JP3866106B2 - セル切換装置及びセル切換方法 - Google Patents

Description

この発明は、移動体衛星通信網又はセルラー通信網により構成される通信システム内において、通信対象である基地局を切り換えながら移動する移動局の低消費電力化を実現するセル切換装置及びセル切換方法に関するものである。

図１は例えば特許文献１に示された従来のセル切換装置の動作を示す説明図である。即ち、図１は無線電話システムにおけるセルの配置と測定対象チャネルの関係を示している。
例えば、セルＡを管轄する基地局は、予め、セルＡの隣接セルであるセルＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇの測定対象チャネルリストＡ１を格納する。
移動局ａは、セルＡのエリア内に入ると、セルＡを管轄する基地局から測定対象チャネルリストＡ１を受信する。
そして、移動局ａは、測定対象チャネルリストＡ１を参照して、セルＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇのチャネル番号を確認し、各チャネルの受信電界強度を順次一定時間間隔で測定し、セルＡを管轄する基地局に対して当該測定結果を送信する。
セルＡを管轄する基地局は、移動局ａから測定結果を受信すると、その測定結果から移動局ａのハンドオーバー先を決定し、その決定結果を移動局ａに送信する。
移動局ａは、セルＡを管轄する基地局の決定結果にしたがってセルの切り換えを実行する。

ここで、電界強度の測定手順を具体的に説明する。
移動局ａは、まず、自局であるセルＡを管轄する基地局の電界強度を測定し、次に、セルＡの隣接セルを管轄する基地局、即ち、セルＢ〜Ｇを管轄する基地局の電界強度を順番に測定する（図２を参照）。

そして、隣接セルを管轄する基地局の電界強度の測定が完了すると、再び、自局であるセルＡを管轄する基地局の電界強度の測定を実施し、その後、セルＡの隣接セルを管轄する基地局の電界強度の測定を繰り返し実施する。
・測定順序＝Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆ→Ｇ→Ａ→Ｂ→…

このように、上記の従来例では、隣接セルの電界強度を平等に一定の時間間隔で測定するようにしている。

これに対して、特許文献２には、図３に示すように、電界強度の測定時間間隔を可変にするセル切換装置が示されている。
この従来例の場合、（１）〜（９）の各時点において、自局であるセルＡを管轄する基地局の他、隣接セルＢ〜Ｇを管轄する基地局の電界強度を一通り測定する。
しかし、図３に示すように、（１）の時点において、自局であるセルＡを管轄する基地局の電界強度が減少している場合には、移動局ａがセルＡの中心から離れる方向にあり、セルの切り換えを実施する必要があるので、電界強度の測定時間間隔を短くする。

これにより、（２）〜（５）の測定時間間隔を短くしながら、自局及び他局（セルＢ〜Ｇを管轄する基地局）の電界強度の測定を繰り返すが、（５）の時点において、自局であるセルＡを管轄する基地局の電界強度が限界低レベルを下回ると、他局の中で最も電界強度が強いセルを自局とするためのセルの切換処理を実行する。
そして、その後は、切り換えられたセルを管轄する基地局を自局とする。図３では、自局の電界強度を太字の矢印で示している。
なお、（６）の時点において、自局の電界強度が増加している場合、移動局ａはセルの中心に向かう方向にあり、セルの切り換えを実施する必要がないので、電界強度の測定時間間隔を長くする。

特開平６−７７８８８号公報 特開平４−２４１５２８号公報

従来のセル切換装置は以上のように構成されているので、自局の電界強度に応じて電界強度の測定時間間隔を変更する場合でも、他局間の電界強度の測定時間間隔に優劣がなく、移動局ａが遠ざかる方向に位置する基地局も、移動局ａが近づく方向に位置する基地局と同様の測定時間間隔で電界強度を測定するようにしている。しかし、移動局ａが遠ざかる方向に位置する基地局は移動局ａの自局にはなり得ないので、その基地局の電界強度を頻繁に測定する意味がなく、電力を無駄に費やす課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、基地局の電界強度の測定を効率的に実施して、低消費電力化を実現することができるセル切換装置及びセル切換方法を得ることを目的とする。

