JP4946407B2 - セルサーチ方法、受信レベル検出回路、および移動通信端末 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信端末のセルサーチ方法、受信レベル検出回路、および移動通信端末に関し、特に、ＣＤＭＡ方式の移動通信端末のセルサーチ方法、受信レベル検出回路、および移動通信端末に関する。

従来のＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多重接続）方式を採用した移動通信端末としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。同文献に記載された移動通信端末は、周辺のセルをサービスする基地局からの電波信号の伝播環境が急激に変化したことを自律的に検知し、直ちに周辺セルサーチを実行するものである。
特開平１０−１２６８３０号公報

しかしながら、上記文献記載の従来技術は、以下の点で改善の余地を有していた。
移動通信端末において、セルサーチ時に使用される受信レベルの各セル間の比較において、低電界の受信レベルを検出する場合、受信信号レベルが雑音信号レベル以下になると、希望波信号が雑音信号に埋もれてしまい、検出精度が低下してしまう。また、受信の誤り率が低くても、受信レベルの低い信号を選択して受信することができない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、セルサーチの高速化を維持しながら、正確な受信信号レベル検出を実現する技術を提供することにある。また本発明の別な目的は、電波環境の悪いエリアであっても正確な受信レベル検出結果を用いて通信を継続することが可能な移動通信端末を提供することにある。

本発明によれば、希望波受信信号と干渉波受信信号が合成された受信信号から受信信号強度値を検出し、
前記受信信号の前記受信信号強度値が所定の閾値以下の場合、前記受信信号を逆拡散し、得られた希望波受信レベルと干渉波受信レベルの比に基づいてセルを通信チャネルとして選択し、
前記受信信号の前記受信信号強度値が前記所定の閾値を超えている場合、前記受信信号強度値に基づいてセルを通信チャネルとして選択するセルサーチ方法が提供される。

この発明によれば、受信信号強度値が所定の閾値を超えている場合は、逆拡散された希望波受信レベルを用いず、受信信号強度値を用いたセルサーチを行うことで、セルサーチの高速化が実現される。セルサーチを高速化することにより、音声途切れを最低限にして通話通信品質を向上することができる。また、受信信号強度値が所定の閾値以下の場合は、逆拡散された希望波受信レベルを用いたセルサーチを行うことで、通話可能なセルを無駄にすることなく有効利用し、セルサーチの精度を向上し、正確な受信信号レベル検出を実現することができる。このように、本発明によれば、セルサーチを高速化し、かつ精度を向上し、正確な受信信号レベル検出を実現することができる。

上記セルサーチ方法において、前記所定の閾値に、前記干渉波受信レベルを設定することができる。また、上記セルサーチ方法において、前記受信信号の前記受信信号強度値が前記所定の閾値以下の場合、逆拡散して得られた前記干渉波受信レベルと前記希望波受信レベルの比の中から前記希望波受信レベルが最も高いセルを通信チャネルとして選択し、前記受信信号の前記信号強度値が前記所定の閾値を超えている場合、前記受信信号強度値の信号の中から受信レベルが最も高いセルを通信チャネルとして選択することができる。
上記セルサーチ方法において、前記受信信号強度値は、ＲＳＳＩ値とすることができる。

本発明によれば、希望波受信信号と干渉波受信信号が合成された受信信号を逆拡散し、希望波受信レベルと干渉波受信レベルの比を出力する逆拡散部と、
前記受信信号から受信信号強度値を検出する受信信号強度値検出部と、
前記受信信号強度値が所定の閾値以下か否かを判定する判定部と、
前記判定部で前記受信信号強度値が前記所定の閾値以下と判定された場合、前記逆拡散部から出力された前記干渉波受信レベルと前記希望波受信レベルの比に基づいて、セルを通信チャネルとして選択するとともに、前記判定部で前記受信信号強度値が前記所定の閾値を超えていると判定された場合、前記受信信号強度値に基づいてセルを通信チャネルとして選択する選択部と、
を備える受信レベル検出回路が提供される。
上記受信レベル検出回路において、前記受信信号強度値は、ＲＳＳＩ値とすることができる。

また、本発明によれば、上記受信レベル検出回路を備える移動通信端末が提供される。
この発明によれば、電波環境の悪いエリアであっても正確な受信レベル検出結果を用いて通信を継続することができる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、セルサーチの高速化を維持しながら、正確な受信信号レベル検出を実現する技術が提供される。また、本発明によれば、電波環境の悪いエリアであっても正確な受信レベル検出結果を用いて通信を継続することが可能な移動通信端末が提供される。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１は、本発明の実施の形態に係る移動通信端末の受信レベル検出回路１００の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の受信レベル検出回路１００は、受信信号を逆拡散し、希望波受信レベルと干渉波受信レベルの比を出力する逆拡散部（逆拡散部１０９）と、受信信号からＲＳＳＩ値を検出するＲＳＳＩ検出部（ＲＳＳＩ検出部１２１）と、ＲＳＳＩ値が所定の閾値以下か否かを判定する判定部（レベル比較回路部１２９）と、判定部でＲＳＳＩ値が所定の閾値以下と判定された場合、逆拡散部から出力された希望波受信レベルと干渉波受信レベルの比に基づいて、セルを通信チャネルとして選択するとともに、判定部でＲＳＳＩ値が所定の閾値を超えていると判定された場合、ＲＳＳＩ値に基づいてセルを通信チャネルとして選択する選択部（制御回路部１３３）と、を備える。

受信レベル検出回路１００は、ＣＤＭＡ方式の移動通信端末に設けられる。なお、図１において、本発明の本質に関わらない部分の構成については省略してある。

また、受信レベル検出回路１００の各構成要素は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。以下説明する各図は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。

詳細には、受信レベル検出回路１００は、アンテナ部１０１と、受信回路１０３と、ＡＧＣＡＭＰ（Auto Gain Controlアンプ）１０５と、第１Ａ／Ｄ変換部１０７と、逆拡散部１０９と、モニタ部１１３と、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）検出部１２１と、第２Ａ／Ｄ変換部１２３と、ｄＢ換算部１２５と、レベル比較回路部１２９と、制御回路部１３３と、を備える。

受信回路１０３は、アンテナ部１０１を介して受信した受信信号をＡＧＣＡＭＰ１０５に入力させる。ＡＧＣＡＭＰ１０５は、後述するモニタ部１１３から出力されるＡＧＣＣＯＵＮＴ信号１１５に応じてアンプのゲインを変動させて信号レベルを出力する。モニタ部１１３は、ＡＧＣＡＭＰ１０５の出力の信号レベルをモニタリングし、ＡＧＣＡＭＰ１０５の出力の信号レベルを一定にするようにＡＧＣＡＭＰ１０５を出力し、ＡＧＣＡＭＰ１０５のゲインを制御する。

第１Ａ／Ｄ変換部１０７は、ＡＧＣＡＭＰ１０５から出力された信号をアナログ／ディジタル（Ａ／Ｃ）変換する。逆拡散部１０９は、第１Ａ／Ｄ変換部１０７でＡ／Ｄ変換された信号を逆拡散する。逆拡散された信号から希望波受信レベル１１１のみを抽出して、デシベル（ｄＢ）換算を行った後、出力する。さらに、逆拡散部１０９は、希望波受信レベルと干渉波受信レベルの比を出力する。このように、本実施形態において、逆拡散部１０９により受信信号を逆拡散することで、干渉波が含まれている受信信号から希望波信号のみを出力することが可能であり、逆拡散後の希望波信号を受信レベル検出に用いることが可能となる。

