JP5227040B2

JP5227040B2 - 無線通信装置

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Publication number: JP5227040B2
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Authority: JP
Inventors: 知好横田; 智裕三木
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Filing date: 2008-01-29
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Description

本発明は、バッテリーによって動作し、複数の無線通信ネットワークに接続することができる無線通信装置に関する。

近年、無線通信技術の進歩に伴って、通信方式が異なる複数の無線通信ネットワークに接続できる無線通信装置が提案されている（例えば、特許文献１）。このような複数の無線通信ネットワークに接続可能な無線通信装置（例えば、携帯通信端末）は、一般的にバッテリーで動作するとともに、接続可能な無線通信ネットワークの数に対応した複数のネットワーク接続部（例えば、携帯電話網用と無線LAN用）を備える。また、各ネットワーク接続部は、一般的に、無線信号を増幅するパワーアンプをそれぞれ有する。

無線通信装置は、接続中の無線通信ネットワークから他の無線通信ネットワークへのハンドオーバを実行する場合、接続中の無線通信ネットワーク、つまり、ハンドオーバ元の無線通信ネットワークとの無線信号の送受信に用いられるネットワーク接続部のパワーアンプと、ハンドオーバ先の無線通信ネットワークとの無線信号の送受信に用いられるネットワーク接続部のパワーアンプとを同時に起動する。このため、無線通信装置は、実行中の通信が途絶する時間を最小限に抑えつつハンドオーバを実行する、いわゆるソフトハンドオーバを実行することができる。
特開２００７−２６６９８７号公報（第９−１０頁、第１図）

しかしながら、上述した従来の無線通信装置には、次のような問題があった。すなわち、無線通信装置がソフトハンドオーバを実行する場合、無線通信装置は、ハンドオーバ元の無線通信ネットワークとの無線信号の送受信に用いられるパワーアンプと、ハンドオーバ先の無線通信ネットワークとの無線信号の送受信に用いられるパワーアンプとを同時に起動するため、パワーアンプを駆動するバッテリーの出力電圧が降下する問題があった。

具体的には、充電後一定時間以上使用された結果、充電完了時よりも出力電圧が既に降下しているバッテリーを用いて複数のパワーアンプを駆動すると、保護回路が動作する電圧まで出力電圧が降下する場合がある。保護回路が動作する電圧まで出力電圧が降下すると、実行中の通信が途絶する。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、バッテリーの出力電圧の降下によってハンドオーバ時に実行中の通信が途絶することを抑制できる無線通信装置を提供することを目的とする。

上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、バッテリーによって動作し、複数の無線通信ネットワークに接続することができる無線通信装置であって、前記バッテリーが出力する出力電圧を検出する電圧検出部と、バッテリー電圧降下テーブルを記憶する記憶部と、を備え、前記バッテリー電圧降下テーブルは、前記複数の無線通信ネットワークのそれぞれについて、当該無線通信ネットワークに接続した場合におけるネットワーク接続部の起動時の前記出力電圧の降下量を示す、ことを要旨とする。

このような無線通信装置によれば、ハンドオーバの実行に伴う電圧の降下量を出力電圧から差し引いた予測電圧が所定の閾値以下の場合、他の無線通信ネットワークへのハンドオーバ（例えば、ソフトハンドオーバ）を中止することができる。このため、保護回路が動作する電圧まで出力電圧が降下することによって実行中の通信が途絶することを抑制できる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記複数の無線通信ネットワークのうちの前記所定の無線通信ネットワークに接続する前における前記出力電圧と、前記記憶部に記憶されている前記バッテリー電圧降下テーブルに基づいて出力された前記所定の無線通信ネットワークに接続した場合におけるネットワーク接続部の起動時の前記出力電圧の降下量とを用いて、前記所定の無線通信ネットワークに接続した場合における当該ネットワーク接続部の起動時の前記出力電圧を予測するように制御する制御部を備えることを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記バッテリー電圧降下テーブルでは、前記無線通信ネットワークに接続する前における複数の異なる前記出力電圧の値に対して、前記無線通信ネットワークに接続した場合におけるネットワーク接続部の起動時の前記出力電圧の降下量がそれぞれ対応付けられることを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記出力電圧から前記降下量を差し引いた予測電圧（予測電圧Vexp）に基づいて、接続中の無線通信ネットワークから他の無線通信ネットワークへのハンドオーバを実行するか否かを判定する判定部（動作制御部１０９）を備えることを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、本発明の第４の特徴に係り、前記判定部の判定結果に基づいて、前記予測電圧が所定の閾値（閾値電圧Vthldまたは下限電圧Vlmt）を超える場合、接続中の無線通信ネットワークから他の無線通信ネットワークへのハンドオーバを実行し、前記予測電圧が前記所定の閾値以下の場合、接続中の無線通信ネットワークから他の無線通信ネットワークへのハンドオーバを実行を中止するハンドオーバ制御部（ハンドオーバ制御部１０７）を備えることを要旨とする。

本発明の特徴によれば、バッテリーの出力電圧の降下によってハンドオーバ時に実行中の通信が途絶することを抑制できる無線通信装置を提供することができる。

次に、本発明の実施形態について説明する。具体的には、（１）通信ネットワークの全体概略構成、（２）無線通信装置の機能ブロック構成、（３）無線通信装置の動作、（４）作用・効果、及び（５）その他の実施形態について説明する。

なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（１）通信ネットワークの全体概略構成
図１は、本実施形態に係る通信ネットワークの全体概略構成図である。図１に示すように、本実施形態では、無線通信ネットワーク１、無線通信ネットワーク２及び無線通信ネットワーク３によって通信ネットワークが構成される。無線通信ネットワーク１、無線通信ネットワーク２及び無線通信ネットワーク３では、利用される通信方式が異なる。

無線通信ネットワーク１は、例えば、cdma方式を用いる携帯電話網（例えば、cdma2000）である。無線通信ネットワーク２は、例えば、IEEE802.16Eにおいて規定されるモバイルWiMAXに準拠する。無線通信ネットワーク３は、例えば、IEEE802.11gなどにおいて規定される無線LANに準拠する。

無線通信ネットワーク１、無線通信ネットワーク２及び無線通信ネットワーク３は、無線通信装置１００と無線信号ＲＳを送受信する無線基地局１１、無線基地局１２及び無線基地局１３をそれぞれ備える。

無線通信装置１００は、無線信号ＲＳを用いて複数の無線通信ネットワーク、具体的には、無線通信ネットワーク１、無線通信ネットワーク２及び無線通信ネットワーク３に接続することができる。本実施形態では、無線通信装置１００は、携帯可能な小型の無線通信端末である。無線通信装置１００は、バッテリー１１９（図１において不図示、図２参照）によって動作する。

（２）無線通信装置の機能ブロック構成
次に、図２及び図３を参照して、無線通信装置１００の機能ブロック構成について説明する。

（２．１）全体ブロック構成
図２は、無線通信装置１００の機能ブロック構成図である。図２に示すように、無線通信装置１００は、ネットワーク接続部１０１_１，ネットワーク接続部１０１_２，ネットワーク接続部１０１_３、変復調部１０４、通信品質判定部１０５、ハンドオーバ制御部１０７、動作制御部１０９、アプリケーション１１１、スピーカ１１３、マイクロフォン１１５及び表示部１１７を備える。

なお、以下、本発明と関連がある部分について主に説明する。したがって、無線通信装置１００は、無線通信装置１００としての機能を実現する上で必須な、図示しない或いは説明を省略したブロックを備える場合があることに留意されたい。

また、無線通信装置１００は、各機能ブロックに電源を供給するバッテリー１１９を備える。さらに、無線通信装置１００は、バッテリー１１９に関する無線通信装置１００の動作を制御するため、バッテリー電圧モニタ部１２１、バッテリー電圧降下テーブル格納部１２３及び電源制御部１３０を備える。

ネットワーク接続部１０１_１は、無線信号ＲＳを用いて無線通信ネットワーク１（cdma2000）、具体的には、無線基地局１１と接続するための通信インターフェースを提供する。

ネットワーク接続部１０１_２は、無線信号ＲＳを用いて無線通信ネットワーク２（モバイルWiMAX）、具体的には、無線基地局１２と接続するための通信インターフェースを提供する。

ネットワーク接続部１０１_３は、無線信号ＲＳを用いて無線通信ネットワーク３（無線LAN）、具体的には、無線基地局１３と接続するための通信インターフェースを提供する。

変復調部１０４は、アプリケーション１１１から出力されたIPパケットなどの変調処理、及びネットワーク接続部１０１_１〜ネットワーク接続部１０１_３から出力された信号の復調処理を実行する。

通信品質判定部１０５は、無線信号ＲＳの通信品質（例えば、ＲＳＳＩ）、及び無線信号ＲＳに含まれる情報（例えば、アプリケーション１１１から出力されたIPパケット）の品質を取得する。

また、通信品質判定部１０５は、取得した通信品質が所定の条件よりも劣化したか否かを判定する。特に、本実施形態では、通信品質判定部１０５は、３種類の通信品質劣化条件に基づいて無線信号ＲＳの通信品質を判定する。具体的には、通信品質判定部１０５は、第１品質劣化条件、第２品質劣化条件、及び第３品質劣化条件に基づいて無線信号ＲＳの通信品質を判定する。

第１品質劣化条件は、他の無線通信ネットワークへのハンドオーバを実行するべき通信品質と対応する。第２品質劣化条件は、他の無線通信ネットワークへのハンドオーバの準備を実行するべき通信品質と対応する。第３品質劣化条件は、他の無線通信ネットワークへのハンドオーバに伴うバッテリー１１９の出力電圧Vyの降下量Vdの判定を開始するべき通信品質と対応する。

すなわち、第１品質劣化条件〜第３品質劣化条件と対応する通信品質のうち、第３品質劣化条件と対応する通信品質が最も良好であり、第１品質劣化条件と対応する通信品質が最も不良である。

ハンドオーバ制御部１０７は、接続中の無線通信ネットワーク（例えば、無線通信ネットワーク１）から他の無線通信ネットワーク（例えば、無線通信ネットワーク２）へのハンドオーバを制御する。

