JP4751762B2 - 移動局 - Google Patents

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Description

本発明は、無線基地局と複数の移動局との間において同時期に複数の通信が実行される多元接続型の無線通信システムで用いられる移動局に関する。
無線基地局と複数の移動局との間において、同時期に複数の通信が実行される多元接続型の無線通信システムでは、それぞれの通信に用いられる無線通信路を識別することが必要となる。
例えば、符号分割多元接続方式(CDMA)を用いた無線通信システム(いわゆる第3世代移動体通信システム)では、それぞれの無線通信路は、ランダムな符号系列である拡散コードにより識別される。具体的には、拡散コードには、ユーザーデータの広帯域拡散に用いられるチャネライゼーションコードと、セル間における混信の防止のために用いられるスクランブリングコードとが含まれている。
第3世代移動体通信システム(無線通信システム)の一つであるW−CDMAでは、512種類のスクランブリングコード(下り方向)が規定されている。このようにスクランブリングコードは有限であるため、近隣のセルに同一のスクランブリングコードを割当てないようにしつつ、無線通信システム内において同一のスクランブリングコードが繰り返し割当てられている。
従来、上記無線通信システムの中には、無線基地局(広域対応基地局)によって通信領域が形成される広域セル(マクロセル)と、広域セルよりも小さい狭域セルであり、住宅・オフィスなどの狭小空間領域に備えられた無線基地局によって通信領域が形成される狭域セル(マイクロセル)とを備える無線通信システムが存在する。当該無線通信システムでも、スクランブリングコードにより広域セルと狭域セルとが識別される。
ところで、上記広域対応基地局は、通信相手の移動局に対して、自局の周辺に存在する広域セル及び狭域セルのスクランブリングコードを周辺スクランブリングコード群として送信している。このため、当該移動局は、通信相手の広域対応基地局が形成する広域セルから他のセル(移動先セル)に移動する場合には、既に受信した周辺スクランブリングコード群を参照することにより、移動先セルに割当てられているスクランブリングコードを検索(サーチ処理)し、検索したスクランブリングコードを用いて移動先セルとの通信接続を実現している。
特に、広域対応基地局は、移動局によって実行されるサーチ処理の短縮化を図るために、自局の周辺に存在する広域セル及び狭域セルの“全て”のスクランブリングコードを周辺スクランブリングコード群として送信せずに、当該全てのスクランブリングコードにおける“上限数(例えば、32個)分”のスクランブリングコードを周辺スクランブリングコード群として送信している。
特開2005−86374号公報
しかしながら、上記広域対応基地局が上記“上限数(例えば、32個)分”のスクランブリングコードを周辺スクランブリングコード群として移動局に送信する場合には、次のような問題が生じていた。
具体的には、広域対応基地局の周辺に、上記“上限数(例えば、32個)分”を超えるセル(広域セル,狭域セル)が存在する場合には、当該広域対応基地局は、自局の周辺のセルに割当てられているスクランブリングコードを全て送信することができない。このため、広域対応基地局は、移動局の移動先となり得るセルに割当てられているスクランブリングコードを、周辺スクランブリングコード群に含めることができない場合がある。
この場合には、当該移動局は、受信した周辺スクランブリングコード群を参照しても、移動先となり得るセル(移動先セル)に割当てられているスクランブリングコードを検索することができず、当該移動先セルとの通信接続を実現することができない。
