携帯端末装置、２基地局同時通信方式、通信処理装置
【課題】ＧＳＭ方式においてソフトハンドオーバーを可能とする技術が求められていた。
【解決手段】本発明の携帯端末装置は、ＴＤＭＡ方式で無線信号の送信及び受信を行う送受信手段と、複数の基地局装置より送信された無線信号の受信状態に基づいて、接続する第１の基地局装置及び並列接続する第２の基地局装置を選定する基地局選定処理手段と、第１の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて第２の基地局装置との並列接続に使用可能なスロットを選定する空きスロット選定処理手段と、第１の基地局装置及び第２の基地局装置のフレームタイミングの時間差と選定された並列接続に使用可能なスロットとに基づいて、第２の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて第２の基地局装置と並列接続可能かどうかを判定する並列接続可否判定手段と、を具備する。
【解決手段】本発明の携帯端末装置は、ＴＤＭＡ方式で無線信号の送信及び受信を行う送受信手段と、複数の基地局装置より送信された無線信号の受信状態に基づいて、接続する第１の基地局装置及び並列接続する第２の基地局装置を選定する基地局選定処理手段と、第１の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて第２の基地局装置との並列接続に使用可能なスロットを選定する空きスロット選定処理手段と、第１の基地局装置及び第２の基地局装置のフレームタイミングの時間差と選定された並列接続に使用可能なスロットとに基づいて、第２の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて第２の基地局装置と並列接続可能かどうかを判定する並列接続可否判定手段と、を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末装置及び当該携帯端末装置が有する通信処理装置並びに当該携帯端末装置を用いる２基地局同時通信方式に関し、特にＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）（ＧＳＭは登録商標。以下省略）方式で利用できる携帯端末装置、通信処理装置、２基地局同時通信方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速なモバイル通信を可能とすべく第４世代移動体通信方式に関する標準化の策定が進められている。高速通信に対する要求が高まる一方で、携帯電話においては、通話が切れにくく、かつ高い通信品質が維持されることが潜在的な要求として存在する。
【０００３】
特に高速で移動中に基地局の切り替わりにより通信品質が維持されない場合は、製品としての使い勝手が悪いと判断される可能性もある。従って、ハンドオーバー時において通信品質を維持することは重要な要求事項である。
【０００４】
特許文献１には、ＴＤＭＡ方式を採用する移動体通信システムにおいて、ハンドオーバー時の通信品質を維持するハンドオーバー方法が開示されている。図８は、当該ハンドオーバー方法を利用可能な移動体通信システムの構成図である。
【０００５】
当該移動体通信システムは、少なくとも１個のセンターＭＳＣ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ）を含む。当該センターＭＳＣは、例えば、電話回路網ＮＥＴに接続されている。センターＭＳＣは、ベース局のコントローラＢＳＣ１（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）〜ＢＳＣ３と交信するように配置されており、各コントローラＢＳＣは、１個あるいはそれ以上の数のベース局ＢＴＳ（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）を備えている。
【０００６】
さらに、各ベース局ＢＴＳのセルのゾーン内で、数個の移動局ＭＳが移動している。これら複数の移動局ＭＳ相互の間で、もしくは移動局ＭＳと回路網ＮＥＴとの間で交信が行なわれる。
【０００７】
移動局ＭＳは、混信を生ずることなくハンドオーバーを可能とするために、一定の時間間隔で受信の状態、例えば現在使っているベース局ＢＴＳの信号の強度や次に使用するべき最寄りベース局の信号強度をモニターし、その結果を現在使用中のベース局ＢＴＳに通報する。データは、このベース局から、コントローラＢＳＣへ、さらには必要に応じてセンターＭＳＣに送られる。モニタリングの結果に応じて、今まで使用してきたベース局との交信が取れなくなってきた段階で、センターが、この移動局のための新しいベース局を特定することで、ハンドオーバーの正確なタイミングを決定することができる。
【０００８】
図９は、背景技術にかかるハンドオーバーに関する制御フローチャートである。先ず携帯端末は全基地局の受信レベルを計測する（ステップＳ１０２１）。携帯端末は受信レベルの高い順に基地局３１、３２、３３・・・とソートする（ステップＳ１０２２）。携帯端末は最も受信品質の良い基地局３１に対し、基地局３１の使用スロットを決定する（ステップＳ１０２３）。携帯端末は、決定した使用スロットを用いて基地局１１に接続をする（ステップＳ１０２４）。次に、携帯端末は基地局３２が使用出来るＷｉｎｄｏｗ（スロットをとりうる範囲）を基地局３２に通知する（ステップＳ１０２５）。携帯端末は基地局３２と接続する（ステップＳ１０２６）。
【０００９】
上記の処理フローチャートでは、ベース局ＢＴＳ１の使用タイムスロットを除外した携帯端末が使用出来るＷｉｎｄｏｗ（タイムスロット）を任意に選定し、基地局側は受動的にスロットが決定する。
【００１０】
図１０に、背景技術にかかるＴＤＭＡフレーム構成図を示す。例として基地局３１の上り／下りスロットを図１０のように下りスロットとしてスロット０、上りスロットとしてスロット３を使用すると仮定した場合、基地局３２に割り当てるスロットのとりうるＷｉｎｄｏｗはそれぞれ受信スロット用−Ｗｉｎｄｏｗ１（下り）、送信スロット用−Ｗｉｎｄｏｗ２（上り）となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平０６−１６９４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
携帯電話の通信規格は第３世代、第３．５世代、第３．９世代、第４世代と進化し続けている。その一方で、幅広い国と地域で使用されている第２世代通信規格であるＧＳＭ方式は現在もなおユーザ数が増加しており、サービス利用者が占める割合は携帯電話使用率のおよそ８割にも上る。
【００１３】
従って、ＧＳＭ方式に準拠しつつ、高い通信品質を維持するために通信の瞬間的断絶を防ぎながらハンドオーバーする技術が求められている。
【００１４】
一方、上記従来技術は、ＴＤＭＡ方式におけるソフトハンドオーバー方法に関する発明であるが、ＧＳＭ方式に準拠したソフトハンドオーバー方法ではないため、直ちにＧＳＭ方式に適用することができなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の携帯端末装置は、ＴＤＭＡ方式で無線信号の送信及び受信を行う送受信手段と、複数の基地局装置より送信された無線信号の受信状態に基づいて、接続する第１の基地局装置及び並列接続する第２の基地局装置を選定する基地局選定処理手段と、前記第１の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置との並列接続に使用可能なスロットを選定する空きスロット選定処理手段と、前記第１の基地局装置及び前記第２の基地局装置のフレームタイミングの時間差と前記選定された並列接続に使用可能なスロットとに基づいて、前記第２の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置と並列接続可能かどうかを判定する並列接続可否判定手段と、を具備する。当該構成によれば、ＧＳＭ方式に準拠しつつ、ハンドオーバー時に２つの基地局と同時通信を行うため、瞬間的断絶を防ぐことができ、高い通信品質を維持できる。
【００１６】
また、本発明の２基地局同時通信方法は、ＴＤＭＡ方式で無線通信を行う携帯端末装置で用いられる２基地局同時通信方法であって、複数の基地局装置より送信された無線信号の受信状態に基づいて、接続する第１の基地局装置及び並列接続する第２の基地局装置を選定し、前記第１の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置との並列接続に使用可能なスロットを選定し、前記第１の基地局装置及び前記第２の基地局装置のフレームタイミングの時間差と前記選定された並列接続に使用可能なスロットとに基づいて、前記第２の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置と並列接続可能かどうかを判定し、前記判定の結果、並列接続可能と判定された場合に接続中の前記第１の基地局装置に加えて前記第２の基地局装置と並列接続を行う。当該構成によれば、ＧＳＭ方式に準拠しつつ、ハンドオーバー時に２つの基地局と同時通信を行うため、瞬間的断絶を防ぐことができ、高い通信品質を維持できる。
