(57)【要約】【課題】  従来技術では、ユーザからの通信要求が発生してから、はじめて中継依頼先を探索し、中継依頼先に対して中継を要求し、接続を確立している。このため、これらの従来技術では、通信要求が発生してから、通信を確立するまでに長時間を要するという課題があった。【解決手段】本発明の移動端末は、他の端末に対し自端末の通信の中継を要求する機能を有する移動端末であって、基地局との通信状態を監視する機能を有する監視手段と、他の端末に対し通信の中継を要求する機能を有する通信中継要求手段と、を有し、かつ、前記監視手段により得られた通信状態に基づき自端末がいずれの基地局の通信エリア内にもないと判断すると、他の端末を探索する機能を有する探索手段により他の端末の探索を開始することを特徴とする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の端末に対し自端末の通信の中継を要求する機能を有する移動端末であって、
基地局との通信状態を監視する機能を有する監視手段と、
他の端末に対し通信の中継を要求する機能を有する通信中継要求手段と、
前記監視手段により得られた通信状態に基づき自端末がいずれの基地局の通信エリア内にもないと判断すると、他の端末の探索を開始する探索手段と、
を有することを特徴とする移動端末。
【請求項２】
前記請求項１に記載の移動端末であって、
前記探索手段により前記他の端末を複数発見すると、それらの中から自端末との通信状態が最も良い端末に対して、前記通信中継要求手段により通信の中継を要求することを特徴とする移動端末。
【請求項３】
前記請求項２に記載の移動端末であって、
前記通信中継要求手段により自端末との通信状態が最も良い端末に対して通信の中継を要求した結果、いずれの基地局との接続も確立できなかったときには、前記通信中継要求手段により自端末との通信状態の良い順に２番目以降所定の順位までの端末に対して順次通信の中継を要求することを特徴とする移動端末。
【請求項４】
前記請求項１に記載の移動端末であって、
前記探索手段により前記他の端末を複数発見すると、それらの中から基地局との通信状態が最も良い端末に対して、前記通信中継要求手段により通信の中継を要求することを特徴とする移動端末。
【請求項５】
前記請求項４に記載の移動端末であって、
前記通信中継要求手段により基地局と通信状態が最も良い端末に対して通信の中継を要求した結果、いずれの基地局との接続も確立できなかったときには、前記通信中継要求手段により基地局との通信状態の良い順に２番目以降所定の順位までの端末に対して順次通信の中継を要求することを特徴とする移動端末。
【請求項６】
前記請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の移動端末であって、
通信の中継に関与する最大端末数が予め設定されていることを特徴とする移動端末。
【請求項７】
前記請求項６に記載の移動端末であって、
前記最大端末数が変更可能であることを特徴とする移動端末。
【請求項８】
前記請求項７に記載の移動端末であって、
前記最大端末数の変更対象に、上限が設けられていることを特徴とする移動端末。
【請求項９】
前記請求項３又は請求項５のいずれかに記載の移動端末であって、
前記所定の順位が変更可能であることを特徴とする移動端末。
【請求項１０】
前記請求項９に記載の移動端末であって、
前記所定の順位の変更対象に、上限が設けられていることを特徴とする移動端末。
【請求項１１】
前記請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の移動端末であって、
前記他の端末に対する通信中継要求機能の有効と無効との切り替え手段を有することを特徴とする移動端末。
【請求項１２】
前記請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の移動端末であって、
通信中継要求元の端末から要求された通信の中継を受け入れる機能を有する通信中継要求受け入れ手段を有することを特徴とする移動端末。
【請求項１３】
前記請求項１２に記載の移動端末であって、
前記通信中継要求元の端末からの通信中継要求の受け入れ機能の有効と無効との切り替え手段を有することを特徴とする移動端末。
【請求項１４】
前記請求項１３に記載の移動端末であって、
前記通信中継要求元の端末からの通信中継要求の受け入れ機能の有効と無効との切り替え手段を有することを特徴とする移動端末。
【請求項１５】
前記請求項１４に記載の移動端末であって、
前記通信中継要求元の端末からの通信中継要求の受け入れ機能の有効と無効との切り替え手段により、前記通信中継要求元の端末からの通信中継要求の受け入れ機能が無効に設定されていると、
前記他の端末に対する通信中継要求機能の有効と無効との切り替え手段により、前記他の端末に対する通信中継要求機能を有効に設定できないことを特徴とする移動端末。
【請求項１６】
前記請求項１１、請求項１４、請求項１５、又は請求項１６のいずれかに記載の移動端末であって、
災害時には、前記他の端末に対する通信中継要求機能が有効となることを特徴とする移動端末。
