(57)【要約】【課題】簡易な構成でありながら効率的な通信を行うことを可能とする。【解決手段】無指向性アンテナ１および指向性アンテナ２を備える。無指向性アンテナ１を用いて通信を行うアナログ送受信部３と、指向性アンテナ２を用いて通信を行うアナログ送受信部４とを個別に設ける。【選択図】　　図１
2004112149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１アンテナと、
この第１アンテナを用いて無線通信を行う第１通信手段と、
指向方向が前記第１アンテナよりも狭く、かつその指向方向が可変な第２アンテナと、
この第２アンテナを用いて無線通信を行う第２通信手段とを具備したことを特徴とする移動通信装置。
【請求項２】
前記第１通信手段および前記第２通信手段のぞれぞれの使用周波数帯を同一とするとともに、かつその周波数帯を共通使用する複数の基地局のいずれかに前記第２アンテナの指向方向を向ける制御手段を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。
【請求項３】
前記第１通信手段および前記第２通信手段のぞれぞれの使用周波数帯を別々とするとともに、かつ前記第２通信手段の使用周波数を使用する基地局に前記第２アンテナの指向方向を向ける制御手段を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。
【請求項４】
前記第１通信手段による通信により基地局の向きを検出したのちに、その方向に前記第２アンテナの指向方向を向けた上で前記第２通信手段による前記基地局との通信を行わせる制御手段を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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局との間で無線通信を行う移動通信端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の指向性アンテナを使用し、これらの指向性アンテナをそれぞれ用いて基地局との通信を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２５１２３３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、指向性アンテナを用いての通信では、指向性を向けている方向の電波状況が悪くなると容易に通信が切断してしまう。そこで、電波状況に応じて適応的に指向方向の制御を行うと、非常に高度な制御処理が必要となるため、非常に大規模な回路が必要になるという不具合があった。
【０００５】
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、簡易な構成でありながら効率的な通信を行うことが可能な移動通信端末を提供することにある。
【０００６】
【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本発明は、第１アンテナと、この第１アンテナを用いて無線通信を行う第１通信手段と、指向方向が前記第１アンテナよりも狭く、かつその指向方向が可変な第２アンテナと、この第２アンテナを用いて無線通信を行う第２通信手段とを備えた。
【０００７】
このような手段を講じたことにより、第１アンテナを使用しての無指向性での通信は第１通信手段により、また第２アンテナを使用しての指向性での通信は第２通信手段によりそれぞれ行われる。従って、無指向性での通信と指向性での通信とをそれぞれ個別に行うことが可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態につき説明する。
【０００９】
図１は本実施形態に係る移動通信端末の要部のブロック図である。
【００１０】
この図に示すように本実施形態の移動通信端末は、無指向性アンテナ１、指向性アンテナ２、アナログ送受信部３，４、指向方向制御部５、選択回路６，１０、フィンガ７−１〜７−ｎ、ＲＡＫＥ合成部８、ディジタル変調部９および主制御部１１を含んでいる。
【００１１】
無指向性アンテナ１は、ほぼ無指向な指向特性を有したアンテナである。指向性アンテナ２は、無指向性アンテナ１に比べて狭い指向性を有したアンテナである。指向性アンテナ２は、その指向方向が可変である。
【００１２】
アナログ送受信部３は、無指向性アンテナ１を用いての無線通信のためのアナログ送受信処理を行う。アナログ送受信部４は、指向性アンテナ２を用いての無線通信のためのアナログ送受信処理を行う。これらアナログ送受信部３，４は、互いに個別の周波数帯に関する送受信処理を行うことが可能である。
【００１３】
指向方向制御部５は、主制御部１１からの制御の下に指向性アンテナ２の指向方向を制御する。
【００１４】
選択回路６は、アナログ送受信部３，４で得られた受信信号を複数（ｎ個）のフィンガ７−１〜７−ｎへと主制御部１１の制御の下に与える。フィンガ７−１〜７−ｎはそれぞれ、選択回路６を介して与えられる受信信号の逆拡散を行ってシンボル列を再生する。そしてフィンガ７−１〜７−ｎはそれぞれ、再生したシンボル列をＲＡＫＥ合成部８へと与える。ＲＡＫＥ合成部８は、フィンガ７−１〜７−ｎからそれぞれ与えられるシンボル列をＲＡＫＥ合成して１つのシンボル列を得る。
【００１５】