【００１７】
また、本発明の通信処理装置は、ＴＤＭＡ方式で無線通信を行う携帯端末装置で用いられる通信処理装置であって、複数の基地局装置より送信された無線信号の受信状態に基づいて、接続する第１の基地局装置及び並列接続する第２の基地局装置を選定する基地局選定処理手段と、前記第１の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置との並列接続に使用可能なスロットを選定する空きスロット選定処理手段と、
前記第１の基地局装置及び前記第２の基地局装置のフレームタイミングの時間差と前記選定された並列接続に使用可能なスロットとに基づいて、前記第２の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置と並列接続可能かどうかを判定する並列接続可否判定手段と、を具備する。当該構成によれば、ＧＳＭ方式に準拠しつつ、ハンドオーバー時に２つの基地局と同時通信を行うため、瞬間的断絶を防ぐことができ、高い通信品質を維持できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ＧＳＭ方式においてソフトハンドオーバーを可能とする２基地局同時通信方法及び当該方法を利用できる携帯端末装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１にかかる移動体通信システムのブロック図である。
【図２】実施の形態１にかかるＴＤＭＡフレームの構成図である。
【図３】実施の形態１にかかる携帯端末装置における処理の流れを示したフローチャート図である。
【図４】実施の形態１にかかる空きスロット選定処理の流れを示したフローチャート図である。
【図５】実施の形態１にかかるスロット構成決定処理の流れを示したフローチャート図である。
【図６】実施の形態１にかかるＴＤＭＡフレームの構成図である。
【図７】実施の形態１にかかるＴＤＭＡフレームの構成図である。
【図８】背景技術にかかる移動体通信システムのブロック図である。
【図９】背景技術にかかるハンドオーバーにおける処理の流れを示したフローチャート図である。
【図１０】背景技術にかかるＴＤＭＡフレームの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施の形態１）
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。図１は、本実施の形態１に係る移動体通信システムの構成を示すブロック図である。当該システムは、ＭＳＣとＢＳＣと基地局と携帯端末とから構成される。
【００２１】
ＭＳＣ１０１は、通信網に繋がっている携帯端末に関する携帯端末情報を管理し、伝送路の切り替えを行う。ＢＳＣ２０１〜２０３は、基地局３０１〜３０ｎとＭＳＣ１０１とのデータ中継を行う。基地局３０１、３０ｎは、携帯端末４００と通信を行なう。以下、携帯端末４００の具体的構成について詳細に説明する。
【００２２】
携帯端末４００は、ＲＦ部４０１と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１１と、基地局選定処理部４２１と、空きスロット選定処理部４３１と、スロット構成決定処理部４４１と、から構成される。
【００２３】
ＲＦ部４０１は、基地局より送信されるＲＦ信号を受信する。ＲＦ部４０１は、アンテナを介して受信したＲＦ信号にダウンコンバートやＡ／Ｄ変換等の受信処理を行い、処理後の受信信号をＣＰＵ４１１に出力する。また、ＲＦ部４０１は、ＣＰＵ４１１より出力された符号化処理及び変調処理が行われた出力信号に対してＤ／Ａ変換やアップコンバート等の送信処理を行い、処理後のＲＦ信号をアンテナを介して基地局へ送信する。
【００２４】
ＣＰＵ４１１は、携帯端末４００全体の制御を行う中央制御部である。また、ＣＰＵ４１１は、ＲＦ部４０１より入力した受信信号に対して復調処理、復号処理を行い、処理後の受信データを後述する基地局選定処理部４２１、空きスロット選定処理部４３１、スロット構成決定処理部４４１に適宜出力する。また、ＣＰＵ４１１は、これら各部より入力した送信データに対して適宜符号化処理及び変調処理を行い、処理後の送信信号をＲＦ部４０１へ出力する。
【００２５】
基地局選定処理部４２１は、各基地局より送信される送信信号の受信レベルを計測し、当該受信レベルに基づいて接続する基地局の選定を行う。基地局選定処理部４２１は、選定した基地局に関する情報である基地局選定情報を生成してＣＰＵ４１１に出力する。ＣＰＵ４１１は、当該基地局選定情報を設定情報とし、基地局選定処理部４２１で選定された基地局から送信された信号に対して復調処理及び復号処理を行う。
【００２６】
また、基地局選定処理部４２１は、上記選定処理で決定した接続先の基地局に対して接続要求を通知する。当該通知を受け取った基地局により後述するスロット構成情報が本端末４００に対して通知され、通知されたスロット構成情報で示されるスロットを用いて当該基地局と本端末４００との間で通信が行われる。ここでスロット構成情報とは、基地局が指定するスロット構成に関する情報であり、具体的には、上り用／下り用のスロット番号が当該スロット構成情報に含まれる。
【００２７】
さらに、基地局選定処理部４２１は、基地局より通知されるタイミングアドバンス（以下、ＴＡと称す）を受け取り、当該ＴＡに基づいて当該基地局との通信における送受信タイミングの補正を行う。また、基地局選定処理部４２１は、当該ＴＡをスロット構成決定処理部４４１へ出力する。
【００２８】
空きスロット選定処理部４３１は、基地局３０１から通知されたスロット構成情報を基地局選定処理部４２１より入力し、当該スロット構成情報に基づいて空きスロットを選定する。当該空きスロットは第２の基地局との並列接続用に使用可能なスロットを示している。空きスロット選定処理部４３１は、選定した空きスロットに関する情報である空きスロット情報をスロット構成決定処理部４４１に出力する。具体的には、空きスロット情報は、並列接続用に使用可能なスロットのスロット番号が纏められている。
【００２９】
スロット構成決定処理部４４１は、自端末が第１の基地局と通信中である状態において、第２の基地局と並列接続可能であるかどうかの判定を行う。具体的には、スロット構成決定処理部４４１は、空きスロット選定処理部４３１から入力した上記空きスロット情報と、並列接続を試みる第２の基地局から通知されたスロット構成情報と、第１の基地局及び第２の基地局のフレームタイミングの時間差とに基づいて、第２の基地局と並列接続可能であるかどうかの並列接続可否判定処理を行う。スロット構成決定処理部４４１は、判定した結果を基地局選定処理部４２１へ通知する。
【００３０】
次に、本携帯端末４００の処理動作について図３〜図５のフローチャートを用いて説明する。
【００３１】
図３は、本発明の携帯端末４００における制御フローチャートであり、携帯端末４００が並列接続する基地局を決定するための処理の流れを示している。
【００３２】
先ず携帯端末４００は、全基地局の受信レベルを計測する（ステップＳ２０１）。具体的には、基地局選定処理部４２１は、内部に信号の受信レベルを計測する受信レベル計測部を有しており、当該受信レベル計測部がＲＦ部で受信された各基地局からの送信信号の受信レベルを計測する。
【００３３】
基地局選定処理部４２１は、計測された受信レベルに基づいて、受信レベルの高い順に基地局３０１〜３０ｍ〜３０ｎへとソートする（ステップＳ２０２）。ここでは、上記計測の結果、基地局３０１から送信された送信信号の受信レベルが最も高かったとして説明する。
【００３４】
基地局選定処理部４２１は、ステップＳ２０２におけるソート処理において最も受信レベルが高かった基地局３０１を接続する基地局として選定し、当該基地局のフレームタイミングを取得する（ステップＳ２０３）。
【００３５】
次に、基地局選定処理部４２１は、当該基地局３０１に対して接続要求を通知する。携帯端末４００より当該接続要求を受けた基地局３０１は、携帯端末４００に対して上りに使用するスロット番号及び下りに使用するスロット番号（スロット構成情報）を通知する。基地局３０１より送信された上記スロット構成情報はＲＦ部４０１における受信処理、ＣＰＵ４１１における復調処理・復号処理を経て基地局選定処理部４２１に入力される（ステップＳ２０４）。
【００３６】
基地局選定処理部４２１は、基地局３０１との同期を確立し、基地局３０１からのスロット構成情報で示される上り用スロット番号・下り用スロット番号のスロットを用いて基地局３０１と携帯端末４００とを通信接続する（ステップＳ２０５）。
【００３７】
次に、空きスロット選定ルーチンにより空きスロットが選定される（ステップＳ２０６）。具体的には、空きスロット選定処理部４３１が、所定のルーチンに従って接続中の基地局３０１とは異なる基地局３０ｍが使用可能な空きスロットの選定をする。
【００３８】
図４に、上記空きスロット選定処理部４３１において行われる空きスロット選定ルーチンに関する制御フローチャートを示す。基地局選定処理部４２１におけるステップ２０１〜ステップ２０５の処理によって最も通信品質のよい第１の基地局３０１との通信が確立された後、空きスロット選定処理部４３１は、第２の基地局３０ｍに割り当てることができる空きスロットを決定する。
