JP4688854B2

JP4688854B2 - 無線通信端末及び通信方式切替方法

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Publication number: JP4688854B2
Application number: JP2007247058A
Authority: JP
Inventors: 一葉田中
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2007-09-25
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2023-01-20
Also published as: JP2008005556A

Description

本発明は、複数の通信方式で通信可能な無線通信端末に関し、特にＲＦ回路を複数の通信方式で共用する無線通信端末及び通信方式切替方法に関する。

複数の無線モードで同時に動作することができ、２以上の通信システムを切り替えて基地局と通信を行うことのできる無線通信端末には、次のような構成のものが提案されている。

一つは、図１３に示すように、各無線モードにそれぞれ異なるＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）回路（無線部）を使用する独立型の無線通信端末である。この独立型の無線通信端末では、ＲＦ制御が単純な処理でよいが、複数のＲＦ回路が必要となるため、無線端末ハードウェアのコスト、消費電力、端末サイズが大きくなる。

もう一つは、図１４に示すように、一つのＲＦ回路を複数の無線モードで共用する共用型の無線通信端末（ハイブリッド方式と定義する）である。この共用型の無線通信端末では、単一のＲＦ回路でよいので無線端末ハードウェアのコスト、消費電力、端末サイズが小さいくなるが、一つのＲＦ回路を共用するためにＲＦ制御に複雑な処理が必要となり、無線モードを利用する上の制約が多く発生する。
特開平９−１７２６７５号公報

次に、前述したハイブリッド方式の無線通信端末に生じる問題について説明する。

図１５、図１６は、従来のハイブリッド方式の無線通信端末の着信監視動作のタイムミング図である。

無線通信端末の各無線プロトコルは、一定周期でＲＦ回路を使用して、基地局からの信号を間欠的に受信し、自端末に対する着信やメッセージの有無を監視する。共用型の無線通信端末の場合、各無線プロトコルは、他のプロトコルがＲＦ回路を使用していないタイミングに、間欠的にそのプロトコルを動作させ基地局からの信号を受信する。

図１５に示すように、プロトコル１の間欠受信タイミングとプロトコル２の間欠受信タイミングとは、ずらして設定されている。なお、各プロトコルにおける着信を受信する間欠受信の周期は、各無線システムで一定である。

しかし、図１６に示すように、プロトコル１において、着信、アイドルハンドオフ、再登録、ショートメッセージ受信等のシステムアクセスが発生すると、プロトコル１によってＲＦ回路が占有されてしまうために、プロトコル２の間欠受信が３回連続して失敗してしまう。つまり、プロトコル１においてシステムアクセス中は、プロトコル２における着信が生じても、無線通信端末は該着信を受信することができず、該着信は無視される。

従って、プロトコル２の制御プログラムでは、プロトコル１のシステムアクセスの開始を予測することができないため、プロトコル２にとっては、予期しないタイミングで着信を失敗してしまう。

図１７は、従来のハイブリッド方式の無線通信端末の図１６に示す場合の着信時のシーケンス図である。

プロトコル１とプロトコル２とは、図１５に示すように、重ならないタイミングで、各プロトコルにおける基地局からの着信を間欠的に受信している。

プロトコル２の受信タイミングの後、プロトコル１の受信タイミングにおいて、プロトコル１の基地局から着信通知メッセージを受信すると、無線通信端末はプロトコル１において通信チャネル割り当て要求を送信する。そして、プロトコル１の基地局から通信チャネル割り当て信号が送信されて、無線通信端末が該通信チャネル割り当て信号を受信すると通信チャネル割り当て完了信号を送信する。

ところが、この通信チャネル割り当て要求の送信と通信チャネル割り当て信号の送信との間のプロトコル２の着信監視タイミングにおいて、プロトコル２の基地局から着信通知メッセージが送信されても、無線通信端末のＲＦ回路がプロトコル１で占有されているので、無線通信端末はプロトコル２の基地局からの着信通知メッセージを受信することができない。また、通信チャネル割り当て完了信号の送信後のプロトコル２の着信監視タイミングにおいて、プロトコル２の基地局から着信通知メッセージが送信されても、依然として無線通信端末のＲＦ回路がプロトコル１によって占有されているので、無線通信端末はプロトコル２の基地局からの着信通知メッセージを受信することができない。

その後、無線通信端末はプロトコル１の基地局に対してデータ通信サービス要求を送信し、プロトコル１の基地局からのデータ通信サービス開始通知によって、データ通信を開始することができる状態となる。
従って、従来の無線通信端末では、プロトコル２の着信監視タイミングにおいても、プロトコル１が着信動作を継続しており、ＲＦ回路を占有している。よって、プロトコル２は、基地局から送信された着信通知メッセージを受信することができず、プロトコル２の着信は失敗してしまう。

次に、他に問題が生じる例について説明する。ハイブリッド方式の無線通信端末は、一つのプロトコルにおいて通信中（音声通話中、データ通信中）であっても、もう一方のプロトコルにおいて無線部を定期的に切り替え、間欠受信をして、着信、メッセージの有無を監視することができる。

