JP2004221671A - Mobile station apparatus and cell search control method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムに用いられる移動局装置、及びこの移動局装置において通信に最適な基地局を検索するためのセルサーチ制御方法並びにプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
現在普及している携帯電話装置等を用いた移動通信システムでは、無線通信を行う無線エリアを「セル」と呼ばれる複数の無線エリアに分割し、各セル毎に基地局を配備して、これらの基地局が当該セル内に移動してきた移動局との通信を行うことにより、移動局は最も近い基地局と通信を行う構成を採用している。
【0003】
上記の各基地局は、移動局の同期用無線チャネルの信号を常に固定送信電力で送信している。この信号の電波は、減衰しながら空間を伝播するので、伝播距離が遠くなればなるほど、その減衰量が増える性質を持っている。従って、移動局が基地局からの電波を受信する場合、近い基地局からの同期用無線チャネルの受信品質が良好であり、遠い基地局からの同期用無線チャネルの受信品質は悪いという状態が生じる。
【0004】
待ち受け中の移動局は、上記基地局から送信される同期用無線チャネルの受信レベル等により回線品質の測定及び監視を行っている。そして、この回線品質の監視により、通信に最適な基地局の同期用無線チャネルを見つけ出し、当該基地局に対して待ち受け動作に入ることで発呼、着信に備える。この同期用無線チャネルを見つけ出すこと、及び見つけ出した同期用無線チャネルの回線品質を測定することを「セルサーチ」と称している。
【0005】
移動局が移動するにつれて、前述の各基地局から到来する同期用無線チャネルの電波状況は変化する。従って、移動局は常に上記セルサーチを行い、通信に最適な基地局を選び出して最適な基地局に対して待ち受け動作に入ることが、発呼率、着信率を維持するために重要である。
【0006】
CDMA(Code Division Multiple Access)方式の移動通信システムにおいては、同期用無線チャネルの信号は、基地局毎に異なる拡散タイミングと拡散コードにより、それぞれ拡散されて送信される。このため、移動局は、この同期用無線チャネルの信号の受信レベルを測定、または復調するために拡散タイミング及び拡散コードを検出する必要がある(例えば、特許文献1参照)。
【0007】
ところで、前述のセルサーチの処理内容は、新規に同期用無線チャネルの拡散タイミングと拡散コードとを検出することにより新たな基地局を探し出し、その回線品質を測定する処理(以下、この処理を「新規検出セルサーチ」と称する)と、既に検出済みの拡散タイミングと拡散コードとを用いて、既に検出済みの基地局に対して回線品質を再度測定する処理(以下、この処理を「既知検出セルサーチ」と称する)とに分けられる。
【0008】
上記移動通信システムの移動局は、上記の新規検出セルサーチと既知検出セルサーチの動作を繰り返している。そして、この移動局は、それぞれの周辺基地局と待ち受け中の基地局に関する回線品質情報を、これらの基地局毎に保持し、順位付けを行っている。そして、回線品質の順位の入れ替えが発生した場合に、その保持情報の内で最適な基地局に待ち受け対象基地局を変更する動作を行う。
【0009】
ここで、過去に検出したことのある基地局の拡散タイミングと拡散コードは、保持されていて既知であるので、前述した既に検出済みの拡散タイミングと拡散コードとを用いて復調や受信レベル測定を行う既知検出セルサーチは、新規検出セルサーチよりも短期間で回線品質を測定することができる。
【0010】
一方、移動局は、待ち受け中、動作が不要なタイミングでは、無線部や信号処理部の電源やクロックの供給を停止して無駄な電流を削減する間欠受信動作を行い、バッテリー動作を長持ちさせている。特に、前述の新規検出セルサーチの処理は、検出済みの基地局に対して回線品質を再度測定する既知検出セルサーチよりも動作時間が長くかかるので、この新規検出セルサーチの頻度を減らすことが消費電力の低減に有効である。
【0011】
ところが、移動局が移動する場合、または移動局を取り巻く周囲の障害物の状況が変化する場合、既に検出済みの全ての基地局からの距離が大きく離れるか、または、その回線品質が劣化するので、待ち受けるべきセルが無くなって圏外となってしまう可能性がある。このとき、例えば、常に既知検出セルサーチだけを行って消費電力を低減している場合、新規基地局が取り込めないことになる。そこで、従来の装置では、セルサーチの動作中に、新規検出セルサーチを間引いて定期的に行うことにより、新規検出セルサーチの頻度を下げて消費電力の低減を図るといった方法を採用している。
【0012】
しかしながら、基地局と移動局の間に電波を遮る障害物が無く、移動局が同一セル内で静止している場合は、周辺の回線の電波状況(以下、回線状況と称する)は良好のため、移動局で定期的に新規検出セルサーチを行って無線部や信号処理部の動作により多大の電力を消費しても、新規に基地局が検出されることはなく、既知検出セルサーチだけを行った場合と結果的に同じになる。この場合、移動局は新たな基地局を発見することなく無駄な動作をしたことになり、新規検出セルサーチにより電力消費量が増大し、移動局の電池の消耗を早めてしまう結果となる。
【0013】
また、前述の新規検出セルサーチの頻度を低減させるために、新規検出セルサーチの周期を固定的に長くする方法では、移動局を取り巻く回線の電波状況が変化し、現在検出されている基地局以外に最適な基地局が出現しても、その検出が新規検出セルサーチの周期が長くなった分遅れてしまう。この場合、基地局選択性能が劣化し、その結果として発呼率や着呼率が低下する。
【0014】
上記のような問題点を解消するセルサーチの制御方法として、移動局が現在捕捉している基地局のとまり木チャネル(同期用無線チャネル)の受信品質(最高受信電力等)を測定し、新たなとまり木チャネルの探索の必要性が高いセル周辺部に移動局が位置しているか、あるいはその必要性が低い基地局の近辺に移動局が位置しているかを自動的に判断し、より必要性が高い地点において探索の頻度を増し、反対に、その必要性が低い地点において探索の頻度を減ずることにより、最良の基地局を選択する精度を高く保ちながら消費電力を抑える方法が示されている(例えば、特許文献2参照)。
【0015】
【特許文献1】
特開2001−78245号公報
【特許文献2】
特開2001−28778号公報
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の移動局装置及びセルサーチ制御方法にあっては、待ち受け時のセルサーチにおいて消費電力量が多くなるという問題点がある。また、電力消費量を抑えるためにセルサーチの周期を長くした場合には、新たに最適な基地局が出現した時に、この基地局からの同期用無線チャネルを検出して選択するまでに多くの時間を要し、その結果、発呼率や着呼率が低下するという問題点がある。
【0017】
また、上記特許文献2に示された方法では、移動局が現在捕捉している基地局のとまり木チャネル(同期用無線チャネル)の受信品質(最高受信電力等)を測定することで、セルサーチの頻度を調整することについては明記されている。しかしながら、この様な方式では捕捉している基地局の受信品質が良好でありセルサーチの頻度を下げている状況においては、新規セルサーチまたは既知セルサーチのいずれも実行しない時間帯ができる為、瞬時のセルの入れ替わりを検知することが困難で最適な基地局を捕捉できずに着信率を落としている場合があった。
