JP2008054268A - Radio communication apparatus, information terminal, and external device for information terminal - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-speed radio communication function using a plurality of antennas on a compact device while suppressing waste of power consumption. <P>SOLUTION: Irreducibly minimum antennas are provided on a compact device main body and one or more antennas are also provided at a cradle side. The compact device is capable of performing minimum radio data communications depending on SISO communications. When a cradle is mounted, on the other hand, the compact device is driven by abundant power supplied via the cradle and is capable of performing high-speed radio communication operation depending on a MIMO (Multi-Input Multi-Output) communication by combining its own antennas and the antennas at the cradle side. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）若しくはＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のように他の無線局との間で無線通信を行なう無線通信装置に係り、特に、複数のアンテナを用いて高速な無線通信を行なう無線通信装置に関する。   The present invention relates to a wireless communication apparatus that performs wireless communication with other wireless stations such as a wireless LAN (Local Area Network) or a PAN (Personal Area Network), and in particular, a high-speed wireless communication using a plurality of antennas. The present invention relates to a wireless communication apparatus that performs communication.

旧来の有線通信方式における配線から解放するシステムとして、無線ネットワークが注目されている。無線ネットワークに関する標準的な規格として、ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１やＩＥＥＥ８０２．１５を挙げることができる。   A wireless network is attracting attention as a system free from wiring in the conventional wired communication system. As a standard regarding a wireless network, there can be mentioned IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 and IEEE 802.15.

無線通信機能は、パーソナル・コンピュータなどの情報処理機器や、携帯電話機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）などの多くの通信端末機器に搭載される。最近では、各種の民生用電子機器、例えばオーディオ製品、ビデオ機器、カメラ機器、プリンタ又はエンタテイメント・ロボットなどさまざまな機器にも搭載されるようになってきている。さらに、無線通信機能は、電子機器だけでなく、例えば無線ＬＡＮ用のアクセスポイント、ＰＣＭＣＩＡ仕様（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｍｅｍｏｒｙ Ｃａｒｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）カード、コンパクトフラッシュ（登録商標）カード、ミニＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）カードなどのいわゆる小型のアクセサリ・カードにも搭載されている。例えば、ストレージ機能と無線通信機能とを備えた無線カードモジュールを構成することができる。   The wireless communication function is installed in many communication terminal devices such as an information processing device such as a personal computer, a mobile phone, and a PDA (Personal Digital Assistance). Recently, various consumer electronic devices such as audio products, video devices, camera devices, printers, and entertainment robots have been installed. Further, the wireless communication function includes not only electronic devices but also wireless LAN access points, PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) cards, compact flash (registered trademark) cards, mini PCI (Peripheral Component Interconnection) cards, and the like. It is also mounted on the so-called small accessory card. For example, a wireless card module having a storage function and a wireless communication function can be configured.

現在、家庭用の無線ＬＡＮで主に使用されている方式は、キャリア周波数に５．２ＧＨｚ帯を用いるＩＥＥＥ８０２．１１ａや、２．４ＧＨｚ帯を用いるＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇである。例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇでは、無線ＬＡＮの標準規格として、マルチキャリア方式の１つであるＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）変調方式が採用されている。ＯＦＤＭ変調方式では、送信データを相互に直交する周波数が設定された複数のキャリアに分配して伝送する。互いに直交するとは、任意のサブキャリアのスペクトラムのピーク点が常に他のサブキャリアのスペクトラムのゼロ点と一致していることを意味する。したがって、送信データを周波数の異なる複数のキャリアに分配して伝送するので、各キャリアの帯域が狭帯域となり、周波数利用効率が非常に高く、周波数選択性フェージング妨害に強いという特徴がある。   Currently, the systems mainly used in home wireless LANs are IEEE802.11a using a 5.2 GHz band as a carrier frequency and IEEE802.11b / g using a 2.4 GHz band. For example, in IEEE802.11a / g, an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation scheme, which is one of multicarrier schemes, is adopted as a standard for wireless LANs. In the OFDM modulation scheme, transmission data is distributed and transmitted to a plurality of carriers in which frequencies orthogonal to each other are set. Being orthogonal to each other means that the peak point of the spectrum of an arbitrary subcarrier always coincides with the zero point of the spectrum of another subcarrier. Therefore, since transmission data is distributed and transmitted to a plurality of carriers having different frequencies, the bandwidth of each carrier is narrow, the frequency utilization efficiency is very high, and it is strong against frequency selective fading interference.

これらＩＥＥＥ８０２．１１ａやＩＥＥＥ８０２．１１ｇは、データの伝送速度が物理層で最大５４Ｍｂｐｓ、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層で最大３０Ｍｂｐｓ弱、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）伝送での実行的な速度は最大２０Ｍｂｐｓ程度である。最近では、世の中において扱われるデータ情報量の増加に伴い、さらに速い伝送速度を実現するための無線通信方式の研究・開発が盛んになっている。   These IEEE802.11a and IEEE802.11g have a data transmission speed of up to 54 Mbps in the physical layer, a maximum of less than 30 Mbps in the MAC (Media Access Control) layer, and an effective speed of up to 20 Mbps in the TCP (Transport Control Protocol) transmission. It is. Recently, along with an increase in the amount of data information handled in the world, research and development of wireless communication methods for realizing higher transmission speeds have become active.

例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇの拡張規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｎでは、１００Ｍｂｐｓを超える伝送速度を提唱しており、タスクグループｎ（ＴＧｎ）において、１次変調にＯＦＤＭを用いたＯＦＤＭ＿ＭＩＭＯ方式に関して標準化作業が行なわれている。ＴＧｎでまとめられつつある仕様案は２００５年１０に月に設立された業界団体ＥＷＣ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）で作成された提案仕様に基づいている。   For example, IEEE802.11n, which is an extension of IEEE802.11a / g, proposes a transmission rate exceeding 100 Mbps. In task group n (TGn), standardization work for OFDM_MIMO scheme using OFDM for primary modulation has been proposed. It is done. The specification proposal being compiled by TGn is based on a proposed specification created by an industry organization EWC (Enhanced Wireless Consortium) established in October 2005.

ここで言うＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）通信とは、送信機側と受信機側の双方において複数のアンテナ素子を備え、空間多重したストリームを実現する通信方式である。送信側では、複数の送信データに空間／時間符号を施して多重化し、ｎ本の送信アンテナに分配してチャネルに送信する。これに対し、受信側では、チャネル経由でｍ本の受信アンテナにより受信した受信信号をチャネル特性に基づいて空間／時間復号して、ストリーム間のクロストークなしに受信データを得ることができる（例えば、特許文献１を参照のこと）。理想的には、送受信アンテナのうち少ない方の数（ｍｉｎ［ｎ，ｍ］）だけの空間ストリームが形成される。ＭＩＭＯ通信方式によれば、周波数帯域を増大させることになく、アンテナ本数に応じて伝送容量の拡大を図り、通信速度向上を達成することができる。   The MIMO (Multi-Input Multi-Output) communication referred to here is a communication method that includes a plurality of antenna elements on both the transmitter side and the receiver side to realize a spatially multiplexed stream. On the transmission side, a plurality of transmission data are multiplexed by applying space / time codes, distributed to n transmission antennas, and transmitted to a channel. On the other hand, on the receiving side, received data received by m receiving antennas via channels can be spatially / time-decoded based on channel characteristics to obtain received data without crosstalk between streams (for example, , See Patent Document 1). Ideally, only the smaller number (min [n, m]) of the transmission / reception antennas forms spatial streams. According to the MIMO communication system, it is possible to increase the transmission capacity according to the number of antennas without increasing the frequency band, thereby achieving an improvement in communication speed.

ＭＩＭＯにおける変復調の方式としては、ゼロフォーシング（Ｚｅｒｏ Ｆｏｒｃｉｎｇ）、Ｖ−ＢＬＡＳＴ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｂｅｌｌ Ｌａｂｓ Ｌａｙｅｒｅｄ Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ）といった、送信側ではチャネル情報が未知で受信側のみの線形演算で復調する方式や、ＭＬＤ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ：最尤推定法）と呼ばれる非線形演算で復調する方式、そして、送信側でもあらかじめチャネル情報を取得して、それに応じた適正な電力配分及び位相のベクトル合成を行なって送受信する固有モード（Ｅｉｇｅｎ−ｍｏｄｅ）ＭＩＭＯなどの各種方式が提案されている。   As a modulation / demodulation method in MIMO, channel information is unknown on the transmission side, such as zero forcing, V-BLAST (Vertical Bell Labs Layered Space-Time), and demodulation is performed by linear calculation only on the reception side, or MLD. (Maximum Likelihood Detection: a method of demodulating by non-linear calculation), and the transmission side also acquires channel information in advance, performs proper power distribution and phase vector synthesis according to it, and transmits and receives Various schemes such as mode (Eigen-mode) MIMO have been proposed.

ＭＩＭＯに対し、従来の無線ＬＡＮであるＩＥＥＥ８０２．１１ａやＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、そして規格策定中のＩＥＥＥ８０２．１１ｎのシングル・ストリーム・モードは“ＳＩＳＯ”（Ｓｉｎｇｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｓｉｎｇｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）とも呼ぶことができる。上述したように、これらの無線システムではいずれも、ＯＦＤＭ変調方式が採用されており、各サブキャリアでの伝送はほぼフラット・フェージングであるとみなすことができる。したがって、ＩＥＥＥ８０２．１１ａやＩＥＥＥ８０２．１１ｇのような比較的広帯域な通信方式においても、ＭＩＭＯ伝搬路をある程度簡易なモデルで表現することができ、実際の無線機器での実現が可能になってきている。   For MIMO, the single stream mode of IEEE802.11a and IEEE802.11g, which are conventional wireless LANs, and IEEE802.11n under standard development can also be called “SISO” (Single Input Single Output). As described above, in these wireless systems, the OFDM modulation scheme is adopted, and transmission on each subcarrier can be regarded as substantially flat fading. Therefore, even in a relatively wideband communication method such as IEEE802.11a or IEEE802.11g, the MIMO propagation path can be expressed with a somewhat simple model, and realization with an actual wireless device has become possible. .

ＭＩＭＯ通信によれば、原理的には、アンテナの本数に対して伝送レートすなわち通信容量が線形的に増大する（例えば、非特許文献１及び非特許文献２を参照のこと）。しかしながら、これは伝搬環境がｉ．ｉ．ｄチャネル（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｉｄｅｎｔｉｃａｌｌｙ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）であることが前提となっている。すなわち、使用される環境がマルチパス・リッチなレイリー・フェージング環境であることと、送受信に使用するアンテナ間の相関が低いことが前提になっている。後者に関して言えば、ＭＩＭＯの性能を十分に引き出すには、複数のアンテナを低相関で機器に搭載する必要がある。   According to MIMO communication, in principle, the transmission rate, that is, the communication capacity increases linearly with respect to the number of antennas (see, for example, Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2). However, this is because the propagation environment is i. i. It is assumed that the channel is a d-channel (Independent Identified Distributed Channel). In other words, it is assumed that the environment used is a multipath rich Rayleigh fading environment and that the correlation between antennas used for transmission and reception is low. With regard to the latter, in order to fully extract the performance of MIMO, it is necessary to mount a plurality of antennas on a device with low correlation.

最近では、小型の携帯機器にも無線ＬＡＮシステムを搭載する傾向がある。例えば、携帯電話網無線受信部及び無線ＬＡＮ無線受信部という２つの無線受信部を備え、携帯電話基地局及び無線ＬＡＮ基地局から受信した電波のフェージングピッチを計測し、フェージングピッチが大きくなると移動速度が速いとして、通信可能エリアが狭い無線ＬＡＮ基地局からの電波の待ち受け機能を停止させ、消費電力を削減する移動通信端末について提案がなされている（例えば、特許文献２を参照のこと）。携帯電話機と無線ＬＡＮのデュアル・モードを実現することで、ホットスポット環境下ではＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）電話を利用したり、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ）情報空間にアクセスして瞬時に情報にアクセスして業務効率を飛躍的に向上させたりすることができる。   Recently, there is a tendency to mount a wireless LAN system on a small portable device. For example, a mobile phone network radio reception unit and a wireless LAN radio reception unit are provided, and the fading pitch of radio waves received from the mobile phone base station and the wireless LAN base station is measured, and the moving speed increases as the fading pitch increases. However, it has been proposed that a mobile communication terminal reduce the power consumption by stopping the function of waiting for radio waves from a wireless LAN base station having a narrow communication area (for example, see Patent Document 2). Realizing dual mode of mobile phone and wireless LAN, you can use IP (Internet Protocol) phone in hot spot environment or access WWW (World Wide Web) information space to access information instantly Business efficiency can be improved dramatically.

また、ヘッドフォン・ステレオは、無線ＬＡＮを経由して、インターネット・ラジオやその他の音楽コンテンツを視聴することができる。例えば、第２の無線ＬＡＮモジュールと、第１の無線ＬＡＮモジュールを有するヘッドフォン３で構成される無線通信システムについて提案されており、第２の無線ＬＡＮモジュールを音楽再生装置のオーディオ端子に接続してオーディオ・データを送信し、ヘッドフォンの第１の無線ＬＡＮモジュールによってこのオーディオ・データが受信され、ヘッドフォンを付けたユーザが音楽などをスピーカで聴くことができる（例えば、特許文献３を参照のこと）。   The headphone / stereo can view Internet radio and other music contents via the wireless LAN. For example, a wireless communication system including a second wireless LAN module and a headphone 3 having the first wireless LAN module has been proposed, and the second wireless LAN module is connected to an audio terminal of a music playback device. Audio data is transmitted, the audio data is received by the first wireless LAN module of the headphones, and a user wearing the headphones can listen to music or the like through a speaker (see, for example, Patent Document 3). .

現行の無線ＬＡＮ規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇのパフォーマンスを向上させたＩＥＥＥ８０２．１１ｎは、２００７年中にも標準化作業が完了する見込みである。したがって、今後は、携帯機器に搭載される無線ＬＡＮ方式も、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎすなわちＭＩＭＯ通信方式が必須となっていくと考えられる。   IEEE 802.11n, which has improved the performance of IEEE 802.11a / g, which is the current wireless LAN standard, is expected to complete standardization work in 2007. Therefore, in the future, it is considered that the IEEE 802.11n, that is, the MIMO communication system will be essential for the wireless LAN system mounted on the portable device.

さらには、ＮＴＴドコモの第４世代移動通信（携帯電話）システム実験（例えば、非特許文献３を参照のこと）、上下ともに２０Ｍｂｐｓ以上を目指すウィルコムが開発中の次世代ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）でも、現在のＰＨＳにも用いられているアダプティブアレイやＳＤＭＡ（Ｓｐａｃｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：空間分割多重接続）に加えて、ＭＩＭＯ通信方式の導入が検討されている。すなわち、無線ＬＡＮを搭載する場合のみならず、移動体通信システムそのものとしてもＭＩＭＯ通信方式が必須となりつつある。   Furthermore, NTT Docomo's 4th generation mobile communication (cell phone) system experiment (see, for example, Non-Patent Document 3), and the next generation PHS (Personal Handyphone System) currently under development by WILLCOM aiming at 20 Mbps and above In addition to adaptive arrays and SDMA (Space Division Multiple Access), which are also used in the current PHS, introduction of a MIMO communication system is being studied. That is, the MIMO communication system is becoming indispensable not only when a wireless LAN is installed but also as a mobile communication system itself.

