JP4220269B2 - 移動通信システム、移動通信端末及び切替制御方法 - Google Patents
移動通信システム、移動通信端末及び切替制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4220269B2 JP4220269B2 JP2003050928A JP2003050928A JP4220269B2 JP 4220269 B2 JP4220269 B2 JP 4220269B2 JP 2003050928 A JP2003050928 A JP 2003050928A JP 2003050928 A JP2003050928 A JP 2003050928A JP 4220269 B2 JP4220269 B2 JP 4220269B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base station
- radio wave
- mobile communication
- position information
- stored
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、移動通信端末に関し、特にハンドオーバを効率的に行うことができる移動通信システム、それに用いる移動通信端末及びハンドオーバ制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信システムは、セル（基地局から通信可能なサービスエリア）が隣接するように基地局が設置されており、移動通信端末はいずれかの基地局との間に無線通信回線を設定して、通信を行う。そして、移動通信端末が移動すると、通信相手となる基地局が選択されて、移動通信端末が属するセルを構成する基地局との間に無線通信回線を再設定して、移動通信端末が移動しても途切れることなく通信を行うことができるようになっている。この基地局を選択して無線通信回線を切り替える処理をハンドオーバという。
【０００３】
このハンドオーバに適した基地局を選定するために、無線機の位置情報を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した位置情報を処理して検出する位置算出手段と、前記位置算出手段および前記制御部に接続され、走行する道路の地図情報を有し、前記地図情報上の任意の位置を記憶する位置情報記憶手段と、通話中にその記憶された位置に到達したことを検出したときに、隣接する基地局に接続し通話を継続する手段と、を備え、予め決められた地点を記憶し、その地点で通話チャネルを切り替える移動無線機の切り替え装置が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−３４１４７０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来の移動無線機では、予め地図上に複数のハンドオーバ地点を設定しておく必要があるので、多量の地図データ情報が必要となる。さらに、地図上でハンドオーバ地点を設定したとしても、実際の電波状況は地形や建物等の影響を受けるため、的確なハンドオーバ地点を設定することは難しい。
【０００６】
また、本出願人は上記の問題を解決すべく、特願２００３−１３６５４号において、地図情報とＧＰＳ装置によってハンドオーバを行う地点を予測する発明を出願しているが、これも前記特許文献１と同様に、多量の地図データが必要となっていた。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ＧＰＳによって位置情報を得て、該位置情報における基地局の電波状態を保存し、保存された電波状況に基づいて、的確なハンドオーバを行う移動通信システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、基地局と無線通信回線を介して接続され、接続相手となる基地局を切り替えて通信を行う移動通信端末であって、移動通信端末の位置を検出する位置情報検出手段と、前記基地局の電波状態を計測する電波状態計測手段と、前記位置情報検出手段によって検出された位置情報及び該位置情報に対応した前記計測された基地局の電波状態を定期的に記憶する記憶手段と、前記位置検出手段によって検出された現在の位置情報に対応する電波状態が前記記憶手段に記憶されているか否かを判定する記憶判定手段と、を備え、前記電波状態計測手段によって計測された基地局との電波状態と、予め定められた所定の値との比較結果に基づいて、前記記憶手段に記憶された電波状態を用いて接続相手となる基地局を選択するか否かを判定し、前記記憶判定手段によって、現在の位置情報に対応する電波状態が前記記憶手段に記憶されていると判定された場合は、前記記憶手段に記憶された電波状態を前記基地局に送信し、前記記憶判定手段によって、現在の位置情報に対応する電波状態が前記記憶手段に記憶されていないと判定された場合は、前記計測された基地局の電波状態を前記基地局に送信することによって、接続相手となる基地局の切り替えが制御されることを特徴とする。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明において、前記電波状態計測手段によって計測された基地局との電波状態と、予め定められた所定の値との比較結果に基づいて、前記記憶手段に記憶された電波状態を前記基地局に送信するか否かを判定することを特徴とする。
【００１６】
第３の発明は、移動通信端末と、前記移動通信端末と無線通信回線を介して接続される基地局と、によって構成され、前記移動通信端末が接続相手となる基地局を切り替えて通信を行う移動通信システムにおいて、前記移動通信端末は、移動通信端末の位置を検出する位置情報検出手段と、前記基地局の電波状態を計測する電波状態計測手段と、前記位置情報検出手段によって検出された位置情報及び該位置情報に対応した前記計測された前記基地局との電波状態を定期的に記憶する記憶手段と、を備え、前記位置検出手段によって検出された現在の位置情報に基づいて前記記憶手段に記憶された電波状態を用いて、前記移動通信端末の接続相手となる基地局を切り替え、前記電波状態計測手段によって計測された基地局との電波状態と、予め定められた所定の値との比較結果に基づいて、前記記憶手段に記憶された電波状態を用いて接続相手となる基地局を選択するか否かを判定し、前記記憶判定手段によって、現在の位置情報に対応する電波状態が前記記憶手段に記憶されていると判定された場合は、前記記憶手段に記憶された電波状態を前記基地局に送信し、前記記憶判定手段によって、現在の位置情報に対応する電波状態が前記記憶手段に記憶されていないと判定された場合は、前記計測された基地局の電波状態を前記基地局に送信し、前記基地局は、前記移動通信端末から送信された基地局の電波状態に基づいて、該移動通信端末の接続相手となる基地局を選択して、基地局の切り替えを制御することを特徴とする。
【００２２】
第４の発明は、第３の発明において、前記電波状態計測手段によって計測された基地局との電波状態と、予め定められた所定の値との比較結果に基づいて、前記記憶手段に記憶された電波状態を前記基地局に送信するか否かを判定することを特徴とする。
【００２３】
第５の発明は、移動通信端末と、前記移動通信端末と無線通信回線を介して接続される基地局と、によって構成される移動通信システムにおける、前記移動通信端末の接続相手となる基地局の切替制御方法であって、前記移動通信端末の位置を検出し、前記基地局との電波状態を計測し、前記検出された位置情報及び該位置情報に対応した前記計測された前記基地局との電波状態を定期的に記憶し、前記計測された基地局との電波状態と、予め定められた所定の値との比較結果に基づいて読み出された電波状態を用いて接続相手となる基地局を選択するか否かを判定し、前記検出された現在の位置情報に基づいて読み出された電波状態を用いて、前記移動通信端末の接続相手となる基地局を切り替え、現在の位置情報に対応する電波状態が記憶されていると判定された場合は、前記記憶された電波状態を前記基地局に送信し、現在の位置情報に対応する電波状態が記憶されていないと判定された場合は、前記計測された基地局の電波状態を前記基地局に送信し、前記基地局は、前記移動通信端末から送信された基地局の電波状態に基づいて、該移動通信端末の接続相手となる基地局を選択して、基地局の切り替えを制御することを特徴とする。
【００２９】
第６の発明は、第５の発明において、前記計測された基地局との電波状態と、予め定められた所定の値との比較結果に基づいて、前記記憶された電波状態を前記基地局に送信するか否かを判定することを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３１】
図１は、本発明の第１の実施の形態の移動通信システムの構成を示すブロック図である。
【００３２】
移動通信端末１０がアンテナ１１を経由して複数の基地局（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）と無線通信によって接続されている。基地局２０はお互いが公衆回線網又は専用線によって接続されている。この移動通信端末１０は、アンテナ１１、無線部１２、制御部１３、記憶部１４、ＧＰＳユニット１５、ＧＰＳアンテナ１６、操作・表示部１７等から構成されている。
【００３３】
無線部１２は、送受信部、ＲＦ制御部等から構成されており、基地局２０からの電波状態（例えば電界強度（ＲＳＳＩ）や、回線品質情報（ＣＩＲ））を監視すると共に、基地局２０からの電波を受信し、基地局２０に対し電波を送信する。送受信部は送信部及び受信部によって構成され、送信部はアンテナ１１から送信する高周波信号を生成し、受信部はアンテナ１１で受信した高周波信号を増幅、周波数変換等をして、ベースバンド信号としてＲＦ制御部に出力する。ＲＦ制御部はベースバンド部及び無線制御部によって構成されており、ベースバンド部は、ベースバンド部内のコーデック部にて、ベースバンド信号を音声信号に復調する。また、コーデック部では音声信号を変調し、ベースバンド信号を生成する。さらに、無線制御部では、送受信部が送受信する周波数や、送受信タイミング、送信する電波の出力を制御する。
