JP2016165069A - Mobile phone and system for radio communication - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯電話機および無線通信のシステムに関するものである。 The present invention relates to a mobile phone and a wireless communication system.
携帯電話機は、セルラー方式による通信システムを用いており、通信エリアごとに設置された基地局との間で通信を行う。携帯電話機は、1つまたは複数の通信方式に対応しており、複数の通信方式をサポートしている場合には、予め定められた優先順位に従って通信方式を選択し、通信を行う。携帯電話機は、電池容量が限られているため、消費電力の削減が重要である。 The cellular phone uses a cellular communication system, and communicates with a base station installed in each communication area. The mobile phone supports one or a plurality of communication methods, and when a plurality of communication methods are supported, the mobile phone selects a communication method according to a predetermined priority order and performs communication. Since mobile phones have limited battery capacity, it is important to reduce power consumption.
携帯電話機が基地局との端末登録処理を完了している場合には、通信を起動するタイミングを基地局との間で調整し、最低限の時間だけ通信することで電池の消耗を抑える技術がある。しかし、携帯電話機が基地局との端末登録処理が終わっていない場合、または携帯電話機が基地局の電波を見失って通信が出来ない状態(以下、圏外状態と呼ぶ)にある場合には、基地局からの着信通信が受信できる通信方式を常時検索し続けるため電池を消耗する。 When the mobile phone has completed the terminal registration process with the base station, the technology to adjust the timing to start communication with the base station and communicate with the base station for a minimum amount of time to reduce battery consumption. is there. However, if the mobile phone has not completed terminal registration processing with the base station, or if the mobile phone is in a state where it cannot communicate due to loss of radio waves from the base station (hereinafter referred to as an out-of-service state) The battery is depleted because the communication method that can receive incoming communication from is always searched.
携帯電話機が圏外状態になると、通信を回復させる最初のステップとして方式選択と呼ばれる処理を行う。方式選択は、例えばLTE、3G、2Gといった携帯電話機が使用できる通信規格の中から使用する通信方式および周波数を選択する処理であり、例えば非特許文献1などにも記載されている。
When the mobile phone goes out of service, a process called method selection is performed as the first step for restoring communication. The method selection is a process of selecting a communication method and a frequency to be used from communication standards that can be used by mobile phones such as LTE, 3G, and 2G, and is also described in Non-Patent
携帯電話機が圏外状態になる例としては、ビルの陰など一時的に電波が届かなくなる場合がある。こうした場合では携帯電話機が短時間で圏内に復帰する可能性が高いので、時間毎の携帯電話の通信が回復する確率は高い。一方で、携帯電話機が地下室にある場合のように、長期的に圏外状態にある場合もある。こうした場合では、時間毎の携帯電話の通信が回復する確率は低い。 As an example of a mobile phone going out of service, there may be a case where a radio wave temporarily stops, such as behind a building. In such a case, since there is a high possibility that the mobile phone will return to the area within a short time, the probability that the mobile phone communication will be restored every hour is high. On the other hand, there are cases where the mobile phone is out of service for a long time, such as when the mobile phone is in the basement. In such a case, the probability that the cellular phone communication is restored every hour is low.
このため、携帯電話機が圏外状態になった場合に、携帯電話機が圏外状態にある時間の長さと共に、方式選択を行う間隔を徐々に延ばしていくという手法が、一般的に広く実装されている。これにより、方式選択処理を行わない間にスリープ状態とすることで消費電力を抑えられる。 For this reason, when a mobile phone goes out of service, a method of gradually extending the interval for selecting a method along with the length of time that the mobile phone is out of service is generally widely implemented. . Thereby, power consumption can be suppressed by setting the sleep state while the method selection process is not performed.
また、例えば特許文献1には、圏外状態に至るまでの受信レベルの変化の急峻さから判定して、変化の急峻さが一定以上急峻であれば、一時的な圏外状態になったものと見なし、そうでない場合には長期的な圏外状態であると判定する。一時的な圏外状態である場合には、短い間隔で方式選択を行い迅速な通信回復を試み、長期的に圏外状態が続くと判定された場合には、長い間隔で方式選択を行い消費電力の削減を図る技術が開示されている。
Also, for example, in
一般的な技術や特許文献1に開示された技術を用いれば、圏外状態で方式選択の間隔を延ばすことにより、消費電力を抑えることができる。しかしながら、トンネル内の通過や地下室などの場所に応じて、消費電力の抑制とユーザの利便性を両立するものではない。例えば、特許文献1に開示された技術では、特に、受信レベルの変化が急峻であるが、圏外状態がトンネルに起因するものではない場合、例えば地下室に入った場合などに、通信が回復するまでの長い間、短い間隔で方式選択を行い続けてしまうため、消費電力が大きくなってしまう。
If a general technique or the technique disclosed in
そこで、本発明は、トンネルや地下室などにおいて、携帯電話機の消費電力の抑制とユーザの利便性の両立を目的とする。 Therefore, the present invention aims to achieve both the suppression of power consumption of a mobile phone and the convenience of a user in a tunnel or a basement.
本発明に係る代表的な基地局は、基地局と無線通信する携帯電話機であって、前記基地局からトンネル情報を取得するトンネル情報取得部と、前記携帯電話機の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記トンネル情報と前記位置情報とに基づき、前記無線通信の方式選択の複数のモードの中から1つのモードを選択するモード選択部と、前記選択されたモードに基づき、前記無線通信の方式選択を実行する方式選択部とを備えたことを特徴とする。 A representative base station according to the present invention is a mobile phone that wirelessly communicates with a base station, a tunnel information acquisition unit that acquires tunnel information from the base station, and a location information acquisition that acquires location information of the mobile phone. Based on the tunnel information and the location information, a mode selection unit that selects one mode from a plurality of modes of the wireless communication method selection, and the wireless communication based on the selected mode. And a method selection unit for executing method selection.
