JP4178709B2 - 移動体通信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＣＤＭＡ方式の携帯自動車電話システム等に好適な移動体通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、従来より普及していたセルラー方式の携帯電話システムに加えて、通話の安定性や音質の点で優れたＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多元接続）方式の携帯自動車電話システムが広く一般に普及しつつある。
【０００３】
しかるに、ＣＤＭＡ方式の携帯自動車電話システムでは、移動局の移動に伴ない、無線接続先を電波の弱くなった基地局からそれよりも強い基地局に切換える、ハンドオフ（ハンドオーバとも言う）と称される処理を行なっている。
【０００４】
このハンドオフ処理は、ハンドオフの領域に入ったとき（受信強度が現在基地局よりも高い基地局が存在する場合、現在基地局の受信強度が所定値以下になった場合等）に複数の基地局と同時に通信し、各基地局から送られてくるパイロット信号の受信強度が最も高い基地局を新たな無線接続先として選択して切換えるようになっている。
【０００５】
また、電源投入時、あるいはシステムをロスした時（基地局からの電波を受けれなくなったとき）なとに行うパイロットサーチ時において、移動機は接続可能な全ての基地局のパイロット信号の受信強度を測定して、最も高い基地局に無線接続していた。
【０００６】
このように、基地局を選択するときにパイロット信号の受信強度のみを判断基準として使用していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、ハンドオフ処理はパイロット信号の受信強度のみを唯一の判断基準とし、各基地局と移動局との相対的な位置関係などは考慮されない。そのため、特に使用者が電車に乗っている場合などのように高速で移動する際には、その移動経路中で短い期間だけ通過するような基地局のカバーエリアでもハンドオフ処理を行なうなど、非常に高い頻度でハンドオフ処理を行なうこととなり、待受け状態にあっても電力を無駄に消費してしまうという不具合があった。また、何らかの理由によりより距離が遠い基地局からのパイロット信号の受信強度が一時的に高くなったときにハンドオフ処理をしてしまうと、本来なら距離が近い基地局があるのに遠い基地局を選択して接続してしまい、受信の安定度が損なわれてしまうという不具合があった。
【０００８】
さらに、パイロットサーチ時に全ての基地局をサーチしているので、電力を無駄に消費してしまうという不具合があった。
【０００９】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、接続対象としてより有効な基地局を選択して無線接続する（ハンドオフ処理、パイロットサーチ時）ことで、無駄な電力消費を極力抑え、安定した通信状態を維持することが可能な移動体通信装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、複数の基地局からのパイロット信号を受信して接続する基地局を選択する移動体通信装置において、所定タイミングで所定期間実行される上記複数の基地局からのパイロット信号の受信処理において受信された、各基地局からのパイロット信号の上記所定期間内での受信タイミングを検出する検出手段と、最後に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理において受信された各基地局からのパイロット信号それぞれについて、最後に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理において上記検出手段により検出された上記所定期間内での受信タイミングとそれ以前に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理において上記検出手段により検出された上記所定期間内での受信タイミングとを比較し、最後に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理における上記所定期間内での受信タイミングがそれ以前に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理における上記所定期間内での受信タイミングよりも相対的に早いパイロット信号を送信している基地局を、新たに接続すべき基地局として選択する選択手段とを具備したことを特徴とする。
【００１１】
このような構成とすれば、接続対象として特に移動先の方向に基地局がある場合にこれを優先的に選択してハンドオフ処理を行なうことで、無駄な電力消費を極力抑えながら、安定した通信状態を維持することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記選択手段は、最後に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理における上記所定期間内での受信タイミングがそれ以前に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理における上記所定期間内での受信タイミングよりも相対的に早いパイロット信号の中で、早くなっている時間量が最も大きいパイロット信号を送信している基地局を、新たに接続すべき基地局として選択する手段であることを特徴とする。
【００１３】
このような構成とすれば、上記請求項１記載の発明の作用に加えて、より接続対象として有効な基地局を選択してハンドオフ処理を行なうことができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、複数の基地局からのパイロット信号を受信して接続する基地局を選択する移動体通信装置において、所定タイミングで所定期間実行される上記複数の基地局からのパイロット信号の受信処理において受信された、各基地局からのパイロット信号の上記所定期間内での受信タイミングを検出する検出手段と、マルチパスの発生に起因して、上記検出手段で同一の基地局からのパイロット信号の受信タイミングを複数検出した場合に、その受信タイミング間の時間差を算出する算出手段と、上記検出手段により複数の受信タイミングが検出されたパイロット信号が複数あった場合には、上記算出手段で算出されるパイロット信号の受信タイミングの時間差がより小さいパイロット信号を送信している基地局を、新たに接続すべき基地局として選択する選択手段とを具備したことを特徴とする。
【００１５】
このような構成とすれば、接続対象の候補となる基地局との間でマルチパスが生じている場合でも極力その影響の小さい基地局を選択してハンドオフ処理を行なうことで、安定した通信状態を維持することができる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、複数の基地局からのパイロット信号を受信して接続する基地局を選択する移動体通信装置において、上記複数の基地局からのパイロット信号を受信する受信処理において受信した、各基地局からのパイロット信号の受信タイミングを検出する検出手段と、マルチパスの発生に起因して、上記検出手段で同一の基地局からのパイロット信号の受信タイミングを複数検出した場合に、その受信タイミング間の時間差を算出する算出手段と、この算出手段で算出した時間差と予め用意したしきい値とを比較する比較手段と、この比較手段の比較結果に基づいて、上記検出手段による基地局からのパイロット信号の受信タイミングの検出処理を打ち切るか否かを選択する選択手段とを具備したことを特徴とする。
【００１７】