ところが、ＭＩＭＯシステムを、携帯電話機、ヘッドフォン・ステレオ、ＰＤＡといった小型の携帯機器に搭載しようとした場合、２つの大きな問題点が挙げられる。   However, when the MIMO system is to be mounted on a small portable device such as a mobile phone, a headphone / stereo, or a PDA, there are two major problems.

１つの問題点は、装置本体が小型であるから、極めて隣接した場所に複数のアンテナを設置しなければならず、各アンテナを低相関で装着することが困難である、ということである。   One problem is that since the apparatus main body is small, a plurality of antennas must be installed in extremely adjacent locations, and it is difficult to mount each antenna with low correlation.

例えば、筐体の大きさが１０４×６２×１１ｍｍの装置に、２本の１／４波長モノポール・アンテナを配置したモデルにおいて、２本のアンテナ間距離の相関係数について考察してみる（但し、使用周波数は２．４５ＧＨｚとする）。   For example, in a model in which two quarter-wave monopole antennas are arranged in a device having a housing size of 104 × 62 × 11 mm, the correlation coefficient between the distances between the two antennas will be considered ( However, the frequency used is 2.45 GHz).

相関係数ρは、到来する波の振幅がレイリー分布、位相が一様とすると２つのアンテナの放射複素指向性から、下式で近似することができる（例えば、非特許文献４を参照のこと）。   The correlation coefficient ρ can be approximated by the following expression from the radiation complex directivity of the two antennas when the amplitude of the incoming wave is Rayleigh distributed and the phase is uniform (see, for example, Non-Patent Document 4). ).

また、各アンテナのＳパラメータ（高速（ＲＦ）デバイスと伝送回線／トレース間のインピーダンスマッチングにおいて使用される反射及び透過係数）から相関係数ρを導き出す以下の近似式が提案されている（例えば、非特許文献５を参照のこと）。下式を用いると、比較的簡便な計算により上式（１）と等価な相関係数を求めることができる。   Further, the following approximate expression for deriving the correlation coefficient ρ from the S parameter of each antenna (reflection and transmission coefficient used in impedance matching between a high-speed (RF) device and a transmission line / trace) has been proposed (for example, (See Non-Patent Document 5). When the following equation is used, a correlation coefficient equivalent to the above equation (1) can be obtained by a relatively simple calculation.

大きさが１０４×６２×１１ｍｍの装置筐体の上面に、２本の１／４波長モノポール・アンテナをそれぞれ０．５λ、０．２５λ、０．１３λ、０．０６５λ、０．０５λのアンテナ間隔にて配置したモデル（図１５を参照のこと）にて電磁界解析を行ない（但し、λは２．４５ＧＨｚの電波の１波長の長さとする）、同解析により得られたＳパラメータから上式（２）を用いて相関係数ρを求めた。図１６にはその結果を示している。アンテナ間隔を６１ｍｍ（約０．５λ）とした場合には、相関係数ρは０．１４と小さく、直交性が高い。これに対し、アンテナ間隔を８ｍｍ（約０．００６５λ）や６ｍｍ（約０．０５λ）とした場合には、相関係数はそれぞれ０．６４、０．７７と小さくなり、直交性が低下することが分かる。後者の場合、理想的なＭＩＭＯ通信環境から遠ざかり、ＭＩＭＯとしての性能劣化を招来する可能性がある。   Two quarter-wave monopole antennas are 0.5λ, 0.25λ, 0.13λ, 0.065λ, and 0.05λ antennas on the upper surface of a device housing having a size of 104 × 62 × 11 mm. Electromagnetic field analysis is performed with a model arranged at intervals (see FIG. 15) (where λ is the length of one wavelength of 2.45 GHz radio wave), and the S parameter obtained by the analysis is Correlation coefficient ρ was determined using equation (2). FIG. 16 shows the result. When the antenna interval is 61 mm (about 0.5λ), the correlation coefficient ρ is as small as 0.14 and the orthogonality is high. On the other hand, when the antenna interval is 8 mm (about 0.0065λ) or 6 mm (about 0.05λ), the correlation coefficients become 0.64 and 0.77, respectively, and the orthogonality decreases. I understand. In the latter case, there is a possibility that the performance will be deteriorated as MIMO by moving away from the ideal MIMO communication environment.

また、アンテナ間隔が狭い配置では、各アンテナの放射効率も著しく低下する。これは、アンテナ間の相互結合による損失が増大することに依拠する。図１７には、図１５に示した電磁界解析モデルにおいて、アンテナ間隔に対する放射効率（２本のアンテナの放射効率の平均）の変化を示している。但し、アンテナ間隔６１ｍｍ（約０．５λ）のときの値を１としている。アンテナ間隔を８ｍｍ（約０．００６５λ）や６ｍｍ（約０．０５λ）とした場合には、放射効率が半分以下に低下してしまうことが分かる。   In addition, in an arrangement where the antenna interval is narrow, the radiation efficiency of each antenna is significantly reduced. This relies on increased losses due to mutual coupling between antennas. FIG. 17 shows a change in radiation efficiency (average radiation efficiency of two antennas) with respect to the antenna interval in the electromagnetic field analysis model shown in FIG. However, the value when the antenna interval is 61 mm (about 0.5λ) is set to 1. It can be seen that when the antenna interval is 8 mm (about 0.0065λ) or 6 mm (about 0.05λ), the radiation efficiency is reduced to half or less.

小型機器の場合、アンテナ間隔を十分に大きくして配置することは工業デザイン設計上困難であり、図１８に示すように狭い間隔でのアンテナ配置が狭められることが常である。例えば、小型機器がヘッドフォン・ステレオの場合には、アンテナの配置される機器上部には、ジョグ・ダイヤルやオーディオ・リモコン・コネクタ、明示的に再生・録音などの状態を表示するＬＥＤ素子、その他ユーザ入力操作のためのスイッチ類、さらにはバッテリなどが配設される。そして、アンテナはこれらのデバイスとのクリヤランスを確保して配置しなければ、その放射特性を発揮することができない。これらの帰結として、アンテナの配置場所は小さく限定されることとなり、図１８に示したような狭いアンテナ間隔（例えば６ｍｍ程度）が現実的である。このため、先述したＭＩＭＯとしての性能劣化を招来する可能性がある。   In the case of a small device, it is difficult to arrange with a sufficiently large antenna interval in terms of industrial design, and the antenna arrangement at a narrow interval is usually narrowed as shown in FIG. For example, if the small device is a headphone stereo, the jog dial, audio remote control connector, LED element that explicitly displays the status of playback / recording, etc. above the device where the antenna is placed, and other users Switches for input operation, a battery, and the like are disposed. The antenna cannot exhibit its radiation characteristics unless it is arranged with a clearance with these devices. As a result, the antenna placement location is limited to a small size, and a narrow antenna interval (for example, about 6 mm) as shown in FIG. 18 is realistic. For this reason, there is a possibility that performance degradation as the above-mentioned MIMO will be caused.

通信容量の理論限界は、シャノンの通信容量定理（例えば、非特許文献６を参照のこと）に基づいて帯域幅とＳＮＲから算出することができ、「シャノンの理論限界」とも呼ばれる。図１９には、シャノンの理論限界を計算した結果を示している。既に述べたように、図１８に示したようなアンテナ間隔が狭い配置の場合には、アンテナ間の相関の増加に加えて、放射効率の低下によるＳＮＲの劣化も起こることから、理論的な通信容量も大きく減少すると考えられる。シャノンの通信容量定理によれば、ＳＩＳＯ及びＭＩＭＯについての通信容量Ｃ［Ｍｂｐｓ］は、それぞれ下式（３）及び（４）のように表される。但し、γはＳＮ比、Ｍ０はＭＩＭＯシステムにおけるストリーム数（ｍｉｎ［ｎ，ｍ］、但し、ｎを送信アンテナ本数、ｍを受信アンテナ本数とする）、λ_iは固有値である。 The theoretical limit of communication capacity can be calculated from the bandwidth and SNR based on Shannon's communication capacity theorem (see, for example, Non-Patent Document 6), and is also called “Shannon's theoretical limit”. FIG. 19 shows the result of calculating Shannon's theoretical limit. As already described, in the case where the antenna interval is narrow as shown in FIG. 18, in addition to an increase in correlation between antennas, SNR also deteriorates due to a decrease in radiation efficiency. The capacity is also expected to decrease greatly. According to Shannon's communication capacity theorem, the communication capacity C [Mbps] for SISO and MIMO is expressed by the following equations (3) and (4), respectively. Where γ is the SN ratio, M0 is the number of streams in the MIMO system (min [n, m], where n is the number of transmission antennas and m is the number of reception antennas), and λ _i is an eigenvalue.

例えば、直線偏波のアンテナについて水平偏波及び垂直偏波が直交するように配置し、また、円旋偏のアンテナについて右旋偏波及び左旋偏波が直交するように配置して、それぞれの偏波を直交させるようにすることにより、アンテナ間の相関を低減させることができ、ＭＩＭＯ伝送の品質が向上すると言われている（例えば、非特許文献７を参照のこと）。しかし、これらの場合、装置本体上で異なる方向に複数のアンテナを配置する必要があるため、機器の大型化が避けられず、小型機器に適用することは困難である。   For example, the linearly polarized antenna is arranged so that the horizontally polarized wave and the vertically polarized wave are orthogonal, and the circularly polarized antenna is arranged so that the right-handed polarized wave and the left-handed polarized wave are perpendicular to each other. It is said that by making the polarization orthogonal, the correlation between the antennas can be reduced, and the quality of MIMO transmission is improved (for example, see Non-Patent Document 7). However, in these cases, since it is necessary to arrange a plurality of antennas in different directions on the apparatus main body, an increase in the size of the device is inevitable, and it is difficult to apply to a small device.

また、ＭＩＭＯシステムを小型機器に搭載する場合の他の問題点として、無線システムを動作させる消費電力が増大することが挙げられる。ＭＩＭＯ通信機は、ＳＩＳＯ通信機に対し、アンテナ・ブランチ本数に応じてＲＦ送受信回路や変復調及び符号化復号処理のための信号処理回路のセット数が増加するとともに、複数の空間ストリームに多重化及び分離するための回路が必要となる。そして、これら回路規模や処理負荷の増加により必然的に装置の消費電力は増大することから、バッテリ駆動を基本とする小型携帯機器にはクリティカルな問題である。   Another problem when the MIMO system is mounted on a small device is an increase in power consumption for operating the wireless system. The MIMO communication device increases the number of sets of RF transmission / reception circuits and signal processing circuits for modulation / demodulation and encoding / decoding processes according to the number of antennas and branches, and multiplexes them into a plurality of spatial streams. A circuit for separation is required. Since the power consumption of the device inevitably increases due to the increase in circuit scale and processing load, this is a critical problem for small portable devices based on battery drive.

特開平１０−８４３２４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-84324 特開２００４−８８１５４号公報JP 2004-88154 A 特開２００６−６７３９２号公報JP 2006-67392 A 唐沢著「ＭＩＭＯ伝搬チャネルモデリング」（電子情報通信学会論文誌 Ｂ、Ｖｏｌ．Ｊ８６−Ｂ、Ｎｏ．９（２００３）Karasawa “MIMO Propagation Channel Modeling” (The IEICE Transactions B, Vol. J86-B, No. 9 (2003)) 阪口著「ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送システムの魅力」（ＭＡＴＬＡＢ ＥＸＰＯ ２００５ 資料（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｙｂｅｒｎｅｔ．ｃｏ．ｊｐ／ｍａｔｌａｂ／ｌｉｂｒａｒｙ／ｌｉｂｒａｒｙ／ｆｉｌｅ／Ｌ／ＬＮ３６５．ｐｄｆ））Sakaguchi, “The Charm of MIMO-OFDM Transmission System” (MATLAB EXPO 2005 document (http://www.cybernet.co.jp/matlab/library/library/file/L/LN365.pdf)) ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｔｔｄｏｃｏｍｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｉｎｆｏ／ｎｅｗｓ＿ｒｅｌｅａｓｅ／ｐａｇｅ／２００６０２２３ｄ．ｈｔｍｌhttp: // www. nttdocomo. co. jp / info / news_release / page / 20060223d. html 常川、鹿子嶋、電子情報通信学会論文誌、Ｖｏｌ．Ｊ７５−Ｂ−II、Ｎｏ．９、ｐ．６２９ （１９９２）Tsunekawa, Kagoshima, IEICE Transactions, Vol. J75-B-II, no. 9, p. 629 (1992) Ｓ．Ｂｌａｎｃｈ外著、Ｅｌｅｃｔｏｒｉｃａｌ ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．３９、Ｎｏ．９、ｐ．７０５ （２００３）S. Branch et al., Electrical letters, Vol. 39, no. 9, p. 705 (2003) ｈｔｔｐ：／／ｃｍ．ｂｅｌｌ−ｌａｂｓ．ｃｏｍ／ｃｍ／ｍｓ／ｗｈａｔ／ｓｈａｎｎｏｎｄａｙ／ｓｈａｎｎｏｎ１９４８．ｐｄｆhttp: // cm. bell-labs. com / cm / ms / what / shannonday / shannon1948. pdf ダス・ニルモル・クマル外著「マルチパス環境における直交三偏波利用ＭＩＭＯ伝送実験」（電子情報通信学会総合大会、ＳＢ−１−７、２００４年）Das Nirmol Kumar et al., "Three-polarization MIMO transmission experiment in multipath environment" (IEICE General Conference, SB-1-7, 2004)

本発明の目的は、小型に構成されるとともに、複数のアンテナを利用したＭＩＭＯ通信を実現することができる、優れた無線通信装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an excellent wireless communication device that is configured in a small size and can realize MIMO communication using a plurality of antennas.

本発明のさらなる目的は、消費電力の浪費を抑制しながら、小型機器上で複数のアンテナを用いた高速な無線通信機能を実現することができる、優れた無線通信装置を提供することにある。   A further object of the present invention is to provide an excellent wireless communication apparatus capable of realizing a high-speed wireless communication function using a plurality of antennas on a small device while suppressing waste of power consumption.

