專利名稱：天線分集通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用多個天線，通過頻率跳躍和天線分集進行通信的天線分集通信裝置。
背景技術(shù)：
近年來，在數(shù)字無線通信中，廣泛采用了頻譜擴散法。其中的一種即是頻率跳躍。頻率跳躍是一種發(fā)送頻率不固定在特定頻率，而是順序切換到其他頻率的通信方式。
在數(shù)字無線通信中，除了直達波外，還形成反射波、繞射波重疊在一起接收的多路波傳播路徑，由于到來時間不同的多個波合成產(chǎn)生的衰減，是傳輸錯誤發(fā)生原因的一個。
作為一種由該多路波傳播路徑產(chǎn)生的衰減的對策，已知的有頻譜擴散通信方式、直接擴散(Direct SequenceDS)方式、頻率跳躍(Frequency HoppingFH)方式等。
其中，頻率跳躍方式是按一定順序切換信號的中心頻率(跳躍)，進行頻譜擴散。
將跳躍速度是信息速度以上的情況稱為高速頻率跳躍方式，將跳躍速度是信息速度以下的情況稱為低速頻率跳躍方式。
在高速頻率跳躍中，用幾個頻率傳送1個信息符號。在低速頻率跳躍方式中，用1個頻率傳輸多個信息符號。
低速頻率跳躍方式與高速頻率跳躍方式相比較，可用簡易的裝置構(gòu)成，傳輸效率低下，但由于并用重放和糾錯符號，也得到了衰減對策效果，因而在無線LAN等系統(tǒng)中采用。
另外，天線分集準備了衰減相關(guān)性較低的多個天線，合成或切換天線的接收電力，減少了衰減。
天線分集有采用在空間分離開的多個天線的空間分集；采用極化波不同的多個天線的極化波分集；采用定向性不同的多個天線的定向性分集等。本發(fā)明涉及天線分集。
天線分集的接收信號的合成方法有將各接收信號同相化，以各接收信號的SN比加權(quán)合成的最大比合成法；將各接收信號同相化，仍按原樣合成的等增益合成法；在各接收信號中選擇最大接收電平信號的選擇合成法。
在合成法中，按照在接收機的哪個級進行合成，可分為在檢波前進行的合成法和在檢波后進行的合成法。然而，這些合成法都必須有多個接收機，硬件規(guī)模很龐大。
較為簡易的方法是天線切換法。天線切換法是切換多個天線用1個接收機接收，當(dāng)接收電平為所定切換電平以下時，切換到其他天線進行接收。
在天線切換時，若切換地點的天線接收電平在所定切換電平以下，則作為動作方法具有隨時切換天線，連續(xù)尋找切換電平以上的天線的SE(Swich-and-Examie)法；將一次切換的切換天線，切換到從按原樣接收再次切換電平以上推移到以下時的其他天線的SS(Swich-and-Stay)法。
在采用日本國內(nèi)的TDMA(Time Division Multipe Access)方式的數(shù)字攜帶電話移動局，在本局時隙的信號接收前的時隙信號區(qū)間，檢出和比較2個天線的接收電平，采用切換到電平較高的天線的天線切換法。
圖12是現(xiàn)有天線分集通信裝置的概略方框圖。如圖12所示，該通信裝置具有2個天線101、102，切換部件103擇一地選擇天線101、102中任意一個。
LNA(Low Noise Amplifier)104放大切換部件103選擇的天線的信號，并輸出到混頻器105。并且，本機振蕩器106生成的信號也輸入到混頻器105，混頻器105將這些信號進行混頻，變換為IF(Intermediate Frequency)信號，并輸出到AGC(Automatic Gain Control)107。AGC107放大輸入的信號，并輸出到檢波器側(cè)。
切換部件103切換天線101、102，RSSI(Received Signal StrengthIndicator)108測定通過天線101、102的信號強度并輸出到比較部件109，比較部件109對天線101、102的信號強度的大小進行比較。
該大小比較，如圖13所示，在本局時隙之前的時隙進行，切換部件103在本局時隙之前的時隙中，切換到強度大的天線，實現(xiàn)天線分集。這樣，在本局時隙內(nèi)不發(fā)生天線切換，可以避免因切換產(chǎn)生的噪聲。
然而，在頻率跳躍方式中，并用該天線切換法，因下述理由，是不容易的。
通常，在頻率跳躍方式中，以1個跳躍頻率來看，是窄帶信號。
因此，以各跳躍頻率來看，受到了衰減，然而在高速頻率跳躍方式中，由于以多個頻率傳輸1個信息符號，則得到了頻率分集效果。
對此，在低速頻率跳躍方式中，由于以1個頻率傳輸多個信息符號，則難以得到頻率分集效果。這里，通過并用重放和糾錯符號，可以改善傳輸質(zhì)量，但傳輸效率低下。
針對這個問題，考慮在頻率跳躍方式特別是在低速頻率跳躍方式中并用天線分集的方法，特別是使用硬件構(gòu)成及處理采用簡易的天線切換法，例如對于移動局等是有效的。
然而，在頻率跳躍方式中，并用根據(jù)天線切換法的天線分集時，存在以下課題。
下面，作為使用低速頻率跳躍方式的數(shù)字無線通信，以Bluetooth為例予以說明。本發(fā)明在其宗旨限度內(nèi)，也可適用Bluetooth以外的情況。
Bluetooth是其標(biāo)準化團體Bluetooth由SIG(http//www.bluetooth.com)制定的短距離無線通信標(biāo)準，其概要見于“Jaap C.Haartsen，“BluetoothTMA new radio interface providing ubiquitous connectivity”，IEEE VehiclarTechnology Conference，Vol.1，pp107-111，May 2000”等。
