JP3109595B2 - 受信ダイバーシティ制御方法およびダイバーシティ受信機 - Google Patents

受信ダイバーシティ制御方法およびダイバーシティ受信機

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイバーシティ受
信機に関し、特に消費電力を低減するための受信ダイバ
ーシティ制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話機等の移動通信システムにおけ
る受信機には、フェージング時にも安定した受信品質を
得るために各種のダイバーシティ回路が備わっている。
【０００３】このダイバーシティ回路を備えたダイバー
シティ受信機では、変調方式によって様々な方式が用い
られている。
【０００４】例えば送受信タイミングを時間的に区切る
ＴＤＭＡ（時分割多元接続：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏ
ｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式では空きス
ロットタイミング時に受信アンテナを次々に切り換え
て、最良の条件となるダイバーシティルートを探し、直
後の受信タイミング時にはそのルートを使った受信を行
うという方式が一般的である。
【０００５】また送受信を時間的に連続で行うＦＤＭＡ
（周波数分割多元接続：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉ
ｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＣＤＭ
Ａ（符号分割多元接続：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ
Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式のように受信ア
ンテナを切り換える時間が存在しない方式では検波後ダ
イバーシティ方式が用いられている。
【０００６】図７にＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＣＤＭＡ方式
の概念図を示す。
【０００７】ダイバーシティ方式は電波伝搬路にフェー
ジングが発生した際に受信品質の改善に対して大きな効
果をあげるが、複数のダイバーシティ用の回路を同時に
動作させるために大きな電力を消費している。特に後者
の検波後ダイバーシティでは受信初段の低雑音増幅回路
から検波用回路までの一連の受信回路全体を複数系統動
作させる必要があるので、大きな消費電力を消費してし
まう。
【０００８】また、近年では携帯電話機は小型化が図ら
れているため使用することができる電池の容量をあまり
大きくすることができない。そのため、大きな電力を消
費することは電池持続時間を短くしてしまうことになり
携帯電話機としての性能を劣化させることになってしま
う。
【０００９】消費電流を削減してこのような問題を解決
するための従来のダイバーシティ受信機が、特開平６-
２２４８０４号公報に記載されている。このダイバーシ
ティ受信機は、下記（１）〜（３）の全ての条件を満た
している場合に、ダイバーシティ用受信機の電力供給を
断つものであった。 （１）受信電界レベル平均値が設定したしきい値以上で
ある。 （２）フェージング周波数が所定周波数以下である。 （３）受信電界レベルが前回測定の値から設定値以下に
低下しない。
【００１０】しかしこの従来のダイバーシティ受信機の
場合には、微弱電界の中を走行中の車から通話する場合
は（１）〜（３）のどれかの条件から外れる可能性が高
くなり、消費電流の削減は期待できない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のダイバ
ーシティ受信機では、受信状態が良い場合のみダイバー
シティ用受信機の電力供給を行う方法では、受信状態が
悪い場合には消費電流を抑えることができないという問
題点があった。
【００１２】本発明の目的は、受信状態が悪い場合でも
消費電力を削減することができるダイバーシティ受信機
