JP4924601B2 - 携帯電話通信システム、通信制御方法、及び通信制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話通信システムに係り、特に、携帯電話機が接続するセルをその機能に応じて選択可能とする携帯電話通信システム、その通信制御方法、およびその通信制御プログラムに関する。

３Ｇ（第３世代）Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）のシステムは、Ｒelease99、Ｒelease5 、Ｒelease6 とバージョンが上がっており、バージョンが上がるに従い新しい機能が追加されている。

近年、Ｒelease99のシステムからＲelease5 システムへの移行が予想され、ＨＳＤＰＡ（Ｈigh Ｓpeed Ｄown link Ｐacket Ａccess）などＲelease5の新機能が運用される事が想定されている。

しかしながら、システム運用事業者としては一度に全ての基地局を新機能（Ｒelease5）対応とすることは費用的にも困難である。このため、システムのバージョンアップに際しては、既存のＲelease99機能のみ保持する基地局と新機能を保持したＲelease5 機能対応の基地局とが混在した形でシステムが形成されることが通常である。このような場合、ユーザーがＨＳＤＰＡで用いられるアプリケーションを使用したい場合、Ｒelease5 対応の基地局のみと接続した方が、携帯電話機を使用しているユーザーにとって非常に都合が良い。

先行技術として存在するＷ−ＣＤＭＡにおいて、セルの特徴を移動局側で判別してセルの選択を行なう例として、セルラセルとホットスポットが混在するシステムで、基地局が備えているスクランブルコードテーブルと同じテーブルを移動局が所有して、そのスクランブルコードからそのセル環境を特定している例がある（特許文献１参照。）。また、移動局が基地局から通知される周辺セル情報にセルの検出・監視動作のランク付けが付されており、このランク付けにセルの検出・監視動作の必要性や、提供サービスの内容が含まれている例がある（特許文献２参照。）。
特開２００５−８６３７４号公報 特開２００５−５１５６８号公報

従来のＷ−ＣＤＭＡのシステムでは、携帯電話機は現在接続されているセルに隣接するすべてのセルに関する周辺セル情報をネットワークから受信している。

しかしながら、これらの周辺セル情報中に、各セルが新機能を保持する無線基地局に属するセルであるか否かの情報が含まれた例はなく、したがって、新機能を有する無線基地局に属するセルを選択して接続できるシステムは、現状では未だ実現されていない。このため、前述した従来例にあっては、携帯電話機がネットワークから新機能を保持する無線基地局に属するセルの情報を取得して新機能を保持する無線基地局と当該無線基地局を含むすべてのセルに対する通信とを容易に選択することは不可能となっていた。

本発明は、上記従来例の有する課題を改善し、携帯電話機がネットワークから新機能を保持する無線基地局に属するセルの情報を取得すると共に、新機能を保持する無線基地局に属するセルだけに対する通信と、すべてのセルに対する通信とのいずれに対しても選択可能とした携帯電話通信システム、携帯電話システムでの通信制御方法、及びそのための通信制御プログラムを提供することを、その目的とする。

上記目的を達成するため、本発明にかかる携帯電話通信システムでは、ネットワークに接続された複数の各無線基地局は周辺の無線基地局が管理するセル情報を含む報知情報を不特定多数の携帯電話機に送信する報知情報送信機能を有し、前記各携帯電話機は受信した前記報知情報から通信に適していることを示す無線品質の下に適切なセルを自己が属するセルとして選択するセル選択機能を備えている。又、前述した複数の無線基地局は、特定の機能を有する上位バージョンの無線基地局と特定の機能を有しない下位バージョンの無線基地局とが混在しており、この中で、前記各携帯電話機は、上位バージョンの無線基地局を接続対象とする上位バージョン通信モードと、上位および下位の各バージョンの無線基地局全体を接続の対象とする通常通信モードとのいずれかを選択可能とするモード選択設定機能を備えていることを特徴とする。

これにより、本発明にかかる携帯電話通信システムでは、各携帯電話機は新機能を有する上位バージョンの無線基地局を接続の対象とする通信と、すべての無線基地局を接続の対象とする通常の通信とを選択して行なうことが可能となる。

ここで、前述した各携帯電話機は、前述した各無線基地局が接続されたネットワークに対して前記上位バージョンの無線基地局に属するセルのスクランブルコードを有するスクランブリングコードリストを要求するコードリスト要求機能を有することを特徴とする。又、前述した各携帯電話機は、前記ネットワークから送られてくる前述したスクランブリングコードリストを受信するコードリスト受信機能を有することを特徴とする。
これにより、携帯電話機側から必要に応じてスクランブリングコードリストをネットワークに要求することができ、各携帯電話機の使用者は、当該携帯電話機を介して新旧各無線基地局の情報を収集することができる。

更に、前述した各携帯電話機は、前記報知情報から得られる周辺セル情報と、前記スクランブリングコードリストとをあわせて管理するコードリスト管理機能を有することを特徴とする。
これにより、携帯電話機が上位バージョンの基地局とすべての基地局の情報を併せ持って日常的に管理することができる。

又、前述した各携帯電話機は、当初は前記通常通信モードで前記無線基地局に接続され、前記ネットワークから送信されたスクランブリングコードリストを受信したとき、上位バージョン通信モードに入るために、無線品質を測定している物理層が前記スクランブリングコードリストで指定されたセルについて無線品質の測定を行なうようにモードを変更する上位バージョンモード選択機能を有することを特徴とする。
これにより、携帯電話機は上位バージョンの基地局に属するセルの無線品質から接続先を選択して上位バージョン通信モードに入ることができる。

