(57)【要約】【課題】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。【解決手段】小型機器本体に必要最小限のアンテナを装備し、クレードル側にも１本以上のアンテナを装備する。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。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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）。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
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。
【請求項１５】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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）。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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）。
【００１８】
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）。
【００１９】
【数１】
2008054268.tif 000003
【００２０】
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。
【００２１】
【数２】
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【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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）、λiは固有値である。
【００２６】
【数３】
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【００２７】
【数４】
2008054268.tif 000006
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
【特許文献１】特開平１０−８４３２４号公報
【特許文献２】特開２００４−８８１５４号公報
【特許文献３】特開２００６−６７３９２号公報
【非特許文献１】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）
【非特許文献２】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））
【非特許文献３】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｔｔｄｏｃｏｍｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｉｎｆｏ／ｎｅｗｓ＿ｒｅｌｅａｓｅ／ｐａｇｅ／２００６０２２３ｄ．ｈｔｍｌ
【非特許文献４】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）
【非特許文献５】Ｓ．Ｂｌａｎｃｈ外著、Ｅｌｅｃｔｏｒｉｃａｌ  ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．３９、Ｎｏ．９、ｐ．７０５  （２００３）
【非特許文献６】ｈｔｔｐ：／／ｃｍ．ｂｅｌｌ−ｌａｂｓ．ｃｏｍ／ｃｍ／ｍｓ／ｗｈａｔ／ｓｈａｎｎｏｎｄａｙ／ｓｈａｎｎｏｎ１９４８．ｐｄｆ
【非特許文献７】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）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【発明の効果】
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
［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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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）。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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）。
【０１２５】
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）。
【０１２６】
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）。
【０１２７】
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）。
【０１２８】
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）。
【０１２９】
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）。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】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。
【図１５】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。
【図１６】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。
【図１７】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。
【図１８】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。
【図１９】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。
【符号の説明】
【０１３８】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図５】
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