JP4633800B2

JP4633800B2 - 無線通信端末及び無線通信方法

Info

Publication number: JP4633800B2
Application number: JP2007540903A
Authority: JP
Inventors: 純一古海
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2006-09-20
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2026-09-20
Also published as: JPWO2007046210A1; US8619743B2; US20090268703A1; CN101273656A; CN101273656B; KR20080043871A; KR100989274B1; WO2007046210A1

Description

本発明は、無線通信端末及び無線通信方法に関する。
本願は、２００５年９月２９日に出願された特願２００５−２８５２２８号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。

近年、次世代の高速無線通信方式としてCDMA2000 1xEV-DO（Code division Multiple Access 2000 1x Evolution Data Only）方式が開発されている。上記CDMA2000 1xEV-DO方式は、CDMA2000 1xの拡張方式であるHDR（High Data Rate）方式を標準化した方式として、電波産業会ARIBにおいてStd.T-64 1S-2000C.S.0024“CDMA2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification"として標準化されているもので、国内ではARIB T-53、北米、韓国等ではEIA/TIA/IS-95等を拡張し、第３世代方式（３Ｇ）に対応させたCDMA2000 1x方式を更にデータ通信に特化して通信速度を改善することを目的とした方式である（例えば下記特許文献１参照）。

現状では、CDMA2000 1xEV-DO方式（以下EV-DO方式と記載する）を採用した通信網は、都市部等の限られた地域に集中している。このため、EV-DO方式対応の無線通信端末は、通信エリアがEV-DO方式に対応していない場合、全国的に普及しているCDMA2000 1x方式（以下1x方式と記載する）にハンドダウンして通信を行い、通信エリアがEV-DO方式に対応している場合は、EV-DO方式用の通信プロトコルであるＳＭＰ（Session Management Protocol）を使用して基地局とのセッションの確立及びセッションコンフィギュレーションを行うことによりEV-DO方式の通信接続を確立（通信セッションレイヤーを確立）して通信を行う。ここで、セッションの確立とは、ネットワーク側から無線通信端末にＵＡＴＩ（Unicast Access Terminal Identify）と呼ばれる識別用のＩＤが割り当てられた状態をいう。また、セッションコンフィギュレーションとは、EV-DO方式を用いた通信を行う際のプロトコルの設定に関するパラメータの交換等のネゴシエーションを行うことである。
なお、以下ではEV-DO方式対応の無線通信端末をＡＴ（Access Terminal）端末と記載する。
特開２００５−１３６６１５号公報

ところで、従来のＡＴ端末は、電源投入直後にユーザからパケット発信要求を受けた場合、通信エリアがEV-DO方式に対応してさえすれば、セッションの確立及びセッションコンフィギュレーションが完了していない状態であっても、基地局に対してパケット発信動作を行っていた。この場合、EV-DO方式による通信セッションレイヤーが確立していない状態であるため必ずパケット発信動作は失敗する。ＡＴ端末は、パケット発信動作に失敗すると規定回数のリトライを行い、当該規定回数を越えてリトライに失敗すると1x方式にハンドダウンして通信を行っていた。

このように、従来のＡＴ端末では、電源投入直後、通信セッションレイヤーが確立していない状態であってもパケット発信動作を行い無駄なリトライを行ってしまうため、通信エリアがEV-DO方式に対応しているにも関わらず、EV-DO方式より通信速度の面で劣る1x方式が使用される可能性があった。当然ながら、通信方式としては、通信速度の速いEV-DO方式を優先的に使用することが望ましく、通信エリアがEV-DO方式に対応しているにも関わらず1x方式が使用されることは非常に非効率的であった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、優先順位が割り当てられた２つのデータ通信方式を有する無線通信端末において、上記２つのデータ通信方式の効率的な選択方法を実現することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、無線通信端末に係る第１の解決手段として、第１データ通信方式と当該第１データ通信方式よりも優先順位の低い第２データ通信方式とのいずれかの方式を選択してデータ通信を行う無線通信端末において、通信を行う基地局が第１データ通信方式に対応しているか否かの判定を行う通信方式判定部と、前記基地局との通信に必要なパラメータ交換を行う通信セッションレイヤーの確立が完了しているか否かを判定する通信セッション状態判定部と、前記通信方式判定部による判定に基づいて前記第１または第２データ通信方式のいずれか一方のデータ通信方式を選択し、データ通信を行う通信制御部と、を備え、前記通信制御部は、前記第１データ通信方式に対応していると判定される基地局を介してデータ通信を開始する際、前記通信セッション状態判定部にて通信セッションレイヤー確立が完了していると判定される場合には前記第１データ通信方式にてデータ通信要求を行い、前記通信セッション状態判定部にて通信セッションレイヤー確立が完了していないと判定される場合には前記通信セッションレイヤー確立が完了するまで前記データ通信要求を保留する。

