(57)【要約】【課題】  携帯端末の状態である受信環境に合った適切な移動速度検出を行うことが可能な速度検出装置を提供する。【解決手段】  移動通信システムにおける携帯端末の速度検出装置において、フェージング情報に基づいて移動速度の検出を行う第一の速度検出部１０１と、セルリセレクション情報に基づいて移動速度の検出を行う第二の速度検出部１０２と、これら第一及び第二の速度検出部１０１，１０２の各検出結果を、携帯端末の受信環境に応じて選択して、携帯端末の移動速度として導出する速度選択部１０３とを含むことを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信システムにおける携帯端末の速度検出装置であって、
フェージング情報に基づいて移動速度の検出を行う第一の速度検出手段と、
セルリセレクション情報に基づいて移動速度の検出を行う第二の速度検出手段と、
前記第一及び第二の速度検出手段の検出結果を、前記携帯端末の受信環境に応じて選択して前記携帯端末の移動速度として導出する速度選択手段とを含むことを特徴とする速度検出装置。
【請求項２】
前記速度選択手段は、前記受信環境に応じて前記第一及び第二の速度検出手段の検出結果に対して優先度を判定し、この優先度に応じて前記第一及び第二の速度検出手段の検出結果を選択することを特徴とする請求項１記載の速度検出装置。
【請求項３】
前記受信環境を示す情報は、レイク受信の際のパス数を基に計算された所定期間における平均パス数であり、
前記速度選択手段は、前記平均パス数に応じて前記第一の速度検出手段の検出結果の優先度を判定することを特徴とする請求項２記載の速度検出装置。
【請求項４】
前記受信環境を示す情報は、所定期間の平均セル半径であり、
前記速度選択手段は、前記平均セル半径に応じて前記第二の速度検出手段の検出結果の優先度を判定することを特徴とする請求項２または３記載の速度検出装置。
【請求項５】
前記平均セル半径は、基地局からの報知情報により報知されたセル半径に基づいて算出されたものであることを特徴とする請求項４記載の速度検出装置。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか記載の速度検出装置を含むことを特徴とする携帯端末。
【請求項７】
移動通信システムにおける携帯端末の速度検出方法であって、
フェージング情報に基づいて移動速度の検出を行う第一の速度検出ステップと、
セルリセレクション情報に基づいて移動速度の検出を行う第二の速度検出ステップと、
前記第一及び第二の速度検出ステップの検出結果を、前記携帯端末の受信環境に応じて選択して前記携帯端末の移動速度として導出する速度選択ステップとを含むことを特徴とする速度検出方法。
【請求項８】
前記速度選択ステップは、前記受信環境に応じて前記第一及び第二の速度検出ステップの検出結果に対して優先度を判定し、この優先度に応じて前記第一及び第二の速度検出ステップの検出結果を選択することを特徴とする請求項７記載の速度検出方法。
【請求項９】
前記受信環境を示す情報は、レイク受信の際のパス数を基に計算された所定期間における平均パス数であり、
前記速度選択ステップは、前記平均パス数に応じて前記第一の速度検出ステップの検出結果の優先度を判定することを特徴とする請求項８記載の速度検出方法。
【請求項１０】
前記受信環境を示す情報は、所定期間の平均セル半径であり、
前記速度選択ステップは、前記平均セル半径に応じて前記第二の速度検出ステップの検出結果の優先度を判定することを特徴とする請求項８または９記載の速度検出方法。
【請求項１１】
前記平均セル半径は、基地局からの報知情報により報知されたセル半径に基づいて算出されたものであることを特徴とする請求項１０記載の速度検出方法。
【請求項１２】
移動通信システムにおける携帯端末の速度検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
フェージング情報に基づいて移動速度の検出を行う第一の速度検出処理と、
セルリセレクション情報に基づいて移動速度の検出を行う第二の速度検出処理と、
前記第一及び第二の速度検出処理の検出結果を、前記携帯端末の受信環境に応じて選択して前記携帯端末の移動速度として導出する速度選択処理とを含むことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は速度検出装置及びその方法並びにそれを用いた携帯端末に関し、特に移動通信システムにおける携帯端末の移動速度の検出方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）方式における携帯端末では、移動速度による各種最適パラメータを適用するために、携帯端末自身の移動速度を判別する必要がある。そのために、いくつかの移動速度検出方法が提案されている。その代表的なものとして、フェージングピッチを使用した速度検出方法や、セル移動回数（リセレクション回数）を使用した速度検出方法などがある。
