JP3571699B2 - アンテナダイバーシチ通信装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のアンテナを用いて、周波数ホッピング及びアンテナダイバーシチによる通信を行うアンテナダイバーシチ通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル無線通信では、直接波のほかに反射波、回折波などが重なり合って受信される多重波伝搬路となり、到来時間の異なる多数の波の合成によりフェージングが生じ、伝送誤り発生要因の１つとなる。
【０００３】
このような多重波伝搬路によるフェージング対策の１つとして、スペクトル拡散通信方式があり、直接拡散（Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ：ＤＳ）方式、周波数ホッピング（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｈｏｐｐｉｎｇ：ＦＨ）方式などが知られている。
【０００４】
このうち周波数ホッピング方式は、信号の中心周波数を一定の順序で切り替える（ホッピングさせる）ことにより、スペクトル拡散を行う。
【０００５】
ホッピング速度が情報速度以上の場合を高速周波数ホッピング方式といい、ホッピング速度が情報速度以下の場合を低速周波数ホッピング方式という。
【０００６】
このうち、高速周波数ホッピングでは、１つの情報シンボルを、幾つもの周波数を用いて伝送する。また、低速周波数ホッピング方式では、複数の情報シンボルを１つの周波数で伝送する。
【０００７】
そして、低速周波数ホッピング方式は、高速周波数ホッピング方式に比べ、簡易な装置で構成でき、伝送効率は低下するが、再送や誤り訂正符号を併用することにより、フェージング対策効果が得られるため、無線ＬＡＮなどのシステムで採用されている。
【０００８】
一方、アンテナダイバーシチは、フェージング相関が低い複数のアンテナを用意し、それらにおける受信電力を合成または切り替えるなどして、フェージングを減少させる方式である。
【０００９】
アンテナダイバーシチには、空間的に離れた複数のアンテナを用いる空間ダイバーシチ、偏波の異なる複数のアンテナを用いる偏波ダイバーシチ、指向性の異なる複数のアンテナを用いる指向性ダイバーシチなどがある。本発明は、アンテナダイバーシチに関する。
【００１０】
アンテナダイバーシチにおける受信信号の合成方法は、各受信信号を同相化し各受信信号のＳＮ比で重み付けして合成する最大比合成法、各受信信号を同相化してそのまま合成する等利得合成法、各受信信号のうち最大の受信レベルである信号を選択する選択合成法がある。
【００１１】
また合成法には、受信機のどの段階で合成を行うかにより、検波前に行う合成法と検波後に行う合成法がある。しかし、これらの合成法では、複数の受信機が必要となり、ハードウェア規模が膨大となる。
【００１２】
より簡易な方法として、アンテナ切替法がある。アンテナ切替法は、複数のアンテナを切り替えて１つの受信機で受信するもので、受信レベルが所定の切り替えレベル以下になったとき、他のアンテナに切り替えて受信するものである。
【００１３】
アンテナ切り替え時に、切替先のアンテナの受信レベルが、所定の切り替えレベル以下の場合の、動作アルゴリズムとして、随時アンテナを切り替えて切り替えレベル以上のアンテナを探し続けるＳＥ（Ｓｗｉｃｈ−ａｎｄ−Ｅｘａｍｉｅ）法と、いったん切り替えると切り替えたアンテナをそのまま受信し再度切り替えレベル以上から以下に推移したとき他のアンテナに切り替えるＳＳ（Ｓｗｉｃｈ−ａｎｄ−Ｓｔａｙ）法がある。
【００１４】
さらに、国内のＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式を用いたデジタル携帯電話の移動局では、自局タイムスロットの信号受信直前のタイムスロット信号区間で２つのアンテナの受信レベルを、検出・比較し、レベルの大きいアンテナに切り替えるアンテナ切替法を用いている。
【００１５】
図６は、従来のアンテナダイバーシチ通信装置の概略ブロック図である。図６に示すように、この通信装置は、２つのアンテナ１、２を持ち、切替手段３は、これらのアンテナ１、２のいずれか一方を、択一的に選択する。
【００１６】
ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）４は、切替手段３が選択したアンテナの信号を増幅し、ミキサ５へ出力する。また、ミキサ５には、局部発振器６が生成する信号が入力されており、ミキサ５は、これらの信号をミキシングし、ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に変換して、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）７へ出力する。ＡＧＣ７は、入力した信号を増幅して、検波器側へ出力する。
【００１７】
