JP2006197190A - 携帯電話機、切り替え実施判定方法、切り替え実施判定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 過去の発信・着信における成功率に基づいてシステムの切り替えを実施することにより、ユーザによる携帯電話機の利用状況を優れたものにする。
【解決手段】 複数の移動電話システムに対応し、制御部２００の制御により移動電話システムの切り替えを実施する携帯電話機において、各移動電話システムにおいて無線部１００が受信した電波の受信レベルの各々に対応した発着呼の成否に関する履歴があって、制御部２００が発着呼の成否を判定し、履歴を統計することにより発着呼の成功率を算出し、当該成功率に基づいて移動電話システムの切り替えを実施するか否かを判定する。さらに、履歴に係るデータ３１０を記憶する記憶部３００を有し、制御部２００が発着呼の成否を判定したとき、記憶部３００において履歴に係るデータ３１０の更新がなされる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の移動電話システム（以下、「システム」という。）に対応する携帯電話機において、使用しているアクティブなシステムを切り替えることに特徴を有する携帯電話機、その切り替えを実施するか否かを判定する切り替え実施判定方法、及び当該方法を実行させる切り替え実施判定プログラムに関する。なお、携帯電話機が対応しているシステムには、例えば、第２世代の携帯電話機の無線通信方式（以下、「２Ｇ」という。）の一つであるＧＳＭ(Global System for Moblie Communications)や第３世代の携帯電話機の無線通信方式（以下、「３Ｇ」という。）の一つであるＷ−ＣＤＭＡ(Wideband Code Division Multiple Access)などがある。本発明の携帯電話機は、特に、２Ｇのシステムと３Ｇのシステムの双方に対応しており、本発明の切り替え実施判定方法及び切り替え実施判定プログラムは、特に２Ｇのシステムから３Ｇのシステムへの切り替え、及び、３Ｇのシステムから２Ｇのシステムへ切り替える場合の方法、プログラムに関するものである。

複数のシステムに対応する携帯電話機において、システムの切り替えを実施するかどうかを判定する方法として、3GPP 25.304等のような共通チャネル等の受信レベルから計算した値に基づく指標（以下「R」と記載する。）を用いる方法が一般的である。「受信レベル」は携帯電話機が受信した電波の強さであり、一例として、３ＧであればＣＰＩＣＨ（Common Pilot Channel）のＲＳＣＰ（Received Signal Code Power）やEc/No（Received energy per chip divided by the power density in the band）といったものが代表的である。

前記指標を受信レベルの大きさを表すものとして「R(X)」と表記する。ここで「X」は、一のアクティブなシステムを使用している無線通信方式である場合もあるし、受信レベルの大きさを求める所定の演算を行うためのパラメータである場合もある。例えば、R(3G)、R(2G)はそれぞれ３Ｇのシステム、２Ｇのシステムを使用するときの受信レベルの大きさを表す指標である。また、R(Hyst)をシステムの切り替えが頻発することを抑えるためのヒステリシスとする。このとき３Ｇがアクティブな状態で、「R(3G) ＋ R(Hyst) ＜ R(2G)」となった場合、システムを３Ｇから２Ｇに切り替える。この切り替えにより携帯電話機による通話等をより良く行える無線通信方式を利用することができる。なお、上記措置は、システムを２Ｇから３Ｇに切り替える場合にも同様である。

しかし、「R(X)」は受信レベルから計算した値であって、ユーザの使い勝手と必ずしも一致したものではない。即ち、通話中静止しているか移動しているか、携帯電話機の利用頻度、通話時間、音声データ・画像データ等の送受信するデータの種類といったユーザによる携帯電話機の利用状況とは一致していない。このため従来の方法では、例えば３Ｇのアクティブなシステムに対し、発呼や着呼の失敗が発生する可能性が高い環境下でも、受信レベル的には「R(3G) ＋ R(Hyst) ＜ R(2G)」の条件を満たさないために２Ｇへのシステムの切り替えが発生しないという問題が生じる。また、逆に、３Ｇのアクティブなシステムに対し、発呼や着呼の失敗が発生する可能性が低い環境下でも「R(3G) ＋ R(Hyst) ＜ R(2G)」の条件を満たし２Ｇへのシステムの切り替えを実施してしまうなどの問題があった。