また、本発明では、無線通信端末に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記通信制御部は、前記第１データ通信方式にてデータ通信要求の送出を行い、当該データ通信要求に失敗した場合であって、前記通信セッション状態判定部にて通信セッションレイヤー確立が完了していると判定されるときには、所定回数内でデータ通信要求の送出をリトライする。

また、本発明では、無線通信端末に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記通信制御部は、前記リトライを前記通信方式判定部による判定に基づいて第１または第２データ通信方式のいずれかにて行う。

また、本発明では、無線通信端末に係る第４の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記通信制御部は、前記第１データ通信方式にてデータ通信要求の送出に失敗した場合、前記リトライが所定回数に達していると、前記第２データ通信方式にてデータ通信要求の送出を行う。

また、本発明では、無線通信端末に係る第５の解決手段として、上記第１〜４のいずれかの解決手段において、前記通信セッション状態判定部は、基地局に対するセッションの確立及びセッションコンフィギュレーションの完了をもって、前記通信セッションレイヤーの確立が完了していると判定する。

また、本発明では、無線通信端末に係る第６の解決手段として、上記第１〜５のいずれかの解決手段において、前記第１データ通信方式は、ＥＶ−ＤＯ（Evolution-Data Only）方式であり、前記第２データ通信方式は、ＣＤＭＡ2000 １ｘ（Code division Multiple Access 2000 1x）方式である。

一方、本発明では、無線通信方法に係る第１の解決手段として、第１データ通信方式と当該第１データ通信方式よりも優先順位の低い第２データ通信方式とのいずれかの方式を選択してデータ通信を行う無線通信方法において、通信を行う基地局が第１データ通信方式に対応しているか否かの判定を行う第１ステップと、前記基地局との通信に必要なパラメータ交換を行う通信セッションレイヤーの確立が完了しているか否かを判定する第２ステップと、前記第１ステップによる判定に基づいて前記第１または第２データ通信方式のいずれか一方のデータ通信方式を選択し、データ通信を行う第３ステップと、を有し、前記第３ステップでは、前記第１データ通信方式に対応していると判定される基地局を介してデータ通信を開始する際、第２ステップにて通信セッションレイヤー確立が完了していると判定される場合には前記第１データ通信方式にてデータ通信要求を行い、前記第２ステップにて通信セッションレイヤー確立が完了していないと判定される場合には前記通信セッションレイヤー確立が完了したと判定されるまで前記データ通信要求を保留する。

また、本発明では、無線通信方法に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記第３ステップでは、前記第１データ通信方式にてデータ通信要求の送出を行い、当該データ通信要求に失敗した場合であって、前記第２ステップにて通信セッションレイヤー確立が完了していると判定されるときには、所定回数内でデータ通信要求の送出をリトライする。

また、本発明では、無線通信方法に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記第３ステップでは、前記リトライを前記第１ステップによる判定に基づいて第１または第２データ通信方式のいずれかにて行う。

また、本発明では、無線通信方法に係る第４の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記第３ステップでは、前記第１データ通信方式にてデータ通信要求の送出に失敗した場合、前記リトライが所定回数に達していると、前記第２データ通信方式にてデータ通信要求の送出を行う。

また、本発明では、無線通信方法に係る第５の解決手段として、上記第１〜４いずれかの解決手段において、前記第２ステップでは、基地局に対するセッションの確立及びセッションコンフィギュレーションの完了をもって、前記通信セッションレイヤーの確立が完了していると判定する。

