JP3531799B2 - 移動体通信端末及びその通信方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、基地局との間で
無線信号を送受信して通信を行うセルラ方式を用いた移
動体通信端末及びその通信方法に係り、特に、効率よく
交信先の基地局を選択することができる移動体通信端末
及びその通信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】セルラ方式を用いた移動体通信端末は、
通信サービスエリアに数多く配置された基地局との間で
無線信号を送受信することにより通信を可能とする。こ
の際、移動体通信端末は、通信品質のよい基地局との間
で無線信号を送受信するために、適宜各基地局から送ら
れる無線信号の受信電界強度を測定し、測定結果に応じ
て交信する基地局を次々と切り換えて通信を継続する。

【０００３】このような従来の移動体通信端末が無線信
号の受信電界強度を測定する際の動作について、図９の
フローチャートを参照して説明する。

【０００４】移動体通信端末は、現在交信中の基地局か
ら、周辺の基地局が送信する無線信号の周波数等の周辺
基地局に関する情報を取得し、周辺基地局に変更があっ
たか否かを判別する（ステップＳ１００）。

【０００５】変更があったと判別すると（ステップＳ１
００にてＹＥＳ）、各基地局から送られる無線信号の受
信電界強度を測定する順序を示すリストを作成し（ステ
ップＳ１０１）、作成したリストに従った順序で受信電
界強度の測定を開始する。

【０００６】一方、変更がなかったと判別すると（ステ
ップＳ１００にてＮＯ）、受信電界強度の測定が完了し
たか否かを判別し（ステップＳ１０２）、完了したと判
別すると（ステップＳ１０２にてＹＥＳ）、リストを変
更して、次回の受信電界強度を測定する際に、今回の測
定で受信電界強度が大きかった基地局から順に測定する
ようにする（ステップＳ１０３）。

【０００７】また、上記ステップＳ１０２において、受
信電界強度の測定が完了していないと判別すると（ステ
ップＳ１０２にてＮＯ）、リストに示される次の順番の
基地局から送られる無線信号の受信電界強度を測定し
て、処理をステップＳ１００にリターンする（ステップ
Ｓ１０４）。このようにすることで、測定の結果、受信
電界強度が大きかったものから順に次回の測定を行い、
通信品質のよい基地局を短時間で見つけて交信先を切り
換えることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の移
動体通信端末では、１回の測定結果のみにより次回の測
定順序を決定するため、瞬間的に受信電界強度が増大し
た基地局であっても、次回の測定で優先的に受信電界強
度を測定することとなる。このため、測定に無駄な時間
を要し、通信品質のよい他の基地局への交信切り換えが
遅れるという問題があった。

【０００９】この発明は、上記実状に鑑みてなされたも
のであり、効率よく交信先の基地局を切り換えることが
できる移動体通信端末及びその通信方法を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべ
く、この発明の第１の観点に係る移動体通信端末は、複
数の基地局から送信された無線信号の受信電界強度を測
定する測定手段と、前記測定手段が受信電界強度を測定
した時刻を特定する計時手段と、前記測定手段が測定し
た受信電界強度を、無線信号を送信する基地局ごとに、
前記計時手段が特定した時刻に対応した時系列データと
して記憶するデータ記憶手段と、前記データ記憶手段に
記憶されている時系列データから基地局ごとの受信電界
強度の変化を示す関数を特定し、特定した関数から基地
局ごとの受信電界強度の変化を予測する強度変化予測手
段と、前記強度変化予測手段による予測結果に基づいた
順序で前記測定手段に受信電界強度を測定させるスケジ
ューリング手段と、前記データ記憶手段への時系列デー
タの記憶動作を制御する記憶制御手段とを備え、前記記
憶制御手段は、前記測定手段により測定された受信電界
強度と前記強度変化予測手段が特定した関数から予測さ
れた受信電界強度の差が所定の許容誤差量よりも大きい
か否かを判別し、大きいと判別すると、前記測定手段に
より測定された受信電界強度を無効な測定値として前記
データ記憶手段に記憶し、前記強度変化予測手段が関数
を求める際の時系列データから排除する、ことを特徴と
する。

【００１１】この発明によれば、基地局から送信された
無線信号の受信電界強度を時系列データとして記憶して
おき、この時系列データから基地局ごとの受信電界強度
の変化を回帰関数として特定して、受信電界強度の変化
を予測することができる。また、受信電界強度の変化を
予測した結果に応じた順序で、再び受信電界強度を測定
することができる。これにより、通信品質のよい基地局
を短時間で見つけることができ、効率よく交信先の基地
局を切り換えることができる。加えて、瞬間的に受信電
界強度が増大した場合等に、測定により得られた受信電
界強度を無効な測定値として扱うことで、関数を求める
際に用いる時系列データから排除して、妥当な予測結果
を得ることができる。従って、交信先を通信品質が不安
定な基地局に切り換えないようにすることができ、効率
よく交信先の基地局を切り換えることができる。

【００１２】また、この発明の第２の観点に係る移動体
通信端末は、交信先の基地局から取得した基地局情報に
基づいて、基地局を識別するための基地局識別データを
記憶する識別データ記憶手段と、受信電界強度を測定す
るタイミングが到来するごとに、前記識別データ記憶手
段に基地局識別データが記憶されている基地局から送信
された無線信号の受信電界強度を測定する測定手段と、
前記測定手段が受信電界強度を測定した時刻を特定する
計時手段と、前記測定手段が測定した受信電界強度を、
無線信号を送信する基地局ごとに、前記計時手段が特定
した時刻に対応した時系列データとして記憶するデータ
記憶手段と、前記データ記憶手段に記憶されている時系
列データから基地局ごとの受信電界強度の変化を示す関
数を特定し、特定した関数から基地局ごとの受信電界強
度の変化を予測する強度変化予測手段と、前記測定手段
が受信電界強度を測定する次のタイミングが到来する
と、前記強度変化予測手段による予測結果に基づいた順
序で受信電界強度を測定させるスケジューリング手段
と、前記データ記憶手段への時系列データの記憶動作を
制御する記憶制御手段とを備え、前記記憶制御手段は、
前記測定手段により測定された受信電界強度と前記強度
変化予測手段が特定した関数から予測された受信電界強
度の差が所定の許容誤差量よりも大きいか否かを判別
し、大きいと判別すると、前記測定手段により測定され
た受信電界強度を無効な測定値として前記データ記憶手
段に記憶し、前記強度変化予測手段が関数を求める際の
時系列データから排除する、ことを特徴とする。

