JP4290175B2 - バッテリ残量対応セル再選択機能付き移動通信端末機及びそのセル選択方法 - Google Patents

Description

本発明は、バッテリ残量に応じてセル測定基準を再設定することによって、移動によるセル再選択回数を減少させる、バッテリ残量対応セル再選択機能付き移動通信（移動体通信）端末機及びそのセル選択方法に関する。

一般に、移動通信端末機は、セル移動の際に、接続セルの受信信号の強度及びデータ伝送率、移動による内部トリガ（trigger）発生有無によって、接続セルに隣接したセルへセル再選択を行う。この時の移動通信端末機は、図６に示すように、現在接続中のセル「Ｃ１」から移動する場合、接続セルの受信信号の強度及びデータ伝送率等に応じて、接続セルに隣接したセルの中で受信信号の強度の強いセル「Ｃ２」へ接続セルを再選択して、データを送受信する。

また、移動通信端末機は、互いに異なる優先順位（priority）を有する複数のセルを含む階層セル構造（ＨＣＳ）において、データ伝送率を向上させるために、セル半径が広いセルよりも、セル半径が狭くて受信信号の強度及びデータ伝送率の高いセルを接続セルとして選択する。この時の移動通信端末機は、接続されたセルから他のセルへ移動する際に、受信信号の強度が維持されるように、接続セルと同じ範囲のセル半径または接続セルより狭い範囲のセル半径を有する高い優先順位のセルを、接続セルとして再選択する。

従来に係る移動通信端末機は、図７に示すように、現在接続中のセル「Ｃ１」から他のセル「Ｃ４」へ移動する際に、当該移動通信端末機の位置変化にともなって、接続セル「Ｃ１」の受信信号の強度がしきい値（α）以下に低下すると、セル「Ｃ１」に隣接した受信強度の強い他のセル「Ｃ２」を接続セルとして再選択する。さらに、当該移動通信端末機は、再選択した接続セル「Ｃ２」から移動すると、今度はこれに隣接した受信強度の強いセル「Ｃ３」を接続セルとして再選択し、また次の移動によって、それに隣接したセル「Ｃ４」を接続セルとして再選択する。

上記従来の移動通信端末機では、受信されたセル情報に応じるデータ伝送率または移動通信端末機の高速移動による内部トリガ発生有無によって、セル測定基準を設定し、当該測定基準に応じて測定されたセルに対してセル再選択を行う。その際、バッテリの残量は考慮されず、バッテリ残量が残り少なくてもセル再選択が行われる。

特に、移動通信端末機は移動に際し、セル半径が狭く、かつ高い優先順位を有するセルに対して再選択を行うため、セル再選択回数が多くなっているが、これによりバッテリの消費量も増えている。移動により再選択が頻繁に行われると、バッテリが速く消耗するし、バッテリの残量が少ない場合には電池切れを起こしてしまう。

本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであって、その目的は、受信されたセル情報に加え、移動通信端末機のバッテリ残量に応じてもセル測定基準を再設定し、またバッテリ残量が少ない場合、低い優先順位のセルに対してセル測定を可能とすることによって、セル再選択回数を減少させる、バッテリ残量に応じたセル再選択機能付き移動通信端末機及びそのセル選択方法を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の移動通信端末機は、階層セル構造（ＨＣＳ）で異なる優先順位を有する複数のセル情報を受信し、接続しているセルでデータを送受信する通信モジュールと、移動通信端末機の移動による内部トリガが発生しない状態で、バッテリ残量が所定の基準値以下である場合は接続中のセル以下の優先順位のセルを測定し、バッテリ残量が前記基準値を上回っている場合は接続中のセル以上の優先順位のセルを測定し、前記内部トリガが発生すれば接続中のセル以下の優先順位のセルを測定し、接続中のセルの受信信号の強度が所定のしきい値以下になると、前記いずれかの測定されたセルの中から、接続するセルを再選択する制御部と、を含んで構成されることを特徴とする。

セルの優先順位は、接続中のセルに対する他のセルの半径に応じて決定されるものとし、接続中のセルの半径より広い半径を有するセルの順位が低く、接続中のセル領域の半径より狭い半径を有するセルの順位が高く決定される。

