JP5484743B2

JP5484743B2 - 無線通信端末

Info

Publication number: JP5484743B2
Application number: JP2009016850A
Authority: JP
Inventors: 健治河野
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2009-01-28
Filing date: 2009-01-28
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2029-01-28
Also published as: JP2010177892A

Description

本発明は、複数の無線通信システムに対応した無線通信端末に関する。

通常、無線通信端末は、何れか１つの無線通信システムに対応するように構成されているが、安定した高機能のサービスを提供すること等の理由から、複数の無線通信システムを１つの無線通信端末で使用可能とする技術も提案されている。
このような複数の無線通信システムに対応した無線通信端末では、従来、どの無線通信システムで待ち受けを行うかは特許文献１に開示するように、無線通信システムの受信感度に依存するというものや、そもそも全ての無線通信システムで待ち受けを行うというものであった。

近年、無線通信端末の通信方式として、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）システムや、ＣＤＭＡ２０００１ｘＥＶＤＯシステム（以下、ＥＶＤＯシステムという）等の無線通信システムが実用化されている。ＷｉＭＡＸシステムはＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）８０２．１６で規格化された無線通信システムであり、従来より高速な通信が可能となっている。一方、データ通信に利用される無線通信システムとして、従来よりＥＶＤＯシステムが利用されている。

以下に、ＷｉＭＡＸシステムとＥＶＤＯシステムの２つの無線通信システムに対応可能な無線通信端末が、ネットワーク接続を維持したまま無線回線を休止しているドーマント状態（以下、ＷｉＭＡＸシステムおよびＥＶＤＯシステムでは待ち受け状態という）であるときに、ＷｉＭＡＸシステムを使用したときとＥＶＤＯシステムを使用したときの消費電力の差について説明する。待ち受け状態中は、ＷｉＭＡＸシステムはアイドル状態またはスリープ状態であり、ＥＶＤＯシステムはアイドル状態である。

図１は、待ち受け状態中における無線通信端末の送受信タイミングを示す図である。図１の送信タイミングが示すように、無線通信端末は、ＷｉＭＡＸシステムでは、待ち受け状態中において、基地局における端末の生存確認（Keep Alive）のため、基地局に対して定期的に最小１２８ｓｅｃ間隔で送信を行う。これに対し、無線通信端末は、ＥＶＤＯシステムでは、待ち受け状態中において、基地局における端末の生存確認（Keep Alive）の動作は基地局からの要求がない限り行わないため、基地局に対して送信を行わない。

また、無線通信端末は、ＷｉＭＡＸシステムでは、基地局パラメータの変更（端末のエリア移動）の際に、基地局に対して送信を行い、ＥＶＤＯシステムでは、最後に通信を行った基地局から一定距離以上離れた基地局にハンドオフした場合に、基地局に対して送信を行う。図２に示すように、１つの基地局のカバーエリアとして、一般的にＷｉＭＡＸシステムの方がＥＶＤＯシステムより狭くなると想定される。これより端末が移動した場合に、ＷｉＭＡＸシステムの方が“エリアまたぎ”によって基地局と送信を行わなければならない状況が多いと想定される。

さらに、例えば図１の受信タイミングが示すように、着信の受信間隔は、ＷｉＭＡＸシステムでは約３ｓｅｃであるのに対し、ＥＶＤＯシステムでは５．１２ｓｅｃであって、ＷｉＭＡＸシステムの受信間隔は、ＥＶＤＯシステムの受信間隔よりも短い。
また、１回の着信受信にかかる消費電力も、ＷｉＭＡＸシステムの方がＥＶＤＯシステムよりも大きい。