また、本発明では、無線通信方法に係る第６の解決手段として、上記第１〜５いずれかの解決手段において、前記第１データ通信方式は、ＥＶ−ＤＯ（Evolution-Data Only）方式であり、前記第２データ通信方式は、ＣＤＭＡ2000 １ｘ（Code division Multiple Access 2000 1x）方式である。

本発明によれば、優先順位が割り当てられた２つのデータ通信方式を有する無線通信端末において、上記２つのデータ通信方式の効率的な選択方法を実現することが可能である。すなわち、例えば通信エリアがEV-DO方式に対応していれば、従来よりも可能な限りEV-DO方式を優先的に使用することができ、高い通信速度を確保することができる。

本発明の一実施形態における無線通信端末（ＡＴ端末）の構成ブロック図である。本発明の一実施形態におけるＡＴ端末の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１…無線通信部、２…キー入力部、３…表示部、４…音声出力部、５…カメラ部、６…制御部、６ａ…通信制御部、６ｂ…サーチ機能部、６ｃ…通信方式判定部、６ｄ…セッション確立機能部、６ｅ…セッションコンフィギュレーション機能部、６ｆ…通信セッション状態判定部、７…記憶部

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る無線通信端末の機能構成を示すブロック図である。なお、無線通信端末として、EV-DO方式とそれより優先順位の低い1x方式との２つのデータ通信方式を選択的に切り替えて基地局とのデータ通信を行うＡＴ端末を例示して説明する。図１に示すように、本ＡＴ端末は、無線通信部１、キー入力部２、表示部３、音声出力部４、カメラ部５、制御部６及び記憶部７から構成されている。

無線通信部１は、制御部６（詳細には通信制御部６ａ）による制御の下、EV-DO方式または1x方式のいずれか一方を用いて図示しない基地局とのデータ通信を行う。キー入力部２は、ダイヤルキー、ファンクションキー、電源キー、パケット発信要求用（つまりデータ通信開始用）の専用キー等から構成されており、これらキーの操作情報を操作信号として制御部６に出力する。

表示部３は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等であり、制御部６から入力される表示信号に基づいて各種メッセージや画像等を表示する。音声出力部４は、制御部６から入力される音声信号に基づいて音声やサウンドを外部に出力する。カメラ部５は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラであり、制御部６の制御の下、撮影した画像の画像信号を制御部６に出力する。

制御部６は、記憶部７に予め記憶された所定の制御プログラム、キー入力部２から入力される操作信号及び無線通信部１の通信状態等に基づいて、本ＡＴ端末の全体動作を制御するものである。また、この制御部６は、サーチ機能部６ｂ、通信方式判定部６ｃ、セッション確立機能部６ｄ、セッションコンフィギュレーション機能部６ｅ及び通信セッション状態判定部６ｆを有する通信制御部６ａを備えている。

サーチ機能部６ｂは、無線通信部１を介して基地局から送信される信号のチャネルをサーチする。通信方式判定部６ｃは、上記サーチ機能部６ｂによるチャネルのサーチ結果に基づいて、基地局がEV-DO方式に対応しているか否かを判定する。セッション確立機能部６ｄは、通信方式判定部６ｃによる判定結果に基づき（具体的には基地局がEV-DO方式に対応している場合）、EV-DO方式用の通信プロトコルであるＳＭＰを使用してセッションの確立処理（ＵＡＴＩの割り当て要求）を行う。セッションコンフィギュレーション機能部６ｅは、セッション確立機能部６ｄによるセッション確立後、セッションコンフィギュレーション（EV-DO方式を用いた通信を行う際のプロトコルの設定に関するパラメータの交換等のネゴシエーション処理）を行う。