図１８、図１９は、従来のハイブリッド方式の無線通信端末において、一方のプロトコルが通信を行っているときの動作のタイミング図である。

図１８に示すように、通信中であるプロトコル１を間欠的に停止して、プロトコル１における通信が停止している間に、プロトコル２において間欠受信をする。すなわち、プロトコル２の着信監視タイミングに合わせて、プロトコル１における通信を間欠的に停止して、プロトコル２は基地局からの着信通知メッセージを監視する。

しかし、図１９に示すように、プロトコル１における通信中に、通信を一時的に中断して、プロトコル２において基地局からの信号を間欠的に受信するときに、プロトコル２において、着信、アイドルハンドオフ、再登録、ショートメッセージ受信等のシステムアクセスが発生すると、ＲＦ回路はプロトコル２によって長時間占有されることになる。プロトコル１は、通信中に無線通信端末から送信される電波が長時間途切れたとき、無線通信端末に何らかのトラブルが発生して、通信が維持できなくなったものと判断して、通信を切断制御するため、プロトコル２によるＲＦ回路の占有によって、プロトコル１は通信が途切れたものと判断して、通信を切断制御してしまう。

図２０は、従来のハイブリッド方式の無線通信端末の図１９に示す場合の通信中のシーケンス図である。

図１８に示すように、ハイブリッド方式の無線通信端末は、プロトコル１の通信中に通信を一時的に中断して、プロトコル２における基地局からの着信を間欠的に受信している。

プロトコル２の受信タイミングにおいて、例えば、基地局からの信号の受信状態が頻繁に変化し、アイドルハンドオフ（待受状態でのハンドオフ）が生じると、無線通信端末のＲＦ回路はプロトコル２によって長時間占有される。

プロトコル１の基地局では、無線通信端末からの信号が送信されていないので、無線通信端末に対して通信強制切断信号を送信して、該無線通信端末との通信を終了する。しかし、無線通信端末ではプロトコル２によってＲＦ回路が占有されているので、プロトコル１の基地局からの通信強制切断信号を受信することができない。

無線通信端末は、プロトコル２におけるアイドルハンドオフ処理が終了すると、プロトコル１に戻って、プロトコル１の基地局に対してデータ通信再開信号を送信するが、既に、該無線通信端末とプロトコル１の基地局との通信は終了しているので、データ通信を再開することができない。

すなわち、プロトコル１の通信中に、プロトコル２においてＲＦ回路が長時間占有されることによって、プロトコル１における通信が切断される。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、２つのプロトコルを切り替えて通信を行うハイブリッド端末において、着信率の劣化や、通信の不意な切断を抑制する無線通信端末を提供することを目的とする。

第１の発明は、第１の通信方式の通信プロトコル制御手段と、第２の通信方式の通信プロトコル制御手段と、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式とにおいて共通に使用される無線通信手段と、前記無線通信手段を前記第１の通信方式と前記第２の通信方式とに切替制御する制御手段部と、前記各通信プロトコル制御手段が、前記無線通信手段を使用する時刻と、該無線通信手段の次の使用をいつまで待てるかを示す最大の遅延時間と、前記無線通信手段の使用時間と、を指定する指定手段と、前記第１の通信方式の通信プロトコル制御手段が前記指定手段により指定した前記無線通信手段を使用する時刻から前記使用の遅延が許容できる最大の遅延時間までの間に前記第１の通信方式の前記無線通信手段の使用を割り当て、前記第２の通信方式の通信プロトコル制御手段が前記指定手段により指定した前記無線通信手段を使用する時刻から前記使用の遅延が許容できる最大の遅延時間までの間に前記第２の通信方式の前記無線通信手段の使用を割り当てる割当手段と、を備え、前記制御手段は、前記割当に基づいて前記無線通信手段の通信方式を切替制御することを特徴とする。

第２の発明は、前記割当手段は、前記予約の最大遅延時間内で、該予約を割り当て可能な時間を探して、予約を割り当てることを特徴とする。

第３の発明は、前記割当手段は、前記最大遅延時間が早く終了する予約から順に割り当てることを特徴とする。

第４の発明は、前記割当手段は、複数の予約が重複したときに、該予約の優先度を比較して、優先度の高い予約を割り当てることを特徴とする。

第５の発明は、第１の通信方式と第２の通信方式とにおいて共通に使用される無線通信手段を切り替えて使用する無線通信端末に用いられる通信方式切替方法であって、前記第１の通信方式の通信プロトコル制御手段と、前記第２の通信方式の通信プロトコル制御手段が、前記無線通信手段を使用する時刻と、該無線通信手段の次の使用をいつまで待てるかを示す最大の遅延時間と、前記無線通信手段の使用時間と、を指定し、前記第１の通信方式の通信プロトコル制御手段が指定した前記無線通信手段を使用する時刻から前記使用の遅延が許容できる最大の遅延時間までの間に前記第１の通信方式の前記無線通信手段の使用を割り当て、前記第２の通信方式の通言プロトコル制御手段が指定した前記無線通信手段を使用する時刻から前記使用の遅延が言容できる最大の遅延時間までの間に前記第２の通信方式の前記無線通信手段の使用を割り当て、当該割当に基づいて前記無線通信手段の通信方式を切り替えることを特徴とする。