そこで、本発明は以上の点に鑑みて成されたものであり、移動局によって実行されるサーチ処理の短縮化を図りつつ、移動先となり得るセルとの通信接続を確実に実行することができる移動局を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の第1の特徴は、無線基地局(例えば、広域対応基地局110−1)によって通信領域が形成される複数の広域セル(例えば、広域セル110−1〜110−7)と、無線基地局(例えば、狭域対応基地局130−1)によって通信領域が形成される複数の狭域セル(例えば、狭域セル135−1〜135−n)とを備える移動通信システムで用いられる移動局(例えば、移動局150)であって、前記移動局の通信相手の無線基地局である通信相手基地局の周辺に存在する前記広域セル及び前記狭域セルの識別に用いられるセル識別情報の中から、上限数分のセル識別情報を周辺セル識別情報群として前記通信相手基地局から受信する受信部(例えば、受信部153)と、受信された前記周辺セル識別情報群を記憶する周辺情報記憶部(例えば、周辺コード記憶部160)と、前記周辺セル識別情報群とは別に、移動先となり得る広域セル又は狭域セルである移動先セルの識別に用いられるセル識別情報を記憶する固定情報記憶部(例えば、固定コード記憶部161)と、前記移動先セルから信号を受信した場合には、前記信号の拡散に用いられたセル識別情報である移動先識別情報を周辺情報記憶部及び前記固定情報記憶部の中から検索する検索部(例えば、サーチ処理部162)と、検索された前記移動先識別情報を用いて前記移動先セルとの通信を実行する通信実行部(例えば、制御部156)とを備えることを要旨とする。
かかる特徴によれば、周辺スクランブリングコード群の中に、移動先のセルに割当てられているスクランブリングコードが含まれていなくても、移動局は、将来的に通信相手となり得る移動先のセル(例えば、家庭用基地局によって形成されるセル)のスクランブリングコードを固定的に記憶することにより、当該移動先となり得るセルとの通信接続を確実に実行することができる。
本発明の第2の特徴は、移動局が、CDMA方式の移動通信システムで用いられ、前記セル識別情報が、無線基地局のそれぞれに固有のスクランブリングコードであることを要旨とする。
本発明の第3の特徴は、前記検索部が、前記周辺情報記憶部の中から前記移動先識別情報を検索することができるか否か判定し、前記周辺情報記憶部の中から前記移動先識別情報を検索することができない場合には前記固定情報記憶部の中から前記移動先識別情報を検索することができるか否か判定することを要旨とする。
本発明の特徴によれば、移動局によって実行されるサーチ処理の短縮化を図りつつ、移動先となり得るセルとの通信接続を確実に実行することができる。
[第1実施形態]
(無線通信システムの構成)
図1は、本実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。本実施形態に係る無線通信システムでは、CDMAが用いられている。無線通信システムは、複数の広域セル110−1〜7と、複数の狭域セル135−1〜nと、移動局150とを備える。なお、広域セル、狭域セル及び移動局等の数は、図1に限定されないのは勿論のことである。
広域セル110−1〜7のそれぞれは同様の機能を有している。また狭域セル135−1〜nのそれぞれは同様の機能を有している。このため、以下では説明の便宜上、広域セル110−1(以下、広域セル110と適宜省略する)及び狭域セル135−1(以下、狭域セル135と適宜省略する)に注目して説明する。
広域セル110は、無線基地局100−1(以下、広域対応基地局100と適宜省略する)によって形成される通信領域である。狭域セル135は、広域セル110よりも狭い通信領域であり、無線基地局130−1(以下、狭域対応基地局130と適宜省略する)によって形成される通信領域である。例えば、狭域セル135は、住宅・オフィスなどの狭小空間領域に備えられた狭域対応基地局130によって形成される通信領域である。
移動局150は、CDMAにしたがって広域対応基地局100又は狭域対応基地局130との無線通信を実行する。
ここで、セル(広域セル,狭域セル)のそれぞれの識別に用いられるセル識別情報には、セル毎に異なる拡散コード、例えば、無線基地局のそれぞれに固有のスクランブリングコード(SC#)が含まれている。本実施形態では、スクランブリングコード(SC#)を用いるが、これに限定されないのは勿論のことである。
本実施形態に係る広域対応基地局100は、自局の周辺に存在する広域セル及び狭域セルに割当てられているスクランブリングコードの中から、上限数分のスクランブリングコードを周辺スクランブリングコード群として、通信相手の移動局150に送信する。
(移動局の構成)