および受信ダイバーシティ制御方法を提供することであ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の受信ダイバーシティ制御方法は、受信信号
を複数の受信回路により受信して復調し、得られたデジ
タルの選択前復調データのうちから最も受信状態の良い
受信回路によって受信された選択前復調データを選択し
て、選択後復調データとして出力する、送信機側から送
られる情報データの中に音声情報が含まれているか否か
を判別する音声有無情報が含まれているシステムにおい
て用いられる受信ダイバーシティ制御方法において、前
記選択後復調データに含まれている前記音声有無情報を
取り出し、該音声有無情報が音声情報が有ることを示し
ている場合には全ての受信回路の電源をオンとし、該音
声有無情報が音声情報が無いことを示している場合には
予め定められた受信回路以外の受信回路の電源をオフと
する、上記の処理が周期的に繰り返されることを特徴と
する。
【００１４】本発明は、受信信号に含まれている音声有
無情が音声情報が無いことを示している場合には、１つ
の受信回路の電源のみをオンとしダイバーシティ動作を
停止するようにしたので消費電流を削減することができ
る。
【００１５】また、本発明の他の受信ダイバーシティ制
御方法は、受信信号を複数の受信回路により受信して復
調し、得られたデジタルの選択前復調データのうちから
最も受信状態の良い受信回路によって受信された選択前
復調データを選択して、選択後復調データとして出力す
る、音声符号化処理部にデジタル信号処理プロセッサを
用いたデジタル無線システムにおいて用いられる受信ダ
イバーシティ制御方法において、前記選択後復調データ
の信号処理をする際に音声の振幅情報を取り出し、該振
幅情報が予め設定されているスレッショルドレベル以上
かどうかの判定を行ない、該振幅情報がスレッショルド
レベル以上の場合には全ての受信回路の電源をオンと
し、該振幅情報がスレッショルドレベルより小さい場合
には予め定められた受信回路以外の受信回路の電源をオ
フとする、上記の処理が周期的に繰り返されることを特
徴とする。
【００１６】本発明は、復調データの信号処理をする際
の音声の振幅情報がスレッショルドレベルより小さい場
合には音声情報が無いと判定をして、１つの受信回路の
電源のみをオンとしダイバーシティ動作を停止するよう
にしたので消費電流を削減することができる。
【００１７】また、本発明の他の受信ダイバーシティ制
御方法は、受信信号を複数の受信回路により受信して復
調し、得られたデジタルの選択前復調データのうちから
最も受信状態の良い受信回路によって受信された選択前
復調データを選択して、選択後復調データとして出力す
る、音声符号化処理部にデジタル信号処理プロセッサを
用いたディジタル無線システムにおいて用いられる受信
ダイバーシティ制御方法において、前記選択後復調デー
タをＤ／Ａ変換してアナログの音声信号に変換し、該ア
ナログの音声信号の振幅値を測定し、該測定値が予め設
定されているスレッショルドレベル以上かどうかの判定
を行ない、該測定値がスレッショルドレベル以上の場合
には全ての受信回路の電源をオンとし、該測定値がスレ
ッショルドレベルより小さい場合には予め定められた受
信回路以外の受信回路の電源をオフとする、上記の処理
が周期的に繰り返されることを特徴とする。
【００１８】本発明は、復調データをＤ／Ａ変換して得
られたアナログ音声信号の振幅値がスレッショルドレベ
ルより小さい場合には音声情報が無いと判定をして、１
つの受信回路の電源のみをオンとしダイバーシティ動作
を停止するようにしたので消費電流を削減することがで
きる。
【００１９】
【００２０】
【００２１】また、本発明の他の受信ダイバーシティ制
御方法は、前記音声有無情報が音声情報が無いことを示
している場合、または前記振幅情報がスレッショルドレ
ベルより小さい場合、または該測定値がスレッショルド
レベルより小さい場合には、前記復調データを復号する
ための回路の電源もオフとする。
【００２２】本発明は、音声情報が無いと判定した場合
には予め定められた受信回路以外の受信回路だけでなく
復調データを復号するための回路の電源もオフとするこ
とによりさらなる消費電力の削減を行うことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】（第１の実施形態）図１は本発明の第１の