【００３９】
空きスロット選定処理部４３１は、ＴＤＭＡ方式において１フレームに含まれる計８スロットのうち、基地局３０１で使用する上り／下りスロットを除外し、空きスロットを算出する。空きスロット選定処理部４３１は、算出した空きスロットに関する情報を次ステップに渡す（ステップＳ３１）。
【００４０】
次に、空きスロット選定処理部４３１は、前記算出した空きスロットが、第２の基地局である基地局３０ｍに割り当てることが出来る連続した２スロット以上であるかを算出する。空きスロット選定処理部４３１は、２スロット以上の連続した空きスロットを並列接続用に使用可能なスロットとして選定し、基地局３０ｍが使用可能なスロットに関する情報をスロット構成決定処理部４４１に出力する（ステップＳ３２）。
【００４１】
上記基地局３０ｍが使用可能なスロットについてフレーム構成図を用いて説明する。図２は、本発明の移動体通信システムで動作するＴＤＭＡフレーム構成図である。
【００４２】
図２で示す構成は、携帯端末４００は、ステップＳ２０５の段階で最も受信レベルが高い基地局３０１を基準として同期している。
【００４３】
携帯端末４００は、基地局３０ｍに関して、基準となる基地局３０１のタイミングループとは別のタイミングループで接続を管理し、通信を維持する。図２では、基地局３０１が上りに使用するスロット０、下りに使用するスロット３に対し、基地局３０ｍが上り/下りに使用出来るスロットは１、２、４、５、６、７となる。
【００４４】
一方、２基地局間が非同期であるため、基地局３０１に同期した携帯端末４００のフレームタイミングと基地局３０ｍのフレームタイミングとの間に時間差（ズレ）がある。従って、当該時間差を考慮した上で基地局３０ｍが指定するスロットが上記使用できるスロットに含まれるかを判定する必要がある。図２の場合では、基地局３０ｍのフレームタイミングが基地局３０１のフレームタイミングに対して時間差Ｙ遅れており、１スロットの時間Ｚとして２Ｚ＜Ｙ＜３Ｚの関係を有している。並列接続に使用可能なスロットは２スロット以上の連続した空きスロットであることを考慮し、基地局３０ｍが使用できるスロットのうち、後続のスロットも使用できるスロット１、４、５、６から２を引いたスロット７、２、３、４が基地局３０ｍにとって並列接続可能なスロットとなる。
【００４５】
上記空きスロット選定ルーチンにより並列接続用に利用可能なスロットが選定された後、基地局選定処理部４２１は、並列接続可能な第２の基地局を選別する選別処理を開始する（ステップＳ２０７）。具体的には、基地局選定処理部４２１は、ステップＳ２０２で計測した受信レベルに基づいて基地局３０１の次に受信レベルの高い基地局３０ｍを特定する。なお、ここでは受信レベルの計測の結果、基地局３０２が基地局３０１の次に受信レベルの高い基地局であったとして説明する。
【００４６】
次に、基地局選定処理部４２１はステップＳ２０７で選定した並列接続用の基地局３０２のフレームタイミングを取得する（ステップＳ２０８）。
【００４７】
次に、基地局選定処理部４２１は、基地局３０２から上りに使用するスロット番号及び下りに使用するスロット番号（スロット構成情報）を受ける（ステップＳ２０９）。基地局３０２より送信された上記スロット構成情報はＲＦ部４０１における受信処理、ＣＰＵ４１１における復調処理・復号処理を経て基地局選定処理部４２１に入力される。基地局選定処理部４２１は、当該基地局３０２のスロット構成情報をスロット構成決定処理部４４１へ出力する。また、基地局選定処理部４２１は、ステップＳ２０３及びステップＳ２０８でそれぞれ取得した基地局３０１及び基地局３０２のフレームタイミングに関する情報をスロット構成決定処理部４４１に出力する。
【００４８】
スロット構成決定処理部４４１は、基地局選定処理部４２１より入力した上記情報に基づいて後述するスロット構成決定ルーチンを実施し、基地局３０２の要求するスロットで並列接続可能か判定する（ステップＳ２１０）。
【００４９】
基地局選定処理部４２１は、ステップＳ２１０においてスロット構成決定処理部４４１が行なったスロット構成決定処理の結果を受け取り、当該結果に基づいて基地局３０２との接続を行うかどうかを判断する（ステップＳ２１１）。
【００５０】
ステップＳ２１１において基地局３０２に接続すると判断した場合には、基地局選定処理部４２１は、基地局３０２と携帯端末４００を通信接続し、並列接続開始処理を終了する（ステップＳ２１２）。一方、ステップＳ２１１において基地局３０２に接続しないと判断した場合には、基地局選定処理部４２１は、次の基地局を判定するためｍを更新して、ステップＳ２０８に戻り処理を繰り返す（ステップＳ２１３）。
【００５１】
次に、上記ステップＳ２１０においてスロット構成決定処理部４４１が行うスロット構成決定ルーチンについて詳細に説明する。図５は、本発明のスロット構成決定処理部４４１の制御フローチャートであり、基地局３０ｍの指定するスロットについて携帯端末が並列接続用に使用可能なスロットであるかどうかを判定する。実際の通信時には、スロット構成決定処理部４４１は、基地局と携帯端末との距離によって生じる時間差及び基地局３０１−基地局３０ｍのスロットタイミングのズレを考慮した上で基地局３０ｍが要求するスロットで接続可能かの判定を行う。
【００５２】
空きスロット構成決定処理部４４１は、ステップＳ２０９で受け取った基地局３０ｍが通知する上り使用スロット、下り使用スロットに関するスロット構成情報を受け取る（ステップＳ４１）。
【００５３】
空きスロット構成決定処理部４４１は、基地局３０１が通知するタイミングアドバンスであるＴ１［μｓｅｃ］と、基地局３０ｍが通知するＴＡであるＴｍ［μｓｅｃ］とを受け取る（ステップＳ４２）。ここでＴＡとは携帯端末から送信された上り信号が基地局に到達するまでの時間を言う。基地局３０１及び基地局３０ｍはそれぞれ携帯端末４００のＴＡを測定し、携帯端末４００にＴＡを通知する。
【００５４】
空きスロット構成決定処理部４４１は、基地局選定処理部４２１がステップＳ２０３及びステップＳ２０８でそれぞれ取得した基地局３０１及び基地局３０ｍのフレームタイミングに関する情報を入力する。ここで、携帯端末４００は基地局３０１と同期しているため、基地局３０１のフレームタイミングは携帯端末４００のフレームタイミングとなる。空きスロット構成決定処理部４４１は、上記入力した情報に基づいて携帯端末４００のスロット０先頭タイミングから基地局３０ｍのスロット０先頭タイミングの差異（フレームタイミングの時間差）Ｙ［μｓｅｃ］を算出する。さらに、空きスロット構成決定処理部４４１は、１スロットの時間Ｚ［μｓｅｃ］に基づいて、基地局３０１と基地局３０ｍのスロット間ズレＸ［μｓｅｃ］＝Ｙ％Ｚを算出する（ステップＳ４３）。
【００５５】
次に、空きスロット構成決定処理部４４１は、基地局３０１と基地局３０ｍのスロット間ズレＸ［μｓｅｃ］≧（Ｔｍ−Ｔ１）を判定する（ステップＳ４４）。判定の結果、（Ｘ≧Ｔｍ−Ｔ１）であればステップＳ４６に進み、（Ｘ≧Ｔｍ−Ｔ１）でなければステップＳ４５に進む。
【００５６】
ステップＳ４４における判定の結果、（Ｘ≧Ｔｍ−Ｔ１）でなければ、基地局３０ｍに割り当てられるスロットは１スロット分後のスロットが適合するスロットとして換算する（ステップＳ４５）
【００５７】
スロット構成決定処理部４４１は、空きスロット選定処理部４３１より基地局３０ｍが使用可能なスロットに関する情報を入力し、基地局３０ｍが指定しているスロットで接続可能か判定する（ステップＳ４６）。具体的には、基地局３０ｍが指定しているスロットに上記Ｔｍ−Ｔ１の時間差のタイミング補正を行った後の補正後スロットが、空きスロット選定処理部４３１で選定された基地局３０ｍが使用可能なスロットに含まれている場合は、基地局３０ｍと並列接続可能であると判定する。判定の結果、接続可能であればステップＳ４７に進み、接続不可能であればステップＳ４８に進む。
【００５８】
ステップＳ４６で接続可能と判定された場合、スロット構成決定処理部４４１は、構成決定処理の戻り値として基地局３０ｍに接続可能を返却して処理を終了する（ステップＳ４７）。
【００５９】
ステップＳ４６で接続不可能と判定された場合、スロット構成決定処理部４４１は、スロット構成決定処理の戻り値として基地局３０ｍに接続不可能を返却して処理を終了する（ステップＳ４８）。
【００６０】
次に、図６は、本発明の移動体通信システムで動作するＴＤＭＡフレームの構成図を示す。図６のフレーム構成図は、基地局３０１および基地局３０ｍのスロット間ズレの関連性について示している。
【００６１】
ＧＳＭ方式において基地局３０１と基地局３０ｍとの間には同期がとられていないため、基地局３０１と基地局３０ｍとのスロット間にはズレが存在する。従って、基地局３０１と同期を確立している携帯端末４００において基地局３０ｍに割り当てることが出来る空きスロットは、連続した２スロット以上となる。図６の場合において基地局３０１は、下りスロットとしてスロット０、上りスロットとしてスロット３を使用しているため、基地局３０ｍがとりうる空きスロットはスロット１、２、４、５、６、７となる。
【００６２】