【００３４】
また、制御部１３は、主にＣＰＵによって構成されており、記憶部（ＲＡＭ及びＲＯＭ）１４に記憶されたデータに基づいて、無線部１２、ＧＰＳユニット１５、操作部・表示部１７等の携帯電話機の各部を制御する。
【００３５】
ＧＰＳユニット１５は、ＧＰＳアンテナ１６を経由してＧＰＳ衛星からの電波を受信して、自装置の位置（緯度、経度）を計測して位置情報を取得する。
【００３６】
操作部・表示部１７は、利用者からの文字、数字の入力、携帯電話機への動作の指示を受け付け、また、制御部１３からの文字情報、画像情報、携帯電話機の動作状態（電波強度、電池残量、時刻）等を表示する。
【００３７】
さらに、移動通信端末１０には、音響信号を電気信号に変換する送話部（図示省略）、電気信号を音響信号に変換する受話部（図示省略）を有している。
【００３８】
上記のように構成された本発明の第１の実施の形態について、次に、動作を説明する。
【００３９】
第１の実施の形態は、例えば、ＰＤＣシステム等で採用されている、移動通信端末主導でハンドオーバを行うＭＡＨＯ（Mobile Assisted Hand Over)方式に適用可能なものである。移動通信端末１０のＧＰＳユニット１５で計測した位置情報と、該位置情報における基地局２０からの電界強度とを記憶部１４に定期的に保存する。そして、ＧＰＳユニット１５で計測した現在の位置情報が、既に記憶部１４に保存されている位置情報の中に一致するものがあるかどうかを調べ、一致する位置情報があれば、その位置情報に対応する基地局２０の電界強度情報を読み出し、読み出された基地局の電界強度情報に基づいてハンドオーバを行うか否かの判定を行う。
【００４０】
さらに、記憶部１４に保存する情報は、同一の位置情報に対応した基地局２０の電界強度が複数回取得された場合には、各々を平均した値を算出し、保存する。このように平均の電界強度値を用いることで、同一地点で計測された基地局２０の電界強度の情報が蓄積され、学習効果によって、より精度の高いハンドオーバの制御が行える。
【００４１】
例えば、現在のＧＰＳユニット１５で計測された位置情報が既に記憶部１４の中に保存されており、基地局（２０Ａ）の電界強度情報が基地局（２０Ｂ）の電界強度情報よりも高い情報が保存されている場合には、より低い電界強度情報が保存されている基地局（２０Ｂ）と通信中の移動通信端末１０は、より高い電界強度情報が保存されている基地局（２０Ａ）と通信をすべく、基地局（２０Ａ）にハンドオーバする。
【００４２】
図２は、第１の実施の形態の移動通信端末１０が、計測した位置情報における基地局からの電界強度情報を記憶部１４に保存する処理の流れを示したフローチャートである。
【００４３】
まず、無線部１２が現在受信している基地局の電界強度を取得する（ステップ１０１）。このとき、同時に電波を受信可能な複数の基地局の電界強度を取得する。
【００４４】
そして、ＧＰＳユニット１５が、現在地点の位置情報を取得する。この位置情報はＧＰＳ衛星からの電波によって受信点の緯度及び経度の情報として取得する（ステップ１０２）。このとき、受信した緯度及び経度の情報は小数点以下まで細かく取得することができるが、本実施の形態では、受信した緯度及び経度の情報を、基地局のセルの範囲等によって予め所定の桁数に丸めるよう演算を行う（例えば、１００ｍ四方を１つの範囲とした位置情報とする）。
【００４５】
次に、ステップ１０２で取得した位置情報に対応する電界強度情報が、既に記憶部１４に保存されているか否かを判定する（ステップ１０３）。既に同じ位置情報における電界強度情報が記憶部１４に保存されていないと判定された場合は、記憶部１４の電界強度情報保存領域に空きがあるか否かを判定する（ステップ１０７）。そして、電界強度情報保存領域に空きがなければ、電界強度情報の最終更新時刻が最も古いものを、記憶部１４から消去する（ステップ１０８）。その後、ステップ１０１で取得した電界強度情報及びステップ１０２で取得した位置情報を記憶部１４に保存する（ステップ１０６）。
【００４６】
一方、同じ位置情報における電界強度情報が記憶部１４に保存されている場合は、既に保存されている位置情報における各基地局２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの電界強度情報と、ステップ１０１で取得した電界強度とを重み付けして平均化する演算を行う（ステップ１０４）。この平均化演算は、取得回数による加重平均（重み付け平均）によって行う。すなわち、位置情報に対応して保存された電界強度情報と測定回数との積に、新たに取得された電界強度を加算して、取得回数に１を加算した値で除算することによって、過去の測定回数に応じて重み付けされた平均値を求める。これは、同一地点で計測された基地局２０の電界強度情報が複数回取得された場合に、その電界強度情報を平均化することで、データが蓄積され、より電波状態の一時的な変化を除外して平準化した電界強度情報を得ることができるためである。
【００４７】
次に、位置情報及び各基地局２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃに対応して保存されている電界強度情報の取得回数に１を加算して更新する（ステップ１０５）。
【００４８】
ステップ１０６では、ステップ１０４で演算して得られた新たな電界強度情報を保存する。
【００４９】
以上の処理によって、ＧＰＳユニット１５によって取得した位置情報に対応する基地局２０からの信号の電界強度を、記憶部１４に保存する。
【００５０】
図３は、上述した、ステップ１０６で記憶部１４に保存される電界強度情報、位置情報等の例を示し、図４は、図３の位置情報に対応した地形と移動通信端末１０の移動経路の例を示す。
【００５１】
図４のように基地局（ＢＳ１、ＢＳ２）と山等の障害物が存在し、その周辺を移動通信端末１０が移動する場合、図３に示すような電界強度が測定される。
【００５２】
表の最左欄（Ｎｏ．）は、位置情報を取得した順番に付されるシリアルナンバーである。位置は、ＧＰＳユニット１５によって計測された位置情報であり、特定の測地系における緯度経度情報として表される。基地局ＩＤは移動通信端末１０が通信を行う基地局に対して一意に割り当てられる情報である。電界強度は、基地局２０と通信を行っている電波信号の状態を示すものである。回数は、位置及び基地局２０の電界強度情報が何回取得されたかを示しており、平均化（図２のステップ１０４）する際の重み付けに用いられる。最終更新時刻は、当該位置に対応する基地局２０の電界強度情報を最後に取得した時刻を示すもので、古いデータの消去（図２のステップ１０８）に用いられる。
【００５３】
次に、保存された位置情報及び基地局２０の電界強度情報と、現在の位置情報とによってハンドオーバを行う処理について説明する。
【００５４】
図５は、第１の実施の形態の無線通信システムの、現在の位置情報からハンドオーバを行う処理を表したフローチャートである。
【００５５】
まず、無線部１２によって現在受信している基地局２０の電界強度を取得する（ステップ２０１）。
【００５６】
次に、ＧＰＳユニット１５によって現地点の位置情報を取得する（ステップ２０２）。次に、取得した現地点の位置情報が記憶部１４に保存されているか否かを判定する（ステップ２０３）。現地点の位置情報が記憶部１４に保存されていないと判定した場合には、保存された電界強度情報に基づくハンドオーバを行わずに、通常のハンドオーバ処理を行う（ステップ２０６）。すなわち、現在計測された電界強度によってハンドオーバを行うか否かを判断する。
【００５７】
一方、現地点の位置情報が記憶部１４に保存されていると判定した場合には、ステップ２０１で取得した基地局２０の電界強度が０であるか否かを判定する。基地局２０から送信された信号の電界強度が０である場合には、該基地局からの信号が受信できないのでハンドオーバ対象から外して、保存された電界強度情報に基づくハンドオーバを行わずに、通常のハンドオーバを行う。すなわち、現在計測された電界強度によってハンドオーバを行うか否かを判断する（ステップ２０６）。これは、基地局２０からの電界強度が０である場合には、該当する基地局２０の故障が発生した場合が考えられるため、保存された情報によってハンドオーバ処理を行わず、電波状態の良い基地局２０と通信するようにハンドオーバを行うことが望ましいためである。
【００５８】
なお、この場合、電界強度の閾値を０でなく、該基地局にハンドオーバしたら通信が途絶する値に設定して、保存されている電界強度情報に基づいてハンドオーバによる通信断を防止するようにしてもよい。
【００５９】
一方、該基地局２０からの電界強度が０でない場合には、該基地局からの信号を受信しているので、保存されている電界強度情報に基づくハンドオーバを行う、すなわち、保存されている位置情報に対応する基地局２０の電界強度情報を読み出し、ハンドオーバを行うか否かを判定する。具体的には、記憶部１４から読み出した現在通信中の基地局２０についての電界強度情報と、記憶部１４から読み出した近隣の基地局２０の電界強度情報とを比較してハンドオーバを行うか否かを判定する処理を行う。
【００６０】
例えば、読み出した基地局（２０Ａ）の電界強度情報が、現在通信中の基地局（２０Ｂ）の電界強度情報より良好である場合は、移動通信端末１０はハンドオーバが必要と判断し、基地局（２０Ａ）に対してハンドオーバを要求する。一方、読み出した基地局（２０Ａ）の電界強度情報が、現在通信中の基地局（２０Ｂ）の電界強度情報より劣悪である場合は、ハンドオーバが不要と判断し、ハンドオーバを要求しない。
【００６１】
上記の図５の処理によって、取得した電界強度情報と、既に保存されている電界強度情報とによってハンドオーバを行うか否かを判定することができる。
