JP3793029B2 - 移動局 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動通信システムにおいて使用される移動局のチャネル切替制御に関する。
【０００２】
移動局の１例として使用される携帯電話は，移動しても通信（例えば通話）を継続して行うことができ，便利である。この通信の継続は，移動局による基地局からの受信信号の電界強度に関する報告を契機として行われるハンドオーバ制御により実現される。
【０００３】
【従来の技術】
従来の移動通信システムにおけるハンドオーバ制御について図４を用いて説明する。
【０００４】
図４において，８０は移動局，８１，８２は基地局，８３は基地局８１，８２を配下としてこれらの基地局を管理する基地局制御装置，８４は移動交換局を示す。なお，移動交換局８４は図示されない関門交換局を介して固定電話網等と接続されており，移動局８０は，基地局（８１または８２），基地局制御装置８３，移動交換局８４等を介して他の移動局，固定電話との通信を行う。基地局制御装置８３，移動交換局８４を総称して基地局上位装置と称することとする。
【０００５】
次にハンドオーバ制御が行われる状況について簡単に説明する。まず，移動局８０が図４に示したポイントＸに存在し，基地局８１を介して通信（例えば通話）を行っているものとする。ここで，移動局８０が移動（例えば携帯電話のユーザが携帯電話を所持しながら移動）し，ポイントＹを経てポイントＺに移動したものとする。
【０００６】
移動局８０は，基地局８１から遠のき，基地局８１を介した通信が困難であることが検出できるように，基地局８１からの通話チャネルを介して受信した信号の受信電界強度を定期的に測定する。また，基地局８１を介した通信からより良好な通信が可能と思われる隣接する他の基地局（ここでは，基地局８２）を介した通信へ切替える（いわゆるハンドオーバ）べく，周辺基地局の制御チャネルの受信電界強度を測定している。
【０００７】
従って，移動局８０は定期的にこれらの受信電界強度情報を基地局（この場合は基地局８１）に報告（無線状態報告１という）している。
【０００８】
さて，移動局８０は，ポイントＸからポイントＹへ移動するにつれ，基地局８１からの通話チャネルの受信信号の受信電界強度（Ｌ１）が下がり，基地局８２からの制御チャネルの受信信号の受信電界強度（Ｌ２）が上がることとなる。基地局８０は上記したように受信電界強度を測定しているが，レベルＬ１がレベルＬ２より所定レベル以上下回った場合には，移動局８０はこれを検出し，基地局８１に，これらの受信電界強度情報を報告する（無線状態報告２という）。
【０００９】
すると，基地局８１はこの報告を受信し，基地局上位装置へ転送する。基地局上位装置は，この報告に基づき，基地局８１からより受信電界強度が高い基地局８２との通信に切替える制御を行う。すなわち，基地局８２の空き通話チャネルを移動局８０に割り当て，移動局８０に割り当て先の通話チャネルを指定する情報を基地局８１を介して送信する。
【００１０】
移動局８０は，この指定により切替先の通話チャネルを認識し，認識した通話チャネルを介した通話を行うよう受信チャネルの切り替えを行う。以上のようにハンドオーバの制御が行われる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような移動通信システムにおいて使用される基地局の中には，アナログ携帯電話からデジタル携帯電話への移行によるなごりで，従来アナログ携帯電話用に使用されていた帯域である約８００Ｍｈｚ帯（いわゆるアナログ帯域）と新たにデジタル携帯電話用に使用されていた帯域である約９０Ｍｈｚ帯（いわゆるデジタル帯域）の双方の帯域をデジタル携帯電話用に使用する基地局もある。
【００１２】
そして，このデジタル帯域は，重に制御チャネル，通話チャネル双方に使用され，アナログ帯域は通話値に使用されている。
【００１３】
ここで問題なのは，携帯電話のアナログからデジタルへの移行に伴い，基地局はアナログ帯域，デジタル帯域で異なるアンテナを使用したり，それぞれの基準送信電力を完全に一致させず独立的な設定としている場合があることであり，いずれの送信電力が必ず高い，低いといった関係も常に成立するものではないことである。すなわち，ハンドオーバの際には，移動局は，通信中の基地局からの通話チャネルの受信電界強度と，隣接基地局からの制御チャネルの受信電界強度を比較しているので，次のような場合に特に問題となる。
【００１４】
今，基地局８１の制御チャネルの基準送信電力をＰとし，通話チャネルの基準送信電力をＱ（ここではＰ＜Ｑであるとする）とする。一方，基地局８２の制御チャネルの基準送信電力をＲ，通話チャネルの基準送信電力をＳ（ここではＳ＜Ｒであるとする）とする。なお，図５にこれらの各基地局の基準送信電力の関係の１例を示す。
【００１５】
移動局８０は，移動により基地局８１における通話チャネルの受信電界強度が，周辺の基地局における制御チャネルの受信電界強度より所定レベル以上下回ったとする。
【００１６】
すると，移動局８０はそれを検出し，上記したように無線状態報告２を基地局８１へ向けて送信することとなる。これにより基地局上位装置の制御に基づきハンドオフ制御が行われ，移動局８０は，基地局８２を介した通信に切り替わることになる。
【００１７】
しかし，基地局８２の通話チャネルの基準送信電力Ｓは制御チャネルの基準送信電力より小さく，基地局８１の制御チャネルの基準送信電力Ｐは，通話チャネルの基準送信電力Ｑよりも大きいので，移動局８０は，ハンドオーバにより基地局８２を介した通信に切替えたばかりであるにもかかわらず，切替元の基地局８１の制御チャネルの受信電界強度が基地局８２の通信チャネルの受信電界強度より所定レベル以上大きいため，再び無線状態報告２を基地局８２へ送信し，ハンドオーバ制御が実施されてしまうことがある。
【００１８】
このハンドオーバ後も再び，移動局８０は，無線状態報告２を基地局８１へ送信し，ハンドオーバが行われる恐れが高く，無用なハンドオーバが繰り返し行われ，通話品質の低下を招くという問題がある。
【００１９】
本発明は上記の問題を解決し，基地局の使用帯域による送信電力の相違に起因するチャネル切替の多発を抑止することができる移動局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】
（１）本発明では，通信中の基地局から受信した第１の信号の受信電界強度，該通信中の基地局とは異なる基地局から制御チャネルを介して受信した第２の信号の受信電界強度のそれぞれを測定する受信電界強度測定機能を備え，前記第２の信号の受信電界強度が前記第１の信号の受信電界強度より所定レベル以上大きい場合に，ハンドオーバ要求を行うように制御する制御部を備えた移動局において，前記制御部は，前記第１の信号は前記通信中の基地局の制御チャネルを介して受信した信号とすることを特徴とする移動局を用いる。
【００２１】
本発明にかかる移動局は，通信中の基地局から移設チャネルで送信される第１の信号と，異なる基地局から制御チャネルで送信される第２の信号の受信レベルを比較し，第２の信号の受信電界強度が第１の信号の受信電界強度より所定レベル以上大きい場合にハンドオーバ要求を行う。そして，ハンドオーバ要求に応じて，通信中の基地局とは異なる基地局へのハンドオーバが実行された後では，新たに通信相手となった基地局から制御チャネルで送信される信号を直前に通信相手であった基地局から制御チャネルで送信される信号の受信電界強度を比較する。
【００２２】
従って，受信電界強度を比較する対象の信号が送信されるチャネル（この場合は制御チャネル）は変化しないので，例えば各基地局において制御チャネルと通話チャネルの送信電力のアンバランスがあってもその影響を防ぐことができる。
【００２３】
（２）本発明では，更に制御部は，通信中の基地局との間で使用する通話チャネルが所定の帯域に属する場合にだけ，第１の信号は前記通信中の基地局の制御チャネルを介して受信した信号とすることを特徴とする移動局を用いる。
【００２４】
従って，移動局は，例えば通話チャネルがアナログ帯域に属する場合に，通信中の基地局において，制御チャネル，通話チャネルの送信電力のアンバランスがある可能性があると判断し，通信中の基地局の制御チャネルを介した受信信号の測定を行うが，通話チャネルがアナログ帯域に属さなければ，通信中の基地局の制御チャネルで受信した信号の受信電界強度を測る必要がない。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の移動局の構成を示す図である。この移動局は例えばＰＤＣ（Personal Digital Cellular:日本の標準デジタル携帯電話方式) システムにおいて使用される携帯電話として構成される。
【００２６】
図１において，１は移動局，２は無線送・受信部，３はメモリ，４は表示部，５は操作部，６は制御部，７はアンテナを表す。
【００２７】
移動局において，移動局１のユーザが発呼を行うため操作部５のキーボタンを操作すると，その操作情報が制御部６に入力される。制御部６は，無線送・受信部２を制御して，アンテナ７から呼設定メッセージを送信し，基地局（図示省略されたこの基地局をＸとする）との間で所定の信号のやり取りを行う。そして，基地局（Ｘ）から無線チャネル指定メッセージを受信すると，制御部６は，無線送・受信部２を制御して，受信周波数を指定された周波数に合わせ，所定の周期を取る作業を行ったのち，他の通信装置との通話を基地局（Ｘ）の通話チャネルを介した信号（音声情報等が含まれる）の送受信により行う。
【００２８】
移動局１は，通話にかかる音声情報等の送受信を行うだけでなく，基地局（Ｘ）から制御チャネルを介して受信した信号の受信電界強度，及び基地局（Ｘ）とは異なる他の基地局（ここでは基地局Ｙとする）から制御チャネルを介して受信した信号の受信電界強度を無線送・受信部２で測定し，その測定結果は制御部６に与えられる。
【００２９】
制御部６は，音声情報等の送受信処理を行うと共に，与えられた受信電界強度の比較を行う。すなわち，基地局（Ｘ）から制御チャネルを介して受信した信号の受信レベルをＬｃｘ，基地局（Ｙ）から制御チャネルを介して受信した信号の受信レベルをＬｃｙとすると，ＬｃｙがＬｃｘより所定レベル以上（この所定レベルは，例えば基地局Ｘから通知されることとしてもいいし，予めメモリ３に格納しておくこともできる）大きい場合には，制御部６は，無線送・受信部２を制御して，測定した受信電界強度（Ｌｃｘ，Ｌｃｙ）を含む無線状態報告（ハンドオーバ要求）をアンテナ１を介して基地局（Ｘ）に対して送信する。
【００３０】
基地局（Ｘ）は基地局（Ｘ）に接続された基地局制御装置，移動交換局等により構成される基地局上位装置に対して，無線状態報告（ハンドオーバ要求）を転送し，基地局上位装置の制御に従って，移動局に対して切替先無線チャネル指定メッセージを送信し，移動局の制御部６は，受信した切替先無線チャネル指定メッセージにより指定された周波数へ受信周波数を切り替えるよう無線送・受信部２を制御する。
【００３１】
これにより，移動局は，基地局（Ｘ）との通信から基地局（Ｙ）との通信へと通信先の基地局を切り替えるいわゆるハンドオーバを行ったことになる。
【００３２】
移動局は，ハンドオーバ後においても，同様に基地局（Ｙ）から制御チャネルを介して受信した信号の受信電界強度（Ｌｃｙ）と基地局（Ｘ）から制御チャネルを介して受信信号の受信電界強度（Ｌｃｘ）とを比較し，ＬｃｘがＬｃｙより所定レベル以上大きい場合に，無線送・受信部２を制御して，測定した受信電界強度情報（Ｌｃｘ，Ｌｃｙ）を含む無線状態報告（ハンドオーバ要求）をアンテナ１を介して基地局（Ｙ）に対して送信し，ハンドオーバを行うことになる。
【００３３】
このように，本発明ではハンドオーバの契機となる無線状態報告（ハンドオーバ要求）の送信条件を，通信中の基地局から制御チャネルを介して受信した信号の受信電界強度と，他の基地局から制御チャネルを介して受信した信号の受信電界強度との比較にもとづいて行うため各基地局において，制御チャネルと通話チャネルのアンバランスがあった場合であっても，頻繁にハンドオーバを要求し，チャネル切替が多発することを防ぐことができる。
【００３４】
なお，移動局は，基地局（Ｘ）から無線チャネル指定メッセージを受信した際に，このメッセージにより指定されたチャネルが所定の帯域（例えばアナログ帯域）であり，基地局（Ｘ）の制御チャネルは所定の帯域外（例えばデジタル帯域）であった場合にだけ，Ｌｃｘを測定し，前記Ｌｃｙとの比較を行い，このメッセージにより指定されたチャネルが所定の帯域外（例えばデジタル帯域）であり，基地局（Ｘ）の制御チャネルは所定の帯域外（例えばデジタル帯域）であった場合には，従来と同様に基地局（Ｘ）との通信に使用しているチャネルである通話チャネルを介して受信した信号の受信電界強度（Ｌｔｘ）を測定し，前記Ｌｃｙとの比較を行うようにすることもできる。これにより，Ｌｃｘの測定時期を限定することができる。
【００３５】
指定されたチャネルが所定の帯域（例えばアナログ帯域）であるか否かの判定は，アナログ帯域に属するチャネル情報を予めメモリ３に記憶しておき，基地局からの無線チャネル指定メッセージにより指定されたチャネルがメモリ３に記憶されたアナログ帯域に属するチャネル情報と一致するか否か制御部６が判定することにより可能である。
【００３６】
また，移動局が行う受信電界強度の測定タイミングについて図２を用いて説明する。図２は移動局における送受信タイミングを示す図である。
【００３７】
図において，Ｒは移動局が基地局から通話チャネルを介して音声信号等の情報を受信する受信スロットを示し，Ｔは移動局が基地局へ通話チャネルを介して音声信号等の情報を送信する送信スロットを示す。Ｉは空きスロットであり，この間に周辺基地局から制御チャネルを介して送信された信号の受信電界強度の測定を行う。
【００３８】
従って，好ましくは，前記基地局（Ｘ）の制御チャネル，通話チャネル，基地局（Ｙ）の制御チャネル，通話チャネルを介して送信された信号を空きスロットで受信し，それぞれについて受信電界強度を測定することが望ましい。
【００３９】
図３は制御部（図１の６）のチャネル切り替え（ハンドオーバ時の）の処理フローである。
【００４０】
この処理は，最初に携帯電話が在圈する無線ゾーンの基地局（Ｘ）から指定された通信チャネル（Ｔｃｈ）による起動が完了（チャネル切り替えの完了）し，通話中状態にあるものとし（図３のＳ１），通信チャネル（Ｔｃｈ）帯域の判別処理が行われ，デジタル帯域であるか判別する（同Ｓ２）。通信チャネルがデジタル帯域である場合は，制御チャネルと同一周波数タイミングであるため，通常のチャネル切替待機状態に移行し（図３のＳ５），通常のチャネル切り替え条件が一致（例えば，現在の通信チャネル（Ｔｃｈ）の受信レベルに一定の閾値を加えた値と周辺基地局の制御チャネルの受信レベルを比較して，周辺基地局の制御チャネルの受信レベルの方が高いという条件と一致）すると（図３のＳ６），基地局（Ｘ）に無線状態報告（ハンドオーバ要求）を送信し，基地局（Ｘ）からの切り替え先の通信チャネルの指定を受信する（同Ｓ７）。
【００４１】
上記ステップＳ２において，通信チャネル（Ｔｃｈ）帯域がアナログ帯域であると判別された場合（制御チャネルと異なる周波数タイミングであると判定した場合），受信タイミング（図２のＲスロット）で基地局（Ｘ）から通信チャネル（Ｔｃｈ）を介して送信された信号の受信レベル（Ｌｔｘ）を測定し，空きタイミング（図３のＩスロット）で，周辺基地局の制御チャネルを介して送信された信号の受信レベル（Ｌｃｙ）の測定を行い，
