特許 6631276 無線装置及び受信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6631276

(24)【登録日】2019年12月20日

(45)【発行日】2020年1月15日

(54)【発明の名称】無線装置及び受信方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/00 20060101AFI20200106BHJP

   H04B 1/40 20150101ALI20200106BHJP

   H04B 7/08 20060101ALI20200106BHJP

【ＦＩ】

   H04B1/00 257

   H04B1/40

   H04B7/08

【請求項の数】8

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2016-14851(P2016-14851)

(22)【出願日】2016年1月28日

(65)【公開番号】特開2017-135610(P2017-135610A)

(43)【公開日】2017年8月3日

【審査請求日】2018年11月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】318012780

【氏名又は名称】富士通コネクテッドテクノロジーズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100113608

【弁理士】

【氏名又は名称】平川 明

(74)【代理人】

【識別番号】100105407

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 大輔

(74)【代理人】

【識別番号】100175190

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 裕明

(72)【発明者】

【氏名】遠田 和之

【審査官】 前田 典之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２６７３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平１０−５１０９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０２８０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００４−５０６３７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ １／００

Ｈ０４Ｂ １／４０

Ｈ０４Ｂ ７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線信号を送信及び受信する第１のアンテナと、
無線信号を受信する第２のアンテナと、
前記第２のアンテナによって受信される受信信号から互いに異なる周波数ごとの信号を取得する複数のフィルタと、
前記複数のフィルタの前段に配置され、前記受信信号を増幅する複数の低雑音増幅部と、
前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナによる無線通信の条件に応じて、前記受信信号を前記複数の低雑音増幅部によって増幅させるか否かを制御する制御部と
を有し、
前記制御部は、
前記複数の低雑音増幅部をバイパスするバイパススイッチと、
前記第１のアンテナから送信される無線信号の送信電力と、互いに周波数が異なる複数のキャリアを用いるキャリアアグリゲーションが実行されるか否かを示す情報とに基づいて、前記受信信号に前記低雑音増幅部をバイパスさせるか否かを判定し、前記バイパススイッチを制御するバイパス判定部と
を有し、
前記バイパス判定部は、
前記無線通信の条件として、前記第１のアンテナから送信される無線信号の送信電力が所定の閾値より大きく、かつ、第１の周波数帯のキャリアと、前記第１の周波数帯と異なる第２の周波数帯のキャリアとを用いたキャリアアグリゲーションが実行される場合に、前記第１の周波数帯のキャリアを用いて前記第１のアンテナを介して基地局装置と接続しているときには、
前記第１の周波数帯のキャリアの前記受信信号に、前記第１の周波数帯のキャリアに対応する前記低雑音増幅部をバイパスさせ、前記第２の周波数帯のキャリアの前記受信信号を、前記第２の周波数帯のキャリアに対応する前記低雑音増幅部に入力させると判定することを特徴とする無線装置。

【請求項2】

前記バイパス判定部は、
前記無線通信の条件として、前記第１のアンテナから送信される無線信号の送信電力が
前記所定の閾値以下の場合には、
前記第１の周波数帯のキャリアの前記受信信号を、前記第１の周波数帯のキャリアに対応する前記低雑音増幅部に入力させ、前記第２の周波数帯のキャリアの前記受信信号を、前記第２の周波数帯のキャリアに対応する前記低雑音増幅部に入力させると判定することを特徴とする請求項１記載の無線装置。

【請求項3】

前記バイパス判定部は、
前記無線通信の条件として、前記第１のアンテナから送信される無線信号の送信電力が前記所定の閾値より大きく、かつ、前記第１の周波数帯のキャリア及び前記第２の周波数帯のキャリアを用いたキャリアアグリゲーションが実行されない場合に、
前記第１の周波数帯のキャリアの前記受信信号に、前記第１の周波数帯のキャリアに対応する前記低雑音増幅部をバイパスさせ、前記第２の周波数帯のキャリアの前記受信信号に、前記第２の周波数帯のキャリアに対応する前記低雑音増幅部をバイパスさせると判定することを特徴とする請求項１又は２記載の無線装置。

【請求項4】

無線信号を送信及び受信する第１のアンテナと、
無線信号を受信する第２のアンテナと、
前記第２のアンテナによって受信される受信信号から互いに異なる周波数ごとの信号を取得する複数のフィルタと、
前記複数のフィルタの前段に配置され、前記受信信号を増幅する複数の低雑音増幅部と、
前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナによる無線通信の条件に応じて、前記受信信号を前記複数の低雑音増幅部によって増幅させるか否かを制御する制御部と
を有し、
前記複数の低雑音増幅部は、
可変の利得で前記受信信号を増幅し、
前記制御部は、
前記第１のアンテナから送信される無線信号の送信電力と、互いに周波数が異なる複数のキャリアを用いるキャリアアグリゲーションが実行されるか否かを示す情報とに基づいて、前記複数の低雑音増幅部の利得を決定する利得決定部を有し、
前記利得決定部は、
前記無線通信の条件として、前記第１のアンテナから送信される無線信号の送信電力が所定の閾値より大きく、かつ、第１の周波数帯のキャリアと、前記第１の周波数帯と異なる第２の周波数帯のキャリアとを用いたキャリアアグリゲーションが実行される場合に、前記第１の周波数帯のキャリアを用いて前記第１のアンテナを介して基地局装置と接続しているときには、
前記第１の周波数帯のキャリアに対応する前記低雑音増幅部の利得を所定値以下の値に設定し、前記第２の周波数帯のキャリアに対応する前記低雑音増幅部の利得を前記所定値よりも大きい値に設定する
ことを特徴とする無線装置。

【請求項5】

前記利得決定部は、
前記無線通信の条件として、前記第１のアンテナから送信される無線信号の送信電力が前記所定の閾値以下の場合には、
前記第１の周波数帯のキャリアに対応する前記低雑音増幅部の利得、及び前記第２の周波数帯のキャリアに対応する前記低雑音増幅部の利得を前記所定値よりも大きい値に設定することを特徴とする請求項４記載の無線装置。

【請求項6】

前記利得決定部は、
前記無線通信の条件として、前記第１のアンテナから送信される無線信号の送信電力が
前記所定の閾値より大きく、かつ、前記第１の周波数帯のキャリア及び前記第２の周波数帯のキャリアを用いたキャリアアグリゲーションが実行されない場合に、
前記第１の周波数帯のキャリアに対応する前記低雑音増幅部の利得、及び前記第２の周波数帯のキャリアに対応する前記低雑音増幅部の利得を前記所定値以下の値に設定することを特徴とする請求項４又は５記載の無線装置。

【請求項7】

前記第２のアンテナによって受信される受信信号を互いに異なる複数の周波数帯域の信号に分離する分離部をさらに有し、
前記複数の低雑音増幅部は、
前記分離部の直後に配置され、前記分離部から出力される異なる周波数帯域の信号をそれぞれ増幅する
ことを特徴とする請求項１記載の無線装置。

【請求項8】

無線信号を送信及び受信する第１のアンテナと、無線信号を受信する第２のアンテナとを備える無線装置による受信方法であって、
前記第２のアンテナによって無線信号を受信し、
前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナによる無線通信の条件に応じて、前記第２のアンテナによって受信された受信信号を増幅するか否かを判定し、
判定結果に従って、前記受信信号から互いに異なる周波数ごとの信号を取得する複数のフィルタの前段に配置された複数の低雑音増幅部による前記受信信号の増幅の有無を制御する
処理を有し、
前記受信信号を増幅するか否かを判定する処理では、
前記無線通信の条件として、前記第１のアンテナから送信される無線信号の送信電力が所定の閾値より大きく、かつ、第１の周波数帯のキャリアと、前記第１の周波数帯と異なる第２の周波数帯のキャリアとを用いたキャリアアグリゲーションが実行される場合に、前記第１の周波数帯のキャリアを用いて前記第１のアンテナを介して基地局装置と接続しているときには、
前記複数の低雑音増幅部をバイパスするバイパススイッチにより、前記第１の周波数帯のキャリアの前記受信信号に、前記第１の周波数帯のキャリアに対応する前記低雑音増幅部をバイパスさせ、前記第２の周波数帯のキャリアの前記受信信号を、前記第２の周波数帯のキャリアに対応する前記低雑音増幅部に入力させると判定することを特徴とする受信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線装置及び受信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、例えばスマートフォンなどの無線通信装置には、スループットの向上を目的として複数のアンテナを備えるものがある。すなわち、例えば複数のアンテナを利用してＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）通信を実行することにより、無線通信装置のスループットを向上することができる。特に、基地局装置から無線通信装置へ向かう下り回線のトラフィックが多い場合には、下り回線の通信にＭＩＭＯ通信を導入するのが有効である。

