(57)【要約】【課題】ダイバーシチ受信を効率的に行うことを可能とする。【解決手段】複数のアンテナ１のそれぞれを用いた場合における検波回路の出力信号を参照信号として無線機４により他の端末に送信する。他の端末から参照信号に基づいて送信される制御信号Ｓｃを無線機４により受信する。制御部６は、制御信号Ｓｃが示すアンテナ１を選択するようにスイッチ２を制御する。受信機３では、制御信号Ｓｃが示すアンテナ１がスイッチ２により選択されている状態での検波回路の出力信号と、他の端末から基地局を介さずに送信される転送信号とを受信ダイバーシチのために処理する。【選択図】    図２
2004221655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナ放射特性を切替え可能なアンテナユニットと、
送信局から送信され前記アンテナユニットにより受信される信号を検波する検波手段と、
前記アンテナユニットのアンテナ放射特性を切替えたときの各アンテナ放射特性における前記検波手段の出力信号を参照信号として他の端末に送信する参照信号送信手段と、
前記他の端末から前記参照信号に基づいて送信される放射特性指定信号を受信する放射特性指定信号受信手段と、
前記アンテナユニットを前記受信された前記放射特性指定信号で指定されるアンテナ放射特性に設定するアンテナ制御手段と、
前記送信局から送信された信号が前記他の端末により受信され、この受信された信号が前記送信局を介さずに前記他の端末から転送される転送信号を受信する転送信号受信手段と、
受信された前記転送信号および前記検波手段の出力信号をダイバーシチ受信する処理手段とを具備したことを特徴とする移動通信端末装置。
【請求項２】
前記アンテナユニットが前記放射特性指定信号で指定されるアンテナ放射特性であるとき前記検波手段の出力信号を転送信号として送信する転送信号送信手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の移動通信端末装置。
【請求項３】
前記アンテナ制御手段は、前記放射特性指定信号で指定されるアンテナ放射特性が複数であるならば、この指定される複数のアンテナ放射特性のうちの１つを所定の条件に従って選択し、この選択したアンテナ放射特性に設定されるように前記アンテナユニットを制御することを特徴とする請求項１に記載の移動通信端末装置。
【請求項４】
アンテナ放射特性を切替え可能なアンテナユニットと、
送信局から送信され前記アンテナユニットにより受信される信号を検波する検波手段と、
他の端末から送信された複数の参照信号を受信する参照信号受信手段と、
受信された複数の前記参照信号と前記アンテナユニットのアンテナ放射特性を切替えたときの各アンテナ放射特性における前記検波手段の出力信号との相関値をそれぞれ算出する相関値算出手段と、
算出された前記相関値に基づいて前記他の端末における第１のアンテナ放射特性および前記アンテナユニットに設定する第２のアンテナ放射特性をそれぞれ決定する放射特性決定手段と、
この放射特性決定手段により決定された前記第１のアンテナ放射特性を指定する放射特性指定信号を前記他の端末へ送信する放射特性指定信号送信手段と、
前記アンテナユニットを前記放射特性決定手段により決定された前記第２のアンテナ放射特性に設定されるように制御するアンテナ制御手段と、
前記アンテナユニットが前記第２のアンテナ放射特性であるとき前記検波手段の出力信号を第１の転送信号として前記他の端末へ送信する転送信号送信手段とを具備したことを特徴とする移動通信端末装置。
【請求項５】
前記放射特性決定手段は、所定の第１の条件を満たすアンテナ放射特性が複数あるならばこれら複数のアンテナ放射特性を第１のアンテナ放射特性または第２のアンテナ放射特性として決定し、
前記アンテナ制御手段は、前記放射特性決定手段により決定された前記第２のアンテナ放射特性が複数あるならば、この複数の第２のアンテナ放射特性のうちの１つを所定の第２の条件に従って選択し、この選択した第２のアンテナ放射特性に前記アンテナユニットを設定することを特徴とする請求項４に記載の移動通信端末装置。
【請求項６】
前記他の端末から前記送信局を介さずに送信される第２の転送信号を受信する転送信号受信手段と、
この転送信号受信手段により受信された前記第２の転送信号および前記検波手段の出力信号をダイバーシチ受信する処理手段とをさらに具備したことを特徴とする請求項４に記載の移動通信端末装置。
【請求項７】
前記アンテナユニットは、
複数のアンテナ素子と、
前記複数のアンテナ素子のいずれかを選択する選択手段とを具備し、
前記選択手段が選択するアンテナ素子を変更することでアンテナ放射特性を切替えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の移動通信端末装置。
【請求項８】
前記アンテナユニットは、
複数のアンテナ素子と、
前記複数のアンテナ素子の出力信号を移相する移相手段と、
この移相手段の出力信号を合成する合成手段とを具備し、
前記移相手段の移相量を変更することでアンテナ放射特性を切替えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の移動通信端末装置。
【請求項９】
前記アンテナユニットは、
アンテナ素子と、
前記アンテナ素子に近接して配置された無給電素子と、
前記無給電素子に接続された可変終端素子とを具備し、
前記可変終端素子の値を変化させることでアンテナ放射特性を切替えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の移動通信端末装置。
【請求項１０】
送信局から送信され複数のアンテナ放射特性を切替え可能なアンテナユニットにより受信される信号を検波し、
前記アンテナユニットのアンテナ放射特性を切替えたときの各アンテナ放射特性毎でそれぞれ検波された前記信号を参照信号として他の端末に送信し、
前記他の端末から前記参照信号に基づいて送信される放射特性指定信号を受信し、
前記アンテナユニットを前記受信された前記放射特性指定信号で指定されるアンテナ放射特性に設定し、
