特表2016-541143(P2016-541143A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特表2016-541143プロトコルモード切り替えのための装置および方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】特表2016-541143(P2016-541143A)
(43)【公表日】2016年12月28日
(54)【発明の名称】プロトコルモード切り替えのための装置および方法
(51)【国際特許分類】
   H04W 88/06 20090101AFI20161205BHJP
   H04W 92/10 20090101ALI20161205BHJP
   H04W 88/02 20090101ALI20161205BHJP
   H04W 92/18 20090101ALI20161205BHJP
【FI】
   H04W88/06
   H04W92/10
   H04W88/02 160
   H04W92/18
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】26
(21)【出願番号】特願2016-521998(P2016-521998)
(86)(22)【出願日】2013年10月11日
(85)【翻訳文提出日】2016年6月10日
(86)【国際出願番号】IB2013002267
(87)【国際公開番号】WO2015052549
(87)【国際公開日】20150416
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.WCDMA
(71)【出願人】
【識別番号】000002185
【氏名又は名称】ソニー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100095957
【弁理士】
【氏名又は名称】亀谷 美明
(74)【代理人】
【識別番号】100096389
【弁理士】
【氏名又は名称】金本 哲男
(74)【代理人】
【識別番号】100101557
【弁理士】
【氏名又は名称】萩原 康司
(74)【代理人】
【識別番号】100128587
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 一騎
(72)【発明者】
【氏名】カールソン、ペータル
(72)【発明者】
【氏名】ユーン、リカルド
【テーマコード(参考)】
5K067
【Fターム(参考)】
5K067AA13
5K067AA42
5K067AA43
5K067EE02
5K067EE10
(57)【要約】
モバイル端末(20)は、セルラー方式通信ネットワーク(10)との通信のための無線インターフェース(21)を含む。前記無線インターフェース(21)を介して通信するために複数のプロトコルモードから選択されたプロトコルモードをアクティブにするためのモード切り替えシグナリングを実行するように前記無線インターフェース(21)を制御するように、ロジック(27)は構成される。少なくとも一つの信号処理ユニット(24、25)を前記選択されたプロトコルモードの機能として選択的にアクティブまたは非アクティブにするように、ロジック(27)は構成される。前記少なくとも一つの信号処理ユニット(24、25)は、前記無線インターフェース(21)によって受信または送信されるデータを処理するように構成される。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
セルラー方式通信ネットワーク(10)との通信のための無線インターフェース(21)と、
前記無線インターフェース(21)を介して通信するために複数のプロトコルモードから選択されたプロトコルモードをアクティブにするためのモード切り替えシグナリング(41;48)を実行するように前記無線インターフェース(21)を制御し、および、
少なくとも一つの信号処理ユニット(24、25;54、55)を前記選択されたプロトコルモードの機能として選択的にアクティブまたは非アクティブにするように構成されたロジック(27;57)と、
を含み、
前記少なくとも一つの信号処理ユニット(24、25;54、55)は、前記無線インターフェース(21)によって受信または送信されるデータを処理するように構成される、モバイル端末。
【請求項2】
前記無線インターフェース(21)に接続された第1の信号処理ユニット(24;54)と、
前記無線インターフェース(21)に接続された第2の信号処理ユニット(25;55)と、を含み、
前記ロジック(27;57)は、第1のプロトコルモードが選択される場合には、前記第1の信号処理ユニット(24;54)をアクティブにし、および、前記第2の信号処理ユニット(25;55)を非アクティブにし、および、
第2のプロトコルモードが選択される場合には、前記第2の信号処理ユニット(25;55)をアクティブにし、および、前記第1の信号処理ユニット(24;54)を非アクティブにするように構成される、請求項1に記載のモバイル端末。
【請求項3】
前記無線インターフェース(21)は、データシンボルを送信および受信するためのアンテナ(22)を含み、
前記第1のプロトコルモードが選択される場合には、前記第1の信号処理ユニット(24;54)が、データシンボルの前記データを処理するために前記アンテナ(22)に連結され、
前記第2のプロトコルモードが選択される場合には、前記第2の信号処理ユニット(25;55)が、データシンボルの前記データを処理するために前記アンテナ(22)に連結される、請求項2に記載のモバイル端末。
【請求項4】
前記第1の信号処理ユニット(54)は、第1のベースバンドユニット(54)であり、
前記第2の信号処理ユニット(55)は、前記第1のベースバンドユニット(54)とは異なる第2のベースバンドユニット(55)である、請求項2または3に記載のモバイル端末。
【請求項5】
前記第1の信号処理ユニット(24;54)は、第1の消費電力を有し、
前記第2の信号処理ユニット(25;55)は、前記第1の消費電力よりも小さい第2の消費電力を有する、請求項2〜4のいずれか一項に記載のモバイル端末。
【請求項6】
前記第1の信号処理ユニット(24;54)は、第1のデジタル信号処理ユニットであり、
前記第2の信号処理ユニット(25;55)は、第2のデジタル信号処理ユニットである、請求項2〜5のいずれか一項に記載のモバイル端末。
【請求項7】
前記第1のプロトコルモードは、前記無線インターフェース(21)による通信のための第1のデータレートを有し、
前記第2のプロトコルモードは、前記無線インターフェース(21)による通信のための第2のデータレートを有し、
前記第2のデータレートは、前記第1のデータレートよりも小さい、請求項2〜6のいずれか一項に記載のモバイル端末。
【請求項8】
前記第1のプロトコルモードは、第1のレイテンシを有し、
前記第2のプロトコルモードは、第2のレイテンシを有し、
前記第2のレイテンシは、前記第1のレイテンシよりも長い、請求項2〜7のいずれか一項に記載のモバイル端末。
【請求項9】
前記第2のプロトコルモードは、機械対機械型の通信モードである、請求項2〜8のいずれか一項に記載のモバイル端末。
