JP2005012335A

JP2005012335A - 移動通信端末のハンドオフ制御方法及び移動通信端末

Info

Publication number: JP2005012335A
Application number: JP2003172000A
Authority: JP
Inventors: Miyuki Ogura; みゆき小倉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2023-06-17
Also published as: US7526257B2; US20040259503A1; JP3764152B2

Abstract

【課題】セルサーチの結果、アクティブセルの通信品質が十分良好な場合に周辺セルへハンドオフしないようにすると共に、当該ハンドオフの要否を、瞬時的な通信品質の変動に影響されることなく判断する。
【解決手段】サーチ部１１は、サーチの結果受信された各基地局のパイロット信号を、セル情報記憶部１２から与えられるアクティブセル及び周辺セルの基地局の識別コードを用いて逆拡散し、受信電力レベルを検出する。サーチ制御部１３は、サーチ部１１にアクティブセル及び周辺セルの基地局のサーチを行わせると共に、アクティブセルのサーチ結果を所定の基準値と比較して、前回以前のサーチ履歴を用いるセル品質評価部１４のフィルタ定数及びアクティブセルのサーチ頻度を設定し、また、上記比較の結果をハンドオフ制御部に送出してハンドオフの要否判定に供する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動通信端末のハンドオフ制御方法及び移動通信端末に係り、特に、いわゆる待受け時間（バッテリーが消耗するまでの時間）の改善を図った移動通信端末のハンドオフ制御方法及び当該移動通信端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セルラ方式の移動通信システムにおける移動通信端末は、通話又はメール送受信等を行っていない間であっても、係属中のセル（これをアクティブセルという。）の基地局との間で確立した同期を維持し、自分宛ての着信及び移動通信端末を携帯した状態での移動に伴って、必要となる周辺セルへのハンドオフに備えなければならない。これらの処理を効率よく行うことは、バッテリーの消耗を抑え、いわゆる待受け時間を改善するためにきわめて重要である。
【０００３】
このため、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）方式の移動通信システムでは、移動通信端末の無線部分等の電源を一定周期でオフ（スリープ状態）からオンに立ち上げ（以下、起き上がりという。）、アクティブセルの基地局から送信されるパイロットチャネルの信号を受信して再同期をとり、着信（ページング）の有無を検出して、着信がない時は上記スリープ状態に戻るという間欠受信方式がとられている。また、この起き上がっている間（アイドル区間内）に、アクティブセルの基地局だけでなく周辺セルの基地局の各々から送信されるパイロットチャネルの信号を受信し、それらの信号品質を比較評価して、その結果により必要があると判断された時にハンドオフの処理に移行する（これをアイドルハンドオフという。）。
【０００４】
この場合において、一つの周辺セルの基地局から受信したパイロット信号の品質が、アクティブセルの基地局から受信したパイロット信号の品質に優っていれば、たとえ後者の品質が着信の有無を検出してその後の通信を行うのに十分なレベルにあってハンドオフを必要としなくても、少しでも品質の良い周辺セルの基地局へのハンドオフが行われる。その結果、移動通信端末の周囲の伝搬環境条件によっては、このような不要なハンドオフが頻発することになり、間欠受信方式の節電効果を損ない、待受け時間改善の阻害要因となる。また、アクティブセルの基地局及び周辺セルの基地局から受信した受信信号の品質が共に劣悪で、しかもその差が小さい場合には、上述したようなハンドオフが繰り返されるだけでなく、適切なハンドオフ先の誤選択による同期確立失敗の頻度が増加するという問題がさらに発生する。
【０００５】
このような問題点に対処するため、移動通信端末の周囲の伝搬環境条件に応じて、周辺セルの基地局から受信した受信信号の品質測定（セルサーチ）の頻度を増減するという発明がなされている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に開示された発明は、アクティブセルの基地局から受信した受信信号の品質測定の結果に応じて、周辺セルの基地局に対するサーチ頻度を増減させ、このような制御を行わない場合に比べて低消費電力化を図るというものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２８７７８号公報（第１、９、１０ページ、図４）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