前記送信局から送信された信号が前記他の端末により受信され、この受信された信号が前記送信局を介さずに前記他の端末から転送される転送信号を受信し、
受信された前記転送信号および検波された前記信号をダイバーシチ受信することを特徴とする移動通信方法。
【請求項１１】
送信局から送信されアンテナ放射特性を切替え可能なアンテナユニットにより受信される信号を検波し、
他の端末から送信された複数の参照信号を受信し、
受信された複数の前記参照信号と前記アンテナユニットのアンテナ放射特性を切替えたときの各アンテナ放射特性毎で検波された前記信号との相関値をそれぞれ算出し、
算出された前記相関値に基づいて前記他の端末における第１のアンテナ放射特性および前記アンテナユニットに設定する第２のアンテナ放射特性をそれぞれ決定し、
決定された前記第１のアンテナ放射特性を指定する放射特性指定信号を前記他の端末へ送信し、
前記アンテナユニットを決定された前記第２のアンテナ放射特性に設定されるように制御し、
前記アンテナユニットが前記第２のアンテナ放射特性であるとき検波された前記信号を第１の転送信号として前記他の端末へ送信することを特徴とする移動通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、他の端末と連携してダイバーシチ受信を行う移動通信端末装置および移動通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セルラ移動通信システムなどのような移動通信システムの基地局から送信される信号を受信する複数の移動局が互いに連携してダイバーシチ受信を行う技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
特許文献１の技術では、各移動局がそれぞれ基地局から受信した信号をアドホック網を介して直接的に転送しあう。そして各移動局では、複数の移動局でそれぞれ受信された信号を合成することによりダイバーシチ受信を行う。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１８９９７１公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１の技術によれば、ダイバーシチ受信に用いる信号を得るために複数のアンテナの間隔を大きくとることができ、一般的には大きなダイバーシチ利得を得ることが可能である。
【０００６】
ところで、移動局がアンテナ放射特性を切替えることが可能である場合、このアンテナ放射特性は各移動局において独自に選択される。このため、ダイバーシチ受信に用いる信号を得るために用いられた複数のアンテナのそれぞれのアンテナ放射特性の状態によっては、十分にダイバーシチ効果を発揮できない恐れが有った。
【０００７】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、ダイバーシチ受信を効率的に行うことを可能とすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために第１の発明の移動通信端末は、複数のアンテナ放射特性を切替え可能なアンテナユニットと、送信局から送信され前記アンテナユニットにより受信される信号を検波する検波手段と、前記アンテナユニットのアンテナ放射特性を切替えたときの各アンテナ放射特性における前記検波手段の出力信号を参照信号として他の端末に送信する参照信号送信手段と、前記他の端末から前記参照信号に基づいて送信される放射特性指定信号を受信する放射特性指定信号受信手段と、前記アンテナユニットを前記受信された前記放射特性指定信号で指定されるアンテナ放射特性に設定するアンテナ制御手段と、前記送信局から送信された信号が前記他の端末により受信され、この受信された信号が前記送信局を介さずに前記他の端末から転送される転送信号を受信する転送信号受信手段と、受信された前記転送信号および前記検波手段の出力信号をダイバーシチ受信する処理手段とを備えた。
【０００９】
また第２の発明の移動通信端末は、アンテナ放射特性を切替え可能なアンテナユニットと、送信局から送信され前記アンテナユニットにより受信される信号を検波する検波手段と、他の端末から送信された複数の参照信号を受信する参照信号受信手段と、受信された複数の前記参照信号と前記アンテナユニットのアンテナ放射特性を切替えたときの各アンテナ放射特性における前記検波手段の出力信号との相関値をそれぞれ算出する相関値算出手段と、算出された前記相関値に基づいて前記他の端末における第１のアンテナ放射特性および前記アンテナユニットに設定する第２のアンテナ放射特性をそれぞれ決定する放射特性決定手段と、この放射特性決定手段により決定された前記第１のアンテナ放射特性を指定する放射特性指定信号を前記他の端末へ送信する放射特性指定信号送信手段と、前記アンテナユニットを前記放射特性決定手段により決定された前記第２のアンテナ放射特性に設定されるように制御するアンテナ制御手段と、前記アンテナユニットが前記第２のアンテナ放射特性であるとき前記検波手段の出力信号を第１の転送信号として前記他の端末へ送信する転送信号送信手段とを備えた。
【００１０】
第１の発明の移動通信端末と第２の発明の移動通信端末とを組み合わせて使用することにより、第１の発明の移動通信端末からは、アンテナユニットのアンテナ放射特性を切替えたときの各アンテナ放射特性における検波手段の出力信号が参照信号として第２の発明の移動通信端末へ送信される。第２の発明の移動通信端末では、上記の参照信号が受信され、この受信された参照信号と第２の発明の移動通信端末が持つアンテナユニットのアンテナ放射特性を切替えたときの各アンテナ放射特性における検波手段の出力信号との相関値がそれぞれ算出される。第２の発明の移動通信端末では、算出された前記相関値に基づいて第１の発明の移動通信端末における第１のアンテナ放射特性および第２の発明の移動通信端末が持つアンテナユニットに設定すべき第２のアンテナ放射特性がそれぞれ決定され、この決定された第１のアンテナ放射特性を指定する放射特性指定信号が第１の発明の移動通信端末へ送信される。さらに第２の発明の移動通信端末では、第２の発明の移動通信端末が持つアンテナユニットを決定された前記第２のアンテナ放射特性に設定されるように制御するとともに、上記のアンテナユニットが前記第２のアンテナ放射特性であるときにおける検波手段の出力信号が第１の転送信号として第１の発明の移動通信端末へ送信される。第１の発明の移動通信端末では、前記放射特性指定信号が受信されて、第１の発明の移動通信端末が持つアンテナユニットが前記放射特性指定信号で指定されるアンテナ放射特性に設定される。そして第１の発明の移動通信端末では、第２の発明の移動通信端末から送信された転送信号が受信され、この受信された転送信号および検波手段の出力信号が受信ダイバーシチのために処理される。
