JP2008187544A - 携帯端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力を抑え、ハンドオフ判定を迅速に行うことのできる携帯端末装置を提供する。
【解決手段】携帯端末装置１は、アイドルハンドオフを実行するにあたり、基地局からＮリストを取得し、現状のバンドクラスにおける使用周波数のエネルギー強度が弱く、かつ、Ｎリストに基づいたサーチ実行後、ソフトハンドオフ可能な同バンドクラスの他基地局がなかったことが確認された場合には、更にハードハンドオフを実行するために他のバンドクラスのサーチ処理を行う。このとき、Ｎリスト中の異バンドクラスの基地局を抽出してサーチ処理を行い、そのサーチ順につき、事前に蓄積していたバンドクラスにおけるＥリストに基づき高い順にソートしてサーチ処理を試行する。そして、ハンドオフ条件に合致してハードハンドオフするとそのＥリストをクリアする。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の基地局を有する通信網において、複数の基地局との間で符号および周波数帯にて区分けされるそれぞれの通信を行なう基地局を適宜切り替えて無線通信を維持することが可能な、携帯端末装置に関するものである。

近年、無線通信システムにおいて使用する周波数帯の有効利用を図ると共に、使用周波数帯を世界標準仕様に合わせるために、周波数帯の再編が検討されている。

例えば、ＣＤＭＡ２０００ １ｘ（Code Division Multiple Access 2000 1x）使用の無線通信システムにおいて、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、下りの割り当て等が相違している。こうした背景から、現在の周波数帯（旧８００ＭＨｚ帯）、新たな周波数（新８００ＭＨｚ帯）、及び周波数帯（２ＧＨｚ帯）での通信が可能なマルチバン対応の携帯端末装置が開発されている。

ＣＤＭＡ２０００ １ｘにおいて、各周波数は、パイロット符号により分割されており、基地局がそれぞれ１つずつ割り当てられている。そして携帯端末装置は、いずれかのパイロット符号により分割されたチャネルを用いて基地局と通信を行うことになる。以下、基地局１つに対して１つのパイロット符号が対応付けられている（つまり基地局１つに対してそれぞれセクタが１つだけ割り当てられている）例を用いて簡単に説明を行う。

上記した複数の周波数帯を利用できるマルチバンド対応の携帯端末装置と、複数の周波数帯を利用する無線通信システムにおいては、携帯端末装置が移動した際に、現在通信を行っている基地局から異なる周波数帯の基地局に切替える場合が生じる。
通信を行う基地局（通信チャネル）を切替える機能はハンドオフ（或いはハンドオーバ）と呼ばれ、ハンドオフにはソフトハンドオフとハードハンドオフの２種類が存在する（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

ここで、ソフトハンドオフとは、周波数を切替えずに行うハンドオフであり、ＣＤＭＡ固有のハンドオフ方法である。
すなわち、現在通信中の基地局（ハンドオフ元）と新しく通信したい基地局（ハンドオフ先）を一時的に同時通信状態にした後、基地局の切替え処理を行う。
具体的には、現在通信中の基地局は、近隣の基地局リストを出力しており、携帯端末装置がこれを受信してリスト中の各基地局とのパイロット信号の信号強度を測定し、この結果を携帯端末装置が現在通信中の基地局に送信し、当該結果を基に基地局がハンドオフ先の基地局を決定し、これにより、周波数帯の変更を伴わないハンドオフが行われる。

上記したように、ソフトハンドオフでは携帯端末装置が常に１つ以上の基地局と通信を行っているため、ハンドオフ時に通信が途切れない。
しかし、ソフトハンドオフは常に可能である訳ではない（２つの基地局がその携帯端末に対して同一の周波数でサービスを提供できない場合等はソフトハンドオフできない）ため、ハードハンドオフが行われる。
ハードハンドオフは、第１の基地局から第２の基地局へ通信を移行する際に、第２の基地局に通信を切替える直前まで第１の基地局との通信を維持するものの、一旦第１の基地局との周波数同期を解除して周波数帯の切替えを行う。このため、周波数帯の切替え時に通信の瞬断が生じてしまう。

