JP2002112301A - 移動通信端末装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、大セル基地局と小セル基地局とが混
在する移動通信システムに用いられる移動通信端末装置
において、基地局接続処理回数を可能な限り減らすこと
で消費電流を抑えることが可能な移動通信端末装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】本発明は、接続中の基地局からの受信信号
の品質が、所定の値よりも悪くなりかつ、待受け状態で
あることを検出したら、前記接続中の基地局以外の基地
局のうち、大セル基地局との接続を優先して試みること
で上記目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動通信端末装置
において、基地局の接続処理を見直して電池消耗を抑え
ることを可能にする移動通信端末装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に移動通信システムでは、移動通信
端末装置は、システム内の複数の基地局のうちの１つに
無線接続されて通信を行うが、特に日本のＰＨＳシステ
ムでは、通信接続の切れ目を少なくする目的で、基地局
の中で強い電波を出して大きいエリアをカバーする大セ
ル基地局とともに、この大セル基地局のカバーするエリ
アに重なるようにして、大セル基地局の電波の出力より
も小さい出力の電波を出して小さいエリアをカバーする
小セル基地局とを備えている。

【０００３】なお、エリアゾーンが重なるところで大セ
ル基地局の電波と、小セル基地局の電波との混信を避け
るために、両者の電波を、同じ周波数上でタイムスロッ
トを異ならせている。

【０００４】そして、移動通信端末装置は、大セル、小
セル基地局の中で、より電波の強い基地局を選択して接
続することにより、ハンドオーバを適宜行って移動中の
通話を可能にしていた。

【０００５】この従来方式を図７を使って説明すると、
接続中の基地局の受信レベルを定期的に監視し（ステッ
プ５００）、この受信レベルがあるしきい値以下になっ
たかどうかを判定する（ステップ５０２）。しきい値以
上であれば、受信レベル監視を繰り返すが、しきい値以
下になった場合、新たな接続先を選択するために、基地
局のサーチを行い（ステップ５０４）、サーチ結果にも
とづき最大レベルの基地局を決定し（ステップ５０
６）、決定した基地局の受信レベルが所定時間内で安定
しているかを確認する（ステップ５０８）。安定してい
なければ、新たに基地局サーチをやり直すが、決定した
基地局の受信レベルが安定していれば、その基地局との
接続処理を行う（ステップ５１０）。

【０００６】この方式を用いて、例えば図３のようなセ
ルの配置構成の場所を移動通信端末装置がαからβまで
の間を移動した場合を想定する。この図において、小文
字は小セル基地局、大文字は大セル基地局を表わす。

【０００７】この場合、移動通信端末装置が大セル基地
局エリア内を通過している時に、小セル基地局内も通過
する場所があるため、電波のより強い基地局として、小
セル基地局、大セル基地局と頻繁に接続切り替えをして
しまう可能性がある。

【０００８】したがって、この従来の接続方式にによれ
ば、ａ→Ａ→ｂ→Ａ→ｃ→Ｂ→ｄ→Ｂ→ｅという接続に
なって、基地局ａとの通信以降、８回の接続動作が行わ
れる。１回の接続動作は、周辺基地局サーチのためのシ
ンセサイザの動作を含めて、通常の待受け動作に比べて
電流を消費してしまうため、基地局接続動作が多ければ
多いほど、消費電流が大きくなり、移動通信端末装置の
電池もちが悪くなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、大セル
基地局と小セル基地局とが混在する移動通信システムに
用いられる移動通信端末装置において、従来のように受
信品質の良い電波を発する基地局を優先して接続する従
来の方式では、基地局接続切替が頻繁に起きる結果、消
費電流が大きくなり、電池もちが悪くなるという問題が
あった。

【００１０】そこで、本発明は、大セル基地局と小セル
基地局とが混在する移動通信システムに用いられる移動
通信端末装置において、基地局接続処理回数を可能な限
り減らすことで消費電流を抑えることが可能な移動通信
端末装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、接続中の基地
局からの受信信号の品質が、所定の値よりも悪くなりか
つ、待受け状態であることを検出したら、前記接続中の
基地局以外の基地局のうち、大セル基地局との接続を優
先して試みることで上記目的を達成する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態にかかる移動
通信端末装置の構成図を図１に示す。