ハンドオーバ制御部１０７は、複数のパラメータ、具体的には、無線信号ＲＳ（及び無線信号ＲＳに含まれる情報）の通信品質、アプリケーションのQoS閾値（使用可能通信帯域（通信速度）、伝搬遅延など）、及び無線通信ネットワークの使用に伴う課金体系に基づいて、他の無線通信ネットワークへのハンドオーバを実行するか否かを決定する。

さらに、本実施形態において、ハンドオーバ制御部１０７は、他の無線通信ネットワークへのハンドオーバに伴うバッテリー１１９の出力電圧Vyの降下量Vdもハンドオーバを実行するか否かのパラメータとして用いる。

具体的に、ハンドオーバ制御部１０７は、動作制御部１０９の判定結果に基づいて、予測電圧Vexpが下限電圧Vlmt（所定の閾値）を超える場合、接続中の無線通信ネットワークから他の無線通信ネットワークへのハンドオーバを実行する。また、ハンドオーバ制御部１０７は、予測電圧Vexpが下限電圧Vlmt以下の場合、接続中の無線通信ネットワークから他の無線通信ネットワークへのハンドオーバを実行を中止する。

動作制御部１０９は、無線通信装置１００の動作を制御する。特に、本実施形態において、動作制御部１０９は、他の無線通信ネットワークへのハンドオーバに伴うバッテリー１１９の出力電圧Vyの降下量Vdに基づいて、当該ハンドオーバを実行するか否かを制御する。

具体的に、動作制御部１０９は、複数の無線通信ネットワークのうちの所定の無線通信ネットワークに接続する前における出力電圧Vyと、バッテリー電圧降下テーブル格納部１２３に記憶されているバッテリー電圧降下テーブルＴＢに基づいて出力された当該所定の無線通信ネットワークに接続した場合における出力電圧Vyの降下量Vdとを用いて、当該所定の無線通信ネットワークに接続した場合における出力電圧Vyを予測するように制御する。本実施形態において、動作制御部１０９は、制御部を構成する。

具体的に、動作制御部１０９は、バッテリー電圧モニタ部１２１から通知される情報に基づいて、他の無線通信ネットワークへのハンドオーバに伴う出力電圧Vyの降下量Vdを、現在のバッテリー１１９の出力電圧Vyから差し引いた予測電圧Vexpが閾値電圧Vthld（所定の閾値）以下か否かを判定する。

動作制御部１０９は、予測電圧Vexpが閾値電圧Vthld以下の場合、かつ下限電圧Vlmtを超える場合、ハンドオーバ制御部１０７による他の無線通信ネットワークへのハンドオーバ、具体的には、ソフトハンドオーバを実行する。また、動作制御部１０９は、予測電圧Vexpが下限電圧Vlmt以下の場合、ソフトハンドオーバの実行を中止させる。また、動作制御部１０９は、他の無線通信ネットワークのみに接続した場合における予測電圧V’expが下限電圧Vlmt以下の場合、ハンドオーバ制御部１０７による他の無線通信ネットワークへのハンドオーバ、具体的には、ハードハンドオーバの実行を中止させる。

すなわち、動作制御部１０９は、予測電圧Vexpに基づいて、接続中の無線通信ネットワークから他の無線通信ネットワークへのハンドオーバを実行するか否かを判定する。本実施形態では、動作制御部１０９は、判定部を構成する。

本実施形態では、動作制御部１０９は、通信品質判定部１０５によって通信品質が第３品質劣化条件（所定の条件）よりも劣化したと判定された場合、ハンドオーバ制御部１０７による当該ハンドオーバの実行を中止させるか否かの判定を開始することができる。つまり、動作制御部１０９は、通信品質が第３品質劣化条件よりも劣化していない場合、予測電圧Vexpが閾値電圧Vthld以下か否かを判定しない。

また、動作制御部１０９は、バッテリー電圧モニタ部１２１によって検出された出力電圧Vyが判定開始電圧Vs（所定値）以下の場合、ハンドオーバ制御部１０７によるハンドオーバの実行を中止させるか否かの判定を開始することもできる。

ここで、図７は、バッテリー１１９の消耗に伴う出力電圧Vyの変化例を示す。放電曲線Ｐ１は、ネットワーク接続部１０１_１のパワーアンプ１０３_１（図３参照）をオンにした場合における出力電圧Vyの変化状況を示す。放電曲線Ｐ２は、ネットワーク接続部１０１_１〜ネットワーク接続部１０１_３を全てオフにした場合における出力電圧Vyの変化状況を示す。放電曲線Ｐ３は、ネットワーク接続部１０１_１のパワーアンプ１０３_１及びネットワーク接続部１０１_２のパワーアンプ１０３_２（図３参照）をオンにした場合における出力電圧Vyの変化状況を示す。

下限電圧Vlmtは、保護回路（不図示）が動作する電圧（3.4V）である。なお、下限電圧Vlmtは、保護回路が動作する電圧よりも少し高い電圧としてもよい。図７に示すように、無線通信装置１００は、区間Ｓの開始点（3.47V）よりも前の時点のみ、無線通信ネットワーク１及び無線通信ネットワーク２に同時に接続することができる。そこで、本実施形態では、閾値電圧Vthldは、下限電圧Vlmtよりも200mV高い3.6Vに設定される。また、判定開始電圧Vsは、3.9Vに設定される。