また、切替手段３は、アンテナ１、２を切り替え、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）８は、アンテナ１、２による、信号強度を測定して比較手段９へ出力し、比較手段９は、アンテナ１、２の信号強度を大小比較する。
【００１８】
この大小比較は、図７に示すように、自局スロットの直前スロットで行われ、切替手段３は、自局スロットの直前スロット中で、強度が大きいアンテナに、切り替えて、アンテナダイバーシチが実現する。このようにすると、自局タイムスロット内では、アンテナ切替が発生せず、切替による雑音を回避できる。
【００１９】
しかしながら、周波数ホッピング方式に、このアンテナ切替法を併用することは、次に述べる理由により、容易でない。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
さて通常、周波数ホッピング方式では、１つのホッピング周波数で見ると、狭帯域の信号である。
【００２１】
このため、各ホッピング周波数でみると、フェージングをうけているが、高速周波数ホッピング方式では、１つの情報シンボルを複数の周波数で伝送することにより、周波数ダイバーシチ効果が得られる。
【００２２】
これに対し、低速周波数ホッピング方式では、複数の情報シンボルを１つの周波数で伝送するため、周波数ダイバーシチ効果を得られ難い。ここで、再送や誤り訂正符号を併用することにより、伝送品質を改善できるが伝送効率は低下する。
【００２３】
このような問題に対して、周波数ホッピング方式、特に低速周波数ホッピング方式にアンテナダイバーシチを併用する方法が考えられ、特にハードウェア構成及び処理が簡易なアンテナ切替法を用いることが、例えば移動局などにおいて、有効である。
【００２４】
しかしながら、周波数ホッピング方式に、アンテナダイバーシチを併用する場合、次のような課題がある。
【００２５】
以下、低速周波数ホッピング方式を用いたデジタル無線通信として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを、例にとって説明する。なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ以外にも適用できる。
【００２６】
さて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは、その標準化団体であるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ ＳＩＧ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ．ｃｏｍ）によって作成された、短距離の無線通信規格であり、その概要は、「Ｊａａｐ Ｃ． Ｈａａｒｔｓｅｎ，”ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＴＭ ：Ａ ｎｅｗ ｒａｄｉｏ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｕｂｉｑｕｉｔｏｕｓ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ”，ＩＥＥＥ Ｖｅｈｉｃｌａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｖｏｌ．１，ｐｐ１０７−１１１，Ｍａｙ ２０００」などで報告されている。
【００２７】
１タイムスロットは、６２５μｓｅｃであり、基本的に１タイムスロットごとに周波数をホッピングする。ホッピング速度は、１６００ｈｏｐ／ｓｅｃである。
【００２８】
１つのホッピング周波数で１つのパケットを送信するので、パケットの途中で周波数がホッピングすることはない。
【００２９】
また、静止あるいは歩行中などの使用状態では、１パケット受信中の受信レベル変動は、無視できるほど小さい。
【００３０】
よって、アンテナ切替法を併用する場合のアンテナ切り替えは、各ホッピング周波数ごとに行えば、十分である。
【００３１】
しかしながら、直前のタイムスロットは、異なるホッピング周波数となるため、前述のＳＥ法やＳＳ法または直前のタイムスロットにおいて、各アンテナの受信レベルの検出、比較、切り替えを行うアンテナ切替法をそのまま適用しても、アンテナダイバーシチ効果が得られない。
【００３２】
また、受信タイムスロット内において、アンテナの受信レベルの検出、比較を行いアンテナを切り替えると、切り替えによる雑音の影響を受けてしまう。
【００３３】
そこで本発明は、周波数ホッピング方式下において、アンテナダイバーシチ効果が得られるアンテナダイバーシチ通信装置を提供することを目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