【００６２】
以上のように構成された第１の実施の形態の移動通信システムでは、ＧＰＳユニット１５によって取得した位置情報と、該位置情報に対応して保存された基地局２０の電界強度情報の蓄積データによってハンドオーバを行うか否かを判定するので、例えば携帯電話機が移動中に電波の外乱や地形の状態によって電波状態が変動することで頻繁に行われるハンドオーバを減少させることができる。
【００６３】
次に、第２の実施の形態の移動通信システムについて説明する。
【００６４】
第２の実施の形態の移動通信システムでは、第１の実施の形態と比較すると、携帯電話機がハンドオーバを行うか否かを判定するのではなく基地局側でハンドオーバを行うか否かを判定する点が相違する。これは例えば、ＣＤＭＡシステム等で採用されている、基地局主導でハンドオーバ先の基地局を決定するハンドオーバ方式に適用可能なものである。なお、第１の実施の形態と同一の作用をするものは同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００６５】
図６は、第２の実施の形態の無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【００６６】
基地局２０には制御局３０が接続されている。制御局３０は、基地局２０に対して、通信を行っている移動通信端末１０のハンドオーバを行うか否かの判定処理を行う。
【００６７】
移動通信端末１０のＧＰＳユニット１５で計測した位置情報と、該位置情報における基地局２０からの信号の回線品質情報としての希望波対干渉波比（ＣＩＲ）とを記憶部１４に定期的に保存する。そして、ＧＰＳユニット１５で計測した現在の位置情報が、既に記憶部１４に保存されている位置情報の中に一致するものがあるかどうかを調べ、一致する位置情報があれば、その位置情報に対応する基地局２０の回線品質情報を読み出し、読み出された基地局の回線品質情報をに基づいてハンドオーバを行うか否かの判定を行う。
【００６８】
さらに、記憶部１４に保存する情報は、同一の位置情報に対応した基地局２０のＣＩＲが複数回取得された場合には、取得回数によって重み付けをして平均した値を算出し、保存する。このように重み付けをした平均の回線品質情報を用いることで、同一地点で計測された基地局２０の回線品質情報が蓄積され、学習効果によって、より精度の高いハンドオーバの制御を行うことができる。
【００６９】
例えば、現在のＧＰＳユニット１５で計測された位置情報が既に記憶部１４の中に保存されており、基地局（２０Ａ）のＣＩＲが基地局（２０Ｂ）のＣＩＲよりも高品質な回線品質情報が保存されている場合には、これらの基地局の回線品質情報を得た制御局３０は、より低い回線品質情報が保存されている基地局（２０Ｂ）と通信中の移動通信端末１０は、より高い回線品質情報が保存されている基地局（２０Ａ）と通信をすべく、基地局（２０Ａ）にハンドオーバするように、移動通信端末１０に指示をする。
【００７０】
次に、上記のように構成された第２の実施の形態について、次に動作を説明する。
【００７１】
図７は、第１の実施の形態の移動通信端末１０が、計測した位置情報における基地局からの電界強度情報を記憶部１４に保存する処理の流れを示したフローチャートである。
【００７２】
まず、無線部１２が現在受信している基地局の回線品質（希望波対干渉波比（ＣＩＲ））を取得する（ステップ３０１）。このとき、同時に電波を受信可能な複数の基地局のＣＩＲを取得する。
【００７３】
そして、ＧＰＳユニット１５が、現在地点の位置情報を取得する。この位置情報はＧＰＳ衛星からの電波によって受信点の緯度及び経度の情報として取得する（ステップ３０２）。このとき、受信した緯度及び経度の情報は小数点以下まで細かく取得することができるが、本実施の形態では、受信した緯度及び経度の情報を、基地局のセルの範囲等によって予め所定の桁数に丸めるよう演算を行う（例えば、１００ｍ四方を１つの範囲とした位置情報とする）。
【００７４】
次に、ステップ３０２で取得した位置情報に対応する回線品質情報が、既に記憶部１４に保存されているか否かを判定する（ステップ３０３）。既に同じ位置情報における回線品質情報が記憶部１４に保存されていないと判定された場合は、記憶部１４の回線品質情報保存領域に空きがあるか否かを判定する（ステップ３０７）。そして、回線品質情報保存領域に空きがなければ、回線品質情報の最終更新時刻が最も古いものを、記憶部１４から消去する（ステップ３０８）。その後、ステップ３０１で取得した回線品質情報及びステップ３０２で取得した位置情報を記憶部１４に保存する（ステップ３０６）。
【００７５】
一方、同じ位置情報における回線品質情報が記憶部１４に保存されている場合は、既に保存されている位置情報における各基地局２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの回線品質情報と、ステップ３０１で取得したＣＩＲとを重み付けして平均化する演算を行う（ステップ３０４）。この平均化演算は、取得回数による加重平均（重み付け平均）によって行う。すなわち、位置情報に対応して保存された回線品質情報と測定回数との積に、新たに取得されたＣＩＲを加算して、取得回数に１を加算した値で除算することによって、過去の測定回数に応じて重み付けされた平均値を求める。これは、同一地点で計測された基地局２０の回線品質情報が複数回取得された場合に、その回線品質情報を平均化することで、データが蓄積され、より電波状態の一時的な変化を除外して平準化した回線品質情報を得ることができるためである。
【００７６】
次に、位置情報及び各基地局２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃに対応して保存されている回線品質情報の取得回数に１を加算して更新する（ステップ３０５）。
【００７７】
ステップ３０６では、ステップ３０４で演算して得られた新たな回線品質情報を保存する。
【００７８】
以上の処理によって、ＧＰＳユニット１５によって取得した位置情報に対応する基地局２０からの信号の回線品質を、記憶部１４に保存する。
【００７９】
なお、図４のように基地局（ＢＳ１、ＢＳ２）と山等の障害物が存在し、その周辺を移動通信端末１０が移動する場合には、第１の実施の形態と同様に、図３に示すような回線品質が測定される。
【００８０】
次に、記憶部１４に保存された位置情報及び回線品質情報と、現在の位置情報とによってハンドオーバを行う処理について説明する。
【００８１】
図８は、第２の実施の形態の無線通信システムの、現在の位置情報からハンドオーバを行う処理を表したフローチャートである。
【００８２】
まず、無線部１２によって現在受信している基地局２０の回線品質（希望波対干渉波比（ＣＩＲ））を取得する（ステップ４０１）。
【００８３】
次に、ＧＰＳユニット１５によって現地点の位置情報を取得する（ステップ４０２）。次に、取得した現地点の位置情報が記憶部１４に保存されているか否かを判定する（ステップ４０３）。現地点の位置情報が記憶部１４に保存されていないと判定した場合には、保存された回線品質情報に基づくハンドオーバを行わずに、通常のハンドオーバ処理を行う。すなわち、現在計測されているＣＩＲを基地局２０に送信する（ステップ４０６）。そして制御局３０は、該送信されたＣＩＲに基づいてハンドオーバを行うか否かを判断する。
【００８４】
一方、現地点の位置情報が記憶部１４に保存されていると判定した場合には、ステップ４０１で取得した基地局２０のＣＩＲが０であるか否かを判定する（ステップ４０４）。基地局２０から送信された信号のＣＩＲが０である場合には、該基地局からの信号が受信できないのでハンドオーバ対象から外して、保存された回線品質情報に基づくハンドオーバを行わずに、通常のハンドオーバを行う。すなわち、現在計測されているＣＩＲを基地局２０に送信する（ステップ４０５）。そして制御局３０は、該送信されたＣＩＲに基づいてハンドオーバを行うか否かを判断する。これは、基地局２０からのＣＩＲが０である場合には、該当する基地局２０の故障が発生した場合が考えられるため、保存された情報によってハンドオーバ処理を行わず、回線品質の良い基地局２０と通信するようにハンドオーバを行うことが望ましいためである。
【００８５】
なお、この場合、回線品質の閾値を０でなく、該基地局にハンドオーバしたら通信が途絶する値に設定して、保存されている回線品質情報に基づくハンドオーバによる通信断を防止するようにしてもよい。
【００８６】
一方、該基地局２０からの回線品質が０でない場合には、該基地局からの信号を受信しているので、保存されている回線品質情報に基づいてハンドオーバを行うように、保存されている回線品質情報を基地局２０に送信する（ステップ４０５）。そして制御局３０は、該送信された回線品質情報に基づいてハンドオーバを行うか否かを判断する
、すなわち、制御局３０は、移動通信端末１０に保存されている位置情報に対応する基地局２０の回線品質情報を取得して、ハンドオーバを行うか否かを判定する。具体的には、移動通信端末１０から、記憶部１４から読み出した現在通信中の基地局２０についての回線品質情報と、記憶部１４から読み出した近隣の基地局２０の回線品質情報とが送信されてくるので、この両者を比較してハンドオーバを行うか否かを判定する処理を行う。
【００８７】
例えば、基地局（２０Ａ）の回線品質情報が、現在通信中の基地局（２０Ｂ）の回線品質情報より良好である場合は、ハンドオーバが必要と判断し、移動通信端末１０に対してハンドオーバを指示する。一方、読み出した基地局（２０Ａ）の回線品質情報が、現在通信中の基地局（２０Ｂ）の回線品質情報より劣悪である場合は、ハンドオーバが不要と判断し、移動通信端末１０に対するハンドオーバの指示をしない。
【００８８】
上記の図８の処理によって、取得した回線品質情報と、既に保存されている回線品質情報とによってハンドオーバを行うか否かを判定することができる。
【００８９】
