けることが時々望まれる。ある状況では、コールトラフィックを取り扱うのに最適なアンテナを使用するよう保証するため装置内のコントロール回路がアンテナ間をスイッチすることができる。

最適なアンテナへ素早くスイッチできることは、ワイヤレス通信を妨げないよう保証する上で助けとなる。同時に、精度を犠牲にしてはならない。実世界の環境では、アンテナの一部分に外来物が瞬間的に存在することも含めて、経路ロス変動やアンテナを遮る事象のような種々のファクタがアンテナ性能に影響を及ぼす。注意を払わないと、アンテナスイッチング応答は、迅速であるが不正確であるか、正確であるが低速であることになる。

それ故、複数のアンテナを伴う装置のような電子装置が動作中にアンテナ間をどのようにスイッチすべきか決定するための改良された仕方を提供できることが望まれる。

ワイヤレス通信回路を含む電子装置が提供される。ワイヤレス通信回路は、複数のアンテナに結合された高周波トランシーバ回路を含む。

アンテナを使用して信号強度測定値が収集され、そしてそれに対応する信号強度差測定値が発生される。差の測定値は、アンテナの１つが他に対して優れた性能を示しているかどうか反映する。別のアンテナが現在使用中のアンテナより良好に機能すると決定された場合には、別のアンテナを使用するようにスイッチされる。

電子装置のコントロールアルゴリズムを使用して信号強度差測定値が処理されて、アンテナをスイッチすべきかどうか決定する。信号強度差測定値は、異なる速度の時間ベース平均化フィルタを使用してフィルタリングされる。フィルタリングされた対応する差の測定値が、アンテナスイッチングスレッシュホールドのようなアンテナスイッチング基準と比較される。

電子装置は、差の測定値がゆっくり変動する環境（時々、低速フェージング環境とも称される）において動作され、及び差の測定値がより迅速に変動する環境（時々、高速フェージング環境とも称される）において動作される。

平均化フィルタは、低速フィルタ及び高速フィルタを含む。低速フィルタは、比較的長期間にわたり差の測定値を平均化して、低速フェージング及び高速フェージングの両環境において正確な結果を生じさせる。高速フィルタは、短期間にわたって差の測定値を平均化して、コントロールアルゴリズムが、低速フィルタのみを使用する場合より差の測定値変動に対してより迅速に応答できるようにする。

低速フィルタの出力及び高速フィルタの出力は、低速フィルタ及び高速フィルタの各スレッシュホールド値と比較されて、現在アクティブなアンテナに代わって別のアンテナを使用するようにスイッチすることを要求すべきかどうか決定する。

高速フィルタのスレッシュホールドは、フィルタリングされた差の測定値の間の時間の関数としてどれほど大きな変化が示されるかの計算に基づきリアルタイムで調整される。高速フィルタの出力が低速フィルタの出力に接近する高速フェージング環境では、高速フィルタのスレッシュホールドを下げて、コントロールアルゴリズムの高速フィルタ岐路を使用してアンテナスイッチング速度を高くすることができる。高速フィルタ及び低速フィルタの出力が異なる低速フェージング環境では、高速フィルタのスレッシュホールドを上げて、コントロールアルゴリズムの高速フィルタ岐路が不正確なアンテナスイッチング要求を発生しないよう保証することができる。高速フェージング環境から低速フェージング環境へ移行するときに装置が適切に応答するよう保証するため、装置の移動に関する情報又は他のデータがスレッシュホールドの調整に使用される。

本発明の更に別の特徴、その特性及び種々の効果は、添付図面及び好ましい実施形態の以下の詳細な説明から明らかとなろう。

本発明の一実施形態により複数のアンテナを有するワイヤレス通信回路を伴う電子装置を例示する斜視図である。 本発明の一実施形態によりベースステーションを含むワイヤレスネットワーク及び複数のアンテナを有するワイヤレス通信回路を伴う電子装置の回路図である。 本発明の一実施形態により複数のアンテナを含むワイヤレス回路及びアンテナの使用をコントロールする回路を例示する図である。 本発明の一実施形態により最適なアンテナが使用されるよう保証するため複数のアンテナをもつ電子装置の動作をコントロールするのに伴う動作を例示するフローチャートである。 本発明の一実施形態によりアンテナ間の受信信号強度の差が比較的小さく且つ信号強度の変動が比較的低速である環境においてアンテナをいつスイッチすべきか決定するためにアンテナ信号測定強度にアンテナスイッチング基準をどのように適用するか示すグラフである。 本発明の一実施形態によりアンテナ間の信号強度の差が比較的小さく且つ信号強度の変動が比較的迅速である環境においてアンテナをいつスイッチすべきか決定するためにアンテナ信号測定強度にアンテナスイッチング基準をどのように適用するか示すグラフである。 本発明の一実施形態によりアンテナ間の信号強度の差が比較的大きい環境においてアンテナをいつスイッチすべきか決定するためにアンテナ信号測定強度にアンテナスイッチング基準をどのように適用するか示すグラフである。 本発明の一実施形態により衛星ポジショニングシステム受信器又はセンサからの移動データのような外部入力に基づいてアンテナスイッチング基準をどのように調整するか示すグラフである。

電子装置には、ワイヤレス通信回路が設けられる。ワイヤレス通信回路は、複数のワイヤレス通信帯域においてワイヤレス通信をサポートするのに使用される。ワイヤレス通信回路は、アンテナダイバーシティシステムを実施するように配列された複数のアンテナを含む。

アンテナは、ループアンテナ、逆Ｆ字アンテナ、ストリップアンテナ、平面逆Ｆ字アンテナ、スロットアンテナ、２つ以上の形式のアンテナ構造を含むハイブリッドアンテナ、又は他の適当なアンテナを含む。アンテナのための導電性構造体は、導電性ハウジング構造体（例えば、接地平面及び周辺導電性ハウジング部材の一部分又は他のハウジング構造体）のような導電性電子装置構造体、プラスチック、ガラス又はセラミック基板上のトレースのような基板上のトレース、フレキシブルプリント回路板（フレックス回路）上のトレース、堅牢なプリント回路板（例えば、ガラスファイバ充填エポキシ基板）上のトレース、パターン化されたメタルホイルの区分、ワイヤ、導体ストリップ、又は他の導電性構造体から形成されるか、或いはそれら構造体の組み合わせから形成された導電性構造体である。

１つ以上のアンテナ（例えば、２つのアンテナ、３つのアンテナ、４つのアンテナ、５つ以上のアンテナ、等）が設けられた形式の、説明上の電子装置が図１に示されている。この電子装置１０は、ポータブル電子装置又は他の適当な電子装置である。例えば、電子装置１０は、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、若干小型の装置、例えば、腕時計装置、ペンダント装置、ヘッドホン装置、イヤホン装置、又は他の着用可能な又は小型の装置、セルラー電話、メディアプレーヤ、等である。

装置１０は、ハウジング１２のようなハウジングを備えている。時々、ケースとも称されるハウジング１２は、プラスチック、ガラス、セラミック、複合ファイバ、金属（例えば、ステンレススチール、アルミニウム、等）、他の適当な材料、又はそれら材料の組み合わせで形成される。ある状況において、ハウジング１２の一部分は、誘電体又は他の低導電率材料で形成される。他の状況において、ハウジング１２、又はハウジング１２を作り上げる構造体の少なくとも幾つかは、金属素子から形成される。

