JP5734468B2 - 端末装置 - Google Patents

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本発明は、端末装置に関するものである。
複数の端末装置を集約し無線通信のサービスを行うシステムでは、端末装置にて「電界ピクト」などと呼ばれる受信電力強度を表示することにより、通信の品質に関する情報を端末装置の利用者に通知することで利用者に圏内/圏外の判断を可能とするなどの利便性を与える技術が用いられている。
一方、近年通信に対する高速大容量の通信速度が求められてきたことから、更なる高効率な通信を実現する技術として、送信側または受信側何れかが複数のアンテナ素子を用いて電波伝搬環境に応じて生じる無線信号中の所望波/妨害波の干渉下において、所望波を増幅し妨害波を抑圧し無線通信の効率を向上しようとするアダプティブアレーアンテナ(Adaptive Array Antenna)またはスマートアンテナ(Smar
t Antenna)(以降SA)と呼ばれる技術や、送信側および受信側が共に複数のアンテナ素子を用い各アンテナ素子にて電波伝搬環境に適した重み付けを行うことで無線通信の効率を向上しようとするMIMO(Multiple Input Multiple Output)技術がある。
これらのことから、今後上記SAやMIMOを搭載した端末装置においても、通信の品質に関する情報を利用者に提供することが望まれるようになることは必至である。
特許文献1には、複数のアンテナを用いて通信を行う携帯端末装置が、受信レベルを表示する技術が記載されている。
特開2002−135198号公報
一般に「電界ピクト」や「圏内/圏内」などの表示は、基地局装置が無線信号を端末装置が受信し得られる受信電力値の強弱に基づいて行われている。
また、端末装置を含む通信システムにおいては、システムを構成する環境において電波の吸収や反射をする物体の位置・角度などが時間的に変異し、電波伝搬環境が変化する。
このため、SAやMIMOなどの電波伝搬環境に応じる必要のある技術を用いた場合、単に基地局装置が送信した信号を受信しただけでは実際にSAやMIMOなどを用いて電波伝搬環境に応じた通信を行った際に得られる通信品質とは異なる状況を示すこととなってしまう。
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、SAやMIMOの技術を用いる通信システムにおいて通信品質に関する情報をシステム利用者に提供することを目的とする。
本発明に係る通信システムは、基地局装置と、該基地局装置に従属する端末装置とが複
数の多重通信方式により通信可能である通信システムにおいて、前記端末装置より、前記基地局装置から、少なくとも所定の多重通信方式による送信を伴う動作を要求する旨の情報を含む信号、を送信するよう制御する端末装置局制御部と、前記基地局装置が、前記動作を要求する旨の情報を含む信号を受信したことに基づき、該基地局装置が該多重通信方式の信号を送信するよう制御する基地局装置制御部と、前記端末装置が受信した前記多重通信方式の信号の通信品質を検出する通信品質検出部と、前記所定の多重通信方式を意図する表示を行う多重通信方式表示部と、前記通信品質情報に応じた表示を行う通信表示品質表示部と、を備えることを特徴とする。
本発明に係る端末装置は、基地局装置と、該基地局装置に従属する端末装置とが複数の多重通信方式により通信可能である通信システムの端末装置において、信号を送信する送信部と、前記基地局装置から、少なくとも所定の多重通信方式による送信を伴う動作を要求する旨の情報を含む信号、を送信するよう前記送信部を制御する制御部と、受信信号の通信品質を検出する通信品質検出部と、前記所定の多重通信方式を意図する表示を行う多重通信方式表示部(添え字、LEDなど)と、前記通信品質情報に応じた表示を行う通信表示品質表示部(アンテナバー、ピクト表示など)と、を備えることを特徴とする。
本発明に係る端末装置の一態様では、操作部を含み、前記操作部より所定の入力が行われたことに基づき、前記制御部が前記制御を行うことを特徴とする。
本発明に係る端末装置の一態様では、タイマ部を含み、前記タイマ部が所定の時間を満了したことに基づき、前記制御部が前記制御を行うことを特徴とする。
本発明に係る基地局装置は、該基地局装置に従属する端末装置とが複数の多重通信方式により通信可能である通信システムの基地局装置において、送信部と、受信部と、前記受信部が、所定の多重通信方式を実施するよう要求する旨の情報を含む信号を受信したことに基づき、該多重通信方式の信号を送信するよう前記送信部を制御する基地局装置制御部を備えることを特徴とする。