不要なハンドオフの発生頻度を下げて移動通信端末の待受け時間を改善するためには、セルサーチの頻度を伝搬環境条件に応じで制御するだけでなく、アクティブセルの通信品質が十分であればそれより高品質の周辺セルがあってもハンドオフをしないようにすることが有効である。また、周辺セルの基地局数が多い場所では、周辺セルのサーチ頻度を上げることは処理負荷の増大を招くため、望ましくない。さらに、伝搬環境条件の瞬時的な劣化に過度に応答して、セルサーチ頻度を上げ過ぎないようにしなければならない。しかし、上記の特許文献１に開示された、アクティブセルの受信品質によってセルサーチの頻度を増減するという発明に則った方法では、これらの要請に応えることは困難である。
【０００８】
そこで、本発明は、不要なハンドオフの発生を抑え、セルサーチの処理負荷が過大にならないように、かつ、伝搬環境条件の瞬時的変動に過度に応答しないようにして実行できる移動通信端末のハンドオフ制御方法及び当該移動通信端末を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の移動通信端末のハンドオフ制御方法は、移動通信端末が係属している基地局から受信した信号の品質を予め設定された頻度に基づいて測定し、その測定した品質を予め設定されたフィルタリングを行って、所定の基準値と比較して評価し、前記比較評価の結果に基づきハンドオフの要否を判断すると共に、前記頻度若しくは前記評価の方法又はその両方の設定を維持又は変更することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、処理負荷の増大及び伝搬環境条件の瞬時的変動への過度の応答を伴わずに、不要なハンドオフの発生を抑えることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るＣＤＭＡ方式の移動通信端末のブロック図である。
【００１２】
図中、１はアンテナ、２は無線部であり、無線部２は送信部２ａ及び受信部２ｂから構成される。この実施の形態では、受信信号は受信部２ｂにおいて直交復調され、ＡＤ変換の後、Ｉ／Ｑデジタル信号として出力されるものとする。３は無線部２と接続されるベースバンド信号処理部で、実施の形態の特徴的な部分であるセルサーチ部４と、セルサーチ部以外のその他処理部５から構成される。その他処理部５は、ハンドオフ制御部６のほか、図示しないＲＡＫＥ受信部、ＡＦＣ／ＡＧＣ制御部、誤り訂正符号化／復号化部、拡散変調部等から構成される。７は制御部、８はユーザインターフェース部である。上記制御部７は無線部２およびユーザインターフェース部８と接続され、また、ユーザインターフェース部８は制御部７およびベースバンド信号処理部３と接続されている。なお、ハンドオフ制御部６は設定に従って行うアクティブセル及び周辺セルのサーチ動作を制御し、またハンドオフの要否を判定する機能を有するものとする。
【００１３】
図２は、セルサーチ部４の内部構成を示すブロック図である。図中、１１はサーチ部であり、基地局別の識別コード（擬似ランダム符号）を用いて各基地局からのパイロット信号を逆拡散し、受信電力レベルを検出する（この処理をサーチという。）。１２はサーチ部１１にアクティブセルの基地局及び周辺セルの基地局の識別コード情報を与えるセル情報記憶部であり、予め制御部７から当該情報が入力されて記憶されている。
【００１４】
また、１３はサーチ制御部であり、サーチ部１１にアクティブセルの基地局及び周辺セルの基地局のサーチを行わせると共に、セル品質評価法の決定及び基準値との比較を行う。１４はサーチ制御部１３において決定されたセル品質評価法に基づきフィルタ定数を設定して受信信号のパイロット信号からセル品質の評価を行い、その品質評価の結果をサーチ制御部１３に出力するセル品質評価部である。
【００１５】
図３は、セル品質評価部１４に内蔵されたフィルタの構成を説明する図である。図中、３１はアクティブセルのサーチ周期の時間単位で駆動されるシフトレジスタで、この実施の形態では、サーチ部１１から最新の及び前３回までのアクティブセルの基地局のサーチ結果（パイロット信号の受信電力レベル）を順次受け取ってシフトさせるものとしている。３２、３２ａ、３２ｂ及び３２ｃは、上記シフトされるアクティブセルの基地局のサーチ結果に、サーチ制御部１３によってレジスタ３３に設定された重み係数を掛ける乗算器である。また、３４は乗算器３２ａ、３２ｂ及び３２ｃの出力を、サーチ制御部１４の制御によって個別に開閉するスイッチである。乗算器３２ａ乃至３２ｃの出力のうちスイッチ３４によって選択されたものと乗算器３２の出力とが、加算器３５において加算され、その結果がセル品質評価の結果としてサーチ制御部１３へ送られる。
【００１６】
次に、図４を併せ参照して、本発明の実施の形態に係る移動通信端末の動作を、セルサーチ部４及びセル品質評価部１４の動作を中心に説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る動作を示すフローチャートである。
【００１７】
処理を開始すると、制御部７が図示しない電源部を制御して、それまでスリープ状態にあった無線部２及びベースバンド信号処理部３の電源をオンにして起き上がらせて、アクティブセルの基地局からの受信を開始する（ステップＳ１）。
【００１８】
すると、セルサーチ部４のサーチ部１１は、セル情報記憶部１２からアクティブセルの基地局及び周辺セルの基地局の識別コード（擬似ランダム符号）を得る一方、アンテナ１を介してアクティブセルの基地局からのパイロット信号を受信した受信部２ｂから送出されるＩ／Ｑデジタル信号を受信すると、上記識別コードとの間でコード同期をとって逆拡散し、当該パイロット信号の相関値を求めてサーチ制御部１３及びセル品質評価部１４に対して出力する（ステップＳ２）。
