JP5058779B2 - Location registration method and mobile station - Google Patents

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    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
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Description

本発明は、無線通信システムに対して自体の位置を登録する位置登録方法および移動局に関する。   The present invention relates to a location registration method and a mobile station for registering its own location with respect to a wireless communication system.
PHS(Personal Handy phone System)や携帯電話等の移動局を用いる無線通信システムでは、移動局への着呼を受けるため周囲の基地局への位置登録が必要となる。移動局は通信品質が最も良い基地局と無線通信を確立し、その基地局に対して位置登録を行う。無線通信システムにおける中継サーバはかかる位置登録に基づいて移動局の位置を特定し、位置登録された基地局または基地局群に対して移動局の一斉呼び出しを行う。   In a wireless communication system using a mobile station such as a PHS (Personal Handy phone System) or a mobile phone, location registration with surrounding base stations is required to receive an incoming call to the mobile station. The mobile station establishes wireless communication with the base station having the best communication quality, and performs location registration with the base station. The relay server in the wireless communication system specifies the position of the mobile station based on the position registration, and performs a mobile call to the base station or base station group whose position is registered.
位置登録完了後、位置登録された基地局より通信品質の高い基地局が通信範囲に入ってくると、移動局は通信品質の高い新たな基地局に通信対象を切り換え、その基地局で再度位置登録を遂行する。しかし、通信環境によっては複数の基地局における通信品質の優劣が時々刻々と変化し、位置登録を頻繁に繰り返してしまい無駄な電力を費やすこととなる。   After the location registration is completed, when a base station with higher communication quality enters the communication range than the registered base station, the mobile station switches the communication target to a new base station with higher communication quality and re-positions at that base station. Carry out registration. However, depending on the communication environment, the superiority or inferiority of communication quality in a plurality of base stations changes from time to time, and position registration is frequently repeated, resulting in wasted power.
このような煩雑な位置登録を回避するため、基地局の密度を解析し、その基地局の密度に応じて所定時間内の移動局の位置登録回数を制御し、基地局が疎らにしか存在しないところでは位置登録回数を減らして無駄な電力の消費を節減する技術が知られている(例えば、特許文献1)。また、位置登録要求を所定回数に制限する技術も公開されている(例えば、特許文献2)。   In order to avoid such complicated location registration, the density of the base station is analyzed, and the number of location registrations of the mobile station within a predetermined time is controlled according to the density of the base station, and the base station exists only sparsely By the way, a technique for reducing wasteful power consumption by reducing the number of location registrations is known (for example, Patent Document 1). A technique for limiting the number of location registration requests to a predetermined number is also disclosed (for example, Patent Document 2).
このような位置登録回数の制限に限らず、例えば電波強度(RSSI:Received Signal Strength Indicator)を用いて煩雑な位置登録を回避することもできる。移動局は、電波強度が所定値を下回ると新たな基地局を探し始め、現行通信している基地局より電波強度が強い基地局が見つかると切り換える。また、電波強度が所定値を下回らなくとも新たに最適な基地局を見つけ、その基地局に対して位置登録を行う技術も開示されている(例えば、特許文献3)。   Not only the limitation of the number of times of position registration, but also complicated position registration can be avoided by using, for example, a received signal strength indicator (RSSI). When the radio field intensity falls below a predetermined value, the mobile station starts searching for a new base station, and switches when a base station having a higher radio field intensity than the currently communicating base station is found. Also disclosed is a technique for finding a new optimum base station and registering a location with the base station even if the radio field intensity does not fall below a predetermined value (for example, Patent Document 3).
さらに、移行先基地局の電波強度に、ある程度のオフセットを課す方法も採用されている。ここで、移動局は、自体が無線通信を確立している基地局の電波強度にさらに例えば12dBのオフセットを加え、それ以上の電波強度を有す基地局のみが新たな位置登録先となる。移動局が停止している場合、電波強度として12dBの差が生じることは希なので、新たな位置登録が生じることはほとんどない。
特開平7−212827号公報 特開平9−18934号公報 特開平10−94032号公報
Furthermore, a method of imposing a certain amount of offset on the radio field intensity of the destination base station is also adopted. Here, the mobile station further adds an offset of, for example, 12 dB to the radio field strength of the base station with which the radio communication is established, and only the base station having the radio field strength higher than that becomes a new location registration destination. When the mobile station is stopped, a difference of 12 dB is rarely generated as a radio wave intensity, so that a new location registration hardly occurs.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-212827 JP-A-9-18934 JP-A-10-94032
しかし、通信エラーが頻発するような弱電界において、単に上記の技術を適用すると、何らかの理由で位置登録完了済みの基地局の電波を受信できなかった場合、移動局は基地局を広範囲にサーチして、位置登録ができない距離にある基地局と通信を開始してしまうおそれがある。この動作を図10〜13を用いて説明する。   However, in a weak electric field where communication errors occur frequently, simply applying the above technology will cause the mobile station to search a wide range of base stations if for some reason the radio waves of the registered base station cannot be received. Thus, there is a risk of starting communication with a base station at a distance where location registration is not possible. This operation will be described with reference to FIGS.
図10のフローチャートにおいて割込が発生すると、まず、現在の状態が起動時または基地局を消失した状態かどうかが判定され(S10)、どちらかの状態であると判定された場合、全周囲(周囲の全範囲)に対して基地局サーチが行われる(S12)。かかる基地局サーチでは複数の基地局の通信品質が測定されその複数の基地局に優先順位を設ける。   When an interrupt occurs in the flowchart of FIG. 10, first, it is determined whether the current state is at the time of start-up or the state in which the base station has been lost (S10). A base station search is performed for all surrounding ranges (S12). In such a base station search, communication qualities of a plurality of base stations are measured, and priorities are set for the plurality of base stations.
