JP2001086545A - Cdma移動通信システムにおけるセルサーチ制御方法、cdma移動通信システムおよび移動局 - Google Patents
Cdma移動通信システムにおけるセルサーチ制御方法、cdma移動通信システムおよび移動局Info
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Abstract
を高く保ちつつ消費電力を抑える。 【解決手段】 複数の基地局と通信を行う移動局におい
て、基地局から送信されたとまり木チャネルを受信しと
まり木チャネルにより待ち受けあるいは通信を行う基地
局を決定する基地局決定手段308と、待ち受け動作中
に間欠受信により基地局から自局へ送信されたページン
グ信号を受信したか否かを判断するページング信号受信
判断手段312と、とまり木チャネルの受信品質の測定
を行う受信品質測定手段310とを備え、ページング信
号受信判断手段312によりページング信号を受信した
と判断した場合にはページング信号を受信するタイミン
グに合わせて受信品質測定手段310によりとまり木チ
ャネルの受信品質の測定を行う。
Description
(Code Division Multiple A
ccess;CDMA)移動通信システムにおけるセル
サーチ制御方法、移動通信システム、および移動局に関
する。
通信システムでは、サービスエリア全体を「セル」とよ
ばれる比較的小さな無線ゾーンに分割してサービスを行
っている。このようなシステムは、図1に示すように、
分割された無線ゾーンをカバーする複数の基地局102
と、これら基地局との間に無線チャネルを設定して通信
を行う移動局104により構成されている。
は、減衰しながら空間を伝搬し受信点に到達する。電波
が受ける減衰量は、送信点と受信点の距離が遠くなるほ
ど大きくなるという性質があるため、基本的に遠い基地
局から送信されるとまり木チャネルは弱い受信レベル
で、近い基地局から送信されるとまり木チャネルは強い
受信レベルで受信される。現実には、伝搬損失の大小は
距離だけではなく、地形や建造物などの状況により異な
ってくるため、移動局の移動に伴って各基地局からのと
まり木チャネルの受信電力は大きく変動する。基地局か
ら送信される信号をより良い品質で受信するためには、
移動局は各基地局からのとまり木チャネルを常に監視
し、最良の基地局を選択することが重要となる。最良の
基地局を選択するために、捕捉済みのとまり木チャネル
の伝搬状況を確認したり、未捕捉の新たなとまり木をサ
ーチしたりといった動作を移動局は常に行っている。こ
のような捕捉済みのとまり木チャネルの伝搬状況の確認
や、未捕捉の新たなとまり木チャネルのサーチを総称し
て、本明細書では「とまり木チャネルの品質測定」とよ
ぶことにする。
バッテリを長持ちさせることを目的として、間欠受信と
よばれる技術が適用される。待ち受け動作中移動局は、
自局への呼び出し(ページング)があるか否かを常に監
視する必要があるが、間欠受信は、受信する必要の無い
時にはできるだけ受信機を停止させることによって電力
消費を抑える技術である。
tudy Committee(IMT−2000研究
委員会)著「Japan’s Revised Pro
posal for Candidate Radio
TransmissionTechnology o
n IMT−2000: W−CDMA Revise
d Proposal Version 1.1」(1
998年9月 ARIB)で規定されているページング
チャネルの構造を説明するための概念図である。本文献
によれば、間欠受信の効果をより大きくするために、多
数存在する移動局を複数のグループに分類し、それぞれ
のグループに対するページング信号を1つの物理チャネ
ル上にマッピングするようページングチャネルを構成し
ている。図2は、そのようなグループのうちの1つのグ
ループへのページング信号を示している。図2におい
て、PIと示されている部分は、ページングあり/なし
を示す情報を示す非常に短い信号を示す部分である。ま
た、MUIと示されている部分は、ページング情報(移
動局のID番号)を含んでいる部分である。図2では、
PIの受信精度向上を目的として、PIを2回(PI
1、 PI2)送出し、1つのグループでは4移動局へ
のページング情報(MUI1〜MUI4)を送出できる
ような構成を想定している。すなわち、本例において
は、ページング信号は2つのPIと4つのMUIにより
構成され、1ページング信号の受信時間は約15m秒で
ある。同様の構造を持ったページング信号が他のグルー
プ数分だけ多重化されて、ページングチャネルが構成さ
れている。図2においては、移動局は自己の属するグル
