WO2005046082A1

WO2005046082A1 - アンテナ選択ダイバーシチ装置及び受信方法

Info

Publication number: WO2005046082A1
Application number: PCT/JP2004/016338
Authority: WO
Inventors: Yoshiharu Ishihara; Yasushi Iwata; Toshio Obara
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2003-11-06
Filing date: 2004-11-04
Publication date: 2005-05-19
Also published as: JP2005142866A; US20060234776A1; KR20060085941A; US7221963B2

Abstract

　フレームを単位としてアンテナを切り替える場合に、アンテナの測定時間を短縮し、かつ複数の待機アンテナの中から最適なアンテナを選択する時間を短くすることができるアンテナ選択ダイバーシチ装置。この装置では、アンテナ選択部（１０９）は、アンテナ情報格納部（１０８）が保持する選択の優先順位に従って３つのアンテナ中の１つを現使用アンテナとして複数フレームの期間内連続して選択し、２つの待機アンテナ中の１つを測定アンテナとして前記複数フレームの期間毎に１回選択する指示をアンテナ選択スイッチ（１０４）に与える。アンテナ選択部（１０９）は、受信レベル測定部（１０７）にて測定された現使用アンテナ受信レベルが測定アンテナ受信レベルよりも小さいことが一定回数連続するときは当該測定アンテナを現使用アンテナとして選択する指示をアンテナ選択スイッチ（１０４）に与える。

Description

明細書

アンテナ選択ダイバーシチ装置及び受信方法

技術分野

[0001] 本発明は、移動体通信システムにおける携帯電話機等の移動局やこの移動局と無線通信を行う基地局に用いるアンテナ選択ダイバーシチ装置及び受信方法に関する。

背景技術

[0002] 移動体通信においては、様々な電波伝搬環境により受信信号レベルが変動するフエージングを生じる場合が多、。このフェージングに対する効果的な対策がアンテナ選択ダイバーシチである。アンテナ選択ダイバーシチでは、通常、アンテナを複数個設置して、フェージングで受信状態が悪ィ匕したときに条件の良、アンテナを選択して通信を行う。このようなアンテナ選択ダイバーシチ装置としては、従来、例えば特許文献 1、 2に開示されたものが知られている。

[0003] 即ち、特許文献 1、 2では、同一周波数を時分割して複数のユーザで共有する TD

MA (Time Division Multiple Access)通信方式において、受信機に関係のないタイムスロットの期間中にアンテナの受信信号強度をサンプルし、受信機に関係のあるタイムスロットの受信前に最も良好なアンテナを選択することによりダイバーシチを実現するアンテナ選択ダイバーシチ装置が開示されている。以下、その概要を説明する。

[0004] 図 1は、従来のアンテナ選択ダイバーシチ装置の構成例を示すブロック図である。

図 1では、 2つのアンテナを備える最小構成のアンテナ選択ダイバーシチ装置が示されている。即ち、図 1に示す従来のアンテナ選択ダイバーシチ装置 10は、アンテナ 1 1, 12と、スィッチ 13と、アンテナ共用部 14と、受信部 15と、受信レベル測定部 16と、タイミング制御部 17と、アンテナ選択部 18と、送信部 19とを備えている。

[0005] このような構成にぉ、て、タイミング制御部 17は、アンテナ選択ダイバーシチを行うために、データを送受信する時間と、アンテナ受信レベル測定及びアンテナ選択を行う時間とを管理し、それに基づき、アンテナ選択部 18には、アンテナ選択指示を与え、受信レベル測定部 16には、測定指示を与える。 [0006] アンテナ選択部 18は、タイミング制御部 17から指示されたタイミングでスィッチ 13 に切り替え動作を行わせる。つまり、スィッチ 13は、あるアンテナ受信レベル測定時間にアンテナ 11を選択してアンテナ共用部 14を介して受信部 15に接続し、別のあるアンテナ受信レベル測定時間にアンテナ 12を選択してアンテナ共用部 14を介して受信部 15に接続する。

[0007] その結果、アンテナ 11での受信信号とアンテナ 12での受信信号とがそれぞれ受信部 15を介して受信レベル測定部 16に入力される。受信レベル測定部 16は、アンテナ 11での受信レベルとアンテナ 12での受信レベルとを測定し、測定した両アンテナ受信レベルをアンテナ選択部 18に送る。

[0008] アンテナ選択部 18は、受信レベル測定部 16から送られてきたアンテナ 11の受信レベルとアンテナ 12の受信レベルとを比較し、データ送受信時間に使用するアンテナとして受信レベルが大きい方のアンテナに決定し、スィッチ 13に選択させる。受信部 15及び送信部 19は、アンテナ選択部 18で選択されたアンテナをデータ送受信時間に使用する。このようなアンテナ選択ダイバーシチ装置 10を使用することによって、電波伝搬環境に適合したアンテナを使用して通信が行えるので、通信性能の向上が見込める。

特許文献 1 :特許第 2719575号公報

特許文献 2：特開平 6— 140971号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] し力しながら、従来のアンテナ選択ダイバーシチ装置では、通信中受信機に関係のな、タイムスロットの期間が存する TDMAに適用するように構成されて、るので、通信中受信機に関係のないタイムスロットの期間が無い TDMA以外の通信方式では、通信中にアンテナ受信レベル測定のための正規な測定時間を設けることができない。通信前にアンテナ選択ダイバーシチを実施するとしても、通信前のダイバーシチのみでは、通信中の電波伝搬環境変動に対応できな、。