装置１０は、必要に応じて、ディスプレイ１４のようなディスプレイを有する。ディスプレイ１４は、例えば、容量性タッチ電極を合体したタッチスクリーンである。ディスプレイ１４は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、プラズマセル、電子インク素子、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）コンポーネント、又は他の適当な画像ピクセル構造体から形成された画像ピクセルを含む。カバーガラス層がディスプレイ１４の表面を覆う。周囲領域２０Ｉのようなディスプレイ１４の部分は、インアクティブであり、画像ピクセル構造体がない。長方形中央部２０Ａ（破線２０で境界定めされた）のようなディスプレイ１４の部分は、ディスプレイ１４のアクティブな部分に対応する。アクティブなディスプレイ領域２０Ａにおいて、ユーザの画像を表示するために画像ピクセルのアレイが使用される。

ディスプレイ１４を覆うカバーガラス層は、ボタン１６の円形開口のような開口、及びスピーカポート開口１８のようなスピーカポート開口（例えば、ユーザのイヤホン用の）を有する。又、装置１０は、他の開口（例えば、ボリュームボタン、リンガーボタン、スリープボタン及び他のボタンを収容するためのディスプレイ１４及び／又はハウジング１２の開口、オーディオジャック、データポートコネクタのための開口、取り外し可能なメディア用のスロット、等）も有する。

ハウジング１２は、ディスプレイ１４及び装置１０の長方形輪郭の周りに延びる金属のベゼル又はバンドのような周辺導電性部材を含む（一例として）。この周辺導電性部材は、必要に応じて装置１０のアンテナを形成するのに使用される。

アンテナは、装置１０の縁に沿って、装置１０の後面又は前面上に、延長素子又は取り付け可能な構造体として、或いは装置１０のどこかに、配置される。一例として時々ここに述べる１つの適当な構成では、装置１０には、ハウジング１２の下端２４に１つ以上のアンテナが設けられ、そしてハウジング１２の上端２２に１つ以上のアンテナが設けられる。装置１０の両端に（即ち、装置１０が図１に示す形式の細長い長方形状を有するときにディスプレイ１４及び装置１０の狭い端領域に）アンテナを配置することで、それらのアンテナを、ディスプレイ１４の導電性部分（例えば、ディスプレイ１４のアクティブな領域２０Ａのピクセルアレイ及びドライバ回路）に関連した接地構造体から適当な距離に形成することができる。

必要に応じて、第１のセルラー電話アンテナは、領域２４に配置され、そして第２のセルラー電話アンテナは、領域２２に配置される。グローバルポジショニングシステム信号のような衛星ナビゲーション信号、或いはＩＥＥＥ８０２．１１（ＷｉＦｉ(登録商標)）信号又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標)信号のようなワイヤレスローカルエリアネットワーク信号を取り扱うためのアンテナ構造体も、領域２２及び／又は２４に設けられる（個別の付加的なアンテナとして又は第１及び第２のセルラー電話アンテナの部分として）。又、ＷｉＭａｘ（ＩＥＥＥ８０２．１６）信号を取り扱うために、アンテナ構造体が領域２２及び／又は２４に設けられる。

領域２２及び２４において、導電性ハウジング構造体と、プリント回路板と、装置１０を作り上げる他の導電性電気コンポーネントとの間に開口が形成される。これらの開口には、空気、プラスチック又は他の誘電体が充填される。導電性ハウジング構造体及び他の導電性構造体は、装置１０のアンテナのための接地平面として働く。領域２２及び２４の開口は、オープン又はクローズドスロットアンテナのスロットとして働くか、ループアンテナの導電性材料経路で取り巻かれた中央誘電体領域として働くか、ストリップアンテナ共振素子のようなアンテナ共振素子又は装置１０の導電性周辺ハウジング構造体の一部分から形成された逆Ｆ字アンテナ共振素子のような逆Ｆ字アンテナ共振素子を接地平面から分離するスペースとして働くか、或いはさもなければ、領域２２及び２４に形成されたアンテナ構造体の一部分として働く。

領域２２及び２４には、同一のアンテナが形成される（即ち、領域２２及び２４には、同じ１組のセルラー電話帯域又は他の当該通信帯域を各々カバーするアンテナが形成される）。レイアウトの制約又は他の設計上の制約のために、同一のアンテナを使用することが望ましくないことがある。むしろ、異なる設計を使用して領域２２及び２４にアンテナを実施することが望まれる。例えば、領域２４の第１のアンテナは、全ての当該セルラー電話帯域（例えば、４つ又は５つの帯域）をカバーし、そして領域２２の第２のアンテナは、第１のアンテナで取り扱われる４つ又は５つの帯域の副組をカバーする。領域２４のアンテナが領域２２のアンテナにより取り扱われる帯域の副組を取り扱う（又はその逆のことも言える）構成も使用される。第１の副組の帯域又は第２の副組の帯域のいずれかをカバーし、それにより、全ての当該帯域をカバーするように、同調回路を使用してこの形式のアンテナをリアルタイムで同調することもできる。

電子装置１０が動作するシステムの回路図が図２に示されている。図２に示すように、システム１１は、ベースステーション２１のようなワイヤレスネットワーク装置を備えている。ベースステーション２１のようなベースステーションは、セルラー電話ネットワーク又は他のワイヤレスネットワーク装置に関連付けられる。装置１０は、ワイヤレスリンク２３（例えば、セルラー電話リンク又は他のワイヤレス通信リンク）を経てベースステーション２１と通信する。

装置１０は、記憶及び処理回路２８のようなコントロール回路を備えている。記憶及び処理回路２８は、ハードディスクドライブ記憶装置、不揮発性メモリ（例えば、ソリッドステートドライブを形成するように構成されたフラッシュメモリ又は他の電気的にプログラム可能なリードオンリメモリ）、揮発性メモリ（例えば、スタティック又はダイナミックランダムアクセスメモリ）、等の記憶装置を含む。記憶及び処理回路２８の処理回路、及びワイヤレス通信回路３４のコントロール回路のような他のコントロール回路は、装置１０の動作をコントロールするのに使用される。この処理回路は、１つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、基本帯域プロセッサ、電力管理ユニット、オーディオコーデックチップ、特定用途向け集積回路、等をベースとするものである。

記憶及び処理回路２８は、装置１０のソフトウェア、例えば、インターネットブラウジングアプリケーション、ボイスオーバーインターネットプロトコル（ＶＯＩＰ）電話コールアプリケーション、ｅ−メールアプリケーション、メディアプレイバクアプリケーション、オペレーティングシステムファンクション、等を実行するのに使用される。ベースステーション２１のような外部装置との相互作用をサポートするために、記憶及び処理回路２８は、通信プロトコルを実施するのに使用される。記憶及び処理回路２８を使用して実施される通信プロトコルは、インターネットプロトコル、ワイヤレスローカルエリアネットワークプロトコル（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコル、時々、ＷｉＦｉ(登録商標)とも称される）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標)プロトコルのような他の短距離ワイヤレス通信リンクのプロトコル、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭａｘ）プロトコル、長期進化（ＬＴＥ）プロトコルのようなセルラー電話プロトコル、移動通信用のグローバルシステム（ＧＳＭ）プロトコル、コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）プロトコル、及びユニバーサル移動テレコミュニケーションシステム（ＵＭＴＳ）プロトコル、等を含む。

