JP2011129989A - 移動局装置、およびそのプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】ユーザーが特定の基地局装置を利用したいときに、サーチ時間および消費電力を抑制することができる移動局装置。
【解決手段】複数の基地局装置と通信する移動局装置であって、複数の基地局装置のうち、特定の基地局装置に関する情報を記憶する記憶部と、基地局装置に関する情報を用いて、該情報の基地局装置を探索する基地局探索部と、ユーザーによる所定の操作入力を検出すると、基地局探索部に探索の開始を指示する探索制御部とを具備することを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、移動局装置、およびそのプログラムに関する。
移動体通信技術では、移動局が基地局のサービスエリア外に位置していると、移動局は定期的に基地局をサーチする。このセルサーチを行う周期は移動局の連続動作時間を延ばすためには周期が長いほうがよいが、移動局がサービスエリア内に入ったとき直ぐにサービスを受けるためには短いほうがよい。この相反する条件を満足するための方法として、移動局がサービスエリアに入ったとき移動局ユーザーがセルサーチを指示するサーチスイッチを押すなど、手動(マニュアル)によりセルサーチを即開始する方法が、特許文献1に提案されている。
また、近年、通常のセルであるマクロセルよりセル範囲の小さい小型基地局で構成されるフェムトセルが注目されている。フェムトセルとは、マクロセルよりセル範囲の小さい小型基地局で構成されるシステムで、ビルの中や地下などの電波の届かないところに配置し、サービスエリアを拡大できることや、その他に、住宅やオフィスに基地局を配置し、フェムトセルを利用したときの通信料金を割安にできる等の利点があり、このため移動局ユーザーは通信料金が割安であるフェムトセルでサービスを受けることを希望するという技術上のニーズがある。
特開2001−145162号公報
しかしながら、従来のマニュアルによりセルサーチにおいては、フェムトセルなどユーザーが特定の基地局装置を利用したいときでも、セルサーチにより、該基地局装置と通信するためのパラメータを順次取得する必要があるため、多くのサーチ時間が必要になり、また、多くの電力を消費してしまうという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ユーザーが特定の基地局装置を利用したいときに、サーチ時間および消費電力を抑制することができる移動局装置およびそのプログラムを提供することにある。
(1)この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の移動局装置は、複数の基地局装置と通信する移動局装置であって、前記複数の基地局装置のうち、特定の基地局装置に関する情報を記憶する記憶部と、前記基地局装置に関する情報を用いて、該情報の基地局装置を探索する基地局探索部と、ユーザーによる所定の操作入力を検出すると、前記基地局探索部に前記探索の開始を指示する探索制御部とを具備することを特徴とする。
(2)また、この発明の移動局装置は、上述の移動局装置であって、前記基地局装置に関する情報は、該基地局装置の送信周波数を示す情報を含むことを特徴とする。
(3)また、この発明の移動局装置は、上述のいずれかの移動局装置であって、前記基地局装置に関する情報は、該基地局装置を識別する情報を含むことを特徴とする。
(4)また、この発明の移動局装置は、上述のいずれかの移動局装置であって、前記記憶部は、複数の基地局装置に関する情報を記憶し、前記探索制御部は、前記記憶部が記憶する複数の基地局装置に関する情報のうち、ユーザーによる操作入力により指定された基地局装置の前記情報を用いて、該情報の基地局装置を探索するように、前記基地局探索部に指示することを特徴とする。
(5)また、この発明の移動局装置は、上述のいずれかの移動局装置であって、前記記憶部は、複数の基地局装置の情報とともに、該情報の優先順位を記憶し、前記基地局探索部は、前記優先順位に従った順に、前記基地局装置の情報を用いて、基地局装置を探索することを特徴とする。
