JP2003528533A - 移動無線通信装置及びその基地局並びにアンテナ選択方法 - Google Patents

移動無線通信装置及びその基地局並びにアンテナ選択方法

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JP2003528533A
JP2003528533A JP2001569995A JP2001569995A JP2003528533A JP 2003528533 A JP2003528533 A JP 2003528533A JP 2001569995 A JP2001569995 A JP 2001569995A JP 2001569995 A JP2001569995 A JP 2001569995A JP 2003528533 A JP2003528533 A JP 2003528533A
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輝夫 大西
健三 占部
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Abstract

(57)【要約】 複数の送信アンテナを有し、この複数のアンテナから適切なアンテナを選択して送信を行なう移動無線通信装置において、アンテナの近傍にアンテナ特性に影響を与える物体があった場合にも、適切なアンテナの選択が可能な移動無線通信装置が開示される。複数の送信アンテナ３、４のうち、スイッチ４４で選択された一方のアンテナからの反射波レベルを反射波測定回路４８で測定し、そのレベル変動量が所定値を超えた場合、スイッチ４４を切り替えて他方の送信アンテナを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、無線伝送路を用いて通信可能な移動無線通信装置及びその基地局に
関し、特に複数の送信アンテナを有する移動無線通信装置及びその基地局に関す
る。
【０００２】 本発明はまた、複数の送信アンテナを有する移動無線通信装置に関し、特にそ
のアンテナ選択方法に関する。
【０００３】 （背景技術） 一般に移動体通信においては、移動局が移動すると、基地局との距離や電波の
到来方向が変化し、またマルチパスフェージングなども発生するため、移動局で
の電波受信強度が変動する。受信電波強度の低下は、通信品質の劣化につながる
ため、受信環境が変化しても安定した電波強度での受信を行なうことができるよ
うに、ダイバーシチに代表される種々の技術が提案されている。
【０００４】 ダイバーシチ技術は、互いに相関の低い複数の電波を同時に受信することによ
り、全ての受信電波強度が同時に低下する確率を低減し、受信強度の変動を抑制
する技術である。互いに相関の低い電波を受信する方法や、受信信号の利用方法
によって、多様なダイバーシチ技術が存在する。
【０００５】 受信方法としては、複数のアンテナを無相関になる距離だけ離して配置するス
ペースダイバーシチ、アンテナをその受信角度範囲が異なるように配置する指向
性ダイバーシチ、水平偏波と垂直偏波等に分離して受信する偏波ダイバーシチ等
がある。
【０００６】 また、受信した複数の電波の利用方法には、最も受信強度の高い電波を選択して
用いる選択合成法、受信電波の位相を合わせて加算する等利得合成法、アンテナ
ごとに重み付けを行なって加算を行なう最大比合成法等がある。
【０００７】 図１９は、指向性ダイバーシチ受信と選択合成法を用いたダイバーシチの構成
例を示す図である。所定の指向性を有する２つのアンテナ１０１及び１０２を、
その受信範囲が重複しないように配置し、到来角の異なる電波１０４及び１０５
をそれぞれ受信するように構成する。また、各アンテナ１０１、１０２の受信強
度は受信レベル測定回路１０４及び１０５で測定され、測定結果が比較器１０６
に入力される。比較器１０６が、受信強度の高いアンテナを選択するようにスイ
ッチ１０３を切り替えることによって、受信強度の低下を抑制することが可能と
なる。
【０００８】 ＰＤＣ及びＧＳＭといった携帯電話端末やＰＨＳ端末などにおいても、受信強
度の低下を防ぐために、送受信用のホイップアンテナ（伸縮アンテナ）の他に、
筐体内に受信専用アンテナを内蔵し、受信ダイバーシチを行なうものが存在する
。
【０００９】 受信時においては上述のように受信信号強度を用いるなどによって適切なアン
テナを選択することが可能である。送信については、基地局側で受信ダイバーシ
チを行う場合が多いために、１つのアンテナを用いて行っていた。
【００１０】 ところで、一般的にアンテナの特性はその近傍にある物体の影響を受けて変化
する。そのため、通信時にそのような物体がアンテナ近傍に存在すると、安定し
た通信ができない可能性がある。
【００１１】 これを解決するため、その物体の影響を受けにくいような方向に（例えば携帯
電話端末の背面方向に）、アンテナパターンを有するアンテナを使用することが
考えられる。しかしながら、特定の方向にアンテナパターンを有するアンテナを
使用した場合には、ユーザはそのアンテナパターンを意識していないので、使い
方によっては当該アンテナパターンがその物体の方向に向いてしまうかもしれな
い。従って、上述したような方法では、逆効果になるおそれがある。
【００１２】 携帯電話（例えばＰＤＣやＧＳＭ）やＰＨＳ等の携帯通信端末は音声通信以外
にもデータ通信等の用途で用いられることも多くなってきており、使用環境が多
様化していることを鑑みても、このように特定方向にアンテナパターンを有する
アンテナのみを用いることは好ましくない。
【００１３】 別のアンテナパターン、例えばマイクやスピーカー等が設けられた方向にのみ
電波を放出するようなアンテナパターンを持つアンテナと組み合わせ、受信ダイ
バーシチの結果から送信時に使用するアンテナを選択して使用することも考えら
れる。すなわち、受信が良好なアンテナを用いて送信すれば、送信も良好であろ
うという考え方である。しかし、受信ダイバーシチ技術においては、受信信号強
度にあまり差がない場合には的確な選択が困難である。使用するアンテナの選択
を誤った場合、受信、送信とも品質の劣化が避けられない。
【００１４】 （発明の開示） 本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は
、複数の送信アンテナを有し、この複数のアンテナから適切なアンテナを選択し
て送信を行なう移動無線通信装置において、アンテナの近傍にアンテナ特性に影
響を与える物体があった場合にも、適切なアンテナの選択が可能な移動無線通信
装置及びアンテナの選択方法を提供することにある。
【００１５】 本発明の別の目的は、複数の送信アンテナを有し、この複数のアンテナから適
切なアンテナを選択して送信を行なう移動無線通信装置における適切なアンテナ
の選択に寄与する基地局を提供することにある。
【００１６】 すなわち、本発明の要旨は、複数の送信アンテナを有し、無線伝送路を介して
通信可能な移動無線通信装置であって、所定の条件に基づいて複数の送信アンテ
ナから動的にアンテナを選択するアンテナ選択回路と、選択されたアンテナに送
信信号を供給する送信回路とを有することを特徴とする移動無線通信装置に存す
る。
【００１７】 また、本発明の別の要旨は、少なくとも１つの受信アンテナと、複数の送信ア
ンテナを有し、無線伝送路を介して通信可能な移動無線通信装置であって、送信
アンテナに供給する送信信号を生成する送信回路と、受信アンテナから受信した
受信信号を処理する受信回路と、制御信号に従って、複数の送信アンテナのうち
１つを送信回路に接続するスイッチ手段と、所定の条件に基づいて制御信号を発
生する制御手段を有することを特徴とする移動無線通信装置に存する。
【００１８】 また、本発明の別の要旨は、複数の送信アンテナを有する移動無線通信装置と
無線通信する基地局であって、移動無線通信装置において送信に用いられた送信
