(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局から送信される複数の異なる周波数の電波の受信強度を測定する受信強度測定部を備え、当該受信強度測定部による測定結果に基づいて無線処理部が通信時に使用する電波の周波数の切替を判断する無線通信端末において、
異なるチャネルに切り替えられたときには計時が再始動されて予め設定されている所定期間において、前記基地局との前記通信時に使用する第１の電波の周波数におけるチャネルが、異なるチャネルに切り替わったか否かを判断する第１の判断手段と、
該第１の電波の受信強度が予め設定されている第１の所定値以上であるかを判断する第２の判断手段と、
前記所定期間において、前記基地局との通信時に使用する前記第１の電波の周波数の切替が行われず、且つ、該第１の電波の受信強度が前記第１の所定値以上であると判断された場合に、他の周波数の電波の受信強度測定を停止させる測定停止指示手段と、
前記他の周波数の受信強度測定を停止している状態において、前記第１の電波の受信強度が第１の所定値未満になった場合に、前記他の周波数の電波の受信強度測定を再開させる測定再開指示手段と、
を備えることを特徴とする無線通信端末。
【請求項２】
基地局から送信される複数の異なる周波数の電波の受信強度を測定し、その測定結果に基づいて通信時に使用する電波の周波数の切替を判断する無線通信端末の無線通信方法において、
前記無線通信端末は、
異なるチャネルに切り替えられたときには計時が再始動されて予め設定されている所定期間において、前記基地局との前記通信時に使用する第１の電波の周波数におけるチャネルが、異なるチャネルに切り替わったか否かを判断するステップと、
該第１の電波の受信強度が予め設定されている第１の所定値以上であるかを判断するステップと、
前記所定期間において、前記基地局との通信時に使用する前記第１の電波の周波数の切替が行われず、且つ、該第１の電波の受信強度が前記第１の所定値以上であると判断された場合に、他の周波数の電波の受信強度測定を停止させるステップと、
前記他の周波数の受信強度測定を停止している状態において、前記第１の電波の受信強度が第１の所定値未満になった場合に、前記他の周波数の電波の受信強度測定を再開させるステップと、
具備することを特徴とする無線通信端末の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局から送信されてくる複数の周波数を持つ電波の受信強度に基づいて、通信時に使用する搬送波の周波数の切替えを判断する無線通信端末及び無線通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ＰＤＣ（Personal Digital Cellular）システムにおいては、図５に示すように、或る程度間隔をあけて基地局を設置し、それぞれの基地局がアンテナに指向性を持たせて周波数の異なる電波を送出している。そして、１つの基地局が送出する同一周波数の電波でカバーできる領域は、一般的にゾーンと呼ばれている。
そして、ゾーン毎に受信できる電波の周波数が異なるために、現在属するゾーンから他のゾーンに移動する際は、通信を行う際の電波の周波数を切り替えなければならない。
例えば、図５を参照して説明すると、当該携帯を保持しているユーザ３０がゾーン２０１に属している場合、通信を行う際に使用する電波の周波数はゾーン２０１に割り当てられている周波数となるが、ユーザ３０がゾーン２０２に移動した場合には、その移動に伴って通信を行う際の電波の周波数を２０２の周波数に切り替えなければならない。
このため、携帯端末は自己が属するゾーン以外のゾーンの電波の受信強度をも測定し、これらの測定結果に基づいて通信を行うときに使用する電波の周波数を切り替えるか否かを判定している。そして、このような判定は、常に発信や着信を確実に行うために、待ち受け状態においても所定期間毎に行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した搬送波の周波数切替は、例えば、端末のユーザが複数のゾーンに渡るような広域な移動を行う場合には、次々とその移動に合わせて受信電波の周波数を切り替える必要があるため有効であるが、一方、端末ユーザの移動範囲が狭く、例えば、１つのゾーン内を移動している場合や、移動をせずに一定の場所にとどまっている場合においては、電波の周波数切替が必要ないため、基地局から送信される電波の受信強度等の測定が不要となる。