そして、サーチした複数の基地局のうち通信品質の高い基地局から通信開始要求(S14)を行う。ここで通信開始要求が正常に完了しなかった場合(S16)、サーチした全ての基地局に関して通信開始要求が為されたかどうか判定され(S18)、全基地局で通信開始要求が行われていれば通信開始処理が失敗したとして最初から処理をやり直す。全基地局が終了していなければ、通信品質が次に高い基地局が選択され(S20)、通信開始要求(S14)からを繰り返す。   Then, a communication start request (S14) is made from a base station with high communication quality among the searched base stations. Here, when the communication start request is not normally completed (S16), it is determined whether the communication start request is made for all the searched base stations (S18), and the communication start request is made at all the base stations. If the communication start process fails, the process is restarted from the beginning. If all the base stations have not ended, the base station with the next highest communication quality is selected (S20), and the communication start request (S14) is repeated.
また、現在の状態が起動時または基地局を消失した状態でない場合、現行の基地局の電波強度が所定値より低下したかどうか判断され(S22)、低下していれば、全周囲に対して基地局サーチが行われる(S24)。そこで現行の基地局より通信品質がオフセット分高い、例えば電波強度が12dB高い基地局が存在するかどうか判定され(S26)、存在していればその基地局に対して通信開始要求が行われる(S28)。ここで通信開始要求が正常に完了すると(S30)、通信対象としての基地局が通信開始要求を行った新たな基地局に変更される(S32)。このようにして、移動局と基地局とは少なくとも通信同期をとることができる。   Further, if the current state is not a state of starting or disappearing of the base station, it is determined whether or not the radio field intensity of the current base station has decreased below a predetermined value (S22). A base station search is performed (S24). Therefore, it is determined whether or not there is a base station whose communication quality is higher than that of the current base station by an offset, for example, a radio field strength of 12 dB is higher (S26). S28). Here, when the communication start request is normally completed (S30), the base station as the communication target is changed to a new base station that has made the communication start request (S32). In this way, at least communication synchronization can be established between the mobile station and the base station.
上述した通信開始処理において、既に位置登録された基地局群以外の基地局が通信対象として検出された場合(S34)、位置登録処理が遂行される。かかる状況は、移動局の移動時や電源起動時(電源切断時に位置登録された基地局群と相異する場合)に生じうる。ここで、基地局群は、位置登録単位となる通信領域を確保するための1または複数の基地局を言い、かかる1または複数の基地局は位置を特定する上でそれぞれ同等の機能を奏する。   In the communication start process described above, when a base station other than the base station group whose position has already been registered is detected as a communication target (S34), the position registration process is performed. Such a situation may occur when the mobile station moves or when the power is turned on (if it is different from the base station group registered when the power is turned off). Here, the base station group refers to one or a plurality of base stations for securing a communication area serving as a position registration unit, and the one or a plurality of base stations perform equivalent functions in specifying the position.
位置登録処理では、通信開始処理で通信対象となった基地局が属する基地局群に対してのみ基地局サーチが行われ(S36)、サーチされた複数の基地局のうち通信品質の高い基地局から位置登録要求が実行される(S38)。ここで位置登録要求が正常に完了しなかった場合(S40)、サーチされた全ての基地局に関して位置登録要求が為されたかどうか判定され(S42)、全基地局で位置登録要求が行われていれば位置登録処理が失敗したとして最初から処理をやり直す。全基地局が終了していなければ、次に通信品質が高い基地局を選択して(S44)、数十秒のタイマカウントを経て位置登録要求(S38)からを繰り返す。   In the location registration process, a base station search is performed only for the base station group to which the base station subjected to communication in the communication start process belongs (S36), and a base station with a high communication quality among the searched base stations. The location registration request is executed (S38). If the location registration request is not normally completed (S40), it is determined whether or not the location registration request has been made for all the searched base stations (S42), and the location registration request is made at all base stations. If so, the process is restarted from the beginning, assuming that the position registration process has failed. If all the base stations have not ended, the base station having the next highest communication quality is selected (S44), and the process from the location registration request (S38) is repeated after a timer count of several tens of seconds.
図10のフローチャートに示したような位置登録処理を図11の通信環境下に適用して本発明の課題を説明する。図11では、移動局50が弱電界の下、通信領域52と通信領域54との両領域に跨っている。また各通信領域52、54内においては、通信網56に接続された基地局60a、60b、60cの群および62a、62bの群がそれぞれ基地局群を形成している。通信領域52、54内の通信を補う当該基地局群が無線通信システムにおける位置登録単位となる。   The problem of the present invention will be described by applying the location registration process as shown in the flowchart of FIG. 10 to the communication environment of FIG. In FIG. 11, the mobile station 50 straddles both the communication area 52 and the communication area 54 under a weak electric field. In each of the communication areas 52 and 54, a group of base stations 60a, 60b and 60c and a group of 62a and 62b connected to the communication network 56 form a base station group. The base station group that supplements communication in the communication areas 52 and 54 is a location registration unit in the wireless communication system.
図11の状態において、移動局50は、通信距離が近い基地局60aと通信を確立しているので、位置登録も通信領域52の基地局群に対して実行されている。このとき、移動局50は基地局62aの電波も弱電波ながら受信しているが、現行の基地局60aとの電波強度の差が12dBに至らないので通信対象が基地局62aに移行することはない。   In the state of FIG. 11, since the mobile station 50 has established communication with the base station 60 a with a short communication distance, location registration is also performed for the base station group in the communication area 52. At this time, the mobile station 50 receives the radio wave of the base station 62a even though it is weak, but since the difference in radio wave intensity from the current base station 60a does not reach 12 dB, the communication target is not transferred to the base station 62a. Absent.
ところが、弱電界ゆえの通信環境の不安定さから、基地局60aとの通信が複数回連続してエラーになると、図12のように移動局50は基地局60aを消失したとして新たな基地局をサーチする。そうするとオフセット12dBに関係なくその時点で通信品質が一番良い基地局が検出される。このときたまたま基地局62aの電波を受信してしまうと、移動局50は基地局62aと通信を開始する。   However, if the communication with the base station 60a fails continuously several times due to instability of the communication environment due to the weak electric field, the mobile station 50 has lost the base station 60a as shown in FIG. Search for. Then, the base station with the best communication quality at that time is detected regardless of the offset of 12 dB. If the radio wave of the base station 62a happens to be received at this time, the mobile station 50 starts communication with the base station 62a.
