JP4620414B2 - 無線通信端末装置及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、二つの通信方式を切り替えて共通のアンテナにより通信を行う無線通信端末に関し、特に、通信方式切替技術に関する。
二つの通信システムを切り替えて、基地局と通信を行う方式(デュアル方式)の無線通信端末が知られている。このようなデュアル方式の無線通信端末として、CDMA2000 1x通信システムとCDMA2000 1x EVDO通信システムとの切替手段を具備する携帯端末が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、デュアル方式の無線通信端末では、一つのアンテナを二つの通信システムで共用し、必要に応じてアンテナを使用する通信システムを切り替えて、双方の通信方式で通信するもの(ハイブリッド方式)が提案されている。
特開2003−298762号公報
前述したハイブリッド端末は、ある一方のシステムでデータ通信を行っている間、他方のシステムの着信を監視する。例えば、図6に示すように、システムA(CDMA2000 1x EVDO)で通信中に、所定時間間隔でシステムB(CDMA2000 1x)に切り替えて、システムBにおける着信を監視することによって、システムAで通信中であっても、システムBにおいて待受状態としている。
そして、図7に示すように、ハイブリッド端末で、システムAで通信中に、システムBで着信があった場合、この着信に応答するためシステムAからシステムBに切り替えて、システムBで通信状態となる。よって、システムBがアンテナを占有するので、システムAでは通信が途切れる。このシステムAにおける通信中断時間が長くなった場合、システムAでの通信に使用していたアプリケーションがタイムアウトを生じ、通信中のデータや履歴情報等を破棄してしまう恐れがある。このタイムアウトにより、アプリケーション層よりも下位のデータリンク層や物理層でコネクションが維持されていても、ユーザはアプリケーションを起動しなおして再度通信を開始しなければならなくなる。また、物理層では、基地局側でも無線通信網のトラフィックの適正化のために予め所定のタイムアウト値が設定されており、物理層でのタイムアウトを生じると、システムAと基地局間のコネクションが絶たれてしまう。
第1の発明は、第1の通信方式及び第2の通信方式を切り替えて共通のアンテナにより無線通信を行う無線部と、前記無線部による無線通信を制御する制御部と、を有する無線通信端末装置であって、前記制御部は、前記第1の通信方式を用いる第1のアプリケーションによる通信中に、前記第2の通信方式における着信を監視し、当該着信が検出されたら、前記第1のアプリケーションに対応する所定時間だけ、前記第1の通信方式から前記第2の通信方式に切り替え、前記第1のアプリケーションに対応する所定時間の経過後に、前記第2の通信方式から前記第1の通信方式に切り替えて、前記第1の通信方式を用いる第1のアプリケーションによる通信を再開するように制御する。
第2の発明は、第1の発明において、前記制御部は、前記着信の検出後に前記第2の通信方式を用いるアプリケーションによる通信を開始するとともに、前記第1のアプリケーションに対応する所定時間の経過後に、前記第2の通信方式を用いる第2のアプリケーションによる通信を中断し、前記第2のアプリケーションに対応する所定時間だけ前記第2の通信方式から前記第1の通信方式に切り替えて、前記第1の通信方式を用いる第1のアプリケーションによる通信を行い、その後、前記第1の通信方式から前記第2の通信方式に切り替えて、前記第2の通信方式を用いる第2のアプリケーションによる通信を再開するように制御する。
第3の発明は、第1の通信方式及び第2の通信方式を切り替えて共通のアンテナにより無線通信を行う無線部と、前記無線部による無線通信を制御する制御部と、を有する無線通信端末装置に以下の手順を実行させるプログラムであって、前記第1の通信方式を用いる第1のアプリケーションによる通信中に、前記第2の通信方式における着信を監視し、当該着信が検出されたら、前記第1のアプリケーションに対応する所定時間だけ前記第1の通信方式から前記第2の通信方式に切り替える手順と、前記第1のアプリケーションに対応する所定時間の経過後に、前記第2の通信方式から前記第1の通信方式に切り替えて前記第1の通信方式を用いる第1のアプリケーションによる通信を再開する手順とを実行させる。