実施形態のダイバーシティ受信機の構成を示したブロッ
ク図である。
【００２５】ダイバーシティ受信機において、実際に通
話を行なっている時にダイバーシティ効果が必要になる
のは、相手の会話を聞くときだけであり、自分が話して
いる時や、相手が無言の時など受信すべき情報が無いと
きはダイバーシティ効果は必要ない。本実施形態では、
このことを利用して消費電力の低減を図るようにしたも
のである。
【００２６】本実施形態のダイバーシティ受信機は、ダ
イバーシティ経路数をｎとすると、ｎ本のアンテナ１1
〜１nと、ｎ系統の受信回路２1〜２nと、判定回路３
と、選択回路４と、ＤＳＰ(デジタル信号処理プロセッ
サ)５と、リニアＣＯＤＥＣ６と、スピーカ７と、情報
有無判定回路８と、ユーザインタフェース（ユーザＩ／
Ｆ）回路９と、電源供給回路制御部１０と、受信回路用
電源１１1〜１１nとを有している。
【００２７】本実施形態のダイバーシティ受信機は、音
声符号化処理部にＤＳＰを用いたデジタル無線システム
において用いられているものである。
【００２８】ｎ系統の受信回路２1〜２nは、受信アンテ
ナ１1〜１n毎に設けられていて、ｎ本のアンテナ１1〜
１nから入力された無線周波数(ＲＦ)信号をそれぞれ復
調している。
【００２９】判定回路３は、受信回路２1〜２nのうちか
らある判定基準に基づいて受信状態が最も最適であると
推定される受信回路を判定する。この判定回路３が判定
基準とするものには受信電界レベルや復号した結果得ら
れる回線品質等が考えられる。
【００３０】選択回路４は、判定回路３によって最適な
受信状態であると判定された受信回路からの復調データ
のみを選択して出力する。
【００３１】ＤＳＰ５は、選択回路４によって選択され
た復調データに対して音声再生用の信号処理を行なって
いる。
【００３２】但し、ＤＳＰ５は、ＶＯＸ（Ｖｏｉｃｅ
Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）方式
のように送信機側から送られる情報データの中に音声情
報が含まれているか否かを判別する音声有無情報が含ま
れるようなシステムでは図１中の点線で示すように、情
報有無の情報を情報有無判定回路８を経由せずに電源供
給回路制御部１０に直接伝達する。ここで、ＶＯＸ方式
とは送信機側の消費電流を抑えることを目的としたシス
テムで、音声を発しないときは音声情報スロットを送出
しない方式である。
【００３３】リニアＣＯＤＥＣ６は、ＤＳＰ５によって
処理された信号を復号することにより音声信号に変換
し、スピーカ７に対して出力している。
【００３４】情報有無判定回路８は、ＤＳＰ５から音声
の振幅情報を取り出し、その振幅情報が予め定められた
スレッショルドレベル以上の場合には「情報有り」と判
定し、ＤＳＰ５からの振幅情報が予め定められたスレッ
ショルドレベルより小さい場合には「情報無し」と判定
する。
【００３５】ユーザＩ／Ｆ回路９は、情報有無判定回路
８におけるスレッショルドレベルを変更するための回路
である。
【００３６】受信回路用電源１１1〜１１nは、受信回路
２1〜２nに対応して設けられていて、各受信回路２1〜
２nに供給する電源を個別にオン／オフすることができ
るようになっている。
【００３７】電源供給回路制御部１０は、情報有無判定
回路８において「情報有り」と判定された場合にはｎ系
統全ての受信回路２1〜２nに電源が供給されるように受
信回路用電源１１1〜１１nを制御し、情報有無判定回路
８において「情報無し」と判定された場合にはｎ系統の
受信回路２1〜２nのうち予め定められた１系統の受信回
路のみに電源が供給されるように受信回路用電源１１1
〜１１nを制御する。
【００３８】次に、本実施形態のダイバーシティ受信機
の動作について図３のフローチャートを参照して詳細に
説明する。ｎ本のアンテナ１1〜１nから入力された無線
周波数(ＲＦ)信号はｎ系統の受信回路２1〜２nでそれぞ
れ復調される（ステップ１０１）。
【００３９】これらｎ種類の復調データの中から１つだ
け最適な復調データが判定回路３によって判定され、選
択回路４から選ばれた１系統データが出力される（ステ
ップ１０２）。