本発明によれば、トンネルや地下室などにおいて、携帯電話機の消費電力の抑制とユーザの利便性の両立できる。 According to the present invention, it is possible to achieve both suppression of power consumption of a mobile phone and user convenience in a tunnel, a basement, and the like.
以下、実施例を、図面を用いて説明する。実施例の説明では、LTE(Long Term Evolution)を用いた構成を説明する。 Hereinafter, examples will be described with reference to the drawings. In the description of the embodiment, a configuration using LTE (Long Term Evolution) will be described.
図1は、通信システムの例を示す図である。通信システムは、複数の基地局102、104、106と携帯電話機108から構成される。ただし、通信システムは、図1の例より多くの基地局や携帯電話機を含んでもよいし、基地局102などは無くてもよい。通信エリア103、105、107は、基地局102、104、106のそれぞれが通信可能なエリアであり、セルなどとも呼ばれる。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a communication system. The communication system includes a plurality of
基地局102、104、106は、ネットワークの種類や通信タイミングなどの設定を、通信エリア内の全携帯電話機が受信可能なチャネルである下り共通制御チャネルを用いて定期的に報知している。これを報知情報と呼ぶ。トンネル情報は、基地局の通信エリア内にあるトンネルの出入り口の位置情報を示す情報であり、通信エリア内にトンネルの出入り口を含む基地局のみが報知する。トンネル情報の具体的な内容は後述する。
The
図1の例では、基地局102は自身の通信エリア103内にトンネルの出入り口を含まないため、トンネル情報を含まない報知を行う。基地局104は自身の通信エリア105内にトンネル101の出入り口が存在するため、報知情報にトンネル情報を含む。また、基地局106も、自身の通信エリア107内にトンネル101のもう一方の出入り口を含んでいるため、報知情報にトンネル情報を含む。
In the example of FIG. 1, since the
ここで、基地局104と基地局106のような自身の通信エリア内にトンネルの出入り口が存在する基地局のことを、トンネルの近くの基地局と呼ぶ。このため、トンネル情報はトンネルの近くの基地局により保持される。携帯電話機108は、トンネルの近くの基地局106の通信エリア107へ進入すると、基地局106からトンネル情報を含む報知を受信する。このトンネル情報は、携帯電話機108がトンネル101へ進入した際に使用される。
Here, a base station having a tunnel entrance / exit in its own communication area such as the
図2は、トンネル情報の例を示す図である。トンネル情報は、トンネルIDと、トンネル出入り口の緯度・経度・高度から構成される。トンネルIDは、トンネルに割り当てられる識別子である。トンネルの出入り口の緯度・経度・高度は、このトンネル情報を報知している基地局の通信エリアに含まれる出入り口についての位置情報である。この例では、携帯電話機108の備えているGPS(Global Positioning System)を使用して、トンネル101の出入り口の位置へ移動したことを特定可能にするために、緯度・経度、高度としたが、携帯電話機がトンネルの出入り口の位置を特定できれば、他の種類の情報であってもよい。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of tunnel information. The tunnel information includes a tunnel ID and the latitude / longitude / altitude of the tunnel entrance / exit. The tunnel ID is an identifier assigned to the tunnel. The latitude / longitude / altitude of the entrance / exit of the tunnel is position information about the entrance / exit included in the communication area of the base station that broadcasts the tunnel information. In this example, the latitude / longitude and altitude are used to specify that the
通信エリア105、107内のそれぞれに複数のトンネルの出入り口が含まれる場合、トンネル情報は、複数のトンネルIDにより識別可能に各トンネル出入り口の緯度・経度・高度が構成されてもよい。トンネル情報は、予め基地局のシステムパラメータを管理しているオペレータが各基地局に対し設定する情報であり、各基地局内に保存される。そして、保存されたトンネル情報は、報知情報に含まれて報知される。また、トンネル情報は基地局の周辺の状況を反映して更新されてもよい。
When each of the
なお、トンネル101はいわゆるトンネルであってもよいし、2地点あるいは複数地点間の交通と物資の輸送あるいは貯留などを目的として建設される空間であってもよいし、トンネルという名称あるいはトンネルに類する名称の付けられた空間であってもよい。
The
図3は、通常モードとトンネルモードの関係の例を示す図である。図3の縦軸は方式選択実施のタイミングを表しており、横軸は携帯電話機108が圏外になってからの経過時間を表している。この例では、携帯電話機108が圏外状態のとき、携帯電話機108は、通常モードとトンネルモードの2つのモードのいずれか一方で方式選択を行うため、2つにモードに分けて示してある。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the relationship between the normal mode and the tunnel mode. The vertical axis in FIG. 3 represents the timing of system selection, and the horizontal axis represents the elapsed time since the
通常モードのときに、携帯電話機108は、従来の携帯電話機と同様に、徐々に頻度が下がるように方式選択を行う。図3に示した例において、圏外直後の方式選択の間隔はa0である。時間t1が経過すると方式選択の間隔がa0より広いa1になり、時間t2に達すると間隔がa2へ広がり、時間t3ではさらに方式選択を行う間隔がa3まで広がる。このように通常モードでは、時間の経過と共に段階的に方式選択を行う間隔が延び、頻度が下がる。
In the normal mode, the
トンネルモードのときに、携帯電話機108は、方式選択の頻度を常に間隔a0に一定に保つ。この処理により、携帯電話機108は、圏外状態になってからの経過時間に関わらず一定の間隔で方式選択を行う。方式選択実施のタイミングと次の方式選択実施のタイミングとの間で、携帯電話機108はスリープ状態となり、消費電力を抑える。このため、方式選択の間隔が広いほど、消費電力を大きく抑えることができる。
