JP4298692B2

JP4298692B2 - 携帯端末機及び通信方法

Info

Publication number: JP4298692B2
Application number: JP2005303512A
Authority: JP
Inventors: 佳宏西村
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2005-10-18
Filing date: 2005-10-18
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2025-10-18
Also published as: JP2007116282A

Description

本発明は、在圏セルを管理する基地局を介してネットワークと通信を行う携帯端末機及び通信方法に関する。

一般的に、移動通信システムでは、複数のセルに存在する携帯端末機が、各セルから受信した信号の受信品質を算出し、算出した受信品質に基づいて、最も受信品質の良好なセルを選択するセル選択処理を実施するように構成されている。

そして、かかる移動通信システムでは、携帯端末機が、上述したセル選択処理で選択したセルを在圏セルに変更するハンドオーバー処理を実施して、適切に在圏セルを受信品質の良好なセルに変更するように構成されている。

具体的に、携帯端末機が実施するセル選択処理について、図９を参照しながら説明する。

例えば、携帯端末機は、各セルから受信した信号の受信電力を、図９に示すような受信品質測定周期Ｔ１で各セル毎に測定し、測定した結果を各セルから受信した信号の受信品質（以下、第１の受信品質）とする。

上述した第１の受信品質は、周辺の建物などの影響を受けて、ばらつきが生じる場合がある。

そこで、携帯端末機は、図９に示すような受信品質算出期間Ｔ２内に測定した複数の第１の受信品質の平均値を算出することで、より正確な受信品質（以下、第２の受信品質）を算出する。

そして、携帯端末機は、取得した第２の受信品質に基づいて、受信した信号の受信品質の最も良好なセルを選択する。

上述するように、携帯端末機は、上述のセル選択処理において、図９に示すように、直前の受信品質算出期間Ｔ２ａに測定した複数の第１の受信品質に基づいて、算出時Ａにおいて第２の受信品質を算出し、算出した第２の受信品質に基づいて、信号の受信品質の最も良好なセルを選択するように構成されている。
特開平７−３８９５０号公報

しかしながら、従来の携帯端末機は、上述のセル選択処理において、受信品質の良好なセルを適切に選択しないという問題があった。

例えば、図１０に示すように、従来の携帯端末機が、受信品質算出期間Ｔ２ｂに、地点ａから複数のセルをまたいで、受信品質の良好なセルがセルｃである地点ｂへ移動した場合、セルａやセルｂにおいて測定された第１の受信品質に基づいて第２の受信品質が算出される場合がある。そして、携帯端末機は、上述のセル選択処理において、かかる第２の受信品質が良好であった場合、セルｃを受信品質の最も良好なセルとして選択せず、セルａやセルｂを受信品質の最も良好なセルとして選択する場合があった。

そこで、本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、移動する携帯端末機において、適切に受信品質の良好なセルを選択するセル選択処理を実施する携帯端末機及び通信方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、在圏セルを管理する基地局を介してネットワークと通信を行う携帯端末機であって、所定の周期で、受信した信号の第１の受信品質を測定し、第１の期間内に測定された前記第１の受信品質に基づいて、受信した信号の第２の受信品質を算出する受信品質算出部と、前記受信品質算出部によって算出された前記第２の受信品質に基づいて、前記第２の受信品質が良好な前記信号が送信されているセルを選択するセル選択部と、前記携帯端末機の移動速度を判定する速度判定部と、前記速度判定部によって判定された前記移動速度に基づいて、前記第１の期間の長さを変更する期間変更部とを具備することを要旨とするものである。

かかる発明によれば、速度判定部が判定する移動速度に基づいて、期間変更部が、第２の受信品質を算出する第１の期間を変更できるので、携帯端末機が移動する場合であっても、セル選択部により適切に受信品質の良好なセルを選択することができる。

また、本発明の第１の特徴において、前記在圏セルの変更回数を検出するセル変更回数検出部をさらに具備し、前記速度判定部が、前記第２の期間内に前記セル変更回数検出部で検出された前記在圏セルの変更回数に基づいて、前記移動速度を判定してもよい。

また、本発明第１の特徴において、前記携帯端末機の位置情報を検出する位置検出部をさらに具備し、前記速度判定部が、前記第２の期間内に前記位置検出部で検出される前記位置情報に基づいて、前記携帯端末機の移動速度を判定してもよい。

