JPH11340885A - Antenna system for mobile radio communication and its switching method - Google Patents

Antenna system for mobile radio communication and its switching method

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JPH11340885A
JPH11340885A JP10161522A JP16152298A JPH11340885A JP H11340885 A JPH11340885 A JP H11340885A JP 10161522 A JP10161522 A JP 10161522A JP 16152298 A JP16152298 A JP 16152298A JP H11340885 A JPH11340885 A JP H11340885A
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JP
Japan
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antenna element
antenna
diversity
mobile radio
radio communication
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JP10161522A
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Japanese (ja)
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Atsushi Takasaki
厚志 高崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna system for mobile radio communication and its switching method where diversity control is maintained satisfactorily, independently of a change in a propagation environment. SOLUTION: Antenna elements 1, 2 act as an antenna for a space diversity system. An element group consisting of antenna elements 1, 3 and/or an element group consisting of antenna elements 2, 3 acts as an antenna element of a polarized wave diversity system. The antenna elements 1-3 connect to a diversity element limit device 4, which is connected to an antenna control circuit 7 directly, via an antenna element changeover device 5. The antenna control circuit 7 discriminates which of the space diversity system or the polarized wave diversity system is used for the diversity system of the antenna elements and commands the discrimination result to the diversity element limit device 4. The diversity element limit device 4 connects two elements among the antenna elements 1-3 to the antenna element changeover device 5 to configure either of the space diversity system or the polarized wave diversity system, based on the command of the antenna control circuit 7.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体無線通信用
アンテナ装置及びその切り換え方法に関し、特に無線を
用いてデータ通信を行う移動体無線通信用アンテナ装置
及びその切り換え方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna apparatus for mobile radio communication and a switching method thereof, and more particularly to an antenna apparatus for mobile radio communication performing data communication using radio waves and a switching method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】オフィス内のコンピュータ、プリンタ、
FAX等の各装置のネットワーク環境の発達に伴い、該
各装置の配線作業の煩雑さを避けるために無線プリンタ
バッファ、無線LAN等の使用により各装置間の無線化
が進んでいる。これら無線装置は、各無線装置が夫々ダ
イポール等の水平面で無指向性となるようなほぼ無指向
性のアンテナを用いるものが大半であり、複数のアンテ
ナ素子を用いてダイバーシティ制御を行うものに関して
も、その方式は単純に素子数を2つにしただけの2素子
ダイバーシティ方式であり、アンテナ素子の切り換え制
御は一方が悪ければ他方に切り換えるだけのごく簡単な
ものであった。
2. Description of the Related Art Office computers, printers,
With the development of the network environment of each device such as a facsimile machine, the use of a wireless printer buffer, a wireless LAN, or the like has promoted wireless communication between the devices in order to avoid complicated wiring work for each device. Most of these wireless devices use an almost omnidirectional antenna such that each wireless device becomes omnidirectional on a horizontal plane such as a dipole, and even those that perform diversity control using a plurality of antenna elements. The system is a two-element diversity system in which the number of elements is simply reduced to two, and the switching control of the antenna elements is very simple, in which one is switched to the other if it is bad.

【0003】また、携帯端末による移動頻度が多くなっ
たことや、また携帯端末そのものの小型化が進んでいる
こと等から、同じフロア内の固定された環境下での通信
だけでなく、移動しながらの通信やそのまま屋外への持
ち出しなどの必要性も高まってきている。このような移
動中の通信や、または機器の移動はなくともその間に存
在する人や什器の移動等の起こる環境においては、ダイ
バーシティ制御が必須となる。
[0003] In addition, due to an increase in the frequency of movement by portable terminals and the miniaturization of the portable terminals themselves, not only communication under a fixed environment on the same floor but also movement of mobile terminals. There is also an increasing need for communication while using the device and taking it outdoors. Diversity control is essential in such an environment in which communication during movement, or movement of a person or furniture existing during the movement without moving the equipment.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、屋外か
ら屋内への移動や、ホールのような広い場所から会議室
のような狭い場所への移動など、無線伝搬の観点から大
きく環境が変化するような移動を行う場合では、適切な
ダイバーシティ方式も環境によって変化する。
However, the environment may change greatly from the viewpoint of radio propagation, such as moving from outdoors to indoors or from a wide place such as a hall to a narrow place such as a conference room. When moving, the appropriate diversity scheme also changes depending on the environment.

【0005】例えば、会議室のような狭い環境では、壁
や天井などによる反射波は電界強度はあまり減衰せず、
偏波の向きだけが変わって受信点に到達するため、偏波
ダイバーシティ方式が有効である。一方、屋外での通信
では、反射物までの距離が遠くなるので反射波のレベル
は減衰し、特にGHz帯以上の高周波を用いた通信で
は、見通しの直接波による通信が支配的になり偏波ダイ
バーシティの効果が低下する。
For example, in a narrow environment such as a conference room, the reflected wave from a wall or ceiling does not attenuate much the electric field strength.
Since only the polarization direction changes and reaches the receiving point, the polarization diversity system is effective. On the other hand, in outdoor communication, the level of the reflected wave is attenuated because the distance to the reflecting object is long, and particularly in communication using a high frequency band of GHz band or more, communication by the direct line of sight becomes dominant, and Diversity effect decreases.

