JPH08154264A

JPH08154264A - 無線通信装置

Info

Publication number: JPH08154264A
Application number: JP6291696A
Authority: JP
Inventors: Motomare Shirato; 元希白土; Osamu Nishimura; 理西村
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1996-06-11

Abstract

(57)【要約】【目的】移動先となる基地局を確実に選択して、通信
中の基地局との通信をハンドオフし、通信をスムースに
継続させることが可能な無線通信装置を提供することを
目的としている。【構成】移動中に、周辺基地局からの送信信号の受信
レベルを記憶すると共に、一定時間後における各受信レ
ベルの比較を行ってハンドオフを行う一方、各受信レベ
ルが近接する場合には、前回記憶した各受信レベルと今
回の受信レベルとの時系列的な変化を調べて、最も変化
の大きい基地局を、その時点における通信基地局に決定
して、通信チャネルを切り替えることを特徴としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車電話や携帯電話
のように、小ゾーン方式を採用するデジタル移動通信シ
ステムにおいて、移動局として使用される無線通信装置
に関し、特に、ゾーン移行技術を改良した無線通信装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車に搭載され、或いは携帯型の端末
を、無線で一般電話回線網に接続して通信を行う移動通
信システムでは、一般に、小ゾーン（或いはセル）方式
と呼ばれる通信サービス方式が採用されている。小ゾー
ン方式とは、小規模の基地局を多数設けて、それらの連
係により広範囲の通信サービスエリアをカバーしようと
する方式である。この方式では、電波出力が小さくて済
み、また、複数の基地局で同じチャネルを使用すること
ができる（即ち、限られた周波数資源を有効に活用する
ことができる）ため、不特定多数のユーザが使用する移
動通信の主流となっている。

【０００３】また、ユーザが移動しながら通信を行うよ
うな場合には、通信中の基地局の通信サービスエリアを
出てしまうことがあるが、このような場合には、移動先
である隣接する通信サービスエリアを管理する基地局に
よって、通信が引き継がれる（ハンドオフと言う）よう
になっている。そのために、移動局では、周辺基地局か
らの送信信号の受信レベルを周期的に測定しており、通
信中の基地局からの送信信号の受信レベルが劣化した
り、受信品質が劣化したような場合には、その基地局と
の通信をハンドオフし、その時点において受信レベルが
最大である他の基地局へ通信チャネルを切り替えるよう
になっている。そして、それ以降は、切り替え先の基地
局を介して、先の通信が継続されるようになっている。
なお、このような「通信中チャネル切替」については、
ＲＣＲ−ＳＴＤ２８の４．４．３．８．５にその詳細が
記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、隣接し合う
各基地局の通信サービスエリア（即ち、無線ゾーン）
は、明確な境界が存在してはおらず、互いに重なり合う
範囲が存在している。そして、そのような範囲では、各
基地局からの送信信号の受信レベルが近接している状況
にある。そこで、かかる範囲に移動して来た移動局は、
当然に、その時点において、受信レベルの最も高い基地
局を選択してハンドオフしてしまうことになる。その結
果、予定される移動先の基地局を選択せずに、他の基地
局を選択してしまう場合もあり、そうした場合には、移
動先へ移動したときに再度のハンドオフを行わなければ
ならなくなる。