1時隙是625μsec，基本上是每1時隙進行頻率跳躍。跳躍速度是1600hop/sec。
由于用1個跳躍頻率發(fā)送1個字組，則在字組中途頻率不跳躍。
在靜止或步行等使用狀態(tài)，1字組接收中的接收電平變動，小到可以忽視。
因此，并用天線切換法時的天線切換，在各跳躍頻率進行，是足夠的。
然而，由于近前的時隙為不同的跳躍頻率，則對于上述的SE法和SS法或近前的時隙，雖然仍適用進行各天線接收電平的檢出、比較、切換的天線切換法，但未得到天線分集效果。
另外，在接收時隙內(nèi)，在切換進行天線接收電平的檢出、比較的天線時，受到因切換產(chǎn)生的噪聲的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提高頻率跳躍和天線分集通信的親和性，改善通信性能。
更詳細地說，其目的是提供一種采用硬件規(guī)模小的天線切換法，并且在頻率跳躍方式下可得到天線分集效果的技術(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種天線分集通信裝置，通過頻率跳躍進行通信，其特征是具有含有天線的多個通信路徑；從這些通信路徑中，擇一地選擇1個通信路徑的切換部件；測定表示該切換部件選擇的通信路徑接收狀態(tài)的信號信息的接收信息測定部件；存儲上述接收信息測定部件測定的信號信息的存儲部件，上述切換部件根據(jù)上述存儲部件存儲的信號信息，選擇通信路徑；其中所述存儲部件對全部跳躍頻率存儲測定的信號信息。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種天線分集通信裝置，通過頻率跳躍進行通信，其特征是具有含有天線的多個通信路徑；從這些通信路徑中，擇一地選擇1個通信路徑的切換部件；測定表示該切換部件選擇的通信路徑接收狀態(tài)的信號信息的接收信息測定部件；存儲上述接收信息測定部件測定的信號信息的存儲部件，上述切換部件根據(jù)上述存儲部件存儲的信號信息，選擇通信路徑；其中所述存儲部件不是對全部跳躍頻率而是在每個分割頻譜擴散頻帶的頻帶，存儲測定的信號信息。
在第1發(fā)明的天線分集通信裝置中，使用多個天線，在進行頻率跳躍和分集通信的同時，根據(jù)當(dāng)前信道和下次信道的頻率相關(guān)性，進行天線切換。
在第2發(fā)明的天線分集通信裝置中，具有多個天線；從這些天線中擇一地選擇1個天線的切換部件；測定表示該切換部件選擇的天線接收狀態(tài)的接收信息的接收信息測定部件；存儲當(dāng)前信道和下次信道的頻率差信息的存儲部件；控制切換部件的切換控制部件，切換控制部件參照頻率差信息和信號信息，在當(dāng)前信道和下次信道具有較高頻率相關(guān)性而且接收狀態(tài)不良的情況下，在跳躍到下次信道時，命令切換部件進行天線切換。
按這些結(jié)構(gòu)，若采用頻率相關(guān)性，在當(dāng)前信道和下次信道的頻率相關(guān)性較高的情況下，當(dāng)跳躍到下次信道時，可以保證天線的接收狀態(tài)具有較高的可能性接近當(dāng)前信道的天線接收狀態(tài)。
因此，在頻率相關(guān)性高而且當(dāng)前信道接收狀態(tài)不良的情況下，當(dāng)跳躍到下次信道時，判斷該天線的接收狀態(tài)不良，則切換天線。在該相關(guān)性高而且當(dāng)前信道接收狀態(tài)良好的情況下，當(dāng)跳躍到下次信道時，判斷該天線的接收狀態(tài)良好，則不進行天線切換。
在該相關(guān)性低的情況下，由于當(dāng)前信道的接收電平和下次信道的接收電平不相關(guān)地變動，則切換天線和不切換天線時的期待值是相同的。因此，在頻率相關(guān)性低的情況下，進行或不進行天線切換都可以。
然而，在頻率跳動方式下，即使采用天線切換法，也可以維持良好的接收狀態(tài)。
在第3發(fā)明的天線分集通信裝置中，頻率差信息是當(dāng)前信道的頻率和下次信道的頻率，并且信號信息是該天線的接收強度。
采用這種構(gòu)成，切換控制部件可以容易地求出頻率差。而且，信號信息準確地表示接收狀態(tài)是否良好。
在第4發(fā)明的天線分集通信裝置中，具有存儲確定頻率相關(guān)性高低的第1閾值和確定接收狀態(tài)是否良好的第2閾值的閾值存儲部件，切換控制部件對當(dāng)前信道和下次信道的頻率差和第1閾值進行大小比較，對信號信息和第2閾值進行大小比較。
采用這種構(gòu)成，僅進行與閾值的大小比較，即可簡單且迅速地判定相關(guān)性的高低、和接收狀態(tài)是否良好。
在第5發(fā)明的天線分集通信裝置中，具有接受進行通信的周圍空間的環(huán)境信息輸入的輸入部件，切換控制部件根據(jù)輸入的環(huán)境信息更新第1閾值。
采用這種構(gòu)成，由于周圍空間的寬闊，可以適應(yīng)于頻率相關(guān)性的變化。
在第6發(fā)明的天線分集通信裝置中，環(huán)境信息是區(qū)別宅內(nèi)、辦公室或室外的信息。
采用這種構(gòu)成，可以適應(yīng)代表性的周圍空間。
在第7發(fā)明的天線分集通信裝置中，環(huán)境信息表示宅內(nèi)時，第1閾值是10MHz指令，環(huán)境信息表示辦公室時，第1閾值是1MHz指令，環(huán)境信息表示室外時，第1閾值是200KHz指令。
