(57)【要約】【課題】ＣＤＭＡ方式を採用する通信システムにおいて、受信データを失うことなく一系統の復調系でアンテナダイバシティによるアンテナ切り替えが可能なダイバシティ受信装置およびダイバシティ受信方法を提供すること。【解決手段】基地局がスロットサイクルごとに送信する待ち受け用の間欠信号を第１のアンテナ１または第２のアンテナ２によって受信系６が受信し、受信系６で受信した信号から第１のアンテナ１および第２のアンテナ２の各受信電界強度に関する情報を得て、この情報に基づいて待ち受けから通話への遷移時に受信環境がより良好な第１のアンテナ１および第２のアンテナ２のいずれか一方を受信系６に切り替え接続して通話を行う。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＤＭＡ方式の通信システムで用いられるダイバシティ受信装置であって、
基地局からの信号を受信する第１のアンテナおよび第２のアンテナと、
待ち受け時に基地局から所定サイクル毎に送信される間欠信号の前記第１のアンテナまたは前記第２のアンテナによる受信電界強度を測定する受信電界強度測定手段と、
前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナによって受信された各間欠信号の受信電界強度に関する情報（以下「受信電界強度情報」という。）をアンテナ毎に記憶する情報記憶手段と、
待ち受けから通話への遷移時に、当該通話が開始される直前の前記情報記憶手段が記憶している各アンテナの受信環境情報情報に基づいて、受信電界強度が高い方のアンテナを選択するアンテナ選択手段と、
を備えたことを特徴とするダイバシティ受信装置。
【請求項２】
前記アンテナ選択手段は、待ち受け時、前記所定スロット毎にアンテナを交互に切り替えて選択し、
前記受信電界強度測定手段は、前記アンテナ選択手段によって選択されたアンテナの受信電界強度情報を前記情報記憶手段に格納することを特徴とする請求項１記載のダイバシティ受信装置。
【請求項３】
前記アンテナ選択手段は、待ち受け時、各アンテナの受信電界強度に応じてアンテナ切り替えの回数の割合をアンテナ毎に調整して選択し、前記受信電界強度測定手段は、前記アンテナ選択手段によって選択されたアンテナの受信電界強度情報を前記情報記憶手段に格納することを特徴とする請求項１記載のダイバシティ受信装置。
【請求項４】
基地局から受信した信号に含まれている当該基地局に関する情報（以下「基地局情報」という。）を取得し、前記情報記憶手段に格納する基地局情報取得手段を備え、
前記第１のアンテナは第１の基地局から送信された信号を受信し、前記基地局情報取得手段は、前記第１の基地局の基地局情報を取得して前記情報記録手段に格納し、
前記第２のアンテナは第２の基地局から送信された信号を受信し、前記基地局情報取得手段は、前記第２の基地局の基地局情報を取得して前記情報記録手段に格納し、
前記アンテナ選択手段は、待ち受けから通話への遷移時に、当該通話が開始される直前の前記情報記憶手段が記憶している各アンテナの受信環境情報情報および各基地局情報に基づいて、受信電界強度が高い方のアンテナを選択することを特徴とする請求項１記載のダイバシティ受信装置。
【請求項５】
基地局からの信号を受信する第１のアンテナおよび第２のアンテナを備え、ＣＤＭＡ方式の通信システムで用いられるダイバシティ受信装置が行うダイバシティ受信方法であって、
待ち受け時に基地局から所定サイクル毎に送信される間欠信号の前記第１のアンテナまたは前記第２のアンテナによる受信電界強度を測定する受信電界強度測定ステップと、
前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナによって受信された各間欠信号の受信電界強度に関する情報（以下「受信電界強度情報」という。）をアンテナ毎に記憶する情報記憶ステップと、
待ち受けから通話への遷移時に、当該通話が開始される直前の各アンテナの受信環境情報情報に基づいて、受信電界強度が高い方のアンテナを選択するアンテナ選択ステップと、
を有したことを特徴とするダイバシティ受信方法。
