JP4263566B2

JP4263566B2 - 移動通信端末

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Publication number: JP4263566B2
Application number: JP2003310471A
Authority: JP
Inventors: 直樹福家; 敬三杉山; 英之篠永
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2023-09-02
Also published as: JP2005080112A

Description

本発明は、ＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）などの端末装置が移動通信網を経由して通信を行う際の中継ための移動通信端末に関するものである。

図６は、従来ある移動通信網の通信端末の接続例である。図に示すように、通信端末６０１とＰＣ６０２はケーブルにより接続されており、ＰＣ６０２から通信端末６０１を制御して移動通信網との通信を行う。カード型通信端末６０３を使った構成では、ケーブル接続でなく、ＰＣＭＣＩＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒＭｅｍｏｒｙＣａｒｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）カードなどをＰＣに挿入する形態がある。図６の例はＰＣ挿入型またはケーブル接続型のため、移動通信網側の受信状態が悪化した際、品質改善のためには移動通信端末と共にＰＣ自体を移動させる必要があった。このような状況は移動通信網からの電波が弱くなる状況、例えば建物内部で発生することが多く、ＰＣ自体を移動させる場合でも建物内で移動可能な範囲は限られており、ユーザの利便性を損なう場合があった。

これに対し、カード部と無線部を分離し、使用環境に応じて一体型形態と分離型形態を選択可能な移動通信端末が知られている(例えば、特許文献１参照)。この端末は、携帯電話などの移動通信網を利用してＰＣから無線通信を行う際に用いるＰＣカードであり、ＰＣに挿入するカード部と無線通信を行う無線部を分離し、これらの間をケーブルで接続する構成である。このため、例えば受信状態に応じてカード部と無線部の一体型形態と分離型形態を選択することができる。この方式はそれ以前の技術に比べると、ＰＣと無線部（アンテナ部）の位置が離れており、ＰＣに挿入した状態でも通信品質が改善し、更に、アンテナ部をケーブルの伸びる範囲で離すことにより、更なる通信品質の改善が可能である。しかし、アンテナ部の稼動範囲は大きくなっているものの、あくまでもケーブル接続のため分離可能な距離は制限を受ける。ケーブル長以上分離する場合は、従来の技術と同様にＰＣ自体を移動させる必要が有ることに変わりは無い。

あるいは、移動通信網の基地局とＰＣの間に中継装置を設置して通信品質を改善する手法が知られている。この手法ではＰＣが移動通信網と直接通信できない場合であっても、中継装置経由で移動通信網に接続することが可能となる(例えば、特許文献２参照)。この方式によれば、移動通信網の基地局の送受信信号を中継装置により不感地帯（基地局の電波が届かない範囲）に中継し、不感地帯に存在する移動通信端末に移動通信網のサービスを提供することが可能となる。しかし、特許文献２の手法は移動通信網の電波を増幅するため、干渉を起こすことがある。また、ＰＣのユーザは移動通信端末とは別に中継装置を用意するか、移動通信事業者が中継装置を設置する必要がある。
特開２００１−３４４０４３号公報特開平７−２６４１２４号公報

本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、その目的は、ＰＣを移動せずに通信品質を改善する移動通信端末を提供することにある。また、この発明の他の目的はユーザによる最適な移動通信端末の位置の決定を支援する機能を持った移動通信端末を提供することにある。

この発明は前述の課題を解決するためになされたもので、本発明は、移動通信網の基地局と端末装置の間で中継を行う移動通信端末であって、前記基地局からの電波の信号強度を測定して第１の測定結果を出力する第１の受信レベル測定部と、端末装置との無線通信において前記端末装置からの電波の信号強度を測定して第２の測定結果を出力する第２の受信レベル測定部と、前記第１の測定結果と前記第２の測定結果から各々の実現可能な伝送速度を算出して比較し、前記第１の測定結果から算出される実現可能な伝送速度が前記第２の測定結果から算出される実現可能な伝送速度よりも早い場合には前記移動通信端末を前記端末装置に近づける第１の移動要求を出力し、前記第１の測定結果から算出される実現可能な伝送速度が前記第２の測定結果から算出される実現可能な伝送速度よりも遅い場合には、前記第１の測定結果を再取得して再取得前後で電波の信号強度を比較し、差異が内部に備える閾値より大きい場合には前記移動通信端末を前記端末装置から遠ざける且つ建物内部から窓際に近づける第２の移動要求を出力する通信品質判定部と、前記第１の移動要求と前記第２の移動要求を表示する端末表示部と、を具備することを特徴とするものである。