第4の発明は、第3の発明において、さらに、前記着信の検出後に前記第2の通信方式を用いる第2のアプリケーションによる通信を開始するとともに、前記第1のアプリケーションに対応する所定時間の経過後に前記第2の通信方式を用いる第2のアプリケーションによる通信を中断し、前記第2のアプリケーションに対応する所定時間だけ前記第2の通信方式から前記第1の通信方式に切り替えて、前記第1の通信方式を用いる第1のアプリケーションによる通信を行い、その後、前記第1の通信方式から前記第2の通信方式に切り替えて、前記第2の通信方式を用いる第2のアプリケーションによる通信を再開する手順を実行させる。
本発明では、第1の発明は、第1の通信方式及び第2の通信方式を切り替えて共通のアンテナにより無線通信を行う無線部と、前記無線部による無線通信を制御する制御部と、を有する無線通信端末装置であって、前記制御部は、前記第1の通信方式を用いる第1のアプリケーションによる通信中に、前記第2の通信方式における着信を監視し、当該着信が検出されたら、前記第1のアプリケーションに対応する所定時間だけ、前記第1の通信方式から前記第2の通信方式に切り替え、前記第1のアプリケーションに対応する所定時間の経過後に、前記第2の通信方式から前記第1の通信方式に切り替えて、前記第1の通信方式を用いる第1のアプリケーションによる通信を再開するように制御するので、一つのアンテナを備える無線通信端末であっても、同時に二つの通信システムにより通信をすることができる。
また、本発明では、前記制御部は、前記着信の検出後に前記第2の通信方式を用いるアプリケーションによる通信を開始するとともに、前記第1のアプリケーションに対応する所定時間の経過後に、前記第2の通信方式を用いる第2のアプリケーションによる通信を中断し、前記第2のアプリケーションに対応する所定時間だけ前記第2の通信方式から前記第1の通信方式に切り替えて、前記第1の通信方式を用いる第1のアプリケーションによる通信を行い、その後、前記第1の通信方式から前記第2の通信方式に切り替えて、前記第2の通信方式を用いる第2のアプリケーションによる通信を再開するように制御するので、一つのアンテナを備える無線通信端末であっても、同時に二つの通信システムによる通信を維持することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態の無線通信端末10の構成を示すブロック図である。
本実施の形態の無線通信端末10は、共通のアンテナ1を用いてCDMA2000 1xEV−DO(1x Evolution Data Only;以下、「EV−DO」と呼ぶ)とCDMA2000 1x(以下、「1x」と呼ぶ)とを切り替えて無線通信を行う。EV−DOは、データ通信専用の通信方式であり、無線通信端末10は通常EV−DO方式でデータ通信を行う。一方、1xは、EV−DOと同様にデータ通信を行うこともできるが、主に音声通話に使用される。なお、以下、便宜的に、EV−DOと1xとをそれぞれ、システムAとシステムBと表記して説明する。
アンテナ1は、RF制御部2に接続されており、無線基地局からの電波を受信し、無線基地局に対し電波を送信する。
RF制御部2は、各無線規格に従って送受信処理を行なう。すなわち、RF制御部には、システムAのRF部と、システムBのRF部とが含まれる。
システムAのRF部は、通信システムAで送信するデータ信号又は音声信号を高周波信号に変換し、アンテナ1に送る。また、アンテナ1からの高周波信号をデータ信号又は音声信号に変換する。システムBのRF部は、通信システムBで送信するデータ信号又は音声信号を高周波信号に変換し、アンテナ1に送る。また、アンテナ1からの高周波信号をデータ信号又は音声信号に変換する。
また、RF制御部2には、ベースバンド処理部が設けられている。ベースバンド処理部は、その内部に設けられたコーデック部にて、ベースバンド信号を音声信号に復調する。また、コーデック部では音声信号を変調し、ベースバンド信号を生成する。
さらに、RF制御部2は、システムA、Bの二つの通信システムの通信を制御する。
