WO2001006803A1 - Terminal de communication mobile - Google Patents

Description

明細書

移動通信端末装置 技術分野

この発明は、 衛星通信と地上系セルラー通信の通信モードを切り替 えて通信することができるデュアル機能を備えた移動通信端末装置に 関する。 背景技術

移動体衛星通信 （以下、 衛星通信） 及び地上系セルラー通信 （以下、 セルラー通信） の複数の移動通信モードが統合された移動通信システ ム （以下、 統合通信システム） は、 セルラー通信を利用できる小ゾ一 ン構成の地上系サービスェリアと、 衛星通信を利用できる衛星系サ一 ビスェリアより構成されている。

このよ うな統合通信システムでは、 セルラ一通信と衛星通信の通信 モードを選択して利用することができるデュアルモ一ド端末 （以下、 デュアル端末） が用いられる。 このデュアル端末は、 地上系サービス エリア内に位置するときにはセルラー通信を行う。 そして、 地上系サ 一ビスェリァと衛星系サービスェリ ァの境界で、 セルラ一通信から衛 星通信に通信モードを切り替えて、 地上系サービスエリ ア外で衛星通 信を行う。

通信モー ドの切替は、 地上系サービスェリァの基地局から送信され た信号電波の受信レベルを監視することにより行う。 第 4図は、 特開 平 1 0— 1 0 8 2 6 2号公報に開示された移動体通信装置が運用され る通信システムの構成図である。 第 5図は受信レベルと通信モード切 替基準との関係を示す図である。 第 4図において、 7は無線ゾーン、 8は無線ゾーン 7内に位置する移動局、 9は基地局、 1 0は通信衛星、 1 1は無線ゾーン 7外に位置する移動局である。 無線ゾーン 7内に位 置する移動局 8は、 無線基地局 9 と通信する。 移動局 8が無線ゾーン 7の周縁部に向かって （矢印 I方向） 移動すると、 図 6に示すように、 移動局 8が受信する基地局 9からの信号レベルは次第に低下する。 移動局 8は基地局 9の信号レベルの低下を検出すると、 通信衛星 1 0から送信される信号の信号レベル測定を開始する。 基地局 9から送 信される信号レベルが予め定められた基準を下回ると、 移動局 8 と基 地局 9間の通信品質は悪化し、 移動局 8と基地局 9間で通信を継続す ることは困難となる。 このよ うに、 基地局 9からの信号レベルが所定 の基準を下回ったとき、 移動局 8は通信先を基地局 9から通信衛星 1 0に切り替えて通信を継続する。 逆に、 無線ゾーン 7の外部に位置す る移動局 1 1が無線ゾーン 7に向かって （矢印 Π方向） 移動すると、 基地局 9からの信号レベルは上昇し、 信号レベルが所定の基準を上回 ると、移動局 1 1は通信先を通信衛星 1 0から基地局 9に切り替える。 ところで、 通信モードを切り替える判断基準となる閾値は、 所定の 値で固定されている。 従って、 信号レベルと閾値との関係で、 端末利 用者の意思とは無関係に通信モードが切り替えられてしまう。 一定の 通信品質を保障するためには閾値を高いレベルに設定し、 受信する信 号レベルの微少な低下で通信モードが切り替わることが望ましい。 し かし、 通信モードが頻繁に切り替わると、 位置登録トラフィ ックの増 加を招く という問題がある。 また、 一般に衛星通信は地上通信よりも 通信コス トは割高である。

そして、 衛星通信に比して通信コス トが安いセルラー通信の利用を 希望する端末利用者の要請も強い。 通信コス トを抑制するためには、 通信可能な程度の低い信号レベルに閾値を設定すればよい。 しかし、 閾値を低いレベルに設定すると、 通信状態が不安定になり通信品質の 悪化を招く。 通信コス トと通信品質に対する端末利用者の要望は、 そ れぞれの利用環境によって異なるため、 各端末利用者の使用状況によ つて閾値を設定できる移動通信端末装置の利便性は高い。

本発明は以上説明した問題を解決するためになされたものであり、 通信モード切替閾値を複数設定しておき、 状況に応じて複数の通信モ 一ド切替閾値のうち所望の通信モード切替閾値を選択して利用できる 移動通信端末装置を提供することを第一の目的とする。 また、 通信モ ―ド切替閾値を端末利用者が自 らの意思によって設定することができ る移動通信端末装置を提供することを第二の目的とする。 発明の開示

