JP3641268B2 - 移動通信端末装置とその制御ユニット及び制御プログラム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自動車・携帯電話システムのようにセルを形成するセルラ無線通信システムにおいて使用される移動通信端末装置とその制御ユニット及び制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、セルラ無線通信システムが普及している。セルラ無線通信システムは、サービスエリアに複数の基地局を分散して配置し、これらの基地局により各々セルと呼ばれる無線ゾーンを形成する。そして、セルごとに基地局と移動通信端末装置との間の無線接続を行う。この種のシステムでは、移動通信端末装置で電源が投入されると、当該移動通信端末装置と最寄りの基地局との間で同期が確立される。そして、同期確立後に待ち受け状態に移行する。
【０００３】
待ち受け状態において移動通信端末装置は間欠受信動作を行う。間欠受信動作は、受信起床期間（ウエークアップ期間）と受信休止期間（スリープ期間）とを一定の待ち受け周期で交互に設定することにより、移動通信端末装置の消費電力の低減を図るものである。
【０００４】
ウエークアップ期間では、ウエークアップのための準備動作と、パスサーチ動作と、ページングチャネルの受信動作が順次行われる。Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）（ＩＭＴ−２０００：３ＧＰＰ規格）を例に取ると、ウエークアップ起動処理と、受信タイミングの同定処理と、ページングインジケータチャネル（ＰＩＣＨ）の受信とが順次行われる。
【０００５】
このうちパスサーチは、前回のウエークアップ期間において検出されたパスタイミングを基準にサーチ窓を設定する。そして、このサーチ窓において、待ち受け先の基地局（以後アクティブ基地局と称する）から到来するパイロットチャネルのパスを検出し、この検出されたパスに対し受信タイミングを同定する。ページングチャネルの受信は、上記同定された受信タイミングに従い、アクティブ基地局から送信されるＰＩＣＨを受信し、自端末宛ての着信メッセージを検出する。このＰＩＣＨの受信の結果、自端末宛ての着信メッセージを検出した場合には、引き続き着信制御のための受信動作を行う。これに対し自端末宛ての着信メッセージが検出されなかった場合には、スリープ期間に移行する。
【０００６】
ところでこの種の移動通信端末装置では、逆拡散された情報シンボルを復調するために、受信機の受信周波数を基地局の送信周波数に一致させる必要があり、そのために自動周波数制御機能（ＡＦＣ）が設けられている。ＡＦＣは、例えば上記パスサーチにおいて検出されたパイロットチャネルのパスについて、シンボルの位相回転方向と回転量を検出する。そして、この位相の回転を止める方向に受信機の受信周波数を補正する。ＡＦＣを行うことで、移動通信端末装置の受信周波数の変動を補正することができ、これにより受信復調処理の安定性が向上する（例えば特許文献１を参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２１７７７６。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のＡＦＣは、上記したようにパスサーチにより検出されたパイロットチャネルのパスの受信結果をもとに周波数補正を行っている。このため、例えば移動通信端末装置の局部発振周波数の温度変動により、スリープ期間中にアクティブ基地局から到来するパスの受信タイミングが位相シフトすると、ＡＦＣに使用するパスが見つからなくなって、周波数補正を行えなくなる。また、無線伝搬環境の変化によりアクティブ基地局から到来するパスの受信品質が劣化し、その影響によりＡＦＣが誤動作した場合にも、ＡＦＣに使用するパスが見つからなくなって周波数補正を行えなくなることがある。周波数補正が行えなくなると、その後のウエークアップ期間においてパスサーチに失敗する確率がきわめて高くなる。
【０００９】
一般に移動通信端末装置では、待ち受け状態において所定数（例えば３回）のウエークアップ期間で連続してパスサーチに失敗すると、「圏外」と判定される。すなわち、実際には「圏外」でないにも拘わらず「圏外」と判定されることになる。このため、ユーザにとっては通信を行えなくなる機会が増えてしまい、サービスの低下につながり好ましくない。また、「圏外」と判定されると移動通信端末装置は電源投入時と同じ初期捕捉動作に戻る。このため、初期捕捉動作のために余計な電力が消費されることになり、その分移動通信端末装置の消費電力が増加してバッテリ寿命の短縮を招く。
