(57)【要約】【解決手段】  ２つ以上の無線システム上での動作が可能な携帯ハンドセットは、１つのシステムに動作可能なように接続されている間に別の少なくとも１つのシステムの利用可能性について周期的に検査するための手段を有し、前記検査の工程の周期は、通話中のときは第１レートとされ、通話中でないときは第２レートとされる。これによって、通話中のハンドオーバーの信頼性を損なうことなく、スタンバイ時の電力消費が減少する。【選択図】      図６
2009506605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ以上の無線システム上での動作が可能な携帯ハンドセットであって、
１つのシステムに動作可能なように接続されている間に別の少なくとも１つのシステムの利用可能性について周期的に検査するための手段を有し、
前記検査の工程の周期は、通話中のときは第１レートとされ、通話中でないときは第２レートとされる、
携帯ハンドセット。
【請求項２】
前記第２レートは前記第１レートより遅い、請求項１の携帯ハンドセット。
【請求項３】
第２システムに動作可能なように接続されている間に第１システムの利用可能性のサンプリングに用いられるレートは、前記第１システムに動作可能なように接続されている間に前記第２システムの利用可能性のサンプリングに用いられるレートと異なる、請求項１または２の携帯ハンドセット。
【請求項４】
第２システムに動作可能なように接続されているとき、第１システムについてのサンプリングは行なわれるが、前記第１システムに動作可能なように接続されているとき、第２システムについてのサンプリングは行なわれない、請求項３の携帯ハンドセット。
【請求項５】
２つ以上の無線システム上での動作が可能な携帯ハンドセットが１つの無線システムに動作可能なように接続されている間にこのハンドセットに対する別の少なくとも１つの無線システムの利用可能性を周期的に検査するための方法であって、
前記検査の工程の周期は、前記ハンドセットが通話中のときは第１レートとされ、通話中でないときは第２レートとされる方法。
【請求項６】
前記第２レートは前記第１レートより遅い、請求項５の方法。
【請求項７】
第２システムに動作可能なように接続されている間に第１システムの利用可能性のサンプリングに用いられるレートは、前記第１システムに動作可能なように接続されている間に前記第２システムの利用可能性のサンプリングに用いられるレートと異なる、請求項５または６の方法。
【請求項８】
第２システムに動作可能なように接続されているとき、第１システムについてのサンプリングは行なわれるが、前記第１システムに動作可能なように接続されているとき、第２システムについてのサンプリングは行なわれない、請求項７の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話ハンドセットに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話のハンドセットは、固定された基地局への無線接続を用いて遠距離通信ネットワークと通信するように設計される。基地局は、ネットワーク交換システムと、ひいては、この交換システムと接続された他のあらゆる電話機と、あるいは相互接続されたハンドセットと通信する。
【０００３】
いわゆる「コードレス」ハンドセットは、専用の基地局のみと動作するように設計されている。システムによっては、専用基地局は時間に応じて変わり得るが、通話中に変わることはない。一方、「セル方式（cellular）」ハンドセットは、非常に多くの基地局のいずれか１つとの動作が可能である。一般に、携帯ハンドセットによって最も強い信号を発していると検出された基地局が、このハンドセットと通信する。コードレス・システムとは異なり、ハンドセットは、通話中に、ある基地局から別の基地局へと通信路を変更する。これによって、高速で移動している場合または建物への出入りの際に起こるように使用者がある受信可能地域から別の受信可能地域へと移動しても、通話を維持することができる。変更を行なう判断は、信号のオーバーヘッド部において搬送される測定値に基づいてなされる。
【０００４】
