(57)【要約】【課題】基地局との無線通信確立を早期に、かつ確実に行う無線通信端末とその無線通信確立方法を提供すること。【解決】特定基地局の周期モニタにて送信される報知情報を利用して、予めセルサーチ時に特定基地局と特定基地局以外の基地局の基地局情報を取得し、それらの基地局情報に基づいて、特定基地局と特定基地局以外の基地局とも通信可能な状態を保持しておく。位置登録要求などをトリガとして、無線通信端末が、無線通信確立要求を特定基地局に送信したあと、その特定基地局から無線通信確立要求に対する応答がない場合は、特定基地局と特定基地局以外の基地局に対して、無線通信確立要求の再送信を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と無線通信を行う無線通信手段と、
基地局との物理的な通信を制御する第１制御手段と、基地局との論理的な通信を制御する第２制御手段との、少なくとも２つの階層化された制御手段からなる前記無線通信手段を制御する制御手段と、
予め定められた基準に従って、複数の通信可能な基地局から無線信号の通信品質が最適な１の基地局を特定基地局と判断する品質判断手段を備えた無線通信端末であって、
前記制御手段は、
前記特定基地局からの報知情報に基づいて、予め前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局の基地局情報を取得し、
前記特定基地局以外の基地局の基地局情報に基づいて、前記特定基地局以外の基地局とも論理的な通信が可能な状態を保持することを特徴とする無線通信端末。
【請求項２】
前記制御手段は、前記品質判断手段の判断結果に基づいて、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局にデータ送信を行うよう前記無線通信手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
【請求項３】
前記制御手段は、前記品質判断手段の判断結果に基づいて、前記特定基地局以外の基地局にのみデータ送信を行うよう前記無線通信手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
【請求項４】
前記品質判断手段の予め定められた基準とは、前記無線通信端末からの送信データに対する前記特定基地局からの応答がない場合に行われる前記送信データの再送信の回数であること、又は前記特定基地局からの無線信号の電界強度と予め定められた閾値との関係であること、を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の無線通信端末。
【請求項５】
各種情報を蓄積する蓄積手段を備え、
前記蓄積手段には、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局から受信した無線信号の電界強度の時系列データが蓄積され、
前記品質管理手段の予め定められた基準とは、前記蓄積手段に蓄積された時系列データを、前記蓄積手段に予め蓄積されたアルゴリズムに基づいて情報処理した結果を利用する基準であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の無線通信端末。
【請求項６】
各種情報を蓄積する蓄積手段を備え、
前記蓄積手段には、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局から受信した無線信号の電界強度の時系列データが蓄積され、
前記品質管理手段の予め定められた基準とは、前記蓄積手段に蓄積された時系列データと、前記蓄積手段に予め蓄積された電界強度傾向との類似度合いであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の無線通信端末。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記無線通信端末がアイドル状態から無線通信確立状態に遷移する際に、
前記品質判断手段の判断結果に基づいて、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局にデータ送信を行うよう前記無線通信手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
【請求項８】
前記制御手段は、
前記無線通信端末がアイドル状態から無線通信確立状態に遷移する際に、
前記品質判断手段の判断結果に基づいて、前記特定基地局以外の基地局にのみデータ送信を行うよう前記無線通信手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
【請求項９】
前記品質判断手段の予め定められた基準とは、前記無線通信端末からの送信データに対する前記特定基地局からの応答がない場合に行われる前記送信データの再送信の回数であること、又は前記特定基地局からの無線信号の電界強度と予め定められた閾値との関係であること、を特徴とする請求項７又は８のいずれかに記載の無線通信端末。
【請求項１０】
各種情報を蓄積する蓄積手段を備え、
前記蓄積手段には、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局から受信した無線信号の電界強度の時系列データが蓄積され、
前記品質管理手段の予め定められた基準とは、前記蓄積手段に蓄積された時系列データを、前記蓄積手段に予め蓄積されたアルゴリズムに基づいて情報処理した結果を利用する基準であることを特徴とする請求項７又は８のいずれかに記載の無線通信端末。
【請求項１１】
各種情報を蓄積する蓄積手段を備え、
前記蓄積手段には、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局から受信した無線信号の電界強度の時系列データが蓄積され、
前記品質管理手段の予め定められた基準とは、前記蓄積手段に蓄積された時系列データと、前記蓄積手段に予め蓄積された電界強度傾向との類似度合いであることを特徴とする請求項７又は８のいずれかに記載の無線通信端末。
【請求項１２】
前記無線通信端末はＣＤＭＡシステムで使用される無線通信端末であることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載の無線通信端末。
【請求項１３】
複数の基地局の基地局情報を取得し、
前記複数の基地局から無線信号の通信品質が最適な１の基地局を特定基地局とし、
前記特定基地局と、前記特定基地局以外の基地局とも論理的な通信が可能な状態を保持し、
アイドル状態から無線通信確立状態に遷移する際に、予め定められた基準に従って、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局にデータ送信を行う、又は前記特定基地局以外の基地局にのみデータ送信を行う、ことを特徴とする無線通信端末。
【請求項１４】
アイドル状態から開始する無線通信端末の無線通信確立方法であって、
複数の通信可能な基地局のうち、通信品質が最適な１の基地局を特定基地局と判断する第１ステップと、
前記特定基地局からの報知情報から、予め前記特定基地局以外の基地局の基地局情報を取得する第２ステップと、
無線通信確立要求が生じた場合に、
予め定められた基準に従って、前記複数の通信可能な基地局からの無線信号の通信品質を判断する第３ステップと、
前記第３ステップにより通信品質が劣悪であると判断された場合に、前記特定基地局と共に前記特定基地局以外の基地局にも送信データを送信する第４ステップと、
を有することを特徴とする無線通信端末の無線通信確立方法。
【請求項１５】
アイドル状態から開始する無線通信端末の無線通信確立方法であって、
複数の通信可能な基地局のうち、通信品質が最適な１の基地局を特定基地局と判断する第１ステップと、
前記特定基地局からの報知情報から、前記特定基地局以外の基地局の基地局情報を取得する第２ステップと、
無線通信確立要求が生じた場合に、
予め定められた基準に従って、前記複数の通信可能な基地局からの無線信号の通信品質を判断する第３ステップと、
前記第３ステップにより通信品質が劣悪であると判断された場合に、前記特定基地局以外の基地局にのみ送信データを送信する第４ステップと、
を有することを特徴とする無線通信端末の無線通信確立方法。
【請求項１６】
前記第３ステップの予め定められた基準とは、
無線通信端末からの送信データに対し、前記特定基地局からの応答がない場合に行われる送信データを再送信の回数に基づく基準であることを特徴とする請求項１４又は１５のいずれかに記載の無線通信端末の無線通信確立方法。
【請求項１７】
前記第３ステップの予め定められた基準とは、
前記特定基地局からの無線信号の電界強度と予め定められた閾値との関係であること、を特徴とする請求項１４又は１５のいずれかに記載の無線通信端末の無線通信確立方法。
【請求項１８】
前記第３ステップの予め定められた基準とは、