ＩＭＴ−２０００規格の１つであるＣＤＭＡ２０００ １ｘ方式において、ハードハンドオフを行う場合には、ＤＡＨＨＯ（Data Assisted Hard Hand OFF）と、ＭＡＨＨＯ（Mobile Assisted Hard Hand Off）の２つの方式が利用可能である。
このうち、ＭＡＨＨＯでは、携帯端末は現在通信中の第１の基地局から指定された異なる周波数帯の近隣の周辺基地局リストを受信し、第１の基地局からのサーチ命令に従って、指定されたリストの周波数に一瞬だけ切替えてリスト内の基地局のサーチを行う。
リスト内の基地局のサーチにおいて、携帯端末装置はリスト中の全ての基地局とのパイロット信号のエネルギー強度を測定する。携帯端末装置は、周波数を再度元の周波数に切替えて、測定した全ての基地局（チャネル）のエネルギー強度を第１の基地局に報告し、第１の基地局は、報告されたエネルギー強度を基にリスト中の基地局から第２の基地局を決定する。そして、第２の基地局に通信を切替えるための指示を携帯端末装置に送信して、携帯端末装置はこの指示に従ってハンドオフを実行する。
特表２００１−５０８６２５号公報 特開２００３−２４４７４２号公報

ところで、携帯端末装置は、上記したように基地局主導の下、基地局の指示に基づいてハンドオフを実行する他、待受け中にも自発的にハンドオフを実行する（以下、アイドルハンドオフという）。すなわち、待ち受け中であっても、信号強度の強い基地局を捕捉し続けることにより、着信の取り漏らしなどを無くすよう制御している。
その一方で、前述したように、昨今の携帯端末装置は複数の周波数帯（新・旧８００ＭＨｚ帯、２ＧＨｚ帯など）に対応するようになってきている。すなわち、周波数帯ごとに信号強度の強い基地局がそれぞれ存在しうる。ここで、各周波数帯を識別するために、各周波数帯にはバンドクラスと呼ばれる番号が付与されている。
このように、複数の周波数帯に対応した携帯端末装置においても、アイドルハンドオフを行なうため、基地局から受信した近隣の周辺基地局リストの中には、現在使用しているバンドクラス以外で遷移可能なバンドクラスの基地局リストが含まれている必要がある。上記した近隣の周辺基地局リストを受信したとき、その周辺基地局リストに異なるバンドクラスのパイロットが含まれていた場合、携帯端末装置は、現在待受けしているバンドクラスから近隣の周辺基地局リスト内に含まれている別のバンドクラスに切り替えてサーチを行う。したがって、自バンドクラスのみをサーチしている場合に比べて電流の消費が多くなる。

このため、従来の携帯端末装置は、他のバンドクラスへのサーチ回数を極力少なくするため、現在通信中の基地局との間での使用周波数帯のバンドクラスのエネルギー強度がよほど低くならない限り他のバンドクラスのサーチを行わないように設計されている。しかしながら、使用中バンドクラスにおけるエネルギー強度が低くなると、近隣の周辺基地局リスト内に他のバンドクラスの基地局が複数含まれていた場合、携帯端末装置はハンドオフ条件に合う基地局が見つかるまでそれらの基地局のサーチを順次実行していくため、この場合でも消費電力が多くなってしまう。
すなわち、異なるバンドクラスに対するサーチを行うことによって周波数の切替えが発生し、それによって消費電流は増える。また周波数を異なるバンドクラスに切り替えている間は、待受中のバンドクラスの基地局の監視は出来ないため、着信の捕捉ができず、あるいはハンドオフが良好に実行できずに最終的にはロストしてしまう可能性があることが考えられる。つまり、周波数を切り替える時間が短ければ短い程、回数が少なければ少ない程、消費電流は少なくなり、システム的にもリスクは少なくなることになる。

本発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、周波数切替えに要する時間および回数はサーチする基地局の数に大きく依存することから、他の周波数でサーチをしなければならない基地局の数を減らすことより極力消費電力を抑え、ハンドオフ判定を迅速に行うことのできる携帯端末装置を提供することを目的とする。

本発明に係る携帯端末装置は、複数の基地局を有する通信網において、前記複数の基地局との間で符号および周波数帯にて区分けされるそれぞれの通信を行う基地局を適宜切り替えて無線通信を維持することが可能な携帯端末装置であって、前記複数の周波数帯から一の周波数帯を選択して通信可能であるとともに、当該複数の周波数帯から１つの周波数帯を選択して無線通信を行う通信部と、情報を記憶する記憶部と、前記通信部により使用する周波数帯を変更して無線通信を実行する制御部と、を備え、前記制御部は、前記通信部により、現在通信中の基地局にて取得した周辺基地局の情報を含む周辺基地局リストのうち、使用中の周波数帯である第１の周波数における基地局ごとの信号強度を予め測定し、当該測定した信号強度に基づいて、当該信号強度の強さを第１周波数信号強度リストとして前記記憶部に記憶し、ハンドオフを行う際に、前記第１の周波数における他の基地局へのソフトハンドオフができない場合、現在通信中の基地局にて取得した周辺基地局の情報を含む周辺基地局リストに含まれる前記第１の周波数とは異なる周波数の基地局のうち、前記第１周波数信号強度リストに含まれる基地局と同じ符号を有する基地局から前記通信部の周波数を切り替えてサーチ処理を行うように制御するハードハンドオフ処理を実行する。

