JP3081076B2 - 無線通信装置におけるアンテナ・ダイバーシチ方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＴＤＭＡ／ＴＤＤの無
線通信方式を採用した無線電話装置等に適用する、アン
テナ・ダイバーシチの制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＴＤＭＡ／ＴＤＤの無線通信方式を採用
した無線電話装置では、アンテナ・ダイバーシチ方法に
よる制御が行なわれるがこのような制御装置の一従来例
を図１４に示す。図１４において、符号１は第１のアン
テナ、２は第２のアンテナ、３は第１のアンテナ１と第
２のアンテナ２を切り替えるアンテナ切替スイッチ、４
は送受信機、５は無線制御部である。送受信機４は、第
１の受信機６と、第１の復調器７と、第２の受信機８
と、第２の復調器９と、第１および第２の受信機６、８
の受信電界レベルを比較する受信電界レベル比較部１０
と、この受信電界レベル比較部１０により第１および第
２の復調器７、９の信号出力を切り替える受信機切替ス
イッチ１１と、送信機１６とから構成されている。無線
制御部５は、受信電界レベル比較部１０が出力する受信
電界レベルを入力する受信電界レベル記憶部１３と、ア
ンテナの切り替え動作をコントロールするアンテナ切替
制御部１４とから構成されている。

【０００３】このような従来の制御装置について、その
動作を説明する。図１４において、アンテナ切替スイッ
チ３の切り替えは、受信スロット単位で行ない、受信も
しくは送信に先立ち、無線制御部５が送受信の動作タイ
ミング信号１５に基づき切り替え制御する。また、受信
時には第１の受信機６および第２の受信機８からのそれ
ぞれの受信電界レベル情報を受信データのビット単位で
受信電界レベル比較部１０が判定する。そして、受信電
界レベル比較部１０が判定して第１および第２の受信機
６、８にそれぞれ接続された第１および第２の復調器
７、９のうちいずれか一方の復調器を受信機切替スイッ
チ１１で切り替え、ビット単位またはシンボル単位また
はスロット単位のいずれかにて受信データ１２として出
力する。

【０００４】このように、上記従来の無線電話装置のダ
イバーシチ方法では、受信機と復調器がそれぞれ２系統
で構成され、且つ２つの復調器からの復調データのいず
れか一方を採用するための判定・選択回路を持つように
構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のＴＤＭＡ／ＴＤＤ通信方式の無線電話装置のダ
イバーシチ方法では、受信機と復調器がそれぞれ２系統
必須となり、且つ２つの復調器からの復調データのいず
れか一方を採用するための、受信電界強度と復調データ
選択回路を持たなければならず、また制御部も複雑とな
り、全体として複雑で高価な構成の制御装置になるとい
う不具合があった。

【０００６】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
で、その第１の目的は、受信系統の構成を簡素化して製
品のコストの低廉化と小型化を実現し、受信データの取
りこぼしのない優れた無線通信装置を使用したアンテナ
・ダイバーシチ方法を提供することである。

【０００７】本発明の第２の目的は、有効データの受信
に使用するアンテナ系の選択、切り替えを高精度に行う
ことができ、良好な通信品質を得ることのできるアンテ
ナ・ダイバーシチ方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、２本のアンテナの一方を一つの受信機に
それぞれ接続可能とするために、アンテナ切替スイッチ
を設け、且つ送信機、受信機を一系統にし、復調器も一
系統にし、制御部内の同期回路の同期タイミングにより
マイクロコンピュータにて無線制御部を通してアンテナ
系の切り替え制御を受信／送信それぞれＴＤＭＡスロッ
ト毎に行なうようにしたことを要旨とする。

【０００９】本発明はまた、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ無線通信
装置のアンテナ・ダイバーシチ方法において、複数のア
ンテナを、受信ＴＤＭＡスロットの受信電界強度測定開
始の都度、受信フレームの直前スロットにおいて前フレ
ームの受信ＴＤＭＡスロットと異なるアンテナに切り替
え、受信フレームのプリアンブル部で電界レベルを測定
し、前フレームでの測定結果と比較し、その結果により
今回の受信レベルが低い時のみ、同じ受信フレームのう
ちのフレーム同期部で再度切り替えて、以後有効データ
の受信を行うことを要旨とする。

【００１０】

【作用】本発明は、上記した構成により、受信機と復調
器を一系統で済ますことができるようにし、且つマイク
ロコンピュータにより種々の情報収集と、判定と、制御
をすることにより、簡単な構成の装置を使用したアンテ
ナダイバーシチを行うことができる。

【００１１】また、通信品質を維持するために、アンテ
ナ系の切り替えタイミングを有効データの受信以前まで
に行なうようにし受信データの取りこぼしがなく、且つ
この切り替えも必要時のみ行なうように、マイクロコン
ピュータのソフトウェアによる制御を可能としている。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１は本発明による無線通信装置
としての無線電話装置の一実施例の概略構成を示すブロ
ック図である。この無線電話装置はＴＤＭＡ／ＴＤＤ
（時分割多重アクセス／時分割双方向）無線通信方式を
採用している。図１において符号２０は無線信号を送受
信するための第１のアンテナ、２１は同じく無線信号を
送受信するための第２のアンテナ、３０は送受信時に採
用するアンテナ系を選択するためのアンテナ切替スイッ
チ、４０は送信すべき音声信号を送出する送信機、５０
は無線で送られてきた信号を受け取る受信機、６０は受
信信号を復調する復調器、７０は送信信号を変調する変
調器である。また符号８０はこの無線電話装置の送受信
動作をコントロールする制御部、９０は送信される音声
信号を符号化しまた受信された音声信号を復号化する音
声コーデック部、１００はその他音声信号の送受信に必
要な機能を役割分担する周辺回路である。