アンテナの種類毎に、受信品質を測定する受信品質測定手段と、その測定結果を
移動無線通信装置に返送する送信手段とを有することを特徴とする基地局に存す
る。
【００１９】 また、本発明の別の要旨は、少なくとも１つの受信アンテナと、複数の送信ア
ンテナと、送信アンテナに供給する送信信号を生成する送信回路と、受信アンテ
ナから受信した受信信号を処理する受信回路と、制御信号に従って、複数の送信
アンテナのうち１つを送信回路に接続するスイッチ手段とを有し、無線伝送路を
介して通信可能な移動無線通信装置における送信アンテナ選択方法であって、所
定の条件に基づいて制御信号を発生する制御ステップを有することを特徴とする
送信アンテナ選択方法に存する。
【００２０】 （発明の最良の実施形態） （第１の実施形態） 以下、図面を参照して本発明をその実施形態に基づき説明する。 （アンテナの配置及び特性） 図１Ａ及び図１Ｂは、本発明による移動無線通信装置としての携帯電話端末の
構成例を示す図であり、図１Ａは部分透視斜視図、図１Ｂは垂直断面図である。
【００２１】 携帯電話端末１は、筐体内部に接地導体２が設けられ、この接地導体２を挟ん
で配置された２つのアンテナ３及び４を有する。操作部５は、携帯電話端末１と
そのユーザとのインタフェースであり、テンキーや機能キー等が設けられる。
【００２２】 アンテナ３及び４は互いに送受信方向が異なるアンテナであり、例えば図２Ａ
及び図２Ｂに示すように、アンテナ３は操作部５方向から到来する電波１０を受
信し、操作部５方向に電波１０を送信する。一方アンテナ４は操作部５とは反対
方向から到来する電波１１を受信し、操作部５に対向する方向に電波１１を送信
する。
【００２３】 そして、図３に示すように、携帯電話端末１をユーザの顔２０に近づけて、も
しくはリストバンドやホルダーを用いてユーザの体に装着して音声通信を行なう
際には、アンテナ４を用いて通信し、また図４に示すように、操作部５を上に向
けた状態で携帯電話端末１を机３０などに置き、コンピュータ３１を使用してデ
ータ通信を行なうような場合には、アンテナ３を用いて通信する。
【００２４】 （移動無線通信装置の回路構成） 次に、図５及び図６を用いて、本実施形態におけるアンテナの選択処理につい
て詳細に説明する。 図５は、本実施形態における移動無線通信装置の、アンテナ選択処理に関係す
る部分の構成例を示すブロック図である。
【００２５】 図５において、アンテナ３及びアンテナ４は、図１及び図２にて示したものと
同一であり、異なるアンテナパターンを有する。アンテナ３及び４には、マッチ
ング（整合）回路４１及び４３がそれぞれ接続されている。切替スイッチ４４は
、ＣＰＵ４９の制御に従って、アンテナ３及び４の一方を選択し、方向性結合器
４５に接続する。アンプ４６は図示しない送信回路から受信した送信信号を増幅
して方向性結合器４５に供給する。また、アンプ４７は方向性結合器４５から出
力される出力信号を増幅し、図示しない復調回路に供給する。復調された受信信
号は、ベースバンド信号処理回路５０へ供給される。
【００２６】 方向性結合器４５からの出力信号は、アンプ４７の他に、反射波測定回路４８
にも供給される。一般に、アンテナに物体が接近するとアンテナのインピーダン
スが変化し、その結果、アンテナに入力された信号の一部が反射波として戻って
くる。反射波測定回路４８は、アンテナ３及び４によって発生するこの反射波の
レベルを測定する。反射波レベルの測定結果は移動無線通信装置全体の制御を行
なうＣＰＵ４９へ出力され、ＣＰＵ４９は各アンテナからの反射波レベルに応じ
て切替スイッチ４４を制御する。
【００２７】 マッチング回路４１および４３は、アンテナ３及び４と移動無線通信装置内回
路とのインピーダンスマッチングを行なう。信号Ｓ１及びＳ２は、アンテナ３及
び４によって発生した送信信号の反射波を示している。同様に、Ｖｄ（５４）は
切替スイッチ４４及び方向性結合器４５を介して反射波測定回路４８に実際に入
力される反射波を示す。
【００２８】 また、Ｓleak（５３）は、方向性結合器４５を介して回り込む送信信号を示す
。なお、第１の実施形態においては、この漏れ信号Ｓleak（５３）が無視できる
ものと仮定する。
【００２９】 ここで、反射波Ｓ１、Ｓ２が実際に反射波測定回路４８に入力されたときの振
幅をそれぞれ｜Ｖｄ１｜、｜Ｖｄ２｜とすると、各反射波の信号レベルの変動量
Δ｜Ｖｄ１｜２、Δ｜Ｖｄ１｜２は、それぞれ次のように表される。 Δ｜Ｖｄ１｜２＝｜｜Ｖｄ１｜２−｜Ｖｄ１０｜２｜ （１） Δ｜Ｖｄ２｜２＝｜｜Ｖｄ２｜２−｜Ｖｄ２０｜２｜ （２） なお、｜Ｖｄ１０｜、｜Ｖｄ２０｜はマッチング回路４１及び４３によってアン
テナ３及び４に対してアンテナ近傍に物体がない状態で、予め定められたように
インピーダンスマッチングが取れているときの反射波の振幅を示す（この振幅も
実際に反射波測定回路４８に入力されたときの振幅である）。また各項が二乗さ
れているのは信号レベルを電力で考えているからである。
【００３０】 （アンテナ選択処理） 次に、図６に示すフローチャートを用いて、本実施形態におけるアンテナ選択
動作について更に説明する。以下の説明では、本実施形態の携帯電話端末ははじ
めにアンテナ４を使用するものとして説明するが、アンテナ３を先に使用する様
に構成することももちろん可能である。
【００３１】 まず、アンテナ４について、反射波測定回路４８により反射波の変動量Δ｜Ｖ
ｄ２｜２を継続的に測定する（ステップＳ６１）。ＣＰＵ４９は、予め定められ
た変動量のしきい値ΔＳthとステップＳ６１で測定したΔ｜Ｖｄ２｜２とを比較
する（ステップＳ６２）。Δ｜Ｖｄ２｜２がΔＳthより小さければ、アンテナの
切替は行なわず、ステップＳ６１へ戻ってΔ｜Ｖｄ２｜２の測定を繰り返す。一
方、Δ｜Ｖｄ２｜２がΔＳth以上である場合には、切り替えスイッチ４４を制御
してアンテナ３を用いて送信を行なうように切り替える（ステップＳ６３）。
【００３２】 切り替え後は、アンテナ３について反射波レベルの変動量Δ｜Ｖｄ１｜２を継
続的に測定する（ステップＳ６４）。ＣＰＵ４９は、予め定められた変動量のし
きい値ΔＳthとステップＳ６４で測定したΔ｜Ｖｄ１｜２とを比較する（ステッ
プＳ６５）。Δ｜Ｖｄ１｜２がΔＳthより小さければ、アンテナの切替は行なわ
ず、ステップＳ６４へ戻ってΔ｜Ｖｄ１｜２の測定を繰り返す。一方、Δ｜Ｖｄ
１｜２がΔＳth以上である場合には、切り替えスイッチ４４を制御してアンテナ
４を用いて送信を行なうように切り替える（ステップＳ６６）。 以上の処理を継続して行なうことにより、常に良好な送信が可能になる。
【００３３】 （第１の実施形態の変形例） 第１の実施形態では、使用中のアンテナについてのみ反射波のレベル変動量を
測定し、しきい値と比較を行なったが、両方のアンテナについて反射波のレベル
変動量を測定し、Δ｜Ｖｄ１｜２及びΔ｜Ｖｄ２｜２のうち、値が低い方のアン
テナを用いるように構成することも可能である。この場合には、後述する第２の
実施形態のように、パイロット区間を時分割してアンテナ３及びアンテナ４から
の反射波のレベル変動量を測定することも可能であるし、反射波測定回路４８を
２つ用い、それぞれマッチング回路と切替スイッチ４４との間に配置してレベル
変動量を測定することも可能である。そして、ＣＰＵ４９が測定結果を用いて選
択した適切なアンテナをデータ送信区間で用いる。
【００３４】 （第２の実施形態） 第１の実施形態は、携帯電話端末側での測定結果のみによって使用するアンテ
ナの切替を決定したが、本実施形態においては基地局での受信結果をも用いてア
ンテナ切り替えを決定することを特徴とする。
【００３５】 図７は、本実施形態において携帯電話端末（ＭＳ）と基地局（ＢＴＳ）間で行
なわれる、アンテナ選択に関するデータ授受を示す図である。
【００３６】 図において、７０は携帯電話端末から基地局へ送信されるデータ（アップリン