本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、Ｎ本のアンテナを持つ小型機器と、Ｍ本のアンテナを持つ外付け装置で構成され（但し、Ｎ及びＭは１以上の整数）、
前記小型機器は、前記Ｍ本のアンテナによるＲＦ送受信信号用の接続端子を含む前記外付け装置との接続部と、前記小型機器側のＮ本のアンテナを用いた無線通信動作及び前記外付け装置側のＭ本のアンテナを含む（Ｎ＋Ｍ）本のアンテナを用いた無線通信動作を行なう無線処理部と、前記無線処理部における通信動作を制御する通信制御部を備える、
ことを特徴とする無線通信装置である。 The present invention has been made in view of the above problems, and is composed of a small device having N antennas and an external device having M antennas (where N and M are integers of 1 or more). ,
The small device includes a connection part with the external device including a connection terminal for RF transmission / reception signals by the M antennas, a wireless communication operation using the N antennas on the small device side, and the external device. A wireless processing unit that performs wireless communication operation using (N + M) antennas including M antennas on the side, and a communication control unit that controls communication operations in the wireless processing unit,
This is a wireless communication device.

小型機器に対し、ＭＩＭＯ通信用のＭ本のアンテナを外部から提供する外付け装置は、例えば前記小型機器を装着するクレードル、又は前記小型機器を外部から操作するリモコン・ユニットとして構成することができる。   An external device for providing M antennas for MIMO communication from the outside to a small device can be configured as, for example, a cradle for mounting the small device or a remote control unit for operating the small device from the outside. .

ここで、前記通信制御部は、前記小型機器が前記外付け装置から取り外された状態では、前記無線処理部により前記小型機器側のＮ本のアンテナを用いた比較的消費電力の低い無線通信動作を実施させる。一方、前記小型機器が前記クレードルに装着された状態では、前記外付け装置側のＭ本のアンテナを含む（Ｎ＋Ｍ）本のアンテナを用いたより高速な無線通信動作を実施させるようにする。   Here, in the state where the small device is detached from the external device, the communication control unit uses the N antennas on the small device side by the wireless processing unit to perform a wireless communication operation with relatively low power consumption. To implement. On the other hand, when the small device is mounted on the cradle, a higher-speed wireless communication operation using (N + M) antennas including the M antennas on the external device side is performed.

あるいは、前記小型機器は駆動用のバッテリを備えるとともに、前記接続部経由で前記外付け装置から電源が供給される場合には、外付け装置の装着の有無により小型機器の電源状態が大きく変動する。このような場合、単に外付け装置の装着の有無に依るだけでなく、前記通信制御部は、前記小型機器が前記バッテリを主電源として駆動している状態では、前記無線処理部により前記小型機器側のＮ本のアンテナを用いた比較的消費電力の低い無線通信動作を実施させる。一方、前記小型機器が前記外付け装置からの供給駆動により駆動している状態では、前記外付け装置側のＭ本のアンテナを含む（Ｎ＋Ｍ）本のアンテナを用いたより高速な無線通信動作を実施させる。   Alternatively, the small device includes a battery for driving, and when power is supplied from the external device via the connection unit, the power state of the small device greatly varies depending on whether or not the external device is attached. . In such a case, the communication control unit not only depends on whether or not an external device is mounted, but the wireless processing unit causes the small device to operate when the small device is driven with the battery as a main power source. A wireless communication operation with relatively low power consumption using the N antennas on the side is performed. On the other hand, when the small device is driven by the supply drive from the external device, a higher-speed wireless communication operation using (N + M) antennas including the M antennas on the external device side is performed. Let

また、バッテリ駆動の小型機器においては通常動作モードと省電力動作モードを備えることが多い。このような場合、前記通信制御部は、前記小型機器が前記省電力動作モード下では、前記無線処理部により前記小型機器側のＮ本のアンテナを用いた比較的消費電力の低い無線通信動作を実施させる。また、前記小型機器が前記通常動作モード下では、前記外付け装置側のＭ本のアンテナを含む（Ｎ＋Ｍ）本のアンテナを用いたより高速な無線通信動作を実施させる。   In addition, small battery-driven devices often have a normal operation mode and a power saving operation mode. In such a case, when the small device is in the power saving operation mode, the communication control unit performs a wireless communication operation with relatively low power consumption using N antennas on the small device side by the wireless processing unit. Let it be implemented. In addition, when the small device is in the normal operation mode, a higher-speed wireless communication operation using (N + M) antennas including the M antennas on the external device side is performed.

最近、世の中において扱われるデータ情報量の増加に伴い、高速な無線通信技術が必要とされており、ＭＩＭＯ通信を始めとして複数のアンテナ素子を備えた通信機同士による通信方式が開発されている。ＭＩＭＯ通信によれば、原理的には、アンテナの本数に対して伝送レートすなわち通信容量が線形的に増大するが、その性能を十分に引き出すには、複数アンテナを低相関で機器に搭載する必要がある。   Recently, with the increase in the amount of data information handled in the world, high-speed wireless communication technology is required, and communication methods using communication devices including a plurality of antenna elements such as MIMO communication have been developed. According to MIMO communication, in principle, the transmission rate, that is, the communication capacity increases linearly with respect to the number of antennas. However, in order to fully exploit its performance, it is necessary to mount multiple antennas in equipment with low correlation. There is.

また、ＭＩＭＯ通信を行なうには、複数の空間ストリームに多重化及び分離するための回路が必要となることから、バッテリ駆動の小型機器にとって回路規模や処理負荷の増加に伴う消費電力の増大が問題になる。   In addition, since MIMO communication requires a circuit for multiplexing and demultiplexing into a plurality of spatial streams, an increase in power consumption accompanying an increase in circuit scale and processing load is a problem for small battery-powered devices. become.

これに対し、本発明は、小型機器がクレードルやリモコン・ユニットなどの外付け装置に接続されているかどうかに応じて、小型機器による無線通信動作をＳＩＳＯ通信又はＭＩＭＯ通信に適応的に切り替えるようにした。   On the other hand, according to the present invention, the wireless communication operation by the small device is adaptively switched to SISO communication or MIMO communication depending on whether the small device is connected to an external device such as a cradle or a remote control unit. did.

例えば、最近の小型機器はクレードルなどの拡張機器を備えていることと、高速な無線データ通信を要求されるユースケースの多くはクレードルが接続された屋内環境であることに着眼して、クレードルの接続の有無に応じて、小型機器による無線通信動作をＳＩＳＯ通信又はＭＩＭＯ通信に適応的に切り替えるようにすることができる。   For example, it is important to note that recent small devices are equipped with expansion devices such as cradle, and that many use cases requiring high-speed wireless data communication are indoor environments connected to a cradle. The wireless communication operation by the small device can be adaptively switched to SISO communication or MIMO communication according to the presence or absence of connection.

すなわち、ＡＣ電源が接続されていないスタンドアロン状態において、小型機器はＳＩＳＯ通信による最低限の無線データ通信（若しくはＮ本のアンテナを用いた比較的低速且つ低消費電力の無線データ通信）を行なう。一方、ＡＣ電源が接続されているときには、小型機器はＡＣ電源を通して供給される潤沢な電源で駆動することができるので、ＭＩＭＯ通信による高速な無線通信動作（若しくは（Ｎ＋Ｍ）本のアンテナを用いた高速な無線通信動作）を行なうようにする。   That is, in a stand-alone state in which an AC power source is not connected, the small device performs minimum wireless data communication by SISO communication (or wireless data communication with relatively low speed and low power consumption using N antennas). On the other hand, when an AC power supply is connected, small devices can be driven by abundant power supplied through the AC power supply, so high-speed wireless communication operation (or (N + M)) antennas using MIMO communication is used. High-speed wireless communication operation).

また、外付け装置の有無により、小型機器が無線通信動作において必要とするアンテナ本数が異なることになる。本発明では、小型機器本体には、必要最小限のアンテナを装備するとともに（具体的にはＳＩＳＯ通信を行なうための１本のアンテナ）、外付け装置側にも１本以上のアンテナを装備するようにした。この場合、外付け装置に接続しないスタンドアロン状態であっても、小型機器はＳＩＳＯ通信による最低限のデータ伝送を行なうことができる。   Further, the number of antennas required for a small device in wireless communication operation differs depending on the presence or absence of an external device. In the present invention, the small device main body is equipped with a minimum necessary antenna (specifically, one antenna for performing SISO communication), and the external device side is also equipped with one or more antennas. I did it. In this case, even in a stand-alone state in which no external device is connected, the small device can perform minimum data transmission by SISO communication.

また、外付け装置側のアンテナ位置を、装着中の小型機器のアンテナから離間した場所に配置することで、アンテナ間の相関を低く抑えることが可能になるから、ＭＩＭＯ通信本来の性能を引き出すことができる。   In addition, by placing the antenna position on the external device side away from the antenna of the attached small device, it is possible to keep the correlation between the antennas low, so that the original performance of MIMO communication can be extracted. Can do.

ここで、ＭＩＭＯ通信機としての外付け装置装着時の小型機器が備える次数は２×２に限定されず、３×３や、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎで最大数と見込まれる４×４、あるいはそれ以上の次数で構成される通信システムにも同様に適用することができる。   Here, the order of a small device when an external device as a MIMO communication device is mounted is not limited to 2 × 2, 3 × 3, 4 × 4 expected to be the maximum number in IEEE802.11n, or more The present invention can be similarly applied to a communication system composed of orders.

勿論、クレードルなどの外付け装置に装着時の小型機器は、ＭＩＭＯ通信以外にも、選択ダイバーシティや合成ダイバーシティ、ＳＴＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）といった、複数のアンテナを用いた他の通信方式により、高速・高品質のデータ通信を行なうことも可能である。   Of course, small devices when attached to an external device such as a cradle are not limited to MIMO communication, but can be operated at high speed by other communication methods using a plurality of antennas such as selection diversity, synthesis diversity, and STBC (Space Time Block Coding).・ High quality data communication is also possible.

本発明によれば、消費電力の浪費を抑制しながら、小型機器上で複数のアンテナを用いた高速な無線通信機能を実現することができる、優れた無線通信装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the outstanding radio | wireless communication apparatus which can implement | achieve the high-speed radio | wireless communication function using a some antenna on a small apparatus can be provided, suppressing the waste of power consumption.

本発明に係る無線通信装置は、使用形態若しくは電源状態に応じて、ＭＩＭＯ通信方式などによる高速な無線通信機能と、旧来のＳＩＳＯ通信方式による低消費電力の無線通信機能とを選択的に利用することができる。   The wireless communication apparatus according to the present invention selectively uses a high-speed wireless communication function based on the MIMO communication system or the like and a low-power-consumption wireless communication function based on the conventional SISO communication system, depending on a usage pattern or a power supply state. be able to.

また、本発明に係る無線通信装置は、小型機器とクレードルの双方にそれぞれ１本ずつアンテナを装備するので、アンテナ間の相関を低く抑えることが可能であり、ＭＩＭＯ通信本来の性能を引き出すことができる。   In addition, since the wireless communication apparatus according to the present invention is equipped with one antenna for each of the small device and the cradle, the correlation between the antennas can be kept low, and the original performance of MIMO communication can be brought out. it can.

本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。   Other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from more detailed description based on embodiments of the present invention described later and the accompanying drawings.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

近年、携帯電話機、ヘッドフォン・ステレオ、ＰＤＡ、デジタルカメラなど、携行が可能な小型機器が広範に普及している。これら小型機器の使用形態は、屋外環境（若しくは外出先）での使用と、屋内環境での使用という２通りに大別できる。   In recent years, portable portable devices such as mobile phones, headphones / stereos, PDAs, and digital cameras have become widespread. The usage forms of these small devices can be broadly classified into two types, that is, use in an outdoor environment (or on the go) and use in an indoor environment.

前者の使用形態として、持ち歩いて使用する、いわゆるモバイルに使用するケース、例えば、屋外での静止画や動画の撮影、ホットスポット（登録商標）に接続してのＥ−ｍａｉｌやＷｅｂの閲覧、ダウンロードした音楽を聴くなどが挙げられる。   As the former usage mode, the mobile phone is used for mobile use, for example, shooting of still images and videos outdoors, browsing of E-mail and Web connected to Hotspot (registered trademark), download Listening to the music you played.

一方、後者の使用形態として、自宅のパソコンやビデオ・サーバなどに接続してデータを伝送することなどが挙げられる。そして、特に高速な無線通信機能が望まれるケースのほとんど後者の場合であると本発明者らは思料する。このことは、撮影した動画像等を高速に伝送したい、無線ＬＡＮ機能付のハイビジョンＴＶからの画像を高速に伝送して別の部屋で視聴したいといった欲求から想定することができよう。   On the other hand, the latter form of use includes connecting to a home personal computer or a video server to transmit data. The present inventors consider that this is the latter case in which a particularly high-speed wireless communication function is desired. This can be assumed from the desire to transmit a captured moving image or the like at a high speed or to transmit an image from a high-definition TV with a wireless LAN function at a high speed for viewing in another room.

ここで、ＭＩＭＯ通信方式により高速な無線通信機能を動作させると消費電力が増大するが、屋内環境であれば商用ＡＣ電源を利用することが可能であるから、バッテリ駆動の小型機器であっても問題はない。これに対し、バッテリ駆動時であっても、旧来のＳＩＳＯ通信方式であれば、小型機器はデータ伝送を行なってもバッテリへの負担は少なくて済む。すなわち、小型機器は、使用形態若しくは電源状態に応じて、ＭＩＭＯ通信方式などによる高速な無線通信機能と、旧来のＳＩＳＯ通信方式による低消費電力の無線通信機能とを選択的に利用することが好ましい。   Here, if a high-speed wireless communication function is operated by the MIMO communication method, power consumption increases. However, since it is possible to use a commercial AC power source in an indoor environment, even a battery-driven small device can be used. No problem. On the other hand, even when the battery is driven, if the conventional SISO communication method is used, the small device can reduce the burden on the battery even if data transmission is performed. That is, it is preferable that the small device selectively use the high-speed wireless communication function based on the MIMO communication system or the like and the low power consumption wireless communication function based on the conventional SISO communication system, depending on the usage form or the power supply state. .

本発明では、携帯電話機やヘッドフォン・ステレオといった小型機器は、自ら無線通信を行なうためのＮ本のアンテナ並びに無線処理部を備えるが、クレードルやリモコン・ユニットなどの小型機器に外部接続される外付け装置にもＭ本のアンテナが搭載されている。そして、小型機器は、かかる外付け装置に接続された状態では（Ｎ＋Ｍ）本のアンテナを使ったＭＩＭＯ通信を行なう。例えば、Ｎ＝Ｍ＝１とした場合、ＭＩＭＯ通信に使用する２つのアンテナはそれぞれ機器本体と、これとは離間した外付け装置に配設される。このような場合には、アンテナ間距離を拡張するデザインは容易であり、アンテナ間の相関係数や放射効率をともに改善して、高速データ伝送を実現することができる。   In the present invention, a small device such as a mobile phone or a headphone / stereo device includes N antennas and a wireless processing unit for wireless communication by itself, but is externally connected to a small device such as a cradle or a remote control unit. The apparatus is also equipped with M antennas. Then, the small device performs MIMO communication using (N + M) antennas in a state where it is connected to the external device. For example, when N = M = 1, the two antennas used for MIMO communication are respectively disposed in the device main body and an external device separated from the device main body. In such a case, the design for extending the distance between the antennas is easy, and it is possible to realize high-speed data transmission by improving both the correlation coefficient and the radiation efficiency between the antennas.

