JP2005347866A - 通信端末装置およびその通信方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】電源オフ時の通信セッションの再確立処理を省略でき、電源をオフするに要する時間を短縮することができる通信端末装置およびその通信方法を提供する。
【解決手段】EVDO通信方式に基づいた無線通信制御を行うEVDO無線制御部1172と、電源オフが指示されるとデータリンクを解放するとともに、通信セッションを解放するようにEVDO無線制御部1172に要求するデータ通信制御部1173とを有し、EVDO無線制御部1172は、データ通信制御部1173による通信セッションの解放要求に応答して通信セッションを解放させ、通信セッションの解放が電源オフの指示に基づくものであった場合には、通信セッションを解放状態のままに維持し、通信セッションを解放させたときに、通信セッションの解放が電源オフの指示以外に基づくものであった場合には、通信セッションの再接続処理を行う。
【選択図】 図2

Description

本発明は、たとえば携帯電話機等の無線通信を行う通信端末装置およびその通信方法に係り、特に、たとえばCDMA2000 1xとCDMA2000 1xEVDO等、複数の無線通信方式に対応する送受信機能を備え、いずれかの通信方式に従って無線通信を行う通信端末装置およびその通信方法に関するものである。
近年、複数の無線ネットワークを利用できる携帯電話機等の無線通信端末装置が実用に供されている。この種の無線通信端末装置においては、通信速度等の通信品質情報を表示できるように構成される。
また、高速無線通信方式として、CDMA2000 1xEVDO(EVolution Data Only)方式が実用化されようとしている。
現在普及しているCDMA2000 1xの通信方式の通信品質情報は、場所によるデータ通信速度の変化がそれほど顕著でないことから、受信状態等の判断も、基地局から受信するパイロット信号から求めたパイロット信号強度対全受信信号強度(Ec/Io)、搬送波対干渉比(CIR)等の瞬時値に基づいたものである。
一方、CDMA2000 1xEVDOの通信方式の通信品質情報は、受信状態(受信電界強度、C/I(Carrier to Interference) 等)に基づいて無線通信端末側で予測されるデータ通信速度(DRC:DataRateControl Bit)を平均化するものであり、これを表示部に表示してユーザに通知する(たとえば特許文献1,2参照)。
これにより、CDMA2000 1xEVDO通信方式を採用した無線通信端末装置のユーザは、正確に通信状態を把握することが可能となる。
ここで、無線通信端末装置を利用してデータ通信を行う場合に、CDMA2000 1xの通信方式に従って無線通信を行う場合と、CDMA2000 1xEVDOの通信方式に従って無線通信を行う場合についての相違について、図6および図7に関連付けて説明する。
図6は、CDMA2000 1xの通信方式に従って無線通信を行う場合の説明図である。また、図7は、CDMA2000 1xEVDOの通信方式に従って無線通信を行う場合の説明図である。
まず、無線通信を行うために基地局1と移動機(無線通信端末装置)2との間には、図6および図7に示すようなリンクを確立する必要がある。
CDMA2000 1xの通信方式(以下、単に1x通信方式という)に従って無線通信を行う場合には、データリンクと無線コネクションを確立する必要がある。
これに対して、CDMA2000 1xEVDOの通信方式(以下、単にEVDO通信方式という)に従って無線通信を行う場合、データリンクと無線コネクションに加えて、無線(通信)セッションを確立する必要がある。
データリンクは、ここではPPP(Point to Point Protocol)を指している。
無線コネクションは、ネットワークとの間で無線による物理コネクションを確立するためのものであり、実際にデータ通信を開始するために無線リソースを割り当てて通信を行うために確立される。無線コネクションは、通信がない場合には、必要に応じて解放される。
通信セッションは、EVDO通信方式のみに存在し、通信を行うために必要な設定等を共有するために確立される。通信セッションを確立状態に保持することにより、通信開始時の無線設定処理を省略することができる。
EVDO通信方式では、電源オン時においては、通信セッションを常に保持する使用になっていることから、通信セッションを解放した後、直ちに再接続処理を行って、通信セッションを保持するようとする。
EVDO通信方式において、通信セッションは、下位の無線コネクションが解放されても解放されないが、上位のデータリンクが解放された場合、解放されなければならない。
EVDO通信方式において、通信セッションは、頻繁に解放されるものではないため、通信セッション確立時に、通信に用いるパラメータをネットワーク側に送付して通信セッションを確立し、データ通信が即時行えるよう、通信すべき情報の有無にかかわらず通信セッションを確立した状態に保つ。したがって、通信セッションの確立には時間がかかる。
さらに具体的には、現在、EVDO通信方式においては、電源オン時には常に接続されているように指定されている。いわゆる待ち受けは1x通信方式によることから、EVDO通信方式による通信の開始は、1x通信方式にて通知される。したがって、通信が開始するときは1x通信方式にて開始し、その後EVDO通信方式に遷移することになる。
この遷移処理中に、EVDO通信方式に必要な通信セッションを確立するには時間がかかってしまう。
そのため、あらかじめ通信セッションに必要なデータはネットワーク側に送信しておいて、常に通信セッションは確立しておき、必要なときにだけ物理的な無線コネクションを確立してデータ通信を行う。これにより、応答性良く、スピーディな通信方式の遷移が行える。
以上のように、1x通信方式では、通信セッションのようなものを保持しないため、無線コネクション確立時(通信開始時)に設定処理を行うが、無線コネクションの切断時には、解放処理のみで済む。
これに対して、EVDO通信方式では、通信セッションを保持しているため、無線コネクション確立時(通信開始時)には設定処理を行う必要がなく、すばやく接続できる。
しかし、データ通信自体を終了する場合は、上位のデータリンクとともに、通信セッションは解放され、その後直ぐに通信セッションの再確立処理(再接続処理)を行う。
ただし、通常時は、データ通信等と関係なく再確立処理を行って、ユーザは通信セッションの確立処理自体を意識しないでいられることから問題とはならない。
特開2002−345019号公報 特開2003−92782号公報