【００１３】第１および第２の２本のアンテナ２０、２
１（以下、各々の系統をアンテナ系という）はダイバー
シチの効果を得るために規定の距離を確保して接続され
る。アンテナ切替スイッチで３０は第１のアンテナ２０
または第２のアンテナ２１のいずれかと送信機４０また
は受信機５０を切り替え接続する。送信機４０は変調器
７０とアンテナ系のいずれか一方に接続する。受信機５
０は一系統のみで構成され、アンテナ系のいずれか一方
と復調器６０に接続する。復調器６０は一系統のみで構
成され、受信機５０と制御部８０に接続する。変調器７
０は送信機４０と制御部８０とに接続する。制御部８０
は、この実施例に係る無線電話装置全体の動作タイミン
グを制御する同期回路８１と、この無線電話装置全体の
動作を制御するマイクロコンピュータ８２と、マイクロ
コンピュータ８２の処理動作に必要なソフトウェア（プ
ログラム）を格納するソフトウェアメモリ８３と、送受
信データをＴＤＭＡの動作速度に対応して処理するチャ
ネルコーデック部８４と、アンテナ切替スイッチ３０、
送信機４０、受信機５０をＴＤＭＡの動作速度に対応し
て動作制御する無線制御部８５とから構成される。周辺
回路１００は外部の装置（例えばＰＳＴＮ網５００）に
接続される。なお、音声コーデック部９０と周辺回路１
００は、これらを適用する無線電話装置によりそれぞれ
回路構成が異なる。

【００１４】上述のように、受信機５０および復調器６
０は一系統で構成されているため、この実施例に係る無
線電話装置の受信系は図２に示すような構成になる。こ
の図に示されているように、アンテナ切替スイッチ３０
は第１および第２のアンテナ２０、２１を一系統の受信
機５０に接続することができるように、例えば４つのス
イッチ片３０ａ、３０ｂ，３０ｃ，３０ｄのそれぞれを
各辺上に有する平行四辺形（すなわちブリッジ回路）構
成のスイッチが用いられ、各スイッチ片間の相対向する
部位（３０ａ，３０ｂ間および３０ｃ，３０ｄ間）に２
つのアンテナ２０、２１をそれぞれ接続し、またこれと
ば別の相対向する部位（３０ｄ，３０ａ間および３０
ｂ，３０ｃ間）に送信機４０と受信機５０とをそれぞれ
接続して成る。このアンテナ切替スイッチ３０は、デー
タ送信動作に際しては、スイッチ片３０ａ〜３０ｄのう
ちスイッチ片３０ａと３０ｄが選択的にオン動作せしめ
られ、送信機４０が第１のアンテナ２０または第２のア
ンテナ２１に接続される。また一方、データ受信動作に
際してはアンテナ切替スイッチ３０のスイッチ片３０ａ
〜３０ｄのうちスイッチ片３０ｂと３０ｃが選択的にオ
ン動作せしめられ、受信機５０が第１のアンテナ２０ま
たは第２のアンテナ２１に接続される。そして、アンテ
ナ切替スイッチ３０は下記の５種類の切り替え状態を持
つ。 第１の切替状態： 送受信休止 ４つのスイッ
チ片が全てオフ 第２の切替状態： アンテナ１送信 第１のアンテ
ナに送信機接続 第３の切替状態： アンテナ２送信 第２のアンテ
ナに送信機接続 第４の切替状態： アンテナ１受信 第１のアンテ
ナに受信機接続 第５の切替状態： アンテナ２受信 第２のアンテ
ナに受信機接続

【００１５】受信機５０で検波などの受信処理がなされ
復調器６０によって復調された受信データは制御部８０
内のマイクロコンピュータ８２に送られる。また、受信
機５０で検出された受信電界強度すなわち受信電界レベ
ルは制御部８０内の無線制御部８５に送られる。マイク
ロコンピュータ８２は、ＣＲＣエラー読出部８２１と、
ＣＲＣエラーが何回起こったかのカウント数を記録する
ＣＲＣエラー数蓄積部８２２と、ＣＲＣエラー数蓄積部
８２２からのデータに基づいてＣＲＣエラーの数を判定
するＣＲＣエラー数判定部８２３とを有している。一
方、無線制御部８５は、各フレームについて、受信機５
０から送られてきた受信電界レベル情報を格納しておく
前フレーム電界レベル記憶部８５１と、前フレーム電界
レベル記憶部８５１のデータを参照して現在のフレーム
の電界レベルと比較する電界強度比較部８５２と、電界
強度比較部８５２における比較結果に基づいてアンテナ
系の接続を第１のアンテナ２０から第２のアンテナ２１
へ、或いはその逆へと切り替えるための制御信号をアン
テナ切替スイッチ３０へ出力するアンテナ切替制御部８
５３とを有している。このアンテナ切替制御信号によ
り、アンテナ切替スイッチ３０は上記５つの切替状態の
いずれかに設定される。

【００１６】ここで、制御部８０に組み込まれた同期回
路８１について図４および図５を参照してその詳細を説
明する。この同期回路８１は、基準クロックを生成する
分周回路を有する分 周・信号発生部８１１と、マイク
ロコンピュータ８２との間のデータ転送動作のマッチン
グをとるマイクロコンピュータ・インタフェース部８１
２と、この実施例の装置を他の装置と通信接続する網同
期部８１３と、ハイウェイ信号制御部８１４と、無線制
御信号部８１５とから構成される。