このような構成とすれば、接続対象の候補となる基地局との間でマルチパスが生じている場合でもその影響が一定の値より小さい基地局を選択してハンドオフ処理を行なうことで、より短い期間のうちに基地局の選択を終えることとなるので、無駄な電力消費を極力抑えることができる。
【００１８】
請求項５記載の発明は、上記請求項４記載の発明において、上記選択手段は、上記算出手段で算出した時間差が上記しきい値よりも大きい場合には、上記検出手段による基地局からのパイロット信号の受信タイミングの検出処理を継続して、他の基地局からのパイロット信号の受信タイミングの検出を行なうことを選択し、小さい場合には、パイロット信号の受信タイミングの検出処理を打ち切って、そのパイロット信号を送信している基地局を接続すべき基地局として選択することを特徴とする。
【００１９】
このような構成とすれば、上記請求項４記載の発明の作用に加えて、生じているマルチパスの程度によってより適切な基地局を選択し、ハンドオフ処理を行なうことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下本発明をＣＤＭＡ方式の携帯自動車電話システムに適用した場合の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
第１の実施の形態では、ハンドオフ処理における基地局の選択方法を説明するものであり、どの基地局へ近付いているのかを検出して、近付いている基地局を選択する。
【００２２】
図１はシステム全体の構成を示すもので、１はＰＳＴＮ、ＩＳＤＮ等の公衆回線網を含んだネットワーク１であり、このネットワーク１にＣＤＭＡ網を構成する多数の基地局（ＢＳ）２，２，…が接続されると共に、これらの基地局２，２，…の管理を含んだサービスを行なう、サービス事業者の運営するサービスセンタ３が接続される。
【００２３】
そして、上記基地局２，２，…のいずれかとハンドオフ処理を行なうことでシステムの端末機となる移動局４が通信可能となる。
【００２４】
続いて図２により上記移動局４の回路構成を示す。
【００２５】
図中、１１はアンテナであり、このアンテナ１１にＲＦ部１２を接続している。このＲＦ部１２は、受信時にはアンテナ１１から入力された信号をデュプレクサで周波数軸上から分離し、ＰＬＬシンセサイザから出力される所定周波数の局部発振信号と混合することによりＩＦ信号に周波数変換し、さらに広帯域ＢＰＦで受信周波数チャネルのみを抽出し、ＡＧＣ増幅器で希望受信波の信号レベルを一定にしてから次段の変復調部１３へ出力する。
【００２６】
一方、ＲＦ部１２は送信時に、変復調部１３から送られてくるＯＱＰＳＫ（Ｏｆｆｓｅｔ Ｑｕａｄｒｉ−Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）の変調信号を、後述する制御部１８からの制御に基づいてＡＧＣ増幅器で送信電力制御した後にＰＬＬシンセサイザから出力される所定周波数の局部発振信号と混合してＲＦ帯に周波数変換し、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）で大電力に増幅して、上記デュプレクサを介してアンテナ１１より輻射送信させる。
【００２７】
変復調部１３は、受信時にＲＦ部１２からのＩＦ信号を直交検波器でベースバンドＩ・Ｑ（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ・Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ）信号に分離し、約１０［ＭＨｚ］のサンプルレートでデジタル化してＣＤＭＡ部１４に出力する。
【００２８】
一方、変復調部１３は送信時に、ＣＤＭＡ部１４から送られてくるデジタル値のＩ・Ｑ信号を約５［ＭＨｚ］のサンプルレートでアナログ化した後に直交変調器でＯＱＰＳＫ変調してＲＦ部１２に送出する。
【００２９】
ＣＤＭＡ部１４は、受信時に変復調部１３からのデジタル信号をＰＮ（Ｐｓｅｕｄｏ Ｎｏｉｓｅ：擬似雑音）符号のタイミング抽出回路及びそのタイミング回路の指示に従って逆拡散・復調を行なう複数の復調回路に入力し、そこから出力される複数の復調シンボルの同期をとって合成器で合成して音声処理部１５に出力する。
【００３０】
一方、ＣＤＭＡ部１４は送信時に、音声処理部１５からの出力シンボルを拡散処理した後にデジタルフィルタで帯域制限をかけてＩ・Ｑ信号とし、変復調部１３に送出する。
【００３１】
音声処理部１５は、受信時にＣＤＭＡ部１４からの出力シンボルをデインタリーブし、それからビタビ復調器で誤り訂正処理を施した後に、音声処理ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｃｅｓｓｏｒ）で圧縮されたデジタル信号から通常のデジタル音声信号へと伸長し、これをアナログ化してスピーカ１６を拡声駆動させる。
【００３２】
一方、音声処理部１５は送信時に、マイクロホン１７から入力されるアナログの音声信号をデジタル化した後に音声処理ＤＳＰで１／８以下に圧縮し、それから畳み込み符号器で誤り訂正符号化してからインタリーブし、その出力シンボルをＣＤＭＡ部１４へ送出する。
【００３３】
そして、これらＲＦ部１２、変復調部１３、ＣＤＭＡ部１４、及び音声処理部１５には、制御部１８を接続し、この制御部１８に表示部１９、キー入力部２０、ＲＯＭ２１、及びＲＡＭ２２を接続している。
【００３４】
ここで制御部１８は、ＣＰＵ等で構成され、ＲＯＭ２１に記憶される所定のプロトコルに基づいて装置全体を制御するもので、ＲＯＭ２１が送信出力の制御やハンドオフ処理、その他通信時の各種制御を含む制御部１８での制御動作プログラム等を固定的に記憶している。
【００３５】
またＲＡＭ２２は、制御部１８での制御により取扱われる各種データを一時的に記憶するワークエリア、名前と電話番号等を複数人数分記憶した電話帳エリア等を有する。
【００３６】
上記表示部１９は、例えばバックライト付のドットマトリクスタイプ液晶表示パネルとその駆動回路とで構成される。
【００３７】
キー入力部２０は、文字入力キーを兼ねたダイヤルキー、「通話」キー、「切」キー、モード選択キー、カーソルキー等を有するもので、その操作信号が直接制御部１８へ入力される。
【００３８】
次に上記実施の形態の動作について説明する。
【００３９】
ここでは、図３に示すように移動局４が受信できる３つの基地局２ａ〜２ｃとの位置関係にある環境下で、Ａ地点から矢印αの方向に移動する場合について例示する。Ａ地点において、移動局４の移動速度を２０［ｍ／秒］（７２［ｋｍ／時］）とし、移動方向と基地局２ｂの方向とのなす角が６０°、同じく移動方向と基地局２ｃとのなす角が０°、基地局２ａとの距離が２０００［ｍ］、基地局２ｃとの距離が３０００［ｍ］とする。
【００４０】
移動局４は、Ａ地点においてそれまで選択していた基地局である基地局２ａからのパイロット信号の受信強度に比して、基地局２ｂ，２ｃからのパイロット信号の受信強度の方が高いことを検出し、ハンドオフ処理を開始する。
【００４１】
なお、説明を簡易化するために、移動局４がＡ地点を通過する時刻が、この移動局４のタイムリファレンス、すなわち移動局４が０（ゼロ）オフセットのパイロットＰＮシーケンスの開始と認識しているタイミングと正確に同期しているものとする。
【００４２】
Ａ地点を通過した時点で移動局４が１ＰＮロール期間中に各基地局２ａ〜２ｃから得られるパイロット信号のタイミングと強度とが図４（１）に示すような内容であったとする。
【００４３】
このＡ地点を通過してから一定の時間、例えば４秒（１４０ＰＮロール）後に到達するＢ地点において、１ＰＮロール期間中に得られる各基地局２ａ〜２ｃからのパイロット信号のタイミングを考える。すなわち、
（Ｉ）基地局２ａからのパイロット信号は、Ａ地点より基地局２ａから遠ざかっている分だけ遅れる。
