(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信回線の回線状態を検出する回線状態検出ステップと、
受信信号から前記通信回線を提供するシステム側通信装置の識別情報を抽出する識別情報抽出ステップと、
前記回線状態検出ステップによる検出結果に基づき、前記識別情報抽出ステップにより抽出された前記識別情報を前記通信回線に対応づけて記憶する記憶ステップと、
現在使用している通信回線を提供するステップ側通信装置の識別情報と同一の識別情報が前記記憶ステップにおいて過去に記憶した識別情報の中に存在するか否かを検索する検索ステップと、
同一の識別情報が存在する場合、その識別情報に対応づけられた通信回線を選択する選択ステップとを備えたことを特徴とする通信回線選択方法。
【請求項２】
前記抽出ステップは、前記通信回線を提供する地上局の識別情報を抽出することを特徴とする請求項１に記載の通信回線選択方法。
【請求項３】
前記地上局は、通信衛星を介して前記通信回線を提供することを特徴とする請求項２に記載の通信回線選択方法。
【請求項４】
前記抽出ステップは、通信衛星を介して前記通信回線を提供する地上局の識別情報及び前記通信衛星の識別情報を抽出することを特徴とする請求項１に記載の通信回線選択方法。
【請求項５】
受信信号から隣接する通信回線の回線情報を抽出する回線情報抽出ステップを備え、前記識別情報抽出ステップが、前記回線情報抽出ステップにより抽出された通信回線について識別情報を抽出することを特徴とする請求項１に記載の通信回線選択方法。
【請求項６】
通信回線の回線状態を検出する回線監視部と、
受信信号から前記通信回線を提供するシステム側通信装置の識別情報を抽出する識別情報抽出部と、
前記回線監視部の検出結果に基づき、前記識別情報抽出部により抽出された前記識別情報を前記通信回線に対応づけて記憶する識別情報記憶部と、現在使用している通信回線を提供するシステム側通信装置の識別情報と同一の識別情報が前記識別情報記憶部に存在するか否かを検索する識別情報検索部と、
同一の識別情報が存在する場合、その識別情報に対応づけられた通信回線を選択する回線選択部とを備えたことを特徴とする移動体通信装置。
【請求項７】
前記識別情報抽出部は、前記通信回線を提供する地上局の識別情報を抽出することを特徴とする請求項６に記載の移動体通信装置。
【請求項８】
前記地上局は、通信衛星を介して前記通信回線を提供することを特徴とする請求項７に記載の移動体通信装置。
【請求項９】
前記識別情報抽出部は、通信衛星を介して前記通信回綿を提供する地上局の識別情報及び前記通信衛星の識別情報を抽出することを特徴とする請求項６に記載の移動体通信装置。
【請求項１０】
受信信号から隣接する通信回線の回線情報を抽出する回線情報抽出部を備え、前記識別情報抽出部が、前記回線情報抽出部により抽出された通信回線について識別情報を抽出することを特徴とする請求項６に記載の移動体通信装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、通信回線選択方法及び移動体通信装置に係り、さらに詳しくは、システム側の提供する複数の無線通信回線からいずれかの無線通信回線を選択する通信回線選択方法の改良、並びに、システム側の提供する複数の無線通信回線からいずれかの無線通信回線を選択する移動体通信装置の改良に関する。
背景技術
携帯電話などの移動体通信装置は、一般に通信システムの提供する複数の無線通信回線を利用可能であるため、通信回線を選択する回線選択部を備え、この回線選択部が選択した通信回線により通信を行っている。
しかしながら、全ての通信回線が常に使用可能とは限らない。すなわち、システム側（例えば地上局）の提供する多数の無線通信回線が利用可能であっても、特定の環境下において移動体通信装置が受信できる無線信号は限られている。このため、回線選択部が通信回線を決定する際には、選択可能な通信回線を順次に選択していき、使用可能な通信回線、すなわち、システム側からの無線信号を受信できる回線を見つけだす回線サーチが必要となる。
TDMA（Time Division Multiple Access）方式の携帯電話機の場合であれば、通信回線は周波数及びタイムスロットにより規定され、CDMA（Code Division Multiple Access）方式の携帯電話機の場合であれば、通信回線は周波数及び拡散符号により規定される。例えば、TDMA方式の一つであるGSM（Grobal System for Mobile communications）方式を採用したシステムであれば、周波数及びタイムスロットの組合せにより数百種類の通信回線を選択することができる。
