JP2011030143A - Radio communication equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信装置に関する。 The present invention relates to a wireless communication apparatus.
従来より、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）端末等の無線通信装置は、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ、時分割多元接続）方式で基地局と通信を行っているものがある。また、このような無線通信装置は、複数のアンテナを備えている。近年、市場に流通している多くの無線通信装置は、複数のアンテナのうち、最も受信感度が良好なアンテナを選択して基地局との通信を行うダイバーシティー制御機能を有している。 2. Description of the Related Art Conventionally, some wireless communication apparatuses such as PHS (Personal Handyphone System) terminals communicate with a base station using a TDMA (Time Division Multiple Access) method. Moreover, such a wireless communication device includes a plurality of antennas. In recent years, many wireless communication apparatuses distributed in the market have a diversity control function of selecting the antenna having the best reception sensitivity among a plurality of antennas and performing communication with a base station.
ダイバーシティー制御機能としては、例えば、ＦＥＲ（Ｆｒａｍｅ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ、フレームエラー率）に基づいて受信感度の良好なアンテナを選択する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ＦＥＲは、無線通信装置と基地局との間で過去に通信が行われたデータの複数のスロットのうち、エラーが発生したスロットの数に基づいて算出される。特許文献１に記載された技術では、ＦＥＲが所定の閾値を超えた場合に、アンテナを切り替える制御を行っている。 As the diversity control function, for example, a technique for selecting an antenna with good reception sensitivity based on FER (Frame Error Rate) has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The FER is calculated based on the number of slots in which an error has occurred among a plurality of slots of data communicated in the past between the wireless communication apparatus and the base station. In the technique described in Patent Document 1, when the FER exceeds a predetermined threshold, control for switching the antenna is performed.
特許文献１に記載された技術では、ＦＥＲが所定の閾値を超えた場合、すなわち、スロットでエラーが発生した場合を契機としてアンテナを切り替える制御を行う。この場合、エラーが発生したスロットに格納されたデータは、使用することができない。したがって、エラーが発生したスロットに格納されたデータは、無駄になってしまため、データ通信のスループットを低下させてしまう可能性があった。 In the technique described in Patent Document 1, the antenna is switched when the FER exceeds a predetermined threshold, that is, when an error occurs in the slot. In this case, the data stored in the slot where the error has occurred cannot be used. Therefore, the data stored in the slot in which the error has occurred is wasted, which may reduce the data communication throughput.
本発明は、スループットを向上させることが可能な無線通信装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the radio | wireless communication apparatus which can improve a throughput.
本発明に係る無線通信装置は、上記課題を解決するために、所定の変調方式で変調されたデータを受信する複数のアンテナと、前記複数のアンテナのうちいずれか一つのアンテナを選択する選択部と、前記選択部により選択された一つのアンテナにより受信されたデータを構成するデータのデータシンボルの理論値を記憶する記憶部と、前記データシンボルの実測値と前記記憶部に記憶された前記所定の変調方式における前記理論値との差分である差分値に基づいて前記一つのアンテナにより受信された前記データの精度評価値を算出する精度算出部と、前記データの精度評価値に基づいて前記選択部により選択されている前記一つのアンテナから他のアンテナを選択するように前記選択部を制御する選択制御部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a wireless communication device according to the present invention includes a plurality of antennas that receive data modulated by a predetermined modulation scheme, and a selection unit that selects any one of the plurality of antennas. A storage unit that stores a theoretical value of a data symbol of data constituting data received by one antenna selected by the selection unit, an actual measurement value of the data symbol, and the predetermined value stored in the storage unit An accuracy calculation unit that calculates an accuracy evaluation value of the data received by the one antenna based on a difference value that is a difference from the theoretical value in the modulation scheme of the method, and the selection based on the accuracy evaluation value of the data A selection control unit that controls the selection unit so as to select another antenna from the one antenna selected by the unit. .
また、前記精度算出部は、前記差分値の平均値に基づいて前記データの精度評価値を算出することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said accuracy calculation part calculates the accuracy evaluation value of the said data based on the average value of the said difference value.
また、前記精度算出部は、前記データを構成する一つのスロットに含まれる前記データシンボルを用いて前記データの精度評価値を算出することが好ましい。 Further, it is preferable that the accuracy calculation unit calculates an accuracy evaluation value of the data using the data symbol included in one slot constituting the data.
また、前記記憶部は、所定の閾値として、前記変調方式ごとに異なる複数の値を記憶することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said memory | storage part memorize | stores several different values for every said modulation system as a predetermined threshold value.
また、前記選択制御部は、前記データを構成する１フレーム中のチャネル単位で前記複数のアンテナを選択する制御を行うことが好ましい。 The selection control unit preferably performs control to select the plurality of antennas in units of channels in one frame constituting the data.
また、前記選択制御部は、前記選択部により選択されている前記一つのアンテナから前記他のアンテナを選択した場合には、当該他のアンテナの選択を一定期間維持するように前記選択部の制御を行うことが好ましい。 The selection control unit controls the selection unit to maintain selection of the other antenna for a certain period when the other antenna is selected from the one antenna selected by the selection unit. It is preferable to carry out.