以上のように構成された第２の実施の形態の移動通信システムでは、ＧＰＳユニット１５によって取得した位置情報と、該位置情報に対応して保存された基地局２０の回線品質情報の蓄積データによってハンドオーバを行うか否かを判定するので、例えば携帯電話機が移動中に電波の外乱や地形の状態によって電波状態が変動することで頻繁に行われるハンドオーバを減少させることができる。
【００９０】
なお、第１の実施の形態は、電界強度情報によってハンドオーバの要否を判定し、第２の実施の形態は、回線品質情報（希望波対干渉波比（ＣＩＲ））によってハンドオーバの要否を判定するするものであるが、信号対干渉雑音電力比（ＳＩＲ）、信号雑音比（Ｓ／Ｎ）等の情報をハンドオーバの判定に用いてもよい。また、第１及び第２の実施の形態の無線通信システムでは、ＰＣＤシステムやＣＤＭＡシステムとのシステムを例示したが、これを他の通信方式を使用する無線通信システムに適応することができる。
【００９１】
【発明の効果】
本発明では、ＧＰＳ装置によって現在の無線通信端末の位置情報並びに、該無線通信端末と基地局との電波状態（電界強度情報、回線品質情報等）を対応付けて記憶し、さらに、同一地点での電波状態を平均化して情報を蓄積するので、地図のような膨大なデータを保存することなく、基地局に負担をかけることなく適切な基地局にハンドオーバを行うことができるとともに、ハンドオーバを減少させることができる。特に、人間の日常行動パターンは繰り返しが多く、移動する経路は毎日同じ場合が多いので、この性質を利用して移動通信端末の利用者がよく通る場所に関しては記憶されるデータが蓄積され、ハンドオーバが学習効果により適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】同じく第１の実施の形態の、位置情報と電界強度情報を保存する処理の流れを示したフローチャートである。
【図３】同じく第１の実施の形態の、記憶部１４に保存される電界強度、位置情報等の例を示す。
【図４】同じく第１の実施の形態の、位置情報に対応した地形と移動通信端末１０の移動経路の例を示す。
【図５】同じく第１の実施の形態の、位置情報からハンドオーバを行う処理を表したフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態の無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図７】同じく第２の実施の形態の、位置情報と回線品質情報を保存する処理の流れを示したフローチャートである。
【図８】同じく第２の実施の形態の、現在の位置情報からハンドオーバを行う処理を表したフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 移動通信端末
１１ アンテナ
１２ 無線部
１３ 制御部
１４ 記憶部
１５ ＧＰＳユニット
１６ ＧＰＳアンテナ
１７ 操作・表示部
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ 基地局
３０ 制御局
【発明が属する技術分野】
本発明は、移動通信端末に関し、特にハンドオーバを効率的に行うことができる移動通信システム、それに用いる移動通信端末及びハンドオーバ制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信システムは、セル（基地局から通信可能なサービスエリア）が隣接するように基地局が設置されており、移動通信端末はいずれかの基地局との間に無線通信回線を設定して、通信を行う。そして、移動通信端末が移動すると、通信相手となる基地局が選択されて、移動通信端末が属するセルを構成する基地局との間に無線通信回線を再設定して、移動通信端末が移動しても途切れることなく通信を行うことができるようになっている。この基地局を選択して無線通信回線を切り替える処理をハンドオーバという。
【０００３】
このハンドオーバに適した基地局を選定するために、無線機の位置情報を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した位置情報を処理して検出する位置算出手段と、前記位置算出手段および前記制御部に接続され、走行する道路の地図情報を有し、前記地図情報上の任意の位置を記憶する位置情報記憶手段と、通話中にその記憶された位置に到達したことを検出したときに、隣接する基地局に接続し通話を継続する手段と、を備え、予め決められた地点を記憶し、その地点で通話チャネルを切り替える移動無線機の切り替え装置が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−３４１４７０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来の移動無線機では、予め地図上に複数のハンドオーバ地点を設定しておく必要があるので、多量の地図データ情報が必要となる。さらに、地図上でハンドオーバ地点を設定したとしても、実際の電波状況は地形や建物等の影響を受けるため、的確なハンドオーバ地点を設定することは難しい。
【０００６】
また、本出願人は上記の問題を解決すべく、特願２００３−１３６５４号において、地図情報とＧＰＳ装置によってハンドオーバを行う地点を予測する発明を出願しているが、これも前記特許文献１と同様に、多量の地図データが必要となっていた。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ＧＰＳによって位置情報を得て、該位置情報における基地局の電波状態を保存し、保存された電波状況に基づいて、的確なハンドオーバを行う移動通信システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、基地局と無線通信回線を介して接続され、接続相手となる基地局を切り替えて通信を行う移動通信端末であって、移動通信端末の位置を検出する位置情報検出手段と、前記基地局の電波状態を計測する電波状態計測手段と、前記位置情報検出手段によって検出された位置情報及び該位置情報に対応した前記計測された基地局の電波状態を定期的に記憶する記憶手段と、前記位置検出手段によって検出された現在の位置情報に対応する電波状態が前記記憶手段に記憶されているか否かを判定する記憶判定手段と、を備え、前記電波状態計測手段によって計測された基地局との電波状態と、予め定められた所定の値との比較結果に基づいて、前記記憶手段に記憶された電波状態を用いて接続相手となる基地局を選択するか否かを判定し、前記記憶判定手段によって、現在の位置情報に対応する電波状態が前記記憶手段に記憶されていると判定された場合は、前記記憶手段に記憶された電波状態を前記基地局に送信し、前記記憶判定手段によって、現在の位置情報に対応する電波状態が前記記憶手段に記憶されていないと判定された場合は、前記計測された基地局の電波状態を前記基地局に送信することによって、接続相手となる基地局の切り替えが制御されることを特徴とする。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明において、前記電波状態計測手段によって計測された基地局との電波状態と、予め定められた所定の値との比較結果に基づいて、前記記憶手段に記憶された電波状態を前記基地局に送信するか否かを判定することを特徴とする。
【００１６】
第３の発明は、移動通信端末と、前記移動通信端末と無線通信回線を介して接続される基地局と、によって構成され、前記移動通信端末が接続相手となる基地局を切り替えて通信を行う移動通信システムにおいて、前記移動通信端末は、移動通信端末の位置を検出する位置情報検出手段と、前記基地局の電波状態を計測する電波状態計測手段と、前記位置情報検出手段によって検出された位置情報及び該位置情報に対応した前記計測された前記基地局との電波状態を定期的に記憶する記憶手段と、を備え、前記位置検出手段によって検出された現在の位置情報に基づいて前記記憶手段に記憶された電波状態を用いて、前記移動通信端末の接続相手となる基地局を切り替え、前記電波状態計測手段によって計測された基地局との電波状態と、予め定められた所定の値との比較結果に基づいて、前記記憶手段に記憶された電波状態を用いて接続相手となる基地局を選択するか否かを判定し、前記記憶判定手段によって、現在の位置情報に対応する電波状態が前記記憶手段に記憶されていると判定された場合は、前記記憶手段に記憶された電波状態を前記基地局に送信し、前記記憶判定手段によって、現在の位置情報に対応する電波状態が前記記憶手段に記憶されていないと判定された場合は、前記計測された基地局の電波状態を前記基地局に送信し、前記基地局は、前記移動通信端末から送信された基地局の電波状態に基づいて、該移動通信端末の接続相手となる基地局を選択して、基地局の切り替えを制御することを特徴とする。
【００２２】
第４の発明は、第３の発明において、前記電波状態計測手段によって計測された基地局との電波状態と、予め定められた所定の値との比較結果に基づいて、前記記憶手段に記憶された電波状態を前記基地局に送信するか否かを判定することを特徴とする。
【００２３】
第５の発明は、移動通信端末と、前記移動通信端末と無線通信回線を介して接続される基地局と、によって構成される移動通信システムにおける、前記移動通信端末の接続相手となる基地局の切替制御方法であって、前記移動通信端末の位置を検出し、前記基地局との電波状態を計測し、前記検出された位置情報及び該位置情報に対応した前記計測された前記基地局との電波状態を定期的に記憶し、前記計測された基地局との電波状態と、予め定められた所定の値との比較結果に基づいて読み出された電波状態を用いて接続相手となる基地局を選択するか否かを判定し、前記検出された現在の位置情報に基づいて読み出された電波状態を用いて、前記移動通信端末の接続相手となる基地局を切り替え、現在の位置情報に対応する電波状態が記憶されていると判定された場合は、前記記憶された電波状態を前記基地局に送信し、現在の位置情報に対応する電波状態が記憶されていないと判定された場合は、前記計測された基地局の電波状態を前記基地局に送信し、前記基地局は、前記移動通信端末から送信された基地局の電波状態に基づいて、該移動通信端末の接続相手となる基地局を選択して、基地局の切り替えを制御することを特徴とする。