【0018】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的は、回線状況の変化に迅速かつ的確に対応してセルサーチを実行でき、発呼率や着呼率を低下させずに消費電力を低減することが可能な移動局装置、及びセルサーチ制御方法並びにプログラムを提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る移動局装置は、無線エリアを構成する複数のセル毎に配置された基地局の同期用無線チャネルを検出し、前記検出した同期用無線チャネルの回線品質レベルを測定するセルサーチを行うセルサーチ手段を備えた移動局装置であって、前記セルサーチ手段は、新規の基地局を検索対象とする新規検出セルサーチと、既に検索済みの基地局を検索対象とする既知検出セルサーチとを実行可能であり、さらに、前記新規検出セルサーチの実行周期を計時する計時手段と、前記セルサーチを実行すべきタイミングが到来した際に、前記新規検出セルサーチの実行周期に達していない場合には前記既知検出セルサーチを実行し、前記新規検出セルサーチの実行周期に達している場合には前記新規検出セルサーチを実行するセルサーチ実行制御手段と、前記既知検出セルサーチまたは前記新規検出セルサーチにおいて測定された待ち受け対象の基地局の回線品質レベルが所定値未満である場合は前記計時手段における新規検出セルサーチの実行周期を短く設定し、前記回線品質レベルが所定値以上である場合は前記計時手段における新規検出セルサーチの実行周期を長く設定する実行周期制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0020】
上記構成により、例えば移動局装置が静止状態であり、かつ回線状況が良好な状態で、待ち受け対象の基地局の回線品質レベルが所定値以上である場合に、新規検出セルサーチの実行周期を長くし、新規検出セルサーチを実行する頻度を下げることにより、発呼率や着呼率を低下させずに消費電力を低減することが可能となる。また、セルサーチの実行タイミングにおいて、新規検出セルサーチの実行周期に達した場合のみ新規検出セルサーチを実行し、実行周期に達していない場合は既知検出セルサーチを実行することで、電波状況の変化等に対応して適切なタイミングで適切なセルサーチを実行可能であり、消費電力を低減しつつ最適な基地局を待ち受けすることができる。
【0021】
また、前記セルサーチ実行制御手段は、前記セルサーチを実行すべきタイミングが到来した際に無線部及び信号処理部を起動して前記既知検出セルサーチまたは前記新規検出セルサーチを実行し、該当基地局からの同期用無線チャネルの回線品質レベルの測定が完了した後に前記無線部を動作停止させることを特徴とする。
【0022】
上記構成により、待ち受け対象の基地局の回線品質レベルが所定値以上である場合に、新規検出セルサーチの実行周期を長くすることで無線部及び信号処理部の動作による電力消費を低減でき、装置の消費電力を低減させることが可能となる。
【0023】
本発明に係るセルサーチ制御方法は、無線エリアを構成する複数のセル毎に配置された基地局の同期用無線チャネルを検出し、前記検出した同期用無線チャネルの回線品質レベルを測定するセルサーチを行う移動局装置におけるセルサーチ制御方法であって、前記セルサーチとして新規の基地局を検索対象とする新規検出セルサーチの実行周期を計時する計時ステップと、前記セルサーチを実行すべきタイミングが到来した際に、前記新規検出セルサーチの実行周期に達していない場合には前記セルサーチとして既に検索済みの基地局を検索対象とする既知検出セルサーチを実行し、前記新規検出セルサーチの実行周期に達している場合には前記新規検出セルサーチを実行するセルサーチ実行制御ステップと、前記既知検出セルサーチまたは前記新規検出セルサーチにおいて測定された待ち受け対象の基地局の回線品質レベルが所定値未満である場合は前記計時ステップにおける新規検出セルサーチの実行周期を短く設定し、前記回線品質レベルが所定値以上である場合は前記計時ステップにおける新規検出セルサーチの実行周期を長く設定する実行周期制御ステップと、を有することを特徴とする。
【0024】
上記手順により、例えば移動局装置が静止状態であり、かつ回線状況が良好な状態で、待ち受け対象の基地局の回線品質レベルが所定値以上である場合に、新規検出セルサーチの実行周期を長くし、新規検出セルサーチを実行する頻度を下げることにより、発呼率や着呼率を低下させずに移動局装置の消費電力を低減することが可能となる。また、セルサーチの実行タイミングにおいて、新規検出セルサーチの実行周期に達した場合のみ新規検出セルサーチを実行し、実行周期に達していない場合は既知検出セルサーチを実行することで、電波状況の変化等に対応して適切なタイミングで適切なセルサーチを実行可能であり、移動局装置において消費電力を低減しつつ最適な基地局を待ち受けすることができる。
【0025】
また、前記セルサーチ実行制御ステップにおいて、前記セルサーチを実行すべきタイミングが到来した際に無線部及び信号処理部を起動して前記既知検出セルサーチまたは前記新規検出セルサーチを実行し、該当基地局からの同期用無線チャネルの回線品質レベルの測定が完了した後に前記無線部を動作停止させることを特徴とする。
【0026】
上記手順により、待ち受け対象の基地局の回線品質レベルが所定値以上である場合に、新規検出セルサーチの実行周期を長くすることで無線部及び信号処理部の動作による電力消費を低減でき、移動局装置の消費電力を低減させることが可能となる。
【0027】
また、本発明は、上記いずれかのセルサーチ制御方法の各ステップをコンピュータを用いて実行するためのセルサーチ制御プログラムを提供する。
【0028】
上記プログラムにより、例えば移動局装置が静止状態であり、かつ回線状況が良好な状態で、待ち受け対象の基地局の回線品質レベルが所定値以上である場合に、新規検出セルサーチの実行周期を長くし、新規検出セルサーチを実行する頻度を下げることにより、発呼率や着呼率を低下させずに移動局装置の消費電力を低減可能なセルサーチの制御が実現できる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
まず、本発明の概要について説明する。本発明は、検出済みの基地局装置から送信される信号を検出するセルサーチを行い、待ち受け中の基地局の回線品質が所定のレベル以上である場合には、静止状態が継続、または、周囲の回線の電波状況(回線状況)が良好であり、待ち受け対象の基地局(待ち受けセル)を切り替える必要がないと判断でき、新たな基地局装置を検出するセルサーチを行う必要がない点に着目したものである。ここでは、特にCDMA方式のスペクトラム拡散通信を用いた移動通信システムにおける移動局装置を例にとり、基地局から送信される信号の拡散タイミングと拡散コードとを検出するセルサーチの制御方法を説明する。
【0030】
本発明では、検出済みの基地局装置を検出する既知検出セルサーチまたは新たな基地局装置を検出する新規検出セルサーチが実行される毎に、待ち受け中の基地局の回線品質を測定し、この回線品質が所定のレベル未満であれば新規検出セルサーチの実行周期を短くし、所定のレベル以上であれば新規検出セルサーチの実行周期を長くする。これにより、移動局を取り巻く回線状況が変化した場合にのみ新規検出セルサーチの実行により新規基地局を検出することになるので、待ち受け対象の基地局の選択切り替えを迅速にし、かつ発呼率や着信率を劣化させないようにしている。また、待ち受け中の周辺基地局の状態に変化が無く電波状態が良好な状態であるにも関わらずに、処理時間を要する新規検出セルサーチを行って新規に検出される基地局が無いといったような無駄な動作を低減するようにしている。
