JP4987425B2 - 無線通信端末およびその無線通信方法 - Google Patents
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Description
ところで、チャネルの受信電界強度は、無線通信端末の使用環境(地形や建物等)によっては著しく低下することがあり、チャネルの受信電界強度が低い場合には、チャネルの電波を受信したにもかかわらず、当該チャネルが捕捉できなかったものと判定され、圏内復帰処理に移行する。この圏内復帰処理において、無線通信端末は所定の周期でチャネルの捕捉動作を行なうシステムスキャンを実行する。
また、一旦、圏外と判定された場合、圏内復帰処理を所定周期で行うが、復帰のためのシステムスキャンを試行する通信方式が限定的であったりして、圏内復帰のために要する時間は無視できないものとなっている。例えば、トンネルの出入り等、使用環境が極端に異なる場所では、トンネルから出てすぐに圏内復帰処理ができれば良いが、圏内復帰捕捉動作のタイミングにならない限りすぐには復帰できない。また、圏内復帰捕捉処理を行なってもすぐには圏内復帰につながるわけではない。
例えば、CDMA2000 1x使用の無線通信システムにおいて、現在、日本国内では、日本仕様の800MHz帯(以下、旧800MHz帯)が用いられているが、この周波数帯が世界標準仕様である新800MHz帯へ再編される予定である。
なお、旧800MHz帯と新800MHz帯とでは、使用する周波数帯のうち、上り、下りの周波数割り当て等が相違している。こうした背景から、現行の周波数帯(旧800MHz)、新たな周波数帯(新800MHz)、および高周波の周波数帯(2GHz)での通信が可能なマルチバンド対応の無線通信端末が開発されている。
例えば、基地局から無線通信端末に報知される情報の中の近隣基地局リスト等において、無線通信端末の周辺に存在する通信システムを報知する等のためにこのバンドクラスが使用される。なお、現行の周波数帯(旧800MHz)はバンドクラス3、新たな周波数帯(新800MHz)はバンドクラス0、高周波の周波数帯(2GHz)はバンドクラス6にそれぞれ分類されている。
また、各バンドクラスには、プライマリチャンネルとセカンダリチャンネルが割当てられ(但し、バンドクラス6のEVDO通信においてはプライマリチャンネルのみ)、更に、プロトコルの違い(EVDO)を考慮すれば、合計で11パターンの通信システムが存在することになる。
以下、図1を参照しながらマルチバンド対応の無線通信端末の圏外からの発信動作1について詳細に説明する。
上記した通信システムのスキャンは、Tp時間(例えば4秒間)実施され、ここで、4秒経過したことが検出されると、再度、発信によるシステムスキャン指示(再発信#1)が出力され、上記したシステムスキャンおよび再発信が繰り返し実行される(再発信#1〜#n)。
なお、図1中、Tmaxは、発信処理自体が終了されるタイムアウト時間であり、例えば、40秒発信動作を続けても基地局と通信できない場合は自動的に発信終了となる。なお、このとき、時間によらず、リトライ回数(Cmax)により発信処理の終了を規定してもよい。
例えば、通信システムAと通信システムBのシステムスキャンに4秒要する場合、スキャンリストに格納された全ての通信システムのシステムスキャンを終える前に、次の発信によるシステムスキャンが要求されるため、通信システムC以降のシステムスキャンを実行することができず、新たな発信によるシステムスキャン要求が到来した場合、通信システムAから再度システムスキャンを実行することになる。
このような場合、発信中は、通信システムC以降は永遠にシステムスキャンが実行されることはない。このため、仮に、無線通信端末周辺が、通信システムCの電波の安定した状態に変化していた場合、捕捉可能な通信システム(通信システムC)が存在するにも関わらず、その通信システムを捕捉する機会が得られないため、発信できないことになってしまう。