制御部は、前記内部トリガ及びバッテリ残量に応じて、接続可能なセルを測定するセル測定基準を再設定する設定部と、接続中のセルの受信信号の強度が所定のしきい値以下になると、前記再設定されたセル測定基準に応じて測定したセルの中から、接続するセルを再選択するデータ処理部と、を備えて構成することができる。

設定部は、バッテリ残量に応じて、接続中のセル以上の優先順位のセルを測定するか、又は、接続中のセル以下の優先順位のセルを測定するか、が切り換わるように、セル測定基準を設定する構成とする。この場合、設定部は、バッテリ残量が所定の基準値以下である場合に、接続中のセル以下の優先順位のセルが測定されるように、セル測定基準を設定することができる。

設定部はまた、前記内部トリガに応じて、接続中のセル以下の優先順位のセルが測定されるように、セル測定基準を設定することができる。

データ処理部は、設定部によるセル測定基準に応じて、接続中のセル以下の優先順位のセルを測定することができる。そしてデータ処理部は、接続中のセルの受信信号の強度が所定のしきい値以下になると、測定されたセルの中から、接続するセルを再選択する。この場合、データ処理部は、測定されたセルの中で選択された低い優先順位のセルから、接続するセルを再選択することができる。

本発明の移動通信端末機は、接続中のセルの受信信号の強度及びバッテリ残量を判断する判断部をさらに含むことを特徴とする。当該判断部は、接続中のセルのデータ伝送率（Ｅｃ／Ｎｏ）及び高速移動による内部トリガ（trigger）の発生有無を判断するものとすることができる。また、判断部は、接続中のセルに隣接したセルからセル情報を受信する際に、該隣接したセルの優先順位を判断する。

この他に、上記目的をもつ本発明に係る移動通信端末機のセル選択方法は、（ａ）移動通信端末機の移動による内部トリガが発生しない場合に、バッテリの残量を測定するステップと、（ｂ）前記測定されたバッテリ残量と所定の基準値とを比較してセル測定基準を再設定し、該再設定されるセル測定基準に応じて、前記測定されたバッテリ残量が前記基準値以下であると判断された場合には接続中のセルの優先順位以下の優先順位のセルを測定し、前記測定されたバッテリ残量が前記基準値を上回ると判断された場合には接続中のセルの優先順位以上の優先順位のセルを測定するステップと、（ｂ’）前記内部トリガが発生した場合、接続中のセルの優先順位以下の優先順位のセルを測定するステップと、（ｃ）接続中のセルの受信信号の強度が所定のしきい値以下であると判断された場合に、前記いずれかの測定されたセルの中からセルを再選択するステップと、を含んで構成されることを特徴とする。

このような本発明のセル選択方法では、接続セルに隣接したセルの情報を受信するステップ、受信されたセル情報に応じてセルの優先順位を判断するステップを、さらに含むことができる。

本発明のバッテリ残量に応じるセル再選択機能付き移動通信端末機及びそのセル選択方法によれば、接続セル、当該接続セルと隣接したセルから受信される情報に応じてセル再選択を行うのみではなく、バッテリ残量に応じてもセル測定基準を設定し、低い優先順位のセルに対してセル測定基準を再設定することも可能とすることで、セル再選択回数を減少させ、それによりバッテリの消耗を軽減させるという効果がある。

以下、添付した図面を参照しながら本発明に係るバッテリ残量対応セル再選択機能付き移動通信端末機及びそのセル選択方法の実施形態を、詳細に説明する。本発明に係る移動通信端末機の実施形態としては、複数のものがあり得、以下では、最も好ましい実施形態のみを説明する。

図１は、本発明に係る移動通信端末機の構成を示したブロック図であり、図２は、セル優先順位の例を示した例示図であり、図３は、セル優先順位の他の例を示した例示図であり、図４は、本発明に係る移動通信端末機のセル選択方法の一例を示したフローチャートであり、図５は、本発明に係る移動通信端末機のセル選択方法の他の例を示したフローチャートである。