また、本発明第１の特徴において、前記速度判定部によって判定された前記移動速度に基づいて、前記期間変更部が、前記第２の期間の長さを変更してもよい。

また、本発明第１の特徴において、前記速度判定部によって判定された前記移動速度に基づいて、前記期間変更部が、前記第１の受信品質を測定する周期を変更してもよい。

本発明の第２の特徴は、携帯端末機が、在圏セルを管理する基地局を介してネットワークと通信を行う通信方法であって、前記携帯端末機の移動速度を判定するステップＡと、判定された前記移動速度に基づいて、前記第１の期間を決定するステップＢと、所定の周期で、受信した信号の第１の受信品質を測定するステップＣと、第１の期間に測定された前記第１の受信品質に基づいて、受信した信号の第２の受信品質を算出するステップＤと、前記ステップＤで算出された前記第２の受信品質に基づいて、前記第２の受信品質が良好な前記信号が送信されているセルを選択するステップＥと、前記ステップＥで選択された前記セルを前記基地局へ通知するステップＦと、前記基地局からの通知に基づいて、前記在圏セルを、前記ステップＥで選択された前記セルに変更するステップＧとを具備することを要旨とする。

かかる発明によれば、携帯端末機が、ステップＢで第１の期間を変更することができるとともに、ステップＥで選択した第２の受信品質の良好なセルへ、在圏セルを変更することができる。

以上説明したように、本発明によれば、移動する携帯端末機において、適切に受信品質の良好なセルを選択するセル選択処理を実施する携帯端末機及び通信方法を提供することができる。

（本発明の第１実施形態に係る携帯端末機の構成）
本発明の第１実施形態に係る携帯端末機１０の構成について、図１乃至図６を参照しながら説明する。

かかる携帯端末機１０は、携帯端末機が存在するセルからの信号を受信するように構成されている。

また、かかる携帯端末機１０は、在圏セルを管理する基地局を介してネットワークと通信を行うように構成されている。

また、かかる携帯端末機１０は、基地局から在圏セルを特定のセルに変更するように通知された場合、在圏セルを、当該特定のセルに変更するハンドオーバー処理を実施するように構成されている。

図１は、かかる携帯端末機１０の構成を示すブロック図である。図１に示すように、かかる携帯端末機１０は、受信品質測定部１１と、セル選択部１２と、ハンドオーバー回数検出部１３と、位置検出部１４と、速度判定部１５と、期間変更部１６とを具備する。

受信品質測定部１１は、携帯端末機１０が存在するセルから受信した信号の各セル毎の第１の受信品質を、図２に示す受信品質測定周期Ｔ１で測定するように構成されている。

ここで、本実施形態では、かかる受信品質測定周期Ｔ１が、２.５ｓｅｃに設定されている場合を例に説明する。また、当該受信品質測定周期Ｔ１は、２ｓｅｃから３ｓｅｃの間で設定されていても良い。

さらに、受信品質測定部１１で測定される第１の受信品質は、各基地局から送信される信号の受信電波の強度を示すRSSI（RSSI：Received Signal Strength Indicator）や、希望波受信電力であるRSCP（RSCP：Received Signal Code domain Power）や、複数の基地局から送信される電波強度の和であるEo/Io（RSCP/RSSI）や、希望波受信電力と干渉波受信電力との比であるSIR（SIR：Signal Interference Ratio）などでも良い。

なお、受信品質測定部１１は、測定した結果がデシベル値（ｄB）である場合は、電力値に変換した第１の受信品質を取得するように構成されている。

また、受信品質測定部１１は、図２に示すような受信品質算出期間Ｔ２内に測定された複数の第１の受信品質に基づいて、所定の算出方法で、各セル毎の第２の受信品質を算出するように構成されている。

ここで、所定の受信品質算出期間Ｔ２は、少なくとも受信品質測定周期Ｔ１よりも長い期間であり、本実施形態においては、２０ｓｅｃに設定されている場合を例に説明する。また、当該受信品質算出期間Ｔ２は、受信品質測定周期Ｔ１の５倍から１０倍の間の時間で設定されても良い。

