JP3535761B2 - 移動体通信システム - Google Patents
移動体通信システムInfo
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- H04W52/02—Power saving arrangements
- H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
- H04W52/0212—Power saving arrangements in terminal devices managed by the network, e.g. network or access point is master and terminal is slave
- H04W52/0219—Power saving arrangements in terminal devices managed by the network, e.g. network or access point is master and terminal is slave where the power saving management affects multiple terminals
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- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Description
ムに関し、特に移動局において間欠受信を行う移動体通
信システムに関する。
phone system)やPDC(persona
l digital cellular)等に代表され
る一般的な移動体通信システムでは、移動体通信端末
(以下、「移動局」という)が着呼信号等を待受受信す
る際、自分(該移動局)の属する群の着呼信号の受信タ
イミングでのみ受信部を立ち上げ、間欠的に着呼の確認
(以下、「間欠受信」という)をすることで低消費電力
化を図っている。
る移動局はバッテリで動作するため、従来の移動局にお
いては、待受受信中の間欠受信間隔を固定的に延長する
ことにより待受受信時の消費電力をさらに低減し、バッ
テリの交換なしで可能な待受時間の増加を図っている。
制御について、一般的な移動体通信システムの一例とし
てPHSの制御チャネルを例に挙げ説明する。
となるLCCHスーパーフレームの一構成例を示す図で
ある。
ンターバル値を20(100m秒)とし、LCCHの最
小周期でああるLCCHスーパーフレーム構成を、B
C、P1、P2、SC、P3、P4、SC、P5、P
6、SC、P7、P8の順に構成(1.2秒)したもの
である。
し無線チャネルの構造情報、システム運用情報、規制情
報等の制御情報を報知するポイント−マルチポイントの
下り片方向チャネルである。
局と移動局の間で呼接続に必要な情報を転送するポイン
ト−ポイントの双方向チャネルである。
7、P8は一斉呼出チャネルであり、それぞれの一斉呼
び出しチャネルごとに同一の情報(着呼信号等)を一斉
に転送するポイント−マルチポイントの下り片方向チャ
ネルである。
実際の送受信スロット単位であるT1、T2、T3、T
4、R1、R2、R3、R4のTDMA(時分割多元接
続)フレームに細分される。
ト、R1、R2、R3、R4が受信用スロットであり、
実際にはT1とR1、T2とR2、T3とR3、T4と
R4の組み合わせで使用される。
まず基地局の検索を開始し、報知チャネル上で送信され
ている無線チャネル構造(LCCHスーパーフレーム構
成等)、システム運用情報等の制御情報を受信する。
先ほど受信した各情報等を用いて、基地局と無線リンク
を確立し該基地局に対し位置登録を行う。
移動局が属する群の一斉呼出チャネルが指示される。
局に着呼があった場合に知らせるためのチャネルであ
り、基地局から該移動局に対し、たとえば一斉呼出チャ
ネル上のP3を受信するよう指定されたならば、該移動
局はP3のタイミングで送信される着呼信号を受信する
よう制御される。
分(該移動局)の属する群の一斉呼び出チャネルを間欠
受信する事で、該移動局に対する着呼信号が含まれてい
るか確認を行う。
で、着呼信号等を待受受信する際は基本的に電力消費が
