JP2006319510A - 通信端末装置及び制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 Inactive-RAT測定を間欠に実行しながら3GPPでの規定している一定時間内での測定を保証でき、消費電力の低減を図ること。
【解決手段】 デュアルモード移動電話機100は、通信系ソフトウェアにより、UMTS/GSM通信方式の機能が実現され、Active-RAT側のLL1ソフトウェア120は、毎DRX周期の間欠受信で用いるDRX長を付加したメッセージ300を作成し、毎DRX周期に行う間欠受信の着信受信と同期して、作成したメッセージ300をInactive-RAT側のLL1ソフトウェア130にソフトウェア的に送信する。LL1ソフトウェア130は、メッセージ300に付加されたDRX長及びメッセージ受信回数をカウントしてDRX長を加算することで、Active-RAT側のDRX間隔を単位とする正確な時間管理を行い、間欠測定の制御を行う。
【選択図】 図2
【解決手段】 デュアルモード移動電話機100は、通信系ソフトウェアにより、UMTS/GSM通信方式の機能が実現され、Active-RAT側のLL1ソフトウェア120は、毎DRX周期の間欠受信で用いるDRX長を付加したメッセージ300を作成し、毎DRX周期に行う間欠受信の着信受信と同期して、作成したメッセージ300をInactive-RAT側のLL1ソフトウェア130にソフトウェア的に送信する。LL1ソフトウェア130は、メッセージ300に付加されたDRX長及びメッセージ受信回数をカウントしてDRX長を加算することで、Active-RAT側のDRX間隔を単位とする正確な時間管理を行い、間欠測定の制御を行う。
【選択図】 図2
Description
本発明は、単一のハードウェア上で複数の異なる通信方式の機能をソフトウェアで実現する通信端末装置及び制御方法に関する。
一般に、二つ以上のシステムへのアクセスを可能とするマルチモード無線受信装置(例えば、デュアルモード(Dual-Mode)携帯電話やマルチモード携帯電話)では、それぞれの通信方式に対応してそれぞれの方式固有の時間管理を行うシステムタイマーを有している。
異なる無線通信システム間での相互利用を許容するため、サービングセルと、サービングセルとは異なる無線通信システムの隣接セルとの、基準時刻の時間間隔が必要となる場合がある。
異なる無線通信システムである例えば、UMTS(Universal Mobile Telecommuncations System)とGSM(Global System for Mobile Communications)にアクセス可能なデュアルモード携帯電話においては、UMTSセルにアクセス中において、サービングセルの所定の無線フレームタイミングと、隣接するGSMの各セルの所定の無線フレームタイミングとの時間間隔として定義されている値の測定が3GPP(3rd Generation Partnership Project)規格において要求されている。なお、所定の無線フレームタイミングとは、該当無線フレームの、例えばスタートタイミングである。
一般に、異なるシステムにおいては物理フォーマットや変調方式が異なり、またシステム間非同期である。そのため、デュアルモード携帯電話の送受信装置は、基本的にそれぞれ一方のシステムに対応する送受信装置を組み合わせた構成を取るのが容易である。
このようなデュアルモード携帯電話で上記の時点間隔の測定を行う受信装置として、従来は、特許文献1に示すように、この時点間隔の測定を目的とするカウンタを追加するよう構成されていた。
図4は、従来の受信装置の構成図である。図4において、UMTS下位プロトコルスタック層11はUMTSの無線フレームタイミングを測定し、GSM下位プロトコルスタック層12はGSMの無線フレームタイミングを測定する。また、上位プロトコルスタック層13はUMTS及びGSMを含む。カウンタ14は、制御レジスタ15からの制御の下で、UMTS下位プロトコルスタック層11及びGSM下位プロトコルスタック層12からのフレーム割り込み信号によって起動及び停止される。例えば、前述の3GPP規格で要求される時間間隔を測定する場合、カウンタ14はUMTSフレーム割り込み信号によって起動され、GSMフレーム割り込み信号によって停止される。このとき、停止された時点でのカウンタ14のカウンタ値と、カウンタ14を起動時及び停止時におけるフレーム番号を用いて、所望の時間間隔を導出することが可能である。