回路２８は、装置１０のアンテナの使用をコントロールするコントロールアルゴリズムを実施するように構成される。例えば、回路２８は、信号を送信及び／又は受信するために特定のアンテナを使用状態にスイッチするようにワイヤレス回路３４を構成する。あるシナリオにおいて、回路２８は、センサ信号を収集すると共に、受信信号（例えば、受信ページング信号、受信音声コールトラフィック、受信コントロールチャンネル信号、受信データトラフィック、等）のクオリティを反映する信号を収集するのに使用される。装置１０で行われる信号クオリティ測定は、例えば、ビットエラー率測定、信号対雑音比測定、到来ワイヤレス信号に関連した電力量の測定、受信信号強度指示子（ＲＳＳＩ）情報（ＲＳＳＩ測定）に基づくチャンネルクオリティ測定、受信信号コード電力（ＲＳＣＰ）情報（ＲＳＣＰ測定）に基づくチャンネルクオリティ測定、信号対干渉比（ＳＩＮＲ）及び信号対雑音比（ＳＮＲ）情報（ＳＩＮＲ及びＳＮＲ測定）に基づくチャンネルクオリティ測定、Ｅｃ／ｌｏのような信号クオリティデータ又はＥｃ／Ｎｏデータ（Ｅｃ／ｌｏ及びＥｃ／Ｎｏ測定）に基づくチャンネルクオリティ測定、等を含む。この情報は、どのアンテナを使用するかコントロールするのに使用される。又、アンテナの選択は、他の基準に基づいて行うこともできる。

入力−出力回路３０は、装置１０にデータを供給すると共に、装置１０から外部装置へデータを供給できるように使用される。入力−出力回路３０は、入力−出力装置３２を含む。入力−出力装置３２は、タッチスクリーン、ボタン、ジョイスティック、クリックホイール、スクロールホイール、タッチパッド、キーパッド、キーボード、マイクロホン、スピーカ、トーンジェネレータ、バイブレータ、カメラ、加速度計（モーションセンサ）、周囲光センサ及び他のセンサ、発光ダイオード及び他の状態インジケータ、データポート、等を含む。ユーザは、入力−出力装置３２を経てコマンドを供給することにより装置１０の動作をコントロールし、そして入力−出力装置３２の出力リソースを使用して装置１０から状態情報及び他の出力を受け取る。

ワイヤレス通信回路３４は、１つ以上の集積回路、電力増幅回路、低ノイズ入力増幅器、受動的ＲＦコンポーネント、１つ以上のアンテナ、及びＲＦワイヤレス信号を取り扱う他の回路から形成された高周波（ＲＦ）トランシーバ回路を含む。

ワイヤレス通信回路３４は、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）受信回路３５（例えば、１５７５ＭＨｚの衛星ポジショニング信号を受信するための）のような衛星ナビゲーションシステム受信回路を含む。トランシーバ回路３６は、ＷｉＦｉ(登録商標)（ＩＥＥＥ８０２．１１）通信のための２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚ帯域を取り扱い、及び２．４ＧＨｚのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標)通信帯域を取り扱う。回路３４は、８５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、１９００ＭＨｚ及び２１００ＭＨｚ帯域のようなセルラー電話帯域又は他の当該セルラー電話帯域においてワイヤレス通信を取り扱うためのセルラー電話トランシーバ回路３８を使用する。ワイヤレス通信回路３４は、必要に応じて、他の短距離及び長距離ワイヤレスリンクのための回路（例えば、ＷｉＭａｘ回路、等）を含む。ワイヤレス通信回路３４は、例えば、高周波及びテレビジョン信号を受信するワイヤレス回路、ページング回路、等を含む。ＷｉＦｉ(登録商標)及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標)リンク、並びに他の短距離ワイヤレスリンクでは、ワイヤレス信号は、典型的に、数十又は数百フィートにわたってデータを搬送するのに使用される。セルラー電話リンク及び他の長距離リンクでは、ワイヤレス信号は、典型的に、数千フィート又はマイルにわたってデータを搬送するのに使用される。

ワイヤレス通信回路３４は、アンテナ４０を含む。アンテナ４０は、適当な形式のアンテナを使用して形成される。例えば、アンテナ４０は、ループアンテナ構造体、パッチアンテナ構造体、逆Ｆ字型アンテナ構造体、クローズド及びオープンスロットアンテナ構造体、平面逆Ｆ字型アンテナ構造体、螺旋アンテナ構造体、ストリップアンテナ、単極、双極、それらの設計の混成、等から形成された共振素子をもつアンテナを含む。異なる帯域及び帯域の組み合わせに対して異なる形式のアンテナが使用される。例えば、１つの形式のアンテナが、ローカルワイヤレスリンクアンテナを形成するのに使用され、そして別の形式のアンテナが、リモートワイヤレスリンクアンテナを形成するのに使用される。図１を参照して述べたように、装置１０には複数のセルラー電話アンテナがある。例えば、装置１０の領域２４には１つのセルラー電話アンテナがあり、そして装置１０の領域２２には別のセルラー電話アンテナがある。これらのアンテナは、固定でもよいし、回転可能でもよい。

装置１０は、コントロールアルゴリズム（例えば、アンテナダイバーシティコントロールアルゴリズム及び他のワイヤレスコントロールアルゴリズム）を実施するためのコントロールコードを記憶及び実行するように構成されたコントロール回路によりコントロールされる。図３に示すように、コントロール回路４２は、記憶及び処理回路２８（例えば、マイクロプロセッサ、メモリ回路、等）を含み、又、基本帯域プロセッサ５８を含む。この基本帯域プロセッサ５８は、ワイヤレス回路３４の一部分を形成し、そしてメモリ及び処理回路を含む（即ち、基本帯域プロセッサ５８は、装置１０の記憶及び処理回路の一部分を形成すると考えられる）。

基本帯域プロセッサ５８は、経路４８を経て記憶及び処理回路２８へデータを供給する。経路４８上のデータは、受信信号、例えば、受信電力、送信電力、フレームエラー率、ビットエラー率、受信信号強度指示子（ＲＳＳＩ）情報に基づくチャンネルクオリティ測定値、受信信号コード電力（ＲＳＣＰ）情報に基づくチャンネルクオリティ測定値、信号対干渉比（ＳＩＮＲ）及び信号対雑音比（ＳＮＲ）情報に基づくチャンネルクオリティ測定値、Ｅｃ／ｌｏ又はＥｃ／Ｎｏデータのような信号クオリティデータに基づくチャンネルクオリティ測定値、電子装置からの要求に対応する応答（確認）がセルラー電話タワーから受信されたかどうかの情報、ネットワークアクセス手順が成功したかどうかの情報、電子装置とセルラータワーとの間のセルラーリンクにわたり再送信が何回要求されたかの情報、シグナリングロスメッセージが受信されたかどうかの情報、及びワイヤレス回路３４の性能を反映する他の情報、に対するワイヤレス（アンテナ）性能メトリックに関連した生の及び処理済みのデータを含む。この情報は、記憶及び処理回路２８及び／又はプロセッサ５８により分析され、そしてそれに応答して、記憶及び処理回路２８（又はもし望ましければ、基本帯域プロセッサ５８）は、ワイヤレス回路３４をコントロールするためのコントロールコマンドを発行する。例えば、記憶及び処理回路２８は、経路５２及び経路５０にコントロールコマンドを発行する。

