(57)【要約】【課題】  通信開始時から通信負荷の軽い基地局装置を選択、接続することによって、高速なパケット通信を迅速に遂行可能となる。【解決手段】  本発明の基地局装置選択方法は、携帯端末装置１１０が、通信可能な基地局装置１２０に接続要求を行い、接続要求を受けた基地局装置が、チャネル情報と空きスロット数とを送信し、携帯端末装置が、チャネル情報と空きスロット数とを受信し、空きスロット数が携帯端末装置内に予め設定された閾値以上であれば、その基地局装置を無線通信相手として選択し、チャネル情報に示されるチャネルを介して選択された基地局装置と無線通信を行うことを特徴としている。【選択図】    図６
2008085525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信可能な複数の基地局装置から、携帯端末装置と無線通信を行う基地局装置を選択する基地局装置選択方法であって、
前記携帯端末装置が、前記基地局装置に接続要求を行う接続要求工程と、
前記接続要求を受けた基地局装置が、接続可能なチャネルを示すチャネル情報と、当該基地局装置における現時点の空きスロット数とを送信する情報送信工程と、
前記携帯端末装置が、前記チャネル情報と空きスロット数とを受信する情報受信工程と、
前記携帯端末装置が、前記空きスロット数が前記携帯端末装置内に予め設定された閾値以上であれば、該基地局装置を無線通信相手として選択する基地局選択工程と、
前記携帯端末装置が、前記チャネル情報に示されるチャネルを介して前記選択された基地局装置と無線通信を行う携帯無線通信工程と、
を含むことを特徴とする、基地局装置選択方法。
【請求項２】
前記携帯端末装置が、通信可能な前記基地局装置との電界強度を測定する電界強度測定工程をさらに含み、
前記接続要求工程は、前記電界強度測定工程で測定された電界強度が強い順に接続要求を順次行い、
前記基地局選択工程は、前記情報受信工程で順次受信された空きスロット数が予め設定された閾値以上となった時点で、該基地局装置を無線通信相手として選択することを特徴とする、請求項１に記載の基地局装置選択方法。
【請求項３】
前記空きスロット数が閾値以上となる基地局装置が無い場合、前記接続要求工程、情報送信工程、情報受信工程を繰り返すことを特徴とする、請求項２に記載の基地局装置選択方法。
【請求項４】
前記空きスロット数が閾値以上となる基地局装置が無い場合、前記閾値を下げて、前記接続要求工程、情報送信工程、情報受信工程を繰り返すことを特徴とする、請求項２に記載の基地局装置選択方法。
【請求項５】
前記携帯端末装置が、無線通信している基地局装置に定期的に空きスロット数の送信要求を行う再送信要求工程をさらに含み、
受信した空きスロット数が閾値未満になると、前記電界強度測定工程、接続要求工程、情報送信工程、情報受信工程、基地局選択工程が再度実行されることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載の基地局装置選択方法。
【請求項６】
ユーザの要求に応じて前記閾値を変更する閾値変更工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の基地局装置選択方法。
【請求項７】
前記携帯端末装置が、通信可能な前記基地局装置との電界強度を測定する電界強度測定工程をさらに含み、
前記接続要求工程は、前記電界強度測定工程で測定された電界強度が所定レベル以上の基地局装置全てに接続要求を行い、
前記基地局選択工程は、前記情報受信工程で受信された全ての前記空きスロット数のうち、空きスロット数が一番多い基地局装置を無線通信相手として選択することを特徴とする、請求項１に記載の基地局装置選択方法。
【請求項８】
携帯端末装置と、該携帯端末装置と無線通信を行う複数の基地局装置と、を含む無線通信システムであって、
前記携帯端末装置は、
前記複数の基地局装置のうち通信可能な基地局装置に接続要求を行う接続要求部と、
前記接続要求を行った基地局装置から、接続可能なチャネルを示すチャネル情報と、空きスロット数とを受信する情報受信部と、
前記空きスロット数が当該携帯端末装置内に予め設定された閾値以上であれば、該基地局装置を無線通信相手として選択する基地局選択部と、
前記チャネル情報に示されるチャネルを介して前記選択された基地局装置と無線通信を行う携帯無線通信部と、
を備え、
前記基地局装置は、
前記接続要求に応じて、チャネル情報と、当該基地局装置における現時点の空きスロット数とを送信する情報送信部、
を備えることを特徴とする、無線通信システム。
【請求項９】
複数の基地局装置と無線通信を行う携帯端末装置であって、
前記複数の基地局装置のうち通信可能な基地局装置に、接続要求を行う接続要求部と、
前記接続要求を行った基地局装置から、接続可能なチャネルを示すチャネル情報と、空きスロット数とを受信する情報受信部と、
前記空きスロット数が当該携帯端末装置内に予め設定された閾値以上であれば、該基地局装置を無線通信相手として選択する基地局選択部と、
前記チャネル情報に示されるチャネルを介して前記選択された基地局装置と無線通信を行う携帯無線通信部と、
を備えることを特徴とする、携帯端末装置。
【請求項１０】
携帯端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、