【００１３】端末は、無線部１、変調部２、ＴＤＭＡ部
３、符号化部４、制御部５、記憶部６、電源部７から成
る。

【００１４】基地局からの下り信号はアンテナ１１で受
信され、スイッチ１２を通って受信部１３に入力され、
シンセサイザ１４からのローカル信号が供給されて周波
数変換される。受信された信号の強度はＲＳＳＩ検出部
１６により検出されて制御部５に供給される。周波数変
換された受信信号は、ディジタル復調回路２１にて復調
される。復調された信号は、ＴＤＭＡデコーダ３１でバ
ースト状の信号を連続信号に戻す。連続信号は、ＡＤＰ
ＣＭ―ＣＯＤＥＣ４１にて復号化されてＰＣＭ信号に変
換される。ＰＣＭ信号はさらにＰＣＭ―ＣＯＤＥＣ４２
にて復号化されアナログ信号となりこれがスピーカ４４
から出力される。

【００１５】一方、マイク４５から入力されるアナログ
信号は、ＰＣＭ−ＣＯＤＥＣ４２にてＰＣＭ信号に変換
されたのち、ＡＤＰＣＭ−ＣＯＤＥＣ４１で符号化され
る。ＡＤＰＣＭ符号化された信号は、ＴＤＭＡエンコー
ダ３２にてバースト状の信号に変換される。バースト信
号は、ディジタル信号変調回路２２にて、変調される。
変調された信号は、送信部１５でシンセサイザ１４から
のローカル信号により、高周波信号に変換され、増幅さ
れたのち、スイッチ１２、アンテナ１１を通して送信さ
れる。

【００１６】電源部７は、バッテリ７１とバッテリ出力
を電圧変換するための電源回路７２とから成り、電圧変
換された電源を各部へ供給する。

【００１７】制御部５は、本発明にかかる機能として、
待受けモード検出部５０１と大セル基地局優先接続処理
部５０２とを有する。

【００１８】また、制御部５には、操作部５１、ＬＣＤ
５２、サウンダ５３、バイブレータユニット５４、記憶
部６が接続される。

【００１９】本実施形態の特徴は、待受け時は大セルを
構成する基地局を優先してサーチし、大セルの基地局を
捕捉できない場合は、小セルを見に行くことで、頻繁に
基地局サーチしないようにして、消費電流の増大を防ぐ
ようにした点である。

【００２０】また通話時は、通話品質を優先すべく、従
来のように受信品質の最も良い基地局を選択するように
する。この制御例を図２に示す。

【００２１】図２において、接続した基地局からの制御
信号を移動通信端末装置は間欠的に受信し、その受信品
質として、受信信号のレベルをＲＳＳＩ検出部１６によ
り検出してこれを監視する（ステップ１００）。受信レ
ベルが、予め決められたしきい値以下になったかどうか
を確認し（ステップ１０２）、しきい値以上であれば受
信レベル監視を継続する。受信レベルがしきい値以下に
なった場合に、待受けモードかどうかを判定し（ステッ
プ１０４）待受けモードになっていなかった場合、すな
わち通話モードやメッセージ通信モードである場合は、
従来の基地局接続処理に入る（ステップ１０６）。待受
けモードである場合に、本実施形態のサーチであるとこ
ろの大セル基地局優先サーチが開始される（ステップ１
０８）。

【００２２】大セル基地局サーチ処理は、ステップ１１
０にてまず大セルの基地局をサーチする。大セル基地局
か小セル基地局かどうかは、基地局を識別するＣＳ−Ｉ
Ｄの特定けたの値（例えば偶数か奇数か）で判定でき
る。ステップ１１０で大セル基地局からの信号が受信で
きない場合は、通常の基地局接続処理を行う（ステップ
１１２）。

【００２３】一方、大セル基地局からの信号を受信で
き、受信レベルが予め決められた所定値より大きいかど
うかを判定する（ステップ１１４）。もしその受信レベ
ルが所定値より大きい大セル基地局が存在する場合、そ
のうち最も受信品質のよい大セル基地局を選択し、さら
に選択した大セル基地局のチャネル（時間スロット）が
使われていないかどうかを監視し、大セル基地局の空き
チャネルがある場合は、所定時間内での受信レベルを監
視する（ステップ１１６）。この受信レベルが安定して
いる場合は、選択した大セル基地局との接続処理を実行
する（ステップ１１８）。

【００２４】ステップ１１４、１１６で大セル基地局か
らの受信信号のレベルが小さいか、受信レベルが基準値
以上で一旦選択した基地局からの信号の空きチャネルが
ないか、または一旦選択した基地局からの信号が安定し
ていない場合はステップ１１２に戻り、通常の基地局接
続処理を行う。

【００２５】上記の制御により、図３のような領域を移
動通信端末装置がαからβまでを移動した場合を考え
る。ここでは小文字が小セル基地局、大文字が大セル基
地局を表わしている。

【００２６】まず大セル基地局Ａのエリアと小セル基地
局のエリアとが重なった部分に移動通信端末装置が入っ
た場合、基地局Ａからは遠い位置であるため、大セル基
地局からの信号が小さくなる。その結果、ステップ１１
２の通常の基地局接続処理により、小セル基地局ａに接
続する。