ところで、EVDO通信方式においては、データリンクがある場合、電源をオフするときは、データリンクとともに通信セッションを解放しなければならない。
これに対して、1x通信方式では、電源切断時にもし、無線コネクションが確立されていた場合にでも簡単なコネクションの解放処理だけで済む。
EVDO通信方式においても同様に、無線コネクションおよび通信セッションの解放処理を行うが、その後の通信セッション確立処理を行ってしまう。
このときの通信セッション確立処理時間が、電源を切断するために許容されている時間(たとえば3〜5秒程度)より長い。
したがって、従来の1x通信方式の通信端末装置の電源切断方法をそのまま適用すると、通信セッションの確立の途中で強制電源切断処理等によって、プロトコルシーケンスが中断されてしまう。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電源オフ時の通信セッションの再確立処理を省略でき、電源をオフするに要する時間を短縮することができる通信端末装置およびその通信方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点は、通信に用いるパラメータをネットワーク側に送付して通信セッションを確立し、通信すべき情報の有無にかかわらず当該通信セッションを確立した状態に保つよう解放されても再接続処理を行う通信方式に対応した無線通信を行う無線制御手段を有する通信端末装置であって、上記無線制御手段は、通信セッションを解放すべき状態となり、当該通信セッションを解放させたときに、当該通信セッションの解放を電源オフ処理に基づいて行ったものである場合には、通信セッションを解放状態のままに維持する。
本発明の第2の観点は、ネットワークとの間で、無線による物理コネクションと、通信に用いるパラメータを上記ネットワーク側に送付して通信条件を取り決める通信セッションと、データを送受するデータリンクと、を順次接続することにより通信を行う通信方式に対応した無線通信を行い、通信すべき情報の有無にかかわらず、上記通信セッションを確立した状態に保つよう解放されても再接続処理を行う無線制御手段を有する通信端末装置であって、上記無線制御手段は、上記データリンクと上記通信セッションを解放すべき状態となり、当該通信セッションを解放させたときに、当該通信セッションの解放を電源オフ処理に基づいて行ったものである場合には、通信セッションを解放状態のままに維持する。
本発明の第3の観点は、通信に用いるパラメータをネットワーク側に送付して通信セッションを確立し、通信すべき情報の有無にかかわらず当該通信セッションを確立した状態に保つよう解放されても再接続処理を行う第1の通信方式と、上記第1の通信方式と送受信部を共用し、上記通信セッションを通信コネクションの確立時に確立できる第2の通信方式とに対応した無線通信を行う無線制御手段を備えた通信端末装置であって、上記無線制御手段は、上記第1の通信方式に対応した無線通信の際に、通信セッションを解放すべき状態となり、当該通信セッションを解放させたときに、当該通信セッションの解放を電源オフ処理に基づいて行ったものである場合には、通信セッションを解放状態のままに維持する。
好適には、上記無線制御手段は、上記第2の通信方式で待ち受けるものであって、上記第2の通信方式にて上記第1の通信方式への遷移を指令される。
好適には、上記無線制御手段は、上記通信セッションを解放させたときに、当該通信セッションの解放を上記電源オフ処理以外に基づいて行ったものである場合には、当該通信セッションの再接続処理を行う。
本発明の第4の観点は、通信に用いるパラメータをネットワーク側に送付して通信セッションを確立し、通信すべき情報の有無にかかわらず当該通信セッションを確立した状態に保つよう解放されても再接続処理を行う通信方式に対応した通信端末装置であって、上記通信方式に基づいた無線通信を行う無線制御手段と、電源オフが指示されるとデータリンクを解放するとともに、上記通信セッションを解放するように上記無線制御手段に要求するデータ通信制御手段と、を有し、上記無線制御手段は、上記データ通信制御手段による上記通信セッションの解放要求に応答して当該通信セッションを解放させ、当該通信セッションの解放が電源オフの指示に基づくものであった場合には、通信セッションを解放状態のままに維持する。
好適には、上記無線制御手段は、上記通信セッションを解放させたときに、当該通信セッションの解放が上記電源オフの指示以外に基づくものであった場合には、当該通信セッションの再接続処理を行う。
本発明の第5の観点は、通信に用いるパラメータをネットワーク側に送付して通信セッションを確立し、通信すべき情報の有無にかかわらず当該通信セッションを確立した状態に保つよう解放されても再接続処理を行う第1の通信方式と、上記第1の通信方式と送受信部を共用し、上記通信セッションを通信コネクションの確立時に確立できる第2の通信方式とに対応した無線通信を行う通信端末装置の通信方法であって、上記第1の通信方式に対応した無線通信の際に、通信セッションを解放すべき状態となり、当該通信セッションを解放させたときに、当該通信セッションの解放を電源オフ処理に基づいて行ったものである場合には、通信セッションを解放状態のままに維持する。
本発明によれば、電源オフ時の通信セッションの再確立処理を省略でき、電源をオフするに要する時間を短縮することができ、電源を即時に落とすことができる。
以下、本発明の実施形態を添付図面に関連付けて説明する。
図1は、本発明に係る無線通信端末装置としての携帯電話機が適用される無線通信システムの一実施形態を示すシステム構成図である。
本実施形態に係る携帯電話機10は、図1に示すように、無線通信部により、基地局20を経由し、通信網8(ネットワーク)30を介してサーバ装置40に所望のデータを要求して、要求に応じたWebデータ等を表示部に表示する機能を有する。
本実施形態に係る携帯電話機10は、通信に用いるパラメータをネットワーク側に送付して通信セッションを確立し、データ通信が即時行えるよう、通信すべき情報の有無にかかわらず通信セッションを確立した状態に保つ第1の通信方式(CDMA2000 1xEVDO通信方式、単にEVDO通信方式)と、第1の通信方式であるEVDO通信方式とで送受信部を一部共用し、通信セッションを通信コネクションの確立時に確立できる第2の通信方式(CDMA2000 1x通信方式、単に1x通信方式)とに対応した無線通信機能を有する。
そして、携帯電話機10は、第1の通信方式であるEVDO通信方式に対応した無線通信の際に、通信セッションを解放すべき状態となり、通信セッションを解放させたときに、この通信セッションの解放を電源オフ処理に基づいて行ったものである場合には、通信セッションを解放状態のままに維持する機能を有する。