前記携帯端末装置からの接続要求に応じて、接続可能なチャネルを示すチャネル情報と、当該基地局装置における現時点の空きスロット数とを送信する情報送信部、
を備えることを特徴とする、基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末装置と、この携帯端末装置と無線通信を行う複数の基地局装置と、を含む無線通信システムにかかり、特に、携帯端末装置と無線通信を行う基地局装置が選択される基地局装置選択方法、無線通信システム、携帯端末装置、基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の携帯端末装置において音声通話を行う場合、携帯端末装置は、最初に通信網の末端として多数地点に張り巡らされた複数の基地局装置との無線通信を試み、その中の一つの基地局装置に割り当てられたチャネルを通じて無線通信を確立し、音声通話を開始する。また、パケット通信に至っては、音声通話において各携帯端末装置に開放されるチャネルをさらに時分割し、分割したタイムスロットをそれぞれ別の携帯端末装置に割り当てることができる。
【０００３】
携帯端末装置は、所望する通信が音声通話またはパケット通信のいずれであっても、最初に自己の無線通信品質を確保するためオープンサーチと呼ばれる方法で周辺の基地局装置の電界強度をサーチし、電界強度の強い基地局装置を選択する。また、携帯端末装置は、選択した基地局装置と無線通信を継続しつつ、常に周辺の基地局装置の電界強度を監視し、携帯端末装置の移動や通信状況の変化によって通信中の基地局装置からの電波が弱まると、他の基地局装置に接続を切り換えて（ハンドオーバー）、通信を継続させる。
【０００４】
上述したように電界強度のみを基準にして基地局装置のハンドオーバーが行われると、電波の強い基地局装置、換言すれば、設置条件の良い基地局装置には通信接続が集中し、それに伴って基地局装置の通信負荷も増大して、各携帯端末装置との通信速度が著しく低下してしまう。
【０００５】
しかし、従来の無線通信システムにおいては、このような通信速度の低下を把握する術が無く、低速度が維持されたままのパケット通信を強いられ、パケット通信の進行程度で低速であることを推測するしかなかった。かかる問題を軽減するため、通信中の基地局装置から通信負荷の軽い基地局装置に接続先を切り換える技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−１５９０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、かかる技術では、全ての基地局装置において通信量を常時計算し、その通信量の周辺基地局装置への定期的な送信が余儀なくされ、通信中の基地局装置がその情報を報知しなければならなかった。また、携帯端末装置側でも、その情報を取得する度、改めて基地局装置の電界強度を測定しなくてはならず、処理負荷の増大を招くこととなっていた。
【０００７】
また、かかる技術は、基地局装置のハンドオーバーにかかる技術であり、通信開始時にはやはり特定の基地局装置に通信接続が集中する問題が解決されていない。
【０００８】
本発明は、従来の無線通信システムが有する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、携帯端末装置が、通信開始時から通信負荷の軽い基地局装置を選択、接続することによって、高速なパケット通信を迅速に遂行可能な、新規かつ改良された基地局装置選択方法、無線通信システム、携帯端末装置、基地局装置を提供することである。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、通信負荷の軽い基地局装置を、携帯端末装置が主体的かつリアルタイムに捜査、選択することにより、基地局装置の処理負荷を最小限に止め、導入コストや運用コストの低減を図ることが可能な、新規かつ改良された基地局装置選択方法、無線通信システム、携帯端末装置、基地局装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、通信可能な複数の基地局装置から、携帯端末装置と無線通信を行う基地局装置を選択する基地局装置選択方法であって、携帯端末装置が、通信可能な基地局装置に接続要求を行う接続要求工程と、接続要求を受けた基地局装置が、接続可能なチャネルを示すチャネル情報と、当該基地局装置における現時点の空きスロット数とを送信する情報送信工程と、携帯端末装置が、チャネル情報と空きスロット数とを受信する情報受信工程と、携帯端末装置が、空きスロット数が携帯端末装置内に予め設定された閾値以上であれば、その基地局装置を無線通信相手として選択する基地局選択工程と、携帯端末装置が、チャネル情報に示されるチャネルを介して選択された基地局装置と無線通信を行う携帯無線通信工程と、を含むことを特徴とする、基地局装置選択方法が提供される。
【００１１】
携帯端末装置は、通信開始時および通信中に、基地局装置の通信許容状況を把握し、通信負荷の軽い基地局装置を選択、接続する。かかる構成によって、通信開始時から高速かつ安定したパケット通信を遂行できる。また、このような通信負荷の軽い基地局装置を、携帯端末装置が主体的かつリアルタイムに捜査、選択することで、基地局装置の処理負荷を最小限に止めることができ、導入コストや運用コストの低減を図ることも可能となる。