さらに、第２の受信品質を算出する所定の算出方法は、受信品質算出期間Ｔ２内に測定された第１の受信品質Ｘの総数がｎである場合、下記（１）式に示す相加平均や、下記（２）式に示す相乗平均や、下記（３）式に示す調和平均などでも良い。

セル選択部１２は、受信品質測定部１１で各セル毎に算出された第２の受信品質に基づいて、最も第２の受信品質の良好なセルを選択するように構成されている。

また、セル選択部１２は、セル選択処理によって選択したセルの識別情報を、携帯端末機１０の在圏セルを管理する基地局に対して通知するように構成されている。

ハンドオーバー回数検出部１３は、携帯端末機１０が在圏セルを特定のセルに変更するハンドオーバー処理の回数を検出するように構成されている。

位置検出部１４は、携帯端末機１０の位置を検出するように構成されている。

具体的に、位置検出部１４は、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能や、ＰＨＳネットワーク内の複数の無線局との距離をもとに位置情報を算出する機能などで構成されていてもよい。

速度判定部１５は、図３の例に示すようなハンドオーバー回数-速度対応テーブルを具備し、図２に示す速度判定期間Ｔ３内に、ハンドオーバー回数検出部１３で検出されたハンドオーバー回数に基づいて、ハンドオーバー回数-速度対応テーブルを参照して、携帯端末機１０の移動速度を判定するように構成されている。

具体的に、速度判定部１５は、速度判定期間Ｔ３内にハンドオーバー回数検出部１３で検出されたハンドオーバー回数に基づいて、図３の例に示すようなハンドオーバー回数-速度対応テーブルを参照して、携帯端末機１０の移動速度を、０回から３回の場合は低速と判定し、４回から５回の場合は中速と判定し、６回以上は高速と判定するように構成されている。

ここで、速度判定期間Ｔ３は、少なくとも受信品質算出期間Ｔ２よりも長い期間であり、本実施形態においては、かかる速度判定期間Ｔ３が、１２０ｓｅｃに設定されている場合を例に説明する。また、当該速度判定期間Ｔ３は、受信品質算出期間Ｔ２の２倍から１０倍の間の時間で設定されても良い。

なお、速度判定部１５は、速度判定期間Ｔ３内において、位置検出部１４によって検出された携帯端末機１０の位置の変化に基づいて、携帯端末機１０の移動速度を判定するように構成されていても良い。

具体的に、速度判定部１５は、図３の例に示すハンドオーバー回数-速度対応テーブルにおいて、低速に対応するハンドオーバー回数Ｎの欄を０ｍからＬ１ｍと置き換えられ、中速に対応するハンドオーバー回数Ｎの欄をＬ１ｍからＬ２ｍと置き換えられ、中速に対応するハンドオーバー回数Ｎの欄をＬ２ｍからＬ３ｍと置き換えられた距離-速度対応テーブルテーブル（図示せず）を具備している。

そして、速度判定部１５は、速度判定期間Ｔ３内において、初めに検出された携帯端末機１０の位置と、終わりに検出された携帯端末機１０の位置との間の距離に基づいて、０ｍからＬ１ｍ以下であれば低速と判定し、Ｌ１ｍからＬ２ｍ以下であれば中速と判定し、Ｌ２ｍからＬ３ｍ以上であれば高速と判定するように構成されていてもよい。

ここで、上述したＬ１とＬ２とＬ３は、Ｌ１よりもＬ２の距離が長くなるように設定され、Ｌ２よりもＬ３の距離が長くなるように設定されている。

期間変更部１６は、図４の例に示すような受信品質算出期間-速度判定期間-速度対応テーブルを具備し、速度判定部１５において判定された速度に基づいて、当該受信品質算出期間-速度判定期間-速度対応テーブルを参照して、受信品質測定部１１の受信品質算出期間Ｔ２と、速度判定部１５の速度判定期間Ｔ３とを変更するように構成されている。

具体的に、期間変更部１６は、速度判定部１５において、携帯端末機１０の移動速度が、例えば高速と判定された場合、前記受信品質算出期間-速度判定期間-速度対応テーブルを参照して、受信品質算出期間Ｔ２を１０ｓｅｃに変更し、速度判定期間Ｔ３を６０ｓｅｃに変更するように構成されている。