以下では、クレードル並びにリモコン・ユニットを用いて小型機器がＭＩＭＯ通信を行なう実施形態についてそれぞれ説明する。   In the following, embodiments in which a small device performs MIMO communication using a cradle and a remote control unit will be described.

まず、小型機器用の外付け装置としてクレードルを用いた実施形態について説明する。最近の小型機器は、本体とは別の「クレードル（ｃｒａｄｌｅ）」と呼ばれる拡張機器を備えていることが多い。クレードルは、パーソナル・コンピュータなどのホスト機器やプリンタなどの周辺機器とケーブル接続されポート接続代行機能（Ｐｏｒｔ Ｒｅｐｌｉｃａｔｏｒ）を提供し、あるいは小型機機内のＡＣアダプタやバッテリ用の充電装置を内蔵しており、小型機器をクレードルに装着することで、小型機器の周辺環境が整う。例えば、本出願人に既に譲渡されている特開２００２−３０４２３５号公報には、保護カバーを有する携帯情報端末を安定して搭載することができるクレードルについて開示されている。   First, an embodiment using a cradle as an external device for small equipment will be described. Modern small devices often include an expansion device called a “cradle” that is separate from the main body. The cradle is connected to a host device such as a personal computer or a peripheral device such as a printer and provides a port connection proxy function (Port Replicator), or has a built-in AC adapter and battery charger for a small aircraft. By installing a small device in the cradle, the peripheral environment of the small device is prepared. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-304235 already assigned to the present applicant discloses a cradle that can stably mount a portable information terminal having a protective cover.

クレードル装着時の小型機器は、屋内環境で使用されることが想定される。そして、クレードルを通して充電や商用ＡＣ電源による駆動が可能であるとともに、自宅のパソコンやビデオ・サーバなどに接続して、ＭＩＭＯ通信方式など複数のアンテナを用いてより高速な無線通信機能が望まれる。逆に、クレードルから取り外した小型機器は、屋外環境で使用されることが想定されるから、旧来のＳＩＳＯ通信方式により比較的低い消費電力で無線通信を行なうことが好ましい。言い換えれば、クレードル装着の有無により、小型機器が無線通信動作において必要とするアンテナ本数が異なることになる。   The small equipment when the cradle is attached is assumed to be used in an indoor environment. In addition to being able to be charged or driven by a commercial AC power source through a cradle, a higher-speed wireless communication function using a plurality of antennas such as a MIMO communication system by connecting to a personal computer or a video server at home is desired. On the contrary, since the small device removed from the cradle is assumed to be used in an outdoor environment, it is preferable to perform wireless communication with relatively low power consumption by the conventional SISO communication method. In other words, the number of antennas required for a small device in wireless communication operation differs depending on whether or not a cradle is attached.

本実施形態に係る無線通信装置では、小型機器本体には、必要最小限のアンテナを装備するとともに（具体的にはＳＩＳＯ通信を行なうための１本のアンテナ）、クレードル側にも１本以上のアンテナを装備している。このような無線通信装置によれば、クレードルから取り外したスタンドアロン状態において、小型機器はＳＩＳＯ通信による最低限の無線データ通信を行なうことができる。一方、クレードル装着時には、小型機器はクレードルを通して供給される潤沢な電源で駆動するとともに、自分のアンテナとクレードル側のアンテナとを合わせて、ＭＩＭＯ通信による高速な無線通信動作を行なうことができる。   In the wireless communication apparatus according to the present embodiment, the small device main body is equipped with a minimum necessary antenna (specifically, one antenna for performing SISO communication), and one or more antennas are also provided on the cradle side. Equipped with an antenna. According to such a wireless communication device, a small device can perform minimum wireless data communication by SISO communication in a stand-alone state removed from the cradle. On the other hand, when the cradle is mounted, the small device is driven by an abundant power source supplied through the cradle, and can perform high-speed wireless communication operation by MIMO communication by combining its own antenna and the antenna on the cradle side.

勿論、クレードル装着時の小型機器は、ＭＩＭＯ通信以外にも、選択ダイバーシティや合成ダイバーシティ、ＳＴＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）といった、複数のアンテナを用いた他の通信方式により、高速・高品質のデータ通信を行なうことも可能である。   Of course, the small device when the cradle is mounted can perform high-speed and high-quality data communication by using other communication methods using a plurality of antennas such as selection diversity, synthesis diversity, and STBC (Space Time Block Coding) in addition to MIMO communication. It is also possible to perform.

［背景技術］の欄でも述べたように、ＭＩＭＯ通信における通信容量を確保するには伝搬環境がｉ．ｉ．ｄチャネルであることが前提であり、ＭＩＭＯの性能を十分に引き出すには、複数のアンテナを低相関で機器に搭載する必要がある。   As described in [Background Art], the propagation environment is i.e. to secure the communication capacity in MIMO communication. i. It is premised that the channel is d-channel, and it is necessary to mount a plurality of antennas in a device with low correlation in order to sufficiently bring out the MIMO performance.

例えば、小型機器において２×２のＭＩＭＯ通信を行なうことを考えた場合、２本のアンテナをともに小型機器に搭載すると、極めて隣接した場所に複数のアンテナを設置しなければならず、各アンテナを低相関で装着することが困難である。これに対し、本実施形態では、小型機器とクレードルの双方にそれぞれ１本ずつアンテナを装備すれば、クレードル側のアンテナ位置を、装着中の小型機器のアンテナから離間した場所に配置することで、アンテナ間の相関を低く抑えることが可能になり、ＭＩＭＯ通信本来の性能を引き出すことができる。   For example, when considering 2 × 2 MIMO communication in a small device, if two antennas are mounted on the small device, a plurality of antennas must be installed in extremely adjacent locations. It is difficult to wear with low correlation. On the other hand, in the present embodiment, if one antenna is provided for each of the small device and the cradle, the antenna position on the cradle side is arranged at a location away from the antenna of the small device being mounted, It becomes possible to keep the correlation between antennas low, and the original performance of MIMO communication can be extracted.

図１には、本実施形態に係る無線通信装置の構成を示している。図示のように、無線通信装置１は、小型機器１０本体と、これに接続されるクレードル２０で構成される。   FIG. 1 shows the configuration of a wireless communication apparatus according to this embodiment. As shown in the figure, the wireless communication device 1 includes a small device 10 main body and a cradle 20 connected thereto.

小型機器１０側にＳＩＳＯ通信を行なうための１本のアンテナ１１が搭載されるとともに、クレードル２０にも１本のアンテナ２１が搭載されている。そして、クレードル２０側のアンテナ２１は、装着中の小型機器１０のアンテナ１１から離間した場所に配設されている。   A single antenna 11 for performing SISO communication is mounted on the small device 10 side, and a single antenna 21 is also mounted on the cradle 20. The antenna 21 on the cradle 20 side is disposed at a location away from the antenna 11 of the small device 10 being mounted.

小型機器１０の本体内は、各種の電気電子回路が実装された主回路基板１２と、これら回路を駆動する主電源としてのバッテリ１３と、クレードル２０と機械的に係合するとともに電気的に接続するためのクレードル・コネクタ１４で構成される。   The main body of the small device 10 is mechanically engaged with and electrically connected to a main circuit board 12 on which various electric and electronic circuits are mounted, a battery 13 as a main power source for driving these circuits, and a cradle 20. It is comprised by the cradle connector 14 for doing.

主回路基板１２上には、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎといった無線通信動作におけるＲＦ信号処理やベースバンド並びにＭＡＣ処理を行なう無線通信モジュールが搭載されている。本実施形態では、無線通信モジュールは、小型機器１０がクレードル２０に接続されているか、あるいはバッテリのパワーセーブ・モードで動作しているかどうかをトリガにして、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎに従うＳＩＳＯ通信（若しくは自分のアンテナ１１のみを使用する低消費電力の無線通信）と、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎに従うＭＩＭＯ通信のいずれかの無線通信機能を適応的に実施するように構成されている。無線通信モジュールの構成については後に詳解する。   On the main circuit board 12, a wireless communication module that performs RF signal processing, baseband, and MAC processing in wireless communication operation such as IEEE802.11a / b / g / n is mounted. In the present embodiment, the wireless communication module follows IEEE802.11a / b / g / n, triggered by whether the small device 10 is connected to the cradle 20 or is operating in the battery power save mode. The wireless communication function is configured to adaptively perform one of SISO communication (or wireless communication with low power consumption using only its own antenna 11) and MIMO communication according to IEEE802.11n. The configuration of the wireless communication module will be described in detail later.

また、小型機器１０がデジタルカメラの場合には、主回路基板１２には、レンズ、ストロボ、ファインダ、ＵＩスイッチなどの用途に応じた回路やその他の部品が搭載されている。   Further, when the small device 10 is a digital camera, the main circuit board 12 is mounted with a circuit and other components according to the application such as a lens, a strobe, a finder, and a UI switch.

クレードル・コネクタ１４は、充電端子やデータ伝送用の端子など、通常の接続端子に加えて、クレードル２０側のアンテナ２１を介したＲＦ送受信信号を伝送するためのＲＦ通信用端子を含んでいる。このＲＦ通信用端子は、ＲＦ信号用の整合インピーダンスを備えていることが好ましく、例えば、Ａｌｉｎｅｒ社製のＳＭＣＸ小型コネクタなどの５０Ω同軸コネクタなどを用いることができる。   The cradle connector 14 includes an RF communication terminal for transmitting an RF transmission / reception signal via the antenna 21 on the cradle 20 side, in addition to a normal connection terminal such as a charging terminal or a data transmission terminal. The RF communication terminal preferably has a matching impedance for RF signals. For example, a 50Ω coaxial connector such as an SMCX small connector manufactured by Aliner can be used.

図５には、小型機器本体に２本のアンテナを搭載した従来型のモデル（ａ）と、小型機器本体とクレードルのそれぞれにアンテナを１本ずつ搭載した本実施形態に係るモデル（ｂ）を示している。各モデルについて電磁界解析を行ない、相関係数と放射効率を比較してみた。   FIG. 5 shows a conventional model (a) in which two antennas are mounted on a small device main body, and a model (b) according to the present embodiment in which one antenna is mounted on each of the small device main body and the cradle. Show. An electromagnetic field analysis was performed for each model, and the correlation coefficient and radiation efficiency were compared.

クレードルのモデルは１３０×５０×２０ｍｍとした。図５（ｂ）の相関係数は０．１となり、図５（ａ）と同等に十分に低いレベルをなす。また、図１５（ｅ）の場合と比較して直交性が高く、ＭＩＭＯ伝送に適していると考えられる。また、放射効率は、図５（ｂ）では図５（ａ）の１０６〜１１２％となっており、Ｓ／Ｎの観点からもＭＩＭＯ伝送に適していると考えられる。   The cradle model was 130 × 50 × 20 mm. The correlation coefficient in FIG. 5B is 0.1, which is a sufficiently low level as in FIG. Further, it is considered that the orthogonality is higher than that in the case of FIG. 15 (e) and is suitable for MIMO transmission. In addition, the radiation efficiency is 106 to 112% of FIG. 5A in FIG. 5B, which is considered suitable for MIMO transmission from the viewpoint of S / N.

なお、図５に示した例では、アンテナとして１／４波長モノポールを用いているが、本発明の要旨はこれに限られるものではない。モノポールの変形であるヘリカル、ミアンダ、容量装荷、逆Ｆなど、また、マイクロストリップ・アンテナ、スロット・アンテナ、誘電体を用いた小型アンテナなど、さまざまなアンテナを本発明に適用することができる。また、ＭＩＭＯの次数も２×２に限定はされず、３×３や、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎでの最大数と見込まれる４×４のストリーム伝送などでも本発明を適用することが可能である。   In the example shown in FIG. 5, a ¼ wavelength monopole is used as the antenna, but the gist of the present invention is not limited to this. Various antennas can be applied to the present invention, such as helical, meander, capacitive loading, reverse F, etc., which are deformations of monopoles, and microstrip antennas, slot antennas, and small antennas using dielectrics. Also, the order of MIMO is not limited to 2 × 2, and the present invention can also be applied to 3 × 3 or 4 × 4 stream transmission expected to be the maximum number in IEEE802.11n.

また、ここで例示した周波数帯は２．４５ＧＨｚ帯であるが、各種無線規格に応じた周波数での適用が可能である。また、アンテナとしても１つの周波数だけでなく、複数の周波数帯、例えば２．４ＧＨｚ帯／５．２ＧＨｚ帯など、いわゆるマルチバンドに対応したものも可能である。   Moreover, although the frequency band illustrated here is a 2.45 GHz band, application with the frequency according to various radio | wireless standards is possible. Also, the antenna can be used not only for one frequency but also for a plurality of frequency bands, for example, a so-called multiband such as a 2.4 GHz band / 5.2 GHz band.

また、本発明は、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１準拠、Ｗｉ−Ｆｉ準拠等）、ＩＥＥＥ８０２．１６で標準化が進められているＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＩＥＥＥ８０２．２０で標準化が進められているＭＢＷＡ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｃｃｅｓｓ）、次世代ケータイシステム（いわゆる４Ｇシステム）、複数アンテナを使用したＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）など（例えば、ｈｔｔｐ：／／ｔｅｃｈｏｎ．ｎｉｋｋｅｉｂｐ．ｃｏ．ｊｐ／ａｒｔｉｃｌｅ／ＮＥＷＳ／２００６０２０７／１１３０９６／を参照のこと）、さまざまな無線通信システムに適用することができる。   The present invention is also being standardized by wireless LAN (IEEE 802.11 compliant, Wi-Fi compliant, etc.), WiMAX (World Interoperability for Microwave Access), which is being standardized by IEEE 802.16, and IEEE 802.20. MBWA (Mobile Broadband Wireless Access), next generation mobile phone system (so-called 4G system), UWB (Ultra Wide Band) using multiple antennas, etc. / 113096 /) and can be applied to various wireless communication systems.

続いて、小型機器用の外付け装置としてリモコン・ユニットを用いた実施形態について説明する。図８には、このような実施形態に係る無線通信装置の構成例を示している。同図に示す例では、小型機器の本体に内蔵された無線回路モジュールとアンテナを接続するＲＦ同軸ケーブルを当該小型機器の外部まで引き出し、リモコン・ユニットに搭載されたアンテナを接続している。   Next, an embodiment in which a remote control unit is used as an external device for small equipment will be described. FIG. 8 shows a configuration example of a wireless communication apparatus according to such an embodiment. In the example shown in the figure, an RF coaxial cable for connecting an antenna and a radio circuit module built in the main body of a small device is pulled out to the outside of the small device, and an antenna mounted on a remote control unit is connected.