前記特定基地局と特定基地局以外の基地局から受信した無線信号の電界強度の時系列データを、予め定められたアルゴリズムに基づいて情報処理した結果を利用する基準であることを特徴とする請求項１４又は１５のいずれかに記載の無線通信端末の無線通信確立方法。
【請求項１９】
前記第３ステップの予め定められた基準とは、
前記特定基地局と特定基地局以外の基地局から受信した無線信号の電界強度の時系列データと、予め定められた電界強度傾向との類似度合であることを特徴とする請求項１４又は１５のいずれかに記載の無線通信端末の無線通信確立方法。
【請求項２０】
無線通信端末と、複数の基地局と、基地局制御装置からなる無線通信システムであって、前記無線通信端末は、
基地局と無線通信を行う無線通信手段と、
基地局との物理的な通信を制御する第１制御手段と、基地局との論理的な通信を制御する第２制御手段との、少なくとも２つの階層化された制御手段からなる前記無線通信手段を制御する制御手段と、
予め定められた基準に従って、複数の通信可能な基地局から無線信号の通信品質が最適な１の基地局を特定基地局と判断する品質判断手段を備えた無線通信端末であって、
前記制御手段は、
前記特定基地局からの報知情報に基づいて、予め前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局の基地局情報を取得し、
前記特定基地局以外の基地局の基地局情報に基づいて、前記特定基地局以外の基地局とも論理的な通信が可能な状態を保持し、
アイドル状態から無線通信確立状態に遷移する際に、
前記制御手段は、
前記品質判断手段の判断結果に基づいて、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局に、又は前記特定基地局以外の基地局にのみ、無線通信確立要求を行うよう前記無線通信手段を制御し、
前記複数の基地局は、
前記無線端末と前記基地局制御装置との通信を中継する中継手段を備え、
前記基地局制御装置は、
前記基地局から前記無線通信確立要求を受信する受信手段と、
前記無線通信確立要求に対する応答を送信する送信手段とを備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２１】
無線通信端末と、複数の基地局と、基地局制御装置からなる無線通信システムの無線通信確立方法であって、
前記無線通信端末は、
基地局と無線通信を行う無線通信手段と、
基地局との物理的な通信を制御する第１制御手段と、基地局との論理的な通信を制御する第２制御手段との、少なくとも２つの階層化された制御手段からなる前記無線通信手段を制御する制御手段と、
予め定められた基準に従って、前記複数の基地局から無線信号の通信品質が最適な１の基地局を特定基地局と判断する品質判断手段を備え、
前記制御手段に、
前記特定基地局からの報知情報に基づいて、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局の基地局情報を取得させ、かつ、前記特定基地局以外の基地局の基地局情報に基づいて、前記特定基地局以外の基地局とも論理的な通信が可能な状態を保持させ、
アイドル状態から無線通信確立状態に遷移する際に、
前記制御手段に、
前記品質判断手段の判断結果に基づいて、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局に、又は前記特定基地局以外の基地局にのみ、無線通信確立要求を行うよう前記無線通信手段を制御させ、
前記複数の基地局は、
前記無線端末と前記基地局制御装置との通信を中継する中継手段を備え、
前記中継手段に、前記無線端末と前記基地局制御装置との通信を中継させ、
前記基地局制御装置は、
前記基地局から前記無線通信確立要求を受信する受信手段と、
前記無線通信確立要求に対する応答を送信する送信手段とを備え、
前記受信手段に、前記基地局から前記無線通信確立要求を受信させ、
前記送信手段に、前記無線確立要求に対する応答を送信させる
ことを特徴とする無線通信システムの無線通信確立方法。
【請求項２２】
無線通信端末と、複数の基地局と、基地局制御装置からなる無線通信システムの方法であって、
前記無線通信端末は、
予め定められた基準に従って、前記複数の基地局から、無線信号の通信品質が最適な１の基地局を特定基地局として選別し、前記特定基地局からの報知情報に基づいて、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局の基地局情報を取得し、前記特定基地局以外の基地局の基地局情報に基づいて、前記特定基地局以外の基地局とも論理的な通信が可能な状態を保持し、
アイドル状態から無線通信確立状態に遷移する際に、
前記複数の基地局からの無線信号の品質情報に基づいて、
前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局に、又は前記特定基地局以外の基地局にのみ、無線通信確立要求を行い、
前記複数の基地局は、
前記無線端末と前記基地局制御装置との通信を中継し、
前記基地局制御装置は、
前記基地局から前記無線通信端末からの無線通信確立要求を受信し、
前記無線通信確立要求に対する応答を、前記基地局を介して前記無線通信端末に行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２３】
基地局と無線通信を行う無線通信手段と、
基地局との物理的な通信を制御する第１制御手段と、基地局との論理的な通信を制御する第２制御手段との、少なくとも２つの階層化された制御手段からなる前記無線通信手段を制御する制御手段と、
予め定められた基準に従って、複数の通信可能な基地局から無線信号の通信品質が最適な１の基地局を特定基地局と判断する品質判断手段と、
を備えた無線通信端末プログラムであって、
前記制御手段に、前記特定基地局からの報知情報に基づいて、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局の基地局情報を取得させ、かつ、前記特定基地局以外の基地局の基地局情報に基づいて、前記特定基地局以外の基地局とも論理的な通信が可能な状態を保持させることを特徴とする無線通信端末のプログラム。
【請求項２４】
予め、自セル及び他セルに関する情報を記憶し、無線通信確立の時に、前記予め記憶された自セルおよび他セルに関する情報に基づいて無線通信の確立を行う無線通信端末。
【請求項２５】
セルサーチ後に、セルサーチ時の情報に基づいて、前記自セル及び他セルに関する情報を記憶する請求項２４に記載の無線通信端末。
【請求項２６】
セルサーチ後に、セルサーチ以外の無線信号の測定により、自セル及び他セルに関する情報抽出し、記憶する請求項２４に記載の無線通信端末。
【請求項２７】
自セルの報知情報に基づいて他セルに関する情報を記憶する請求項２４に記載の無線通信端末。
【請求項２８】
無線通信確立の手順実行前に、自セル及び他セルに関する情報を測定し、記憶する請求項２４に記載の無線通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信端末の無線通信の早期確立の機能および当該機能を搭載した無線通信端末に関する。特に、移動時等（特に高速移動時）の電界レベルが変動するような環境下における無線通信の早期確立技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ＰＤＡ、ページャ等を始めとする無線通信が可能な端末（無線通信端末）は、音声通話やパケット通信、テレビ電話等のサービスを享受する場合には、必ず基地局との間で無線通信の確立手続きを行う必要がある。この手続きが完了して始めて無線通信端末は、ネットワークに認識される。よって、無線通信の確立手続き完了前は、無線通信端末は、ネットワークに認識されていないので、必然的にこれらのサービスを受けることはできない。
【０００３】
一般には、無線通信端末は、無線通信端末の位置登録時（例えば、電源ＯＮ直後もしくはＵＩＭカード（User Identity Module）：第三世代携帯電話に利用されるICカード）を挿入したとき）または、無線通信端末が無線通信の確立している基地局を変える時（ハンドオーバ）、異種システム間の乗り換え（異種システム間ハンドオーバ）の時、間欠受信状態（省電力モード）を終了する時に、無線通信の確立手続きを行う必要がある。
【０００４】
現在、本発明に関連する技術としては、以下のようなものが挙げられる。なお、以下の説明において、セルとは１つの基地局がカバーする区域のことをいい、自セルとは、無線通信端末が無線通信を主として行うまたは行う予定の基地局がカバーするセルをいうこととする。また、他セルとは、自セル以外のセルを、周辺セルとは自セルの周辺に存在するセルをいうこととする。
【０００５】