【0006】このように、1つのダイバーシティ方式の
みでは、ある使用環境において効果を発揮しても、別の
環境に移動した場合には必ずしも効果を発揮しない。
[0006] As described above, even if only one diversity system is effective in one use environment, it is not necessarily effective when moved to another environment.

【0007】これまでの無線データ通信システムにおい
ては、配線ケーブルの整理やレイアウト変更の作業効率
の向上等が主たる目的であり、実際の使用環境は固定的
であったため、上記のような1つのダイバーシティ方式
であってもその使用環境を想定して設計することによ
り、その効果を期待できたが、近年の携帯端末のさらな
る小型、計量化は単なるレイアウトの自由度のみでな
く、実際に移動しながらの通信や頻繁な通信環境での変
化を必要とするようになったため、これまでのダイバー
シティ方式では、特定の環境のみでしか効果を発揮でき
ないという問題がある。
[0007] In the conventional wireless data communication system, the main purpose is to arrange wiring cables and to improve the work efficiency of layout change, and the actual use environment is fixed. Even with the system, the effect could be expected by designing it in consideration of the usage environment, but in recent years the further miniaturization and weighing of mobile terminals is not limited to simple layout freedom, Communication and changes in frequent communication environments are required, and the conventional diversity system has a problem that the effect can be exerted only in a specific environment.

【0008】本発明の目的は、無線伝搬環境の変化によ
らず良好にダイバーシティ制御を維持することができる
移動体無線通信用アンテナ装置及びその切り換え方法を
提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a mobile radio communication antenna device capable of maintaining good diversity control irrespective of a change in a radio propagation environment and a switching method thereof.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の移動体無線通信用アンテナ装置は、
スペースダイバーシティ方式のアンテナ素子群及び偏波
ダーバーシティ方式のアンテナ素子群の2つのアンテナ
素子群、又は指向性ダイバーシティ方式のアンテナ素子
群及び偏波ダーバーシティ方式のアンテナ素子群の2つ
のアンテナ素子群を備える移動体無線通信用アンテナ装
置において、前記2つのアンテナ素子群における一方の
アンテナ素子群を限定する限定手段と前記限定された一
方のアンテナ素子群における1つのアンテナ素子で受信
した信号の品質を測定し、該測定された品質を所定のし
きい値と比較して該測定された品質が所定のしきい値よ
り劣化しているか否かを判定する判定手段と、前記測定
された品質が前記所定のしきい値より劣化したときは前
記限定された一方のアンテナ素子群における他の1つの
アンテナ素子を選択する選択手段と、前記選択手段の選
択回数を計数する計数手段とを備え、前記限定手段は、
前記選択回数が多い場合、又は前記限定された一方のア
ンテナ素子群における一方のアンテナ素子のみが選択さ
れている場合に、前記2つのアンテナ素子群における他
方のアンテナ素子群を限定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an antenna apparatus for mobile radio communication according to claim 1 is provided.
Two antenna element groups of a space diversity type antenna element group and a polarization diversity type antenna element group, or two antenna element groups of a directional diversity type antenna element group and a polarization diversity type antenna element group In the mobile radio communication antenna device provided with the above, the limiting means for limiting one of the two antenna element groups and the quality of a signal received by one of the limited antenna element groups are measured. Determining means for comparing the measured quality with a predetermined threshold value to determine whether the measured quality has degraded from a predetermined threshold value; When the threshold value is degraded from the threshold value, another one of the limited one antenna element group is selected. Comprising selection means for, and counting means for counting the frequency of selection of said selection means, said limiting means,
When the number of selections is large, or when only one of the limited one antenna element group is selected, the other antenna element group in the two antenna element groups is limited. I do.

【0010】請求項2記載の移動体無線通信用アンテナ
装置は、請求項1記載の移動体無線通信用アンテナ装置
において、前記品質が前記受信した信号の電界強度であ
ることを特徴とする。
A second aspect of the present invention provides the antenna apparatus for mobile radio communication according to the first aspect, wherein the quality is an electric field strength of the received signal.

【0011】請求項3記載の移動体無線通信用アンテナ
装置は、請求項1記載の移動体無線通信用アンテナ装置
において、前記品質が前記受信した信号の復調時のビッ
トエラーレートであることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the antenna apparatus for a mobile radio communication according to the first aspect, the quality is a bit error rate at the time of demodulation of the received signal. And

【0012】請求項4記載の移動体無線通信用アンテナ
装置は、請求項1から3のいずれか1項記載の移動体無
線通信用アンテナ装置において、前記2つのアンテナ素
子群における一方のアンテナ素子群のアンテナ素子の1
つと、前記2つのアンテナ素子群における他方のアンテ
ナ素子群のアンテナ素子の1つとが共用されることを特
徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the antenna apparatus for mobile radio communication according to any one of the first to third aspects, wherein one of the two antenna element groups is one of the two antenna element groups. One of the antenna elements
And one of the two antenna element groups is shared with one of the antenna elements of the other antenna element group.

