JP2006080701A - 通信端末装置、セルサーチ方法及びプログラム - Google Patents

通信端末装置、セルサーチ方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】 セルサーチ時間を短縮することができる通信端末装置を得る。
【解決手段】 セルサーチを行なう際、まず所定の捜索周波数範囲(Fini〜Fend)に対して所定の周波数ステップ幅Fstep間隔で非同期検波を行なって各周波数における受信信号レベル(RSSI)の測定を行なう。RSSI測定の後、閾値を超える受信信号レベルを有する周波数を中心としてステップ幅Fstepを有する周波数範囲に対して同期検波処理を行なうことにより(ステップS8)、セルサーチを行なう。
【選択図】 図3

Description

本発明は通信端末装置、セルサーチ方法及びプログラムに関し、特に所定の捜索周波数範囲をスキャンしてセルサーチを行なう通信端末装置に関する。
従来のバンドサーチ(セルサーチ)方法では、通信端末装置である携帯端末機は、全バンド範囲Fwをチャンネルラスター(Channel Raster)Fr毎に、同期検波を実施している。したがって、必ず、Fw/Fr個の周波数で同期検波が行なわれることになる。
なお、このように全バンド範囲を捜引してセルサーチを行なうことは、例えば非特許文献1に記載されている。
3GPP TS 25.304,5.1.2.2章,2004年6月
このように、従来のセルサーチ方法では、全バンド範囲FwをチャンネルラスターFr毎に同期検波をしているため、Fw/Fr個の周波数で同期検波が行なわれることになり、セルサーチに時間がかかってしまう。セルサーチに時間がかかると、携帯端末機が圏外から圏内へ移った際の位置登録に時間がかかるという問題がある。
本発明の目的は、セルサーチ時間を短縮することができる通信端末装置、セルサーチ方法及びプログラムを提供することである。
本発明による通信端末装置は、所定の捜索周波数範囲をスキャンしてセルサーチを行なう制御手段を含む通信端末装置であって、前記制御手段は、前記捜索周波数範囲に対して非同期検波を行なって受信信号レベルを測定し、この測定の結果に応じて希望波が存在する可能性があると判断される周波数範囲(以下、同期検波周波数範囲と称す)に対して同期検波を行なってセルを検出するようにしたことを特徴とする。
前記通信端末装置において、前記制御手段は、前記捜索周波数範囲に対して所定の周波数ステップ幅間隔で非同期検波を行なって受信信号レベルを測定し、閾値を超える受信信号レベルを有する周波数を中心として前記周波数ステップ幅を有する周波数範囲を前記同期検波周波数範囲とすることを特徴とする。
本発明によるセルサーチ方法は、所定の捜索周波数範囲をスキャンしてセルサーチを行なう通信端末装置のセルサーチ方法であって、前記捜索周波数範囲に対して非同期検波を行なって受信信号レベルを測定する第1のステップと、この測定の結果に応じて希望波が存在する可能性があると判断される周波数範囲(以下、同期検波周波数範囲と称す)に対して同期検波を行なってセルを検出する第2のステップとを含むことを特徴とする。
前記セルサーチ方法において、前記第1のステップは、前記捜索周波数範囲に対して所定の周波数ステップ幅間隔で非同期検波を行なって受信信号レベルを測定し、前記第2のステップは、閾値を超える受信信号レベルを有する周波数を中心として前記周波数ステップ幅を有する周波数範囲を前記同期検波周波数範囲とすることを特徴とする。
本発明によるプログラムは、所定の捜索周波数範囲をスキャンしてセルサーチを行なう通信端末装置のセルサーチ方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記捜索周波数範囲に対して非同期検波を行なって受信信号レベルを測定する第1のステップと、この測定の結果に応じて希望波が存在する可能性があると判断される周波数範囲(以下、同期検波周波数範囲と称す)に対して同期検波を行なってセルを検出する第2のステップとを含むことを特徴とする。