第６の発明は、前記予約の最大遅延時間内で、該予約を割り当て可能な時間を探して、予約を割り当てることを特徴とする。

第７の発明は、前記最大遅延時間が早く終了する予約から順に割り当てることを特徴とする。

第８の発明は、複数の予約が重複したときに、該予約の優先度を比較して、優先度の高い予約を割り当てることを特徴とする。

本発明によれば、ＲＦ共用型ハイブリッド端末において、一つのプロトコルが長時間連続してＲＦ回路を占有することによって、他のプロトコルにとって必須のプロトコル動作を妨げることが少なく、優先度が高いプロトコルの動作が優先度の低いプロトコルの動作によって妨げられることが減少する。よって、ＲＦ共用型ハイブリッド無線通信端末におけるＲＦ使用権の競合問題を軽減することができ、ＲＦ独立型無線通信端末に近い機能性を実現することができる。しかも、ＲＦ独立型無線通信端末と比較してコストを低減することができる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

なお、以下に説明する実施の形態では、ｃｄｍａ２０００１ｘの通信方式に使用される通信プロトコル、及び、１ｘＥＶＤＯの通信方式に使用されるプロトコルを用いて説明するが、他のプロトコルを用いたとしても、本発明は同様に適用することができる。

本発明の実施の形態の無線通信端末の構成は図１４に示す従来のものと同じである。

無線通信端末は、データ通信に対応する携帯電話機や、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔｓ）や、無線機を内蔵したデータ通信カードが付加されたコンピュータ装置等であり、無線基地局からの電波（下りの信号）を受信し、無線基地局に対し電波（上りの信号）を送信するアンテナ２を有し、該アンテナ２は無線部（ＲＦ回路）１に接続されている。無線部１は送信部及び受信部によって構成され、送信部はアンテナ２から送信する高周波信号を生成し、受信部はアンテナ２で受信した高周波信号に増幅、周波数変換等をして、無線通信アプリケーション部６に出力する。

ＲＦ制御部３は、通信プロトコル制御部４、５を切り替えて無線部１を制御する。すなわち、無線部１は、通信プロトコル制御部４、５のいずれかに制御されて動作し、通信プロトコル制御部４、５はＲＦ制御部３によって切り替えられている。
図１は、一般的な無線通信端末の着信時のシーケンス図であり、一方のプロトコルに着信が生じた場合を示す。

端末と基地局の通信プロトコルは、ＲＦ回路を使用して、メッセージを送受信して登録、発信、着信、通信チャネル接続、通信チャネル切断などを処理している。このメッセージの送受信中、ＲＦ回路は当該通信プロトコルによって占有される。また、システムサーチ、システム同期、基地局情報取得、アイドルハンドオフ、データ送信、チャネル品質測定など無線通信端末が自発的にＲＦ回路を占有して動作することもある。
プロトコル１の着信監視タイミングにおいて、プロトコル１の基地局から着信通知メッセージ（１回目）が送信されているが、無線通信端末は何らかの原因で受信に失敗している。

次のプロトコル１の着信監視タイミング（５．１２秒後）において、プロトコル１の基地局から着信通知メッセージ（２回目）を受信すると着信処理を終了し、通信チャンネル割り当て処理を開始する。

無線通信端末は、通信チャンネル割当処理において通信チャネル割り当て要求を送信する。この着信処理（着信通知メッセージの受信）から、通信チャンネル割当処理（通信チャネル割り当て要求の送信）までの時間は最大５秒の猶予が設けられている。そして、プロトコル１の基地局から通信チャネル割り当て信号が送信される。無線通信端末は、通信チャネル割り当て信号を受信すると通信チャネル割り当て完了信号を送信して、通信チャンネル割当処理を終了する。

その後、無線通信端末は、データ通信開始処理を開始し、プロトコル１の基地局に対してデータ通信サービス要求を送信する。この通信チャンネル割当処理（通信チャネル割り当て完了信号の送信）から、データ通信開始処理（データ通信サービス要求の送信）までの時間は最大１０秒の猶予が設けられている。そして、プロトコル１の基地局からのデータ通信サービス開始通知が送信されて、データ通信を開始することができる状態となる。

図２は、本発明の実施の形態の無線通信端末の着信時のシーケンス図である。

本発明の実施の形態の無線通信端末では、プロトコル１およびプロトコル２の制御プログラムの他に、ＲＦロック管理タスクが動作しており、ＲＦロック管理タスクによって、プロトコル１とプロトコル２とが切り替えられて動作している。また、ここでは、プロトコル２はプロトコル１に対して優先度が高いものと設定されている。

プロトコル１とプロトコル２とは、図１５に示すように、重ならないタイミングで、各プロトコルの基地局からの信号を間欠的に受信し、各プロトコルにおける着信を監視している。そして、着信監視時間の終了時に、プロトコル２の制御プログラムは次回の着信監視のために、ロック予約情報（プロトコル名、ロックの優先度、ロック希望時刻、ロック使用時間及びロック獲得期限）を指定して、ＲＦロック管理タスクに対してＲＦロックを予約する（１）。このロック希望時刻は、プロトコル２が次にＲＦ回路の使用を希望する時刻であり、ロック使用時間は、プロトコル２が次のＲＦ回路の使用において、ＲＦ回路を占有する時間であり、ロック獲得期限は、プロトコル２が次のＲＦ回路の使用をいつまで待てるかの最大遅延時間を示すパラメータである。