【００２９】
第６の発明は、第５の発明において、前記計測された基地局との電波状態と、予め定められた所定の値との比較結果に基づいて、前記記憶された電波状態を前記基地局に送信するか否かを判定することを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３１】
図１は、本発明の第１の実施の形態の移動通信システムの構成を示すブロック図である。
【００３２】
移動通信端末１０がアンテナ１１を経由して複数の基地局（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）と無線通信によって接続されている。基地局２０はお互いが公衆回線網又は専用線によって接続されている。この移動通信端末１０は、アンテナ１１、無線部１２、制御部１３、記憶部１４、ＧＰＳユニット１５、ＧＰＳアンテナ１６、操作・表示部１７等から構成されている。
【００３３】
無線部１２は、送受信部、ＲＦ制御部等から構成されており、基地局２０からの電波状態（例えば電界強度（ＲＳＳＩ）や、回線品質情報（ＣＩＲ））を監視すると共に、基地局２０からの電波を受信し、基地局２０に対し電波を送信する。送受信部は送信部及び受信部によって構成され、送信部はアンテナ１１から送信する高周波信号を生成し、受信部はアンテナ１１で受信した高周波信号を増幅、周波数変換等をして、ベースバンド信号としてＲＦ制御部に出力する。ＲＦ制御部はベースバンド部及び無線制御部によって構成されており、ベースバンド部は、ベースバンド部内のコーデック部にて、ベースバンド信号を音声信号に復調する。また、コーデック部では音声信号を変調し、ベースバンド信号を生成する。さらに、無線制御部では、送受信部が送受信する周波数や、送受信タイミング、送信する電波の出力を制御する。
【００３４】
また、制御部１３は、主にＣＰＵによって構成されており、記憶部（ＲＡＭ及びＲＯＭ）１４に記憶されたデータに基づいて、無線部１２、ＧＰＳユニット１５、操作部・表示部１７等の携帯電話機の各部を制御する。
【００３５】
ＧＰＳユニット１５は、ＧＰＳアンテナ１６を経由してＧＰＳ衛星からの電波を受信して、自装置の位置（緯度、経度）を計測して位置情報を取得する。
【００３６】
操作部・表示部１７は、利用者からの文字、数字の入力、携帯電話機への動作の指示を受け付け、また、制御部１３からの文字情報、画像情報、携帯電話機の動作状態（電波強度、電池残量、時刻）等を表示する。
【００３７】
さらに、移動通信端末１０には、音響信号を電気信号に変換する送話部（図示省略）、電気信号を音響信号に変換する受話部（図示省略）を有している。
【００３８】
上記のように構成された本発明の第１の実施の形態について、次に、動作を説明する。
【００３９】
第１の実施の形態は、例えば、ＰＤＣシステム等で採用されている、移動通信端末主導でハンドオーバを行うＭＡＨＯ（Mobile Assisted Hand Over)方式に適用可能なものである。移動通信端末１０のＧＰＳユニット１５で計測した位置情報と、該位置情報における基地局２０からの電界強度とを記憶部１４に定期的に保存する。そして、ＧＰＳユニット１５で計測した現在の位置情報が、既に記憶部１４に保存されている位置情報の中に一致するものがあるかどうかを調べ、一致する位置情報があれば、その位置情報に対応する基地局２０の電界強度情報を読み出し、読み出された基地局の電界強度情報に基づいてハンドオーバを行うか否かの判定を行う。
【００４０】
さらに、記憶部１４に保存する情報は、同一の位置情報に対応した基地局２０の電界強度が複数回取得された場合には、各々を平均した値を算出し、保存する。このように平均の電界強度値を用いることで、同一地点で計測された基地局２０の電界強度の情報が蓄積され、学習効果によって、より精度の高いハンドオーバの制御が行える。
【００４１】
例えば、現在のＧＰＳユニット１５で計測された位置情報が既に記憶部１４の中に保存されており、基地局（２０Ａ）の電界強度情報が基地局（２０Ｂ）の電界強度情報よりも高い情報が保存されている場合には、より低い電界強度情報が保存されている基地局（２０Ｂ）と通信中の移動通信端末１０は、より高い電界強度情報が保存されている基地局（２０Ａ）と通信をすべく、基地局（２０Ａ）にハンドオーバする。
【００４２】
図２は、第１の実施の形態の移動通信端末１０が、計測した位置情報における基地局からの電界強度情報を記憶部１４に保存する処理の流れを示したフローチャートである。
【００４３】
まず、無線部１２が現在受信している基地局の電界強度を取得する（ステップ１０１）。このとき、同時に電波を受信可能な複数の基地局の電界強度を取得する。
【００４４】
そして、ＧＰＳユニット１５が、現在地点の位置情報を取得する。この位置情報はＧＰＳ衛星からの電波によって受信点の緯度及び経度の情報として取得する（ステップ１０２）。このとき、受信した緯度及び経度の情報は小数点以下まで細かく取得することができるが、本実施の形態では、受信した緯度及び経度の情報を、基地局のセルの範囲等によって予め所定の桁数に丸めるよう演算を行う（例えば、１００ｍ四方を１つの範囲とした位置情報とする）。
【００４５】
次に、ステップ１０２で取得した位置情報に対応する電界強度情報が、既に記憶部１４に保存されているか否かを判定する（ステップ１０３）。既に同じ位置情報における電界強度情報が記憶部１４に保存されていないと判定された場合は、記憶部１４の電界強度情報保存領域に空きがあるか否かを判定する（ステップ１０７）。そして、電界強度情報保存領域に空きがなければ、電界強度情報の最終更新時刻が最も古いものを、記憶部１４から消去する（ステップ１０８）。その後、ステップ１０１で取得した電界強度情報及びステップ１０２で取得した位置情報を記憶部１４に保存する（ステップ１０６）。
【００４６】
一方、同じ位置情報における電界強度情報が記憶部１４に保存されている場合は、既に保存されている位置情報における各基地局２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの電界強度情報と、ステップ１０１で取得した電界強度とを重み付けして平均化する演算を行う（ステップ１０４）。この平均化演算は、取得回数による加重平均（重み付け平均）によって行う。すなわち、位置情報に対応して保存された電界強度情報と測定回数との積に、新たに取得された電界強度を加算して、取得回数に１を加算した値で除算することによって、過去の測定回数に応じて重み付けされた平均値を求める。これは、同一地点で計測された基地局２０の電界強度情報が複数回取得された場合に、その電界強度情報を平均化することで、データが蓄積され、より電波状態の一時的な変化を除外して平準化した電界強度情報を得ることができるためである。
【００４７】
次に、位置情報及び各基地局２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃに対応して保存されている電界強度情報の取得回数に１を加算して更新する（ステップ１０５）。
【００４８】
ステップ１０６では、ステップ１０４で演算して得られた新たな電界強度情報を保存する。
【００４９】
以上の処理によって、ＧＰＳユニット１５によって取得した位置情報に対応する基地局２０からの信号の電界強度を、記憶部１４に保存する。
【００５０】
図３は、上述した、ステップ１０６で記憶部１４に保存される電界強度情報、位置情報等の例を示し、図４は、図３の位置情報に対応した地形と移動通信端末１０の移動経路の例を示す。
【００５１】
図４のように基地局（ＢＳ１、ＢＳ２）と山等の障害物が存在し、その周辺を移動通信端末１０が移動する場合、図３に示すような電界強度が測定される。
【００５２】
表の最左欄（Ｎｏ．）は、位置情報を取得した順番に付されるシリアルナンバーである。位置は、ＧＰＳユニット１５によって計測された位置情報であり、特定の測地系における緯度経度情報として表される。基地局ＩＤは移動通信端末１０が通信を行う基地局に対して一意に割り当てられる情報である。電界強度は、基地局２０と通信を行っている電波信号の状態を示すものである。回数は、位置及び基地局２０の電界強度情報が何回取得されたかを示しており、平均化（図２のステップ１０４）する際の重み付けに用いられる。最終更新時刻は、当該位置に対応する基地局２０の電界強度情報を最後に取得した時刻を示すもので、古いデータの消去（図２のステップ１０８）に用いられる。
【００５３】
次に、保存された位置情報及び基地局２０の電界強度情報と、現在の位置情報とによってハンドオーバを行う処理について説明する。
【００５４】
図５は、第１の実施の形態の無線通信システムの、現在の位置情報からハンドオーバを行う処理を表したフローチャートである。
【００５５】
まず、無線部１２によって現在受信している基地局２０の電界強度を取得する（ステップ２０１）。
【００５６】
次に、ＧＰＳユニット１５によって現地点の位置情報を取得する（ステップ２０２）。次に、取得した現地点の位置情報が記憶部１４に保存されているか否かを判定する（ステップ２０３）。現地点の位置情報が記憶部１４に保存されていないと判定した場合には、保存された電界強度情報に基づくハンドオーバを行わずに、通常のハンドオーバ処理を行う（ステップ２０６）。すなわち、現在計測された電界強度によってハンドオーバを行うか否かを判断する。
【００５７】