前記プログラムにおいて、前記第1のステップは、前記捜索周波数範囲に対して所定の周波数ステップ幅間隔で非同期検波を行なって受信信号レベルを測定し、前記第2のステップは、閾値を超える受信信号レベルを有する周波数を中心として前記周波数ステップ幅を有する周波数範囲を前記同期検波周波数範囲とすることを特徴とする。
このように、本発明では、セルサーチを行なう際、まず捜索周波数範囲に対して所定の周波数ステップ幅間隔で非同期検波を行なって各周波数における受信信号レベルの測定を行なう。その後、閾値を超える受信信号レベルを有する周波数を中心として上記周波数ステップ幅を有する周波数範囲に対して同期検波を行なってセルを検出するようにしている。
本発明によれば、所定の捜索周波数範囲をスキャンしてセルサーチを行なう通信端末装置において、捜索周波数範囲に対して非同期検波を行なって受信信号レベルを測定し、この測定の結果に応じて希望波が存在する可能性があると判断される周波数範囲に対して同期検波を行なってセルを検出することにより、セルサーチ時間を短縮することができるという効果が得られる。
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図1は本発明の第1の実施例による携帯端末機の受信部の構成を示す図である。図1を参照すると、本発明の第1の実施例による携帯端末機の受信部は、アンテナ部1と、LNA部2と、バンドパスフィルター(BPF)部3と、ミキサー部4と、可変増幅器部(AGC)5と、直交復調器部(DEM)6と、A/D変換器部7と、アンチエリアジングフィルター部(AAF)8と、ベースバンド部9と、CPU部10と、PLLシンセサイザー部11とから構成される。
ミキサー部4はPLLシンセサイザー部11より、ローカル信号が供給される。PLLシンセサイザー部11ではCPU部10により周波数が制御されている。可変増幅器部5では、ベースバンド信号(I,Q)の振幅が一定となるように閉ループ制御されている。
セルサーチを行なう場合、携帯端末機のCPU部10は、まず捜索対象目標周波数となるように、PLLシンセサイザー部11の周波数を制御する。次に、ベースバンド信号が一定となるように可変増幅器5が制御される。この時、可変増幅器5のゲイン制御値から、携帯端末機は受信された信号のレベル(RSSI:Received Signal Strength Indicator)を知ることができる。可変増幅器5のゲイン制御が完了すると、ベースバンド部9は同期検波を実施する。
図1に示したような受信部の構成は一般的な無線受信機の構成と変わらないため、その動作の詳細は省略する。
次に、本発明の第1の実施例による携帯端末機の動作について図面を参照して説明する。
図2は本発明の第1の実施例による携帯端末機の動作の概要を説明するための図である。図2に示すようにセルサーチの際、携帯端末機はまず、全ハンド範囲である所定の捜索周波数範囲に対し受信信号バンド幅Fchの1〜2倍のステップ幅Fstepで非同期検波を実施し、これにより希望波の存在を捜索してから、希望波が存在する付近のみチャンネルラスターFr毎に同期検波を実施する。このように、非同期検波の結果から希望波が存在しないと判断される周波数範囲での同期検波を行なわないようにしているので、セルサーチ時間が短縮される。
図3は本発明の第1の実施例による携帯端末機の非同期検波動作を示すフローチャートであり、図4は本発明の第1の実施例による携帯端末機の同期検波動作を示すフローチャートである。
図3において、セルサーチを行なう際、携帯端末機のCPU部10はまず、初期周波数Fini(ここでは所定の捜索周波数範囲の下限周波数)を非同期検波する周波数である設定周波数Fcurに設定し、PLLシンセサイザー部11に初期周波数を設定する(ステップS1)。設定周波数Fcurが所定の捜索周波数範囲の上限周波数Fendより大であれば(ステップS2,Yes)、同期検波処理へ進む(ステップS8)、すなわち図4のフローへ移行する。
