JP4122939B2 - 携帯端末、チャネル切り替えプログラム及び方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワークに接続し通信を行う際に共通ＣＨと個別ＣＨの切り替えを行う携帯端末、チャネル切り替えプログラム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯端末はネットワーク（ＮＷ：NetWork ）と通信を行う場合、基地局を経由してＮＷに接続する。この時、基地局との接続は基地局の最小単位Sector毎に接続を行う。基地局のエリアはCellであり、１Cellあたり複数（３〜６）のSectorが割り当てられる。携帯端末が移動した場合は、今現在接続しているSectorから移動先のSectorに移行する必要がある。
【０００３】
共通ＣＨ（CHannel 、チャネル）でのデータ通信を行いながら移動している携帯端末は、ＮＷとの接続を維持するために移行先の報知情報を取得する必要がある。この報知情報の取得ならびにCell／Sectorの切り替え処理に約３〜４秒の処理時間が必要であり、この処理中、携帯端末はデータの送受信処理が停止することになる。よって、共通ＣＨでのデータ通信中に携帯端末が移動する場合、特に基地局が数多く設置されている都心ならびに高速移動中は、Cell／Sectorの移行処理が発生するたびにダウンロード処理の停止が発生し、携帯端末が一つのCell／Sectorに留まっている場合よりもダウンロードの時間が多く掛かることが自明である。
【０００４】
個別ＣＨでのデータ通信においては共通ＣＨ時のCell／Sector移行時に受信する報知情報の取得が必要ないため、先に述べたダウンロードの停止が発生しない。個別ＣＨでの接続中はCell／Sector間の移行にハンドオーバーという仕組みを用いるため、Cell／Sectorを切り替える際に報知情報を取得する必要がないためである。
【０００５】
共通ＣＨとは複数の端末が共有して使用するチャネルのことである。個別ＣＨとは各端末に個別に割り当てられ、他の端末とは排他的に使用されるチャネルのことである。データ量が少ない場合は、共通ＣＨを使用し、他の端末からのデータと多重化することで帯域が有効利用される。データ量が多い場合は個別ＣＨを使用することでデータを効率的に送受信できる。
【０００６】
パケット伝送方式にチャネルを状況に応じて切り替えるチャネル切り替え方式がある。これはトラフィックの少ないときに共通ＣＨを使い、多いときに個別ＣＨを使用する方式である。
【０００７】
プロトコル構成の面から見れば、共通ＣＨと個別ＣＨの切り替え機能は、データリンク層におけるＭＡＣ（Medium Access Control ）副層において提供されることになる。
端末側のＭＡＣ副層の構造を図７に示す。ＭＡＣ−ｃ／ｓｈは共通ＣＨ（ＦＡＣＨなど）を用いたデータ転送の制御を行う。ＭＡＣ−ｄは個別ＣＨ（ＤＣＨ）を用いたデータ転送の制御とチャネルの切り替えを行う。
【０００８】
携帯端末のセル間の移行回数を利用した例として特許文献１を挙げる。
特許文献１は無線基地局に携帯端末のセル間の移行回数を学習させ、移行回数に基づいた無線基地局の選択を行い、セル間通信チャネルの切り替えをスムーズにし、回線品質劣化を防止する方法を提供する。
【０００９】
共通チャネルと個別チャネルの切り替えを閾値によって行った例として特許文献２を挙げる。
特許文献２は、送信待ちのキューのキューイング数を閾値として共通チャネルと個別チャネルの切り替えを行い、パケット通信の効率を向上させる方法を提示する。
【００１０】
【特許文献１】
特開平５−３１６０２３号公報
【特許文献２】
特開平１１−２６６２６２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の手法では、共通ＣＨでのデータ通信実施時にCell／Sector移行を行う場合、データ通信が一時的に中断されることになる。よって、Cell／Sector移行を頻繁に実施する環境下においては、データ通信の中断が多発することになる。
上記問題を解決するために本発明は、共通ＣＨでのデータ通信時にCell／Sectorの移行が多数回発生する場合には、閾値との比較によってデータ通信を個別ＣＨに切り替え、個別ＣＨでのダウンロードを実施することで、共通ＣＨでのデータ通信と比較してダウンロード時間を短縮する携帯端末を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明である携帯端末は、Cell ／ Sector 