このため、回線切替が必要になった場合には、選択可能な通信回線を規定した回線リストから通信回線を順次に選択し、その回線状態をチェックしていく（回線サーチ）。そして、回線状態の良好な通信回線を発見すれば、その通信回線を捕捉する。その後、この通信回線の回線状態が悪化すれば同様の回線サーチを再び行う。この様な回線サーチは、回線リストから順次に通信回線を選択するので、１回の回線チェックにより回線状態の良好な通信回線を発見できる場合もあるが、数百回の回線チェックを行った後に、はじめて回線状態の良好な通信回線を発見できる場合もある。
回線状態のチェック動作に要する時間は通信方式により異なるが、このチェック動作に長い時間を要する通信方式の場合、回線サーチに要する時間が最大で数秒から数十秒にもなる場合がある。回線サーチに要する時間が長くなると、システムからの無線信号を受信可能なサービスエリア内にいても、ユーザが直ちに無線通信装置を使用できない状態が生ずるという問題があった。
一方、回線リスト内の通信回線をグループ化し、特定のグループについて優先的に回線状態のチェックを行う携帯電話機があった。この携帯電話機の回線リストは、ユーザが直接契約したサービス会社の提供する通信回線（ホーム回線）と、他のサービス会社の提供する通信回線であってローミング契約等によって同一の携帯電話機により利用可能な通信回線（ローミング回線）からなり、ホーム回線とローミング回線とをグループ化して記憶している。そして、回線サーチ時にホーム回線のグループから優先的に選択を行い、全てのホーム回線の回線状態が良好でない場合にのみ、ローミング回線のグループから選択するというものである。一般に、ホーム回線の方が回線使用料が安いので、この携帯電話機の場合、経済的理由により回線リスト内の通信回線をグループ化している。この様なグループ化により、ホーム回線が捕捉できるエリア内では、回線の切替サーチ時間を短縮することができるが、前記エリア外ではローミング回線しか捕捉できず、回線サーチに長時間を要することになる。
また、システム（例えば地上局）が移動体通信装置に対し、周辺セルの通信回線の情報を含む無線信号を送信するシステムがあった。例えば、GSM方式のシステムでは、移動体通信装置がモニターしている地上局からの無線信号（この無線信号に対応するセルをサービスセルと呼ぶ）のチャネル情報に、サービングセルに隣接するセル（ネイバリングセル）の周波数の情報が含まれている。この様なネイバリングセルの周波数情報を予め取得しておけば、移動体通信装置がサービングエリアから出た場合に、これらの通信回線についてのみ回線サーチを行うことによって、短時間の回線サーチより次の通信回線を捕捉することができる。
ここで、１つの地上局は一般に隣接する複数のセルを提供しているが、GSM方式における各ネイバリングセルとは現在のサービングセルに単に隣接するセルにすぎない。すなわち、各ネイバリングセルを提供している地上局は、サービングセルを提供している地上局と同一であるとは限らない。従って、回線サーチの結果、選択された新たなサービングセルを提供する地上局は、これまでサービングセルを提供していた地上局と異なる場合がある。
しかしながら、できるだけ同一の地上局の提供するセルをサービングセルとして選択したい場合がある。例えば、移動体通信装置が料金体系の異なるサービスエリアの境界付近にいる場合に、より料金の安い地上局が提供する通信回線を選択する方が経済的である。また、例えば、通話の秘匿性等を考慮して特定のネットワークへの接続しか行わない地上局があった場合に、通信回線を提供している地上局を識別して通信回線を選択する必要がある。
この様なシステムでは、回線切替時に、選択可能な通信回線について地上局の情報、例えば、料金体系に関する情報を順次に抽出し、ユーザが希望するサービスを提供している地上局であるか否かを判断する必要がある。従って、各通信回線ごとに回線状態のチェック動作に加えて、サービス情報抽出と条件判断を行う必要があり、その分だけ回線サーチに要する時間が長くなるという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、地上局の識別情報を予め保持することにより、回線切替時にユーザの希望する通信回線を短時間で選択できる通信端末装置を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明による通信回線選択方法は、通信回線の回線状態を検出する回線状態検出ステップと、受信信号から前記通信回線を提供するシステム側通信装置の識別情報を抽出する識別情報抽出ステップと、前記回線状態検出ステップによる検出結果に基づき、前記識別情報抽出ステップにより抽出された前記識別情報を前記通信回線に対応づけて記憶する記憶ステップと、現在使用している通信回線を提供するシステム側通信装置の識別情報と同一の識別情報が前記記憶ステップにおいて過去に記憶した識別情報の中に存在するか否かを検索する検索ステップと、同一の識別情報が存在する場合、その識別情報に対応づけられた通信回線を選択する選択ステップから構成される。このため、回線切替時に同一のシステム側通信装置が提供する通信回線を優先して選択することができる。