ワイヤレス回路３４は、高周波トランシーバ回路６０のような高周波トランシーバ回路及び高周波前端回路６２を含む。高周波トランシーバ回路６０は、トランシーバ５７及び６３のような１つ以上の高周波トランシーバを含む（例えば、アンテナ間に共有される１つ以上のトランシーバ、アンテナ当たり１つのトランシーバ、等）。図３の例示的構成では、高周波トランシーバ回路６０は、経路（ポート）５４に関連し（且つ経路４４に関連した）トランシーバ５７のような第１トランシーバと、経路（ポート）５６に関連し（且つ経路４６に関連した）トランシーバ６３のような第２トランシーバとを有する。トランシーバ５７は、送信器５９のような送信器及び受信器６１のような受信器を含むか、又は受信器（例えば、受信器６１）のみ又は送信器（例えば、送信器５９）のみを含む。トランシーバ６３は、送信器６７のような送信器及び受信器６５のような受信器を含むか、又は受信器（例えば、受信器６５）のみ又は送信器（例えば、送信器６７）のみを含む。

基本帯域プロセッサ５８は、記憶及び処理回路２８から送信されるべきデジタルデータを受信し、そして経路４６及び高周波トランシーバ回路６０を使用して、それに対応する高周波信号を送信する。高周波前端６２は、高周波トランシーバ回路６０とアンテナ４０との間に結合され、そして送信器５９及び６７により発生された高周波信号をアンテナ４０へ搬送するのに使用される。高周波前端６２は、高周波スイッチ、インピーダンスマッチング回路、フィルタ、及びアンテナ４０と高周波トランシーバ回路６０との間にインターフェイスを形成する他の回路、を含む。

アンテナ４０により受信される到来する高周波信号は、高周波前端６２、経路５４及び５６のような経路、ポート５４の受信器６１及びポート５６の受信器６３のような高周波トランシーバ回路６０内の受信回路、並びに経路４４及び４６のような経路を経て、基本帯域プロセッサ５８へ供給される。基本帯域プロセッサ５８は、それら受信信号を、記憶及び処理回路２８へ送られるデジタルデータへと変換する。又、基本帯域プロセッサ５８は、トランシーバが現在同調されているチャンネルの信号クオリティを表わす情報も受信信号から抽出する。例えば、コントロール回路４２内の基本帯域プロセッサ及び／又は他の回路は、受信信号を分析して、ビットエラー率測定値、到来するワイヤレス信号に関連した電力量の測定値、強度指示子（ＲＳＳＩ）情報、受信信号コード電力（ＲＳＣＰ）情報、信号対干渉比（ＳＩＮＲ）情報、信号対雑音比（ＳＮＲ）情報、Ｅｃ／ｌｏ又はＥｃ／Ｎｏデータのような信号クオリティデータに基づくチャンネルクオリティ測定値、等を発生する。この情報は、装置１０にどのアンテナ（１つ又は複数）を使用すべきかコントロールするのに使用される。例えば、コントロール回路４２で実行されるコントロールアルゴリズムは、信号強度データ測定値に基づき特定のアンテナを使用状態へスイッチするのに使用される。

高周波前端６２は、トランシーバ５７をアンテナ４０Ｂへ及びトランシーバ６３をアンテナ４０Ａへ或いはそれとは逆に接続するのに使用されるスイッチを含む。そのスイッチは、コントロール回路４２から経路５０を経て受信されるコントロール信号により構成される。回路４２は、例えば、（例えば、トランシーバ６０の単一の送信器を２つのアンテナ間で共有することが望まれるときに）高周波信号を送信するのにどのアンテナを使用するか、或いは（例えば、単一の受信器を２つのアンテナ間で共有することが望まれるときに）高周波信号を受信するのにどのアンテナを使用するか選択するようにスイッチを調整する。

必要に応じて、アンテナの選択は、前端６２のスイッチを使用せずに、トランシーバを選択的にアクチベート及びデアクチベートすることにより行われる。例えば、アンテナ４０Ｂを使用することが望まれる場合には、トランシーバ５７（回路６２を通してアンテナ４０Ｂに結合される）がアクチベートされ、そしてトランシーバ６３（回路６２を通してアンテナ４０Ａに結合される）がデアクチベートされる。アンテナ４０Ａを使用することが望まれる場合は、回路４２は、トランシーバ６３をアクチベートし、そしてトランシーバ５７をデアクチベートする。これらの解決策を組み合わせて使用して、信号を送信及び／又は受信するのにどのアンテナを使用するか選択することもできる。

アンテナ４０のうちの望ましい１つを通して高周波信号を送信又は受信するようにワイヤレス回路３４を構成することに関連した動作のようなコントロール動作は、コントロール回路４２で実施されるコントロールアルゴリズムを使用して遂行される（例えば、記憶及び処理回路２８並びに基本帯域プロセッサ５８のコントロール回路及びメモリリソースを使用して）。

アンテナ動作は、装置１０のアンテナがユーザの手のような外部物体で遮られたとき、又は装置１０が適切なアンテナ動作を妨げる物体の付近に配置されたとき、又は他のファクタ（例えば、周囲に対する装置の向き、等）により、混乱させられる。最適なアンテナが使用されるよう保証するために、装置１０は、各アンテナで受信される信号を監視し、そしてその監視された信号に基づいて装置１０のワイヤレス通信トラフィックを取り扱うために適切なアンテナを使用状態へスイッチすることができる。

装置１０の回路で実行されるアンテナスイッチングアルゴリズムは、受信信号の評価された信号クオリティに基づいてアンテナスイッチング動作を自動的に遂行するのに使用される。アンテナスイッチングアルゴリズムは、現在使用されているアンテナのアンテナ性能が利用可能な別のアンテナに対して低下したとき、又は他のアンテナスイッチング基準が満足されたとき、ワイヤレス信号（例えば、セルラー電話信号又は他のワイヤレストラフィック）の取り扱いに使用する新たなアンテナを選択するように装置１０に指令する。この形式の構成では、ワイヤレス信号を取り扱うのに複数のアンテナ及び関連回路を同時に使用する必要はなく、従って、電力消費を最少にする。

ここでは、装置１０が第１アンテナ及び第２アンテナを有する構成を一例として説明する。しかしながら、これは、単なる例示に過ぎない。装置１０は、必要に応じて３つ以上のアンテナを使用してもよい。装置１０は、（例えば、帯域カバレージ、効率、等が）実質的に同一のアンテナを使用してもよいし、或いは他の形式のアンテナ構成を使用してもよい。

アンテナスイッチング動作を遂行する際に、装置１０は、適当な信号クオリティメトリックを使用して信号強度を測定する。一例として、装置１０は、受信信号の電力を測定するか、受信信号の強度指示子（ＲＳＳＩ）情報を収集するか、受信信号のコード電力（ＲＳＣＰ）情報を収集するか、又は受信信号強度に関する他の情報を収集する。

受信信号強度情報は、装置１０のアンテナごとに収集される。例えば、装置１０が上部及び下部アンテナを含む場合には、上部及び下部の両アンテナで受信した信号の信号強度を収集することができる。上部及び下部アンテナの受信信号強度は、アンテナスイッチングコントロールアルゴリズムにより処理される。このスイッチングアルゴリズムは、スイッチング基準及び受信アンテナ信号測定強度を使用して、装置１０のアンテナ指定をスイッチすべきかどうかリアルタイムで決定する。スイッチング基準を満足する場合には、アンテナを交換することができる。例えば、受信信号の強度データをスレッシュホールド設定と比較することにより下部アンテナが遮られたと決定される場合には、下部アンテナに代わって、上部アンテナを使用状態へスイッチすることができる。

種々の環境条件の間に装置１０が敏感な状態に留まるよう保証するために、スイッチング基準（例えば、１つ以上のスイッチングスレッシュホールド又は他のスイッチングアルゴリズムパラメータ）をリアルタイムで調整することができる。装置１０が受信信号強度の測定値に基づいて１つ以上のスレッシュホールド値を調整する構成は、適応スレッシュホールド構成とも称される。