【００１０】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、パスサーチにおいて周波数補正を行えない場合に即時圏外と判定しないようにし、これによりユーザに対するサービスの向上と消費電力の低減を図り得る移動通信端末装置とその制御ユニット及び制御プログラムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためにこの発明は、待ち受け状態において、受信起床期間と受信休止期間とを交互に設定し、受信起床期間に基地局から送信された無線信号を受信機で受信する移動通信端末装置にあって、上記受信起床期間に、パスサーチ手段としての第１のサーチ手段により待ち受け先の第１の基地局から送信された無線信号のパスを検出し、この第１の基地局からのパスが検出されなかった場合に、セルサーチ手段としての第２のサーチ手段により上記第１の基地局及びその周辺に存在する第２の基地局から送信された無線信号のパスを検出する。そして、上記第１のサーチ手段によりパスが検出された場合には当該パスの受信信号をもとに受信周波数の誤差を検出し、一方上記第１のサーチ手段によりパスが検出されなかった場合には上記第２のサーチ手段により検出されたパスの受信信号をもとに受信周波数の誤差を検出し、この検出された周波数誤差を減少させるべく上記受信機の受信周波数を制御するように構成したものである。
【００１２】
したがってこの発明によれば、パスサーチにより周波数補正に使用するパスが見つからなかったとしても、セルサーチが行われてこのセルサーチにより検出されたパスをもとに周波数補正が行われる。このため、例えば無線ユニットの局部発振周波数の温度変動により待ち受け先の第１の基地局から到来するパスの受信タイミングが位相シフトを起こした場合でも、また無線伝搬環境の変化により待ち受け先の基地局から到来するパスの受信品質が劣化して自動周波数制御機能が誤動作を起こした場合でも、周波数補正を行うことが可能となる。
【００１３】
したがって、実際には「圏外」でないにも拘わらず「圏外」と判定される不具合は軽減され、これによりユーザに対するサービスの向上を図ることができる。また、圏外の状態から再び待ち受け状態に復帰するための初期捕捉動作が不要となり、この結果余計な電力消費が抑制されてバッテリ寿命の延長を図ることが可能となる。この効果は、装置の消費電力の削減、延いては連続待ち受け時間のさらなる延長が最重要課題の一つとなっている移動通信端末装置にあって、きわめて重要である。
【００１４】
上記第２のサーチ手段の構成としては次のような複数の特徴的な構成が考えられる。
第１の構成は、第１の基地局から送信された無線信号のパスを検出すると共に、第２の基地局から送信された無線信号のパスを検出し、このパスの検出結果に基づいて複数の基地局の中から受信品質が最良のパスを送信した基地局を選択する。そして、この選択された基地局から到来するパスをもとに受信周波数の誤差を検出して周波数制御を行うものである。
このような構成であれば、パスの受信品質が最良の基地局から到来するパスをもとに周波数補正を行うことができるので、高精度の周波数補正を実現できる。
【００１５】
第２の構成は、第１の基地局から送信された無線信号のパスの検出結果と、第２の基地局から送信された無線信号のパスの検出結果とに基づいて、複数の基地局の中から所定の条件を満たすパスが最初に検出された基地局を選択する。そして、この選択された基地局から到来するパスをもとに受信周波数の誤差を検出して周波数制御を行うものである。
このような構成であれば、セルサーチにおいて所定の条件を満たす最初のパスが検出された時点で周波数補正が行われる。このため、周波数補正を完了するまでの時間を最短にすることができ、これにより受信起床期間の長さを極力短くして消費電力をさらに低減することができる。
【００１６】
第３の構成は、先ず待ち受け先の第１の基地局から送信された無線信号のパスを検出し、当該パスが検出されなかった場合に、引き続き第２の基地局から送信された無線信号のパスを検出するようにしたものである。
このように構成すると、待ち受け先の第１の基地局からのパスを優先的に検出して周波数補正に使用することができる。このため、例えば移動通信端末装置が静止又は低速移動している場合のように端末装置が待ち受けセルに止まっている確率が高い場合には、周波数補正に使用するパスをより的確かつ短時間に検出できる可能性が高くなる。
【００１７】
第４の構成は、先ず周辺の第２の基地局から送信された無線信号のパスを検出し、当該パスが検出されなかった場合に、引き続き待ち受け先の第１の基地局から送信された無線信号のパスを検出するようにしたものである。
このように構成すると、周辺の第２の基地局からのパスを優先的に検出して周波数補正に使用することができる。このため、例えば移動通信端末装置が高速移動している場合のように端末装置が待ち受けセルに止まっている確率が低い場合には、周波数補正に使用するパスをより的確かつ短時間に検出できる可能性が高くなる。
【００１８】
第５の構成は、第１のサーチ手段によるパスの検出期間中に第２のサーチ手段によるパスの検出処理を開始させる。そして、第１のサーチ手段によりパスが検出されないと判定された場合に上記第２のサーチ手段によるパスの検出処理を継続させ、一方第１のサーチ手段によりパスが検出されたと判定された場合にはその時点で上記第２のサーチ手段によるパスの検出処理を中止させるようにしたものである。
このように構成すると、パスサーチ期間中にこれと並行してセルサーチが開始されるので、パスサーチにより周波数補正に用いるパスが見つからなかった場合に、セルサーチにより短時間のうちに周波数補正に用いるパスを検出することが可能となる。この結果、受信品質の良好なパスを短時間のうちに検出することが可能となり、これにより高精度の周波数制御を少ない消費電力により実施することが可能となる。