ここで、通信を開始した基地局62aが位置登録済みの基地局群60a、60b、60cと相異するので、移動局50は、図13に示すように、基地局62aが含まれる通信領域54の基地局群(基地局62a、62b)に対してのみ(他の基地局60a、60b、60cをマスクして)位置登録要求を行う。これは、基地局サーチによって通信を開始した基地局を含む基地局群が位置登録として最適であると考えられるからである。しかし、基地局62a、62bのいずれもが移動局50と通信距離が離れていた場合、移動局50は基地局62a、62bとの通信を確立することができない。従って、最終的には位置登録に失敗することとなる。   Here, since the base station 62a that started communication is different from the registered base station groups 60a, 60b, and 60c, as shown in FIG. 13, the mobile station 50 has a communication area 54 that includes the base station 62a. The location registration request is made only to the base station group (base stations 62a and 62b) (masking the other base stations 60a, 60b and 60c). This is because a base station group including a base station that has started communication by a base station search is considered to be optimal for location registration. However, when both of the base stations 62a and 62b have a communication distance from the mobile station 50, the mobile station 50 cannot establish communication with the base stations 62a and 62b. Therefore, the location registration will eventually fail.
この状況下においては、本来通信すべき基地局60aは通信対象から外されており、たとえ基地局60aの電波強度が正常に戻って基地局62aより上回ったとしても、その差が12dBを超えなければ通信対象となることはない。   Under this circumstance, the base station 60a to be originally communicated is excluded from communication targets, and even if the radio field strength of the base station 60a returns to normal and exceeds the base station 62a, the difference must exceed 12 dB. It will not be subject to communication.
このように移動局50が移動していなくても周囲の電波環境によって通信対象となる基地局が変化する場合もあり、また、新たに検出された基地局が本来検出されるべきではない基地局であれば、移動局50が位置登録要求を繰り返して着呼ができなくなるといった状況が起こる。ここで、通信対象となる基地局を位置登録済みの基地局に固定することも可能ではあるが、移動局50が実際に移動した場合に対応できなくなる。   Thus, even if the mobile station 50 is not moving, the base station to be communicated may change depending on the surrounding radio wave environment, and the newly detected base station should not be detected originally If so, a situation occurs in which the mobile station 50 cannot make an incoming call by repeatedly making a location registration request. Here, although it is possible to fix the base station to be communicated to the base station whose location has been registered, it becomes impossible to cope with the case where the mobile station 50 has actually moved.
このような状況に陥ることで、位置登録できない基地局に頻繁に位置登録を試みてしまい移動局50は電力を無駄に消費してしまうこととなる。また、この位置登録処理の間はリンクチャネルを確立することができず着呼も不能となり、着呼率の低下を招くこととなっていた。   By falling into such a situation, location registration is frequently attempted to a base station that cannot perform location registration, and the mobile station 50 consumes power wastefully. Also, during this location registration process, a link channel cannot be established and incoming calls cannot be made, resulting in a reduction in incoming call rate.
本発明は、このような課題に鑑み、位置登録できない基地局への無駄な位置登録要求を削減し、電力の無駄な消費を抑制すると共に着呼率の向上を図ることが可能な位置登録方法および移動局を提供することを目的としている。   In view of such a problem, the present invention reduces a useless location registration request to a base station that cannot perform location registration, suppresses wasteful consumption of power, and improves an incoming call rate. And to provide a mobile station.
上記課題を解決するために、本発明にかかる位置登録方法の代表的な構成は、複数の基地局の制御チャネルを受信し通信品質の高い基地局を無線通信対象として検出する基地局サーチを全周囲に対して行い、検出された基地局と無線通信を開始する通信開始ステップと、移動局を位置登録済みの基地局群以外の基地局が通信開始ステップにおいて検出された場合、全周囲に対して再び基地局サーチを行い、基地局サーチで検出された基地局が属する基地局群に通信開始ステップで検出された基地局が含まれている場合、位置登録を遂行し、含まれていない場合、通信開始ステップから再実行する位置登録ステップと、を含むことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a typical configuration of the location registration method according to the present invention is to perform a base station search for receiving a control channel of a plurality of base stations and detecting a base station with high communication quality as a wireless communication target. When a base station other than the base station group in which the location of the mobile station has been registered is detected in the communication start step, the communication start step for starting the wireless communication with the detected base station is performed for all the surroundings. If the base station detected by the communication start step is included in the base station group to which the base station detected by the base station search belongs, the location registration is performed and the base station is not included And a position registration step re-executed from the communication start step.
位置登録ステップにおいて、通信対象となった基地局が属する基地局群のみならず全周囲に対して再度の基地局サーチを行うので、通信開始処理においてたまたま電波を受信できなかった基地局の電波も受信できる可能性が高くなる。従って、本来位置登録すべき基地局群に対して位置登録することが可能となる。このように位置登録できない基地局群への無駄な位置登録要求を削減することで電力の無駄な消費を抑制し、着呼を妨げる処理が無くなることで弱電界においても着呼率の向上を図ることが可能となる。   In the location registration step, since the base station search is performed again not only for the base station group to which the base station to be communicated belongs but also for the entire periphery, the radio waves of the base station that happens to be unable to receive radio waves in the communication start process The possibility of receiving is increased. Accordingly, it is possible to perform location registration with respect to a base station group that should originally register the location. By reducing useless location registration requests to base station groups that cannot perform location registration in this way, wasteful power consumption is suppressed, and processing that prevents incoming calls is eliminated, thereby improving the incoming call rate even in weak electric fields. It becomes possible.