本実施の形態において、プロトコル２は、ロック希望時刻は「現在の時刻＋間欠受信周期（５．１２秒）」に設定し、ロック使用時間は「プロトコル切換時間＋共通チャネル監視時間」に設定する。また、着信監視のための間欠受信タイミングは厳密に規定されているので、その処理を遅らせることができず、ロック獲得期限はロック希望時刻と同じ時刻を設定する。また、優先度は各プロトコルに固定された優先度を設定してもよいが、プロトコルがＲＦ回路を使用する処理に応じて適宜設定してもよい。例えば、通信中におけるハンドオフに関するＲＦ動作中は優先度が高いものが設定される。逆に、レポートの送出のためのＲＦ回路の使用には低い優先度を設定する。

プロトコル２の受信タイミングの後、プロトコル１の着信監視タイミングとなると、プロトコル１の制御プログラムは、ＲＦロック管理タスクに対して、ＲＦロックを要求して、プロトコル１によるＲＦ回路の占有を要求する。ＲＦロック管理タスクは、他のＲＦロック予約との重複を調査して、当該ＲＦロック要求を受け入れることができるか否かを判定し、プロトコル１の制御プログラムに対してＲＦロック獲得成功を通知する。そしてプロトコル１がＲＦ回路を使用して、プロトコル１の着信監視を開始する。

そして、プロトコル１の基地局から着信通知メッセージを受信すると、その後もプロトコル１における処理が継続するので、ＲＦロック管理タスクに対して、ＲＦロック延長を要求して、プロトコル１によるＲＦ回路の使用時間の延長を要求する。ＲＦロック管理タスクは、他のＲＦロック予約との重複を調査して、当該ＲＦロック延長要求を受け入れることができるか否かを判定し、プロトコル１の制御プログラムに対してＲＦロック獲得成功を通知する。そしてプロトコル１の制御プログラムは通信チャンネル割当処理を開始し、プロトコル１がＲＦ回路をさらに使用して、通信チャネル割り当て要求を送信する。

この後、プロトコル２の予約タイマーが満了すると（２）、プロトコル２の制御プログラムは、ＲＦロック管理タスクに対して、ＲＦロックを要求する。ＲＦロック管理タスクは、プロトコル２の方がプロトコル１よりも優先度が高いことを判定し、プロトコル１の制御プログラムに対してロック喪失を通知して、プロトコル１の通信チャンネル割当処理を終了させる（３）。よって、その後、プロトコル１の基地局から通信チャネル割り当て信号が送信されてきても、無線通信端末は該通信チャネル割り当て信号を受信することができず、プロトコル１における着信は失敗する。

そして、ＲＦロック管理タスクはプロトコル２の制御プログラムに対してロック獲得成功を通知すると、プロトコル２がＲＦ回路を使用して、プロトコル２の着信監視を開始する。

そして、プロトコル２の基地局から着信通知メッセージを受信すると、その後もプロトコル２における処理が継続するので、ＲＦロック管理タスクに対して、ＲＦロック延長を要求して、プロトコル２によるＲＦ回路の占有時間の延長を要求する（４）。ＲＦロック管理タスクは、他のＲＦロック予約との重複を調査して、当該ロック要求を受け入れることができるか否かを判定し、プロトコル２の制御プログラムに対してロック獲得成功を通知する。そしてプロトコル２の制御プログラムは通信チャンネル割当処理を開始し、プロトコル２がＲＦ回路をさらに使用して、通信チャネル割り当て要求を送信する。プロトコル２の基地局から通信チャネル割り当て信号が送信され、無線通信端末は、通信チャネル割り当て信号を受信すると通信チャネル割り当て完了信号を送信して、通信チャンネル割当処理を終了する。

その後、プロトコル２の制御プログラムはデータ通信開始処理を開始し、無線通信端末はプロトコル２の基地局に対してデータ通信サービス要求を送信し、プロトコル２の基地局からのデータ通信サービス開始が通知されることによって、通信準備が完了し、データ通信を開始することができる状態となる。

このように本発明の実施の形態によれば、プロトコル２の優先度がプロトコル１の優先度よりも高いときは、プロトコル１の通信チャネル割当処理中にプロトコル２の着信監視タイミングになるとプロトコル１の通信チャネル割り当て処理を中止するので、プロトコル１の着信処理は失敗するが、プロトコル２の着信処理は成功して、優先度の高いプロトコルを優先した動作をすることができる。

図３は、本発明の実施の形態の無線通信端末の着信時の別のシーケンス図である。

プロトコル１とプロトコル２とは、図１５に示すように、重ならないタイミングで、各プロトコルにおける基地局からの着信を間欠的に受信している。なお、ここでは、プロトコル１はプロトコル２に対して優先度が高いものと設定されている。