【請求項１７】
前記請求項１３、請求項１４、請求項１５、又は請求項１６のいずれかに記載の移動端末であって、
災害時には、前記通信中継要求元の端末からの通信中継要求の受け入れ機能が有効となることを特徴とする移動端末。
【請求項１８】
前記請求項１１、請求項１４、又は請求項１５のいずれかに記載の移動端末であって、
緊急通話については、前記他の端末に対する通信中継要求機能が有効となることを特徴とする移動端末。
【請求項１９】
前記請求項１３、請求項１４、又は請求項１５のいずれかに記載の移動端末であって、
緊急通話については、前記通信中継要求元の端末からの通信中継要求の受け入れ機能が有効となることを特徴とする移動端末。
【請求項２０】
前記請求項１乃至請求項１９のいずれかに記載の移動端末であって、通信方式としてCode Division Multiple Access (CDMA)方式、又は、Wideband CDMA (W-CDMA)方式、又は、CDMA2000方式を採用していることを特徴とする移動端末。
【請求項２１】
前記請求項１乃至請求項２１のいずれかに記載の移動端末であって、通信内容が暗号化されていることを特徴とする移動端末。
【請求項２２】
通信中継要求元の端末の通信を中継する機能を有する移動端末であって、
基地局との通信状態を監視する機能を有する監視手段と、
通信中継要求元の端末から要求された通信の中継を受け入れる機能を有する通信中継要求受け入れ手段と、を有し、かつ、
前記監視手段に基づき自端末がいずれかの基地局の通信エリア内にあると判断すると、他の端末を探索する機能を有する探索手段により、前記通信中継要求元の端末の探索を開始することを特徴とする移動端末。
【請求項２３】
他の端末に対し自端末の通信の中継を要求する機能、或いは、通信中継要求元の端末から要求された通信の中継を受け入れる機能を有する移動端末であって、
ユーザからの通信要求の有無に関わらず、前記他の端末或いは前記通信中継要求元の端末と中継のための接続をする機能を有する移動端末。
【請求項２４】
移動端末において、他の端末に対し自端末の通信の中継を要求する移動体通信方法であって、
基地局との通信状態に基づき自端末がいずれかの基地局の通信エリア内にあるか否かを判断する判断ステップと、
他の端末を探索する探索ステップと、
他の端末に対し通信の中継を要求する要求ステップと、を有し、かつ、
前記判断ステップにより自端末がいずれの基地局の通信エリア内にもないと判断すると、前記探索ステップを開始することを特徴とする移動体通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動端末及び移動体通信方法に関し、特に、通信可能圏内から外れた場所にある移動端末（以下単に端末という）であっても、通信が可能な移動端末及び移動体通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、携帯電話システムのような移動体通信システムでは、各端末が基地局と直接通信する。したがって、ある端末がどの基地局の通信圏内からも外れた場所にある場合には、その端末は通信をすることができない。
例えば、端末がどの基地局からも物理的に遠く、通信エリア外にある場合である。わが国の代表的な携帯電話システムの面積カバー率は比較的高く、しかもさらに漸増しているとはいえ、地方や山岳地では、未だに通信エリア外のまま残されている地域も多い。この様子を図６に示す。図６には、簡単のため２つの基地局（基地局Ａ（７１）及び基地局Ｂ（７４））と、それぞれの通信可能エリア７２及び７５が示されている。携帯電話７３及び７６はいずれかの基地局の通信可能エリアに存在するが、携帯電話７７及び７８はどの基地局からも遠く、両携帯電話が存在する場所は通信エリア外となっている。
また、端末が基地局からは近いが障害物（建物など）の影響により局所的に電界強度が弱い場所にある場合も、その端末はやはり通信をすることができない。さらに、通信開始時には十分な電界強度があり、問題なく通信できていたとしても、通信中に端末が移動して電界強度が弱い場所にさしかかった場合には、途中で通信が途絶してしまうこともある。
【０００３】
こういった問題を改善するために、他の端末を中継局として使用することにより、適当な基地局との接続を確立し、実質的に通信エリアを拡大しようという提案がいくつかなされている。例えば、特許文献１には、無線基地局のサービスエリア外にいる移動通信端末装置が、自らから通信可能範囲かつサービスエリア内にいる他の移動通信端末装置に通信を中継させ、無線基地局と通信を行なう、という技術が開示されている。同様の技術が特許文献２乃至特許文献９にも開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１６２９３５号公報
【特許文献２】特開２０００−０４９６９０号公報
【特許文献３】特開２００１−１８６０７６号公報
【特許文献４】特開２００３−１７９５３６号公報
【特許文献５】特開２００２−４４００４号公報
【特許文献６】特開２００４−１２８８４７号公報
【特許文献７】特平８−８４３７３号公報
【特許文献８】特平１０−３３６０９５号公報