第１に、自動車電話システムにおけるハンドオーバに関する技術である（特許文献１）。移動局が、自基地局と隣接基地局からの受信電界強度の差分を基地局制御装置に報告し、ハンドオーバ時にはその差分が最大である移動局から強制的にハンドオーバする。
【０００６】
第２に、無線通信におけるデータ誤り発生時の回線制御に関する技術である（特許文献２）。基地局は、移動局からの受信データに品質劣化が生じた場合に、移動局に基地局からの希望波レベルが予め定められた閾値以上であったか否かを判断させ、基地局へ報告させる。報告の結果、当該閾値以上であった場合には、基地局は、データ誤りが他の端末との衝突が原因と判断し、衝突解決処理を行う。一方、報告の結果、当該閾値より小さい場合には、他の基地局との干渉が原因と判断し、干渉回避処理を行う。ここで、干渉回避処理の例としてセル移行処理（ハンドオーバ）が開示されている。
【０００７】
第３に、移動通信における周辺セルサーチに関する技術である（特許文献３）。基地局からの無線信号の伝播環境が急激に変化した場合に、移動通信端末が、速やかに周辺セルサーチを実行し、ネットワークへ品質測定結果を報告する。
【０００８】
第４に、無線端末が行う、周辺セルからの信号受信間隔の最適化に関する技術である（特許文献４）。無線端末は、測定した自セルの電界強度が、所定時間の間、所定閾値以上である場合には、周辺セルの電界強度を測定することを省略し、端末の消費電力を抑える。
【０００９】
第５に、無線通信端末のハンドオーバ頻度を低減する技術である。（特許文献５）。移動通信端末は、接続中の基地局及びその周辺の複数の基地局から報知される基地局自信の緯度経度と、基地局からの受信電界強度の変動値を元に、一定時間毎に、移動通信端末の位置を検出する。このデータを用いて、自端末の移動方向及び移動速度を算出し、最適なハンドオーバ先を決定する。
【００１０】
第６に、ＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access:IMT-2000の一つ）での無線通信確立技術がある（非特許文献１）。ＷＣＤＭＡではＲＲＣコネクションと呼ばれており、サービスを受けるために必要な手続きである（非特許文献１：）。
【００１１】
第７に、ＷＣＤＭＡでの、アイドルモード（ネットワークに接続されていない状態）からのセルセレクション（無線通信を行う基地局を選択すること）、セルリセレクション（無線通信を行う基地局を選択し直すこと）に関する標準技術仕様である（非特許文献２）。無線通信確立手順に関連する、セルセレクション、セルリセレクションの手順についてのＷＣＤＭＡ標準技術が公開されている。（非特許文献１：ｐ１８〜ｐ２５）。
【００１２】
【特許文献１】特開平０４−３４４７２３
【特許文献２】特開平０８−２２３１１０
【特許文献３】特開平１０−１２６８３０
【特許文献４】特許平１１−２８９２８９
【特許文献５】特開２００２−０２７５１９
【非特許文献１】立川敬二監修,「Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信方式」，丸善株式会社，平成１３年６月２５日，ｐ９７、ｐ１６０−ｐ１７０
【非特許文献２】”３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．３０４  Ｖ５．３．０、ｐ７−２７”、[online]、２００３年６月２５日、3GPP、[平成１６年３月２４日検索]、インターネット＜URL：http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25304.htm＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
無線通信端末は、受信電界強度の最も良い基地局と、無線通信の確立手続きを行う。無線通信の確立手続きは、システム仕様に依存する面もあるが、特定のメッセージの交換をすることによって行われることが一般的である。
【００１４】
しかし、無線通信端末が高速移動する場合や、市街を移動する場合等、電波の伝播環境が変化する場合には、無線通信端末からのメッセージが基地局に届かない場合がある。本問題の対処として、メッセージの再送や、セルリセレクションといった技術がある。
【００１５】
メッセージの再送とは、無線通信端末から基地局へ無線通信確立のためのメッセージを送信した後、基地局からそのメッセージに対する応答が得られなかった場合に、同じ基地局に同じメッセージを再送信することである。セルリセレクションは、メッセージの送信先基地局を変更し、別の基地局にメッセージを送信することである。
【００１６】
しかし、受信電界強度の悪くなった基地局に対し、メッセージを再送し続けることは効率的であるとはいえない。メッセージの再送によって、無線通信端末の処理能力が割かれ、限られた無線資源が浪費されるからである。さらに、無線通信端末は、基地局からのメッセージの応答を待つ必要があるため、メッセージの再送回数の増加に従って、サービス開始までの時間がかかるという問題も発生する。
【００１７】
また、セルリセレクションも、無線通信端末内で、基地局の変更処理が必要で、サービス開始までの時間がかかるという問題がある。セルリセレクションは、無線通信の確立のためのメッセージの再送の数が、ある閾値を超えた場合などに行われることが多く、このことも、サービス開始までに時間がかかる原因になる。
【００１８】
一方、上記第１乃至第７の技術には、上記問題の解決手段は開示されていない。
【００１９】
具体的には、上記第１乃至４の技術は、無線通信の確立手順におけるメッセージの再送、セルリセレクションに起因するサービス開始の遅延を解決するものではない。また、上記第６、７の技術は、ＷＣＤＭＡの規格についての技術であって、無線通信の確立手順におけるメッセージの再送、セルリセレクションに起因するサービス開始の遅延を解決する技術は提示されていない。
【００２０】
本願発明の解決しようとする課題は、従来の無線通信の確立に必要な時間を短縮することにある。
【００２１】
また、効率的な無線通信の確立手順を提示することにより、無線通信端末の情報処理量を削減すること、その結果消費電力を抑えること、無線資源の浪費を抑えること、不安定な電波受信環境での通信の信頼性を向上させることも、本願発明の解決しようとする課題である。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の無線通信端末は、
基地局と無線通信を行う無線通信手段と、
基地局との物理的な通信を制御する第１制御手段と、基地局との論理的な通信を制御する第２制御手段との、少なくとも２つの階層化された制御手段からなる前記無線通信手段を制御する制御手段と、
予め定められた基準に従って、複数の通信可能な基地局から無線信号の通信品質が最適な１の基地局を特定基地局と判断する品質判断手段を備えた無線通信端末であって、
前記制御手段は、
前記特定基地局からの報知情報に基づいて、予め前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局の基地局情報を取得し、
前記特定基地局以外の基地局の基地局情報に基づいて、前記特定基地局以外の基地局とも論理的な通信が可能な状態を保持することを特徴とする。
【００２３】
また、好ましい態様として、前記無線通信端末は、例えば請求項２の記載のように、
前記制御手段は、前記品質判断手段の判断結果に基づいて、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局にデータ送信を行うよう前記無線通信手段を制御してもよい。
【００２４】
また、好ましい態様として、前記無線通信端末は、例えば請求項３の記載のように、
前記制御手段は、前記品質判断手段の判断結果に基づいて、前記特定基地局以外の基地局にのみデータ送信を行うよう前記無線通信手段を制御してもよい。
【００２５】
また、好ましい態様として、前記無線通信端末は、例えば請求項４の記載のように、
前記品質判断手段の予め定められた基準とは、前記無線通信端末からの送信データに対する前記特定基地局からの応答がない場合に行われる前記送信データの再送信の回数であること、又は前記特定基地局からの無線信号の電界強度と予め定められた閾値との関係であってもよい。
【００２６】
また、好ましい態様として、前記無線通信端末は、例えば請求項５の記載のように、
各種情報を蓄積する蓄積手段を備え、
前記蓄積手段には、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局から受信した無線信号の電界強度の時系列データが蓄積され、
前記品質管理手段の予め定められた基準とは、前記蓄積手段に蓄積された時系列データを、前記蓄積手段に予め蓄積されたアルゴリズムに基づいて情報処理した結果を利用する基準であってもよい。
【００２７】
また、好ましい態様として、前記無線通信端末は、例えば請求項６の記載のように、
各種情報を蓄積する蓄積手段を備え、