設定周波数Fcurが上限周波数Fendより小であれば(ステップS2,No)、設定周波数Fcurにおける受信信号レベル(RSSI)の測定が行なわれる(ステップS3)。そして、CPU部10は、受信信号レベル(RSSI)の閾値判定を行い、受信信号レベル(RSSI)が閾値よりも大きい場合は(ステップS4,Yes)、設定周波数FcurをFnとして受信信号レベルと共に図示せぬメモリに記録する(図5参照)(ステップS5及びS6)。受信信号レベルが閾値より小である場合は(ステップS4,No)、メモリへの記録を行なうことなくステップS7へ進む。
ステップS7において、CPU部10は、設定周波数Fcurを所定のステップ幅Fstep分変化させ、ステップS2へ戻る。以上の動作を捜索周波数範囲(Fini〜Fend)で行い、図5に示すような非同期検波検出波リストを作成する。
上述したように、設定周波数Fcurが上限周波数Fendより大となれば(ステップS2,Yes)、図4のフローへ移行する。図4において、CPU部10はまず、パラメータmを1に設定し(ステップS11)、図5に示す非同期検波検出波リストからm番目に大きい受信信号レベル(RSSI)を有する周波数を選択し(ステップS12)、選択された周波数(Memory_F(n))を中心周波数としてステップ幅Fstepを範囲とする周波数範囲(同期検波周波数範囲)の下限周波数に設定周波数Fcurを設定する(ステップS13)。
その後、同期検波が実行される(ステップS14)。その結果、セルが検出されたならば(ステップS15,Yes)、CPU部10は、選択された周波数(Memory_F(n))をFkとしてCPICH(共通パイロットチャネル)の受信パワーである受信電界レベル(RSCP:Received Signal Code Power)と共に図示せぬメモリに記録する(図6参照)(ステップS16及びS17)。セルが検出されないならば(ステップS15,No)、メモリへの記録を行なうことなくステップS18へ進む。
ステップS18において、CPU部10は、設定周波数FcurをチャンネルラスターFr分変化させ、そして、この設定周波数Fcurが上記同期検波周波数範囲の上限周波数より小であれば(ステップS19,No)、ステップS14に戻り、この設定周波数Fcurにて同期検波が実行される。
設定周波数Fcurが上記同期検波周波数範囲の上限周波数より大である場合(ステップS19,Yes)、CPU部10は、n(閾値を超えるRSSIを有する周波数の数)とm(これらn個の周波数のうち既に同期検波が行われた周波数の数)とを比較する(ステップS20)。
m=nでなければ(ステップS20,No)、まだ同期検波がなされていない同期検波周波数範囲があるので、CPU部10はmの値をインクリメントし(ステップS21)、ステップS12に戻る。このように、非同期検波により得られた図5の非同期検波検出波リストにある周波数をそれぞれ中心周波数としステップ幅Fstepを範囲とする同期検波周波数範囲の各々について、受信信号レベルが大きい順にチャンネルラスターFrずつ周波数を変化させて同期検波が行なわれる。その結果、図6に示すような同期検波検出波リストが作成される。
全ての同期検波周波数範囲についての同期検波終了を示すm=nであれば(ステップS20,Yes)、CPU部10は、図6の同期検波検出波リストから最も受信電界レベル(RSCP)の大きいセルの報知情報(BCCH:Broadcast Control Channel)の取得を行い、適したセルに位置登録を実施する(ステップS22)。
同期検波は非同期検波よりも時間がかかる。また、受信信号の中心周波数にPLLシンセサイザーを合わせる必要があるため、サーチすべき周波数が多い。本発明の第1の実施例では、非同期検波(RSSI測定)を行なうことにより、希望波が存在しない周波数範囲での同期検波を行なわないため、サーチすべき周波数が減少し、セルサーチ時間が短縮できる。これにより、従来よりも、携帯端末機が圏外から圏内へ入った際の位置登録を早く行なうことが可能となる。
