JP4768223B2

JP4768223B2 - セルラーネットワーク取得方法および通信装置

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Publication number: JP4768223B2
Application number: JP2003384613A
Authority: JP
Inventors: 治山下; オームソンリチャード; ギャビンフレデリック; ダウナーデリオッシュ; レッグナイジェル
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2003-11-14
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2023-11-14
Also published as: EP1422961A1; US20040229610A1; EP1422961B1; CN1279774C; JP2004173270A; DE60313561D1; DE60313561T2; GB0226980D0; GB2395622A; US7620395B2; CN1523906A; GB2395622B

Description

本発明は、セルラー通信装置のためのネットワーク取得方法およびセルラー通信装置に関する。

携帯電話などのセルラー通信装置はますます一般的になって、広く用いられるようになり、多くの場合において、商用および家庭用の両方において最も重要な通信手段となっている。

このように利用が拡大するにつれて、当該装置における潜在的な欠陥や限界といったものが明らかになってきた。例えば、携帯電話を電源オンした際に、携帯電話が適切な通信ネットワークを取得し、次いで、当該ネットワーク上での通信交換に参加することができるように、取得手順を実行する必要がある。携帯電話を電源オンしてから実際にネットワークを取得するまでの期間は、一般的にはユーザに見過ごされることはなく、ユーザに関する限りデッドタイム（dead time）となる。これは、その期間には、ネットワーク取得以外の他の操作が何等なされないからである。ネットワーク取得に要する時間が長くなればなるほど、この期間はユーザの知るところとなり、ユーザをイライラさせる原因となる。また、ネットワーク取得手順においては、単に通信手順に必要とされる電力と比較して、膨大な電力量が携帯電話機に必要となる。

実のところ、異なる移動体通信様式が存在すること、それに伴いデュアルモードあるいはマルチモード動作機能を提供する携帯電話機が求められているという観点からすると、それぞれの携帯電話機において複数のモードでのサーチがますます必要になってくるであろう。そこで、ネットワーク取得における潜在的遅延とそれに関連するユーザのイライラは、より頻繁に起こり得る。以下に説明するように、ネットワーク取得には、ネットワーク中の最適セルを割り出すことを目的とした、１組の周波数（一般的には、周波数帯によって規定される）についてのサーチが必要となる。デュアルモード動作では、最適なセルを見つけ出すためだけではなく、電話機が少なくともデュアルモード動作機能をもつ場合には、最適ネットワークを見つけ出すために、複数組の周波数がサーチされることになる。

本発明の目的は、既知の方法に優る、セルラー通信装置のためのネットワーク取得方法を提供することである。

本発明の別の目的は、既知の装置に優る、セルラー通信装置を提供することである。

（１）複数のセルから受信した信号の特性に基づいて最適セルを決定するステップを有するセルラー通信装置のためのネットワーク取得方法であって、各セルからの信号は、複数の周波数から成る周波数帯上に与えられ、前記決定ステップは、平均値を得るべく各周波数に対して前記特性の一連の測定を行うステップを有するネットワーク取得方法において、前記一連の測定のうちの各測定は、前記一連の測定のうちの次の測定を行う前に、前記周波数帯における全ての周波数について行われ、各周波数に対する前記一連の測定は、等間隔に行なわれ、各測定の間に等しいインターバルが設けられ、前記インターバルは、ネットワークセルからの信号のさらなる処理あるいは他のネットワークのセルからの信号の受信および処理のために用いられることを特徴とするネットワーク取得方法。

（２）前記特性は、信号強度であることを特徴とする項（１）に記載のネットワーク取得方法。

（３）前記特性は、信号強度の微分量であることを特徴とする項（１）に記載のネットワーク取得方法。

（４）前記一連の測定は、一連の５回の測定を含むことを特徴とする項（１）〜（３）のいずれか１つに記載のネットワーク取得方法。尚、一連の測定の回数は、５回に限定されるものではない。

（５）前記等しいインターバルは、おのおの０．５秒程度であることを特徴とする項（１）〜（４）のいずれか１つに記載のネットワーク取得方法。この場合に、一連の測定の回数が５回であるときは、４つの等しいインターバルが存在し、利用可能な付加的処理時間の合計は、２秒程度になる。

（６）少くともデュアルモード動作用に構成され、第２のモードによる無線アクセス技術（Radio Access Technology: RAT）のサーチは、前記等しいインターバルの間に実行されることを特徴とする項（１）〜（５）のいずれか１つに記載のネットワーク取得方法。