【0013】上記目的を達成するために、請求項5記載
の移動体無線通信用アンテナ装置の切り換え方法は、ス
ペースダイバーシティ方式のアンテナ素子群及び偏波ダ
ーバーシティ方式のアンテナ素子群の2つのアンテナ素
子群、又は指向性ダイバーシティ方式のアンテナ素子群
及び偏波ダイバーシティ方式のアンテナ素子群の2つの
アンテナ素子群を備える移動体無線通信用アンテナ装置
の切り換え方法において、前記2つのアンテナ素子群に
おける一方のアンテナ素子群を限定する工程と、前記限
定された一方のアンテナ素子群における1つのアンテナ
素子で受信した信号の品質を測定し、該測定された品質
を所定のしきい値と比較して該測定された品質が所定の
しきい値より劣化しているか否かを判定する判定工程
と、前記測定された品質が前記所定のしきい値より劣化
したときは前記限定された一方のアンテナ素子群におけ
る他の1つのアンテナ素子を選択する選択手段と、前記
選択手段の選択回数を計数する計数手段とを備え、前記
限定手段は、前記選択回数が多い場合、又は前記限定さ
れた一方のアンテナ素子群における1つのアンテナ素子
のみが選択されている場合に、前記2つのアンテナ素子
群における他方のアンテナ素子群を限定することを特徴
とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for switching an antenna device for mobile radio communication, comprising two antenna elements, a space diversity type antenna element group and a polarization diversity type antenna element group. In a method for switching an antenna device for mobile radio communication comprising two antenna elements of a group or a directional diversity scheme and an antenna element of a polarization diversity scheme, one of the two antenna element groups Limiting the element group, measuring the quality of a signal received by one antenna element in the one of the limited antenna element groups, and comparing the measured quality with a predetermined threshold value. Determining whether or not the quality has deteriorated below a predetermined threshold; and When the quality has deteriorated below the predetermined threshold value, there is provided a selecting means for selecting another one antenna element in the limited one antenna element group, and a counting means for counting the number of selections of the selecting means. The limiting means, when the number of selections is large, or when only one antenna element in the limited one antenna element group is selected, sets the other one of the two antenna element groups to the other one. It is characterized by being limited.

【0014】請求項6記載の移動体無線通信用アンテナ
装置の切り換え方法は、請求項5記載の移動体無線通信
用アンテナ装置の切り換え方法において、前記品質が前
記受信した信号の電界強度であることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the method for switching an antenna apparatus for mobile radio communication, the quality is an electric field strength of the received signal. It is characterized by.

【0015】請求項7記載の移動体無線通信用アンテナ
装置の切り換え方法は、請求項5記載の移動体無線通信
用アンテナ装置の切り換え方法において、前記品質が前
記受信した信号の復調時のビットエラーレートであるこ
とを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for switching an antenna apparatus for mobile radio communication according to the fifth aspect, wherein the quality of the received signal is reduced by a bit error when demodulating the received signal. It is characterized by a rate.

【0016】請求項8記載の移動体無線通信用アンテナ
装置の切り換え方法は、請求項5から7のいずれか1項
記載の移動体無線通信用アンテナ装置の切り換え方法に
おいて、前記2つのアンテナ素子群における一方のアン
テナ素子群のアンテナ素子の1つと、前記2つのアンテ
ナ素子群における他方のアンテナ素子群のアンテナ素子
の1つとが共用されることを特徴とする。
According to a eighth aspect of the present invention, there is provided a method for switching an antenna apparatus for mobile radio communication according to any one of the fifth to seventh aspects, wherein the two antenna element groups are provided. , One of the antenna elements of one of the two antenna element groups is shared with one of the antenna elements of the other one of the two antenna element groups.

【0017】[0017]

【本発明の実施の形態】(第1の実施の形態)図1は、
本発明の第1の実施の形態に係る移動体通信用アンテナ
装置のブロック図である。アンテナ素子1及び2は、夫
々ダイポール状の指向性をもつ直線偏波素子からなる
(図3参照)と共に、約1/4波長以上、好ましくは約
1/2波長離して互いに並行に配置されている。この2
素子を平行配置することでスペースダイバーシティ方式
のアンテナとして(図4参照)、直交配置することで指
向性ダイバーシティ方式のアンテナとして(図5参照)
機能させることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) FIG.
FIG. 1 is a block diagram of a mobile communication antenna device according to a first embodiment of the present invention. The antenna elements 1 and 2 are each composed of a linearly polarized element having a dipole-like directivity (see FIG. 3) and are arranged in parallel with each other at a distance of about 4 wavelength or more, preferably about 約 wavelength. I have. This 2
By arranging the elements in parallel, an antenna of the space diversity system (see FIG. 4), and by orthogonally arranging the elements, an antenna of the directional diversity system (see FIG. 5).
Can work.