小型機器本体から余分なケーブルが外に出ているのは、ユーザにとって煩わしいものであり、製品仕様として適切とは言い難い。そこで、図８に示した実施形態では、ヘッドフォン・ステレオなどのアクセサリであるリモコン／ヘッドフォン・ケーブルと、外付けのアンテナを接続するＲＦケーブルとを一括して引き出すような構成を採用している。一般的なヘッドフォン・ステレオでは、聴き本体の他に、ヘッドフォン、そして、ヘッドフォンと本体を中継する位置にリモコンがあり、これらがケーブルで接続されている。最近では、ヘッドフォン・ステレオの機能を復号した携帯電話機も多く出現しており、ヘッドフォン・ステレオと同様のリモコン／ヘッドフォン・ケーブルの構成を採用したものも少なくない。   It is troublesome for the user that the extra cable comes out of the small device main body, and it is difficult to say that the product specification is appropriate. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 8, a configuration is adopted in which a remote control / headphone cable, which is an accessory such as a headphone / stereo, and an RF cable for connecting an external antenna are pulled out collectively. In general headphone stereos, in addition to the listening body, there are headphones, and a remote control at a position where the headphones and the body are relayed, and these are connected by a cable. Recently, many mobile phones that have decoded the function of the headphone / stereo have appeared, and many of them adopt a remote / headphone cable configuration similar to that of the headphone / stereo.

図８において、オーディオ及びリモコン用のコネクタに、ＲＦコネクタを追加したコネクタを機器本体に装着する。このＲＦ送受信信号を伝送するためのＲＦコネクタは、ＲＦ信号用の整合インピーダンスを備えていることが好ましく、例えばＡｌｉｎｅｒ社製のＳＭＣＸ小型コネクタなどの５０Ω同軸コネクタなどを用いることができる。   In FIG. 8, a connector obtained by adding an RF connector to the audio and remote control connectors is attached to the device body. The RF connector for transmitting the RF transmission / reception signal preferably has a matching impedance for the RF signal. For example, a 50Ω coaxial connector such as a small SMCX connector manufactured by Aliner can be used.

図９には、機器本体とリモコン・ユニット間を接続するケーブルの構成例を示している。図示のケーブルは、リモコン・ユニット側に設けられたアンテナと機器本体内の無線モジュール間でＲＦ送受信信号を伝送するための信号線路と、リモコン・ユニットからの遠隔操作用のコントロール信号を伝送するための信号線路、さらには機器本体で再生されるオーディオ信号を伝送するための信号線路が挿通された、一括ケーブルとして構成される。また、リモコン・ユニットとヘッドフォンの間の接続は、従来通りのオーディオ・ケーブルのみとなる。   FIG. 9 shows a configuration example of a cable for connecting the device main body and the remote control unit. The cable shown in the figure is used to transmit a signal line for transmitting an RF transmission / reception signal between an antenna provided on the remote control unit side and a wireless module in the device body, and a control signal for remote operation from the remote control unit. And a signal cable for transmitting an audio signal reproduced by the device main body is inserted as a collective cable. In addition, the connection between the remote control unit and the headphones is only a conventional audio cable.

図１０には、本実施形態に係る無線通信装置をユーザが装着したときのイメージを示している。ここで、図１１に示すような電磁界解析モデルを設定して電磁界解析を行ない、小型機器に設けられたアンテナとリモコン・ユニットに設けられたアンテナとの相関係数、並びに両アンテナを用いた放射効率を求めた。その結果、相関係数は０．０２となり、高い直交性を示した。また、放射効率は、図１５に示した広いアンテナ間隔（０．５λ）で得られた値を基準１とした場合、図１１に示したモデルでは１．１となり、機器本体に両アンテナを配設した場合よりも改善される。このことから、図８に示した構成方法がＭＩＭＯ通信にとって有効であると言える。   FIG. 10 shows an image when the user wears the wireless communication apparatus according to the present embodiment. Here, the electromagnetic field analysis model as shown in FIG. 11 is set and the electromagnetic field analysis is performed. The correlation coefficient between the antenna provided in the small device and the antenna provided in the remote control unit, and both antennas are used. The required radiation efficiency was determined. As a result, the correlation coefficient was 0.02, indicating high orthogonality. The radiation efficiency is 1.1 in the model shown in FIG. 11 when the value obtained with the wide antenna interval (0.5λ) shown in FIG. This is an improvement over the installation. From this, it can be said that the configuration method shown in FIG. 8 is effective for MIMO communication.

但し、この構成方法では、図１０並びに図１１からも分るように、２本のアンテナを接続するＲＦケーブルの長さの相違により、ＲＦ信号のロスに差が生じることになる。使用するケーブルの素材や製造ベンダによっても異なるが、ＲＦケーブルは一般に、２．４５ＧＨｚにおいては２〜３ｄＢ／ｍ程度、５ＧＨｚ帯においては４〜５ｄＢ／ｍ程度のロスの原因となる。   However, in this configuration method, as can be seen from FIG. 10 and FIG. 11, the difference in the RF signal loss is caused by the difference in the length of the RF cable connecting the two antennas. The RF cable generally causes a loss of about 2 to 3 dB / m at 2.45 GHz and about 4 to 5 dB / m in the 5 GHz band, although it depends on the material of the cable used and the manufacturing vendor.

図１０並びに図１１に示したようなユースケースでは、機器本体とリモコン・ユニット間を接続するケーブル長は５０ｃｍ程度であり、使用周波数を５ＧＨｚ帯とすると、推定されるロスの差は３ｄＢ以下である。ここで、商品形態や工業デザイン上の理由によりケーブル長を１ｍ程度にすると、５ＧＨｚ帯でのロスは４〜５ｄＢ程度となり、無視し難くなる。   In the use cases as shown in FIG. 10 and FIG. 11, the length of the cable connecting the device body and the remote control unit is about 50 cm, and when the use frequency is 5 GHz band, the estimated difference in loss is 3 dB or less. is there. Here, if the cable length is set to about 1 m for reasons of product form or industrial design, the loss in the 5 GHz band is about 4 to 5 dB, which is difficult to ignore.

２本のアンテナでＭＩＭＯ通信機を構成した場合、アンテナ間のゲイン・バランスは、信号処理チップの許容能力にも依存するが、一般には３ｄＢ未満に押さえることが望ましいと考えられている。このため、後者のように機器とリモコン・ユニット間のケーブル長を１ｍ又はそれ以上に長くした場合には、アンテナ間のゲイン・バランスを補償する必要がある。   When a MIMO communication apparatus is configured with two antennas, it is generally considered that the gain balance between the antennas is preferably less than 3 dB, although it depends on the allowable capacity of the signal processing chip. For this reason, when the cable length between the device and the remote control unit is increased to 1 m or more as in the latter case, it is necessary to compensate for the gain balance between the antennas.

図１２には、ゲイン・バランス補償機構の一構成例を示している。図示の例では、ＲＦ送受信信号を増幅するアンプのバイアスを変えて出力を調整するようになっている。ＭＩＭＯの全部の系統のバイアスを調整してもよいし、どちらかは固定しておいて片方だけ調整するのでもよい。   FIG. 12 shows a configuration example of the gain / balance compensation mechanism. In the illustrated example, the output is adjusted by changing the bias of the amplifier that amplifies the RF transmission / reception signal. The bias of all the MIMO systems may be adjusted, or one of them may be fixed and only one of them may be adjusted.

図１３には、ゲイン・バランス補償機構の他の構成例を示している。図示の例では、送受信回路に可変アッテネータを追加し、減衰量を変えて出力を調整するようになっている。ＭＩＭＯの全部の系統にアッテネータを追加してもよいし、どちらかは片方だけでもよい。   FIG. 13 shows another configuration example of the gain / balance compensation mechanism. In the illustrated example, a variable attenuator is added to the transmission / reception circuit, and the output is adjusted by changing the attenuation. An attenuator may be added to all the MIMO systems, or one of them may be only one.

図１４には、ゲイン・バランス補償機構のさらに他の構成例を示している。図示の例では、機器本体内において、アンテナと無線モジュール間のケーブルを巻設してケーブルの長さを均一化している。   FIG. 14 shows still another configuration example of the gain / balance compensation mechanism. In the example shown in the figure, a cable between the antenna and the wireless module is wound around the device body to make the length of the cable uniform.

図１２〜図１４に示したいずれかのゲイン・バランス補償機構を用いることによって、ＭＩＭＯ通信機を構成する２本のアンテナが異なる場所に配置されていても、ゲイン・バランスによるＭＩＭＯ特性の劣化を抑制することができる。   By using any one of the gain / balance compensation mechanisms shown in FIGS. 12 to 14, even if the two antennas constituting the MIMO communication apparatus are arranged at different locations, the MIMO characteristics are deteriorated due to the gain / balance. Can be suppressed.

図２及び図３には、それぞれアンテナを備えた小型機器と外付け機器（クレードル若しくはリモコン・ユニット）からなるＭＩＭＯ通信機の機能ブロック図を示している。このうち、図２には受信ブロックを、図３には送信ブロックをそれぞれ示している。但し、図示の無線通信モジュールは、複数のアンテナを用いてＭＩＭＯ通信を行なうものとする。   2 and 3 are functional block diagrams of a MIMO communication device including a small device having an antenna and an external device (cradle or remote control unit), respectively. Among these, FIG. 2 shows a reception block, and FIG. 3 shows a transmission block. However, the illustrated wireless communication module performs MIMO communication using a plurality of antennas.

図示のＭＩＭＯ通信機は、小型機器側のアンテナ１１と、外付け機器側のアンテナ２１を備えている。アンテナ２１は、クレードルなどの外付け機器の接続用ケーブルとの接点となるコネクタ１４のＲＦ通信用端子を介して、無線通信モジュールに着脱可能となっている。   The illustrated MIMO communication device includes an antenna 11 on the small device side and an antenna 21 on the external device side. The antenna 21 is attachable to and detachable from the wireless communication module via an RF communication terminal of the connector 14 that becomes a contact point with a connection cable of an external device such as a cradle.

図２に示すように、無線通信モジュールの受信ブロックは、アンテナ・ブランチ毎にＲＦ受信処理部を備えている。   As shown in FIG. 2, the reception block of the wireless communication module includes an RF reception processing unit for each antenna branch.

各ＲＦ受信処理部は、ＲＦ送信処理部（図３を参照のこと）とアンテナを共用するための共用スイッチ（Ｄｕｐｌｅｘ）を介してアンテナに接続され、アンテナ受信信号のうち所望帯域の信号成分のみを通過させるバンドパス・フィルタ（ＢＰＦ）と、受信信号を増幅する低雑音増幅回路（ＬＮＡ）と、受信信号を複素ＩＱ空間上の信号点に復号する復号部（ＩＱ Ｄｅｍｏｄ）を含んでおり、各アンテナ・ブランチの受信信号をアナログ・ベースバンド信号にダウンコンバートして、後段のベースバンド及びＭＡＣ処理部に入力する。   Each RF reception processing unit is connected to the antenna via a shared switch (Duplex) for sharing the antenna with the RF transmission processing unit (see FIG. 3), and only the signal component in the desired band of the antenna reception signal is connected. A band-pass filter (BPF) that passes the signal, a low-noise amplifier circuit (LNA) that amplifies the received signal, and a decoding unit (IQ Demod) that decodes the received signal into signal points on the complex IQ space, The received signal of each antenna branch is down-converted to an analog baseband signal and input to the subsequent baseband and MAC processing unit.

ベースバンド及びＭＡＣ処理部内では、各アンテナ・ブランチからの受信信号は、Ａ／Ｄ変換器によりデジタル・ベースバンド信号に変換され、さらに高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ）によって周波数軸上の複数のサブキャリアにＯＦＤＭ復調される。   Within the baseband and MAC processing unit, the received signal from each antenna branch is converted into a digital baseband signal by an A / D converter, and a plurality of subcarriers on the frequency axis are further processed by a fast Fourier transform circuit (FFT). OFDM demodulated.

ＭＩＭＯ通信を行なうとき、送信側の各アンテナから送信される既知トレーニング系列によってチャネルが励起されており、チャネル行列推定部は、各アンテナ１１及び２１で受信したトレーニング系列を基にチャネル行列を推定することができる。空間分離部（Ｓｐａｃｉａｌ Ｄｅｍａｐｐｅｒ）は、このチャネル行列を基にアンテナ受信重み行列を計算し、アンテナ・ブランチ毎の受信信号からなる受信ベクトルにこのアンテナ受信重み行列を乗算することで、空間多重された受信信号を元のストリーム毎のサブキャリア信号に空間分離する。さらにサブキャリア復号部により周波数軸上の各サブキャリアからデータ系列が復号される。そして、各ストリームのデータ系列（Ｓｔｒｅａｍ１ａ＾及びＳｔｒｅａｍ１ｂ＾）を多重化（ＭＵＸ）して、送信情報を再現することができる。この送信情報は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）経由で上位層プロトコルへ渡される。   When performing MIMO communication, the channel is excited by a known training sequence transmitted from each antenna on the transmission side, and the channel matrix estimation unit estimates the channel matrix based on the training sequence received by each antenna 11 and 21. be able to. The spatial demultiplexer calculates an antenna reception weight matrix based on the channel matrix, and multiplies the reception vector composed of the reception signal for each antenna branch by the antenna reception weight matrix to perform spatial multiplexing. The received signal is spatially separated into subcarrier signals for each original stream. Further, the data sequence is decoded from each subcarrier on the frequency axis by the subcarrier decoding unit. Then, the transmission data can be reproduced by multiplexing (MUX) the data series (Stream1a ^ and Stream1b ^) of each stream. This transmission information is passed to the upper layer protocol via the interface (I / F).

なお、チャネル行列からアンテナ受信重み行列を算出するには、ゼロフォーシングやＶ−ＶＬＡＳＴ、ＭＬＤなどの公知の方法を適用することができる。   In order to calculate the antenna reception weight matrix from the channel matrix, a known method such as zero forcing, V-VLAST, or MLD can be applied.

一方、ＳＩＳＯ通信を行なうときには、小型機器１０側のアンテナ１１から受信したＯＦＤＭ信号のみ、サブキャリア復号部により復号処理して送信情報を得る。そして、送信情報は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）経由で上位プロトコルへ渡される。   On the other hand, when performing SISO communication, only the OFDM signal received from the antenna 11 on the small device 10 side is decoded by the subcarrier decoding unit to obtain transmission information. Then, the transmission information is passed to the upper protocol via the interface (I / F).

無線通信モジュールは、小型機器１０がクレードル２０に接続されている状態では、２本のアンテナ１１及び２１を用いてＭＩＭＯ受信が可能である。一方、小型機器１０がクレードル２０から取り外されている状態では、１本のアンテナ１１しか利用できないので、ＳＩＳＯ受信動作に切り換わる。後者の場合、アンテナ２１側のアンテナ・ブランチの各回路の動作は減勢される。図２には、ＳＩＳＯ及びＭＩＭＯともに使用される回路ブロックを実線で、ＭＩＭＯ受信時にのみ使用されＳＩＳＯ受信時には減勢される回路ブロックを破線で描いている。また、ＳＩＳＯ及びＭＩＭＯいずれの受信動作においても使用されるが、ＳＩＳＯ通信時には動作を簡略化することができる回路ブロックを１点鎖線で描いている。   The wireless communication module can perform MIMO reception using the two antennas 11 and 21 in a state where the small device 10 is connected to the cradle 20. On the other hand, when the small device 10 is detached from the cradle 20, only one antenna 11 can be used, so that the operation is switched to the SISO reception operation. In the latter case, the operation of each circuit of the antenna branch on the antenna 21 side is reduced. In FIG. 2, circuit blocks used for both SISO and MIMO are drawn with solid lines, and circuit blocks that are used only when receiving MIMO and de-energized when receiving SISO are drawn with broken lines. Further, although it is used in both SISO and MIMO reception operations, a circuit block that can simplify the operation at the time of SISO communication is drawn with a one-dot chain line.

