無線通信装置
【課題】データのダウンロードに際して、通信回線の効率的な利用と輻輳緩和を実現する無線通信装置を提供すること。
【解決手段】基地局により指定された通信システムを利用して無線通信によりデータをダウンロードする携帯電話機１は、ＣＰＵ３０により、無線通信の待ち受け中に、利用可能な通信システムからのデータ受信品質に係る指標を算出し、メモリ３４により、指標に対応したスループットの予測値を予め記憶しておく。ＣＰＵ３０は、ダウンロードの指示がなされると、算出された指標に基づいて、記憶されたスループットの予測値を参照し、当該予測値が所定の閾値以上の場合には、前記ダウンロードを実行し、当該予測値が所定の閾値未満の場合には、前記ダウンロードを保留する制御を行う。
【解決手段】基地局により指定された通信システムを利用して無線通信によりデータをダウンロードする携帯電話機１は、ＣＰＵ３０により、無線通信の待ち受け中に、利用可能な通信システムからのデータ受信品質に係る指標を算出し、メモリ３４により、指標に対応したスループットの予測値を予め記憶しておく。ＣＰＵ３０は、ダウンロードの指示がなされると、算出された指標に基づいて、記憶されたスループットの予測値を参照し、当該予測値が所定の閾値以上の場合には、前記ダウンロードを実行し、当該予測値が所定の閾値未満の場合には、前記ダウンロードを保留する制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信にてデータをダウンロードする無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機等のように、無線通信にてデータ通信を行う携帯端末では、データのダウンロードにおけるスループットは、電波環境に大きく影響される。すなわち、受信電界強度が弱い環境では、受信エラーに伴う再送信要求等が発生し、スループットが低下する。さらに、スループットの低下に伴って、ダウンロードに長時間を要することになるため、トラフィックの輻輳を引き起こす要因ともなっていた。
【０００３】
このような状況において、携帯端末におけるバッテリーの消耗や、トラフィックの輻輳を回避するために、受信電界強度が弱い場合には、改善されるまでダウンロードを行わない方法が提案されている（例えば、特許文献１）。また、ダウンロードの可否を受信電界強度に基づいて決定すると共に、時間の経過を監視して所定時間経過後にダウンロードを再実行する方法も提案されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−６０８８号公報
【特許文献１】特開２００７−４３４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の方法によれば、受信電界強度が所定以上であることをダウンロードの開始条件としている。この場合、ダウンロード開始後に、受信電界強度の平均値は所定の閾値以上であっても、例えば、遅延波による干渉（フェージング）のために瞬間的に受信電界強度が落ち込んだり（図８参照）、異なる周波数へのハンドオフにより通信が瞬断したり（図９参照）すると、スループットは低下してしまう。
【０００５】
つまり、フェージングやハンドオフの発生等、電波環境の悪化によるスループットの低下は、ダウンロード要求時点の受信電界強度や、受信電界強度の平均からは判断できなかった。そのため、スループットが低下した環境に多数のダウンロード要求が集中すると、通信回線の輻輳が発生しやすくなるという問題もあった。
【０００６】
本発明は、データのダウンロードに際して、通信回線の効率的な利用と輻輳緩和を実現する無線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る無線通信装置は、基地局により指定された通信システムを利用して無線通信によりデータをダウンロードする無線通信装置であって、前記無線通信の待ち受け中に、利用可能な通信システムからのデータ受信品質に係る指標を算出する算出手段と、前記指標に対応したスループットの予測値を予め記憶しておく記憶手段と、前記ダウンロードの指示がなされると、前記算出手段により算出された指標に基づいて、前記記憶手段に記憶されたスループットの予測値を参照し、当該予測値が所定の閾値以上の場合には、前記ダウンロードを実行し、当該予測値が所定の閾値未満の場合には、前記ダウンロードを保留する制御を行う制御手段と、を備える。
【０００８】
また、前記制御手段は、前記待ち受け中の待受チャネルと、前記ダウンロードの指示に応じて前記基地局より指定された通信チャネルと、が同一チャネルであるか否かを判定し、同一でない場合には、前記ダウンロードを保留することが好ましい。
【０００９】
また、前記算出手段は、前記指標として、電界強度の所定時間における平均値を算出することが好ましい。
【００１０】
また、前記算出手段は、前記指標として、他の基地局へハンドオフするまでの時間間隔の平均値を算出することが好ましい。
【００１１】
また、前記算出手段は、前記指標として、基地局から受信した電波の最大遅延時間の平均値を算出することが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る無線通信装置は、周波数帯の異なる複数の通信システムを切り替える切替手段をさらに備え、前記記憶手段は、複数の周波数帯ごとに前記スループットの予測値を記憶し、前記制御手段は、前記所定の閾値として、複数の周波数帯ごとの値を用いる。
【００１３】
また、前記制御手段は、前記所定の閾値として、高周波の周波数帯であるほど低い値を用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、データのダウンロードに際して、通信回線の効率的な利用と輻輳緩和を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施形態の一例について説明する。なお、本実施形態では、無線通信装置の一例として、携帯電話機１を説明する。なお、本発明の無線通信装置はこれには限られず、例えば、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、カーナビゲーション装置、さらにはカーナビゲーション装置等の車載機器に接続される車載通信モジュール、パーソナルコンピュータに内蔵される通信モジュール、通信機能付きポータブルゲーム機等、様々な装置に適用可能である。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る携帯電話機１（無線通信装置）の外観斜視図である。なお、図１は、いわゆる折り畳み型の携帯電話機の形態を示しているが、本発明に係る携帯電話機の形態はこれに限られない。例えば、両筐体を重ね合わせた状態から一方の筐体を一方向にスライドさせるようにしたスライド式や、重ね合せ方向に沿う軸線を中心に一方の筐体を回転させるようにした回転式（ターンタイプ）や、操作部と表示部とが１つの筐体に配置され、連結部を有さない形式（ストレートタイプ）でもよい。
【００１７】
携帯電話機１は、操作部側筐体２と、表示部側筐体３と、を備えて構成される。操作部側筐体２は、表面部１０に、キー入力部１１と、携帯電話機１の使用者が通話時に発した音声が入力されるマイク１２と、を備えて構成される。キー入力部１１は、各種設定機能や電話帳機能やメール機能等の各種機能を作動させるための機能設定操作ボタン１３と、電話番号の数字やメールの文字等を入力するための入力操作ボタン１４と、各種操作における決定やスクロール等を行う決定操作ボタン１５と、から構成されている。