【0018】一方、アンテナ素子3は水平面内に無指向
性な特性をもち、アンテナ素子1及び2とは偏波面が直
交する向きに配置される。この素子3とアンテナ素子1
の素子群、又はこの素子3とアンテナ素子2の素子群に
より偏波ダイバーシティ方式のアンテナとして機能す
る。当該各素子群は後述するアンテナ制御回路7の判別
によって切り換えられてもよい。
On the other hand, the antenna element 3 has an omnidirectional characteristic in a horizontal plane, and is arranged so that the polarization planes of the antenna elements 1 and 2 are orthogonal to each other. This element 3 and antenna element 1
Or the element group of the element 3 and the antenna element 2 functions as a polarization diversity type antenna. The respective element groups may be switched according to the determination of the antenna control circuit 7 described later.

【0019】以下の説明では、アンテナ素子1及び2を
平行配置したスペースダイバーシティ方式のアンテナと
して機能する構成(図4)として説明を進めるが、直交
配置した指向性ダイバーシティ方式のアンテナとして機
能する構成(図5)の場合も動作は同様である。
In the following description, the configuration will be described as a configuration in which the antenna elements 1 and 2 are arranged in parallel to function as a space diversity type antenna (FIG. 4). The operation is the same in the case of FIG. 5).

【0020】アンテナ素子1〜3はダイバーシティ素子
限定装置4に接続されており、ダイバーシティ素子限定
装置4は直接アンテナ制御回路7に、アンテナ素子切り
換え装置5を介してアンテナ制御回路7に接続されてい
る。アンテナ制御回路7は後述する方法でアンテナ素子
のダイバーシティ方式としてスペースダーバーシティ方
式及び偏波ダーバーシティ方式のどちらを用いるかを判
断し、その判断をダイバーシティ素子限定装置4に指令
する。ダイバーシティ素子限定装置4は、アンテナ制御
回路4の指令に基づいてスペースダーバーシティ方式及
び偏波ダーバーシティ方式の一方を構成すべくアンテナ
素子1〜3のうちの2素子をアンテナ素子切り換え装置
5に接続する(限定手段)。
The antenna elements 1 to 3 are connected to the diversity element limiting device 4, and the diversity element limiting device 4 is directly connected to the antenna control circuit 7 and to the antenna control circuit 7 via the antenna element switching device 5. . The antenna control circuit 7 determines whether to use the space diversity method or the polarization diversity method as the diversity method of the antenna element by a method described later, and instructs the diversity element limiting device 4 to make the determination. The diversity element limiting device 4 connects two of the antenna elements 1 to 3 to the antenna element switching device 5 to configure one of the space diversity system and the polarization diversity system based on a command from the antenna control circuit 4. (Limiting means).

【0021】アンテナ素子切り換え装置5はまた、受信
レベル判定回路9を介してアンテナ制御回路7に接続さ
れ、かつ無線装置8が接続されている。アンテナ素子切
り換え装置5により選択されたアンテナ素子からの受信
信号は受信レベル判定回路9と無線装置8に送られ、受
信レベル判定回路9では、当該受信信号の電界強度を所
定の電界しきい値と比較する(判別手段)。受信レベル
判定回路9が当該受信信号の電界強度がしきい値以下で
あると判断した場合は、アンテナ制御回路7はアンテナ
素子切り換え装置5に対し後述する方法により使用する
アンテナ素子を他方のアンテナ素子に切り換えるように
切り換え信号を送出する(選択手段)。
The antenna element switching device 5 is also connected to an antenna control circuit 7 via a reception level judgment circuit 9 and to a radio device 8. The reception signal from the antenna element selected by the antenna element switching device 5 is sent to the reception level determination circuit 9 and the wireless device 8, and the reception level determination circuit 9 sets the electric field strength of the reception signal to a predetermined electric field threshold. Compare (determination means). When the reception level determination circuit 9 determines that the electric field strength of the received signal is equal to or less than the threshold value, the antenna control circuit 7 sends the antenna element used by the antenna element switching device 5 to the other antenna element by a method described later. (Switching means).

【0022】アンテナ素子切り換え装置5はまた、素子
選択回数記憶部6を介してアンテナ制御回路7に接続さ
れている。素子選択回数記憶部6は、アンテナ素子切り
換え装置5により選択されたアンテナ素子の選択回数を
計数すると共に記憶するように構成されており(計数手
段)、アンテナ制御回路7は、当該素子選択回数記憶部
6に記憶された情報に基づいて、一方のアンテナ素子の
みが選択されている(一方のアンテナ素子の電界強度は
許容範囲内であるが他方のアンテナ素子の電界強度が所
定のしきい値より低く、主として一方のアンテナ素子が
選択されている延べ時間が長い)場合、アンテナ素子の
切り換え回数(選択回数)そのものが頻繁になっている
(双方のアンテナ素子の電界強度が所定のしきい値より
低い)場合などに、ダイバーシティ素子限定装置4に対
して使用するダイバーシティ方式を切り換える切り換え
信号を送出する(限定手段)。
The antenna element switching device 5 is also connected to an antenna control circuit 7 via an element selection number storage unit 6. The element selection number storage unit 6 is configured to count and store the number of selections of the antenna element selected by the antenna element switching device 5 (counting means), and the antenna control circuit 7 stores the element selection number. Only one antenna element is selected based on the information stored in the unit 6 (the electric field strength of one antenna element is within an allowable range, but the electric field strength of the other antenna element is lower than a predetermined threshold value). When the frequency is low and the total time during which one of the antenna elements is selected is long, the number of times of switching the antenna elements (the number of times of selection) itself is frequent (the electric field strength of both antenna elements is lower than a predetermined threshold). (Low), a switching signal for switching the diversity system to be used is transmitted to the diversity element limiting device 4 (limiting means).

