JP5193781B2 - 無線通信端末および無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、基地局に接続する無線通信端末および無線通信方法に関する。

近年、急速に普及したＰＨＳ（Personal Handyphone System）端末や携帯電話等の無線通信端末には一般に現在時刻を視認できる時計機能が備わっており、ユーザは、例えば腕時計等を携帯しなくても無線通信端末の時計機能を利用して現在時刻を確認することができる。従って、無線通信端末のこのような時計機能に対しても、腕時計等に匹敵する正確な時刻の表示が期待されている。

かかる無線通信端末の時計機能は比較的小型な簡易機構で実現される。これは、小型軽量化や低コスト化が強いられる無線通信端末において、単独で高精度な時計機能を実現する機構を搭載することが難しいからである。このため、無線通信端末に設定されている時刻が一旦ずれると、ユーザは煩雑な手動操作を通じて正確な時刻に設定し直さなければならない。

そこで、携帯端末が、基地局および通信網を含む通信ネットワークを通じてサーバから正確な時刻情報を取得し、取得した時刻情報で携帯端末の時刻校正を行う技術が公開されている（例えば特許文献１）。
特開２００４−２８６４８号公報

しかし、上述のような時刻校正の技術を用いた場合、無線通信端末の時刻の校正を試みるたびにインターネットを通じてサーバから時刻情報を取得しなくてはならず、パケット通信による通信費や長時間の取得時間を費やすこととなる。

また、基地局が主体となって時刻情報を配信することも考えられるが、利用する通信方式（例えばＰＨＳ等で利用する通信方式）によっては、通信プロトコルの特性上、時刻校正のための特別なコマンドが準備されておらず、新たにコマンドを追加するためには大規模な改修を伴うこととなる。

また、パケット通信を実行する場合、基地局と通信経路を確立する際に、基地局は無線通信端末に時刻情報を送信しているが、パケット通信を実行するか否かはユーザの利用形態および利用頻度に依存し、例えば、音声通話のみを実行するユーザの無線通信端末に関しては、パケット通信によって時刻情報を取得する機会が無く、当該無線通信端末に設定されている時刻がずれたまま放置されることとなる。

本発明は、このような問題に鑑み、ユーザのパケット通信の利用頻度に拘わらず、既存の無線通信システムを利用して、時刻の校正を確実に遂行することが可能な、無線通信端末および無線通信方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の無線通信端末の代表的な構成は、パケット通信のための基地局との通信経路を確立する通信確立部と、通信経路の確立に用いられる制御信号から時刻情報を抽出する時刻抽出部と、時刻情報を抽出後、パケット通信を行う前に、通信経路を切断する通信切断部と、抽出した時刻情報に基づいて当該無線通信端末の時刻を校正する時刻校正部と、を備えることを特徴とする。

かかる構成により、ユーザが当該無線通信端末のパケット通信を行わない場合であっても、別途、携帯通信端末が主体となって基地局との通信経路を確立し、時刻情報を取得するので、従来の通信プロトコルの変更や基地局の改修を伴うことなく、既存の無線通信システムを利用して、時刻の校正を確実に遂行することができる。また、本発明では、実際のパケット送信を開始する前に、確立した通信経路を切断するので、通信費を生じさせることなく、短時間で処理を完了することが可能となる。

通信確立部、時刻抽出部、通信切断部、および時刻校正部は、少なくとも当該無線通信端末の利用開始時またはリセット時に機能してもよい。

かかる構成により、利用開始時やリセット時に自動で時刻が校正(設定）されるため、ユーザは煩雑な時刻の手動設定を強いられることなく、すぐに利用を開始することができる。

通信確立部、時刻抽出部、通信切断部、および時刻校正部は、所定時間毎に機能してもよい。このように定期的に時刻を校正することで、ユーザに時刻校正を意識させることなく、正確な時刻による時計機能をユーザに提供することができる。