【００１１】
なお、本発明は以下のような発明も含んでいる。
【００１２】
（１）  複数のアンテナ放射特性を切替え可能なアンテナユニットと、
送信局から送信され前記アンテナユニットにより受信される信号を検波する検波手段と、
前記アンテナユニットのアンテナ放射特性を切替えたときの各アンテナ放射特性における前記検波手段の出力信号を参照信号として他の端末に送信する参照信号送信手段と、
前記他の端末から前記参照信号に基づいて送信される放射特性指定信号を受信する放射特性指定信号受信手段と、
前記アンテナユニットを受信された前記放射特性指定信号で指定されるアンテナ放射特性に設定されるように制御するアンテナ制御手段と、
前記他の端末から前記参照信号に基づいて送信されるパートナー指定信号を受信するパートナー指定信号受信手段と、
受信された前記パートナー指定信号で指定される端末から前記送信局を介さずに送信される転送信号を受信する転送信号受信手段と、
受信された前記転送信号および前記検波手段の出力信号を受信ダイバーシチのために処理する処理手段とを具備したことを特徴とする移動通信端末装置。
【００１３】
（２）  前記アンテナユニットが受信された前記放射特性指定信号で指定されるアンテナ放射特性であるときにおける前記検波手段の出力信号を転送信号として送信する転送信号送信手段をさらに備えたことを特徴とする（１）に記載の移動通信端末装置。
【００１４】
（３）  前記アンテナ制御手段は、前記放射特性指定信号で指定されるアンテナ放射特性が複数であるならば、この指定される複数のアンテナ放射特性のうちの１つを所定の条件に従って選択し、この選択したアンテナ放射特性に設定されるように前記アンテナユニットを制御することを特徴とする請求項（１）に記載の移動通信端末装置。
【００１５】
（４）  アンテナ放射特性を切替え可能なアンテナユニットと、
送信局から送信され前記アンテナユニットにより受信される信号を検波する検波手段と、
他の第１の端末から送信された複数の第１の参照信号を受信する第１の参照信号受信手段と、
前記第１の端末とは異なる１つまたは複数の第２の端末から送信された１つまたは複数の第２の参照信号を受信する第２の参照信号受信手段と、
受信された前記第１の参照信号と前記アンテナユニットのアンテナ放射特性を切替えたときの各アンテナ放射特性における前記検波手段の出力信号および受信された前記第２の参照信号との相関値をそれぞれ算出する相関値算出手段と、
算出された前記相関値に基づいて前記第１の端末におけるアンテナ放射特性を決定する放射特性決定手段と、
決定された前記第１のアンテナ放射特性を指定する放射特性指定信号を前記第１の端末へ送信する放射特性指定信号送信手段と、
算出された前記相関値に基づいて前記第１の端末のパートナーとなる端末を決定するパートナー決定手段と、
前記パートナーとして決定された端末を指定するパートナー指定信号を前記第１の端末へ送信するパートナー指定信号送信手段とを具備したことを特徴とする移動通信端末装置。
【００１６】
（５）  アンテナ放射特性を切替え可能なアンテナユニットと、
送信局から送信され前記アンテナユニットにより受信される信号を検波する検波手段と、
他の１つまたは複数の端末から送信された１つまたは複数の参照信号を受信する参照信号受信手段と、
受信された１つまたは複数の前記参照信号と前記アンテナユニットのアンテナ放射特性を切替えたときの各アンテナ放射特性における前記検波手段の出力信号との相関値をそれぞれ算出する相関値算出手段と、
算出された前記相関値に基づいてアンテナ放射特性を決定する放射特性決定手段と、
算出された前記相関値に基づいてパートナーとなる他の端末を決定するパートナー決定手段と、
前記アンテナユニットを前記放射特性決定手段により決定されたアンテナ放射特性に設定されるように制御するアンテナ制御手段と、
前記パートナーとして決定された端末から前記送信局を介さずに送信される転送信号を受信する転送信号受信手段と、
受信された前記転送信号および前記検波手段の出力信号を受信ダイバーシチのために処理する処理手段とを具備したことを特徴とする移動通信端末装置。
【００１７】
（６）  前記放射特性決定手段は、所定の第１の条件を満たすアンテナ放射特性が複数あるならばこれら複数のアンテナ放射特性を決定し、
かつ前記アンテナ制御手段は、決定された前記アンテナ放射特性が複数であるならば、この複数のアンテナ放射特性のうちの１つを所定の第２の条件に従って選択し、この選択したアンテナ放射特性に設定されるように前記アンテナユニットを制御することを特徴とする（５）に記載の移動通信端末装置。
【００１８】
（７）  アンテナ放射特性を切替え可能なアンテナユニットと、
送信局から送信され前記アンテナユニットにより受信される信号を検波する検波手段と、
他の第１の端末から送信された複数の第１の参照信号を受信する第１の参照信号受信手段と、
前記第１の端末とは異なる１つまたは複数の第２の端末から送信された１つまたは複数の第２の参照信号を受信する第２の参照信号受信手段と、
受信された前記第１の参照信号とアンテナ放射特性を切替えたときの各アンテナ放射特性における前記検波手段の出力信号および受信された前記第２の参照信号との相関値の一部をそれぞれ算出する相関値算出手段と、
算出された相関値を示した相関値信号を前記第１および第２の端末のうちの所定の端末へ送信する相関値信号送信手段とを具備したことを特徴とする移動通信端末装置。
【００１９】
（８）  アンテナ放射特性を切替え可能なアンテナユニットと、