[0010] このため、 TDMA以外の通信方式を用いる場合でも通信中にアンテナ受信レベル測定のために、アンテナを切り替える必要が生じる。この場合には、フレームを単位としてアンテナを切り替えることになる力できる限り測定時間を短くすることが要求される。また、複数の待機アンテナの中から最適なアンテナを選択する時間を短くすることが要求される。これをどのようにして実現するかが問題である。

[0011] 本発明の目的は、フレームを単位としてアンテナを切り替える場合に、アンテナの測定時間を短縮し、かつ複数の待機アンテナの中から最適なアンテナを選択する時間を短くすることができるアンテナ選択ダイバーシチ装置及び受信方法を提供することである。

課題を解決するための手段

[0012] 本発明のアンテナ選択ダイバーシチ装置は、 3以上のアンテナと、前記 3以上のァンテナそれぞれのアンテナ利得を選択の優先順位を示す情報として保持するアンテナ情報格納手段と、複数フレームの期間内連続して選択される現使用アンテナの受信レベルと前記複数フレームの期間毎に :L回選択される測定アンテナの受信レベルとをそれぞれ測定する受信レベル測定手段と、前記選択の優先順位に従って前記 3 以上のアンテナ中の 1つを前記現使用アンテナとして複数フレームの期間内連続して選択し、前記現使用アンテナを除く複数の待機アンテナ中の 1つを前記測定アンテナとして前記複数フレームの期間毎に 1回選択するアンテナ選択手段であって、前記受信レベル測定手段にて測定された現使用アンテナ受信レベルが測定アンテナ受信レベルよりも小さいことが一定回数連続するときは当該測定アンテナを現使用アンテナとして選択し、次回の測定アンテナを前記選択の優先順位に従って選択する一方、前記一定回数連続しないときは前記選択の優先順位に従って測定アンテナの変更を行うアンテナ選択手段と、を具備する構成を採る。

[0013] 本発明のアンテナ選択ダイバーシチ装置は、 3以上のアンテナと、前記 3以上のァンテナそれぞれのアンテナ利得を選択の優先順位を示す情報として保持するアンテナ情報格納手段と、複数フレームの期間内連続して選択される現使用アンテナの受信レベルと前記複数フレームの期間毎に :L回選択される測定アンテナの受信レベルとをそれぞれ測定する受信レベル測定手段と、前記受信レベル測定手段にて測定された現使用アンテナ受信レベルと測定アンテナ受信レベルのそれぞれについて一定回数分を平均するレベル平均手段と、前記選択の優先順位に従って前記 3以上のアンテナ中の 1つを前記現使用アンテナとして複数フレームの期間内連続して選択し、前記現使用アンテナを除く複数の待機アンテナ中の 1つを前記測定アンテナとして前記複数フレームの期間毎に 1回選択するアンテナ選択手段であって、前記レベル平均手段にて求められた前記現使用アンテナ受信レベル平均値が前記測定ァンテナ受信レベル平均値よりも小さいときに当該測定アンテナを現使用アンテナとして選択し、次回の測定アンテナを前記選択の優先順位に従って選択を行うアンテナ選択手段と、を具備する構成を採る。

[0014] 本発明のアンテナ選択ダイバーシチ装置は、 3以上のアンテナと、前記 3以上のァンテナそれぞれのアンテナ利得を選択の優先順位を示す情報として保持するアンテナ情報格納手段と、複数フレームの期間毎に 1回選択される測定アンテナの受信レベルを測定する受信レベル測定手段と、前記受信レベル測定手段にて測定された測定アンテナ受信レベルにつ!、て一定回数分を平均するレベル平均手段と、複数フレームの期間内連続して選択される現使用アンテナの受信信号についての受信処理における収束 AGC電圧と予め用意された受信レベル対 AGC電圧特性とを用いて、前記測定アンテナと同 AGC電圧値での現使用アンテナ受信レベルを算出する現使用アンテナ受信レベル算出手段と、前記選択の優先順位に従って前記 3以上のァンテナ中の 1つを現使用アンテナとして複数フレームの期間内連続して選択し、前記現使用アンテナを除く複数の待機アンテナ中の 1つを前記測定アンテナとして前記複数フレームの期間毎に 1回選択するアンテナ選択手段であって、前記現使用アンテナ受信レベル算出値が前記測定アンテナ受信レベル平均値よりも小さいときに当該測定アンテナを現使用アンテナとして選択し、次回の測定アンテナを前記選択の優先順位に従って選択を行うアンテナ選択手段と、を具備する構成を採る。

[0015] 本発明のアンテナ選択ダイバーシチ受信方法は、 3以上のアンテナそれぞれのァンテナ利得を選択の優先順位を示す情報として予め保持し、前記選択の優先順位に従って前記 3以上のアンテナ中の 1つを現使用アンテナとして複数フレームの期間内連続して選択し、前記現使用アンテナを除く複数の待機アンテナ中の 1つを測定アンテナとして前記複数フレームの期間毎に 1回選択することを行って前記現使用ァンテナと前記測定アンテナそれぞれの受信レベルを測定し、測定された現使用アンテナ受信レベルが測定アンテナ受信レベルよりも小さいことが一定回数連続するか否かを監視し、連続するときは当該測定アンテナを現使用アンテナとして選択し、次回の測定アンテナを前記選択の優先順位に従って選択する一方、前記一定回数連続しな、ときは前記選択の優先順位に従って測定アンテナを変更するようにした。