【００１２】
携帯端末装置が、通信可能な基地局装置との電界強度を測定する電界強度測定工程をさらに含み、接続要求工程は、電界強度測定工程で測定された電界強度が強い順に接続要求を順次行い、基地局選択工程は、情報受信工程で順次受信された空きスロット数が予め設定された閾値以上となった時点で、その基地局装置を無線通信相手として選択するとしてもよい。
【００１３】
携帯端末装置では、空きスロット数の希望値を閾値として予め設定し、空きスロットがその閾値以上となった場合、即ち、パケット通信が快適に遂行される通信速度で、その基地局装置と即座に接続する。携帯端末装置は、既存の接続要求によって空きスロット数を取得することができるので、新たな処理負荷をほとんど伴うことなく高速なパケット通信を実現することが可能である。
【００１４】
空きスロット数が閾値以上となる基地局装置が無い場合、接続要求工程、情報送信工程、情報受信工程を繰り返すとしてもよい。また、携帯端末装置内に予め設定された閾値を下げて、各工程を繰り返すとしてもよい。
【００１５】
このような工程を繰り返す構成により、空きスロットが閾値以上となる基地局装置を確実に選択することができる。また、閾値を下げて各工程を繰り返すことで、現状で一番通信許容状況が良い基地局装置を選択することが可能となる。
【００１６】
携帯端末装置が、無線通信している基地局装置に定期的に空きスロット数の送信要求を行う再送信要求工程をさらに含み、受信した空きスロット数が閾値未満になると、電界強度測定工程、接続要求工程、情報送信工程、情報受信工程が再度実行されるとしてもよい。
【００１７】
基地局装置の通信許容状況は他の携帯端末装置との通信状況に応じて変化する。従って、無線通信中においても閾値以上に維持され続けているかが監視され、維持されなくなった場合には、新たな基地局装置が選択される。こうして空きスロット数が常に閾値以上に維持されることとなり、携帯端末装置は高速なパケット通信を維持することができる。
【００１８】
また、ユーザの要求に応じて閾値を変更する閾値変更工程を含むとしてもよい。
【００１９】
かかる構成により、ユーザは、自由に閾値を設定することができ、自己都合や送信するパケットの容量に応じて、時間もしくは通信の確実性のどちらかを優先することができる。例えば、確実性を犠牲にしても速度を優先する場合には閾値を上げ、確実性を優先する場合には、閾値を下げる。
【００２０】
携帯端末装置が、通信可能な基地局装置との電界強度を測定する電界強度測定工程をさらに含み、接続要求工程は、電界強度測定工程で測定された電界強度が所定レベル以上の基地局装置全てに接続要求を行い、基地局選択工程は、情報受信工程で受信された全ての空きスロット数のうち、空きスロット数が一番多い基地局装置を無線通信相手として選択するとしてもよい。
【００２１】
電界強度が強い順に接続要求する代わりに、本発明では、電界強度が所定レベル以上の全基地局装置に対して接続要求を行い、その中で空きスロット数が一番多い基地局装置を選択して接続する。かかる構成は、複数の基地局装置に対して接続要求を行うといった点で処理が増えているが、その時点における空きスロット数が最も多い基地局装置とパケット通信を遂行できるので、さらに、高速なパケット通信が実現可能である。
【００２２】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、携帯端末装置と、携帯端末装置と無線通信を行う複数の基地局装置と、を含む無線通信システムであって、携帯端末装置は、複数の基地局装置のうち通信可能な基地局装置に接続要求を行う接続要求部と、接続要求を行った基地局装置から、接続可能なチャネルを示すチャネル情報と、空きスロット数とを受信する情報受信部と、空きスロット数が携帯端末装置内に予め設定された閾値以上であれば、その基地局装置を無線通信相手として選択する基地局選択部と、チャネル情報に示されるチャネルを介して選択された基地局装置と無線通信を行う携帯無線通信部と、を備え、基地局装置は、接続要求に応じて、チャネル情報と、当該基地局装置における現時点の空きスロット数とを送信する情報送信部、を備えることを特徴とする、無線通信システムが提供される。
【００２３】
また、上記無線通信システムに用いられる携帯端末装置や基地局装置も提供される。
【００２４】
上述した基地局装置選択方法における従属項に対応する構成要素やその説明は、当該無線通信システム、携帯端末装置および基地局装置にも適用可能である。
【００２５】
また、コンピュータによって、上記携帯端末装置や基地局装置として機能するプログラムも提供され得る。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば、通信開始時から通信負荷の軽い基地局装置が選択、接続されるので、高速なパケット通信を迅速に遂行することができ、また、このような通信負荷の軽い基地局装置を、携帯端末装置が主体的かつリアルタイムに捜査、選択することにより、基地局装置の処理負荷を最小限に止め、導入コストや運用コストの低減を図ることが可能となる。さらに、通信負荷が複数の基地局装置で分散することで、特定の基地局装置に通信負荷が集中しなくなり、無線通信システム全体の通信効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２８】