In the tunnel mode, the
通常モードとトンネルモードそれぞれの方式選択の間隔は、携帯電話機108の外部から予め設定されてもよい。また、基地局102、104、106から受信する電波に含まれる情報に基づいて設定されてもよい。
The intervals for selecting the normal mode and the tunnel mode may be set in advance from the outside of the
図4は、通常モードとトンネルモードのそれぞれを使用してトンネルを通過した後の、通信回復のタイミングの関係の例を示す図である。通常モードを使用してトンネルを通過する場合では、携帯電話機108がトンネル101を通過する間に方式選択を行う頻度が間隔a3まで下がり、トンネル通過後に最初に方式選択を行う時間t4において初めて通信が回復する。トンネル通過後から通信回復までの時間の期待値は、a3/2である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a relationship of communication recovery timing after passing through the tunnel using each of the normal mode and the tunnel mode. In the case of passing through the tunnel using the normal mode, the frequency of selecting the method while the
一方、トンネルモードを使用してトンネルを通過する場合には、トンネルの通過中常に一定の間隔で方式選択が行われるので、トンネルを通過後に初めて方式選択を行う時間t5において通信が回復する。トンネル通過後から通信回復までの時間の期待値はa0/2である。このように、トンネルを通過してから方式選択するまでの時間が早いため、トンネルモードを使用してトンネルを通過する場合に迅速な通信回復が行える。 On the other hand, when the tunnel mode is used to pass through the tunnel, the method selection is always performed at regular intervals during the passage of the tunnel, so that communication is recovered at time t5 when the method selection is performed for the first time after passing through the tunnel. The expected value of the time from the passage of the tunnel to the recovery of the communication is a0 / 2. As described above, since it takes a long time to select a method after passing through the tunnel, quick communication recovery can be performed when the tunnel mode is used to pass through the tunnel.
図5は、携帯電話機108のシステム構成の例を示す図である。携帯電話機108は、送受信部601と制御部602、信号処理部603を備える。送受信部601は、基地局と通信を行うブロックである。制御部602は、位置情報、速度情報、トンネル情報から方式選択を制御するブロックであり、携帯電話機の方式選択を行う方式選択部604と、方式選択部へ方式選択の切り替え条件を通知するモード選択部610を含む。信号処理部603は、送受信部601から入出力された信号に対して処理を行うブロックである。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a system configuration of the
圏外判定部607は、送受信部601における受信電波が圏外状態かどうかを判定する。携帯電話機108は、基地局が送信する、同期のための信号であるパイロット信号と呼ばれる信号を受信しており、どこの基地局と通信できるかを判断している。この携帯電話機108と基地局との間でやりとりされるパイロット信号の受信レベルが、予め定められた一定値よりも低くなると圏外判定部607は携帯電話が圏外状態と判定する。
The out-of-
受信信号処理部606は、送受信部601が受信した信号を復号し、復号した情報および通信データを報知情報取得部608とデータ受信部613へ受け渡す。データ受信部613は、受信信号処理部606から得られた通信データを処理する。ここで、通信データの処理は一般的な携帯電話機と同じであるので、説明を省略する。報知情報取得部608は、受信信号処理部606が処理した信号から、報知情報が含まれているか否かを判定し、含まれている場合には、基地局の報知情報部分を取得して保持する。
The reception
トンネル情報取得部609は、報知情報取得部608から取得した報知情報にトンネル情報が含まれているか否かを判定し、含まれている場合には、トンネル情報を取得して保持する。位置情報取得部611は、携帯電話機108に内蔵されるGPSなどの測定機能を用いて、携帯電話機108の位置情報を取得して保持する。速度情報取得部612は、位置情報取得部611の取得する位置情報から携帯電話機の移動速度を割り出すなどして、測定した速度情報を保持する。位置情報取得部611と速度情報取得部612は、トンネル情報取得部609からの指示により測定を開始したり停止したりしてもよい。
The tunnel
モード選択部610は、位置情報取得部611が保持している位置情報と、トンネル情報取得部609が保持しているトンネルの出入り口の位置情報と、速度情報取得部612が保持している速度情報に基づき、通常モードとトンネルモードのどちらのモードで方式選択を行うか方式選択部604へ通知する。方式選択部604は、圏外判定部607による圏外通知を受け取ると、モード選択部610から方式選択をどちらのモードで行うか取得し、それに従って方式選択を行う。
The
データ送信時には、図示を省略したブロックからデータ送信部614へ送信データが与えられ、送信信号処理部605が利用中の通信規格に沿って符号化し、送受信部601から電波が発信される。これらのデータ送信の処理については、一般的な携帯電話機と同じであるので、説明を省略する。
At the time of data transmission, transmission data is given from the block (not shown) to the
図6は、基地局104、106のシステム構成の例を示す図である。基地局104、106は、無線信号送受信部801と信号処理部802と有線インターフェイス809を備える。無線信号送受信部801は携帯電話機との通信を行うブロックであり、有線インターフェイス809は図示を省略したバックホール側の通信網へ接続されており、バックホール側の通信網との情報のやり取りを行うブロックである。信号処理部802は、無線信号送受信部801または有線インターフェイス809から入出力された信号に対して処理を行うブロックである。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a system configuration of the