また、本発明に係る携帯端末装置において、前記制御部は、現在通信中の基地局にて取得した周辺基地局の情報を含む周辺基地局リストに含まれる前記第１の周波数とは異なる周波数の基地局のうち、前記第１周波数信号強度リストにて信号強度が良好な基地局と同じ符号を有する基地局から前記通信部の周波数を切り替えてサーチ処理を行うように制御する前記ハードハンドオフ処理にて、前記通信部の周波数を切り替えてサーチ処理を行う際に、前記第１周波数信号強度リストのうち、信号強度の良好な基地局の符号と一致する符号が付された基地局から順にサーチ処理するとともに、ハンドオフ条件を満たす基地局が見つかるとサーチ処理を終了してハードハンドオフを行うように構成してもよい。

また、本発明に係る携帯端末装置において、前記制御部は、前記第１周波数信号強度リストを、所定時間経過すると破棄するように構成してもよい。

また、本発明に係る携帯端末装置において、前記制御部は、ハードハンドオフあるいはソフトハンドオフの少なくともいずれかを行うと、前記第１周波数信号強度リストを破棄するように構成してもよい。

本発明によれば、他の周波数でサーチをしなければならない基地局の数を減らすことより消費電力を極力抑え、ハンドオフ判定を迅速に行うことができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る携帯端末装置が接続される通信インフラを示す図である。すなわち、通信網において、複数の基地局（ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３）と、当該複数の基地局（ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３）との間で符号（パイロットＰＮ）および周波数Ａ、Ｂ、Ｃで区分けされるそれぞれの通信を行なう基地局を適宜切り替え、無線通信を維持することのできる携帯端末装置とが示されている。

ここでは、携帯端末装置として携帯電話１が例示されており、各基地局（ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３）の略中間に位置しているものとし、また、各基地局（ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３）が、３つの周波数Ａ、Ｂ、Ｃに対応している場合の各基地局（ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３）と携帯電話１との位置関係によるエネルギー強度（例えばパイロット信号強度など）を線の太さで表現している。ここでは、線が太い程、エネルギー強度が強いことを示している。

エネルギー強度は、周波数Ａ、Ｂ、Ｃの違いよりも、携帯電話１と基地局（ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３）との互いの位置関係の違いによる変化の方が大きくなりがちである。したがって、ある周波数でエネルギー強度を測定した場合には、同一基地局が対応している他の周波数のエネルギー強度も推定してしまっても良いと言える。このため、基地局（ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３）と携帯電話１との距離関係が概略認識できる。

図２は、本発明の実施の形態に係わる携帯端末装置（携帯電話１）の内部構成を示すブロック図である。図２に示されるように、携帯電話１は、通信部１１、制御部１２、記憶部１３、音声処理部１４、表示部１５、および操作部１６とから構成される。

通信部１１は、複数の基地局のいずれかによって割り当てられるチャネルを介して当該基地局との間で無線信号の送受信を行う。この通信部１１は、複数の周波数帯での無線信号の送受信が可能であり、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）を用いた無線信号の送受信が可能である。

なお、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 Project2）で規定されたバンドクラスが付与されている。
例えば、一つの基地局から携帯電話に報知される情報の中に近隣基地局リスト（Neighbor List：以降Ｎリスト）等において、携帯電話の周辺に存在する通信システムを携帯電話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。
これらの周波数帯には予め優先度が設定されており、バンドクラス６の優先度が最も高く、次いでバンドクラス０であり、バンドクラス３の優先度が最も低い。なお、ここで説明したバンドクラスおよび優先度はあくまで一例であって、通信事業者のインフラ配備状況に大きく左右される。

制御部１２は、通信部１１により使用する周波数帯を変更して無線通信を実行する機能を持つ。また、ハンドオフを行い、多数の基地局を用いて無線通信を維持する。
待ち受け時において、制御部１２は、通信部１１により、現在待ち受け中の基地局から周辺基地局情報（ＰＮ符号と、それぞれのＰＮ符号に対応付けられて使用するバンドクラス・周波数帯を特定する情報が含まれる）であるＮリストを受信する。そして、このＮリストに基づいて、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、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、Ｎリスト中にて通知される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符合を上位に、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を下位に位置させるリストとする。そして、これにより、間欠的なハンドオフ判定の際には、まず、上位のＰＮ符号についてのパイロット信号強度の測定を行って、良好なパイロット信号強度の得られる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符合についてサーチし、ハードハンドオフ可否の判定を行うこととなる。

