WO1999059268A1 - Procede et dispositif de communication - Google Patents

Description

明 細 書 通信方法および通信装置 技 術 分 野 本発明は、 移動通信システムに用いて好適な通信方法に関し、 特に移動局と固 定局との多元接続を C D M A方式によって行う移動通信における信号品質検出お よび移動局の制御に用いて好適な方法に関する。 背 景 技 術 移動通信は、 広く普及しており、 その多元接続 （マルチプルアクセス） 方式と して、 T D M A (時分割多元接続） 方式などが採用されているが、 近年、 周波数 利用効率が良い、 伝送速度の異なる通信を扱い易い、 盗聴されにくい等の利点を 有する C D M A (符号分割多元接続） 方式が採用されつつある。

ところで、 携帯電話のような移動局が、 ある基地局により設定された無線チヤ ネルで待受中あるいは通信中である場合において、 その移動局が移動すると、 そ の無線チャネルの信号品質が変動することになる。

そこで、 移動局は、 より良い品質の無線チャネルを確保すべく、 第 1 に、 待受 あるいは通信で使用している無線チャネルとは異なる無線チャネル （現時点にお いて無線通信を行っている無線チャネルとは異なる無線チャネルと、 現時点にお いて無線通信を行っている基地局に隣接している基地局の無線チャネルとの双方 を含む） を受信してその信号品質を検出し、 第 2に、 待受あるいは通信で使用し ている無線チャネルの品質と比較し、 第 3に、 比較の結果、 品質の高い無線チヤ ネルに切り換える制御を行う構成となっている。

ここで、 T D M A方式の多元接続は、 同一無線周波数の使用時間を各ユーザ毎 に分割することで行われる。 すなわち、 無線チャネルが、 1フレームにおける 1 つの無線周波数の使用時間を複数に分割したタイムスロッ トで規定され、 異なる タイムスロッ 卜が各ユーザによって使用される。 このような T D M A方式の移動 通信システムにおいては、 送信 · 受信に使用するタイムス口ッ ト以外にユーザが 使用しないタイムスロッ トを特別に設けて、 このスロッ ト期間中に、 待受あるい は通信で使用している無線チャネルとは異なる無線チャネルの信号品質を検出し、 待受あるいは通信で使用している無線チャネルの品質と比較して、 品質の高い無 線チャネルに切り換える制御が実行される これに対し、 C D M A方式の多元接続は、 同一の無線周波数においてユーザ毎 に異なる符号を用いることで実現される。 このため、 C D M A方式では、 多元接 続のためだけに、 同一無線周波数の使用時間が分割されることはないので、 無線 チャネルの品質を測定するためのスロッ トあるいはフレームも特別には用意され ない。

したがって、 C D M A方式の移動通信システムにおいて、 通信で使用している 無線チャネルとは異なる無線チャネルを受信して、 その品質を検出するには、 例 えば、 図 6に示されるように、 通信で使用するための受信機と、 それとは異なる 無線チャネルを受信して、 その品質を検出するための受信機との 2系統の受信機 が必要となる。

なお、 図 6に示される受信機の 1系統は、 おもに、 第 1 に、 アンテナで受信し た信号を、 シンセサイザによる信号との混合 （乗算） によって処理周波数帯に変 換する周波数変換器と、 第 2に、 周波数変換された信号を Q P S K ( 4相位相変 調） 検波するための 2組の P S K検波器とから構成される。 すなわち、 シンセサ ィザから各 P S K検波器に供給される搬送波の位相は互いに π Ζ 2だけずれてい る。 そして、 ベースバンド部が、 通信用の受信機により検波された同相信号およ び直交信号から、 基地局から受信した信号に対して所定の処理を実行して通信を 行うとともに、 通信で使用している無線チャネルの品質を検出する一方、 他方の 受信機により検波された同相信号および直交信号から、 現時点において通信で使 用している無線チャネルとは異なる無線チャネルの品質を検出して、 各無線チヤ ネルの品質を互いに比較する構成となっている。

ところで、 移動局としての携帯電話には、 最近、 小型 · 軽量化の要求が著しい が、 通信中に、 隣接基地局による無線チャネルの品質を検出するために、 通信に 用いる受信機とは別に専用の品質検出用の受信機を別途設ける構成は、 この要求 に反しているといえる。 また、 携帯電話は、 基本的に二次電池を電源とするため、 消費電力を低く抑える点も重要であるが、 2系統の受信機を移動局に設ける構成 は、 低消費電力化にも逆行するといえる。

なお、 無線チャネルの品質検出および無線チャネルの切換制御を、 移動局側で はなく、 固定基地局側において実行する構成も一応考えられる。 しかしながら、 このような構成では、 各基地局に、 品質検出用の受信機を各移動局に対応して別 途設ける必要があるとともに、 基地局を含む網側での処理の負担が増加するため、 多数の移動局の同時使用が想定される今日にあっては、 非現実的な解決策といえ る。 発 明 の 開 示 本発明は、 このような事情に鑑みてなされたものであり、 その第 1の目的は、 C D M A方式によって多元接続を行う移動通信において、 周辺無線チャネルの品 質を、 移動局側において専用の受信機を設けることなく検出し、 かつ、 移動局の 小型 ·軽量 ·低消費電力化を図ることである。