また、携帯電話機10は、通信セッションを解放させたときに、通信セッションの解放を電源オフ処理以外に基づいて行った場合(たとえばデータ通信終了に応答して行った場合)には、通信セッションの再接続処理(再確立処理)を行う機能を有する。
すなわち、本実施形態においては、携帯電話機10は、次の2種類の通信方式の無線ネットワーク(通信網)に接続可能な無線通信端末装置として構成されているものとする。
(1):通常接続する1x通信方式(IS95)のネットワーク、
(2):通信速度が通常接続する無線ネットワーク(1)より高速であるが、サービスエリアが狭いEVDO通信方式のネットワークである。
EVDO通信方式では、無線通信端末装置から受信した受信状態を通知する情報に基づいて、基地局20がこの無線通信端末装置へ送信するデータの変調方式を切り替えることにより、この端末の受信状態が良好なときは誤り耐性が低いが高速な通信レート、受信状態が悪いときは低速だが誤り耐性の高い通信レートを使用することが可能となる。
また、EVDO通信方式の下り方向(基地局から無線通信端末装置への方向)では、時間を1/600秒単位で分割し、その時間内では一つの無線通信端末装置だけとの通信を行い、通信相手の無線通信端末装置を時間により切り替えることにより複数の無線通信端末装置と通信を行う、時分割多重アクセス(TDMA:Time Division Multiplex Access)を採用している。これにより、常に、個々の無線通信端末装置に対して最大の電力を持ってデータ送信を行うことが可能となり、無線通信端末装置間で行うデータ通信を最速の通信速度で行うことができる。
ところで、EVDO通信方式を採用した無線通信端末装置は、強い電界の元で使用されることが前提であり、アンテナ利得は、さほど重要視されていない。
そして、受信性能を向上するために、フェージング環境下でも性能が得られるように、複数のアンテナおよび受信回路を用いてダイバーシティ通信を行うように構成する。1つの受信回路でも移動機の構成は可能であるが、2あるいは複数の受信回路によって、より良い性能が得られる。
EVDO通信方式を採用した無線通信端末装置は、具体的には、RFフロントエンド部は、メインアンテナに対応した送受信回路と、サブアンテナに対応した受信専用の回路との組み合わせから構成される。
そして、複数の受信回路から得られた信号を最大比合成法や最小平均自乗誤差法により合成し、フェージング環境での受信性能の劣化を補う。
一般的に、一つのアンテナを用いた場合(ダイバーシティを行わない場合)の受信状態と2つのアンテナを用いた場合(ダイバーシティを行った場合)の受信状態とを比較すると、2つのアンテナを用いた場合(ダイバーシティを行った場合)の方が、一つのアンテナを用いた場合(ダイバーシティを行わない場合)に比べて、干渉による影響が極めて少ないことが知られている。
それに対して、1x通信方式の通信システムで使用する無線通信端末装置は、広いエリアでのサービスが前提であり、弱電界の環境で使用できることが望まれる。また、受信回路は1つで構成される。したがって、アンテナもメインアンテナの1つが採用される。
本実施形態においては、複数の無線通信方式に対応する好適な送受信機能を有する携帯電話機10として、次のように構成されている。
すなわち、本実施形態に係る携帯電話機10は、メインアンテナとサブアンテナと受信系回路を有し、ダイバーシティを行わない第2の通信方式(CDMA20001x通信方式、単に1x通信方式という)と、ダイバーシティを行うべき第1の通信方式(CDMA2000 1xEVDO通信方式、単にEVDO通信方式という)で選択的に通信可能で、しかも各通信方式におけるそれぞれの周波数帯が互いに干渉しあう関係にあるような周波数帯の受信機能を有する。
なお、送信系回路と受信系回路の一部は第1の通信方式であるEVDO通信方式と第2の通信方式である1x通信方式との間で共用する形態となっている。
そして、受信系回路は、1x通信方式で通信を行う際は、メインアンテナのみで通信し、EVDO通信方式で通信を行う際は、メインアンテナとサブアンテナとによりそれぞれで受信した信号の合成を行い、サブアンテナに対して、EVDO通信方式で通信を行う際には使用する周波数帯にて整合の取れる第1のインピーダンス(たとえば50オーム)とする。
受信系回路は、1x通信方式で通信を行う際には、インピーダンスを第1のインピーダンスとは異なる値に変更する。たとえば入力インピーダンスをオープンあるいはショートさせて、メインアンテナと違う周波数へ移行させる。
図2は、本発明に係る無線通信端末装置としての携帯電話機10の一実施形態を示すブロック構成図である。
本実施形態に係る携帯電話機10は、図2に示すように、無線通信部11、記憶部としてのメモリ12、表示部13、電源キー14aを含む操作部14、スピーカ15aおよびマイクロフォン15bとを含む音声処理部15、ユーザインタフェース(I/F)制御部(以下、単に制御部という)16、および電源部17を有している。
無線通信部11は、電波を利用した無線通信を行うために、制御部16で処理された画像データ、音声情報、電子メール等の各種情報を変調して送受信アンテナを通して基地局20を含む通信網30に送信する。
無線通信部11は、サーバ装置40から通信網30、基地局20を介して送信されてくる画像データ、音声情報、電子メール等を送受信アンテナを通して受信し、受信した各種情報を復調して制御部16に出力する。
また、無線通信部11は、制御部16の制御の下、1x通信方式においては、データリンクの確立および解放処理、並びに無線コネクションの確立および解放処理を行う。
この場合、通信セッションのようなものを保持しないため、無線通信部11は、電源オン時には、無線コネクション確立時(通信開始時)に通信セッションの確立処理を行い、無線コネクションの切断時には、解放処理のみを行う。
また、無線通信部11は、操作部14の電源キー14aが操作されて電源オフ要求が生じた場合には、制御部14の要求に従って、データリンクの解放処理を行った後、無線コネクションの解放処理を行う。
また、無線通信部11は、制御部16の制御の下、EVDO通信方式においては、データリンクの確立および解放処理、通信セッションの確立および解放処理、並びに無線コネクション確立および解放処理を行う。
この場合、無線通信部11は、通信に用いるパラメータをネットワーク側に送付して通信セッションを確立し、データ通信が即時行えるよう、通信すべき情報の有無にかかわらず通信セッションを確立した状態に保持する。
無線通信部11は、EVDO通信方式では、電源オン時においては、通信セッションを常に保持する使用になっていることから、通信セッションを解放した後、直ちに再接続処理を行って、通信セッションを保持する。
