JP5422112B2 - 移動体通信装置、アンテナ切替方法及びアンテナ切替プログラム - Google Patents

Description

本発明は、複数のアンテナ素子の中から基地局との通信に用いるアンテナ素子を通信品質に応じて切り替える移動体通信装置、アンテナ切替方法及びアンテナ切替プログラムに関する。

従来から、ＰＨＳ（Personal Handy Phone System）やＰＤＣ（Personal Digital Cellular）などの移動体通信装置において、複数のアンテナ素子を備えた移動体通信装置が実在する。複数のアンテナ素子を備えた移動体通信装置では、フェージングによる通信品質の悪化を回避するために、複数のアンテナ素子を切り替えながら基地局との通信に係る通信品質の良いアンテナ素子を選定して基地局と通信を行うダイバーシチ制御が行われている（例えば、特許文献１参照。）。

ダイバーシチ制御では、通信に用いられているアンテナ素子による基地局との通信に係る通信の通信品質レベルが予め定められた固定の基準レベル（以下、「ダイバーシチ基準レベル」と言う。）以下になった場合に、通信に用いるアンテナ素子を切り替え、複数のアンテナ素子の中から基地局との通信に係る通信品質の良いアンテナ素子を選定する方式が採用されることがある。

また、近年、ハンドオーバ期間中に基地局との通信が中断されることによる通信品質の劣化を回避するため、高速ハンドオーバ（「シームレスハンドオーバ」と呼ばれることもある。）が移動体通信装置に採用されるようになってきている（例えば、特許文献２参照。）。
なお、高速ハンドオーバとは、以下のようにして接続先の基地局の切り替えを行うハンドオーバのことである。

移動体通信装置が現在通信を行っている基地局（以下、「旧基地局」と言う。）との通信を維持しながら、移動体通信装置は旧基地局との通信の無通信期間を使用して基地局を探索し、新たな基地局（以下、「新基地局」と言う。）を選定する。そして、移動体通信装置は、上記の無通信期間を用いて新基地局との間でリンクチャネルの確立手順及び接続手順などを実行した後、接続先の基地局を旧基地局から新基地局へと切り替える。

さらに、近年、ダイバーシチ制御と高速ハンドオーバとの双方が採用された移動体通信装置が提案或いは提供されるようになっている。
特開平０７―２５００１３号公報 特開２００１−１２８２１６号公報

しかしながら、上記のようなダイバーシチ基準レベルを用いてアンテナ素子を切り替える方式のダイバーシチ制御と高速ハンドオーバとの双方が採用された移動体通信装置において、通常、ダイバーシチ基準レベルと高速ハンドオーバを実行する通信品質の基準レベル（以下、「高速ハンドオーバ基準レベル」と言う。）とが無関係に設定されている。このため、ダイバーシチ基準レベルより高速ハンドオーバ基準レベルが高いレベルに設定されることがあり、この場合には、ダイバーシチ動作によるアンテナの切り替えが殆ど行われず、移動体通信装置が通信中の基地局と十分な通信品質の通信を他のアンテナ素子を用いて行うことが可能であっても高速ハンドオーバが行われてしまう。

そこで、本発明は、ダイバーシチ制御と高速ハンドオーバなどのハンドオーバとの双方を効果的に行うべく、アンテナ素子の切り替えが殆ど行われない状況を回避することが可能な移動体通信装置、アンテナ切替方法及びアンテナ切替プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の移動体通信装置は、複数のアンテナ素子を有し、アンテナ素子を切り替えて基地局と通信を行うダイバーシチ制御を行うとともに、通信を行う基地局を切り替えるハンドオーバを実行する移動体通信装置であって、前記複数のアンテナ素子の何れかを介して基地局との通信を行う通信処理手段と、通信に用いられている一のアンテナ素子による通信中の一の基地局との通信に係る通信品質レベルがハンドオーバを実行する基準の実行基準レベルになったかを判定する実行レベル判定手段と、前記実行レベル判定手段による判定結果が肯定的である場合に、前記一の基地局との通信に用いるアンテナ素子を切り替え、各前記アンテナ素子による前記一の基地局との通信に係る通信品質レベルに基づいて前記一の基地局との通信に用いるアンテナ素子の選定を行うアンテナ選定手段と、を備える。

本発明のアンテナ切替方法は、複数のアンテナ素子を有し、アンテナ素子を切り替えて基地局と通信を行うダイバーシチ制御を行うとともに、通信を行う基地局を切り替えるハンドオーバを実行する移動体通信装置において行われるアンテナ切替方法であって、前記複数のアンテナ素子の何れかを介して基地局との通信を行う通信処理ステップと、通信に用いられている一のアンテナ素子による通信中の一の基地局との通信に係る通信品質レベルがハンドオーバを実行する基準の実行基準レベルになったかを判定する実行レベル判定ステップと、前記実行レベル判定ステップによる判定結果が肯定的である場合に、前記一の基地局との通信に用いるアンテナ素子を切り替え、各前記アンテナ素子による前記一の基地局との通信に係る通信品質レベルに基づいて前記一の基地局との通信に用いるアンテナ素子の選定を行うアンテナ選定ステップと、を有する。