送信局から送信され前記アンテナユニットにより受信される信号を検波する検波手段と、
他の第１の端末から送信された複数の第１の参照信号を受信する第１の参照信号受信手段と、
前記第１の端末とは異なる１つまたは複数の第２の端末から送信された１つまたは複数の第２の参照信号を受信する第２の参照信号受信手段と、
受信された前記第１の参照信号とアンテナ放射特性を切替えたときの各アンテナ放射特性における前記検波手段の出力信号および受信された前記第２の参照信号との相関値の一部をそれぞれ算出する相関値算出手段と、
前記第１および第２の端末のうちの所定の端末から送信される相関値信号を受信する相関値信号受信手段と、
受信された前記相関値信号に示される相関値および算出された相関値に基づいて前記第１の端末におけるアンテナ放射特性を決定する放射特性決定手段と、
決定された前記第１のアンテナ放射特性を指定する放射特性指定信号を前記第１の端末へ送信する放射特性指定信号送信手段と、
受信された前記相関値信号に示される相関値および算出された前記相関値に基づいて前記第１の端末のパートナーとなる端末を決定するパートナー決定手段と、
前記パートナーとして決定された端末を指定するパートナー指定信号を前記第１の端末へ送信するパートナー指定信号送信手段とを具備したことを特徴とする移動通信端末装置。
【００２０】
（９）  前記放射特性決定手段は、所定の条件を満たすアンテナ放射特性が複数あるならばこれら複数のアンテナ放射特性を前記第１の端末におけるアンテナ放射特性として決定することを特徴とする（４）または（８）に記載の移動通信端末装置。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態につき説明する。
図１は本発明が適用される移動通信システムの概要を示す図である。
図１において、基地局ＢＳはある移動通信網に属する。基地局ＢＳは、サービスエリアＳＡを形成する。基地局ＢＳは、サービスエリアＳＡの範囲内に位置する移動通信端末ＭＴと無線通信を行う。これにより上記の移動通信端末ＭＴが基地局ＢＳを用いたネットワークを介して通信することを可能とする。また各移動通信端末ＭＴは、アドホックネットワークを介して通信する機能を備え、基地局ＢＳを介することなく移動通信端末ＭＴ間で直接的に通信することができる。
【００２２】
なお、基地局ＢＳが属するネットワークとしては、例えば無線ＬＡＮなどが想定される。また、アドホックネットワークを実現するための無線通信方式には、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）が想定される。
【００２３】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態につき説明する。
第１の実施形態においては、移動通信端末ＭＴには被制御タイプと制御タイプとの２タイプが含まれる。以下においては、被制御タイプの移動通信端末ＭＴを被制御端末と称し、制御タイプの移動通信端末ＭＴを制御端末と称することとする。
【００２４】
図２は被制御端末の第１の実施形態における構成を示すブロック図である。  図２に示すように被制御端末は、複数のアンテナ１、スイッチ２、受信機３、無線機４、アンテナ５および制御部６を含む。
【００２５】
アンテナ１は、基地局ＢＳから送信される高周波信号をそれぞれ受信する。スイッチ２は、アンテナ１のそれぞれが出力する高周波信号のうちの１つを選択する。スイッチ２は、この選択した高周波信号を受信機３へ出力する。スイッチ２が選択するアンテナ１は、制御部６から指示される。
【００２６】
受信機３は、基地局ＢＳから送信された信号を上記高周波信号から検波する。受信機３は、記憶モードおよび転送モードを有する。受信機３は記憶モードにおいては、検波した信号（以下、検波信号と称する）Ｓｒ１を内蔵しているメモリに一旦記憶したのち、制御部６の制御の下に無線機４へ出力する。受信機３は転送モードにおいては、検波信号Ｓｒ１を即時に無線機４へ出力する。受信機３は、ベースバンドの音声信号もしくは画像信号などを取り出すために検波信号Ｓｒ１および無線機４から出力される転送信号Ｓｒ２を処理する。なお基地局ＢＳから送信される信号は、音声信号、画像信号またはテキストデータなどの情報信号を含むものである。
【００２７】
無線機４は、アドホックネットワークを介して他の移動通信端末ＭＴ（以下、他端末と称する）と通信を行う。無線機４は、上記検波信号Ｓｒ１を転送信号として他端末へ送信するべくアンテナ５を介してアドホックネットワークへ送出する。アドホックネットワークからアンテナ５により受信された信号は無線機４に入力される。無線機４は、アンテナ５の出力信号から所望のチャネルの信号を抽出する。無線機４は、抽出した上記信号から、他端末からの転送信号Ｓｒ２と制御信号Ｓｃとを分離する。無線機４は、転送信号Ｓｒ２を受信機３へ出力する。無線機４は、制御信号Ｓｃを制御部６へ出力する。なお無線機４が抽出するチャネルは制御部６から指示される。
【００２８】
制御部６は、例えばマイクロプロセッサを用いて構成される。制御部６は、この被制御端末を統括するための各種の処理を行う。制御部６は既存の移動通信端末が備える各種の機能を実現するための周知の処理を行う機能に加えて、後程説明する図６において詳細に説明する制御機能、ならびに制御端末からの指示に応じてアンテナ１を選択するための制御を行う機能を有する。
【００２９】
ところで受信機３の構成は、受信ダイバーシチを選択方式および合成方式のいずれで行うかにより異なる。
【００３０】
図３は選択方式を採用する場合の受信機３の構成を示すブロック図である。  図３に示すように受信機３は、検波回路３ａ、評価回路３ｂ、記憶回路３ｃ、制御回路３ｄ、処理回路３ｅおよび出力回路３ｆを含む。
【００３１】
検波回路３ａは、上記の検波を行って検波信号Ｓｒ１を出力する。
【００３２】
検波信号Ｓｒ１および転送信号Ｓｒ２は、評価回路３ｂおよび記憶回路３ｃにそれぞれ入力される。評価回路３ｂは、検波信号Ｓｒ１および転送信号Ｓｒ２の品質をそれぞれ評価する。評価回路３ｂは上記評価の結果を示す評価情報を記憶回路３ｃへ出力する。例えば評価回路３ｂは、検波信号Ｓｒ１または転送信号Ｓｒ２の受信電界強度の値を一定時間の間足し算して求まる値をそれぞれの信号の評価情報とする。
