JP6216988B2 - 移動局装置、集積回路、通信方法及び通信プログラム - Google Patents
移動局装置、集積回路、通信方法及び通信プログラム Download PDFInfo
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Description
圏外でのセルサーチ(例えば、日本から欧州に移動したときのセルサーチ)においては、一般に、移動局装置は、利用可能な通信システムで受信可能な全チャネルに対して受信強度を測定し、次いで同期処理を行う。そのため、セルサーチには長時間を要し、また消費電力が増大するとの欠点があった。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る通信システム1を示す概念図である。
通信システム1は、複数個(図1に示す例では、2個)の基地局装置11、12及び複数個(図1に示す例では、2個)の移動局装置21、22を含んで構成される。
次に、本実施形態に係る移動局装置21の構成について説明する。移動局装置22は、移動局装置21と同様な構成を有するため、移動局装置21の説明を援用する。以下の説明では、移動局装置21は、主に基地局装置11を用いて通信を行う場合を例にとるが、本実施形態ではこれに限られず、移動局装置21は、その他の基地局装置、例えば、基地局装置12を用いて通信を行ってもよい。
移動局装置21は、アンテナ212、送受信部213、制御部214、メモリ部(記憶部)215及びユーザインタフェース216を含んで構成される。
アンテナ212は、基地局装置11から受信波、即ち電波で到達した無線周波数帯域の受信信号を受信し、その受信信号を送受信部213に出力する。アンテナ212は、送受信部213から入力された無線周波数帯域の送信信号を電波で基地局装置11に送信する。
また、送受信部213は、基地局装置11から受信した受信レベル(受信信号強度、RSSI:Received Signal Strength Indicator)をチャネル毎に測定する。送受信部213は、チャネル毎に測定した受信信号強度を示す受信信号強度情報を制御部214に出力する。ここで、チャネルとは、通信に用いられる電波を構成する周波数または周波数帯域であって、データを割り当てる単位となる周波数または周波数帯域である。例えば、GSM(登録商標)方式では、各チャネルは、200kHz間隔で配置されている。また、LTE方式では、チャネルは、サブキャリアとも呼ばれ、1チャネル当たりの帯域幅は15kHzである。LTE通信方式では、移動局装置21と基地局装置11との間の通信では、複数(例えば、帯域幅が10MHzの場合、約600個)のチャネルが用いられる。
なお、受信レベルの指標として、以下の説明では主に受信信号強度(RSSI)を用いる場合を例にとるが、本実施形態では、RSRP(基準信号受信パワー:Reference Signal Received Power)やRSRQ(基準信号受信品質:Reference Signal Recieved Quality)などの受信レベルの指標を利用してもよい。
制御部214は、送受信部213から入力された受信信号のうちユーザデータをユーザインタフェース216に出力し、ユーザインタフェース216から入力されたユーザデータを送受信部213に送信信号として出力する。ここで、ユーザデータとは、例えば、通信相手先である移動局装置22との間で送信又は受信される信号、すなわち音声信号、映像信号、テキストデータ等である。
ユーザインタフェース216は、ユーザに制御部214から入力された受信信号に応じた情報を提示し、ユーザから受け付けた情報を制御部214に出力する。
ユーザインタフェース216は、例えば、制御部214から入力された音声信号に応じた音声を音声再生部2161(例えば、スピーカ)に再生させ、収音部2162(例えば、マイクロホン)で収録した音声の音声信号を制御部214に出力する。
また、ユーザインタフェース216は、制御部214から入力された画像信号が示す画像を画像表示部2163(例えば、ディスプレイ)に表示させ、及び撮像部2164(例えば、カメラ)が撮像した画像を示す画像信号を制御部214に出力する。
ユーザインタフェース216は、操作入力部2165(例えば、タッチセンサ)が検出したユーザの操作入力に応じた操作入力信号を制御部214に出力する。操作入力部と画像表示部は、それらが一体化して構成されたタッチパネルであってもよい。また、音声再生部2161、収音部2162、画像表示部2163、撮像部2164及び操作入力部2165の一部又は全部は、移動局装置21と一体化されていてもよいし、別体であってもよい。
次に、本実施形態に係る制御部214の構成について説明する。
図3は、本実施形態に係る制御部214の構成を示す概略ブロック図を示す。
制御部214は、チャネル処理部2142及び同期処理部2143を含んで構成される。
(1)チャネル処理部2142は、例えば、移動局装置が利用可能な全てのチャネル(例えば、1000チャネル)のうち、受信強度が最も高いチャネルから、順にN番目に大きいチャネルまで選択する。ここで、Nは、所定のチャネル数(例えば、10チャネル)を示す0より大きい整数である。これにより、受信強度が高いチャネルが優先して選択されるので、その後の微弱な受信強度のチャネルに対する無用な同期動作の処理を削減することにより、これに伴う処理量や消費電力を低減することができる。
ここで、周波数帯域bとは、複数のチャネル(例えば、帯域幅が1.4MHzの場合、72チャネル)からなり、自装置(移動局装置21)と基地局装置11との間でデータを送信又は受信するために割り当てられる単位である。
また、上述の処理(1)、(2)において、受信信号強度が等しいチャネルが複数チャネル存在する場合には、チャネル処理部2142は、周波数が低い周波数帯域に含まれるチャネルを優先して選択してもよい。また、チャネル処理部2142は、周波数が高い周波数帯域に含まれるチャネルを優先して選択してもよいし、予め定めた周波数帯域に含まれるチャネルを優先して選択してもよい。
以下の説明では、上述の処理(2)、(4)で用いられる検出閾値、即ち下限値を下限の検出閾値と呼ぶことがある。
次に、受信信号強度情報の例について説明する。
図4は、受信信号強度情報の例を示す図である。
図4において、横軸はチャネル、縦軸は受信信号強度を示す。縦軸の単位は、省略されている。この例では、移動局装置21が受信可能なチャネルは、チャネル1〜562である。チャネル毎の縦線の高さは、そのチャネルの受信信号強度を示す。図4に示されているチャネルの番号は受信信号強度が高い順に、222、203、202、204、101、223、201、343、…、である。チャネル処理部2142が、所定のチャネル数Nを6として、上述の処理(1)を行ったとき、受信信号強度の高いチャネル222、203、202、204、101、223を選択する。
