(57)【要約】【課題】待ち受け電流の削減により電池寿命の延長を実現できる携帯端末装置を提供する。【解決手段】アンテナ１と、アンテナ共用器２、受信部３、送信部４、通信制御部５、入出力部６を含んで構成される。待ち受け時の周辺チャネルの電界強度の測定は、通信制御部５と受信部３によって行われ、その測定頻度は、周辺チャネルそれぞれの電界強度の測定値に応じて変更される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局との間で無線通信を行う携帯端末装置であって、
前記基地局から受信した、電界強度を測定すべき通信チャネルである周辺チャネルを特定する情報を記憶する周辺チャネル情報記憶手段と、
前記周辺チャネルの電界強度測定を行う電界強度測定手段と、を備え、
前記電界強度測定手段は、待ち受け中の前記周辺チャネルそれぞれの電界強度の測定値に応じて、前記周辺チャネルそれぞれの電界強度の測定頻度を変更する携帯端末装置。
【請求項２】
請求項１記載の携帯端末装置であって、
前記電界強度測定手段は、前記測定値が所定値より小さい前記周辺チャネルについて、前記測定頻度を低下させる携帯端末装置。
【請求項３】
請求項２記載の携帯端末装置であって、
前記所定値は、当該携帯端末装置が待ち受け可能な圏内の電界強度である携帯端末装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の携帯端末装置であって、
前記電界強度測定手段は、前記周辺チャネルそれぞれの測定値の変動が実質的にない場合に、前記測定頻度を低下させる携帯端末装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項記載の携帯端末装置であって、
前記電界強度測定手段は、フェージングピッチが低速の場合のみ前記測定頻度を変更する携帯端末装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項記載の携帯端末装置であって、
前記電界強度測定手段は、前記周辺チャネルの測定数が１波でない場合に、該当する周辺チャネルの測定頻度を変更する携帯電話装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の携帯電話装置であって、
前記電界強度測定手段は、前記周辺チャネルの電界強度の測定値の全てが前記測定頻度を変更する条件を満たすものでない場合に、該当する周辺チャネルの測定頻度を変更する携帯電話装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局との間で無線通信を行う携帯端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信システムでは、複数の基地局がサービスエリア全体に亘り例えば数キロおきに設けられ、各基地局は、無線ゾーンごとに１以上の止まり木チャネルで、その基地局固有の報知情報を送信している。報知情報には、制御チャネル構造に関する情報、待ち受けチャネルの決定に関する情報等とともに、止まり木チャネル番号が含まれる。止まり木チャネル番号は、移動局である携帯端末装置が待ち受け時並びに通信中において行う在圏ゾーン／セクタ判定でレベルを監視する周辺チャネルの番号である。また、制御チャネル構造に関する情報には、待ち受けチャネルを指示する情報が含まれる。
【０００３】
そして、携帯端末装置は、報知情報を受信して得た待ち受けチャネル番号及び周辺チャネル番号を記憶し、所定のタイミングで待ち受けチャネル及び周辺チャネルの電界強度を測定する。携帯端末装置は、チャネル番号と周波数コードとの対応情報を有しており、チャネルに対応する周波数コードによって特定される周波数帯の電界強度を測定する。周辺チャネルの電界強度の測定値は、例えば、待ち受けチャネルにおける通信品質劣化時に切り換えるべきチャネルを探す場合等に利用される。
【０００４】
携帯端末装置における待ち受けチャネル及び周辺チャネルの電界強度の測定は、所定の周期で行われ、測定値は、携帯端末装置内に保持される。そして、基地局から携帯端末装置への無線状態問い合わせがあった場合、保持された周辺チャネルの電界強度の測定値は、待ち受けチャネルの電界強度の測定値とともに、一定時間内に基地局に報告される。
【０００５】