更に、前述した各携帯電話機は、前述した上位バージョン通信モードに入るために前記スクランブリングコードリストで指定されたセルの無線品質の測定に際し前記スクランブリングコードリストで指定されたセルが見つからなかった場合には、前記報知情報から得られた周辺セル情報に記載された周辺セルの無線品質を測定して前記通常通信モードに入る非検出時通常通信モード選択機能を有することを特徴とする。
これにより、スクランブリングコードリストで指定されたセルが見つからず、上位バージョン通信モードに入れなかった場合、直ちに、通常通信モードには入れるので、通信が途切れるなどの虞がない。

又、前述した各携帯電話機は、前述した上位バージョン通信モードを終了したい場合には前記スクランブリングコードリストで指定されたセルの無線品質測定を中止し、前記周辺セル情報に記載された周辺セルの無線品質を測定して前記通常通信モードに入る通常通信モード選択機能を有することを特徴とする。
これにより、携帯電話機側で通常通信モードに入りたいときは、直ちに、上位バージョン通信モードをやめて通常通信モードには入ることができる。

更に、前述した携帯電話機システムは、通信方式としてＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式を採用していることを特徴とする。
これにより、Ｗ−ＣＤＭＡ方式のバージョンのアップに対応して、上位バージョンと下位バージョンの基地局が混在する地域での通信に対応することができる。

上記目的を達成するため、本発明にかかる携帯電話通信システムにおける通信制御方法では、ネットワークに接続された複数の無線基地局と、この無線基地局の１つに接続して無線を介して通信を行う１又は２以上の携帯電話機とを備え、前記複数の無線基地局は特定の機能を有する上位バージョンの無線基地局とこの特定の機能を有しない下位バージョンの無線基地局とが混在して成る携帯電話通信システムにおける通信制御方法であって、 前記各携帯電話機が自己の属するセルを介して前記ネットワークに対して前記上位バージョンの無線基地局に属するセルのスクランブリングコードリストを要求するコードリスト要求工程と、前記携帯電話機が前記スクランブリングコードリストを受信するコードリスト受信工程と、前記各携帯電話機が前記スクランブリングコードリストで指定されたセルについて通信に適していることを示す無線品質を測定する指定セル無線品質測定工程と、前記スクランブリングコードリストで指定されたセルのうち無線品質の最も高いセルを自己が属するセルとして選択する指定セル選択工程とを備えている。

これにより、携帯電話機が上位バージョンの無線基地局に属するセルを探して、それらの無線品質から接続先を選択して上位バージョン通信モードに入ることが可能な携帯電話通信システムでの通信制御方法が得られる。

ここで、前述した携帯電話機に無線基地局から送られてきたセル情報を含む報知情報に基づいて当該報知情報から得られる周辺セル情報と受信した前記スクランブリングコードリストとを併せて管理する更新周辺セル情報管理工程を、前記コードリスト受信工程の後に設けてもよい。
このようにすると、上記各携帯電話機では通常の通信制御の過程にあって、とくにオペレータが意識的な入力を行うことなく上位バージョンの無線基地局とすべての無線基地局の情報を併せて日常的に管理することができる。

又、前述した携帯電話通信システムの通信制御方法において、前記携帯電話機による前述した指定セル無線品質測定工程で対象セルが見つからなかった場合に機能して前記報知情報から得られた周辺セル情報に記載された周辺セルの無線品質を改めて測定する無線品質再測定工程と、この無線品質再測定工程で測定した無線品質の下に適切なセルを自己が属するセルとして選択する周辺セル再選択工程とを設けてもよい。
これにより、スクランブリングコードリストで指定されたセルが見つからず、上位バージョン通信モードに入れなかった場合には新たな設定等の操作を行うことなく直ちに通常通信モードに入ることが可能となる。

更に、前述した指定セル無線品質測定工程を中止したい場合および当該指定セル無線品質測定工程の実行後に前記スクランブリングコードリストで指定されたセルとの接続状態を中止したい場合に機能し、その旨の指示が入力設定された場合に機能して当該指定セルの測定を中止するセル測定中止指示工程を設けてもよい。
このようにすると、携帯電話機側で通常通信モードには入りたいときは、直ちに、上位バージョン通信モードをやめて通常通信モードには入ることが可能な携帯電話システムの通信制御方法が得られる。

上記目的を達成するため、本発明にかかる携帯電話通信システムの通信制御プログラムでは、複数の無線基地局と複数の携帯電話機とにより構成される携帯電話通信システムの一部を成す前記各携帯電話機が、無線基地局から受信した報知情報から得られる周辺セル情報に記載された周辺セルの無線品質を測定する周辺セル無線品質測定機能と、測定して得られる無線品質の下に適切なセルを自己が属するセルとして選択する周辺セル選択機能とを、コンピュータに実行させるようにした携帯電話通信システムの通信制御プログラムにおいて、前記無線基地局が属するネットワークに対して上位バージョンの無線基地局に属するセルの（スクランブリングコードを含む）スクランブリングコードリストを要求するコードリスト要求機能、前記ネットワークから送られてきたスクランブリングコードリストで指定されたセルについて無線品質を測定する指定セル無線品質測定機能、および前記スクランブリングコードリストで指定されたセルのうち測定した無線品質のの下に背適切なセルを自己が属するセルとして選択する指定セル選択機能、をコンピュータに実行させるようにしたことを特徴とする。