次に、本実施形態に係る通信処理のうち、チャネル選択処理について説明する。次の説明では、チャネル処理部2142が処理(4)を行う場合を例にとる。本実施形態では、これには限られず、チャネル処理部2142は処理(1)−(3)のいずれかを行ってもよい。
図5は、本実施形態に係るチャネル選択処理を示すフローチャートである。
(ステップS101)制御部214は、自装置(移動局装置21)が基地局装置11のセル11cの圏外に所在するか否かを判定する。制御部214は、例えば、受信可能な周波数帯域の全帯域において、受信信号強度が予め定めた判定閾値(例えば、−120(dBm))と等しいか、その判定閾値よりも低い場合、圏外に所在していると判定する。制御部214は、受信信号強度が、その判定閾値を超え、その基地局装置11と同期している場合、セル11cの圏内に所在していると判定する。圏外に所在していると判定された場合(ステップS101 YES)、ステップS102に進む。圏内に所在していると判定された場合(ステップS101 NO)、ステップS101を繰り返す。
(ステップS103)チャネル処理部2142は、測定された受信信号強度のうち所定の検出閾値を越えたチャネルがあるか否かを判定する。所定の検出閾値を超えたチャネルがあると判定された場合には(ステップS103 YES)、チャネル処理部2142は、その検出閾値を超えたチャネルを選択し、その後、ステップS105に進む。所定の検出閾値を超えたチャネルがないと判定された場合には(ステップS103 NO)、ステップS104に進む。
(ステップS104)制御部214は、本フローチャートに係る処理を一時的に停止し、一定時間(例えば、10分間)待機する。その後、ステップS102に進む。
(ステップS106)チャネル処理部2142は、ステップS105で選択されたチャネルがあるか否かを判定する。選択されたチャネルがあると判定された場合には(ステップS106 YES)、ステップS107に進む。選択されたチャネルがないと判定された場合には(ステップS106 NO)、ステップS104に進む。
(ステップS107)チャネル処理部2142は、選択されたチャネルの番号とそのチャネルの受信信号強度を対応付けてメモリ部215に記憶し、選別チャネルリストを生成する。ここで、チャネル処理部2142は、チャネルの番号と受信信号強度との組を受信信号強度が高い順に並び替えてもよい。その後、本フローチャートに係る処理を終了する。
チャネル処理部2142が、下限の検出閾値を設定する処理(2)を行う場合には、図5においてステップS105の動作を変更する。その場合、ステップS105において、チャネル処理部2142は、帯域毎にチャネルを選択するのではなく、受信可能な全てのチャネルから受信信号強度が高い順に所定のチャネル数のチャネルを選択する。
チャネル処理部2142が、下限の検出閾値を設定せず、帯域毎にチャネル数を設定する処理(3)を行う場合には、図5において処理(1)と同様に、ステップS103を省略してもよい。
また、処理(1)−(4)のいずれにおいても、ステップS104において一定時間待機することを省略してもよい。
次に、本実施形態に係る通信処理における同期処理について説明する。
図6は、本実施形態に係る同期処理を示すフローチャートである。
(ステップS111)同期処理部2143は、チャネル処理部2142から入力された選別チャネルリストに、選択されたチャネルと受信信号強度との組を示すデータがあるか否かを判定する。選別チャネルリストに選択されたチャネルと受信信号強度との組を示すデータがあると判定された場合には(ステップS111 YES)、ステップS112に進む。選別チャネルリストにデータがないと判定された場合には(ステップS111 NO)、ステップS118に進む。
(ステップS112)同期処理部2143は、選別チャネルリストに含まれる先頭のチャネルを対象チャネルとして、チャネル別に公知の同期処理を行う。ここで、同期処理部2143は、基地局装置11から受信した受信信号のうち、その対象チャネルに割り当てられた同期信号を検出する。同期信号は、例えば、同期チャネル(SCH:Synchronization Channel)に割り当てられたSCH同期信号である。同期信号には基地局装置11を識別するセルIDが含まれる。同期処理部2143は、受信した同期信号からSCH同期信号に基づいて受信信号における各フレームの範囲、即ちフレームタイミングを同定する。その後、ステップS113に進む。
(ステップS114)同期処理部2143は、受信信号に含まれるBCCH報知情報を復調(デコード)する。その後、ステップS115に進む。
(ステップS115)同期処理部2143は、復調したBCCH報知情報に基づいて基地局装置11のセル11cに在圏するか否か、つまり、基地局装置11が適切な基地局装置か否かを判定する。例えば、同期処理部2143は、BCCH報知情報が示すPLMNが、予め設定された加入者情報(SIM:Subscriber Identity Module)が示すPLMNと一致するものがあるか否かを判定する。在圏すると判定された場合には(ステップS115 YES)、ステップS116に進む。在圏しないと判定された場合には(ステップS115 NO)、ステップS117に進む。
(ステップS117)同期処理部2143は、選別チャネルリストに含まれる対象チャネルに係る先頭のチャネル番号と受信信号強度を削除して、次に受信信号強度が高いチャネルを対象チャネルに更新する。その後、ステップS111に進む。
(ステップS118)同期処理部2143は、在圏可能なセルがないと判定する。その後、ステップS119に進む。
(ステップS119)一定時間(例えば、10分間)待機して、本フローチャートに係る処理を終了する。その後、チャネル選択処理(図5)を繰り返す。
これにより、自装置の使用環境としてチャネル毎の受信強度に応じて、同期処理の対象として選択されるチャネル数が削減される。そのため、通信を再開できる可能性を確保して、チャネル選択処理後に行われる同期処理にかかる処理時間や消費電力を低減することができる。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。上述した実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を援用する。
