JP4624227B2 - 通信端末、移動体通信システム及び通信制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信端末、移動体通信システム及び通信制御方法に関する。

従来から、通信端末における受信状態に応じて、下り（基地局から端末方向）の通信情報の通信速度（以下、「下り通信速度」という）を可変に制御する無線通信システム（例えば、ＣＤＭＡ２０００ １ｘＥＶ−ＤＯ等）が知られている。この無線通信システムは、複数の変調方式・拡散率等により下り通信速度と誤り耐性等のトレードオフを可能とし、通信端末の受信状態により高速な通信速度を提供することができる無線通信方式である。この無線通信方式における通信端末は基地局からの受信信号の品質（搬送波対干渉波比；ＣＩＲ）を測定し、所定の誤り率以下でデータ受信できると予測される最高の下り通信速度を基地局に要求する。一方、基地局は複数の通信端末からの下り通信速度の要求を受けて、それぞれの要求に対して、スケジューリングを行い、下り通信情報の送信先である通信端末を決定して通信を行う。この送信先決定のスケジューリングは通信事業者の任意の方式を使用できるが、一般的にはプロポーショナルフェアーと呼ばれるスケジューリングアルゴリズムを使用している。このスケジューリングは、複数加入者間の通信速度の公平性と基地局全体での合計スループットの最大化のバランスの取れた方式であるとされており、各通信端末に対し、過去の平均通信量Ｒ（移動平均あるいは対数窓平均を用い、一般的には過去１秒間程度の平均に相当する）を計算し、この平均通信量Ｒに対する下り通信速度の要求（ＤＲＣ）の比「ＤＲＣ／Ｒ」が最大になる通信端末に下り通信情報をアサインするものである（例えば、特許文献１参照）。
一方、基地局と通信端末が通信する無線通信システムにおいては、基地局の通信エリア内に存在する通信端末を中継局として使用することにより、基地局の通信エリア外に存在する通信端末と基地局との通信を可能にする通信方式が知られている（例えば、特許文献２参照）。
また、基地局が通信端末の受信状態に応じて該通信端末の送信パワーを制御する無線通信システムにおいて、送信パワーアンプの発熱によるオーバーヒートを回避するために、予め設定した許容温度を超えた時に送信出力を下げ、許容温度より低くなった時に送信出力を上げて元の出力に戻す技術が知られている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００２−１７１２８７号公報 特開２００３−３０９５１２号公報 特開２０００−０８３００９号公報

ところで、上記特許文献１に記載の無線通信システムおいては、基地局と通信端末との間に高いビル等の障害物があると、通信端末の受信状態が悪化するが、その受信状態の悪い期間中は送信出力の高い状態が維持され、送信パワーアンプがオーバーヒートを起こす恐れある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、互いに通信可能な範囲にいる通信端末を中継局とすることにより、自局の送信パワーアンプのオーバーヒートを回避することのできる通信端末、移動体通信システム及び通信制御方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る通信端末は、基地局との通信を行う第１無線通信手段と、前記第１無線通信手段を有する他端末との通信を行う第２無線通信手段とを備えた通信端末において、温度測定手段と、データを送信する際に上昇する温度を算出する手段と、前記算出した上昇温度に前記温度測定手段が測定した測定温度を加算した温度上昇値に応じて、前記第１無線通信手段又は前記第２無線通信手段のいずれかに選択的に切り替える制御手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る通信端末においては、前記制御手段は、前記第２無線通信手段を使用可能な場合に、その旨を報知することを特徴とする。

本発明に係る移動体通信システムは、基地局と、前記基地局との通信を行う第１無線通信手段及び前記第１無線通信手段を有する他端末との通信を行う第２無線通信手段を有する通信端末とを備えた移動体通信システムにおいて、前記通信端末は、温度測定手段と、データを送信する際に上昇する温度を算出する手段と、前記算出した上昇温度に前記温度測定手段が測定した測定温度を加算した温度上昇値に応じて、前記第１無線通信手段又は前記第２無線通信手段のいずれかに選択的に切り替える制御手段と、を有し、前記第２無線通信手段を用いて、前記基地局と他端末の通信を中継する、ことを特徴とする。