ここで、制御部１２は、サーチリストに基づいてソフトハンドオフ判定を行う際に、使用中周波数である第１の周波数帯における各ＰＮ符号のパイロット信号強度の測定結果を、第１周波数信号強度リスト（以下、Ｅリストという）として後述する記憶部１３に記憶する。このＥリストには、今回のソフトハンドオフ判定の結果のみではなく、複数回分のＰＮ符号ごとの信号強度測定結果を蓄積する。
また、ソフトハンドオフできなかった場合には、制御部１２は、サーチリストの残りのＰＮ符号のうち、Ｅリストに示されるエネルギー強度が良好なＰＮ符合と一致するものを特定し、現在使用中の周波数帯とは異なり、なおかつこのＰＮ符合に対応付けられる第２の周波数帯のサーチから優先的に行い、充分な信号強度が得られればハンドオフ処理する。詳細は後述する。

制御部１２はまた、現在通信中のチャネルにて取得した周辺チャネルの情報を含むＮリストに含まれる第１の周波数とは異なる周波数のチャネルのうち、Ｅリストにて信号強度が良好なチャネルと同じ符号を有するチャネルから通信部１１の周波数を切り替えてサーチを行うように制御するハードハンドオフ処理にて通信部１１の周波数を切り替えてサーチを行う際に、Ｅリストのうち、信号強度の良好なチャネルの符号と一致する符号が付されたチャネルから順にサーチするとともに、ハンドオフ条件を満たすチャネルが見つかるとサーチを終了してハードハンドオフを行ってもよい。
すなわち、制御部１２は、ハンドオフ候補が複数ある場合や、１回のハンドオフではうまくいかなかった場合を想定してＥリストの信号強度が良好な順に優先度をつけてサーチを実行する。詳細は後述する。
制御部１２はまた、Ｅリストを、ハンドオフ判定処理を複数回は行うことのできる程度の所定時間経過すると破棄するか、ハードハンドオフあるいはソフトハンドオフの少なくともいずれかを行うと、第１周波数信号強度リストを破棄する。すなわち、時間が経過して物理的な位置が変更した場合、Ｎリストによる制限をＥリストで行うことが逆効果にならないように配慮したものである。

制御部１２は、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭで構成され、ＣＰＵがＲＯＭに記録されたプログラムを実行することにより本携帯電話の各種制御を実行する。このため、制御部１２は、主制御部１２０と、ソフトハンドオフ処理部１２１と、ハードハンドオフ処理部１２２と、サーチ制御部１２３と、パイロット信号強度測定部１２４と、周波数設定部１２５と、タイマ監視部１２６とにより構成される。

主制御部１２０は、上記したソフトハンドオフ処理部１２１、ハードハンドオフ処理部１２２、サーチ制御部１２３、パイロット信号強度測定部１２４、周波数設定部１２５、タイマ部１２６の動作シーケンスを制御することにより、通信部１１により使用する周波数帯を変更して無線通信を実行する制御部１２が持つ機能を実現する。

主制御剖１２０はタイマ部１２６が間欠的なハンドオフ判定タイミングになったことを検出すると、通信部１１により、現在通信中の基地局から取得したＮリストのうち、使用中の周波数帯である第１の周波数に対応付けられているＰＮ符号を抽出し、これを上位とするとともに、その他のＰＮ符号を下位とするサーチリストを生成する。

ソフトハンドオフ処理部１２１は、まず、サーチリスト上位の、第１の周波数に対応付けられているＰＮ符号についてのパイロット信号強度測定を開始する。そして、主制御部１２０は、測定した結果をＥリストとして記憶部１３に蓄積する。このＥリストには、複数回分のハンドオフ判定処理に基づく第１周波数帯でのエネルギー強度が蓄積されることになる。なお、現在使用中の基地局の信号強度よりも所定値以上強いパイロット信号強度を有するＰＮ符合が有ったならばＥリストの作成を中止して当該ＰＮ符号を有する基地局へのソフトハンドオフを行う。
一方、ソフトハンドオフ可能な強度のパイロット信号が無かった場合、これらのＰＮ符号に対応付けた測定結果をＥリストに順次追加蓄積して保持しておくこととなる。

主制御部１２０は、サーチリストに基づいた第１の周波数におけるパイロット信号強度測定の結果、ソフトハンドオフ可能な強度のパイロット信号が無かった場合、Ｎリストに基づいたサーチリスト下位の第１の周波数とは異なる周波数に対応付けられたＰＮ符号のうち、先のＥリストにて信号強度が比較的良好であったＰＮ符号と同じＰＮ符号を対応付けられ、かつ周波数帯の異なるものからハードハンドオフ処理部１２２にサーチを行わせる。