本発明によれば、スループットを向上させることが可能な無線通信装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the radio | wireless communication apparatus which can improve a throughput can be provided.
以下、本発明の好適な実施形態の一例について説明する。なお、本実施形態では、無線通信装置の一例として、ＰＨＳ端末１について説明する。なお、本発明の無線通信装置は、これに限られず、例えば、携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）の他、通信機能を備えたナビゲーション装置やパーソナルコンピュータ、さらに、これらに接続される通信モジュール等、様々な無線通信装置に適用可能である。 Hereinafter, an example of a preferred embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, a PHS terminal 1 will be described as an example of a wireless communication device. Note that the wireless communication device of the present invention is not limited to this, for example, a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant), a navigation device or a personal computer having a communication function, and a communication module connected thereto. It can be applied to various wireless communication devices.
図１は、本実施形態に係る無線通信システム１００の構成を示す概略図である。ＰＨＳ端末１は、近隣の基地局Ａ又は基地局Ｂと通信し、公衆通信網Ｎを介して他の端末と互いに接続される。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a
ＰＨＳ端末１は、時分割多重接続（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式及び時分割複信（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式を多元接続技術として用いて通信を行うものである。また、このＰＨＳ端末１は、複数のアンテナを有し、受信信号強度の優れたアンテナを選択的に使用するダイバーシティー制御機能を備える。ダイバーシティー制御については、後述する。 The PHS terminal 1 performs communication using a time division multiple access (TDMA) system and a time division duplex (TDD) system as a multiple access technique. Further, the PHS terminal 1 has a diversity control function that has a plurality of antennas and selectively uses an antenna having excellent received signal strength. Diversity control will be described later.
基地局Ａ及び基地局Ｂは、ＰＨＳ端末１と通信することが可能なＰＨＳ端末１の近隣に位置するＰＨＳ用の基地局であり、ＰＨＳ端末１と同様にＴＤＭＡ及びＴＤＤ方式に基づいて通信を行う。なお、本実施形態のＰＨＳ端末１は、基地局Ａと基地局Ｂとのうち、基地局Ａに位置登録を行い、基地局Ａと接続する。 The base station A and the base station B are base stations for PHS located in the vicinity of the PHS terminal 1 capable of communicating with the PHS terminal 1, and perform communication based on the TDMA and TDD systems in the same manner as the PHS terminal 1. Do. Note that the PHS terminal 1 of the present embodiment performs location registration with the base station A among the base stations A and B and connects to the base station A.
図２は、本実施形態に係るＰＨＳ端末１の外観斜視図である。なお、図２は、いわゆる折り畳み型の端末の形態を示しているが、本発明に係る無線通信端末の形態はこれに限られない。例えば、両筐体を重ね合わせた状態から一方の筐体を一方向にスライドさせるようにしたスライド式や、重ね合せ方向に沿う軸線を中心に一方の筐体を回転させるようにした回転式（ターンタイプ）や、操作部と表示部とが１つの筐体に配置され、連結部を有さない形式（ストレートタイプ）でもよい。 FIG. 2 is an external perspective view of the PHS terminal 1 according to the present embodiment. Note that FIG. 2 shows a form of a so-called foldable terminal, but the form of the wireless communication terminal according to the present invention is not limited to this. For example, a sliding type in which one casing is slid in one direction from a state in which both casings are overlapped, or a rotary type in which one casing is rotated around an axis along the overlapping direction ( Turn type), or a type (straight type) in which the operation unit and the display unit are arranged in one housing and does not have a connecting unit.