変化する条件に対して迅速な応答を保証しながらノイズを抑制するために、時間ベース平均化フィルタが受信信号強度測定に適用される。異なる関連フィルタリング特性を各々もつ複数のフィルタが使用される。例えば、異なる関連フィルタリング特性を各々有する２つ、３つ又はそれ以上のフィルタがある。一例としてここに述べる１つの適当な構成では、装置１０は、一対の時間ベースフィルタを使用する。

時間ベースフィルタは、比較的長期間にわたって信号を平均化し（低速フィルタリングとも称される）及び比較的短期間にわたって信号を平均化する（高速フィルタリングとも称される）。低速フィルタは、正確なデータを発生するが、真の信号強度の急激な変化に対して迅速に応答しない。高速フィルタは、迅速に応答する。しかしながら、高速フィルタは、低速フィルタよりも短い時間窓にわたって信号を平均化するので、高速フィルタリングされた信号強度測定値は、低速フィルタの信号強度よりノイズの多い傾向となる。それ故、偽の警報を回避するには（即ち、不適切な時間にアンテナがスイッチされる状態を回避するには）、高速フィルタリングされた信号測定値を低速フィルタリングされた信号測定値より大きなスレッシュホールド値と比較することが必要となる。

必要に応じて、外部ソースからの入力を使用して、アンテナスイッチングの判断が行われる。外部ソースからの入力は、例えば、装置１０の１つ以上のセンサからの情報を含む。一例として、入力−出力装置３２の加速度計からのデータを使用して、装置１０の動きに関する情報を発生することができる。加速度計データを使用して、装置１０が急速に移動する環境（例えば、車内又は他の移動乗物内）にあるか又は突然移動を停止したか決定することができる。又、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）のデータのような衛星ナビゲーションシステム受信器データを使用して、装置１０の速度（即ち、装置１０が移動しているか静止しているか）を決定することもできる。装置の移動及び他の外部データに関する情報を使用して、スレッシュホールド値及び他のアンテナスイッチング基準をリアルタイムで調整することができる。例えば、ＧＰＳ受信器又は加速度計からの動き情報又は他のデータを使用して、装置１０が動きの後に休止したときに装置１０がアンテナスイッチングスレッシュホールドを迅速に調整するよう保証することができる。

装置１０のアンテナ指定をコントロールするのに含まれるステップを例示するフローチャートが図４に示されている。図４の例は、２つのアンテナ（例えば、領域２２及び２４における上部及び下部アンテナ）を有する装置１０の構成を示す。

ステップ１００の動作中に、２つのアンテナの各々について信号強度の測定が実行される。特に、第１アンテナについて信号強度ＲＣが測定され（即ち、現在アンテナを使用して、装置１０のワイヤレストラフィックを取り扱い）、そして第２アンテナ（即ち、現在アンテナに代わって使用できる別のアンテナ）について信号強度ＲＡが測定される。次いで、それら信号強度間の差（即ち、信号強度ΔＲ＝ＲＡ−ＲＣ）が計算される。

ワイヤレス回路３４において受信ダイバーシティ機能が利用できるときには（即ち、回路の基本帯域プロセッサ５８が受信ダイバーシティ動作をサポートする装置１０の構成において）、受信器６５及び６１並びにそれに対応する第１及び第２アンテナが信号の受信に使用される。受信ダイバーシティ機能が利用できない状況では、装置１０のアンテナを一度に１つ（即ち、現在アンテナ）だけ使用して、ワイヤレス通信トラフィックを送信及び受信する。他方のアンテナ（即ち、別のアンテナ）の受信信号の信号強度を決定するために、装置１０は、別のアンテナに関連した受信器を瞬間的に使用して、到来する信号を収集及び処理するか、或いは別のアンテナを使用状態へ瞬間的にスイッチングして、現在アクティブなアンテナの能力を妨げずに信号強度サンプルを収集して、そのワイヤレストラフィックを取り扱うことにより、別のアンテナの受信信号強度をサンプリングする。

信号測定及び信号処理アクティビティのような図４の動作は、ワイヤレス回路３４（例えば、トランシーバ回路６０）及びコントロール回路４２（例えば、基本帯域プロセッサ５８及び／又は回路２８）を使用して遂行される。アンテナ間の信号強度差計算値が、別のアンテナが受信する信号が現在アンテナより弱いか、又は現在アンテナより若干強いだけであることを指示するときには、装置１０は、装置１０における現在アンテナ指定を維持する。アンテナ間の信号強度差計算値が、別のアンテナが受信する信号が現在アンテナより充分に強いことを指示するときには、装置１０は、別のアンテナが現在アンテナに代わって使用状態へスイッチされるようにワイヤレス回路３４を構成する。

アンテナに対する受信信号の信号強度間の差（即ち、２つのアンテナ間で受信アンテナ信号強度がどれほど相違するか反映する差の測定値ΔＲ）が、異なる関連時間窓（平均化周期）をもつ時間ベースフィルタを使用して時間平均化（時間フィルタリング）される。任意の適当なフィルタリングスキームが使用される（例えば、線型平均化、最近のアクティビティに好都合な重み付け平均化、有限インパルス応答（ＦＩＲ）又は無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ、等）。図４に示したように、測定されたΔＲデータには２つの異なるフィルタが適用される。ステップ１０２において、低速フィルタ（即ち、０．５ないし２秒のような比較的長い期間又は他の適当な期間にわたって測定ΔＲ値を平均化するフィルタ）が適用される。ΔＲの生の測定値に低速フィルタを適用することで、低速フィルタの出力にはΔＲの低速フィルタされたバージョンが発生する。ステップ１０４において、高速フィルタ（即ち、５０ないし１５０ｍｓのような比較的短い期間又は他の適当な期間にわたって測定ΔＲ値を平均化するフィルタ）が適用される。差の測定値ΔＲに高速フィルタを適用することで、高速フィルタの出力にはΔＲの高速フィルタされたバージョンが発生する。

ステップ１１２の動作中に測定ΔＲデータの低速フィルタされたバージョンにアンテナスイッチング基準が適用される。例えば、測定ΔＲデータの低速フィルタバージョンが、ステップ１１２において、スレッシュホールド（低速スレッシュホールド又は低速フィルタスレッシュホールドとも称される）と比較される。ステップ１１０の動作中に、測定ΔＲデータの高速フィルタされたバージョンにもアンテナスイッチング基準が適用される。例えば、測定ΔＲデータの高速フィルタバージョンは、ステップ１１０において、スレッシュホールド（高速スレッシュホールド又は高速フィルタスレッシュホールドとも称される）と比較される。

ステップ１１０及び１１２の比較動作の結果を使用して、アンテナをスイッチするための対応要求を発生する。例えば、ΔＲの高速フィルタされたバージョンが高速フィルタスレッシュホールドΔfastより大きい場合には、ステップ１１０において、アンテナをスイッチする要求が発生される。ΔＲの低速フィルタされたバージョンが低速フィルタスレッシュホールドΔslowより大きい場合には、ステップ１１２において、アンテナをスイッチする要求が発生される。発生される要求は、ブール値で表される（例えば、論理“１”はアンテナを交換する要求を表わし、そして論理“０”はアンテナ指定の現在セットを維持する希望を表わす）。