アプリケーション１１１は、無線通信装置１００が提供する機能を実現するアプリーションプログラム（例えば、VoIPを利用した音声通話アプリケーション）によって構成される。

スピーカ１１３は、アプリケーション１１１や動作制御部１０９の制御に基づいて、所定の可聴帯域信号を出力する。特に、本実施形態では、動作制御部１０９によって演算された予測電圧Vexpが下限電圧Vlmtよりも低いと判定された場合、スピーカ１１３は、他の無線通信ネットワークへのハンドオーバを実行することができずに実行中の通信が途絶するおそれがあることを無線通信装置１００のユーザに通知する警告音を出力することができる。

マイクロフォン１１５は、入力された音声などを電気信号に変換し、アプリケーション１１１に出力する。

表示部１１７は、小型の液晶表示器によって構成される。アプリケーション１１１や動作制御部１０９の制御に基づいて画像を表示する。

バッテリー１１９は、無線通信装置１００を構成する各機能ブロックの動作に必要な電源を供給する。本実施形態では、バッテリー１１９は、セルリチウムイオン電池によって構成される。

バッテリー電圧モニタ部１２１は、バッテリー１１９が出力する出力電圧Vy、及び他の無線通信ネットワークへのハンドオーバ時におけるネットワーク接続部の起動に伴う出力電圧Vyの降下量Vdのモニタリングを実行する。具体的には、バッテリー電圧モニタ部１２１は、ハンドオーバにおいて利用される一または複数の無線通信ネットワークに、ネットワーク接続部１０１_１〜ネットワーク接続部１０１_３の何れかまたは全てが接続した場合における出力電圧Vyの降下量Vdを取得する。本実施形態において、バッテリー電圧モニタ部１２１は、電圧検出部を構成する。

バッテリー電圧降下テーブル格納部１２３は、バッテリー電圧モニタ部１２１によって参照されるバッテリー電圧降下テーブルＴＢ（図６参照）を格納する。

本実施形態において、バッテリー電圧降下テーブル格納部１２３は、無線通信ネットワークのそれぞれについて、無線通信ネットワークに接続した場合における出力電圧Vyの降下量Vdを示すバッテリー電圧降下テーブルＴＢを記憶する記憶部を構成する。

図６に示すように、バッテリー電圧降下テーブルＴＢは、出力電圧Vyと、各無線通信ネットワークに接続した場合における出力電圧Vyの降下量Vdとによって構成される。

例えば、出力電圧Vyが3.9Vの場合、無線通信ネットワーク１に接続するためにネットワーク接続部１０１_１を起動した場合における降下量Vdは、0.13Vとなる。つまり、出力電圧Vyは、3.77V（3.9V-0.13V）に降下することを意味する。さらに、いわゆるソフトハンドオーバを実行するため、ネットワーク接続部１０１_１に追加してネットワーク接続部１０１_２を起動した場合における出力電圧3.77Vに対する降下量Vdは、0.17V（バッテリー電圧降下テーブルＴＢのバッテリー出力電圧＝3.7Vの欄を参照）となる。

すなわち、バッテリー電圧降下テーブルＴＢでは、所定の無線通信ネットワークに接続する前における複数の異なる出力電圧Vyの値（3.4V〜4.2V）に対して、当該所定の無線通信ネットワークに接続した場合における出力電圧Vyの降下量Vdがそれぞれ対応付けられる。

また、ネットワーク接続部を同時に複数起動する場合には、その時のバッテリーの出力電圧に対するそれぞれの降下量Vdの和を用いて判定することも可能である。

なお、出力電圧Vyが降下する要因は、ネットワーク接続部（パワーアンプ）の起動以外にも存在するが、本実施形態では、出力電圧Vyが降下する要因は、パワーアンプの起動が支配的であるものとして、複数のネットワーク接続部（パワーアンプ）の起動の有無による降下量Vdを示すバッテリー電圧降下テーブルＴＢが用意される。

電源制御部１３０は、バッテリー１１９の電圧をＡ／Ｄコンバータ１１２で検出するための電圧変換を実行する。

（２．２）送信電力制御に関する機能ブロック構成
図３は、ネットワーク接続部１０１_１〜ネットワーク接続部１０１_３にそれぞれ設けられるパワーアンプの送信電力制御に関する機能ブロック構成図である。

図３に示すように、ネットワーク接続部１０１_１は、パワースイッチ１０２_１及びパワーアンプ１０３_１を有する。同様に、ネットワーク接続部１０１_２（ネットワーク接続部１０１_３）は、パワースイッチ１０２_２（パワースイッチ１０２_３）及びパワーアンプ１０３_２（パワーアンプ１０３_３）を有する。

電源制御部１３０は、バッテリー１１９の電源ラインと接続されており、バッテリーの電圧をＡ／Ｄコンバータ１１２で検出するための電圧変換を実行する。電源制御部１３０は、電源制御ICなどによって構成される。