本発明においては、前記基地局との無線通信において変復調および符号処理を行う変復調部を備え、前記基地局とのデータの送受信を行う移動通信インタフェース部と、前記端末装置との無線通信において変復調および符号処理を行う変復調部を備え、前記端末装置とのデータの送受信を行う構内無線インタフェース部と、前記移動通信インタフェース部と前記構内無線インタフェース部の間でデータの中継を行う中継処理部と、を具備することを特徴とする。

本発明においては、前記移動通信インタフェース部は前記端末装置と直接接続された状態において、前記端末装置と前記基地局との通信を仲介することを特徴とする。

本発明においては、前記構内無線インタフェース部は、第１、第２のインタフェース部から構成され、前記第１のインタフェース部は、前記端末装置に直接接続された状態において前記端末装置と前記第２のインタフェース部との間の通信を仲介し、前記第２のインタフェースは、前記第１のインタフェースと前記中継処理部との間のデータ授受を仲介することを特徴とする。

本発明においては、前記構内無線インタフェース部はシリアルインタフェースを有し、該シリアルインタフェースは、前記端末装置と該シリアルインタフェースとがワイヤを介して接続された時、前記端末装置と前記中継処理部との通信を仲介することを特徴とする。

本発明においては、前記構内無線インタフェース部は第１、第２のインタフェース部およびシリアルインタフェースを有し、前記シリアルインタフェースおよび第１のインタフェースが前記移動通信端末から分離され、かつ、前記シリアルインタフェースが前記端末装置にワイヤによって接続された時、前記シリアルインタフェースが前記端末装置と前記第１のインタフェースとの間の通信の仲介を行い、前記第１のインタフェースが前記シリアルインタフェースと前記第２のインタフェースとの間の通信の仲介を行い、前記第２のインタフェースが前記第１のインタフェースと前記中継処理部との間の通信の仲介を行うことを特徴とする。

本発明によれば、移動通信端末は基地局からの電波の信号強度を測定する第１の受信レベル測定部と端末装置からの信号強度を測定する第２の受信レベル測定部と、これらの測定結果から移動通信網−移動通信端末−端末装置の通信特性を判定する通信品質判定部と、判定の結果をユーザに通知する情報通知部と端末表示部を備えたことにより、ユーザに通信状態を通知して、ユーザが移動通信端末を最適な位置に移動することで通信速度を最適化する支援を行う効果が得られる。

また、本発明によれば、基地局と端末装置の間に移動通信インタフェースと構内無線インタフェースと中央処理部を具備した移動通信端末を挿入したことにより、ＰＣを移動せず移動通信端末のみを移動することにより通信品質を改善する効果が得られる。

また、請求項３の発明によれば、移動通信端末が端末装置に挿入された状態では端末装置は構内無線インタフェースを経由せずに移動通信インタフェースを経て基地局と通信することにより、伝送速度が向上する効果がある。

また、請求項４の発明によれば、端末装置に接続、分離可能な第１の構内無線インタフェースを備えたことで移動通信端末を分離した状態で使用する際、ユーザは第１の構内無線インタフェースを端末装置に接続するだけで基地局との通信ができる利点がある。

また、請求項５の発明によれば、移動通信端末が端末装置にシリアルインタフェースで接続された状態では端末装置は構内無線インタフェースを経由せずに移動通信インタフェースを経て基地局と通信することにより、伝送速度が向上する効果がある。

また、請求項６の発明によれば、第２の構内無線インタフェースをケーブルで端末装置につなぐため、移動通信端末を分離して使用する場合にはユーザは第２の構内無線インタフェースを移動させることで移動通信端末と第２の構内無線インタフェースの間の通信状態の改善することにより、通信品質を向上できる利点がある。

以下、図面を参照し、この発明の実施の形態を説明する。
図１はこの発明の第１の実施の形態における移動通信端末の構成図である。移動通信端末１０１は、移動通信インタフェース１０２と、ＰＣ１０４と通信するための構内無線インタフェースに相当する無線ＬＡＮインタフェース１０３を備える。図２は移動通信端末１０１の内部構成を表すブロック図である。図２において、移動通信端末１０１は移動通信インタフェース１０２、無線ＬＡＮインタフェース１０３及び中央処理部２０４で構成される。移動通信インタフェース１０２は基地局との無線通信に必要な変復調や符号処理を行う変復調部２０５、電波の送受信を行うアンテナ２０６、基地局からの信号強度を測定する受信レベル測定部２０７を備える。無線ＬＡＮインタフェース１０３はＰＣとの無線通信に必要な変復調や符号処理を行う変復調部２０８、電波の送受信を行うアンテナ２０９、ＰＣからの信号強度を測定する受信レベル測定部２１０を備える。中央処理部２０４は、移動通信インタフェース１０２と無線ＬＡＮインタフェース１０３の間でデータの中継を行う中継処理部２１１、測定した各無線インタフェースの受信レベルから移動通信網−移動通信端末−ＰＣの通信特性を判定して、移動通信端末の位置が適当でない場合には移動通信端末の移動の要求を情報通知部２１３へ出力する通信品質判定部２１２、移動通信端末の移動の要求をユーザに通知する情報通知部２１３と、実際に移動通信端末の移動の要求を端末に表示する端末表示部２１４、及び、移動通信端末１０１の全体の処理を制御する主制御部２１５を備える。

