JP2000078638A - 携帯電話機 - Google Patents

携帯電話機

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JP2000078638A
JP2000078638A JP10246298A JP24629898A JP2000078638A JP 2000078638 A JP2000078638 A JP 2000078638A JP 10246298 A JP10246298 A JP 10246298A JP 24629898 A JP24629898 A JP 24629898A JP 2000078638 A JP2000078638 A JP 2000078638A
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communication
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signal
reception level
control signal
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JP10246298A
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English (en)
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Takashi Yabukawa
孝 薮川
Ichiro Ota
一郎 太田
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 音声ノイズの発生を防止した携帯電話機を提
供する。 【解決手段】 本発明の携帯電話機は通信開始かた通信
終了までの間、RSSI検出部124は通信スロットに
おいて受信される通信信号の受信レベルとそれ以外のス
ロットにおいて受信される他基地局の制御信号の受信レ
ベルとを検出し、通信信号、制御信号のそれぞれの受信
レベルに基いて比較判定部182は、制御信号の通信品
質が良いか否かを判定し、良いと判定した場合にはCP
U184が通信チャネル切替の処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信中チャネル切
り替えを行う携帯電話機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複数の無線ゾーンによりサービス
エリアを構成する携帯電話システムにおいて、携帯電話
機が複数の無線ゾーン間を移動しながら通信を継続する
ためには、移動元の無線ゾーンの基地局から移動先の無
線ゾーンの基地局へと無線リンクを切り替える必要があ
る。ここにおいて通話中に基地局を切り替えることをハ
ンドオーバと呼ぶ。従来の携帯電話機におけるハンドオ
ーバの手順を説明すると、携帯電話機は、通話開始時
から通信チャネルの通信品質を監視し、しきい値との
比較により通信品質の劣化を検出すると、周辺基地局
の制御信号を検索し、制御信号が所定レベル以上の受
信レベルの基地局を検索すると、現在通信中の基地局
から検索した基地局へと通信中チャネル切り替えの処理
を行う。通信中チャネル切替えの処理については、「第
2世代コードレス電話システム標準規格、社団法人電波
産業会発行」に詳しく記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが従来技術の携
帯電話機におけるハンドオーバは、無線ゾーンの臨界付
近で音声ノイズが発生するという問題がある。無線ゾー
ンの臨界付近においては、通信品質劣化のしきい値(上
記)より通信品質は良いものの、しきい値との差が小
さく通信品質は相当劣化しているからである。
【0004】上記の問題に鑑み、本発明は、上記音声ノ
イズの発生を防止する携帯電話機の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明の携帯電話機は、通信開始から通信終了まで
の間、通信品質が通話中の基地局よりも良い基地局を継
続して探索する探索手段と、前記探索手段により通信品
質の良い基地局が探索された場合、通信中の基地局から
探索された基地局へ通信チャネルの切り替えを行なう切
り替え手段とを備える。
【0006】また、前記探索手段は、通信開始から通信
終了までの間、前記通信チャネル用に割り当たられたタ
イムスロットにおいては通信中の基地局と通信信号を送
受信し、それ以外のタイムスロットにおいては他の基地
局の制御信号を受信する送受信手段と、受信された通信
信号、制御信号それぞれの受信レベルを検出する検出手
段と、前記通信信号、制御信号のそれぞれの受信レベル
に基づいて、前記通信品質が良い基地局があるか否かを
判定する判定手段とを備える。
【0007】また、前記判定手段は、前記制御信号の受
信レベルと前記通信信号の受信レベルとの差が所定値よ
りも大きい場合に、通信品質が良い基地局があると判定
する。また、前記送受信手段は、複数基地局から送信さ
れる制御信号を一定周期毎に受信し、前記検出手段は、
受信された各制御信号の受信レベルを検出し、前記判定
手段は、各制御信号毎に、前記受信レベルの差が所定値
より大きいか否かを判定する。
【0008】さらに前記送受信手段は、中間周波数信号
を生成するシンセサイザと、中間周波数信号を用いて高
周波信号を送受信する回路と、通信チャネル用タイムス
ロットにおいては通信信号の周波数に対応する中間周波
数信号を、それ以外のタイムスロットにおいては制御信
号の周波数に対応する中間周波数信号を生成するように
シンセサイザを制御する制御部とを有する。
【0009】
【発明の実施の形態】<実施形態1>本発明の実施形態
における携帯電話機について以下に図面を用いて説明す
る。本実施形態における携帯電話機は、通話開始から通
話終了までの間、通信中の基地局よりも通信品質の良い
基地局を継続的に探索し、通信品質の良い基地局が探索
された場合には、現在通信中の基地局から探索された基
地局へと通信中チャネル切替えを行うよう構成される。
【0010】図1は、本実施形態における携帯電話機の
構成を示すブロック図である。同図において携帯電話機
は、アンテナ10、送受信切替部11、無線部12、モ
デム部13、TDMA/TDD(Time Division Multipl
e Access/Time Division Duplex)処理部14、音声処理
部15、マイク16、スピーカ17、制御部18から構
成される。
【0011】送受信切替部11は、タイミング発生部1
80からのタイミング指示に従って、TDDによる送信
と受信とを切り替えるスイッチである。無線部12は、
送信部121、シンセサイザ122、受信部123、R
SSI検出部124から構成される。送信部121は、
送信周波数への変換を行うミキサ、増幅器等から構成さ
れ、モデム部13より入力される音声及び制御信号の変
調信号を送信波に変換して送信する。
【0012】シンセサイザ122は、キャリア番号と中
間周波数とを対応させたテーブルを記憶しており、シン
セサイザ制御部183よりキャリア番号の指定を含む周
波数切替指示が入力された場合には、その番号の中間周
波数信号を生成して送信部121及び受信部123に供
給する。本実施形態においてシンセサイザ122におい
て周波数切替指示の入力から安定した中間周波数を生成
するまでに要するロック時間は約300μsである。
【0013】受信部124は、アンテナより送受信切替
部11を介して入力される制御チャネル及び通信チャネ
ルの受信波を中間周波数信号に変換し、中間周波数信号
を増幅してモデム部13に出力する。RSSI検出部1
25は、受信部124による中間周波数信号の増幅と同
時に受信信号の強さを受信レベル(RSSI)として検
出して制御部18へ出力する。
【0014】ここにおいてRSSI検出部125は、自
機の下り通信スロットにおいて通信信号の受信レベルを
検出し、下り通信スロット以外の下りスロットにおいて
他基地局の制御信号の受信レベルを検出する。以上に説
明した無線部12の各構成要素は、制御部18のタイミ
ング制御や周波数切替指示によってTDMA/TDD方
式による送受信を行う。
【0015】図2(a)は、本実施形態におけるTDM
A/TDD方式のフレーム構成を示す図である。TDM
A/TDD方式においては、5msを1フレームとし
て、さらに1フレームを8スロットに分割して第1〜第
4スロットを下り(基地局→携帯電話機)専用、第5〜
第8スロットを上り(携帯電話機→基地局)専用のスロ
ットとして割り当てる。第1〜第4スロットそれぞれに
対して第5〜第8スロットが対応し、受信部123は、
第1〜第4スロットの何れか1つの下りスロットにおい
て通信信号を受信し、その2.5ms後に対応する上り
スロット(第5〜第8スロットのいずれか)において送
信部121は、自機の通信信号を送信する。ここにおい
て通信信号を受信、送信するスロットをそれぞれ下り通
信スロット、上り通信スロットと呼ぶこととする。
【0016】また、受信部123は、下り通信スロット
以外の1下りスロットにおいて他基地局の制御信号を受
信する。シンセサイザ122のロック時間(約300μ
s)の都合上、制御信号を受信するスロット番号は、下
り通信スロットのスロット番号によって決まる。例え
ば、第2スロットを下り通信スロットとした場合、無線
部12の送受信とフレーム構成との関係は図2(b)の
ようになり、他基地局の制御信号を受信するスロット番
号は第4スロットとなる。
【0017】ここで本実施形態の携帯電話システムにお
いて基地局は制御信号を100ms(20フレーム)毎
に間欠送信しており、また、隣接する基地局同士は互い
に異なるフレームにおいて制御信号を送信している。従
って、本実施形態のTDMA/TDD処理部14は、1
00ms間で最大20の他基地局の制御信号を受信する
ことができる。
【0018】モデム部13は、無線部12とTDMA/
TDD処理部14との間で、π/4シフトQPSK(Qua
drature Phase Shift Keying)等による変調及び復調を
行うモデムである。TDMA/TDD処理部14は、T
DMA/TDD方式による時分割多重通信制御を行う。
【0019】音声処理部15は、マイク16、スピーカ
17を介して入出力する音声の音声符号化復号化処理や
増幅等を行う。制御部18は、ROM、RAMを有し、
ROMに記録された各種プログラムを実行することによ
り携帯電話機全体の制御を行う。特に、制御部18は、
シンセサイザ122に周波数切替えを行わせることによ
って、通話開始直後から通話終了までの間継続して通信
中の基地局からの通信信号の受信と他の複数の基地局か
ら送信される制御信号の受信とを行い、受信された通信
信号、制御信号それぞれの受信レベルがRSSI検出部
124より検出されると、それぞれの受信レベルの値に
基いて制御信号の通信品質が良いか否かを判定する。制
御部18は、この手順を通信中繰り返すことにより通信
中の基地局よりも通信品質のよい基地局を探索し、探索
に成功した場合には、現在通信中の基地局から探索され
た基地局へと通信チャネル切替えの処理を行う。 <制御部18の詳細説明>これらの処理を行うため制御
部18は、タイミング発生部180、メモリ181、比
較判定部182、シンセサイザ制御部183、CPU1
84から構成される。
【0020】タイミング発生部180は、TDMA/T
DDのスロットタイミングを発生して比較判定部18
2、CPU184、シンセサイザ制御部183、無線部
12、送受信切替部11に出力する。メモリ181は、
RSSI検出部124から入力される通信信号の受信レ
ベル(以下、受信レベルT)と他基地局の制御信号の受
信レベル(以下、受信レベルC)とを保持し、またモデ
ム部13、TDMA/TDD処理部14を介して復号さ
れた制御情報(制御信号)を保持する。制御情報は、そ
の制御情報を送信した基地局のCS−ID(基地局識別
番号)等その基地局との呼接続処理に必要な情報を含
む。メモリ181の受信レベルTと受信レベルCと制御
情報は、それぞれRSSI検出部124やTDMA/T
DD処理部14からフレーム周期で入力され、入力され
る度に、CPU184によって上書き更新される。
【0021】比較判定部182は、通信中において、メ
モリ181に記憶される受信レベルTと受信レベルCに
基いて、受信レベルCに対応する基地局の通信品質が良
いか否かを判定し、良いと判定した場合には、その旨を
通知する信号(以下、基地局検出信号と呼ぶ)をCPU
184に出力する。ここにおいて比較判定部182は、
受信レベルCが受信レベルTより所定レベル(例えば1
0dB)以上高い場合に受信レベルCに対応する基地局
の通信品質が良いと判定する。
【0022】比較判定部182は、通信中において上記
の一連の処理を上りスロットの時間帯において行い、フ
レーム毎に繰り返す。図3は、1フレーム分の上りスロ
ットにおける比較判定部182の処理を示すフローチャ
ートである。比較判定部182は、通信中においてタイ
ミング発生部180より上りタイムスロットに入ったこ
とを示す信号が入力されると(ステップ20)、対応す
る下りタイムスロットにおいて検出された受信レベルT
(dB)と受信レベルC(dB)とをメモリ181より
を読み出す(ステップ21)。
【0023】比較判定部182は、読み出した受信レベ
ルTから受信レベルCを減算し、その値が所定レベル1
0dBより大きいか否かを判定する(ステップ22)。
比較判定部182は、ステップ22において大きいと判
定した場合にはCPU184に基地局検出信号を出力す
る(ステップ23)。CPU184は、上りスロットの
時間帯において比較判定部182より基地局検出信号が
入力されると、現在通信中の基地局との通信を中断し、
現在通信中の基地局から通信品質が良いと判定された基
地局へと、通信中チャネル切替えの処理を行う。CPU
184は、通信中チャネル切替えの処理の際、メモリ1
81から制御情報を読み出して、その制御情報中のCS
−ID等を用いて呼接続処理を行う。
【0024】またCPU184は、呼接続処理時に基地
局とのやりとりによって上り下り通信スロットのスロッ
ト番号とキャリア番号と他基地局の制御信号を受信する
スロットのスロット番号とを決定してシンセサイザ制御
部183に出力する。図4は、CPU184によるスロ
ット番号の決定を中心とする処理を示すフローチャート
である。
【0025】同図においてCPU184は、まず、発呼
時、着呼時及び通信中チャネル切替え時に行う呼接続処
理における基地局との通信のやりとりによって、第nス
ロットを下り通信スロット、第(n+4)スロットを上
り通信スロット、キャリア番号cを通信チャネルのキャ
リア番号と決定する(ステップ31)。CPU184
は、ステップ32、33、34において、下り通信スロ
ットのスロット番号nに基いて、制御信号を受信するス
ロット番号mを決定する。すなわちn=1のときm=
3、n=2のときm=4、n=3のときm=1、n=4
のときm=2と決定する。
【0026】このように下り通信スロット番号と他基地
局の制御信号の受信スロット番号との間隔を2スロット
空けるのは、シンセサイザ122のロック時間を考慮し
ているためである。CPU184は、ステップ31〜3
4の処理によって決定された下り通信スロットn、上り
通信スロットn+4、通信チャネルのキャリア番号c、
制御信号の受信スロットmをシンセサイザ制御部183
に通知する(ステップ35)。
【0027】シンセサイザ制御部183は、CPU18
4より通知される下り通信スロットn、上り通信スロッ
トn+4、通信チャネルのキャリア番号c、制御信号の
受信スロットmを記憶し、また、予め事業者毎に割り当
てられている制御チャネルのキャリア番号を記憶する。
これらの記憶内容に基いて、シンセサイザ制御部183
は、タイミング発生部180より入力されるスロットタ
イミングに同期してシンセサイザ122にキャリア番号
を指定した周波数切替指示を出力する。
【0028】図5は、シンセサイザ制御部183が周波
数切替指示を出力するタイミングを示すフローチャート
である。同図においてシンセサイザ制御部183は、タ
イミング発生部180より第(m−1)スロットと第
(m+1)スロット入ったことが通知されると、第(m
−1)スロットにおいては第mスロットで制御信号が受
信できるようにするためにシンセサイザ122に周波数
切替指示を出力し、第(m+1)スロットにおいては通
信信号が受信できるようにするためにシンセサイザ12
2に周波数切替指示を出力する。
【0029】ここでシンセサイザ122のロック時間が
300μsであるので、シンセサイザ制御部183は、
周波数を切り替えるスロットの1つ前のスロットにおい
て周波数切替指示を出力する。以上のように本実施形態
の携帯電話機は、下り通信スロットにおいて受信される
通信信号の受信レベルを検出し、他のスロットにおいて
受信される他基地局の制御信号の受信レベルを検出し、
制御信号の受信レベルが通信信号の受信レベルよりも所
定レベル(10dB)以上高い場合には、その制御信号
に制御情報を用いて現在通信中の基地局から受信レベル
が高いと判定された基地局へと通信チャネルの切り替え
を行う。また携帯電話機は、制御信号の受信レベルが通
信信号の受信レベルより所定レベル以上高いと判定され
なかった場合には、制御信号の受信レベルの高い基地局
を探索する処理を継続する。
【0030】これにより本実施形態の携帯電話機は、常
に受信レベルの高い、つまり通信品質の高い基地局へと
通信チャネルの切り替えを行うので音声ノイズの発生を
防止できるという効果がある。 <実施形態2>以下に本発明の実施形態2における携帯
電話機について説明する。
【0031】本実施形態における携帯電話機は、通話開
始から通話終了までの間、複数の他基地局から間欠送信
される制御信号の受信レベルと通信中の基地局からの通
信信号の受信レベルとを検出して記憶し、各基地局毎に
所定回数分の受信レベルの平均値を算出し、通信信号に
ついても所定回数分の受信レベルの平均値を算出し、各
基地局の平均値と通信中の基地局の平均値とに基いて通
信品質の良い基地局を探索し、探索された場合には、通
信中の基地局から探索された基地局へ通信チャネルの切
り替えを行うよう構成される。
【0032】図6は、実施形態2における携帯電話機の
構成を示すブロック図である。同図において携帯電話機
は、図1に対してメモリ181、比較判定部182の代
わりにメモリ581、比較判定部582を備え、新たに
平均値算出部585を備える点が異なっている。以下、
異なる構成要素についてのみ説明する。
【0033】メモリ581は、RSSI検出部124か
ら入力される通信信号の受信レベルを保持する。またメ
モリ581は、複数の他基地局の制御信号の受信レベル
を各基地局のCS−IDと対応させて記憶する。メモリ
581は、基地局毎に300ms分の受信レベルを保持
する。メモリ181は入力される度に上書きして保持す
る構成であるのに対し、メモリ581は、所定数分の受
信レベルを追加して保持する。
【0034】平均値算出部585は、メモリ581に保
持される制御信号の受信レベルを300ms分の平均値
を算出し、平均値を基地局と対応させてメモリ581に
記憶させる。また平均値算出部585は、通信信号の受
信レベルの300ms分の平均値を算出してメモリ58
1に記憶させる。
【0035】比較判定部582は、通信中において、メ
モリ581に記憶される他基地局の受信レベルの平均値
が通信信号の平均値より所定レベル(例えば10dB)
以上高い場合に当該他基地局の通信品質が良いと判定し
て基地局検出信号をCPU184に出力する。このよう
に構成することにより本実施形態の携帯電話機は、所定
回数分の平均値の受信レベルを算出することにより、障
害物等の影響による受信レベルのばらつきを打ち消し、
受信レベルの精度を向上させている。
【0036】なお、本実施形態において携帯電話機は、
通信信号及び制御信号の送受信を行うために、シンセサ
イザ122を1つ設け、シンセサイザが周波数切替えを
行う構成としていたが、通信信号の送受信用と制御信号
の受信用とに別々のシンセサイザを2つ設ける構成にし
てもよい。これらシンセサイザを並行して動作させるこ
とにより、シンセサイザのロック時間のために受信不能
となるスロットがなくなるので、下り通信スロット以外
の3つの下りスロットにおいて制御信号を受信すること
ができる。
【0037】
【発明の効果】本発明の携帯電話機は、通信開始から通
信終了までの間、通信品質が通話中の基地局よりも良い
基地局を継続して探索する探索手段と、前記探索手段に
より通信品質の良い基地局が探索された場合、通信中の
基地局から探索された基地局へ通信チャネルの切り替え
を行なう切り替え手段とを備える。
【0038】この構成によって本発明の携帯電話機は、
通信開始から通信終了までの間、通信中の基地局よりも
通信品質の良い基地局を探索して探索された場合にはチ
ャネルの切り替えを行うので、通信品質が相当に劣化し
たまま通信を継続するという問題が解消され、音声ノイ
ズの発生を防止するという効果がある。また、前記探索
手段は、通信開始から通信終了までの間、前記通信チャ
ネル用に割り当たられたタイムスロットにおいては通信
中の基地局と通信信号を送受信し、それ以外のタイムス
ロットにおいては他の基地局の制御信号を受信する送受
信手段と、受信された通信信号、制御信号それぞれの受
信レベルを検出する検出手段と、前記通信信号、制御信
号のそれぞれの受信レベルに基づいて、前記通信品質が
良い基地局があるか否かを判定する判定手段とを備える
ことを特徴とする。
【0039】この構成により本発明の携帯電話機は、通
信信号の受信レベルと他基地局の制御信号の受信レベル
によって通信品質の良い基地局を探索することができ
る。また、前記判定手段は、前記制御信号の受信レベル
と前記通信信号の受信レベルとの差が所定値よりも大き
い場合に、通信品質が良い基地局があると判定すること
を特徴とする。
【0040】この構成により判定手段は、制御信号の受
信レベルが通信信号の受信レベルより所定値以上大きい
場合に通信品質が良いと判定するので、より確実に通信
品質の良い基地局と通信を行うことができるという効果
がある。前記送受信手段は、中間周波数信号を生成する
シンセサイザと、中間周波数信号を用いて高周波信号を
送受信する回路と、通信チャネル用タイムスロットにお
いては通信信号の周波数に対応する中間周波数を、それ
以外のタイムスロットにおいては制御信号の周波数に対
応する中間周波数信号を生成するようにシンセサイザを
制御する制御部とを有することを特徴とする。