クデータ）のフォーマットを示す。同様に、７１は基地局から携帯電話端末へ送
信されるデータ（ダウンリンクデータ）のフォーマットを示す。アップリンクデ
ータは、複数のタイムスロットから構成され、各タイムスロットはパイロットシ
ンボル（ＰＬ）区間とデータ区間とを有する。ＰＬ区間はタイムスロットの同期
を取るためのパターンデータ等の制御信号（パイロットシンボル）を伝送する区
間である。
【００３７】 本実施形態においては、ＰＬ区間を２分し、一方をアンテナ３、他方をアンテ
ナ４を用いて送信する。例えば、図７においてパイロット区間のうち”Ａ”で示
される前半部分をアンテナ３で、後半部分”Ｂ”をアンテナ４で送信する。同時
に第１の実施形態で行なったように反射波のレベル変動量Δ｜Ｖｄ１｜２及びΔ
｜Ｖｄ２｜２を算出し、その大小によってその後に続くデータ区間の伝送に用い
るアンテナを決定する。
【００３８】 一方、基地局ではパイロット区間の受信信号に関して信号対干渉比（ＳＩＲ）
を測定し、区間Ａ及び区間Ｂについての測定結果を送信アンテナ制御データ（Ｔ
ＡＣ）として携帯電話端末へ送信する。携帯電話端末では、ＳＩＲの測定結果を
受信した場合、反射波のレベル変動量Δ｜Ｖｄ１｜２及びΔ｜Ｖｄ2｜２に加え
、ＳＩＲの測定結果を考慮してその後に続くデータ区間で使用するアンテナを決
定する。
【００３９】 アンテナ制御データは、基地局から携帯電話端末へ送信されるデータのうち、
他の制御データが含まれる領域に挿入しても良いし、専用の領域を設けて送信し
ても良い。
【００４０】 （アンテナ選択処理） 以下、図８を用いて、本実施形態における送信アンテナ選択処理について詳細
に説明する。なお、携帯電話端末の構成は第１の実施形態における構成（図５）
と同一で良いため、説明は省略する。
【００４１】 図８は、本実施形態において携帯電話端末で行なわれる送信アンテナ選択処理
を示すフローチャートである。まず、パイロット区間Ａをアンテナ３を用いて送
信する（ステップＳ８１）。この間、アンテナ３からの反射波レベルを反射波測
定回路４８で測定し、第１の実施形態と同様のΔ｜Ｖｄ１｜２を算出する（ステ
ップＳ８２）。
【００４２】 区間Ａが終了すると、切り替えスイッチ４４を切り替え、アンテナ４を用いて
区間Ｂのパイロットシンボルを送信する（ステップＳ８３）。この間、アンテナ
４からの反射波レベルを反射波測定回路４８で測定し、第１の実施形態と同様の
Δ｜Ｖｄ２｜２を算出する（ステップＳ８４）。
【００４３】 次に、基地局から信号対干渉比を受信しているか否かをチェックする（ステッ
プＳ８５）。信号対干渉比を受信していない場合には、Δ｜Ｖｄ１｜２及びΔ｜
Ｖｄ２｜２の比較のみに基づきデータ区間の送信に用いるアンテナを選択する（
ステップＳ８６）。一方、信号対干渉比を受信している場合には、Δ｜Ｖｄ１｜ ２ とΔ｜Ｖｄ2｜２の比較及び、受信した信号対干渉比に基づきデータ区間の送
信に用いるアンテナを選択する（ステップＳ８７）。
【００４４】 そして、ステップＳ８６又はステップＳ８７で選択したアンテナを用いてデー
タ区間の送信を行なう（ステップＳ８８〜ステップＳ８９）。データ区間が終了
したら、再びステップＳ８１へ戻ってアンテナ３を用いた区間Ａのパイロットシ
ンボル送信を行なう。以上の処理を繰り返し行なうことにより、データ区間の伝
送を常に最適なアンテナを用いて行なうことが可能になる。
【００４５】 ステップＳ８６及びステップＳ８７において実行されるアンテナ選択処理につ
いて以下更に説明する。
【００４６】 まず、信号対干渉比を用いず、Δ｜Ｖｄ１｜２及びΔ｜Ｖｄ2｜２に基づいて
アンテナを選択する場合（ステップＳ８６）、反射波レベル変動量の小さなアン
テナを選択する。すなわち、 Δ｜Ｖｄ１｜２＜Δ｜Ｖｄ2｜２の場合 アンテナ３を選択 Δ｜Ｖｄ１｜２＞Δ｜Ｖｄ2｜２の場合 アンテナ４を選択 となる。
【００４７】 また、Δ｜Ｖｄ１｜２＝Δ｜Ｖｄ2｜２の場合は、予め定めたいずれかのアン
テナを選択する。この場合、一方のアンテナに固定しても良いし、前タイムスロ
ットのデータ区間送信に用いたアンテナを用いたり、アンテナの切替を行なわな
い、即ち区間Ｂの送信に用いたアンテナを継続して用いるように設定しても良い
。さらに、両方のアンテナ３及び４を選択してもよい。また、厳密な大小関係で
はなく、不感帯を設けても良い。具体的には、 Δ｜Ｖｄ１｜２＜Δ｜Ｖｄ2｜２かつ、（Δ｜Ｖｄ１｜２−Δ｜Ｖｄ2｜２）の
絶対値が所定値以上の場合 アンテナ３を選択 Δ｜Ｖｄ１｜２＞Δ｜Ｖｄ2｜２かつ、（Δ｜Ｖｄ１｜２−Δ｜Ｖｄ2｜２）の
絶対値が所定値以上の場合 アンテナ４を選択 上記以外の場合 区間Ｂの送信に用いたアンテナ（もしくは、前タイムスロッ
トのデータ区間送信に用いたアンテナ）を選択 の様に設定しても良い。
【００４８】 一方、信号対干渉比を基地局から受信している場合（ステップＳ８７）は、Δ
｜Ｖｄ１｜２及びΔ｜Ｖｄ2｜２の大小関係と、区間Ａでの信号対干渉比（ＳＩ
Ｒ１）及び区間Ｂでの信号対干渉比（ＳＩＲ２）との大小関係との関係によって
アンテナを選択する。
【００４９】 図９は、アンテナ選択条件の例を示す図である。一般的に、反射波のレベル変
動量が小さく、基地局において測定される信号対干渉比が大きい場合には、その
ような条件を満たすアンテナが選択される。すなわち、条件１、条件５について
は、それぞれアンテナ３、アンテナ４が選択される。
【００５０】 ただし、経路中で発生した何らかの原因で、必ずしも反射波のレベル変動量と
信号対干渉比は上述の関係にならないこともある。例えば、条件２、条件４のよ
うに、反射波のレベル変動が小さくても、対応する信号対干渉比が小さい場合も
考えられる。図９に示す例では、このような場合受信した信号対干渉比を優先し
てアンテナを選択するようにしている。
【００５１】 また、条件３、条件６のように、信号対干渉比がほぼ等しい場合には、反射波
のレベル変動量の小さいアンテナを選択する。また、条件７、条件８のように反
射波のレベル変動量がほぼ等しい場合には、信号対干渉比が大きい値だったアン
テナを選択する。
【００５２】 条件９のように、反射波のレベル変動量及び信号対干渉比のいずれもほとんど
差がない場合には、予め定めた一方のアンテナ、例えばアンテナ３を選択する。
【００５３】 もちろん、条件と選択するアンテナの関係は変更することも可能である。特に
、条件２や条件４のように反射波のレベル変動量と信号対干渉比の関係が一般的
な状態と逆転している場合や、条件７、条件８のように反射波のレベル変動量に
差がない場合に選択するアンテナについては、図９に示す選択と反対の選択をす
るように設定することもあり得る。
【００５４】 （第３の実施形態） 次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第１の実施形態においては
、アンテナのインピーダンス変化によって生じる反射波のレベル変動を用いてア
ンテナ切り替えを行ったが、本実施形態では、アンテナのインピーダンス変化に
よって生じる反射波の位相変動を用いてアンテナ切り替えを行うことを特徴とす
る。
【００５５】 第１の実施形態においては、反射波の信号レベルすなわち反射波の振幅のみを
使用したが、本実施形態においては反射波の位相を使用するため、虚数部を含め
て反射波を取り扱う。まずアンテナ端における信号の反射係数をΓiとすると、
反射係数Γiは、 Γi＝｜Γi｜ejθ （３） で表される。ここで、｜Γi｜は振幅成分を、θは位相成分を表す。このような
表記を使用すると、アンテナによって反射された反射波ＶRiは、入力信号ＶIiと
反射係数Γiを用いて次のように表現できる。 ＶRi＝Γi・ＶIi＝｜Γi｜｜ＶIi｜e-j(βl-θ) なお、ＶRi、ＶIiはそれぞれアンテナ端における反射波及び入力信号を示し、ま
たβ、lはそれぞれ位相定数及びアンテナ位置を示す。