なお、待ち受け状態における周辺チャネルの電界強度の測定に関する文献としては、特許文献１がある。特許文献１には、周辺チャネルの電界強度を、複数チャネルについて連続して測定可能とした携帯電話機が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２-３１４４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、待ち受け状態における周辺チャネルの電界強度の測定は、受信期間終了後のアイドル期間に行われるため、受信回路の電源オン期間が増加し、携帯端末装置の消費電力の増加が避けられない。ＰＤＣ方式（Personal Digital Cellular方式）の携帯電話機を例にとると、図４に示す様に、１スーパフレームは、３６フレームで構成されている。１フレームは２０ｍＳであり、送信区間、受信区間、アイドル区間に３等分に分けられている。したがって、周辺チャネルの電界強度の測定が行われない場合は、図３（ａ）に示すように、１フレーム２０ｍＳの期間内の受信期間のみ受信部の電源がオンとなるのに対し、周辺チャネルの電界強度の測定が行われる場合は、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、受信期間だけでなくアイドル期間も受信部の電源がオンとなり、消費電力が増加する。なお、図３（ｂ）は、１つの周波数帯（例えば１．５ＧＨｚ帯又は８００ＭＨｚ帯）の周辺チャネルについて電界強度を測定する場合のタイムチャートであり、図３（ｃ）は、２つの周波数帯（例えば１．５ＧＨｚ帯及び８００ＭＨｚ帯）の周辺チャネルについて電界強度を測定する場合のタイムチャートである。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、待ち受け電流の削減により電池寿命の延長を実現できる携帯端末装置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】
【０００９】
本発明の携帯端末装置は、基地局との間で無線通信を行う携帯端末装置であって、前記基地局から受信した、電界強度を測定すべき通信チャネルである周辺チャネルを特定する情報を記憶する周辺チャネル情報記憶手段と、前記周辺チャネルの電界強度測定を行う電界強度測定手段と、を備え、前記電界強度測定手段は、待ち受け中の前記周辺チャネルそれぞれの電界強度の測定値に応じて、前記周辺チャネルそれぞれの電界強度の測定頻度を変更するものである。本発明によれば、携帯端末装置の待ち受け電流の削減が可能となり、電池寿命を延長することができる。
【００１０】
本発明の携帯端末装置は、前記電界強度測定手段が、前記測定値が所定値より小さい前記周辺チャネルについて、前記測定頻度を低下させるものを含む。本発明によれば、電界強度が低くほぼ通信に利用できない周辺チャネルの電界強度の測定頻度を低下させているので、通信性能に影響を与えずに消費電力を減少させることができる。
【００１１】
本発明の携帯端末装置は、前記所定値が、当該携帯端末装置が待ち受け可能な圏内の電界強度であるものを含む。本発明によれば、所定値として基地局から随時報知される電界強度情報（この電界レベル以下では待ち受けができないことを示している待ち受け許可レベル等）を利用することができるので、特別の設定を行うことなく電界強度の測定頻度を低下させる周辺チャネルを選択することができる。
【００１２】
本発明の携帯端末装置は、前記電界強度測定手段が、前記周辺チャネルそれぞれの測定値の変動が実質的にない場合に、前記測定頻度を低下させるものを含む。本発明によれば、周辺チャネルの電界強度が変動している場合には、電界強度の測定頻度を低下させないので、周辺チャネルの電界強度の変動を迅速に検出することができる。
【００１３】
本発明の携帯端末装置は、前記電界強度測定手段が、フェージングピッチが低速の場合（低速移動時）のみ前記測定頻度を変更するものを含む。本発明によれば、周辺チャネルの電界強度の変動が予想される場合（高速移動時）には、測定頻度を低下させないので、電界強度の変動に応じた対応を応答性よく行うことができる。
【００１４】
本発明の携帯端末装置は、前記電界強度測定手段が、前記周辺チャネルが１波でない場合に、該当する周辺チャネルの測定頻度を変更するものを含む。本発明によれば、圏外になりやすいエリア端の様に、周辺チャネルが１波しかない場合においては、その１波の測定頻度を低下させないので、圏外になる頻度の増加を防ぐことができる。
【００１５】
本発明の携帯端末装置は、前記電界強度測定手段が、前記周辺チャネルの電界強度の測定値の全てが前記測定頻度を変更する条件を満たすものでない場合に、該当する周辺チャネルの測定頻度を変更するものを含む。本発明によれば、圏外になりやすいエリア端の様に、全ての周辺チャネルの電界強度の測定値が所定値以下の場合においては、その全周辺チャネルの電界強度の測定頻度を低下させないので、圏外になる頻度の増加を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、待ち受け電流の削減により電池寿命の延長を実現できる携帯端末装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態の携帯端末装置の要部概略機能ブロック図である。図１の携帯端末装置は、アンテナ１と、アンテナ１に対する送受信信号の分離を行うアンテナ共用器２、基地局（図示せず）から受信した信号の復調処理等を行う受信部３、基地局に対して送信する信号の変調処理等を行う送信部４、携帯端末装置の通信処理を制御する通信制御部５、利用者に対する各種情報の出力及び利用者の各種操作に基づく情報を入力する入出力部６を含んで構成される。