【００４０】選択された復調データはＤＳＰ５によって
音声再生用の信号処理をされた後,リニアＣＯＤＥＣ６
を経てスピーカ７から音声として出力される（ステップ
１０３）。また同時にＤＳＰ５で音声の振幅情報を取り
出すことが可能であれば、振幅情報を情報有無判定回路
８に入力する。ＤＳＰから音声情報を取り出せない場合
については、第２実施形態として後述する。
【００４１】そして、情報有無判定回路８では、振幅情
報がスレッショルドレベル以上かどうかの判定を行う
（ステップ１０４）。
【００４２】ステップ１０４において、振幅情報がスレ
ッショルドレベルより小さい場合には「情報無し」の信
号が電源供給回路制御部１０に送信され、予め定められ
た受信経路以外の受信経路はオフとなる（ステップ１０
５）。
【００４３】また、ステップ１０４にいおて、振幅情報
がスレッショルドレベル以上の場合には「情報有り」の
信号が電源供給回路制御部１０に送信され、全ての受信
経路２1〜２nはオンとなる（ステップ１０５）。
【００４４】そして、この図３に示した処理が周期的に
繰り返されることにより、本実施形態のダイバーシティ
受信機では、受信信号に情報が含まれていない場合には
１つの受信回路のみによって受信が行われ、受信信号に
情報が含まれている場合には全ての受信回路によって受
信を行ない通常のダイバーシティ動作が行われる。
【００４５】本実施形態のダイバーシティ受信機では、
相手からの音声信号を聞く時間と相手に対して話す時間
を半分づつでありダイバーシティが２系統の場合、本実
施形態を用いない時より５０％の受信消費電流の削減に
なり、本実施形態を携帯電話機のように電池を接続して
移動通信するような無線機に適用すれば大幅な電池持続
時間の延長が期待できる。
【００４６】また、受信信号に情報が含まれているがど
うかのみでダイバーシティ動作がオン／オフされるた
め、受信状態が悪い場合でも消費電流の低減を図ること
ができる。
【００４７】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態について説明する。
【００４８】図４は、本発明の第２の実施形態のダイバ
ーシティ受信機の構成を示したブロック図である。図１
中と同番号は同じ構成要素を示す。
【００４９】本実施形態のダイバーシティ受信機は、図
１の第１の実施形態のダイバーシティ受信機に対して、
振幅測定回路１２を新たに設け、情報有無判定回路８は
ＤＳＰ５からの振幅情報ではなく振幅測定回路１２から
の振幅情報により情報有無の判定を行うようにしたもの
である。
【００５０】また、リニアＣＯＤＥＣ６は、Ｄ／Ａコン
バータ１３と、音声バス１４とから構成されている。
【００５１】振幅測定回路１２は、リニアＣＯＤＥＣ６
内のＤ／Ａコンバータ１３によって変換されたアナログ
信号の振幅値を測定し、その測定値を振幅情報として情
報有無判定回路８に伝達する。
【００５２】そして、情報有無判定回路８は、振幅測定
回路１２からの振幅情報を用いて情報有無の判定を行
う。
【００５３】本実施形態では、情報有無判定回路８がＤ
ＳＰ５から音声の振幅情報を取り出す事が不可能な場合
でも受信信号の情報有無の判定を行うことができる。 （第３の実施形態）次に、本発明の第３の実施形態につ
いて説明する。
【００５４】図５は、本発明の第３の実施形態のダイバ
ーシティ受信機の構成を示したブロック図である。図１
中と同番号は同じ構成要素を示す。
【００５５】本実施形態では、電源供給回路制御部２０
は、受信回路用電源１１1〜１１nのみでなく、リニアＣ
ＯＤＥＣ６に電源を供給するためのリニアＣＯＤＥＣ用
電源１５をも制御している。そして、情報有無判定回路
８において「情報無し」と判定された場合には、受信回
路２1〜２nだけではなく、リニアＣＯＤＥＣ６の電源も
オフとすることにより、さらなる消費電流の削減を図る
ことができる。
【００５６】また、上記第１〜第３の実施形態では、マ
ルチアクセス方式がＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡのど
の場合にも適用することができる、また、変調方式もＦ
Ｍ方式、ＡＭ方式等のどのような変調方式にも適用する
ことができるものである。 （第４の実施形態）次に、本発明の第４の実施形態につ
いて説明する。