ステップ１１４の動作中に、装置１０は、コントロール回路４２を使用して、それに対応するコマンドをワイヤレス回路３４へ発行する。１つの適当な構成では、ステップ１１０及び１１２で発生された要求は、論理“ＯＲ”機能を使用して処理される。ステップ１１０においてアンテナを交換する要求が発生されない場合、及びステップ１１２においてアンテナを交換する要求が発生されない場合には、装置１０は、ステップ１１４においてアンテナを交換するのを断る。ステップ１１０の高速スレッシュホールド比較動作、又はステップ１１２の低速スレッシュホールド比較動作のいずれかが、アンテナを交換すべきであることを示す場合には（又はステップ１１０及びステップ１１２の両方の動作がアンテナを交換すべきであることを指示する場合には）、装置１０は、ステップ１１４において、現在アンテナを別のアンテナに置き換えるようにアンテナをスイッチする。スイッチングに続いて、新たに選択されたアンテナを使用して、装置１０の高周波信号を受信し、及び／又は送信する。装置１０において受信ダイバーシティが利用できる状況では、装置１０は、送信については新たに選択されたアンテナを使用するが、信号の受信は両アンテナを使用して行う。装置１０は、図４のステップを連続的に使用して、常時最適なアンテナを使用状態へスイッチするよう保証する。

差の信号ΔＲの大きさがゆっくり変化する状況では、ステップ１０２の高速フィルタされた出力が厳密にΔＲに追従する。ΔＲの急速な上方変動により高速フィルタされた出力が急速に上昇するときに早目にアンテナがスイッチングするのを回避するため、ΔfastをΔslowより高い値にセットすることが望まれる。例えば、Δfastのデフォールト（非調整）値は、（一例として）１０ｄＢであり、そしてΔslowの（典型的な固定）値は、（一例として）３ｄＢである。一般的に、Δfast及びΔslowは、（一例として）約０．５ないし１３ｄＢの値を有する。

ΔＲの低速フィルタされたバージョン及び高速フィルタされたバージョンの値が互いに接近する環境では、図４に示すプロセスの高速フィルタ岐路を使用すると、一般的に、図４に示すプロセスの低速フィルタ岐路を使用して発生されるアンテナスイッチング要求と同等のアンテナスイッチング要求を発生する。この形式の状況では、Δfastの値を適応式に下げることが望ましい。例えば、Δslowに等しいか又はそれと同等のレベルにΔfastを下げることが望ましい。このようにΔfastを下げることで、装置１０は、そうでない場合よりも、ΔＲの適度な大きさの変化に対して迅速に応答することができる。

高速スレッシュホールドΔfast又は他のアンテナスイッチング基準を調整できるようにするために、ΔＲの低速フィルタされたバージョンと高速フィルタされたバージョンとの間の変化（Ｖ）を決定するのが望ましい。図４に示すように、ΔＲの低速フィルタされたバージョンと高速フィルタされたバージョンとの間の変化は、ステップ１０６において計算される。ΔＲの低速フィルタされたバージョンと高速フィルタされたバージョンとの間の変化の量を計測するために適当なメトリックが使用される（例えば、標準偏差、バリアンス、低速フィルタされたデータの平均値が中間値として働くような標準偏差計算に基づく変化値、平方の和、等）。

変化Ｖが小さいときには、高速フィルタされたデータは、低速フィルタされたデータに大きさが接近する（即ち、高速フィルタされたデータは、正確であり、偽警報及び早目のスイッチングを生じない）。それ故、ステップ１１０において、高速フィルタされたデータに基づいてスイッチングの判断を行うことを受け容れることができる。これは、Δfastの値をＶの減少値の関数として下げることにより達成される。変化Ｖが大きいときには、Δfastを上げることで、高速フィルタされたデータに基づく潜在的に不正確なスイッチング判断が抑制される。

低速フィルタされたデータと高速フィルタされたデータとの間の変化Ｖは、ΔＲの値が急速に変化する（高速フェージングとも称される）ときには小さくなる傾向にある。装置１０は、急速に移動するときは（例えば、装置１０が移動中の乗物内にあるときは）ΔＲの比較的急速な変化を受ける。

低速フィルタされたデータと高速フィルタされたデータとの間の変化Ｖは、ΔＲの値がゆっくり変化する（低速フェージング環境とも称される）ときは大きくなる傾向にある。装置１０は、それがゆっくり移動するか又は静止しているときは、低速フェージングを受ける。

移動する自動車の車内のような高速フェージング環境での動作が持続した後に、変化Ｖの値は、一般的に低くなり、そしてΔfastは、それに対応する低い値に減少される。自動車が突然停止した場合には、装置１０は、高速フェージングから低速フェージング環境へ迅速に移行する。偽警報及び望ましからぬアンテナスイッチングを最少にするためには、センサ、衛星ナビゲーションシステム信号（ＧＰＳデータ）又は他のデータが、装置１０が高速フェージングから低速フェージング環境へ移行したことを明らかにしたときに（例えば、ＧＰＳ又はセンサデータが、装置１０が移動環境から静止環境へ移行したことを検出したときに）Δfastの値を自動的に増加することが望ましい。スレッシュホールド調整ステップ１０８への入力として働くようにＧＰＳデータ、センサデータ及び他のデータを使用することが、図４に線１１６で示されている。

ステップ１０８の間のスレッシュホールドΔfastの調整又は他のアンテナスイッチング基準の調整は、段階的に行われるか（例えば、Δfastをデフォールトの高いΔfast値へ直ちに戻すことにより）、比較的ゆっくりと行われるか（例えば、入力１１６からの影響なく）、又は適度な速度で行われる（例えば、即時の変化よりゆっくりであるが、入力１１６を使用することにより、それ以外の場合よりは迅速に）。

ステップ１１０及び１１２においてアンテナ間の比較を行うときには、異なるアンテナ受信効率及び最大送信電力限界を考慮することが望ましい。例えば、第１アンテナの送信効率が第２アンテナの受信効率より１ｄＢ高い場合には、第１アンテナの有利な送信性能を考慮するよう保証するために１ｄＢの補償オフセットがスレッシュホールド比較に追加される。別の例として、第２アンテナの最大送信電力が第１アンテナの最大送信電力より３ｄＢ低い（例えば、特定の吸収レート限界に適合する必要があるために）場合には、第２アンテナの使用へスイッチするのが有利であるかどうか決定するときに、この３ｄＢの性能限界が考慮される。

図５のグラフは、装置１０が低速フェージング環境（例えば、ΔＲが約０．４から０．５秒の時定数で変化する環境）にあるとき、及びアンテナを遮る事象中のΔＲ実際（装置１０のアンテナの相対的性能の実際値）の変化の大きさが比較的小さい（例えば、１０ｄＢ未満の）ときに図４の動作をどのように使用して装置１０のアンテナをスイッチするかを示している。ｔ０とｔ１との間の時間中に、現在アンテナは、遮られず、別のアンテナより５ｄＢ良好の性能である。時間ｔ１において、現在アンテナが外部物体により遮られる。その結果、時間ｔ１において、別のアンテナの性能が現在アンテナより４ｄＢ良好である。

現在アンテナから別のアンテナへスイッチすべきかどうか決定するため、装置１０は、低速フィルタを信号ΔＲに適用して低速フィルタされたΔＲを発生し、そして高速フィルタを信号ΔＲに適用して高速フィルタされたΔＲを発生する。図５のシナリオでは、装置１０が低速フェージング環境にあるから、高速フィルタされたΔＲは、信号ΔＲを厳密に追跡し、一方、時間ｔ０とｔ１との間では、低速フィルタされたΔＲがΔＲ実際の実際値に近いものである。