この場合、無線通信部11は、通信セッションを解放させたときに、通信セッションの解放が電源オフの指示以外に基づくものであるか否かの判断を行い、電源オフの指示以外に基づくものであると判断すると、通信セッションの再接続処理を行う。
また、無線通信部11は、操作部14の電源キー14aが操作されて電源オフ要求が生じた場合には、制御部14の要求に従って、データリンクの解放処理を行った後、通信セッションの解放処理を行い、その後、通信セッションの再接続処理を行わず、通信セッションを解放状態のままに維持する。
無線通信部11は、たとえば図2に示すように、メインアンテナ111、サブアンテナ112、切替スイッチ113、第1の受信回路114、第2の受信回路115、送信回路116、およびベースバンド部117を有している。
切り替えスイッチ113は、制御部16の切替制御信号S161によりメインアンテナ111と第1の受信回路114または送信回路116との接続切り替えを行う。
第1の受信回路114は、低雑音増幅器(LNA:Low Noise Amplifier)、あるいは共用器や復調器等を含み、メインアンテナ111によって受信され、切替スイッチ113を介した、基地局20からの、1x通信方式またはEVDO通信方式に従ったパイロット信号を、基地局20から受信した受信信号の変調方式に対応する復調方式によって、ベースバンド帯域の受信信号から多重化信号に復調する。なお、本実施形態においては、たとえばQPSK(quadri phase shift keying )、8PSK(8 phase shift keying )、16QAM(16quadri phase amplitude modulation )の3種のいずれかの復調方式によって復調を行う。
第1の受信回路114は、復調した信号をベースバンド部117に出力する。
第2の受信回路115は、基本的にサブアンテナ112によって受信されたEVDO通信方式に従ったパイロット信号を、基地局20から受信した受信信号の変調方式に対応する復調方式によって、ベースバンド帯域の受信信号から多重化信号に復調する。なお、本実施形態においては、たとえばQPSK、8PSK、16QAMの3種のいずれかの復調方式によって復調を行う。
第2の受信回路114は、復調した信号をベースバンド部117に出力する。
第2の受信回路115は、EVDO通信方式下では、その入力インピーダンスを50Ωとし、サブアンテナ112の対応周波数を受信帯域に合わせる。
第2の受信回路115は、1x通信方式下では、入力インピーダンスをオープンあるいはショート方向にずらし、メインアンテナ111とは違う周波数帯へ移行させる。
EVDO通信方式下、すなわちEVDOモードの時には、ダイバーシティ構成により、フェージング環境下での耐性を向上でき、受信性能の向上に繋がる。
逆に、1x通信方式下、すなわち1xモードの時には、第2の受信回路115はは全く必要ないうえに、第2の受信回路115に接続されたサブアンテナ112は、メインアンテナ111に対して干渉を及ぼし、悪影響を与える。
第2の受信回路115は、LNA1151およびその前段に配置されたインピーダンス制御部1152を含み、インピーダンス制御部115によって、1xモードの時の干渉を軽減する。
本実施形態においては、1xモードの時の干渉を軽減するため、第2の受信回路115内のLNA1151の入力インピーダンスを利用する。
動作時には、LNA1151の入力インピーダンスが50Ωであるのは通常である。1xモードの時には非動作になるわけであるが、その時の入力インピーダンスを50Ωからずらすようにしている。
送信回路116は、ベースバンド部117により供給される切替スイッチ113を介して送信すべき情報をメインアンテナ111を通して基地局20を含む通信網30に送信する。
ベースバンド部117は、制御部16の制御の下、1x通信方式において、第1の受信回路114および送信回路116を通して、データリンクの確立および解放処理、並びに無線コネクションの確立および解放処理の制御を行う。
ベースバンド部117は、制御部16の制御の下、EVDO通信方式において、第1および第2の受信回路114,115、並びに、送信回路116を通して、データリンクの確立および解放処理、通信セッションの確立および解放処理、並びに無線コネクション確立および解放処理の制御を行う。
ベースバンド部117は、図2に示すように、1x無線制御部1171、EVDO無線制御部1172、およびデータ通信制御部1173を主構成要素として有している。
1x無線制御部1171は、1x通信方式時、すなわち1x通信モード時において、第1の受信回路114および送信回路116を通して、主として無線コネクションの確立および解放処理の制御を行う。
1x無線制御部1171は、1x通信モード時において、データ通信制御部1173によりコネクション解放要求を受けると、確立状態に保持していた無線コネクションの解放処理を行う。1x無線制御部1171は、1x通信モード時において、電源オン時には、無線コネクション確立時(通信開始時)に通信セッションの確立処理を行い、無線コネクションの切断時には、解放処理のみを行う。
また、1x無線制御部1171は、電源オフ時には、無線コネクション解放後に制御部16によるパワーオフコマンドを受ける。
EVDO無線制御部1172は、EVDO通信方式時、すなわちEVDO通信モード時において、第1および第2の受信回路114,115、並びに、送信回路116を通して、通信セッションの確立および解放処理の制御、並びに無線コネクションの確立および解放処理の制御を行う。
EVDO無線制御部1172は、EVDO通信モード時において、データ通信制御部1173によりEVDO通信セッション解放要求を受けると、通信セッションの解放処理を行い、この通信セッションの解放が、電源オフの指示に基づくものであるか否かをデータ通信制御部1173に問い合わせ(たとえば電源オフフラグが設定されているか否かの問い合わせ)、電源オフの指示に基づくものである場合には、通信セッションの再接続処理を行わず、通信セッションを解放状態のままに維持する。
EVDO無線制御部1172は、通信セッションの解放が、電源オフの指示に基づくものであるか否かをデータ通信制御部1173に問い合わせ、電源オフの指示に基づくものでない場合には、通信セッションの再接続処理(再確立処理)を行う。
また、EVDO無線制御部1172は、電源オフ時には、通信セッションを解放後に、通信セッションの再接続処理(再確立処理)後、または、通信セッションを解放状態のままに維持した後、制御部16によるパワーオフコマンドを受ける。
データ通信制御部1173は、1x通信モードおよびEVDO通信モード時に、主としてデータリンクの確立および解放処理の制御を行う。