ＰＨＳ端末１は、操作部側筐体２と、表示部側筐体３と、を備える。操作部側筐体２は、表面部１０に、操作部１１と、ＰＨＳ端末１の使用者が通話時に発した音声が入力されるマイク１２と、を備える。操作部１１は、各種設定機能や電話帳機能やメール機能等の各種機能を作動させるための機能設定操作ボタン１３と、電話番号の数字やメールの文字等を入力するための入力操作ボタン１４と、各種操作における決定やスクロール等を行う決定操作ボタン１５と、から構成されている。
The PHS terminal 1 includes an operation
また、表示部側筐体３は、表面部２０に、各種情報を表示するための表示部２１と、通話の相手側の音声を出力するスピーカ２２と、を備える。
Further, the display
また、操作部側筐体２の上端部と表示部側筐体３の下端部とは、ヒンジ機構４を介して連結されている。また、ＰＨＳ端末１は、ヒンジ機構４を介して連結された操作部側筐体２と表示部側筐体３とを相対的に回転することにより、操作部側筐体２と表示部側筐体３とが互いに開いた状態（開放状態）にしたり、操作部側筐体２と表示部側筐体３とを折り畳んだ状態（折畳み状態）にしたりできる。
Further, the upper end portion of the operation
図３は、本実施形態に係るＰＨＳ端末１の機能を示すブロック図である。ＰＨＳ端末１は、操作部１１と、表示部２１と、複数のアンテナとしての第１アンテナ３１及び第２アンテナ３２と、選択部としてのアンテナ切替回路３３と、通信部３４と、信号処理部３５と、制御部３６と、記憶部としてのメモリ３７と、マイク１２と、スピーカ２２と、を備える。
FIG. 3 is a block diagram showing functions of the PHS terminal 1 according to the present embodiment. The PHS terminal 1 includes an
第１アンテナ３１及び第２アンテナ３２は、基地局Ａとの間で各種信号を送受信する。具体的には、第１アンテナ３１及び第２アンテナ３２は、所定の変調方式で変調されたデータを受信する。第１アンテナ３１及び第２アンテナ３２は、制御部３６の制御に従い、アンテナ切替回路３３によって選択的にいずれか一方に切り替えられ、基地局Ａとの通信に使用される。
The
アンテナ切替回路３３は、第１アンテナ３１及び第２アンテナ３２のうち、いずれか一つのアンテナを選択する。具体的には、アンテナ切替回路３３は、制御部３６の制御に従い、第１アンテナ３１及び第２アンテナ３２のいずれか一方へ切り替える。
The
通信部３４は、例えば、増幅器、送信回路、受信回路等から構成される。通信部３４は、制御部３６の制御に従い、受信した信号のＦＥＲやＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ、受信電界強度）を測定する。そして、通信部３４は、測定したＦＥＲやＲＳＳＩを制御部３６に送信する。
The
信号処理部３５は、制御部３６の制御に従い、通信部３４が基地局Ａと送受信する信号のデジタル変調及び復調を行う。また、信号処理部３５は、マイク１２及びスピーカ２２と送受信する音声信号の符号化及び復号を行う。
The
制御部３６は、ＣＰＵ、内部メモリ等から構成され、携帯電話機１の全体を制御する。制御部３６は、例えば、表示部２１、アンテナ切替回路３３、通信部３４、信号処理部３５等に対して所定の制御を行う。また、制御部３６は、操作部１１等から入力を受け付けて、各種処理を実行する。そして、制御部３６は、処理実行の際には、メモリ３７を制御し、各種プログラム及びデータを読み出しや、データの書き込み等を行う。
The
また、制御部３６は、精度算出部３６１と、判定部３６２と、選択制御部３６３と、を備える。
The
メモリ３７は、例えば、ワーキングメモリを含み、制御部３６による演算処理に利用される。また、本実施形態に係る各種プログラム、後述の変調方式テーブル、シンボルデータの理論値等を記憶する。なお、メモリ３７は、着脱可能な外部メモリを兼ねていてもよい。
The
具体的には、メモリ３７は、アンテナ切替回路３３により切り替えられた一つのアンテナ（第１アンテナ３１又は第２アンテナ３２）により受信されたデータを構成するデータシンボルの理論値を変調方式ごとに記憶する。また、本実施形態の無線通信システム１００では、所定の変調方式として、例えば、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、８ＰＳＫ（８ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（１６ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、３２ＱＡＭ（３２ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、６４ＱＡＭ（６４ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等を用いることができる。
Specifically, the
図４は、本実施形態の無線通信システム１００におけるＰＨＳ端末１と基地局Ａとの間におけるＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式の通信を示す模式図である。ＰＨＳ端末１及び基地局Ａは、多元接続技術としてＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式を用い、通信を行う。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating TDMA-TDD communication between the PHS terminal 1 and the base station A in the
図４に示すように、ＰＨＳ端末１と基地局Ａとの通信において、１周波数帯域に対する多重化数（チャネル）は４つである。また、１スロットのスロット長は、０．６２５ｍｓｅｃである。ここで、１スロットとは、１周波数帯域の時分割による最小単位である。各スロットにおける「Ｃ１」、「Ｃ２」、「Ｃ３」及び「Ｃ４」は、各スロットに割り当てられたチャネルを示す。 As shown in FIG. 4, in the communication between the PHS terminal 1 and the base station A, the number of multiplexing (channels) for one frequency band is four. The slot length of one slot is 0.625 msec. Here, one slot is a minimum unit by time division of one frequency band. “C1”, “C2”, “C3”, and “C4” in each slot indicate a channel assigned to each slot.
また、１フレームは、８つのスロットから構成され、１フレームのフレーム長は、５ｍｓｅｃである。１フレームの前半部分（２．５ｍｓｅｃ）は、基地局ＡからＰＨＳ端末１への通信に使用され、１フレームの後半部分（２．５ｍｓｅｃ）は、ＰＨＳ端末１から基地局Ａへの通信に使用される。また、複数フレームによって構成されるマルチフレームのマルチフレーム長は、１００ｍｓｅｃである。なお、基地局Ａは、通信においてフレーム単位で同期を行う。 One frame is composed of eight slots, and the frame length of one frame is 5 msec. The first half (2.5 msec) of one frame is used for communication from the base station A to the PHS terminal 1, and the second half (2.5 msec) of one frame is used for communication from the PHS terminal 1 to the base station A. Is done. Further, the multiframe length of a multiframe composed of a plurality of frames is 100 msec. Note that the base station A performs synchronization in units of frames in communication.