以上のことから、待ち受け状態中においては、ＷｉＭＡＸシステムの方がＥＶＤＯシステムよりも消費電力が大きいことが分かる。

特開２００３−１０１４７４号公報

上述したように、待ち受け状態のときに２つの無線通信システムの消費電力に差がある場合に、２つの無線通信システムに対応した無線通信端末が、特許文献１に開示するように受信感度のみで待ち受けを行う無線通信システムを選択する場合は、待ち受け時に消費電力の大き無線通信システムを選択してしまうことがある。また、双方の無線通信システムで待ち受けを行う場合は、その分電力を多く消費してしまう。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ネットワーク接続を維持したまま無線回線を休止している状態時において消費電力を削減できる無線通信端末を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の無線通信端末は、ネットワーク接続を維持したまま無線回線を休止している状態で、定期的に着信監視のための受信処理および前記ネットワーク接続維持のための送信処理を行う必要がある第１無線通信システムと、ネットワーク接続を維持したまま無線回線を休止している状態で、前記ネットワーク接続維持のための送信処理を要求がない限り行う必要がない第２無線通信システムに対応可能な無線通信端末であって、前記第１無線通信システムが待ち受け状態に遷移すると、期間内にデータ通信がなく、前記第２無線通信システムの電波強度が閾値以上である場合に、当該第１無線通信システムの待ち受け状態から前記第２無線通信システムの待ち受け状態となるように制御する制御部を備えたことを特徴とする。

本発明は、ネットワーク接続を維持したまま無線回線を休止している状態に遷移したときに、消費電力の小さい無線通信システムへシステムハンドオーバするので、ネットワーク接続を維持したまま無線回線を休止している状態時における消費電力を削減することができる。

待ち受け状態中における無線通信端末の送受信タイミングを示す図である。ＷｉＭＡＸシステムとＥＶＤＯシステムの通信エリアを説明する図である。本発明の実施の形態に係る無線通信端末の構成例を示す図である。ＷｉＭＡＸシステムによる待ち受け状態に遷移した時のシステム間ハンドオーバの動作を説明するフローチャートである。ＥＶＤＯシステムによる通信状態に遷移した時のシステム間ハンドオーバの動作を説明するフローチャートである。待ち受け状態ハンドオーバ（Ｈ．Ｏ．）タイマ値および通信状態ハンドオーバ（Ｈ．Ｏ．）タイマ値の一例を示す図である。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
上述したように、ＷｉＭＡＸシステムとＥＶＤＯシステムの２つの無線通信システムに対応可能な無線通信端末では、ＩＰ（Internet Protocol）アドレスを取得してネットワーク接続を維持したまま無線回線を休止しているドーマント状態（以下、ＷｉＭＡＸシステムおよびＥＶＤＯシステムでは待ち受け状態という）であるときに、ＷｉＭＡＸシステムを使用したときとＥＶＤＯシステムを使用したときでは消費電力に差が存在する。

図１の送信タイミングが示すように、無線通信端末は、ＷｉＭＡＸシステムでは、待ち受け状態中において、基地局における端末の生存確認（Keep Alive）のため、基地局に対して定期的に最小１２８ｓｅｃ間隔で送信を行うのに対し、ＥＶＤＯシステムでは、待ち受け状態中において、基地局における端末の生存確認（Keep Alive）の動作は基地局からの要求がない限り行わないため、基地局に対して送信を行わない。

また、無線通信端末は、ＷｉＭＡＸシステムでは、基地局パラメータの変更（端末のエリア移動）の際に、基地局に対して送信を行い、ＥＶＤＯシステムでは、最後に通信を行った基地局から一定距離以上離れた基地局にハンドオフした場合に、基地局に対して送信を行う。図２に示すように、１つの基地局のカバーエリアとして、一般的にＷｉＭＡＸシステムの方がＥＶＤＯシステムより狭くなると想定されるので、端末が移動した場合に、ＷｉＭＡＸシステムの方が“エリアまたぎ”によって基地局と送信を行わなければならない状況が多いと想定される。

したがって、待ち受け状態中においては、ＷｉＭＡＸシステムの方がＥＶＤＯシステムよりも消費電力が大きいことが分かる。

図３は、本発明の実施の形態に係る無線通信端末の構成例を示す図である。図３に示す無線通信端末１００は、ＷｉＭＡＸシステム（第１無線通信システム）により基地局と通信を行うＷｉＭＡＸＲＦ部（無線通信部）２０と、ＥＶＤＯシステム（第２無線通信システム）により基地局と通信を行うＥＶＤＯＲＦ部（無線通信部）１０と、端末全体を制御するシステム制御部３０（制御部）と、表示部４０と、各種データ値を記憶するシステム記憶部５０と、キー入力部６０を備えている。システム制御部３０（制御部）は、データ通信部３１と、ハンドオーバ実行部３２と、ハンドオーバ判定部３３と、アプリケーション判定部３４と、ＥＶＤＯ通信部３５と、ＷｉＭＡＸ通信部３６により構成されている。システム記憶部５は、アプリケーション別ハンドオーバタイマ記憶部５１、ハンドオーバ受信感度閾値記憶部５２により構成されている。