また、 第 2の目的は、 基地局側の負荷を大幅に軽減することにある。

上記目的を達成するためこの発明においては、 第 1の送受信装置と、 該第 1の 送受信装置と通信する複数の第 2の送受信装置とを有する通信システム内におけ る各々の前記第 2の送受信装置で実行される通信方法において、

前記第 1の送受信装置から送信された信号を断続的に受.信し、 または、 前記第 1の送受信装置に対して信号を断続的に送信する過程

を有することを特徴としている。

好適な実施形態においては、 前記第 1の送受信装置と第 2の送受信装置とは C D M A方式によって多元接続を行うものであり、 前記第 1の送受信装置は前記第 2の送受信装置を制御するための制御情報と前記第 2の送受信装置への通信情報 とを複数のスロッ 卜に分割した無線チャネルで送信するものであり、 さらに、 前記各スロッ トのうち、 通信情報の存在しないものを前記第 2の送受信装置で 検出する過程と、

該通信情報の存在しないスロッ 卜の期間に、 前記無線チャネルとは異なる無線 チャネルを受信して、 その信号品質を検出する過程と

を備えることを特徴とする。

かかる実施形態によれば、 C D M A方式によって多元接続を行う移動通信にお いて、 周辺無線チャネルの品質を、 移動局 （第 2の送受信装置） 側において専用 の受信機を設けることなく検出して、 移動局の小型 · 軽量 ·低消費電力化を図る ことが可能となる。 さらに、 移動局において通信品質が検出されて、 移動局主導 でゾーン移行およびハンドオーバに伴う無線チヤネルの切換制御が実行されるの で、 基地局側の負荷を大幅に低減して、 基地局側の負荷を大幅に軽減することも 可能となる。

また、 他の実施形態においては、 さらに、

前記第 2の送受信装置から前記第 1の送受信装置に対して伝送レート R 1で信 号を送信する第 1送信過程と、

前記第 2の送受信装置から前記第 1の送受信装置への信号送信を停止する停止 過程と、

前記第 2の送受信装置から前記第 1の送受信装置に対して、 前記伝送レート R 1よりも高い伝送レート R 2で信号を送信する第 2送信過程と

を有することを特徴とする。

かかる実施形態によれば、 移動局 （第 2の送受信装置） から基地局 （第 1の送 受信装置） への信号送信を停止する停止過程が実行されると、 移動局から基地局 に対して高い伝送レート R 2で信号を送信する第 2送信過程が実行されるから、 通信が中断した場合に情報の損失を防止できる。 図面の簡単な説明 図 1は、 本発明の第 1実施形態にかかる移動通信システムの構成を示すブロッ ク図である。 図 2は、 同移動通信システムの無線チャネルについてのフォーマツ 卜の一例を 示す図である。

図 3 A〜 3 Dは、 それぞれ同移動通信システムの通信データの状態と、 周辺基 地局からの受信信号の品質検出動作の関係を説明するための図である。

図 4 A〜 4 Cは、 それぞれ本発明の他の実施形態にかかる移動通信システムの 信号品質の動作を説明するための図である。

図 5は、 本発明の実施形態による受信機の要部構成を示すプロック図である。 図 6は、 従来の受信機の要部構成を示すブロック図である。

図 7は、 本発明の第 3および第 4実施形態の構成を示すプロック図である。 図 8は、 第 3実施形態の制御プログラムのフローチャートである。

図 9は、 第 4実施形態の制御プログラムのフローチヤ一トである。

図 1 0 A〜 1 0 Eは、 第 3および第 4実施形態の動作説明図である。 発明を実施するための最良の形態

〈第 1実施形態〉

以下、 本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図 1は、 本発明の実施形態にかかる移動通信システムの構成を示すブロック図 である。 この図において、 移動局 1は、 基地局 2 a〜のいずれとも C D M A方式 による無線通信を確立する機能を有する。 各基地局 2 a〜は、 それぞれに割り当 てられた無線ゾーン領域 3 a〜での通信を担当し、 それぞれが基地局制御局 4に よって制御される。

一方、 サービス制御局 5は、 公衆回線網 6に接続されて、 複数の （図示の例で は 1つであるが） 交換局 7を統括している。

このような構成において、 移動局 1が無線ゾーン頜域 3 bに在圏している場合 に、 その移動局 1への着信呼が発生すると、 周知の方法によって、 サービス制御 局 5から移動局 1が在圏する無線ゾーン領域 3 bの基地局 2 bまでの接続経路が 設定されて、 その移動局 1が呼び出される構成となっている。

ここで、 本実施形態にかかる移動通信システムにおいて、 基地局から移動局へ の信号を送出する際に用いられる無線チャネルのフォーマツ トの一例について、 図 2を参照して説明する。 この図に示されるように、 この無線チャネルは、 1 フ レームが例えば 1 6個に分割されたスロッ トの繰返しパターンとなっている。 こ こで、 各スロッ トには、 同図に示されるように、 音声情報の先頭部分に同期情報 が付加された形で配置している。 この同期情報は、 移動局 1が音声情報を、 各ス ロッ 卜において同期して受信するために用いられる。

なお、 本実施形態における多元接続は、 同一の無線周波数においてユーザ毎に 異なる符号を用いる C D M A方式で実現される。 このため、 本実施形態において、 無線チャネルを複数のスロッ トに分割しているのは、 多元接続のためではなく、 同期情報のような制御情報を、 同一の無線チャネルを用いて、 音声情報とともに 移動局 1へ送出するためである。

次に、 本実施形態にかかる移動通信システムにおける移動局の受信動作につい て説明する。 ここでは、 説明の便宜上、 移動局 1が、 無線ゾーン 3 bに在圏して、 すでに基地局 2 bとの通信経路が確立した状態を想定する。

基地局 2 bから移動局 1への無線チャネルが図 3 Aに示されるように規定され ている場合、 移動局 1は、 音声データが存在しないスロッ トを検出し、 そのスロ ッ 卜の期間において、 通信経路が確立された基地局 2 bに隣接する基地局 2 a 、 2 c 、 2 dからの無線チャネルと、 すでに通信経路が確立された基地局 2 bによ る無線チャネルであって、 現時点において使用している無線チャネルとは異なる 無線チャネルとを受信する。 そして、 移動局 1は、 受信結果から信号品質を検出 して、 各無線チャネルの信号品質を相互に比較する。

この比較の結果、 現時点において使用している無線チャネルの信号品質が最良 である場合には、 その通信経路をそのまま維持する一方、 現時点において使用し ている無線チャネルとは異なる無線チャネルの信号品質が最良である場合には、 その最良な無線チャネルへと切り換える制御を実行する。

ここで、 後者の場合には、 現時点において無線通信を行っている基地局 2 bに 隣接する基地局 2 a 、 2 cあるいは 2 dのいずれかによる無線チャネルへと切り 換える場合と、 現時点において無線通信を行っている基地局 2 bによる無線チヤ ネルであって、 現時点において使用している無線チャネルとは異なる無線チヤネ ルへと切り換える場合との 2通りの場合がある。

なお、 音声データを各スロッ トに分けると、 その処理に多少の時間を要する。 このため、 例えば、 図 3 Bに示されるように、 音声デ一夕がスロッ ト S 1 、 S 5 の期間においてそれぞれ存在しない場合、 実際には、 移動局 1は、 図 3 Cに示さ れるように、 スロッ ト S l 、 S 5に対して 1スロッ ト遅延したスロッ ト S 2 、 S 6の各期間において、 基地局 2 bによる無線チャネルの受信を中断する一方、 図 3 Dに示されるように、 それとは異なる無線チャネルを受信する。

また、 移動局 1は、 各スロッ トの先頭部分に位置する同期情報については受信 するので、 厳密に言えば、 各スロッ トにおいて、 音声データが存在しない音声情 報の期間において、 異なる無線チャネルを受信する。 図 3 ( c ) において、 移動 局 1がスロッ ト S 2 、 S 5の先頭部分で基地局 2 cの受信動作を実行しているの は、 このことを意味する。

さらに、 通信中に限られず、 待ち受け中に無線チャネルの切り換え制御を実行 しても良いのはもちろんである。

このような移動通信システムによれば、 移動局 1が、 音声データの存在しない スロッ トを検出して、 その期間において、 現時点において使用している無線チヤ ネルとは異なる無線チャネルを受信して、 その信号品質を検出するので、 移動局 において、 品質検出用の受信機を、 通信用受信機と別途に設ける必要がなくなつ て兼用可能となるため、 受信機が図 5に示されるように 1系統で済む。 このため、 移動局の小型 · 軽量 ·低消費電力化を図ることが可能となる。 また、 移動局主導 で無線チャネルの切換制御が実行されるので、 基地局側の負荷を大幅に低減する ことが可能となる。

〈第 2実施形態〉

次に、 上記実施形態とは別の方法によって、 移動局の小型 · 軽量 ·低消費電力 化を図るとともに、 移動局主導で無線チャネルの切換制御を実行する実施形態に ついて説明する。

なお、 本実施形態にかかる移動通信システムにおいても、 説明の便宜上、 移動 局 1力 無線ゾーン 3 bに在圏して、 すでに基地局 2 bとの通信経路が確立した 状態を想定する。 本実施形態にかかる移動通信システムにあっては、 基地局 2 bから移動局 1へ の情報を送出する場合、 1 フレームのうち予め 1以上割り当てておく。 そして、 移動局 1は、 このスロッ トの期間において、 第 1に、 通信経路が確立された基地 局 2 bの周辺基地局からの無線チャネルと、 すでに通信経路が確立された基地局 2 bによる無線チャネルであって、 現時点において使用している無線チャネルと は異なる無線チャネルとを受信し、 第 2に、 受信結果から信号品質を検出して、 各無線チャネルの信号品質を相互に比較して、 第 3に、 比較の結果、 最良である 信号品質の無線チャネルへと切り換える制御を実行する。

例えば、 基地局 2 bから移動局 1への無線チャネルが図 4 Aに示されるように 規定されている場合、 図 4 Bに示されるように、 空きスロッ トとして S 1〜 S 3 を割り当てておく一方、 移動局 1が、 これらのスロッ ト S 1〜 S 3の期間におい て、 図 4 Cに示されるように、 現時点において使用している無線チャネルとは異 なる無線チャネルを受信して、 その信号品質を検出する。

このような移動通信システムによれば、 移動局が、 予め空きとして割り当てら 得たスロッ トの期間において、 現時点において使用している無線チャネルとは異 なる無線チャネルを受信して、 その信号品質を検出するので、 先に述べた実施形 態と同様に、 移動局において、 品質検出用の受信機を、 通信用受信機と別途に設 ける必要がなくなって兼用可能となるため、 受信機が図 5に示されるように 1系 統で済むので、 移動局の小型 ·軽量 ·低消費電力化を図ることが可能となり、 ま た、 移動局主導で無線チャネルの切換制御が実行されるので、 基地局側の負荷を 大幅に低減することも可能となる。

なお、 通信中に限られず、 待ち受け中に無線チャネルの切り換え制御を実行し ても良いのはもちろんである。

〈第 3実施形態〉

1 . 実施形態の原理

C D M A移動通信システムにおいては、 基本的にフォワードリンク （基地局か ら移動局へのリンク） およびリバースリンク （移動局から基地局からへのリンク） の周波数帯は各々単一であり、 各移動局に対して異なる拡散符号を割り当てるこ とにより、 複数の移動局による通信が実現される。 ここで、 移動局においては、 基地局と通信するために、 フォワードリンクの搬送波とリバ一スリンクの搬送波 とを各々生成する必要がある。 これら搬送波を生成するために別個の発振器を設 けることも考えられるが、 一般的には移動局を安価に構成するために、 共通の発 振器によって双方の搬送波が合成される。

移動局において基地局からの受信信号品質が低下すると、 通信に用いられてい るチャネル以外のチャネルの受信信号品質がサーチされ、 必要に応じてハンドォ フが行われる。 これら受信信号品質をサーチするために、 サーチ専用の受信機を 設けることも考えられるが、 第 1および第 2実施形態において説明したように、 移動局を安価に構成するためには、 フォワードリンク用の受信機を時分割で用い ることが好ましい。 すなわち、 移動局の受信機は、 通常は通信用に割り当てられ た拡散符号とアナログ段の受信信号とを乗算することによって該移動局宛の信号 を抽出するとともに、 時々は通信に用いられているチャネル以外のチャネルに係 る拡散符号とアナログ段の受信信号とを乗算することによって、 これらチャネル の受信信号品質を測定することになる。

上述したように、 C D M A移動通信システムにおいては、 基本的にフォワード リンクおよびりバースリンクの周波数帯は各々単一であるが、 本発明者らはトラ フィ ックの実状に応じて複数の周波数帯を用いることが好適であると考えている _c 例えば、 チャネル Aおよびチャネル Bから成る 2つの周波数帯を用いることを想 定した場合、 トラフィ ックの比較的大きいゾーンにおいては双方のチャネルが用 いられ、 それ以外のゾーンにおいてはチャネル A , Bのうち一方のチャネルのみ が用いられることになる。

しかし、 このように複数の周波数帯を用いると、 例えば在圏中の基地局との間 でチャネル Aを用いて通信しつつ、 チャネル Bをサーチすることが起こり得る。 安価に構成するために 1個の発振器のみを設けた移動局においては、 複数のチヤ ネルにおける通信を同時に行うことはできない。 このため、 かかる移動局におい ては、 時分割でチャネル A , Bを切り換えて、 通信とサーチとを行う必要が生じ る。 従って、 発振器がチャネル Bに設定されている期間においては、 チャネル A における通信が中断されることになる。

また、 一チャネルのみを用いる移動通信システムにおいても、 通信とサーチと を同時に行うことは移動局における負担が大きくなるため、 移動局を安価に構成 するためには、 やはり時分割で通信とサーチとを行うことが好ましい。

そこで、 以下説明する第 3および第 4実施形態は、 通信が中断した場合に情報 の損失を防止できる通信方法を開示する。

2 . 実施形態の構成

次に、 図 7を参照し本発明の第 3実施形態の移動通信システムの構成を説明す る。

図において 1 0 1は移動局であり、 その内部に送受信機 1 1 1が設けられてい る。 送受信機 1 1 1はアンテナ 1 1 4を介してチャネル A , Bの双方において基 地局と通信することが可能であるが、 ある瞬間においては何れか一方のチャネル のみにおける通信が可能である。 1 1 2はコントローラであり、 送受信機 1 1 1 を制御する。 1 1 3はメモリであり、 後述する制御プログラムと、 各種のデ一夕 とが記憶されている。

1 0 2は基地局であり、 その内部設けられた送受信機 1 2 1は、 アンテナ 1 2 4を介して、 チャネル Aにおいて移動局と通信することが可能になっている。 2 2はコントローラであり、 送受信機 1 2 1を制御する。 1 2 3はメモリであり、 基地局制御プログラムや各種のデータが記憶される。 1 0 3は他の基地局であり、 チャネル Bにおいて移動局と通信する点を除いて基地局 1 0 2と同様に構成され ている。

次に、 図 1 0 Aを参照し、 本実施形態におけるフレーム構成例を説明する。 本 実施形態においては、 移動局 1 と基地局 2 , 3とは 1スーパーフレームを単位と して各種信号をやりとりする。 1スーパーフレームは 6 4フレームから構成され、 さらに 1フレームは複数のスロッ トから構成される。

3 . 実施形態の動作

次に、 本実施形態の動作を説明する。 移動局 1 0 1が基地局 1 0 2のゾーンに 在圏すると、 移動局 1 0 1 において図 8に示すプログラムが起動される。 図にお いて処理がステツプ S P 1 に進むと、 コントローラ 1 1 2から送受信機 1 1 1に 対して、 全フレームの伝送レートを同一に設定するようにコマンドが出力される。 これにより、 移動局 1 0 1 と基地局 1 0 2との間で通常の通信が行われる。 すな わち、 移動局 1 0 1に対してユニークな拡散符号が割り当てられ、 チャネル Aに おいて移動局 1 0 1および基地局 1 0 2が通信する。 なお、 この通信中に、 基地 局 1 0 2から移動局 1 0 1 に対して、 周辺基地局で使用されているチャネルを通 知してもよい。

コントローラ 1 1 2において処理がステツプ S P 2に進むと、 移動局 1 0 1に おいて非連続の送信を行う必要があるか否かが判定される。 すなわち、 「通信中 の基地局からの受信信号品質が所定値未満になつた」 という条件が満たされたか 否かが判定される。 これは、 受信信号品質が下がると、 ハンドオフの準備のため 通信中のチャネル以外のチャネルの受信信号品質を測定する必要が生じること、 および、 送受信機 1 1は瞬間的には 1チャネルの通信のみ可能であるため、 通信 で使用している無線チャネルとは異なるチャネルの信号品質をモニタする場合は、 通信を中断する必要があることによるものである。

上記条件が満たされていなければ、 ステップ S P 1の処理が繰返され、 通常の 送信が続行される。 そして、 図 1 において移動局 1 0 1が基地局 1 0 2から基地 局 1 0 3の方向に移動すると、 やがて基地局 1 0 2の受信信号品質が低下する。 そして、 上記の条件が満たされるとステップ S P 2において 「Y E S」 と判定さ れ処理はステツプ S P 3に進む。

ここで:は、 非連続送信による情報の損失を補償できる新たな信号伝送レートが 選択され、 選択された信号伝送レ一トと対象となるフレームとが基地局 1 0 2に 通知される。 そして、 基地局 1 0 2から移動局 1 0 1 に対して、 この通知を確認 した旨の信号が返信される。

ここで、 信号伝送レートを決定する手順の具体例を説明しておく。 一例として、 移動局 1 0 1が 3 2， 6 4 , 1 2 8 , 1 6 0， 1 9 2， 2 5 6 [ksps] (symbol per second, 1秒あたりのシンボル数）の信号伝送レートに対応しており、 通常送信 における伝送レートが 1 2 8 [ksps]であったとする。 また、 図 1 0 Aにおいて各 スーパ一フレームの先頭の 1 フレームにおいて周辺基地局のサーチのため通信が 中断されることとする。 以下、 このフレームを中断フレームという。

かかる場合は、 中断フレームで送信すべきであったデータを補うために、 他の (中断されない） 一または複数のフレームの伝送レートが設定される。 すなわち、 「 1フレーム伝送レートを 2 5 6 [ksps]に設定し該 1 フレームで補う」 、 「2フ レームの伝送レ一トを 1 9 2 [ksps]に設定し該 2フレームで補う」 、 または、 「4 フレームの伝送レ一トを 1 6 0 [ksps]に設定し該 4フレームで補う」 のうち何れ かを選択し、 中断されたフレームの内容を伝送レ一卜の変更されたフレームに追 加することにより、 情報の損失が補償される。 以下、 伝送レートが変更されたフ レームを変更フレームという。

これを一般的に表記すると、 非連続送信による情報の損失量は、 通常の伝送レ ートを R 1 としたとき 「中断フレーム数 ' フレーム周期 ' R l」 になるから、 変 更フレームにおける伝送レートを R 2としたとき、 「変更フレーム数 ' フレーム 周期 ' （R 2—R 1 ) 」 が該損失量以上になるように、 変更フレーム数および伝 送レート R 2を決定するとよい。

ところで、 本実施形態においては、 変更フレームにおける伝送レートがなるベ く低くなるように （上記例では 1 6 0 [ksps]になるように） 該伝送レートが選択 される。

この理由を図 1 0 B〜Eを参照し説明しておく。 図 1 0 Bは連続送信を行う場 合の送信出力レベルを示しており、 伝送レートが一定であれば、 この伝送レート に対して所定の信頼度を確保できる送信出力レベルは、 伝送路の状態が変化しな い限り一定値 Pになる。 次に、 図 1 0 Cは、 中断フレームの直後に伝送レートを 倍にした変更フレームを設けた場合の送信出力レベルを示す。 CDMA の特徴と して、 伝送レートが倍になれば、 同一の信頼度を確保するために、 ほぼ 2倍の送 信出力レベルが必要になる。 従って、 同図においては、 ピーク時の送信出カレべ ルは 「 2 p」 になる。

送受信機 1 1 1 をこのような高いピークに対応させようとすると、 その送信回 路の消費電力が増大し、 電池を電源とする移動局においては通信可能な時間が短 くなる。 さらに、 かかる状況下においても通信可能な時間を長く確保しようとす ると、 機器が大型化し、 可搬性が低下するという問題が生じる。

次に、 図 1 0 Dは、 中断フレーム以外のフレームを全て変更フレームにした例 を示す。 かかる場合、 変更フレームにおける伝送レートの増加分は、 1スーパー フレーム中、 1フレーム中断し、 残りの 6 3フレームを使って伝送レートを補う と、 変更フレームの伝送レート増加分は元々の伝送レートの 1 / 6 3に留まる。 例えば、 元々の伝送レートが 1 2 8 [ksps]であれば、 増加分は 1 2 8 6 3 = 2 . 0 3 1 7 [ksps]に留まり、 送信出力レベルのピークの増加分 αを僅かな値に抑え ることができる。 従って、 消費電力を抑制するという点では図 1 0 Dのように変 更フレームを設定することが望ましい。

さらに、 信号伝送手順を簡略化するために、 使用する伝送レートを予め決めて おく ことを想定する。 すなわち、 本実施形態においては、 選択できる信号伝送レ 一トを数種類に限定し、 その範囲内で送信出力レベルのピークを最小限に留める 伝送レートを選択することとしたものである。 通常の伝送レー卜が 1 2 8 [ksps] であって中断フレームに続く 「4」 フレームの伝送レートを 1 2 8 + 1 2 8 Z 4 = 1 6 0 [ksps]に設定した場合の送信出力レベルを図 1 0 Eに示す。

図 8に戻り、 処理がステツプ S P 4に進むと、 コントローラ 1 1 2から送受信 機 1 1 1 に対して、 サーチを行うべき中断フレームの番号、 伝送レートと送信出 カレベルを上昇させる変更フレームの番号、 該変更フレームにおける伝送レート 等のコマンドが出力され、 送受信機 1 1 1においてはこのコマンドに基づいて、 通信チャネルを介する非連続の送信と他のチャネルのサーチとが行われる。

次に、 処理がステップ S P 5に進むと、 非連続の送信を続行する必要があるか 否かが判定される。 例えば基地局 1 0 2からの受信信号品質が回復した場合等に おいては 「N O」 と判定され、 処理はステップ S P 1 に戻る。 これにより、 移動 局 1 0 1から基地局 1 0 2に対して伝送レートを変更する （非連続の送信を終了 し、 1 2 8 [ksps]で通信する） 旨が通知され、 基地局 1 0 2から移動局 1 0 1 に 対してその確認信号が通知され、 通常の通信が続行される。

一方、 非連続の送信を続行する必要がある場合は、 処理がステップ S P 6に進 む。 ここでは、 信号伝送レートの変更が必要になったか否かが判定される。 例え ば、 基地局 1 0 2からの受信信号品質が急速に低下した等の事情により、 サーチ を行うべき中断フレームを増加させると、 結果的に伝送レートをさらに高く設定 する必要がある。 かかる場合は、 「Y E S」 と判定され処理はステップ S P 3に 進む。 これにより、 上述したように、 移動局 1 0 1 と基地局 1 0 2との間で新た な伝送レートが決定されることになる。 なお、 伝送レートの変更が不要である場 合は処理はステップ S P 4に進み、 従前の伝送レートで非連続の送信が続行され ることになる。