【特許文献９】特許第３３８６０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１乃至特許文献９に記載されたような従来技術では、ユーザからの通信要求が発生してから、はじめて中継依頼先を探索し、中継依頼先に対して中継を要求し、接続を確立している。このため、これらの従来技術では、通信要求が発生してから、通信を確立するまでに長時間を要するという課題があった。この課題が現実の移動体通信システムにこれらの技術を採用することを妨げていた。
【０００６】
また、上記の従来技術では、通信の中継を要求する側の端末にとっては、通信エリア外からも通信することができるというメリットがある反面、通信の中継を受け入れた端末で通信内容が漏洩するリスクがあるというデメリットがある。一方、通信の中継を受け入れる端末にとっては、自端末とは全く関係のない通信のために、電力やＣＰＵパワーなどのハードウエア資源を提供しなければならないというデメリットがある。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、通信要求が発生してから、短時間で通信を開始することを目的としている。或いは、本発明は、通信エリア外からも通信できる権利と他の端末のためにリソースを提供する義務とのバランスをとることを目的にしている。或いは、本発明は、中継に伴う通信内容の漏洩というリスクを低減することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の端末は、他の端末に対し自端末の通信の中継を要求する機能を有する端末であって、基地局との通信状態を監視する機能を有する監視手段と、他の端末に対し通信の中継を要求する機能を有する通信中継要求手段と、を有し、かつ、前記監視手段により得られた通信状態に基づき自端末がいずれの基地局の通信エリア内にもないと判断すると、他の端末を探索する機能を有する探索手段により他の端末の探索を開始することを特徴とする。
【００１０】
本発明の端末は、あるいはさらに、前記探索手段により前記他の端末を複数発見すると、それらの中から自端末との通信状態が最も良い端末に対して、前記通信中継要求手段により通信の中継を要求することを特徴とする。あるいはさらに、前記通信中継要求手段により自端末との通信状態が最も良い端末に対して通信の中継を要求した結果、いずれの基地局との接続も確立できなかったときには、前記通信中継要求手段により自端末との通信状態が良い順に２番目以降所定の順位までの端末に対して順次通信の中継を要求することを特徴とする。
【００１１】
本発明の端末は、あるいはさらに、前記探索手段により前記他の端末を複数発見すると、それらの中から基地局との通信状態が最も良い端末に対して、前記通信中継要求手段により通信の中継を要求することを特徴とする。あるいはさらに、前記通信中継要求手段により基地局との通信状態が最も良い端末に対して通信の中継を要求した結果、いずれの基地局との接続も確立できなかったときには、前記通信中継要求手段により基地局との通信状態が良い順に２番目以降所定の順位までの端末に対して順次通信の中継を要求することを特徴とする。
【００１２】
本発明の端末は、あるいはさらに、通信の中継に関与する最大端末数が予め設定されていることを特徴とする。あるいはさらに、前記最大端末数が変更可能であることを特徴とする。あるいはさらに、前記最大端末数に、上限が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の端末は、あるいはさらに、前記所定の順位が変更可能であることを特徴とする。あるいはさらに、前記所定の順位に、上限が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の端末は、あるいはさらに、前記他の端末に対する通信中継要求機能の有効と無効との切り替え手段を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の端末は、あるいはさらに、通信中継要求元の端末から要求された通信の中継を受け入れる機能を有する通信中継要求受け入れ手段を有することを特徴とする。あるいはさらに、前記通信中継要求元の端末からの通信中継要求の受け入れ機能の有効と無効との切り替え手段を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の端末は、あるいはさらに、前記他の端末に対する通信中継要求機能の有効と無効との切り替え手段と、前記通信中継要求元の端末からの通信中継要求の受け入れ機能の有効と無効との切り替え手段と、を有することを特徴とする。あるいはさらに、前記通信中継要求元の端末からの通信中継要求の受け入れ機能の有効と無効との切り替え手段により、前記通信中継要求元の端末からの通信中継要求の受け入れ機能が無効に設定されていると、前記他の端末に対する通信中継要求機能の有効と無効との切り替え手段により、前記他の端末に対する通信中継要求機能を有効に設定できないことを特徴とする。
【００１７】
本発明の端末は、あるいはさらに、災害時には、前記他の端末に対する通信中継要求機能が有効となることを特徴とする。