当該無線通信端末は、ユーザ入力に応じて、通信確立部、時刻抽出部、通信切断部、および時刻校正部の機能を遂行させる強制遂行部をさらに備えてもよい。

かかる構成により、ユーザは時刻の校正を要する所望のタイミングで自発的に時刻の校正を行うことができる。

当該無線通信端末は、ユーザ入力に応じて、少なくとも時刻校正部による時刻の校正の遂行可否を設定する校正設定部をさらに備えてもよい。

当該無線通信端末に設定されている時刻を、ユーザが意図的に早めたり、遅くしたりしている場合に時刻校正機能が働いて強制的に正確な現在時刻に校正してしまうと、せっかくの意図的な操作が無駄になってしまう。本発明では、このような時刻校正の実行可否をユーザが設定できるので、強制的に時刻が校正されてしまう上記の事態を回避することができる。

本発明にかかる代表的な他の構成は、基地局と無線通信を遂行する無線通信方法であって、パケット通信のための基地局との通信経路を確立し、通信経路の確立に用いられる制御信号から時刻情報を抽出し、時刻情報を抽出後、パケット通信を行う前に、通信経路を用いた通信を切断し、抽出した時刻情報に基づいて当該無線通信端末の時刻を校正することを特徴とする。

上述した無線通信端末の技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該無線通信方法にも適用可能である。

以上説明したように本発明によれば、ユーザのパケット通信の利用頻度に拘わらず、既存の無線通信システムを利用して、時刻の校正を確実に遂行することが可能となる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（無線通信システム１００）
図１は、無線通信システムの概略的な接続関係を示した説明図である。かかる無線通信システム１００は、無線通信端末としてのＰＨＳ端末１１０と、基地局１２０と、ＩＳＤＮ(Integrated Services Digital Network)回線、インターネット、専用回線等で構成される通信網１３０と、中継サーバ１４０とを含んで構成される。

当該無線通信システム１００において、基地局１２０は、ネットワーク側のインターフェースであり、ＰＨＳ端末１１０からの通信接続要求を受けて無線通信を確立し、通信網１３０を介して中継サーバ１４０に通信先装置との通信接続を要求し、ＰＨＳ端末１１０における通話機能、Ｗｅｂ閲覧機能、メール送受信機能等を支援する。

中継サーバ１４０は、交換機として機能し、ＰＨＳ端末１１０が接続要求している、サーバや他のＰＨＳ端末等の通信先装置に通信接続に必要な情報を提供して、ＰＨＳ端末１１０と通信先装置との通信を確立させる。

以下、このような基地局１２０や中継サーバ１４０を用いて通信を実行するＰＨＳ端末１１０の詳細な構成を説明する。

（ＰＨＳ端末１１０）
図２は、ＰＨＳ端末のハードウェア構成を示した機能ブロック図であり、図３は、ＰＨＳ端末の外観を示した外観図である。ＰＨＳ端末１１０は、制御部２００と、記憶部２０２と、表示部２０４と、操作部２０６と、音声入力部２０８と、音声出力部２１０と、無線通信部２１２と、時計部２１４とを含んで構成される。

制御部２００は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路によりＰＨＳ端末１１０全体を管理および制御し、記憶部２０２のプログラムを用いて、通話機能、メール送受信機能、音楽再生機能等を遂行する。

記憶部２０２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、後述する制御部２００で処理されるプログラムを記憶する。

表示部２０４は、液晶ディスプレイ、ＥＬ(Electro Luminescence)等で構成され、記憶部２０２に記憶された、または通信網１３０を介してサーバ（図示せず）等から提供されるＷｅｂコンテンツ、アプリケーションのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示することができる。

操作部２０６は、キーボード、十字キー、ジョイスティック等の可動スイッチで構成され、ユーザ入力を受け付ける。本実施形態において、操作部２０６は、ユーザが時刻の校正を遂行する間隔を設定したり、後述する強制遂行部２５８を機能させたり、時刻校正部２５６の遂行可否を設定したりすることもできる。

音声入力部２０８は、マイク等の音声認識手段で構成され、通話時に入力されたユーザの音声をＰＨＳ端末１１０内で処理可能な電気信号に変換する。音声出力部２１０は、スピーカで構成され、ＰＨＳ端末１１０で受信した通話相手の音声信号を音声に変えて出力する。また、音声出力部２１０は、着信音や、操作部２０６の操作音、アラーム音等も出力できる。