前記蓄積手段には、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局から受信した無線信号の電界強度の時系列データが蓄積され、
前記品質管理手段の予め定められた基準とは、前記蓄積手段に蓄積された時系列データと、前記蓄積手段に予め蓄積された電界強度傾向との類似度合いであってもよい。
【００２８】
また、好ましい態様として、前記無線通信端末は、例えば請求項７の記載のように、
前記制御手段は、
前記無線通信端末がアイドル状態から無線通信確立状態に遷移する際に、
前記品質判断手段の判断結果に基づいて、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局にデータ送信を行うよう前記無線通信手段を制御してもよい。
【００２９】
また、好ましい態様として、前記無線通信端末は、例えば請求項８の記載のように、
前記制御手段は、
前記無線通信端末がアイドル状態から無線通信確立状態に遷移する際に、
前記品質判断手段の判断結果に基づいて、前記特定基地局以外の基地局にのみデータ送信を行うよう前記無線通信手段を制御してもよい。
【００３０】
また、好ましい態様として、前記無線通信端末は、例えば請求項９の記載のように、
前記品質判断手段の予め定められた基準とは、前記無線通信端末からの送信データに対する前記特定基地局からの応答がない場合に行われる前記送信データの再送信の回数であること、又は前記特定基地局からの無線信号の電界強度と予め定められた閾値との関係であってもよい。
【００３１】
また、好ましい態様として、前記無線通信端末は、例えば請求項１０の記載のように、
各種情報を蓄積する蓄積手段を備え、
前記蓄積手段には、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局から受信した無線信号の電界強度の時系列データが蓄積され、
前記品質管理手段の予め定められた基準とは、前記蓄積手段に蓄積された時系列データを、前記蓄積手段に予め蓄積されたアルゴリズムに基づいて情報処理した結果を利用する基準であってもよい。
【００３２】
また、好ましい態様として、前記無線通信端末は、例えば請求項１１の記載のように、
各種情報を蓄積する蓄積手段を備え、
前記蓄積手段には、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局から受信した無線信号の電界強度の時系列データが蓄積され、
前記品質管理手段の予め定められた基準とは、前記蓄積手段に蓄積された時系列データと、前記蓄積手段に予め蓄積された電界強度傾向との類似度合いであってもよい。
【００３３】
また、好ましい態様として、前記無線通信端末は、例えば請求項１２の記載のように、
前記無線通信端末はＣＤＭＡシステムで使用される無線通信端末であってもよい。
【００３４】
上記課題を解決するために、請求項１３に記載の無線通信端末は、
複数の基地局の基地局情報を取得し、
前記複数の基地局から無線信号の通信品質が最適な１の基地局を特定基地局とし、
前記特定基地局と、前記特定基地局以外の基地局とも論理的な通信が可能な状態を保持し、
アイドル状態から無線通信確立状態に遷移する際に、予め定められた基準に従って、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局にデータ送信を行う、又は前記特定基地局以外の基地局にのみデータ送信を行う、ことを特徴とする。
【００３５】
上記課題を解決するために、請求項１４に記載の無線通信端末の無線通信確立方法は、
アイドル状態から開始する無線通信端末の無線通信確立方法であって、
複数の通信可能な基地局のうち、通信品質が最適な１の基地局を特定基地局と判断する第１ステップと、
前記特定基地局からの報知情報から、予め前記特定基地局以外の基地局の基地局情報を取得する第２ステップと、
無線通信確立要求が生じた場合に、
予め定められた基準に従って、前記複数の通信可能な基地局からの無線信号の通信品質を判断する第３ステップと、
前記第３ステップにより通信品質が劣悪であると判断された場合に、前記特定基地局と共に前記特定基地局以外の基地局にも送信データを送信する第４ステップと、
を有することを特徴とする。
【００３６】
上記課題を解決するために、請求項１５に記載の無線通信端末の無線通信確立方法は、
アイドル状態から開始する無線通信端末の無線通信確立方法であって、
複数の通信可能な基地局のうち、通信品質が最適な１の基地局を特定基地局と判断する第１ステップと、
前記特定基地局からの報知情報から、前記特定基地局以外の基地局の基地局情報を取得する第２ステップと、
無線通信確立要求が生じた場合に、
予め定められた基準に従って、前記複数の通信可能な基地局からの無線信号の通信品質を判断する第３ステップと、
前記第３ステップにより通信品質が劣悪であると判断された場合に、前記特定基地局以外の基地局にのみ送信データを送信する第４ステップと、
を有することを特徴とする。
【００３７】
また、好ましい態様として、前記無線通信端末の無線通信確立方法は、例えば請求項１６の記載のように、
前記第３ステップの予め定められた基準とは、
無線通信端末からの送信データに対し、前記特定基地局からの応答がない場合に行われる送信データを再送信の回数に基づく基準であってもよい。
【００３８】
また、好ましい態様として、前記無線通信端末の無線通信確立方法は、例えば請求項１７の記載のように、
前記第３ステップの予め定められた基準とは、
前記特定基地局からの無線信号の電界強度と予め定められた閾値との関係であってもよい。
【００３９】
また、好ましい態様として、前記無線通信端末の無線通信確立方法は、例えば請求項１８の記載のように、
前記第３ステップの予め定められた基準とは、
前記特定基地局と特定基地局以外の基地局から受信した無線信号の電界強度の時系列データを、予め定められたアルゴリズムに基づいて情報処理した結果を利用する基準であってもよい。
【００４０】
また、好ましい態様として、前記無線通信端末の無線通信確立方法は、例えば請求項１９の記載のように、
前記第３ステップの予め定められた基準とは、
前記特定基地局と特定基地局以外の基地局から受信した無線信号の電界強度の時系列データと、予め定められた電界強度傾向との類似度合であってもよい。
【００４１】
上記課題を解決するために、請求項２０に記載の無線通信システムは、
無線通信端末と、複数の基地局と、基地局制御装置からなる無線通信システムであって、前記無線通信端末は、
基地局と無線通信を行う無線通信手段と、
基地局との物理的な通信を制御する第１制御手段と、基地局との論理的な通信を制御する第２制御手段との、少なくとも２つの階層化された制御手段からなる前記無線通信手段を制御する制御手段と、
予め定められた基準に従って、複数の通信可能な基地局から無線信号の通信品質が最適な１の基地局を特定基地局と判断する品質判断手段を備えた無線通信端末であって、
前記制御手段は、
前記特定基地局からの報知情報に基づいて、予め前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局の基地局情報を取得し、
前記特定基地局以外の基地局の基地局情報に基づいて、前記特定基地局以外の基地局とも論理的な通信が可能な状態を保持し、
アイドル状態から無線通信確立状態に遷移する際に、
前記制御手段は、
前記品質判断手段の判断結果に基づいて、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局に、又は前記特定基地局以外の基地局にのみ、無線通信確立要求を行うよう前記無線通信手段を制御し、
前記複数の基地局は、
前記無線端末と前記基地局制御装置との通信を中継する中継手段を備え、
前記基地局制御装置は、
前記基地局から前記無線通信確立要求を受信する受信手段と、
前記無線通信確立要求に対する応答を送信する送信手段とを備えたことを特徴とする。
【００４２】
上記課題を解決するために、請求項２１に記載の無線通信システムは、
無線通信端末と、複数の基地局と、基地局制御装置からなる無線通信システムの無線通信確立方法であって、
前記無線通信端末は、
基地局と無線通信を行う無線通信手段と、
基地局との物理的な通信を制御する第１制御手段と、基地局との論理的な通信を制御する第２制御手段との、少なくとも２つの階層化された制御手段からなる前記無線通信手段を制御する制御手段と、
予め定められた基準に従って、前記複数の基地局から無線信号の通信品質が最適な１の基地局を特定基地局と判断する品質判断手段を備え、
前記制御手段に、
前記特定基地局からの報知情報に基づいて、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局の基地局情報を取得させ、かつ、前記特定基地局以外の基地局の基地局情報に基づいて、前記特定基地局以外の基地局とも論理的な通信が可能な状態を保持させ、
アイドル状態から無線通信確立状態に遷移する際に、
前記制御手段に、