プロトコル２の制御プログラムは、プロトコル２の着信監視時間の終了時に、次回の着信監視のために、ロック予約情報（プロトコル名、ロックの優先度、ロック希望時刻、ロック使用時間及びロック獲得期限）を指定して、ＲＦロック管理タスクに対してＲＦロックを予約する。

プロトコル２の受信タイミングの後、プロトコル１の着信監視タイミングとなると、プロトコル１の制御プログラムは、ＲＦロック管理タスクに対して、ＲＦロックを要求して、プロトコル１によるＲＦ回路の占有を要求する。ＲＦロック管理タスクは、他のＲＦロック予約との重複を調査して、当該ＲＦロック要求を受け入れることができるか否かを判定し、プロトコル１の制御プログラムに対してロック獲得成功を通知する。そしてプロトコル１がＲＦ回路を使用して、プロトコル１の着信監視を開始する。

そして、プロトコル１の基地局から着信通知メッセージを受信すると、その後もプロトコル１における処理が継続するので、ＲＦロック管理タスクに対して、ＲＦロック延長を要求して、プロトコル１によるＲＦ回路の使用時間の延長を要求する。ＲＦロック管理タスクは、他のＲＦロック予約との重複を調査して、当該ＲＦロック要求を受け入れることができるか否かを判定し、プロトコル１の制御プログラムに対してＲＦロック獲得成功を通知する。そしてプロトコル１の制御プログラムは通信チャンネル割当処理を開始し、プロトコル１がＲＦ回路をさらに使用して、通信チャネル割り当て要求を送信する。

この後、プロトコル２の予約タイマーが満了すると（１）、プロトコル２の制御プログラムは、ＲＦロック管理タスクに対してＲＦロックを要求する。ＲＦロック管理タスクは、プロトコル１の方がプロトコル２よりも優先度が高いことを判定し、より優先度の高いプロトコル１の処理が実行中なので、プロトコル２によるＲＦロック獲得は失敗して、プロトコル２の制御プログラムに対してＲＦロック獲得失敗を通知して、該タイミングでのプロトコル２の着信監視が失敗する。そして、プロトコル２の制御プログラムは、次回の着信監視のために、ＲＦロック管理タスクに対してＲＦロックを予約する。

そして、プロトコル１の基地局から通信チャネル割り当て信号が送信される。無線通信端末は、該通信チャネル割り当て信号を受信すると通信チャネル割り当て完了信号を送信する。そして、その後もプロトコル１における処理が継続するので、ＲＦロック管理タスクに対して、ＲＦロック延長を要求して、プロトコル１によるＲＦ回路の使用時間の延長を要求する（３）。ＲＦロック管理タスクは、該ＲＦロック延長要求に含まれているロック獲得期限から、この延長要求は最大１０秒まで後回しにすることができることを知り、その間にプロトコル２の着信監視を実行するために、プロトコル１の制御プログラムに対してＲＦロック獲得失敗を通知して、当該延長要求をとりあえず失敗させる。そして、プロトコル１における、ロック予約タイマーをプロトコル２の着信監視後に満了するように再設定して（４）、プロトコル２の着信監視後にプロトコル１におけるデータ通信開始処理が行われるようにする。

そして、プロトコル２の予約タイマーが満了し、プロトコル２は、ＲＦロック管理タスクに対してＲＦロックを要求する。ＲＦロック管理タスクは、他のＲＦロック予約との重複を調査して、当該ＲＦロック要求を受け入れることができるか否かを判定し、プロトコル２の制御プログラムに対してＲＦロック獲得成功を通知する。そしてプロトコル２がＲＦ回路を使用して、プロトコル２の着信監視を開始する。そして、プロトコル２の制御プログラムは、プロトコル２の着信監視時間の終了時に、次回の着信監視のために、ＲＦロック管理タスクに対してＲＦロックを予約する。

プロトコル１は、プロトコル２の着信処理の終了直後に、先に設定したタイマーが満了するので、ＲＦロック管理タスクに対してＲＦロックを要求する。ＲＦロック管理タスクは、他のＲＦロック予約との重複を調査して、当該ロック要求を受け入れることができるか否かを判定し、プロトコル１の制御プログラムに対してロック獲得成功を通知する。そしてプロトコル１がＲＦ回路を占有して、プロトコル１の基地局に対してデータ通信サービス要求を送信し、プロトコル１の基地局からのデータ通信サービス開始が通知されることによって、通信準備が完了し、データ通信を開始することができる状態となる。

このように本発明の実施の形態によれば、プロトコル１（通信チャネル割当処理）の優先度がプロトコル２（着信監視処理）の優先度がよりも高いときは、プロトコル１の通信チャネル割当処理中にプロトコル２の着信監視タイミングとなると、着信監視を１回失敗するだけで、通信チャネル割当処理終了後、次のデータ通信サービス要求処理開始までの余裕時間の間に、プロトコル２の２回目の着信監視処理を行うことができる。よって、プロトコル１の通信チャネル割当処理が失敗することなく、プロトコル１の着信処理を継続することができる。また、プロトコル２の着信監視も間欠受信が１回失敗するだけなので、着信が遅れるものの着信を失敗することがなく、両プロトコルが動作することができる。