図２に示した例では、ＲＦ通信用端子を介してアンテナ２１のみがクレードル２０などの外付け機器側に搭載されているが、ＭＩＭＯ受信時にのみ使用されＳＩＳＯ受信時には減勢される（破線で示した）回路ブロックも外付け機器側に搭載するという設計も可能である。   In the example shown in FIG. 2, only the antenna 21 is mounted on the external device side such as the cradle 20 via the RF communication terminal, but it is used only when receiving MIMO and de-energized when receiving SISO (indicated by a broken line). It is possible to design the circuit block (shown) on the external device side.

また、図３に示すように、無線通信モジュールの送信ブロックは、アンテナ・ブランチ毎にＲＦ送信処理部を備えている。まず、ＭＩＭＯ通信を行なう場合を例にとって、送信ブロックの構成について説明する。   As shown in FIG. 3, the transmission block of the wireless communication module includes an RF transmission processing unit for each antenna branch. First, the configuration of the transmission block will be described by taking the case of performing MIMO communication as an example.

ベースバンド及びＭＡＣ処理部は、インターフェース経由で上位層プロトコルから送信情報を受け取ると、送信ストリーム毎にデータ系列（Ｓｔｒｅａｍ１ａ及びＳｔｒｅａｍ１ｂ）を振り分ける。そして、ストリーム毎に、サブキャリア変調部において周波数軸上のサブキャリアに変調される。さらに空間多重部では、ストリーム毎の送信データ系列からなる送信ベクトルにアンテナ送信重み行列を乗算することによって、アンテナ・ブランチ毎の空間多重された送信信号を生成する。アンテナ送信重み行列を計算するには、通信相手からフィードバックされた情報に基づいて算出する方法や、自ら推定したチャネル行列から算出する方法など、公知の方法を適用することができる。   When receiving the transmission information from the upper layer protocol via the interface, the baseband and MAC processing unit distributes the data series (Stream1a and Stream1b) for each transmission stream. Then, for each stream, the subcarrier modulation unit modulates the subcarrier on the frequency axis. Further, the spatial multiplexing unit multiplies the transmission vector composed of the transmission data series for each stream by the antenna transmission weight matrix to generate a spatially multiplexed transmission signal for each antenna branch. To calculate the antenna transmission weight matrix, a known method such as a method of calculating based on information fed back from a communication partner or a method of calculating from a channel matrix estimated by itself can be applied.

そして、各送信信号はアンテナ・ブランチ毎に高速逆フーリエ変換回路（ＩＦＦＴ）によって時間軸上のＯＦＤＭシンボルにＯＦＤＭ変調してから、Ｄ／Ａ変換によりアナログ・ベースバンド信号に変換され、アンテナ・ブランチ毎に備えられたＲＦ送信処理部にそれぞれ入力される。   Each transmission signal is subjected to OFDM modulation to an OFDM symbol on the time axis by an Fast Inverse Fourier Transform circuit (IFFT) for each antenna branch, and then converted to an analog baseband signal by D / A conversion. Each is input to an RF transmission processing unit provided for each.

各ＲＦ送信処理部は、アナログ・ベースバンド信号を複素ＩＱ空間上の信号点に符号化する符号化部（ＩＱ Ｍｏｄ）と、ＲＦ帯にアップコンバートされた送信信号を電力増幅する電力増幅回路（ＨＰＡ）と、電力増幅された送信信号のうち所望帯域の成分のみを通過させるバンドパス・フィルタ（ＢＰＦ）を備えている。そして、ＲＦ受信処理部（図２を参照のこと）とアンテナを共用する共用スイッチ（Ｄｕｐｌｅｘ）を介してアンテナに接続され、アンテナからＲＦ送信信号を空中に放出する。   Each RF transmission processing unit encodes an analog baseband signal into a signal point on a complex IQ space (IQ Mod), and a power amplification circuit (amplifies the power of the transmission signal up-converted to the RF band) HPA) and a band-pass filter (BPF) that passes only the component in the desired band of the power-amplified transmission signal. Then, the RF reception processing unit (see FIG. 2) is connected to the antenna via a shared switch (Duplex) sharing the antenna, and the RF transmission signal is emitted from the antenna into the air.

一方、ＳＩＳＯ通信を行なうときは、ベースバンド及びＭＡＣ処理部では、小型機器１０側のアンテナ１１のブランチにのみ送信情報を振り分け、サブキャリア変調部において周波数軸上のサブキャリアに変調し、さらにＩＦＦＴを掛けてＯＦＤＭシンボルを生成してＤ／Ａ変換器においてアナログ・ベースバンド信号に変換される。また、アンテナ１１側のブランチのＲＦ送信処理部のみが動作して、ＲＦ送信信号にアップコンバートしてからアンテナ１１より空中に放出される。   On the other hand, when performing SISO communication, the baseband and MAC processing unit distributes transmission information only to the branch of the antenna 11 on the small device 10 side, modulates the subcarrier on the frequency axis in the subcarrier modulation unit, and further IFFT To generate an OFDM symbol, which is converted into an analog baseband signal by a D / A converter. Further, only the RF transmission processing unit of the branch on the antenna 11 side operates, and after up-converting to an RF transmission signal, it is emitted from the antenna 11 into the air.

無線通信モジュールは、小型機器１０が外付け機器に接続されている状態では、２本のアンテナ１１及び２１を用いてＭＩＭＯ送信が可能である。一方、小型機器１０が外付け機器から取り外されている状態では、１本のアンテナ１１しか利用できないので、ＳＩＳＯ送信動作に切り換わる。後者の場合、アンテナ２１側のアンテナ・ブランチの各回路の動作は減勢される。図３には、ＳＩＳＯ及びＭＩＭＯともに使用される回路ブロックを実線で、ＭＩＭＯ送信時にのみ使用されＳＩＳＯ送信時には減勢される回路ブロックを破線で描いている。また、ＳＩＳＯ及びＭＩＭＯいずれの送信動作においても使用されるが、ＳＩＳＯ通信時には動作を簡略化することができる回路ブロックを１点鎖線で描いている。   The wireless communication module can perform MIMO transmission using the two antennas 11 and 21 in a state where the small device 10 is connected to an external device. On the other hand, when the small device 10 is detached from the external device, only one antenna 11 can be used, so that the operation is switched to the SISO transmission operation. In the latter case, the operation of each circuit of the antenna branch on the antenna 21 side is reduced. In FIG. 3, circuit blocks used for both SISO and MIMO are drawn with solid lines, and circuit blocks that are used only during MIMO transmission and de-energized during SISO transmission are drawn with broken lines. In addition, although it is used in both SISO and MIMO transmission operations, a circuit block that can simplify the operation during SISO communication is depicted by a one-dot chain line.

図３に示した例では、ＲＦ通信用端子を介してアンテナ２１のみが外付け機器側に搭載されているが、ＭＩＭＯ送信時にのみ使用されＳＩＳＯ通信時には減勢される（破線で示した）回路ブロックも外付け機器側に搭載するという設計も可能である。   In the example shown in FIG. 3, only the antenna 21 is mounted on the external device side via the RF communication terminal, but the circuit is used only during MIMO transmission and de-energized during SISO communication (shown by a broken line). It is also possible to design the block to be mounted on the external device side.

小型機器１０は、クレードル２０などの外付け機器を装着したとき、すなわちクレードル２０経由で商用ＡＣ電源からの電源供給時と、外付け機器から脱着したとき、すなわちバッテリ駆動時の２通りの電源供給状態を感知する。そして、商用ＡＣ電源から安定した電源が供給されているときには、図２並びに図３で示したすべての回路ブロックを付勢する。一方、バッテリからの電源供給時には、図２並びに図３中において破線で描いた回路ブロックを減勢（若しくは電源遮断）とし、また、１点鎖線で描いた回路ブロックは複雑な空間多重及び空間分離を行なう演算処理がなくなるので、無線通信モジュールにおける処理が軽減される。   The small device 10 is supplied with two types of power supply when an external device such as the cradle 20 is attached, that is, when power is supplied from a commercial AC power source via the cradle 20 and when it is detached from the external device, that is, when it is driven by a battery. Sense state. When stable power is supplied from commercial AC power, all the circuit blocks shown in FIGS. 2 and 3 are energized. On the other hand, when power is supplied from the battery, the circuit block drawn by a broken line in FIG. 2 and FIG. 3 is de-energized (or the power is cut off), and the circuit block drawn by a one-dot chain line is complicated space multiplexing and space separation. Therefore, the processing in the wireless communication module is reduced.

勿論、バッテリでの電源供給時であっても、ユーザが低消費電力を欲求せず、むしろＭＩＭＯによる高速伝送を欲求する際にはそういった選択肢もあり得る。   Of course, even when power is supplied by a battery, such a choice may be possible when the user does not desire low power consumption but rather desires high-speed transmission by MIMO.

また、図６及び図７には、無線通信モジュールの変形例を示している。このうち、図６には受信ブロックを、図７には送信ブロックをそれぞれ示している。但し、図示の無線通信モジュールは、複数のアンテナを用いてＳＴＢＣ通信を行なうものとする。   6 and 7 show modifications of the wireless communication module. Among these, FIG. 6 shows a reception block, and FIG. 7 shows a transmission block. However, the illustrated wireless communication module performs STBC communication using a plurality of antennas.

図６に示すように、無線通信モジュールの受信ブロックは、アンテナ・ブランチ毎にＲＦ受信処理部を備えている。各ＲＦ受信処理部は、ＲＦ送信処理部（図７を参照のこと）とアンテナを共用するための共用スイッチ（Ｄｕｐｌｅｘ）を介してアンテナに接続され、アンテナ受信信号のうち所望帯域の信号成分のみを通過させるバンドパス・フィルタ（ＢＰＦ）と、受信信号を増幅する低雑音増幅回路（ＬＮＡ）と、受信信号を複素ＩＱ空間上の信号点に復号する復号部（ＩＱ Ｄｅｍｏｄ）を含んでおり、各アンテナ・ブランチの受信信号をアナログ・ベースバンド信号にダウンコンバートして、後続のベースバンド及びＭＡＣ処理部に入力する。   As shown in FIG. 6, the reception block of the wireless communication module includes an RF reception processing unit for each antenna branch. Each RF reception processing unit is connected to the antenna via a shared switch (Duplex) for sharing the antenna with the RF transmission processing unit (see FIG. 7), and only the signal component of the desired band among the antenna reception signals A band-pass filter (BPF) that passes the signal, a low-noise amplifier circuit (LNA) that amplifies the received signal, and a decoding unit (IQ Demod) that decodes the received signal into signal points on the complex IQ space, The received signal of each antenna branch is down-converted to an analog baseband signal and input to the subsequent baseband and MAC processing unit.

ベースバンド及びＭＡＣ処理部内では、各アンテナ・ブランチからの受信信号は、Ａ／Ｄ変換器によりデジタル・ベースバンド信号に変換され、さらに高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ）によって周波数軸上の複数のサブキャリアにＯＦＤＭ復調される。   Within the baseband and MAC processing unit, the received signal from each antenna branch is converted into a digital baseband signal by an A / D converter, and a plurality of subcarriers on the frequency axis are further processed by a fast Fourier transform circuit (FFT). OFDM demodulated.

ＳＴＢＣ通信を行なうとき、送信側からは連続した２シンボルで符号化・関連付けした信号が送信されており、受信側では、チャネル行列推定部で送受信アンテナの伝達関数とその複素共役を用いて復調することにより送信ダイバーシティ効果を得ることができる。チャネル行列推定部は、各アンテナ１１及び２１で受信したトレーニング系列を基にチャネル行列を推定することができる。ＳＴＢＣ復号部は、このチャネル行列を基に、各アンテナ・ブランチからのＳＴＢＣ符号化信号を復号して、元のストリーム毎のサブキャリア信号に空間及び時間分離する。さらにサブキャリア復号部により周波数軸上の各サブキャリアからデータ系列が復号される。そして、各ストリームのデータ系列（Ｓｔｒｅａｍ１ａ＾及びＳｔｒｅａｍ１ｂ＾）を多重化（ＭＵＸ）して、送信情報を再現することができる。この送信情報は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）経由で上位層プロトコルへ渡される。   When performing STBC communication, a signal encoded and associated with two consecutive symbols is transmitted from the transmission side, and on the reception side, the channel matrix estimation unit demodulates using the transfer function of the transmission / reception antenna and its complex conjugate. Thus, a transmission diversity effect can be obtained. The channel matrix estimation unit can estimate the channel matrix based on the training sequences received by the antennas 11 and 21. The STBC decoding unit decodes the STBC encoded signal from each antenna branch based on this channel matrix and separates space and time into subcarrier signals for each original stream. Further, the data sequence is decoded from each subcarrier on the frequency axis by the subcarrier decoding unit. Then, the transmission data can be reproduced by multiplexing (MUX) the data series (Stream1a ^ and Stream1b ^) of each stream. This transmission information is passed to the upper layer protocol via the interface (I / F).

なお、ＳＴＢＣ通信は、Ａｌａｍｏｕｔｉによって提案された通信方法であり、その詳細に関しては、例えばＳ．Ｍ．Ａｌａｍｏｕｔｉ著“Ａ Ｓｉｍｐｌｅ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ”（ＩＥＥＥ Ｊ．Ｓｅｌ．Ａｒｅａｓ Ｃｏｍｍｕｎ．，ｖｏｌ．１６，ｎｏ．８，ｐｐ．１４５１−１４５８，１９９８）を参照されたい。   Note that STBC communication is a communication method proposed by Alamouti. M.M. See Alamouti, “A Simple transmission technology for wireless communications” (IEEE J. Sel. Areas Commun., Vol. 16, no. 8, pp. 1451-1458, 1998).

一方、ＳＩＳＯ通信を行なうときには、小型機器１０側のアンテナ１１から受信したＯＦＤＭ信号のみ、サブキャリア復号部により復号処理して送信情報を得る。そして、送信情報は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）経由で上位プロトコルへ渡される。   On the other hand, when performing SISO communication, only the OFDM signal received from the antenna 11 on the small device 10 side is decoded by the subcarrier decoding unit to obtain transmission information. Then, the transmission information is passed to the upper protocol via the interface (I / F).