前記品質判断手段の判断結果に基づいて、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局に、又は前記特定基地局以外の基地局にのみ、無線通信確立要求を行うよう前記無線通信手段を制御させ、
前記複数の基地局は、
前記無線端末と前記基地局制御装置との通信を中継する中継手段を備え、
前記中継手段に、前記無線端末と前記基地局制御装置との通信を中継させ、
前記基地局制御装置は、
前記基地局から前記無線通信確立要求を受信する受信手段と、
前記無線通信確立要求に対する応答を送信する送信手段とを備え、
前記受信手段に、前記基地局から前記無線通信確立要求を受信させ、
前記送信手段に、前記無線確立要求に対する応答を送信させる
ことを特徴とする。
【００４３】
上記課題を解決するために、請求項２２に記載の無線通信システムの方法は、
無線通信端末と、複数の基地局と、基地局制御装置からなる無線通信システムの方法であって、
前記無線通信端末は、
予め定められた基準に従って、前記複数の基地局から、無線信号の通信品質が最適な１の基地局を特定基地局として選別し、前記特定基地局からの報知情報に基づいて、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局の基地局情報を取得し、前記特定基地局以外の基地局の基地局情報に基づいて、前記特定基地局以外の基地局とも論理的な通信が可能な状態を保持し、
アイドル状態から無線通信確立状態に遷移する際に、
前記複数の基地局からの無線信号の品質情報に基づいて、
前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局に、又は前記特定基地局以外の基地局にのみ、無線通信確立要求を行い、
前記複数の基地局は、
前記無線端末と前記基地局制御装置との通信を中継し、
前記基地局制御装置は、
前記基地局から前記無線通信端末からの無線通信確立要求を受信し、
前記無線通信確立要求に対する応答を、前記基地局を介して前記無線通信端末に行うことを特徴とする。
【００４４】
上記課題を解決するために、請求項２３に記載の無線通信端末のプログラムは、
基地局と無線通信を行う無線通信手段と、
基地局との物理的な通信を制御する第１制御手段と、基地局との論理的な通信を制御する第２制御手段との、少なくとも２つの階層化された制御手段からなる前記無線通信手段を制御する制御手段と、
予め定められた基準に従って、複数の通信可能な基地局から無線信号の通信品質が最適な１の基地局を特定基地局と判断する品質判断手段と、
を備えた無線通信端末プログラムであって、
前記制御手段に、前記特定基地局からの報知情報に基づいて、前記特定基地局と前記特定基地局以外の基地局の基地局情報を取得させ、かつ、前記特定基地局以外の基地局の基地局情報に基づいて、前記特定基地局以外の基地局とも論理的な通信が可能な状態を保持させることを特徴とする。
【００４５】
上記課題を解決するために、請求項２４に記載の無線通信端末は、
予め、自セル及び他セルに関する情報を記憶し、無線通信確立の時に、前記予め記憶された自セルおよび他セルに関する情報に基づいて無線通信の確立を行うことを特徴とする。  また、好ましい態様として、前記無線通信端末は、例えば請求項２５の記載のように、セルサーチ後に、セルサーチ時の情報に基づいて、前記自セル及び他セルに関する情報を記憶してもよい。
【００４６】
また、好ましい態様として、前記無線通信端末は、例えば請求項２６の記載のように、セルサーチ後に、セルサーチ以外の無線信号の測定により、自セル及び他セルに関する情報抽出し、記憶してもよい。
【００４７】
また、好ましい態様として、前記無線通信端末は、例えば請求項２７の記載のように、自セルの報知情報に基づいて他セルに関する情報を記憶してもよい。
【００４８】
また、好ましい態様として、前記無線通信端末は、例えば請求項２８の記載のように、無線通信確立の手順実行前に、自セル及び他セルに関する情報を測定し、記憶してもよい。
【発明の効果】
【００４９】
本発明では、無線通信端末が基地局と無線通信の確立手続きを行う際に、確立要求の再送信や、セルリセレクションが生じる事態を効果的に回避することができ、効率的な無線通信の確立手続きを実現することができる。
【００５０】
また、効率的な無線通信手続きにより、サービス開始までの時間を短縮できる。
【００５１】
また、本発明では、無線通信端末の電波受信環境が変化した場合でも、信頼性の高い無線通信の確立手続きを行うことが可能である。
【００５２】
さらに、本発明では、受信電界レベルのパターンと典型的な電界レベルのパターンとの比較により、効率的な無線通信の確立手続きを行うことができる。
【００５３】
本発明では、無線通信確立要求の再送信やリセレクションといった動作を効果的に回避、または回数低減することにより、無線通信端末の内部処理を効率化することができる。
【００５４】
本発明では、無線通信端末の内部処理を効率化することにより、消費電力を低減することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
本発明を実施するための最良の形態について、主にＷＣＤＭＡ標準技術を前提に説明する。しかしながら、この実施形態は、本願発明の技術的範囲を制限するものではない。
【実施例１】
【００５６】
図１は、本発明の第１の実施例に係る無線通信端末についてのシステム全体を表すものである。
【００５７】
無線通信端末１０１は、基地局１０２と基地局１０３と無線通信が可能であり、基地局１０２、１０３を介して基地局制御装置１０４、ネットワーク１０５と通信を行い得る。
【００５８】
基地局１０２と基地局１０３は、無線通信端末１０１と無線信号を用いて通信を行い、無線通信端末１０１と基地局制御装置１０４の間の通信を仲介する。基地局１０２と基地局１０３は、無線通信端末１０１と通信可能であり、基地局制御装置１０４に接続されている。
【００５９】
基地局制御装置１０４は基地局１０２、基地局１０３、無線通信端末１０１の管理を行う。また、無線通信端末１０１とネットワーク１０５の通信を仲介、制御する。
【００６０】
ネットワーク１０５は、インターネット、公衆電話回線網等のネットワークである。
【００６１】
無線通信端末１０１は、基地局１０２、基地局１０３からの報知情報を取得することができる。
【００６２】
無線通信端末１０１は通信サービスを享受するために、基地局１０２、または基地局１０３を介して、基地局制御装置１０４と無線通信を行う必要がある。具体的には、物理的に基地局１０２または基地局１０３と無線通信を確立し、さらに、基地局制御装置１０４と論理的に通信確立をする必要がある。その後、無線通信端末１０１は、ネットワーク１０５と接続可能となる。
【００６３】
図２は、本発明に係る無線通信端末１０１の構成ブロックの要部を表したものである。
【００６４】
無線通信端末１０１は、制御部２０３を有しており、制御部２０３は、装置内の各部と接続されている。制御部２０３は、ＣＰＵ（中央処理装置）を主要部として実現されることが一般的であり、システムによっては、ベースバンド部、制御ＣＰＵ、アプリケーションＣＰＵ等、目的、手段別に特化した複数のＬＳＩで構成されることもある。
【００６５】
制御部２０３は、音声通話制御、インターネット接続制御、ＴＶ電話機能制御、電源制御、ディスプレイ部２０５の表示制御等、無線通信端末１０１に必要な各種の制御を行う。
【００６６】
記憶部２０６は、制御部２０３の動作に必要なプログラムやデータをあらかじめ蓄積する情報記憶装置である。データやプログラムの内容は、後に変更可能であってもよい。
【００６７】
ディスプレイ部２０５は、液晶、有機ＥＬ等で構成された表示装置である。電話番号やＷＥＢブラウジングの内容、電子メールの内容、警告メッセージ等を表示する。
【００６８】
メモリ部２０４は、主に、プログラム動作時に短期的に発生するデータ等の保存を目的として使用する情報記憶装置である。
【００６９】
アンテナ２０１は、基地局１０２または１０３との無線通信用のアンテナである。アンテナ２０１は無線信号と電気信号の変換を行う。
【００７０】
無線部２０２は、増幅器、フィルタなどから構成される。アンテナ２０１からの受信信号を制御部２０３へ中継し、また制御部２０３からの電気信号をアンテナ２０１へ中継する。
【００７１】
次に、図２に示した無線通信端末１０１の動作の概要について説明する。
【００７２】
まず、電源ＯＮ直後、またはＵＩＭカードを挿入したとき等に、制御部２０３は記憶部２０６に記憶されたプログラムに従って、基地局と無線通信の確立手続きを開始する。当該プログラムは、適宜メモリ部２０４を使用する。
【００７３】
まず、制御部２０３は、アンテナ２０１、無線部２０２を介し受信した周辺基地局からの無線信号に基づいて、最適な基地局を一つ選ぶ（ここで、選ばれた基地局を基地局１０２とする）。例えば、後述するセルサーチによって確認された複数の基地局の中から、無線信号の電界レベルが最大の基地局を最適な基地局とする。
