(57)【要約】【課題】通信チャネルを確立できる距離を広げつつ、安定した通信を実現できる無線通信装置を提供すること。【解決手段】受信電界強度に応じて、第１チャネルまたは、第１チャネルよりも出力強度が強い第２チャネルの、いずれかの通信チャネルを選択する基地局１００と通信を行う携帯電話機１であって、通信間隔を広げるとともに、送信出力を第１強度から第２強度に変更し、第２強度による送信出力の時間平均を第１強度による送信出力の時間平均と同程度に維持する制御部５１と、制御部５１により第１強度から第２強度に変更されたときには、少なくとも送信出力が第２強度であることを示す情報を含むメッセージを基地局１００へ送信し、リンクチャネルの確立要求を行う確立要求部５２と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信電界強度に応じて、第１チャネルまたは、第１チャネルよりも出力強度が強い第２チャネルの、いずれかの通信チャネルを選択する基地局と通信を行う無線通信装置であって、
通信間隔を広げるとともに、送信出力を第１強度から第２強度に変更し、前記第２強度による送信出力の時間平均を前記第１強度による送信出力の時間平均と同程度に維持する制御手段と、
前記制御手段により前記第１強度から前記第２強度に変更されたときには、少なくとも送信出力が前記第２強度であることを示す情報を含むメッセージを前記基地局へ送信し、リンクチャネルの確立要求を行う確立要求手段と、を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
受信電界強度に応じて、第１チャネルまたは、第１チャネルよりも出力強度が強い第２チャネルの、いずれかの通信チャネルを選択する基地局と通信を行う無線通信装置により構成される通信システムにおいて、
前記無線通信装置は、
通信間隔を広げるとともに、送信出力を第１強度から第２強度に変更し、前記第２強度による送信出力の時間平均を前記第１強度による送信出力の時間平均と同程度に維持する制御手段と、
前記制御手段により前記第１強度から前記第２強度に変更されたときには、少なくとも送信出力が前記第２強度であることを示す情報を含むメッセージを前記基地局へ送信し、リンクチャネルの確立要求を行う確立要求手段と、を備え、
前記基地局は、
前記確立要求手段により送信されてきた前記メッセージを受信する受信手段と、
前記受信手段により前記メッセージを受信したときに、前記無線通信装置の受信電界強度を検出する検出手段と、
前記受信手段により受信した前記メッセージに基づいて、前記無線通信装置の送信出力を判断する判断手段と、
前記判断手段により前記無線通信装置の送信出力が前記第２強度であると判断されたときには、前記検出手段により検出した受信電界強度を補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された後の受信電界強度に基づいて通信チャネルの出力強度を決定する出力強度決定手段とを備えることを特徴とする通信システム。
【請求項３】
前記補正手段は、前記判断手段により前記無線通信装置の送信出力が前記第２強度であると判断されたときには、送信出力が前記第１強度で行われたときと同等の強度になるように、前記検出手段により検出した受信電界強度を補正することを特徴とする請求項２記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力強度が異なる通信チャネルを備えた基地局と通信を行う無線通信装置及び通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の無線通信装置（端末）においては、通信品質を安定化させる等の理由から、送信出力を安定させる必要があった。さらに、送信出力の変動幅が規定される場合もある。そのため、無線通信装置には、送信出力を制御するための回路が設けられることが多い（例えば、特許文献１）。このように、無線通信装置は、送信出力の制御が可能である。
【０００３】
さらに近年では、通信間隔を通常（フルレート）の２倍に広げることにより、より多くの端末が基地局と通信可能とする技術（ハーフレート）が用いられている。このとき、送信出力の時間平均を、フルレートの場合の時間平均以下に維持すればよいので、通信時の送信出力を２倍に（例えば、１０ｍＷから２０ｍＷに）することができる。その結果、端末は、より遠方の基地局との通信が可能となる。
【０００４】