本発明に係る表示方法は、基地局装置と、該基地局装置に従属する端末装置とが複数の多重通信方式により通信可能である通信システムにおいて実施される表示方法であって、前記端末装置より、前記基地局装置から少なくとも所定の多重通信方式による送信を伴う動作を要求する旨の情報を含む信号、を送信するよう制御し、前記基地局装置が、前記動作を要求する旨の情報を含む信号を受信したことに基づき、該基地局装置が該多重通信方式の信号を送信するよう制御し、前記端末装置が受信した前記多重通信方式の信号の通信品質を検出し、前記所定の多重通信方式を意図する表示を行い、前記通信品質情報に応じた表示を行うことを特徴とする。
本発明に係る端末装置によれば、基地局装置と、該基地局装置に従属する端末装置とが複数の多重通信方式により通信可能である通信システムにおいて、所定の多重通信方式による送信を伴う動作を要求することにより意図する多重通信方式の通信品質を得ることが出来る。
本発明の一実施形態に係る基地局装置10、端末装置20、上位通信網30によって構成される無線通信システムのシステム構成図である。 本発明の一実施形態に係る基地局装置10の構成ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る端末装置20の構成ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る端末装置20が待受動作時の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る端末装置20がサービス動作時の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る基地局装置10と端末装置20とがSA通信をする場合におけるシーケンス図である。 本発明の一実施形態に係る基地局装置10と端末装置20とがMIMO通信をする場合におけるシーケンス図である。 本発明の一実施形態に係る基地局装置10と端末装置20とが通信をする場合におけるシーケンス図である。 本発明の一実施形態に係る基地局装置10と端末装置20とが通信をする場合におけるシーケンス図である。 本発明の一実施形態に係る基地局装置10と端末装置20とが通信をする場合におけるシーケンス図である。 本発明の一実施形態に係る端末装置20の表示部の表示形態を示す図である。 本発明の一実施形態に係る端末装置20の表示部の表示例パターンを示す図である。 本発明の一実施形態に係る基地局装置10と端末装置20とが通信をする場合におけるシーケンス図である。 本発明の一実施形態に係る基地局装置10と端末装置20とが通信をする場合におけるシーケンス図である。 本発明の一実施形態に係る基地局装置10と端末装置20とが通信をする場合におけるシーケンス図である。 本発明の一実施形態に係る端末装置20の表示部の表示例パターンを示す図である。
本発明の実施形態を、以下に図を用いて説明する。
図1は一実施形態に係る基地局装置10、端末装置20、上位通信網30によって構成される無線通信システムのシステム構成図である。
基地局装置10は複数の端末装置20と無線通信方式により通信を行い、端末装置20の利用者に、利用者が望む通信サービス(たとえばデータ通信や、音声通信などのアプリケーション)を提供する。
無線通信方式は、複数のアンテナ素子を利用することで電波伝搬路に応じた信号処理を行うSA、MIMOなどの技術を採用した方式を用いることが出来る。
端末装置は、利用者が望む通信サービスを提供する「サービス動作状態」と、サービス動作を行っていないが迅速にサービス動作を開始できる様態で待ち受ける「待ち受け動作」とがある。
いずれの状態においても、端末装置は利用者に通信品質に関する情報を提供している。
図2は、本発明の一実施形態に係る基地局装置10の構成ブロック図である。
アンテナ102は複数のアンテナ素子(図は102−1、102−2の2素子による構成)がありSA、MIMO技術を用いた無線信号を送信または受信を行う。
アンテナ素子102にて受信した無線信号はRF部104に送られ無線信号の周波数からベースバンドでの処理を行うための周波数へ変換を行う。
また、RF部104は基地局装置10が無線信号を送信する際には、ベースバンド信号を無線信号の周波数に変換し、アンテナ素子102へ供給する。
RF部104には、受信した信号の電波強度(受信電力、電界強度などでも良い)を測定する電波強度測定部106があり、電波強度の情報を得る。
RF部106より出力されるベースバンド信号は、通信制御部108に入力される。
通信制御部108には、通信制御を実施するうえで必要な信号処理を行うPHY部110がある。
PHY部は110、ベースバンド信号に対しSA技術による処理やMIMO技術による処理を行うSA,MIMO処理部112を含む。SA、MIMO処理部112は受信信号(ここではベースバンド信号として入力される)に含まれる既知信号を用いて、最適に受信またはその後の送信が出来るよう学習することにより、時事変化する電波伝搬環境に適応するように動作する。
通信制御部108はPHY部110の他にMAC部114を含み、通信システム100が用いる通信方式のプロトコルに則った通信制御が行われる。
