JP2008092509A - ハンドオーバ方法及び移動通信端末装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】
サーバとの移動通信網を介した通信において、利用者の利便性を向上させる。
【解決手段】
サーバと通信中に、無線通信の対象を無線通信をしていた基地局から他の基地局に切り換えることができないまま、無線通信が途切れた場合には、通信制御部36が、サーバとの間におけるセッションを維持したまま、サーバの通信を一時的に停止するプリザベーション状態に遷移する。引き続き、セルサーチ部37が、無線通信可能な基地局を探索するセルサーチを行う。そして、セルサーチ部37によるセルサーチが終了し、適切に無線通信可能な新たな基地局が見つかったことが報告されると、通信制御部36が、新たな基地局と無線通信を行うことにより、維持していたセッションを利用してサーバとの通信を再開する。
【選択図】 図4

Description

本発明は、ハンドオーバ方法及び移動通信端末装置に係り、より詳しくは、移動通信端末装置が、移動通信網を介したサーバとの通信に際して実行するハンドオーバ方法、及び、当該ハンドオーバ方法を使用する移動通信端末装置に関する。
従来から、携帯電話装置を代表とする移動通信端末装置が広く普及している。こうした移動通信端末装置は、移動しつつ通信を継続することが求められるため、無線通信の対象となる基地局を移動に伴って切り換えるハンドオーバ機能が必須となる。
かかるハンドオーバは、一般に移動通信網側の主導によって行われる。すなわち、同一の通信方式を採用している基地局間におけるハンドオーバは、移動通信網側から移動通信端末装置へのTCR(Transport Channel Reconfiguration)によるセル変更(Cell Change)要求を契機として行われる。このセル変更要求を受けた移動通信端末装置は、当該要求に従って、その後の無線通信対象となる基地局を切り換える。
ところで、移動通信網に関する技術の進歩は目覚しく、より高速な通信が可能な新技術が逐次導入されていく。かかる新技術としては、現在、例えば、HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)技術がある(特許文献1等参照)。こうした新技術が導入された後であっても、従来の技術によるネットワーク設備と、新技術によるネットワーク設備とが、かなりの期間にわたって共存することになる。これは、当該新技術に対応していない多くの移動通信端末装置が利用されていること、当該新技術の導入前に整備された有用な資源が数多くあることによる。
このため、従来の通信方式に対応した基地局(又はセル)と、新技術の通信方式に対応した基地局(又はセル)との間においてもハンドオーバが必要となってくる。こうした互いに異なる通信方式を採用している基地局間におけるハンドオーバは、移動通信網側から移動通信端末装置へのTCRによるセル変更要求、及び、RBR(Radio Bearer Reconfiguration)によるチャンネルタイプ切換(Channel Type Switch)要求を契機として行われる。これらのセル変更要求及びチャンネルタイプ切換要求を受けた移動通信端末装置は、これらの要求に従って、その後の無線通信対象となる基地局(又はセル)を切り換える。
特開2003−9247号公報
上述した従来の技術では、ハンドオーバに際しては、移動通信網側が主導するので、移動通信端末装置としては、移動通信網側からの要求に従って、ハンドオーバ処理を行えばよい。このため、移動通信端末装置にハンドオーバすべきタイミングの決定等を行う必要がない。
しかしながら、ハンドオーバを行う位置は、移動通信端末装置が、ハンドオーバ前に無線通信を行っている基地局が属するセルと、ハンドオーバ後に無線通信を行う基地局が属するセルとの境界位置の近傍である。このため、ハンドオーバを行う位置では、移動通信端末装置における基地局からの電波の受信環境が、一般に劣悪なものとなる。このため、ハンドオーバ前に無線通信を行っている基地局からのセル変更要求及びチャンネルタイプ切換要求を、ハンドオーバが必要となっている移動通信端末装置でうまく受信できない場合がある。