【0003】

下り回線の通信にＭＩＭＯ通信が導入される場合、無線通信装置は、少なくとも１つのメインアンテナと少なくとも１つのサブアンテナとを備える。そして、無線通信装置から基地局装置へ向かう上り回線の信号が送信される際にはメインアンテナが使用され、ＭＩＭＯ通信による下り回線の信号が受信される際にはメインアンテナ及びサブアンテナが使用される。

【0004】

このように、メインアンテナは信号の送信にも使用されることから、無線通信装置の設計時には、メインアンテナの特性が重視されるのが一般的である。すなわち、例えばメインアンテナにおけるＳＮＲ（Signal to Noise Ratio：信号対雑音比）が所定の基準を満たすように、メインアンテナ及びサブアンテナのアンテナ配置などが決定される。このため、サブアンテナの特性は、メインアンテナの特性よりも低くなることがある。

【0005】

そこで、サブアンテナの特性を改善し、スループットを向上するために、サブアンテナに接続される受信回路にＬＮＡ（Low Noise Amplifier：低雑音増幅器）が配置されることがある。ＬＮＡは、ＮＦ（Noise Figure：雑音指数）が小さい増幅器であり、サブアンテナによって受信された受信信号を、大きな雑音を付加せずに増幅することができる。このようなＬＮＡをサブアンテナに接続される受信回路に配置することにより、例えばアンテナ配置によるサブアンテナの特性劣化を補償することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特表平１０−５１０９６５号公報

【特許文献2】特開２０１４−１８７４２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、最近では、さらなるスループットの向上を目的として、周波数が異なる複数のキャリアを１つの無線通信装置に割り当てて通信するキャリアアグリゲーションが実用化されている。すなわち、例えば８００ＭＨｚ帯のキャリアと２ＧＨｚ帯のキャリアとが１つの無線通信装置に割り当てられ、無線通信装置は、両キャリアの信号を送受信することがある。

【0008】

具体的には、無線通信装置は、８００ＭＨｚ帯及び２ＧＨｚ帯の一方の周波数帯のキャリアを用いて基地局装置とプライマリセル（Primary Cell）接続（以下「Ｐセル接続」という）し、他方の周波数帯のキャリアを用いて基地局装置とセカンダリセル（Secondary Cell）接続する。そして、下り回線の通信にキャリアアグリゲーションが導入される場合、無線通信装置は、Ｐセル接続に用いられるキャリアの信号をメインアンテナから送信する一方、両周波数帯のキャリアの信号をメインアンテナ及びサブアンテナから受信する。

【0009】

このように、サブアンテナによって受信される信号は、異なる周波数の信号を含むため、受信信号は、例えばバンドパスフィルタによって帯域制限された後に上述したＬＮＡに入力される。すなわち、サブアンテナに接続される受信回路においては、それぞれのキャリアの帯域の信号が個別にＬＮＡによって増幅される。

【0010】

しかしながら、キャリアアグリゲーション時には、受信回路にＬＮＡを配置しても十分にスループットを向上することができないという問題がある。具体的には、上述したように、それぞれのキャリアの帯域の信号を得るために、ＬＮＡの前段にはバンドパスフィルタなどが配置される。このため、受信信号がＬＮＡに入力されるまでの回路における累積的なＮＦが大きくなり、ＬＮＡによって受信信号を増幅しても、サブアンテナの特性改善には一定の限界がある。結果として、サブアンテナにおける受信品質が所定の基準を満たさずに再送などが発生し、スループットが十分に向上しないことがある。

【0011】

開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、キャリアアグリゲーション時にスループットを向上することができる無線装置及び受信方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本願が開示する無線装置は、１つの態様において、無線信号を送信及び受信する第１のアンテナと、無線信号を受信する第２のアンテナと、前記第２のアンテナによって受信される受信信号から互いに異なる周波数ごとの信号を取得する複数のフィルタと、前記複数のフィルタの前段に配置され、前記受信信号を増幅する増幅部と、前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナによる無線通信の条件に応じて、前記受信信号を前記増幅部によって増幅させるか否かを制御する制御部とを有する。

【発明の効果】

【0013】

本願が開示する無線装置及び受信方法の１つの態様によれば、キャリアアグリゲーション時にスループットを向上することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、実施の形態１に係るメインアンテナ送受信部の構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、実施の形態１に係るサブアンテナ受信部の構成を示すブロック図である。

【図4】図４は、実施の形態１に係るプロセッサの機能を示すブロック図である。

【図5】図５は、スイッチのオン／オフ条件を示す図である。

【図6】図６は、実施の形態１に係る受信処理を示すフロー図である。

【図7】図７は、実施の形態２に係るサブアンテナ受信部の構成を示すブロック図である。

【図8】図８は、実施の形態２に係るプロセッサの機能を示すブロック図である。

【図9】図９は、実施の形態２に係る受信処理を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本願が開示する無線装置及び受信方法の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

【0016】

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る無線通信装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示す無線通信装置１００は、プロセッサ１１０、メモリ１２０、ＲＦ（Radio Frequency） ＬＳＩ（Large Scale Integration）１３０、メインアンテナ送受信部１４０及びサブアンテナ受信部１５０を有する。

【0017】

プロセッサ１１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）などを備え、無線通信装置１００全体を統括制御する。すなわち、プロセッサ１１０は、メモリ１２０を使用しながら種々の処理を実行する。具体的には、プロセッサ１１０は、ベースバンド処理を実行して、送信データから送信信号を生成したり、受信信号から受信データを取得したりする。また、プロセッサ１１０は、メインアンテナからの送信電力などに基づいて、サブアンテナに接続されたＬＮＡをバイパスするか否かを判定し、判定結果に基づくバイパス制御信号をサブアンテナ受信部１５０へ出力する。プロセッサ１１０の機能については、後に詳述する。

【0018】

メモリ１２０は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＮＡＮＤ型フラッシュメモリなどを備え、プロセッサ１１０によって実行される処理の際に、種々の情報を記憶する。

【0019】

ＲＦ ＬＳＩ１３０は、送信信号及び受信信号に対して無線処理を施す。具体的には、ＲＦ ＬＳＩ１３０は、プロセッサ１１０から入力されるベースバンド周波数の送信信号を直交変調し、得られたキャリア周波数の送信信号をメインアンテナ送受信部１４０へ出力する。すなわち、ＲＦ ＬＳＩ１３０は、ベースバンド信号を直交変調することにより、キャリアアグリゲーションに用いられる複数のキャリアのうちいずれかのキャリアの周波数の信号に変換する。また、ＲＦ ＬＳＩ１３０は、メインアンテナ送受信部１４０及びサブアンテナ受信部１５０から入力されるキャリア周波数の受信信号を直交復調し、得られたベースバンド周波数の受信信号をプロセッサ１１０へ出力する。すなわち、ＲＦ ＬＳＩ１３０は、いずれかのキャリアの周波数の信号を直交復調することにより、ベースバンド信号に変換する。