【００１８】
本発明の端末は、あるいはさらに、災害時には、前記通信中継要求元の端末からの通信中継要求の受け入れ機能が有効となることを特徴とする。
【００１９】
本発明の端末は、あるいはさらに、緊急通話については、前記他の端末に対する通信中継要求機能が有効となることを特徴とする。
【００２０】
本発明の端末は、あるいはさらに、緊急通話については、前記通信中継要求元の端末からの通信中継要求の受け入れ機能が有効となることを特徴とする。
【００２１】
本発明の端末は、あるいはさらに、通信方式としてCode Division Multiple Access (CDMA)方式、又は、Wideband CDMA (W-CDMA)方式、又は、CDMA2000方式を採用していることを特徴とする。
【００２２】
本発明の端末は、あるいはさらに、通信内容が暗号化されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明の端末は、通信中継要求元の端末の通信を中継する機能を有する端末であって、基地局との通信状態を監視する機能を有する監視手段と、通信中継要求元の端末から要求された通信の中継を受け入れる機能を有する通信中継要求受け入れ手段と、を有し、かつ、前記監視手段に基づき自端末がいずれかの基地局の通信エリア内にあると判断すると、他の端末を探索する機能を有する探索手段により、前記通信中継要求元の端末の探索を開始することを特徴とする。
【００２４】
本発明の移動端末は、他の端末に対し自端末の通信の中継を要求する機能、或いは、通信中継要求元の端末から要求された通信の中継を受け入れる機能を有する移動端末であって、ユーザからの通信要求の有無に関わらず、前記他の端末或いは前記通信中継要求元の端末と中継のための接続をする機能を有する。
【００２５】
本発明の移動体通信方法は、端末において、他の端末に対し自端末の通信の中継を要求する移動体通信方法であって、基地局との通信状態に基づき自端末がいずれかの基地局の通信エリア内にあるか否かを判断する判断ステップと、他の端末を探索する探索ステップと、他の端末に対し通信の中継を要求する要求ステップと、を有し、かつ、前記判断ステップにより自端末がいずれの基地局の通信エリア内にもないと判断すると、前記探索ステップを開始することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、自携帯電話が通信エリア内にあるか否かを監視し、通信エリア外にあると判断すると、ユーザが通信を開始しようとしなくとも、予め通信の中継依頼先となる他の携帯電話を探索し、基地局との通信を確立しておくことで、ユーザが通信を開始しようとした場合に、短時間で通信を開始することができる。あるいは、本発明によれば、他の携帯電話からの通信中継要求の受け入れ機能が無効に設定されていると、他の携帯電話に対する通信中継要求機能を有効に設定できないようにしておくことにより、特定の端末が、他の携帯電話の通信の中継という義務を果たさず、自らの通信の中継を他の携帯電話にさせるという権利のみを享受することを回避することができる。
これらの利点により、初めて現実の移動体通信システムにこの技術を採用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２８】
《実施例１》
図１は本発明の一実施例である携帯電話の内部構成を示す概念図である。この携帯電話は、アンテナ１０、電波送受信部１１、電界強度監視部１２、端末探索部１３、通信中継要求部１４、通信中継要求受け入れ部１５、通信中継要求有効無効切替部１６、通信中継要求受け入れ有効無効切替部１７から構成されている。
【００２９】
電波送受信部１１は、アンテナ１０に接続されており、基地局或いは他の携帯電話からの電波を受信し、また、基地局或いは他の携帯電話への電波を送信する。電界強度監視部１２は電波送受信部１１から入力される電界の強度を監視する。端末探索部１３は、電界強度監視部１２により監視される電界の強度に基づき、中継を要求できる他の携帯電話を探索する。端末探索部１３による他の携帯電話の探索は、最寄りの携帯電話の発する電界強度を探知することにより行なう。通信中継要求部１４は、端末探索部１３により探索されたその携帯電話と接続を確立する。通信中継要求部１４による接続の確立は、自端末と他の携帯端末との間に、自端末と基地局との間と同様な関係を構築することにより、ネットワークの接続を行なう。通信中継要求受け入れ部１５は、アンテナ１０及び電波送受信部１１により受信した他の端末からの通信中継要求に従って、通信中継要求の要求元の端末との接続、及び、基地局或いはさらなる通信中継要求先の他の端末との接続を確立する。通信中継要求有効無効切替部１６は、端末探索部１３及び通信中継要求部１４の機能の有効と無効とを切り替える。この機能を有効とするか無効とするかの設定は、携帯電話のメニュー画面から適宜ユーザが適宜行なう。通信中継要求受け入れ有効無効切替部１７は、通信中継要求受け入れ部１５の機能の有効と無効とを切り替える。この機能を有効とするか無効とするかの設定は、携帯電話のメニュー画面からユーザが適宜行なう。