これにより、各携帯電話機が、上位バージョンの無線基地局に属するセルを探して、それらの無線品質から接続先を選択して上位バージョン通信モードに入ること及び上位バージョンの無線基地局が発見されなかった場合や上位バージョン通信モードを中止する場合には直ちに通常通信モードに入ることが可能とした携帯電話システムでの通信制御プログラムが得られる。

ここで、前述した無線基地局から受信した報知情報から得られる周辺セル情報と前記受信したスクランブリングコードリストを併せて管理する更新周辺セル情報管理機能、をコンピュータに実行させるようにしてもよい。

又、前述した携帯電話機における制御プログラムの指定セル無線品質測定機能の実行にあって対象セルが発見されなかった場合，或いは前記指定セル無線品質測定機能による測定を中止したい場合に作動し、前記周辺セル無線品質測定機能による測定に戻るための周辺セル測定復帰機能をコンピュータに実行させるようにしてもよい。

本発明によれば、携帯電話機がネットワークから新機能を保持する無線基地局に属するセルの情報を取得すると共にこれに基づいて新機能を有する（バージョンアップされた）無線基地局に属するセルだけに対する通信とすべてのセルに対する通信とを内容分析してそのいずれにも選択接続することを可能としたので、無線基地局の通信システムに新機能の切換え装備が成されても、新旧の各無線基地局に対して、容易に切換え接続してこれに対応することができるという従来にない優れた携帯電話通信システム、その通信制御方法、及びそのための通信制御プログラムを実現することができる。

以下、本発明の一実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１に、本実施形態における携帯電話通信システム１０の全体的な構成を示す。この図１に示す携帯電話通信システム１０は、ＩＭＴ−２０００（Ｗ−ＣＤＭＡ）のシステム構成に基づいて構成されたもので、ユーザーの携帯電話機１と、この携帯電話機１と無線通信を行う複数の無線基地局２と、この複数の無線基地局２を統括制御するために設けられた無線網制御装置（ＲＮＣ：Radio Network Controller) ３とを含んで構成されている。上記無線網制御装置３には、位置登録の制御や、呼制御、およびユーザー情報を管理するコアネットワーク（ＣＮ）４が併設接続されている。このコアネットワーク４は、当該コアネットワーク４の中心処理を行うマルチメディア信号処理装置４Ａを備えている。

ここで、無線基地局２がカバーすることが可能な範囲をセルという。このセル内には複数の携帯電話機１が存在し得るため、無線基地局２はこれらの携帯電話機１を識別子で区別する。ここで、無線網制御装置３、コアネットワーク４およびコアネットワーク４に付随する機能サーバなどを含めてネットワーク６と総称する。

本実施形態では、上述した複数の各無線基地局２は、周辺の無線基地局が管理するセル情報を含む報知情報を不特定多数の携帯電話機１に送信する報知情報送信機能を有し、この送信される報知情報に基づいて各携帯電話機１がその物理層で周辺セルの通信に適していることを示す無線品質を測定すると共に、当該各携帯電話機１は、測定した無線品質の下に適切なセルを自己が属するセルとして選択するセル選択機能を備えている。
ここで、上記複数の各無線基地局２は特定の機能を有する上位バージョンの無線基地局と、この特定の機能を有しない下位バージョンの無線基地局とに分かれている。これに対し、前述した各携帯電話機１は、通信に際し、前記上位バージョンの無線基地局のみを接続対象とする上位バージョン通信モードと、前記上位バージョンの基地局および前記下位バージョンの基地局を含むすべての無線基地局２を接続の対象とする通常通信モードとのいずれかの通信モードを選択設定可能とするモード選択設定機能を備えている。

図２に、Ｗ−ＣＤＭＡのシステムで想定されている無線インターフェイスのプロトコル構成を示す。このプロトコル構成は、レイヤＬ１の物理層（ＰＨＹ）、レイヤＬ２のデータリンク層、レイヤＬ３のネットワーク層からなる。各レイヤＬ１〜Ｌ３の間には、下位の層から上位の層に提供されるサービスと、それを提供するためのサービスアクセスポイントとが定義されている。レイヤＬ３とレイヤＬ２の間のサービスアクセスポイントでは、論理チャネルが定義され、レイヤＬ２とレイヤＬ１の間のサービスアクセスポイントでは、トランスポートチャネルが定義されている。更に、レイヤＬ１のノード間の通信を行なうチャネルとして、物理チャネルが定義されている。

レイヤＬ２のデータリンク層は、無線リンクを制御する無線リンク制御層（ＲＬＣ）と、無線リソースの割り当て制御などを行なうメディアアクセス制御層（ＭＡＣ）の２つの副層に分かれる。レイヤＬ３はレイヤＬ２を直接制御する無線リソース制御層（ＲＲＣ）などから構成されている。無線品質測定の制御は、無線リソース制御層（ＲＲＣ）Ｌ３が物理層（ＰＨＹ）Ｌ１に指示することで行なわれる。

以下、これを更に詳述する。
携帯電話機１は、例えば電源をオン（ＯＮ）した時など、まず周波数検索、拡散コード（Ｓcrambling Ｃode）の検索を行い、適切なセル（各々の無線基地局２がカバーする範囲）を選択した後、無線基地局２から送信（発信）される報知情報を受信する。報知情報には、携帯電話機１が待ち受け時に使用すべきチャネル設定など様々な設定が格納されており、それらの中の「Ｓystem Ｉnformation Ｂlock Ｔype １１」には、そのセルの周辺に存在するセル情報が格納されている。尚、ここで、携帯電話機１が通信中等の待ち受け状態でない場合は、測定制御（Ｍeasurement Ｃontrol）メッセージでも、周辺セル情報を受信可能となっている。