本実施形態に係る通信システム2(図示せず)は、通信システム1(図1)において、移動局装置21の代わりに移動局装置23を備える。ここで、移動局装置23の構成について説明する。
図7は、本実施形態に係る移動局装置23の構成を示す概略ブロック図である。
移動局装置23は、アンテナ212、送受信部213、メモリ部215、ユーザインタフェース216、及び制御部314を含んで構成される。即ち、移動局装置23は、移動局装置21(図2)において、制御部214の代わりに制御部314を備える。
図8は、本実施形態に係る制御部314の構成を示す概略ブロック図である。
制御部314は、チャネル数変更部3141、チャネル処理部2142及び同期処理部2143を含んで構成される。即ち、制御部314は、制御部214(図3)において、チャネル数変更部3141を備える。
チャネル数対応情報は、使用環境情報として国情報とチャネル数が対応付けられた情報である。チャネル数対応情報の例については、後述する。
次に、本実施形態に係る在圏履歴情報の例について説明する。
図9は、本実施形態に係る在圏履歴情報の例を示す図である。
図9に示す在圏履歴情報は、移動局装置22(図1)が基地局装置11のセル11cに属する位置から、その圏外を経て、セル12cの圏内に移動したときに得られたものである。
図9の第2行は、基地局装置11に、国情報X、通信オペレータ情報XOP、周波数帯域情報XBWが対応付けられている。第3行は、基地局装置12に、国情報Y、通信オペレータ情報YOP、周波数帯域情報YBWが対応付けられている。
次に、本実施形態に係るチャネル数対応情報の一例について説明する。
図10は、本実施形態に係るチャネル数対応情報の一例を示す図である。
図10において、左列は使用環境情報として国情報を示し、右列はチャネル数情報を示す。
第2行は、国情報AC、BCにチャネル数情報N1が対応付けられ、第3行は、AC、BC以外のその他の国情報にチャネル数情報N3が対応付けられることを示す。従って、チャネル数変更部3141は、在圏履歴情報から国情報ACが抽出された場合、チャネル数N1をチャネル処理部2142に設定し、在圏履歴情報からAC、BC以外の国情報(例えば、国情報CC)が抽出された場合、チャネル数N3を設定する。移動局装置21の出荷直後等、在圏履歴情報が記憶されていない場合にも、チャネル数変更部3141は、チャネル数N3を設定する。
利用可能なネットワークを運用している国で移動局装置21が在圏した後で、圏外に移動したときでも、チャネル数N3よりも多いチャネル数N1が選択される。
したがって、国情報AC、BCを取得した場合、N1個のチャネルを含む選別チャネルリストが作成され、同期処理部2143に出力される。
これにより、移動局装置21が基地局装置11から電波が到達しない位置、又は到達が困難な位置(例えば、遠隔地)に所在していても、より多くの微弱な受信電界強度の受信波も選別チャネルリストに含まれる可能性が高くなる。そのため、より多くのチャネルの受信信号から選択されたチャネルを対象とした同期動作が同期処理部2143で行われるので、基地局装置11のセル11cに在圏して通信できる可能性が高くなる。
他方、利用可能なネットワークを運用していない国で移動局装置21が動作しているとき、チャネル数N1よりも少ないチャネル数N3が選択される。
したがって、国情報AC、BC以外の国情報を取得した場合、N3個のチャネルを含む選別チャネルリストが、作成される。
これにより、選択されるチャネル数がN3個に制限された選別チャネルリストが作成されることで、移動局装置21がノイズ、例えば、周囲のノイズ、ホワイトノイズ、その他のシステムからの受信信号を誤検出される機会が減るため、その後の同期処理に係る処理量が低減される。また、同期処理が完全に排除されないため、強い受信波のチャネルに対しては同期処理ができる状態に遷移する可能性が残される。
他方、在圏履歴情報に含まれる国情報が欧州を示す場合には、より大きいチャネル数N1が選択され、選択されたチャネル数N1のチャネルのそれぞれについて同期処理が試行される。微弱な受信電界強度のチャネルに対しても、同期処理が行われるため、基地局装置11のセル11cに在圏して通信できる可能性が高くなる。
図11は、本実施形態に係るチャネル選択処理の一例を示すフローチャートである。
本実施形態に係るチャネル選択処理は、図5に示すチャネル選択処理においてステップS121、S122をさらに有する。また、チャネル数対応情報が示す国情報に対応するチャネル数N1等は周波数帯域毎に定められている場合を例にとる。ステップS121は、ステップS101において、圏外に所在していると判定された後に行う(ステップS101 YES)。
(ステップS122)チャネル数変更部3141は、抽出した国情報に基づくチャネル数情報をメモリ部215に記憶されたチャネル数対応情報から読み出し、読み出したチャネル数情報をチャネル処理部2142に設定する。その後、ステップS102に進む。
これにより、国情報に基づいてチャネル数を設定することで、同期処理の対象となる最低限のチャネルが選択される可能性を残し、かつ選択されるチャネル数を削減できるため、同期処理にかかる時間や消費電力を低減することができる。
次に、本実施形態の変形例2−1について説明する。本変形例では、チャネル数変更部3141は、国情報の代わりに通信オペレータ情報を用いてチャネル数情報を定める。ここで、本変形例に係るチャネル数対応情報の一例について説明する。
図12は、本変形例に係るチャネル数対応情報の一例を示す図である。
図12において、左列は使用環境情報として通信オペレータ情報を示し、右列はチャネル数情報を示す。
第2行は、通信オペレータ情報AOP、BOPにチャネル数情報N1が対応付けられ、第3行は、AOP、BOP以外のその他の通信オペレータ情報にチャネル数情報N3が対応付けられることを示す。例えば、チャネル数変更部3141(図8)は、在圏履歴情報から通信オペレータ情報AOPが抽出された場合、チャネル数N1を設定し、在圏履歴情報からAOP、BOP以外の通信オペレータ情報(例えば、COP)が抽出された場合、チャネル数N3を設定する。なお、在圏履歴情報が記憶されていない場合、チャネル数変更部3141は、チャネル数N3を設定する。
図13は、本変形例に係るチャネル選択処理を示すフローチャートである。
本変形例に係るチャネル選択処理は、図11に示すチャネル選択処理についてステップS121、S122の代わりに、ステップS131、S132を有する。また、チャネル数対応情報が示す通信オペレータ情報に対応するチャネル数N1等は周波数帯域毎に定められている場合を例にとる。ステップS131は、ステップS101において、圏外に所在していると判定された後に行う(ステップS101 YES)。
