(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信アンテナから選択した１つの送信アンテナからデータを送信し前記各送信アンテナから制御信号を送信する基地局装置と無線通信を行う通信端末装置であって、
前記基地局装置の各送信アンテナから送信された制御信号の受信電力を比較し前記基地局装置がデータを送信するアンテナを選択する比較手段と、前記基地局装置から受信した信号の下り回線のパス数を測定するパス数測定手段と、前記パス数に基づいて前記基地局装置における送信アンテナの切替動作の要否を判定する判定手段と、前記比較手段の選択結果を載せた制御信号及び前記判定手段の判定結果を載せた制御信号を送信データに多重して多重信号を生成する多重手段と、前記多重信号を前記基地局装置に送信する送信手段と、を具備することを特徴とする通信端末装置。
【請求項２】
判定手段は、下り回線のパス数が予め設定された閾値よりも小さいときに前記基地局装置において送信アンテナの切替動作を実施する必要があると判定することを特徴とする請求項１記載の通信端末装置。
【請求項３】
受信信号のドップラ周波数を測定するドップラ周波数測定手段を具備し、判定手段は、下り回線のパス数及びドップラ周波数に基づいて前記基地局装置における送信アンテナの切替動作の要否を判定することを特徴とする請求項１記載の通信端末装置。
【請求項４】
判定手段は、下り回線のパス数が予め設定された第１閾値よりも小さく、かつ、ドップラ周波数が予め設定された第２閾値よりも小さいときに前記基地局装置において送信アンテナの切替動作を実施する必要があると判定することを特徴とする請求項３記載の通信端末装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の通信端末装置より送信された信号に含まれる制御信号に基づいて送信アンテナの切替動作を実施するか否かを決定する切替制御手段を具備することを特徴とする基地局装置。
【請求項６】
複数の送信アンテナから選択した１つの送信アンテナから信号を送信する基地局装置であって、
無線通信を行う通信端末装置から送信された下り回線の受信パスの時間情報を受信する受信手段と、前記受信パスの時間情報から下り回線のパス数を測定し、前記パス数に基づいて送信アンテナの切替動作の要否を判定する判定手段と、送信アンテナの切替動作を実施するか否かを前記判定手段の判定結果に基づいて決定する切替制御手段と、を具備することを特徴とする基地局装置。
【請求項７】
判定手段は、下り回線のパス数が予め設定された閾値よりも小さいときに送信アンテナの切替動作を実施する必要があると判定することを特徴とする請求項６記載の基地局装置。
【請求項８】
複数の送信アンテナから選択した１つの送信アンテナから信号を送信する基地局装置であって、
通信相手の通信端末装置から送信された下り回線の受信パスの時間情報及びドップラ周波数の測定結果を受信する受信手段と、前記受信パスの時間情報から下り回線のパス数を測定し、前記パス数および前記ドップラ周波数に基づいて送信アンテナの切替動作の要否を判定する判定手段と、送信アンテナの切替動作を実施するか否かを前記判定手段の判定結果に基づいて決定する切替制御手段と、を具備することを特徴とする基地局装置。
【請求項９】
判定手段は、下り回線のパス数が予め設定された第１閾値よりも小さく、かつ、ドップラ周波数が予め設定された第２閾値よりも小さいときに送信アンテナの切替動作を実施する必要があると判定することを特徴とする請求項８記載の基地局装置。
【請求項１０】
複数の送信アンテナから選択した１つの送信アンテナから信号を送信する基地局装置であって、
通信相手の通信端末装置から受信した信号の上り回線のパス数を測定するパス数測定手段と、上り回線のパス数に基づいて送信アンテナの切替の要否を判定する判定手段と、送信アンテナの切替動作を実施するか否かを前記判定手段の判定結果に基づいて決定する切替制御手段と、を具備することを特徴とする基地局装置。
【請求項１１】
判定手段は、上り回線のパス数が予め設定された閾値よりも小さいときに送信アンテナの切替動作を実施する必要があると判定することを特徴とする請求項１０記載の基地局装置。
【請求項１２】
通信相手の通信端末装置から受信した信号のドップラ周波数を測定するドップラ周波数測定手段を具備し、判定手段は、上り回線のパス数及びドップラ周波数に基づいて送信アンテナの切替の要否を判定することを特徴とする請求項１０記載の基地局装置。
【請求項１３】
判定手段は、上り回線のパス数が予め設定された第１閾値よりも小さく、かつ、ドップラ周波数が予め設定された第２閾値よりも小さいときに送信アンテナの切替が必要であると判定することを特徴とする請求項１２記載の基地局装置。
【請求項１４】
複数の送信アンテナから選択した１つの送信アンテナから信号を送信する基地局装置の送信アンテナ切替方法であって、
受信信号のパス数を測定する工程と、測定したパス数に基づいて送信アンテナの切替動作の要否を判定する工程と、送信アンテナの切替動作を実施するか否かを前記判定する工程の判定結果に基づいて決定する切替制御工程とを有することを特徴とする送信アンテナ切替方法。
【請求項１５】
判定する工程において、回線のパス数が予め設定された閾値よりも小さいときに送信アンテナの切替動作を実施する必要があると判定することを特徴とする請求項１４記載の送信アンテナ切替方法。
【請求項１６】
受信信号のドップラ周波数を測定する工程を有し、判定する工程は、回線のパス数及びドップラ周波数に基づいて送信アンテナの切替動作の要否を判定することを特徴とする請求項１４記載の送信アンテナ切替方法。
【請求項１７】