装置１０は、低速フェージング環境で動作するので、低速フィルタされたΔＲと高速フィルタされたΔＲとの間のバリアンスＶは大きい。それ故、ステップ１０８の動作中に、装置１０は、スレッシュホールドΔfastを１０ｄＢの公称（デフォールト）値に維持する。Δfastは１０ｄＢに保たれるので、装置１０は、時間ｔｆに偽警報を示さない（即ち、時間ｔｆでは高速フィルタされたΔＲがΔfast未満であるから、時間ｔｆではアンテナがスイッチングされない）。

時間ｔ１におけるΔＲ（実際）の急激な移行により信号ΔＲが増加する。高速フィルタされたΔＲは、ΔＲをたどるが、Δfastが１０ｄＢの比較的高い値にセットされているので、ステップ１１０の比較動作は、コントロールアルゴリズムの高速岐路からアンテナ交換要求を生じない。

時間ｔ１の後に、低速フィルタされたΔＲの値は、この値が時間ｔ２にΔslow（この例では３ｄＢ）を越えるまで上昇する。低速フィルタされたΔＲがΔslowを越えると、ステップ１１２の比較動作は、アンテナ交換要求を発生する。それ故、装置１０は、時間ｔ２（図４のステップ１１４）においてアンテナを交換する。別のアンテナが時間ｔ２に現在アンテナに代わって使用状態へスイッチされると、信号を適切に受信及び送信する装置１０の能力が回復される。時間ｔ２より大きな時間ｔにおいて、現在アンテナは、別のアンテナより性能が４ｄＢ優れ、スイッチングは行われない。

図６のグラフは、アンテナを遮る事象中のΔＲ実際の大きさの変化が比較的小さい（例えば、１０ｄＢ未満）場合に高速フェージング環境（例えば、ΔＲが約２ないし１０ミリ秒の時定数で変化する環境）において装置１０がアンテナを遮る事象にどのように応答するかを示す。装置１０は、図６の例では、高速フェージング環境で動作するので、高速フィルタされたΔＲは、ΔＲに追従せず、むしろ、大きさがΔＲ実際に近いΔＲの正確な平均値を表わす。この状況において、低速フィルタされたΔＲと高速フィルタされたΔＲとの間の変化Ｖは小さい。Ｖが小さいと、装置１０は、図６のグラフにおいて時間の関数としてΔfastの減少する値で示されたように、Δfastを適応式に調整する。Δfastの減少された値は、装置１０が、コントロールアルゴリズムの高速フィルタ岐路からの判断に基づきアンテナを迅速にスイッチする上で助けとなる。

時間ｔ１において、現在アンテナが遮られ、ΔＲ実際を４ｄＢに増加させる（別のアンテナが現在アンテナより４ｄＢ優れた性能であることを指示する）。低速フィルタされたΔＲは、時間ｔ１に続いてΔＲの変化に迅速に応答しない。しかしながら、高速フィルタされたΔＲは、迅速に応答する。時間ｔ２において、高速フィルタされたΔＲは、スレッシュホールドΔfastを越え、そしてそれに応答して、現在アンテナに代わって別のアンテナが使用状態へスイッチされる。

図７は、アンテナを遮る事象でΔＲ実際が比較的大きく（１０ｄＢより大きく）変化するシナリオにおいて装置１０の性能を示す。図７の例では、装置１０は、低速フェージング環境において動作される。低速フェージング環境であるために、時間ｔ１までの時間ｔにおいて低速フィルタされたΔＲ及び高速フィルタされたΔＲは実質的に異なる。その結果、変化Ｖは比較的高く、そしてΔfastは、１０ｄＢの公称値のままである。時間ｔ１において、現在アンテナが遮られる。低速フィルタされたΔＲは、ゆっくり応答し、Δslowを越えない。しかしながら、高速フィルタされたΔＲは、迅速に応答する。時間ｔ２において、高速フィルタされたΔＲは、Δfast（例えば、１０ｄＢ）を越え、そして装置１０は、現在アンテナに代わって別のアンテナを使用状態へ切り換える。図７の例は、アンテナを遮る事象中のΔＲ実際の変化がΔfastのデフォールト値より大きいとすれば、コントロールアルゴリズムの高速フィルタ岐路が低速フェージング環境でも正確なアンテナスイッチング要求をどのように発行するか示している。

図６及び７の例に示すように、アンテナスイッチングコントロールアルゴリズムに高速フィルタ岐路が存在することで、装置１０は、低速岐路しか含まない装置の場合より迅速に最適なアンテナを使用状態へスイッチすることができる。条件が許すときは（例えば、図６の高速フェージング環境において）、高速スレッシュホールドΔfastの値を減少して、装置１０が瞬間的なアンテナ質低下事象に応答できるレートを上げることができる。

図８は、装置１０が最初に高速フェージング環境で動作され、その後、低速フェージング環境で動作されるシナリオにおいて装置１０の性能を示している。この形式のシナリオは、例えば、（時間ｔ３に）停止する移動中の自動車内でユーザが装置１０を使用するときに生じる。高速フェージング環境で動作する間に、Δfastは、そのデフォールト値１０ｄＢからその最小値３ｄＢへ適応式に減少される。

時間ｔ３において、装置１０が動作する環境は、高速フェージング環境から低速フェージング環境へ変化する。装置１０は、時間ｔ３において、ＧＰＳデータ、加速度計データ、又は他の外部入力を使用して、動作環境のこの変化を検出する。それに応答して、装置１０は、偽の警報（即ち、高速フィルタされたΔＲが減少３ｄＢΔfastスレッシュホールドを越える状況による不適切なアンテナトリガー要求）を防止するためにΔfastを増加する。例えば、線２００で示すように、Δfastは、時間ｔ３において、そのデフォールト値１０ｄＢへ直ちに回復する。線２０２で示すように、Δfastは、必要に応じて徐々に回復される（入力１１６からのフィードバックなしに）。線２０４で示す別の可能性は、線２０２の比較的ゆっくりした速度を越えて適当なレベルへΔfastが回復する速度を上げることを含む。線２０４は、高速フェージング形態と低速フェージング形態の間の移行を検出するのに応答して、変化Ｖを計算する速度を瞬間的に上げる構成に対応する。図８の例では、線２０２に関連したスレッシュホールド適応構成を使用することで、時間ｔ４に望ましからぬアンテナスイッチング事象が生じる。これは、線２００に関連した構成又は線２０４に関連した構成のような加速採用構成を使用することで回避することができる。

必要に応じて、任意のタイマー動作がコントロールアルゴリズムに合体されてもよい。タイマーを使用して、装置１０のコントロールアルゴリズムは、単位時間当たりある回数だけ特定のスレッシュホールド条件を満足するというアンテナスイッチングの要件を課すことができる。タイマーは、例えば、コントロールアルゴリズムの低速フィルタ岐路（及び／又はコントロールアルゴリズムの高速フィルタ岐路）へ合体される。タイマーを使用して、低速フィルタ岐路のΔslowの大きさ（又は高速フィルタ岐路のΔfastの大きさ）のようなアンテナスイッチングスレッシュホールドの大きさと、スレッシュホールド条件を満足しなければならない単位時間当たりの回数との間でトレードオフがなされる。例えば、１５ｍｓごとに５回を越えるというスレッシュホールドが要求される場合には、スレッシュホールドの大きさを、タイマーがない場合に使用されるスレッシュホールド値に対して下げてもよい。１５ｍｓごとに５回を越えるというスレッシュホールドを要求するタイマー限界の使用は、単なる例示に過ぎない。必要に応じて、アンテナスイッチング動作を遂行する前に単位時間当たりに何回スレッシュホールドを越えねばならないか明示する他の適当な限界値が使用されてもよい。更に、タイマー限界又は他の時間ベース基準は、リアルタイムで適応式に調整されてもよい（Δslow及びΔfastのようなスレッシュホールド値に対して適応式の調整を行うのに代わって又はそれに加えて）。そのような任意のタイミング基準は、図４のステップ１１０及び１１２の動作中に適用されそして調整される（Δslow及びΔfastのようなスレッシュホールド値に対する任意の適応式の調整がなされてもよい）。