【０００５】このように、受信信号レベルによってハン
ドオフし、次なる基地局を選択するという従来方法で
は、ハンドオフの回数が多くなるおそれがあり、ハンド
オフ時に発生する可能性のある音声の途切れやハンドオ
フの失敗による回線切断の危険性を回避することは困難
である。本発明は、かかる現状に鑑みてなされたもので
あり、移動先となる基地局を確実に選択して、通信中の
基地局との通信をハンドオフし、通信をスムースに継続
させることが可能な無線通信装置を提供することを目的
としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本請求項１に記載の発明は、小ゾーン方式を採用す
るデジタル移動通信システムにおいて移動局となる無線
通信装置であって、複数の周辺基地局からの送信信号の
受信レベルを所定時間毎に測定する受信レベル測定手段
と、測定された１つの基地局からの送信信号の受信レベ
ルが、測定された他の基地局からの送信信号の受信レベ
ルよりも、所定のレベル差を越えて大であるか否かを比
較検出する受信レベル比較検出手段と、第１の測定地点
における前記受信レベルと、所定時間経過した移動後の
第２の測定地点における前記受信レベルとを記憶する受
信レベル記憶手段と、前記第１の測定地点から前記第２
の測定地点への移動に伴い変化した前記受信レベルの変
化量を計算する受信レベル変化量計算手段と、更に、前
記受信レベル比較検出手段によって、全ての周辺基地局
からの送信信号の受信レベルが前記所定のレベル差以内
であると検出された場合に、前記受信レベル変化量計算
手段によって計算された受信レベルの変化量が最も大き
い基地局を、その時点における通信基地局として決定す
る通信基地局決定手段と、前記通信基地局決定手段によ
って決定された通信基地局が、通信中の基地局でない場
合に、通信中の該基地局との間の通信をハンドオフし、
決定された通信基地局に通信チャネルを切り替える通信
チャネル切り替え手段とを備えていることを特徴として
いる。

【０００７】また、本請求項２に記載の発明は、請求項
１記載の無線通信装置であって、前記通信チャネル切り
替え手段が、通信中の基地局に対して、無線状態報告と
して切り替え先のとまり木チャネルを通知し、該通信中
の基地局より、該とまり木チャネルに対応した切り替え
先通信チャネルの通知を受けることにより、通信チャネ
ルの切り替えを行うことを特徴としている。

【０００８】

【作用】上記請求項１にかかる発明の構成によれば、本
無線通信装置は、小ゾーン方式を採用するデジタル移動
通信システムにおいて、移動局として使用されるように
なっている。この場合、受信レベル測定手段によって、
複数の周辺基地局からの送信信号の受信レベルが所定時
間毎に測定されるようになっている。また、受信レベル
比較検出手段によって、測定された１つの基地局からの
送信信号の受信レベルが、測定された他の基地局からの
送信信号の受信レベルよりも、所定のレベル差を越えて
大であるか否かが比較検出されるようになっている。

【０００９】また、受信レベル記憶手段によって、第１
の測定地点における前記受信レベルと、所定時間経過し
た移動後の第２の測定地点における前記受信レベルとが
記憶されるようになっている。更に、受信レベル変化量
計算手段によって、前記第１の測定地点から前記第２の
測定地点への移動に伴い変化した前記受信レベルの変化
量が計算されるようになっている。

【００１０】次に、前記受信レベル比較検出手段によっ
て、全ての周辺基地局からの送信信号の受信レベルが前
記所定のレベル差以内であると検出された場合には、通
信基地局決定手段によって、前記受信レベル変化量計算
手段によって計算された受信レベルの変化量が最も大き
い基地局が、その時点における通信基地局として決定さ
れるようになっている。そして、前記通信基地局決定手
段によって決定された通信基地局が通信中の基地局でな
い場合には、通信チャネル切り替え手段によって、通信
中の該基地局との間の通信がハンドオフされ、決定され
た通信基地局に通信チャネルが切り替えられる。

【００１１】また、上記請求項２にかかる発明の構成に
よれば、請求項１における通信チャネル切り替え手段で
は、通信中の基地局に対して、無線状態報告として切り
替え先のとまり木チャネルを通知すると共に、該通信中
の基地局より、該とまり木チャネルに対応した切り替え
先通信チャネルの通知を受けて、通信チャネルの切り替
えを行うようになっている。

【００１２】以上の結果、周辺基地局からの送信信号の
受信レべルにあまり差がないような状況においては、時
系列的に記憶された受信レベルの変化量を元に、通信基
地局が決定されるので、移動先ではない基地局に切り替
えられることによって、ハンドオフの回数が増えるとい
う不具合が回避される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面に従い具体
的に説明する。図１は、本発明にかかる無線通信装置の
使用態様を説明するための模式図であり、また、図２
は、図１の説明において使用する各移動地点における受
信レベル測定値の例を示す表である。