本発明のアンテナ切替プログラムは、複数のアンテナ素子を有し、アンテナ素子を切り替えて基地局と通信を行うダイバーシチ制御を行うとともに、通信を行う基地局を切り替えるハンドオーバを実行する移動体通信装置において実行されるアンテナ切替プログラムであって、移動体通信装置に、前記複数のアンテナ素子の何れかを介して基地局との通信を行う通信処理ステップと、通信に用いられている一のアンテナ素子による通信中の一の基地局との通信に係る通信品質レベルがハンドオーバを実行する基準の実行基準レベルになったかを判定する実行レベル判定ステップと、前記実行レベル判定ステップによる判定結果が肯定的である場合に、前記一の基地局との通信に用いるアンテナ素子を切り替え、各前記アンテナ素子による前記一の基地局との通信に係る通信品質レベルに基づいて前記一の基地局との通信に用いるアンテナ素子の選定を行うアンテナ選定ステップと、を実行させる。

上記の移動体通信装置、アンテナ切替方法及びアンテナ切替プログラムの夫々によれば、通信に用いられている一のアンテナ素子による通信中の一の基地局との通信に係る通信品質レベルがハンドオーバを実行する基準の実行基準レベルになると、一の基地局との通信に用いるアンテナ素子が切り替えられ、当該一の基地局との通信に用いるアンテナ素子の選定が行われる。これにより、ハンドオーバが行われることによるアンテナ素子の切り替えが殆ど行われない状況を回避することができる。

上記の移動体通信装置において、前記アンテナ選定手段は、前記複数のアンテナ素子のうち前記一の基地局との通信に係る通信品質レベルが最も良いアンテナ素子を、前記一の基地局との通信に用いるアンテナ素子に選定するようにしてもよい。
これによれば、一の基地局との通信は当該一の基地局との通信に係る通信品質レベルが最も良かったアンテナ素子により継続して行われることになる。

上記の移動体通信装置において、前記一のアンテナ素子以外の他のアンテナ素子の各々について、当該他のアンテナ素子による前記一の基地局との通信に係る通信品質レベルが前記実行基準レベルを超えているかを判定する中止レベル判定手段と、前記他のアンテナ素子の全てに関して前記中止レベル判定手段による判定結果が否定的である場合にハンドオーバを実行し、前記他のアンテナ素子の何れかに関して前記中止レベル判定手段による判定結果が肯定的である場合にハンドオーバを実行しないハンドオーバ実行手段と、を更に備えるようにしてもよい。

これによれば、他のアンテナ素子の全てにおいて一の基地局との通信に係る通信品質レベルが実行基準レベルを超えない場合にのみハンドオーバが実行される。このため、無用なハンドオーバの実行による移動体通信装置の負担を軽減することができるとともに、通信品質の劣化を防止することができる。
上記の移動体通信装置において、前記アンテナ選定手段は、前記他のアンテナ素子の全てに関して、前記中止レベル判定手段による判定結果が否定的である場合に、前記一のアンテナ素子を前記一の基地局との通信に用いるアンテナ素子に選定するようにしてもよい。

これによれば、一の基地局との通信は当該一の基地局との通信に係る通信品質レベルが最も良かったアンテナ素子により継続して行われることになる。
上記の移動体通信装置において、前記判定手段は、前記中止レベル判定手段による判定結果が肯定的であったアンテナ素子のうち前記一の基地局との通信に係る通信品質レベルが最も良いアンテナ素子を、前記一の基地局との通信に用いるアンテナ素子に選定するようにしてもよい。

これによれば、一の基地局との通信は当該一の基地局との通信に係る通信品質レベルが最も良かったアンテナ素子により継続して行われることになる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
≪無線通信システムのシステム構成≫
本実施の形態の無線通信システムのシステム構成について図１を参照しつつ説明する。図１は本実施の形態の無線通信システムのシステム構成図である。但し、本実施の形態の無線通信システムは、ＰＨＳを対象としたシステムである。

図１に示す無線通信システム１には、複数の基地局（図１には、３基の基地局２ａ，２ｂ，２ｃのみ図示）が設けられており、各基地局の通信エリア（以下、「セル」と言う。）は他の基地局のセルと空間的に重複している。
ＰＨＳにおける端末機（以下、「ＰＨＳ端末」と言う。）３は、２本のアンテナを有し、通信に用いるアンテナを２本のアンテナ間で切り替えるダイバーシチ制御を行うとともに、通信を行う基地局を切り替える高速ハンドオーバを行う。

ＰＨＳ端末３は、通信中の基地局からの、通信に用いられているアンテナによる受信電波の電界強度の値が予め定められた高速ハンドオーバを実行する基準の受信電波の電界強度レベル（以下、単に「閾値」と言う。）になると、通信に用いるアンテナを他方のアンテナに切り替えて、各アンテナによる受信電波の電界強度に基づいて通信に用いるアンテナの選定を行うダイバーシチ制御を行う。