【０００３】
前者のフェージングピッチを使用した速度検出方法の例としては、携帯端末が受信する信号からフェージング信号の周波数を算出して、携帯端末の移動速度を計算する方法がある（特許文献１参照）。後者のセル移動回数（リセレクション回数）を使用した速度検出方法としては、ハンドオーバの発生頻度が携帯端末の移動速度に概ね対応していることから、リセレクション回数を基に、携帯端末の移動速度を求める方法がある（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−０２２６６５号公報
【特許文献２】特開２０００−０９２５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フェージングピッチを使用した速度検出方法では、以下のような問題がある。一般に、携帯端末の移動速度が速くなるとより大きなフェージング（主にドップラーシフトなど）が発生すると考えられる。しかしながら、見通しの良い環境など、希望波が直接波しか存在しないような環境（例えば、携帯端末が基地局に向かって行くような状況）では、フェージング周波数が一定となり、その変動分はＡＦＣ（Auto Frequency Control：自動周波数制御）機能により補正されてしまう。その結果、上記のような環境では、フェージングピッチを使用した速度検出方法での誤差が大きくなる（実際の速度より低く検出される）可能性がある。
【０００６】
一方、セル移動回数を使用した速度検出方法では、携帯端末の移動速度が速くなくても、短時間に複数回セルリセレクションが発生して高速状態と判定される可能性がある。それは、都心部のようにセル半径が割合いに小さく、複数セルが密集しているような環境の場合である。このように、セル移動回数であるセルリセレクション回数を使用した速度検出方法では、セル半径もしくはセル配置により携帯端末の移動速度を適切に検出できない可能性がある。
【０００７】
上述したフェージングピッチを使用した速度検出方法や、セル移動回数を使用した速度検出方法では、携帯端末の状態（環境）に合った速度検出の方法とはいえず、よって、携帯端末の状態（環境）に合った速度検出の方法が求められている。
【０００８】
本発明の目的は、携帯端末の状態である受信環境に合った適切な移動速度検出を行うことが可能な速度検出装置及びその方法並びにそれを用いた携帯端末を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による速度検出装置は、移動通信システムにおける携帯端末の速度検出装置であって、フェージング情報に基づいて移動速度の検出を行う第一の速度検出手段と、セルリセレクション情報に基づいて移動速度の検出を行う第二の速度検出手段と、前記第一及び第二の速度検出手段の検出結果を、前記携帯端末の受信環境に応じて選択して前記携帯端末の移動速度として導出する速度選択手段とを含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明による携帯端末は、上記の速度検出装置を用いたことを特徴とする。
【００１１】
本発明による速度検出方法は、移動通信システムにおける携帯端末の速度検出方法であって、フェージング情報に基づいて移動速度の検出を行う第一の速度検出ステップと、セルリセレクション情報に基づいて移動速度の検出を行う第二の速度検出ステップと、前記第一及び第二の速度検出ステップの検出結果を、前記携帯端末の受信環境に応じて選択して前記携帯端末の移動速度として導出する速度選択ステップとを含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明によるプログラムは、移動通信システムにおける携帯端末の速度検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、フェージング情報に基づいて移動速度の検出を行う第一の速度検出処理と、セルリセレクション情報に基づいて移動速度の検出を行う第二の速度検出処理と、前記第一及び第二の速度検出処理の検出結果を、前記携帯端末の受信環境に応じて選択して前記携帯端末の移動速度として導出する速度選択処理とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば以下のような効果がある。すなわち、フェージングピッチを使用した移動速度検出方法とセル移動回数（リセレクション）を使用した移動速度検出方法とを、携帯端末の受信環境に応じて選択するようにしたので、携帯端末の受信環境に合った適切な移動速度の検出を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態について説明するが、それに先立って、本発明をより良く理解するために、図１を参照して本発明の原理を説明する。図１を参照すると、本発明による携帯端末の移動速度検出装置は、フェージング情報に基づく第一の速度検出部１０１と、セルリセレクション情報に基づく第二の速度検出部１０２と、速度選択部１０３とを具備している。