図2は、本実施形態に係る移動局150の内部構成図である。図2に示すように、移動局150は、アンテナ151と、切替部152と、受信部153と、逆拡散部154と、復調部155と、制御部156と、変調部157と、拡散部158と、送信部159と、周辺コード記憶部160と、固定コード記憶部161と、サーチ処理部162とを備える。
アンテナ151は、所定の無線信号を送受信する。切替部152は、制御部156からの制御に基づいて、受信部153〜復調部155の系、及び変調部157〜送信部159の系のうち、いずれかの系を選択する。
受信部153は、アンテナ151,切替部152を介して、通信相手の無線基地局である通信相手基地局(例えば、無線基地局100−1)から周辺スクランブリングコード群を受信する。受信部153は、受信した周辺スクランブリングコード群を周辺コード記憶部160に記憶する。
逆拡散部154は、受信部153によって受信された信号を、自局が在圏するセルのスクランブリングコードで逆拡散する。復調部155は、拡散された信号に対して所定の復調処理を実行する。
制御部156は、復調された信号に基づいて所定の信号処理を実行したり、送信すべき信号を変調部157に出力したり、又は所望の無線基地局との間で接続処理を実行したりする。
変調部157は、制御部156から入力された信号に対して所定の変調処理を実行する。拡散部158は、変調された信号を、自局が在圏しているセルのスクランブリングコードで拡散する。送信部159は、切替部152,アンテナ151を介して、拡散された信号を所望の無線基地局等に送信する。
周辺コード記憶部160は、受信された周辺スクランブリングコード群を記憶する。
固定コード記憶部161は、受信された周辺スクランブリングコード群とは別に、移動先となり得る広域セル又は狭域セルである移動先セルに割当てられているスクランブリングコード(固定スクランブリングコード)を記憶する。なお、固定コード記憶部161は、ユーザーの操作指示により設定された固定スクランブリングコードを記憶してもよいし、通信ネットワークを介して設定された固定スクランブリングコードを記憶してもよい。
ここで、本実施形態に係るスクランブリングコードは、セルの符号番号により示されている。例えば、広域セル110−1〜7のスクランブリングコードは、SC#110−1〜7に設定されている。同様にして、狭域セル135−1〜nのスクランブリングコードは、SC#135−1〜nに設定されている。
上記周辺コード記憶部160が周辺スクランブリングコード群を記憶するまでの一例を説明する。
例えば、移動局150の通信相手が広域対応基地局100−1である場合を考える。この場合には、広域対応基地局100−1は、自局の周辺に存在する広域セル110−2〜7及び狭域セル135−1〜nに割当てられているSC#110−2〜7, SC#135−1〜nの中から、上限数(ここでは、32個)分のSC#110−2〜7, SC#135−1〜26を周辺スクランブリングコード群として、移動局150に送信する。
そして、図3に示すように周辺コード記憶部160は、受信された周辺スクランブリングコード群(SC#110−2〜7, SC#135−1〜26)を記憶する。又、固定コード記憶部161は、受信された周辺スクランブリングコード群とは関係なく、固定スクランブリングコード(例えば、SC#135−n)を記憶する。
サーチ処理部162は、現在通信を実行しているセルから他のセル(移動先セル)に移動局150が移動したときに、当該移動先セルから受信された信号(共通パイロット信号)に基づいて、当該共通パイロット信号の拡散に用いられたスクランブリングコードである移動先スクランブリングコードを周辺コード記憶部160及び固定コード記憶部161の中から検索する。なお、サーチ処理部162は、検索部を構成する。
具体的には、サーチ処理部162は、移動先セルから受信された共通パイロット信号を、周辺コード記憶部160及び固定コード記憶部161に記憶されている各スクランブリングコードのうちのいずれかで逆拡散する。サーチ処理部162は、周辺コード記憶部160及び固定コード記憶部161に記憶されている各スクランブリングコードの中から、共通パイロット信号を逆拡散した結果の電力値が最大値である場合のスクランブリングコードを移動先スクランブリングコードとして検索する。
