JP3285722B2 - Diversity receiver for mobile phone - Google Patents
Diversity receiver for mobile phoneInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車電話用ダイバー
シチ受信装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diversity receiver for a mobile telephone.
【0002】[0002]
【従来の技術】自動車電話のような移動体通信では、電
波は反射、散乱を受け多重波となってアンテナに到来す
る。等方位性(無指向性)アンテナによる受信では、直
接波の他に他方向からの複数の到来波を全て受信するこ
とになり、そのような場合、電界強度が仲上ーライス分
布やレイリー分布で示される、急峻で深いフェージング
を受けることが理論的、経験的に知られている。指向性
アンテナの移動体通信への適用は、例えば池上他による
論文”移動通信の多重波フェージングにおけるアンテナ
指向性の効果”(信学論B、vol.J68-B,NO.3,61-68頁、
昭和60年3月)等に示されるように、上記フェージン
グを軽減するほかアンテナ利得を向上させ、フェージン
グ周期の伸長効果を示すことが指摘されている。2. Description of the Related Art In mobile communication such as an automobile telephone, radio waves are reflected and scattered to be multiplexed and arrive at an antenna. Reception by an omnidirectional (omnidirectional) antenna will receive all incoming waves from other directions in addition to the direct wave. In such a case, the electric field strength will be Nakagami-Rice distribution or Rayleigh distribution. It is theoretically and empirically known to undergo steep and deep fading as shown. The application of a directional antenna to mobile communication is described in, for example, a paper by Ikegami et al., "Effects of Antenna Directivity on Multipath Fading in Mobile Communication" (IEEE B, vol. J68-B, NO. 3, 61-68). page,
As shown in March 1985, it has been pointed out that, in addition to reducing the fading, the antenna gain is improved and the fading period is extended.
【0003】移動体通信に指向性アンテナを適用する方
法として、複数の指向性アンテナを用意し、例えば全体
で等方位性となるように各アンテナを固定配置し、その
時々で最適な受信アンテナを選択切換え、若しくは各ア
ンテナ出力を適応的に合成する指向性ダイバーシチや、
アンテナの総合的な指向特性を希望波の方向に変化させ
るアダプティブアレイアンテナの手法が知られている。As a method of applying a directional antenna to mobile communication, a plurality of directional antennas are prepared, and for example, each antenna is fixedly arranged so as to have the same azimuth as a whole, and an optimum receiving antenna at each time is determined. Selective switching, or directional diversity to adaptively combine each antenna output,
There has been known an adaptive array antenna technique for changing the overall directional characteristics of an antenna in the direction of a desired wave.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の指向性ダ
イバーシチ装置では、信号の到来方向が未知であるため
に、各指向性アンテナの指向特性は総合的な特性が等方
位となるように固定配置されている。信号電力の大きい
主要到来波の到来方向は、遮蔽等によって瞬間的に変動
はするものの、特に指向性ダイバーシチを適用した場合
は、統計的には殆どの時間は、基地局アンテナからの直
接到来波をはじめとする伝搬環境で定まったある特定方
向からの信号が強勢であると考えられる。従って、従来
の指向性ダイバーシチを適用した場合、ひとつの枝以外
の枝は大部分の時間機能することがなく、非常に非効率
的なシステムとなっている。又、アダプティブアレイア
ンテナは、車両の進行にともなってフェージング等によ
りその振幅が激しく変動する信号から希望波を特定し、
車両の進行方向の変化などによる希望波の到来方向の急
峻な変動に適応的に追従するための装置規模が非常に増
大すると共に、アルゴリズムの実現が非常に困難であ
る。However, in the conventional directional diversity apparatus, since the direction of arrival of a signal is unknown, the directional characteristics of each directional antenna are fixedly arranged so that the overall characteristics become equidirectional. Have been. Although the arrival direction of the main arriving wave with large signal power fluctuates instantaneously due to shielding or the like, especially when directional diversity is applied, statistically most of the time, the arriving wave directly arrives from the base station antenna. It is considered that a signal from a specific direction determined by a propagation environment such as the above is strong. Therefore, when the conventional directional diversity is applied, branches other than one branch do not function for most of the time, resulting in a very inefficient system. Also, the adaptive array antenna identifies a desired wave from a signal whose amplitude fluctuates greatly due to fading or the like as the vehicle travels,
The scale of a device for adaptively following a steep change in the arrival direction of a desired wave due to a change in the traveling direction of a vehicle or the like greatly increases, and it is very difficult to implement an algorithm.