（ＩＩ）基地局２ｂからのパイロット信号は、Ｂ地点での移動局４と基地局２ｂとの間の距離が
((2000・ｃｏｓ60°−80)2 ＋(2000・ｓｉｎ60°)2 )1/2 ＝約1961［ｍ］
であるから、Ａ地点より約３９［ｍ］近付いたこととなり、パイロット信号の到達時間は
39／(3×108 )＝0.13［μ秒］（＝約１／６チップ）
だけＡ地点より早くなる。
ここで、チップとは、ＣＤＭＡ方式において用いられる拡散符号の1bitのことを示しており、データの１bitよりも時間的に短い。このチップという用語は、データとの混同を避けるために一般的に用いられている。
【００４４】
（ＩＩＩ）基地局２ｃからのパイロット信号は、Ａ地点より８０［ｍ］近付いたこととなるので、パイロット信号の到達時間は
80／(3×108 )＝0.267 ［μ秒］（＝約１／３チップ）
だけＡ地点より早くなる。
【００４５】
このパイロット信号の到達時間のずれは、どの基地局へ近付いている（どの基地局から遠ざかっている）のかを示している。
【００４６】
図４（２）はＢ地点を通過した時点で移動局４が１ＰＮロール期間中に各基地局２ａ〜２ｃから得られるパイロット信号のタイミングと強度とを示す内容であり、上記（Ｉ）〜（ＩＩＩ）で説明した点を反映している。
【００４７】
したがって、このＢ地点において移動局４は、選択可能な基地局２ｂと基地局２ｃのうち、受信強度としては基地局２ｂの方が高いが、基地局２ｃにより早く近付いているものと判断し、基地局２ｃを次の通信相手の候補として選択することとなる。
【００４８】
なお、このＡ地点のタイミング（過去データ）とＢ地点のタイミング（現在データ）での比較に使用するデータは、Ａ地点およびＢ地点でのデータをそれぞれ記憶していても良いし、Ａ地点の（過去の）データのみを記憶しておきＢ地点のタイミングにリアルタイムで比較しても良い。
【００４９】
このように移動局４の移動方向を正確に把握することで、例えば移動局４が基地局２ａから一旦パイロット信号の受信強度の高い基地局２ｂを選択して接続し、そのすぐ後に基地局２ｃに選択先を切換える、というような無駄なハンドオフ処理を実行せずにすむため、移動局４の動作負荷が軽減され、電池電源の限りある電力を無駄に消費するのを避けることができる。
【００５０】
なお、上記実施の形態においては、各基地局２からのパイロット信号の受信タイミングの測定を、ハンドオフ処理を行なう必要があると判断した時点とその４秒後としたが、これに限らず、毎回の待受けのタイミング、例えばＣＤＭＡ方式携帯自動者電話システムの場合にＳＣＩ（Ｓｌｏｔ Ｃｙｃｌｅ Ｉｎｄｅｘ：待受けの間隔を決めるために使用される値で、実際の待受けの間隔は、１．２８＊（２⌒ＳＣＩ）［ｓｅｃ］となる。）＝２とすると５．１２秒毎に各基地局２のパイロット信号の受信タイミングを測定し、ある待受けのタイミングでハンドオフ処理を行なう必要があると判断した時に、その直前のタイミングで測定し記憶していた内容とその時点での同内容とを比較してその差を検出するようにしてもよい。
【００５１】
（第２の実施の形態）
以下本発明をＣＤＭＡ方式の携帯自動車電話システムに適用した場合の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００５２】
第２の実施の形態では、ハンドオフ処理における基地局の選択方法を説明するものであり、パイロット信号のマルチパスコンポーネントの到達時間の広がりから基地局との距離を検出して、この距離が近い基地局を選択する。
【００５３】
なお、システム全体の構成については上記図１に示したものと、またシステム中の移動局の回路構成については上記図２に示したものとそれぞれ基本的に同様であることとし、同一部分には同一符号を用いるものとして、その図示及び説明は省略する。
【００５４】
次に上記実施の形態の動作について説明する。
【００５５】
ここでは、図５に示す如く、移動局４が３つの基地局２ｄ〜２ｆと図のような位置関係にあるＣ地点で、それまで基地局２ｄと接続していた状態からハンドオフ処理を行なう場合について例示する。
【００５６】
Ｃ地点において、経路ｅ−１は基地局２ｅからの直接波が到来する経路を示すもので、基地局２ｅとＣ地点との直線距離は２０００［ｍ］である。
【００５７】
これに対し、経路ｅ−２は基地局２ｅからの到来波が障害物３１により反射してからＣ地点に達する、マルチパスによる反射波の経路を示すもので、基地局２ｅ及びＣ地点におけるこの経路ｅ−２と上記経路ｅ−１とのなす角がそれぞれ例えば１５°であったとすると、経路ｅ−２の長さは
2×((2000/2)/ｃｏｓ15°)＝約2070［ｍ］
となる。
【００５８】
同様に、経路ｆ−１は基地局２ｆからの直接波が到来する経路を示すもので、基地局２ｆとＣ地点との直線距離は３０００［ｍ］である。
【００５９】
これに対し、経路ｆ−２は基地局２ｆからの到来波が障害物３２により反射してからＣ地点に達する、マルチパスによる反射波の経路を示すもので、基地局２ｆ及びＣ地点におけるこの経路ｆ−２と上記経路ｆ−１とのなす角がそれぞれ例えば１５°であったとすると、経路ｆ−２の長さは
2×((3000/2)/ｃｏｓ15°)＝約3105［ｍ］
となる。
【００６０】
図６はＣ地点で移動局４が１ＰＮロール期間中に基地局２ｅ，２ｆから得られるパイロット信号のタイミングと強度とを示す内容であり、特に強度は基地局２ｅ，２ｆ共に、直接波、反射波どちらもそれまで接続していた基地局２ｄからのパイロット信号の受信強度よりも高く、基地局２ｅ，２ｆ共に次の接続の候補となり得る値であったとする。
【００６１】
基地局２ｅからの経路ｅ−１を到来する直接波と経路ｅ−２を到来する反射波の受信タイミングについて考えると、反射波は
(2070−2000)／(3×108 )＝0.233［μ秒］
だけ直接波から遅れてＣ地点に到達することになる。
【００６２】
同様に、基地局２ｆからの経路ｆ−１を到来する直接波と経路ｆ−２を到来する反射波の受信タイミングについて考えると、反射波は
(3105−3000)／(3×108 )＝0.35［μ秒］
だけ直接波から遅れてＣ地点に到達することになる。
【００６３】
したがって、このＣ地点において移動局４は、受信したパイロット信号でマルチパスによる時間遅れがより小さかったもの、この場合には基地局２ｅを次の通信相手の候補として選択する。
【００６４】
すなわち、上記図５では基地局２ｅに対する障害物３１と、基地局２ｆに対する障害物３２の配置関係が距離を除いてほぼ同様である場合について示したが、そのような配置に限らず、障害物がランダムに配置されている状況下にあっても、移動局４は直接波に対する反射波の受信タイミングの遅れが大きい場合には基本的にその基地局との距離が大きい（遠い）ものと判断し、ハンドオフ処理時には直接波に対する反射波の受信タイミングの遅れがより小さい基地局を次の通信相手の候補として選択して接続する。
【００６５】
そのため、マルチパスが多発するような環境下にあっても、接続対象としてより有効な基地局を選択してハンドオフ処理を行なうことで、安定した通信状態を維持することができるようになる。
【００６６】
（第３の実施の形態）
以下本発明をＣＤＭＡ方式の携帯自動車電話システムに適用した場合の第３の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００６７】
なお、システム全体の構成については上記図１に示したものと、またシステム中の移動局の回路構成については上記図２に示したものとそれぞれ基本的に同様であることとし、同一部分には同一符号を用いるものとして、その図示及び説明は省略する。
【００６８】
第３の実施の形態では、パイロットサーチ処理における基地局の選択方法を説明するものであり、パイロット信号のマルチパスコンポーネントの到達時間の広がりから基地局との距離を検出して、この距離が所定レベルの基地局を検出した時点で処理を終了する。
