(57)【要約】【課題】携帯端末のセル上の位置に拘わらず、高スループットかつ安定した通信が行える携帯端末および通信システムを提供することにある。【解決手段】複数の基地局の内、特定の基地局と選択的に通信可能な複数の通信部１２１〜１２３と、各々の基地局の通信品質を取得する検出部１３１と、検出部１３１が取得した通信品質を所定の規定値と比較する比較部１３２と、比較部１３２の比較結果に基づき、各々の通信部１２１〜１２３を通信品質が所定の規定値を超えた基地局に接続させる制御部１３とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局の内、特定の基地局と選択的に通信可能な複数の通信部と、
前記各々の基地局の通信品質を取得する取得部と、
前記取得部が取得した通信品質を所定の規定値と比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づき、各々の前記通信部を前記通信品質が前記所定の規定値を超えた基地局に接続させる制御部と
を有する携帯端末。
【請求項２】
前記通信品質は、受信レベルを含み、
複数の前記受信レベルの中から、最も高い受信レベルを抽出する抽出部を有し、
前記比較部は、
前記抽出部が抽出した前記最も高い受信レベルを前記所定の規定値と比較する
請求項１記載の携帯端末。
【請求項３】
前記制御部は、
前記複数の通信部を前記最も受信レベルが高い基地局に接続させる
請求項２記載の携帯端末。
【請求項４】
前記比較部は、
送信待ちのデータの総量を第２の規定値と比較し、
前記制御部は、
前記送信待ちのデータの総量が前記第２の規定値を超えた場合に、前記受信レベルが高い基地局に前記複数の通信部を段階的に接続させる
請求項２または３記載の携帯端末。
【請求項５】
前記制御部は、
前記抽出部が抽出した前記最も高い受信レベルが前記所定の規定値以下であった場合、各々の前記通信部を異なる基地局に接続させる
請求項２記載の携帯端末。
【請求項６】
前記比較部は、
前記抽出部が抽出した前記最も高い受信レベルと他の受信レベルとの差分を前記所定の規定値と異なる所定の規定値と比較し、
前記制御部は、
各々の前記通信部を、前記抽出部が抽出した前記最も高い受信レベルの基地局および前記最も高い受信レベルに近い受信レベルの基地局に接続させる
請求項５記載の携帯端末。
【請求項７】
複数の通信部を有する携帯端末と、
複数の基地局とを有し、
前記携帯端末は、
複数の基地局の内、特定の基地局と選択的に通信可能な複数の通信部と、
前記各々の基地局の通信品質を取得する取得部と、
前記取得部が取得した通信品質を所定の規定値と比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づき、各々の前記通信部を前記通信品質が前記所定の規定値を超えた基地局に接続させる制御部とを有する
通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の通信装置を有する携帯電話機等の携帯端末および通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機等、多くの携帯端末には、ＲＦ回路等で構成された１つの通信装置が搭載され、１つの基地局に対して通信リンクを確立し、通信を行う。
【０００３】
以下に、一般的な携帯端末および通信システムについて説明する。図１０は、一般的な携帯端末が接続された通信システムを示す図である。
【０００４】
図１０に図示するように、通信システム４は、ネットワーク３に接続された基地局２ａ、２ｂおよび携帯端末１によって構成されている。ネットワーク３には、基地局２ａ、２ｂが接続されており、携帯端末１は、自機が位置しているセル内の基地局と通信を行う。
【０００５】
セルＣＥＬａは、基地局２ａがカバーする通信範囲を、セルＣＥＬｂは、基地局２ｂがカバーする通信範囲を示している。図１０の例では、携帯端末１は、自機がセルＣＥＬａ内に位置しているときには、基地局２ａと通信し、自機がセルＣＥＬｂ内に位置しているときには、基地局２ｂと通信する。自機が２つの基地局のセルが重複するエリアＡＲＥａに位置しているときには、携帯端末１は、電波強度の強い方の基地局にハンドオーバして通信を継続する。
【０００６】
セルの中心では電界強度が強く、セルの端では電界強度が弱い上、基地局と携帯端末１との距離が離れるほど、建築物等により電波障害が発生しやすい。したがって、携帯端末１が複数の基地局のセルが重複するエリア（図１０のＡＲＥに相当する）に位置したとき、スループットが低下し、安定した通信が困難となる場合がある。
【０００７】
そこで、携帯端末がセル（またはサービスエリア）の端に位置していても、スループットの低下を防止する携帯端末および通信システムが開示されている（たとえば特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００１−３４６２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１が開示する携帯端末は、継続的に複数の基地局との間に通信リンクを確立するものではなく、接続先の基地局が１つしかない場合、スループットの低下を防止し、安定した通信を継続することが困難である。