(6)また、この発明の移動局装置は、上述の移動局装置であって、前記記憶部は、前記優先順位として、前記基地局装置への在圏回数を記憶し、前記在圏回数が多いほど、優先順位が高いことを特徴とする。
(7)また、この発明の移動局装置は、上述のいずれかの移動局装置であって、ユーザーによる操作入力が表す情報を、前記特定の基地局装置に関する情報として、前記記憶部に記憶させる基地局情報設定部を具備することを特徴とする。
(8)また、この発明のプログラムは、複数の基地局装置と通信し、前記複数の基地局装置のうち、特定の基地局装置に関する情報を記憶する記憶部を備える移動局装置のコンピュータを、前記基地局装置に関する情報を用いて、該情報の基地局装置を探索する基地局探索部、ユーザーによる所定の操作入力を検出すると、前記基地局探索部に前記探索の開始を指示する探索制御部として動作させることを特徴とする。
この発明によれば、ユーザーによる所定の操作入力を検出すると、探索制御部は基地局探索部に探索の開始を指示するので、ユーザーが特定の基地局装置を利用したいときに、サーチ時間および消費電力を抑制することができる。
この発明の第1の実施形態による移動局装置10の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における基地局装置20の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における移動体通信システムを構成する移動局装置および基地局装置の配置を示す図である。 同実施形態におけるフェムトセル情報記憶部152の記憶内容例を示す図である。 同実施形態における移動局装置10aの手動操作によるセルサーチを説明するフローチャートである。 この発明の第2の実施形態による移動局装置30の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態におけるフェムトセル情報記憶部352の記憶内容例を示す図である。 同実施形態における移動局装置30の手動操作によるセルサーチを説明するフローチャートである。
[第1の実施形態]
以下、図面を参照して、本発明の第1の実施形態について説明する。本実施形態では、フェムトセルに在圏するために手動でセルサーチ(基地局探索)を行うが、通信料金が割安であるフェムトセルは、移動局ユーザーが認識して住宅やオフィスに設置される場合が多く、サーチするセルが既知のものに限られているため、セルサーチにおける探索範囲を限定でき、サーチ時間と消費電力を削減することができる。
図1は、この発明の第1の実施形態による移動局装置10の構成を示す概略ブロック図である。移動局装置10は、無線信号の送受信を行うアンテナ11、ベースバンド信号を無線信号にアップコンバートまたは無線信号をベースバンド信号にダウンコンバートし、アンテナ11を介して送受信を行う無線部12、ユーザデータと制御データを符号化してベースバンド信号を生成する、または、ベースバンド信号を復号化してユーザデータと制御データとを得るベースバンド部13、ユーザーの入出力を受け持つユーザI/F部14、それらを制御する制御部15を具備する。
ユーザI/F部14は、画像を表示する表示部141、音声の入出力を行うハンドセット部142、ボタン等によるユーザーによる操作入力を行うキー入力部143を具備する。ベースバンド部13は、後述するセルサーチを行うセルサーチ部131(基地局探索部)を具備する。制御部15は、ユーザI/F部14を介して、ユーザーによる所定の操作入力を検出すると、セルサーチ部131にセルサーチの開始を指示するとともに、無線部12を制御するセルサーチ制御部151(探索制御部)、特定のフェムトセルに関する情報を記憶するフェムトセル情報記憶部152(記憶部)、ユーザI/F部14を介して、ユーザーによる操作入力が表す特定のフェムトセルに関する情報を受け付けて、フェムトセル情報記憶部152に記憶させるフェムトセル情報設定部153を具備する。
図2は、本実施形態における基地局装置20の構成を示す概略ブロック図である。基地局装置20は、無線信号の送受信を行うアンテナ21、ベースバンド信号を無線信号にアップコンバートまたは無線信号をベースバンド信号にダウンコンバートし、アンテナ21を介して送受信を行う無線部22、ユーザデータと制御データを符号化してベースバンド信号を生成する、または、ベースバンド信号を復号化してユーザデータと制御データとを得るベースバンド部23、ネットワークに接続され、該ネットワークを介した他の基地局装置や固定網との通信のためのネットワークI/F部24、それらを制御する制御部25を具備する。