図４は、本発明の実施の形態のＲＦロック予約処理のフローチャートである。

プロトコル制御プログラムは、ＲＦロック管理タスクに対して、プロトコル名、ロック予約の優先度、ロック希望時間、ロック使用時間、ロック獲得期限を指定してＲＦロックを予約する（Ｓ１０１）。前述したように、ロック希望時刻は、プロトコル２が次にＲＦ回路の使用を希望する時刻であり、ロック使用時間は、プロトコル２が次のＲＦ回路の使用において、ＲＦ回路を占有する時間であり、ロック獲得期限は、プロトコル２が次のＲＦ回路の使用をいつまで待てるかの最大遅延時間を示すパラメータである。

ＲＦロック管理タスクではＲＦロック予約情報を保持し（Ｓ１０２）、ロック希望時刻に満了するロック予約タイマーを設定する（Ｓ１０３）。そして、作成されたＲＦロック予約を示す予約番号（予約ＩＤ）をプロトコル制御プログラムに通知する（Ｓ１０４）。

図５は、本発明の実施の形態のロック予約タイマーが満了したときの処理を示すフローチャートである。

ロック予約タイマーが満了すると、ロック要求中状態に遷移する（Ｓ１１１）。そして、ロック獲得判定処理（図１０）を実行する（Ｓ１１２）。そして、ロック獲得が成功したら、ＲＦロック使用中状態に移行し、プロトコルがＲＦ回路を占有して処理を実行する（Ｓ１１３）。一方、ロック獲得に失敗したら、ＲＦロック予約中状態に移行し、次のロック予約の予約タイマーが満了するのを待つ（Ｓ１１４）。

図６は、本発明の実施の形態のＲＦロック要求処理のフローチャートであり、ロック希望時刻を現在時刻としたＲＦロック予約処理である。これは突発的にＲＦを使用する場合、例えば、ユーザが発呼するときにおけるＲＦロック予約処理などを示す。

プロトコル制御プログラムは、ＲＦロック管理タスクに対して、プロトコル名、ロック予約の優先度、ロック希望時間、ロック獲得期限を指定する（Ｓ１２２）。そして、ロック希望時刻を現在時刻としてＲＦロックを予約する（Ｓ１２３）。そして、作成されたＲＦロック予約を示す予約番号（予約ＩＤ）をプロトコル制御プログラムに通知する（Ｓ１２４）。

図７は、本発明の実施の形態のＲＦロック予約変更処理のフローチャートである。

プロトコル制御プログラムは、ＲＦロック管理タスクに対して、予約ＩＤ、ロック予約の優先度、ロック希望時刻、ロック使用時間、ロック獲得期限を指定する（Ｓ１３１）。そして、指定された予約ＩＤのＲＦロックを記憶しているＲＦロック予約の中から検索する（Ｓ１３２）。そして、ステップＳ１３１で指定されたロック予約の優先度、ロック希望時刻、ロック使用時間、ロック獲得期限に予約内容を変更する（Ｓ１３３）。ロック希望時刻に満了するように、ロック予約タイマーを再設定する（Ｓ１３４）。

図８は、本発明の実施の形態のＲＦロック延長要求処理のフローチャートであり、ＲＦロック使用中にさらにロックオーナーがＲＦロック延長要求をする処理である。

ＲＦロック延長要求がされるときは、プロトコルがＲＦ回路を使用しているので、ＲＦロック使用中状態である（Ｓ１４１）。プロトコル制御プログラムは、ＲＦロック管理タスクに対して、予約ＩＤ、ロック予約の優先度、ロック使用時間、ロック獲得期限を指定する（Ｓ１４２）。そして、ロック希望時刻を現在時刻としてロック予約を変更する（Ｓ１４３）。

図９は、本発明の実施の形態のＲＦロック喪失処理のフローチャートであり、ＲＦロック使用中の任意のタイミングで又はロックを予約した期間（使用時間）が終了するときに実行される。

ロック喪失処理がされるときは、プロトコルがＲＦ回路を使用しているので、ロック使用中状態である（Ｓ１５１）。プロトコル制御プログラムは、ＲＦロック管理タスクに対して、プロトコルでの処理が継続する場合はロック延長要求をする（Ｓ１５２）、そして、ＲＦロック獲得が成功するか否かを判定する（Ｓ１５３）。ＲＦロック獲得が成功したら、ＲＦロック喪失を拒否して、プロトコルの動作を継続する（Ｓ１５４）。一方、ＲＦロック獲得に失敗したら、次の当該プロトコルにおける動作のためにＲＦロック予約をして（Ｓ１５５）、現在行っているＲＦ処理を速やかに中断して、ＲＦ回路を解放する（Ｓ１５６）。

図１０は、本発明の実施の形態のＲＦロック獲得判定処理のフローチャートであり、通信プロトコルがＲＦロックを要求したとき（図５のＳ１１２）、予約タイマー満了したときに実行される。