受信信号処理部803は、無線信号送受信部801を通じて基地局104、106が受信した信号を復号する。受信信号処理部803が復号した信号のうちデータ部分はデータ受信部805が取得し、データの宛先ごとに整理し、有線インターフェイス809を介してバックホール側の通信網へ転送される。また、バックホール側の通信網から送られてきた通信データは、有線インターフェイス809を介してデータ送信部806に提供され、送信先の携帯電話機ごとに整理される。
The reception
送信信号処理部804は、データ送信部806と報知情報処理部807の情報を統合し、通信規格に沿って符号化した上で無線信号送受信部801から各携帯電話機へ発信される。報知情報処理部807は基地局104、106が定期的に報知する報知情報を作成するブロックである。トンネル情報保持部808は、基地局104、106の通信エリア105、107内に含まれるトンネルの位置情報を保持するブロックである。トンネル情報は、予め保守者が各基地局104、106に対し設定する。また、報知情報の内容およびトンネル情報は基地局104、106の周辺の状況を反映して、バックホール側の通信網から更新される。
The transmission
もしトンネル情報保持部808にトンネル情報が格納されていれば、報知情報処理部807はトンネル情報を報知情報の内容に含めて基地局の報知情報を作成し、送信信号処理部804へ提供する。なお、報知情報処理部807は、携帯電話機108以外の一般的な携帯電話機に対し影響しない情報の形態で、トンネル情報を報知情報の内容に含めてもよく、無線信号送受信部801は一般的な携帯電話機へ発信してもよい。また、トンネルの近くの基地局ではない基地局102も、基地局104、106と同じくトンネル情報保持部808を備え、トンネル情報を保持しなくてもよいし、基地局102はトンネル情報保持部808を備えず、トンネル情報保持部808以外が基地局104,106と同じ構成であってもよい。
If tunnel information is stored in the tunnel
図7は、携帯電話機108の位置・速度情報の測定切り替え制御の例を示したシーケンス図である。図7のシーケンス図に沿って、携帯電話機108がトンネル情報の有無に関して位置・速度情報の測定を切り替える動作を説明する。携帯電話機108は、通信エリア間を移動し、基地局からの報知を受信したかを判定する(S2)。携帯電話機108の報知情報取得部608は、報知を受信しないと判定すると、判定を繰り返し、通信エリア103、104、107などで報知を受信したと判定すると、報知情報にトンネル情報が含まれるかのトンネル情報取得部609の判定に進む(S3)。
FIG. 7 is a sequence diagram illustrating an example of measurement switching control of position / speed information of the
携帯電話機108が通信エリア105、107に入った場合であって、もし受信した報知情報にトンネル情報が含まれているとトンネル情報取得部609が判定した場合は、携帯電話108は位置・速度情報の測定を開始する(S3、S5)。携帯電話機108が通信エリア103などに入った場合であって、報知情報にトンネル情報が含まれていないとトンネル情報取得部609が判定した場合には、携帯電話108は位置・速度情報の測定を停止する(S3、S4)。このようにして、携帯電話機108は通信エリアの移動に伴って、基地局からの報知を受信し続け、報知情報に応じて位置・速度情報の測定を切り替える。
When the
なお、トンネル情報取得部609は、S3で、報知情報に含まれるトンネル情報を保持してもよい。ここで、同じ内容のトンネル情報を既に保持している場合、同じ内容で上書きしてもよいし、内容が同じであることを判定して、報知情報に含まれるトンネル情報を破棄してもよい。また、トンネル情報取得部609は、S4で、保持しているトンネル情報を消去してもよい。これにより、トンネル情報の保持量を削減することができる。
Note that the tunnel
図8は、携帯電話機108の方式選択のモードの切り替え制御の例を示したシーケンス図である。図7を用いて説明した位置・速度情報の切り替え制御と、図8を用いて説明するモード切り替え制御は並行して行われる。シーケンス図に沿って、携帯電話機108がトンネル判定を行い、状況に応じたモードを選択する動作を説明する。
FIG. 8 is a sequence diagram illustrating an example of mode selection mode switching control of the
携帯電話機108が圏外判定部607で圏外状態を検出すると(S22)、携帯電話機108はトンネル情報取得部609で報知情報から取得したトンネル情報を保持しているどうかを判定する(S23)。トンネル情報が保持されていれば、携帯電話機108は次に、圏外直前に測定した携帯電話機108の位置と、トンネル情報に含まれるトンネルのうち、携帯電話機108の位置に一番近いトンネルの出入り口の位置が、ある一定の距離以下、例えば閾値の50メートル以下、であるかどうかをモード選択部610で判定する(S24)。
When the
携帯電話108がトンネルの出入り口から一定の距離以下であれば、携帯電話機108は、圏外直前に測定した自身の速度情報がある一定の速度以上、例えば閾値の時速30キロメートル以上、であるかをモード選択部610で判定する(S25)。S23〜25の判定ですべての条件を満たしていると、携帯電話機108は、モード選択部610がモードをトンネルモードとし(S26)、方式選択部604が方式選択を行う(S29)。1つでも条件が満たされていなければ、携帯電話機108は、モード選択部610がモード通常モードとし(S27)、方式選択部604が方式選択を行う(S29)。
If the
方式選択を行い、圏外判定部607で圏内状態が検出されれば、携帯電話機108は、再びS21へ戻る。方式選択を行っても圏外判定部607で圏内状態が検出されなければ、方式選択部604の制御により、携帯電話機108は、各モードに従ったスリープ時間待機し(S28)、再び方式選択を行う(S29)。なお、50メートルや時速30キロメートルという閾値は、図示を省略した入力部から予め設定されてもよいし、受信電波に含まれる情報を用いて設定されてもよい。
If the method is selected and the out-of-
このように構成することで、携帯電話機がトンネルに進入して圏外になった場合にのみ、方式選択の頻度を落とさないよう機能させ、トンネル通過後に迅速に通信を回復させることができる。また、例えば地下室での作業などのトンネルへの進入以外で圏外になった場合は、方式選択の頻度を下げることにより、消費電力を抑制できる。こうして、ユーザの利便性と消費電力の抑制との両立を確保することが可能になる。 With this configuration, only when the mobile phone enters the tunnel and goes out of service, it can function so as not to reduce the frequency of method selection, and communication can be quickly recovered after passing through the tunnel. In addition, for example, when it is out of service area other than entering the tunnel, such as work in a basement, power consumption can be suppressed by reducing the frequency of method selection. In this way, it is possible to ensure both user convenience and reduced power consumption.