こうした場合には、移動通信端末装置が更に移動すると、無線通信中であった基地局との間の無線通信ができなくなり、移動通信端末装置において無線リンク障害(Radio Link Failure)が検出されることになる。この結果、サーバと通信中であった場合には、移動通信端末装置は、サーバとの間のセッションを閉じる処理を行うことになる。このため、そして、サーバとの通信を再開するには、利用者による指令入力に従って、サーバとの間のセッションを再度確立することが必要となっていた。
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、サーバとの移動通信網を介した通信において、利用者の利便性を向上させることができるハンドオーバ方法及び移動通信端末装置を提供することを目的とする。
本発明は、第1の観点からすると、移動通信端末装置が、移動通信網を介したサーバとの通信に際して実行するハンドオーバ方法であって、前記サーバと通信中に、無線通信の対象を第1基地局から他の基地局に切り換えることができないまま、前記移動通信端末装置と前記第1基地局との間の無線通信が途切れた場合に、前記移動通信端末装置が、前記サーバとの間におけるセッションを維持したまま、無線通信可能な基地局を探索するセルサーチを行う探索工程と;前記探索工程において無線通信に適切な第2基地局が見つかった場合に、前記移動通信端末装置が、前記第2基地局と無線通信を行うことにより、前記セッションを利用して前記サーバとの通信を再開する通信再開工程と;を備えることを特徴とするハンドオーバ方法である。
このハンドオーバ方法では、サーバと通信中に、無線通信の対象を第1基地局から他の基地局に切り換えることができないまま、移動通信端末装置と第1基地局との間の無線通信が途切れた場合には、探索工程において、移動通信端末装置が、前記サーバとの間におけるセッションを維持したまま、無線通信可能な基地局を探索するセルサーチを行う。かかるセルサーチに際して、移動通信端末装置は、いわゆるプリザベーション状態に遷移し、サーバとの間におけるセッションを維持する。
そして、セルサーチが終了し、適切に無線通信可能な第2基地局が見つかった場合には、通信再開工程において、移動通信端末装置が、第2基地局と無線通信を行うことにより、維持していたセッションを利用してサーバとの通信を再開する。すなわち、適切に無線通信可能な第2基地局が見つかった場合には、移動通信端末装置は、いわゆるプリザベーション状態から抜け出し、維持しているサーバとの間のセッションを利用して、サーバとの通信を再開する。
上記のように、本発明のハンドオーバ方法では、ハンドオーバをすべき時点においてたまたま移動通信網側からのハンドオーバ指令を移動通信端末装置が受信できないまま無線通信が途絶えた場合に、移動通信端末装置が、サーバとの間のセッションを維持しつつ、無線通信可能な基地局を探索するセルサーチを自発的に実行する。そして、セルサーチにより適切に無線通信可能な基地局が見つかった場合には、維持していたセッションを利用して、サーバとの通信を自動的に再開する。
すなわち、本発明のハンドオーバ方法では、ハンドオーバをすべき時点においてたまたま移動通信網側からのハンドオーバ指令を移動通信端末装置が受信できないまま無線通信が途絶えた場合には、移動通信端末装置が自律的にセルサーチ、サーバとの間の通信再開を実行する。したがって、本発明のハンドオーバ方法によれば、移動通信端末装置によるサーバとの移動通信網を介した通信において、利用者の利便性を向上させることができる。
本発明のハンドオーバ方法では、前記移動通信端末装置が、通信速度が異なる複数種類の通信方式で通信可能であり、前記探索工程においては、前記複数種類の通信方式に対応する無線通信に関して、順次セルサーチを行うようにすることができる。この場合には、移動通信端末装置が、通信速度が異なる複数種類の通信方式で通信可能なときには、探索工程において、移動通信端末装置が当該複数種類の通信方式に対応する無線通信に関して、順次セルサーチを行う。このため、互いに異なる通信方式を採用する基地局間においてもハンドオーバを行うことができる。
本発明は、第2の観点からすると、移動通信網を介してサーバと通信する移動通信端末装置であって、前記サーバと通信中に、無線通信の対象を第1基地局から他の基地局に切り換えることができないまま、前記第1基地局との間の無線通信が途切れた場合に、前記サーバとの間におけるセッションを維持したまま、無線通信可能な基地局を探索するセルサーチを行う探索手段と;前記探索手段により無線通信に適切な第2基地局が見つかった場合に、前記第2基地局と無線通信を行うことにより、前記セッションを利用して前記サーバとの通信を再開する通信制御手段と;を備えることを特徴とする移動通信端末装置である。