【００１４】図１において、Ａ、Ｂ、Ｃは、夫々、周辺
基地局を、そして、矢印Ｐは移動機の進行軌跡を示して
いる。また、ａ、ｂ、ｃ、ｄは、移動機が各周辺基地局
Ａ、Ｂ、Ｃからの送信信号の受信レベルを一定時間おき
に測定した地点を示しており、図２の表に示す受信レベ
ル測定値が得られたものとする。図２の表には、各周辺
基地局Ａ、Ｂ、Ｃからの送信信号の受信レベルの測定位
置であるａ、ｂ、ｃ、ｄにおける測定結果が、デジタル
データ（０〜２５５）として示されている。

【００１５】なお、このデジタルデータは、受信レベ
ル、即ち、受信電波の電界強度〔ｄＢμ〕に該当する値
として経験的に決められる値であり、例えば、５５ｄＢ
μ→１２０、５ｄＢμ→３０というように定められてい
る。いま、移動機が図１のａ地点に位置しており、基地
局Ａと通信中であるものとする。このとき、移動機にお
いて測定した各基地局Ａ、Ｂ、Ｃからの送信信号の受信
レベルは、図２に示すように、基地局Ａからのものが１
５０であり、基地局Ｂからのものが５０であり、基地局
Ｃからのものが１０である。そして、この測定値を記憶
しておき、一定時間経過の後、移動機はｂ地点に達す
る。そこで、同様にして、その位置における各基地局
Ａ、Ｂ、Ｃからの送信信号の受信レベルを測定して記憶
しておく。このときの受信レベルは、基地局Ａからのも
のが２００であり、基地局Ｂからのものが１００であ
り、基地局Ｃからのものが８０である。この場合、基地
局Ａからの受信レベルの値は、他の基地局Ｂ、Ｃからの
受信レベルの値と比較すればかなり大きい。従って、そ
のまま基地局Ａとの通信を継続する。

【００１６】更に一定時間経過の後、移動機はｃ地点に
達する。そこで、同様にして、その位置における各基地
局Ａ、Ｂ、Ｃからの送信信号の受信レベルを測定して記
憶しておく。このときの受信レベルは、基地局Ａからの
ものが１５０であり、基地局Ｂからのものが１６０であ
り、基地局Ｃからのものが１５０である。この場合、基
地局Ａに替わって基地局Ｂからの受信レベルの値が最大
となっている。ここで、従来のハンドオフ方式であれ
ば、基地局Ｂからの受信レベルが最大であるから、基地
局Ａに対してはハンドオフが行われ、基地局Ｂに通信チ
ャネルが切り替えられるが、この移動機では、過去に測
定して記憶した受信レベルの時系列データの変化を考慮
して、切り替え先の基地局を選択するようになってい
る。

【００１７】具体的には、基地局Ｂからの送信信号の受
信レベルは、ａ地点からｂ地点に移動したときの変化が
５０（＝１００−５０）であり、ｂ地点からｃ地点に移
動したときの変化が６０（＝１６０−１００）となって
いる。これに対し、基地局Ｃからの送信信号の受信レベ
ルは、ａ地点からｂ地点に移動したときの変化が７０
（＝８０−１０）であり、ｂ地点からｃ地点に移動した
ときの変化が７０（１５０−８０）となっている。