【0020】

キャリアアグリゲーションに用いられる複数のキャリアは、例えば２ＧＨｚ帯などの高帯域のキャリアと例えば８００ＭＨｚ帯などの低帯域のキャリアとに分けられる。すなわち、各キャリアは、高帯域及び低帯域のいずれかの無線周波数帯に含まれ、高帯域及び低帯域のそれぞれの周波数帯には少なくとも１つのキャリアが含まれる。本実施の形態に係るキャリアアグリゲーションでは、高帯域及び低帯域のいずれかの周波数帯のキャリアがプライマリセル接続（Ｐセル接続）に使用され、無線通信装置１００からの信号の送信に用いられる。なお、上述した２ＧＨｚ帯及び８００ＭＨｚ帯は、高帯域及び低帯域の一例であり、例えば２ＧＨｚ帯及び１．８ＧＨｚ帯をそれぞれ高帯域及び低帯域などとしても良い。

【0021】

メインアンテナ送受信部１４０は、ＲＦ ＬＳＩ１３０から出力される無線送信信号をメインアンテナを介して送信する。また、メインアンテナ送受信部１４０は、メインアンテナを介して受信される信号をＲＦ ＬＳＩ１３０へ出力する。なお、メインアンテナ送受信部１４０の構成については、後に詳述する。

【0022】

サブアンテナ受信部１５０は、サブアンテナを介して受信される信号をＲＦ ＬＳＩ１３０へ出力する。このとき、サブアンテナ受信部１５０は、バンドパスフィルタの前段に配置されたＬＮＡによって受信信号を増幅する。また、サブアンテナ受信部１５０は、無線通信の条件に応じてプロセッサ１１０から出力されるバイパス制御信号に従って、受信信号にＬＮＡをバイパスさせる。なお、サブアンテナ受信部１５０の構成については、後に詳述する。

【0023】

図２は、メインアンテナ送受信部１４０の構成を示すブロック図である。図２においては、メインアンテナ送受信部１４０に関連するＲＦ ＬＳＩ１３０の構成も示している。図２に示すメインアンテナ送受信部１４０は、パワーアンプ１４１Ｈ、１４１Ｌ、デュプレクサ１４２Ｈ、１４２Ｌ、スイッチ１４３及びダイプレクサ１４４を有する。

【0024】

パワーアンプ１４１Ｈは、高帯域のキャリアの信号を増幅する。また、パワーアンプ１４１Ｌは、低帯域のキャリアの信号を増幅する。

【0025】

デュプレクサ１４２Ｈは、高帯域のキャリアの信号の送受信を切り替える。すなわち、デュプレクサ１４２Ｈは、パワーアンプ１４１Ｈから出力される送信信号をスイッチ１４３及びダイプレクサ１４４経由でメインアンテナから送信する。一方、デュプレクサ１４２Ｈは、スイッチ１４３から出力される受信信号をＲＦ ＬＳＩ１３０へ出力する。また、デュプレクサ１４２Ｌは、低帯域のキャリアの信号の送受信を切り替える。すなわち、デュプレクサ１４２Ｌは、パワーアンプ１４１Ｌから出力される送信信号をスイッチ１４３及びダイプレクサ１４４経由でメインアンテナから送信する。一方、デュプレクサ１４２Ｌは、スイッチ１４３から出力される受信信号をＲＦ ＬＳＩ１３０へ出力する。

【0026】

スイッチ１４３は、デュプレクサ１４２Ｈ及びデュプレクサ１４２Ｌから出力される高帯域及び低帯域のキャリアの送信信号をダイプレクサ１４４へ出力する。また、スイッチ１４３は、高帯域のキャリアの受信信号をデュプレクサ１４２Ｈへ出力する一方、低帯域のキャリアの受信信号をデュプレクサ１４２Ｌへ出力する。すなわち、スイッチ１４３は、受信信号のキャリア周波数が高帯域であるか低帯域であるかによって、この受信信号の出力先をデュプレクサ１４２Ｈ又はデュプレクサ１４２Ｌに切り替える。

【0027】

ダイプレクサ１４４は、スイッチ１４３から出力される送信信号をメインアンテナから送信する。すなわち、ダイプレクサ１４４は、高帯域及び低帯域のキャリアのうち、Ｐセル接続に用いられるキャリアの信号をメインアンテナから送信する。また、ダイプレクサ１４４は、メインアンテナから信号を受信し、スイッチ１４３へ出力する。このとき、ダイプレクサ１４４は、高帯域及び低帯域のキャリアの信号を例えばフィルタによって分離し、高帯域のキャリアの信号と低帯域のキャリアの信号とを別々にスイッチ１４３へ出力する。

【0028】

以上のようなメインアンテナ送受信部１４０に関連して、ＲＦ ＬＳＩ１３０は、直交変調部１３１Ｈ、１３１Ｌ、ＬＮＡ１３２Ｈ、１３２Ｌ及び直交復調部１３３Ｈ、１３３Ｌを有する。

【0029】

直交変調部１３１Ｈ、１３１Ｌは、それぞれプロセッサ１１０から入力されるベースバンド信号を直交変調し、高帯域及び低帯域のキャリアの送信信号に変換する。そして、直交変調部１３１Ｈ、１３１Ｌは、送信信号をそれぞれパワーアンプ１４１Ｈ、１４１Ｌへ出力する。

【0030】

ＬＮＡ１３２Ｈ、１３２Ｌは、それぞれデュプレクサ１４２Ｈ、１４２Ｌから出力される高帯域及び低帯域のキャリアの受信信号を低雑音で増幅する。そして、ＬＮＡ１３２Ｈ、１３２Ｌは、増幅された受信信号をそれぞれ直交復調部１３３Ｈ、１３３Ｌへ出力する。

【0031】

直交復調部１３３Ｈ、１３３Ｌは、それぞれ高帯域及び低帯域のキャリアの受信信号を直交復調し、ベースバンド周波数の受信信号に変換する。そして、直交復調部１３３Ｈ、１３３Ｌは、得られたベースバンド信号をプロセッサ１１０へ出力する。

【0032】

図３は、サブアンテナ受信部１５０の構成を示すブロック図である。図３においては、サブアンテナ受信部１５０に関連するＲＦ ＬＳＩ１３０の構成も示している。図３に示すサブアンテナ受信部１５０は、ダイプレクサ１５１、ＬＮＡ１５２Ｈ、１５２Ｌ、バイパススイッチ１５３Ｈ、１５３Ｌ、キャリアスイッチ１５４Ｈ、１５４Ｌ、バンドパスフィルタ１５５ａ〜１５５ｄを有する。

【0033】

ダイプレクサ１５１は、サブアンテナから信号を受信し、高帯域及び低帯域のキャリアの信号を例えばフィルタによって分離する。そして、ダイプレクサ１５１は、高帯域のキャリアの信号をＬＮＡ１５２Ｈ及びバイパススイッチ１５３Ｈへ出力し、低帯域のキャリアの信号をＬＮＡ１５２Ｌ及びバイパススイッチ１５３Ｌへ出力する。

【0034】

ダイプレクサ１５１がサブアンテナから受信する受信信号には、メインアンテナから送信される信号も含まれる。すなわち、例えば高帯域のキャリアを用いてＰセル接続する場合には、メインアンテナから送信される高帯域のキャリアの信号がサブアンテナによって受信される。また、例えば低帯域のキャリアを用いてＰセル接続する場合には、メインアンテナから送信される低帯域のキャリアの信号がサブアンテナによって受信される。したがって、無線通信装置１００がＰセル接続に用いる一方の周波数帯のキャリアのサブアンテナにおける受信電力は、他方の周波数帯のキャリアの受信電力よりも大きくなる。

【0035】

ダイプレクサ１５１は、高帯域及び低帯域のキャリアの信号を分離するため、例えば高帯域のキャリアの信号がメインアンテナから送信されサブアンテナによって受信された場合でも、受信電力が大きい高帯域のキャリアの信号は、ＬＮＡ１５２Ｌ及びバイパススイッチ１５３Ｌには出力されない。同様に、例えば低帯域のキャリアの信号がメインアンテナから送信されサブアンテナによって受信された場合でも、受信電力が大きい低帯域のキャリアの信号は、ＬＮＡ１５２Ｈ及びバイパススイッチ１５３Ｈには出力されない。