無線通信部２１２は、基地局１２０と無線通信を確立し、通信相手との音声通信やデータ通信を遂行する。このような無線通信としては、例えば、同時双方向通信を実現するため通信経路を時間軸で区分けし交互に送信と受信とを行うＴＤＤ（Time Division Duplex）上で、さらにその送受信時間（フレーム）を複数のタイムスロットに時分割したＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）／ＴＤＤが採用されている。また、単位時間軸上で多数の搬送波を利用し、変調対象となる信号波の位相が隣り合う搬送波間で直交するように搬送波の帯域を一部重ね合わせて周波数帯域を有効利用するＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重）方式やＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：直交周波数分割多元接続）方式も実現されている。また、無線通信部２１２は、基地局１２０との通信において、時刻校正のためのパケットの送受信を行う。

時計部２１４は、水晶発振子等を用いたＲＴＣ（Real Time Clock）等で構成され、内蔵電池の電源を受けて時間を計時し、現在時刻を特定する。かかる現在時刻は、表示部２０４で表示されたり、当該ＰＨＳ端末１１０において遂行される様々なアプリケーションで参照されたりする。本実施形態において、時計部２１４は、独立して機能させていると正確な現在時刻との誤差を生じ得るため、後述する時刻校正部２５６によって時刻校正される。

また、制御部２００は、通信確立部２５０と、時刻抽出部２５２と、通信切断部２５４と、時刻校正部２５６と、強制遂行部２５８と、校正設定部２６０とを含んで構成される。

通信確立部２５０は、パケットを送信するパケット通信のための基地局１２０との通信経路を確立し、基地局１２０から時刻情報を含む制御信号を受信する。本実施形態では、時刻校正を行うときに通信先装置を指定しているが、パケットの実際の送信は行われないので、通信先装置として予め準備された仮想的な（ダミーの）装置を用いれば足り、実際の通信先装置の識別子を要さない。

時刻抽出部２５２は、通信確立部２５０が受信した、通信経路の確立に用いられる制御信号から時刻情報を抽出する。ＰＨＳ端末１１０と基地局１２０との通信プロトコルにおいて、ＰＨＳ端末１１０がパケットを送信する場合は、基地局１２０から受信した制御信号に時刻情報が含まれている。一方、ＰＨＳ端末１１０が音声通信を行うときは、基地局１２０から受信する制御信号には時刻情報が含まれていないため時刻を校正することができない。本実施形態では、不定期なユーザのパケット送信機会を待つことなく、ＰＨＳ端末１１０が積極的にパケット送信を実行することで時刻情報を取得する。

かかる構成により、ユーザが当該ＰＨＳ端末１１０のパケット通信を行わず音声通信のみを行うような場合であっても、別途、ＰＨＳ端末１１０が主体となって基地局１２０との通信経路を確立し、時刻情報を取得するので、従来の通信プロトコルの変更や基地局１２０の改修を伴うことなく、既存の無線通信システム１００を利用して、時計部２１４の時刻の校正を確実に遂行することができる。

通信切断部２５４は、時刻抽出部２５２が時刻情報抽出した後、通信確立部２５０が確立した通信経路を切断する。時刻校正のための時刻情報を取得した後は、基地局１２０と通信を継続する必要はない。従って、時刻情報を取得後、実際のパケット送信を開始する前に、確立した通信経路を切断することで、通信費を生じさせることなく、短時間で処理を完了することが可能となる。

時刻校正部２５６は、時刻抽出部２５２が抽出した時刻情報に基づいて当該ＰＨＳ端末１１０の時計部２１４の時刻を校正する。

また、通信確立部２５０、時刻抽出部２５２、通信切断部２５４、および時刻校正部２５６は、少なくとも当該ＰＨＳ端末１１０の利用開始時またはリセット時に機能して時計部２１４の時刻を校正する。かかる構成により、例えば、新規にＰＨＳ端末１１０を購入したときの利用開始時、リセット時、および電源のＯＮしたとき等に自動で時刻が構成（設定）されるため、ユーザは煩雑な時刻の手動設定を強いられることなく、すぐに利用を開始することができる。

さらに、通信確立部２５０、時刻抽出部２５２、通信切断部２５４、および時刻校正部２５６は、所定時間毎に機能して時計部２１４の時刻の校正を遂行してもよい。このように定期的に時計部２１４の時刻を校正することで、ユーザに時刻校正を意識させることなく、正確な時刻による時計機能をユーザに提供することができる。時刻の校正を遂行する間隔（所定時間）は、操作部２０６を通じユーザ入力で任意に設定できる。また、１日のうちトラフィックが少ないと予測される時間帯、例えば午前４時〜５時の間に定期的に時刻の校正を遂行するとしてもよい。