判定する工程において、回線のパス数が予め設定された第１閾値よりも小さく、かつ、ドップラ周波数が予め設定された第２閾値よりも小さいときに送信アンテナの切替動作を実施する必要があると判定することを特徴とする請求項１６記載の送信アンテナ切替方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、選択ダイバーシチにより無線通信を行う無線通信システムにおける通信端末装置、基地局装置及び送信アンテナ切替方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線通信システムにおいて、基地局装置に複数のアンテナブランチ（以下、単に「アンテナ」という）を備えて複数のパスを確保するスペースダイバーシチが採用されている。スペースダイバーシチの１つとして、伝搬状態に応じて最適なアンテナを選択する選択ダイバーシチがある。以下、選択ダイバーシチを送信側に用いる方法を送信選択ダイバーシチという。
【０００３】
ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式の無線通信装置における送信選択ダイバーシチは、文献”次世代Ｗ−ＣＤＭＡ／ＴＤＤシステムの伝送特性（電子情報通信学会  信学技報  ＳＳＥ９７−４１、ＲＣＳ９７−３６（１９９７−０６））”等に既に開示されている。
【０００４】
この方法は、上り回線の各ブランチの相関値を直前のスロット（０．６２５ｍｓ）分平均して通信チャネルの受信電力を求め、受信電力の大きいアンテナを選択して下り回線スロット（０．６２５ｍｓ）の送信を行う方法である。
【０００５】
このように、上り回線及び下り回線とも同じ周波数を利用するＴＤＤ方式の場合、上り回線の受信電力に基づいて送信アンテナを選択することができる。
【０００６】
これに対し、上り回線と下り回線とで異なる周波数を利用するＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式では、上り回線の受信電力に基づいて送信アンテナを選択することができないので、１スロット前の制御信号の端末装置における受信電力に基づいて、基地局装置の送信アンテナを選択している。
【０００７】
以下、従来のＦＤＤ方式の無線通信装置における送信選択ダイバーシチについて、ＣＤＭＡ方式の場合を例に説明する。
【０００８】
まず、基地局装置において、アンテナＡから拡散符号Ａの制御信号を送信し、アンテナＢから拡散符号Ｂの制御信号を送信する。そして、端末装置では、拡散符号Ａの受信電力と拡散符号Ｂの受信電力とをそれぞれ測定し、この受信電力の大きい拡散符号、即ち、アンテナ番号を基地局装置に報告する。基地局装置は、端末装置からの報告に基づいて、端末装置に対するデータを送信するアンテナを選択する。
【０００９】
ここで、ＣＤＭＡなどの遅延波に対する分解能が高い通信方式では、到達時間の異なる受信信号を合成することにより受信性能を向上させるＲＡＫＥ合成を行う場合がある。ＲＡＫＥ合成の特性により、受信パス数が多いときには送信側で送信アンテナを切替えても受信側の受信特性はほとんど向上しない。また、送信アンテナを切替えると、他の端末装置では、干渉信号の受信電力が大きく変化するので受信品質が悪くなる。よって、システム全体を考慮すると、送信アンテナの切替の実施を必要最小限に抑えるのが望ましい。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のＦＤＤ方式における無線通信装置の送信選択ダイバーシチは、受信側の受信特性がほとんど向上しない場合、すなわち、アンテナ切替が不要な場合でもアンテナの切替を実施してしまうという問題を有する。
【００１１】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、送信アンテナを切替ることによって受信品質が改善される場合のみ送信アンテナの切替動作を実施する通信端末装置、基地局装置及び送信アンテナ切替方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、受信信号の遅延プロファイルから回線のパス数を測定し、測定した回線のパス数に基づいてアンテナ切替動作を実施するか否かを決定する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の態様に係る通信端末装置は、複数の送信アンテナから選択した１つの送信アンテナからデータを送信し前記各送信アンテナから制御信号を送信する基地局装置と無線通信を行う通信端末装置であって、前記基地局装置の各送信アンテナから送信された制御信号の受信電力を比較し前記基地局装置がデータを送信するアンテナを選択する比較手段と、前記基地局装置から受信した信号の下り回線のパス数を測定するパス数測定手段と、前記パス数に基づいて前記基地局装置における送信アンテナの切替動作の要否を判定する判定手段と、前記比較手段の選択結果を載せた制御信号及び前記判定手段の判定結果を載せた制御信号を送信データに多重して多重信号を生成する多重手段と、前記多重信号を前記基地局装置に送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【００１４】
本発明の第２の態様は、第１の態様の通信端末装置において、判定手段は、下り回線のパス数が予め設定された閾値よりも小さいときに前記基地局装置において送信アンテナの切替動作を実施する必要があると判定する構成を採る。
【００１５】
これらの構成により、受信パス数に基づいて、伝搬路を選択してアンテナ切替を実施するか否かを制御できるので、受信パス数が少ない場合に受信性能を向上させることができ、一方、受信パス数が多い場合に他端末装置に対する干渉電力の急激な変化がなくし、他端末装置の受信品質の劣化を抑えることができる。