なお、期間変更部１６は、図５の例に示すような受信品質測定周期-受信品質算出期間-速度判定期間-速度対応テーブルを具備し、速度判定部１５で判定された移動速度に基づいて、受信品質測定部１１の受信品質測定周期Ｔ１及び受信品質算出期間Ｔ２と、速度判定部１５の速度判定期間Ｔ３とを変更するように構成されていてもよい。

かかる場合、期間変更部１６は、速度判定部１５において携帯端末機１０の移動速度が、例えば高速と判定された場合、上述した受信品質測定周期-受信品質算出期間-速度判定期間-速度対応テーブルを参照して、受信品質測定周期Ｔ１を１ｓｅｃに変更し、受信品質算出期間Ｔ２を１０ｓｅｃに変更し、速度判定期間Ｔ３を６０ｓｅｃに変更するように構成されている。

また、期間変更部１６は、図６の例に示すような受信品質算出期間-ハンドオーバー回数-速度対応テーブルを具備し、速度判定部１５で判定された移動速度に基づいて、上述した受信品質算出期間Ｔ２と、ハンドオーバー回数-速度テーブルのハンドオーバー回数Ｎの値を変更するように構成されていても良い。

かかる場合、期間変更部１６は、速度判定部１５において携帯端末機１０の移動速度が例えば高速と判定された場合、受信品質算出期間-ハンドオーバー回数-速度対応テーブルを参照して、受信品質算出期間Ｔ２を１０ｓｅｃに変更し、ハンドオーバー回数-速度テーブルにおけるハンドオーバー回数Ｎの低速の値を０回から９回に変更し、中速の値を１０回から１５回に変更し、高速の値を１６回以上に変更するように構成されている。

（本実施形態に係る携帯端末機の動作）
上記の構成を具備する携帯端末機１０の動作について、図を参照して説明する。図７乃至図８は、本実施形態に係る携帯端末機１０の動作を示すフローチャートである。

図７に示すように、ステップＳ１０１において、ハンドオーバー回数検出部１３は、携帯端末機１０のハンドオーバーの回数（例えば６）を検出する。

ステップＳ１０２において、速度判定部１５は、速度判定期間Ｔ３の期間内に、ハンドオーバー回数検出部１３で検出されたハンドオーバーの回数（例えば６）に基づいて、図３に示すハンドオーバー回数-速度対応テーブルを参照して、携帯端末機１０の移動速度（例えば高速）を判定する。

ステップＳ１０３において、期間変更部１６は、速度判定部１５で判定された速度（例えば高速）に基づいて、図４に示す受信品質算出期間-速度判定期間-速度対応テーブルを参照して、受信品質測定部１１の第２の受信品質を算出する受信品質算出期間Ｔ２を変更（例えば１０ｓｅｃ）するとともに、速度判定部１５の速度を判定する速度判定期間Ｔ３を変更（例えば６０ｓｅｃ）する。

次に、ステップＳ２０１において、受信品質測定部１１は、携帯端末機１０が存在するセルから受信する信号の各セル毎の第1の受信品質を、受信品質測定周期Ｔ１で測定する。

ステップＳ２０２において、受信品質測定部１１は、受信品質算出期間Ｔ２の期間内に測定された第１の受信品質に基づいて、所定の算出方法で各セル毎の第２の受信品質を算出する。

ステップＳ２０３において、セル選択部１２は、算出した各セル毎の第２の受信品質に基づいて、最も第２の受信品質の良好なセルを選択する。

ステップＳ２０４において、携帯端末機１０は、ステップＳ２０３で選択された第２の受信品質の良好なセルの識別情報を、在圏セルを管理する基地局へ通知する。

そして、携帯端末機１０は、基地局から、ステップＳ２０３で選択された第２の受信品質の最も良好なセルに在圏セルを変更するように通知された場合、在圏セルを、当該第２の受信品質の最も良好なセルに変更するハンドオーバー処理を実施する。

（本実施形態に係る携帯端末機の作用・効果）
本実施形態に係る携帯端末機よれば、移動する携帯端末機の移動速度に応じて、受信品質算出期間Ｔ２と、速度判定期間Ｔ３と変更することができるので、携帯端末機１０の受信品質の最も良好なセルを選択するセル選択処理を適切に実施することができるとともに、基地局からの通知に基づいて、セル選択処理で選択された最も受信品質の良好なセルに、在圏セルを変更するハンドオーバー処理を実施することができる。