【０００９】
本発明は、携帯端末のセル上の位置に拘わらず、高スループットかつ安定した通信が行える携帯端末および通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の観点の携帯端末は、複数の基地局の内、特定の基地局と選択的に通信可能な複数の通信部と、前記各々の基地局の通信品質を取得する取得部と、前記取得部が取得した通信品質を所定の規定値と比較する比較部と、前記比較部の比較結果に基づき、各々の前記通信部を前記通信品質が前記所定の規定値を超えた基地局に接続させる制御部とを有する。
【００１１】
好適には、前記通信品質は、受信レベルを含み、複数の前記受信レベルの中から、最も高い受信レベルを抽出する抽出部を有し、前記比較部は、前記抽出部が抽出した前記最も高い受信レベルを前記所定の規定値と比較する。
【００１２】
好適には、前記制御部は、前記複数の通信部を前記最も受信レベルが高い基地局に接続させる。
【００１３】
好適には、前記比較部は、送信待ちのデータの総量を第２の規定値と比較し、前記制御部は、前記送信待ちのデータの総量が前記第２の規定値を超えた場合に、前記受信レベルが高い基地局に前記複数の通信部を段階的に接続させる。
【００１４】
好適には、前記制御部は、前記抽出部が抽出した前記最も高い受信レベルが前記所定の規定値以下であった場合、各々の前記通信部を異なる基地局に接続させる。
【００１５】
好適には、前記比較部は、前記抽出部が抽出した前記最も高い受信レベルと他の受信レベルとの差分を前記所定の規定値と異なる所定の規定値と比較し、前記制御部は、各々の前記通信部を、前記抽出部が抽出した前記最も高い受信レベルの基地局および前記最も高い受信レベルに近い受信レベルの基地局に接続させる。
【００１６】
本発明の第２の観点の通信システムは、複数の通信部を有する携帯端末と、複数の基地局とを有し、前記携帯端末は、複数の基地局の内、特定の基地局と選択的に通信可能な複数の通信部と、前記各々の基地局の通信品質を取得する取得部と、前記取得部が取得した通信品質を所定の規定値と比較する比較部と、前記比較部の比較結果に基づき、各々の前記通信部を前記通信品質が前記所定の規定値を超えた基地局に接続させる制御部とを有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、携帯端末のセル上の位置に拘わらず、高スループットかつ安定した通信が行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
【００１９】
図１は、本実施携帯に係る通信システムの例を示す図である。
【００２０】
本実施形態に係る通信システム８０は、携帯端末としての携帯電話機（ＵＴ）１０、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２０、基地局（ＢＳ）３０Ａ〜３０Ｃ、パケットデータ交換ノード（ＰＤＳＮ）４０、プロキシサーバ（ＰＲＯＸＹ）５０、インターネット網（ＩＮＴＥＲＮＥＴ）６０、およびサーバ７０で構成されている。
【００２１】
通信システム８０は、たとえばｉＢｕｒｓｔ（「ｉＢｕｒｓｔ」は京セラ株式会社によって商標登録出願されている；商標出願２００８−２７５４）システムであって、高い周波数利用効率を得るためにＴＤＭＡ／ＴＤＤ（Time Division Multiple Access/Time Division Duplex）方式が採用されている。
【００２２】
通信システム８０は、インターネットプロトコル（Internet Protocol）によるネットワーク（単にＩＰネットワークという）を前提に構成され、携帯電話機１０がインターネット網６０に接続することができる。
【００２３】
本実施形態では、携帯電話機１０によるインターネット網６０への接続を中心に説明する。
【００２４】
携帯電話機１０は、自機が通信品質（具体的には受信レベル）の高い基地局と接続可能な場合、高スループットが得られるように、３つの通信部１２１〜１２３が最も受信レベルの高い１つの基地局に接続して（通信リンクを確立して）無線通信を行う機能を有する。
【００２５】
携帯電話機１０は、自機が十分な受信レベルを得ることができない場合、安定した通信が維持できるように、３つの通信部１２１〜１２３が複数の基地局に接続して無線通信を行う機能を有する。
【００２６】
このように、高速スループットかつ安定した通信を得るため、携帯電話機１０には、３つの通信部１２１〜１２３が設けられている。
【００２７】
携帯電話機１０は、たとえばＵＳＢ（Universal Serial Bus）やBluetooth（登録商標）によってパーソナルコンピュータ２０と接続された場合、モデムとして機能する。
【００２８】
