JP2005354358A - 受信装置および受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 信頼性の乏しい測定結果の使用を防ぐことができるようにすること。
【解決手段】 アンテナ１０１で受信された受信信号は、無線受信部１０２でディジタル信号に変換された後、復調部１０３で通信チャネルや制御チャネルなどのデータが復調され、測定部１０４にて隣接セルの無線フレームタイミング検出や信号強度算出などの測定処理が行われる。測定部１０４は、前記測定処理の開始および完了を測定時間管理部１０５に通知する。測定時間管理部１０５は、測定停止制御部１０６、タイマ１０７およびメモリ１０８を有し、測定停止制御部１０６は、測定部１０４から測定開始を通知されると、タイマ１０７を起動し、タイマ１０７がメモリ１０８から読み出した値に相当する時間を経過したことを認識すると、測定部１０４に対して前記測定処理の停止を指示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、移動通信システムに適用される受信装置および受信方法に関する。

一般的に、移動通信システムにおいて、移動局は、ハンドオフを行うために隣接セルの信号強度の測定、無線フレームタイミングの同期獲得および制御情報の取得などの受信処理を行わなければならない。

ここで、基地局からの搬送周波数は、サービングセル（通信中の基地局）と隣接セルとで異なる場合がある（以下、隣接セルの周波数は、サービングセルの周波数と異なるものとする）。しかしながら、移動局は、ハードウェアの制約上、複数の周波数を同時に受信できない装置が一般的である（例えば、特許文献１及び特許文献２など参照）。

このような移動局の隣接セルの受信方法として、ＷＣＤＭＡ通信システムにおける移動局では、通信を一時的に停止し周波数を切り替えて隣接セルの受信を行うようにしている。また、ＧＳＭ通信システムにおける移動局では、通信中の基地局から割り当てられていない時間に、周波数を切り替えて隣接セルの受信を行うようにしている。

図５は、従来の受信装置の構成図である。図５において、アンテナ２１で受信された受信信号は、無線受信部２２でディジタル信号に変換される。復調部２３は、無線受信部２２から出力されるディジタル信号から、通信チャネルや制御チャネルのデータを復調する。測定部２４は無線受信部２２から出力されるディジタル信号から、サービングセルや隣接セルの無線フレームタイミング（以下、単に「フレームタイミング」という）の検出や信号強度算出を行う。無線受信部２２では、前述のように周波数を切り替えて隣接チャネルの受信を行うようになっている。

しかしながら、このような受信方法を用いた受信装置では、隣接セルの受信開始から受信完了までの時間を認識しない。このため、受信装置では、隣接セルの受信処理を一度開始すると、受信処理が完了するまで膨大な時間を要する場合があり、信号強度などの測定結果の信頼性が著しく低下することが懸念される。

このような状況が発生する具体例として、ＧＳＭとＷＣＤＭＡの両システムに対応する移動局（通信端末装置）について説明する。

３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）の規格では、ＧＳＭシステムの通信中の移動局が隣接セルの受信を行う場合、Ｉｄｌｅ ｆｒａｍｅと呼ばれる無線フレームの時間を用いることが規定されている。このＩｄｌｅ ｆｒａｍｅでは、サービングセルとの送受信が禁止されており、通信中の移動局がＧＳＭシステムおよびＷＣＤＭＡシステムの隣接セルの受信を行う場合、このＩｄｌｅ ｆｒａｍｅを利用して受信を行う。

通常、Ｉｄｌｅ ｆｒａｍｅは、その時間が約４．６ｍｓｅｃであり、１２０ｍｓｅｃに１度、周期的に割り当てられる構成となっている。ここで、ＷＣＤＭＡシステムの隣接セルのフレームタイミングを検出する際には、１回のＩｄｌｅ ｆｒａｍｅで検出処理が完了するほど時間的に余裕はない。このため、この検出処理を完了するには、１０回の連続するＩｄｌｅ ｆｒａｍｅが必要であることが３ＧＰＰの標準化会合において報告されている（例えば、非特許文献１参照）。
特表２００３−５２９２４８号公報 特開２００２−３２５２７１号公報 ＥＴＳＩ ＳＭＧ２ ＭｅｅｔｉｎｇＮｏ．３５ Ｔｄｏｃ７５６／００