ところで、基地局側では、共通双方向制御チャネル（ＳＣＣＨ、Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）において端末から送信されるリンクチャネル確立要求メッセージの電界強度を測定している。そして、電界強度が十分に高ければ、基地局からの距離が近いと判断して、出力の弱い第１チャネル（例えば、２０ｍＷ帯）を割り当てる。一方、電界強度が低ければ、基地局からの距離が遠いと判断して、出力の強い第２チャネル（例えば、５００ｍＷ帯）を割り当てる。このようにして、基地局は、周波数帯の有効活用を行っている。
【特許文献１】特開平６−１９７０７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような状況において、例えば、端末と基地局との距離が遠く、フルレートでは５００ｍＷ帯の第２チャネルが割り当てられる環境において、ハーフレートを選択すると、端末側の送信出力が２０ｍＷに上がることにより、基地局に届くＳＣＣＨの電界強度が高く測定されてしまう。その結果、基地局側では端末までの距離が近いと誤認されて、２０ｍＷ帯の第１チャネルが割り当てられてしまう場合がある。この場合、端末側では、受信電界強度が低下するため、エラー率が上がる等、安定した通信が行えないおそれがあった。
【０００６】
本発明は、通信チャネルを確立できる距離を広げつつ、安定した通信を実現できる無線通信装置及び通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る無線通信装置は、受信電界強度に応じて、第１チャネルまたは、第１チャネルよりも出力強度が強い第２チャネルの、いずれかの通信チャネルを選択する基地局と通信を行う無線通信装置であって、通信間隔を広げるとともに、送信出力を第１強度から第２強度に変更し、前記第２強度による送信出力の時間平均を前記第１強度による送信出力の時間平均と同程度に維持する制御手段と、前記制御手段により前記第１強度から前記第２強度に変更されたときには、少なくとも送信出力が前記第２強度であることを示す情報を含むメッセージを前記基地局へ送信し、リンクチャネルの確立要求を行う確立要求手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る通信システムは、受信電界強度に応じて、第１チャネルまたは、第１チャネルよりも出力強度が強い第２チャネルの、いずれかの通信チャネルを選択する基地局と通信を行う無線通信装置により構成される通信システムにおいて、前記無線通信装置は、通信間隔を広げるとともに、送信出力を第１強度から第２強度に変更し、前記第２強度による送信出力の時間平均を前記第１強度による送信出力の時間平均と同程度に維持する制御手段と、前記制御手段により前記第１強度から前記第２強度に変更されたときには、少なくとも送信出力が前記第２強度であることを示す情報を含むメッセージを前記基地局へ送信し、リンクチャネルの確立要求を行う確立要求手段と、を備え、前記基地局は、前記確立要求手段により送信されてきた前記メッセージを受信する受信手段と、前記受信手段により前記メッセージを受信したときに、前記無線通信装置の受信電界強度を検出する検出手段と、前記受信手段により受信した前記メッセージに基づいて、前記無線通信装置の送信出力を判断する判断手段と、前記判断手段により前記無線通信装置の送信出力が前記第２強度であると判断されたときには、前記検出手段により検出した受信電界強度を補正する補正手段と、前記補正手段により補正された後の受信電界強度に基づいて通信チャネルの出力強度を決定する出力強度決定手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、上記通信システムでは、前記補正手段は、前記判断手段により前記無線通信装置の送信出力が前記第２強度であると判断されたときには、送信出力が前記第１強度で行われたときと同等の強度になるように、前記検出手段により検出した受信電界強度を補正することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、通信チャネルを確立できる距離を広げつつ、安定した通信を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態の一例について説明する。なお、本実施形態では、無線通信装置の一例として、携帯電話機１を説明する。