現状では、第3世代移動体通信の標準化においても、セルラーネットワークサービスと、ホットスポットサービスの両方をサポートするデュアルモード端末装置を実現化する検討が進められている(例えば、非特許文献1参照)。
デュアルモードモバイルシステムは、移動電話機に2つのRAT(Radio Access Technology)を対応させることにより、RAT間のモビリティを実現目的とするシステムである。デュアルモードモバイルシステムでは、移動電話機の待ち受け先、又は通信先のRATをActive-RATと呼び、そうではないRATをInactive-RATと呼ぶ。デュアルモードモバイルシステムに用いるデュアルモード移動電話機において、Active-RAT側における通信確立は勿論、測定以外にもInactive-RAT側の測定を実現することが要求されている。
Inactive-RATの測定は、Active-RAT以外のRATのセル電波品質や、セルの報知情報の受信を予め行い、特定な契機で円滑にInactive-RAT側にチャンプ・オン(Camp On)することを可能にすることを目的としている。なお、このInactive-RAT測定が実行できる時間はActive-RAT側が使用していない時間であり、その時間を基地局送信休止区間(以下、GAPという)と呼ぶ。したがって、Active-RATとInactive-RAT間では、GAPの送受信をする必要がある。Active-RATがDRX(Discontinuous Reception:間欠受信)を行う際、各DRX周期での着信受信や自セル、周辺セルの測定完了後から次のDRX周期までの時間をGAPとしてInactive-RAT側に送信し、Inactive-RAT側は測定をGAP内で実行する。
このInactive-RAT(GSM、UTMTS(FDD、TDD)など)測定に関して、各RATの種別に準じて3GPPで、一定時間内に測定を完了し、その測定を間欠に繰り返すことが仕様として明記されている(例えば、非特許文献2参照)。但し、その実装方法はメーカ依存である。
特開2003−309870号公報
3GPP TS 25.133(Release 1999), 4.2.2.7 Maximum interruption in paging reception, Table 4.1
3GPP TS 05.08 (Release 1999) , 6.Idle Mode Tasks
しかしながら、このような従来のデュアルモード移動電話機にあっては、3GPPで規定している一定時間内でのInactive-RAT測定を保証できないという問題がある。また、一方の移動電話機から他方の移動電話機に切り替える際の切替タイミング算出のためにカウンタや制御レジスタといったハードウェアを設ける必要があり、回路規模及び消費電力が増大するという問題がある。
すなわち、デュアルモード移動電話機において、Active-RAT側から送信される全GAPを測定に使用するようにすれば、3GPPでの規定している一定時間内での測定が保証されるものの、測定の実行時間が長くなることで、ハードウェアの動作時間が長くなり、デュアルモード移動電話機における消費電力が高くなる。一方、Inactive-RAT側でGAPを受信するたびにGAP内での時刻が把握できるため、Inactive-RAT測定が間欠に実行できることで消費電力を抑えることが可能になるが、実際にはInactive-RAT側ではGAPがどのくらいの時間間隔で送信されるか、又はGAP長が測定に十分な長さであるか、要するにどのくらいの時間なのかが予測できないため、3GPPでの規定している一定時間内での測定が保証できない場合が生じる。
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、Inactive-RAT測定を間欠に実行しながら3GPPでの規定している一定時間内での測定を保証でき、消費電力の低減を図ることができる通信端末装置及び制御方法を提供することを目的とする。
本発明の通信端末装置は、単一のハードウェア上で複数の異なる通信方式の機能をソフトウェアで実現する通信端末装置であって、アクティブ状態にある第1の通信方式の第1通信機能部は、毎DRX周期の間欠受信で用いるDRX長を付加したメッセージを作成する作成手段と、毎DRX周期に行う間欠受信の着信受信と同期して、非アクティブ状態にある第2の通信方式の第2通信機能部に対し前記メッセージを送るメッセージ送信手段とを備え、非アクティブ状態にある前記第2通信機能部は、前記メッセージを受け取るメッセージ受信手段と、受け取った前記メッセージに付加されたDRX長及び、該メッセージを受け取る回数を基に、アクティブ状態にある前記第1通信機能部のDRX間隔を単位とする時間管理を行う管理手段と、前記管理手段による時間管理結果を用いて間欠測定の制御を行う制御手段とを備える構成を採る。