【００５６】 （移動無線通信装置の回路構成） 次に、図１０及び図１１を用いて、本実施形態におけるアンテナの選択処理に
ついて詳細に説明する。 図１０は、本実施形態における移動無線通信装置の、アンテナ選択処理に関係
する部分の構成例を示すブロック図である。図１０において、第１の実施形態で
説明した図５と共通の構成には同じ参照数字を付し、その説明は省略する。図１
０及び図５との比較から明らかなように、図１０の構成は反射波測定回路４８の
替わりに反射波の位相変動量を測定する位相変動量測定回路５５を設けたこと、
送信アンプ４６の出力が位相変動量測定回路55にも入力されていること以外は図
５と同様の構成を有する。
【００５７】 また、VＲ１（５６）、VＲ２（５７）はそれぞれアンテナ３及び４の反射によ
って生じた反射波を示す。またＶｄ（５８）は反射波VＲ１（５６）又はVＲ２（
５７）のうちスイッチ４４、方向性結合器(circulator)４５を介して実際に位相
変動量測定回路５５に入力される信号を示している。またＶar（５９）は送信ア
ンプ４６の出力信号であって、実際に位相変動量測定回路５５に入力される信号
を示す。 なお、本実施形態においても、方向性結合器４５を介して回り込む送信信号の
漏れ信号は存在するが、説明を簡単にするためにその存在が無視できるものとし
て説明する。
【００５８】 位相変動量測定回路５５は、アンテナ３又は４からの反射波であって実際に位
相変動量測定回路５５に入力された信号Ｖｄ（５８）と、送信信号Ｖar（５９）
との位相差を測定し、この測定した位相差と、マッチング回路４１及び４３によ
って、アンテナ近傍に物体がない状態で予め定めたマッチング範囲内にインピー
ダンスマッチングが取れているときに測定した位相差との差分すなわち位相変動
量を測定する。この位相変動量の測定結果は移動無線通信装置全体の制御を行な
うＣＰＵ４９へ出力され、ＣＰＵ４９は各アンテナからの反射波の位相変動量に
応じて切替スイッチ４４を制御し、適切なアンテナを選択する。
【００５９】 ここで位相変動量測定回路５５における位相変動量測定方法を具体的に説明す
る。まず位相変動量測定回路５５は、入力されたアンテナ３又は４からの反射波
Ｖｄ（＝Ｖｄ１又はＶｄ２） と、入力された送信信号Ｖarとを乗算し、その乗
算結果から高調波成分を除去することによって直流成分ＶＯＵＴ だけを取り出
す。この取り出された直流成分ＶＯＵＴ は、一般に次のように表すことができ
る。 （４） なお、θｄは反射波Ｖｄの位相、φは送信信号Ｖarの位相を示す。 従って、この式より反射波Ｖｄと送信信号Ｖarとの位相差Φ（＝（θｄ−φ））
は、次式に示すように、 （５） Ｖｄ、Ｖar及びＶＯＵＴ によって求めることができる。 位相変動量測定回路５５は、アンテナ毎に、マッチング回路４１及び４３によっ
て、アンテナに物体が近接していない状態で、予め定めたマッチング範囲内でイ
ンピーダンスマッチングが取れているときの位相差を測定しておき、この基準位
相差Φ０とと測定した位相差Φとの差（Φ−Φ０）の絶対値を位相変動量ΔΦと
して求め、ＣＰＵ４９へ出力する。
【００６０】 ＣＰＵ４９は、アンテナ３からの反射波Ｖｄ１についての位相変動量ΔΦ１と
、アンテナ４からの反射波Ｖｄ２についての位相変動量ΔΦ２とを比較し、位相
変動量の小さなアンテナを選択するようスイッチ４４を切り替える。
【００６１】 （アンテナ選択処理） 次に、図１１に示すフローチャートを用いて、本実施形態におけるアンテナ選
択動作について更に説明する。以下の説明では、第１の実施形態と同様、はじめ
にアンテナ４を使用するものとして説明するが、アンテナ３を先に使用する様に
構成することももちろん可能である。
【００６２】 まず、アンテナ４について、位相変動量測定回路５５により位相変動量ΔΦ２ を継続的に測定する（ステップＳ１１０）。ＣＰＵ４９は、予め定められた変動
量のしきい値ΔΦthとステップＳ１１０で測定したΔΦ２とを比較する（ステッ
プＳ１１２）。ΔΦ２がΔΦthより小さければ、アンテナの切替は行なわず、ス
テップＳ１１０へ戻ってΔΦ２の測定を繰り返す。一方、ΔΦ２がΔΦth以上で
ある場合には、切り替えスイッチ４４を制御してアンテナ３を用いて送信を行な
うように切り替える（ステップＳ１１４）。
【００６３】 切り替え後は、アンテナ３について、位相変動量測定回路５５により位相変動
量ΔΦ１を継続的に測定する（ステップＳ１１６）。ＣＰＵ４９は、予め定めら
れた変動量のしきい値ΔΦthとステップＳ１１６で測定したΔΦ１とを比較する
（ステップＳ１１８）。ΔΦ１がΔΦthより小さければ、アンテナの切替は行な
わず、ステップＳ１１６へ戻ってΔΦ１の測定を繰り返す。一方、ΔΦ１がΔΦ th 以上である場合には、切り替えスイッチ４４を制御してアンテナ４を用いて送
信を行なうように切り替える（ステップＳ１２０）。 以上の処理を継続して行なうことにより、常に良好な送信が可能になる。
【００６４】 （第３の実施形態の変形例） 第１の実施形態同様、本実施形態においても、使用中のアンテナについてのみ
位相変動量を測定するのではなく、両方のアンテナについて反射波の位相変動量
を測定し、ΔΦ１及びΔΦ２のうち、値が低い方のアンテナを用いるように構成
することも可能である。この場合には、第２の実施形態のように、パイロット区
間を時分割してアンテナ３及びアンテナ４の位相変動量を測定することも可能で
あるし、位相変動量測定回路５５を２つ用い、それぞれマッチング回路と切替ス
イッチ４４との間に配置して位相変動量を測定することも可能である。そして、
ＣＰＵ４９が測定結果を用いて選択した適切なアンテナをデータ送信区間で用い
る。
【００６５】 （第４の実施形態） 次に、本発明の第４の実施形態について説明する。第１及び第３の実施形態に
おいては、それぞれアンテナのインピーダンス変化による反射波のレベル変動量
、または位相変動量を用いてアンテナ切り替えを行った。これら実施形態でも一
定の効果を上げることができるが、レベル変動量と位相変動量の両方を用いてア
ンテナを選択することにより、より適切なアンテナ切り替えが可能になる。すな
わち、本実施形態は、第１及び第３の実施形態の組み合わせに対応する実施形態
である。
【００６６】 本実施形態を実現するには、反射波のレベル変動量及び位相変動量を同時に測
定する必要がある。そのため、図１２に示すように、第１の実施形態で用いた反
射波測定回路に対応するレベル変動量測定回路４８（本実施形態では、位相変動
量測定回路５５との測定対象が異なることを明確にするためこのように呼ぶ）と
、第３の実施形態で用いた位相変動量測定回路５５の両方を用い、ＣＰＵ４９が
両測定回路４８、５５の出力結果によって適切なアンテナが選択されるようスイ
ッチ４４を切り替える。
【００６７】 図１２に示すように、本実施形態においては、反射波Ｖｄからレベル変動量、
位相変動量の両方を検出するため、反射波Ｖｄをレベル変動量測定回路４８及び
位相変動量測定回路５５の両方に入力する。この際、反射波Ｖｄがγ、（１−γ
）の割合でそれぞれレベル変動量測定回路４８及び位相変動量測定回路５５に供
給されるとすると、例えば位相変動量測定回路５５で測定される反射波Ｖｄと送
信信号Ｖarとの位相差Φは、 （６） として表される。
【００６８】 また、本実施形態においては、反射波のレベル変動量及び位相変動量の両方を
用いても、アンテナ３及びアンテナ４に有意な差がないと判断された場合には、
両方のアンテナを用いる。そのため、スイッチ４４を図１３に示すような構成と
した。すなわち、スイッチ４４は２つのスイッチ４４１〜４４２を含み、それぞ
れのスイッチをＣＰＵ４９によって切り替えることによって、アンテナ３、アン
テナ４、及びその両方と方向性結合器４５とを選択的に接続可能に構成されてい
る。
【００６９】 なお、図１３の構成は一例であり、アンテナ３及び４のいずれか又は両方と