一方、現地点の位置情報が記憶部１４に保存されていると判定した場合には、ステップ２０１で取得した基地局２０の電界強度が０であるか否かを判定する。基地局２０から送信された信号の電界強度が０である場合には、該基地局からの信号が受信できないのでハンドオーバ対象から外して、保存された電界強度情報に基づくハンドオーバを行わずに、通常のハンドオーバを行う。すなわち、現在計測された電界強度によってハンドオーバを行うか否かを判断する（ステップ２０６）。これは、基地局２０からの電界強度が０である場合には、該当する基地局２０の故障が発生した場合が考えられるため、保存された情報によってハンドオーバ処理を行わず、電波状態の良い基地局２０と通信するようにハンドオーバを行うことが望ましいためである。
【００５８】
なお、この場合、電界強度の閾値を０でなく、該基地局にハンドオーバしたら通信が途絶する値に設定して、保存されている電界強度情報に基づいてハンドオーバによる通信断を防止するようにしてもよい。
【００５９】
一方、該基地局２０からの電界強度が０でない場合には、該基地局からの信号を受信しているので、保存されている電界強度情報に基づくハンドオーバを行う、すなわち、保存されている位置情報に対応する基地局２０の電界強度情報を読み出し、ハンドオーバを行うか否かを判定する。具体的には、記憶部１４から読み出した現在通信中の基地局２０についての電界強度情報と、記憶部１４から読み出した近隣の基地局２０の電界強度情報とを比較してハンドオーバを行うか否かを判定する処理を行う。
【００６０】
例えば、読み出した基地局（２０Ａ）の電界強度情報が、現在通信中の基地局（２０Ｂ）の電界強度情報より良好である場合は、移動通信端末１０はハンドオーバが必要と判断し、基地局（２０Ａ）に対してハンドオーバを要求する。一方、読み出した基地局（２０Ａ）の電界強度情報が、現在通信中の基地局（２０Ｂ）の電界強度情報より劣悪である場合は、ハンドオーバが不要と判断し、ハンドオーバを要求しない。
【００６１】
上記の図５の処理によって、取得した電界強度情報と、既に保存されている電界強度情報とによってハンドオーバを行うか否かを判定することができる。
【００６２】
以上のように構成された第１の実施の形態の移動通信システムでは、ＧＰＳユニット１５によって取得した位置情報と、該位置情報に対応して保存された基地局２０の電界強度情報の蓄積データによってハンドオーバを行うか否かを判定するので、例えば携帯電話機が移動中に電波の外乱や地形の状態によって電波状態が変動することで頻繁に行われるハンドオーバを減少させることができる。
【００６３】
次に、第２の実施の形態の移動通信システムについて説明する。
【００６４】
第２の実施の形態の移動通信システムでは、第１の実施の形態と比較すると、携帯電話機がハンドオーバを行うか否かを判定するのではなく基地局側でハンドオーバを行うか否かを判定する点が相違する。これは例えば、ＣＤＭＡシステム等で採用されている、基地局主導でハンドオーバ先の基地局を決定するハンドオーバ方式に適用可能なものである。なお、第１の実施の形態と同一の作用をするものは同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００６５】
図６は、第２の実施の形態の無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【００６６】
基地局２０には制御局３０が接続されている。制御局３０は、基地局２０に対して、通信を行っている移動通信端末１０のハンドオーバを行うか否かの判定処理を行う。
【００６７】
移動通信端末１０のＧＰＳユニット１５で計測した位置情報と、該位置情報における基地局２０からの信号の回線品質情報としての希望波対干渉波比（ＣＩＲ）とを記憶部１４に定期的に保存する。そして、ＧＰＳユニット１５で計測した現在の位置情報が、既に記憶部１４に保存されている位置情報の中に一致するものがあるかどうかを調べ、一致する位置情報があれば、その位置情報に対応する基地局２０の回線品質情報を読み出し、読み出された基地局の回線品質情報をに基づいてハンドオーバを行うか否かの判定を行う。
【００６８】
さらに、記憶部１４に保存する情報は、同一の位置情報に対応した基地局２０のＣＩＲが複数回取得された場合には、取得回数によって重み付けをして平均した値を算出し、保存する。このように重み付けをした平均の回線品質情報を用いることで、同一地点で計測された基地局２０の回線品質情報が蓄積され、学習効果によって、より精度の高いハンドオーバの制御を行うことができる。
【００６９】
例えば、現在のＧＰＳユニット１５で計測された位置情報が既に記憶部１４の中に保存されており、基地局（２０Ａ）のＣＩＲが基地局（２０Ｂ）のＣＩＲよりも高品質な回線品質情報が保存されている場合には、これらの基地局の回線品質情報を得た制御局３０は、より低い回線品質情報が保存されている基地局（２０Ｂ）と通信中の移動通信端末１０は、より高い回線品質情報が保存されている基地局（２０Ａ）と通信をすべく、基地局（２０Ａ）にハンドオーバするように、移動通信端末１０に指示をする。
【００７０】
次に、上記のように構成された第２の実施の形態について、次に動作を説明する。
【００７１】
図７は、第１の実施の形態の移動通信端末１０が、計測した位置情報における基地局からの電界強度情報を記憶部１４に保存する処理の流れを示したフローチャートである。
【００７２】
まず、無線部１２が現在受信している基地局の回線品質（希望波対干渉波比（ＣＩＲ））を取得する（ステップ３０１）。このとき、同時に電波を受信可能な複数の基地局のＣＩＲを取得する。
【００７３】
そして、ＧＰＳユニット１５が、現在地点の位置情報を取得する。この位置情報はＧＰＳ衛星からの電波によって受信点の緯度及び経度の情報として取得する（ステップ３０２）。このとき、受信した緯度及び経度の情報は小数点以下まで細かく取得することができるが、本実施の形態では、受信した緯度及び経度の情報を、基地局のセルの範囲等によって予め所定の桁数に丸めるよう演算を行う（例えば、１００ｍ四方を１つの範囲とした位置情報とする）。
【００７４】
次に、ステップ３０２で取得した位置情報に対応する回線品質情報が、既に記憶部１４に保存されているか否かを判定する（ステップ３０３）。既に同じ位置情報における回線品質情報が記憶部１４に保存されていないと判定された場合は、記憶部１４の回線品質情報保存領域に空きがあるか否かを判定する（ステップ３０７）。そして、回線品質情報保存領域に空きがなければ、回線品質情報の最終更新時刻が最も古いものを、記憶部１４から消去する（ステップ３０８）。その後、ステップ３０１で取得した回線品質情報及びステップ３０２で取得した位置情報を記憶部１４に保存する（ステップ３０６）。
【００７５】
一方、同じ位置情報における回線品質情報が記憶部１４に保存されている場合は、既に保存されている位置情報における各基地局２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの回線品質情報と、ステップ３０１で取得したＣＩＲとを重み付けして平均化する演算を行う（ステップ３０４）。この平均化演算は、取得回数による加重平均（重み付け平均）によって行う。すなわち、位置情報に対応して保存された回線品質情報と測定回数との積に、新たに取得されたＣＩＲを加算して、取得回数に１を加算した値で除算することによって、過去の測定回数に応じて重み付けされた平均値を求める。これは、同一地点で計測された基地局２０の回線品質情報が複数回取得された場合に、その回線品質情報を平均化することで、データが蓄積され、より電波状態の一時的な変化を除外して平準化した回線品質情報を得ることができるためである。
【００７６】
次に、位置情報及び各基地局２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃに対応して保存されている回線品質情報の取得回数に１を加算して更新する（ステップ３０５）。
【００７７】
ステップ３０６では、ステップ３０４で演算して得られた新たな回線品質情報を保存する。
【００７８】
以上の処理によって、ＧＰＳユニット１５によって取得した位置情報に対応する基地局２０からの信号の回線品質を、記憶部１４に保存する。
【００７９】
なお、図４のように基地局（ＢＳ１、ＢＳ２）と山等の障害物が存在し、その周辺を移動通信端末１０が移動する場合には、第１の実施の形態と同様に、図３に示すような回線品質が測定される。
【００８０】
次に、記憶部１４に保存された位置情報及び回線品質情報と、現在の位置情報とによってハンドオーバを行う処理について説明する。
【００８１】
図８は、第２の実施の形態の無線通信システムの、現在の位置情報からハンドオーバを行う処理を表したフローチャートである。
【００８２】
まず、無線部１２によって現在受信している基地局２０の回線品質（希望波対干渉波比（ＣＩＲ））を取得する（ステップ４０１）。
【００８３】
次に、ＧＰＳユニット１５によって現地点の位置情報を取得する（ステップ４０２）。次に、取得した現地点の位置情報が記憶部１４に保存されているか否かを判定する（ステップ４０３）。現地点の位置情報が記憶部１４に保存されていないと判定した場合には、保存された回線品質情報に基づくハンドオーバを行わずに、通常のハンドオーバ処理を行う。すなわち、現在計測されているＣＩＲを基地局２０に送信する（ステップ４０６）。そして制御局３０は、該送信されたＣＩＲに基づいてハンドオーバを行うか否かを判断する。
【００８４】
一方、現地点の位置情報が記憶部１４に保存されていると判定した場合には、ステップ４０１で取得した基地局２０のＣＩＲが０であるか否かを判定する（ステップ４０４）。基地局２０から送信された信号のＣＩＲが０である場合には、該基地局からの信号が受信できないのでハンドオーバ対象から外して、保存された回線品質情報に基づくハンドオーバを行わずに、通常のハンドオーバを行う。すなわち、現在計測されているＣＩＲを基地局２０に送信する（ステップ４０５）。そして制御局３０は、該送信されたＣＩＲに基づいてハンドオーバを行うか否かを判断する。これは、基地局２０からのＣＩＲが０である場合には、該当する基地局２０の故障が発生した場合が考えられるため、保存された情報によってハンドオーバ処理を行わず、回線品質の良い基地局２０と通信するようにハンドオーバを行うことが望ましいためである。