【0031】
さらに、本発明では、セルサーチを実行すべきタイミングに際し、セルサーチのタイミングが新規検出セルサーチの実行周期内のタイミングであれば、新規検出セルサーチは実行せず、既知検出セルサーチの実行だけで済ませる。これにより、セルサーチが必要なタイミングであっても、新規検出セルサーチの実行タイミングに達していない期間内であれば、処理時間を要する新規検出セルサーチは実行せずに、処理時間が短くて済む既知検出セルサーチのみを実行するようにしている。
【0032】
図1は、本発明の一実施形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図である。
本実施形態の移動局装置100は、主要な構成要素として、アンテナ101と、無線部102と、信号処理部103と、制御部104と、クロック制御部105とを備えて構成される。
【0033】
信号処理部103は、主要な構成要素として、AD部(アナログ/ディジタル変換部)131と、受信データ処理部132と、遅延プロファイル計算部133と、拡散コード検出部134と、拡散タイミング検出部135と、レベル測定部136と、拡散コード発生部137と、拡散タイミング制御部138とを備えて構成される。また、制御部104は、主要な構成要素として、記憶部141と、判定部142と、タイマー144とを備えて構成される。
【0034】
以下、本実施形態の移動局装置の機能について、各構成要素毎に説明する。
アンテナ101は、基地局(図示は省略)からの無線信号を受信する。無線部102は、アンテナ101により受信された無線信号をベースバンド周波数に変換し、得られたベースバンド信号をAD部131に出力する。また、無線部102は、タイマー144からの制御により、電源の停止と起動とを行う。
【0035】
AD部131は、ベースバンド信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して受信データ処理部132と遅延プロファイル計算部133とに出力する。受信データ処理部132は、ベースバンド信号を制御部104で処理できる受信データに変換して制御部104に出力する。
【0036】
遅延プロファイル計算部133は、タイマー144からの指示で起動を開始し、拡散コード発生部137で発生した拡散コードと拡散タイミング制御部138からの逆拡散開始タイミングの情報とに基づいて、AD部131でデジタル変換されたベースバンド信号を逆拡散して遅延プロファイルを作成する。また、遅延プロファイル計算部133は、この遅延プロファイルを拡散コード検出部134、拡散タイミング検出部135、及びレベル測定部136に出力する。
【0037】
拡散コード検出部134は、遅延プロファイル計算部133から出力された遅延プロファイルに基づいて基地局から送信された信号の拡散コードを検出して記憶部141に出力する。拡散タイミング検出部135は、遅延プロファイル計算部133から出力された遅延プロファイルに基づいて基地局から送信された信号の拡散タイミングを検出して記憶部141に出力する。レベル測定部136は、上記遅延プロファイルから、受信信号のレベルを測定して記憶部141と判定部142とに出力する。
【0038】
拡散コード発生部137は、記憶部141に記憶されている拡散コードを読み出し、遅延プロファイル計算部133に出力する。拡散タイミング制御部138は、記憶部141に記憶されている拡散タイミングを読み出し、遅延プロファイル計算部133に出力する。
【0039】
記憶部141は、拡散コード検出部134から出力された拡散コードと、拡散タイミング検出部135から出力された拡散タイミングと、レベル測定部136から出力された測定レベル情報とを、基地局毎に対応付けて記憶する。また、記憶部141は、レベル測定部136で測定された各基地局の回線品質のレベルを比較し、これら基地局の順位付けを行う。さらに、記憶部141は、判定部142により回線品質のレベルが所定の閾値未満であると判断されて、この旨が判定部142から通知された場合には、その指定を受けた基地局のデータを記憶しない。
【0040】
判定部142は、受信信号より拡散コードと拡散タイミングが検出済みの基地局と通信可能か否かを判定する。具体的には、判定部142は、レベル測定部136から出力された測定レベル情報により、受信信号の測定レベル(すなわち該当する基地局の回線品質のレベル)が所定の閾値以上である場合には、基地局との通信が可能であると判定し、受信信号の測定レベルが所定の閾値未満である場合には、基地局との通信が不可能と判定する。さらに、レベル測定部136から出力された測定レベル情報により、待ち受け中の基地局の受信信号の測定結果に対しては、受信信号のレベルが所定の閾値以上である場合に、タイマー144に新規検出セルサーチの実行周期を長くする指示を送出し、前記受信信号のレベルが所定の閾値未満である場合には、タイマー144に新規検出セルサーチの実行周期を短くする指示を送出する。
【0041】
タイマー144は、移動局全体の動作の起動と停止の制御を行うための指示を出力するとともに、新規検出セルサーチの実行周期を計時する新規検出セルサーチ実行周期タイマーを有し、判定部142の指示を受けて新規検出セルサーチの実行周期を切り替える制御を行う。より具体的には、タイマー144は、セルサーチ開始の時刻になった時に、無線部102に起動開始を指示し、クロック制御部105にクロック動作の開始を指示し、前回のセルサーチ実行時に判定部142から指示された新規セルサーチ実行周期に応じて、新規検出セルサーチを行うのか既知検出セルサーチを行うのかを判断する。
【0042】
また、新規検出セルサーチを行う場合には、タイマー144は、記憶部141に拡散コードと拡散タイミングとを利用する指示を行わないで、遅延プロファイル計算部133に起動をかける。一方、検出済みの拡散タイミングと拡散コードとを用いて既に検出済みの基地局のセルサーチ、即ち既知検出セルサーチを行う場合は、タイマー144は、記憶部141に対して、拡散コードと拡散タイミングを利用する旨を指示し、遅延プロファイル計算部133を起動する。
【0043】
また、タイマー144は、セルサーチ終了の時刻になった時、無線部102に起動終了を指示し、クロック制御部105にクロック動作の終了を指示する。このように、タイマー144は、一定周期毎に前回の判定部142から受けた指示により、新規検出セルサーチの実行周期を制御すると共に、セルサーチの開始及び終了の指示を出力する。
【0044】
クロック制御部105は、タイマー144の指示に従い、信号処理部103にクロックの供給と停止を行う。
【0045】
次に、本実施形態の移動局装置における動作について説明する。図2は、本実施形態の移動局装置におけるセルサーチの動作手順の一例を示すフローチャートである。
【0046】
まず、タイマー144は、定期的なセルサーチのタイミングをカウントし、セルサーチのタイミングか否かを判定する(ステップST201)。ここで、セルサーチのタイミングとなった場合に、次のステップに進み、タイマー144は無線部102及びクロック制御部105に対して起動指示を行う(ステップST202)。
【0047】
次に、タイマー144は、新規検出セルサーチの実行周期を計時する新規検出セルサーチ実行周期タイマーが満了(カウントアップ)したか否かを判断する(ステップST203)。ここで、新規検出セルサーチ実行周期タイマーが満了した時はステップST204に進む。一方、新規検出セルサーチ実行周期タイマーが満了していない場合はステップST205に進む。
【0048】