【請求項６】
前記アンテナ選択ステップは、待ち受け時、前記所定スロット毎にアンテナを交互に切り替えて選択することを特徴とする請求項５記載のダイバシティ受信方法。
【請求項７】
前記アンテナ選択ステップは、待ち受け時、各アンテナの受信電界強度に応じてアンテナ切り替えの回数の割合をアンテナ毎に調整して選択することを特徴とする請求項５記載のダイバシティ受信方法。
【請求項８】
基地局から受信した信号に含まれている当該基地局に関する情報（以下「基地局情報」という。）を取得する基地局情報取得ステップを有し、
前記基地局情報取得ステップは、
前記第１のアンテナによって受信された第１の基地局から送信された信号に含まれている前記第１の基地局の基地局情報を取得し、
前記第２のアンテナによって受信された第２の基地局から送信された信号に含まれている前記第２の基地局の基地局情報を取得し、
前記アンテナ選択ステップは、
待ち受けから通話への遷移時に、当該通話が開始される直前の各アンテナの受信環境情報情報および各基地局情報に基づいて、受信電界強度が高い方のアンテナを選択することを特徴とする請求項５記載のダイバシティ受信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）方式を用いた通信機器におけるダイバシティ受信装置およびダイバシティ受信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＤＣ方式の移動体通信システムにおいては、アンテナダイバシティを用いた移動局および基地局等が一般的に用いられている。ＰＤＣ方式はＴＤＭＡ（時分割多元接続）を採用しているため、該当スロット以外の空いている受信アイドル区間での受信電界強度を判断基準として、複数のアンテナから最良の受信環境となるアンテナを選択している。一方、ＣＤＭＡ方式においてもアンテナダイバシティが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２５１２３０号公報
【特許文献２】
特開２００１−１２７６７５号公報
【特許文献３】
特表２０００−５０３１８４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＣＤＭＡ方式でのアンテナダイバシティ受信は、ＰＤＣ方式と比較して実現が困難である。というのも、ＣＤＭＡ方式では受信信号が符号分割されているために、受信信号をベースバンド復調まで行わないとその信号の受信電界強度を測定することができず、このため最良の受信環境を判断することができないからである。また、ＣＤＭＡ方式では符号分割で他ユーザとの受信信号を区別しており、ＴＤＭＡ方式とは異なり受信信号が時分割されていないため、常に受信信号を受信および復調しなければならない。つまり、１回の受信の間にアンテナを切り替えて両方のアンテナの強度を測定するといったＴＤＭＡ方式での方法を行おうとすると、アンテナ切り替えの間に受信データを失ってしまうことになる。
【０００５】
以上の理由から、ＣＤＭＡ方式でアンテナダイバシティを実現するためには、受信信号のベースバンド復調までの回路をアンテナの数だけ設ける必要があるといった事や、アンテナ切り替えのタイミングで受信データを失ってしまうといった問題点を考慮に入れなければならない。また、ＣＤＭＡ方式では、待ち受け時は必ず単一の基地局からの信号を受信することしかできない。これは、基地局毎に符号分割され、移動局が対応する唯一の基地局の符号を用いて受信しているからである。
【０００６】
特開２００１−２５１２３０号公報（特許文献１）では、ＣＤＭＡ方式の移動体通信システム用の複数のアンテナのうち、受信特性が最良となる２つのアンテナを選択することができる受信装置および方法が提案されている。但し、ＣＤＭＡ方式で受信電界強度を測定するには、上述したように受信信号をベースバンド復調まで行う必要があり、複数の復調系を持たずにアンテナを切り替えて強度を比較することができないという問題点があった。また、復調系を複数系統持つため回路規模が大きくなってしまうという問題点もあった。