【００１９】
第６の構成は、上記判定手段の判定結果に応じて、上記第１のサーチ手段により第１の基地局からのパスが複数の受信起床期間に亘り検出されない場合に、上記第１の基地局及びその周辺に存在する第２の基地局から送信された無線信号のパスの検出を行うものである。
このように構成すると、電波の瞬断等によるパスサーチの一時的な失敗に応じその都度セルサーチが実行されないようにすることができ、これにより消費電力を低減できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明に係わる移動通信システムの概略構成図である。
サービスエリアには複数の基地局ＢＳ１〜ＢＳ７が分散配置されており、これらの基地局ＢＳ１〜ＢＳ７はそれぞれセルと呼ばれる無線ゾーンＥ１〜Ｅ７を形成している。移動通信端末装置ＭＳは、上記無線ゾーンＥ１〜Ｅ７内において基地局ＢＳ１〜ＢＳ７のいずれかとの間で同期が確立され、待ち受け状態になる。なお、上記基地局ＢＳ１〜ＢＳ７と移動通信端末ＭＳとの間の無線アクセス方式には、例えばＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式が使用される。
【００２１】
図２は、上記移動通信端末装置ＭＳのこの発明に係わる部分の構成を示すブロック図である。
同図において、基地局ＢＳ１〜ＢＳ７から送信された無線信号は、アンテナ１で受信されたのち無線ユニット２に入力される。無線ユニット２は、低雑音増幅器と、周波数変換器と、直交復調器とを備える。低雑音増幅器は、上記受信された無線信号を周波数変換及び直交復調に必要なレベルに増幅する。周波数変換器は、ミキサと、周波数シンセサイザを使用した局部発振器とを有する。そして、上記低雑音増幅器から出力された無線信号を、局部発振器から発生される受信局部発振信号とミキサでミキシングすることにより、中間周波信号に周波数変換する。直交復調器は、上記周波数変換器から出力された受信中間周波信号を直交復調して受信ベースバンド信号を出力する。この受信ベースバンド信号は、図示しないアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器によりディジタル信号に変換されたのち、復調ユニット３に入力される。
【００２２】
復調ユニット３は、複数のフィンガ回路部３１と、ＲＡＫＥ合成部３２と、復号部３３とを備える。上記受信ベースバンド信号には異なる伝送経路を介して受信される複数のパスを含んでおり、上記フィンガ回路部３１はそれぞれこれらのパスを拡散符号により逆拡散する。ＲＡＫＥ合成部３２は、上記各フィンガ回路部３１からそれぞれ出力される各パスの復調信号を、位相を相互に一致させた上でシンボル合成する。復号部３３は、上記ＲＡＫＥ合成部３２から出力された復調信号を誤り訂正復号する。この誤り訂正復号された復調信号は、スピーチデコーダや映像デコーダ等を含む後段の回路（図示せず）に供給される。
【００２３】
また移動通信端末装置ＭＳは、ディジタル信号処理ユニット（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）４と、中央処理ユニット（ＣＰＵ：Central Processing Unit）５とを備えている。これらのＤＳＰ４及びＣＰＵ５は制御ユニット６を構成するもので、制御プログラムに従い所定の処理を実行する。
【００２４】
ＤＳＰ４は、自動周波数制御（ＡＦＣ：Automatic Frequency Control）機能を実現するために、位相差検出部４１と、周波数誤差検出部４２と、ＡＦＣ信号生成部４３とを備えている。位相差検出部４１は、前記復調ユニット３のフィンガ回路部３１から出力された各パスの復調信号からそれぞれシンボル間の位相差ベクトルを検出する。
【００２５】
周波数誤差検出部４２は、上記位相差検出部４１において求められた位相差ベクトルの角度と平均ベクトル間の時間差とをもとにパスごとの位相回転量を求める。そして、この求められた各パスの位相回転量を周波数に変換し、この変換された周波数を各パスの周波数誤差とする。
【００２６】
ＡＦＣ信号生成部４３は、上記周波数誤差検出部４２により検出された各パスの周波数誤差を、例えば所定の重み付けを行った上で合成或いは平均化する。そして、この求められた周波数誤差を減少させるためのＡＦＣ信号を生成する。この生成されたＡＦＣ信号は、前記無線ユニット２の周波数シンセサイザに与えられる。
【００２７】
またＤＳＰ４は、パスサーチ処理部４４と、セルサーチ処理部４５とを備えている。パスサーチ処理部４４は、アクティブ基地局をサーチ対象とするパスサーチ期間において、前記復調ユニット３のフィンガ回路部３１から出力された各パスの復調信号の各々について、その受信品質を検出する。
【００２８】
セルサーチ処理部４５は、アクティブ基地局及びその周辺基地局をサーチ対象とするセルサーチ期間において、前記復調ユニット３のフィンガ回路部３１から出力された各パスの復調信号の各々について、その受信品質を検出する。なお、パスサーチにおいてもまたセルサーチにおいても、受信品質は例えば信号と雑音との比（Ｅｃ／Ｎｏ）として検出することができる。