【００５７】図６は、本発明の第４の実施形態のダイバ
ーシティ受信機の構成を示したブロック図である。図１
中と同番号は同じ構成要素を示す。
【００５８】上記第１〜第３の実施形態では、デジタル
方式のダイバーシティ受信機に本発明を適用した場合で
あるが、本実施形態は、アナログ方式のダイバーシティ
受信機の場合にも本発明を適用したものである。
【００５９】本実施形態では、選択回路４において選択
された復調データはアナログの音声信号となっているた
め、振幅測定回路１２によりその音声信号の振幅値を測
定し、情報有無判定回路８において情報有無の判定を行
う。
【００６０】本実施形態の他の構成要素の動作は、上記
第１〜第３の実施形態と同様であるため、その説明は省
略する。また、本実施形態は、変調方式もＦＭ方式、Ａ
Ｍ方式等のどのような変調方式にも適用することができ
るものである。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、受信信
号に音声情報が含まれているかどうかによりダイバーシ
ティ動作のオン／オフが制御されるため、受信状態が悪
い場合でも消費電流の低減を図ることができるという効
果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のダイバーシティ受信
機の構成を示したブロック図である。
【図２】図１中の情報有無判定回路８の動作を説明する
ための図である。
【図３】図１のダイバーシティ受信機の動作を示したフ
ローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態のダイバーシティ受信
機の構成を示したブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施形態のダイバーシティ受信
機の構成を示したブロック図である。
【図６】本発明の第４の実施形態のダイバーシティ受信
機の構成を示したブロック図である。
【図７】各種変調方式を説明するための概念図である。
【符号の説明】
１1〜１n アンテナ ２1〜２n 受信回路 ３ 判定回路 ４ 選択回路 ５ ＤＳＰ ６ リニアＣＯＤＥＣ ７ スピーカ ８ 情報有無判定回路 ９ ユーザＩ／Ｆ回路 １０ 電源供給回路制御部 １１1〜１１n 受信回路用電源 １２ 振幅測定回路 １３ Ｄ／Ａコンバータ １４ 音声バス １５ リニアＣＯＤＥＣ用電源 ２０ 電源供給回路制御部 １０１〜１０６ ステップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 7/00 H04B 7/02 - 7/12 H04B 7/24 - 7/26 113 H04L 1/02 - 1/06 H04Q 7/00 - 7/04

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 受信信号を複数の受信回路により受信し
    て復調し、得られたデジタルの選択前復調データのうち
    から最も受信状態の良い受信回路によって受信された選
    択前復調データを選択して、選択後復調データとして出
    力する、送信機側から送られる情報データの中に音声情
    報が含まれているか否かを判別する音声有無情報が含ま
    れているシステムにおいて用いられる受信ダイバーシテ
    ィ制御方法において、 前記選択後復調データに含まれている前記音声有無情報
    を取り出し、 該音声有無情報が音声情報が有ることを示している場合
    には全ての受信回路の電源をオンとし、該音声有無情報
    が音声情報が無いことを示している場合には予め定めら
    れた受信回路以外の受信回路の電源をオフとする、上記
    の処理が周期的に繰り返されることを特徴とする受信ダ
    イバーシティ制御方法。
  2. 【請求項２】 受信信号を複数の受信回路により受信し
    て復調し、得られたデジタルの選択前復調データのうち
    から最も受信状態の良い受信回路によって受信された選
    択前復調データを選択して、選択後復調データとして出
    力する、音声符号化処理部にデジタル信号処理プロセッ
    サを用いたデジタル無線システムにおいて用いられる受