【０００７】
また、特開２００１−１２７６７５号公報（特許文献２）には、ＣＤＭＡの基地局側をアンテナダイバシティにする方法が提案されているが、これでは既存の系を全て変更する必要があるため、莫大な費用がかかってしまう。これを避けるためには移動局単体で対応できる方法が望ましい。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点および事情に鑑みてなされたものであって、ＣＤＭＡ方式の通信システムにおいて、受信データを失うことなく一系統の復調系でアンテナダイバシティによるアンテナ切り替えが可能なダイバシティ受信装置およびダイバシティ受信方法を提供することを目的としている。また、基地局を含めたシステム全体を変更せずに移動局単体でダイバシティを実現可能なダイバシティ受信装置およびダイバシティ受信方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るダイバシティ受信装置は、ＣＤＭＡ方式の通信システムで用いられるダイバシティ受信装置であって、基地局からの信号を受信する第１のアンテナおよび第２のアンテナと、待ち受け時に基地局から所定サイクル毎に送信される間欠信号の前記第１のアンテナまたは前記第２のアンテナによる受信電界強度を測定する受信電界強度測定手段と、前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナによって受信された各間欠信号の受信電界強度に関する情報（以下「受信電界強度情報」という。）をアンテナ毎に記憶する情報記憶手段と、待ち受けから通話への遷移時に、当該通話が開始される直前の前記情報記憶手段が記憶している各アンテナの受信環境情報情報に基づいて、受信電界強度が高い方のアンテナを選択するアンテナ選択手段と、を備えている。
【００１０】
このように、情報記憶手段がアンテナ毎の受信電界強度を記憶しているため、アンテナダイバシティによるアンテナ切り替えを実現でき、受信環境のより良いアンテナで通信を行うことができる。また、情報記憶手段がアンテナ毎の受信電界強度を記憶しているため、一系統の復調系を備えていれば良く、回路規模を大形化および複雑化せずにアンテナダイバシティを実現できる。
【００１１】
また、本発明に係るダイバシティ受信装置は、前記アンテナ選択手段は、待ち受け時、前記所定スロット毎にアンテナを交互に切り替えて選択し、前記受信電界強度測定手段は、前記アンテナ選択手段によって選択されたアンテナの受信電界強度情報を前記情報記憶手段に格納する。このように、受信電界強度の測定は所定サイクル毎に相互にアンテナを切り替えて行われるため、ＣＤＭＡ方式であっても受信データは失われることがない。
【００１２】
また、本発明に係るダイバシティ受信装置は、前記アンテナ選択手段は、待ち受け時、各アンテナの受信電界強度に応じてアンテナ切り替えの回数の割合をアンテナ毎に調整して選択し、前記受信電界強度測定手段は、前記アンテナ選択手段によって選択されたアンテナの受信電界強度情報を前記情報記憶手段に格納する。このように、アンテナ切り替えの回数の割合をアンテナ毎に調整することで、より良い受信環境で待ち受けを行うことができる。
【００１３】
また、本発明に係るダイバシティ受信装置は、基地局から受信した信号に含まれている当該基地局に関する情報（以下「基地局情報」という。）を取得し、前記情報記憶手段に格納する基地局情報取得手段を備え、前記第１のアンテナは第１の基地局から送信された信号を受信し、前記基地局情報取得手段は、前記第１の基地局の基地局情報を取得して前記情報記録手段に格納し、前記第２のアンテナは第２の基地局から送信された信号を受信し、前記基地局情報取得手段は、前記第２の基地局の基地局情報を取得して前記情報記録手段に格納し、前記アンテナ選択手段は、待ち受けから通話への遷移時に、当該通話が開始される直前の前記情報記憶手段が記憶している各アンテナの受信環境情報情報および各基地局情報に基づいて、受信電界強度が高い方のアンテナを選択する。したがって、基地局を含めたシステム全体を変更せずに移動局単体でダイバシティを実現することができる。