また、基地局群は、位置登録単位となる通信領域を確保するための1または複数の基地局であり、基地局群の識別子は所定数の桁の値が等しくてもよい。かかる構成により移動局は同一の基地局群に属する基地局を迅速に判断することが可能となる。従って、特定の基地局群内の各基地局に対して位置登録を行う場合であっても識別子のみによって対象となる基地局を特定することができる。   The base station group may be one or a plurality of base stations for securing a communication area serving as a location registration unit, and the identifiers of the base station group may have the same number of digits. With this configuration, the mobile station can quickly determine the base stations belonging to the same base station group. Therefore, even when position registration is performed for each base station in a specific base station group, the target base station can be specified only by the identifier.
本発明にかかる、移動局の代表的な構成は、複数の基地局の制御チャネルを受信し通信品質の高い基地局を無線通信対象として検出する基地局サーチを全周囲に対して行い、検出された基地局と無線通信を開始する通信開始部と、自体を位置登録済みの基地局群以外の基地局が通信開始部によって検出された場合、全周囲に対して再び基地局サーチを行い、基地局サーチで検出された基地局が属する基地局群に通信開始部によって検出された基地局が含まれている場合、位置登録を遂行し、含まれていない場合、通信開始部を再度動作させる位置登録部と、を備えることを特徴とする。   A typical configuration of a mobile station according to the present invention is to detect a base station search that receives a control channel of a plurality of base stations and detects a base station having a high communication quality as a wireless communication target for all surroundings. If a communication start unit that starts wireless communication with the base station and a base station other than the base station group that has registered its position is detected by the communication start unit, the base station search is performed again for the entire periphery, and the base station A position that performs location registration when the base station detected by the communication start unit is included in the base station group to which the base station detected by the station search belongs, and when the base station is not included, the position at which the communication start unit is operated again And a registration unit.
上記位置登録方法における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該移動局にも適用可能である。   The components corresponding to the technical idea in the location registration method and the description thereof can also be applied to the mobile station.
以上説明したように本発明の位置登録方法では、位置登録できない基地局への無駄な位置登録要求を削減し、電力の無駄な消費を抑制すると共に着呼率の向上を図ることが可能となる。   As described above, according to the location registration method of the present invention, it is possible to reduce useless location registration requests to base stations that cannot perform location registration, suppress wasteful consumption of power, and improve the incoming call rate. .
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiment are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
(無線通信システム100)
移動局は、自体への着呼を受けるため、無線通信システムにおける周囲の基地局に対して、自体の位置を登録する。本実施形態では、このような無線通信システムにおいて、無駄な位置登録要求を排除し、消費電力の低減や着呼率の向上を目的としている。ここでは、理解を容易にするため、無線通信システム100の構成を用いて位置登録動作を説明し、その後で移動局の具体的な構成を詳述する。
(Wireless communication system 100)
In order to receive an incoming call to the mobile station, the mobile station registers its own position with respect to surrounding base stations in the wireless communication system. The present embodiment aims to eliminate useless location registration requests in such a wireless communication system, to reduce power consumption and to improve the incoming call rate. Here, for easy understanding, the location registration operation will be described using the configuration of the wireless communication system 100, and then the specific configuration of the mobile station will be described in detail.
図1は、無線通信システム100の概略的な構成を示したブロック図である。かかる無線通信システム100は、移動局としてのPHS端末110(110a、110b)と、基地局120(120a、120b、120c)と、ISDN(Integrated Services Digital Network)回線やインターネット、専用回線等の通信網130と、中継サーバ140とを含んで構成される。ここでは、移動局としてPHS端末110を挙げているが、かかる場合に限らず、携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ、PDA(Personal Digital Assistant)、デジタルカメラ、音楽プレイヤー、カーナビゲーション、ポータブルテレビ、ゲーム機器、DVDプレイヤー、リモートコントローラ等位置登録可能な様々な電子機器を移動局として用いることもできる。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a wireless communication system 100. The wireless communication system 100 includes a PHS terminal 110 (110a, 110b) as a mobile station, a base station 120 (120a, 120b, 120c), a communication network such as an ISDN (Integrated Services Digital Network) line, the Internet, and a dedicated line. 130 and the relay server 140. Here, the PHS terminal 110 is cited as a mobile station, but the present invention is not limited to such a case. A mobile phone, a notebook personal computer, a PDA (Personal Digital Assistant), a digital camera, a music player, a car navigation system, a portable TV, a game device. Various electronic devices capable of registering the position, such as DVD players and remote controllers, can also be used as mobile stations.
上記無線通信システム100において、PHS端末110a、110bはそれぞれ通信可能な基地局120a、120bに対して位置登録を行っている。   In the wireless communication system 100, the PHS terminals 110a and 110b perform location registration with the communicable base stations 120a and 120b, respectively.
ユーザがPHS端末110aから他のPHS端末110bへ通話回線接続を試みた場合、ユーザのPHS端末110aの操作に応じて、無線通信可能領域にある基地局120aとの無線通信が確立される。基地局120は、図1中(1)に示すように、通信網130を介して中継サーバ140にPHS端末110bとの通信接続を要求する。   When a user attempts to connect a telephone line from the PHS terminal 110a to another PHS terminal 110b, wireless communication with the base station 120a in the wireless communication available area is established according to the operation of the user's PHS terminal 110a. The base station 120 requests the relay server 140 to establish a communication connection with the PHS terminal 110b via the communication network 130, as indicated by (1) in FIG.
そして、中継サーバ140は、登録された位置情報に基づいてPHS端末110bの通信領域150bにある基地局120bを特定する。そして、図1中(2)に示すように、基地局120bを含む位置登録された通信領域150bに対して一斉呼び出しをかける。その後、中継サーバ140は、基地局120bに対してPHS端末110bとの音声通話を設定する。基地局120bにおける音声通話の設定が完了すると、中継サーバ140は、その音声通話処理を基地局間に渡し、図1中(3)に示すように、ユーザ側および通信相手側の基地局120a、120b同士が主体となって音声信号の送受信を直接行う。こうしてPHS端末110a、110b同士の通話が確立する。   Then, the relay server 140 specifies the base station 120b in the communication area 150b of the PHS terminal 110b based on the registered position information. Then, as shown in (2) in FIG. 1, a simultaneous call is made to the location-registered communication area 150b including the base station 120b. Thereafter, the relay server 140 sets a voice call with the PHS terminal 110b for the base station 120b. When the setup of the voice call at the base station 120b is completed, the relay server 140 passes the voice call processing between the base stations, and as shown in (3) in FIG. 1, the user-side and communication partner-side base stations 120a, The audio signals are directly transmitted and received mainly by 120b. Thus, a call between the PHS terminals 110a and 110b is established.