上記問題を、図５を参照して具体的に説明する。図５は、携帯電話機に係る３Ｇ及び２Ｇの各システムにおける共通チャネル等の受信レベルの大きさと、その受信レベルでの過去の発信・着信における成功率（以下、単に「成功率」という。）との関係を表す図である。成功率は発信・着信の成功回数及び失敗回数があって、「成功回数／（成功回数＋失敗回数）」と表すことができる。図５では受信レベルを１０段階評価に換算している。また、「R(3G)」は３Ｇの受信レベルの大きさを表し、「R(2G)」は２Ｇの受信レベルの大きさを表す。また、アクティブなシステムは３Ｇとする。ここで、R(Hyst)＝１とする。かかる関係は一例ではあるものの、携帯電話機の通常の利用状況を考慮すると妥当なものである。上記問題は以下のケースのように現れる。

・ケース１ ３Ｇの受信レベル＝２、２Ｇの受信レベル＝２の環境。
上記の従来の方法によれば、「R(3G)=2 ＋ R(Hyst)=1 ＜ R(2G)=2」となり、システムの切り替えの条件を満たさないので、システム切り替えは発生しない。従って、成功率８０％の２Ｇの環境に切り替わることなく、成功率３０％の３Ｇの環境に居座り続けてしまう結果になる。

・ケース２ ３Ｇの受信レベル＝４、２Ｇの受信レベル＝６の環境。
上記の従来の方法によれば、「R(3G)=4 ＋ R(Hyst)=1 ＜ R(2G)=6」となり、システムの切り替えの条件を満たすので、システム切り替えが発生してしまう。従って、成功率１００％の３Ｇの環境であるにもかかわらず、成功率９０％の２Ｇに遷移してしまう。

以上の説明から、システムの切り替えを実施するときには受信レベルに基づいて判定するよりも成功率そのものから判定した方が妥当である。成功率はユーザの使い勝手を良く表したパラメータであり、過去の発信・着信の状況から算出される。そして、成功率のより高いシステムに切り替えることによりユーザの利用状況が優れたものになると考えられる。

なお、例えば特許文献１、２に記載されているように、発着呼の成功回数及び失敗回数から成功率に類似した特定の値を算出し、通信回線の品質を求め、その品質に基づいて良好な通信を行い得る技術内容は開示されている。しかし、発着呼の成功回数及び失敗回数をシステムの切り替えを実施するか否かの判断要素に用いる技術内容について開示している文献は、特許文献１、２を含め、本願の出願時点では見当たらない。
特開２００２−０９５０４６号公報 特開平９−２１９６９７号公報

以上の問題を鑑みて、本発明が解決しようとする課題は、過去の発信・着信における成功率に基づいてシステムの切り替えを実施することにより、ユーザによる携帯電話機の利用状況を優れたものにすることである。

上記課題を解決する本発明の態様は、電波を受信し、当該電波の受信レベルを判定する無線部と、各部における情報処理を統括的に制御する制御部を有し、複数の移動電話システムに対応し、前記制御部の制御により前記移動電話システムの切り替えを実施する携帯電話機において、各移動電話システムにおいて前記受信レベルの各々に対応した発着呼の成否に関する履歴があって、前記制御部が発着呼の成否を判定し、前記履歴を統計することにより発着呼の成功率を算出し、当該成功率に基づいて前記移動電話システムの切り替えを実施するか否かを判定するものである。

さらに、前記履歴に係るデータを記憶する記憶部を有し、前記制御部が発着呼の成否を判定したとき、前記記憶部において前記履歴に係るデータの更新がなされるものである。

このとき、前記無線部において受信する電波を発信する基地局を切り替える回数が所定期間に所定回数以下である場合に携帯電話機を使用する環境である静止環境と、前記無線部において受信する電波を発信する基地局を切り替える回数が所定期間に所定回数以上である場合に携帯電話機を使用する環境である移動環境があって、前記制御部は、前記静止環境における発着呼の成否の判定及び前記移動環境における発着呼の成否の判定の双方を行い、前記記憶部は、前記静止環境における前記履歴に係るデータ及び前記移動環境における前記履歴に係るデータの双方を記憶することを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の他の態様は、携帯電話機に搭載されている複数の移動電話システムの切り替えを実施するか否かを判定する切り替え実施判定方法において、各移動電話システムにおいて、受信する電波の受信レベルの各々に対応した発着呼の成否に関する履歴に係るデータを更新して記憶する記憶工程と、前記履歴を統計することにより、受信した電波の受信レベルにおける発着呼の成功率を算出する算出工程と、前記成功率が所定の条件を満たすことにより、前記移動電話システムの切り替えを実施するか否かを判定する切り替え判定工程を有するものである。

