(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局が送信するとまり木チャネルを移動局が受信することにより、前記移動局が待ち受けあるいは通信を行う前記基地局を決定し、待ち受け動作中は間欠受信により自局へのページング信号を監視するＣＤＭＡ移動通信システムにおけるセルサーチ制御方法において、前記移動局において、
ページング信号があるか否かを判定し、
該判定の結果、前記ページング信号がある場合に、自局への前記ページング信号を受信するタイミングに合わせて前記とまり木チャネルの受信品質測定を行うことを特徴とするセルサーチ制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載のセルサーチ制御方法において、
前記移動局において、最後に前記とまり木チャネルの受信品質の測定を行った時点からの時間を計測しておき、該時間があらかじめ定めた値を越えた場合に前記とまり木チャネルの受信品質測定を行うことを特徴とするセルサーチ制御方法。
【請求項３】
複数の基地局と通信を行う移動局を含むＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、
前記基地局は、
とまり木チャネルを移動局に送信するとまり木チャネル送信手段と、
ページング信号を移動局に送信するページング信号送信手段と
を備え、
前記移動局は、
前記とまり木チャネル送信手段により送信された前記とまり木チャネルを受信し、該とまり木チャネルにより待ち受けあるいは通信を行う前記基地局を決定する基地局決定手段と、
待ち受け動作中に間欠受信により、前記ページング信号送信手段により自局へ送信されたページング信号を受信したか否かを判断するページング信号受信判断手段と、
前記とまり木チャネルの受信品質の測定を行う受信品質測定手段とを備え、
前記ページング信号受信判断手段により前記ページング信号を受信したと判断した場合には、該ページング信号を受信するタイミングに合わせて、前記受信品質測定手段により前記とまり木チャネルの受信品質測定を行うことを特徴とするＣＤＭＡ移動通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、
前記移動局は、
最後に前記とまり木チャネルの受信品質の測定を行った時点からの時間を計測する計測手段を備え、
該計測手段により計測された前記時間があらかじめ定めた値を越えた場合に、前記受信品質測定手段により前記とまり木チャネルの受信品質測定を行うことを特徴とするＣＤＭＡ移動通信システム。
【請求項５】
複数の基地局と通信を行うＣＤＭＡ移動通信システムの移動局において、
前記基地局から送信されたとまり木チャネルを受信し、該とまり木チャネルにより待ち受けあるいは通信を行う前記基地局を決定する基地局決定手段と、
待ち受け動作中に間欠受信により、前記基地局から自局へ送信されたページング信号を受信したか否かを判断するページング信号受信判断手段と、
前記とまり木チャネルの受信品質の測定を行う受信品質測定手段とを備え、
前記ページング信号受信判断手段により前記ページング信号を受信したと判断した場合には、該ページング信号を受信するタイミングに合わせて、前記受信品質測定手段により前記とまり木チャネルの受信品質の測定を行うことを特徴とする移動局。
【請求項６】
請求項５に記載の移動局において、
最後に前記とまり木チャネルの受信品質の測定を行った時点からの時間を計測する計測手段を備え、
該計測手段により計測された前記時間があらかじめ定めた値を越えた場合に、前記受信品質測定手段により前記とまり木チャネルの受信品質測定を行うことを特徴とする移動局。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号分割多元接続（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ；ＣＤＭＡ）移動通信システムにおけるセルサーチ制御方法、移動通信システム、および移動局に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在普及している携帯電話のような移動通信システムでは、サービスエリア全体を「セル」とよばれる比較的小さな無線ゾーンに分割してサービスを行っている。このようなシステムは、図１に示すように、分割された無線ゾーンをカバーする複数の基地局１０２と、これら基地局との間に無線チャネルを設定して通信を行う移動局１０４により構成されている。
