JPH11285050A - 無線通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、移動中の通信開始時に、ハ
ンドオーバ不成功による通信不完了の可能性を判定し使
用者に表示・警告するマイクロセル方式の移動端末とし
ての無線通信装置を提供する。 【解決手段】 待受け中に一つのエリアに在圏している
時間を計測するタイマ部１０８と、移動によりエリア移
行した際に、元のエリアにおける在圏時間とともに移行
先エリアの基地局識別符号を追加保存する移行エリア識
別符号記憶部１０９と、移行エリア識別符号記憶部１０
９に保存されている在圏時間と識別符号の組から無線通
信装置のエリア移行頻度がハンドオーバ可能な頻度であ
るかどうか判定するエリア移行頻度判定部１１０と、ハ
ンドオーバを伴う通信が可能であるかどうかを表示する
表示部１１１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、簡易型携帯電話な
どのマイクロセル方式の移動端末としての無線通信装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】簡易型携帯電話等のマイクロセル方式の
無線通信システムにおいては、セル半径が数十〜数百メ
ートル程度のマイクロセルによって構成され、周波数の
再利用距離を小さくすることで、有限資源である周波数
の有効活用と同時通話加入者数の増加への対応を可能と
している。また、セル半径が小さいことから端末装置の
送信出力をマクロセル方式と比較して低く（数十ｍＷ程
度）抑えることができ、装置のバッテリー持続時間を３
００〜５００時間程度に非常に長くすることができる。

【０００３】一方で、 セル半径が小さいことから、通信
中に無線通信装置が高速に移動すると、エリアの移行
（通信接続基地局の移行＝ハンドオーバ）が頻繁に発生
し、このための制御が非常に複雑かつ高速処理が要求さ
れることから、通常使用可能な移動速度は歩行者速度程
度とされている。

【０００４】従来の無線通信装置を、図５を参照して説
明する。図５、従来の無線通信装置の構成図を示す。

【０００５】図５に示すように、従来の無線通信装置
は、アンテナ部４０１と、無線送受信部４０２と、制御
信号処理部４０３と、待受けエリア選択レベル記憶部４
０４と待受けエリア保持レベル記憶部４０５と、制御信
号レベル判定部４０６と、基地局識別符号識別部４０７
と、基地局識別符号記憶部４０８と、表示部４０９と、
通信信号処理部４１０と、音声入出力部４１１と、デー
タ通信処理部４１２とを備えている。

【０００６】アンテナ部４０１は、空中の電波の送受信
を行う。無線送受信部４０２は、通信信号処理部４１０
あるいは制御信号処理部４０３からのディジタル送信信
号を変換したベースバンド信号に変調処理を施して高周
波信号に変換してアンテナ部４０１に出力する送信動作
と、アンテナ部４０１から入力される高周波信号に復調
処理を施してベースバンド信号に変換しさらに通信用の
ディジタル信号と制御用のディジタル信号に分離する受
信動作をする。

【０００７】通信信号処理部４１０は、通信状態が確立
している間、 音声入出力部４１１からのディジタル音声
信号やデータ通信処理部４１２からのデータ通信信号を
通信信号として無線送受信部４０２に出力することと、
無線送受信部４０２からの通信信号を音声信号の場合は
音声入出力部４１１へデータ通信信号の場合はデータ通
信処理部４１２へ出力することを行う。

【０００８】音声入出力部４１１は、マイク・スピーカ
等のアナログ音声入出力部およびアナログ／ディジタル
変換部から構成される。

【０００９】データ通信処理部４１２は、データ通信用
のディジタルデータの形成や分解等を行う。

【００１０】制御信号処理部４０３は、無線送受信部４
０２と制御用ディジタル信号をやりとりして、通信状態
が確立する前、あるいは、通信状態中に、無線通信管
理、移動管理、呼制御等の通信プロトコルの制御を行
う。

【００１１】待受けエリア選択レベル記憶部４０４は、
待受け動作中の圏外から圏内への移行時、あるいは、現
在のエリアの基地局からの受信レベルが待受けエリア保
持レベルより劣化し他エリアへの移行を行う必要が発生
した際に、移行先のエリアとして選択できるか否かの判
定条件としての移行先制御信号のスレッショルドレベル
（待受けエリア選択レベル）を記憶する。すなわち、移
行先の制御信号の受信レベルが、このスレッショルドレ
ベルより大きい場合に限り移行先の待受けエリアとして
選択できる。ここで、待受け動作中の無線通信装置は、
該当エリアの基地局からの制御信号のみを消費電力削減
のために間欠的に受信し、ページングチャネルによる着
信を監視するとともに、受信レベルを測定してエリア移
行を監視している。

【００１２】待受けエリア保持レベル記憶部４０５は、
現在のエリアの基地局からの受信レベルが劣化し他エリ
アへの移行を行う必要があるか否かの判定条件としての
現在のエリア基地局からの制御信号スレッショルドレベ
ル（待受けエリア保持レベル）を記憶する。すなわち、
制御信号の受信レベルが、このスレッショルドレベルま
で劣化した場合に他エリアへの移行処理を開始する。具
体的には、制御信号処理部４０３に対して、制御信号レ
ベル判定部４０６が、制御信号の間欠受信状態から連続
受信状態への移行と他エリアの探索の起動を行う。

【００１３】制御信号レベル判定部４０６は、制御信号
処理部４０３からの制御信号の受信レベルと待受けエリ
ア保持レベル記憶部４０５に記憶されているスレッショ
ルドレベルおよび待受けエリア選択レベル記憶部４０４
に記憶されているスレッショルドレベルから待受けエリ
ア移行処理の起動要否を判定し、起動要と判定すれば制
御信号処理部４０３に対して待受けエリア移行処理起動
命令を発行する。また、現在の待受けエリアにおける制
御信号の瞬時的な受信レベルを表示部４０９に表示し、
使用者に対して、受信電波の強度を示す。

【００１４】基地局識別符号識別部４０７は、制御信号
処理部４０３から待受けエリアの制御信号受信レベルと
同期して出力される待受けエリアの基地局識別符号を入
力とし、エリア移行を識別符号の変化で判定する。

【００１５】基地局識別符号は、すべての基地局毎に個
別に割り当てられている符号で、基地局から報知される
制御情報に含まれており、待受け動作時、間欠受信して
いる無線通信装置は、識別符号の変化によって接続基地
局の移行、すなわちエリアの移行を認識することができ
る。

【００１６】基地局識別符号記憶部４０８は、無線通信
装置がエリア移行して基地局識別符号識別部４０７が移
行先エリアの基地局識別符号を出力したときに、移行先
エリアの基地局識別符号をひとつだけ保存する。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来のマイクロセル方式の無線通信装置では、
自動車等の移動中においても、音声通話あるいはデータ
通信の接続（発信と接続確立）と通信中のハンドオーバ
が可能であるか否かは、表示部４０９における通信開始
時点での接続基地局からの制御信号の瞬時的な受信電波
の強度表示によって使用者が自ら判断している。

【００１８】そのため、電波強度表示上は通信可能であ
っても、無線通信装置が高速で移動している場合には、
時間あたりのエリアの移行（接続基地局の移行）数が多
く、例え、接続確立が成功したとしてもその後のハンド
オーバに成功せずに通信完了前に切断されるという不都
合と切断までの課金がされるという問題点がある。

【００１９】本発明は、上記問題に鑑み、移動中の通信
開始時に、ハンドオーバ不成功による通信不完了の可能
性を判定して、使用者に表示・警告する無線通信装置を
提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の無線通信装置は、一つの待受けエリアに在圏
した時間を計測するタイマ部と、無線通信装置が待受け
中にエリア移行した際、前記タイマ部で計測した待受け
エリア在圏時間と移行先エリアの基地局識別符号を追加
保存する移行エリア識別符号記憶部と、前記移行エリア
識別符号記憶部に保存されている待受けエリア在圏時間
と識別符号の組から無線通信装置のエリア移行頻度がハ
ンドオーバ可能な頻度であるかどうか判定するエリア移
行頻度判定部と、前記エリア移行頻度判定部の結果に基
づきハンドオーバを伴う通信が可能であるかどうかを表
示する表示部を備えるものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、マイクロセル方式での移動端末としての無線通信装
置であって、通信用および制御用のディジタル信号とア
ンテナを介して送受信する高周波信号との間の変換処理
を行う無線送受信部と、前記無線送受信部と前記制御用
ディジタル信号をやりとりして通信プロトコルの制御を
行う制御信号処理部と、前記無線通信装置が移行先の待
受けエリアとして選択できるための移行先制御信号のス
レッショルドレベルを記憶する待受けエリア選択レベル
記憶部と、前記無線通信装置が移動により待受けエリア
の境界に達しエリア移行の必要性を認識するための移行
元制御信号のスレッショルドレベルを記憶する待受けエ
リア保持レベル記憶部と、前記制御信号処理部からの制
御信号の受信レベルと前記待受けエリア保持レベル記憶
部に記憶されているスレッショルドレベルおよび前記待
受けエリア選択レベル記憶部に記憶されているスレッシ
ョルドレベルから待受けエリア移行処理の起動要否を判
定し、起動要の判定ならば前記制御信号処理部に対して
待受けエリア移行処理起動命令を発行する制御信号レベ
ル判定部と、前記受信レベルの情報と同期して出力され
る待受けエリアの基地局識別符号を入力とし、エリア移
行を識別符号の変化で判定する基地局識別符号識別部
と、前記基地局識別符号識別部のエリア移行判定結果に
応じて前記無線通信装置が待受けエリアに在圏した時間
を計測するタイマ部と、前記無線通信装置がエリア移行
して前記基地局識別符号識別部が移行先エリアの基地局
識別符号を出力した時に、前記タイマ部で計測されたタ
イマ値とともに移行先エリアの基地局識別符号を追加保
存する移行エリア識別符号記憶部と、前記移行エリア識
別符号記憶部に保存されている前記タイマ値と識別符号
から無線通信装置のエリア移行頻度がハンドオーバ可能
な頻度であるかどうか判定するエリア移行頻度判定部
と、前記エリア移行頻度判定部の結果に基づきハンドオ
ーバを伴う通信が可能であるかどうかを表示する表示部
とを備えたことを特徴とする無線通信装置であり、高速
移動中で通信中ハンドオーバの失敗で通信が切断される
可能性があるにもかかわらず、瞬時的な電界強度表示の
上では強電界と表示をしているを見て、使用者が通信を
開始しようとする場合であっても、ハンドオーバ不成功
による通信不完了の可能性を使用者に事前表示して警告
するという作用が得られる。

【００２２】次に本発明の無線通信装置の実施の形態を
図１〜図４を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は、本発明の無線通信装置の実施
の形態１の構成図を示す。

【００２３】図１に示すように、本発明の無線通信装置
は、アンテナ部１０１と、無線送受信部１０２と、制御
信号処理部１０３と、待受けエリア選択レベル記憶部１
０４と、待受けエリア保持レベル記憶部１０５と、制御
信号レベル判定部１０６と、基地局識別符号識別部１０
７と、タイマ部１０８と、移行エリア識別符号記憶部１
０９と、エリア移行頻度判定部１１０と、表示部１１１
と、通信信号処理部１１２と、音声入出力部１１３と、
データ通信処理部１１４とを備えている。

【００２４】ここで、アンテナ部１０１と、無線送受信
部１０２と、制御信号処理部１０３と、待受けエリア選
択レベル記憶部１０４と、待受けエリア保持レベル記憶
部１０５と、制御信号レベル判定部１０６と、基地局識
別符号識別部１０７と、通信信号処理部１１２と、音声
入出力部１１３と、データ通信処理部１１４は、図５で
示した従来例と同等の構成および動作であるため、説明
を省略する。

【００２５】本発明の主要構成要素であるタイマ部１０
８と移行エリア識別符号記憶部１０９とエリア移行頻度
判定部１１０と表示部１１１を説明する。

【００２６】タイマ部１０８は、基地局識別符号識別部
１０７のエリア移行判定結果に応じて、移行エリア識別
符号記憶部１０９により制御され、一つの待受けエリア
に在圏する時間を計測する。

【００２７】移行エリア識別符号記憶部１０７は、無線
通信装置がエリア移行して基地局識別符号識別部１０７
が移行先エリアの基地局識別符号を出力したときに、タ
イマ部１０８のタイマ値である待受けエリア在圏時間と
ともに移行先エリアの基地局識別符号を追加保存し、タ
イマ部１０８を再起動する。これにより、移行エリア識
別符号記憶部１０９には、それまでに通過したエリア内
の基地局識別符号とそのエリアに在圏した時間の組が複
数個保持されることになる。

【００２８】エリア移行頻度判定部１１０は、使用者が
通信を開始しようとした際に、 それまでに移行エリア識
別符号記憶部１０９に保存されている過去の基地局識別
符号とその該当エリアに在圏した時間の組から無線通信
装置のエリア移行頻度を算出し、 移行頻度がハンドオー
バ可能な頻度であるかどうか判定する。ハンドオーバ可
能な頻度ではないと判定された場合には、表示部１１１
に使用者に対する警告を表示する。

【００２９】なお、ハンドオーバ可能な頻度ではないと
判定された場合に、表示部１１１への警告表示だけでは
なく、制御信号処理部１０３に対し発信処理中断を発行
し強制的に発信を不可能にしても良い。

【００３０】表示部１１１は、電話番号や電波強度など
を表示するが、さらに、エリア移行頻度判定部１１０の
判定に基づきハンドオーバを伴う通信が可能であるかど
うかを表示する。

【００３１】次に上記無線通信装置の動作を図２〜図４
を用いて説明する。図２は本発明の実施の形態１の無線
通信装置における待受け中のエリア移行のフローチャー
ト１、図３は本発明の実施の形態１の無線通信装置にお
ける待受け中のエリア移行のフローチャート２で、図２
と図３のフローチャートはＡ，Ｂで接続されている。

【００３２】図４は、本発明の実施の形態１の無線通信
装置における移行エリア識別符号記憶部に保持されてい
る在圏時間と基地局識別符号の組を示す表を示す。

【００３３】移行エリア識別符号記憶部１０９への在圏
時間と識別符号の組の保持の方法と通信開始時の動作に
関して図２と図３のフローチャートを用いて説明する。

【００３４】まず、図２のステップＳ２００において、
装置の電源を入れ位置登録動作が完了した状態になると
待受け動作を開始し、次のステップＳ２０１に進む。

【００３５】ステップＳ２０１では、該当する待受けエ
リアの基地局から報知されている制御信号のみを定めら
れた時間間隔で間欠受信する。通常、着信の有無を監視
するためページングチャネルを間欠受信する。間欠受信
動作は、アンテナ部１０１と無線送受信部１０２と制御
信号処理部１０３によって行われる。

【００３６】ステップＳ２０２では、間欠受信動作で受
信した制御信号の受信レベル（電界強度）は、無線送受
信部１０２の受信部と制御信号処理部１０３で測定さ
れ、さらに、ＡＤ変換された受信レベルが制御信号レベ
ル判定部１０６に入力される。

【００３７】ステップＳ２０３では、制御信号レベル判
定部１０６において、ステップＳ２０２で測定された受
信レベルと待受けエリア保持レベル記憶部１０５に予め
保持されたスレッショルドレベルとを比較する。待受け
エリア保持レベル以上である場合は、 エリア境界には達
していないということでステップＳ２０１へ移行する。

【００３８】一方、待受けエリア保持レベル未満である
場合は、エリア境界に達したと判断しステップＳ２０４
へ進む。

【００３９】ステップＳ２０４では、エリア境界に達し
たので、隣接エリアへの移行処理を開始する。具体的に
は、間欠受信ではなく、連続受信を行って隣接エリアか
らの制御信号を探索する。複数個のエリアからの制御信
号が探索された場合には、 受信レベルが最大のものを候
補エリア制御信号とする。

【００４０】ステップＳ２０５では、ステップＳ２０４
の候補エリア制御信号の受信レベルを再度測定する。

【００４１】ステップＳ２０６では、制御信号レベル判
定部１０６において、待受けエリア選択レベル記憶部１
０４に予め保持されたスレッショルドレベルとステップ
Ｓ２０５で測定された受信レベルを比較する。待受けエ
リア選択レベル未満である場合は、 待受けることのでき
るエリアではないので、圏外と判定し、ステップＳ２０
７の圏外流出処理に移行する。一方、待受けエリア選択
レベル以上である場合は、待受けることのできるエリア
に移行できたということでステップＳ２０８に進む。

【００４２】ステップＳ２０８では、移行した先の基地
局識別符号は、移行元の基地局識別符号と異なるので、
基地局識別符号識別部１０７からは移行先の識別符号が
出力される。この識別符号が保持されるとともに、移行
前のエリアの在圏時間を示すタイマ値が移行前識別符号
と対応して図４に示すように保持される。

【００４３】図４は、識別符号「ＣＳ−ＩＤ３」のエリ
アにｔｉｍｅ３の時間在圏し、その後、識別符号「ＣＳ
−ＩＤ４」のエリアに移行した時点での移行エリア識別
符号記憶部の保持データを示す。

【００４４】次に、記号（Ａ）で示すように、図２のス
テップＳ２０８の次のステップは図３のステップＳ２０
９である。

【００４５】ステップＳ２０９では、使用者の操作によ
り音声通話あるいはデータ通信が開始されるかどうか判
定される。もし、通信開始の操作がない場合、 記号
（Ｂ）で示すように、図２のステップＳ２０１に移行
し、 待受け状態を継続する。他方、通信開始の操作をさ
れた場合には、 次のステップＳ２１０に移行する。

【００４６】ステップＳ２１０では、移行エリア識別符
号記憶部に保持されている図４の表に示すようなエリア
移行の履歴情報から、識別符号の変化回数を在圏時間の
和で割り算することにより、単位時間あたりのエリア移
行頻度を算出する。

【００４７】ステップＳ２１１では、算出されたエリア
移行頻度が、予め定められたハンドオーバ可能なエリア
移行頻度よりも大きいか小さいかを判定する。

【００４８】もし、算出された移行頻度が小さい場合に
は、通信を開始してハンドオーバが発生したとしても通
信が継続できると判定し、表示部１１１に警告を表示せ
ずにステップＳ２１２へ進む。もし、算出された移行頻
度が大きい場合には、通信を開始してもハンドオーバが
頻発し通信が途中で切断されると判定し、表示部１１１
に警告を表示するためステップＳ２１３へ進む。

【００４９】ステップＳ２１２では、表示部１１１に通
信失敗の可能性を示す警告を表示しない。

【００５０】ステップＳ２１３では、表示部１１１に通
信失敗の可能性に関する警告を表示する。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、通
信中のハンドオーバが可能であるかどうかを発信前であ
る待受け時にエリア移行する頻度から判定する。高速移
動中で通信中ハンドオーバの失敗で通信切断される可能
性があるにも関わらず、瞬時的な電界強度表示の上では
強電界表示であるために、使用者が通信を開始しようと
する場合であっても、ハンドオーバ不成功による通信不
完了の可能性を使用者に事前表示・警告して、通信開始
の断念や移動速度を低くまたは停止して通信中断を回避
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の無線通信装置の構成図

【図２】本発明の実施の形態１の無線通信装置における
待受け中のエリア移行のフローチャート１

【図３】本発明の実施の形態１の無線通信装置における
待受け中のエリア移行のフローチャート２

【図４】本発明の実施の形態１の無線通信装置における
移行エリア識別符号記憶部に保持されている在圏時間と
基地局識別符号の組を示す図

【図５】従来の無線通信装置の構成図

【符号の説明】

１０１、４０１ アンテナ部 １０２、４０２ 無線送受信部 １０３、４０３ 制御信号処理部 １０４、４０４ 待受けエリア選択レベル記憶部 １０５、４０５ 待受けエリア保持レベル記憶部 １０６、４０６ 制御信号レベル判定部 １０７、４０７ 基地局識別符号識別部 １０８ タイマ部 １０９ 移行エリア識別符号記憶部 １１０ エリア移行頻度判定部 １１１、４０９ 表示部 １１２、４１０ 通信信号処理部 １１３、４１１ 音声入出力部 １１４、４１２ データ通信処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森友 正文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マイクロセル方式での移動端末としての無
   線通信装置であって、 通信用および制御用のディジタル信号とアンテナを介し
   て送受信する高周波信号との間の変換処理を行う無線送
   受信部と、 前記無線送受信部と前記制御用ディジタル信号をやりと
   りして通信プロトコルの制御を行う制御信号処理部と、 前記無線通信装置が移行先の待受けエリアとして選択で
   きるための移行先制御信号のスレッショルドレベルを記
   憶する待受けエリア選択レベル記憶部と、 前記無線通信装置が移動により待受けエリアの境界に達
   しエリア移行の必要性を認識するための移行元制御信号
   のスレッショルドレベルを記憶する待受けエリア保持レ
   ベル記憶部と、 前記制御信号処理部からの制御信号の受信レベルと前記
   待受けエリア保持レベル記憶部に記憶されているスレッ
   ショルドレベルおよび前記待受けエリア選択レベル記憶
   部に記憶されているスレッショルドレベルから待受けエ
   リア移行処理の起動要否を判定し、起動要の判定ならば
   前記制御信号処理部に対して待受けエリア移行処理起動
   命令を発行する制御信号レベル判定部と、 前記受信レベルの情報と同期して出力される待受けエリ
   アの基地局識別符号を入力とし、エリア移行を識別符号
   の変化で判定する基地局識別符号識別部と、 前記基地局識別符号識別部のエリア移行判定結果に応じ
   て前記無線通信装置が待受けエリアに在圏した時間を計
   測するタイマ部と、 前記無線通信装置がエリア移行して前記基地局識別符号
   識別部が移行先エリアの基地局識別符号を出力した時
   に、前記タイマ部で計測されたタイマ値とともに移行先
   エリアの基地局識別符号を追加保存する移行エリア識別
   符号記憶部と、 前記移行エリア識別符号記憶部に保存されている前記タ
   イマ値と識別符号から無線通信装置のエリア移行頻度が
   ハンドオーバ可能な頻度であるかどうか判定するエリア
   移行頻度判定部と、 前記エリア移行頻度判定部の結果に基づきハンドオーバ
   を伴う通信が可能であるかどうかを表示する表示部とを
   備えたことを特徴とする無線通信装置。