JPWO2012063648A1 - 携帯端末および通信制御方法 - Google Patents

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Abstract

本発明の携帯端末は、ネットワークに接続されたサーバから基地局を介して受信するウェブページの構成内容を分析するデータ分析部(104)と、ウェブページを表示するための表示部(106)と、データ分析部(104)の分析結果に対応して、現在よりも消費電力の小さい待機状態に遷移するタイミングを調整するチャネル遷移制御部(105)と、を有する。

Description

本発明は、基地局を介してパケット通信を行う携帯端末および通信制御方法に関する。
携帯端末が基地局との間でパケット通信を行う際、携帯端末が実行するチャネル遷移について説明する。図1は、関連する通信方法によるチャネル遷移を説明するための図である。ここでは、通信方法がW−CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)であるものとする。W−CDMAは、例えば、WO2004/019637に開示されている。また、基地局が携帯電話網およびインターネットを介して、ウェブページを格納したサーバと接続可能であるものとする。
携帯端末は、基地局への位置登録を完了させると、消費電力を抑制したIDLE状態にて、着信または発信などを待つ待ち受け状態になる。続いて、ユーザが携帯端末を操作して、ウェブページを要求する旨の指示を入力すると、携帯端末は、CELL−DCH(Dedicated Channel)状態に遷移し、基地局とパケット通信を開始し、ウェブページデータを要求する旨の情報を基地局に送信する。そして、携帯端末は、基地局から割り当てられた個別チャネルを介してウェブページデータをネットワーク上のサーバから受信すると、ウェブページデータによる画像を携帯端末の画面上に表示する。
その後、携帯端末は、一定時間経過しても基地局との間でパケット通信が発生しなければ、周波数の利用効率の向上を図るために、個別チャネルを解放して、チャネル遷移を行う。具体的には、携帯端末は、CELL−DCH状態から、CELL−FACH(Forward Access Channel)状態、CELL−PCH(Paging Channel)状態の順でチャネル遷移し、最終的にIDLE状態にチャネル遷移を行う。ただし、携帯端末は、CELL−FACH状態、CELL−PCH状態およびIDLE状態のうち、いずれかの状態で、パケット通信が発生すると、直ちにCELL−DCH状態にチャネル遷移を行う。
CELL−DCH状態から、CELL−FACH状態、CELL−PCH状態およびIDLE状態の順で一定の時間経過毎にチャネル遷移を行う目的は、上述したように、周波数の利用効率を向上させることにある。また、携帯端末と基地局との間で通信される、呼接続確立のための通信シーケンスは、IDLE状態からCELL−DCH状態にチャネル遷移するときが、CELL−FACH状態またはCELL−PCH状態からCELL−DCH状態にチャネル遷移するときに比べて、制御情報の通信量が最も多い。そのため、一度パケット通信を終了した後の携帯端末が、パケット通信を再開するときに、制御情報の通信量が多くならないように、一定時間、CELL−FACH状態またはCELL−PCH状態に携帯端末を置いて、パケット通信の再開を迅速に行える状態で携帯端末を待機させる。
しかし、CELL−FACH状態またはCELL−PCH状態では、携帯端末はパケット通信可能な状態を維持するため、実際はパケット通信を行っていないにもかかわらず、電力消費が発生していた。この電力消費を低減する目的で、昨今、3GPPにて通信仕様としてFast Dormancy機能と呼ばれるチャネル遷移の制御方法が提案されている。
図2はFastDormancy機能を実行した場合のチャネル遷移を模式的に示す図である。Fast Dormancy機能は、携帯端末がパケット通信を実施した後、一定時間、パケット通信が発生しなかった場合、携帯端末をCELL−DCH状態からIDLE状態へチャネル遷移させるものである。この方法によれば、図1で説明したチャネル遷移制御におけるCELL−FACH状態およびCELL−PCH状態での一時待機が省略されるので、携帯端末のパケット通信状態を維持するための電力消費分が削減される。CELL−FACH状態、CELL−PCH状態、IDLE状態の順で、携帯端末の電力消費がより抑えられる。