【0036】

ＬＮＡ１５２Ｈは、ダイプレクサ１５１の直後に配置され、ダイプレクサ１５１から出力される高帯域のキャリアの信号を低雑音で増幅する。ＬＮＡ１５２Ｈは、バンドパスフィルタ１５５ａ、１５５ｂの前段に配置されるため、累積的なＮＦが小さい段階で高帯域のキャリアの信号を増幅する。すなわち、ＬＮＡ１５２Ｈの前段には、ダイプレクサ１５１が配置されているのみであるため、ＬＮＡ１５２Ｈの前段までの回路における累積的なＮＦが小さく、雑音レベルに対して信号レベルが高い状態の受信信号を増幅することができる。この結果、高帯域のキャリアの信号の受信品質を向上することができる。なお、ＬＮＡ１５２Ｈは、高帯域に属する複数のキャリアの信号が受信される場合には、これらの複数のキャリアの信号をまとめて増幅しても良い。

【0037】

ＬＮＡ１５２Ｌは、ダイプレクサ１５１の直後に配置され、ダイプレクサ１５１から出力される低帯域のキャリアの信号を低雑音で増幅する。ＬＮＡ１５２Ｌは、バンドパスフィルタ１５５ｃ、１５５ｄの前段に配置されるため、累積的なＮＦが小さい段階で低帯域のキャリアの信号を増幅する。すなわち、ＬＮＡ１５２Ｌの前段には、ダイプレクサ１５１が配置されているのみであるため、ＬＮＡ１５２Ｌの前段までの回路における累積的なＮＦが小さく、雑音レベルに対して信号レベルが高い状態の受信信号を増幅することができる。この結果、低帯域のキャリアの信号の受信品質を向上することができる。なお、ＬＮＡ１５２Ｌは、低帯域に属する複数のキャリアの信号が受信される場合には、これらの複数のキャリアの信号をまとめて増幅しても良い。

【0038】

このように、ＬＮＡ１５２Ｈ、１５２Ｌがダイプレクサ１５１の直後に配置され、それぞれ高帯域又は低帯域のキャリアの信号をまとめて増幅するため、キャリアごとにＬＮＡを配置する場合と比べてＬＮＡの数を削減することができ、回路規模の縮小が可能となる。

【0039】

バイパススイッチ１５３Ｈは、プロセッサ１１０から出力されるバイパス制御信号に従ってオン状態及びオフ状態を切り替え、オン状態では、ダイプレクサ１５１から出力される高帯域のキャリアの信号にＬＮＡ１５２Ｈをバイパスさせる。すなわち、バイパススイッチ１５３Ｈは、オフ状態では高帯域のキャリアの信号をＬＮＡ１５２Ｈへ入力する一方、オン状態では高帯域のキャリアの信号をＬＮＡ１５２Ｈへ入力せずにキャリアスイッチ１５４Ｈへ出力する。

【0040】

バイパススイッチ１５３Ｌは、プロセッサ１１０から出力されるバイパス制御信号に従ってオン状態及びオフ状態を切り替え、オン状態では、ダイプレクサ１５１から出力される低帯域のキャリアの信号にＬＮＡ１５２Ｌをバイパスさせる。すなわち、バイパススイッチ１５３Ｌは、オフ状態では低帯域のキャリアの信号をＬＮＡ１５２Ｌへ入力する一方、オン状態では低帯域のキャリアの信号をＬＮＡ１５２Ｌへ入力せずにキャリアスイッチ１５４Ｌへ出力する。

【0041】

キャリアスイッチ１５４Ｈは、ＬＮＡ１５２Ｈ又はバイパススイッチ１５３Ｈから出力される高帯域のキャリアの信号をキャリアの周波数に対応するバンドパスフィルタ１５５ａ、１５５ｂへ出力する。すなわち、高帯域の周波数帯には互いに周波数が異なる複数のキャリアが含まれるため、キャリアスイッチ１５４Ｈは、それぞれのキャリアの周波数に応じたバンドパスフィルタ１５５ａ、１５５ｂへ各キャリアの信号を出力する。

【0042】

キャリアスイッチ１５４Ｌは、ＬＮＡ１５２Ｌ又はバイパススイッチ１５３Ｌから出力される低帯域のキャリアの信号をキャリアの周波数に対応するバンドパスフィルタ１５５ｃ、１５５ｄへ出力する。すなわち、低帯域の周波数帯には互いに周波数が異なる複数のキャリアが含まれるため、キャリアスイッチ１５４Ｌは、それぞれのキャリアの周波数に応じたバンドパスフィルタ１５５ｃ、１５５ｄへ各キャリアの信号を出力する。

【0043】

バンドパスフィルタ１５５ａ〜１５５ｄは、それぞれ対応するキャリアの周波数を透過するバンドパスフィルタであり、キャリアスイッチ１５４Ｈ、１５４Ｌから出力されるキャリアの信号に含まれる帯域外の雑音成分を除去する。

【0044】

以上のようなサブアンテナ受信部１５０に関連して、ＲＦ ＬＳＩ１３０は、ＶＧＡ（Variable Gain Amplifier：可変利得増幅器）１３４ａ〜１３４ｄ及び直交復調部１３５ａ〜１３５ｄを有する。

【0045】

ＶＧＡ１３４ａ〜１３４ｄは、それぞれバンドパスフィルタ１５５ａ〜１５５ｄによって帯域制限されたキャリアごとの受信信号を可変利得で増幅する。そして、ＶＧＡ１３４ａ〜１３４ｄは、増幅されたキャリアごとの受信信号をそれぞれ直交復調部１３５ａ〜１３５ｄへ出力する。

【0046】

直交復調部１３５ａ〜１３５ｄは、それぞれのキャリアの受信信号を直交復調し、ベースバンド周波数の受信信号に変換する。そして、直交復調部１３５ａ〜１３５ｄは、得られたベースバンド信号をプロセッサ１１０へ出力する。

【0047】

次に、実施の形態１に係るプロセッサ１１０の機能について、図４を参照しながら説明する。図４は、プロセッサ１１０の機能を示すブロック図である。図４に示すプロセッサ１１０は、ベースバンド処理部１１１及びＲＦ制御部１１２を有する。

【0048】

ベースバンド処理部１１１は、信号のベースバンド処理を実行する。具体的には、ベースバンド処理部１１１は、送信データの符号化などを実行してベースバンド周波数の送信信号を生成し、ＲＦ ＬＳＩ１３０へ出力する。また、ベースバンド処理部１１１は、ベースバンド周波数の受信信号をＲＦ ＬＳＩ１３０から取得し、受信信号に対する復号などを実行して受信データを得る。なお、図４においては、ベースバンド処理部１１１に入出力されるベースバンド信号を「ＢＢ信号」と略記している。

【0049】

ベースバンド処理部１１１は、ベースバンド処理によって得られた受信データのうち、無線通信の条件に関する情報をＲＦ制御部１１２へ通知する。具体的には、ベースバンド処理部１１１は、ＭＩＭＯ通信を実行するか否かの情報やキャリアアグリゲーションによる通信を実行するか否かの情報をＲＦ制御部１１２へ通知する。また、ベースバンド処理部１１１は、キャリアアグリゲーションによる通信を実行する場合には、Ｐセル接続に用いられるキャリアの周波数帯を示す情報をＲＦ制御部１１２へ通知する。これらの無線通信の条件に関する情報は、無線通信装置１００の通信相手となる基地局装置から報知される信号に含まれる。