移行の回数を計測するCell／Sector移行監視手段と、閾値を保持する閾値保持手段と、上記Cell／Sector移行の回数と上記閾値とを比較する比較手段と、前記比較の結果に基づき共通ＣＨと個別ＣＨのチャネル切り替えを制御するチャネル制御手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の携帯端末であって、上記閾値保持手段は、単位時間当たりの変更基地局数を閾値として保持することを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の携帯端末であって、上記閾値保持手段は、１基地局あたりの接続時間を閾値として保持することを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明であるチャンネル切り替えプログラムは、携帯端末に、ネットワークと接続する処理と、上記ネットワークに接続後Cell／Sector移行回数を計測する処理と、上記Cell／Sector移行の回数を閾値と比較する処理と、上記 Cell ／ Sector 移行の回数が上記閾値より大きい場合、上記ネットワークへチャネル切り替えを要求する処理と、上記ネットワークからのチャネル切り替え要求があるか否かを判断する処理と、上記ネットワークからの切り替え要求がある場合、上記チャネル切り替えを行う処理と、上記Cell／Sector移行回数の計測を停止する処理とを実行させることを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明であるチャネル切り替えプログラムは、携帯端末に、ネットワークと接続する処理と、上記ネットワーク接続後１基地局当たりの接続時間を計測する処理と、計測結果をメモリに保存する処理と、１基地局当たりの接続時間を閾値と比較する処理と、上記接続時間が前記閾値より大きい場合、ネットワークへチャネル切り替えを要求する処理と、上記ネットワークからのチャネル切り替え要求が有るか否かを判断する処理と、上記ネットワークからチャネル切り替えの指示を受けると上記チャネル切り替えを行う処理と、上記１基地局当たりの接続時間計測を停止する処理とを実行させることを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の発明であるチャネル切り替え方法は、ネットワークと接続するステップと、上記ネットワークに接続後Cell／Sector移行回数を計測するステップと、上記Cell／Sector移行の回数を閾値と比較するステップと、上記 Cell ／ Sector 移行の回数が上記閾値より大きい場合、上記ネットワークへチャネル切り替えを要求するステップと、上記ネットワークからの切り替え要求があるか否かを判断する処理と、上記ネットワークからの切り替え要求がある場合、上記ネットワークからチャネル切り替えを行うステップと、上記Cell／Sector移行回数の計測を停止するステップとを有することを特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の発明であるチャネル切り替え方法は、ネットワークと接続するステップと、上記ネットワーク接続後１基地局あたりの接続時間を計測するステップと、計測結果をメモリに保存するステップと、１基地局当たりの接続時間を閾値と比較するステップと、上記接続時間が前記閾値より大きい場合、ネットワークへチャネル切り替えを要求するステップと、上記ネットワークからのチャネル切り替え要求が有るか否かを判断する処理と、上記ネットワークからチャネル切り替えの指示を受けると上記チャネル切り替えを行うステップと、上記１基地局当たりの接続時間計測を停止する処理とを有することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
＜実施例の構成＞
図１を参照して本発明による携帯端末の構成を説明する。
本発明による携帯端末はＲＦ部１、信号処理部２、制御部３、電池４及び記憶部７を有する。
【００２０】
ＲＦ部１は受信した周波数をダウンコンバートし、データをＡ／Ｄ変換する。発信時はＤ／Ａ変換を行い、周波数をアップコンバートしてデータを送信する。
信号処理部２はＲＦ部１から受信したデータを逆拡散し、デコード処理を実施する。また送信するデータをエンコード処理し、拡散する。
制御部３は信号処理部２からのデコードデータや送信するデータの制御、また携帯端末の動作の制御を行う。
制御部３は更にCell／Sector移行監視部５とＣＨ制御部６とを有する。
Cell／Sector移行監視部５はCell／Sector移行の回数や通信状態を監視する。
ＣＨ制御部６は通信するＣＨの切り替え処理を実施する。
記憶部７はＲＯＭとＲＡＭからなり、装置の制御プログラムや演算に使用される数値等を保持する。
【００２１】
＜実施例の動作＞
以下本発明の実施例を詳細に説明する。
まず図２を用いて、共通ＣＨと個別ＣＨにおけるCell／Sector移行とデータ通信について説明する。
携帯端末がＢＴＳ１（ＢＴＳ：Base Transceiver Station、無線基地局装置）のみのエリアＡ１から、ＢＴＳ１とＢＴＳ２のエリアＡ２へ、そしてＢＴＳ２のみのエリアＡ３に移動した場合を考える。
【００２２】
共通ＣＨ（ＲＡＣＨ／ＦＡＣＨ）を用いたデータ通信の場合、携帯端末はＡ１の地点においてＢＴＳ１とデータ通信を行っている（Ａ４）。ここでＲＡＣＨ、ＦＡＣＨはそれぞれＲＡＣＨ：Random Access CHannel 、ＦＡＣＨ：Forward Access CHannelを意味し、ユーザデータの送受信に使用される上り、下り方向の共通チャネルである。