ープに対するページング信号を720m秒周期で受信す
ることを示している。
信結果に基づいてページングありと判定された場合にの
みMUI部分を受信する。従って、自局が所属するグル
ープのページングのみ受信すればよいこと、および、ペ
ージング情報が無い場合にはPI部分のみを受信すれば
よいことの、2つの効果により実際に受信が必要な時間
率は小さく抑えられ、その結果、消費電力を非常に小さ
く抑えることが可能である。
択された基地局から送出されるページング情報を対象と
して示している。しかし、現実には、移動局の移動に伴
って、周辺の基地局のとまり木チャネルを探索するため
の動作が必要となる。周辺の基地局を探索する動作は、
受信可能性のある多数のとまり木チャネルを受信する動
作が必要となるため、この探索動作そのものの頻度をで
きるだけ小さくすることが、間欠受信の効果をより高く
するという観点から重要である。
移動に合わせて最良の基地局を選択するためには、常時
周辺基地局のとまり木チャネルを探索・受信して監視す
ることが必要であり、その一方で、移動局のバッテリを
長持ちさせるためには、できるだけ受信機を動作させる
時間率を低く抑える必要があるという相反する要求が存
在する。すなわち、受信機を動作させる時間率を低く抑
えると、基地局の選択精度が低下するため、所定のサー
ビスの品質が得られなくなる等の好ましくない結果を招
いてしまう。その反対に、受信機を動作させる時間率を
高くして基地局の選択精度を高めると、移動局のバッテ
リが早く消耗するため、移動局の利便性が著しく低下す
るという問題が生ずる。ところが、従来のセルサーチ制
御方法では、とまり木チャネルの品質測定は、基地局の
選択精度とサービスの品質のトレードオフを考慮して、
文献(柚木、東、堤「W−CDMA移動機におけるセル
選択制御」1999年電子情報通信学会総合大会B−5
−186)のように周期的に行われていた。すなわち、
とまり木チャネルの品質測定は、ページング信号の受信
とは独立に行われているために、移動局は、とまり木チ
ャネルの品質測定とページング信号受信の両方のタイミ
ングで受信機を稼働させねばならず、移動局の貴重な資
源であるバッテリの消耗を早めてしまうという重大な問
題点があった。
ので、複数の基地局とこれと符号分割多元接続により通
信を行う移動局によって構成される移動通信システムに
おいて、基地局が送信するとまり木チャネルを移動局が
受信することにより、移動局が待ち受けあるいは通信を
行う基地局を決定し、待ち受け動作中は間欠受信により
自局へのページング信号を監視し、最良の基地局を選択
する精度を高く保ちつつ、消費電力を抑えることを、そ
の目的としている。
ために、請求項1に記載の発明は、基地局が送信すると
まり木チャネルを移動局が受信することにより、前記移
動局が待ち受けあるいは通信を行う前記基地局を決定
し、待ち受け動作中は間欠受信により自局へのページン
グ信号を監視するCDMA移動通信システムにおけるセ
ルサーチ制御方法において、前記移動局において、自局
への前記ページング信号を受信するタイミングに合わせ
て前記とまり木チャネルの受信品質測定を行うことを特
徴とする。
のセルサーチ制御方法において、前記移動局において、
最後に前記とまり木チャネルの受信品質の測定を行った
時点からの時間を計測しておき、該時間があらかじめ定
めた値を越えた場合に前記とまり木チャネルの受信品質
測定を行うことを特徴とする。
通信を行う移動局を含むCDMA移動通信システムにお
いて、前記基地局は、とまり木チャネルを移動局に送信
するとまり木チャネル送信手段と、ページング信号を移
動局に送信するページング信号送信手段とを備え、前記
移動局は、前記とまり木チャネル送信手段により送信さ
れた前記とまり木チャネルを受信し、該とまり木チャネ
ルにより待ち受けあるいは通信を行う前記基地局を決定
する基地局決定手段と、待ち受け動作中に間欠受信によ
り、前記ページング信号送信手段により自局へ送信され
たページング信号を受信したか否かを判断するページン
グ信号受信判断手段と、前記とまり木チャネルの受信品
質の測定を行う受信品質測定手段とを備え、前記ページ
ング信号受信判断手段により前記ページング信号を受信
したと判断した場合には、該ページング信号を受信する
タイミングに合わせて、前記受信品質測定手段により前
記とまり木チャネルの受信品質測定を行うことを特徴と
する。
のCDMA移動通信システムにおいて、前記移動局は、
最後に前記とまり木チャネルの受信品質の測定を行った
時点からの時間を計測する計測手段を備え、該計測手段
により計測された前記時間があらかじめ定めた値を越え
た場合に、前記受信品質測定手段により前記とまり木チ
