JP4896804B2 - 無線通信端末装置および無線通信方法 - Google Patents
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Description
ハンドオフには、通信中の基地局との通信を終了する前に、同じ周波数上で他の基地局との通信を開始するソフトハンドオフと、待ち受け中の基地局との通信を切断後に異なる基地局グループ、異なる周波数割り当てあるいは異なるフレームオフセットの基地局との通信を開始するハードハンドオフとがある。
しかしながら、高利得アンテナにより基地局Aの電波強度が未だ十分なレベルをキープしていれば、基地局Aと基地局Bの電波強度を比較してもハンドオフを実行するための閾値に満たない場合がある。すなわち、アンテナ性能が良いためハンドオフする必要がない。したがって、通信モジュールはハンドオフすることなく基地局Aで待ち受けた状態を維持することになる。
したがって、基地局Aの電波強度がハンドオフを実行するための閾値以下になり、ハンドオフを実行しようとしても基地局Aのネイバーリストエリア外(基地局Cのエリアなので)であるためハンドオフできず、圏外状態になる。このため、通信モジュールは圏外サーチ動作に入り、基地局Cの電波を捕捉するまで圏外になって着呼できないといった不都合が発生する。
上記した問題は通信モジュールに限らず高利得のアンテナが実装された携帯電話においても同様に発生し、特に、基地局密集地において往復や円移動(環状の道路沿いの移動等)を行う際の高速移動時にハンドオフのトリガが得にくくなる。
後位端末2は後位端末本体部20を含み、現在位置地図表示、目的地設定、目的地誘導等を主に実行するが、ここでは、キースイッチ、スピーカ、マイクロフォン等の周辺デバイスについては通信モジュール1とその使用を共用し、特に、キースイッチは相手の電話番号を指定するダイヤルの代用とする。
また、後位端末2は、不図示の二次電池や充電器を内蔵しており、これら電源手段により供給される電力を自身は勿論のこと、ケーブル4に含まれる電源ラインを介して通信モジュール1にも供給している。
RF回路部112およびベースバンド部113は、CDMA2000 1x通信網3を介して受信される音声を含む信号を復調し(Rx)、あるいは制御部13により生成される音声や信号を変調し(Tx)、RFフィルタ部111、アンテナ100経由でCDMA2000 1x通信網3との間で送受信を行う。アンテナ100の切り替え、RF回路部112におけるTx、Rxの増幅(減衰)制御等については後述する。
また、音声処理部12は、制御部13から出力される音声データに復号化処理を施し、デジタル/アナログ変換を行い、増幅等の信号処理を施し、ケーブル4経由で後位端末2へ出力する。なお、上記した符号化、復号化等の信号処理は制御部13が行ってもよい。
なお、図2中、点線で示されるように、音声処理部12にスピーカ(SP)やマイクロフォン(MIC、以下マイクという)が接続された場合、音声処理部12は、スピーカから出力される音声信号やマイクにおいて入力される音声信号の処理を行う。
すなわち、音声処理部12は、マイクから入力される音声を増幅し、アナログ/デジタル変換を行い、更に符号化等の信号処理を施し、デジタルの音声データに変換して制御部13に出力する。
また、音声処理部12は、制御部13から供給される音声データに復号化、デジタル/アナログ変換、増幅等の信号処理を施し、アナログの音声信号に変換してスピーカに出力する。
各基地局は、周期が異なるPN系列により異なるタイミングでパイロットチャネルを拡散するため、サーチ制御部131は、同タイミングを特定することによって基地局を特定することができる。サーチ制御部131は、近隣基地局のパイロットサーチによって、現行のCDMA周波数割り当て上でパイロットチャネルをサーチし、他の基地局のパイロットチャネルの存在を検出してその電波強度を測定する。
ここで、十分な電波強度を有する他の基地局のパイロットチャネルを検出した場合、通信中の基地局に対してパイロット強度測定メッセージを送信し、基地局はそれに応えてハンドオフの実行を指示する。
また、サーチ制御部131は、ハードハンドオフ時のハンドオフ先の基地局のパイロットサーチによりハンドオフ先基地局の同期捕捉も行う。
また、ハンドオフ処理部132は、主制御部130を介して特定した周波数に同調して周波数変換を行うように通信部11を制御する。また、ハンドオフ処理部132は、サーチウィンドウ設定部134に対し、サーチウィンドウサイズと、パイロットPN系列オフセットと、ハンドオフ種別とを通知する。
サーチウィンドウ設定部134は、ハンドオフ処理部132から通知されたサーチウィンドウサイズと、パイロットPN系列オフセットと、ハンドオフ種別とに基づき、サーチ制御部131に対してパイロットサーチの際のサーチウィンドウのタイミングを通知する。
サーチウィンドウ設定部134は、通信中においてはサーチウィンドウの中心を各近隣基地局のパイロットPN系列オフセットに設定してパイロットサーチを行う。
以下、図4〜図6に示すフローチャートを参照しながら本発明の実施の形態に係る無線通信端末装置の動作について詳細に説明する。
なお、送信パワーは、通信モジュール1側で自律的なコントロールも可能であるが、ここでは基地局主導のパワーコントロールとする。
