(57)【要約】【課題】従来よりも、安定した無線通信を確保し、かつ、最もサーチ時間を要する初期セルサーチを含むセルサーチにおいて、セルサーチ時間を抑制することができる無線通信装置を提供する。【解決手段】通信機能部１２０において、予め設定した周波数リストの順番に従ってサーチ周波数を定め、サーチ周波数における基地局のサーチを行い、検出したスクランブルコードに対応する共通パイロットチャネルの受信電力がしきい値を超えている場合には、その時点で、基地局のサーチを終了して、しきい値を超えた受信電力に対応する基地局を接続すべき基地局として決定し、周波数リストに記載された全ての周波数における基地局のサーチを行った場合において、全ての受信電力がしきい値以下であったときに、保存された仮有効セルの基地局を接続すべき基地局として決定する無線通信装置により課題を解決した。【選択図】図１
2011009991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と無線通信する無線通信装置であって、
予め設定した周波数リストに従ってサーチ周波数を定め、サーチ周波数における基地局のサーチを行う基地局検出手段と、
前記基地局検出手段によって検出した基地局からの受信信号の受信電力と予め設定されたしきい値とを比較する比較手段と、
前記比較手段によって比較した結果、前記受信電力が前記しきい値を超えている場合には、その時点で、基地局のサーチを終了して、しきい値を超えた受信電力に対応する基地局を接続すべき基地局として決定する第一の決定手段と、
前記比較手段によって比較した結果、前記受信電力が前記しきい値以下の場合には、接続すべき基地局の候補としての仮有効セルとして、前記受信電力の値と当該受信電力に対応するサーチ周波数の情報とを関連付けて記憶素子に保存する保存手段と、
前記周波数リストの全ての周波数における基地局のサーチを行った場合において、全ての受信電力が前記しきい値以下であったときに、前記記憶素子に保存された仮有効セルの基地局を接続すべき基地局として決定する第二の手段とを備え、
前記保存手段は、前記記憶素子に前記受信電力の値及び前記サーチ周波数の情報を保存する際、前記記憶素子に既に仮有効セルが保存されている場合には当該仮有効セルの受信電力の値と保存対象の前記受信電力の値とを比較し、保存対象の前記受信電力の値が前記有効セルの受信電力の値よりも大きければ、当該仮有効セルの受信電力の値及びサーチ周波数の情報を保存対象の前記受信電力の値及び前記サーチ周波数の情報に置き換え、保存対象の前記受信電力の値が前記有効セルの受信電力の値以下であれば、保存対象の前記受信電力の値及び前記サーチ周波数の情報の保存を抑制することを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：広帯域符号分割多重接続方式）などを利用したセルラー通信を用いて基地局と通信する無線通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｗ−ＣＤＭＡ方式においては、基地局との間で無線リンクを確立するため、無線通信装置が下りリンクの拡散符号同期を確立する必要がある。この下りリンクの拡散符号同期を確立する処理は、セルサーチと呼ばれ、下りリンクにおける基準信号である共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ：Common Pilot Channel）のスクランブルコードを検出する。セルサーチは、例えば、無線通信装置の電源立ち上げ時点において無線リンクを接続すべき基地局を探す初期セルサーチ、ハンドオーバ先の基地局を探す通信中のセルサーチ、通信待受時に無線リンクを接続する基地局を探す待受時のセルサーチに分類することができる。Ｗ−ＣＤＭＡ方式では、高速なセルサーチを実現するために、スロットタイミングの検出（ＳＴＥＰ１）、フレームタイミングの検出及びスクランブルコードグループの特定（ＳＴＥＰ２）、スクランブルコードの特定（ＳＴＥＰ３）という３段階セルサーチが採用されている。
【０００３】
最もサーチ時間を要する初期セルサーチにおいては、周波数単位で、通信可能である基地局が存在するか否かのサーチを行うが、その際、優先周波数と呼ばれる、過去に接続した実績のある周波数のみをサーチする場合もあり、サーチの結果、通信に適する基地局が見つかると、その周波数にて報知情報の受信を行い、その後、位置登録処理を行う。この初期セルサーチでは、基地局が存在していた周波数から優先的にサーチを行い、通信に適する基地局が見つかり次第位置登録を行うことにより、セルサーチをすばやく行うことが可能である。
