JP4454881B2

JP4454881B2 - 携帯電話機の通話品質測定装置

Info

Publication number: JP4454881B2
Application number: JP2001085300A
Authority: JP
Inventors: 藤信行遠; 井裕一松; 多直記本
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2021-03-23
Also published as: JP2002290342A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機を計測プローブとして通話品質に関連する各種データの測定を行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機サービスの通話品質を適切化するためには、通話品質の把握のために通話品質を測定しておく必要がある。そして、携帯電話機を計測プローブとして、電界強度、ビットエラーレート、カラーコード、無線周波数等を位置情報、時刻情報等と関連付けて測定、記録する。
【０００３】
電界強度、ビットエラーレートは、周期的に基地局に報告されるもので、電界強度は、基地局が周波数の切換制御の指標として用いるものであり、ビットエラーレートは、復調された信号中の同期信号を基に誤り率を測定する。また、カラーコードは、基地局から送られる信号を２５６パターンでスクランブルを掛けることで、混信防止に用いられる。さらに無線周波数は、通信に使用される周波数であり、制御チャンネルと通話チャンネルとがある。
【０００４】
携帯電話機の通話中、弱電域に差し掛かるなどが原因で呼断つまり通話断が発生したとき、直ちに発呼をしても電界強度が低ければ失敗する。この原因は、携帯電話機のチャンネルスキャンのための時間を考慮した制御を行っていないためである。携帯電話機は規格化されており、動作内容は全て同じであるが、チャンネルスキャン時間は必ずしも同じではない。
【０００５】
無線周波数は、携帯電話機の通話終了ボタンを押して通話を終了したときは、次に使用する周波数が基地局から指定される。これに対して呼断、つまり予定しない通話断の場合には、携帯電話機が周波数をスキャンして使用する周波数を決定しなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そして、発呼動作が失敗したときは、チャンネルスキャン時間を延ばす等の加減をして使用周波数を見つけ易くする必要がある。チャンネルスキャン時間が短いと、ある程度の電界強度の周波数があっても発呼不良となって記録される。この結果、実際と異なり品質不良エリアが多いことになる。
【０００７】
しかも計測後に一連の結果を分析するために、電界強度情報と発呼不良地点とを関連付けた場合、弱電地域では呼断、発呼不良地点が多数あることになり、呼断の原因解析が難しくなる。
【０００８】
本発明は上述の点を考慮してなされたもので、呼断原因の解析が容易に行えるような通話品質の測定データを形成しうる装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明では、
予め定められたプログラムにしたがい携帯電話機を発呼動作させて得た通話品質データを、測位システムからの測位データを含む所要データと組み合わせて、通話品質を測定するようにした携帯電話機の通話品質測定装置において、前記携帯電話機の通話状態を測定する通話状態測定装置と、前記携帯電話機の通話状態データを随時記憶する第１のメモリと、予め定められた設定値を有し、この設定値の時間を経過すると前記携帯電話機に発呼動作を開始させる発呼タイマと、この発呼タイマの設定値データを記憶する第２のメモリと、予め定められた設定値を有し、この設定値を基準にして前記携帯電話機の呼断時間を計測する呼断タイマと、この呼断タイマの設定値データを記憶する第