【００３３】
記憶回路３ｃは、検波信号Ｓｒ１および転送信号Ｓｒ２をそれぞれ記憶する。また記憶回路３ｃは、検波信号Ｓｒ１および転送信号Ｓｒ２のそれぞれの評価情報を記憶する。記憶回路３ｃは、上記評価情報が評価回路３ｂから新規に出力されると、これを記憶し、新たに評価が完了したことを示す信号を制御回路３ｄへ出力する。
【００３４】
制御回路３ｄは、記憶回路３ｃに記憶された検波信号Ｓｒ１および転送信号Ｓｒ２の評価結果を比較し、検波信号Ｓｒ１および転送信号Ｓｒ２の品質が良い方を選択する。制御回路３ｄは、この選択した信号を処理回路３ｅへ出力するように記憶回路３ｃを制御する。
【００３５】
処理回路３ｅは、記憶回路３ｃから入力される信号を元の情報データへ変換する。出力回路３ｆは、処理回路３ｅから入力される情報データを、音声信号もしくは画像信号として出力する。
【００３６】
図４は合成方式を採用する場合の受信機３の構成を示すブロック図である。なお、図３と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図４に示すように受信機３は、検波回路３ａ、処理回路３ｅ、出力回路３ｆ、記憶回路３ｇ、制御回路３ｈおよび合成回路３ｉを含む。
【００３７】
検波信号Ｓｒ１および転送信号Ｓｒ２は記憶回路３ｇに入力される。記憶回路３ｇは、新たに検波信号Ｓｒ１が受信機３から送られてくると、このことを制御回路３ｈへ連絡するとともに、上記検波信号Ｓｒ１を記憶する。記憶回路３ｇは、転送信号Ｓｒ２が無線機４から送られてくると、このことを制御回路３ｈへ連絡するとともに、上記転送信号Ｓｒ２を記憶する。
【００３８】
制御回路３ｈは、検波信号Ｓｒ１と転送信号Ｓｒ２とを同期をとって足し合わせるように記憶回路３ｇおよび合成回路３ｉを制御する。なお、合成回路３ｉでの処理方法としては、例えば周知のダイバーシチ合成方法を適用することができる。合成回路３ｉの出力信号は、処理回路３ｅへ入力される。このような構成でも、図３と同様に出力回路３ｆから元の情報データに基づく信号を出力回路３ｆから得ることができる。
【００３９】
図５は制御端末の第１の実施形態における構成を示すブロック図である。なお、図２と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図５に示すように制御端末は、複数のアンテナ１、スイッチ２、受信機３、アンテナ５、無線機１１、比較回路１２および制御部１３を含む。すなわち制御端末は、被制御端末における無線機４および制御部６に代えて無線機１１および制御部１３を備えるとともに、このほかに比較回路１２を有する。
【００４０】
無線機１１は、無線機４とほぼ同様な機能を備える。ただし無線機１１は、比較回路１２から出力される制御信号Ｓｃを他端末へ送信する機能を備える。また無線機１１は、受信した参照信号Ｓｒ３を比較回路１２へ出力する。
【００４１】
比較回路１２は、受信機３から出力される検波信号Ｓｒ１と無線機１１から出力される参照信号Ｓｒ３とに基づいて制御信号Ｓｍ，Ｓｃを生成する。比較回路１２は、制御信号Ｓｍを制御部１３へ、また制御信号Ｓｃを無線機１１へそれぞれ出力する。
【００４２】
制御部１３は、例えばマイクロプロセッサを用いて構成される。制御部１３は、この制御端末を統括するための各種の処理を行う。制御部１３は既存の移動通信端末が備える各種の機能を実現するための周知の処理を行う機能に加えて、比較回路１２にて制御信号Ｓｍ，Ｓｃを生成するための制御を行う機能、ならびに制御信号Ｓｍに応じてアンテナ１を選択するための制御を行う機能を有する。
【００４３】
次に第１の実施形態における各移動通信端末ＭＴの動作につき説明する。
第１の実施形態では、複数の移動通信端末ＭＴのうちの１つの被制御端末と１つの制御端末とがペアとなって動作する。そしてこのペアとなる被制御端末と制御端末とが、互いに連携してそれぞれの端末でダイバーシチ受信を行う。
【００４４】
図６はアンテナ１を選択するための被制御端末の制御部６および制御端末の制御部１３のそれぞれの処理を示すフローチャートである。
【００４５】
制御部６および制御部１３は、基地局ＢＳから送信される信号がプリアンブル部である期間などを利用して、同時に図６に示す処理を実行する。
【００４６】
被制御端末において制御部６はまずステップＳＴ１１において、受信機３を記憶モードに設定する。この上で制御部６はステップＳＴ１２において、スイッチ２を制御し、今回の処理において未だテスト受信に用いていないアンテナ１を選択する。すると、スイッチ２により選択されたアンテナ１が出力される高周波信号が受信機３へ入力されることとなる。受信機３では、この高周波信号の検波が行われ、検波信号Ｓｒ１が得られる。このとき、受信機３は上記のように記憶モードに設定されているから、上記の検波信号Ｓｒ１は受信機３に内蔵されるメモリに時系列順に記憶される。
【００４７】
この状態で制御部６はステップＳＴ１３において、一定時間Ｔ１が経過するのを待つ。すなわち制御部６は、時間Ｔ１の間、１つのアンテナ１を用いて得られる検波信号Ｓｒ１を受信機３にて記憶させる。時間Ｔ１が経過したならば、制御部６はステップＳＴ１４において、複数あるアンテナ１の全てを用いて上記のようなテスト受信を行ったか否かを確認する。もしまだテスト受信に用いていないアンテナ１があるのならば、制御部６はステップＳＴ１２乃至ステップＳＴ１４の処理を繰り返す。
【００４８】
複数あるアンテナ１の全てを用いて上記したテスト受信を行い終えたことをステップＳＴ１４にて確認したならば、制御部６はステップＳＴ１５において、受信機３に記憶された検波信号Ｓｒ１を無線機４により参照信号としてペアとなる制御端末へと送信させる。
【００４９】
一方、制御端末において制御部１３は、まずステップＳＴ２１において、受信機３を記憶モードに設定する。この上で制御部１３はステップＳＴ２２において、スイッチ２を制御し、所定の順序に従って複数あるアンテナ１の一つを選択する。スイッチ２により選択されたアンテナ１から出力される高周波信号が受信機３へ入力される。受信機３では、この高周波信号の検波を行ない、検波信号Ｓｒ１を得る。このとき、受信機３は上記のように記憶モードに設定されているから、上記の検波信号Ｓｒ１は受信機３に内蔵されるメモリに時系列順に記憶される。