【００２７】移動通信端末装置が小セル基地局ａに接続
した後も、引き続き制御信号の受信レベルを監視してお
り、この受信レベルが所定値よりも小さくなった場合
に、ステップ１０２から１１８の制御を行う。図３の例
の場合、小セル基地局ａのエリアのフリンジエリアに位
置したときに大セル基地局Ａと接続する。

【００２８】次に移動通信端末装置が大セル基地局Ａの
エリアと小セル基地局ｂのエリアとが交わるエリアに入
ってきた場合を考えると、従来方式では、接続中の基地
局Ａからの信号がしきい値よりも小さくなってしまう場
合は、より良い受信レベルの基地局を選択する方式であ
ったため、小セル基地局ｂを選ぶことがあった。

【００２９】しかし、本実施形態では、待受けモードで
ある以上は、大セル基地局Ａを選択しつづける。そのた
め、大セル基地局Ａから小セル基地局ｂへのハンドオー
バのための制御処理が省略されて消費電力が削減でき
る。

【００３０】同様に小セル基地局ｃのエリアに端末装置
が入ってきたとき、従来では、小セル基地局ｃに接続す
るケースがあるのに対し、本実施形態では、大セル基地
局Ａからの受信レベルがステップ１１０において所定値
以上である限り、大セル基地局Ａとの接続が継続される
か、大セル基地局Ｂからの受信信号レベルが大セル基地
局Ａからのそれよりも大きくなった時点で、Ｂとの接続
が新たに行われる。以下同様にして、小文字で表わした
小セル基地局からの信号レベルが大セル基地局からの信
号レベルよりも大きくなったとしても、所定レベル値以
上の大セル基地局からの信号が受信されている以上、大
セル基地局を捕捉しつづける。

【００３１】このようにして、従来ではａ→Ａ→ｂ→Ａ
→ｃ→Ｂ→ｄ→Ｂ→ｅとハンドオーバを繰り返していた
のに対して、本実施形態ではａ→Ａ→Ｂ→ｅということ
になり、ハンドオーバの処理回数が減る。

【００３２】図４は、図３のαからβまで移動端末装置
が移動した際の、基地局選択による消費電流の違いを表
した図である。図４において、基地局接続処理時の消費
電流は、待受けに要する電流Iの例えばｎ倍と仮定し、
ｎI（A）とする。なお、１回の基地局接続処理に要する
時間をS秒とし、αからβまでの移動時間は１回の基地
局接続処理に要する時間S秒の５０倍と仮定する。さら
にここでは、ｎ＝２と仮定する。

【００３３】従来の方式では、８回の接続処理を行うた
め、接続処理をまったく行わない場合に比べて、８Ｓ／
５０Ｓすなわち、１６％分消費電流が増大する。これに
対して、本発明では４回の接続処理を行うため、接続処
理をまったく行わない場合に比べて４Ｓ／５０Ｓ、すな
わち８％の消費電流の増大ですむ。したがって、基地局
接続回数が本発明では従来に比べて減ることから、基地
局接続処理に要する消費電流が減る。特に、１回の基地
局接続処理に要する消費電流が大きい端末装置ほど本実
施形態の消費電流の削減効果が大きくなる。また、小セ
ル基地局が多数存在する場所を移動する場合も、本実施
形態の消費電流の削減効果が大きくなる。

【００３４】また、本実施形態では待受け時以外、例え
ば通話時では大セル、小セル関係なく、最も良い受信品
質の良い基地局と接続する処理としている。これによ
り、待受け時には電流消費を抑え、通話時は安定した通
話品質を確保できるという効果が得られる。

【００３５】（第２の実施形態）図５は、第１の実施形
態の処理に、大セル基地局を優先的に選択する際の時間
的な制限を追加した第２の実施形態を示した図である。

【００３６】すなわち接続中の基地局の受信レベルを監
視して、受信レベルがしきい値以下になったとき、受信
レベルの最も良い基地局を選択する通常の基地局接続処
理（ステップ２００，２０２，２０４）の後、タイマー
をスタート（ステップ２０６）した上で、ステップ２０
８で受信レベル監視に入る。ステップ２１０で接続中の
基地局からの信号が所定値以下になった場合に、タイマ
ーを停止し、タイマーカウント値を検出する（ステップ
２１２）。

【００３７】そしてこのカウントされた時間が決められ
た時間以下であるかどうかを判定し、カウント時間が決
められた時間以上である場合は、通常の基地局接続処理
を継続する（ステップ２１６）。