【００１８】
また、表示部側筐体３は、表面部２０に、各種情報を表示するための表示部２１と、通話の相手側の音声を出力するレシーバ２２と、を備えて構成されている。
【００１９】
また、操作部側筐体２の上端部と表示部側筐体３の下端部とは、ヒンジ機構４を介して連結されている。また、携帯電話機１は、ヒンジ機構４を介して連結された操作部側筐体２と表示部側筐体３とを相対的に回転することにより、操作部側筐体２と表示部側筐体３とが互いに開いた状態（開放状態）にしたり、操作部側筐体２と表示部側筐体３とを折り畳んだ状態（折畳み状態）にしたりできる。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る携帯電話機１の機能を示すブロック図である。携帯電話機１は、表示部２１と、ＣＰＵ３０と、通信制御部３１と、アンテナ３２と、音声制御部３３と、マイク１２と、レシーバ２２と、キー入力部１１と、メモリ３４と、を備える。
【００２１】
ＣＰＵ３０は、携帯電話機１の全体を制御しており、例えば、表示部２１、通信制御部３１、音声制御部３３等に対して所定の制御を行う。ここでは、通信方式としてＣＤＭＡ２０００＿１ｘ方式を例に説明を行う。また、ＣＰＵ３０は、キー入力部１１等から入力を受け付けて、各種処理を実行する。そして、ＣＰＵ３０は、処理実行の際には、メモリ３４を制御し、各種プログラムおよびデータの読み出し、およびデータの書き込みを行う。
【００２２】
特に、本実施形態において、ＣＰＵ３０は、待ち受け状態にあるときに、基地局、バンドクラス（０：新８００ＭＨｚ帯、３：旧８００ＭＨｚ帯、６：２ＧＨｚ帯）、周波数チャネルごとに、電界強度と、ハンドオフ間隔と、最大パス遅延時間と、を測定する。ＣＰＵ３０は、これらの測定値に対して、所定時間（例えば１０分）内の平均値を算出して、受信品質に係る指標として記憶する。
【００２３】
ところで、ＣＤＭＡ２０００＿１ｘ方式では、各通信システム、つまり１つの周波数帯（バンドクラス）内においても、使用することのできる周波数チャネルは複数存在しており、各周波数チャネルをさらに符号分割して用いることで多数の携帯電話機と各基地局との通信を行っている。
【００２４】
各通信システムにおいては、それぞれの国の定める無線通信に使用可能な周波数帯域幅の広さ、カバーしなければならない携帯電話の数に応じて、周波数チャネルを多数有する国がある。さらに、基地局の増設時等に各国の事情に応じて周波数チャネルが不足した場合等には、周波数帯域の見直し等により、新たに使用可能となった周波数帯に対応する基地局を追加することが生じうる。
【００２５】
具体的には、日本においては、従来バンドクラス３のいわゆる旧８００ＭＨｚ帯のみでＣＤＭＡ２０００＿１ｘ方式を賄ってきたが、周波数帯域の見直しにより、使用可能なバンドクラスが現在は追加されている。すなわち、上り下りの周波数帯域を入れ替えると共に周波数チャネルをバンドクラス０に準拠するよう見直した、いわゆる新８００ＭＨｚ帯と、さらに高周波のバンドクラス６の２ＧＨｚ帯が使用できるようになっている。
【００２６】
このようにして、現在の携帯電話機（無線通信装置）は、複数の周波数帯（バンドクラス）に対応している。そして、各バンドクラス内には多数の周波数チャネルが存在しており、これらの周波数チャネルは基地局とのネゴシエーションにより決定され、決定された周波数チャネルにより携帯電話機（無線通信装置）は待ち受けを行う。
【００２７】
ちなみに、バンドクラスごとに周波数チャネルを特定するためのセンター周波数が規定されており、このセンター周波数から周波数チャネルを演算するための係数が、チャネル番号として扱われている。つまり、チャネル番号さえ特定できればチャネルごとの周波数は即時割り出すことができるため、メモリ３４においては「周波数チャネル」としては、実際には周波数の数値を記憶しているわけではなく、チャネル番号を登録するだけである。
【００２８】
例えば、３ＧＰＰ２によって日本向けに使用可能なチャネル番号が規定されており、これら複数のチャネル番号の一部がメモリ３４に記憶されている。また、この複数のチャネル番号以外にも、近隣基地局とのネゴシエーション時に取得される近隣基地局情報によって使用可能なチャネル番号を入手可能であり、このチャネル番号もメモリ３４に記憶可能である。
【００２９】
その後、ユーザからの操作入力や、設定時間の到来等に応じて、データのダウンロードが要求されると、受信先の基地局、バンドクラス、周波数チャネルごとに記憶された指標に基づいて、スループット率の予測値を求める。この予測値を所定の閾値と比較することにより、ダウンロードを行うか否かを判断する（処理の詳細は後述する）。
【００３０】
表示部２１は、ＣＰＵ３０の制御に従って、所定の画像処理を行う。そして、処理後の画像データをフレームメモリに蓄え、所定のタイミングで画面出力する。
【００３１】
通信制御部３１は、所定の使用周波数帯（例えば、２ＧＨｚ帯や８００ＭＨｚ帯等）で外部装置（基地局）と通信を行う。そして、通信制御部３１は、アンテナ３２より受信した信号を復調処理し、処理後の信号をＣＰＵ３０に供給し、また、ＣＰＵ３０から供給された信号を変調処理し、アンテナ３２から外部装置に送信する。
【００３２】
なお、アンテナ３２は、１つの周波数帯（例えば、８００ＭＨｚ帯）で外部装置と通信を行ってもよいし、２つの周波数帯（例えば、８００ＭＨｚ帯および２ＧＨｚ帯）に対応できる、いわゆるデュアルバンド対応型による構成であってもよい。さらに、第３の周波数帯あるいはそれ以上にも対応できるマルチバンド対応型により構成されていてもよい。ここで、通信制御部３１は、ＣＰＵ３０からの指令に応じて、複数の周波数帯のいずれかへ使用周波数帯の切り替えを行う。
【００３３】
音声制御部３３は、ＣＰＵ３０の制御に従って、通信制御部３１から供給された信号に対して所定の音声処理を行い、処理後の信号をレシーバ２２に出力する。レシーバ２２は、音声制御部３３から供給された信号を外部に出力する。なお、この信号は、レシーバ２２に代えて、または、レシーバ２２と共に、スピーカ（図示せず）から出力されるとしてもよい。
【００３４】
また、音声制御部３３は、ＣＰＵ３０の制御に従って、マイク１２から入力された信号を処理し、処理後の信号を通信制御部３１に出力する。通信制御部３１は、音声制御部３３から供給された信号に所定の処理を行い、処理後の信号をアンテナ３２より出力する。
【００３５】
メモリ３４は、例えば、ワーキングメモリを含み、ＣＰＵ３０による演算処理に利用される。また、本実施形態では、後述の処理を実行するプログラムや、上述の受信品質に係る指標、この指標に対応するスループット率の予測値、周波数帯ごとの希望スループット率等を記憶する。なお、メモリ３４は、着脱可能な外部メモリを兼ねていてもよい。
【００３６】
以下、携帯電話機１のＣＰＵ３０における処理の詳細を説明する。
図３は、本実施形態に係る受信品質に係る指標を記憶したテーブルを示す図である。
【００３７】
ＣＰＵ３０は、待ち受け中の基地局（ＰＮ）、バンドクラス（ＢＣ）、および周波数チャネル（ＣＨ）ごとに、電界強度と、ハンドオフ間隔と、最大パス遅延時間とを測定し、これらの測定値に対して、所定時間（例えば１０分）内の平均値を算出して、受信品質に係る指標として記憶する。
【００３８】