【0050】

ＲＦ制御部１１２は、ＲＦ ＬＳＩ１３０、メインアンテナ送受信部１４０及びサブアンテナ受信部１５０へ制御信号を出力することにより、これらの処理部における無線処理を制御する。すなわち、ＲＦ制御部１１２は、メインアンテナ送受信部１４０のパワーアンプ１４１Ｈ、１４１Ｌを制御して送信電力制御をしたり、スイッチ１４３を制御して高帯域及び低帯域のキャリアの受信信号の出力先を切り替えたりする。また、ＲＦ制御部１１２は、ベースバンド処理部１１１から通知される無線通信の条件に基づいてバイパス制御信号を生成し、サブアンテナ受信部１５０のＬＮＡ１５２Ｈ、１５２Ｌの使用の有無を切り替える。具体的には、ＲＦ制御部１１２は、送信電力制御部１１３、ＭＩＭＯ制御部１１４、キャリアアグリゲーション制御部（以下「ＣＡ制御部」と略記する）１１５及びバイパス判定部１１６を有する。

【0051】

送信電力制御部１１３は、メインアンテナから送信される送信信号の送信電力を決定し、決定した送信電力に応じてメインアンテナ送受信部１４０のパワーアンプ１４１Ｈ、１４１Ｌの利得を制御する。このとき、送信電力制御部１１３は、Ｐセル接続に用いられるキャリアが高帯域のキャリアである場合には、高帯域のキャリアの信号を増幅するパワーアンプ１４１Ｈの利得を制御する。また、送信電力制御部１１３は、Ｐセル接続に用いられるキャリアが低帯域のキャリアである場合には、低帯域のキャリアの信号を増幅するパワーアンプ１４１Ｌの利得を制御する。そして、送信電力制御部１１３は、決定した送信電力をバイパス判定部１１６へ通知する。

【0052】

ＭＩＭＯ制御部１１４は、ＭＩＭＯ通信を実行するか否かの情報に従って、ＭＩＭＯによる信号の受信の有無を切り替える。すなわち、ＭＩＭＯ制御部１１４は、ＭＩＭＯ通信が実行される場合には、メインアンテナ及びサブアンテナの双方によって信号を受信して複数の送信アンテナからそれぞれ送信された信号を分離するＭＩＭＯ受信のための設定を行う。一方、ＭＩＭＯ制御部１１４は、ＭＩＭＯ通信が実行されない場合には、サブアンテナによる信号の受信を停止したり、メインアンテナ及びサブアンテナによるダイバーシチ受信をしたりするための設定を行う。そして、ＭＩＭＯ制御部１１４は、ＭＩＭＯ通信が実行されるか否かをバイパス判定部１１６へ通知する。

【0053】

ＣＡ制御部１１５は、キャリアアグリゲーションによる通信を実行するか否かの情報に従って、キャリアアグリゲーションによる信号の受信の有無を切り替える。すなわち、ＣＡ制御部１１５は、キャリアアグリゲーションが実行される場合には、ＲＦ ＬＳＩ１３０、メインアンテナ送受信部１４０及びサブアンテナ受信部１５０の複数のキャリアに対応する各処理部を稼働させる。一方、ＣＡ制御部１１５は、キャリアアグリゲーションが実行されない場合には、ＲＦ ＬＳＩ１３０、メインアンテナ送受信部１４０及びサブアンテナ受信部１５０の一方の周波数帯に対応する各処理部を稼働させ、他方の周波数帯に対応する各処理部を休止させる。

【0054】

したがって、例えばキャリアアグリゲーションが実行されずに高帯域のキャリアのみが使用される場合、ＣＡ制御部１１５は、メインアンテナ送受信部１４０のパワーアンプ１４１Ｈ及びデュプレクサ１４２Ｈを稼働させ、パワーアンプ１４１Ｌ及びデュプレクサ１４２Ｌを休止させる。同様に、ＣＡ制御部１１５は、サブアンテナ受信部１５０のＬＮＡ１５２Ｈ、バイパススイッチ１５３Ｈ、キャリアスイッチ１５４Ｈ及びバンドパスフィルタ１５５ａ、１５５ｂを稼働させ、ＬＮＡ１５２Ｌ、バイパススイッチ１５３Ｌ、キャリアスイッチ１５４Ｌ及びバンドパスフィルタ１５５ｃ、１５５ｄを休止させる。そして、ＣＡ制御部１１５は、キャリアアグリゲーションが実行されるか否かをバイパス判定部１１６へ通知する。

【0055】

バイパス判定部１１６は、送信電力制御部１１３、ＭＩＭＯ制御部１１４及びＣＡ制御部１１５から通知される無線通信の条件に基づいて、サブアンテナからの受信信号にＬＮＡ１５２Ｈ、１５２Ｌをバイパスさせるか否かを判定する。そして、バイパス判定部１１６は、判定結果に基づくバイパス制御信号をサブアンテナ受信部１５０のバイパススイッチ１５３Ｈ、１５３Ｌへ出力する。

【0056】

具体的には、バイパス判定部１１６は、例えば図５に示すように、無線通信の条件に従ってバイパススイッチ１５３Ｈ、１５３Ｌのオン及びオフを決定する。すなわち、バイパス判定部１１６は、送信電力制御部１１３から通知された送信電力が所定の閾値（例えば０ｄＢｍ）以下の場合には、バイパススイッチ１５３Ｈ、１５３Ｌをオフ状態とすると決定する。メインアンテナからの送信電力が小さい場合には、メインアンテナから送信されてサブアンテナによって受信される信号の電力が小さく、サブアンテナからの受信信号がＬＮＡ１５２Ｈ、１５２Ｌへ入力されても電力飽和が発生しない。このため、送信電力が小さい場合には、バイパス判定部１１６は、受信信号にＬＮＡ１５２Ｈ、１５２Ｌをバイパスさせないと決定し、バイパススイッチ１５３Ｈ、１５３Ｌをオフ状態とするバイパス制御信号を生成する。

【0057】

一方、送信電力制御部１１３から通知された送信電力が所定の閾値（例えば０ｄＢｍ）を超える場合には、バイパス判定部１１６は、ＭＩＭＯ通信が実行され、かつキャリアアグリゲーションが実行されるか否かを判定する。そして、バイパス判定部１１６は、ＭＩＭＯ通信及びキャリアアグリゲーションの少なくともいずれか一方が実行されない場合には、バイパススイッチ１５３Ｈ、１５３Ｌをオン状態とすると決定する。メインアンテナからの送信電力が大きい場合には、メインアンテナから送信されてサブアンテナによって受信される信号の電力が大きく、サブアンテナからの受信信号がＬＮＡ１５２Ｈ、１５２Ｌへ入力されると電力飽和が発生する可能性がある。また、送信電力が大きいということは、電波環境が悪い結果送信電力が大きくなったことを示しており、電波環境が悪い場合には、ＭＩＭＯ通信及びキャリアアグリゲーションは実行されないのが一般的である。このため、送信電力が大きく、ＭＩＭＯ通信及びキャリアアグリゲーションの少なくともいずれか一方が実行されない場合には、バイパス判定部１１６は、受信信号に１５２Ｈ、１５２Ｌをバイパスさせると決定し、バイパススイッチ１５３Ｈ、１５３Ｌをオン状態とするバイパス制御信号を生成する。

【0058】

ところで、メインアンテナからの送信電力が大きくても、キャリアアグリゲーションが実行されている場合には、Ｐセル接続に用いられる周波数帯以外の信号はメインアンテナから送信されない。このため、Ｐセル接続に用いられる周波数帯以外の周波数帯については、メインアンテナから送信されてサブアンテナによって受信される信号の電力が大きくなることはない。そこで、バイパス判定部１１６は、送信電力が所定の閾値（例えば０ｄＢｍ）を超える場合でも、ＭＩＭＯ通信及びキャリアアグリゲーションが実行されていれば、Ｐセル接続に用いられる周波数帯以外の周波数帯に対応するＬＮＡ１５２Ｈ、１５２Ｌをバイパスさせないと決定する。