そして、ＰＨＳ端末３は、他方のアンテナにおいても、他方のアンテナによる受信電波の電界強度の値が閾値を超えていなければ元のアンテナに切り替えて高速ハンドオーバの処理を実行する。一方、ＰＨＳ端末３は、他方のアンテナにおいて、他方のアンテナによる受信電波の電界強度の値が閾値を越えていれば高速ハンドオーバの処理を行わずに他方のアンテナを用いて通信中の基地局との通信を継続して行う。

以下、上記処理を行うＰＨＳ端末３の詳細について図面を参照しつつ説明する。
≪ＰＨＳ端末の構成≫
図１のＰＨＳ端末３の構成について図２を参照しつつ説明する。図２は図１のＰＨＳ端末３の装置構成図である。
ＰＨＳ端末３は、アンテナ１１ａ，１１ｂと、アンテナ切替部１２と、ＲＦ（Radio Frequency）部１３と、モデム部１４と、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）部１５と、通話部１６と、マイク１７と、スピーカ１８と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１９と、メモリ２０とを備える。

アンテナ切替部１２は、ＣＰＵ１９によりスイッチの切り替えが制御され、アンテナ１１ａとアンテナ１１ｂとの何れかをＲＦ部１３に接続する。
ＲＦ部１３は、ＣＰＵ１９によって電源のオン、オフなどの各種制御が行われる。
ＲＦ部１３は、スイッチ部１３ａと、発振部１３ｂと、送信部１３ｃと、受信部１３ｄと、電界測定部１３ｅとを有する。

スイッチ部１３ａは、ＣＰＵ１９により制御され、送信動作時には送信部１３ｃをアンテナ切替部１２に接続し、受信動作時には受信部１３ｄにアンテナ切替部１２を接続する。
発振部１３ｂは、ＣＰＵ１９に制御され、無線チャネル周波数に対応する周波数の局部発振信号を発振し、発振した局部発振信号を送信部１３ｃと受信部１３ｄとへ出力する。

送信部１３ｃは、モデム部１４の後述する変調部１４ａから入力されるＩＦ（Intermediate Frequency）帯又はベースバンド帯の信号を局部発振信号とミキシングして無線周波数帯の信号へアップコンバージョンする。無線周波数帯の信号はスイッチ１３ａ及びアンテナ切替部１２を介してアンテナ１１ａ，１１ｂから放射される。
受信部１３ｄは、アンテナ１１ａ，１１ｂによって受信され、アンテナ切替部１２及びスイッチ１３ａを介して入力される無線周波数帯の信号を局部発振信号とミキシングしてＩＦ帯又はベースバンド帯の信号へダウンコンバージョンし、ＩＦ帯又はベースバンド帯の信号をモデム部１４の後述する復調部１４ｂと電界測定部１３ｅとへ出力する。

電界測定部１３ｅは、受信部１３ｄから入力された信号を基に、アンテナ切替部１２によってＲＦ部１３に接続されたアンテナ１１ａ，１１ｂによって受信された電波の電界強度を測定し、測定した電界強度の値を示す強度情報をＣＰＵ１９へ出力する。
モデム部１４は、ＣＰＵ１９によって電源のオン、オフなどの各種制御が行われる。
モデム部１４は、変調部１４ａと復調部１４ｂとを有する。

変調部１４ａは、ＴＤＭＡ部１５の後述するＴＤＭＡエンコード部１５ａから入力される信号を例えばπ／４シフトＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）に基づく変調処理などを行い、変調処理などにより得られた信号をＲＦ部１３の送信部１３ｃへ出力する。
復調部１４ｂは、ＲＦ部１３の受信部１３ｄから入力される信号を例えばπ／４シフトＱＰＳＫに基づく復調処理などを行い、復調処理などにより得られた信号をＴＤＭＡ部１５の後述するＴＤＭＡデコード部１５ｂへ出力する。

ＴＤＭＡ部１５は、ＣＰＵ１９によって電源のオン、オフなどの各種制御が行われる。
ＴＤＭＡ部１５は、ＴＤＭＡエンコード部１５ａとＴＤＭＡデコード部１５ｂとを有する。
ＴＤＭＡエンコード部１５ａは、音声デジタル信号として通話部１６の後述するＡＤＰＣＭ（Adaptive Differential Pulse Code Modulation）トランスコーダ部１６ａから入力される例えば３２ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭ信号やＣＰＵ１９から入力される発呼や着呼などに必要な制御信号などの信号を送信タイムスロットに挿入して多重化し、多重化により得られた信号をモデム部１４の変調部１４ａへ出力する。

ＴＤＭＡデコード部１５ｂは、モデム部１４の復調部１４ｂから入力される信号を各受信タイムスロットに分離する。そして、ＴＤＭＡデコード部１５ｂは、分離した受信タイムスロットのデータが音声デジタル信号であれば当該音声デジタル信号としてのＡＤＰＣＭ信号を通話部１６のＡＤＰＣＭトランスコーダ部１６ａへ出力する。一方、分離した受信タイムスロットのデータが制御信号などの信号であれば、ＴＤＭＡデコード部１５ｂは当該制御信号などの信号をＣＰＵ１９へ出力する。