[0016] 本発明のアンテナ選択ダイバーシチ受信方法は、 3以上のアンテナそれぞれのァンテナ利得を選択の優先順位を示す情報として予め保持し、前記選択の優先順位に従って前記 3以上のアンテナ中の 1つを現使用アンテナとして複数フレームの期間内連続して選択し、前記現使用アンテナを除く複数の待機アンテナ中の 1つを測定アンテナとして前記複数フレームの期間毎に 1回選択することを行って前記現使用ァンテナと前記測定アンテナそれぞれの受信レベルを測定し、測定された現使用アンテナ受信レベルと測定アンテナ受信レベルのそれぞれについて一定回数分を平均し、前記現使用アンテナ受信レベル平均値が測定アンテナ受信レベル平均値よりも小さいときに当該測定アンテナを現使用アンテナとして選択し、次回の測定アンテナを前記選択の優先順位に従って選択するようにした。

[0017] 本発明のアンテナ選択ダイバーシチ受信方法は、 3以上のアンテナそれぞれのァンテナ利得を選択の優先順位を示す情報として予め保持し、前記選択の優先順位に従って前記 3以上のアンテナ中の 1つを現使用アンテナとして複数フレームの期間内連続して選択し、前記現使用アンテナを除く複数の待機アンテナ中の 1つを測定アンテナとして前記複数フレームの期間毎に 1回選択することを行って前記測定アンテナの受信レベルを測定し、測定された測定アンテナ受信レベルにっ、て一定回数分を平均し、複数フレームの期間内連続して選択される前記現使用アンテナの受信信号についての受信処理における収束 AGC電圧と予め用意された受信レベル対 A GC電圧特性とを用いて、前記測定アンテナと同 AGC電圧値での現使用アンテナ受信レベルを算出し、前記現使用アンテナ受信レベル算出値が測定アンテナ受信レべル平均値よりも小さいときに当該測定アンテナを現使用アンテナとして選択し、次回の測定アンテナを前記選択の優先順位に従って選択を行うようにした。

発明の効果

[0018] 本発明によれば、フレームを単位としてアンテナを切り替える場合に、アンテナの測定時間を短縮し、かつ複数の待機アンテナの中から最適なアンテナを選択する時間を短くすることができるので、 TDMA以外の通信方式を用いる場合でもアンテナ選択ダイバーシチを実施することができる。

図面の簡単な説明

[0019] [図 1]従来のアンテナ選択ダイバーシチ装置の構成例を示すブロック図

[図 2]本発明の実施の形態 1に係るアンテナ選択ダイバーシチ装置の構成を示すブロック図

[図 3]図 2に示すアンテナ選択ダイバーシチ装置におけるアンテナ選択動作を説明する図

[図 4]本発明の実施の形態 2に係るアンテナ選択ダイバーシチ装置の構成を示すブロック図

[図 5]図 4に示すアンテナ選択ダイバーシチ装置におけるアンテナ選択動作を説明する図

[図 6]本発明の実施の形態 3に係るアンテナ選択ダイバーシチ装置の構成を示すブロック図

[図 7]図 6に示すアンテナ選択ダイバーシチ装置におけるアンテナ選択動作を説明する図

[図 8]図 6に示す現使用アンテナレベル算出部が行う現使用アンテナレベルの算出動作を説明する図

[図 9]本発明の実施の形態 4に係るアンテナ選択ダイバーシチ装置の構成を示すブロック図

[図 10]本発明の実施の形態 5に係るアンテナ選択ダイバーシチ装置の構成を示すブロック図

発明を実施するための最良の形態

[0020] 以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

[0021] (実施の形態 1)

図 2は、本発明の実施の形態 1に係るアンテナ選択ダイバーシチ装置の構成を示すブロック図である。図 2に示すアンテナ選択ダイバーシチ装置 100は、アンテナ 10 1 (以降「antA」 t 、う）、アンテナ 102 (以降「antB」 t 、う）及びアンテナ 103 (以降「 antC」という）と、アンテナ選択スィッチ 104と、アンテナ共用部 105と、受信部 106と、受信レベル測定部 107と、アンテナ情報格納部 108と、アンテナ選択部 109と、タイミング制御部 110と、送信部 111とを備えている。なお、アンプやフィルタなどは省略されている。

[0022] 本実施の形態では、 antA、 antB、 antCのうちのいずれ力 1つが現使用アンテナとなり、残りの 2つが待機アンテナとなる。そして、 2つの待機アンテナのうちの 1つが現使用アンテナの受信レベルとの比較を行う測定アンテナとなる。この関係は、待機ァンテナが 3以上存する場合も同様である。要するに、待機アンテナは、最低 2つあればよいので、図 2では、アンテナの数は、理解を容易にするため、最小構成の 3つを示してある。

[0023] アンテナ選択スィッチ 104は、アンテナ選択部 109から入力するアンテナ選択信号に従って antA、 antB、 antCのうちのいずれ力 1つを選択してアンテナ共用部 105に接続する。これによつて、送信部 111にて無線信号に変換された送信データがアンテナ共用部 105、アンテナ選択スィッチ 104を介して選択されたアンテナ力も無線送信される。また、選択されたアンテナの受信信号がアンテナ選択スィッチ 104、アンテナ共用部 105を介して受信部 106に入力される。