なお、サーチ処理部162は、周辺コード記憶部160の中から移動先スクランブリングコードを検索することができるか否か判定し、周辺コード記憶部160の中から移動先スクランブリングコードを検索することができない場合には固定コード記憶部161の中から移動先スクランブリングコードを検索することができるか否か判定してもよい。
サーチ処理部162が周辺コード記憶部160及び固定コード記憶部161の中から移動先スクランブリングコードを検索することができた場合には、制御部156は、検索された移動先スクランブリングコードを用いて、移動先セルにおける無線基地局との通信接続を実行する。なお、制御部156は、通信接続部を構成する。
(移動局の動作)
次に、本実施形態に係る移動局150の概略動作について図4を参照しながら説明する。
図4に示すように、S101において、移動局150は、通信相手の無線基地局(例えば、無線基地局100−1)から周辺スクランブリングコード群を受信し、受信した周辺スクランブリングコード群を周辺コード記憶部160に記憶する。
S103において、移動局150は、現在通信を実行しているセルから他のセル(移動先セル)に移動した場合には、当該移動先セルから受信した共通パイロット信号に基づいて、当該共通パイロット信号の拡散に用いられた移動先スクランブリングコードを周辺コード記憶部160及び固定コード記憶部161の中から検索する(サーチ処理)。
S105において、移動局150は、周辺コード記憶部160及び固定コード記憶部161の中から移動先スクランブリングコードを検索することができるか否か判定する。
S107において、移動局150は、移動先スクランブリングコードを検索することができた場合には、当該移動先スクランブリングコードを用いて移動先セルにおける無線基地局との通線接続を実行する。移動局150は、移動先スクランブリングコードを検索することができない場合には、本処理を終了する。
次に、移動局150が移動することに伴い、移動局150がサーチ処理を実行する一例について図5乃至図7を参照しながら説明する。
図5乃至図7では、狭域セル135−1〜nを含む広域セル110−1と、狭域セル135a−1〜nを含む広域セル110−2とを備える無線通信システムが存在することを前提にする。
また、広域セル110−1を形成する広域対応基地局100−1の周辺には広域セル110−2〜7及び狭域セル135−1〜nが存在し、広域セル110−2を形成する広域対応基地局100−2の周辺には広域セル110−1,3,7及び狭域セル135a−1〜nが存在することを前提にする。
さらに、固定コード記憶部161は、狭域セル135−nに割当てられているSC#130−nを記憶していることを前提にする。なお、狭域セル、広域セル及び移動局等の数は、図5乃至図7に限定されないのは勿論のことである。
図5に示すように、移動局150が広域セル110−1内に位置する場合には、広域セル110−1を形成する広域対応基地局100−1の周辺には広域セル110−2〜7,狭域セル135−1〜nが存在する。
このため、移動局150は、広域対応基地局100−1の周辺に存在する広域セル110−2〜7及び狭域セル135−1〜nに割当てられているSC#110−2〜7, SC#135−1〜nのうち、上限数(ここでは32個)分のSC#110−2〜7, SC#135−1〜26を周辺スクランブリングコード群として、広域対応基地局100から受信する。図5に示すように、移動局150は、受信した周辺スクランブリングコード群(SC#110−2〜7, SC#135−1〜26)を周辺コード記憶部160に記憶する。
そして、図6に示すように、移動局150が広域セル110−1から広域セル110−2に移動した場合を考える。
移動局150は、移動先の広域セル110−2から共通パイロット信号を受信した場合には、周辺コード記憶部160に記憶されている周辺スクランブリングコード群(SC#110−2〜7, SC#135−1〜26(図5参照))の中に、移動先の広域セル110−2に割当てられているSC#110−2が含まれているため、当該SC#110−2を用いて広域セル110−2(広域対応基地局100−2)との通信接続を実行する。
また、移動局150は、移動先の広域セル110−2(広域対応基地局100−2)から上限数分のSC#を受信する。