図７は、本発明の携帯システムで動作するＴＤＭＡフレーム構成図であり、基地局３０１および基地局３０ｍのスロット間ズレとＴＡの関連性を示すものである。図７の基地局３０１は、下りスロットとしてスロット０、上りスロットとしてスロット３を使用し、基地局３０ｍは、スロット構成情報内において下りスロットとしてスロット０、上りスロットとしてスロット３を指定しているものとする。またスロット間ズレＸを３００［μｓｅｃ］とする。
【００６３】
図７（ａ）は、ＴＡを加味しない場合のスロット位置関係を示す図である。基地局３０ｍのとりうるスロットは連続した２スロット以上の開きであるため、フレームタイミングの時間差Ｙを考慮した上で、スロット０、３、４、５となる。
【００６４】
従って、基地局３０ｍが指定するスロット０及びスロット３は共に使用可能であるため、スロット構成決定処理部４４１、基地局３０ｍは並列接続可能であると判定する。
【００６５】
図７（ｂ）は、ＴＡを加味した場合のスロット位置関係を示す図であり、スロット間ズレＸを３００［μｓｅｃ］、Ｔ１を０［μｓｅｃ］、Ｔｍを１５０［μｓｅｃ］とすると、基地局（Ｘ＝３００）≧（（Ｔｍ＝１５０）−（Ｔ１＝０））であるため、図５のステップＳ４４はＹＥＳとなり、基地局３０ｍのとりうるスロットは図７（ａ）同様、スロット０、３、４、５となる。（ステップ４４がＹＥＳの場合）
【００６６】
図７（ｃ）は、異なる状況においてＴＡを加味した場合のスロット位置関係を示す図であり、スロット間ズレＸを３００［μｓｅｃ］、Ｔ１を０［μｓｅｃ］、Ｔｍを４００［μｓｅｃ］とすると、基地局（Ｘ＝３００）≧（（Ｔｍ＝４００）−（Ｔ１＝０））ではないため、図５のステップＳ４４はＮＯとなり、図７（ａ）から１スロット後のスロットが適合するスロットとして換算され、基地局３０ｍのとりうるスロットはスロット１、４、５、６となる（ステップＳ４５）。
【００６７】
従って、この場合は基地局３０ｍが指定するスロット０及びスロット３は共に使用不可能であるため、スロット構成決定処理部４４１、基地局３０ｍは並列接続不可能であると判定する。
【００６８】
以上説明したとおりに、本発明では基地局選定処理部４２１と空きスロット選定処理部４３１とスロット構成決定処理部４４１とを有することを特徴とする。基地局選定処理部４２１は、複数の基地局装置より送信された無線信号の受信レベルに基づいて、接続する第１の基地局装置及び並列接続する第２の基地局装置を選定する選定処理を行う。また、空きスロット選定処理部４３１は、前記第１の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置との並列接続に使用可能なスロットを選定する。そして、スロット構成決定処理部４４１は、前記第１の基地局装置及び前記第２の基地局装置のフレームタイミングの時間差と前記選定された並列接続に使用可能なスロットとに基づいて、前記第２の基地局装置より通知された接続用タイムスロットを用いて前記第２の基地局装置と並列接続可能かどうかを判定する。
【００６９】
携帯端末装置が、上記構成を有することで基地局３０１、基地局３０ｍが指定するスロット構成で２基地局間と通信が可能となり、ハードウェア構成を変えることなく、単一ＲＦでソフトハンドオーバーが可能となり、通信品質の劣化を軽減し、かつ通信の瞬間的断絶をなくすことができる。
【００７０】
また、上記説明したように、空きスロット選定処理部４３１は、基地局間のスロットタイミングのズレを考慮し、２スロット以上の連続した空きスロットを前記並列接続に使用可能なスロットとして選定することができる。より具体的には、空きスロット選定処理部４３１は、フレームに含まれる複数のスロットの中から第１の基地局より通知されたスロット構成で示されるスロット除いた残りのスロットを空きスロットとして算出し、算出した空きスロットの内、連続して２スロット以上の空のあるスロットを並列接続に使用可能なスロットとして選定することができる。
【００７１】
また、上記説明したように、スロット構成決定処理部４４１は、基地局間のタイミングアドバンスの時間差（Ｔ２−Ｔ１）に基づくタイミング補正を第２の基地局装置のスロットタイミングに対して行う。スロット構成決定処理部４４１は、タイミング補正後の第２の基地局より通知されたスロット構成が並列接続に使用可能なスロットに含まれるかどうかに基づいて前記判定を行うとなお良好である。
【００７２】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。また、上記図３〜図５で示した各種の処理をプログラムを実行することでソフトウェア的に行えるよう構成しても良い。また、基地局選定処理部、空きスロット選定処理部、スロット構成決定処理部を１つの半導体回路で携帯端末用の通信処理装置として構成しても良い。
【符号の説明】
【００７３】
１１ 移動スイッチングセンター
２１−２３ 基地局コントローラ
３１-３６ 基地局
１０１ 移動スイッチングセンター
２０１−２０３ 基地局コントローラ
３０１-３０ｎ 基地局
４００ 携帯端末
４０１ ＲＦ部
４２１ 基地局選定処理部
４３１ スロット選定処理部
４４１ スロット構成決定処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末装置及び当該携帯端末装置が有する通信処理装置並びに当該携帯端末装置を用いる２基地局同時通信方式に関し、特にＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）（ＧＳＭは登録商標。以下省略）方式で利用できる携帯端末装置、通信処理装置、２基地局同時通信方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速なモバイル通信を可能とすべく第４世代移動体通信方式に関する標準化の策定が進められている。高速通信に対する要求が高まる一方で、携帯電話においては、通話が切れにくく、かつ高い通信品質が維持されることが潜在的な要求として存在する。
【０００３】
特に高速で移動中に基地局の切り替わりにより通信品質が維持されない場合は、製品としての使い勝手が悪いと判断される可能性もある。従って、ハンドオーバー時において通信品質を維持することは重要な要求事項である。
【０００４】
特許文献１には、ＴＤＭＡ方式を採用する移動体通信システムにおいて、ハンドオーバー時の通信品質を維持するハンドオーバー方法が開示されている。図８は、当該ハンドオーバー方法を利用可能な移動体通信システムの構成図である。
【０００５】
当該移動体通信システムは、少なくとも１個のセンターＭＳＣ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ）を含む。当該センターＭＳＣは、例えば、電話回路網ＮＥＴに接続されている。センターＭＳＣは、ベース局のコントローラＢＳＣ１（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）〜ＢＳＣ３と交信するように配置されており、各コントローラＢＳＣは、１個あるいはそれ以上の数のベース局ＢＴＳ（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）を備えている。
【０００６】
さらに、各ベース局ＢＴＳのセルのゾーン内で、数個の移動局ＭＳが移動している。これら複数の移動局ＭＳ相互の間で、もしくは移動局ＭＳと回路網ＮＥＴとの間で交信が行なわれる。
【０００７】
移動局ＭＳは、混信を生ずることなくハンドオーバーを可能とするために、一定の時間間隔で受信の状態、例えば現在使っているベース局ＢＴＳの信号の強度や次に使用するべき最寄りベース局の信号強度をモニターし、その結果を現在使用中のベース局ＢＴＳに通報する。データは、このベース局から、コントローラＢＳＣへ、さらには必要に応じてセンターＭＳＣに送られる。モニタリングの結果に応じて、今まで使用してきたベース局との交信が取れなくなってきた段階で、センターが、この移動局のための新しいベース局を特定することで、ハンドオーバーの正確なタイミングを決定することができる。
【０００８】
図９は、背景技術にかかるハンドオーバーに関する制御フローチャートである。先ず携帯端末は全基地局の受信レベルを計測する（ステップＳ１０２１）。携帯端末は受信レベルの高い順に基地局３１、３２、３３・・・とソートする（ステップＳ１０２２）。携帯端末は最も受信品質の良い基地局３１に対し、基地局３１の使用スロットを決定する（ステップＳ１０２３）。携帯端末は、決定した使用スロットを用いて基地局１１に接続をする（ステップＳ１０２４）。次に、携帯端末は基地局３２が使用出来るＷｉｎｄｏｗ（スロットをとりうる範囲）を基地局３２に通知する（ステップＳ１０２５）。携帯端末は基地局３２と接続する（ステップＳ１０２６）。
【０００９】
上記の処理フローチャートでは、ベース局ＢＴＳ１の使用タイムスロットを除外した携帯端末が使用出来るＷｉｎｄｏｗ（タイムスロット）を任意に選定し、基地局側は受動的にスロットが決定する。
【００１０】