図５は、図４に示すＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式の通信において、チャネルＣ１のデータ構造について示す図である。図５に示すように、チャネルＣ１のデータは、プリアンブルやユニークデータを有するヘッダ情報と、ＭＩ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と、実データと、を備える。例えば、ヘッダ情報及びＭＩは、ＱＰＳＫで変調され、実データは、その通信を行っているときにおいて最適な各変調方式で変調されている。なお、図５では、チャネルＣ１のデータ構造について示したが、チャネルＣ２〜Ｃ４のデータも同様のデータ構造を有する。ＭＩとは、実データの変調方式が具体的に何であるか（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ等のいずれかであるか）についての情報を示すものである。 FIG. 5 is a diagram showing a data structure of channel C1 in the TDMA-TDD communication shown in FIG. As shown in FIG. 5, the data of the channel C1 includes header information having a preamble and unique data, MI (Modulation Information), and actual data. For example, the header information and the MI are modulated by QPSK, and the actual data is modulated by each modulation method that is optimal when the communication is performed. Although FIG. 5 shows the data structure of the channel C1, the data of the channels C2 to C4 have the same data structure. MI indicates information about what the actual data modulation scheme is (BPSK, QPSK, 8PSK, etc.).
次に、本実施形態の制御部３６によるダイバーシティー制御について説明する。
第１アンテナ３１又は第２アンテナ３２により基地局Ａから送信されたデータが受信されると、精度算出部３６１は、受信されたデータを構成するデータシンボルの実測値と、メモリ３７に記憶された所定の変調方式におけるデータシンボルの理論値との差分である差分値に基づいて、第１アンテナ３１又は第２アンテナ３２により受信されたデータの精度評価値を算出する。
Next, diversity control by the
When the data transmitted from the base station A is received by the
判定部３６２は、精度算出部３６１により算出されたデータの精度評価値が所定の閾値を超えるか判定する。
The
選択制御部３６３は、判定部３６２の判定の結果、データの精度評価値が所定の閾値を超える場合には、アンテナ切替回路３３により選択されている一つのアンテナ（例えば、第１アンテナ３１）から他のアンテナ（例えば、第２アンテナ３２）を選択するようにアンテナ切替回路３３を制御する。
When the determination result of the
ここで、データシンボルとは、所定の変調方式におけるデータを送信（又は受信）する際の最小単位をいう。例えば、ＢＰＳＫでは、１データシンボルで１ビット、ＱＰＳＫでは、１データシンボルで２ビットの情報を送信（又は受信）する。 Here, the data symbol refers to a minimum unit for transmitting (or receiving) data in a predetermined modulation scheme. For example, BPSK transmits (or receives) 1-bit information in 1 data symbol and QPSK transmits 2-bit information in 1 data symbol.
次に、上述した制御部３６の具体的な制御について図６から図８を参照しながら説明する。図６は、ＱＰＳＫで変調されたデータを構成するデータシンボルの理論値及びデータシンボルの実測値がプロットされたコンスタレーションパターンを示す図である。図６のＱＰＳＫのコンスタレーションパターンでは、同位相（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ）の信号を複素平面上の実数軸（横軸）に示し、９０度位相ずれ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）の信号を複素平面上の虚数軸（縦軸）に示している。
Next, specific control of the above-described
図６に示すように、ＱＰＳＫで変調されたデータを構成する各データシンボル（００、０１、１０、１１）の理論値は、●（丸）で表される。また、ＱＰＳＫで変調され、第１アンテナ３１又は第２アンテナ３２で受信されたデータを構成するデータシンボルの実測値は、×（バツ）で表される。データシンボルの実測値は、データシンボルを含むデータを送信した送信側の変調の精度、ＰＨＳ端末１のアンテナの本数やアンテナ方式、受信系全体の雑音指数等によりデータシンボルの理論値からずれが生じる。
As shown in FIG. 6, the theoretical value of each data symbol (00, 01, 10, 11) constituting the data modulated by QPSK is represented by ● (circle). Further, an actual measurement value of a data symbol constituting data modulated by QPSK and received by the