図４の例示的アンテナスイッチング動作は、異なるフィルタリング速度（例えば、低速及び高速）の２つのフィルタを有する構成に関して説明したが、必要に応じて、より多くの時間平均化フィルタ岐路がコントロールアルゴリズムに合体されてもよい。例えば、コントロールアルゴリズムは、低速、中間及び高速フィルタリング特性を伴う３つの岐路を含んでもよい。

以上、本発明の原理を例示したが、当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに種々の変更がなされるであろう。

１０：電子装置
１１：システム
１２：ハウジング
１４：ディスプレイ
１６：ボタン
１８：スピーカポート開口
２０Ａ：中央部分
２０Ｉ：周辺領域
２２、２４：領域
２１：ベースステーション
２３：ワイヤレスリンク
２８：記憶及び処理回路
３０：入力−出力回路
３２：入力−出力装置
３４：ワイヤレス通信回路
３５：衛星ポジショニングシステム受信器
３６：トランシーバ回路
３８：セルラー電話トランシーバ回路
４０：アンテナ
５８：基本帯域プロセッサ
６０：高周波トランシーバ回路
６２：高周波前端

Claims (15)

1. 少なくとも２つのアンテナを有し、ワイヤレス通信トラフィックを取り扱うためにその１つが選択的に使用される電子装置の使用方法であって、
   受信したアンテナ信号の強度が前記アンテナ間でどれほど異なるか反映する差の測定値を前記アンテナで得る段階と、
   フィルタリング速度の異なる第１及び第２のフィルタを前記差の測定値に適用して、各第１及び第２のフィルタされた差の測定値を発生する段階と、
   前記第１及び第２のフィルタされた差の測定値にアンテナスイッチング基準を適用して前記フィルタされた差の測定値の少なくとも１つをスレッシュホールドと比較し、第１のアンテナを第２のアンテナに代わってワイヤレストラフィックの取り扱いに使用するようスイッチすべきかどうか決定する段階と、
   前記スレッシュホールドをリアルタイムで調整する段階であって、前記第１のフィルタされた差の測定値と、第２のフィルタされた差の測定値との間の計算された変化に応答して前記スレッシュホールドを調整する当該段階と、
   を含む方法。
2. 電子装置が高速フェージング環境から低速フェージング環境へ移行するかどうかの情報を収集する段階を更に含み、スレッシュホールドを調整する前記段階は、その収集された情報に応答してスレッシュホールドを調整することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 情報を収集する前記段階は、衛星ポジショニングシステム受信器で移動データを発生することを含む、請求項２に記載の方法。
4. 情報を収集する前記段階は、加速度計ポジショニングシステム受信器で移動データを発生することを含む、請求項２に記載の方法。
5. アンテナスイッチング基準を適用する前記段階は、前記第１のフィルタされた差の測定値を第１スレッシュホールドと比較し、そして前記第２のフィルタされた差の測定値を、前記第１スレッシュホールドとは異なる第２スレッシュホールドと比較することを含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記第２スレッシュホールドをリアルタイムで調整する段階を更に含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記第１のフィルタされた差の測定値と第２のフィルタされた差の測定値との間にどれほどの変化が示されたか計算する段階を更に含む、請求項６に記載の方法。
8. 第２スレッシュホールドを調整する前記段階は、前記計算された変化に応答して前記第２スレッシュホールドを調整することを含む、請求項７に記載の方法。
9. 第１及び第２のアンテナを有し、電子装置のワイヤレス通信トラフィックを取り扱う現在アクティブなアンテナとして働くように使用状態へ一方のアンテナを選択的にスイッチする電子装置の動作方法であって、
   第１アンテナを通してアンテナ信号を受信することに関連した第１信号強度を測定する段階と、
   第２アンテナを通してアンテナ信号を受信することに関連した第２信号強度を測定する段階と、
   前記第１及び第２の測定された信号強度間の差を計算することにより差の測定値を発生する段階と、
   前記差の測定値に第１の平均化フィルタを適用して、第１のフィルタされた差の測定値を発生する段階と、
   前記差の測定値に第２の平均化フィルタを適用して、第２のフィルタされた差の測定値を発生する段階と、
   前記第１及び第２のフィルタされた差の測定値にアンテナスイッチング基準を適用して、どちらのアンテナを現在アクティブなアンテナとして働かすべきか決定する段階であって、前記第１のフィルタされた差の測定値を第１スレッシュホールドと比較し、そして前記第２のフィルタされた差の測定値を、前記第１スレッシュホールドとは異なる第２スレッシュホールドと比較することを含む当該段階と、
   を含む方法。
10. 前記電子装置の動作中に前記第２スレッシュホールドを調整する段階を更に含む、請求項９に記載の方法。
11. 第２スレッシュホールドを調整する前記段階は、
    前記第１のフィルタされた差の測定値と第２のフィルタされた差の測定値との間にどれほどの変化が存在するか計算すること、及び
    前記計算された変化の減少に応答して前記第２スレッシュホールドを下げること、
    を含む請求項１０に記載の方法。
12. 第２スレッシュホールドを調整する前記段階は、前記電子装置の移動が低速になったとの決定に応答して前記第２スレッシュホールドを上げることを含む、請求項１１に記載の方法。
13. 少なくとも第１及び第２のアンテナ、及びそれら第１及び第２のアンテナに結合された高周波トランシーバ回路を含むワイヤレス回路と、
    電子装置のワイヤレス通信トラフィックを取り扱うために第１及び第２アンテナの選択された一方を使用状態へスイッチするように前記ワイヤレス回路をコントロールするように構成されたコントロール回路と、
    を備え、前記コントロール回路及びワイヤレス回路は、
    受信したアンテナ信号の強度が前記アンテナ間でどれほど異なるか反映する差の測定値を得て、
    各々フィルタリング速度の異なる第１及び第２の時間ベースの平均化フィルタを前記差の測定値に適用して、各第１及び第２のフィルタされた差の測定値を発生し、及び
    前記第１及び第２のフィルタされた差の測定値に、第１及び第２のスレッシュホールドを含むアンテナスイッチング基準を適用して、ワイヤレス通信トラフィックを取り扱うために第１アンテナを使用状態へスイッチすべきか第２アンテナをスイッチすべきか決定し、
    前記第１のフィルタされた差の測定値を第１スレッシュホールドと比較して、第１のアンテナスイッチング要求を発生すべきかどうか決定し、及び
    前記第２のフィルタされた差の測定値を第２スレッシュホールドと比較して、第２のアンテナスイッチング要求を発生すべきかどうか決定する、
    ように構成された、電子装置。
14. 前記コントロール回路及びワイヤレス回路は、更に、前記第１及び第２のアンテナスイッチング要求を処理して、ワイヤレス通信トラフィックを取り扱うために第１及び第２のアンテナのどちらを使用するようにスイッチすべきか決定するように構成された、請求項１３に記載の電子装置。
15. 前記コントロール回路及びワイヤレス回路は、更に、ワイヤレスネットワークにおける電子装置の動作中に前記第２スレッシュホールドをリアルタイムで調整するように構成された、請求項１３に記載の電子装置。

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