【００２３】
携帯端末がＡ１エリアからＡ２エリアに移動した場合、携帯端末は共通ＣＨ（ＦＡＣＨ／ＲＡＣＨ）を用いたＢＴＳ１とのデータ通信を停止し（Ａ５）、報知情報（システム情報、Cell情報など）を取得する（Ａ６）。
【００２４】
携帯端末は報知情報を取得するために、報知情報が送信されている共通チャネルＢＣＨ（Broadcast CHannel ）を取得する必要がある。しかしながら、ユーザデータ用の共通ＣＨ（ＲＡＣＨ／ＦＡＣＨ）と同時にＢＣＨをオープンすることができないため、ユーザデータ用の共通ＣＨ（ＲＡＣＨ／ＦＡＣＨ）をクローズする必要がある。
【００２５】
報知情報取得後、携帯端末はデータ通信を再開するために、ユーザデータ用の共通ＣＨ（ＦＡＣＨ／ＲＡＣＨ）をオープンし（Ａ７）、共通ＣＨ（ＦＡＣＨ／ＲＡＣＨ）でのデータ通信を再開する。この為、共通ＣＨ（ＦＡＣＨ／ＲＡＣＨ）を用いたデータ通信の場合、ＢＴＳ１の地点Ａ１からＢＴＳ２の地点Ａ３に移行するまでに、データ通信が停止する期間「Ａ５〜Ａ７の時間」が存在する。
【００２６】
次に個別ＣＨを用いたデータ送信の場合、Ａ１の地点においてはＢＴＳ１と個別ＣＨでのデータ通信を行っている（Ａ８）。ここでＤＣＨ（Dedicated CHannel ）とは双方向チャネルのことで、ユーザデータの送受信に使用され、端末ごとに割り当てられるものである。
【００２７】
携帯端末がＡ１からＡ２に移動した場合、携帯端末はＢＴＳ２のエリアに移動した時点でＢＴＳ２の追加処理を実施する（Ａ９）。この時、個別ＣＨ（ＤＣＨ）ではデータ通信を停止する必要はない。
個別ＣＨでの接続中はCell／Sector間の移行にハンドオーバーという仕組みを用いるため、Cell／Sectorを切り替える際に報知情報を取得する必要がないためである。
【００２８】
更にＡ２からＡ３の地点に移動するまでにＢＴＳ１のエリアを外れたときにＢＴＳ１の削除処理を実施する（Ａ１０）。このときも個別ＣＨではデータ通信を停止する必要はない。
【００２９】
よって個別ＣＨ（ＤＣＨ）を用いたデータ通信の場合、ＢＴＳ１の地点Ａ１からＢＴＳ２の地点Ａ３に移行するまでにデータ通信が停止する期間は存在せず、Ａ１からＡ３にCellを移動する間、常にデータ通信を実施することが可能である。
【００３０】
本発明においては、共通ＣＨでのデータ通信中に頻繁にCell／Sector移行が発生する場合に、通信ＣＨを共通ＣＨから個別ＣＨに切り替えることによって、データ通信停止時間をなくし、従来と比較してダウンロード時間を短縮することが可能となる。ここに通信ＣＨとはＮＷとの通信を実施するためのチャネルのことである。
【００３１】
＜フローチャートによる説明１＞
次に図３のフローチャートを参照して説明する。
まず初めにデータ通信を開始する（ステップＢ１）。Cell／Sector移行監視部５ではCell／Sector移行の回数をカウントする（ステップＢ２）。ここで、Cell／Sector移行監視部５には共通ＣＨから個別ＣＨに切り替えるためのCell／Sector移行回数の閾値ｎが記憶されている。移動端末が走行を行ったり、レベルの変動によってCell／Sector移行／切り替えが行われた場合、Cell／Sector移行監視部５でCell／Sectorの移行／切り替え回数がカウントされる。このCell／Sector切り替え回数が閾値ｎを超えるかどうかをCell／Sector移行監視部５で監視する（ステップＢ３）。
【００３２】
Cell／Sector移行回数が閾値ｎを超えた場合（ステップＢ３／ＹＥＳ）、Cell／Sector移行監視部５から（共通ＣＨから個別ＣＨへの）ＣＨ切り替え要求を制御部３に通知する（ステップＢ４）。この切り替え要求は端末からＮＷに対して通知される。ＮＷからＣＨの切り替え指示があれば（ステップＢ５／ＹＥＳ）、制御部３からＣＨ制御部６にＣＨ切り替え指示が出され、ＣＨ制御部６によって共通ＣＨから個別ＣＨにデータ通信ＣＨが切り替えられる（ステップＢ６）。切り替え後はCell／Sector移行監視を停止する（Ｂ７）。
【００３３】
＜フローチャートによる説明２＞
図４を参照して閾値として１基地局当たりの接続時間を採用した場合のフローチャートを説明する。データ通信を開始したら、Cell／Sector移行時間を監視する（ステップＣ１）。計測したCell／Sector移行時間から１基地局当たりの接続時間を求め（ステップＣ２）、これを記憶部７に保存する（ステップＣ３）。複数の基地局を通過した結果、計測値が複数得られるが、それから計測値の最大値や平均値などを算出する（ステップＣ４）。計測値の平均値は図３のフローチャートで利用した単位時間当たりの変更基地局数の逆数になる。
算出した値と保持された閾値とを比較し、閾値よりも小さい場合は（ステップＣ５／ＹＥＳ）、ネットワークにチャネル切り替えの要求を出す（ステップＣ６）。以下ステップＣ７からは図３のフローチャートと同じであるので説明を省略する。
【００３４】
＜ダウンロード時間の比較＞
本発明を実施した場合の効果を図５、図６を用いて説明する。