また、当該無線通信システム100において、図1に白抜き矢印で示したように、PHS端末110bが移動すると、それに伴い通信領域も変更される。このときPHS端末110bは新たな通信領域150cの基地局120cに位置登録を行わなければならない。従って、PHS端末110bは、周囲にある基地局の電波強度をサーチし新たな位置登録を遂行すべきかどうか判断しなければならない。   In the wireless communication system 100, as indicated by the white arrow in FIG. 1, when the PHS terminal 110b moves, the communication area is changed accordingly. At this time, the PHS terminal 110b must perform location registration with the base station 120c in the new communication area 150c. Accordingly, the PHS terminal 110b has to determine whether or not to perform a new location registration by searching for the radio field strength of the surrounding base stations.
例えば、PHS端末110bが基地局サーチを実行したとき、基地局120bより基地局120cの方が電波強度が高く、かつ、その差が12dB以上であると、PHS端末110bは、通信対象を基地局120bから基地局120cに変更し、基地局120cに対して位置登録を行う。しかし、弱電界の下では、通信対象として検出された基地局が必ずしも位置登録すべき基地局であるとは限らず、たまたま電波を受信できた基地局に対して位置登録を行うと、位置登録の処理に長時間を費やし、あげく失敗するといった現象が生じる。本実施形態では、このような現象が起きるのを回避している。   For example, when the PHS terminal 110b performs a base station search, if the base station 120c has higher radio field strength than the base station 120b and the difference is 12 dB or more, the PHS terminal 110b The location is changed from 120b to the base station 120c, and location registration is performed with respect to the base station 120c. However, under a weak electric field, a base station detected as a communication target is not necessarily a base station that should register the location. If location registration is performed for a base station that happens to receive radio waves, location registration It takes a long time to process and causes a phenomenon of failure. In this embodiment, such a phenomenon is avoided.
(PHS端末110)
図2は、PHS端末110のハードウェア構成を示した機能ブロック図であり、図3は、PHS端末110の外観を示した斜視図である。PHS端末110は、端末制御部210と、端末メモリ212と、表示部214と、操作部216と、音声入力部218と、音声出力部220と、無線通信部222とを含んで構成される。
(PHS terminal 110)
FIG. 2 is a functional block diagram showing a hardware configuration of the PHS terminal 110, and FIG. 3 is a perspective view showing an appearance of the PHS terminal 110. As shown in FIG. The PHS terminal 110 includes a terminal control unit 210, a terminal memory 212, a display unit 214, an operation unit 216, a voice input unit 218, a voice output unit 220, and a wireless communication unit 222.
上記端末制御部210は、中央処理装置(CPU)を含む半導体集積回路によりPHS端末110全体を管理および制御する。端末制御部210は、端末メモリ212のプログラムを用いて、通話機能、メール送受信機能、撮像機能、音楽再生機能、TV視聴機能も遂行する。   The terminal control unit 210 manages and controls the entire PHS terminal 110 using a semiconductor integrated circuit including a central processing unit (CPU). The terminal control unit 210 also performs a call function, a mail transmission / reception function, an imaging function, a music playback function, and a TV viewing function using the program in the terminal memory 212.
上記端末メモリ212は、ROM、RAM、EEPROM、不揮発性RAM、フラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)等で構成され、端末制御部210で処理されるプログラムや音声データ等を記憶する。   The terminal memory 212 includes a ROM, a RAM, an EEPROM, a non-volatile RAM, a flash memory, an HDD (Hard Disk Drive), and the like, and stores a program processed by the terminal control unit 210, audio data, and the like.
上記表示部214は、液晶ディスプレイ、EL(Electro Luminescence)、PDP(Plasma Display Panel)等で構成され、端末メモリ212に記憶された、または通信網130を介してアプリケーション中継サーバ(図示せず)から提供される、WebブラウザやアプリケーションのGUI(Graphical User Interface)を表示することができる。   The display unit 214 includes a liquid crystal display, EL (Electro Luminescence), PDP (Plasma Display Panel), etc., and is stored in the terminal memory 212 or from an application relay server (not shown) via the communication network 130. The GUI (Graphical User Interface) of the provided Web browser or application can be displayed.
上記操作部216は、キーボード、十字キー、ジョイスティック等のスイッチから構成され、ユーザの操作入力を受け付ける。   The operation unit 216 includes switches such as a keyboard, a cross key, and a joystick, and receives a user operation input.
上記音声入力部218は、マイク等の音声認識手段で構成され、通話時に入力されたユーザの音声をPHS端末110内で処理可能な電気信号に変換する。   The voice input unit 218 includes voice recognition means such as a microphone, and converts the user's voice input during a call into an electrical signal that can be processed in the PHS terminal 110.
上記音声出力部220は、スピーカで構成され、PHS端末110で受信した通話相手の音声信号を音声に変えて出力する。また、着信音や、操作部216の操作音、アラーム音等も出力できる。   The voice output unit 220 includes a speaker, and converts the voice signal of the call partner received by the PHS terminal 110 into voice and outputs the voice. Further, a ring tone, an operation sound of the operation unit 216, an alarm sound, etc. can be output.