通信セッション状態判定部６ｆは、基地局との通信セッションレイヤーが確立しているか、すなわちセッションの確立及びセッションコンフィギュレーションが完了しているか否かを判定する。なお、この通信セッション状態判定部６ｂは、上記のように通信に必要なパラメータの交換が完了しているか否かによって、基地局とのセッションの確立及びセッションコンフィギュレーションが完了しているか否かを判定している。通信制御部６ａは、通信方式判定部６ｃ及び通信セッション状態判定部６ｆの判定結果に基づいて、EV-DO方式と1x方式との２つのデータ通信方式を選択的に切り替えて基地局とのデータ通信を行うように無線通信部１を制御する。なお、この通信制御部６ａによる２つのデータ通信方式の選択処理についての詳細は後述する。

記憶部７は、例えばフラッシュメモリであり、制御部６が実行する制御プログラムを予め記憶すると共に、ＵＡＴＩやネゴシエーション処理により得た通信に必要なパラメータ、カメラ部５から入力された画像信号、その他の各種データを記憶する。

次に、このように構成された本ＡＴ端末の動作（具体的には通信制御部６ａによる２つのデータ通信方式の選択処理）について図２のフローチャートを用いて説明する。なお、以下の説明は、本ＡＴ端末の電源投入直後における２つのデータ通信方式の選択処理について説明したものであり、電源投入直後にはEV-DO方式の通信セッションレイヤーは確立していないものとする（つまり、基地局との間でセッションの確立及びセッションコンフィギュレーションが完了していない状態である）。

まず、電源投入直後から、サーチ機能部６ｂは、無線通信部１を介して基地局から送信される信号のチャネルのサーチを開始する。そして、ユーザによりデータ通信開始用の専用キーが押されると、すなわちユーザからパケット送信要求を受けると（ステップＳ１）、通信方式判定部６ｃは、サーチ機能部６ｂによるチャネルのサーチ結果に基づいて、基地局がEV-DO方式に対応しているか否かを判定する（ステップＳ２）。このステップＳ２において、「NO」、つまり通信方式判定部６ｃにて基地局はEV-DO方式に対応していないと判定された場合、通信制御部６ａは、データ通信方式として1x方式を選択し、当該1x方式を使用して基地局とのデータ通信を行うように無線通信部１を制御する。すなわち、1x方式へのハンドダウンが行われ（ステップＳ９）、基地局に対して1x方式を用いた発呼処理が行われる（ステップＳ１０）。その後は、基地局との間で1x方式を用いたデータ通信が行われる。

一方、ステップＳ２において、「YES」、つまり通信方式判定部６ｃにて基地局はEV-DO方式に対応していると判定された場合、通信セッション状態判定部６ｆは、基地局とのセッションの確立及びセッションコンフィギュレーションが完了しているか否かを判定する（ステップＳ３）。また、ステップＳ２において、基地局はEV-DO方式に対応していると判定された場合、図２のフロー、つまり２つのデータ通信方式の選択処理を行うルーチン（通信方式選択ルーチン）とは別のルーチン（通信セッションレイヤー確立ルーチン）でセッション確立機能部６ｄによるセッションの確立処理、セッションコンフィギュレーション機能部６ｅによるセッションコンフィギュレーションを完了するためのネゴシエーション処理が行われる。

なお、一般的に、ＡＴ端末等の無線通信端末では、複数のルーチンによる並行処理は行っていないため、例えば、通信方式選択ルーチンのステップＳ２が終了すれば、通信セッションレイヤー確立ルーチンやその他のルーチン（サーチ機能部６ｂによるチャネルのサーチ処理等）に移行し、再度通信方式選択ルーチンに戻ってくるというように、各ルーチン間で所定のタイミングで互いに割込み処理を行いつつ、各ルーチンの処理が進行する。
従って、ステップＳ３において、「NO」、つまりセッションの確立及びセッションコンフィギュレーションが完了していない場合、ステップＳ２の処理に戻るが、この間にも通信セッションレイヤー確立ルーチンを含む他のルーチンが割込み処理によって実行されており、通信方式選択ルーチンのステップＳ２に戻ってくるまでに一定時間経過していることになる。