【0059】

換言すれば、バイパス判定部１１６は、高帯域のキャリアがＰセル接続に用いられる場合は、高帯域のキャリアに対応するバイパススイッチ１５３Ｈのみをオン状態として、低帯域のキャリアに対応するバイパススイッチ１５３Ｌをオフ状態とするバイパス制御信号を生成する。また、バイパス判定部１１６は、低帯域のキャリアがＰセル接続に用いられる場合は、低帯域のキャリアに対応するバイパススイッチ１５３Ｌのみをオン状態として、高帯域のキャリアに対応するバイパススイッチ１５３Ｈをオフ状態とするバイパス制御信号を生成する。

【0060】

次いで、上記のように構成された無線通信装置１００による受信処理について、図６に示すフロー図を参照しながら説明する。

【0061】

無線通信装置１００は、通信相手となる例えば基地局装置との間で無線リンクを確立する（ステップＳ１０１）。無線リンク確立時には、無線通信に際してＭＩＭＯ通信及びキャリアグリゲーションが実行されるか否かなどが基地局装置から指示される。この指示を受け、ＭＩＭＯ制御部１１４及びＣＡ制御部１１５によって、ＭＩＭＯ通信及びキャリアアグリゲーションのための設定が行われる。そして、ＭＩＭＯ制御部１１４及びＣＡ制御部１１５からバイパス判定部１１６へ、ＭＩＭＯ通信及びキャリアアグリゲーションが実行されるか否かが通知される。また、キャリアアグリゲーションが実行される場合には、Ｐセル接続に用いられるキャリアの周波数帯がバイパス判定部１１６へ通知される。

【0062】

さらに、送信電力制御部１１３によって、メインアンテナからの送信信号の送信電力が制御され、送信電力がバイパス判定部１１６へ通知される。ベースバンド処理部１１１によって生成される送信信号は、送信電力制御部１１３によって制御される送信電力で送信される。このように、確立された無線リンクでの無線通信の条件が確定すると、バイパス判定部１１６によって、サブアンテナからの受信信号にＬＮＡ１５２Ｈ、１５２Ｌをバイパスさせるか否かの判定が実行される。

【0063】

具体的には、バイパス判定部１１６によって、送信電力が所定の閾値（例えば０ｄＢｍ）以下であるか否かが判定される（ステップＳ１０２）。この判定の結果、送信電力が所定の閾値以下である場合には（ステップＳ１０２Ｙｅｓ）、メインアンテナから送信されサブアンテナによって受信される信号の電力が小さく、サブアンテナからの受信信号が増幅器へ入力されても増幅器の電力飽和は発生しない。

【0064】

このため、バイパス判定部１１６によって、受信信号にＬＮＡ１５２Ｈ、１５２Ｌをバイパスさせないと決定され、バイパススイッチ１５３Ｈ、１５３Ｌをオフ状態とすることが決定される（ステップＳ１０３）。そして、バイパス判定部１１６によって、バイパススイッチ１５３Ｈ、１５３Ｌをオフ状態とするバイパス制御信号が生成され、バイパススイッチ１５３Ｈ、１５３Ｌがオフ状態とされる。これにより、サブアンテナから受信された信号は、ダイプレクサ１５１を経由してＬＮＡ１５２Ｈ又はＬＮＡ１５２Ｌへ入力されて低雑音で増幅される。結果として、サブアンテナにおける受信品質が向上し、スループットを向上することができる。

【0065】

一方、送信電力が所定の閾値（例えば０ｄＢｍ）を超えている場合には（ステップＳ１０２Ｎｏ）、バイパス判定部１１６によってＭＩＭＯ通信及びキャリアアグリゲーションが実行されるか否かが判定される（ステップＳ１０５）。この判定の結果、ＭＩＭＯ通信及びキャリアアグリゲーションのいずれか一方でも実行されない場合には（ステップＳ１０５Ｎｏ）、メインアンテナから送信されサブアンテナによって受信される信号の電力が大きく、サブアンテナからの受信信号が増幅器へ入力されると増幅器の電力飽和が発生する可能性がある。

【0066】

このため、バイパス判定部１１６によって、受信信号にＬＮＡ１５２Ｈ、１５２Ｌをバイパスさせると決定され、バイパススイッチ１５３Ｈ、１５３Ｌをオン状態とすることが決定される（ステップＳ１０６）。そして、バイパス判定部１１６によって、バイパススイッチ１５３Ｈ、１５３Ｌをオン状態とするバイパス制御信号が生成され、バイパススイッチ１５３Ｈ、１５３Ｌがオン状態とされる。これにより、サブアンテナから受信された信号は、ダイプレクサ１５１を経由した後、ＬＮＡ１５２Ｈ、１５２Ｌへ入力されることなくキャリアスイッチ１５４Ｈ、１５４Ｌへ出力される。結果として、ＬＮＡ１５２Ｈ、１５２Ｌにおける電力飽和を防止することができ、電力飽和によって受信品質が低下することを抑制することができる。

【0067】

また、ＭＩＭＯ通信及びキャリアアグリゲーションの双方が実行される場合には（ステップＳ１０５Ｙｅｓ）、Ｐセル接続に用いられるキャリアが高帯域に属するキャリアであるか否かが判定される（ステップＳ１０７）。この判定の結果、高帯域に属するキャリアを用いてＰセル接続が行われる場合には（ステップＳ１０７Ｙｅｓ）、メインアンテナから大きい送信電力で送信される信号の周波数帯は高帯域であるため、サブアンテナによって受信される高帯域の信号の電力が大きい。

【0068】

このため、バイパス判定部１１６によって、高帯域に対応するＬＮＡ１５２Ｈをバイパスさせると決定され、バイパススイッチ１５３Ｈをオン状態とし、バイパススイッチ１５３Ｌをオフ状態とすることが決定される（ステップＳ１０８）。そして、バイパス判定部１１６によって、バイパススイッチ１５３Ｈをオン状態とし、バイパススイッチ１５３Ｌをオフ状態とするバイパス制御信号が生成され、バイパススイッチ１５３Ｈ、１５３Ｌが制御される。これにより、サブアンテナから受信された信号のうち、高帯域のキャリアの信号は、ＬＮＡ１５２Ｈへ入力されることなくキャリアスイッチ１５４Ｈへ出力され、低帯域のキャリアの信号は、ＬＮＡ１５２Ｌへ入力されて低雑音で増幅される。結果として、低帯域のキャリアの信号の受信品質が向上し、スループットを向上することができるとともに、電力飽和によって高帯域のキャリアの信号の受信品質が低下することを抑制することができる。

【0069】

一方、低帯域に属するキャリアを用いてＰセル接続が行われる場合には（ステップＳ１０７Ｎｏ）、メインアンテナから大きい送信電力で送信される信号の周波数帯は低帯域であるため、サブアンテナによって受信される低帯域の信号の電力が大きい。

【0070】

このため、バイパス判定部１１６によって、低帯域に対応するＬＮＡ１５２Ｌをバイパスさせると決定され、バイパススイッチ１５３Ｌをオン状態とし、バイパススイッチ１５３Ｈをオフ状態とすることが決定される（ステップＳ１０９）。そして、バイパス判定部１１６によって、バイパススイッチ１５３Ｌをオン状態とし、バイパススイッチ１５３Ｈをオフ状態とするバイパス制御信号が生成され、バイパススイッチ１５３Ｈ、１５３Ｌが制御される。これにより、サブアンテナから受信された信号のうち、低帯域のキャリアの信号は、ＬＮＡ１５２Ｌへ入力されることなくキャリアスイッチ１５４Ｌへ出力され、高帯域のキャリアの信号は、ＬＮＡ１５２Ｈへ入力されて低雑音で増幅される。結果として、高帯域のキャリアの信号の受信品質が向上し、スループットを向上することができるとともに、電力飽和によって低帯域のキャリアの信号の受信品質が低下することを抑制することができる。

