以下、本発明の実施形態を図面に関連付� ��て説明する。

 図1は、本実施形態に係る無線通信端末が 適用される無線通信システムの一例を示すシ ステム構成図である。

 図1に示すように、本実施形態に係る無線 通信システムは、無線通信端末10、通信対象� ��しての基地局20、通信網(ネットワーク)30、� ��よびサーバ装置40で構成されている。

 無線通信端末10は、離間して、および/ま� ��は、異なる形態の2本のアンテナを有するダ イバーシティ方式の無線通信端末である。無 線通信端末10は、基地局20との受信信号の状� �に応じていずれか一方のアンテナに切り替� �て通信を行う。無線通信端末10は、無線によ り基地局20を介して通信網30に接続されてい� �サーバ装置40の制御にしたがってデータ通信 や音声通信を行う。

 基地局20は、たとえばアダプティブアレ� �アンテナを有しており、無線通信端末が属� �ている受信エリア等を特定するための通信� �を無線通信端末と行う。基地局20は、無線通 信端末10が信号を送信するために使用したア� ��テナに対して、アンテナの指向性を制御し� ��信号を送信する。

 サーバ装置40は、通信網30を介して行われ るデータ、音声等の送受信を行う。

 本実施形態に係る無線通信端末10は、た� �えば、PHS(Personal Handy phone System)や携帯電話 機である。

 本実施形態に係る無線通信端末10につい� �説明する。

 図2は、本実施形態に係る無線通信端末の 一構成例を示すブロック図である。

 図2に示すように、無線通信端末10は、第1 のアンテナAnt1、第2のアンテナAnt2、切り替え 回路11、通信部12、信号処理部13、制御部14、� ��モリ15、操作部16、表示部17、音声処理部18� �スピーカ18a、およびマイクロフォン18bを有� �る。

 第1のアンテナAnt1および第2のアンテナAnt2 は、たとえば、ダイバーシティ方式に適する ように、離間して配置され、切り替え回路11� ��接続されている。第1のアンテナAnt1および� �2のアンテナAnt2は、異なる形式のアンテナで あってもよい。切り替えられたアンテナは、 所定の電波を図1に図示する基地局20に向けて 送信、あるいは所定の電波を基地局20から受� ��する。

 本実施形態に係る2つのアンテナは、たと えば、無線通信端末10に内蔵されている内蔵� ��のアンテナである。いずれか一方あるいは2 つのアンテナが、たとえば、ロッドアンテナ 等、その他のアンテナであってもよい。

 切り替え回路11は、アンテナをアンテナAn t1もしくはアンテナAnt2に切り替えるための端 子11a、11b、11c、および11dを有する。端子11aは 、アンテナAnt1に接続されている。端子11bは� �アンテナAnt2に接続されている。端子11cは、� ��号線LTxで通信部12に接続されている。端子11 dは、信号線LRxで通信部12に接続されている。

 制御部14の切り替え信号SWに基づいて、端 子11c側は、端子11a側もしくは端子11b側に切り 替えられる。端子11d側は、端子11a側もしくは 端子11b側に、切り替えられる。

 図2に示す切り替え回路11においては、端� ��11c側と端子11a側とが接続されている。端子1 1d側と端子11a側とが接続されている。すなわ� ��、切り替え回路11によって、アンテナAnt1が� ��択されている。

 この切り替えにより、通信部12が信号線LT xに出力した信号は、アンテナAnt1に伝搬され� ��。アンテナAnt1が受信した信号は、信号線LRx を介して通信部12に伝搬される。

 通信部12は、たとえば、増幅器121、低雑� �増幅器(LNA:Low Noise Amplifier)122、不図示の受� �回路、送信回路等を有する。増幅器121は、� �号線LTxで切り替え回路11の端子11cに接続され ている。低雑音増幅器122は、信号線LRxで切り 替え回路11の端子11dに接続されている。

 通信部12は、信号の送信時に、信号線LTx� �介し、選択中のアンテナに増幅器121によっ� �増幅された信号を出力する。通信部12は、信 号の受信時に、選択中のアンテナから信号線 LRxを介して信号が入力される。低雑音増幅器 122は、この受信信号の雑音を低減して増幅す る。

 通信部12の送受信は、制御部14によって制 御される。通信部12の受信回路は、基地局20� �ら受信した信号Rxの変調方式に対応した復調 を行い、復調した信号を信号処理部13に出力� ��る。

 本実施形態での復調方式には、基地局20� �ら送信される送信信号の変調方式に対応し� �、たとえば、BPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)、8PSK(Phase Shift Keyi ng)、16QAM(Quadrature phase Amplitude Modulation)、あ� ��いは32QAMが用いられる。

