JP4804049B2 - 移動体通信端末及び移動体通信端末における通信制御方法 - Google Patents

移動体通信端末及び移動体通信端末における通信制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、異なる2つの通信方式を用いて通信を行う移動体通信端末、及び移動体通信端末における通信制御方法に関し、特にCDMA200 1x MC(Multi Carrier)方式と、CDMA2000 1x EVDO(EVolution Data Only)方式で通信が可能な移動体通信端末及び移動体通信端末における通信制御方法に関する。
従来、異なる2つの通信方式を切り替えて基地局と通信を行うことのできる、いわゆるデュアル方式の移動体通信端末が知られている。例えば、特許文献1には、音声通話及びデータ通信に使用するCDMA200 1x MC(Multi Carrier)方式と、データ通信のみに使用されるCDMA2000 1x EVDO(EVolution Data Only)方式とを切り換えて通信を行う移動体通信端末が開示されている。
例えば、CDMA2000 1x EVDO(以下、EVDOシステムと略称する)及びCDMA2000 1x MC(以下、1xシステムと略称する)のデュアル方式の移動体通信端末は、待受け中の状態において周期的にそれぞれ接続中の接続基地局及び当該接続基地局の周辺に位置する周辺基地局からそれぞれパイロット信号を受信することで通信の安定を図っている。
図3及び図4は待受け中におけるEVDOシステムと1xシステムでのパイロット信号の受信タイミングを示すタイミングチャートであり、両通信方式ともに5.12秒毎の周期でそれぞれの接続基地局及び周辺基地局からそれぞれパイロット信号を受信するようになっており、このように待受け中の状態において周期的にそれぞれ接続中の接続基地局及び接続基地局の周辺に位置する周辺基地局からそれぞれパイロット信号を受信することで通信の安定を図っている。また、両通信方式において、接続基地局から受信したパイロット信号の信号品質と、周辺基地局から受信したパイロット信号の信号品質とに基づき、より良い信号品質を有する基地局へ接続基地局を切り換える処理を行うことで通信の安定を図っている。
なお、この接続基地局の切り換え処理を、本明細書中では「ハンドオフ」と称する。また、1xシステムにおいて、所定間隔ごとのパイロット信号受信は、ハンドオフ処理に備える他、音声通話の着信に備えるための着信監視も兼ねている。
特開2004−193852号公報
ところで、従来のデュアル方式の移動体通信端末は、EVDOシステムで周期的なパイロット信号の受信に連続して失敗すると圏外状態に移行し、長時間パイロット信号の受信を休止してしまうことがある。
即ち、EVDOシステムでは、所定周期(5.12秒)で接続基地局及び接続基地局の周辺に位置する周辺基地局からそれぞれパイロット信号を受信しているが、予め設定された所定回数どの基地局からもパイロット信号を受信できなければ、圏外状態にあると判断し、図4に示すように、所定周期を超える一定期間(300秒)の間、パイロット信号の受信を休止するようになっている。
このようにパイロット信号受信の休止処理を行うことで、なるべく無線通信部の駆動を抑えて省電力化を図っているのであるが、一方で、電波状況の悪化によりいったんパイロット信号の受信を休止してしまうと、長時間(300秒間)の間、EVDOシステムで通信を行うことができなくなってしまうという課題がある。その為、フェージング等の問題であるエリアにおける電波状況が急激に悪化したとしても、ユーザが電波状況の良い周辺エリアへ移動すれば問題なくパイロット信号を受信できるにもかかわらず、長時間の間、EVDOシステムでの通信不可状態が続いてしまうといった課題があった。
そこで、本発明の目的は、号の受信休止による通信不可状態を短縮することが可能なデュアル方式の移動体通信端末を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、第1の通信方式及び第2の通信方式でそれぞれ通信が可能な移動体通信端末であって、