３のメモリと、前記測位データを随時記憶する第４のメモリと、前記携帯電話機が受信する電界強度を測定し電界強度データを作成する電界強度測定装置と、この電界強度測定装置からの電界強度データを記憶する第５のメモリと、前記第１のメモリからの通話状態データを基に、前記第２のメモリからの設定値データに基づく時間の範囲で前記携帯電話機に発呼動作を行わせ、呼断が発生したときは前記第３のメモリからの設定値データによる時間が経過した後に発呼動作を行わせる制御手段とをそなえ、前記第４のメモリによる測位データおよび前記第５のメモリによる電界強度データを含む各種データを測定することを特徴とする携帯電話機の通話品質測定装置、
を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例の構成を示すブロック線図である。図１において、ＰＨは携帯電話機であり、測定装置ＭＳに接続されており、これら両者が例えば車両に搭載されてサービス地域内を移動しつつ測定を行う。
【００１１】
測定装置ＭＳは、ＣＰＵを中心にして、携帯電話機ＰＨとの非同期通信インターフェースＳＩＯ、プログラムが格納されたＲＯＭ、測位システムＧＰＳ、通話状態データを記憶する第１のメモリＭ１、発呼タイマの設定値を記憶する第２のメモリＭ２、呼断タイマの設定値を記憶する第３のメモリＭ３、測位データを記憶する第４のメモリＭ４、電界強度を記憶する第５のメモリＭ５、ならびに入力端子ＩＮおよび出力端子ＯＵＴとの間に挿入されるインターフェースＩ／Ｏを有する。
【００１２】
図２および図３は、図１に示した携帯電話機ＰＨおよび測定装置ＭＳ、に基地局を含めた携帯電話機システムの制御手順を示したものである。図２は、接続制御動作につき、正常に行なわれた場合（図２（a））、および異常であった場合（図２（b））をそれぞれ示している。
【００１３】
すなわち図２（a）の場合、測定装置ＭＳが携帯電話機ＰＨに対し発呼処理をして（ＤＩＡＬ情報＋発呼指令）を出した結果、携帯電話機ＰＨが基地局Ｂと接続されて通話が行なわれる。続いて、携帯電話機ＰＨは通話中表示信号を測定装置ＭＳに与えるから、測定装置ＭＳが通話中受信する。
【００１４】
次に図２（b）の場合は、例えば圏外あるいは話中であって、測定装置ＭＳが携帯電話機ＰＨに対し発呼処理をして（ＤＩＡＬ情報＋発呼指令）を出しても、携帯電話機ＰＨは基地局Ｂに接続せず測定装置ＭＳに「話中」を報告する。
【００１５】
図３は、切断制御動作の内容を図３（a）に、また呼断動作の内容を図３（b）にそれぞれ示している。そして、図３（a）の場合、測定装置ＭＳが携帯電話機ＰＨに対して終話信号を送ると、携帯電話機ＰＨが終話動作を行った後、通話中ＯＦＦ表示を測定装置ＭＳに送り、これを測定装置ＭＳが受信する。また、図３（b）の場合、携帯電話機ＰＨと基地局Ｂとの間の通話が断になると、携帯電話機ＰＨから測定装置ＭＳに対して通話中オフの信号が送られ、測定装置ＭＳがこれを受信する。
【００１６】
図４は、図１に示した測定装置ＭＳが行う自動発呼機能の状態遷移を示す説明図である。測定装置ＭＳは、自動発呼機能において、切断、発呼中および通話中の３つの動作状態を採る。
【００１７】
まず測定装置の電源を投入して測定を開始するため、ステップＳ００１によりインターフェースＩ／Ｏの初期化、非同期通信インターフェースＳＩＯの初期化を行う。次いで、ステップＳ００２により発呼タイマ、呼断タイマ、通話状態フラグの初期化を行う。ここで、発呼タイマは、携帯電話機ＰＨに発呼動作を行う時間が設定されるタイマであり、また呼断タイマは、通話断から発呼までの時間経過を管理するタイマである。
【００１８】
そして、ステップＳ００３に移行し、たとえば測定装置における特定のスイッチの状態を見て「測定開始」か否かの判定を行い、測定開始であればステップＳ００４により携帯電話機の電源を投入して測定開始し、ステップＳ００５に移行し１０秒間待って「切断」状態となる。この１０秒間に測定が行われる。