本発明に係る通信制御方法は、基地局と通信端末間の通信、及び、前記通信端末間の通信を制御する通信制御方法であって、前記通信端末の温度を測定する温度測定過程と、データを送信する際に上昇する温度を算出する過程と、前記算出した上昇温度に前記測定した測定温度を加算した温度上昇値に応じて、前記各通信のいずれかに選択的に切り替える制御過程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、互いに通信可能な範囲にいる通信端末を中継局とすることにより、自局の送信パワーアンプのオーバーヒートを回避して通信を継続することができる。これにより、ユーザの利便性を高めることができる。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る移動体通信システムの全体構成を示す図である。図１には、基地局３と自局の移動通信端末（以下、通信端末と称する）及び他局の通信端末の位置関係が示されている。ここでは、通信端末の受信状態により当該端末の送信パワーが制御される通信方式（例えば、ＣＤＭＡ２０００ １ｘＥＶ−ＤＯ方式）を用いた移動体通信システムを例にして、以下の説明においては、自局の通信端末１は、基地局３との間にビル等の障害物が介在し、低受信品質の通信状態にあり、他局の通信端末２は基地局３と高受信品質の通信状態にあるものとする。

図１に示す通信端末１、２は、無線ＬＡＮ等のＷｉＦｉやＷｉＭＡＸ等の前記通信方式対比比較的近距離の通信方式の一つであるアドホック通信を使用して、アクセスポイントを介さずに通信端末同士が直接通信を行なうことができる通信機能を有している。
なお、図１中で通信端末は２つのみ例示しているが、これに限定されず、３つ以上であっても構わない。

ここで、本明細書及び特許請求の範囲において用いる用語について定義する。
自局及び他局は、通信端末が置かれている状態を示す論理的な名称であり、自局とは、相対的に低受信品質状態にある通信端末のことであり、他局とは相対的に高受信品質状態にある通信端末のことである。原則として、自局は他局に対して、下り通信情報の中継を依頼する通信端末であり、他局は自局からの中継依頼を受けて、基地局３からの下り通信情報を中継して自局へ送信する通信端末である。したがって、自局は少なくとも他局に対して中継を依頼する中継依頼手段を備えている必要があり、他局は少なくとも自局に対する下り通信情報の中継を行う中継実行手段を備えている必要がある。図１に示す例では、通信端末２が他局であり、通信端末１が自局となるが、２つの通信端末１、２が中継依頼手段と中継実行手段の両方を備えており、ビル等の障害物が基地局３と通信端末１との間ではなく、基地局３と通信端末２との間にある場合は、通信端末２が自局であり、通信端末１が他局となる場合もある。受信状態とは、通信端末における基地局からの受信信号の品質（搬送波対干渉波比；ＣＩＲ）のことである。中継可能な温度とは、通信端末の動作温度から求めた、通信端末が中継局として動作可能な温度範囲のことである。通信情報とは、トラフィックデータのことである。送信要求とは、自局の識別情報（ＭＡＣアドレス）と他局の通信速度を含み、基地局に対して、自局が他局を経由して、下りの通信情報の送信を要求するものである。

次に、図２を参照して、図１に示す通信端末１及び基地局３の構成を説明する。図２は、図１に示す通信端末１及び基地局３の構成を示すブロック図である。なお、図１に示す通信端末２の構成は、通信端末１と同様な構成であるため、その詳細な説明を省略する。

図２の通信端末１において、基地局向け送受信部１２は、通信端末１における基地局３に対する送受信処理を制御部２１の制御によって実行する回路であり、この基地局向け送受信部１２にアンテナ１０が接続されている。また、無線ＬＡＮ送受信部１３は、他局の通信端末（ここでは、通信端末２）に対する無線ＬＡＮによる送受信処理を制御部２１の制御によって実行する回路であり、この無線ＬＡＮ送受信部１３にはアンテナ１１が接続されている。

制御部２１は、基地局向け送受信部１２、音声処理部１４、画面表示部１７及び操作キー１８を制御して、音声通信における呼処理、電子メール等の送受信処理を行うとともに、無線ＬＡＮ送受信部１３における他局の通信端末との通信処理を制御する。また、制御部２１は、温度測定部１９を制御する。温度測定部１９は、自通信端末１の筐体内部の温度を測定する。

制御部２１は、本発明の機能を実現するための主要な機能部として、受信品質測定部２２と、温度設定処理部２３と、端末間情報交換部２４と、通信端末選択部２５等から構成されている。

受信品質測定部２２は、基地局３からの下りパイロット信号を受信し受信品質（ＣＩＲ）を測定する処理を行う。温度設定処理部２３は、記憶部２０に記憶されている温度データと温度測定部１９により得られた温度データとから、警告温度上昇値を算出する。端末間情報交換部２４は、受信可能な自局用の温度データと中継可能フラグを通信端末間で無線ＬＡＮにより情報交換する処理を行う。通信端末選択部２５は、自局の温度が警告温度上限値を超えた場合であって、且つ、他局の温度が中継可能温度上限値以下であった場合に、中継を依頼する相手となる他局の通信端末２を選択する処理を行う。

音声処理部１４は音声信号の符号化・復号化処理を行う回路であり、マイク１５及びスピーカ１６に接続されている。記憶部２０には、制御部２１が実行するプログラムやデータ等が記憶されているともに、受信したデータの保存に用いる。

通信端末１の構成において、受信品質測定部２２は自局の受信状態を測定する。また、温度設定処理部２３は、記憶部２０にある中継復帰温度設定値と中継可能温度上限値と警告温度上限値と停止温度上限値を取得し、温度測定部１９により得られた温度データと上昇温度から警告温度上昇値を算出する。また、端末間情報交換部２４は、自局宛の通信情報がなく、他局向けの通信情報を中継可能な場合には、自局の中継可能な温度を直接通信可能な周囲の通信端末に通知し、そうでない場合には、周囲の通信端末から中継可能な温度の情報を受信する。また、通信端末選択部２５は、自局の温度が警告温度上限値を超えた場合であって、且つ、他局の温度が中継可能温度上限値以下であった場合に、他局の温度と中継可能温度上限値の差分値をそれぞれ比較し、その差分値の最も大きい中継可能な他局の通信端末２を決定する。但し、図１、２に示す例のように、他局の通信端末２が１台のみの場合は、他局の中継可能フラグを判定するのみである。

基地局３の制御部は、スケジューラ３１と、自他局識別送信部３２と、通信量補正部３３等から構成されている。スケジューラ３１は、プロポーショナルフェアー等の「過去の通信量の（所定時間あるいは所定アルゴリズムで求められた）平均に対する送信要求量（または要求速度）」に基づいて下りトラフィックデータ（通信情報）の送信順序および送信量等を決定する処理を行う。自他局識別送信部３２は、自局の識別情報を含む送信要求を、他局の通信端末２から受信し、このヘッダ情報から中継を依頼した自局の通信端末１の識別情報を参照し、中継した他局の通信端末２を介して、中継を依頼した自局の通信端末１に下りトラフィックデータ（通信情報）を送信する処理を行う。

通信量補正部３３は、各通信端末への過去の通信量を算出する際に、中継した通信端末（他局の通信端末２）に対して送信した下りトラフィックデータの通信量について、中継を依頼した通信端末（自局の通信端末１）に対して送信したものとして取り扱う。具体的には、通信量補正部３３は、中継を実施した他局の通信端末２の過去の通信量から上記通信量（中継を実施した通信量）を減算し、中継を依頼した自局の通信端末１の過去の通信量に対して上記通信量（他局が中継した通信量）を加算する処理を行う。

図３は、各局間の通信動作を示す図であり、以下、図３を参照して２つの通信端末１、２及び基地局３間の通信動作について説明する。ここでは、自局の通信端末１が基地局３から下りトラフィックデータを受信する必要がある状態であり、他局の通信端末２は、基地局３の通信エリア内に存在しているが、通信端末２自身は下りトラフィックデータを受信する必要はない状態にあるものとして説明する。

まず、通信端末１及び通信端末２は、電源オンの起動時に、温度測定部１９の温度計測を開始する（ステップＳ１）。次いで、各種温度データの読み込みと温度設定を行う（ステップＳ２）。具体的には、中継復帰温度設定値と中継可能温度上限値と警告温度上限値と停止温度上限値を記憶部２０から読み出す。また、温度測定部１９により得られた温度データと上昇温度から警告温度上昇値を算出する。

次いで、通信端末１及び通信端末２は、それぞれ基地局３からの下りパイロット信号を受信して（ステップＳ３）、受信状態を測定し、受信可能な下り通信速度を算出するとともに送信パワーを設定する（ステップＳ４）。次いで、通信端末１及び通信端末２は、それぞれ基地局３にＤＲＣを返し（ステップＳ５）、基地局３からのパワービットを受信して（ステップＳ６）、基地局３により送信パワーを制御される（送信パワーのクローズループ動作）（ステップＳ７）。

次いで、通信端末１と通信端末２は原則として、相互に、中継可能フラグを交換するが、ここでは、通信端末１は、中継可能な状態ではないため、通信端末２に対して自局の中継可能フラグを送信せず、通信端末２から他局の中継可能フラグを受信するのみである（ステップＳ８）。通信端末１において「中継可能温度上限値Ｔ１＞警告温度上限値Ｔ２」と判定した場合は、通信端末１から通信端末２に対して中継依頼を行なう（ステップＳ９）。

次いで、通信端末２は、通信端末１からの中継依頼を受けた場合に、基地局３に対して中継情報を付加した下りトラフィック要求（送信要求）を送信する（ステップＳ１０）。基地局３は、通信端末２に対して、「自局の通信端末１向けの下りトラフィックデータ」を送信する（ステップＳ１１）。これを受けて、通信端末２は、基地局３から受信した「通信端末１向けの下りトラフィックデータ」を無線ＬＡＮにより中継して通信端末１へ送信する（ステップＳ１２）。

なお、受信可能な下り通信情報の送信を自局の通信端末１が中継可能な状態にある場合に行うようにしたのは、他局の通信端末２から中継を依頼されないようにするためである。尤も自局の通信端末１と直接通信可能な他局の通信端末２が存在する場合でも中継可能な通信端末が無い場合は自局の通信端末１は基地局３と直接通信することとなる。

このようして、本発明の移動体通信システムおよび通信端末においては、自局の通信端末１の筐体内部の温度上昇によるオーバヒート状態となる前に他局の通信端末２を中継局とすることにより、自局の通信端末１のオーバヒートを回避することができ、ユーザの利便性を高めることができる。

次に、図４を参照して、通信端末１の内部処理動作の詳細について説明する。図４は、通信端末１の動作を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートは、通信端末１が中継依頼手段と中継実行手段の両方を備えている場合の処理動作を示している。
図４において、先ず、通信端末１は温度設定処理を開始する（ステップＳ２１）。この温度設定処理については後述する。次いで、スロットｎの処理が開始される（ステップＳ２２）。通信端末１では、基地局３からの下りパイロット信号により、受信状態を測定し（ステップＳ２３）、送信パワーを設定する（ステップＳ２４）。

次いで、通信端末１は、無線ＬＡＮにより直接通信可能な他局の通信端末２があるか否かを判定する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５において無線ＬＡＮにより直接通信可能な他局の通信端末２がないと判定した場合は、基地局３へ自局の受信可能な下り通信情報を含めて送信し、下りトラフィックデータ（自局宛の通信情報）の送信を要求する（ステップＳ２６）。そして、下りトラフィックデータがアサインされた場合は、基地局３から下りトラフィックデータを受信し（ステップＳ２７、Ｓ２８）、下りトラフィックデータがアサインされなかった場合は、最初のステップＳ２１に戻る。

一方、ステップＳ２５において、無線ＬＡＮにより直接通信可能な他局の通信端末２があると判定された場合は、通信端末１（自局）は中継可能か否かを判定する（ステップＳ２９）。ステップＳ２９において、自局は中継可能でないと判定した場合は、ステップＳ３０に移行し、中継可能な通信端末２があるか否かを判定し、中継可能な通信端末２がない場合は、ステップＳ２６に移行し、自局で下りトラフィックデータを受信する処理を行う。ステップＳ３０において、中継可能な通信端末２があると判定した場合には、無線ＬＡＮ上で中継可能な通信端末２から受信可能な中継可能フラグを受信する（ステップＳ３１）。

次いで、通信端末１は自局で通信を継続することの可否を中継依頼フラグから判断し（ステップＳ３２）、中継依頼フラグがない場合（自局で通信を継続可能な場合）にはステップＳ２６に移行し、自局で下りトラフィックデータを受信する処理を行う。ステップＳ３２において、中継依頼フラグがある場合（自局で通信を継続可能でない場合）には、無線ＬＡＮ上で、最も低い測定温度Ｔの通信端末（ここでは通信端末２）へ中継を依頼する（ステップＳ３３）。そして、無線ＬＡＮ上に下りトラフィックデータがある場合において、データ残量（警告温度上昇値）が警告温度上限値を超えるときは、無線ＬＡＮ上で下りトラフィックデータを受信する（ステップＳ３４、Ｓ３５、Ｓ３６）。無線ＬＡＮ上に下りトラフィックデータがない場合、及び、データ残量（警告温度上昇値）が警告温度上限値を超えない場合には、ステップＳ２６に移行し、自局で下りトラフィックデータを受信する処理を行う。なお、警告温度上昇値については後述する。

一方、ステップＳ２９において、自局は中継可能と判定した場合は、ステップＳ３７に移行し、無線ＬＡＮ上で受信可能な中継可能フラグを送信する。そして、他局の通信端末ｎ（中継依頼している他局）からの中継依頼があるか否かを判定し（ステップＳ３８）、中継依頼がない場合は、ステップＳ２６に移行する。中継依頼がある場合には、通信端末ｎの中継情報を付加して基地局３に送信する（ステップＳ３９）。

次いで、通信端末１は、下りトラフィックデータがアサインされたか否かを判定し（ステップＳ４０）、下りトラフィックデータがアサインされた場合は、下りトラフィックデータを受信し（ステップＳ４１）、受信した下りトラフィックデータを無線ＬＡＮ上で通信端末ｎに送信する（ステップＳ４２）。一方、ステップＳ４０において、下りトラフィックデータがアサインされていないと判定した場合は、最初のステップＳ２１に戻る。

以上の処理動作により、直接通信可能な範囲に存在する複数の通信端末の中で最も筐体内部温度の低い通信端末を中継局として通信することができ、自局及び中継局のオーバーヒートを回避しつつ、通信を継続することが可能になる。これにより、ユーザの利便性を高めることができる。

なお、通信端末１が通信端末２に対して中継を依頼する場合は、通信端末１は通信端末２に対し、無線ＬＡＮを用いて自局宛の下りトラフィックデータの中継を依頼し、他局の通信端末２はこの依頼に応じて基地局３に送信要求する。

次に、図５を参照して、上記図４のステップＳ２１における温度設定処理動作の詳細について説明する。図５は、通信端末１の温度設定処理動作を示すフローチャートである。
図５において、先ず、通信端末１は、自筐体内部の温度を測定し、測定温度Ｔを得る（ステップＳ５１）。次いで、予め通信端末１のデータとして記憶部２０に記憶されている、中継復帰温度設定値Ｔ０、中継可能温度上限値Ｔ１、警告温度上限値Ｔ２及び停止温度上限値Ｔ３を記憶部２０から読み出す（ステップＳ５２）。

次いで、通信端末１は、測定温度Ｔと中継復帰温度設定値Ｔ０を比較し（ステップＳ５３）、「測定温度Ｔ＜中継復帰温度設定値Ｔ０」の場合には、自局は中継することが可能な端末であると判断し、ステップＳ５４に移行する。ステップＳ５４では、測定温度Ｔと停止温度上限値Ｔ３を比較し、「測定温度Ｔ＜停止温度上限値Ｔ３」の場合には、自局はオーバーヒート状態ではないと判断し、ステップＳ５５に移行する。ステップＳ５５では、測定温度Ｔと警告温度上限値Ｔ２を比較し、「測定温度Ｔ＜警告温度上限値Ｔ２」の場合には、自局は中継を必要としないと判断し、ステップＳ５６に移行する。ステップＳ５６では、測定温度Ｔと中継可能温度上限値Ｔ１を比較し、「測定温度Ｔ＜中継可能温度上限値Ｔ１」の場合には、自局は中継可能であると判断し、ステップＳ５７に移行する。ステップＳ５７では中継可能フラグを設定し、その時の測定温度Ｔを上昇温度として記憶部２０に記憶する（ステップＳ５８）。ここから上昇温度の測定が開始される。次いで、通信端末１は、中継可能温度上限値Ｔ１の値に中継可能温度上限値の初期値を代入し（ステップＳ５９）、測定温度Ｔの監視を継続する（ステップＳ６０）。そして、ステップＳ５６に移行する。

一方、通信端末１は、ステップＳ５３において「測定温度Ｔ＜中継復帰温度設定値Ｔ０」ではない場合には、自局は中継することができない端末であるので、中継禁止フラグを設定し（ステップＳ６１）、ステップＳ５３に移行する。そのステップＳ６１の中継禁止フラグ設定処理は、環境温度によって初期起動時から中継が不可能な筐体内部温度であった場合に有効な処理である。

また、通信端末１は、ステップＳ５４において「測定温度Ｔ＜停止温度上限値Ｔ３」ではない場合には、自装置の動作を停止する（ステップＳ６８）。また、ステップＳ５５において「測定温度Ｔ＜警告温度上限値Ｔ２」ではない場合には、自局は中継を必要とするので、中継依頼フラグを設定し（ステップＳ６２）、ステップＳ５３に移行する。

また、通信端末１は、ステップＳ５６において「測定温度Ｔ＜中継可能温度上限値Ｔ１」ではない場合には、自局は中継不可能であるので、自局が他局を中継しているかを確認し（ステップＳ６３）、他局を中継している場合には、他局への下り通信情報切断許可フラグを送信する（ステップＳ６４）。次いで、切断処理を行い（ステップＳ７０）、中継している他局からの切断フラグを受信する（ステップＳ７１）。そして、ステップＳ６５に移行する。一方、ステップＳ６３において、自局が他局を中継していない場合には、そのままステップＳ６５に移行する。

ステップＳ６５では、通信端末１は、中継可能フラグを停止する。次いで、通信端末１は、自筐体内部温度を中継可能な温度まで下げるために、中継可能温度上限値Ｔ１の値に中継復帰温度設定値Ｔ０を代入する（ステップＳ６６）。次いで、通信端末１は、ステップＳ５８で開始した上昇温度の測定を停止し、この時の測定温度Ｔを警告温度上限値Ｔ２に設定する（ステップＳ６７）。そして、ステップＳ５５に移行する。

次に、図６を参照して、警告温度上昇値について説明する。図６は、警告温度上昇値について説明するためのグラフ図である。
図６のグラフ図において、縦軸は温度を示し、横軸は転送レートを示す。波形Ｇ１は通信端末の筐体内部の温度上昇カーブの一例を示しているが、通信端末の環境温度によってその温度上昇カーブは変化する。上昇温度測定開始値Ｇ２は、上記図５のステップＳ５８で測定を開始した上昇温度の開始点を示し、上昇温度測定停止値Ｇ３は、上記図５のステップＳ６７で測定を停止した上昇温度の終了点を示している。

そして、（１）式に示されるように、温度上昇カーブから温度単位あたりのビットレートを算出し、この算出値を警告温度上昇係数とする。警告温度上昇値Ｔｕは、その警告温度上昇係数でデータ残量を除算し、この除算結果に測定温度Ｔを加算した値である（（２）式参照）。これにより、データ残量に対する警告温度上昇値Ｔｕが求まる。上記図４のステップＳ３５では、その警告温度上昇値Ｔｕと警告温度上限値Ｔ２を比較する。

次に、図７を参照して、上記図５のステップＳ７０における切断処理動作の詳細について説明する。図７は、図１に示す移動体通信システムにおける切断処理動作を示すフローチャートである。図７の例では、通信端末１（自局）が通信端末２（他局）を介して基地局３と通信している。

図７において、通信端末２は、ステップＳ１０１の通信端末１からの中継依頼により、基地局３からの通信端末１のデータを通信端末１へ中継している（ステップＳ１０２）。ここで、通信端末２は、自筐体内部の温度が上昇し中継可能な温度を超えると、中継中であるので、下り通信情報切断フラグを送信する（ステップＳ１０３）。

次いで、通信端末１は、その下り通信情報切断フラグを受信すると、自局が基地局３と直接通信することが可能か判断する（ステップＳ１０４）。次いで、通信端末１は、ステップＳ１０４で自局が基地局３と直接通信することができないと判断した場合には、次の他局の通信端末に対して中継依頼を行う（ステップＳ１０５）。そして、切断フラグを通信端末２へ送信する（ステップＳ１０６）。

一方、通信端末１は、ステップＳ１０４で自局が基地局３と直接通信することができると判断した場合には、自局が中継可能か判断する（ステップＳ１０７）。次いで、通信端末１は、ステップＳ１０７で自局が中継することはできないと判断した場合には、切断フラグを通信端末２へ送信し（ステップＳ１０８）、基地局３と直接通信を開始する（ステップＳ１０９）。次いで、通信端末１は、自局が中継可能か判断し（ステップＳ１１０）、中継できないならばステップＳ１０８に移行し、以降は、自局が中継可能になるまで、ステップＳ１０８、Ｓ１０９を繰り返す。そして、中継可能になったときに、ステップＳ１１３に移行する。

通信端末２は、切断フラグを受信すると、中継可能フラグを停止する（ステップＳ１１１）。但し、基地局３との通信は継続する。

通信端末１は、ステップＳ１０７で自局が中継可能であると判断した場合には、切断フラグを通信端末２へ送信する（ステップＳ１１２）。次いで、ステップＳ１１３では、通信端末１は、中継可能フラグと中継予約フラグを通信端末２へ送信する。

通信端末２は、中継予約フラグを受信すると（ステップＳ１１４）、次の中継依頼フラグの設定を行う場合に（ステップＳ１１５）、予約の有無を確認する（ステップＳ１１６）。その確認の結果、予約があった場合には、予約局（ここでは、通信端末１）へ中継依頼を行う（ステップＳ１１７）。通信端末１は、その中継依頼フラグを受信すると（ステップＳ１１８）、今度は他局として中継を行う（ステップＳ１０２）。一方、他局であった通信端末２は、今度は自局として中継してもらう側になる（ステップＳ１０１）。

一方、ステップＳ１１６で予約がなかった場合には、通信端末２は、次に低い測定温度Ｔの通信端末に中継を依頼する（ステップＳ１１９）。

図８は、ＭＡＣアドレスを付加した拡張ＤＲＣフレームの例を示す図である。
ＭＡＣアドレスとは、ＥＶ−ＤＯ方式において基地局３と通信している各通信端末を識別するアドレス（コード）である。通信情報中のヘッダ情報としては中継を要求する通信端末１のＭＡＣアドレス（６ｂｉｔ）を含み、通信端末２から基地局３へは上りトラフィックデータチャネル上で、ＤＲＣサブチャネルにＤＲＣシンボルの４ｂｉｔを拡張して送信する。また、ＤＲＣサブチャネルの一部をパンクチャリングしてＭＡＣアドレス情報を載せる。また、パイロットサブチャネルの一部をパンクチャリングしてＭＡＣアドレス情報を載せる等の方法を用いることもできる。

なお、本実施形態においては、基地局３はスケジューリングに基づき、通信端末宛の下りトラフィックデータを送出する場合には、下りトラフィックデータに通信端末宛であることを示すヘッダを付加してもよいし、通信端末は受信する下りトラフィックデータに対応する下りデータ要求が通信端末の要求であることを知っているためヘッダを付加しないことによりトラフィックデータのオーバーヘッド増加を避けるようにしても良い。

各通信端末は基地局３から受信した下りトラフィックデータを通信端末に無線ＬＡＮを用いて送出し、通信端末は無線ＬＡＮ上で下りトラフィックデータを受信することができる。この場合、基地局３はスケジューリングを行うが、スケジューリングは以下に説明するプロポーショナルフェアーアルゴリズムに基づいて行われる。

基地局３と通信している全ての通信端末に対し、基地局３は直近の割り当て通信速度の平均Ｒｉ（ｎ）を記憶し、所定の送信タイミング（１／６００秒毎）で更新を行う。
Ｒｉ（ｎ）＝（１−１／ｔｃ）×Ｒｉ（ｎ−１）＋１／ｔｃ×ｒｉ（ｎ−１）
ここで、
Ｒｉ（ｎ）：通信端末ｉに対するスロットｎにおける平均データ通信速度、
ｒｉ（ｎ）：通信端末ｉに対するスロットｎにおける伝送データ通信速度であり、通信端末ｉに対する下りトラフィックがアサインされない場合は０、
ｔｃ（ｉ）：時定数

基地局３は通信端末ｉの時刻ｎにおける以下の評価関数を求める。
Ｆｉ（ｎ）＝ＤＲＣｉ（ｎ）／Ｒｉ（ｎ）
ＤＲＣｉ（ｎ）：通信端末ｉのスロットｎにおける要求データ通信速度、通信端末が求め基地局に送信する受信可能な下り通信速度

基地局３は各送信タイミング（１／６００秒毎）で各通信端末のＦｉ（ｎ）を評価し、Ｆｉ（ｎ）が最大である通信端末に下りトラフィックデータをアサインする。

上記評価式計算過程において、通信端末ｉ（通信端末１）が基地局３と直接通信した場合はｒｉ（ｎ）を実際に伝送された通信速度とするが、通信端末ｉが通信端末ｊ（通信端末２）を中継局として通信し、基地局３からの下りトラフィックが実際には通信端末ｊにアサインされた場合、（従来技術であればｒｉ（ｎ）＝０、ｒｊ（ｎ）は実際に伝送された通信速度となる）ｒｊ（ｎ）＝０、ｒｉ（ｎ）を通信端末ｊに対して実際に伝送された通信速度とする。

またはｒｉ（ｎ）＝０、ｒｊ（ｎ）は通信端末ｊに実際に伝送された通信速度として
Ｒｉ（ｎ）＝（１−１／ｔｃ）×Ｒｉ（ｎ−１）＋１／ｔｃ×ｒｊ（ｎ−１）、
Ｒｊ（ｎ）＝（１−１／ｔｃ）×Ｒｊ（ｎ−１）＋１／ｔｃ×ｒｊ（ｎ−１）、とする。

また、Ｒｉ（ｎ）の計算に以下のような補正を加える。
ｎ−１の時点で通信端末ｉが通信端末ｊを中継局として基地局と通信し、基地局３から下りトラフィックが通信端末ｊにアサインされた時、
Ｒｉ（ｎ）＝（１−１／ｔｃ）×Ｒｉ（ｎ−１）＋１／ｔｃ×ｒｊ（ｎ−１）×（１＋ｃ）、
Ｒｊ（ｎ）＝（１−１／ｔｃ）×Ｒｊ（ｎ−１）＋１／ｔｃ×ｒｊ（ｎ−１）×（−ｃ）、
ｃ：補正係数、０．１〜０．５程度とする。

すなわち、通信端末ｊに中継してもらった通信端末ｉの平均データ速度は補正係数ｃだけ割増、通信端末２の平均データ速度はｃだけ割引となり、以後の評価関数計算で通信端末２の方が通信端末１より有利になる。同様の補正計算は評価関数に対しオフセット（通信端末ｉのＦｉ（ｎ）を減らし、通信端末ｊのＦｊ（ｎ）を増やす）するなどの方法も可能である。

以上説明したスケジューリング方法により、中継を行う通信端末がスケジューリング上不利な扱いを受けることがなく、さらに、電力消費等の不利益をスケジューリング上で補償する仕組みを導入することができる。

なお、下り通信情報（トラフィックデータ）の中継を依頼する通信端末（図１においては、自局の通信端末１）は、周囲の通信端末に対して、下り通信情報（トラフィックデータ）の中継を実行する中継実行手段を必ずしも備えていなくてもよい。また、下り通信情報（トラフィックデータ）の中継を実行する通信端末（図１においては、他局の通信端末２）は、周囲の通信端末に対して、下り通信情報（トラフィックデータ）の中継を依頼するする中継依頼手段を必ずしも備えていなくてもよい。

以上、本発明の実施の形態を通信端末（移動通信端末）を例にして説明したが、この通信端末としては、携帯電話機、モバイル端末、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）等が含まれる。

本発明においては、自局がオーバーヒートとなる前に、直接通信可能な範囲にいる複数通信端末の中で最も筐体内部温度が低い通信端末を中継局とすることにより、オーバーヒートを回避してデータを受信することができ、ユーザの利便性を高めることができる。このため、本発明は、移動体通信システム、および通信端末等に有用である。

基地局と通信端末の位置関係を示す図である。 本発明による移動体通信システムの構成例を示す図である。 各局間の通信動作を示す図である。 通信端末１の動作を示すフローチャートである。 通信端末１の温度設定処理動作を示すフローチャートである。 警告温度上昇値について説明するためのグラフ図である。 本発明による移動体通信システムにおける切断処理動作を示すフローチャートである。 ＭＡＣアドレスを付加した拡張ＤＲＣフレームの例を示す図である。

符号の説明

１、２…通信端末（移動通信端末）、３…基地局、１０，１１…アンテナ、１２…基地局向け送受信部（第１無線通信手段）、１３…無線ＬＡＮ送受信部（第２無線通信手段）、１４…音声処理部、１５…マイク、１６…スピーカ、１７…画面表示部、１８…操作キー、１９…温度測定部、２０…記憶部、２１…制御部、２２…受信品質測定部、２３…温度設定処理部、２４…端末間情報交換部、２５…通信端末選択部、３１…スケジューラ、３２…自他局識別送信部、３３…通信量補正部

Claims (4)

1. 基地局との通信を行う第１無線通信手段と、前記第１無線通信手段を有する他端末との通信を行う第２無線通信手段とを備えた通信端末において、
   温度測定手段と、
   データを送信する際に上昇する温度を算出する手段と、
   前記算出した上昇温度に前記温度測定手段が測定した測定温度を加算した温度上昇値に応じて、前記第１無線通信手段又は前記第２無線通信手段のいずれかに選択的に切り替える制御手段と、
   を備えたことを特徴とする通信端末。
2. 前記制御手段は、前記第２無線通信手段を使用可能な場合に、その旨を報知することを特徴とする請求項１に記載の通信端末。
3. 基地局と、前記基地局との通信を行う第１無線通信手段及び前記第１無線通信手段を有する他端末との通信を行う第２無線通信手段を有する通信端末とを備えた移動体通信システムにおいて、
   前記通信端末は、
   温度測定手段と、
   データを送信する際に上昇する温度を算出する手段と、
   前記算出した上昇温度に前記温度測定手段が測定した測定温度を加算した温度上昇値に応じて、前記第１無線通信手段又は前記第２無線通信手段のいずれかに選択的に切り替える制御手段と、を有し、
   前記第２無線通信手段を用いて、前記基地局と他端末の通信を中継する、
   ことを特徴とする移動体通信システム。
4. 基地局と通信端末間の通信、及び、前記通信端末間の通信を制御する通信制御方法であって、
   前記通信端末の温度を測定する温度測定過程と、
   データを送信する際に上昇する温度を算出する過程と、
   前記算出した上昇温度に前記測定した測定温度を加算した温度上昇値に応じて、前記各通信のいずれかに選択的に切り替える制御過程と、
   を含むことを特徴とする通信制御方法。

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