〈第 4実施形態〉

次に、 本発明の第 4実施形態の移動通信システムについて説明する。

第 4実施形態の構成は第 3実施形態と同様であるが、 移動局 1 0 1における制 御プログラムは図 9に示すように設定されている。 そして、 図 9においては、 図 8におけるステップ S P 3に代えてステップ S P 1 3が実行される。

ステップ S P 1 3においては、 送信側すなわち移動局 1 0 1のみによって非連 続の送信における変更フレームの信号伝送レー卜が決定される。 この信号伝送レ 一卜の決定に際して、 特に受信側 （基地局 1 0 2 ) に対する事前の通知は行われ ない。 従って、 ステップ S P 4において非連続の送信が行われると、 受信側にお いて伝送レートが検出され、 検出された伝送レートで通信が行われる。

このように、 本実施形態においては、 '受信側の基地局にて信号伝送レートが検 出されるから、 信号伝送レ一トを決定するための事前のやりとりが不要になり、 移動局における処理負担を軽減することができる。

〈変形例〉

本発明は上述した実施形態に限られることなく、 例えば以下のように種々の変 形が可能である。

( 1 )上記各実施形態にあっては、 通信情報の例として音声情報に挙げて説明した が、 通信情報はこれに限られず通信の対象となるどのような情報であってもよい。 例えば、 通信情報はバケツ トデ一夕のようなものであっても良い。

( 2 )第 1実施形態にあっては、 移動局を制御する制御情報の例として、 通信情報 を同期受信するための同期情報を挙げて説明したが、 本発明は、 これに限られず、 例えば、 移動局に対して送信電力の増減を適応的に指示する情報やデータ、 各種 のパイロッ ト信号であっても良い。 この際、 各スロッ トに複数の異なる制御情報 を含ませて送信しても良いのはもちろんである。

( 3 )第 3実施形態においては、 信号伝送レートを変更する際に移動局が基地局に 対して変更フレームの伝送レートを通知したが、 基地局から移動局に対して伝送 レートを通知するようにしてもよい。 ( 4 )第 4実施形態においては、 基地局は移動局からの信号伝送レートを検出する 必要があつたが、 非連続の送信が発生したときの変更フレームの番号と、 変更フ レームの伝送レー卜とを予め （例えば移動局 1 0 1が基地局 1 0 2のゾーンに在 圏した時に） 決定し双方で記憶してもよい。 この変形例においては、 基地局 1 0 2において変更フレームの伝送レートは既知であるから、 事前の通知なしに伝送 レー卜が変更された場合であっても迅速かつ確実な対応が可能である。

( 5 )第 1および第 2実施形態においては、 第 3および第 4実施形態のステツプ S P 1および S P 2と同様の処理を実行し、 移動局は受信信号品質が低下した時の みに断続受信を行うようにしてもよい。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 第 1の送受信装置と、 該第 1の送受信装置と通信する複数の第 2の送受信装 置とを有する通信システム内における各々の前記第 2の送受信装置で実行される 通信方法において、

前記第 1の送受信装置から送信された信号を断続的に受信し、 または、 前記第 1の送受信装置に対して信号を断続的に送信する過程

を有することを特徴とする通信方法。

2 . 請求項 1記載の通信方法において、 前記第 1の送受信装置と第 2の送受信装 置とは C D M A方式によって多元接続を行うものであり、 前記第 1の送受信装置 は前記第 2の送受信装置を制御するための制御情報と前記第 2の送受信装置への 通信情報とを複数のスロッ トに分割した無線チャネルで送信するものであり、 さ らに、

前記第 2の送受信装置が、 前記各スロッ トのうち通信情報の存在しないものを 検出する過程と、

前記第 2の送受信装置が、 該通信情報の存在しないスロッ トの期間に、 前記無 線チャネルとは異なる無線チャネルを受信して、 その信号品質を検出する過程と を備えることを特徴とする通信方法。

3 . 請求項 2記載の通信方法において、 さらに、

前記第 2の送受信装置が、 待受あるいは通信で使用している無線チャネルの信 号品質と、 前記無線チャネルとは異なる無線チャネルの信号品質とを比較する過 程と、

前記第 2の送受信装置が、 比較の結果、 品質の良好な無線チャネルに接続を切 り換える過程と

を備えることを特徴とする通信方法。

4 . 請求項 1記載の通信方法において、 前記第 1の送受信装置と第 2の送受信装 置とは C D M A方式によって多元接続を行うものであり、 前記第 1の送受信装置 は前記第 2の送受信装置を制御するための制御情報と前記第 2の送受信装置への 通信情報とを複数のスロッ トに分割した無線チャネルで送信するものであり、 さ らに、

前記第 1の送受信装置において前記制御情報と前記通信情報とを送信しないよ うに予め割り当てられた特定のスロッ 卜の期間に、 前記第 2の送受信装置が前記 無線チャネルとは異なる無線チャネルを受信する過程と、

前記第 2の送受信装置が、 受信した無線チャネルの信号品質を検出する過程と を備えることを特徴とする通信方法。

5 . 請求項 4記載の通信方法において、 さらに、

前記第 2の送受信装置が、 待受あるいは通信で使用している無線チャネルの信 号品質と、 前記無線チャネルとは異なる無線チャネルの信号品質とを比較する過 程と、

前記第 2の送受信装置が、 比較の結果、 品質の良好な無線チャネルに接続を切 り換える過程と

を備えることを特徴とする通信方法。

6 . 請求項 1記載の通信方法において、

前記第 2の送受信装置から前記第 1の送受信装置に対して伝送レート R 1で信 号を送信する第 1送信過程と、

前記第 2の送受信装置から前記第 1の送受信装置への信号送信を停止する停止 過程と、

前記第 2の送受信装置から前記第 1の送受信装置に対して、 前記伝送レ一ト R 1よりも高い伝送レート R 2で信号を送信する第 2送信過程と

を有することを特徴とする通信方法。

7 . 請求項 6記載の通信方法において、

前記停止過程において、 前記第 2の送受信装置は前記第 1および第 2送信過程 で用いられる無線チャネルとは異なる無線チャネルの信号品質をモニタすること を特徴とする通信方法。

8 . 請求項 7記載の通信方法において、

前記停止過程の持続時間を T 1、 前記第 2送信過程の持続時間を T 2としたと き、 前記伝送レ一ト R 1， R 2は、 「R 1 · T 1≤ ( R 2— R 1 ) T 2」 の関係 を有することを特徴とする通信方法。

9 . 請求項 8記載の通信方法において、

前記第 2送信過程の持続時間を T 2を、 前記停止過程の持続時間を T 1の 2以 上の整数倍に設定したことを特徴とする通信方法。

1 0 . 請求項 6記載の通信方法において、

前記停止過程の前に、 前記伝送レート R 2を前記第 1および第 2の送受信装置 のうち一方から他方に対して通知することを特徴とする通信方法。

1 1 . 請求項 6記載の通信方法において、

前記第 2の送受信装置および前記第 1の送受信装置は、 フレーム単位で情報を 伝送するものであり、 前記各フレームには番号が付与され、

前記第 1送信過程の前に、 前記第 1および第 2の送受信装置において、 前記伝 送レート R 2 と前記第 2送信過程が実行されるフレームの番号とを記憶する記憶 過程を有し、

前記第 1送信過程においては送信出力レベル P 1で信号を送信し、 前記第 2送 信過程においては前記送信出力レベル P 1よりも高い送信出力レベル P 2で信号 を送信することを特徴とする通信方法。

1 2 . 請求項 1記載の通信方法において、

前記第 2の送受信装置は、 前記第 1の送受信装置から送信された信号の受信を 断続的に受信し、 かつ、 前記第 1の送受信装置に対して信号を断続的に送信する とともに、 受信の停止期間においては送信も停止させることを特徴とする通信方 法。

1 3 . 請求項 1記載の通信方法において、 さらに、

受信無線チャネルの信号品質を判定する過程と、

前記信号品質が高いと判定された場合に前記第 1の送受信装置から送信された 信号を連続的に受信し、 または、 前記第 1の送受信装置に対して信号を連続的に 送信する過程と

を有し、 前記第 1の送受信装置から送信された信号を断続的に受信し、 または、 前記第 1の送受信装置に対して信号を断続的に送信する過程は、 前記信号品質が 低いと判定された場合に実行することを特徴とする通信方法。

1 4 . 第 1の送受信装置と、 該第 1の送受信装置と通信する複数の第 2の送受信 装置とを有する通信システム内における各々の前記第 2の送受信装置に用いられ る通信装置において、

前記第 1の送受信装置から送信された信号を断続的に受信し、 または、 前記第 1の送受信装置に対して信号を断続的に送信する断続通信装置

を有することを特徴とする通信装置。

1 5 . 請求項 1 4記載の通信装置において、 前記第 1の送受信装置と第 2の送受 信装置とは C D M A方式によって多元接続を行うものであり、 前記第 1 の送受信 装置は前記第 2の送受信装置を制御するための制御情報と前記第 2の送受信装置 への通信情報とを複数のスロッ 卜に分割した無線チャネルで送信するものであり、 前記第 2の送受信装置は、 さらに、

前記各スロッ トのうち、 通信情報の存在しないものを検出する通信情報検出装 置と、

該通信情報の存在しないスロッ 卜の期間に、 前記無線チャネルとは異なる無線 チャネルを受信して、 その信号品質を検出する信号品質検出装置と

を備えることを特徴とする通信装置。

1 6 . 請求項 1 4記載の通信装置において、

前記断続通信装置は、 前記第 1の送受信装置に対して伝送レート R 1で信号を 送信し、 前記第 1の送受信装置への信号送信を停止し、 しかる後に前記第 1の送 受信装置に対して、 前記伝送レ一ト R 1よりも高い伝送レート R 2で信号を送信 すること

を有することを特徴とする通信装置。