ステップST204では、タイマー144が、記憶部141に拡散コードと拡散タイミングを利用する指示を送出しないで、遅延プロファイル計算部133に起動をかけて、新規検出セルサーチを実行する。
【0049】
ステップST205では、タイマー144が、記憶部141に対して、拡散コードと拡散タイミングを利用する旨を指示し、遅延プロファイル計算部133を起動して、既知検出セルサーチを実行する。
【0050】
次に、判定部142は、レベル測定部136で測定されて出力された測定レベル情報に基づき、待ち受け中(待ち受け対象)の基地局の回線品質のレベルが閾値以上か否かを判定する(ステップST206)。ここで、回線品質のレベルが閾値以上であればステップST207に進み、一方、回線品質のレベルが閾値未満であればステップST208に進む。
【0051】
ステップST207では、判定部142の指示に基づき、タイマー144は新規検出セルサーチ実行周期タイマーを長い周期に設定し、次のセルサーチ開始タイミングに備える。すなわち、タイマー144において新規検出セルサーチの実行周期を長くする。また、ステップST208では、判定部142の指示に基づき、タイマー144は新規検出セルサーチ実行周期タイマーを短い周期に設定し、次のセルサーチ開始タイミングに備える。すなわち、タイマー144において新規検出セルサーチの実行周期を短くする。
【0052】
そして、タイマー144の指示により、無線部102とクロック制御部105が動作を停止し(ステップST209)、ステップST201に戻る。
【0053】
上述したように、本実施形態では、待ち受け中の基地局の回線品質を示すレベルが所定の閾値以上である場合は、自身の移動局装置が静止状態であり、かつ周囲の回線状況が良好な状態であると判断し、新たに基地局を検出する新規検出セルサーチの実行頻度を下げるようにしている。これにより、多くの処理時間を要する新規検出セルサーチを不必要に実行することを抑制し、発呼率や着呼率を低下させずに消費電力を低減することができる。このため、移動局装置のバッテリ寿命を延ばし、駆動時間を長くすることができる。
【0054】
また、本実施形態では、セルサーチを行うべきタイミングであっても、新規検出セルサーチの実行周期に達していない場合は、既知検出セルサーチを行うようにし、新規検出セルサーチと既知検出セルサーチとを使い分けることで、電波状況の変化等に対応して適切なタイミングで適切なセルサーチを実行可能となる。すなわち、本実施形態における回線品質の測定とセルサーチの頻度の調整とは、1回のセルサーチを実行するタイミングで(セルサーチの実行毎に)行われるので、回線状態の変化に迅速かつ的確に対応することができる。このように、回線状況の変化に対応してセルサーチを実行できるようにすることで、発呼率や着呼率を低下させずに消費電力を低減でき、最適な基地局を待ち受けすることができる。
【0055】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施形態では、移動局装置の構成例及びその動作によるセルサーチ制御方法について説明しているが、これに限られるものではなく、本発明のセルサーチ制御方法をソフトウェアプログラムで実行することによっても実施可能である。
【0056】
例えば、上記セルサーチ制御方法を実行するプログラムを予め装置内に設けたROM(Read Only Memory)やフラッシュRAM(Random Access memory)等の記憶手段に格納しておき、そのプログラムをCPU(Central Processor Unit)によって動作させるようにしてもよい。また、上記セルサーチ制御方法を実行するプログラムを、ROM等の半導体メモリ、CD−ROM等の光記録媒体、ハードディスク等の磁気記録媒体等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、この記憶媒体に格納されたプログラムをCPU等を有してなるコンピュータのメモリに転送して記憶し、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしてもよい。
【0057】
また、上記実施形態では、待ち受け中の基地局の回線品質を示すレベルを、一つの閾値と比較判定して、新規検出セルサーチの実行周期を長い周期と短い周期に使い分ける方法をとっているが、待ち受け中の基地局の回線品質の判定閾値を複数持たせ、各閾値に応じて複数の新規検出セルサーチ実行周期を割り当てて、新規検出セルサーチの実行タイミングをこまめに制御する方法をとることも可能である。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、回線状況の変化に迅速かつ的確に対応してセルサーチを実行でき、発呼率や着呼率を低下させずに消費電力を低減することが可能な移動局装置、及びセルサーチ制御方法並びにプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図
【図2】本実施形態の移動局装置におけるセルサーチの動作手順の一例を示すフローチャート
【符号の説明】
101 アンテナ
102 無線部
103 信号処理部
104 制御部
105 クロック制御部
131 AD部
132 受信データ処理部
133 遅延プロファイル計算部
134 拡散コード検出部
135 拡散タイミング検出部
136 レベル測定部
137 拡散コード発生部
138 拡散タイミング制御部
141 記憶部
142 判定部
144 タイマー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a mobile station device used in a mobile communication system, and a cell search control method and a program for searching for an optimal base station for communication in the mobile station device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In a mobile communication system using a mobile phone device or the like that is currently widespread, a wireless area for performing wireless communication is divided into a plurality of wireless areas called "cells", and a base station is provided for each cell. The base station communicates with the mobile station that has moved into the cell, so that the mobile station communicates with the nearest base station.
[0003]