図１０に、背景技術にかかるＴＤＭＡフレーム構成図を示す。例として基地局３１の上り／下りスロットを図１０のように下りスロットとしてスロット０、上りスロットとしてスロット３を使用すると仮定した場合、基地局３２に割り当てるスロットのとりうるＷｉｎｄｏｗはそれぞれ受信スロット用−Ｗｉｎｄｏｗ１（下り）、送信スロット用−Ｗｉｎｄｏｗ２（上り）となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平０６−１６９４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
携帯電話の通信規格は第３世代、第３．５世代、第３．９世代、第４世代と進化し続けている。その一方で、幅広い国と地域で使用されている第２世代通信規格であるＧＳＭ方式は現在もなおユーザ数が増加しており、サービス利用者が占める割合は携帯電話使用率のおよそ８割にも上る。
【００１３】
従って、ＧＳＭ方式に準拠しつつ、高い通信品質を維持するために通信の瞬間的断絶を防ぎながらハンドオーバーする技術が求められている。
【００１４】
一方、上記従来技術は、ＴＤＭＡ方式におけるソフトハンドオーバー方法に関する発明であるが、ＧＳＭ方式に準拠したソフトハンドオーバー方法ではないため、直ちにＧＳＭ方式に適用することができなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の携帯端末装置は、ＴＤＭＡ方式で無線信号の送信及び受信を行う送受信手段と、複数の基地局装置より送信された無線信号の受信状態に基づいて、接続する第１の基地局装置及び並列接続する第２の基地局装置を選定する基地局選定処理手段と、前記第１の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置との並列接続に使用可能なスロットを選定する空きスロット選定処理手段と、前記第１の基地局装置及び前記第２の基地局装置のフレームタイミングの時間差と前記選定された並列接続に使用可能なスロットとに基づいて、前記第２の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置と並列接続可能かどうかを判定する並列接続可否判定手段と、を具備する。当該構成によれば、ＧＳＭ方式に準拠しつつ、ハンドオーバー時に２つの基地局と同時通信を行うため、瞬間的断絶を防ぐことができ、高い通信品質を維持できる。
【００１６】
また、本発明の２基地局同時通信方法は、ＴＤＭＡ方式で無線通信を行う携帯端末装置で用いられる２基地局同時通信方法であって、複数の基地局装置より送信された無線信号の受信状態に基づいて、接続する第１の基地局装置及び並列接続する第２の基地局装置を選定し、前記第１の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置との並列接続に使用可能なスロットを選定し、前記第１の基地局装置及び前記第２の基地局装置のフレームタイミングの時間差と前記選定された並列接続に使用可能なスロットとに基づいて、前記第２の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置と並列接続可能かどうかを判定し、前記判定の結果、並列接続可能と判定された場合に接続中の前記第１の基地局装置に加えて前記第２の基地局装置と並列接続を行う。当該構成によれば、ＧＳＭ方式に準拠しつつ、ハンドオーバー時に２つの基地局と同時通信を行うため、瞬間的断絶を防ぐことができ、高い通信品質を維持できる。
【００１７】
また、本発明の通信処理装置は、ＴＤＭＡ方式で無線通信を行う携帯端末装置で用いられる通信処理装置であって、複数の基地局装置より送信された無線信号の受信状態に基づいて、接続する第１の基地局装置及び並列接続する第２の基地局装置を選定する基地局選定処理手段と、前記第１の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置との並列接続に使用可能なスロットを選定する空きスロット選定処理手段と、
前記第１の基地局装置及び前記第２の基地局装置のフレームタイミングの時間差と前記選定された並列接続に使用可能なスロットとに基づいて、前記第２の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置と並列接続可能かどうかを判定する並列接続可否判定手段と、を具備する。当該構成によれば、ＧＳＭ方式に準拠しつつ、ハンドオーバー時に２つの基地局と同時通信を行うため、瞬間的断絶を防ぐことができ、高い通信品質を維持できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ＧＳＭ方式においてソフトハンドオーバーを可能とする２基地局同時通信方法及び当該方法を利用できる携帯端末装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１にかかる移動体通信システムのブロック図である。
【図２】実施の形態１にかかるＴＤＭＡフレームの構成図である。
【図３】実施の形態１にかかる携帯端末装置における処理の流れを示したフローチャート図である。
【図４】実施の形態１にかかる空きスロット選定処理の流れを示したフローチャート図である。
【図５】実施の形態１にかかるスロット構成決定処理の流れを示したフローチャート図である。
【図６】実施の形態１にかかるＴＤＭＡフレームの構成図である。
【図７】実施の形態１にかかるＴＤＭＡフレームの構成図である。
【図８】背景技術にかかる移動体通信システムのブロック図である。
【図９】背景技術にかかるハンドオーバーにおける処理の流れを示したフローチャート図である。
【図１０】背景技術にかかるＴＤＭＡフレームの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施の形態１）
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。図１は、本実施の形態１に係る移動体通信システムの構成を示すブロック図である。当該システムは、ＭＳＣとＢＳＣと基地局と携帯端末とから構成される。
【００２１】
ＭＳＣ１０１は、通信網に繋がっている携帯端末に関する携帯端末情報を管理し、伝送路の切り替えを行う。ＢＳＣ２０１〜２０３は、基地局３０１〜３０ｎとＭＳＣ１０１とのデータ中継を行う。基地局３０１、３０ｎは、携帯端末４００と通信を行なう。以下、携帯端末４００の具体的構成について詳細に説明する。
【００２２】
携帯端末４００は、ＲＦ部４０１と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１１と、基地局選定処理部４２１と、空きスロット選定処理部４３１と、スロット構成決定処理部４４１と、から構成される。
【００２３】
ＲＦ部４０１は、基地局より送信されるＲＦ信号を受信する。ＲＦ部４０１は、アンテナを介して受信したＲＦ信号にダウンコンバートやＡ／Ｄ変換等の受信処理を行い、処理後の受信信号をＣＰＵ４１１に出力する。また、ＲＦ部４０１は、ＣＰＵ４１１より出力された符号化処理及び変調処理が行われた出力信号に対してＤ／Ａ変換やアップコンバート等の送信処理を行い、処理後のＲＦ信号をアンテナを介して基地局へ送信する。
【００２４】
ＣＰＵ４１１は、携帯端末４００全体の制御を行う中央制御部である。また、ＣＰＵ４１１は、ＲＦ部４０１より入力した受信信号に対して復調処理、復号処理を行い、処理後の受信データを後述する基地局選定処理部４２１、空きスロット選定処理部４３１、スロット構成決定処理部４４１に適宜出力する。また、ＣＰＵ４１１は、これら各部より入力した送信データに対して適宜符号化処理及び変調処理を行い、処理後の送信信号をＲＦ部４０１へ出力する。
【００２５】
基地局選定処理部４２１は、各基地局より送信される送信信号の受信レベルを計測し、当該受信レベルに基づいて接続する基地局の選定を行う。基地局選定処理部４２１は、選定した基地局に関する情報である基地局選定情報を生成してＣＰＵ４１１に出力する。ＣＰＵ４１１は、当該基地局選定情報を設定情報とし、基地局選定処理部４２１で選定された基地局から送信された信号に対して復調処理及び復号処理を行う。
【００２６】
また、基地局選定処理部４２１は、上記選定処理で決定した接続先の基地局に対して接続要求を通知する。当該通知を受け取った基地局により後述するスロット構成情報が本端末４００に対して通知され、通知されたスロット構成情報で示されるスロットを用いて当該基地局と本端末４００との間で通信が行われる。ここでスロット構成情報とは、基地局が指定するスロット構成に関する情報であり、具体的には、上り用／下り用のスロット番号が当該スロット構成情報に含まれる。
【００２７】
さらに、基地局選定処理部４２１は、基地局より通知されるタイミングアドバンス（以下、ＴＡと称す）を受け取り、当該ＴＡに基づいて当該基地局との通信における送受信タイミングの補正を行う。また、基地局選定処理部４２１は、当該ＴＡをスロット構成決定処理部４４１へ出力する。
【００２８】
空きスロット選定処理部４３１は、基地局３０１から通知されたスロット構成情報を基地局選定処理部４２１より入力し、当該スロット構成情報に基づいて空きスロットを選定する。当該空きスロットは第２の基地局との並列接続用に使用可能なスロットを示している。空きスロット選定処理部４３１は、選定した空きスロットに関する情報である空きスロット情報をスロット構成決定処理部４４１に出力する。具体的には、空きスロット情報は、並列接続用に使用可能なスロットのスロット番号が纏められている。