本発明のダイバーシチ通信装置は、アンテナを有する複数の通信経路と、これらの通信経路から、１つの通信経路を択一的に選択する切替手段と、この切替手段が選択した通信経路の受信状態を示す切替用信号情報を測定する受信情報測定手段と、受信情報測定手段が測定した切替用信号情報を記憶する記憶手段と、切替手段と記憶手段とを制御する切替制御手段とを備え、切替制御手段は、各ホッピング周波数に対して過去に記憶手段に記憶された切替用信号情報に従って切替手段に通信経路を選択させ少なくとも受信タイムスロット中において切替手段に選択された通信経路を保持させ、受信情報測定手段は、選択された通信経路を用いて通信を行っている期間中に選択された通信経路の切替用信号情報を測定し、記憶手段は、受信情報測定手段が測定した切替用信号情報を記憶する。
【００３５】
この構成により、周波数ホッピング方式下において、アンテナダイバーシチ効果が得られるアンテナダイバーシチ通信装置を実現できる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
請求項１記載のアンテナダイバーシチ装置では、アンテナを有する複数の通信経路と、これらの通信経路から、１つの通信経路を択一的に選択する切替手段と、この切替手段が選択した通信経路の受信状態を示す切替用信号情報を測定する受信情報測定手段と、受信情報測定手段が測定した切替用信号情報を記憶する記憶手段と、切替手段と記憶手段とを制御する切替制御手段とを備え、切替制御手段は、各ホッピング周波数に対して過去に記憶手段に記憶された切替用信号情報に従って切替手段に通信経路を選択させ少なくとも受信タイムスロット中において切替手段に選択された通信経路を保持させ、受信情報測定手段は、選択された通信経路を用いて通信を行っている期間中に選択された通信経路の切替用信号情報を測定し、記憶手段は、受信情報測定手段が測定した切替用信号情報を記憶する。
【００３７】
この構成により、現在の通信経路及び現チャンネルのホッピング周波数における、切替用信号情報を、受信情報測定手段が測定し、記憶手段が記憶する。これにより、次に、このチャンネルにホップする際に、記憶手段の切替用信号情報を参照することができる。この参照により、ホップ後において、受信状態が良好になることを、高い蓋然性をもって保証でき、フェージングを抑制して、受信品質を向上できる。この効果は、低速周波数ホッピングを使用する場合に顕著だが、本発明を高速周波数ホッピングと組み合わせることもでき、この場合にも、性能改善を期待できる。
【００３８】
請求項２記載のアンテナダイバーシチ装置では、記憶手段が記憶する切替用信号情報は、受信強度を示す数値、受信状態の良否を示す値又は受信誤り検出結果のうちのいずれかである。
【００３９】
この構成により、記憶手段が記憶する切替用信号情報は、受信状態を的確に表現し、受信状態に対応したアンテナ切替を行える。
【００４０】
請求項３記載のアンテナダイバーシチ装置では、記憶手段は、測定した切替用信号情報を、全てのホッピング周波数について記憶する。
【００４１】
この構成により、記憶手段が全てのホッピング周波数における切替用信号情報を記憶し、受信状態を、より緻密に管理できる。
【００４２】
請求項４記載のアンテナダイバーシチ装置では、切替手段は、記憶手段に記憶した次チャンネルの切替用信号情報に基づき、ホッピング周波数を切り替えるときに、通信経路を切り替える。
【００４３】
この構成により、受信タイムスロット内で通信経路の切り替えが発生せず、雑音の発生を抑制できる。
【００４４】
請求項５記載のアンテナダイバーシチ装置では、記憶手段の該当ホッピング周波数の切替用信号情報は、ホッピング周波数の切り替えごとに、更新される。
【００４５】
この構成により、切替用信号情報を更新して、通信装置の移動など、状況の変化に対応できる。
【００４６】
請求項６記載のアンテナダイバーシチ装置では、記憶手段の切替用信号情報は、該当ホッピング周波数と相関が高い範囲内で、まとめて更新される。
【００４７】
この構成により、該当ホッピング周波数と相関が高い範囲の切替用信号情報をまとめて更新し、切替用信号情報が更新されるインターバルを短くして、状況の変化に対する追従性を、一層向上できる。
【００４８】
請求項７記載のアンテナダイバーシチ装置では、記憶手段の切替用信号情報がまとめて更新される範囲は、可変となっている。
【００４９】
この構成により、記憶手段の初期化直後は、広い範囲で切替用信号情報を更新し、切替用信号情報の確からしさを、ある程度向上させ、およそ更新が一巡した後に、信頼性の高い狭い範囲でのみ、切替用信号情報を更新することができる。
【００５０】
請求項８記載のアンテナダイバーシチ装置では、記憶手段は、測定した切替用信号情報を、全てのホッピング周波数についてではなく、スペクトル拡散帯域を分割した帯域ごとに、記憶する。
【００５１】
この構成により、スペクトル拡散帯域を分割した帯域毎にまとめて、切替用信号情報が更新されるインターバルを短くして、状況の変化に対する追従性を、一層向上できる。
【００５２】
請求項９記載のアンテナダイバーシチ装置では、切替手段は、次チャンネルが属する帯域に関し、記憶手段に記憶する切替用信号情報に基づき、ホッピング周波数を切り替えるときに、通信経路を切り替える。
【００５３】
この構成により、受信タイムスロット内で通信経路の切り替えが発生せず、雑音の発生を抑制できる。