【請求項10】
前記複数のプロトコルモードから前記プロトコルモードを選択し、
前記選択されたプロトコルモードのためのインジケータを含むプロトコルモード変更要求(41)を送信するように前記無線インターフェース(21)を制御し、および、
プロトコルモード変更応答(42)の受信に応じて、前記選択されたプロトコルモードに従って前記無線インターフェース(21)を制御するように、前記ロジック(27;57)は構成される、先行する複数の請求項のうちのいずれか一項に記載のモバイル端末。
【請求項11】
前記プロトコルモード変更応答(42)の受信に応じて、少なくとも一つの前記信号処理ユニット(24、25;54、55)がアクティブにされるか非アクティブにされるかを決定するように、前記ロジック(27;57)は構成される、請求項10に記載のモバイル端末。
【請求項12】
前記選択されたプロトコルモード、および、前記複数のプロトコルモードのうちの少なくとも一つの他のプロトコルモードは、前記モバイル端末(20;50)および前記セルラー方式通信ネットワーク(10)の間における物理層のシグナリングのための異なるパラメータ設定を有する、先行する複数の請求項のうちのいずれか一項に記載のモバイル端末。
【請求項13】
先行する複数の請求項のうちのいずれか一項に記載のモバイル端末(20;50)と、
セルラー方式通信ネットワーク(10)と、
を含む、通信システム。
【請求項14】
モバイル端末(20;50)の複数のプロトコルモード間の遷移を実行する方法であって、
前記モバイル端末(20;50)の無線インターフェース(21)を介して通信するために複数のプロトコルモードから選択されたプロトコルモードをアクティブにするためのモード切り替えシグナリング(41;48)を実行することと、
前記モバイル端末(20;50)の少なくとも一つの信号処理ユニット(24、25;54、55)を前記選択されたプロトコルモードの機能として選択的にアクティブまたは非アクティブにすることと、
を含み、
前記少なくとも一つの信号処理ユニット(24、25;54、55)は、前記無線インターフェース(21)によって受信または送信されるデータを処理するように作動する、方法。
【請求項15】
請求項1〜12のいずれか一項に記載のモバイル端末(20;50)によって実行される、請求項14に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は無線通信に関する。本発明の実施形態は、特に、セルラー方式通信ネットワークとの通信のために構成されたモバイル端末、通信システム、および、モバイル端末の消費電力が制御されるような装置によって実行される方法に関する。
【背景技術】
【0002】
モバイル音声およびデータ通信の人気が増加しているので、高速のデータ通信の要求が絶えず増加している。現代の、通信ネットワークのモバイル端末(例えばスマートフォン)は、高度の処理性能を有する。このモバイル端末は、豊富な種類のアプリケーションを実行することができる。これらのアプリケーションは、ソーシャルネットワーク、電子メールサービス、および、ニュースアップデートセンタまたは天気予報のようなアップデートクライアントを含み、かつ、これらに限定されない。
【0003】
バッテリー式の端末に関して、バッテリーの寿命を増やすために消費電力はかなり重要である。あるユースケースでは、バッテリーの寿命の要求の合計を満たすことは困難であり得る。厳しいバッテリーの寿命の要求を課す一つの例示的なシナリオは、機械対機械(M2M)の通信である。
【0004】
モデムの消費電力を削減するために、モバイル端末は、異なる状態に設定され得る。例として、「第3世代パートナーシッププロジェクト;無線アクセスネットワークの技術仕様グループ;無線リソース制御(RRC);プロトコル仕様(リリース11)」という名称の、3GPP仕様TS25.331V11.5.0(2013−03)は、セクション7.1において異なるRRC状態を定義する。モバイル端末は、これらの状態のうちのいくつかに自律的に(例えばタイマーが終了するときなど)入り得る。伝統的に、モバイル端末のRRC状態を決定する様々なパラメータ、または、これらの状態間の遷移は、通信ネットワークのノードによって制御される。消費電力の問題に対処すること、および、あるユースケース(例えばM2M通信)のバッテリーの寿命の要求を満たすことは、これらの技術だけではまだ不十分であり得る。例として、データレートが低い、および/または、レイテンシが大きいときでさえ、モバイル端末では、RRCが接続されていないアイドルモードから、RRCが接続されたモードへの遷移が頻繁に生じ得る。結果の処理活動は、バッテリーの寿命を減少する。
【発明の概要】
【0005】
モデムの消費電力に関連した問題を軽減する装置および方法に関する技術において、継続した必要性がある。
【0006】
実施形態によれば、消費電力を削減し、および、バッテリーの寿命を増加するために、活動中のハードウェア切り替えが異なるプロトコルモードと結合され得る。複数の異なるプロトコルモードを用いてセルラー方式通信ネットワークと通信するように、モバイル端末は構成され得る。例えば、上記端末によって実行されるアプリケーションに従って、または、機械対機械型の通信が実行されるかどうかに依存して、上記プロトコルモードの一つが選択され得る。ハードウェアブロックは、上記選択されたプロトコルモードの機能として選択的にアクティブにされ、その結果、処理性能、および、消費電力の削減の両方の点で、上記アクティブにされたハードウェアブロックは上記プロトコルモードの要求に適合される。
【0007】
異なるプロトコルモードは、データレートおよび/またはレイテンシの観点から区別され得る。異なるプロトコルモードは、異なるパラメータ設定に関連付けられ得る。プロトコルモードに関連付けられたパラメータ設定は、モバイル端末および上記セルラー方式通信ネットワークの間におけるレイヤ1、レイヤ2、および/または、レイヤ3のシグナリングのパラメータをそれぞれ定義し得る。
【0008】
一実施形態によるモバイル端末は、セルラー方式通信ネットワークとの通信のための無線インターフェースおよびロジックを含む。上記無線インターフェースを介して通信するために、複数のプロトコルモードから選択されるプロトコルモードをアクティブにするためのモード切り替えシグナリングを実行するように上記無線インターフェースを制御するように、上記ロジックは構成される。上記選択されたプロトコルモードの機能として、少なくとも一つの信号処理ユニットを選択的にアクティブまたは非アクティブにするように、上記ロジックは構成される。上記無線インターフェースによって受信または送信されるデータを処理するように、上記少なくとも一つの信号処理ユニットは構成される。
【0009】
上記モバイル端末は、上記無線インターフェースに接続された第1の信号処理ユニット、および、上記無線インターフェースに接続された第2の信号処理ユニットを含み得る。第1のプロトコルモードが選択される場合には、上記第1の信号処理ユニットをアクティブにし、および、上記第2の信号処理ユニットを非アクティブにし、そして、第2のプロトコルモードが選択される場合には、上記第2の信号処理ユニットをアクティブにし、および、上記第1の信号処理ユニットを非アクティブにするように、上記ロジックは構成され得る。