【００２９】
スロット構成決定処理部４４１は、自端末が第１の基地局と通信中である状態において、第２の基地局と並列接続可能であるかどうかの判定を行う。具体的には、スロット構成決定処理部４４１は、空きスロット選定処理部４３１から入力した上記空きスロット情報と、並列接続を試みる第２の基地局から通知されたスロット構成情報と、第１の基地局及び第２の基地局のフレームタイミングの時間差とに基づいて、第２の基地局と並列接続可能であるかどうかの並列接続可否判定処理を行う。スロット構成決定処理部４４１は、判定した結果を基地局選定処理部４２１へ通知する。
【００３０】
次に、本携帯端末４００の処理動作について図３〜図５のフローチャートを用いて説明する。
【００３１】
図３は、本発明の携帯端末４００における制御フローチャートであり、携帯端末４００が並列接続する基地局を決定するための処理の流れを示している。
【００３２】
先ず携帯端末４００は、全基地局の受信レベルを計測する（ステップＳ２０１）。具体的には、基地局選定処理部４２１は、内部に信号の受信レベルを計測する受信レベル計測部を有しており、当該受信レベル計測部がＲＦ部で受信された各基地局からの送信信号の受信レベルを計測する。
【００３３】
基地局選定処理部４２１は、計測された受信レベルに基づいて、受信レベルの高い順に基地局３０１〜３０ｍ〜３０ｎへとソートする（ステップＳ２０２）。ここでは、上記計測の結果、基地局３０１から送信された送信信号の受信レベルが最も高かったとして説明する。
【００３４】
基地局選定処理部４２１は、ステップＳ２０２におけるソート処理において最も受信レベルが高かった基地局３０１を接続する基地局として選定し、当該基地局のフレームタイミングを取得する（ステップＳ２０３）。
【００３５】
次に、基地局選定処理部４２１は、当該基地局３０１に対して接続要求を通知する。携帯端末４００より当該接続要求を受けた基地局３０１は、携帯端末４００に対して上りに使用するスロット番号及び下りに使用するスロット番号（スロット構成情報）を通知する。基地局３０１より送信された上記スロット構成情報はＲＦ部４０１における受信処理、ＣＰＵ４１１における復調処理・復号処理を経て基地局選定処理部４２１に入力される（ステップＳ２０４）。
【００３６】
基地局選定処理部４２１は、基地局３０１との同期を確立し、基地局３０１からのスロット構成情報で示される上り用スロット番号・下り用スロット番号のスロットを用いて基地局３０１と携帯端末４００とを通信接続する（ステップＳ２０５）。
【００３７】
次に、空きスロット選定ルーチンにより空きスロットが選定される（ステップＳ２０６）。具体的には、空きスロット選定処理部４３１が、所定のルーチンに従って接続中の基地局３０１とは異なる基地局３０ｍが使用可能な空きスロットの選定をする。
【００３８】
図４に、上記空きスロット選定処理部４３１において行われる空きスロット選定ルーチンに関する制御フローチャートを示す。基地局選定処理部４２１におけるステップ２０１〜ステップ２０５の処理によって最も通信品質のよい第１の基地局３０１との通信が確立された後、空きスロット選定処理部４３１は、第２の基地局３０ｍに割り当てることができる空きスロットを決定する。
【００３９】
空きスロット選定処理部４３１は、ＴＤＭＡ方式において１フレームに含まれる計８スロットのうち、基地局３０１で使用する上り／下りスロットを除外し、空きスロットを算出する。空きスロット選定処理部４３１は、算出した空きスロットに関する情報を次ステップに渡す（ステップＳ３１）。
【００４０】
次に、空きスロット選定処理部４３１は、前記算出した空きスロットが、第２の基地局である基地局３０ｍに割り当てることが出来る連続した２スロット以上であるかを算出する。空きスロット選定処理部４３１は、２スロット以上の連続した空きスロットを並列接続用に使用可能なスロットとして選定し、基地局３０ｍが使用可能なスロットに関する情報をスロット構成決定処理部４４１に出力する（ステップＳ３２）。
【００４１】
上記基地局３０ｍが使用可能なスロットについてフレーム構成図を用いて説明する。図２は、本発明の移動体通信システムで動作するＴＤＭＡフレーム構成図である。
【００４２】
図２で示す構成は、携帯端末４００は、ステップＳ２０５の段階で最も受信レベルが高い基地局３０１を基準として同期している。
【００４３】
携帯端末４００は、基地局３０ｍに関して、基準となる基地局３０１のタイミングループとは別のタイミングループで接続を管理し、通信を維持する。図２では、基地局３０１が上りに使用するスロット０、下りに使用するスロット３に対し、基地局３０ｍが上り/下りに使用出来るスロットは１、２、４、５、６、７となる。
【００４４】
一方、２基地局間が非同期であるため、基地局３０１に同期した携帯端末４００のフレームタイミングと基地局３０ｍのフレームタイミングとの間に時間差（ズレ）がある。従って、当該時間差を考慮した上で基地局３０ｍが指定するスロットが上記使用できるスロットに含まれるかを判定する必要がある。図２の場合では、基地局３０ｍのフレームタイミングが基地局３０１のフレームタイミングに対して時間差Ｙ遅れており、１スロットの時間Ｚとして２Ｚ＜Ｙ＜３Ｚの関係を有している。並列接続に使用可能なスロットは２スロット以上の連続した空きスロットであることを考慮し、基地局３０ｍが使用できるスロットのうち、後続のスロットも使用できるスロット１、４、５、６から２を引いたスロット７、２、３、４が基地局３０ｍにとって並列接続可能なスロットとなる。
【００４５】
上記空きスロット選定ルーチンにより並列接続用に利用可能なスロットが選定された後、基地局選定処理部４２１は、並列接続可能な第２の基地局を選別する選別処理を開始する（ステップＳ２０７）。具体的には、基地局選定処理部４２１は、ステップＳ２０２で計測した受信レベルに基づいて基地局３０１の次に受信レベルの高い基地局３０ｍを特定する。なお、ここでは受信レベルの計測の結果、基地局３０２が基地局３０１の次に受信レベルの高い基地局であったとして説明する。
【００４６】
次に、基地局選定処理部４２１はステップＳ２０７で選定した並列接続用の基地局３０２のフレームタイミングを取得する（ステップＳ２０８）。
【００４７】
次に、基地局選定処理部４２１は、基地局３０２から上りに使用するスロット番号及び下りに使用するスロット番号（スロット構成情報）を受ける（ステップＳ２０９）。基地局３０２より送信された上記スロット構成情報はＲＦ部４０１における受信処理、ＣＰＵ４１１における復調処理・復号処理を経て基地局選定処理部４２１に入力される。基地局選定処理部４２１は、当該基地局３０２のスロット構成情報をスロット構成決定処理部４４１へ出力する。また、基地局選定処理部４２１は、ステップＳ２０３及びステップＳ２０８でそれぞれ取得した基地局３０１及び基地局３０２のフレームタイミングに関する情報をスロット構成決定処理部４４１に出力する。
【００４８】
スロット構成決定処理部４４１は、基地局選定処理部４２１より入力した上記情報に基づいて後述するスロット構成決定ルーチンを実施し、基地局３０２の要求するスロットで並列接続可能か判定する（ステップＳ２１０）。
【００４９】
基地局選定処理部４２１は、ステップＳ２１０においてスロット構成決定処理部４４１が行なったスロット構成決定処理の結果を受け取り、当該結果に基づいて基地局３０２との接続を行うかどうかを判断する（ステップＳ２１１）。
【００５０】
ステップＳ２１１において基地局３０２に接続すると判断した場合には、基地局選定処理部４２１は、基地局３０２と携帯端末４００を通信接続し、並列接続開始処理を終了する（ステップＳ２１２）。一方、ステップＳ２１１において基地局３０２に接続しないと判断した場合には、基地局選定処理部４２１は、次の基地局を判定するためｍを更新して、ステップＳ２０８に戻り処理を繰り返す（ステップＳ２１３）。
【００５１】
次に、上記ステップＳ２１０においてスロット構成決定処理部４４１が行うスロット構成決定ルーチンについて詳細に説明する。図５は、本発明のスロット構成決定処理部４４１の制御フローチャートであり、基地局３０ｍの指定するスロットについて携帯端末が並列接続用に使用可能なスロットであるかどうかを判定する。実際の通信時には、スロット構成決定処理部４４１は、基地局と携帯端末との距離によって生じる時間差及び基地局３０１−基地局３０ｍのスロットタイミングのズレを考慮した上で基地局３０ｍが要求するスロットで接続可能かの判定を行う。
【００５２】
空きスロット構成決定処理部４４１は、ステップＳ２０９で受け取った基地局３０ｍが通知する上り使用スロット、下り使用スロットに関するスロット構成情報を受け取る（ステップＳ４１）。
【００５３】
空きスロット構成決定処理部４４１は、基地局３０１が通知するタイミングアドバンスであるＴ１［μｓｅｃ］と、基地局３０ｍが通知するＴＡであるＴｍ［μｓｅｃ］とを受け取る（ステップＳ４２）。ここでＴＡとは携帯端末から送信された上り信号が基地局に到達するまでの時間を言う。基地局３０１及び基地局３０ｍはそれぞれ携帯端末４００のＴＡを測定し、携帯端末４００にＴＡを通知する。