【００１４】
また、本発明に係るダイバシティ受信方法は、基地局からの信号を受信する第１のアンテナおよび第２のアンテナを備え、ＣＤＭＡ方式の通信システムで用いられるダイバシティ受信装置が行うダイバシティ受信方法であって、待ち受け時に基地局から所定サイクル毎に送信される間欠信号の前記第１のアンテナまたは前記第２のアンテナによる受信電界強度を測定する受信電界強度測定ステップと、前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナによって受信された各間欠信号の受信電界強度に関する情報（以下「受信電界強度情報」という。）をアンテナ毎に記憶する情報記憶ステップと、待ち受けから通話への遷移時に、当該通話が開始される直前の各アンテナの受信環境情報情報に基づいて、受信電界強度が高い方のアンテナを選択するアンテナ選択ステップと、を有している。
【００１５】
また、本発明に係るダイバシティ受信方法は、前記アンテナ選択ステップは、待ち受け時、前記所定スロット毎にアンテナを交互に切り替えて選択する。
【００１６】
また、本発明に係るダイバシティ受信方法は、前記アンテナ選択ステップは、待ち受け時、各アンテナの受信電界強度に応じてアンテナ切り替えの回数の割合をアンテナ毎に調整して選択する。
【００１７】
さらに、本発明に係るダイバシティ受信方法は、基地局から受信した信号に含まれている当該基地局に関する情報（以下「基地局情報」という。）を取得する基地局情報取得ステップを有し、前記基地局情報取得ステップは、前記第１のアンテナによって受信された第１の基地局から送信された信号に含まれている前記第１の基地局の基地局情報を取得し、前記第２のアンテナによって受信された第２の基地局から送信された信号に含まれている前記第２の基地局の基地局情報を取得し、前記アンテナ選択ステップは、待ち受けから通話への遷移時に、当該通話が開始される直前の各アンテナの受信環境情報情報および各基地局情報に基づいて、受信電界強度が高い方のアンテナを選択する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るダイバシティ受信装置およびダイバシティ受信方法の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明に係る一実施形態のダイバシティ受信装置を示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態のダイバシティ受信装置は、第１のアンテナ１、第２のアンテナ２、特許請求の範囲のアンテナ選択手段に該当するアンテナ切替スイッチ３、共用器４、送信系５、受信系６、同期検波部７、受信電界強度測定手段に該当する受信電界強度測定部８、受信データ復調部９、基地局情報取得手段に該当するメッセージ処理部１０、情報記憶手段に該当する情報記憶部１１およびアンテナ切替制御部１２を備えて構成されている。
【００１９】
以下、本実施形態のダイバシティ受信装置が有する各構成要素について説明する。
まず、アンテナ切替スイッチ３は、第１のアンテナ１と第２のアンテナ２の２つのアンテナを切り替えることによってアンテナダイバシティを実現するものである。また、共用器４は、送信系５からの送信信号と、第１のアンテナ１または第２のアンテナ２で受信した受信信号とを切り分けるものである。また、送信系５は、Ｒ×Ｉ／Ｑのベースバンド信号を変調等するものである。また、受信系６は、共用器４で切り分けられた受信信号をＲ×Ｉ／Ｑのベースバンド信号に変換するものである。
【００２０】
また、同期検波部７は、受信系６で変換されたベースバンド信号に対して同期検波を行うものである。さらに、同期検波部７は、各アンテナ１，２の受信タイミング情報を情報記憶部１１に送る。また、受信電界強度測定部８は、ベースバンド信号から受信電界強度（ＲＳＳＩ）を測定するものであり、この受信電界強度等からＲＦ制御情報を生成する。さらに、受信電界強度測定部８は、受信電界強度情報とＲＦ制御情報を情報記憶部１１に送る。