この発明にかかる移動通信端末装置は、 衛星および基地局より送信 された信号の受信レベルを所定の閾値と比較することにより受信信号 の通信品質を評価し、 この受信信号の通信品質に応じて、 通信信号の 送受信を衛星との間で行う衛星通信モ一ドと在圏するセルを管轄する 基地局との間で行う地上通信モードを選択的に切り替える制御手段と、 前記衛星通信モ一ドおよび前記地上通信モードのうち、 優先して利用 する通信モードを端末利用者に選択させるメニュー画面を表示し、 端 末利用者が選択した所望の通信モードの入力を受け付ける通信モード 入力手段と、 この通信モード入力手段より入力された所望の通信モー ドに応じて、 受信信号の通信品質を評価するための閾値を変更するこ とにより、 受信信号の通信品質に対する通信モードの切替感度を変更 する閾値変更手段を設けたものである。

また、 この発明にかかる移動通信端末装置は、 通信モー ドごとに割 り当てられた複数の閾値を記憶する閾値記憶手段を有し、 通信モー ド 入力手段を介して入力された通信モードに応じて、 前記複数の閾値の うち適切な閾値を選択して、 制御手段に出力する閾値変更手段を設け たものである。

また、 この発明にかかる移動通信端末装置は、 端末利用者が選択可 能な通信モードと して、 衛星を主に用いて通信を行う衛星優先モー ド と衛星を極力用いないで通信を行う地上系通信モードを表示する通信 モ一ド選択画面、 あるいは通信料金の安い通信モ一ドを優先的に用い るモ一ドと通信品質が良好な通信モードを優先的に用いるモードを表 示する通信モード選択画面を表示する通信モード入力手段を設けたも のである。

また、 この発明にかかる移動通信端末装置は、 端末利用者が選択し た通信モードが、 通話料金の安い通信モードを優先的に用いるモード であった場合、 地上優先モードが選択されたものと判断し、 通信品質 が良好な通信モ一ドを優先的に用いるモードであった場合衛星通信モ ―ドが選択されたものと判断して、 閾値を変更する閾値変更手段を設 けたものである。

また、 この発明にかかる移動通信端末装置は、 一定期間における受 信レベルの平均値、 受信信号のビッ ト誤り率、 同期外れ回数のうち、 いずれかを所定の閾値と比較することにより、 受信信号の通信品質を 評価する制御手段を設けたものである。 図面の簡単な説明

第 1図は本発明にかかる移動通信端末装置の構成を示す説明図であ る。

第 2図は通信モード選択メニューを表示した移動通信端末装置の一 部を示す図である。

第 3図は無線基地局と通信する移動通信端末装置の受信レベルと閾 値の関係を示す図である。

第 4図は従来の移動通信端末装置が運用される通信システムを説明 する概念図である。

第 5図は無線基地局と通信する移動通信端末装置の受信レベルと閾 値の関係を示す図である。 発明を実施するための最良の形態

実施の形態 1 .

第 1図は本発明にかかる移動通信端末装置の構成を示す説明図であ る。 第 1 図において、 1 はユーザイ ンターフェース、 2は C P U (Central Processing Unit)、 3は閾値メモリ、 4はセルラ一用 D S P (Digital Signal Processor)、 5は衛星用 D S Pである。 ユーザイン ターフユ一ス 1は、 通信モード選択用のメニュー画面を表示し、 選択 された通信モ一 ドの入力を受け付ける通信モ一ド入力手段である。

C P U 2は、 通信モードに応じて閾値を変更する閾値変更手段とし ての機能と、 この閾値と受信信号を比較して受信信号の通信品質を評 価し、 通信モードを切り替える制御手段と しての機能を果たすもので ある。 閾値メモリ 3は、 受信信号の通信品質評価に用いられる閾値を 記憶する閾値記憶部である。

第 2図はユーザインタ一フェース 1 を示す図である。 第 2図に示す 表示画面 6は通信モ一ド選択メニューを表示した状態となっている。 通信モード選択メニューの指示にしたがって、 端末利用者は選択した 通信モードを入力する。 第 2図 （ a ) に示す通信モード選択メニュー は、端末利用者に「衛星通信を優先して利用する （衛星系優先モード）」、 「セルラ一通信を優先して利用する （地上系優先モ一ド）」 という 2つ の選択肢を呈示している。

通信モード選択メニューの表示メ ッセージを、 第 2図 （b ) に示す ように、 「音質を重視する」、 「通信料金を節約する」というメ ッセージ に変更すると、 端末利用者にとっても分かりやすく、 通信モードを選 択することができる。 端末利用者が 「音質を重視する」 モードを選択 すると、 一定の通信品質を確保するため衛星系優先モー ドが選択され る。 一方、 「通信料金を節約する」 モードを選択すると、 地上系優先モ 一ドが選択されることになる。