【0023】これは、一方のアンテナ素子のみが選択さ
れている場合は、無線装置使用中の無線伝搬環境におい
て、適宜に切り換えられるべきアンテナ素子が一方のア
ンテナ素子のみに偏重しているのは使用中のダーバーシ
ティ方式が不適であると判断して、他方のダーバーシテ
ィ方式のアンテナ素子群に切り換えるものであり、ま
た、アンテナ素子の切り換え回数そのものが過渡に頻繁
になっている場合は、無線装置使用中の無線伝搬環境に
おいて、使用中のダイバーシティ方式が適していないと
判断して他方のダイバーシティ方式のアンテナ素子群に
切り換えるものである。
This is because, when only one antenna element is selected, in the radio propagation environment in which the radio apparatus is in use, the antenna element to be switched appropriately is biased to only one antenna element. In the case where it is determined that the middle diversity method is inappropriate, the switching to the other diversity element group is performed. In a radio propagation environment in use, it is determined that the diversity scheme in use is not suitable and switched to the antenna element group of the other diversity scheme.

【0024】ダイバーシティ方式の切り換えに関して、
初期値として使用するダイバーシティ方式を偏波ダイバ
ーシティ方式に設定しておき、必要に応じてスペースダ
イバーシティ方式のアンテナ素子に切り換える。逆に、
アンテナ素子1〜3の切り換えは、初期値として使用す
るダイバーシティ方式をスペースダイバーシティ方式に
設定しておき、必要に応じて偏波ダイバーシティ方式に
切り換えてもよい。
Regarding the switching of the diversity system,
The diversity method used as the initial value is set to the polarization diversity method, and the antenna element is switched to the space diversity method as necessary. vice versa,
When switching the antenna elements 1 to 3, the diversity scheme used as an initial value may be set to the space diversity scheme, and the polarization scheme may be switched to the polarization diversity scheme as needed.

【0025】また、アンテナ制御回路7には、ダイバー
シティ手動切り換えスイッチ10が接続され、このダイ
バーシティ手動切り換えスイッチ10によっても、使用
者の判断により任意にダイバーシティ方式の切り換えを
行うことができる。
Further, a manual diversity switch 10 is connected to the antenna control circuit 7, and the diversity manual switch 10 can also arbitrarily switch the diversity system at the discretion of the user.

【0026】無線装置8から送出される送信信号は、受
信時と同様の経路をたどり選択中のアンテナ素子から送
信される。
The transmission signal transmitted from the radio device 8 is transmitted from the antenna element that is currently selected by following the same route as when receiving.

【0027】本実施の形態によれば、複数のダイバーシ
ティ方式のアンテナ群の切り換え手段と、各々のダイバ
ーシティ方式のアンテナ群が持つ複数のアンテナ素子の
切り換え手段とを合わせ持ち、使用者が無線伝搬環境の
変化に合わせて手動で任意にダイバーシティ方式を切り
換える手段や、あるいは使用中のダイバーシティ方式内
のアンテナ素子群での各アンテナ素子の選択状況から、
自動的にダイバーシティ方式の切り換えを判断する手段
を持つことで、例えば、建物内の個室等、壁や天井なと
により反射波があまり減衰せず、偏波の向きだけが変わ
って受信点に到達するような環境では偏波ダイバーシテ
ィ方式で通信を行い、屋外に出たときには、見通しの直
達波による通信が支配的になるのでスペースダイバーシ
ティ方式に切り換えて通信を行うことで、無線伝搬環境
の変化によらず効果的なダイバーシティ制御を行うこと
ができるようになる。
According to the present embodiment, switching means for switching between a plurality of diversity antenna groups and switching means for switching between a plurality of antenna elements of each diversity antenna group are provided so that a user can control the radio propagation environment. From the means of manually switching the diversity system according to the change of the or the selection status of each antenna element in the antenna element group in the diversity system in use,
By having means for automatically judging the switching of the diversity system, for example, the reflected wave is not so much attenuated by walls or ceilings such as private rooms in buildings, and only the direction of polarization changes to reach the receiving point In environments such as this, communications are performed using the polarization diversity method, and when going outdoors, communication using direct waves with line of sight becomes dominant. This makes it possible to perform effective diversity control.

【0028】本実施の形態のアンテナ装置をもつ移動体
無線通信装置を比較的狭い室内環境で使用しているとき
には、壁や天井などによる反射波があまり減衰せず、偏
波の向きだけが変わって受信点に到達するような環境で
あるため、偏波ダイバーシティ方式により通信の確保が
可能となる。また、そのまま屋外に出たときには、偏波
ダイバーシティ方式により通信の確保が可能となるの
で、マルチパスフェージングにより通信の確保しにくい
ポイントに移動した場合には、ダイバーシティ方式の切
り換えで偏波の向きを変えても交差偏波成分の受信レベ
ルが低いため通信品質の向上は望めない。
When the mobile radio communication device having the antenna device of the present embodiment is used in a relatively small indoor environment, the reflected wave from the wall or ceiling does not attenuate much, and only the direction of the polarized wave changes. Therefore, communication can be ensured by the polarization diversity system. Also, when you go out outdoors, communication can be secured by the polarization diversity method, so if you move to a point where communication is difficult to secure due to multipath fading, switch the diversity method to change the direction of polarization. Even if it is changed, improvement in communication quality cannot be expected because the reception level of the cross polarization component is low.