【００６９】
次に上記実施の形態の動作について説明する。
【００７０】
ここでは、図７に示す如く、移動局４が５つの基地局２，２，…，２ｇ，２ｈと図のような位置関係にあるＤ地点で、電源投入に伴う初期動作としてパイロット信号のサーチを行なうものとし、その内容について説明する。なお、ここではパイロット信号の直接波しか図示してないが、夫々の基地局からの信号には障害物による反射波（マルチパスコンポーネント）が発生する。
【００７１】
この場合、特に２つの基地局２ｇ，２ｈが移動局４に対してより近傍に位置し、且つ移動局４から基地局２ｇまでの距離ｄ１と、同基地局２ｈまでの距離ｄ２とは「ｄ１＞ｄ２」の関係にあるものとする。
【００７２】
移動局４では、パイロット信号のサーチを開始してから予め定められた、１ＰＮロール期間に比して充分短いウィンドウ時間Ｗだけサーチを実施する。このとき、図８に示すように基地局２ｇからの直接波と反射波（マルチパスコンポーネント）の双方でパイロット信号を受信し、その時間差がＴ１であったとする。第２の実施の形態でも述べたように、このマルチパスコンポーネントとの時間差が距離に比例してくる。
【００７３】
移動局４では、この受信時に基地局２ｇから送られてきた２つのパイロット信号の時間差Ｔ１の値を直ちに算出し、予め用意していたしきい値Ｔｓと比較するもので、ここで上記時間差Ｔ１がしきい値Ｔｓより大きかった場合、すなわち基地局２ｇが移動局４からある一定の範囲より遠くに位置すると判断した場合には、この最初のウィンドウ時間Ｗに継続してさらに同ウィンドウ時間Ｗだけサーチを実施する。
【００７４】
この２回目のウィンドウ時間Ｗのサーチにより基地局２ｈからの直接波とマルチパスの発生による反射波の双方でパイロット信号を受信し、その時間差がＴ２であったとする。
【００７５】
移動局４では、この受信時に基地局２ｈから送られてきた２つのパイロット信号の時間差Ｔ２の値を直ちに算出し、再び上記しきい値Ｔｓと比較するもので、ここで該時間差Ｔ２がしきい値Ｔｓより小さかった場合、すなわち基地局２ｈが移動局４からある一定の範囲内に位置すると判断した場合には、移動局４はその時点でパイロット信号のサーチ受信を終了し、基地局２ｈを次の通信相手の候補として選択する。
【００７６】
このように、移動局４が受信する基地局２からのパイロット信号が、マルチパスの発生により直接波と反射波の複数が存在する場合であっても、その時間差が予め用意したしきい値より小さく、その基地局２が充分近くに位置していると判断した場合には、直ちにその基地局を次の通信相手の候補として選択するようになるため、サーチに要する時間を極力短縮して、移動局４での電力消費を大きく抑制することができる。
【００７７】
なお、上記第１乃至第３の実施の形態はいずれもＣＤＭＡ方式の携帯自動車電話システムに適用した場合について例示したものであるが、本発明はこれに限ることなく、基地局からの信号の到達時間により移動局と基地局との位置関係が検出できるようなシステムであれば、同様にして適用可能であることは勿論である。
【００７８】
その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能であるものとする。
【００７９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、接続対象として特に移動先の方向に基地局がある場合にこれを優先的に選択してハンドオフ処理を行なうことで、無駄な電力消費を極力抑えながら、安定した通信状態を維持することができる。
【００８０】
請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、より接続対象として有効な基地局を選択してハンドオフ処理を行なうことができる。
【００８１】
請求項３記載の発明によれば、接続対象の候補となる基地局との間でマルチパスが生じている場合でも極力その影響の小さい基地局を選択してハンドオフ処理を行なうことで、安定した通信状態を維持することができる。
【００８２】
請求項４記載の発明によれば、接続対象の候補となる基地局との間でマルチパスが生じている場合でもその影響が一定の値より小さい基地局を選択してハンドオフ処理を行なうことで、より短い期間のうちに基地局の選択を終えることとなるので、無駄な電力消費を極力抑えることができる。
【００８３】
請求項５記載の発明によれば、上記請求項４記載の発明の効果に加えて、生じているマルチパスの程度によってより適切な基地局を選択し、ハンドオフ処理を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るシステム全体の構成を示す図。
【図２】図１の移動局の回路構成を示すブロック図。
【図３】同実施の形態の動作を説明するための図。
【図４】同実施の形態の動作を説明するための図。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る動作を説明するための図。
【図６】同実施の形態の動作を説明するための図。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る動作を説明するための図。
【図８】同実施の形態の動作を説明するための図。
【符号の説明】
１…ネットワーク
２，２ａ〜２ｈ…基地局
３…サービスセンタ
４…移動局
１１…アンテナ
１２…ＲＦ部
１３…変復調部
１４…ＣＤＭＡ部
１５…音声処理部
１６…スピーカ（ＳＰ）
１７…マイクロホン（ＭＩＣ）
１８…制御部
１９…表示部
２０…キー入力部
２１…ＲＯＭ
２２…ＲＡＭ
３１，３２…障害物
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＣＤＭＡ方式の携帯自動車電話システム等に好適な移動体通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、従来より普及していたセルラー方式の携帯電話システムに加えて、通話の安定性や音質の点で優れたＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多元接続）方式の携帯自動車電話システムが広く一般に普及しつつある。
【０００３】
しかるに、ＣＤＭＡ方式の携帯自動車電話システムでは、移動局の移動に伴ない、無線接続先を電波の弱くなった基地局からそれよりも強い基地局に切換える、ハンドオフ（ハンドオーバとも言う）と称される処理を行なっている。
【０００４】
このハンドオフ処理は、ハンドオフの領域に入ったとき（受信強度が現在基地局よりも高い基地局が存在する場合、現在基地局の受信強度が所定値以下になった場合等）に複数の基地局と同時に通信し、各基地局から送られてくるパイロット信号の受信強度が最も高い基地局を新たな無線接続先として選択して切換えるようになっている。
【０００５】
また、電源投入時、あるいはシステムをロスした時（基地局からの電波を受けれなくなったとき）なとに行うパイロットサーチ時において、移動機は接続可能な全ての基地局のパイロット信号の受信強度を測定して、最も高い基地局に無線接続していた。
【０００６】
このように、基地局を選択するときにパイロット信号の受信強度のみを判断基準として使用していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、ハンドオフ処理はパイロット信号の受信強度のみを唯一の判断基準とし、各基地局と移動局との相対的な位置関係などは考慮されない。そのため、特に使用者が電車に乗っている場合などのように高速で移動する際には、その移動経路中で短い期間だけ通過するような基地局のカバーエリアでもハンドオフ処理を行なうなど、非常に高い頻度でハンドオフ処理を行なうこととなり、待受け状態にあっても電力を無駄に消費してしまうという不具合があった。また、何らかの理由によりより距離が遠い基地局からのパイロット信号の受信強度が一時的に高くなったときにハンドオフ処理をしてしまうと、本来なら距離が近い基地局があるのに遠い基地局を選択して接続してしまい、受信の安定度が損なわれてしまうという不具合があった。