【００１９】
「切断」状態で、たとえばスイッチ操作による指令があって測定停止となると、ステップＳ００６により携帯電話機に終話コマンドを送ってステップＳ００７に移行する。そして、１０秒間待った上でステップＳ００８により携帯電話機の電源ＯＦＦを行い、ステップＳ００３による次の測定開始にそなえる。
【００２０】
一方、「切断」状態からは発呼動作が始まる。それは、呼断タイマのタイムアウトを条件とする。そして、ステップＳ０１１により電界強度が所定値、この場合１０ｄＢｕＶ以上であることを確認して、ステップＳ０１２に移行し携帯電話機に発呼コマンドを送る。発呼コマンドを送る時間は発呼タイマの設定時間により、ステップＳ０１３で発呼タイマを設定時間３０秒で起動し、その間発呼コマンドを送らせる。次いで、ステップＳ０１４により通話状態フラグを発呼中を示す「１」にして「発呼中」状態に移行する。
【００２１】
この「発呼中」状態では、発呼後に携帯電話機からの「通話中（すなわち電話をかけ、相手と通話が成立したこと）」を待つ状態であり、応答がない場合、「発呼」コマンドを再送する。そのために、発呼タイマのタイムアウトを待ち、このタイムアウトを条件として、ステップＳ０１１ないしＳ０１３と同様に、ステップＳ０２１で電界強度が１０ｄＢｕＶ以上であることを確認のうえ、ステップＳ０２２において携帯電話機に発呼コマンドを送り、ステップＳ０２３では発呼タイマを３０秒で起動する。
【００２２】
「発呼中」状態からは、基本的には「通話中」状態に移行することになるが、「通話中」に移行できないときは「切断」状態に移行する。
【００２３】
通話中に移行できないときとは、「話中」を受信したとき、「測定停止」のとき、および「通話中ＯＦＦ」のときである。まず話中のときは、ステップＳ０３１により携帯電話機に終話コマンドを送ってステップＳ０３２に移行し、発呼タイマを０秒に設定する。そして、ステップＳ０３３により状態フラグを切断状態の「０」に変えて、ステップＳ０３４に移行し呼断タイマを３０秒で起動して「切断」状態に移行する。
【００２４】
次に「測定停止」のときは、ステップＳ０４１により携帯電話機に終話コマンドを送ってステップＳ０４２に移行し１０秒間待った上で、ステップＳ０４３により携帯電話機の電源を断にする。そして、ステップＳ０４４で「測定開始」か否かの判定を行い、ステップＳ０４５で携帯電話機の電源を投入し測定を開始する。ステップＳ０４６で、チャンネルスキャンを行うため１０秒間待って「切断」状態となる。
【００２５】
さらに「通話中ＯＦＦ」を受信したときは、ステップＳ０５１により通話状態フラグを呼断状態の「０」に変えてステップＳ０５２に移行し、携帯電話機に終話コマンドを送る。そして、ステップＳ０５３により呼断タイマを１５秒として起動し、切断状態となる。
【００２６】
これに対して「通話中」状態に移行するには、「通話中」を受信したらステップＳ０６１により通話状態フラグを通話状態の「０」に変えたうえで、「通話中」状態に移行する。そして、携帯電話機からの「通話中ＯＦＦ」を待つ。
【００２７】
この「通話中」状態において、「通話中ＯＦＦ」を受信したら、ステップＳ０７１により通話状態フラグを呼断状態の「０」に変えた上で、ステップＳ０７２により携帯電話機に終話コマンドを送る。そして、ステップＳ０７３に移行し、呼断タイマを１５秒で起動し、「切断」状態となる。
【００２８】
「通話中ＯＦＦ」でなく「測定停止」であると、ステップＳ０８１により携帯電話機に終話コマンドを送り、ステップＳ０８２により１０秒待った上で、ステップＳ０８３に移行し携帯電話機の電源を断とする。そして、ステップＳ０８４に移行し「測定開始」でなければ測定開始を待ち、また「測定開始」であればステップＳ０８５に移行して携帯電話機の電源を投入して測定開始する。そして、ステップＳ０８６によりチャンネルスキャンのために１０秒間待った後に「切断」状態となる。
【００２９】