ハンドセットによっては、２つ以上の無線システム上で動作が可能である。これにより、少なくとも１つのシステムが利用可能なあらゆる地域での利用が可能となる。例として、異なるセル方式無線規格（cellular radio standards）を用いる地域を跨ぐ海外旅行を頻繁に行なう人々が使用する「デュアル・モード」セル方式ハンドセットが含まれる。別の例は、国際特許明細書WO98/03002に記載されている。ここには、通話が、ＤＥＣＴコードレス接続が利用可能な場合、これを介して固定電話システムに接続され、そうでない場合にはセル方式電話システムに接続される。これらの例において、通話は、１つの電話システムを用いて一旦確立されると、通話の持続期間の間ずっと、その媒体を介して接続されたままである。よって、上に引用した国際特許明細書において、ハンドセットがコードレス基地局の受信可能地域内へと移動した場合であっても、通話は、セル方式ネットワークを介して接続されたままである。反対に、通話がコードレス接続上で開始し且つハンドセットが通話の間にコードレス基地局の受信可能地域外に移動させられた場合、通話は打ち切られ、使用者は、セル方式システムを介した通話を再確立しなければならない。このようなシステムは、１つの装置内に両方の機能を提供することによって、２つの別々のハンドセットを持つという不便さを回避するが、それ以上の機能をもたらすことはない。
【０００５】
接続されている通話を、この通話を打ち切ったり再確立したりすることを要することなく別の無線システム間で転送することが可能なハンドセットが開発されている。国際特許明細書WO97/36442は、セル方式電話が固定端末に物理的に接続され、この固定端末がセル方式ネットワークに接続されて、これが標準基地局に見えるシステムを説明する。ハンドセットがこの固定端末から切断され且つ最寄りの標準的な基地局との無線通信を確立すると、このことは、セル方式ネットワークには単に「仮想」基地局と標準的な基地局との間でハンドオーバーしたように見える。この従来のシステムでは、固定端末への接続は、電気的リンク、光学的リンク、超音波リンクを介してなされるが、近時の提案では、「Bluetooth（登録商標）」規格、すなわち８０２．１１（「Wi-Fi」）規格のようなプロトコルを用いた短距離無線接続が利用される。
【０００６】
局地リンクに無線を使うには、局地接続が利用可能かをハンドセットが知っている必要がある。このことによって、ハンドセットは、パケットの紛失および信号強度のような特性について定期的に無線環境を検査して短距離基地局が通信可能地域内にあるかを判断したり、ハンドセットが受信可能地域内に入って行ったりそこから出て行ったときにハンドオーバーを実行することが求められる。後者の状況によって、この検査がどの程度の頻度で行なわれるべきかが決まる。ハンドオーバーの処理中に通話が打ち切られることを回避するために、通話がセル方式システム内で遅れることなくハンドオーバーされなければならないからである。
【０００７】
この検査処理によって消費される電力は、通話中にハンドセットによって消費される電力に比べて小さい。しかしながら、通話は行なわれてはいないが呼び出しに応答できるように電源が入っている状態（一般に「スタンバイ」と呼ばれる）にハンドセットが消費する電力に比べると非常に大きい。よって、スタンバイ状態においてサンプリング処理によってハンドセットの電池が大きく消費され、充電と充電の間にハンドセットがスタンバイ状態に維持され得る時間が予期せずに短くなる結果となる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面によれば、２つ以上の無線システム上での動作が可能な携帯ハンドセットは、１つのシステムに動作可能なように接続されている間に別の少なくとも１つのシステムの利用可能性について周期的に検査するための手段を有し、前記検査の工程の周期は、通話中のときは第１レートとされ、通話中でないときは第２レートとされる。
【０００９】
本発明の第２の側面によれば、２つ以上の無線システム上での動作が可能な携帯ハンドセットが１つの無線システムに動作可能なように接続されている間にこのハンドセットに対する別の少なくとも１つの無線システムの利用可能性を周期的に検査するための方法であって、前記検査の工程の周期は、前記ハンドセットが通話中のときは第１レートとされ、通話中でないときは第２レートとされる方法が提供される。