Each of the above base stations constantly transmits a signal of the synchronization wireless channel of the mobile station at a fixed transmission power. Since the radio wave of this signal propagates in space while being attenuated, the longer the propagation distance, the greater the amount of attenuation. Therefore, when the mobile station receives radio waves from the base station, a state occurs in which the reception quality of the synchronization radio channel from the near base station is good and the reception quality of the synchronization radio channel from the distant base station is poor. .
[0004]
The waiting mobile station measures and monitors the line quality based on the reception level of the synchronization radio channel transmitted from the base station. Then, by monitoring the line quality, a wireless channel for synchronization of the base station which is optimal for communication is found out, and the base station enters a standby operation to prepare for a call or an incoming call. Finding this synchronization radio channel and measuring the channel quality of the found synchronization radio channel are called "cell search".
[0005]
As the mobile station moves, the radio wave condition of the synchronization radio channel arriving from each of the aforementioned base stations changes. Therefore, it is important for the mobile station to always perform the above cell search, select an optimal base station for communication, and enter a standby operation for the optimal base station in order to maintain the calling rate and the incoming rate.
[0006]
In a CDMA (Code Division Multiple Access) type mobile communication system, a signal of a synchronization radio channel is spread and transmitted with a spreading timing and a spreading code that are different for each base station. For this reason, the mobile station needs to detect a spread timing and a spread code in order to measure or demodulate the reception level of the signal of the synchronization radio channel (for example, see Patent Document 1).
[0007]
By the way, the contents of the above-described cell search process include a process of searching for a new base station by newly detecting a spreading timing and a spreading code of a synchronization radio channel, and measuring a channel quality thereof (hereinafter, this process is referred to as “process”). A process of measuring channel quality again for a base station that has already been detected using a new detection cell search) and a spreading timing and a spreading code that have already been detected (hereinafter, this process is referred to as a “known detection cell search”). Search ”).
[0008]
The mobile station of the mobile communication system repeats the operations of the above-described new detection cell search and known detection cell search. The mobile station holds channel quality information on each of the neighboring base stations and the waiting base station for each of these base stations, and performs ranking. Then, when the order of the line quality is changed, an operation of changing the standby base station to the optimum base station in the held information is performed.
[0009]
Here, since the spreading timing and spreading code of the base station that has been detected in the past are held and known, demodulation and reception level measurement are performed using the already detected spreading timing and spreading code. The known detection cell search to be performed can measure the line quality in a shorter time than the new detection cell search.