（７）第１のＲＡＴは、ＧＳＭ（Global System for Mobile communications）であり、第２のＲＡＴは、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）であることを特徴とする項（６）に記載のネットワーク取得方法。

（８）シングルモードセルラー通信装置に用いられ、所謂第２段階サーチ動作は、前記等しいインターバルの間に実行されることを特徴とする項（１）〜（５）のいずれか１つに記載のネットワーク取得方法。

（９）前記第２段階サーチ動作は、初期測定後に高い信号強度を有すると分かったセルに対して実行されることを特徴とする項（８）に記載のネットワーク取得方法。

（１０）複数のセルから受信した信号の特性に基づいて最適セルを決定するための手段を有し、各セルからの信号は、複数の周波数から成る周波数帯上に与えられ、前記決定手段は、平均値を得るべく各周波数毎に前記特性の一連の測定を行う手段を有するセルラー通信装置において、前記一連の測定のうちの各測定は、前記一連の測定のうちの次の測定を行う前に、前記周波数帯における全ての周波数について行われ、各周波数毎の前記一連の測定は、等間隔に行なわれ、各測定の間に等しいインターバルが設けられ、前記インターバルは、ネットワークセルからの信号のさらなる処理あるいは他のネットワークのセルからの信号の受信および処理のために用いられることを特徴とするセルラー通信装置。

（１１）項（２）〜（９）のいずれか１つに記載のネットワーク取得方法に従って動作することを特徴とする項（１０）に記載のセルラー通信装置。

［作用］
一般に、ネットワーク取得は所定の期間内に行うことが要求されているが、本発明は、上述の等しいインターバルを導き、これらのインターバルを、例えば付加的なネットワーク取得手順に関するような信号処理に用い得るように取得ステップを構成することができるという認識に基づいている。

従来は単なるデッドタイムとして見られていた期間内に付加的な手順が行われるのであるから、例えば、デュアルモード電話機に関するようなデッドタイムの量は、実際上、減少する。また、両方の無線技術モードのための取得手順を実施し得る速度が増加するという利点がある。

本発明は、ネットワークサーチの効率を著しく向上させるという利点を有する。

さらに、本発明によれば、装置のユーザが体験するデッドタイムを削減し、またネットワーク取得手順において装置が必要とする電力を削減することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。

以下の記載は、例えばＧＳＭ（Global System for Mobile communications）およびＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）といった２つの無線アクセス技術（Radio Access Technology: RAT）にしたがって動作することが要求されるデュアルモード電話機（または、無線通信装置）に関して用いられる本発明の一実施例についてのものである。

３ＧＰＰ（3rd Generation (3G) Partnership Project）などの幾つかの動作仕様は、電話機が一度に１つのＲＡＴだけをサーチすることを要求している。異なる複数のＲＡＴの相対的な優先度は、一般に、電話機内に設定されている。即ち、例えば、デュアルモードＧＳＭ／ＵＭＴＳ電話機では、初期選択における、例えばＵＭＴＳといった第２のＲＡＴのサーチは、ＧＳＭなどの第１のＲＡＴに関するサーチの際に適切なセル（suitable cell）が見つからなかった場合にのみ、実行される。

このような初期サーチ手順は、比較的単純である。例えば、各セルから受信した信号の強度を用い、これらセルを信号強度の順にランク付けすると共に、ランキングリストのトップにあることが判明したセルにアクセスして適合性をみる。適合している場合には、そのセルと、関連するＲＡＴが、電話機によって有効に取得される。さもなければ、第２のＲＡＴのサーチが実行される。

３ＧＰＰ仕様は、周波数帯における各周波数についての５回の測定を３秒以上の期間にわたって実行して平均値を得、この平均値によってセルを上述した処理によってランク付けすることを要求している。これらの測定はまた、等間隔である必要がある。

このような要件は、多数回の測定のそれぞれが前回の測定から等しい設定期間ずつ離間しなければならないことを規定するものと従来考えられてきたが、本発明は、このような要件は、実際には必要ではないということの認識を利用したものである。

即ち、本発明によれば、等間隔に配置する必要があるのは、同一周波数上で実行される測定のみであることがわかった。そこで、本発明によるネットワーク取得手順は、単に、そのような測定のみを等間隔に配置することを保証すべく、実施される。このことは、全ての測定が等間隔に配置されることを保証していた、従来費やしていた時間を解放して利用できるようにすることに役立つ。本発明によれば、このさらなる時間、即ち、ネットワーク取得手順のうちで今や利用可能となり、最早デッドタイムの一部ではなくなった時間は、必要に応じて次のネットワーク取得手順のために利用可能である。