実施例2では、トンネル長を用いて方式選択の頻度を制御し、トンネル通過における消費電力を削減する処理について説明する。実施例2でも、トンネルと基地局と携帯電話機との関係は、図1を用いて説明したシステム構成と同じであるが、基地局は図9を用いて後で説明するところが異なり、携帯電話機は図12を用いて後で説明するところが異なる。 In the second embodiment, a process for controlling the frequency of method selection using the tunnel length and reducing power consumption in passing through the tunnel will be described. Also in the second embodiment, the relationship between the tunnel, the base station, and the mobile phone is the same as the system configuration described with reference to FIG. 1, but the base station is different from that described later with reference to FIG. The difference will be described later with reference to FIG.
図9は、トンネルの近くの基地局が報知しているトンネル情報の例を示す図である。トンネル情報は、少なくとも基地局で保持されて、携帯電話機へ報知され、トンネルID、トンネルの出入り口の位置情報に加えて、トンネルの長さ情報を含む。トンネルの長さ情報とは、携帯電話機が自身の移動速度からトンネル通過し終えるタイミングを予測するための情報である。トンネルの長さ情報は、必ずしも実際のトンネルの長さではなく、トンネル内の勾配などに基づき、トンネル通過終了の正確なタイミングを予測するための仮想的な長さとしてもよい。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example of tunnel information broadcasted by a base station near the tunnel. The tunnel information is held at least by the base station and notified to the mobile phone, and includes tunnel length information in addition to the tunnel ID and the position information of the entrance / exit of the tunnel. The tunnel length information is information for predicting the timing when the mobile phone finishes passing through the tunnel based on its moving speed. The length information of the tunnel is not necessarily the actual length of the tunnel, but may be a virtual length for predicting the exact timing of the end of the tunnel passage based on the gradient in the tunnel or the like.
図10は、通常モード時の方式選択の時間と頻度の関係とトンネルモード時の方式選択の時間と頻度の関係の例を示す図である。図の縦軸は方式選択実施のタイミングを表しており、横軸は携帯電話機が圏外になってからの経過時間を表している。図10に示した通常モードは、図3を用いて説明した通常モードと同じである。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the relationship between the method selection time and frequency in the normal mode and the relationship between the method selection time and frequency in the tunnel mode. The vertical axis in the figure represents the timing of system selection, and the horizontal axis represents the elapsed time since the mobile phone was out of service. The normal mode shown in FIG. 10 is the same as the normal mode described with reference to FIG.
トンネルモードのときに、携帯電話機は、トンネルの長さ情報から予測したトンネル通過予測時間t6までの間は、方式選択の頻度を低く保つ。これにより、トンネル通過中の無駄な方式選択を抑え、携帯電話機の消費電力を削減できる。なお、トンネル通過予測時間t6までの方式選択の間隔は、例えばa3であってもよいし、トンネル通過予測時間t6を予め設定された値で除算した値であってもよい。 In the tunnel mode, the mobile phone keeps the frequency of method selection low until the predicted tunnel passage time t6 predicted from the tunnel length information. As a result, it is possible to suppress wasteful method selection while passing through the tunnel and reduce the power consumption of the mobile phone. Note that the method selection interval until the predicted tunnel passage time t6 may be a3, for example, or may be a value obtained by dividing the predicted tunnel passage time t6 by a preset value.
トンネル通過予測時間t6は、トンネル進入直前の携帯電話機の速度でトンネルの長さを除算して算出する。また、除算した値から予め設定された値を減算して、マージンを設けてもよい。トンネル通過予測時間t6を過ぎると、以降は通常モードと同じ方式選択を行う。これによりトンネル通過後、圏内状態へ移るタイミングで方式選択の頻度を高めることにより、迅速な通信回復が可能となる。 The predicted tunnel passage time t6 is calculated by dividing the length of the tunnel by the speed of the mobile phone immediately before entering the tunnel. Further, a margin may be provided by subtracting a preset value from the divided value. After the tunnel passage estimated time t6, the same method selection as in the normal mode is performed thereafter. This makes it possible to quickly restore communication by increasing the frequency of method selection at the timing of moving to the in-zone state after passing through the tunnel.
図11は、通常モードとトンネルモードのそれぞれを使用してトンネルを通過した後の、通信回復のタイミングの関係の例を示す図である。圏外直後から通常モードを使用してトンネルを通過する場合は、図4を用いて説明したタイミングと同じである。トンネルモードを使用してトンネルを通過する場合には、トンネル通過が予測される時間t6が経過すると、通常モードと同じ方式選択に切り替える。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a relationship of communication recovery timing after passing through the tunnel using each of the normal mode and the tunnel mode. When passing through the tunnel using the normal mode immediately after out of service area, the timing is the same as described with reference to FIG. When the tunnel mode is used to pass through the tunnel, when the time t6 at which the tunnel is expected to pass has elapsed, the mode selection is switched to the same mode selection as in the normal mode.