【００５４】
請求項１０記載のアンテナダイバーシチ装置では、記憶手段の該当帯域の切替用信号情報は、ホッピング周波数の切り替えごとに、更新される。
【００５５】
この構成により、通信装置の移動など、状況の変化に対応できる。
【００５６】
請求項１１記載のアンテナダイバーシチ装置では、記憶手段は、切替手段で選択された、１つの通信経路の切替用信号情報のみを記憶し、切替手段は、この通信経路に係る切替用信号情報が、所定の値より小さければ、他の通信経路に切り替える。
【００５７】
この構成により、通信経路を切り替えて、通信状態の改善を図ることができる。また、記憶手段の記憶容量を節約できる。
【００５８】
【００５９】
【００６０】
請求項１２記載のアンテナダイバーシチ装置では、初期状態において、複数の通信経路が、均等な確率で選択される。
【００６１】
初期状態では、どの通信経路を用いると、良好な通信状態となるかは不明である。したがって、均等な確率で選択する、中間的な状態でスタートし、その後、より良い通信状態へ移行することができる。
【００６２】
請求項１３記載のアンテナダイバーシチ装置では、一定時間継続して通信が行われない場合、記憶手段は、初期状態に戻る。
【００６３】
通信が長く行われないと、切替用信号情報が長く更新されず、次に通信が再開した際、状況が大きく変化していることもある。このため、中間的な状態に戻して、その後、より良い通信状態へ移行するのである。
【００６４】
請求項１４記載のアンテナダイバーシチ装置では、切替用信号情報は、該当通信経路におけるアンテナの受信強度である。
【００６５】
この構成により、通信状態を的確に表現できる。
【００６６】
請求項１５記載のアンテナダイバーシチ装置では、切り替えられた通信経路のアンテナを用いて送信する。
【００６７】
受信状態が良好であれば、その逆の、送信状態も良好であると予想される。したがって、このようにすると、受信状態の監視結果を利用して、送信状態を向上することができる。
【００６８】
請求項１６記載のアンテナダイバーシチ装置では、記憶手段の送信チャンネルに係る切替用信号情報は、送信の返答における、ＡＣＫ／ＮＣＫ情報を用いて更新される。
【００６９】
この構成により、送信タイムスロットの通信情報を更新でき、更新のインターバルを短くして、通信状況の変化に対する追従性を一層向上できる。
【００７０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について、説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるアンテナダイバーシチ通信装置の概略ブロック図である。図中、従来技術を示す図６と同様の構成要素については、同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００７１】
さて、本形態の通信経路は、アンテナ１から切替手段３までと、アンテナ２から切替手段３までの、２系統である。勿論、３系統以上設けることもできる。本形態では、これら２系統で、アンテナダイバーシチを行い、同時に、低速周波数ホッピングを行う。但し、高速周波数ホッピングを行う場合にも適用できる。
【００７２】
さて、図１において、周波数ホッピングコード生成手段９は、低速周波数ホッピングのためのホッピングコードを生成する。
【００７３】
シンセサイザ１０は、生成されたホッピングコードに対応する信号を生成し、ミキサ５へ出力する。
【００７４】
比較手段１１は、ＲＳＳＩ８（受信情報測定手段に対応する）から、信号を入力すると共に、受信状態の良否を判定するための、閾値を保持する。そして、比較手段１１は、閾値と信号情報とを大小比較し、信号情報が閾値よりも小さければ、受信状態が不良と判定し、そうでなければ、受信状態は良好であると判定する。
【００７５】
本例では、受信情報及び閾値は、受信強度である。このようにすると、受信状態の良否を、的確に判定できるので、好適である。また、閾値は、最低受信強度とすると良い。
【００７６】
但し、受信情報は、受信状態の良否を判定できれば十分であって、例えば、ＣＲＣなどでも良い。
【００７７】
記憶手段１２は、本例では、上記２系統の通信経路のそれぞれについて、各ホッピング周波数ごとに、受信情報を記憶する。このようにすると、受信状態を、緻密に管理することができる。
【００７８】
あるいは、記憶手段１２に、１系統の通信経路の信号情報のみを記憶させても良い。こうすると、各系統の通信経路の相関性は低いから、１つの通信経路の受信状態だけで、対応することができる。なぜなら、１つの通信経路の通信状態が不良であるとき、他の通信経路の通信状態が良好である、確率が高いので、系統の一部について通信情報の記憶を省略できるのである。こうすると、記憶手段１２の記憶容量を節約しつつ、相関性を利用して、合理的な情報管理を行える。
【００７９】
また、記憶手段１２の記憶内容は、初期状態において、上記２系統の通信経路が、均等な確率で選択されるように、初期化される。
【００８０】