【0071】

このようなバイパススイッチ１５３Ｈ、１５３Ｌのオン状態及びオフ状態の判定は、受信信号のフレーム単位で実行され、１つのフレームについての判定が完了すると、受信信号に次のフレームがあるか否かが判定される（ステップＳ１０４）。この判定の結果、次のフレームがある場合には（ステップＳ１０４Ｙｅｓ）、無線通信の条件に基づくバイパススイッチ１５３Ｈ、１５３Ｌのオン状態及びオフ状態の判定が繰り返される。また、受信信号に次のフレームがない場合には（ステップＳ１０４Ｎｏ）、処理が終了する。

【0072】

以上のように、本実施の形態によれば、サブアンテナの受信回路においてキャリアごとのバンドパスフィルタの前段に周波数帯ごとのＬＮＡを配置するとともに、ＬＮＡをバイパスするバイパススイッチを設ける。そして、メインアンテナからの送信電力が大きい場合には、送信に用いられるキャリアが属する周波数帯のＬＮＡをバイパスさせ、メインアンテナからの送信電力が小さい周波数帯のＬＮＡのみで受信信号を増幅する。このため、サブアンテナの受信回路における累積的なＮＦが小さい段階で、ＬＮＡにおける電力飽和を発生させずに受信信号を増幅することができ、キャリアアグリゲーション時にスループットを向上することができる。

【0073】

（実施の形態２）
実施の形態２の特徴は、ＬＮＡのバイパスの有無を切り替える代わりに、可変利得ＬＮＡの利得を制御する点である。

【0074】

実施の形態２に係る無線通信装置の構成は、実施の形態１（図１）と同様であるため、その説明を省略する。実施の形態２においては、サブアンテナ受信部１５０及びプロセッサ１１０の機能が実施の形態１とは異なる。

【0075】

図７は、実施の形態２に係るサブアンテナ受信部１５０の構成を示すブロック図である。図７において、図３と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図７に示すサブアンテナ受信部１５０は、図３に示すサブアンテナ受信部１５０のＬＮＡ１５２Ｈ、１５２Ｌ及びバイパススイッチ１５３Ｈ、１５３Ｌに代えて、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌを有する。

【0076】

可変利得ＬＮＡ２０１Ｈは、ダイプレクサ１５１の直後に配置され、プロセッサ１１０から出力される利得制御信号に従った利得で、ダイプレクサ１５１から出力される高帯域のキャリアの信号を増幅する。可変利得ＬＮＡ２０１Ｈは、バンドパスフィルタ１５５ａ、１５５ｂの前段に配置されるため、累積的なＮＦが小さい段階で高帯域のキャリアの信号を増幅する。すなわち、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈの前段には、ダイプレクサ１５１が配置されているのみであるため、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈの前段までの回路における累積的なＮＦが小さく、雑音レベルに対して信号レベルが高い状態の受信信号を増幅することができる。この結果、高帯域のキャリアの信号の受信品質を向上することができる。なお、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈは、高帯域に属する複数のキャリアの信号が受信される場合には、これらの複数のキャリアの信号をまとめて増幅しても良い。

【0077】

可変利得ＬＮＡ２０１Ｌは、ダイプレクサ１５１の直後に配置され、プロセッサ１１０から出力される利得制御信号に従った利得で、ダイプレクサ１５１から出力される低帯域のキャリアの信号を増幅する。可変利得ＬＮＡ２０１Ｌは、バンドパスフィルタ１５５ｃ、１５５ｄの前段に配置されるため、累積的なＮＦが小さい段階で低帯域のキャリアの信号を増幅する。すなわち、可変利得ＬＮＡ２０１Ｌの前段には、ダイプレクサ１５１が配置されているのみであるため、可変利得ＬＮＡ２０１Ｌの前段までの回路における累積的なＮＦが小さく、雑音レベルに対して信号レベルが高い状態の受信信号を増幅することができる。この結果、低帯域のキャリアの信号の受信品質を向上することができる。なお、可変利得ＬＮＡ２０１Ｌは、低帯域に属する複数のキャリアの信号が受信される場合には、これらの複数のキャリアの信号をまとめて増幅しても良い。

【0078】

次に、実施の形態２に係るプロセッサ１１０の機能について、図８を参照しながら説明する。図８は、実施の形態２に係るプロセッサ１１０の機能を示すブロック図である。図８において、図４と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図８に示すプロセッサ１１０は、図４に示すプロセッサ１１０のバイパス判定部１１６に代えて、利得決定部２０２を有する。

【0079】

利得決定部２０２は、送信電力制御部１１３、ＭＩＭＯ制御部１１４及びＣＡ制御部１１５から通知される無線通信の条件に基づいて、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌの利得を決定する。そして、利得決定部２０２は、決定された利得を示す利得制御信号をサブアンテナ受信部１５０の可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌへ出力する。

【0080】

具体的には、利得決定部２０２は、送信電力制御部１１３から通知された送信電力が所定の閾値（例えば０ｄＢｍ）以下の場合には、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌの利得を増幅に適した比較的大きい利得に決定する。メインアンテナからの送信電力が小さい場合には、メインアンテナから送信されてサブアンテナによって受信される信号の電力が小さく、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌの利得を比較的大きくしても電力飽和が発生しない。このため、送信電力が小さい場合には、利得決定部２０２は、受信信号の増幅に適した利得を設定するように指示する利得制御信号を生成する。

【0081】

一方、送信電力制御部１１３から通知された送信電力が所定の閾値（例えば０ｄＢｍ）を超える場合には、利得決定部２０２は、ＭＩＭＯ通信が実行され、かつキャリアアグリゲーションが実行されるか否かを判定する。そして、利得決定部２０２は、ＭＩＭＯ通信及びキャリアアグリゲーションの少なくともいずれか一方が実行されない場合には、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌの利得を所定値以下の小さい利得に決定する。メインアンテナからの送信電力が大きい場合には、メインアンテナから送信されてサブアンテナによって受信される信号の電力が大きく、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌの利得を大きくすると電力飽和が発生する可能性がある。また、送信電力が大きいということは、電波環境が悪い結果送信電力が大きくなったことを示しており、電波環境が悪い場合には、ＭＩＭＯ通信及びキャリアアグリゲーションは実行されないのが一般的である。このため、送信電力が大きく、ＭＩＭＯ通信及びキャリアアグリゲーションの少なくともいずれか一方が実行されない場合には、利得決定部２０２は、所定値以下の小さい利得を設定するように指示する利得制御信号を生成する。

【0082】

ところで、メインアンテナからの送信電力が大きくても、キャリアアグリゲーションが実行されている場合には、Ｐセル接続に用いられる周波数帯以外の信号はメインアンテナから送信されない。このため、Ｐセル接続に用いられる周波数帯以外の周波数帯については、メインアンテナから送信されてサブアンテナによって受信される信号の電力が大きくなることはない。そこで、利得決定部２０２は、送信電力が所定の閾値（例えば０ｄＢｍ）を超える場合でも、ＭＩＭＯ通信及びキャリアアグリゲーションが実行されていれば、Ｐセル接続に用いられる周波数帯以外の周波数帯に対応する可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌの利得を比較的大きい利得に決定する。

【0083】

換言すれば、利得決定部２０２は、高帯域のキャリアがＰセル接続に用いられる場合は、高帯域のキャリアに対応する可変利得ＬＮＡ２０１Ｈの利得を小さくして、低帯域のキャリアに対応する可変利得ＬＮＡ２０１Ｌの利得を大きくする利得制御信号を生成する。また、利得決定部２０２は、低帯域のキャリアがＰセル接続に用いられる場合は、低帯域のキャリアに対応する可変利得ＬＮＡ２０１Ｌの利得を小さくして、高帯域のキャリアに対応する可変利得ＬＮＡ２０１Ｈの利得を大きくする利得制御信号を生成する。

【0084】

次いで、上記のように構成された無線通信装置による受信処理について、図９に示すフロー図を参照しながら説明する。図９において、図６と同じ部分には同じ符号を付し、その詳しい説明を省略する。