図2に示したチャネル遷移制御では、携帯端末が1つのウェブページを取得した場合、そのウェブページ取得のためのパケット通信が終了してから一定時間経過すると自動的にFast Dormancy機能が起動する。Fast Dormancy機能が起動して携帯端末がIDLE状態に遷移した直後に、ユーザが携帯端末を操作して他のウェブページを取得する旨の指示を携帯端末に入力すると、図2に示すように、CELL−DCH状態からIDLE状態へのチャネル遷移が発生した直後に、IDLE状態からCELL−DCH状態へのチャネル遷移が発生することになる。携帯端末と基地局との間で通信される、呼接続確立のための通信シーケンスにおける制御情報の通信量は、CELL−FACH状態またはCELL−PCH状態からCELL−DCH状態に遷移する場合よりも多いため、このようなことが短時間に何度も繰り返された場合、かえって、電力消費量が増加してしまうことになる。
本発明の目的の一つは、基地局および携帯端末間の通信における周波数利用効率を維持したまま、電力消費の抑制を可能にした携帯端末および通信制御方法を提供することである。
本発明の一側面の携帯端末は、ネットワークに接続されたサーバから基地局を介して受信するウェブページの構成内容を分析するデータ分析部と、ウェブページを表示するための表示部と、データ分析部の分析結果に対応して、現在よりも消費電力の小さい待機状態に遷移するタイミングを調整するチャネル遷移制御部と、を有する構成である。
本発明の一側面の通信制御方法は、表示部、操作部および制御部を有する携帯端末の制御部による通信制御方法であって、制御部がネットワークに接続されたサーバから基地局を介して受信するウェブページの構成内容を分析し、制御部は分析の結果に対応して、現在よりも消費電力の小さい待機状態に遷移するタイミングを調整するものである。
図1は関連する通信方法によるチャネル遷移を説明するための図である。 図2はFast Dormancy機能を実行した場合のチャネル遷移を説明するための図である。 図3は第1の実施形態の携帯端末装置の一構成例を示すブロック図である。 図4は図3に示した携帯端末装置の動作手順を示すブロック図である。 図5はホームページの一例を表す図である。 図6はホームページにリンクされている第1の記事例を表す図である。 図7はホームページにリンクされている第2の記事例を表す図である。 図8は図3に示したチャネル遷移制御部および無線通信制御部の動作手順を示すフローチャートである。
(第1の実施形態)
本実施形態の携帯端末の構成を説明する。図3は本実施形態の携帯端末の一構成例を示すブロック図である。本実施形態では、本発明の特徴となる通信制御方法に関する構成と動作について詳しく説明し、通常の携帯端末におけるパケット通信機能についての詳細な説明を省略する。
図3に示すように、携帯端末は、無線通信部101と、表示部106と、操作部107と、これらの各部を制御する制御部102とを有する。制御部102は、無線通信制御部103と、データ分析部104と、チャネル遷移制御部105とを有する。そして、図3に示すように、制御部102は、無線通信部101、表示部106および操作部107のそれぞれと接続されている。
無線通信部101は、無線通信制御部103による制御にしたがって、基地局(不図示)との間で無線通信を行う。データ分析部104は、基地局を介してネットワーク上のサーバから受信したウェブページデータのウェブページの構成内容を分析する。チャネル遷移制御部105は、データ分析部104による、ウェブページの分析結果に応じて、CELL−DCH状態を維持すべき待機時間の情報を決定し、その情報を無線通信制御部103に通知することで、IDLE状態に遷移するタイミングを調整する。
無線通信制御部103は、無線通信部101がウェブページデータを受信すると、タイマーを起動させ、予め設定された基準待機時間が経過すると、Fast Dormancy機能を起動させ、無線通信部101をIDLE状態に遷移する制御を行う。また、無線通信制御部103は、チャネル遷移制御部105から待機時間の情報を受け取ると、基準待機時間の代わりに、受け取った待機時間で、Fast Dormancy機能を起動させるタイミングを制御する。
表示部106は、基地局から受信するウェブページデータによる画像だけでなく、携帯端末が実行する様々なアプリケーションプログラムによる画像、待ち受け中や通信中などの携帯端末の状態、時刻、および受信電波強度などを表示するマンマシンインターフェースである。