この状態遷移の途中における測定の結果として得られたデータは、たとえば測定地域ごとにファイルとして作成され、ハードディスク等の媒体に格納される。このデータは、後に通話品質の分析に利用される。
【００３０】
図５ないし図８は、本発明の一実施例の動作内容を示すフローチャートであり、図示の都合上４つの図に分解して示している。
【００３１】
まず図５において、電源を投入すると、ステップＳ１１でメモリの初期化、続くステップＳ１２でインターフェースＩ／Ｏの初期化、ステップＳ１３で非同期通信インターフェースＳＩＯの初期化が行なわれ、次いでステップＳ１４で割り込み設定が行なわれた上で、ステップＳ１５により安定するまで４００ｍＳ待つ時間を経てステップＳ１６に移行する。
【００３２】
ステップＳ１６では、計測スイッチ情報を読み込む。これは「１，０」情報であり、計測スイッチが測定中を示していれば、ステップＳ１８により携帯電話機の電源を入れてステップＳ１９に移行し、携帯電話機が安定するまで１０秒間待つ。そして、１０秒間経過したらステップＳ３１（図６）に移行する。
【００３３】
次に図６において、ステップＳ３１では、ＧＰＳ信号を受信したか否かが判定され、受信したら後述する図７に示すステップＳ５１に移行する。一方、まだＧＰＳ信号を受信せずに待っている状態であれば、ステップＳ３２に移行して携帯電話機の信号を受信したか否かが判定される。このとき、まだ携帯電話機の信号を受信していなければステップＳ３１に戻る。
【００３４】
一方、携帯電話機の信号を受信していれば、ステップＳ３３に移行して携帯電話機からの受信データを読み出しステップＳ３４に移行する。ステップＳ３４で、受信データが通話中を示せばステップＳ３５に移行して通話状態フラグを、通話中、つまり切断＝「０」、呼状態＝「１」、そして通話中＝「２」における「２」にセットしてステップＳ３１に戻る。
【００３５】
これに対して「通話中」でなければ、ステップＳ３６に移行して受信データがどのようなものであるかにつき、まず通話中ＯＦＦかどうかかが判定される。通話中ＯＦＦであれば、ステップＳ３７に移行して携帯電話機に終話コマンドを送り、ステップＳ３８により通話状態フラグを切断＝「０」に変更した上で、ステップＳ３９に移行し呼断タイマを１５秒に設定して起動し、ステップＳ３１に戻る。
【００３６】
他方、ステップＳ３６での判定で受信データが通話中ＯＦＦでないときは、ステップＳ４０に移行して受信データが「話中」であるかどうかが判定される。そして、「話中」であればステップＳ４１に移行し携帯電話機に終話コマンドを送り，ステップＳ４２に移って通話状態フラグを切断＝「０」に変更する。その上で、ステップＳ４３に移行して発呼タイマを０秒にリセットしてからステップＳ４４により呼断タイマを３０秒に設定して起動する。
【００３７】
さらに、ステップＳ４０での判定で受信データが「話中」でなければ、ステップＳ４５により受信データが電界強度であるかどうかが判定され、そうであればステップＳ４６により電界強度情報がメモリに格納されるし、そうでなければステップＳ３１に戻る。
【００３８】
前述したように、ステップＳ３１での判定の結果、ＧＰＳ信号を受信していれば図７のステップＳ５１に移行してＧＰＳから位置情報を読み出し、ステップＳ５２に移行して位置情報をメモリに記憶した上でステップＳ５３に移行し、メモリから通話状態フラグを読み出す。
【００３９】
そして、ステップＳ５４での判定の結果、通話状態フラグが「切断中」であれば、ステップＳ５５により呼断タイマの値をメモリから読み出す。読み出した値がタイムアウトを示すものであれば、ステップＳ５７により発呼動作を行う。発呼動作は、図８を用いて後述する。また、呼断タイマの値がタイマ起動中であれば、ステップＳ５８により呼断タイマの値を秒時経過ごとに減算していき、かつステップ５９により呼断タイマの値をメモリに書き込んでステップＳ６０に移行する。
【００４０】