強制遂行部２５８は、操作部２０６を通じたユーザ入力に応じて、通信確立部２５０、時刻抽出部２５２、通信切断部２５４、および時刻校正部２５６の機能を遂行させる。かかる構成により、ユーザは時刻の校正を要する所望のタイミングで自発的に時計部２１４の時刻の校正を行うことができる。例えば、即座に正確な時刻を知りたいときや、業務の遂行にあたって正確な時刻を要する場合に、強制遂行部２５８を機能させることで当該ＰＨＳ端末１１０の時計部２１４の時刻を校正して、表示部２０４に表示させることができる。

校正設定部２６０は、操作部２０６を通じたユーザ入力に応じて、少なくとも時刻校正部２５６による時刻の校正の遂行可否を設定する。当該ＰＨＳ端末１１０に設定されている時刻を、例えば、ユーザが遅刻をしないように意図的に早めたり、逆に夏時間等で意図的に遅くしたりしている場合に時刻校正機能が働いて強制的に正確な現在時刻に校正してしまうと、せっかくの意図的な操作が無駄になってしまう。本実施形態では、このような時刻校正の実行可否をユーザが設定できるので、強制的に時計部２１４の時刻が校正されてしまう上記の事態を回避することができる。

以上説明したＰＨＳ端末１１０によると、ユーザのパケット通信の利用頻度に拘わらず、既存の無線通信システムを利用して、時刻の校正を確実に遂行することが可能となる。

（無線通信方法）
次に上述したＰＨＳ端末１１０を利用して時刻の校正を行う無線通信方法を説明する。ここでは、本実施形態の効果を明確にするため、まず、本実施形態を採用しなくても実行可能なパケット通信による時刻情報の取得を比較例として挙げている。

図４は、比較例としての無線通信システムの時刻校正の処理の流れを示したシーケンス図である。比較例では、ＰＨＳ端末は、例えば電源をＯＮしたときに、時刻の校正処理を開始する（Ｓ３００）。まず、基地局１２０に対して発信をし（Ｓ３０２）、通信を行うための制御信号を相互に送受信する（Ｓ３０４）。そして、基地局１２０を介して通信網１３０とＰＰＰ（Point to Point Protocol）によるダイヤルアップ接続を行う（Ｓ３０６）。

そして、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデルにおけるＰＰＰを用いるデータリンク層より上位層の通信プロトコル（上位プロトコル）であるＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）等を用いて標準時刻を保持する標準時刻サーバと通信を開始する（Ｓ３０８）。さらに、ＰＨＳ端末は標準時刻サーバから時刻情報を受信し、時刻の校正を行う（Ｓ３１０）。時刻の校正が完了すると、上位プロトコルを用いて標準時刻サーバとの通信を切断する（Ｓ３１２）。そして、ＰＰＰを用いて通信網１３０との通信を切断し（Ｓ３１４）、引き続き、基地局１２０との通信を切断する（Ｓ３１６）。

このように、比較例において、ＰＨＳ端末は時刻情報を取得するため、ＰＰＰやその上位プロトコルを用いて通信網１３０や標準時刻サーバと通信を開始する手続きを踏まなければならない。また、インターネットを通じた通信であるため通信経路が長く、時刻情報を取得するまでに時間がかかってしまう。そのため、せっかく取得した時刻情報も、取得した時点では最早時刻がずれていて時刻の校正には使えない可能性もある。さらに、通信網１３０を通じた通信であるため、パケット通信の料金（通信費）が課金されてしまう場合がある。

図５は、本実施形態における無線通信システム１００の時刻校正の処理の流れを示したシーケンス図である。図４の場合と同様、ＰＨＳ端末１１０は、例えば電源をＯＮにしたときに、時刻の校正処理を開始する（Ｓ５００）。基地局１２０に対して発信し（Ｓ５０２）、パケット通信を行うための制御信号を相互に送受信する（Ｓ５０４）。このとき目的とする通信がパケット通信なので、基地局１２０から受信する制御信号には、音声通話の場合と異なり時刻情報が含まれているため、時刻情報を抽出することができる（Ｓ５０６）。時刻情報を抽出すると、ＰＨＳ端末１１０は通信費が生じるまでに基地局１２０との通信を切断する（Ｓ５０８）。