このようにステップＳ２及びステップＳ３の処理を繰り返し、ステップＳ３において、「YES」、つまりセッションの確立及びセッションコンフィギュレーションが完了した場合、通信制御部６ａは、データ通信方式としてEV-DO方式を選択し、当該EV-DO方式を使用して基地局とのデータ通信を行うように無線通信部１を制御する。すなわち、基地局に対してEV-DO方式を用いた発呼処理が行われる（ステップＳ４）。この時、通信制御部６ａは、無線通信部１を介して基地局にコネクションリクエストメッセージ（つまりデータ通信要求）を送信する（ステップＳ５）。

続いて、通信制御部６ａは、上記のようなEV-DO方式によるデータ通信要求が成功したか否かを判断し（ステップＳ６）、「YES」、つまりデータ通信要求が成功した場合は、EV-DO方式による基地局とのデータ通信を開始する。一方、ステップＳ６において、「NO」、つまり通信圏外に移動した等の理由によりデータ通信要求に失敗した場合は、通信制御部６ａは、予め設定されているEV-DO方式によるデータ通信要求のリトライ回数（一般的に初期のリトライ回数は３に設定されている）から１回分を減算し（ステップＳ７）、上記リトライ回数と所定の閾値とが等しいか否かを判定する（ステップＳ８）。本実施形態では、この閾値を１とする。

ステップＳ８において、「NO」、つまり上記リトライ回数が閾値と等しくないと判定された場合、ステップＳ２以降の処理を繰り返し、EV-DO方式によるデータ通信要求の再送信を行う。すなわち、リトライ回数が１と等しくなるまでは、EV-DO方式によるデータ通信要求をリトライする。そして、ステップＳ８において、「YES」、つまりリトライ回数が１と等しくなった場合、EV-DO方式によるデータ通信要求を断念して1x方式へのハンドダウンが行い、1x方式によるデータ通信を行う。

以上のように、本実施形態によれば、基地局はEV-DO方式に対応しているが、基地局とのセッションの確立及びセッションコンフィギュレーションが完了していない場合、ユーザからパケット送信要求があっても、セッションの確立及びセッションコンフィギュレーションが完了するまで、EV-DO方式によるデータ通信要求を保留することで、無駄にリトライ回数を減らすことを防ぐことができ、EV-DO方式によるデータ通信を行う可能性を高くすることができる。すなわち、優先順位が割り当てられた２つのデータ通信方式を有する無線通信端末において、効率良く優先順位の高いデータ通信方式を選択することが可能であり、基地局がEV-DO方式に対応していれば、従来よりも可能な限りEV-DO方式を優先的に使用して高い通信速度を確保することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態で説明したように、電源投入時だけでなく、1x方式へのハンドダウンによるEV-DO方式の無効期間において、パケット通信の状態がNULLに遷移した直後は、セッションの確立及びセッションコンフィギュレーションが完了していない状態にある。従って、このような場合であっても本発明を適用することにより優先的にEV-DO方式によるデータ通信を行うことが可能である。

（２）EV-DO方式によるデータ通信が終了すると、一旦通信セッションレイヤーは開放され、その後当該通信セッションレイヤーの確立処理が再度行われる。このように、データ通信が終了した直後に、ユーザからパケット送信要求があった場合、セッションの確立及びセッションコンフィギュレーションが完了していない状態があり得、1x方式へハンドダウンしてしまう恐れがある。従って、このような場合であっても本発明を適用することにより優先的にEV-DO方式によるデータ通信を行うことが可能である。

（３）上記実施形態において、２つのデータ通信方式としてEV-DO方式と1x方式とを用いたＡＴ端末について説明したが、これに限定されず、優先順位の割り当てられた２つのデータ通信方式を選択的に切り替えて使用する無線通信端末であれば、他のデータ通信方式、または他の端末でも本発明は適用可能である。