【００１５】
フェージング情報に基づく第一の速度検出部１０１は、フェージング情報による移動速度の検出をなす機能を有しており、フェージング信号の周波数、シンボル変動の情報などのフェージング情報により移動速度の算出を行うものである。セルリセレクション情報に基づく第二の速度検出部１０２は、セルリセレクションの回数をカウントしてこの回数に基づいて移動速度の検出を行うものである。
【００１６】
速度選択部１０３は、携帯端末の受信環境情報である平均セル半径や平均パス数の各情報に基づいて、第一の速度検出部１０１と第二の速度検出部１０２とにより得られた移動速度の一つを適宜選択して出力するものである。こうすることにより、携帯端末の環境に合った適切な移動速度検出を行うことができることになる。
【００１７】
以下に、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図２は本発明の実施の形態による携帯端末の速度検出機能部分のブロック図である。図２を参照すると、本発明の実施の形態は、ＲＦ受信部１０と、デジタルベースバンド部１と、制御部２とを含んで構成されている。ＲＦ受信部１０は、アンテナによる受信電波のＲＦ受信処理を行うものである。
【００１８】
デジタルベースバンド部１は、信号処理部１１と、速度検出部１２と、パス判定部１３とを有している。信号処理部１１は、受信したデータよりセルサーチ、ＲＡＫＥ（レイク）合成などの各種ベースバンド処理を実行するものであり、データのデコードをなすものである。速度検出部１２は、信号処理部１１より供給されるフェージング情報（フェージング信号の周波数、シンボル変動の情報など）に基づいて携帯端末自身の移動速度の算出を行い、この算出した移動速度を制御部２に通知するものである。パス判定部１３は、信号処理部１１にてＲＡＫＥ受信が行われた際のパス数を測定し、一定期間での平均パス数を制御部２に通知するものである。
【００１９】
制御部２は、速度処理部２２と、セル処理部２３と、速度判定部２１とを有している。速度処理部２２は、速度検出部１２によって計算された移動速度にフィルタ処理（忘却処理、移動平均処理など）の平滑化を行って、検出速度のばらつきを抑え、携帯端末としての移動速度を算出する。また、速度処理部２２は、この算出した移動速度を基に、速度帯の判別を行う。すなわち、移動速度が、例えば、静止／低速／中速／高速のいずれの速度帯に属するかを判別して、この判別結果を速度判定部２１に供給する。
【００２０】
セル処理部２３は、セルリセレクションの回数をカウントしており、ある一定期間内に発生したカウント回数（携帯端末の移動速度に概ね対応している）を基に、移動速度帯（例えば、静止／低速／中速／高速など）を決定する。
【００２１】
また、セル処理部２３は、判定期間内の平均セル半径を算出し、この計算した平均セル半径をも速度判定部２１に通知する。携帯端末は、基地局のセル半径（すなわち、セルの規模情報）を、基地局からの報知情報などによる通知に基づいて、その都度格納更新するか、若しくは予め携帯端末内に、全ての基地局のセル半径に関する情報を格納しておくことで実現可能である。
【００２２】
速度判定部２１は、速度処理部２２からの移動速度帯と、セル処理部２３からの移動速度帯とのいずれか一つを、パス判定部１３からの平均パス数及びセル処理部２３からの平均セル半径（これら平均パス数及び平均セル半径を、携帯端末の受信環境情報と称す）に応じて、最終的な携帯端末の移動速度帯を決定する。
【００２３】
図３は本発明の実施の形態の動作を示すフローチャートである。速度検出部１２による移動速度検出の測定結果の供給を受けて（ステップＳ１）、速度処理部２２は、速度帯の判別を行う（ステップＳ２）。この速度帯の判別方法の例は、フェージング周波数やシンボル検出のばらつきから算出した移動速度を、複数の閾値と比較し、これら比較結果を基に、静止／低速／中速／高速などの速度帯を判別する方法である。この速度帯の区切り方は、これら複数の閾値の決め方によって変更可能である。例えば、移動速度が５０ｋｍ／ｈ〜１００ｋｍ／ｈの場合には中速とし、１００ｋｍ／ｈより大であれば高速とする、などである。