【００１７】分周・信号発生部２９１は、無線電話装置
の基準クロックを生成するために、１９．２ＭＨｚ（ｔ
ｃｘｏ）を源振として各回路の動作に必要なクロックを
分周回路により生成する。このクロック生成に関するタ
イミングチャートを図５に示す。この図に示すように分
周・信号生成部８１３は、例えばマイクロコンピュータ
８２の動作に必要な９．６ＭＨｚのクロック、ＴＤＭＡ
のフレームタイミングとして２００Ｈｚのクロック（図
５中Ａ）、同ＴＤＭＡスロットタイミングとして１．６
ｋＨｚのクロック（図５中Ｂ）、送受信信号のビットク
ロックタイミングとして３８４ｋＨｚ（図５中Ｃ）、送
受信信号のシンボルクロックタイミングとして１９２ｋ
Ｈｚ（図５中Ｄ）、音声ハイウェイ信号のクロックタイ
ミングとして１２８ｋＨｚ、ＰＬＬへの設定用制御クロ
ックとして２．４ＭＨｚ（図５中Ｅ）、チャネルコーデ
ック部の基準クロックとして１．９２ＭＨｚの各クロッ
クを生成する。また、送受信機タイミング（図５中
Ｆ）、およびアンテナ切替タイミング（図５中ＧＧ）の
各クロックも生成する。ＰＬＬ設定用制御クロックは、
送信スロット、受信スロットいずれについても、当該ス
ロットよりも約１／２スロット前にタイミングをとるよ
うに出力される。したがって、１フレーム中に４個ある
受信スロットのうち、例えば第２スロットについてのＰ
ＬＬ設定用制御クロックは、図５中Ｅに示すように、第
１スロット受信中の途中に出力される。また、送受信機
タイミング用クロックは、図５中Ｆに示すように、当該
スロットおよびＰＬＬ設定用制御クロックよりもさらに
前のタイミングで出力される。アンテナ切替タイミング
をとるためのクロックは、図５中Ｇに示すように、１フ
レームのうち受信区間では各スロットにつき２ポイント
出力され、送信区間では各スロットにつき１ポイント出
力される。

【００１８】マイクロコンピュータ・インタフェース部
８１２は、同期回路８１に対して初期値設定をマイクロ
コンピュータ８２から行なうためのインタフェースブロ
ックであり、同期回路８１を指定するアドレス線とデー
タ設定用のデータ線、およびリード／ライトの制御線等
から構成される。

【００１９】図３はこの実施例に係る無線電話装置が基
地局であるとした場合の無線通信システムの全体構成を
概略的に表す図である。この図において、３００は移動
無線電話機などのような無線移動局、４００はこの実施
例に係る装置に相当する無線基地局、４０１は他の無線
基地局、５００はアナログ音声信号による通信を実現す
る公衆交換電話網であるＰＳＴＮ網、６００はディジタ
ル音声信号による通信を実現するサービス総合ディジタ
ル網、７００は構内交換機である。

【００２０】網同期部８１３は、この実施例に係る無線
電話装置である無線基地局４００が構内交換機（ＰＢ
Ｘ）７００に接続されるとき有効なブロックである。こ
こでは、ＰＢＸ７００に接続される無線基地局４００、
４０１間の同期を取るためのタイミング信号を生成し、
このタイミングによりＰＢＸ７００から無線基地局４０
０／４０１に定期的に通知する方法をとる。これによ
り、無線基地局４００、４０１相互の同期タイミングが
とれ、ＴＤＭＡ送受信スロットにおける他の無線基地局
４０１からの干渉を防止することを可能にしている。

【００２１】ハイウェイ信号制御部８１４は、例えば送
受信各スロットに対応する音声信号のタイミングを指定
するためのものであり、３２ｋＢＰＳが４スロット分
（３２×４＝１２８ｋＨｚ）のクロックである。

【００２２】無線制御信号部８１５は、送信機４０およ
び受信機５０をＴＤＭＡスロットで確実に動作させるた
めの、例えば前記送受信機２４、２５の電源のオン／オ
フやＰＬＬへの送受信周波数の設定タイミングを生成
し、制御部８０内の無線制御部８５へ通知する。本発明
のマイクロコンピュータ８２には市販の８ビットや１６
ビットの汎用マイコンが使用される。したがって、前記
マイクロコンピュータ８２の機能ブロックはメーカーの
機能ブロック図そのものなので詳細な説明は省略する。

【００２３】次に、ソフトウェアメモリ８３について図
６を参照して説明する。本発明のソフトウェアメモリ８
３は、例えばＥＰＲＯＭ（紫外線により消去可能なプロ
グラムメモリ）やフラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ（電
気的に書き換え可能なメモリ）に制御ソフトウェアを記
憶し、作業用にＲＡＭ（書き換え可能なメモリ）を使用
する構成がとられている。具体的な格納ソフトウェアと
しては、装置全体のソフトウェア制御を管理する、一般
的にＯＳ（オペレーティングシステム）やモニタ８３１
と呼ばれるソフトウェアと、ハードとソフトウェアの仲
介をするレイヤ１レベルの一般的にＢＩＯＳ８３２（基
本入出力システム）と呼ばれるソフトウェアと、レイヤ
２レベルの通信フェーズを確立するためのリンク確立用
ソフトウェア８３３と、レイヤ３レベルのネットワーク
コネクション設定用ソフトウェア８３４と、装置固有の
アプリケーションプログラム８３５とから構成される。

【００２４】ＯＳやモニタ８３１はマイクロコンピュー
タ８２の性能を最大に発揮させるための制御ソフトウェ
アであり、一般的にタスクと呼ばれる制御単位のプログ
ラムを装置毎に定めた処理優先順位にしたがって実行・
停止の制御をするものである。ＢＩＯＳ８３２は装置の
ハードウェアの性能を最大限に発揮する制御ソフトウェ
アであり、具体的には装置を構成する要素部品であるゲ
ートアレーやシリアルやパラレルの入出力ポートの制御
およびＤＭＡによるデータブロック転送制御やディジタ
ル信号とアナログ信号の相互変換制御、装置のタイマ管
理制御、および装置特有のハードウェアの制御をする。
特に、ダイバーシチのアンテナの切り替えと、通信デー
タ（ＣＲＣ）エラーの検出、演算処理などのアンテナの
切り替えのための制御ソフトウェアはこのブロックに格
納される。また、受信ＴＤＭＡスロット毎の電界強度の
レベル判定処理プログラムもここに格納される。