携帯電話機１０は、パーソナルコンピュータ２０とデータの送受信を行う機能を有する。携帯電話機１０は、基地局３０Ａ〜３０Ｃの内、特定の基地局と無線通信し、パーソナルコンピュータ２０から受信した（パケット）データをインターネット網６０を介してサーバ７０に送信する。逆に、携帯電話機１０は、インターネット網６０を介して特定の基地局から受信したデータをパーソナルコンピュータ２０に送信する。
【００２９】
通信システム８０は、基地局３０Ａ〜３０Ｃが接続された不図示の電話網を完備しており、携帯電話機１０は、基地局３０Ａ〜３０Ｃの内、特定の基地局と無線通信し、不図示の電話網に接続されているサーバの制御に従って、音声通話を行う機能を有する。携帯電話機１０は、上述の機能の他、電子メールの作成とその送受信、ＷＥＢサイトやコンテンツデータ（たとえば動画像、静止画像）の閲覧等を行う機能を有する。
【００３０】
パーソナルコンピュータ２０は、種々のデータ処理が可能であって、携帯電話機１０に接続されることにより、たとえばＶｏｌＰ（Voice over Internet Protocol）による音声通信やＦＴＰ（File Transfer Protocol）によるデータ転送を行うことができる。
【００３１】
このとき、プロキシソフトウェア１８は、プロキシサーバ５０と連動して、インターネット網６０を介して送受信されるデータの分配、統合を行う。
【００３２】
基地局３０Ａ〜３０Ｃは、たとえば指向性のアダプティブアレイアンテナを複数（たとえば１２本）有し、セル内の携帯電話機に対してアンテナの指向制御を行う。基地局３０Ａ〜３０Ｃは、アダプティブアレイアンテナを介してセル内の携帯電話機から電波信号を受信し、この電波信号の相関関係に基づいて、送信対象への送信信号の振幅と位相を制御する。
【００３３】
たとえば、基地局３０Ａ〜３０Ｃは、多重通信（たとえば３多重）を行うため、送信対象に対しては、送信信号の信号レベルの強度（電界強度）が強まるようにその位相と振幅を制御した上で、送信信号を送信し、干渉となる送信対象に対しては、送信信号にその逆位相の信号を与え、ヌル点を形成した上で、送信信号を送信する。
【００３４】
具体例を挙げると、たとえば基地局３０Ａは、セル内の携帯電話機１０に対しては、信号レベルが強調された送信信号を送信し、セル内の他の携帯電話機に対しては、ヌル点が形成された送信信号を送信する。これにより、基地局３０Ａと他の携帯電話機間の電波干渉が抑圧され、基地局３０Ａと通信品質は向上し、多重通信が可能となる。
【００３５】
基地局３０Ａ〜３０Ｃは、各々がパケットデータ交換ノード４０に接続されており、携帯電話機１０と送受信したデータをパケットデータ交換ノード４０を介してプロキシサーバ５０に送信する。
【００３６】
基地局３０Ａ〜３０Ｃは、携帯電話機１０がハンドオーバできるようにするためのトラフィック情報をブロードキャスト送信している。
【００３７】
トラフィック情報には、たとえば、回線の使用状況や、自機が接続可能な基地局を把握するための情報が含まれている。
【００３８】
パケットデータ交換ノード４０は、各々の基地局３０Ａ〜３０ＣとＶＰＮ（Virtual Private Network）によって接続されている。パケットデータ交換ノード４０は、社団法人電波産業会等によって規格化された３ＧＰＰ２（Third Generation Partnership Project 2）によって、パケットデータ交換ノード４０と各々の基地局間とデータの送受信を行う。パケットデータ交換ノード４０は、ＰＰＰ（Point to Point Protocol）の終端としての機能も有する。
【００３９】
プロキシサーバ５０は、パケットデータ交換ノード４０とインターネット網６０との間に接続されている。プロキシサーバ５０は、たとえばメールサーバ、ＦＴＰサーバ、ＷＥＢ（World Wide Web）サーバ等で構成され、携帯電話機１０のプロキシソフトウェア１８と連動して、送受信されるデータの分配、統合を行う。
【００４０】
サーバ７０は、インターネット網６０に接続され、インターネット網６０を介して送受信される種々のデータを処理する。
【００４１】
ここで、通信システム８０のプロトコルスタックについて説明する。
【００４２】
図２は、本実施形態に係る通信システムのプロトコルスタックの例を示す図である。
【００４３】
図２に図示するように、第１レイヤとしてのＰＨＹ（Physical Layer；物理層）層は、各々のＰＨＹ間において、チャネルの符号化や多重化、複変調等を行うためのプロトコルであって、携帯電話機１０およびパーソナルコンピュータ２０に設けられている。
【００４４】
第２レイヤとしてのＭＡＣ（Media Access Control）層は、各々のＭＡＣ層間において、携帯電話機１０およびパーソナルコンピュータ２０間のフレーム構造やアクセス手法を規定するプロトコルであって、携帯電話機１０およびパーソナルコンピュータ２０に設けられている。
【００４５】
第３レイヤとしてのＰＰＰｏＥ（PPP over Ethernet（登録商標））層は、たとえばダイヤルアップ接続を行うためのプロトコルであって、携帯電話機１０およびパーソナルコンピュータ２０に設けられている。