第1の通信方式の接続基地局から送信される信号及び上記接続基地局の周辺に位置する周辺基地局から送信される信号をそれぞれ第1の周期で受信する第1の通信手段と、第2の通信方式の接続基地局から送信される信号及び上記接続基地局の周辺に位置する周辺基地局から送信される信号をそれぞれ第2の周期で受信する第2の通信手段と、上記第1の通信手段が信号の受信を予め設定された所定回数以上失敗した場合、上記第1の周期を超える時間、上記第1の通信手段による信号の受信を停止状態へと移行するよう制御する受信停止制御手段と、上記第2の通信手段で受信した信号の信号品質に基づいて接続基地局を切り換えるハンドオフ処理を実行するハンドオフ処理手段と、上記第1の通信方式による信号の受信が停止状態であるとき、上記ハンドオフ処理手段が第2の通信方式のハンドオフ処理を実行すると、上記第1の通信手段による信号の受信を前記停止状態から解除するよう制御する受信再開制御手段と、を備えることを特徴とする。
また、本発明の移動通信端末は、前記第1の通信方式は、音声通話及びデータ通信に使用される通信方式で、前記第2の通信方式は、データ通信に使用される通信方式であることを特徴とする。
また、本発明の移動通信端末は、前記第1の通信方式は、前記第2の通信方式よりデータ通信速度が速いことを特徴とする。
また、本発明の移動体通信端末は、上記第1通信方式がCDMA2000 1x EVDO方式であり、上記第2通信方式がCDMA2000 1x MC方式であることを特徴とする。
さらに、本発明は、第1の通信方式及び第2の通信方式でそれぞれ通信が可能な移動体通信端末における通信制御方法であって、第1の通信方式の接続基地局から送信される信号及び上記接続基地局の周辺に位置する周辺基地局から送信される信号をそれぞれ第1の周期で受信する第1の信号受信ステップと、第2の通信方式の接続基地局から送信される信号及び上記接続基地局の周辺に位置する周辺基地局から送信される信号をそれぞれ第2の周期で受信する第2の信号受信ステップと、上記第2の信号受信ステップにて受信した信号の信号品質に基づいて接続基地局を切り換えるハンドオフ処理を実行するハンドオフ処理ステップと、上記第1の信号受信ステップにて信号の受信を予め設定された所定回数以上失敗した場合、上記第1の周期を超える時間、上記第1の通信方式による信号の受信を停止状態へと移行するよう制御する受信停止制御ステップと、上記受信停止制御ステップにて、上記第1の通信方式による信号の受信が停止状態であるとき、上記ハンドオフ処理ステップにてハンドオフ処理を実行すると、上記第1の通信方式による信号の受信を前記停止状態から解除するよう制御する受信再開制御ステップと、を含むことを特徴とする。
さらに、本発明は、第1の通信方式及び第2の通信方式でそれぞれ通信が可能な移動体通信端末であって、第1の通信方式により送信される信号を第1の周期で受信する第1の通信手段と、第2の通信方式により送信される信号を受信する第2の通信手段と、上記第1の通信手段が信号の受信を予め設定された所定回数以上失敗した場合、上記第1の周期を超える時間、上記第1の通信手段による信号の受信を停止状態へと移行するよう制御する受信停止制御手段と、上記第2の通信手段で受信した信号の信号品質に基づいてハンドオフ処理を実行するハンドオフ処理手段と、上記第1の通信方式による信号の受信が停止状態であるとき、上記ハンドオフ処理手段が第2の通信方式のハンドオフ処理を実行すると、上記第1の通信手段による信号の受信を前記停止状態から解除するよう制御する受信再開制御手段と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、異なる2つの通信方式で通信可能な移動体通信端末において、一方の通信方式での処理動作を確認することで他方の通信方式でのパイロット信号の受信休止による通信不可状態を短縮することができる。
以下、本発明の実施形態を図面を基に説明する。
図1は、本発明の移動体通信端末である携帯電話機を含む通信システムを示す概略図である。同図によれば、通信システムは複数のセル(C1〜C5)を含んで成り、各セルには基地局(BS1〜BS5)が設置されている。