しかしながら、従来の無線通信端末においては、上述したような周波数切替が必要でない場合においても、常に所定期間毎に電波の受信強度測定を行っていたため、電力消費が大きく、効率よく電力を使用することができないという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、端末利用者の移動状況に伴い、基地局から送信される電波の受信強度測定頻度を必要最低限に抑えることにより、消費電力を削減する無線通信端末及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る無線通信端末は、基地局から送信される複数の異なる周波数の電波の受信強度を測定する受信強度測定部を備え、当該受信強度測定部による測定結果に基づいて無線処理部が通信時に使用する電波の周波数の切替を判断する無線通信端末において、異なるチャネルに切り替えられたときには計時が再始動されて予め設定されている所定期間において、前記基地局との前記通信時に使用する第１の電波の周波数におけるチャネルが、異なるチャネルに切り替わったか否かを判断する第１の判断手段と、該第１の電波の受信強度が予め設定されている第１の所定値以上であるかを判断する第２の判断手段と、前記所定期間において、前記基地局との通信時に使用する前記第１の電波の周波数の切替が行われず、且つ、該第１の電波の受信強度が前記第１の所定値以上であると判断された場合に、他の周波数の電波の受信強度測定を停止させる測定停止指示手段と、前記他の周波数の受信強度測定を停止している状態において、前記第１の電波の受信強度が第１の所定値未満になった場合に、前記他の周波数の電波の受信強度測定を再開させる測定再開指示手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、本発明の無線通信端末によれば、所定期間においてゾーンを超えるような移行が行われず、且つ、当該端末が属するゾーンの電波（以下、自局チャネル）の受信強度が予め設定されている第１の所定値以上である場合には、現在属するゾーンから他のゾーンへ移行する可能性が低いと判断して、周辺に存在する他のゾーンの電波（以下、周辺チャネルと称する）の受信強度測定を停止する。
一方、当該自局チャネルの受信強度測定は常に行っており、この受信強度が低下してきた場合には、他のゾーンへ移行する可能性が高いとして、周辺チャネルの受信強度の測定を再開する。
このように、ゾーンを超えて移動する可能性が高い場合のみ、周辺チャネルの受信強度測定を行うことにより、周辺チャネルの受信強度測定を必要最低限に抑える。
これにより、消費電力を著しく低下させ、電力を効率よく使用することが可能となる。
【０００７】
また、本発明に係る無線通信端末の無線通信方法は、基地局から送信される複数の異なる周波数の電波の受信強度を測定し、その測定結果に基づいて通信時に使用する電波の周波数の切替を判断する無線通信端末の無線通信方法において、前記無線通信端末は、異なるチャネルに切り替えられたときには計時が再始動されて予め設定されている所定期間において、前記基地局との前記通信時に使用する第１の電波の周波数におけるチャネルが、異なるチャネルに切り替わったか否かを判断するステップと、該第１の電波の受信強度が予め設定されている第１の所定値以上であるかを判断するステップと、前記所定期間において、前記基地局との通信時に使用する前記第１の電波の周波数の切替が行われず、且つ、該第１の電波の受信強度が前記第１の所定値以上であると判断された場合に、他の周波数の電波の受信強度測定を停止させるステップと、前記他の周波数の受信強度測定を停止している状態において、前記第１の電波の受信強度が第１の所定値未満になった場合に、前記他の周波数の電波の受信強度測定を再開させるステップと、具備することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の無線通信端末としては、いわゆるＣＤＭＡ（符号分割多重接続）方式やＰＤＣ（Personal Digital Cellular System）方式の携帯電話機やＰＨＳ（Personal Handyphone System）（登録商標）の他、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants：個人用情報機器）と称される携帯型の端末も含むものとする。ここで、ＰＤＡの場合、通信手段を内蔵しているものの他、外部から通信手段を接続するものであっても、本発明の特徴とする後述の発呼（着呼、通信）処理をＰＤＡ本体で行うものについては本発明に含めるものとする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態では、本発明の無線通信端末として携帯電話機を例に挙げて説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態における携帯電話機の構成を示す図である。
同図において、符号１０は無線通信のためのアンテナである。符号１１は送信データを搬送波に乗せてアンテナ１４から送信し、また、アンテナ１４を介して着信した着信信号を復調、復号処理し、受信データの属性に基づいて、受信データを制御部１３又は受信強度測定部１２へ出力する無線処理部である。
符号１３は端末の内部回路を制御する制御部であり詳細は後述する。
符号１４はカウント値として所定時間が予め設定されているタイマであり、制御部１３から入力されるスタート／ストップ／リセットの指示に基づいて動作し、また、カウント値が「０」になるとその旨を通知する信号を制御部１３へ出力する。