操作部107は、携帯端末に数字や文字を入力するための文字入力ボタン、および携帯端末に所定の指示を入力するための指示入力ボタンなどを有する。操作部107は、表示部106と同様に、マンマシンインターフェースである。
なお、データ分析部104およびチャネル遷移制御部105は、それぞれの機能を実行するための専用回路で構成されているが、プログラムを格納するためのメモリ(不図示)とCPU(Central Processing Unit)(不図示)を制御部102内に設け、CPUがプログラムを実行することで仮想的に構成されてもよい。また、データ分析部104およびチャネル遷移制御部105のうち、一部の機能が、CPUがプログラムを実行することで仮想的に構成されてもよい。
次に、本実施形態の携帯端末の動作を説明する。図4は本実施形態の携帯端末の動作手順を示すフローチャートである。
まず、ユーザが操作部107を操作して、ウェブページを要求する旨の指示を携帯端末に入力すると、携帯端末は、基地局とパケット通信を開始し、表示部106は携帯端末がパケット通信中であることを表示する。そして、携帯端末は、基地局との通信シーケンスによる制御情報の通信を行ってパケット呼を確立し、ウェブページデータを要求する旨の信号をネットワークに接続されたサーバ(不図示)に基地局を介して送信する。
制御部102は、1ページ分のウェブページデータを基地局から無線通信部101を介して受信すると、受信したウェブページデータによるウェブページを表示部106に表示させるとともに、データ分析部104が、そのウェブページの構成内容を分析する(ステップ201)。
ウェブページの構成内容とは、例えば、ウェブページを表示部106に表示させたときのページの長さであるページ長、および、ウェブページ内に別のページにアクセスするためのリンクが設定されているか否かの情報である。ウェブページにリンクが設定されている場合には、設定されているリンクの数の情報もウェブページの構成内容に含まれる。
データ分析部104は、分析対象のウェブページのページ長はウェブページを表示部106に表示させたときに画面のスクロールを必要とする長さなのか、分析対象のウェブページに別のページへのリンクが設定されているか否か、分析対象のウェブページに別のページへのリンクが設定されている場合、そのリンクの数はいくつか、などの分析を行う。
このようにして、データ分析部104がウェブページデータの分析を行うと、チャネル遷移制御部105は、データ分析部104による、ウェブページの構成内容の分析結果に基づいて、Fast Dormancy機能を起動させるタイミングを調整する(ステップ202)。
ここで、ウェブページの構成内容の分析方法と、Fast Dormancy機能を起動させるタイミングの制御方法とを、図5から図7を参照して具体的に説明する。
図5から図7は、いずれも携帯端末が受信するウェブページの一例である。図5は、ホームページの一例であり、「記事A」から「記事G」の7つのリンクが設定されている。図6および図7は、図5のホームページに設定されたリンク先のウェブページの一例である。
図6に示すウェブページは、画面をスクロールさせないと携帯端末の表示部106では全文を表示できない程度のページ長を持つ長文の第1の記事例である。図6に示す第1の記事例は、図5に示す「記事A」の部位にリンクが設定された記事Aのウェブページである。図6(a)が記事Aのページの上端側を示し、図6(b)が記事Aのページの下端側を示す。
図7は、画面をスクロールさせないと携帯端末の表示部106では全文を表示できない程度のページ長を持ち、かつ、記事の途中に別のページへのリンクを含む長文の第2の記事例である。図7に示す第2の記事例は、図5に示す「記事B」の部位にリンクが設定された記事Bのウェブページである。図7(a)が記事Bのページの上端側を示し、図7(b)が記事Bのページの下端側を示す。
ホームページは、ウェブページの1種であるが、トップページまたはスタートページとも呼ばれることもある。本実施形態では、ホームページを、ページ長が長いウェブページ、または、設定されるリンクの数が多いウェブページの一例としている。