このとき、受信する電波を発信する基地局を切り替える回数が所定期間に所定回数以下である場合に携帯電話機を使用する環境である静止環境と、受信する電波を発信する基地局を切り替える回数が所定期間に所定回数以上である場合に携帯電話機を使用する環境である移動環境があって、前記記憶工程において、前記静止環境における前記履歴に係るデータ及び前記移動環境における前記履歴に係るデータの双方を記憶し、前記算出工程において、前記静止環境における前記成功率及び前記移動環境における前記成功率を算出することを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の他の態様は、コンピュータに、上記切り替え実施判定方法を実行させることを特徴とする切り替え実施判定プログラムに関するものである。

本発明の切り替え実施判定方法による判定はシステムの切り替えを妥当なものとし、ユーザによる携帯電話機の利用状況が優れたものになる。

以下、本発明の携帯電話機等を実施するための最良の形態を説明する。説明する際には、本明細書と同時に提出する図面を適宜参照することにする。本形態の携帯電話機は３Ｇのシステムと２Ｇのシステムの両方を搭載している。

図１は、本形態の携帯電話機の構成を示すブロック図である。この携帯電話機は、無線部１００、制御部２００、記憶部３００、操作部４００、表示部５００、記録媒体６００を有して構成されている。

無線部１００は外部の電波を受信するアンテナを有する部品である。基地局を介して他の携帯電話機等の無線通信端末と音声データ、画像データその他の通信に係るデータを送受信することができる。また、受信した電波の受信レベルを判定する機能を有している。なお、２Ｇのシステム、３Ｇのシステムの双方に対応しているものとする。

制御部２００は携帯電話機を構成する各部品における情報処理を統括的に制御する、いわば中央処理制御を行う機能を有する。記録媒体６００に格納されているプログラムを実行するように制御することができる。無線部１００から受信した電波の受信レベルにもとづいてシステムの切り替えを実施するか否かを判定する機能を有する。なお、２Ｇのシステム、３Ｇのシステムの双方に対応しているものとする。

記憶部３００は電話番号のデータ、画像データその他の通信に係るデータを記憶する部品である。受信レベルごとに発着呼の成功・失敗のデータ（以下「データ３１０」という。）を過去所定回数分記憶することができる。データ３１０のデータフォーマットの一例を図２に示す。図２において、発着呼の成功・失敗の回数は各受信レベルにおいて過去５０回分記憶するものとする。従って、記憶部３００は５０回を超える結果を記憶する際は、記憶している最も古いデータを削除し新しいデータを記憶する。また、各受信レベルのデータのサイズは50bitとなる。

操作部４００は数字、アルファベット、記号その他の文字を入力するボタン、入力することにより特定の機能を発揮するボタンを有している部品である。表示部５００は操作部４００からの入力の結果、無線部１００が受信したデータなどを表示する部品である。

記録媒体６００は制御部２００に所定の処理を実行させるプログラムを格納した部品である。後述するシステムの切り替え実施判定方法を実行させるためのプログラムも格納している。

次に、本形態の携帯電話機が行うシステムの切り替え実施判定方法の処理内容を説明する。この方法は、記憶部３００に成功率に係るデータを記憶させる「成功率の記憶処理」とシステムの切り替えを実施するときの「システムの切り替え実施判定処理」に分かれている。順を追って説明する。