なお、本発明の無線通信装置はこれには限られず、例えば、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ  ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等、様々な装置に適用可能である。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る携帯電話機１（無線通信装置）の外観斜視図である。なお、図１は、いわゆる折り畳み型の携帯電話機の形態を示しているが、本発明に係る携帯電話機の形態はこれに限られない。例えば、両筐体を重ね合わせた状態から一方の筐体を一方向にスライドさせるようにしたスライド式や、重ね合せ方向に沿う軸線を中心に一方の筐体を回転させるようにした回転式（ターンタイプ）や、操作部と表示部とが１つの筐体に配置され、連結部を有さない形式（ストレートタイプ）でもよい。
【００１３】
携帯電話機１は、操作部側筐体２と、表示部側筐体３と、を備えて構成される。操作部側筐体２は、表面部１０に、操作部１１と、携帯電話機１の使用者が通話時に発した音声が入力されるマイク１２と、を備えて構成される。操作部１１は、各種設定機能や電話帳機能やメール機能等の各種機能を作動させるための機能設定操作ボタン１３と、電話番号の数字やメールの文字等を入力するための入力操作ボタン１４と、各種操作における決定やスクロール等を行う決定操作ボタン１５と、から構成されている。
【００１４】
また、表示部側筐体３は、表面部２０に、各種情報を表示するための表示部２１と、通話の相手側の音声を出力するレシーバ２２と、を備えて構成されている。
【００１５】
また、操作部側筐体２の上端部と表示部側筐体３の下端部とは、ヒンジ機構４を介して連結されている。また、携帯電話機１は、ヒンジ機構４を介して連結された操作部側筐体２と表示部側筐体３とを相対的に回転することにより、操作部側筐体２と表示部側筐体３とが互いに開いた状態（開放状態）にしたり、操作部側筐体２と表示部側筐体３とを折り畳んだ状態（折畳み状態）にしたりできる。
【００１６】
ここで、携帯電話機１は、図２に示すように、基地局１００と無線通信を行うことができるように通信システム２００が構成されており、一定条件下に、ハーフレートによる通信を行う。ハーフレートによる通信とは、フルレートによる通信の半分の帯域幅で音声をデジタル符号化して通信を行うことである。
【００１７】
また、通信システム２００では、携帯電話機１は、ハーフレートにより通信を行うときには、送信出力の時間平均をフルレートの場合の時間平均と同等に維持しつつ、通信時の送信出力をフルレートよりも高くする機能を有している。この機能によれば、携帯電話機１は、例えば、フルレートの送信出力が８０ｍＷ（ピーク送信電力）の場合には、ハーフレートにすることで送信出力を２倍の１６０ｍＷ（ピーク送信電力）にすることができ、フルレートによる通信に比べてより遠方の基地局１００との通信が可能となる。
【００１８】
つぎに、当該機能を発揮する携帯電話機１の構成について説明する。携帯電話機１は、図２に示すように、制御部５１（制御手段）と、確立要求部５２（確立要求手段）と、を備える。制御部５１は、通信間隔を広げるとともに、送信出力を第１強度から第２強度に変更し、第２強度による送信出力の時間平均を第１強度による送信出力の時間平均と同程度に維持する。確立要求部５２は、制御部５１により第１強度から第２強度に変更されたときには、少なくとも送信出力が第２強度であることを示す情報を含むメッセージを基地局１００へ送信し、リンクチャネルの確立要求を行う。
【００１９】
つぎに、基地局１００の構成と動作について説明する。基地局１００は、携帯電話機１の受信電界強度に応じて、第１チャネルまたは、第１チャネルよりも出力強度が強い第２チャネルの、いずれかの通信チャネルを選択する機能を有している。例えば、第１チャネルの出力強度は、２０ｍＷであり、第２チャネルの出力強度は、５００ｍＷである。
【００２０】
基地局１００は、図２に示すように、受信部１０１（受信手段）と、検出部１０２（検出手段）と、判断部１０３（判断手段）と、補正部１０４（補正手段）と、出力強度決定部１０５（出力強度決定手段）とを備える。受信部１０１は、確立要求部５２により送信されてきたメッセージを受信する。検出部１０２は、受信部１０１によりメッセージを受信したときに、携帯電話機１の受信電界強度を検出する。判断部１０３は、受信部１０１により受信したメッセージに基づいて、携帯電話機１の送信出力を判断する。
