KR20100037653A - 무선 통신 단말, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법 - Google Patents

무선 통신 단말, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법 Download PDF

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KR20100037653A
KR20100037653A KR1020107004599A KR20107004599A KR20100037653A KR 20100037653 A KR20100037653 A KR 20100037653A KR 1020107004599 A KR1020107004599 A KR 1020107004599A KR 20107004599 A KR20107004599 A KR 20107004599A KR 20100037653 A KR20100037653 A KR 20100037653A
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고이치 다치카와
요시오 와타나베
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교세라 가부시키가이샤
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Abstract

무선 통신 단말(10)은 복수의 안테나 Ant1, 2와, 상기 복수의 안테나 Ant1, 2 중에서 통신을 행하기 위해 선택된 하나의 안테나로 전환하는 전환 회로(11)와, 선택 중인 상기 안테나의 수신 신호의 상태가 소정의 조건 내에 없는 경우에, 비선택의 안테나의 수신 신호의 상태에 관계없이 상기 비선택의 안테나 중, 수신 신호의 상태에 따라 다른 하나의 안테나를 선택하고, 송신시에 상기 선택한 비선택 상태의 안테나로 전환하도록 상기 전환 회로(11)를 제어하는 제어부(14)를 갖는다.

Description

무선 통신 단말, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법{WIRELESS COMMUNICATION TERMINAL, WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND WIRELESS COMMUNICATION METHOD}
본 발명은 무선 통신 단말, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법에 관한 것이다.
예컨대 특허 문헌 1에 기재된 바와 같이, 통신의 성능을 향상시키기 위해 안테나를 2계통 갖고, 수신 신호의 상태에 따라 어느 한쪽의 수신 신호의 상태가 양호한 안테나로 전환하여 통신을 행하는 다이버시티 방식의 무선 통신 단말이 알려져 있다.
수신 신호의 상태란, 예컨대, 수신 레벨의 값 또는 비트 에러율의 값이다. 다이버시티 방식의 무선 통신 단말은, 예컨대 어댑티브 어레이 안테나(Adaptive Array Antenna)를 갖는 기지국에 접속된 네트워크를 거쳐서 다른 무선 통신 단말 등과 통신을 행한다. 무선 통신 단말은, 예컨대, 무선 통신 단말이 속해 있는 수신 에리어 등을 특정하기 위한 통신을 기지국과 행한다.
이러한 다이버시티 방식의 무선 통신 단말이 기지국과 통신을 행할 때에 실시되는 안테나의 전환 동작의 일례에 대하여 설명한다.
도 5는 다이버시티 방식의 무선 통신 단말이 기지국과 통신할 때에 행하는 안테나의 전환 동작의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 5에 도해한 내용을 참조한 설명에 있어서, 무선 통신 단말이나 기지국이 송신하는 신호를 Tx, 수신하는 신호를 Rx로 기재하고 있다. 또한, 시각 t1에 있어서, 안테나 AntA가 선택되어 있는 것으로 한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 시각 t1에 있어서, 무선 통신 단말은 안테나 AntA를 통해 신호 Tx를 송신 신호 Tx로서 기지국에 송신한다. 기지국은 그 신호 Tx를 수신 신호 Rx로서 무선 통신 단말의 안테나 AntA로부터 수신한다.
시각 t2에 있어서, 기지국은 신호 Tx를 무선 통신 단말이 송신시에 사용한 안테나 AntA에 대하여 송신한다. 무선 통신 단말은 안테나 AntA를 통해 그 신호 Tx를 수신 신호 Rx로서 기지국으로부터 수신한다.
그 후, 예컨대 시각 t4에 있어서, 전파의 전계 강도의 저하에 의해, 무선 통신 단말이 안테나 AntA에서 행하는 통화 품질이 저하된 것으로 한다.
이 때, 무선 통신 단말은 안테나 AntA를 통해 신호 Tx를 수신 신호 Rx로서 기지국으로부터 수신한다. 이 때, 무선 통신 단말은 이 시점에서의 수신 상태와 시각 t4 이전에서의 수신 상태를 비교한다. 그 결과, 무선 통신 단말은 안테나 AntB쪽이 안테나 AntA보다도 수신 신호의 상태가 양호한 것으로 판단한 것으로 한다.
시각 t5에 있어서, 무선 통신 단말은 안테나 AntA를 통해 신호 Tx를 기지국에 송신한다. 기지국은 그 신호 Tx를 수신 신호 Rx로서 수신한다.