携帯電話機１は受信した周辺セル情報を用いて、周辺セルの無線品質（例えば受信電力など）計測を行い、その計測結果に基づいてセル選択（セル移動：Ｃell Ｒeselection）処理を実施する。

このセル選択処理を、図３のセル選択の説明図を用いて説明する。
携帯電話機１がセルＡに居る時、通常セルＡの無線基地局２Ａから報知されている報知情報を受信する。その報知情報中の「Ｓystem Ｉnformation Ｂlock Ｔype １１」に周辺セル情報として、セルＢなどの情報が格納されている。携帯電話機１は常にセルＡとセルＢの無線品質（電力）測定を行い、仮に携帯電話機が移動しセルＡよりセルＢの方が電力が強いと判断した場合、無線基地局２Ｂに属するセルＢを選択する。この動作をセル選択処理という。
以上の処理に際しては、実際には携帯電話機１が予め装備したコンピュータで、周辺セル無線品質測定機能プログラムと周辺セル選択機能プログラムとを実行するように構成するようにしてもよい。

報知情報中の「Ｓystem Ｉnformation Ｂlock Ｔype １１」には、そのセルと同周波数のセルに関して、本実施形態では最大３２個のセル情報を格納することができるようになっている。また、セルはスクランブリングコード及び周波数により特徴づけられて区別されている。なお、異周波数に関しても同様に最大３２個のセル情報を格納することができる。図４（Ａ）に、周辺セル情報（図５参照）の一例を示す。

この図４（Ａ）に示すリスト（図表１）では、すべてのセルは区別されずに各セルに対応するスクランブリングコードが同等に示されている。
図５に、この場合の周辺セルの状況を示す。自セル２０を含め、セル２１からセル２５までの周辺セルはすべて携帯電話機１が選択可能である。これらのセルの内で、適切なセルを、前述した携帯電話機１は、前述したセル選択機能を作動させて選択する。

３Ｇ（第３世代）Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）のシステムは、Ｒelease99、Ｒelease5 、Ｒelease6 とバージョンが上がっており、バージョンが上がるに従い新しい機能が追加されている。

前述したように、３Ｇ（第３世代）／Ｗ−ＣＤＭＡのシステムは、前述したように使用するソフトがＲelease99、Ｒelease5 、Ｒelease6 と、そのバージョンが上がっており、バージョンが上がるに従い新機能が追加されている。そして、近年、Ｒelease99のシステムからＲelease5 のシステムへの移行が予想され、Ｒelease5 では、ＨＳＤＰＡ（Ｈigh Ｓpeed Ｄownlink Ｐacket Ａccess）などの新機能が運用されることが既に想定されている。
このため、実際には、前述したように、システム運用事業者としては一度に全ての基地局をＲelease5 対応にすることは費用的にも困難であり、かかる状況下にあっては、既存ソフトのＲelease99の機能のみ保持する無線基地局と新機能を保持したＲelease5 の機能対応の無線基地局とが混在した形でシステムが形成される。

ところが、このような場合でも、報知情報「Ｓystem Ｉnformation Ｂlock Ｔype 11」に格納されている周辺セル情報には、そのセルをカバーしている無線基地局２が新機能を有しているか否かの情報（Ｒelease5 対応であるか否かの情報）は含まれていない。
そこで、新たに新機能に対応した無線基地局に属するセルのスクランブリングコードリストをネットワークオペレータから受信し、Ｓystem Ｉnformation Ｂlock Ｔype 11から受信した周辺セル情報の中から、スクランブリングコードリストに含まれているセルのみを無線品質（電力）計測の対象とすることで、対象を新機能を保持した基地局に限った通信を実行することができる。

携帯電話機１は、スクランブリングコードリストを取得するために、ネットワークに対し、要求メッセージを送信するコードリスト要求機能を備えている。要求メッセージは、たとえば、携帯電話機１の利用者がMENUボタンからスクランブリングコードリスト要求を選択する事をスタート条件とすることができる。
要求メッセージの形式は、どの様なものでも良いが既存メッセージを流用するものとするとＳＭＳ（Ｓhort Ｍessage Ｓervice）メッセージやＳＳ（Ｓupplementary Ｓervice：付加サービス）の要求メッセージであるREGISTERメッセージなどが例として上げられる。

要求メッセージの送信は、携帯電話機１のコンピュータで、コードリスト要求機能プログラムによって行なわれる。ここで、スクランブリングコードリストの要求メッセージを受信したネットワーク６は、携帯電話機に対し、予め備えているコードリスト送信機能に基づいてスクランブリングコードリストを送信する。要求メッセージの受信は、ネットワーク６のコンピュータで、コードリスト要求受信機能プログラムによって行なわれ、スクランブリングコードリストの送信は、コードリスト送信機能プログラムによって行なわれる。

〔スクランブリングコードリストの取得動作について〕
ここで、前述した携帯電話システムにおける通信制御方法の要部を成すスクランブリングコードリストの取得動作について説明する。
図６に、既存のＳＭＳメッセージを利用したスクランブリングコードリスト取得に関するシーケンスの例を示す。以下、この図６を参照し、携帯電話機１がネットワーク２からＳＭＳメッセージを利用してスクランブリングコードリストを取得する手順について、具体的に説明する。

図６において、例えば、ユーザのMENUボタン操作による指示をスタート条件にして、携帯電話機１は、ネットワーク６に対してスクランブリングコードリストを要求する処理に入る（Ｓ１０１：コードリスト要求工程）。
これにより、まず、無線リソースコントローラとして機能する無線リソース制御層ＲＲＣによる通常の接続の確立処理を行う（Ｓ１０２）。その最初として携帯電話機１からネットワーク６に対して接続処理（ＣＭ：Ｃonnection Ｍanagement）サービス要求を行う（Ｓ１０３）。