次に、本発明の第2の実施例について図面を参照して説明する。本発明の第2の実施例では、その携帯端末機の構成は図1の構成と同一であり、その非同期検波動作も図3のフローチャートに従うが、その同期検波動作が第1の実施例と異なる。
非同期検波時の周波数ステップ幅Fstep(図2参照)と受信チャンネル幅Fch(図2参照)の比を1とした場合、受信波(希望波)の中心周波数Fc(図2参照)に近い部分に設定周波数Fcurが当たる場合、非同期検波において検出される周波数は、希望波が1つの場合は1つとなる。一方、中心周波数Fc及びチャンネル幅Fchを持つ希望波の上限周波数または下限周波数に近い部分に設定周波数Fcurが当たる場合、非同期検波において検出される周波数は、受信波が1つの場合でも2つとなり、その時は連続して検出される。
従って、非同期検波により、閾値を超えるレベルを有する周波数が連続して検出された場合、同期検波時の開始周波数を連続した周波数の中間に設定し、一方、連続していない場合は、検出された周波数を同期検波時の開始周波数に設定すると、同期検波においてセルを早く検出することができる。
図7は本発明の第2の実施例による携帯端末機の同期検波動作を示すフローチャートであり、図4と同等部分は同一符号にて示している。図7を参照すると、ステップS100では、ステップS12にて選択された周波数を中心としてステップ幅Fstepを有する同期検波周波数範囲内のどの周波数から同期検波を開始するかを決定する。
ここで、ステップS12にて選択された周波数をFmとすると、周波数Fm+Fstep及び周波数Fm−Fstepの周波数のいずれもが閾値を超えるRSSIを有する場合、すなわち図5のリストに上記の2つの周波数がある場合、ステップS100では設定周波数FcurはFmとされ、Fmから同期検波が開始される。
そして、ステップS101において設定周波数Fcurが変更されるが、この場合は、設定周波数Fcurの初期値Fmを中心としてチャンネルラスターFrずつ上下それぞれサーチされるよう、設定周波数Fcurが変更される。例えば、Fmが2140MHz、Fstepが6MHz、Frが200KHzとすれば、設定周波数Fcurは、2140MHz,2140.2MHz,2139.8MHz,2140.4MHz,・・・,2143MHz,2137MHzの順に変更されることになる。そして、これら周波数全てについてサーチが終了すれば、ステップS102において、この同期検波周波数範囲についての同期検波処理終了と判断されて、ステップS20へ進む。
また、Fm−Fstepの周波数におけるRSSIが閾値以下で、Fm+FstepにおけるRSSIが閾値より大である場合、ステップS100では設定周波数FcurはFm+Fstep/2とされ、これから同期検波が開始される。
そして、ステップS101では、この場合は、設定周波数Fcurの初期値Fm+Fstep/2からチャンネルラスターFrずつ周波数を減じてサーチされるよう、設定周波数Fcurが変更される。例えば、Fmが2140MHz、Fstepが6MHz、Frが200KHzとすれば、設定周波数Fcurは、2143MHz,2142.8MHz,2142.6MHz,・・・,2137MHzの順に変更されることになる。そして、これら周波数全てについてサーチが終了すれば、ステップS102において、この同期検波周波数範囲についての同期検波処理終了と判断されて、ステップS20へ進む。
また、Fm−Fstepの周波数におけるRSSIが閾値より大で、Fm+FstepにおけるRSSIが閾値以下である場合、ステップS100では設定周波数FcurはFm−Fstep/2とされ、これから同期検波が開始される。
そして、ステップS101では、この場合は、設定周波数Fcurの初期値Fm−Fstep/2からチャンネルラスターFrずつ周波数を増加させてサーチされるよう、設定周波数Fcurが変更される。例えば、Fmが2140MHz、Fstepが6MHz、Frが200KHzとすれば、設定周波数Fcurは、2137MHz,2137.2MHz,2137.4MHz,・・・,2143MHzの順に変更されることになる。そして、これら周波数全てについてサーチが終了すれば、ステップS102において、この同期検波周波数範囲についての同期検波処理終了と判断されて、ステップS20へ進む。