[0024] 受信部 106では、受信信号から取り出した受信データを図示しな!、受信処理系に出力するとともに、その受信信号を受信レベル測定部 107に与える。このとき、受信部 106では、図示しない制御系力も入力される AGC制御信号に従って受信レベルの測定期間内、 AGC電圧を一定電圧に固定するようになっている。

[0025] 受信レベル測定部 107は、タイミング制御部 110から指示された現使用アンテナでの測定タイミングと測定アンテナでの測定タイミングとにおいて受信レベルを測定し、両者の測定結果をアンテナ選択部 109に与える。

[0026] アンテナ情報格納部 108には、理想的な電波伝搬環境下での antA、 antB、 antC のアンテナ利得が、例えば、 antA>antB>antCの関係で予め格納されている。このアンテナ利得の大小関係は、アンテナ選択の優先順位を示して！/、る。

[0027] アンテナ選択部 109は、アンテナ情報格納部 108に格納されるアンテナ利得の大小関係に基づき現使用アンテナと測定アンテナとの選択を行い、タイミング制御部 1 10から指示された現使用アンテナの選択期間と測定アンテナの選択期間とに従ってアンテナ選択スィッチ 104に対してアンテナ選択信号を与える。そして、受信レベル測定部 107から入力される両者の測定結果を比較し、現使用アンテナをそのまま維持するか、切り替えるかを判断する。このとき、待機アンテナが 2つあるので、待機ァンテナ間の切り替えも行う。

[0028] 本実施の形態 1では、（現使用アンテナの選択期間）》（測定アンテナの選択期間）として測定アンテナの選択期間を極力短くするのに加えて、測定を行う回数を複数フレーム毎に 1回とし、複数回連続して (現使用アンテナの受信レベル） < (測定アンテナの受信レベル）となることが起こる力否かにより、適切なアンテナを選択するようにしている。以下、図 3に従って具体的に説明する。なお、図 3は、図 2に示すアンテナ選択ダイバーシチ装置におけるアンテナ選択動作を説明する図である。

[0029] 図 3では、 10フレーム毎に受信レベルを測定する場合の選択動作が示されている。この場合には、アンテナ選択部 109は、アンテナ選択スィッチ 104に対して、前 9フレームの期間内は現使用アンテナが連続して選択させ、その後の 1フレームの期間内は測定アンテナを選択させることになる。そして、受信レベル測定部 107が、現使用アンテナの受信レベルを測定する現使用アンテナ測定時間 201は前 9フレームの期間内の最後のフレーム (第 9フレーム）に設けられ、測定アンテナの受信レベルを測定する測定アンテナ測定時間 202は 10フレーム目に設けられる。また、アンテナ選択部 109は、両者の受信レベルの大小関係が同一となる連続回数を監視するが、その連続回数は、 10回としている。

[0030] 図 3に示すように、アンテナ選択部 109は、当初は、利得最大の antAを現使用アンテナと定め、 2番目に大きな利得を持つ antBを測定アンテナと定める。 1回目（フレーム 1一フレーム 10)と 2回目（フレーム 11一フレーム 20)の測定では、 antB > antA であるが、 3回目（フレーム 21—フレーム 30)の測定では、 antBく ant Aとなった。

[0031] この場合には、元々は antBく ant Aである力フェージングの影響で一時的に ant B> antAとなったと考えられるので、アンテナ選択部 109は、測定アンテナを antB 力 antCに切り替える。この措置によって、 antBを現使用アンテナに選択するという誤ったアンテナ選択を防止することができる。

[0032] 4回目（フレーム 31—フレーム 40)以降の測定では、 antAと antCの受信レベル比較が行われる。図示例では、 4回目（フレーム 31—フレーム 40)から 13回目（フレーム 121—フレーム 130)までの 10回は、連続して antAく antCであったので、アンテナ選択部 109は、現使用アンテナを antA力も antCに切り替える。したがって、 14回目（フレーム 131—フレーム 140)以降の測定では、現使用アンテナは antCとなる。これによつて、現在の伝播伝搬環境に適したアンテナを現使用アンテナとして選択することができる。なお、待機アンテナ antA, antBの利得は、 antA>antBであるので、 antAが最初に測定アンテナとして選択される。

[0033] このように、本実施の形態 1によれば、複数フレーム毎に 1回測定するようにしたので測定アンテナの測定時間を短縮することができる。そして、測定アンテナの受信レベルが現使用アンテナのそれよりも大き、ことがあっても一定回数連続しな、ときは測定アンテナの切り替えを行い、一定回数連続して大きいときにその測定アンテナを現使用アンテナに選択するので、複数の待機アンテナの中カゝら最適なアンテナを選択する時間を短くすることができ、またフェージングの影響等により誤ったアンテナ選択を防ぐことができる。

[0034] (実施の形態 2)

図 4は、本発明の実施の形態 2に係るアンテナ選択ダイバーシチ装置 300の構成を示すブロック図である。なお、図 4では、図 2 (実施の形態 1)に示した構成と同一ないしは同等である構成要素には、同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態 2に関わる部分を中心に説明する。

[0035] 図 4に示すように、本実施の形態 2では、図 2に示した構成において、アンテナ選択部 109に代えてアンテナ選択部 301が設けられ、受信レベル測定部 107とアンテナ選択部 301との間に、レベル平均部 302が設けられている。