무선 통신 단말은, 신호 Rx를 다음에 수신하는 시각 t6에, 사용하는 안테나를 수신 감도가 양호한 안테나 AntB로 전환하고, 이 안테나 AntB를 통해 기지국으로부터 신호 Rx를 수신한다.
특허문헌1:일본특허공개평성6-268635호공보
무선 통신 단말은 기지국으로부터의 신호 수신시에 수신 신호의 상태에 따라 사용하는 안테나를 적절히 선택한다. 어댑티브 어레이 안테나를 갖는 기지국은 무선 통신 단말이 신호 송신시에 사용한 안테나에 대하여 지향성을 제어하는 것에 의해 신호를 송신한다.
그러나, 무선 통신 단말이 수신 신호의 상태에 따라 행하는 안테나의 전환은 신호 수신시에 행해지기 때문에, 예컨대 도 5에 나타내는 시각 t6에서, 기지국이 신호를 송신하는 대상의 안테나와, 무선 통신 단말측에서 수신을 행하는 안테나가 다른 경우가 있다. 이 경우, 무선 통신 단말은 기지국으로부터 신호를 수신할 때에, 전환한 안테나의 수신 레벨을 정밀도 좋게 측정할 수 없다.
따라서, 기지국과의 통신을 원활히 행할 수 있는 무선 통신 단말, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법을 제공하는 것이 요구되고 이TEk.
본 발명의 무선 통신 단말은, 복수의 안테나와, 상기 복수의 안테나 중에서 통신을 행하기 위해 선택된 하나의 안테나로 전환하는 전환 회로와, 선택 중인 상기 안테나의 수신 신호의 상태가 소정의 조건 내에 없는 경우에, 비선택의 안테나의 수신 신호의 상태에 관계없이 당해 비선택의 안테나 중, 수신 신호의 상태에 따라 다른 하나의 안테나를 선택하고, 송신시에 당해 선택한 비선택 상태의 안테나로 전환하도록 상기 전환 회로를 제어하는 제어부를 갖는다.
바람직하게는, 상기 복수의 안테나는 제 1 및 제 2 안테나이며, 상기 수신 상태는 수신 에러 레이트의 대소(大小)이고, 상기 제어부는, 상기 수신 에러 레이트가 소정의 에러 레이트 이상인 경우에, 선택 중인 제 1 안테나를 비선택 상태의 제 2 안테나로 전환하도록 상기 전환 회로를 제어한다.
바람직하게는, 상기 복수의 안테나는, 제 1 및 제 2 안테나이며, 상기 수신 상태는 수신 레벨의 고저(高低)이고, 상기 제어부는, 상기 수신 레벨이 소정의 수신 레벨 이하인 경우에, 선택 중인 제 1 안테나를 비선택 상태의 제 2 안테나로 전환하도록 상기 전환 회로를 제어한다.
바람직하게는, 통신 대상은 어댑티브 어레이 안테나를 갖는다.
본 발명의 무선 통신 시스템은, 무선 통신 단말과, 상기 무선 통신 단말과 통신을 행하는 기지국이 네트워크에 접속되고, 상기 무선 통신 단말은, 복수의 안테나와, 상기 복수의 안테나 중에서 통신을 행하기 위해 선택된 하나의 안테나로 전환하는 전환 회로와, 선택 중인 상기 안테나의 수신 신호의 상태가 소정의 조건 내에 없는 경우에, 비선택의 안테나의 수신 신호의 상태에 관계없이 당해 비선택의 안테나 중, 수신 신호의 상태에 따라 다른 하나의 안테나를 선택하고, 송신시에 당해 선택한 비선택 상태의 안테나로 전환하도록 상기 전환 회로를 제어하는 제어부를 갖는다.
본 발명의 무선 통신 방법은, 복수의 안테나 중에서 통신을 하기 위해 선택된 하나의 안테나로 전환하는 단계와, 선택 중인 상기 안테나의 수신 신호의 상태가 소정의 조건 내에 없는 경우에, 비선택의 안테나의 수신 신호의 상태에 관계없이 당해 비선택의 안테나 중, 수신 신호의 상태에 따라 다른 하나의 안테나를 선택하고, 송신시에 당해 선택한 비선택 상태의 안테나로 전환하도록 상기 전환 회로를 제어하는 단계를 갖는다.