【0005】移動体の位置を検出する方法の一つとし
て、人工衛星からの電波を利用するグローバルポジショ
ニングシステム(GPS)が知られている。GPSは従
来の測位システムに較べて極めて精度が良く、航海への
利用のみならず自動車やその他の移動体への応用が考え
られ、地図情報のデータベースを利用した自動車用ナビ
ゲーション装置が普及している。[0005] As one method of detecting the position of a moving object, a global positioning system (GPS) using radio waves from artificial satellites is known. GPS is extremely accurate compared to the conventional positioning system, and is considered to be applied not only to navigation but also to automobiles and other moving objects, and automobile navigation devices using a database of map information have become widespread. .
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記GPSや
サインポストを用いたAVM等の自動車用ナビゲーショ
ン装置(以下、ナビゲーション装置)により車両の現在
位置と交信基地局との位置を検出し、移動体及び交信基
地局周辺の建物情報から主要到来波の到来方向を特定
し、指向性アンテナ群の指向性アンテナ群の指向特性を
各主要到来波の到来方向に向けることにより、全てのダ
イバーシチ枝の受信信号品質を飛躍的に高めたダイバー
シチ受信機を提案することを目的とするものである。According to the present invention, a current position of a vehicle and a position of a communication base station are detected by an automobile navigation device (hereinafter referred to as a navigation device) such as an AVM using the GPS or the sign post. By specifying the arrival direction of the main arriving wave from the building information around the mobile unit and the communication base station, and directing the directional characteristics of the directional antenna group of the directional antenna group to the arrival direction of each main arriving wave, all the diversity branches are obtained. It is an object of the present invention to propose a diversity receiver in which the received signal quality is dramatically improved.
【0007】上記課題を達成するために、本発明は自動
車用ナビゲーション装置と、建物データベースと、複数
の指向性アンテナと、該指向性アンテナを制御するアン
テナ指向性制御装置とを少なくも備えた自動車電話機用
ダイバーシチ受信装置において、前記自動車用ナビゲー
ション装置と前記建物データベースにより移動局と交信
基地局との多重波伝搬路に関する情報を取得し、取得さ
れた情報から主要到来波の到来方向を予測し、前記アン
テナ指向性制御装置により各枝の指向性アンテナの指向
性を各主要波の到来方向に一致させることにより、各枝
の受信信号品質を向上させように自動車電話用ダイバー
シチ受信装置を構成した。In order to achieve the above object, the present invention provides an automobile having at least an automobile navigation device, a building database, a plurality of directional antennas, and an antenna directivity control device for controlling the directional antennas. In the diversity receiver for the telephone, to obtain information on the multipath propagation path between the mobile station and the communication base station by the car navigation device and the building database, predict the arrival direction of the main arriving wave from the obtained information, By making the directivity of the directional antenna of each branch coincide with the arrival direction of each main wave by the antenna directivity control device, a diversity receiver for a mobile phone is configured to improve the received signal quality of each branch.
【0008】[0008]
【作用】上記構成によれば、ナビゲーション装置と建物
データベースにより、車両進行方向を基準とした電波到
来方向情報を得て複数の指向性アンテナとそれぞれの指
向性アンテナの指向性を制御する装置を用いて、一つの
アンテナの指向性を交信基地局方向に向けるとともに、
その他のアンテナの指向性を進行方向等周囲の方向に向
けてダイバーシチ受信を行い、車両の進行にともなって
この方向制御を行うことにより指向性を変化させていく
ことができる。According to the above arrangement, a plurality of directional antennas and a device for controlling the directivity of each directional antenna by obtaining the radio wave arrival direction information based on the vehicle traveling direction by the navigation device and the building database are used. And direct the directivity of one antenna toward the communication base station,
Diversity reception is performed by directing the directivity of the other antennas to the surrounding direction such as the traveling direction, and the directivity can be changed by controlling the direction as the vehicle travels.
【0009】[0009]
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図において同じ部位は同じ符号で示す。図1は、車
両の進行方向を基準とした電波到来方向分布図であり、
図2は、本発明の自動車電話用ダイバーシチ受信装置の
要部概略ブロック図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals. FIG. 1 is a distribution diagram of a radio wave arrival direction based on a traveling direction of a vehicle,
FIG. 2 is a schematic block diagram of a main part of the diversity receiver for a mobile phone according to the present invention.
【0010】図1は、後述するナビゲーション装置1と
ナビゲーション装置1に内蔵された建物データベースに
より得られた車両の進行方向情報等を基準とした得られ
た電波到来方向分布図である。ここで交信基地局方向を
主要電波到来方向とし、ABは枝の電波到来方向を示
す。FIG. 1 is a distribution diagram of a radio wave arrival direction obtained based on, for example, the traveling direction information of a vehicle obtained from a navigation device 1 and a building database built in the navigation device 1 described later. Here, the direction of the communication base station is defined as the main radio wave arrival direction, and AB indicates the radio wave arrival direction of the branch.