ャネルの受信品質測定を行うことを特徴とする。
通信を行うCDMA移動通信システムの移動局におい
て、前記基地局から送信されたとまり木チャネルを受信
し、該とまり木チャネルにより待ち受けあるいは通信を
行う前記基地局を決定する基地局決定手段と、待ち受け
動作中に間欠受信により、前記基地局から自局へ送信さ
れたページング信号を受信したか否かを判断するページ
ング信号受信判断手段と、前記とまり木チャネルの受信
品質の測定を行う受信品質測定手段とを備え、前記ペー
ジング信号受信判断手段により前記ページング信号を受
信したと判断した場合には、該ページング信号を受信す
るタイミングに合わせて、前記受信品質測定手段により
前記とまり木チャネルの受信品質の測定を行うことを特
徴とする。
の移動局において、最後に前記とまり木チャネルの受信
品質の測定を行った時点からの時間を計測する計測手段
を備え、該計測手段により計測された前記時間があらか
じめ定めた値を越えた場合に、前記受信品質測定手段に
より前記とまり木チャネルの受信品質測定を行うことを
特徴とする。
る移動通信システムでは、各基地局で同一の無線周波数
を使用する。従って、各基地局のとまり木チャネルおよ
びページングチャネルなどは、全て同一の無線周波数上
で送信され、各々の拡散コードにより区別されている。
従って、無線周波数を受信し、拡散された変調信号を取
り出す無線部は、とまり木チャネルの受信およびページ
ングチャネル受信に共通に利用できるため、そのタイミ
ングを合わせることにより、無線部の稼働時間を減少さ
せることができる。
周波数を使用している関係上、音声や各種データなどの
ユーザの通信波も同一の周波数を用いてやりとりされて
いる。従って、とまり木チャネルやページングチャネル
を受信する際には、これらユーザの通信波は干渉とな
り、とまり木チャネルやページングチャネルの受信品質
を低下させる原因となり得る。
りこれら通信波からの干渉が多い時間帯には、基地局か
らページングチャネル上で送出されるページング信号も
当然多くなる。反対に、通信中のユーザがほとんどおら
ずこれら通信波からの干渉が少ない時間帯には、基地局
からページングチャネル上で送出されるページング信号
も自然と少なくなる。このように、ページング信号の送
出頻度と、とまり木チャネルやページングチャネルの受
信品質との間には、ページング信号が多い時ほど品質が
低く、逆に、ページング信号が少ない時ほど品質がよい
という関係がある。このことから、とまり木チャネルの
受信品質が低い時に、基地局の選択精度を高く保つに
は、とまり木チャネルの受信品質測定頻度を高く設定
し、頻繁に品質測定を行う必要があることがわかる。
ングに合わせて、とまり木チャネルの品質測定を実施す
るよう構成したので、とまり木チャネルの受信品質が低
い時に、とまり木チャネルの受信品質測定頻度が自動的
に高くなり、基地局の選択精度を高め、逆に、とまり木
チャネルの受信品質が高い時には、とまり木チャネルの
受信品質測定頻度が自動的に低くなり、より消費電力を
抑えるように作用する。さらに、最後にとまり木チャネ
ルの受信品質の測定を行った時点からの時間経過を計測
しておき、この時間があらかじめ定めた一定値を越えた
場合にとまり木チャネルの受信品質測定を行うよう構成
したので、深夜などページング信号がごく少ない時でも
最低限の頻度でとまり木チャネルの受信品質測定を行う
よう作用する。
明の実施形態について詳細に説明する。
の一例を示す図である。
する部分のみを概念的に示している。
2、通信チャネル送受信回路304、ユーザインタフェ
ース306、とまり木チャネル受信回路308、とまり
木チャネル受信品質測定制御回路310、ページング信
号受信回路312、共通制御回路314、メモリ31
6、アンテナ318および共通バス320を含んで成
る。
出される無線変調されたユーザ情報や制御信号を受信
し、また移動局からの基地局へ送出される音声やデータ
などのユーザ情報あるいは制御情報などを送信するため
の装置であり、アンテナ318に接続されている。図3
では、送受信部として一体的に示したが、送信部および
受信部それぞれにより独立して構成されていてもよい。
通信チャネル送受信回路304は、音声やデータなどの
ユーザ情報を復号・符号化するための回路で、無線信号
送受信部302およびユーザインターフェース306に
それぞれ接続されている。とまり木チャネル受信回路3
08は、とまり木チャネルの受信品質を測定したり、と
まり木チャネルを復号して基地局から報知されている情
報を取り出したりするための回路である。とまり木チャ
ネル受信品質測定制御回路310は、とまり木チャネル
受信回路308に指令を発することにより、とまり木チ
