JP3469856B2 - 通信端末装置およびハンドオーバ制御方法 - Google Patents
通信端末装置およびハンドオーバ制御方法Info
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Description
ハンドオーバ制御方法に係り、更に詳しくは、第1基地
局を経由して通信している際、周辺基地局が送信する制
御チャネルの電界強度を測定することにより、通信に好
適な基地局を選択してハンドオーバを行ない、通信を継
続する通信端末装置及びハンドオーバ制御方法に関す
る。
stem)やPDC(PersonalDigital Cellular telecommuni
cation system)などの移動体通信機は、小型軽量化や通
信品質の向上および本体価格や通話料金の低下によっ
て、広く普及するに至っている。
地局との通信は、通信チャネル( traffic channel:以
下「TCH」とも省略する。)と制御チャネル( contr
ol channel:以下「CCH」とも省略する。)とを用い
て行われる。
体通信機または電話機との通話に用いられるチャネルで
あり、CCHは、待ち受け状態において発着呼時にTC
Hへの移行を制御するために用いられるチャネルであ
る。
通信機( personal station:図中のPS)における基
地局選択処理と、移動体通信機と基地局( cell statio
n:図中のCS)との間でCCHから通話チャネルに移
行する際のリンク確立シーケンスを示す図である。
信機が電源投入された場合、ハンドオーバに際して他の
基地局を探索する場合、通話中に基地局から他の基地局
に切り替えを指示された場合などに行われる。
CHをモニタする。PHSの場合、CCH用に特定の周
波数が割り当てられ、複数の基地局がそれぞれのCCH
を時分割多重させている。移動体通信機は、特定周波数
の信号を順次受信し、各CCHの信号から基地局の識別
子(CSID)を復号することができた場合には、当該
CSIDとCCHの受信電界強度とを組にして記憶する
(S1)。
DとCCHの受信電界強度の組を受信電界強度の強い順
にソーティングし(S2)、受信電界強度が最も強いC
CHの基地局を選択する(S3)。この選択が電源投入
直後である場合には、移動体通信機は選択した基地局に
対して位置登録をし、その後CCHの待ち受け受信状態
となる。
ち受け状態から発着呼する場合、通話中にハンドオーバ
先の基地局に切り替える場合などに行われる。
選択処理により選択した基地局に対してCCH上でリン
クチャネル確立要求を送信し(S11)、その応答とし
て基地局からCCH上で送信されるリンクチャネル割当
を受信し(S12)、割り当てられたTCHのU波の電
界強度を測定する(S153)。このU波の電界強度
は、リンクチャネル割当直後つまり基地局も移動体通信
機もTCHをまだ使用していない期間におけるTCHの
電界強度であるので、U波は割り当てられたTCHの妨
害波(即ち、ノイズ)を意味する。もし、U波の受信レ
ベルが大きい場合には、通話に適さないTCHであると
判断し、リンクチャネル確立要求から再度行なうことに
なる。
及び基地局は、TCH上で同期バースト信号とTCHア
イドルバースト信号とを相互に順次送信(S154乃至
S157)することによりTCHの同期を確立させる
(S158)。この同期確立までがリンク確立シーケン
スであり、ここまでがレイヤ1(物理層)の処理に対応
する。
に通信可能な状態になったことを確認する(S159お
よびS160)。これはレイヤ2(データリンク層)の
処理に対応し、これ以降は、呼接続メッセージや位置登
録メッセージの送受信が行われる。これはレイヤ3(ネ
ットワーク層)以上の処理に対応する。
HからTCHへの移行する際のリンク確立シーケンスで
あるが、CCHとTCHとを使い分けるPDC等のシス
テムにおいても同等の処理を行っている。
Sでは、従来からの問題点であった高速移動における通
話断や音切れを解消する為に、ハンドオーバ性能を向上
させたPHSであるH”(エッジ:登録商標)を開発
し、低価格および高性能(データ通信機能や通話品質)
という元来の長所と相俟って、PDCに押されていたシ
ェアを徐々に回復している。
を簡単に述べると、通話中に移行先の基地局を予め探
し、通話可能な状態にしておいてから旧基地局から新基
地局に切り替えるというものであり、従来の方法である