符号１５は液晶表示パネル等からなる表示部であり、制御部１３から供給される表示データを表示する。符号１６は電話番号入力用のテンキー、各種ファンクションキーなどが設けられた操作部である。符号１７はスピーカ、符号１８はマイク（マイクロフォン）である。
【００１１】
上記制御部１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵが実行する種々のプログラムが格納されているＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＣＰＵが実行する処理過程において発生したデータや処理において必要となるデータが格納されるＲＡＭ（Random Access Memory）により構成される。ＣＰＵは種々の処理を行うが、ここでは、本発明の要旨に関わる処理のみを抽出し、機能構成ブロックとして表したものが図１の制御部内の各部である。なお、これら各部が行う処理については、後述する。
【００１２】
次に、上記構成からなる本実施形態における携帯電話機の動作について図２〜図４を参照して説明する。
以下、図５に示すようなゾーン構成において、当該携帯電話機を保持する利用者３０がゾーン２０１に属しているものとする。
なお、図５に示すように、通常、通信エリアは多数のゾーン２００、２０１、２０２…から構成されている。これらゾーンは、そのゾーンを管理する基地局によって送出される指向性を有した周波数の異なる電波が、それぞれ届く領域である。
【００１３】
今、携帯電話機を保持した利用者３０が図５のゾーン２０１において本携帯電話機の電源をオン操作したとする。かかる操作により、本携帯電話機が属するゾーン２０１を管理している基地局１０１から送信されている、自己が属するゾーンの電波（自局チャネルの電波）と、周辺に存在する周辺ゾーンの電波（周辺チャネルの電波）とを受信する。
具体的には、当該端末が属するゾーンに割り当てられた周波数の電波（自局チャネルの電波）、その周辺に存在するゾーン２００、２０２に割り当てられた周波数の電波（周辺チャネルの電波）がアンテナ１０、無線処理部１１を経由して、制御部１３及び受信強度測定部１２に入力される。
【００１４】
制御部１３は、これらの電波を取得すると、タイマ１４のカウント値をリセットさせ（図２のステップＳＰ１１）、その後スタートさせる（ステップＳＰ１２）処理を行う。係る処理により、タイマ１４はカウントを開始する。
一方、受信強度測定部１２は、取得した電波の受信強度を測定し、測定結果を制御部１３へ出力する。受信強度測定部１２によって測定された各電波の受信強度は、制御部１３内の受信強度算出処理部２１へ入力される。受信強度算出処理部２１は、受信強度測定部１２から取得した受信強度データが所定のサンプリング数に達するまで、入力されたこれらの電波の受信強度を保存する。
以下、現在ユーザが属するゾーンに割り当てられている周波数の電波の受信強度を自局チャネルの受信強度、周辺ゾーン２００、２０２…に割り当てられている自局チャネルの周波数とは異なる周波数の電波の受信強度を周辺チャネルの受信強度と称する。
【００１５】
受信強度測定部１２によって測定された受信強度のデータが所定数に達すると、受信強度算出処理部２１は、所定の計算式に基づいて蓄積した受信強度データの平均化を行う。この計算式は、携帯電話機が採用している通信方式に規定されている方法を用いても良いし、その他の計算式を用いて行ってもよい。
【００１６】
受信強度算出処理部２１は、所定の計算式に基づいて蓄積した受信強度データの平均値を算出すると、これらの算出結果を自局切替判定処理部２２へ出力する。自局切替判定処理部２２は、入力された平均受信強度に基づいて通信時に使用する電波の周波数の切替が必要か否かを判断する。
以下、この自局切替判定処理について図４を参照して説明する。
【００１７】
まず、自局チャネルの平均受信強度L0が予め設定されている待ち受け劣化レベルLth未満であるか否かを判断する（ステップＳＰ３１）。この結果、自局チャネルの平均受信強度L0が待ち受け劣化レベルLth未満でなかった場合には（ステップＳＰ３１において「NO」）、続いて周辺チャネルの平均受信強度の最大値MAX（Li）が自局チャネルの平均受信強度L0とゾーン移行レベル差ΔLとを加算した値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳＰ３２）。ここで、ゾーン移行レベル差ΔLは、待ち受け許可レベルLtnから待ち受け劣化レベルLthを引いた値以上の値、ΔL≧Ltn−Lthである。
【００１８】
そして、周辺チャネルの平均受信強度の最大値MAX（Li）が自局チャネルの平均受信強度L0とゾーン移行レベル差ΔLとを加算した値よりも大きかった場合には（ステップＳＰ３２において「YES」）、当該携帯電話機の利用者がゾーンを渡って移動したと判断して、通信時に使用する電波の周波数を最大平均受信強度MAX（Li）を示した電波の周波数へ切替える（ステップＳＰ３３）。