この発明に係るセル切換装置は、測定手段により測定された各基地局の電界強度の増減傾向を考慮して、測定手段における各基地局の電界強度の測定時間間隔を制御する制御手段及び電界強度の増加傾向が大きい程、当該基地局の電界強度の測定時間間隔を短くする一方、電界強度の減少傾向が大きい程、当該基地局の電界強度の測定時間間隔を長くする制御手段を設けたものである。
このことによって、移動局が遠ざかる方向に位置する基地局の電界強度の測定回数を減少させることができるため、低消費電力化を実現することができる効果、及び移動局が遠ざかる方向に位置する基地局の電界強度の測定回数が減少するため、各基地局の電界強度の測定を効率的に実施することができる効果がある。

この発明に係るセル切換装置は、電界強度の絶対値が大きい程、当該基地局の電界強度の測定時間間隔を短くする制御手段を設けたものである。
このことによって、移動局から遠い位置にある基地局の電界強度の測定回数が減少するため、各基地局の電界強度の測定を効率的に実施することができる効果がある。

この発明に係るセル切換装置は、衛星の移動方向を考慮して、各基地局の電界強度の測定時間間隔を制御する制御手段を設けたものである。
このことによって、移動局が遠ざかる方向に位置する基地局の電界強度の測定回数を減少させることができるため、低消費電力化を実現することができる効果がある。

この発明に係るセル切換装置は、制御手段を基地局に搭載するようにしたものである。
このことによって、基地局は現在通信中の移動局の数と、割当可能回線数とを考慮しながら、電界強度の測定時間間隔を制御することができる効果がある。

この発明に係るセル切換方法は、各基地局の電界強度の増減傾向を考慮して、各基地局の電界強度の測定時間間隔を制御し、電界強度の増加傾向が大きい程、当該基地局の電界強度の測定時間間隔を短くする一方、電界強度の減少傾向が大きい程、当該基地局の電界強度の測定時間間隔を長くするようにしたものである。
このことによって、移動局が遠ざかる方向に位置する基地局の電界強度の測定回数を減少させることができるため、低消費電力化を実現することができる効果、及び移動局が遠ざかる方向に位置する基地局の電界強度の測定回数が減少するため、各基地局の電界強度の測定を効率的に実施することができる効果がある。

この発明に係るセル切換方法は、電界強度の絶対値が大きい程、当該基地局の電界強度の測定時間間隔を短くするようにしたものである。
このことによって、移動局から遠い位置にある基地局の電界強度の測定回数が減少するため、各基地局の電界強度の測定を効率的に実施することができる効果がある。

この発明に係るセル切換方法は、衛星の移動方向を考慮して、各基地局の電界強度の測定時間間隔を制御するようにしたものである。
このことによって、移動局が遠ざかる方向に位置する基地局の電界強度の測定回数を減少させることができるため、低消費電力化を実現することができる効果がある。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
参考例１．
図４はこの発明の参考例１によるセル切換装置を示す構成図である。図において、１は移動局ａが現在サービスを受けている基地局に隣接する複数の基地局の送信電波を受信して、複数の基地局の電界強度を測定する測定手段、２は測定手段１の測定結果を参照し、任意の基地局の電界強度が基準強度より強くなると、移動局ａの通信対象を当該基地局に切り換える切換手段、３は測定手段１により測定された各基地局の電界強度の増減傾向と絶対値を考慮して、測定手段１における各基地局の電界強度の測定時間間隔を制御する制御手段である。
図５はこの発明の参考例１によるセル切換方法を示すフローチャートである。

次に動作について説明する。
従来例では、自局の電界強度を基準にして、他局の電界強度の測定時間間隔を一律に決定するようにしているが、この参考例１では、自局の電界強度を基準とせずに、他局の電界強度の増減傾向と絶対値を基準にして、各他局毎に電界強度の測定時間間隔を決定するようにする。
例えば、図６に示すように、セルＡ内に位置する移動局ａがセルＣの方向に移動している場合、セルＣを管轄する基地局の電界強度が徐々に強くなる。

