JP4973282B2 - セル選択方法及び通信端末 - Google Patents

Description

本発明は、特定のサービスを具備した移動無線通信端末における、適切なセルの選択及びハンドオーバによるセル移動に関するものである。

Ｗ−ＣＤＭＡ (Wideband-Code Division Multiple Access)方式を用いた移動無線通信において、通話中の通信端末のハンドオーバによるセル移動は以下の手続で行われる。
（１）各セルの受信品質を測定し、ネットワークから指示されたセル移動条件を満たすと、該セル移動条件を満たしたセルをネットワークへ報告する。
（２）該報告を受けたネットワークは、移動無線通信端末が移動する必要があると判断したとき、移動先セルの情報を含めて移動無線通信端末に移動指示（ハンドオーバ指示）を行う。
（３）移動無線通信端末は、ネットワークから取得した情報をもとにセルの移動判定を行い、他のセルへ移動、すなわちハンドオーバする。

例として、図６は時間経過に対する各セルの受信品質を示したものである。図６におけるセル選択の動作例を以下に説明する。まず、通信端末がセル１と通信している状態において、時間の経過に伴い、通信端末がセル１の基地局から遠ざかり、且つセル２、セル３に近づくように移動したとする。この場合、一般的にセル１の受信品質は、図６のセル１受信品質に示すように劣化し、同時に、セル２、セル３の受信品質は、それぞれ図６のセル２受信品質、セル３受信品質に示すように向上する。そして、通信端末は、移動指示を受けると（時刻ｔとする）、より受信品質の良いセル２を選択し、セル２へと移動する。

このようなセル選択に関しては、例えば、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）方式を用いた無線通信システムにおいて、端末装置が前回の接続に関する情報を格納し、その情報に基づいて、次の接続に必要なサービスレベルに関する予測値を生成し、端末装置は、予測値と一致するようにセルを選択する端末装置が、特許文献１に開示されている。

また、特に、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）方式での高速パケット通信が可能なＲｅｌｅａｓｅ５対応の移動局（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）と、ＨＳＤＰＡ方式での高速パケット通信に非対応のＲｅｌｅａｓｅ９９対応の移動局とが混在する環境の下で、優先度を用いてＨＳＤＰＡに対応したセル選択を行う移動通信システムが、例えば特許文献２に開示されている。

特開２００１−５２３４２２号公報 特開２００６−２２９３８４号公報

しかしながら、特許文献１および２に記載された従来技術では、移動無線通信端末の通信中のセル移動の際に、特定サービスに対応したセルと、対応していないセルが混在するときに、優先的に特定サービスに対応したセルを選択することしかできなかった。そのため、特定サービス対応セルの受信品質が低い場合であっても、特定サービス対応セルを選択し、その結果、却って通信の品質が悪くなってしまうという問題があった。

そこで、本発明の目的は、上述した課題である、特定サービス対応セルのみを選択することにより、結果として通信の品質が悪化することを解決する通信端末及び方法を提供することにある。

本発明は、ＨＳＤＰＡなどの特定のサービスに対応した対応セルと、非対応セルが混在する環境において、無線通信端末が保持するデータベースにセルに関する情報を格納し、その情報と受信品質を用いてセル選択を行う通信端末及び方法を提案する。

本発明による通信端末は、セルが特定のサービスに対応しているかどうかを判断する情報を格納するセルデータベース部と、セルの受信品質を測定する通信制御部とを有し、通信制御部は、測定したセルの受信品質と格納した情報とに基づいて受信品質を補正し、補正した受信品質に基づいてハンドオーバ先セルを選択する。

本発明によれば、セルが、たとえば、ＨＳＤＰＡに対応している場合、当該セルの情報を通信端末のデータベースに格納し、データベースの情報とオフセット値を用いることで、ＨＳＤＰＡ対応セルを優先して選択するとともに、受信品質を考慮してセル選択をすることができる。

次に本発明の実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態における移動無線通信端末の構成を示すブロック図である。

図１において、移動無線通信端末（以下、通信端末と称する）１００は、基地局と無線通信を行う。その特徴は、セルが特定のサービスに対応しているかどうかを判断する情報を格納するセルデータベース部１４と、セルの受信品質を測定する通信制御部１３とを含むものである。通信制御部１３は、測定したセルの受信品質とセルデータベース部１４に格納した情報とに基づいて受信品質を補正し、補正した受信品質に基づいてハンドオーバ先セルを選択することにある。