【0029】そこで、アンテナ制御回路7がアンテナ素
子の切り換えでは通信の確保が不可能であると判断した
場合には、ダーバーシティ方式をスペースダイバーシテ
ィ側に切り換えることが行われる。これにより、フェー
ジングで受信レベルの低下するポイントにおいても、ア
ンテナ素子の切り換えで受信レベルの向上が図れるの
で、通信の確保が可能となる。
If the antenna control circuit 7 determines that communication cannot be secured by switching the antenna element, the diversity method is switched to the space diversity side. As a result, even at a point where the reception level is reduced due to fading, the reception level can be improved by switching the antenna element, so that communication can be ensured.

【0030】再び屋内に戻った場合でも、スペースダイ
バーシティ方式により通信の確保が可能なうちはこれを
続けるが、壁などの近距離多重反射により偏波の向きが
異なる信号を受信するような状況が多くなるとアンテナ
素子の切り換えでは通信の確保が困難となり、再びアン
テナ制御回路7の判断により、ダイバーシティ方式の切
り換えが行われ、偏波ダイバーシティ方式により通信が
可能となる。
Even when returning indoors, the communication is continued as long as communication can be ensured by the space diversity method, but there are situations in which signals with different polarization directions are received due to short-distance multiple reflection on a wall or the like. When the number of antenna elements increases, it becomes difficult to secure communication by switching the antenna elements, and the diversity method is switched again by the determination of the antenna control circuit 7, so that communication can be performed by the polarization diversity method.

【0031】(第2の実施の形態)図2は、本発明の第
2の実施の形態に係る移動体通信用アンテナ装置のブロ
ック図である。アンテナ素子1〜3、ダイバーシティ素
子限定装置4、アンテナ素子切り換え装置5、素子選択
回数記憶部6、及びアンテナ制御回路7の各構成及び作
用は本発明の第1の実施の形態のものと同じであり、そ
れらの説明を省略し、以下、異なる点のみ述べる。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a block diagram of a mobile communication antenna device according to a second embodiment of the present invention. The configuration and operation of each of the antenna elements 1 to 3, the diversity element limiting device 4, the antenna element switching device 5, the element selection count storage unit 6, and the antenna control circuit 7 are the same as those of the first embodiment of the present invention. Yes, their description is omitted, and only different points will be described below.

【0032】アンテナ素子切り換え装置5には無線装置
8が接続されており、また、この無線装置8はアンテナ
制御回路7に接続されている。アンテナ素子切り換え装
置5により有効になったアンテナ素子からの受信信号は
無線装置8に送出される。無線装置8は、受信信号の復
調時のビットエラーレートを計数して所定のしきい値と
比較し(判別手段)、その結果計数されたビットエラー
レートがしきい値以上の場合、アンテナ制御回路7はア
ンテナ素子切り換え装置5に対して使用アンテナ素子を
同じダイバーシティ方式内で他方のアンテナ素子に切り
換える指令を送出する(選択手段)。
A radio device 8 is connected to the antenna element switching device 5, and the radio device 8 is connected to an antenna control circuit 7. The received signal from the antenna element enabled by the antenna element switching device 5 is transmitted to the wireless device 8. The radio device 8 counts the bit error rate at the time of demodulation of the received signal and compares the bit error rate with a predetermined threshold value (determination means). 7 sends a command to the antenna element switching device 5 to switch the used antenna element to the other antenna element in the same diversity system (selection means).

【0033】本実施の形態によれば、使用アンテナ素子
で受信した品質判定手段を簡単な構成で実現することが
できる。
According to the present embodiment, the quality judgment means received by the used antenna element can be realized with a simple configuration.

【0034】上記第1〜第2の実施の形態において、各
ダイバーシティ方式のアンテナ素子に用いるアンテナタ
イプとしては、例えばダイポールアンテナやバッチアン
テナ等が挙げられるが、これに限ったものではない。す
なわち、特定の周波数の電波を送受信できる電磁は放射
素子としての機能をもつものであればよい。
In the first and second embodiments, the antenna type used for each diversity type antenna element includes, for example, a dipole antenna and a batch antenna, but is not limited thereto. That is, any electromagnetic wave capable of transmitting and receiving radio waves of a specific frequency may be used as long as it has a function as a radiation element.