본 발명에 의하면, 기지국과의 통신을 원활히 행할 수 있는 무선 통신 단말, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 무선 통신 단말로서의 무선 통신 단말이 적용되는 무선 통신 시스템의 일례를 나타내는 시스템 구성도,
도 2는 본 실시 형태에 따른 무선 통신 단말의 일 구성예를 나타내는 블록도,
도 3는 본 실시 형태에 따른 무선 통신 단말이 기지국과의 통신시에 행하는 안테나의 전환 동작의 일례를 나타내는 도면,
도 4는 본 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템의 동작의 일례를 나타내는 흐름도,
도 5는 다이버시티 방식의 무선 통신 단말이 기지국과 통신시에 행하는 안테나의 전환 동작의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 연관지어 설명한다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 무선 통신 단말이 적용되는 무선 통신 시스템의 일례를 나타내는 시스템 구성도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템은 무선 통신 단말(10), 통신 대상으로서의 기지국(20), 통신망(네트워크)(30), 및 서버 장치(40)로 구성되어 있다.
무선 통신 단말(10)은 이격되고 및/또는 다른 형태의 2개의 안테나를 갖는 다이버시티 방식의 무선 통신 단말이다. 무선 통신 단말(10)은 기지국(20)과의 수신 신호의 상태에 따라 어느 한쪽의 안테나로 전환하여 통신을 행한다. 무선 통신 단말(10)은 무선에 의해 기지국(20)을 거쳐서 통신망(30)에 접속되어 있는 서버 장치(40)의 제어에 따라 데이터 통신이나 음성 통신을 행한다.
기지국(20)은, 예컨대 어댑티브 어레이 안테나를 갖고 있으며, 무선 통신 단말이 속해 있는 수신 에리어 등을 특정하기 위한 통신 등을 무선 통신 단말과 행한다. 기지국(20)은, 무선 통신 단말(10)이 신호를 송신하기 위해 사용한 안테나에 대해, 안테나의 지향성을 제어하여 신호를 송신한다.
서버 장치(40)는 통신망(30)을 통해 행해지는 데이터, 음성 등의 송수신을 행한다.
본 실시 형태에 따른 무선 통신 단말(10)은, 예컨대, PHS(Personal Handy phone System)나 휴대 전화기이다.
본 실시 형태에 따른 무선 통신 단말(10)에 대하여 설명한다.
도 2는 본 실시 형태에 따른 무선 통신 단말의 일 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 무선 통신 단말(10)은 제 1 안테나 Ant1, 제 2 안테나 Ant2, 전환 회로(11), 통신부(12), 신호 처리부(13), 제어부(14), 메모리(15), 조작부(16), 표시부(17), 음성 처리부(18), 스피커(18a), 및 마이크(18b)를 갖는다.
제 1 안테나 Ant1 및 제 2 안테나 Ant2는, 예컨대, 다이버시티 방식에 적합하도록, 이격되어 배치되고, 전환 회로(11)에 접속되어 있다. 제 1 안테나 Ant1 및 제 2 안테나 Ant2는 상이한 형식의 안테나이더라도 좋다. 전환된 안테나는 소정의 전파를 도 1에 도시하는 기지국(20)을 향해 송신 또는 소정의 전파를 기지국(20)으로부터 수신한다.
본 실시 형태에 따른 2개의 안테나는, 예컨대, 무선 통신 단말(10)에 내장되어 있는 내장형 안테나이다. 어느 한쪽 또는 2개의 안테나가, 예컨대, 로드 안테나 등 그 외의 안테나이더라도 좋다.
전환 회로(11)는, 안테나를 안테나 Ant1 또는 안테나 Ant2로 전환하기 위한 단자(11a, 11b, 11c, 및 11d)를 갖는다. 단자(11a)는 안테나 Ant1에 접속되어 있다. 단자(11b)는 안테나 Ant2에 접속되어 있다. 단자(11c)는 신호선 LTx로 통신부(12)에 접속되어 있다. 단자(11d)는 신호선 LRx로 통신부(12)에 접속되어 있다.
제어부(14)의 전환 신호 SW에 근거하여, 단자(11c)측은 단자(11a)측 또는 단자(11b)측으로 전환된다. 단자(11d)측은 단자(11a)측 또는 단자(11b)측으로 전환된다.
도 2에 나타내는 전환 회로(11)에서는, 단자(11c)측과 단자(11a)측이 접속되어 있다. 단자(11d)측과 단자(11a)측이 접속되어 있다. 즉, 전환 회로(11)에 의해 안테나 Ant1이 선택되어 있다.
이 전환에 의해, 통신부(12)가 신호선 LTx에 출력한 신호는 안테나 Ant1로 전파된다. 안테나 Ant1이 수신한 신호는 신호선 LRx를 거쳐서 통신부(12)에 전파된다.