【００１３】

【００１４】より詳細には、前記強度変化予測手段は、
前記データ記憶手段に記憶されている時系列データから
特定した関数と時系列データに含まれる各測定値との回
帰残差に基づいて許容誤差量を決定し、前記記憶制御手
段は、前記測定手段により測定された受信電界強度と前
記強度変化予測手段が特定した関数から予測された受信
電界強度の差が前記強度変化予測手段により決定された
許容誤差量よりも大きいか否かを判別し、大きいと判別
すると、前記測定手段により測定された受信電界強度を
無効な測定値として前記データ記憶手段に記憶し、前記
強度変化予測手段が関数を求める際の時系列データから
排除することが望ましい。

【００１５】交信先の基地局が頻繁に切り替わる等し
て、関数を求めるために必要な数の受信電界強度の実測
値が得られないことがある。そこで、前記強度変化予測
手段は、前記データ記憶手段に記憶されている時系列デ
ータから基地局ごとの受信電界強度の変化を予測できな
い場合に、前記データ記憶手段に記憶されている時系列
データから受信電界強度の時間変化量の平均値を求め、
求めた受信電界強度の時間変化量の平均値に基づいて、
基地局ごとの受信電界強度の変化を直線関数として特定
して予測することが望ましい。

【００１６】また、この発明の第３の観点に係る移動体
通信端末の通信方法は、複数の基地局より送信された無
線信号の受信電界強度を測定し、基地局ごとに受信電界
強度の時系列データとして記憶する第１の受信強度記憶
ステップと、前記第１の受信強度記憶ステップにて記憶
した時系列データから基地局ごとの受信電界強度の変化
を示す関数を特定する回帰演算ステップと、前記回帰演
算ステップにて特定した関数に基づいて基地局ごとの受
信電界強度の変化を予測し、予測した結果に基づいて受
信電界強度を測定する順序を規定するスケジューリング
ステップと、前記スケジューリングステップにて規定さ
れた順序に従って複数の基地局より送信された無線信号
の受信電界強度を測定し、基地局ごとに時系列データと
して記憶する第２の受信強度記憶ステップとを備え、前
記回帰演算ステップは、前記第１及び第２の受信強度記
憶ステップにて記憶した時系列データから基地局ごとの
受信電界強度の変化を示す関数を特定するステップを含
み、前記第２の受信強度記憶ステップは、測定した受信
電界強度と前記スケジューリングステップにて予測され
た受信電界強度の差が所定の許容誤差量より大きいか否
かを判別し、大きいと判別すると、測定した受信電界強
度を無効な測定値として記憶し、前記回帰演算ステップ
は、前記第２の受信強度記憶ステップにて無効な測定値
として記憶された受信電界強度の測定値を排除して基地
局ごとの受信電界強度の変化を示す関数を特定する、こ
とを特徴とする。

【００１７】この発明によれば、基地局より送信された
無線信号の受信電界強度を時系列データとして記憶し、
この時系列データから基地局ごとの受信電界強度の変化
を関数として特定することができる。また、特定した関
数に基づいて基地局ごとの受信電界強度の変化を予測し
て、受信電界強度を測定する順序を決めることができ
る。これにより、通信品質のよい基地局を短時間で見つ
けることができ、交信先の基地局を効率よく切り換える
ことができる。加えて、瞬間的に受信電界強度が増大し
た場合等に、測定により得られた受信電界強度を無効な
測定値として扱うことで、関数を求める際に用いる時系
列データから排除して、妥当な予測結果を得ることがで
きる。従って、交信先を通信品質が不安定な基地局に切
り換えないようにすることができ、効率よく交信先の基
地局を切り換えることができる。

【００１８】より具体的には、前記スケジューリングス
テップは、前記回帰演算ステップにて特定された関数か
ら、前記第２の受信強度記憶ステップにて測定される基
地局ごとの受信電界強度の予測値を求め、求めた予測値
が大きい基地局より送信された無線信号から受信電界強
度を測定するように、受信電界強度を測定する順序を規
定することが望ましい。

【００１９】

【００２０】

【００２１】より詳細には、前記回帰演算ステップは、
時系列データから特定した関数と時系列データに含まれ
る各測定値との回帰残差から許容誤差量を決定し、前記
第２の受信強度記憶ステップは、測定した受信電界強度
と前記スケジューリングステップにて予測された受信電
界強度の差が前記回帰演算ステップにて決定された許容
誤差量より大きいか否かを判別し、大きいと判別する
と、測定した受信電界強度を無効な測定値として記憶す
ることが望ましい。

【００２２】交信先の基地局が頻繁に切り替わる等し
て、関数を求めるために必要な数の受信電界強度の実測
値が得られないことがある。そこで、前記回帰演算ステ
ップは、前記第１及び第２の受信強度記憶ステップにて
記憶した時系列データから基地局ごとの受信電界強度の
変化を特定できない場合に、前記第１及び第２の受信強
度記憶ステップにて記憶した時系列データから受信電界
強度の時間変化量の平均値を求め、求めた受信電界強度
の時間変化量の平均値に基づいて、基地局ごとの受信電
界強度の変化を直線関数として特定することが望まし
い。