 信号処理部13は、符号化器を有し、この� �号化器によって符号化された音声等の送信� �号を通信部12に出力する。

 制御部14は、マイクロコンピュータを主� �として構成されている。制御部14は、切り替 え回路11、通信部12、信号処理部13、メモリ15� ��操作部16、表示部17および音声処理部18にそ� ��ぞれ接続されている。

 制御部14は、無線通信端末10の全体の制御 を行う。制御部14は、たとえば、切り替え回� ��11の制御、通信部12における送受信の制御、 信号処理部13への信号の入出力、メモリ15の� �クセス制御、操作部16の入力情報に応じた処 理、表示部17への各種情報の表示、音声処理� ��18の制御等を行う。

 制御部14は、信号処理部13を介して入力し た選択中のアンテナの受信信号の状態を受信 信号の受信時毎に監視し、この受信信号の状 態が所定の条件内にあるか否かを判断する。

 受信信号の状態は、たとえば、受信信号� ��レベル、または、受信エラーレートの大小� ��ある。受信エラーレートとは、たとえば、� ��号の誤り率を意味し、フレームエラーレー� ��(FER)である。受信エラーレートが高いほど� �声や画像にノイズが混入しやすくなる。

 制御部14は、受信信号のレベル、または� �受信エラーレートに応じてアンテナを選択� �る。

 受信エラーレートが所定の閾値以上の場� ��、制御部14は、次の送信信号の送信時に、� �選択中のアンテナの受信信号の状態に関わ� �ず、次の制御を行う。

 アンテナAnt1が選択されているものとする 。制御部14は、切り替え回路11が、選択中の� �ンテナAnt1を非選択のアンテナAnt2に切り替え るように、切り替え信号SWを切り替え回路11� �出力する。

 このように、受信状態が所定の条件内に� ��い場合、制御部14は、切り替え回路11が選択 中のアンテナを他方のアンテナに切り替える ように、切り替え信号SWを切り替え回路11に� �力する。

 一方、受信レベルが所定の閾値以下の場� ��、制御部14はアンテナの切り替えを行わず� �選択中のアンテナを維持する。

 メモリ15は、フラッシュROM等の不揮発性� �モリを含み、制御部14に接続されている。メ モリ15は、たとえば受信信号の状態の判断に� ��いられる閾値等の値、あるいは制御部14が� �視した受信信号の状態等を記憶する。メモ� �15は、電話番号や電子メールアドレス等の情 報、着信メロディ、音声メッセージ等のデー タを記憶する。

 操作部16は、終了(終話)、電源キー、開始 (発呼)キー、数字等に対応した複数のテンキ� ��等を有する。操作部16は、これらのキーが� �作されることにより、ユーザからの入力情� �を制御部14に供給する。

 表示部17は、液晶表示装置(LCD:Liquid Crystal  Display)や有機EL(Electro Luminescence)等の表示デ� ��イスを有する。表示部17は、制御部14の制御 に基づいて、通話機能のために入力された電 話番号や各種メッセージ、テキストデータ等 を表示する。

 音声処理部18は、音声処理回路を有し、� �話のために音声出力を行うスピーカ18a、音� �入力を行うマイクロフォン18b、および制御� �14にそれぞれ接続されている。音声処理部18� ��、マイクロフォン18bにより集音された音声� ��対して所定の処理を行い、処理した信号を� ��御部14に出力する。音声処理部18は、制御部 14により供給された着信音等を含む音声情報� ��対して所定の処理を行う。

 スピーカ18aは、音声処理部18に接続され� �いる。スピーカ18aは、音声処理部18から供給 された着信音等を含む音声情報を音波として 出力する。

 マイクロフォン18bは、音声処理部18に接� �されている。マイクロフォン18bは、通話の� �に使用者によって音声等が入力され、入力� �声等を電気信号に変換して音声処理部18に出 力する。

 本実施形態に係る無線通信端末10が基地� �20との通信で行うアンテナの切り替え動作に ついて説明する。

 図3は、本実施形態に係る無線通信端末が 基地局との通信の際に行うアンテナの切り替 え動作の一例を示す図である。ただし、図3� �説明において、無線通信端末や基地局が送� �する信号をTx、受信する信号をRxと記してい� ��。開始時に(時刻t1)、アンテナAnt1が選択さ� �ているものとする。

 図3に示すように時刻t1において、無線通� ��端末10の通信部12は、制御部14の制御に基づ� ��アンテナAnt1を介して基地局20に信号Txを送� �する。基地局20は、無線通信端末10のアンテ� ��Ant1から信号Txを受信信号Rxとして受信する� �

 その後、時刻t2において、基地局20は、無 線通信端末10が時刻t1において選択したアン� �ナAnt1に対して信号Txを送信する。無線通信� �末10の通信部12は、制御部14の制御に基づき� �ンテナAnt1を介して基地局20から信号Txを受信 信号Rxとして受信する。