図１０に示すように、セルＣを管轄する基地局の電界強度がある閾値である基準強度を超えると、切換手段２がセルＣを管轄する基地局を移動局ａの自局に切り換える必要があるため、セルＣを管轄する基地局の電界強度を頻繁に測定する必要がある。図６における矢印の太さは電界強度の測定頻度を表している。

しかし、移動局ａが遠ざかる方向に位置する基地局、即ち、セルＦを管轄する基地局は移動局ａの自局にはなり得ないので、セルＦを管轄する基地局の電界強度を頻繁に測定する必要がなく、セルＦを管轄する基地局の電界強度は、図７に示すように、著しく弱くなる。

また、セルＥ，Ｇを管轄する基地局の電界強度は、図８に示すように、セルＦを管轄する基地局ほど弱くはないが減少しているので、電界強度をあまり頻繁に測定する必要がない。
また、セルＢ，Ｄを管轄する基地局の電界強度は、図９に示すように、移動局ａが近づくにつれて少し強まるが、セルＣを管轄する基地局ほどではないので、やや頻繁に測定する。

具体的には、図７〜図１０において、（１）の時点では隣接セルＢ〜Ｇを管轄する基地局の電界強度を一通り測定するが、その測定結果にしたがって、（２）の時点ではセルＣを管轄する基地局の電界強度のみを測定する。

次の（３）の時点ではセルＣを管轄する基地局の他、セルＢ，Ｄ，Ｅ，Ｇを管轄する基地局の電界強度も測定するが、（４）及び（５）の時点ではセルＣを管轄する基地局の電界強度のみを測定する。

そして、セルＣを管轄する基地局の電界強度が基準強度を超えると、図１０に示すように、セルＣを管轄する基地局が移動局ａの自局となり、以後、セルＣに隣接するセルを管轄する基地局の電界強度の測定を開始する。

なお、制御手段３は測定手段１の測定結果を受けると、各基地局の電界強度の増減傾向と絶対値から、各基地局の電界強度の測定時間間隔を決定し（ステップＳＴ１）、切換手段２は測定時間に到達した基地局の電界強度を測定するが（ステップＳＴ２，ＳＴ３）、測定時間間隔の具体的な決定方法としては、例えば、図１１に示すように、予め、各基地局の電界強度の増減傾向と絶対値に対応する測定時間間隔をテーブル化し、そのテーブルを参照して測定時間間隔を決定する。

例えば、ある基地局の電界強度が前回の電界強度と比較して＋１５％増加していて、その電界強度の絶対値がＬ以上であれば、その基地局の電界強度の測定時間間隔を“ｔ_３”に決定する。

以上で明らかなように、この参考例１によれば、各基地局の電界強度の増減傾向と絶対値を考慮して、各基地局の電界強度の測定時間間隔を制御するように構成したので、移動局ａが遠ざかる方向に位置する基地局及び移動局ａから遠い位置にある基地局の電界強度の測定回数を減少させることができるようになり、その結果、低消費電力化を実現することができる効果を奏する。

実施の形態１．
上記参考例１では、他局の電界強度に基づいて測定時間間隔を決定するものについて示したが、衛星の移動方向を考慮して、各基地局の電界強度の測定時間間隔を制御するようにしてもよい。
即ち、図１２に示すように、例えば、移動局ａが停止していても、衛星がセルＦを管轄する基地局の方向に移動している場合には、移動局ａにセルＣが近づいて来るので、セルＣを管轄する基地局の電界強度が徐々に強くなる。

上述したように、セルＣを管轄する基地局の電界強度がある閾値を超えると、セルＣを管轄する基地局を移動局ａの自局に切り換える必要があるため、セルＣを管轄する基地局の電界強度を頻繁に測定する必要がある。