ＣＤＭＡ２０００＿１ｘ方式とは、各周波数チャネルをさらに符号分割して用いることで多数の携帯電話機と各基地局との通信を行っている。この符号分割のための拡散符号列を基地局ごとに異ならせるため、各基地局にはそのオフセット値が付与されている。ここでは、そのオフセット値をＰＮとして扱う。
【００３９】
ここで、ハンドオフ間隔とは、待ち受け中の基地局の電界強度が低下したことに応じて、他の基地局へ通信先を切り替えるまでの時間である。ハンドオフ間隔が短いほど不安定でありスループットの低下が予想され、ハンドオフ間隔が長いほど安定しておりスループットの向上が期待できる。
【００４０】
また、最大パス遅延時間とは、ある基地局から送信される電波が、複数の経路（パス）を通って携帯電話機１へ到達する場合に、最短経路で到達した時刻から、測定可能な範囲で最も遅く到達した時刻までの時間である。
【００４１】
図４は、本実施形態に係るパス遅延を説明する図である。
基地局ＢＳから携帯電話機ＭＳへ最短で伝送される直接波は、最大の受信電界にて最も早く受信される。その後、例えば、地面やビル等により反射して伝送される反射波（遅延波）は、直接波よりも遅く、低い受信電界にて受信される。
【００４２】
通常、複数の遅延波は、遅延時間の補正後に合成され、受信エネルギーの最適化が図られる。このとき、捕捉有効範囲外にある遅延波は無視されるが、本実施形態では、遅延波測定範囲を設け、通常は無視される遅延波についても捕捉対象とし、最も遅く捕捉された遅延波の、直接波に対する伝送遅延時間を、最大パス遅延時間として測定する。
【００４３】
図５は、本実施形態に係る遅延波の捕捉方法を説明する図である。
ＣＰＵ３０は、基地局ごとに定められた所定の時間間隔（サーチウィンドウ）内で、同一基地局からの電波を捕捉する。なお、サーチウィンドウの中心は遅延時間ゼロを示し、異なる基地局のサーチウィンドウ中心間の間隔は、最短で６４ｃｈｉｐｓ（１ｃｈｉｐｓ＝１／１２２８８００秒）である。
【００４４】
そこで、ＣＰＵ３０は、例えば、サーチウィンドウの中心（遅延時間ゼロ）から３０ｃｈｉｐｓ以降、６０ｃｈｉｐｓまでの範囲を遅延波検出用として設定する。これにより、遅延時間の短いパスを除外し、フェージングの発生確率が高い遅延波に関してのみ、最大パス遅延時間として抽出することができる。その結果、スループットに影響する遅延検出の精度を高めることができる。
【００４５】
図６は、本実施形態に係るスループット率の予測値を示す図である。ここでは、図３のように記憶されたハンドオフ間隔および最大パス遅延時間に対して、スループット率が対応付けられる。ここで、スループット率とは、ハンドオフ間隔が十分に長く、最大パス遅延時間が十分に短い場合の理想的なスループットに対する、実際のスループットの比率である。
【００４６】
このスループット率の予測値は、予め実験により測定したものであることが好ましい。図６では、図示して説明するために、３次元のグラフとしたが、メモリ３４に記憶されるデータとしては、４次元以上であってよい。すなわち、電界強度が異なれば、ハンドオフ間隔および最大パス遅延時間に対するスループット率も変化するので、メモリ３４は、電界強度ごとに測定された予測値を記憶する。
【００４７】
また、受信電波は、周波数ごとに特性が異なることが知られている。例えば、周波数が高いほど直進性が増す、周波数が高いほど減衰しやすい、周波数が高いほど電離層で反射しにくい、吸収特性が異なる、降雨減衰量が異なる、等の特徴がある。さらに、周波数帯ごとに、携帯電話以外の無線システムにおける電波との干渉の度合いも異なっている。したがって、周波数によって受信環境によるスループットの変化は異なるため、スループット率の予測値は、周波数帯（バンドクラス）または周波数ごとに測定され、記憶される。
【００４８】
ＣＰＵ３０は、周波数、電界強度、ハンドオフ間隔、および最大パス遅延時間に基づいて、記憶されたスループット率の予測値データを、適宜、補間して参照する。そして、ＣＰＵ３０は、予測値がバンドクラスごとに予め設定された閾値（例えば８０％等、ユーザが希望するスループット率）以上である場合には、データのダウンロードを実行し、この閾値に満たない場合には、データのダウンロードを保留する。
【００４９】
なお、周波数が高いほど、上記の特性の違いによって、電波受信環境が低下する可能性が高い。したがって、ダウンロードの実行／保留を判断する閾値は、高周波であるほど低く設定してよい。具体的には、例えば、バンドクラス６（２ＧＨｚ帯）は、バンドクラス３（８００ＭＨｚ帯）よりも低い閾値としてよい。これにより、バンドクラス６ではダウンロードが開始されにくいといった状況を軽減できる。
【００５０】
図７は、本実施形態に係るＣＰＵ３０の処理の流れを示すフローチャートである。
【００５１】
ステップＳ１では、ＣＰＵ３０は、待ち受け中の基地局、バンドクラス、および周波数チャネルについて、受信電界強度を測定し、所定時間内の平均値を記録する。
【００５２】
ステップＳ２では、ＣＰＵ３０は、待ち受け中（ステップＳ１と同一）の基地局、バンドクラス、および周波数チャネルについて、ハンドオフ間隔を測定し、所定時間内の平均値を記録する。
【００５３】
ステップＳ３では、ＣＰＵ３０は、待ち受け中（ステップＳ１およびステップＳ２と同一）の基地局、バンドクラス、および周波数チャネルについて、最大パス遅延時間を測定し、所定時間内の平均値を記録する。
【００５４】
ステップＳ４では、ＣＰＵ３０は、ダウンロード要求の操作入力を受け付けたか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合はステップＳ５に移る。一方、判定がＮＯの場合は、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１〜Ｓ３の処理を繰り返す。これにより、基地局、バンドクラス、および周波数チャネルごとの、最新の電波受信状況を記録することができる。
【００５５】
ステップＳ５では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１にて記録した平均受信電界強度が所定の閾値以上であるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合はステップＳ６に移り、判定がＮＯの場合は、現時点の電波環境がダウンロードには適さないと判断し、ステップＳ１４に移る。
【００５６】
なお、所定の閾値は、データのダウンロードに耐えうる値として予め設定されるが、周波数帯ごとに異なる値であってよい。具体的には、例えば、高速通信が可能なバンドクラス６（２ＧＨｚ帯）は、バンドクラス３（８００ＭＨｚ帯）よりも低い閾値としてよい。
【００５７】
ステップＳ６では、ＣＰＵ３０は、データのダウンロードのために基地局から指定された周波数チャネル（つまり通信チャネル・トラフィックチャネル）が、ステップＳ１〜Ｓ３にて記録された周波数チャネルと同じチャネルか否かを判定する。すなわち、発呼要求を受信すると、基地局はトラフィックチャネルをチャネル番号により携帯電話機１に指定するが、このときのチャネル番号が、待受チャネルのチャネル番号と一致するかどうかを比較する。通常は同じチャネル番号が指定されるが、その時々の基地局の状態によっては、待受チャネルと異なるチャネル番号が指定されることもある。この判定がＹＥＳの場合はステップＳ７に移る。一方、判定がＮＯの場合は、異なる周波数チャネルであるため、トラフィック状況が異なる可能性が高く記録されたデータが利用できないので、ステップＳ１４に移る。