ところで、前記Ｉｄｌｅ ｆｒａｍｅは、ＷＣＭＤＡシステムの隣接セルの受信用のみに利用されるものではなく、ＧＳＭの隣接セルなどの受信にも利用される。そして、このＧＳＭの隣接セルのＢＳＩＣ（Base Station Identity Cord）を受信する必要がある場合は、基本的にＷＣＤＭＡシステムの隣接セルよりも優先的にこれを行わなければならないと、規定されている。

しかしながら、このＧＳＭの隣接セルのＢＳＩＣ受信処理が完了するまでには、１０数回の連続するＩｄｌｅ ｆｒａｍｅの時間を要する場合がある。例えば、従来の受信装置では、現実的にあり得る事例として、ＧＳＭの隣接セルのＢＳＩＣ受信処理に、連続１１回のＩｄｌｅ ｆｒａｍｅの時間を必要とし、６セル分受信しなければならないような場合がある。このような場合、従来の受信装置では、全ＢＳＩＣ受信処理に、１２０ｍｓｅｃ * ６ * １１＝ ７９２０ｍｓｅｃ＝７．９２ｓｅｃの時間を要することになる。

このため、前記従来の受信装置においては、ＷＣＤＭＡシステムのフレームタイミングの検出を開始してから、その検出途中で上述のようなＢＳＩＣ受信処理が割り込むと、開始されたフレームタイミングの検出処理を７．９２秒間中断しなければならないという事態が生じる。このような事態が生じた場合の信号強度などの測定結果は、信頼性に乏しく、結果としてハンドオフの性能劣化や、再度フレームタイミングの検出処理を行うことにつながる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、信頼性の乏しい測定結果の使用を防ぐことができる受信装置および受信方法を提供することを目的とする。

かかる課題を解決するため、本発明の受信装置は、隣接セルの無線信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された前記無線信号から隣接セルのフレームタイミングの検出および信号強度の測定処理を行う測定手段と、前記測定手段で行う測定処理の動作時間を管理し前記測定の停止を指示する測定時間管理手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、前記測定時間管理手段により前記測定処理の動作開始時点からの経過時間を管理できるので、所定時間が経過しても完了していない測定処理を停止することで、信頼性の低下した測定結果の出力を防止することができる。また、この構成によれば、前記測定処理を停止した時点から新に測定を開始することにより、前記測定処理の動作時間の無駄を省くことができる。つまり、この構成においては、前記フレームタイミングの検出を開始してから、例えば５秒経過しても検出結果が出力されないときは、その検出処理を停止して最初から前記フレームタイミングの検出をやり直すことで、前記測定処理の動作時間の無駄を省くことができる。

本発明によれば、隣接セルの測定処理の動作時間が所定時間を経過した場合に、前記測定処理を停止して信頼性に乏しい測定結果が出力されることを防止することができ、新規の測定処理を開始することにより前記測定処理の動作時間の無駄を省くことができる。

以下、本発明の実施の形態に係る受信装置ついて、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一の構成または同一の機能を有する構成要素および相当部分には、同一の符号を付してその説明は繰り返さない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態１に係る受信装置１００は、アンテナ１０１、受信手段としての無線受信部１０２、復調部１０３、測定手段としての測定部１０４、測定時間管理手段としての測定時間管理部１０５を備えている。

図１において、アンテナ１０１は、受信信号を受信する。アンテナ１０１で受信された受信信号は、無線受信部１０２でディジタル信号に変換される。復調部１０３は、無線受信部１０２から出力されるディジタル信号から、通信チャネルや制御チャネルなどのデータを復調する。測定部１０４は、無線受信部１０２から出力されるディジタル信号から、サービングセルや隣接セルの測定処理を行う。測定時間管理部１０５は、測定停止制御部１０６と、タイマ１０７と、メモリ１０８とで構成されており、測定部１０４で行う隣接セルの測定時間を管理する。

測定部１０４は、隣接セルの測定処理を開始すると、そのことを測定停止制御部１０６に通知する。また、測定部１０４は、測定処理を完了すると、そのことを測定停止制御部１０６に通知する。