この移動通信端末装置では、サーバと通信中に、無線通信の対象を第1基地局から他の基地局に切り換えることができないまま、移動通信端末装置と第1基地局との間の無線通信が途切れた場合には、探索手段が、前記サーバとの間におけるセッションを維持したまま、無線通信可能な基地局を探索するセルサーチを行う。そして、探索手段によるセルサーチが終了し、適切に無線通信可能な第2基地局が見つかったことが報告されると、通信制御手段が、第2基地局と無線通信を行うことにより、維持していたセッションを利用してサーバとの通信を再開する。
すなわち、本発明の移動通信端末装置では、上述した本発明のハンドオーバ方法を使用して、基地局間のハンドオーバを行うことができる。したがって、本発明の移動通信端末装置によれば、サーバとの移動通信網を介した通信において、利用者の利便性を向上させることができる。
本発明の移動通信端末装置では、前記通信制御手段は、通信速度が異なる複数種類の通信方式による通信制御が可能であり、前記探索手段は、前記複数種類の通信方式に対応する無線通信に関して、順次セルサーチを行うようにすることができる。この場合には、通信制御手段が、通信速度が異なる複数種類の通信方式による通信制御が可能なときには、探索手段が、当該複数種類の通信方式に対応する無線通信に関して、順次セルサーチを行う。このため、互いに異なる通信方式を採用する基地局間においてもハンドオーバを行うことができる。
以上説明したように、本発明のハンドオーバ方法によれば、移動通信端末装置によるサーバとの移動通信網を介した通信において、利用者の利便性を向上させることができるという効果を奏する。
また、本発明の移動通信端末装置によれば、サーバとの移動通信網を介した通信において、利用者の利便性を向上させることができるという効果を奏する。
以下、本発明の実施形態を、図1〜図6を参照しつつ説明する。なお、これらの図においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
<構成>
図1には、本発明に係る移動通信端末装置である携帯電話装置10を含む通信システム100の概略的な構成が示されている。この図1に示されるように、携帯電話装置10は、移動しつつ、基地局51,52,…と無線通信を行い、ネットワーク50に接続されたサーバ60との通信を行ったり、他の携帯電話装置との間で通話をしたりする。
図2には、携帯電話装置10の外観構成が概略的に示されている。ここで、図1(A)には、携帯電話装置10の外観の正面図が示され、図1(B)には、携帯電話装置10の外観の背面図が示されている。
図2(A)及び図2(B)に総合的に示されるように、携帯電話装置10は、(a)携帯電話本体11と、(b)電話番号を入力するためのテンキー、及び、動作モードの切換等の各種指令を、後述する制御部21(図3参照)に入力するためのファンクションキーを有する操作部12と、(c)操作案内、動作状況、受信メッセージ等を表示する液晶表示装置を有する表示手段としての表示部13とを備えている。また、携帯電話装置10は、(d)通話時に通信相手から送られてきた音声信号を再生する通話用スピーカ14と、(e)集音時に音を入力したり、通話時に音声を入力したりするためのマイクロフォン15と、(f)着信音や案内音を発生するための案内用スピーカ16と、(g)基地局との間で無線信号を授受するためのアンテナ17とを備えている。
携帯電話本体11は、その内部に、図3に示されるように、(i)携帯電話装置10全体の動作を統括制御する制御部21と、(ii)アンテナ17を介して、基地局との間で無線信号の送受信を行う送受信部22と、(iii)制御部21で実行されるプログラムや各種データを格納する、読出専用メモリ(ROM)素子やランダムアクセスメモリ(RAM)素子を有する記憶部23とを備えている。
制御部21は、中央処理装置(CPU)、デジタル信号処理装置(DSP)等を備えており、一般的な携帯電話機能を実現するために、様々なデータ処理を行うとともに、上述した他の構成要素の動作制御を行うようになっている。かかる制御部21において実行されるプログラムとして、通信処理部31がある。
通信処理部31は、サーバ60との通信に関する処理を行う。この通信処理部31は、図4に示されるように、通信制御部36と、セルサーチ部37とを備えている。