即ち、図５に示すゾーンの内、最大平均受信強度を示した電波の周波数がゾーン２００に対応する周波数であった場合には、当該携帯電話機を保有している利用者３０がゾーン２０１からゾーン２００へ移動したと判断して、通信を行う電波の周波数をゾーン２０１に割り当てられている周波数から、ゾーン２００に割り当てられている周波数へ切り替える。
【００１９】
一方、ステップＳＰ３２において、周辺チャネルの平均受信強度の最大値MAX（Li）が自局チャネルの受信強度L0とゾーン移行レベル差ΔLとを加算した値以下であった場合には（ステップＳＰ３２において「NO」）、自局の切替は無しと判断して（ステップＳＰ３４）当該処理を終了する。
【００２０】
また、ステップＳＰ３１において、自局チャネルの平均受信強度L0が待ち受け劣化レベルLth未満であった場合には（ステップＳＰ３１において「YES」）、周辺チャネルの平均受信強度の最大値MAX(Li)が待ち受け許可レベルLtnより大きいか否かを判断する（ステップＳＰ３５）。この結果、周辺チャネルの平均受信強度の最大値MAX(Li)が待ち受け許可レベルLtnより大きいかった場合には（ステップＳＰ３５において「YES」）、即ち、自局チャネルの平均受信強度よりも高い値を示す周辺チャネルの平均受信強度があった場合には、当該携帯電話機の利用者がゾーンを渡って移動したと判断して、通信を行う電波の周波数を自局から最大平均受信強度MAX（Li）を示した周辺チャネルに切り替え（ステップＳＰ３３）、その後当該処理を終了する。
【００２１】
また、ステップＳＰ３５において、周辺チャネルの平均受信強度の最大値MAX(Li)が待ち受け許可レベルLtn以下であった場合には（ステップＳＰ３５において「NO」）、自局チャネルの受信状態も低下したが、まだ、周辺チャネルへの切替を行うレベルに達していないと判断して、自局チャネルの切替を行うことなく当該処理を終了する。
このようにして、基地局切替処理が終了すると、自局切替判定処理部２２は処理結果を判断部２３へ出力する。
【００２２】
判断部２３は、まず、ゾーン移行が行われたか否か、即ち、自局チャネルの切替が行われたか否かを自局切替判定処理部２２から取得した処理結果に基づいて判断する（図２のステップＳＰ１６）。この結果、自局チャネルの切替が行われていた場合には（ステップＳＰ１６において「Yes」）、当該端末の移動幅が大きいと判断して、図２のステップＳＰ１１へ戻り、上述したステップＳＰ１１からの処理を繰り返し行う。
一方、ゾーン移行が行われなかったと判断した場合には（ステップＳＰ１６において「No」）、続いてタイマ１４が終了しているか否かを判断する（ステップＳＰ１７）。この結果、タイマ１４が終了していなかった場合（ステップＳＰ１７において「No」）、即ち、所定期間経過していなかった場合には、ステップＳＰ１３へ戻り、自局チャネルと周辺チャネルの受信強度の測定を継続して行う。
【００２３】
一方、ステップＳＰ１７において、タイマ１４が終了していた場合には、自局チャネルの平均受信強度が予め設定されている所定の値Lz（dB）よりも大きいか否かを判断する（ステップＳＰ１８）。この結果、自局チャネルの平均受信強度が所定値Lz以下であった場合には（ステップＳＰ１８において「No」）、ステップＳＰ１１へ戻り、上述した処理を繰り返し行う。
一方、ステップＳＰ１８において、自局チャネルの平均受信強度がLzよりも大きかった場合には、周辺チャネルの受信強度測定を停止するための条件を満たすと判断し、この旨を測定停止指示部２４へ出力する。
この結果、測定停止指示部２４は、利用者がゾーンを超えて移動する可能性が低いと判断して、測定停止指示部２４に対して周辺チャネルの受信強度測定を停止する指示を行う。
【００２４】
これにより、受信強度測定部１２は周辺チャネルの受信強度測定を停止する（ステップＳＰ１９）。この結果、受信強度測定部１２は自局チャネルの受信強度測定のみを行う（ステップＳＰ２０）。
【００２５】
続いて、受信強度測定部１２によって測定された自局チャネルの受信強度は、受信強度算出処理部２１へ随時出力される。そして、受信強度のデータ数が所定数に達したところで、受信強度算出処理部２１は、これらの受信強度データの平均化処理を行い（ステップＳＰ２１）、算出結果、即ち自局チャネルの平均受信強度を判断部２３へ出力する。
ここで、周辺チャネルの受信強度測定を停止している期間においては、自局切替判定処理を実施することができないため、自局切替判定処理部２２を経由することなく判断部２３に直接自局チャネルの平均受信強度が出力される。
【００２６】
続いて、判断部２３は、自局チャネルの平均受信強度が所定値Lzよりも大きいか否かを判断する（ステップＳＰ２２）。そして、自局チャネルの平均受信強度が所定値Lzよりも大きいと判断した場合には（ステップＳＰ２２において「Yes」）、依然として自局チャネルの電波状態が良好であり、ゾーン移行を行う可能性が低く、よって周辺チャネルの受信強度測定を再開する必要はないと判断して、ステップＳＰ２０へ戻り、継続して自局チャネルのみの受信強度測定処理を行う。