【００３０】
図２は、本実施例１の携帯電話が他の携帯電話に通信の要求を行なう場合の処理を示すフローチャートである。図２において、電波送受信部１１がアンテナ１０より基地局からの電波を受信する(S102)。次に電界強度監視部１２が、その電界強度k(i)を監視する(S103)。電波が弱いために通信が困難かどうかは、電界強度監視部１２が、電界強度k(i)と所定の閾値Dとの比較により判断する(S104)。電波が強く、電界強度k(i)≧閾値Dの場合には、通常の通信が可能である(S105)。電波が弱く、電界強度k(i)＜閾値Dの場合、端末探索部１３が、通信の中継を要求する相手となる他の携帯電話を探索する(S106)。端末探索部１３は、他の携帯電話を発見できたか否か判定し(S107)、他の携帯電話を発見できなかった場合、通信は不可となる(S108)。端末探索部１３が、他の携帯電話を発見できた場合、通信中継要求部１４が、自携帯電話に最も強い電界強度で電波が届いている他の携帯電話を中継依頼先として選んで接続を確立する(S109)。通信中継要求部１４が、その中継依頼先に通信の中継を要求する(S110)。このとき、通信中継要求部１４は、中継依頼先の携帯電話が中継依頼のおおもとである自携帯電話から数えて何番目であるかという序列iと、中継に関与する予め定められた最大端末数nとを、中継依頼先に通知する(S110)。最大端末数nの値は、ユーザにより変更可能としても良い。また、ここでは、自携帯電話が中継依頼のおおもととなっている例について述べているため、中継依頼先の携帯電話に渡す序列iの値は1である。自携帯端末が他の端末から通信の中継を依頼され、さらに他の端末に通信の中継を依頼する例（図３）については後述するが、その場合は中継依頼元から渡された序列iを１つインクリメントし、中継依頼先に渡すこととなる。
【００３１】
通信中継要求部１４が、中継依頼先から通信可能である旨の回答を得た場合には(S111)、通信可能となる(S112)。通信中継要求部１４が、通信不可である旨の回答を得た場合には(S113)、通信不可となる(S114)。何の回答も得てない場合には、通信中継要求部１４が、所定の時間が経過したか否か判定し(S115)、タイムアウトしていれば通信不可となる(S116)。まだタイムアウトしていない場合には、再び通信可能又は不可である旨の回答が得たか否かの判定に戻る(S111及びS113)。
【００３２】
図３は本実施例１の携帯電話が他の携帯電話より通信の中継を要求された場合の処理を示すフローチャートである。図３において、まず、通信中継要求受け入れ部１５が、アンテナ１０より電波送受信部１１を経由して他の携帯電話からの通信の中継を要求する旨の信号を受け取る(S201)。次に、電波送受信部１１が、アンテナ１０より基地局からの電波を受信し(S202)、電界強度監視部１２が、その電界強度を監視する(S203)。電界強度監視部１２が、電界強度k(i)と所定の閾値Ｄ'との比較により、電波が弱いために通信が困難かどうかを、判断する(S204)。電波が強く、電界強度k(i)≧閾値Ｄ'の場合には、自携帯電話と基地局との間の直接の通信が可能であり、端末探索部１３がこれ以上中継要求先を探す必要がないことを意味している。即ち、自携帯電話が中継することによりおおもとの中継依頼元と基地局との間の通信が可能となることが確定するため、通信中継要求受け入れ部１５は、中継が可能である旨の回答を中継依頼元へ返す(S205)。電波が弱く、電界強度k(i)＜閾値Ｄ'の場合、通信中継要求受け入れ部１５は、自携帯電話で中継に関与する最大端末数に達しているか否かの判定を行うために、中継依頼元から受け取った、自携帯電話がおおもとの携帯電話から数えて何番目であるかという序列iと、中継に関与する最大端末数nとを、比較する(S206)。最大端末数に達している場合には、通信中継要求受け入れ部１５は、通信が不可である旨の回答を中継依頼元へ返す(S207)。まだ最大端末数に達していない場合には、端末探索部１３が、通信の中継を要求する相手となる他の携帯電話を探索する(S208)。端末探索部１３は、他の携帯電話を発見できたか否か判定し(S209)、他の携帯電話を発見できなかった場合、通信中継要求受け入れ部１５は、通信が不可である旨の回答を中継依頼元へ返す(S210)。他の携帯電話を発見できた場合、通信中継要求部１４が、本実施例１の自携帯電話に最も強い電界強度で電波が届いている携帯電話を中継依頼先として選んで接続を確立する(S211)。通信中継要求部１４が、その中継依頼先に通信の中継を要求する(S212)。このとき、通信中継要求部１４は、中継依頼元から受け取った、自携帯電話がおおもとの携帯電話から数えて何番目であるかという序列iを１つインクリメントし、(i+1)（中継依頼先の携帯電話がおおもとの携帯電話から数えて何番目であるかという序列）と、中継に関与する最大端末数nとを、中継依頼先に通知する(S212)。通信中継要求部１４が、中継依頼先から通信可能である旨の回答が得た場合には(S213)、通信中継要求受け入れ部１５が、通信が可能である旨の回答を中継依頼元へ返す(S214)。通信中継要求部１４が、通信不可である旨の回答を得た場合には(S215)、通信中継要求受け入れ部１５は通信が不可である旨の回答を中継依頼元へ返す(S216)。何の回答も得られてない場合には、通信中継要求部１４が、所定の時間が経過したか否か判定し(S217)、タイムアウトしていれば、通信中継要求受け入れ部１５は通信が不可である旨の回答を中継依頼元へ返す(S218)。まだタイムアウトしていない場合には再び通信可能又は不可である旨の回答が得られたか否かの判定に戻る(S213及びS215)。なお、閾値ＤとＤ'は同じ値でも良いし、相異なる値でも良い。