通信制御部36は、送受信部22を介したサーバ60との通信の制御を行う。この通信制御部36は、通信速度が異なる2種類の通信方式である通常のパケット通信方式及びHSDPA方式の双方で、サーバ60との通信を制御することができる。
また、通信制御部36は、送受信部を介して、無線通信中の基地局からハンドオーバ指令を受けた場合には、そのハンドオーバ指令に従って、ハンドオーバ処理を行う。具体的には、ハンドオーバ指令がセル変更要求のみであった場合には、通信制御部36は、通信方式を変更せずに、無線通信対象の基地局のみを変更する。また、ハンドオーバ指令がセル変更要求及びチャンネルタイプ切換要求であった場合には、通信制御部36は、通信方式及び無線通信対象の基地局のみを変更する。
また、通信制御部36は、サーバ60との通信中、すなわち、サーバ60との間でセッションが確立している最中に、電波状態が悪くなり基地局との間で無線通信ができなくなると、セルサーチ部37に対するサーバ通信中におけるセルサーチの実行指令を発行した後に、当該セッションを維持した状態でプリザベーション状態に遷移する。そして、セルサーチ部37からセルサーチの結果が報告されると、通信制御部36は、プリザベーション状態を終了し、セルサーチ部37からの報告内容に対応した動作を実行する。
すなわち、セルサーチ部37からの報告内容が、無線通信を適切に行うことができる基地局が見つからなかった旨である場合には、通信制御部36は、維持していたセッションを閉じ、サーバ60との通信動作を終了する。一方、セルサーチ部37からの報告内容が、無線通信を適切に行うことができる基地局に関する情報であった場合には、通信制御部36は、その情報に基づいて、当該基地局との無線通信を開始する。そして、通信制御部36は、維持していたセッションを利用して、サーバ60との通信を再開する。
セルサーチ部37は、通信制御部36からのセルサーチの実行指令を受けると、セルサーチを実行する。かかるセルサーチの実行指令がサーバ通信中のものであった場合には、セルサーチ部37は、まず、それまで採用していた通信方式に関するセルサーチを実行する。このセルサーチにより無線通信に適切な少なくとも1つの基地局が見つかった場合には、最適な基地局の情報を通信制御部36へ報告する。なお、無線通信に関する適切度は、基地局が発信した電波の受信時における電界強度によって判断する。
上記のそれまで採用していた通信方式に関するセルサーチで無線通信に適切な基地局が見つからなかった場合には、セルサーチ部37は、それまで採用していた通信方式とは異なる通信方式に関するセルサーチを実行する。このセルサーチにより無線通信に適切な少なくとも1つの基地局が見つかった場合には、最適な基地局の情報を通信制御部36へ報告する。一方、無線通信に適切な少なくとも1つの基地局が見つからなかった場合には、セルサーチに失敗した旨を通信制御部36へ報告する。
<動作>
次に、上記のように構成された携帯電話装置10の動作について、主に、サーバ60との通信中におけるハンドオーバ処理に着目して説明する。なお、携帯電話装置10とサーバ60との間のセッションは既に確立しているものとする。
サーバ60との通信中におけるハンドオーバ処理は、サーバ60との間でセッションが確立した時点から開始する。この処理では、図5に示されるように、まず、ステップS11において、通信制御部36が、ネットワーク50側からのハンドオーバ指令を受信したか否かを判定する。この判定の結果が肯定的であった場合(ステップS11:Y)には、処理はステップS16へ進む。
ステップS16では、通信制御部36が、受信したハンドオーバ指令に従って、ハンドオーバ処理を行う。すなわち、ハンドオーバ指令がセル変更要求のみであった場合には、通信制御部36は、通信方式を変更せずに、無線通信対象の基地局のみを変更する。また、ハンドオーバ指令がセル変更要求及びチャンネルタイプ切換要求であった場合には、通信制御部36は、通信方式及び無線通信対象の基地局のみを変更する。
その後、通信制御部36は、サーバ60との通信を継続する。そして、ハンドオーバ処理としては、ステップS11へ戻る。
ステップS11における判定の結果が否定的であった場合(ステップS11:N)には、処理はステップS12へ進む。このステップS12では、通信中の基地局からの電波の電界強度が十分に高く、あるいは、通信品質を維持するに充分に低いビットエラー率(BER)であることにより、当該基地局との無線通信が可能な状態であるか否かを判定する。この判定の結果が肯定的であった場合(ステップS12:Y)には、処理はステップS11へ戻る。