通常、ダウンロード停止の時間は報知情報取得の時間に比例する。停止時間を４Ｓとした場合、図５に示すように個別ＣＨ時のダウンロード時間と比較して共通ＣＨでのダウンロード時間は報知情報取得の分だけ長い時間かかることが分かる。
【００３５】
例えば、１０Ｍbyteのファイルをダウンロードする場合を考える。１分に１回のCell／Sector移行が発生する場合（約時速３０km／h）は４５．７分、１分に２回の場合（約時速６０km／h ）は４９．２分、１分に３回の場合（時速６０km／h で都心部走行）は５３．３分と掛かる（図５）。これに対し、個別ＣＨでのデータ通信を実施した場合は４２．６分とそれぞれ、共通ＣＨ中のダウンロード時間と比較して３分、６．５分、１０．６分の短縮が可能となることが分かる（図６）。
ここで図５はダウンロードするファイルの容量とダウンロードに掛かる時間を記載したグラフであり、図６は個別ＣＨでのダウンロード時間と共通ＣＨでのダウンロード時間の差（共通ＣＨ中の遅延時間）を記載したグラフである。
【００３６】
よって、本発明を実施することで、Cell／Sector移行が多発した場合にCell／Sector移行監視部５でCell／Sector移行回数を監視し、Cell／Sector移行が閾値ｎを超えた場合にCell切り替え要求をＮＷに出すことによって、データ通信ＣＨを共通ＣＨから個別ＣＨに切り替えることでデータ通信のダウンロード時間を短縮することが可能となる。
【００３７】
また、共通ＣＨ利用の場合は、Cell／Sector移行の度にチャネルを閉じて通信を中断していたが、個別チャネルを使用することでＭＡＣ−ｄで常に接続している状態を実現できる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、その効果は第一に、ダウンロード効率の向上が可能であることである。その理由は、Cell／Sector移行回数の検出を行い、Cell／Sector移行回数が閾値よりも多い場合は、データ通信ＣＨを共通ＣＨから個別ＣＨへ切り替えることが可能となるからである。
【００３９】
第二の効果は、ダウンロード時間の短縮が可能であることである。その理由は、Cell／Sector移行時に発生するデータ通信ＣＨ停止処理を停止することが可能となるからである。
【００４０】
第三の効果は、データ通信ＣＨの効率向上が可能であることである。その理由は、共通ＣＨから個別ＣＨへの移行を行うことによって、Cell／Sector移行による報知情報の通信を削減することが可能となるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の携帯端末の構成を示すブロック図である。
【図２】携帯端末のCell／Sector移動時のデータ通信とＣＨの関係を示す図である。
【図３】本発明の携帯端末の動作を示すフローチャートである。
【図４】閾値との比較を行う数値を１基地局当たりの接続時間とした場合の携帯端末の動作を示すフローチャートである。
【図５】ダウンロードするファイルの容量とダウンロード時間との関係を示すグラフである。
【図６】個別ＣＨでのダウンロード時間と共通ＣＨでのダウンロード時間の差（遅延時間）を示す図である。
【図７】端末側のＭＡＣ副層の構造を示す図である。
【符号の説明】
１ ＲＦ部
２ 信号処理部
３ 制御部
４ 電池
５ Cell／Sector移行監視部
６ ＣＨ制御部
７ 記憶部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワークに接続し通信を行う際に共通ＣＨと個別ＣＨの切り替えを行う携帯端末、チャネル切り替えプログラム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯端末はネットワーク（ＮＷ：NetWork ）と通信を行う場合、基地局を経由してＮＷに接続する。この時、基地局との接続は基地局の最小単位Sector毎に接続を行う。基地局のエリアはCellであり、１Cellあたり複数（３〜６）のSectorが割り当てられる。携帯端末が移動した場合は、今現在接続しているSectorから移動先のSectorに移行する必要がある。
【０００３】
共通ＣＨ（CHannel 、チャネル）でのデータ通信を行いながら移動している携帯端末は、ＮＷとの接続を維持するために移行先の報知情報を取得する必要がある。この報知情報の取得ならびにCell／Sectorの切り替え処理に約３〜４秒の処理時間が必要であり、この処理中、携帯端末はデータの送受信処理が停止することになる。よって、共通ＣＨでのデータ通信中に携帯端末が移動する場合、特に基地局が数多く設置されている都心ならびに高速移動中は、Cell／Sectorの移行処理が発生するたびにダウンロード処理の停止が発生し、携帯端末が一つのCell／Sectorに留まっている場合よりもダウンロードの時間が多く掛かることが自明である。
【０００４】
個別ＣＨでのデータ通信においては共通ＣＨ時のCell／Sector移行時に受信する報知情報の取得が必要ないため、先に述べたダウンロードの停止が発生しない。個別ＣＨでの接続中はCell／Sector間の移行にハンドオーバーという仕組みを用いるため、Cell／Sectorを切り替える際に報知情報を取得する必要がないためである。