【００１６】
本発明の第３の態様は、第１の態様の通信端末装置において、受信信号のドップラ周波数を測定するドップラ周波数測定手段を具備し、判定手段は、下り回線のパス数及びドップラ周波数に基づいて前記基地局装置における送信アンテナの切替動作の要否を判定する構成を採る。
【００１７】
本発明の第４の態様は、第３の態様の通信端末装置において、判定手段は、下り回線のパス数が予め設定された第１閾値よりも小さく、かつ、ドップラ周波数が予め設定された第２閾値よりも小さいときに前記基地局装置において送信アンテナの切替動作を実施する必要があると判定する構成を採る。
【００１８】
これらの構成により、受信パス数に加え、ドップラ周波数に基づいて、アンテナ切替を実施するか否かを判定するので、より細かいアンテナ切替制御を行うことができる。
【００２４】
本発明の第５の態様に係る基地局装置は、上記いずれかの通信端末装置より送信された信号に含まれる制御信号に基づいて送信アンテナの切替動作を実施するか否かを決定する切替制御手段を具備する構成をとる。
【００２５】
これらの構成により、受信パス数に基づいて、伝搬路を選択してアンテナ切替を実施するか否かを制御できるので、受信パス数が少ない場合に受信性能を向上させることができ、一方、受信パス数が多い場合に他端末装置に対する干渉電力の急激な変化がなくし、他端末装置の受信品質の劣化を抑えることができる。
【００２６】
本発明の第６の態様に係る基地局装置は、複数の送信アンテナから選択した１つの送信アンテナから信号を送信する基地局装置であって、無線通信を行う通信端末装置から送信された下り回線の受信パスの時間情報を受信する受信手段と、前記受信パスの時間情報から下り回線のパス数を測定し、前記パス数に基づいて送信アンテナの切替動作の要否を判定する判定手段と、送信アンテナの切替動作を実施するか否かを前記判定手段の判定結果に基づいて決定する切替制御手段と、を具備する構成を採る。
【００２７】
本発明の第７の態様は、第６の態様の基地局装置において、判定手段は、下り回線のパス数が予め設定された閾値よりも小さいときに送信アンテナの切替動作を実施する必要があると判定する構成を採る。
【００２８】
これらの構成により、端末装置にて測定した受信パス数に基づいて、基地局装置にてアンテナ切替を実施するか否かの判定を行うことができるので、端末装置のハードウェアまたはソフトウェアの規模を低減することができ、端末装置の小型化及び消費電力の低減を図ることができる。
【００２９】
本発明の第８の態様に係る基地局装置は、複数の送信アンテナから選択した１つの送信アンテナから信号を送信する基地局装置であって、通信相手の通信端末装置から送信された下り回線の受信パスの時間情報及びドップラ周波数の測定結果を受信する受信手段と、前記受信パスの時間情報から下り回線のパス数を測定し、前記パス数および前記ドップラ周波数に基づいて送信アンテナの切替動作の要否を判定する判定手段と、送信アンテナの切替動作を実施するか否かを前記判定手段の判定結果に基づいて決定する切替制御手段と、を具備する構成を採る。
【００３０】
本発明の第９の態様は、第８の態様の基地局装置において、判定手段は、下り回線のパス数が予め設定された第１閾値よりも小さく、かつ、ドップラ周波数が予め設定された第２閾値よりも小さいときに送信アンテナの切替動作を実施する必要があると判定する構成をとる。
【００３１】
これらの構成により、受信パス数に加え、ドップラ周波数に基づいて、アンテナ切替を実施するか否かを判定するので、より細かいアンテナ切替制御を行うことができる。
【００３２】
本発明の第１０の態様に係る基地局装置は、複数の送信アンテナから選択した１つの送信アンテナから信号を送信する基地局装置であって、通信相手の通信端末装置から受信した信号の上り回線のパス数を測定するパス数測定手段と、上り回線のパス数に基づいて送信アンテナの切替の要否を判定する判定手段と、送信アンテナの切替動作を実施するか否かを前記判定手段の判定結果に基づいて決定する切替制御手段と、を具備する構成を採る。
【００３３】
本発明の第１１の態様は、第１０の態様の基地局装置において、判定手段は、上り回線のパス数が予め設定された閾値よりも小さいときに送信アンテナの切替動作を実施する必要があると判定する構成を採る。
【００３４】
これらの構成により、基地局装置にて受信パス数を測定し、アンテナ切替を実施するか否かの判定を行うことにより、端末装置のハードウェアまたはソフトウェアの規模を低減することができ、端末装置の小型化及び消費電力の低減を図ることができる。
【００３５】
本発明の第１２の態様は、第１０の態様の基地局装置において、通信相手の通信端末装置から受信した信号のドップラ周波数を測定するドップラ周波数測定手段を具備し、判定手段は、上り回線のパス数及びドップラ周波数に基づいて送信アンテナの切替の要否を判定する構成を採る。
【００３６】
本発明の第１３の態様は、第１２の態様の基地局装置において、判定手段は、上り回線のパス数が予め設定された第１閾値よりも小さく、かつ、ドップラ周波数が予め設定された第２閾値よりも小さいときに送信アンテナの切替が必要であると判定する構成を採る。
【００３７】
これらの構成により、受信パス数に加え、ドップラ周波数に基づいて、アンテナ切替を実施するか否かを判定するので、より細かいアンテナ切替制御を行うことができる。
【００３９】
本発明の第１４の態様に係る送信アンテナ切替方法は、複数の送信アンテナから選択した１つの送信アンテナから信号を送信する基地局装置の送信アンテナ切替方法であって、受信信号のパス数を測定する工程と、測定したパス数に基づいて送信アンテナの切替動作の要否を判定する工程と、送信アンテナの切替動作を実施するか否かを前記判定する工程の判定結果に基づいて決定する切替制御工程とを有する方法を採る。