【０００４】
従来のセルサーチの典型例として、特許文献１に記載された従来のセルサーチが挙げられる。特許文献１に記載された従来のセルサーチにおいては、スロットタイミングの検出（ＳＴＥＰ１）、フレームタイミングの検出とスクランブルコードグループの特定（ＳＴＥＰ２）の後、共通パイロットチャネルを用いたスクランブルコード番号の同定を行い、その後、誤同期を低減するため、共通パイロットチャネルを用いたしきい値（固定値）による確認を行っている（特開２００２−１１８４９６号公報の図１０参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１１８４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された従来のセルサーチにおいては、しきい値による確認の失敗率が大きくなると、再サーチを行う必要があるため、セルサーチ時間がどうしても長くなるという課題があり、電力加算部の出力とのレベルの比較に用いるしきい値が固定値であるため、位相変動による電力加算部の出力の変動に対応しきれず、誤検出が生じ、基地局と接続不能になるという課題があった。
【０００７】
また、従来のセルサーチでは、最初にサーチを実施した周波数において、電界強度が弱くても、通信可能な基地局が見つかれば、他の周波数に電界強度のより強い基地局があるにもかかわらず、受信状況の悪い基地局と通信を行うことになるため、受信率の低下や再度の周波数変更処理が入る等の弊害が生じる。
【０００８】
本発明の目的は、従来よりも、安定した無線通信を確保し、かつ、最もサーチ時間を要する初期セルサーチを含むセルサーチにおいて、セルサーチ時間を抑制することができる無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、基地局と無線通信する無線通信装置であって、
予め設定した周波数リストに従ってサーチ周波数を定め、サーチ周波数における基地局のサーチを行う基地局検出手段と、
前記基地局検出手段によって検出した基地局からの受信信号の受信電力と予め設定されたしきい値とを比較する比較手段と、
前記比較手段によって比較した結果、前記受信電力が前記しきい値を超えている場合には、その時点で、基地局のサーチを終了して、しきい値を超えた受信電力に対応する基地局を接続すべき基地局として決定する第一の決定手段と、
前記比較手段によって比較した結果、前記受信電力が前記しきい値以下の場合には、接続すべき基地局の候補としての仮有効セルとして、前記受信電力の値と当該受信電力に対応するサーチ周波数の情報とを関連付けて記憶素子に保存する保存手段と、
前記周波数リストの全ての周波数における基地局のサーチを行った場合において、全ての受信電力が前記しきい値以下であったときに、前記記憶素子に保存された仮有効セルの基地局を接続すべき基地局として決定する第二の手段とを備え、
前記保存手段は、前記記憶素子に前記受信電力の値及び前記サーチ周波数の情報を保存する際、前記記憶素子に既に仮有効セルが保存されている場合には当該仮有効セルの受信電力の値と保存対象の前記受信電力の値とを比較し、保存対象の前記受信電力の値が前記有効セルの受信電力の値よりも大きければ、当該仮有効セルの受信電力の値及びサーチ周波数の情報を保存対象の前記受信電力の値及び前記サーチ周波数の情報に置き換え、保存対象の前記受信電力の値が前記有効セルの受信電力の値以下であれば、保存対象の前記受信電力の値及び前記サーチ周波数の情報の保存を抑制することを特徴とする無線通信装置を開示する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の無線通信装置は、従来よりも、安定した無線通信を実現することが可能であり、セルサーチ時間の増大が効果的に抑制され、セルサーチ時間と安定通信の両立が図られる。
【００１１】
本発明の無線通信装置は、しきい値を設置条件に応じた最適値に適宜変更することが可能であるため、容易に通信品質の改善を図ることもできる。
【００１２】
本発明の無線通信装置は、仮有効セルを置き換えていくため、省電力である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の無線通信装置の一実施形態の概要を示すブロック図である。
【図２】本発明の無線通信装置をデータ端末装置に接続した形態の概要の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の無線通信装置における初期セルサーチのセルサーチから待ち受け状態に至るまでの手順の一例を示すフローシートである。
【図４】本発明の無線通信装置における初期セルサーチのセルサーチから待ち受け状態に至るまでの手順の他の一例を示すフローシートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
本発明の無線通信装置は、例えばＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ ＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：広帯域符号分割多重接続方式）を利用したセルラー通信を用いて基地局と通信する。本発明の無線通信装置は、例えば、図１に示すように、アンテナ部１１０、通信機能部１２０、表示部１３０、操作部１４０を備えた、移動を前提とする移動通信端末１００であってもよく、図２に示すように、自動販売機などのデータ端末装置（ＤＴＥ：Ｄａｔａ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）２００に接続され、アンテナ部１１０、通信機能部１２０、表示部１３０、操作部１４０、データ端末装置２００の処理部２１０と接続されデータ端末装置２００との間のデータ通信を制御する通信制御部１５０を備えた、移動を前提としない無線通信端末１０１であってもよい。
【００１６】
本発明の無線通信装置において、初期セルサーチにおけるセルサーチから待ち受け状態に至るまでの手順の一例を、図３及び図４に従い説明する。
【００１７】
初期セルサーチは、例えば、操作部１４０の電源キーを押して、電源ＯＮの状態にした場合や電源リセット時において、通信機能部１２０で行われる。通信機能部１２０は、まず、記憶素子から初期セルサーチを行う周波数リストを取得する（Ｓ１０１，Ｓ２０１）。周波数リストは、サーチ周波数を予め設定したものであれば特に限定されず、サーチ順位が予め設定されていてもよいし、過去に接続した周波数と接続した頻度順にサーチする順位を定めた優先周波数リストであってもよい（Ｓ２０１）。記憶素子は周波数リストを記憶できるものであればよく、例えば、揮発性メモリであっても、不揮発性メモリであってもよい。次に、ｉ＝０（初期値）とした（Ｓ１０２，Ｓ２０２）後、周波数リストの最初にある周波数における基地局のサーチを行い（Ｓ１０４，Ｓ２０４）、通信機能部１２０の検出手段で、共通パイロットチャネルのスクランブルコードを検出する（Ｓ１０５，Ｓ２０５）。
【００１８】
検知手段において、共通パイロットチャネルのスクランブルコードが検出できなかった場合（Ｓ１０５／Ｎｏ，Ｓ２０５／Ｎｏ）には、ｉ＝ｉ＋１とし（Ｓ１０８，Ｓ２０８）、周波数リストに並べられた順番で、順次異なるサーチ周波数における基地局のサーチを行い（Ｓ１０４，Ｓ２０４）、通信機能部１２０の検出手段で、基地局、即ち基地局からの信号を検出する。例えば、共通パイロットチャネルのスクランブルコードを検出する（Ｓ１０５，Ｓ２０５）。
【００１９】
検知手段において、共通パイロットチャネルのスクランブルコードが検出できた場合（Ｓ１０５／Ｙｅｓ，Ｓ２０５／Ｙｅｓ）には、通信機能部１２０の比較手段で、検出したスクランブルコードに対応する共通パイロットチャネルの受信電力（受信信号の受信電界強度）と適宜変更可能であるしきい値とを比較する（Ｓ１０６，Ｓ２０６）。
【００２０】
なお、しきい値は、プログラム上で定義してもよく、不揮発性メモリ（ＮＶＭ：non volatile memory）に保存してもよい。しきい値を不揮発性メモリに保存することは、状況に応じてしきい値が適宜変更可能となるため、好ましい。また、本発明の無線通信装置がバスロケーションシステムや自動販売機の在庫管理などのマシンｔｏマシン通信などに用いられる場合には、しきい値を調整することにより、設置条件（場所、移動空間など）に応じた最適なセルサーチが行えるため、容易に更なる通信品質の改善を図ることも可能となる。
【００２１】
比較手段による比較の結果、共通パイロットチャネルの受信電力がしきい値を超えている場合（Ｓ１０６／Ｙｅｓ，Ｓ２０６／Ｙｅｓ）には、その時点で、基地局のサーチを終了し、通信機能部１２０の決定手段で、しきい値を超えた受信電力に対応する基地局を接続すべき基地局として決定する（Ｓ１１１，Ｓ２１１）。
【００２２】
比較手段による比較の結果、共通パイロットチャネルの受信電力がしきい値以下となった場合（Ｓ１０６／Ｎｏ，Ｓ２０６／Ｎｏ）には、通信機能部１２０の保存手段で、通信機能部１２０の記憶素子に記録された、接続すべき基地局の候補としての仮有効セルの受信電力値があれば、その受信電力値を読み出した後、読み出した仮有効セルの受信電力値と共通パイロットチャネルの受信電力を比較し、共通パイロットチャネルの受信電力が仮有効セルの受信電力値を超えているときは、当該受信電力に対応する基地局が有効な電界強度が得られる基地局の候補であるとして、仮有効セルの基地局を当該受信電力に対応する基地局に置き換えると共に、仮有効セルの受信電力値を当該受信電力に置き換え、仮有効セルの基地局と仮有効セルの受信電力値とサーチ周波数を関連付けて保存する（Ｓ１０７，Ｓ２０７）。また、共通パイロットチャネルの受信電力が仮有効セルの受信電力値以下であれば、保存手段は保存対象の共通パイロットチャネルの受信電力やサーチ周波数の記憶素子への保存は行わない。なお、保存手段は、共通パイロットチャネルの受信電力及びサーチ周波数を登録する際に、記憶素子に仮有効セルとしての受信電力値やサーチ周波数が未だに一つも登録されていなければ、当該共通パイロットチャネルの受信電力及びサーチ周波数を保存する。ここで、保存手段が仮有効セルの情報として記憶素子に登録する内容は本発明において上述した内容に限定されるものではなく、保存手段は少なくとも受信電力値と基地局又はサーチ周波数が特定できる情報（サーチ周波数の情報）とを保存すればよい。その後、ｉ＝ｉ＋１とした（Ｓ１０８，Ｓ２０８）後、周波数リストの順番に従い、順次異なる周波数において基地局のサーチが行われ（Ｓ１０４，Ｓ２０４）、通信機能部１２０の検知手段で、共通パイロットチャネルのスクランブルコードを検出する（Ｓ１０５，Ｓ２０５）。
【００２３】
周波数リストに記載された全周波数について基地局のサーチを行った場合（Ｓ１０３／Ｎｏ，Ｓ１０３／Ｎｏ）には、第二の決定手段で、保存手段に保存された仮有効セルの有無を確認し（Ｓ１０９，Ｓ２０９）、仮有効セルがある場合（Ｓ１０９／Ｙｅｓ，Ｓ２０９／Ｙｅｓ）には、保存手段に保存された仮有効セルの基地局を接続すべき基地局として決定する（Ｓ１１１，Ｓ２１１）。これにより、セルサーチ時間の短縮と安定した電界強度での無線通信の両方が実現する。
【００２４】
接続すべき基地局が決定した（Ｓ１１１，Ｓ２１１）後には、決定した接続すべき基地局に対して、情報受信手段により報知情報の受信処理を行う（Ｓ１１２，Ｓ２１２）。報知情報としては、例えば、基地局固有情報、基地局からの制御情報、移動局が在圏する一般公衆向け基地局の周辺セルに関する情報などが挙げられる。報知情報の受信処理が終了した後は、保存手段に保存されたサーチ周波数で位置登録処理が行われ（Ｓ１１３，Ｓ２１３）、その後、待ち受け状態になり、表示部１３０に圏内と表示される（Ｓ１１４，Ｓ２１４）。
【００２５】
第二の決定手段で、保存手段に保存された仮有効セルの有無を確認した（Ｓ１０９）結果、仮有効セルがない場合（Ｓ１０９／Ｎｏ）には、表示部１３０に圏外と表示される（Ｓ１１０）。なお、セルサーチ時間の短縮よりも安定した無線通信の実現を重視するときは、図４に示すように、保存手段に保存された仮有効セルの有無を確認した（Ｓ２０９）結果、仮有効セルがない場合（Ｓ２０９／Ｎｏ）には、優先周波数リスト以外の周波数についてセルサーチを行ったり、全ての周波数についてセルサーチを行ってもよい（Ｓ２１０）。
【００２６】
本発明の無線通信装置をデータ端末装置に接続した場合における情報処理手順の具体例を以下に示す。本発明のデータ端末装置２００が自動販売機である場合には、無線通信端末１０１がアンテナ１１０を介してデータ端末装置２００の在庫情報の送信要求を受信すると、無線通信端末１０１の通信制御部１５０は、在庫情報の送信要求をデータ端末装置２００の処理部２１０に送信する。データ端末装置２００の処理部２１０は、データ端末装置２００内の情報を管理し、無線通信端末１０１から受信した在庫情報の送信要求に応じた処理を行う。その後、データ端末装置２００の処理部２１０から送信要求に係る在庫情報を受信した通信制御部１５０は、通信機能部１２０により、在庫情報の送信要求の要求元へデータ端末装置２００から受信した送信要求に係る在庫情報を送信する。
【符号の説明】
【００２７】
１００    移動通信端末
１０１    無線通信端末
１１０    アンテナ部
１２０    通信機能部
１３０    表示部
１４０    操作部
１５０    通信制御部
２００    データ端末装置
２１０    処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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