方向性結合器４５とを選択的に接続可能であれば、任意の構成とすることができ
る。
【００７０】 （アンテナ選択処理） 次に、図１４に示すフローチャートを用いて、本実施形態におけるアンテナ選
択動作について更に説明する。以下の説明では、アンテナ間のレベル変動量の差
が所定値よりも小さい場合に位相変動量による選択を行う場合を説明するが、ア
ンテナ間の位相変動量の差が所定値よりも小さい場合にレベル変動量による選択
を行う様に構成することももちろん可能である。
【００７１】 まず、ステップＳ２００において、第２の実施形態で説明した図８のステップ
Ｓ８１〜Ｓ８４と同様に、アンテナ３及び４について反射波Ｖｄ１及びＶｄ２の
レベル変動量Δ｜Ｖｄ１｜２及びΔ｜Ｖｄ２｜２、並びに位相変動量ΔΦ１及び
ΔΦ２を求める。すなわち、パイロット区間Ａではスイッチ４４１によってアン
テナ３を選択し、パイロット区間Ｂではスイッチ４４２によってアンテナ４を選
択して、それぞれレベル変動量測定回路４８及び位相変動量測定回路５５による
測定を行う。 これにより、パイロット区間ＡではΔ｜Ｖｄ１｜２及びΔΦ１が、パイロット
区間ＢではΔ｜Ｖｄ2｜２及びΔΦ2がそれぞれ測定され、ＣＰＵ４９に入力され
る。
【００７２】 次に、ステップＳ２０２において、各アンテナについてのレベル変動量の差（
｜Δ｜Ｖｄ１｜２-Δ｜Ｖｄ2｜２｜）が、予め定めた閾値（ΔＳｔｈ）より大き
いか否かを調べる。レベル変動量の差が閾値より大きければ、ステップＳ２０４
においてΔ｜Ｖｄ１｜２とΔ｜Ｖｄ2｜２の大きさを比較し、レベル変動量の小
さいアンテナを選択する（ステップＳ２０６、Ｓ２０８）。
【００７３】 一方、ステップＳ２０２において、レベル変動量の差が閾値と等しいか小さい
場合には（すなわちレベル変動に大きな差がない場合には）、ステップＳ２１０
に移行する。ステップＳ２１０では、各アンテナについての位相変動量の差｜Δ
Φ1−ΔΦ2｜が、予め定めた閾値（ΔΦｔｈ）より大きいか否かを調べる。そし
て、位相変動量の差が閾値より大きければ、ステップＳ２１４においてΔΦ1と
ΔΦ2の大きさを比較し、位相変動量の小さいアンテナを選択する（ステップＳ
２１６、Ｓ２１８）。
【００７４】 ステップＳ２１０において、位相変動量の差が閾値と等しいか小さい場合には
（すなわち位相変動にも大きな差がない場合には）、ステップＳ２１２に移行し
、アンテナ３及び４の両方を選択する。
【００７５】 ステップＳ２０６、Ｓ２０８、Ｓ２１２、Ｓ２１６、Ｓ２１８で選択されたア
ンテナが方向性結合器４５と接続されるよう、ＣＰＵ４９はスイッチ４４１及び
４４２を制御し、選択されたアンテナを用いて、図７に示すデータ区間でのデー
タ送信が行われる。以上の処理を継続して行なう。
【００７６】 図１５は、図１Ｂに示す端末を物体の近傍に配置して測定した反射波のレベル
変動量及び位相変動量の計算結果の一例を示す。図において、上部に記載された
曲線Ａ〜Ｆはレベル変動量［ｄＢ］、下部に記載された曲線ａ〜ｆは位相変動量
［ｄｅｇ］である。また、実線は物体に近い側のアンテナ、点線は物体から離れ
た側のアンテナについての測定値を示し、曲線Ａ及びａは接地導体２から物体ま
での距離が１０ｍｍの場合、曲線Ｂ及びｂは同１５ｍｍの場合、曲線Ｃ及びｃは
同２０ｍｍの場合をそれぞれ示している。
【００７７】 図１５に示されるように、例えば周波数Ｘにおいては、物体に近い方のアンテ
ナのレベル変動量と物体から離れた方のアンテナのレベル変動量とが互いに接近
又は交差しており、その差がほとんど見られない。そのためこの周波数において
は、レベル変動量のみでアンテナ選択を行うと、誤って物体に近い方のアンテナ
を選択するおそれがある。しかしながら本実施形態においては、位相変動量も考
慮しているため、そのような誤った選択を回避することができる。実際上、周波
数Ｘにおいては、レベル変動には顕著な差は見られないが、位相変動に関しては
、物体に近い方のアンテナと物体から離れた方のアンテナとで顕著な差が現れて
いるので、位相変動を含めてアンテナ選択を行うことにより、誤ったアンテナ選
択を回避できる。
【００７８】 （第５の実施形態） 上述の実施形態においては、いずれも方向性結合器４５から回り込む、送信信
号の漏れ信号（図５におけるＳｌｅａｋ）の影響を無視していたが、レベル変動
量測定回路４８及び位相変動量測定回路５５で測定する信号は、純粋な反射波で
ある方がより正確なアンテナ選択にとって望ましい。本実施形態は、漏れ信号Ｓ ｌｅａｋ の信号成分を含まないより正確なレベル変動量及び位相変動量の検出を
実現するものである。なお、以下の説明においては、第４の実施形態において漏
れ信号の影響を補償する場合を説明するが、第１〜第３の実施形態についても本
実施形態による漏れ信号の補償を適用することが可能である。また、記述を簡単
にするため、以下の説明ではＳｌｅａｋを単にＳｌと記載する。
【００７９】 まず漏れ信号Ｓｌが存在した場合、実際にレベル変動量測定回路４８及び位相
変動量測定回路５５に入力される反射波Ｖｄ´は、真の反射波Ｖｄと漏れ信号Ｓ ｌ の合計、すなわち Ｖｄ´＝Ｖｄ＋Ｓｌ （７） である。
【００８０】 ところで送信アンプ４６から供給された送信信号Ｖarと反射波Ｖｄとの関係は
、係数Ｋを使って表現すれば、 Ｖｄ＝Ｋ・Ｖar （８） である。この場合、係数Ｋの振幅項｜Ｋ｜は、反射波Ｖｄの振幅｜Ｖｄ｜のｍ倍
（ｍは予め把握し得る定数である）に相当する。また係数Ｋの位相項は反射波Ｖ
ｄと送信信号Ｖarとの位相差であり、上述した位相差Φに相当する。 この表現を用いると、漏れ信号Ｓｌの影響を受けた反射波Ｖｄ´は、 Ｖｄ´＝Ｋ´・Ｖar （９） と考えればよいので、実測の反射波Ｖｄ’の振幅｜Ｖｄ’｜及び位相差Φ’から
得られる係数Ｋ´を補正して真の係数Ｋを求めれば、その係数Ｋの振幅項及び位
相項から、漏れ信号Ｓｌの影響を含まない純粋な反射波Ｖｄの振幅｜Ｖｄ｜及び
位相差Φを得ることができる。
【００８１】 一般に、アンテナの反射係数Γの補正には以下の式が用いられる。 ΓＭ＝Ｄ＋（１＋ＴＲ）ΓＡ （１0） ここで、ΓＭは測定値、Ｄが結合誤差(coupling error)、ＴＲは周波数応答誤差
(frequency response error)、ΓＡが真の値である。従って係数Ｄ及びＴＲが分
かれば、測定反射係数ΓＭから真の反射係数ΓＡを求めることができる。係数Ｄ
及びＴＲを求めるため、本実施形態においては、予めアンテナの替わりに５０Ω
の負荷を接続した場合と、アンテナを短絡した場合の反射係数Γ５０、Γ０を測
定しておく。５０Ωの負荷を接続した場合は、理論的に反射は生じないので、真
の反射係数は零であるから、上述の補正式の（１＋ＴＲ）の項は無視でき、 Γ50＝Ｄ （１１） が得られる。またアンテナを短絡した場合には、位相が１８０°回転した全反射
が得られると共に、実質的に漏れ信号Ｓｌの影響は無視できるので、上述の補正
式のＤ項は無視でき、 Γ0＝１＋ＴＲ （１２） が得られる。従って、このようにして求めた係数Ｄ及びＴＲ並びに上記補正式を
使用すれば、実測した反射係数ΓＭから真の反射係数ΓＡを求めることができる
。
【００８２】 ところで上述した係数Ｋはアンテナ反射係数Γそのものではないが当該反射係
数Γと所定の比例関係にある(例えばｎ倍：ｎは予め把握し得る定数)。従って、
測定によって得られる係数Ｋ´をｎ倍して反射係数ΓＭとして補正式に代入すれ
ば、漏れ信号Ｓｌの影響を除去した係数Ｋを得ることができる。従ってこの係数
Ｋの振幅項を定数ｍ、ｎに応じて比率調整すれば、漏れ信号Ｓｌの影響を除去し
た反射波Ｖｄの真の振幅｜Ｖｄ｜を得ることができ、また係数Ｋの位相項を取り
出せば、漏れ信号Ｓｌの影響を除去した反射波Ｖｄの真の相対位相差Φを得るこ
とができる。
【００８３】 レベル変動量測定回路４８及び位相変動量測定回路５５では、上述した補正方