ハードハンドオフ処理部１２２はまた、通信部１１の周波数を切り替えてサーチを行う際に、Ｅリストのうち、信号強度の良好なＰＮ符号と一致する符号が付されたＰＮ符号のパイロット信号から順にサーチするとともに、ハンドオフ条件を満たすものが見つかるとサーチを終了してハードハンドオフを行う。

サーチ制御部１２３は、ソフトハンドオフ処理部１２１、ハードハンドオフ処理部１２２による制御の下で、記憶部１３に保持された各種パラメータに基づき、通信中における近隣の基地局やハードハンドオフ時に切替えられる基地局のパイロットサーチを行う。ここで、「パイロットサーチ」とは、サーチウィンドウを設定し、このサーチウィンドウ内で利用可能なパイロット信号をマルチパスも含めてサーチする制御をいう。

パイロット信号強度測定部１２４は、基地局からのパイロット信号の信号強度（すなわちＰＮ符号により分割されたパイロット信号ごとの信号強度であり、通信部１１によって受信できる電波中の使用すべきパイロット信号の強度）を測定する。
信号強度測定の方法はパイロット信号のエネルギー強度を測定する方法があるが、ここでは信号強度測定の方法について限定しない。また、周波数設定部１２５は、後述するハンドオフ処理部１２１、１２２が解析したハンドオフ指示に示される新基地局の周波数割当てに応じて通信部１１の周波数切替え制御を行う。

周波数設定部１２５は、ソフトハンドオフ処理部１２１、ハードハンドオフ処理部１２２が解析したハンドオフ指示に付されている新基地局の周波数割り当てに応じて通信部１１の周波数切り替え制御を行う。

タイマ監視部１２６は、時間監視を行い所定時間経過したときに主制御部１２０にタイムアウト信号を出力することにより、主制御部１２０が記憶部１３に保持されたＥリストを破棄するために用いたり、ハンドオフ判定処理を間欠的に主制御部１２０が実行するよう、周期的に割り込み信号を出力する。

なお、主制御部１２０は、タイマ監視部１２６の代替として、ソフトハンドオフ処理部１２１、あるいはハードハンドオフ処理部１２２を監視し、ソフトハンドオフあるいはハードハンドオフの少なくとも一方が行われた後に上記したＥリストを破棄してもよい。

なお、上記した各ブロック１２０〜１２６がそれぞれ持つ機能は、記憶部１３に記憶されるそれぞれのプログラムを制御部１２で実行することにより達成されるものであって、制御部１２内において実体的に他のブロックと区分され内蔵されるもののみを指すのではなく、あくまで説明の簡略化のために各処理部を分けて表現したものである。

一方、記憶部１３は、制御部１２において処理に利用される各種のデータを記憶する。例えば、制御部１２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。ここでは、更に、上記したＮリストおよびこれに基づいたサーチリストやＥリストが保持される。
なお、上記した記憶部１３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。

また、音声処理部１４は、スピーカＳＰから出力される音声信号やマイクロフォン（ＭＩＣ、以下、マイクという）において入力される音声信号の処理を行う。
すなわち、音声処理部１４は、ＭＩＣ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、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１２に出力する。
また、音声処理部１４は、制御部１２から供給される音声データに復号化、デジタル−アナログ変換、増幅等の信号処理を施し、アナログの音声信号に変換してＳＰに出力する。

表示部１５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１２から供給される映像信号に応じた画像を表示する。
表示部１５は、例えば、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、バッテリ残量、発信成否、待ち受け画面などの各種の情報や画像を表示する。

また、操作部１６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１２に入力する。

以下、本発明の実施の形態に係る携帯端末装置（携帯電話１）の動作につき、図３、図４に示すシーケンス図を参照して従来例と対比しながら詳細に説明する。
図３に従来例のシーケンス図を、図４に本発明の実施形態に係る携帯端末装置のシーケンス図を示しており、いずれも、携帯電話１と基地局（ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３）との間における周波数／バンドクラス間のハンドオフシーケンスが示されている。