この点について、図１のように、２系統の通信経路がある場合を例にとると、初期状態では、どちらか一方の通信経路では通信状態が良好であり、他方では不良となる場合がある。
【００８１】
しかしながら、初期状態では、どちらの系統が良好であるのかを、知り得ない。例えば、初期状態において、全面的に一方の系統だけで通信を行うと、この系統が良好な方なら良いが、不良な方なら、通信そのものが確立せず、ダイバーシチの制御が不能になってしまう、おそれがある。
【００８２】
本形態では、このような事態を回避するため、初期状態では、どちらか一方の系統に決めつけるのではなく、どちらつかずの、中間的な状態からスタートし、さらに好ましい状況へ移行することとした。
【００８３】
以上の点は、通信が一定時間以上、継続して行われず、その後通信が再開した場合にも適合する。したがって、このような場合には、本形態では、初期状態と同様になるように、記憶手段１２を初期化することとしている。
【００８４】
また、記憶手段１２の信号情報は、比較手段１１によって、ホップの都度、更新される。このとき、該当ホッピング周波数に係る信号情報のみを、更新することもできるが、該当ホッピング周波数と相関の高い範囲を、まとめて更新することが、望ましい。
【００８５】
具体的には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈでは、隣のチャンネルとの周波数差は、１ＭＨｚであり、隣接チャンネルを含めて、３チャンネル、あるいは、５チャンネル分の、信号情報を、まとめて更新する。
【００８６】
これらのチャンネルでは、相関性が高いため、同じような通信状態を、高い確率で持つことになる。そうとすれば、このように、まとめて更新することにより、信号情報更新のインターバルを短くし、受信状況の変化（例えば、ユーザが移動したことにより通信装置も移動したような場合）に対する、追従性を向上することができる。
【００８７】
更に、（１）信号情報を更新する範囲を、記憶手段１２を初期化した後一定時間は広い範囲（例えば１０チャンネル）とし、一定時間経過後は狭い範囲（例えば５チャンネル）とするのが、望ましい。
【００８８】
まず、記憶手段１２の初期化直後には、アンテナの通信状態は良否半々である。したがって、この状態では、極力広めに信号情報を更新して、初期化直後よりも、全体として信号情報の確からしさを、ある程度高める。一方、初期化後一定時間が経過し、およそ更新が一巡した後は、初期化直後よりも、信号情報の確からしさがある程度高くなっているから、より信頼性の高い、狭い範囲でのみ、信号情報を更新した方が有利である。このため、以上のように、初期化直後では広めに、その後狭めに、というように、信号情報を更新する範囲を、可変にすると良い。
【００８９】
加えて、（２）送信の返答における、ＡＣＫ／ＮＣＫ情報を用いて、送信チャンネルに係る通信情報を更新すると良い。
【００９０】
さて、受信時のダイバーシチでは、パケット受信中に、信号情報の測定及び更新を行い、次回同じチャンネルを用いて通信を行う場合に備えることができる。しかし、送信時のダイバーシチでは、自機側で信号情報を直接的に測定することができない。
【００９１】
このため、送信の返答における、ＡＣＫ（ａｃｋｎｏｗｌｅｇｍｅｎｔ）／ＮＣＫ（ｎｏ ａｃｋｎｏｗｌｅｇｍｅｎｔ）情報を利用する。なお、このＡＣＫ／ＮＣＫ情報は、無線パケット通信で通常利用されているものである。
【００９２】
具体的には、送信パケットが、相手機にエラーなく届くと、相手機は、ＡＣＫ情報をパケットに付加して、返答する。このときは、ＡＣＫ情報がパケットに付加されていることに基づいて、ＡＣＫ情報に係る送信時の通信情報が「良」とみなす。
【００９３】
一方、相手機がＮＡＫ情報をパケットに付加してきたときや何も返答がない（返答すら受け取れない）場合には、通信情報が「不良」とみなす。
【００９４】
以上のようにみなすことによって、実質的に、送信時に使用したチャンネルに係る、通信情報を更新することができ、通信情報更新のインターバルを短くして、通信状況の変化に対する追従性を一層向上できる。
【００９５】
次に、図３（ｂ）を用いて、送信チャンネルに係る通信情報更新について、説明する。まず、図３（ｂ）の左端のタイムスロットは、送信タイムスロットであり、自機は相手機へ、ｃｈ８の送信パケットを送信する。
【００９６】
次のタイムスロットは、受信タイムスロットであり、自機は相手機からｃｈ４の受信パケットを受信する。そして、この受信パケットには、先のｃｈ８における、自機から相手機への送信状況の良否を示す、ＡＣＫ／ＮＡＫ情報が付加されている。
【００９７】
そこで、ｃｈ４の受信タイムスロットにおいて、ＡＣＫ情報を受信できれば、先のｃｈ８の送信タイムスロットの通信情報を「良」とみなす。そうでなければ、その通信情報を「不良」とみなす。
【００９８】
これにより、ｃｈ４の受信タイムスロット中において、ｃｈ８の送信タイムスロットの通信情報を更新できる。
【００９９】
以下同様に、ｃｈ８、ｃｈ９、ｃｈ４の各受信タイムスロット中において、ｃｈ１、ｃｈ５、ｃｈ１の各送信タイムスロットの通信情報を更新する。