大きい連続的な受信は行わず、自分(該移動局)の属す
る群の着呼信号の受信タイミングでのみ受信部を立ち上
げ、間欠的に着呼の確認をすることで低消費電力化を図
っている。
ーム構成例では、各一斉呼び出チャネルの基本周期が
1.2秒なので、間欠受信間隔の基本周期も1.2秒と
なる。
時における低消費電力化の手法を説明する。
ク図である。
ック図中、1は送受信のためのアンテナ、2は音声また
は制御信号を変調し電波に変えて送信する送信部、3は
電波を受信し、検波、復調して音声信号を取り出す受信
部、4は制御部で通信の制御等を行い、中央演算処理装
置(CPU)4a、リードオンリメモリ(ROM)4
b、ランダムアクセスメモリ(RAM)4c、間欠受信
制御部4z等で構成されている。
信する際、自分(該移動局)の属する群の着呼信号の受
信タイミングでのみ受信部を立ち上げ、間欠的に着呼の
確認をするよう動作する。ただし、従来技術の移動局で
は、該着呼信号の間欠受信間隔は固定値として設定され
る。
し、6は受話部でありスピーカ等を使用する。7はユー
ザーが移動局に指示するためのユーザーインターフェー
スであるキーボード、8は液晶パネルやLED等で構成
されたユーザーに対する各種情報を表示する表示部であ
る。
を長くするため、間欠受信間隔を固定的に延長し、比較
的消費電力の大きい受信部3の起動回数を少なくするこ
とで間欠受信時の低消費電力を図っている。
的な従来の移動局の例を、特開平3−206741号公
報に開示される間欠動作方式を参照して説明する。
開示される従来の移動局の状態遷移を示す図である。
ると、基地局の検索を開始し無線リンク可能な基地局が
見つかれば該基地局に位置登録する(4−2)。
一斉呼び出しチャネル内の該移動局が属する群が指示さ
れるので、該移動局が属する群の基本となる間欠受信間
隔で間欠受信(間欠受信A)する(4−3)。前記基本
となる間欠受信間隔とは、図5を例にすると1LCCH
スーパーフレームの同一着信群数が1なので1LCCH
スーパーフレーム長である1.2秒となる。
か、または着呼があれば着呼応答することで通話へと移
行し(4−6)、通話が終了すればまた間欠受信A(4
−3)に戻る。
または着呼が5分以上ないときは、基地局に対し今後該
移動局が間欠受信間隔を固定的に30秒に1回とするこ
とを伝える内容の“間欠動作通知“を送信し(4−
4)、間欠受信間隔を30秒に1回とした間欠受信Bに
移行する(4−5)。
るか、または着呼があれば着呼応答することで通話へと
移行し(4−6)、通話が終了すればまた間欠受信A
(4−3)に戻る。
分間は基本周期で間欠受信を持続するが、5分以上発着
呼が無ければ、基地局に対し以後間欠受信間隔を30秒
に1回とする内容の“間欠動作通知”を送信し、以後、
該移動局の間欠受信タイミングを30秒に1回とするこ
とで消費電力の低減を図る手段をとっていた。
の移動局の間欠受信間隔を固定的に延長する方式では、
待受時の低消費電力化により全体の待ち受け時間が増加
する一方で、受信頻度の高い日中等では逆に着呼信号の
受信レスポンスが悪化したり、電波状況によっては着呼
信号を受信できず、着呼応答できない等の欠点があっ
た。
少ないと思われる時間帯では、消費電力の低減に寄与し
ているが、日中等、一般的に着呼が多いと思われる時間
帯では、間欠受信タイミング間隔を長くしている分だけ
着呼信号を受信するタイミングが遅れ、着呼応答のレス
ポンスが悪化する問題がある。
トを持った自営基地局(家庭内親機)に移動局が子機と
して位置登録される場合があり、着呼により自営基地局
のリンガが鳴り初めても、移動局(子機)側は最大約3
0秒間着呼信号を受信できないため、最大約30秒以上
もリンガが鳴らないという現象が発生する。
衆基地局がリンガを持たない分状況はさらに深刻であ
る。公衆基地局では、移動局のリンガが鳴り始める最大
約30秒も前から着呼信号を送信し続けていることにな
り、該移動局ユーザーがリンガが鳴った直後にすぐ着呼
応答したとしても、電話を掛けたユーザーから見れば約
30秒間も応答を待っていることになる。
も応答がなければ、電話を掛けたユーザーによっては相
手側からの応答をあきらめてしまう可能性があるだろう
