(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信端末が基地局と通信接続ができるように、基地局からエリア内の個々の通信端末に対し、該通信端末を識別するための端末識別情報を割り当てて通信接続を行う無線通信システムにおける前記通信端末であって、
前記基地局に対して、接続要求を行う接続要求送信手段と、
前記接続要求に対して、基地局から接続に必要な情報の応答がない場合に、前記端末識別情報の再割り当てを前記基地局に要求する端末識別情報再割り当て要求手段と
を備えることを特徴とする通信端末。
【請求項２】
基地局との接続が完了できない場合に、受信信号の受信エラー発生率を確認する受信エラー発生率確認手段を備え、
前記端末識別情報再割り当て要求手段は、前記受信エラー発生率が所定の値以下の場合に、前記端末識別情報の再割り当てを前記基地局に要求することを特徴とする請求項１に記載の通信端末。
【請求項３】
基地局との接続が完了できない場合に、受信信号の受信エラー発生率を確認する受信エラー発生率確認手段と、
前記受信エラー発生率が所定の値以下の場合に、前記基地局に対して接続要求を繰り返す接続要求繰り返し手段と、
前記接続要求繰り返し手段による接続要求の回数をカウントする接続要求カウント手段とを備え、
前記端末識別情報再割り当て要求手段は、前記接続要求カウント手段によるカウント値が所定の値を超えた場合に、前記端末識別情報の再割り当てを前記基地局に要求することを特徴とする請求項１に記載の通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムなどの無線通信システムにおける通信端末に関し、特に、基地局がエリア内の個々の通信端末（携帯電話機など）に、該通信端末を識別するため端末識別情報を割り当てて通信チャネルの接続を行う無線通信システムにおける通信端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信端末（以下端末）の固体識別のため、有限時間有効な端末識別子を動的に割り当てる様々なシステムが提案されている。例えば、ＲＦＣ２１３１のＤＨＣＰプロトコルなどのように端末識別子としてＩＰアドレスが付与されるものや、無線環境では３ＧＰＰ２において標準化が行われているＨＲＰＤ（High Rate Packet Data）のように端末識別子としてＵＡＴＩが付与されるものがある。
【０００３】
このような個々の端末を識別するための端末識別子を利用するシステムでは、端末と無線通信基地局（以下基地局）が保持する識別子に不一致が発生した場合、固体の端末認識が出来なくなるため通信の不通状態が発生する。このような通信の不通状態を解消するため、識別子の有効時間に期限が設けられている。具体的には、通信プロトコルの各処理に有効期限を設け、期間内に処理が完了しない場合は識別子を無効とする、若しくは基地局側で識別子の確認を行い、無効と判断した場合は識別子の再割り当て処理を行うなどがある。
また、ＨＲＰＤ（High Rate Packet Data）については下記特許文献に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−９２７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように端末識別子に有効期限を設けることによる状態改善方法には次のような問題がある。すなわち、ＨＲＰＤのような無線環境を利用するシステムでは、無線資源の有効利用の観点から通信量を減らすことが求められる。そのため端末識別子の有効時間を短くすることで不通状態の期間を短くする方法では、通信量の増加を招くことから望ましくない。
また基地局において無効な識別子の検出を行うことは有効であるが、端末が通信を行う全ての基地局にこの機能の対応が求められるため、この機能に対応しない基地局との接続が発生した場合、通信状態の回復が正しく行えないなどの問題が残る。
【０００５】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、ある無線通信環境において、通信の不通など、通信端末と基地局との間でチャネルの接続障害が発生した場合に、その原因が端末識別子（例えば、ＵＡＴＩ）の不一致かどうかを判断し、端末識別情報の不一致の場合には、この状態から回復するために現在の端末識別子を破棄し、新たな端末識別情報の獲得動作を行うことで通信不通状態を解消することができる通信端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
本発明の通信端末は、通信端末が基地局と通信接続ができるように、基地局からエリア内の個々の通信端末に対し、該通信端末を識別するための端末識別情報を割り当てて通信接続を行う無線通信システムにおける前記通信端末であって、前記基地局に対して、接続要求を行う接続要求送信手段と、前記接続要求に対して、基地局からの通信接続に必要な情報の応答がない場合に、前記端末識別情報の再割り当てを前記基地局に要求する端末識別情報再割り当て要求手段とを備えることを特徴とする。