【０００８】
さらに、パイロットサーチ時に全ての基地局をサーチしているので、電力を無駄に消費してしまうという不具合があった。
【０００９】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、接続対象としてより有効な基地局を選択して無線接続する（ハンドオフ処理、パイロットサーチ時）ことで、無駄な電力消費を極力抑え、安定した通信状態を維持することが可能な移動体通信装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、複数の基地局からのパイロット信号を受信して接続する基地局を選択する移動体通信装置において、所定タイミングで所定期間実行される上記複数の基地局からのパイロット信号の受信処理において受信された、各基地局からのパイロット信号の上記所定期間内での受信タイミングを検出する検出手段と、最後に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理において受信された各基地局からのパイロット信号それぞれについて、最後に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理において上記検出手段により検出された上記所定期間内での受信タイミングとそれ以前に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理において上記検出手段により検出された上記所定期間内での受信タイミングとを比較し、最後に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理における上記所定期間内での受信タイミングがそれ以前に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理における上記所定期間内での受信タイミングよりも相対的に早いパイロット信号を送信している基地局を、新たに接続すべき基地局として選択する選択手段とを具備したことを特徴とする。
【００１１】
このような構成とすれば、接続対象として特に移動先の方向に基地局がある場合にこれを優先的に選択してハンドオフ処理を行なうことで、無駄な電力消費を極力抑えながら、安定した通信状態を維持することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記選択手段は、最後に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理における上記所定期間内での受信タイミングがそれ以前に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理における上記所定期間内での受信タイミングよりも相対的に早いパイロット信号の中で、早くなっている時間量が最も大きいパイロット信号を送信している基地局を、新たに接続すべき基地局として選択する手段であることを特徴とする。
【００１３】
このような構成とすれば、上記請求項１記載の発明の作用に加えて、より接続対象として有効な基地局を選択してハンドオフ処理を行なうことができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、複数の基地局からのパイロット信号を受信して接続する基地局を選択する移動体通信装置において、所定タイミングで所定期間実行される上記複数の基地局からのパイロット信号の受信処理において受信された、各基地局からのパイロット信号の上記所定期間内での受信タイミングを検出する検出手段と、マルチパスの発生に起因して、上記検出手段で同一の基地局からのパイロット信号の受信タイミングを複数検出した場合に、その受信タイミング間の時間差を算出する算出手段と、上記検出手段により複数の受信タイミングが検出されたパイロット信号が複数あった場合には、上記算出手段で算出されるパイロット信号の受信タイミングの時間差がより小さいパイロット信号を送信している基地局を、新たに接続すべき基地局として選択する選択手段とを具備したことを特徴とする。
【００１５】
このような構成とすれば、接続対象の候補となる基地局との間でマルチパスが生じている場合でも極力その影響の小さい基地局を選択してハンドオフ処理を行なうことで、安定した通信状態を維持することができる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、複数の基地局からのパイロット信号を受信して接続する基地局を選択する移動体通信装置において、上記複数の基地局からのパイロット信号を受信する受信処理において受信した、各基地局からのパイロット信号の受信タイミングを検出する検出手段と、マルチパスの発生に起因して、上記検出手段で同一の基地局からのパイロット信号の受信タイミングを複数検出した場合に、その受信タイミング間の時間差を算出する算出手段と、この算出手段で算出した時間差と予め用意したしきい値とを比較する比較手段と、この比較手段の比較結果に基づいて、上記検出手段による基地局からのパイロット信号の受信タイミングの検出処理を打ち切るか否かを選択する選択手段とを具備したことを特徴とする。
【００１７】
このような構成とすれば、接続対象の候補となる基地局との間でマルチパスが生じている場合でもその影響が一定の値より小さい基地局を選択してハンドオフ処理を行なうことで、より短い期間のうちに基地局の選択を終えることとなるので、無駄な電力消費を極力抑えることができる。
【００１８】
請求項５記載の発明は、上記請求項４記載の発明において、上記選択手段は、上記算出手段で算出した時間差が上記しきい値よりも大きい場合には、上記検出手段による基地局からのパイロット信号の受信タイミングの検出処理を継続して、他の基地局からのパイロット信号の受信タイミングの検出を行なうことを選択し、小さい場合には、パイロット信号の受信タイミングの検出処理を打ち切って、そのパイロット信号を送信している基地局を接続すべき基地局として選択することを特徴とする。
【００１９】
このような構成とすれば、上記請求項４記載の発明の作用に加えて、生じているマルチパスの程度によってより適切な基地局を選択し、ハンドオフ処理を行なうことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下本発明をＣＤＭＡ方式の携帯自動車電話システムに適用した場合の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
第１の実施の形態では、ハンドオフ処理における基地局の選択方法を説明するものであり、どの基地局へ近付いているのかを検出して、近付いている基地局を選択する。
【００２２】
図１はシステム全体の構成を示すもので、１はＰＳＴＮ、ＩＳＤＮ等の公衆回線網を含んだネットワーク１であり、このネットワーク１にＣＤＭＡ網を構成する多数の基地局（ＢＳ）２，２，…が接続されると共に、これらの基地局２，２，…の管理を含んだサービスを行なう、サービス事業者の運営するサービスセンタ３が接続される。
【００２３】
そして、上記基地局２，２，…のいずれかとハンドオフ処理を行なうことでシステムの端末機となる移動局４が通信可能となる。
【００２４】
続いて図２により上記移動局４の回路構成を示す。
【００２５】