法に基づいて、測定した反射波Ｖｄの振幅（｜Ｖｄ１’｜及び｜Ｖｄ２’｜）及
び位相差（Φ１’及びΦ２’）並びに上述の補正方法に従った補正式を使用して
漏れ信号Ｓｌの影響を含まない補正振幅（｜Ｖｄ１｜及び｜Ｖｄ２｜）及び補正
位相差（Φ１及びΦ２）を得、この補正振幅（｜Ｖｄ１｜及び｜Ｖｄ２｜）及び
補正位相差（Φ１及びΦ２）を用いて反射波のレベル変動量（Δ｜Ｖｄ１｜２及
びΔ｜Ｖｄ２｜２）及び位相変動量（ΔΦ１及びΔΦ２）を求め、測定結果（Δ
｜Ｖｄ１｜２、Δ｜Ｖｄ２｜２、ΔΦ１及びΔΦ２）をＣＰＵ４９へ出力する。
【００８４】 なお、この場合、測定した反射波の振幅及び位相差からなる係数Ｋ´を補正式
を使用して補正するので、反射波の振幅と位相差が同時に必要になるが、これは
、図１２において、レベル変動量測定回路４８及び位相変動量測定回路５５のう
ち、いずれか一方から他方に振幅又は位相差を通知し、当該他方の測定回路にお
いて、補正された振幅及び位相差を求め、その結果を当該一方の測定回路に通知
することで実現される。あるいは、レベル変動量測定回路４８及び位相変動量測
定回路５５で測定した反射波の振幅及び位相差を一旦ＣＰＵ４９に渡し、当該Ｃ
ＰＵ４９で補正された振幅及び位相差を求め、これをそれぞれレベル変動量測定
回路４８及び位相変動量測定回路５５に戻して各測定回路４８、５５に補正され
たレベル変動量及び位相変動量を求めさせるようにしてもよい。
【００８５】 図１６は、図１４におけるステップＳ２００の処理に、本実施形態による補正
処理を適用した場合の処理を示すフローチャートである。まず、ステップＳ３０
０において、アンテナ３を用いてパイロット区間Ａのシンボルを送信する。そし
て、アンテナ３からの反射波Ｖｄ１の振幅｜Ｖｄ１｜及び送信信号Ｖarに対する
位相差Φ１を求める（ステップＳ３０２）。この場合、上述の通り、各測定回路
４８、５５に入力される反射波は漏れ信号Ｓ１の影響を含んだ反射波Ｖｄ´であ
り、漏れ信号Ｓ１の影響を含んだ位相差Φ１は次式によって求められる。 （１３）
【００８６】 次に、ステップＳ３０４において、予め求めておいた係数Ｄ及びＴＲを用いた
補正式（１０）を使用して、振幅｜Ｖｄ１｜及び位相差Φ１を基に補正された反
射波の振幅｜Ｖｄ１｜及び補正された位相差Φ１を求める。そしてその補正され
た反射波の振幅｜Ｖｄ１｜及び位相差Φ１とから、漏れ信号Ｓｌを含まないレベ
ル変動量Δ｜Ｖｄ１｜２及び位相変動量ΔΦ１を求める（ステップＳ３０６）。
【００８７】 そして、ステップＳ３０８〜Ｓ３１４において、パイロット区間Ｂを用い、ア
ンテナ４について同様な処理を行い、漏れ信号Ｓｌを含まないレベル変動量Δ｜
Ｖｄ２｜２及び位相変動量ΔΦ２を求める。
【００８８】 以後、これらの値を用いて図１４のステップＳ２０２以降の処理を行うことに
よって、アンテナの選択を行うことによって、さらに精度の良いアンテナ選択を
行うことができる。
【００８９】 図１７は、反射波の信号レベル（具体的には振幅を二乗した電力）と位相差の
理想値、漏れ信号の影響を含んだ計算値、本実施形態の方法を用いて補正した計
算値の関係を示す図である。図において、曲線Ａ〜Ｃは反射波の信号レベル、曲
線ａ〜ｃは位相差を表し、曲線Ａ，ａが理想値、曲線Ｂ，ｂが−２０ｄＢの絶縁
特性を有する方向性結合器を用いた際の計算値、曲線Ｃ、ｃが本実施形態の方法
で補正した計算値をそれぞれ示している。図１７から明らかなように、本実施形
態によって補正した計算値は、理想値とほぼ等しい値を有している。従って、よ
り正確なアンテナ選択を実現することが可能になる。
【００９０】
【他の実施形態】
上述した実施形態においては、送信可能なアンテナを２つ設けた場合のみを説
明したが、３つ以上のアンテナを用いても良い。この場合、第１の実施形態では
複数のアンテナを順番に切り替えて使用するように構成し、第２の実施形態では
パイロット区間をアンテナの数で分割するように構成すればよい。
【００９１】 また、第２の実施形態において、基地局が返送する信号対干渉比は、区間Ａ及
び区間Ｂの両方の信号対干渉比（ＳＩＲ１及びＳＩＲ２）であったが、これら信
号対干渉比の比較を基地局側で行ない、比較結果のみを送信するようにしても良
い。この場合、送信する内容としては、大きな方を示すフラグ、予め定めた演算
式（例えばＳＩＲ１−ＳＩＲ２）の演算結果（値）等を用いることができる。
【００９２】 また、第２の実施形態において、基地局から携帯電話端末へアンテナ制御デー
タを送信する頻度は、任意に設定することが可能である。すなわち、タイムスロ
ット毎に送信するようにしても良いし、予め定めた複数のタイムスロット周期で
送信するようにしても良い。あるいは、信号対干渉比の大小関係が変化した場合
のみ送信する等にすることもできる。もちろん、これらの条件を組み合わせても
良い。
【００９３】 また、上述の実施形態において、アンテナ３、４は送受信アンテナであるため
、受信感度（受信信号強度）を更に考慮してアンテナを選択することも可能であ
る。この場合、受信信号強度、反射波のレベル変動量及び基地局における信号対
干渉比について、どのような重み付けを行って最終的に選択するアンテナを決定
するかは任意に設定可能である。
【００９４】 例えば、第１の実施形態において受信信号強度を考慮してアンテナの選択を行
う場合には、反射波のレベル変動量Δ｜Ｖｄ１｜２とΔ｜Ｖｄ２｜２に決定的な
差がない場合にのみ受信信号強度を考慮し、受信信号強度の大きなアンテナを選
択するように構成してもよいし、反射波のレベル変動量Δ｜Ｖｄ１｜２とΔ｜Ｖ
ｄ２｜２としきい値であるΔＳthとの絶対量の差に応じて考慮するようにしても
よい。
【００９５】 図１８は、第２の実施形態で説明した図９に、受信信号強度を加えた場合の例
を示す図である。図１８は、原則的には反射波のレベル変動量が小さく、基地局
において測定される信号対干渉比が大きい条件を満たすアンテナを選択するよう
に構成し、反射波レベル変動量も信号対干渉比も決定的な差がない場合（条件１
７及び１８）に受信信号強度の大きいアンテナを選択するように構成した場合の
例を示している。
【００９６】 もちろん、信号対干渉比よりも受信信号強度を優先して選択するアンテナを決
定するように構成したり、アンテナ間の反射波のレベル変動量及び／又は信号対
干渉比の差に応じて受信信号強度を参照してアンテナを選択するように構成する
ことも可能である。 なお、受信信号強度の測定は、反射波測定回路４８で行っても良いし、ベース
バンド信号処理回路５０で行っても良い。
【００９７】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれば、無線伝送路を用いて通信可能な移動無
線通信装置に複数の送信アンテナを設け、送信アンテナを動的に切り替えて使用
するように構成したことにより、アンテナ近傍に存在する物体からの影響を抑制
した安定な通信が可能になるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】、
【図１Ｂ】 本発明の実施形態に係る移動無線通信装置の構成概略を示す図である。
【図２Ａ】、
【図２Ｂ】 本発明の実施形態に係る移動無線通信装置が有するアンテナの送信パターンを
示す図である。
【図３】 本発明の実施形態に係る移動無線通信装置の通話中の状態例を示す図である。
【図４】 本発明の実施形態に係る移動無線通信装置をデータ通信に用いる場合の例を示
す図である。
【図５】 本発明の実施形態に係る移動無線通信装置の要部回路構成例を示すブロック図
である。
【図６】 本発明の第１の実施形態における送信アンテナ選択処理を説明するフローチャ
ートである。
【図７】 本発明の第２の実施形態において移動無線通信装置と基地局間に送受信される
データフォーマットを示す図である。
【図８】 本発明の第２の実施形態における送信アンテナ選択処理を説明するフローチャ
ートである。