上記無線通信部222は、通信網130における基地局120との無線通信を行う。かかる無線通信としては、基地局120内でフレームを時分割した複数のタイムスロットをそれぞれPHS端末110のチャネルに割り当てて通信を行う時分割多重方式等が採用されている。   The wireless communication unit 222 performs wireless communication with the base station 120 in the communication network 130. As such wireless communication, a time-division multiplexing method is employed in which communication is performed by allocating a plurality of time slots obtained by time-dividing frames in the base station 120 to channels of the PHS terminal 110, respectively.
また、本実施形態において端末制御部210は、通信開始部230、位置登録部232としても機能する。   In the present embodiment, the terminal control unit 210 also functions as a communication start unit 230 and a location registration unit 232.
上記通信開始部230は、複数の基地局120の制御チャネル(CCH)を受信し、通信品質の高い、例えば、電波強度の高い、またはエラーレートの低い基地局を無線通信対象として検出する基地局サーチを、全周囲に対して行い、そこで検出された基地局120と無線通信を開始する。ここで、基地局サーチは、複数の基地局から通信すべき基地局を検出する処理であり、各基地局の制御チャネルからその基地局を特定する識別子を取得し、そのときの受信電波の電波強度に応じて基地局に優先順位を付ける。   The communication start unit 230 receives a control channel (CCH) of a plurality of base stations 120, and detects a base station having a high communication quality, for example, a high radio wave intensity or a low error rate as a wireless communication target. A search is performed for the entire periphery, and wireless communication is started with the base station 120 detected there. Here, the base station search is a process for detecting a base station to be communicated from a plurality of base stations, obtains an identifier for identifying the base station from the control channel of each base station, and receives the radio wave of the received radio wave at that time Prioritize base stations according to their strength.
上記位置登録部232は、既に自体を位置登録済みの基地局群以外の基地局120が通信開始部230によって検出された場合、全周囲に対して再び基地局サーチを行う。そして、この基地局サーチで検出された基地局が属する基地局群に通信開始部230によって検出された基地局120が含まれている場合、位置登録を遂行し、含まれていない場合、通信開始部230を再度動作させる。   If the base station 120 other than the base station group whose location has already been registered is detected by the communication start unit 230, the location registration unit 232 performs the base station search again for the entire periphery. If the base station 120 detected by the communication start unit 230 is included in the base station group to which the base station detected by this base station search belongs, location registration is performed. The unit 230 is operated again.
かかる位置登録部232によって、通信対象となった基地局120が属する基地局群のみならず全周囲に対して再度の基地局サーチを行うので、通信開始部230によってはたまたま電波を受信できなかった基地局120の電波も受信できる可能性が高くなる。従って、本来位置登録すべき基地局群に対して位置登録することが可能となる。このように位置登録できない基地局群への無駄な位置登録要求を削減することで電力の無駄な消費を抑制し、着呼を妨げる処理が無くなることで弱電界においても着呼率の向上を図ることが可能となる。   Since the location registration unit 232 performs the base station search again not only for the base station group to which the base station 120 to be communicated belongs but also for the entire periphery, the communication start unit 230 could not receive the radio wave by chance. The possibility that the radio waves of the base station 120 can also be received increases. Therefore, it is possible to perform location registration with respect to a base station group that should originally register location. By reducing useless location registration requests to base station groups that cannot perform location registration in this way, wasteful power consumption is suppressed, and processing that prevents incoming calls is eliminated, thereby improving the incoming call rate even in weak electric fields. It becomes possible.
また、基地局群の識別子は所定数の桁の値が等しくてもよい。所定数の桁は上位から所定数であってもよいし、下位から所定数であってもよく、部分的に分散した所定数であってもよい。かかる構成によりPHS端末110は同一の基地局群に属する基地局120を迅速に判断することが可能となる。従って、特定の基地局群内の各基地局120に対して位置登録を行う場合であっても識別子のみによって対象となる基地局120を特定することができる。   The identifiers of the base station group may have the same number of digits. The predetermined number of digits may be a predetermined number from the upper part, a predetermined number from the lower part, or a predetermined number partially dispersed. With this configuration, the PHS terminal 110 can quickly determine the base stations 120 belonging to the same base station group. Accordingly, even when location registration is performed for each base station 120 in a specific base station group, the target base station 120 can be specified only by the identifier.
また、電源起動時や通信圏外から通信圏内に移動したとき等、新たな基地局120の識別子を取得した場合に、前回(電源切断時または通信圏外移動時)、最終的に位置登録した基地局群に属する基地局であるかどうかを容易に判断できるので、位置登録処理を迅速に開始することが可能となる。   In addition, when the identifier of the new base station 120 is acquired, such as when the power is turned on or when moving from outside the communication range to the communication range, the base station that finally registered the location last time (when the power was turned off or moved outside the communication range) Since it is possible to easily determine whether the base station belongs to a group, the location registration process can be started quickly.
以上説明した、移動局としてのPHS端末110によって、位置登録できない基地局への無駄な要求を削減し、電力の無駄な消費を抑制すると共に着呼率の向上を図ることが可能となる。以下に本実施形態による位置登録方法の処理の流れを参照して本実施形態の具体的な処理動作を説明する。   With the PHS terminal 110 as a mobile station described above, it is possible to reduce useless requests to base stations that cannot perform location registration, suppress useless consumption of power, and improve the incoming call rate. The specific processing operation of this embodiment will be described below with reference to the processing flow of the location registration method according to this embodiment.
(位置登録方法)
図4は、位置登録方法の処理の流れを示したフローチャートである。PHS端末110は、通信開始処理において、基地局サーチを実行し、複数の基地局120の制御チャネルを受信し、通信品質の高い基地局を無線通信対象として検出してその検出された基地局120と無線通信を開始する。かかる通信開始処理に関しては、図10のフローチャートの各処理と実質的に構成が等しいのでここではその説明を省略する。
(Location registration method)
FIG. 4 is a flowchart showing a processing flow of the location registration method. In the communication start process, the PHS terminal 110 performs a base station search, receives control channels of a plurality of base stations 120, detects a base station with high communication quality as a wireless communication target, and detects the detected base station 120. And start wireless communication. Since the configuration of the communication start process is substantially the same as the process of the flowchart of FIG. 10, the description thereof is omitted here.