【００４６】
第３レイヤとしてのＰＰＰ（Point to Point Protocol）層は、インターネット網６０に接続するためのプロトコルであって、パーソナルコンピュータ２０およびパケットデータ交換ノード４０に設けられている。
【００４７】
ＩＰ層は、各々のＩＰ層間において、ＩＰパケットを送受信するためのプロトコルであって、パーソナルコンピュータ２０、パケットデータ交換ノード４０、プロキシサーバ５０およびサーバ７０に設けられている。
【００４８】
データリンク（Data Link）層は，直結されている機器同士での通信方式を定めたプロトコルであって、基地局３０Ａ〜３０Ｃ、パケットデータ交換ノード４０、プロキシサーバ５０およびサーバ７０に設けられている。
【００４９】
Ｒ−Ｐ（Radio to Packet data）層は、３ＧＰＰ２（Third Generation Partnership Project 2）によって定められた基地局３０Ａ〜３０Ｃとパケットデータ交換ノード４０との間のインターフェースプロトコルである。
【００５０】
ｉＢ層は、ｉＢｕｒｓｔシステム用の無線通信プロトコルであって、携帯電話機１０および基地局３０Ａ〜３０Ｃの第１〜第３レイヤに設けられている。
【００５１】
上述した通信システム８０を構成する携帯電話機１０は、図３に図示するような構成をとっている。
【００５２】
図３は、本実施形態に係る携帯電話機１０の構成例を示すブロック図である。
図４は、本実施形態に係る通信システムにおいて使用される通信方式を説明するための図である。
【００５３】
図３に図示するように、携帯電話機１０は、アンテナ（ＡＮＴ）１１１〜１１３、通信部（ＲＦ）１２１〜１２３、制御部（ＣＰＵ）１３、記憶部（ＭＥＭ）１４、音声入出力部（ＡＵＤ）１５、スピーカ（ＳＰ）１５ａ、マイクロフォン（ＭＩＣ）１５ｂ、表示部（ＤＩＳ）１６、および操作部（ＫＥＹ）１７を有する。
【００５４】
制御部１３は、検出部１３１、比較部１３２および通信制御部１３３を有する。なお、比較部１３２は、本発明に係る比較部および抽出部に対応し、通信制御部１３３は、本発明に係る制御部に対応している。
【００５５】
通信部１２１〜１２３は、ＲＦ回路等で構成され、通信部１２１にはアンテナ１１１が、通信部１２２にはアンテナ１１２が、通信部１２３にはアンテナ１１３が各々接続されている。
通信部１２１〜１２３は、たとえばＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式にて、通信制御部１３３の制御の下、基地局３０Ａ〜３０Ｃのうち特定の基地局と通信リンクを確立し、無線通信を行う。
【００５６】
送信時には、通信部１２１〜１２３は、制御部１３が出力した送信信号を所定の変調方式に変調し、変調された送信信号を電波信号として対応するアンテナ１１１〜１１３を介していずれかの基地局３０Ａ〜３０Ｃに送信する。
【００５７】
受信時には、通信部１２１〜１２３は、対応するアンテナ１１１〜１１３を介して、いずれかの基地局３０Ａ〜３０Ｃから受信した電波信号を復調し、復調した信号を受信信号として制御部１３に出力する。
【００５８】
通信システム８０では、上り（上述の送信時に対応し、アップリンクともいう）は、８種類の変調方式に対応し、下り（上述の受信時に対応し、ダウンリンクともいう）は、９種類の変調方式に対応している。
【００５９】
具体的には、上りの変調方式には、たとえば、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＢＰＳＫ＋、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ＋、８ＰＳＫ（Phase Shift Keying）、８ＰＳＫ＋、１２ＱＡＭ（Quadrature phase Amplitude Modulation）、および１６ＱＡＭが対応し、いずれかの変調方式が使用される。下りの復調方式には、上りの変調方式に加え、２４ＱＡＭが対応している。
【００６０】
本通信システム８０において、基地局との無線通信で使用される周波数帯域は、図４（Ａ）に図示するように、およそ５ＭＨｚであって、１キャリア当たりの帯域は、およそ６２５ｋＨｚである。したがって、５ＭＨｚの帯域で８キャリアが同時送受信可能である。
【００６１】
図４（Ｂ）に図示するように、１フレームは、およそ５ｍｓ、上りおよび下りのタイムスロット数は、各々３スロット（計６スロット）で構成されている。上りおよび下りのスロット長は非対称であり、シンボル長は、およそ２μｓ、シンボルレートは、１／２μ＝５００ｋシンボル／ｓである。
【００６２】
アップリンクとダウンリンクとの間には、上りと下りとの間に生じる伝搬遅延による衝突を防ぐため、およそ１０μｓのガードタイムが設けられ、ダウンリンクの３スロット目の後には、およそ８５μｓのガードタイムが設けられている。
【００６３】
制御部１３は、記憶部１４に格納されたプログラム（オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行するコンピュータ（マイクロプロセッサ）を備えており、このプログラムにおいて指示された手順に従って種々の処理を実行することができる。