本発明の制御方法は、単一のハードウェア上で複数の異なる通信方式の機能をソフトウェアで実現する通信端末装置の制御方法であって、アクティブ状態にある第1通信機能部では、毎DRX周期の間欠受信で用いるDRX長を付加したメッセージを作成するステップと、毎DRX周期に行う間欠受信の着信受信と同期して、非アクティブ状態にある第2通信機能部に対し前記メッセージを送るステップとを実行し、非アクティブ状態にある第2通信機能部では、前記メッセージを受け取るステップと、受け取った前記メッセージに付加されたDRX長及び、該メッセージを受け取る回数を基に、アクティブ状態にある前記第1通信機能部のDRX間隔を単位とする時間管理を行うステップと、前記時間管理結果を用いて間欠測定の制御を行うステップとを実行する。
本発明によれば、Inactive-RAT測定を間欠に実行できることで消費電力の低減を図りつつ、3GPPで規定している一定時間内でのInactive-RAT測定を保証することができる。
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の本実施の形態に係る通信端末装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態は、通信端末装置をデュアルモード移動電話機に適用した例である。
図1において、デュアルモード移動電話機100は、通信手順制御部110A、UMTS無線通信部120A、GSM無線通信部130A、及びハードウェア制御部140Aからなり、すべてデュアルモード移動電話機における通信系ソフトウェアにより構成される。
通信手順制御部110Aは、デュアルモード通信手順制御機能を提供するDual-Protocol Stackソフトウェア110である。
UMTS無線通信部120Aは、UMTS方式でRadio SignalのReassembleや、Radio Resourceの検出、Radio Channelの設定などの機能を提供し、Dual-Protocol Stackソフトウェア110とのインタフェースの役割を果たすLogical Layer 1(LL1)ソフトウェア120である。
GSM無線通信部130Aは、GSM方式でRadio SignalのReassembleや、Radio Resourceの検出、Radio Channelの設定などの機能を提供し、Dual-Protocol Stackソフトウェア110とのインタフェースの役割を果たすLogical Layer 1(LL1)ソフトウェア130である。
ハードウェア制御部140Aは、UMTS無線通信部120A及びGSM無線通信部130AのLogical Layer 1ソフトウェア120,130とハードウェア制御の役割を果たすLayer 1(L1)ソフトウェア140である。
以下、上述のように構成された通信端末装置の動作について説明する。
デュアルモード移動電話機100は、UMTS無線通信部120AとGSM無線通信部130Aの2つのRATを持つ。2つのRATのうちActive-RATは、デュアルモード移動電話機100の待ち受け先、又は通信先のRATなどのアクティブ状態の通信機能部であり、Inactive-RATは、Active-RATに対して非アクティブ状態の通信機能部である。Active-RATでは、Active-RAT側における通信確立は勿論、測定以外にもInactive-RAT側の測定を実現することが要求されている。Inactive-RATの測定は、Active-RAT以外のRATのセル電波品質や、セルの報知情報の受信を予め行い、特定な契機で円滑にInactive-RAT側にチャンプ・オンする必要がある。
本実施の形態は、Inactive-RATが、Active-RATに切り替わった際に正常動作が行えるようInactive-RAT側で正確な時間測定を行えるようにするものである。
いま、UMTS無線通信部120AがActive-RAT側にあり、GSM無線通信部130AがInactive-RAT側にある場合を例に採る。UMTS無線通信部120A及びGSM無線通信部130Aの通信機能は、ソフトウェアで実現されているため、ソフトウェアから見ると、LL1ソフトウェア120がActive-RAT側、LL1ソフトウェア130がInactive-RAT側となる。