【００８５】
なお、この場合、回線品質の閾値を０でなく、該基地局にハンドオーバしたら通信が途絶する値に設定して、保存されている回線品質情報に基づくハンドオーバによる通信断を防止するようにしてもよい。
【００８６】
一方、該基地局２０からの回線品質が０でない場合には、該基地局からの信号を受信しているので、保存されている回線品質情報に基づいてハンドオーバを行うように、保存されている回線品質情報を基地局２０に送信する（ステップ４０５）。そして制御局３０は、該送信された回線品質情報に基づいてハンドオーバを行うか否かを判断する
、すなわち、制御局３０は、移動通信端末１０に保存されている位置情報に対応する基地局２０の回線品質情報を取得して、ハンドオーバを行うか否かを判定する。具体的には、移動通信端末１０から、記憶部１４から読み出した現在通信中の基地局２０についての回線品質情報と、記憶部１４から読み出した近隣の基地局２０の回線品質情報とが送信されてくるので、この両者を比較してハンドオーバを行うか否かを判定する処理を行う。
【００８７】
例えば、基地局（２０Ａ）の回線品質情報が、現在通信中の基地局（２０Ｂ）の回線品質情報より良好である場合は、ハンドオーバが必要と判断し、移動通信端末１０に対してハンドオーバを指示する。一方、読み出した基地局（２０Ａ）の回線品質情報が、現在通信中の基地局（２０Ｂ）の回線品質情報より劣悪である場合は、ハンドオーバが不要と判断し、移動通信端末１０に対するハンドオーバの指示をしない。
【００８８】
上記の図８の処理によって、取得した回線品質情報と、既に保存されている回線品質情報とによってハンドオーバを行うか否かを判定することができる。
【００８９】
以上のように構成された第２の実施の形態の移動通信システムでは、ＧＰＳユニット１５によって取得した位置情報と、該位置情報に対応して保存された基地局２０の回線品質情報の蓄積データによってハンドオーバを行うか否かを判定するので、例えば携帯電話機が移動中に電波の外乱や地形の状態によって電波状態が変動することで頻繁に行われるハンドオーバを減少させることができる。
【００９０】
なお、第１の実施の形態は、電界強度情報によってハンドオーバの要否を判定し、第２の実施の形態は、回線品質情報（希望波対干渉波比（ＣＩＲ））によってハンドオーバの要否を判定するするものであるが、信号対干渉雑音電力比（ＳＩＲ）、信号雑音比（Ｓ／Ｎ）等の情報をハンドオーバの判定に用いてもよい。また、第１及び第２の実施の形態の無線通信システムでは、ＰＣＤシステムやＣＤＭＡシステムとのシステムを例示したが、これを他の通信方式を使用する無線通信システムに適応することができる。
【００９１】
【発明の効果】
本発明では、ＧＰＳ装置によって現在の無線通信端末の位置情報並びに、該無線通信端末と基地局との電波状態（電界強度情報、回線品質情報等）を対応付けて記憶し、さらに、同一地点での電波状態を平均化して情報を蓄積するので、地図のような膨大なデータを保存することなく、基地局に負担をかけることなく適切な基地局にハンドオーバを行うことができるとともに、ハンドオーバを減少させることができる。特に、人間の日常行動パターンは繰り返しが多く、移動する経路は毎日同じ場合が多いので、この性質を利用して移動通信端末の利用者がよく通る場所に関しては記憶されるデータが蓄積され、ハンドオーバが学習効果により適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】同じく第１の実施の形態の、位置情報と電界強度情報を保存する処理の流れを示したフローチャートである。
【図３】同じく第１の実施の形態の、記憶部１４に保存される電界強度、位置情報等の例を示す。
【図４】同じく第１の実施の形態の、位置情報に対応した地形と移動通信端末１０の移動経路の例を示す。
【図５】同じく第１の実施の形態の、位置情報からハンドオーバを行う処理を表したフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態の無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図７】同じく第２の実施の形態の、位置情報と回線品質情報を保存する処理の流れを示したフローチャートである。
【図８】同じく第２の実施の形態の、現在の位置情報からハンドオーバを行う処理を表したフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 移動通信端末
１１ アンテナ
１２ 無線部
１３ 制御部
１４ 記憶部
１５ ＧＰＳユニット
１６ ＧＰＳアンテナ
１７ 操作・表示部
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ 基地局
３０ 制御局
Claims (6)
- 基地局と無線通信回線を介して接続され、接続相手となる基地局を切り替えて通信を行う移動通信端末であって、
移動通信端末の位置を検出する位置情報検出手段と、
前記基地局の電波状態を計測する電波状態計測手段と、
前記位置情報検出手段によって検出された位置情報及び該位置情報に対応した前記計測された基地局の電波状態を定期的に記憶する記憶手段と、
前記位置検出手段によって検出された現在の位置情報に対応する電波状態が前記記憶手段に記憶されているか否かを判定する記憶判定手段と、
を備え、
前記電波状態計測手段によって計測された基地局との電波状態と、予め定められた所定の値との比較結果に基づいて、前記記憶手段に記憶された電波状態を用いて接続相手となる基地局を選択するか否かを判定し、
前記記憶判定手段によって、現在の位置情報に対応する電波状態が前記記憶手段に記憶されていると判定された場合は、前記記憶手段に記憶された電波状態を前記基地局に送信し、
前記記憶判定手段によって、現在の位置情報に対応する電波状態が前記記憶手段に記憶されていないと判定された場合は、前記計測された基地局の電波状態を前記基地局に送信することによって、
接続相手となる基地局の切り替えが制御されることを特徴とする移動通信端末。 - 前記電波状態計測手段によって計測された基地局との電波状態と、予め定められた所定の値との比較結果に基づいて、前記記憶手段に記憶された電波状態を前記基地局に送信するか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の移動通信端末。
- 移動通信端末と、前記移動通信端末と無線通信回線を介して接続される基地局と、によって構成され、前記移動通信端末が接続相手となる基地局を切り替えて通信を行う移動通信システムにおいて、
前記移動通信端末は、
移動通信端末の位置を検出する位置情報検出手段と、
前記基地局の電波状態を計測する電波状態計測手段と、
前記位置情報検出手段によって検出された位置情報及び該位置情報に対応した前記計測された前記基地局との電波状態を定期的に記憶する記憶手段と、
前記位置検出手段によって検出された現在の位置情報に対応する電波状態が前記記憶手段に記憶されているか否かを判定する記憶判定手段と、を備え、
前記位置検出手段によって検出された現在の位置情報に基づいて前記記憶手段に記憶された電波状態を用いて、前記移動通信端末の接続相手となる基地局を切り替え、
前記電波状態計測手段によって計測された基地局との電波状態と、予め定められた所定の値との比較結果に基づいて、前記記憶手段に記憶された電波状態を用いて接続相手となる基地局を選択するか否かを判定し、
前記記憶判定手段によって、現在の位置情報に対応する電波状態が前記記憶手段に記憶されていると判定された場合は、前記記憶手段に記憶された電波状態を前記基地局に送信し、
前記記憶判定手段によって、現在の位置情報に対応する電波状態が前記記憶手段に記憶されていないと判定された場合は、前記計測された基地局の電波状態を前記基地局に送信し、
前記基地局は、前記移動通信端末から送信された基地局の電波状態に基づいて、該移動通信端末の接続相手となる基地局を選択して、基地局の切り替えを制御することを特徴とする移動通信システム。 - 前記電波状態計測手段によって計測された基地局との電波状態と、予め定められた所定の値との比較結果に基づいて、前記記憶手段に記憶された電波状態を前記基地局に送信するか否かを判定することを特徴とする請求項３に記載の移動通信システム。
- 移動通信端末と、前記移動通信端末と無線通信回線を介して接続される基地局と、によって構成される移動通信システムにおける、前記移動通信端末の接続相手となる基地局の切替制御方法であって、
前記移動通信端末の位置を検出し、
前記基地局との電波状態を計測し、
前記検出された位置情報及び該位置情報に対応した前記計測された前記基地局との電波状態を定期的に記憶し、
前記検出された現在の位置情報に対応する電波状態が記憶されているか否かを判定し、
前記計測された基地局との電波状態と、予め定められた所定の値との比較結果に基づいて読み出された電波状態を用いて接続相手となる基地局を選択するか否かを判定し、
前記検出された現在の位置情報に基づいて読み出された電波状態を用いて、前記移動通信端末の接続相手となる基地局を切り替え、
現在の位置情報に対応する電波状態が記憶されていると判定された場合は、前記記憶された電波状態を前記基地局に送信し、
現在の位置情報に対応する電波状態が記憶されていないと判定された場合は、前記計測された基地局の電波状態を前記基地局に送信し、