データ通信制御部1173は、1x通信モードにおいて、制御部16により電源オフ指標が付加されているか否かにかかわらずデータセッション切断要求を受けると、データリンクを解放し、データリンク解放状態において、コネクション解放要求を1x無線制御部1171に出す。
データ通信制御部1173は、EVDO通信モード時において、制御部16により電源オフ指標が付加されていないデータセッション切断要求を受けると、電源オフフラグをセット(設定)せずに、データリンクを解放し、データリンク解放状態において、コネクション解放要求をEVDO無線制御部1172に出す。
データ通信制御部1173は、EVDO通信モード時において、制御部16により電源オフ指標付きのデータセッション切断要求を受けると、電源オフフラグをセット(設定)して、データリンクを解放し、データリンク解放状態において、コネクション解放要求をEVDO無線制御部1172に出す。
また、データ通信制御部1173は、EVDO無線制御部1172により電源オフフラグが設定状態の問い合わせがあると、これに応答して電源オフフラグがセットされているか否かをEVDO無線制御部1172に報知する。
ベースバンド部117は、EVDO通信方式下では、EVDO無線制御部1172およびデータ通信制御部1173の制御の下、以下の動作を行う。
ベースバンド部117は、第1の受信回路114および第2の受信回路115において復調された受信データを入力し、図示しない復号器によって復号処理、具体的には、スペクトル拡散されている受信多重化信号をスペクトル逆拡散する。ベースバンド部117は、第1および第2の受信回路114,115から得られた信号を最大比合成法や最小平均自乗誤差法により合成し、フェージング環境での受信性能の劣化を補う。
ここで、自局に割り当てられた受信データ(たとえば、通話相手からの通話信号やダウンロードを希望したデータ等)があった場合には、受信データを復号器から制御部16に出力する。
さらに、復号器は復号処理の過程において、Ec/Io(パイロット信号強度対全受信信号強度)を求め、以下に示す(1)式に基づいてCIR(搬送波対干渉比)を算出する。
(数1)
CIR=(Ec/lo)/(1-Ec/lo) …(1)
上述の式に基づいて求められたCIRは、復号器から図示しない予測器に出力され、予測器において、次の受信スロットタイミング(ここで、1スロットは1.66ms=1/600秒)におけるCIRの値が予測される。
ここでの予測の方法については、特に限定しないが、線形予測等の方法が例として挙げられる。また、予測器が何スロット後のCIRを予測すればよいかを指示する情報は、携帯電話機10の電源オン時に基地局20から送信されてくる種々の制御信号に含まれている。そして、予測器によって求められた予測CIRは、図示しないCIR−DRC変換部に供給される。
CIR−DRC変換部は、図示しないCIR−DRC変換テーブルに基づいて、予測CIRをDRCに変換する。このDRC(Data Rate Control Bit)とは、予測CIRから期待される、携帯電話機10において所定の誤り率以下で受信可能な最高通信速度である。ここで、CIR−DRC変換テーブルには、基準CIRに対応するDRCが定義されている。CIR−DRC変換部は、入力された予測CIRが基準CIRであった場合には、そのCIRに対応するDRCを制御部16に出力する。
一方、予測器から入力された予測CIRが基準CIRでなかった場合には、入力された予測CIRに最も近い基準CIRに対応するDRCを取得するか、または、入力された予測CIRに最も近い2値のCIRから補間することにより、補間したCIRに対応するDRCを取得する。これにより、各予測CIRに応じたDRCを取得することができ、より正確な受信状態を利用者に対して通知することが可能となる。
ベースバンド部117は、制御部16から出力されたDRCや送信データを、マルチプレクサによって多重化し、符号化器によって更に符号化して、送信回路116に出力する。
ベースバンド部117は、1x通信方式下では、1x無線制御部1171およびデータ通信制御部1173の制御の下、以下の動作を行う。
ベースバンド部117は、第1の受信回路114において復調された受信データを入力し、図示しない復号器によって復号処理、具体的には、スペクトル拡散されている受信多重化信号をスペクトル逆拡散する。
ここで、自局に割り当てられた受信データ(たとえば、通話相手からの通話信号やダウンロードを希望したデータ等)があった場合には、受信データを復号器から制御部16に出力する。
さらに、復号器は復号処理の過程において、Ec/Io(パイロット信号強度対全受信信号強度)を求め、上記(1)式に基づいてCIR(搬送波対干渉比)を算出し、制御部16に出力する。
ベースバンド部117は、制御部16から出力された送信データを、マルチプレクサによって多重化し、符号化器によって更に符号化して、送信回路116に出力する。
図3は、無線通信部11のEVDO通信モード時と1x通信モード時の各回路の動作状態を示す図である。
図3に示すように、無線通信部11は、主要用途がデータ通信であるEVDO通信モード時には、第1の受信回路114、第2の受信回路115、および送信回路116が動作状態にあり、第2の受信回路115ではインピーダンス制御部1152により入力インピーダンスがLNA1151の入力インピーダンスである50オームに保持される。
無線通信部11は、主要用途が音声通信である1x通信モード時には、第1の受信回路114、および送信回路116が動作状態にあり、第2の受信回路115が非動作状態にあり、第2の受信回路115ではインピーダンス制御部1152により入力インピーダンスがLNA1151の入力インピーダンスである50オームからずらすように制御される。
メモリ12は、EEPROM等の不揮発性メモリを含み、たとえば速度表示テーブル等、通信方式毎に所望する通信速度をあらかじめ記憶する。
表示部13は、液晶表示装置(LCD:Liquid Crystal Display)や有機EL(ElectroLuminescent)等の表示デバイスを有し、制御部16の制御の下、通話機能のために入力した電話番号や各種メッセージ、テキストデータ等を表示する。
また、表示部13は、電源オフ時には、制御部16による電源オフコマンドを受けて、電源オフである表示を行う。
操作部14は、終了(終話)/電源キー、開始(発呼)キー、数字等に対応した複数のテンキー等を有し、これらのキーが操作されることにより、ユーザからの入力情報を制御部16に供給する。
音声処理部15は、音声処理回路を有し、通話機能のために音声出力を行うスピーカ15aと、音声入力を行うマイクロフォン15bとが接続されている。