１．「成功率の記憶処理」
図３は、成功率の記憶処理を表すフローチャートである。図３を参照しながら説明する。

まず、ユーザが操作部４００を操作することにより、発信または着信が開始される（Ｓ０１）。制御部２００は、発信または着信の処理が完了して音声データが開通するまで、または、呼切断が発生するまでの間、無線部１００から入手される受信レベルの平均値を求めておく（Ｓ０２）。通常、３秒〜１０秒程度要する。制御部２００は、発信または着信の処理が完了して音声データが開通するまで、または、呼切断が発生するまでの間に呼切断が発生したかどうかを判定する（Ｓ０３）。

Ｓ０３で呼切断が発生しなかったと判断した場合（Ｓ０３でＮｏ）、制御部２００は発着呼「成功」としてＳ０２で計算した受信レベルに該当するデータ３１０を更新する（Ｓ０４）。

Ｓ０３で呼切断が発生したと判断された場合（Ｓ０３でＹｅｓ）、制御部２００は呼切断の理由が操作部４００のユーザによる操作やＮＷ（ネットワーク：網側）の指示によるものかどうかを判断する（Ｓ０５）。

Ｓ０５で呼切断の理由がユーザ操作やネットワーク（網側）の指示だった場合（Ｓ０５でＹｅｓ）、統計処理したデータ３１０は更新しない（Ｓ０６）。呼切断の理由がユーザ操作やネットワーク（網側）の指示以外だった場合（Ｓ０５でＮｏ）、制御部２００は発着呼「失敗」としてＳ０２で計算した受信レベルに該当するデータ３１０を更新する（Ｓ０７）。以上の手順を経て成功率の記憶処理がなされる。

ここで、データ３１０を更新する方法について説明しておく。データ３１０が下記のようになっていたとする。「○」は成功を意味し、「×」は失敗を意味する。

受信レベル６以上：○○○○・・・・・○○○ （５０回分）
受信レベル４以上６未満：○○×○・・・・・○○○ （５０回分）
受信レベル２以上４未満：○×○○・・・・・○×○ （５０回分）
受信レベル０以上２未満：×○×○・・・・・× （４８回分）

〈例１〉 Ｓ０２で求めた受信レベルが「１」である。その結果「失敗」の場合次のようにデータ３１０を更新する。

受信レベル０以上２未満：×○×○・・・・・× （４８回分）

→受信レベル０以上２未満：×○×○・・・・・×× （４９回分）

該当する受信レベルのデータが統計数５０回に満たないので、データの最後に今回の結果「×」を追加する。

〈例２〉 Ｓ０２で求めた受信レベルが「３」である。その結果「失敗」の場合次のようにデータ３１０を更新する。

受信レベル２以上４未満：「○」×○○・・・・・○× ○ （５０回分）

→受信レベル２以上４未満： × ○○○・・・・・×○「×」 （５０回分）

該当する受信レベルのデータが統計数５０回になっているので、最も古い結果「○」を消してデータの最後に今回の結果「×」を追加する。

２．「システムの切り替え実施判定処理」
図４は、システムの切り替え実施判定処理を表すフローチャートである。図４を参照しながら説明する。

まず、制御部２００は無線部１００から各システム（ここでは２Ｇのシステムと３Ｇのシステムをいう。）の現在の受信レベルを入手する（Ｓ０１）。制御部２００はデータ３１０とＳ０１で得られた現在の受信レベルから、該当する受信レベルでの過去の成功回数、失敗回数をシステムごとに求める（Ｓ０２）。つまり、該当する受信レベルの「○」、「×」をカウントする。制御部２００はシステムごとに、成功率を「成功回数／（成功回数＋失敗回数）」で計算する（Ｓ０３）。制御部２００はＳ０３で求めたシステムごとの成功率が次式を満たすかどうかを判定する（Ｓ０４）。

アクティブなシステムの成功率(%) ＋ Hyst(%) ＜ 非アクティブなシステムの成功率(%)

ここで、「Hyst（％）」はシステムの切り替えが頻発することを抑えるための成功率に関するヒステリシスである。

上式を満たさない場合（Ｓ０４でＮｏ）は、何もしない（Ｓ０６）。上式を満たす場合（Ｓ０４でＹｅｓ）は、制御部２００は非アクティブなシステムがアクティブになるようにシステム切り替えを実施する（Ｓ０５）。以上の手順を経てシステムの切り替え実施判定処理がなされる。