また、周波数Fm+Fstep及び周波数Fm−Fstepの周波数のいずれにおいてもRSSIが閾値以下である場合、ステップS100では設定周波数FcurはFmとされ、これから同期検波が開始される。
そして、ステップS101では、この場合は、設定周波数Fcurの初期値Fmを中心としてチャンネルラスターFrずつ上下それぞれサーチされるよう、設定周波数Fcurが変更される。例えば、Fmが2140MHz、Fstepが6MHz、Frが200KHzとすれば、設定周波数Fcurは、2140MHz,2140.2MHz,2139.8MHz,2140.4MHz,・・・,2143MHz,2137MHzの順に変更されることになる。そして、これら周波数全てについてサーチが終了すれば、ステップS102において、この同期検波周波数範囲についての同期検波処理終了と判断されて、ステップS20へ進む。
このように、本発明の第2の実施例では、非同期検波の結果から、受信波の中心周波数Fcを推定して、同期検波時の初期周波数を決めているため、セルを早く検出することができる。
あるセルが検出されると、そのセルの周波数に対して±Fchにはセルはいないので、同期検波においてサーチすべき周波数はFchだけ飛ばすことができる。したがって、図4及び図7に示した各フローチャートにおいて、ステップS15において検出されたセルの周波数に対して±Fchの範囲についてはステップS14の同期検波処理を行なわないようにして、セルサーチ時間をさらに短縮するようにしてもよい。
本発明の第2の実施例では、上述のように同期検波時の初期周波数の設定に工夫をしていることによりセルを早く検出することができるので、検出されたセルの周波数に対して±Fchの範囲について同期検波処理を行なわないようにすることで、第1の実施例よりもセルサーチ時間をより短縮することができる。
なお、図3、図4及び図7に示した各フローチャートに従った処理動作は、予めROM等の記憶媒体に格納されたプログラムを、CPU(制御部)となるコンピュータに読み取らせて実行せしめることにより、実現できることは勿論である。
本発明の第1の実施例による携帯端末機の受信部の構成を示す図である。 本発明の第1の実施例による携帯端末機の動作の概要を説明するための図である。 本発明の第1の実施例による携帯端末機の非同期検波動作を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施例による携帯端末機の同期検波動作を示すフローチャートである。 図3のフローチャートに従って作成される非同期検波検出波リストの例を示す図である。 図4のフローチャートに従って作成される同期検波検出波リストの例を示す図である。 本発明の第2の実施例による携帯端末機の同期検波動作を示すフローチャートである。
符号の説明
1 アンテナ部
2 LNA部
3 バンドパスフィルター部
4 ミキサー部
5 可変増幅器部
6 直交復調器部
7 A/D変換器部
8 アンチエリアジングフィルター部
9 ベースバンド部
10 CPU部
11 PLLシンセサイザー部

Claims (10)

  1. 所定の捜索周波数範囲をスキャンしてセルサーチを行なう制御手段を含む通信端末装置であって、
    前記制御手段は、前記捜索周波数範囲に対して非同期検波を行なって受信信号レベルを測定し、この測定の結果に応じて希望波が存在する可能性があると判断される周波数範囲(以下、同期検波周波数範囲と称す)に対して同期検波を行なってセルを検出するようにしたことを特徴とする通信端末装置。
  2. 前記制御手段は、前記捜索周波数範囲に対して所定の周波数ステップ幅間隔で非同期検波を行なって受信信号レベルを測定し、閾値を超える受信信号レベルを有する周波数を中心として前記周波数ステップ幅を有する周波数範囲を前記同期検波周波数範囲とすることを特徴とする請求項1記載の通信端末装置。