（無線通信システム１００）
まず、本実施形態による無線通信システム１００における各装置の構成およびそれらの関係を説明する。
【００２９】
図１は、無線通信システム１００の概略的な構成を示したブロック図である。かかる無線通信システム１００は、携帯端末装置１１０と、基地局装置１２０と、通信網１３０と、管理サーバ１４０とを含んで構成される。
【００３０】
上記携帯端末装置１１０は、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ  ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）端末、携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ノート型パーソナルコンピュータ等の無線通信可能な電子機器で構成され、当該携帯端末装置１１０を利用するユーザの要求に基づいて、音声データやパケットデータを送信および受信する。
【００３１】
上記基地局装置１２０は、通信網１３０の末端として多数地点（電柱、ビルの屋上、電話ボックス、地下鉄のホーム、社屋の天井等）に配され、携帯端末装置１１０と無線通信可能かつ通信網１３０と通信可能に接続され、携帯端末装置１１０と通信網１３０との通信を中継する。また、基地局装置１２０は、携帯端末装置１１０と無線通信を行うための複数のチャネル（例えば、３チャネルや７チャネル）を有し、各チャネルに対して複数のスロット（例えば、１チャネルに対して４スロット）が設けられている。
【００３２】
上記通信網１３０は、専用網やインターネット網で形成され、管理サーバ１４０の管理下で通信接続すべき基地局装置１２０同士の通信を支援する。
【００３３】
上述した無線通信システム１００を利用して音声通信を行う場合、携帯端末装置１１０は、通信網１３０の末端として多数地点に張り巡らされた複数の基地局装置１２０との無線通信を試み、その中の一つの基地局装置１２０を選択し、その基地局装置１２０と、割り当てられたチャネルを通じて無線通信を確立し、音声通話を開始する。
【００３４】
また、携帯端末装置１１０は、選択した基地局装置１２０と通信しつつ、常に周辺の基地局装置１２０の電界強度を監視し、携帯端末装置１１０の移動や通信状況の変化によって通信中の基地局装置１２０からの電波が弱まると、他の基地局装置１２０に接続を切り換えて（ハンドオーバー）、通信を継続させる。
【００３５】
また、パケット通信に至っては、音声通話において各携帯端末装置１１０に開放されるチャネルをさらに時分割し、分割したスロット（タイムスロット）をそれぞれ異なる携帯端末装置に割り当てる時分割多重通信（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）が用いられている。かかる時分割多重通信によって、１つの周波数の電波を複数の携帯端末装置１１０で利用でき、基地局装置１２０では、複数の携帯端末装置１１０と同時に並行して無線通信することが可能となる。
【００３６】
例えば、通信可能チャネルが３チャネルで、１チャネルに４スロットを収納できる基地局装置１２０においては、全部で１２スロットが利用可能であり、この基地局装置１２０に対して、６台の携帯端末装置１１０が同時にパケット通信を行った場合、残りの６スロットが空きスロット数「６」となる。携帯端末装置１１０が１つのスロットのみ接続している場合には、例えば、８ｋｂｐｓの通信速度で、１チャネルを占有している場合には４スロット分の３２ｋｂｐｓの通信速度で、４チャネル（３チャネル＋ＣＣＨ（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ）１チャネル）を占有すると、１２８ｋｂｐｓの通信速度でパケット通信を行うことが可能である。
【００３７】
このような無線通信システム１００によって、ユーザは、固定電話のような音声通話のみならず、電子メールの送受信やＷｅｂを通じたサービスを利用でき、近年では、ユーザ認証にも用いられ、電子マネーやクレジット等幅広いサービスに適用されるようになってきた。
【００３８】
しかし、パケット通信においても電界強度のみを基準にして基地局装置１２０を選択すると、設置条件の良い基地局装置１２０には通信接続が集中し、それに伴って基地局装置１２０の通信負荷も増大して、各携帯端末装置１１０との通信速度が著しく低下してしまう。
【００３９】
本発明の実施形態による無線通信システム１００では、携帯端末装置１１０が、通信開始時から通信負荷の軽い基地局装置１２０を選択、接続することによって、高速なパケット通信を迅速に遂行できる。また、通信負荷の軽い基地局装置１２０を、携帯端末装置１１０が主体的かつリアルタイムに捜査、選択することにより、基地局装置１２０の処理負荷を最小限に止め、導入コストや運用コストの低減を図ることが可能である。
【００４０】
図２は、本実施形態の無線通信システム１００の概念を説明するための説明図である。かかる図２には３つの基地局装置１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃが位置を異にして設置され、その間に携帯端末装置１１０が位置している。このような状況下において、基地局装置１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃと携帯端末装置１１０との間に障害物が存在しなければ、電界強度は両者の間隔Ｄに応じた値となる。