第 3図は移動通信端末装置の受信レベルと閾値の関係を示す図であ る。 第 3図は （ a )、 ( b ) とも、 縦軸に受信レベル、 横軸に時間がプ ロッ トされている。 第 3図 （ a ) は、 所定の無線セルに在圏する移動 局がセルラ一通信を行っている状態で、 無線セル周縁部に向かつて移 動状態にあるとき、 基地局からの受信レベルが次第に低下していく状 態を示している。 一方、 第 3図 （b ) は無線セル外に位置する移動局 が衛星通信を行っている状態で、 無線セル方向に向かつて移動状態に あるとき、 基地局からの受信レベルが次第に上昇していく状態を示し ている。

すなわち、 第 3図 （ a ) はセルラ一通信から衛星通信に通信モード 切り替えるタイ ミングを示す図であり、 第 3図 （b ) は衛星通信から セルラー通信に通信モードを切り替えるタイ ミングを示す図である。 すなわち、 第 3図 （ a ) に示すように、 無線セル周縁部に向かって移 動するのに伴い受信レベルは低下する。 一方、 基準 （切替閾値） が A、 B、 Cと低いレベルに設定されるほど、 セルラ一通信から衛星通信に モードが切り替わる時間は遅くなる。 このよ うに、 切替閾値を変更す ることにより、通信モード切替のタイミングを制御することができる。 第 3図 （ a )、 ( b ) とも、 切替閾値 A、 B、 Cの 3つの閾値が図示 されている。 切替閾値 A、 B、 Cのうちいずれの切替閾値を用いるか は、 端末利用者により選択された通信モードによって異なる。 切替閾 値 Aが最も高い受信レベル、 切替閾値 Cは最も低い受信レベルで通信 モードを切り替えるように設定されている。 なお、 端末利用者による 通信モ一ドの指定がないときには、 切替閾値 Bが通信モード切替閾値 として用いられる。

以上を踏まえて、 本発明にかかる移動通信端末装置の動作について 説明する。 端末利用者は、 表示画面 6 (第 1図に示すュ一ザインタフ エース 1 ) に表示される通信モード選択メニューにしたがって所望の 通信モードを選択する。 例えば、 端末利用者が 「衛星優先モード」 を 選択したとすると、 通信モード選択メニューが指示するように、 プッ シュボタン 「0」 を押す。 すると、 端末利用者の選択した通信モード が第 1図に示すインタフェース部 1 を介して C P U 2に伝達される。 閾値記憶部 3は、 例えば、 衛星系優先モードと切替閾値 A、 地上系 優先モードと切替閾値 Cというように、 選択された通信モードとその 通信モ一ドに適する切替閾値が関連づけられて記憶されている。 C P U 2は閾値記憶部 3 より、 端末利用者の選択した通信モードに適する 切替閾値を読み出し、 通信品質評価に用いる切替閾値を変更する。 そ して、 この切替閾値とセルラー用 D S P 4が計算した受信レベルとを 比較することにより、 受信信号の通信品質を評価する。 なお、 セルラ —用 D S P 4の計算した受信レベルを、 メモリ に記憶させ、 一定時間 の受信レベルの平均値と切替閾値を比較して通信品質を評価してもよ い。

第 4図に示すように、 無線セル 7内に在圏する移動局 8は基地局 9 と送受信を行うセルラ一通信モードを採用している。 この移動通信端 末装置 8が無線セル 7から周縁部方向 （ I方向） に移動すると、 第 3 図 （ a ) に示すように受信レベルは次第に低下する。 端末利用者が選 択した通信モードが 「衛星優先モード」 であれば、 切替閾値 Aと受信 レベルが比較される。 「地上系優先モー ド」 が選択された場合、 切替閾 値 Cと受信レベルが比較される。

このよ う に、 C P U 2は、 受信レベルが切替閾値のレベルを下回る まで、 受信レベルと切替閾値を比較して通信品質の評価を行う。 そし て、 基地局からの受信レベルが切替閾値のレベルを下回ると、 地上系 通信を継続できないレベルまで通信品質が低下していると判断し、 セ ルラ一用 D S P 4および衛星用 D S P 5に切替信号を出力する。 この 切替信号を受けて、 セルラ一用 D S P 4から衛星用 D S P 5に通信処 理が引き継がれて、 通信モー ドの切替が完了する。