図中、１１はアンテナであり、このアンテナ１１にＲＦ部１２を接続している。このＲＦ部１２は、受信時にはアンテナ１１から入力された信号をデュプレクサで周波数軸上から分離し、ＰＬＬシンセサイザから出力される所定周波数の局部発振信号と混合することによりＩＦ信号に周波数変換し、さらに広帯域ＢＰＦで受信周波数チャネルのみを抽出し、ＡＧＣ増幅器で希望受信波の信号レベルを一定にしてから次段の変復調部１３へ出力する。
【００２６】
一方、ＲＦ部１２は送信時に、変復調部１３から送られてくるＯＱＰＳＫ（Ｏｆｆｓｅｔ Ｑｕａｄｒｉ−Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）の変調信号を、後述する制御部１８からの制御に基づいてＡＧＣ増幅器で送信電力制御した後にＰＬＬシンセサイザから出力される所定周波数の局部発振信号と混合してＲＦ帯に周波数変換し、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）で大電力に増幅して、上記デュプレクサを介してアンテナ１１より輻射送信させる。
【００２７】
変復調部１３は、受信時にＲＦ部１２からのＩＦ信号を直交検波器でベースバンドＩ・Ｑ（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ・Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ）信号に分離し、約１０［ＭＨｚ］のサンプルレートでデジタル化してＣＤＭＡ部１４に出力する。
【００２８】
一方、変復調部１３は送信時に、ＣＤＭＡ部１４から送られてくるデジタル値のＩ・Ｑ信号を約５［ＭＨｚ］のサンプルレートでアナログ化した後に直交変調器でＯＱＰＳＫ変調してＲＦ部１２に送出する。
【００２９】
ＣＤＭＡ部１４は、受信時に変復調部１３からのデジタル信号をＰＮ（Ｐｓｅｕｄｏ Ｎｏｉｓｅ：擬似雑音）符号のタイミング抽出回路及びそのタイミング回路の指示に従って逆拡散・復調を行なう複数の復調回路に入力し、そこから出力される複数の復調シンボルの同期をとって合成器で合成して音声処理部１５に出力する。
【００３０】
一方、ＣＤＭＡ部１４は送信時に、音声処理部１５からの出力シンボルを拡散処理した後にデジタルフィルタで帯域制限をかけてＩ・Ｑ信号とし、変復調部１３に送出する。
【００３１】
音声処理部１５は、受信時にＣＤＭＡ部１４からの出力シンボルをデインタリーブし、それからビタビ復調器で誤り訂正処理を施した後に、音声処理ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｃｅｓｓｏｒ）で圧縮されたデジタル信号から通常のデジタル音声信号へと伸長し、これをアナログ化してスピーカ１６を拡声駆動させる。
【００３２】
一方、音声処理部１５は送信時に、マイクロホン１７から入力されるアナログの音声信号をデジタル化した後に音声処理ＤＳＰで１／８以下に圧縮し、それから畳み込み符号器で誤り訂正符号化してからインタリーブし、その出力シンボルをＣＤＭＡ部１４へ送出する。
【００３３】
そして、これらＲＦ部１２、変復調部１３、ＣＤＭＡ部１４、及び音声処理部１５には、制御部１８を接続し、この制御部１８に表示部１９、キー入力部２０、ＲＯＭ２１、及びＲＡＭ２２を接続している。
【００３４】
ここで制御部１８は、ＣＰＵ等で構成され、ＲＯＭ２１に記憶される所定のプロトコルに基づいて装置全体を制御するもので、ＲＯＭ２１が送信出力の制御やハンドオフ処理、その他通信時の各種制御を含む制御部１８での制御動作プログラム等を固定的に記憶している。
【００３５】
またＲＡＭ２２は、制御部１８での制御により取扱われる各種データを一時的に記憶するワークエリア、名前と電話番号等を複数人数分記憶した電話帳エリア等を有する。
【００３６】
上記表示部１９は、例えばバックライト付のドットマトリクスタイプ液晶表示パネルとその駆動回路とで構成される。
【００３７】
キー入力部２０は、文字入力キーを兼ねたダイヤルキー、「通話」キー、「切」キー、モード選択キー、カーソルキー等を有するもので、その操作信号が直接制御部１８へ入力される。
【００３８】
次に上記実施の形態の動作について説明する。
【００３９】
ここでは、図３に示すように移動局４が受信できる３つの基地局２ａ〜２ｃとの位置関係にある環境下で、Ａ地点から矢印αの方向に移動する場合について例示する。Ａ地点において、移動局４の移動速度を２０［ｍ／秒］（７２［ｋｍ／時］）とし、移動方向と基地局２ｂの方向とのなす角が６０°、同じく移動方向と基地局２ｃとのなす角が０°、基地局２ａとの距離が２０００［ｍ］、基地局２ｃとの距離が３０００［ｍ］とする。
【００４０】
移動局４は、Ａ地点においてそれまで選択していた基地局である基地局２ａからのパイロット信号の受信強度に比して、基地局２ｂ，２ｃからのパイロット信号の受信強度の方が高いことを検出し、ハンドオフ処理を開始する。
【００４１】
なお、説明を簡易化するために、移動局４がＡ地点を通過する時刻が、この移動局４のタイムリファレンス、すなわち移動局４が０（ゼロ）オフセットのパイロットＰＮシーケンスの開始と認識しているタイミングと正確に同期しているものとする。
【００４２】
Ａ地点を通過した時点で移動局４が１ＰＮロール期間中に各基地局２ａ〜２ｃから得られるパイロット信号のタイミングと強度とが図４（１）に示すような内容であったとする。
【００４３】
このＡ地点を通過してから一定の時間、例えば４秒（１４０ＰＮロール）後に到達するＢ地点において、１ＰＮロール期間中に得られる各基地局２ａ〜２ｃからのパイロット信号のタイミングを考える。すなわち、
（Ｉ）基地局２ａからのパイロット信号は、Ａ地点より基地局２ａから遠ざかっている分だけ遅れる。
（ＩＩ）基地局２ｂからのパイロット信号は、Ｂ地点での移動局４と基地局２ｂとの間の距離が
((2000・ｃｏｓ60°−80)2 ＋(2000・ｓｉｎ60°)2 )1/2 ＝約1961［ｍ］
であるから、Ａ地点より約３９［ｍ］近付いたこととなり、パイロット信号の到達時間は
39／(3×108 )＝0.13［μ秒］（＝約１／６チップ）
だけＡ地点より早くなる。
ここで、チップとは、ＣＤＭＡ方式において用いられる拡散符号の1bitのことを示しており、データの１bitよりも時間的に短い。このチップという用語は、データとの混同を避けるために一般的に用いられている。
【００４４】
（ＩＩＩ）基地局２ｃからのパイロット信号は、Ａ地点より８０［ｍ］近付いたこととなるので、パイロット信号の到達時間は
80／(3×108 )＝0.267 ［μ秒］（＝約１／３チップ）
だけＡ地点より早くなる。
【００４５】
このパイロット信号の到達時間のずれは、どの基地局へ近付いている（どの基地局から遠ざかっている）のかを示している。
【００４６】
図４（２）はＢ地点を通過した時点で移動局４が１ＰＮロール期間中に各基地局２ａ〜２ｃから得られるパイロット信号のタイミングと強度とを示す内容であり、上記（Ｉ）〜（ＩＩＩ）で説明した点を反映している。
【００４７】
したがって、このＢ地点において移動局４は、選択可能な基地局２ｂと基地局２ｃのうち、受信強度としては基地局２ｂの方が高いが、基地局２ｃにより早く近付いているものと判断し、基地局２ｃを次の通信相手の候補として選択することとなる。
【００４８】
なお、このＡ地点のタイミング（過去データ）とＢ地点のタイミング（現在データ）での比較に使用するデータは、Ａ地点およびＢ地点でのデータをそれぞれ記憶していても良いし、Ａ地点の（過去の）データのみを記憶しておきＢ地点のタイミングにリアルタイムで比較しても良い。
【００４９】
このように移動局４の移動方向を正確に把握することで、例えば移動局４が基地局２ａから一旦パイロット信号の受信強度の高い基地局２ｂを選択して接続し、そのすぐ後に基地局２ｃに選択先を切換える、というような無駄なハンドオフ処理を実行せずにすむため、移動局４の動作負荷が軽減され、電池電源の限りある電力を無駄に消費するのを避けることができる。