【０００３】
基地局からある送信電力で送信された電波は、減衰しながら空間を伝搬し受信点に到達する。電波が受ける減衰量は、送信点と受信点の距離が遠くなるほど大きくなるという性質があるため、基本的に遠い基地局から送信されるとまり木チャネルは弱い受信レベルで、近い基地局から送信されるとまり木チャネルは強い受信レベルで受信される。現実には、伝搬損失の大小は距離だけではなく、地形や建造物などの状況により異なってくるため、移動局の移動に伴って各基地局からのとまり木チャネルの受信電力は大きく変動する。基地局から送信される信号をより良い品質で受信するためには、移動局は各基地局からのとまり木チャネルを常に監視し、最良の基地局を選択することが重要となる。最良の基地局を選択するために、捕捉済みのとまり木チャネルの伝搬状況を確認したり、未捕捉の新たなとまり木をサーチしたりといった動作を移動局は常に行っている。このような捕捉済みのとまり木チャネルの伝搬状況の確認や、未捕捉の新たなとまり木チャネルのサーチを総称して、本明細書では「とまり木チャネルの品質測定」とよぶことにする。
【０００４】
一方、移動局では、消費電力を小さくしてバッテリを長持ちさせることを目的として、間欠受信とよばれる技術が適用される。待ち受け動作中移動局は、自局への呼び出し（ページング）があるか否かを常に監視する必要があるが、間欠受信は、受信する必要の無い時にはできるだけ受信機を停止させることによって電力消費を抑える技術である。
【０００５】
図２は、ＡＲＩＢ  ＩＭＴ−２０００  Ｓｔｕｄｙ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ（ＩＭＴ−２０００研究委員会）著「Ｊａｐａｎ’ｓ  Ｒｅｖｉｓｅｄ  Ｐｒｏｐｏｓａｌ  ｆｏｒ  Ｃａｎｄｉｄａｔｅ  Ｒａｄｉｏ  ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｏｎ  ＩＭＴ−２０００：  Ｗ−ＣＤＭＡ  Ｒｅｖｉｓｅｄ  Ｐｒｏｐｏｓａｌ  Ｖｅｒｓｉｏｎ  １．１」（１９９８年９月  ＡＲＩＢ）で規定されているページングチャネルの構造を説明するための概念図である。本文献によれば、間欠受信の効果をより大きくするために、多数存在する移動局を複数のグループに分類し、それぞれのグループに対するページング信号を１つの物理チャネル上にマッピングするようページングチャネルを構成している。図２は、そのようなグループのうちの１つのグループへのページング信号を示している。図２において、ＰＩと示されている部分は、ページングあり／なしを示す情報を示す非常に短い信号を示す部分である。また、ＭＵＩと示されている部分は、ページング情報（移動局のＩＤ番号）を含んでいる部分である。図２では、ＰＩの受信精度向上を目的として、ＰＩを２回（ＰＩ１、  ＰＩ２）送出し、１つのグループでは４移動局へのページング情報（ＭＵＩ１〜ＭＵＩ４）を送出できるような構成を想定している。すなわち、本例においては、ページング信号は２つのＰＩと４つのＭＵＩにより構成され、１ページング信号の受信時間は約１５ｍ秒である。同様の構造を持ったページング信号が他のグループ数分だけ多重化されて、ページングチャネルが構成されている。図２においては、移動局は自己の属するグループに対するページング信号を７２０ｍ秒周期で受信することを示している。
【０００６】
移動局は、まずＰＩ部分を受信し、その受信結果に基づいてページングありと判定された場合にのみＭＵＩ部分を受信する。従って、自局が所属するグループのページングのみ受信すればよいこと、および、ページング情報が無い場合にはＰＩ部分のみを受信すればよいことの、２つの効果により実際に受信が必要な時間率は小さく抑えられ、その結果、消費電力を非常に小さく抑えることが可能である。
【０００７】