（具体例）
発着呼の成功／失敗履歴が図５に示した状態であったとする。ここで、Hyst（％）＝２０％とする。

・ケース１ ３Ｇの受信レベル＝２、２Ｇの受信レベル＝２の環境。
本形態の方法によれば、３Ｇの受信レベル＝２から過去の成功率は３０％と求まる。２Ｇの受信レベル＝２から過去の成功率は８０％と求まる。
「3Gの成功率（３０％）＋Hyst（２０％）＜2Gの成功率（８０％）」を満たすので、３Ｇのシステムから２Ｇのシステムへの切り替えが実施できる。つまり、成功率が悪い環境で成功率の良いシステムがあればそちらへ移動できる。

・ケース２ ３Ｇの受信レベル＝４、２Ｇの受信レベル＝６の環境。
本形態の方法によれば、３Ｇの受信レベル＝４から過去の成功率は１００％と求まる。２Ｇの受信レベル＝６から過去の成功率は９０％と求まる。
「3Gの成功率（１００％）＋Hyst（２０％）＜２Gの成功率（９０％）」を満たさないので、３Ｇのシステムから２Ｇのシステムへの切り替えは実施しない。つまり、成功率が問題ない場合は、システム切り替えは発生しない。

上記のように発信・着信の過去の成功回数、失敗回数を受信レベルごとに統計し、そこから発信・着信成功率を求め、それに基づいてシステム切り替えを発生させるかどうかを判断するため、従来の受信レベルを指標とした切り替え判定方法に比べ、ユーザの使い勝手（即ち、成功率である。）に合ったシステム切り替えが実施できる。すなわち、従来の方法では発信・着信に失敗する可能性が高い環境でもそのシステムに居座り続けたり、逆に発信・着信に失敗する可能性が低いシステムから高いシステムへ切り替えが発生したりしていた問題が、上記の方法により発生しなくなる。

なお、上記形態は本発明の携帯電話機等を実施するための最良の形態であるがこれに限定する主旨ではない。従って、本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形することが可能である。

例えば、受信レベルと、その受信レベルでの発信・着信の成功率は、静止環境と移動環境では傾向が異なる。「静止環境」とは、ユーザがあまり大きく動くことなく携帯電話機を使用している環境をいう。「移動環境」とは、車などでユーザが大きく動いているときに携帯電話機を使用している環境をいう。そこで、データ３１０を静止環境用と移動環境用に分け、「成功率の記憶処理」において、その回の発信・着信が静止環境でのものか移動環境でのものかを判断する。静止環境と判断した場合はデータ３１０の静止環境用のデータを更新する。移動環境と判断した場合は移動環境用のデータを更新するようにする。「システム切り替え実施判定」においても同様に現在の環境が静止環境か移動環境かを判断する。つまり、静止環境用と移動環境用の成功率を求め、各々の成功率が図４のＳ０４の式を満たすか否かを判定する。図４のＳ０２で参照するデータ３１０を静止環境用と移動環境用で区別することで、よりシステム切り替えの判定精度を高めることができる。つまり、静止／移動の環境の違いによる、成功率の傾向の違いを反映させることができる。

なお、静止環境か移動環境かの判断方法としては、例えば、単位時間当たりにセル（基地局）を切り替えて移動する処理の発生回数が、閾値より小さければ「静止環境」、閾値より大きければ「移動環境」と判断する方法で良い。

また、本形態で用いるシステム切り替えの指標は、受信レベルごとの過去の発呼・着呼の成功率としたが、成功率そのものではなく、成功率に関係のある指標であってもよい。例えば、成功率の代わりに、過去の制御チャネルのBLER（Block Error Rate）を受信レベルごとに統計し、これをシステムの切り替えを判定するための指標としても良い。BLERが高いとNW（網側）と端末間の制御情報のやり取りが行えず、発呼・着呼失敗となる可能性が高くなり、逆にBLERが低いと失敗となる可能性が低くなるためである。