【００４１】
図２において、携帯端末装置１１０は、基地局装置１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃの通信エリア１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃのうち、通信エリア１５０Ａおよび１５０Ｂには在圏しているが、通信エリア１５０Ｃには入っていない。従って、基地局装置１２０Ｃとは通信不能となる。
【００４２】
ここで、音声通話のみを考慮すると、携帯端末装置１１０は、電界強度の強い、即ち、間隔Ｄの短い基地局装置１２０Ａと接続されるべきである。しかし、本実施形態によれば、空きスロット数なる新たなパラメータが設けられており、間隔Ｄのみでは接続する基地局装置が決定しない。例えば、携帯端末装置１１０が、空きスロットが１０以上ある基地局装置１２０を所望する場合において、基地局装置１２０Ａの空きスロットが４で、基地局装置１２０Ｂの空きスロットが１２であれば、電界強度に拘わらず基地局装置１２０Ｂが無線通信相手として選択される。
【００４３】
以下、本実施形態による無線通信システムを構成する、携帯端末装置１１０、基地局装置１２０を詳述する。
【００４４】
（携帯端末装置１１０）
図３は、携帯端末装置１１０のハードウェアに関する概略的な構成を示した構成ブロック図である。かかる携帯端末装置１１０は、端末制御部２１０と、端末記憶部２１２と、表示部２１４と、操作部２１６と、音声入力部２１８と、音声出力部２２０と、携帯無線通信部２２２と、アンテナ部２２４と、電界強度測定部２２６を含んで構成される。
【００４５】
上記端末制御部２１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により携帯端末装置１１０全体を管理および制御する。端末制御部２１０は、端末記憶部２１２のプログラムを用い、携帯端末装置１１０を利用した通話機能や電子メール配信機能も当然にして遂行するが、後述する、接続要求部３１０、情報受信部３１２、基地局選択部３１４、再送信要求部３１６としても機能する。
【００４６】
上記端末記憶部２１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｅ２ＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等で構成され、端末制御部２１０で処理されるプログラムや、携帯端末装置１１０で利用可能な端末情報等を記憶する。
【００４７】
上記表示部２１４は，カラーまたはモノクロのディスプレイで構成され，端末記憶部２１２に記憶された、または通信網を介してアプリケーションサーバ（図示せず）から提供される、ＷｅｂブラウザやアプリケーションのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を表示することができる。また、自己の携帯端末装置１１０の設定や端末情報を参照することも可能である。
【００４８】
上記操作部２１６は、キーボード、十字キー、ジョイスティック等のスイッチから構成され、ユーザの操作入力を受け付ける。また、操作部２１６は、後述する閾値変更部３１８としても機能する。
【００４９】
上記音声入力部２１８は、マイクロフォン等、着信者の音声を取得可能な装置で構成され、音声通話時に入力されたユーザの音声を音声信号に変換する。
【００５０】
上記音声出力部２２０は、スピーカ等、音声を出力可能な装置で構成され、発信者の音声信号を音声に変えて出力する。また、着信音や操作部２１６による操作音、アラーム音等も出力できる。
【００５１】
上記携帯無線通信部２２２は、携帯電話網における基地局装置１２０と無線通信を行い、通信網を介して音声信号またはパケット信号を送受信する。かかる音声信号やパケット信号により、ユーザ間の音声通話や、通信網１３０を通じた電子データの送受信を実現することができる。
【００５２】
上記アンテナ部２２４は、携帯無線通信部２２２からの音声信号やパケット信号を電波信号に変換し、また、基地局装置１２０からの電波信号を当該携帯端末装置１１０で利用できる電気信号に変換する。かかるアンテナ部２２４は、アンテナを２つ有してもよく、その場合、電波の受信状況を監視し、受信状況が良いアンテナを選択して利用する（ダイバーシチ方式）。
【００５３】
上記電界強度測定部２２６は、通信接続する基地局装置１２０を選択するための指標として、アンテナ部２２４を介した通信可能な複数の基地局装置１２０の電界強度、特に受信電波における電界強度を測定する。
【００５４】
以上、述べたように、本実施形態における携帯端末装置１１０は、基地局装置１２０と通信を確立しつつ、音声通信やパケット通信を遂行する。以下では、携帯端末装置１１０の具体的な作用を、特にパケット通信に関して詳述する。
【００５５】
図４は、携帯端末装置１１０の概略的な機能を示した機能ブロック図である。携帯端末装置１１０は、接続要求部３１０と、情報受信部３１２と、基地局選択部３１４と、再送信要求部３１６と、閾値変更部３１８とを含んで構成される。