【０１００】
また、受信チャンネルに係る通信情報更新は、図３（ａ）に示すように、図３（ｂ）よりもシンプルである。このときは、ＡＣＫ／ＮＡＫ情報を用いるのではなく、上述したように、通信情報を測定して更新する。
【０１０１】
即ち、図３（ａ）左から２番目のｃｈ４の受信タイムスロットにおいて、ｃｈ４の受信タイムスロットの通信情報を更新する。以下同様に、ｃｈ８、ｃｈ９、ｃｈ４の各受信タイムスロットにおいて、ｃｈ８、ｃｈ９、ｃｈ４の各受信タイムスロットの通信情報を更新する。
【０１０２】
勿論、以上の通信情報の更新時に、上述したように、１つのチャンネルだけでなく、いくつかのチャンネルの通信情報をまとめて更新すると良い。
【０１０３】
また、図１において、切替手段３は、記憶手段１２の信号情報を参照して、アンテナ１又はアンテナ２のいずれかの、通信経路を択一的に選択する。
【０１０４】
次に、本形態のアンテナダイバーシチ通信装置の動作を説明する。まず、ＬＮＡ４は、切替手段３で切り替えたアンテナの受信信号を増幅する。
【０１０５】
シンセサイザ１０は、周波数ホッピングコード生成手段９からホッピングコードを読み出し、ホッピングコードに対応した信号を生成し、ミキサ５は、ＬＮＡ４が増幅した信号と、シンセサイザ１０の出力とを、ミキシングし、ＩＦ信号に変換する。
【０１０６】
ＡＧＣ７は、変換したＩＦ信号を増幅して、検波器に送り、周波数ホッピング方式の受信復調が行われる。
【０１０７】
また、比較手段１１は、ＲＳＳＩ８が測定した受信信号強度と閾値とを比較し、比較結果を記憶手段１２へ出力する。そして、記憶手段１２は、この比較結果と現在のホッピングコードと現在のアンテナの選択信号とを、組みで記憶する。この選択信号は、どちらのアンテナに切り替えるかを制御する信号である。
【０１０８】
次に、アンテナ切り替えの動作を、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの場合を例に、説明する。図２に示すように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの場合、送信と受信のタイムスロットが交互に配置され、各タイムスロットごとに、周波数ホッピングさせる。
【０１０９】
先ず、周波数ホッピングコード生成手段９から次のホッピングコードが、記憶手段１２に入力される。
【０１１０】
切替制御手段２０は、記憶手段１２を参照し、送信スロットのホッピングコードと、そのコードに対応付けて記憶されている、比較結果及びアンテナの選択信号とを取得する。
【０１１１】
そして、切替制御手段２０は、比較結果が不良ならば、取得した、アンテナの選択信号とは異なるアンテナを選択し、比較結果が良好ならば、取得した、アンテナの選択信号と同じアンテナを選択する。
【０１１２】
切替制御手段２０は、この選択結果を反映するアンテナの選択信号を、切替手段３へ出力すると共に、記憶手段１２に記憶させる。
【０１１３】
なお、図２に示すように、この選択信号は、受信タイムスロット区間中、これを保持する。
【０１１４】
次に、図２に示す、受信スロットでは、切替手段３が選択したアンテナで、前述の周波数ホッピング方式の受信方法で受信復調を行う。
【０１１５】
受信スロット中に、比較手段１１は、ＲＳＳＩ８が測定した受信信号強度と閾値とを比較し、比較結果を記憶手段１２へ出力する。そして、記憶手段１２は、この比較結果と現在のホッピングコードと現在のアンテナの選択信号とを、組みで記憶する。
【０１１６】
以上の動作を、各送信スロットと受信スロットにおいて行い、各受信スロットごとにホッピングコードに対応した信号情報と、選択信号とを、随時更新していく。
【０１１７】
これにより、ホッピング周波数が受信スロットごとに異なる周波数ホッピング方式においてアンテナダイバーシチ効果を得ることができる。
【０１１８】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２におけるアンテナダイバーシチ通信装置の概略ブロック図である。
【０１１９】
さて、本形態の通信経路は、アンテナ１から切替手段３までと、アンテナ２から切替手段３までの、２系統である。勿論、３系統以上設けることもできる。本形態では、これら２系統で、アンテナダイバーシチを行い、同時に、低速周波数ホッピングを行う。但し、高速周波数ホッピングを行う場合にも適用できる。
【０１２０】
本形態のアンテナダイバーシチ通信装置は、受信信号の信号強度をスペクトル拡散帯域を複数に分割した帯域ごとに記憶し、通信経路を切り替える際に過去に記憶したホッピング周波数が属する分割した帯域の信号強度に基づいて、通信経路切り替えを行うもので、通信経路の切り替えは、ホッピング周波数を切り替えるときに行い、受信中は信号強度を測定し、記憶手段のホッピング周波数が属する分割した帯域の情報を更新するものである。
【０１２１】
本形態では、実施の形態１に対し、構成上、周波数ホッピングコード生成手段９と記憶手段１２との間に、判定手段１３を設けた点が異なる。
【０１２２】