これを受けて、ネットワーク６は、受信した要求の中の基地局識別子の情報に基づき、当該ネットワーク６にアクセスして来た携帯電話機１の正当性を確認するとともに、携帯電話機１でアクセスしたネットワーク６の正当性を確認するための認証処理が相互に行われる（Ｓ１０４）。更に、制御信号や利用者情報が無線区間で不当に傍受されないように秘匿処理が実施される（Ｓ１０５）。

この認証確認処理及び秘匿処理が実施されたあと、前述した携帯電話機１は、ネットワーク６に対して、ＣＰ（Ｃontrol Ｐrotocol）−ＤＡＴＡ信号の形でスクランブリングコードリストを要求する（Ｓ１０６：コードリスト要求工程）。
これに対して、ネットワーク６より、ＣＰ−ＡＣＫ（承認）信号（Ｓ１０７）及びスクランブリングコードリスト要求を認識した旨のＣＰ−ＤＡＴＡ信号が送り返される（Ｓ１０８）。これに対して携帯電話機１側もネットワーク６に対して、ＣＰ−ＡＣＫ信号を送る（Ｓ１０９）。このＳ１０６からＳ１０９までの一連の処理により、スクランブリングコードリストを要求するコードリスト要求処理が実行される。

これに応えて、ネットワーク６はＣＰ−ＤＡＴＡ信号として、スクランブリングコードリストを携帯電話機１に送信する（Ｓ１１０：コードリスト送信工程）。この後、携帯電話機１より、ＣＰ−ＡＣＫ（承認）信号と（Ｓ１１１）、スクランブリングコードリストを受信した旨のＣＰ−ＤＡＴＡ信号が送り返される（Ｓ１１２：コードリスト受信工程）。ネットワーク６はこれに対して、ＣＰ−ＡＣＫ信号を送り返す（Ｓ１１３）。このＳ１１０からＳ１１３までの一連の処理でスクランブリングコードリストを取得するコードリスト取得処理が実行される。
これらの経過によって、携帯電話機１でスクランブリングコードリストが受信されると、ＲＲＣ（無線リソースコントローラ）による先の接続処理に基づく接続の開放処理が行われ（Ｓ１１４）、これによりスクランブリングコードリストを取得するシーケンスが終了する。

これら一連のシーケンスのなかで、携帯電話機１は、そのコンピュータで、コードリストの要求にコードリスト要求機能プログラムを、コードリストの受信処理にコードリスト受信機能プログラムをそれぞれ用い、ネットワーク６は、そのコンピュータで、コードリスト要求の受信にコードリスト要求受信機能プログラムを、コードリストの受信にコードリスト送信機能プログラムをそれぞれ用いる。

図４（Ｂ）の図表２に、このようにして得られたスクランブリングコードリストの一例を示す。携帯電話機１では、図４（Ａ）の図表１に示したような周辺セル情報に、図４（Ｂ）の図表２に示すスクランブリングコードリストの情報を組み合わせて、図４（Ｃ）の図表３に示すような新機能を有する無線基地局２に属するセルがマークされ更新された周辺セル情報が構成され、管理される。即ち、携帯電話機１による更新周辺セル情報管理工程の実行である。
この更新周辺セル情報の作成と管理には、例えば、携帯電話機１が備えているコンピュータで、更新周辺セル情報管理機能プログラムが用いられるようにしてもよい。

ここで、前述した携帯電話機１は、図４（Ｃ）の図表３でマークされたセルのみを、無線品質（電力）計測の対象とする。結果的にスクランブリングコードリストに含まれていないセルは測定対象とならないため、携帯電話機１が選択する対象セルとはならない。
したがって、対象を新機能を保持した無線基地局２に属するセルに限った通信を実行することになる。これは、即ち、携帯電話機１による上位バージョン通信モードの選択設定であり、当該携帯電話機１が備えている上位バージョンモードの選択機能によって実行される。これにより、携帯電話機１は通常通信モードから上位バージョンの通信モードに入る。
ここで、新機能を保持した無線基地局２に属するセルの無線品質（電力）計測には、携帯電話機１のコンピュータで、指定セル無線品質測定機能プログラムが用いられる（指定セル無線品質測定工程）。

図７に、この場合の周辺セルの状況を示す。携帯電話機１からは、セル２とセル４が電力（無線品質）計測の対象であり、選択可能である。これらのセルの内で自己が属するセルとして判断したセルを、携帯電話機１の無線リソース制御層（ＲＲＣ）が物理層（ＰＨＹ）に指示して選択させる（指定セル選択工程）。この図７では、自セルが新機能を有する無線基地局２に属するセルでない場合を示している。
このセル選択には、携帯電話機１のコンピュータで、指定セル選択機能プログラムが用いられる。

以上は、新機能を有する無線基地局に属するセルと、新機能を有しない無線基地局に属するセルとの識別であったが、これ以外の場合でも基地局の種別を区別しなければならない場合に、同様な使用方法が可能である。
例えば、展示会会場やイベント会場等で携帯電話機を貸し出す場合等、特定の携帯電話機を特定の場所で使用したいとき、携帯電話機はスクランブリングコードリストをネットワークから受信する。スクランブリングコードリストには、ある特定の場所をカバーする事が可能なセル（無線基地局）情報が格納される。