【００５８】
ステップＳ７〜Ｓ９ではそれぞれ、ＣＰＵ３０は、基地局から指定された周波数チャネルに関して、ステップＳ１〜Ｓ３にて記録した待ち受け中の平均受信電界強度、平均ハンドオフ間隔、および最大パス遅延時間を読み出す。
【００５９】
ステップＳ１０では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ７〜Ｓ９にて読み出した値に基づいて、予測値（図６）を参照する。ＣＰＵ３０は、適宜、補間処理を行って、基地局から指定された周波数チャネルにおけるスループット率の予測値を算出する。
【００６０】
ステップＳ１１では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１０にて算出した予測値がユーザの希望値（例えば理想スループットの８０％）以上であるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合は、ダウンロードに適した受信環境であると判断し、ステップＳ１２に移る。一方、判定がＮＯの場合は、ダウンロードに適した受信環境はでないと判断し、ステップＳ１４に移る。
【００６１】
ステップＳ１２では、ＣＰＵ３０は、ダウンロードを開始するために、基地局に対してダウンロードの要求を送信する。
【００６２】
ステップＳ１３では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１２の要求に応じて基地局から送信される信号を受信し、データのダウンロードを実行する。
【００６３】
ステップＳ１４では、ＣＰＵ３０は、基地局から指定された周波数チャネルに関して、現在の受信電界強度を測定する。
【００６４】
ステップＳ１５では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１４にて測定した受信電界強度が所定の閾値以上であるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合は、ダウンロード処理が可能と判断してステップＳ１２に移る。一方、判定がＮＯの場合は、ダウンロード処理を保留してステップＳ１６に移る。
【００６５】
ステップＳ１６では、ＣＰＵ３０は、受信電界強度の最初の測定（ステップＳ１４）から時間Ｔ１が経過したか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合は、保留を打ち切り、ステップＳ１２に移ってダウンロードを実行する。一方、判定がＮＯの場合は、さらにダウンロードを保留してステップＳ１７に移る。
【００６６】
ステップＳ１７では、ＣＰＵ３０は、受信電界強度の最近の測定から時間Ｔ２が経過したか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合は、ステップＳ１４に移って再度、受信電界強度を測定する。一方、判定がＮＯの場合は、時間Ｔ２が経過するまで待機する。
【００６７】
以上のように、本実施形態によれば、電界強度だけでは判断が難しかったスループットの低下を、ハンドオフ間隔および最大パス遅延時間を測定しておくことにより判断することができる。これにより、伝送効率の良いときにダウンロードを実行することができ、その結果、通信回線の利用効率が上がり、輻輳を軽減させることができる。
【００６８】
また、周波数帯ごとにダウンロード実行／保留の閾値を設けたので、例えば、電波の受信環境があまり良くない周波数帯では、閾値を低く設定することにより、ダウンロードが開始されないといった状況を軽減することができる。
【００６９】
また、待ち受け中に測定したハンドオフ間隔および最大パス遅延時間を記憶しておくので、測定した周波数チャネルと実際の通信チャネルとが一致した場合には、電界強度の測定を行うことなく、即座に実行／保留の判断を行って、ダウンロードを開始することができる。これにより、ユーザの利便性を向上させることができる。
【００７０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施形態に係る携帯電話機の外観斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る携帯電話機の機能を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る受信品質に係る指標を記憶したテーブルを示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るパス遅延を説明する図である。
【図５】本発明の実施形態に係る遅延波の捕捉方法を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態に係るスループット率の予測値を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るＣＰＵの処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】瞬間的に受信電界強度が落ち込んだ様子を示す図である。
【図９】異なる周波数へのハンドオフにより通信が瞬断した様子を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 携帯電話機（無線通信装置）
１１ キー入力部
１２ マイク
２１ 表示部
２２ レシーバ
３０ ＣＰＵ（算出手段、制御手段）
３１ 通信制御部（切替手段）
３２ アンテナ
３３ 音声制御部
３４ メモリ（記憶手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信にてデータをダウンロードする無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機等のように、無線通信にてデータ通信を行う携帯端末では、データのダウンロードにおけるスループットは、電波環境に大きく影響される。すなわち、受信電界強度が弱い環境では、受信エラーに伴う再送信要求等が発生し、スループットが低下する。さらに、スループットの低下に伴って、ダウンロードに長時間を要することになるため、トラフィックの輻輳を引き起こす要因ともなっていた。
【０００３】
このような状況において、携帯端末におけるバッテリーの消耗や、トラフィックの輻輳を回避するために、受信電界強度が弱い場合には、改善されるまでダウンロードを行わない方法が提案されている（例えば、特許文献１）。また、ダウンロードの可否を受信電界強度に基づいて決定すると共に、時間の経過を監視して所定時間経過後にダウンロードを再実行する方法も提案されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−６０８８号公報
【特許文献１】特開２００７−４３４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の方法によれば、受信電界強度が所定以上であることをダウンロードの開始条件としている。この場合、ダウンロード開始後に、受信電界強度の平均値は所定の閾値以上であっても、例えば、遅延波による干渉（フェージング）のために瞬間的に受信電界強度が落ち込んだり（図８参照）、異なる周波数へのハンドオフにより通信が瞬断したり（図９参照）すると、スループットは低下してしまう。
【０００５】