しかしながら、これを無線性能が良い比較的大きなアンテナ(高利得ANT)を備えた通信モジュール1に当てはめると、逆にハンドオフしないことで電波をロストしてしまう。
このため、ここでは、図7(b)にテーブルBとして示されるように、ハンドオフ元の基地局のエネルギーが強めであってもハンドオフし易くするように、ハンドオフの基準値を少し高めに設定している。
上記したハンドオフの判定基準が切り替わった後、ハンドオフ処理部132は、主制御部130を介して基地局からハンドオフ指示メッセージを受け付けると、周波数設定部133、サーチウィンドウ設定部134を制御してハンドオフを実行する。
一つは、使用するアンテナの性能を、通信モジュール1内蔵の通常の利得を有するアンテナ100に切替える方法が考えられる。すなわち、図4に示す状態切り替えのタイミング(ステップS44)で、例えば、図3に示すRFフィルタ部111にて高利得アンテナ22から通常の利得を有するアンテナ100に使用を切替える。このとき、制御部13(主制御部130)は、所定の条件下において、所定の条件以外の場合よりもアンテナの利得を低減させることによりハンドオフの判定基準を変更することができる。
更に、高利得アンテナ22の端子へ減衰器(アッティネータ)の接続の有無によりアンテナの利得を制御することも考えられる。この場合、制御部13(主制御部130)は、高利得アンテナ22に接続される減衰器のバイパスの有無を制御して高利得アンテナ22の利得を低減させることになる。
図9は、縦軸にLNAゲイン、横軸に受信レベルを目盛り、制御部13(主制御部130)が段階的に制御してLNAのゲインを調整する例(図9(a))、リニア制御によりLNAのゲインを調整する例(図9(b))のそれぞれを示している。
すなわち、通信モジュール1が、現在、基地局Aで待ち受けしているものとし、車両が移動により基地局Aから離れた場合、通常は隣接する基地局Bの電波が強くなる一方、基地局Aの電波が弱くなるが、上記した高利得アンテナ22の利得制御により、見かけ上電波は弱くなる。
基地局Bの電波が強くなったところで基地局Aと基地局Bの受信レベルを比較し、そのレベル差がハンドオフ可能なγdB以上になるが、このとき、上記したソフトウェア対策によりハンドオフし易いようにハンドオフ閾値が低くなっているため、基地局Bにハンドオフする。車両がさらに移動して、基地局Bの電波が弱くなり基地局Cの電波が強くなり、基地局Bと基地局Cの受信レベル差がハンドオフ可能なレベル差γdBに到達した場合に基地局Cにハンドオフする。
また、小刻みにハンドオフを実行することにより電波をロストすることがなくなり、したがって待ち受け中にオーバーリーチ基地局を捕捉する可能性が低くなる。また、弱電界エリアではハードウェア制御により本来有する良好な無線性能を発揮できるように切り替えることができる。
Claims (4)
- 複数の通信システムを捕捉可能であり、当該捕捉した通信システムにより基地局との間で通信を行う通信部と、
少なくとも、周辺にハンドオフ可能な基地局が所定数以上存在し、かつ、待ち受け中の基地局からの信号に基づき、所定の条件が成立すると判定される場合に、ハンドオフの判定基準を変更し、当該ハンドオフを実行する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記待ち受け中の基地局からの信号の受信レベルが第1の所定値以上であることを所定の条件として含み、これを監視する
ことを特徴とする無線通信端末装置。 - 複数の通信システムを捕捉可能であり、当該捕捉した通信システムにより基地局との間で通信を行う通信部と、
少なくとも、周辺にハンドオフ可能な基地局が所定数以上存在し、かつ、待ち受け中の基地局からの信号に基づき、所定の条件が成立すると判定される場合に、ハンドオフの判定基準を変更し、当該ハンドオフを実行する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記待ち受け中の基地局からの信号をスキャンするためのサーチウィンドウのサイズが、所定の大きさであることを前記所定の条件として含み、これを監視する
ことを特徴とする無線通信端末装置。 - 複数の通信システムを捕捉可能であり、当該捕捉した通信システムにより基地局との間で通信を行い、
少なくとも、周辺にハンドオフ可能な基地局が所定数以上存在し、かつ、待ち受け中の基地局からの信号に基づき、所定の条件が成立すると判定される場合に、ハンドオフの判定基準を変更し、当該ハンドオフを実行する無線通信方法であって、
前記待ち受け中の基地局からの信号の受信レベルが第1の所定値以上であることを所定の条件として含み、これを監視する
ことを特徴とする無線通信方法。 - 複数の通信システムを捕捉可能であり、当該捕捉した通信システムにより基地局との間で通信を行い、
少なくとも、周辺にハンドオフ可能な基地局が所定数以上存在し、かつ、待ち受け中の基地局からの信号に基づき、所定の条件が成立すると判定される場合に、ハンドオフの判定基準を変更し、当該ハンドオフを実行する無線通信方法であって、
前記待ち受け中の基地局からの信号をスキャンするためのサーチウィンドウのサイズが、所定の大きさであることを前記所定の条件として含み、これを監視する
ことを特徴とする無線通信方法。
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