移動体通信端末100は、特定の基地局(BS1〜BS5)と無線通信を行うようになっており、同図によれば、移動体通信端末100はセルC2内に存在し、待ち受けの状態で基地局BS2と接続している。このように待受け状態で接続されている基地局のことを本発明では「接続基地局」と呼ぶ。また、基地局が無線通信をカバーするエリアを「セル」と呼ぶ。
図2は、移動体通信端末100と基地局BS2の要部を表すブロック図である。
移動体通信端末100は、共通の一つのアンテナ10を用いて音声通話及びデータ通信に使用するCDMA2000 1x MC(Multi Carrier)の通信方式(1xシステム)と、データ通信のみに使用されるCDMA2000 1x EVDO(EVolution Data Only)の通信方式(EVDOシステム)とを切り替えて通信することができるようになっている。
図中の基地局BS2は、1システムに対応する1xシステム部200及びEVDOシステムに対応するEVDOシステム部210を備えており、1xシステムとEVDOシステムの両通信方式にて通信を行うことができる基地局である。そして、1xシステムは通常、回線交換による通話を行うのに使用され、EVDOシステムは、パケット交換によるデータ通信を行うのに使用されるようになっている。なお、図2においては、便宜的にBS2を図示しているが、他の基地局BS1,BS3〜BS6も同様の構成を有している。
移動体通信端末100は、1x RF部20及びEVDO RF部30をそれぞれ有している。
1x RF部20は、1xシステムで送信するデータ信号又は音声信号を高周波信号に変換し、アンテナ10を介して基地局BS2の1xシステム部200に送信する。また、基地局BS2の1xシステム部200からアンテナ10を介して受信した高周波信号をデータ信号又は音声信号に変換する。
EVDO RF部30は、EVDOシステムで送信するデータ信号を高周波信号に変換し、アンテナ10を介して基地局BS2のEVDOシステム部210に送信する。また、EVDOシステム部210からアンテナ10を介して受信した高周波信号をデータ信号に変換する。
制御部40は、移動体通信端末100の各部を統括して制御する制御部である。例えば、制御部40は、1x RF部20やEVDO RF部30を制御し、1xシステムとEVDOシステムの2つの通信システムの切り替えを行う。特に待ち受け中は、所定時間間隔で2つの通信方式を選択的に切り替えて、両通信方式において複数の基地局からそれぞれパイロット信号を受信することで待受け動作を行う。
また、制御部40は、それぞれプログラムで表現された、ハンドオフ処理手段41、受信休止制御手段42、及び受信再開制御手段43を有している。
表示部50は、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示装置であり、制御部40からの指示により各種情報を表示するようになっている。
キー入力部60は、英数字や方向キー等の複数のキー群からなる入力装置であり、入力信号を制御部40に送出するようになっている。
マイク部70は、音を集音するマイクロフォンであり、入力された音信号を制御部40に送出するようになっている。
スピーカ部80は、音を放音するスピーカであり、制御部40から送出された音信号に係る音を放音するようになっている。
記憶部90は、ROM(Read Only Memory)等からなる記憶装置であり、移動体通信端末100の各種機能で必要となるデータや情報を記憶している。
次に、移動体通信端末100の待受け動作について説明する。
図3及び図4は、1xシステム及びEVDOシステムでの待受け動作時におけるパイロット信号の受信を行うタイミングを示すタイミングチャートである。