ディジタル変調部９には、送信データが入力される。ディジタル変調部９は、この送信データに対してディジタル変調や拡散処理を施して送信信号を生成する。ディジタル変調部９は、上記送信信号を選択回路１０へと与える。選択回路１０は、主制御部１１の制御の下に上記送信信号をアナログ送受信部３，４のいずれか一方または双方に与える。
【００１６】
主制御部１１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを主体として構成されていて、ソフトウェア処理により移動通信端末における各種の機能を実現するべく各部を制御する。また主制御部１１は、既存の移動通信端末が有する周知の機能を実現するための制御の他に、無指向性アンテナ１および指向性アンテナ２を適宜使い分けて通信を行うための制御を行う。なお図１では、本発明に特に関係のある制御対象と主制御部１１との関係を図示している。
【００１７】
次に以上のように構成された移動通信端末の動作につき説明する。
【００１８】
この移動通信端末は、周知の技術により基地局を介して通信を行うことで移動通信を実現する。基地局との間では、ＣＤＭＡ方式による無線通信を行う。
【００１９】
さてこの移動通信端末は、基地局との間での無線通信に関して、以下に示す３つの状態を使用することが可能である。
【００２０】
（第１状態）
第１状態では、主制御部１１はアナログ送受信部３およびアナログ送受信部４での使用周波数帯を同一の周波数帯に設定する。かくして図２に示すように、本実施形態の移動通信端末ＭＳが同一の周波数帯が割り当てられている２つの基地局ＢＳａ，ＢＳｂの無線ゾーンＺａ，Ｚｂに在圏している場合、移動通信端末ＭＳは無指向性アンテナ１を用いて、基地局ＢＳａ，ＢＳｂの双方と通信が行える。
【００２１】
一方、図２のような状態にある場合に主制御部１１は、無指向性アンテナ１を用いての通信により基地局ＢＳａ，ＢＳｂのいずれかの向きを認識する。そして主制御部１１は、その向きへと指向性アンテナ２の指向方向を向けるように指向方向制御部５に指示する。かくして図２に示すように、基地局ＢＳａ，ＢＳｂのいずれか一方（図２では基地局ＢＳｂ）とは、指向性アンテナ２を用いても通信が行われる。
【００２２】
さて本実施形態では、ＣＤＭＡ方式を用いているから、上記のような様々な経路の信号はそれぞれ異なるパスとして取り扱うことが可能である。そこで主制御部１１は、フィンガ７−１〜７−ｎを無指向性アンテナ１により受信されるパスまたは指向性アンテナ２により受信されるパスにそれぞれ割り当て、前者にはアナログ送受信部３から出力される受信信号を、また後者にはアナログ送受信部４から出力される受信信号をそれぞれ与えるように選択回路６を制御する。
【００２３】
かくして、基地局ＢＳａから送信されて無指向性アンテナ１を用いて受信された受信信号、基地局ＢＳｂから送信されて無指向性アンテナ１を用いて受信された受信信号、ならびに基地局ＢＳｂから送信されて指向性アンテナ２を用いて受信された受信信号のそれぞれからフィンガ７−１〜７−ｎにてシンボル列が個々に再生され、これらのシンボル列がＲＡＫＥ合成部８にてＲＡＫＥ合成される。
【００２４】
このように、無指向性アンテナ１を用いての通常の通信を行うとともに、指向性アンテナ２を用いての通信が補助的に行われる。指向性アンテナ２は、周辺からの反射波を抑圧できるとともに、無指向性アンテナ１に比べて大きなアンテナ利得を得ることができる。このことから、指向性アンテナ２の指向方向が基地局ＢＳｂの向きに合っているならば、指向性アンテナ２を用いて受信される受信信号には、フェージングの影響が少なく、かつ電力が強い有力なパスを含むこととなる。従って、このような状況下においては受信品質が格段に向上する。
【００２５】
なお、移動通信端末ＭＳが移動させられたり、あるいは向きが変えられたりした場合には、指向性アンテナ２の指向方向が基地局ＢＳｂの向きからずれてしまうことがある。この場合、指向性アンテナ２を用いて受信される受信信号には有力なパスが含まれないこととなるが、無指向性アンテナ１を用いての通信は継続することができる。このため、指向性アンテナ２の指向方向を適応的に制御する必要はなく、その制御のための大規模な回路を移動通信端末に搭載する必要がない。そして、無指向性アンテナ１を用いた通信により基地局の向きが認識できたのちに指向性アンテナ２の指向方向を変更させれば、再び指向性アンテナ２を有効に利用しての高品質な受信を行うことが可能となる。
【００２６】
なお、送信に当っても、受信と同様にして品質が向上する。
【００２７】
（第２状態）
第２状態では、主制御部１１はアナログ送受信部３およびアナログ送受信部４での使用周波数帯をそれぞれ別の周波数帯に設定する。また主制御部１１は、アナログ送受信部４に使用させる周波数帯が割り当てられている基地局の向きに指向性アンテナ２の指向方向を合わせるように指向方向制御部５に指示する。
【００２８】
かくして図３に示すように、本実施形態の移動通信端末ＭＳが別々の周波数帯が割り当てられている２つの基地局ＢＳａ，ＢＳｃの無線ゾーンＺａ，Ｚｃに在圏している場合、移動通信端末ＭＳは無指向性アンテナ１を用いて一方の基地局ＢＳａと、また指向性アンテナ２を用いて他方の基地局ＢＳｂと通信が行える。
【００２９】
このように、無指向性アンテナ１を用いての通常の通信を行うとともに、指向性アンテナ２を用いた異なる周波数帯での通信が補助的に行われる。このため、ある周波数が割り当てられたセルの外縁部近傍に位置しているような場合に、隣接するセルとの通信を補助的に行うことができ、通信品質が格段に向上する。
