JPH09214409A

JPH09214409A - ダイバーシチ方法

Info

Publication number: JPH09214409A
Application number: JP8044057A
Authority: JP
Inventors: Kakushi Baba; 覚志馬場; Fuminobu Kawamura; 文信川村; Nobutatsu Mizuno; 展樹水野
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1996-02-07
Filing date: 1996-02-07
Publication date: 1997-08-15
Anticipated expiration: 2016-02-07
Also published as: JP3271233B2

Abstract

(57)【要約】【課題】単一の受信回路を用いて多数のブランチを使
用したダイバーシチ受信を行う場合、切り替え処理に要
する時間を短縮する。【解決手段】複数のアンテナブランチを用いて実施す
るダイバーシチ方法において、フレーム毎に所定長の学
習機関を設けて各アンテナの受信品質を測定し、全ブラ
ンチの中から該学習期間中の受信品質が良好なブランチ
を事前ブランチ候補として予め選択しておき、各フレー
ムの学習期間以外の期間では、選択された一つのブラン
チを用いて実際の通信を行い、ダイバーシチ出力後の現
在使用中のブランチの受信品質が所定値より劣化した時
は、前記ブランチ候補の中の一つのブランチに切り替え
て通信を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数のアンテナブラ
ンチを用いて通信品質を改善するダイバーシチ通信に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ダイバーシチは２あるいは３程度
のブランチ数で構成されるものが多く実用化されてい
た。このようにブランチ数が小さい場合には、逐次、全
てのブランチの品質を測定してブランチの切り替えある
いは合成を行うことは容易であった。

【０００３】しかしながら、多重反射が起こりやすい伝
搬路においても安定した通信品質を確保するためには、
ビームの狭いアンテナを用いることが有効であり、電波
の到来方向のカバー範囲を広くするためには必然的に多
くのブランチを備える必要があった。このため、数多く
のブランチから通信に使用するブランチを選択するため
には多くの処理が必要となっていた。

【０００４】例えば、「移動無線受信方式」（特開昭５
６−６０１２３）は、しきい値付ダイバーシチ受信シス
テムのアンテナ切り替えアルゴリズムについて、しきい
値を満たすブランチが見つかるまで全てのブランチを巡
回する方式を開示している。

【０００５】この方式によれば、使用中のブランチが劣
化してブランチの切り替えの必要が生じてから、順次ブ
ランチを切り替えて使用可能なブランチを探すため、切
り替えが完了するまでの通信不可能な時間が長くなると
いう欠点があった。

【０００６】また、「角度ダイバーシティ受信装置」
（特開昭６０−２２３３３６）は、角度ダイバーシティ
受信装置のアンテナ切り替えアルゴリズムについて、２
台の受信回路を使用し、使用していない方の受信回路に
接続するブランチをしきい値を満たすブランチが見つか
るまで全てのブランチを巡回し、使用中の受信回路側の
劣化に備える方式を開示している。

【０００７】この方式によれば、現用系とは別の受信系
で常に最良の受信系を学習しているため前述の方式のよ
うな通信不可能な時間が長くなるという欠点は改善され
るものの、受信系が二重に必要であり、装置が複雑で高
価になるという欠点があった。

【０００８】一方、「マルチパスを克服するための高ビ
ットレート通信システム」（特開平２−７９６２８）
は、各々６セクタアンテナを用いた無線電話とノード間
のアンテナ選択アルゴリズムについて、順次、６×６の
３６通りの組合せについて品質を測定し、経路変更の必
要性を判断し、必要な場合には最良のアンテナの組合せ
に切り替える方式を開示している。

【０００９】この方式は、常時、アンテナの組合せを変
えながらフレームを受信して学習を行っており、常に良
好な品質のアンテナの組合せとなるよう制御されている
が、アンテナの組合せによる通信品質が劣化したとして
も、経路変更の必要性を判断するためには少なくとも次
の６フレームの学習が完了しなければならず、切り替え
が遅くなるという欠点があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は単一の受信回
路を用いて多数のブランチを使用したダイバーシチ受信
を行う場合、切り替え処理に時間を要する欠点を解決し
たダイバーシチ方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は多数のブランチ
の中からフレーム中に設けられる学習期間毎に行う学習
により事前に限られた数の良好なブランチを選択するた
めの事前ブランチ候補群の選択手段と事前ブランチ候補
群の中からブランチを選択あるいは合成して出力するた
めの切り替え手段あるいは合成手段を有することを最も
主要な特徴とする。従来の技術とは、学習により事前に
ブランチ数を限定する点が異なる。