ャネルの受信品質測定動作を制御するための回路であ
る。ページング信号受信回路312は、基地局から送出
されるページング信号を受信・復号するための回路であ
る。共通制御回路314は、移動局の全般的な制御を司
る回路であり、またメモリ316は、各種情報を格納・
記録するために用いられる。とまり木チャネル受信回路
308、とまり木チャネル受信品質測定制御回路31
0、ページング信号受信回路312、共通制御回路31
4、メモリ316は共通バス320によって相互に接続
されている。
よび図5を参照して説明する。
局には間欠受信の技術が適用されており、また前述の文
献「Japan’s Revised Proposa
lfor Candidate Radio Tran
smission Technology on IM
T−2000: W−CDMA RevisedPro
posal Version 1.1」の如く多数存在
する移動局を複数のグループに分類し、それぞれのグル
ープに対するページング信号を1つの物理チャネル上に
マッピングするようページングチャネルを構成してい
る。図2はそのようなグループのうち1つのグループへ
のページング信号を示している。図中PIと示されてい
る部分は、ページングあり/なしを示す情報を示す非常
に短い信号を示す部分であり、またMUIと示されてい
る部分はページング情報(移動局のID番号)を含んで
いる部分である。移動局は、まずPI部分を受信し、そ
の受信結果に基づいてページングありと判定された場合
にのみMUI部分を受信する。
れの一例を説明するフローチャートを示す図である。
イミングが来たか判断し(ステップS402)、タイミ
ングが来た場合には、無線信号送受信部302を起動
し、ページング信号中のPI部分を受信する(ステップ
S404)。その受信結果に基づいてページングなしと
判定された場合には、無線信号送受信部302を停止さ
せる(ステップS414)。ページングありと判定され
た場合には、引き続き無線信号送受信部302を動作さ
せ(ステップS406)、同時にページング信号受信回
路312にページング信号の受信を指令し(ステップS
408)、さらに、とまり木チャネル受信品質測定制御
回路310からとまり木チャネル受信回路308にとま
り木チャネルの受信品質測定を指令する(ステップS4
10)。次に、それぞれの動作が終了したか否か判断し
(ステップS412)、動作が終了した場合には、無線
信号送受信部302を停止させ(ステップS414)、
次にPI部分を受信するタイミングまで待機する(ステ
ップS402)。
した場合にも次の品質測定を行うよう構成した場合の移
動局の動作を説明するフローチャートを示す図である。
イミングが来たか判断し(ステップS502)、タイミ
ングが来た場合には、無線信号送受信部302を起動
し、ページング信号中のPI部を受信する(ステップS
504)。その受信結果に基づいてページングなしと判
定された場合には、最後に品質測定を行った時点からの
経過時間の判定に移る(ステップS508)。時間があ
らかじめ定めた値を越えている場合には、ページングあ
りと判定された場合の動作と同様の動作を行う(ステッ
プS506)。時間があらかじめ定めた値以下である場
合には、無線信号送受信部302を停止させて(ステッ
プS516)、次のタイミングを待つ(ステップS50
2)。ページングありと判定された場合には、引き続き
無線信号送受信部302を動作させ(ステップS50
6)、同時にページング信号受信回路312にページン
グ信号の受信を指令し(ステップS510)、さらに、
とまり木チャネル受信品質測定制御回路310からとま
り木チャネル受信回路308にとまり木チャネルの受信
品質測定を指令する(ステップS512)。次に、それ
ぞれの動作が終了したか否か判断し(ステップS51
4)、動作が終了した場合には、無線信号送受信部30
2を停止させ(ステップS516)、次にPI部分を受
信するタイミングまで待機する(ステップS502)。
作しているときの動作状況を時間軸上で観測した場合の
概要を示す図である。
品質測定を示し、また下段がページング受信を示す。こ
こで、上段の斜線部分は、とまり木チャネルの品質測定
を実行する部分を表す。また、下段は、1つのPI(細
い部分)および1つのMUI(太い部分)によりページ
ング信号が構成されているページングチャネルを一例に
ページング受信を説明しており、PIがページング情報
ありを示す場合はMUIを斜線で、またPIがページン
グ情報なしを示す場合はMUIを白く表している。すな
わち、白く表されたMUIはページング情報を有してな
いので、移動局は受信しない。
ージング情報あり/なしにより、とまり木チャネルの受