無線通信モジュールは、小型機器１０がクレードル２０に接続されている状態では、２本のアンテナ１１及び２１を用いてＭＩＭＯ受信が可能である。一方、小型機器１０がクレードル２０から取り外されている状態では、１本のアンテナ１１しか利用できないので、ＳＩＳＯ受信動作に切り換わる。後者の場合、アンテナ２１側のアンテナ・ブランチの各回路の動作は減勢される。図６には、ＳＩＳＯ及びＳＴＢＣともに使用される回路ブロックを実線で、ＳＴＢＣ受信時にのみ使用されＳＩＳＯ受信時には減勢される回路ブロックを破線で描いている。また、ＳＩＳＯ及びＳＴＢＣいずれの受信動作においても使用されるが、ＳＩＳＯ通信時には動作を簡略化することができる回路ブロックを１点鎖線で描いている。   The wireless communication module can perform MIMO reception using the two antennas 11 and 21 in a state where the small device 10 is connected to the cradle 20. On the other hand, when the small device 10 is detached from the cradle 20, only one antenna 11 can be used, so that the operation is switched to the SISO reception operation. In the latter case, the operation of each circuit of the antenna branch on the antenna 21 side is reduced. In FIG. 6, a circuit block used for both SISO and STBC is shown by a solid line, and a circuit block used only for STBC reception and de-energized for SISO reception is drawn by a broken line. In addition, although it is used in both SISO and STBC reception operations, a circuit block that can simplify the operation during SISO communication is depicted by a one-dot chain line.

図６に示した例では、ＲＦ通信用端子を介してアンテナ２１のみがクレードル２０側に搭載されているが、ＭＩＭＯ受信時にのみ使用されＳＩＳＯ受信時には減勢される回路ブロックもクレードル２０側に搭載するという設計も可能である。   In the example shown in FIG. 6, only the antenna 21 is mounted on the cradle 20 side via the RF communication terminal, but a circuit block that is used only when receiving MIMO and de-energized when receiving SISO is also mounted on the cradle 20 side. It is also possible to design.

また、図７に示すように、無線通信モジュールの送信ブロックは、アンテナ・ブランチ毎にＲＦ送信処理部を備えている。まず、ＳＴＢＣ通信を行なう場合を例にとって、送信ブロックの構成について説明する。   Further, as shown in FIG. 7, the transmission block of the wireless communication module includes an RF transmission processing unit for each antenna branch. First, the structure of the transmission block will be described by taking STBC communication as an example.

ベースバンド及びＭＡＣ処理部は、インターフェース経由で上位層プロトコルから送信情報を受け取ると、これをサブキャリア変調部において周波数軸上のサブキャリアに変調した後、ＳＴＢＣ符号化処理することによって送信ストリーム毎にデータ系列（Ｓｔｒｅａｍ１ａ及びＳｔｒｅａｍ１ｂ）に振り分ける。そして、アンテナ・ブランチ毎に高速逆フーリエ変換回路（ＩＦＦＴ）によって時間軸上のＯＦＤＭシンボルにＯＦＤＭ変調してから、Ｄ／Ａ変換によりアナログ・ベースバンド信号に変換され、アンテナ・ブランチ毎に備えられたＲＦ送信処理部にそれぞれ入力される。   When the baseband and MAC processing unit receives transmission information from the upper layer protocol via the interface, the subband modulation unit modulates this into subcarriers on the frequency axis, and then performs STBC encoding processing for each transmission stream. The data series (Stream1a and Stream1b) are allocated. Then, each antenna branch is subjected to OFDM modulation to an OFDM symbol on the time axis by a fast inverse Fourier transform circuit (IFFT), then converted to an analog baseband signal by D / A conversion, and provided for each antenna branch. Each is input to the RF transmission processing unit.

各ＲＦ送信処理部は、アナログ・ベースバンド信号を複素ＩＱ空間上の信号点に符号化する符号化部（ＩＱ Ｍｏｄ）と、ＲＦ帯にアップコンバートされた送信信号を電力増幅する電力増幅回路（ＨＰＡ）と、電力増幅された送信信号のうち所望帯域の成分のみを通過させるバンドパス・フィルタ（ＢＰＦ）を備えており、ＲＦ受信処理部（図６を参照のこと）とアンテナを共用する共用スイッチ（Ｄｕｐｌｅｘ）を介してアンテナに接続され、アンテナからＲＦ送信信号を空中に放出する。   Each RF transmission processing unit encodes an analog baseband signal into a signal point on a complex IQ space (IQ Mod), and a power amplification circuit (amplifies the power of the transmission signal up-converted to the RF band) HPA) and a band-pass filter (BPF) that allows only a desired band component of the power-amplified transmission signal to pass therethrough, and shares the antenna with the RF reception processing unit (see FIG. 6). It is connected to an antenna via a switch (Duplex), and an RF transmission signal is emitted from the antenna into the air.

一方、ＳＩＳＯ通信を行なうときは、ベースバンド及びＭＡＣ処理部では、小型機器１０側のアンテナ１１のブランチにのみ送信情報を振り分け、サブキャリア変調部において周波数軸上のサブキャリアに変調し、さらにＩＦＦＴを掛けてＯＦＤＭシンボルを生成してＤ／Ａ変換器においてアナログ・ベースバンド信号に変換される。また、アンテナ１１側のブランチのＲＦ送信処理部のみが動作して、ＲＦ送信信号にアップコンバートしてからアンテナ１１より空中に放出される。   On the other hand, when performing SISO communication, the baseband and MAC processing unit distributes transmission information only to the branch of the antenna 11 on the small device 10 side, modulates the subcarrier on the frequency axis in the subcarrier modulation unit, and further IFFT To generate an OFDM symbol, which is converted into an analog baseband signal by a D / A converter. Further, only the RF transmission processing unit of the branch on the antenna 11 side operates, and after up-converting to an RF transmission signal, it is emitted from the antenna 11 into the air.

無線通信モジュールは、小型機器１０がクレードル２０に接続されている状態では、２本のアンテナ１１及び２１を用いてＳＴＢＣ送信が可能である。一方、小型機器１０がクレードル２０から取り外されている状態では、１本のアンテナ１１しか利用できないので、ＳＩＳＯ送信動作に切り換わる。後者の場合、アンテナ２１側のアンテナ・ブランチの各回路の動作は減勢される。図７には、ＳＩＳＯ及びＳＴＢＣともに使用される回路ブロックを実線で、ＳＴＢＣ送信時にのみ使用されＳＩＳＯ送信時には減勢される回路ブロックを破線で描いている。   The wireless communication module can perform STBC transmission using the two antennas 11 and 21 in a state where the small device 10 is connected to the cradle 20. On the other hand, when the small device 10 is detached from the cradle 20, only one antenna 11 can be used, so that the operation is switched to the SISO transmission operation. In the latter case, the operation of each circuit of the antenna branch on the antenna 21 side is reduced. In FIG. 7, circuit blocks that are used for both SISO and STBC are drawn with solid lines, and circuit blocks that are used only during STBC transmission and are de-energized during SISO transmission are drawn with broken lines.

図７に示した例では、ＲＦ通信用端子を介してアンテナ２１のみがクレードル２０側に搭載されているが、ＳＴＢＣ送信時にのみ使用されＳＩＳＯ通信時には減勢される回路ブロックもクレードル２０側に搭載するという設計も可能である。   In the example shown in FIG. 7, only the antenna 21 is mounted on the cradle 20 side via the RF communication terminal, but a circuit block that is used only during STBC transmission and is de-energized during SISO communication is also mounted on the cradle 20 side. It is also possible to design.

小型機器１０は、クレードル２０を装着したとき、すなわちクレードル２０経由で商用ＡＣ電源からの電源供給時と、クレードル２０から脱着したとき、すなわちバッテリ駆動時の２通りの電源供給状態を感知する。そして、商用ＡＣ電源から安定した電源が供給されているときには、図６並びに図７で示したすべての回路ブロックをアクティブとする。一方、バッテリからの電源供給時には、図６並びに図７中において破線で描いた回路ブロックを減勢（若しくは電源遮断）とし、また、１点鎖線で描いた回路ブロックは複雑なＳＴＢＣ符号化及び復号を行なう演算処理がなくなるので、無線通信モジュールにおける処理が軽減される。   The small device 10 senses two power supply states when the cradle 20 is attached, that is, when power is supplied from a commercial AC power source via the cradle 20 and when it is detached from the cradle 20, that is, when the battery is driven. When stable power is supplied from commercial AC power, all the circuit blocks shown in FIGS. 6 and 7 are activated. On the other hand, when power is supplied from the battery, the circuit block drawn with a broken line in FIG. 6 and FIG. 7 is de-energized (or the power is cut off), and the circuit block drawn with a one-dot chain line is complicated STBC encoding and decoding. Therefore, the processing in the wireless communication module is reduced.

勿論、バッテリでの電源供給時であっても、ユーザが低消費電力を欲求せず、むしろＳＴＢＣによるダイバーシティ効果を要求する際にはそういった選択肢もあり得る（同上）。   Of course, even when the power is supplied by a battery, such a choice may be available when the user does not desire low power consumption but rather requests the diversity effect by STBC (same as above).

図４には、小型機器１０が電源供給状態若しくはクレードル２０などの外付け機器との接続状態に応じて通信動作の切り替えを行なうための処理手順をフローチャートの形式で示している。   FIG. 4 shows a processing procedure for switching the communication operation according to the small device 10 in a power supply state or a connection state with an external device such as the cradle 20 in the form of a flowchart.

まず、無線通信モジュールにより無線通信動作が可能かどうか（例えば、小型機器１０がいずれかのアクセスポイントの通信セルに収容されているか）をチェックする（ステップＳ１）。無線通信動作が利用できないときには、本処理ルーチン全体を終了する。   First, it is checked whether or not a wireless communication operation can be performed by the wireless communication module (for example, whether the small device 10 is accommodated in a communication cell of any access point) (step S1). When the wireless communication operation cannot be used, the entire processing routine is terminated.

一方、無線通信動作を利用することができるときには（ステップＳ１のＹｅｓ）、小型機器１０側のアンテナ１１用のブランチにおけるＲＦ送受信処理部を付勢するとともに（ステップＳ２）、外付け機器側のアンテナ２１用のブランチにおけるＲＦ送受信処理部を付勢し（ステップＳ３）、ベースバンド及びＭＡＣ処理部をＭＩＭＯ通信可能な状態にする（ステップＳ４）。   On the other hand, when the wireless communication operation can be used (Yes in step S1), the RF transmission / reception processing unit in the branch for the antenna 11 on the small device 10 side is energized (step S2), and the antenna on the external device side The RF transmission / reception processor in the branch for 21 is energized (step S3), and the baseband and MAC processor are brought into a state where MIMO communication is possible (step S4).

ここで、小型機器１０がバッテリにより動作中かどうかをチェックする（ステップＳ５）。   Here, it is checked whether the small device 10 is operating with a battery (step S5).

小型機器１０がバッテリにより動作中でない、言い換えれば、商用ＡＣ電源により動作しているときには（ステップＳ５のＮｏ）、小型機器１０及び外付け機器の双方に搭載されたアンテナ１１及び２１を用いたＭＩＭＯ通信による無線データ伝送動作を開始する（ステップＳ７）。   When the small device 10 is not operated by a battery, in other words, when it is operated by a commercial AC power supply (No in step S5), MIMO using the antennas 11 and 21 mounted on both the small device 10 and the external device A wireless data transmission operation by communication is started (step S7).

一方、小型機器１０がバッテリにより動作しているときには（ステップＳ５のＹｅｓ）、さらに小型機器１０が省電力動作中かどうかをチェックする（ステップＳ６）。   On the other hand, when the small device 10 is operated by a battery (Yes in step S5), it is further checked whether or not the small device 10 is in a power saving operation (step S6).

小型機器１０が省電力動作中でないときには（ステップＳ６のＮｏ）、ＭＩＭＯ通信による無線データ伝送動作を開始する（ステップＳ７）。   When the small device 10 is not in the power saving operation (No in step S6), the wireless data transmission operation by the MIMO communication is started (step S7).

また、小型機器１０が省電力動作中のときには（ステップＳ６のＹｅｓ）、ベースバンド及びＭＡＣ処理部におけるＭＩＭＯ通信時にのみ使用される回路ブロック（図２及び図３を参照のこと）を減勢するとともに（ステップＳ８）、外付け機器側のアンテナ２１用のブランチにおけるＲＦ送受信処理部を減勢し（ステップＳ９）、小型機器１０側のアンテナ１１のみを用いたＳＩＳＯ通信による無線データ伝送動作を開始する（ステップＳ７）。   Further, when the small device 10 is in the power saving operation (Yes in Step S6), the circuit blocks (see FIGS. 2 and 3) used only during MIMO communication in the baseband and the MAC processing unit are reduced. At the same time (step S8), the RF transmission / reception processing unit in the branch for the antenna 21 on the external device side is de-energized (step S9), and wireless data transmission operation by SISO communication using only the antenna 11 on the small device 10 side is started. (Step S7).

小型機器１０から外付け機器を取り外され、利用可能なアンテナ本数が減るとともに消費電力が問題となるバッテリ動作時には、ＳＩＳＯによる低消費電力な通信が行なわれる。これは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇや、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎのシングル・ストリーム・モードに相当する。   When an external device is removed from the small device 10 and the number of usable antennas is reduced and the battery operation is problematic in terms of power consumption, communication with low power consumption by SISO is performed. This corresponds to a single stream mode of IEEE 802.11a / b / g or IEEE 802.11n.

一方、小型機器１０に外付け機器を装着し、利用可能なアンテナ本数が増えるとともに、商用ＡＣ電源によりアンテナした動作が可能なときには、小型機器１０本体と外付け機器にそれぞれ搭載されたアンテナによるＭＩＭＯ通信により、高速な無線データ伝送が行なわれる。このようにすることで、低消費電力動作と高速伝送動作を、その使用欲求に応じて満足するように達成することができる。   On the other hand, when an external device is attached to the small device 10 and the number of usable antennas increases, and the operation using the antenna by a commercial AC power source is possible, MIMO using the antennas mounted on the small device 10 main body and the external device respectively. High-speed wireless data transmission is performed by communication. By doing in this way, low power consumption operation and high-speed transmission operation can be achieved so as to satisfy the use desire.

以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。   The present invention has been described in detail above with reference to specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can make modifications and substitutions of the embodiment without departing from the gist of the present invention.

本発明は、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１準拠、Ｗｉ−Ｆｉ準拠等）、ＩＥＥＥ８０２．１６で標準化が進められているＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＩＥＥＥ８０２．２０で標準化が進められているＭＢＷＡ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｃｃｅｓｓ）、次世代ケータイシステム（いわゆる４Ｇシステム）、複数アンテナを使用したＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）など、さまざまな無線通信システムに適用することができる。   The present invention is based on wireless LAN (IEEE 802.11 compliant, Wi-Fi compliant, etc.), WiMAX (World Interoperability for Microwave Access), which is being standardized by IEEE 802.16, and MBWA, which is being standardized by IEEE 802.20. It can be applied to various wireless communication systems such as Mobile Broadband Wireless Access), next-generation mobile phone system (so-called 4G system), and UWB (Ultra Wide Band) using multiple antennas.