具体的には、上記広域対応基地局100−2の周辺には、広域セル110−1,3,7及び狭域セル135a−1〜nが存在する。このため、図6に示すように、移動局150は、当該広域対応基地局100−2の周辺に存在する広域セル110−1,3,7及び狭域セル135a−1〜nに割当てられているSC#110−1,3,7,SC#135a−1〜nのうち、上限数(ここでは32個)分のSC#110−1,3,7, SC#135a−1〜29を周辺スクランブリングコード群として、広域対応基地局100から受信する。移動局150は、受信した周辺スクランブリングコード群(SC#110−1,3,7, SC#135a−1〜29)を周辺コード記憶部160に記憶する。
その後、図7に示すように、移動局150が広域セル110−2から狭域セル135−nに移動した場合を考える。
移動局150は、移動先の狭域セル135−nから共通パイロット信号を受信した場合には、周辺コード記憶部160に記憶されている周辺スクランブリングコード群(SC#110−1,3,7, SC#135a−1〜29(図7参照))の中に、移動先の狭域セル135−nに割当てられているSC#135−nが含まれていないため、固定コード記憶部161に当該SC#135−nが記憶されているか否か判定する。
移動局150は、固定コード記憶部161に当該SC#135−nが記憶されているため、当該SC#135−nを用いて狭域セル135−n(狭域対応基地局130−n)との通信接続を実行する。
ここで、固定コード記憶部161にはSC#135−nが記憶されておらず、周辺コード記憶部160にはSC#110−1,3,7, SC#135a−1〜29のみを含む周辺スクランブリングコード群(図7参照)が記憶されている場合を考える。
この場合には、図7に示すように、移動局150が広域セル110−2から狭域セル135−nに移動しても、既に受信した周辺スクランブリングコード群にはSC#135−nが含まれていない。このため、移動局150は、移動先の狭域セル135−n(狭域対応基地局130−n)との通信接続を実行することができない。
言い替えると、受信した各共通パイロット信号の受信電力レベルのうち、狭域対応基地局130−nから受信した共通パイロット信号の受信電力レベルが最も大きいにも関わらず、既に受信した周辺スクランブリングコード群(SC#110−1,3,7, SC#135a−1〜29)には狭域対応基地局130−nに割当てられているSC#135−nが含まれていない(図7参照)。
このため、移動局150は、移動先の狭域対応基地局130−nから受信した共通パイロット信号を、当該周辺スクランブリングコード群のうちのいずれかで逆拡散しても、逆拡散した結果の電力値が最大値とはなり得ず、当該狭域対応基地局130−nとの通信接続を実行することができない。
もし、移動局150が、周辺スクランブリングコード群(SC#110−1,3,7, SC#135a−1〜29)に対応する各無線基地局のうち、狭域対応基地局130−nの次に広域対応基地局100−1から近い場合には、移動局150は、以下に示すように広域対応基地局100−1との通信接続を実行することになる。
具体的には、移動局150と広域対応基地局100−1との距離が最も近いため、移動局150において広域対応基地局100−1から受信された共通パイロット信号が、周辺スクランブリングコード群(SC#110−1,3,7, SC#135a−1〜29)のうちのSC#100−1で逆拡散されると、逆拡散された結果の電力値が最も大きくなる。 このため、移動局150は、当該SC#100−1が割当てられている広域対応基地局100−1との通信接続を行うこととなる。
これにより、本来、移動局150は、自局に最も近い狭域対応基地局130−nとの通信接続を実行できずに、狭域対応基地局130−nの次に近い広域対応基地局100−1との通信接続を行うこととなり、基地局との通信における伝搬損失を増大させる場合がある。
ところが、本実施形態では、移動局150は、移動先となり得る狭域セル135−nに割当てられているSC#135−nを固定コード記憶部161に記憶している。このため、移動局150は、周辺スクランブリングコード群にSC#135−nが含まれていなくても、固定コード記憶部161に記憶されているSC#135−nを用いて、最も近い狭域セル135−n(狭域対応基地局130−n)との通信接続を実行することができる。