通話部１６は、ＣＰＵ１９によって電源のオン、オフなどの各種制御が行われる。
通話部１６は、ＡＤＰＣＭトランスコーダ部１６ａとＰＣＭ（Pulse Code Modulation）コーデック部１６ｂとを有する。
マイク１７は、周辺の音を集め、集めた音を音声信号に変換して通話部１６のＰＣＭコーデック部１６ｂへ出力する。ＰＣＭコーデック部１６ｂは、マイク１７から入力される音声信号を例えば６４ｋｂｐｓのＰＣＭ信号に変換する。ＡＤＰＣＭトランスコーダ部１６ａはＰＣＭコーデック部１６ｂから入力される例えば６４ｋｂｐｓのＰＣＭ信号を例えば３２ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭ信号に変換し、ＡＤＰＣＭ信号をＴＤＭＡ部１５のＴＤＭＡエンコード部１５ａへ出力する。

ＡＤＰＣＭトランスコーダ部１６ａは、ＴＤＭＡ部１５のＴＤＭＡデコード部１５ｂから入力される例えば３２ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭ信号を例えば６４ｋｂｐｓのＰＣＭ信号に変換する。ＰＣＭコーデック部１６ｂはＡＤＰＣＭトランスコーダ部１６ａから入力される例えば６４ｋｂｐｓのＰＣＭ信号を音声信号に変換し、音声信号をスピーカ１８へ出力する。スピーカ１８は、ＰＣＭコーデック部１６ｂから入力される音声信号を音に変換して出力する。

ＣＰＵ１９は、ＰＨＳ端末３の各種制御や各種演算を行う。例えば、ＣＰＵ１９は、受信電波の電界強度に基づくアンテナ切替部１２の制御や高速ハンドオーバの実行を行う。
メモリ２０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの半導体メモリである。
メモリ２０には、ＰＨＳ端末３の制御を行うための各種制御プログラムや各種アプリケーションプログラムが記憶されている。また、メモリ２０には、図３に示す動作フロー及び図４に示す動作シーケンスの夫々をＰＨＳ端末３に行わせるためのプログラムが記憶されている。

さらに、メモリ２０には、上述した、閾値（予め定められた高速ハンドオーバを実行する基準の受信電波の電界強度レベル）が記憶されている。閾値は設計事項であって、例えば、閾値は３３ｄＢｕ或いは３１ｄＢｕである。
ここで、ＰＨＳ端末３の送信時の動作の概略について示す。
マイク１７で集められた音に基づく音声信号が通話部１６に入力される。そして、通話部１６において、音声信号はＰＣＭコーデック部１６ｂによってＰＣＭ信号に変換され、ＰＣＭ信号はＡＤＰＣＭトランスコーダ部１６ａによってＡＤＰＣＭ信号に変換され、ＡＤＰＣＭ信号はＴＤＭＡ部１５に入力される。また、ＣＰＵ１９から制御信号などがＴＤＭＡ部１５に入力される。

ＴＤＭＡ部１５に入力された音声デジタル信号としてのＡＤＰＣＭ信号や制御信号などは、ＴＤＭＡエンコード部１５ａによって送信タイムスロットに挿入されて多重化される。多重化された信号は、モデム部１４に入力され、モデム部１４の変調部１４ａによって変調処理などが施される。変調処理などにより得られた信号は、ＲＦ部１３に入力され、ＲＦ部１３の送信部１３ｃによって無線周波数帯の信号にアップコンバージョンされる。無線周波数帯の信号は、スイッチ１３ａ及びアンテナ切替部１２を介して、アンテナ切替部１２によってＲＦ部１３に接続されたアンテナ１１ａ，１１ｂから放射される。

次に、ＰＨＳ端末３の受信時の動作の概略について示す。
アンテナ切替部１２によってＲＦ部１３に接続されたアンテナ１１ａ，１１ｂによって受信された電波（無線周波数帯の信号）はＲＦ部１３に入力され、無線周波数帯の信号はＲＦ部１３の受信部１３ｄによってＩＦ帯又はベースバンド帯の信号にダウンコンバージョンされる。ＩＦ帯又はベースバンド帯の信号は、モデム部１４に入力され、モデム部１４の復調部１４ｂにより復調処理などが行われる。復調処理などにより得られた信号は、ＴＤＭＡ部１５に入力され、ＴＤＭＡ部１５のＴＤＭＡデコード部１５ｂによって各受信タイムスロットに分離される。

分離された受信タイムスロットのデータが音声デジタル信号であれば、当該音声デジタル信号としてのＡＤＰＣＭ信号は通話部１６に入力される。通話部１６において、ＡＤＰＣＭ信号はＡＤＰＣＭトランスコーダ部１６ａによってＰＣＭ信号に変換され、ＰＣＭ信号はＰＣＭコーデック部１６ｂによって音声信号に変換される。この音声信号は音としてスピーカ１８から出力される。