そして、上述したように、セル選択の制限は、無線品質（電力）計測の対象を制限することで行われる。無線品質測定の制御は、無線リソース制御層（ＲＲＣ）が物理層（ＰＨＹ）に指示することで行なわれる。

図８に、無線リソース制御層ＲＲＣが物理層ＰＨＹに無線品質測定を要求する手順を示す。
この図８において、上述した無線リソース制御層ＲＲＣは、予め自己が属する自セルを含む周辺リストを取得している（Ｓ２０１）。周辺セルリストに示されるスクランブリングコードは、例えば、１００／２００／５００／９００／１０００である。無線リソース制御層ＲＲＣは、このスクランブリングコードを示して、通信設定のために周辺リストに含まれるセルの無線品質測定を物理層ＰＨＹに指示する（Ｓ２０２）。物理層ＰＨＹはこの指示に応えて各セルの無線品質を測定し、測定した無線品質の下に適切なセルを事項が属するセルとする測定結果を無線リソース制御層ＲＲＣに応答する（Ｓ２０３）。

無線リソース制御層ＲＲＣはこの結果を踏まえて自己が属する自セルを選択し、選択した自セルを介してネットワーク６から、先に図６で実行した処理方法で、スクランブリングコードリストを所得する（Ｓ２０４）。スクランブリングコードリストに示されたスクランブリングコードは、例えば、２００／９００である。無線リソース制御層ＲＲＣは、このスクランブリングコードリストを示してこのスクランブリングコードリストに含まれるセルの品質測定を物理層ＰＨＹに指示する（Ｓ２０５）。物理層ＰＨＹはこの指示に応えて指示された各セルの無線品質を測定し、もっとも無線品質（電力）の高いセルを示す測定結果を無線リソース制御層ＲＲＣに応答する（Ｓ２０６）。

ところで、セルの無線品質の測定に際しては、その取り扱いについて種々のケースがある。第１のケースとして、物理層ＰＨＹによるセルの無線品質の測定の結果、指定されたスクランブリングコードにあたる２００／９００のセルが発見できなかった場合（Ｓ２０７）がある。これは現実に多々発生する場合であり、かかる場合には、物理層ＰＨＹは無線品質測定報告としてこの旨を無線リソース制御層ＲＲＣに送る（Ｓ２０８）。
この種の場合を想定して、前述した各携帯電話機１は、前述した上位バージョン通信モードに入るために、前記スクランブリングコードリストで指定されたセルの無線品質の測定に際し当該スクランブリングコードリストで指定されたセルが見つからなかった場合には、前記報知情報から得られた周辺セル情報に記載された周辺セルの無線品質を測定して通常通信モードに入る非検出時通常通信モード選択機能を備えている。

また、第２のケースとして、スクランブリングコードリストによる無線品質の測定を中止する要求があった場合、即ち、上位バージョンの基地局のみを接続対象とする上位バージョン通信モードを終了する要求があった場合（Ｓ２０９）がある。
この種の場合を想定して、前述した各携帯電話機１は、前述した上位バージョン通信モードを終了したい場合には、前記スクランブリングコードリストで指定されたセルの無線品質測定を中止し、前記周辺セル情報に記載された周辺セルの無線品質を測定して通常通信モードに入る通常通信モード選択機能を備えている。

上記ケース１とケース２の場合は、実際には、無線リソース制御層ＲＲＣが、改めて周辺リストに含まれるセルの無線品質測定を物理層ＰＨＹに指示する（Ｓ２１０）。物理層ＰＨＹは、この指示に応えて周辺リストに含まれる各セルの無線品質を測定し、測定した無線品質の下に適切なセルを自己が属するセルとする測定結果を無線リソース制御層ＲＲＣに応答し（Ｓ２１１）、これによって通常通信モードに入る。
ここでの周辺リストに含まれるセルの無線品質測定とセル選択への工程には、携帯電話機１のコンピュータで、周辺セル測定復帰機能プログラムが用いられる。

以上説明したように、本発明にかかる携帯電話通信システムでは、各携帯電話機は、スクランブリングコードリストをネットワークに要求するコードリスト要求機能と、ネットワークから送信されたスクランブリングコードリストを受信するコードリスト受信機能と、報知情報から得られる周辺セル情報とスクランブリングコードリストとをあわせて管理するコードリスト管理機能とを備えている。
また、前述した各携帯電話機は、前記ネットワークから送信されたスクランブリングコードリストを無線リソース制御層（ＲＲＣ）が受信した場合に無線品質を測定している物理層（ＰＨＹ）に対してスクランブリングコードリストで指定されたセルのみについて無線品質の測定を行なうように測定の変更を指示する上位バージョンモード選択機能と、無線品質を測定する物理層（ＰＨＹ）がスクランブリングコードリストで指定されたセルを見つけられなかった場合は無線リソース制御層（ＲＲＣ）は通常の動作通り報知情報から得られた周辺セル情報に従って周辺セルの無線品質を測定するよう物理層（ＰＨＹ）に指示する非検出時下位バージョンモード選択機能とを備えている。
更に、この各携帯電話機は、無線リソース制御層（ＲＲＣ）がスクランブリングコードリストで指定されたセルのみの無線品質測定を中止したい場合は通常の動作通り報知情報から得られた周辺セル情報に従って周辺セルの無線品質を測定するよう物理層（ＰＨＹ）に指示する下位バージョンモード選択機能を有している。

これによって、前述した本発明にかかる携帯電話通信システムでは、新機能を保持する上位バージョンの基地局に属するセルだけに対する通信と、すべてのセルに対する通信とを容易に選択することができ、新旧の各機能を備えた無線基地局が混在していても、いずれの無線基地局に対しても通信システムを構成することができるという従来にない優れた効果を奏する。