【図９】 本発明の第２の実施形態において選択されるアンテナの例を示す図である。
【図１０】 本発明の第３の実施形態に係る移動無線通信装置の要部回路構成例を示すブロ
ック図である。
【図１１】 本発明の第３の実施形態における送信アンテナ選択処理を説明するフローチャ
ートである。
【図１２】 本発明の第４の実施形態に係る移動無線通信装置の要部回路構成例を示すブロ
ック図である。
【図１３】 本発明の第４の実施形態に係る移動無線通信装置のスイッチ４４の構成例を示
すブロック図である。
【図１４】 本発明の第４の実施形態における送信アンテナ選択処理を説明するフローチャ
ートである。
【図１５】 アンテナと物体の距離及び信号の周波数と、反射波レベル及び位相差の測定値
との関係を示す図である。
【図１６】 本発明の第５の実施形態に係る補正処理を説明するフローチャートである。
【図１７】 反射波の信号レベル及び位相差の理想値、測定値及び本発明の第５の実施形態
を適用して補正した測定値の実例を示す図である。
【図１８】 本発明の他の実施形態において選択されるアンテナの例を示す図である。
【図１９】 従来の受信ダイバーシチ技術を説明する図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１４年５月２１日（２００２．５．２１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項２】 前記アンテナ選択回路は、前記複数のアンテナからそれぞれ
戻ってくる前記送信信号の反射波のレベル変動及び／又は位相変動に基づいて、
選択するアンテナを決めることを特徴とする請求項１記載の移動無線通信装置。
【請求項３】 前記反射波に含まれる、前記送信回路から回り込んだ送信信
号の影響を考慮して、前記反射波のレベル変動及び／又は位相変動を補正する補
正回路をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の移動無線通信装置。
【請求項４】 前記アンテナ選択回路は、前記複数の送信アンテナを順次用
いて所定の送信信号を送信した結果に基づいて前記選択を行なうことを特徴とす
る請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の移動無線通信装置。
【請求項５】 前記複数の送信アンテナが受信アンテナとして使用可能であ
り、前記アンテナ選択回路は、前記複数の送信アンテナ個々の受信信号強度を考
慮して前記選択を行なうことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項
に記載の移動無線通信装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】 図１９は、指向性ダイバーシチ受信と選択合成法を用いたダイバーシチの構成
例を示す図である。所定の指向性を有する２つのアンテナ１０１及び１０２を、
その受信範囲が重複しないように配置し、到来角の異なる電波１０４及び１０５
をそれぞれ受信するように構成する。また、各アンテナ１０１、１０２の受信強
度は受信レベル測定回路１０４及び１０５で測定され、測定結果が比較器１０６
に入力される。比較器１０６が、受信強度の高いアンテナを選択するようにスイ
ッチ１０３を切り替えることによって、受信強度の低下を抑制することが可能と
なる。 GB-A-2 307 145には、空間ダイバーシチ受信を用いる通信システムが開示され ている。このシステムは２つのアンテナを有し、アンテナの受信フィールド強度 に基づいて一方が送信アンテナとして選択される。GB-A-2 307 145はまた、アン テナからの反射信号の電力レベルを所定レベルと比較することにより、アンテナ の以上を検出することを開示している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】 受信時においては上述のように受信信号強度を用いるなどによって適切なアン
テナを選択することが可能である。送信については、基地局側で受信ダイバーシ
チを行う場合が多いために、１つのアンテナを用いて行っていた。 WO 99 52229 Aは、複数の送信アンテナを有する無線基地局におけるアンテナ
選択の別の方法を開示する。すなわち、無線基地局は、当該無線基地局が送信し た信号を受信する他局から送信される信号品質情報に基づいて、使用すべき送信 アンテナを選択する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の送信アンテナを有し、無線伝送路を介して通信可能な
    移動無線通信装置であって、 所定の条件に基づいて前記複数の送信アンテナから動的にアンテナを選択する
    アンテナ選択回路と、 前記選択されたアンテナに送信信号を供給する送信回路とを有することを特徴
    とする移動無線通信装置。
  2. 【請求項２】 前記アンテナ選択回路は、前記複数の送信アンテナ個々の送
    信特性に基づいて選択するアンテナを決めることを特徴とする請求項１記載の移
    動無線通信装置。
  3. 【請求項３】 前記アンテナ選択回路は、前記送信アンテナのインピーダン
    ス変化に基づいて選択するアンテナを決めることを特徴とする請求項２記載の移
    動無線通信装置。
  4. 【請求項４】 前記アンテナ選択回路は、前記複数のアンテナからそれぞれ
    戻ってくる前記送信信号の反射波のレベル変動及び／又は位相変動に基づいて、
    選択するアンテナを決めることを特徴とする請求項２記載の移動無線通信装置。
  5. 【請求項５】 前記反射波に含まれる、前記送信回路から回り込んだ送信信
    号の影響を考慮して、前記反射波のレベル変動及び／又は位相変動を補正する補
    正回路をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の移動無線通信装置。
  6. 【請求項６】 前記アンテナ選択回路は、前記複数の送信アンテナを順次用
    いて所定の送信信号を送信した結果に基づいて前記選択を行なうことを特徴とす
    る請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の移動無線通信装置。
  7. 【請求項７】 前記複数の送信アンテナが互いに異なる放射指向性を有する
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の移動無線通信装
    置。
  8. 【請求項８】 前記複数の送信アンテナが受信アンテナとして使用可能であ
    り、前記アンテナ選択回路は、前記複数の送信アンテナ個々の受信信号強度を考
    慮して前記選択を行なうことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項
    に記載の移動無線通信装置。
  9. 【請求項９】 少なくとも１つの受信アンテナと、複数の送信アンテナを有
    し、無線伝送路を介して通信可能な移動無線通信装置であって、 前記送信アンテナに供給する送信信号を生成する送信回路と、 前記受信アンテナから受信した受信信号を処理する受信回路と、 制御信号に従って、前記複数の送信アンテナのうち１つを前記送信回路に接続
    するスイッチ手段と、 所定の条件に基づいて前記制御信号を発生する制御手段を有することを特徴と
    する移動無線通信装置。
  10. 【請求項１０】 前記制御手段が、前記複数の送信アンテナ個々の送信特性
    に基づいて前記制御信号を発生することを特徴とする請求項９記載の移動無線通
    信装置。
  11. 【請求項１１】 前記制御手段が、前記複数の送信アンテナ個々のインピー
    ダンス変化に基づいて前記制御信号を発生することを特徴とする請求項９記載の
    移動無線通信装置。