【００５０】
この状態で制御部１３はステップＳＴ２３において、一定時間Ｔ２が経過するのを待つ。すなわち制御部１３は、時間Ｔ２の間、１つのアンテナ１を用いて得られる検波信号Ｓｒ１を受信機３にて記憶させる。時間Ｔ２が経過したならば、制御部１３はステップＳＴ２４において、上記順番の最後のアンテナ１を用いて上記のようなテスト受信を行ったか否かを確認する。もしまだ上記順番の最後のアンテナ１を用いていないならば、制御部１３はステップＳＴ２２乃至ステップＳＴ２４の処理を繰り返す。
【００５１】
上記順番の最後のアンテナ１を用いて上記のようなテスト受信を行い終えたことをステップＳＴ２４にて確認したならば、制御部１３はステップＳＴ２５において、比較処理を比較回路１２に行わせる。このとき制御部１３は、比較処理の実行を比較回路１２に指示するほか、前述のように被制御端末から送信される参照信号を受信するように無線機１１に指示する。また制御部１３は、受信機３が記憶している検波信号Ｓｒ１を比較回路１２へ出力するように受信機３へ指示する。これにより、被制御端末でテスト受信を行って得られた信号である参照信号Ｓｒ３と制御端末でテスト受信を行って得られた検波信号Ｓｒ１とが比較回路１２へと与えられる。比較回路１２は、上記参照信号Ｓｒ３と検波信号Ｓｒ１とを順番に比較する。この比較は、各信号の時系列信号の内積を計算し、これによって相関係数を計算することで行う。
【００５２】
なお、比較する参照信号Ｓｒ３と検波信号Ｓｒ１とは、基地局ＢＳから同一の信号を同時刻に受信した信号であることが望ましい。このために、被制御端末が持つアンテナ１の本数と制御端末が持つアンテナ１の本数を考慮してテスト受信の際の制御端末でのアンテナ１の選択順序を定めておく。ペアとなる端末が変化する場合には、互いのアンテナ１の本数をアドホックネットワークを介して送受信し、アンテナ１の組み合わせがすべて実現できるように順番を打ち合わせるようにすれば良い。
【００５３】
そして比較回路１２は、相関係数が最も低くなる信号の組合わせを判定し、この組合わせにおける参照信号Ｓｒ３に対応するアンテナ１を被制御端末で使用すべきものとして、また検波信号Ｓｒ１に対応するアンテナ１を制御端末で使用するべきものとしてそれぞれ決定する。比較回路１２は、被制御端末で使用すべきものとして決定したアンテナ１を指定する制御信号Ｓｃを生成し、これを無線機１１へ出力する。そこで制御部１３はステップＳＴ２６において、上記の制御信号Ｓｃを被制御端末へ送信するように無線機１１を制御する。
【００５４】
一方、比較回路１２は、制御端末で使用すべきものとして決定したアンテナ１を指定する制御信号Ｓｍを生成し、これを制御部１３へと出力する。制御部１３はステップＳＴ２７において、制御信号Ｓｍで指定されたアンテナ１を選択するようにスイッチ２を制御する。さらに制御部１３はステップＳＴ２８において、受信機３を転送モードに設定し、これをもって今回のアンテナ選択処理を終了する。
【００５５】
制御端末における受信機３は転送モードに設定されると、検波信号Ｓｒ１を即時に無線機１１へと出力する。この検波信号Ｓｒ１は、無線機１１により転送信号として被制御端末へとアンテナ５を介して送信される。従って、制御信号Ｓｍで指定されるアンテナ１を用いて受信した高周波信号から検波された信号が被制御端末へと転送される状態となる。
【００５６】
被制御端末において制御部６は、上述のように制御端末から制御信号Ｓｃが送信されたならば、ステップＳＴ１６においてこの制御信号Ｓｃを無線機４を用いて受信する。制御部６はステップＳＴ１７において、上記の制御信号Ｓｃにより指定されたアンテナ１を選択するようにスイッチ２を制御する。さらに制御部６はステップＳＴ１８において、受信機３を転送モードに設定し、これをもって今回のアンテナ選択処理を終了する。
【００５７】
被制御端末における受信機３は転送モードに設定されると、検波信号Ｓｒ１を即時に無線機４へと出力する。この検波信号Ｓｒ１は、無線機４により転送信号として制御端末へアンテナ５を介して送信される。従って、制御信号Ｓｃで指定されるアンテナ１を用いて受信した高周波信号から検波された信号が制御端末へと転送される状態となる。
【００５８】
かくして、被制御端末および制御端末のいずれでも受信機３では、比較回路１２にて決定された２つのアンテナ、すなわち相関係数が最も小さくなる２つのアンテナをそれぞれ用いて得られた検波信号を用いてダイバーシチ受信のための処理が行われることになる。このため、効率的にダイバーシチ利得を得てより良い状態で通信を行うことが可能となる。
【００５９】
（第２の実施形態）
前述の第１の実施形態では、１つの被制御端末と１つの制御端末とがペアとなる例を示しているが、３つ以上の移動通信端末ＭＴが属するアドホックネットワークグループの中で最適なアンテナの組合わせを判定して、各移動通信端末ＭＴが使用するアンテナを決定することも可能である。
【００６０】
ただしこの場合には、上記のグループに属する移動通信端末ＭＴが増えるに従いアンテナの組合わせ数も増大し、相関係数を算出するための制御端末の負担が増大してしまう。
【００６１】
そこでこの点に配慮し、複数の制御端末で相関係数の算出を分散するようにした第２の実施形態につき以下に説明する。
【００６２】
アドホックネットワークグループの中に、被制御端末と制御端末とがそれぞれいくつ存在するのかにより、分散の方法は変化するが、ここではアドホックネットワーク中に移動通信端末ＭＴが４台存在し、このうちの２台が被制御端末、別の２台が制御端末である場合を例にとって説明する。ここで各端末が持つアンテナ１の本数はそれぞれ２本とする。
【００６３】
まず、４台の移動通信端末がそれぞれテスト受信を行って得られる参照信号を、２台の制御端末がそれぞれアドホックネットワークを介して収集する必要がある。この参照信号の収集の方法は任意であって良いが、以下に効率的な２つの方法について示す。
【００６４】
１つの方法は、参照信号の送受信を多重化する方法である。