図２では、すでに移動局側の判定により選択された基地局から送出されるページング情報を対象として示している。しかし、現実には、移動局の移動に伴って、周辺の基地局のとまり木チャネルを探索するための動作が必要となる。周辺の基地局を探索する動作は、受信可能性のある多数のとまり木チャネルを受信する動作が必要となるため、この探索動作そのものの頻度をできるだけ小さくすることが、間欠受信の効果をより高くするという観点から重要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、移動局の移動に合わせて最良の基地局を選択するためには、常時周辺基地局のとまり木チャネルを探索・受信して監視することが必要であり、その一方で、移動局のバッテリを長持ちさせるためには、できるだけ受信機を動作させる時間率を低く抑える必要があるという相反する要求が存在する。すなわち、受信機を動作させる時間率を低く抑えると、基地局の選択精度が低下するため、所定のサービスの品質が得られなくなる等の好ましくない結果を招いてしまう。その反対に、受信機を動作させる時間率を高くして基地局の選択精度を高めると、移動局のバッテリが早く消耗するため、移動局の利便性が著しく低下するという問題が生ずる。ところが、従来のセルサーチ制御方法では、とまり木チャネルの品質測定は、基地局の選択精度とサービスの品質のトレードオフを考慮して、文献（柚木、東、堤「Ｗ−ＣＤＭＡ移動機におけるセル選択制御」１９９９年電子情報通信学会総合大会Ｂ−５−１８６）のように周期的に行われていた。すなわち、とまり木チャネルの品質測定は、ページング信号の受信とは独立に行われているために、移動局は、とまり木チャネルの品質測定とページング信号受信の両方のタイミングで受信機を稼働させねばならず、移動局の貴重な資源であるバッテリの消耗を早めてしまうという重大な問題点があった。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、複数の基地局とこれと符号分割多元接続により通信を行う移動局によって構成される移動通信システムにおいて、基地局が送信するとまり木チャネルを移動局が受信することにより、移動局が待ち受けあるいは通信を行う基地局を決定し、待ち受け動作中は間欠受信により自局へのページング信号を監視し、最良の基地局を選択する精度を高く保ちつつ、消費電力を抑えることを、その目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、基地局が送信するとまり木チャネルを移動局が受信することにより、前記移動局が待ち受けあるいは通信を行う前記基地局を決定し、待ち受け動作中は間欠受信により自局へのページング信号を監視するＣＤＭＡ移動通信システムにおけるセルサーチ制御方法において、前記移動局において、ページング信号があるか否かを判定し、該判定の結果、前記ページング信号がある場合に、自局への前記ページング信号を受信するタイミングに合わせて前記とまり木チャネルの受信品質測定を行うことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のセルサーチ制御方法において、前記移動局において、最後に前記とまり木チャネルの受信品質の測定を行った時点からの時間を計測しておき、該時間があらかじめ定めた値を越えた場合に前記とまり木チャネルの受信品質測定を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、複数の基地局と通信を行う移動局を含むＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、前記基地局は、とまり木チャネルを移動局に送信するとまり木チャネル送信手段と、ページング信号を移動局に送信するページング信号送信手段とを備え、前記移動局は、前記とまり木チャネル送信手段により送信された前記とまり木チャネルを受信し、該とまり木チャネルにより待ち受けあるいは通信を行う前記基地局を決定する基地局決定手段と、待ち受け動作中に間欠受信により、前記ページング信号送信手段により自局へ送信されたページング信号を受信したか否かを判断するページング信号受信判断手段と、前記とまり木チャネルの受信品質の測定を行う受信品質測定手段とを備え、前記ページング信号受信判断手段により前記ページング信号を受信したと判断した場合には、該ページング信号を受信するタイミングに合わせて、前記受信品質測定手段により前記とまり木チャネルの受信品質測定を行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、前記移動局は、最後に前記とまり木チャネルの受信品質の測定を行った時点からの時間