本実施形態に係る携帯端末機の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る携帯端末機の受信品質測定周期Ｔ１と、受信品質算出期間Ｔ２と、速度判定期間Ｔ３の関係を示す図である。本実施形態に係る携帯端末機のハンドオーバー速度対応テーブルを示す図である。本実施形態に係る携帯端末機の受信品質算出期間Ｔ２-速度判定期間Ｔ３-速度対応テーブルを示す図である。本実施形態に係る携帯端末機の受信品質測定周期Ｔ１-受信品質算出期間Ｔ２-速度判定期間Ｔ３-速度対応テーブルを示す図である。本実施形態に係る携帯端末機の受信品質算出期間Ｔ２-ハンドオーバー回数Ｎ-速度対応テーブルを示す図である。本実施形態に係る携帯端末機の携帯端末機の移動速度と期間変更に関するフローチャートを示す図である。本実施形態に係る携帯端末機の受信した信号の受信品質の測定及び算出とセル選択に関するフローチャートを示す図である。従来技術に係る携帯端末機の受信品質測定周期Ｔ１及び受信品質算出期間Ｔ２との関係を示す図である。従来技術に係る移動する携帯端末機を示す概念図である。

符号の説明

１０…携帯端末機
１１…受信品質測定部
１２…セル選択部
１３…ハンドオーバー回数検出部
１４…速度判定部
１５…位置検出部
１６…期間変更部
Ｔ１…受信品質測定周期
Ｔ２…受信品質算出期間
Ｔ２ａ…受信品質算出期間
Ｔ３…速度判定期間

Claims

在圏セルを管理する基地局を介してネットワークと通信を行う携帯端末機であって、
所定の周期で、受信した信号の第１の受信品質を測定し、第１の期間内に測定された前記第１の受信品質に基づいて、受信した信号の第２の受信品質を算出する受信品質算出部と、
前記受信品質算出部によって算出された前記第２の受信品質に基づいて、前記第２の受信品質の良好な前記信号が送信されているセルを選択するセル選択部と、
前記携帯端末機の移動速度を判定する速度判定部と、
前記速度判定部によって判定された前記移動速度に基づいて、前記第１の期間の長さを変更する期間変更部と
を具備し、
前記期間変更部は、前記速度判定部によって判定された前記移動速度に基づいて、前記携帯端末機の移動速度が判定される期間である速度判定期間の長さを変更することを特徴とする携帯端末機。
前記在圏セルの変更回数を検出するセル変更回数検出部をさらに具備し、
前記速度判定部が、前記速度判定期間内に前記セル変更回数検出部で検出された前記在圏セルの変更回数に基づいて、前記移動速度を判定することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末機。
前記携帯端末機の位置情報を検出する位置検出部をさらに具備し、
前記速度判定部が、前記速度判定期間内に前記位置検出部で検出される前記位置情報に基づいて、前記携帯端末機の移動速度を判定することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末機。
前記速度判定部によって判定された前記移動速度に基づいて、前記期間変更部が、前記第１の受信品質を測定する周期を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の携帯端末機。
携帯端末機が、在圏セルを管理する基地局を介してネットワークと通信を行う通信方法であって、
前記携帯端末機の移動速度を判定するステップと、
判定された前記移動速度に基づいて、第１の期間を決定するステップと、
判定された前記移動速度に基づいて、前記携帯端末機の移動速度が判定される期間である速度判定期間の長さを変更するステップと、
所定の周期で、受信した信号の第１の受信品質を測定するステップと、
第１の期間に測定された前記第１の受信品質に基づいて、受信した信号の第２の受信品質を算出するステップと、
前記算出するステップで算出された前記第２の受信品質に基づいて、前記第２の受信品質が良好な前記信号が送信されているセルを選択するステップと、
前記選択するステップで選択された前記セルを前記基地局へ通知するステップと、
前記基地局からの通知に基づいて、前記在圏セルを、前記選択するステップで選択された前記セルに変更するステップと
を具備することを特徴とする通信方法。