し、移動局ユーザー側からは30秒以内で切られると一
回も該移動局のリンガは鳴らずユーザーが全く着呼に気
づかないという問題がある。
とは、着呼信号を受信できるチャンスも少なくなるた
め、電波状況が悪い状況では着呼信号を正常に受信でき
ず着呼応答できない可能性もあり問題である。
示される発明では、移動局が間欠受信間隔を固定的に延
長する際、基地局に対し該移動局側から具体的な値が指
示され基地局はこれに応じたタイミングで着呼信号を送
信するしくみとなっている。
長するためには必ず基地局とのネゴシエーションが必要
であることを示している。
知”の間欠受信間隔値が基本となる間欠受信間周期の整
数倍でない時は各移動局が受信可能となるよう制御信号
の基本周期であるLCCHスーパーフレーム構造その物
を変更する必要が出てくる。
欠動作通知”に対応する機能を有していないため、実際
の移動通信システムであるPHS、PDC等では上記技
術を用いた移動局は採用されていない。
な物を送信してとしても、移動局の都合に応じて基地局
側のLCCHスーパーフレーム構造が変更されることは
ない。
ので、待受受信時の低消費電力化と着呼応答レスポンス
向上の両立を図ることができる移動体通信システムを提
供することを目的とする。
成するために、基地局を通して通話を行う移動局が間欠
受信を行う移動体通信システムにおいて、現在時刻、着
呼頻度および電波状況に基づいて、現在最も最適な間欠
受信間隔値を設定する間欠受信間隔設定手段と、前記間
欠受信間隔値により前記移動局に該移動局の間欠受信間
隔を任意に変化させる間欠受信間隔制御手段と、を有
し、前記基地局からの基本周期の間欠受信で、一定時間
発呼または着呼がない場合に前記任意に変化させる間欠
受信間隔を、基本となる間欠受信周期の整数倍とし、さ
らに、一定または可変の所定時間ごとに、前記間欠受信
間隔値を前記間欠受信間隔制御手段に再代入し、前記移
動局の間欠受信間隔を再設定し前記再代入された間欠受
信間隔値に従い基本受信間隔周期の整数倍で継続するこ
とを特徴とする。
を参照して説明する。
る移動局の構成を示すブロック図である。
ナ、2は音声または制御信号を変調し電波に変えて送信
する送信部、3は電波を受信し、検波、復調して音声信
号を取り出す受信部、4は通信の制御等を行う制御部で
ある。制御部4は、中央演算処理装置(CPU)4a、
リードオンリメモリ(ROM)4b、ランダムアクセス
メモリ(RAM)4c、間欠受信間隔設定部4dおよび
間欠受信間隔制御部4e等で構成されている。
待受受信する際、自分(該移動局)の属する群の着呼信
号の受信タイミングでのみ受信部を立ち上げ、間欠的に
着呼の確認をするよう動作する。
欠受信間隔設定部4dで可変的に決定され、状況に応じ
た最適値が間欠受信間隔制御部4eに指示される。
用し、6は受話部でありスピーカ等を使用する。
ーザーインターフェースであるキーボード、8は液晶パ
ネルやLED等で構成されたユーザーに対する各種情報
を表示する表示部である。
る。
意に変化させることで、待受受信時の低消費電力化と従
来技術の問題であった着呼応答レスポンス向上の両立を
図る事が出来るシステム構成を提供するものである。
動体通信システムにおける移動局の状態遷移を示す図で
ある。
−1)されると、基地局の検索を開始し、無線リンク可
能な基地局が見つかれば該基地局に位置登録する(3−
2)。
一斉呼び出しチャネル内の該移動局が属する群が指示さ
れるので、該移動局が属する群を基本周期で間欠受信
(間欠受信A)する(3−3)。
か、または着呼があれば着呼応答することで通話へと移
行し(3−6)、通話が終了すればまた間欠受信A(3
−3)に戻る。
または着呼が任意に定める時間で一定時間以上ないとき
は、間欠受信間隔設定部4dで設定される間欠受信間隔
値n(3−7)を、間欠受信間隔制御部4eに代入し
(3−4)、代入された間欠受信間隔値nに従い、基本
間欠受信周期のn倍の周期で間欠受信を行う(間欠受信
C(3−5))。
るか、または着呼があれば着呼応答することで通話へと
移行し(3−6)、通話が終了すればまた間欠受信A
(3−3)に戻る。
受信周期のn倍の周期で間欠受信を行っているが、常に
待受受信時の低消費電力化と着呼応答レスポンス向上の
最適化を図るため、任意に定める所定時間ごとに(3−
4)の状態へと遷移し、間欠受信間隔設定部4dで設定
される現時点の最適な間欠受信間隔値nを間欠受信間隔
制御部4eに再代入することによって、新たに代入され
た値nに従い、基本間欠受信周期のn倍の周期で間欠受
信を継続する(間欠受信C(3−5))。
隔設定部4dでは、現在時刻、着呼頻度等の何れかに基
づいて、現時点の最適な間欠受信間隔値nを決定する。
おける間欠受信間隔値nの決定方法の第1例を図6に示
す。
適な間欠受信間隔値nを決定する場合の設定例を示す表
図である。
最適な間欠受信間隔値nを設定する手段を有することを
利用し、深夜や早朝等の一般的に着呼が少ないと思われ
る時間帯は間欠受信間隔を長く設定することによって待
受時の低消費電力化を図りつつ、日中等の一般的に着呼
頻度の多い時間帯は間欠受信間隔を比較的短く設定する
ことによって従来の問題点であった日中の着呼応答レス
ポンスの向上を図ったものである。
の状態から、新たな間欠受信間隔値を間欠受信間隔制御
部4eに代入する(3−4)の状態に状態遷移する時間
間隔は、少なくとも各時間帯(早朝、朝、日中、夜、深
夜等)の変わり目となる。
い一般的なユーザーを考慮した間欠受信間隔値設定テー
ブルの一例であるので、夜に着呼が多いユーザー用に別
途夜型の間欠受信間隔値設定テーブル等を用意し、移動
局のユーザーごとに移動局のキーボード7等の入力手段
を操作することによって複数の設定テーブルから最適な
間欠受信間隔値設定テーブルを選べるようにしてもよ
い。
おける間欠受信間隔値nの決定方法の第2例を図7に示
す。
適な間欠受信間隔値nを決定する場合の設定例を示す表
図である。
最適な間欠受信間隔値nを設定する手段を有することを
利用し、一定時間あたりの着呼回数が少ないときは間欠
受信間隔を長く設定することによって待受時の低消費電
力化を図りつつ、逆に一定時間あたりの着呼回数が多い
ときは間欠受信間隔を比較的短く設定することによって
従来の問題点であった日中の着呼応答レスポンスの向上
を図ったものである。
手段を有するので、日によって着呼が集中する時間帯が
異なる移動局ユーザーの場合でも最適な間欠受信制御が
可能となる。
の状態から、新たな間欠受信間隔値を間欠受信間隔制御
部4eに代入する(3−4)の状態に状態遷移する時間
間隔は、1時間ごとよりは20分ごとという具合に、小
さければ小さいほど正確な現時点の着呼頻度が間欠受信
間隔値nの決定に反映され、より最適な間欠受信制御が
可能となる。
の着呼回数によって間欠受信間隔値を決定した間欠受信
間隔値設定テーブルの一例であり、場合によっては30
分あたり、または2時間あたりの着呼回数に対する間欠
受信間隔値設定テーブルを用いてもよい。
に間欠受信間隔値の決定手段として、電波状況を考慮に
入れることによって、電波状況が悪化し着呼信号の受信
確率が低下したときに、間欠受信間隔を短く補正し着呼
信号の受信確率を向上させることができる。なお、具体
的な電波状況の良否の確認手段は受信エラーカウンタを
用いることによって実現できるが詳細は後述する。
いて説明する。
隔値の決定手段として、現在時刻または着呼頻度の何れ
か一つに基づいていたが、2つ以上の複数の条件に基づ
いて間欠受信間隔値を決定することによって、さらに合
理的且つ最適な間欠受信間隔値が決定できる。
頻度、電波状況等複数の条件を考慮して間欠受信間隔値
の決定手段を有する移動局についてである。
頻度とを現時点の最適な間欠受信間隔値の決定手段とし
た場合の移動局のブロック図を図8に示し、着呼頻度カ
ウンタ値に対する間欠受信間隔補正値mの設定例を図9
に示す。
り、間欠受信間隔設定部4d内に、現在時刻を得るため
の時計4d−1と、着呼頻度を得るための着呼頻度カウ
ンタ4d−2とを有し、時計4d−1と着呼頻度カウン
タ4d−1の双方の値を考慮することによって、より合
理的且つ最適な間欠受信をすることを特徴とする。
または着呼頻度カウンタが存在する場合は、時計の値と
着呼頻度カウンタ値の信号のみを間欠受信間隔設定部4
dに取り込んで間欠受信間隔値nを決定してもよい。
部4dの出力値は、図6に示した時間帯による間欠受信
間隔値nに、図9に示す間欠受信間隔補正値mが足され
た値となる。
を基本として決定された間欠受信間隔をその時々の着呼
頻度によって補正する手段を有することが特徴であり、
通常着呼が少ない時間帯に突然着呼が集中したとして
も、速やかに着呼応答レスポンスを向上させることがで
きるという効果を有している。
いて説明する。
エラー頻度から得た電波状況の良否とを現時点の最適な
間欠受信間隔値の決定手段とした場合の移動局のブロッ
ク図を図10に示し、受信エラーカウンタ値に対する間
欠受信間隔補正値jの設定例を図11に示す。
り、間欠受信間隔設定部4d内に、現在時刻を得るため
の時計4d−1と、電波状況の良否を得るための受信エ
ラーカウンタ4d−3とを有し、時計4d−1と受信エ
ラーカウンタ4d−3の双方の値を考慮することによっ
て、より合理的且つ最適な間欠受信をすることを特徴と
する。
または受信エラーカウンタが存在する場合は、時計の値
と受信エラーカウンタ値の信号のみを間欠受信間隔設定
部4dに取り込んで間欠受信間隔値を決定してもよい。
受信エラーカウンタ値は、受信した信号がビットエラー
やフレームエラー等で正常に復調できなかった場合カウ
ントアップされる。
部4dの出力値は、図6に示した時間帯による間欠受信
間隔値nに、図11に示す単位時間あたりの受信エラー
回数によって決まる間欠受信間隔補正値jが足された値
となる。
するための単位時間を1分間とし、エラー頻度を3段階
に区別して間欠受信間隔補正値jを設定しているが、こ
れはあくまで一例であり、通信規格や制御チャネルの構
造等により他の値を用いてもよい。
を基本として決定された間欠受信間隔をその時々の電波
状況の良否によって補正する手段を有することが特徴で
あり、受信エラーが多くなるような電波状況が悪い状態
において間欠受信間隔を短く補正することによって正常
受信の確率を向上させることができるという効果を有し
ている。
いて説明する。
頻度と電波状況の良否とを現時点の最適な間欠受信間隔
値の決定手段として、前記第2の実施の形態および前記
第3の実施の形態の特徴を併せ持つ場合の移動局のブロ
ック図を図12に示す。
り、間欠受信間隔設定部4d内に現在時刻を得るための
時計4d−1と着呼頻度を得るための着呼頻度カウンタ
4d−2と電波状況の良否を得るための受信エラーカウ
ンタ4d−3とを有し、時計4d−1と着呼頻度カウン
タ4d−2と受信エラーカウンタ4d−3のすべての値
を考慮することによって、上述の他の実施の形態よりも
さらに合理的且つ最適な間欠受信をすることを特徴とす
る。
欠受信間隔設定部4d外部に時計、着呼頻度カウンタま
たは受信エラーカウンタのそれぞれが存在する場合は、
時計の値、着呼頻度カウンタ値および受信エラーカウン
タ値のそれぞれの信号のみを間欠受信間隔設定部4dに
取り込んで間欠受信間隔値を決定してもよい。
部4dの出力値は、図6に示した時間帯による間欠受信
間隔値nに、図9に示した間欠受信間隔補正値mおよび
図11に示した単位時間時間あたりの受信エラー回数よ
り決定した間欠受信間隔補正値jが足された値となる。
を基本として決定された間欠受信間隔をその時々の着呼
頻度および電波状況の良否によって補正する手段を有す
ることが特徴であり、通常着呼が少ない時間帯に突然着
呼が集中したとしても速やかに着呼応答レスポンスを向
上させること、および受信エラーが多くなるような電波
状況が悪い状態において間欠受信間隔を短く補正するこ
とによって正常受信の確率を向上させることも可能にす
ることができるという効果を有している。
て、間欠受信間隔値nを決定するための各条件(時間帯
や頻度等)および各設定データ等は、各移動局ユーザー
ごとの環境によりよく適合させるため、該移動局のキー
ボード7からユーザーごとに任意に入力設定可能として
もよい。
ザーが容易に認識できるように、現在の間欠受信間隔や
各種設定値を移動局の表示部8等の表示手段に表示して
もよい。
欠受信間隔を任意に変化させることは、着呼が少ない時
間帯に間欠受信間隔を長く設定することによって低消費
電力化を図りつつ、逆に着呼頻度の多い時間帯では間欠
受信間隔を短くすることによって着呼応答レスポンスの
向上を図るといった相反する効果を最適化し両立させる
効果がある。
際、基地局が送信するLCCHスーパーフレーム構造に