통신부(12)는, 예컨대, 증폭기(121), 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier)(122), 도시하지 않은 수신 회로, 송신 회로 등을 갖는다. 증폭기(121)는 신호선 LTx에 의해 전환 회로(11)의 단자(11c)에 접속되어 있다. 저잡음 증폭기(122)는 신호선 LRx에 의해 전환 회로(11)의 단자(11d)에 접속되어 있다.
통신부(12)는, 신호의 송신시에, 신호선 LTx를 거쳐서, 선택 중인 안테나에 증폭기(121)에 의해 증폭된 신호를 출력한다. 통신부(12)는, 신호의 수신시에, 선택 중인 안테나로부터 신호선 LRx를 거쳐서 신호가 입력된다. 저잡음 증폭기(122)는 이 수신 신호의 잡음을 저감하여 증폭한다.
통신부(12)의 송수신은 제어부(14)에 의해서 제어된다. 통신부(12)의 수신 회로는, 기지국(20)으로부터 수신한 신호 Rx의 변조 방식에 대응한 복조를 행하고, 복조한 신호를 신호 처리부(13)에 출력한다.
본 실시 형태에서의 복조 방식에는, 기지국(20)으로부터 송신되는 송신 신호의 변조 방식에 대응하여, 예컨대, BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 8PSK(Phase Shift Keying), 16QAM(Quadrature phase Amplitude Modulation), 또는 32QAM이 이용된다.
신호 처리부(13)는 부호화기를 갖고, 이 부호화기에 의해서 부호화된 음성 등의 송신 신호를 통신부(12)에 출력한다.
제어부(14)는 마이크로컴퓨터를 주체로서 구성되어 있다. 제어부(14)는 전환 회로(11), 통신부(12), 신호 처리부(13), 메모리(15), 조작부(16), 표시부(17) 및 음성 처리부(18)에 각각 접속되어 있다.
제어부(14)는 무선 통신 단말(10) 전체의 제어를 행한다. 제어부(14)는, 예컨대, 전환 회로(11)의 제어, 통신부(12)에서의 송수신의 제어, 신호 처리부(13)로의 신호의 입출력, 메모리(15)의 액세스 제어, 조작부(16)의 입력 정보에 따른 처리, 표시부(17)로의 각종 정보의 표시, 음성 처리부(18)의 제어 등을 행한다.
제어부(14)는 신호 처리부(13)를 거쳐서 입력한 선택 중인 안테나의 수신 신호의 상태를 수신 신호의 수신시마다 감시하여, 이 수신 신호의 상태가 소정의 조건 내에 있는지 여부를 판단한다.
수신 신호의 상태는, 예컨대, 수신 신호의 레벨 또는 수신 에러 레이트의 대소이다. 수신 에러 레이트란, 예컨대, 신호의 오류율을 의미하며, 프레임 에러 레이트(FER)이다. 수신 에러 레이트가 높을수록 음성이나 화상에 노이즈가 혼입되기 쉬워진다.
제어부(14)는 수신 신호의 레벨 또는 수신 에러 레이트에 따라 안테나를 선택한다.
수신 에러 레이트가 소정의 임계값 이상인 경우, 제어부(14)는 다음 송신 신호의 송신시에, 비선택 중인 안테나의 수신 신호의 상태에 관계없이 다음의 제어를 행한다.
안테나 Ant1이 선택되어 있는 것으로 한다. 제어부(14)는 전환 회로(11)가, 선택 중인 안테나 Ant1을 비선택의 안테나 Ant2로 전환하도록, 전환 신호 SW를 전환 회로(11)에 출력한다.
이와 같이, 수신 상태가 소정의 조건 내에 없는 경우, 제어부(14)는 전환 회로(11)가, 선택 중인 안테나를 다른쪽의 안테나로 전환하도록, 전환 신호 SW를 전환 회로(11)에 출력한다.
한편, 수신 에러 레이트가 소정의 임계값 이하인 경우, 제어부(14)는 안테나의 전환을 행하지 않고, 선택 중인 안테나를 유지한다.
메모리(15)는 플래시 ROM 등의 비휘발성 메모리를 포함하며, 제어부(14)에 접속되어 있다. 메모리(15)는, 예컨대 수신 신호의 상태의 판단에 이용되는 임계값 등의 값, 또는 제어부(14)가 감시한 수신 신호의 상태 등을 기억한다. 메모리(15)는 전화번호나 전자 메일 어드레스 등의 정보, 착신 멜로디, 음성 메시지 등의 데이터를 기억한다.