【００１９】
この際、コード同期をとるための識別コードの初期位相は、サーチ制御部１３によって制御される。サーチ制御部１３は、上記逆拡散処理の前に受信部２ｂからＩ／Ｑデジタル信号を受けてその絶対値（振幅）を計算する。この値は、逆拡散前であるから、ほぼ干渉電力レベルに等しい。サーチ制御部１３は、さらに、サーチ部１１から出力されたアクティブセルのパイロット信号の相関値と上記絶対値（干渉電力レベル）との比を、信号電力対干渉電力比（ＳＩＲ）として計算する。そして、その算出したＳＩＲと所定の基準値（例えば、所定のビット誤り率に対応するＳＩＲの値）と比較し（ステップＳ３）、その大小によって、サーチ部１１を制御してアクティブセルのサーチの頻度を設定すると共に、セル品質評価部１４のフィルタ定数を設定する。
【００２０】
即ち、上記ＳＩＲが所定の基準値以上の場合（ステップＳ３の“ＹＥＳ”）は、アクティブセルの通信品質が十分良好であって頻繁にサーチを行う必要はないと判断されるので、サーチ制御部１３はアクティブセルのサーチ頻度を「０．１」（周辺セルを１０回サーチする度に、アクティブセルを１回サーチする。）に設定し（ステップＳ４）、その結果をハンドオフ制御部６に通知する。
【００２１】
また、以後のアクティブセルのサーチ結果を所定の基準値と比較するに際し、サーチ結果の履歴のデータを用いてフィルタリングを行う必要はないと判断し、セル品質評価部１４のスイッチ３４の全スイッチを開いた状態にすると共に、レジスタ３３から乗算器３２に与える重み係数を「１」とする。図４のステップＳ５においては、これを、フィルタ定数（レジスタ長、重み係数）＝（１、１）と表現している（ステップＳ５）。
【００２２】
一方、上記ＳＩＲが所定の基準値未満の場合（ステップＳ３の“ＮＯ”）は、アクティブセルの通信品質が十分ではなく、一定以上の頻度でサーチを行う必要があると判断されるので、サーチ制御部１３はアクティブセルのサーチ頻度を「０．５」（周辺セルを２回サーチする度に、アクティブセルを１回サーチする。）に設定し（ステップＳ６）、その結果をハンドオフ制御部６に通知する。
【００２３】
また、以後のアクティブセルのサーチ結果を所定の基準値と比較するに際し、サーチ結果の履歴のデータを用いてフィルタリングを行う必要があると判断し、セル品質評価部１４のスイッチ３４の全スイッチを閉じた状態にすると共に、レジスタ３３から乗算器３２、３２ａ、３２ｂ及び３２ｃに与える重み係数をそれぞれ「１／４と」する。図３のステップＳ７においては、これを、フィルタ定数（レジスタ長、重み係数）＝（４、１／４）と表現している（ステップＳ７）。
【００２４】
いずれの場合であっても、ハンドオフ制御部６は上記に基づき設定された頻度で以後のアクティブセルのサーチを行い、その結果がセル品質評価部１４において設定されたフィルタリングを経て評価される（ステップＳ８）。サーチ制御部１３は、その結果を所定の基準値と比較し、ハンドオフ制御部６は、その結果に基づいてハンドオフの要否を判断する（ステップＳ９）。そして、１アイドル区間が終了すると、移動通信端末は制御部７の制御に従ってスリープ状態に回帰する（ステップＳ１０）。
【００２５】
以上説明した本発明の実施の形態によれば、アクティブセルの通信品質の良否に応じて、アクティブセルのサーチ頻度及び評価のためのフィルタリングの設定を適切に調整し、不要なハンドオフの発生を抑えることができる。なお、以上の説明におけるセルサーチ部４以外の構成の機能分担は一例であって、例えばハンドオフ制御部６に受け持たせた機能を制御部７に受け持たせても良い。また、図３に示したフィルタリングの構成及び定数も一例であって、例えばシフトレジスタの段数を３以外にしたり、重み係数の値を異なるものにしたり、複数の所定の基準値との比較に基づきフィルタリングの複数段階の設定ができるようにしても良い。なお、ＣＤＭＡ方式以外の移動通信システムにも適用できることはいうまでもない。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、瞬時的な伝搬環境条件の変動があっても、ハンドオフの要否を適切に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る移動通信端末の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施の形態に係るセルサーチ部４の内部構成を示すブロック図。
【図３】本発明の実施の形態に係るセル品質評価部１４の内蔵フィルタの構成を説明する図。
【図４】本発明の実施の形態に係るフローチャート。
【符号の説明】
１アンテナ
２無線部
２ａ送信部
２ｂ受信部
３ベースバンド信号処理部
４セルサーチ部
５その他処理部
６ハンドオフ制御部
７制御部
８ユーザインターフェース部
１１サーチ部
１２セル情報記憶部
１３サーチ制御部
１４セル品質評価部
３１シフトレジスタ
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ乗算器
３３レジスタ
３４スイッチ
３５加算器