具体的には、通信装置１００は次のように構成される。
ユーザは、通信端末１００を用いて、他の端末との通話、メールの送受信、Ｗｅｂの閲覧等のサービスを利用する。無線部１０は、基地局との間で通信を行う。特に、無線部１０は、通信端末１００が接続したセルがＨＳＤＰＡに対応しているかどうかを判断する情報を受信する。操作部１１は、ボタン等の入力装置であり、利用者が通信端末１００を操作する際に用いる。表示部１２は、液晶等で構成された、視認可能な画面である。

通信制御部１３は、Ｗ−ＣＤＭＡの変復調及びＨＳＤＰＡの復調を行う。また、通信制御部１３は、セルの受信品質を測定し、無線部１０がＨＳＤＰＡに対応したセルに接続し、通信を開始した場合に、そのセルの情報をセルデータベース部１４に登録する。また、通信制御部１３は、無線部１０が受信したセルの受信品質、セルデータベース部１４のセル情報、メモリ部１５に保持する受信品質の補正値であるオフセット値、受信品質の閾値等に基づき、セル選択を行う。

セルデータベース部１４は、セルに関する情報を格納する。特に、セルデータベース部１４は、過去に通信端末が接続したセルがＨＳＤＰＡに対応しているかどうかの情報を格納する。メモリ部１５は、ＨＳＤＰＡに対応したセルに用いる受信品質のオフセット値や、受信品質の閾値を保持する。

次に、図２のフローチャートを参照し、本実施の形態の全体の動作について、詳細に説明する。まず、通信端末１００は基地局と接続し、通信を開始する（ステップＳ０１）。通信制御部１３は、無線部１０が受信した信号から、セルの受信品質を測定するとともに、そのセルがＨＳＤＰＡに対応しているかどうかを判断する（ステップＳ０２）。測定したセルがＨＳＤＰＡに対応しているときは、セルデータベース部１４にセル情報を登録し（ステップＳ０３）、ＨＳＤＰＡに対応していないときは、セルデータベース部１４にセル情報を登録しない。

次に、通信制御部１３は、ハンドオーバによるセル移動の対象となる移動候補セルの受信品質を測定する（ステップＳ０４）。通信制御部１３は、測定した受信品質と、メモリ部１５から読み出した閾値を比較し（ステップＳ０５）、受信品質が高い場合、測定したセルがセルデータベース部１４に格納されているかを確認する（ステップＳ０６）。セルデータベース部１４に測定したセルが格納されている場合、通信制御部１３はメモリ部１５から受信品質のオフセット値を読み出し（ステップＳ０７）、測定した受信品質にオフセット値を加算する（ステップＳ０８）。オフセット値を加算する理由は、受信品質の高いセルを選択する際に、ＨＳＤＰＡに対応するセルを優先的に選択させるためである。 なお、測定した受信品質が閾値以下の場合や、測定した受信品質が閾値より高いがセルデータベース部１４に測定したセルのセル情報が格納されていない場合は、オフセット値の加算を行わない。

次に、通信制御部１３は、セル移動の条件を満たすかどうかを判定する（ステップＳ０９）。セルの移動条件を満たす場合、通信制御部１３は無線部１０を介して基地局にセル移動要求を送信し（ステップＳ１０）、その結果セル移動が行われる（ステップＳ１１）。セル移動の条件を満たさない場合、通信制御部１３は、ステップＳ０４からの動作を繰り返す。セル移動が行われた後、通信制御部１３は、セル移動後のセルに対してステップＳ０２からの動作を行う。

これにより、セルの受信品質が良好な場合は、ＨＳＤＰＡに対応するセルを優先的に選択し、セルの受信品質が低い場合は、ＨＳＤＰＡに対応するセルであってもセルを選択する可能性を低減できる。

次に図２乃至図５を用いて、具体的な実施例を説明する。まず、図３は、実施例１において、通信端末１００が受信する受信品質の変化を示したものである。ここで、セル１、セル３はＨＳＤＰＡに対応したセルであり、セル２はＨＳＤＰＡに対応しないセルであるものとし、通信端末は過去においてセル１乃至セル３と接続し、それぞれのセルについて図３におけるステップＳ０１からステップＳ０３の動作を行っていたものとする。すなわち、通信制御部１３は、セル１とセル３がＨＳＤＰＡに対応していることを判断し、セルデータベース部１４にセル１とセル３の情報を格納しているものとする。このとき、セルデータベース部１４に格納された情報は図４のようになる。

