JP2005072997A

JP2005072997A - 通信装置

Info

Publication number: JP2005072997A
Application number: JP2003300785A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Aiyoshi; 博相吉
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2003-08-26
Filing date: 2003-08-26
Publication date: 2005-03-17

Abstract

【課題】ハンドオーバ時における伝送速度の切り替え処理を極めて簡単に行うことができるデータ通信装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ハンドオーバ時におけるＣＣ（call control）セットアップにおいて、PHSリンク制御部１４は基地局の伝送能力に応じた伝送速度を設定し、また、PIAFSリンク制御部１３は通信環境によって32kbpsと64kbpsの伝送速度を動的に切り替えることができるモードであるベストエフォートでリンクを確立するために、発サブアドレス（発sub）に64kbpsを設定する。これにより、ハンドオーバによって基地局が切り替わる際に、切り替わり先の基地局の伝送能力に応じた通信速度によりデータ通信を行うことができ、伝送速度の切り替えに係る制御処理も極めて簡単に行うことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、移動体無線通信システムに関する。

従来、ＰＨＳ（登録商標）（personal Handy-phone System）等を用いた移動通信システムでは、移動局と基地局との間で32kbps、或いは64kbpsのいずれかの伝送速度で伝送路が確立された後は、その通信が終了するまで当初設定された伝送速度でデータ通信が行われていた。即ち、発呼時において接続すべき基地局の伝送能力が32kbpsであった場合、移動局は基地局からの指示に基づいて32kbps固定でリンクを確立し、終話するまで32kbpsの伝送速度の設定は維持される。このため、通信途中で、ハンドオーバ等により64kbps対応の伝送能力を有する基地局のセルに移動した場合でも、64kbpsのデータ通信へ切り替えることができず、無線チャネルを有効に使用することができなかった。

これに対し、ハンドオーバ時において、32kbpsから64kbpsへ、或いは64kbpsから32kbpsへの伝送速度の切り替えを可能とし、ハンドオーバ時の接続率の向上とハンドオーバ失敗による再接続時の費用削減とを図ることができる移動通信システムについての発明がなされている（特許文献１）。
特開平２００１−１５７２４４号公報

ところで、上記特許文献１に記載されている移動通信システムでは、移動局はハンドオーバ時に伝送速度64kbps対応の基地局を検索し、その検索結果に基づいて伝送速度の切り替えを行っている。従って、ハンドオーバ時に係る処理が煩雑であった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、ハンドオーバ時における伝送速度の切り替え処理を極めて簡単に行うことができるデータ通信装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
即ち、請求項１に記載された通信装置に係る発明は、下位層と上位層とからなるプロトコル構造を有する通信装置において、ハンドオーバ時に基地局とネゴシエーションを行う場合に、下位層と上位層との双方が伝送速度に係る情報をそれぞれ設定し、前記基地局へ通知することを特徴とする。

また、請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された通信装置において、前記上位層のプロトコルが、前記伝送速度に係る情報として、通信環境に応じて伝送速度を動的に切り替えることが可能なベストエフォート機能を採用する旨の設定を行うことを特徴とする。

また、請求項３に記載された発明は、上位層の接続を制御する上位層接続制御部と、下位層の接続を制御する下位層接続制御部とを有し、該上位層接続制御部が、呼接続時には、通信環境に応じて伝送速度を動的に切り替えることが可能なベストエフォート機能を用いてネゴシエーションを行い、ハンドオーバー時には、伝送速度についてネゴシエーションを行うことなく、再同期処理のみ行うとともに、該下位層接続制御部が、呼接続時に、ハンドオーバー時の状況に応じて、基地局との接続速度を選択して接続することを特徴とする。

また、請求項４に記載された発明は、請求項３に記載の通信装置において、前記下位層接続制御部が、ハンドオーバー時に、選択した基地局の通信速度に関する能力を判定し、該判定結果に基づいて、接続速度を選択して接続することを特徴とする。