通常モードと同じ方式選択を行った場合に、トンネルを通過後に初めて方式選択を行う時間t9において通信が回復する。このとき、図10に示した方式選択の頻度が落ちる時間t7より以前であれば、トンネル通過後から通信回復までの時間の期待値はa0/2である。一方、通常モードを使用して方式選択を行う場合は、既に説明したようにトンネル通過後から通信回復までの時間の期待値はa3/2である。このように、トンネルを通過してから方式選択するまでの時間が早いため、トンネルモードを使用してトンネルを通過する場合に迅速な通信回復が行える。 When the same method selection as in the normal mode is performed, communication is restored at time t9 when the method selection is performed for the first time after passing through the tunnel. At this time, if the method selection frequency shown in FIG. 10 falls before time t7, the expected value of the time from passing through the tunnel to communication recovery is a0 / 2. On the other hand, when selecting a method using the normal mode, the expected value of the time from the passage through the tunnel to the communication recovery is a3 / 2 as already described. As described above, since it takes a long time to select a method after passing through the tunnel, quick communication recovery can be performed when the tunnel mode is used to pass through the tunnel.
図12は、携帯電話機のシステム構成の例を示す図である。図7と同じ符号が付与されている部分は、図7と同じ説明であるので、ここでは説明を省略する。通過タイミング予測部701は、トンネル情報取得部609が取得したトンネル情報と、速度情報取得部612の保持する速度情報とから、携帯電話機がトンネルの通過にかかる時間を算出し、方式選択部604へ通知するブロックである。トンネル通過予測時間は、トンネル進入直前の携帯電話機の速度でトンネルの長さを除算して算出する。方式選択部604は通過タイミング予測部701から得られたトンネル通過予測時間を用いて、図10、11を用いて説明したトンネルモードのとおりに方式選択を行う。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a system configuration of a mobile phone. Portions to which the same reference numerals as those in FIG. 7 are given are the same as those in FIG. 7, and thus description thereof is omitted here. The passage
また、トンネルの長さ情報は、携帯電話機がトンネル通過後に、実際の通過に要した時間や速度情報を基地局へ通知し、フィードバックされてもよい。例えば、携帯電話機は実際の通過に要した時間と速度情報を基地局へ通知し、基地局間でトンネルの入り口に近い基地局へ転送し、入り口に近い基地局は転送された時間を転送された速度で除算してトンネルの長さ情報を算出してもよい。また、出口に近い基地局が携帯電話のトンネルから出た時間と携帯電話機の識別情報を入り口に近い基地局へ通知し、入り口に近い基地局は通知された識別情報と同じ識別情報の携帯電話機がトンネルに進入した時間との差分から、実際の通過に要した時間を算出してもよい。このようなフィードバックにより、基地局の持つトンネルの長さ情報の精度を高めてもよい。 Further, the length information of the tunnel may be fed back by notifying the base station of time and speed information required for actual passage after the mobile phone has passed through the tunnel. For example, the mobile phone notifies the base station of the time and speed information required for the actual passage, and transfers the base station close to the entrance of the tunnel between the base stations. The base station close to the entrance is transferred the transferred time. The length information of the tunnel may be calculated by dividing by the determined speed. Also, the base station near the exit notifies the base station near the entrance of the time when the base station exits the mobile phone tunnel and the identification information of the mobile phone, and the base station near the entrance has the same identification information as the notified identification information. The time required for actual passage may be calculated from the difference from the time when the vehicle entered the tunnel. Such feedback may improve the accuracy of the tunnel length information of the base station.
このように携帯電話機は、トンネルを出るタイミングにあわせて方式選択の頻度を高めることができ、トンネル通過後の迅速な通信回復を実現できる。さらに、トンネル通過中に方式選択の頻度を低く抑えるので、携帯電話の消費電力を大きく削減することができる。 Thus, the mobile phone can increase the frequency of method selection in accordance with the timing of exiting the tunnel, and can realize quick communication recovery after passing through the tunnel. Furthermore, since the frequency of method selection is kept low while passing through the tunnel, the power consumption of the mobile phone can be greatly reduced.
以上の説明では、主にLTE技術に基づき説明をしたが、基地局が報知を行う通信方式であれば対応可能であるため、HRPD(High Rate Packet Data)、WiMAX(登録商標、Worldwide Interoperability for Microwave Access)、GSM(登録商標、Global System for Mobile Communications)などの一般的な無線方式を用いた全ての無線技術に適用することが可能である。これらの無線技術には方式選択のプロセスがあり、携帯電話機の消費電力と、圏外状態からの迅速な通信回復というユーザの利便性との両立が必要であるため、以上で説明した効果が得られる。 In the above explanation, the explanation was mainly based on LTE technology, but any communication method in which the base station broadcasts is applicable, so HRPD (High Rate Packet Data), WiMAX (registered trademark, Worldwide Interoperability for Microwave) Access), GSM (registered trademark, Global System for Mobile Communications), etc., and can be applied to all wireless technologies using a general wireless system. These wireless technologies have a method of selecting a method, and it is necessary to satisfy both the power consumption of the mobile phone and the convenience of the user for quick communication recovery from the out-of-service state, so that the effects described above can be obtained. .