この判定手段１３は、周波数ホッピングコード生成手段９からホッピングコードを読み出し、そのホッピングコードが、スペクトル拡散帯域を複数に分割した帯域の、どの帯域に属するかを判別する。判定手段１３による判定結果は、記憶手段１２に入力され、所属する帯域の信号強度と、選択信号に基づき、通信経路の切り替えが、行われる。
【０１２３】
また受信スロット中は、比較手段１１は、ＲＳＳＩ８が測定した受信信号強度と閾値とを比較し、比較結果を記憶手段１２へ出力する。そして、記憶手段１２は、この比較結果と現在のホッピングコードと現在のアンテナの選択信号とを、組みで記憶する。
【０１２４】
さて、本形態において、スペクトル拡散帯域を複数に分割するについては、フェージングの周波数相関を利用する。
【０１２５】
ここで、多重波伝搬路により引き起こされるフェージングの周波数相関ρは一般的に、
【数１】

と表すことができる。
【０１２６】
（数１）においてσは遅延スプレッドを、Δｆは２つの受信信号の周波数差を表しており、Δｆが大きくなるとρは小さくなる傾向がある。
【０１２７】
周波数相関が大きい場合は、周波数の異なる２つの受信信号のフェージングはほぼ同じように変動し、周波数相関が小さい場合は、２つの受信信号のフェージングは独立に近い変動となる。
【０１２８】
このため、周波数相関の比較的高い周波数差内での各アンテナの信号強度は、同程度となる確率が高い。
【０１２９】
よって、周波数相関の比較的高い周波数差ごとに帯域を分割すれば、分割した帯域内のホッピング周波数の信号強度を、１つ記憶するだけで良く、記憶容量を節約できる。
【０１３０】
ここで、発明者らが、一般住宅内でフェージングの周波数相関を測定した結果によると、周波数相関値が０．５まで低下する周波数差は平均で１０ＭＨｚ程度である。
【０１３１】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを例にとると、スペクトル拡散帯域幅は、約８０ＭＨｚであり、各ホッピング周波数の間隔は、１ＭＨｚである。
【０１３２】
よってこの場合、スペクトル拡散帯域を１０ＭＨｚごとに８つの帯域に分割するとよい。
【０１３３】
このように、帯域を分割することにより、記憶する信号強度と選択信号の数を減らすことができる。その他の点は、実施の形態１と同様である。
【０１３４】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３におけるアンテナダイバーシチ通信装置の概略ブロック図である。
【０１３５】
さて、本形態の通信経路は、アンテナ１、ＬＮＡ４、ミキサ５、ＡＧＣ７及び切替手段３までと、アンテナ２、ＬＮＡ２４、ミキサ２５、ＡＧＣ２７及び切替手段３までの、２系統である。勿論、３系統以上設けることもできる。本形態では、これら２系統で、アンテナダイバーシチを行い、同時に、低速周波数ホッピングを行う。但し、高速周波数ホッピングを行う場合にも適用できる。
【０１３６】
本形態のアンテナダイバーシチ通信装置は、受信信号の信号強度をスペクトル拡散帯域を複数に分割した帯域ごとに記憶し、通信経路を切り替える際に過去に記憶したホッピング周波数が属する分割した帯域の信号強度に基づいて、通信経路の切り替えを行うもので、通信経路の切り替えは、ホッピング周波数を切り替えるときに行い、受信中は信号強度を測定し、記憶手段のホッピング周波数が属する分割した帯域の情報を更新するものである。
【０１３７】
その他、図５に示すように、本形態では、実施の形態２と異なり、ＲＳＳＩ８、２８を２系統設けている。そして、記憶手段３３は、判定手段３２から所属する帯域を判別した判定結果を入力し、所属する帯域の２つの通信経路の信号強度が、比較手段３４に出力される。
【０１３８】
比較手段３４は、ＲＳＳＩ８、２８が測定した受信信号強度と閾値とを比較し、比較結果を記憶手段３３へ出力する。そして、記憶手段３３は、この比較結果と現在のホッピングコードと現在のアンテナの選択信号とを、組みで記憶する。なお、記憶手段３３は、受信スロット中、判別した帯域と組みで２つの信号強度を記憶する。
【０１３９】
スペクトル拡散帯域を複数に分割する手法は、実施の形態２と同様である。
【０１４０】
２つの通信経路の信号強度を、測定・記憶することにより、より大きな信号強度の通信経路に切り替えることができる。
【０１４１】
例えば、２つの通信経路が、両方とも閾値を上回る場合でも、より信号強度の大きな通信経路に切り替えるので、受信の品質を、一層向上できる。その他の点は、実施の形態１と同様である。
【０１４２】
【発明の効果】
本発明によれば、周波数ホッピング方式においてアンテナ切り替え法や検波前に行う選択合成法のアンテナダイバーシチを適用し、アンテナダイバーシチ効果を得ることができる。これにより、各ホッピング周波数でうけるフェージングを減少でき、受信品質の向上を図れる。
【０１４３】
また、受信タイムスロット内においてアンテナを切り替えないので、切り替えに起因する雑音が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるアンテナダイバーシチ通信装置の概略ブロック図