メイン制御部3は、無線通信端末10の各部を統括して制御する。例えば、メイン制御部3はシステムプロトコル部4A、4Bを切り替えて、システムA、Bの2つのシステムの切り替えを制御する。すなわち、本発明の実施の形態の無線通信端末10は、一つのRF制御部2をシステムAとシステムBとで共有し、通信を行う側がRF制御部2を独占する。
また、メイン制御部3は、システム毎に設定されたアプリケーションプログラムA1〜An、B1を起動、停止を制御する。システムAで使用するアプリケーションプログラムA1〜Anはデータ通信に用いられるものであり、例えば、Webブラウザーやストリーミング映像を視聴するメディアプレイヤー等である。一方、システムBでは、音声通話用のアプリケーションプログラムB1を使用する。
また、これらアプリケーションプログラムA1〜An、B1にはそれぞれタイムアウトとなる所定の時間が予め設定されており、通信中に送受信データの処理が行えない状態が所定時間続くと、タイムアウトとなる。
また、アプリケーションプログラムB1にも同様にタイムアウトとなる所定の時間が予め設定されており、通話中に音声信号の処理が行えない状態が所定時間続くと、タイムアウトとなる。
なお、本実施の形態で、通信の「切断」とは、アプリケーションプログラムのタイムアウトが生じ、通信を復帰するには再びアプリケーションプログラムを起動しなおさなければならないような状態に陥ることを意味する。
なお、本実施の形態で、通信の「中断」とは、システムAプロトコル4A又はシステムBプロトコル4Bでデータ又は音声信号の処理が行えないが、アプリケーションプログラムがタイムアウトになっておらずに、すぐにデータ又は音声信号の処理を再開できるような状態に陥ることを意味する。
図2は、第1の実施の形態による通信システムの切替のタイミング図である。
前述したように、ハイブリッド端末では、システムAでデータ通信中であっても、所定時間間隔でシステムBにおいて着信を監視している。
この時、システムBで着信を検出したら、この着信に応答するためメイン制御部3はシステムAからシステムBに切り替え、システムBで通信を開始する。システムBでの通信開始によって、アンテナ1がシステムBに占有されるので、システムAでは通信が中断する。第1の実施の形態では、システムAの通信中断を長時間継続させないように、システムBの通信時間が予め定めた時間Tとなったときに、システムBの通信を強制的に切断し、システムAに復帰する。
この所定時間Tは、システムAの通信のために動作しているアプリケーションプログラムがタイムアウトと判定しない時間に設定する。よって、一時的にシステムBで通信が行われても、システムAの通信は切断されない。
図3は、第1の実施の形態の通信システム切替処理のフローチャートであり、メイン制御部3によって実行される。
まず、無線通信端末10で通信用アプリケーションプログラムA1〜Anの少なくとも一つが起動すると、アプリケーションによって定められているタイムアウト値に基づいて、システムBでの通信が許容される時間Tを設定する(S101)。この通信許容時間Tは、前述したように、システムAの通信のために実行されるアプリケーションプログラムが、タイムアウトと判断し、通信が切断しない範囲で定める。
次に、システムAの通信開始処理を実行し(S102)、起動した通信用アプリケーションプログラムを用いて、システムAで通信を行う(S103)。すなわち、システムAは、基地局(図示しない)を介して通信相手とコネクションを確立し、データの送受信を開始する。このとき、システムAがアンテナ1を占有する。その後、システムAの通信中でも、システムBの待ち受けのために、所定時間間隔でシステムAからシステムBに切り替えてシステムBにて着信を監視する。このときシステムBがアンテナ1を占有する。システムBの待受中は、タイマが起動しており、該タイマによってシステムBの待受時間が終了したか否かを判定する(S104)。
システムBの待受時間が終了していなければ、ステップ109に進む。
一方、システムBの待受時間が終了すれば、当該待受時間内にシステムBで着信があったかを判定する(S105)。
システムBで着信が検出されていなければ、ステップ109に進む。
一方、システムBで着信が検出されれば、システムAからシステムBに切り替えるとともに、アプリケーションBを起動してシステムBの通信開始処理を実行し(S106)、システムBで通信を行う(S107)。このとき、システムAは、アンテナ1がシステムBに占有されているため、基地局から送信されるデータや基地局に送信するデータを処理することはできないが、アプリケーションプログラム上で通信途中のデータや通信履歴情報が保持されている。システムBの通信中は、タイマが起動しており、該タイマによってシステムBの許容通信時間Tが経過したか否かを判定する(S108)。
その結果、システムBの許容通信時間Tが経過すれば、システムBの通信を終了し、システムBからシステムAに切り替えてステップS109に進む。ここで、システムAが再びアンテナ1を占有することで、基地局から送信されるデータや基地局に送信するデータの処理を再開する。一方、システムBの許容通信時間T内であれば、システムAがタイムアウトとなる時間まで余裕があるので、ステップS107に戻り、システムBによる通信を継続する。
ステップS109では、システムAの通信の終了か否かを判定する。例えば、システムAの通信のために起動されたアプリケーションプログラムが終了した場合、システムAの通信の終了と判断され、この通信システム切替処理を終了する。一方、システムAの通信の継続が必要であれば、ステップS103に戻り、システムAの通信を継続する。
以上説明したように、本発明の第1の実施の形態では、システムAの通信中にシステムBで着信があり、システムBで応答した場合でも、システムAのコネクションが切断されるタイムアウト値の経過前にシステムBの通信を中断し、元のシステムAに戻る。よって、一つのRF部を備える無線通信端末であっても、同時に二つの通信システムにより通信をすることができる。
次に本発明の第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態は、システムBにおける通信時間の管理方法が異なる以外は、無線通信端末10の構成は前述した第1の実施の形態と同じである。なお、前述した第1の実施の形態と同じ構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。
図4は、第2の実施の形態による通信システムの切替のタイミング図である。
前述したように、ハイブリッド端末では、システムAでデータ通信中であっても、所定時間間隔でシステムBにおいて着信を監視している。
この時、システムBで着信を検出したら、この着信に応答するためメイン制御部3は、システムAからシステムBに切り替え、システムBで通信を開始する。システムBでの通信開始によって、アンテナ1がシステムBに占有されるので、システムAでは通信が中断する。第2の実施の形態では、システムAの通信中断を長時間継続させないように、システムBの通信時間が予め定めた時間Taとなったときに、システムBの通信を中断し、システムAに一時的に復帰する。
この所定時間Taは、システムAの通信のために動作しているアプリケーションプログラムがタイムアウトと判定しない時間に設定する。よって、一時的にシステムBで通信が行われても、システムAの通信は切断されない。
システムBの通信を中断してシステムAに一時的に復帰すると、システムAでは、システムAの通信を中断させないための処理が行われる。例えば、システムAのデータ送受信を一旦再開するか、又はpingを発信することによって、システムAの通信を行う。そして、予め定めた時間Tbになると、メイン制御部3はシステムAからシステムBに切り替えて、再びシステムBで通信を開始する。
この所定時間Tbは、システムBの音声通信のために動作しているアプリケーションプログラムB1がタイムアウトと判定しない時間に設定する。
システムBは、時間Tcの後、通信を再開する。このTcは、システムAの通信を中断させないための処理に必要な時間Tbより長い時間であり、システムBの通信のために動作しているアプリケーションプログラムがタイムアウトを検出しない時間に設定する。
そして、システムBの通信が終了するまでの間、上記のシステムAとシステムBとの切り替え動作を繰り返すことによって、両方のシステムでの通信を維持することができる。すなわち、第2の実施の形態では、システムBの通信中は、システムAでは実質的に通信が中断しているが、連続する通信中断時間を短くして、システムA及びシステムBのアプリケーションのタイムアウトを防止する。よって、システムAの通信が切断することなく、システムBでも通信をすることができる。
図5は、第2の実施の形態の通信システム切替処理のフローチャートであり、メイン制御部3によって実行される。
まず、無線通信端末10で通信用アプリケーションプログラムA1〜Anの少なくとも一つが起動すると、アプリケーションによって定められているシステム切替時間Ta、Tb、Tcを設定する(S121)。この通信許容時間Taは、前述したように、システムAの通信のために実行されるアプリケーションプログラムが、タイムアウトと判断し、通信を切断しない範囲で定める。また、通信許容時間Tbは、前述したように、システムBの通信のために実行されるアプリケーションプログラムが、タイムアウトと判断し、通信を切断しない範囲で定める。
次に、起動した通信用アプリケーションプログラムを用いて、システムAの通信開始処理を実行し(S122)、システムAで通信を行う(S123)。すなわち、システムAは、基地局(図示しない)を介して通信相手とコネクションを確立し、データの送受信を開始する。このとき、システムAがアンテナ1を占有する。なお、ステップS123〜S127の処理は、前述した第1の実施の形態のS103〜S107の処理と同じであるため、その説明は省略する。
システムBでの通信中(S127)は、タイマが起動しており、該タイマによってシステムBの許容通信時間Taが経過したか否かを判定する(S128)。
その結果、システムBの許容通信時間Taが経過すれば、システムBからシステムAに切り替えてシステムAの通信許容時間Tbの間だけシステムAで通信する(S129)。システムBは、時間Tbが経過したかを計時しており、時間Tbが経過したら、システムAからシステムBに切り替えてシステムBの通信を再開する。
そして、システムBの通信の終了か否かを判定する(S130)。例えば、システムBの通信のために起動されたアプリケーションプログラムB1が終了した場合、システムBの通信の終了と判断され、ステップS131に進む。一方、システムBの通信の継続が必要であれば、ステップS127に戻り、システムBの通信を継続する。
ステップS131では、システムAの通信の終了か否かを判定する。例えば、システムAの通信のために起動されたアプリケーションプログラムが終了した場合、システムAの通信の終了と判断され、この通信システム切替処理を終了する。一方、システムAの通信の継続が必要であれば、ステップS123に戻り、システムAの通信を継続する。
以上説明したように、本発明の第2の実施の形態では、システムAの通信中にシステムBで着信があり、システムBで応答した場合でも、周期的に元のシステムAに戻り、システムAで短時間の通信を行う。その後、再びシステムBに切り替え、システムBで通信を行う。よって、一つのアンテナを備える無線通信端末であっても、同時に二つの通信システムによる通信を維持することができる。
なお、第2の実施の形態では、システムA用のアプリケーションA1〜Anの少なくとも一つを起動したときに、システムB用のアプリケーションB1がタイムアウトと判断して通信を途絶しない通信許容時間Tbを設定するようにした(S121)が、これに限定されるものではない。例えば、S125でシステムBへの着信が検出され、システムAからシステムBに切り替えるとともにアプリケーションB1を起動したときに通信許容時間Tbを設定するようにしてもよく、その他、S128で許容通信時間Taが経過し、S129でシステムBからシステムAに切り替えときに通信許容時間Tbを設定するようにしてもよい。
また、第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、アプリケーションプログラムA1〜An、B1がタイムアウトとなった状態を「切断」したが、これはアプリケーション層で判断した場合であり、これに限定されるものではない。この他に例えば、基地局側では無線通信網のトラフィックの適正化のために予め所定時間が設定してあり、データ送受信の行われない状態が所定時間続くとタイムアウトとなるようになっている。このタイムアウトに陥った状態を「切断」とすることで、物理層で判断するようにしてもよい。
また、本実施の形態ではCDMA2000 1xEV−DOとCDMA2000 1xとをそれぞれ、システムAとシステムBとして説明したが、これに限定されるものではなく、システムAはデータ通信が行える通信方式であればよく、システムBは音声通信が行え、システムAが通信中に間欠的に着信監視を行える通信方式であればよい。
本発明の第1の実施の形態の無線通信端末の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施の形態の通信システムの切替のタイミング図である。 本発明の第1の実施の形態の通信システム切替処理のフローチャートである。 本発明の第2の実施の形態の通信システムの切替のタイミング図である。 本発明の第2の実施の形態の通信システム切替処理のフローチャートである。 従来の通信システムの切替のタイミング図である。 従来の通信システムの切替のタイミング図である。
符号の説明
1 アンテナ
2 RF制御部
3 メイン制御部
4A システムAプロトコル制御部
4B システムBプロトコル制御部

Claims (4)

  1. 第1の通信方式及び第2の通信方式を切り替えて共通のアンテナにより無線通信を行う無線部と、
    前記無線部による無線通信を制御する制御部と、を有する無線通信端末装置であって、
    前記制御部は、
    前記第1の通信方式を用いる第1のアプリケーションによる通信中に、前記第2の通信方式における着信を監視し、
    当該着信が検出されたら、前記第1のアプリケーションに対応する所定時間だけ、前記第1の通信方から前記第2の通信方式に切り替え、
    前記第1のアプリケーションに対応する所定時間の経過後に、前記第2の通信方式から前記第1の通信方式に切り替えて、前記第1の通信方式を用いる第1のアプリケーションによる通信を再開するように制御することを特徴とする無線通信端末装置。
  2. 前記制御部は、前記着信の検出後に前記第2の通信方式を用いるアプリケーションによる通信を開始するとともに、前記第1のアプリケーションに対応する所定時間の経過後に、前記第2の通信方式を用いる第2のアプリケーションによる通信を中断し、
    前記第2のアプリケーションに対応する所定時間だけ前記第2の通信方式から前記第1の通信方式に切り替えて、前記第1の通信方式を用いる第1のアプリケーションによる通信を行い、
    その後、前記第1の通信方式から前記第2の通信方式に切り替えて、前記第2の通信方式を用いる第2のアプリケーションによる通信を再開するように制御することを特徴とする請求項1に記載の無線通信端末装置。
  3. 第1の通信方式及び第2の通信方式を切り替えて共通のアンテナにより無線通信を行う無線部と、前記無線部による無線通信を制御する制御部と、を有する無線通信端末装置に以下の手順を実行させるプログラムであって、
    前記第1の通信方式を用いる第1のアプリケーションによる通信中に、前記第2の通信方式における着信を監視し、当該着信が検出されたら、前記第1のアプリケーションに対応する所定時間だけ前記第1の通信方式から前記第2の通信方式に切り替える手順と、
    前記第1のアプリケーションに対応する所定時間の経過後に、前記第2の通信方式から前記第1の通信方式に切り替えて前記第1の通信方式を用いる第1のアプリケーションによる通信を再開する手順とを実行させるプログラム。
  4. さらに、前記着信の検出後に前記第2の通信方式を用いる第2のアプリケーションによる通信を開始するとともに、前記第1のアプリケーションに対応する所定時間の経過後に前記第2の通信方式を用いる第2のアプリケーションによる通信を中断し、前記第2のアプリケーションに対応する所定時間だけ前記第2の通信方式から前記第1の通信方式に切り替えて、前記第1の通信方式を用いる第1のアプリケーションによる通信を行い、その後、前記第1の通信方式から前記第2の通信方式に切り替えて、前記第2の通信方式を用いる第2のアプリケーションによる通信を再開する手順を実行させる請求項3に記載のプログラム。
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