조작부(16)는 종료(終話), 전원 키, 개시(발호) 키, 숫자 등에 대응한 복수의 텐 키(ten key) 등을 갖는다. 조작부(16)는 이들의 키가 조작되는 것에 의해, 사용자로부터의 입력 정보를 제어부(14)에 공급한다.
표시부(17)는 액정 표시 장치(LCD: Liquid Crystal Display)나 유기 EL(Electro Luminescence) 등의 표시 디바이스를 갖는다. 표시부(17)는 제어부(14)의 제어에 근거하여, 통화 기능을 위해 입력된 전화번호나 각종 메시지, 텍스트 데이터 등을 표시한다.
음성 처리부(18)는 음성 처리 회로를 갖고, 통화를 위해 음성 출력을 행하는 스피커(18a), 음성 입력을 행하는 마이크(18b), 및 제어부(14)에 각각 접속되어 있다. 음성 처리부(18)는 마이크(18b)에 의해 집음(集音)된 음성에 대하여 소정의 처리를 행하고, 처리한 신호를 제어부(14)에 출력한다. 음성 처리부(18)는 제어부(14)에 의해 공급된 착신음 등을 포함하는 음성 정보에 대하여 소정의 처리를 행한다.
스피커(18a)는 음성 처리부(18)에 접속되어 있다. 스피커(18a)는 음성 처리부(18)로부터 공급된 착신음 등을 포함하는 음성 정보를 음파로서 출력한다.
마이크(18b)는 음성 처리부(18)에 접속되어 있다. 마이크(18b)는 통화시에 사용자에 의해 음성 등이 입력되고, 입력 음성 등을 전기 신호로 변환하여 음성 처리부(18)에 출력한다.
본 실시 형태에 따른 무선 통신 단말(10)이 기지국(20)과의 통신에서 행하는 안테나의 전환 동작에 대하여 설명한다.
도 3은 본 실시 형태에 따른 무선 통신 단말이 기지국과의 통신시에 행하는 안테나의 전환 동작의 일례를 나타내는 도면이다. 단, 도 3의 설명에 있어서, 무선 통신 단말이나 기지국이 송신하는 신호를 Tx, 수신하는 신호를 Rx로 기재하고 있다. 개시시에(시각 t1), 안테나 Ant1이 선택되어 있는 것으로 한다.
도 3에 나타낸 바와 같이 시각 t1에 있어서, 무선 통신 단말(10)의 통신부(12)는 제어부(14)의 제어에 근거하여 안테나 Ant1을 통해 기지국(20)에 신호 Tx를 송신한다. 기지국(20)은 무선 통신 단말(10)의 안테나 Ant1로부터 신호 Tx를 수신 신호 Rx로서 수신한다.
그 후, 시각 t2에 있어서, 기지국(20)은 무선 통신 단말(10)이 시각 t1에서 선택한 안테나 Ant1에 대하여 신호 Tx를 송신한다. 무선 통신 단말(10)의 통신부(12)는 제어부(14)의 제어에 근거하여 안테나 Ant1을 통해 기지국(20)으로부터 신호 Tx를 수신 신호 Rx로서 수신한다.
이 때, 제어부(14)는 수신 신호의 수신 에러 레이트를 감시하여, 제어부(14)가 수신 에러 레이트가 소정의 임계값 이하인 것으로 판단했기 때문에, 제어부(14)는 안테나 Ant1의 선택 상태를 유지한다.
시각 t3에 있어서도, 무선 통신 단말(10)은 시각 t1일 때와 동일한 동작을 행해서 기지국(20)과 통신을 행한다.
시각 t4에 있어서, 전파 상황이 악화된 것으로 한다. 전파 상황의 악화에 따라, 제어부(14)가 검지하는 통화 품질은 저하되어, 수신 에러 레이트의 값은 시각 t3 이전의 값보다도 높아진다.
이 때, 기지국(20)은 무선 통신 단말(10)이 시각 t3에서 사용한 안테나 Ant1에 대하여 신호 Tx를 송신한다. 무선 통신 단말(10)의 통신부(12)는 안테나 Ant1을 통해 기지국(20)으로부터 신호 Tx를 수신 신호 Rx로서 수신한다.
시각 t4에 있어서, 제어부(14)는 감시하고 있는 수신 에러 레이트가 소정의 임계값을 초과한 것을 검지한 것으로 한다.
무선 통신 단말(10)이 다음에 신호 Tx를 기지국(20)으로 송신할 때의 시각 t5에 있어서, 제어부(14)는 전환 회로(11)가 안테나 Ant1로부터 안테나 Ant2로 전환하도록, 전환 신호 SW를 전환 회로(11)에 출력한다. 전환 회로(11)는 안테나를 안테나 Ant1로부터 안테나 Ant2로 전환한다.
무선 통신 단말(10)의 통신부(12)는 안테나 Ant2를 통해 기지국(20)에 신호 Tx를 송신한다. 기지국(20)은 무선 통신 단말(10)의 안테나 Ant2로부터 신호 Tx를 수신 신호 Rx로서 수신한다.
시각 t6에 있어서, 기지국(20)은, 무선 통신 단말(10)이 시각 t5에서 선택한 안테나 Ant2에 대하여 신호 Tx를 송신 신호 Tx로서 송신한다. 무선 통신 단말(10)의 통신부(12)는 안테나 Ant2를 통해 기지국(20)으로부터 신호 Tx를 수신 신호 Rx로서 수신한다.
시각 t7 이후에서도, 제어부(14)는 수신 에러 레이트를 신호 Rx의 수신시마다 감시한다. 도 3에 나타내는 예에서는, 시각 t7 이후에 수신 에러 레이트에 변화가 없기 때문에, 안테나 Ant2가 유지되어 있다. 수신 에러 레이트에 변화가 있으면, 제어부(14)는 전환 회로(11)를 제어하여 다른쪽의 안테나를 선택한다.
상술한 바와 같이, 무선 통신 단말(10)은, 수신 상태가 소정의 조건 내에 없는 경우, 다음 신호 송신시에, 선택 중인 안테나를 다른쪽의 안테나로 전환한다. 이 때문에, 예컨대 도 3에 나타내는 시각 t6에 있어서, 기지국(20)은 무선 통신 단말(10)이 시각 t1에서 사용한 안테나 Ant2에 대하여 신호 Tx를 송신할 수 있다.
그 결과, 무선 통신 단말(10)이 안테나를 전환하는 타이밍과, 기지국(20)의 어댑티브 어레이 안테나의 지향성간에 부정합이 생기지 않는다. 이 때문에, 무선 통신 단말(10)은, 기지국(20)으로부터 신호를 수신할 때에, 전환한 안테나의 수신 레벨을 정밀도 좋게 측정할 수 있다.
본 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템의 동작에 대하여 도 4를 참조하면서 설명한다.
도 4는 본 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다. 도 4의 설명에 있어서, 처음에 안테나 Ant1이 선택되어 있는 것으로 한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 무선 통신 단말(10)의 통신부(12)는 제어부(14)의 제어에 근거하여 안테나 Ant1을 통해 기지국(20)으로 신호 Tx를 송신한다(단계 ST1). 기지국(20)은 무선 통신 단말(10)의 안테나 Ant1로부터 신호 Tx를 수신한다(단계 ST2). 이 일련의 동작은 도 3에 도시한 시각 t1이나 시각 t3에서의 동작에 대응하고 있다.
그 후, 기지국(20)은 무선 통신 단말(10)이 단계 ST1에서 선택한 안테나 Ant1에 대하여 신호 Tx를 송신한다(단계 ST3). 무선 통신 단말(10)의 통신부(12)는 제어부(14)의 제어에 근거하여 안테나 Ant1을 통해 기지국(20)으로부터 신호 Tx를 수신한다(단계 ST4).
제어부(14)는 수신 상태를 감시하여, 수신 상태가 소정의 조건 내에 있는지 여부를 판단한다(단계 ST5). 단계 ST3~ST5의 동작은, 예컨대 도 3의 시각 t2나 t4에서의 동작에 대응하고 있다.
제어부(14)는, 수신 에러 레이트가 소정의 임계값 이상인 것으로 판단한 경우(예), 전환 회로(11)가 안테나 Ant2를 선택하도록 전환 신호 SW를 전환 회로(11)에 출력한다. 전환 회로(11)는 제어부(14)로부터의 전환 신호 SW에 의해 안테나를 안테나 Ant1로부터 안테나 Ant2로 전환한다(단계 ST6).
무선 통신 단말(10)의 통신부(12)는 안테나 Ant2를 통해 기지국(20)으로 신호 Tx를 송신하고(단계 ST7), 단계 ST4의 처리를 재개한다.
기지국(20)은 무선 통신 단말(10)의 안테나 Ant2로부터 신호 Tx를 수신하고(단계 ST9), 단계 ST3의 처리를 재개한다.
단계 ST6~ST7 및 ST9의 동작은, 예컨대 도 3에 도시한 시각 t5에서의 동작에 대응하고 있다.
한편, 제어부(14)가, 수신 에러 레이트가 소정의 임계값 이하인 것으로 판단한 경우(아니오), 안테나 Ant1이 유지되고, 무선 통신 단말(10)의 통신부(12)는 안테나 Ant1을 통해 기지국(20)으로 신호 Tx를 송신하고(단계 ST8), 단계 ST4의 처리를 재개한다.
기지국(20)은 무선 통신 단말(10)의 안테나 Ant1로부터 신호 Tx를 수신하고(단계 ST9), 단계 ST3의 처리를 재개한다. 단계 ST8 및 단계 ST9의 동작은, 예컨대 도 3의 시각 t3에서의 동작에 대응하고 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 무선 통신 단말(10)은, 수신 신호의 상태가 소정의 조건 내에 없는 경우, 다음 신호 송신시에, 선택 중인 안테나를 다른쪽의 안테나로 전환한다. 기지국(20)은 무선 통신 단말(10)이 선택한 안테나에 대하여 신호를 송신한다.
즉, 기지국(20)이 송신 신호를 송신하는 대상의 안테나와, 무선 통신 단말(10)이 기지국(20)으로부터 수신 신호를 수신하는 안테나가 일치한다. 그 결과, 무선 통신 단말(10)이 안테나를 전환하는 타이밍과, 기지국(20)의 어댑티브 어레이 안테나의 지향성간에 부정합이 생기지 않는다.
이 때문에, 무선 통신 단말(10)은, 기지국(20)으로부터 신호를 수신할 때에, 전환한 안테나의 수신 레벨을 정밀도 좋게 측정할 수 있다. 무선 통신 단말(10)은 어댑티브 어레이 안테나를 갖는 기지국(20)과 원활히 통신할 수 있다. 통신의 품질이 향상된다고 하는 이익을 얻을 수도 있다.
무선 통신 단말 등에 본 발명을 채용한 경우의 통신 품질의 향상에 대하여 구체예를 든다.
예컨대 무선 통신 단말(10)과, 일반적인 2계통의 안테나를 갖는 다이버시티 방식의 무선 통신 단말(무선 통신 단말 A라고 함)의 수신 에러 레이트의 측정이 행하여졌다. 본 무선 통신 단말(10)은 2개의 내장 안테나를 갖는 것으로 하고, 일반적인 다이버시티 방식의 무선 통신 단말은 내장 안테나와 로드 안테나를 갖는 것으로 한다. 이 측정 결과에 대하여 설명한다.
무선 통신 단말(10) 및 무선 통신 단말 A를 소정의 루트에 따라, 하나의 기지국의 근방으로부터 이 기지국과 통신이 가능한 지점까지 이동하는 것에 의해, 각각의 무선 통신 단말의 수신 에러 레이트가 측정되었다.
이 결과, 내장 안테나 사용시의 쪽이 로드 안테나 사용시보다 수신 에러 레이트가 높아지는 경향이 있음에도 불구하고, 무선 통신 단말(10)의 수신 에러 레이트는 적어도 무선 통신 단말 A의 것과 동일한 정도로까지 억제할 수 있었다. 이 측정 결과에 의해, 본 발명의 효과가 실증되었다고 할 수 있다.
본 실시 형태에 의하면, 기지국으로부터의 신호 수신이 가능한 수신 에리어가 넓어지는 이점이 있다.
안테나를 전환하는 일련의 동작(예컨대 도 4에 나타내는 단계 ST4~ ST8)은 소프트웨어에 의해 실행될 수 있는 때문에, 본 발명을 무선 통신 단말 등에 용이하게 적용할 수 있다.
수신 신호의 상태의 판단(도 4에 나타내는 단계 ST5)에 대하여, 수신 에러 레이트인 경우에 대하여 설명했지만, 수신 레벨의 대소에 따라 수신 신호의 상태를 판단할 수도 있다.
이 경우, 제어부(14)는, 선택 중인 안테나의 수신 레벨을 감시하여, 수신 레벨의 고저가 소정의 조건 내에 있는지 여부를 판단한다. 수신 레벨이란, 예컨대, 수신 전계 강도를 의미한다. 수신 레벨이 낮을수록 음성이나 화상에 노이즈가 혼입되기 쉽다.
수신 레벨이 소정의 임계값 이하인 경우, 제어부(14)는, 선택 중인 안테나를 다른쪽의 안테나로 전환하도록 전환 신호 SW를 전환 회로(11)에 출력한다. 전환 회로(11)는, 제어부(14)로부터의 전환 신호 SW에 의해, 선택 중인 안테나를 다른쪽의 안테나로 전환한다. 수신 레벨이 소정의 임계값 이상인 경우, 제어부(14)는 선택 중인 안테나를 유지한다.