[0010]
On the other hand, the mobile station performs an intermittent reception operation to stop power supply and clock supply of the radio unit and the signal processing unit to reduce useless current at a timing when the operation is unnecessary when the operation is unnecessary, thereby extending a battery operation. I have. In particular, the above-described process of the newly detected cell search requires a longer operation time than the known detected cell search for measuring the line quality again for the detected base station. This is effective for reducing power consumption.
[0011]
However, when the mobile station moves, or when the situation of obstacles surrounding the mobile station changes, the distance from all the base stations that have already been detected is significantly large or the line quality deteriorates. In this case, there is a possibility that there is no cell to be awaited and the cell goes out of the service area. At this time, for example, if the power consumption is reduced by always performing only the known detection cell search, the new base station cannot take in. Therefore, the conventional apparatus adopts a method of reducing the frequency of the newly detected cell search and reducing the power consumption by periodically omitting the newly detected cell search during the cell search operation. .
[0012]
However, when there are no obstacles blocking the radio wave between the base station and the mobile station and the mobile station is stationary in the same cell, the radio wave condition of the surrounding lines (hereinafter referred to as line condition) is good. Even if the mobile station periodically performs a new detection cell search and consumes a large amount of power due to the operation of the radio unit and the signal processing unit, no new base station is detected, and only the known detection cell search is performed. The result is the same as if you did. In this case, the mobile station performs a useless operation without finding a new base station, and the power consumption increases due to the newly detected cell search, which results in faster battery consumption of the mobile station.
[0013]
In addition, in order to reduce the frequency of the newly detected cell search, the method of fixedly lengthening the cycle of the newly detected cell search involves changing the radio wave condition of the line surrounding the mobile station and changing the currently detected base station. Even if an optimum base station appears in addition to the above, its detection is delayed by an increase in the cycle of the newly detected cell search. In this case, the base station selection performance deteriorates, and as a result, the calling rate and the incoming call rate decrease.
[0014]
As a cell search control method that solves the above problems, a mobile station measures the reception quality (maximum received power, etc.) of a perch channel (synchronization radio channel) of a base station that is currently being acquired, and performs a new search. It is automatically determined whether the mobile station is located in the periphery of the cell where the necessity of searching for the perch channel is high, or whether the mobile station is located near the base station where the necessity is low. A method has been shown to increase the frequency of searching at high points and, conversely, reduce the frequency of searching at points where the need is low, thereby reducing power consumption while maintaining high accuracy in selecting the best base station ( For example, see Patent Document 2).
[0015]
[Patent Document 1]
JP 2001-78245 A
[Patent Document 2]
JP 2001-28778 A
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional mobile station apparatus and the cell search control method have a problem in that the power consumption increases in the cell search during standby. Further, when the cell search cycle is lengthened to suppress power consumption, when a new optimal base station appears, it takes a lot of time to detect and select a synchronization radio channel from this base station. It takes time, and as a result, there is a problem that the calling rate and the incoming call rate decrease.
[0017]
In the method disclosed in Patent Document 2, the mobile station measures the reception quality (maximum received power, etc.) of the perch channel (synchronization radio channel) of the base station that is currently being acquired, thereby enabling cell search. Adjusting the frequency is specified. However, in such a system, in a situation where the reception quality of the capturing base station is good and the frequency of cell search is reduced, there is a time zone in which neither new cell search nor known cell search is executed, In some cases, it is difficult to detect an instantaneous cell change, so that an optimal base station cannot be acquired and the incoming call rate is reduced.
[0018]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to perform a cell search quickly and accurately in response to a change in line conditions, without reducing a call rate or a call rate. It is an object of the present invention to provide a mobile station device capable of reducing power consumption, a cell search control method, and a program.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
A mobile station device according to the present invention detects a synchronization radio channel of a base station arranged for each of a plurality of cells constituting a radio area, and performs a cell search for measuring a channel quality level of the detected synchronization radio channel. A mobile station apparatus comprising a cell search unit for performing a search for a newly detected cell for a new base station and a search for a known cell for an already searched base station. Can be executed, and furthermore, a timer means for counting the execution cycle of the newly detected cell search, and when the timing to execute the cell search has arrived, the execution cycle of the newly detected cell search has not been reached. In this case, the cell search execution system executes the known detection cell search, and executes the new detection cell search when the execution cycle of the new detection cell search has been reached. Means, if the line quality level of the base station to be awaited measured in the known detected cell search or the newly detected cell search is less than a predetermined value, shorten the execution cycle of the newly detected cell search in the clocking means. And an execution cycle control means for setting a long execution cycle of the newly detected cell search in the timing means when the line quality level is equal to or more than a predetermined value.
[0020]
With the above configuration, for example, when the mobile station device is stationary and the line condition is good and the line quality level of the base station to be awaited is equal to or higher than a predetermined value, the execution cycle of the newly detected cell search is extended. However, by lowering the frequency of executing the newly detected cell search, it is possible to reduce the power consumption without lowering the calling rate or the incoming call rate. Also, at the cell search execution timing, the newly detected cell search is executed only when the execution cycle of the newly detected cell search has been reached, and the known detection cell search is executed when the execution cycle has not been reached. It is possible to execute an appropriate cell search at an appropriate timing in response to a change or the like, and to wait for an optimal base station while reducing power consumption.
[0021]
Further, the cell search execution control means activates a radio unit and a signal processing unit when the timing to execute the cell search arrives, executes the known detected cell search or the newly detected cell search, and After the measurement of the channel quality level of the synchronization radio channel from the station is completed, the operation of the radio unit is stopped.
[0022]
With the above configuration, when the line quality level of the base station to be awaited is equal to or higher than a predetermined value, power consumption due to the operations of the radio unit and the signal processing unit can be reduced by extending the execution cycle of the newly detected cell search. Power consumption can be reduced.