【0011】1は、自動車用ナビゲーション装置であ
り、内部に建物データベースを内蔵している。2、3、
4は複数の指向性アンテナ5、6、7を制御する複数の
アンテナ指向性制御装置である。Reference numeral 1 denotes an automobile navigation device, which has a built-in database therein. 2, 3,
Reference numeral 4 denotes a plurality of antenna directivity control devices that control the plurality of directional antennas 5, 6, and 7.
【0012】前記自動車用ナビゲーション装置1と前記
建物データベースにより移動局と交信基地局との多重波
伝搬路に関する情報を取得し、取得された情報から主要
到来波の到来方向を予測し、前記アンテナ指向性制御装
置2、3、4により各枝の指向性アンテナ5、6、7の
指向性を各主要波の到来方向に一致させることにより、
各枝の受信信号品質を向上させようにしている。The mobile navigation device 1 and the building database acquire information on the multipath propagation path between the mobile station and the communication base station, and predict the arrival direction of the main arriving wave from the acquired information. By making the directivity of the directional antennas 5, 6, 7 of each branch coincide with the arrival direction of each main wave by the directional controllers 2, 3, 4,
The reception signal quality of each branch is improved.
【0013】市街地での伝搬環境を特徴づける建物及び
道路をモデル化し、電波の到来方向を推定する試みは、
例えば浅野他による論文”市街地における電波到来方向
分布の推定”(信学技報RCS88-52,41-46 頁、1989年
1 月)等に示されており、さらに建物の位置、高さ情報
を集積した建物データベースから多重波の遅延時間をも
考慮した多重波遅延プロフィールが予測できる可能性
が、例えば羽野他による論文”建物データベースによる
市街地多重波遅延プロフィール予測の試み”(信学技報
RCS89-29,63-68 頁、1989年10月)等によって明らか
にされている。Attempts to model buildings and roads that characterize the propagation environment in urban areas and to estimate the direction of arrival of radio waves are as follows:
For example, a paper by Asano et al., "Estimation of radio wave arrival direction distribution in urban area" (IEICE Technical Report RCS88-52, pp.41-46, 1989)
January) etc., and the possibility of predicting a multi-wave delay profile that also takes into account the multi-wave delay time from a building database that collects information on building position and height has been reported. Attempt to Predict Urban Multipath Delay Profile Using Building Database "(IEICE Technical Report RCS 89-29, pp. 63-68, October 1989).
【0014】本発明は、ナビゲーションシステムにより
車両の位置を検出し、周辺の地図情報を入手する。ナビ
ゲーション装置が参照する地図データベースと建物デー
タベースをリンクして、車両と交信基地局周辺の地図情
報と建物情報を得ることにより、多重波のなかの主要な
到来波を選別し、それらの到来方向を予測する。According to the present invention, the position of a vehicle is detected by a navigation system, and map information around the vehicle is obtained. By linking the map database and the building database referred to by the navigation device and obtaining map information and building information around the vehicle and the communication base station, the main arriving waves in the multiplex wave are selected, and their arrival directions are determined. Predict.
【0015】ナビゲーション装置1と建物データベース
により、上述したように図1に示されるような車両進行
方向を基準とした電波到来方向分布図を得る。複数の指
向性アンテナとそれぞれの指向性アンテナの指向性を制
御する装置を用意して、図1の情報にしたがって、一つ
のアンテナの指向性を交信基地局方向に向けるとと藻
に、その他のアンテナの指向性をA及びBの方向に向け
てダイバーシチ受信を行う。車両の進行にともなって図
1のパターンが変化すればそれに従ってそれぞれの指向
性を変化させる。From the navigation device 1 and the building database, a radio wave arrival direction distribution map based on the vehicle traveling direction as shown in FIG. 1 is obtained as described above. A plurality of directional antennas and a device for controlling the directivity of each directional antenna are prepared. According to the information in FIG. 1, the directivity of one antenna is directed to the communication base station, Diversity reception is performed by directing the directivity of the antenna in the directions of A and B. If the pattern of FIG. 1 changes with the progress of the vehicle, each directivity is changed accordingly.
【0016】[0016]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のダイバー
シチ受信器は、受来の指向性ダイバーシチ効果をナビゲ
ーション装置の情報を得ることのみで実現している。As described above, the diversity receiver of the present invention realizes the received directivity diversity effect only by obtaining information of the navigation device.