を計測する計測手段を備え、該計測手段により計測された前記時間があらかじめ定めた値を越えた場合に、前記受信品質測定手段により前記とまり木チャネルの受信品質測定を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、複数の基地局と通信を行うＣＤＭＡ移動通信システムの移動局において、前記基地局から送信されたとまり木チャネルを受信し、該とまり木チャネルにより待ち受けあるいは通信を行う前記基地局を決定する基地局決定手段と、待ち受け動作中に間欠受信により、前記基地局から自局へ送信されたページング信号を受信したか否かを判断するページング信号受信判断手段と、前記とまり木チャネルの受信品質の測定を行う受信品質測定手段とを備え、前記ページング信号受信判断手段により前記ページング信号を受信したと判断した場合には、該ページング信号を受信するタイミングに合わせて、前記受信品質測定手段により前記とまり木チャネルの受信品質の測定を行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の移動局において、最後に前記とまり木チャネルの受信品質の測定を行った時点からの時間を計測する計測手段を備え、該計測手段により計測された前記時間があらかじめ定めた値を越えた場合に、前記受信品質測定手段により前記とまり木チャネルの受信品質測定を行うことを特徴とする。
【００１６】
（本発明の作用）
符号分割多元接続を用いる移動通信システムでは、各基地局で同一の無線周波数を使用する。従って、各基地局のとまり木チャネルおよびページングチャネルなどは、全て同一の無線周波数上で送信され、各々の拡散コードにより区別されている。従って、無線周波数を受信し、拡散された変調信号を取り出す無線部は、とまり木チャネルの受信およびページングチャネル受信に共通に利用できるため、そのタイミングを合わせることにより、無線部の稼働時間を減少させることができる。
【００１７】
また、前述のように各基地局で同一の無線周波数を使用している関係上、音声や各種データなどのユーザの通信波も同一の周波数を用いてやりとりされている。従って、とまり木チャネルやページングチャネルを受信する際には、これらユーザの通信波は干渉となり、とまり木チャネルやページングチャネルの受信品質を低下させる原因となり得る。
【００１８】
ところで、多数のユーザが通信を行っておりこれら通信波からの干渉が多い時間帯には、基地局からページングチャネル上で送出されるページング信号も当然多くなる。反対に、通信中のユーザがほとんどおらずこれら通信波からの干渉が少ない時間帯には、基地局からページングチャネル上で送出されるページング信号も自然と少なくなる。このように、ページング信号の送出頻度と、とまり木チャネルやページングチャネルの受信品質との間には、ページング信号が多い時ほど品質が低く、逆に、ページング信号が少ない時ほど品質がよいという関係がある。このことから、とまり木チャネルの受信品質が低い時に、基地局の選択精度を高く保つには、とまり木チャネルの受信品質測定頻度を高く設定し、頻繁に品質測定を行う必要があることがわかる。
【００１９】
本発明では、ページング信号の受信タイミングに合わせて、とまり木チャネルの品質測定を実施するよう構成したので、とまり木チャネルの受信品質が低い時に、とまり木チャネルの受信品質測定頻度が自動的に高くなり、基地局の選択精度を高め、逆に、とまり木チャネルの受信品質が高い時には、とまり木チャネルの受信品質測定頻度が自動的に低くなり、より消費電力を抑えるように作用する。さらに、最後にとまり木チャネルの受信品質の測定を行った時点からの時間経過を計測しておき、この時間があらかじめ定めた一定値を越えた場合にとまり木チャネルの受信品質測定を行うよう構成したので、深夜などページング信号がごく少ない時でも最低限の頻度でとまり木チャネルの受信品質測定を行うよう作用する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
図３は、本発明が適用される移動局の構成の一例を示す図である。
【００２２】
図３は、移動局の構成のうち本発明に関係する部分のみを概念的に示している。
【００２３】