通話を一旦保留した後に移行先の基地局を探して切り替
えるのと比較して、高速移動における通話性能が格段に
向上する。即ち、H”方式PHSの場合には、通話性能
を向上させる為に、できるだけ早く移行先の新基地局を
探してハンドオーバを実行しようとするのであるが、見
つかった最適の基地局が通話中の同一基地局であっても
当然にハンドオーバ処理を開始する。その結果、通話品
質の限界に達していなくても、また、通話中の基地局で
あるので今のTCHよりも高品質のTCHが割り当てら
れる可能性が低いにも拘わらず、不必要なハンドオーバ
が実行されるので、「プツッ」という音切れが頻繁に発
生する。
されたものであり、不必要なハンドオーバの実行を抑
え、それにより音切れの発生を少なくすることが可能な
通信端末装置およびハンドオーバ制御方法を提供するこ
とを目的とする。
通信端末装置は、上記の目的を達成するために、第1基
地局を経由して通信している際、周辺基地局が送信する
制御チャネルの電界強度を測定することにより、通信に
好適な基地局を選択してハンドオーバを行ない、通信を
継続する通信端末装置において、前記第1基地局の通話
チャネルの電界強度を記憶する第1記憶手段と、選択さ
れた基地局の制御チャネルの電界強度を記憶する第2記
憶手段と、前記第1記憶手段が記憶する通話チャネルの
電界強度と前記第2記憶手段が記憶する制御チャネルの
電界強度との大小を比較する比較手段と、前記選択され
た基地局が前記第1基地局であるか否かを判断する判断
手段と、前記判断手段が前記選択された基地局が前記第
1基地局であると判断した場合、前記比較手段の比較の
結果、前記制御チャネルの電界強度の方が前記通話チャ
ネルの電界強度よりも大きいとき、前記第1基地局との
ハンドオーバ制御を行なう制御手段とを具備することを
特徴とする。
請求項1に記載の通信端末装置において、前記制御手段
は、前記制御チャネルの電界強度の方が前記通話チャネ
ルの電界強度よりも所定値以上大きいとき、前記第1基
地局とのハンドオーバ制御を行なうことを特徴とする。
請求項3に係る本発明の通信端末装置は、請求項1又は
請求項2に記載の通信端末装置において、前記制御手段
は、前記第1基地局とのハンドオーバ制御を行なわない
場合、次の基地局を選択してハンドオーバ制御を行なう
ことを特徴とする。請求項4に係る本発明の通信端末装
置は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の通信端
末装置において、前記制御手段は、制御チャネルから通
話チャネルに移行するリンク確立シーケンスにおいて、
ハンドオーバ先の基地局の制御チャネルを通して通話チ
ャネルの割当要求を送信し、基地局から通話チャネルの
割当を受信したとき、割り当てられた通話チャネルを通
して基地局から送信される同期バースト信号の電界強度
がしきい値以下であるか否かを判定し、前記しきい値以
下であると判定された場合には、リンク確立を中止する
ことを特徴とする。請求項5に係る本発明の通信端末装
置は、請求項4に記載の通信端末装置において、前記制
御手段は、リンク確立を中止した場合、制御チャネルを
通して通話チャネルの割当要求を再送信することを特徴
とする。
方法は、第1基地局を経由して通信している際、周辺基
地局が送信する制御チャネルの電界強度を測定すること
により、通信に好適な基地局を選択してハンドオーバを
行ない、通信を継続する通信端末装置のハンドオーバ制
御方法において、前記第1基地局の通話チャネルの電界
強度を記憶する第1ステップと、選択された基地局の制
御チャネルの電界強度を記憶する第2ステップと、前記
第1ステップで記憶した通話チャネルの電界強度と前記
第2ステップで記憶した制御チャネルの電界強度との大
小を比較する第3ステップと、前記選択された基地局が
前記第1基地局であるか否かを判断する第4ステップ
と、前記第4ステップが前記選択された基地局が前記第
1基地局であると判断した場合、前記第3ステップの比
較の結果、前記制御チャネルの電界強度の方が前記通話
チャネルの電界強度よりも大きいとき、通信中の前記第
1基地局とのハンドオーバ制御を行なう制御ステップと
を含むことを特徴とする。
方法は、請求項6に記載のハンドオーバ制御方法におい
て、前記制御ステップは、前記制御チャネルの電界強度
の方が前記通話チャネルの電界強度よりも所定値以上大