【0010】
上記無線インターフェースは、データシンボルを送信および/または受信するためのアンテナを含み得る。上記第1のプロトコルモードが選択される場合には、上記第1の信号処理ユニットが、データシンボルの上記データを処理するように上記アンテナに連結され、そして、上記第2のプロトコルモードが選択される場合には、上記第2の信号処理ユニットが、データシンボルの上記データを処理するように上記アンテナに連結され得る。
【0011】
上記第1の信号処理ユニットは、第1のベースバンドユニットであり、および、上記第2の信号処理ユニットは、上記第1のベースバンドユニットとは異なる第2のベースバンドユニットであり得る。
上記第1の信号処理ユニットは、第1のデジタルベースバンドユニットであり、および、上記第2の信号処理ユニットは、第2のデジタルベースバンドユニットであり得る。
【0012】
上記第1の信号処理ユニットおよび上記第2の信号処理ユニットの両方は、同じ周波数帯域内の搬送波周波数を有するように変調されたデータシンボルを処理するように構成され得る。
【0013】
上記第1の信号処理ユニットは、第1の消費電力を有し、および、上記第2の信号処理ユニットは、上記第1の消費電力よりも小さい第2の消費電力を有し得る。
【0014】
上記第1の信号処理ユニットは、第1のデジタル信号処理ユニットであり、および、上記第2の信号処理ユニットは、第2のデジタル信号処理ユニットであり得る。
【0015】
上記第1のプロトコルモードは、上記無線インターフェースによる通信のための第1のデータレートを有し、および、上記第2のプロトコルモードは、上記無線インターフェースによる通信のための、上記第1のデータレートよりも低い第2のデータレートを有し得る。
【0016】
上記第1のプロトコルモードは、第1のレイテンシを有し、および、上記第2のプロトコルモードは、上記第1のレイテンシよりも長い第2のレイテンシを有し得る。
【0017】
上記第1のプロトコルモードがアクティブにされる場合、および、上記第2のプロトコルモードがアクティブにされる場合には、上記モバイル端末によって受信または送信される信号は、同じ周波数帯域内の搬送波周波数を有し得る。上記第1のプロトコルモードまたは上記第2のプロトコルモードのどちらが選択されるかに依存して、復調の後で、上記第1の信号処理ユニットまたは上記第2の信号処理ユニットによって選択的に処理される、同じ搬送波周波数を有する信号を上記アンテナは受信し得る。
【0018】
上記第2のプロトコルモードは、機械対機械型の通信モードであり得る。
【0019】
上記モード切り替えシグナリングは、端末によって開始され得る。
【0020】
上記複数のプロトコルモードから上記プロトコルモードを選択し、上記選択されたプロトコルモードに関するインジケータを含むプロトコルモード変更要求を送信するように上記無線インターフェースを制御し、および、プロトコルモード変更応答の受信に応じて、上記選択されたプロトコルモードに従って上記無線インターフェースを制御するように、上記ロジックは構成され得る。
【0021】
上記プロトコルモード変更応答の受信に応じて、上記少なくとも一つの信号処理ユニットがアクティブにされるか非アクティブにされるかを決定するように、上記ロジックは構成され得る。
【0022】
上記モード切り替えシグナリングは、ネットワークによって開始され得る。
【0023】
上記選択されたプロトコルモードに関するインジケータを含むプロトコルモード変更要求を上記無線インターフェースで受信し、および、上記選択されたプロトコルモードがアクティブにされることを決定することに応じて、許可メッセージを送信するように上記無線インターフェースを制御するように、上記ロジックは構成され得る。
【0024】
上記選択されたプロトコルモード、および、上記複数のプロトコルモードのうちの少なくとも一つの他のプロトコルモードは、上記モバイル端末および上記セルラー方式通信ネットワークの間におけるシグナリングのための異なるパラメータ設定を有し得る。上記選択されたプロトコルモード、および、上記複数のプロトコルモードのうちの少なくとも一つの他のプロトコルモードは、モバイル端末および上記セルラー方式通信ネットワークの間においてレイヤ1、レイヤ2、および/または、レイヤ3の信号を送信するための異なるパラメータ設定を有し得る。
【0025】
上記第1のプロトコルモードにおいて作動する間、および/または、上記第2のプロトコルモードにおいて作動する間において、異なるRRC状態間で切り替わるように、上記モバイル端末は構成され得る。
【0026】
別の実施形態によれば、一実施形態の上記モバイル端末およびセルラー方式通信ネットワークを含む通信システムが提供される。
【0027】
一実施形態によるモバイル端末の複数のプロトコルモード間で遷移を実行する方法は、上記モバイル端末の無線インターフェースを介して通信するために複数のプロトコルモードから選択されたプロトコルモードをアクティブにするためのモード切り替えシグナリングを実行することを含む。上記モバイル端末の少なくとも一つの信号処理ユニットは、上記選択されたプロトコルモードの機能として選択的にアクティブまたは非アクティブにされる。上記無線インターフェースによって受信または送信されるデータを処理するように上記少なくとも一つの信号処理ユニットは構成される。
【0028】
上記方法は、一実施形態による上記モバイル端末によって実行され得る。
【0029】
上記方法は、第1のプロトコルモードが選択される場合には、上記モバイル端末の第1の信号処理ユニットをアクティブにすること、および、第2の信号処理ユニットを非アクティブにすることを含み、および、第2のプロトコルモードが選択される場合には、上記第2の信号処理ユニットをアクティブにすること、および、上記第1の信号処理ユニットを非アクティブにすることを含み得る。上記第1の、および、第2のプロトコルモードの両方は、同じ無線インターフェースを介した通信を含み得る。
【0030】
上記第1のプロトコルモードまたは上記第2のプロトコルモードのどちらが選択されるかに基づいて選択される、上記第1の信号処理ユニットおよび上記第2の信号処理ユニットのうちの一つによるアンテナによって受信されるデータシンボルのデータを処理することを、上記方法は含み得る。
【0031】
上記方法では、上記第1の信号処理ユニットは、第1のベースバンドユニットであり、および、上記第2の信号処理ユニットは、上記第1のベースバンドユニットとは異なる第2のベースバンドユニットであり得る。
【0032】
上記方法では、上記第1の信号処理ユニットおよび上記第2の信号処理ユニットの両方は、同じ周波数帯域内の搬送波周波数を有するデータシンボルを処理し得る。上記第1の信号処理ユニットおよび上記第2の信号処理ユニットの両方は、同じ搬送波周波数を有するデータシンボルを処理し得る。
【0033】
上記方法では、上記第1の信号処理ユニットは、第1のデジタルベースバンドユニットであり、および、上記第2の信号処理ユニットは、第2のデジタルベースバンドユニットであり得る。
【0034】