移動局３００は、無線信号送受信部３０２、通信チャネル送受信回路３０４、ユーザインタフェース３０６、とまり木チャネル受信回路３０８、とまり木チャネル受信品質測定制御回路３１０、ページング信号受信回路３１２、共通制御回路３１４、メモリ３１６、アンテナ３１８および共通バス３２０を含んで成る。
【００２４】
無線信号送受信部３０２は、基地局から送出される無線変調されたユーザ情報や制御信号を受信し、また移動局からの基地局へ送出される音声やデータなどのユーザ情報あるいは制御情報などを送信するための装置であり、アンテナ３１８に接続されている。図３では、送受信部として一体的に示したが、送信部および受信部それぞれにより独立して構成されていてもよい。通信チャネル送受信回路３０４は、音声やデータなどのユーザ情報を復号・符号化するための回路で、無線信号送受信部３０２およびユーザインターフェース３０６にそれぞれ接続されている。とまり木チャネル受信回路３０８は、とまり木チャネルの受信品質を測定したり、とまり木チャネルを復号して基地局から報知されている情報を取り出したりするための回路である。とまり木チャネル受信品質測定制御回路３１０は、とまり木チャネル受信回路３０８に指令を発することにより、とまり木チャネルの受信品質測定動作を制御するための回路である。ページング信号受信回路３１２は、基地局から送出されるページング信号を受信・復号するための回路である。共通制御回路３１４は、移動局の全般的な制御を司る回路であり、またメモリ３１６は、各種情報を格納・記録するために用いられる。とまり木チャネル受信回路３０８、とまり木チャネル受信品質測定制御回路３１０、ページング信号受信回路３１２、共通制御回路３１４、メモリ３１６は共通バス３２０によって相互に接続されている。
【００２５】
次に、移動局の動作の流れを図２、図４および図５を参照して説明する。
【００２６】
前述したように、本実施形態における移動局には間欠受信の技術が適用されており、また前述の文献「Ｊａｐａｎ’ｓ  Ｒｅｖｉｓｅｄ  Ｐｒｏｐｏｓａｌ  ｆｏｒ  Ｃａｎｄｉｄａｔｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｏｎ  ＩＭＴ−２０００：  Ｗ−ＣＤＭＡ  Ｒｅｖｉｓｅｄ  Ｐｒｏｐｏｓａｌ  Ｖｅｒｓｉｏｎ  １．１」の如く多数存在する移動局を複数のグループに分類し、それぞれのグループに対するページング信号を１つの物理チャネル上にマッピングするようページングチャネルを構成している。図２はそのようなグループのうち１つのグループへのページング信号を示している。図中ＰＩと示されている部分は、ページングあり／なしを示す情報を示す非常に短い信号を示す部分であり、またＭＵＩと示されている部分はページング情報（移動局のＩＤ番号）を含んでいる部分である。移動局は、まずＰＩ部分を受信し、その受信結果に基づいてページングありと判定された場合にのみＭＵＩ部分を受信する。
【００２７】
図４は、本発明における移動局の動作の流れの一例を説明するフローチャートを示す図である。
【００２８】
移動局は、まず最初に、ＰＩを受信するタイミングが来たか判断し（ステップＳ４０２）、タイミングが来た場合には、無線信号送受信部３０２を起動し、ページング信号中のＰＩ部分を受信する（ステップＳ４０４）。その受信結果に基づいてページングなしと判定された場合には、無線信号送受信部３０２を停止させる（ステップＳ４１４）。ページングありと判定された場合には、引き続き無線信号送受信部３０２を動作させ（ステップＳ４０６）、同時にページング信号受信回路３１２にページング信号の受信を指令し（ステップＳ４０８）、さらに、とまり木チャネル受信品質測定制御回路３１０からとまり木チャネル受信回路３０８にとまり木チャネルの受信品質測定を指令する（ステップＳ４１０）。次に、それぞれの動作が終了したか否か判断し（ステップＳ４１２）、動作が終了した場合には、無線信号送受信部３０２を停止させ（ステップＳ４１４）、次にＰＩ部分を受信するタイミングまで待機する（ステップＳ４０２）。
【００２９】
図５は、前回の品質測定から一定時間経過した場合にも次の品質測定を行うよう構成した場合の移動局の動作を説明するフローチャートを示す図である。
【００３０】