【００２３】また、この発明の第４の観点に係る移動体
通信端末の通信方法は、交信先の基地局から取得した基
地局情報に基づいて、基地局を識別するための基地局識
別データを記憶する識別データ記憶ステップと、受信電
界強度を測定するタイミングが到来するごとに、前記識
別データ記憶ステップにて基地局識別データが記憶され
た基地局より送信された無線信号の受信電界強度を測定
する強度測定ステップと、前記強度測定ステップにて測
定された基地局ごとの受信電界強度を測定時刻と対応付
けた時系列データとして記憶する受信強度記憶ステップ
と、前記受信強度記憶ステップにて記憶した時系列デー
タから基地局ごとの受信電界強度の変化を示す関数を特
定する回帰演算ステップと、前記回帰演算ステップにて
特定した関数に基づいて基地局ごとの受信電界強度の変
化を予測する受信強度予測ステップと、前記強度測定ス
テップにて受信電界強度を測定する次のタイミングにお
ける測定順序を、前記受信強度予測ステップにて予測し
た結果に基づいて規定するスケジューリングステップと
を備え、前記強度測定ステップは、測定した受信電界強
度と前記スケジューリングステップにて予測された受信
電界強度の差が所定の許容誤差量より大きいか否かを判
別する強度差判別ステップを含み、前記受信強度記憶ス
テップは、前記強度差判別ステップにて、測定した受信
電界強度と予測された電界強度の差が許容誤差量より大
きいと判別すると、測定した受信電界強度を無効な測定
値として記憶し、前記回帰演算ステップは、前記受信強
度記憶ステップにて無効な測定値として記憶された受信
電界強度の測定値を排除して基地局ごとの受信電界強度
の変化を示す関数を特定する、ことを特徴とする。

【００２４】前記スケジューリングステップは、前記回
帰演算ステップにて特定された関数から、前記強度測定
ステップにて受信電界強度を測定する次のタイミングに
おける基地局ごとの受信電界強度の予測値を求め、求め
た予測値が大きい基地局より送信された無線信号から受
信電界強度を測定するように、測定順序を規定すること
が望ましい。

【００２５】

【００２６】より詳細には、前記回帰演算ステップは、
時系列データから特定した関数と時系列データに含まれ
る各測定値との回帰残差から許容誤差量を決定し、前記
強度差判別ステップは、測定した受信電界強度と前記ス
ケジューリングステップにて予測された受信電界強度の
差が前記回帰演算ステップにて決定された許容誤差量よ
り大きいか否かを判別することが望ましい。

【００２７】前記回帰演算ステップは、前記受信強度記
憶ステップにて記憶した時系列データから基地局ごとの
受信電界強度の変化を特定できない場合に、前記受信強
度記憶ステップにて記憶した時系列データから受信電界
強度の時間変化量の平均値を求め、求めた受信電界強度
の時間変化量の平均値に基づいて、基地局ごとの受信電
界強度の変化を直線関数として特定することが望まし
い。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、この発
明の実施の形態に係る移動体通信端末について詳細に説
明する。

【００２９】図１は、この発明の実施の形態に係る移動
体通信端末１００の構成を示す図である。図示するよう
に、この移動体通信端末１００は、アンテナ１と、通信
処理部２と、処理制御部３と、記憶部４とを備えてい
る。

【００３０】通信処理部２は、周波数変換器、直交検波
器、音声信号処理回路等から構成され、アンテナ１が受
信した無線信号を復調して、音声信号やデータ信号を取
り出したり、マイク（図示せず）から入力された音声信
号や処理制御部３から受けたデータ信号に応じて無線信
号を変調してアンテナ１から送出する。また、通信処理
部２は、受信強度測定部１０と、基地局情報抽出部１１
とを備えている。

【００３１】受信強度測定部１０は、ＰＮ（Pseudo Noi
se）系列生成器、相関器、積分器等から構成され、測定
制御部２２の制御に従って、複数の基地局から受信する
無線信号の受信電界強度を基地局ごとに測定し、受信結
果処理部２１に通知する。

【００３２】基地局情報抽出部１１は、デコーダ等から
構成され、アンテナ１が受信した無線信号から周辺の基
地局に関する情報である基地局情報を抽出して受信結果
処理部２１に送る。

【００３３】処理制御部３は、ＣＰＵ（Central Proces
sing Unit）等から構成され、この移動体通信端末１０
０全体の動作を制御するためのものであり、計時部２０
と、受信結果処理部２１と、測定制御部２２と、回帰演
算処理部２３と、演算結果処理部２４とを備えている。

【００３４】計時部２０は、受信強度測定部１０が無線
信号の受信電界強度を測定した時間を、基地局ごとに前
回の測定と今回の測定の相対時間として特定するための
ものである。

【００３５】受信結果処理部２１は、受信強度測定部１
０が測定した基地局ごとの無線信号の受信電界強度に基
づいて、受信電界強度を測定する順番を規定する基地局
リスト５０を作成する。

【００３６】図２は、基地局リスト５０の一例を示す図
である。図示するように、基地局リスト５０は、受信強
度測定部１０が受信電界強度を測定する対象となる基地
局を識別するための基地局識別データを順序付けて記録
し、受信強度測定部１０が受信電界強度を測定する順番
を規定する。ここで、基地局識別データは、無線信号を
送信する基地局を識別するための様々な情報、例えば、
基地局のＩＤ番号や送信する無線信号の周波数、拡散符
号の拡散パターン等を含んでいる。受信結果処理部２１
は、基地局情報抽出部１１が抽出した基地局情報から基
地局識別データを作成して基地局リスト５０に記録す
る。また、基地局リスト５０は、後述する回帰演算処理
部２３が求めた基地局ごとの受信電界強度の予測値と許
容誤差量を、基地局識別データに対応付けて記録する。

【００３７】また、受信結果処理部２１は、受信強度測
定部１０が測定した受信電界強度を、基地局ごとに、計
時部２０が特定した測定時刻と共に記憶部４に記録して
時系列データとし、図３に示すような受信強度テーブル
５１を作成する。

【００３８】この際、受信結果処理部２１は、受信強度
測定部１０が測定した受信電界強度の実測値と基地局リ
スト５０に記録されている予測値との差が許容誤差量よ
り大きいか否かを判別する。受信結果処理部２１は、実
測値と予測値との差が許容誤差量より大きいと判別する
と、受信強度測定部１０が測定した受信電界強度の実測
値を無効な実測値であるとし、許容誤差量以下であると
判別すると、これを有効な実測値であるとする。受信結
果処理部２１は、測定された受信電界強度が有効な実測
値か無効な実測値かを識別できるようにして受信強度テ
ーブル５１に記録する。

【００３９】受信強度テーブル５１は、無線信号の受信
電界強度の実測値を、基地局ごとに、計時部２０により
特定された測定時刻と共に記録して、回帰演算処理部２
３が次回の測定における基地局ごとの受信電界強度を予
測できるようにする。

【００４０】測定制御部２２は、受信強度測定部１０を
制御して、記憶部４に記憶された基地局リスト５０によ
り規定される順番で、複数の基地局より送信された無線
信号の受信電界強度を所定の時間間隔ごとに測定させ
る。

【００４１】回帰演算処理部２３は、受信強度テーブル
５１に記録されている基地局ごとの受信電界強度の実測
値とその測定を行った測定時刻に基づいて回帰分析を実
行し、基地局ごとに、受信電界強度の変化を示す関数
（回帰関数）を求める。この際、回帰演算処理部２３
は、受信強度テーブル５１に記録されている受信電界強
度の実測値が無効である場合には、その実測値を除いた
他の実測値から回帰関数を求める。回帰演算処理部２３
は、求めた回帰関数により、次回の測定における基地局
ごとの受信電界強度の予測値を求める。また、回帰演算
処理部２３は、回帰関数と受信強度テーブル５１に記録
されている受信電界強度の実測値との回帰残差等から、
次回の測定における受信電界強度の実測値と予測値との
許容誤差量を求める。このようにして求められた受信電
界強度の予測値と許容誤差量は、演算結果処理部２４に
送られる。

【００４２】演算結果処理部２４は、回帰演算処理部２
３から受信電界強度の予測値と許容誤差量を受けて、基
地局リスト５０の記載を変更し、次回の測定において予
測値が大きい基地局から順に測定がなされるように、ス
ケジューリングするためのものである。

【００４３】記憶部４は、ＲＯＭ（Read Only Memor
y）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＥＥＰＲＯ
Ｍ（Electronically Erasable and Programmable ROM）
等から構成され、処理制御部３の動作を規定するプログ
ラムを記録している。また、記憶部４は、受信結果処理
部２１が作成した基地局リスト５０と受信強度テーブル
５１を記憶する。

【００４４】以下に、この発明の実施の形態に係る移動
体通信端末１００の動作を説明する。この移動体通信端
末１００は、測定した受信電界強度から基地局ごとの受
信電界強度の変化を予測し、通信品質がよいと予測され
る基地局より送信される無線信号から順に測定すること
で、効率よく接続先の基地局を切り換えることができ
る。

【００４５】まず、移動体通信端末１００は、図４に示
すような基地局Ｂｓがカバーする通信サービスエリアＡ
ｒ内にあるときに、基地局Ｂｓとの間で無線信号を送受
信して交信することにより、待受チャンネルや通話チャ
ンネルを起動し、他の電話装置との通話や、データ通信
を可能とする。

【００４６】また、移動体通信端末１００は、交信先の
基地局Ｂｓから、周辺の基地局Ｂｓに関する情報、例え
ば、基地局ＢｓのＩＤ番号や送信する無線信号の周波数
等の情報を受けて、各基地局Ｂｓから受ける無線信号の
受信電界強度を測定する。

【００４７】この際、移動体通信端末１００は、図５の
フローチャートに示すような処理を実行する。

【００４８】すなわち、移動体通信端末１００は、交信
先の基地局Ｂｓから無線信号を受信すると、基地局情報
抽出部１１が周辺の基地局Ｂｓに関する基地局情報を抽
出して受信結果処理部２１に送る。受信結果処理部２１
は、基地局情報抽出部１１から受けた基地局情報に新た
な基地局Ｂｓに関する情報が含まれているか否か、すな
わち、周辺の基地局Ｂｓに変更があったか否かを判別す
る（ステップＳ１）。

【００４９】受信結果処理部２１は、周辺の基地局Ｂｓ
に変更があったと判別すると（ステップＳ１にてＹＥ
Ｓ）、基地局情報抽出部１１から受けた基地局情報に示
された基地局Ｂｓを基地局リスト５０に加える等して基
地局リスト５０を作成し、受信電界強度の測定を開始す
る（ステップＳ２）。

【００５０】一方、受信結果処理部２１は、周辺の基地
局Ｂｓに変更がなかったと判別すると（ステップＳ１に
てＮＯ）、上記ステップＳ２の処理をスキップして、処
理をステップＳ３に進め、基地局リスト５０に記録され
ている基地局Ｂｓより送信される無線信号の受信電界強
度の測定が完了したか否かを判別する（ステップＳ
３）。

【００５１】受信結果処理部２１は、測定が完了したと
判別すると（ステップＳ３にてＹＥＳ）、回帰演算処理
部２３を制御して、受信強度テーブル５１に記録されて
いる受信電界強度の実測値とその測定時刻に基づいて、
回帰分析を実行させる。

【００５２】回帰演算処理部２３は、受信強度テーブル
５１に基地局識別データが記録されている各基地局Ｂｓ
について、受信電界強度の実測値とその測定時刻を基地
局Ｂｓごとに読み取り、次回の測定における各基地局Ｂ
ｓの無線信号の受信電界強度の予測値を求める（ステッ
プＳ４）。

【００５３】より具体的には、回帰演算処理部２３は、
受信強度テーブル５１に記録されている基地局Ｂｓごと
の受信電界強度の実測値から、最小二乗法等により回帰
関数を求め、求めた回帰関数と次回の測定が行われるタ
イミングから、次回の測定における受信電界強度の予測
値を求める。ここで、次回の測定が行われるタイミング
は、交信先の基地局Ｂｓから送信された無線信号の受信
電界強度の大きさや、周辺の基地局Ｂｓに変更があった
か否か、交信先の基地局Ｂｓを切り換えた直後であるか
否か、交信先の基地局Ｂｓを切り換えた場合にはさら
に、基地局Ｂｓを管理する通信事業者が切り換え前後で
同一であるか否か等に基づいて決定される。

【００５４】また、回帰演算処理部２３は、求めた回帰
関数と各実測値との回帰残差から、次回の測定での受信
電界強度の許容誤差量を求める。

【００５５】この際、回帰演算処理部２３は、受信強度
テーブル５１に記録されている受信電界強度の実測値の
うち、有効な実測値として記録されているものから回帰
関数を求める。

【００５６】また、基地局リスト５０が頻繁に変更され
ることにより、受信強度テーブル５１に記録されている
実測値の数が回帰分析を実行するために必要な数よりも
少なくなることがある。このような場合には、回帰演算
処理部２３は、受信強度テーブル５１に記録されている
実測値から受信電界強度の時間変化量の平均値を求め、
この時間変化量の平均値と受信強度テーブル５１に記録
されている最初の測定での実測値を用いて直線関数を作
成するとよい。回帰演算処理部２３は、作成した直線関
数を回帰関数として代用することで、次回の測定での受
信電界強度の予測値を求めることができる。

【００５７】回帰演算処理部２３は、このようにして求
めた次回の測定での受信電界強度の予測値及び許容誤差
量を基地局Ｂｓごとに区別して演算結果処理部２４に送
る。

【００５８】演算結果処理部２４は、回帰演算処理部２
３から受信電界強度の予測値と許容誤差量を受けると、
基地局Ｂｓごとに受信電界強度の予測値を比較し、次回
の測定において予測値の大きい基地局Ｂｓから順に受信
電界強度を測定するように、基地局リスト５０の記載を
変更する（ステップＳ５）。例えば、演算結果処理部２
４は、各基地局Ｂｓを識別するための基地局識別データ
及び受信電界強度の予測値を、予測値の大きいものから
順に基地局リスト５０に記録する。演算結果処理部２４
は、変更した基地局リスト５０を記憶部４に格納し、測
定制御部２２による基地局リスト５０の読み取りを可能
とする。

【００５９】測定制御部２２は、記憶部４に記録されて
いる基地局リスト５０を読み取り、受信強度測定部１０
を制御して、基地局リスト５０に示される順序に従って
基地局Ｂｓごとの受信電界強度を測定させる。受信強度
測定部１０は、測定制御部２２の制御により同期周波数
を調整する等して、基地局リスト５０に示される順序に
従って基地局Ｂｓごとの受信電界強度を測定し、受信結
果処理部２１に通知する（ステップＳ６）。

【００６０】受信結果処理部２１は、受信強度測定部１
０から受信電界強度の実測値を通知されると、これを基
地局リスト５０に示される受信電界強度の予測値と比較
して、その差を求める。受信結果処理部２１は、求めた
受信電界強度の実測値と予測値との差が基地局リスト５
０に示される許容誤差量より大きいか否かを判別する
（ステップＳ７）。

【００６１】受信結果処理部２１は、受信電界強度の実
測値と予測値との差が許容誤差量より大きいと判別する
と（ステップＳ７にてＮＯ）、受信強度測定部１０から
通知された受信電界強度の実測値を無効な実測値である
として受信強度テーブル５１に記録する（ステップＳ
８）。このように受信強度テーブル５１に無効な実測値
として記録された受信電界強度の実測値は、上記ステッ
プＳ４にて回帰演算処理部２３が回帰分析を行う際、回
帰関数を求めるためのデータとして使用されない。従っ
て、実測値が予測値と大きく異なる際には、この実測値
を排除して次回の測定における受信電界強度を予測する
ことができ、受信電界強度が瞬間的に変化した場合であ
っても、妥当な予測結果を得ることができる。

【００６２】一方、受信結果処理部２１は、受信電界強
度の実測値と予測値との差が許容誤差量以下であると判
別すると（ステップＳ７にてＹＥＳ）、受信強度測定部
１０から通知された受信電界強度の実測値を有効な実測
値であるとして受信強度テーブル５１に記録する（ステ
ップＳ９）。このように受信強度テーブル５１に有効な
実測値として記録された受信電界強度の実測値は、上記
ステップＳ４にて回帰演算処理部２３が回帰分析を行う
際、回帰関数を求めるためのデータとして使用される。

【００６３】この後、処理は上記ステップＳ１にリター
ンして、次の測定を開始するタイミングが到来するごと
に、周辺の基地局Ｂｓから送信される無線信号の受信電
界強度を基地局リスト５０に示された順番に従って測定
する。

【００６４】次に、具体例として、３つの基地局Ｂ１〜
Ｂ３から送信される無線信号の受信電界強度が図６に示
すように変化する場合における移動体通信端末１００の
動作について説明する。ここで、移動体通信端末１００
は、図６に示すタイミングｔ１〜ｔ４において受信電界
強度を測定するものとする。さらに、この例では、回帰
演算処理部２３が基地局Ｂ１〜Ｂ３ごとに２個の実測値
から１次回帰曲線（回帰直線）を求めるものとする。

【００６５】この場合、タイミングｔ１における測定終
了後、回帰演算処理部２３は、受信強度テーブル５１を
読み取って、基地局Ｂ１〜Ｂ３ごとの次回の測定におけ
る受信電界強度を予測する。タイミングｔ１の測定が終
了した時点では、受信強度テーブル５１には各基地局Ｂ
１〜Ｂ３の受信電界強度の実測値が１つしかないことか
ら、回帰演算処理部２３は、従来と同様に、タイミング
ｔ１における測定結果をそのまま予測値として演算結果
処理部２４に送る。

【００６６】演算結果処理部２４は、回帰演算処理部２
３から受けた予測値を比較して、次回の測定で予測値の
大きなものから測定するように、基地局リスト５０の記
載を変更する。

【００６７】図６に示すように、タイミングｔ１では、
基地局Ｂ１の受信電界強度が最も大きく、基地局Ｂ３の
受信電界強度が最も小さい。そこで、演算結果処理部２
４は、次回の測定において基地局Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の順
で受信電界強度を測定するように、基地局リスト５０の
記載を変更する。

【００６８】次に、タイミングｔ２における測定終了
後、回帰演算処理部２３は、受信強度テーブル５１を読
み取って、基地局Ｂ１〜Ｂ３ごとの次回の測定における
受信電界強度を予測する。