【００４０】
本発明の第１５の態様は、第１４の態様の送信アンテナ切替方法の判定する工程において、回線のパス数が予め設定された閾値よりも小さいときに送信アンテナの切替動作を実施する必要があると判定する方法を採る。
【００４１】
これらの方法により、受信パス数に基づいて、伝搬路を選択してアンテナ切替を実施するか否かを制御できるので、受信パス数が少ない場合に受信性能を向上させることができ、一方、受信パス数が多い場合に他端末装置に対する干渉電力の急激な変化がなくし、他端末装置の受信品質の劣化を抑えることができる。
【００４２】
本発明の第１６の態様は、第１４の態様の送信アンテナ切替方法において、受信信号のドップラ周波数を測定する工程を有し、判定する工程は、回線のパス数及びドップラ周波数に基づいて送信アンテナの切替動作の要否を判定する方法を採る。
【００４３】
本発明の第１７の態様は、第１６の態様の送信アンテナ切替方法の判定する工程において、回線のパス数が予め設定された第１閾値よりも小さく、かつ、ドップラ周波数が予め設定された第２閾値よりも小さいときに送信アンテナの切替動作を実施する必要があると判定する方法を採る。
【００４４】
これらの方法により、受信パス数に加え、ドップラ周波数に基づいて、アンテナ切替を実施するか否かを判定するので、より細かいアンテナ切替制御を行うことができる。
【００４５】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００４６】
（実施の形態１）
実施の形態１は、受信パス数が多い場合はＲＡＫＥ合成によるパスダイバーシチ効果が得られるために、アンテナ切替によるダイバーシチ効果は小さいことに着目し、端末装置が受信信号から受信パス数を測定し、パス数に基づいてアンテナ切替の要否を判定し、判定結果を表す情報を基地局装置に送信し、基地局装置が端末装置から受信した判定結果に基づいてアンテナ切替を実施するか否かを選択する形態である。
【００４７】
図１は、本発明の実施の形態１に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。
【００４８】
図１の基地局装置において、アンテナ共用器１０３は、送信と受信とで同一のアンテナを用いるためのものであり、アンテナ１０１に無線受信された信号を受信ＲＦ部１０５に出力し、送信ＲＦ部１２１から出力された送信信号をアンテナ１０１に出力する。同様に、アンテナ共用器１０４は、アンテナ１０２に無線受信された信号を受信ＲＦ部１０６に出力し、送信ＲＦ部１２２から出力された送信信号をアンテナ１０２に出力する。
【００４９】
受信ＲＦ部１０５、１０６は、それぞれアンテナ共用器１０３、１０４から入力した受信信号を増幅し、中間周波数又はベースバンド周波数に周波数変換して、それぞれマッチドフィルタ１０７、１０８に出力する。マッチドフィルタ１０７、１０８は、それぞれ受信ＲＦ部１０５、１０６の出力信号に端末装置で乗算された拡散符号Ｄを乗算することによって逆拡散を行い、遅延プロファイル測定回路１０９、１１０及びＲＡＫＥ合成回路１１１に出力する。
【００５０】
遅延プロファイル測定回路１０９、１１０は、それぞれマッチドフィルタ１０７、１０８の出力信号の遅延プロファイルを測定し、各パスにおける信号の到達時刻とその到達時刻における電力を求め、受信パスの時間情報をＲＡＫＥ合成回路１１１に出力する。
【００５１】
ＲＡＫＥ合成回路１１１は、遅延プロファイル測定回路１０９、１１０のから出力された受信パスの時間情報に基づいて、マッチドフィルタ１０７、１０８から出力された到達時間の異なる各信号を、時間を合わせて合成し、復調回路１１２に出力する。復調回路１１２は、ＲＡＫＥ合成回路１１１の出力信号を復調し、分離回路１１３に出力する。
【００５２】
分離回路１１３は、復調回路１１２の出力信号から制御信号を分離して受信データを抽出し、制御信号からアンテナ切替動作の要否を示す切替要否信号および送信アンテナ番号を示すアンテナ選択信号を取り出してアンテナ切替制御部１１４に出力する。
【００５３】
アンテナ切替制御回路１１４は、分離回路１１３から出力された切替要否信号を読取り、アンテナ切替動作が必要である場合、アンテナ切替動作、すなわち、分離回路１１３から出力されたアンテナ選択信号に示されたアンテナから信号を送信するように切替器１１８の切替を行う。
【００５４】
変調回路１１５は、制御信号Ａに対してＰＳＫなどの一次変調処理と拡散符号Ａを乗算する二次変調を行い、加算器１１９に出力する。変調回路１１６は、制御信号Ｂに対してＰＳＫなどの一次変調処理と拡散符号Ｂを乗算する二次変調を行い、加算器１２０に出力する。変調回路１１７は、送信データに対してＰＳＫなどの一次変調処理と拡散符号Ａを乗算する二次変調を行い、切替器１１８に出力する。
【００５５】
切替器１１８は、アンテナ切替制御回路１１４の制御により、変調回路１１７の出力信号を加算器１１９または加算器１２０のいずれかに出力する。加算器１１９、１２０は、入力した信号を多重して、それぞれ送信ＲＦ部１２１、１２２に出力する。
【００５６】
送信ＲＦ回路１２１は、加算器１１９の出力信号に対して直交変調、周波数変換、増幅などの処理を行い、アンテナ共用器１０３を通じてアンテナ１０１から無線送信する。同様に、送信ＲＦ回路１２２は、加算器１２０の出力信号に対して直交変調、周波数変換、増幅などの処理を行い、アンテナ共用器１０４を通じてアンテナ１０２から無線送信する。
【００５７】
図２は、本発明の実施の形態１に係る端末装置の構成を示すブロック図である。
【００５８】