このように、本実施形態においては、普段パケット通信を使用しない場合であっても、ＰＨＳ端末１１０以外の改修を行わず既存の無線通信システム１００を利用して、時刻の校正を確実に遂行することが可能となる。

図６は、本実施形態におけるＰＨＳ端末１１０自体の時刻校正の具体的な処理の流れを示したフローチャートである。ＰＨＳ端末１１０の利用開始時であるか、リセットをした場合（Ｓ６００ＹＥＳ）、もしくは、前回時刻校正を行った後所定時間を経過していると（Ｓ６０２ＹＥＳ）、時刻校正の遂行許可が為されているか否かを判断する（Ｓ６０４）。利用開始時ではなく、リセットをしていない場合（Ｓ６００ＮＯ）、また、前回時刻校正を行った後所定時間を経過していない場合（Ｓ６０２ＮＯ）、さらに、時刻校正の遂行を許可しない設定になっている場合（Ｓ６０４ＮＯ）、利用開始時やリセットを行ったかどうかの判断（Ｓ６００）に戻る。

時刻校正の遂行を許可する設定になっている場合（Ｓ６０４ＹＥＳ）、基地局１２０と通信を確立する（Ｓ６０６）。そのとき受信した制御信号から時刻情報を抽出し（Ｓ６０８）、時刻情報を抽出後、即座に基地局１２０との無線通信を切断する（Ｓ６１０）。そして取得した時刻情報を用いて、当該ＰＨＳ端末１１０の時刻を校正する（Ｓ６１２）。時刻の校正が完了したら、利用開始時やリセットを行ったかどうかの判断（Ｓ６００）に戻る。

以上説明した無線通信方法によっても、ユーザのパケット通信の利用頻度に拘わらず、既存の無線通信システムを利用して、時刻の校正を確実に遂行することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

なお、本明細書の無線通信方法における各工程は、必ずしもフローチャートやシーケンス図として記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。

本発明は、基地局に接続する無線通信端末および無線通信方法に利用することができる。

無線通信システムの概略的な接続関係を示した説明図である。 ＰＨＳ端末のハードウェア構成を示した機能ブロック図である。 ＰＨＳ端末の外観を示した外観図である。 比較例としての無線通信システムの時刻校正の処理の流れを示したシーケンス図である。 本実施形態における無線通信システムの時刻校正の処理の流れを示したシーケンス図である。 本実施形態におけるＰＨＳ端末自体の時刻校正の具体的な処理の流れを示したフローチャートである。

符号の説明

１１０ …ＰＨＳ端末（無線通信端末）
１２０ …基地局
２５０ …通信確立部
２５２ …時刻抽出部
２５４ …通信切断部
２５６ …時刻校正部
２５８ …強制遂行部
２６０ …校正設定部

Claims (6)

1. パケット通信のための基地局との通信経路を確立する通信確立部と、
   前記通信経路の確立に用いられる制御信号から時刻情報を抽出する時刻抽出部と、
   前記時刻情報を抽出後、パケット通信を行う前に、前記通信経路を切断する通信切断部と、
   前記抽出した時刻情報に基づいて当該無線通信端末の時刻を校正する時刻校正部と、
   を備えることを特徴とする無線通信端末。
2. 前記通信確立部、時刻抽出部、通信切断部、および時刻校正部は少なくとも当該無線通信端末の利用開始時またはリセット時に機能することを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
3. 前記通信確立部、時刻抽出部、通信切断部、および時刻校正部は、所定時間毎に機能することを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信端末。
4. ユーザ入力に応じて、通信確立部、時刻抽出部、通信切断部、および時刻校正部の機能を遂行させる強制遂行部をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の無線通信端末。
5. ユーザ入力に応じて、少なくとも時刻校正部による時刻の校正の遂行可否を設定する校正設定部をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の無線通信端末。
6. パケット通信のための基地局との通信経路を確立し、
   前記通信経路の確立に用いられる制御信号から時刻情報を抽出し、
   前記時刻情報を抽出後、パケット通信を行う前に、前記通信経路を用いた通信を切断し、
   前記抽出した時刻情報に基づいて当該無線通信端末の時刻を校正することを特徴とする無線通信方法。

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