さて、図１を参照すると、時間ｔに亘って、第１のＲＡＴによる周波数帯１０を形成する周波数１〜ｎの範囲に関連してなされる一連の５回の測定Ａ〜Ｅが図示されている。図示の例においては、取得手順はＧＳＭモードに関して実行され、周波数帯１０は、実際には、２つのＧＳＭ帯からなる。即ち、１７２個の周波数を含むＥＧＳＭ（Extend GSMまたはExtended GSM）９００帯と、３７４個の周波数を含むＧＳＭ１８００帯である。よって、図示の例では、ｎ＝５４６、即ち、測定の対象となる５４６個の異なる周波数が存在する。

前述のごとく、３ＧＰＰ仕様によれば、一連の５回の測定Ａ〜Ｅは、３秒以上の期間に亘って実行されなければならない。そこで、最後の測定Ｅは、少くともｔ＝３秒以上の時点で実行される。

前述したように、ネットワーク取得手順は、一連の測定間の間隔（インターバル）１２、１４、１６、および１８のみが等しくなるように構成される。なぜなら、本発明によれば、周波数帯１０内の各周波数に対して行なわれ、且つ、列Ａにおける第１回目の測定を構成する５４６回の測定については等間隔である必要はないからである。

即ち、動作において、列Ａにおける第１回目の測定は、手順が列Ｂにおける第２回目の測定に移行する前に、５４６個の周波数の全てについて実行される。列Ａにおける第１回目の測定を形成する５４６回の測定全ての間に等しい間隔を設ける必要はないため、本発明では、単に、５４６回の測定が可及的速やかに実行されることを保証すべく、動作させるだけでよい。

あるひとつの周波数に同調をとり、かつ、一回の測定を実行するのに、およそ３５０μｓを要することが確認されている。よって、ＥＧＳＭ９００帯およびＧＳＭ１８００帯を含む周波数帯１０全体については、必要な測定の各回を完了するのに合計０．１９秒要することになるであろう。即ち、図１に示された５列の測定Ａ〜Ｅのそれぞれを実行するのに実効的に０．１９秒を有することになる。

しかしまた、前述したように、１つの平均値を得るために、一周波数につき、５回の測定、即ち、図１に示された５回の測定Ａ〜Ｅが行なわれる。したがって、５４６個の周波数のそれぞれについての平均値を得るために要する合計時間が０．９５秒に増加する。

しかし、列Ｅにおける最後の測定に到達するまでに最低３秒を要することを考えれば、実際、この３秒間のうちのわずか０．９５秒が周波数測定に用いられるに過ぎない。これにより、３ＧＰＰ仕様にしたがって定められた３秒のうちの２秒強が他の用途に用い得るものとして残される。

本発明の特別の要件、即ち、インターバル１２、１４、１６、および１８のみが等しい長さであればよいという要件に戻って、また、２秒強の利用可能な時間が得られることがわかったので、インターバル１２〜１８のそれぞれは、０．５秒程度とすることができる。

このような長さの期間は、さらなる信号処理動作のために用い得るので、有益である。

デュアルモード電話機における一例として、これら４つの０．５秒の期間は、２つのＲＡＴの他方をサーチするように構成できる。例えば、ＵＭＴＳは、ＧＳＭと同様のサーチ・平均化要件を有しているため、ＵＭＴＳ測定を、ＧＳＭ動作中に生じる０．５秒のインターバル１２〜１８内に設定することができ、しかも依然としてＧＳＭ平均化要件を満たし得る。そこで、セル選択のために検討されるＧＳＭおよびＵＭＴＳセルの複合リストを作成することが可能となる。このことは、２つのモードのどちらでも選択できるように、また、単に１つのＲＡＴ上のサーチを行うための現行の期間に匹敵する期間しか必要とせずに、選択を行ない得るという点において、とりわけ有利であることがわかった。

次に本発明の他の実施例について説明する。この例は、シングルモード電話に関するものである。一群の初期測定後に高い信号強度を持つことがわかったセルに対する第２段階サーチ動作は、０．５秒のインターバル１２〜１８中に実行することができる。このような動作は、通常、前述した平均化ステージが完了したのちに実行される。しかし、最初に高強度の信号が見つかった場合には、信号強度がまだ平均化されていなくても、その信号を読みにいくことに、特に不都合はない。再び、このことは、取得期間の著しく効率的な利用をもたらし、時間の節約とユーザが経験するデッドタイムの減少をもたらすことができる。