【００３０】
なお、移動通信端末ＭＳが移動させられたり、あるいは向きが変えられたりした場合には、指向性アンテナ２の指向方向が基地局ＢＳｃの向きからずれてしまうことがある。この場合、指向性アンテナ２を用いての通信が困難となるが、無指向性アンテナ１を用いての通信は継続することができる。このため、指向性アンテナ２の指向方向を適応的に制御する必要はなく、その制御のための大規模な回路を移動通信端末に搭載する必要がない。そして、無指向性アンテナ１を用いた通信により基地局の向きが認識できたのちに指向性アンテナ２の指向方向を変更させれば、再び指向性アンテナ２を有効に利用しての高品質な通信を行うことが可能となる。なお、各基地局はネットワークで接続されているので、一方の基地局の向きを他方の基地局を介しての通信により認識することが可能である。
【００３１】
また、上述のように異なる周波数帯が割り当てられた２つの基地局と同時に通信することができることから、ハンドオーバを無切断で行うことも可能である。
【００３２】
（第３状態）
第３状態では、主制御部１１は、現在在圏している無線ゾーンに割り当てられている周波数帯をアナログ送受信部３およびアナログ送受信部４の双方に設定する。
【００３３】
そして主制御部１１はまず、アナログ送受信部３のみを動作させることで、例えば図４に破線矢印で示すように、無指向性アンテナ１を用いて基地局ＢＳａとの通信を行う。そして主制御部１１は、この無指向性アンテナ１を用いての通信により基地局ＢＳａの向きを認識する。そして主制御部１１は、その向きへと指向性アンテナ２の指向方向を向けるように指向方向制御部５に指示する。さらに主制御部１１は、アナログ送受信部４の動作を開始させ、これにより図４に実線矢印で示すように指向性アンテナ２を用いた通信も開始する。そして指向性アンテナ２を用いた通信が安定して行えることが確認できたならば、主制御部１１はアナログ送受信部３の動作を停止させる。
【００３４】
移動通信端末ＭＳが移動させられたり、あるいは向きが変えられたりした場合には、指向性アンテナ２の指向方向が基地局ＢＳａの向きからずれてしまい、指向性アンテナ２を用いての通信が困難となる。この場合に主制御部１１は、アナログ送受信部３の動作を開始させ、無指向性アンテナ１を用いての通信を開始することで通信を継続する。そして、無指向性アンテナ１を用いた通信により基地局ＢＳａの向きが認識できたのちに指向性アンテナ２の指向方向を変更させれば、再び指向性アンテナ２を有効に利用しての高品質な通信を行うことが可能となる。このため、指向性アンテナ２の指向方向を適応的に制御する必要はなく、その制御のための大規模な回路を移動通信端末に搭載する必要がない。
【００３５】
このように、指向性アンテナ２を用いての通信を安定的に行える状況においては、指向性アンテナ２を用いての通信のみを行うことで、高品質な通信を低消費電力で実現することができる。そして指向性アンテナ２を用いての通信が困難である状況においては、無指向性アンテナ１を用いての通信を行うことで通信を継続することが可能である。
【００３６】
このように本実施形態によれば、無指向性アンテナ１および指向性アンテナ２の双方を備えるとともに、それらのアンテナのそれぞれに対してアナログ送受信部３，４を設けて、無指向性アンテナ１を用いての通信と指向性アンテナ２を用いての通信とをそれぞれ個別に行うことが可能で、上述のような様々な状態での効率的な通信を行うことが可能である。
【００３７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば無指向性アンテナ１および指向性アンテナ２の使い分けの状態は上記３つの状態には限らず、任意であってよい。
【００３８】
また通信方式はＣＤＭＡ方式には限定されない。
【００３９】
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。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、第１アンテナと、この第１アンテナを用いて無線通信を行う第１通信手段と、指向方向が前記第１アンテナよりも狭く、かつその指向方向が可変な第２アンテナと、この第２アンテナを用いて無線通信を行う第２通信手段とを備えたので、無指向性での通信と指向性での通信とをそれぞれ個別に行うことが可能であり、これらの通信を適宜使い分けて行うことで、簡易な構成でありながら効率的な通信を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る移動通信端末の要部のブロック図。
【図２】第１状態における通信状態の一例を示す図。
【図３】第２状態における通信状態の一例を示す図。
【図４】第３状態における通信状態の一例を示す図。
【符号の説明】
１…無指向性アンテナ
２…指向性アンテナ
３，４…アナログ送受信部
５…指向方向制御部
６，１０…選択回路
７−１〜７−ｎ…フィンガ
８…ＲＡＫＥ合成部
９…ディジタル変調部
１１…主制御部
【図１】
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【図２】
2004112149.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004112149.tif 000006