【００１８】この受信レベルの変化量をみると、移動機
は基地局Ｂよりも基地局Ｃの方向へ近づいていると推定
できる。また、ｃ地点では、基地局Ｂからの受信レベル
が最大ではあるが、基地局Ｂと基地局Ｃとの受信レベル
の差はわずかに１０（＝１６０−１５０）であって、基
地局Ｂへ向かっているとは考えにくい。即ち、ｃ地点で
の受信レベルの測定結果と、受信レベルの時系列データ
の変化を元にして、ｃ地点では、移動機は今後、基地局
Ｂよりも基地局Ｃの方向に近づいていくと予想されるの
である。従って、ｃ地点において、移動機は、基地局Ａ
との通信をハンドオフし、今度は、受信レベルが最大を
呈している基地局Ｂではなく、基地局Ｃに通信チャネル
を切り替え、基地局Ｃを介して通信を継続していくこと
になる。更に一定時間経過の後、移動機はｄ地点に達す
る。そこで、同様にして、その位置における各基地局
Ａ、Ｂ、Ｃからの送信信号の受信レベルを測定して記憶
しておく。このときの受信レベルは、基地局Ａからのも
のが５０であり、基地局Ｂからのものが１５０であり、
基地局Ｃからのものが２００である。この場合、基地局
Ｃからの受信レベルが他の基地局の受信レベルと比較し
てかなり大きくなっている。ここで、従来のハンドオフ
方式であれば基地局Ｂとの通信をハンドオフした後に、
基地局Ｃに通信チャネルを切り替えることになるが、本
移動機では、そのまま基地局Ｃとの通信を継続すること
になる。

【００１９】以上に説明したように、移動機がａ地点か
らｄ地点へ移動する際に、従来のハンドオフ方式では、
基地局をＡ→Ｂ→Ｃと切り替えるため、２回のハンドオ
フを行うことになるが、本移動機では、基地局Ａ→Ｃと
切り替えるだけなので、１回のハンドオフで済むことに
なるのである。図３は、本発明にかかる無線通信装置に
おける受信回路の概略構成を示すブロック図である。ア
ンテナ１によって受信された、通信中の基地局及び周辺
の各基地局からの送信信号は、高周波受信回路（ＲＦ）
２中に設けられた受信レベル測定器２０（ＲＳＳＩ検出
器とも呼ばれ、多くの場合、中間周波数の強度に応じた
電流の形で信号レベルを取り出して電圧変換をするよう
になっている）で、その受信レベルが検出され、更に、
Ａ／Ｄ変換回路３でデジタル変換されてマイコン４に入
力される。そこで、マイコン４では、かかる入力データ
を元に、受信レベルを８ビットのデジタル値（０〜２５
５）に変換して、メモリ６にその時点における各基地局
データとして記憶する。

【００２０】続いて、マイコン４に設けられたタイマ４
０によって一定時間（測定周期）を経過したことを確認
した場合には、再度、通信中の基地局及び周辺の各基地
局からの送信信号レベルを受信レベル測定器２０で測定
して、同一手順によりメモリ６に記憶する。同時に、受
信レベル値変化計算回路５にて、先に記憶した受信レベ
ル値と今回記憶した受信レベル値との比較を行い、受信
レベルの時系列的な変化量を計算する。そして、マイコ
ン４では、今回測定した受信レベルの値と、受信レベル
値変化計算回路５で計算された受信レベルの時系列的な
変化量についての情報を元に、現在通信中の基地局に対
してハンドオフするか否かを決定し、切り替え先の基地
局に対して通信チャネルの切り替えを行う。

【００２１】図４は、図３に示す無線通信装置の受信回
路で行われるハンドオフ制御を示すフローチャートであ
る。先ず、電源をＯＮして（Ｓ１）、マイコン４及びそ
の周辺回路の初期設定を行う（Ｓ２）。次に、周辺の基
地局Ａ、Ｂ、Ｃからの送信信号の受信レベルを、順に、
受信レベル測定器２０で測定し（Ｓ３）、その測定値を
マイコン４でデジタルデータ（０〜２５５）に変換し
て、メモリ６に書き込む（Ｓ４）。なお、各受信レベル
の測定については、受信期間以外の期間（スロット）を
使用して行われる。この場合、高周波受信回路２に設け
たＰＬＬシンセサイザ（図示せず）により、各基地局の
送信周波数に同調させることにより夫々の電波受信が行
われる。