上記方法では、上記第1の信号処理ユニットは、第1の消費電力を有し、および、上記第2の信号処理ユニットは、上記第1の消費電力よりも小さい第2の消費電力を有し得る。
【0035】
上記方法では、上記第1の信号処理ユニットは、第1のデジタル信号処理ユニットであり、および、上記第2の信号処理ユニットは、第2のデジタル信号処理ユニットであり得る。
【0036】
上記方法では、上記第1のプロトコルモードは、上記無線インターフェースによる通信のための第1のデータレートを有し、および、上記第2のプロトコルモードは、上記無線インターフェースによる通信のための、上記第1のデータレートよりも低い第2のデータレートを有し得る。
【0037】
上記方法では、上記第1のプロトコルモードは、第1のレイテンシを有し、および、上記第2のプロトコルモードは、上記第1のレイテンシよりも長い第2のレイテンシを有し得る。
【0038】
上記第1のプロトコルモードがアクティブにされる場合、および、上記第2のプロトコルモードがアクティブにされる場合には、上記モバイル端末によって受信または送信される信号は、同じ周波数帯域内の搬送波周波数を有し得る。上記第1のプロトコルモードまたは上記第2のプロトコルモードのどちらが選択されるかに依存して、復調の後で、上記第1の信号処理ユニットまたは上記第2の信号処理ユニットによって選択的に処理される、同じ搬送波周波数を有する信号を、上記アンテナは受信し得る。
【0039】
上記方法では、上記第2のプロトコルモードは、機械対機械型の通信モードであり得る。
【0040】
上記モード切り替えシグナリングは、端末によって開始され得る。
【0041】
上記複数のプロトコルモードから上記プロトコルモードを選択すること、上記選択されたプロトコルモードに関するインジケータを含むプロトコルモード変更要求を送信するように上記無線インターフェースを制御すること、および、プロトコルモード変更応答の受信に応じて、上記選択されたプロトコルモードに従って上記無線インターフェースを制御することを、上記方法は含み得る。
【0042】
上記方法は、上記プロトコルモード変更応答の受信に応じて、上記少なくとも一つの信号処理ユニットがアクティブにされるか非アクティブにされるかを決定することを含み得る。
【0043】
上記モード切り替えシグナリングは、ネットワークによって開始され得る。
【0044】
上記選択されたプロトコルモードに関するインジケータを含むプロトコルモード変更要求を上記無線インターフェースで受信すること、および、上記選択されたプロトコルモードがアクティブにされることを決定することに応じて、許可メッセージを送信するように上記無線インターフェースを制御することを、上記方法は含み得る。
【0045】
上記選択されたプロトコルモード、および、上記複数のプロトコルモードのうちの少なくとも一つの他のプロトコルモードは、上記モバイル端末および上記セルラー方式通信ネットワークの間におけるシグナリングのための異なるパラメータ設定を有し得る。上記選択されたプロトコルモード、および、上記複数のプロトコルモードのうちの少なくとも一つの他のプロトコルモードは、モバイル端末および上記セルラー方式通信ネットワークの間においてレイヤ1、レイヤ2、および/または、レイヤ3の信号を送信するための異なるパラメータ設定を有し得る。
【0046】
上記方法は、上記第1のプロトコルモードおよび/または上記第2のプロトコルモードにおいて作動する間において、異なるRRC状態間で切り替わることを含み得る。
【0047】
実施形態による上記方法および装置では、上記選択されたプロトコルモード、および、上記複数のプロトコルモードのうちの少なくとも一つの他のプロトコルモードは、例えば、異なるDRXパラメータ設定を有し得る。
【0048】
上記異なるDRXパラメータ設定は、異なるDRXサイクルの長さを含み得る。追加的にまたは代替的に、上記異なるDRXパラメータ設定は、異なる無活動タイム値を含み得る。追加的にまたは代替的に、上記異なるDRXパラメータ設定は、異なるページングサイクルを含み得る。
【0049】
上記複数のプロトコルモードのうちの少なくとも二つのプロトコルモードは、上記無線ネットワークにアクセスする上記モバイル端末のための異なるプロトコル手続きを有し得る。上記ロジックは、これらの少なくとも二つのプロトコルモードのうちの一つを選択し得る。
【0050】
上記複数のプロトコルモードのうちの少なくとも二つのプロトコルモードは、異なる無線パラメータを有し得る。上記複数のプロトコルモードのうちの少なくとも二つのプロトコルモードは、端末の出力電力クラスが異なり得る。
【0051】
上記モバイル端末は、ユーザ機器であり得る。上記ユーザ機器は、ロング・ターム・エボリューション(LTE)ネットワークとの通信のために構成され得る。上記モバイル端末は、携帯電話(例えばスマートフォン)であり得る。
【0052】
上記モバイル端末は、機械対機械型の通信を実行することが可能なユーザ機器であり得る。
【0053】
上記モバイル端末は、機械対機械(M2M)型の端末であり得る。上記モバイル端末は、上記無線ネットワークによってM2M通信を実行するように構成され得る。
【0054】
実施形態による装置および方法は、通常の十分有効なプロトコルモードよりも消費電力が低いあるプロトコルモードへモバイル端末が遷移することを可能にする。消費電力を削減するためにアクティブにされるプロトコルモード下での作動のために特別に設計される、低電力の信号処理ユニットをアクティブにするためにハードウェア切り替えは実行され得る。バッテリーの寿命は増加し得る。
【図面の簡単な説明】
【0055】
本発明の実施形態は、添付の図面を参照して記載される。添付の図面では、同一または類似の参照番号は同一または類似の要素を示す。
図1】一実施形態による通信システムの概略図である。
図2】一実施形態による方法のフローチャートである。
図3】一実施形態によるモバイル端末および無線アクセスネットワークの動作を示す説明図である。
図4】一実施形態によるモバイル端末および無線アクセスネットワークの動作を示す説明図である。
図5】一実施形態によるモバイル端末および無線アクセスネットワークの動作を示す説明図である。
図6】一実施形態によるモバイル端末の機能ユニットの代表的なブロック図である。
図7】一実施形態による方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0056】
本発明の例示的な実施形態は、図面を参照して記載される。ある実施形態はアプリケーションの特別な分野の文脈(例えば、例示的な無線アクセス技術の文脈)で記載されるが、本実施形態は、アプリケーションのこの分野に限定されない。様々な実施形態の特徴は、そうではないと特別に記述されない限り、互いに組み合わせられ得る。
【0057】