音声処理部15は、無線通信モードにおいて、マイクロフォン15bにより収音した音声に対して所定の処理を行って制御部16に出力する。
音声処理部15は、制御部16により供給された音声情報に対して所定の処理を行ってスピーカ15aから放音させる。
制御部16は、マイクロコンピュータを主体として構成され、携帯電話機10の全体の制御を行う。
たとえば、制御部16は、無線通信部11における各種情報の無線による送受信の制御、音声処理部15に対する音声情報の処理、表示部13への情報の表示、カーソルの表示形式の変更制御、および点灯制御、操作部14の入力情報に応じた処理、メモリ12に対するアクセス制御等を行う。
制御部16は、無線通信モードにおいて、無線通信部11を通して所望の通信方式に従って、無線通信が可能なモードであり、制御部16は、表示部13に電源起動直後の標準画面(いわゆる待ち受け画面)を表示させる。無線通信モードにおいては、操作部14の操作により発呼動作等を行うことが可能である。
制御部16は、データ通信が終了する際に、データセッション切断要求をデータ通信制御部1173に出力する。
制御部16は、操作部14における電源オン時に電源キー14aが操作されて電源をオフすべき状態になったと認識すると、電源オフ指標付きのデータセッション切断要求をベースバンド部117のデータ通信制御部1173に出力する。
制御部16は、電源オフを行うタイミングになると、パワーオンコマンドを1x無線制御部1171またはEVDO無線制御部1172に送信し、電源オフコマンドを表示部13に送信して電源オフ表示を行わせ、その後、制御信号S162を電源部17に出力して電源をオフさせる。
制御部16は、無線通信部11のベースバンド部117からDRCが入力されると、携帯電話機16において生成された送信データがあるか否かを判断する。そして、送信データがある場合には、制御部16は、上述したDRCと共にこの送信データをベースバンド部117に出力する。一方、送信データがない場合には、制御部16は、CIR−DRC変換部から入力されたDRCをベースバンド部117に出力する。
なお、制御部16から出力されたDRCや送信データは、無線通信部11を経由して基地局20へ送信される。基地局20では、EVDO通信方式の場合、携帯電話機10から受信したDRCに基づいて、次のスロットをどの携帯通信端末への送信に使用するか、およびその送信での通信速度(変調速度)を決定する。
なお、1x通信方式の場合、基地局20から無線通信端末としての携帯電話機10への方向のデータ通信速度が携帯通信端末における受信状態を示すCIR(搬送波対干渉比)の瞬時の値で決定することも可能である。
すなわち、現在普及している通信方式であるCDMAでは、EVDO通信方式のように、場所によるデータ通信速度の変化がそれほど顕著でないことから、受信状態等を利用者に対して即時的に通知する必要性が低く、また、この受信状態等の判断も、基地局20から受信するパイロット信号から求めたEc/Io(パイロット信号強度対全受信信号強度)、CIR等の瞬時値に基づいて行い、下り通信速度を決定する。
制御部16は、EVDO通信方式の場合、上述したように、基地局20からの信号の受信状態に基づいて下りデータ通信速度を予測して決定するが、その理由による。
EVDO通信方式は、基地局20から無線通信端末装置である携帯電話機10への方向のデータ通信速度が携帯電話機10における受信状態(たとえば受信電界強度、搬送波対干渉比=CIR)によって、大きく変化するという特性を有している。
たとえば、携帯電話機10が受信状態が最も良好なときであれば通信速度2.4Mbpsでのデータ通信が可能となるが、受信状態が悪いときでは数10kbps程度にまでデータ通信速度が低下してしまう。
すなわち、EVDO通信方式では、下りデータ通信速度は、1x通信方式のように受信状態を示すCIR(搬送波対干渉比)の瞬時の値で単純に決定されるのではなく、予測や過去の下りデータ伝送の誤り率等の統計データによる補正等により変化する。
このように、EVDO通信方式では、上述したように場所によるデータ通信速度の変化が顕著であるため、即時的に極めて正確なデータ通信速度を利用者に対して通知する必要がある。
このような理由から、本実施形態では、予測や過去の下りデータ伝送の誤り率等の統計データによる補正等を考慮して求められた極めて正確なデータ通信速度を直接的に示すDRCを利用者に対して通知することにより、ユーザは、正確なデータ通信速度を把握することができ、データ通信開始時において、データ通信に好適な場所を容易に見つけ、通信に好適な環境においてデータ通信を開始することが可能となる。なお、上述のDRCは予測したCIRから導出される値であるため、導出されたこのDRCも将来(たとえば、1/600秒先)の値である。
ここで、図2の回路の動作を、電源オフ時のデータリンク、通信セッションの解放処理を中心に、図4および図5に関連付けて説明する。
図4は、EVDO通信モード時における電源オフ時のデータリンク、通信セッションの解放処理を説明するための図である。
図5は、1x通信モード時における電源オフ時のデータリンク、通信セッションの解放処理を説明するための図である。
なお、以下の説明では、EVDO通信モード時には、データリンクはデータ通信制御部1173により確立状態に制御され、通信セッションおよび無線コネクションはEVDO無線制御部1172により確立状態に制御され、1x通信モード時には、データリンクはデータ通信制御部1173により確立状態に制御され、無線コネクションはEVDO無線制御部1172により確立状態に制御されているものとする。
EVDOモード時には、無線通信部11において、第1の受信回路114、第2の受信回路115、および送信回路116が動作状態となる。そして、第2の受信回路115ではインピーダンス制御部1152により入力インピーダンスがLNA1151の入力インピーダンス50オームに保持される。
これにより、ダイバーシティ構成となり、メインアンテナ111およびサブアンテナ112の受信データが用いられる。
第1の受信回路114では、メインアンテナ111によって受信され、切替スイッチ113を介した、基地局20からの、EVDO通信方式に従ったパイロット信号が基地局20から受信した受信信号の変調方式に対応する復調方式によって、ベースバンド帯域の受信信号から多重化信号に復調され、ベースバンド部117に出力される。
第2の受信回路115は、サブアンテナ112によって受信されたEVDO通信方式に従ったパイロット信号が、基地局20から受信した受信信号の変調方式に対応する復調方式によって、ベースバンド帯域の受信信号から多重化信号に復調され、ベースバンド部117に出力される。