【0035】また、受信信号の品質判定手段として、例
えば、受信信号の電界強度レベルや、データ復調時のビ
ットエラーレートの値などを挙げているが、これに限っ
たものではない。受信信号の品質を何らかの基準で評価
する手段であればよい。
As the means for determining the quality of the received signal, for example, the electric field strength level of the received signal, the value of the bit error rate at the time of data demodulation, etc. are mentioned, but the present invention is not limited to this. Any means may be used as long as it evaluates the quality of the received signal based on some criteria.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項1記
載の移動体無線通信用アンテナ装置及び請求項5記載の
移動体無線通信用アンテナ装置の切り換え方法によれ
ば、スペースダイバーシティ方式のアンテナ素子群及び
偏波ダーバーシティ方式のアンテナ素子群の2つのアン
テナ群、又は指向性ダイバーシティ方式のアンテナ素子
群及び偏波ダイバーシティ方式のアンテナ素子群の2つ
のアンテナ素子群における一方のアンテナ素群を限定
し、該限定された一方のアンテナ素子群における1つの
アンテナ素子で受信した信号の品質を測定し、該測定さ
れた品質を所定のしきい値と比較して該測定された品質
が所定のしきい値より劣化しているか否かを判定し、該
測定された品質が所定のしきい値より劣化したときは該
限定された一方のアンテナ素子群における他の1つのア
ンテナ素子を選択し、当該選択回数が多い場合、又は該
限定された一方のアンテナ素子群における一方のアンテ
ナ素子のみが選択されている場合に、前記2つのアンテ
ナ素子群における他方のアンテナ素子群を限定するの
で、無線伝搬環境の変化によらず良好にダイバーシティ
制御を維持することができる。
As described above in detail, according to the antenna switching method for mobile radio communication according to the first aspect and the antenna switching method for mobile radio communication according to the fifth aspect, an antenna of a space diversity system is provided. Limit two antenna groups of the element group and the polarization diversity type antenna element group, or limit one of the antenna element groups in the two antenna element groups of the directional diversity type antenna element and the polarization diversity type antenna element group Measuring the quality of a signal received by one antenna element in the limited one of the antenna element groups, comparing the measured quality with a predetermined threshold value, and determining whether the measured quality is a predetermined value; It is determined whether or not the measured quality has deteriorated below a predetermined threshold value. When one other antenna element in the antenna element group is selected and the number of selections is large, or when only one antenna element in the limited one antenna element group is selected, the two antenna elements are selected. Since the other antenna element group in the group is limited, diversity control can be favorably maintained irrespective of changes in the wireless propagation environment.

【0037】請求項4記載の移動体無線通信用アンテナ
装置及び請求項8記載の移動体無線通信用アンテナ装置
の切り換え方法によれば、前記2つのアンテナ素子群に
おける一方のアンテナ素子群のアンテナ素子の1つと、
前記2つのアンテナ素子群における他方のアンテナ素子
群のアンテナ素子の1つとが共用されるので、アンテナ
素子の本数を減らすことができる。
According to the antenna apparatus for mobile radio communication according to the fourth aspect and the switching method of the antenna apparatus for mobile radio communication according to the eighth aspect, an antenna element of one of the two antenna element groups is selected. One of
Since one of the two antenna element groups is shared with one of the antenna elements of the other antenna element group, the number of antenna elements can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る移動体通信用
アンテナ装置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a mobile communication antenna device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態に係る移動体通信用
アンテナ装置のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of an antenna device for mobile communication according to a second embodiment of the present invention.

【図3】ダイポール素子の特性の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of characteristics of a dipole element.

【図4】スペースダイバーシティと偏波ダイバーシティ
の構成の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a configuration of space diversity and polarization diversity.

【図5】指向性ダイバーシティと偏波ダイバーシティの
構成の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a configuration of directivity diversity and polarization diversity.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1〜3 アンテナ素子 4 ダイバーシティ素子限定装置 5 アンテナ素子切り換え装置 6 素子選択回数記憶部 7 アンテナ制御回路 8 無線装置 9 素子選択回数記憶部 10 ダーバーシティ手動切り換えスイッチ 1 to 3 antenna elements 4 diversity element limiting device 5 antenna element switching device 6 element selection count storage unit 7 antenna control circuit 8 wireless device 9 element selection count storage unit 10 manual diversity switch