図3によれば、待ち受け状態にあるとき、制御部40のハンドオフ処理手段41は、5.12秒という所定時間毎に1x RF部20を駆動して、接続基地局(図2では、BS2)及び接続基地局の周辺に位置する周辺基地局(図2では、BS1、BS3、BS4、BS5の少なくとも1つ)のそれぞれからパイロット信号を受信する。各基地局からパイロット信号を受信すると、各パイロット信号の信号品質を比較し、接続基地局よりも強い信号品質を持つ周辺基地局があった場合には、その周辺基地局を新たな接続基地局に切り換える、ハンドオフ処理を行う。このように制御することで、1xシステム側で常に最善の基地局を接続基地局とし、通信の安定化を図ることができる。
同様に、EVDOシステム側においても、制御部40のハンドオフ処理手段41は、5.12秒という所定時間毎にEVDO RF部30を駆動して、各基地局からのパイロット信号の受信と、各パイロット信号の信号品質に基づくハンドオフ処理を行う。
ここで、EVDOシステム側では、パイロット信号の受信において、予め決められた所定回数、接続基地局及び周辺基地局のいずれからもパイロット信号を受信することができない場合、制御部40は圏外であると判断し、制御部40の受信休止制御手段42がEVDO RF部30を所定の周期(5.12秒)よりも長い所定時間(例えば、300秒間)の間、休止してパイロット信号の受信を行わないよう制御する。この所定時間の間は、EVDO RF部30は休止しており、パイロット信号の受信を行わず、所定時間経過後、パイロット信号の受信を再開したときにパイロット信号が受信できれば圏内に復帰する。
一方、1xシステムは、主に通話に使用するため、常に着信の監視を行う必要性があることから、パイロット信号が受信できないことが何度かあったとしても、長時間の間、パイロット信号の受信を休止することはなく、所定の周期(5.12秒)ごとに受信し続ける。
その為、EVDOシステム側では、いったん圏外と判断すると、所定の周期よりも長い時間、パイロット信号の受信を行わないため、例えば300秒以内にユーザが移動するなどして電波状態の良好なセルに移動したとしても、すぐに圏内に復帰することができないといった不都合があるが、本願発明では、EVDOシステムでパイロット信号の受信を休止中に、1xシステム側でハンドオフ処理を行うと、EVDOシステム側のパイロット信号の受信を再開するようにしてある。
図5にEVDOシステム側におけるパイロット信号の受信動作のフローチャートを示す。
例えば、図1に示すように、移動体通信端末100がセルC2内にあって、基地局BS2を接続基地局として接続しており、移動体通信端末100の1x RF部20は、基地局BS2の1xシステム部200及び4つの周辺基地局BS1、BS3、BS4、BS5の1xシステム部200からそれぞれパイロット信号を受信しているとする。一方、EVDOシステムにおいては、EVDO RF部30が、基地局BS2のEVDOシステム部201及び2つの周辺基地局BS3、BS5のEVDOシステム部210からそれぞれパイロット信号を受信しているとする。
このとき、BS3及びBS5の電波状況が悪化し、EVDOシステム側において、所定回数以上(例えば、3回以上)、EVDO RF部30が接続基地局BS2及び周辺基地局BS3、BS5のいずれからもパイロット信号を受信できない状態が続くと、制御部40は「EVDOシステムは圏外状態にある」と判断し、制御部40の受信休止制御手段42がパイロット信号の受信動作を休止する(S1)。
その後、所定の周期よりも長い所定時間(300秒)経過した場合には(S2のYES)、制御部40の受信再開制御手段43が、EVDOシステム側における所定周期(5.12秒)毎のパイロット信号の受信動作を再開する(S4)。
一方、所定周期を超える所定時間(300秒)が経過していないのであれば(S2のNO)、1xシステム側でハンドオフ処理が行われた否かを判断する(S3)。CDMA2000システムでは、基地局ごとに異なるPN(Pseudo Noise)符号を用いて信号をスペクトラム拡散しているため、パイロット信号を受信するたびに、接続基地局のPN符号と1周期前の接続基地局のPN符号とを比較すればよい。同じPN符号であれば、接続基地局が変わっていないのでハンドオフしていないと判断でき、異なるPN符号であれば接続基地局が変わったのでハンドオフしたと判断することができる。