101:トンネル
102、104、105:基地局
103、105、107:通信エリア
108:携帯電話機
604:方式選択部
608:報知情報取得部
609:トンネル情報取得部
610:モード選択部
611:位置情報取得部
612:速度情報取得部
701:通過タイミング予測部
807:報知情報処理部
808:トンネル情報保持部
101:
Claims (14)
前記基地局からトンネル情報を取得するトンネル情報取得部と、
前記携帯電話機の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記トンネル情報と前記位置情報とに基づき、前記無線通信の方式選択の複数のモードの中から1つのモードを選択するモード選択部と、
前記選択されたモードに基づき、前記無線通信の方式選択を実行する方式選択部と
を備えたことを特徴とする携帯電話機。 A mobile phone that communicates wirelessly with a base station,
A tunnel information acquisition unit for acquiring tunnel information from the base station;
A location information acquisition unit for acquiring location information of the mobile phone;
Based on the tunnel information and the position information, a mode selection unit that selects one mode from a plurality of modes of wireless communication method selection;
A mobile phone comprising: a method selection unit that performs method selection of the wireless communication based on the selected mode.
前記基地局との前記無線通信の状態に基づき、圏外であると判定する圏外判定部をさらに備え、
前記モード選択部は、前記トンネル情報と前記位置情報とに基づき、前記無線通信の方式選択の実行間隔の異なる複数のモードの中から1つのモードを選択し、
前記方式選択部は、前記圏外判定部が前記圏外であると判定した場合、前記選択されたモードに基づき、前記無線通信の方式選択の実行間隔を制御し、前記無線通信の方式選択を実行していない期間はスリープ状態に制御すること
を特徴とする携帯電話機。 The mobile phone according to claim 1,
Based on the state of the wireless communication with the base station, further comprising an out-of-service determination unit that determines that the service is out of service,
The mode selection unit selects one mode from a plurality of modes having different execution intervals of the wireless communication method selection based on the tunnel information and the position information,
When the out-of-service determining unit determines that the out-of-service determining unit is out of the service area, the method selecting unit controls the wireless communication method selection execution interval based on the selected mode, and executes the wireless communication method selection. A cellular phone characterized by controlling to a sleep state during a period when it is not.
前記位置情報に基づき、前記携帯電話機の速度情報を算出して取得する速度情報取得部をさらに備え、
前記モード選択部は、前記トンネル情報と前記位置情報と前記速度情報に基づき、前記無線通信の方式選択の実行間隔の異なる複数のモードの中から1つのモードを選択すること
を特徴とする携帯電話機。 The mobile phone according to claim 2,
A speed information acquisition unit that calculates and acquires speed information of the mobile phone based on the position information;
The mode selection unit selects one mode from a plurality of modes having different execution intervals of the wireless communication method selection based on the tunnel information, the position information, and the speed information. .
前記モード選択部は、前記トンネル情報に含まれるトンネルの出入り口の位置と前記位置情報の位置との距離が、予め設定された第1の閾値以下であることを判定し、前記速度情報の速度が、予め設定された第2の閾値以上であることを判定し、前記無線通信の方式選択の実行間隔が他のモードより狭いモードを選択すること
を特徴とする携帯電話機。 The mobile phone according to claim 3,
The mode selection unit determines that the distance between the position of the entrance / exit of the tunnel included in the tunnel information and the position of the position information is equal to or less than a preset first threshold, and the speed of the speed information is A mobile phone characterized in that it is determined to be equal to or greater than a preset second threshold value, and a mode in which the execution interval of the wireless communication method selection is narrower than other modes is selected.
前記モード選択部は、前記トンネル情報に含まれるトンネルの出入り口の位置と前記位置情報の位置との距離が、前記第1の閾値より大きいと判定し、あるいは前記速度情報の速度が、前記第2の閾値未満であると判定し、前記無線通信の方式選択の実行間隔が他のモードより広くなるモードを選択すること
を特徴とする携帯電話機。 The mobile phone according to claim 4,
The mode selection unit determines that the distance between the position of the entrance / exit of the tunnel included in the tunnel information and the position of the position information is greater than the first threshold, or the speed of the speed information is the second speed. The mobile phone is characterized in that the mode is determined to be less than a threshold value, and a mode in which the execution interval of the wireless communication method selection is wider than in other modes is selected.
前記トンネル情報取得部は、前記無線基地局の報知情報の中から前記トンネル情報を取得すること
を特徴とする携帯電話機。 The mobile phone according to claim 5, wherein
The mobile phone according to claim 1, wherein the tunnel information acquisition unit acquires the tunnel information from broadcast information of the radio base station.
前記基地局からトンネル情報を取得するトンネル情報取得部と、
前記携帯電話機の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報に基づき、前記携帯電話機の移動速度を取得する速度情報取得部と、
前記トンネル情報と前記移動速度とに基づき、前記携帯電話機のトンネル通過時間を予測する通過タイミング予測部と、
前記トンネル情報と前記位置情報とに基づき、前記無線通信の方式選択の複数のモードの中から1つのモードを選択するモード選択部と、
前記選択されたモードが第1のモードの場合、前記第1のモードに基づき、前記無線通信の方式選択を実行し、前記選択されたモードが第2のモードの場合、前記第2のモードと前記トンネル通過時間に基づき、前記無線通信の方式選択を実行する方式選択部と
を備えたことを特徴とする携帯電話機。 A mobile phone that communicates wirelessly with a base station,
A tunnel information acquisition unit for acquiring tunnel information from the base station;
A location information acquisition unit for acquiring location information of the mobile phone;
Based on the position information, a speed information acquisition unit that acquires a moving speed of the mobile phone;
Based on the tunnel information and the moving speed, a passage timing prediction unit that predicts a tunnel passage time of the mobile phone,
Based on the tunnel information and the position information, a mode selection unit that selects one mode from a plurality of modes of wireless communication method selection;
When the selected mode is the first mode, the wireless communication method selection is performed based on the first mode, and when the selected mode is the second mode, the second mode A mobile phone comprising: a method selection unit that performs method selection of the wireless communication based on the tunnel transit time.