バッテリー電圧モニタ部１２１は、電源制御部１３０から出力された出力電圧Vyを検出する。バッテリー電圧モニタ部１２１は、検出した電圧をＡ／Ｄコンバータ１１２によってデジタル信号に変換し、変換した出力電圧Vyに基づいて、他の無線通信ネットワークへのハンドオーバ時におけるネットワーク接続部の起動に伴う出力電圧Vyの降下量Vdのモニタリングを実行する。

動作制御部１０９は、バッテリー電圧モニタ部１２１から通知された情報、つまり、出力電圧Vyの降下量Vdに基づいて、他の無線通信ネットワークへのハンドオーバを実行するか否かをハンドオーバ制御部１０７に指示する。

ハンドオーバ制御部１０７は、動作制御部１０９からの指示に基づいて、パワーアンプ１０３_１〜パワーアンプ１０３_３を起動するか否かを決定する。

（３）無線通信装置の動作
次に、無線通信装置１００の動作について説明する。具体的には、無線通信装置１００がバッテリー１１９の出力電圧Vyの降下量Vdに基づいて、他の無線通信ネットワークへのハンドオーバを実行するか否かを制御する動作について説明する。

図４及び図５は、無線通信装置１００による他の無線通信ネットワークへのハンドオーバ動作を示すフロー図である。

図４に示すように、ステップＳ１０において、無線通信装置１００は、バッテリー１１９の出力電圧Vyをチェックする。

ステップＳ２０において、無線通信装置１００は、無線通信ネットワーク１に接続して通信を実行中であるか否かを判定する。

無線通信ネットワーク１に接続して通信を実行中でない場合（ステップＳ２０のＮＯ）、ステップＳ３０において、無線通信装置１００は、他の無線通信ネットワークとの接続状態を確認する処理に移行する。なお、他の無線通信ネットワーク（無線通信ネットワーク２または無線通信ネットワーク３）と接続している場合も、無線通信装置１００は、図４及び図５に示すフローと同様の動作を実行するため、以下、無線通信ネットワーク１に接続している場合を例として説明する。

無線通信ネットワーク１に接続して通信を実行中である場合（ステップＳ２０のＹＥＳ）、ステップＳ４０において、無線通信装置１００は、無線信号ＲＳ（または無線信号ＲＳに含まれる情報）の通信品質が第１品質劣化条件を満足するか否かを判定する。

通信品質が第１品質劣化条件を満足しない場合（ステップＳ４０のＮＯ）、ステップＳ５０において、無線通信装置１００は、無線信号ＲＳの通信品質が第２品質劣化条件を満足するか否かを判定する。

通信品質が第２品質劣化条件を満足する場合（ステップＳ５０のＹＥＳ）、ステップＳ６０において、無線通信装置１００は、他の無線通信ネットワークへのハンドオーバの可否を示すフラグの状態を判定する。具体的には、無線通信装置１００は、無線通信ネットワーク２へのハンドオーバの可否を示すフラグ（Fho_nw2_ng=1）、及び無線通信ネットワーク３へのハンドオーバの可否を示すフラグ（Fho_nw3_ng=1）の内容を確認する。無線通信装置１００は、Fho_nw2_ng=1及びFho_nw3_ng=1であるか否かを判定する。

例えば、Fho_nw2_ng=1は、無線通信ネットワーク２へのハンドオーバが不可能であることを示す。一方、Fho_nw2_ng=０は、無線通信ネットワーク２へのハンドオーバが可能であることを示す。なお、当該フラグの状態は、バッテリー１１９の出力電圧Vyの降下量Vdの判定結果に基づいて設定される。

Fho_nw2_ng=1及びFho_nw3_ng=1でない場合（ステップＳ６０のＮＯ）、つまり、何れかの無線通信ネットワークへのハンドオーバが可能な場合、ステップＳ７０において、無線通信装置１００は、当該無線通信ネットワークへのソフトハンドオーバを実行できるか否かを示すフラグの状態を判定する。

具体的には、無線通信装置１００は、複数の無線通信ネットワークに同時に接続するソフトハンドオーバではなく、接続中の無線通信ネットワークを切断してからハンドオーバ先の無線通信ネットワークに接続する、いわゆるハードハンドオーバを実行するべきことを示すフラグ（Fmake_after_break=1）の内容を確認する。

ハードハンドオーバを実行するべきことが示されていない場合（ステップＳ７０のＮＯ）、つまり、ソフトハンドオーバを実行できる場合、ステップＳ８０において、無線通信装置１００は、無線通信ネットワーク２または無線通信ネットワーク３に接続してハンドオーバの準備を実行する。

通信品質が第２品質劣化条件を満足しない場合（ステップＳ５０のＮＯ）、ステップＳ９０において、無線通信装置１００は、無線信号ＲＳの通信品質が第３品質劣化条件を満足するか否かを判定する。

通信品質が第３品質劣化条件を満足する場合（ステップＳ９０のＹＥＳ）、ステップＳ１００において、無線通信装置１００は、ハンドオーバ候補が無線通信ネットワーク２か否かを判定する。

ハンドオーバ候補が無線通信ネットワーク２である場合（ステップＳ１００のＹＥＳ）、ステップＳ１１０において、無線通信装置１００は、ハンドオーバに伴う通信断許容時間Tpmtdwnが、ハンドオーバに伴う無線通信ネットワーク２との接続所要時間Tcnctよりも長いか否かを判定する。