つまり、フェージングやハンドオフの発生等、電波環境の悪化によるスループットの低下は、ダウンロード要求時点の受信電界強度や、受信電界強度の平均からは判断できなかった。そのため、スループットが低下した環境に多数のダウンロード要求が集中すると、通信回線の輻輳が発生しやすくなるという問題もあった。
【０００６】
本発明は、データのダウンロードに際して、通信回線の効率的な利用と輻輳緩和を実現する無線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る無線通信装置は、基地局により指定された通信システムを利用して無線通信によりデータをダウンロードする無線通信装置であって、前記無線通信の待ち受け中に、利用可能な通信システムからのデータ受信品質に係る指標を算出する算出手段と、前記指標に対応したスループットの予測値を予め記憶しておく記憶手段と、前記ダウンロードの指示がなされると、前記算出手段により算出された指標に基づいて、前記記憶手段に記憶されたスループットの予測値を参照し、当該予測値が所定の閾値以上の場合には、前記ダウンロードを実行し、当該予測値が所定の閾値未満の場合には、前記ダウンロードを保留する制御を行う制御手段と、を備える。
【０００８】
また、前記制御手段は、前記待ち受け中の待受チャネルと、前記ダウンロードの指示に応じて前記基地局より指定された通信チャネルと、が同一チャネルであるか否かを判定し、同一でない場合には、前記ダウンロードを保留することが好ましい。
【０００９】
また、前記算出手段は、前記指標として、電界強度の所定時間における平均値を算出することが好ましい。
【００１０】
また、前記算出手段は、前記指標として、他の基地局へハンドオフするまでの時間間隔の平均値を算出することが好ましい。
【００１１】
また、前記算出手段は、前記指標として、基地局から受信した電波の最大遅延時間の平均値を算出することが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る無線通信装置は、周波数帯の異なる複数の通信システムを切り替える切替手段をさらに備え、前記記憶手段は、複数の周波数帯ごとに前記スループットの予測値を記憶し、前記制御手段は、前記所定の閾値として、複数の周波数帯ごとの値を用いる。
【００１３】
また、前記制御手段は、前記所定の閾値として、高周波の周波数帯であるほど低い値を用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、データのダウンロードに際して、通信回線の効率的な利用と輻輳緩和を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施形態の一例について説明する。なお、本実施形態では、無線通信装置の一例として、携帯電話機１を説明する。なお、本発明の無線通信装置はこれには限られず、例えば、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、カーナビゲーション装置、さらにはカーナビゲーション装置等の車載機器に接続される車載通信モジュール、パーソナルコンピュータに内蔵される通信モジュール、通信機能付きポータブルゲーム機等、様々な装置に適用可能である。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る携帯電話機１（無線通信装置）の外観斜視図である。なお、図１は、いわゆる折り畳み型の携帯電話機の形態を示しているが、本発明に係る携帯電話機の形態はこれに限られない。例えば、両筐体を重ね合わせた状態から一方の筐体を一方向にスライドさせるようにしたスライド式や、重ね合せ方向に沿う軸線を中心に一方の筐体を回転させるようにした回転式（ターンタイプ）や、操作部と表示部とが１つの筐体に配置され、連結部を有さない形式（ストレートタイプ）でもよい。
【００１７】
携帯電話機１は、操作部側筐体２と、表示部側筐体３と、を備えて構成される。操作部側筐体２は、表面部１０に、キー入力部１１と、携帯電話機１の使用者が通話時に発した音声が入力されるマイク１２と、を備えて構成される。キー入力部１１は、各種設定機能や電話帳機能やメール機能等の各種機能を作動させるための機能設定操作ボタン１３と、電話番号の数字やメールの文字等を入力するための入力操作ボタン１４と、各種操作における決定やスクロール等を行う決定操作ボタン１５と、から構成されている。
【００１８】
また、表示部側筐体３は、表面部２０に、各種情報を表示するための表示部２１と、通話の相手側の音声を出力するレシーバ２２と、を備えて構成されている。
【００１９】
また、操作部側筐体２の上端部と表示部側筐体３の下端部とは、ヒンジ機構４を介して連結されている。また、携帯電話機１は、ヒンジ機構４を介して連結された操作部側筐体２と表示部側筐体３とを相対的に回転することにより、操作部側筐体２と表示部側筐体３とが互いに開いた状態（開放状態）にしたり、操作部側筐体２と表示部側筐体３とを折り畳んだ状態（折畳み状態）にしたりできる。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る携帯電話機１の機能を示すブロック図である。携帯電話機１は、表示部２１と、ＣＰＵ３０と、通信制御部３１と、アンテナ３２と、音声制御部３３と、マイク１２と、レシーバ２２と、キー入力部１１と、メモリ３４と、を備える。
【００２１】
ＣＰＵ３０は、携帯電話機１の全体を制御しており、例えば、表示部２１、通信制御部３１、音声制御部３３等に対して所定の制御を行う。ここでは、通信方式としてＣＤＭＡ２０００＿１ｘ方式を例に説明を行う。また、ＣＰＵ３０は、キー入力部１１等から入力を受け付けて、各種処理を実行する。そして、ＣＰＵ３０は、処理実行の際には、メモリ３４を制御し、各種プログラムおよびデータの読み出し、およびデータの書き込みを行う。
【００２２】
特に、本実施形態において、ＣＰＵ３０は、待ち受け状態にあるときに、基地局、バンドクラス（０：新８００ＭＨｚ帯、３：旧８００ＭＨｚ帯、６：２ＧＨｚ帯）、周波数チャネルごとに、電界強度と、ハンドオフ間隔と、最大パス遅延時間と、を測定する。ＣＰＵ３０は、これらの測定値に対して、所定時間（例えば１０分）内の平均値を算出して、受信品質に係る指標として記憶する。
【００２３】
ところで、ＣＤＭＡ２０００＿１ｘ方式では、各通信システム、つまり１つの周波数帯（バンドクラス）内においても、使用することのできる周波数チャネルは複数存在しており、各周波数チャネルをさらに符号分割して用いることで多数の携帯電話機と各基地局との通信を行っている。
【００２４】
各通信システムにおいては、それぞれの国の定める無線通信に使用可能な周波数帯域幅の広さ、カバーしなければならない携帯電話の数に応じて、周波数チャネルを多数有する国がある。さらに、基地局の増設時等に各国の事情に応じて周波数チャネルが不足した場合等には、周波数帯域の見直し等により、新たに使用可能となった周波数帯に対応する基地局を追加することが生じうる。
【００２５】
具体的には、日本においては、従来バンドクラス３のいわゆる旧８００ＭＨｚ帯のみでＣＤＭＡ２０００＿１ｘ方式を賄ってきたが、周波数帯域の見直しにより、使用可能なバンドクラスが現在は追加されている。すなわち、上り下りの周波数帯域を入れ替えると共に周波数チャネルをバンドクラス０に準拠するよう見直した、いわゆる新８００ＭＨｚ帯と、さらに高周波のバンドクラス６の２ＧＨｚ帯が使用できるようになっている。