【０００５】
共通ＣＨとは複数の端末が共有して使用するチャネルのことである。個別ＣＨとは各端末に個別に割り当てられ、他の端末とは排他的に使用されるチャネルのことである。データ量が少ない場合は、共通ＣＨを使用し、他の端末からのデータと多重化することで帯域が有効利用される。データ量が多い場合は個別ＣＨを使用することでデータを効率的に送受信できる。
【０００６】
パケット伝送方式にチャネルを状況に応じて切り替えるチャネル切り替え方式がある。これはトラフィックの少ないときに共通ＣＨを使い、多いときに個別ＣＨを使用する方式である。
【０００７】
プロトコル構成の面から見れば、共通ＣＨと個別ＣＨの切り替え機能は、データリンク層におけるＭＡＣ（Medium Access Control ）副層において提供されることになる。
端末側のＭＡＣ副層の構造を図７に示す。ＭＡＣ−ｃ／ｓｈは共通ＣＨ（ＦＡＣＨなど）を用いたデータ転送の制御を行う。ＭＡＣ−ｄは個別ＣＨ（ＤＣＨ）を用いたデータ転送の制御とチャネルの切り替えを行う。
【０００８】
携帯端末のセル間の移行回数を利用した例として特許文献１を挙げる。
特許文献１は無線基地局に携帯端末のセル間の移行回数を学習させ、移行回数に基づいた無線基地局の選択を行い、セル間通信チャネルの切り替えをスムーズにし、回線品質劣化を防止する方法を提供する。
【０００９】
共通チャネルと個別チャネルの切り替えを閾値によって行った例として特許文献２を挙げる。
特許文献２は、送信待ちのキューのキューイング数を閾値として共通チャネルと個別チャネルの切り替えを行い、パケット通信の効率を向上させる方法を提示する。
【００１０】
【特許文献１】
特開平５−３１６０２３号公報
【特許文献２】
特開平１１−２６６２６２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の手法では、共通ＣＨでのデータ通信実施時にCell／Sector移行を行う場合、データ通信が一時的に中断されることになる。よって、Cell／Sector移行を頻繁に実施する環境下においては、データ通信の中断が多発することになる。
上記問題を解決するために本発明は、共通ＣＨでのデータ通信時にCell／Sectorの移行が多数回発生する場合には、閾値との比較によってデータ通信を個別ＣＨに切り替え、個別ＣＨでのダウンロードを実施することで、共通ＣＨでのデータ通信と比較してダウンロード時間を短縮する携帯端末を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明である携帯端末は、Cell ／ Sector 移行の回数を計測するCell／Sector移行監視手段と、閾値を保持する閾値保持手段と、上記Cell／Sector移行の回数と上記閾値とを比較する比較手段と、前記比較の結果に基づき共通ＣＨと個別ＣＨのチャネル切り替えを制御するチャネル制御手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の携帯端末であって、上記閾値保持手段は、単位時間当たりの変更基地局数を閾値として保持することを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の携帯端末であって、上記閾値保持手段は、１基地局あたりの接続時間を閾値として保持することを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明であるチャンネル切り替えプログラムは、携帯端末に、ネットワークと接続する処理と、上記ネットワークに接続後Cell／Sector移行回数を計測する処理と、上記Cell／Sector移行の回数を閾値と比較する処理と、上記 Cell ／ Sector 移行の回数が上記閾値より大きい場合、上記ネットワークへチャネル切り替えを要求する処理と、上記ネットワークからのチャネル切り替え要求があるか否かを判断する処理と、上記ネットワークからの切り替え要求がある場合、上記チャネル切り替えを行う処理と、上記Cell／Sector移行回数の計測を停止する処理とを実行させることを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明であるチャネル切り替えプログラムは、携帯端末に、ネットワークと接続する処理と、上記ネットワーク接続後１基地局当たりの接続時間を計測する処理と、計測結果をメモリに保存する処理と、１基地局当たりの接続時間を閾値と比較する処理と、上記接続時間が前記閾値より大きい場合、ネットワークへチャネル切り替えを要求する処理と、上記ネットワークからのチャネル切り替え要求が有るか否かを判断する処理と、上記ネットワークからチャネル切り替えの指示を受けると上記チャネル切り替えを行う処理と、上記１基地局当たりの接続時間計測を停止する処理とを実行させることを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の発明であるチャネル切り替え方法は、ネットワークと接続するステップと、上記ネットワークに接続後Cell／Sector移行回数を計測するステップと、上記Cell／Sector移行の回数を閾値と比較するステップと、上記 