[0023]
A cell search control method according to the present invention is a cell search for detecting a synchronization radio channel of a base station arranged for each of a plurality of cells constituting a radio area and measuring a line quality level of the detected synchronization radio channel. A cell search control method in a mobile station device that performs a time search step of timing the execution cycle of a newly detected cell search to search for a new base station as the cell search; and When it arrives, if the execution cycle of the newly detected cell search has not been reached, the cell search is executed as a known detected cell search for a base station that has already been searched, and the newly detected cell search is executed. A cell search execution control step of executing the newly detected cell search when the cycle has been reached; and If the line quality level of the target base station measured in the newly detected cell search is less than a predetermined value, the execution cycle of the newly detected cell search in the timing step is set short, and the line quality level is equal to or more than a predetermined value. , An execution cycle control step of setting a longer execution cycle of the newly detected cell search in the clocking step.
[0024]
According to the above procedure, for example, when the mobile station apparatus is in a stationary state, the line condition is good, and the line quality level of the base station to be awaited is equal to or higher than a predetermined value, the execution cycle of the newly detected cell search is extended. However, by lowering the frequency of executing the newly detected cell search, it becomes possible to reduce the power consumption of the mobile station apparatus without lowering the call rate or the call rate. Also, at the cell search execution timing, the newly detected cell search is executed only when the execution cycle of the newly detected cell search has been reached, and the known detection cell search is executed when the execution cycle has not been reached. An appropriate cell search can be executed at an appropriate timing in response to a change or the like, and the mobile station apparatus can wait for an optimal base station while reducing power consumption.
[0025]
In the cell search execution control step, when a timing to execute the cell search comes, a radio unit and a signal processing unit are started to execute the known detection cell search or the new detection cell search, and After the measurement of the channel quality level of the synchronization radio channel from the station is completed, the operation of the radio unit is stopped.
[0026]
According to the above procedure, when the line quality level of the base station to be awaited is equal to or higher than a predetermined value, power consumption due to the operations of the radio unit and the signal processing unit can be reduced by extending the execution cycle of the newly detected cell search, The power consumption of the station device can be reduced.
[0027]
Further, the present invention provides a cell search control program for executing each step of any one of the above cell search control methods using a computer.
[0028]
According to the above-described program, for example, when the mobile station device is stationary and the line condition is good and the line quality level of the base station to be awaited is equal to or higher than a predetermined value, the execution cycle of the newly detected cell search is extended. However, by lowering the frequency of executing the newly detected cell search, it is possible to realize a cell search control capable of reducing the power consumption of the mobile station apparatus without lowering the call rate or the call reception rate.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, an outline of the present invention will be described. The present invention performs a cell search for detecting a signal transmitted from a detected base station apparatus, and when the line quality of a standby base station is equal to or higher than a predetermined level, the stationary state continues, or Note that the radio wave condition (line condition) of the line is good, it can be determined that there is no need to switch the target base station (standby cell), and there is no need to perform a cell search to detect a new base station device. It was done. Here, a mobile station apparatus in a mobile communication system using spread spectrum communication of the CDMA system will be described as an example, and a cell search control method for detecting a spread timing and a spread code of a signal transmitted from a base station will be described.
[0030]
In the present invention, every time a known detected cell search for detecting a detected base station device or a new detected cell search for detecting a new base station device is performed, the line quality of a waiting base station is measured. If the line quality is less than the predetermined level, the execution cycle of the newly detected cell search is shortened, and if the line quality is equal to or more than the predetermined level, the execution cycle of the newly detected cell search is lengthened. As a result, the new base station is detected by executing the new detection cell search only when the line condition surrounding the mobile station changes, so that the selection switching of the base station to be awaited is quickly performed, and the call rate and We try not to reduce the incoming call rate. Also, there is no base station newly detected by performing a new detection cell search that requires processing time even though the state of the surrounding base stations in standby is not changed and the radio wave state is good. The useless operation is reduced.
[0031]
Further, in the present invention, when the cell search timing is to be executed, if the cell search timing is within the execution cycle of the newly detected cell search, the newly detected cell search is not executed, and only the known detection cell search is executed. To finish. Accordingly, even when the cell search is required, if the new detection cell search execution time is not reached, the processing time is shortened without executing the new detection cell search requiring the processing time. Only the known detection cell search that has been completed is executed.
[0032]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a mobile station device according to an embodiment of the present invention.
The mobile station device 100 according to the present embodiment includes an
[0033]
The
[0034]
Hereinafter, the function of the mobile station device of the present embodiment will be described for each component.
The
[0035]
[0036]
The delay
[0037]
Spreading
[0038]
Spreading
[0039]
The
[0040]
The determining
[0041]
The
[0042]
When performing a new detection cell search, the
[0043]
Further, when the time of the cell search end is reached, the
[0044]
The
[0045]
Next, the operation of the mobile station device according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of an operation procedure of a cell search in the mobile station device according to the present embodiment.
[0046]
First, the
[0047]
Next,
[0048]
In step ST204, the
[0049]
In step ST205, the
[0050]
Next, the
[0051]
In step ST207, based on the instruction from the
[0052]
Then, in response to the instruction from the
[0053]
As described above, in the present embodiment, when the level indicating the line quality of the base station in a standby state is equal to or higher than a predetermined threshold, the mobile station apparatus itself is in a stationary state, and the surrounding line conditions are good. It is determined that the state is the state, and the frequency of execution of a newly detected cell search for newly detecting a base station is reduced. As a result, it is possible to suppress unnecessary execution of a newly detected cell search requiring a long processing time, and to reduce power consumption without lowering the call rate or the call rate. Therefore, the battery life of the mobile station device can be extended, and the driving time can be extended.
[0054]
Further, in the present embodiment, even if it is time to perform the cell search, if the execution cycle of the new detection cell search has not been reached, the known detection cell search is performed, and the new detection cell search and the known detection cell search are performed. By properly using the above, it becomes possible to execute an appropriate cell search at an appropriate timing in response to a change in the radio wave condition or the like. That is, the measurement of the line quality and the adjustment of the frequency of the cell search in the present embodiment are performed at the timing of performing one cell search (every time the cell search is performed), so that the change of the line state can be quickly and accurately performed. Can be handled. As described above, by enabling the cell search to be performed in response to the change in the line condition, the power consumption can be reduced without lowering the call rate or the call rate, and the optimal base station can be awaited. it can.