【００２２】続いて、タイマ４０にて一定時間を経過し
たことを確認した場合（Ｓ５においてＹｅｓの場合）に
は、その時点における各基地局からの送信信号の受信レ
ベルを比較する（Ｓ６）。そして、基地局Ａからの受信
信号レベルが、他の基地局ＢとＣの夫々の受信信号レベ
ルに、例えば３０を加算した値よりも大きい場合（の
場合）には、更に、基地局Ａと通信中であるか否かを確
認する（Ｓ７）。そこで、基地局Ａと通信中でない場合
（Ｓ７においてＮｏの場合）には、現在通信中の基地局
との通信をハンドオフして、基地局Ａに通信チャネルを
切り替える（Ｓ８）。

【００２３】また、基地局Ｂからの受信信号レベルが、
他の基地局ＡとＣの夫々の受信信号レベルに、３０を加
算した値よりも大きい場合（の場合）には、更に、基
地局Ｂと通信中であるか否かを確認する（Ｓ９）。そこ
で、基地局Ｂと通信中でない場合（Ｓ９においてＮｏの
場合）には、現在通信中の基地局との通信をハンドオフ
して、基地局Ｂに通信チャネルを切り替える（Ｓ１
０）。

【００２４】同様に、基地局Ｃからの受信信号レベル
が、他の基地局ＡとＢの夫々の受信信号レベルよりも大
きい場合（の場合）には、更に、基地局Ｃと通信中で
あるか否かを確認する（Ｓ１１）。そこで、基地局Ｃと
通信中でない場合（Ｓ１１においてＮｏの場合）には、
現在通信中の基地局との通信をハンドオフして、基地局
Ｃに通信チャネルを切り替える（Ｓ１２）。

【００２５】また、各基地局Ａ、Ｂ、Ｃからの受信信号
レベルの差が共に３０以内である場合（の場合）に
は、受信レベル値変化計算回路５にて、各周辺基地局の
現時点における受信レベルと、先に記憶した前回の受信
レベルとの差を計算して（Ｓ１３）、前回受信レベルと
今回受信レベルとの比較を行う（Ｓ１４）。この比較の
結果、基地局Ａの受信レベルの増加量が最大である場合
（の場合）には、更に、基地局Ａと通信中であるか否
かを確認する（Ｓ１５）。そして、基地局Ａと通信中で
ない場合（Ｓ１５においてＮｏの場合）には、現在通信
中の基地局との通信をハンドオフし、基地局Ａに通信チ
ャネルを切り替える（Ｓ１６）。

【００２６】また、基地局Ｂの受信レベルの増加量が最
大である場合（の場合）には、更に、基地局Ｂと通信
中であるか否かを確認する（Ｓ１７）。そして、基地局
Ｂと通信中でない場合（Ｓ１７においてＮｏの場合）に
は、現在通信中の基地局との通信をハンドオフして、基
地局Ｂに通信チャネルを切り替える（Ｓ１８）。同様
に、基地局Ｃの受信レベルの増加量が最大である場合
（の場合）には、更に、基地局Ｃと通信中であるか否
かを確認する（Ｓ１９）。そして、基地局Ｃと通信中で
ない場合（Ｓ１９においてＮｏの場合）には、現在通信
中の基地局との通信をハンドオフして、基地局Ｃに通信
チャネルを切り替える（Ｓ２０）。

【００２７】なお、上記ステップＳ７、Ｓ９、Ｓ１１、
Ｓ１５、Ｓ１７、Ｓ１９の各ステップにおいてＹｅｓの
場合には、ステップＳ３の処理に戻る。図５は、本発明
にかかる無線通信装置と基地局との間で行われるハンド
オフシーケンスの一例である。移動機は、現在通話中の
チャネルの受信レベルを測定すると共に、周辺基地局の
とまり木チャネルの受信レベルを測定している。そし
て、移動機は、ハンドオフするとき、次に切り替える通
信チャネルを知るために、切り替え先のとまり木チャネ
ルを基地局に知らせる必要がある。そこで、基地局で
は、かかるとまり木チャネルに対応した通信用のチャネ
ルを移動機に知らせ、移動機は、かかる通信チャネルを
使用して、切り替え先の基地局との通信に切り替える。