【００２１】
また、受信データ復調部９は、同期検波部７で同期検波されたベースバンド信号を復調するものである。また、メッセージ処理部１０は、基地局（図示せず）からのメッセージを解読するものである。さらに、メッセージ処理部１０は、基地局から受信したメッセージに含まれている当該基地局に関する情報（以下「基地局情報」という。）を情報記憶部１１に送る。
【００２２】
また、情報記憶部１１は、同期検波部７、受信電界強度測定部８およびメッセージ処理部１０から送られた受信電界強度情報、受信タイミング情報、ＲＦ制御情報、基地局情報をアンテナ毎に分けられた情報テーブル１１ａ，１１ｂに記憶するものである。また、アンテナ切替制御部１２は、情報記憶部１１から得られた受信電界強度情報に基づいて、アンテナ切替スイッチ３のアンテナ切り替えを制御するものである。
【００２３】
次に、本実施形態のダイバシティ受信装置の動作（ダイバシティ受信方法）について説明する。
まず、待ち受け（間欠受信）での動作について説明する。ＣＤＭＡ方式の待ち受け（間欠受信）では、一定時間（スロットサイクル）毎に基地局から送信された間欠信号を移動局が受信する。このため、移動局はスロットサイクル毎に受信動作を行い、基地局からの間欠信号を受信した後、次の受信動作まではスリープ（Ｓｌｅｅｐ）している。この受信とスリープの動作をスロットサイクル毎に繰り返している。
【００２４】
図２は、間欠受信の第１のパターンを示す説明図である。同図に示す第１のパターンでは、アンテナ１，２の切り替えを交互に行う。すなわち、最初のスロットサイクルでは、受信オン（Ｏｎ）時にアンテナ切替スイッチ３はアンテナ切替制御部１２から切替制御信号を受け取り、第１のアンテナ１を選択する。次に、情報記憶部１１は、第１のアンテナ１に対応した受信タイミング情報、受信電界強度情報、ＲＦ制御情報、基地局情報等を送り元の同期検波部７、受信電界強度測定部８、メッセージ処理部１０に戻し、第１のアンテナ１に対応した状態から受信を始められるように設定する。そして、基地局から送られた間欠信号を受信した後、スリープ状態となる。
【００２５】
次のスロットサイクルでは、受信オン時にアンテナ切替スイッチ３はアンテナ切替制御部１２から切替制御信号を受け取り、第２のアンテナ２を選択する。次に、情報記憶部１１は、第２のアンテナ２に対応した受信タイミング情報、受信電界強度情報、ＲＦ制御情報、基地局情報等を送り元の同期検波部７、受信電界強度測定部８、メッセージ処理部１０に戻し、第２のアンテナ２に対応した状態から受信を始められるように設定する。そして、基地局から送られた間欠信号を受信した後、スリープ状態となる。このように、スロットサイクル毎にアンテナ１，２を交互に切り替えることで、受信データを失うことなくアンテナ切り替えを行うことができる。また、一系統の復調系を備えていれば良いため、ダイバシティ受信装置の回路規模を大形化および複雑化せずにアンテナダイバシティを実現できる。
【００２６】
図３は、間欠受信の第２のパターンを示す説明図である。同図に示す第２のパターンでは、アンテナ１，２の各受信電界強度によって、アンテナ１，２の切替回数の割合を調節している。つまり、受信電界強度が強い方のアンテナは受信回数が多くなるようにアンテナ切り替えを調整する。例えば、第１のアンテナ１の受信電界強度が第２のアンテナ２の受信電界強度より大きい場合、第１のアンテナ１による受信を２回、第２のアンテナ２による受信を１回とするように、２：１の割合でアンテナ切り替えを行う。なお、当該第２のパターンでは、受信電界強度差に応じて割合を変えるなど、自由度を持たせても良い。このように、アンテナ切り替えの回数の割合をアンテナ毎に調整することで、待ち受け（間欠受信）時により良い受信環境で待ち受けを行うことができる。
【００２７】