【００７４】
制御部２０３は、無線通信確立要求を、無線部２０２、アンテナ２０１を介して基地局１０２へ送信する。
【００７５】
その後、制御部２０３は基地局１０２と、無線通信確立手続きを実行する。無線通信確立手続きが完了すると、無線通信端末１０１は、外部と通信が可能な状態となる。動作の詳細は後述する。
【００７６】
一方、ディスプレイ部２０５は、適宜制御部２０３で動作するプログラムによって、所定の表示を行う。
【００７７】
図３は、本発明の説明に必要な通信制御機能をブロック化して表したものである。図３を用いて、制御部２０３の階層化された通信制御機能について説明する。
【００７８】
図３は、制御部２０３が行う通信機能のうち、Ｌ３と、それ以下の層（Ｌ２、Ｌ１）を表示する。実際には、制御部２０３は、それ以上の上位層（例えば第４層等）に関する通信制御機能も行うが、本発明にとって重要ではなく、説明の便宜のため図示しない。
【００７９】
ここで、Ｌ３とは第３層のことであり、Ｌ２、Ｌ１も同様に第１層、第２層を表す。
【００８０】
ＰＤＣＰ３０１は、Packet Data Convergence Protocol（ＰＤＣＰ）機能の制御部である。ＰＤＣＰの主な機能は、ヘッダの圧縮である。
【００８１】
ＰＨＹ３０２は、Physical Layer機能の制御部である。これは、ＭＡＣ層に対して、トランスポートチャネルによりサービスを提供する。第１層（物理層）制御である物理的通信制御を行い、無線部２０２からの信号に基づいて、基地局からの信号の電界レベルを測定する機能も有する。
【００８２】
ＭＡＣ３０３は、Medium Access Control Protocol機能の制御部である。ＭＡＣ３０３は上位層の論理チャネルをトランスポートチャネルに変換する。無線通信端末と基地局制御装置との間で１対１の通信を行う機能を有する。
【００８３】
ＲＬＣ３０４はRadio Link Control機能の制御部である。代表的機能は、エラー訂正や、再送制御である。
【００８４】
ＢＭＣ３０５はBroad/Multicast Control機能の制御部である。代表的な機能はブロードキャストサービスを行う。
【００８５】
ＲＲＣ３０６はRadio Resource Control機能の制御部である。代表的な機能は、送信電力制御などの無線資源の制御である。本発明の、無線通信確立手続きはＲＲＣ３０６の管理する機能である。
【００８６】
無線通信確立手続きを行う基地局の選択は、ＰＨＹ３０２の測定結果に基づいてＲＲＣ３０６が行う。なお、各通信制御機能の詳細は、３Ｇｐｐ、ＴＳ２５．３０１に記載されている。
【００８７】
図４は、本発明の無線通信端末の代表的な状態についての状態遷移図である。
【００８８】
アイドル状態４０１は、まだネットワークと通信接続されていない状態である。この状態では、基地局制御装置１０４は、無線通信端末１０１を認識していない。ただし、無線通信端末１０１は、基地局からの無線信号は受信できるので、基地局から周期モニタ（Ｐ−ＣＣＰＣＨ）にて報知される情報を取得することは可能である。
【００８９】
ここで、周期モニタ（Ｐ−ＣＣＰＣＨ）とは、基地局送信する報知情報を載せた無線チャンネルのことである。
【００９０】
無線通信確立状態４０２は、ネットワークと通信可能な状態である。具体的には、基地局制御装置１０４が無線通信端末１０１を認識しており、無線通信端末１０１は、ネットワーク１０５と無線通信可能となっている。
【００９１】
次に、図４に沿って状態遷移の動作について説明する。
【００９２】
無線通信端末１０１は、電源ＯＮまたはＵＩＭカードを挿入されたとき等に、アイドル状態４０１に遷移する。
【００９３】
無線通信端末１０１は、アイドル状態４０１から無線通信確立状態４０２へ遷移するためには、無線通信確立手続きを行う必要がある。ここで、ＷＣＤＭＡ標準技術の場合、無線通信確立手続きは、ＲＲＣコネクション確立手続と呼ばれる。
【００９４】
無線通信端末１０１は、ＲＲＣコネクション確立手続が成功すると、無線通信確立状態４０２へ遷移し、所定の条件を満たすと、再びアイドル状態４０１へ遷移する。ここで、所定の条件とは、例えば、通話サービスの終了後所定時間が経過したこと、位置登録が完了したこと、電子メール、ＷＥＢブラウジングのサービスが終了したこと等である。
【００９５】
図５は、ＲＲＣコネクション確立手続の詳細を表している。
【００９６】
図５において、ＵＥとは無線通信端末１０１のことであり、Ｎｏｄｅ−Ｂは基地局１０２、ＲＮＣは基地局制御装置１０３のことである。まず、ＲＲＣコネクション確立手続をするために、無線通信端末１０１は、アイドル状態４０１において、基地局１０２に対し無線信号を送信できる状態になっていなければならない。具体的には、セルサーチと呼ばれる手続きによって、基地局からの同期信号（ＳＣＨ）に基づいて基地局固有の拡散コードを確定する必要がある。
【００９７】
セルサーチをすることによって、無線通信端末１０１は基地局１０２と無線信号レベルでの通信可能な状態になる。
【００９８】
この状態を前提として、ＲＲＣコネクション確立手続は行われる。まず、無線通信端末１０１からＲＲＣコネクション要求５０１と呼ばれる無線通信確立要求を行う。当該メッセージは基地局制御装置１０４に転送される。基地局制御装置１０４は、当該要求を受信すると、ＲＲＣコネクションセットアップ５０２と呼ばれる応答を行う。応答を受けた無線通信端末１０１は、ＲＲＣコネクションセットアップコンプリートと呼ばれる信号を基地局制御装置１０４に送信し、基地局制御装置１０４が当該信号を受信することで、ＲＲＣコネクション確立手続が完了し、無線通信端末１０１は、無線通信確立状態４０２（ＲＲＣコネクション確立状態）に遷移する。
【００９９】
サービスが終了した後、一定の時間が経過するなどの所定の条件を満たすことによって、無線通信端末１０１は、アイドル状態４０１に再び遷移する。アイドル状態４０１に遷移する際に、無線通信端末１０１は、予め定められたＲＲＣコネクション確立手続に似た手続きを行い、無線通信の確立状態を解除する。これにより、無線資源が解放される。また、無線通信端末１０１は間欠受信が可能となり、無線通信端末の消費電力が低減される。
【０１００】
図６は、アイドル状態４０１における、無線通信端末１０１の動作フローチャートである。ここでは、自セルの基地局を基地局１０２と、他セルの基地局を基地局１０３とする。
【０１０１】
位置登録時、ハンドオーバ時、異種システム間の乗り換え時、間欠受信状態終了時等により、無線通信端末１０１は動作をスタートする。
【０１０２】
まず、無線通信端末１０１はセルサーチを行う（Ｓ６０１）。セルサーチは、基地局からの同期信号を用いて、基地局固有の拡散コードを同定する手続きである。セルサーチによって、無線通信端末１０１は、基地局からの無線信号を同定した拡散コードを用いて逆拡散することにより通信データを抽出することが可能となる。
【０１０３】
ここで、複数の基地局の同期信号を測定できる場合、受信電界レベルや、ノイズレベル等を基準として、通信をする上で最適な基地局を選定する。その基地局がカバーするセルが自セルとなる。なお、ここでは、基地局１０２が選定されたとして説明する。
【０１０４】
セルサーチ（Ｓ６０１）の後、無線通信端末は１０１、セルサーチ（Ｓ６０１）で捕らえた基地局１０２の周期モニタにて報知情報を取得する（Ｓ６０２）。取得した報知情報はメモリ２０４に蓄積される（Ｓ６０３）。
【０１０５】
報知情報の中には、自セル以外の周辺の他セルについての情報も含まれている。無線通信端末１０１は、報知情報の中から自セル以外の他セルの存在を認識することができる。
【０１０６】
上記のように、無線通信端末１０１は自セル以外の他セルが存在するか否かを判断する（Ｓ６０４）。周辺の他セルがある場合は、自セルと他セルの基地局からの信号の電界レベル、ノイズレベル等を測定し、メモリ２０４へ保存する（Ｓ６０５）。その後、自セルと、他セルに対して無線通信確立可能状態を保持する（Ｓ６０７）。無線通信確立可能状態についての詳細は後述する。
【０１０７】
一方、周辺に他セルがない場合は、自セルの基地局１０２からの信号の電界レベルを測定し、メモリ２０４へ保存する（Ｓ６０６）。その後、自セルと無線通信確立可能状態を保持する（Ｓ６０８）。
【０１０８】
無線通信確立可能状態を保持した後は、タイマアウトするまで待機する（Ｓ６０９）。タイマアウトすると、タイマカウントをリセットする（Ｓ６１０）。
【０１０９】
次に、タイマアウト後の自セルの電界レベルやノイズレベルから、自セルと通信可能か判断し（Ｓ６１１）、通信可能な場合には、再び周期モニタにて自セルの報知情報を取得し（Ｓ６０２）、通信不可能な場合はセルサーチ（Ｓ６０１）を行う。
【０１１０】