(ステップS132)チャネル数変更部3141は、抽出した通信オペレータ情報に基づくチャネル数情報をメモリ部215に記憶されたチャネル数対応情報から読み出し、読み出したチャネル数情報をチャネル処理部2142に設定する。その後、ステップS102に進む。
次に、本実施形態の変形例2−2について説明する。本変形例では、チャネル数変更部3141は、国情報の代わりに周波数帯域情報を用いてチャネル数情報を定める。ここで、本変形例に係るチャネル数対応情報の一例について説明する。
図14は、本変形例に係るチャネル数対応情報の一例を示す図である。
図14において、左列は使用環境情報として周波数帯域情報を示し、右列はチャネル数情報を示す。
第2行は、周波数帯域情報XBW、YBWにチャネル数N1が対応付けられ、第3行は、XBW、YBW以外の周波数帯域情報(例えば、ZBW)にチャネル数N3が対応付けられることを示す。例えば、チャネル数変更部3141は、在圏履歴情報から周波数帯域情報XBWが抽出された場合、周波数帯域情報XBWが示す周波数帯域についてチャネル数N1を定め、その他の利用可能な周波数帯域についてチャネル数N3と定める。
なお、在圏履歴情報が記憶されていない場合、チャネル数変更部3141は、チャネル数N3を設定する。
図15は、本変形例に係るチャネル選択処理を示すフローチャートである。
本変形例に係るチャネル選択処理は、図11に示すチャネル選択処理についてステップS121、S122の代わりに、ステップS141、S142を有する。ステップS141は、ステップS101において、圏外に所在していると判定された後に行う(ステップS101 YES)。
(ステップS142)チャネル数変更部3141は、抽出した周波数帯域情報に基づくチャネル数情報をメモリ部215に記憶されたチャネル数対応情報から読み出し、読み出したチャネル数情報をチャネル処理部2142に設定する。その後、ステップS102に進む。
次に、本実施形態の変形例2−3について説明する。本変形例では、チャネル数変更部3141は、使用環境情報の種別毎にその使用状況に応じて優先度を定め、定めた優先度が高いほど、多くなるようにチャネル数を定める。
チャネル数変更部3141は、メモリ部215から読み出した在圏履歴情報から使用環境情報として、例えば、周波数帯域情報を抽出し、抽出した周波数帯域情報が示す周波数帯域毎に保存されていた回数を計数する。そして、チャネル数変更部3141は、計数した回数が多い周波数帯域ほど、周波数帯域毎の優先度が高くなるように定める。
例えば、在圏履歴情報に周波数帯域情報XBW、YBWが、それぞれ4、2回含まれている場合、チャネル数変更部3141は、周波数帯域情報XBWに対応する優先度が周波数帯域情報YBWに対応する優先度よりも高くなるように優先度を定める。ここで、周波数帯域情報XBW、YBWに対応する優先度を、それぞれ優先度1、2と呼ぶ。
図16は、本変形例に係るチャネル数対応情報の例を示す図である。
図16において、左列は使用環境情報として周波数帯域情報を示し、右列はチャネル数情報を示す。
第2行は、周波数帯域情報XBWに最も高い優先度1が与えられたチャネル数情報N1が対応付けられ、第3行は、周波数帯域情報YBWにその次に高い優先度2が与えられたチャネル数情報N2が対応付けられ、第4行は、XBW、YBW以外のその他の優先度情報にチャネル数情報N3が対応付けられることを示す。また、上述した変形例と同様に周波数帯域情報が不明な場合にも、チャネル数情報N3が与えられる。この例では、チャネル数は、N1、N2、N3の順に多い。優先度が高い周波数帯域からは、より多くのチャネルを選択することで、その後に行われる同期処理が成功する確率を高める。
また、優先度が最も低い周波数帯域については最低限のチャネル数N3を選択し、選別チャネルリストに含まれるチャネルの数を制限することで、同期処理の対象となる最低限のチャネルが選択される可能性を残し、かつ選択されるチャネル数を削減できる。そのため、チャネル選択処理後の同期処理にかかる時間や消費電力を低減することができる。
図17は、本変形例に係るチャネル選択処理を示すフローチャートである。
本変形例に係るチャネル選択処理は、図15に示すチャネル選択処理においてステップS141、S142の代わりにステップS151、S152を有する。
(ステップS151)チャネル数変更部3141は、メモリ部215に記憶された在圏履歴情報を読み出し、読み出した在圏履歴情報に基づいて周波数帯域情報を抽出する。チャネル数変更部3141は、抽出した周波数帯域情報の種別毎に優先度を定める。その後、ステップS152に進む。
(ステップS152)チャネル数変更部3141は、定めた優先度に対応するチャネル数情報をメモリ部215に記憶されているチャネル数対応情報から読み出す。チャネル数変更部3141は、移動局装置21が利用可能な周波数帯域のうち、抽出した周波数帯域情報が示す周波数帯域を除く周波数帯域については、その他の優先度に対応するチャネル数情報をメモリ部215から読み出す。チャネル数変更部3141は、利用可能な周波数帯域のそれぞれのチャネル数情報をチャネル処理部2142に設定する。その後、ステップS102に進む。
上述では、チャネル数変更部3141が主に周波数帯域毎に優先度を定める場合を例にとって説明したが、本変形例では、チャネル数変更部3141がその他の使用環境情報、例えば国情報や通信オペレータ情報毎に優先度を定めてもよい。
これにより、同期処理の対象となる最低限のチャネルが選択される可能性を残し、かつ選択されるチャネル数が削減される。そのため、チャネル選択処理後の同期処理にかかる時間や消費電力を低減することができる。
なお、本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、メモリ部215に予め下限の検出閾値を設定しておき、受信信号強度が設定しておいた検出閾値を超えるチャネルをチャネル処理部2142が選択してもよい。その場合、チャネル処理部2142が選択したチャネルに対して同期処理部2143が、同期処理を行う。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。上述した実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を援用する。
本実施形態に係る通信システム3(図示せず)は、通信システム1(図1)において、移動局装置21の代わりに移動局装置24を備える。ここで、移動局装置24の構成について説明する。