【００１０】
通話中でないときに第２（好ましくはより遅い）レートでサンプリングすることによって、電力消費を減少することができ、これによりスタンバイ時間が延びる。通話中にはより高いレートが用いられるので、通話が打ち切られるリスクは増加しない。スタンバイ時の適切なサンプリング・レートは２秒であり、これは、通話中に用いられるサンプリング・レートの１０倍である。サンプリングはスタンバイ時の主要な電池消費要因であるので、このことによってスタンバイ時の電池の寿命が１０倍になる。
【００１１】
本発明の一実施形態では、第２システムに動作可能なように接続されている間に第１システムの利用可能性のサンプリングに用いられるレートは、前記第１システムに動作可能なように接続されている間に前記第２システムの利用可能性のサンプリングに用いられるレートと異なる。この取り決めによって、全体の電力消費をさらに減少することが可能で、またあるシステムの無線受信可能地域が別のシステムの受信可能地域より距離に応じてずっと急激に低下するシステムの組み合わせに対して特に有用である。例えば、セル方式電話基地局によって提供される受信可能地域は典型的には数百または数千メートルに亘り、かなりの距離に亘っての移動がなければ信号の質は大幅に変化しない。反対に、「Bluetooth（登録商標）」システムは、一般に数十メートルの範囲で動作する。よって、セル方式システム上で動作している場合、局地システムのサンプリングに用いられるレートが減じられ得る。サンプリングとサンプリングとの間にセル方式の接続が失われるリスクはより小さいからである。
【００１２】
本発明の別の実施形態では、第２システムに動作可能なように接続されているとき、第１システムについてのサンプリングは行なわれるが、前記第１システムに動作可能なように接続されているとき、第２システムについてのサンプリングは行なわれない。このような取り決めは、例えば値段、帯域、その他の特性から第１システムが利用可能である限り常に用いられるときに適切であり得る。このような取り決めでは、第１システムが利用可能であれば第２システムは決して用いられず、そのためのサンプリングは不要である。第２システムについてのサンプリングも、第２システムのサービスが実質的に至るところで提供されるのであれば不要である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の様々な実施形態が添付の概略的な図面を参照して例として説明される。
【００１４】
図１は、セル方式電話ネットワークのセル１０内にあるとともに「Bluetooth（登録商標）」または「Wi-Fi」（802.11）のような短距離無線システムの受信可能地域１１内にあるデュアル・システム無線ハンドセット２を示している。受信可能地域１０、１１が明確に定義された境界を有さずにこれらがどの程度の広さであるのかは信号の質のような要素に依存することが理解されるであろう。信号の質は、絶対的な質や相互に相対的な質の両方であって、例えば図３乃至図５において示すように距離に応じて変化する。図３乃至図５は、図１に描かれる領域内で移動するハンドセットによって測定される信号の質の時間プロットである。
【００１５】
図２に示すように、携帯ハンドセット２は、イヤフォン２０、マイクロフォン２１を具備する。イヤフォン２０およびマイクロフォン２１は、音声信号と電気信号とを変換する。これらの構成要素への信号およびこれらの構成要素からの信号は、通話制御システム２２によって処理される。通話制御システム２２は、アナログ／ディジタル変換を行い、電話システム上での通話が送信されることを可能にするように処理を行なう。通話は、適切なプロトコルに従って処理され（２３）、アンテナ２４を用いてセル方式電話ネットワーク１０上で送信されることが可能とされる。
【００１６】
図２に示すように、通話は、代替的なプロトコル２５によって処理され、異なる無線システム１１による送信が可能になる。説明することを目的として２つの異なるプロトコルのみが図示されるが、これ以上であってもよい。用いられるべきシステムは、ハンドオーバー制御システム２６によって選択される。
【００１７】