【００６９】タイミングｔ２での測定が終了した時点で
は、受信強度テーブル５１にはタイミングｔ１、ｔ２に
おける各基地局Ｂ１〜Ｂ３の受信電界強度の実測値が、
測定時刻と共に記録されている。そこで、回帰演算処理
部２３は、基地局Ｂ１〜Ｂ３ごとに、タイミングｔ１、
ｔ２での受信電界強度の実測値とその測定時刻から、受
信電界強度の傾き、切片等を求めて、図７に太線で示す
ような回帰直線を求める。回帰演算処理部２３は、求め
た回帰直線から、基地局Ｂ１〜Ｂ３ごとに、タイミング
ｔ３における受信電界強度の予測値を求め、演算結果処
理部２４に送る。

【００７０】図７に示すように、タイミングｔ３におけ
る受信電界強度の予測値は、基地局Ｂ１が最も大きく、
基地局Ｂ２が最も小さい。そこで、回帰演算処理部２３
は、次回の測定で基地局Ｂ１、Ｂ３、Ｂ２の順で受信電
界強度を測定するように、基地局リスト５０の記載を変
更する。

【００７１】次に、タイミングｔ３における測定終了
後、回帰演算処理部２３は、受信強度テーブル５１を読
み取って、基地局Ｂ１〜Ｂ３ごとの次回の測定における
受信電界強度を予測する。例えば、回帰演算処理部２３
は、タイミングｔ３での測定が終了した時点で受信強度
テーブル５１に記録されているタイミングｔ１〜ｔ３に
おける各基地局Ｂ１〜Ｂ３の受信電界強度とその測定時
刻を用いて、図８に太線で示すような回帰直線を求め
る。

【００７２】回帰演算処理部２３は、求めた回帰直線か
ら、基地局Ｂ１〜Ｂ３ごとに、タイミングｔ４における
受信電界強度の予測値を求め、演算結果処理部２４に送
る。この際、回帰演算処理部２３は、求めた回帰関数と
実測値とのずれ、すなわち回帰残差に基づいて、タイミ
ングｔ４における受信電界強度の許容誤差量を基地局Ｂ
１〜Ｂ３ごとに求め、演算結果処理部２４に送る。

【００７３】図８に示すように、タイミングｔ４におけ
る受信電界強度の予測値は、基地局Ｂ３が最も大きく、
基地局Ｂ２が最も小さい。そこで、回帰演算処理部２３
は、次回の測定で基地局Ｂ３、Ｂ１、Ｂ２の順で受信電
界強度を測定するように、基地局リスト５０の記載を変
更する。

【００７４】この後、タイミングｔ４における測定で
は、基地局Ｂ２から送信された無線信号の受信電界強度
の実測値が予測値とは大きく異なっているので、受信結
果処理部２１は、基地局Ｂ２の受信電界強度の実測値を
無効であるとして受信強度テーブル５１に記録する。

【００７５】タイミングｔ４における測定終了後の回帰
分析では、回帰演算処理部２３は、基地局Ｂ２のタイミ
ングｔ４における受信電界強度の実測値が無効であるこ
とから、この実測値を排除した他の実測値を用いて次回
の受信電界強度の予測をし、許容誤差量を求める。これ
により、レイリーフェージング等により瞬間的に受信電
界強度が増大した場合に、これを無効な測定値として扱
うことで、次回の測定順序を決める際の処理から排除す
ることができる。従って、交信先を通信品質が不安定な
基地局に切り換えないようにすることができ、効率よく
交信先の基地局を切り換えて安定した通信品質を確保
し、消費電力を低減することができる。また、通信品質
のよい基地局を素早く見つけることができるので、無駄
なハンドオーバや制御メッセージの送受信回数を減少さ
せることができ、移動体通信システムの負荷を軽減する
こともできる。

【００７６】以上説明したように、この移動体通信端末
１００によれば、基地局から送信される無線信号の受信
電界強度の実測値を記録しておき、回帰分析により次回
の測定における受信電界強度の予測値を求めることがで
きる。そして、求めた予測値が大きいものから順に受信
電界強度を測定することで、通信品質のよい基地局を素
早く見つけることができ、効率よく交信先の基地局を切
り換えることができる。

【００７７】この発明は、上記実施の形態に限定され
ず、様々な変形及び応用が可能である。例えば、上記実
施の形態では、受信電界強度の実測値と予測値との差が
許容誤差量より大きくなった場合に、無効な実測値とし
て受信強度テーブル５１に記録するだけであったが、こ
れに限定されない。すなわち、例えば、所定の回数だけ
連続して無効な実測値であると判別した場合や、各基地
局について受信強度テーブル５１に記録されている無効
な実測値の数が有効な実測値の数よりも多くなった場合
に、無効な実測値を用いて回帰分析を実行し、受信電界
強度の予測値と許容誤差量を求めるようにしてもよい。
これにより、有効とした実測値の方が特殊な値であった
場合にも、適切な受信電界強度の予測を行って、効率よ
く交信先の基地局を切り換えることができる。

【００７８】また、上記実施の形態では、受信電界強度
を予測する際、回帰直線を求めるものとして説明した
が、これに限定されず、任意の次数の回帰関数を求める
ようにしてもよい。

【００７９】また、上記実施の形態では、受信電界強度
テーブル５１は、測定された受信電界強度が有効な実測
値か無効な実測値かを識別できるようにして記録するも
のとして説明したが、有効な実測値のみを記録するテー
ブルと無効な実測値のみを記録するテーブルを別々に設
けるようにしてもよい。

【００８０】この発明の移動体通信端末は、専用の端末
として構成することなく、例えば携帯電話として機能す
る通常の移動体通信端末を用いて実現することができ
る。すなわち、通常の移動体通信端末に、上述の処理を
実行するためのプログラムを格納した媒体（ＲＯＭ等）
を搭載させ、当該プログラムを端末上で実行させること
により、この発明の移動体通信端末として機能させるこ
とができる。また、上述の処理を実行するためのプログ
ラムを、通常の移動体通信端末が備える通信コネクタ等
を介して外部の媒体から端末内の媒体（ＥＥＰＲＯＭ
等）に格納させ、端末上で実行させるようにしてもよ
い。