信品質測定が制御される。すなわち、ページング情報あ
りの場合にはページング受信と同時にとまり木チャネル
受信品質測定が実施され、ページング情報なしの場合に
はとまり木チャネル受信品質測定は省略される。
よれば、移動局は自局へのページング信号を受信するタ
イミングに合わせてとまり木チャネルの受信品質の測定
のタイミングを制御することにより、ページング信号の
受信ととまり木チャネルの受信品質測定を同じタイミン
グで行うよう構成したので、最良の基地局を選択する精
度を高く保ちつつ、消費電力を抑えることが可能とな
る。
質の測定を行った時点からの時間経過を計測しておき、
この時間があらかじめ定めた一定値を越えた場合にとま
り木チャネルの受信品質測定を行うよう構成したので、
最良の基地局を選択する精度をさらに高く保ちつつ、消
費電力をさらに抑えることが可能となる。
ある。
図である。
明するフローチャートを示す図である。
明するフローチャートを示す図である。
きの動作状況を時間軸上で観測した場合の概要を示す図
である。
Claims (6)
- 【請求項1】 基地局が送信するとまり木チャネルを移
動局が受信することにより、前記移動局が待ち受けある
いは通信を行う前記基地局を決定し、待ち受け動作中は
間欠受信により自局へのページング信号を監視するCD
MA移動通信システムにおけるセルサーチ制御方法にお
いて、前記移動局において、自局への前記ページング信
号を受信するタイミングに合わせて前記とまり木チャネ
ルの受信品質測定を行うことを特徴とするセルサーチ制
御方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載のセルサーチ制御方法に
おいて、 前記移動局において、最後に前記とまり木チャネルの受
信品質の測定を行った時点からの時間を計測しておき、
該時間があらかじめ定めた値を越えた場合に前記とまり
木チャネルの受信品質測定を行うことを特徴とするセル
サーチ制御方法。 - 【請求項3】 複数の基地局と通信を行う移動局を含む
CDMA移動通信システムにおいて、 前記基地局は、 とまり木チャネルを移動局に送信するとまり木チャネル
送信手段と、 ページング信号を移動局に送信するページング信号送信
手段とを備え、 前記移動局は、 前記とまり木チャネル送信手段により送信された前記と
まり木チャネルを受信し、該とまり木チャネルにより待
ち受けあるいは通信を行う前記基地局を決定する基地局
決定手段と、 待ち受け動作中に間欠受信により、前記ページング信号
送信手段により自局へ送信されたページング信号を受信
したか否かを判断するページング信号受信判断手段と、 前記とまり木チャネルの受信品質の測定を行う受信品質
測定手段とを備え、 前記ページング信号受信判断手段により前記ページング
信号を受信したと判断した場合には、該ページング信号
を受信するタイミングに合わせて、前記受信品質測定手
段により前記とまり木チャネルの受信品質測定を行うこ
とを特徴とするCDMA移動通信システム。 - 【請求項4】 請求項3に記載のCDMA移動通信シス
テムにおいて、 前記移動局は、 最後に前記とまり木チャネルの受信品質の測定を行った
時点からの時間を計測する計測手段を備え、 該計測手段により計測された前記時間があらかじめ定め
た値を越えた場合に、前記受信品質測定手段により前記
とまり木チャネルの受信品質測定を行うことを特徴とす
るCDMA移動通信システム。 - 【請求項5】 複数の基地局と通信を行うCDMA移動
通信システムの移動局において、 前記基地局から送信されたとまり木チャネルを受信し、
該とまり木チャネルにより待ち受けあるいは通信を行う
前記基地局を決定する基地局決定手段と、 待ち受け動作中に間欠受信により、前記基地局から自局
へ送信されたページング信号を受信したか否かを判断す
るページング信号受信判断手段と、 前記とまり木チャネルの受信品質の測定を行う受信品質
測定手段とを備え、 前記ページング信号受信判断手段により前記ページング
信号を受信したと判断した場合には、該ページング信号
を受信するタイミングに合わせて、前記受信品質測定手
段により前記とまり木チャネルの受信品質の測定を行う
ことを特徴とする移動局。 - 【請求項6】 請求項5に記載の移動局において、 最後に前記とまり木チャネルの受信品質の測定を行った
時点からの時間を計測する計測手段を備え、 該計測手段により計測された前記時間があらかじめ定め
た値を越えた場合に、前記受信品質測定手段により前記
とまり木チャネルの受信品質測定を行うことを特徴とす
る移動局。
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