図1は、一実施形態による通信システム1の概略図である。無線通信システム1は、モバイル端末20を含む。無線通信システム1は、通信ネットワーク10を含む。通信ネットワーク10は、無線アクセスネットワーク(RAN)を有する。無線アクセスネットワークは、複数の基地局11〜13を含む。基地局11〜13は、無線アクセスネットワーク内または通信ネットワーク10のコアネットワーク(CN)内に提供され得る他のノード14、15と動作的に連結され得る。通信ネットワーク10、基地局11〜13、および、ノード14、15の特別の構成は、通信規格に依存する。例として、通信ネットワーク10は、汎欧州デジタル移動電話方式(GSM)ネットワークであり得る。この場合、ノード14、15が基地局の制御装置でありつつ、RANは、GSM/EDGE無線アクセスネットワーク(GERAN)である。通信ネットワーク10は、ユニバーサル移動体通信システム(UMTS)ネットワークであり得る。この場合、基地局11〜13がそれぞれNodeBであり、および、ノード14、15が無線ネットワーク制御装置(RNC)でありつつ、RANは、UMTS地上無線アクセスネットワーク(UTRAN)である。通信ネットワーク10は、ロング・ターム・エボリューション(LTE)ネットワークであり得る。この場合、基地局11〜13がそれぞれ進化型NodeB(eNodeB)であり、および、ノード14、15が、モビリティ管理エンティティ(MME)、および/または、コアネットワーク内のサービングゲートウェイ(S−GW)でありつつ、RANは、進化型UTRAN(eUTRAN)である。
【0058】
モバイル端末20は、少なくとも一つの無線アクセスネットワーク(RAN)と通信するための一つの無線インターフェース21、または、いくつかの無線インターフェース21を有する。無線インターフェース21は、アンテナ22およびモデム回路23を含む。モバイル端末20によって使用されるそれぞれの通信規格のためにそれぞれ要求される、変調および復調の少なくともいくつかの機能をモデム回路23はそれぞれ実行し得る。モバイル端末20は、無線リソース制御(RRC)プロトコルに従った、RANとの通信のために構成され得る。例として、モバイル端末20は、3GPP仕様TS25.331に従ってRANと通信するように構成され得る。「第3世代パートナーシッププロジェクト;無線アクセスネットワークの技術仕様グループ;無線リソース制御(RRC);プロトコル仕様(リリース11)」という名称の、3GPP仕様TS25.331V11.7.0(2013−09)に従った、RANとの無線通信のために、モバイル端末20は構成され得る。代替的にまたは追加的に、モバイル端末20は、3GPP仕様TS36.331に従ってRANと通信するように構成され得る。「第3世代パートナーシッププロジェクト;無線アクセスネットワークの技術仕様グループ;進化型地上無線アクセス(E−UTRA);無線リソース制御(RRC);プロトコル仕様(リリース11)」という名称の、3GPP仕様TS36.331V11.5.0(2013−09)に従った、RANとの無線通信のために、モバイル端末20は構成され得る。
【0059】
モバイル端末20は、異なるプロトコルモードに従った、同じ無線インターフェース21を介した通信のために構成され得る。異なるプロトコルモードは、同じ周波数帯域を使用し得るが、しかし、例えば、異なるデータレートおよび/またはレイテンシに関連付けられ得る。レイヤ1のシグナリング、レイヤ2のシグナリング、および/または、レイヤ3のシグナリングのための異なるパラメータの集合によって、異なるプロトコルモードは定義され得る。異なるプロトコルモードは、少なくとも第1のプロトコルモードおよび第2のプロトコルモードを含み得る。データの送信および/または受信時に、第2のプロトコルモードは、第1のプロトコルモードのデータレートよりも低いデータレートを有し得る。データの送信および/または受信時に、第2のプロトコルモードは、第1のプロトコルモードのレイテンシよりも小さいレイテンシを有し得る。2よりも多くのプロトコルモードが定義され得る。
【0060】
モバイル端末20は、第1の信号処理ユニット24および第2の信号処理ユニット25を含む。第1の信号処理ユニット24は、無線インターフェース21で受信されるデータシンボルを処理するように構成され得る。第1の信号処理ユニット24は、第1のデジタル信号処理ユニットであり得る。第1のプロトコルモードにおける通信のために要求されるデータを第1の信号処理ユニット24が処理することを可能にするように設計された処理性能を、第1の信号処理ユニット24は有し得る。第1のプロトコルモードおよび第2のプロトコルモードの両方における通信のために要求されるデータを第1の信号処理ユニット24が処理することを可能にするように設計された処理性能を、第1の信号処理ユニット24は有し得る。
【0061】
第2のプロトコルモードにおける通信のために要求されるデータを第2の信号処理ユニット25が処理することを可能にするように設計された処理性能を、第2の信号処理ユニット25は有し得る。第2のプロトコルモードにおける通信のために要求されるデータを第2の信号処理ユニット25が処理することを可能にするように設計されるが、しかし、第1のプロトコルモードにおいてデータを送信および/または受信するために要求される処理を第2の信号処理ユニット25が実行することを可能にしない処理性能を、第2の信号処理ユニット25は有し得る。
【0062】
第1の信号処理ユニット24および第2の信号処理ユニット25は、例えば、異なるベースバンドユニットであり得る。
【0063】
送信されるデータを処理するため、および/または、受信されるデータシンボルを処理するために要求される少なくともいくつかの機能を、第1の信号処理ユニット24および第2の信号処理ユニット25はそれぞれ実行し得る。第1の信号処理ユニット24および第2の信号処理ユニット25は、エラー検出、エラー訂正、インターリーブ、デインタリーブ、送信されるデータをデータシンボルに編成すること、いくつかの受信されたデータシンボルからデータを結合することなどの機能を実行し得る。第1の信号処理ユニット24および第2の信号処理ユニット25はそれぞれ、マイクロプロセッサ、プロセッサ、マイクロコントローラ、コントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)、デジタル信号プロセッサ、または、これらの構成要素の組み合わせであり得る。
【0064】
第1の信号処理ユニット24と第2の信号処理ユニット25とは、異なる消費電力を有し得る。第1のプロトコルモードで受信または送信されるデータを第1の信号処理ユニット24が処理する際の第1の信号処理ユニット24の消費電力は、第2のプロトコルモードで受信または送信されるデータを第2の信号処理ユニット25が処理する際の第2の信号処理ユニット25の消費電力よりも大きくなり得る。第2のプロトコルモードで受信または送信されるデータを第1の信号処理ユニット24が処理する際の第1の信号処理ユニット24の消費電力は、第2のプロトコルモードで受信または送信されるデータを第2の信号処理ユニット25が処理する際の第2の信号処理ユニット25の消費電力よりも大きくなり得る。第1の信号処理ユニット24と比べて消費電力を減少しながら、第2の信号処理ユニット25の構成は、第2のプロトコルモードの要求の処理に適合され得る。
【0065】