Claims

移動通信端末が係属している基地局から受信した信号の品質を予め設定された頻度に基づいて測定し、
その測定した品質を予め設定されたフィルタリングを行って、所定の基準値と比較して評価し、
その比較評価の結果に基づきハンドオフの要否を判断すると共に、前記頻度若しくは前記フィルタリング又はその両方の設定を維持又は変更する
ことを特徴とする移動通信端末のハンドオフ制御方法。
前記頻度は、前記比較評価の結果が前記所定の基準値以上である場合に維持され又は下げられ、前記比較評価の結果が前記所定の基準値未満である場合に上げられることを特徴とする請求項１に記載の移動通信端末のハンドオフ制御方法。
前記フィルタリングは、前記測定した品質のデータ及び前回以前に測定した品質のデータにそれぞれ重み付けした値が加算されることによって行われ、前記前回以前に測定した品質のデータの個数若しくは前記重み付けの値又はその両方により設定されることを特徴とする請求項１に記載の移動通信端末のハンドオフ制御方法。
前記フィルタリングは、前記前回以前に測定した品質のデータの個数を０とし、前記測定した品質のデータの重み付けの値を１として初期設定されることを特徴とする請求項３に記載の移動通信端末のハンドオフ制御方法。
係属している基地局から受信した信号の品質を予め設定された頻度に基づいて測定する手段と、
前記測定手段によって測定された品質を予め設定されたフィルタリングを行って、所定の基準値と比較して評価する手段と、
前記評価手段の比較評価結果に基づきハンドオフの要否を判断する手段と、
前記評価手段の比較評価結果に基づき、前記頻度若しくは前記フィルタリング又はその両方の設定を維持又は変更する設定手段とを
備えたことを特徴とする移動通信端末。
前記設定手段は、前記評価手段の比較評価結果が前記所定の基準値以上である場合に、前記頻度を維持し又は下げ、前記評価手段の比較評価結果が前記所定の基準値未満である場合に前記頻度を上げることを特徴とする請求項５に記載の移動通信端末。
前記評価手段は、前記測定された品質のデータ及び前回以前に測定された品質のデータにそれぞれ重み付けした値を加算することによって前記フィルタリングを行い、
前記設定手段は、前記前回以前に測定された品質のデータの個数若しくは前記重み付けの値又はその両方により前記フィルタリングの設定を維持又は変更することを特徴とする請求項５に記載の移動通信端末。
前記設定手段は、前記前回以前に測定された品質のデータの個数を０とし、前記測定された品質の重み付けの値を１として前記フィルタリングを初期設定することを特徴とする請求項７に記載の移動通信端末。