ＲＳＳＩ検出部１２１は、受信回路１０３から電界強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）を検出する。第２Ａ／Ｄ変換部１２３は、ＲＳＳＩ検出部１２１で検出されたＲＳＳＩ信号をＡ／Ｄ変換する。ｄＢ換算部１２５は、第２Ａ／Ｄ変換部１２３から出力された信号をｄＢ換算し、受信レベル１３１として出力する。

レベル比較回路部１２９は、ｄＢ換算部１２５から出力された受信レベル１３１と、予め設定された閾値１２７とを比較し、比較結果２０３を出力する。本実施形態において、閾値１２７は、干渉波受信レベルに設定されている。閾値１２７は予め設定され、記憶部（不図示）に記憶されている。

ここで、ＲＳＳＩ検出部１２１で検出される電界強度（ＲＳＳＩ値）は、希望波受信信号と干渉波受信信号が合成された信号の電界強度である。図２に示すように、ＲＳＳＩ検出部１２１で検出された電界強度（ＲＳＳＩ値）は、受信レベル１５０が強電界から中電界時（実線部）においては、受信した受信電界レベルに対してリニアに信号検出が可能である。しかしながら、ある受信電界レベル以下になると干渉波受信信号の影響から受信電界レベルに対してリニア検出特性を得ることができなくなる。この「ある受信電界レベル以下」とは、干渉波受信信号レベルのことである。

これは、受信信号が希望波受信信号と干渉波受信信号が合成された信号であるため、干渉波受信信号以下のレベルに希望波受信信号（希望波受信レベル１５２：破線部）がなった場合に、その２つの信号が合成された電界強度が干渉受信信号以下にはならないためである。したがって、本実施形態において、リニアに電界強度をリニアに検出できなくなる「ある受信電界レベル以下」を閾値１２７として予め設定する。

これにより、雑音信号レベル以下の受信レベル検出精度を上げることができる。本実施形態において、受信信号レベル検出精度が低くなり始める受信レベルを閾値１２７として設定することで、閾値１２７以下の受信レベルを受信した場合と、閾値１２７を超える受信レベルを受信した場合とでセルサーチ時の受信レベル比較に用いられる受信信号の選択方法を切り換えることができる。

閾値１２７を超える受信レベルを受信している場合には、受信レベル検出の精度が高いため、受信レベル検出結果からセルを選択する。一方、閾値１２７以下の受信信号を受信している場合には、精度の悪い受信レベル検出結果を使用せず、逆拡散後の受信信号レベル（希望波信号レベル）を用いて、レベル比較し、比較結果からセルを選択する。

希望波受信信号と干渉波受信信号の合成波の電界強度を検出する受信レベル検出に比べ、逆拡散後の受信信号は、干渉波信号が取り除かれているため、干渉波信号レベル以下の受信レベル比較が可能となり、干渉波信号レベル以下の電界下であっても、逆拡散後の受信信号を用いることで正確に受信レベルを検出することが可能となる。これにより、干渉波の雑音レベル以下の受信信号であっても、正確に希望波信号のレベルを検出することが可能となり、通話品質を確保しながら、圏内時間を長く維持することが可能となる。

図１に戻り、ＲＳＳＩ検出部１２１、セルサーチ動作を行って受信された受信信号がＮ種類存在したと仮定すると、Ｎ個の受信信号の電界強度をそれぞれ検出する。ここで、Ｎ個の電界強度値をＲ１〜ＲＮと表すものとする。レベル比較回路部１２９は、Ｎ個の電界強度値Ｒ１〜ＲＮについて、それぞれ閾値１２７との大小を比較する。本実施形態において、レベル比較回路部１２９は、少なくとも一の電界強度値が閾値１２７を超えた場合、比較結果２０３として「１」を出力し、全ての電界強度値が閾値１２７以下である場合、比較結果２０３として「０」を出力する。このように、比較結果２０３は２値化された値で出力することができる。

制御回路部１３３は、レベル比較回路部１２９から出力された比較結果２０３に基づいて、セルの選択方法、すなわち、ＲＳＳＩ信号の電界強度から受信信号を選択するか、逆拡散された後の希望波受信レベルから受信信号を選択するかを切り換える。

図３は、本実施形態の受信レベル検出回路１００の制御回路部１３３の要部構成を示す図である。制御回路部１３３は、判定部２１１と、第１選択部２１３と、第２選択部２１５と、を含む。

判定部２１１は、レベル比較回路部１２９から出力された比較結果２０３に基づいて、第１選択部２１３にセルサーチを行わせるか、第２選択部２１５にセルサーチを行わせるかを制御する。具体的には、比較結果２０３が「０」の場合、すなわち、全ての電界強度値が閾値１２７以下の場合、判定部２１１は第１選択部２１３にセルサーチを行わせる。第１選択部２１３は、逆拡散部１０９から出力された希望波受信レベルと干渉波受信レベルの比１１７を比較し、希望波受信信号のレベルが最も高いセルを通信チャネルとして選択する。比較結果２０３が「１」の場合、すなわち、少なくとも一の電界強度値が閾値１２７を超えている場合、判定部２１１は第２選択部２１５にセルサーチを行わせる。第２選択部２１５は、ｄＢ換算部１２５から出力されたＮ個の電界強度値Ｒ１〜ＲＮの信号中、どのセルの電界強度が高いかを比較して、受信レベルが最も高いセルを通信チャネルに選択する。

なお、制御回路部１３３において、第１選択部２１３に逆拡散部１０９から入力される希望波受信レベル１１１は、逆拡散部１０９による信号処理に時間がかかるため、第２選択部２１５にｄＢ換算部１２５から入力される信号に比較して遅れが生じる。制御回路部１３３では、特に初期立ち上げ時、あるいは、受信レベルが急激に変動した場合には、この遅れを考慮して処理を行うものとする。この処理については発明の本質に関わらないので詳細な説明は省略する。

このようの構成された本実施形態の受信レベル検出回路１００の動作について、以下に説明する。図４は、本実施形態の受信レベル検出回路１００のレベル比較回路部１２９において比較結果が出力されるまでの動作の一例を示すフローチャートである。図５は、本実施形態の受信レベル検出回路１００の制御回路部１３３の動作の一例を示すフローチャートである。

本発明の実施の形態に係るセルサーチ方法は、受信信号からＲＳＳＩ値を検出し（図４のＳ１１）、受信信号の受信レベルが所定の閾値以下の場合（図４のＳ１５のＹＥＳ、図５のＳ３３のＮＯ）、受信信号を逆拡散し、得られた希望波受信レベルと干渉波受信レベルの比に基づいてセルを通信チャネルとして選択し（図５のＳ３５、Ｓ３７）、受信信号の受信レベルが所定の閾値を超えている場合（図４のＳ１５のＮＯ、図５のＳ３３のＹＥＳ）、ＲＳＳＩ値に基づいてセルを通信チャネルとして選択する（図５のＳ４１、Ｓ４２）。

図４に示すように、ＲＳＳＩ検出部１２１において、セルサーチ動作を行って、受信されたＮ種類の受信信号の電界強度がそれぞれ検出される（Ｓ１１）。そして、第２Ａ／Ｄ変換部１２３によりそれぞれＡ／Ｄ変換され、ｄＢ換算部１２５によりｄＢ換算され、レベル比較回路部１２９に入力される（Ｓ１３）。ここで、入力されるセル数をＮ個とする。レベル比較回路部１２９において、入力されたＮ個の電界強度値（Ｒ１〜ＲＮ）と閾値１２７、ここでは「Ａ」とする、を比較する（Ｓ１５）。

はじめに、Ｒ１＞Ａの場合（Ｓ１５のＮＯ）、ステップＳ２１に進み、少なくとも１セルは、閾値１２７を超えている受信信号があると判断され、比較結果２０３として「１」を出力する（Ｓ２１）。一方、Ｒ１≦Ａの場合（Ｓ１５のＹＥＳ）、ｎをインクリメントし（Ｓ１７）、次のＲ２＞Ａの比較を行う（Ｓ１５）。Ｒ２＞Ａの場合（Ｓ１５のＮＯ）、ステップＳ２１に進み、少なくとも１セルは、閾値１２７を超えている受信信号があると判断され、比較結果２０３として「１」を出力する（Ｓ２１）。一方、Ｒ２≦Ａの場合、次のＲ３＞Ａの比較を行う（Ｓ１５）。以後、ｎがＮになるまで（Ｓ１７のＹＥＳ）、ステップＳ１５を繰り返す。このようにして、レベル比較回路部１２９から比較結果２０３が出力される（Ｓ２１）。

次に、図５に示すように、レベル比較回路部１２９から出力された比較結果２０３が制御回路部１３３に入力される（Ｓ３１）。比較結果２０３が「１」の場合、すなわち、少なくとも１セルは、閾値１２７を超えている受信信号がある場合（Ｓ３３のＹＥＳ）、判定部２１１は第２選択部２１５にセルサーチを行わせる（Ｓ４１、Ｓ４３）。第２選択部２１５は、ｄＢ換算部１２５から出力されたＮ個の電界強度値Ｒ１〜ＲＮの信号中、どのセルの電界強度が高いかを比較して（Ｓ４１）、受信レベルが最も高いセルを通信チャネルに選択する（Ｓ４２）。

一方、比較結果２０３が「０」の場合、すなわち、全ての電界強度値が閾値１２７以下の場合（Ｓ３３のＮＯ）、判定部２１１は第１選択部２１３にセルサーチを行わせる（Ｓ３５、Ｓ３７）。第１選択部２１３は、逆拡散部１０９から出力された希望波受信レベルと干渉波受信レベルの比１１７を比較し（Ｓ３５）、希望波受信信号のレベルが最も高いセルを通信チャネルとして選択する（Ｓ３７）。

以上説明したように、本発明の実施の形態の受信レベル検出回路１００によれば、受信レベルが所定の閾値を超えている場合は、逆拡散された希望波受信レベルを用いず、ＲＳＳＩ信号受信レベルを用いたセルサーチを行うことで、セルサーチの高速化が実現される。セルサーチを高速化することにより、音声途切れを最低限にして通話通信品質を向上することができる。また、受信レベルが所定の閾値以下の場合は、逆拡散された希望波受信レベルを用いたセルサーチを行うことで、通話可能なセルを無駄にすることなく有効利用し、セルサーチの精度を向上し、正確な受信信号レベル検出を実現することができる。このように、本発明によれば、セルサーチを高速化し、かつ精度を向上し、正確な受信信号レベル検出を実現することができる。

また、本発明の実施の形態に係る移動通信端末によれば、受信レベル検出回路１００を備えるので、電波環境の悪いエリア、すなわち、受信レベルが所定の閾値（干渉波受信レベル）以下のエリアであっても正確な受信レベル検出結果を用いて通信を継続することができる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

たとえば、上記実施形態において、閾値１２７は、予め設定された値を用いているが、他の実施形態において、逆拡散部１０９により得られた干渉波受信レベルから自動的に閾値１２７を設定するように構成することもできる。すなわち、受信レベル検出回路は、逆拡散部１０９から干渉波受信レベルを取得し、干渉波受信レベルに応じて閾値１２７を設定する設定部（不図示）を備えることができる。

この構成によれば、移動通信端末を使用時の環境に応じて、閾値１２７を自動的に設定することができるので、電波環境の変化に応じて、より正確な受信信号レベル検出が可能となる。