また、「成功率の記憶処理」の図３のＳ０２において、受信レベルの「平均値」を求めるとしたが、平均値の変わりに該当する時間の受信レベルの「最低値」を用いてもよい。

また、各受信レベルにおける統計数（＝成功回数＋失敗回数）が少ないときは、各受信レベルの成功率の確度が低いことが考えられる。そこで、統計数がある閾値に満たない場合は、本発明によるシステム切り替え判定を実施しないようにしてもよい。この場合従来の受信レベルに基づく方法によりシステム切り替えを実施する。統計数が閾値以上になったら、本発明によるシステム切り替え判定を実施する。

また、本形態では、２つのシステムに対応する携帯電話機を対象としたが、３つ以上のシステムに対応する携帯電話機でも同様の方法で対応可能である。

また、携帯電話機の構成は図１の通りでなくても構わない。例えば、無線部１００や制御部２００や記憶部３００がシステムごとに１つずつあってもよい。

本形態の携帯電話機の構成を示すブロック図である。 データ３１０のデータフォーマットの一例である。発着呼の成功を「○」とし、発着呼の失敗を「×」と記載する。 成功率の記憶処理を表すフローチャートである。 システムの切り替え実施判定処理を表すフローチャートである。 携帯電話機に係る３Ｇ及び２Ｇの各システムにおける共通チャネル等の受信レベルの大きさと、その受信レベルでの過去の発信・着信における成功率との関係を表す図である。

符号の説明

１００ 無線部
２００ 制御部
３００ 記憶部
３１０ データ
４００ 操作部
５００ 表示部
６００ 記録媒体

Claims (6)

1. 電波を受信し、当該電波の受信レベルを判定する無線部と、
   各部における情報処理を統括的に制御する制御部を有し、
   複数の移動電話システムに対応し、前記制御部の制御により前記移動電話システムの切り替えを実施する携帯電話機において、
   各移動電話システムにおいて前記受信レベルの各々に対応した発着呼の成否に関する履歴があって、
   前記制御部が発着呼の成否を判定し、前記履歴を統計することにより発着呼の成功率を算出し、当該成功率に基づいて前記移動電話システムの切り替えを実施するか否かを判定することを特徴とする携帯電話機。
2. 前記履歴に係るデータを記憶する記憶部を有し、
   前記制御部が発着呼の成否を判定したとき、前記記憶部において前記履歴に係るデータの更新がなされることを特徴とする請求項１に記載の携帯電話機。
3. 前記無線部において受信する電波を発信する基地局を切り替える回数が所定期間に所定回数以下である場合に携帯電話機を使用する環境である静止環境と、
   前記無線部において受信する電波を発信する基地局を切り替える回数が所定期間に所定回数以上である場合に携帯電話機を使用する環境である移動環境があって、
   前記制御部は、前記静止環境における発着呼の成否の判定及び前記移動環境における発着呼の成否の判定の双方を行い、
   前記記憶部は、前記静止環境における前記履歴に係るデータ及び前記移動環境における前記履歴に係るデータの双方を記憶することを特徴とする請求項２に記載の携帯電話機。
4. 携帯電話機に搭載されている複数の移動電話システムの切り替えを実施するか否かを判定する切り替え実施判定方法において、
   各移動電話システムにおいて、受信する電波の受信レベルの各々に対応した発着呼の成否に関する履歴に係るデータを更新して記憶する記憶工程と、
   前記履歴を統計することにより、受信した電波の受信レベルにおける発着呼の成功率を算出する算出工程と、
   前記成功率が所定の条件を満たすことにより、前記移動電話システムの切り替えを実施するか否かを判定する切り替え判定工程を有することを特徴とする切り替え実施判定方法。
5. 受信する電波を発信する基地局を切り替える回数が所定期間に所定回数以下である場合に携帯電話機を使用する環境である静止環境と、
   受信する電波を発信する基地局を切り替える回数が所定期間に所定回数以上である場合に携帯電話機を使用する環境である移動環境があって、
   前記記憶工程において、前記静止環境における前記履歴に係るデータ及び前記移動環境における前記履歴に係るデータの双方を記憶し、
   前記算出工程において、前記静止環境における前記成功率及び前記移動環境における前記成功率を算出することを特徴とする請求項４に記載の切り替え実施判定方法。
6. コンピュータに、
   請求項５または６に記載の切り替え実施判定方法を実行させることを特徴とする切り替え実施判定プログラム。

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