【００５４】
空きスロット構成決定処理部４４１は、基地局選定処理部４２１がステップＳ２０３及びステップＳ２０８でそれぞれ取得した基地局３０１及び基地局３０ｍのフレームタイミングに関する情報を入力する。ここで、携帯端末４００は基地局３０１と同期しているため、基地局３０１のフレームタイミングは携帯端末４００のフレームタイミングとなる。空きスロット構成決定処理部４４１は、上記入力した情報に基づいて携帯端末４００のスロット０先頭タイミングから基地局３０ｍのスロット０先頭タイミングの差異（フレームタイミングの時間差）Ｙ［μｓｅｃ］を算出する。さらに、空きスロット構成決定処理部４４１は、１スロットの時間Ｚ［μｓｅｃ］に基づいて、基地局３０１と基地局３０ｍのスロット間ズレＸ［μｓｅｃ］＝Ｙ％Ｚを算出する（ステップＳ４３）。
【００５５】
次に、空きスロット構成決定処理部４４１は、基地局３０１と基地局３０ｍのスロット間ズレＸ［μｓｅｃ］≧（Ｔｍ−Ｔ１）を判定する（ステップＳ４４）。判定の結果、（Ｘ≧Ｔｍ−Ｔ１）であればステップＳ４６に進み、（Ｘ≧Ｔｍ−Ｔ１）でなければステップＳ４５に進む。
【００５６】
ステップＳ４４における判定の結果、（Ｘ≧Ｔｍ−Ｔ１）でなければ、基地局３０ｍに割り当てられるスロットは１スロット分後のスロットが適合するスロットとして換算する（ステップＳ４５）
【００５７】
スロット構成決定処理部４４１は、空きスロット選定処理部４３１より基地局３０ｍが使用可能なスロットに関する情報を入力し、基地局３０ｍが指定しているスロットで接続可能か判定する（ステップＳ４６）。具体的には、基地局３０ｍが指定しているスロットに上記Ｔｍ−Ｔ１の時間差のタイミング補正を行った後の補正後スロットが、空きスロット選定処理部４３１で選定された基地局３０ｍが使用可能なスロットに含まれている場合は、基地局３０ｍと並列接続可能であると判定する。判定の結果、接続可能であればステップＳ４７に進み、接続不可能であればステップＳ４８に進む。
【００５８】
ステップＳ４６で接続可能と判定された場合、スロット構成決定処理部４４１は、構成決定処理の戻り値として基地局３０ｍに接続可能を返却して処理を終了する（ステップＳ４７）。
【００５９】
ステップＳ４６で接続不可能と判定された場合、スロット構成決定処理部４４１は、スロット構成決定処理の戻り値として基地局３０ｍに接続不可能を返却して処理を終了する（ステップＳ４８）。
【００６０】
次に、図６は、本発明の移動体通信システムで動作するＴＤＭＡフレームの構成図を示す。図６のフレーム構成図は、基地局３０１および基地局３０ｍのスロット間ズレの関連性について示している。
【００６１】
ＧＳＭ方式において基地局３０１と基地局３０ｍとの間には同期がとられていないため、基地局３０１と基地局３０ｍとのスロット間にはズレが存在する。従って、基地局３０１と同期を確立している携帯端末４００において基地局３０ｍに割り当てることが出来る空きスロットは、連続した２スロット以上となる。図６の場合において基地局３０１は、下りスロットとしてスロット０、上りスロットとしてスロット３を使用しているため、基地局３０ｍがとりうる空きスロットはスロット１、２、４、５、６、７となる。
【００６２】
図７は、本発明の携帯システムで動作するＴＤＭＡフレーム構成図であり、基地局３０１および基地局３０ｍのスロット間ズレとＴＡの関連性を示すものである。図７の基地局３０１は、下りスロットとしてスロット０、上りスロットとしてスロット３を使用し、基地局３０ｍは、スロット構成情報内において下りスロットとしてスロット０、上りスロットとしてスロット３を指定しているものとする。またスロット間ズレＸを３００［μｓｅｃ］とする。
【００６３】
図７（ａ）は、ＴＡを加味しない場合のスロット位置関係を示す図である。基地局３０ｍのとりうるスロットは連続した２スロット以上の開きであるため、フレームタイミングの時間差Ｙを考慮した上で、スロット０、３、４、５となる。
【００６４】
従って、基地局３０ｍが指定するスロット０及びスロット３は共に使用可能であるため、スロット構成決定処理部４４１、基地局３０ｍは並列接続可能であると判定する。
【００６５】
図７（ｂ）は、ＴＡを加味した場合のスロット位置関係を示す図であり、スロット間ズレＸを３００［μｓｅｃ］、Ｔ１を０［μｓｅｃ］、Ｔｍを１５０［μｓｅｃ］とすると、基地局（Ｘ＝３００）≧（（Ｔｍ＝１５０）−（Ｔ１＝０））であるため、図５のステップＳ４４はＹＥＳとなり、基地局３０ｍのとりうるスロットは図７（ａ）同様、スロット０、３、４、５となる。（ステップ４４がＹＥＳの場合）
【００６６】
図７（ｃ）は、異なる状況においてＴＡを加味した場合のスロット位置関係を示す図であり、スロット間ズレＸを３００［μｓｅｃ］、Ｔ１を０［μｓｅｃ］、Ｔｍを４００［μｓｅｃ］とすると、基地局（Ｘ＝３００）≧（（Ｔｍ＝４００）−（Ｔ１＝０））ではないため、図５のステップＳ４４はＮＯとなり、図７（ａ）から１スロット後のスロットが適合するスロットとして換算され、基地局３０ｍのとりうるスロットはスロット１、４、５、６となる（ステップＳ４５）。
【００６７】
従って、この場合は基地局３０ｍが指定するスロット０及びスロット３は共に使用不可能であるため、スロット構成決定処理部４４１、基地局３０ｍは並列接続不可能であると判定する。
【００６８】
以上説明したとおりに、本発明では基地局選定処理部４２１と空きスロット選定処理部４３１とスロット構成決定処理部４４１とを有することを特徴とする。基地局選定処理部４２１は、複数の基地局装置より送信された無線信号の受信レベルに基づいて、接続する第１の基地局装置及び並列接続する第２の基地局装置を選定する選定処理を行う。また、空きスロット選定処理部４３１は、前記第１の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置との並列接続に使用可能なスロットを選定する。そして、スロット構成決定処理部４４１は、前記第１の基地局装置及び前記第２の基地局装置のフレームタイミングの時間差と前記選定された並列接続に使用可能なスロットとに基づいて、前記第２の基地局装置より通知された接続用タイムスロットを用いて前記第２の基地局装置と並列接続可能かどうかを判定する。
【００６９】
携帯端末装置が、上記構成を有することで基地局３０１、基地局３０ｍが指定するスロット構成で２基地局間と通信が可能となり、ハードウェア構成を変えることなく、単一ＲＦでソフトハンドオーバーが可能となり、通信品質の劣化を軽減し、かつ通信の瞬間的断絶をなくすことができる。
【００７０】
また、上記説明したように、空きスロット選定処理部４３１は、基地局間のスロットタイミングのズレを考慮し、２スロット以上の連続した空きスロットを前記並列接続に使用可能なスロットとして選定することができる。より具体的には、空きスロット選定処理部４３１は、フレームに含まれる複数のスロットの中から第１の基地局より通知されたスロット構成で示されるスロット除いた残りのスロットを空きスロットとして算出し、算出した空きスロットの内、連続して２スロット以上の空のあるスロットを並列接続に使用可能なスロットとして選定することができる。
【００７１】
また、上記説明したように、スロット構成決定処理部４４１は、基地局間のタイミングアドバンスの時間差（Ｔ２−Ｔ１）に基づくタイミング補正を第２の基地局装置のスロットタイミングに対して行う。スロット構成決定処理部４４１は、タイミング補正後の第２の基地局より通知されたスロット構成が並列接続に使用可能なスロットに含まれるかどうかに基づいて前記判定を行うとなお良好である。
【００７２】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。また、上記図３〜図５で示した各種の処理をプログラムを実行することでソフトウェア的に行えるよう構成しても良い。また、基地局選定処理部、空きスロット選定処理部、スロット構成決定処理部を１つの半導体回路で携帯端末用の通信処理装置として構成しても良い。
【符号の説明】
【００７３】
１１ 移動スイッチングセンター
２１−２３ 基地局コントローラ
３１-３６ 基地局
１０１ 移動スイッチングセンター
２０１−２０３ 基地局コントローラ
３０１-３０ｎ 基地局
４００ 携帯端末
４０１ ＲＦ部
４２１ 基地局選定処理部
４３１ スロット選定処理部
４４１ スロット構成決定処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＤＭＡ方式で無線信号の送信及び受信を行う送受信手段と、
複数の基地局装置より送信された無線信号の受信状態に基づいて、接続する第１の基地局装置及び並列接続する第２の基地局装置を選定する基地局選定処理手段と、
前記第１の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置との並列接続に使用可能なスロットを選定する空きスロット選定処理手段と、
前記第１の基地局装置及び前記第２の基地局装置のフレームタイミングの時間差と前記選定された並列接続に使用可能なスロットとに基づいて、前記第２の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置と並列接続可能かどうかを判定する並列接続可否判定手段と、