【００５０】
なお、上記実施の形態においては、各基地局２からのパイロット信号の受信タイミングの測定を、ハンドオフ処理を行なう必要があると判断した時点とその４秒後としたが、これに限らず、毎回の待受けのタイミング、例えばＣＤＭＡ方式携帯自動者電話システムの場合にＳＣＩ（Ｓｌｏｔ Ｃｙｃｌｅ Ｉｎｄｅｘ：待受けの間隔を決めるために使用される値で、実際の待受けの間隔は、１．２８＊（２⌒ＳＣＩ）［ｓｅｃ］となる。）＝２とすると５．１２秒毎に各基地局２のパイロット信号の受信タイミングを測定し、ある待受けのタイミングでハンドオフ処理を行なう必要があると判断した時に、その直前のタイミングで測定し記憶していた内容とその時点での同内容とを比較してその差を検出するようにしてもよい。
【００５１】
（第２の実施の形態）
以下本発明をＣＤＭＡ方式の携帯自動車電話システムに適用した場合の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００５２】
第２の実施の形態では、ハンドオフ処理における基地局の選択方法を説明するものであり、パイロット信号のマルチパスコンポーネントの到達時間の広がりから基地局との距離を検出して、この距離が近い基地局を選択する。
【００５３】
なお、システム全体の構成については上記図１に示したものと、またシステム中の移動局の回路構成については上記図２に示したものとそれぞれ基本的に同様であることとし、同一部分には同一符号を用いるものとして、その図示及び説明は省略する。
【００５４】
次に上記実施の形態の動作について説明する。
【００５５】
ここでは、図５に示す如く、移動局４が３つの基地局２ｄ〜２ｆと図のような位置関係にあるＣ地点で、それまで基地局２ｄと接続していた状態からハンドオフ処理を行なう場合について例示する。
【００５６】
Ｃ地点において、経路ｅ−１は基地局２ｅからの直接波が到来する経路を示すもので、基地局２ｅとＣ地点との直線距離は２０００［ｍ］である。
【００５７】
これに対し、経路ｅ−２は基地局２ｅからの到来波が障害物３１により反射してからＣ地点に達する、マルチパスによる反射波の経路を示すもので、基地局２ｅ及びＣ地点におけるこの経路ｅ−２と上記経路ｅ−１とのなす角がそれぞれ例えば１５°であったとすると、経路ｅ−２の長さは
2×((2000/2)/ｃｏｓ15°)＝約2070［ｍ］
となる。
【００５８】
同様に、経路ｆ−１は基地局２ｆからの直接波が到来する経路を示すもので、基地局２ｆとＣ地点との直線距離は３０００［ｍ］である。
【００５９】
これに対し、経路ｆ−２は基地局２ｆからの到来波が障害物３２により反射してからＣ地点に達する、マルチパスによる反射波の経路を示すもので、基地局２ｆ及びＣ地点におけるこの経路ｆ−２と上記経路ｆ−１とのなす角がそれぞれ例えば１５°であったとすると、経路ｆ−２の長さは
2×((3000/2)/ｃｏｓ15°)＝約3105［ｍ］
となる。
【００６０】
図６はＣ地点で移動局４が１ＰＮロール期間中に基地局２ｅ，２ｆから得られるパイロット信号のタイミングと強度とを示す内容であり、特に強度は基地局２ｅ，２ｆ共に、直接波、反射波どちらもそれまで接続していた基地局２ｄからのパイロット信号の受信強度よりも高く、基地局２ｅ，２ｆ共に次の接続の候補となり得る値であったとする。
【００６１】
基地局２ｅからの経路ｅ−１を到来する直接波と経路ｅ−２を到来する反射波の受信タイミングについて考えると、反射波は
(2070−2000)／(3×108 )＝0.233［μ秒］
だけ直接波から遅れてＣ地点に到達することになる。
【００６２】
同様に、基地局２ｆからの経路ｆ−１を到来する直接波と経路ｆ−２を到来する反射波の受信タイミングについて考えると、反射波は
(3105−3000)／(3×108 )＝0.35［μ秒］
だけ直接波から遅れてＣ地点に到達することになる。
【００６３】
したがって、このＣ地点において移動局４は、受信したパイロット信号でマルチパスによる時間遅れがより小さかったもの、この場合には基地局２ｅを次の通信相手の候補として選択する。
【００６４】
すなわち、上記図５では基地局２ｅに対する障害物３１と、基地局２ｆに対する障害物３２の配置関係が距離を除いてほぼ同様である場合について示したが、そのような配置に限らず、障害物がランダムに配置されている状況下にあっても、移動局４は直接波に対する反射波の受信タイミングの遅れが大きい場合には基本的にその基地局との距離が大きい（遠い）ものと判断し、ハンドオフ処理時には直接波に対する反射波の受信タイミングの遅れがより小さい基地局を次の通信相手の候補として選択して接続する。
【００６５】
そのため、マルチパスが多発するような環境下にあっても、接続対象としてより有効な基地局を選択してハンドオフ処理を行なうことで、安定した通信状態を維持することができるようになる。
【００６６】
（第３の実施の形態）
以下本発明をＣＤＭＡ方式の携帯自動車電話システムに適用した場合の第３の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００６７】
なお、システム全体の構成については上記図１に示したものと、またシステム中の移動局の回路構成については上記図２に示したものとそれぞれ基本的に同様であることとし、同一部分には同一符号を用いるものとして、その図示及び説明は省略する。
【００６８】
第３の実施の形態では、パイロットサーチ処理における基地局の選択方法を説明するものであり、パイロット信号のマルチパスコンポーネントの到達時間の広がりから基地局との距離を検出して、この距離が所定レベルの基地局を検出した時点で処理を終了する。
【００６９】
次に上記実施の形態の動作について説明する。
【００７０】
ここでは、図７に示す如く、移動局４が５つの基地局２，２，…，２ｇ，２ｈと図のような位置関係にあるＤ地点で、電源投入に伴う初期動作としてパイロット信号のサーチを行なうものとし、その内容について説明する。なお、ここではパイロット信号の直接波しか図示してないが、夫々の基地局からの信号には障害物による反射波（マルチパスコンポーネント）が発生する。
【００７１】
この場合、特に２つの基地局２ｇ，２ｈが移動局４に対してより近傍に位置し、且つ移動局４から基地局２ｇまでの距離ｄ１と、同基地局２ｈまでの距離ｄ２とは「ｄ１＞ｄ２」の関係にあるものとする。
【００７２】
移動局４では、パイロット信号のサーチを開始してから予め定められた、１ＰＮロール期間に比して充分短いウィンドウ時間Ｗだけサーチを実施する。このとき、図８に示すように基地局２ｇからの直接波と反射波（マルチパスコンポーネント）の双方でパイロット信号を受信し、その時間差がＴ１であったとする。第２の実施の形態でも述べたように、このマルチパスコンポーネントとの時間差が距離に比例してくる。
【００７３】
移動局４では、この受信時に基地局２ｇから送られてきた２つのパイロット信号の時間差Ｔ１の値を直ちに算出し、予め用意していたしきい値Ｔｓと比較するもので、ここで上記時間差Ｔ１がしきい値Ｔｓより大きかった場合、すなわち基地局２ｇが移動局４からある一定の範囲より遠くに位置すると判断した場合には、この最初のウィンドウ時間Ｗに継続してさらに同ウィンドウ時間Ｗだけサーチを実施する。
【００７４】
この２回目のウィンドウ時間Ｗのサーチにより基地局２ｈからの直接波とマルチパスの発生による反射波の双方でパイロット信号を受信し、その時間差がＴ２であったとする。
【００７５】
移動局４では、この受信時に基地局２ｈから送られてきた２つのパイロット信号の時間差Ｔ２の値を直ちに算出し、再び上記しきい値Ｔｓと比較するもので、ここで該時間差Ｔ２がしきい値Ｔｓより小さかった場合、すなわち基地局２ｈが移動局４からある一定の範囲内に位置すると判断した場合には、移動局４はその時点でパイロット信号のサーチ受信を終了し、基地局２ｈを次の通信相手の候補として選択する。