きいとき、前記第1基地局とのハンドオーバ制御を行な
うことを特徴とする。請求項8に係る本発明のハンドオ
ーバ制御方法は、請求項6又は請求項7に記載のハンド
オーバ制御方法において、前記制御ステップは、前記第
1基地局とのハンドオーバ制御を行なわない場合、次の
基地局を選択してハンドオーバ制御を行なうことを特徴
とする。請求項9に係る本発明のハンドオーバ制御方法
は、請求項6乃至請求項8のいずれかに記載のハンドオ
ーバ制御方法において、前記制御ステップは、制御チャ
ネルから通話チャネルに移行するリンク確立シーケンス
において、ハンドオーバ先の基地局の制御チャネルを通
して通話チャネルの割当要求を送信し、基地局から通話
チャネルの割当を受信したとき、割り当てられた通話チ
ャネルを通して基地局から送信される同期バースト信号
の電界強度がしきい値以下であるか否かを判定し、前記
しきい値以下であると判定された場合には、リンク確立
を中止することを特徴とする。請求項10に係る本発明
のハンドオーバ制御方法は、請求項9に記載のハンドオ
ーバ制御方法において、前記制御手段は、リンク確立を
中止した場合、制御チャネルを通して通話チャネルの割
当要求を再送信することを特徴とする。
詳細に説明する。
を示すブロック図である。
う)は、アンテナ10、送受信切替部11、無線部1
2、モデム部13、TDMA/TDD(time division m
ultipleaccess / time division duplex:時分割多重/
時分割双方向)部14、音声処理部15、マイク16、
スピーカ17および制御部18から構成されている。
2からなり、メモリ181に格納されたプログラムをC
PU182が実行することにより本通信端末装置全般の
制御を行なう。
チャネルに移行する際に、基地局から割り当てられたT
CHの受信電界強度(recieved signal strength Indic
ator:以下RSSIという。)が不十分な場合には、新
たなTCHの割り当てを当該基地局または他の基地局に
要求するように構成されている。
基地局のCCHのRSSIを測定してCSIDとともに
電界強度の強い順にメモリ181に記憶しており、受信
信号のFER( frame error rate )が所定値以下に劣
化した場合や通話チャネルのRSSIが所定レベル以下
に弱まった場合に、ハンドオーバ処理を開始する。特
に、このハンドオーバ処理に際して、制御部18は、電
界強度の最も強い基地局が通話中の基地局と同一の場
合、通話チャネルの電界強度と制御チャネルの電界強度
との大小を比較し、制御チャネルの電界強度の方が通話
チャネルの電界強度よりも大きいとき、通信中の基地局
とのハンドオーバ制御を開始する。また、制御部18
は、制御チャネルの電界強度の方が通話チャネルの電界
強度よりも所定値以上大きいときに限り、通信中の基地
局とのハンドオーバ制御を開始するように構成されてい
る。
信切替部11、無線部12、モデム部13、TDMA/
TDD部14、音声処理部15、マイク16、スピーカ
17からなる回路部分は、TDMA/TDD方式の通信
端末装置の一般的な構成であり、例えばPHSの標準規
格「RCR STD−28」で規定されているTDMA
/TDD方式の無線通信を行なう回路である。従って、
これらの詳細な説明は省略するが、TDMA/TDD方
式についてのみ簡単に説明する。
説明図である。
式では、5ミリ秒を1TDMA/TDDフレームとす
る。1TDMA/TDDフレームは、8タイムスロット
に分割される。第1スロット〜第4スロットは下り(基
地局→通信端末装置)用のスロット(以下、下りスロッ
トと呼ぶ。)、第5スロット〜第8スロットは上り(通
信端末装置→基地局)用のスロット(以下、上りスロッ
トと呼ぶ。)である。
組みであり、例えば第1と第5スロットの組、第2スロ
ットと第6スロットの組みである。TCH用の搬送波周
波数は複数割り当てられているので、1つのTCHは、
搬送波周波数(キャリア番号)と上り及び下りのスロッ
ト番号とで特定される。
みであるが、特定の搬送波周波数(1又は2波程度)が
割り当てられ間欠的に送受信される。間欠送受信は、例
えば100ミリ秒(20フレーム)に1回の割り合いで
周期的に送受信される。この場合、CCH用の搬送波
は、最大80(20フレーム×4分割)台の基地局によ
るCCHの間欠送受信信号を時分割多重することが可能
である。