従来は、以下の手順にしたがい周波数／バンドクラス間のハンドオフシーケンスが実行されていた。すなわち、図３のシーケンス図において、携帯電話１は、待受け中（Ｓ３０１）、まず、基地局（ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３）から、周波数／バンドクラスを含むＮリストを受信する（Ｓ３０２）。次に、ハンドオフ判定するタイミングが到来すると、携帯電話１は、エネルギー強度を測定し、エネルギー強度に基づいてソフトハンドオフが出来るか否かを判定する。そして、ソフトハンドオフ可能なＰＮ符号が無く、受信したＮリストに待受け中と異なる周波数／バンドクラスが存在することを確認した場合、その異なる周波数／バンドクラスに基づき周波数を切り替えてサーチを実行する（Ｓ３０３）。
続いて携帯電話１は、基地局から取得したＮリストにしたがい指定基地局のすべてを順番にサーチし（Ｓ３０４）、ハンドオフの条件を満たすものがあれば（Ｓ３０５“ＹＥＳ”）、その時点で指定された周波数／バンドクラスに切替えてハンドオフを実行する（Ｓ３０６）。そして、ハンドオフが成功すると、携帯電話１は、切り替えた周波数／バンドクラスの先で待受けを行う（Ｓ３０７）。

上記したように、従来、アイドルハンドオフにおいてステップＳ３０３でソフトハンドオフできず、基地局から受信したＮリストに他のバンドクラスの基地局が含まれていれば、特に、サーチの順番は意識することなく、リスト順にサーチを実行し、ステップＳ３０５で現在待受けしている基地局よりもエネルギー強度が高い基地局があれば、ステップＳ３０６でその基地局に対してハードハンドオフを実行していた。このため、Ｎリスト内に他のバンドクラスの基地局が複数含まれていた場合、条件にあう基地局がみつかるまでそれらの基地局を順次サーチしていく必要があり、したがって、異なるバンドクラスに対するサーチを行うことによって都度周波数の切替えが発生し、それによって消費電流は増える。また周波数を異なるバンドクラスに切り替えている間は、待受中のバンドクラスの基地局の監視は出来ないため、着信の捕捉ができず、あるいはハンドオフが良好に実行できずに最終的にはロストしてしまうことが考えられる。
このため、以下に説明する本発明の実施の形態に係る携帯端末装置（携帯電話１）では、周波数切替えに要する時間および回数はサーチする基地局の数に大きく依存することから、サーチの順番を入れ替えることで他の周波数でサーチをしなければならない基地局の数を減らし、このことにより消費電力を抑え、ハンドオフ判定を迅速に行うようにしたものである。以下にその詳細説明を行う。

すなわち，図４のシーケンス図において、本発明の実施の形態に係る携帯端末装置（携帯電話１の制御部１２）は、待受け中にハンドオフ判定タイミングが到来すると（Ｓ４０１）、通信中の基地局から受信したＮリストから、まずは使用中の周波数に一致する周波数帯・バンドクラスが対応付けられたＰＮ符号を抽出し、これらから先にパイロット信号強度を測定する（Ｓ４０２）。なお、ここで抽出されたＰＮ符号が周辺基地局ＢＳｌ、ＢＳ２、ＢＳ３にそれぞれ対応していたとする。そして、サーチを実行した結果、現状の使用基地局のＰＮ符号におけるパイロット信号強度よりも良好なパイロット信号強度が得られ、しかもその基地局からハンドオフが許可されればその基地局にソフトハンドオフすることになる。しかしながら、ソフトハンドオフ可能な条件を満たすＰＮ符合が無かった場合には、ＰＮ符号ごとに得られたパイロット信号強度をそれぞれのエネルギー強度を示すＥリストを生成しておく（Ｓ４０３）。ここで生成されたＥリストは、ハンドオフ実行後、あるいは所定時間経過後に削除する。

そして、ハンドオフ判定処理を行ってＥリストを生成しつつ、制御部１２は、基地局から継続してＮリストを通知するＮリストメッセージを受信してサーチリストを更新し（Ｓ４０４）、ステップＳ４０２、Ｓ４０３を間欠的に行い続け、ソフトハンドオフ可能な条件に合致すればソフトハンドオフを行う。一方、ソフトハンドオフ条件を満たさずに、かつＮリストにて更新されたサーチリストに、待受けしている周波数やバンドクラスと異なるＰＮ符号が含まれていれば、ステップＳ４０３で生成したＥリストと比較し、一致するＰＮ符号にて特定される基地局の有無を検索する（Ｓ４０５）。そして、検索されたＰＮ符号に対応付けられている周波数／バンドクラスに切替え（Ｓ４０６）、一致する基地局があれば、Ｅリストに設定されたエネルギー強度が高い順にＰＮ符号（基地局）のサーチスケジュールを決定してサーチを実行する（Ｓ４０７）。ここで、Ｅリストと一致しなかったＰＮ符号（基地局）のサーチはスケジュールの最後に実行する。