一方、分離された受信タイムスロットのデータが制御信号などであれば、当該制御信号などはＣＰＵ１９に入力され、ＣＰＵ１９により所定の処理が行われる。
≪ＰＨＳ端末のアンテナ切替動作≫
図２のＰＨＳ端末３のアンテナ切替動作について図３を参照しつつ説明する。図３はＰＨＳ端末３が行うアンテナ切替動作を示すフローチャートである。

ＲＦ部１３の電界測定部１３ｅは、信号の受信タイミングで受信電波の電界強度の測定を行い、測定した電界強度の値を示す強度情報をＣＰＵ１９へ出力する（ステップＳ１）。
但し、電界測定部１３ｅによって電界強度が測定される受信電波は、アンテナ１１ａ，１１ｂのうち測定時点で基地局との通信に用いられているアンテナによって受信された電波である。

ＣＰＵ１９は、ＲＦ部１３の電界測定部１３ｅから入力される強度情報が示す電界強度の値が、メモリ２０に記憶されている閾値（予め定められた高速ハンドオーバを実行する基準の受信電波の電界強度レベル）になったかを判定する（ステップＳ２）。
強度情報が示す電界強度の値が閾値になっていなければ（Ｓ２：ＮＯ）、ステップＳ１及びステップＳ２の処理が継続して行われる。

一方、強度情報が示す電界強度の値が閾値になっていれば（Ｓ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１９は、アンテナ切替部１２に対して、ＲＦ部１３に接続するアンテナをステップＳ１で電界強度が測定された電波を受信したアンテナから他方のアンテナに切り替えるためのアンテナ切替制御を行う。アンテナ切替部１２は、ＣＰＵ１９によるアンテナ切替制御を受けて、ＲＦ部１３に接続するアンテナをステップＳ１で電界強度が測定された電波を受信したアンテナから他方のアンテナに切り替える（ステップＳ３）。

例えば、ステップＳ１で電界強度が測定された電波を受信したアンテナがアンテナ１１ａであった場合、ステップＳ３のアンテナ切替処理により、ＲＦ部１３に接続されるアンテナはアンテナ１１ａからアンテナ１１ｂに切り替わる。
ＲＦ部１３の電界測定部１３ｅは、信号の受信タイミングで受信電波の電界強度の測定を行い、測定した電界強度の値を示す強度情報をＣＰＵ１９へ出力する（ステップＳ４）。

但し、電界測定部１３ｅによって電界強度が測定される受信電波は、アンテナ１１ａ，１１ｂのうち測定時点で基地局との通信に用いられているアンテナによって受信された電波である。
なお、例えば、ステップＳ１で電界強度が測定された電波を受信したアンテナがアンテナ１１ａであったとすると、ステップＳ４において電界強度を測定する電波を受信したアンテナはアンテナ１１ｂである。

ＣＰＵ１９は、ＲＦ部１３の電界測定部１３ｅから入力される強度情報が示す電界強度の値が、メモリ２０に記憶されている閾値（予め定められた高速ハンドオーバを実行する基準の受信電波の電界強度レベル）を上回るかを判定する（ステップＳ５）。
強度情報が示す電界強度の値が閾値を上回っていれば（Ｓ５：ＹＥＳ）、ステップＳ６の処理が行われる。

ＣＰＵ１９は、高速ハンドオーバの処理を実行しない。ＰＨＳ端末３は、ステップＳ３で切り替えられた後のアンテナを用いて通信中の基地局との通信を継続して行う（ステップＳ６）。そして、ステップＳ１以降の処理が行われる。
ステップＳ５の判定結果において、強度情報が示す電界強度の値が閾値を上回っていなければ（Ｓ５：ＮＯ）、全てのアンテナにおいて受信電波の電界強度の値が閾値（高速ハンドオーバを実行する電界強度レベル）以下になっているので、高速ハンドオーバの処理を実行すべく、ステップＳ７以降の処理が行われる。

ＣＰＵ１９は、アンテナ切替部１２に対して、ＲＦ部１３に接続するアンテナをステップＳ３の切替後のアンテナからステップＳ３の切替前のアンテナに切り替えるためのアンテナ切替制御を行う。アンテナ切替部１２は、ＣＰＵ１９によるアンテナ切替制御を受けて、ＲＦ部１３に接続するアンテナをステップＳ３の切替後のアンテナからステップＳ３の切替前のアンテナに切り替える（ステップＳ７）。

但し、ステップＳ２とステップＳ５との閾値が同じ場合、ステップＳ１で測定された電界強度の値はステップＳ４で測定された電界強度の値と等しいかそれより大きいことになる。この点を踏まえて、ステップＳ７の処理は、ＰＨＳ端末３が通信中の基地局との通信の継続を判定時において通信中の基地局から受信する電波の電界強度が強い方のアンテナを用いて行うようにしたものである。