この動作は、発信成功率という観点から問題にある。どの通信システムで待受けが可能か、全く手がかりが無い状況において発信の成功率を高めるためには、捕捉可能なすべての通信システムのシステムスキャンを実行するべきである。
この問題は、Tp時間長を調整することで解決できるが、それは、無線通信端末が捕捉可能な通信システムが固定であり、また、1つの通信システムの捕捉に要する時間は、エリアの電波事情によって変化するため、「捕捉に要する最大時間×捕捉可能な通信システム数」をTp時間としなければならない。通信システムの一つの捕捉に必要とされる一般的な時間と、捕捉する必要のある全ての通信システム数の積でTp時間が決められることが、各種エラーを考慮しない場合には最も捕捉効率がよいため、やはりTp時間を変更することは好ましくない。前者は、通信システムの変更が困難であり、後者は、無駄な待ち時間が生じる点で不都合があった。
すなわち、図2に示されるように、無線通信端末は、圏外発信動作中(通信システムA,B,Cの順に捕捉を行っており、それぞれ捕捉失敗が確定している)、前回の圏外発信に伴うシステムスキャン動作で、最後にシステムスキャンの失敗が確定した通信システムのインデックス(スキャンリストのアドレスを示し、ここでは、通信システムCのインデックス)を記憶しておき、タイミングaのポイントで新たな発信要求(再発信#1)を受けたときに、その記憶されたインデックスに基づき、スキャンリストの次のインデックスに相当する通信システム(ここでは、通信システムD)からシステムスキャンを再開させる。
なお、スキャンリストに格納された全ての通信システムのシステムスキャンが終了した場合は(タイミングb)、再度先頭インデックス位置からシステムスキャンを開始する。以下に、上記した不都合を解消した無線通信端末の構成動作について詳細に説明する。
通信部1は、制御部8によって出力される送信データに所定の変調処理を施して無線信号に変換し、アンテナを介して送出し、また、アンテナにおいて受信される基地局からの無線信号に所定の復調処理を施して受信データに変換し、制御部8に出力する。
また、操作部3は、例えば、電源キー、通話キー、数字キー、文字キー、方向キー、決定キー、発信キーなど、各種の機能が割り当てられたキーを有しており、これらのキーがユーザによって操作された場合に、その操作内容に対応する信号を発生し、これをユーザの指示として制御部8に入力する。
また、表示部6は、例えば、液晶表示パネルや有機EL(Electro-Luminescence)パネルなどの表示デバイスを用いて構成されており、制御部8から供給される映像信号に応じた画像を表示する。例えば、発信時における発信先の電話番号、着信時における着信相手の電話番号、受信メールや送信メールの内容、日付、時刻、バッテリ残量、発信成否、待ち受け画面などの各種の情報や画像を表示する。
なお、上記した記憶部7は、例えば不揮発性の記憶デバイス(不揮発性半導体メモリ、ハードディスク装置、光ディスク装置など)やランダムアクセス可能な記憶デバイス(例えばSRAM、DRAM)などによって構成される。
制御部8は、記憶部7に格納されるプログラム(オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム等)に基づいて処理を実行するコンピュータ(マイクロプロセッサ)を備えており、このプログラムにおいて指示された手順に従って上述した処理を実行する。すなわち、記憶部7に格納されるオペレーティングシステムやアプリケーションプログラム等のプログラムから命令コードを順次読み込んで処理を実行する。
但し、これらのブロックが持つ機能は、記憶部7に記憶されるそれぞれのプログラムを制御部8で実行することにより達成されるものであって、制御部8内において実体的に他のブロックと区分され内蔵されるもののみを指すのではなく、あくまで説明の簡略化のために各処理部を分けて表現したものである。
また、EVDOプロトコル実行部83は、通信部1に第1の通信プロトコル(EVDO)による捕捉を指示する第1プロトコル実行部として機能し、1xプロトコル実行部84は、通信部1に第2の通信プロトコル(1x)による捕捉を指示する第2プロトコル実行部として機能する。