本発明の通信装置によれば、ハンドオーバ時に、基地局とネゴシエーションを行うことにより、伝送速度を再設定することができる。即ち、接続先の基地局の伝送能力に応じて、前回の伝送速度とは異なる伝送速度でデータ通信を行うことが可能となる。これにより、32kbpsの伝送能力を有する基地局のセルから64kbpsの伝送能力を有する基地局のセルへ移動した場合には、通信速度を32kbpsから64kbpsへ切り替えて、高速なデータ通信を行うことができる。逆に、前回64kbpsの通信を行っていたが、新たな基地局が32kbpsによる伝送能力しかもっていなかった場合には、通信速度を落とすことにより、回線の切断等を回避することができる。

これにより、基地局の無線チャネルを有効に使用することができ、高速なデータ通信をユーザに対して提供することが可能となる。
更に、上位層のプロトコルにおいては、下位層（物理層）の接続状態に拘らずに、常に前記伝送速度に係る情報として、通信環境に応じて伝送速度を動的に切り替えることが可能なベストエフォート機能を採用する旨の設定を行うため、伝送速度の切り替えに係る処理を極めて簡単にすることができる。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の通信装置としての通信カードの内部構成を示すブロック図である。この通信カード１はPC（Personal Computer）カードの一つであり、無線により音声通信及びデータ通信を行うことが可能なものである。

図１において、通信カード１は、回路ユニット１１０と、コネクタ１２０と、イヤホンジャック１３０と、アンテナ１５０を介して公衆網の基地局との間で無線信号を送受する無線部１４７とを具備する。
回路ユニット１１０は、コネクタ１２０に接続され、このコネクタ１２０を介して情報処理端末２側との信号の送受信を行う。また、回路ユニット１１０は、無線部１４７を介して、基地局との間での信号を送受する。また、回路ユニット１１０にはイヤホンジャック１３０が接続されており、無線部１４７を介して送られてくる音声信号をイヤホンで再生するためにイヤホンジャック１３０へ供給し、また、マイクからイヤホンジャック１３０を介して送られてくる音声信号を無線部１４７経由で通信網側へ送信する機能を有する。
更に、回路ユニット１１０は、ＰＣカードインターフェースＩＣ１４１、ＲＯＭ１４３、ＲＡＭ１４４からなるホストインターフェースと、ベースバンドＩＣ１４２、ＲＯＭ１４５、ＲＡＭ１４６からなる電話部とから構成されている。ＰＣカードインターフェースＩＣ１４１は、ＣＰＵ１４１ａを内蔵している。ＣＰＵ１４１ａは、ＲＯＭ１４３に記憶されている制御プログラムを実行することによって、後述する制御部１２、ＰＩＡＦＳ（PHS Internet Access Forum Standard）リンク制御部１３（図３参照）として機能する他、コネクタ１２０に接続された情報処理端末２が実装するＣＰＵ２０２との間のデータ通信を制御したり、ベースバンドＩＣ１４２が発着信動作を行うための制御をする。なお、ＣＰＵ１４１ａの処理の詳細については後述する。

一方、ベースバンドＩＣ１４２は、音声通信を行う場合、マイク付イヤホンからイヤホンジャック１３０を介して音声が入出力されると、無線部１４７と基地局間でこの音声データを送受信するための変復調を行う。また、データ通信を行う場合には、ベースバンドＩＣ１４２は、無線部１４７と基地局間でのデータ送受信のためのシリアルデータの変復調を行う。なお、音声通信を行うかデータ通信を行うかの選択は、情報処理端末２側から無線通信カード１側に入力されるコマンドに基づいて行われる。

また、ベースバンドＩＣ１４２はＣＰＵ１４２ａを内蔵する。ＣＰＵ１４２ａは、ＰＣカードインターフェースＩＣ１４１から指示を受けると、ＲＯＭ１４５に記憶されている制御プログラムを実行することによって、後述するＰＨＳリンク制御部１４（図３参照）として機能し、発着信動作や、基地局とのネゴシエーション等を行う。

一方、情報処理端末２において、符号２０８は機能拡張スロットに設けられたコネクタである。このコネクタ２０８と通信カード１のコネクタ１２０が接続されることにより、情報処理端末２内のＣＰＵ２０２と通信カード１内のＰＣカードインターフェースＩＣ１４１との間で情報の送受が可能となる。ＣＰＵ２０２は、ＲＯＭ２０４に記憶されている制御プログラムを実行することにより、コネクタ２０８に接続された通信カード１とデータ通信を行う。また、通信カード１の動作を制御するために制御情報を通信カード１へ供給する。また、符号２０６は、ユーザインターフェースとしての入力部である。