ＣＰＵ１９は、高速ハンドオーバの処理を実行し、通信を行う基地局の切り替えを行う（ステップＳ８）。そして、ステップＳ１以降の処理が行われる。
《ＰＨＳ端末の高速ハンドオーバ実行動作》
図３の高速ハンドオーバ処理（ステップＳ８）について図４を参照しつつ説明する。図４は図３の高速ハンドオーバ処理（ステップＳ８）時のＰＨＳ端末３が行う動作シーケンス例である。但し、図４において、通信中の基地局を基地局２ａ、切り替えられる基地局を基地局２ｂとし、ここでは、旧基地局２ａ、新基地局２ｂと記載する。なお、高速ハンドオーバの詳細な手順は、「ＲＣＲＳＴＤ−２８」に規定されており、本件明細書では概略を記載するにとどめる。

ＰＨＳ端末３は、旧基地局２ａと通信中に、一のアンテナにおける受信電波の電界強度の値が閾値（高速ハンドオーバを実行する電界強度レベル）になり、他方のアンテナにおける受信電波の電界強度の値が、上記の閾値を上回っていない状況になった。
ＰＨＳ端末３は、他の基地局から到来するＣＣＨ（Control Channel）上の信号をモニタすることによって周辺の基地局を検索する（ステップＳ５１）。なお、ステップＳ５１の周辺の基地局の検索は、アイドルスロット期間を使用して行われる。

ＰＨＳ端末３は、新基地局２ｂに対してＣＣＨ上でＴＣＨ（Traffic Channel）の割当を要求するためのリンクチャネル確立要求信号を送信する（ステップＳ５２）。新基地局２ｂはリンクチャネル確立要求信号の応答として、ＰＨＳ端末３に対して新基地局２ｂと通信を行うＴＣＨを特定するためのリンクチャネル割当信号を送信する（ステップＳ５３）。なお、リンクチャネル割当信号には、搬送波周波数（キャリア番号）やスロット番号などが含まれている。

ＰＨＳ端末３は、新基地局２ｂが通信していない期間において新基地局２ｂから割り当てられたＴＣＨ上の信号をモニタし、当該ＴＣＨが近隣の他の基地局に使用されていないかを確認する（ステップＳ５４）。なお、図４の動作シーケンス例では、新基地局２ｂによってＰＨＳ端末３に割り当てられたＴＣＨが近隣の他の基地局に使用されていなかったとする。

ＰＨＳ端末３は、新基地局２ｂに対して同期バースト信号を連続して送信し（ステップＳ５５）、新基地局２ｂはＰＨＳ端末３に対して同期バースト信号を連続して送信する（ステップＳ５６）。
ＰＨＳ端末３は、新基地局２ｂに対してＴＣＨアイドル信号を連続して送信し（ステップＳ５７）、新基地局２ｂはＰＨＳ端末３に対してＴＣＨアイドル信号を連続して送信する（ステップＳ５８）。

ＰＨＳ端末３と新基地局２ｂとは呼接続のための各種メッセージの送受信を行う（ステップＳ５９）。
ＰＨＳ端末３と旧基地局２ａとは呼切断のための各種メッセージの送受信を行う（ステップＳ６０）。
≪ＰＨＳ端末のアンテナ切替及び高速ハンドオーバ実行タイミングの概要≫
図２のＰＨＳ端末３のアンテナ切替及び高速ハンドオーバの実行タイミングの概要について図５を参照しつつ説明する。図５はＰＨＳ端末３のアンテナ切替タイミング及び高速ハンドオーバの実行タイミングの概要を説明するための図である。但し、図５において、横軸は時間、縦軸は電界強度である。また、図５において、実線はアンテナ１１ａによる受信電波の電界強度を示し、破線はアンテナ１１ｂによる受信電波の電界強度を示す。なお、ＰＨＳ端末３は同時刻ではアンテナ１１ａとアンテナ１１ｂとのうち何れか一方のアンテナによる受信電波の電界強度を測定するが、図５では便宜上同時刻での双方による受信電波の電界強度を示している。

まず、ＲＦ部１３にアンテナ１１ａが接続されている状態にあると仮定する。
ＰＨＳ端末３がアンテナ１１ａを用いて基地局との通信を行っている時間Ｔ１において、アンテナ１１ａによる受信電波の電界強度の値が閾値（予め定められた高速ハンドオーバの実行を開始する基準の受信電波の電界強度レベル）になると、アンテナ切替部１２はＣＰＵ１９に制御されてＲＦ部１３に接続するアンテナをアンテナ１１ａからアンテナ１１ｂへ切り替える。

アンテナ１１ｂによる受信電波の電界強度の値が閾値を上回っており、ＰＨＳ端末３は高速ハンドオーバの実行を行わずに、アンテナ１１ｂを用いて通信中の基地局との通信を継続して行う。
ＰＨＳ端末３がアンテナ１１ｂを用いて基地局との通信を行っている時間Ｔ２において、アンテナ１１ｂによる受信電波の電界強度の値が閾値になると、アンテナ切替部１２はＣＰＵ１９によって制御されてＲＦ部１３に接続するアンテナをアンテナ１１ｂからアンテナ１１ａへ切り替える。