係る通信端末装置の動作およびハンドオーバ制御方法に
ついて説明する。
確立シーケンスを示すフローチャートである。
り、移動体通信機が電源投入された場合、ハンドオーバ
に際して他の基地局を探索する場合、通話中に基地局か
ら他の基地局に切り替えを指示された場合などに行われ
る。
の基地局のCCHをモニタし、PHSの場合には特定周
波数の信号を順次受信する。そして、各CCHの信号か
ら基地局の識別子(CSID)を復号することができた
場合には、当該CSIDとCCHの受信電界強度とを組
にして記憶する(S1)。
とCCHの受信電界強度の組を受信電界強度の強い順に
ソーティングし(S2)、そのソーティング順に従っ
て、基地局が所定条件を満足するか否かを確認し、条件
を満足する基地局を選択する(S3)。
(S3)の詳細を示すフローチャートである。
ると、ステップS31でソーティング順に従って選択し
た基地局が通話中の基地局か否かを確認し、通話中のも
のでなければステップS11に移行するが、一方通話中
のものであればステップS32に移行する。制御部18
は、ステップS32で、通話中の基地局の制御チャネル
の電界強度と通話チャネルの電界強度とを比較して、制
御チャネルの電界強度の方が大きければステップS11
に移行するが、一方通話中のものであればステップS3
3に移行して、ソーティング順が次の基地局を選択して
ステップS11に移行する。なお、ステップS32で
は、通話中の基地局の制御チャネルの電界強度と通話チ
ャネルの電界強度とを比較して、制御チャネルの電界強
度の方が所定値以上大きいか否かを判断するようにして
もよい。
ーバしようとする基地局が通話中の基地局である場合に
は、CCHの電界強度とTCHの電界強度とを比較し
て、より大きなTCHの割り当ての可能性を判断し、そ
の可能性が低いときには通話中の基地局へのハンドオー
バは実行しないので、不要な音切れの発生を抑えること
ができる。
スは、通話中にハンドオーバ先の基地局に切り替える場
合などに行われる。制御部18は、同図に示すように、
CCHからTCHに移行するリンク確立シーケンスにお
いて、ハンドオーバ先の基地局のCCHを通してTCH
の割当要求を送信するよう制御し(S11)、その応答
として基地局からTCHの割当を受信したとき(S1
2)、割り当てられたTCHを通して基地局から送信さ
れるリンク確立用の信号である同期バースト信号(S1
6)の電界強度をRSSI検出部124から取得して、
その電界強度がしきい値(Th1とする)以下であるか否
かを判定し(S17)、しきい値Th1以下であると判定
された場合には、リンク確立を中止して基地局のCCH
を通してTCHの割当要求を再送信するよう制御する。
定に際して、U波(妨害波)の電界強度との差分が、し
きい値(Th2とする)以下である場合にも、TCHの割
当要求を再送信するよう制御する。
しきい値Th1より大きく、かつ、TCHとU波(妨害
波)の電界強度の差分がしきい値Th2より大きい場合に
は、バースト信号(同期確立用の信号)の送受信を続行
して、そのTCHのリンクを確立する(S18乃至S2
1)。
ら割り当てられたTCHの電界強度が不十分である場合
には、他のTCHの割当要求を再送信するので、実際の
通信(通話)に移行する前に、通信に支障を来さない電
界強度のTCHを確保することになる。
末装置およびハンドオーバ制御方法によれば、ハンドオ
ーバ先の基地局と通話中の基地局とが同一である場合に
は、さらに制御チャネルの電界強度と通話チャネルの電
界強度とを比較して、受信レベルが大きくそしてより良
好な通話チャネルの割り当ての可能性を判断した後にハ
ンドオーバを行なうので、その結果、不必要なハンドオ
ーバの実行回数が抑えられ、音切れの発生を減少させる
ことができる。
立シーケンスを示す図である。
ク図である。
る。
スを示すフローチャートである。
細を示すフローチャートである。
Claims (10)
- 【請求項1】第1基地局を経由して通信している際、周
辺基地局が送信する制御チャネルの電界強度を測定する
ことにより、通信に好適な基地局を選択してハンドオー
バを行ない、通信を継続する通信端末装置において、 前記第1基地局の通話チャネルの電界強度を記憶する第
1記憶手段と、 選択された基地局の制御チャネルの電界強度を記憶する
第2記憶手段と、 前記第1記憶手段が記憶する通話チャネルの電界強度と
前記第2記憶手段が記憶する制御チャネルの電界強度と