本発明による移動体通信装置は、通信回線の回線状態を検出する回線監視部と、受信信号から前記通信回線を提供するシステム側通信装置の識別情報を抽出する識別情報抽出部と、前記回線監視部の検出結果に基づき、前記識別情報抽出部により抽出された前記識別情報を前記通信回線に対応づけて記憶する識別情報記憶部と、現在使用している通信回線を提供するシステム側通信装置の識別情報と同一の識別情報が前記識別情報記憶部に存在するか否かを検索する識別情報検索部と、同一の識別情報が存在する場合、その識別情報に対応づけられた通信回線を選択する回線選択部とから構成される。このため、回線切替時に同一のシステム側通信装置が提供する通信回線を優先して選択することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明による移動体通信装置の一構成例を示したブロック図である（実施の形態１）。
図２は、図１に示した回線リスト７を構成するデータの一例を示した図である。
図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図１に示した識別情報記憶部４を構成するデータの一例を示した図である。
図４のS100〜S109は、図１に示した移動体通信装置の動作の一例を示したフローチャートであり、回線切替時の動作を示している。
図５は、本発明による移動体通信装置を含むシステム構成例を示した概略図である。
図６は、本発明による移動体通信装置の他の構成例を示したブロック図である（実施の形態２）。
図７は、図６に示した回線リスト７を構成するデータの一例を示した図である。
図８のS200〜S204は、図６に示した移動体通信装置の動作の一例を示したフローチャートであり、待ち受け時における無線信号モニターの合間に行われる動作を示している。
図９は、本発明による移動体通信装置を含むシステムの他の構成例を示した概略図である（実施の形態３）。
図10は、図６に示した回線リスト７を構成するデータの他の例を示した図である（実施の形態４）。
図11のS300〜S314は、図６に示した移動体通信装置の動作の他の例を示したフローチャートである。
発明を実施するための最良の形態
実施の形態1.
図１は、本発明による移動体通信装置MSの一構成例を示したブロック図である。図中の１はシステム側通信装置（不図示）からの無線信号を受信するアンテナ部、２は受信信号からシステム側通信装置の識別情報を抽出する識別情報抽出部、３は通信回線の回線状態を監視する回線監視部、４は抽出された識別情報を記憶する識別情報記憶部、５は識別情報記憶部４へ識別情報を書き込む識別情報書込部、６は識別情報記憶部４内のデータ検索を行う識別情報検索部、７は選択可能な通信回線を予め規定した回線リスト、８は回線リスト７から通信回線を選択する回線選択部である。
回線リスト７は、移動体通信装置MSが選択可能な通信回線の情報を記憶する記憶手段であり、ROM、EPROM、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶手段により実現することができる。また、ハードディスク、光ディスク、ROM、EPROM、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶手段から必要に応じて回線情報をコピーしたDRAM、SRAM等の揮発性記憶手段として実現することもできる。
図２は、回線リスト７を構成するデータの一例を示した図である。ここでは、移動体通信装置MSの一例としてTDMA方式の携帯電話機に適用した場合について説明する。回線リスト７は、無線信号の搬送波の周波数F1、F2、F3、…と、同期タイミングを示すタイムスロットT1、T2、T3、…の組合せにより選択可能な数百種類の通信回線が規定されている。
回線選択部８は、回線リスト７に対しアドレス信号を生成して通信回線を選択し、その周波数及びタイムスロットを読み出す。読み出された周波数及びタイムスロットは回線監視部３へ送られ、回線監視部３により回線状態の検出が行われる。この検出結果は良否を示す２値データ又は多値データであり、検出された回線状態が所定の品質レベルに満たない場合には、回線選択部８が、回線リスト７から更に他の通信回線を選択する。
識別情報抽出部２は、待ち受け回線、ブロードキャスト回線等を介して待ち受け時に受信される受信信号からシステム側通信装置の識別情報を抽出する。ここで、システム側通信装置とは、移動体通信装置MSに対し通信回線を提供するシステム側の通信装置を意味し、例えば、GSM方式の携帯電話システムでは地上局であり、通信衛星を介して地上局と通信する衛星通信システムでは、地上局又は通信衛星である。
一般に、システム側通信装置からの無線信号にはチャネル情報が含まれている。このチャネル情報の一つに「サービスID」と呼ばれるシステム側通信装置の識別情報がある。例えば、システム側通信装置としての地上局の識別番号、システム側通信装置としての通信衛星の識別番号、システム側通信装置により通信サービスを提供しているプロバイダーの識別番号等がシステム側通信装置の識別情報に相当する。識別情報抽出部２は、受信信号からこの様な識別情報を抽出して識別情報書込部５へ出力する。
識別情報書込部５は、識別情報抽出部２及び回線監視部３の出力信号に基づき、回線状態が良好な通信回線から抽出された識別情報を識別情報記憶部４に書き込む。すなわち、検出された回線状態が所定の品質レベル以上（すなわち、回線状態が良好）である場合に識別情報抽出部２により抽出された識別情報を識別情報記憶部４へ書き込む。
識別情報記憶部４は、識別情報抽出部２が過去に抽出した識別情報を、その時の通信回線に対応づけて記憶する記憶手段であり、書込可能な記憶手段、すなわちDRAM、SRAM等の揮発性記憶手段や、フラッシュメモリ、EPROM等の不揮発性記憶手段により実現することができる。
図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ識別情報記憶部４を構成するデータの一例を示した図である。（ａ）では、回線リスト７において通信回線が規定されているアドレスと、識別情報記憶部４において識別情報が格納されるアドレスとを対応させることにより、通信回線と識別情報とを対応づけている。例えば、識別情報「D1」の場合、通信回線「F1＆T1」（アドレス１）、「F2＆T4」（アドレス４）及び「F4＆T3」（アドレス12）に関連づけられている。図中の「−」はその通信回線が過去に捕捉されておらず、対応する識別情報が取得されていないことを示している。（ｂ）では、通信回線が規定されている回線リスト７中のアドレスとともに識別情報を記憶させることにより、通信回線と識別情報とを対応づけている。記憶すべき識別情報が少ない場合、（ｂ）の方式は（ａ）の方式に比べて記憶容量が小さくて済む。（ｃ）では、（ｂ）の場合と同様の情報を記憶させているが、識別情報書込部５が、識別情報記憶部４内のデータを識別情報ごとに分類して書き込んでいる。このため、識別情報検索部６がデータ検索を行う際、より高速にデータ検索を行うことができる。
識別情報検索部６は、識別情報記憶部４内に記憶された識別情報の検索を行う。すなわち、回線選択部８により指定された識別情報と一致する識別情報を検索し、同一識別情報が存在する場合には、そのアドレスを回線選択部８に返す。回線選択部８は、このアドレスを用いて回線リスト７から通信回線の選択を行う。この様にして、識別情報に基づいて通信回線の選択を行うことができる。
図４のS100〜S109は、図１に示した移動体通信装置の動作の一例を示したフローチャートであり、回線切替時の動作を示した図である。まず、回線監視部３が使用している通信回線の回線状態を検出する（S100）。この結果、回線状態が良好であれば、回線切替を行わないのでこのプロセスを終了する。
回線状態が良好でない場合には、回線サーチを開始する（S100〜S108）。回線監視部３の検出結果に基づき、回線選択部８が識別情報検索部６に対しデータ検索を指示する。これにより、識別情報検索部６は、これまで捕捉していた通信回線の識別情報と同一の識別情報を識別情報記憶部４内で検索する（S101）。
検索の結果、同一の識別情報が発見された場合にはその識別情報に対応するアドレスを回線選択部８へ返す（S102）。回線選択部８は、このアドレスにより選択される通信回線の回線情報、すなわち、周波数及びタイムスロットを回線リスト７から読み出す（S103）。回線監視部３は、読み出された周波数及びタイムスロット情報により、選択された通信回線の回線状態を検出する（S104）。この結果、回線状態が良好であればこのプロセスを終了する一方（S105）、回線状態が良好でなければ、回線選択部８の指示により識別情報検索部６が再びデータ検索を行う（S101）。この時、検索済みの通信回線に関するデータは検索対象から除かれる。
データ検索（S101）において、同一識別情報が発見できなかった場合には、識別情報検索部６は回線選択部８に対し「該当データなし」の情報を返す。この場合、回線選択部８は、所定の順序（例えばアドレス順）で回線リスト７から通信回線を選択しその回線状態を検出する動作を、回線状態の良好な通信回線が発見できるまで繰り返す（S106〜S108）。
順次の回線サーチにより回線状態の良好な通信回線が発見できた場合（S108）、識別情報書込部５が抽出された識別情報を識別信号記憶部４に書き込んで（S109）、回線切替のプロセスを終了する。
図５は、本発明による移動体通信装置を含むシステム構成例を示した概略図である。このシステムは地上通信システムであり、図中のMSは図１に示した移動体通信装置、BS1、BS2は携帯電話システムにおけるシステム側通信装置としての地上局、A1、A2はそれぞれ地上局BS1、BS2のカバーしている無線エリアである。各地上局は、それぞれ２以上の異なる通信回線を提供しており、各無線エリアA1、A2はこれらの通信回線に対応した２以上のセルＣからなる。すなわち、無線エリアA1、A2はセルＣによってさらに細分化されている。ここでは、地上局BS1、BS2が移動体通信装置MSのシステム側通信装置となる。
移動体通信装置MSが低速で移動し、セルＣ間を移動した場合には捕捉していた通信回線の回線状態が悪化する。また、セルＣ内で静止している場合であっても何らかの理由により捕捉している通信回線の回線状態が悪化する場合がある。この時、移動体通信装置MSが地上局BS1のカバーする無線エリアA1内にいる限り、他の通信回線を使用することにより地上局BS1と通信できる可能性が高い。
また、地上局により提供しているサービスや回線使用料が異なる場合に、これまで通信回線を提供していた地上局と同一の地上局の提供する他の通信回線を捕捉すれば、同一のサービスを受けることができる。このため、回線切替時にユーザが希望するサービスを提供している地上局であるか否かを通信回線ごとに判断する必要がない。例えば、ユーザの希望するネットワークへ接続を行うことができる通信回線であるか、或いは、料金の安い通信回線であるかを回線切替時に判断する必要がない。
この様にして、移動体通信装置MSが回線切替時に地上局BS1の通信回線を優先的に選択すれば、短時間で回線切替を完了することができる。特に、チャネル情報にネイバリングセルの情報が含まれていない通信システムにおいては、回線サーチの時間を大幅に短縮することができる。
なお、識別情報記憶部４を回線リスト７と同様の記憶手段により構成し、予め全ての地上局の識別情報を回線リスト７内の通信回線と関連づけて記憶しておくこともでき、この場合にも同一地上局の提供する他の通信回線を選択することができる。ただし、地上局は一般に極めて多数設置されているため、全ての地上局についての識別情報を記憶するには識別情報記憶部４として大容量のメモリが必要になる。また、識別情報検索部６の検索対象となるデータ量が多いため検索時間も長くなる。
これに比べて、本実施の形態によれば、回線状態が良好な場合に受信信号から地上局の識別情報を抽出して記憶する。すなわち、ユーザの行動範囲に応じて移動体通信装置が基地局の情報を学習している。このため、地上局の識別情報を予め記憶しておく必要がなく簡便である。また、本実施の形態によれば、移動体通信装置が実際に信号を受信したシステム側通信装置の識別情報のみを保持するため、識別情報記憶部４を小容量のメモリで構成することができる。
なお、本実施の形態では、識別情報記憶部４と回線リスト７とを別の記憶手段として構成した例を示したが、両者を書き込み可能な同一の記憶手段として構成することもできる。
実施の形態2.
図６は、本発明による移動体通信装置MSの他の構成例を示したブロック図である。この移動体通信装置は、図１の移動体通信装置にさらに隣接セル情報抽出部９を備えて構成される。この移動体通信装置は、システム側通信装置（例えば地上局）からの無線信号のチャネル情報中に、隣接するネイバリングセルの回線情報が含まれている通信システムで用いられる。
隣接セル情報抽出部９は、待ち受け時の受信信号のチャネル情報からネイバリングセルの回線情報、すなわち、TDMA方式では周波数及びタイムスロット、CDMA方式では周波数と拡散符号を抽出する。
回線選択部８は、隣接セル情報抽出部９からネイバリングセルの回線情報を受け取り、順次に回線情報を回線監視部３へ送り、回線監視部３が回線状態を検出する。
回線監視部３は、待ち受け時にシステム側通信装置からの無線信号をモニターしている。すなわち、捕捉した通信回線（サービングセルに対応する通信回線）の回線状態を繰り返し検出している。そして、このモニター動作の合間に、回線選択部８により指定されたネイバリングセルの通信回線についても回線状態の検出を行っている。
識別情報書込部５は、識別情報抽出部２及び回線監視部３の出力信号に基づき、抽出された識別情報を識別情報記憶部４へ書き込む。このとき、回線選択部８の指定した通信回線の回線情報も識別情報記憶部４へ書き込まれる。すなわち、検出されたネイバリングセルの回線状態が良好である場合には、抽出された識別情報をこの情報を関連づける通信回線の情報とともに識別情報記憶部４へ書き込む。この場合における回線状態の検出は、捕捉しようとする通信回線を発見するためのものでなく、システム側通信装置の識別情報を抽出するためのものであり、識別情報を抽出できる程度に良好であれば足りる。このため、良否判定のレベルは回線切替時の判断に比べて低くても良い。
図７は、識別情報記憶部４を構成するデータの一例を示した図である。ここでは、移動体通信装置MSをTDMA方式の携帯電話機を例として説明する。各データは、周波数F1、F2、F3、…と、タイムスロットT1、T2、T3と、識別情報D1、D2、D3、…の組合せからなり、それぞれが過去に良好な回線状態を検出できた通信回線、すなわち、これまでのサービングセルとその時に回線状態が良好であったネイバリングセルに対応している。本実施の形態では、識別情報を抽出できた通信回線だけが書き込まれ、図３の（ａ）の様な識別情報が取得されていないデータは記憶されない。
図８のS200〜S203は、本発明による移動体通信装置MSの動作の一例を示したフローチャートである。このフローチャートは、通信回線の切替が行われていない待ち受け時において、回線監視部３による無線信号モニターの合間に行われる動作を示している。
まず、回線選択部８が、隣接セル情報抽出部９が抽出したネイバリングセルの通信回線から１つの通信回線を選択する（S200）。回線監視部３は選択された通信回線の回線状態を検出する（S201）。この結果、識別情報が抽出できる程度に回線状態が良好であれば（S202）、識別情報書込部５が、識別情報抽出部２により抽出された識別情報と回線選択部８からの回線情報とを関連づけて識別情報記憶部４へ書き込む（S203）。
回線状態の検出の結果、回線状態が良好でなかった場合（S202）、又は、識別情報記憶部４へ書き込みを完了した場合（S203）に、さらに、他のネイバリングセルの通信回線があれば、その回線についても同様の動作（S200〜S202）を行い、全てのネイバリングセルについて動作が完了すればこのプロセスを終了する（S204）。
なお、このプロセスは、待ち受け時の無線信号モニターの合間に行われる必要があるため、次に無線信号をモニターすべき時期が来た場合や、ユーザが移動体通信端末を操作した場合（例えば電話をかけ始めた様な場合）には、このプロセスを直ちに中止する。
次に、回線切替時の動作について説明する。回線切替時には、識別情報検索部６が識別情報記憶部４内に記憶された識別情報の検索を行う。すなわち、回線選択部８により指定された識別情報と一致する識別情報を検索し、同一識別情報が存在する場合には、その識別情報が関連づけられた通信回線の回線情報、例えば、周波数及びタイムスロットを識別情報記憶部４から読み出し回線選択部８に返す。
回線選択部８は、この回線情報を回線監視部３へ送り、回線監視部３がその回線状態をチェックする。その結果、回線状態が良好でない場合、識別情報検索部６がさらに識別情報の検索を行う動作を繰り返す。そして、同一識別情報に関連づけられた通信回線がない場合、あるいは、関連づけられた全通信回線が良好でなかった場合には、回線選択部８が回線リスト７から順次に通信回線を選択し回線監視部３が回線状態のチェックを行う。従って、回線切替時の動作をフローチャートに示すと、図４に示したフローチャートと同様となる。
なお、本実施の形態では、ネイバリングセルについて回線状態の検出及び識別情報の書込を行っているが、上記モニター動作の合間に、さらに、回線リスト７に基づき、ネイバリングセル以外の他の通信回線についても回線状態の検出及び識別情報の抽出を行うことができ、この場合、さらに多くの識別情報を得ることができる。
また、本実施の形態では、システム側通信装置からの無線信号にネイバリングセルの回線情報が含まれているシステムに適用した場合について説明したが、無線信号にネイバリングセルに関する情報が含まれていないシステムにも本発明による移動体通信装置を適用することができる。例えば、上記モニター動作の合間に、回線リスト７に基づき、回線選択部８が捕捉された通信回線以外の通信回線を順次に選択して、その回線状態の検出及び識別情報の抽出を行ってもよい。
実施の形態3.