PHS端末110は、既に位置登録されている基地局群以外の基地局120が、上記の通信開始処理において通信対象として検出された場合(S300)、その検出された基地局が属する基地局群のみならず、全周囲に対して基地局サーチを行う(S302)。   When the base station 120 other than the base station group whose location is already registered is detected as a communication target in the communication start process (S300), the PHS terminal 110 is only the base station group to which the detected base station belongs. Instead, a base station search is performed for the entire periphery (S302).
かかる基地局サーチで検出された基地局が属する基地局群に、上述の通信開始処理で検出された基地局120が含まれる場合(S304)に位置登録処理が遂行される。位置登録処理では、通信開始処理で通信対象となった基地局120が属する基地局群に対してのみ基地局サーチが行われ(S306)、サーチされた複数の基地局のうち通信品質の高い基地局から位置登録要求が実行される(S308)。ここで位置登録要求が正常に完了しなかった場合(S310)、サーチされた全ての基地局に関して位置登録要求が為されたかどうか判定され(S312)、全基地局で位置登録要求が行われていれば位置登録処理が失敗したとして最初から処理をやり直す。全基地局が終了していなければ、次に通信品質が高い基地局を選択して(S314)、数十秒のタイマカウントを経て位置登録要求(S308)からを繰り返す。   When the base station group detected by the above-described communication start process is included in the base station group to which the base station detected by the base station search belongs (S304), the location registration process is performed. In the location registration process, a base station search is performed only for the base station group to which the base station 120 to be communicated in the communication start process belongs (S306), and a base having a high communication quality among the searched base stations. A location registration request is executed from the station (S308). If the location registration request is not normally completed (S310), it is determined whether or not the location registration request has been made for all the searched base stations (S312), and the location registration request is made at all base stations. If so, the process is restarted from the beginning, assuming that the position registration process has failed. If all the base stations have not ended, the base station with the next highest communication quality is selected (S314), and the process from the location registration request (S308) is repeated after a timer count of several tens of seconds.
基地局サーチで検出された基地局が属する基地局群に、上述の通信開始処理で検出された基地局120が含まれない場合(S304)、位置登録が失敗したとして、最初から処理をやり直す。   If the base station group to which the base station detected by the base station search belongs does not include the base station 120 detected by the communication start process described above (S304), the process is restarted from the beginning assuming that the location registration has failed.
図5〜図8は、上述した位置登録処理を説明するための説明図である。図5では、PHS端末110が弱電界の下、通信領域352と通信領域354との両領域に跨っている。また各通信領域352、354内においては、通信網130に接続された基地局120d、120e、120f、の群および120g、120hの群がそれぞれ基地局群を形成している。図5の状態において、PHS端末110は、通信距離が近い基地局120dと通信を確立しているので、位置登録も通信領域352の基地局群に対して実行されている。このとき、PHS端末110は基地局120gの電波も弱電波ながら受信しているが、現行の基地局120dとの電波強度の差が12dBに至らないので通信対象が基地局120gに移行することはない。   5-8 is explanatory drawing for demonstrating the position registration process mentioned above. In FIG. 5, the PHS terminal 110 straddles both the communication area 352 and the communication area 354 under a weak electric field. In each communication area 352, 354, a group of base stations 120d, 120e, 120f and a group of 120g, 120h connected to the communication network 130 form a base station group. In the state of FIG. 5, since the PHS terminal 110 has established communication with the base station 120 d having a short communication distance, location registration is also performed for the base station group in the communication area 352. At this time, although the PHS terminal 110 receives the radio wave of the base station 120g even though it is weak, the difference in radio wave intensity from the current base station 120d does not reach 12 dB, so that the communication target shifts to the base station 120g. Absent.
ここで、弱電界故の通信環境の不安定さから、基地局120dとの通信が複数回連続してエラーになると、図6のようにPHS端末110は基地局120dを消失したとして新たな基地局をサーチする。そうするとオフセット12dBに関係なくその時点で通信品質が一番良い基地局が検出される。このときたまたま基地局120gの電波を受信してしまうと、PHS端末110は基地局120gと通信を開始する。   Here, if communication with the base station 120d fails continuously several times due to instability of the communication environment due to the weak electric field, the PHS terminal 110 disappears from the base station 120d as shown in FIG. Search for a station. Then, the base station with the best communication quality at that time is detected regardless of the offset of 12 dB. If the radio wave of the base station 120g happens to be received at this time, the PHS terminal 110 starts communication with the base station 120g.
このとき通信を開始した基地局120gが位置登録済みの基地局群120d、120e、120fと相異するので、PHS端末110は位置登録処理に移行するが、本実施形態では、位置登録を実行する前に、さらに、基地局サーチを全周囲、即ち、図7に示すように、基地局120dが含まれる通信領域352の基地局群(120d、120e、120f)および基地局120gが含まれる通信領域354の基地局群(120g、120h)を含む全ての範囲に対して実行する。   At this time, the base station 120g that has started communication is different from the base station groups 120d, 120e, and 120f that have already registered their locations, so that the PHS terminal 110 proceeds to location registration processing, but in this embodiment, location registration is executed. Before, further, the base station search is performed all around, that is, as shown in FIG. 7, the base station group (120d, 120e, 120f) of the communication area 352 including the base station 120d and the communication area including the base station 120g. Execute for all ranges including 354 base stations (120g, 120h).
このとき、再度、基地局120dの電波を受信すれば、今回の基地局サーチの結果とその前の基地局サーチの結果が相異する(基地局サーチで検出された基地局が属する基地局群に通信開始処理で検出された基地局が含まれていない)ので位置登録は失敗と判断され、即座に通信開始処理から再度遂行される。上述したように通信対象として基地局120gが検出される可能性は非常に少なく、通信対象および位置登録対象が全て基地局120dとなって図5に示したような元の安定した通信環境に復帰する。   At this time, if the radio wave of the base station 120d is received again, the current base station search result and the previous base station search result are different (the base station group to which the base station detected by the base station search belongs). Therefore, the location registration is determined to be unsuccessful and is immediately performed again from the communication start process. As described above, there is very little possibility that the base station 120g is detected as a communication target, and the communication target and the location registration target all become the base station 120d and return to the original stable communication environment as shown in FIG. To do.