采用這種構(gòu)成，當(dāng)相尖性系數(shù)為0.5以上1以下時，可認為是較高頻率相關(guān)性。一般來說，將相關(guān)性系數(shù)為0.5頻率差稱為相關(guān)性帶寬B。
在第8發(fā)明的天線分集通信裝置中，切換控制部件，在當(dāng)前信道和下次信道具有較高頻率相關(guān)性而且接收狀態(tài)良好的情況下，當(dāng)跳躍到下次信道時，不命令切換部件進行天線切換。
采用這種構(gòu)成，繼續(xù)使用現(xiàn)在的天線時，可以維持良好的接收狀態(tài)，在可能性較高的情況下，可以繼續(xù)使用現(xiàn)在的天線。
在第9發(fā)明的天線分集通信裝置中，具有含有天線的多個通信路徑；從這些通信路徑中擇一地選擇1個通信路徑的切換部件；測定表示該切換部件選擇的通信路徑接收狀態(tài)的信號信息的接收信息測定部件；存儲接收信息測定部件測定的信號信息的存儲部件，切換部件根據(jù)存儲部件存儲的信號信息，選擇通信路徑。
采用這種構(gòu)成，接收信息測定部件測定現(xiàn)在通信路徑和當(dāng)前信道的跳躍頻率的信號信息，存儲部件予以存儲。這樣，路躍到該信道時，即可參照存儲部件的信號信息。根據(jù)該參照，在跳躍后，有更大的可能性保證接收狀態(tài)良好，抑制衰減，提高接收質(zhì)量。該效果在使用低速頻率跳躍時是顯著的，也可以將本發(fā)明與高速頻率跳躍組合，這時，可以期待性能改善。
該信號信息是表示接收強度的數(shù)值、表示接收狀態(tài)是否良好的值、接收錯誤檢出結(jié)果等。
在第11發(fā)明的天線分集裝置中，存儲部件對于全部跳躍頻率存儲測定的信號信息。
采用這種構(gòu)成，存儲部件存儲全部跳躍頻率的信號信息，可以更周密地管理接收狀態(tài)。
在第12發(fā)明的天線分集裝置中，切換部件根據(jù)存儲部件存儲的下次信道的信號信息，在切換跳躍頻率時，切換通信路徑。
采用這種構(gòu)成，在接收時隙內(nèi)不發(fā)生通信路徑的切換，可以抑制噪聲的發(fā)生。
在第13發(fā)明的天線分集裝置中，存儲部件的適合跳躍頻率的信號信息，在每個跳躍頻率切換時更新。
采用這種構(gòu)成，更新信號信息，可以適應(yīng)通信裝置移動等狀況的變化。
在第14發(fā)明的天線分集裝置中，存儲部件的信號信息，在與適合跳躍頻率相關(guān)性較高的范圍內(nèi)，集中進行更新。
采用這種構(gòu)成，集中更新與適合跳躍頻率相關(guān)性較高范圍的信號信息，縮短了信號信息更新的間隔，可以進一步提高對狀況變化的追隨性。
在第15發(fā)明的天線分集裝置中，存儲部件的信號信息集中更新的范圍是可變的。
采用這種構(gòu)成，存儲部件初始化后，在廣闊范圍更新信號信息，在一定程度上提高了信號信息的準確性，當(dāng)更新一輪以后，可以僅在可靠性高的狹窄范圍更新信號信息。
在第16發(fā)明的天線分集裝置中，存儲部件不是在全部跳躍頻率而是在每個分割頻譜擴散頻帶的頻帶存儲測定的信號信息。
采用這種構(gòu)成，集中在每個分割了頻譜擴散頻帶的頻帶，縮短了信號信息更新的間隔，可進一步提高對狀況變化的追隨性。
在第17發(fā)明的天線分集裝置中，切換部件在下次信道所屬的頻帶，根據(jù)存儲部件存儲的信號信息，在切換跳躍頻率時，切換通信路徑。
采用這種構(gòu)成，在接收時隙內(nèi)不發(fā)生通信路徑的切換，可以抑制噪聲的發(fā)生。
在第18發(fā)明的天線分集裝置中，存儲部件的適合頻帶的信號信息，每當(dāng)跳躍頻率切換時更新。
采用這種構(gòu)成，可以適應(yīng)通信裝置移動等狀況的變化。
在第19發(fā)明的天線分集裝置中，存儲部件僅存儲由切換部件選擇的1個通信路徑的信號信息，若該通信路徑的信號信息比所定值小，則切換部件切換到其他通信路徑。
采用這種構(gòu)成，切換通信路徑，可以實現(xiàn)通信狀態(tài)的改善。并且，可以節(jié)約存儲部件的存儲容量。
在第20發(fā)明的天線分集裝置中，存儲部件存儲多個通信路徑的全部信號信息，切換部件切換到具有良好通信狀態(tài)的通信路徑。
采用這種構(gòu)成，可以更周密地管理接收狀態(tài)。
在第21發(fā)明的天線分集裝置中，在初始狀態(tài)，以均等的概率選擇多個通信路徑。
在初始狀態(tài)，使用哪個通信路徑時，是否為良好的通信狀態(tài)是不清楚的。因此，在以均等概率選擇的中間狀態(tài)開始，其后，可以轉(zhuǎn)移到更良好的通信狀態(tài)。
在第22發(fā)明的天線分集裝置中，在連續(xù)一定時間未進行通信時，存儲部件返回到初始狀態(tài)。
在長期未進行通信時，信號信息長期未能更新，當(dāng)恢復(fù)通信時，狀況變化很大。因此，返回到中間狀態(tài)，此后，再轉(zhuǎn)移到更良好的通信狀態(tài)。
在第23發(fā)明的天線分集裝置中，信號信息是適合通信路徑的天線接收強度。
采用這種構(gòu)成，可以準確表現(xiàn)通信狀態(tài)。
在第24發(fā)明的天線分集裝置中，使用切換的通信路徑的天線進行發(fā)送。
若接收狀態(tài)良好，則預(yù)想發(fā)送狀態(tài)也是良好的。這樣，利用接收狀態(tài)的監(jiān)視結(jié)果，可以改善發(fā)送狀態(tài)。
在第25發(fā)明的天線分集裝置中，存儲部件的發(fā)送信道的信號信息，使用在發(fā)送回答中的ACK/NCK信息更新。
采用這種構(gòu)成，可以更新發(fā)送時隙的通信信息，縮短更新的間隔，進一步提高對通信狀況變化的追隨性。