【００８１】

【発明の効果】以上の説明のように、この発明は、基地
局から送信される無線信号の受信電界強度を測定した測
定値を測定時刻と共に記憶しておき、これらを用いて回
帰分析を実行して次回の測定における受信電界強度を予
測し、予測値の大きなものから順に受信電界強度を測定
することができる。これにより、短時間で通信品質のよ
い基地局を見つけて、交信先となる基地局を効率よく切
り換えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態に係る移動体通信端末の
構成を示す図である。

【図２】基地局リストを示す図である。

【図３】受信強度テーブルを示す図である。

【図４】この発明の実施の形態に係る移動体通信端末の
動作を説明するため、基地局と交信する様子を示す図で
ある。

【図５】この発明の実施の形態に係る移動体通信端末の
動作を説明するためのフローチャートである。

【図６】移動体通信端末の動作の具体例における受信電
界強度の変化を示す図である。

【図７】移動体通信端末の動作の具体例における回帰分
析の結果を説明するための図である。

【図８】移動体通信端末の動作の具体例における回帰分
析の結果を説明するための図である。

【図９】従来の移動体通信端末の動作を説明するための
フローチャートである。

【符号の説明】

１ アンテナ ２ 通信処理部 ３ 処理制御部 ４ 記憶部 １０ 受信強度測定部 １１ 基地局情報抽出部 ２０ 計時部 ２１ 受信結果処理部 ２２ 測定制御部 ２３ 回帰演算処理部 ２４ 演算結果処理部 ５０ 基地局リスト ５１ 受信強度テーブル １００ 移動体通信端末 Ｂ１〜Ｂ３，Ｂｓ 基地局 Ａｓ 通信サービスエリア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の基地局から送信された無線信号の受
   信電界強度を測定する測定手段と、 前記測定手段が受信電界強度を測定した時刻を特定する
   計時手段と、 前記測定手段が測定した受信電界強度を、無線信号を送
   信する基地局ごとに、前記計時手段が特定した時刻に対
   応した時系列データとして記憶するデータ記憶手段と、 前記データ記憶手段に記憶されている時系列データから
   基地局ごとの受信電界強度の変化を示す関数を特定し、
   特定した関数から基地局ごとの受信電界強度の変化を予
   測する強度変化予測手段と、 前記強度変化予測手段による予測結果に基づいた順序で
   前記測定手段に受信電界強度を測定させるスケジューリ
   ング手段と、 前記データ記憶手段への時系列データの記憶動作を制御
   する記憶制御手段とを備え、 前記記憶制御手段は、前記測定手段により測定された受
   信電界強度と前記強度変化予測手段が特定した関数から
   予測された受信電界強度の差が所定の許容誤差量よりも
   大きいか否かを判別し、大きいと判別すると、前記測定
   手段により測定された受信電界強度を無効な測定値とし
   て前記データ記憶手段に記憶し、前記強度変化予測手段
   が関数を求める際の時系列データから排除する、 ことを特徴とする移動体通信端末。
2. 【請求項２】交信先の基地局から取得した基地局情報に
   基づいて、基地局を識別するための基地局識別データを
   記憶する識別データ記憶手段と、 受信電界強度を測定するタイミングが到来するごとに、
   前記識別データ記憶手段に基地局識別データが記憶され
   ている基地局から送信された無線信号の受信電界強度を
   測定する測定手段と、 前記測定手段が受信電界強度を測定した時刻を特定する
   計時手段と、 前記測定手段が測定した受信電界強度を、無線信号を送
   信する基地局ごとに、前記計時手段が特定した時刻に対
   応した時系列データとして記憶するデータ記憶手段と、 前記データ記憶手段に記憶されている時系列データから
   基地局ごとの受信電界強度の変化を示す関数を特定し、
   特定した関数から基地局ごとの受信電界強度の変化を予
   測する強度変化予測手段と、 前記測定手段が受信電界強度を測定する次のタイミング
   が到来すると、前記強度変化予測手段による予測結果に
   基づいた順序で受信電界強度を測定させるスケジューリ
   ング手段と、 前記データ記憶手段への時系列データの記憶動作を制御
   する記憶制御手段とを備え、 前記記憶制御手段は、前記測定手段により測定された受
   信電界強度と前記強度変化予測手段が特定した関数から
   予測された受信電界強度の差が所定の許容誤差量よりも
   大きいか否かを判別し、大きいと判別すると、前記測定
   手段により測定された受信電界強度を無効な測定値とし
   て前記データ記憶手段に記憶し、前記強度変化予測手段
   が関数を求める際の時系列データから排除する、 ことを特徴とする移動体通信端末。
3. 【請求項３】前記強度変化予測手段は、前記データ記憶
   手段に記憶されている時系列データから特定した関数と
   時系列データに含まれる各測定値との回帰残差に基づい
   て許容誤差量を決定し、 前記記憶制御手段は、前記測定手段により測定された受
   信電界強度と前記強度変化予測手段が特定した関数から
   予測された受信電界強度の差が前記強度変化予測手段に
   より決定された許容誤差量よりも大きいか否かを判別
   し、大きいと判別すると、前記測定手段により測定され
   た受信電界強度を無効な測定値として前記データ記憶手
   段に記憶し、前記強度変化予測手段が関数を求める際の
   時系列データから排除する、 ことを特徴とする請求項１又は２に記載の移動体通信端
   末。
4. 【請求項４】前記強度変化予測手段は、前記データ記憶
   手段に記憶されている時系列データから基地局ごとの受
   信電界強度の変化を予測できない場合に、前記データ記
   憶手段に記憶されている時系列データから受信電界強度
   の時間変化量の平均値を求め、求めた受信電界強度の時
   間変化量の平均値に基づいて、基地局ごとの受信電界強
   度の変化を直線関数として特定して予測する、 ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の移動体通
   信端末。
5. 【請求項５】複数の基地局より送信された無線信号の受
   信電界強度を測定し、基地局ごとに受信電界強度の時系