【００６４】
すなわち、制御部１３は、記憶部１４に格納されたオペレーションシステムやアプリケーションプログラムから命令コードを順次読み込んで処理を実行することができる。
【００６５】
通信システム８０では、携帯電話機１０が一旦インターネット網６０に接続されると、携帯電話機１０がサービスエリア外に位置しない限り、制御部１３は、定期的に基地局に対してランダムアクセスする。
【００６６】
制御部１３は、基地局３０Ａ〜３０Ｃがブロードキャスト送信しているトラフィック情報や、後述の検出部１３１が検出した受信レベル等の通信品質に基づいて、最もスループットが良く、受信レベルの高い基地局にハンドオーバする。
【００６７】
制御部１３は、通信部１２１〜１２３を制御し、これらの通信部と特定の基地局との通信リンクを確立させる
【００６８】
制御部１３は、携帯電話機１０の全般的な動作を統括的に制御する。すなわち、制御部１３は、携帯電話機１０の各種処理（ネットワークを介して行われる音声通話、電子メールの作成とその送受信、ＷＥＢサイトの閲覧等の制御）がユーザによる操作部１７の操作に応じて適切な手順で実行されるように、各構成部の動作（通信部１２１〜１２３における電波信号の送受信、記憶部１４とのアクセス、音声入出力部１５における音声の入出力、表示部１６における画像の表示等）を制御する。
【００６９】
検出部１３１は、通信部１２１から入力された受信信号から受信レベルを検出し、検出した受信レベルを検出結果Ｓ１として比較部１３２に出力する。
【００７０】
検出部１３１は、トラフィック情報から通信可能な基地局の数を検出し、通信可能な基地局が複数ある場合その旨の検出結果Ｓ３を比較部１３２に出力する。
【００７１】
比較部１３２は、検出部１３１から入力された受信レベルのうち、最も高い受信レベルを抽出し、抽出した受信レベルが規定値ＬＴ１（本発明の規定値に対応する）を超えたか否かを比較する。この規定値Ｌ１は、たとえば基地局との通信で、安定した通信が維持できる値である。
【００７２】
比較部１３２は、抽出した受信レベルが規定値ＬＴ１を超えた場合、データの送信時に記憶部１４に一時的に格納されたデータの送信キュー長が規定値ＬＴ２（本発明の第２の規定値に対応する）以上であるか否かを比較する。
【００７３】
なお、送信キュー長とは、送信待ちをしているデータの総量を指し、たとえば図４に図示するアップリンクのスロット１〜３のデータの総量である。
【００７４】
送信キュー長が規定値ＬＴ２を超えた場合、比較部１３２は、通信制御部１３３にその旨の制御信号Ｓ２を出力する。この規定値Ｌ２は、たとえばデータを安定して送信可能な値である。
【００７５】
比較部１３２は、検出部１３１から検出結果Ｓ３が入力されると、受信レベル同士の差（受信レベル差ＬＤ）を求め、受信レベル差ＬＤが規定値ＬＴ３より小さいか否かを比較する。受信レベル差ＬＤが規定値ＬＴ３より小さい場合、比較部１３２は、その旨の制御信号Ｓ４を通信制御部１３３に出力する。この規定値ＬＴ３は、安定した通信が可能な値である。
【００７６】
通信制御部１３３は、比較部１３２から入力された制御信号Ｓ２またはＳ４に基づいて、通信部１２１〜１２３のうちいずれかの通信部を制御し、この通信部と特定の基地局との通信リンクを確立させる。
【００７７】
記憶部１４は、たとえばフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶デバイス、あるいはＳＲＡＭやＤＲＡＭ等の記憶デバイスで構成され、プロキシソフトウェア１８が格納されている。
【００７８】
記憶部１４は、データの送信時には、制御部１３から入力されたデータ（スロット）を一時的に格納し、制御部１３の制御に従って、格納したデータをデータの入力順に制御部１３を介して通信部１２１〜１２３に出力する。記憶部１４は、制御部１３の出力結果の他、制御部１３実行するアプリケーションプログラム、プログラムの処理過程で利用される一時的なデータを格納する。
【００７９】
音声入出力部１５は、スピーカ１５ａに出力する音声信号やマイクロフォン１５ｂから入力された音声信号の処理を行う。すなわち、音声入出力部１５は、マイクロフォン１５ｂから入力された音声を増幅し、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換を行い、さらに符号化等の処理を施し、デジタルの音声データに変換して制御部１３出力する。
【００８０】
音声入出力部１５は、制御部１３から供給された音声データに符号化、デジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）変換、増幅等の信号処理を施し、アナログの音声信号に変換した上でスピーカ１５ａに出力する。
【００８１】
表示部１６は、たとえば液晶表示パネルや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル等で構成され、制御部１３から供給された映像信号に応じた種々の情報を表示する。