【００２６】
このようにして、現在の携帯電話機（無線通信装置）は、複数の周波数帯（バンドクラス）に対応している。そして、各バンドクラス内には多数の周波数チャネルが存在しており、これらの周波数チャネルは基地局とのネゴシエーションにより決定され、決定された周波数チャネルにより携帯電話機（無線通信装置）は待ち受けを行う。
【００２７】
ちなみに、バンドクラスごとに周波数チャネルを特定するためのセンター周波数が規定されており、このセンター周波数から周波数チャネルを演算するための係数が、チャネル番号として扱われている。つまり、チャネル番号さえ特定できればチャネルごとの周波数は即時割り出すことができるため、メモリ３４においては「周波数チャネル」としては、実際には周波数の数値を記憶しているわけではなく、チャネル番号を登録するだけである。
【００２８】
例えば、３ＧＰＰ２によって日本向けに使用可能なチャネル番号が規定されており、これら複数のチャネル番号の一部がメモリ３４に記憶されている。また、この複数のチャネル番号以外にも、近隣基地局とのネゴシエーション時に取得される近隣基地局情報によって使用可能なチャネル番号を入手可能であり、このチャネル番号もメモリ３４に記憶可能である。
【００２９】
その後、ユーザからの操作入力や、設定時間の到来等に応じて、データのダウンロードが要求されると、受信先の基地局、バンドクラス、周波数チャネルごとに記憶された指標に基づいて、スループット率の予測値を求める。この予測値を所定の閾値と比較することにより、ダウンロードを行うか否かを判断する（処理の詳細は後述する）。
【００３０】
表示部２１は、ＣＰＵ３０の制御に従って、所定の画像処理を行う。そして、処理後の画像データをフレームメモリに蓄え、所定のタイミングで画面出力する。
【００３１】
通信制御部３１は、所定の使用周波数帯（例えば、２ＧＨｚ帯や８００ＭＨｚ帯等）で外部装置（基地局）と通信を行う。そして、通信制御部３１は、アンテナ３２より受信した信号を復調処理し、処理後の信号をＣＰＵ３０に供給し、また、ＣＰＵ３０から供給された信号を変調処理し、アンテナ３２から外部装置に送信する。
【００３２】
なお、アンテナ３２は、１つの周波数帯（例えば、８００ＭＨｚ帯）で外部装置と通信を行ってもよいし、２つの周波数帯（例えば、８００ＭＨｚ帯および２ＧＨｚ帯）に対応できる、いわゆるデュアルバンド対応型による構成であってもよい。さらに、第３の周波数帯あるいはそれ以上にも対応できるマルチバンド対応型により構成されていてもよい。ここで、通信制御部３１は、ＣＰＵ３０からの指令に応じて、複数の周波数帯のいずれかへ使用周波数帯の切り替えを行う。
【００３３】
音声制御部３３は、ＣＰＵ３０の制御に従って、通信制御部３１から供給された信号に対して所定の音声処理を行い、処理後の信号をレシーバ２２に出力する。レシーバ２２は、音声制御部３３から供給された信号を外部に出力する。なお、この信号は、レシーバ２２に代えて、または、レシーバ２２と共に、スピーカ（図示せず）から出力されるとしてもよい。
【００３４】
また、音声制御部３３は、ＣＰＵ３０の制御に従って、マイク１２から入力された信号を処理し、処理後の信号を通信制御部３１に出力する。通信制御部３１は、音声制御部３３から供給された信号に所定の処理を行い、処理後の信号をアンテナ３２より出力する。
【００３５】
メモリ３４は、例えば、ワーキングメモリを含み、ＣＰＵ３０による演算処理に利用される。また、本実施形態では、後述の処理を実行するプログラムや、上述の受信品質に係る指標、この指標に対応するスループット率の予測値、周波数帯ごとの希望スループット率等を記憶する。なお、メモリ３４は、着脱可能な外部メモリを兼ねていてもよい。
【００３６】
以下、携帯電話機１のＣＰＵ３０における処理の詳細を説明する。
図３は、本実施形態に係る受信品質に係る指標を記憶したテーブルを示す図である。
【００３７】
ＣＰＵ３０は、待ち受け中の基地局（ＰＮ）、バンドクラス（ＢＣ）、および周波数チャネル（ＣＨ）ごとに、電界強度と、ハンドオフ間隔と、最大パス遅延時間とを測定し、これらの測定値に対して、所定時間（例えば１０分）内の平均値を算出して、受信品質に係る指標として記憶する。
【００３８】
ＣＤＭＡ２０００＿１ｘ方式とは、各周波数チャネルをさらに符号分割して用いることで多数の携帯電話機と各基地局との通信を行っている。この符号分割のための拡散符号列を基地局ごとに異ならせるため、各基地局にはそのオフセット値が付与されている。ここでは、そのオフセット値をＰＮとして扱う。
【００３９】
ここで、ハンドオフ間隔とは、待ち受け中の基地局の電界強度が低下したことに応じて、他の基地局へ通信先を切り替えるまでの時間である。ハンドオフ間隔が短いほど不安定でありスループットの低下が予想され、ハンドオフ間隔が長いほど安定しておりスループットの向上が期待できる。
【００４０】
また、最大パス遅延時間とは、ある基地局から送信される電波が、複数の経路（パス）を通って携帯電話機１へ到達する場合に、最短経路で到達した時刻から、測定可能な範囲で最も遅く到達した時刻までの時間である。
【００４１】
図４は、本実施形態に係るパス遅延を説明する図である。
基地局ＢＳから携帯電話機ＭＳへ最短で伝送される直接波は、最大の受信電界にて最も早く受信される。その後、例えば、地面やビル等により反射して伝送される反射波（遅延波）は、直接波よりも遅く、低い受信電界にて受信される。
【００４２】
通常、複数の遅延波は、遅延時間の補正後に合成され、受信エネルギーの最適化が図られる。このとき、捕捉有効範囲外にある遅延波は無視されるが、本実施形態では、遅延波測定範囲を設け、通常は無視される遅延波についても捕捉対象とし、最も遅く捕捉された遅延波の、直接波に対する伝送遅延時間を、最大パス遅延時間として測定する。
【００４３】
図５は、本実施形態に係る遅延波の捕捉方法を説明する図である。
ＣＰＵ３０は、基地局ごとに定められた所定の時間間隔（サーチウィンドウ）内で、同一基地局からの電波を捕捉する。なお、サーチウィンドウの中心は遅延時間ゼロを示し、異なる基地局のサーチウィンドウ中心間の間隔は、最短で６４ｃｈｉｐｓ（１ｃｈｉｐｓ＝１／１２２８８００秒）である。
【００４４】
そこで、ＣＰＵ３０は、例えば、サーチウィンドウの中心（遅延時間ゼロ）から３０ｃｈｉｐｓ以降、６０ｃｈｉｐｓまでの範囲を遅延波検出用として設定する。これにより、遅延時間の短いパスを除外し、フェージングの発生確率が高い遅延波に関してのみ、最大パス遅延時間として抽出することができる。その結果、スループットに影響する遅延検出の精度を高めることができる。
【００４５】
図６は、本実施形態に係るスループット率の予測値を示す図である。ここでは、図３のように記憶されたハンドオフ間隔および最大パス遅延時間に対して、スループット率が対応付けられる。ここで、スループット率とは、ハンドオフ間隔が十分に長く、最大パス遅延時間が十分に短い場合の理想的なスループットに対する、実際のスループットの比率である。
【００４６】
このスループット率の予測値は、予め実験により測定したものであることが好ましい。図６では、図示して説明するために、３次元のグラフとしたが、メモリ３４に記憶されるデータとしては、４次元以上であってよい。すなわち、電界強度が異なれば、ハンドオフ間隔および最大パス遅延時間に対するスループット率も変化するので、メモリ３４は、電界強度ごとに測定された予測値を記憶する。
【００４７】