移動局装置24は、アンテナ212、送受信部213、メモリ部215、ユーザインタフェース216、制御部414、GPS(Global Positioning System、全地球測位システム)アンテナ417、GPS受信部418を含んで構成される。即ち、移動局装置24は、移動局装置21(図2)において、制御部214の代わりに制御部414を備え、さらにGPSアンテナ417及びGPS受信部418を備える。
GPS受信部418は、GPSアンテナ417から入力した測位信号を復調し、復調した測位信号に基づいて既知の方法(例えば、コード測位法)を用いて移動局装置24の位置(例えば、緯度、経度)を算出する。GPS受信部418は、算出した位置を示す位置情報を生成し、生成した位置情報を制御部414に出力する。従って、GPSアンテナ417及びGPS受信部418は、自装置の位置を測定する位置測定部を構成する。
図19は、本実施形態に係る制御部414の構成を示す概略ブロック図である。
制御部414は、チャネル数変更部4141、チャネル処理部2142及び同期処理部2143を含んで構成される。即ち、制御部414は、制御部214(図3)において、チャネル数変更部4141を備える。
メモリ部215には、使用環境情報として位置情報とチャネル数情報が対応付けられたチャネル数対応情報を予め記憶させておく。チャネル数対応情報の例については、後述する。
チャネル数変更部4141は、入力された位置情報に対応するチャネル数情報をメモリ部215に記憶されたチャネル数対応情報から読み出し、読み出したチャネル数情報をチャネル処理部2142に出力する。これにより、チャネル処理部2142にチャネル数が設定される。
次に、本実施形態に係るチャネル数対応情報の例について説明する。
図20は、本実施形態に係るチャネル数対応情報の例を示す図である。
図20において、左列は使用環境情報として位置情報を示し、右列はチャネル数情報を示す。
第2行は、位置情報AP、BPにチャネル数情報N1が対応付けられ、第3行は、AP、BP以外のその他の位置情報にチャネル数情報N3が対応付けられることを示す。従って、チャネル数変更部4141は、GPS受信部418から位置情報APが入力された場合、チャネル数情報N1を設定し、GPS受信部418から位置情報AP、BP以外の位置情報(例えば、CP)が入力された場合、チャネル数情報N3を設定する。屋外、地下街、等、GPS衛星からの測位信号が届かない場合にも、チャネル数変更部4141は、その他の位置情報に対応するチャネル数情報N3を設定する。
利用可能なネットワークを運用している地域、例えばAPに移動局装置24が在圏していれば、移動局装置24が基地局装置11から到達が困難な位置(例えば、遠隔地)に所在していても、微弱な受信信号から、より確実にチャネル選択を成功させることができる。
他方、利用可能なネットワークを運用していない地域、例えばCPで移動局装置21が動作しているとき、チャネル数N1よりも少ないチャネル数N3が選択される。これにより、移動局装置24がノイズ、例えば、周囲のノイズ、ホワイトノイズ、その他のシステムからの受信信号を検出しても、チャネル数が限定されているので、誤って選択することを防ぐことができる。
これにより、計測された位置で運用されている周波数帯域については、より確実にチャネル選択を成功させることができる。また、その他の周波数帯域については、ノイズ等の受信信号を誤って選択することを防ぐことができる。
次に、本実施形態に係るチャネル選択処理について説明する。
図21は、本実施形態に係るチャネル選択処理を示すフローチャートである。
図21に示すチャネル選択処理は、図5に示すチャネル選択処理においてステップS161、S162を有する。
また、チャネル数対応情報が示す位置情報に対応するチャネル数N1等は周波数帯域毎に定められている場合を例にとる。ステップS161は、ステップS101において、圏外に所在していると判定された後に行う(ステップS101 YES)。
(ステップS161)GPS受信部418は、GPSアンテナ417から入力した測位信号に基づいて移動局装置24の位置を算出し、算出した位置を示す位置情報を生成する。その後、ステップS162に進む。
(ステップS162)チャネル数変更部4141は、GPS受信部418から入力された位置情報に対応するチャネル数情報をメモリ部215に記憶されたチャネル数対応情報から読み出し、読み出したチャネル数情報をチャネル処理部2142に設定する。その後、ステップS102に進む。
なお、上述では、セルサーチを行う都度、チャネル数変更部4141にはGPS受信部418から位置情報が入力される場合を例にとって説明したが、本実施形態ではそれには限られない。しかしながら、移動局装置23が基地局装置11の圏外に、予め定めた時間よりも長時間所在している場合には、GPS受信部418は、所定期間毎にチャネル数変更部4141への位置情報の出力を待機してもよい。GPS受信部418が位置情報の出力を待機している場合には、次回の位置情報の出力がなされるまで、チャネル処理部2142は、直前に入力された位置情報を用いて定められたチャネル数情報に基づいてチャネル選択処理を行う。
図22は、セルサーチにおける各処理のタイミングの例を示す概念図である。
図22において、横軸は時刻を示し、4回のセルサーチがなされたことを示す。4回のセルサーチを、最先のセルサーチから順にセルサーチ1、セルサーチ2、セルサーチ3、セルサーチ4と呼ぶ。この例では、3回のセルサーチのうち、1回目のセルサーチ(セルサーチ1、4、…)について位置測定が行われ、その他の2回(セルサーチ2、3、…)については、位置測定は行われない。これにより、セルサーチ1での位置測定で取得された位置情報に基づいてチャネル数情報(例えば、チャネル数N3)が取得され、セルサーチ1−3におけるチャネル選択処理において取得されたチャネル数N3がそれぞれ用いられる。これにより、N3個のチャネルを含む選別チャネルリストが作成され、同期処理部2143に出力される。
また、セルサーチ4での再位置測定で取得された新たな位置情報に基づいてチャネル数情報(例えば、チャネル数N1)が取得され、セルサーチ4−6におけるチャネル選択処理において取得されたチャネル数N1がそれぞれ用いられる。N1個のチャネルを含む選別チャネルリストが作成され、同期処理部2143に出力される。
以上に説明したように、本実施形態では、位置情報に基づいてチャネル数を設定することで、同期処理の対象となる最低限のチャネルが選択される可能性を残し、かつ選択されるチャネル数を削減することで、チャネル選択処理後の同期処理にかかる時間や消費電力を低減することができる。
次に、本実施形態の変形例3−1について説明する。本変形例では、チャネル数変更部4141は、GPS受信部418から位置情報が入力された場合、入力された位置情報をメモリ部215に記憶する。チャネル数変更部4141は、入力された位置情報をチャネル処理部2142に出力する。チャネル数変更部4141は、位置情報をGPS受信部418からの入力が開始する毎に在圏履歴情報の一部として記憶してもよい。GPS受信部418から位置情報が入力されない場合には、チャネル数変更部4141は、メモリ部215に記憶した最新の位置情報を読み出し、読み出した位置情報をチャネル処理部2142に出力する。これにより、屋外、地下街、等、GPS衛星からの測位信号が届かなくなっても、チャネル数変更部4141がメモリ部215に記憶した最新の位置情報に基づいて、選択するチャネル数を定めることができる。
図23は、本変形例に係るチャネル選択処理の例を示すフローチャートである。
本変形例に係るチャネル選択処理は、図17に示すチャネル選択処理においてステップS161、S162の代わりにステップS171、S172を有する。
(ステップS171)GPS受信部418から位置情報が入力される場合、チャネル数変更部4141は、入力された位置情報をメモリ部215に記憶する。GPS受信部418から位置情報が入力されない場合、チャネル数変更部4141は、メモリ部215に記憶された位置情報を読み出す。チャネル数変更部4141は、読み出した位置情報のうち最近の位置情報を抽出する。その後、ステップS172に進む。
(ステップS172)チャネル数変更部4141は、GPS受信部418から入力された位置情報もしくはメモリ部215から読み出した位置情報に対応するチャネル数情報をメモリ部215に記憶されたチャネル数対応情報から読み出し、読み出したチャネル数情報をチャネル処理部2142に出力する。その後、ステップS102に進む。
次に、本実施形態の変形例3−2について説明する。本変形例では、チャネル数変更部4141は、使用環境情報、即ち位置情報毎にその使用状況に応じて優先度を定め、定めた優先度が高いほど、多くなるようにチャネル数を定める。
チャネル数変更部4141は、メモリ部215から読み出した位置情報が示す位置毎に保存されていた回数を計数する。そして、チャネル数変更部4141は、計数した回数が多い位置ほど、位置情報毎の優先度が高くなるように定める。
例えば、読み出された位置情報AP、BPが、それぞれ4、2回含まれていた場合、チャネル数変更部4141は、位置情報APに対応する優先度が位置情報BPに対応する優先度よりも高くなるように優先度を定める。ここで、位置情報AP、BPに対応する優先度を、それぞれ優先度1、2と呼ぶ。
図24は、本変形例に係るチャネル数対応情報の例を示す図である。
図24において、左列は使用環境情報として位置情報を示し、右列はチャネル数情報を示す。
第2行は、位置情報APに最も高い優先度1が与えられたチャネル数情報N1が対応付けられ、第3行は、位置情報BPにその次に高い優先度2が与えられたチャネル数情報N2が対応付けられ、第4行は、AP、BP以外のその他の優先度情報にチャネル数情報N3が対応付けられることを示す。また、上述した変形例と同様に位置情報が不明な場合にも、チャネル数情報N3が与えられる。この例では、チャネル数は、N1、N2、N3の順に多い。これにより、優先度が高い周波数帯域に含まれるチャネルでは、微弱な電波であっても検出される可能性が高くなり、優先度が最も低いチャネルについてはノイズ等の検出を回避するとともに、基地局装置からの強い受信信号を検出する可能性が残される。
チャネル数変更部4141は、GPS受信部418から入力された位置情報について、基地局からの距離に応じて優先度を定めてもよい。例えば、GPS受信部418は、GPS衛星から基地局装置11の位置を示す基地局位置情報を受信し、受信した基地局位置情報をチャネル数変更部4141に出力する。チャネル数変更部4141は、自装置から、GPS受信部418から入力された基地局位置情報が示す基地局位置までの距離を算出する。チャネル数変更部4141は、算出した距離が大きいほど高い優先度を定め、より多いチャネル数を定めてもよい。
これにより、自装置の位置情報に応じて、同期処理の対象として選択されるチャネル数が削減される。そのため、通信を再開できる可能性を確保して、チャネル選択処理後の同期処理にかかる処理時間や消費電力を低減することができる。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。上述した実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を援用する。
本実施形態に係る通信システム4(図示せず)は、通信システム1(図1)において、移動局装置21の代わりに移動局装置25を備える。ここで、移動局装置25の構成について説明する。
移動局装置25は、アンテナ212、送受信部213、メモリ部215、ユーザインタフェース216、制御部514、電圧測定部518及び電源519を含んで構成される。即ち、移動局装置25は、移動局装置21(図2)において、制御部214の代わりに制御部514を備え、さらに電圧測定部518及び電源519を備える。
電源519は、移動局装置25の各構成部、例えば、送受信部213、メモリ部215、ユーザインタフェース216、制御部514、電圧測定部518等に、動作に要する直流の電力を供給する。電源519は、蓄電と放電ともに可能である二次電池、例えば、リチウムイオン電池である。電源519は、正極端子と負極端子を備える。正極端子は、電圧測定部518に接続される。負極端子は、接地されている。
図26は、本実施形態に係る制御部514の構成を示す概略ブロック図である。
制御部514は、チャネル数変更部5141、チャネル処理部2142及び同期処理部2143を含んで構成される。即ち、制御部514は、制御部214(図3)において、チャネル数変更部5141を備える。
メモリ部215には、使用環境情報として電圧情報とチャネル数情報が対応付けられたチャネル数対応情報を予め記憶させておく。チャネル数対応情報の例については、後述する。
チャネル数変更部5141は、入力された電圧情報に対応するチャネル数情報をメモリ部215に記憶されたチャネル数対応情報から読み出し、読み出したチャネル数情報をチャネル処理部2142に出力する。これにより、チャネル処理部2142にチャネル数が設定される。
次に、本実施形態に係るチャネル数対応情報の例について説明する。
図27は、本実施形態に係るチャネル数対応情報の例を示す図である。
図27において、左列は使用環境情報として電圧情報を示し、右列はチャネル数情報を示す。
第2行は、予め定めた電圧V1(例えば、3.7V)を超える電圧にチャネル数情報N1が対応付けられ、第3行は、その他の電圧、つまり電圧V1と等しいか、電圧V1よりも低い電圧にチャネル数情報N3が対応付けられている。チャネル数変更部5141は、電圧測定部518から電圧V1よりも高い電圧(例えば、4.0V)を示す電圧情報が入力された場合、チャネル数情報N1を設定する。チャネル数変更部5141は、電圧測定部518から電圧V1と等しいか、電圧V1よりも低い電圧(例えば、3.4V)を示す電圧情報が入力された場合、チャネル数情報N3を設定する。
図28は、本実施形態に係るチャネル選択処理の例を示すフローチャートである。
本実施形態に係るチャネル選択処理は、図7に示すチャネル選択処理においてステップS101、S102の代わりにステップS181、S182を有する。また、チャネル数対応情報が示す電圧情報に対応するチャネル数N1等は周波数帯域毎に定められている場合を例にとる。ステップS181は、ステップS101において、圏外に所在していると判定された後に行う(ステップS101 YES)。
(ステップS181)電圧測定部518は、電源519の正極端子における電圧を測定し、測定した電圧を示す電圧情報をチャネル数変更部5141に出力する。その後、ステップS182に進む。
(ステップS182)チャネル数変更部5141は、電圧測定部518から入力された電圧情報に対応するチャネル数情報をメモリ部215に記憶されたチャネル数対応情報から読み出し、読み出したチャネル数情報をチャネル処理部2142に出力する。その後、ステップS102に進む。
図29において、左列は使用環境情報として電圧情報を示し、右列はチャネル数情報を示す。図29の第2行は、電圧情報が示す電圧が電圧値V1よりも高いとき、チャネル数情報N1が対応付けられることを示す。図29の第3行は、電圧情報が示す電圧が電圧値V2よりも高く、電圧値V1と等しいか、電圧値V1より低いとき、チャネル数情報N2と対応付けられることを示す。図29の第4行は、電圧情報が示す電圧が電圧値V2と等しいか、電圧V2よりも低いとき、チャネル数情報N3と対応付けられることを示す。ここで、チャネル数情報は、N1、N2、N3の順に多い数である。
これにより、当該電源の電圧に応じて、同期処理の対象として選択されるチャネル数が削減され通信を再開できる可能性を確保して、チャネル選択処理後に行われる同期処理にかかる処理時間や消費電力を低減することができる
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。上述した実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を援用する。
本実施形態に係る通信システム5(図示せず)は、通信システム1(図1)において、移動局装置21の代わりに移動局装置26を備える。ここで、移動局装置26の構成について説明する。
移動局装置26は、アンテナ212、送受信部213、メモリ部215、ユーザインタフェース216及び制御部614を含んで構成される。即ち、移動局装置26は、移動局装置21(図2)において、制御部214の代わりに制御部614を備える。
図31は、本実施形態に係る制御部614の構成を示す概略ブロック図である。
制御部614は、チャネル数変更部6141、チャネル処理部2142及び同期処理部2143を含んで構成される。即ち、制御部614は、制御部214(図3)において、チャネル数変更部6141を備える。
チャネル数変更部6141は、同期処理部2143が行ったセルサーチの繰り返し回数を計数する。ここで、チャネル数変更部6141は、例えば、ステップS119(図6)が終了する毎にセルサーチの繰り返し回数を1増加させる(インクリメント)。但し、セルサーチの繰り返し回数の初期値は1である。
但し、セルサーチの繰り返し回数が1よりも多い場合には、ステップS102(図5)の直後にチャネル数変更部6141は、例えば、既に定められたチャネル数を予め定めた変化量α(例えば、5チャネル)だけ増やす。これにより、セルサーチの繰り返し回数が1回増加する毎にチャネル数がαだけ増加する。そして、チャネル数変更部6141は、予め定めた上限値(例えば、200チャネル)に達するまで、もしくは予め定めた繰り返し回数(例えば、4回)までチャネル数を増加させる処理を繰り返してもよい。
図32は、本実施形態に係るチャネル数情報の変更例を示す図である。
図32において、横軸にセルサーチの繰り返し回数を示し、縦軸にチャネル数を示す。
図32において、実線は、チャネル数の初期値がN3であり、チャネル数が予め定めた上限値N3+3α(もしくは、繰り返し回数4回)に達した後、チャネル数変更部6141が、そのチャネル数を変更しないで維持することを示す。
図32において、一点破線は、チャネル数の初期値がN3であり、チャネル数が予め定めた上限値N3+3α(もしくは、繰り返し回数4回)に達した後、チャネル数変更部6141は、セルサーチの繰り返し回数毎に予め定めた変化量αだけ減少させることを示す。この場合には、チャネル数変更部6141は減少させる処理を繰り返してもよい。これにより、ユーザが、基地局装置11からの受信信号の受信強度が強い位置に移動した場合に、無用なチャネルが選択されることを避け、チャネル選択処理後に行われる同期処理の動作時間や消費電力を節減することができる。
上述では、制御部214(図3)において、セルサーチの繰り返し回数、又は圏外時間に応じて使用環境情報毎に定めたチャネル数を更新する構成としてチャネル数変更部6141を備える場合を例にとって説明したが、本実施形態ではこれには限らない。チャネル数変更部6141は、チャネル数変更部3141(図9)、4141(図19)、5141(図26)において上述したセルサーチの繰り返し回数、又は圏外時間に応じて使用環境情報毎に定めたチャネル数を更新する構成を備えて構成されてもよい。
(1)基地局装置から受信した受信波を構成するチャネルから所定の数のチャネルを、自装置の使用環境を示す使用環境情報に基づいて選択するチャネル処理部と、前記チャネル処理部が選択したチャネルについて同期処理を行う同期処理部と、を備えることを特徴とする移動局装置。
(2)の態様によれば、(1)において受信強度に基づいてチャネル数が削減される。
(3)の態様によれば、(1)において検出閾値よりも受信強度が高いチャネルが選択されるため、予め定めた検出閾値よりも受信強度が微弱なチャネルの処理にかかる処理時間や消費電力を低減することができる。
(4)の態様によれば、(1)において受信波の周波数帯域に応じて、チャネル数が削減される。
(5)の態様によれば、(1)においてネットワークが運用される国に応じて、チャネル数が削減される。
(6)の態様によれば、(1)においてネットワークを運用する事業者に応じて、チャネル数が削減される。
(7)の態様によれば、(1)においてネットワークで運用される周波数帯域に応じて、チャネル数が削減される。
(8)の態様によれば、(1)において自装置の位置に応じて、チャネル数が削減される。
(9)の態様によれば、(1)において自装置の電源の電圧に応じて、チャネル数が削減される。
(10)の態様によれば、(1)から(9)において自装置の使用環境の種別毎の使用状況に応じて、チャネル数が削減される。
(11)の態様によれば、(1)から(10)において同期処理の繰り返し回数や圏外に所在した後の経過時間に応じて、チャネル数が削減される。
また、上述した実施形態における移動局装置21、22、23、24、25、26の一部、または全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現してもよい。21、22、23、24、25、26の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。集積回路には、上述したユーザインタフェース216の少なくとも一部、つまり、音声再生部2161、収音部2162、画像表示部2163、撮像部2164及び操作入力部2165のいずれか、それらのうちの任意の組み合わせ、又はそれらのうちの全部が含まれなくてもよい。
21、22、23、24、25、26…移動局装置、
212…アンテナ、213…送受信部、
214、314、414、514、614…制御部、
3141、4141、5141、6141…チャネル数変更部、
2142…チャネル処理部、2143…同期処理部、
215…メモリ部、216…ユーザインタフェース、2161…音声再生部、
2162…収音部、2163…画像表示部、2164…撮像部、2165…操作入力部、
417…GPSアンテナ、418…GPS受信部、
518…電圧測定部、519…電源
Claims (12)
- 基地局装置から受信した受信波を構成するチャネルから、自装置の使用環境を示す使用環境情報に基づいて、前記受信波の周波数帯域毎に所定の数のチャネルを、受信レベルが高い順に選択するチャネル処理部と、
前記チャネル処理部が選択したチャネル毎に同期処理を前記受信レベルが高い順に試行する同期処理部と、
を備えることを特徴とする移動局装置。 - 前記チャネル処理部は、前記受信レベルが予め定めた検出閾値を超えるチャネルを選択することを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。
- 前記使用環境情報は前記基地局装置に接続されるネットワークが運用される地域の国情報を含み、
前記国情報に基づいて前記チャネル処理部が選択するチャネル数を変更するチャネル数変更部を、
備えることを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。 - 前記使用環境情報は前記基地局装置に接続されるネットワークを運用する事業者の事業者情報を含み、
前記事業者情報に基づいて前記チャネル処理部が選択するチャネル数を変更するチャネル数変更部を、
備えることを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。 - 前記使用環境情報は前記基地局装置に接続されるネットワークで運用される周波数帯域を示す周波数帯域情報を含み、
前記周波数帯域情報に基づいて前記チャネル処理部が選択するチャネル数を変更するチャネル数変更部を、
備えることを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。 - 前記使用環境情報は自装置の位置情報を含み、
前記位置情報に基づいて前記チャネル処理部が選択するチャネル数を変更するチャネル数変更部を、
備えることを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。 - 自装置の電源の電圧を測定する電圧測定部を備え、
前記使用環境情報として前記電圧測定部が測定した電圧を示す電圧情報を含み、
前記電圧情報に基づいて前記チャネル処理部が選択するチャネル数を変更するチャネル数変更部を、
備えることを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。 - 前記使用環境情報の履歴である履歴情報を記憶する記憶部を備え、
前記チャネル処理部は、前記履歴情報に記憶された複数の種別の使用環境情報のそれぞれの使用状況に応じて前記チャネルの数を定めることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の移動局装置。 - 前記チャネル処理部は、前記同期処理部が同期処理を繰り返した回数又は前記基地局装置から電波が届く領域の圏外に所在した後の継続時間に応じて前記チャネルの数を変更することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれかに記載の移動局装置。
- 移動局装置における集積回路であって、
基地局装置から受信した受信波を構成するチャネルから、前記移動局装置の使用環境を示す使用環境情報に基づいて、前記受信波の周波数帯域毎に所定の数のチャネルを、受信レベルが高い順に選択するチャネル処理過程を実行する部材と、
前記チャネル処理過程で選択したチャネル毎に同期処理を前記受信レベルが高い順に試行する部材と、
を備える集積回路。 - 移動局装置における通信方法であって、
基地局装置から受信した受信波を構成するチャネルから、前記移動局装置の使用環境を示す使用環境情報に基づいて、前記受信波の周波数帯域毎に所定の数のチャネルを、受信レベルが高い順に選択するチャネル処理過程と、
前記チャネル処理過程で選択したチャネル毎に同期処理を前記受信レベルが高い順に試行する同期処理過程と、
を有する通信方法。 - 移動局装置のコンピュータに、
基地局装置から受信した受信波を構成するチャネルから、前記移動局装置の使用環境を示す使用環境情報に基づいて、前記受信波の周波数帯域毎に所定の数のチャネルを、受信レベルが高い順に選択するチャネル処理手順、
前記チャネル処理手順で選択したチャネル毎に同期処理を前記受信レベルが高い順に試行する同期処理手順、
を実行させるための通信プログラム。
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