アンテナ１１ａによる受信電波の電界強度の値が閾値を上回っておらず、アンテナ切替部１２はＣＰＵ１９によって制御されてＲＦ部１３に接続するアンテナをアンテナ１１ａからアンテナ１１ｂへ切り替える。
ＰＨＳ端末３は、アンテナ１１ｂへ切り替えた後、高速ハンドオーバの処理を実行する。

なお、本実施の形態では、高速ハンドオーバを対象として説明したが、各種ハンドオーバに適用することができる。
≪補足≫
本発明は上記の実施の形態で説明した内容に限定されず、本発明の目的とそれに関連又は付随する目的を達成するためのいかなる形態においても実施可能であり、例えば、以下であってもよい。

（１）上記の実施の形態では、無線通信システムがＰＨＳを対象としたシステムであるとしたが、これに限られるものではなく、無線通信システムはＰＤＣなどを対象としたシステムであってもよい。
（２）上記の実施の形態では、移動体通信装置がＰＨＳ端末を対象としたが、これに限られるものではなく、移動体通信装置は、ダイバーシチ制御及び高速ハンドオーバの双方を行う移動体通信装置であればよい。

（３）上記の実施の形態では、移動体通信装置が２つのアンテナ１１ａ，１１ｂを有するＰＨＳ端末３としているが、これに限られるものではなく、移動体通信装置は３つ以上のアンテナを有するアンテナ素子であってもよい。
この場合、例えば、次のようにして、ダイバーシチ制御と高速ハンドオーバを実行するようにしてもよい。

通信に用いられている一のアンテナによる受信電波の受信強度の値が閾値（高速ハンドオーバを実行する電界強度レベル）になった場合、ＰＨＳ端末は、ＲＦ部１３に接続するアンテナを他のアンテナに順次切り替え、他のアンテナの各々による受信電波の電界強度を測定し、測定された電界強度の値が閾値を上回っているかを判定する。そして、ＰＨＳ端末は、他のアンテナの全てにおいて、受信電波の電界強度の値が閾値を上回っていなければ、受信電波の電界強度の値が最大であるアンテナをＲＦ部１３に接続して高速ハンドオーバを実行する。一方、ＰＨＳ端末は、他のアンテナの何れかにおいて、受信電波の電界強度の値が閾値を上回っていれば、高速ハンドオーバの実行を行わずに、受信電波の電界強度の値が閾値を上回っている他のアンテナうち電界強度の値が最大である他のアンテナをＲＦ部１３に接続して、通信中の一の基地局との通信を継続して行う。

或いは、通信に用いられている一のアンテナによる受信電波の受信強度の値が閾値になった場合、ＲＦ部１３に接続するアンテナを他のアンテナに切り替え、切り替えられた他のアンテナによる受信電波の電界強度を測定し、測定された電界強度の値が閾値を上回っているかを判定する。そして、ＰＨＳ端末は、測定された電界強度の値が閾値を上回っていれば、その時点でアンテナの切替処理を終了するとともに、高速ハンドオーバの実行を行わずに、電界強度の値が閾値を超えていた他のアンテナをＲＦ部１３に接続した状態で、通信中の一の基地局との通信を継続して行う。一方、ＰＨＳ端末は、他のアンテナの全てにおいて、受信電波の電界強度の値が閾値を上回っていなければ、受信電波の電界強度の値が最大であるアンテナをＲＦ部１３に接続して高速ハンドオーバを実行する。

（４）上記の実施の形態では、通信品質が受信電波の電界強度としたが、通信品質はこれに限られるものではなく、例えば、受信電波の電力でもよく、また、ＳＮ比（Single to Noise Ratio）やエラーレートなどであっても良い。
（５）上記の実施の形態で説明した、図４の動作フローをＰＨＳ端末３に実行させるためのプログラムをリムーバブル記録媒体などに記録するようにしてもよく、図５の動作シーケンス例をＰＨＳ端末３に実行させるためのプログラムをリムーバブル記録媒体に記録するようにしてもよい。

本発明は、ダイバーシチ制御及び高速ハンドオーバの双方を行う移動体通信装置に利用することができる。

本発明の実施の形態の無線通信システムのシステム構成図。 図１のＰＨＳ端末の装置構成図。 図２のＰＨＳ端末が行うアンテナ切替動作を示すフローチャート。 図３の高速ハンドオーバ処理（ステップＳ８）時のＰＨＳ端末が行う動作シーケンス例。 図２のＰＨＳ端末のアンテナ切替タイミング及び高速ハンドオーバの実行タイミングの概要を説明するための図。

符号の説明

１ 無線通信システム
２ａ，２ｂ，２ｃ 基地局
３ ＰＨＳ端末
１１ａ，１１ｂ アンテナ
１２ アンテナ切替部
１３ ＲＦ部
１３ｅ 電界測定部
１４ モデム部
１５ ＴＤＭＡ部
１６ 通話部
１７ マイク
１８ スピーカ
１９ ＣＰＵ
２０ メモリ