本実施形態の移動通信端末機は、図１に示したように、データが入力される入力部５０と、受信セル情報と同様な受信データが表示される出力部６０と、階層セル構造（ＨＣＳ）において、互いに異なる優先順位を有する複数のセル情報を受信し、接続されたセルでデータを送受信する通信モジュール２０と、該通信モジュール２０を介して受信されたセル情報が格納されるメモリ４０と、受信されたセル情報とバッテリ残量に応じて、接続可能なセルを測定し、該測定されたセルの中から選択されたセルに接続する制御を行う制御部１０と、を備える。

また、本実施形態の移動通信端末機は、接続中のセルの受信信号の強度とバッテリ残量を判断する判断部３０をさらに備える。

通信モジュール２０は、接続可能なセル情報を受信すると共に、受信されたセル情報に応じて接続されたセルにおいて、データを送受信する。この時、メモリ４０は、通信モジュール２０を介して受信されたセル情報を記憶する。すなわち、メモリ４０は、通信モジュール２０を介して受信されたセルの周波数帯域、セル優先順位などのセル情報を記憶する。また、このメモリ４０には、移動通信端末機の設定データが格納され、接続可能なセルを測定する際には、セル測定基準、基準バッテリ残量（Ｉ）、接続セルの受信信号の強度に対するしきい値（α）などが記憶される。

判断部３０は、移動通信端末機がセル接続する際に、接続されたセルや接続セルに隣接した他のセルから受信されるセル情報を判断する。本例の判断部３０は、現在接続中のセルのデータ伝送率（Ｅｃ／Ｎｏ）、移動通信端末機の高速移動により内部トリガ（trigger）が発生するか否かを判断する。また、接続セルに隣接したセルの優先順位も判断する。さらに、判断部３０は、移動通信端末機のバッテリ残量を確認し、測定されたバッテリ残量と基準値（Ｉ）とを比較判断する。

制御部１０は、受信されたセル情報及びバッテリ残量に応じて、接続可能なセルを測定する基準を再設定する設定部１１と、該再設定されるセル測定基準に応じて測定されたセルから接続セルを再選択するデータ処理部１２と、を備える。そのデータ処理部１２は、通信モジュール２０を介して受信されたセル情報を読み取ってメモリ４０に記憶させる。そして、データ処理部１２は、その読み取ったセル情報に応じる判断部３０の判断結果に応じて、接続可能なセルを測定し、また、測定されたセルの中から選択されたセルを接続セルとして再選択する。

データ処理部１２は、判断部３０の判断で、接続セルの受信信号の強度またはデータ伝送率（Ｅｃ／Ｎｏ）がしきい値（α）以下となった場合、接続可能なセルを測定して、通信モジュール２０を介して該当セルへの接続を試みる。また、データ処理部１２は、移動通信端末機の高速移動による内部トリガが発生したと判断された場合にも、接続可能なセルを測定し、その結果選択されたセルに対して接続を試みる。

さらに、データ処理部１２は、受信されたセル情報に応じて、接続セルの受信信号の強度またはデータ伝送率（Ｅｃ／Ｎｏ）がしきい値（α）を上回っており、また高速移動による内部トリガが発生しないとき、判断部３０においてバッテリ残量が基準値（Ｉ）以下であると判断されれば、バッテリ残量少の場合のセル測定基準に応じて、接続可能なセルを測定する。この時、設定部１１は、バッテリ残量が基準値（Ｉ）以下である場合、通信モジュール２０を介して受信されたセル情報に基づいて、接続可能なセル測定基準を再設定する。すなわち、設定部１１は、バッテリ残量が基準値（Ｉ）以下である場合、セル再選択回数を低減して消費電力を減らし、バッテリの消耗を軽減できるように、現在の接続セルと同じ広さ以上の領域を有する、当該接続セル以下の優先順位のセルに対してセル測定されるように、測定基準を再設定する。

例えば、設定部１１は、現在接続中のセルがピコセル（pico cell）である場合に、バッテリ残量が基準値（Ｉ）以下であれば、接続中のピコセルよりセル半径が広く、かつ低い優先順位のマイクロセル（micro cell）またはマクロセル（macro cell）に対してセル測定されるように、測定基準を再設定する。

また一方で設定部１１は、バッテリ残量が基準値（Ｉ）を上回ると判断される場合には、受信信号の強度やデータ伝送率が向上するように、接続セルと同じ広さ以下の領域を有する、当該接続セル以上の優先順位のセルに対してセル測定されるように、セル測定基準を再設定する。例えば、設定部１１は、現在接続中のセルがマクロセル（macro cell）である場合に、バッテリ残量が基準値（Ｉ）を上回っていれば、接続中のマクロセル（macro cell）よりセル半径が狭く、かつ高い優先順位のマイクロセル（micro cell）またはピコセル（pico cell）に対してセル測定されるように、測定基準を再設定する。

データ処理部１２は、設定部１１によるセル測定基準に応じて動作し、バッテリ残量が基準値（Ｉ）以下である場合、再設定されたセル測定基準に応じて、接続セル以下の優先順位のセルを測定し、該測定されたセルの中で接続セルを再選択する。データ処理部１２は、接続中のセルの受信信号の強度がしきい値（α）以下となった場合に、測定されたセルに対して、接続セルの再選択を行う。

例えば、現在接続中のセルが「Ｃ１」であり、該「Ｃ１」を含み且つ「Ｃ１」以上に広い領域のセルが「Ｃ２」、該「Ｃ２」に隣接した同一領域（同じ広さ）のセルが「Ｃ３」であれば、データ処理部１２は、判断部３０でバッテリ残量が基準値（Ｉ）以下であると判断された場合、「Ｃ１」から「Ｃ２」に接続セルを再選択する。そして、「Ｃ２」の受信信号の強度がしきい値（α）以下であると判断されると、「Ｃ２」に隣接した同一領域の「Ｃ３」に接続セルを再選択する。

また、設定部１１は、判断部３０により移動通信端末機が低速で移動していると判断された場合、接続セル以上の優先順位のセルに対してセル測定されるように測定基準を設定し、一方、移動通信端末機が高速で移動していると判断された場合には、接続セル以下の優先順位のセルに対してセル測定されるように、測定基準を設定する。これに応じるデータ処理部１２は、設定部１１により再設定されたセル測定基準に基づいて、低速移動の場合は接続セル以上の優先順位のセルの中で選択されたセルに対して接続セルを再選択し、高速移動の場合は接続セル以下の優先順位のセルの中で選択されたセルに対して接続セルを再選択する。

移動通信端末機は、図２に示すように、セル半径が最も狭いセルの「Ｃ１」に対し、最も高い優先順位ｐｒｉｏ：３を有するセルと認識し、当該セル「Ｃ１」よりセル半径が広いセルである「Ｃ２」に対し、その次の優先順位ｐｒｉｏ：２を有するセルと認識する。そして、移動通信端末機は、セル半径が最も広いセルである「Ｃ３」に対し、最も低い優先順位ｐｒｉｏ：１を有するセルと認識する。

また、図３に示すように、互いに異なる優先順位を有する複数のセルを含む階層セル構造（ＨＣＳ）では、たとえば、移動通信端末機が接続中のセル「Ｃ１」に対し、該セル「Ｃ１」と隣接しており、かつ同じ優先順位を有するセル「Ｃ２」、「Ｃ３」、「Ｃ４」と、これらセル「Ｃ１」、「Ｃ２」、「Ｃ３」を含み、かつ当該セル「Ｃ１」、「Ｃ２」、「Ｃ３」より広い領域の低い優先順位を有するセル「Ｃ５」と、セル「Ｃ３」、「Ｃ４」を含み、かつこれらセル「Ｃ３」、「Ｃ４」より広い領域の低い優先順位を有するセル「Ｃ６」と、が存在する。

このときに移動通信端末機は、「Ｃ１」から「Ｃ４」へ移動する際、バッテリ残量を判断して、バッテリ残量が基準値（Ｉ）以下であれば、それぞれのセル「Ｃ２」、「Ｃ３」、「Ｃ４」に対してセル再選択を行っていくのではなく、「Ｃ１」より広いセル半径の低い優先順位を有するセルＣ５、Ｃ６を測定し、該測定されたセルＣ５、Ｃ６の中で受信信号の強度が強いセルＣ５に対して接続セルを再選択する。すなわち、移動通信端末機は、「Ｃ１」から「Ｃ４」へ移動する際に、設定されたセル測定基準に応じて測定されたセルＣ５、Ｃ６に対し、現在接続中のセル「Ｃ１」から「Ｃ５」に接続セルを再選択し、さらに、「Ｃ４」を含むセル「Ｃ６」に接続セルを再選択することによって、移動によるセル再選択回数を低減することができる。

上記のように構成された本実施形態の移動通信端末機が実行するセル選択方法を、図４及び図５を参照して詳細に説明する。

図４に示すように、移動通信端末機は、現在接続中のセルに隣接した複数のセルから受信されたセル情報を読み取り、該読み取られたセル情報をメモリに記憶する（Ｓ１）。そして、そのセル情報から、受信信号の強度及びデータ伝送率などを判断して、それに応じてセル再選択（ハンドオフ、ハンドオーバ）を行う。

移動通信端末機は、セル情報読み取り後、バッテリ残量を測定して（Ｓ２）、該測定されたバッテリ残量に応じて、セル測定基準を再設定する（Ｓ３〜Ｓ５）。すなわち、バッテリ残量を予め設定された基準値（Ｉ）と比較して、バッテリ残量が基準値（Ｉ）を上回れば（Ｓ３）、現在接続中のセル以上の優先順位のセルに対してセル測定されるように、測定基準を再設定し（Ｓ４）、該再設定されたセル測定基準に応じて接続可能なセルを測定する（Ｓ６）。一方、バッテリ残量が基準値（Ｉ）以下であれば（Ｓ３）、現在接続中のセル以下の優先順位のセルに対してセル測定されるように、測定基準を再設定し（Ｓ５）、該再設定されたセル測定基準に応じて接続可能なセルを測定する（Ｓ６）。

そして、接続中のセルから受信される信号の強度がしきい値（α）を上回っていれば（Ｓ７）、移動通信端末機は現在接続中のセルとの接続を維持しながらデータ送受信を行い（Ｓ９）、接続セルの受信信号の強度がしきい値（α）以下であれば（Ｓ７）、セル測定基準に応じて測定された複数のセルの中から選択されたセルに対してセル再選択を行い（Ｓ８）、該再選択されたセルに接続してデータを送受信する（Ｓ９）。

このときにセル再選択を行う場合には、設定に応じて測定された複数のセルの中で最も低い優先順位のセルについて、受信信号の強度が強いセルを再選択する。

本実施形態に係る移動通信端末機が実行するセル選択方法の他の実例について、図５に示す。この例の移動通信端末機は、高速移動により内部トリガが発生するか否かによって測定セルを変更し、セル再選択を行う。

移動通信端末機は、高速移動による内部トリガが発生するか否かを判断して、内部トリガが感知されない場合（Ｓ１１）、現在接続中のセル以上の優先順位のセルに対してセル測定されるように、測定基準を設定する（Ｓ１３）。そして、設定されたセル測定基準に応じて、接続セルに隣接したセルの中で接続セル以上の優先順位のセルに対してのみ、セルを測定する（Ｓ１４）。

一方、移動通信端末機は、高速移動による内部トリガが感知された場合（Ｓ１１）、接続セル以下の優先順位のセルに対してセル測定されるように、測定基準を再設定する（Ｓ１２）。そして、設定されたセル測定基準に応じて、接続セルに隣接したセルの中で接続セル以下の優先順位のセルに対してのみ、セル測定を行う（Ｓ１４）。

継いで、接続セル及び移動に伴い測定された他のセルの受信信号の強度を判断して、接続中のセルから受信される信号の強度がしきい値（α）を上回っている場合（Ｓ１５）、現在接続中のセルとの接続を維持してデータ送受信を行う（Ｓ１７）。一方、接続セルの受信信号の強度がしきい値（α）以下である場合（Ｓ１５）、セル測定基準に応じて測定された複数のセルの中から選択されたセルに対して、セル再選択を行い（Ｓ１６）、再選択されたセルに接続してデータを送受信する（Ｓ１７）。

本発明のバッテリ残量対応セル再選択機能付き移動通信端末機及びそのセル選択方法によれば、接続セル及び該接続セルと隣接したセルから受信される情報に応じるだけではなく、バッテリ残量にも応じるようにし、バッテリ残量が少ない場合には低い優先順位のセルに対してセル測定基準を再設定することで、セル再選択回数を減少させ、バッテリの消耗を軽減させるという効果がある。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明に係る技術的思想の範囲から逸脱しない範囲内で様々な変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に属する。

本発明に係る移動通信端末機の構成を示したブロック図である。 セル構成の一例を示した例示図である。 セル構成の他の例を示した例示図である。 本発明に係る移動通信端末機のセル選択方法の一例を示したフローチャートである。 本発明に係る移動通信端末機のセル選択方法の他の例を示したフローチャートである。 一般的な移動通信端末機のセル再選択を説明する図である。 従来の技術に係る移動通信端末機のセル再選択を示した例示図である。

符号の説明

１０ 制御部
１１ 設定部
１２ データ処理部
２０ 通信モジュール
３０ 判断部
４０ メモリ
５０ 入力部
６０ 出力部

Claims (8)

1. 階層セル構造（ＨＣＳ）で、半径が狭いと順位が高くなる優先順位を有する複数のセル情報を受信し、接続しているセルでデータを送受信する通信モジュールと、
   移動通信端末機の移動による内部トリガが発生しない状態で、バッテリ残量が所定の基準値以下である場合は接続中のセル以下の優先順位のセルを測定し、バッテリ残量が前記基準値を上回っている場合は接続中のセル以上の優先順位のセルを測定し、
   前記内部トリガが発生すれば接続中のセル以下の優先順位のセルを測定し、
   接続中のセルの受信信号の強度が所定のしきい値以下になると、前記いずれかの測定されたセルの中から、接続するセルを再選択する制御部と、
   を含んで構成されることを特徴とする移動通信端末機。
2. 前記制御部は、
   前記内部トリガ及びバッテリ残量に応じて、接続可能なセルを測定するセル測定基準を再設定する設定部と、
   接続中のセルの受信信号の強度が所定のしきい値以下になると、前記再設定されたセル測定基準に応じて測定したセルの中から、接続するセルを再選択するデータ処理部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の移動通信端末機。
3. 接続中のセルの受信信号の強度及びバッテリ残量を判断する判断部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の移動通信端末機。
4. 前記判断部は、接続中のセルのデータ伝送率（Ｅｃ／Ｎｏ）及び前記内部トリガの発生有無を判断することを特徴とする請求項３に記載の移動通信端末機。
5. 前記判断部は、接続中のセルに隣接したセルからセル情報を受信する際に、該隣接したセルの優先順位を判断することを特徴とする請求項３に記載の移動通信端末機。
6. （ａ）移動通信端末機の移動による内部トリガが発生しない場合に、バッテリの残量を測定するステップと、
   （ｂ）前記測定されたバッテリ残量と所定の基準値とを比較してセル測定基準を再設定し、該再設定されるセル測定基準に応じて、前記測定されたバッテリ残量が前記基準値以下であると判断された場合には接続中のセルの優先順位以下の優先順位のセルを測定し、前記測定されたバッテリ残量が前記基準値を上回ると判断された場合には接続中のセルの優先順位以上の優先順位のセルを測定するステップと、
   （ｂ’）前記内部トリガが発生した場合、接続中のセルの優先順位以下の優先順位のセルを測定するステップと、
   （ｃ）接続中のセルの受信信号の強度が所定のしきい値以下であると判断された場合に、前記いずれかの測定されたセルの中からセルを再選択するステップと、
   を含んで構成されることを特徴とする移動通信端末機のセル選択方法。
7. 接続中のセルに隣接したセルの情報を受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の移動通信端末機のセル選択方法。
8. 前記受信されたセル情報に応じてセルの優先順位を判断するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の移動通信端末機のセル選択方法。

Images