【００１９】
受信部３は、制御部５からの制御信号５１に基づき、基地局からの受信信号の処理を行うとともに、待ち受け時には、後述するように周辺チャネルの電界強度の測定を行う。送信部４は、制御部５からの制御信号５１に基づき、基地局に対する送信信号の処理を行う。
【００２０】
通信制御部５は、制御信号５１により受信部３及び送信部４の動作を制御するとともに、待ち受け時には、受信部３を利用して周辺チャネルの電界強度の測定を行う。また、入出力部６を介した各種情報の入出力の制御を行う。
【００２１】
入出力部６は、音声信号の出力を行うスピーカ、音声信号の入力を行うマイクロホン、ＬＣＤ表示部、各種操作キーを含み、音声信号の入出力及び各種データの入出力を行う。
【００２２】
図１の携帯端末装置は、待ち受け時の周辺チャネルの電界強度の測定機能を除いて従来のものと同様の機能を有するものであるので、それらの機能については説明を省略する。
【００２３】
次に、待ち受け時の周辺チャネルの電界強度の測定動作について説明する。通信制御部５は、電界強度を測定すべき周辺チャネルを特定する周辺チャネル番号、携帯端末装置が待ち受け可能な圏内の受信電界レベルを示す待ち受け許可レベル、待ち受け中の携帯端末が待ち受け状態から劣化した圏外と判断する電界レベルを示す待ち受け劣化レベル等の情報を予め図示しない内部メモリに保持している。これらの情報は、基地局から送信される報知情報に含まれるものである。
【００２４】
ここでは、ＮＴＴドコモ社のＰＤＣ方式携帯電話の単帯域機を例にして説明する。電界強度を測定すべき周辺チャネル数の最大値は２０波であり、１スーパーフレーム当たり、待受けチャネルと１つの周辺チャネルの測定が可能である。また、電界強度の測定は、フェージングピッチが低速（例えば３０ｋｍ／ｈ未満）の場合には６５スーパーフレーム周期で行い、フェージングピッチが高速（例えば３０ｋｍ／ｈ以上）の場合に２０スーパーフレーム周期で行う。
【００２５】
図２に、通信制御部５と受信部３によって行われる待ち受け時の周辺チャネルの電界強度の測定動作の概略フローを示す。図２は、スーパーフレーム毎の動作を示すものである。
【００２６】
ステップＳ１００では、周辺チャネル数が１であるかどうかを判断し、１と判断された場合は、何も処理を行わず終了する。周辺チャネル数が、２〜２０と判断された場合は、ステップＳ１０１に移行する。
【００２７】
ステップＳ１０１では、スーパーフレーム番号が１〜２０のいずれかであるかを判断し、１〜２０のいずれでもない場合は、測定が不要なのでそのまま終了する。なお、スーパーフレーム番号は、測定周期を管理するための番号であり、例えば、スーパーフレーム受信毎にカウントされる内部カウンタによって管理される。前述のように、フェージングピッチが低速の場合には６５スーパーフレーム周期で測定動作が行われるので、フェージングピッチが低速の場合、カウンタの値は６５の次に１となる。また、同様にフェージングピッチが高速の場合、カウンタの値は２０の次に１となる。なお、電界強度を測定すべき周辺チャネルの番号は、それぞれスーパーフレーム番号１〜２０に対応付けて通信制御部５の内部メモリに予め記憶される。
【００２８】
ステップＳ１０１で、スーパーフレーム番号が１〜２０のいずれかと判断された場合は、ステップＳ１０２で、そのスーパーフレーム番号に対応する周辺チャネルの測定スキップフラグを取得する。測定スキップフラグは、スーパーフレーム番号１〜２０に対応して内部メモリに記憶されるフラグであり、そのスーパーフレームにおける電界強度の測定をスキップするか否かを示すものである。なお、電界強度を測定すべき周辺チャネル数が２０未満であり、周辺チャネル番号が対応付けられていないスーパーフレームについては、報知情報受信時に判断して従来と同様の制御による。
【００２９】
ステップＳ１０３で、取得した測定スキップフラグがオンと判断されると、そのタイミングでの電界強度の測定は不要であるので、ステップＳ１１０で、スーパーフレームの測定スキップフラグをオフにして終了する。
【００３０】
ステップＳ１０３で、取得した測定スキップフラグがオフと判断された場合は、ステップＳ１０４で、そのスーパーフレームに対応付けられた周辺チャネルの電界強度の測定を行い、得られた電界強度を図示しない内部メモリに記憶する。電界強度の測定は、図３（ｂ）に示すように、アイドル期間に行う。
【００３１】