【００１２】本発明は事前ブランチ候補群の選択手段を
備えているため、学習により多数のブランチの中から数
の限定された良好なブランチを選択することができる。
このため、実質的なブランチ数を従来のように２あるい
は３程度に絞り込むことができ、品質の劣化を検出した
後の切り替え時間を短縮することができるようになる。

【００１３】

【実施例】図２は水平面内３６０度をカバーするように
配置されたアンテナシステムを示すものであり、同図
（ａ）は３ブランチ、（ｂ）は１２ブランチから構成さ
れるものである。ブランチ数が多くなるほど個々のアン
テナのビームを絞ることができ、多重反射波や乱反射を
抑圧できるので通信品質が向上する。その反面、選択肢
が増えるため一つのブランチの選択に要する処理が増え
ることになる。

【００１４】図１は、本発明のダイバーシチ受信システ
ムの実施例を示すものであり、２０ａから２０ｌは個々
のアンテナ、２１はブランチ切り替えスイッチ、２２は
ＴＤＤスイッチ（送信と受信を時分割で切り替えるスイ
ッチ）、２３は受信機、２４は信号強度検出回路、２５
は符号誤り計測回路、２６はブランチ切り替えスイッチ
制御回路、２７は送信機を示す。

【００１５】ブランチ切り替えスイッチ２１は、２０ａ
から２０ｌの任意の１ブランチを２２に接続することが
可能であり、受信出力は、ＴＤＤスイッチ２２を経由し
て受信機２３に入力される。受信機２３では、受信信号
のフレーム同期をとり信号強度検出回路２４に対してフ
レームの必要な部分の信号（学習期間）を分岐出力す
る。信号強度検出回路２４では受信機２３から分岐出力
された信号を入力して、受信信号の信号強度を検出す
る。一方、符号誤り計測回路２５では受信機２３からの
ディジタルデータ系列を取り込み、符号誤り数を計測す
る。ＦＥＣ（前方誤り制御）を用いている受信システム
においては、符号誤り検出回路２５の代わりにＦＥＣデ
コーダの誤り訂正パルスが等価な目的で使用されること
は当業者には容易に理解されるものである。

【００１６】信号強度検出回路２４及び符号誤り計測回
路２５の計測結果は制御回路２６に入力され、制御回路
２６では両情報を適当な関数により選択しているブラン
チの品質を数値化する。さらに、制御回路２６では評価
結果より、個々のブランチをランク付けし、限定された
数の良好なブランチを選択する。

【００１７】また、受信機２３が実際のデータ通信に用
いているブランチの品質の劣化は、同様に信号強度検出
回路２４及び符号誤り計測回路２５の情報により制御回
路２６にて検出され、前述の予め選抜されているブラン
チ候補群の中から選択され、スイッチ２１を制御して切
り替えられる。

【００１８】なお、本実施例は１２ブランチによるＴＤ
Ｄ送受信装置の例を示すが、ブランチの数は任意の数に
設定可能であり、またＴＤＤスイッチ２２及び送信機２
７は必ずしも本発明の必要条件ではない。

【００１９】図３は、本発明の事前ブランチ候補群の選
抜アルゴリズムの実施例である。本実施例においては、
フレーム毎にフレームの適当な位置でアンテナ学習用の
ビット列が送信側より送出されるものであり、一定の数
のフレームを受信して個々のブランチの品質を測定す
る。品質としては受信信号強度、符号誤り数又は符号誤
り率、波形歪み量又はこれらの少なくとも一つの関数と
することができる。ブロック３１、３２及び３３では、
学習期間の切り替わりにおいて、フレーム数のカウン
タ、個々のブランチに対応した毎回の信号強度を加算す
るための信号強度累積値及び個々のブランチに対応した
毎回の符号誤り数を加算するための符号誤り累積値をリ
セットする。