次に、図を参照して本実施形態の動作について説明する。まず、図１のＰＣ１０４が移動通信端末１０１と接続を行う場合について説明する。ＰＣ１０４がＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ標準の無線ＬＡＮインタフェースを経由して移動通信端末１０１に接続要求を出力する。移動通信端末１０１の内部では、アンテナ２０９と無線ＬＡＮインタフェース１０３を経て中央処理部２０４が接続要求を入力する。中央処理部２０４は移動通信インタフェース１０２に対して図１の基地局１０５への接続要求を出力する。移動通信インタフェース１０２は接続要求を図１の基地局１０５へ出力、基地局１０５との接続が完了すると、中継処理部２１１では異なるインタフェース間でのデータ形式の変換を開始し、ＰＣ１０４と基地局１０５は移動通信端末１０１を経由した通信を開始する。

次に、移動通信端末の最適な設置位置を決定する手段を説明する。図２の移動通信端末１０１は、受信レベル測定部２０７と受信レベル測定部２１０において受信レベル（希望波信号強度対干渉波信号強度比など）を一定間隔毎に測定している。通信品質判定部２１２では受信レベルをもとに実現可能な移動通信網の伝送速度Ｖ１及び構内無線網の通信速度Ｖ２を計算し（図３・ステップ３０１，３０２）、前記速度を比較する（図３・ステップ３０３）。Ｖ１がＶ２よりも大きい場合、移動通信網の伝送速度のほうが構内無線網の通信速度よりも早いということであり、構内無線網の通信速度によって基地局１０５とＰＣ１０４の間の通信速度が制限されていることが判明する。構内無線網の通信速度を向上させる方法としては、ＰＣ１０４と移動通信端末１０１を物理的に近づける方法がある。主制御部は通信品質判定部の結果を情報通知部に通知し、移動通信端末の位置をＰＣに近づけるようユーザに通知する（図３・ステップ３０４）。ユーザが移動通信端末１０１の位置をＰＣ１０４に近づける、あるいはＰＣ１０４を移動通信端末１０１に近づけることによりＶ２が大きくなることがある。その後、一定時間待機し（図３・ステップ３０５）、上記の評価を再度行う。

逆に、Ｖ１がＶ２よりも小さければ、少なくとも構内無線網部分がボトルネックとなる状態ではない。このため、移動通信端末の位置を再度移動させて再度Ｖ１とＶ２を測定し、更にＶ１が向上するかどうかを判断する。この目的のため、事前に変動閾値を設け、端末移動前後の通信速度の変化が変動閾値以内の場合は通信速度が安定したと判断して端末位置を最終決定する（図３・ステップ３０６）。本実施形態ではこの変動閾値を１０％とする。１回目の測定における通信速度が１Ｍｂｉｔ／ｓで有るのに対し、２回目の結果が０．９〜１．１Ｍｂｉｔ／ｓであれば、通信速度は安定していると判断する。
もし、変動閾値以内でない場合は、通信速度が更に向上するか、通信速度が安定しない状態と考えられる。このため、移動通信端末の位置をＰＣから離す（例えば建物内部から窓際に近づける）ようユーザに通知する（図３・ステップ３０７）。その後、一定時間待機し、上記の評価を再度行う。

次に、この発明の第２の実施形態を示す。図４（ａ）に示すように、移動通信端末４０１に1つの移動通信インタフェース４０２、構内無線インタフェースに相当する無線ＬＡＮインタフェース４０３ａと無線ＬＡＮインタフェース４０３ｂを有し、移動通信端末４０１がＰＣ４０４に挿入された状態では、ＰＣ４０４は移動通信インタフェース４０２経由で基地局と通信を行う。また、図４（ｂ）のように移動通信端末４０１は移動通信インタフェース側をＰＣ４０４から分離可能な構成とし、ユーザは無線ＬＡＮインタフェース４０３ａをＰＣ４０４に挿入した状態で使用し、無線ＬＡＮインタフェース４０３ａと無線ＬＡＮインタフェース４０３ｂが通信を行う。