そこで、精度算出部３６１は、データシンボルの実測値と、データシンボルの理論値とのずれ（差分）である差分値を算出し、算出した差分値に基づいて、データの精度評価値を算出する。ここで、精度算出部３６１は、データシンボルの実測値がコンスタレーションパターンにプロットされる位置に関わらず、最も近傍に位置するいずれかのデータシンボルの理論値との差分を算出する。例えば、図６では、データシンボル（１１）の理論値の近傍にデータシンボルの実測値がプロットされているため、データシンボル（１１）の理論値とデータシンボルの実測値との差分値を算出する。
Therefore, the
詳細には、精度算出部３６１は、データシンボルの実測値とデータシンボルの理論値との差分値（理論値と実測値との２点間の距離の長さ）の平均値に基づいて、データの精度評価値を算出する。ここで、精度算出部３６１は、データを構成する一つのスロットに含まれる実データのデータシンボルを用いてデータの精度評価値を算出する。
Specifically, the
本実施形態では、精度算出部３６１は、データの精度評価値として、正規化平均２乗誤差平滑値（（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅｄ Ｅｒｒｏｒ：ＮＭＳＥ）平滑値）を用いる。
In the present embodiment, the
以下に、精度算出部３６１による正規化平均２乗誤差平滑値（ＮＭＳＥ平滑値）を用いたデータの精度評価値の算出方法について説明する。
Below, the calculation method of the precision evaluation value of the data using the normalized mean square error smooth value (NMSE smooth value) by the
精度算出部３６１は、ＮＭＳＥ平滑値（以下、単にＮＭＳＥという）を算出するために、正規化平均２乗誤差（Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅｄ Ｅｒｒｏｒ：ＭＳＥ）を算出する。ＭＳＥは、データシンボルの理論値とデータシンボルの実測値との差分値の２乗の和をスロット内位相識別点（又は位相振幅識別点）の数で除算することにより算出される。
The
詳細には、精度算出部３６１は、コンスタレーションパターン上に実データからサンプリングした所定の数（例えば、３２個）のデータシンボルの実測値がプロットされ、それぞれに対して理論値との差分を算出する。なお、データシンボルの実測値をサンプリングした所定の数（例えば、３２個）は、上述したスロット内位相識別点（又は位相振幅識別点）に相当する。次に、精度算出部３６１は、算出した差分値の平均値を、データシンボルの実測値をサンプリングした所定の数（例えば、３２個）で除算することによりＭＳＥを算出する。そして、算出されたＭＳＥのフレーム平均を求めて、ＮＭＳＥを算出する。フレーム平均を算出する方法としては、下記の式（１）に示す移動平均（指数平滑法）を用いる。
Specifically, the
ＮＭＳＥ（ｔ）＝ｓ＊ＭＳＥ（ｔ）＋（１−ｓ）＊ＭＳＥ（ｔ−１）・・・（１） NMSE (t) = s * MSE (t) + (1-s) * MSE (t−1) (1)
ここで、ＭＳＥ（ｔ）は、今回の（現在の）正規化平均２乗誤差であり、ＭＳＥ（ｔ−１）は、前回の正規化平均２乗誤差であり、ｓは、平滑化定数（０≦ｓ≦１）であり、ｔは、時刻（５ｍｓｅｃのフレームを単位とした整数）である。 Where MSE (t) is the current (current) normalized mean square error, MSE (t−1) is the previous normalized mean square error, and s is the smoothing constant ( 0 ≦ s ≦ 1), and t is a time (an integer with a frame of 5 msec).
そして、判定部３６２は、精度算出部３６１により算出されたＮＭＳＥがメモリ３７に記憶される所定の閾値を超えるか判定する。ここで、所定の閾値は、変調方式ごとに異なる複数の値がメモリ３７内の閾値テーブルに記憶されている。
Then, the
図７は、メモリ３７に記憶される閾値テーブルを示す図である。図７に示すように、閾値テーブルには、変調方式と閾値とが対応付けて記憶されている。変調方式ごとの閾値は、例えば、各変調方式において、ＮＭＳＥを算出するスロットの直前の３０フレーム内にＦＥＲが４％となる場合のＮＭＳＥに相当する値である。
FIG. 7 is a diagram showing a threshold value table stored in the
選択制御部３６３は、判定部３６２の判定の結果、算出されたＮＭＳＥが所定の閾値を超える場合には、アンテナ切替回路３３により選択されている一つのアンテナ（例えば、第１アンテナ３１）から他のアンテナ（例えば、第２アンテナ３２）を選択するようにアンテナ切替回路３３を制御する。一方、選択制御部３６３は、判定部３６２の判定の結果、ＮＭＳＥが所定の閾値を超えない場合には、アンテナ切替回路３３により選択されている一つのアンテナの選択を維持するようにアンテナ切替回路３３を制御する。
When the NMSE calculated by the
図８は、１フレーム中の各チャネルにおいて選択されるアンテナについて示す模式図である。なお、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）中の各フレームにおける「３１」は、第１アンテナ３１を示し、「３２」は、第２アンテナ３２を示す。図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に示すように、選択制御部３６３は、１フレーム中のチャネル単位で第１アンテナ３１又は第２アンテナ３２を選択する制御を行う。具体的には、図８（Ａ）に示すように、選択制御部３６３は、チャネルＣ１〜Ｃ４の全てにおいて第１アンテナ３１を選択してもよい。また、図８（Ｂ）に示すように、選択制御部３６３は、チャネルＣ１及びＣ２において第１アンテナ３１を選択し、チャネルＣ３及びＣ４において第２アンテナ３２を選択してもよい。また、図８（Ｃ）に示すように、選択制御部３６３は、チャネルＣ１及びＣ３において第１アンテナ３１を選択し、チャネルＣ２及びＣ４において第２アンテナ３２を選択してもよい。