【００２８】以上の動作を行うために、図で示すよう
に、移動機と基地局の間では次のようなハンドオフシー
ケンスが実行される。即ち、通信中、移動局からは、通
信中の基地局に対して無線状態の報告を行っているが、
受信レベルが他に比べて低くなってきた場合には、その
報告で以て切り替え先のとまり木チャネルを通知する。
次に、これを確認した基地局では、移動局に対して無線
状態報告確認を行い、続いて、切り替え先の通話チャネ
ルを通知する。そこで、その通知を受けた移動局は、切
り替え先の通信チャネルを使用して、切り替え先の基地
局との間において、同期確立のための同期バーストの送
受信を行った後、切り替え先の基地局との通信に移行す
る。

【００２９】なお、各基地局の通信ゾーンに配置される
共通制御チャネルには、少なくとも１つのとまり木チャ
ネルが含まれるようになっている。そして、移動局は、
固定的な情報として、システム内でとまり木チャネルと
して使用する周波数をＲＯＭに記憶するようになってい
る。かかるとまり木チャネルは、ゾーン毎の個別キャリ
アとされるものであって、ＢＣＣＨを含む共通制御チャ
ネルのサブセットとなっている。

【００３０】

【発明の効果】以上の本発明によれば、周辺基地局から
の送信信号の受信レベルを周期的に測定して時系列デー
タとして記憶し、その過去の時系列受信レベルの変化を
元に、切り替え先の基地局を選択してハンドオフを行う
ため、周辺基地局からの送信信号の受信レベルが近接し
ている場合であっても、誤って、移動先以外の基地局を
選択することがなくなる。この結果、ハンドオフの回数
が減少し、ハンドオフ時に起こる可能性がある音声の途
切れやハンドオフの失敗による回線切断の危険性が軽減
されるので、通信をスムースに継続させることが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる無線通信装置の使用態様を説明
するための模式図である。

【図２】図１の説明において使用する各移動地点におけ
る受信レベル測定値の例を示す表である。

【図３】本発明にかかる無線通信装置における受信回路
の概略構成を示すブロック図である。

【図４】図３に示す無線通信装置における受信回路で行
われるハンドオフ制御を示すフローチャートである。

【図５】本発明にかかる無線通信装置と基地局との間で
行われるハンドオフシーケンスの一例である。

【符号の説明】

１受信アンテナ２高周波受信回路３Ａ／Ｄ変換回路４マイコン５受信レベル値変化計算回路６メモリ２０受信レベル測定器４０タイマ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】小ゾーン方式を採用するデジタル移動通
信システムにおいて移動局となる無線通信装置であっ
て、複数の周辺基地局からの送信信号の受信レベルを所定時
間毎に測定する受信レベル測定手段と、測定された１つの基地局からの送信信号の受信レベル
が、測定された他の基地局からの送信信号の受信レベル
よりも、所定のレベル差を越えて大であるか否かを比較
検出する受信レベル比較検出手段と、第１の測定地点における前記受信レベルと、所定時間経
過した移動後の第２の測定地点における前記受信レベル
とを記憶する受信レベル記憶手段と、前記第１の測定地点から前記第２の測定地点への移動に
伴い変化した前記受信レベルの変化量を計算する受信レ
ベル変化量計算手段と、前記受信レベル比較検出手段によって、全ての周辺基地
局からの送信信号の受信レベルが前記所定のレベル差以
内であると検出された場合に、前記受信レベル変化量計
算手段によって計算された受信レベルの変化量が最も大
きい基地局を、その時点における通信基地局として決定
する通信基地局決定手段と、前記通信基地局決定手段によって決定された通信基地局
が、通信中の基地局でない場合に、通信中の該基地局と
の間の通信をハンドオフし、決定された通信基地局に通
信チャネルを切り替える通信チャネル切り替え手段と、を備えていることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】前記通信チャネル切り替え手段は、通信
中の基地局に対して、無線状態報告として切り替え先の
とまり木チャネルを通知し、該通信中の基地局より、該
とまり木チャネルに対応した切り替え先通信チャネルの
通知を受けることにより、通信チャネルの切り替えを行
うことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。