LL1ソフトウェア120は、毎DRX周期の間欠受信で用いるDRX長を付加したメッセージを作成する作成手段121と、毎DRX周期に行う間欠受信の着信受信と同期して、非アクティブ状態にあるLL1ソフトウェア130に対しメッセージを送るメッセージ送信手段122とを有する。また、LL1ソフトウェア130は、メッセージを受け取るメッセージ受信手段131と、受け取ったメッセージに付加されたDRX長及び、該メッセージを受け取る回数を基に、アクティブ状態にあるLL1ソフトウェア120のDRX間隔を単位とする時間管理を行う管理手段132と、管理手段132による時間管理結果を用いて間欠測定の制御を行う制御手段133とを有する。
Inactive-RAT側の測定の実施プロセスとして、まず、Dual-Protocol Stackソフトウェア110が、両RATのLL1ソフトウェア120,130に対して測定に関するメッセージ(命令)を発行し、そのメッセージの実行内容に従って、LL1ソフトウェア120,130はチャネルの状態遷移、Open/Close制御、測定のスケジュールなどを制御する。
LL1ソフトウェア120,130は、ハードウェアを制御するL1ソフトウェア140にメッセージを発行する。
そのメッセージを受けたL1ソフトウェア140はハードウェア(図示略)に測定に必要な測定命令(コマンド)を発行し、ハードウェアからの測定返答(測定結果)をLL1ソフトウェア120,130に経由して、Dual-Protocol Stackソフトウェア110に報告する。
LL1ソフトウェア120,130は、異なるRAT毎に存在する構成である。よって、それぞれのRATにおける測定結果は、それぞれのLL1ソフトウェア120,130を経由して、Dual-Protocol Stackソフトウェア110に報告される。LL1ソフトウェア120,130は、ハードウェア側からのフレーム割り込み信号などの割り込み信号を管轄するため、各RAT側のカウンタによって、正確な時刻(DRX開始時刻など)を把握できる。また、異なるRATのLL1ソフトウェア120,130間においても、GAPなどの送受信機能を可能にするために、互いにインタフェース機能が実装されている。これにより、Active-RAT側のLL1ソフトウェア120は、間欠受信を行う際、各DRX(間欠受信)周期での着信受信や自セル、周辺セルの測定完了後から次のDRX開始時刻までの時間をGAPとしてInactive-RAT側のLL1ソフトウェア130に送信することができる。
図2は、間欠受信の着信受信と同期して、Active-RAT側のLL1ソフトウェア120からInactive-RAT側のLL1ソフトウェア130にメッセージ300を送信するメッセージ送信制御シーケンスを示す図である。
図2に示すように、Active-RAT側のLL1ソフトウェア120は、各DRX周期に必ず着信受信(Paging受信)201を行う。そして、Active-RAT側での毎DRX周期に行う間欠受信の着信受信201と同期して、Active-RAT側のLL1ソフトウェア120からInactive-RAT側のLL1ソフトウェア130に、Active-RAT側での着信受信を意味するメッセージを送信する(番号202参照)。すなわち、Active-RAT側のLL1ソフトウェア120は、着信受信(Paging受信)すると同時にInactive-RAT側のLL1ソフトウェア130に着信受信を意味するメッセージを送信する。Active-RAT側のLL1ソフトウェア120からInactive-RAT側のLL1ソフトウェア130へのメッセージ送信は、ソフトウェア的に行われるので、Inactive-RAT側のLL1ソフトウェア130は、Active-RAT側のDRX周期毎に着信受信を意味するメッセージを欠かさずに受信することができる。
図3は、Active-RAT側のLL1ソフトウェア120からInactive-RAT側のLL1ソフトウェア130に送信する着信受信を意味するメッセージ300の情報構成を示す図である。図3において、メッセージ300は、Active-RAT側での着信受信を意味するメッセージを表すヘッダ部301と、Active-RAT側のDRX長を表すDRX情報部302とから構成され、Active-RAT側の現DRX長情報が付加されている。
図2に戻って、Active-RAT側のLL1ソフトウェア120は、上記メッセージ300をInactive-RAT側のLL1ソフトウェア130に送信する際、Active-RAT側での現DRX長をDRX情報部302に付加して送信する。