  12. 【請求項１２】 前記制御手段が、前記複数のアンテナからそれぞれ戻って
    くる前記送信信号の反射波のレベル変動及び／又は位相変動に基づいて前記制御
    信号を発生することを特徴とする請求項９記載の移動無線通信装置。
  13. 【請求項１３】 前記制御手段が、前記複数の送信アンテナのうち送信に使
    用中の送信アンテナから戻ってくる前記反射波のレベル変動及び／又は位相変動
    を測定し、この反射波のレベル変動及び／又は位相変動が予め定めた基準値と所
    定の関係を満たした場合に前記送信中の送信アンテナの他の送信アンテナに切り
    替えるように前記スイッチ手段を制御する前記制御信号を発生することを特徴と
    する請求項９記載の移動無線通信装置。
  14. 【請求項１４】 前記所定の関係が、前記反射波のレベル変動及び／又は位
    相変動と前記予め定めた基準値との大小関係であることを特徴とする請求項１３
    記載の無線通信装置。
  15. 【請求項１５】 前記制御手段が、前記反射波のレベル変動及び／又は位相
    変動を、前記反射波に含まれる、送信回路から回り込んだ送信信号の影響を考慮
    して補正する補正手段をさらに有することを特徴とする請求項１２乃至請求項１
    ４のいずれか１項に記載の移動無線通信装置。
  16. 【請求項１６】 前記制御手段が、前記複数の送信アンテナを順次用いて所
    定の送信信号を送信するように前記送信回路及び前記スイッチ手段を制御すると
    ともに、各送信アンテナで送信中にその反射波のレベル変動及び／又は位相変動
    を測定し、この測定結果に基づいてその後の送信に用いる送信アンテナを決定す
    ることを特徴とする請求項９記載の移動無線通信装置。
  17. 【請求項１７】 前記受信回路は、前記複数の送信アンテナを順次用いて送
    信した前記所定の送信信号を受信する所定の受信装置から返送された、受信状態
    を表す受信状態データを受信し、前記制御手段は、前記受信状態データに基づい
    て前記その後の送信に用いる送信アンテナの決定を行なうことを特徴とする請求
    項９記載の移動無線通信装置。
  18. 【請求項１８】 前記複数の送信アンテナが互いに異なる放射指向性を有す
    ることを特徴とする請求項９乃至請求項１７のいずれか１項に記載の移動無線通
    信装置。
  19. 【請求項１９】 前記複数の送信アンテナのそれぞれが前記受信アンテナと
    して機能するとともに、前記受信回路は、前記複数の送信アンテナのそれぞれに
    ついて受信信号強度を測定し、前記制御手段は、前記受信信号強度を必要に応じ
    て考慮して前記制御信号を発生することを特徴とする請求項９乃至請求項１８の
    いずれか１項に記載の移動無線通信装置。
  20. 【請求項２０】 複数の送信アンテナを有する移動無線通信装置と無線通信
    する基地局であって、 前記移動無線通信装置において送信に用いられた前記送信アンテナの種類毎に
    、受信品質を測定する受信品質測定手段と、 その測定結果を前記移動無線通信装置に返送する送信手段とを有することを特
    徴とする基地局。
  21. 【請求項２１】 前記受信品質測定手段が、前記移動無線通信装置からの受
    信信号に周期的に含まれる予め定められた信号において、前記受信品質の測定を
    行なうことを特徴とする請求項２０記載の基地局。
  22. 【請求項２２】 前記複数の送信アンテナによってそれぞれ送信された前記
    予め定めた信号毎に、前記受信品質の測定を行なうことを特徴とする請求項２１
    記載の基地局。
  23. 【請求項２３】 少なくとも１つの受信アンテナと、複数の送信アンテナと
    、前記送信アンテナに供給する送信信号を生成する送信回路と、前記受信アンテ
    ナから受信した受信信号を処理する受信回路と、制御信号に従って、前記複数の
    送信アンテナのうち１つを前記送信回路に接続するスイッチ手段とを有し、無線
    伝送路を介して通信可能な移動無線通信装置における送信アンテナ選択方法であ
    って、 所定の条件に基づいて前記制御信号を発生する制御ステップを有することを特
    徴とする送信アンテナ選択方法。
  24. 【請求項２４】 前記制御ステップが、前記複数の送信アンテナ個々の送信
    特性に基づいて前記制御信号を発生することを特徴とする請求項２３記載の送信
    アンテナ選択方法。
  25. 【請求項２５】 前記制御ステップが、前記複数の送信アンテナ個々のイン
    ピーダンス変化に基づいて前記制御信号を発生することを特徴とする請求項２３
    記載の送信アンテナ選択方法。
  26. 【請求項２６】 前記制御ステップが、前記複数のアンテナからそれぞれ戻
    ってくる前記送信信号の反射波のレベル変動及び／又は位相変動に基づいて前記
    制御信号を発生することを特徴とする請求項２３記載の送信アンテナ選択方法。
  27. 【請求項２７】 前記制御ステップが、 前記複数の送信アンテナのうち送信に使用中の送信アンテナからの前記反射波
    のレベル変動及び／又は位相変動を測定する反射波測定ステップと、 前記測定した反射波のレベル変動及び／又は位相変動が予め定めた基準値と所
    定の関係を満たすか否かを判定する判定ステップを更に有し、 前記所定の関係を満たした場合に前記送信中の送信アンテナの他の送信アンテ
    ナに切り替えるように前記スイッチ手段を制御する前記制御信号を発生すること
    を特徴とする請求項２３記載の送信アンテナ選択方法。
  28. 【請求項２８】 前記所定の関係が、前記反射波のレベル変動及び／又は位
    相変動と前記予め定めた基準値との大小関係であることを特徴とする請求項２７
    記載の送信アンテナ選択方法。
  29. 【請求項２９】 前記制御ステップが、前記レベル変動及び／又は位相変動
    を、前記反射波に含まれる、送信回路から回り込んだ送信信号の影響を考慮して
    補正する補正ステップをさらに有することを特徴とする請求項２６乃至請求項２
    ８のいずれか１項に記載の送信アンテナ選択方法。
  30. 【請求項３０】 前記制御ステップが、前記複数の送信アンテナを順次用い
    て所定の送信信号を送信するように前記送信回路及び前記スイッチ手段を制御す
    るとともに、各送信アンテナで送信中にその反射波のレベル変動及び／又は位相
    変動を測定し、その測定結果に基づいてその後の送信に用いる送信アンテナを決
    定することを特徴とする請求項２３記載の送信アンテナ選択方法。
  31. 【請求項３１】 前記受信回路は、前記複数の送信アンテナを順次用いて送
    信した前記所定の送信信号を受信する所定の受信装置から返送された、受信状態
    を表す受信状態データを受信し、前記制御ステップは、前記受信状態データに基
    づいて前記その後の送信に用いる送信アンテナの決定を行なうことを特徴とする
    請求項２３記載の送信アンテナ選択方法。
  32. 【請求項３２】 前記複数の送信アンテナが互いに異なる放射指向性を有す
    ることを特徴とする請求項２３乃至請求項３１のいずれか１項に記載の送信アン
    テナ選択方法。
  33. 【請求項３３】 前記複数の送信アンテナのそれぞれが前記受信アンテナと
    して機能するとともに、前記受信回路は、前記複数の送信アンテナのそれぞれに
    ついて受信信号強度を測定し、前記制御ステップは、前記受信信号強度を必要に
    応じて考慮して前記制御信号を発生することを特徴とする請求項２３乃至請求項
    ３２のいずれか１項に記載の送信アンテナ選択方法。
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