【００２５】リンク確立用ソフトウェア８３３は、無線
移動局３００と無線基地局４００の相互に共通に適用す
るソフトウェアであり、一般的にレイヤ２レベルのもの
であり通信機器業界で標準化されるものである。これ
は、例えば電話にて発信するときに、無線移動局３００
から無線基地局４００に送信する通信フェーズ確立のた
めの「リンクチャネル割り当て信号」がある。また、通
信チャネルにて通信信号のＣＲＣエラーの検出とそのと
きのリトライ制御を行なう。ネットワークコネクション
設定用ソフトウェア８３４は、一般的にレイヤ３レベル
のものであり、リンク確立用ソフトウェア８３３とアプ
リケーションプログラム８３５との回線交換のための無
線管理と移動管理と呼制御とから大きく構成され、これ
らは、通信業界にて標準化されるものである。アプリケ
ーションプログラム８３５は、装置固有の機能を定めた
ソフトウェアであり、各製造メーカーが定義するもので
ある。これは、無線移動局３００、無線基地局４００そ
れぞれ専用のものとなり、製作する無線電話装置毎にそ
れぞれ規定され、機能の実現を図る。

【００２６】チャネルコーデック部８４の送受信データ
の抽出に関し、ＴＤＭＡ無線通信方式において用いられ
る信号フォーマットは、通信業界で標準化されている。
その信号フォーマットを図７および図８に示す。これら
の図から明らかなように、ＴＤＭＡ無線通信方式では、
１つの無線キャリア（周波数）を１フレーム５ｍｓ（ミ
リセコンド）で構成し、これを８分割してスロットと呼
ぶ単位を定義する。したがって、１スロットは１．６ｋ
Ｈｚであ り、上記無線キャリアの１フレームは送信４
スロット（これを送信区間という）、受信４スロット
（これを受信区間という）で構成され、実際には４通信
路とすることができるようにしている。そして、図７に
おいて、例えば送信側から無線キャリア１フレーム中の
チャネル１の送信ＴＤＭＡスロットＣＨ１ ＴＸに乗せ
て送られた通信データは、受信側では上記図５Ｂで表さ
れたスロットタイミングで検出されてチャネル１の受信
ＴＤＭＡスロットＣＨ１ ＲＸで受信される、というよ
うなデータ送受信が行なわれる。図８および図９にはこ
の方式で送受信される通信データ３５１フレーム分のデ
ータ構成が示されている。この通信データ３５はプリア
ンブル部３５１と、フレーム同期部３５２と、音声デー
タ等送受信の対象となるデータが組み込まれる有効デー
タ部３５３と、通信データエラーの検出に用いられるＣ
ＲＣ部３５４とから構成される。

【００２７】図１におけるチャネルコーデック部８４
は、復調器６０からの受信スロット毎の、例えば２４０
ビットのシリアル信号を、同期回路８１からのスロット
制御タイミング信号に基づいて取り込み、受信信号が有
効であるか否かを、次の２点で判定する。一つはフレー
ム同期信号（通信業界ではこれをユニークワードとい
う）が一致しているかである。もう一つは有効データ部
（例えば音声信号または、通信データ信号）のＣＲＣエ
ラーの有無である。信号が有効であるとき、有効データ
部のデータを信号中の属性に応じて、例えば音声コーデ
ック部９０に送出する場合とマイクロコンピュータ８２
に送出する場合がある。そして、当該受信スロット毎に
ほぼ同一の制御を行ない、送受信の信号属性が例えば音
声信号であるか通信用データ信号であるかによりそれぞ
れ行なう処理が異なる。

【００２８】また、チャネルコーデック部８４は、送信
用のデータが例えば音声信号であれば音声 コーデック
部９０から入力し、制御用信号であればマイクロコンピ
ュータ８２から入力するように構成でき、当該送信ＴＤ
ＭＡスロットにて同期回路８１からの送信タイミング信
号により変調器７０に送出するようにできる。なお、こ
のとき、無線区間の信号フォーマット構成とするため
に、プリアンブル部やフレーム同期（ユニークワード）
信号と有効データ、および有効データに対するＣＲＣコ
ードの付加などを行なう。例えば２４０ビットの信号構
成にフォーマット組み立てを行なう。

【００２９】無線制御部８５は、マイクロコンピュータ
８２があらかじめ受信スロット毎に指定した周波数デー
タを、同期回路８１からのＰＬＬ制御クロックと、送受
信制御タイミングと、ＰＬＬへの設定タイミングと、周
波数設定タイミングとに基づき、ＰＬＬへの書き込み制
御を行なう。また、同期回路８１からの送受信タイミン
グにより送受信器のオン／オフをＴＤＭＡスロットに同
期して制御する。さらに、無線制御部８５は、受信機５
０からの受信タイムスロットタイミングで受信電界のレ
ベルを収集し、これをマイクロコンピュータ８２が参照
し、装置の無線通信の通常処理やエラー時の処理を行な
う。本件のアンテナ・ダイバーシチ方法では、無線制御
部８５が受信スロット毎の受信電界レベルそれぞれの判
定をし、各受信ＴＤＭＡスロット毎に最適なアンテナ系
への切り替え制御を自動的に行なう。