【００３３】
以上の動作により、ユーザが通信エリア外にある携帯電話で通信を行おうとした場合に、近傍の携帯電話群の中から最も電界強度が強い経路を探索し、接続を確立させ、最終的にいずれかの基地局の通信エリア内にある携帯電話を経由して基地局との通信が確立できるまで、探索された携帯電話で次々に同様の処理を行う。こうして通信エリア外の携帯電話でも通信が可能となる。
【００３４】
本実施例１の携帯電話が他の携帯電話に中継を要求する場合の処理（図２のフローチャート）は、通信可能の返答が得られるまで、所定の時間周期で繰り返すことが望ましい。一方、本実施例１の携帯電話が他の携帯電話より通信の中継を要求された場合の処理（図３のフローチャート）は、通信中継要求受け入れ有効無効切替部１７により通信中継要求受け入れ部１５の機能が有効にされている場合には、中継要求信号受信（図３のＳ２０１）の待機状態であることが望ましい。
【００３５】
本実施例１で、通信エリア外の携帯電話が通信を行おうとした場合に、一つの携帯電話が中継するだけで基地局まで辿り着くことができた場合の概念図を図４に示す。この場合、通信エリア外の携帯電話５４が中継を依頼した一次中継端末５３が、ある基地局５１の通信エリア５２内にあるために、一次中継端末５３はこれ以上他の携帯電話を探すことはせずに、基地局５１との接続を確立し、通信エリア外の携帯電話５４は通信を開始することができる。
【００３６】
また、二つの携帯電話が中継して基地局まで辿り着くことができた場合の概念図を図５に示す。この場合、通信エリア外の携帯電話６５が中継を依頼した一次中継端末６４は、どの基地局の通信エリア内にもないので、他の携帯電話を探索し、二次中継端末６３を発見する。この場合、二次中継端末６３が、ある基地局６１の通信エリア６２内にあるために、二次中継端末６３はこれ以上他の携帯電話を探すことはせずに、基地局６１との接続を確立し、通信エリア外の携帯電話６５は通信を開始することができる。
【００３７】
本実施例１の携帯電話では、自携帯電話が通信エリア内にあるか否かを監視し、通信エリア外にあると判断した場合には、ユーザが通信を開始しようとしなくとも、予め通信の中継依頼先となる他の携帯電話を探索し、基地局との通信を確立しておくようになっている。これにより本実施例１では、ユーザが通信を開始しようとした場合に、短時間で通信を開始することができる。
【００３８】
本実施例１では、端末探索部１３が発見した近傍の複数の携帯電話の中から一の中継依頼先を選択する判断基準として、自携帯電話に届く電波の電界強度を判断基準とすることにより、確実に接続を確立することができるように構成されている。
【００３９】
本実施例１では、中継に関与する最大端末数nを予め設定しておくことで、無限に探索を繰り返してしまい、無駄に他の携帯電話・自携帯電話の電力やハードウエア資源を消費することがないように構成されている。さらに、この値をユーザ設定により変更できるようにしておけば、（１）接続を確立するまでに多少時間がかかったとしても、どうしても通信を行いたい場合と、（２）接続が確立するとしても長時間がかかるのであれば、あきらめたい場合とを、ユーザ自身が設定により使い分けることができる。さらに、ユーザが設定できる値には上限を設けておくことで、特定のユーザの通信のために他の携帯電話の電力やハードウエア資源が大量に消費されることを避けることができる。
【００４０】
本実施例１では、CDMA方式に基づいた通信を行っている。CDMA方式に代表されるようなスペクトラム拡散方式に基づいた通信は秘話性が高いため、中継端末から通信内容が漏洩する懸念がなく、高いセキュリティが保たれるという効果がある。スペクトラム拡散方式でなくとも、通信を暗号化することによって、同様に高いセキュリティが保たれる。
【００４１】
本実施例１においては、通信中継要求有効無効切替部１６により、他の携帯電話に通信の中継を要求する機能の有効或いは無効を選択できるように構成されている。これにより、通信エリア外からも通信できるというメリットと、通信の中継要求を受け入れた端末から通信内容が漏洩するリスクがあるというデメリットをユーザ自身が計りに掛け、選択できるという利点がある。本実施例１では、通信中継要求有効無効切替部１６による有効と無効との切り替えは、ユーザが適宜携帯電話のメニュー画面から行なうとしたが、ユーザと携帯電話のキャリアとの間の契約により行なう、という態様も考えられる。
【００４２】