Cell ／ Sector 移行の回数が上記閾値より大きい場合、上記ネットワークへチャネル切り替えを要求するステップと、上記ネットワークからの切り替え要求があるか否かを判断する処理と、上記ネットワークからの切り替え要求がある場合、上記ネットワークからチャネル切り替えを行うステップと、上記Cell／Sector移行回数の計測を停止するステップとを有することを特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の発明であるチャネル切り替え方法は、ネットワークと接続するステップと、上記ネットワーク接続後１基地局あたりの接続時間を計測するステップと、計測結果をメモリに保存するステップと、１基地局当たりの接続時間を閾値と比較するステップと、上記接続時間が前記閾値より大きい場合、ネットワークへチャネル切り替えを要求するステップと、上記ネットワークからのチャネル切り替え要求が有るか否かを判断する処理と、上記ネットワークからチャネル切り替えの指示を受けると上記チャネル切り替えを行うステップと、上記１基地局当たりの接続時間計測を停止する処理とを有することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
＜実施例の構成＞
図１を参照して本発明による携帯端末の構成を説明する。
本発明による携帯端末はＲＦ部１、信号処理部２、制御部３、電池４及び記憶部７を有する。
【００２０】
ＲＦ部１は受信した周波数をダウンコンバートし、データをＡ／Ｄ変換する。発信時はＤ／Ａ変換を行い、周波数をアップコンバートしてデータを送信する。
信号処理部２はＲＦ部１から受信したデータを逆拡散し、デコード処理を実施する。また送信するデータをエンコード処理し、拡散する。
制御部３は信号処理部２からのデコードデータや送信するデータの制御、また携帯端末の動作の制御を行う。
制御部３は更にCell／Sector移行監視部５とＣＨ制御部６とを有する。
Cell／Sector移行監視部５はCell／Sector移行の回数や通信状態を監視する。
ＣＨ制御部６は通信するＣＨの切り替え処理を実施する。
記憶部７はＲＯＭとＲＡＭからなり、装置の制御プログラムや演算に使用される数値等を保持する。
【００２１】
＜実施例の動作＞
以下本発明の実施例を詳細に説明する。
まず図２を用いて、共通ＣＨと個別ＣＨにおけるCell／Sector移行とデータ通信について説明する。
携帯端末がＢＴＳ１（ＢＴＳ：Base Transceiver Station、無線基地局装置）のみのエリアＡ１から、ＢＴＳ１とＢＴＳ２のエリアＡ２へ、そしてＢＴＳ２のみのエリアＡ３に移動した場合を考える。
【００２２】
共通ＣＨ（ＲＡＣＨ／ＦＡＣＨ）を用いたデータ通信の場合、携帯端末はＡ１の地点においてＢＴＳ１とデータ通信を行っている（Ａ４）。ここでＲＡＣＨ、ＦＡＣＨはそれぞれＲＡＣＨ：Random Access CHannel 、ＦＡＣＨ：Forward Access CHannelを意味し、ユーザデータの送受信に使用される上り、下り方向の共通チャネルである。
【００２３】
携帯端末がＡ１エリアからＡ２エリアに移動した場合、携帯端末は共通ＣＨ（ＦＡＣＨ／ＲＡＣＨ）を用いたＢＴＳ１とのデータ通信を停止し（Ａ５）、報知情報（システム情報、Cell情報など）を取得する（Ａ６）。
【００２４】
携帯端末は報知情報を取得するために、報知情報が送信されている共通チャネルＢＣＨ（Broadcast CHannel ）を取得する必要がある。しかしながら、ユーザデータ用の共通ＣＨ（ＲＡＣＨ／ＦＡＣＨ）と同時にＢＣＨをオープンすることができないため、ユーザデータ用の共通ＣＨ（ＲＡＣＨ／ＦＡＣＨ）をクローズする必要がある。
【００２５】
報知情報取得後、携帯端末はデータ通信を再開するために、ユーザデータ用の共通ＣＨ（ＦＡＣＨ／ＲＡＣＨ）をオープンし（Ａ７）、共通ＣＨ（ＦＡＣＨ／ＲＡＣＨ）でのデータ通信を再開する。この為、共通ＣＨ（ＦＡＣＨ／ＲＡＣＨ）を用いたデータ通信の場合、ＢＴＳ１の地点Ａ１からＢＴＳ２の地点Ａ３に移行するまでに、データ通信が停止する期間「Ａ５〜Ａ７の時間」が存在する。
【００２６】
次に個別ＣＨを用いたデータ送信の場合、Ａ１の地点においてはＢＴＳ１と個別ＣＨでのデータ通信を行っている（Ａ８）。ここでＤＣＨ（Dedicated CHannel ）とは双方向チャネルのことで、ユーザデータの送受信に使用され、端末ごとに割り当てられるものである。
【００２７】
携帯端末がＡ１からＡ２に移動した場合、携帯端末はＢＴＳ２のエリアに移動した時点でＢＴＳ２の追加処理を実施する（Ａ９）。この時、個別ＣＨ（ＤＣＨ）ではデータ通信を停止する必要はない。
個別ＣＨでの接続中はCell／Sector間の移行にハンドオーバーという仕組みを用いるため、Cell／Sectorを切り替える際に報知情報を取得する必要がないためである。
【００２８】
更にＡ２からＡ３の地点に移動するまでにＢＴＳ１のエリアを外れたときにＢＴＳ１の削除処理を実施する（Ａ１０）。このときも個別ＣＨではデータ通信を停止する必要はない。
【００２９】
よって個別ＣＨ（ＤＣＨ）を用いたデータ通信の場合、ＢＴＳ１の地点Ａ１からＢＴＳ２の地点Ａ３に移行するまでにデータ通信が停止する期間は存在せず、Ａ１からＡ３にCellを移動する間、常にデータ通信を実施することが可能である。
【００３０】
本発明においては、共通ＣＨでのデータ通信中に頻繁にCell／Sector移行が発生する場合に、通信ＣＨを共通ＣＨから個別ＣＨに切り替えることによって、データ通信停止時間をなくし、従来と比較してダウンロード時間を短縮することが可能となる。ここに通信ＣＨとはＮＷとの通信を実施するためのチャネルのことである。
【００３１】
＜フローチャートによる説明１＞
次に図３のフローチャートを参照して説明する。
まず初めにデータ通信を開始する（ステップＢ１）。Cell／Sector移行監視部５ではCell／Sector移行の回数をカウントする（ステップＢ２）。ここで、Cell／Sector移行監視部５には共通ＣＨから個別ＣＨに切り替えるためのCell／Sector移行回数の閾値ｎが記憶されている。移動端末が走行を行ったり、レベルの変動によってCell／Sector移行／切り替えが行われた場合、Cell／Sector移行監視部５でCell／Sectorの移行／切り替え回数がカウントされる。このCell／Sector切り替え回数が閾値ｎを超えるかどうかをCell／Sector移行監視部５で監視する（ステップＢ３）。
【００３２】
Cell／Sector移行回数が閾値ｎを超えた場合（ステップＢ３／ＹＥＳ）、Cell／Sector移行監視部５から（共通ＣＨから個別ＣＨへの）ＣＨ切り替え要求を制御部３に通知する（ステップＢ４）。この切り替え要求は端末からＮＷに対して通知される。ＮＷからＣＨの切り替え指示があれば（ステップＢ５／ＹＥＳ）、制御部３からＣＨ制御部６にＣＨ切り替え指示が出され、ＣＨ制御部６によって共通ＣＨから個別ＣＨにデータ通信ＣＨが切り替えられる（ステップＢ６）。切り替え後はCell／Sector移行監視を停止する（Ｂ７）。
【００３３】
＜フローチャートによる説明２＞
図４を参照して閾値として１基地局当たりの接続時間を採用した場合のフローチャートを説明する。データ通信を開始したら、Cell／Sector移行時間を監視する（ステップＣ１）。計測したCell／Sector移行時間から１基地局当たりの接続時間を求め（ステップＣ２）、これを記憶部７に保存する（ステップＣ３）。複数の基地局を通過した結果、計測値が複数得られるが、それから計測値の最大値や平均値などを算出する（ステップＣ４）。計測値の平均値は図３のフローチャートで利用した単位時間当たりの変更基地局数の逆数になる。
算出した値と保持された閾値とを比較し、閾値よりも小さい場合は（ステップＣ５／ＹＥＳ）、ネットワークにチャネル切り替えの要求を出す（ステップＣ６）。以下ステップＣ７からは図３のフローチャートと同じであるので説明を省略する。
【００３４】
＜ダウンロード時間の比較＞
本発明を実施した場合の効果を図５、図６を用いて説明する。
通常、ダウンロード停止の時間は報知情報取得の時間に比例する。停止時間を４Ｓとした場合、図５に示すように個別ＣＨ時のダウンロード時間と比較して共通ＣＨでのダウンロード時間は報知情報取得の分だけ長い時間かかることが分かる。
【００３５】
例えば、１０Ｍbyteのファイルをダウンロードする場合を考える。１分に１回のCell／Sector移行が発生する場合（約時速３０km／h）は４５．７分、１分に２回の場合（約時速６０km／h ）は４９．２分、１分に３回の場合（時速６０km／h で都心部走行）は５３．３分と掛かる（図５）。これに対し、個別ＣＨでのデータ通信を実施した場合は４２．６分とそれぞれ、共通ＣＨ中のダウンロード時間と比較して３分、６．５分、１０．６分の短縮が可能となることが分かる（図６）。
ここで図５はダウンロードするファイルの容量とダウンロードに掛かる時間を記載したグラフであり、図６は個別ＣＨでのダウンロード時間と共通ＣＨでのダウンロード時間の差（共通ＣＨ中の遅延時間）を記載したグラフである。
【００３６】
よって、本発明を実施することで、Cell／Sector移行が多発した場合にCell／Sector移行監視部５でCell／Sector移行回数を監視し、Cell／Sector移行が閾値ｎを超えた場合にCell切り替え要求をＮＷに出すことによって、データ通信ＣＨを共通ＣＨから個別ＣＨに切り替えることでデータ通信のダウンロード時間を短縮することが可能となる。
【００３７】
また、共通ＣＨ利用の場合は、Cell／Sector移行の度にチャネルを閉じて通信を中断していたが、個別チャネルを使用することでＭＡＣ−ｄで常に接続している状態を実現できる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、その効果は第一に、ダウンロード効率の向上が可能であることである。その理由は、Cell／Sector移行回数の検出を行い、Cell／Sector移行回数が閾値よりも多い場合は、データ通信ＣＨを共通ＣＨから個別ＣＨへ切り替えることが可能となるからである。
【００３９】
第二の効果は、ダウンロード時間の短縮が可能であることである。その理由は、Cell／Sector移行時に発生するデータ通信ＣＨ停止処理を停止することが可能となるからである。
【００４０】
第三の効果は、データ通信ＣＨの効率向上が可能であることである。その理由は、共通ＣＨから個別ＣＨへの移行を行うことによって、Cell／Sector移行による報知情報の通信を削減することが可能となるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の携帯端末の構成を示すブロック図である。
【図２】携帯端末のCell／Sector移動時のデータ通信とＣＨの関係を示す図である。
【図３】本発明の携帯端末の動作を示すフローチャートである。
【図４】閾値との比較を行う数値を１基地局当たりの接続時間とした場合の携帯端末の動作を示すフローチャートである。
【図５】ダウンロードするファイルの容量とダウンロード時間との関係を示すグラフである。
【図６】個別ＣＨでのダウンロード時間と共通ＣＨでのダウンロード時間の差（遅延時間）を示す図である。
【図７】端末側のＭＡＣ副層の構造を示す図である。
【符号の説明】
１ ＲＦ部
２ 信号処理部
３ 制御部
４ 電池
５ Cell／Sector移行監視部
６ ＣＨ制御部
７ 記憶部
Claims (7)
- Cell／Sector移行の回数を計測するCell／Sector移行監視手段と、
閾値を保持する閾値保持手段と、
前記Cell／Sector移行の回数と前記閾値とを比較する比較手段と、
前記比較の結果に基づき、共通ＣＨと個別ＣＨのチャネル切り替えを制御するチャネル制御手段とを有することを特徴とする携帯端末。 - 前記閾値保持手段は、単位時間当たりの変更基地局数を閾値として保持することを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
- 前記閾値保持手段は、１基地局あたりの接続時間を閾値として保持することを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
- 携帯端末に、
ネットワークと接続する処理と、
前記ネットワークに接続後Cell／Sector移行回数を計測する処理と、
前記Cell／Sector移行の回数を閾値と比較する処理と、
前記 Cell ／ Sector 移行の回数が前記閾値より大きい場合、前記ネットワークへチャネル切り替えを要求する処理と、
前記ネットワークからのチャネル切り替え要求があるか否かを判断する処理と、
前記ネットワークからの切り替え要求がある場合、前記チャネル切り替えを行う処理と、
前記Cell／Sector移行回数の計測を停止する処理とを実行させるためのチャネル切り替えプログラム。 - 携帯端末に、
ネットワークと接続する処理と、
前記ネットワーク接続後１基地局当たりの接続時間を計測する処理と、
計測結果をメモリに保存する処理と、
１基地局当たりの接続時間を閾値と比較する処理と、
前記接続時間が前記閾値より大きい場合、ネットワークへチャネル切り替えを要求する処理と、
前記ネットワークからのチャネル切り替え要求が有るか否かを判断する処理と、
前記ネットワークからチャネル切り替えの指示を受けると前記チャネル切り替えを行う処理と、
前記１基地局当たりの接続時間計測を停止する処理とを実行させるためのチャネル切り替えプログラム。 - ネットワークと接続するステップと、
前記ネットワークに接続後Cell／Sector移行回数を計測するステップと、
前記Cell／Sector移行の回数を閾値と比較するステップと、
前記 Cell ／ Sector 移行の回数が前記閾値より大きい場合、前記ネットワークへチャネル切り替えを要求するステップと、
前記ネットワークからの切り替え要求があるか否かを判断する処理と、
前記ネットワークからの切り替え要求がある場合、前記ネットワークからチャネル切り替えを行うステップと、
前記Cell／Sector移行回数の計測を停止するステップとを有するチャネル切り替え方法。 - ネットワークと接続するステップと、
前記ネットワーク接続後１基地局あたりの接続時間を計測するステップと、
計測結果をメモリに保存するステップと、
１基地局当たりの接続時間を閾値と比較するステップと、
前記接続時間が前記閾値より大きい場合、前記ネットワークへチャネル切り替えを要求するステップと、
前記ネットワークからのチャネル切り替え要求が有るか否かを判断する処理と、
前記ネットワークからチャネル切り替えの指示を受けると前記チャネル切り替えを行うステップと、
前記１基地局当たりの接続時間計測を停止する処理とを有するチャネル切り替え方法。
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