かかる特徴によれば、周辺スクランブリングコード群の中に、移動先のセルに割当てられているスクランブリングコードが含まれていなくても、移動局150は、将来的に通信相手となり得る移動先のセル(例えば、家庭用基地局によって形成されるセル)のスクランブリングコードを固定的に記憶することにより、当該移動先となり得るセルとの通信接続を確実に実行することができる。
なお、本発明は、CDMAを用いる無線通信システムに限定される分けではなく、TDMAを用いる無線通信システムやFDMAを用いる無線通信システム、無線LANシステムにも適用することができる。本発明が無線LANシステムに適用される場合には、セル識別情報としてはSSIDを用いるのが好適である。
以上、本発明の一例を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、実施形態における具体的構成等は、適宜設計変更可能である。また、実施形態の具体的構成のそれぞれは、組み合わせることが可能である。さらに、実施形態の作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
本実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。 本実施形態に係る移動局の内部構成図である。 本実施形態に係る周辺コード記憶部及び固定コード記憶部に記憶されているスクランブリングコードを示す図である。 本実施形態に係る移動局の動作フロー図である。 本実施形態に係る周辺コード記憶部及び固定コード記憶部に記憶されているスクランブリングコードを示す図である。 本実施形態に係る周辺コード記憶部及び固定コード記憶部に記憶されているスクランブリングコードを示す図である。 本実施形態に係る周辺コード記憶部及び固定コード記憶部に記憶されているスクランブリングコードを示す図である。
符号の説明
100…広域対応基地局、110…広域セル、130…狭域対応基地局、135…狭域セル、150…移動局、151…アンテナ、152…切替部、153…受信部、154…逆拡散部、155…復調部、156…制御部、157…変調部、158…拡散部、159…送信部、160…周辺コード記憶部、161…固定コード記憶部、162…サーチ処理部

Claims (3)

  1. 無線基地局によって通信領域が形成される複数の広域セルと、無線基地局によって通信領域が形成される複数の狭域セルを備える移動通信システムで用いられる移動局であって、
    前記移動局の通信相手の無線基地局である通信相手基地局の周辺に存在する前記広域セル及び前記狭域セルの識別に用いられるセル識別情報の中から、上限数分のセル識別情報を周辺セル識別情報群として前記通信相手基地局から受信する受信部と、
    受信された前記周辺セル識別情報群を記憶する周辺情報記憶部と、
    前記周辺セル識別情報群とは別に、移動先となり得る広域セル又は狭域セルである移動先セルの識別に用いられるセル識別情報を記憶する固定情報記憶部と、
    前記移動先セルから信号を受信した場合には、前記信号の拡散に用いられたセル識別情報である移動先識別情報を周辺情報記憶部及び前記固定情報記憶部の中から検索する検索部と、
    検索された前記移動先識別情報を用いて前記移動先セルとの通信を実行する通信実行部と
    を備え
    前記固定情報記憶部は、ユーザーの操作指示により設定された固定スクランブリングコード、または通信ネットワークを介して設定された固定スクランブリングコードを前記セル識別情報として記憶することを特徴とする移動局。
  2. 前記移動局は、CDMA方式の移動通信システムで用いられ、前記セル識別情報は、前記無線基地局のそれぞれに固有のスクランブリングコードであることを特徴とする請求項1に記載の移動局。
  3. 前記検索部は、前記周辺情報記憶部の中から前記移動先識別情報を検索することができるか否か判定し、前記周辺情報記憶部の中から前記移動先識別情報を検索することができない場合には前記固定情報記憶部の中から前記移動先識別情報を検索することができるか否か判定することを特徴とする請求項1に記載の移動局。
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