そして、制御部１２は、上記したサーチの結果にハンドオフの条件を満たす基地局があれば（Ｓ４０８“ＹＥＳ”）、指定された周波数／バンドクラスに切替えてハードハンドオフを実行する（Ｓ４０９）、ハンドオフ条件を満たさない場合はステップＳ４０６の処理に戻り、サーチスケジュールに従い、次の候補ＰＮをサーチする。
制御部１２は、ハンドオフが成功すると、切り替えた周波数／バンドクラスの先で待受を行う（Ｓ４１０）。
なお、先に記憶部１３に保持したＥリストは、時間の経過とともに情報が古くなってしまうため、制御部１２（主制御部１２０）は、タイマ監視部１２６によって定期的にタイマ監視を行い、タイムアウト発生時にその内容を削除（クリア）するものとする。なお、Ｅリストをクリアするための条件は、ソフトハンドオフ、もしくはハードハンドオフのいずれか、あるいはその両方を実行して位置登録エリアが変わった場合等でも良く、ここでは、条件の規定は任意とする。図５に、Ｅリストのクリア処理の流れがフローチャートで示されている。すなわち、主制御部１２０は、クリア条件が一致したときに（Ｓ５０１“ＹＥＳ”）、先にサーチ結果についてエネルギー強度の高い順に作成し記憶部１３に保持したＥリストの内容をクリアする（Ｓ５０２）。条件不一致の場合は（Ｓ５０１“ＮＯ”）、継続して記憶部１３に保持されたＥリストを使用する。

上記したアイドルハンドオフを実行するにあたり、制御部１２では、主制御部１２０による監視下で、ソフトハンドオフ処理部１２１が、通信中の基地局から周辺チャネルリストであるＮリストを取得し、現状のバンドクラスにおける使用チャネル（周波数）のエネルギー強度が弱く、かつ、Ｎリストに基づいたサーチ実行後、ソフトハンドオフ可能な同バンドクラスの他チャネルがなかったことが確認された場合、ハードハンドオフ処理部１２２に制御を移す。このことにより、ハードハンドオフ処理部１２２は、ハードハンドオフのために他のバンドクラスのサーチを行うが、このとき、Ｎリスト中の他のバンドクラスのチャネルを抽出してサーチを行い、そのサーチ順につき、事前に使用していたバンドクラスにおけるＥリストに基づきエネルギー強度が高い順にソートしてハンドオフを試行する。そして、ハンドオフ条件に合致してハンドオフすると、そのＥリストの内容をクリアする。

すなわち、主制御部１２０は、ステップＳ４０５の処理により、ステップＳ４０３で作成したＥリストにより、現在使用中における周波数の各基地局のエネルギーレベルが分かっているため、Ｎリストメッセージで指定された他の周波数やバンドクラスの中で接続可能な基地局を予測することが可能になり、場合によっては、早期にハンドオフ候補を探すことができるため、その後の余分なサーチの手間が不要になる。
基地局を識別するためには、パイロットＰＮ（符号）を使用するが、同一基地局が複数の周波数に対応している場合、パイロットＰＮが示す基地局は周波数が変更されても同じである可能性が高い。このことを利用し、待受け中に行っている周辺基地局のサーチ結果（Ｅリスト）をもとに、エネルギー強度が高い基地局があった場合、他の周波数であってもそのパイロットＰＮに該当する基地局は高いと考える。そして、他のバンドクラスのサーチを実行する場合に、作成したＥリストの中から該当する基地局を探し、一致する基地局がある場合には、エネルギー強度の高いパイロットＰＮが示す基地局を優先的に選択して周波数サーチを実行する。そして、現在使用しているバンドクラスの基地局よりエネルギー強度が高く、ハンドオフの条件を満たす基地局が存在した場合には、その基地局にアイドルハンドオフを実行することとした。このことにより、その後の余分な基地局のサーチを実行することなく、スムーズにハンドオフを実行することが可能になる。

以上説明のように、本発明によれば、待受中に実行する他周波数のサーチによって発生する電流消費を最小限にとどめることができる。従来は特に意識させることがなかったが、近年、マルチバンド対応が求められ、様々な周波数やバンドクラスが登場したため、他の周波数やバンドクラスをサーチする機会が従来以上に増えてきており、消費電力を抑える意味で本発明により得られる効果は大きい。
また、本発明によれば、基地局側での変更は一切必要なく、同じパイロットで複数の周波数に対応している基地局構成であれば、携帯電話１のソフトウェアの変更で実現が可能である。また、有効なハンドオフ候補を迅速に探し出すということは、現在の基地局の電波が弱くなる前にハンドオフさせることが可能であるということを意味し、したがって、発着信成功率の向上にもつながる。