ハンドオーバー制御処理によって、ハンドセット２は、通信の送信先であるネットワークの固定基地局との通信を確立するとともに、以前に協働していた基地局との通信を切断する。これは、現在通話中であれば、通話の継続を可能にするように行なわれる。この処理は、セル方式システム１０のセルを切り替えるために用いられる処理と同じとすることができる。上に説明したように、短距離システム１１によって、セル方式ネットワークと同じ交換システムに接続するための代替的な手段が提供され得るが、従来の基地局を経ることはない。
【００１８】
ハンドオーバー制御では、各ネットワーク１０、１１についての信号の質や信号強度等のパラメータを、これらのパラメータを定期的にサンプリングすることに基づいて、分析２７を利用する。サンプリング・レートは、クロック２９によって制御され、通話制御システム２９によって知らされるハンドセット２の現在の通話動作に依存する。
【００１９】
図３、図４、図５は、時間が横軸に沿った時間プロットであり、セル方式基地局の受信可能地域１０のような大規模無線受信可能地域１０内を動き続ける際の、携帯ハンドセットによる信号の質の測定値を示している。受信可能地域１０の中には、小規模局の無線受信可能地域１１が位置している。各信号の質は、曲線３０、３１によって表されている。小規模送受波器と関連する信号特性３１は、所与の範囲において、大規模セル３０によるものよりもずっと大きく変化することが分かる。この図について、より高い信号の質をもたらすシステムが用いられ、結果、システム相互間の移行が３２、３３を付された点であると想定される。しかしながら、別の基準が用いられてもよい。例えば、信号の質がある最小の絶対閾値を超えているときには小規模システム１１が用いられ、それ以外のときはセル方式システムが用いられる。
【００２０】
現在用いられているシステムの信号の質は定期的にサンプリングされて、同じシステムの別のセルへのハンドオーバーが妥当であるかが判断される。同じシステムの２つのセル間のハンドオーバーを可能にする確立された工程が存在するが、別のシステムへのハンドオーバーには、この別のシステムの信号の質を見積もるための付加的な監視処理が必要である。上に説明したように、この監視によって、電力がさらに消費される。図３は、現在使用されていないシステムについてのサンプリング点のシーケンスを示している。これらのサンプリング点は、ｔ１、ｔ２、ｔ３等、規則的な間隔で生じていることが分かる。ｔ１２までに含まれるサンプリング点において、曲線３０は曲線３１より高い。よって、ハンドセットは、セル方式システム１０上で動作し、監視されるのは局地システムである（曲線３１）。移行点３２後の最初のサンプリング点ｔ１３において、今や局地システム１１がより良い信号の質を有する（今や曲線３１が曲線３０より高い）ので、ハンドセットは局地システム１１へと切り替わる。ハンドセットは、次のサンプリング点ｔ１４から、第２の移行点３３の直後のサンプリング点ｔ２８に到達するまで、以前と同じレートでセル方式信号３０をサンプリングする。第２の移行点３３の後、局地システム１１の質３１がセル方式システム１０のそれを再び下回ったため、ハンドセットはセル方式システム上での動作へと戻る（また局地システムをサンプリングする）。
【００２１】
各サンプリング点においてサンプリングされる信号３０、３１は、その前のサンプリング点においてより低い値を有していた信号であることが分かるであろう。移行点の直後、ハンドセットは、自身が品質のより高い信号をサンプリングしたことを認識して、もう一方の信号へとサンプリングを変更する。
【００２２】
サンプリング間隔（ｔ１、ｔ２等の間に経過する時間）は、実際の移行点３２、３３とその次のサンプリング点ｔ１３、ｔ２８とのそれぞれの間の通話の質の損失ｑ１、ｑ２が許容範囲にあるように選択される。実際には、短距離基地局での通話の質は、例えば使用者が部屋を出たときに急激に低下し得、ハンドオーバーが実際に行なわれるまでの時間が必要であるので、２００ｍｓ程度のサンプリング・レートが適切と考えられる。しかしながら、このようなレートでのサンプリングには電力消費が必要である。この電力消費は、通話中に消費される電力に比べて小さいが、スタンバイ時に消費される電力よりは大きく、スタンバイ時間を大幅に短くする。
【００２３】