FIG. 8 is a schematic diagram showing an antenna selected in each channel in one frame. In addition, “31” in each frame in FIGS. 8A to 8C indicates the
次に、図９〜図１３を参照しながら本実施形態の制御部３６の具体的な処理の流れについて説明する。図９は、本実施形態の制御部３６によるメイン処理について示すフローチャートである。なお、図９の処理の開始時には、アンテナ切替回路３３により第１アンテナ３１に切り替えられているものとする。
Next, a specific processing flow of the
ステップＳ１において、制御部３６は、各スロットの受信完了割り込みで、第１アンテナ３１及び第２アンテナ３２のダイバーシティー制御を開始する。
In step S <b> 1, the
ステップＳ２において、制御部３６は、第１アンテナ３１で受信したデータが高速適応変調に対応しているか判定する。高速適応変調に対応している場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ３へ移り、高速適応変調に対応していない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ６へ移る。なお、この高速適応変調とは、１スロットごとに変調方式を切り替えることができる通信方式のことを示す。
In step S <b> 2, the
ステップＳ３において、制御部３６は、ダイバーシティー制御における判定モードがモニタ判定モードであるか判定する。このモニタ判定モードとは、高速適応変調に基づいて、１スロットごとに図７に示された閾値テーブルに基づき、ＮＭＳＥが閾値を超えたか否かを判定するモードのことである。モニタ判定モードである場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ４へ移り、ＮＭＳＥ判定モードである場合（Ｎｏ）には、ステップＳ５へ移る。
In step S3, the
ステップＳ４において、制御部３６は、モニタ判定モードの処理を実行する。ステップＳ５において、制御部３６は、ＮＭＳＥ判定モードの処理を実行する。ステップＳ６において、制御部３６は、ＦＥＲ判定モードの処理を実行する。
In step S4, the
図１０は、図９のステップＳ４におけるモニタ判定モードの処理について示すフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart showing the monitor determination mode processing in step S4 of FIG.
ステップＳ４１において、精度算出部３６１は、１スロット中のデータを参照して、ＭＩを取得する。そして、精度算出部３６１は、上述した算出方法を用いて、取得したＭＩにおけるデータシンボルよりＮＭＳＥを算出する。
In step S41, the
ステップＳ４２において、判定部３６２は、算出されたＮＭＳＥがメモリ３７に記憶される閾値を超えているか判定する。ＮＭＳＥが閾値を超えている場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ４３へ移り、ＮＭＳＥが閾値を超えない場合（Ｎｏ）には、処理を終了する。ステップＳ４３において、制御部３６は、タイマ判定モードの処理を実行する。
In step S <b> 42, the
図１１は、図１０のステップＳ４３におけるタイマ判定モードの処理について示すフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart showing processing in the timer determination mode in step S43 of FIG.
ステップＳ４３１において、制御部３６は、メモリ３７に記憶されているＣＳ（Ｃｅｌｌ Ｓｔａｔｉｏｎ、基地局）情報を取得する。本実施形態のＰＨＳ端末１では、現在通信可能な基地局Ａ又はＢのいずれかのＣＳ情報を取得し、メモリ３７に基地局Ａ又はＢの位置を記憶することができる。
In step S431, the
ステップＳ４３２において、制御部３６は、ＣＳ（基地局）タイマが動作中であるか判定する。ＣＳタイマが開始される時間については、ステップＳ４３７で定義される。ＣＳタイマが動作中である場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ４３３へ移り、ＣＳタイマが動作中でない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ４３５へ移る。
In step S432, the
ステップＳ４３３において、制御部３６は、メモリ３７に記憶されているアンテナ情報を取得する。
In step S433, the
ステップＳ４３４において、選択制御部３６３は、取得したアンテナ情報に基づいて、アンテナ切替回路３３により第１アンテナ３１又は第２アンテナ３２を選択する。具体的には、選択制御部３６３は、現在使用されている第１アンテナ３１と取得したアンテナ情報とが異なれば第２アンテナ３２に切り替え、同一であれば第１アンテナ３１を維持する。
In step S434, the
ステップＳ４３５において、ＣＳタイマが既に満了していたら、選択制御部３６３は、現在使用されている第１アンテナ３１を第２アンテナ３２に切り替える。ステップＳ４３６において、選択制御部３６３は、切り替えた第２アンテナ３２のアンテナ情報をメモリ３７に記憶する。
If the CS timer has already expired in step S435, the
ステップＳ４３７において、制御部３６は、ＣＳタイマのカウントを開始する。なお、ＣＳタイマは、基地局Ａ及びＢのそれぞれについて設定することできる。ＣＳタイマのカウントは、例えば、１００ｍｓｅｃで満了となる。
ステップＳ４３８において、制御部３６は、ＮＭＳＥ判定モードに移行する。
In step S437, the
In step S438, the
図１２は、図９のステップＳ５におけるＮＭＳＥ判定モードの処理について示すフローチャートである。 FIG. 12 is a flowchart showing processing in the NMSE determination mode in step S5 of FIG.