以上の説明は、携帯電話通信システムを中心に行なってきたが、同時に説明した当該システムにて実行される上述した通信制御方法及び通信制御プログラムも、本発明の対象とするものである。

本発明は以上のように構成したので、複数の基地局の中で新しい機能を有するものと有しないものとが混在するような場合に、効果的に利用することができる携帯電話通信システムを実現することができ、携帯電話機通信の分野で、広い利用の可能性を有するものである。

本発明にかかる携帯電話通信システムの構成を示すブロック図である。 図１に開示した携帯電話通信システムで想定されている無線インターフェイスのプロトコル構成を示す説明図である。 図１内に開示した携帯電話機のセル選択処理を示す説明図である。 各無線基地局のセルとスクランブリングコードとを示す図表で、図４（Ａ）は周辺セル情報とスクランブリングコードとの対応関係を示す図表、図４（Ｂ）は要求したセル情報とこれに対応して送られてきたスクランブリングコードとの一例を示す図表、図４（Ｃ）は図表１の周辺セル情報に図表２に示すスクランブリングコードリストの情報を組み合わせた場合の例を示す図表である。 図３の場合における携帯電話機と周辺セルとの関係を示す説明図である。 本発明でのスクランブリングコードリスト取得の手順を示すシーケンス図である。 図５の場合における携帯電話機と周辺セルとの関係を示す説明図である。 本発明で無線リソース制御層が物理層に無線品質測定を要求する手順を示すシーケンス図である。

符号の説明

１，３１ 携帯電話機
２、２Ａ、２Ｂ 基地局装置
３ 無線網制御装置
４ コアネットワーク
６ ネットワーク
１０ 携帯電話通信システム
２０〜２５ 基地局装置

Claims (14)