上記のループの中で、無線端末１０１の位置登録要求、ハンドオーバ要求、異種システム間の乗り換え要求、間欠受信状態終了等のイベントが生ずると、無線通信端末１０１は、ＲＲＣコネクション要求５０１を送信し、図６のループを抜ける。ループを抜けた後の動作の詳細については、図１０の説明において後述する。
【０１１１】
なお、上記の説明では、無線通信端末１０１は、自セルの基地局１０２からの報知情報に基づいて、他セルの基地局の存在を判断したが、セルサーチ時に、自セル以外の他セルからも同期信号を受信した場合に、他セルの周期モニタから直接他セルの報知情報を取得してもよい。
【０１１２】
また、上記の説明は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、各ステップのうちいくつかは相互に入れ替えることも可能である。例えば、１ループ内で確実に実行される限り、任意の場所に、自セルの報知情報の保存（Ｓ６０３）、自セル、自他セルの電界レベル等の保存（Ｓ６０５、Ｓ６０６）を変更することが可能である。また、タイマ待ち時間（Ｓ６０９）をＳ６０２、Ｓ６０３の後、Ｓ６０５、Ｓ６０６の後等に変更することも可能である。
【０１１３】
図７は、無線通信端末１０１の無線通信制御プログラムの階層を表している。無線通信制御プログラムは予め記憶部２０６に記憶しておく。
【０１１４】
無線通信制御プログラムは大きく２層に分離可能である。論理的制御プログラム７０１と物理的制御プログラム７０２である。
【０１１５】
物理的制御プログラム７０２は、無線部２０２、アンテナ２０１を制御し、セルサーチや、基地局からの信号の電界レベル測定などを管理する。図３のＰＨＹ３０２の機能に該当する。
【０１１６】
論理的制御プログラム７０１は、物理的制御プログラム７０２以外の、通信制御機能を担当するプログラムである。物理的制御プログラム７０１に対する制御も行う。
【０１１７】
このように、通信制御プログラムを階層化することによって、管理が容易になる。また、上記プログラムはそれぞれ別のタスクとして、制御部２０３上で実行される。
【０１１８】
次に無線通信確立可能状態について説明する。無線通信確立可能状態とは、予め物理的制御プログラム７０１が、無線通信対象となる基地局の同期タイミング、拡散コード等を特定し、無線信号の電界レベルを測定する等の準備作業を行っておくことにより、論理的制御プログラム７０２から命令があった場合に直ちにＲＲＣコネクション要求を送信できる状態をいう。すなわち、実際に無線通信端末１０１がＲＲＣコネクション要求５０１を基地局に送信するためには、予め基地局の同期タイミングなど、ＲＲＣコネクション要求の前提となる情報を取得しておく必要があり、これらの情報を通信に先立って取得しておいた状態を無線通信確立可能状態という。すなわち、この状態になることにより、無線通信端末１０１は、基地局と論理的な通信が可能となる。
【０１１９】
図８は、物理的制御プログラム７０２と論理的制御プログラム７０１との情報のやり取りを示すシーケンス図である。図８の手続きを経て、無線通信端末は特定の一つの基地局に対して無線通信確立可能状態となる。
【０１２０】
論理的制御プログラム７０１は物理的制御プログラム７０２にセルサーチ命令（Ｓ８０１）を行う。セルサーチ命令（Ｓ８０１）を受けた物理的制御プログラム７０２は、セルサーチを行い、同期信号を補足できた基地局からの無線信号の電界レベル、ノイズレベル等の情報を含んだメッセージ応答（Ｓ８０２）を行う。ここで、セルサーチによって、複数の基地局からの信号を補足できれば、複数基地局に対する上記情報を論理的制御プログラム７０１にメッセージ応答（Ｓ８０２）にて通知する。通知を受けることによって、論理的制御プログラム７０１は、無線信号を受信できる基地局を認識することができる。
【０１２１】
次に、論理的制御プログラム７０１は物理的制御プログラム７０２に報知情報取得要求（Ｓ８０３）を行う。これは、基地局からの報知情報の取得を命令するものであり、基地局を指定して行う。命令を受けた物理的制御プログラム７０２は、報知情報を取得し、論理的制御プログラム７０１へ通知する（報知情報通知Ｓ８０４）。通知を受けることによって、論理的制御プログラム７０１は基地局からの報知情報を取得する。報知情報の内容に、周辺セル情報が含まれることは上述の通りである。
【０１２２】
次に、論理的制御プログラム７０１は、セルの周期モニタ測定要求（Ｓ８０５）を物理的制御プログラム７０２に命令する。命令を受けた物理的制御プログラム７０２は、当該命令に沿って、所定時間間隔毎に、指定された基地局の周期モニタを測定し、その結果を論理的制御プログラム７０１へ報告する（測定結果通知Ｓ８０６）。通知内容には、周期モニタ上の報知情報や、電界レベル情報などが含まれる。論理的制御プログラム７０１は周期的に報知情報を取得できる。
【０１２３】
論理的制御プログラム７０１は、通信可能状態セット（Ｓ８０７）を命令する。命令を受けた物理的制御プログラム７０２は、無線通信確立可能状態の対象となる基地局の無線信号の送受信が可能な状態へと遷移する。命令を受けた物理的制御プログラム７０２は無線通信確立可能状態に遷移し、メッセージ応答（Ｓ８０８）を通知する。
【０１２４】
以上の手続きを経て、無線通信端末１０１は無線通信確立可能状態となり、無線通信確立状態４０２に遷移するためのＲＲＣコネクション要求５０１をいつでも送信できる状態となる。
【０１２５】
図９は、複数の基地局に対して無線通信確立可能状態を確立するシーケンス図である。図９の手続きを経て、無線通信端末１０１は複数の基地局に対して無線通信確立可能状態となる。
【０１２６】
説明の冗長を避けるために、図８と重複する部分についての説明は省略する。
【０１２７】
論理的制御プログラム７０１は報知情報取得要求（Ｓ９０３乃至Ｓ９０５）を物理的制御プログラム７０２にする際に、メッセージ応答（Ｓ９０２）で得た複数の基地局を指定する。物理的制御プログラム７０２は報知情報取得要求（Ｓ９０３）にて指定されたすべての基地局の報知情報を取得し、論理的制御プログラム７０１へ通知する（報知情報Ｓ９０４乃至Ｓ９０６）。論理的制御プログラム７０１は、通知を受けることによって、複数の基地局からの報知情報を取得する。
【０１２８】
同様に、論理的制御プログラム７０１は複数の基地局を指定して、セルの周期モニタ測定要求（Ｓ９０７）を行う。物理的制御プログラム７０２は、指定された複数の基地局の周期モニタの測定結果を、論理的制御プログラム７０１へ通知する（測定結果通知Ｓ９０８、Ｓ９０９）。
【０１２９】
さらに、論理的制御プログラム７０１は複数の基地局を指定して、無線通信確立可能状態セット（Ｓ９１０、Ｓ９１１）を命令する。命令を受けた物理的制御プログラム７０２は指定された複数の基地局に対し無線通信確立可能状態に遷移し、メッセージ応答（Ｓ９１２）を通知する。
【０１３０】
以上の手続きを経て、無線通信端末は複数の基地局に対して無線通信確立可能状態となり、無線通信確立状態４０２に遷移するためのＲＲＣコネクション要求５０１をいつでも送信できる状態となる。
【０１３１】
図１０は、アイドル状態４０１から無線通信確立状態４０２へ遷移する際に、無線通信端末の制御部２０３が行う内部処理を表している。
【０１３２】
まず、無線通信端末１０１は自セルに対してＲＲＣコネクション要求（無線通信確立要求）を行う（Ｓ１００１）。
【０１３３】
次に、自セルから応答があるか否かを判断する（Ｓ１００２）。判断には、予め定められた所定時間内に応答があるか否かを基準とする。所定時間は予め記憶部２０６に記憶しておく。
【０１３４】
応答がある場合は、図５に示す通常のＲＲＣコネクション確立手続（Ｓ１００３）を行った後、無線通信確立状態４０２へ遷移する。
【０１３５】
応答がない場合は、自セルへのＲＲＣコネクション要求の再送信回数が所定数を超えたか否かを判断する（Ｓ１００４）。所定数は予め記憶部２０６に記憶しておく。１以上の整数ならば何れの数でも可能である。
【０１３６】
所定数を超えていない場合は、再送信の回数をアップ（Ｓ１００６）後、再度自セルに対してＲＲＣコネクション要求（無線通信確立要求）を行う（Ｓ１００１）。
【０１３７】
所定数を超えた場合は、次に候補となる他セルを選定する演算を行う（Ｓ１００５）。ここで演算の詳細については後述する。演算結果に基づいて、自セル以外に、ＲＲＣコネコネクション確立要求を行い得る他セルを選定する。
【０１３８】
所定の演算を行った結果、ＲＲＣコネクション要求を行い得る他セルがない場合は、無線通信確立状態４０２への遷移が失敗したと判断する。その場合の対応は、再度アイドル状態４０１に遷移し、ディスプレイ部２０５に通信に失敗した旨の表示を行う。
【０１３９】
所定の演算を行った結果、ＲＲＣコネクション要求を行い得る別セルがある場合は、他セルへＲＲＣコネクション要求を送信する（Ｓ１００８）。
【０１４０】
その後、再送信の回数をリセット（Ｓ１００９）し、応答があるか否かを判断する（Ｓ１００２）。
【０１４１】
上記処理によって、自セルとの通信確立が失敗した場合には、他セルに速やかに移行することができる。なお、再送信の回数はメモリ部２０４に記憶しておく。