ここで、ユーザが移動することで移動体通信端末100がセルC2からセルC4に移動したとする。すると、1x EVDOシステムにおいて、5つの基地局BS1〜BS5のうちBS4からのパイロット信号の信号品質が一番強くなることから、制御部40のハンドオフ処理部41がハンドオフ処理を行い、接続基地局をBS4に切り替える。このとき、制御部40は、元の接続基地局BS2のPN符号と新たな接続基地局BS4のPN符号とが異なるため、ハンドオフしたと判断できる(S3のYES)。
すると、1xシステムがハンドオフ処理を行ったことにより、所定周期を超える所定時間(300秒)が経過していないものの、制御部40の受信再開制御手段43がEVDO RF部30を駆動して、所定時間5.12秒毎のパイロット信号の受信を再開するようになっている(S4)。
そして、基地局BS4のEVDOシステム部210の電波状況が良好であれば、EVDO RF部30はEVDOシステム部210からパイロット信号を受信することができ、EVDOシステムにおいても直ちに基地局BS4を接続基地局として圏内に復帰することができる。また、基地局BS4のEVDOシステム部210の電波状況が十分に良好でなかったとしても、基地局BS4が接続基地局になったことで新たに周辺基地局が認識された場合、これらの周辺基地局からもパイロット信号を受信することができる。
なお、S3において、1xシステム側においてハンドオフ処理していないと判断した場合は(S3のNO)、S2に戻る。
以上のように、EVDOシステム側において、接続基地局及び周辺基地局からパイロット信号を受信することができずに圏外と判断されたとしても、1xシステム側においてユーザの移動等によりハンドオフ処理を行ったのであれば、EVDOシステム側でも接続基地局及び周辺基地局の状況が変わるため、パイロット信号受信を再開して直ちに圏内に復帰できる可能性を高めることができる。
その為、フェージング等の問題であるエリアにおける電波状況が急激に悪化した場合であっても、ユーザが電波状況の良い周辺エリアへ移動することで、短時間でEVDOシステムでの通信を行うことが可能となる。
なお、本発明の実施形態では、移動体通信端末100として、CDMA2000 1x MCとCDMA2000 1x EVDOとに準拠した携帯電話機を例にとって説明したが、これに限定されるものではない。例えば、W−CDMA(Wideband−CDMA)に準拠したものや、GSM(Global System for Mobile Communications)やGPRS(General Packet Radio Service)等の方式にも適用可能なことは言うまでもない。
また、本発明の実施形態では、1xシステム及びEVDOシステムにおいて、パイロット信号を受信する所定周期として5.12秒とした例を示したが、これに限定されるものではなく、適宜サービスプロバイダー(通信キャリヤや移動体通信端末製造業者など)が設定可能なものである。
さらに、本発明の実施形態では、EVDOシステムにおいて、パイロット信号の受信を休止する所定期間として300秒とした例を示したが、これに限定されるものではなく、適宜サービスプロバイダー(通信キャリヤや移動体通信端末製造業者など)が設定可能なものである。
本発明に係る移動体通信端末が通信を行うための通信システムを示す概念図である。 本発明に係る移動体通信端末及び基地局の要部を示すブロック図である。 本発明に係る移動体通信端末のパイロット信号を受信するタイミングを示すタイミングチャートである。 本発明に係る移動体通信端末のパイロット信号の受信を休止するときのタイミングを示すタイミングチャートである。 本発明に係る通信制御を示すフローチャートである。
符号の説明
100 移動体通信端末
10 アンテナ
20 1x RF部(第2の通信手段)
30 EVDO RF部(第1の通信手段)
40 制御部
41 ハンドオフ処理手段
42 受信休止制御手段
43 受信再開制御手段
50 表示部
60 キー入力部
70 マイク部
80 スピーカ部

Claims (6)