を具備する携帯端末装置。
【請求項２】
前記空きスロット選定処理手段は、２スロット以上の連続した空きスロットを前記並列接続に使用可能なスロットとして選定する、
請求項１に記載の携帯端末装置。
【請求項３】
前記並列接続可否判定手段は、前記第１の基地局装置と前記第２の基地局装置のタイミングアドバンスの時間差（Ｔ２−Ｔ１）に基づくタイミング補正を前記第２の基地局装置のスロットタイミングに対して行い、前記タイミング補正後の前記第２の基地局装置より通知されたスロット構成が前記並列接続に使用可能なスロットに含まれるかどうかに基づいて前記判定を行う、
請求項１又は請求項２に記載の携帯端末装置。
【請求項４】
前記並列接続可否判定手段は、前記第２の基地局装置と並列接続が不可能と判定した場合に、前記第２の基地局装置に対して並列接続が不可能である旨の通知を行い、
前記基地局選定処理手段は、並列接続する第３の基地局装置を前記受信レベルに基づいて選定する、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の携帯端末装置。
【請求項５】
ＴＤＭＡ方式で無線通信を行う携帯端末装置で用いられる２基地局同時通信方法であって、
複数の基地局装置より送信された無線信号の受信状態に基づいて、接続する第１の基地局装置及び並列接続する第２の基地局装置を選定し、
前記第１の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置との並列接続に使用可能なスロットを選定し、
前記第１の基地局装置及び前記第２の基地局装置のフレームタイミングの時間差と前記選定された並列接続に使用可能なスロットとに基づいて、前記第２の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置と並列接続可能かどうかを判定し、
前記判定の結果、並列接続可能と判定された場合に接続中の前記第１の基地局装置に加えて前記第２の基地局装置と並列接続を行う、
２基地局同時通信方法。
【請求項６】
前記並列接続に使用可能なスロットの選定において、
フレームに含まれる複数のスロットの中から前記第１の基地局装置より通知されたスロット構成で示されるスロット除いた残りのスロットを空きスロットとして算出し、
前記算出した空きスロットの内、連続して２スロット以上の空のあるスロットを並列接続に使用可能なスロットとして選定することを特徴とする、
請求項５に記載の２基地局同時通信方式。
【請求項７】
前記並列接続可能かどうかの判定において、
前記第１の基地局装置と前記第２の基地局装置のタイミングアドバンスの時間差（Ｔ２−Ｔ１）に基づくタイミング補正を前記第２の基地局装置のスロットタイミングに対して行い、前記タイミング補正後の前記第２の基地局装置より通知されたスロット構成が前記並列接続に使用可能なスロットに含まれるかどうかに基づいて前記判定を行うことを特徴とする、
請求項５又は６に記載の２基地局同時通信方式。
【請求項８】
ＴＤＭＡ方式で無線通信を行う携帯端末装置で用いられる通信処理装置であって、
複数の基地局装置より送信された無線信号の受信状態に基づいて、接続する第１の基地局装置及び並列接続する第２の基地局装置を選定する基地局選定処理手段と、
前記第１の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置との並列接続に使用可能なスロットを選定する空きスロット選定処理手段と、
前記第１の基地局装置及び前記第２の基地局装置のフレームタイミングの時間差と前記選定された並列接続に使用可能なスロットとに基づいて、前記第２の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置と並列接続可能かどうかを判定する並列接続可否判定手段と、
を具備する通信処理装置。
【請求項１】
ＴＤＭＡ方式で無線信号の送信及び受信を行う送受信手段と、
複数の基地局装置より送信された無線信号の受信状態に基づいて、接続する第１の基地局装置及び並列接続する第２の基地局装置を選定する基地局選定処理手段と、
前記第１の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置との並列接続に使用可能なスロットを選定する空きスロット選定処理手段と、
前記第１の基地局装置及び前記第２の基地局装置のフレームタイミングの時間差と前記選定された並列接続に使用可能なスロットとに基づいて、前記第２の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置と並列接続可能かどうかを判定する並列接続可否判定手段と、
を具備する携帯端末装置。
【請求項２】
前記空きスロット選定処理手段は、２スロット以上の連続した空きスロットを前記並列接続に使用可能なスロットとして選定する、
請求項１に記載の携帯端末装置。
【請求項３】
前記並列接続可否判定手段は、前記第１の基地局装置と前記第２の基地局装置のタイミングアドバンスの時間差（Ｔ２−Ｔ１）に基づくタイミング補正を前記第２の基地局装置のスロットタイミングに対して行い、前記タイミング補正後の前記第２の基地局装置より通知されたスロット構成が前記並列接続に使用可能なスロットに含まれるかどうかに基づいて前記判定を行う、
請求項１又は請求項２に記載の携帯端末装置。
【請求項４】
前記並列接続可否判定手段は、前記第２の基地局装置と並列接続が不可能と判定した場合に、前記第２の基地局装置に対して並列接続が不可能である旨の通知を行い、
前記基地局選定処理手段は、並列接続する第３の基地局装置を前記受信レベルに基づいて選定する、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の携帯端末装置。
【請求項５】
ＴＤＭＡ方式で無線通信を行う携帯端末装置で用いられる２基地局同時通信方法であって、
複数の基地局装置より送信された無線信号の受信状態に基づいて、接続する第１の基地局装置及び並列接続する第２の基地局装置を選定し、
前記第１の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置との並列接続に使用可能なスロットを選定し、
前記第１の基地局装置及び前記第２の基地局装置のフレームタイミングの時間差と前記選定された並列接続に使用可能なスロットとに基づいて、前記第２の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置と並列接続可能かどうかを判定し、
前記判定の結果、並列接続可能と判定された場合に接続中の前記第１の基地局装置に加えて前記第２の基地局装置と並列接続を行う、
２基地局同時通信方法。
【請求項６】
前記並列接続に使用可能なスロットの選定において、
フレームに含まれる複数のスロットの中から前記第１の基地局装置より通知されたスロット構成で示されるスロット除いた残りのスロットを空きスロットとして算出し、
前記算出した空きスロットの内、連続して２スロット以上の空のあるスロットを並列接続に使用可能なスロットとして選定することを特徴とする、
請求項５に記載の２基地局同時通信方式。
【請求項７】
前記並列接続可能かどうかの判定において、
前記第１の基地局装置と前記第２の基地局装置のタイミングアドバンスの時間差（Ｔ２−Ｔ１）に基づくタイミング補正を前記第２の基地局装置のスロットタイミングに対して行い、前記タイミング補正後の前記第２の基地局装置より通知されたスロット構成が前記並列接続に使用可能なスロットに含まれるかどうかに基づいて前記判定を行うことを特徴とする、
請求項５又は６に記載の２基地局同時通信方式。
【請求項８】
ＴＤＭＡ方式で無線通信を行う携帯端末装置で用いられる通信処理装置であって、
複数の基地局装置より送信された無線信号の受信状態に基づいて、接続する第１の基地局装置及び並列接続する第２の基地局装置を選定する基地局選定処理手段と、
前記第１の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置との並列接続に使用可能なスロットを選定する空きスロット選定処理手段と、
前記第１の基地局装置及び前記第２の基地局装置のフレームタイミングの時間差と前記選定された並列接続に使用可能なスロットとに基づいて、前記第２の基地局装置より通知されたスロット構成に基づいて前記第２の基地局装置と並列接続可能かどうかを判定する並列接続可否判定手段と、
を具備する通信処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２２２６４４（Ｐ２０１２−２２２６４４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８７２５３（Ｐ２０１１−８７２５３）
【出願日】平成２３年４月１１日（２０１１．４．１１）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１１日（２０１１．４．１１）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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