 この時、制御部14は、受信信号の受信エ� �ーレートを監視し、制御部14が受信エラーレ ートが所定の閾値以下であるものと判断した ため、制御部14は、アンテナAnt1の選択状態を 維持する。

 時刻t3においても、無線通信端末10は、時 刻t1の時と同様な動作を行って基地局20と通� �を行う。

 時刻t4において、電波状況が悪化したも� �とする。電波状況の悪化に応じて、制御部14 が検知する通話品質は低下し、受信エラーレ ートの値は時刻t3以前の値よりも高くなる。

 この時、基地局20は、無線通信端末10が時 刻t3において使用したアンテナAnt1に対して信 号Txを送信する。無線通信端末10の通信部12は 、アンテナAnt1を介して基地局20から信号Txを� ��信信号Rxとして受信する。

 時刻t4において、制御部14は、監視してい る受信エラーレートが所定の閾値を超えた事 を検知したものとする。

 無線通信端末10が次に信号Txを基地局20へ� ��信する時の時刻t5において、制御部14は、切 り替え回路11がアンテナAnt1からアンテナAnt2� �切り替えるように、切り替え信号SWを切り替 え回路11に出力する。切り替え回路11は、ア� �テナをアンテナ1からアンテナAnt2に切り替え る。

 無線通信端末10の通信部12は、アンテナAnt 2を介して基地局20に信号Txを送信する。基地� ��20は、無線通信端末10のアンテナAnt2から信� �Txを受信信号Rxとして受信する。

 時刻t6において、基地局20は、無線通信端 末10が時刻t5で選択したアンテナAnt2に対して� ��号Txを送信信号Txとして送信する。無線通信 端末10の通信部12は、アンテナAnt2を介して基� ��局20から信号Txを受信信号Rxとして受信する� ��

 時刻t7以降においても、制御部14は、受信 エラーレートを信号Rxの受信時ごとに監視す� ��。図3に示す例では、時刻t7以降に受信エラ� ��レートに変化がないため、アンテナAnt2が維 持されている。受信エラーレートに変化があ れば、制御部14は、切り替え回路11を制御し� �他方のアンテナを選択する。

 上述したように、無線通信端末10は、受� �状態が所定の条件内にない場合、次の信号� �信時に選択中のアンテナを他方のアンテナ� �切り替える。このため、たとえば図3に示す� ��刻t6において、基地局20は、無線通信端末10� ��時刻t1において使用したアンテナAnt2に対し� ��信号Txを送信することができる。

 その結果、無線通信端末10がアンテナを� �り替えるタイミングと、基地局20のアダプテ ィブアレイアンテナの指向性との間に不整合 が生じない。このため、無線通信端末10は、� ��地局20から信号を受信するときに、切り替� �たアンテナの受信レベルを精度良く測定す� �ことができる。

 本実施形態に係る無線通信システムの動� ��について、図4を参照しながら説明する。

 図4は、本実施形態に係る無線通信システ ムの動作の一例を示すフローチャートである 。図4の説明において、はじめアンテナAnt1が� ��択されているものとする。

 図4に示すように、無線通信端末10の通信� ��12は、制御部14の制御に基づきアンテナAnt1� �介して基地局20へ信号Txを送信する(ステップ ST1)。基地局20は、無線通信端末10のアンテナA nt1から信号Txを受信する(ステップST2)。この� �連の動作は、図3に図示する、時刻t1や時刻t3 における動作に対応している。

 その後、基地局20は、無線通信端末10がス テップST1で選択したアンテナAnt1に対して信� �Txを送信する(ステップST3)。無線通信端末10� �通信部12は、制御部14の制御に基づきアンテ� ��Ant1を介して基地局20から信号Txを受信する(� ��テップST4)。

 制御部14は受信状態を監視し、受信状態� �所定の条件内にあるか否かを判断する(ステ� ��プST5)。ステップST3~ST5の動作は、たとえば� �3の時刻t2やt4での動作に対応している。

 制御部14は、受信エラーレートが所定の� �値以上であるものと判断した場合(YES)、切り 替え回路11がアンテナAnt2を選択するように切 り替え信号SWを切り替え回路11に出力する。� �り替え回路11は、制御部14からの切り替え信� ��SWによってアンテナをアンテナAnt1からアン� ��ナAnt2に切り替える(ステップST6)。

 無線通信端末10の通信部12は、アンテナAnt 2を介して基地局20へ信号Txを送信し(ステップ ST7)、ステップST4の処理を再開する。

 基地局20は、無線通信端末10のアンテナAnt2� �ら信号Txを受信し(ステップST9)、ステップST3� ��処理を再開する。
 ステップST6~ST7およびST9の動作は、たとえば 図3に図示する、時刻t5における動作に対応し ている。