本発明は、複数の伝送ストリームを空間多重するＭＩＭＯ通信システムに対して好適に適用することができるが、その次数は２×２に限定されず、３×３矢、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎで最大数と見込まれる４×４、あるいはそれ以上の次数で構成される通信システムにも同様に適用することができる。   The present invention can be suitably applied to a MIMO communication system that spatially multiplexes a plurality of transmission streams. However, the order is not limited to 2 × 2, 3 × 3 arrows, and the maximum number in IEEE802.11n. The present invention can be similarly applied to a communication system configured with an expected order of 4 × 4 or higher.

また、本発明の適用範囲は空間多重を行なう特定の無線通信システムに限定されるものではない。例えば、選択ダイバーシティや合成ダイバーシティ、ＳＴＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）といった複数のアンテナを用いた他の通信システムに対しても、同様に本発明を適用することができる。   Further, the application range of the present invention is not limited to a specific wireless communication system that performs spatial multiplexing. For example, the present invention can be similarly applied to other communication systems using a plurality of antennas such as selection diversity, synthesis diversity, and STBC (Space Time Block Coding).

要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。   In short, the present invention has been disclosed in the form of exemplification, and the description of the present specification should not be interpreted in a limited manner. In order to determine the gist of the present invention, the claims should be taken into consideration.

図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信装置の構成を示した図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention. 図２は、小型機器１０とクレードル２０からなる無線通信装置１における無線通信モジュールの受信ブロック図である。FIG. 2 is a reception block diagram of the wireless communication module in the wireless communication apparatus 1 including the small device 10 and the cradle 20. 図３は、小型機器１０とクレードル２０からなる無線通信装置１における無線通信モジュールの送信ブロック図である。FIG. 3 is a transmission block diagram of a wireless communication module in the wireless communication apparatus 1 including the small device 10 and the cradle 20. 図４は、小型機器１０が電源供給状態若しくはクレードル２０との接続状態に応じて通信動作の切り替えを行なうための処理手順を示したフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure for the small device 10 to switch the communication operation according to the power supply state or the connection state with the cradle 20. 図５は、小型機器本体に２本のアンテナを搭載した従来型のモデルと、小型機器本体とクレードルのそれぞれにアンテナを１本ずつ搭載したモデルについて電磁界解析を行ない、相関係数と放射効率を比較した結果を説明するための図である。Figure 5 shows the correlation coefficient and radiation efficiency of the conventional model with two antennas mounted on the small device body and the model with one antenna mounted on each of the small device body and cradle. It is a figure for demonstrating the result of having compared. 図６は、小型機器１０とクレードル２０からなる無線通信装置１における無線通信モジュールの受信ブロック図である。FIG. 6 is a reception block diagram of a wireless communication module in the wireless communication apparatus 1 including the small device 10 and the cradle 20. 図７は、小型機器１０とクレードル２０からなる無線通信装置１における無線通信モジュールの送信ブロック図である。FIG. 7 is a transmission block diagram of a wireless communication module in the wireless communication apparatus 1 including the small device 10 and the cradle 20. 図８は、小型機器用の外付け装置としてリモコン・ユニットを用いた本発明の実施形態を示した図である。FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of the present invention using a remote control unit as an external device for small equipment. 図９は、機器本体とリモコン・ユニット間を接続するケーブルの構成例を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of a cable for connecting the device main body and the remote control unit. 図１０は、図８に示した小型機器及びリモコン・ユニットをユーザが装着した様子を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing a state in which the user wears the small device and the remote control unit shown in FIG. 図１１は、図１０に示した利用形態に対して設定した電磁化モデルを示した図である。FIG. 11 is a diagram showing an electromagnetic model set for the usage mode shown in FIG. 図１２は、ゲイン・バランス補償機構の一構成例を示した図である。FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of the gain / balance compensation mechanism. 図１３は、ゲイン・バランス補償機構の他の構成例を示した図である。FIG. 13 is a diagram showing another configuration example of the gain / balance compensation mechanism. 図１４は、ゲイン・バランス補償機構のさらに他の構成例を示した図である。FIG. 14 is a diagram showing still another configuration example of the gain / balance compensation mechanism. 図１５は、小型機器に２本のアンテナを設けた場合の電磁界解析モデルを示した図である。FIG. 15 is a diagram illustrating an electromagnetic field analysis model when two antennas are provided in a small device. 図１６は、図１５に示した各電磁界解析モデルについてＳパラらメータからアンテナ間の相関係数を求めた結果を示した図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a result of obtaining a correlation coefficient between antennas from the S parameters for each electromagnetic field analysis model shown in FIG. 図１７は、図１５に示した各電磁界解析モデルにおいてアンテナ間隔に対する放射効率の変化を求めた結果を示した図である。FIG. 17 is a diagram showing a result of obtaining a change in radiation efficiency with respect to antenna spacing in each electromagnetic field analysis model shown in FIG. 図１８は、小型機器に２本のアンテナを搭載した様子を示した図である。FIG. 18 is a diagram showing a state in which two antennas are mounted on a small device. 図１９は、シャノンの理論限界を計算した結果を示した図である。FIG. 19 is a diagram showing the result of calculating Shannon's theoretical limit.

符号の説明Explanation of symbols

１…無線通信装置
１０…小型機器
１１…アンテナ
１２…主回路基板
１３…バッテリ
１４…クレードル・コネクタ
２０…クレードル
２１…アンテナ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wireless communication apparatus 10 ... Small apparatus 11 ... Antenna 12 ... Main circuit board 13 ... Battery 14 ... Cradle connector 20 ... Cradle 21 ... Antenna

Claims (15)

Ｎ本のアンテナを持つ小型機器と、Ｍ本のアンテナを持つ外付け装置で構成され（但し、Ｎ及びＭは１以上の整数）、
前記小型機器は、前記Ｍ本のアンテナによるＲＦ送受信信号用の接続端子を含む前記外付け装置との接続部と、前記小型機器側のＮ本のアンテナを用いた無線通信動作及び前記外付け装置側のＭ本のアンテナを含む（Ｎ＋Ｍ）本のアンテナを用いた無線通信動作を行なう無線処理部と、前記無線処理部における通信動作を制御する通信制御部を備える、
ことを特徴とする無線通信装置。 It consists of a small device with N antennas and an external device with M antennas (where N and M are integers of 1 or more)
The small device includes a connection part with the external device including a connection terminal for RF transmission / reception signals by the M antennas, a wireless communication operation using the N antennas on the small device side, and the external device. A wireless processing unit that performs wireless communication operation using (N + M) antennas including M antennas on the side, and a communication control unit that controls communication operations in the wireless processing unit,
A wireless communication apparatus. 前記外付け装置は、前記小型機器を装着するクレードル、又は前記小型機器を外部から操作するリモコン・ユニットとして構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。 The external device is configured as a cradle for mounting the small device, or a remote control unit for operating the small device from the outside.
The wireless communication apparatus according to claim 1. 前記通信制御部は、前記小型機器が前記外付け装置から取り外された状態では前記無線処理部により前記小型機器側のＮ本のアンテナを用いた無線通信動作を実施させ、前記小型機器が前記外付け装置に装着された状態では前記外付け装置側のＭ本のアンテナを含む（Ｎ＋Ｍ）本のアンテナを用いた無線通信動作を実施させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。 The communication control unit causes the wireless processing unit to perform a wireless communication operation using N antennas on the small device side in a state where the small device is detached from the external device, and the small device is connected to the external device. In a state of being attached to the attachment device, the wireless communication operation using (N + M) antennas including the M antennas on the external device side is performed.
The wireless communication apparatus according to claim 1. 前記通信制御部は、前記小型機器が前記バッテリを主電源として駆動している状態では前記無線処理部により前記小型機器側のＮ本のアンテナを用いた無線通信動作を実施させ、前記小型機器が前記外付け装置からの供給駆動により駆動している状態では前記外付け装置側のＭ本のアンテナを含む（Ｎ＋Ｍ）本のアンテナを用いた無線通信動作を実施させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。 The communication control unit causes the wireless processing unit to perform a wireless communication operation using N antennas on the small device side in a state where the small device is driven with the battery as a main power source. In a state of being driven by supply driving from the external device, a wireless communication operation using (N + M) antennas including M antennas on the external device side is performed.
The wireless communication apparatus according to claim 1. 前記小型機器は通常動作モードと省電力動作モードを備え、
前記通信制御部は、前記小型機器が前記省電力動作モード下では前記無線処理部により前記小型機器側のＮ本のアンテナを用いた無線通信動作を実施させ、前記小型機器が前記通常動作モード下では前記外付け装置側のＭ本のアンテナを含む（Ｎ＋Ｍ）本のアンテナを用いた無線通信動作を実施させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。 The small device has a normal operation mode and a power saving operation mode,
The communication control unit causes the wireless processing unit to perform a wireless communication operation using N antennas on the small device side when the small device is in the power saving operation mode, and the small device is in the normal operation mode. Then, a wireless communication operation using (N + M) antennas including M antennas on the external device side is performed.
The wireless communication apparatus according to claim 1. 本体に搭載するＮ本のアンテナと、
Ｍ本のアンテナを搭載する外付け装置と接続するための、前記Ｍ本のアンテナによるＲＦ送受信信号用の接続端子を含む接続部と、
前記の本体に搭載するＮ本のアンテナを用いた無線通信動作及び前記外付け装置側のＭ本のアンテナを含む（Ｎ＋Ｍ）本のアンテナを用いた無線通信動作を行なう無線処理部と、
前記無線処理部における通信動作を制御する通信制御部と、
を具備することを特徴とする情報端末（但し、Ｎ及びＭは１以上の整数）。 N antennas mounted on the main body,
A connection portion including a connection terminal for RF transmission / reception signals by the M antennas, for connection to an external device having M antennas;
A wireless processing unit for performing wireless communication operation using N antennas mounted on the main body and wireless communication operation using (N + M) antennas including M antennas on the external device side;
A communication control unit for controlling a communication operation in the wireless processing unit;
An information terminal (where N and M are integers of 1 or more). 前記外付け装置は、前記情報端末を装着するクレードル、又は前記情報端末を外部から操作するリモコン・ユニットとして構成される、
ことを特徴とする請求項６に記載の情報端末。 The external device is configured as a cradle for mounting the information terminal, or a remote control unit for operating the information terminal from the outside.
The information terminal according to claim 6. 前記通信制御部は、前記情報端末が前記外付け装置から取り外された状態では前記無線処理部により前記情報端末側のＮ本のアンテナを用いた無線通信動作を実施させ、前記小型機器が前記外付け装置に装着された状態では前記外付け装置側のＭ本のアンテナを含む（Ｎ＋Ｍ）本のアンテナを用いた無線通信動作を実施させる、
ことを特徴とする請求項６に記載の情報端末。 The communication control unit causes the wireless processing unit to perform a wireless communication operation using N antennas on the information terminal side in a state where the information terminal is detached from the external device, and the small device is connected to the external device. In a state of being attached to the attachment device, the wireless communication operation using (N + M) antennas including the M antennas on the external device side is performed.
The information terminal according to claim 6. 前記通信制御部は、前記情報端末が前記バッテリを主電源として駆動している状態では前記無線処理部により前記小型機器側のＮ本のアンテナを用いた無線通信動作を実施させ、前記情報端末が前記外付け装置からの供給駆動により駆動している状態では前記外付け装置側のＭ本のアンテナを含む（Ｎ＋Ｍ）本のアンテナを用いた無線通信動作を実施させる、
ことを特徴とする請求項６に記載の情報端末。 The communication control unit causes the wireless processing unit to perform a wireless communication operation using N antennas on the small device side in a state where the information terminal is driven by using the battery as a main power source. In a state of being driven by supply driving from the external device, a wireless communication operation using (N + M) antennas including M antennas on the external device side is performed.
The information terminal according to claim 6. 前記情報端末は通常動作モードと省電力動作モードを備え、
前記通信制御部は、前記情報端末が前記省電力動作モード下では前記無線処理部により前記情報端末側のＮ本のアンテナを用いた無線通信動作を実施させ、前記小型機器が前記通常動作モード下では前記外付け装置側のＭ本のアンテナを含む（Ｎ＋Ｍ）本のアンテナを用いた無線通信動作を実施させる、
ことを特徴とする請求項６に記載の情報端末。 The information terminal has a normal operation mode and a power saving operation mode,
The communication control unit causes the wireless processing unit to perform wireless communication operation using N antennas on the information terminal side when the information terminal is in the power saving operation mode, and the small device is in the normal operation mode. Then, a wireless communication operation using (N + M) antennas including M antennas on the external device side is performed.
The information terminal according to claim 6. Ｍ本のアンテナを搭載し（但し、Ｍは１以上の整数）、前記Ｍ本のアンテナによるＲＦ送受信信号用の接続端子を含む接続部を介して情報端末に接続される、
ことを特徴とする情報端末用の外付け装置。 M antennas are mounted (where M is an integer equal to or greater than 1), and connected to the information terminal through a connection unit including connection terminals for RF transmission / reception signals by the M antennas.
An external device for an information terminal. 請求項６に記載の情報端末と外付け装置とを接続するケーブルであって、前記外付け装置は前記情報端末を外部から遠隔操作するためのリモコン・ユニットであり、
前記外付け装置側のＭ本のアンテナと前記情報端末内の無線処理部の間でＲＦ送受信信号を伝送するための線路と、
前記リモコン・ユニットからの遠隔操作用のコントロール信号を伝送するための線路と、
を具備することを特徴とするケーブル。 A cable for connecting the information terminal according to claim 6 and an external device, wherein the external device is a remote control unit for remotely operating the information terminal from the outside,
A line for transmitting an RF transmission / reception signal between the M antennas on the external device side and the wireless processing unit in the information terminal;
A line for transmitting a control signal for remote control from the remote control unit;
A cable comprising: 前記無線処理部は、前記小型機器側のアンテナと前記外付け装置側のアンテナを接続するケーブルの長さの差に起因するゲイン・バランスを補償するパワー・アンプ又は低雑音アンプを備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。 The wireless processing unit includes a power amplifier or a low noise amplifier that compensates for a gain balance due to a difference in length of a cable connecting the antenna on the small device side and the antenna on the external device side,
The wireless communication apparatus according to claim 1. 前記無線処理部は、前記小型機器側のアンテナと前記外付け装置側のアンテナを接続するケーブルの長さの差に起因するゲイン・バランスを補償するアッテネータを備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。 The wireless processing unit includes an attenuator that compensates for gain balance caused by a difference in length of a cable connecting the antenna on the small device side and the antenna on the external device side,
The wireless communication apparatus according to claim 1. 前記無線処理部は、前記小型機器側のアンテナと前記外付け装置側のアンテナを接続するケーブルの長さの差に起因するゲイン・バランスを補償するケーブル・アセンブリを備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
The wireless processing unit includes a cable assembly that compensates for a gain balance caused by a difference in length of a cable connecting the antenna on the small device side and the antenna on the external device side.
The wireless communication apparatus according to claim 1.