本発明によればさらに、上述してきたネットワーク取得方法に従って動作する無線通信装置をも得ることができる。

以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。例えば、本発明は、２以上のいかなる数の適当なＲＡＴのためのマルチモード電話機に適用可能であると共に、一連の測定間の等しいインターバルは、前述した値とは異なる値を有していてもよく、特に、異なる動作仕様にしたがって決定された場合には勿論である。

本発明の実施例によるネットワーク取得方法を説明するための図である。

符号の説明

１〜ｎ周波数
１０周波数帯
１２、１４、１６、１８インターバル
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ測定
ｔ時間

Claims

複数のセルから受信した信号の特性に基づいて最適セルを決定するステップを有するセルラー通信装置のためのネットワーク取得方法であって、
各セルからの信号は、複数の周波数から成る周波数帯上に与えられ、
前記決定ステップは、平均値を得るべく各周波数に対して前記特性の一連の測定を行うステップを有するネットワーク取得方法において、
前記一連の測定のうちの各測定は、前記一連の測定のうちの次の測定を行う前に、前記周波数帯における全ての周波数について行われ、
各周波数に対する前記一連の測定は、等間隔に行なわれ、各測定の間に等しいインターバルが設けられ、前記インターバルは、その時間が短縮されることなく保持されると共に、ネットワークセルからの信号のさらなる処理あるいは他のネットワークのセルからの信号の受信および処理のために用いられることを特徴とするネットワーク取得方法。
前記特性は、信号強度であることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク取得方法。
前記特性は、信号強度の微分量であることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク取得方法。
前記一連の測定は、一連の５回の測定を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のネットワーク取得方法。
前記等しいインターバルは、おのおの０．５秒程度であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のネットワーク取得方法。
少くともデュアルモード動作用に構成され、第２のモードによる無線アクセス技術（Radio Access Technology: RAT）のサーチは、前記等しいインターバルの間に実行されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載のネットワーク取得方法。
第１のＲＡＴは、ＧＳＭ（Global System for Mobile communications）であり、第２のＲＡＴは、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）であることを特徴とする請求項６に記載のネットワーク取得方法。
シングルモードセルラー通信装置に用いられ、第２段階サーチ動作は、前記等しいインターバルの間に実行されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載のネットワーク取得方法。
前記第２段階サーチ動作は、初期測定後に高い信号強度を有すると分かったセルに対して実行されることを特徴とする請求項８に記載のネットワーク取得方法。
複数のセルから受信した信号の特性に基づいて最適セルを決定するための手段を有し、各セルからの信号は、複数の周波数から成る周波数帯上に与えられ、前記決定手段は、平均値を得るべく各周波数毎に前記特性の一連の測定を行う手段を有するセルラー通信装置において、
前記一連の測定のうちの各測定は、前記一連の測定のうちの次の測定を行う前に、前記周波数帯における全ての周波数について行われ、
各周波数毎の前記一連の測定は、等間隔に行なわれ、各測定の間に等しいインターバルが設けられ、前記インターバルは、その時間が短縮されることなく保持されると共に、ネットワークセルからの信号のさらなる処理あるいは他のネットワークのセルからの信号の受信および処理のために用いられることを特徴とするセルラー通信装置。
前記特性は、信号強度であることを特徴とする請求項１０に記載の通信装置。
前記特性は、信号強度の微分量であることを特徴とする請求項１０に記載の通信装置。
前記一連の測定は、一連の５回の測定を含むことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１つに記載の通信装置。
前記等しいインターバルは、おのおの０．５秒程度であることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１つに記載の通信装置。
少くともデュアルモード動作用に構成され、第２のモードによる無線アクセス技術（Radio Access Technology: RAT）のサーチは、前記等しいインターバルの間に実行されることを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１つに記載の通信装置。
第１のＲＡＴは、ＧＳＭ（Global System for Mobile communications）であり、第２のＲＡＴは、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）であることを特徴とする請求項１５に記載の通信装置。
シングルモードセルラー通信装置に用いられ、第２段階サーチ動作は、前記等しいインターバルの間に実行されることを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１つに記載の通信装置。
前記第２段階サーチ動作は、初期測定後に高い信号強度を有していると分かったセルに対して実行されることを特徴とする請求項１７に記載の通信装置。