例えばアドホックネットワークを介して通信する参照信号が比較的多く、この通信に大きな時間を要し、データ処理に支障を来たしてしまうおそれがある場合、参照信号の通信を多重化する必要が生じる。この場合、例えば、異なる周波数を用いて通信を多重化すればよい。
【００６５】
異なる周波数を用いて伝送が多重化できるとすると、例えば、制御端末＃１が被制御端末＃３から参照信号を受信している間、制御端末＃２が被制御端末＃４から参照信号を異なる周波数チャネルを用いて受信すれば良い。次に制御端末＃１が被制御端末＃４から参照信号を受信している間、制御端末＃２が被制御端末＃３から参照信号を異なる周波数チャネルで受信すれば良い。そして最後に制御端末＃１と制御端末＃２との間で参照信号をやりとりすることで、３回分の通信時間で制御端末＃１，＃２がそれぞれの参照信号の収集を完了できる。
【００６６】
もう１つの方法は、同報通信機能を利用する方法である。
アドホックネットワークには、マルチキャストと呼ばれる同報通信機能を有しているものもある。例えば参照信号が比較的小さく、参照信号の通信の時間がデータ処理に支障を来たさない程度に十分短時間ならば、この同報通信機能を用いて端末間で参照信号をすべて授受してしまうことも可能である。例えば、端末＃１、端末＃２、端末＃３、端末＃４と順番に参照信号をマルチキャストすればよい。
【００６７】
上記のデータ伝送の方法は、予め決定しておく必要がある。例えば、参照信号の大きさとアドホックネットワークの帯域幅との比較によって多重化するか同報通信を用いるか決定する。さらに通信を行う順番は、アドホックネットワーク確立時にネットワークに加わった順番などに基づいて決定しておけばよい。
【００６８】
図７は相関係数の算出処理の分担表を示す図である。
図７において、「＃１ａ」などと示されるのは、グループ内に存在するアンテナ１をそれぞれ示す。例えば「＃１ａ」ならば、端末＃１が持つ一方のアンテナを示し、端末＃１が持つ他方のアンテナは「＃１ｂ」と示される。そして、「○」で示される組合わせに関する相関係数の算出を制御端末＃１が、また「△」で示される組合わせに関する相関係数の算出を制御端末＃２がそれぞれ行うことを示している。なお「−」で示される組合わせは、相関係数を求める必要がないことを示す。
【００６９】
このように、４つの移動通信端末ＭＴのそれぞれのアンテナ１で受信した信号を比較するためには、合計８本のアンテナの組み合わせ、つまり２８通りの比較が必要となる。しかし上記の例では、２台の制御端末＃１，＃２にこれを割り振り、１４通りずつの組合わせに関する相関係数を各制御端末が算出する。
【００７０】
このように２台の制御端末＃１，＃２に割り振ることで、一台の制御端末で集中的に処理する場合に必要とされていた処理時間の半分の時間で処理を完了することができることとなる。
【００７１】
制御端末＃１，＃２のそれぞれで算出した相関係数は、アドホックネットワークを介して１つの制御端末に集める。そしてこの１つの制御端末にて、全ての相関係数を考慮して各端末で使用するべきアンテナ１と、各端末のパートナーとなる端末とを決定する。そして制御端末は、アドホックネットワークを介して他の各端末へアンテナ１およびパートナーを指定する制御信号を送信する。ここで最適なアンテナの組合わせの決定は、例えば、様々な組み合わせに含まれるアンテナ１のペアに関する相関係数を足し合わせて求まる値が最も低くなるような組合わせを選択することにより行うことができる。あるいは、相関係数の値から類推されるダイバーシチ利得の値を計算し、その値が最も高くなるように決定しても良い。
【００７２】
なお、各端末で使用するべきアンテナ１と、各端末のパートナーとなる端末とを決定する処理を行う制御端末は、いずれかの制御端末に固定しても良いが、制御端末＃１と制御端末＃２とが交互に行うようにすることで、データ処理に必要な消費電力を公平に負担することができる。このときの処理順番に関しても、アドホックネットワークを介してあらかじめ決定しておけばよい。
【００７３】
図８は相関係数の算出処理の分担表の別の例を示す図である。
図８は、４台存在する移動通信端末ＭＴの全てが制御端末であり、これら４台の制御端末で相関係数の算出処理を四分割する例を示している。
【００７４】
このように相関係数の算出処理を四分割すれば、処理時間が四分の一とすることができる。
【００７５】
なお、移動通信端末ＭＴ毎のアンテナ本数が異なっていても、各端末の処理量がなるべく同じとなるように分担を決定することで、データ処理時間を短時間にし、さらにデータ処理に必要な消費電力を公平に負担することができる。
【００７６】
相関係数の算出処理の分担は、何らかのルールを定めておき、このルールとアドホックネットワークに属する移動通信端末ＭＴの状況とに従って適宜決定すれば良い。
【００７７】
かくして第２の実施形態によれば、相関係数の算出を短時間のうちに行うことができるので、ひいては各端末で使用するべきアンテナの決定に要する時間を短縮することができる。このため、急速な伝播環境の変動に追随することが可能となる。
【００７８】
（第３の実施形態）
前述の第１の実施形態では、制御端末は使用するべきアンテナとして１つのアンテナ１のみ決定することとしている。
【００７９】
しかしながら、例えば相関係数が所定のしきい値以下となるアンテナ１が複数あるならば、それらのアンテナ１をいずれも使用するべきアンテナとして決定するようにしても良い。
【００８０】
この場合、使用するべきアンテナとされた複数のアンテナ１のうちのいずれを使用するかは、各端末で独自に選択すれば良い。
【００８１】
図９は被制御端末の第３の実施形態における構成を示すブロック図である。なお、図２と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図９に示すように第３の実施形態の被制御端末は、複数のアンテナ１、スイッチ２、受信機３、無線機４、アンテナ５および制御部１４を含む。すなわち第３の実施形態の被制御端末は、第１の実施形態の被制御端末における制御部６に代えて制御部１４を備える。
【００８２】
制御部１４は、例えばマイクロプロセッサを用いて構成される。制御部１４は、制御部６とほぼ同様な機能を備える。ただし制御部１４は、制御信号Ｓｃで複数のアンテナ１が選択されている場合に、この複数のアンテナ１のうちの１つを評価回路３ｂでの評価結果に基づいて選択する機能を備える。