測定停止制御部１０６は、測定部１０４から測定処理開始を通知されると、タイマ１０７を起動する。測定停止制御部１０６は、メモリ１０８に予め保持されている値を読み出すことができる。測定停止制御部１０６は、タイマ１０７の起動後、測定部１０４から測定処理完了を通知される前にタイマ１０７がメモリ１０８から読み出した値に相当する時間を経過していることを認識すると、前記測定処理の停止指示を測定部１０４に通知する。

測定部１０４は、測定停止制御部１０６から測定処理の停止指示を通知されると、それまで行っていた隣接セルの測定処理が完了しているかどうかに関わらず直ちに前記測定処理を停止し、新たに隣接セルの測定処理を開始する。

上述のように、本実施の形態１に係る受信装置１００は、測定部１０４での隣接セルの測定処理が所定の時間を経過した場合に、その測定処理を停止することによって、信頼性に乏しい測定結果が出力されることを防止することができる。また、本実施の形態１に係る受信装置１００は、測定停止制御部１０６により、所定の時間を経過した測定処理を直ちに停止できるので、新規の測定処理を開始することによって、測定部１０４での測定処理の動作時間の無駄を省くことができる。

（実施の形態２）
次に、図２を参照して、本発明の実施の形態２に係る受信装置について説明する。図２は、本実施の形態２に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、本実施の形態２に係る受信装置２００は、図１に示した受信装置１００の構成に加えて、移動局の移動速度を検出する移動速度検出手段としての移動速度検出部２０１を備えている。

図２において、メモリ１０８に保持されている値は、測定部１０４で行われる隣接セルの測定結果の信頼性を保証できる時間である。この時間は、移動局の移動速度によって変化する可能性がある。従って、メモリ１０８に保持される値は１つである必要はなく、前記移動局の移動速度をパラメータとした複数の値を保持することも可能である。

そこで、本実施の形態２に係る受信装置２００においては、その移動速度検出部２０１により前記移動局の移動速度を検出し、この移動速度に応じたパラメータ値を測定停止制御部１０６に通知するように構成されている。

測定停止制御部１０６は、移動速度検出部２０１から移動局の移動速度に応じたパラメータ値を通知されると、そのパラメータ値に対応した時間をメモリ１０８から読み出す。従って、本実施の形態２に係る受信装置２００においては、測定部１０４での隣接セルの測定処理を停止するまでの所定時間を、前記移動局の移動速度に応じて切り替えることが可能となる。

（実施の形態３）
次に、図３を参照して、本発明の実施の形態３に係る受信装置について説明する。図３は、本実施の形態３に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、本実施の形態３に係る受信装置３００は、図１に示した受信装置１００の構成に加えて、ドップラー周波数を検出するドップラー周波数検出手段としてのドップラー周波数検出部３０１を備えている。

図３において、メモリ１０８に保持されている値は、測定部１０４で行われる隣接セルの測定結果の信頼性を保証できる時間である。この時間は、ドップラー周波数によって変化する可能性がある。従って、メモリ１０８に保持される値は１つである必要はなく、前記ドップラー周波数をパラメータとした複数の値を保持することも可能である。

そこで、本実施の形態３に係る受信装置３００においては、そのドップラー周波数検出部３０１により前記ドップラー周波数を検出し、このドップラー周波数に応じたパラメータ値を測定停止制御部１０６に通知するように構成されている。

測定停止制御部１０６は、ドップラー周波数検出部３０１からドップラー周波数に応じたパラメータ値を通知されると、そのパラメータ値に対応した時間をメモリ１０８から読み出す。従って、本実施の形態３に係る受信装置３００においては、測定部１０４での隣接セルの測定処理を停止するまでの所定時間を、前記ドップラー周波数に応じて切り替えることが可能となる。

（実施の形態４）
次に、図４を参照して、本発明の実施の形態４に係る受信装置について説明する。図４は、本実施の形態４に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。図４に示すように、本実施の形態４に係る受信装置４００は、図１に示した受信装置１００の構成に加えて、移動局の移動速度を検出する移動速度検出手段としての移動速度検出部２０１と、ドップラー周波数を検出するドップラー周波数検出手段としてのドップラー周波数検出部３０１と、を備えている。