—方、 無線セル 7の圏外に位置する移動局 1 1は衛星 1 0 との間で 送受信を行う衛星通信モードを採用している。 無線ゾーン 7の圏外か ら無線セル方向 （Π方向） に移動すると、 第 3図 （b ) に示すように 受信レベルは上昇する。 端末利用者が選択した通信モードが 「衛星優 先モー ド」 であれば、 基地局 9から送信される信号の受信レベルと切 替閾値 Aが比較される。 「地上系優先モー ド」 が選択された場合、切替 閾値 Cと受信レベルが比較される。

このよ うに、 C P U 2は、 受信レベルが切替閾値のレベルを上回る まで、 受信レベルと切替閾値を比較して通信品質の評価を行う。 C P U 2は、 基地局からの信号の受信レベルが切替閾値のレベルを上回る と、 地上系通信の通信品質が通信可能な程度まで回復していると判断 し、セルラー用 D S P 4および衛星用 D S P 5に切替信号を出力する _c この切替信号を受けて、 衛星用 D S P 5からセルラー用 D S P 4に通 信処理が引き継がれて、 通信モードの切替が完了する- ここまで、 基地局からの信号の受信レベルと切替閾値を比較するこ とにより、 受信信号の通信品質を評価して通信モードを切り替える移 動局について説明してきた。 しかし、 受信レベルは、 受信信号の通信 品質を示すパラメ一タのひとつにすぎない。 そこで、 受信レベル以外 のパラメ一タを用いた場合の通信モード切替処理について説明する。 例えば、 受信信号のビッ ト誤り率をパラメータと して、 受信信号の 通信品質を評価してもよい。 この場合、 セルラ一用 D S P 4より C P U 2に伝達されたビッ ト誤り率を所定の閾値と比較することにより受 信信号の通信品質を評価する。

また、 受信信号の同期外れ率をパラメ一タとして、 受信信号の通信 品質を評価するようにしてもよレ、。 この場合、 C P U 2はセルラーの 受信同期情報を、 メモリに記憶させ、 ある一定時間の同期外れ率と閾 値とを比較することにより、 通信品質を評価する。

以上説明したように、 本発明にかかる移動通信端末装置は、 それぞ れ通信モードを切り替えるタイ ミングが異なる切替閾値のうち、 端末 利用者が選択した通信モードに適する切替閾値を用いて、 通信モード の切替を行うので、端末利用者の使用環境にとって最も適切な閾値を、 利用者自らが設定できる。

Claims

請求の範囲

1 . 衛星および基地局より送信された信号の受信レベルを所定の閾値 と比較することにより受信信号の通信品質を評価し、 この受信信号の 通信品質に応じて、 通信信号の送受信を衛星との間で行う衛星通信モ 一ドと在圏するセルを管轄する基地局との間で行う地上通 ί言モードを 選択的に切り替える制御手段と、 前記衛星通信モードおよび前記地上 通信モー ドのうち、 優先して利用する通信モードを端末利用者に選択 させるメニュー画面を表示し、 端末利用者が選択した所望の通信モ一 ドの入力を受け付ける通信モード入力手段と、 この通信モード入力手 段より入力された所望の通信モードに応じて、 受信信号の通信品質を 評価するための閾値を変更することにより、 受信信号の通信品質に対 する通信モ一 ドの切替感度を変更する閾値変更手段を設けたことを特 徴とする移動通信端末装置。

2 . 閾値変更手段は、 通信モードごとに割り当てられた複数の閾値を 記憶する閾値記憶手段を有し、 通信モード入力手段を介して入力され た通信モードに応じて、前記複数の閾値のうち適切な閾値を選択して、 制御手段に出力することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の移動 通信端末装置。

3 . 通信モード入力手段は、 端末利用者が選択可能な通信モードと し て、 衛星を主に用いて通信を行う衛星優先モードと衛星を極力用いな いで通信を行う地上系通信モードを表示する通 ί言モード選択画面、 あ るいは通信料金の安い通信モードを優先的に用いるモードと通 品質 が良好な通信モードを優先的に用いるモードを表示する通 ί言モ一ド選 択画面を表示することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の移動通 信端末装置。

4 . 閾値変更手段は、 端末利用者が選択した通信モードが、 通話料金 の安い通信モードを優先的に用いるモードであった場合、 地上優先モ 一ドが選択されたものと判断し、 通信品質が良好な通信モードを優先 的に用いるモ一ドであった場合衛星通信モードが選択されたものと判 断して、 閾値を変更することを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の 移動通信端末装置。

5 . 制御手段は、 一定期間における受信レベルの平均値、 受信信号の ビッ ト誤り率、 同期外れ回数のうち、 いずれかを所定の閾値と比較す ることにより、 受信信号の通信品質を評価することを特徴とする請求 の範囲第 1項に記載の移動通信端末装置。