ステップＳ５１において、制御部３６は、ステップＳ１において受信が完了したスロットからＭＩを取得する。
ステップＳ５２において、制御部３６は、ステップＳ５１において今回取得したＭＩと前回取得したＭＩとが一致するか判定する。一致する場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ５３へ移り、一致しない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ５５へ移る。
In step S51, the
In step S52, the
ステップＳ５３において、精度算出部３６１は、上述した算出方法を用いて、取得したＭＩに対応するＮＭＳＥを算出する。
In step S53, the
ステップＳ５４において、制御部３６は、今回算出されたＮＭＳＥが前回算出されたＮＭＳＥよりも小さいか判定する。今回算出されたＮＭＳＥが前回算出されたＮＭＳＥよりも小さい場合（つまり、今回のほうが、アンテナ感度が良好であると判断された場合）には（Ｙｅｓ）、ステップＳ５６へ移り、今回算出されたＮＭＳＥが前回算出されたＮＭＳＥ以上の場合（つまり前回のほうが、アンテナ感度が良好であると判断された場合）には（Ｎｏ）、ステップＳ５５へ移る。
In step S54, the
ステップＳ５５において、選択制御部３６３は、第１アンテナ３１又は第２アンテナ３２を他方のアンテナへ切り替えるようにアンテナ切替回路３３を制御する。なお、ステップＳ４３５において、例示的に第２アンテナ３２が選択されている。具体的には、選択制御部３６３は、ステップＳ５２〜ステップＳ５４において、今回取得したＭＩと前回取得したＭＩとが一致し、且つ今回算出されたが前回算出されたＮＭＳＥよりも小さい場合には、現在選択されている第２アンテナ３２の選択を維持する。一方、選択制御部３６３は、ステップＳ５２において、今回取得したＭＩと前回取得したＭＩとが一致しない場合には、現在選択されている第２アンテナ３２から第１アンテナ３１に切り替えるようにアンテナ切替回路３３を制御する。
In step S55, the
ステップＳ５６において、制御部３６は、第１アンテナ３１又は第２アンテナ３２のアンテナ情報及びＣＳ情報をメモリ３７に記憶する。
ステップＳ５７において、制御部３６は、上述したモニタ判定モードへ移行する。
In step S <b> 56, the
In step S57, the
図１３は、図９のステップＳ６におけるＦＥＲ判定モードの処理について示すフローチャートである。 FIG. 13 is a flowchart showing processing in the FER determination mode in step S6 of FIG.
ステップＳ６１において、制御部３６は、ステップＳ１において受信完了割り込みを行ったスロットでのＦＥＲ判定モードの処理を実行する。
ステップＳ６２において、制御部３６は、直近の所定数のフレーム（例えば、１０フレーム（８０スロット））中のスロットにおけるエラーをしたスロットの数を算出する。
In step S61, the
In step S <b> 62, the
ステップＳ６３において、制御部３６は、ステップＳ６２において算出したエラーをしたスロットの数が前回アンテナを切り替える前のエラーをしたスロットの数に達しているか判定する。算出したエラーをしたスロットの数がアンテナを切り替える前のエラーをしたスロットの数に達している場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ６４へ移り、算出したエラーをしたスロットの数がアンテナを切り替える前のエラーをしたスロットの数に達していない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ６５へ移る。
In step S63, the
ステップＳ６４において、選択制御部３６３は、例えば、現在選択されている第１アンテナ３１を第２アンテナ３２に切り替える。
In step S64, the
ステップＳ６５において、制御部３６は、前回アンテナを切り替える前から所定の期間（例えば、３０フレーム）が経過したか判定する。所定の期間が経過した場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ６６へ移り、ＦＥＲ判定モードを終了する。一方、所定の期間が経過していない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ６７へ移り、ＦＥＲ判定モードを続行する。
In step S65, the
以上説明したように、本実施形態のＰＨＳ端末１によれば、精度算出部３６１によりデータシンボルの実測値と理論値との差分である差分値に基づいて、第１アンテナ３１又は第２アンテナ３２により受信されたデータの精度評価値（ＮＭＳＥ）を算出し、判定部３６２により算出されたデータの精度評価値（ＮＭＳＥ）が所定の閾値を超えるか判定する。そして、データの精度評価値（ＮＭＳＥ）が所定の閾値を超える場合には、選択されている一つのアンテナ（例えば、第１アンテナ３１）から他のアンテナ（例えば、第２アンテナ３２）を選択するようにアンテナ切替回路３３を選択制御部３６３により制御する。
As described above, according to the PHS terminal 1 of the present embodiment, the
すなわち、本実施形態のＰＨＳ端末１は、通信品質の判定を、スロットにエラーが発生したか否かではなく、データシンボルの実測値を含むスロットにおけるデータの精度評価値を用いて行う。このため、ＰＨＳ端末１は、アンテナを切り替えた場合であっても、アンテナを切り替える契機となったスロットを用いて情報を伝達することが可能になる。したがって、スロットを有効に活用することができ、特に、ＰＨＳ端末１が高速適応変調を行う場合において、スループットを向上させることができる。 That is, the PHS terminal 1 according to the present embodiment determines the communication quality using the accuracy evaluation value of the data in the slot including the measured value of the data symbol, not whether or not an error has occurred in the slot. For this reason, even when the antenna is switched, the PHS terminal 1 can transmit information using the slot that triggered the antenna switching. Therefore, slots can be used effectively, and in particular, when the PHS terminal 1 performs high-speed adaptive modulation, the throughput can be improved.