なお、本実施の形態において、ユーザはＰＣカードなどの形態の移動通信端末をＰＣ４０４に挿入して使用する。ユーザは移動通信網とＰＣ４０４の間の通信状態が良い場合には図４（ａ）の一体型を選択する。ユーザが室内に移動するなどして、通信状態が悪化すると、ユーザは図４（ｂ）のように移動通信端末を分離し、無線ＬＡＮインタフェース４０３ａをＰＣ４０４へ直接接続し、移動通信インタフェース４０２と無線ＬＡＮインタフェース４０３ｂをＰＣ４０４から物理的に分離した状態として使用する。また、本実施の形態は、第１の実施の形態と同様の方法で移動通信端末の最適な設置位置を決定する手段をユーザに提供する。

次に、本発明の第３の実施形態を示す。図５（ａ）に示すように、移動通信端末５０１はシリアルインタフェース５０２を備え、ＰＣ５０３と移動通信インタフェース５０４はシリアルインタフェース５０２経由で通信する。また、図５（ｂ）に示すように、移動通信インタフェース側を分離して用いる形態において、ＰＣ５０３はシリアルインタフェース５０２及び無線ＬＡＮインタフェース５０５ａと無線ＬＡＮインタフェース５０５ｂを経由して通信する。

なお、本実施の形態において、ユーザは移動通信網とＰＣ５０３の間の通信状態が良い場合には図５（ａ）の一体型を選択する。ユーザが室内に移動するなどして、通信状態が悪化すると、ユーザは移動通信端末５０１をケーブルの範囲内で移動させて通信状態の改善を図る。あるいは、ユーザは図５（ｂ）のように移動通信端末を分離し、シリアルインタフェース５０２とＰＣ５０３をケーブルを介して接続し、移動通信インタフェース５０４と無線ＬＡＮインタフェース５０５ａをＰＣ５０３から物理的に分離した状態として使用する。ユーザはこの状態において、構内無線側の通信品質が悪い場合には、端末装置側の無線ＬＡＮインタフェースの位置をケーブルの範囲内で移動させて通信状態の改善を図る。また、本実施の形態は、第１の実施例と同様の方法で移動通信端末の最適な設置位置を決定する手段を提供する。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の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変更等も含まれる。例えば、図２は情報通知部２１３や通信品質判定部２１２を中央処理部２０４に配置しているが、これらの点は本発明の実施時に情報通知部２１３や通信品質判定部２１２を中央処理部２０４から独立させるなどの方法で変更が容易である。

本発明の第１の実施形態による移動通信端末の構成例を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態による移動通信端末の内部構成例を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態による移動通信端末位置を決定するフローチャートである。本発明の第２の実施形態による移動通信端末の構成例を示すブロック図である。本発明の第３の実施形態による移動通信端末の構成例を示すブロック図である。従来ある移動通信網を示すシステム構成図である。

符号の説明

１０１、４０１、５０１…移動通信端末
１０２、４０２、５０４…移動通信インタフェース
１０３、４０３ａ、４０３ｂ、５０５ａ、５０５ｂ…無線ＬＡＮインタフェース
１０４、４０４、５０３、６０２…ＰＣ
１０５…基地局
２０４…中央処理部
２０５…変復調部
２０６…アンテナ
２０７…受信レベル測定部
２０８…変復調部
２０９…アンテナ
２１０…受信レベル測定部
２１１…中継処理部
２１２…通信品質判定部
２１３…情報通知部
２１４…端末表示部
２１５…主制御部
５０２…シリアルインタフェース
６０１…通信端末
６０３…カード型通信端末

Claims

移動通信網の基地局と端末装置の間で中継を行う移動通信端末であって、
前記基地局からの電波の信号強度を測定して第１の測定結果を出力する第１の受信レベル測定部と、
端末装置との無線通信において前記端末装置からの電波の信号強度を測定して第２の測定結果を出力する第２の受信レベル測定部と、
前記第１の測定結果と前記第２の測定結果から各々の実現可能な伝送速度を算出して比較し、前記第１の測定結果から算出される実現可能な伝送速度が前記第２の測定結果から算出される実現可能な伝送速度よりも早い場合には前記移動通信端末を前記端末装置に近づける第１の移動要求を出力し、
前記第１の測定結果から算出される実現可能な伝送速度が前記第２の測定結果から算出される実現可能な伝送速度よりも遅い場合には、前記第１の測定結果を再取得して再取得前後で電波の信号強度を比較し、差異が内部に備える閾値より大きい場合には前記移動通信端末を前記端末装置から遠ざける且つ建物内部から窓際に近づける第２の移動要求を出力する通信品質判定部と、
前記第１の移動要求と前記第２の移動要求を表示する端末表示部と、
を具備することを特徴とする移動通信端末。