【0085】

無線通信装置１００が通信相手となる例えば基地局装置との間で無線リンクを確立すると（ステップＳ１０１）、送信電力、ＭＩＭＯ通信の有無及びキャリアアグリゲーションの有無などの無線通信の条件が利得決定部２０２へ通知される。そして、確立された無線リンクでの無線通信の条件が確定すると、利得決定部２０２によって、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌの利得が決定される。

【0086】

具体的には、利得決定部２０２によって、送信電力が所定の閾値（例えば０ｄＢｍ）以下であるか否かが判定される（ステップＳ１０２）。この判定の結果、送信電力が所定の閾値以下である場合には（ステップＳ１０２Ｙｅｓ）、メインアンテナから送信されサブアンテナによって受信される信号の電力が小さく、サブアンテナからの受信信号が増幅器へ入力されても増幅器の電力飽和は発生しない。

【0087】

このため、利得決定部２０２によって、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌにおける減衰が不要と判断され、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌの利得を比較的大きい利得とすることが決定される（ステップＳ２０１）。そして、利得決定部２０２によって、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌの利得を増幅に適した比較的大きい利得とする利得制御信号が生成され、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌの利得が設定される。これにより、サブアンテナから受信された信号は、ダイプレクサ１５１を経由して可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ又は可変利得ＬＮＡ２０１Ｌへ入力されて低雑音で増幅される。結果として、サブアンテナにおける受信品質が向上し、スループットを向上することができる。

【0088】

一方、送信電力が所定の閾値（例えば０ｄＢｍ）を超えている場合には（ステップＳ１０２Ｎｏ）、利得決定部２０２によってＭＩＭＯ通信及びキャリアアグリゲーションが実行されるか否かが判定される（ステップＳ１０５）。この判定の結果、ＭＩＭＯ通信及びキャリアアグリゲーションのいずれか一方でも実行されない場合には（ステップＳ１０５Ｎｏ）、メインアンテナから送信されサブアンテナによって受信される信号の電力が大きく、サブアンテナからの受信信号が増幅器へ入力されると増幅器の電力飽和が発生する可能性がある。

【0089】

このため、利得決定部２０２によって、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌにおける減衰が必要と判断され、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌの利得を所定値以下の利得とすることが決定される（ステップＳ２０２）。そして、利得決定部２０２によって、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌの利得を所定値以下の小さい利得とする利得制御信号が生成され、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌの利得が設定される。これにより、サブアンテナから受信された信号は、ダイプレクサ１５１を経由して可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌへ入力されて減衰される。結果として、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌにおける電力飽和を防止することができ、電力飽和によって受信品質が低下することを抑制することができる。

【0090】

また、ＭＩＭＯ通信及びキャリアアグリゲーションの双方が実行される場合には（ステップＳ１０５Ｙｅｓ）、Ｐセル接続に用いられるキャリアが高帯域に属するキャリアであるか否かが判定される（ステップＳ１０７）。この判定の結果、高帯域に属するキャリアを用いてＰセル接続が行われる場合には（ステップＳ１０７Ｙｅｓ）、メインアンテナから大きい送信電力で送信される信号の周波数帯は高帯域であるため、サブアンテナによって受信される高帯域の信号の電力が大きい。

【0091】

このため、利得決定部２０２によって、高帯域に対応する可変利得ＬＮＡ２０１Ｈにおける減衰が必要と判断され、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈの利得を所定値以下の利得とし、可変利得ＬＮＡ２０１Ｌの利得を比較的大きくすることが決定される（ステップＳ２０３）。そして、利得決定部２０２によって、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈの利得を所定値以下の小さい利得とし、可変利得ＬＮＡ２０１Ｌの利得を増幅に適した比較的大きい利得とする利得制御信号が生成され、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌの利得が設定される。これにより、サブアンテナから受信された信号のうち、高帯域のキャリアの信号は、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈへ入力されて減衰され、低帯域のキャリアの信号は、可変利得ＬＮＡ２０１Ｌへ入力されて低雑音で増幅される。結果として、低帯域のキャリアの信号の受信品質が向上し、スループットを向上することができるとともに、電力飽和によって高帯域のキャリアの信号の受信品質が低下することを抑制することができる。

【0092】

一方、低帯域に属するキャリアを用いてＰセル接続が行われる場合には（ステップＳ１０７Ｎｏ）、メインアンテナから大きい送信電力で送信される信号の周波数帯は低帯域であるため、サブアンテナによって受信される低帯域の信号の電力が大きい。

【0093】

このため、利得決定部２０２によって、低帯域に対応する可変利得ＬＮＡ２０１Ｌにおける減衰が必要と判断され、可変利得ＬＮＡ２０１Ｌの利得を所定値以下の利得とし、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈの利得を比較的大きくすることが決定される（ステップＳ２０４）。そして、利得決定部２０２によって、可変利得ＬＮＡ２０１Ｌの利得を所定値以下の小さい利得とし、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈの利得を増幅に適した比較的大きい利得とする利得制御信号が生成され、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌの利得が設定される。これにより、サブアンテナから受信された信号のうち、低帯域のキャリアの信号は、可変利得ＬＮＡ２０１Ｌへ入力されて減衰され、高帯域のキャリアの信号は、可変利得ＬＮＡ２０１Ｈへ入力されて低雑音で増幅される。結果として、高帯域のキャリアの信号の受信品質が向上し、スループットを向上することができるとともに、電力飽和によって低帯域のキャリアの信号の受信品質が低下することを抑制することができる。

【0094】

このような可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌの利得の決定は、受信信号のフレーム単位で実行され、１つのフレームについての判定が完了すると、受信信号に次のフレームがあるか否かが判定される（ステップＳ１０４）。この判定の結果、次のフレームがある場合には（ステップＳ１０４Ｙｅｓ）、無線通信の条件に基づく可変利得ＬＮＡ２０１Ｈ、２０１Ｌの利得の決定が繰り返される。また、受信信号に次のフレームがない場合には（ステップＳ１０４Ｎｏ）、処理が終了する。

【0095】

以上のように、本実施の形態によれば、サブアンテナの受信回路においてキャリアごとのバンドパスフィルタの前段に周波数帯ごとの可変利得ＬＮＡを配置する。そして、メインアンテナからの送信電力が大きい場合には、送信に用いられるキャリアが属する周波数帯の可変利得ＬＮＡの利得を小さくして信号を減衰し、メインアンテナからの送信電力が小さい周波数帯の可変利得ＬＮＡのみで受信信号を増幅する。このため、サブアンテナの受信回路における累積的なＮＦが小さい段階で、可変利得ＬＮＡにおける電力飽和を発生させずに受信信号を増幅することができ、キャリアアグリゲーション時にスループットを向上することができる。

【符号の説明】

【0096】

１１０ プロセッサ
１１１ ベースバンド処理部
１１２ ＲＦ制御部
１１３ 送信電力制御部
１１４ ＭＩＭＯ制御部
１１５ ＣＡ制御部
１１６ バイパス判定部
１２０ メモリ
１３０ ＲＦ ＬＳＩ
１３１Ｈ、１３１Ｌ 直交変調部
１３２Ｈ、１３２Ｌ、１５２Ｈ、１５２Ｌ ＬＮＡ
１３３Ｈ、１３３Ｌ、１３５ａ〜１３５ｄ 直交復調部
１３４ａ〜１３４ｄ ＶＧＡ
１４０ メインアンテナ送受信部
１４１Ｈ、１４１Ｌ パワーアンプ
１４２Ｈ、１４２Ｌ デュプレクサ
１４３ スイッチ
１４４、１５１ ダイプレクサ
１５０ サブアンテナ受信部
１５３Ｈ、１５３Ｌ バイパススイッチ
１５４Ｈ、１５４Ｌ キャリアスイッチ
１５５ａ〜１５５ｄ バンドパスフィルタ
２０１Ｈ、２０１Ｌ 可変利得ＬＮＡ
２０２ 利得決定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】