[0036] 受信レベル測定部 107は、実施の形態 1と同様に、例えば 10フレーム毎に 1回、現使用アンテナと測定アンテナとの受信レベル測定を行うが、本実施の形態 2では、受信レベル測定部 107の両測定結果は、全てレベル平均部 302に入力される。

[0037] レベル平均部 302は、受信レベル測定部 107の両測定結果を一定回数分 (例えば 10回分)それぞれ平均してアンテナ選択部 301に与える。

[0038] アンテナ選択部 301は、レベル平均部 302から入力する現使用アンテナ受信レべル平均値と、測定アンテナ受信レベル平均値との大小比較を行い、現使用アンテナの切替必要性の有無を判断する。すなわち、（現使用アンテナ受信レベル平均値） > (測定アンテナ受信レベル平均値)である場合は、現使用アンテナの選択を維持する。一方、（現使用アンテナ受信レベル平均値） < (測定アンテナ受信レベル平均値)である場合は、現使用アンテナを測定アンテナに切り替える。以下、図 5に従って具体的に説明する。

[0039] 図 5は、図 4に示すアンテナ選択ダイバーシチ装置 300におけるアンテナ選択動作を説明する図である。図 5では、 10フレーム毎に受信レベルを測定し、 100フレーム毎に選択動作を行う場合が示されている。図 3と同様に、現使用アンテナと測定アンテナの受信レベル測定期間は、 10フレームの期間内の第 9フレームと第 10フレームに設けられることが示されている。アンテナ選択部 301は、アンテナ選択部 109と同様に、アンテナ選択スィッチ 104に対して、このようなタイミング関係で現使用アンテナと測定アンテナとの切り替えを行わせる。そして、アンテナ選択部 301は、アンテナ選択部 109とは異なり、レベル平均部 302から両者の受信レベル平均値が入力される度に、両者の受信レベルの大小関係を比較し、アンテナ切り替えの要否を判断する。

[0040] 図 5に示すように、アンテナ選択部 301は、当初は、利得最大の antAを現使用アンテナと定め、 2番目に大きな利得を持つ antBを測定アンテナと定めている。第 1回目のアンテナ選択期間（フレーム 1一フレーム 100)では、 ant Aと antBについての 10 回の受信レベル平均値が antB > antAであるので、アンテナ選択部 301は、現使用アンテナを antAから antBに切り替えて、次の選択期間に移行する。

[0041] 次の第 2回目のアンテナ選択期間（フレーム 101—フレーム 200)では、待機アンテナ antA、 antCの利得は antA > antCであるので、測定アンテナには antAが選択される。そして、 antBと antAについての 10回の受信レベル平均値が前回と同じ antB >antAであるので、アンテナ選択部 301は、現使用アンテナとして antBの選択を維持し、次の選択期間に移行する。 [0042] 次の第 3回目のアンテナ選択期間（フレーム 201—フレーム 300)では、待機アンテナ antA、 antCの利得は antA> antCである力 antAは、前回選択したので、測定アンテナには antCが選択される。そして、 antBと antCについての 10回の受信レべル平均値が antC > antBであるので、アンテナ選択部 301は現使用アンテナとして a ntB力 antCに切り替えて、次の選択期間に移行する。

[0043] このように、本実施の形態 2によれば、複数フレーム毎に 1回測定するようにしたので測定アンテナの測定時間を短縮することができる。そして、現使用アンテナと測定アンテナの受信レベルをそれぞれ一定回数分平均した両受信レベルの大小比較からアンテナ切り替えの必要性を判断するようにしたので、複数の待機アンテナの中から最適なアンテナを選択する時間を短くすることができ、またフェージングの影響等により誤ったアンテナ選択を防ぐことができる。

[0044] (実施の形態 3)

図 6は、本発明の実施の形態 3に係るアンテナ選択ダイバーシチ装置 500の構成を示すブロック図である。なお、図 6では、図 4 (実施の形態 2)に示した構成と同一ないしは同等である構成要素には、同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態 3に関わる部分を中心に説明する。

[0045] 図 6に示すように、本実施の形態 3では、図 4 (実施の形態 2)に示した構成において AGC電圧モニタ部 501と現使用アンテナレベル算出部 502とが追加され、タイミング制御部 110に代えてタイミング制御部 503が設けられている。

[0046] タイミング制御部 503は、アンテナ選択部 301に対しては、複数フレーム毎に測定アンテナを選択する指令を与えるが、受信レベル測定部 107に対しては、現使用ァンテナの受信レベル測定の指示は行わず、測定アンテナのみの受信レベル測定を指示するようになっている。

[0047] 測定アンテナの測定受信レベルと比較する現使用アンテナの受信レベルは、演算によって求める。即ち、受信部 106での AGC制御における AGC電圧は、一定の AG C収束レベルに収束するので、 AGC電圧モニタ部 501がその AGC電圧をモニタし、現使用アンテナレベル算出部 502が図 8に示す方法で AGC電圧モニタ部 501からの AGC収束値と現使用アンテナ収束レベルと測定アンテナの AGC設定値 (固定)と受信レベル対 _AGC電圧特性とから、測定アンテナと同条件（同 AGC電圧)の現使用アンテナ受信レベルを算出し、アンテナ選択部 301に与えるようになって、る。