の大小を比較する比較手段と、前記選択された基地局が前記第1基地局 であるか否かを
判断する判断手段と、 前記判断手段が前記選択された基地局が前記第1基地局
であると判断した場合、 前記比較手段の比較の結果、前記制御チャネルの電界強
度の方が前記通話チャネルの電界強度よりも大きいと
き、前記第1基地局とのハンドオーバ制御を行なう制御
手段と、を具備することを特徴とする通信端末装置。 - 【請求項2】請求項1に記載の通信端末装置において、 前記制御手段は、前記制御チャネルの電界強度の方が前
記通話チャネルの電界強度よりも所定値以上大きいと
き、前記第1基地局とのハンドオーバ制御を行なうこ
と、を特徴とする通信端末装置。 - 【請求項3】請求項1又は請求項2に記載の通信端末装
置において、 前記制御手段は、前記第1基地局とのハンドオーバ制御
を行なわない場合、次の基地局を選択してハンドオーバ
制御を行なうこと、 を特徴とする通信端末装置。 - 【請求項4】請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の
通信端末装置において、 前記制御手段は、制御チャネルから通話チャネルに移行
するリンク確立シーケンスにおいて、ハンドオーバ先の
基地局の制御チャネルを通して通話チャネルの割当要求
を送信し、基地局から通話チャネルの割当を受信したと
き、割り当てられた通話チャネルを通して基地局から送
信される同期バースト信号の電界強度がしきい値以下で
あるか否かを判定し、前記しきい値以下であると判定さ
れた場合に は、リンク確立を中止すること、を特徴とす
る通信端末装置。 - 【請求項5】請求項4に記載の通信端末装置において、 前記制御手段は、リンク確立を中止した場合、制御チャ
ネルを通して通話チャネルの割当要求を再送信するこ
と、を特徴とする通信端末装置。 - 【請求項6】第1基地局を経由して通信している際、周
辺基地局が送信する制御チャネルの電界強度を測定する
ことにより、通信に好適な基地局を選択してハンドオー
バを行ない、通信を継続する通信端末装置のハンドオー
バ制御方法において、 前記第1基地局の通話チャネルの電界強度を記憶する第
1ステップと、 選択された基地局の制御チャネルの電界強度を記憶する
第2ステップと、 前記第1ステップで記憶した通話チャネルの電界強度と
前記第2ステップで記憶した制御チャネルの電界強度と
の大小を比較する第3ステップと、前記選択された基地局が前記第1基地局 であるか否かを
判断する第4ステップと、 前記第4ステップが前記選択された基地局が前記第1基
地局であると判断した場合、前記第3ステップの比較の
結果、前記制御チャネルの電界強度の方が前記通話チャ
ネルの電界強度よりも大きいとき、通信中の前記第1基
地局とのハンドオーバ制御を行なう制御ステップと、を
含むことを特徴とするハンドオーバ制御方法。 - 【請求項7】請求項6に記載のハンドオーバ制御方法に
おいて、 前記制御ステップは、前記制御チャネルの電界強度の方
が前記通話チャネルの電界強度よりも所定値以上大きい
とき、前記第1基地局とのハンドオーバ制御を行なうこ
と、を特徴とするハンドオーバ制御方法。 - 【請求項8】請求項6又は請求項7に記載のハンドオー
バ制御方法において、 前記制御ステップは、前記第1基地局とのハンドオーバ
制御を行なわない場合、次の基地局を選択してハンドオ
ーバ制御を行なうこと、 を特徴とするハンドオーバ制御方法。 - 【請求項9】請求項6乃至請求項8のいずれかに記載の
ハンドオーバ制御方法において、 前記制御ステップは、制御チャネルから通話チャネルに
移行するリンク確立シーケンスにおいて、ハンドオーバ
先の基地局の制御チャネルを通して通話チャネルの割当
要求を送信し、基地局から通話チャネルの割当を受信し
たとき、割り当てられた通話チャネルを通して基地局か
ら送信される同期バースト信号の電界強度がしきい値以
下であるか否かを判定し、前記しきい値以下であると判
定された場合には、リンク確立を中止すること、を特徴
とするハンドオーバ制御方法。 - 【請求項10】請求項9に記載のハンドオーバ制御方法
において、 前記制御手段は、リンク確立を中止した場合、制御チャ
ネルを通して通話チャネルの割当要求を再送信するこ
と、を特徴とするハンドオーバ制御方法。
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