【００３０】音声コーデック部９０は適用する装置によ
り異なる構成となる。一例として無線基地局４００がア
ナログ公衆網（ＰＳＴＮ網）５００に接続される場合に
は、図１０のブロック構成となり、無線基地局４００が
ディジタル公衆網（ＩＳＤＮ網）６００のときには、図
１１のブロック構成となり、ＰＢＸ７００に接続される
場合には、このブロックが不要な構成にでき、ＰＢＸ７
００の内部に図１０または図１１に示すブロックを有す
る構成とすることができる。図１０および図１１中にお
いて、符号９０１はディジタル信号の伝送レートを変換
する機能を有するトランスコーダ回路、９０２はエコー
をなくして音声信号の反響対策を行なうエコーキャンセ
ラ回路、９０３は６４ＫＢＰＳのディジタル音声信号を
アナログ音声信号に変換、もしくは逆変換する機能を持
つコーデック回路である。トランスコーダ回路９０１
は、ディジタル信号の伝送レートを変換するために、具
体的には、３２ＫＢＰＳのディジタル音声信号に変換、
もしくは逆変換する。コーデック回路９０３は市販の部
品にて構成できる。

【００３１】かかる構成を有する無線電話装置につい
て、以下動作を説明する。

【００３２】第１の動作例 ここでは、本発明に係る無線電話装置の基本的な送受信
動作について説明する。この実施例において、装置が無
線基地局４００であり、ＰＳＴＮ網５００に接続される
ときの通信中の動作例について図３の構成図とともに説
明する。周辺回路１００は、ＰＳＴＮ網５００に接続さ
れる。無線移動局３００からの発信操作、もしくはＰＳ
ＴＮ網５００からの着信により無線基地局４００と通信
プロトコルが確立し通信可能状態となった後、無線基地
局４００の受信は、最初定められた一方のアンテナ（第
２のアンテナ２１とする）により受信を開始するように
制御部８０内のマイクロコンピュータ８２がソフトウェ
アメモリ８３により無線制御部８５がアンテナ切替スイ
ッチ３０を制御する。第２のアンテナ２１により受信し
た信号は、受信機５０を経て復調器６０にて受信データ
を取り込み、フレーム同期（ユニークワード）信号によ
り、同期引き込みを行ない、受信データと受信処理の結
果（同期エラー等）を制御部８０と音声コーディック部
９０に引き渡す。制御部８０内のチャネルコー デック
部８４は受信ＴＤＭＡタイミングに合わせて復調器６０
からの受信データと受信結果を受信し、これをマイクロ
コンピュータ８２に中継する。音声コーデック部９０
は、チャネルコーデック部８４からの音声信号の伝送レ
ートの変換とアナログ信号への変換を行ない、周辺回路
１００へ送出する。周辺回路１００は、ＰＳＴＮ網５０
０に対応した信号レベルにてアナログ音声信号をＰＳＴ
Ｎ網５００へ出力する。なお、受信信号のエラー検出
は、チャネルコーデック部８４のエラー検出部８４１が
行ない、それをマイクロコンピュータ８２のＣＲＣエラ
ー読出部８２１が読み出してＣＲＣエラー数蓄積部８２
２に蓄積し、ＣＲＣエラー数判定部８２３でその数を判
定する。

【００３３】無線基地局４００の送信は、ＰＳＴＮ網５
００からのアナログ音声信号を周辺回路１００がレベル
変換し、音声コーデック部９０がこれを受信し、ディジ
タル信号に変換し、無線区間の伝送レートに変換し、チ
ャネルコーデック部８４に出力する、チャネルコーデッ
ク部８４は、送信ＴＤＭＡのタイミングに合わせて事前
にマイクロコンピュータ８２の指示により送信を制御す
る無線制御部８５が送信ＴＤＭＡスロットにて変調器７
０に送信信号を送出する。変調器７０は規定の変調方式
（例えばπ／４シフトＱＰＳＫ）により変調するが、こ
れに先立って、送信機４０の送信制御をする無線制御部
８５が、マイクロコンピュータ８２の指示により、送信
ＴＤＭＡのタイミングに合わせて送信時のアンテナとし
て第１のアンテナ２０若しくは第２のアンテナ２１を送
信機４０に接続する。これにより変調後の送信データは
送信機４０を経て無線移動局３００側に送信される。な
お、無線基地局４００がＩＳＤＮ網６００やＰＢＸに接
続される場合には、音声コーデック部９０や周辺回路１
００の回路構成は、ディジタル信号対応となる。

【００３４】以上のように第１の実施例によれば、受信
機２４と復調器６０をそれぞれ一系統にすることがで
き、低コストにて装置を構成することができるという効
果を有する。

【００３５】次に、本発明の無線電話装置が無線基地局
４００でありＰＳＴＮ網５００に接続されるとき、この
装置を通信に最適な無線システムとなすべくアンテナ・
ダイバーシチを行なうための各種動作のバリエーション
について説明する。

【００３６】第２の動作例 この動作例は、受信ＴＤＭＡスロットの規定のタイミン
グで受信電界強度の収集と判定をし、以降の有効データ
受信のために適切なアンテナ系への切り替えを行なおう
とするものである。受信電界強度測定の動作が図８およ
び図９に示してある。図８において、受信電界強度の測
定は、チャネル１の受信ＴＤＭＡスロットのプリアンブ
ル部およびフレーム同期部にて行なう。図９には具体的
な電界強度測定タイミングと、電界強度判定タイミング
と、アンテナ切り替えタイミングとが示してある。前フ
レームまでの当該受信ＴＤＭＡスロットの受信電界強度
との比較判定も、プリアンブル信号部とフレーム同期
（ユニークワード）信号部にて行なう。以降の有効デー
タの受信に使用するアンテナ系への切り替えタイミング
は、フレーム同期（ユニークワード）信号部にて「必要
時のみ」行なう。アンテナ系の切り替えの必要性の判定
基準は、前フレームまで電界強度の値が今回の受信電界
強度測定値より高い場合とする。アンテナ系切り替えを
常には行なわないことにより、受信データのフレーム同
期（ユニークワード）エラーを減らすことができ、同期
はずれしにくい装置構成となる。