本発明は、優先順位が割り当てられた２つのデータ通信方式を有する無線通信端末において、２つのデータ通信方式の効率的な選択方法を実現するために利用可能である。

Claims

第１データ通信方式と当該第１データ通信方式よりも優先順位の低い第２データ通信方式とのいずれかの方式を選択してデータ通信を行う無線通信端末において、
通信を行う基地局が第１データ通信方式に対応しているか否かの判定を行う通信方式判定部と、
前記基地局との通信に必要なパラメータ交換を行う通信セッションレイヤーの確立が完了しているか否かを判定する通信セッション状態判定部と、
前記通信方式判定部による判定に基づいて前記第１または第２データ通信方式のいずれか一方のデータ通信方式を選択し、データ通信を行う通信制御部と、を備え、
前記通信制御部は、前記第１データ通信方式に対応していると判定される基地局を介してデータ通信を開始する際、前記通信セッション状態判定部にて通信セッションレイヤー確立が完了していると判定される場合には前記第１データ通信方式にてデータ通信要求を行い、前記通信セッション状態判定部にて通信セッションレイヤー確立が完了していないと判定される場合には前記通信セッションレイヤー確立が完了するまで前記データ通信要求を保留する無線通信端末。
前記通信制御部は、前記第１データ通信方式にてデータ通信要求の送出を行い、当該データ通信要求に失敗した場合であって、前記通信セッション状態判定部にて通信セッションレイヤー確立が完了していると判定されるときには、所定回数内でデータ通信要求の送出をリトライする請求項１に記載の無線通信端末。
前記通信制御部は、前記リトライを前記通信方式判定部による判定に基づいて第１または第２データ通信方式のいずれかにて行う請求項２に記載の無線通信端末。
前記通信制御部は、前記第１データ通信方式にてデータ通信要求の送出に失敗した場合、前記リトライが所定回数に達していると、前記第２データ通信方式にてデータ通信要求の送出を行う請求項２に記載の無線通信端末。
前記通信セッション状態判定部は、基地局に対するセッションの確立及びセッションコンフィギュレーションの完了をもって、前記通信セッションレイヤーの確立が完了していると判定する請求項１に記載の無線通信端末。
前記第１データ通信方式は、ＥＶ−ＤＯ（Evolution-Data Only）方式であり、前記第２データ通信方式は、ＣＤＭＡ2000 １ｘ（Code division Multiple Access 2000 1x）方式である請求項１に記載の無線通信端末。
第１データ通信方式と当該第１データ通信方式よりも優先順位の低い第２データ通信方式とのいずれかの方式を選択してデータ通信を行う無線通信方法において、
通信を行う基地局が第１データ通信方式に対応しているか否かの判定を行う第１ステップと、
前記基地局との通信に必要なパラメータ交換を行う通信セッションレイヤーの確立が完了しているか否かを判定する第２ステップと、
前記第１ステップによる判定に基づいて前記第１または第２データ通信方式のいずれか一方のデータ通信方式を選択し、データ通信を行う第３ステップと、を有し、
前記第３ステップでは、前記第１データ通信方式に対応していると判定される基地局を介してデータ通信を開始する際、第２ステップにて通信セッションレイヤー確立が完了していると判定される場合には前記第１データ通信方式にてデータ通信要求を行い、前記第２ステップにて通信セッションレイヤー確立が完了していないと判定される場合には前記通信セッションレイヤー確立が完了したと判定されるまで前記データ通信要求を保留する無線通信方法。
前記第３ステップでは、前記第１データ通信方式にてデータ通信要求の送出を行い、当該データ通信要求に失敗した場合であって、前記第２ステップにて通信セッションレイヤー確立が完了していると判定されるときには、所定回数内でデータ通信要求の送出をリトライする請求項７に記載の無線通信方法。
前記第３ステップでは、前記リトライを前記第１ステップによる判定に基づいて第１または第２データ通信方式のいずれかにて行う請求項８に記載の無線通信方法。
前記第３ステップでは、前記第１データ通信方式にてデータ通信要求の送出に失敗した場合、前記リトライが所定回数に達していると、前記第２データ通信方式にてデータ通信要求の送出を行う請求項８に記載の無線通信方法。
前記第２ステップでは、基地局に対するセッションの確立及びセッションコンフィギュレーションの完了をもって、前記通信セッションレイヤーの確立が完了していると判定する請求項７に記載の無線通信方法。
前記第１データ通信方式は、ＥＶ−ＤＯ（Evolution-Data Only）方式であり、前記第２データ通信方式は、ＣＤＭＡ2000 １ｘ（Code division Multiple Access 2000 1x）方式である請求項７に記載の無線通信方法。