次に、待ち受け（間欠受信）から通話への遷移について、図４を参照して説明する。図４は、待ち受け（間欠受信）から通話への遷移を示す説明図である。同図に示す例は、第１のアンテナ１の受信電界強度が第２のアンテナ２の受信電界強度よりも大きく、待ち受けで第２のアンテナ２が選択されている状態のとき通話が開始される場合を示している。当該例では、通話が開始される直前の待ち受け時には、受信電界強度が弱い方のアンテナ（第２のアンテナ２）が選択されているため、より良い受信環境で通話を行うために、第２のアンテナ２から第１のアンテナ１に切り替える。なお、当該アンテナの切り替えは、待ち受けから通話に遷移する途中のタイミングで行う。このため、通話が開始される直前の受信環境情報に基づいて、より良い環境のアンテナ、すなわち受信電界強度が高い方のアンテナを選択した上で待ち受けから通話に遷移するため、受信データを失うことなく通話に遷移することができる。
【００２８】
なお、上記説明した、第２のアンテナ２が選択されている状態で通話が開始される場合には、待ち受けから通話に遷移する途中のタイミングで第２のアンテナ２から第１のアンテナ１に切り替えるのではなく、スロットサイクルを１回待って、次の第１のアンテナ１選択時（強い方のアンテナで受信している時）に通話に遷移しても良い。
【００２９】
次に、待ち受け時に２つの基地局から受信信号を受信するダイバシティ受信について説明する。ＣＤＭＡ方式では、待ち受け時は移動局が基地局に対して位置登録を行うと、移動局への着呼は、登録された基地局を含む複数の基地局からその基地局がサービスするゾーン内で行われる。つまり、移動局はそのゾーン内にいれば、位置登録を行う必要なく待ち受け状態を保持できる。この仕組みを用いて、２つの基地局から受信信号を受信するダイバシティを実現する。
【００３０】
第１のアンテナ１での受信時にメッセージ処理部１０から得た基地局ａの各情報を、情報テーブル１１ａに保存する。また、第２のアンテナ２での受信時には、基地局ｂの各情報を情報テーブル１１ｂに保存する。この時、基地局ａと基地局ｂの各ゾーンにそれぞれ重なった領域があれば、基地局ａ，ｂのどちらからも移動局に対して着呼動作を行うことができる。一方、移動局はスロットサイクル毎にアンテナ１，２を切り替えることによって基地局を切り替えているため、両方の基地局ａ，ｂからの着呼を受信することができる。
【００３１】
基地局が異なるということは、送受信の信号パス（電波の経路）や電波環境等が異なるということであるため、非常に有効なダイバシティを実現できる。したがって、基地局を含めたシステム全体を変更せずに移動局単体でダイバシティを実現することができる。また、基地局に対する接続率を大幅に向上することができる。但し、アンテナ１，２で受信基地局のゾーンが異なる場合は、通話のやり取りをしているのはどちらか一方の基地局だけであるため、待ち受けから通話に遷移する時でも受信電界強度が大きいアンテナへのアンテナ切り替えはできない。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るダイバシティ受信装置およびダイバシティ受信方法によれば、情報記憶手段がアンテナ毎の受信電界強度を記憶しているため、アンテナダイバシティによるアンテナ切り替えを実現でき、受信環境のより良いアンテナで通信を行うことができる。また、情報記憶手段がアンテナ毎の受信電界強度を記憶しているため、一系統の復調系を備えていれば良く、回路規模を大形化および複雑化せずにアンテナダイバシティを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態のダイバシティ受信装置を示すブロック図
【図２】間欠受信の第１のパターンを示す説明図
【図３】間欠受信の第２のパターンを示す説明図
【図４】待ち受け（間欠受信）から通話への遷移を示す説明図
【符号の説明】
１  第１のアンテナ
２  第２のアンテナ
３  アンテナ切替スイッチ
４  共用器
５  送信系
６  受信系
７  同期検波部
８  受信電界強度測定部
９  受信データ復調部
１０  メッセージ処理部
１１  情報記憶部
１２  アンテナ切替制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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