なお、本発明は上記した実施の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、上記した実施形態の各構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。また、上記した実施の形態では、旧８００ＭＨｚ、新８００ＭＨｚ、２ＧＨｚ帯の３種の周波数帯に対応可能な無線通信システム１００について説明したが、本発明はこれには限定されない。上記した３種以外の周波数帯に対応した無線通信システムでも良いし、対応する周波数帯の種類の数も３種に限らず、何種でも良い。

また、上記した本発明の実施の形態によれば、携帯端末装置として携帯電話１を例示したが、携帯電話１に限らず、ハンドオフ機能を有する通信部を備えていれば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、やゲーム機等にも同様に適用が可能である。また、本発明の携帯端末装置が持つ各構成ブロックの機能は、全てをソフトウェアによって実現しても、あるいはその少なくとも一部をハードウエアで実現してもよい。例えば、主制御部１２０における処理や、ソフトハンドオフ処理部１２１、ハードハンドオフ処理部１２２、サーチ制御部１２３、パイロット信号強度測定部１２４、周波数設定部１２５、タイマ監視部１２６におけるデータ処理は、１または複数のプログラムによりコンピュータ上で実現してもよく、また、その少なくとも一部をハードウエアで実現してもよい。

本発明の実施の形態に係る携帯端末装置が接続される通信インフラを示す図である。 本発明の実施の形態に係わる携帯端末装置の内部構成を示すブロック図である。 従来の携帯端末装置における周波数／バンドクラス間ハンドオフシーケンスを示す図である。 本発明の実施の形態に係わる携帯端末装置の周波数／バンドクラス間ハンドオフシーケンスを示す図である。 本発明の実施の形態に係る携帯端末装置のＥリストのクリア処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１…携帯電話、ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３…基地局、１１…通信部、１２…制御部、１３…記憶部、１４…音声処理部、１５…表示部、１６…操作部、１２０…主制御部、１２１…ソフトハンドオフ処理部、１２２…ハードハンドオフ処理部、１２３…サーチ制御部、１２４…パイロット信号強度測定部、１２５…周波数設定部、１２６…タイマ監視部。

Claims (4)

1. 複数の基地局を有する通信網において、前記複数の基地局との間で符号および周波数帯にて区分けされるそれぞれの通信を行う基地局を適宜切り替えて無線通信を維持することが可能な携帯端末装置であって、
   前記複数の周波数帯から一の周波数帯を選択して通信可能であるとともに、当該複数の周波数帯から１つの周波数帯を選択して無線通信を行う通信部と、
   情報を記憶する記憶部と、
   前記通信部により使用する周波数帯を変更して無線通信を実行する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記通信部により、現在通信中の基地局にて取得した周辺基地局の情報を含む周辺基地局リストのうち、使用中の周波数帯である第１の周波数における基地局ごとの信号強度を予め測定し、当該測定した信号強度に基づいて、当該信号強度の強さを第１周波数信号強度リストとして前記記憶部に記憶し、
   ハンドオフを行う際に、前記第１の周波数における他の基地局へのソフトハンドオフができない場合、現在通信中の基地局にて取得した周辺基地局の情報を含む周辺基地局リストに含まれる前記第１の周波数とは異なる周波数の基地局のうち、前記第１周波数信号強度リストに含まれる基地局と同じ符号を有する基地局から前記通信部の周波数を切り替えてサーチ処理を行うように制御するハードハンドオフ処理を実行する
   ことを特徴とする携帯端末装置。
2. 前記制御部は、
   現在通信中の基地局にて取得した周辺基地局の情報を含む周辺基地局リストに含まれる前記第１の周波数とは異なる周波数の基地局のうち、前記第１周波数信号強度リストにて信号強度が良好な基地局と同じ符号を有する基地局から前記通信部の周波数を切り替えてサーチ処理を行うように制御する前記ハードハンドオフ処理にて、前記通信部の周波数を切り替えてサーチ処理を行う際に、前記第１周波数信号強度リストのうち、信号強度の良好な基地局の符号と一致する符号が付された基地局から順にサーチ処理するとともに、ハンドオフ条件を満たす基地局が見つかるとサーチ処理を終了してハードハンドオフを行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の携帯端末装置。
3. 前記制御部は、
   前記第１周波数信号強度リストを、所定時間経過すると破棄する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の携帯端末装置。
4. 前記制御部は、
   ハードハンドオフあるいはソフトハンドオフの少なくともいずれかを行うと、前記第１周波数信号強度リストを破棄する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の携帯端末装置。

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