また、受信電波は、周波数ごとに特性が異なることが知られている。例えば、周波数が高いほど直進性が増す、周波数が高いほど減衰しやすい、周波数が高いほど電離層で反射しにくい、吸収特性が異なる、降雨減衰量が異なる、等の特徴がある。さらに、周波数帯ごとに、携帯電話以外の無線システムにおける電波との干渉の度合いも異なっている。したがって、周波数によって受信環境によるスループットの変化は異なるため、スループット率の予測値は、周波数帯（バンドクラス）または周波数ごとに測定され、記憶される。
【００４８】
ＣＰＵ３０は、周波数、電界強度、ハンドオフ間隔、および最大パス遅延時間に基づいて、記憶されたスループット率の予測値データを、適宜、補間して参照する。そして、ＣＰＵ３０は、予測値がバンドクラスごとに予め設定された閾値（例えば８０％等、ユーザが希望するスループット率）以上である場合には、データのダウンロードを実行し、この閾値に満たない場合には、データのダウンロードを保留する。
【００４９】
なお、周波数が高いほど、上記の特性の違いによって、電波受信環境が低下する可能性が高い。したがって、ダウンロードの実行／保留を判断する閾値は、高周波であるほど低く設定してよい。具体的には、例えば、バンドクラス６（２ＧＨｚ帯）は、バンドクラス３（８００ＭＨｚ帯）よりも低い閾値としてよい。これにより、バンドクラス６ではダウンロードが開始されにくいといった状況を軽減できる。
【００５０】
図７は、本実施形態に係るＣＰＵ３０の処理の流れを示すフローチャートである。
【００５１】
ステップＳ１では、ＣＰＵ３０は、待ち受け中の基地局、バンドクラス、および周波数チャネルについて、受信電界強度を測定し、所定時間内の平均値を記録する。
【００５２】
ステップＳ２では、ＣＰＵ３０は、待ち受け中（ステップＳ１と同一）の基地局、バンドクラス、および周波数チャネルについて、ハンドオフ間隔を測定し、所定時間内の平均値を記録する。
【００５３】
ステップＳ３では、ＣＰＵ３０は、待ち受け中（ステップＳ１およびステップＳ２と同一）の基地局、バンドクラス、および周波数チャネルについて、最大パス遅延時間を測定し、所定時間内の平均値を記録する。
【００５４】
ステップＳ４では、ＣＰＵ３０は、ダウンロード要求の操作入力を受け付けたか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合はステップＳ５に移る。一方、判定がＮＯの場合は、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１〜Ｓ３の処理を繰り返す。これにより、基地局、バンドクラス、および周波数チャネルごとの、最新の電波受信状況を記録することができる。
【００５５】
ステップＳ５では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１にて記録した平均受信電界強度が所定の閾値以上であるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合はステップＳ６に移り、判定がＮＯの場合は、現時点の電波環境がダウンロードには適さないと判断し、ステップＳ１４に移る。
【００５６】
なお、所定の閾値は、データのダウンロードに耐えうる値として予め設定されるが、周波数帯ごとに異なる値であってよい。具体的には、例えば、高速通信が可能なバンドクラス６（２ＧＨｚ帯）は、バンドクラス３（８００ＭＨｚ帯）よりも低い閾値としてよい。
【００５７】
ステップＳ６では、ＣＰＵ３０は、データのダウンロードのために基地局から指定された周波数チャネル（つまり通信チャネル・トラフィックチャネル）が、ステップＳ１〜Ｓ３にて記録された周波数チャネルと同じチャネルか否かを判定する。すなわち、発呼要求を受信すると、基地局はトラフィックチャネルをチャネル番号により携帯電話機１に指定するが、このときのチャネル番号が、待受チャネルのチャネル番号と一致するかどうかを比較する。通常は同じチャネル番号が指定されるが、その時々の基地局の状態によっては、待受チャネルと異なるチャネル番号が指定されることもある。この判定がＹＥＳの場合はステップＳ７に移る。一方、判定がＮＯの場合は、異なる周波数チャネルであるため、トラフィック状況が異なる可能性が高く記録されたデータが利用できないので、ステップＳ１４に移る。
【００５８】
ステップＳ７〜Ｓ９ではそれぞれ、ＣＰＵ３０は、基地局から指定された周波数チャネルに関して、ステップＳ１〜Ｓ３にて記録した待ち受け中の平均受信電界強度、平均ハンドオフ間隔、および最大パス遅延時間を読み出す。
【００５９】
ステップＳ１０では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ７〜Ｓ９にて読み出した値に基づいて、予測値（図６）を参照する。ＣＰＵ３０は、適宜、補間処理を行って、基地局から指定された周波数チャネルにおけるスループット率の予測値を算出する。
【００６０】
ステップＳ１１では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１０にて算出した予測値がユーザの希望値（例えば理想スループットの８０％）以上であるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合は、ダウンロードに適した受信環境であると判断し、ステップＳ１２に移る。一方、判定がＮＯの場合は、ダウンロードに適した受信環境はでないと判断し、ステップＳ１４に移る。
【００６１】
ステップＳ１２では、ＣＰＵ３０は、ダウンロードを開始するために、基地局に対してダウンロードの要求を送信する。
【００６２】
ステップＳ１３では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１２の要求に応じて基地局から送信される信号を受信し、データのダウンロードを実行する。
【００６３】
ステップＳ１４では、ＣＰＵ３０は、基地局から指定された周波数チャネルに関して、現在の受信電界強度を測定する。
【００６４】
ステップＳ１５では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１４にて測定した受信電界強度が所定の閾値以上であるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合は、ダウンロード処理が可能と判断してステップＳ１２に移る。一方、判定がＮＯの場合は、ダウンロード処理を保留してステップＳ１６に移る。
【００６５】
ステップＳ１６では、ＣＰＵ３０は、受信電界強度の最初の測定（ステップＳ１４）から時間Ｔ１が経過したか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合は、保留を打ち切り、ステップＳ１２に移ってダウンロードを実行する。一方、判定がＮＯの場合は、さらにダウンロードを保留してステップＳ１７に移る。
【００６６】
ステップＳ１７では、ＣＰＵ３０は、受信電界強度の最近の測定から時間Ｔ２が経過したか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合は、ステップＳ１４に移って再度、受信電界強度を測定する。一方、判定がＮＯの場合は、時間Ｔ２が経過するまで待機する。
【００６７】