また、通信システム選択部85は、捕捉処理の実行中に新たな捕捉指示を受けると、当該捕捉処理を、所定の順序における前回の捕捉処理で最後に捕捉を失敗した通信システムの次の通信システムからEVDOプロトコル実行部83あるいは1xプロトコル実行部84に行なわせる。
スキャンリスト851には、本携帯端末が捕捉可能な通信システムがリスト形式で格納され、その内容は電源投入時に設定される。また、count852は、システムスキャンを実行する際、スキャンすべきスキャンリスト851上の通信システムを指し示すインデックス値を格納するものとし、電源投入時、あるいは発信処理終了に伴うシステムスキャン要求を受信したときに“0”が設定される。ここに示す記憶領域は、具体的には、記憶部7の適当な領域に割り付けられ記憶されるものとする。
以下、図4を参照しながら、図3に示す本発明の実施の形態にかかわる無線通信端末の動作について詳細に説明する。
ここで、「圏外」とは、無線通信端末が、いずれの通信システムの捕捉をもできなくなって、無線通信端末内部で圏外フラグをONし、表示部14の画面上、アンテナピクトとして圏外の表示を行っている状態であって、圏内復帰処理を周期的に実行している状態をいう。
また、「圏内復帰処理」とは、システムスキャン(受信周波数サーチ)を行ない、見つかった周波数があれば、その周波数の中で報知されているパイロット信号を解析することによって使用できるチャネル(通信システム)であるか否かを判定し、かつ、パイロット信号強度が所定のレベルを超えていた場合にその通信システムを捕捉して、通信可能な状態(圏内)に復帰するための処理をいう。
通信システム選択部85により選択されたEVDOプロトコル実行部83または1xプロトコル実行部84は、選択された通信システムによるシステムスキャンの結果、その通信システムの捕捉の結果(成功または失敗)を通信システム選択部85に通知する(S404)。
通信システム選択部85は、通信システムの捕捉に成功した場合は、捕捉指示機能実行部86に対し、その通信システムを用いた発信処理を指示するが、失敗した場合は、同一プロトコル内の通信システムをスキャンするように、先にシステムスキャンを実行したEVDOプロトコル実行部83または1xプロトコル実行部84に対し、再度要求に基づくシステムスキャンの実行を指示する(S405)。
捕捉指示機能実行部86は、発信処理要求に基づくスキャン要求を通信システム選択部85に対し出力した後、Tp時間(例えば4秒間)、通信システム選択部85からの捕捉成功の通知を待つ。
ここで、4秒間、システム選択部85から捕捉成功の通知が出力されない場合、捕捉指示機能実行部86は、再度、通信システム選択部85に対し、上記したシステムスキャン動作をリトライするように、圏外時の発信に伴うスキャン要求を再度出力する(S407)。ここでは、この時点で、通信システムA、B、Cについて捕捉失敗の通知がなされていたものとする。
但し、S408の処理において、通信システム選択部85は、EVDOプロトコル実行部83、あるいは1xプロトコル実行部84に対し、先の圏外時の発信に伴うスキャン要求で最後に捕捉失敗が確定した通信システムの次の通信システム(ここでは、通信システムD)からシステムスキャンを実行させるように指示する。この部分の詳細は、図5に示すフローチャートを使用して後述する。
このように、捕捉指示機能実行部86は、リトライ機能により、Tp時間(例えば、4秒)間隔で圏外時の発信に伴うスキャン要求を行ない(S407、S412)、Tp時間より長いTmax時間(例えば、40秒)、発信動作を続けても通信システムが捕捉できなかった場合、通信システム選択部85に対し、発信終了に伴うスキャン停止要求を発行する(S413)。これを受けた通信システム選択部85は、EVDOプロトコル実行部83または1xプロトコル実行部84に対し、要求に基づくスキャン停止の指示を行い(S414)、これにより、EVDOプロトコル実行部83または1xプロトコル実行部84はシステムスキャンの実行を終了する。これにより、圏外発信処理を終了する。また、捕捉指示機能実行部86は、ユーザインタフェース(表示制御部82)を制御して表示部6に発信の失敗(発信処理終了通知)を表示する(S415)。但し、圏内復帰のためのシステムスキャン動作は継続する。