ユーザが操作部107を操作して、図5に示すホームページを要求する旨の指示を入力すると、携帯端末は、基地局との通信シーケンスによる制御情報の通信を行い、パケット呼を確立する。そして、携帯端末は、図5に示したホームページのデータを基地局を介してネットワーク上のサーバから受信すると、受信したホームページデータの画面を表示部106に表示する。それと同時に、無線通信制御部103が基準待機時間のタイマー処理を開始するとともに、データ分析部104は、図5に示したホームページの構成内容を分析し、受信したホームページデータの画像は表示部106の1画面に納まるページ長であること、複数のリンク(図5に示す例では、リンク数は7)を含んでいることをチャネル遷移制御部105に対して通知する。
図8はチャネル遷移制御部および無線通信制御部の動作手順を示すフローチャートである。チャネル遷移制御部105は、表示部106の画面に納まるページ長を単位とし、単位長あたりの待機時間をTとし、ウェブページに含まれている1リンクあたりの待機時間をSとする設定を行う。TおよびSは任意の時間であり、予めチャネル遷移制御部105に設定されている。チャネル遷移制御部105は、データ分析部104より受け取った分析結果に基づいて、受信した図5のホームページに対する待機時間(T+7S)を無線通信制御部103に設定する(ステップ301)。
待機時間が(T+7S)になるのは、図5に示すホームページは、ページ長が表示部106の1画面に納まる長さであり、リンク数が7だからである。ウェブページのページ長が長いほど待機時間を長くするのは、ページ長が長いほど、ユーザがページ全体を読むのに時間がかかり、ページ全体を読み終えた後、すぐに別のページを要求する指示を携帯端末に入力する可能性があるからである。また、設定されたリンクの数が多いほど待機時間を長くするのは、リンクの数が多いほど、ユーザが、リンクに設定された別のページを要求する指示を携帯端末に入力する可能性が高いからである。
無線通信制御部103は、チャネル遷移制御部105から待機時間の情報を受け取ると、基準待機時間のタイマー処理の代わりに、(T+7S)を待機時間とするタイマー処理を開始する(ステップ303)。この待機時間(T+7S)中にユーザが、操作部107を操作して、別のページ、例えば、図5に示す「記事A」または「記事B」の部位を選択することで、携帯端末が図6または図7に示すウェブページを取得した場合(ステップ302)、無線通信制御部103は、待機時間(T+7S)のタイマー処理を停止し、次のページに対するページ分析部104の分析結果に基づいて、チャネル遷移制御部105から通知される待機時間のタイマー処理を開始する。
一方、上記待機時間(T+7S)中にユーザが、別のページ、例えば図6および図7のページを取得せず、タイマー処理が待機時間(T+7S)を満了した場合、無線通信制御部103は、Fast Dormancy機能を起動して、無線通信部をIDLE状態に遷移させる。このようにして、携帯端末のチャネル遷移制御が実行される。
図6に示すウェブページは、ページ長が表示部106の画面2つ分あるので、画面のスクロールが必要となるページ長であるが、リンク数が1つだけなので、図6のウェブページに対する待機時間は(2T+S)となる。図7に示すウェブページでは、ページ長が図6に示すページと同様に表示部106の画面2つ分あるだけでなく、リンク数が3つあるので、図7に示すウェブページに対する待機時間は(2T+3S)となる。このようにして、無線通信制御部103は、図5に対する待機時間(T+7S)が経過したか否かに関係なく、携帯端末が別のページを取得すると、新たなウェブページに対する分析結果で決定された待機時間でタイマー処理を行う。
なお、図8に示す動作手順では、ウェブページの分析結果として、ウェブページのページ長の情報とウェブページに設定されたリンクの数の情報との両方が含まれている場合で説明したが、いずれか一方の情報だけであってもよい。
本実施形態の携帯端末では、受信したウェブページの構成内容に応じて、パケット通信状態から待機状態へのチャネル遷移を行うタイミングを制御することにより、その構成内容からパケット通信を続ける可能性が低い場合には待機状態に遷移するが、その構成内容からパケット通信を続ける可能性が高い場合にはパケット通信状態を維持する。その結果、パケット通信状態から待機状態に遷移した直後に、パケット通信を再開する状態に遷移することが抑制され、携帯端末の電力消費を低減させることが可能となる。そのため、基地局と携帯端末との通信における周波数利用効率を維持したまま、携帯端末の電力消費を抑制できる。
また、本実施形態の携帯端末では、タイミング制御対象となるチャネル遷移として、CELL−DCH状態からIDLE状態へのチャネル遷移の場合で説明したが、CELL−DCH状態からCELL−FACH状態またはCELL−PCH状態の待機状態へのチャネル遷移であってもよく、CELL−FACH状態またはCELL−PCH状態の待機状態からIDLE状態へのチャネル遷移のような、待機状態間のチャネル遷移であってもよい。これらのチャネル遷移のうち、CELL−DCH状態からIDLE状態へのチャネル遷移の場合が、携帯端末の電力消費量を削減する効果が最も大きくなる。
(第2の実施形態)
本実施形態の携帯端末は、第1の実施形態で説明した内容の他に、ユーザが操作部を操作することで、その操作を契機にFast Dormancy機能の起動タイミングを調整するものである。なお、本実施形態の携帯端末は、第1の実施形態と同様な構成であるため、その詳細な説明を省略し、第1の実施形態と異なる点を詳細に説明する。
本実施形態では、チャネル遷移制御部105は、データ分析部104から通知される分析結果に基づいて待機時間を決定した後、ユーザによる操作部107の操作内容に対応して待機時間を変更する。
本実施形態の携帯端末の動作手順を、図7を参照して説明する。第1の実施形態で説明したように、データ分析部104が、図7に示した第2の記事例のウェブページを分析し、ページ長が表示部106の画面の2つ分で、リンク数が3つという分析結果に基づいて、チャネル遷移制御部105は、この第2の記事例のウェブページに対する待機時間を(2T+3S)と決定する。
図7に示すようなウェブページに対して、ユーザによる様々な利用方法が考えられる。
通常、ユーザは、ウェブページの全文を一覧してから、ページに設定された複数のリンクのうち、いずれか1つのリンクを選択する操作を行って、次のページを取得すると考えられる。しかし、取得したウェブページのページ長が長く、また、そのページに多くのリンクが設定されていても、ユーザが、目的の情報をそのページで見つける場合もある。この場合、ユーザが別のページを要求しないので、携帯端末を(2T+3S)の時間が経過するまでCELL−DCH状態に維持しておく必要がない。さらに、この場合、ユーザがウェブページに記載された文をじっくり時間をかけて読もうとするので、画面のスクロールを少しずつ行う操作内容が操作部107に入力される。
チャネル遷移制御部105は、その操作内容から、CELL−DCH状態を維持する必要がないと判定し、待機時間を(2T+3S)よりも短い時間に変更する旨を無線通信制御部103に通知する。短い時間とは、例えば、待機時間(2T+3S)の半分である。無線通信制御部103は、待機時間を(1/2)×(2T+3S)にする旨の通知をチャネル遷移制御部105から受けると、待機時間を(1/2)×(2T+3S)にして、Fast Dormancy機能の起動タイミングを制御する。
このようにして、ウェブページに対する分析結果で決定された待機時間の満了を待たずにFast Dormancy機能を起動させることで、パケット通信における電力消費を削減させることが可能となる。
一方、ユーザによる操作内容が、画面をスクロールさせる方向を短時間に何度も変更するものである場合、ユーザがウェブページに設定された複数のリンクのうち、いずれのリンクを選択しようかと検討していることが考えられる。この場合、リンクが選択されたときに携帯端末がIDLE状態になっていると、携帯端末は、CELL−DCH状態にチャネル遷移しなければならず、CELL−DCH状態から基地局とパケット通信を再開する場合よりも、電力消費量が大きくなってしまう。
そのため、チャネル遷移制御部105は、その操作内容から、CELL−DCH状態を維持する必要があると判定し、待機時間を(2T+3S)よりも長い時間に変更する旨を無線通信制御部103に通知する。長い時間とは、例えば、決定した待機時間(2T+3S)の1.5倍である。無線通信制御部103は、待機時間を1.5×(2T+3S)にする旨の通知をチャネル遷移制御部105から受けると、待機時間を1.5×(2T+3S)にして、Fast Dormancy機能の起動タイミングを制御する。
このようにして、別のウェブページを要求する可能性が高い場合には、分析結果で決定された待機時間よりも長い時間、CELL−DCH状態を維持することで、パケット通信における電力消費を抑制することが可能となる。
本実施形態の携帯端末では、データ分析部による分析結果の他に、ユーザによる操作部の操作内容を考慮することで、第1の実施形態に比べて、Fast Dormancy機能を起動させるタイミングの制御をより細かく行うことが可能となる。
なお、上述した第1および第2の実施形態では、本発明を解りやすく説明するために、本実施形態の携帯端末を図3を参照して詳しく説明したが、本発明の特徴となる通信処理を実行するには、携帯端末は、図3に示す構成のうち、少なくとも、データ分析部、チャネル遷移制御部および表示部を有していればよい。
また、上述した第1および第2の実施形態では、W−CDMA通信方法を用いた携帯端末に対して、Fast Dormancy機能を起動させるタイミングの制御に関して説明したが、他の通信方法において、携帯端末を、パケット通信状態から待機状態に遷移させるタイミングの制御に本発明を適用してもよい。
本発明の効果の一例として、基地局および携帯端末間の通信における周波数利用効率を維持したまま、携帯端末の電力消費を抑制することができる。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
なお、この出願は、2010年11月10日に出願された日本出願の特願2010−251681の内容が全て取り込まれており、この日本出願を基礎として優先権を主張するものである。
101 無線通信部
102 制御部
103 無線通信制御部
104 データ分析部
105 チャネル遷移制御部
106 表示部
107 操作部

Claims (8)

  1. ネットワークに接続されたサーバから基地局を介して受信するウェブページの構成内容を分析するデータ分析部と、
    前記ウェブページを表示するための表示部と、
    前記データ分析部の分析結果に対応して、現在よりも消費電力の小さい待機状態に遷移するタイミングを調整するチャネル遷移制御部と、
    を有する携帯端末。
  2. 請求項1記載の携帯端末において、
    前記データ分析部は、
    前記ウェブページを前記表示部に表示したときのページの長さ、および該ウェブページに設定されているリンクの数のうち、いずれかを分析対象とし、
    前記チャネル遷移制御部は、
    前記ページの長さおよび前記リンクの数のうち、いずれかの情報に基づいて、前記ウェブページを受信したときから前記待機状態に遷移するまでの時間である待機時間を決定する、携帯端末。
  3. 請求項2記載の携帯端末において、
    前記チャネル遷移制御部は、
    前記分析結果に前記ページの長さの情報が含まれている場合、該ページの長さが長いほど、前記待機時間を長くし、前記分析結果に前記リンクの数の情報が含まれている場合、該リンクの数が多いほど、前記待機時間を長くする、携帯端末。
  4. 請求項2または3記載の携帯端末において、
    ユーザが指示を入力するための操作部がさらに設けられ、
    前記チャネル遷移制御部は、
    前記データ分析部の分析結果に基づいて決定した前記待機時間を、ユーザによる前記操作部の操作内容に対応して変更する、携帯端末。
  5. 表示部、操作部および制御部を有する携帯端末の制御部による通信制御方法であって、
    前記制御部が、ネットワークに接続されたサーバから基地局を介して受信するウェブページの構成内容を分析し、
    前記制御部は、前記分析の結果に対応して、現在よりも消費電力の小さい待機状態に遷移するタイミングを調整する、通信制御方法。
  6. 請求項5記載の通信制御方法において、
    前記制御部は、前記ウェブページの構成内容を分析する際、該ウェブページを前記表示部に表示したときのページの長さ、および該ウェブページに設定されているリンクの数のうち、いずれかを分析対象とし、
    前記制御部は、前記ページの長さおよび前記リンクの数のうち、いずれかの情報に基づいて、前記ウェブページを受信したときから前記待機状態に遷移するまでの時間である待機時間を決定する、通信制御方法。
  7. 請求項6記載の通信制御方法において、
    前記制御部は、前記分析の結果に前記ページの長さの情報が含まれている場合、該ページの長さが長いほど、前記待機時間を長くし、前記分析結果に前記リンクの数の情報が含まれている場合、該リンクの数が多いほど、前記待機時間を長くする、通信制御方法。
  8. 請求項6または7記載の通信制御方法において、
    前記制御部は、前記分析の結果に基づいて決定した前記待機時間を、ユーザによる前記操作部の操作内容に対応して変更する、通信制御方法。
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