図２の端末装置において、アンテナ共用器２０２は、送信と受信とで同一のアンテナを用いるためのものであり、アンテナ２０１に無線受信された信号を受信ＲＦ部２０３に出力し、送信ＲＦ部２１６から出力された送信信号をアンテナ２０１に出力する。受信ＲＦ部２０３は、アンテナ共用器２０２から入力した受信信号を増幅し、中間周波数又はベースバンド周波数に周波数変換して、マッチドフィルタ２０４、２０５、２０６に出力する。
【００５９】
マッチドフィルタ２０４は、受信ＲＦ部２０３の出力信号に拡散符号Ａを乗算することによって逆拡散を行い、電力測定回路２１０に出力する。同様に、マッチドフィルタ２０５は、受信ＲＦ部２０３の出力信号に拡散符号Ｂを乗算することによって逆拡散を行い、電力測定回路２１１に出力する。
【００６０】
マッチドフィルタ２０６は、受信ＲＦ部２０３の出力信号に拡散符号Ｃを乗算することによって逆拡散を行い、遅延プロファイル測定回路２０７及びＲＡＫＥ合成回路２０８に出力する。
【００６１】
遅延プロファイル測定回路２０７は、マッチドフィルタ２０６の出力信号の遅延プロファイルを測定し、各パスの到達時刻とその到達時刻における電力を求め、受信パスの時間情報をＲＡＫＥ合成回路２０８及び判定回路２１３に出力する。なお、データをバースト的に送信する場合は、制御信号に対して遅延プロファイル測定を行う。この場合、マッチドフィルタ２０４またはマッチドフィルタ２０５の出力から遅延プロファイル測定を行う。
【００６２】
ＲＡＫＥ合成回路２０８は、遅延プロファイル測定回路２０７から出力された受信パスの時間情報に基づいて、マッチドフィルタ２０６から出力された到達時間の異なる各信号の時間を合わせ、これらの信号を合成して復調回路２０９は、ＲＡＫＥ合成回路２０８の出力信号を復調して受信データを抽出する。
【００６３】
電力測定回路２１０は、マッチドフィルタ２０４の出力電力を測定し、測定結果を比較回路２１２に出力する。同様に、電力測定回路２１１はマッチドフィルタ２０５の出力電力を測定し、測定結果を比較回路２１２に出力する。比較回路２１２は、電力測定回路２１０及び電力測定回路２１１で測定された電力を比較し、大きい方の拡散符号、即ち、基地局装置のアンテナ番号を示すアンテナ選択信号を生成し、多重回路２１４に出力する。
【００６４】
判定回路２１３は、受信パスの時間情報からパス数を測定し、パス数に基づいて、アンテナ切替動作の要否、すなわち、アンテナを切替えることにより受信品質が向上する可能性があるか否かを示す切替要否信号を生成し、多重回路２１４に出力する。
【００６５】
多重回路２１４は、送信データに判定回路２１３から出力された切替要否信号と比較回路２１２から出力されたアンテナ選択信号とをフレームフォーマット上に多重化し、変調回路２１５に出力する。変調回路２１５は、多重回路２１４の出力信号に対してＰＳＫなどの一次変調処理と拡散符号Ｄを乗算する二次変調を行い、送信ＲＦ部２１６に出力する。送信ＲＦ回路２１６は、変調回路２１５の出力信号に対して直交変調、周波数変換、増幅などの処理を行い、アンテナ共用器２０２を通じてアンテナ２０１から無線送信する。
【００６６】
次に、図１の遅延プロファイル測定回路１０９、１１０及び図２の遅延プロファイル測定回路２０７における遅延プロファイルの測定処理について、図３の遅延プロファイルの一例を示す図を用いて詳細に説明する。図３において、横軸が時間であり、縦軸が電力である。
【００６７】
無線通信では、送信した信号が受信側に直接届く直接波の他に、山やビル等に反射した後に届く遅延波が存在する。図３では、時刻ｔ０に電力ｐ０の直接波信号が届き、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３にそれぞれ電力ｐ１、ｐ２、ｐ３の遅延波信号が届くことを示している。
【００６８】
遅延プロファイル測定回路１０９、１１０及び遅延プロファイル測定回路２０７は、図３のような遅延プロファイルを測定し、電力が予め設定された閾値より高いパス数及び各パスの到達時刻を求める。図３の場合、時刻ｔ０と時刻ｔ１の受信信号の電力が閾値よりも大きいので、パス数は「２」と求められる。
【００６９】
次に、実施の形態１における判定回路２１３の判定処理について、図４のフロー図を用いて説明する。
【００７０】
まず、遅延プロファイル測定回路２０７から入力したパス数が予め設定された閾値よりも小さいか否かを判定する（ＳＴ１１）。そして、パス数が閾値よりも小さい場合、アンテナ切替動作が必要である旨の情報を載せた切替要否信号を生成する（ＳＴ１２）。また、パス数が閾値よりも大きいまたは等しい場合、アンテナ切替動作が不要である旨の情報を載せた切替要否信号を生成する（ＳＴ１３）。
【００７１】
例えば、予め設定された閾値が「３」であり、遅延プロファイル測定回路２０７にて図３に示す遅延プロファイルが測定された場合、判定回路２１３に入力されるパス数は「２」であり、閾値「３」より小さい。よって、判定回路２１３は、アンテナ切替動作が必要である旨の情報を載せた切替要否信号を生成し多重回路２１４に出力する。
【００７２】
次に、実施の形態１の無線通信システムにおける上り回線の信号の流れについて説明する。
【００７３】
端末装置からの送信データは、多重回路２１４にて、フレームフォーマット上に切替要否信号とアンテナ選択信号とが多重化され、変調回路２１５にて、ＰＳＫなどの一次変調処理と拡散符号Ｄを乗算する二次変調が行われる。変調回路２１５の出力信号は、送信ＲＦ回路２１６にて、直交変調、周波数変換、増幅などの処理がなされ、アンテナ共用器２０２を通じてアンテナ２０１から無線送信される。
【００７４】
端末装置のアンテナ２０１から無線送信された信号は、基地局装置のアンテナ１０１及びアンテナ１０２に受信される。
【００７５】