본 실시 형태에서는, 2개의 안테나를 갖는 다이버시티 방식의 무선 통신 단말을 예시했지만, 안테나의 개수는 예컨대 4개 등, 복수의 안테나를 갖고 있더라도 좋다.
이 경우, 제어부(14)는 복수의 안테나 중에서 가장 수신 신호의 상태가 좋은 안테나를 선택한다. 전환 회로(11)는 제어부(14)로부터의 전환 신호 SW에 의해, 선택 중인 안테나를 가장 수신 신호의 상태가 좋은 안테나로 전환한다.
본 실시 형태에 있어서는, 다이버시티 방식의 무선 통신 단말을 예시했지만, 본 발명은 다이버시티 방식의 무선 통신 단말에 한정되지 않는다. 본 발명은, 예컨대, 멀티패스 장해, 선택성 페이딩 대책에도 적용할 수 있다.
(산업상 이용가능성)
본 발명은 상술한 안테나의 전환 동작을 행하는 여러 구성의 무선 통신 단말에 적용할 수 있다.
10: 무선 통신 단말
11: 전환 회로
11a, 11b, 11c, 11d: 단자
12: 통신부
121: 증폭기
122: 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier)
13: 신호 처리부
14: 제어부
15: 메모리
16: 조작부
17: 표시부
18: 음성 처리부
18a: 스피커
18b: 마이크
20: 기지국
30: 통신망(네트워크)
40: 서버 장치
Ant1: 제 1 안테나
Ant2: 제 2 안테나
Rx: 수신 신호
SW: 전환 신호
Tx: 송신 신호

Claims (6)

  1. 복수의 안테나와,
    상기 복수의 안테나 중에서 통신을 행하기 위해 선택된 하나의 안테나로 전환하는 전환 회로와,
    선택 중인 상기 안테나의 수신 신호의 상태가 소정의 조건 내에 없는 경우에, 비선택의 안테나의 수신 신호의 상태에 관계없이 상기 비선택의 안테나 중, 수신 신호의 상태에 따라 다른 하나의 안테나를 선택하고, 송신시에 상기 선택한 비선택 상태의 안테나로 전환하도록 상기 전환 회로를 제어하는 제어부
    를 갖는 무선 통신 단말.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 안테나는 제 1 및 제 2 안테나이고,
    상기 수신 상태는 수신 에러 레이트의 대소(大小)이며,
    상기 제어부는, 상기 수신 에러 레이트가 소정의 에러 레이트 이상인 경우에, 선택 중인 제 1 안테나를 비선택 상태의 제 2 안테나로 전환하도록 상기 전환 회로를 제어하는
    무선 통신 단말.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 안테나는 제 1 및 제 2 안테나이고,
    상기 수신 상태는 수신 레벨의 고저(高低)이며,
    상기 제어부는, 상기 수신 레벨이 소정의 수신 레벨 이하인 경우에, 선택 중인 제 1 안테나를 비선택 상태의 제 2 안테나로 전환하도록 상기 전환 회로를 제어하는
    무선 통신 단말.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    통신 대상은 어댑티브 어레이 안테나(Adaptive Array Antenna)를 갖는 무선 통신 단말.
  5. 무선 통신 단말과, 상기 무선 통신 단말과 통신을 행하는 기지국이 네트워크에 접속되고,
    상기 무선 통신 단말은,
    복수의 안테나와,
    상기 복수의 안테나 중에서 통신을 행하기 위해 선택된 하나의 안테나로 전환하는 전환 회로와,
    선택 중인 상기 안테나의 수신 신호의 상태가 소정의 조건 내에 없는 경우에, 비선택의 안테나의 수신 신호의 상태에 관계없이 상기 비선택의 안테나 중, 수신 신호의 상태에 따라 다른 하나의 안테나를 선택하고, 송신시에 상기 선택한 비선택 상태의 안테나로 전환하도록 상기 전환 회로를 제어하는 제어부
    를 갖는 무선 통신 시스템.
  6. 복수의 안테나 중에서 통신을 행하기 위해 선택된 하나의 안테나로 전환하는 단계와,
    선택 중인 상기 안테나의 수신 신호의 상태가 소정의 조건 내에 없는 경우에, 비선택의 안테나의 수신 신호의 상태에 관계없이 상기 비선택의 안테나 중, 수신 신호의 상태에 따라 다른 하나의 안테나를 선택하고, 송신시에 상기 선택한 비선택 상태의 안테나로 전환하도록 상기 전환 회로를 제어하는 단계
    를 갖는 무선 통신 방법.
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