【００５６】
上記接続要求部３１０は、電界強度測定部２２６により測定された複数の基地局装置１２０の電界強度に基づいて、電界強度が強い順に基地局装置１２０に接続要求を行う。
【００５７】
上記情報受信部３１２は、接続要求部３１０が接続要求を行った基地局装置１２０から、接続可能なチャネルを示すチャネル情報と、基地局装置１２０における現時点の空きスロット数とを受信する。
【００５８】
上記基地局選択部３１４は、基地局装置１２０から受信した空きスロット数が、携帯端末装置１１０内に予め設定された閾値（例えば、「１０」）以上となる基地局装置１２０を無線通信相手として選択する。そして、携帯無線通信部２２２は、基地局選択部３１４で選択された基地局装置１２０と、チャネル情報に示されるチャネルを介して無線通信を開始する。
【００５９】
携帯端末装置１１０では、空きスロット数の希望値を閾値として予め設定し、空きスロット数がその閾値以上となる場合、即ち、パケット通信が快適に遂行される通信速度を達成できる場合、その基地局装置１２０と即座に接続する。携帯端末装置１１０は、既存の接続要求によって空きスロット数を取得することができるので、新たな処理負荷をほとんど伴うことなく、高速なパケット通信を実現することが可能である。
【００６０】
空きスロット数が閾値以上となる基地局装置が無い場合、接続要求部３１０、情報受信部３１２による接続要求や情報受信が繰り返されることとなる。また、携帯端末装置１１０内に予め設定された閾値を幾分下げて、各工程を繰り返すとしてもよい。
【００６１】
このような工程を繰り返す構成により、空きスロット数が閾値以上となる基地局装置を確実に選択することができ、また、閾値を下げて各工程を繰り返すことで、現状で一番通信許容状況が良い基地局装置を選択することが可能となる。
【００６２】
また、基地局選択部３１４は、通信可能な基地局装置１２０全ての空きスロット数と、通信端末装置内の閾値とを全て比較し終えても、空きスロット数が閾値以上となる基地局装置１２０が無かった場合、再度、電界強度が一番強い基地局装置１２０から接続要求や情報受信を繰り返すとしてもよいし、空きスロット数捜査をここで諦めて、電界強度が一番強い基地局装置１２０と強制的に通信を開始するとしてもよい。
【００６３】
上記再送信要求部３１６は、基地局装置１２０が選択され、通信が開始された後、無線通信している基地局装置１２０に定期的に空きスロット数の送信要求を行う。そして、基地局装置１２０から受信した空きスロット数が閾値未満になると、接続要求部３１０、情報受信部３１２、基地局選択部３１４に対して、本実施形態の基地局装置選択を再度実行させる。
【００６４】
基地局装置１２０の通信許容状況は他の携帯端末装置１１０との通信状況に応じて変化する。従って、無線通信中においても閾値以上で維持され続けているかどうかが監視され、維持されなくなった場合には、新たな基地局装置１２０が選択される。こうして空きスロット数が常に閾値以上に保たれ、携帯端末装置１１０は高速なパケット通信を維持することができる。
【００６５】
上記閾値変更部３１８は、ユーザの要求に応じて閾値を変更する。上述した閾値は、携帯端末装置１１０の出荷時にデフォルト（例えば、「１０」）で規定されているが、事後的に閾値を変更することができる。ユーザは、閾値変更部３１８を利用して自由に閾値を設定し直し、自己都合や送信するパケットの容量に応じて、時間もしくは通信の確実性のどちらかを優先することができる。例えば、確実性を犠牲にしても速度を優先する場合、閾値を上げ、確実性を優先する場合、閾値を下げる。
【００６６】
（基地局装置１２０）
図５は、基地局装置１２０の概略的な構成を示した構成ブロック図である。かかる基地局装置１２０は、基地局制御部４１０と、基地局記憶部４１２と、基地局無線通信部４１４と、通信網接続部４１６とを含んで構成される。
【００６７】
上記基地局制御部４１０は、中央処理装置（ＣＰＵ、ＤＳＰ）を含む半導体集積回路により基地局装置１２０全体を管理および制御する。基地局制御部４１０は、基地局記憶部４１２のプログラムを用い携帯端末装置１１０と通信網１３０とを中継する。また、基地局制御部４１０は、携帯端末装置１１０からの接続要求に応じて、接続可能なチャネルを示すチャネル情報と、基地局装置１２０における現時点の空きスロット数とを送信する情報送信部としても機能する。
【００６８】
上記基地局記憶部４１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｅ２ＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等で構成され、基地局制御部４１０で処理されるプログラム等を記憶する。
【００６９】
上記基地局無線通信部４１４は、基地局制御部４１０の制御下において、携帯端末装置１１０との無線通信により音声データやパケットデータ等の送受信を行う。例えば、上述したＰＨＳの基地局装置では、チャネルおよびスロットを複数の携帯端末装置１１０に対してそれぞれ割当て、複数のスロットにそれぞれ接続された携帯端末装置１１０との間で時分割多重通信を実行する。
【００７０】
上記通信網接続部４１６は、基地局制御部４１０の制御下において、通信網１３０と無線もしくは有線通信を行う。