次に、通信カード１における階層プロトコルモデルを図２に、ハードウェアのモデルを図３に示す。

図２に示すように、通信カード１の通信プロトコルは、Ｌ１、Ｌ２/Ｌ３からなる下位層１１のＰＨＳの通信プロトコルと、その上位層１０にあたるＰＩＡＦＳプロトコルとを採用してデータ通信制御を行っている。

図３は、ハードウェエアのモデルを表したもので、制御部１２と、PIAFSリンク制御部１３とPHSリンク制御部１４とから構成される。

PHSリンク制御部１４では、基地局とのリンク確立制御において、下位層１１のＬ３を流れるメッセージである「伝送能力」と呼ぶ伝送速度を示すパラメータを送受信して伝送速度を決定する制御を行う。

一方、ＰＩＡＦＳ制御部１３では、32kbps固定、64kbps固定、ベストエフォート（PIAFS2.1準拠）の機能が規定されており、いずれかの速度を選択することが可能である。ここで、32kbps固定は、通信の初めから終わりまで通信環境にかかわらず一貫して32kbpsのデータ通信を行うモードであり、64kbpsは通信環境に拘らず一貫して64kbpsのデータ通信を行うモードである。従って、途中で通信速度を変更することはできない。これに対し、ベストエフォートは、通信環境によって32kbpsと64kbpsの伝送速度を動的に切り替えることができるモードである。

次に、通信カードの制御動作について図４を参照して説明する。図４は、通信カード１が伝送能力32kbpsの基地局のセルにおいて発呼し、その後、伝送能力64kbpsBEの基地局のセルへ移動した場合の通信カード１の制御動作について示したフローチャートである。
まず、伝送能力32kpsの基地局のセルにおいて発呼すると、通信カード１と基地局との間でリンク確立制御のためのネゴシエーションが行われる。

具体的には、ＣＣ（call control）セットアップ時に、PHSリンク制御部１４は32kbpsでリンクを確立するために、「伝送速度」として32kbpsを設定し、また、PIAFSリンク制御部１３はベストエフォートでリンクを確立するために、発サブアドレス（発sub）に64kbpsBEを設定する。そして、これらの設定情報は、制御部１２を介して所定のコマンドに変換され、基地局へ送信される（ステップSP1）。

基地局は、上記情報を受信すると、これに対する応答をする（ステップSP2）。この結果、ＰＨＳリンク制御部１４は32kbpsでリンクを確立し、ＰＩＡＦＳリンク制御部１３はベストエフォートでリンクを確立する。即ち、ＰＩＡＦＳプロトコルは、PHSリンク制御部１４の伝送速度に合わせて、相手方の移動局（例えば、PHS）のPIAFSリンク制御部と互いに32kbpsデータ伝送の同期をとる。これにより、32kbpsのデータ通信が開始される（ステップSP3）。

この状態から伝送能力64kbpsBEの基地局とのハンドオーバ条件が成立すると（ステップSP4）、通信カード１はこの基地局とリンク確立制御のためのネゴシエーションを行う。
具体的には、CC（call control）セットアップ時に、PHSリンク制御部１４は64kbpsでリンクを確立するために、「伝送速度」として64kbpsを設定し、PIAFSリンク制御部１３は、ベストエフォートでリンクを確立するために、発サブアドレス（発sub）に64kbpsを設定し、一方、PIAFSリンク制御部１３はすでにベストエフォートでネゴシエーション済みのため、ここではネゴシエーションを行なわない。但し、PIAFSリンク制御部は、ネゴシエーションを行っても良い。そして、これらの設定情報は、制御部１２を介して所定のコマンドに変換され、基地局へ送信サレル（ステップSP5）。

これに対して、基地局は、通信カードに対して応答を返す（ステップSP6）。PIAFSリンク制御部１３は、相手方の移動局（例えば、PHS）のPIAFSリンク制御部と互いに64kbpsBEデータ伝送の同期を再びとり、その後64kbpsBEでデータ通信が行われる（ステップSP7）。