呼断タイマは、通話中ＯＦＦから発呼までの時間経過を管理するタイマである。したがって、「通話中ＯＦＦ」を条件としてタイマを起動する。そして、携帯電話機からの下り信号である「話中」または、「通話中ＯＦＦ」を受信する事によりタイマ値を１５秒または３０秒に設定して１秒経過毎に減算し、０になるとタイムアウト（停止）して次の処理に移行する。
【００４１】
「通話中ＯＦＦ」を受けてタイマ値を設定する場合は、電話の相手が電話を切った場合であるから、携帯電話機に通話終了コマンドを送り、電話が処理を完了するまでの時間、約１５秒間（実験値）の経過を待つ。
【００４２】
「話中（電話をかけた時、相手と通話が成立しない（相手お話中））」を受けてタイマを起動する場合は、弱電地域であるか、電話の相手先が「話中」または、通話回線が不足している場合となる。この場合は、携帯電話機に通話終了コマンドを送り、電話の処理が完了し、電話が安定した電界を捕捉するための時間経過（計約３０秒）を待つ。
【００４３】
ステップＳ６０でメモリから通話状態フラグを読み出してステップＳ６１に移行し、通話状態フラグが通話中「２」であるか否かの確認を行う。通話中であればステップＳ６７に移行するが、通話中でなければステップＳ６２によりメモリから発呼タイマの値を読み出す。そしてこの読み出した値につきステップＳ６３で発呼タイムアウトか否かを判定し、タイマ起動中（＞０）であればステップＳ６４により時間の経過とともに発呼タイマの値を減算しステップＳ６５により発呼タイマの値をメモリに書き込んでステップＳ６７に移行する。また、ステップＳ６３での判定の結果、タイマタイムアウトであればステップＳ６６に移行して発呼動作を行い、ステップＳ６７移行する。
【００４４】
「発呼タイマ」は、「発呼」処理でセットされる。減算タイマは、０でタイムアウト（停止）する。このタイマは、携帯電話機と装置間の通信異常時に、「発呼」信号を再送する時に使用している。もし、「発呼」信号を送出中に、「話中」を受信した場合は、タイマをリセット（０）とする。携帯電話機が測定装置に接続されていない場合には、３０秒の時間経過毎に、信号送出がされる。
【００４５】
ステップＳ６７は、計測スイッチが測定中を示しているか否かを読み込み、ステップＳ６８による判定に移行する。測定中であれば、図６に示すステップＳ３２に移行し、測定中でなく停止であれば、ステップＳ６９に移行して携帯電話機に終了コマンドを出し、ステップＳ７０に移行する。そして、携帯電話機が動作安定するまで１０秒間待った上でステップＳ７１に移行して携帯電話機の電源を切り、ステップＳ７２に移行して計測スイッチの情報「１，０」を読み、ステップＳ７３により測定中でなければステップＳ７２との循環動作を繰り返して測定中になるのを待ち，測定中になったら図１のステップＳ１８に移行する。
【００４６】
図８は、図７におけるステップＳ５７およびステップＳ６６に示した発呼動作を示すフローチャートである。これら両者は同一内容であるから、ステップＳ５７を両者の代表として説明する。
【００４７】
発呼動作に入ったらステップＳ５７１でメモリから電界強度情報を読み出し、ステップＳ５７２に移行して電界強度が１０ｄＢｕＶ以上であるか否かを判定する。電界強度が１０ｄＢｕＶ以上であれば、ステップＳ５７３に移行して発呼タイマを３０秒に設定し、ステップＳ５７４に移行する。ステップＳ５７４では、携帯電話機に発呼コマンドを送出してステップＳ５７５に移行してメモリの通話状態フラグを呼状態（＝「１」）に変更し、メインフローにおける次のステップ（Ｓ６０またはＳ６７）に移行する。
【００４８】
このフローチャートに示された動作中における測定の結果として得られたデータは、たとえば測定地域ごとにファイルとして作成され、ハードディスク等の媒体に格納される。そして、後に通話品質の分析に利用される。
【００４９】
（変形例）