ＲＦロック獲得判定処理が呼び出されると、ＲＦロック割当処理（図１１）を実行する（Ｓ１６１）。そして、ＲＦロック割り当ての結果、ＲＦ回路を占有するプロトコル（ロックオーナー）が変更されたか否かを判定する（Ｓ１６２）。そして、新しいＲＦロック割り当ての結果、ロックオーナーが変更されたと判断され、ＲＦ回路を使用中のプロトコルからＲＦ使用権が奪われると、現在ＲＦ回路を占有しているプロトコル（現オーナー）にロック喪失を通知する（Ｓ１６３）。ＲＦロック喪失を通知されたプロトコルは、現在行っているＲＦ処理を速やかに中断して、ＲＦ回路を開放する。このように、ＲＦ回路を使用中のプロトコルからＲＦ使用権を奪うことで、優先度の高いプロトコルの処理が優先度の低いプロトコルの処理に妨げられることがなくなる。また、優先度を最大に設定すると、連続したＲＦ処理の途中で、他のプロトコルのＲＦ処理に割り込まれないような制御をすることもできる。

次に、新しいＲＦロック割り当ての結果、ＲＦロック要求に対してすぐにロックを割り当てられるか否かを判定する（Ｓ１６４）。そして、すぐにＲＦロックを割り当てられると判定したら、ＲＦロック要求に対してロック獲得の成功を通知する（Ｓ１６５）。一方、すぐにロックを割り当てられないと判定したら、ＲＦロック要求に対してロック獲得の失敗を通知する（Ｓ１６６）。このとき、ＲＦロック獲得の失敗が通知されたプロトコルは、再度ＲＦロックを予約してＲＦ使用権が与えられるまで待機するか、ロック予約を放棄してＲＦ処理を断念するかを決定する。

そして、新しいＲＦロック割り当ての結果、各ＲＦロック予約に対するＲＦ使用権割り当て時刻が変更された場合、変更された時刻にロック予約タイマーを再設定する（Ｓ１６６）。

図１１は、本発明の実施の形態のＲＦロック割当処理のフローチャートである。

まず、ロック獲得期限が最も早いＲＦロック予約を割り当てる（Ｓ１７２）。そして、次にロック獲得期限が早いＲＦロック予約の空いている時間への割り当てを試みる（Ｓ１７３）。そして、適切な空き時間の有無を判定し（Ｓ１７４）、適切な空き時間がなければ、当該ＲＦロック予約の割り当ては失敗したものと判断し（Ｓ１７５）、最も優先度が低いＲＦロック予約を無視する（Ｓ１７６）。そして、ステップＳ１７２に戻り、ロック獲得期限が最も早いＲＦロック予約から順に、再度ＲＦロック予約を再度割り当てる。

一方、適切な空き時間があれば、このロック予約割当で、全てのＲＦロック予約の割り当てが完了しているか否かを判定する（Ｓ１７７）。そして、全てのＲＦロック予約の割り当てが完了していれば、ＲＦロック割り当てが成功したので（Ｓ１７８）この処理を終了する。一方、一部のＲＦロック予約の割り当てが完了していなければ、ステップＳ１７３に戻り、次にロック獲得期限が早いＲＦロック予約の割り当てを試みる（Ｓ１７３）。

このように本実施の形態のＲＦロック割当処理では、ＲＦロック管理タスクに集められた実行中のＲＦ処理及び将来実行される可能性があるＲＦ処理について、ロック予約の優先度、平均ＲＦ使用時間及び許容できる最大遅延時間から、最適なＲＦロック割り当てをスケジューリングする。

図１２は、本発明の実施の形態の無線通信端末の状態遷移図である。

本発明の通信プロトコルは、ＲＦロック管理のために「０以上のＲＦロック予約中」、「ＲＦロック要求中」、「ＲＦロック使用中」の３つの状態中で状態を遷移して動作している。

「ＲＦロック予約中」状態は、ロック予約タイマーが満了するか、プロトコルによるＲＦロック要求を待っている待機状態である。「ＲＦロック予約中」状態では、プロトコルは、ＲＦ回路を使用する動作をしていない。

「ＲＦロック要求中」状態は、プロトコルがＲＦロック管理タスクに対してロックを獲得できるかどうか質問している状態である。ＲＦロックを獲得できたとき、プロトコルはＲＦ回路を占有して無線通信を行う。ＲＦロックを獲得できなかったとき、プロトコルは、再度ＲＦロックを予約するか、ＲＦロック予約を放棄するかを決定する。

「ＲＦロック使用中」状態は、あるプロトコルがＲＦ回路を使用して無線通信を行っている状態である。ＲＦロックを当初の予約時間より延長して使用したいとき、ＲＦ回路を使用中のプロトコルは、ＲＦロック延長を要求する。ＲＦ回路の使用の必要がなくなったとき、ＲＦロックを解放する。また、図９に示すロック喪失判定において、ＲＦロック喪失が決定したときは、すみやかに現在の動作を終了してＲＦロックを解放する。

「ＲＦロック予約中」状態または「ＲＦロック使用中」状態のとき、プロトコルはいつでも後のＲＦ処理のためにＲＦロックを予約することができる。また、当初の予定に対してシーケンスが変化した場合など必要に応じてＲＦロック予約を削除したりＲＦロック予約を変更することができる。