図４は、本発明に従って、ハンドセットがスタンバイ時にどのようにサンプリング・レートを減じ得るかを示している。説明を明確にするために、この例でのサンプリング・レートは、２／３だけ減じられるが、実際には９０％も減じることが可能である。この場合、移行点３２、３３とその次のサンプルｔ１５、ｔ３０とのそれぞれに亘る遅れはずっと大きく、よって、通話の質の潜在的な損失ｑ３、ｑ４もずっと大きいことが分かる。しかしながら、このより低いサンプリング・レートは、通話が行なわれていないときにのみ用いられるので、使用者が実際に損害を受けることはない。
【００２４】
図４において、小規模基地局１１の信号の質が距離に応じて急激に低下している故に第２の移行点３４における潜在的な通話の損失ｑ４は非常に深いことが分かる。これによって、この時点で通話が試みられたとすると、セル方式システム１０に接続を再確立することが難しい。最初の移行点３２での再確立の困難性は、セル方式システムが最適ではないとしても使用可能な状態を維持している故、より少ない。この問題を緩和するために、代替的な実施形態では、ハンドセットが接続されるシステムのタイプに従って、図５に示すように、スタンバイ・サンプリング・レートを変化させる。この例では、サンプリング・レートは、セル方式システムに対するスタンバイ動作のときは通話時のレートの１／３を維持し、局地基地局１１に対するスタンバイで動作のときは通話時のレートの５０％だけ減じられる。よって、通話の質が準最適となり得る最大の時間は、移行点３３からその次のサンプリング点ｔ２９までであり、移行時の通話の質の最大の損失ｑ５は少なくなる。
【００２５】
セル方式システムが至るところを網羅しており、結果、望ましいのではあるが散発的である局地システム１１が消失するときにいつもセル方式システムが存在していることを当てにできる場合、サンプリングは、セル方式システム１０が使用されているときのみ（通話中および／またはスタンバイ時に）必要である。同様に、局地システムが利用可能である限り局地システム１１がセル方式システム１０よりも好まれる場合、局地システムが使用されているときのセル方式システムのサンプリングは必要ない。両方のシステムが利用可能であればどんな状況であってもセル方式システムへの移行は決して起こらないからである。
【００２６】
図６は、このサンプリング処理によって制御されるハンドオーバー処理を説明用に示している。ハンドセットは、初め、２つのシステム１０、１１の一方の上で動作している（ステップ６０／６５）。通話中である（判断ポイント６１／６６）場合、動作していない方のシステムについてのサンプリング・レートが、図３に示すように、高速レートとして選択される（ステップ６２／６７）。そうでない場合、図４または図５に示すように、より遅いレートが用いられる（ステップ６３／６８）。サンプルについての測定値が、ハンドセットが動作していない方のシステムへ移行すべきことを示す場合（判断ポイント６４／６９）、そのシステムへのハンドオーバーが実行される（それぞれ６５／６０）。そうでない場合、ハンドセットは以前と同じシステムの利用を続ける（６０／６５）。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、２つの異なるタイプの無線通信が利用可能な環境内に位置する携帯ハンドセットを示す。
【図２】図２は、携帯ハンドセットの本発明に関連する構成要素を概略的に示す。
【図３】通話中のサンプリング処理を示す。
【図４】ハンドセットがスタンバイであるときのサンプリング処理を示す。
【図５】図５は、スタンバイ・サンプリング・レートが可変である図４の変形例を示す。
【図６】図６は、本発明に従った、ハンドオーバー制御システムの動作のフロー図を示す。
【図１】
2009506605.tif 000003
【図２】
2009506605.tif 000004
【図３】
2009506605.tif 000005
【図４】
2009506605.tif 000006
【図５】
2009506605.tif 000007
【図６】
2009506605.tif 000008
【国際調査報告】
2009506605.tif 000009
2009506605.tif 000010
2009506605.tif 000011