図９は、本発明による移動体通信装置を含むシステムの他の構成例を示した概略図である。実施の形態１及び２では、移動体通信装置が地上局と直接的に無線通信を行う地上通信システムに本発明を適用した例について説明したが、本実施の形態では、通信衛星を介して地上局と通信する衛星通信システムに本発明を適用した例について説明する。図中のMSは図１又は図６に示した移動体通信装置であり、SS1、SS2は通信衛星であり、BS1〜BS3は地上局である。通信衛星SS1、SS2がカバーする無線エリア（不図示）は、それぞれ通信回線の異なる２以上のセル（不図示）により構成されている。ここでは、地上局BS1〜BS3が、移動体通信装置MSのシステム側通信装置となる。
この衛星通信システムは、通信衛星SS1、SS2から移動体通信装置MSへの無線信号の周波数及びタイミングスロットが地上局BS1〜BS3によって決まり、また、この無線信号にはチャネル情報として地上局の識別情報が含まれている。従って、この識別情報を抽出し、通信回線と対応づけて記憶しておけば、同一地上局の提供している通信回線をサーチすることができる。
地上局の提供する通信衛星経由の通信回線を捕捉している時に、何らかの理由により、この通信回線の回線状態が悪化した場合であっても、移動体通信装置MSが静止し、あるいは、低速で移動している限り、地上局と移動体通信装置との位置関係に大きな変化はない。このため、同一地上局の異なる通信回線を捕捉できる可能性が高い。
例えば、通信衛星SS1が移動衛星である場合には、時間の経過とともにセルの位置自体が移動していくため、移動体通信装置MSが静止していたとしても回線状態は悪化する。また、移動体通信装置MSの移動により、移動体通信装置MSが無線エリア内でセル間を移動し、或いは、無線エリア外に出て、回線状態が悪化する場合もある。しかし、地上局と移動体通信装置との位置関係に大きな変化がなければ、セル間の移動であれば同一の通信衛星SS1を介して、無線エリア外への移動であれば別の通信衛星SS2を介して、いずれの場合にも地上局BS1と通信できる可能性が高い。
また、通信衛星SS1が静止衛星の場合にも、通信衛星の故障等により、回線状態が悪化する場合がある。例えば、通信衛星SS1の特定のセルに関する機能が停止し、或いは、通信衛星SS1の全機能が停止して、回線状態が悪化する場合もある。しかし、特定のセルに関する機能の停止であれば同一の通信衛星SS1を介して、全機能の停止であれば別の通信衛星SS2を介して、いずれの場合にも地上局BS1と通信できる可能性が高い。
しかも、通信回線が地上局BS1により規定されているならば、通信衛星の異同にかかわらず、同一地上局BS1の通信回線をサーチすることにより通信回線を発見することができる。
このため、回線切替時に地上局BS1の通信回線を優先的に選択すれば、短時間で回線切替を完了することができる。特に、通信衛星SS1が移動衛星である場合には、移動体通信装置が静止している場合であっても、通信衛星SS1の移動により常に次々と回線切替を行うことが必要であるため、通信衛星SS1が移動衛星である場合に特に顕著な効果が得られる。
実施の形態4.
実施の形態３では衛星通信システムにおいて移動体通信装置が地上局の識別情報に基づいて回線サーチを行う場合について説明した。本実施の形態では、衛星通信システムにおいて移動体通信装置が地上局及び通信衛星の識別情報に基づいて回線サーチを行う場合について図６及び図９を用いて説明する。
本実施の形態では、図９中の通信衛星SS1、SS2及び地上局BS1〜BS3がシステム側通信装置となる。この衛星通信システムでは、地上局BS1が通信衛星SS1に対し自身の識別情報を含んだ無線信号を送出する。この無線信号を受信した通信衛星は自身の識別情報をさらに付加して移動体通信装置MSへ送出している。すなわち、通信衛星SS1から送信されるチャネル情報には、地上局BS1の識別情報D1と通信衛星SS1の識別情報E1が含まれている。また、本実施の形態では、図６中の識別情報抽出部２が、受信信号から地上局及び通信衛星の識別情報を抽出し、識別情報書込部５がこれらの識別情報を通信回線に関連づけて識別情報記憶部４に書き込む。
通信衛星SS1のカバーする無線エリアは、一般に通信回線の異なる多数のセルで構成される。このため、移動体通信装置MSが移動し、或いは、移動衛星である通信衛星SS1が移動することにより、回線状態が悪化した場合、その原因が、移動体通信装置MSが通信衛星SS1の無線エリアから出たためである確率よりも、無線エリア内のセル間を移動したためである確率の方が高い。すなわち、回線状態の悪化が検出された時、移動体通信装置MSが同一通信衛星SS1のセル間を移動したに過ぎない場合が多く、この様な場合には同一の通信衛星SS1を引き続き使用することができ、それにより良好な回線状態が引き続き得られる可能性が高い。
そこで、通信衛星SS1を介した地上局BS1との通信回線が悪化した場合には、まず実施の形態３の場合と同様にして地上局BS1の識別情報に基づいてデータ検索を行い、その結果、通信回線を発見できない場合には、通信衛星SS1の識別情報に基づいてデータ検索を行えば回線状態の良好な通信回線を短時間に選択することができる。
図10は、それぞれ図６中の識別情報記憶部４を構成するデータの一例を示した図である。通信衛星の識別情報D1〜D3及び地上局の識別情報E2〜E4を通信回線の回線情報、すなわち、周波数及びタイムスロットに関連づけて記憶している。