【００７６】
このように、移動局４が受信する基地局２からのパイロット信号が、マルチパスの発生により直接波と反射波の複数が存在する場合であっても、その時間差が予め用意したしきい値より小さく、その基地局２が充分近くに位置していると判断した場合には、直ちにその基地局を次の通信相手の候補として選択するようになるため、サーチに要する時間を極力短縮して、移動局４での電力消費を大きく抑制することができる。
【００７７】
なお、上記第１乃至第３の実施の形態はいずれもＣＤＭＡ方式の携帯自動車電話システムに適用した場合について例示したものであるが、本発明はこれに限ることなく、基地局からの信号の到達時間により移動局と基地局との位置関係が検出できるようなシステムであれば、同様にして適用可能であることは勿論である。
【００７８】
その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能であるものとする。
【００７９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、接続対象として特に移動先の方向に基地局がある場合にこれを優先的に選択してハンドオフ処理を行なうことで、無駄な電力消費を極力抑えながら、安定した通信状態を維持することができる。
【００８０】
請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、より接続対象として有効な基地局を選択してハンドオフ処理を行なうことができる。
【００８１】
請求項３記載の発明によれば、接続対象の候補となる基地局との間でマルチパスが生じている場合でも極力その影響の小さい基地局を選択してハンドオフ処理を行なうことで、安定した通信状態を維持することができる。
【００８２】
請求項４記載の発明によれば、接続対象の候補となる基地局との間でマルチパスが生じている場合でもその影響が一定の値より小さい基地局を選択してハンドオフ処理を行なうことで、より短い期間のうちに基地局の選択を終えることとなるので、無駄な電力消費を極力抑えることができる。
【００８３】
請求項５記載の発明によれば、上記請求項４記載の発明の効果に加えて、生じているマルチパスの程度によってより適切な基地局を選択し、ハンドオフ処理を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るシステム全体の構成を示す図。
【図２】図１の移動局の回路構成を示すブロック図。
【図３】同実施の形態の動作を説明するための図。
【図４】同実施の形態の動作を説明するための図。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る動作を説明するための図。
【図６】同実施の形態の動作を説明するための図。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る動作を説明するための図。
【図８】同実施の形態の動作を説明するための図。
【符号の説明】
１…ネットワーク
２，２ａ〜２ｈ…基地局
３…サービスセンタ
４…移動局
１１…アンテナ
１２…ＲＦ部
１３…変復調部
１４…ＣＤＭＡ部
１５…音声処理部
１６…スピーカ（ＳＰ）
１７…マイクロホン（ＭＩＣ）
１８…制御部
１９…表示部
２０…キー入力部
２１…ＲＯＭ
２２…ＲＡＭ
３１，３２…障害物
Claims (5)
- 複数の基地局からのパイロット信号を受信して接続する基地局を選択する移動体通信装置において、
所定タイミングで所定期間実行される上記複数の基地局からのパイロット信号の受信処理において受信された、各基地局からのパイロット信号の上記所定期間内での受信タイミングを検出する検出手段と、
最後に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理において受信された各基地局からのパイロット信号それぞれについて、最後に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理において上記検出手段により検出された上記所定期間内での受信タイミングとそれ以前に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理において上記検出手段により検出された上記所定期間内での受信タイミングとを比較し、最後に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理における上記所定期間内での受信タイミングがそれ以前に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理における上記所定期間内での受信タイミングよりも相対的に早いパイロット信号を送信している基地局を、新たに接続すべき基地局として選択する選択手段と
を具備したことを特徴とする移動体通信装置。 - 上記選択手段は、最後に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理における上記所定期間内での受信タイミングがそれ以前に実行された上記所定期間のパイロット信号受信処理における上記所定期間内での受信タイミングよりも相対的に早いパイロット信号の中で、早くなっている時間量が最も大きいパイロット信号を送信している基地局を、新たに接続すべき基地局として選択する手段であることを特徴とする請求項１記載の移動体通信装置。
- 複数の基地局からのパイロット信号を受信して接続する基地局を選択する移動体通信装置において、
所定タイミングで所定期間実行される上記複数の基地局からのパイロット信号の受信処理において受信された、各基地局からのパイロット信号の上記所定期間内での受信タイミングを検出する検出手段と、
マルチパスの発生に起因して、上記検出手段で同一の基地局からのパイロット信号の受信タイミングを複数検出した場合に、その受信タイミング間の時間差を算出する算出手段と、
上記検出手段により複数の受信タイミングが検出されたパイロット信号が複数あった場合には、上記算出手段で算出されるパイロット信号の受信タイミングの時間差がより小さいパイロット信号を送信している基地局を、新たに接続すべき基地局として選択する選択手段と
を具備したことを特徴とする移動体通信装置。 - 複数の基地局からのパイロット信号を受信して接続する基地局を選択する移動体通信装置において、
上記複数の基地局からのパイロット信号を受信する受信処理において受信した、各基地局からのパイロット信号の受信タイミングを検出する検出手段と、
マルチパスの発生に起因して、上記検出手段で同一の基地局からのパイロット信号の受信タイミングを複数検出した場合に、その受信タイミング間の時間差を算出する算出手段と、
この算出手段で算出した時間差と予め用意したしきい値とを比較する比較手段と、
この比較手段の比較結果に基づいて、上記検出手段による基地局からのパイロット信号の受信タイミングの検出処理を打ち切るか否かを選択する選択手段と
を具備したことを特徴とする移動体通信装置。 - 上記選択手段は、上記算出手段で算出した時間差が上記しきい値よりも大きい場合には、上記検出手段による基地局からのパイロット信号の受信タイミングの検出処理を継続して、他の基地局からのパイロット信号の受信タイミングの検出を行なうことを選択し、小さい場合には、パイロット信号の受信タイミングの検出処理を打ち切って、そのパイロット信号を送信している基地局を接続すべき基地局として選択することを特徴とする請求項４記載の移動体通信装置。
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