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スペースダイバーシティ方式のアンテナ
素子群及び偏波ダーバーシティ方式のアンテナ素子群の
2つのアンテナ素子群、又は指向性ダイバーシティ方式
のアンテナ素子群及び偏波ダイバーシティ方式のアンテ
ナ素子群の2つのアンテナ素子群を備える移動体無線通
信用アンテナ装置において、前記2つのアンテナ素子群
における一方のアンテナ素群を限定する限定手段と、前
記限定された一方のアンテナ素子群における1つのアン
テナ素子で受信した信号の品質を測定し、該測定された
品質を所定のしきい値と比較して該測定された品質が所
定のしきい値より劣化しているか否かを判定する判定手
段と、前記測定された品質が前記所定のしきい値より劣
化したときは前記限定された一方のアンテナ素子群にお
ける他の1つのアンテナ素子を選択する選択手段と、前
記選択手段の選択回数を計数する計数手段とを備え、前
記限定手段は、前記選択回数が多い場合、又は前記限定
された一方のアンテナ素子群における1つのアンテナ素
子のみが選択されている場合に、前記2つのアンテナ素
子群における他方のアンテナ素子群を限定することを特
徴とする移動体無線通信用アンテナ装置。
1. An antenna element group of a space diversity scheme and an antenna element group of a polarization diversity scheme, or two antenna elements of a directional diversity scheme and an antenna element group of a polarization diversity scheme. In an antenna device for mobile radio communication including an antenna element group, a limiting means for limiting one antenna element group in the two antenna element groups, and a signal received by one antenna element in the limited one antenna element group. Determining means for measuring the quality of the signal, comparing the measured quality with a predetermined threshold value, and determining whether the measured quality has deteriorated below a predetermined threshold value; When the quality deteriorates below the predetermined threshold, the other one antenna in the limited one Selecting means for selecting the tenor element; and counting means for counting the number of selections of the selecting means, wherein the limiting means selects one antenna element when the number of selections is large or one of the limited one of the antenna element groups. An antenna device for mobile radio communication, wherein when only an element is selected, the other one of the two antenna element groups is limited.
【請求項2】 前記品質が前記受信した信号の電界強度
であることを特徴とする請求項1記載の移動体無線通信
用アンテナ装置。
2. The mobile radio communication antenna device according to claim 1, wherein the quality is an electric field strength of the received signal.
【請求項3】 前記品質が前記受信した信号の復調時の
ビットエラーレートであることを特徴とする請求項1記
載の移動体無線通信用アンテナ装置。
3. The mobile radio communication antenna apparatus according to claim 1, wherein the quality is a bit error rate at the time of demodulation of the received signal.
【請求項4】 前記2つのアンテナ素子群における一方
のアンテナ素子群のアンテナ素子の1つと、前記2つの
アンテナ素子群における他方のアンテナ素子群のアンテ
ナ素子の1つとが共用されることを特徴とする請求項1
から3のいずれか1項記載の移動体無線通信用アンテナ
装置。
4. An antenna element of one of the two antenna element groups and one of the other antenna element groups of the two antenna element groups are shared. Claim 1
4. The antenna device for mobile radio communication according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 スペースダイバーシティ方式のアンテナ
素子群及び偏波ダーバーシティ方式のアンテナ素子群の
2つのアンテナ素子群、又は指向性ダイバーシティ方式
のアンテナ素子群及び偏波ダイバーシティ方式のアンテ
ナ素子群の2つのアンテナ素子群を備える移動体無線通
信用アンテナ装置の切り換え方法において、前記2つの
アンテナ素子群における一方のアンテナ素群を限定する
工程と、前記限定された一方のアンテナ素子群における
1つのアンテナ素子で受信した信号の品質を測定し、該
測定された品質を所定のしきい値と比較して該測定され
た品質が前記所定のしきい値より劣化しているか否かを
判定する判定工程と、前記測定された品質が所定のしき
い値より劣化したときは前記限定された一方のアンテナ
素子群における他の1つのアンテナ素子を選択する選択
手段と、前記選択手段の選択回数を計数する計数手段と
を備え、前記限定手段は、前記選択回数が多い場合、又
は前記限定された一方のアンテナ素子群における1つの
アンテナ素子のみが選択されている場合に、前記2つの
アンテナ素子群における他方のアンテナ素子群を限定す
ることを特徴とする移動体無線通信用アンテナ装置の切
り換え方法。
5. An antenna element group of a space diversity scheme and an antenna element group of a polarization diversity scheme, or two antenna elements of a directional diversity scheme and an antenna element group of a polarization diversity scheme. In the method for switching an antenna device for mobile radio communication including an antenna element group, the step of limiting one of the antenna element groups in the two antenna element groups includes the step of limiting one antenna element in the one of the limited antenna element groups. Measuring the quality of the received signal, comparing the measured quality with a predetermined threshold to determine whether the measured quality is degraded from the predetermined threshold, When the measured quality deteriorates below a predetermined threshold, the other in the limited one antenna element group Selecting means for selecting one antenna element; and counting means for counting the number of selections of the selecting means, wherein the limiting means is provided when the number of selections is large or when one of the limited one of the antenna element groups is selected. A method for switching an antenna apparatus for mobile radio communication, wherein when only one antenna element is selected, the other one of the two antenna element groups is limited.
【請求項6】 前記品質が前記受信した信号の電界強度
であることを特徴とする請求項5記載の移動体無線通信
用アンテナ装置の切り換え方法。
6. The method according to claim 5, wherein the quality is an electric field strength of the received signal.
【請求項7】 前記品質が前記受信した信号の復調時の
ビットエラーレートであることを特徴とする請求項5記
載の移動体無線通信用アンテナ装置の切り換え方法。
7. The method according to claim 5, wherein said quality is a bit error rate at the time of demodulation of said received signal.
【請求項8】 前記2つのアンテナ素子群における一方
のアンテナ素子群のアンテナ素子の1つと、前記2つの
アンテナ素子群における他方のアンテナ素子群のアンテ
ナ素子の1つとが共用されることを特徴とする請求項5
から7のいずれか1項記載の移動体無線通信用アンテナ
装置の切り換え方法。
8. An antenna element of one of the two antenna element groups and one of the other antenna element groups of the two antenna element groups are shared. Claim 5
8. The method for switching an antenna device for mobile radio communication according to any one of claims 1 to 7.
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