次いで、ステップＳ１０５では、そのスーパーフレームに対応付けられた周辺チャネルについて次回の電界強度測定をスキップするかどうかを判定するするスキップ条件判定処理を行う。スキップ条件判定処理は、得られた電界強度を利用して行う。そして、スキップ条件を満足するかどうかを判断し（ステップＳ１０６）、満足する場合は、測定スキップフラグをオンにする（ステップＳ１０７）。スキップ条件を満足しない場合は、そのまま終了する。
【００３２】
ステップＳ１０５のスキップ条件判定処理に利用する条件としては、次のような条件が採用可能である。
【００３３】
（判定条件１）
電界強度の測定値が所定値より小さい場合に、次回のスーパーフレームにおける電界強度の測定をスキップする。この条件を採用すると、電界強度の測定値が所定値より小さい場合、１回おきに測定がスキップされる。
【００３４】
（判定条件２）
電界強度の連続する複数回の測定値が所定値より小さい場合に、次回のスーパーフレームにおける電界強度の測定をスキップする。この場合、測定値が所定値より小さい場合にカウントアップし、所定値より大きい場合にリセットする内部カウンタを設け、この内部カウンタが予め設定した値になったときに条件満足とする。
【００３５】
（判定条件３）
判定条件２と同様、電界強度の連続する複数回の測定値が所定値より小さい場合に、次回のスーパーフレームにおける電界強度の測定をスキップするものであるが、測定値の変動が実質的にない場合にのみ、電界強度の測定をスキップする。この場合、測定値が所定値より小さい場合でも、前回の測定値との間で変動がある場合は、内部カウンタをカウントアップせず、リセットする。
【００３６】
（判定条件４）
判定条件１ないし３では、フェージングピッチが低速でも高速でも同様の判定を行うものであるが、この判定条件は、フェージングピッチが低速か高速かによって変更するものである。具体的には、判定条件２又は３において、スキップする頻度を、フェージングピッチが高速の場合は低速の場合に比較して小さくするものである。この場合、測定値が所定値より小さい場合にカウントアップする内部カウンタの設定値を大きくする。
【００３７】
なお、判定条件１ないし３における所定値は、予め設定した固定値でもよいし、報告情報から得た待ち受け許可レベル情報を利用してもよい。
【００３８】
ステップＳ１０７で、そのスーパーフレームに対応付けられた周辺チャネルの測定スキップフラグをオンにした場合は、全ての周辺チャネルの測定スキップフラグがオンかどうかを判断する（ステップＳ１０８）。そして、全ての測定スキップフラグがオンと判断された場合は、ステップＳ１０９でそれら全てのフラグをオフにして終了する。全ての測定スキップフラグがオンでない場合はそのまま終了する。
【００３９】
以上の説明では、フェージングピッチが低速でも高速でも電界強度の測定頻度を低下させたが、フェージングピッチが低速の場合のみ低下させるようにしてもよい。この場合、図２に示す処理が、フェージングピッチが低速の場合のみ実行され、フェージングピッチが高速の場合は、周辺チャネルが対応付けられた全スーパーチャネルで電界強度の測定を行う。
【００４０】
フェージングピッチが高速の場合は、周辺チャネルの電界強度が急に変動する場合もあるが、測定頻度を低下させないことにより電界強度の把握を迅速に行うことができる。
【００４１】
次に、測定頻度を変更した場合の電池寿命について試算してみる。例えば、携帯端末装置の電池容量を６００ｍＡｈ、周辺２０チャネルの電界強度測定時の待ち受け電流＝１．１２０ｍＡ、周辺１チャネルの電界強度測定時の待ち受け電流＝１．０２０ｍＡとすると、周辺２０チャネル測定時の待ち受け可能時間＝６００ｍＡｈ／１．１２０ｍＡ＝５３５時間、周辺１チャネル測定時の待ち受け可能時間＝６００ｍＡｈ／１．０２０ｍＡ＝５８８時間となる。
【００４２】
したがって、待ち受け可能時間が最大５３時間伸びることになり、約１０％の電池消耗改善効果となる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、待ち受け電流の削減により電池寿命の延長を実現できる携帯端末装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態の携帯端末装置の要部概略機能ブロック図
【図２】本発明の実施の形態の携帯端末装置の電界強度測定動作フローを示す図
【図３】ＰＤＣ方式の携帯電話機の待ち受け時の電源供給を説明するためのタイムチャート
【図４】ＰＤＣ方式の携帯電話機のフレーム構成の一例を示す図
【符号の説明】
【００４５】
１  アンテナ
２  アンテナ共用器
３  受信部
４  送信部
５  通信制御部
６  入出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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