【００２９】
ＣＰＵ５は、パスサーチ判定部５１と、セルサーチ判定部５２と、受信制御部５３とを備える。パスサーチ判定部５１は、上記ＤＳＰ４のパスサーチ処理部４４において検出された各パスの受信品質をもとに、受信タイミングの同定に用いることが可能なパスの有無を判定し、条件を満たすパスが複数ある場合にはその中から受信品質が最良のパスを選択する。
【００３０】
セルサーチ判定部５２は、上記ＤＳＰ４のセルサーチ処理部４５において検出された各パスの受信品質を所定の条件と比較することで、周波数補正に用いることが可能なパスを検出する。そして、条件を満たすパスが検出された基地局の中からパスの受信品質が最良の基地局を選択する。
【００３１】
待ち受け受信制御部５３は、ウエークアップ期間ごとに、先ず待ち受け先のアクティブ基地局を対象とするパスサーチをフィンガ回路部３１に行わせる。そして、このパスサーチにおいて条件を満足するパスが検出されたか否かを、上記パスサーチ判定部５１の判定結果をもとに判定する。この判定の結果、条件を満足するパスが検出された場合には、このパスをもとにＡＦＣ機能に周波数補正を行わせる。
【００３２】
一方、条件を満足するパスが検出されなかった場合には、待ち受け先のアクティブ基地局及びその周辺基地局を対象とするセルサーチをフィンガ回路部３１に行わせる。そして、このセルサーチにおいて条件を満足するパスが検出されたか否かを、上記セルサーチ判定部５２の判定結果をもとに判定する。この判定の結果、条件を満足するパスが検出された場合には、当該パスを送信した基地局の中からパスの受信品質が最良の基地局を選択する。そして、この選択された基地局から到来するパスをもとにＡＦＣ機能に周波数補正を行わせる。
【００３３】
次に、以上のように構成された移動通信端末装置ＭＳの待ち受け受信動作を説明する。図３はＤＳＰ４及びＣＰＵ５による制御手順及び制御内容を示すフローチャートである。
移動通信端末装置ＭＳは、電源投入に応じて待ち受け先のアクティブ基地局を捕捉したのち、待ち受け受信制御に移行する。例えば、図１では待ち受け先のアクティブ基地局として基地局ＢＳ１を捕捉し、待ち受け受信状態に移行する。
【００３４】
待ち受け受信状態に移行するとＣＰＵ５は、ステップＳＴ１で失敗回数カウンタをクリアしたのち、ステップＳＴ２によりスリープ状態に移行するための処理を実行する。失敗回数カウンタは、後述するパスサーチにおけるパス検出の失敗回数をカウントするものである。スリープ移行処理は、例えば無線ユニット２及びＡ／Ｄ変換器等への給電停止、次回のウエークアップタイミング等の設定と記憶、各種クロックの発生停止、ＤＳＰ４の停止の順に行われる。
【００３５】
スリープ状態においてＣＰＵ５は、ステップＳＴ３においてウエークアップタイミングの到来を監視する。そして、ウエークアップタイミングになると、先ずウエークアップ状態に移行するための動作を行う。このウエークアップ移行動作は、受信動作を行うために必要な回路部を動作可能な状態に立ち上げるもので、ＤＳＰ４の起床、各種クロック発生回路の起動、無線ユニット２及びＡ／Ｄ変換器への給電開始、復調ユニット３の初期設定の順に行われる。
【００３６】
このウエークアップ移行動作が終了するとＣＰＵ５は、次にステップＳＴ４によりアクティブ基地局ＢＳ１を対象とするパスサーチのための制御を行う。このパスサーチは、前回のウエークアップ期間において記憶したアクティブ基地局ＢＳ１からのパスの受信タイミングをもとに、パスサーチ窓を設定する。そして、このパスサーチ窓の期間に、アクティブ基地局ＢＳ１から到来するパイロットチャネルのパスをフィンガ回路部３１で受信する。続いて上記受信されたパスの受信品質をパスサーチ処理部４１により検出し、この検出された各パスの受信品質をもとにパスサーチ判定部５１でパスの検出の有無を判定することによりなされる。
【００３７】
上記パスサーチが終了するとＣＰＵ５は、続いてステップＳＴ５によりパスサーチが成功したか否かを判定する。例えば、いま図４（ａ）に示すようにパスサーチ窓（パスサーチ範囲）内において受信品質が条件を満たすパスが検出された場合には、パスサーチ成功と判定される。パスサーチが成功すると、ＣＰＵ５はステップＳＴ１１で失敗回数カウンタをクリアしたのち、ステップＳＴ１２，ＳＴ１３に移行してＤＳＰ４に周波数補正制御を行わせる。
【００３８】
ＤＳＰ４は、位相差検出部４１において、復調ユニット３のフィンガ回路部３１から出力された各パスの復調信号よりそれぞれシンボル間の位相差を検出する。この位相差の検出処理は次のように行われる。すなわち、先ず復調信号のシンボルを数シンボルずつに区切り、この区切られた数シンボルごとに平均ベクトルを求める。続いて、この求められた各平均ベクトル間の位相差から位相差ベクトルを求める。この位相差ベクトルは、時間的に新しい平均ベクトルに、時間的に古い平均ベクトルの複素共役を掛けることで求められる。
【００３９】
次にＤＳＰ４は、周波数誤差検出部４２において、上記位相差検出部４１において求められた位相差ベクトルの角度と平均ベクトル間の時間差とをもとにパスごとの位相回転量を求める。そして、この求められた各パスの位相回転量を周波数に変換し、この変換された周波数を各パスの周波数誤差とする。
【００４０】
上記周波数誤差が算出されるとＤＳＰ４は、続いてＡＦＣ信号生成部４３により、上記周波数誤差検出部４２により検出された各パスの周波数誤差を、例えば所定の重み付けを行った上で合成或いは平均化する。そして、求められた周波数誤差を現在の受信局部発振周波数に加算し、この加算された受信局部発振周波数を発生させるためのＡＦＣ信号を生成する。この生成されたＡＦＣ信号は無線ユニット２の周波数シンセサイザに与えられる。かくして、無線ユニット２の受信局部発振周波数は補正される。
【００４１】
移動通信端末装置ＭＳは、上記パスサーチ及び受信周波数の補正後にページンジチャネル（例えばＷ−ＣＤＭＡではＰＩＣＨ）を受信する。そして、このページンジチャネルにより自端末宛ての着信メッセージが到来したか否かを判定する。この判定の結果、自端末宛ての着信メッセージを検出した場合には引き続き着信制御のための受信動作を行う。これに対し、自端末宛ての着信メッセージが含まれていなかった場合には、ステップＳＴ２においてスリープ状態に移行するための動作を実行し、スリープ状態に戻る。
【００４２】
ところで、スリープ期間中に周波数シンセサイザの温度変動やＡＦＣ機能の誤動作により、アクティブ基地局ＢＳ１から到来するパスの受信タイミングが位相シフトを起こしたとする。なお、ＡＦＣ機能の誤動作は、例えば無線伝搬環境の変化によりアクティブ基地局ＢＳ１から到来するパスの受信品質が劣化することにより発生する。アクティブ基地局ＢＳ１から到来するパスの受信タイミングが位相シフトを起こすと、例えば図４（ｂ）に示すようにパスの受信タイミングがパスサーチ窓から外れて検出できなくなる。
【００４３】
そこで、この実施形態に係わる移動通信端末装置では、パスサーチにおいてアクティブ基地局ＢＳ１からのパスの検出に失敗すると、スリープ状態に移行せずに引き続きセルサーチを実行するようにしている。すなわち、ＣＰＵ５はステップＳＴ５でパスサーチに失敗したと判定すると、ステップＳＴ６で失敗回数カウンタの値をインクリメントしたのち、ステップＳＴ７に移行してここで上記インクリメントされた後の失敗回数カウンタの値をしきい値と比較する。そして、この比較の結果、失敗回数カウンタの値がしきい値（例えば２回）以上であれば、ステップＳＴ８に移行してここでアクティブ基地局ＢＳ１及びその周辺基地局ＢＳ２〜ＢＳ７を対象とするセルサーチのための制御を行う。
【００４４】
なお、上記比較の結果、失敗回数カウンタの値がしきい値（例えば２回）未満であれば、ここではセルサーチに移行せずにページングチャネルの受信動作終了後にスリープ状態に戻る。これにより、電波の瞬断等によるパスサーチの一時的な失敗によりその都度セルサーチが実行される不具合を回避できる。
【００４５】
セルサーチに移行すると移動通信端末装置ＭＳは、先ずシステム共通のシンクチャネルを受信することにより、アクティブ基地局ＢＳ１及びその周辺基地局ＢＳ２〜ＢＳ７のサーチを行う。次に、この基地局サーチにより見つかった各基地局について順次パイロットチャネルを受信する。そして、この受信されたパイロットチャネルの受信品質をセルサーチ処理部４５で検出し、この検出結果をもとにセルサーチ判定部５２においてセルサーチが成功したか否かを判定する（ステップＳＴ９）。セルサーチが成功したか否かの判定は、受信品質が所定の条件を満たすパスを一つでも含む基地局を検出できたか否かをもとに行われる。
【００４６】
この判定の結果、セルサーチが成功した場合には、ＣＰＵ５はステップＳＴ１０に移行してここで受信品質が最良のパスを送信した基地局を選択する。そして、ステップＳＴ１１で上記失敗回数カウンタのカウント値をクリアした後、ステップＳＴ１２，ＳＴ１３に移行し、ここで上記選択された基地局からのパスをもとにした周波数補正制御を実行する。
【００４７】
例えば、いま図５（ｂ）に示すように、セルサーチにおいてアクティブ基地局ＢＳ１からのパスの検出に成功し、かつこのアクティブ基地局からのパスの受信品質が最良だったとする。この場合には、上記アクティブ基地局ＢＳ１からの各パスから位相差ベクトルの角度と位相回転量が、上記位相差検出部４１により検出される。そして、この検出された位相差ベクトルの角度と位相回転量とをもとに、上記周波数誤差検出部４２により周波数誤差が算出され、この周波数誤差を減少させる方向に周波数シンセサイザの受信局部発振周波数が補正される。
すなわち、待ち受け先のアクティブ基地局ＢＳ１からのパスが再捕捉され、この再捕捉されたパスをもとに受信周波数の補正が行われる。
【００４８】
一方、例えばいま図６（ｂ）に示すように、パスサーチ及びセルサーチにおいてアクティブ基地局ＢＳ１からのパスの検出に失敗したものの、周辺基地局ＢＳ２〜ＢＳ７のうち少なくとも一つからのパスの検出に成功したとする。この場合には、上記検出された周辺基地局（例えば基地局ＢＳ７）から到来する各パスから位相差ベクトルの角度と位相回転量が、位相差検出部４１により検出される。そして、この検出された位相差ベクトルの角度と位相回転量とをもとに、周波数誤差検出部４２により周波数誤差が算出され、この算出された周波数誤差を減少させる方向に周波数シンセサイザの受信局部発振周波数が補正される。
すなわち、アクティブ基地局ＢＳ１からのパスによる周波数補正が不可能な場合でも、周辺基地局ＢＳ７からのパスをもとに受信周波数を補正することが可能となる。
【００４９】
なお、上記セルサーチの結果、アクティブ基地局ＢＳ１及び周辺基地局ＢＳ２〜ＢＳ７のいずれも検出できなかったとする。この場合ＣＰＵ５は、ステップＳＴ２に戻りスリープ状態に移行する。そして、このようないずれの基地局も検出できない状態が所定回数（例えば３回）のウエークアップ期間連続すると、ＣＰＵ５は「圏外」と判定して電源投入時と同じ初期捕捉動作に移行する。
【００５０】
以上述べたようにこの実施形態では、ウエークアップ期間におけるパスサーチの結果、アクティブ基地局ＢＳ１からのパスを検出できなかった場合に、引き続きアクティブ基地局ＢＳ１及びその周辺基地局ＢＳ２〜ＢＳ７を対象とするセルサーチを行う。そして、このセルサーチによりパスが検出された基地局の中から受信品質が最良の基地局を選択し、この選択された基地局からのパスをもとに受信周波数の補正を行うようにしている。
【００５１】
したがってこの実施形態によれば、例えば周波数シンセサイザの受信局部発振周波数の温度変動によりアクティブ基地局から到来するパスの受信タイミングが位相シフトを起こした場合でも、また無線伝搬環境の変化によりアクティブ基地局から到来するパスの受信品質が劣化してＡＦＣ機能が誤動作を起こした場合でも、受信周波数を補正することが可能となる。
【００５２】
したがって、実際には「圏外」でないにも拘わらず「圏外」と判定される不具合は軽減され、これによりユーザに対するサービスの向上を図ることができる。また、圏外の状態から再び待ち受け状態に復帰するための初期捕捉動作が不要となり、この結果余計な電力消費が抑制されてバッテリ寿命の延長を図ることが可能となる。この効果は、装置の消費電力の削減、延いては連続待ち受け時間のさらなる延長が最重要課題の一つとなっている移動通信端末装置にあって、きわめて重要である。
【００５３】
またこの実施形態では、セルサーチによるパスの検出結果をもとに複数の基地局の中から受信品質が最良のパスを送信した基地局が選択される。そして、この選択された基地局から到来するパスをもとに周波数補正が行われる。このため、パスの受信品質が最良の基地局から到来するパスをもとに周波数補正を行うことができるので、高精度の周波数補正を実現できる。
【００５４】
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では、セルサーチにおいてアクティブ基地局ＢＳ１及び周辺基地局ＢＳ２〜ＢＳ７のすべてについてパスの検出を行う。そして、パスが検出された各基地局の中から受信品質が最良のパスを送信した基地局を選択し、この選択された基地局から到来するパスをもとに周波数補正を行うようにしている。しかし、これに限定されるものではなく、他に次のような各種構成が考えられる。
【００５５】
第１の構成は、アクティブ基地局からのパスの検出動作と周辺基地局からのパスの検出動作とを、例えば複数のフィンガ回路部３１を使い分けることで時間的に並行して行う。そして、受信品質が所定の条件を満たすパスを最初に検出した時点で当該パスを送信した基地局を選択し、この選択された基地局から到来するパスをもとに周波数補正を行うものである。このようにすると、セルサーチにおいて所定の受信品質以上のパスが最初に検出された時点で、周波数補正が行われる。このため、周波数補正を完了するまでに要する時間を最短にすることができ、これによりウエークアップ期間の長さを極力短くして消費電力をさらに低減することができる。
【００５６】
第２の構成は、先ずアクティブ基地局から送信された無線信号のパスを検出し、当該パスが検出されなかった場合に、引き続き周辺基地局から送信された無線信号のパスを検出するものである。このように構成すると、アクティブ基地局からのパスを優先的に検出して周波数補正に使用することができる。このため、例えば移動通信端末装置が静止又は低速移動している場合のように、移動通信端末装置がアクティブ基地局のセル内に止まっている確率が高い場合には、周波数補正に使用するパスをより的確かつ短時間に検出できる可能性が高くなる。
【００５７】
第３の構成は、先ず周辺基地局から送信された無線信号のパスを検出し、当該パスが検出されなかった場合に、引き続きアクティブ基地局から送信された無線信号のパスを検出するようにしたものである。このように構成すると、周辺基地局からのパスを優先的に検出して周波数補正に使用することができる。このため、例えば移動通信端末装置が高速移動している場合のように、移動通信端末装置がアクティブセルに止まっている確率が低い場合には、周波数補正に使用するパスをより的確かつ短時間に検出できる可能性が高くなる。
【００５８】
第４の構成は、移動通信端末装置が静止または低速移動中であるか、或いは高速移動中であるかを判定する。そして、この判定結果に基づいて、セルサーチにおける基地局のサーチ順序を適応的に可変する。例えば、移動通信端末装置が静止または低速移動中には、アクティブ基地局からのパスの検出を優先的に行う。一方、移動通信端末装置が高速移動中の場合には、周辺基地局からのパスの検出を優先的に行う。このように構成すると、その時々の移動通信端末装置の移動速度に応じて最適なセルサーチを行うことができる。
【００５９】
第５の構成は、パスサーチの期間中にセルサーチの処理を開始する。そして、パスサーチによりアクティブ基地局からのパスが検出されないと判定された場合にはセルサーチによるパスの検出処理を継続する。一方、パスサーチによりパスが検出されたと判定された場合には、その時点で上記セルサーチによるパスの検出処理を中止させる。このように構成すると、パスサーチ期間中に並行してセルサーチが開始される。このため、パスサーチにより周波数補正に用いるパスが見つからなかった場合に、セルサーチにより短時間のうちに周波数補正に用いるパスを検出することが可能となる。この結果、受信品質の良好なパスを短時間のうちに検出することが可能となる。そして、高精度の周波数制御を少ない消費電力により実施することが可能となる。
【００６０】
第６の構成は、ウエークアップ期間ごとに検出される基地局からのパスの情報をパス検出履歴として記憶する。そして、セルサーチにおいて、上記記憶されたパス検出履歴をもとに、検出できる可能性が高い順に基地局のサーチを行うものである。このようにすると、セルサーチにおいて、常に固定された順で基地局に対するサーチを行う場合に比べ、品質の良いパスを短時間のうちに検出できる確率が高くなる。
【００６１】
その他、パスサーチ及びセルサーチの制御手順とその内容は勿論のこと、自動周波数制御の手順と内容、移動通信端末装置の種類やその構成、移動通信システムの種類等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明では、受信起床期間に、パスサーチ手段としての第１のサーチ手段により待ち受け先の第１の基地局から送信された無線信号のパスを検出し、この第１の基地局からのパスが検出されなかった場合に、セルサーチ手段としての第２のサーチ手段により上記第１の基地局及びその周辺に存在する第２の基地局から送信された無線信号のパスを検出する。そして、上記第１のサーチ手段によりパスが検出された場合には当該パスの受信信号をもとに受信周波数の誤差を検出し、一方上記第１のサーチ手段によりパスが検出されなかった場合には上記第２のサーチ手段により検出されたパスの受信信号をもとに受信周波数の誤差を検出し、この検出された周波数誤差を減少させるべく上記受信機の受信周波数を制御するようにしている。
【００６３】
したがってこの発明によれば、パスサーチにおいて周波数補正を行えない場合に即時圏外と判定しないようにすることができ、これによりユーザに対するサービスの向上と消費電力の低減を図った移動通信端末装置とその制御ユニット及び制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施形態に係わる移動通信システムの概略構成図。
【図２】 この発明の一実施形態に係わる移動通信端末装置の要部構成を示す機能ブロック図。
【図３】 図２に示した移動通信端末装置の待ち受け状態における周波数制御手順と制御内容を示すフローチャート。
【図４】 ＡＦＣ誤動作による位相ずれの一例を示すタイミング図。
【図５】 位相ずれが発生した場合のパスの検出動作を説明するためのタイミング図。
【図６】 位相ずれ及び受信品質の劣化が発生した場合のパスの検出動作を説明するためのタイミング図。
【符号の説明】
ＢＳ１〜ＢＳ７…基地局、ＭＳ…移動通信端末装置、１…アンテナ、２…無線ユニット、３…復調ユニット、４…ＤＳＰ、５…ＣＰＵ、３１…フィンガ回路部、３２…ＲＡＫＥ合成部、３３…復号部、４１…位相差検出部、４２…周波数誤差検出部、４３…ＡＦＣ信号処理部、４４…パスサーチ処理部、４５…セルサーチ処理部、５１…パスサーチ判定部、５２…セルサーチ判定部、５３…受信制御部。

Claims (9)

1. 待ち受け状態において、受信起床期間と受信休止期間とを交互に設定し、受信起床期間に基地局から送信された無線信号を受信機で受信する移動通信端末装置において、
   前記受信起床期間に、待ち受け先の第１の基地局から送信された無線信号のパスを検出する第１のサーチ手段と、
   前記第１のサーチ手段により前記第１の基地局からのパスが検出されたか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段の判定結果に応じて、前記第１のサーチ手段によりパスが検出されなかった場合に、前記第１の基地局及びその周辺に存在する第２の基地局から送信された無線信号のパスを検出する第２のサーチ手段と、
   前記判定手段の判定結果に応じて、前記第１のサーチ手段によりパスが検出された場合には当該パスの受信信号をもとに受信周波数の誤差を検出し、一方前記第１のサーチ手段によりパスが検出されなかった場合には前記第２のサーチ手段により検出されたパスの受信信号をもとに受信周波数の誤差を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された周波数誤差を減少させるべく前記受信機の受信周波数を制御する制御手段と
   を具備することを特徴とする移動通信端末装置。
2. 前記第２のサーチ手段は、
   第１の基地局から送信された無線信号のパスを検出する第１の手段と、
   第２の基地局から送信された無線信号のパスを検出する第２の手段と、
   前記第１及び第２の手段によるパスの検出結果に基づいて、前記第１及び第２の基地局から受信品質が最良のパスを送信した基地局を選択する手段と
   を備え、
   前記検出手段は、前記選択された基地局から送信されたパスをもとに受信周波数の誤差を検出することを特徴とする請求項１記載の移動通信端末装置。
3. 前記第２のサーチ手段は、
   第１の基地局から送信された無線信号のパスを検出する第１の手段と、
   第２の基地局から送信された無線信号のパスを検出する第２の手段と、
   前記第１及び第２の手段によるパスの検出結果に基づいて、前記第１及び第２の基地局の中から所定の条件を満たすパスが最初に検出された基地局を選択する手段と
   を備え、
   前記検出手段は、前記最初に検出されたパスをもとに受信周波数の誤差を検出することを特徴とする請求項１記載の移動通信端末装置。
4. 前記第２のサーチ手段は、
   待ち受け先の第１の基地局から送信された無線信号のパスを検出する手段と、
   前記第１の基地局からのパスが検出されなかった場合に、続いて周辺の第２の基地局から送信された無線信号のパスを検出する手段と
   を備えることを特徴とする請求項１記載の移動通信端末装置。
5. 前記第２のサーチ手段は、
   周辺の第２の基地局から送信された無線信号のパスを検出する手段と、
   前記第２の基地局からのパスが検出されなかった場合に、続いて待ち受け先の第１の基地局から送信された無線信号のパスを検出する手段と
   を備えることを特徴とする請求項１記載の移動通信端末装置。
6. 前記第１のサーチ手段によるパスの検出期間中に前記第２のサーチ手段によるパスの検出を開始させ、前記判定手段の判定結果に応じて、前記第１のサーチ手段によりパスが検出されないと判定された場合に前記第２のサーチ手段によるパスの検出を継続させ、一方前記第１のサーチ手段によりパスが検出されたと判定された場合にその時点で前記第２のサーチ手段によるパスの検出を中止させる手段を、さらに具備することを特徴とする請求項１記載の移動通信端末装置。
7. 前記第２のサーチ手段は、前記判定手段の判定結果に応じて、前記第１のサーチ手段により前記第１の基地局からのパスが複数の受信起床期間に亘り検出されない場合に、前記第１の基地局及びその周辺に存在する第２の基地局から送信された無線信号のパスの検出を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の移動通信端末装置。
8. 待ち受け状態において受信起床期間と受信休止期間とを交互に設定し、受信起床期間に基地局から送信された無線信号を無線ユニットに受信させる制御ユニットにおいて、
   前記受信起床期間に、前記無線ユニットの受信信号をもとに、待ち受け先の第１の基地局から送信された無線信号のパスを検出する第１のサーチ手段と、
   前記第１のサーチ手段により前記第１の基地局からのパスが検出されたか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段の判定結果に応じて、前記第１のサーチ手段によりパスが検出されなかった場合に、前記無線ユニットの受信信号をもとに、前記第１の基地局及びその周辺に存在する第２の基地局から送信された無線信号のパスを検出する第２のサーチ手段と、
   前記判定手段の判定結果に応じて、前記第１のサーチ手段によりパスが検出された場合には当該パスの受信信号をもとに受信周波数の誤差を検出し、一方前記第１のサーチ手段によりパスが検出されなかった場合には前記第２のサーチ手段により検出されたパスの受信信号をもとに受信周波数の誤差を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された周波数誤差を減少させるべく前記無線ユニットの受信周波数を制御する制御手段と
   を具備することを特徴とする制御ユニット。
9. 待ち受け状態において受信起床期間と受信休止期間とを交互に設定し、受信起床期間に基地局から送信された無線信号を無線ユニットに受信させる制御を、コンピュータにより実行する制御ユニットで使用される制御プログラムにおいて、
   前記受信起床期間に、前記無線ユニットの受信信号をもとに、待ち受け先の第１の基地局から送信された無線信号のパスを検出する第１の処理と、
   前記第１の処理により前記第１の基地局からのパスが検出されたか否かを判定する第２の処理と、
   前記第２の処理の判定結果に応じて、前記第１の処理によりパスが検出されなかった場合に、前記無線ユニットの受信信号をもとに、前記第１の基地局及びその周辺に存在する第２の基地局から送信された無線信号のパスを検出する第３の処理と、
   前記第２の処理の判定結果に応じて、前記第１の処理によりパスが検出された場合には当該パスの受信信号をもとに受信周波数の誤差を検出し、一方前記第１の処理によりパスが検出されなかった場合には前記第３の処理により検出されたパスの受信信号をもとに受信周波数の誤差を検出する第４の処理と、
   前記第４の処理により検出された周波数誤差を減少させるべく前記無線ユニットの受信周波数を制御する第５の処理と
   を、前記コンピュータに実行させる制御プログラム。

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