【００７１】
以上、説明した本実施形態の携帯端末装置１１０および基地局装置１２０では、通信開始時および通信中に、基地局装置１２０の通信許容状況を把握し、通信負荷の軽い基地局装置を選択、接続する。かかる構成によって、通信開始時から高速かつ安定したパケット通信を遂行できる。また、このような通信負荷の軽い基地局装置を、携帯端末装置が主体的かつリアルタイムに捜査、選択することで、基地局装置の処理負荷を最小限に止めることができ、導入コストや運用コストの低減を図ることが可能となる。
【００７２】
また、コンピュータによって、上記携帯端末装置１１０や基地局装置１２０として機能するプログラムも提供され得る。
【００７３】
（基地局装置選択方法）
続いて、上述した基地局装置１２０から、携帯端末装置１１０と無線通信を行う基地局装置を選択する基地局装置選択方法について詳述する。ここでは、携帯端末装置１１０における基地局装置選択方法と、基地局装置１２０における基地局装置選択方法とに分けて説明されている。
【００７４】
図６は、携帯端末装置１１０における基地局装置選択方法の流れを示したフローチャート図である。当該基地局装置選択方法を開始する前に、ユーザは、出荷時に設定された閾値を自由に設定変更することができる。例えば、空きスロットを１０以上有する基地局装置１２０とパケット通信しようと試みた場合、かかる閾値を空きスロット数「１０」とする（Ｓ５００）。
【００７５】
パケット通信を開始する際、先ず、電界強度測定部２２６は、通信可能な基地局装置１２０との電界強度を測定し（Ｓ５０２）、その結果に基づいて、通信可能な基地局装置１２０が有るかどうかを判断する（Ｓ５０４）。通信可能な基地局装置１２０があれば、その基地局装置１２０を全て抽出し、接続要求部３１０は、そのうちで電界強度が一番強い基地局装置１２０に接続要求を行う（Ｓ５０６）。ここで通信可能な基地局装置１２０がなければ、リトライ回数が上限に達しているかどうか判断され（Ｓ５０８）、上限に達していれば、パケット通信を断念し（Ｓ５１０）、上限に達していなければ電界強度測定工程（Ｓ５０２）から繰り返す。
【００７６】
基地局装置１２０が接続要求（Ｓ５０６）に応じてチャネル情報と空きスロット数とを返信すると、情報受信部３１２は、そのチャネル情報と空きスロット数とを受信し（Ｓ５１２）、基地局選択部３１４は、空きスロット数が携帯端末装置１１０内に予め設定された閾値以上であるかどうか判断する（Ｓ５１４）。ここで、閾値以上となっていれば、その時点で、その基地局装置１２０を無線通信相手として選択する（Ｓ５１６）。
【００７７】
ここで、閾値以上となっていなければ、通信可能な基地局装置１２０全てに接続要求工程（Ｓ５０６）が行われたかどうか判断され（Ｓ５１８）、全てに行われていなければ、次に電界強度が強い基地局装置１２０を対象として（Ｓ５２０）、接続要求工程（Ｓ５０６）から繰り返す。全てに行われていれば、再度、電界強度が一番強い基地局装置１２０を対象として（Ｓ５２２）、接続要求工程（Ｓ５０６）から繰り返す。この接続要求繰り返し工程（Ｓ５２２）において、以後の通信接続をより確実に行うため閾値を下げ、例えば、空きスロットを「９」にデクリメントして接続要求工程（Ｓ５０６）から繰り返すとしてもよい。また、電界強度が一番強い基地局装置１２０と強制的に通信を開始してもよい。
【００７８】
このようにして、無線通信相手となる基地局装置１２０が選択されると、チャネル情報に示されるチャネルを介して選択された基地局装置との無線通信が開始される（Ｓ５２４）。このように無線通信が開始された後も、再送信要求部３１０は、無線通信している基地局装置１２０に定期的に空きスロット数の送信要求を行い（Ｓ５２６）、情報受信部３１２は、その空きスロット数を受信して（Ｓ５２８）、空きスロット数が閾値以上であるかどうか判断される（Ｓ５３０）。ここで、閾値未満になると、無線通信は継続したまま、電界強度測定工程（Ｓ５０２）から再度実行され、空きスロット数が閾値以上となる基地局装置１２０が見つかった時点で、基地局装置１２０の切り換えが行われる。
【００７９】
図７は、基地局装置１２０における基地局装置選択方法の流れを示したフローチャート図である。ここでは、携帯端末装置１１０からの信号を待ち受け（Ｓ６００）、接続要求工程（Ｓ５０６）による接続要求があると、自局における現時点の通信許容状況を表す空きスロット数を確認する（Ｓ６０２）。そして、接続要求があった携帯端末装置１１０に、チャネル情報と、自局の空きスロット数とを送信する（Ｓ６０４）。
【００８０】
（基地局装置選択方法の他の一例）
続いて、上述した基地局装置１２０から、携帯端末装置１１０と無線通信を行う基地局装置を選択する基地局装置選択方法の他の一例について詳述する。ここでは、電界強度が強い順に接続要求する代わりに、電界強度が所定レベル以上の全基地局装置１２０に対して接続要求を行い、その中で空きスロット数が一番多い基地局装置１２０を抽出して接続する。基地局装置１２０における基地局装置選択方法に関しては、図７を用いて説明した処理と実質的に等しいので、ここでは説明を省略し、処理が相異する携帯端末装置１１０における基地局装置選択方法のみ説明する。
【００８１】