上記実施例では、メモリとして通話状態を含む５つの値を測定するように５つのメモリを持っている構成を示したが、測定装置としては他の要素を参考データとする方が良い場合もあり、６以上とか４以下のメモリを持つように構成してもよい。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は上述のように、携帯電話機から電界強度の報告を受け、この電界強度が予め定めた値以上であり、しかも時間を十分に取って発呼動作を行うようにしたため、いわゆるチャンネルスキャンにより適切な通信チャンネルを用いた通話状態を得ることができる。したがって、携帯電話機の通話状態に即した通話状態の測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の構成を示す説明図。
【図２】本発明に係る測定装置による携帯電話機の制御動作を示したもので、図２（a）は正常な接続動作を、図２（b）は異常な接続動作を示す説明図。
【図３】本発明に係る測定装置による携帯電話機の制御動作を示したもので、図３（a）は切断制御動作を、図２（b）は呼断動作を示す説明図。
【図４】本発明に係る測定装置による自動発呼機能の状態遷移を示す説明図。
【図５】同じく自動発呼機能の動作内容の一部を示すフローチャート。
【図６】同じく自動発呼機能の動作内容の一部を示すフローチャート。
【図７】同じく自動発呼機能の動作内容の一部を示すフローチャート。
【図８】同じく自動発呼機能の動作内容の一部を示すフローチャート。
【符号の説明】
ＰＨ携帯電話機
ＭＳ通話状態測定装置
ＧＰＳ測位システム
ＳＩＯ携帯電話機用インターフェース
Ｉ／Ｏインターフェース
ＲＯＭプログラム用メモリ
Ｍ１〜Ｍ５メモリ

Claims

予め定められたプログラムにしたがい携帯電話機を発呼動作させて得た通話品質データを、測位システムからの測位データを含む所要データと組み合わせて、通話品質を測定するようにした携帯電話機の通話品質測定装置において、
前記携帯電話機の通話状態を測定する通話状態測定装置と、
前記携帯電話機の通話状態データを随時記憶する第１のメモリと、
予め定められた設定値を有し、この設定値の時間を経過すると前記携帯電話機に発呼動作を開始させる発呼タイマと、
この発呼タイマの設定値データを記憶する第２のメモリと、
予め定められた設定値を有し、この設定値を基準にして前記携帯電話機の呼断時間を計測する呼断タイマと、
この呼断タイマの設定値データを記憶する第３のメモリと、
前記測位データを随時記憶する第４のメモリと、
前記携帯電話機が受信する電界強度を測定し電界強度データを作成する電界強度測定装置と、
この電界強度測定装置からの電界強度データを記憶する第５のメモリと、前記第１のメモリからの通話状態データを基に、前記第２のメモリからの設定値データに基づく時間の範囲で前記携帯電話機に発呼動作を行わせ、呼断が発生したときは前記第３のメモリからの設定値データによる時間が経過した後に発呼動作を行わせる制御手段とをそなえ、
前記第４のメモリによる測位データおよび前記第５のメモリによる電界強度データを含む各種データを測定する
ことを特徴とする携帯電話機の通話品質測定装置。
請求項1記載の携帯電話機の通話品質測定装置において、
前記制御手段は、前記第５のメモリに記憶された電界強度が所定値以上であるとき、発呼動作を行わせるようにした携帯電話機の通話品質測定装置。
請求項1記載の携帯電話機の通話品質測定装置において、
前記制御手段は、前記測位システムからの割り込み信号に応じて発呼動作を行わせるようにした携帯電話機の通話品質測定装置。
請求項1記載の携帯電話機の通話品質測定装置において、
前記制御手段は、受信データが通話オフを示すとき前記携帯電話機に通話終了を指示し、前記呼断タイマの設定値を短めに設定するようにした携帯電話機の通話品質測定装置。
請求項１記載の携帯電話機の通話品質測定装置において、
前記制御手段は、受信データが話中を示すとき前記携帯電話機に通話終了を指示し、前記発呼タイマの設定値を長めに設定するようにした携帯電話機の通話品質測定装置。