また、本実施例１においては、通信中継要求受け入れ有効無効切替部１７により、他の携帯電話から要求される通信の中継を受け入れる機能の有効或いは無効を選択できるように構成されている。これにより、通信の中継を要求される携帯電話にとっては、自携帯電話とは全く関係のない通信のために、自携帯電話の電力やＣＰＵパワーなどのハードウエア資源を提供しなければならないというデメリットを回避することができる。本実施例１では、通信中継要求受け入れ有効無効切替部１７による有効と無効との切り替えは、ユーザが適宜携帯電話のメニュー画面から行なうとしたが、ユーザと携帯電話のキャリアとの間の契約により行なう、という態様も考えられる。
【００４３】
さらに、他の携帯電話からの通信中継要求の受け入れ機能が無効に設定されている場合には、他の携帯電話に対する通信中継要求機能を有効に設定できないようにしておけば、特定の端末が、他の携帯電話の通信の中継という義務を果たさず、自らの通信の中継を他の携帯電話にさせるという権利のみを享受することを回避することができる。
【００４４】
また、本実施例１において、災害時、及び、日本における110番或いは119番などの緊急通話についてだけは、ユーザ設定に関わらず、通信中継要求機能又は通信中継要求の受け入れ機能またはそれらの両方を有効とすることで、電波や通信システムの公共性を担保することができる。
【００４５】
《実施例２》
実施例１の携帯電話では、自携帯電話がおおもととなる場合（図２）、及び、他の携帯電話から中継を要求された場合（図３）のいずれの場合であっても、端末探索部１３が近傍に複数の携帯電話を発見したときには、通信中継要求部１４が、それらの中から自携帯電話に最も強い電界強度で電波が届いている携帯電話を選んで、通信中継要求部１４が、その携帯電話と接続を確立し(S109及びS211)、その携帯電話に中継を要求している(S110及びS212)。しかしながら、こういった中継端末探索アルゴリズムを用いた場合、自携帯電話に最も強い電界強度で電波が届いている携帯電話が、必ずしも基地局に物理的に近いとは限らない。したがって、最終的には通信可能となるとしても、図２や図３に示した処理がなかなか収束せず通信開始まで時間がかかるという怖れがある。或いは、無駄に電力やハードウエア資源を消費してしまうという怖れがある。また、中継に関与する最大端末数ｎの値にもよっては、本来適切に経路を選べば基地局に辿り着けるはずであるにも関わらず、実際にはどの基地局にも辿り着けず通信不可となる怖れがある。
【００４６】
そこで、本発明の他の実施例である本実施例２の携帯電話は、端末探索部１３が近傍に複数の携帯電話を発見できたときには、通信中継要求部１４が、それらの中から基地局からの電波を最も強い電界強度で受信している携帯電話を中継依頼先として選んで、通信中継要求部１４が、その携帯電話と接続を確立し(S109及びS211)、その携帯電話に中継を要求する(S110及びS212)。実施例１を説明した図１乃至図５は、本実施例２の携帯電話についても適用できる。
【００４７】
本実施例２の携帯電話での処理で、実施例１の携帯電話で行われる処理と異なるのは、端末探索部１３が複数の携帯電話を発見したときに、通信中継要求部１４が中継を要求するために接続を確立する携帯電話として(S109及びS211)、通信中継要求部１４が、自携帯電話に最も強い電界強度で電波が届いている携帯電話ではなく、基地局からの電波を最も強い電界強度で受信している携帯電話を選ぶことである。このためには、まず端末探索部１３が近傍に発見した複数の携帯電話の一部又は全部との接続を通信中継要求部１４が一旦確立し、各携帯電話にそれぞれがどの程度の強度で基地局からの電波を受信しているか問い合わせる。この問い合わせに対する各携帯電話からの回答を参照して、それらの中で、基地局からの電波を最も強い電界強度で受信している携帯電話を通信中継要求部１４が中継依頼先として選択する。
【００４８】
基地局からの電波を最も強い電界強度で受信している携帯電話は基地局からの物理的な距離が近い可能性が高いので、こうした中継端末の選び方をおおもとの携帯電話と中継端末とで繰り返すことによって、徐々に基地局に近づいて行くことができ、最終的には基地局に辿り着ける確率が高い。
【００４９】
《実施例３》
実施例１では、中継に関与する最大端末数ｎの範囲内で、基地局に辿り着けなかった場合、そこで通信不可としている。それに対し、本発明の他の実施例である本実施例３の携帯電話では、端末探索部１３が近傍に複数の携帯電話を発見できているときには、そこで通信不可とはせず、通信中継要求部１４が、それらの中から自携帯電話に２番目以降に強い電界強度で電波が届いている携帯電話を順次選んで、通信中継要求部１４がその携帯電話と接続を確立し(S109及びS211)、その携帯電話に中継を要求する(S110及びS212)。これにより、自携帯電話に最も強い電界強度で電波が届いている携帯電話の先が袋小路になっていた場合にも、最終的には基地局にたどり着くことができる可能性が生じる。
【００５０】
ここで何番目に電界強度が強い携帯電話まで試行するかは、予め設定されていることが望ましい。これにより、混雑時など近傍に無数の携帯電話が存在する場合に、無限に探索を繰り返してしまうことが防止できる。この何番目に電界強度が強い携帯電話まで試行するかの限界はユーザ設定により変更できることが望ましい。