[0055]
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications without departing from the scope of the invention. For example, in the above embodiment, the configuration example of the mobile station apparatus and the cell search control method based on the operation are described. However, the present invention is not limited to this, and the cell search control method of the present invention may be executed by a software program. Can also be implemented.
[0056]
For example, a program for executing the cell search control method is stored in a storage means such as a ROM (Read Only Memory) or a flash RAM (Random Access Memory) provided in the apparatus in advance, and the program is stored in a CPU (Central Processor Unit). ) May be operated. A program for executing the cell search control method is stored in a computer-readable storage medium such as a semiconductor memory such as a ROM, an optical recording medium such as a CD-ROM, and a magnetic recording medium such as a hard disk. May be transferred to and stored in a memory of a computer having a CPU or the like, and the computer may be operated according to the program.
[0057]
Further, in the above embodiment, the level indicating the line quality of the waiting base station is compared with one threshold value, and a method is used in which the execution cycle of the newly detected cell search is properly used for a long cycle and a short cycle. A method of assigning a plurality of judgment thresholds of the line quality of a waiting base station, assigning a plurality of new detection cell search execution periods according to each threshold, and frequently controlling the execution timing of the new detection cell search. Is also possible.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to execute a cell search quickly and accurately in response to a change in line condition, and to reduce power consumption without lowering the call rate or the call rate. A mobile station device, a cell search control method, and a program can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a mobile station device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of an operation procedure of a cell search in the mobile station device according to the present embodiment.
[Explanation of symbols]
101 antenna
102 Radio unit
103 signal processing unit
104 control unit
105 Clock control unit
131 AD section
132 Received data processing unit
133 Delay Profile Calculator
134 Spreading code detector
135 Spread timing detector
136 Level measurement unit
137 Spreading code generator
138 Spreading timing control unit
141 storage unit
142 Judgment unit
144 timer
Claims (5)
前記セルサーチ手段は、新規の基地局を検索対象とする新規検出セルサーチと、既に検索済みの基地局を検索対象とする既知検出セルサーチとを実行可能であり、さらに、
前記新規検出セルサーチの実行周期を計時する計時手段と、
前記セルサーチを実行すべきタイミングが到来した際に、前記新規検出セルサーチの実行周期に達していない場合には前記既知検出セルサーチを実行し、前記新規検出セルサーチの実行周期に達している場合には前記新規検出セルサーチを実行するセルサーチ実行制御手段と、
前記既知検出セルサーチまたは前記新規検出セルサーチにおいて測定された待ち受け対象の基地局の回線品質レベルが所定値未満である場合は前記計時手段における新規検出セルサーチの実行周期を短く設定し、前記回線品質レベルが所定値以上である場合は前記計時手段における新規検出セルサーチの実行周期を長く設定する実行周期制御手段と、
を備えたことを特徴とする移動局装置。A mobile station comprising a cell search means for detecting a synchronization radio channel of a base station arranged for each of a plurality of cells constituting a radio area and performing a cell search for measuring a line quality level of the detected synchronization radio channel. A device,
The cell search means can execute a newly detected cell search to search for a new base station and a known detection cell search to search for a base station that has already been searched,
Clocking means for clocking the execution cycle of the newly detected cell search,
When the timing to execute the cell search arrives, if the execution cycle of the new detection cell search has not been reached, the known detection cell search is executed, and the execution cycle of the new detection cell search has been reached. In the case, a cell search execution control means for executing the newly detected cell search,
If the line quality level of the standby base station measured in the known detected cell search or the newly detected cell search is less than a predetermined value, the execution cycle of the newly detected cell search in the timer is set shorter. When the quality level is equal to or more than a predetermined value, an execution cycle control unit that sets a long execution cycle of the newly detected cell search in the clock unit,
A mobile station device comprising:
前記セルサーチとして新規の基地局を検索対象とする新規検出セルサーチの実行周期を計時する計時ステップと、
前記セルサーチを実行すべきタイミングが到来した際に、前記新規検出セルサーチの実行周期に達していない場合には前記セルサーチとして既に検索済みの基地局を検索対象とする既知検出セルサーチを実行し、前記新規検出セルサーチの実行周期に達している場合には前記新規検出セルサーチを実行するセルサーチ実行制御ステップと、
前記既知検出セルサーチまたは前記新規検出セルサーチにおいて測定された待ち受け対象の基地局の回線品質レベルが所定値未満である場合は前記計時ステップにおける新規検出セルサーチの実行周期を短く設定し、前記回線品質レベルが所定値以上である場合は前記計時ステップにおける新規検出セルサーチの実行周期を長く設定する実行周期制御ステップと、
を有することを特徴とするセルサーチ制御方法。Cell search control method in a mobile station apparatus for detecting a synchronization radio channel of a base station arranged for each of a plurality of cells constituting a radio area and performing a cell search for measuring a channel quality level of the detected synchronization radio channel And
A clocking step of clocking the execution cycle of a newly detected cell search to be searched for a new base station as the cell search,
When the timing at which the cell search should be executed has arrived, if the execution cycle of the newly detected cell search has not been reached, a known detection cell search is performed as the cell search to search for a base station that has already been searched. A cell search execution control step of executing the newly detected cell search when the execution cycle of the newly detected cell search has been reached,
If the line quality level of the standby base station measured in the known detection cell search or the new detection cell search is less than a predetermined value, the execution cycle of the new detection cell search in the timing step is set short, An execution cycle control step of setting a longer execution cycle of the newly detected cell search in the timing step if the quality level is equal to or more than a predetermined value;
A cell search control method, comprising:
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