また、例えば、通信システムAに対する捕捉のみしか行なわれておらず、かつ、通信システムAに対する捕捉が成功か否か未だ判定されない状態で新たな捕捉指示を受けた場合、通信システム選択部85は、先の通信システムAに対する捕捉を失敗したと判定し、EVDOプロトコル実行部83あるいは1xプロトコル実行部84に対し、新たな捕捉指示に基づいた捕捉処理を通信システムBから開始させてもよい。すなわち、1つのTr時間内に1つの通信システムのみしか捕捉試行しておらず、しかも途中でキャンセルされてしまっている場合には、例外的に当該通信システムについては失敗確定とみなすようにする。
以下、図5に示すフローチャートを参照しながら、通信システム選択部85の動作について詳細に説明する。
ここで、count852には、スキャンすべき通信システムのスキャンリスト851上のアドレスとしてのインデックス(0〜N+1)が設定され、通信システム選択部85によって参照されるものとする。なお、Nはスキャンリスト851に記憶される通信システム数であり、また、電源投入時や発信処理開始時に、count852には“0”が設定されるものとする。また、発信処理終了時にもcount852には“0”が設定される。
次に、通信システム選択部85は、EVDOプロトコル実行部83、または1xプロトコル実行部84からシステムスキャンの結果である捕捉の成否にかかわる情報を取得し、ここで、捕捉に失敗したと判定された場合(S505“No”)、更に、捕捉指示機能実行部86からの圏外発信に伴う再スキャン要求の到来の有無を判定する(S506)。
すなわち、記憶部7の所定の領域(count85)には、直前のシステムスキャンに使用したインデックス値が格納されているため、これを読み出し、そのインデックス値を+1更新してS502以降の処理を繰り返し実行させることにより、先の圏外発信に伴うスキャン要求で最後に捕捉を失敗した通信システムの次の通信システムからシステムスキャンを実行させることができる。
なお、上記した本発明の実施形態によれば、捕捉指示機能実行部86は従来の構成を踏襲し、通信システム選択部85の構成を大きく変更することなく、捕捉可能な通信システムの全てを効率良く捕捉できるため。また、インフラ側は、なんら改変する必要がないため、非常に安価に実現することができる。
また、本発明の無線通信端末の各構成ブロックの機能は、全てをソフトウェアによって実現しても、あるいはその少なくとも一部をハードウエアで実現してもよい。例えば、制御部8における処理や、通信部1、音声処理部3におけるデータ処理は、1または複数のプログラムによりコンピュータ上で実現してもよく、また、その少なくとも一部をハードウエアで実現してもよい。
Claims (2)
- 圏外状態において通信開始の要求がなされると、所定時間経過するまで、捕捉処理を、複数の通信システムに対し、所定の順序にしたがって行なわせ、前記所定時間経過するまでに前記複数の通信システム全てに対して捕捉処理が終了していない場合には前記所定時間経過後、前記所定の順序における前回の捕捉処理で最後に捕捉を失敗した通信システムの次の通信システムから行なわせる、
ことを特徴とする無線通信端末。 - 圏外状態において通信開始の要求がなされると、所定時間経過するまで、捕捉処理を、複数の通信システムに対し、所定の順序にしたがって行なわせ、前記所定時間経過するまでに前記複数の通信システム全てに対して捕捉処理が終了していない場合には前記所定時間経過後、前記所定の順序における前回の捕捉処理で最後に捕捉を失敗した通信システムの次の通信システムから行なわせる、
ことを特徴とする無線通信端末の無線通信方法。
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