   列データとして記憶する第１の受信強度記憶ステップ
   と、 前記第１の受信強度記憶ステップにて記憶した時系列デ
   ータから基地局ごとの受信電界強度の変化を示す関数を
   特定する回帰演算ステップと、 前記回帰演算ステップにて特定した関数に基づいて基地
   局ごとの受信電界強度の変化を予測し、予測した結果に
   基づいて受信電界強度を測定する順序を規定するスケジ
   ューリングステップと、 前記スケジューリングステップにて規定された順序に従
   って複数の基地局より送信された無線信号の受信電界強
   度を測定し、基地局ごとに時系列データとして記憶する
   第２の受信強度記憶ステップとを備え、 前記回帰演算ステップは、前記第１及び第２の受信強度
   記憶ステップにて記憶した時系列データから基地局ごと
   の受信電界強度の変化を示す関数を特定するステップを
   含み、 前記第２の受信強度記憶ステップは、測定した受信電界
   強度と前記スケジューリングステップにて予測された受
   信電界強度の差が所定の許容誤差量より大きいか否かを
   判別し、大きいと判別すると、測定した受信電界強度を
   無効な測定値として記憶し、 前記回帰演算ステップは、前記第２の受信強度記憶ステ
   ップにて無効な測定値として記憶された受信電界強度の
   測定値を排除して基地局ごとの受信電界強度の変化を示
   す関数を特定する、 ことを特徴とする移動体通信端末の通信方法。
6. 【請求項６】前記スケジューリングステップは、前記回
   帰演算ステップにて特定された関数から、前記第２の受
   信強度記憶ステップにて測定される基地局ごとの受信電
   界強度の予測値を求め、求めた予測値が大きい基地局よ
   り送信された無線信号から受信電界強度を測定するよう
   に、受信電界強度を測定する順序を規定する、 ことを特徴とする請求項５に記載の通信方法。
7. 【請求項７】前記回帰演算ステップは、時系列データか
   ら特定した関数と時系列データに含まれる各測定値との
   回帰残差から許容誤差量を決定し、 前記第２の受信強度記憶ステップは、測定した受信電界
   強度と前記スケジューリングステップにて予測された受
   信電界強度の差が前記回帰演算ステップにて決定された
   許容誤差量より大きいか否かを判別し、大きいと判別す
   ると、測定した受信電界強度を無効な測定値として記憶
   する、 ことを特徴とする請求項５又は６に記載の通信方法。
8. 【請求項８】前記回帰演算ステップは、前記第１及び第
   ２の受信強度記憶ステップにて記憶した時系列データか
   ら基地局ごとの受信電界強度の変化を特定できない場合
   に、前記第１及び第２の受信強度記憶ステップにて記憶
   した時系列データから受信電界強度の時間変化量の平均
   値を求め、求めた受信電界強度の時間変化量の平均値に
   基づいて、基地局ごとの受信電界強度の変化を直線関数
   として特定する、 ことを特徴とする請求項５、６又は７に記載の通信方
   法。
9. 【請求項９】交信先の基地局から取得した基地局情報に
   基づいて、基地局を識別するための基地局識 別データを
   記憶する識別データ記憶ステップと、 受信電界強度を測定するタイミングが到来するごとに、
   前記識別データ記憶ステップにて基地局識別データが記
   憶された基地局より送信された無線信号の受信電界強度
   を測定する強度測定ステップと、 前記強度測定ステップにて測定された基地局ごとの受信
   電界強度を測定時刻と対応付けた時系列データとして記
   憶する受信強度記憶ステップと、 前記受信強度記憶ステップにて記憶した時系列データか
   ら基地局ごとの受信電界強度の変化を示す関数を特定す
   る回帰演算ステップと、 前記回帰演算ステップにて特定した関数に基づいて基地
   局ごとの受信電界強度の変化を予測する受信強度予測ス
   テップと、 前記強度測定ステップにて受信電界強度を測定する次の
   タイミングにおける測定順序を、前記受信強度予測ステ
   ップにて予測した結果に基づいて規定するスケジューリ
   ングステップとを備え、 前記強度測定ステップは、測定した受信電界強度と前記
   スケジューリングステップにて予測された受信電界強度
   の差が所定の許容誤差量より大きいか否かを判別する強
   度差判別ステップを含み、 前記受信強度記憶ステップは、前記強度差判別ステップ
   にて、測定した受信電界強度と予測された電界強度の差
   が許容誤差量より大きいと判別すると、測定した受信電
   界強度を無効な測定値として記憶し、 前記回帰演算ステップは、前記受信強度記憶ステップに
   て無効な測定値として記憶された受信電界強度の測定値
   を排除して基地局ごとの受信電界強度の変化を示す関数
   を特定する、 ことを特徴とする移動体通信端末の通信方法。
10. 【請求項１０】前記スケジューリングステップは、前記
    回帰演算ステップにて特定された関数から、前記強度測
    定ステップにて受信電界強度を測定する次のタイミング
    における基地局ごとの受信電界強度の予測値を求め、求
    めた予測値が大きい基地局より送信された無線信号から
    受信電界強度を測定するように、測定順序を規定する、 ことを特徴とする請求項９に記載の通信方法。
11. 【請求項１１】前記回帰演算ステップは、時系列データ
    から特定した関数と時系列データに含まれる各測定値と
    の回帰残差から許容誤差量を決定し、 前記強度差判別ステップは、測定した受信電界強度と前
    記スケジューリングステップにて予測された受信電界強
    度の差が前記回帰演算ステップにて決定された許容誤差
    量より大きいか否かを判別する、 ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の通信方法。
12. 【請求項１２】前記回帰演算ステップは、前記受信強度
    記憶ステップにて記憶した時系列データから基地局ごと
    の受信電界強度の変化を特定できない場合に、前記受信
    強度記憶ステップにて記憶した時系列データから受信電
    界強度の時間変化量の平均値を求め、求めた受信電界強
    度の時間変化量の平均値に基づいて、基地局ごとの受信
    電界強度の変化を直線関数として特定する、 ことを特徴とする請求項９、１０又は１１に記載の通信
    方法。