これにより、端末識別情報の不一致により発生した接続障害を解決することができる。また、基地局内部の端末識別情報に障害が発生した場合でも、端末側の処理で回避することができる。また、本発明は、従来の通信端末の機能を利用し低コストで実現できる。
【０００７】
また、本発明の通信端末は、基地局との接続が完了できない場合に、受信信号の受信エラー発生率を確認する受信エラー発生率確認手段を備え、前記端末識別情報再割り当て要求手段は、前記受信エラー発生率が所定の値以下の場合に、前記端末識別情報の再割り当てを前記基地局に要求することを特徴とする。
これにより、通信接続（チヤネル接続）を完了できない原因を、端末識別情報の不一致か、受信電波環境に問題があるかを識別し、端末識別情報の不一致により発生した接続障害を解決することができる。また、基地局内部の端末識別情報に障害が発生した場合でも、端末側の処理で回避することができる。
【０００８】
また、本発明の通信端末は、基地局との接続が完了できない場合に、受信信号の受信エラー発生率を確認する受信エラー発生率確認手段と、前記受信エラー発生率が所定の値以下の場合に、前記基地局に対して接続要求を繰り返す接続要求繰り返し手段と、前記接続要求繰り返し手段による接続要求の回数をカウントする接続要求カウント手段とを備え、前記端末識別情報再割り当て要求手段は、前記接続要求カウント手段によるカウント値が所定の値を超えた場合に、前記端末識別情報の再割り当てを前記基地局に要求することを特徴とする。
これにより、通信接続（チャネル接続）を完了できない原因を、端末識別情報の不一致であることをより確実に確認し、端末識別情報の不一致による接続障害を解決することができる。また、基地局内部の端末識別情報に障害が発生した場合でも、端末側の処理で回避することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の通信端末においては、基地局に対して通信接続（チャネル接続）の接続要求を送信したが、通信接続に必要な情報が基地局から送信されず通信接続を完了できない場合は、端末識別情報（ＵＡＴＩなど）の再割り当て要求を基地局に送信し、新たな端末識別情報を取得する。
これにより、無線環境において端末識別子などの端末識別情報の不一致により発生した接続障害を端末主導で解決することができる。また、基地局内部の端末識別情報に障害が発生した場合でも、同様に端末側の処理で回避することができる。また、本発明は、従来の通信端末の機能を利用し、新たなハードウェア資源を費やすことなく低コストで実現できる。
【００１０】
また、本発明の通信端末においては、基地局との通信接続（チャネル接続）が完了できない場合は、受信信号の受信エラー発生率を確認する。この、受信エラー発生率が所定の値以下の場合に、端末識別情報の再割り当てを基地局に要求する。
これにより、通信接続を完了できない原因を、端末識別情報の不一致か、受信電波環境に問題があるかを識別し、端末識別情報の不一致により発生した接続障害を端末主導で解決することができる。また、基地局内部の端末識別情報に障害が発生した場合でも、端末側の処理で回避することができる。
【００１１】
また、本発明の通信端末においては、基地局との通信接続（チャネル接続）が完了できない場合に、まず、受信信号の受信エラー発生率を確認する。この受信エラー発生率が所定の値以下の場合は、基地局に対する通信接続要求を繰り返し、その回数をカウントする。そして、このカウント値が所定の値を超えた場合に、端末識別情報の再割り当てを基地局に要求する。
これにより、通信接続を完了できない原因を、端末識別情報の不一致であることをより確実に確認し、端末識別情報の不一致による接続障害を端末主導で解決することができる。また、基地局内部の端末識別情報に障害が発生した場合でも、端末側の処理で回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明による通信端末の実施の形態として、携帯電話機の例を示したものである。図１において、携帯電話機１は次の要素から構成される。基地局との無線通信で利用するアンテナ１０、ＨＲＰＤ方式の無線処理を行う無線処理部１１、ＨＲＰＤ方式の無線通信プロトコル処理及び、携帯電話機内部の各種処理を行うＣＰＵ１２とＲＡＭ１３、ＲＯＭ１４、タイマとして動作するＲＴＣ１５、ユーザインタフェースとしての入力部１６、表示部１７、外部周辺機器との接続インタフェースとしてのＩ／Ｆ１８から構成される。ＵＡＴＩ及びＵＡＴＩの有効エリア情報は、１３で示すＲＡＭの内の不揮発メモリ（スタテイックＲＡＭ）上または１４で示すＲＯＭ（ＥＥＰＲＲＯＭの場合）に保持される。またＵＡＴＩの有効時間（例えば、５４時間）を測定するタイマは、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）１５においてカウントされる。