ステップS12における判定の結果が否定的であった場合(ステップS12:N)には、通信制御部36は、セルサーチ部37に対して、サーバ通信中におけるセルサーチの実行指令を送るとともに、サーバ60との間のセッションを維持したままで、サーバ60の通信を一時的に停止するプリザベーション状態に遷移する。そして、処理はステップS13へ進む。
ステップS13においては、セルサーチ部37がセルサーチ処理を行う。このセルサーチ処理では、図6に示されるように、まず、ステップS21において、セルサーチ部37が、送受信部22における電波の受信状況に基づいて、それまで採用していた通信方式に関するセルサーチを実行する。
引き続き、ステップS22において、セルサーチ部37が、ステップS21におけるセルサーチにより、無線通信対象として適切な基地局が少なくとも1つの基地局が見つかったか否かを判定する。この判定の結果が肯定的であった場合(ステップS22:Y)には、見つかった基地局の中から、発信電波の電界強度、あるいは、ビットエラー率に基づいて、最適な電力制御を達成しえる基地局を特定する。そして、処理はステップS25へ進む。
ステップS22における判定の結果が否定的であった場合には、処理はステップS23へ進む。このステップS23では、セルサーチ部37が、送受信部22における電波の受信状況に基づいて、他の通信方式に関するセルサーチを実行する。
引き続き、ステップS24において、セルサーチ部37が、ステップS23におけるセルサーチにより、無線通信対象として適切な基地局が少なくとも1つの基地局が見つかったか否かを判定する。この判定の結果が肯定的であった場合(ステップS24:Y)には、見つかった基地局の中から、発信電波の電界強度若しくはビットエラー率に基づいて、最適な電力制御を達成しえる基地局を特定する。そして、処理はステップS25へ進む。
ステップS25では、セルサーチ部37が、上記のステップS21又はステップS23で見つかった基地局の内で最適なものに関する情報を通信制御部36へ報告する。ここで、ステップS21で見つかった基地局の情報を報告する場合には、セルサーチ部37は、セル変更のみをすればよい旨を併せて報告する。一方、ステップS23で見つかった基地局の情報を報告する場合には、セルサーチ部37は、セル変更及びチャンネルタイプ切換を行うべき旨を併せて報告する。こうして、通信制御部36への基地局報告を行った後、セルサーチ部37は、ステップS13の処理を終了する。
ステップS24における判定の結果が否定的であった(ステップS24:N)場合には、処理はステップS26へ進む。このステップS26では、セルサーチ部37が、無線通信に適切な基地局が見つからず、セルサーチに失敗したことを通信制御部36へ報告する。こうして、通信制御部36へのセルサーチ失敗報告を行った後、セルサーチ部37は、ステップS13の処理を終了する。
以上のようにしてステップS13の処理が終了すると、処理は、図5のステップS14へ進む。このステップS14では、セルサーチ部37からの報告結果に基づいて、通信制御部36が、セルサーチに成功したか否かを判定する。この判定の結果が肯定的であった場合(ステップS14:Y)には、処理はステップS15へ進む。
ステップS15では、通信制御部36が、プリザベーション状態を終了し、セルサーチ部37からの基地局情報に基づいて、新たな基地局と無線通信を開始する。そして、通信制御部36は、維持していたセッションを利用して、サーバ60との通信を再開する。そして、ハンドオーバ処理としては、ステップS11へ戻る。
ステップS14における判定の結果が否定的であった場合(ステップS14:N)には、処理はステップS16へ進む。このステップS16では、通信制御部36が、プリザベーション状態を終了した後、維持していたセッションを閉じ、サーバ60との通信動作を終了する。かかるサーバ60との通信動作にともない、サーバ60との通信中におけるハンドオーバ処理も終了する。
以上説明したように、本実施形態では、携帯電話装置10がサーバ60と通信中に、無線通信の対象を無線通信をしていた基地局から他の基地局に切り換えることができないまま、無線通信が途切れた場合には、通信制御部36が、サーバ60との間におけるセッションを維持したまま、サーバ60の通信を一時的に停止するプリザベーション状態に遷移する。引き続き、セルサーチ部37が、無線通信可能な基地局を探索するセルサーチを行う。そして、セルサーチ部37によるセルサーチが終了し、適切に無線通信可能な新たな基地局が見つかったことが報告されると、通信制御部36が、新たな基地局と無線通信を行うことにより、維持していたセッションを利用してサーバ60との通信を再開する。