【００３７】実際の受信動作は、まず第１フレーム目で
は第１のアンテナ２０で受信ＴＤＭＡスロットを受信開
始して無線制御部８５で受信電界強度の測定を行ない、
有効データの受信も第１のアンテナ２０で行なう。この
受信動作において得られた受信電界強度は前フレーム電
界レベル記憶部８５１に格納される。図８中＃１、＃２
は第１のアンテナ２０または第２のアンテナ２１の受信
アンテナ系を表す。次に、第２フレーム目では第２のア
ンテナ２１で受信ＴＤＭＡスロットを受信開始して無線
制御部８５受信電界強度の測定を行ない、これによって
得られた受信電界強度と先に第１のアンテナ２０で受信
したときの受信電界強度とを上記無線制御部８５の電界
強度比較部８５２で比較する。その結果は、 ＃１≧＃２ であるから、ここでアンテナ切替制御部８５３からアン
テナ切替スイッチ３０へ受信アンテナ切り替え指示が出
力され、アンテナ切替スイッチ３０がアンテナ系を切り
替え、有効データの受信には第１のアンテナ２０が選択
され、有効データの受信は第１のアンテナ２０で行な
う。この受信動作において得られた受信電界強度もま
た、先の第１フレームのときと同様に、前フレーム電界
レベル記憶部８５１に格納される。

【００３８】同様にして、第３フレーム目では再び第１
のアンテナ２０で受信ＴＤＭＡスロットを受信して受信
電界強度の測定を行ない、これによって得られた受信電
界強度と先に第２のアンテナ２１で受信したときの受信
電界強度とを比較する。その結果は、 ＃２≧＃１ であるから、ここでアンテナ系を切り替え、有効データ
の受信には第２のアンテナ２１が選択され、有効データ
の受信は第２のアンテナ２１で行なう。第４フレーム目
では再び第２のアンテナ２１で受信ＴＤＭＡスロットを
受信して受信電界強度の測定を行ない、これによって得
られた受信電界強度と先に第１のアンテナ２０で受信し
たときの受信電界強度とを比較する。その結果は、 ＃２≧＃１ であるから、アンテナ系の切り替えは行なわず、有効デ
ータの受信には第２のアンテナ２１が選択され、有効デ
ータの受信は第２のアンテナ２１で行なう。

【００３９】このように、上記アンテナ・ダイバーシチ
方法によれば、制御部８０内のマイクロコンピュータ８
２とソフトウェアメモリ８３の制御により、無線制御部
８５が受信ＴＤＭＡスロットの受信電界強度の測定と前
フレームまでの受信ＴＤＭＡスロットの受信電界強度と
の比較をプリアンブル部３５１とフレーム同期部にて行
ない、以降の有効データの受信に使用するアンテナ系へ
の切り替え制御をフレーム同期信号にて行なうことが容
易にでき、リアルタイムに受信信号の受信電界強度に基
づき、柔軟で受信エラーのより少ない装置構成にするこ
とができる。

【００４０】なおこの受信動作において、受信した受信
ＴＤＭＡスロットの受信電界強度が規定値（例えば６０
ｄＢμ）以上のときには有効データの受信のためのアン
テナ切り替えを行なわない処理を追加することもでき
る。これにより、制御部８０内のマイクロコンピュータ
８２とソフトウェアメモリ８３とにより、無線制御部８
５が当該受信ＴＤＭＡスロットにおける受信電界強度の
値が規定値以上で受信信号のエラー発生がほとんどない
と想定されるとき、有効データの受信時にアンテナ系の
切り替えを行なわないようにでき、同期エラーの発生し
にくい装置構成とすることができる。

【００４１】第３の動作例 この動作例は、受信に際して得られた同期エラーやＣＲ
Ｃエラーなどの受信データのエラー情報をマイクロコン
ピュータ８２で管理し、一定の条件の基で適切なアンテ
ナ系への切り替えを行なおうとするものである。この動
作例における処理フローチャートが図１２および図１３
に示してある。

【００４２】図１２において、受信動作が開始される
と、マイクロコンピュータ８２は処理ステップ（以下単
にステップという）２０１において、現在のアンテナ系
が第１のアンテナ２０系であるのか或いは第２のアンテ
ナ２１系であるのかを記憶する、この受信はＴＤＭＡス
ロット毎に２つあるアンテナ系を交互に切り替えて受信
開始され電界強度測定が行なわれる。アンテナ２０、２
１の切り替え制御は、無線制御部８５のアンテナ切替制
御部８５３が送受信のタイミング信号に基づき行なう。
ステップ２０１の記憶処理を行なうために、マイクロコ
ンピュータ８２の作業用メモリには２つのアンテナにつ
いて規定時間のフレーム（例えば１秒間ならば１００フ
レーム）分のエリアが確保される。次いでマイクロコン
ピュータ８２は、それまでのうちもっとも古いＣＲＣエ
ラー情報を最新エラー情報に更新する（ステップ２０
２）。このエラー情報の更新を行なうためにマイクロコ
ンピュータ８２にＣＲＣエラーの総数を記憶するエリア
も２つ確保し、さらに連続ＣＲＣエラー数を記憶するエ
リアを確保する。前記ステップ２０２におけるエラー情
報更新の後、現在の受信動作においてＣＲＣエラーがあ
るか否かをチェックし（ステップ２０３）、ＣＲＣエラ
ーがあれば同一アンテナ系のＣＲＣエラースロット数を
加算することにより、最新の１秒間のＣＲＣエラー回数
を求める（ステップ２０４）。そして、次に同一アンテ
ナ系で連続してＣＲＣエラーがあるか否かをチェックし
（ステップ２０５）、連続してＣＲＣエラーがあれば連
続エラーカウンタを＋１加算、すなわちインクリメント
し（ステップ２０６）、さらにこの連続エラーの回数が
予め決められた回数であるＮ回あったか否かをチェック
する（ステップ２０７）。そして、ステップ２０７にお
いてＣＲＣエラーが連続Ｎ回あったと判断されたら、マ
イクロコンピュータ８２はアンテナ切り替えを指示する
信号を無線制御部８５に出力し（ステップ２０８）、そ
のＴＤＭＡスロットについての一連のエラー検出、およ
びアンテナ切り替え処理を終了し次のＴＤＭＡスロット
の受信に戻る。無線制御部８５においては、マイクロコ
ンピュータ８２からの制御信号に基づき、アンテナ切替
制御部８５３からアンテナ切替スイッチ３０へ受信アン
テナ切り替え指示が出力され、アンテナ切替スイッチ３
０がアンテナ系を切り替えて、以後の有効データの受信
は切り替えられたアンテナで行なう。