  1. 第1の通信方式及び第2の通信方式でそれぞれ通信が可能な移動体通信端末であって、
    第1の通信方式の接続基地局から送信される信号及び上記接続基地局の周辺に位置する周辺基地局から送信される信号をそれぞれ第1の周期で受信する第1の通信手段と、
    第2の通信方式の接続基地局から送信される信号及び上記接続基地局の周辺に位置する周辺基地局から送信される信号をそれぞれ第2の周期で受信する第2の通信手段と、
    上記第1の通信手段が信号の受信を予め設定された所定回数以上失敗した場合、上記第1の周期を超える時間、上記第1の通信手段による信号の受信を停止するよう制御する受信停止制御手段と、
    上記第2の通信手段で受信した信号の信号品質に基づいて接続基地局を切り換えるハンドオフ処理を実行するハンドオフ処理手段と、
    上記第1の通信方式による信号の受信が停止状態であるとき、上記ハンドオフ処理手段が第2の通信方式のハンドオフ処理を実行すると、上記第1の通信手段による信号の受信を上記停止状態から再開するよう制御する受信再開制御手段と、
    を備えることを特徴とする移動体通信端末。
  2. 前記第1の通信方式は、データ通信に使用される通信方式で、前記第2の通信方式は、音声通信及びデータ通信に使用される通信方式であることを特徴とする請求項1に記載の移動体通信端末。
  3. 前記第1の通信方式は、前記第2の通信方式よりデータ通信速度が速いことを特徴とする請求項1又は2に記載の移動体通信端末。
  4. 上記第1の通信方式はCDMA2000 1x EVDO方式であり、上記第2の通信方式はCDMA2000 1x MC方式であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の移動体通信端末。
  5. 第1の通信方式及び第2の通信方式でそれぞれ通信が可能な移動体通信端末における通信制御方法であって、
    第1の通信方式の接続基地局から送信される信号及び上記接続基地局の周辺に位置する周辺基地局から送信される信号をそれぞれ第1の周期で受信する第1の信号受信ステップと、
    第2の通信方式の接続基地局から送信される信号及び上記接続基地局の周辺に位置する周辺基地局から送信される信号をそれぞれ第2の周期で受信する第2の信号受信ステップと、
    上記第2の信号受信ステップにて受信した信号の信号品質に基づいて接続基地局を切り換えるハンドオフ処理を実行するハンドオフ処理ステップと、
    上記第1の信号受信ステップにて信号の受信を予め設定された所定回数以上失敗した場合、上記第1の周期を超える時間、上記第1の通信方式による信号の受信を停止するよう制御する受信停止制御ステップと、
    上記受信停止制御ステップにて、上記第1の通信方式による信号の受信が停止状態であるとき、上記ハンドオフ処理ステップにてハンドオフ処理を実行すると、上記第1の通信方式による信号の受信を上記停止状態から再開するよう制御する受信再開制御ステップと、
    を含むことを特徴とする移動体通信端末における通信制御方法。
  6. 第1の通信方式及び第2の通信方式でそれぞれ通信が可能な移動体通信端末であって、
    第1の通信方式により送信される信号を第1の周期で受信する第1の通信手段と、
    第2の通信方式により送信される信号を受信する第2の通信手段と、
    上記第1の通信手段が信号の受信を予め設定された所定回数以上失敗した場合、上記第1の周期を超える時間、上記第1の通信手段による信号の受信を停止するよう制御する受信停止制御手段と、
    上記第2の通信手段で受信した信号の信号品質に基づいてハンドオフ処理を実行するハンドオフ処理手段と、
    上記第1の通信方式による信号の受信が停止状態であるとき、上記ハンドオフ処理手段が第2の通信方式のハンドオフ処理を実行すると、上記第1の通信手段による信号の受信を上記停止状態から再開するよう制御する受信再開制御手段と、
    を備えることを特徴とする移動体通信端末。
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