本発明の実施の形態に係る移動通信端末の受信レベル検出回路の概略構成を示すブロック図である。 移動通信端末の受信レベルおよび希望波受信レベルの関係を示す図である。 図１の受信レベル検出回路の制御回路部の要部構成を示す図である。 本実施形態の受信レベル検出回路のレベル比較回路部において比較結果が出力されるまでの動作の一例を示すフローチャートである。 本実施形態の受信レベル検出回路の制御回路部の動作の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ 受信レベル検出回路
１０１ アンテナ部
１０３ 受信回路
１０５ ＡＧＣＡＭＰ
１０７ 第１Ａ／Ｄ変換部
１０９ 逆拡散部
１１１ 希望波受信レベル
１１３ モニタ部
１１７ 希望波受信レベル／干渉波受信レベル比
１２１ ＲＳＳＩ検出部
１２３ 第２Ａ／Ｄ変換部
１２５ ｄＢ換算部
１２７ 閾値
１２９ レベル比較回路部
１３１ 受信レベル
１３３ 制御回路部
２０３ 比較結果
２１１ 判定部
２１３ 第１選択部
２１５ 第２選択部

Claims (9)

1. 希望波受信信号と干渉波受信信号が合成された受信信号から受信信号強度値を検出し、
   前記受信信号の前記受信信号強度値が所定の閾値以下の場合、前記受信信号を逆拡散し、得られた希望波受信レベルと干渉波受信レベルの比に基づいてセルを通信チャネルとして選択し、
   前記受信信号の前記受信信号強度値が前記所定の閾値を超えている場合、前記受信信号強度値に基づいてセルを通信チャネルとして選択するセルサーチ方法。
2. 請求項１に記載のセルサーチ方法において、
   前記所定の閾値に、前記干渉波受信レベルを設定するセルサーチ方法。
3. 請求項１または２に記載のセルサーチ方法において、
   前記受信信号の前記受信信号強度値が前記所定の閾値以下の場合、逆拡散して得られた前記干渉波受信レベルと前記希望波受信レベルの比の中から前記希望波受信レベルが最も高いセルを通信チャネルとして選択し、
   前記受信信号の前記受信信号強度値が前記所定の閾値を超えている場合、前記受信信号強度値の信号の中から受信レベルが最も高いセルを通信チャネルとして選択するセルサーチ方法。
4. 希望波受信信号と干渉波受信信号が合成された受信信号を逆拡散し、希望波受信レベルと干渉波受信レベルの比を出力する逆拡散部と、
   前記受信信号から受信信号強度値を検出する受信信号強度値検出部と、
   前記受信信号強度値が所定の閾値以下か否かを判定する判定部と、
   前記判定部で前記受信信号強度値が前記所定の閾値以下と判定された場合、前記逆拡散部から出力された前記干渉波受信レベルと前記希望波受信レベルの比に基づいて、セルを通信チャネルとして選択するとともに、前記判定部で前記受信信号強度値が前記所定の閾値を超えていると判定された場合、前記受信信号強度値に基づいてセルを通信チャネルとして選択する選択部と、
   を備える受信レベル検出回路。
5. 請求項４に記載の受信レベル検出回路において、
   前記所定の閾値は、前記干渉波受信レベルに設定される受信レベル検出回路。
6. 請求項４または５に記載の受信レベル検出回路において、
   前記選択部は、前記判定部で前記受信信号強度値が前記所定の閾値以下と判定された場合、前記干渉波受信レベルと前記希望波受信レベルの比の中から前記希望波受信レベルが最も高いセルを通信チャネルとして選択するとともに、前記判定部で前記受信信号強度値が前記所定の閾値を超えていると判定された場合、前記受信信号強度値の信号の中から受信レベルが最も高いセルを通信チャネルとして選択する受信レベル検出回路。
7. 請求項４乃至６いずれかに記載の受信レベル検出回路において、
   前記受信信号強度値は、ＲＳＳＩ値である受信レベル検出回路。
8. 請求項４乃至７いずれかに記載の受信レベル検出回路を備える移動通信端末。
9. 請求項１乃至３いずれかに記載のセルサーチ方法において、
   前記受信信号強度値は、ＲＳＳＩ値であるセルサーチ方法。

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