これに対して、セルＦを管轄する基地局は遠ざかる方向に位置するので、あまり頻繁に測定する必要がない。

従って、衛星の移動方向に関する情報を自局であるセルＡを管轄する基地局から受信し、その情報も考慮して、他局の電界強度の測定時間間隔を個別に制御するようにする。
これにより、更に、各基地局の電界強度の測定を効率的に実施することができる効果を奏する。

実施の形態２．
上記参考例１，実施の形態１では、制御手段３を移動局ａに搭載して、移動局ａ側で各基地局の電界強度の測定時間間隔を決定するものについて示したが、制御手段３については、各基地局に搭載するようにしてもよい。

この場合、測定手段１の測定結果を自局である基地局に伝送し、制御手段３の決定結果を移動局ａに伝送する必要があるが、自局である基地局は現在通信中の移動局の数と、他の移動局に対する割当可能回線数とを考慮しながら、電界強度の測定時間間隔を制御することができる。したがって、例えば、自局である基地局が多くの移動局と通信を実行していて、残りの割当可能回線数が少なくなっている状況では、早めのセルの切り換えを促すことも可能になる。

以上のように、この発明に係るセル切換装置及びセル切換方法は、移動体衛星通信網又はセルラー通信網により構成される無線通信システムにおいて、移動局の最適な通信対象を決定するに際し、複数の基地局の電界強度の効率的な測定を実施することにより、消費電力の低減化を実現する必要がある携帯電話などの端末装置に用いるのに適している。

従来のセル切換装置の動作を示す説明図である。 電界強度の測定頻度を説明する説明図である。 電界強度の測定時間間隔を説明する説明図である。 この発明の参考例１によるセル切換装置を示す構成図である。 この発明の参考例１によるセル切換方法を示すフローチャートである。 電界強度の測定頻度を説明する説明図である。 電界強度の測定時間間隔を説明する説明図である。 電界強度の測定時間間隔を説明する説明図である。 電界強度の測定時間間隔を説明する説明図である。 電界強度の測定時間間隔を説明する説明図である。 電界強度の増減傾向と絶対値に対応する測定時間間隔を示すテーブル図である。 電界強度の測定頻度を説明する説明図である。

Claims (5)

1. 移動局が現在サービスを受けている基地局に隣接する複数の基地局の電界強度を個別に測定する測定手段と、上記測定手段の測定結果を参照し、任意の基地局の電界強度が基準強度より強くなると、上記移動局の通信対象を当該基地局に切り換える切換手段と、上記測定手段により測定された各基地局の電界強度の増減傾向を個別に考慮して、上記測定手段における各基地局の電界強度の測定時間間隔を個別に制御する制御手段と、前記制御手段は、電界強度の増加傾向が大きい程、当該基地局の電界強度の測定時間間隔を短くする一方、電界強度の減少傾向が大きい程、当該基地局の電界強度の測定時間間隔を長くし、前記制御手段は、衛星の移動方向を考慮して、各基地局の電界強度の測定時間間隔を制御することを特徴とするセル切換装置。
2. 制御手段は、電界強度の絶対値が大きい程、当該基地局の電界強度の測定時間間隔を短くすることを特徴とする請求項１記載のセル切換装置。
3. 制御手段を基地局に搭載することを特徴とする請求項１記載のセル切換装置。
4. 移動局が現在サービスを受けている基地局に隣接する複数の基地局の電界強度を個別に測定し、任意の基地局の電界強度が基準強度より強くなると、上記移動局の通信対象を当該基地局に切り換える一方、各基地局の電界強度の増減傾向を個別に考慮して、各基地局の電界強度の測定時間間隔を個別に制御し、電界強度の増加傾向が大きい程、当該基地局の電界強度の測定時間間隔を短くする一方、電界強度の減少傾向が大きい程、当該基地局の電界強度の測定時間間隔を長くし、衛星の移動方向を考慮して、各基地局の電界強度の測定時間間隔を制御することを特徴とするセル切換方法。
5. 電界強度の絶対値が大きい程、当該基地局の電界強度の測定時間間隔を短くすることを特徴とする請求の範囲第４項記載のセル切換方法。

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