【００１３】
ＨＲＰＤ方式における基本呼接続の手順を図２に示す。待ち受け状態（Idle State）において呼接続を開始する携帯電話機（ＡＴ）は、最初に、接続要求メッセージ（Connection Request Message）を基地局（ＡＮ）に送信し、基地局（ＡＮ）に接続要求を出す（ステップＳ１０１）。
【００１４】
携帯電話機（ＡＴ）から基地局（ＡＮ）へ送信される無線信号は、他の携帯電話機への干渉をさけるため、アクセスプローブ制御が行われる。携帯電話機（ＡＴ）はアクセスプローブ制御に従い、最初は低い送信電力で送信を開始し、徐々に送信電力を上昇させて行く。基地局（ＡＮ）は携帯電話機（ＡＴ）からの無線信号が受信できると、これ以上の携帯電話機ＡＴの送信電力の情報は必要ないことから、携帯電話機（ＡＴ）の送信電力の上昇を停止するために、確認応答（AcAck）を返す（ステップＳ１０２）。
【００１５】
携帯電話機（ＡＴ）は基地局（ＡＮ）から確認応答（AcAck）を受信すると、現在の送信電力で基地局（ＡＮ）との間の通信を行うよう、送信電力の上昇を停止する。
【００１６】
次に基地局（ＡＮ）は、ステップＳ１０１において携帯電話機（ＡＴ）から受信したメッセージ内容を解析し、トラヒックチャネル割り当てメッセージ（Traffic Channel Assignment  Message）を携帯電話機（ＡＴ）に送信する（ステップＳ１０３）。
【００１７】
携帯電話機（ＡＴ）は、トラヒックチャネル割り当てメッセージ（Traffic Channel Assignment Message）を受信すると、トラヒックチャネル割り当てメッセージ（Traffic Channel Assignment Message）で指定された無線条件で下りトラヒックチャネル（Traffic Channel）の受信設定を行い、引き続き、上りトラヒックチャネル（Traffic Channel）の確立を開始する。基地局（ＡＮ）は、上りトラヒックチャネル（Traffic Channel）の電波を受信すると、チャネル確立通知（RTCAck）を送信し、上りトラヒックチャネル（Traffic Channel）が確立したことを通知する（ステップＳ１０４）。
【００１８】
携帯電話機（ＡＴ）は、基地局（ＡＮ）からのチャネル確立通知（RTCAck）を受信すると、上下のトラヒックチャネル（Traffic Channel）が確立したことを、トラヒックチャネル設定完了メッセージ（Traffic Channel Complete Message）にて基地局（ＡＮ）に通知する（ステップＳ１０５）。
以上の手順により、携帯電話機（ＡＴ）と基地局（ＡＮ）とは接続状態となる。
【００１９】
次に、図３を参照して、ＨＲＰＤ方式の無線シーケンスにおいて、ＵＡＴＩの不一致が発生した場合の例について説明する。基地局（ＡＮ）は、携帯電話機（ＡＴ）から接続要求メッセージ（Connection Request Message）を受信すると（ステップＳ１０６）、携帯電話機（ＡＴ）に確認応答（AcAck）は送信するが（ステップＳ１０７）、メッセージの解析時に不正なＵＡＴＩを検出しメッセージは破棄されてしまう。
【００２０】
このため、携帯電話機（ＡＴ）から基地局（ＡＮ）への接続要求メッセージ（Connection Request Message）の送信と、基地局（ＡＮ）から携帯電話機（ＡＴ）への確認応答（AcAck）の送信が繰り返される（ステップＳ１０８乃至ステップＳ１１１）。このような状況が発生すると、ＵＡＴＩが変更されるまでの間、携帯電話機（ＡＴ）と基地局（ＡＮ）は接続できない状態に陥ってしまう。
【００２１】
本発明の携帯電話機では、上述したＵＡＴＩの不一致が発生した場合には、図４に示す手順により、ＵＡＴＩの不一致による接続障害の解消を行う。
まず、携帯電話機（ＡＴ）は、接続要求メッセージ（Connection Request Message）を基地局（ＡＮ）に送信すると（ステップＳ２０１）、電波が基地局（ＡＮ）に届いたかを確認するための確認応答（AckAck）の受信待ちとなる（ステップＳ２０２）。一定時間の間に確認応答（AcAck）を受信できない場合は、電波が基地局（ＡＮ）に届いていないと判断し、送信電力を１段階上げて再度送信を試みる（ステップＳ２０３、Ｓ２０４）。確認応答（AcAck）を受信できない場合の送信電力の上昇は、送信電力最大が最大になるまで行われる（ステップＳ２０３、Ｓ２０４）。
【００２２】
ステップＳ２０２において確認応答（AcAck）が受信できた場合は、接続要求メッセージ（Connection Request Message）が基地局（ＡＮ）に届いていると判断する。次に、接続要求メッセージ(Connection Request Message)が要求するトラヒックチャネル割り当てメッセージ（Traffic Channel Assignment Message）の受信待ちとなる（ステップＳ２０５） 。その後一定時間内に、基地局（ＡＮ）からトラヒックチャネル割り当てメッセージ（Traffic Channel Assignment Message）が受信できた場合は、トラヒックチャネル（Traffic Channel）の確立動作を行う（ステップＳ２０６）。