Claims (7)

1. 複数のアンテナ素子を有し、通信に用いられている一のアンテナ素子による通信中の一の基地局との通信に係る通信品質レベルがダイバーシチ基準レベル以下となったときにアンテナ素子を切り替え、基地局と通信を行うダイバーシチ制御を行うとともに、前記通信品質レベルが実行基準レベルになったときに通信を行う基地局を切り替えるハンドオーバを実行し、前記ダイバーシチ基準レベルは前記実行基準レベルよりも低く設定されている移動体通信装置であって、
   前記複数のアンテナ素子の何れかを介して基地局との通信を行う通信処理手段と、
   前記通信品質レベルが前記実行基準レベルになったかを判定する実行レベル判定手段と、
   前記実行レベル判定手段による判定結果が肯定的である場合に、前記一の基地局との通信に用いるアンテナ素子を切り替え、各前記アンテナ素子による前記一の基地局との通信に係る通信品質レベルに基づいて前記一の基地局との通信に用いるアンテナ素子の選定を行うアンテナ選定手段と、
   を備えることを特徴とする移動体通信装置。
2. 前記アンテナ選定手段は、前記複数のアンテナ素子のうち前記一の基地局との通信に係る通信品質レベルが最も良いアンテナ素子を、前記一の基地局との通信に用いるアンテナ素子に選定する
   ことを特徴とする請求項１記載の移動体通信装置。
3. 前記一のアンテナ素子以外の他のアンテナ素子の各々について、当該他のアンテナ素子による前記一の基地局との通信に係る通信品質レベルが前記実行基準レベルを超えているかを判定する中止レベル判定手段と、
   前記他のアンテナ素子の全てに関して前記中止レベル判定手段による判定結果が否定的である場合にハンドオーバを実行し、前記他のアンテナ素子の何れかに関して前記中止レベル判定手段による判定結果が肯定的である場合にハンドオーバを実行しないハンドオーバ実行手段と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１記載の移動体通信装置。
4. 前記アンテナ選定手段は、前記他のアンテナ素子の全てに関して、前記中止レベル判定手段による判定結果が否定的である場合に、前記一のアンテナ素子を前記一の基地局との通信に用いるアンテナ素子に選定する
   ことを特徴とする請求項３記載の移動体通信装置。
5. 前記判定手段は、前記中止レベル判定手段による判定結果が肯定的であったアンテナ素子のうち前記一の基地局との通信に係る通信品質レベルが最も良いアンテナ素子を、前記一の基地局との通信に用いるアンテナ素子に選定する
   ことを特徴とする請求項３記載の移動体通信装置。
6. 複数のアンテナ素子を有し、通信に用いられている一のアンテナ素子による通信中の一の基地局との通信に係る通信品質レベルがダイバーシチ基準レベル以下となったときにアンテナ素子を切り替え、基地局と通信を行うダイバーシチ制御を行うとともに、前記通信品質レベルが実行基準レベルになったときに通信を行う基地局を切り替えるハンドオーバを実行し、前記ダイバーシチ基準レベルは前記実行基準レベルよりも低く設定されている移動体通信装置において行われるアンテナ切替方法であって、
   前記複数のアンテナ素子の何れかを介して基地局との通信を行う通信処理ステップと、
   前記通信品質レベルが前記実行基準レベルになったかを判定する実行レベル判定ステップと、
   前記実行レベル判定ステップによる判定結果が肯定的である場合に、前記一の基地局との通信に用いるアンテナ素子を切り替え、各前記アンテナ素子による前記一の基地局との通信に係る通信品質レベルに基づいて前記一の基地局との通信に用いるアンテナ素子の選定を行うアンテナ選定ステップと、
   を有することを特徴とするアンテナ切替方法。
7. 複数のアンテナ素子を有し、通信に用いられている一のアンテナ素子による通信中の一の基地局との通信に係る通信品質レベルがダイバーシチ基準レベル以下となったときにアンテナ素子を切り替え、基地局と通信を行うダイバーシチ制御を行うとともに、前記通信品質レベルが実行基準レベルになったときに通信を行う基地局を切り替えるハンドオーバを実行し、前記ダイバーシチ基準レベルは前記実行基準レベルよりも低く設定されている移動体通信装置において実行されるアンテナ切替プログラムであって、
   移動体通信装置に、
   前記複数のアンテナ素子の何れかを介して基地局との通信を行う通信処理ステップと、
   前記通信品質レベルが前記実行基準レベルになったかを判定する実行レベル判定ステップと、
   前記実行レベル判定ステップによる判定結果が肯定的である場合に、前記一の基地局との通信に用いるアンテナ素子を切り替え、各前記アンテナ素子による前記一の基地局との通信に係る通信品質レベルに基づいて前記一の基地局との通信に用いるアンテナ素子の選定を行うアンテナ選定ステップと、
   を実行させることを特徴とするアンテナ切替プログラム。

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