モバイル端末20は、モード制御ロジック27を含む。モード制御ロジック27は、第1の、および、第2の信号処理ユニット25のうちの一つ、および/または、モバイル端末20のプロセッサと統合され得る。モード制御ロジック27は、第1の信号処理ユニット24および第2の信号処理ユニット25のうちの一つを選択的に非アクティブにするように作動する。それぞれの信号処理ユニットへの電力供給を削減することにより、例えばスリープモードまたは他の低プロトコルモードに自動的に入るように強いるなどの制御信号をそれぞれの信号処理ユニットへ提供することにより、非アクティブ化が生じ得る。
【0066】
少なくとも一つの他の信号処理ユニットを非アクティブにしつつ、無線インターフェース21を介して受信または送信されるデータシンボルのデータを処理するための一つの信号処理ユニットをアクティブにすることは、本明細書では「ハードウェア切り替え」と称する。
【0067】
送信または受信されるデータシンボルのデータを処理するために、第1の信号処理ユニット24および第2の信号処理ユニット25のうちの一つがアクティブにされたままであることを確実にするように、モード制御ロジック27は作動し得る。無線インターフェース21を介した通信のために選択されるプロトコルモードに依存し、および、追加の基準に任意に依存したデータ処理のために、スイッチを入れられる一つの信号処理ユニットを選択するように、モード制御ロジック27は構成され得る。
【0068】
選択されたプロトコルモードに従ってハードウェア切り替えを実行するようにモード制御ロジック27は構成される。これは様々な方法でなされ得る。第2のプロトコルモードが選択される場合には、第1の信号処理ユニット24を非アクティブにし、および、第2の信号処理ユニット25をアクティブにするようにモード制御ロジック27は構成され得る。ハードウェア切り替えが実行されるべきかどうかを決定するために追加の処理を実行するようにモード制御ロジック27は構成され得る。例として、第2の信号処理ユニット25がアクティブにされ、および、第2のプロトコルモードで受信または送信されるデータを第1の信号処理ユニット24が処理することが中止されるかどうかを決定するために、モード制御ロジック27は、利用可能なバッテリー電源、第2のプロトコルモードがアクティブになってからの時間、モバイル端末のディスプレイの動作状態などのうちの一またはいくつかを解析し得る。
【0069】
どのプロトコルモードが適したプロトコルモードであるかに関する決定も同様にモード制御ロジック27によってなされ得る。当該決定は、モバイル端末20上でどのアプリケーションが実行されるかを考慮し得る。例として、電子メールアプリケーションがモバイル端末20によって実行される場合には、ニュースアップデートサービスまたは天気予報アプリケーションが実行されるだけの場合よりも頻繁にデータがモバイル端末20へ転送されることを可能にするプロトコルモードを、モード制御ロジック27は選択し得る。
【0070】
モード制御ロジック27は、モバイル端末20上で実行されるアプリケーションに依存して、予想されるデータトラフィックを決定し得る。モード制御ロジック27は、モバイル端末20上で実行されるアプリケーションに依存して、ハードウェア切り替えを実行し得る。例として、モード制御ロジック27は、無線インターフェース21を介して機械対機械(M2M)型の通信が実行されるかどうかを決定し得る。M2M型の通信が実行される場合、データレート、レイテンシ、または、レイヤ1、レイヤ2、または、レイヤ3での無線インターフェースを介した送信を定義する他のパラメータの点で、RANとの通常の通信と区別され得る通信が第2のプロトコルモードに従って実行され得る。
【0071】
プロトコルモードは、それぞれのプロトコルモードにおける動作を定義するプロトコルモードパラメータ26の集合をそれぞれ有し得る。プロトコルモードパラメータ26は、モバイル端末20に保存され得る。プロトコルモードパラメータ26は、物理層におけるパラメータまたは機能性がどのように定義されるかを決定し得る。プロトコルモードパラメータ26は、モバイル端末20および通信ネットワーク10の間の無線インターフェースの物理層のためのパラメータを定義し得る。代替的にまたは追加的に、プロトコルモードパラメータ26は、モバイル端末20および通信ネットワーク10の間において、レイヤ2および/またはレイヤ3のシグナリングのためのパラメータであり得る。
【0072】
様々なプロトコルモードおよびそれぞれのパラメータの特別の定義は、モバイル端末20の構成に依存し得る。例として、携帯電話であるモバイル端末に関して、それぞれのモードで作動する間にモバイル端末20がRRC非接続状態である場合、異なるプロトコルモードが、異なるDRXサイクルの長さ、および/または、異なるページングサイクルの定義に対応し得る。別の例として、異なるプロトコルモードは、モバイル端末20の異なる出力電力のクラスに対応し得る。別の例として、プロトコルモードのうちの少なくとも一つはM2M通信に対応し得る。
【0073】
プロトコルモードのいくつか、または、全てにおいて、モバイル端末20がRRC非接続状態であるアイドル状態とRRC接続状態との間で遷移するように、モバイル端末20は構成され得る。
【0074】
追加的または代替的に、選択されたプロトコルモードは、一以上の追加のDRXサイクルを追加し得る。例えば、標準のアイドル状態のDRXに加えて、プロトコルモードは、長いDRXレベルをアイドルRRC状態に追加することが可能である。
【0075】
追加的または代替的に、選択されたプロトコルモードは、無線ネットワークにアクセスするモバイル端末に関して異なるプロトコル手続きを定義し得る。
【0076】
追加的または代替的に、選択されたプロトコルモードは、異なる無線パラメータ(例えば、一またはいくつかの異なる端末の出力電力クラス)を定義し、および/または、送信/受信を半二重動作に制限し得る。
【0077】
追加的または代替的に、選択されたプロトコルモードは、異なるモビリティ管理手続きを定義し得る。選択されたプロトコルモードは、モバイル端末内で実行される、要求される測定を削減するためにセルの変更の可能性を制限または削除し得る。
【0078】
異なるプロトコルモードの特定の実装に関係なく、適したプロトコルモードの選択は、端末、または、ネットワークによって開始され得る。プロトコルモードの切り替えに応じてハードウェア切り替えが実行されるかどうかに関する決定は、モバイル通信ネットワークとのさらなるシグナリングを要求することなく、モバイル端末20によって実行され得る。
【0079】
端末によって開始されるプロトコルモードの選択に関しては、モバイル端末20のモード制御ロジック27は、モバイル端末20によって実行されるアプリケーション、および/または、モバイル端末20の他の動作条件を監視し得る。モード制御ロジック27は、消費電力を削減するために異なるプロトコルモードがアクティブにされるべきかどうかを決定し得る。より適したプロトコルモードがあることを決定することに応じて、モード制御ロジック27は、モード切り替えシグナリングを開始し得る。一実施形態による、端末によって開始されるプロトコルモードの切り替えのためのシグナリングは、図3および図4を参照してより詳細に説明されるだろう。モード制御ロジック27によって選択されるプロトコルモードがアクティブにされることの、RAN10からの確認の受信に応じて、モード制御ロジック27は、選択されたプロトコルモードに従って通信を開始するように無線インターフェース21を制御し得る。ハードウェア切り替えは、ハードウェア切り替えに関する追加の基準を確認した後などに実行され得る。