 一方、制御部14が、受信エラーレートが� �定の閾値以下であるものと判断した場合(NO)� ��アンテナAnt1が維持され、無線通信端末10の� ��信部12は、アンテナAnt1を介して基地局20へ� �号Txを送信し(ステップST8)、ステップST4の処� ��を再開する。

 基地局20は、無線通信端末10のアンテナAnt 1から信号Txを受信し(ステップST9)、ステップS T3の処理を再開する。ステップST8およびステ� ��プST9の動作は、たとえば図3の時刻t3におけ� ��動作に対応している。

 以上説明したように、本実施形態に係る� ��線通信端末10は、受信信号の状態が所定の� �件内にない場合、次の信号送信時に選択中� �アンテナを他方のアンテナに切り替える。� �地局20は、無線通信端末10が選択したアンテ� ��に対して信号を送信する。

 すなわち、基地局20が送信信号を送信す� �対象のアンテナと、無線通信端末10が基地局 20から受信信号を受信するアンテナとが一致� ��る。その結果、無線通信端末10がアンテナ� �切り替えるタイミングと、基地局20のアダプ ティブアレイアンテナの指向性との間に不整 合が生じない。

 このため、無線通信端末10は、基地局20か ら信号を受信するときに、切り替えたアンテ ナの受信レベルを精度良く測定することがで きる。無線通信端末10は、アダプティブアレ� ��アンテナを有する基地局20と円滑に通信す� �ことができる。通信の品質が向上するとい� �利益を得ることもできる。

 無線通信端末等に本発明を採用した場合� ��通信品質の向上について、具体例を挙げる� ��

 たとえば無線通信端末10と、一般的な2系� ��のアンテナを有するダイバーシティ方式の� ��線通信端末(無線通信端末Aとする)との受信� ��ラーレートの測定が行われた。本無線通信� ��末10は、2つの内蔵アンテナを有するものと� ��、一般的なダイバーシティ方式の無線通信� ��末は、内蔵アンテナとロッドアンテナを有� ��るものとする。この測定結果について述べ� ��。

 無線通信端末10および無線通信端末Aを所� ��のルートに沿い、一つの基地局の近傍から� ��の基地局と通信が可能な地点まで移動する� ��とによって、それぞれの無線通信端末の受� ��エラーレートが測定された。

 この結果、内蔵アンテナ使用時の方がロ� ��ドアンテナ使用時より受信エラーレートが� ��くなる傾向があるにもかかわらず、無線通� ��端末10の受信エラーレートは、少なくとも� �線通信端末Aのものと同程度にまで抑えるこ� ��ができた。この測定結果により、本発明の� ��果が実証されたと言える。

 本実施形態によれば、基地局からの信号� ��信が可能な受信エリアが広がる利点がある� ��

 アンテナを切り替える一連の動作(たとえ ば図4に示すステップST4~ST8)は、ソフトウェア によって実行することができるため、本発明 を無線通信端末等に容易に適用することがで きる。

 受信信号の状態の判断(図4に示すステッ� �ST5)について、受信エラーレートである場合� ��ついて説明を行ったが、受信レベルの大小� ��よって受信信号の状態を判断することもで� ��る。

 この場合、制御部14は、選択中のアンテ� �の受信レベルを監視し、受信レベルの高低� �所定の条件内にあるか否かを判断する。受� �レベルとは、たとえば、受信電界強度を意� �する。受信レベルが低いほど音声や画像に� �イズが混入しやすい。

 受信レベルが所定の閾値以下の場合、制� ��部14は、選択中のアンテナを他方のアンテ� �に切り替えるように切り替え信号SWを切り替 え回路11に出力する。切り替え回路11は、制� �部14からの切り替え信号SWにより、選択中の� ��ンテナを他方のアンテナに切り替える。受� ��レベルが所定の閾値を以上の場合、制御部1 4は、選択中のアンテナを維持する。

 本実施形態では、2本のアンテナを有する ダイバーシティ方式の無線通信端末を例示し たが、アンテナの本数はたとえば4本など、� �数のアンテナを有していてもよい。

 この場合、制御部14は、複数のアンテナ� �内から最も受信信号の状態のよいアンテナ� �選択する。切り替え回路11は、制御部14から� ��切り替え信号SWにより、選択中のアンテナ� �最も受信信号の状態のよいアンテナに切り� �える。

 本実施形態においては、ダイバーシティ� ��式の無線通信端末を例示したが、本発明は� ��ダイバーシティ方式の無線通信端末に限ら� ��い。本発明は、たとえば、マルチパス障害� ��選択性フェージング対策にも適用すること� ��できる。