上述したように、通信カード１によれば、下位層１１であるＰＨＳの通信プロトコルでは、伝送速度として基地局の伝送能力に応じた値を設定するのに対し、上位層１０であるＰＩＡＦＳプロトコルでは、下位層１１の通信速度に関わらず常にベストエフォート(ＰＩＡＦＳ2.1準拠)を設定するので、通信環境、即ちPHSリンク制御部１４によって設定された通信速度に合わせて動的に伝送速度を切り替えることが可能となる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

例えば、上記実施形態では、発呼時又はハンドオーバ時において、ＰＩＡＦＳリンク制御部１３は常にベストエフォートでＰＩＡＦＳリンクを確立するように動作する場合について述べたが、制御部１２がＰＩＡＦＳリンク制御部１３に対して常にベストエフォートでリンク確立するように指示を出すようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、ＰＩＡＦＳリンク制御部１４は常にベストエフォートでリンク確立制御を行うようにしているが、そのような動作を行うか否かをスイッチによって選択できるようにしてもよい。なお、このスイッチはハードウエアスイッチによる他にソフトウエアによるスイッチ、即ちフラグを設けてソフトウエアによってそのフラグを判定することによって実現してもよい。フラグの設定は工場出荷時に設定する方法やコマンドによる方法などを採用すればよい。

また、上記実施形態では、32kbpsと64kbpsの速度の場合について説明したが、ＰＨＳでは128kbpsでの通信がすでに実施されており、さらに高度化の一環としてより高速な通信速度も計画されている。即ち、伝送速度の決定をプロトコル各層によるネゴシエーションによって決定する通信方式で有れば本発明はより高速な通信にも適用することができる。
また、ＰＨＳの場合を例に挙げて説明したが、通信速度の選択に関して同様の構成を採用する装置で有れば同様に適用可能である。

更に、上述の実施形態においては、ＰＣカードを例に挙げて説明したが、複数の機器間において使用できるインターフェースを持つ通信カードであれば、いかなる通信カードでもよい。

通信カードの内部構成を示すブロック図である。通信カードにおける階層プロトコルモデルを示した図である。通信カードにおけるハードウェアモデルを示した図である。通信カードの制御動作について示したフローチャートである

符号の説明

１通信カード
２情報処理端末
１０上位層
１１下位層
１２制御部
１３ PIAFSリンク制御部
１４ PHSリンク制御部
１１０回路ユニット
１４１ＰＣカードインターフェースＩＣ
１４２ベースバンドＩＣ
１４１ａ、１４２ａＣＰＵ
１４３、１４５ＲＯＭ
１４４、１４６ＲＡＭ
１３０イヤホンジャック
１５０アンテナ
１４７無線部
１２０、２０８コネクタ
２０２ＣＰＵ
２０４ＲＯＭ
２０６入力部

Claims

下位層と上位層とからなるプロトコル構造を有する通信装置において、
ハンドオーバ時に基地局とネゴシエーションを行う場合に、下位層と上位層との双方が伝送速度に係る情報をそれぞれ設定し、前記基地局へ通知することを特徴とする通信装置。
前記上位層のプロトコルは、前記伝送速度に係る情報として、通信環境に応じて伝送速度を動的に切り替えることが可能なベストエフォート機能を採用する旨の設定を行うことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
上位層の接続を制御する上位層接続制御部と、
下位層の接続を制御する下位層接続制御部とを有し、
該上位層接続制御部が、呼接続時には、通信環境に応じて伝送速度を動的に切り替えることが可能なベストエフォート機能を用いてネゴシエーションを行い、ハンドオーバー時には、伝送速度についてネゴシエーションを行うことなく、再同期処理のみ行うとともに、
該下位層接続制御部が、呼接続時に、ハンドオーバー時の状況に応じて、基地局との接続速度を選択して接続することを特徴とする通信装置。
前記下位層接続制御部が、ハンドオーバー時に、選択した基地局の通信速度に関する能力を判定し、該判定結果に基づいて、接続速度を選択して接続する請求項３に記載の通信装置。