前記方式選択部は、前記選択されたモードが前記第1のモードの場合、前記第1のモードに基づき、前記無線信号の方式選択の実行間隔を広げ、前記選択されたモードが前記第2のモードの場合、前記第2のモードと前記トンネル通過時間に基づき、前記無線通信の方式選択の実行間隔を狭くし、前記無線通信の方式選択を実行していない期間はスリープ状態に制御すること
を特徴とする携帯電話機。 The mobile phone according to claim 7, wherein
When the selected mode is the first mode, the method selection unit widens the execution interval of the method selection of the radio signal based on the first mode, and the selected mode is the second mode. In the case of the mode, based on the second mode and the tunnel transit time, the execution interval of the wireless communication method selection is narrowed, and the sleep mode is controlled during the period when the wireless communication method selection is not executed. A featured mobile phone.
前記方式選択部は、前記選択されたモードが前記第2のモードの場合、前記トンネル通過時間が経過すると、方式選択の実行間隔を狭くすること
を特徴とする携帯電話機。 The mobile phone according to claim 8, wherein
When the selected mode is the second mode, the method selection unit narrows the method selection execution interval when the tunnel passage time elapses.
前記通過タイミング予測部は、前記トンネル情報に含まれるトンネルの長さを前記移動速度で除算することにより、前記トンネル通過時間を予測すること
を特徴とする携帯電話機。 The mobile phone according to claim 9, wherein
The mobile phone according to claim 1, wherein the passage timing prediction unit predicts the tunnel passage time by dividing a tunnel length included in the tunnel information by the moving speed.
前記トンネル情報取得部は、前記無線基地局の報知情報の中から前記トンネル情報を取得すること
を特徴とする携帯電話機。 The mobile phone according to claim 10, wherein
The mobile phone according to claim 1, wherein the tunnel information acquisition unit acquires the tunnel information from broadcast information of the radio base station.
前記無線通信の可能な第1の通信エリアを有し、トンネル情報を報知する第1の基地局と、
前記無線通信の可能な第2の通信エリアを有し、トンネル情報を報知しない第2の基地局と、
前記第1の通信エリアにおいて、前記第1の基地局の報知した前記トンネル情報を取得するトンネル情報取得部と、自己の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記トンネル情報と前記位置情報とに基づき、前記無線通信の方式選択の複数のモードの中から1つのモードを選択するモード選択部と、前記選択されたモードに基づき、前記無線通信の方式選択を実行する方式選択部とを備える携帯電話機と
を含むことを特徴とする無線通信のシステム。 A wireless communication system,
A first base station that has a first communication area capable of wireless communication and broadcasts tunnel information;
A second base station having a second communication area capable of wireless communication and not informing tunnel information;
In the first communication area, a tunnel information acquisition unit that acquires the tunnel information broadcast by the first base station, a position information acquisition unit that acquires its own location information, the tunnel information, and the location information A mode selection unit that selects one mode from among a plurality of modes of the wireless communication method selection, and a method selection unit that executes the wireless communication method selection based on the selected mode. A wireless communication system comprising a mobile phone.
前記携帯電話機は、前記第1の基地局および前記第2の基地局との前記無線通信の状態に基づき、圏外であると判定する圏外判定部をさらに備え、
前記モード選択部は、前記第1の基地局の報知したトンネル情報と前記位置情報とに基づき、前記無線通信の方式選択の実行間隔の異なる複数のモードの中から1つのモードを選択し、
前記方式選択部は、前記圏外判定部が前記圏外であると判定した場合、前記選択されたモードに基づき、前記無線通信の方式選択の実行間隔を制御し、前記無線通信の方式選択を実行していない期間はスリープ状態に制御すること
を特徴とする無線通信のシステム。 The wireless communication system according to claim 12, comprising:
The mobile phone further includes an out-of-service determination unit that determines that the mobile phone is out of service based on the state of the wireless communication with the first base station and the second base station,
The mode selection unit selects one mode from a plurality of modes having different execution intervals of the wireless communication method selection based on the tunnel information notified by the first base station and the position information,
When the out-of-service determining unit determines that the out-of-service determining unit is out of the service area, the method selecting unit controls the wireless communication method selection execution interval based on the selected mode, and executes the wireless communication method selection. A wireless communication system, wherein the wireless communication system is controlled to a sleep state during a period when it is not.
前記トンネル情報取得部は、前記第2の通信エリアにおいて、前記トンネル情報を取得しないと、前記位置情報取得部を停止させ、前記圏外判定部が前記圏外であると判定した場合、前記無線通信の方式選択の実行間隔が他のモードより広くなるモードを選択するように前記モード選択部を制御すること
を特徴とする無線通信のシステム。 The wireless communication system according to claim 13, comprising:
If the tunnel information acquisition unit does not acquire the tunnel information in the second communication area, the tunnel information acquisition unit stops the position information acquisition unit, and if the out-of-range determination unit determines that the out-of-range is out of the range, A wireless communication system, wherein the mode selection unit is controlled to select a mode in which an execution interval of method selection is wider than other modes.
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JP2015045020A JP2016165069A (en) | 2015-03-06 | 2015-03-06 | Mobile phone and system for radio communication |
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