以下に、本発明のＷｉＭＡＸシステムとＥＶＤＯシステムの２つの無線通信システムに対応可能な無線通信端末がシステム間ハンドオーバする時の動作を、上述した無線通信端末の各構成部の機能とともに説明する。

図４は、ＷｉＭＡＸシステムによる待ち受け状態に遷移した時のシステム間ハンドオーバの動作を説明するフローチャートである。なお、システム間ハンドオーバにおいて端末のＩＰアドレスは変わらず、ネットワーク接続は維持されたままとする。

データ通信部３１は、ＷｉＭＡＸシステムによる通信状態（コネクト状態）において、一定期間ユーザデータの送受信が無いか否かを判定し（ステップＳ１０１）、一定期間ユーザデータの送受信がない場合（Ｙｅｓの場合）、端末主導もしくは基地局主導によりＷｉＭＡＸシステムによる待ち受け状態（アイドル状態またはスリープ状態）に遷移する（ステップＳ１０２）。

待ち受け状態に遷移後、アプリケーション判定部３４は、現在使用しているアプリケーションの種類を判断して、そのアプリケーションが短い周期（例えば、１２８ｓｅｃ以下）で定期的に通信を行うものであるか否かを判定し（ステップＳ１０３）、短い周期で定期的に通信を行うものである場合（Ｙｅｓの場合）は、終了し、短い周期で定期的に通信を行わないものである場合（Ｎｏの場合）は、データ通信部３１は、アプリケーション別ハンドオーバタイマ記憶部５１に記憶されている待ち受け状態ハンドオーバ（Ｈ．Ｏ．）タイマ値を参照して、現在使用しているアプリケーションのハンドオーバタイマ値をタイマ（図示せず）に設定し、設定された期間、ＷｉＭＡＸシステムによる待ち受け状態を維持し、その期間中にデータ通信が発生したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

もしその期間中にデータ通信が発生した場合（Ｙｅｓの場合）は、ＷｉＭＡＸ通信部３６は、ＷｉＭＡＸシステムによる通信状態（コネクト状態）に遷移させ（ステップＳ１０７）、データ通信がなかった場合（Ｎｏの場合）は、ハンドオーバ判定部３３は、ハンドオーバ受信感度閾値記憶部５２に記憶されている受信感度閾値を参照して、ＥＶＤＯシステムの電波強度が閾値以上であるか否かを判定し（ステップＳ１０５）、閾値以上であれば、ハンドオーバ実行部３２は、ＥＶＤＯシステムへシステムハンドオーバさせてＥＶＤＯシステムによる待ち受け状態（アイドル状態）となるように制御する（ステップＳ１０６）。

図５は、ＥＶＤＯシステムによる通信状態に遷移した時のシステム間ハンドオーバの動作を説明するフローチャートである。なお、システム間ハンドオーバにおいて端末のＩＰアドレスは変わらず、ネットワーク接続は維持されたままとする。

ＷｉＭＡＸシステムからＥＶＤＯシステムへシステムハンドオーバした後、データ通信部３１は、ＥＶＤＯシステムによる待ち受け状態（アイドル状態）において、ユーザデータの送信が発生したか否かを判定し（ステップＳ２０１）、ユーザデータの送信が発生しない場合（Ｎｏの場合）は、ＥＶＤＯ通信部３５は、基地局からの着信があったか否かを判定し（ステップＳ２０２）、ステップＳ２０１においてユーザデータの送信が発生した場合（Ｙｅｓの場合）、またはステップＳ２０２において基地局からの着信により通信状態に復帰した場合（Ｙｅｓの場合）は、ＥＶＤＯ通信部３５は、ＥＶＤＯシステムによる通信状態（コネクト状態）に遷移させる（ステップＳ２０３）。

ＥＶＤＯシステムによる通信状態に遷移後、データ通信部３１は、アプリケーション別ハンドオーバタイマ記憶部５１に記憶されている通信状態ハンドオーバ（Ｈ．Ｏ．）タイマ値を参照して、現在使用しているアプリケーションのハンドオーバタイマ値をタイマ（図示せず）に設定し、設定された期間中、一定期間（例えば３ｓｅｃ）データの送受信がないか否かを判定する（ステップＳ２０４）。

もしその期間中に一定期間データの送受信がない場合（Ｙｅｓの場合）は、ＥＶＤＯ通信部３５は、ＥＶＤＯシステムによる待ち受け状態（アイドル状態）に遷移させ（ステップＳ２０７）、その期間を越えても通信状態を維持している場合（Ｎｏの場合）は、ハンドオーバ判定部３３は、ハンドオーバ受信感度閾値記憶部５２に記憶されている受信感度閾値を参照して、ＷｉＭＡＸシステムの電波強度が閾値以上であるか否かを判定し（ステップＳ２０５）、閾値以上であれば、ハンドオーバ実行部３２は、ＷｉＭＡＸシステムへシステムハンドオーバさせてＷｉＭＡＸシステムによる通信状態（コネクト状態）となるように制御する（ステップＳ２０６）。

また、図６は、アプリケーション別ハンドオーバタイマ記憶部に記憶されているアプリケーション種別毎の待ち受け状態ハンドオーバ（Ｈ．Ｏ．）タイマ値および通信状態ハンドオーバ（Ｈ．Ｏ．）タイマ値の一例を示す図である。
アプリケーションがブラウザのときは、待ち受け状態ハンドオーバタイマ値が３０秒、通信状態ハンドオーバタイマ値が３０秒であり、アプリケーションがＦＴＰのときは、待ち受け状態ハンドオーバタイマ値が５秒、通信状態ハンドオーバタイマ値が１０秒であり、アプリケーションがストリーミングのときは、待ち受け状態ハンドオーバタイマ値が５秒、通信状態ハンドオーバタイマ値が５秒である。

上述したように、本発明の無線通信端末は、ＷｉＭＡＸシステムを使用している際に、ＷｉＭＡＸシステムが待ち受け状態に遷移すると、ＷｉＭＡＸシステムよりも消費電力が小さいＥＶＤＯシステムへシステムハンドオーバするので、待ち受け状態時の消費電力を削減することができる。

また、本発明の無線通信端末は、ＥＶＤＯシステムへシステムハンドオーバした後、ＥＶＤＯシステムで所定時間の通信を行うと、通信速度の速いＷｉＭＡＸシステムへシステムハンドオーバするので、通信時間が短くなって消費電力を削減することができる。

また、所定時間経過後にシステムハンドオーバし、さらにハンドオーバ先の通信システムの電波強度がある値以上である場合にシステムハンドオーバするので、待ち受け状態になる際または待ち受け状態から復帰した際の無駄なシステムハンドオーバがなくなり、ハンドオーバにかかる無駄な消費電力を削減することができる。

なお、本実施例において、ＷｉＭＡＸシステムの着信をＥＶＤＯシステムを介して報知することができるものである。したがって、待ち受け状態でＥＶＤＯシステムにハンドオーバしてもＷｉＭＡＸシステムの着信を受信することができる。
また、待ち受け状態における消費電力に差があるシステム同士であれば、実施例に限定されるものではなく、例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）などの無線通信システムに対応可能であることに留意されたい。

１０ＥＶＤＯＲＦ部
２０ＷｉＭＡＸＲＦ部
３０システム制御部
３１データ通信部
３２ハンドオーバ実行部
３３ハンドオーバ判定部
３４アプリケーション判定部
３５ＥＶＤＯ通信部
３６ＷｉＭＡＸ通信部
４０表示部
５０システム記憶部
５１アプリケーション別ハンドオーバタイマ記憶部
５２ハンドオーバ受信感度閾値記憶部
６０キー入力部
１００無線通信端末

Claims

ネットワーク接続を維持したまま無線回線を休止している状態で、定期的に着信監視のための受信処理および前記ネットワーク接続維持のための送信処理を行う必要がある第１無線通信システムと、ネットワーク接続を維持したまま無線回線を休止している状態で、前記ネットワーク接続維持のための送信処理を要求がない限り行う必要がない第２無線通信システムに対応可能な無線通信端末であって、
前記第１無線通信システムが待ち受け状態に遷移すると、期間内にデータ通信がなく、前記第２無線通信システムの電波強度が閾値以上である場合に、当該第１無線通信システムの待ち受け状態から前記第２無線通信システムの待ち受け状態となるように制御する制御部を備えたことを特徴とする無線通信端末。