また、本実施形態のＰＨＳ端末１によれば、精度算出部３６１は、上述した算出方法を用い、データシンボルの実測値と理論値との差分値の平均値に基づいて、データの精度評価値（ＮＭＳＥ）を算出する。これにより、算出されたデータの精度評価値（ＮＭＳＥ）には、データシンボルを含むデータを送信した送信側の変調の精度、受信系全体の雑音指数等が加味される。すなわち、ＰＨＳ端末１は、通信品質の判定をより高い精度で行うことができる。
Further, according to the PHS terminal 1 of the present embodiment, the
また、本実施形態のＰＨＳ端末１によれば、データを構成する一つのスロットに含まれるデータシンボルを用いて、データの精度評価値（ＮＭＳＥ）を算出する。すなわち、ＰＨＳ端末１は、通信品質の判定に他のスロットに含まれるデータシンボルを用いないため、より短時間で、スループットを向上させることができる。 Further, according to the PHS terminal 1 of the present embodiment, the data accuracy evaluation value (NMSE) is calculated using the data symbols included in one slot constituting the data. That is, since the PHS terminal 1 does not use data symbols included in other slots for determination of communication quality, the throughput can be improved in a shorter time.
また、本実施形態のＰＨＳ端末１によれば、メモリ３７は、所定の閾値として、変調方式ごとに異なる値を記憶する。このため、ＰＨＳ端末１は、変調方式に応じた閾値により通信品質の判定を行うことができる。したがって、ＰＨＳ端末１は、通信品質の判定をより高い精度で行うことができる。
Further, according to the PHS terminal 1 of the present embodiment, the
また、本実施形態のＰＨＳ端末１によれば、選択制御部３６３は、データを構成する１フレーム中のチャネル単位でアンテナを選択する制御を行う。したがって、ＰＨＳ端末１は、チャネル単位で通信に好適なアンテナを選択できるため、スループットの向上を図ることができる。
Further, according to the PHS terminal 1 of the present embodiment, the
また、本実施形態のＰＨＳ端末１によれば、選択制御部３６３は、アンテナ切替回路３３により選択されている一つのアンテナから他のアンテナを選択した場合には、他のアンテナの選択を一定期間（例えば、１０フレーム）維持するようにアンテナ切替回路３３の制御を行う。したがって、アンテナ切り替えの頻度を低減することができるため、スループットの向上を図ることができる。
Further, according to the PHS terminal 1 of the present embodiment, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。例えば、上述した実施形態では、ＰＨＳ端末１は、２本のアンテナを有していたが、本発明はこれに制限されず、３本以上のアンテナを有していてもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not restrict | limited to embodiment mentioned above, It can change suitably. For example, in the above-described embodiment, the PHS terminal 1 has two antennas, but the present invention is not limited to this, and may have three or more antennas.
１ ＰＨＳ端末（無線通信装置）
３１ 第１アンテナ（複数のアンテナ）
３２ 第２アンテナ（複数のアンテナ）
３３ アンテナ切替回路（選択部）
３７ メモリ（記憶部）
３６１ 精度算出部
３６２ 判定部
３６３ 選択制御部
1 PHS terminal (wireless communication device)
31 First antenna (multiple antennas)
32 Second antenna (multiple antennas)
33 Antenna switching circuit (selector)
37 Memory (storage unit)
361
Claims (6)
前記複数のアンテナのうちいずれか一つのアンテナを選択する選択部と、
前記選択部により選択された一つのアンテナにより受信されたデータを構成するデータのデータシンボルの理論値を記憶する記憶部と、
前記データシンボルの実測値と前記記憶部に記憶された前記所定の変調方式における前記理論値との差分である差分値に基づいて前記一つのアンテナにより受信された前記データの精度評価値を算出する精度算出部と、
前記データの精度評価値に基づいて前記選択部により選択されている前記一つのアンテナから他のアンテナを選択するように前記選択部を制御する選択制御部と、を備えることを特徴とする無線通信装置。 A plurality of antennas for receiving data modulated by a predetermined modulation method;
A selection unit for selecting any one of the plurality of antennas;
A storage unit for storing theoretical values of data symbols of data constituting data received by one antenna selected by the selection unit;
An accuracy evaluation value of the data received by the one antenna is calculated based on a difference value that is a difference between the actual measurement value of the data symbol and the theoretical value in the predetermined modulation method stored in the storage unit. An accuracy calculator,
And a selection control unit that controls the selection unit so as to select another antenna from the one antenna selected by the selection unit based on the accuracy evaluation value of the data. apparatus.
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