基地局装置10は、通信制御部108により端末装置とのプロトコルによる通信を行うほかに、端末装置に通信サービスを提供するために必要となるネットワーク(たとえばインターネット網や、ISDN網など)との接続を行うためのインタフェースであるネットワークI/F部122や、通信制御部108とネットワーク部122との通信の橋渡しなどを制御する情報制御部118がある。なお、情報制御部がネットワークI/F部122とのやり取りを制御するために、電波強度測定部106よりえられる電波強度測定情報を用いることも出来る。
図3は、本発明の一実施形態に係る端末装置20の構成ブロック図である。
基地局装置10と記載が重複する部分の説明は省略する。
通信制御部214は、端末装置におけるプロトコル制御を行い、MAC部214は端末装置におけるMAC制御を行う。
図には示されないが、通信制御部208には上記のほかに、SA技術やMIMO技術を実施するための処理部が含まれることもある。
アプリケーション部218は、端末装置がサービス通信を用いて端末装置の利用者へ提供する、データ通信や音声通信などのアプリケーションに関する処理を行う部分である。
アプリケーション部218は操作部224から入力される捜査情報や、表示部222が出力する表示に関する情報の提供を行う。
また、電波強度測定部206より得られる情報に基づき、表示部222へ圏外/圏内表示に関する情報、電界ピクト表示に関する情報、SA技術実施時に関する情報、MIMO技術実施時に関する情報などを提供することが出来る。
図4は、本発明の一実施形態に係る端末装置20が待受動作時の動作を示すフローチャートである。
図5は、本発明の一実施形態に係る端末装置20がサービス動作時の動作を示すフローチャートである。
図4のS112については、下記どれか1つもしくは複数の方法を利用する。
a.基地局装置から定期的にSA,MIMO対応情報を送信してもらう。
b.基地局装置が他の端末装置とSAあるいはMIMOで通信していることを感知し、この情報を用いる。(WiMAXでいうところのUL−MAPのMIMO UL basic IE,やMIMO UL enhanced IE情報、DL−MAPのMIMO DL basic IEやMIMO DL enhanced IE情報)
c.一度でも現在のエリアの基地局装置とSA,MIMO通信をすると、これを記憶しておき、この情報を用いる。
d.端末装置から基地局装置にSA or MIMOに対応しているかどうかを問い合わせするリクエスト信号を送付。 基地局装置が本リクエスト情報を読み取り、対応状況を端末装置に送信(この場合、一定時間が経過しても基地局装置からの信号が届かない場合は基地局装置がSA,MIMOに非対応と認識する)。
図6は、本発明の一実施形態に係る基地局装置10と端末装置20とがSA通信をする場合におけるシーケンス図である。
図4、図5に記載S118、S126、S232、S238の基地局装置とSA通信する方法例は、図6の手順で行なわれる。
図7は、本発明の一実施形態に係る基地局装置10と端末装置20とがMIMO通信をする場合におけるシーケンス図である。
図4、図5に記載S122、S130S226、S244の基地局装置とMIMO通信する方法例は、図7の手順で行なわれる。
図8は、本発明の一実施形態に係る基地局装置10と端末装置20とが通信をする場合におけるシーケンス図である。
図4のS112の動作におけるd.の動作は、以下の動作を含んでも良い。
基地局装置にSA対応or非対応のリクエスト信号を送付した際に、現在の基地局装置がこのリクエスト信号を受け取る機能がなく、隣の基地局装置がその機能を有していた場合は、以下の手続きがとられる。また隣の基地局装置がこのリクエストを拒否する設定になっている場合は、この手続きは以降行なわれない(図8参照)。
図9は、本発明の一実施形態に係る基地局装置10と端末装置20とが通信をする場合におけるシーケンス図である。
図4、図5に記載S118、S126、S232、S238の動作は、以下の動作を含んでも良い。
基地局装置にSA表示用のリクエスト信号を送付した際に、現在の基地局装置がこのリクエスト信号を受け取る機能がなく、隣の基地局装置がその機能を有していた場合は、以下の手続きがとられる。以下の手順で行なわれる。また隣の基地局装置がこのリクエストを
拒否する設定になっている場合は、この手続きは以降行なわれない(図9参照)。
図10は、本発明の一実施形態に係る基地局装置10と端末装置20とが通信をする場合におけるシーケンス図である。
図4、図5に記載S122、S130S226、S244の動作は、以下の動作を含んでも良い。
基地局装置にMIMO表示用のリクエスト信号を送付した際に、現在の基地局装置がこのリクエスト信号を受け取る機能がなく、隣の基地局装置がその機能を有していた場合は、以下の手続きがとられる。また隣の基地局装置がこのリクエストを拒否する設定になっている場合は、この手続きは以降行なわれない(図10参照)。