アンテナ１０１に受信された信号は、アンテナ共用器１０３を通じて受信ＲＦ回路１０５に入力され、受信ＲＦ回路１０５にて、増幅され、中間周波数又はベースバンド周波数に周波数変換される。受信ＲＦ回路１０５の出力信号は、マッチドフィルタ１０７にて拡散符号Ｄで逆拡散され、遅延プロファイル測定回路１０９及びＲＡＫＥ合成回路１１１に出力される。遅延プロファイル測定回路１０９では、マッチドフィルタ１０７の出力信号の遅延プロファイルが測定され、各受信パスの到達時刻とそれぞれの到達時刻における電力が求められ、受信パスの時間情報がＲＡＫＥ合成回路１１１に出力される。
【００７６】
同様に、アンテナ１０２で受信された信号は、アンテナ共用器１０４を通じて受信ＲＦ回路１０６に入力され、受信ＲＦ回路１０６にて、増幅され、中間周波数又はベースバンド周波数に周波数変換される。受信ＲＦ回路１０６の出力信号は、マッチドフィルタ１０８にて拡散符号Ｄで逆拡散され、遅延プロファイル測定回路１１０及びＲＡＫＥ合成回路１１１に出力される。遅延プロファイル測定回路１１０では、マッチドフィルタ１０８の出力信号の遅延プロファイルが測定され、各受信パスの到達時刻とそれぞれの到達時刻における電力が求められ、受信パスの時間情報がＲＡＫＥ合成回路１１１に出力される。
【００７７】
ＲＡＫＥ合成回路１１１では、到達時間の異なる各信号が合成され、合成された信号は、復調回路１１２にて復調され、分離回路１１３にて切替要否信号およびアンテナ選択信号を分離され、受信データが抽出される。
【００７８】
分離された切替要否信号およびアンテナ選択信号は、アンテナ切替制御回路１１４に出力され、アンテナ切替制御回路１１４では、切替要否信号に基づいてアンテナ切替を実施するか否かが判定され、アンテナ切替を実施する場合、アンテナ選択信号に基づいて、切替器１１８が切替えられる。
【００７９】
次に、実施の形態１の無線通信システムにおける下り回線の信号の流れについて説明する。
【００８０】
基地局装置から送信される制御信号Ａは、変調回路１１５にて、ＰＳＫなどの一次変調処理され、さらに、拡散符号Ａを用いた拡散処理の二次変調処理され、加算器１１９に出力される。同様に、基地局装置から送信される制御信号Ｂは、変調回路１１６にて、ＰＳＫなどの一次変調処理され、さらに、拡散符号Ｂを用いた拡散処理の二次変調処理され、加算器１１９に出力される。
【００８１】
基地局装置から送信される下り回線の送信データは、変調回路１１７にて、ＰＳＫなどの一次変調処理され、さらに、拡散符号Ｃを用いた拡散処理の二次変調処理され、切替器１１８を通じて、加算器１１９または加算器１２０に出力され、制御信号Ａ又は制御信号Ｂと多重される。
【００８２】
加算器１１９の出力信号は、送信ＲＦ回路１２１にて、直交変調、周波数変換及び増幅などの処理が行われた後、アンテナ共用器１０３を通じてアンテナ１０１から無線送信される。加算器１２０の出力信号は、送信ＲＦ回路１２２にて、直交変調、周波数変換及び増幅などの処理が行われた後、アンテナ共用器１０４を通じてアンテナ１０２から無線送信される。
【００８３】
基地局装置のアンテナ１０１及びアンテナ１０２から無線送信された信号は、端末装置のアンテナ２０１に受信される。
【００８４】
アンテナ２０１に受信された信号は、アンテナ共用器２０２を通じて受信ＲＦ回路２０３に入力され、受信ＲＦ回路２０３にて、増幅され、中間周波数又はベースバンド周波数に周波数変換され、マッチドフィルタ２０４、２０５、２０６に入力する。
【００８５】
マッチドフィルタ２０６に入力した信号は、マッチドフィルタ２０６にて拡散符号Ｃで逆拡散処理が行われ、遅延プロファイル測定回路２０７及びＲＡＫＥ合成回路２０８に出力される。
【００８６】
遅延プロファイル測定回路２０７では、マッチドフィルタ２０６の出力信号の遅延プロファイルが測定され、各受信パスの到達時刻とそれぞれの到達時刻における電力が求められ、受信パスの時間情報がＲＡＫＥ合成回路２０８及び判定回路２１３に出力される。
【００８７】
ＲＡＫＥ合成回路２０８では、受信パスの時間情報に基づいて、到達時間の異なる各信号が合成され、合成された信号は、復調回路２０９にて復調され、受信データが抽出される。
【００８８】
判定回路２１３では、受信パスの時間情報からパス数が測定され、測定されたパス数に基づいて、切替要否信号が生成され、多重回路２１４に出力される。
【００８９】
マッチドフィルタ２０４に入力した信号は、マッチドフィルタ２０４にて拡散符号Ａで逆拡散処理が行われ、電力測定回路２１０にて電力が測定され、測定結果が比較回路２１２に出力される。同様に、マッチドフィルタ２０５に入力した信号は、マッチドフィルタ２０５にて拡散符号Ｂで逆拡散処理が行われ、電力測定回路２１１にて電力が測定され、測定結果が比較回路２１２に出力される。比較回路２１２では、電力測定回路２１０及び電力測定回路２１１で測定された電力が比較され、大きい方の拡散符号、即ち、基地局装置のアンテナ番号を示すアンテナ選択信号が生成され、多重回路２１４に出力される。
【００９０】
このように、受信パス数が少ない場合に、伝搬路を選択してアンテナ切替を実施することにより、受信性能を向上させることができる。一方、受信パス数が多い場合にはＲＡＫＥ合成によるパスダイバーシチ効果が得られるため、アンテナ切替を実施しないように制御することにより、アンテナ切替による他端末装置に対する干渉電力の急激な変化がなくなり、他端末装置の受信品質の劣化を抑えることができる。
【００９１】
（実施の形態２）
実施の形態２は、端末装置が受信信号から受信パス数を測定し、パス数を表す情報を基地局装置に送信し、基地局装置が端末装置から受信したパス数に基づいてアンテナ切替の要否を判定し、判定結果に基づいてアンテナ切替を実施するか否かを選択する形態である。
【００９２】