【００２４】
一方、セル処理部２３は、ある一定期間内に発生したリセレクションのカウント回数（前述したように、携帯端末の移動速度に概ね対応している）を基に（ステップＳ１１）、速度帯を判別する（ステップＳ１２）。このセルリセレクション回数を用いた速度帯判別方法の例は、一定期間内に発生したリセレクション回数を、複数の閾値と比較し、これら比較結果を基に、静止／低速／中速／高速などの速度帯を判別する方法である。
【００２５】
例えば、１分間にリセレクションが３回以上５回未満であれば中速とし、５回以上であれば高速とする、などである。また、リセレクションが発生しない個別通信中（音声呼やパケット通信中など）の場合には、このリセレクション回数は、ハンドオーバの回数に置き換えることで使用可能である。例えば、ハンドオーバの場合、一般に、セルの追加／削除／入れ替えがあるが、例えば、追加／入れ替えのように、新規セルが加わる数のみをカウントするなどである。これらステップＳ２及びＳ１２の各々において判別された速度帯は、それぞれＶ１及びＶ２として最終的な速度帯決定の候補となる。
【００２６】
次に、速度判定部２１は、パス判定部１３において一定期間に測定された平均パス数の値により、Ｖ１判定結果の優先度（信頼性）を分類する（ステップＳ３）。前述のように、一般に見通しが良く複数パスが見えないような環境下では、フェージングピッチを使用した速度検出によると、ＡＦＣなどにより周波数ずれが補正されてしまうために、実際に速度より低い速度が検出される可能性がある。
【００２７】
逆に、複数パスが存在し、かつ常にそれが変動するような環境では、ＡＦＣにより補正されやすいドップラーシフト分以外の効果が大きいために、速度を検出しやすいと考えられる。このため携帯端末が在圏している受信環境（パス環境）によって、速度帯判別結果に優先度（信頼度）のランクをつけるようにする。
【００２８】
図３では、ステップＳ１３では、閾値を１つにしているために、優先度（信頼度）は高／低の２つランクとなっている（ステップＳ４，Ｓ５）が、当該閾値を複数用いることでより細かい優先度（信頼度）分類が可能である。
【００２９】
速度判定部２１は、セル処理部２３からの一定期間に測定された平均セル半径に応じて、Ｖ２判定結果の優先度（信頼性）を分類する（ステップＳ１３）。平均セル半径の測定方法の例として、各基地局の報知情報にてそのセルのセル半径を通知し、携帯端末は受信した報知情報より自身が現在在圏しているセルのセル半径を格納するという方法がある。また、予め全てのセル半径リストを携帯端末に保存しておくという方法もある（メモリ容量の観点からは、報知情報による都度通知が効率的である）。また、個別通信の場合には、複数セルとその報知情報を受信せずに接続可能であるので、それぞれのセルより、“Measurement Control ”などの他のメッセージにてセル半径を通知してもらう必要がある。
【００３０】
携帯端末では、一定期間内に在圏していた各セルに対して、それぞれ在圏していた時間を掛け合わせて平均セル半径を計算する。例えば、測定期間（周期）を５分とすると、その５分間に在圏していたセル１，２，３の各々のセル半径が３ｋｍ、２ｋｍ、１ｋｍ、在圏時間が２分半、１分、１分半とした場合に、平均セル半径は２．２ｋｍといった計算結果になる。
【００３１】
携帯端末が在圏している位置（場所）にも依存するが、一般にセル半径が大きいほどリセレクションの回数は少なくなるの普通である。常にセル半径ぎりぎりのところを移動している（たまたま各セルの境界が続いているようなところ）携帯端末は、在圏セルの半径が大きくてもリセレクションが多く発生する可能性があるが、そういったケースは確率的には少ない。このようなケースとしては、携帯端末の利用者が図４の経路＃２のようなルートをとる場合であり、経路＃１や＃３を含む無数の選択ルートから見れば、非常に小さな割合と考えられる。
【００３２】
セル半径が大きいにも関わらず、リセレクションが多く発生していた場合に、高速と判断するのは信頼性が高いが、セル半径が小さくリセレクションが多く発生している場合は、必ずしも高速とはいえない（信頼性が高くない）。逆に、セル半径が小さいが、リセレクション回数が少ない場合に、低速もしくは静止と判断するのは信頼性が高いといえる。
【００３３】
このようにして、速度判定部２１は、測定した平均セル半径よりＶ２判定結果の優先度（信頼度）を決定することになる。この場合にも、ステップＳ１３に示すように、閾値を１つにしているために、優先度（信頼度）は高／低の２つのランクであるが（ステップＳ１４，Ｓ１５）、閾値を複数用いることでより細かい優先度（信頼度）分類が可能である。