図3は、本実施形態における移動体通信システムを構成する移動局装置および基地局装置の配置を示す図である。図3に示すように、本実施形態における移動体通信システムは、移動局装置10a、基地局装置20a、20b、20cを有する。移動局装置10aは、図1に示す移動局装置10の構成を備える。マクロセルの基地局装置20a、20c、フェムトセルの基地局装置20bは、図2に示す基地局装置20の構成を備える。基地局装置20aは、移動局装置10aと通信可能な範囲をセルAとするマクロセルの基地局装置である。基地局装置20bは、セルAに包含されるセルBを移動局装置10aと通信可能な範囲とするフェムトセルの基地局装置である。基地局装置20cは、セルAに隣接するセルCを移動局装置10aと通信可能な範囲をとするマクロセルの基地局装置である。なお、基地局装置20a〜20cと移動局装置10aとの間はCDMA(Code Division Multiple Access;符号分割多元接続)方式で無線接続しており、使用できる周波数は複数存在する。基地局装置20bは、基地局装置20a、20cとは、異なる周波数を用いて通信している。
マクロセルの基地局装置20a、20cは、広範囲なカバーエリアを構成するが、フェムトセルの基地局装置20bは限定範囲のスポット的なカバーエリアとなっている。基地局装置20bは住宅に配置された基地局であり、移動局装置10aのユーザーはこのフェムトセルを利用したとき通信料金を割安にできる利点がある。図3では、移動局装置10aは基地局装置20aに在圏しているが、基地局装置20bにも在圏可能な位置にあり、移動局装置10aがマニュアル(ユーザーによる操作)によりセルサーチを行い、基地局装置20bへの在圏を試みるシーケンスを説明する。
CDMA方式を用いる通信規格であるW−CDMA(Wideband CDMA;広帯域符号分割多元接続)におけるセルサーチでは、候補となる周波数の各々について、以下の処理を行う。まず、Primary−SCH(Primary Synchronization Channel;プライマリ同期チャネル)を検出することによりスロットタイミング同期をとる。次に、Secondary−SCH(Secondary Synchronization Channel;セカンダリ同期チャネル)を検出して、スクランブリングコードのタイミング同期とスクランブリングコードの候補を絞り込む。次に、候補のスクランブリングコードでCPICH(Commom Pilot Channel)を逆拡散し相関値の最も大きいスクランブリングコードを決定する。さらにそのスクランブリングコードでBCH(Broadcast Channel)を逆拡散してから復調し、各セルに固有のセルIDを得る。
図4は、フェムトセル情報記憶部152の記憶内容例を示す図である。図4に示すように、フェムトセル情報記憶部152は、1行目のレコードに基地局装置名「自宅」、セルID「3105」、送信周波数「2137.6MHz」、スクランブリングコード番号「1600」を記憶するというように、基地局装置名と、セルIDと、送信周波数と、スクランブリングコードとを対応付けて、特定のフェムトセルに関する情報として記憶する。
一般に移動局ユーザーが割安な通信料金で利用できるフェムトセルは、そのユーザーの自宅に設置されたフェムトセルの様な特定のフェムトセルである。本実施形態では、その特定のフェムトセルに関する情報(周波数、スクランブリングコード、セルID等)を移動局装置10aのフェムトセル情報記憶部152に記憶させ、その情報をもとにフェムトセルのサーチを行うことによりセルの探索範囲を限定する。このフェムトセルに関する情報は、キー入力部143を用いたユーザーによる操作入力によりフェムトセル情報設定部153に入力され、フェムトセル情報設定部153が、フェムトセル情報記憶部152に記憶させる。