また、図8のように、実際にPHS端末110が移動した場合には、通信開始処理の基地局サーチにおいて検出された基地局群(120g、120h)に位置登録処理での再度の基地局サーチで検出された基地局120gが含まれるので、基地局120gが属する基地局群に新たに位置登録することで、PHS端末110は適切に着呼を受けることが可能となる。   Further, as shown in FIG. 8, when the PHS terminal 110 actually moves, the base station group (120g, 120h) detected in the base station search in the communication start process is searched again for the base station search in the position registration process. Therefore, the PHS terminal 110 can appropriately receive an incoming call by newly registering the location with the base station group to which the base station 120g belongs.
以上説明したような位置登録方法によっても位置登録できない基地局への無駄な要求を削減し、電力の無駄な消費を抑制すると共に着呼率の向上を図ることが可能となる。かかる本実施形態の位置登録方法と従来方法とをPHS端末に適用して弱電界下において着呼率について実験したところ、図9に示すように60回の着呼に対して従来方法では50回程度に収まったのに対して、本実施形態の位置登録方法では55回を超える結果を得ることができた。   It is possible to reduce useless requests to base stations that cannot be registered even by the location registration method as described above, suppress wasteful consumption of power, and improve the incoming call rate. When the location registration method according to the present embodiment and the conventional method are applied to a PHS terminal and an incoming call rate is tested under a weak electric field, as shown in FIG. In contrast, the location registration method of the present embodiment has achieved a result exceeding 55 times.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
なお、本明細書の位置登録方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理)も含むとしても良い。   Note that the steps in the location registration method of the present specification do not necessarily have to be processed in chronological order in the order described in the flowchart, but are executed in parallel or individually (for example, parallel processing or object-based processing). Processing).
本発明は、無線通信システムに対して自体の位置を登録する位置登録方法および移動局に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a location registration method for registering its own location with respect to a wireless communication system and a mobile station.
本実施形態における無線通信システムの概略的な構成を示したブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of a wireless communication system in the present embodiment. PHS端末のハードウェア構成を示した機能ブロック図である。It is the functional block diagram which showed the hardware constitutions of the PHS terminal. PHS端末の外観を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the external appearance of the PHS terminal. 位置登録方法の処理の流れを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the flow of the process of the position registration method. 位置登録処理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating a location registration process. 位置登録処理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating a location registration process. 位置登録処理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating a location registration process. 位置登録処理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating a location registration process. 位置登録方法の実施例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the Example of the location registration method. 従来における位置登録方法の処理の流れを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the flow of the process of the conventional location registration method. 従来における位置登録処理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the conventional location registration process. 従来における位置登録処理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the conventional location registration process. 従来における位置登録処理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the conventional location registration process.
符号の説明Explanation of symbols
100 …無線通信システム
110 …PHS端末
120 …基地局
130 …通信網
230 …通信開始部
232 …位置登録部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Wireless communication system 110 ... PHS terminal 120 ... Base station 130 ... Communication network 230 ... Communication start part 232 ... Location registration part

Claims (3)

  1. 複数の基地局の制御チャネルを受信し通信品質の高い基地局を無線通信対象として検出する基地局サーチを全周囲に対して行い、検出された基地局と無線通信を開始する通信開始ステップと、
    移動局を位置登録済みの基地局群以外の基地局が前記通信開始ステップにおいて検出された場合、全周囲に対して再び基地局サーチを行い、該基地局サーチで検出された基地局が属する基地局群に通信開始ステップで検出された基地局が含まれている場合、位置登録を遂行し、含まれていない場合、前記通信開始ステップから再実行する位置登録ステップと、
    を含むことを特徴とする位置登録方法。
    A communication start step for receiving a control channel of a plurality of base stations and performing a base station search for detecting a base station having a high communication quality as a wireless communication target for all surroundings, and starting wireless communication with the detected base station;
    When a base station other than the base station group in which the location of the mobile station is registered is detected in the communication start step, the base station search is performed again for the entire periphery, and the base station to which the base station detected by the base station search belongs If the base station detected in the communication start step is included in the station group, position registration is performed, and if not included, the position registration step re-executed from the communication start step,
    The location registration method characterized by including.
  2. 前記基地局群は、位置登録単位となる通信領域を確保するための1または複数の基地局であり、該基地局群の識別子は所定数の桁の値が等しいことを特徴とする請求項1に記載の位置登録方法。   2. The base station group is one or a plurality of base stations for securing a communication area as a location registration unit, and the identifier of the base station group has a predetermined number of digits equal to each other. Location registration method described in 1.
  3. 複数の基地局の制御チャネルを受信し通信品質の高い基地局を無線通信対象として検出する基地局サーチを全周囲に対して行い、検出された基地局と無線通信を開始する通信開始部と、
    自体を位置登録済みの基地局群以外の基地局が前記通信開始部によって検出された場合、全周囲に対して再び基地局サーチを行い、該基地局サーチで検出された基地局が属する基地局群に通信開始部によって検出された基地局が含まれている場合、位置登録を遂行し、含まれていない場合、前記通信開始部を再度動作させる位置登録部と、
    を備えることを特徴とする移動局。
    A base station search that receives a control channel of a plurality of base stations and detects a base station with high communication quality as a target for wireless communication, and a communication start unit that starts wireless communication with the detected base station;
    When a base station other than the base station group whose location has been registered is detected by the communication start unit, the base station search is performed again for the entire periphery, and the base station to which the base station detected by the base station search belongs If the base station detected by the communication start unit is included in the group, position registration is performed, and if not included, the position registration unit that operates the communication start unit again,
    A mobile station comprising:
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