(57)【要約】【課題】移動通信システムにおいて移動通信端末が高速で移動している場合などでも通話やデータ通信の途中で通信が遮断されることのない質の高い通信を提供する。【解決手段】移動速度検出手段を有す移動通信端末を用い、移動速度検出手段が検出した移動速度に応じて基地局のハンドオーバー起動レベルを変更する移動通信システムを考案した。【選択図】  図２
2004260477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動速度検出手段を有する移動通信端末と、前記移動通信端末と無線通信回線を介して接続される無線基地局と、によって構成され、前記移動通信端末の接続相手である前記基地局が切替わる移動通信システムにおいて、
前記移動速度検出手段が検出した移動速度に応じて前記基地局の切替動作の起動レベルを変更する移動通信システム。
【請求項２】
前記移動速度検出手段が検出した移動速度が所定の速度より大きければ前記基地局の切替動作の起動レベルを高くし、所定の速度より小さければ前記基地局の切替動作の起動レベルを小さくすることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項３】
前記移動速度検出手段はＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）装置である請求項１または２に記載の移動通信システム。
【請求項４】
前記移動速度検出手段による前記移動速度の検出はユーザーが通話またはデータ通信を開始してから行う請求項１から３いずれかに記載の移動通信システム。
【請求項５】
移動速度検出手段を有する移動通信端末と、前記移動通信端末と無線通信回線を介して接続される無線基地局と、によって構成され、前記移動通信端末の接続相手である前記基地局が切替わる移動通信システムに用いられる移動通信端末において、
前記移動速度検出手段が検出した移動速度に応じて前記基地局の切替動作の起動レベルを変更する移動通信端末。
【請求項６】
前記移動速度検出手段が検出した移動速度が所定の速度より大きければ前記基地局の切替動作の起動レベルを高くし、所定の速度より小さければ前記基地局の切替動作の起動レベルを小さくすることを特徴とする請求項５に記載の移動通信端末。
【請求項７】
前記移動速度検出手段はＧＰＳ装置である請求項５または６に記載の移動通信端末。
【請求項８】
前記移動速度検出手段による前記移動速度の検出はユーザーが通話またはデータ通信を開始してから行う請求項５から７いずれかに記載の移動通信端末。
【請求項９】
移動速度検出手段を有する移動通信端末と、前記移動通信端末と無線通信回線を介して接続される無線基地局と、によって構成され、前記移動通信端末の接続相手である前記基地局が切替わる移動通信システムに用いられる基地局において、
前記移動速度検出手段が検出した前記移動通信端末の移動速度に応じて前記基地局の切替動作の起動レベルを変更する移動通信システム用基地局。
【請求項１０】
前記移動速度検出手段が検出した移動速度が所定の速度より大きければ前記基地局の切替動作の起動レベルを高くし、所定の速度より小さければ前記基地局の切替動作の起動レベルを小さくすることを特徴とする請求項９に記載の移動通信システム用基地局。
【請求項１１】
移動速度検出手段を有する移動通信端末と、前記移動通信端末と無線通信回線を介して接続される無線基地局と、によって構成され、前記移動通信端末の接続相手である前記基地局が切替わる移動通信システムにおいて、前記移動速度検出手段が検出した移動速度に応じて前記基地局の切替動作の起動レベルを変更する基地局切替方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は移動通信システム関し、特に通話品質のよい基地局切替システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信システムは、基地局のサービスエリア（セル）が隣り合って設置されており、移動通信端末は各セル内において該当する基地局と無線通信回線を確立して通信を行う。移動通信端末は常に数箇所の隣接する基地局の電波状態を監視しており移動通信端末が移動したときは電波状態などから最適な基地局を選択しその基地局との通信回線を新たに確立して、移動通信端末が移動しても通話が途切れることなく行えるように構成されている。また、特許文献１には移動通信端末にＧＰＳ装置を搭載し、移動通信端末の位置情報とセル範囲との関係から基地局を切替えるシステムが記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２−２１０９２３公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これらの移動通信システムでは移動通信端末と基地局間の電波状態だけを監視していて、移動通信端末の移動に伴って受信レベルがあらかじめ決められたレベルに低下すると基地局の切替動作（以下ハンドオーバー）を開始する。しかしながら、そのようなシステムでは移動通信端末の移動速度は考慮されず、受信レベルがあらかじめ決められたハンドオーバー起動レベルに低下してからハンドオーバー動作を開始する。ハンドオーバー動作は動作を開始してから完了するまでに制御部が処理を実行する時間が必要であるため、移動通信端末の使用者が高速道路を自動車で移動している場合や新幹線に乗って移動している場合など、高速で移動している場合はハンドオーバー動作が完了する前にセルのエリアを逸脱してしまう可能性が高い。その結果使用者は通話やデータ通信の途中で通信が遮断されてしまい、通話相手やデータ通信相手に再度接続しなおさなければならず非常に不便である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
これらの課題を解決するため第１の発明は、移動速度検出手段を有する移動通信端末と、前記移動通信端末と無線通信回線を介して接続される無線基地局と、によって構成され、前記移動通信端末の接続相手である前記基地局が切替わる移動通信システムにおいて、前記移動速度検出手段が検出した移動速度に応じて前記基地局の切替動作の起動レベルを変更する。
【０００６】
第２の発明は、前記第１の発明について前記移動速度検出手段が検出した移動速度が所定の速度より大きければ前記基地局の切替動作の起動レベルを高くし、所定の速度より小さければ前記基地局の切替動作の起動レベルを小さくするようにした移動通信システムである。
【０００７】
第３の発明は、前記第１または２の発明の移動速度検出手段をＧＰＳ装置とした。
【０００８】
第４の発明は、前記第１から３のいずれかの発明において、移動速度検出手段による移動速度の検出をユーザーが通話またはデータ通信を開始してから行うようにした移動通信システムである。
【０００９】
第５の発明は、移動速度検出手段を有する移動通信端末と、前記移動通信端末と無線通信回線を介して接続される無線基地局と、によって構成され、前記移動通信端末の接続相手である前記基地局が切替わる移動通信システムに用いられる移動通信端末において、前記移動速度検出手段が検出した移動速度に応じて前記基地局の切替動作の起動レベルを変更する。
【００１０】
第６の発明は、前記第５の発明において前記移動速度検出手段が検出した移動速度が所定の速度より大きければ前記基地局の切替動作の起動レベルを高くし、所定の速度より小さければ前記基地局の切替動作の起動レベルを小さくするようにした移動通信端末である。
【００１１】
第７の発明は、前記第５または６の発明における移動速度検出手段をＧＰＳ装置とした移動通信端末である。
【００１２】
第８の発明は、前記第５から７のいずれかの発明において、移動速度検出手段による移動速度の検出をユーザーが通話またはデータ通信を開始してから行うようにした移動通信端末である。
【００１３】
第９の発明は、移動速度検出手段を有する移動通信端末と、前記移動通信端末と無線通信回線を介して接続される無線基地局と、によって構成され、前記移動通信端末の接続相手である前記基地局が切替わる移動通信システムに用いられる基地局において、前記移動速度検出手段が検出した前記移動通信端末の移動速度に応じて前記基地局の切替動作の起動レベルを変更する移動通信システム用基地局である。
【００１４】
第１０の発明は、前記第９の発明において前記移動速度検出手段が検出した移動速度が所定の速度より大きければ前記基地局の切替動作の起動レベルを高くし、所定の速度より小さければ前記基地局の切替動作の起動レベルを小さくするようにした移動通信システム用基地局である。
【００１５】
第１１の発明は、移動速度検出手段を有する移動通信端末と、前記移動通信端末と無線通信回線を介して接続される無線基地局と、によって構成され、前記移動通信端末の接続相手である前記基地局が切替わる移動通信システムにおいて、前記移動速度検出手段が検出した移動速度に応じて前記基地局の切替動作の起動レベルを変更する基地局切替方法である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の第１の実施形態を説明する。図１は本発明の第１の実施形態を示す携帯電話システムの構成図。図２は本発明の第１の実施形態である前記携帯電話システムを構成する携帯電話機のブロック図、図３は本発明の第１の実施形態である前記携帯電話システムを構成する携帯電話用基地局のブロック図である。また図４は本発明の第１の実施形態を示す携帯電話機の動作フローチャートである。図５は移動速度に対するハンドオーバ起動レベル（以下Ｈ／Ｏ起動レベル）を定めたＨ／Ｏ起動レベルテーブルである。
【００１７】
図１において、１００は携帯電話機、１１０はＧＰＳ受信装置、２００Ａは第１の携帯電話用基地局、２０１Ａは第２の携帯電話用基地局、３００はＧＰＳ衛星である。携帯電話機は第１の携帯電話用基地局２００Ａと無線通信回線を確立し公衆ネットワークと通信を行い、またＧＰＳ衛星３００からの電波をＧＰＳ受信装置１１０で受信し自身の移動速度を検出している。携帯電話機が移動をして第１の携帯電話用基地局２００Ａの通信可能範囲（セル）を逸脱する場合は、移動速度に基づいて、携帯電話機との通信を隣接する第２の携帯電話用基地局２０１Ａに移管する動作（ハンドオーバー）の起動基準レベルを変化させ、通話の途切れることがない良好な通信を提供する。
【００１８】
図２において１００Ａは携帯電話機である。１１０はＧＰＳ受信装置であり、１１１はＧＰＳ信号の受信部、１１２はＧＰＳ衛星から受信した信号を元に位置情報を取得する位置情報検出部。１１３は前記位置情報を一定周期で取得し位置情報の変化から移動速度を算出する速度情報算出部、１１４はＧＰＳ電波受信用アンテナである。１２０は前記位置情報や速度情報を記憶する位置情報・速度情報記憶部であり、図５に示されているＨ／Ｏ起動レベルテーブルもここに記憶される。１３０はハンドオーバー制御部、１４０は基地局と音声その他のデータを通信する送受信部、１４１は送受信用アンテナ、１５０は音声信号をデジタル信号からアナログ信号へ、あるいはその逆の変換を行ったり音量のレベル調整を行う通話部、１５１はスピーカ、１５２はマイクである。１６０は発信するための電話番号や文字を入力したり各種機能を使用者が操作するための操作部、１７０は携帯電話機の各部の動作を制御する制御部である。
【００１９】
図３において２００Ａは携帯電話用基地局であり、２１０は携帯電話と無線による通信を行う送受信部、２１１は送受信用アンテナ、２２０は外部の公衆ネットワークと通信を行うためのネットワークインターフェース部、２３０は携帯電話用基地局の各部を制御する制御部である。
【００２０】
図４に示すフローチャートで本発明の第１の実施形態の動作を説明する。携帯電話機１００Ａの使用者が電源をオンにすると（ステップＳ１００）制御部７０は発呼が行われているかどうかを確認して通話（またはユーザーが利用するデータ通信）が行われているかどうか判断する（ステップＳ１１０）。通話が行われていない場合は引き続き通話が開始されているかどうかをチェックする。通話が行われていればＧＰＳ受信装置１１０に対し移動速度情報の算出動作の開始を指示する（ステップＳ１２０）。ＧＰＳ受信装置１１０は速度情報算出部１１２において移動速度を算出し（ステップＳ１３０）、移動速度データを位置情報・速度情報記憶部１２０に送り位置情報・速度情報記憶部１２０はそれを記憶する（ステップＳ１４０）。さらに制御部１７０は前記速度情報と位置情報・速度情報記憶部１２０が記憶しているＨ／Ｏ起動レベルテーブルを参照しＨ／Ｏ起動レベルを取得する（ステップＳ１５０）。次に前記取得したＨ／Ｏ起動レベルと送受信部１４０から取得したＲＳＳＩレベルを比較し（ステップＳ１６０）、ＲＳＳＩレベルがＨ／Ｏ起動レベルより小さければハンドオーバを起動し隣接基地局（たとえば携帯電話基地局２０１）に該携帯電話との通信回線を移管する（ステップＳ１７０）。小さくない場合には一定時間後（たとえば５００ｍ秒後）に再びステップ１１０に戻り、引き続き移動速度からＨ／Ｏ起動レベルを決定しＲＳＳＩレベルとの比較を行う。
【００２１】
この実施例のように移動速度が大きくなるに従いＨ／Ｏ起動レベルを高く設定しておき（Ｈ／Ｏ起動レベルテーブル参照）、受信ＲＳＳＩレベルとＨ／Ｏ起動レベルを比較してＨ／Ｏ起動を開始することで、速度が比較的速い場合にはＲＳＳＩレベルが比較的高いうちつまり隣接基地局のセルまでの距離が遠いうちにＨ／Ｏ動作を起動することで携帯電話機が通信を確立している基地局のセルを逸脱する前に確実に隣接する基地局に通信を移管することで通話が途切れることのない良好な通信を行うことができる。
【００２２】
ところで、通話が開始されているかどうかを確認して、開始されている場合に移動速度の検出を開始するようにしたのは、非通話状態においてはたとえＨ／Ｏに失敗し短時間通信ができないような事があっても使用者に対する影響は大きくないと考えられるため、ＧＰＳ受信装置の動作を停止することでバッテリーの消耗を少なくするように配慮したものである。このほか、移動速度が小さくほとんど移動がない場合には時局内でチャンネル切替を行うＴＣＨ切替により良好な通話を保てるようしてもよい。
【００２３】
また、使用者の使用状況によっては、通話が開始されているか動作のチェック（ステップＳ１１０）を行わないように設定できるようにしてもよいし、携帯電話機の移動方向が頻繁に変わってしまうような場合には速度情報によりＨ／Ｏが起動すると不都合な場合もあるので、速度情報をもとにＨ／Ｏ起動レベルを変化させる機能をユーザーの意思で停止できるようにしてもよい。この場合の操作は操作部６０からできるようにする。
【００２４】
本実施例では携帯電話シテムについて述べたが、本発明は携帯電話システムに限らず専らデータ通信を行うデータ通信用無線ＬＡＮシステムなどに適用してもよい。
【００２５】
以下、本発明の第２の実施形態を説明する。図６は本発明の第２の実施形態を示す携帯電話システムを構成する携帯電話機のブロック図、図７は本発明の第２の実施形態を示す前記携帯電話システムを構成する携帯電話用基地局のブロック図である。また図８は本発明の第２の実施形態を示す携帯電話機の動作フローチャートであり、図９は本発明の第２の実施形態を示す携帯電話用基地局の動作フローチャートである。図６と図７において図１から図３における番号と同じ構成要素の説明は省略する。図６において携帯電話機１００ＢはＧＰＳ受信装置の速度情報算出部が算出した速度情報を基地局に対して送信する機能を備えている。図７の２００Ｂは携帯電話用基地局である。２４０は携帯電話機１００Ｂから送られてきた速度情報を取り出す速度情報取り出し部であり、２５０は移動速度に対するハンドオーバ起動レベル（以下Ｈ／Ｏ起動レベル）を定めたＨ／Ｏ起動レベルテーブルを記憶するＨ／Ｏ起動レベル記憶部である。２６０はハンドオーバー制御部である。
【００２６】
図８に示すフローチャートで本発明の第２の実施形態の携帯電話システムを構成する携帯電話機の動作を説明する。携帯電話機１００Ｂの使用者が電源をオンにすると（ステップＳ１００）制御部１７０は送信部１４０または通話部１５０の状態を確認して、発呼が行われ、通話（またはユーザーが利用するデータ通信）が行われているかどうか判断する（ステップＳ１１０）。通話が行われていない場合は引き続き通話が開始されているかどうかをチェックし通話が行われていればＧＰＳ受信装置１１０に対し移動速度情報の算出動作の開始を指示する（ステップＳ１２０）。ＧＰＳ受信装置１１０は速度情報算出部１１２において移動速度を算出し（ステップＳ１３０）する。制御部１７０は、位置情報・速度情報記憶部１２０に記憶されている速度データと前記ステップＳ１３０で取得した移動速度データを比較し速度データが更新されたかどうかを判定する（ステップＳ１４０）。変化がない場合はステップＳ１１０に戻り、速度データが更新されていた場合には速度情報算出部は移動速度データを位置情報・速度情報記憶部１２０に送り位置情報・速度情報記憶部１２０は更新されたデータを記憶する（Ｓ１５０）。さらに移動速度データを送受信部１４０から通信データに重畳させて基地局２００Ｂへ送信する。この速度データの送信は通話チャンネルを用いる方法のほか制御チャンネルを用いる方法でもよい。
【００２７】
図９に示すフローチャートで本発明の第２の実施形態の携帯電話システムを構成する携帯電話用基地局の動作を説明する。基地局２００Ｂの制御部２３０は速度情報取り出し部２４０を利用して移動速度データが受信されたかどうかをチェックする（ステップＳ１１０）。移動速度データが受信されない場合は引き続き移動速度データが受信されるかどうかのチェックを行う。移動速度データが受信された場合は速度情報取り出し部２４０は速度データを取り出しハンドオーバー制御部２６０へ送る（ステップＳ１２０）。ハンドオーバー制御部２６０はＨ／Ｏ起動レベル記憶部２５０にあるＨ／Ｏ起動レベルテーブルを参照して前記取得した速度データに対応するＨ／Ｏ起動レベルを決定し（ステップＳ１３０）、送受信部２１０から取得したＲＳＳＩ値と前記Ｈ／Ｏ起動レベルを比較し（ステップＳ１４０）ＲＳＳＩ値がＨ／Ｏ起動レベルより小さければハンドオーバを実施して隣接基地局に該携帯電話との通信回線を移管する（ステップＳ１５０）。小さくない場合には一定時間後（たとえば５００ｍ秒後）に再びステップＳ１１０に戻り（ステップＳ１６０）、引き続き受信した移動速度データからＨ／Ｏ起動レベルを決定しＲＳＳＩレベルとの比較を行う。
【００２８】
このように移動速度が大きくなるに従いＨ／Ｏ起動レベルを高く設定しておき（Ｈ／Ｏ起動レベルテーブル参照）、受信ＲＳＳＩレベルとＨ／Ｏ起動レベルを比較してＨ／Ｏ起動を開始することで、速度が比較的速い場合にはＲＳＳＩレベルが比較的高いうちつまり隣接基地局のセルまでの距離が遠いうちにＨ／Ｏ動作を起動することで携帯電話機が通信を確立している基地局のセルを逸脱する前に確実に隣接する基地局に通信を移管することで通話が途切れることのない良好な通信を行うことができる。また、この第２の実施例ではＨ／Ｏ起動レベルテーブルの記憶場所や、ＲＳＳＩレベルとＨ／Ｏ起動レベルとの比較動作は基地局側で行うので携帯電話機側の負担が第１の実施例にくらべて軽減される。
【００２９】
ところで、通話が開始されているかどうかを確認して、開始されている場合に移動速度の検出を開始するようにしたのは、非通話状態においてはたとえＨ／Ｏに失敗し短時間通信ができないような事があっても使用者に対する影響は大きくないと考えられるため、ＧＰＳ受信装置の動作を停止することでバッテリーの消耗を少なくするように配慮したものである。このほか、移動速度が小さくほとんど移動がない場合には時局内でチャンネル切替を行うＴＣＨ切替により良好な通話を保てるようしてもよい。
【００３０】
また、使用者の使用状況によっては、通話が開始されているか動作のチェック（ステップＳ１１０）を行わないように設定できるようにしてもよいし、携帯電話機の移動方向が頻繁に変わってしまうような場合には速度情報によりＨ／Ｏが起動すると不都合な場合もあるので、速度情報をもとにＨ／Ｏ起動レベルを変化させる機能をユーザーの意思で停止できるようにしてもよい。この場合の操作は操作部６０からできるようにする。
【００３１】
本実施例では携帯電話シテムについて述べたが、本発明は携帯電話システムに限らず専らデータ通信を行うデータ通信用無線ＬＡＮシステムなどに適用してもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によって、移動通信端末が移動している場合にその移動速度に応じてハンドオーバーの起動レベルを変更するため、高速で移動している場合には早めにハンドオーバーが起動され、通信が途切れることなく品質の高い通信が保たれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す携帯電話システムの構成図
【図２】本発明の第１の実施形態である前記携帯電話システムを構成する携帯電話機のブロック図
【図３】本発明の第１の実施形態である前記携帯電話システムを構成する携帯電話用基地局のブロック図
【図４】本発明の第１の実施形態を示す携帯電話機の動作フローチャート
【図５】移動速度に対するハンドオーバ起動レベルを定めたＨ／Ｏ起動レベルテーブル
【図６】本発明の第２の実施形態を示す携帯電話システムを構成する携帯電話機のブロック図
【図７】本発明の第２の実施形態を示す前記携帯電話システムを構成する携帯電話用基地局のブロック図
【図８】本発明の第２の実施形態を示す携帯電話機の動作フローチャート
【図９】本発明の第２の実施形態を示す携帯電話用基地局の動作フローチャート
【符号の説明】
１００  携帯電話機、１００Ａ  携帯電話機、１００Ｂ  携帯電話機、１１０ＧＰＳ受信装置、１１１  ＧＰＳ信号受信部、１１２    位置情報検出部、１１３  速度情報算出部、１１４  ＧＰＳ電波受信用アンテナ、１２０  位置情報・速度情報記憶部、１３０  ハンドオーバー制御部、１４０  送受信部、１４１送受信用アンテナ、１５０  通話部、１５１  スピーカ、１５２  マイク、１６０  操作部、１７０  制御部、２００Ａ  携帯電話用基地局、２００Ｂ  携帯電話用基地局、２１０  送受信部、２１１  送受信用アンテナ、２２０  ネットワークインターフェース部、２３０  制御部、２４０  速度情報取り出し部、２５０  Ｈ／Ｏ起動レベル記憶部、２６０  ハンドオーバー制御部、３００  ＧＰＳ衛星
【図１】
2004260477.tif 000003
【図２】
2004260477.tif 000004
【図３】
2004260477.tif 000005
【図４】
2004260477.tif 000006
【図５】
2004260477.tif 000007
【図６】
2004260477.tif 000008
【図７】
2004260477.tif 000009
【図８】
2004260477.tif 000010
【図９】
2004260477.tif 000011