一方、ステップＳＰ２３において、自局チャネルの平均受信強度が所定値Lz以下であった場合には、自局チャネルの電波状態が良好でなくなってきており、他のゾーンへ移行する可能性があると判断して、測定再開指示部２５へ自局チャネルの平均受信強度が所定値Lz以下である旨を通知する。
【００２７】
測定再開指示部２５は、判断部２３から、自局チャネルの受信強度が所定値以下となった旨の信号を取得すると、受信強度測定部１２に対して、周辺チャネルの受信強度測定を再開する旨の信号を出力する。
これにより、受信強度測定部１２は、周辺チャネルの受信強度測定を再開する。
【００２８】
そして、再び受信強度測定部１２による自局チャネルと周辺チャネルの受信強度の測定が行われ、これらの受信強度のデータが受信強度算出処理部２１に出力されることにより、上述したステップＳＰ１１からの処理が繰り返し行われる。
【００２９】
上述したように、本発明によれば、
▲１▼予め設定されている所定の期間において自局チャネルの切替が行われない
▲２▼自局チャネルの平均受信強度が予め設定されている所定の値よりも大きい
という２つの条件を満たした場合に、当該端末を保持した利用者が現在属しているゾーンから移動する可能性が低い、即ちゾーン移行処理（自局チャネルから周辺チャネルへの切替）を行う必要性が低いと判断して、周辺チャネルの受信強度の測定を停止する。
このように、周辺チャネルの受信強度の測定を必要最低限に抑えることにより、消費電力を低減させることが可能となる。また、上記条件を満たさない場合、即ちゾーンを移行する可能性が高い場合には、周辺チャネルの受信強度の測定を再開することにより、ゾーン移行処理を速やかに行うことができる。
【００３０】
なお、上述した本実施形態においては、同一の基地局によって管理されるゾーン２０１から２００への移動について説明したが、管理している基地局が異なるゾーンへ移動した場合、例えば図５におけるゾーン２００からゾーン３０１へ移動した場合にも、同様に上述の一連の処理が行われる。
【００３１】
また、上述した受信強度測定部１２、受信強度算出処理部２１、自局切替判定処理部２２、判定部２３，測定停止指示部２４、測定再開指示部２５が行う処理は、これらの処理を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムを制御部１３内のＣＰＵに読み込ませ、実行することにより各種の処理を実行するようにしてもよい。
【００３２】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の可搬媒体、当該端末に内蔵されるＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能を既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）としてもよい。
【００３３】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の無線通信端末によれば、所定期間においてゾーンを超えるような移行が行われず、且つ、当該端末が属するゾーンをカバーしている電波、即ち自局チャネルの受信強度が予め設定されている第１の所定値以上である場合には、現在属するゾーンから他のゾーンへ移行する可能性が低いと判断して、周辺チャネルの受信強度測定を停止する。
一方、当該自局チャネルの受信強度測定は常に行っており、この受信強度が低下してきた場合には、他のゾーンへ移行する可能性が高いとして、周辺チャネルの受信強度の測定を再開する。
このように、ゾーンを超えて移動する可能性が高い場合のみ、周辺チャネルの受信強度測定を行うことにより、周辺チャネルの受信強度測定を必要最低限に抑える。これにより、消費電力を著しく低下させ、電力を効率よく使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る無線通信端末を示すブロック図である。
【図２】  本発明の一実施形態に係る無線通信端末の動作を示すフローチャートである。
【図３】  本発明の一実施形態に係る無線通信端末の動作を示すフローチャートである。
【図４】  自局切替判定処理部が行う自局チャネル切替判定処理内容を示すフローチャートである。
【図５】  ゾーン構成を説明するための図である。
【符号の説明】
１０…アンテナ、１１…無線処理部、１２…受信強度測定部、１３…制御部、１４…タイマ、１５…表示部、１６…操作部、１７…スピーカ、１８…マイク、２１…受信強度算出処理部、２２…自局切替判定処理部、２３…判断部、２４…測定停止指示部、２５…測定再開指示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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