【００２３】
また、一定時間内にトラヒックチャネル割り当てメッセージ（Traffic Channel Assignment Message）が受信できない場合は、受信電波環境に問題があるか、ＵＡＴＩに不一致が発生したと考えられるため、物理層で受信した受信パケットのＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check ）エラー発生率（Merr）を確認（測定）する（ステップＳ２０７）。
【００２４】
受信エラー発生率（Merr）が設定値（Nerr）を超えている場合は、受信電波環境に問題があるため受信失敗が発生したと判断し、再度、接続要求メッセージ（Connection Request Message）の送信を行う（ステップＳ２０８、Ｓ２０９、Ｓ２０１）。
【００２５】
受信エラー発生率（Merr）が設定値（Nerr）以下の場合は、受信電波状態には問題ないと判断できるため、ＵＡＴＩの不一致の可能性が高いと判断する。そして、この電波状態における接続失敗回数をカウントする（ステップＳ２１０、Ｓ２１１）。このカウント値（Mretry）が設定値（Nretry）を超えた場合、ＵＡＴＩに問題があると判断し、ＵＡＴＩ再取得処理（ＵＡＴＩ再割り当て処理）を実施する（ステップＳ２１２）。
【００２６】
ＵＡＴＩ再取得処理後は、携帯電話機と基地局間のＵＡＴＩの不一致は解消されるため、電波状態は良いがチャネル接続できない現象は解決される。
【００２７】
また、図５に、ＵＡＴＩ再取得処理の手順を示す。まず、携帯電話機（ＡＴ）から基地局（ＡＮ）に対し、呼接続処理を終了するためのセッションクローズメッセージ（Session Close Message）を送信する（ステップＳ３０１）。基地局（ＡＮ）は、セッションクローズメッセージ（Session Close Message）を受信すると、携帯電話機（ＡＴ）に対して確認応答（AcAck）を送信する（ステップＳ３０２）。
【００２８】
次に、携帯電話機（ＡＴ）は、ＵＡＴＩ要求メッセージ（UATI Request Message）を基地局（ＡＮ）に送信する（ステップＳ３０３）。基地局（ＡＮ）は、ＵＡＴＩ要求メッセージ（UATI Request Message）に対する確認応答信号（AcAck）を携帯電話機（ＡＴ)に送信する（ステップＳ３０４）。
【００２９】
それから、基地局（ＡＮ）は携帯電話機（ＡＴ）に対して、ＵＡＴＩ割り当てメッセージ（UATI Assignment Message）を送信する（ステップＳ３０５）。携帯電話機（ＡＴ）は、基地局（ＡＮ）から受信したＵＡＴＩ割り当てメッセージ（UATI Assignment Message）から新たなＵＡＴＩを取得し、携帯電話機（ＡＴ）内に登録する。また、ＵＡＴＩ取得完了メッセージ（UATI Complete Message）を基地局（ＡＮ）に送信する（ステップＳ３０６）。
【００３０】
基地局（ＡＮ）は、携帯電話機（ＡＴ）からＵＡＴＩ取得完了メッセージ（UATI Complete Message）を受信し、携帯電話機（ＡＴ）が新たなＵＡＴＩを取得したことを確認し、確認応答（AcAcK）を携帯電話機（ＡＴ）に送信する（ステップＳ３０７）。
【００３１】
以上の手順により、携帯電話機（ＡＴ）は新たなＵＡＴＩを取得し、基地局（ＡＮ）との通信接続ができるようになる。
【００３２】
以上、本発明の実施の形態として、携帯電話機の例について説明したが、本発明は携帯電話機に限らず、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）や、ハンドヘルドコンピュータなどの他の通信端末にも適用できるものである。
【００３３】
また、本発明の通信端末は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による携帯電話機の一例を示す図である。
【図２】ＨＲＰＤ方式における基本呼接続の手順を示す図である。
【図３】ＵＡＴＩの不一致が発生した場合の例を説明するための図である。
【図４】ＵＡＴＩの不一致による接続障害の解消の手順を示す図である。
【図５】ＵＡＴＩ再取得処理の手順を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ 携帯電話機
１０ アンテナ
１１ 無線処理部
１２ ＣＰＵ
１３ ＲＡＭ
１４ ＲＯＭ
１５ リアルタイムクロック（ＲＴＣ）
１６ 入力部
１７ 表示部
１８ 接続インタフェース（Ｉ／Ｆ）
【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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