図４において、メモリ１０８に保持されている値、つまり測定部１０４で行われる隣接セルの測定結果の信頼性を保証できる時間は、上述したように、移動局の移動速度およびドップラー周波数によって変化する可能性がある。

そこで、本実施の形態４に係る受信装置４００においては、その移動速度検出部２０１により前記移動局の移動速度を検出するとともに、ドップラー周波数検出部３０１により前記ドップラー周波数を検出し、この移動速度およびドップラー周波数に応じたパラメータ値を測定停止制御部１０６に通知するように構成されている。

測定停止制御部１０６は、移動速度検出部２０１から移動局の移動速度およびドップラー周波数検出部３０１からドップラー周波数に応じたパラメータ値を通知されると、それらのパラメータ値に対応した時間をメモリ１０８から読み出す。従って、本実施の形態４に係る受信装置４００においては、測定部１０４での隣接セルの測定処理を停止するまでの所定時間を、前記移動局の移動速度およびドップラー周波数に応じて切り替えることが可能となる。

なお、ここでは、移動速度やドップラー周波数によって停止時間を選択する例を示したが、この停止時間は、既存の方法で算出できるものであれば、移動速度やドップラー周波数以外の要因によって選択するようにしてもよい。

本発明に係る受信装置は、隣接セルの測定処理の動作時間が所定時間を経過した場合に、前記測定処理を停止して信頼性に乏しい測定結果が出力されることを防止することができ、新規の測定処理を開始することにより前記測定処理の動作時間の無駄を省くことができるので、移動通信システムに適用される受信装置として有用である。

本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る受信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る受信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態４に係る受信装置の構成を示すブロック図 従来の受信装置の構成を示すブロック図

符号の説明

１００，２００，３００，４００ 受信装置
１０１ アンテナ
１０２ 無線受信部
１０３ 復調部
１０４ 測定部
１０５ 測定時間管理部
１０６ 測定停止制御部
１０７ タイマ
１０８ メモリ
２０１ 移動速度検出部
３０１ ドップラー周波数検出部

Claims (8)

1. 隣接セルの無線信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段によって受信された前記無線信号から隣接セルのフレームタイミングの検出および信号強度の測定処理を行う測定手段と、
   前記測定手段で行う測定処理の動作時間を管理し前記測定の停止を指示する測定時間管理手段と、を具備することを特徴とする受信装置。
2. 前記測定手段は、前記測定処理の開始と完了とを前記測定時間管理手段に通知し、
   前記測定時間管理手段は、前記測定手段から通知された測定開始時点から所定時間が経過すると、前記測定処理の停止を前記測定手段に要求することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
3. 前記測定時間管理手段は、前記測定処理の動作をいつ停止するかを決定する要因によって前記所定時間を１つ以上の候補の中から選択できることを特徴とする請求項２記載の受信装置。
4. 前記受信手段の移動速度を検出する移動速度検出手段を備え、
   前記移動速度検出手段が検出した移動速度を前記要因とすることを特徴とする請求項３記載の受信装置。
5. 前記受信手段のドップラー周波数を検出するドップラー周波数検出手段を備え、
   前記ドップラー周波数検出手段が検出したドップラー周波数を前記要因とすることを特徴とする請求項３記載の受信装置。
6. 前記受信手段の移動速度を検出する移動速度検出手段と、
   前記受信手段のドップラー周波数を検出するドップラー周波数検出手段と、を備え、
   前記移動速度検出手段が検出した移動速度および前記ドップラー周波数検出手段が検出したドップラー周波数を前記要因とすることを特徴とする請求項３記載の受信装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の受信装置を有することを特徴とする通信端末装置。
8. 隣接セルの無線信号を受信する受信ステップと、
   受信された前記無線信号から隣接セルのフレームタイミングの検出や信号強度の測定処理を行う測定ステップと、
   前記測定ステップで行う測定処理の動作時間を管理し前記測定の停止を指示する測定時間管理ステップと、を具備することを特徴とする受信方法。

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