【００８３】
かくして第３の実施形態の被制御端末は、上述のようにして制御端末から複数が指定されたアンテナのうちで、その時点で最も高い品質が得られるアンテナ１を制御部１４が選択する。
【００８４】
これにより、いずれも相関係数が小さくなる複数のアンテナ１のうちで最も高い品質が得られるアンテナ１を使用して受信が行われるので、さらに良い状態で通信を行うことが可能となる。
【００８５】
なお、この第３の実施形態における特徴的な構成は、制御端末に適用することも可能である。
【００８６】
（第４の実施形態）
図１０は被制御端末の第４の実施形態における構成を示すブロック図である。なお、図２と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図１０に示すように第４の実施形態の被制御端末は、受信機３、無線機４、アンテナ５、複数のアンテナ素子１５、移相器１６および制御部１７を含む。すなわち第４の実施形態の被制御端末は、第１の実施形態の被制御端末におけるアンテナ１、スイッチ２および制御部６に代えてアンテナ素子１５、移相器１６および制御部１７を備える。
【００８７】
アンテナ素子１５は、複数が二次元的に配列されていて、アレーアンテナを形成している。移相器１６は、アレーアンテナの移相を変化させる。
【００８８】
制御部１７は、例えばマイクロプロセッサを用いて構成される。制御部１７は、制御部６とほぼ同様な機能を備える。ただし制御部１７は、移相器１６の移相量を制御することで、アレーアンテナのビームの指向方向を変化させる。
【００８９】
そして第４の実施形態では、予めいくつかのビームを用意しておき、第１の実施形態においてアンテナ１を選択していたのと同様にして上記のビームを選択するようにすることで、第１の実施形態と同様な効果を得ることが可能である。
【００９０】
（第５の実施形態）
図１１は被制御端末の第５の実施形態における構成を示すブロック図である。なお、図２と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図１１に示すように第５の実施形態の被制御端末は、１つのアンテナ１、受信機３、無線機４、アンテナ５、無給電素子１８、可変終端素子１９および制御部２０を含む。すなわち第５の実施形態の被制御端末は、第１の実施形態の被制御端末におけるアンテナ１を１つのみとしてスイッチ２を省略した上で、無給電素子１８および可変終端素子１９を備える。また制御部６に代えて制御部２０を備える。
【００９１】
無給電素子１８は、アンテナ１に近接して配置されている。可変終端素子１９は、無給電素子１８と地板に短絡する間に介挿されている。
【００９２】
制御部２０は、例えばマイクロプロセッサを用いて構成される。制御部２０は、制御部６とほぼ同様な機能を備える。ただし制御部２０は、可変終端素子の値を変化させることで、アンテナ１の放射特性（放射パターンや利得）を変化させる。
【００９３】
そして第５の実施形態では、可変終端素子１９の値を予めいくつか用意しておき、第１の実施形態においてアンテナ１を選択していたのと同様にして可変終端素子１９の値を選択するようにすることで、第１の実施形態と同様な効果を得ることが可能である。なお、可変終端素子１９の値は、アンテナ１の放射界の変化を予め調べ、例えば放射界がなるべく変化するように決定しておく。
【００９４】
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではない。例えば受信機３は他の移動通信端末などのような基地局ＢＳ以外の送信局から送信される信号を検波するものであってもかまわない。
【００９５】
また、複数の他端末から送信される転送信号を用いてダイバーシチ受信のための処理を行う場合にも本発明の適用が可能である。
【００９６】
このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【００９７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数の端末が連携してのダイバーシチ受信を効率的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される移動通信システムの概要を示す図。
【図２】被制御端末の第１の実施形態における構成を示すブロック図。
【図３】選択方式を採用する場合の受信機３の構成を示すブロック図。
【図４】合成方式を採用する場合の受信機３の構成を示すブロック図。
【図５】制御端末の第１の実施形態における構成を示すブロック図。
【図６】アンテナ１を選択するための被制御端末の制御部６および制御端末の制御部１３のそれぞれの処理を示すフローチャート。
【図７】相関係数の算出処理の分担表を示す図。
【図８】相関係数の算出処理の分担表の別の例を示す図。
【図９】被制御端末の第３の実施形態における構成を示すブロック図。
【図１０】被制御端末の第４の実施形態における構成を示すブロック図。
【図１１】被制御端末の第５の実施形態における構成を示すブロック図。
【符号の説明】
ＭＴ…移動通信端末、ＢＳ…基地局、１，５…アンテナ、２…スイッチ、３…受信機、３ａ…検波回路、３ｂ…評価回路、３ｃ…記憶回路、３ｄ，３ｈ…制御回路、３ｅ…処理回路、３ｆ…出力回路、３ｇ…記憶回路、３ｉ…合成回路、４，１１…無線機、６，１３，１４，１７，２０…制御部、１２…比較回路、１５…アンテナ素子、１６…移相器、１８…無給電素子、１９…可変終端素子。
【図１】
2004221655.tif 000003
【図２】
2004221655.tif 000004
【図３】
2004221655.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004221655.tif 000009
【図８】
2004221655.tif 000010
【図９】
2004221655.tif 000011
【図１０】
2004221655.tif 000012
【図１１】
2004221655.tif 000013