図5は、移動局装置10aの手動操作によるセルサーチを説明するフローチャートである。ここでは、移動局装置10aは、基地局装置20bの通信範囲に位置し、移動局装置10aのフェムトセル情報記憶部152は、特定のフェムトセルに関する情報として、基地局装置20bの情報を記憶しているものとする。この状態で、ユーザI/F部14のキー入力部143をユーザーが操作し、手動のセルサーチ開始を指示するボタンが押されると、セルサーチ制御部151は、これを検出してサーチ指示有りと判定し(S1−YES)、ステップS2に遷移する。ステップS2では、セルサーチ制御部151は、フェムトセル情報記憶部152がフェムトセルに関する情報を記憶しているか否か、すなわちフェムトセルの情報があるか否かを判定する。ここでは、基地局装置20bに関する情報を記憶しているので、ステップS2では、フェムトセルの情報があると判定し(S2−YES)、ステップS3に遷移して、セルサーチ制御部151は、そのフェムトセルの情報を用いてフェムトセルをサーチする。具体的にはフェムトセル情報記憶部152が記憶する周波数の情報より、セルサーチ制御部151は、その周波数を、無線部12に設定して、該周波数で送信しているセルのセルサーチを、セルサーチ部131に指示する。
セルサーチ部131は、セルサーチの結果、セルを検出したか否かをセルサーチ制御部151に報告する。ステップS4では、セルサーチ制御部151は、セルサーチ部131の報告に基づき、フェムトセルを検出したか否かを判定する。ここでは、セルサーチ部131は、フェムトセルの基地局装置20bを検出しているので、セルサーチ制御部151に、基地局装置20bの検出を報告する。セルサーチ制御部151は、この報告を受けて、フェムトセルを検出したと判定し(S4−YES)、ステップS5に遷移して、セルサーチ制御部151は、検出したフェムトセル(基地局装置20b)の基地局装置名をフェムトセル情報記憶部152から読み出し、表示部141に表示することで、検出したフェムトセルをユーザーに報告する。この後、ユーザーの操作入力による承認を得て、移動局装置10aは、そのフェムトセルに在圏する処理を行う。
なお、ステップS2にてフェムトセルの情報がないと判定したとき(S2−NO)、および、ステップS4にてフェムトセルを検出しなかったと判定したときは(S4−NO)、ステップS6に遷移する。ステップS6では、セルサーチ制御部151は、フェムトセルの検出に失敗した旨を表示部141に表示させて、ユーザーにサーチ失敗の報告をする。
この様に、ユーザーが特定の基地局装置を利用したいときに、セルサーチを行う周波数を、フェムトセル情報記憶部152が記憶する周波数のみに限定することにより、セルサーチに要する時間と消費電力を削減することができる。
本実施形態における手動によるセルサーチにおける探索範囲の限定は、周波数のみで行っているが、この方法に限定するものではなく、その他のセル固有のパラメータを用いてもよい。以下では、その他のセル固有のパラメータとして、基地局装置を識別する情報であるスクランブリングコードを周波数に加えて用いる本実施形態の変形例を説明する。スクランブリングコードを用いることにより、Secondary−SCHを受信してスクランブリングコードの候補を絞り込む手順と、スクランブリングコード同定の手順とを簡略化できるので、セルサーチに要する時間と消費電力とを更に削減できる。
具体的には、上述のW−CDMA方式では、Secondary−SCHのSSC(Secondary Synchronization Code)には16種類の拡散コードがあり、これを15個組み合わせた64種類のパターンに夫々8個のスクランブリングコードを関連付け、また夫々のパターンのはじめのスロットタイミングが、スクランブリングコードの開始タイミングとなっている。
通常のセルサーチでは、移動局装置は64種類のパターンについて同定するため、Secondary−SCHの受信信号を、夫々のパターンの拡散コードで逆拡散し相関値の最も大きいパターンを検出することで、使用されているパターンを同定する。同定したパターンによりスクランブリングコードのタイミング同期をとり、またスクランブリングコードの候補を同定したパターンに関連付けられた8候補に絞り込む。さらに、8候補のスクランブリングコードでCPICH(Commom Pilot Channel)を逆拡散し相関値の最も大きいスクランブリングコードを検出することで、使用されているスクランブリングコードを同定する。