図５は、本発明の実施の形態２に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。図５に示す基地局装置は、図１に示す基地局装置に判定回路３０１を追加した構成を採る。なお、図５に示す基地局装置において、図１に示す基地局装置と動作が共通する構成部分については、図１と同一符号を付して説明を省略する。
【００９３】
分離回路１１３は、復調回路１１２の出力信号から制御信号を分離して受信データを抽出し、制御信号から受信パスの時間情報およびアンテナ選択信号を取り出し、受信パスの時間情報を判定回路３０１に出力し、アンテナ選択信号をアンテナ切替制御回路１１４に出力する。
【００９４】
判定回路３０１は、分離回路１１３から出力された受信パスの時間情報からパス数を測定し、パス数に基づいて切替要否信号を生成し、アンテナ切替制御回路１１４に出力する。
【００９５】
アンテナ切替制御回路１１４は、判定回路３０１から出力された切替要否信号を読取り、アンテナ切替動作が必要である場合、分離回路１１３から出力されたアンテナ選択信号に示されたアンテナから信号を送信するように切替器１１８の切替を行う。
【００９６】
図６は、本発明の実施の形態２に係る端末装置の構成を示すブロック図である。図６に示す端末装置は、図２に示す端末装置から判定回路２１３を削除した構成を採る。なお、図６に示す基地局装置において、図２に示す基地局装置と動作が共通する構成部分については、図２と同一符号を付して説明を省略する。
【００９７】
遅延プロファイル測定回路２０７は、マッチドフィルタ２０６の出力信号の遅延プロファイルを測定し、各パスの到達時刻とその到達時刻における電力を求め、受信パスの時間情報をＲＡＫＥ合成回路２０８及び多重回路２１４に出力する。
【００９８】
多重回路２１４は、送信データに遅延プロファイル測定回路２０７から出力された受信パスの時間情報と比較回路２１２から出力されたアンテナ選択信号とをフレームフォーマット上に多重化し、変調回路２１５に出力する。
【００９９】
このように、端末装置にて測定した受信パス数に基づいて、基地局装置にてアンテナ切替を実施するか否かの判定を行うことにより、端末装置のハードウェアまたはソフトウェアの規模を低減することができ、端末装置の小型化及び消費電力の低減を図ることができる。
【０１００】
（実施の形態３）
実施の形態３は、端末装置における遅延プロファイルと基地局装置における遅延プロファイルはほぼ同じであることに着目し、基地局装置が受信信号から受信パス数を測定し、測定したパス数に基づいてアンテナ切替の要否を判定し、判定結果に基づいてアンテナ切替を実施するか否かを選択する形態である。
【０１０１】
図７は、本発明の実施の形態３に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。図７に示す基地局装置は、図１に示す基地局装置に判定回路４０１を追加した構成を採る。なお、図７に示す基地局装置において、図１に示す基地局装置と動作が共通する構成部分については、図１と同一符号を付して説明を省略する。
【０１０２】
遅延プロファイル測定回路１０９、１１０は、それぞれマッチドフィルタ１０７、１０８の出力信号の遅延プロファイルを測定し、各パスにおける信号の到達時刻とその到達時刻における電力を求め、受信パスの時間情報をＲＡＫＥ合成回路１１１及び判定回路４０１に出力する。
【０１０３】
判定回路４０１は、遅延プロファイル測定回路１０９、１１０から出力された受信パスの時間情報からパス数を測定し、パス数に基づいて切替要否信号を生成し、アンテナ切替制御回路１１４に出力する。
【０１０４】
アンテナ切替制御回路１１４は、判定回路４０１から出力された切替要否信号を読取り、アンテナ切替動作が必要である場合、分離回路１１３から出力されたアンテナ選択信号に示されたアンテナから信号を送信するように切替器１１８の切替を行う。
【０１０５】
図８は、本発明の実施の形態３に係る端末装置の構成を示すブロック図である。図８に示す端末装置は、図２に示す端末装置から判定回路２１３を削除した構成を採る。なお、図８に示す基地局装置において、図２に示す基地局装置と動作が共通する構成部分については、図２と同一符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
遅延プロファイル測定回路２０７は、マッチドフィルタ２０６の出力信号の遅延プロファイルを測定し、各パスの到達時刻とその到達時刻における電力を求め、受信パスの時間情報をＲＡＫＥ合成回路２０８に出力する。
【０１０７】
多重回路２１４は、送信データにに比較回路２１２から出力されたアンテナ選択信号とをフレームフォーマット上に多重化し、変調回路２１５に出力する。
【０１０８】
このように、端末装置における遅延プロファイルと基地局装置における遅延プロファイルはほぼ同じであることに着目し、基地局装置にて受信パス数を測定し、アンテナ切替を実施するか否かの判定を行うことにより、端末装置のハードウェアまたはソフトウェアの規模を低減することができ、端末装置の小型化及び消費電力の低減を図ることができる。
【０１０９】
（実施の形態４）
実施の形態４は、ドップラ周波数が高い場合は連続して受信信号が落ち込んでいる時間が短いために送信ダイバーシチの効果は小さいことに着目し、端末装置が受信信号から受信パス数及びドップラー周波数を測定し、パス数及びドップラー周波数を表す情報を基地局装置に送信し、基地局装置が端末装置から受信したパス数及びドップラー周波数に基づいてアンテナ切替の要否を判定し、判定結果に基づいてアンテナ切替を実施するか否かを選択する形態である。
【０１１０】