ＲＦロック予約された情報が正確であれば、ＲＦロック要求時のロック獲得判定は効率的に動作する。ＲＦ処理の優先度、ロック希望時刻、ロック使用時間、ロック獲得期限などのＲＦロック予約情報は、プロトコル動作状況に応じて変化するので、頻繁にＲＦロック予約を追加、修正し、細かくロックを延長すればロック獲得判定はより効率的に動作する。

また、前述したＲＦロックは、一方のプロトコルがデータ通信中で、一方のプロトコルがページング（待受中）であっても同じ原理で実現可能である。

本発明の実施の形態の無線通信端末の着信時のシーケンス図である。本発明の実施の形態の無線通信端末の着信時のシーケンス図である。本発明の実施の形態の無線通信端末の着信時のシーケンス図である。本発明の実施の形態のロック予約処理のフローチャートである。本発明の実施の形態のロック予約タイマーが満了したときの処理のフローチャートである。本発明の実施の形態のロック変更処理のフローチャートである。本発明の実施の形態のロック予約要求処理のフローチャートである。本発明の実施の形態のロック延長要求処理のフローチャートである。本発明の実施の形態のロック喪失処理のフローチャートである。本発明の実施の形態のロック獲得判定処理のフローチャートである。本発明の実施の形態のロック割当処理のフローチャートである。本発明の実施の形態の無線通信端末の状態遷移図である。従来のデュアル方式の無線通信端末のブロック図である。ハイブリッド方式の無線通信端末のブロック図である。ハイブリッド方式の無線通信端末の着信監視動作のタイミング図である。ハイブリッド方式の無線通信端末の着信監視動作のタイミング図である。ハイブリッド方式の無線通信端末の着信時のシーケンス図である。ハイブリッド方式の無線通信端末の通信中の動作のタイミング図である。ハイブリッド方式の無線通信端末の通信中の動作のタイミング図である。ハイブリッド方式の無線通信端末の通信中の動作のシーケンス図である。

符号の説明

１ＲＦ回路（無線部）
２アンテナ
３ＲＦ制御部
４通信プロトコル制御部（無線システム１）
５通信プロトコル制御部（無線システム２）
６無線通信アプリケーション部

Claims

第１の通信方式の通信プロトコル制御手段と、
第２の通信方式の通信プロトコル制御手段と、
前記第１の通信方式と前記第２の通信方式とにおいて共通に使用される無線通信手段と、
前記無線通信手段を前記第１の通信方式と前記第２の通信方式とに切替制御する制御手段部と、
前記各通信プロトコル制御手段が、前記無線通信手段を使用する時刻と、該無線通信手段の次の使用をいつまで待てるかを示す最大の遅延時間と、前記無線通信手段の使用時間と、を指定する指定手段と、
前記第１の通信方式の通信プロトコル制御手段が前記指定手段により指定した前記無線通信手段を使用する時刻から前記使用の遅延が許容できる最大の遅延時間までの間に前記第１の通信方式の前記無線通信手段の使用を割り当て、前記第２の通信方式の通信プロトコル制御手段が前記指定手段により指定した前記無線通信手段を使用する時刻から前記使用の遅延が許容できる最大の遅延時間までの間に前記第２の通信方式の前記無線通信手段の使用を割り当てる割当手段と、を備え、
前記制御手段は、前記割当に基づいて前記無線通信手段の通信方式を切替制御することを特徴とする無線通信端末。
前記割当手段は、前記予約の最大遅延時間内で、該予約を割り当て可能な時間を探して、予約を割り当てることを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
前記割当手段は、前記最大遅延時間が早く終了する予約から順に割り当てることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信端末。
前記割当手段は、複数の予約が重複したときに、該予約の優先度を比較して、優先度の高い予約を割り当てることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の無線通信端末。
第１の通信方式と第２の通信方式とにおいて共通に使用される無線通信手段を切り替えて使用する無線通信端末に用いられる通信方式切替方法であって、
前記第１の通信方式の通信プロトコル制御手段と、前記第２の通信方式の通信プロトコル制御手段が、前記無線通信手段を使用する時刻と、該無線通信手段の次の使用をいつまで待てるかを示す最大の遅延時間と、前記無線通信手段の使用時間と、を指定し、
前記第１の通信方式の通信プロトコル制御手段が指定した前記無線通信手段を使用する時刻から前記使用の遅延が許容できる最大の遅延時間までの間に前記第１の通信方式の前記無線通信手段の使用を割り当て、
前記第２の通信方式の通言プロトコル制御手段が指定した前記無線通信手段を使用する時刻から前記使用の遅延が許容できる最大の遅延時間までの間に前記第２の通信方式の前記無線通信手段の使用を割り当て、
当該割当に基づいて前記無線通信手段の通信方式を切り替えることを特徴とする通信方式切替方法。
前記予約の最大遅延時間内で、該予約を割り当て可能な時間を探して、予約を割り当てることを特徴とする請求項５に記載の通信方式切替方法。
前記最大遅延時間が早く終了する予約から順に割り当てることを特徴とする請求項５又は６に記載の通信方式切替方法。
複数の予約が重複したときに、該予約の優先度を比較して、優先度の高い予約を割り当てることを特徴とする請求項５から７のいずれか一つに記載の通信方式切替方法。