移動局は、まず最初に、ＰＩを受信するタイミングが来たか判断し（ステップＳ５０２）、タイミングが来た場合には、無線信号送受信部３０２を起動し、ページング信号中のＰＩ部を受信する（ステップＳ５０４）。その受信結果に基づいてページングなしと判定された場合には、最後に品質測定を行った時点からの経過時間の判定に移る（ステップＳ５０８）。時間があらかじめ定めた値を越えている場合には、ページングありと判定された場合の動作と同様の動作を行う（ステップＳ５０６）。時間があらかじめ定めた値以下である場合には、無線信号送受信部３０２を停止させて（ステップＳ５１６）、次のタイミングを待つ（ステップＳ５０２）。ページングありと判定された場合には、引き続き無線信号送受信部３０２を動作させ（ステップＳ５０６）、同時にページング信号受信回路３１２にページング信号の受信を指令し（ステップＳ５１０）、さらに、とまり木チャネル受信品質測定制御回路３１０からとまり木チャネル受信回路３０８にとまり木チャネルの受信品質測定を指令する（ステップＳ５１２）。次に、それぞれの動作が終了したか否か判断し（ステップＳ５１４）、動作が終了した場合には、無線信号送受信部３０２を停止させ（ステップＳ５１６）、次にＰＩ部分を受信するタイミングまで待機する（ステップＳ５０２）。
【００３１】
図６は、本発明のセルサーチ制御方法が動作しているときの動作状況を時間軸上で観測した場合の概要を示す図である。
【００３２】
図６において、上段がとまり木チャネルの品質測定を示し、また下段がページング受信を示す。ここで、上段の斜線部分は、とまり木チャネルの品質測定を実行する部分を表す。また、下段は、１つのＰＩ（細い部分）および１つのＭＵＩ（太い部分）によりページング信号が構成されているページングチャネルを一例にページング受信を説明しており、ＰＩがページング情報ありを示す場合はＭＵＩを斜線で、またＰＩがページング情報なしを示す場合はＭＵＩを白く表している。すなわち、白く表されたＭＵＩはページング情報を有してないので、移動局は受信しない。
【００３３】
図６に示したように、本発明によれば、ページング情報あり／なしにより、とまり木チャネルの受信品質測定が制御される。すなわち、ページング情報ありの場合にはページング受信と同時にとまり木チャネル受信品質測定が実施され、ページング情報なしの場合にはとまり木チャネル受信品質測定は省略される。
【００３４】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、移動局は自局へのページング信号を受信するタイミングに合わせてとまり木チャネルの受信品質の測定のタイミングを制御することにより、ページング信号の受信ととまり木チャネルの受信品質測定を同じタイミングで行うよう構成したので、最良の基地局を選択する精度を高く保ちつつ、消費電力を抑えることが可能となる。
【００３５】
さらに、最後にとまり木チャネルの受信品質の測定を行った時点からの時間経過を計測しておき、この時間があらかじめ定めた一定値を越えた場合にとまり木チャネルの受信品質測定を行うよう構成したので、最良の基地局を選択する精度をさらに高く保ちつつ、消費電力をさらに抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】移動通信システムの構成例を示す図である。
【図２】ページングチャネルの構造を説明する概念図である。
【図３】本発明が適用される移動局の構成の一例を示す図である。
【図４】本発明における移動局の動作の流れの一例を説明するフローチャートを示す図である。
【図５】本発明における移動局の動作の流れの一例を説明するフローチャートを示す図である。
【図６】本発明のセルサーチ制御方法が動作しているときの動作状況を時間軸上で観測した場合の概要を示す図である。
【符号の説明】
１０２    基地局
１０４    移動局
３００    移動局
３０２    無線信号送受信部
３０４    通信チャネル送受信回路
３０６    ユーザインタフェース
３０８    とまり木チャネル受信回路
３１０    とまり木チャネル受信品質測定制御回路
３１２    ページング信号受信回路
３１４    共通制御回路
３１６    メモリ
３１８    アンテナ
【図１】
0003588281.tif 000002
【図２】
0003588281.tif 000003
【図３】
0003588281.tif 000004
【図４】
0003588281.tif 000005
【図５】
0003588281.tif 000006
【図６】
0003588281.tif 000007