Inactive-RAT側のLL1ソフトウェア130では、メッセージ300を受信することで、DRX情報部302のDRX長を認識し、次回のメッセージ300を受信するまでの時間がDRX長であることを認識する。Inactive-RAT側のLL1ソフトウェア130はまた、Active-RAT側のDRX間隔を単位とする正確な時間管理を行う。より詳細には、Inactive-RAT側のLL1ソフトウェア130は、毎回Active-RAT側のLL1ソフトウェア120から送信される着信受信を意味するメッセージ300を受信し、受信したメッセージ300内のDRX情報部302のDRX長を加算することで、DRX長を単位とする正確な時間管理が可能になる。
Inactive-RAT側のLL1ソフトウェア130での正確な時間管理を用いて、Inactive-RAT側の間欠測定の制御を行う。Inactive-RAT側のLL1ソフトウェア130は、測定用タイマーを有し、このタイマーによって各種類別の測定を行う。上述した時間管理により、各種別の測定のタイマーが設定時間に到達すれば、その測定を行うためのコマンドをL1ソフトウェア140に発行し、L1ソフトウェア140によりハードウェアでの測定を開始する。一例として、Active-RAT側のDRX長が1秒で、Inactive-RAT側のある測定が少なくとも5秒周期で1回行う必要がある3GPPの規定であれば、Inactive-RAT側のLL1ソフトウェア130は着信受信を意味するメッセージを受信するたびに、時間管理を行い、測定のタイマーが到達したか否かを判断する。したがって、Inactive-RAT側のLL1ソフトウェア130は、着信受信を意味するメッセージを5回受信後の、Active-RAT側のLL1ソフトウェア120から送信されるGAPを利用し、該当測定を行うことになる。
Inactive-RAT側の各種別測定のタイマーの設定値をActive-RAT側のDRX長に従って、変動するように構成すれば3GPPでの規定である一定時間内での測定の保証性を高めることも可能になる。
このように、本実施の形態によれば、デュアルモード移動電話機100は、Dual-Protocol Stackソフトウェア110、LL1ソフトウェア120,130、及びL1ソフトウェア140の通信系ソフトウェアにより、UMTS/GSM通信方式の機能が実現され、Active-RAT側のLL1ソフトウェア120は、毎DRX周期の間欠受信で用いるDRX長を付加したメッセージ300を作成し、毎DRX周期に行う間欠受信の着信受信と同期して、作成したメッセージ300をInactive-RAT側のLL1ソフトウェア130にソフトウェア的に送信する。Inactive-RAT側のLL1ソフトウェア130は、メッセージ300に付加されたDRX長及びメッセージ受信回数をカウントしてDRX長を加算することで、Active-RAT側のDRX間隔を単位とする正確な時間管理を行い、間欠測定の制御を行うので、Inactive-RAT測定を間欠に実行しながら3GPPでの規定している一定時間内での測定を保証でき、消費電力の低減を図ることができる。
すなわち、一般にデュアルモード移動電話機では、Active-RAT側に切り替えられた場合の切替タイミング算出のために、Inactive-RAT側においてもGAPがどのくらいの時間間隔で送信されるか、又はGAP長が測定に十分な長さであるかなど時間測定が保証されなくてはならない。このため、従来例では、Inactive-RAT側でありながらActive-RAT側から送信される全GAPを測定に使用するなど、測定動作を常時続けていたため消費電力は高くなっていた。あるいは、切替タイミング算出のためにカウンタや制御レジスタといったハードウェアを別途設けていたため、回路規模及び消費電力が増大していた。これに対して、本実施の形態では、Active-RAT側においては必ず毎DRX周期に間欠受信の着信受信(Paging受信)が行われていることに着目し、この毎DRX周期及びDRX長を測定時間計測のためのスケーリングとして活用する。Active-RAT側は、毎DRX周期に行う間欠受信の着信受信と同期して、DRX長を付加したメッセージ300をInactive-RAT側にソフトウェア的に送信し、Inactive-RAT側は、メッセージ300に付加されたDRX長及びメッセージ受信回数をカウントしてDRX長を加算することで、Active-RAT側のDRX間隔を単位とする正確な時間管理を行う。メッセージ300はソフトウェア的に送信され、またカウント及び測定時間の計算もソフトウェアで行われるため、カウンタや制御レジスタといったハードウェアは不要であり、回路規模及び消費電力を増大させることなく、3GPPでの規定している一定時間内での測定を保証できる。