    信ダイバーシティ制御方法において、 前記選択後復調データの信号処理をする際に音声の振幅
    情報を取り出し、 該振幅情報が予め設定されているスレッショルドレベル
    以上かどうかの判定を行ない、 該振幅情報がスレッショルドレベル以上の場合には全て
    の受信回路の電源をオンとし、該振幅情報がスレッショ
    ルドレベルより小さい場合には予め定められた受信回路
    以外の受信回路の電源をオフとする、上記の処理が周期
    的に繰り返されることを特徴とする受信ダイバーシティ
    制御方法。
  3. 【請求項３】 受信信号を複数の受信回路により受信し
    て復調し、得られたデジタルの選択前復調データのうち
    から最も受信状態の良い受信回路によって受信された選
    択前復調データを選択して、選択後復調データとして出
    力する、音声符号化処理部にデジタル信号処理プロセッ
    サを用いたディジタル無線システムにおいて用いられる
    受信ダイバーシティ制御方法において、 前記選択後復調データをＤ／Ａ変換してアナログの音声
    信号に変換し、 該アナログの音声信号の振幅値を測定し、 該測定値が予め設定されているスレッショルドレベル以
    上かどうかの判定を行ない、 該測定値がスレッショルドレベル以上の場合には全ての
    受信回路の電源をオンとし、該測定値がスレッショルド
    レベルより小さい場合には予め定められた受信回路以外
    の受信回路の電源をオフとする、上記の処理が周期的に
    繰り返されることを特徴とする受信ダイバーシティ制御
    方法。
  4. 【請求項４】 前記音声有無情報が音声情報が無いこと
    を示している場合、または前記振幅情報がスレッショル
    ドレベルより小さい場合には、前記選択後復調データを
    復号するための回路の電源もオフとする請求項１から３
    のいずれか１項記載の受信ダイバーシティ制御方法。
  5. 【請求項５】 複数の受信アンテナと、 前記受信アンテナ毎に設けられていて、前記各受信アン
    テナから入力された無線周波数信号をそれぞれ復調して
    いる複数の受信回路と、 前記各受信回路のうちから受信状態が最も最適であると
    推定される受信回路を判定する判定回路と、 前記判定回路によって最適な受信状態であると判定され
    た受信回路からの復調データのみを選択して出力する選
    択回路と、 前記選択回路によって選択された復調データに対して音
    声再生用の信号処理を行なっているデジタル信号処理プ
    ロセッサと、 前記デジタル信号処理プロセッサによって処理された信
    号を復号することにより音声信号に変換して出力してい
    る復号回路と、 前記デジタル信号処理プロセッサから音声の振幅情報を
    取り出し、該振幅情報が予め定められたスレッショルド
    レベル以上の場合には「情報有り」と判定し、該振幅情
    報が予め定められたスレッショルドレベルより小さい場
    合には「情報無し」と判定する情報有無判定回路と、 前記各受信回路に対応して設けられていて、前記各受信
    回路に供給する電源を個別にオン／オフすることができ
    るようになっている複数の受信回路用電源と、 前記情報有無判定回路において「情報有り」と判定され
    た場合には全ての前記受信回路に電源が供給されるよう
    に前記受信回路用電源を制御し、前記情報有無判定回路
    において「情報無し」と判定された場合には前記各受信
    回路のうち予め定められた１系統の受信回路のみに電源
    が供給されるように前記各受信回路用電源を制御する電
    源供給制御部とを有し、 前記電源供給回路制御部は、前記情報有無判定回路にお
    いて「情報無し」と判定された場合には前記復号回路の
    電源がオフされるような制御を行うダイバーシティ受信
    機。
  6. 【請求項６】 前記情報有無判定回路におけるスレッシ
    ョルドレベルを変更するためのユーザインタフェース回
    路をさらに有する請求項５記載のダイバーシティ受信
    機。
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