【0041】この構成により本発明の携帯電話機は、1
つのシンセサイザとシンセサイザによって高周波信号を
送受信する回路とシンセサイザの周波数切替えを制御す
る制御部とによって簡単に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1における携帯電話機の構成を示すブ
ロック図である。
【図2】(a)本実施形態におけるTDMA/TDD方
式のフレーム構成を示す図である。 (b)無線部の送受信とフレーム構成との関係を示す図
である。
【図3】1フレーム分の上りスロットにおける比較判定
部の処理を示すフローチャートである。
【図4】CPUによるスロット番号の決定を中心とする
処理を示すフローチャートである。
【図5】シンセサイザ制御部が周波数切替指示を出力す
るタイミングを示すフローチャートである。
【図6】実施形態2における携帯電話機の構成を示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
10 アンテナ 11 送受信切替部 12 無線部 13 モデム部 14 TDMA/TDD処理部 15 音声処理部 16 マイク 17 スピーカ 18 制御部 180 タイミング発生部 181 メモリ 182 比較判定部 183 シンセサイザ制御部 184 CPU
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5K027 AA11 BB03 CC08 5K067 AA23 BB04 CC04 DD13 DD25 DD51 EE02 EE10 EE24 GG09 JJ33 JJ37 JJ78

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通信開始から通信終了までの間、通信品
    質が通話中の基地局よりも良い基地局を継続して探索す
    る探索手段と、 前記探索手段により通信品質の良い基地局が探索された
    場合、通信中の基地局から探索された基地局へ通信チャ
    ネルの切り替えを行なう切り替え手段とを備えることを
    特徴とする携帯電話機。
  2. 【請求項2】 前記探索手段は、 通信開始から通信終了までの間、前記通信チャネル用に
    割り当たられたタイムスロットにおいては通信中の基地
    局と通信信号を送受信し、それ以外のタイムスロットに
    おいては他の基地局の制御信号を受信する送受信手段
    と、 受信された通信信号、制御信号それぞれの受信レベルを
    検出する検出手段と、 前記通信信号、制御信号のそれぞれの受信レベルに基づ
    いて、前記通信品質が良い基地局があるか否かを判定す
    る判定手段とを備えることを特徴とする請求項1記載の
    携帯電話機。
  3. 【請求項3】 前記判定手段は、前記制御信号の受信レ
    ベルと前記通信信号の受信レベルとの差が所定値よりも
    大きい場合に、通信品質が良い基地局があると判定する
    ことを特徴とする請求項2記載の携帯電話機。
  4. 【請求項4】 前記送受信手段は、複数基地局から送信
    される制御信号を一定周期毎に受信し、 前記検出手段は、受信された各制御信号の受信レベルを
    検出し、 前記判定手段は、各制御信号毎に、前記受信レベルの差
    が所定値より大きいか否かを判定することを特徴とする
    請求項3記載の携帯電話機。
  5. 【請求項5】 前記送受信手段は、 中間周波数信号を生成するシンセサイザと、 中間周波数信号を用いて高周波信号を送受信する回路
    と、 通信チャネル用タイムスロットにおいては通信信号の周
    波数に対応する中間周波数を、それ以外のタイムスロッ
    トにおいては制御信号の周波数に対応する中間周波数信
    号を生成するようにシンセサイザを制御する制御部とを
    有することを特徴とする請求項2ないし4の何れかに記
    載の携帯電話機。
JP10246298A 1998-08-31 1998-08-31 携帯電話機 Pending JP2000078638A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011130355A (ja) * 2009-12-21 2011-06-30 Fujitsu Ltd 移動通信システムにおける移動局及びハンドオーバー制御方法

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