したがって、本実施形態によれば、サーバ60とのネットワーク50を介した通信において、携帯電話装置10の利用者の利便性を向上させることができる。
また、本実施形態では、携帯電話装置10における通信制御部36が、通信速度が異なる2種類の通信方式による通信制御が可能であり、セルサーチ部37が、当該2種類の通信方式に対応する無線通信に関して、順次セルサーチを行う。このため、互いに異なる通信方式を採用する基地局間においてもハンドオーバを行うことができる。
<実施形態の変形>
本発明は、上記の実施携帯に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、通信制御部36が対応可能な通信方式を2種類としたが、1種類であってもよいし、3種類以上であってもよい。
また、上記の実施形態では、携帯電話装置に本発明を適用したが、携帯電話装置以外の移動通信端末装置に本発明を適用することもできる。
本発明のハンドオーバ方法は、移動通信端末装置が、移動通信網を介したサーバとの通信に際して行われるハンドオーバ実行に適用することができる。また、本発明の通信端末装置は、ネットワークを介してサーバとの通信を行う移動通信端末装置に適用することができる。
本発明の一実施形態に係る携帯電話装置が、サーバと通信を行う通信システムの構成を概略的に示す図である。 図1の携帯電話装置の外観構成を示す図である。 図2の装置の内部構成を示すブロック図である。 図3における通信処理部の構成を説明するためのブロック図である。 図1の装置によるハンドオーバ処理を説明するためのフローチャートである。 図5のセルサーチ処理を説明するためのフローチャートである。
符号の説明
10…携帯電話装置(移動通信端末装置)、11…携帯電話本体、12…操作部、13…表示部、14…通話用スピーカ、15…マイクロフォン、16…案内用スピーカ、17…アンテナ、21…制御部、22…送受信部、23…記憶部、31…通信処理部、36…通信制御部(通信制御手段)、37…セルサーチ部(探索手段)、50…ネットワーク、51,52…基地局、60…サーバ、100…通信システム。

Claims (4)

  1. 移動通信端末装置が、移動通信網を介したサーバとの通信に際して実行するハンドオーバ方法であって、
    前記サーバと通信中に、無線通信の対象を第1基地局から他の基地局に切り換えることができないまま、前記移動通信端末装置と前記第1基地局との間の無線通信が途切れた場合に、前記移動通信端末装置が、前記サーバとの間におけるセッションを維持したまま、無線通信可能な基地局を探索するセルサーチを行う探索工程と;
    前記探索工程において無線通信に適切な第2基地局が見つかった場合に、前記移動通信端末装置が、前記第2基地局と無線通信を行うことにより、前記セッションを利用して前記サーバとの通信を再開する通信再開工程と;
    を備えることを特徴とするハンドオーバ方法。
  2. 前記移動通信端末装置は、通信可能速度が異なる複数種類の通信方式で通信可能であり、
    前記探索工程においては、前記複数種類の通信方式に対応する無線通信に関して、順次セルサーチを行う、ことを特徴とする請求項1に記載のハンドオーバ方法。
  3. 移動通信網を介してサーバと通信する移動通信端末装置であって、
    前記サーバと通信中に、無線通信の対象を第1基地局から他の基地局に切り換えることができないまま、前記第1基地局との間の無線通信が途切れた場合に、前記サーバとの間におけるセッションを維持したまま、無線通信可能な基地局を探索するセルサーチを行う探索手段と;
    前記探索手段により無線通信に適切な第2基地局が見つかった場合に、前記第2基地局と無線通信を行うことにより、前記セッションを利用して前記サーバとの通信を再開する通信制御手段と;
    を備えることを特徴とする移動通信端末装置。
  4. 前記通信制御手段は、通信速度が異なる複数種類の通信方式による通信制御が可能であり、
    前記探索手段は、前記複数種類の通信方式に対応する無線通信に関して、順次セルサーチを行う、ことを特徴とする請求項3に記載の移動通信端末装置。
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