【００３４】
そして、速度判定部２１は、最終的に、携帯端末の移動速度帯を、Ｖ１及びＶ２の優先度に従って決定する（ステップＳ１０）。例えば、Ｖ１を軸としたときに、Ｖ１の優先度が高の場合には、Ｖ１を携帯端末の速度帯とし、Ｖ１の優先度が低の場合には、Ｖ２を携帯端末の速度帯とするのである。逆に、Ｖ２を軸としたときに、Ｖ２の優先度が高の場合には、Ｖ２を携帯端末の速度帯とし、低の場合には、Ｖ１を携帯端末の速度帯とするのである。
【００３５】
Ｖ１とＶ２の優先度のランクの組み合わせはいくつかある。また、Ｖ１，Ｖ２の優先度（信頼度）のランク付けの数が増えると、それらの組み合わせ数も増えるが、Ｖ１，Ｖ２のどちらを優位におくかは、その携帯端末の各速度判定（Ｖ１，Ｖ２）の判定精度によって決定される。この判定精度は、速度検出機能自体の精度の他に、速度帯区切りの閾値設定などにも依存してくるために、携帯端末毎に上記組み合わせが選択できることが望ましい。
【００３６】
このように、携帯端末の環境情報である検出パス数及び平均セル半径情報に応じて、フェージング情報から検出された移動速度帯と、セルリセレクション回数により検出された移動速度帯とを、適応的に選択して用いる。こうすることにより、携帯端末の移動している環境に適した移動速度検出が可能となる。例えば、セル半径が大きく見晴らしの良いエリアで、フェージング情報による移動速度が、実際よりも低く検出されてしまう状況や、ほぼ静止状態にも関わらず多セル密集環境で移動と判定されてしまう状況などがなくなる。よって、移動速度の検出精度が向上することになる。
【００３７】
本発明の実施の形態の変形例として、リセレクション回数による速度帯判別（図３のステップＳ１２）の際におけるパラメータを、適応的に変更することが考えられる。この変更するパラメータとしては、リセレクション回数のカウント時間や速度帯判別のための閾値などである。
【００３８】
例えば、図５に示すように、一定期間に測定した平均セル半径が複数の閾値（１〜３で示す）の各々を越えていた場合には、各パラメータの設定をそれぞれクラスＡ〜Ｄのように変更するのである。具体的には、速度判定のための時間（区間）は３分としておき、リセレクション回数をクラスＡ〜Ｄにおいてそれぞれ変更する（クラスＡで１０回、クラスＢで６回、クラスＣで４回、クラスＤで２回で高速判定とするなど）。また、速度判定のための時間（区間）も、各クラスにより変更するようにしても良い。
【００３９】
また、低速から高速への変化時の判定と、逆に高速から低速への変化と時の判定とで、別のリセレクション回数（別の閾値）を設定していわゆるヒステリシスを持たせることもできる。例えば、クラスＡでは、前の状態が高速／低速のどちらであっても、リセレクション３回以上で高速判定、３回未満で低速判定とする。また、クラスＢでは、前の状態が高速ならば、２回以上で高速判定、２回未満で低速判定、前の状態が低速ならば４回以上で高速判定、４回未満で低速判定とする、などである。
【００４０】
本発明の実施の形態における他の変形例として、フェージング情報を用いた速度帯判別（図３のステップＳ２）の際におけるパラメータを、適応的に変更することが考えられる。上述したリセレクション回数による速度帯判別の場合と同様に、平均パス数による速度検出に必要なパラメータ（例えば、フィルタ値など）や、速度帯の閾値を変更することができる。
【００４１】
なお、上記の実施の形態における各部の動作は、予めその動作手順をプログラムとしてＲＯＭなどの記録媒体に格納しておき、これをＣＰＵ（コンピュータ）が読取って実行すように構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の原理を説明するための概略機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【図４】携帯端末の利用者が複数のセルを移動する状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  デジタルベースバンド部
２  制御部
１０  ＲＦ受信部
１１  信号処理部
１２  速度検出部
１３  パス判定部
２１  速度判定部
２２  速度処理部
２３  セル処理部
１０１  第一の速度検出部
１０２  第二の速度検出部
１０３  速度選択部
【図１】
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【図２】
2009147474.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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