【００２１】
補正部１０４は、判断部１０３により携帯電話機１の送信出力が第２強度であると判断されたときには、検出部１０２により検出した受信電界強度を補正する。また、補正部１０４は、好ましくは、判断部１０３により携帯電話機１の送信出力が第２強度であると判断されたときには、送信出力が第１強度で行われたときと同等の強度になるように、検出部１０２により検出した受信電界強度を補正する。出力強度決定部１０５は、補正部１０４により補正された後の受信電界強度に基づいて通信チャネルの出力強度を決定する。
【００２２】
ここで、上述のように構成される携帯電話機１と基地局１００との間において、制御チャネルの確立と、通信チャネルの確立を行うことで、通信の確立を実行する。ここで、図３を参照しながら、通信の確立を実行するシークエンスの一部について説明する。
【００２３】
携帯電話機１は、基地局１００に対してリンクチャネル確立要求のメッセージを送信する（Ｓ１）。ここで、リンクチャネル確立要求のメッセージの内容について詳述する。メッセージには、図４に示すように、メッセージ種別、リンクチャネル（ＬＣＨ、Ｌｉｎｋ  ＣＨａｎｎｅｌ）種別、ＬＣＨプロトコル種別、拡張ＬＣＨプロトコル種別、呼制御（ＣＣ、Ｃｅｌｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）プロトコル種別、システム種別、無線管理（ＲＴ、Ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｍａｎａｇｅｒ）・移動管理（ＭＭ、Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）プロトコルバージョン、予約領域、上り出力情報、エリア情報通知番号が含まれている。特に、本実施例のメッセージでは、従来のメッセージの予約領域となっていた１ビット分の領域に「上り出力情報」を設けている。具体的には、「上り出力情報」が「１」のときには、高出力（１６０ｍＷの出力）でメッセージを送信していることを示し、「上り出力情報」が「０」のときには、低出力（８０ｍＷの出力）でメッセージを送信していることを示す。なお、本実施例では、「上り出力情報」への割り当てを１ビットとしているがこれに限られない。
【００２４】
基地局１００では、判断部１０３において受信したメッセージに含まれている「上り出力情報」の状態に基づいて携帯電話機１の送信出力が高出力であるか低出力であるのかを判断する。そして、補正部１０４は、検出部１０２により検出した受信電界強度を適正に補正し、出力強度決定部１０５は、補正部１０４により補正された後の受信電界強度に基づいて通信チャネルの出力強度を決定する（Ｓ２）。
【００２５】
具体的には、基地局１００は、携帯電話機１から受信したリンクチャネル確立要求の「上り出力情報」の値が「０」の場合には、検出部１０２により検出した受信電界強度に補正を行わない。したがって、基地局１００は、受信電界強度が一定の閾値（例えば、８０ｍＷ）以上の場合には、第１チャネルによる出力強度（例えば、２０ｍＷ）で出力を行い、一方で、受信電界強度が一定の閾値よりも低い場合には、第２チャネルによる出力強度（例えば、５００ｍＷ）で出力を行う。
【００２６】
また、基地局１００は、携帯電話機１から受信したリンクチャネル確立要求の「上り出力情報」の値が「１」の場合には、検出部１０２により検出した受信電界強度に補正を行う。補正部１０４は、例えば、補正テーブルを参照して、検出した受信電界強度を携帯電話機１が低出力でメッセージを送信した場合に相当する受信電界強度に補正を行う。したがって、基地局１００は、携帯電話機１から高出力で送信されたメッセージの受信電界強度を低出力で送信されたメッセージの受信電界強度に補正して、出力強度を決定するので、携帯電話機１が一定の距離以上離れている場合、検出した受信電界強度が高くても、第２チャネルによる出力強度で出力を行う。このようにして、携帯電話機１は、好適に基地局１００と通信を確立することができる。
【００２７】
また、基地局１００では、メッセージに含まれている情報に基づいて、通信に必要なリンクチャネルの種別、呼接続に必要なプロトコルの種別の指定等を行い、携帯電話機１に対してリンクチャネルの割り当てのメッセージ（スロット位置、キャリア番号、変調方式等を指示するメッセージ）を送信する（Ｓ３）。
【００２８】
その後、通信チャネルの確立のため、携帯電話機１は、キャリアセンスの実施を行い（Ｓ４）、無線同期を確立するためのメッセージとしての同期バーストを基地局１００に送信する（Ｓ５）。基地局１００は、当該同期バーストに応答して、携帯電話機１に同期バーストを送信する（Ｓ６）。
【００２９】
つぎに、携帯電話機１は、信号の受信レベルをＤ（Ｄｅｓｉｒｅ）波レベルとし、直前に測定した受信タイミングの干渉波レベルをＵ（Ｕｎｄｅｓｉｒｅ）波レベルとしてＤ／Ｕ比を計算する（Ｓ７）。その後、携帯電話機１は、アイドルバーストを基地局１００に送信する（Ｓ８）。基地局１００は、その応答を示すアイドルバーストを携帯電話機１に送信する（Ｓ９）。そして、携帯電話機１は、基地局１００に対して呼設定を要求するメッセージを送信する（Ｓ１０）。
【００３０】
このように構成される携帯電話機１は、通信チャネルを確立できる距離を広げつつ、安定した通信を実現できる。
【００３１】
つぎに、上述したリンクチャネルの確立要求からリンクチャネルの割り当てまでの流れについて、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００３２】
ステップＳ２１において、基地局１００は、携帯電話機１から送信されてきたメッセージ（ＣＣＨメッセージ）に基づいて判定を行う。
【００３３】
ステップＳ２２において、基地局１００は、ステップＳ２１の工程による判定の１つとして、携帯電話機１の送信出力を判定する。具体的には、基地局１００は、メッセージに含まれている「上り出力情報」のフラグが「１」であるか「０」であるかを判定する。
【００３４】
ステップＳ２３において、基地局１００は、ステップＳ２２の工程による判定の結果、「１」であれば携帯電話機１の送信出力は高出力であると判定し、「０」であれば携帯電話機１の送信出力は低出力であると判定する。携帯電話機１の送信出力は高出力であると判定した場合には、ステップＳ２４に進み、携帯電話機１の送信出力は低出力であると判定した場合には、ステップＳ２５に進む。
【００３５】
ステップＳ２４において、基地局１００は、受信電界強度の補正を行う。
【００３６】
ステップＳ２５において、基地局１００は、検出した受信電界強度の判定を行う。
【００３７】
ステップＳ２６において、基地局１００は、ステップＳ２５の工程による判定の結果、受信電界強度が一定の閾値未満であるか、一定の閾値以上であるかを判定する。
【００３８】
ステップＳ２７において、基地局１００は、通信チャネルの出力を５００ｍＷに決定する。
【００３９】
ステップＳ２８において、基地局１００は、通信チャネルの出力を２０ｍＷに決定する。
【００４０】
ステップＳ２９において、基地局１００は、リンクチャネルの割り当てのメッセージを携帯電話機１に送信する。
【００４１】
このように構成されることにより、基地局１００は、携帯電話機１から高出力で送信されたメッセージの受信電界強度を低出力で送信されたメッセージの受信電界強度に補正して、出力強度を決定し、携帯電話機１が一定の距離以上離れている場合、検出した受信電界強度が高くても、第２チャネルによる出力強度で出力を行う。したがって、携帯電話機１は、ハーフレートによる通信の場合には、フルレートによる通信の場合に比較して、より遠方の基地局と好適に通信を確立することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係る携帯電話機の外観斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る携帯電話機と基地局の機能を示す機能ブロック図である。
【図３】通信の確立を実行するシークエンスについての説明に供する図である。
【図４】リンクチャネル確立要求のメッセージの内容を模式的に示す図である。
【図５】リンクチャネルの確立要求からリンクチャネルの割り当てまでの流れについて説明に供するフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１  携帯電話機
５１  制御部（制御手段）
５２  確立要求部（確立要求手段）
１００  基地局
１０１  受信部（受信手段）
１０２  検出部（検出手段）
１０３  判断部（判断手段）
１０４  補正部（補正手段）
１０５  出力強度決定部（出力強度決定手段）
２００  通信システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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