【００８２】
表示部１６が表示する情報には、たとえば発信時（着信時）における通話先の電話番号、電子メール等の文字情報、ＷＥＢサイト、動画像、日付等の時間情報、電池残量、発信成否、待ち受け画面等が含まれる。
【００８３】
操作部１７は、たとえば電源キー、通話キー、数字キー、文字キー、方向キー、決定キー、発信キーなど各種機能が割り当てられた複数のキーを有する。操作部１７は、これらのキーがユーザによって操作された場合、その操作内容に対応する信号を発生し、これをユーザの指示として制御部１３に出力する。
【００８４】
次に、図５〜図７を参照しながら、本実施形態に係る携帯電話機の動作について説明する。
【００８５】
図５は、本実施形態に係る携帯電話機の動作例を示すフローチャートである。
図６は、本実施形態に係る基地局の位置関係を説明するための図である。
【００８６】
図６は、各々の基地局３０Ａ〜３０Ｃの位置関係を図示している。ＣＥＬ３０Ａは、基地局３０Ａがカバーする通信範囲を、ＣＥＬ３０Ｂは、基地局３０Ｂがカバーする通信範囲を、ＣＥＬ３０Ｃは、基地局３０Ｃがカバーする通信範囲を各々示している。基地局３０Ａ〜３０Ｃのセル半径は、地理的条件や基地局付近の建物の密集度によって異なるが、通信システム８０における最大セル半径は、およそ１２．７５ｋｍである。
【００８７】
通信範囲のもれを防ぐため、セルの一部が重複（オーバーラップ）するように各々の基地局３０Ａ〜３０Ｃが設置されている。以下の説明では、このセルが重複した領域を領域ＡＲＥと表記する。領域ＡＲＥはセルの端に相当するため、受信レベルなどの通信品質がセルの中心部より低下する。以下の説明では、携帯電話機１０は、領域ＡＲＥ内に存在するものとし、通信部１２１は、基地局３０Ａと通信リンクを確立しているものとする。
【００８８】
基地局３０Ａ〜３０Ｃは、トラフィック情報等をブロードキャスト送信しており、図５に図示するように、通信部１２１は、接続可能な基地局やそれら基地局の通信環境等を把握するため、基地局スキャンを開始する（ステップＳＴ１）。このとき、他の通信部１２２，１２３は、待機状態にある。
【００８９】
なお、基地局スキャンとは、上述のように、接続可能な基地局やそれら基地局の通信環境等を把握することを指し、いずれか１つの通信部のみによって実行される。
【００９０】
より具体的には、通信部１２１は、基地局３０Ａ〜３０Ｃから受信したトラフィック情報等の電波信号（Ｓ３０Ａ〜Ｓ３０Ｃと表記する）を受信し、これらの電波信号を受信信号（Ｓ３０Ａ〜Ｓ３０Ｃと表記する）として検出部１３１に出力する。
【００９１】
検出部１３１は、通信部１２１から入力された受信信号Ｓ３０Ａ〜Ｓ３０Ｃから受信レベル（Ｌ３０Ａ〜Ｌ３０Ｃと表記する）を検出し、検出した受信レベルＬ３０Ａ〜Ｌ３０Ｃを検出結果Ｓ１として比較部１３２に出力する。
【００９２】
比較部１３２は、検出部１３１から入力された受信レベルＬ３０Ａ〜Ｌ３０Ｃのうち、最も高い受信レベルを抽出し、抽出した受信レベルが規定値ＬＴ１を超えたか否かを比較する（ステップＳＴ２）。
【００９３】
ステップＳＴ２の処理は、現在通信リンクが確立されている基地局の中から、最も通信品質のよい基地局を抽出するために設けられている。最も高い受信レベルが規定値ＬＴ１以上の場合（ＹＥＳ）、現在通信リンクが確立されている基地局に対し、より高いスループットを得るための処理（ステップＳＴ３〜ＳＴ６）が行われる。
【００９４】
一方、最も高い受信レベルが規定値ＬＴ１以下の場合（ＮＯ）、現在通信リンクが確立されている基地局の通信品質は低いため、他の基地局に対して通信リンクを複数確立し、より安定した通信を行うための処理（ステップＳＴ７〜ＳＴ１４）が行われる。
【００９５】
まず、ステップＳＴ３〜ＳＴ６の処理について説明する。なお、ステップＳＴ２において、受信レベルＬ３０Ａ〜Ｌ３０Ｃのうち、たとえば受信レベルＬ３０Ａが抽出されたものとする。
【００９６】
ステップＳＴ２において、抽出された受信レベルが規定値ＬＴ１を超えた場合（ＹＥＳ）、比較部１３２は、記憶部１４に一時的に格納されている送信データの送信キュー長が規定値ＬＴ２以上であるか否かを比較する（ステップＳＴ３）。
【００９７】
ステップＳＴ３において、送信キュー長が規定値ＬＴ２を超えた場合（ＹＥＳ）、比較部１３２は、通信制御部１３３にその旨の制御信号Ｓ２を出力する。
【００９８】
通信制御部１３３は、比較部１３２から制御信号Ｓ２が入力されると、通信部１２２を制御し、通信部１２２と基地局３０Ａとの通信リンクを確立させる（ステップＳＴ４）。
【００９９】
その後、通信部１２１、１２２は、基地局３０Ａと無線通信を開始し、基地局３０Ａに対して送信データを送信する。
【０１００】
このようにステップＳＴ４の処理は、送信待ちのデータが規定値ＬＴ２より多い場合に、複数の通信部が送信データを並列して送信することによって、高速スループットを得るものである。
【０１０１】
一方、ステップＳＴ３において、送信キュー長が規定値ＬＴ２を超えなかった場合（ＮＯ）、一旦ステップＳＴ３の処理が終了する。