これに対し、本実施形態の変形例では、探すセルのスクランブリングコードが既知のため、スクランブリングコードの候補を絞り込む必要がない。そのため、Secondary−SCHの受信信号からはスクランブリングコードの開始タイミングがわかれば良い。そのタイミングの決定の過程である64種類のパターンの同定では、64種類のパターンの候補は既知のスクランブリングコードに対応する1種類だけになり、64種類のパターン全てで逆拡散する必要がないため手順を簡略化することができる。またスクランブリングコードの候補も1種類しかなく、CPICHの逆拡散が1回で済むため手順を簡略化することができる。
[第2の実施形態]
以下、図面を参照して、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態における移動体通信システムは、第1の実施形態における移動局装置10aに替えて、移動局装置30を備える。移動局装置10aは、フェムトセルに関する情報を1局分のみ記憶しているが、本実施形態における移動局装置30は、フェムトセルに関する情報を1局だけに限らず、複数局分記憶することができる。
図6は、本実施形態における移動局装置30の構成を示す概略ブロック図である。同図において、図1の各部に対応する部分には同一の符号(11〜14、131、141〜143、153)を付け、その説明を省略する。移動局装置30は、アンテナ11、ベースバンド部13、ユーザI/F部14、それらを制御する制御部35を具備する。制御部35は、在圏登録部350、セルサーチ制御部351、フェムトセル情報記憶部352、フェムトセル情報設定部153を具備する。
セルサーチ制御部351は、キー入力部143を介した、ユーザーによる操作入力によりフェムトセルのサーチ開始の指示を受けると、フェムトセル情報記憶部352が記憶するフェムトセルに関する情報に対応付けられた在圏回数が示す優先順位の順に、フェムトセルに関する情報を用いてセルサーチを行うように、無線部12およびセルサーチ部131を制御する。フェムトセル情報記憶部352は、複数のフェムトセルに関する情報と、各々のフェムトセルへの在圏回数とを対応付けて記憶する。在圏登録部350は、フェムトセルに在圏する度に、在圏したフェムトセルに関する情報と対応付けてフェムトセル情報記憶部352が記憶する在圏回数をカウントアップする。
図7は、本実施形態におけるフェムトセル情報記憶部352の記憶内容例を示す図である。図7に示すように、フェムトセル情報記憶部352は、1行目のレコードに基地局装置名「自宅」、セルID「3105」、送信周波数「2137.6MHz」、スクランブリングコード番号「1600」、在圏回数「129」を記憶し、2行目のレコードに基地局装置名「オフィス」、セルID「2763」、送信周波数「2142.4MHz」、スクランブリングコード番号「2400」、在圏回数「270」を記憶するというように、フェムトセルに関する情報と、在圏回数とを対応付けて記憶する。
図8は、移動局装置30の手動操作によるセルサーチを説明するフローチャートである。図8のフローチャートは、図5のフローチャートと、ステップS3に替えて、ステップS33を有する点が異なる。ステップS33では、セルサーチ制御部351は、フェムトセル情報記憶部352が記憶するフェムトセルに関する情報を、該情報に対応付けて記憶されている在圏回数が大きい順に(優先順位が高い順に)読み出し、順次、読み出したフェムトセルに関する情報を用いて、フェムトセルをサーチする。サーチの結果、在圏可能なセルを検出した場合、あるいは、全てのフェムトセルに関する情報を用いたサーチを終了した場合に、ステップS4に遷移する。
なお、本実施形態において、優先順位は在圏の回数の多いセルの優先順位が高いとして説明したが、ユーザーが決めた優先順位が、キー入力部143を用いたユーザーによる操作入力によりフェムトセル情報設定部153に入力され、フェムトセル情報設定部153が、フェムトセル情報記憶部352に記憶させるようにしても良い。