[0048] したがって、本実施の形態 3によるアンテナ選択動作は図 7に示すようになる。なお、図 7は、図 6に示すアンテナ選択ダイバーシチ装置におけるアンテナ選択動作を説明する図である。図 7では、図 5と同様に、 10フレーム毎に受信レベルを測定し、 100 フレーム毎に選択動作を行う場合が示されている。受信レベル測定部 107は、 10フレーム目に設けられる測定アンテナ測定時間 202のみで測定を行うことが示されている。

[0049] 図 7では、図 5における第 1回目のアンテナ選択期間（フレーム 1一フレーム 100)が示されている。図 7に示すように、アンテナ選択部 301は、当初は、利得最大の antA を現使用アンテナと定め、 2番目に大きな利得を持つ antBを測定アンテナと定めている。第 1回目のアンテナ選択期間（フレーム 1一フレーム 100)では、アンテナ選択部 301は、レベル平均部 302からの antBにつ!/、ての 10回の受信レベル平均値（ant B (l)— antB (10) )と現使用アンテナレベル算出部 502からの antAの AGC収束値との大小比較を行うことになる。

[0050] 次に、図 8は、図 6に示す現使用アンテナレベル算出部が行う現使用アンテナレべルの算出動作を説明する図である。図 8において、横軸は、 AGC設定値 [V]であり、測定アンテナ用 AGC設定値（固定値) VIと、現使用アンテナ AGC収束電圧 V2とが、 V1 >V2>0の関係で示されている。縦軸は、受信レベル [dBm]であり、測定アンテナ用 AGC設定値 VIでの特性 aにおける受信レベルリファレンス値 P1と、測定アンテナ測定値 (平均レベル) P2と、現使用アンテナ AGC収束電圧 V2での特性 aにおける受信レベルリファレンス値 P3と、現使用アンテナ収束レベル (AGC収束レベル：固定値） P4と力 P1 >P2>P3 >P4>0の関係で示されている。

[0051] また、特性 aは、現使用アンテナレベル算出部 502に予め用意されている受信レべル対 AGC電圧特性である。特性 bは、測定アンテナ測定値カゝら想定される受信レべル対 AGC電圧特性である。特性 cは、現使用アンテナ算出値から想定される受信レベル対 AGC電圧特性である。

[0052] 特性 aをリファレンス特性とし、このリファレンス特性とアンテナ特性との差分を用いて比較を行う。まず、現使用アンテナ AGC収束電圧 V2をモニタし、この現使用アンテナ AGC収束電圧 V2での受信レベルリファレンス値 P3を特性 aから求める。現使用アンテナ収束レベル P4は、現使用アンテナ AGC収束電圧 V2での AGC収束レベルとして固定値である。したがって、「P3—P4」が現使用アンテナのリファレンス値からの差分となるので、測定アンテナ用 AGC設定値 VIでの受信レベルリファレンス値 P1 力も「P3— P4」を減算することにより、測定アンテナ用 AGC設定値 VIでの現使用ァンテナレベル 701を求めることができ、測定アンテナと同 AGC電圧での比較が可能となる。つまり、測定アンテナ用 AGC設定値 VIにおいて、測定アンテナ平均レベル P2と現使用アンテナレベル算出値「P1— (P3— P4)」701との大小比較を行う。

[0053] このように、本実施の形態 3によれば、現使用アンテナの測定時間を省くことができるので、アンテナの測定時間を一層短縮することができる。

[0054] (実施の形態 4)

図 9は、本発明の実施の形態 4に係るアンテナ選択ダイバーシチ装置 800の構成を示すブロック図である。なお、図 9では、図 4 (実施の形態 2)に示した構成と同一ないしは同等である構成要素には、同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態 4に関わる部分を中心に説明する。

[0055] 図 9に示すように、本実施の形態 4では、図 4 (実施の形態 2)に示した構成においてアンテナ情報格納部 108に代えてアンテナ情報格納部 801が設けられ、それに伴 V、、アンテナ選択部 301に代えてアンテナ選択部 802が設けられて、る。

[0056] アンテナ情報格納部 801には、アンテナ情報格納部 108と同様にアンテナ 101— 103のアンテナ利得が格納される力本実施の形態 4では、それらのアンテナ利得に対して、レベル平均部 302での平均結果を反映させる機能、つまり、現使用アンテナとして選択して、るアンテナの利得と測定アンテナとして選択して、るアンテナの利得とをレベル平均部 302での平均結果に応じて増減操作する機能を備えている。

[0057] アンテナ選択部 802は、アンテナ選択部 301とは異なり、当初力もアンテナ情報格納部 801に格納されているアンテナ利得に基づき現使用アンテナと測定アンテナの選択を行、、その後もレベル平均部 302での平均結果に基づき選択動作を行うのではなぐアンテナ情報格納部 801にてレベル平均部 302での平均結果を反映させたアンテナ利得力選択の優先順位を調べて選択動作を行うようになって!/、る。

[0058] このように、本実施の形態 4によれば、アンテナ測定結果を常にそのアンテナの利得に反映させることで、選択の優先順位情報を随時更新することができる。したがつて、図 9に示すアンテナ選択ダイバーシチ装置を装備する携帯電話機では、筐体の持ち方や耳への当て方等、人体の影響を受けやすい性質を持つアンテナに対して、使用している人それぞれに対する最適なアンテナを学習する効果が期待できる。又、使用するモード (通話、インターネット等)により、それぞれ本機能を用いることで、モード毎の人それぞれの最適アンテナを学習するようにしても良、。