また、本実施の形態によれば、通信系ソフトウェアの内容を変更するのみで実現することができ、基地局装置及び制御局装置など既存の無線通信システムに変更を加える必要がない。
以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。
本実施の形態では、Active-RAT側をUMTS無線通信部120A(LL1ソフトウェア120)に、Inactive-RAT側をGSM無線通信部130A(LL1ソフトウェア130)である場合を例に採り説明したが、Active-RAT側がGSM無線通信部130A(LL1ソフトウェア130)、Inactive-RAT側がUMTS無線通信部120A(LL1ソフトウェア120)であっても同様の通信制御を行うことができ、同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、3GPP規格のUMTSとGSMに対応したデュアルモード移動電話機について説明したが、これは一例であって複数の通信方式による通信を行うものであればどのような装置にも適用可能であり、通信方式の種類・数は限定されない。
また、上記実施の形態では、デュアルモード移動電話機という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、マルチモード無線通信装置、通信端末装置、RAT測定スケジューリング方法等でもよいことは勿論である。
また、上記デュアルモード移動電話機を構成する各回路部の種類、数及び接続方法などは前述した実施の形態に限られない。
本発明に係る通信端末装置及び制御方法は、デュアルモード移動電話機におけるInactive-RAT測定を間欠に実行させながら、3GPPでの規定している一定時間内での測定を保証できる方法として有用である。なお、Inactive-RAT測定を適切な時間間隔で行うことで、消費電力の低減も期待できる。
100 デュアルモード移動電話機
110A 通信手順制御部
110 Dual-Protocol Stackソフトウェア
120,130 LL1ソフトウェア
120A UMTS無線通信部
121 作成手段
122 メッセージ送信手段
130A GSM無線通信部
131 メッセージ受信手段
132 管理手段
133 制御手段
140 L1ソフトウェア
140A ハードウェア制御部
110A 通信手順制御部
110 Dual-Protocol Stackソフトウェア
120,130 LL1ソフトウェア
120A UMTS無線通信部
121 作成手段
122 メッセージ送信手段
130A GSM無線通信部
131 メッセージ受信手段
132 管理手段
133 制御手段
140 L1ソフトウェア
140A ハードウェア制御部
Claims (2)
- 単一のハードウェア上で複数の異なる通信方式の機能をソフトウェアで実現する通信端末装置であって、
アクティブ状態にある第1の通信方式の第1通信機能部は、
毎DRX周期の間欠受信で用いるDRX長を付加したメッセージを作成する作成手段と、
毎DRX周期に行う間欠受信の着信受信と同期して、非アクティブ状態にある第2の通信方式の第2通信機能部に対し前記メッセージを送るメッセージ送信手段とを備え、
非アクティブ状態にある前記第2通信機能部は、
前記メッセージを受け取るメッセージ受信手段と、
受け取った前記メッセージに付加されたDRX長及び、該メッセージを受け取る回数を基に、アクティブ状態にある前記第1通信機能部のDRX間隔を単位とする時間管理を行う管理手段と、
前記管理手段による時間管理結果を用いて間欠測定の制御を行う制御手段と
を備えることを特徴とする通信端末装置。 - 単一のハードウェア上で複数の異なる通信方式の機能をソフトウェアで実現する通信端末装置の制御方法であって、
アクティブ状態にある第1通信機能部では、
毎DRX周期の間欠受信で用いるDRX長を付加したメッセージを作成するステップと、
毎DRX周期に行う間欠受信の着信受信と同期して、非アクティブ状態にある第2通信機能部に対し前記メッセージを送るステップとを実行し、
非アクティブ状態にある第2通信機能部では、
前記メッセージを受け取るステップと、
受け取った前記メッセージに付加されたDRX長及び、該メッセージを受け取る回数を基に、アクティブ状態にある前記第1通信機能部のDRX間隔を単位とする時間管理を行うステップと、
前記時間管理結果を用いて間欠測定の制御を行うステップと
を実行することを特徴とする制御方法。
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