従って自分(該移動局)が属する群の基本となる間欠受
信周期の整数倍で変化させることによって、従来例のよ
うに基地局が移動局にあわせてLCCHスーパーフレー
ム構造その物を変更する必要もなければ、基地局に対し
間欠受信間隔の変更を伝えるための“間欠動作通知”を
送信し基地局とのネゴシエーションをする必要もなくな
るという効果がある。
示される従来例では、“間欠動作通知”に対応していな
いPHSやPDC等の一般的な移動体通信システムでは
基地局そのものを変更しなければならなかったのに対
し、本発明の移動通信システムであれば移動局のみの容
易な変更によって、待受時に間欠受信を行うすべての移
動体通信システムにおいてその効果を発揮できるという
効果がある。
間隔値の決定手段として電波状況も考慮に入れることに
よって、従来問題であった電波状況が悪化し着呼信号の
受信確率が低下したときにも間欠受信間隔を短く補正す
ることができ、着呼信号の受信確率を向上させる効果が
ある。
成を示すブロック図である。
る。
テムにおける移動局の状態遷移を示す図である。
来の移動局の状態遷移を示す図である。
Hスーパーフレームの一構成例を示す図である。
間隔値nを決定する場合の設定例を示す表図である。
間隔値nを決定する場合の設定例を示す表図である。
成を示すブロック図である。
値mの設定例を示す表図である。
構成を示すブロック図である。
補正値jの設定例を示す表図である。
構成を示すブロック図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 基地局を通して通話を行う移動局が間欠
受信を行う移動体通信システムにおいて、前記移動局
が、現在時刻、着呼頻度および電波状況に基づいて、内
部に予め保持した間欠受信間隔を決定するための条件お
よび設定値のデータから現在最適な間欠受信間隔値を基
本となる間欠受信周期の整数倍となるように設定する間
欠受信間隔設定手段と、前記間欠受信間隔値により前記
移動局の間欠受信間隔を任意に変化させる間欠受信間隔
制御手段と、を有し、 前記移動局は、前記基地局より指定された自局の属する
群の一斉呼び出しチャネルをその基本周期で、間欠受信
し、一定時間発呼または着呼がない場合には、前記間欠
受信間隔制御手段が、前記間欠受信間隔設定手段におい
て設定された現在最適な間欠受信間隔値に従って、移動
局の間欠受信間隔を変化させ、 さらに、一定または可変の所定時間ごとに、前記間欠受
信間隔設定手段において設定された、現在最適な間欠受
信間隔値を前記間欠受信間隔制御手段に再設定し、前記
間欠受信間隔制御手段は、その再設定された間欠受信間
隔値に従って移動局の間欠受信間隔を変化させることを
特徴とする移動体通信システム。 - 【請求項2】 前記間欠受信間隔を決定するための条件
および設定値のデータを、移動局に設けた外部からの入
力手段によって入力設定可能とする請求項1に記載の移
動体通信システム。 - 【請求項3】 現在の間欠受信間隔や現在の間欠受信間
隔に関する設定値を、移動局に設けた表示手段に表示す
る請求項1または2に記載の移動体通信システム。 - 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項に記載
の移動体通信システムにおける移動局。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05780199A JP3535761B2 (ja) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | 移動体通信システム |
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JP2000261364A JP2000261364A (ja) | 2000-09-22 |
JP3535761B2 true JP3535761B2 (ja) | 2004-06-07 |
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Cited By (1)
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