[0059] (実施の形態 5)

図 10は、本発明の実施の形態 5に係るアンテナ選択ダイバーシチ装置 900の構成を示すブロック図である。なお、図 10では、図 6 (実施の形態 3)に示した構成と同一ないしは同等である構成要素には、同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態 5に関わる部分を中心に説明する。

[0060] 図 10に示すように、本実施の形態 5では、図 6 (実施の形態 3)に示した構成においてアンテナ情報格納部 108に代えてアンテナ情報格納部 901が設けられ、それに伴 V、、アンテナ選択部 301に代えてアンテナ選択部 902が設けられて、る。

[0061] アンテナ情報格納部 901には、アンテナ情報格納部 108と同様にアンテナ 101— 103のアンテナ利得が格納される力本実施の形態 5では、それらのアンテナ利得に対して、レベル平均部 302での平均結果を反映させる機能、つまり、現使用アンテナとして選択して、るアンテナの利得と測定アンテナとして選択して、るアンテナの利得とをレベル平均部 302での平均結果に応じて増減操作する機能を備えている。

[0062] アンテナ選択部 902は、当初は、アンテナ情報格納部 901に格納されているアンテナ利得に基づき現使用アンテナと測定アンテナの選択を行い、その後は、アンテナ情報格納部 901にてレベル平均部 302での平均結果を反映させたアンテナ利得から選択の優先順位を調べ、それと現使用アンテナレベル算出部 502からの算出値との大小比較により選択動作を行うようになっている。

[0063] このように、本実施の形態 5によれば、アンテナ測定結果を常にそのアンテナの利得に反映させることで、選択の優先順位情報を随時更新することができる。したがつて、図 10に示すアンテナ選択ダイバーシチ装置を装備する携帯電話機では、筐体の持ち方や耳への当て方等、人体の影響を受けやす、性質を持つアンテナに対して、使用している人それぞれに対する最適なアンテナを学習する効果が期待できる。又、使用するモード (通話、インターネット等)により、それぞれ本機能を用いることで、モード毎の人それぞれの最適アンテナを学習するようにしても良、。

[0064] 本明細書は、 2003年 11月 6日出願の特願 2003— 377499に基づく。この内容はすべてここに含めておく。

産業上の利用可能性

[0065] 本発明は、特に TDMA以外の通信方式を用いる携帯電話機や基地局においてァンテナ選択ダイバーシチを実施する場合に有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 3以上のアンテナと、

前記 3以上のアンテナそれぞれのアンテナ利得を選択の優先順位を示す情報として保持するアンテナ情報格納手段と、

複数フレームの期間内連続して選択される現使用アンテナの受信レベルと前記複数フレームの期間毎に 1回選択される測定アンテナの受信レベルとをそれぞれ測定する受信レベル測定手段と、

前記選択の優先順位に従って前記 3以上のアンテナ中の 1つを前記現使用アンテナとして複数フレームの期間内連続して選択し、前記現使用アンテナを除く複数の待機アンテナ中の 1つを前記測定アンテナとして前記複数フレームの期間毎に 1回選択するアンテナ選択手段であって、前記受信レベル測定手段にて測定された現使用アンテナ受信レベルが測定アンテナ受信レベルよりも小さいことが一定回数連続するときは当該測定アンテナを現使用アンテナとして選択し、次回の測定アンテナを前記選択の優先順位に従って選択する一方、前記一定回数連続しな!、ときは前記選択の優先順位に従って測定アンテナの変更を行うアンテナ選択手段と、を具備するアンテナ選択ダイバーシチ装置。

[2] 3以上のアンテナと、

前記受信レベル測定手段にて測定された現使用アンテナ受信レベルと測定アンテナ受信レベルのそれぞれについて一定回数分を平均するレベル平均手段と、前記選択の優先順位に従って前記 3以上のアンテナ中の 1つを前記現使用アンテナとして複数フレームの期間内連続して選択し、前記現使用アンテナを除く複数の待機アンテナ中の 1つを前記測定アンテナとして前記複数フレームの期間毎に 1回選択するアンテナ選択手段であって、前記レベル平均手段にて求められた前記現使用アンテナ受信レベル平均値が前記測定アンテナ受信レベル平均値よりも小さいときに当該測定アンテナを現使用アンテナとして選択し、次回の測定アンテナを前記選択の優先順位に従って選択を行うアンテナ選択手段と、を具備するアンテナ選択ダイバーシチ装置。

[3] 3以上のアンテナと、

複数フレームの期間毎に 1回選択される測定アンテナの受信レベルを測定する受信レベル測定手段と、

前記受信レベル測定手段にて測定された測定アンテナ受信レベルについて一定回数分を平均するレベル平均手段と、

複数フレームの期間内連続して選択される現使用アンテナの受信信号についての受信処理における収束 AGC電圧と予め用意された受信レベル対 AGC電圧特性とを用いて、前記測定アンテナと同 AGC電圧値での現使用アンテナ受信レベルを算出する現使用アンテナ受信レベル算出手段と、

前記選択の優先順位に従って前記 3以上のアンテナ中の 1つを現使用アンテナとして複数フレームの期間内連続して選択し、前記現使用アンテナを除く複数の待機アンテナ中の 1つを前記測定アンテナとして前記複数フレームの期間毎に 1回選択するアンテナ選択手段であって、前記現使用アンテナ受信レベル算出値が前記測定アンテナ受信レベル平均値よりも小さいときに当該測定アンテナを現使用アンテナとして選択し、次回の測定アンテナを前記選択の優先順位に従って選択を行うアンテナ選択手段と、を具備するアンテナ選択ダイバーシチ装置。