通信端末１００は、図２におけるステップＳ０４からステップＳ０９までを繰り返す。すなわち、セル２、セル３が移動対象のセルであれば、通信制御部１３は、セル２とセル３の受信品質を測定し、セルの受信品質がある閾値より高く且つセルデータベース部１４に格納しているセルであれば、データベース部１９に格納している受信品質のオフセット値を測定した受信品質に加算する。

ここで、閾値は、たとえば、−１８ｄｂに設定されており、オフセット値は、３ｄｂという値に設定される。

次に、図３の時刻ｔにおいて、セルの移動条件が満たされた場合（図２におけるステップＳ０９）、通信制御部１３は、無線部１０を介して基地局にセル移動要求を送信する（図２におけるステップＳ１０）。このとき、時刻ｔにおいて測定した受信品質のみを比較すると、受信品質が高いのはセル２である。一方、セル３はＨＳＤＰＡに対応しているため、受信品質にオフセット値を加算している（図３における、セル３受信品質＋オフセット値）。そのため、通信制御部１３は、より受信品質の高いセル３を移動先セル（ハンドオーバ先セル）として選択し、セル３へと移動、すなわちハンドオーバする（図２におけるステップＳ１１、図３におけるセル移動）。

ただし、低い受信品質のセルへ移動すると、通信を維持できない状態に陥る可能性もある。図５は図３と同様の図であるが、セル移動時におけるセル３の受信品質が、図３のセル移動時におけるセル３の受信品質よりも低いものになっている。このように、セル３の受信品質が極端に低い場合、セル３の受信品質にオフセット値を加えたものがセル２の受信品質より高くなったとしても（図５における、セル３受信品質＋オフセット値）、このような受信品質のセルへ移動すると、通信を維持できなくなる可能性がある。そこで、図２におけるステップＳ０５において、測定した受信品質がメモリ部１５に保持した閾値より高い場合に、通信制御部１３は、そのセルを、オフセット値を加算する対象にする。

実施例１により、セル移動時にセル移動の候補となるセルが複数ある場合に、ＨＳＤＰＡに対応したセルを優先して選択することができるとともに、受信品質が低いＨＳＤＰＡの対応セルを選択することを回避することができる。

実施例１においては、通信端末と基地局とが通信中であるときを例に説明したが、通信端末の待ち受け状態でのセル移動についても、同様の動作を行うことができる。すなわち、待ち受け中において、セルデータベース部１４の情報に基づき、ＨＳＤＰＡに対応したセルを優先的に選択し、移動（ハンドオーバ）することが可能となる。

また、ＨＳＤＰＡのサービス開始時においても、同様の動作を行うことができる。例えば、データ通信を行うときに、通信端末１００がＨＳＤＰＡに対応したセルにＣａｍｐＯｎしていない場合、通信端末１００の周辺にＨＳＤＰＡに対応したセルがないかを検索し、対応したセルが存在すれば、そのセルに移動した後でサービスを開始することが可能となる。

実施例２により、より適切なタイミングで良好なサービスを利用することができるようになる。

実施例１及び実施例２では、ＨＳＤＰＡに対応したセルにオフセット値を加算して受信品質の比較に用いていたが、ＨＳＤＰＡ以外の特定のサービスを利用する場合も、本発明の動作を適用することができる。すなわち、特定のサービスに対応したセルと対応していないセルが混在する環境において、特定のサービスに対応したセルの情報を通信端末１００のセルデータベース部１４に格納する。そして、受信品質を比較する際に、セルデータベース部１４に格納した値に基づき、受信品質にオフセット値を加えたものを利用する。これにより、特定のセルの選択を優先することができる。

ただし、通信端末１００が特定のサービス利用時に、特定のサービスに対応していないセルへ移動した場合、そのサービスの提供をどうするかは、サービスの種類によって異なる。例えば、特定のサービスが高速通信サービスである場合、通信端末１００は、高速通信サービスを利用できないセルに移動すると、高速通信サービスの利用を一時中断し、通常の通信サービスを提供することが考えられる。

実施例３により、ＨＳＤＰＡ以外のサービスにおいても、柔軟なセル選択が可能となる。

実施例１乃至実施例３では、特定のサービスに対応するセルを通信端末１００のセルデータベース部１４に格納していたが、逆に、特定のサービスに対応していないセルや、通信障害など通信に問題が発生したセルをセルデータベース部１４に格納してもよい。この場合、当該セルに対し、セルデータベース部に格納されたセル情報に基づいて通信制御部が負の補正値（オフセット値）を加算することで、セル移動において当該セルを選択することを抑制できる。