1. 複数の各無線基地局は周辺の無線基地局が管理するセル情報を含む報知情報を不特定多数の携帯電話機に送信する報知情報送信機能を有し、前記各携帯電話機は受信した前記報知情報から通信に適していることを示す無線品質を下に適切なセルを検出して自己が属するセルとして選択するセル選択機能を備えてなる携帯電話通信システムにおいて、
   前記複数の無線基地局は、特定の機能を有する上位バージョンの無線基地局と特定の機能を有しない下位バージョンの無線基地局とが混在しており、
   予め備えているコードリスト送信機能に基づいて新たに新機能に対応した前記無線基地局に属するセルのスクランブリングコードリストを前記携帯電話機に送信するネットワークを有し、
   前記各携帯電話機は、前記ネットワークに対して前記スクランブリングコードリストを取得するための要求メッセージを送信するコードリスト要求機能と、前記要求メッセージの送信により前記ネットワークから取得したスクランブリングコードリストに基づいて、前記無線基地局から受信した周辺セル情報に、前記ネットワークからのスクランブリングコードリストの情報を組み合わせて、新機能を有する無線基地局に属するセルを更新した周辺セル情報を管理する機能と、前記上位バージョンの無線基地局のみを接続対象とする上位バージョン通信モードと、前記上位バージョンの基地局及び下位バージョンの基地局を含むすべての無線基地局を接続対象とする通常通信モードとを実行するモード選択設定機能を備えていることを特徴とした携帯電話通信システム。
2. 前記請求項１に記載の携帯電話通信システムにおいて、
   前記各携帯電話機は、前記各無線基地局が接続されたネットワークに対して前記上位バージョンの基地局に属するセルのスクランブルコードを有するスクランブリングコードリストを要求するコードリスト要求機能を有することを特徴とする携帯電話通信システム。
3. 前記請求項２に記載の携帯電話通信システムにおいて、
   前記各携帯電話機は、前記ネットワークから送られてきた前記スクランブリングコードリストを受信するコードリスト受信機能を有することを特徴とする携帯電話通信システム。
4. 前記請求項２に記載の携帯電話通信システムにおいて、
   前記各携帯電話機は、当該各無線基地局が管理する報知情報から得られる周辺セル情報と、前記スクランブリングコードリストとをあわせて管理するコードリスト管理機能を有することを特徴とする携帯電話通信システム。
5. 前記請求項３に記載の携帯電話通信システムにおいて、
   前記各携帯電話機は、当初は無線基地局全体を接続対象とする通常通信モードで前記無線基地局に接続され、前記ネットワークから送信された前記スクランブリングコードリストを受信したとき、前記上位バージョン通信モードに入るために、物理層が前記スクランブリングコードリストで指定されたセルについて無線品質の測定を行なうようにモードを変更する上位バージョンモード選択機能を有することを特徴とする携帯電話通信システム。
6. 前記請求項５に記載の携帯電話通信システムにおいて、
   前記各携帯電話機は、前記上位バージョン通信モードに入るために前記スクランブリングコードリストで指定されたセルの無線品質の測定に際し前記スクランブリングコードリストで指定されたセルが見つからなかった場合には、前記報知情報から得られた周辺セル情報に記載された周辺セルの無線品質を測定して前記通常通信モードに入る非検出時通常通信モード選択機能を有することを特徴とする携帯電話通信システム。
7. 前記請求項６に記載の携帯電話通信システムにおいて、
   前記各携帯電話機は、前記上位バージョン通信モードを終了したい場合には前記スクランブリングコードリストで指定されたセルの無線品質測定を中止し、前記周辺セル情報に記載された周辺セルの無線品質を測定して前記通常通信モードに入る通常通信モード選択機能を有することを特徴とする携帯電話通信システム。
8. 複数の無線基地局と、この無線基地局の１つに接続して無線を介して通信を行う１又は２以上の携帯電話機とを備え、前記複数の無線基地局は特定の機能を有する上位バージョンの無線基地局とこの特定の機能を有しない下位バージョンの無線基地局とが混在して成る携帯電話通信システムにおける通信制御方法であって、
   予め備えているコードリスト送信機能に基づいて新たに新機能に対応した前記無線基地局に属するセルのスクランブリングコードリストを前記携帯電話機に送信するネットワークを有し、
   前記携帯電話機が前記スクランブリングコードリストを受信し、前記無線基地局から受信した周辺セル情報に、前記ネットワークからのスクランブリングコードリストの情報を組み合わせて、新機能を有する無線基地局に属するセルを更新した周辺セル情報を管理するコードリスト受信工程と、
   前記ネットワークに対して前記スクランブリングコードリストを取得するための要求メッセージを送信し、前記ネットワークから取得したスクランブリングコードリストに基づいて、前記無線基地局から受信した周辺セル情報に、前記ネットワークからのスクランブリングコードリストの情報を組み合わせて、新機能を有する無線基地局に属するセルを更新した周辺セル情報を管理する工程と、
   前記各携帯電話機が前記スクランブリングコードリストで指定されたセルについて通信に適していることを示す無線品質を測定する指定セル無線品質測定工程と、
   前記スクランブリングコードリストで指定されたセルのうち、測定した無線品質を下に適切なセルを自己が属するセルとして選択する指定セル選択工程とを有し、
   これにより、前記上位バージョンの無線基地局を優先して接続対象とし、前記上位バージョンの基地局との通信が不能な際に下位バージョンの基地局との通信確立を行うことを特徴とした携帯電話通信システムの通信制御方法。
9. 前記請求項８に記載の携帯電話通信システムの通信制御方法において、
   前記各無線基地局が報知情報に基づいて得られた周辺セル情報と受信した前記スクランブリングコードリストとを併せて管理する更新周辺セル情報管理工程を、前記コードリスト受信工程の実行後に設けたことを特徴とする携帯電話通信システムの通信制御方法。
10. 前記請求項８に記載の携帯電話通信システムの通信制御方法において、
    前記各携帯電話機が前記指定セル無線品質測定工程で対象セルが見つからなかった場合に機能し、前記各無線基地局が管理する報知情報から得られた周辺セル情報に記載された周辺セルの無線品質を改めて測定する無線品質再測定工程と、この無線品質再測定工程で測定した無線品質の最も高い無線基地局が管理するセルを自己が属するセルとして選択する周辺セル再選択工程とを有することを特徴とする携帯電話通信システムの通信制御方法。
11. 前記請求項８に記載の携帯電話通信システムの通信制御方法において、
    前記各携帯電話機が、前記指定セル無線品質測定工程にあってこの工程を中止したい場合および当該指定セル無線品質測定工程の実行後に前記スクランブリングコードリストで指定されたセルとの接続状態を中止したい場合に機能し、その旨の指示を行う指定セル測定中止指示工程と、前記各無線基地局が管理する報知情報から得られた周辺セル情報に記載された周辺セルの無線品質を改めて測定する無線品質再測定工程と、前記無線品質再測定工程で測定した無線品質の下に適切なセルを自己が属するセルとして選択する周辺セル再選択工程とを有することを特徴とする携帯電話通信システムの通信制御方法。
12. 複数の無線基地局と複数の携帯電話機とにより構成される携帯電話通信システムの一部を成す前記各携帯電話機が、無線基地局から受信した報知情報から得られる周辺セル情報に記載された周辺セルの無線品質を測定する周辺セル無線品質測定機能と、測定した無線品質を下に適切なセルを自己が属するセルとして選択する周辺セル選択機能とを、コンピュータに実行させるようにした携帯電話通信システムの通信制御プログラムにおいて、
    予め備えているコードリスト送信機能に基づいて新たに新機能に対応した前記無線基地局に属するセルのスクランブリングコードリストを前記携帯電話機に送信するネットワークを有し、
    コンピュータに、
    前記ネットワークに対して前記スクランブリングコードリストを取得するための要求メッセージを送信するコードリスト要求機能と、
    前記要求メッセージの送信により前記ネットワークから取得したスクランブリングコードリストに基づいて、前記無線基地局から受信した周辺セル情報に、前記ネットワークからのスクランブリングコードリストの情報を組み合わせて、新機能を有する無線基地局に属するセルを更新した周辺セル情報を管理する機能と、
    前記上位バージョンの無線基地局のみを接続対象とする上位バージョン通信モードと、前記上位バージョンの基地局及び下位バージョンの基地局を含むすべての無線基地局を接続対象とする通常通信モードとを実行するモード選択設定機能とを実行させることを特徴とする携帯電話通信システムの通信制御プログラム。
13. 前記請求項１２に記載の携帯電話通信システムの通信制御プログラムにおいて、
    前記周辺セル情報に前記受信したスクランブリングコードリストを併せて管理する更新周辺セル情報管理機能、をコンピュータに実行させるようにしたことを特徴とする携帯電話通信システムの通信制御プログラム。
14. 前記請求項１２に記載の携帯電話通信システムの通信制御プログラムにおいて、
    前記指定セル無線品質測定機能で対象セルが発見されなかった場合及び前記指定セル無線品質測定機能による測定を中止したい場合に作動し前記周辺セル無線品質測定機能による測定に戻るための周辺セル測定復帰機能、をコンピュータに実行させるようにしたことを特徴とする携帯電話通信システムの通信制御プログラム。

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