図９は、実施の形態４に係る端末装置の構成を示すブロック図である。図９に示す端末装置は、図２に示す端末装置からドップラ周波数測定回路５０１を追加した構成を採る。なお、図９に示す基地局装置において、図２に示す基地局装置と動作が共通する構成部分については、図２と同一符号を付して説明を省略する。
【０１１１】
マッチドフィルタ２０６は、受信ＲＦ部２０３の出力信号に拡散符号Ｃを乗算することによって逆拡散を行い、遅延プロファイル測定回路２０７、ＲＡＫＥ合成回路２０８及びドップラ周波数測定回路５０１に出力する。
【０１１２】
ドップラ周波数測定回路５０１は、マッチドフィルタ２０６の出力信号のドップラ周波数を測定し、測定結果を判定回路２１３に出力する。なお、ドップラ周波数の測定方法に関しては、文献”移動通信の基礎（電子情報通信学会、昭和６１年１０月１日発行）”等に既に提案されている。
【０１１３】
判定回路２１３は、遅延プロファイル測定回路２０７から出力された受信パスの時間情報からパス数を測定し、このパス数とドップラ周波数測定回路５０１にて測定されたドップラ周波数に基づいて切替要否信号を生成し、多重回路２１４に出力する。
【０１１４】
以下、実施の形態１における判定回路２１３の判定処理について、図１０のフロー図を用いて説明する。
【０１１５】
まず、遅延プロファイル測定回路２０７から入力したパス数が予め設定された閾値１よりも小さいか否かを判定する（ＳＴ２１）。そして、パス数が閾値１よりも小さい場合、ドップラ周波数測定回路５０１から入力したドップラ周波数が予め設定された閾値２よりも小さいか否かを判定する（ＳＴ２２）。そして、ドップラ周波数が予め設定された閾値２よりも小さい場合、アンテナ切替動作が必要である旨の切替要否信号を生成する（ＳＴ２３）。
【０１１６】
また、パス数が閾値１よりも大きいあるいは等しい場合、ドップラ周波数が予め設定された閾値２よりも大きいあるいは等しい場合、アンテナ切替動作が不要である旨の切替要否信号を生成する（ＳＴ２４）。
【０１１７】
このように、受信パス数が少なく、かつ、周波数オフセットが小さい場合には、伝搬路を選択してアンテナ切替を実施することにより、受信性能を向上させることができる。一方、受信パス数が多い場合、あるいは、周波数オフセットが大きい場合にはＲＡＫＥ合成によるパスダイバーシチ効果が得られるため、アンテナ切替を実施しないように制御することにより、アンテナ切替による他端末装置に対する干渉電力の急激な変化がなくなり、他端末装置の受信品質の劣化を抑えることができる。
【０１１８】
なお、実施の形態４における基地局装置の構成及び動作は、図１と同一であるので説明を省略する。
【０１１９】
また、実施の形態４は、実施の形態２又は実施の形態３と組み合わせることもできる。すなわち、パス数の測定並びにドップラ周波数の測定を端末装置で行いってアンテナ切替の要否の判定を基地局装置で実施すること、パス数の測定、ドップラ周波数の測定及びアンテナ切替の要否判定を基地局装置で実施すること、パス数の測定を端末装置で行ってドップラ周波数の測定及びアンテナ切替の要否判定を基地局装置で実施すること、ドップラ周波数の測定を端末装置で行ってパス数の測定及びアンテナ切替の要否判定を基地局装置で実施することもできる。
【０１２０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、受信品質が悪くなった時点を起点としてアンテナ切替を行うことができ、更に、アンテナ切替による受信性能の改善効果が少ない場合に、アンテナの切替動作を停止して、他端末装置への干渉量の変化をなくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１に係る端末装置の構成を示すブロック図
【図３】実施の形態１に係る遅延プロファイルを説明するための図
【図４】実施の形態１に係る判定回路の処理を示すフロー図
【図５】実施の形態２に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図６】実施の形態２に係る端末装置の構成を示すブロック図
【図７】実施の形態３に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図８】実施の形態３に係る端末装置の構成を示すブロック図
【図９】実施の形態４に係る端末装置の構成を示すブロック図
【図１０】実施の形態４に係る判定回路の処理を示すフロー図
【符号の説明】
１０１，１０２  アンテナ
１０３，１０４  アンテナ共用器
１０５，１０６  受信ＲＦ回路
１０７、１０８  マッチドフィルタ
１０９、１１０  遅延プロファイル測定回路
１１１  ＲＡＫＥ合成回路
１１２  復調回路
１１３  分離回路
１１４  アンテナ切替制御回路
１１５，１１６、１１７  変調回路
１１８  切替器
１１９、１２０  加算器
１２１、１２２  送信ＲＦ回路
２０１  アンテナ
２０２  アンテナ共用器
２０３  受信ＲＦ回路
２０４、２０５、２０６  マッチドフィルタ
２０７  遅延プロファイル測定回路
２０８  ＲＡＫＥ合成回路
２０９  復調回路
２１０、２１１  電力測定回路
２１２  比較回路
２１３  判定回路
２１４  多重回路
２１５  変調回路
２１６  送信ＲＦ回路
３０１  判定回路
４０１  判定回路
５０１  ドップラ周波数測定回路
【図１】
0003583304.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003583304.tif 000007
【図７】
0003583304.tif 000008
【図８】
0003583304.tif 000009
【図９】
0003583304.tif 000010
【図１０】
0003583304.tif 000011