実施例４により、特定のサービスに対応していないセルや、通信障害など通信に問題が発生したセルに対してセル選択の可能性を低減し、柔軟なセル選択が可能となる。

実施例１乃至実施例４では、セル内の基地局と接続した後、当該セルの情報をセルデータベース部１４に格納し、格納した情報に基づきセル選択を行っているが、通信制御部は、定期的にセルの基地局が送信する制御情報であるシステム情報ブロック（System Information Block）を利用してセルが特定のサービスに対応しているか判断してもよい。具体的には、基地局は特定のサービスの対応有無を識別する情報をSystem Information Blockに含ませる。無線部１０がセルからSystem Information Blockを受信すると、通信制御部１３は、当該System Information Blockから、当該セルが特定のサービスに対応しているかどうか判断する。特定のサービスに対応している場合、通信制御部１３は、当該セルの情報をセルデータベース部１４に格納する。これにより、通信端末１００は、格納した情報に基づきセル選択を行うことができる。

実施例５により、セルと接続せずに、セルが特定のサービスに対応しているかどうかを判断することができる。

実施例１乃至実施例５では、通信端末１００が自動的にセルの情報を収集し、セル選択を行っているが、利用者自らが、操作部１１を操作して、特定のサービスを提供しているセルを検索し、その検索した結果をセルデータベース部１４に格納してもよい。さらに、利用者の操作により、検索したセルの中から利用者が選択する一のセルを移動するセルとして選択してもよい。

実施例６により、利用者に意志に基づくより柔軟なセル選択が可能となる。

本発明の実施の形態に係る通信端末のブロック図である。 本発明の実施の形態に係る通信端末の動作を示すフロー図である。 本発明の実施の形態に係る通信端末において、通信端末が受信するセルの受信品質及びオフセットを加算した場合の受信品質を表す図である。 本発明の実施の形態に係る通信端末において、セルデータベース部に格納する情報を示す図である。 本発明の実施の形態に係る通信端末において、通信端末が受信するセルの受信品質及びオフセットを加算した場合の受信品質を表す図である。 従来例に係る通信端末において、通信端末が受信するセルの受信品質の変化を表す図である。

符号の説明

１００ 通信端末
１０ 無線部
１１ 操作部
１２ 表示部
１３ 通信制御部
１４ セルデータベース部
１５ メモリ部

Claims (9)

1. 基地局と通信を行う通信端末において、セルが高速通信サービスに対応しているかどうかを判断する情報を格納するセルデータベース部と、セルの受信品質を測定する通信制御部とを有し、
   前記通信制御部は、セルが前記高速通信サービスに対応していて、受信品質の測定値が閾値より大きい場合に、当該セルの受信品質の測定値に補正値を加算し、受信品質が最も高いセルを、ハンドオーバ先セルとして選択することを特徴とする通信端末。
2. 前記通信制御部は、前記セルの基地局との通信により当該セルが前記高速通信サービスに対応しているかどうかを判断し、対応している場合前記セルデータベース部に当該セルの情報を格納することを特徴とする請求項１に記載の通信端末。
3. 前記通信制御部は、前記セルの基地局との通信により当該セルが前記高速通信サービスに対応しているかどうかを判断し、対応していない場合前記セルデータベース部に当該セルの情報を格納することを特徴とする請求項１または２に記載の通信端末。
4. 前記補正値は、マイナスの値であり、前記通信制御部は、前記高速通信サービスに対応していないセルに対して、前記補正値を加算することを特徴とする請求項３記載の通信端末。
5. 前記通信制御部は、前記セル内の基地局から受信した制御情報に前記高速通信サービスに対応する情報が含まれている場合、当該セルの情報を前記セルデータベース部に格納することを特徴とする請求項１に記載の通信端末。
6. 前記通信制御部は、前記セル内の基地局との通信時または待ち受け時において、前記セルデータベース部の情報に基づき、セル選択を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の通信端末。
7. 前記通信制御部は、サービス開始時に、前記セルデータベース部の情報に基づき、セル選択を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の通信端末。
8. 前記高速通信サービスは、ＨＳＤＰＡであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の通信端末。
9. 基地局と通信を行う通信端末において、セルが高速通信サービスに対応しているかどうかを判断する情報を格納する工程と、セルの受信品質を測定する工程と、セルが前記高速通信サービスに対応していて、受信品質の測定値が閾値より大きい場合に、当該セルの受信品質の測定値に補正値を加算し、受信品質が最も高いセルを、ハンドオーバ先セルとして選択する工程とを有することを特徴とするセル選択方法。

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