【００２０】初期設定が完了した後は、ブロック３４で
前述のアンテナ学習用のビット列を受信し、ブロック３
５及び３６で信号強度を測定し、累積値に加算する。さ
らに、ブロック３７及び３８で符号誤りを計測し、同様
に累積値に加算する。

【００２１】ブロック３４から３８の処理は、一定数の
フレームが受信されるまで、ブロック３１２でブランチ
を巡回させながら繰り返される。一定数のフレームが受
信された後は、ブロック３１０で個々のブランチがラン
ク付けされる。ランク付けは、個々のブランチの信号強
度累積値と符号誤り累積値の適当な関数計算により決定
される。ブロック３１１では、３１０の結果を受けて、
限定された数のブランチを上位のランクのブランチから
選抜する。ブランチの選抜後は、次の学習周期が開始さ
れブロック３１へと循環する。

【００２２】図４は、事前ブランチ候補群のブランチを
用いたブランチ切り替えアルゴリズムの実施例である。
本実施例では、事前ブランチ候補群として三つのブラン
チを選抜する例を示す。ブロック４２、４４及び４６で
は、現在使用中のブランチからの受信信号の劣化を検出
し切り替える必要性を判定する。切り替え条件が満たさ
れたならば、次のブランチ候補のブランチに切り替え
る。本実施例では、ブロック４１、４３及び４５に示す
ようにブランチ候補１、２及び３を切り替え発動条件の
度に順次切り替え巡回させる方式を示している。

【００２３】以上示したように、従来の技術に比べて、
受信装置は簡易なままで、多数のブランチを設けた受信
システムにおいても速やかに通信路の劣化を検出してブ
ランチを切り替えることが可能となった。

【００２４】なお、フレーム毎の学習期間では、１フレ
ームの学習期間で全ブランチの測定をするか、又は一部
のブランチのみの学習とし、複数フレームで全ブランチ
を測定するようにしてもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、数多くのブランチ
から学習により予め限られた数のブランチを選択してお
くことが可能であるから、多数の狭ビームアンテナから
構成される受信システムにより、多重反射波の影響を軽
減するとともに、伝搬路の急速な変動にも対応可能であ
り、通信品質を向上させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるダイバーシチ受信装置の実施例を
示す。

【図２】アンテナシステムの実施例を示す。

【図３】事前ブランチ候補群の選抜アルゴリズムの実施
例を示す。

【図４】ブランチ切り替えアルゴリズムの実施例を示
す。

【符号の説明】

２０ａ〜２０ｌ個々のアンテナ２１ブランチ切り替えスイッチ２２ＴＤＤスイッチ２３受信機２４信号強度検出回路２５符号誤り計測回路２６ブランチ切り替えスイッチ制御回路２７送信機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のアンテナブランチを用いて実施す
るダイバーシチ方法において、フレーム毎に所定長の学習期間を設けて各アンテナの受
信品質を測定し、全ブランチの中から該学習期間中の受信品質が良好なブ
ランチを事前ブランチ候補として予め選択しておき、各フレームの学習期間以外の期間では、選択された一つ
のブランチを用いて実際の通信を行い、ダイバーシチ出力後の現在使用中のブランチの受信品質
が所定値より劣化した時は、前記ブランチ候補の中の一
つのブランチに切り替えて通信を行うことを特徴とす
る、ダイバーシチ方法。
【請求項２】請求項１に記載のダイバーシチ方法にお
いて、該学習期間は周期的に繰り返されるものであり、
該学習期間中に予め選択される事前ブランチ候補群は、
学習周期毎に更新され、次の学習期間における学習が完
了するまで有効であることを特徴とするダイバーシチ方
法。
【請求項３】請求項１又は２に記載のダイバーシチ方
法において、各アンテナブランチの品質は、学習期間に
おける受信信号強度、符号誤り数あるいは符号誤り率、
波形歪み量あるいはこれらの物理量の少なくとも一つの
関数によって与えられることを特徴とするダイバーシチ
方法。