【図２】同アンテナ切り替えタイミングの説明図
【図３】（ａ）同受信チャンネルに係る通信情報更新説明図
（ｂ）同送信チャンネルに係る通信情報更新説明図
【図４】本発明の実施の形態２におけるアンテナダイバーシチ通信装置の概略ブロック図
【図５】本発明の実施の形態３におけるアンテナダイバーシチ通信装置の概略ブロック図
【図６】従来のアンテナダイバーシチ通信装置の概略ブロック図
【図７】従来のアンテナ切り替えタイミングの説明図
【符号の説明】
１、２ アンテナ
３ 切替手段
４、２４ ＬＮＡ
５、２５ ミキサ
７、２７ ＡＧＣ
８ ＲＳＳＩ
９、３０ 周波数ホッピングコード生成手段
１０、３１ シンセサイザ
１１、３４ 比較手段
１２、３３ 記憶手段
１３、３２ 判定手段

Claims (16)

1. 周波数ホッピングによる通信を行うアンテナダイバーシチ通信装置であって、
   アンテナを有する複数の通信経路と、
   これらの通信経路から、１つの通信経路を択一的に選択する切替手段と、
   この切替手段が選択した通信経路の受信状態を示す切替用信号情報を測定する受信情報測定手段と、
   前記受信情報測定手段が測定した切替用信号情報を記憶する記憶手段と、
   前記切替手段と前記記憶手段とを制御する切替制御手段とを備え、
   前記切替制御手段は、各ホッピング周波数に対して過去に前記記憶手段に記憶された切替用信号情報に従って前記切替手段に通信経路を選択させ少なくとも受信タイムスロット中において前記切替手段に選択された通信経路を保持させ、
   前記受信情報測定手段は、選択された通信経路を用いて通信を行っている期間中に選択された通信経路の切替用信号情報を測定し、前記記憶手段は、前記受信情報測定手段が測定した切替用信号情報を記憶することを特徴とするアンテナダイバーシチ通信装置。
2. 前記記憶手段が記憶する切替用信号情報は、受信強度を示す数値、受信状態の良否を示す値又は受信誤り検出結果のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１記載のアンテナダイバーシチ通信装置。
3. 前記記憶手段は、測定した切替用信号情報を、全てのホッピング周波数について記憶することを特徴とする請求項１から２記載のアンテナダイバーシチ通信装置。
4. 前記切替手段は、前記記憶手段に記憶した次チャンネルの切替用信号情報に基づき、ホッピング周波数を切り替えるときに、通信経路を切り替えることを特徴とする請求項３記載のアンテナダイバーシチ通信装置。
5. 前記記憶手段の該当ホッピング周波数の切替用信号情報は、ホッピング周波数の切り替えごとに、更新されることを特徴とする請求項２から４記載のアンテナダイバーシチ通信装置。
6. 前記記憶手段の切替用信号情報は、該当ホッピング周波数と相関が高い範囲内で、まとめて更新されることを特徴とする請求項５記載のアンテナダイバーシチ通信装置。
7. 前記記憶手段の切替用信号情報がまとめて更新される範囲は、可変となっていることを特徴とする請求項６記載のアンテナダイバーシチ通信装置。
8. 前記記憶手段は、測定した切替用信号情報を、全てのホッピング周波数についてではなく、スペクトル拡散帯域を分割した帯域ごとに、記憶することを特徴とする請求項１記載のアンテナダイバーシチ通信装置。
9. 前記切替手段は、次チャンネルが属する帯域に関し、前記記憶手段に記憶する切替用信号情報に基づき、ホッピング周波数を切り替えるときに、通信経路を切り替えることを特徴とする請求項８記載のアンテナダイバーシチ通信装置。
10. 前記記憶手段の該当帯域の切替用信号情報は、ホッピング周波数の切り替えごとに、更新されることを特徴とする請求項８から９記載のアンテナダイバーシチ通信装置。
11. 前記記憶手段は、前記切替手段で選択された、１つの通信経路の切替用信号情報のみを記憶し、前記切替手段は、この通信経路に係る切替用信号情報が、所定の値より小さければ、他の通信経路に切り替えることを特徴とする請求項８から１０記載のアンテナダイバーシチ通信装置。
12. 初期状態において、前記複数の通信経路が、均等な確率で選択されることを特徴とする請求項１から１１記載のアンテナダイバーシチ通信装置。
13. 一定時間継続して通信が行われない場合、前記記憶手段は、初期状態に戻ることを特徴とする請求項１から１２記載のアンテナダイバーシチ通信装置。
14. 前記切替用信号情報は、該当通信経路におけるアンテナの受信強度であることを特徴とする請求項１から１３記載のアンテナダイバーシチ通信装置。
15. 切り替えられた通信経路のアンテナを用いて送信することを特徴とする請求項１から１４記載のアンテナダイバーシチ通信装置。
16. 前記記憶手段の送信チャンネルに係る切替用信号情報は、送信の返答における、ＡＣＫ／ＮＣＫ情報を用いて更新されることを特徴とする請求項１から１５記載のアンテナダイバーシチ通信装置。

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