【0080】
ネットワークによって開始されるプロトコルモードの選択に関しては、モバイル端末20は、無線インターフェースを介した通信を、選択されたプロトコルモードに変更するためのRAN10からの要求を受信し得る。プロトコルモードは、RAN10のノードによって選択され得る。モード制御ロジック27は、選択されたプロトコルモードがモバイル端末20によって調整され得るかどうかを決定し得る。一実施形態による、ネットワークによって開始されるプロトコルモードの切り替えのためのシグナリングは、図5を参照してより詳細に説明されるだろう。選択されたプロトコルモードがアクティブにされることを決定することに応じて、モード制御ロジック27は、選択されたプロトコルモードに従って通信を開始するように無線インターフェース21を制御し得る。ハードウェア切り替えは、ハードウェア切り替えに関する追加の基準を確認した後などに実行され得る。
【0081】
無線通信システム1は、モバイル端末20、および、モバイル端末20に関して説明したように構成されるモバイル端末29をいくつか含み得る。
【0082】
図2は、一実施形態による方法30のフローチャートである。方法30は、一実施形態によるモバイル端末によって自動的に実行され得る。
【0083】
31では、現在のハードウェア使用要求、および/または、アクティブなプロトコルモードが解析され得る。例として、ステップ31での解析は、モバイル端末のディスプレイのスイッチが切られるかどうかを決定することを含み得る。代替的にまたは追加的に、M2Mの通信、または、DRCサイクルの長さが長いRRCアイドル状態である場合と同じように、ステップ31での解析は、低いデータレートおよび/または長いレイテンシを有する無線インターフェースを介して通信が実行されるかどうかを決定することを含み得る。代替的にまたは追加的に、モバイル端末によって実行されるアプリケーション、および、関連するデータトラフィックは、ステップ31で解析され得る。
【0084】
32では、別のプロトコルモードがより適しているかどうかが決定される。ステップ32での決定は、ステップ31で実行される解析に基づいて、現在アクティブであるプロトコルモードよりも消費電力が小さくなり得るプロトコルモードを決定することを含み得る。ステップ32での決定は、モバイル端末の現在の使用に適合し得るプロトコルモードの中で消費電力が最も小さいプロトコルモードを決定することを含み得る。より適したプロトコルモードがあることがステップ31で決定される場合、方法は、ステップ34へ進む。モバイル端末がより適したプロトコルモードを特定しない場合、方法は、ステップ33へ進み得る。
【0085】
33では、プロトコルモードを変更するための、ネットワークによる開始要求が受信されるかどうかを、モバイル端末は監視し得る。プロトコルモードを変更するための、ネットワークによる開始要求が全く受信されない場合、方法は、ステップ31へ戻り得る。プロトコルモードを変更するための、ネットワークによる開始要求が受信される場合、方法は、ステップ34へ進み得る。
【0086】
34では、モバイル端末は、プロトコルモードを変更するために要求されるシグナリングを実行する。端末によって開始されるプロトコルモードの切り替えのために、モバイル端末は、要求を通信ネットワークへ送信し得る。当該要求は、選択されたプロトコルモードに関する識別子を含み得る。モバイル端末によって要求された、プロトコルモードの切り替えを通信ネットワークが受諾するか拒絶するかを、モバイル端末は監視し得る。
【0087】
ネットワークによって開始されるプロトコルモードの切り替えのために、ステップ34で、選択されたプロトコルモードにモバイル端末が適合し得るかどうかを、モバイル端末は検証し得る。ステップ31で実行される解析の結果に基づいて、決定は実行され得る。ステップ34で、選択されたプロトコルモードへの、要求された切り替えが受諾されることと、選択されたプロトコルモードへの切り替えが拒絶されることとのいずれかを示すメッセージを、モバイル端末はセルラー方式通信ネットワークへ送信し得る。
【0088】
35で、モバイル端末は、ハードウェア利用が修正されるべきかどうかを決定する。選択されたプロトコルモードのために要求される処理を実行することが可能な、利用可能な信号処理ユニットの中で消費電力が最小でありつつ、当該選択されたプロトコルモードのために要求される処理を実行することが可能な、受信および/または送信されるデータシンボルのデータを処理するためのいくつかの信号処理ユニットのうちのいずれか一つを決定することを、ステップ35での決定は含み得る。
【0089】
ステップ35での決定は、追加の基準を考慮し得る。例として、ハードウェア利用が修正されるべきかどうかに関する決定は、モバイル端末上で実行されるアプリケーション、および、任意に、当該アプリケーションに関連付けられたデータトラフィックを考慮し得る。別の例として、ハードウェア利用が修正されるべきかどうかに関する決定は、受信および送信される信号の信号処理経路上に位置しない、モバイル端末の他のハードウェアユニットの状態(例えば、ディスプレイのスイッチが切られるかどうか)を考慮し得る。別の例として、ハードウェア利用が修正されるべきかどうかに関する決定は、選択されたプロトコルモードにおいてどれだけ長くモバイル端末が典型的に有効であるかを考慮し得る。ステップ35での決定は、ハードウェア切り替えが実行されるときの消費電力に関する予想される削減が閾値を超えるかどうかを考慮し得る。ステップ35での決定は、ハードウェア切り替えが実行されるときの消費電力に関する予想される削減が処理遅延、および/または、ハードウェア切り替えの間の消費電力の一時的な増加よりも重要であるかどうかを考慮し得る。
【0090】
ハードウェア切り替えが全く実行されないことがステップ35で決定される場合、方法は、ステップ37へ進む。ハードウェア切り替えが実行されることがステップ35で決定される場合、方法は、ステップ36へ進む。
【0091】
36では、ハードウェア切り替えが実行され得る。ハードウェア切り替えは、データを処理するために現在アクティブでない信号処理ユニットをアクティブにすること、および、データを処理するために使用されている別の信号処理ユニットを非アクティブにすることを含み得る。例として、第2のプロトコルモードがアクティブにされる場合、ステップ36でのハードウェア切り替えは、第1の信号処理ユニットを非アクティブにすること、および、第2の信号処理ユニットをアクティブにすることを含み得る。第1のプロトコルモードがアクティブにされる場合、ステップ36でのハードウェア切り替えは、第2の信号処理ユニットを非アクティブにすること、および、第1の信号処理ユニットをアクティブにすることを含み得る。第1の、および、第2の信号処理ユニットのうちの一つを非アクティブにすることは、それぞれの信号処理ユニットにデータがもはや供給されないようにデマルチプレクサを制御すること、それぞれの信号処理ユニットに提供される電源を削減すること、または、例えばスリープ状態に入ることを強制するための制御信号をそれぞれの信号処理ユニットへ提供することのうちの任意の一つ、または、任意の組み合わせを含み得る。第1の、および、第2の信号処理ユニットのうちの一つをアクティブにすることは、それぞれの信号処理ユニットにデータが提供されるようにデマルチプレクサを制御すること、それぞれの信号処理ユニットに提供される電源を増加すること、または、例えば、完全な動作状態に入ることを強制するための制御信号をそれぞれの信号処理ユニットへ提供することのうちの任意の一つ、または、任意の組み合わせを含み得る。