圖1是本發(fā)明實施例1的天線分集通信裝置的概略方框圖。
圖2是表示同頻率相關(guān)性的圖形(宅內(nèi))。
圖3是表示同頻率相關(guān)性的圖形(室外)。
圖4是同天線分集通信裝置的流程圖。
圖5是同天線分集通信裝置的流程圖。
圖6是本發(fā)明實施例2的天線分集通信裝置的概略方框圖。
圖7是同天線切換定時的說明圖。
圖8(a)是同接收信道的通信信息更新說明圖，圖8(b)是同發(fā)送信道的通信信息更新說明圖。
圖9是本發(fā)明實施例3的天線分集通信裝置的概略方框圖。
圖10是本發(fā)明實施例4的天線分集通信裝置的概略方框圖。
圖11～圖12是已有的天線分集通信裝置的概略方框圖。
圖13是已有的天線切換定時的說明圖。
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實施例。
(實施例1)首先，對本例使用的Bluetooth予以追加說明。
Bluetooth的頻率是2.4GHz，跳躍信道數(shù)是79個，1信道的頻帶是1MHz。因此Bluetooth的跳躍頻帶是79MHz。在該頻率內(nèi)隨機地跳躍，同時進行通信。
Bluetooth的接收強度規(guī)定為-70dBm以上，接收強度低于該值時，不能接收。
圖1是本發(fā)明實施例1的天線分集通信裝置的概略方框圖。
如圖1所示，該天線分集通信裝置具有多個天線10、11，使用這些天線10、11，通過頻率跳躍和分集進行通信。如圖所示，天線可以是2個，也可以是3個以上。
天線10、11分別與切換部件12的輸入用端子12a、12b連接。切換部件12有1個輸出用端子12c，該端子12c與信號信息測定部件13連接。切換部件12根據(jù)切換控制部件15的切換信號，擇一地選擇天線10、11中的任一個，并與信號信息測定部件13連接。
信號信息測定部件13測定由切換部件12選擇的天線接收強度，并將測定的接收強度作為接收信息輸出到切換控制部件15。該接收信息若可判定天線接收狀態(tài)是否良好，則是任意的。
信號信息測定部件13將接收信號輸出到解調(diào)器14。解調(diào)器14以后的各級是任意的，與本發(fā)明的要點無關(guān)，省略說明。
信道頻率存儲部件16存儲在通信中使用的各信道的頻率。因此，切換控制部件15參照信道頻率存儲部件16，即可知道當(dāng)前信道和下次信道(下一個跳躍地址的信道)的各頻率，求出當(dāng)前信道和下次信道的頻率差。
本例中，由于進行按照Bluetooth的通信，則信道頻率存儲部件16存儲79信道的頻率就足夠了。
另外，閾值存儲部件17存儲第1閾值Th1(確定頻率相關(guān)性高低的頻率差)和第2閾值Th2(確定接收狀態(tài)是否良好的接收強度)。本例中，按照Bluetooth，第2閾值Th2通常是-70dBm。
第1閾值Th1，如下所述，可采用10MHz、1MHz、200KHz等3個值。這些值是一個例子，根據(jù)需要有些變更也是可以的。閾值存儲部件17存儲這3個值和現(xiàn)在的第1閾值Th1、第2閾值Th2。
下面，對這些值予以說明。一般來說，在無線通信中，產(chǎn)生由反射波、繞射波、折射波等多路波干涉形成的駐波。該多路波稱為多路徑，將該多路徑引起的接收強度變化稱為衰減。該衰減的頻率相關(guān)性ρ可表示為[式1]ρ(Δf)=11+2π(Δfσ)2]]>(式1)中σ表示延遲擴展，f表示頻率。當(dāng)Δf變大時ρ變小。頻率相關(guān)性小意味著各衰減獨立，頻率相關(guān)性大意味著各衰減進行相似的變動。
若在頻率跳躍的當(dāng)前信道和下次信道的關(guān)系上應(yīng)用該相關(guān)性，則變成如下。即若當(dāng)前信道和下次信道的頻率差Δf小，則當(dāng)前信道和下次信道的接收狀態(tài)大體一致的概率較高，反之，若頻率差Δf大，則接收狀態(tài)是否一致是不明確的。
當(dāng)包含并考察天線分集時，若頻率差Δf小而且當(dāng)前信道的接收狀態(tài)良好，仍使用現(xiàn)在的天線(天線未切換)，跳躍到下次信道時，則在下次信道，得到良好的接收狀態(tài)的概率也較高。
若頻率差Δf小而且當(dāng)前信道的接收狀態(tài)不良，仍使用現(xiàn)在的天線時，則在下次信道，形成不良接收狀態(tài)的概率較高。因此，在這種情況下，當(dāng)跳躍到下次信道時，切換天線，利用天線相互間的相關(guān)性，可以使用其他天線。本發(fā)明人得到以上知識，完成了本發(fā)明。
下面，用圖2、圖3等說明進行通信的周圍環(huán)境與頻率相關(guān)性的關(guān)系。以下，作為區(qū)別相關(guān)性高低的閾值，使用相關(guān)性系數(shù)＝0.5，但根據(jù)需要該值也可以變更。
本例中，假定周圍環(huán)境為“宅內(nèi)(狹窄空間)”、“辦公室(具有中間寬闊的空間所謂“辦公室”是表現(xiàn)上的問題，實際上，若倉庫、工廠等房屋寬闊時，也可以歸入該范疇)”。“室外(障礙物少的寬闊空間)”。
這樣區(qū)別是對多路徑發(fā)生的周圍環(huán)境進行了代表性的分類，可以以更少的區(qū)別進行對應(yīng)，也可以更細地進行分類。
以上的區(qū)別中，對于宅內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明人的實測，得到了圖2所示的特性。如圖2所示，從(數(shù)1)可見，該特性表示頻率差Δf(橫軸)變大時，相關(guān)性系數(shù)變小，有右下降的傾向。