【０１０２】
通信部１２２が基地局３０Ａに対する通信リンクを確立した後、再び、ステップＳＴ３の処理が行われる（ステップＳＴ５）。
【０１０３】
ステップＳＴ５において、送信キュー長が規定値ＬＴ２を超えた場合（ＹＥＳ）、比較部１３２は、通信制御部１３３にその旨の制御信号Ｓ２を出力する。
【０１０４】
通信制御部１３３は、比較部１３２から制御信号Ｓ２が入力されると、通信部１２３を制御し、通信部１２３と基地局３０Ａとの通信リンクを確立させる（ステップＳＴ６）。
【０１０５】
その後、通信部１２２、１２３は、基地局３０Ａと無線通信を開始し、基地局３０Ａに対して送信データを送信する。
【０１０６】
一方、ステップＳＴ５において、送信キュー長が規定値ＬＴ２を超えなかった場合（ＮＯ）、一旦ステップＳＴ５の処理が終了する。
【０１０７】
ステップＳＴ６の処理の後、一定時間経過後にステップＳＴ１の処理が再開される。
【０１０８】
ここで、上述したステップＳＴ２〜ＳＴ６の処理結果を図７に関連付けて説明する。
【０１０９】
図７は、本実施形態に係るステップＳＴ２〜ＳＴ６の処理結果を示す図である。
【０１１０】
ステップＳＴ２〜ＳＴ６の処理は、より高スループットの通信を行うため、最も通信品質のよい１つの基地局に対して、複数の通信リンクを確立するものである。
【０１１１】
その結果、図７に図示するように、携帯電話機１０とパケットデータ交換ノード４０との間に３つの通信セッションＳｅｓｓｉｏｎ１〜３が確立される。なお、セッションとは、一つの処理を実行するために必要な通信の纏まりをいう。
【０１１２】
このように、電波の状態が良好で、十分な通信品質が得られる場合、領域ＡＲＥのようなセルの端に携帯電話機１０が位置していたとしても、高スループットの通信が実現される。
【０１１３】
次に、ステップＳＴ７〜ＳＴ１４の処理について説明する。
【０１１４】
ステップＳＴ２において、抽出された最も高い受信レベルが規定値ＬＴ１を超えなかった場合（ＮＯ）、検出部１３１は、トラフィック情報から通信可能な基地局の数を検出する（ステップＳＴ７）。
【０１１５】
ステップＳＴ７において、通信可能な基地局が複数ある場合（ＹＥＳ）、検出部１３１は、その旨の検出結果Ｓ３を比較部１３２に出力する。
【０１１６】
このとき、たとえば２つの基地局３０Ａ、３０Ｂが検出され、受信レベルＬ３０Ａは受信レベルＬ３０Ｂより大きいものとする（受信レベルＬ３０Ａ＞受信レベルＬ３０Ｂ）。
【０１１７】
比較部１３２は、検出部１３１から検出結果Ｓ３が入力されると、受信レベルＬ３０Ａと受信レベルＬ３０Ｂとの差（受信レベル差ＬＤ）を求め、受信レベル差ＬＤが規定値ＬＴ３より小さいか否かを比較する（ステップＳＴ８）。
【０１１８】
ステップＳＴ８の処理は、通信品質が低い場合（ステップＳＴ２）、接続可能な基地局が複数存在し（ステップＳＴ７）、ステップＳＴ２における最も高い受信レベルと、他の受信レベルとの値が近ければ、複数の基地局との通信リンクを確立し、安定した通信を確保するものである。
【０１１９】
ステップＳＴ８において、受信レベル差ＬＤが規定値ＬＴ３より小さい場合（ＹＥＳ）、比較部１３２は、その旨の制御信号Ｓ４を通信制御部１３３に出力する。
【０１２０】
通信制御部１３３は、比較部１３２から制御信号Ｓ４が入力されると、通信部１２２を制御し、通信部１２２と基地局３０Ｂとの通信リンクを確立させる（ステップＳＴ９）。
【０１２１】
その後、通信部１２１は、基地局３０Ａと無線通信を開始し、通信部１２２は、基地局３０Ｂと無線通信を開始し、両基地局に対して送信データを送信する。
【０１２２】
ここで、上述したステップＳＴ７〜ＳＴ９の処理結果を図８に関連付けて説明する。
【０１２３】
図８は、本実施形態に係るステップＳＴ７〜ＳＴ９の処理結果を示す図である。
【０１２４】
ステップＳＴ７〜ＳＴ９の処理は、より安定した通信を行うため、複数の基地局と通信リンクを確立するものである。
【０１２５】
その結果、図８に図示するように、携帯電話機１０とパケットデータ交換ノード４０との間に２つの通信セッションＳｅｓｓｉｏｎ１〜２が確立される。
【０１２６】
このように、現在通信リンクが確立されている基地局の通信品質が十分でなくても、他に使用可能な基地局が存在する場合、領域ＡＲＥのようなセルの端に携帯電話機１０が位置していても、通信が遮断されることなく、安定な通信を確保することができる。
【０１２７】
ところで、携帯電話機１０に３つの通信部１２１〜１２３が搭載されているが、本発明は、携帯電話機１０に搭載されている通信部の数が、４つ以上であっても、２つであっても適用できる。
【０１２８】
具体的には、携帯電話機１０に搭載されている通信部の数が２つに場合（ステップＳＴ１１のＮＯ）、ステップＳＴ９の処理の後、一定時間経過後にステップＳＴ１の処理が再開される。
【０１２９】
携帯電話機１０に搭載されている通信部の数が３つ以上の場合、すなわち本実施形態の場合（ステップＳＴ１１のＹＥＳ）、ステップＳＴ１２〜ＳＴ１４の処理が実行される。