【００５１】
本実施例３では、自携帯電話に届く電界強度最も強い端末を選ぶことにより基地局まで辿り着けなった場合には、自携帯電話に届く電界強度が２番目以降である端末への中継要求を試行することにより、本来うまく経路を選べば基地局に辿り着けるはずであるにも関わらず、実際にはどの基地局にも辿り着けず通信不可となるという事態を回避している。
【００５２】
《実施例４》
実施例１では、通信エリア外にある携帯電話５４（図４）が、近傍の携帯電話５３（図４）に中継を要求して、最終的に、基地局５１（図４）との接続を確立している。これに対し、本実施例４では、通信エリア内にある携帯電話５３（図４）が、予め近傍かつ通信エリア外の携帯電話５４（図４）を探索して基地局５１（図４）との中継を申し出ることにより、通信エリア外にある携帯電話５４（図４）と基地局５１（図４）との間の接続を確立しておく。したがって、当該通信エリア外の携帯電話５４（図４）のユーザが通信を開始しようとした際に、直ちに通信を行うことができる。
【００５３】
本実施例４では、通信エリア外にある携帯電話５４（図４）が自らの通信を中継する中継依頼先の携帯電話を効率的に発見することができる。また、当該通信エリア外の携帯電話５４（図４）が通信を開始しようとした際に、直ちに通信を行うことができる。
【００５４】
これまで述べた実施形態では、本発明を携帯電話に適用した実施例を述べたが、本発明の適用はこれに限られるものではない。本発明は、携帯電話だけでなく、移動電話・自動車電話・携帯端末・移動端末・モバイル端末などから構成される移動体通信システムであればどのような名称・形態のものであっても、適用することができる。
【００５５】
近傍の携帯電話を複数発見した場合に、それらの中から適当な一つを選択する判断基準としては、上記実施形態に述べた２種類（自携帯電話に最も強い電界強度で電波が届いている端末を選ぶ、及び、基地局からの電波を最も強い電界強度で受信している端末を選ぶ）に限られるものではない。例えば、近傍の各端末から自携帯電話に届く電波の電界強度と、近傍の各端末が受信している基地局からの電波の電界強度とから、所定の評価関数に基づいて、中継に関与する端末数が比較的少なく、かつ、基地局との間に確立した接続が比較的確実であると推測されるものを選ぶ、ということもできる。
【００５６】
実施例１ではスペクトラム拡散方式としてCDMA方式を採用したが、他にもW-CDMA方式或いはCDMA2000方式などを支障なく採用することができる。
【００５７】
上記実施例では、電界強度を基準にして各種の判断を行なう例を示した。しかし、通信状態を判断する基準としては、電界強度以外にも、例えばビットエラーレートなど各種のものが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施例である携帯電話の内部構成を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施例である携帯電話が、他の携帯電話に通信の中継を要求する際に行う処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施例である携帯電話が、他の携帯電話より中継を要求された場合に行う処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明を実施した例である移動体通信システムにおいて、一つの端末が中継するだけで基地局まで辿り着くことができた場合の端末及び基地局の通信の様子を示す概念図である。
【図５】本発明を実施した例である移動体通信システムにおいて、二つの端末が中継して基地局まで辿り着くことができた場合の端末及び基地局の通信の様子を示す概念図である。
【図６】従来技術による移動体通信システムの通信の様子を示す概念図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  アンテナ
１１  電波送受信部
１２  電界強度監視部
１３  端末探索部
１４  通信中継要求部
１５  通信中継要求受け入れ部
１６  通信中継要求有効無効切替部
１７  通信中継要求受け入れ有効無効切替部
５１  基地局
５２  基地局の通信エリア
５３  基地局の通信エリア内の携帯電話
５４  通信エリア外の携帯電話
６１  基地局
６２  基地局の通信エリア
６３  基地局の通信エリア内の携帯電話
６４  通信エリア外の携帯電話
６５  通信エリア外の携帯電話
７１  基地局Ａ
７２  基地局Ａの通信エリア
７３  基地局Ａの通信エリア内の携帯電話
７４  基地局Ｂ
７５  基地局Ｂの通信エリア
７６  基地局Ｂの通信エリア内の携帯電話
７７  通信エリア外の携帯電話
７８  通信エリア外の携帯電話
【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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【図６】
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