相關(guān)性系數(shù)＝0.5～1，可知頻率差Δf大致是10MHz以下。本例中，認為宅內(nèi)的第1閾值Th1為10MHz。
辦公室中，在“電波傳播手冊REALIZE INC.370頁”中，并于延遲擴展σ，在辦公室內(nèi)有稱為σ＝100nsec的數(shù)據(jù)。當(dāng)延遲外形輪廊是指數(shù)函數(shù)型時，設(shè)定延遲帶寬B、延遲擴展σ時，具有B＝1/2πσ的關(guān)系。
按以上進行換算，相關(guān)性系數(shù)＝0.5～1，頻率差Δf約為1～2MHz以下。本例中，認為辦公室的第1閾值Th1為1MHz。
在室外，有“市街地傳播的頻率相關(guān)特性(三石日本電信電話公社，橫須賀電氣通信研究所)3頁圖4各分類的頻率相關(guān)特性”文獻，歸納起來，如圖3所示。
從圖3可見，本例中，室外的第1閾值Th1為200KHz。
當(dāng)然，以上3種的第1閾值Th1(10MHz、1MHz、200KHz)都可按這些規(guī)則進行各種變更。
如圖1所示，在該天線分集通信裝置中，設(shè)置了用于輸入周圍環(huán)境(這里是宅內(nèi)、辦公室、室外的其中之一)的輸入部件18。輸入部件18可以簡單構(gòu)成，用戶用按鈕等進行人工輸入。當(dāng)然，作為輸入部件18，只要能輸入周圍環(huán)境信息就可以了，也可以使用其他眾知部件。
切換控制部件15按照圖4、圖5的流程，控制切換部件12等其他元件。特別是，切換控制部件15參照頻率差信息和信號信息，在當(dāng)前信道和下次信道具有較高的頻率相關(guān)性而且接收狀態(tài)不良的情況下，當(dāng)跳躍到下次信道時，命令切換部件12進行天線切換。
切換控制部件15在當(dāng)前信道和下次信道具有較高的頻率相關(guān)性而且接收狀態(tài)良好的情況下，當(dāng)跳躍到下次信道時，不再命令切換部件進行天線切換。
切換控制部件15為了輸入環(huán)境信息，進行圖4的處理。首先，切換控制部件15等待來自輸入部件18的輸入。這里，周圍環(huán)境是宅內(nèi)時(步驟1)，第1閾值Th1＝10MHz(步驟2)，轉(zhuǎn)移到步驟6。
同樣，周圍環(huán)境若是辦公室時(步驟3)，第1閾值Th1＝1MHz(步驟4)，若周圍環(huán)境是室外時(步驟3)，第1閾值Th1＝200KHz(步驟5)，轉(zhuǎn)移到步驟6。
然后，在步驟6，切換控制部件15將得到的第1閾值Th1存儲在閾值存儲部件17中。
在信號接收時，切換控制部件15進行圖5的處理。首先，在步驟10，切換控制部件15從信號信息測定部件13輸入信號信息，得到現(xiàn)在天線的接收強度。
此后，切換控制部件15在信道頻率存儲部件16進行選取，取得當(dāng)前信道和下次信道的頻率(步驟11)，求得這些頻率的差Δf(步驟12)。
在步驟13，切換控制部件15在閾值存儲部件17進行選取，得到第1閾值Th1和第2閾值Th2。
在步驟14，切換控制部件15對頻率差Δf和第1閾值Th1進行大小比較。若Δf＞Th1，因當(dāng)前信道和下次信道的頻率相關(guān)性低，則現(xiàn)狀結(jié)束。若Δf≤Th1，則轉(zhuǎn)移到步驟15。
在步驟15，切換控制部件15對現(xiàn)在天線的接收強度和第2閾值Th2進行大小比較。若接收強度大接收狀態(tài)良好，在下次信道使用現(xiàn)在天線時，由于能以較高的概率維持良好的接收狀態(tài)，所以切換控制部件15結(jié)束天線切換。
另一方面，當(dāng)接收狀態(tài)不良、而且仍是現(xiàn)在天線時，由于在下次信道以較高的概率仍為接收不良，則切換控制部件15在步驟16中向切換部件12輸出切換信號，切換天線。
本例中，如圖5所示，在步驟14，Δf＞Th1時，不切換天線。然而，在當(dāng)前信道和下次信道的頻率相關(guān)性較低(Δf＞Th1)的情況下，當(dāng)前信道的接收狀態(tài)和下次信道的接收狀態(tài)大體上沒有關(guān)系，無論切換還是不切換天線，接收狀態(tài)是良好的，期待值相同。
因此，這種情況下，如圖5所示，不切換天線可以，切換天線也可以。
實施例1具有如下效果。
(效果1)使用頻率相關(guān)性，在跳躍后也能有較高的可能性保證天線的接收狀態(tài)保持良好。而且，天線切換法可實用分集，能減小硬件規(guī)模。
(效果2)低速頻率跳躍通信方式中，在接收中的字組的中途，不切換天線而進行天線分集，則不會發(fā)生切換噪聲，能提高通信質(zhì)量。
(實施例2)圖6是本發(fā)明實施例2的天線分集通信裝置的概略方框圖。圖中，對于與表示已有技術(shù)的圖12同樣的構(gòu)成元件，附與相同符號，并省略說明。
本例的通信路徑是從天線101到切換部件103和從天線102到切換部件103的2個系統(tǒng)。當(dāng)然，也可以設(shè)置3個系統(tǒng)以上。本例中，用2個系統(tǒng)進行天線分集，同時，進行低速頻率跳躍。但是，也適用于進行高速頻率跳躍的情況。
圖6中，頻率跳躍代碼生成部件109生成用于低速頻率跳躍的跳躍代碼。
頻率合成器110生成對應(yīng)于生成的跳躍代碼的信號，并輸出到混頻器105。