図4,図5のS120、S128、S132、S124、S228、S234、S240、S246、S216、S214記載の電界強度の測定に関して、通信中、基地局装置はこの通信方法の種類(SA、MIMO、通常)を端末装置に送信し、端末装置はこの信号を元に通信方法を判別する (通信中のペイロードの中にその旨を示すデータを入れるなど。WiMAXではDL−MAP内の情報で判別できる)。
測定方法に関してはその端末装置が通常の通信の電波強度を計測する際に用いている方法を採用し、不公平が無いようにする。
図11は、本発明の一実施形態に係る端末装置20の表示部の表示形態を示す図である。
図12は、本発明の一実施形態に係る端末装置20の表示部の表示例パターンを示す図である。
図4,図5の136、s248記載の各電波強度の表示方法に関して、ユーザは事前にSA,MIMOの電波強度の表示を行なうかどうかを選択でき、これに基づいて基地局装置へのリクエストや画面表示の種類設定が決定される。表示場所、表示の大きさなども選択できると尚良い。何も選択していない場合は何らかの初期設定値が有効となる。表示方法に関しては画面だけでなく、LEDなどでも良い。基地局装置がSAやMIMOに対応していない場合は、その旨を表示するのも良い。隣の基地局装置の場合はその旨を表示するのも良い(図11、図12参照)。
図13は、本発明の一実施形態に係る基地局装置10と端末装置20とが通信をする場合におけるシーケンス図である。
図14は、本発明の一実施形態に係る基地局装置10と端末装置20とが通信をする場合におけるシーケンス図である。
図15は、本発明の一実施形態に係る基地局装置10と端末装置20とが通信をする場合におけるシーケンス図である。
図4,図5のS140、S252記載の通信方法の選択方法に関して、待ち受け中の場合、選択してから一定時間の間は次回の通信の際にその通信方法で通信を開始させることができる。ただし、通信中に電波環境が変化することにより、基地局装置により自動的に通信方法が変更される場合はその変更に従う。通信中の場合、それぞれ以下の手順で行なわれる。この場合も通信中に電波環境が変化することにより、基地局装置により自動的に
通信方法が変更される場合はその変更に従う。
SA通信に変更する場合は、図13参照。
MIMO通信に変更する場合は、図14参照。
通常の通信に変更する場合は、図15参照。なお、これらの動作により接続先が隣の基地局装置の場合、切り替えリクエストの送信の前に、ハンドオーバーを実施する。
図16は、本発明の一実施形態に係る端末装置20の表示部の表示例パターンを示す図である。
図5のS218の動作による、現在の通信を通信中であると表示する方法に関して、図4,図5のS120、S128、S132、S124、S228、S234、S240、S246、S216、S214記載の電界強度の測定と同様に、基地局装置から送信される通信方法の種別に関する情報(SA,MIMO,通常)を用いて判別する。通信中の通信方法に該当する表示部分に対して以下の例のように通信中である旨を表示させる。本表示をするかしないかを選択することができる。また、表示しないに選択されていても、通信中の場合は表示させることを選択することができるようにするのも良い。
隣の基地局装置の場合はその旨を表示するのも良い(図16参照)。
100…通信システム10…基地局装置20−1、20−2…端末装置30…上位通信網102−1、102−2…アンテナ素子104…RF部106…電波強度測定部108…通信制御部110…PHY部112…SA,MIMO処理部114…MAC部118…情報制御部122…ネットワークI/F部202−1、202−2…アンテナ素子204…RF部206…電波強度測定部208…通信制御部214…MAC部218…アプリケーション制御部従う。
通信中の場合、それぞれ以下の手順で行なわれる。この場合も通信中に電波環境が変化することにより、基地局装置により自動的に通信方法が変更される場合はその変更に従う。

Claims (4)

  1. 複数のアンテナ素子を有し、該複数のアンテナ素子が基地局の複数のアンテナと電波伝搬路を形成して信号処理を行う通信技術を複数利用可能な端末装置であって、利用可能な複数の通信技術それぞれに対応する基地局からの信号を受信する受信部と、
    前記受信部が受信した信号にもとづいて、記複数の通信技術の電波強度待ち受け状態において一緒に表示する表示部と
    前記表示部に表示された前記複数の通信技術の電波強度にもとづいてユーザ操作により少なくとも1つの通信技術を選択できる選択部と、を有する、端末装置。
  2. 基地局が前記複数の通信技術のうちいずれに対応しているかを問い合わせる信号を送付する送付部をさらに有する請求項1記載の端末装置。
  3. 前記通信技術は、MIMO技術である請求項1または2記載の端末装置。
  4. 前記通信技術は、スマートアンテナ技術である請求項1乃至3のいずれか記載の端末装置。
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