図８は、携帯端末装置１１０における基地局装置選択方法の流れを示したフローチャートである。上述したように、当該基地局装置選択方法を開始する前に、ユーザは、出荷時に設定された閾値を自由に設定変更することができる（Ｓ７００）。
【００８２】
パケット通信を開始する際、先ず、電界強度測定部２２６は、通信可能な基地局装置１２０との電界強度を測定し（Ｓ７０２）、その結果に基づいて、通信可能な基地局装置１２０が有るかどうかを判断する（Ｓ７０４）。通信可能な基地局装置１２０があれば、その基地局装置１２０を全て抽出し、接続要求部３１０は、電界強度測定部２２６によって測定された電界強度が所定レベル以上の基地局装置全てに接続要求を行う（Ｓ７０６）。ここで、所定レベルは、安定して無線通信を遂行できるレベルを言う。通信可能な基地局装置１２０がなければ、リトライ回数が上限に達しているかどうか判断され（Ｓ７０８）、上限に達していれば、パケット通信を断念し（Ｓ７１０）、上限に達していなければ電界強度測定工程（Ｓ７０２）から繰り返す。
【００８３】
上記全ての基地局装置１２０が接続要求に応じてチャネル情報と空きスロット数とを返信すると、情報受信部３１２は、そのチャネル情報と空きスロット数とを受信し（Ｓ７１２）、基地局選択部３１４は、全ての空きスロット数のうち、空きスロット数が一番多い基地局装置１２０を無線通信相手として選択する（Ｓ７１６）。
【００８４】
このようにして、無線通信相手となる基地局装置１２０が選択されると、チャネル情報に示されるチャネルを介して選択された基地局装置との無線通信が開始される（Ｓ７２４）。このように無線通信が開始された後も、再送信要求部３１０は、無線通信している基地局装置１２０に定期的に空きスロット数の送信要求を行い（Ｓ７２６）、情報受信部３１２は、その空きスロット数を受信して（Ｓ７２８）、空きスロット数が所定範囲で維持されているかどうか判断される（Ｓ７３０）。ここで、維持されていないと判断されると、無線通信は継続したまま、電界強度測定工程（Ｓ７０２）から再度実行され、空きスロット数が閾値以上となる基地局装置１２０が見つかった時点で、基地局装置１２０の切り換えが行われる。
【００８５】
かかる構成は、空きスロット数取得に関する処理が増えているが、その時点における空きスロット数が最も多い基地局装置とパケット通信を遂行できるので、さらに、高速なパケット通信を実現可能である。
【００８６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８７】
例えば、上述した実施形態においては、一台の携帯端末装置が一つの基地局装置を選択してパケット通信を行う構成が記載されているが、その組み合わせはかかる場合に限られず、例えば、一台の携帯端末装置を複数の基地局装置に接続し、各基地局装置に対して、分割したパケットを並行して送受信するとしてもよく、その分割されたパケットの通信回線毎に本実施形態による基地局装置選択方法を適用するとしてもよい。
【００８８】
なお、本明細書の基地局装置選択方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、携帯端末装置と、携帯端末装置と無線通信を行う複数の基地局装置と、を含む無線通信システムにかかり、特に、携帯端末装置と無線通信を行う基地局装置が選択される基地局装置選択方法、無線通信システム、携帯端末装置、基地局装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】無線通信システムの概略的な構成を示したブロック図である。
【図２】本実施形態の無線通信システムの概念を説明するための説明図である。
【図３】携帯端末装置のハードウェアに関する概略的な構成を示した構成ブロック図である。
【図４】携帯端末装置の概略的な機能を示した機能ブロック図である。
【図５】基地局装置の概略的な構成を示した構成ブロック図である。
【図６】携帯端末装置における基地局装置選択方法の流れを示したフローチャート図である。
【図７】基地局装置における基地局装置選択方法の流れを示したフローチャート図である。
【図８】携帯端末装置における基地局装置選択方法の流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００９１】
１００  …無線通信システム
１１０  …携帯端末装置
１２０  …基地局装置
２２２  …携帯無線通信部
２２６  …電界強度測定部
３１０  …接続要求部
３１２  …情報受信部
３１４  …基地局選択部
３１６  …再送信要求部
３１８  …閾値変更部
Ｓ５００，Ｓ７００  …閾値変更工程
Ｓ５０２、Ｓ７０２  …電界強度測定工程
Ｓ５０６，Ｓ７０６  …接続要求工程
Ｓ５１２，Ｓ７１２  …情報受信工程
Ｓ５１６，Ｓ７１６  …基地局選択工程
Ｓ５２４，Ｓ７２４  …携帯無線通信工程
Ｓ５３０，Ｓ７３０  …再送信要求工程
Ｓ６０４  …情報送信工程
【図１】
2008085525.tif 000003
【図２】
2008085525.tif 000004
【図３】
2008085525.tif 000005
【図４】
2008085525.tif 000006
【図５】
2008085525.tif 000007
【図６】
2008085525.tif 000008
【図７】
2008085525.tif 000009
【図８】
2008085525.tif 000010