【０１４２】
次に、上述のセル選定演算について説明する。
【０１４３】
図１３は、無線通信端末の移動によって、セルの電界レベルが変化する様子を示している。
【０１４４】
図１３において、無線通信端末は、セル１３０１からセル１３０２へ移動する。移動に伴って基地局１３０３の信号の電界レベルは低下し、基地局１３０４の信号の電界レベルは上昇する。
【０１４５】
ここで、無線通信端末は、所定時間間隔毎に、複数基地局からの信号の電界レベルを測定し、メモリ２０４へ保存しておく。図１５は、記録された測定データである。時間の経過に伴って、セル１３０１の電界レベルは低下し、セル１３０２の電界レベルが上昇している。
【０１４６】
なお、破線部分はいまだ測定されていない部分である。次の説明のために、便宜上記載してある。
【０１４７】
図１５は、無線通信端末１０１が記憶部２０６に予め保存している電界レベルのパターン図である。上述の他セルを選定する演算（Ｓ１００５）において、無線通信端末は、記憶部に保存された電界レベルのパターンと実測したセルの電界レベルのパターンを比較する。比較は、最小二乗法等、既知のアルゴリズムにて行う。比較の結果、類似度合いが予め定められた所定値よりも高い場合は、類似と判断し、セル１３０１の電界レベルが下がり続けると予想し、セル１３０２の基地局１３０４を、ＲＲＣコネクション要求の送信可能な基地局として選定する。
【０１４８】
一方、非類似と判断された場合は、セル１３０２を、送信候補となるＲＲＣコネクション要求送信可能な、他セルがないと判断する。
【０１４９】
尚、ここで、無線通信端末は、予め記憶部２０６に、様々な環境の変化に対応した、電界レベルのパターン図を保存しておく。例えば図１７である。これは、図１４のような環境の変化に対応する電界レベルのパターン図である。無線通信端末はこのような多種多様な環境の変化に対応した、電界レベルのパターン図を多数保存しておくことが望ましい。
【実施例２】
【０１５０】
図１１は、本発明の第２の実施例に係る無線通信端末１０１についてのフローチャートである。
【０１５１】
図１１は図１０に対応し、アイドル状態４０１から無線通信確立状態４０２へ遷移する際に、無線通信端末１０１が行う処理を表している。ここで、図１０と相違しない点については、説明の冗長を避けるために省略する。
【０１５２】
第２の実施例では、第１の実施例と、Ｓ１１０８に対応する動作が異なる。すなわち、次候補の他セル選定の演算を行った結果、ＲＲＣコネクション要求を行い得る別セルがある場合は、他セルと共に自セル対しても、ＲＲＣコネクション要求を送信する（Ｓ１１０８）。
【０１５３】
自セル及び他セルに対してＲＲＣコネクション要求を行うことで、無線通信端末１０１は、より確実に無線通信確立状態４０２に遷移することが可能となる。
【０１５４】
ここで、自セルおよび他セルの基地局の両方から、ＲＲＣコネクション要求に対する応答があった場合、いずれか一方にのみＲＲＣコネクションセットアップを行えばよい。基地局制御装置１０４は、応答のあった基地局を介して無線通信端末１０１と無線通信を確立する。
【実施例３】
【０１５５】
図１２は、本発明の第３の実施例に係る無線通信端末１０１についてのフローチャートである。
【０１５６】
図１２は図１１に対応し、アイドル状態４０１から無線通信確立状態４０２へ遷移する際に、無線通信端末１０１が行う処理を表している。ここで、図１１と相違しない点については、説明の冗長を避けるために省略する。
【０１５７】
第３の実施例では、第２の実施例と、Ｓ１２０１に対応する動作が異なる。すなわち、スタート直後、自セルと共に他セル対しても、ＲＲＣコネクション要求を送信する（Ｓ１２０１）。
【０１５８】
自セル及び他セルに対してＲＲＣコネクション要求を行うことで、無線通信端末１０１は、より確実に無線通信確立状態４０２に遷移することが可能となる。
【０１５９】
ここで、自セルおよび他セルの基地局の両方から、ＲＲＣコネクション要求に対する応答があった場合、いずれか一方にのみＲＲＣコネクションセットアップを行えばよい。基地局制御装置１０４は、応答のあった基地局を介して無線通信端末１０１と無線通信を確立する。
【０１６０】
第１乃至３の実施例においては、ＷＣＤＭＡ標準技術に基づいて説明したが、本発明はＷＣＤＭＡシステムに制限されるものではなく、他の無線システムにも適用可能である。例えば、基地局が同期されているＣＤＭＡシステム（ＣＤＭＡ２０００など）、ＴＤＭＡシステムなどである。同期型ＣＤＭＡシステムでは、無線通信端末は、他セルの基地局の同期タイミングを取得しておけばよい、また、ＴＤＭＡシステムでは他セルの基地局の周波数情報を取得しておけばよい。
【０１６１】
第１乃至３の実施例において、他セルの基地局は１つしかない状況で説明したが、他セルの基地局が複数存在する環境においても本発明は適用できる。その場合は、予め記憶部２０６に記憶された電界レベルのパターンは、複数の電界レベル曲線で構成される。
【０１６２】
第１乃至３の実施例において、記憶部２０６とメモリ部２０４を別記憶装置で説明したが、同一の記憶装置で構成することも可能である。
【０１６３】
第１乃至３の実施例では、送信候補の他セルを選ぶ演算において、記憶部２０６に保存した電界レベルのパターンと、実測の電界レベルのパターンの類似度合い演算する方法を用いたが、以下のバリエーションも可能である。
【０１６４】
例えば、実測した自セルと他セルの電界レベルから、ｎ次曲線で近時を行い、未来の電界レベルパターンを予測計算する方法である。この場合は、予測値によって、最適な他セルの基地局を選択することが可能である。
【０１６５】
また、無線通信端末１０１がＧＰＳ機能を搭載している場合、ＧＰＳによる位置情報に基づいて、最適な他セルの基地局を選択することも可能である。
【０１６６】
例えば、予め、多数の基地局の位置情報を無線通信端末１０１が取得しておき、その後、その基地局の位置情報と、ＧＰＳ機能により得た無線通信端末１０１自身の位置情報を比較することによって、最適な基地局を随時選択する方法、あるいは、無線通信端末１０１がＧＰＳ機能によって得た自己の位置情報から得た自己の移動方向、移動速度と、自他セルの電界レベルのパターンとの比較から最適な基地局を予測し、選択する方法等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】本発明のシステムの全体を表した図である。
【図２】無線通信端末１０１の構成ブロック図である。
【図３】制御部２０３の内部機能の構成を表したものである。
【図４】無線通信端末１０１の状態遷移図である。
【図５】ＲＲＣコネクション確立手続を表したシーケンス図である。
【図６】アイドル状態４０１における、無線通信端末１０１のフローチャートである。
【図７】無線通信端末１０１の通信制御プログラムの概念的な階層図である。
【図８】単一基地局に対する通信制御プログラムのシーケンス図である。
【図９】複数基地局に対する通信制御プログラムのシーケンス図である。
【図１０】第１の実施例の、無線通信端末１０１のフローチャートである。
【図１１】第２の実施例の、無線通信端末１０１のフローチャートである。
【図１２】第３の実施例の、無線通信端末１０１のフローチャートである。
【図１３】無線通信端末１０１のセル間移動の例である。
【図１４】無線通信端末１０１のセル間移動の例である。
【図１５】無線通信端末１０１が実測した電界レベルパターンの例である。
【図１６】無線通信端末１０１が記憶した電界レベルパターンの例である。
【図１７】無線通信端末１０１が記憶した電界レベルパターンの例である。
【符号の説明】
【０１６８】
１０１  無線通信端末
１０２  基地局
１０３  基地局
１０４  基地局制御装置
１０５  ネットワーク
２０１  アンテナ
２０２  無線部
２０３  制御部
２０４  メモリ部
２０５  ディスプレイ部
２０６  記憶部
３０２  ＰＨＹ
３０３  ＭＡＣ
３０４  ＲＬＣ
３０６  ＲＲＣ
４０１  アイドル状態
４０２  無線通信確立状態
５０１  ＲＲＣコネクション要求
５０２  ＲＲＣコネクションセットアップ
５０３  ＲＲＣコネクションコンプリート
７０１  論理的制御プログラム
７０２  物理的制御プログラム
【図１】
2005286807.tif 000003
【図２】
2005286807.tif 000004
【図３】
2005286807.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2005286807.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2005286807.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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