ベースバンド部117では、第1の受信回路114および第2の受信回路115において復調された受信データを入力し、スペクトル拡散されている受信多重化信号がスペクトル逆拡散される。ベースバンド部117は、第1および第2の受信回路114,115から得られた信号を最大比合成法や最小平均自乗誤差法により合成し、フェージング環境での受信性能の劣化を補う。
ここでたとえば、自局に割り当てられた受信データ(たとえば、通話相手からの通話信号やダウンロードを希望したデータ等)があった場合には、受信データを復号器から制御部16に出力する。
また、ベースバンド部117は、制御部16から出力されたDRCや送信データを、マルチプレクサによって多重化し、符号化器によって更に符号化して、送信回路116に出力する。
図4に示すように、EVDO通信モード時に、操作部14の電源キー14aが操作されると(ST1)、制御部16は、操作部14における電源オン時に電源キー14aが操作されて電源をオフすべき状態となったものと認識し、電源オフ指標付きのデータセッション切断要求をベースバンド部117のデータ通信制御部1173に出力する(ST2)。
データ通信制御部1173は、データセッション切断要求を受信して、電源オフフラグをセットし(ST3)、データリンクの解放処理を行う(ST4)。
そして、データ通信制御部1173は、データリンク解放状態において、EVDO通信セッションの解放要求をEVDO無線制御部1172に出力する(ST5)。
EVDO無線制御部1172は、EVDO通信セッションの解放要求に応答して通信セッションの解放処理を行う(ST6)。
EVDO無線制御部1172は、通信セッション解放状態において、データ通信制御部1173に対して、通信セッションの解放が電源オフの指示に基づくものであるか否かを判断するために、データ通信制御部1173に電源オフフラグがセットされているか否かを問い合わせる(ST7,ST8)。
この場合、通信セッションの解放が電源オフの指示に基づくものであることから、データ通信制御部1173に電源オフフラグがセットされている旨をEVDO無線制御部1172に報知する。
電源オフフラグがセットされている旨を報知されたEVDO無線制御部1172は、通信セッションの解放が電源オフの指示に基づくものであるとして、通信セッションの再接続処理(再確立処理)を行わず、解放状態のままに保持する(ST9)。
一方の本例のように、電源キーが操作されず電源オフフラグがセットされていない場合には、通信セッションの解放が電源オフの指示に基づくものではないとして、通信セッションの再接続処理(再確立処理)を行う(ST10)。
そして、制御部16は、電源オフを行うタイミングになると、パワーオンコマンドを1x無線制御部1171またはEVDO無線制御部1172に送信する(ST11)。
また、制御部16は、電源オフコマンドを表示部13に送信して電源オフ表示を行わせ(ST12)、その後、制御信号S162を電源部17に出力して電源をオフさせる(ST13)。
このように、EVDO通信モード時には、電源をオフするときは、通信セッションの再接続処理を行わず、解放状態に維持することから、プロトコルシーケンスに影響を及ぶすることもなく、電源オフ時の通信セッションの再確立処理が省略されることから電源をオフするに要する時間が短縮される。
1x通信モード時には、無線通信部11おいて、第1の受信回路114、および送信回路116が動作状態となり、第2の受信回路115が非動作状態となる。
そして、第2の受信回路115においては、インピーダンス制御部1152により入力インピーダンスがLNA1151の入力インピーダンス50オームからずらすように制御される。
第1の受信回路114では、メインアンテナ111によって受信され、切替スイッチ113を介した、基地局20からの、1x方式に従ったパイロット信号が基地局20から受信した受信信号の変調方式に対応する復調方式によって、ベースバンド帯域の受信信号から多重化信号に復調され、ベースバンド部117に出力される。
ベースバンド部117では、1x通信方式下では、第1の受信回路114において復調された受信データが入力され、スペクトル拡散されている受信多重化信号がスペクトル逆拡散される。
ここで、自局に割り当てられた受信データ(たとえば、通話相手からの通話信号やダウンロードを希望したデータ等)があった場合には、受信データを復号器から制御部16に出力する。
また、ベースバンド部117は、制御部16から出力された送信データを、マルチプレクサによって多重化し、符号化器によって更に符号化して、送信回路116に出力する。
図5に示すように、1x通信モード時に、操作部14の電源キー14aが操作されると(ST21)、制御部16は、操作部14における電源オン時に電源キー14aが操作されて電源をオフすべき状態となったものと認識し、電源オフ指標付きのデータセッション切断要求をベースバンド部117のデータ通信制御部1173に出力する(ST22)。
データ通信制御部1173は、データセッション切断要求を受信してデータリンクの解放処理を行う(ST23)。
そして、データ通信制御部1173は、データリンク解放状態において、1x通信のコネクションの解放要求を1x無線制御部1171に出力する(ST24)。
1x無線制御部1171は、コネクションの解放要求に応答してコネクションの解放処理を行う(ST25)。
そして、制御部16は、電源オフを行うタイミングになると、パワーオンコマンドを1x無線制御部1171またはEVDO無線制御部1172に送信する(ST26)。
また、制御部16は、電源オフコマンドを表示部13に送信して電源オフ表示を行わせ(ST27)、その後、制御信号S162を電源部17に出力して電源をオフさせる(ST28)。
以上説明したように、本実施形態によれば、通信に用いるパラメータをネットワーク側に送付して通信セッションを確立し、データ通信が即時行えるよう、通信すべき情報の有無にかかわらず当該通信セッションを確立した状態に保つEVDO通信方式に対応した通信端末装置において、EVDO通信方式に基づいた無線通信制御を行うEVDO無線制御部1172と、電源オフが指示されるとデータリンクを解放するとともに、通信セッションを解放するようにEVDO無線制御部1172に要求するデータ通信制御部1173とを有し、EVDO無線制御部1172は、データ通信制御部1173による通信セッションの解放要求に応答して通信セッションを解放させ、通信セッションの解放が電源オフの指示に基づくものであった場合には、通信セッションを解放状態のままに維持し、通信セッションを解放させたときに、通信セッションの解放が電源オフの指示以外に基づくものであった場合には、通信セッションの再接続処理を行うことから、プロトコルシーケンスに影響を及ぶすることもなく、電源オフ時の通信セッションの再確立処理が省略されることから電源をオフするに要する時間を短縮することができる。