【００３８】カウントされた時間が決められた時間以下
である場合は、頻繁にハンドオーバが起こっていると想
定して、さらにステップ２１８で待受けモードであるこ
とを認識した上で、図２の第１の実施形態で説明した大
セル優先接続処理を実施する（図２のステップ１０４か
らステップ１１８と同じ処理）。

【００３９】（第３の実施形態）図６は従来の基地局接
続処理に加えて、決められた時間内のハンドオーバの回
数を検出して、所定回数以上だったら、頻繁にハンドオ
ーバを行っていると判断して大セル基地局を優先的に選
択する例を示している。

【００４０】具体的には、接続中の基地局の受信レベル
を監視して、受信レベルがしきい値以下になったとき、
タイマーをスタートする（ステップ３００，３０２，３
０４）。そして、受信レベルの最も良い基地局を選択す
る通常の基地局接続処理（ステップ３０６）を行う。こ
の接続処理をするたびに基地局接続回数をカウントして
いき（ステップ３０８）、タイマーカウント時間がある
所定時間を超えるまでは、ステップ３０２から３０８を
繰り返す。

【００４１】タイマーカウント時間がある所定時間にな
ったら、タイマーをリセットする（ステップ３１０、３
１２）。このとき、カウントした基地局接続回数が所定
回数に達した場合は受信レベル監視を行い、図２の第１
の実施形態で説明した待ち受け時の大セル基地局優先接
続処理を行う（図２のステップ１００からステップ１１
８と同じ処理）。

【００４２】

【発明の効果】本発明は、大セル基地局と小セル基地局
とが混在する移動通信システムに用いられる移動通信端
末装置において、接続中の基地局からの受信信号の品質
が、所定の値よりも悪くなりかつ、待受け状態であるこ
とを検出したら、前記接続中の基地局以外の基地局のう
ち、大セル基地局との接続を優先して試みることで、待
受け時の基地局接続処理回数を可能な限り減らすこと可
能になり、消費電流を抑えて電池もちの良い移動通信端
末装置を提供することができる。

【００４３】また、本発明では待受け時以外、例えば通
話時では大セル、小セル関係なく、最も良い受信品質の
良い基地局と接続する処理としている。これにより、待
受け時には電流消費を抑え、通話時は安定した通話品質
を確保できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す移動通信端末装置装
置の構成図

【図２】本発明の第１の実施形態を示すフローチャート
図

【図３】複数の基地局のそれぞれが構成するセルの一例
を示す概念図

【図４】第１の実施形態による電流削減効果を示す概念
図

【図５】本発明の第２の実施形態を示すフローチャート
図

【図６】本発明の第３の実施形態を示すフローチャート
図

【図７】従来の方式を示すフローチャート図

【符号の説明】

５０１・・・待受モード検出部 ５０２・・・大セル基地局優先接続処理部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の基地局とこの第１の基地局が送信す
   る信号よりも出力の小さい信号を送信して前記第１の基
   地局のカバーするエリアよりも小さいエリアをカバーす
   る第２の基地局とからなる基地局を備える移動通信シス
   テムに用いられ、前記第１の基地局と前記第２の基地局
   のうち、いずれかに無線接続する移動通信端末装置にお
   いて、接続中の基地局からの受信信号の品質が、所定の
   値よりも悪くなった場合、待受け状態か通話状態のいず
   れかであることを検出する検出手段と、この検出手段に
   より、接続中の基地局からの受信信号の品質が、所定の
   値よりも悪くなりかつ、待受け状態であることを検出し
   たら、前記接続中の基地局以外の基地局のうち、前記第
   １の基地局との接続のみを試みる制御手段とを備えたこ
   とを特徴とする移動通信端末装置。
2. 【請求項２】前記制御手段は、接続中の基地局からの受
   信信号の品質が、所定の値よりも悪くなりかつ、通話状
   態であることを前記検出手段により検出したら、前記接
   続中の基地局以外の基地局であって、前記第１の基地
   局、前記第２の基地局かかわらず、受信品質の最も良い
   基地局との接続を試みることを特徴とする請求項１記載
   の移動通信端末装置。
3. 【請求項３】基地局との接続処理が完了してから、この
   接続中の基地局からの受信信号の品質が所定値以下にな
   るまでの時間があらかじめ決められた時間以内であるこ
   とを検出した場合に、前記検出手段と前記制御手段とを
   動作させることを特徴とする請求項１記載の移動通信端
   末装置。
4. 【請求項４】基地局との接続処理が完了してから、ある
   決められた時間の間に、新たな基地局と接続した回数を
   カウントし、このカウント値が所定値になった場合、前
   記検出手段と前記制御手段とを動作させることを特徴と
   する請求項１記載の移動通信端末装置。