Ｌｔｘ＋ａ＜Ｌｃｙ
の式が成立するか判別する（図３のＳ３）。なお，Ｌｃｙは基地局（Ｘ）以外の基地局（例えばＹ）の制御チャネルを介して送信された信号の携帯電話における受信レベルであり，最も大きいものとすることが望ましい。また，上記式中，ａは基地局（Ｘ）から指定された閾値であり，例えば１０ｄＢが与えられる。
【００４２】
ステップＳ３の式が成立しない場合は，再び受信レベルの測定，比較（ステップＳ３）を実行する。
【００４３】
一方，上記の式が成立する場合は，新たに受信タイミング（Ｒ）で基地局（Ｘ）からの制御チャネルを介して送信された信号の受信レベル（Ｌｃｘ）を測定し（もしくは既に測定ずみの受信レベルを使用し），
Ｌｃｘ＋ａ＜Ｌｃｙ
の式が成立するか判別する（図３のＳ４）。このａは上記ステップＳ３の式のａと同じでもよい。この式が成立する場合は，現在の通信チャネルを周辺基地局の通信チャネルに切り替える処理，すなわちハンドオーバ要求を行うためステップＳ５の処理が行われる。また，ステップＳ４の式が成立しない場合は，再び受信レベルの測定，比較（Ｓ３）を実行する。
【００４４】
（付記１） 通信中の基地局から受信した第１の信号の受信電界強度，該通信中の基地局とは異なる基地局から制御チャネルを介して受信した第２の信号の受信電界強度のそれぞれを測定する受信電界強度測定機能を備え，前記第２の信号の受信電界強度が前記第１の信号の受信電界強度より所定レベル以上大きい場合に，ハンドオーバ要求を行うように制御する制御部を備えた移動局において，前記制御部は，前記第１の信号は前記通信中の基地局の制御チャネルを介して受信した信号とする，ことを特徴とする移動局。
【００４５】
（付記２） 前記付記１記載の移動局において，前記制御部は，前記通信中の基地局との間で使用する通話チャネルが所定の帯域に属する場合にだけ，前記第１の信号は前記通信中の基地局の制御チャネルを介して受信した信号とする，ことを特徴とする移動局。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば，基地局の使用帯域による送信電力の相違に起因するチャネル切替の多発を抑えることができる。従って，携帯電話を代表する移動通信システムにおける移動局において，通話品質の劣化，通話切断等の発生が低減される。
【００４７】
また，本発明によれば通信中の基地局の制御チャネルを介して受信した信号の受信電界強度の測定，報告は基地局の使用帯域による送信電力の相違に起因するチャネル切替の問題が生じる可能性がある場合（所定の帯域のチャネルを通話チャネルとして割り当てられた場合）にだけ行えばよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成を示す図である。
【図２】移動局における送受信タイミングを示す図である。
【図３】制御部のチャネル切り替えの処理フローを示す図である。
【図４】従来の移動通信システムにおけるハンドオーバ制御の説明図である。
【図５】各基地局の基準送信電力の関係の１例を示す図である。
【符号の説明】
１ 移動局
２ 無線送・受信部
３ メモリ
４ 表示部
５ 操作部
６ 制御部
７ アンテナ

Claims (1)

1. 通信中の基地局から通話チャネルを介して受信した信号の受信電界強度，該通信中の基地局から制御チャネルを介して受信した第１の制御信号の受信電界強度，該通信中の基地局とは異なる基地局から制御チャネルを介して受信した第２の制御信号の受信電界強度，をそれぞれ測定する受信電界強度測定機能を備え，
   前記通信中の基地局との間で使用する通話チャネルが所定の帯域に属する場合，前記第２の制御信号の受信電界強度が，前記通話チャネルを介して受信した信号の受信電界強度および前記第１の制御信号の受信電界強度より所定レベル以上大きい場合に，ハンドオーバ要求を行うように制御する制御部を備えたことを特徴とする移動局。

Images