【００４３】ステップ２０３においてＣＲＣエラーがな
かったと判断された場合、マイクロコンピュータ８２
は、ステップ２０９に移行して第１のアンテナ２０系と
第２のアンテナ２１系の間でＣＲＣエラー回数を比較
し、このＣＲＣエラーの少ない方のアンテナを選択する
よう指示を出してエラー検出、およびアンテナ切り替え
処理を終了する。そして、ステップ２０９の処理の結
果、アンテナの切り替えが必要である場合は、無線制御
部８５においては、マイクロコンピュータ８２からの制
御信号に基づき、アンテナ切替制御部８５３からアンテ
ナ切替スイッチ３０へ受信アンテナ切り替え指示が出力
され、アンテナ切替スイッチ３０がアンテナ系を切り替
えて、以後の有効データの受信は切り替えられたアンテ
ナで行なう。またステップ２０５において同一アンテナ
系で連続してＣＲＣエラーがなかったと判断された場合
は、ステップ２１０に移行して連続エラーカウンタを初
期化し、その後ステップ２０９の処理に移る。さらにス
テップ２０７において連続エラーの回数が予め決められ
たＮ回なかったと判断された場合においても、ステップ
２０９の処理に移り、その後エラー検出、およびアンテ
ナ切り替え処理を終了する。

【００４４】図１３の処理は、無線制御部８５において
受信電界強度（レベル）の収集と判定を行なった際、２
つのアンテナ系の受信電界レベルが規定値以上であり、
且つ違いがほとんどない場合に、前フレームまでのＣＲ
Ｃエラー情報に基づいてアンテナの切り替えを行なおう
とするものである。この処理において、受信動作が開始
されると、マイクロコンピュータ８２はステップ２２１
において、現在のアンテナ系が第１のアンテナ２０系で
あるのか或いは第２のアンテナ２１系であるのかを記憶
する。この受信はＴＤＭＡスロット毎に２つあるアンテ
ナ系を交互に切り替えて受信開始され電界強度測定が行
なわれる。アンテナ２０、２１の切り替え制御は、無線
制御部８５のアンテナ切替制御部８５３が送受信のタイ
ミング信号に基づき行なう。次いでマイクロコンピュー
タ８２は、現在の受信有効データのＣＲＣエラーを検定
する（ステップ２２２）。そして、ステップ２２２にお
けるＣＲＣエラー検定の後、現在の受信動作においてＣ
ＲＣエラーがあるか否かをチェックし（ステップ２２
３）、ＣＲＣエラーがあれば同一アンテナ系で連続して
ＣＲＣエラーがあるか否かをチェックし（ステップ２２
４）、連続してＣＲＣエラーがあれば連続エラーカウン
タを＋１加算、すなわちインクリメントし（ステップ２
２５）、さらにこの連続エラーの回数が予め決められた
回数であるＮ回あったか否かをチェックする（ステップ
２２６）。そして、ステップ２２６においてＣＲＣエラ
ーが連続Ｎ回あったと判断されたら、マイクロコンピュ
ータ８２はアンテナ切り替えを指示する信号を無線制御
部８５に出力し（ステップ２２７）、そのＴＤＭＡスロ
ットについての一連のエラー検出、およびアンテナ切り
替え処理を終了し次のＴＤＭＡスロットの受信に戻る。
無線制御部８５においては、マイクロコンピュータ８２
からの制御信号に基づき、アンテナ切替制御部８５３か
らアンテナ切替スイッチ３０へ受信アンテナ切り替え指
示が出力され、アンテナ切替スイッチ３０がアンテナ系
を切り替えて、以後の有効データの受信は切り替えられ
たアンテナで行なう。

【００４５】ステップ２２３において現在ＣＲＣエラー
がなかったと判断された場合、マイクロコンピュータ８
２は、ステップ２２８に移行して第１のアンテナ２２系
と第２のアンテナ２１系の間でＣＲＣエラー回数を比較
し、このＣＲＣエラーの少ない方のアンテナを選択する
よう指示を出してエラー検出、およびアンテナ切り替え
処理を終了する。そして、ステップ２２８の処理の結
果、アンテナの切り替えが必要である場合は、無線制御
部８５においては、マイクロコンピュータ８２からの制
御信号に基づき、アンテナ切替制御部８５３からアンテ
ナ切替スイッチ３０へ受信アンテナ切り替え指示が出力
され、アンテナ切替スイッチ３０がアンテナ系を切り替
えて、以後の有効データの受信は切り替えられたアンテ
ナで行なう。またステップ２２４において同一アンテナ
系で連続してＣＲＣエラーがなかったと判断された場合
は、ステップ２２９に移行して連続エラーカウンタを初
期化し、その後ステップ２２８の処理に移る。さらにス
テップ２２６において連続エラーの回数が予め決められ
たＮ回なかったと判断された場合においても、ステップ
２２８の処理に移り、その後エラー検出、およびアンテ
ナ切り替え処理を終了する。

