JP2002159033A

JP2002159033A - 無線通信システム用端末装置

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Publication number: JP2002159033A
Application number: JP2000350857A
Authority: JP
Inventors: Koji Tajima; 浩二田島
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-11-17
Filing date: 2000-11-17
Publication date: 2002-05-31
Anticipated expiration: 2020-11-17
Also published as: JP3889923B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基地局側がマルチスロット非対応混在のエリ
アでも移動中に確実に最適な基地局にハンドオーバを通
話時間への影響が少ないようにして行う。【解決手段】通信中の受信レベルが一定値以下のとき
基地局測定を行う。端末装置が保有する通信可能基地局
情報に一致する基地局が測定できなかった場合、ハンド
オーバ検索と同一条件で周辺基地局を検索して受信した
基地局のうちハンドオーバ可能な基地局を通信可能基地
局情報に格納する。通話中の受信レベルがさらに劣化し
てハンドオーバ機能を起動したとき、ハンドオーバ検索
で通信可能基地局情報と一致した基地局の中で最も受信
レベルの高い基地局に優先してハンドオーバを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】各々通信エリアを有する複数
の基地局を備えかつ複数のスロットを使用した無線通信
システム用の移動可能な端末装置に関し、特にそのハン
ドオーバ機能に関する。

【０００２】

【従来の技術】各々通信エリアを有する複数の基地局を
備える無線通信システム、例えばパーソナルハンディー
ホンシステム（以下「ＰＨＳ」と記す。）（登録商標）
は、小ゾーン方式のため１つの基地局と通信できる範囲
は小さく、通話中に移動した場合は隣接する他の基地局
によって通信が引き継がれる（ハンドオーバ）。ハンド
オーバには、基地局からＰＨＳ端末装置に対してハンド
オーバを要求してくる場合と、ＰＨＳ端末装置が通信中
の受信レベルを測定し、基地局から指定された受信レベ
ル（再発呼型ハンドオーバ保持レベル）以下になったこ
とを判断してハンドオーバ処理を行う２通りがあるが、
どちらもハンドオーバ開始時に、周辺基地局の測定を行
い、受信した基地局の中から最も受信レベルの高い基地
局にハンドオーバを行うが、複数のスロット（以下「マ
ルチスロット」という。）を使用した通信の場合、ハン
ドオーバ先の基地局もマルチスロット対応である必要が
あり、従来のハンドオーバ検索ではマルチスロット対応
かどうか判断ができないため、通話エリアの基地局すべ
てがマルチスロット対応でない場合、ハンドオーバ対象
の基地局としてマルチスロット非対応基地局を選択する
可能性がある。また、基地局がマルチスロット対応かど
うかの判断はその基地局の制御チャネルを４．８秒以上
受信しなければ判断ができない。ところが、ＲＣＲ−Ｓ
ＤＴ２８より、ハンドオーバ時間は最大６秒間となって
いるために、残りの１．２秒間でハンドオーバ先基地局
に同期確立するのは困難であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のＲＣＲ−ＳＴＤ
２８で規定されているハンドオーバ処理ではハンドオー
バ起動後に周辺基地局を測定し、その結果のみでハンド
オーバ先を決定していたため、すべての基地局がマルチ
スロット対応であれば問題ないが、実際の公衆網ではマ
ルチスロット非対応基地局も存在しているため、選択し
た基地局がハンドオーバ不可能の場合があるといった問
題を有していた。

【０００４】また、従来のＰＨＳ端末装置ではハンドオ
ーバ検索時に４．８秒間検索を行いマルチスロット対応
基地局を選択することも行っているが、ＲＣＲ−ＳＤＴ
２８より、ハンドオーバ時間は最大６秒間となっている
ために、残りの１．２秒間でハンドオーバ先基地局に同
期確立するのは困難であるといった問題を有していた。

【０００５】ハンドオーバの処理時間が長いという問題
については、この問題を解決するために、通話中に通話
スロットとは別のスロットを用いて他基地局からの受信
レベルを検出し、受信レベルがしきい値レベルを越える
場合、受信レベルの信号を送出している基地局の識別情
報（ＣＳ−ＩＤ）をその無線受信レベルと共にメモリに
記憶する。その後、通話中の基地局からハンドオーバ処
理への移行が指示された場合、端末装置はメモリ内のＣ
Ｓ−ＩＤを参照し、該当する基地局に対してハンドオー
バ処理を行う。

【０００６】その際、メモリに記憶されていない場合、
元の基地局に対して接続切り戻しの処理を行うことを特
徴とする特開平１０−９８７５６があるが、これは音声
通信など基地局を選ばない通信の場合であり、通信中に
マルチスロット対応基地局を検索していては消費電力増
大のため、通話時間が減少してしまうといった問題を有
していた。

【０００７】また、通信中に通信を保った状態で周辺の
基地局より送信される下り制御チャネル信号を検知し、
前記周辺の基地局中受信レベルの最も良い基地局を選択
し、前記最も良い基地局の下り制御チャネル信号に同期
を保つことを特徴とする特開平１１−４４７０がある
が、これではハンドオーバ対象となる基地局が限定され
るために、ＰＨＳ端末装置が移動中の場合は、ハンドオ
ーバで最適な基地局を選択するとは言い難いといった問
題を有していた。

【０００８】従って、本発明の課題は、基地局側がマル
チスロット非対応混在のエリアでも移動中に確実にハン
ドオーバを行うことができ、また通話時間への影響が少
なく、さらに最適な基地局にハンドオーバを行うことが
できるようにしたマルチスロット無線通信システム用の
移動可能な端末装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題は、各々通信エ
リアを有する複数の基地局を備えかつ複数のスロットを
使用した無線通信システムに用いられる移動可能な端末
装置において、通信中の受信レベルが一定値以下となっ
たことを判断する手段と、受信レベルが一定値以下の場
合、所定時間毎に通信に使用していないスロットを用い
て基地局測定を行い前記端末装置が保有する通信可能基
地局情報に一致する基地局を測定したかを判断する手段
と、前記端末装置が保有する通信可能基地局情報に一致
する基地局が測定できなかった場合にハンドオーバ検索
と同一条件で周辺基地局を検索して受信した基地局のう
ちハンドオーバ可能な基地局を通信可能基地局情報に格
納する手段と、通話中の受信レベルがさらに劣化してハ
ンドオーバ機能を起動したとき、ハンドオーバ検索で通
信可能基地局情報と一致した基地局の中で最も受信レベ
ルの高い基地局に優先してハンドオーバを行う手段とを
備えることを特徴とする本発明の無線通信システム用端
末装置により解決される。

【００１０】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の基本概念
および好適な実施形態について以下に説明する。

【００１１】図１に本発明の概念図を、各々通信エリア
を有する複数の基地局を備えかつ複数のスロットを使用
した無線通信システムとしてＰＨＳを用いた場合につい
て示す。基地局１から４（ＣＳ１〜ＣＳ４）が図１の様
に配置されていた場合（円の中心に基地局が設置してあ
り、円周がハンドオーバを行う必要のある地点で円の中
心に近いほど受信レベルが高いものとする。また、ＣＳ
２のみマルチスロット非対応基地局とする。）で、マル
チスロット対応基地局１（ＣＳ１）と状態Ａで通話中の
ＰＨＳ端末装置が矢印の方向に移動したとする。また、
ＰＨＳ端末装置が持っている通信可能基地局情報には共
にマルチスロット対応基地局であるＣＳ１とＣＳ３の２
つが記憶されているものとする。

【００１２】状態Ａでは、受信レベルが高いため、周辺
基地局の測定をすることなく従来のＰＨＳ端末装置の通
信と同じ動作を行うため、従来と同様の通話時間を確保
できる。ＰＨＳ端末装置がＡ地点に達したとき、受信レ
ベルが後述する測定を開始するレベルまで低下したとす
る。したがって、ＰＨＳ端末装置が移動してＡ地点を越
えると、定期的に通信を中断することなく、空きスロッ
トを利用して周辺基地局を測定し、所定の受信レベル、
例えばハンドオーバ選択レベル以上の受信レベルを有す
る基地局で上記通信可能基地局情報（すなわち、ここで
はＣＳ１およびＣＳ３のうちＣＳ１は現在通話中である
のでＣＳ３となる。）と一致する基地局を測定する。状
態Ｂではマルチスロット対応基地局ＣＳ３を受信するこ
とが可能なため、新たにマルチスロット対応基地局の検
索は行わない。このために検索時間を最小限に留めるこ
とができる。ＰＨＳ端末装置がさらに移動してＢ地点を
越えると、通信中の通信可能基地局情報と一致する基地
局の測定ではマルチスロット対応基地局ＣＳ３を受信す
ることが出来なくなる。その結果、ＰＨＳ端末装置が持
っている通信可能基地局情報のうちの受信可能なマルチ
スロット対応基地局としては現在通話中のマルチスロッ
ト対応基地局ＣＳ１のみとなるために、マルチスロット
対応基地局測定を１度行いマルチスロット対応基地局Ｃ
Ｓ４を見つけて、マルチスロット対応基地局ＣＳ４の情
報を通信可能基地局情報に新規に格納する。この後状態
Ｃではマルチスロット対応基地局ＣＳ４が通信可能基地
局情報に既に登録されているために、再度マルチスロッ
ト対応基地局測定を行わないので検索時間を最小限に留
めることができる。ＰＨＳ端末装置がさらに移動してＣ
地点を越えると、マルチスロット対応基地局ＣＳ１との
通信を維持することが困難となるためにハンドオーバを
開始する。このＣ地点でのハンドオーバ検索では基地局
ＣＳ２が最も受信レベルが高いが、通信中の検索でマル
チスロット対応かどうか不明であるために、通信可能基
地局情報に登録されている中でもっとも受信レベルの高
いマルチスロット対応基地局ＣＳ４に対してハンドオー
バ処理を行う。つまり、このＣ地点でのハンドオーバ検
索は従来と同様であり、各基地局の受信レベルを検出す
る。図１に示す場合は、ＣＳ２が受信レベルが高く、Ｃ
Ｓ４が次に高いが、ＣＳ２は通信可能基地局情報に登録
されている基地局ではないので、ハンドオーバ対象基地
局となり得ない。ただし、この段階での判断では、ＣＳ
２がマルチスロット対応かどうかまでは不明である。従
来のハンドオーバ処理と同様にして、通信可能基地局情
報に登録されている複数の基地局の中でもっとも受信レ
ベルの高い基地局を選択してハンドオーバ処理行う。図
１に示す場合では、基地局ＣＳ４のみが登録されている
ので、もっとも高い受信レベルの基地局としてのマルチ
スロット対応基地局ＣＳ４に対してハンドオーバ処理を
行う。ＣＳ４はマルチスロット対応基地局であることが
わかっているために、基地局が通信可能状態であれば、
ハンドオーバは成功することができる。

【００１３】次に、本発明の上記の基本概念をＰＨＳに
適用した好適な実施形態を図２を参照して説明する。図
２は本発明を適用したＰＨＳの端末装置の概略構成図で
あり、ＰＨＳ端末装置は筐体１３に納められており、無
線部２はアンテナ１に接続され、復調及び変調する機能
を有する無線系の回路を示す。音声処理部３は帯域制限
等の音に関する制御を行う回路を示す。

【００１４】Ａ／Ｄ変換器４は無線部２から入力された
受信レベル値を制御部５が処理できるデジタル信号に変
換を行う。制御部５はＰＨＳ端末装置の動作状態に応じ
て無線部２、Ａ／Ｄ変換器４、音声処理部３、スピーカ
（すなわち、イヤーレシーバ）８、マイク９、外部１／
Ｆ１１、ＰＩＡＦＳ１０の制御と入力された情報につい
ての処理を行う。制御部５はＲＯＭ６のプログラムに基
づいて動作を行い、通信可能基地局情報についてはＲＡ
Ｍ７に格納する。データ通信時は無線部２との送受信デ
ータを外部１／Ｆ１１もしくはＰＩＡＦＳ１０が処理を
行う。又、出力情報については表示部１２が行う構成と
なっている。

【００１５】上記のように構成されているＰＨＳ端末装
置の通話中における制御内容を図３のフローチャートに
示す。ＰＨＳ端末装置が通信中であるとする。マルチス
ロットを使用した通信状態か、単一のスロットの通信状
態かを判断する（ステップｆ１）。この判断がＮＯの場
合、すなわち単一のスロットの通信状態の場合には、戻
りに進み、所定の時間後にスロットｆ１を繰り返す。一
方、この判断がＹＥＳの場合（例えば、図１の状態Ａに
対応）、このマルチスロット通話中に受信レベルが所定
のレベル以下に劣化したか否かを判断する（ステップｆ
２）。この判断がＮＯの場合、すなわち受信レベルが所
定のレベル以下に劣化していない場合には、戻りに進
み、所定の時間後にスロットｆ１を繰り返す。一方、こ
の判断がＹＥＳの場合（例えば、図１のＡ地点に対
応）、現在の通信中に基地局検索を行ってないか、すな
わち現在の通信中に検索を実行しているか否かを判断す
る（ステップｆ３）。この判断がＹＥＳの場合、つまり
現在の通信中に検索を実行している場合、戻りに進み、
所定の時間後にスロットｆ１を繰り返す。一方、この判
断がＮＯの場合、通信中検索の開始が許可されているか
否かを判断する（ステップｆ４）。この判断がＮＯの場
合、戻りに進み、所定の時間後にスロットｆ１を繰り返
す。一方、この判断がＹＥＳの場合、すなわち通信中検
索の開始が許可されている場合、一時的な検索禁止タイ
マを動作開始させる（ステップｆ５）。次いで、ハンド
オーバに備えて現在の通信を中断させることなく、通信
に使用していない空きスロットを使用して周囲の基地局
検索を３１０ｍｓｅｃの一定時間行い、所定の受信レベ
ル、ここではハンドオーバ選択レベル以上の受信レベル
を有する基地局を受信した基地局情報（ＣＳ＿ＩＤ）と
する（ステップｆ６）。検索後、受信した基地局情報
（ＣＳ＿ＩＤ）の中にＰＨＳが記憶してある通信可能基
地局情報（ＬＩＳＴＣＳ）と一致する基地局があるか否
かを判断する（ステップｆ７）。受信した基地局情報
（ＣＳ＿ＩＤ）の中にＰＨＳ端末装置が記憶してある通
信可能基地局情報（ＬＩＳＴＣＳ）と一致する基地局が
ある（フローチャートにおける「一致」）の場合（例え
ば、図１の状態Ｂに対応）、現在の通信可能基地局情報
によりハンドオーバは可能であるため、通信中検索動作
は終了し通常の通信中動作に復帰する。一方、受信した
基地局情報と通信可能基地局情報が１つも一致しない
（フローチャートにおける「不一致」）場合（例えば、
図１のＢ地点に対応）は、現在の通信を中断させること
なく、通信に使用していない空きスロットを使用して周
囲の基地局検索を４．８秒間行い、マルチスロット対応
基地局を検索する（ステップｆ８）。この検索終了後、
マルチスロット対応基地局を発見したか否かを判断する
（ステップｆ９）。この判断がＮＯの場合、すなわちマ
ルチスロット対応基地局を発見しなかった場合、戻りに
進み、所定の時間後にスロットｆ１を繰り返す。一方、
この判断がＹＥＳの場合、すなわち１つ又は複数のマル
チスロット対応基地局を発見した場合は、受信レベルの
高い基地局情報を優先して通信可能基地局情報に格納を
行う（ステップｆ１０）。このとき、通信可能基地局情
報の格納先に空きがない場合は、最も格納時間の古い基
地局情報を最新基地局情報と交換とする。この後さらに
通信中の受信レベルが劣化してハンドオーバ選択レベル
以下になる（例えば、図１のＣ地点）場合には、ハンド
オーバを開始し、従来と同様のハンドオーバ検索でハン
ドオーバ対象の基地局を決定する際に、受信した基地局
の中から、ＰＨＳ端末装置が記憶する通信可能基地局情
報と一致する基地局の中から最も受信レベルの高い基地
局にハンドオーバを行う。詳細には、図３のフローチャ
ートの流れにおいて、ステップｆ１０後に戻りを通って
このフローを出て、各基地局の受信レベルを検出し、検
出された基地局を通信可能基地局情報に格納されている
基地局（全てマルチスロット対応である）と受信レベル
の高い順に照合して最初に一致したマルチスロット対応
基地局にハンドオーバを行う。これによりマルチスロッ
ト通信が対応・非対応混在の場所においても、ハンドオ
ーバを開始する前に通信中にマルチスロット対応基地局
の存在と通信可能基地局情報を記憶することにより、短
時間でハンドオーバを成功させることが可能となる。ま
た、通信可能基地局情報として記憶してある場合は、通
信中の検索時間が短くて済むために、消費電力も少なく
てすむことになり、通信時間の減少を最小限に留めるこ
とができる。すなわち、通信中の通信可能基地局測定時
間とハンドオーバ時間を最小限にして、通話時間の短縮
化を最小限に留め、かつ通信可能で最適な基地局にハン
ドオーバを行うことができる。

【００１６】次に、図２に示す実施形態の一変更形態を
説明する。ＰＨＳ端末装置の移動が早い場合、図３のス
テップｆ６の検索すべき地点とハンドオーバすべき地点
とでの同一基地局の受信レベルが異なり、後者の方が前
者より受信レベルが低くなることがある。この変更形態
は、このような場合に適しており、図３のステップｆ６
の通信中に通信可能基地局情報と一致する基地局を受信
できるかの検索において、受信時にその基地局の受信レ
ベルが、ハンドオーバ選択レベルに補正値Ａを加算した
値よりも小さい場合は受信データを破棄する機能を追加
したものである。補正値Ａは運用値とする。ＰＨＳ端末
装置が保有する通信可能基地局情報の基地局の受信レベ
ルが低い場合に、周辺基地局を検索して受信した基地局
のうちハンドオーバ可能な基地局が通信可能基地局情報
に格納される。これにより通信可能基地局情報に記憶し
てある基地局が存在している場所でも、記憶してある基
地局の受信レベルが低い場合は、新たに周辺のマルチス
ロット対応基地局を検索して通信可能基地局情報を更新
することが可能となるために、ハンドオーバすべき地点
においてより最適な基地局にハンドオーバを行うことが
可能となる。

【００１７】次に、図２に示す実施形態の別の変更形態
を説明する。ＰＨＳ端末装置の移動が早い場合、図３の
ステップｆ８のマルチスロット対応基地局の検索地点と
ハンドオーバすべき地点とでの同一基地局の受信レベル
が異なり、後者の方が前者より受信レベルが高くなるこ
とがある。この変更形態は、このような場合に適してお
り、図３のステップｆ８の通信に使用していない空きス
ロットを使用して周囲の基地局検索を４．８秒間行うマ
ルチスロット対応基地局の検索において、受信時にその
基地局の受信レベルがハンドオーバ保持レベル以上のも
のを有効としたものである。ハンドオーバはハンドオー
バ選択レベル以上の基地局に対して行われるが、通信中
のマルチスロット対応基地局検索では選択レベルより低
い保持レベル以上で基地局を探すことにより、ＰＨＳ端
末装置が移動中に通信中のマルチスロット対応基地局検
索時は弱電界でもハンドオーバ実行時は選択レベル以上
である場合に有効となる。これは、その場所で複数の基
地局が存在している場合に、マルチスロット対応基地局
の割合が少ない場合に特に有効である。

【００１８】本発明の好適な実施形態としてＰＨＳに適
用した場合を説明したが、本発明はＰＨＳに限定される
ものではなく、各々通信エリアを有する複数の基地局を
備えかつ複数のスロットを使用した無線通信システムで
あってハンドオーバを行う必要のあるいずれのシステム
に使用される移動可能な端末装置を全て含むものであ
る。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マルチスロット通信において、基地局側がマルチスロッ
ト非対応混在のエリアでも移動中に確実にハンドオーバ
を行うことができ、また通話時間への影響を最小限にし
て、最適な基地局にハンドオーバを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のハンドオーバ動作についての概念図で
ある。

【図２】本発明を適用したＰＨＳ端末装置の構成図であ
る。

【図３】図２に示すＰＨＳ端末装置の通話中における制
御内容示すフローチャートである。

【符号の説明】

１アンテナ２無線部３音声処理部４Ａ／Ｄ変換器５制御部６ＲＯＭ７ＲＡＭ８スピーカ（イヤーレシーバ）９マイク１０ＰＩＡＦＳ部１１外部１／Ｆ１２表示部１３筐体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各々通信エリアを有する複数の基地局を
備えかつ複数のスロットを使用した無線通信システムに
用いられる移動可能な端末装置において、通信中の受信レベルが一定値以下となったことを判断す
る手段と、受信レベルが一定値以下の場合、所定時間毎に通信に使
用していないスロットを用いて基地局測定を行い前記端
末装置が保有する通信可能基地局情報に一致する基地局
を測定したかを判断する手段と、前記端末装置が保有する通信可能基地局情報に一致する
基地局が測定できなかった場合にハンドオーバ検索と同
一条件で周辺基地局を検索して受信した基地局のうちハ
ンドオーバ可能な基地局を通信可能基地局情報に格納す
る手段と、通話中の受信レベルがさらに劣化してハンドオーバ機能
を起動したとき、ハンドオーバ検索で通信可能基地局情
報と一致した基地局の中で最も受信レベルの高い基地局
に優先してハンドオーバを行う手段とを備えることを特
徴とする無線通信システム用端末装置。
【請求項２】前記判断する手段が、受信した基地局の
受信レベルがハンドオーバ選択レベルに補正値を加算し
た値以上の時に受信データを有効とする手段を有するこ
とを特徴とする請求項１記載の無線通信システム用端末
装置。
【請求項３】前記格納する手段は、受信レベルに関し
てハンドオーバ検索の条件とは異なるハンドオーバ保持
レベルで周辺基地局を検索して受信した基地局のうちハ
ンドオーバ可能な基地局を通信可能基地局情報に格納す
ることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム用
端末装置。