【０１３０】
通信部１２１の代わりに通信部１２２が基地局スキャンを行う（ステップＳＴ１２）。
【０１３１】
そして、比較部１３２は、送信キュー長が規定値ＬＴ２以上であるか否かを比較する（ステップＳＴ１３）。
【０１３２】
ステップＳＴ１３において、送信キュー長が規定値ＬＴ２を超えた場合（ＹＥＳ）、比較部１３２は、通信制御部１３３にその旨の制御信号Ｓ２を出力する。
【０１３３】
通信制御部１３３は、比較部１３２から制御信号Ｓ２が入力されると、通信部１２３を制御し、通信部１２３と基地局３０Ｃとの通信リンクを確立させる（ステップＳＴ１４）。
【０１３４】
一方、ステップＳＴ１３において、送信キュー長が規定値ＬＴ２を超えなかった場合（ＮＯ）、一旦ステップＳＴ１３の処理が終了する。
【０１３５】
ステップＳＴ１４の処理の後、通信部１２３を制御し、通信部１２３と基地局３０Ｃとの通信リンクを確立させる（ステップＳＴ１４）。
【０１３６】
その後、通信部１２１は、基地局３０Ａと無線通信を開始し、通信部１２２は、基地局３０Ｂと無線通信を開始し、通信部１２３は、基地局３０Ｃと無線通信を開始し、基地局３０Ａ〜３０Ｃに対して送信データを送信する。
【０１３７】
その後、一定時間経過後にステップＳＴ１の処理が再開される。
【０１３８】
ここで、上述したステップＳＴ１２〜ＳＴ１４の処理結果を図９に関連付けて説明する。
【０１３９】
図９は、本実施形態に係るステップＳＴ１１〜ＳＴ１４の処理結果を示す図である。
【０１４０】
ステップＳＴ１１〜ＳＴ１４の処理は、ステップＳＴ７〜ＳＴ９の処理よりも、さらに安定した通信を行うための処理である。
【０１４１】
その結果、図９に図示するように、携帯電話機１０とパケットデータ交換ノード４０との間に３つの通信セッションＳｅｓｓｉｏｎ１〜３が確立される。したがって、図８に図示する状態よりも、さらに安定した通信を確保することができる。
【０１４２】
以上詳細に説明したように、本実施形態によれば、ユーザの移動により、受信レベルが変動し、ある基地局からの電波信号が弱くなっても、高スループットかつ安定した通信を行うことができるだけでなく、高いシンボルレートでの通信維持が実現できる。
【０１４３】
本実施形態に係る携帯電話機において、制御部１３の各構成要素が有する機能は、すべてをソフトウェアによって実現しても、あるいはその一部をハードウェアで実現してもよい。たとえば、検出部１３１、比較部１３２、および通信制御部１３３のデータ処理は、１または複数のプログラムにより、コンピュータ上で実現してもよいし、その少なくとも一部をハードウェアで実現してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】実施携帯に係る通信システムの例を示す図である。
【図２】実施形態に係る通信システムのプロトコルスタックの例を示す図である。
【図３】実施形態に係る携帯電話機１０の構成例を示すブロック図である。
【図４】実施形態に係る通信システムにおいて使用される通信方式を説明するための図である。
【図５】実施形態に係る携帯電話機の動作例を示すブロック図である。
【図６】実施形態に係る基地局の位置関係を説明するための図である。
【図７】実施形態に係るステップＳＴ２〜ＳＴ６の処理結果を示す図である。
【図８】実施形態に係るステップＳＴ７〜ＳＴ９の処理結果を示す図である。
【図９】実施形態に係るステップＳＴ１１〜ＳＴ１４の処理結果を示す図である。
【図１０】一般的な携帯端末が接続された通信システムを示す図である。
【符号の説明】
【０１４５】
１０…携帯電話機（ＵＴ）、１１１〜１１３…アンテナ（ＡＮＴ）、１２１〜１２２…通信部（ＲＦ）、１３…制御部（ＣＰＵ）、１３１…検出部、１３２…比較部、１３３…通信制御部、１４…記憶部（ＭＥＭ）、１５…音声入出力部（ＡＵＤ）、１５ａ…スピーカ（ＳＰ）、１５ｂ…マイクロフォン（ＭＩＣ）、１６…表示部（ＤＩＳ）、１７…操作部（ＫＥＹ）、１８…プロキシソフトウェア、２０…パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、２１…プロキシソフトウェア、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ…基地局（ＢＳ）、４０…パケットデータ交換ノード（ＰＤＳＮ）、５０…プロキシサーバ（ＰＲＯＸＹ）、６０…インターネット網（ＩＮＴＥＲＮＥＴ）、７０…サーバ、８０…通信システム
【図１】
2009267876.tif 000003
【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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【図７】
2009267876.tif 000009
【図８】
2009267876.tif 000010
【図９】
2009267876.tif 000011
【図１０】
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