【００４６】このように、上記アンテナ・ダイバーシチ
方法によれば、制御部８０内のマイクロコンピュータ８
２とソフトウェアメモリ８３の制御により、受信ＴＤＭ
Ａスロットにおける受信エラーの収集とエラー判定が容
易にでき、以降の受信ＴＤＭＡスロットに使用する最適
なアンテナ系の選択ができるという利点がある。

【００４７】また、上記エラー検出において、同一のア
ンテナ系での受信ＴＤＭＡスロットの受信エラー（例え
ばＣＲＣエラー）の発生頻度を複数フレームにわたって
カウントし、或るフレームの受信ＴＤＭＡスロットで規
定の回数になったとき、その次の受信ＴＤＭＡスロット
からもう一方のアンテナに切り替えるように制御するこ
ともできる。さらに、送信動作と受信動作とを交互に行
なう場合において、現在のフレームにおいて送信ＴＤＭ
Ａスロットにて採用するアンテナ系は、直前の受信ＴＤ
ＭＡスロットの有効データ受信のときに使用したものと
なるように制御することもできる。これにより、送信に
最適なアンテナの選択が容易にでき、しかもその送信は
きわめて効率の良いように制御できる利点がある。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
無線通信装置において受信機と復調器を一系統にできる
から、装置の構成が簡単になり、制御部内のマイクロコ
ンピュータとソフトウェアメモリの制御により、アンテ
ナの切り替え、受信電界強度測定および判定を高精度で
行ない、これに基づいてアンテナ・ダイバーシチを行な
うから、有効データの受信に使用するアンテナ系の選
択、切り替えが容易にでき、さらに最適な無線通信シス
テムを作ることができるなど、種々の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における無線通信装置のブロ
ック図

【図２】前記実施例の受信機構成を示すブロック図

【図３】前記実施例の無線通信装置が組み込まれた無線
通信システムを表す機能ブロック図

【図４】前記実施例の無線通信装置に組み込まれた同期
回路の構成を示すブロック図

【図５】前記同期回路によって生成される各種クロック
のタイミングを説明するタイミングチャート

【図６】前記実施例の無線通信装置に組み込まれたソフ
トウェアメモリの構成を示すブロック図

【図７】本発明の無線通信装置が採用するＴＤＭＡ／Ｔ
ＤＤ無線方式の送受信タイミングチャート

【図８】ＴＤＭＡ／ＴＤＤ無線方式における通信データ
のフレーム構成および本発明における受信電界強度測定
動作を説明する図

【図９】前記通信データについて本発明により受信電界
強度測定動作をより詳細に説明する図

【図１０】前記実施例の音声コーデック部のＰＳＴＮ網
に対する構成を示すブロック図

【図１１】前記実施例の音声コーデック部のＩＳＤＮ網
に対する構成を示すブロック図

【図１２】本発明におけるＣＲＣエラー検出によるアン
テナ・ダイバーシチ動作を表すフローチャート

【図１３】本発明における別のＣＲＣエラー検出による
アンテナ・ダイバーシチ動作を表すフローチャート

【図１４】従来のＴＤＭＡ／ＴＤＤ無線通信装置の一例
を示すブロック図

【符号の説明】

２０、２１ アンテナ ３０ アンテナ切替スイッチ ３５ 通信データ ４０ 送信機 ５０ 受信機 ６０ 復調器 ７０ 変調器 ８０ 制御部 ８１ 同期回路 ８２ マイクロコンピュータ ８３ ソフトウェアメモリ ８４ チャネルコーデック部 ８５ 無線制御部 ９０ 音声コーデック部 １００ 周辺回路 ３００ 無線移動局 ４００、４０１ 無線基地局 ５００ ＰＳＴＮ網 ６００ ＩＳＤＮ網 ７００ 構内交換機

フロントページの続き (72)発明者 沢 村 恒 治 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番 １号 松下通信工業株式会社内 (72)発明者 小 田 原 壮 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番 １号 松下通信工業株式会社内 (72)発明者 守 田 直 哉 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番 １号 松下通信工業株式会社内 (72)発明者 両 角 昌 英 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番 １号 松下通信工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−119029（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−29993（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−10723（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−207237（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−158356（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 1/38 - 1/58 H04B 7/00 H04B 7/02 - 7/12 H04L 1/02 - 1/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信機と、送信データを変調する変調器
   と、信号を受信する受信機と、受信データを復調する復
   調器と、送受信電波をキャッチする複数のアンテナと、
   複数のアンテナのそれぞれを送信機または受信機に選択
   的に切り替え接続するアンテナ切替スイッチと、送受信
   動作およびアンテナ切替動作をコントロールする制御部
   とを有し、前記制御部により受信時のアンテナ選択を行
   なうＴＤＭＡ／ＴＤＤ無線通信装置のアンテナ・ダイバ
   ーシチ方法において、前記複数のアンテナを、受信ＴＤ
   ＭＡスロットの受信電界強度測定開始の都度、受信フレ
   ームの直前スロットにおいて前フレームの受信ＴＤＭＡ
   スロットと異なるアンテナに切り替え、前記受信フレー
   ムのうちのプリアンブル部で電界レベルを測定し、前フ
   レームでの測定結果と比較し、その結果により今回の受
   信レベルが低い時のみ、同じ受信フレームのうちのフレ
   ーム同期部で再度切り替えて、以後有効データの受信を
   行うことを特徴とするアンテナ・ダイバーシチ方法。