  3. 前記制御手段は、前記同期検波周波数範囲に対して所定の周波数ステップ幅間隔で同期検波を行なってセルを検出するようにしたことを特徴とする請求項2記載の通信端末装置。
  4. 前記制御手段は、同期検波を行なうべき前記同期検波周波数範囲がそれより周波数が大である前記同期検波周波数範囲に隣接する場合、同期検波を行なうべき前記同期検波周波数範囲の上限周波数から同期検波を開始し、同期検波を行なうべき前記同期検波周波数範囲がそれより周波数が小である前記同期検波周波数範囲に隣接する場合、同期検波を行なうべき前記同期検波周波数範囲の下限周波数から同期検波を開始し、同期検波を行なうべき前記同期検波周波数範囲に隣接する前記同期検波周波数範囲がない場合、及び同期検波を行なうべき前記同期検波周波数範囲がそれより周波数が大である前記同期検波周波数範囲と周波数が小である前記同期検波周波数範囲とに隣接する場合、同期検波を行なうべき前記同期検波周波数範囲の中心周波数から同期検波を開始するようにしたことを特徴とする請求項3記載の通信端末装置。
  5. 所定の捜索周波数範囲をスキャンしてセルサーチを行なう通信端末装置のセルサーチ方法であって、
    前記捜索周波数範囲に対して非同期検波を行なって受信信号レベルを測定する第1のステップと、この測定の結果に応じて希望波が存在する可能性があると判断される周波数範囲(以下、同期検波周波数範囲と称す)に対して同期検波を行なってセルを検出する第2のステップとを含むことを特徴とするセルサーチ方法。
  6. 前記第1のステップは、前記捜索周波数範囲に対して所定の周波数ステップ幅間隔で非同期検波を行なって受信信号レベルを測定し、前記第2のステップは、閾値を超える受信信号レベルを有する周波数を中心として前記周波数ステップ幅を有する周波数範囲を前記同期検波周波数範囲とすることを特徴とする請求項5記載のセルサーチ方法。
  7. 前記第2のステップは、前記同期検波周波数範囲に対して所定の周波数ステップ幅間隔で同期検波を行なってセルを検出するようにしたことを特徴とする請求項6記載のセルサーチ方法。
  8. 前記第2のステップは、同期検波を行なうべき前記同期検波周波数範囲がそれより周波数が大である前記同期検波周波数範囲に隣接する場合、同期検波を行なうべき前記同期検波周波数範囲の上限周波数から同期検波を開始し、同期検波を行なうべき前記同期検波周波数範囲がそれより周波数が小である前記同期検波周波数範囲に隣接する場合、同期検波を行なうべき前記同期検波周波数範囲の下限周波数から同期検波を開始し、同期検波を行なうべき前記同期検波周波数範囲に隣接する前記同期検波周波数範囲がない場合、及び同期検波を行なうべき前記同期検波周波数範囲がそれより周波数が大である前記同期検波周波数範囲と周波数が小である前記同期検波周波数範囲とに隣接する場合、同期検波を行なうべき前記同期検波周波数範囲の中心周波数から同期検波を開始するようにしたことを特徴とする請求項7記載のセルサーチ方法。
  9. 所定の捜索周波数範囲をスキャンしてセルサーチを行なう通信端末装置のセルサーチ方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記捜索周波数範囲に対して非同期検波を行なって受信信号レベルを測定する第1のステップと、この測定の結果に応じて希望波が存在する可能性があると判断される周波数範囲(以下、同期検波周波数範囲と称す)に対して同期検波を行なってセルを検出する第2のステップとを含むことを特徴とするプログラム。
  10. 前記第1のステップは、前記捜索周波数範囲に対して所定の周波数ステップ幅間隔で非同期検波を行なって受信信号レベルを測定し、前記第2のステップは、閾値を超える受信信号レベルを有する周波数を中心として前記周波数ステップ幅を有する周波数範囲を前記同期検波周波数範囲とすることを特徴とする請求項9記載のプログラム。
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