すなわち、プロトコルシーケンスが中断されてしまうことを防止することができ、基地局側への負荷を減少させることができる。
なお、以上の説明では、説明の簡略化のため、データリンクについて、通信セッションと通信コネクションとデータセッションという用語を用いて表現してきた。たとえば3GPP2で規定されるEVDOにおいては、通信セッションは「SessionLayer」、通信コネクションはより物理層に近い「ConnectionLayer」、データセッションはこれらの上に立つPPPにおいて、本発明は適用可能である。
本発明に係る無線通信端末装置としての携帯電話機が適用される無線通信システムの一実施形態を示すシステム構成図である。 本発明に係る無線通信端末としての携帯電話機の一実施形態を示すブロック構成図である。 本実施形態に係る無線通信部のEVDO通信モード時と1x通信モード時の各回路の動作状態を示す図である。 EVDO通信モード時における電源オフ時のデータリンク、通信セッションの解放処理を説明するための図である。 1x通信モード時における電源オフ時のデータリンク、通信セッションの解放処理を説明するための図である。 CDMA2000 1xの通信方式に従って無線通信を行う場合の説明図である。 CDMA2000 1xEVDOの通信方式に従って無線通信を行う場合の説明図である。
符号の説明
10…携帯電話機、11…無線通信部、111…送受信アンテナ、112…サブアンテナ、113…切替スイッチ、114…第1の受信回路、115,115A…第2の受信回路、116…送信回路、117…ベースバンド部、1171…1x無線制御部、1172…EVDO無線制御部、1173…データ通信制御部、12…メモリ、13…表示部、14…操作部、15…音声処理部、16…制御部、17…電源部、20…基地局、30…通信網、40…サーバ装置。

Claims (8)

  1. 通信に用いるパラメータをネットワーク側に送付して通信セッションを確立し、通信すべき情報の有無にかかわらず当該通信セッションを確立した状態に保つよう解放されても再接続処理を行う通信方式に対応した無線通信を行う無線制御手段を有する通信端末装置であって、
    上記無線制御手段は、通信セッションを解放すべき状態となり、当該通信セッションを解放させたときに、当該通信セッションの解放を電源オフ処理に基づいて行ったものである場合には、通信セッションを解放状態のままに維持する
    ことを特徴とする通信端末装置。
  2. ネットワークとの間で、無線による物理コネクションと、通信に用いるパラメータを上記ネットワーク側に送付して通信条件を取り決める通信セッションと、データを送受するデータリンクと、を順次接続することにより通信を行う通信方式に対応した無線通信を行い、通信すべき情報の有無にかかわらず、上記通信セッションを確立した状態に保つよう解放されても再接続処理を行う無線制御手段を有する通信端末装置であって、
    上記無線制御手段は、上記データリンクと上記通信セッションを解放すべき状態となり、当該通信セッションを解放させたときに、当該通信セッションの解放を電源オフ処理に基づいて行ったものである場合には、通信セッションを解放状態のままに維持する
    ことを特徴とする通信端末装置。
  3. 通信に用いるパラメータをネットワーク側に送付して通信セッションを確立し、通信すべき情報の有無にかかわらず当該通信セッションを確立した状態に保つよう解放されても再接続処理を行う第1の通信方式と、上記第1の通信方式と送受信部を共用し、上記通信セッションを通信コネクションの確立時に確立できる第2の通信方式とに対応した無線通信を行う無線制御手段を備えた通信端末装置であって、
    上記無線制御手段は、上記第1の通信方式に対応した無線通信の際に、通信セッションを解放すべき状態となり、当該通信セッションを解放させたときに、当該通信セッションの解放を電源オフ処理に基づいて行ったものである場合には、通信セッションを解放状態のままに維持する
    ことを特徴とする通信端末装置。
  4. 上記無線制御手段は、上記第2の通信方式で待ち受けるものであって、上記第2の通信方式にて上記第1の通信方式への遷移を指令される
    ことを特徴とする請求項3に記載の通信端末装置。
  5. 上記無線制御手段は、上記通信セッションを解放させたときに、当該通信セッションの解放を上記電源オフ処理以外に基づいて行ったものである場合には、当該通信セッションの再接続処理を行う
    ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一に記載の通信端末装置。
  6. 通信に用いるパラメータをネットワーク側に送付して通信セッションを確立し、通信すべき情報の有無にかかわらず当該通信セッションを確立した状態に保つよう解放されても再接続処理を行う通信方式に対応した通信端末装置であって、
    上記通信方式に基づいた無線通信を行う無線制御手段と、
    電源オフが指示されるとデータリンクを解放するとともに、上記通信セッションを解放するように上記無線制御手段に要求するデータ通信制御手段と、を有し、
    上記無線制御手段は、上記データ通信制御手段による上記通信セッションの解放要求に応答して当該通信セッションを解放させ、当該通信セッションの解放が電源オフの指示に基づくものであった場合には、通信セッションを解放状態のままに維持する
    ことを特徴とする通信端末装置。
  7. 上記無線制御手段は、上記通信セッションを解放させたときに、当該通信セッションの解放が上記電源オフの指示以外に基づくものであった場合には、当該通信セッションの再接続処理を行う
    ことを特徴とする請求項6に記載の通信端末装置。
  8. 通信に用いるパラメータをネットワーク側に送付して通信セッションを確立し、通信すべき情報の有無にかかわらず当該通信セッションを確立した状態に保つよう解放されても再接続処理を行う第1の通信方式と、上記第1の通信方式と送受信部を共用し、上記通信セッションを通信コネクションの確立時に確立できる第2の通信方式とに対応した無線通信を行う通信端末装置の通信方法であって、
    上記第1の通信方式に対応した無線通信の際に、通信セッションを解放すべき状態となり、当該通信セッションを解放させたときに、当該通信セッションの解放を電源オフ処理に基づいて行ったものである場合には、通信セッションを解放状態のままに維持する
    ことを特徴とする通信端末装置の通信方法。
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