比較部件111從RSS 1108(與接收信息測定部件對應(yīng))輸入信號，同時，保持用于判定接收狀態(tài)是否良好的閾值。然后，比較部件111對閾值和信號信息進行大小比較，若信號信息小于閾值，則判定接收狀態(tài)不良，否則，判定接收狀態(tài)良好。
本例中，接收信息和閾值是接收強度。這樣，適于可準確判定接收狀態(tài)是否良好。另外，閾值也可以為最低接收強度。
接收信息能判定接收狀態(tài)是否良好就足夠了，例如CRC等也可以。
本例中，存儲部件112對于上述2系統(tǒng)的各通信路徑，在每個跳躍頻率、存儲接收信息。這樣，可周密地管理接收狀態(tài)。
在存儲部件112也可以僅存儲1系統(tǒng)的通信路徑的信號信息。這樣，由于各系統(tǒng)的通信路徑的相關(guān)性低，僅能以1個通信路徑的接收狀態(tài)進行對應(yīng)。因此，由于1個通信路徑的通信狀態(tài)不良時，其他通信路徑的通信狀態(tài)良好的概率較高，則對于系統(tǒng)的一部分可省略通信信息的存儲。這樣，節(jié)約了存儲部件112的存儲容量，利用相關(guān)性，進行合理的信息管理。
存儲部件112的存儲內(nèi)容，在初始狀態(tài)，按均等的概率選擇上述2系統(tǒng)通信路徑的方式進行初始化。
關(guān)于這一點，如圖6所示，以2系統(tǒng)通信路徑的情況為例，在初始狀態(tài)，任一方通信路徑為通信狀態(tài)良好，另一方則為不良的情況。
然而，在初始狀態(tài)，不知道哪個系統(tǒng)是良好的。例如，在初始狀態(tài)，僅一方的系統(tǒng)可全面地進行通信時，如果該系統(tǒng)為良好的一方，而如果該系統(tǒng)為不良的一方，則不能確保通信，從而不能完成分集控制。
本例中，為了避免這種情況，在初始狀態(tài)，并不決定哪一個系統(tǒng)，而從中間狀態(tài)開始，再向理想的狀況轉(zhuǎn)移。
以上所述情況也適合于通信在一定時間以上不能繼續(xù)進行，然后再恢復(fù)通信的狀況。在這種狀況下，本例中，與初始狀態(tài)一樣，將存儲部件112初始化。
另外，存儲部件112的信號信息，每當(dāng)跳躍時，都通過比較部件111更新。這時，僅能更新適合跳躍頻率的信號信息，希望集中更新與適合跳躍頻率相關(guān)性較高的范圍。
具體地說，按照Bluetooth，與相鄰信道的頻率差是1MHz，包含相鄰信道，集中更新3信道或5信道的信號信息。
這些信道中由于相關(guān)性較高，則具有相同通信狀態(tài)的概率較高。這樣，通過集中更新，縮短了信號信息更新的間隔，對于接收狀況的變化(例如隨用戶移動通信裝置也移動時)，可提高追隨性。
此外，(1)希望在存儲部件112初始化后的一定時間，設(shè)更新信號信息的范圍為廣闊的范圍(例如10信道)，而經(jīng)過一定時間后，為狹窄的范圍(例如5信道)。
首先，在存儲部件112初始化后，天線的通信狀態(tài)是否良好的可能性各半。因此，在這種狀態(tài)下，極力擴大更新信號信息，初始化后，作為整體來說一定程度上提高了信號信息的準確性。另一方面，初始化后經(jīng)過一定時間，和完全更新一個輪回以后，與初始化后比較，信號信息的準確性又有一定程度提高，可靠性較高，有利于僅在狹窄范圍更新信號信息。如上所述，可按照剛初始化之后廣闊、其后狹窄的方式改變更新信號信息的范圍。
(2)可用發(fā)送的回答中的ACK/NCK信息，更新發(fā)送信道的通信信息。
在接收時的分集，在字組接收中進行信號信息的測定和更新，下次可使用相同信道進行通信。然而，在發(fā)送時的分集，不能用本機直接測定信號信息。
因此，利用發(fā)送的回答中的ACK(acknowlegment)/NCK(noacknowlegment)信息。該ACK/NCK信息在無線字組通信中經(jīng)常利用。
具體地說，當(dāng)發(fā)送字組無錯誤地到達對方機時，對方機在字組上附加ACK信息，作為回答。這時，根據(jù)附加在字組上的ACK信息，即認為有關(guān)ACK信息的發(fā)送時的通信信息為“良”。
另一方面，當(dāng)對方機在字組上附加NAK信息時和沒有任何回答(未收到回答)時，即認為通信信息“不良”。
按照以上觀點，實質(zhì)上可以更新發(fā)送時使用的信道的通信信息，縮短了通信信息更新的間隔，進一步提高了對通信狀況變化的追隨性。
下面，用圖8(b)說明發(fā)送信道的通信信息更新。首先，圖8(b)左端的時隙是發(fā)送時隙，本機向?qū)Ψ綑C發(fā)送ch8的發(fā)送字組。
下一個時隙是接收時隙，本機從對方機接收ch4的接收字組。在該接收字組中附加了表示從前面ch8的本機向?qū)κ謾C的發(fā)送狀況是否良好的ACK/NAK信息。
因此，在ch4的接收時隙，若可以接收到ACK信息，則認為前面ch8的發(fā)送時隙的通信信息“良”。否則，認為該通信信息“不良”。
這樣，在ch4的接收時隙中，可以更新ch8的發(fā)送時隙的通信信息。
以下同樣，在ch8、ch9、ch4的各接收時隙中，更新ch1、ch5、ch1的各發(fā)送時隙的通信信息。
接收信道的通信信息更新，如圖8(a)所示，比圖8(b)簡單。這時，不使用ACK/NAK信息，如上所述，測定并更新通信信息。
也就是說，在從圖8(a)左起的第2個ch4接收時隙，更新ch4的接收時隙的通信信息。以下同樣，在ch8、ch9、ch4的各接收時隙，更新ch8、ch9、ch4的各接收時隙的通信信息。
當(dāng)然，在以上通信信息的更新時，如上所述，不僅是1個信道，可以集中更新幾個信道的通信信息。
圖6中，切換部件103參照存儲部件112的信號信息，擇一地選擇天線101或天線102中之一的通信路徑。
下面，說明本例的天線分集通信裝置的動作。首先，LNA 104放大由切換部件103切換的天線的接收信號。
頻率合成器110從頻率跳躍代碼生成部件109讀出路躍代碼，生成對應(yīng)于跳躍代碼的信號，混頻器105將LNA 104放大的信號和頻率合成器110的輸出進行混頻，變換為IF信號。
AGC 107放大變換的IF信號，傳送到檢波器，進行頻率跳躍方式的接收解調(diào)。
比較部件111對RSS 1108測定的接收信號強度和閾值進行比較，并將比較結(jié)果輸出到存儲部件112。存儲部件112組合存儲該比較結(jié)果和現(xiàn)在跳躍代碼和現(xiàn)在天線的選擇信號。該選擇信號是控制切換到哪個天線的信號。
下面，以Bluetooth的情況為例，說明天線切換動作。如圖7所示，在Bluetooth的情況下，發(fā)送和接收時隙交互配置，在各時隙進行頻率跳躍。
首先，來自頻率跳躍代碼生成部件9的下一個跳躍代碼輸入到存儲部件112。
切換控制部件120參照存儲部件112，取得發(fā)送時隙的跳躍代碼，以及與該代碼對應(yīng)存儲的比較結(jié)果和天線選擇信號。
然后，切換控制部件120，當(dāng)比較結(jié)果不良時，選擇與取得的天線選擇信號不同的天線，當(dāng)比較結(jié)果良好時，選擇與取得的天線選擇信號相同的天線。
切換控制部件120將反映該選擇結(jié)果的天線選擇信號輸出到切換部件103，并存儲在存儲部件112。
如圖7所示，該選擇信號保持在接收時隙區(qū)間中。
在圖7所示接收時隙，以切換部件103選擇的天線，用上述頻率跳躍方式的接收方法進行接收解調(diào)。
在接收間隙中，比較部件111對RSS 1108測定的接收信號強度和閾值進行比較，并將比較結(jié)果輸出到存儲部件112。然后，存儲部件112組合存儲該比較結(jié)果和現(xiàn)在的跳躍代碼和現(xiàn)在的天線選擇信號。
在各發(fā)送時隙和接收時隙進行以上動作，在每個接收時隙隨時更新對應(yīng)于跳躍代碼的信號信息和選擇信號。
這樣，跳躍頻率在各接收時隙不同的頻率跳躍方式，可以得到天線分集效果。
(實施例3)圖9是本發(fā)明實施例3的天線分集通信裝置的概略方框圖。
本例的通信路徑是從天線101到切換部件103和從天線102到切換部件103的2個系統(tǒng)。當(dāng)然，也可以設(shè)置3系統(tǒng)以上。本例中，在該2系統(tǒng)進行天線分集，同時，進行低速頻率跳躍。但是，也適用于高速頻率跳躍的情況。
本例的天線分集通信裝置在每個多次分割了頻譜擴散頻帶的頻帶存儲接收信號的信號強度，由于在切換通信路徑時根據(jù)過去存儲的跳躍頻率所屬的分割頻帶的信號強度進行通信路徑的切換，則通信路徑的切換在切換跳躍頻率時進行，在接收中測定信號強度，更新存儲部件的跳躍頻率所屬分割頻帶的信息。
本例與實施例2的不同是在頻率跳躍代碼生成部件109和存儲部件112之間，設(shè)置了判定部件113。
該判定部件113從頻率跳躍代碼生成部件109讀出跳躍代碼，判別該跳躍代碼屬于多次分割了頻譜擴散頻帶的頻帶的哪個頻帶。該判定部件113的判定結(jié)果輸入到存儲部件112，根據(jù)所屬頻帶的信號強度和選擇信號，進行通信路徑的切換。
在接收時隙中，比較部件111對RSS 1108測定的接收信號強度和閾值進行比較，并將比較結(jié)果輸出到存儲部件112。然后，存儲部件112組合存儲該比較結(jié)果和現(xiàn)在的跳躍代碼和現(xiàn)在的天線選擇信號。
本例中，關(guān)于多次分割頻譜擴散頻帶，如在實施例1已說明的一樣，利用(數(shù)1)所示的衰減的頻率相關(guān)性。
當(dāng)頻率相關(guān)性大時，頻率不同的2個接收信號的衰減大致同樣變動，當(dāng)頻率相關(guān)性小時，2個接收信號的衰減近似獨立變動。
因此，在頻率相關(guān)性較高的頻率差內(nèi)的各天線的信號強度，其相同程度的概率較高。
這樣，若以每個頻率相關(guān)性較高的頻率差分割頻帶，可以僅存儲1個分割頻帶內(nèi)的跳躍頻率的信號強度，節(jié)約存儲容量。
發(fā)明者根據(jù)在一般住宅內(nèi)測定衰減的頻率相關(guān)性結(jié)果，頻率相關(guān)值低達0.5的頻率差平均是10MHz。
以Bluetooth為例，頻譜擴散帶寬約為80MHz，各跳躍頻率的間隔是1MHz。
這時，可以每10MHz將頻譜擴散頻帶分割為8個頻帶。
通過分割頻帶，可以減少存儲的信號強度和選擇信號數(shù)。其他均與實施例2一樣。
(實施例4)圖10是本發(fā)明實施例4的天線分集通信裝置的概略方框圖。
本例的通信路徑是天線101、LNA 104、混合器105、AGC 107和切換部件103，以及天線102、LNA 124、混頻器125、AGC 127和切換部件103的2系統(tǒng)。當(dāng)然，也可以設(shè)置3系統(tǒng)以上。本例中，以該2系統(tǒng)進行天線分集，同時，進行低速頻率跳躍。但是，也適用于進行高速頻率速跳躍的情況。
本例的天線分集通信裝置在每個多次分割了頻譜擴散頻帶的頻帶存儲接收信號的信號強度，由于在切換通信路徑時根據(jù)過去存儲的跳躍頻率所屬的分割頻帶的信號強度進行通信路徑的切換，則通信路徑的切換在切換跳躍頻率時進行，接收中測定信號強度，更新存儲部件的跳躍頻率所屬分割頻帶的信息。
此外，如圖10所示，本例中，與實施例3不同，設(shè)置了RSS 1108、128這2個系統(tǒng)。存儲部件133從判定部件132輸入判定所屬頻帶的判定結(jié)果，所屬頻帶的2個通信路徑的信號強度輸出到比較部件134。
比較部件134對RSS 1108、128測定的接收信號強度和閾值進行比較，并將比較結(jié)果輸出到存儲部件133。存儲部件133組合存儲該比較結(jié)果和現(xiàn)在的跳躍代碼和現(xiàn)在的天線選擇信號。存儲部件133在接收時隙中，與判別的頻帶組合，存儲2個信號強度。
多次分割頻譜擴散頻帶的方法，與實施例3一樣。
通過測定，存儲2個通信路徑的信號強度，可以切換到更大信號強度的通信路徑。
例如，當(dāng)2個通信路徑都超過閾值時，也可以切換到信號強度更大的通信路徑，則可進一步提高接收質(zhì)量。其他方面與實施例2是一樣的。
實施例2到4具有以下效果。
(效果1)在頻率跳躍方式中適用天線切換法和檢波前進行的選擇合成法的天線分集，可能得到天線分集效果。這樣，可以減少在各跳躍頻率受到的衰減，實現(xiàn)接收質(zhì)量的提高。
(效果2)由于在接收時隙內(nèi)不切換天線，則不會發(fā)生因切換引發(fā)的噪聲。
權(quán)利要求
1.一種天線分集通信裝置，通過頻率跳躍進行通信，其特征是具有含有天線的多個通信路徑；從這些通信路徑中，擇一地選擇1個通信路徑的切換部件；測定表示該切換部件選擇的通信路徑接收狀態(tài)的信號信息的接收信息測定部件；存儲上述接收信息測定部件測定的信號信息的存儲部件，上述切換部件根據(jù)上述存儲部件存儲的信號信息，選擇通信路徑；其中所述存儲部件對全部跳躍頻率存儲測定的信號信息。
2.權(quán)利要求1記載的天線分集通信裝置，其特征是上述存儲部件存儲的信號信息是在表示接收強度的數(shù)值、表示接收狀態(tài)是否良好的值或接收錯誤檢出結(jié)果中，由一種或二種以上組合構(gòu)成。
3.一種天線分集通信裝置，通過頻率跳躍進行通信，其特征是具有含有天線的多個通信路徑；從這些通信路徑中，擇一地選擇1個通信路徑的切換部件；測定表示該切換部件選擇的通信路徑接收狀態(tài)的信號信息的接收信息測定部件；存儲上述接收信息測定部件測定的信號信息的存儲部件，上述切換部件根據(jù)上述存儲部件存儲的信號信息，選擇通信路徑；其中所述存儲部件不是對全部跳躍頻率而是在每個分割頻譜擴散頻帶的頻帶，存儲測定的信號信息。
4.權(quán)利要求3記載的天線分集通信裝置，其特征是上述切換部件根據(jù)上述存儲部件存儲的下次信道的信號信息，在切換跳躍頻率時，切換通信路徑。
5.權(quán)利要求3記載的天線分集通信裝置，其特征是上述存儲部件的符合跳躍頻率的信號信息，每當(dāng)跳躍頻率切換時更新。
6.權(quán)利要求5記載的天線分集通信裝置，其特征是上述存儲部件的信號信息，在與符合跳躍頻率相關(guān)性較高的范圍內(nèi)集中更新。
7.權(quán)利要求6記載的天線分集通信裝置，其特征是上述存儲部件的信號信息集中更新的范圍是可變的。
8.權(quán)利要求3記載的天線分集通信裝置，其特征是上述切換部件，關(guān)于下次信道所屬的頻帶，根據(jù)上述存儲部件存儲的信號信息，在切換跳躍頻率時，切換通信路徑。
9.權(quán)利要求3記載的天線分集通信裝置，其特征是上述存儲部件的適當(dāng)頻帶的信號信息，每當(dāng)跳躍頻率切換時更新。
10.權(quán)利要求3記載的天線分集通信裝置，其特征是上述存儲部件僅存儲由上述切換部件選擇的1個通信路徑的信號信息，上述切換部件在該通信路徑的信號信息小于所定值時切換到其他通信路徑。
11.權(quán)利要求1記載的天線分集通信裝置，其特征是上述存儲部件存儲上述多個通信路徑的全部信號信息，上述切換部件切換到最良好通信狀態(tài)的通信路徑。
12.權(quán)利要求1記載的天線分集通信裝置，其特征是在初始狀態(tài)，以均等的概率選擇上述多個通信路徑。
13.權(quán)利要求1記載的天線分集通信裝置，其特征是在繼續(xù)一定時間未進行通信的情況下，上述存儲部件返回到初始狀態(tài)。
14.權(quán)利要求1記載的天線分集通信裝置，其特征是上述信號信息是符合通信路徑的天線接收強度。
15.權(quán)利要求1記載的天線分集通信裝置，其特征是使用切換的通信路徑的天線發(fā)送。
16.權(quán)利要求1記載的天線分集通信裝置，其特征是上述存儲部件的發(fā)送信道的信號信息，使用在發(fā)送回答中的ACK/NCK信息更新。
全文摘要
一種天線分集通信裝置，通過頻率跳躍進行通信，其特征是具有含有天線的多個通信路徑；從這些通信路徑中，擇一地選擇1個通信路徑的切換部件；測定表示該切換部件選擇的通信路徑接收狀態(tài)的信號信息的接收信息測定部件；存儲上述接收信息測定部件測定的信號信息的存儲部件，上述切換部件根據(jù)上述存儲部件存儲的信號信息，選擇通信路徑；其中所述存儲部件對全部跳躍頻率存儲測定的信號信息。
文檔編號H04B7/04GK1652477SQ20051000829
公開日2005年8月10日 申請日期2002年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月16日
發(fā)明者岸本倫典, 脅坂俊幸, 古賀正一, 和田正己 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社