以上のように、本実施形態によれば、電界強度だけでは判断が難しかったスループットの低下を、ハンドオフ間隔および最大パス遅延時間を測定しておくことにより判断することができる。これにより、伝送効率の良いときにダウンロードを実行することができ、その結果、通信回線の利用効率が上がり、輻輳を軽減させることができる。
【００６８】
また、周波数帯ごとにダウンロード実行／保留の閾値を設けたので、例えば、電波の受信環境があまり良くない周波数帯では、閾値を低く設定することにより、ダウンロードが開始されないといった状況を軽減することができる。
【００６９】
また、待ち受け中に測定したハンドオフ間隔および最大パス遅延時間を記憶しておくので、測定した周波数チャネルと実際の通信チャネルとが一致した場合には、電界強度の測定を行うことなく、即座に実行／保留の判断を行って、ダウンロードを開始することができる。これにより、ユーザの利便性を向上させることができる。
【００７０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施形態に係る携帯電話機の外観斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る携帯電話機の機能を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る受信品質に係る指標を記憶したテーブルを示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るパス遅延を説明する図である。
【図５】本発明の実施形態に係る遅延波の捕捉方法を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態に係るスループット率の予測値を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るＣＰＵの処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】瞬間的に受信電界強度が落ち込んだ様子を示す図である。
【図９】異なる周波数へのハンドオフにより通信が瞬断した様子を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 携帯電話機（無線通信装置）
１１ キー入力部
１２ マイク
２１ 表示部
２２ レシーバ
３０ ＣＰＵ（算出手段、制御手段）
３１ 通信制御部（切替手段）
３２ アンテナ
３３ 音声制御部
３４ メモリ（記憶手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局により指定された通信システムを利用して無線通信によりデータをダウンロードする無線通信装置であって、
前記無線通信の待ち受け中に、利用可能な通信システムからのデータ受信品質に係る指標を算出する算出手段と、
前記指標に対応したスループットの予測値を予め記憶しておく記憶手段と、
前記ダウンロードの指示がなされると、前記算出手段により算出された指標に基づいて、前記記憶手段に記憶されたスループットの予測値を参照し、当該予測値が所定の閾値以上の場合には、前記ダウンロードを実行し、当該予測値が所定の閾値未満の場合には、前記ダウンロードを保留する制御を行う制御手段と、を備える無線通信装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記待ち受け中の待受チャネルと、前記ダウンロードの指示に応じて前記基地局より指定された通信チャネルと、が同一チャネルであるか否かを判定し、同一でない場合には、前記ダウンロードを保留することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記算出手段は、前記指標として、電界強度の所定時間における平均値を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記算出手段は、前記指標として、他の基地局へハンドオフするまでの時間間隔の平均値を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記算出手段は、前記指標として、基地局から受信した電波の最大遅延時間の平均値を算出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
周波数帯の異なる複数の通信システムを切り替える切替手段をさらに備え、
前記記憶手段は、複数の周波数帯ごとに前記スループットの予測値を記憶し、
前記制御手段は、前記所定の閾値として、複数の周波数帯ごとの値を用いることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記所定の閾値として、高周波の周波数帯であるほど低い値を用いることを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項１】
基地局により指定された通信システムを利用して無線通信によりデータをダウンロードする無線通信装置であって、
前記無線通信の待ち受け中に、利用可能な通信システムからのデータ受信品質に係る指標を算出する算出手段と、
前記指標に対応したスループットの予測値を予め記憶しておく記憶手段と、
前記ダウンロードの指示がなされると、前記算出手段により算出された指標に基づいて、前記記憶手段に記憶されたスループットの予測値を参照し、当該予測値が所定の閾値以上の場合には、前記ダウンロードを実行し、当該予測値が所定の閾値未満の場合には、前記ダウンロードを保留する制御を行う制御手段と、を備える無線通信装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記待ち受け中の待受チャネルと、前記ダウンロードの指示に応じて前記基地局より指定された通信チャネルと、が同一チャネルであるか否かを判定し、同一でない場合には、前記ダウンロードを保留することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記算出手段は、前記指標として、電界強度の所定時間における平均値を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記算出手段は、前記指標として、他の基地局へハンドオフするまでの時間間隔の平均値を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記算出手段は、前記指標として、基地局から受信した電波の最大遅延時間の平均値を算出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
周波数帯の異なる複数の通信システムを切り替える切替手段をさらに備え、
前記記憶手段は、複数の周波数帯ごとに前記スループットの予測値を記憶し、
前記制御手段は、前記所定の閾値として、複数の周波数帯ごとの値を用いることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記所定の閾値として、高周波の周波数帯であるほど低い値を用いることを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１０９７７１（Ｐ２０１０−１０９７７１Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８０４３８（Ｐ２００８−２８０４３８）
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]