【0017】本発明では、さらに主要波の到来方向を特
定し、それぞれの主要波を感度が高くフェージングに強
い指向性アンテナで受信し、ダバーシチを行っているた
め極めて高性能な受信機が構成できる。ナビゲーション
装置の本来の機能は全く損っていない。アンテナ指向性
制御も適応的な制御ではないために非常に簡単であり、
装置規模も従来の指向性ダイバーシチ受信装置と殆ど同
じである。According to the present invention, the direction of arrival of the main waves is further specified, each of the main waves is received by a directional antenna having high sensitivity and strong against fading, and diversity is performed. Therefore, an extremely high-performance receiver can be configured. . The original function of the navigation device is not impaired at all. Antenna directivity control is also very simple because it is not adaptive control,
The device scale is almost the same as that of the conventional directional diversity receiver.
【図1】車両の進行方向を基準とした電波到来方向分布
図。FIG. 1 is a distribution diagram of a radio wave arrival direction based on a traveling direction of a vehicle.
【図2】本発明の自動車電話用ダイバーシチ受信装置の
要部概略ブロック図。FIG. 2 is a schematic block diagram of a main part of a diversity receiver for a mobile phone according to the present invention.
1 ナビゲーション装置 2 指向性制御装置 3 指向性制御装置 4 指向性制御装置 5 指向性アンテナ 6 指向性アンテナ 7 指向性アンテナ REFERENCE SIGNS LIST 1 navigation device 2 directivity control device 3 directivity control device 4 directivity control device 5 directional antenna 6 directional antenna 7 directional antenna
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−261928(JP,A) 特開 平3−220825(JP,A) 特開 平6−29890(JP,A) 特開 平8−139661(JP,A) 羽野剛 他3名,建物データベースに よる市街地多重波遅延プロフイール予測 の試み,電子情報通信学会技術研究報 告,日本,電子情報通信学会,1989年10 月24日,RCS89−29,63−68 浅野孔一 他4名,市街地における電 波到来方向分布の推定,電子情報通信学 会技術研究報告,日本,電子情報通信学 会,1989年1月20日,RCS88−52,41 −46 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 7/10 G01S 5/14 H04B 7/26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-63-261928 (JP, A) JP-A-3-220825 (JP, A) JP-A-6-29890 (JP, A) JP-A 8- 139661 (JP, A) Tsuyoshi Hano et al., Prediction of Urban Multi-Wave Delay Profile Using Building Database, IEICE Technical Report, Japan, IEICE, October 24, 1989, RCS89- 29, 63-68 Koichi Asano and 4 others, estimation of the arrival direction distribution of radio waves in an urban area, Technical Report of IEICE, Japan, IEICE, January 20, 1989, RCS88-52, 41 −46 (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04B 7/10 G01S 5/14 H04B 7/26
Claims (1)
タベースと、複数の指向性アンテナと、該指向性アンテ
ナを制御するアンテナ指向性制御装置とを少なくとも備
えた自動車電話機用ダイバーシチ受信装置において、前
記自動車用ナビゲーション装置と前記建物データベース
により移動局と交信基地局との多重波伝搬路に関する情
報を取得し、取得された前記情報から複数の主要波到来
方向を予測し、前記アンテナ指向性制御装置により前記
複数の指向性アンテナの指向性を前記予測される複数の
主要波到来方向にそれぞれ向けることにより、前記複数
の指向性アンテナの各受信信号品質を向上させるように
したことを特徴とする自動車電話機用ダイバーシチ受信
装置。1. A diversity receiving apparatus for an automobile telephone, comprising: a navigation apparatus for an automobile; a building database; a plurality of directional antennas; and an antenna directivity control apparatus for controlling said directional antenna. Gets information about multipath environments the navigation device and the serving base station and the mobile station by the building database, predicting a plurality of main wave arrival direction from the acquired information, the by the antenna directivity control apparatus
The predicted directivity of a plurality of directional antennas
By pointing each to the main wave arrival direction,
A diversity receiver for a mobile phone, characterized in that the quality of each received signal of the directional antenna is improved.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27488194A JP3285722B2 (en) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | Diversity receiver for mobile phone |
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JP27488194A JP3285722B2 (en) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | Diversity receiver for mobile phone |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08139657A JPH08139657A (en) | 1996-05-31 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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1994
- 1994-11-09 JP JP27488194A patent/JP3285722B2/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
浅野孔一 他4名,市街地における電波到来方向分布の推定,電子情報通信学会技術研究報告,日本,電子情報通信学会,1989年1月20日,RCS88−52,41−46 |
羽野剛 他3名,建物データベースによる市街地多重波遅延プロフイール予測の試み,電子情報通信学会技術研究報告,日本,電子情報通信学会,1989年10月24日,RCS89−29,63−68 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH08139657A (en) | 1996-05-31 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |