JP4629911B2 - 無線通信端末をネットワークに再接続する方法、および対応する端末 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信端末をネットワークに再接続する方法に関する。この方法は、端末の自律性（バッテリの再充電が必要になる以前の時間）を向上させ、信号が再び使用可能になったときの端末のウェークアップタイムを短縮することができる。本発明は、対応する端末にも関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＧＳＭセルラ電話またはＤＥＣＴセルラ電話などの無線通信端末は、たとえば、音声または他のデータを送受信するために、信号を伝送する基地局によってカバーされるエリア内にある必要がある。
【０００３】
各送信機は、データが十分に受信されるセルと呼ばれる地理的エリアの境界を定める。セル、したがって送信局が分配される密度は、それらの地理的位置に依存する。
【０００４】
都市部または繁華な道路は、駐車場や屋内空間（映画館、劇場など）など、受信が事実上、不能な閉所を除いて、比較的高密度のカバレージを有する。
【０００５】
山岳地域または過疎地域は、局の数が少なく、したがって、局同志が遠く離れており、よくカバーされていない。
【０００６】
ユーザの地理的位置に関係なく、ユーザに最適な信号受信を保証するために、端末は、当業で知られている方法を使用して、使用可能な周波数を連続的に走査する。
【０００７】
受信信号の品質は、ユーザが移動するに連れて変化する。
【０００８】
端末の位置するセルの送信局から遠ざかるに従って、信号は次第に弱くなる。端末が、現在通信に使用している信号よりも品質のよい信号を検出するまで、端末は、ＧＳＭバンドの異なる周波数を走査する。
【０００９】
一旦、新しい信号が検出されると、端末は、新しい局に接続するために、すなわち前のセルの隣接セルを選択することによってセルを代えるために、当業で知られている手段を使用する。
【００１０】
使用可能なネットワークがない場合、端末は待機モードに入り、新しいセルを選択することができるまで、様々な間隔で、比較的広い周波数帯域で周波数を、または、マルチバンド（ｍｕｌｔｉｂａｎｄ）端末の場合には複数帯域さえも走査する。
【００１１】
従来技術の一方法では、２つの連続したサーチの間の端末の待機時間は、たとえば最大にまで増加し、したがって、ネットワークのサーチは、定期的な間隔で継続され、すべての周波数をカバーする。
【００１２】
端末にとって、サーチは、端末の多数の構成要素を活動化し、その結果、電力消費量は高まり、端末の自律性は低下する。
【００１３】
ウェークアップタイム、すなわち、使用可能なネットワークが検出されるとすぐに端末が待機状態から信号受信状態に変更するためにかかる時間は、ネットワークが使用できるすべての周波数が、１つの信号に対してサーチされるので、長い。
【００１４】
ユーザが、駐車場やトンネルなど、ネットワークを使用できない場所に入ると、信号の受信は突然中断され、端末はネットワークにアクセスできなくなる。
【００１５】
従来技術のネットワーク検出方法を用いると、端末が高度な受信レベルを提供する特定の周波数の使用を中止したばかりであっても、端末は、使用可能なネットワークのすべての周波数を定期的にサーチする。
【００１６】
このサーチで、余分なエネルギーが不必要に浪費される。
【００１７】
余分なエネルギーの浪費以外にも、従来技術の方法は、ユーザが呼を受信することができない長い待機期間および比較的長いウェークアップ時間をもたらす。
【００１８】
長いウェークアップ時間は、その期間中サービスを提供できないネットワークオペレータに対しても障害となる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、本発明の目的は、使用可能なネットワークがない場合の無線通信端末の電力消費を低減し、ネットワークが再び使用可能になった直後の端末のウェークアップタイムを短縮する方法を提案することによって、前記障害を緩和することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ネットワークからの信号が一時的に使用不能になったために待機モードにある端末を無線通信ネットワークに接続する方法を提供する。この方法は、すべての周波数からの所定の周波数のリストにそれぞれ関連付けられた１つまたは複数のシーケンスを使用して、その無線通信ネットワークの周波数を定期的に走査するステップを含む。
【００２１】
各シーケンスに関連付けられた周波数のリストは、変化したり変化しなかったりすることが有利である。
【００２２】
この方法は、第１の走査シーケンスが最後に使用可能だった周波数を走査するように、ネットワークからの切断前に最後に使用可能だった周波数を格納するステップを含むことが有利である。
【００２３】
この方法の第１の実施形態は、ネットワークからの切断前に最後に使用可能だった信号周波数の強度を測定するステップを含み、最後に使用可能だった周波数の強度が所定の閾値を超えた場合のみ、周波数走査が部分的である。
【００２４】
この方法の一実施形態は、所定の閾値より強度の大きい信号を搬送する、ネットワークからの切断前に最後に使用可能だった周波数の数を判定するステップを含み、所定の閾値強度よりも強度の大きい信号を搬送する最後に使用可能だった周波数の数が所与の数よりも大きい場合のみ、周波数走査が部分的である。
【００２５】
本発明は、異なる周波数で動作する１つまたは複数の無線通信ネットワークに接続されるように構成された端末をさらに提供し、端末は、すべての周波数から選択された所定の周波数のリストにそれぞれ関連付けられた１つまたは複数のシーケンスを使用して、ネットワークの周波数を部分的に走査するための手段を含む。
【００２６】
端末の好ましい実施形態は、異なる周波数の部分的な走査または完全な走査を選択するための手段をさらに含む。
【００２７】
本発明は、添付の図面の参照と共に与えられる以下の本発明の実施形態の例示的で非限定的な説明に照らせば、よりよく理解されよう。
【００２８】
【発明の実施の形態】
携帯電話などの無線通信端末のユーザが移動すると、端末がネットワークから受信する信号の品質は絶えず変化する。
【００２９】
端末は、最適に動作する周波数で送信する局に接続するために、最適に動作する周波数をサーチする。
【００３０】
信号強度の変動は、端末ユーザが移動するエリアの地理的構成により、強くも弱くもなる。
【００３１】
２つの主要な状況がある。
【００３２】
山岳地域などのネットワークのカバレージが比較的弱いエリアや、ユーザが高速で道路を移動中の場合は、局は比較的離れている。
【００３３】
端末が接続されている局から離れると、図１に示すように、受信信号の強度は漸次低下する。図１では、横座標軸に時間を、縦座標軸に受信信号の強度をプロットする。
【００３４】
強度は、端末が満足に動作するには低すぎる値まで落ちる。この時、端末は、信号が検出されるとすぐにより強い信号を提供する隣接局に接続するか、使用可能な信号がない場合は待機モードに入る。
【００３５】
図２に示すように、たとえばトンネルを通過したり、駐車場に入ったりすると、実際にほとんど即座に、受信信号の強度は突然、低下する。トンネルを出る場合は、端末は、同一局または信号が実質上同じように強い新しい局に再接続するが、駐車場を出る場合は、端末は、駐車場に入った時と同じ動作周波数の信号を発見する。
【００３６】
端末は、トンネルや駐車場に入ると、待機モードに入る。
【００３７】
図３に、端末に使用可能な信号のサーチを可能にする、本発明による方法の特定の一実施形態の流れ図を示す。この実施形態は、電力消費を低減し、ウェークアップタイムを制限する。
【００３８】
この好ましい実施形態では、ステップ１０に示すように、端末は、端末が受信する信号の強度を継続的に測定する。信号強度は、あらゆる使用可能な手段によって測定することができる。
【００３９】
上記で説明したように、使用可能なネットワークがない場合、端末は、信号を検出せず、待機モードに入る。
【００４０】
図３の方法の次のステップ２０は、特定の一実施形態において、端末によって受信される信号強度が、端末が待機モードに入る前の期間中、一定であったかどうかを判定するという目的を持つ、判定ステップである。
【００４１】
変動の範囲は、あらゆる使用可能な手段によって、たとえば以下のように、端末にプログラムすることができる。
【００４２】
受信信号の強度の値が、待機モードに入る前の期間を通して、その変動の範囲内に留まる場合、強度は一定とみなされる（この状況は、図２に示す通り、待機モードに入ると、信号の強度が突然落ちる場合に相当する）。
【００４３】
一方、端末が待機モードに入る前の期間中に信号強度が漸次低下する場合、状況は図１に示す通りである。
【００４４】
後者の場合、端末は、ネットワークのすべての周波数を、当業で知られている方法で定期的に走査する。これが、この方法のステップ３０である。
【００４５】
端末が、周波数レンジの完全走査の各期間中に、信号を検出しない場合、端末は待機モードに戻る。
【００４６】
端末は、使用可能な信号を検出するとすぐに、その信号を送信している局に接続する（ステップ４０）。
【００４７】
端末は、再接続されるとすぐに、検出された局を介してデータを送受信することができ、したがって、通常モードに戻ることができる（ステップ５０）。
【００４８】
端末によって受信される信号の強度が、端末が待機ポイントに入る前の期間中、一定である場合（ステップ２０）、端末は、ネットワークの周波数の部分的な走査のみを実行する（ステップ６０）。
【００４９】
何故ならば、状況は、図２に示すような状況、すなわち端末が、たとえば端末のユーザが屋内空間、駐車場、トンネルなどに入った場合のように、高レベル信号によってカバーされるエリアを離れたばかりの状況だからである。
【００５０】
不要な電力消費を防止するために、端末は、すべての周波数を走査せず、所与のアルゴリズムに従って、比較的狭い範囲の周波数のみを走査する。端末は、従来技術のアルゴリズムの場合よりも頻繁に「ウェークアップする」が、より狭い範囲の周波数を走査する。このステップ６０を、図４を参照してより詳細に説明する。
【００５１】
端末は、十分なレベルの使用可能な信号を検出するとすぐに、当業で知られている方法で、前記信号を送信する局に接続する（ステップ７０）。
【００５２】
再びデータを送受信できるように、端末は、通常モードに戻る（ステップ８０）。
【００５３】
一実施形態では、判定ステップ２０の期間中、端末は、当業で知られている手段を使用して、待機モードに入る前の期間中に、特定の強度よりも大きい強度で受信される周波数の数を判定する。
【００５４】
したがって、端末が待機モードに入る前の期間中に十分な強度で受信される周波数の数が少ないことは（たとえば、端末にプログラムされた値よりも少ない数または単一周波数であることすらある）、その端末が待機モードに入る前にネットワークのカバレージが弱い地理的エリアにいたことを示している。
【００５５】
端末は、次いで、ステップ３０で説明する通り、ネットワークのすべての周波数を定期的に走査する。
【００５６】
一方、端末が待機モードに入る前の期間中に、十分な強度で受信される周波数の数が、端末にプログラムされた所与の周波数の最低数よりも大きい場合、端末が前に位置していたエリアのカバレージは高密度になる。
【００５７】
この状況は、図２に示す通り、十分なカバレージを有するエリアを端末が突然離れたばかりの状況に相当する。
【００５８】
端末は、次いで、局に接続し（ステップ７０）、次いで通常モードに戻る（ステップ８０）前に、所与のアルゴリズムを使用して周波数の一部のみを走査する（ステップ６０）。
【００５９】
したがって、好ましい実施形態では、端末は、たとえば、待機モードに入る前にそれらの信号の強度が一定であるかどうかを判定するために、受信する信号の数とそれらの強度をいつでも測定し、格納するための手段を含む。
【００６０】
図４に、図３のステップ６０のより詳細な流れ図を示す。これは、部分的周波数走査アルゴリズムの実施形態を示している。
【００６１】
端末による部分的周波数走査は、様々なシーケンスに従って実施される。使用可能な信号のサーチを最適化するために、各シーケンスで走査される周波数レンジは異なる。
【００６２】
ステップ３０にあるように、端末は、シーケンス間でより短い時間間隔またはより長い時間間隔で、待機モードに入ることができる。しかし、図３のステップ３０に示すように、待機時間が、すべての周波数を走査する２つのシーケンス間の時間よりも短い場合、これは有利である。
【００６３】
すでに説明した通り、端末は、ステップ３０よりも頻繁に「ウェークアップ」するが、より狭い周波数レンジを走査する。
【００６４】
図４に示す方法の実施形態では、第１の部分的走査シーケンスは、たとえば、端末が待機状態に入る直前に、端末によってメモリに置かれた最後に使用可能であった周波数を走査すること（ステップ６１）から構成することができる。
【００６５】
端末は、待機モードに入る前の最後に使用可能であった周波数を使用している場合としていない場合とがある。
【００６６】
端末のユーザが、たとえば、屋内空間または駐車場に入る場合、屋内空間または駐車場を去るときに最初に使用可能になる周波数は、入場する前に最後に使用可能であった周波数と一致する。したがって、すべての周波数レンジを走査する必要はなく、これにより、端末の電力が節約され、端末の様々な待機時間が短縮される。
【００６７】
具体的にはメモリ手段を使用して、端末は、待機モードに入る前に使用していたが、中止した信号の検出を試みる（ステップ６２）。
【００６８】
その信号が再び使用可能になると、端末は、その信号を送信する局に接続し（ステップ６３）、通常モードに戻る。
【００６９】
通常モードでは、呼およびデータの送受信はすでに可能ではあるが、端末は、最高レベルの信号を選択するために、完全な周波数レンジのさらなる走査を実行することができる。
【００７０】
待機モードに入る前にピックアップされた最後の信号がもはや使用可能でない場合、したがって、ステップ６２で検出されない場合、端末は、第２の走査シーケンスを実行し、今度は別の周波数レンジを走査する（ステップ６４）。ステップ６４のシーケンスに関連付けられた周波数のリストは、ステップ６１で走査された周波数の一部を含めることができる。
【００７１】
それらの周波数レンジで信号が検出されると、端末はそれを選択し、対応する局に接続する（ステップ６５および６６）。
【００７２】
あるいは、端末は、前の周波数レンジと異なる新しい周波数レンジで使用可能な信号を探して、第３の走査シーケンスを実行する（ステップ６７）。
【００７３】
十分なレベルの信号が検出されるとすぐに、端末は対応する局に接続し（ステップ６８）、通常モードに戻る。
【００７４】
シーケンスの数、したがって走査される周波数の数は、信号を検出し、端末を接続可能にするまで、このようにして増やすことができる。
【００７５】
ステップ６１、６４および６７に関連して説明した異なる周波数走査シーケンスは、当然、単一のタイプのリストに限定されるものではない。
【００７６】
たとえば、第１のシーケンスが０から９まで番号付けした周波数のリストを走査し、第２のシーケンスが１０から１９まで番号付けした周波数を走査し、と続ける場合、様々な走査アルゴリズムを使用することができる。
【００７７】
別の実施形態では、第１の走査シーケンスは、０、１０、２０、３０、などに番号付けした周波数のリストに関係することができ、第２の走査シーケンスは、１、１１、２１、３１、などに番号付けした周波数に関係することができる。
【００７８】
どの実施形態が選択されても、部分的な周波数走査は、端末に格納されている事前設定されたアルゴリズムによって実施される。
【００７９】
各シーケンスは、端末がこれから走査する所定の周波数のリストに関連付けられている。周波数の各リストは、不変にもまた動的にもなることができることに留意されたい。
【００８０】
実際、所与のリストで、ある周波数は、常に同じものに対応することができ、また逆に、同じリストの様々な周波数は変化することができる。
【００８１】
また、前述の通り、同じ周波数が、異なる走査周波数に関連付けられて、複数のリストに存在することができる。
【００８２】
リストを構成する異なる周波数の選択は、ランダムにも、端末が位置する場所の無線通信マップによることも、または、たとえば無線通信オペレータの特性などの特定のパラメータに合うようになされてもよい。
【００８３】
特定のオペレータと共に動作する端末が、そのオペレータが送信する周波数のみを走査することは有益である。走査する周波数の数が少ないので、端末の自律性を向上させながら、端末をウェークアップする時間は短縮され、それに応じて、消費される電力も低減される。
【００８４】
したがって、走査シーケンスまたはそれらのシーケンスに関連付けられた周波数のリストに関係なく、本発明による方法は、本発明による端末の電力消費を大幅に低減し、また、ネットワークが使用不能であることに従って、ウェークアップタイムをも短縮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】信号強度の変動を示すグラフである。
【図２】信号強度の変動を示すグラフである。
【図３】本発明による方法の一実施形態を示す流れ図である。
【図４】本発明による方法の別の実施形態を示す流れ図である。

Claims (6)

1. ネットワークからの信号が一時的に使用不能であるために待機モードにある端末を無線通信ネットワークに接続する方法であって、すべての周波数からの所定の前記周波数のリストにそれぞれ関連付けられた１つまたは複数のシーケンスを使用して、前記無線通信ネットワークの周波数を定期的に走査するステップを含み、前記方法は更に、
   ネットワークからの切断前に信号の最後に使用可能であった周波数の強度を測定するステップと、
   所定の閾値よりも強度の大きい信号を搬送する、ネットワークからの切断前に最後に使用可能であった周波数の数を判定するステップを含み、
   前記周波数を定期的に走査するステップにおいて、所定の閾値強度よりも強度の大きい信号を搬送する最後に使用可能であった前記周波数の数が所与の数よりも大きい場合のみ、周波数走査が部分的である、
   端末を無線通信ネットワークに接続する方法。
2. 各シーケンスに関連付けられた前記周波数のリストが変化しない、請求項１に記載の方法。
3. 各シーケンスに関連付けられた前記周波数のリストが変化する、請求項１に記載の方法。
4. 第１の走査シーケンスが最後に使用可能であった周波数を走査するように、ネットワークからの切断前に前記最後に使用可能であった周波数を格納するステップを含む、請求項１に記載の方法。
5. 異なる周波数で動作する１つまたは複数の無線通信ネットワークに接続されるように構成された端末であって、すべての周波数から選択された所定の周波数のリストにそれぞれ関連付けられた１つまたは複数のシーケンスを使用して、ネットワークの前記周波数を部分的に走査する手段を含み、更に、
   ネットワークからの切断前に信号の最後に使用可能であった周波数の強度を測定する手段と、
   所定の閾値よりも強度の大きい信号を搬送する、ネットワークからの切断前に最後に使用可能であった周波数の数を判定する手段とを含み、
   前記周波数を定期的に走査する手段は、所定の閾値強度よりも強度の大きい信号を搬送する最後に使用可能であった前記周波数の数が所与の数よりも大きい場合のみ、周波数走査を部分的に行う、端末。
6. 異なる周波数の部分的な走査または完全な走査を選択するための手段をさらに含む、請求項５に記載の端末。

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