なお、この図はTDMA方式における例を示したものであり、CDMA方式の場合は、周波数及び拡散符号に関連づけて記憶される。また、図３に示した場合と同様、地上局及び通信衛星の識別情報を回線リスト７内のアドレスとともに記憶することにより、通信回線と関連づけてもよい。
識別情報検索部６は、回線選択部８が地上局の識別情報を指定した場合には、これに一致する地上局の識別情報を検索し、通信衛星の識別情報を指定した場合には、これに一致する通信衛星の識別情報を検索する。
回線選択部８は、回線サーチの際に、まず地上局が同一の通信回線を選択し、その後に通信衛星が同一の通信回線を選択する。すなわち、回線選択部８は識別情報検索部６に対し、まず地上局の識別情報を指定して検索を指示する。その結果、回線状態が良好な通信回線が発見できなかった場合には、次に通信衛星の識別情報を指定して検索を指示する。従って、同一の地上局、同一の通信衛星の順に回線サーチが行われることになる。
図11のS300〜S314は、本実施の形態による移動体通信装置の動作の一例を示したフローチャートである。回線監視部３の検出結果に基づき、回線状態が良好でない場合に回線サーチを開始する（S300）。回線サーチは、地上局による回線サーチ（S301〜S305）、通信衛星による回線サーチ（S306〜S310）、順次の回線サーチ（S311〜S313）に分類される。
まず、地上局による回線サーチが行われる。識別情報検索部６は、これまで使用していた地上局と識別情報が一致するデータを識別情報記憶部４内で検索する（S301）。検索の結果、同一の識別情報が発見された場合には、回線選択部８が周波数及びタイムスロット情報を回線リスト７から読み出し、回線監視部３が回線状態を検出する（S302〜S305）。この動作を良好な通信回線が発見されるまで繰り返す。
また、同一地上局の識別情報が識別情報記憶部４内に存在しない場合、或いは、同一識別情報が対応づけられた通信回線がいずれも良好でない場合には、通信衛星による回線サーチを行う（S302）。すなわち、識別情報検索部６は、これまで使用していた通信衛星と識別情報が一致するデータを識別情報記憶部４内で検索する（S306）。この時、検索済みの通信回線に関するデータ、すなわち、地上局と識別情報が一致するデータは検索対象から除かれる。検索の結果、同一識別情報が発見された場合には、回線選択部８が周波数及びタイムスロット情報を回線リスト７から読み出し、回線監視部３が回線状態を検出する（S306〜S310）。この動作を良好な通信回線が発見されるまで繰り返す。
同一通信衛星の識別情報が識別情報記憶部４内に存在しない場合、或いは、同一識別情報が対応づけられた通信回線がいずれも良好でない場合には、順次の回線サーチを行う（S307）。すなわち、回線選択部８は、所定の順序（例えばアドレス順）で回線リスト７から通信回線を選択しその回線状態を検出する動作を、回線状態の良好な通信回線が発見できるまで繰り返す（S311〜S313）。この時、検索済みの通信回線に関するデータ、すなわち、地上局の識別情報又は衛星の識別情報が一致するデータは回線サーチの対象から除かれる。
この様にして、回線状態の良好な通信回線が発見できた場合（S305、S310又はS313）、識別情報書込部５が抽出された地上局と通信衛星の識別情報を識別信号記憶部４に書き込んで、回線切替のプロセスを終了する（S314）。
例えば、移動体通信装置MSが、識別情報D2の地上局の提供する、識別情報E2の通信衛星を経由した通信回線を捕捉しており、この時の識別情報記憶部４が、図10に示したデータを記憶していたとする。この状態で回線状態が悪化すれば、まず、地上局の識別情報D2をキーとしてデータ検索を行う。この結果、アドレス５の通信回線「F4＆T1」が選択され、回線チェックが行われる。もし、この通信回線の回線状態が良好でなければ、次に、通信衛星の識別情報E2をキーとしてデータ検索を行う。この結果、アドレス２の通信回線「F1＆T2」が選択され、回線チェックが行われる。
【図２】
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【図７】
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【図１】
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【図６】
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【図１０】
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【図３】
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【図８】
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【図４】
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【図５】
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【図９】
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【図１１】
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