また、本実施形態において、セルサーチ制御部351は、手動のセルサーチを行うときに、記憶している情報のフェムトセルの中から、優先順位の順にサーチを行うとして説明したが、ユーザーによる操作入力によりサーチ対象のフェムトセルを指定させ、指定されたフェムトセルに関する情報を用いてセルサーチを行うようにしてもよい。
この様に、ユーザーが特定の基地局装置を利用したいときに、セルサーチに、フェムトセル情報記憶部352が記憶するフェムトセルに関する情報を用いることにより、第1の実施形態と同様に、セルサーチに要する時間と消費電力を削減することができる。
さらに、フェムトセルに関する情報を複数記憶しているときは、在圏回数を優先順位とする、あるいは、使う頻度の多い基地局装置の優先順位が高くなるようにユーザーが優先順位を設定しておけば、優先順位の順にサーチをすることで、セルサーチに要する時間と消費電力を削減することができる。
また、図1におけるセルサーチ制御部151、フェムトセル情報設定部153、および図6における在圏登録部350、セルサーチ制御部351の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
10、10a、30…移動局装置
11…アンテナ
12…無線部
13…ベースバンド部
131…セルサーチ部
14…ユーザI/F部
141…表示部
142…ハンドセット部
143…キー入力部
15、35…制御部
151、351…セルサーチ制御部
152、352…フェムトセル情報記憶部
153…フェムトセル情報設定部
20、20a、20b、20c…基地局装置
21…アンテナ
22…無線部
23…ベースバンド部
24…ネットワークI/F部
25…制御部
35…制御部
350…在圏登録部

Claims (8)

  1. 複数の基地局装置と通信する移動局装置であって、
    前記複数の基地局装置のうち、特定の基地局装置に関する情報を記憶する記憶部と、
    前記基地局装置に関する情報を用いて、該情報の基地局装置を探索する基地局探索部と、
    ユーザーによる所定の操作入力を検出すると、前記基地局探索部に前記探索の開始を指示する探索制御部と
    を具備することを特徴とする移動局装置。
  2. 前記基地局装置に関する情報は、該基地局装置の送信周波数を示す情報を含むことを特徴とする請求項1の移動局装置。
  3. 前記基地局装置に関する情報は、該基地局装置を識別する情報を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の移動局装置。
  4. 前記記憶部は、複数の基地局装置に関する情報を記憶し、
    前記探索制御部は、前記記憶部が記憶する複数の基地局装置に関する情報のうち、ユーザーによる操作入力により指定された基地局装置の前記情報を用いて、該情報の基地局装置を探索するように、前記基地局探索部に指示すること
    を特徴とする請求項1から請求項3のいずれかの項に記載の移動局装置。
  5. 前記記憶部は、複数の基地局装置の情報とともに、該情報の優先順位を記憶し、
    前記基地局探索部は、前記優先順位に従った順に、前記基地局装置の情報を用いて、基地局装置を探索すること
    を特徴とする請求項1から請求項3のいずれかの項に記載の移動局装置。
  6. 前記記憶部は、前記優先順位として、前記基地局装置への在圏回数を記憶し、
    前記在圏回数が多いほど、優先順位が高いことを特徴とする請求項5に記載の移動局装置。
  7. ユーザーによる操作入力が表す情報を、前記特定の基地局装置に関する情報として、前記記憶部に記憶させる基地局情報設定部を具備することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかの項に記載の移動局装置。
  8. 複数の基地局装置と通信し、前記複数の基地局装置のうち、特定の基地局装置に関する情報を記憶する記憶部を備える移動局装置のコンピュータを、
    前記基地局装置に関する情報を用いて、該情報の基地局装置を探索する基地局探索部、
    ユーザーによる所定の操作入力を検出すると、前記基地局探索部に前記探索の開始を指示する探索制御部
    として動作させることを特徴とするプログラム。
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