[4] 前記アンテナ情報格納手段は、前記レベル平均手段が出力する現使用アンテナ受信レベル平均値と測定アンテナ受信レベル平均値とを受けて対応するアンテナの利得に反映させ、選択の優先順位を更新する機能を具備し、

前記アンテナ選択手段は、前記アンテナ情報格納手段が更新した現使用アンテナの優先順位が測定アンテナの優先順位よりも低いときに当該測定アンテナを現使用アンテナとして選択し、次回の測定アンテナを前記選択の優先順位に従って選択を行う請求項 2記載のアンテナ選択ダイバーシチ装置。

[5] 前記アンテナ情報格納手段は、前記レベル平均手段が出力する測定アンテナ受信レベル平均値を受けて対応するアンテナの利得に反映させ、選択の優先順位を更新する機能を具備し、

前記アンテナ選択手段は、前記現使用アンテナ受信レベル算出値が前記アンテナ情報格納手段にて更新された測定アンテナの優先順位よりも低いときに当該測定ァンテナを現使用アンテナとして選択し、次回の測定アンテナを前記選択の優先順位に従って選択を行う請求項 3記載のアンテナ選択ダイバーシチ装置。

[6] 3以上のアンテナそれぞれのアンテナ利得を選択の優先順位を示す情報として予め保持し、前記選択の優先順位に従って前記 3以上のアンテナ中の 1つを現使用ァンテナとして複数フレームの期間内連続して選択し、前記現使用アンテナを除く複数の待機アンテナ中の 1つを測定アンテナとして前記複数フレームの期間毎に 1回選択することを行って前記現使用アンテナと前記測定アンテナそれぞれの受信レベルを測定し、測定された現使用アンテナ受信レベルが測定アンテナ受信レベルよりも小さいことが一定回数連続するカゝ否カゝを監視し、連続するときは当該測定アンテナを現使用アンテナとして選択し、次回の測定アンテナを前記選択の優先順位に従って選択する一方、前記一定回数連続しな!、ときは前記選択の優先順位に従って測定アンテナを変更する、アンテナ選択ダイバーシチ受信方法。

[7] 3以上のアンテナそれぞれのアンテナ利得を選択の優先順位を示す情報として予め保持し、前記選択の優先順位に従って前記 3以上のアンテナ中の 1つを現使用ァンテナとして複数フレームの期間内連続して選択し、前記現使用アンテナを除く複数の待機アンテナ中の 1つを測定アンテナとして前記複数フレームの期間毎に 1回選択することを行って前記現使用アンテナと前記測定アンテナそれぞれの受信レベルを測定し、測定された現使用アンテナ受信レベルと測定アンテナ受信レベルのそれぞれにつ、て一定回数分を平均し、前記現使用アンテナ受信レベル平均値が前記測定アンテナ受信レベル平均値よりも小さいときに当該測定アンテナを現使用アンテナとして選択し、次回の測定アンテナを前記選択の優先順位に従って選択する、ァンテナ選択ダイバーシチ受信方法。

[8] 3以上のアンテナそれぞれのアンテナ利得を選択の優先順位を示す情報として予め保持し、前記選択の優先順位に従って前記 3以上のアンテナ中の 1つを現使用ァンテナとして複数フレームの期間内連続して選択し、前記現使用アンテナを除く複数の待機アンテナ中の 1つを測定アンテナとして前記複数フレームの期間毎に 1回選択することを行って前記測定アンテナの受信レベルを測定し、測定された測定アンテナ受信レベルについて一定回数分を平均し、複数フレームの期間内連続して選択される前記現使用アンテナの受信信号についての受信処理における収束 AGC電圧と予め用意された受信レベル対 AGC電圧特性とを用いて、前記測定アンテナと同 AG C電圧値での現使用アンテナ受信レベルを算出し、前記現使用アンテナ受信レベル算出値が前記測定アンテナ受信レベル平均値よりも小さいときに当該測定アンテナを現使用アンテナとして選択し、次回の測定アンテナを前記選択の優先順位に従つて選択を行う、アンテナ選択ダイバーシチ受信方法。

[9] 前記現使用アンテナ受信レベル平均値と前記測定アンテナ受信レベル平均値を前記予め保持する 3以上のアンテナそれぞれのアンテナ利得のうち対応するアンテナの利得に反映させて選択の優先順位を更新し、更新した現使用アンテナの優先順位が測定アンテナの優先順位よりも低いときに当該測定アンテナを現使用アンテナとして選択し、次回の測定アンテナを前記選択の優先順位に従って選択を行う請求項 7記載のアンテナ選択ダイバーシチ受信方法。

[10] 前記測定アンテナ受信レベル平均値を前記予め保持する 3以上のアンテナそれぞれのアンテナ利得のうち対応するアンテナの利得に反映させて選択の優先順位を更新し、前記現使用アンテナ受信レベル算出値が更新した測定アンテナの優先順位よりも低いときに当該測定アンテナを現使用アンテナとして選択し、次回の測定アンテナを前記選択の優先順位に従って選択を行う請求項 8記載のアンテナ選択ダイバーシチ受信方法。