通信断許容時間Tpmtdwnが接続所要時間Tcnctよりも長い場合（ステップＳ１１０のＹＥＳ）、ステップＳ１２０において、無線通信装置１００は、ハードハンドオーバを実行するべきことを示すフラグ（Fmake_after_break=1）を設定する。

通信断許容時間Tpmtdwnが接続所要時間Tcnctよりも短い場合（ステップＳ１１０のＮＯ）、ステップＳ１３０において、無線通信装置１００は、ソフトハンドオーバを実行するべきことを示すフラグ（Fmake_after_break=０）を設定する。

ステップＳ１４０において、無線通信装置１００は、無線通信ネットワーク１を利用している際に、無線通信ネットワーク２に接続した場合におけるバッテリー１１９の出力電圧Vyの降下量Vｚを計算する。例えば、出力電圧Vyが3.7Vである場合、図６に示すように、無線通信ネットワーク２との接続に伴う降下量Vｚ（0.17V）が算出される。

ステップＳ１５０において、無線通信装置１００は、出力電圧Vyから降下量Vｚを差し引いた予測電圧Vexp（Vy-Vz）が閾値電圧Vthld以下か否かを判定する。

予測電圧Vexpが閾値電圧Vthld以下の場合（ステップＳ１５０のＹＥＳ）、ステップＳ１６０において、無線通信装置１００は、予測電圧Vexpが下限電圧Vlmtよりも高いか否かを判定する。

予測電圧Vexpが下限電圧Vlmtよりも高い場合（ステップＳ１６０のＹＥＳ）、ステップＳ１７０において、無線通信装置１００は、無線通信ネットワーク２に接続した後、ハンドオーバを実行、つまり、ソフトハンドオーバを実行する。

予測電圧Vexpが下限電圧Vlmtよりも低い場合（ステップＳ１６０のＮＯ）、ステップＳ１８０において、無線通信装置１００は、無線通信ネットワーク２のみに接続した場合における出力電圧Vyの降下量Vd2を計算する。

ステップＳ１９０において、無線通信装置１００は、無線通信ネットワーク１に接続した状態における出力電圧Vyに無線通信ネットワーク１のみに接続した場合における降下量Vd１を加算した値（Vy+Vd1）から、加算した電圧に対応する無線通信ネットワーク２のみに接続した場合における降下量Vd2を減算した値が下限電圧Vlmtよりも高いか否かを判定する。

出力電圧Vyに降下量Vd１を加算した値から降下量Vd2を減算した値が下限電圧Vlmtよりも高い場合（ステップＳ１９０のＹＥＳ）、ステップＳ２００において、無線通信装置１００は、ハードハンドオーバを実行するべきことを示すフラグ（Fmake_after_break=1）を設定する。

出力電圧Vyに降下量Vd１を加算した値から降下量Vd2を減算した値が下限電圧Vlmtよりも低い場合（ステップＳ１９０のＮＯ）、ステップＳ２１０において、無線通信装置１００は、無線通信ネットワーク２へのハンドオーバが不可能なことを示すフラグ（Fho_nw2_ng=1）を設定する。また、無線通信装置１００は、ハンドオーバ候補を無線通信ネットワーク３に変更する。

ハンドオーバ候補が無線通信ネットワーク２でない場合（ステップＳ１００のＮＯ）、つまり、ハンドオーバ候補が無線通信ネットワーク３である場合、ステップＳ２２０において、無線通信装置１００は、通信断許容時間Tpmtdwnが接続所要時間Tcnctよりも長いか否かを判定する。なお、ステップＳ２２０〜Ｓ２４０の処理は、ステップＳ１１０〜Ｓ１３０の処理と同様である。

ステップＳ２５０において、無線通信装置１００は、無線通信ネットワーク１を利用している際に、無線通信ネットワーク３に接続した場合におけるバッテリー１１９の出力電圧Vyの降下量Vrを計算する。例えば、出力電圧Vyが3.7Vである場合、図６に示すように、無線通信ネットワーク３との接続に伴う降下量Vr（0.19V）が算出される。

ステップＳ２６０において、無線通信装置１００は、出力電圧Vyから降下量Vrを差し引いた予測電圧Vexp（Vy-Vr）が閾値電圧Vthld以下か否かを判定する。

予測電圧Vexpが閾値電圧Vthld以下の場合（ステップＳ２６０のＹＥＳ）、ステップＳ２７０において、無線通信装置１００は、予測電圧Vexpが下限電圧Vlmtよりも高いか否かを判定する。

予測電圧Vexpが下限電圧Vlmtよりも高い場合（ステップＳ２７０のＹＥＳ）、ステップＳ２８０において、無線通信装置１００は、無線通信ネットワーク２に接続した後、ハンドオーバを実行、つまり、ソフトハンドオーバを実行する。

予測電圧Vexpが下限電圧Vlmtよりも低い場合（ステップＳ２７０のＮＯ）、ステップＳ２９０において、無線通信装置１００は、無線通信装置１００は、無線通信ネットワーク３のみに接続した場合における出力電圧Vyの降下量Vd3を計算する。

ステップＳ３００において、無線通信装置１００は、無線通信ネットワーク１に接続した状態における出力電圧Vyに無線通信ネットワーク１のみに接続した場合における降下量Vd１を加算した値（Vy+Vd1）から、加算した電圧に対応する無線通信ネットワーク３のみに接続した場合における降下量Vd3を減算した値が下限電圧Vlmtよりも高いか否かを判定する。

出力電圧Vyに降下量Vd１を加算した値から降下量Vd3を減算した値が下限電圧Vlmtよりも高い場合（ステップＳ３００のＹＥＳ）、ステップＳ３１０において、無線通信装置１００は、ハードハンドオーバを実行するべきことを示すフラグ（Fmake_after_break=1）を設定する。

出力電圧Vyに降下量Vd１を加算した値から降下量Vd3を減算した値が下限電圧Vlmtよりも低い場合（ステップＳ３００のＮＯ）、ステップＳ３２０において、無線通信装置１００は、無線通信ネットワーク３へのハンドオーバが不可能なことを示すフラグ（Fho_nw3_ng=1）を設定する。また、無線通信装置１００は、ハンドオーバ候補を無線通信ネットワーク１に変更する。

図５に示すように、通信品質が第１品質劣化条件を満足する場合（図４のステップＳ４０のＹＥＳ）、ステップＳ４１０において、無線通信装置１００は、他の無線通信ネットワークへのハンドオーバの可否を示すフラグの状態を判定する。具体的には、無線通信装置１００は、無線通信ネットワーク２へのハンドオーバの可否を示すフラグ（Fho_nw2_ng=1）、及び無線通信ネットワーク３へのハンドオーバの可否を示すフラグ（Fho_nw3_ng=1）の内容を確認する。無線通信装置１００は、Fho_nw2_ng=1及びFho_nw3_ng=1であるか否かを判定する。

Fho_nw2_ng=1及びFho_nw3_ng=1である場合（ステップＳ４１０のＹＥＳ）、ステップＳ４２０において、無線通信装置１００は、他の無線通信ネットワークを実行しないと決定する。

Fho_nw2_ng=1及びFho_nw3_ng=1でない場合（ステップＳ４１０のＮＯ）、つまり、何れかの無線通信ネットワークへのハンドオーバが可能な場合、ステップＳ４３０において、無線通信装置１００は、ハードハンドオーバを実行するべきことを示すフラグ（Fmake_after_break=1）の内容を確認する。

ハードハンドオーバを実行するべきことが示されていない場合（ステップＳ４３０のＮＯ）、つまり、ソフトハンドオーバを実行できる場合、ステップＳ４４０において、無線通信装置１００は、無線通信ネットワーク１の接続を維持しつつ、無線通信ネットワーク２または無線通信ネットワーク３へのハンドオーバを実行する。

ハードハンドオーバを実行するべきことが示されている場合（ステップＳ４３０のＹＥＳ）、ステップＳ４５０において、無線通信装置１００は、無線通信ネットワーク１の接続を切断する。

ステップＳ４６０において、無線通信装置１００は、無線通信ネットワーク２または無線通信ネットワーク３と接続する。

ステップＳ４７０において、無線通信装置１００は、無線通信ネットワーク２または無線通信ネットワーク３へのハンドオーバを実行する。

（４）作用・効果
無線通信装置１００によれば、ハンドオーバの実行に伴う電圧の降下量Vdを出力電圧Vyから差し引いた予測電圧Vexpが閾値電圧Vthld以下の場合、かつ下限電圧Vlmtを超える場合、他の無線通信ネットワークへのハンドオーバ、具体的には、ソフトハンドオーバを実行する。また、予測電圧Vexpが下限電圧Vlmt以下の場合、ソフトハンドオーバの実行が中止される。このため、保護回路が動作する電圧まで出力電圧が降下することによって実行中の通信が途絶することを抑制できる。

本実施形態では、動作制御部１０９は、通信品質判定部１０５によって無線信号ＲＳの通信品質が第３品質劣化条件よりも劣化したと判定された場合、ハンドオーバ制御部１０７によるハンドオーバの実行を中止させるか否かを判定する。このため、無線信号ＲＳの通信品質が劣化してハンドオーバが実行される可能性が高い場合のみ、ハンドオーバ制御部１０７によるハンドオーバの実行を中止させるか否かが判定される。すなわち、無線信号ＲＳの通信品質が良好なため、ハンドオーバが実行される可能性が低い場合には、当該判定処理を中止できるので処理負荷の軽減や省電力化を図ることができる。

本実施形態では、動作制御部１０９は、バッテリー電圧モニタ部１２１によって検出された出力電圧Vyが判定開始電圧Vs以下の場合、ハンドオーバ制御部１０７によるハンドオーバの実行を中止させるか否かを判定する。すなわち、バッテリー１１９の出力電圧Vyが十分に高い場合には、他の無線通信ネットワークへのソフトハンドオーバを実行しても出力電圧Vyが下限電圧Vlmtに到達しない。このため、ソフトハンドオーバを実行しても出力電圧Vyが下限電圧Vlmtに到達しない場合には、当該判定処理を中止できるので処理負荷の軽減や省電力化を図ることができる。

本実施形態では、所定の無線通信ネットワークに接続する前における出力電圧Vyと、バッテリー電圧降下テーブルＴＢに基づいて出力された当該所定の無線通信ネットワークに接続した場合における出力電圧Vyの降下量Vdとを用いて、当該所定の無線通信ネットワークに接続した場合における出力電圧Vyを予測するように制御される。さらに、バッテリー電圧降下テーブルＴＢでは、所定の無線通信ネットワークに接続する前における複数の異なる出力電圧Vyの値に対して、当該所定の無線通信ネットワークに接続した場合における出力電圧Vyの降下量Vdがそれぞれ対応付けられる。このため、当該所定の無線通信ネットワークに接続する前に、発生する降下量Vdを正確に予測できる。

（５）その他の実施形態
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。

例えば、上述した実施形態では、出力電圧Vyが判定開始電圧Vsを上回る場合、及び無線信号ＲＳの品質が第３品質劣化条件よりも良好な場合、ハンドオーバ制御部１０７によるハンドオーバの実行を中止させるか否かを判定しないようにしたが、当該判定は、出力電圧Vyや無線信号ＲＳの品質にかかわらず、常時実行するようにしてもよい。

上述した実施形態では、バッテリー電圧降下テーブルＴＢが予めバッテリー電圧降下テーブル格納部１２３に格納される形態としたが、出力電圧Vyの降下量Vdの値は、実際の測定結果に基づいて生成及び更新されるようにしてもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の実施形態に係る通信ネットワークの全体概略構成図である。本発明の実施形態に係る無線通信装置１００の機能ブロック構成図である。本発明の実施形態に係るネットワーク接続部１０１_１〜ネットワーク接続部１０１_３にそれぞれ設けられるパワーアンプの送信電力制御に関する機能ブロック構成図である。本発明の実施形態に係る無線通信装置１００による他の無線通信ネットワークへのハンドオーバ動作を示すフロー図である。本発明の実施形態に係る無線通信装置１００による他の無線通信ネットワークへのハンドオーバ動作を示すフロー図である。本発明の実施形態に係るバッテリー電圧降下テーブルＴＢの一例を示す図である。本発明の実施形態に係るバッテリー１１９の消耗に伴う出力電圧Vyの変化例を示す図である。

符号の説明

１〜３…無線通信ネットワーク、１１〜１３…無線基地局、１００…無線通信装置、１０１_１〜１０１_３…ネットワーク接続部、１０２_１〜１０２_３…パワースイッチ、１０３_１〜１０３_３…パワーアンプ、１０４…変復調部、１０５…通信品質判定部、１０７…ハンドオーバ制御部、１０９…動作制御部、１１１…アプリケーション、１１２…Ａ／Ｄコンバータ、１１３…スピーカ、１１５…マイクロフォン、１１７…表示部、１１９…バッテリー、１２１…バッテリー電圧モニタ部、１２３…バッテリー電圧降下テーブル格納部、１３０…電源制御部、Ｐ１〜Ｐ３…放電曲線、ＲＳ…無線信号、Ｓ…区間、ＴＢ…バッテリー電圧降下テーブル

Claims

バッテリーによって動作し、複数の無線通信ネットワークに接続することができる無線通信装置であって、
前記バッテリーが出力する出力電圧を検出する電圧検出部と、
バッテリー電圧降下テーブルを記憶する記憶部と、を備え、
前記バッテリー電圧降下テーブルは、前記複数の無線通信ネットワークのそれぞれについて、当該無線通信ネットワークに接続した場合におけるネットワーク接続部の起動時の前記出力電圧の降下量を示す、
無線通信装置。
前記複数の無線通信ネットワークのうちの前記所定の無線通信ネットワークに接続する前における前記出力電圧と、前記記憶部に記憶されている前記バッテリー電圧降下テーブルに基づいて出力された前記所定の無線通信ネットワークに接続した場合におけるネットワーク接続部の起動時の前記出力電圧の降下量とを用いて、前記所定の無線通信ネットワークに接続した場合における当該ネットワーク接続部の起動時の前記出力電圧を予測するように制御する制御部を備える請求項１に記載の無線通信装置。
前記バッテリー電圧降下テーブルでは、前記無線通信ネットワークに接続する前における複数の異なる前記出力電圧の値に対して、前記無線通信ネットワークに接続した場合におけるネットワーク接続部の起動時の前記出力電圧の降下量がそれぞれ対応付けられる請求項１に記載の無線通信装置。
前記出力電圧から前記降下量を差し引いた予測電圧に基づいて、接続中の無線通信ネットワークから他の無線通信ネットワークへのハンドオーバを実行するか否かを判定する判定部を備える請求項１に記載の無線通信装置。
前記判定部の判定結果に基づいて、前記予測電圧が所定の閾値を超える場合、接続中の無線通信ネットワークから他の無線通信ネットワークへのハンドオーバを実行し、
前記予測電圧が前記所定の閾値以下の場合、接続中の無線通信ネットワークから他の無線通信ネットワークへのハンドオーバの実行を中止するハンドオーバ制御部を備える請求項４に記載の無線通信装置。