前記基地局は、前記移動通信端末から送信された基地局の電波状態に基づいて、該移動通信端末の接続相手となる基地局を選択して、基地局の切り替えを制御することを特徴とする切替制御方法。 - 前記計測された基地局との電波状態と、予め定められた所定の値との比較結果に基づいて、前記記憶された電波状態を前記基地局に送信するか否かを判定することを特徴とする請求項５に記載の切替制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003050928A JP4220269B2 (ja) | 2003-02-27 | 2003-02-27 | 移動通信システム、移動通信端末及び切替制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003050928A JP4220269B2 (ja) | 2003-02-27 | 2003-02-27 | 移動通信システム、移動通信端末及び切替制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004260690A JP2004260690A (ja) | 2004-09-16 |
| JP4220269B2 true JP4220269B2 (ja) | 2009-02-04 |
Family
ID=33116207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003050928A Expired - Fee Related JP4220269B2 (ja) | 2003-02-27 | 2003-02-27 | 移動通信システム、移動通信端末及び切替制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4220269B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102682594A (zh) * | 2012-05-17 | 2012-09-19 | 华中科技大学 | 基于移动通信的行人违章监控方法与系统 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080166971A1 (en) * | 2005-03-10 | 2008-07-10 | Pioneer Corporation | Communication Environment Learning Apparatus and Communication Environment Learning Method |
| KR100705863B1 (ko) | 2006-02-08 | 2007-04-09 | 주식회사 팬택앤큐리텔 | 구역 변경에 의한 핸드오프를 원활히 수행할 수 있는이동통신단말기 및 그 핸드오프 방법 |
| ATE465609T1 (de) * | 2006-02-16 | 2010-05-15 | Research In Motion Ltd | Gerät und verfahren zur bereitstellung von netzauswahlverwaltung in einem funkkommunikationssystem |
| JP5011572B2 (ja) | 2008-04-30 | 2012-08-29 | Ｎｅｃインフロンティア株式会社 | 無線移動端末および接続先切り替え方法 |
| CN106954223B (zh) * | 2017-04-17 | 2023-11-14 | 南京京迪通信设备有限公司 | 一种动中通端站系统及动中通端站系统的通信方法 |
-
2003
- 2003-02-27 JP JP2003050928A patent/JP4220269B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102682594A (zh) * | 2012-05-17 | 2012-09-19 | 华中科技大学 | 基于移动通信的行人违章监控方法与系统 |
| CN102682594B (zh) * | 2012-05-17 | 2014-06-04 | 华中科技大学 | 基于移动通信的行人违章监控方法与系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004260690A (ja) | 2004-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7620401B2 (en) | Wireless communications system, wireless communications method, wireless communications program and program recording medium | |
| US7082305B2 (en) | Method and apparatus for generating a neighbor cell list | |
| US7035651B2 (en) | Process and devices for determining the radio reception direction in a mobile communications network | |
| EP1081974A2 (en) | System for performing handoffs using location information for a wireless unit | |
| JP2597940B2 (ja) | 細長い無線電話セルのためのハンドオフアルゴリズム | |
| US20080248822A1 (en) | Link adaptation in mobile telecommunication system | |
| US20120195290A1 (en) | Mobile communication device and method for performing radio link performance measurements | |
| KR100617812B1 (ko) | 위치 정보를 이용하여 핸드오프를 수행하기 위한 이동 단말및 그 방법 | |
| WO2001061373A1 (en) | Handoff between external and internal positioning systems | |
| US5884176A (en) | Fast handover by preassigning neighboring candidate cells | |
| JP4138769B2 (ja) | 無線通信端末、無線通信方法、及び無線通信システム | |
| KR20020026527A (ko) | 무선통신장치에서의 커버리지 에지의 검출용 시스템 및 방법 | |
| JP2005012429A (ja) | 移動通信端末及びハンドオーバ制御方法 | |
| WO2001033890A1 (fr) | Technique de commande de transfert d'un systeme amcr, station de base utilisee a cet effet et unite de commande de station de base | |
| US20060211418A1 (en) | Method for carrying out a handover | |
| JP2004228881A (ja) | 移動通信システム、移動予測装置及び切替制御方法 | |
| JP4220269B2 (ja) | 移動通信システム、移動通信端末及び切替制御方法 | |
| EP1030528B1 (en) | Method of making downlink operational measurements in a wireless communication system | |
| CN102098703B (zh) | 小区切换中确定终端测量频率的方法和装置 | |
| EP1566070B1 (en) | Creating a neighbour cell list depending on the velocity vector of a user equipment | |
| US20210099932A1 (en) | Systems and methods of predictive handoff | |
| KR101119667B1 (ko) | 핸드오프 지연 시간을 감소시킨 이동 단말기 및 이를 포함하는 무선 네트워크 시스템 | |
| JP2008042432A (ja) | 無線通信端末 | |
| JP3145566B2 (ja) | 位置登録制御方式および移動局装置と基地局装置 | |
| KR100667521B1 (ko) | Ｇｐｓ를 이용한 이동단말의 핸드오프 방법 및 그 이동단말 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050909 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070907 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071113 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080115 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080715 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080912 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081028 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121121 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121121 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131121 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |