JPWO2008108252A1 - 無線通信端末および圏内復帰処理方法 - Google Patents

Abstract

複数の通信方式に対応可能な無線通信端末が圏外と判定された状態にあっても発信操作が行なわれたときに、通信可能な基地局をスキャンし検出する圏内復帰処理として、通信システムの捕捉を効率的に行い、極力、ユーザが希望する通信方式による基地局との接続を試行することのできる無線通信端末を提供する。制御部８は、携帯電話機１００が圏外状態であることを検出し、圏内状態（待ち受け状態）に戻るための圏内復帰処理時に、携帯電話機１００が圏外状態になる直前に更新したＮｌｉｓｔ（近隣の基地局リストに基づいて作成されるリスト）を基に通信可能な基地局のスキャンを行う順番を決定してスキャンを行う。

Description

本発明は、特に、マルチバンドに対応した無線通信システムに用いて好適な、無線通信端末とその信号処理方法に関する。
より特定的には、本発明は、無線通信端末の圏内復帰処理技術に関する。

ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）通信等の無線通信に適用される無線通信端末は、好条件の基地局にて待ち受けを行っているにもかかわらず、その基地局からの受信信号の強度が悪化した場合は、無線通信端末は他の基地局へのハンドオーバーを試みる。しかし、他に待ち受け可能な強度の基地局が無く、通信中の基地局からの信号がさらに弱まり、信号が取得できなくなってしまうと、ここで無線通信端末は自機が圏外状態に陥ったと判定する。
そして、無線通信端末は、圏外状態と判定される状態において、その後の自機周辺の電波状態の変化、或いは自機の移動により電波を再度捕捉可能な状態になる場合に備え、圏内復帰のための圏内復帰捕捉処理を行う。具体的には、待ち受け可能な周波数の捕捉試行を所定周期で繰り返し，基地局をサーチするシステムスキャン状態に入る。

このような所定周期ごとの圏内復帰処理のためのチャネルの捕捉動作を行う例として、次のような文献が存在する（特許文献１）。
特開２００４−１５３１２号公報

無線通信端末が上述したような圏外にある場合、無線通信端末は、内部的に圏外であることを示すフラグ（圏外フラグ）をＯＮしている（セットしている）。このような状況にあって、その無線通信端末のユーザが発信操作を行なっても圏外フラグがＯＮしている間は発信処理を起動していなかった。

以上から、複数の通信システムに対応可能な無線通信端末において、圏外と判定された状態にあっても発信操作が行なわれたときに通信システムの捕捉を効率的に行い、極力、ユーザが希望する通信方式による接続を試行することのできる無線通信端末を提供することが望まれている。

本発明によれば、複数の基地局の１の基地局との間で無線通信を行う無線通信端末であって、
当該無線通信端末が利用可能なそれぞれの周波数帯の複数の通信システムのうち１つの周波数帯の通信システムの１つの基地局を選択して無線通信を行う通信部と、
当該無線通信端末が通信を行うことができない圏外状態であると判定された状態において、前記通信部を介して前記利用可能な複数の通信システムについて捕捉処理を行い、該捕捉できた１つの通信システムを用いる１つの基地局にて位置登録処理を開始するよう制御する圏内復帰処理を行う際、当該無線通信端末が圏外に遷移する前に無線通信が確立されていた基地局から前記通信部により取得していた近隣する基地局に関する情報を示す近隣基地局情報に基づいて通信システムの捕捉順序を設定する、制御部と
を有する無線通信端末が提供される。

好ましくは、前記制御部は、前記近隣基地局情報に含まれる通信システムを用いる基地局の数の大小に応じて通信システムの捕捉順序を決定する。

また好ましくは、本発明の無線通信端末は、下記のいずれかの態様をとることができる。
（１）前記捕捉した通信システムを用いる基地局が複数存在する場合、前記制御部は、当該無線通信端末が圏外に遷移する前に前記通信部により測定された基地局ごとの受信信号強度の大小に応じて前記捕捉した通信システムを用いる基地局の捕捉順序を決定する。
（２）当該無線通信端末は、前記近隣基地局情報により特定される基地局を特定する情報を保持する記憶部をさらに有し、前記捕捉した通信システムを用いる基地局が複数存在する場合、前記制御部は、前記記憶部が前記基地局を特定する情報を保持した時期の新旧に応じて前記捕捉した通信システムを用いる基地局の捕捉順序を決定する。
（３）前記捕捉した通信システムを用いる基地局が複数存在する場合、前記制御部は、前記近隣基地局情報が含む拡散符号の相関試行期間の長短に関する情報に基づいて前記基地局の捕捉順序を決定する。

また本発明によれば、複数の基地局の１の基地局との間で無線通信を行う無線通信端末の圏内復帰処理方法であって、
当該無線通信端末が通信を行うことができない圏外状態であると判定された状態において、通信手段を介して前記利用可能な複数の通信システムについて捕捉処理を行い、該捕捉できた１つの通信システムを用いる１つの基地局にて位置登録処理を開始するよう制御する圏内復帰処理を行う際、当該無線通信端末が圏外に遷移する前に無線通信が確立されていた基地局から前記通信手段により取得していた近隣する基地局に関する情報を示す近隣基地局情報に基づいて通信システムの捕捉順序を設定する、
無線通信端末の圏内復帰処理方法が提供される。

さらに本発明によれば、通信部と、制御部とを含み、複数の基地局の１の基地局との間で無線通信を行う無線通信端末であって、
前記通信部は、当該無線通信端末が利用可能な複数の通信システムのうちの１つの通信システムの１つの基地局を選択して無線通信を行うように構成されており、
前記制御部は、当該無線通信端末が通信を行うことができない圏外状態であると判定された状態において、前記通信部を介して前記複数の通信システムについて捕捉処理を行い、該捕捉できた１つの通信システムを用いる１つの基地局にて位置登録処理を開始するよう制御する圏内復帰処理を行う際、当該無線通信端末が圏外に遷移する前に無線通信が確立されていた基地局から前記通信部により取得していた近隣する基地局に関する情報を示す近隣基地局情報に基づいて通信システムの捕捉順序を設定する、ように構成されている、ことを特徴とする、無線通信端末が提供される。

本発明によれば、無線通信端末における消費電力を増加させることなく、無線通信端末が圏外と判定された状態にあっても、発信操作が行なわれたときに利用可能な通信システムの捕捉を効率的に行い、極力、ユーザが希望する通信方式による基地局との接続の試行が可能となる。

図１は本発明の無線通信端末の１例としての携帯電話機の内部構成を示すブロック図である。 図２は携帯電話機の外観の一例を示す図である。 図３は携帯電話機の圏内復帰処理時の動作を説明するためのフローチャートである。 図４はＮｌｉｓｔの一例を示す図である。

符号の説明

１００…携帯電話機、１０１…上部筐体、１０２…下部筐体、１０３…ヒンジ部、１…通信部、２…操作部、３…音声処理部、４…スピーカ、５…マイクロフォン、６…表示部、７…記憶部、８…制御部

以下、本発明の実施の形態について述べるに際して基本技術を述べる。
ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）通信等の無線通信に適用される無線通信端末は、電源オン時等の際に、使用可能な通信システムの捕捉動作を開始する。
ここで、「通信システム」とは、無線通信端末の使用可能な通信方式における、周波数、タイミング、あるいは符号によって多重化される無線通信路のことを指す。

特にＣＤＭＡ２０００＿１ｘ方式においては、まず、無線通信端末の電源をオンされてから捕捉できた通信システムにおいて位置登録処理を行うことになる。
すなわち、無線通信端末は、自機の対応可能な周波数情報を予め記憶しており、その周波数の受信信号強度を測定する。所定レベル以上の信号強度が検出されると、この周波数でのパイロット・チャネルの存在を確認し、パイロット・チャネルとの間で拡散符号として、たとえば、疑似ノイズ（Pseudo-Noise：ＰＮ）符号を用いて同期を確立して同期チャネルを得、基地局情報（たとえば、ＰＮ符号オフセット量等）を取得する。そして、通信条件の良好な基地局を特定して位置の登録を行い、待ち受け状態に入る。

このように待ち受けを行っているにもかかわらず、その基地局からの受信信号の信号強度が悪化した場合は、無線通信端末は他の基地局へのハンドオーバを試みる。しかし、他の基地局へのハンドオーバを試みても、他に待ち受け可能な信号強度の基地局が無く、現在通信中の基地局からの信号がさらに弱まり、信号を取得できなくなってしまうと、ここで無線通信端末は自機が基地局と通信できない圏外状態に陥ったと判定する。

無線通信端末は、圏外状態と判定される状態において、その後の自機周辺の電波状態の変化、或いは自機の移動により電波を再度捕捉可能な状態になる場合に備え、圏内復帰のための圏内復帰捕捉動作を行う。
具体的には、無線通信端末は、待ち受け可能な周波数の捕捉の試行を所定周期で繰り返し、基地局をサーチするシステムのスキャン状態に入る。
そして、一旦、圏外と判定された場合、無線通信端末は圏内復帰処理を所定周期で行うが、復帰のための通信システムのスキャンを試行する通信方式が限定的であったりして、圏内復帰のために要する時間は無視できないものとなっている。
本発明の実施の形態の無線通信端末は課題を解決する。

以下、本発明の無線通信端末の一例として、携帯電話機１００について説明する。
図１は、携帯電話機１００の内部構成を示すブロック図である。図１に示すように、携帯電話機１００は、通信部１と、操作部２と、音声処理部３と、スピーカ４と、マイクロフォン５と、表示部６と、記憶部７と、制御部８とを有する。

図２は、携帯電話機１００の外観の一例を示す図である。
図２に示すように、携帯電話機１００は、上部筐体１０１と下部筐体１０２とがヒンジ部１０３によって開閉可能に接続されている。
図２（ａ）は携帯電話機１００の筐体が開かれた状態を、図２（ｂ）は携帯電話機１００の筐体が閉じられた状態を示している。
上部筐体１０１は、スピーカ４及び表示部６を有する。
下部筐体１０２は、マイクロフォン５及び操作部２を有する。さらに、下部筐体１０２には、その内部に、通信部１と、音声処理部３と、記憶部７と、制御部８とが収容されている。

通信部１は、図示しないアンテナを介して、複数の基地局のいずれかによって割り当てられる通信チャネルを用いて当該基地局との間で接続を行う。この通信部１は、複数の周波数帯のうちのいずれか１つの周波数帯での無線信号の送受信が可能である。
ここで例示する複数の周波数帯は、日本における１例であり、具体的には、現行の周波数帯（旧８００ＭＨｚ帯）、新たな周波数帯（新８００ＭＨｚ帯）、および高周波の周波数帯（２ＧＨｚ帯）である。
上記したそれぞれ異なる周波数帯の通信システムには、基地局と携帯電話機との間で周波数帯を識別するための識別番号として、３ＧＰＰ２（3rd Generation Partnership Project 2 ）で規定されたバンドクラス（Band Class）と呼ばれるコードが付与されている。例えば、一つの基地局から携帯電話機に報知される情報の中の、近隣基地局リスト（Neighbor-List）等において、携帯電話機の周辺に存在する基地局を携帯電話機に報知する等のためにこのバンドクラスが使用される。
なお、現在の周波数帯（旧８００ＭＨｚ帯）はバンドクラス３、新たな周波数帯（新８００ＭＨｚ帯）はバンドクラス０、高周波の周波数帯（２ＧＨｚ帯）はバンドクラス６にそれぞれ分類されている。

通信部１は、携帯電話機１００が圏外にあることを検出した場合には、後述する制御部８の制御により、圏内復帰処理を行う。圏内復帰処理については後に詳しく説明する。

操作部２は、例えば、電源キー、通話キー、数字キー、文字キー、方向キー、決定キー、発信キーなど、各種の機能が割り当てられた操作キーを有しており、これらのキーがユーザによって操作された場合に、その操作内容に対応する信号を発生し、これをユーザの指示として制御部８に入力する。
音声処理部３は、スピーカ４から出力される音声信号やマイクロフォン５において入力される音声信号の処理を行う。すなわち、マイクロフォン５から入力される音声を増幅し、アナログ−デジタル変換を行い、デジタルに変換した音声信号を更に符号化等の信号処理を施し、デジタルの音声データに変換して制御部８に出力する。また、音声処理部３は、制御部８から供給される音声データに復号化処理、デジタル−アナログ変換処理、増幅処理等の信号処理を施し、アナログの音声信号に変換してスピーカ４に出力する。

表示部６は、例えば、液晶表示パネルや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネルなどの表示デバイスを用いて構成されており、制御部８から供給される映像信号に応じた画像を表示する。例えば、表示部６は、発信時における発信先の電話番号、着信時における着信相手の電話番号、受信メールや送信メールの内容、日付、時刻、バッテリの残量、発信の成否、待ち受け画面などの各種の情報や画像を表示する。
記憶部７は、携帯電話機１００の各種処理に利用される各種データを記憶する。記憶部７は、例えば、制御部８に備わるコンピュータのプログラム、通信相手の電話番号や電子メールアドレス等の個人情報を管理するアドレス帳、着信音やアラーム音を再生するための音声ファイル、待ち受け画面用の画像ファイル、各種の設定データ、プログラムの処理過程で利用される一時的なデータなどを保持する。なお、上記した記憶部７は、例えば不揮発性の記憶デバイス（不揮発性半導体メモリ、ハードディスク装置、光ディスク装置など）やランダムアクセス可能な記憶デバイス（例えばＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ）などによって構成される。

制御部８は、携帯電話機１００の全体的な動作を統括的に制御する。すなわち、制御部８は、携帯電話機の各種の処理（回線交換網を介して行われる音声通話、電子メールの作成と送受信、インターネットのＷｅｂ（World Wide Web）サイトの閲覧など）が操作部２の操作に応じて適切な手順で実行されるように、上述した携帯電話機１００を構成する各ブロックの動作（たとえば、通信部１における信号の送受信、音声処理部３における音声の入出力、表示部６における画像の表示など）を制御する。
制御部８は、記憶部７に格納されるプログラム（たとえば、オペレーティング・システム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行するコンピュータ（たとえば、マイクロプロセッサ）を備えており、このプログラムにおいて指示された手順に従って上述した処理を実行する。すなわち、コンピュータを備えた制御部８は、記憶部７に格納されるオペレーティング・システムやアプリケーションプログラム等のプログラムから命令コードを順次読み込んで処理を実行する。

制御部８は、通信部１を制御して図示しない基地局と無線通信を行わせる各種通信処理を行う。また、制御部８は、圏外状態においては、多数の基地局についてスキャンを行い無線通信を行うことができる基地局を探し出す。

制御部８は、携帯電話機１００の電源がオンされたりして通信を開始する際には、以下のような動作を行う。

信号強度測定、同期確立、パラメータの設定変更、待ち受け処理
制御部８は、記憶部７に予め記憶されたＰＲＬ（Preferred Roaming List）に従って、複数の周波数帯それぞれの受信信号強度を測定する。
ＰＲＬとは、無線通信端末が捕捉可能な全ての周波数帯の通信路についての情報（バンドクラス・周波数帯、プライマリ／セカンダリ・チャネル識別子、使用チャネル特定コードなど）が格納されたリストである。
制御部８は、ＰＲＬ内の各周波数帯の受信信号強度が、所定レベル以上の強度であると検出すると、その周波数帯でのパイロット・チャネルの存在を認識する。パイロット・チャネルが取得されると、制御部８は、基地局からの拡散符号としての基準ＰＮ符号と制御部８が用意したレプリカＰＮ符号との間で相関を取って同期を確立し、基地局から同期チャネルを取得する。同期チャネルが確立できた場合は、制御部８は、ページング・チャネルでオーバーヘッド情報の捕捉を行い、捕捉したオーバーヘッド情報に基づいてページング・チャネルを受信するためのパラメータを設定変更する。
このようにして、制御部８はＰＲＬ内のどの基地局と通信可能であるかを判別できるようになり、通信条件が良い（パイロット・チャネルの信号強度が強い等）基地局に対して位置登録処理を行い、基地局との通信を確立し、待ち受け状態（圏内状態）となる。

Neighbor-Listの受信、ハンドオフ処理
圏内状態においては、制御部８は、通信部１により、通信中の基地局から近隣基地局情報（Neighbor-List）を受信する。そして、制御部８は受信したNeighbor-Listに基づいてハンドオフのためのサーチリストを生成し、これに基づいたハンドオフ処理を行う。
具体的には、待ち受けとして現在基地局との間で通信可能な状態において、制御部８は、所定周期ごとにサーチリストを参照してハンドオフの要否判定を行う。特に、サーチリストを生成する際に、制御部８は、Neighbor-List中にて通知されるＰＮ符号群のうち、現在使用中の第１の周波数帯に一致するＰＮ符号を上位に、残り（すなわちバンドクラスの異なるもの、プライマリ・セカンダリ周波数）の第２の周波数帯に属するＰＮ符号を下位に位置させるリストとする。これにより、所定の周期での間欠的なハンドオフ判定の際には、制御部８は、まず、上位のＰＮ符号についてのパイロット・チャネルの強度の測定を行って、良好なパイロット・チャネルの強度が得られるＰＮ符号があれば、これに対応する基地局にソフトハンドオフを行なう。そして、ソフトハンドオフ可能なＰＮ符号が無ければ、残りの下位のＰＮ符号、すなわち現在使用中の第１の周波数帯と異なる第２の周波数帯が指定されるＰＮ符号についてサーチし、ハードハンドオフ可否の判定を行い、ハードハンドオフが可能である場合には、現在使用中の周波数から通信部１の周波数を切り替えて通信可能なチャネルのサーチを行い、ハードハンドオフ処理を実行する。

また、制御部８は、圏内状態（待ち受け状態）時には、通信部１を介して捕捉した通信システム（バンドクラス、プライマリかセカンダリか、ＰＮ）に関する情報を、記憶部７に記憶する。すなわち、制御部８は、いずれかの通信システムが捕捉できたときに、当該捕捉できた通信システムを捕捉履歴（ＭＲＵ：Most Recently Used：本発明の捕捉履歴情報に対応）として記憶部７に格納する。
なお、ＭＲＵには、通信システムの捕捉履歴として、捕捉に成功した最新の１件分の通信システムに関する情報だけではなく、ＦＩＦＯ（First-In First-Out) 的に複数件分の通信システムを特定する情報（バンドクラス・周波数、プライマリ／セカンダリ・チャネル識別子、プロトコル識別子、使用チャネル特定コードなど）が捕捉に成功した順に含まれており、このＭＲＵが記憶部７に格納される。

制御部８は、携帯電話機１００が圏外時には通信部１を介して圏内復帰処理を行う。
以下、圏内復帰処理について詳しく説明する。
図３は、携帯電話機１００の圏内復帰処理時の動作を説明するためのフローチャートである。
図３において、携帯電話機１００が通信を行うことができる基地局は、たとえば、８００ＭＨｚ帯の基地局と２ＧＨｚ帯の基地局であるとする。

ステップＳＴ１：
制御部８は、通信部１を介して、携帯電話機１００が圏外状態であるか否かの検出を行う。
本実施形態における「圏外状態」とは、いずれの通信システムからも通信可能な強度の信号が検出されなくなった状態であり、圏内への復帰のための通信システムの捕捉処理が所定の周期で間欠的に実行され、携帯電話機１００が基地局と通信可能な圏内に復帰することができていない状態のことである。
なお圏外検出の方法については既存の種々の技術を利用することができる、本発明においては、圏外検出方法自体については限定されない。
圏外状態であると判定された場合にはステップＳＴ２に進み、圏外状態ではないと判定された場合は処理を終了する。

ステップＳＴ２：
制御部８は、Ｎｌｉｓｔを有しているか否かの判定を行う。
Ｎｌｉｓｔとは、携帯電話機１００が圏外状態になる前、すなわち、携帯電話機１００が基地局と通信を行っていた圏内状態（待ち受け状態）時に、通信中の基地局から得た近隣基地局リストNeighbor-Listを基に、制御部８が作成し、記憶部７に記憶した近隣基地局に関する情報である。Ｎｌｉｓｔは、例えば、近隣基地局がサポートしている拡散符号（基地局ごとに与えられた識別符号）、たとえば、疑似ノイズ（ＰＮ）符号、バンドクラス、ウインドウサイズ等をNeighbor-Listから取得したものである。

ウインドウサイズは、基地局と携帯電話機１００との間の拡散符号としてのＰＮ符号の相関試行時間の長短を示す値であり、ＰＮ符号のパイロット・チャネル上のコード列を監視する期間を示している。ＰＮ符号は非常に長いコード列であるため、コード列全てをサーチするのには非常に時間がかかってしまう。このため、本実施の形態においては、ウインドウサイズでパイロット・チャネルをサーチする期間を妥当な期間に限定している。なお、ウインドウサイズが大きいほど、サーチに長い時間を要するが、信号を検出できる可能性が高くなる。

通信部１が基地局と通信可能である圏内状態（待ち受け状態）にあるとき、基地局からはその基地局の近隣の基地局に関する情報Neighbor-Listが携帯電話機１００に対して送信される。制御部８は通信部１を介してNeighbor-Listを受信し、記憶部７に記憶しておく。
Neighbor-Listは、現在通信中の基地局の通話範囲から外れた場合等のソフトハンドオフ（現在通信中の基地局との通信の受信信号強度、すなわちＰＮ符号のパイロット・チャネルの信号強度が所定の値以下、或いはNeighbor-List内の他の基地局との通信の信号強度よりも低かった場合に、現在より通信の受信信号強度が大きい基地局との通信に乗り換えること）のために各基地局が送信している情報である。
制御部８は、Neighbor-Listを受信した際に、同時にNeighbor-List内の各ＰＮ符号のパイロット・チャネルの信号強度を通信部１を介して測定し、Neighbor-Listと関連付けて記憶部７に記憶しておく。

図４は、Ｎｌｉｓｔの一例を示す図である。図４に示した各値は一例である。
図４において、「ＰＮ」が近隣基地局の疑似ノイズ（ＰＮ）を現し、「周波数」が基地局の通信チャネル（周波数帯）（単位Ｈｚ）を、「ウインドウ」がウインドウサイズを現している。Ｎｌｉｓｔのうち、「ＰＮ」、「周波数」、「ウインドウ」は、通信中の基地局から入手したNeighbor-Listから取得したデータである。「信号強度」は、制御部８が通信部１に測定させた、基地局ごとのＰＮ符号のパイロット・チャネルの強度（信号強度）を示している。「ＡＧＥ」は、Ｎｌｉｓｔ内の情報の古さを表す値である。
通信部１は所定時間ごと、或いはハンドオーバ等の度に新しいNeighbor-Listを基地局から入手し、新しいNeighbor-List内の情報とＮｌｉｓｔとを比較して「ＡＧＥ」の値を設定する。すなわち、Ｎｌｉｓｔ内の基地局と同じ基地局が新しく入手したNeighbor-List内にあった場合は、その基地局に関する情報を更新し、「ＡＧＥ」の値を「０」に設定する。また、Ｎｌｉｓｔ内に無い基地局の情報が新たにNeighbor-List内にあり、新たな基地局と通信が可能であった場合は、新たな基地局に関する情報（Neighbor-Listから取得した「ＰＮ」、「周波数」、「ウインドウ」と、通信部１に測定させた「信号強度」）に「ＡＧＥ」の値を「０」に設定してＮｌｉｓｔに加える。さらに、Ｎｌｉｓｔ内にあった基地局が新たに入手したNeighbor-List内に無かった場合には、Ｎｌｉｓｔの「ＡＧＥ」の値を１だけ増加させる（他の項目は変更無し）。
以上のようにＮｌｉｓｔ内の「ＡＧＥ」の値を設定することによって、その「ＡＧＥ」の値に対応する基地局がどれほど以前まで通信が可能であったかが判るようになる。すなわち、最新のNeighbor-List内にあり、かつ通信が可能であった基地局に関しては、Ｎｌｉｓｔ内では「ＡＧＥ」の値が必ず０になり、最新のNeighbor-list内に無いか、或いはあっても通信不可能であった基地局に対応する「ＡＧＥ」の値は、Neighbor-Listが更新されるたびに１ずつ増えていく。携帯電話機１００が圏外状態となった後は、Neighbor-Listは更新されないため、携帯電話機１００が圏外状態となる直前まで通信が可能であった基地局に関しては、「ＡＧＥ」の値は必ず「０」となっている筈である。
このように、「ＡＧＥ」が０に近い値であるほど、最近まで通信が可能であった基地局であることを意味している。なお、「ＡＧＥ」の値が所定のしきい値ＡＧＥ＿ｍａｘよりも大きくなった場合には、その基地局に関する情報をＮｌｉｓｔから消去するようにしてもよい。これは、所定の時間より以前に通信が可能であった基地局が現在も通信を行いやすいとは限らないからである。

ステップＳＴ２においては、制御部８は記憶部７内にＮｌｉｓｔ（及びＮｌｉｓｔ内の各ＰＮ符号に対応付けられた信号強度）が存在するか否かを判定し、存在する場合はステップＳＴ３に進み、存在しない場合はステップＳＴ１２に進む。

ステップＳＴ３：
制御部８は、ステップＳＴ２において存在が確認されたＮｌｉｓｔを更新した時間から現在までの経過時間が所定の時間、例えば１時間を越えているか否かを判定し、越えている場合はステップＳＴ１２に進み、越えていない場合はステップＳＴ４に進む。
これにより、記憶部７内に記憶されたＮｌｉｓｔがある程度以上古い情報であった場合には、現在の通信状況と大きく異なる可能性がある古いＮｌｉｓｔを使用せずに圏外処理を行うことになるため、古いＮｌｉｓｔを使用して圏内復帰処理を行う場合と比較して、圏内復帰処理に必要な時間が短縮できる可能性が高くなる。

ステップＳＴ４：
制御部８は、記憶部７に記憶されたＮｌｉｓｔを参照して、たとえば、８００ＭＨｚ帯の基地局の数と、２ＧＨｚ帯の基地局の数との比率を求める。例えば、図４に示したＮｌｉｓｔの例では、（８００ＭＨｚ帯基地局の数）：（２ＧＨｚ帯基地局の数）＝４：１である。
制御部８は、基地局の数が多い方の通信システムから捕捉のためのスキャンを行うように通信システムのスキャン優先順位を決定する。すなわち、図４に示したＮｌｉｓｔの例では、制御部８は８００ＭＨｚ帯の基地局に対してスキャンの優先順位を高く設定し、２ＧＨｚ対の基地局に対しては８００ＭＨｚ帯の基地局と比較して優先順位が低くなるようにスキャンの優先順位を設定する。
なお、８００ＭＨｚ帯の基地局の数と２ＧＨｚ帯の基地局の数の比率が１：１であった場合には、ステップＳＴ４では優先順位を設定せずにステップＳＴ５に進む。
また、基地局の数の比率が一定以上になった場合（例えば、１：３０のように、８００ＭＨｚ帯の基地局の数と２ＧＨｚ帯の基地局の数との差が非常に大きい場合）には、基地局の数が小さい方の通信システムのスキャンを止め、基地局の数が多い方の通信システムのスキャンのみを行うようにしてもよい。

ステップＳＴ５：
制御部８は、記憶部７に記憶されたＮｌｉｓｔを参照し、Ｎｌｉｓｔ内の通信システムごとに、最も受信信号強度が強い基地局の信号強度を比較する。この際、信号強度の差が５ｄＢ以上であった場合には、信号強度が強い方の通信システムの基地局に対して優先順位が高くなるように、スキャンの優先順位を決定する。すなわち、例えば、図４に示したＮｌｉｓｔの例においては、２ＧＨｚ帯の基地局の信号強度が−１ｄＢであり、８００ＭＨｚ帯の基地局のうち最も強い受信信号強度が−８ｄＢであるため、制御部８は、２ＧＨｚの基地局に対してスキャンの優先順位を最も高く設定し、８００ＭＨｚの基地局に対してはそれよりも優先順位を低く設定して、ステップＳＴ９に進む。
なお、８００ＭＨｚ帯の基地局の内の最も強い受信信号強度と２ＧＨｚ帯の基地局の内の最も強い受信信号強度との差が５ｄＢ未満であった場合には、本ステップの処理では優先順位を設定せず、ステップＳＴ６に進む。

ステップＳＴ６：
ステップＳＴ５において優先順位を設定しない場合、制御部８は、記憶部７に記憶されたＮｌｉｓｔを参照し、Ｎｌｉｓｔ内の基地局ごとに、「ＡＧＥ」の値が小さい（０に近い、すなわち最近まで通信可能であった）基地局に対してスキャンの優先順位を高く設定する。すなわち、ステップＳＴ４及びＳＴ５において設定された優先順位においては、どちらの通信システムの基地局の優先順位が高いかが決定されていないため、同じ通信システムの複数の基地局の優先順位は設定されていない。
ステップＳＴ６においては、同じ通信システムの複数の基地局の優先順位が「ＡＧＥ」の値により設定される。

ステップＳＴ７：
ステップＳＴ６において、「ＡＧＥ」の値が同じ基地局が同一通信システム内に存在した場合は優先順位を設定せずステップＳＴ８に進み、そうでない場合はステップＳＴ９に進む。

ステップＳＴ８：
制御部８は、記憶部７に記憶されたＮｌｉｓｔを参照し、Ｎｌｉｓｔ内の基地局ごとに、「ウインドウ」の値が大きい基地局に対してスキャンの優先順位を高く設定する。すなわち、まだ優先順位が設定されていない基地局に対して、「ウインドウ」の大きさに従って優先順位を設定する。
なお、ウインドウサイズは、基地局と携帯電話機１００との間の、拡散符号としてのＰＮ符号の相関試行時間の長短を示す値であり、ＰＮ符号のパイロット・チャネル上のコード列を監視する期間を示している。
まだ優先順位が設定されていない基地局のウインドウサイズの大きさが同じであった場合は、これらの基地局の優先順位を、例えば、ランダムで設定すればよい。

ステップＳＴ９：
制御部８は、ステップＳＴ４〜８において設定された優先順位を基に、優先順位が高い基地局を先に、優先順位が低い基地局を後にスキャンを行うように、圏内復帰のためのスキャンの順番を決定する。

ステップＳＴ１０：
制御部８は、ステップＳＴ９において決定された順番でＮｌｉｓｔ内の基地局についての圏内復帰のためのスキャンを行う。

ステップＳＴ１１：
制御部８は、ステップＳＴ１０における圏内復帰のためのスキャンにより、通信を行うことができる基地局を検出し、ステップＳＴ１において圏外状態が検出されてから所定の時間以内にその基地局と通信を行い待ち受け状態になることができた場合には圏内復帰処理を終了し、そうでない場合、すなわち、圏内復帰処理のためのスキャンにより通信可能な基地局を検出できなかったか、或いは検出できたとしてもステップＳＴ１の圏外検出時から所定の時間以内に通信可能な基地局を検出できなかった場合は、ステップＳＴ１２に進む。
なお、圏内復帰のためのスキャンにより通信可能な基地局を検出できなかったか、或いは通信可能な基地局を検出できたとしてもステップＳＴ１の圏外検出時から所定の時間以内に通信可能な基地局を検出できなかった場合は、ステップＳＴ１２に進む代わりに、ステップＳＴ４に戻り再度、圏内復帰のためのスキャンの優先順位設定を繰り返してもよい。

ステップＳＴ１２：
制御部８は、Ｎｌｉｓｔを基にしない優先順位で圏内復帰のためのスキャンを行う。制御部８は、例えば、８００ＭＨｚ帯の基地局と２ＧＨｚ帯の基地局とを交互にスキャンしたり、ランダムにスキャンする順番を決定したりする。

なお、Ｎｌｉｓｔの優先順位について、ステップＳＴ４においては８００ＭＨｚ側を高くし、ステップＳＴ５においては２ＧＨｚ側を高くするとそれぞれ例を示した。これらの例はそれぞれのステップ処理の単体における処理の例を示したに過ぎない。

本実施形態の携帯電話機１００の圏内復帰処理においては、上述した通り制御部８が圏内復帰のためのスキャンを行う順番を圏外状態になる以前に更新した最新のＮｌｉｓｔを基に決定する。

以上述べたことを整理すると、本実施形態の携帯電話機１００では、制御部８は以下の（処理１）〜（処理４）の４つの処理内容に従って圏内復帰のためのスキャンの優先順位を設定し、優先順位に従って圏内復帰のためのスキャンの順番を決定する。
（処理１）制御部８は、Ｎｌｉｓｔ内の基地局のうち、基地局の数の多い方の通信システムの基地局の優先順位を高く設定する。
（処理２）いずれかの通信システムの基地局のうち最も受信信号強度が強い基地局の信号強度と、他の通信システムの基地局うち最も受信信号強度が強い基地局の信号強度との差が５ｄＢ以上ある場合には、最も受信信号強度が強い基地局の属する通信システムの基地局の優先順位を高く設定する。
なお、（処理２）において設定された優先順位が、（処理１）において設定された優先順位と異なる場合は、（処理２）において設定された優先順位が優先される。すなわち、（処理１）において設定された優先順位は（処理２）において設定された優先順位によって上書きされる。

（処理３）（処理１）及び（処理２）において設定された優先順位では、同じ通信システムの基地局間の優先順位が設定されていない。このため、（処理３）ではＮｌｉｓｔの「ＡＧＥ」に注目し、制御部８は、「ＡＧＥ」が０に近い、すなわち最近まで通信可能であった基地局の優先順位を高く設定する。
（処理４）（処理３）において、Ｎｌｉｓｔの「ＡＧＥ」の値が同一である基地局があった場合には、制御部８は、それらの基地局に対して、Ｎｌｉｓｔの「ウインドウサイズ」が大きい基地局の優先順位を高く設定する。

なお、（処理１）の処理内容は上述した図３に示すフローチャートのステップＳＴ４、（処理２）はステップＳＴ５、（処理３）はステップＳＴ６、（処理４）はステップＳＴ８にそれぞれ対応している。

具体例を挙げる。
例えば、図４に示したＮｌｉｓｔ内の基地局の優先順位を設定するならば、まず（処理１）の処理内容に従い、（８００ＭＨｚ帯の基地局の数）：（２ＧＨｚ帯の基地局の数）＝４：１であるため、８００ＭＨｚ帯の基地局の優先順位が高く設定される。
次に、（処理２）の処理内容に従い、８００ＭＨｚ帯の基地局のうち最も受信信号強度が強い基地局の信号強度が−８ｄＢ、２ＧＨｚ帯の基地局のうち最も受信信号強度が強い基地局の信号強度が−１ｄＢであり、その差は５ｄＢを越えているため、２ＧＨｚ帯の基地局が８００ＭＨｚ帯の基地局よりも優先順位が高く設定される。ここで、（処理２）において設定された優先順位は、（処理１）において設定された優先順位と異なっているため、（処理２）において設定された優先順位が優先され、２ＧＨｚ帯の基地局が８００ＭＨｚ帯の基地局よりも高く設定された優先順位が（処理１）において設定された優先順位に上書きされる。

次に、（処理３）の処理内容に従い、８００ＭＨｚ帯の複数ある基地局相互間の優先順位を設定する。この例示では、基地局１１の「ＡＧＥ」が３、基地局１２の「ＡＧＥ」が０、基地局１３の「ＡＧＥ」が３、基地局１５の「ＡＧＥ」が２であるため、８００ＭＨｚ帯の基地局相互間での優先順位は、基地局１２＞基地局１５＞基地局１１＝基地局１３と設定される。
（処理３）の処理内容に従い、基地局１１と基地局１３との優先順位が未だ決定されていないので、（処理４）の処理内容に従いこれらの優先順位を決定する。この例示では、基地局１１の「ウインドウサイズ」が１００、基地局１３の「ウインドウサイズ」が５０であるため、基地局１１の優先順位が基地局１３よりも高く設定される。

以上のように、本実施形態の携帯電話機１００の圏内復帰処理時には、図４に示したＮｌｉｓｔの例では、圏内復帰のためのスキャンの優先順位は、制御部８によって、基地局１４＞基地局１２＞基地局１５＞基地局１１＞基地局１３に設定される。

以上説明したように、本実施形態の携帯電話機１００によれば、圏外状態であることを検出し、圏内状態（待ち受け状態）に戻るための圏内復帰処理（通信可能な基地局をスキャンし検出する）時に、携帯電話機１００が圏外状態になる直前に取得したNeighbor-List（近隣の基地局リスト）を基に、通信を行うことができる可能性が高い基地局から圏内復帰のためのスキャンを行うように順番を決定しスキャンを行うため、効率よく圏内復帰のためのスキャンを行うことができる。すなわち、圏内復帰処理を開始してから通信を行うことができる基地局を発見できるまでに要する時間が短くて済む可能性が高くなり、その結果、携帯電話機１００の圏内復帰処理時の省電力化も図ることができる。

具体的には、たとえば、携帯電話機１００を金属製コインロッカーなどに収納する場合を考えると、電波が遮断される金属製コインロッカーなどに入れてしまうと携帯電話機１００は電波障害物に囲まれることになり圏外となってしまうが、金属製コインロッカーから出すと電波環境は良好な環境である。このように、携帯電話機１００の周辺の電波環境が短時間で極端に変化する場合（例えば、携帯電話機１００を金属製コインロッカーに入れて、その後、出す場合）、すぐに圏内復帰することができればよいが、圏内復帰捕捉動作のタイミングにならない限りすぐには圏内復帰できないため、通信可能となるまでしばらく時間がかかってしまうはずである。しかし、携帯電話機１００のユーザが発信を必要とするときには、たとえ圏外と判定されていても効率よく発信を試行することが可能となるので、実際には金属製コインロッカーから出されたときの例のように、実際には圏外ではない状態においては早期に発信することができる。
また、圏内への復帰を早くするため、圏内復帰捕捉処理をより短い周期で行う必要もないため、圏外時における消費電力が増大することも極力防止できる。

なお、上記実施例の説明において、説明の簡単のために、基地局ごとに拡散符号としてのＰＮ符号が与えられたと記述したが、このＰＮ符号は、実際のＰＮ符号列でも良いが、ＰＮ符号のオフセット量を特定することのできる値の信号でもよい。

一般に、ＣＤＭＡ通信においては、拡散符号としてＰＮ符号を用いて、複数の端末が１つの基地局にアクセス可能にしている。すなわち、基地局ごとの通信路としても、それぞれＰＮ符号によって、無線通信端末から基地局が見分けられるように通信システムが構成されている。
ＣＤＭＡ２０００＿１ｘ方式においては、ＰＮ符号のオフセット量を異ならせることにより、多重アクセスを実現しているが、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wide band-CDMA）のように基地局ごとにＰＮ符号自体が異なるようにしている場合もある。
このように、拡散符号としてのＰＮ符号は、基地局・セクタを判別するための値であれば、任意の符号を用いることができる。

本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、本発明の実施に際しては、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し様々な修正、変更、代替を行ってもよく、本発明はそれらを含むものとする。

上述した実施形態では、制御部８の圏外処理時のＮｌｉｓｔ内の基地局の圏外スキャンの優先順位を設定するための（処理１）〜（処理４）の４つの処理内容について説明したが、本発明は上述した４つの処理内容のいずれを優先させるかについては限定しない。
すなわち、上述した実施形態では、（処理１）の処理内容に従って設定された優先順位は、（処理２）の処理内容に従って優先順位が設定された場合にはその優先順位に上書きされていたが、本発明では、例えば、逆にしてもよい。すなわち、まず（処理２）の処理内容に従ってそれぞれの通信システム内で最も受信信号強度が強い基地局の信号強度の差が５ｄＢ以上あった場合に、受信信号強度が強い基地局が属する通信システムの基地局の優先順位を高く設定した後、（処理１）の要素に従って基地局の数が多い通信システムの基地局の順位を高く設定した優先順位で（処理２）の処理内容に従って設定した優先順位を上書きするようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、例示として、８００ＭＨｚ帯と２ＧＨｚ帯の２つの周波数帯についてのみ説明したが、本発明は例示した周波数帯には限定されない。
現在、日本国内では、日本仕様の８００ＭＨｚ帯（以下、旧８００ＭＨｚ帯）が用いられているが、この周波数帯が世界標準仕様である新８００ＭＨｚ帯へ再編される予定である。なお、旧８００ＭＨｚ帯と新８００ＭＨｚ帯とでは、使用する周波数帯のうち、上り、下りの周波数割り当て等が相違している。
本発明の無線通信端末が扱うことができる周波数帯は、現行の周波数帯（旧８００ＭＨｚ）、新たな周波数帯（新８００ＭＨｚ）、及び高周波の周波数帯（２ＧＨｚ）を含む。
また、旧８００ＭＨｚ帯と新８００ＭＨｚ帯ではそれぞれプライマリチャネルとセカンダリチャネルが存在するため、本発明の無線通信端末が扱うことができる通信システムは、旧８００ＭＨｚ帯のプライマリチャネルとセカンダリチャネル、新８００ＭＨｚ帯のプライマリチャネルとセカンダリチャネル、及び２ＧＨｚ帯の合計５つの通信システムを含んでもよい。なお、このような場合でも、５つの通信システムの基地局の中から圏内復帰のためのスキャンの順番を決定する際には、上述した（処理１）〜（処理４）の各処理内容に従って圏外復帰のためのスキャンの優先順位を設定し、スキャンの順番を決定すればよい。

以上の実施の形態において、通信システムは、周波数帯が異なり、さらに周波数帯の中の、さらにプライマリ／セカンダリとして異なる周波数がアサインされるパイロット・チャネルを例示して説明した。また、このパイロット・チャネルに基地局を特定する符号を用いて同期することで、基地局からの同期チャネルなどの捕捉処理を行うことも例示した。しかしながら、本発明の範囲を解釈するに際して、所定の帯域幅を有して分割される周波数帯そのものを通信システムと解釈してもよく、時分割されたタイムスロットの同期などによって捕捉処理と解釈してもよい。

なお、日本国特許出願第２００７−０４８１２８号（２００７年２月２７日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

Claims (11)

1. 複数の基地局の１の基地局との間で無線通信を行う無線通信端末であって、
   当該無線通信端末が利用可能なそれぞれの周波数帯の複数の通信システムのうち１つの周波数帯の通信システムの１つの基地局を選択して無線通信を行う通信部と、
   当該無線通信端末が通信を行うことができない圏外状態であると判定された状態において、前記通信部を介して前記利用可能な複数の通信システムについて捕捉処理を行い、該捕捉できた１つの通信システムを用いる１つの基地局にて位置登録処理を開始するよう制御する圏内復帰処理を行う際、当該無線通信端末が圏外に遷移する前に無線通信が確立されていた基地局から前記通信部により取得していた近隣する基地局に関する情報を示す近隣基地局情報に基づいて通信システムの捕捉順序を設定する、制御部と
   を有する無線通信端末。
2. 前記制御部は、前記近隣基地局情報に含まれる通信システムを用いる基地局の数の大小に応じて通信システムの捕捉順序を決定する、
   請求項１に記載の無線通信端末。
3. 前記捕捉した通信システムを用いる基地局が複数存在する場合、前記制御部は、当該無線通信端末が圏外に遷移する前に前記通信部により測定された基地局ごとの受信信号強度の大小に応じて前記捕捉した通信システムを用いる基地局の捕捉順序を決定する、
   請求項２に記載の無線通信端末。
4. 当該無線通信端末は、前記近隣基地局情報により特定される基地局を特定する情報を保持する記憶部をさらに有し、
   前記捕捉した通信システムを用いる基地局が複数存在する場合、前記制御部は、前記記憶部が前記基地局を特定する情報を保持した時期の新旧に応じて前記捕捉した通信システムを用いる基地局の捕捉順序を決定する、
   請求項２に記載の無線通信端末。
5. 前記捕捉した通信システムを用いる基地局が複数存在する場合、前記制御部は、前記近隣基地局情報が含む拡散符号の相関試行期間の長短に関する情報に基づいて前記基地局の捕捉順序を決定する、
   請求項２に記載の無線通信端末。
6. 複数の基地局の１の基地局との間で無線通信を行う無線通信端末の圏内復帰処理方法であって、
   当該無線通信端末が通信を行うことができない圏外状態であると判定された状態において、通信手段を介して前記利用可能な複数の通信システムについて捕捉処理を行い、該捕捉できた１つの通信システムを用いる１つの基地局にて位置登録処理を開始するよう制御する圏内復帰処理を行う際、当該無線通信端末が圏外に遷移する前に無線通信が確立されていた基地局から前記通信手段により取得していた近隣する基地局に関する情報を示す近隣基地局情報に基づいて通信システムの捕捉順序を設定する、
   無線通信端末の圏内復帰処理方法。
7. 前記近隣基地局情報に含まれる通信システムを用いる基地局の数の大小に応じて通信システムの捕捉順序を決定する、
   請求項６に記載の圏内復帰処理方法。
8. 前記捕捉した通信システムを用いる基地局が複数存在する場合、前記制御部は、当該無線通信端末が圏外に遷移する前に前記通信手段により測定された基地局ごとの受信信号強度の大小に応じて前記捕捉した通信システムを用いる基地局の捕捉順序を決定する、
   請求項７に記載の圏内復帰処理方法。
9. 前記捕捉した通信システムを用いる基地局が複数存在する場合、前記近隣基地局情報により特定される基地局を特定する情報を保存した時期の新旧に応じて前記捕捉した通信システムを用いる基地局の捕捉順序を決定する、
   請求項７に記載の圏内復帰処理方法。
10. 前記捕捉した通信システムを用いる基地局が複数存在する場合、前記近隣基地局情報が含む拡散符号の相関試行期間の長短に関する情報に基づいて前記基地局の捕捉順序を決定する、
    請求項７に記載の圏内復帰処理方法。
11. 通信部と、制御部とを含み、複数の基地局の１の基地局との間で無線通信を行う無線通信端末であって、
    前記通信部は、当該無線通信端末が利用可能な複数の通信システムのうちの１つの通信システムの１つの基地局を選択して無線通信を行うように構成されており、
    前記制御部は、当該無線通信端末が通信を行うことができない圏外状態であると判定された状態において、前記通信部を介して前記複数の通信システムについて捕捉処理を行い、該捕捉できた１つの通信システムを用いる１つの基地局にて位置登録処理を開始するよう制御する圏内復帰処理を行う際、当該無線通信端末が圏外に遷移する前に無線通信が確立されていた基地局から前記通信部により取得していた近隣する基地局に関する情報を示す近隣基地局情報に基づいて通信システムの捕捉順序を設定する、ように構成されている、
    ことを特徴とする、無線通信端末。

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