【0092】
37では、選択されたプロトコルモードがアクティブにされ得る。無線インターフェースは、選択されたプロトコルモードに従ってデータを送信および/または受信するように制御され得る。
【0093】
方法は、次に、ステップ31へ戻り得る。
【0094】
図3は、モード切り替えシグナリングを実装するために使用され得る、一実施形態による、モバイル端末20および通信ネットワークの基地局11の間のシグナリングを示す。端末によって開始されるモード切り替えシグナリングを実装するために、一実施形態のモバイル端末または方法によってシグナリングは使用され得る。
【0095】
モバイル端末20は、プロトコルモード変更要求であるメッセージ41を送信する。プロトコルモード変更要求は、選択されたプロトコルモードのためのインジケータPMIDを含む。インジケータPMIDは、例えば、メッセージ41の2個のインジケータビットまたは3個のインジケータビット内に含まれ得る。最大で4個、または、最大で8個の異なるプロトコルモードは、それによって定義され得る。
【0096】
セルラー方式通信ネットワークは、モバイル端末20が、メッセージ41内のインジケータPMIDによって指示される、選択されたプロトコルモードにプロトコルモードを切り替えるかどうかを決定する。モバイル端末20が、インジケータPMIDによって指示される、選択されたプロトコルモードに切り替える場合でさえ、データ送信速度および/またはネットワーク負荷が目標の条件を満たすかどうかを決定することを、当該決定は含み得る。
【0097】
モバイル端末20が、選択されたプロトコルモードにプロトコルモードを切り替えることを、基地局11または他のRANノードが決定する場合、それは、肯定的な許可(ack)メッセージ42をモバイル端末20へ送信する。メッセージ42は、モバイル端末によって要求される、プロトコルモードの切り替えを受諾するプロトコルモード変更応答である。
【0098】
43で、プロトコルモードの切り替えを受諾するプロトコルモード変更応答の受信に応じて、モバイル端末20は、メッセージ41で指示されるプロトコルモードにプロトコルモードを変更する。当該変更は、予め定められた時間に生じ得る、または、トリガーイベントによって開始され得る。肯定的な許可メッセージ42が受信されたかどうかに依存して、当該変更は選択的に生じ得る。
【0099】
44で、基地局11、および/または、RANにおける他のノードは、プロトコルモード変更要求メッセージ41に含まれる、プロトコルモードに関するインジケータに従ってモバイル端末20へのデータの転送を調整し得る。消費電力が低いプロトコルモードが選択される場合、これは、モバイル端末20に対するシグナリングを制限し得る。データレートおよび/またはレイテンシは、選択されたプロトコルモードに従って調整され得る。基地局11およびモバイル端末20の間におけるシグナリングのレイヤ1で当該調整はなされ得る。基地局11およびモバイル端末20の間におけるシグナリングのレイヤ2および/またはレイヤ3で当該調整はなされ得る。
【0100】
45で、モバイル端末20は、ハードウェア切り替えを実行し得る。当該選択されたプロトコルモード下でのデータ処理のために調整される信号処理ユニットはアクティブにされ得るが、当該選択されたプロトコルモード下でのデータ処理のために特に調整されない別の信号処理ユニットは非アクティブにされ得る。
【0101】
図4は、モバイル端末20が、選択されたプロトコルモードにプロトコルモードを切り替えないことを、基地局11または他のRANノードが決定する場合のシグナリングを示す。基地局11または他のRANノードは、否定的な許可(nack)メッセージ46をモバイル端末20へ送信する。メッセージ46は、モバイル端末によって要求されたプロトコルモード切り替えを拒絶するプロトコルモード変更応答である。
【0102】
プロトコルモードの切り替えを拒絶するプロトコルモード変更応答の受信に応じて、モバイル端末20は、プロトコルモードを変更しない。しかしながら、モバイル端末20は、その後、新しいプロトコルモード変更要求を送信し得る。プロトコルモードの切り替えが全く実行されないので、基地局11は、レイヤ1、レイヤ2、および/または、レイヤ3でモバイル端末とのシグナリングを調整しない。
【0103】
プロトコルモードの切り替えが全く実行されない場合(例えば図4に示したシナリオ)でさえ、モバイル端末20は、ハードウェア切り替えが実行されるべきかどうかを決定し得る。例として、消費電力がより低い第2のプロトコルモードがアクティブにされる場合、プロトコルモードの切り替えからある時間が経過するまで、または、他の基準が満たされるまで、モバイル端末20は、第2の信号処理ユニットをアクティブにすることを含むハードウェア切り替えを遅らせ得る。例として、第1のプロトコルモードがアクティブにされることを要求するプロトコルモード変更要求41をモバイル端末20が送信し、そして、通信ネットワークが当該要求を拒絶する場合、メッセージ46の受領が、第2の信号処理ユニットのアクティブ化および第1の信号処理ユニットの非アクティブ化を引き起こし得る。
【0104】
図3および図4に関連して上述した、モバイル端末によって開始されるプロトコルモードの切り替えに加えて、または、代替的に、モバイル端末およびRANも同様に、RANによって開始されるプロトコルモード切り替えのために構成され得る。この場合、RANは、複数のプロトコルモードのうちの一つのプロトコルモードに関する識別子を含むプロトコルモード変更要求を送信し得る。これは図5に示される。
【0105】
基地局11または他のRANノードは、プロトコルモード変更要求であるメッセージ47を送信する。プロトコルモード変更要求は、基地局11または他のRANノードによって選択されたプロトコルモードに関するインジケータを含む。
【0106】
メッセージ47によって特定された、選択されたプロトコルモードへのプロトコルモードの切り替えがなされ得るかどうかを、モバイル端末20は決定する。メッセージ47によって指示されるプロトコルモードへモバイル端末20が切り替える場合、要求されるデータ送信速度および/または送信遅延が達成されるかどうかをモバイル端末20は決定し得る。
【0107】
モバイル端末20が、要求されたプロトコルモードの切り替えを受諾する場合、モバイル端末20は、許可メッセージ48を送信する。モバイル端末20は、その後43で、別のプロトコルモードへ切り替える。
【0108】
45で、モバイル端末20は、ハードウェア切り替えを実行し得る。当該選択されたプロトコルモード下でのデータ処理のために調整される信号処理ユニットはアクティブにされ得るが、当該選択されたプロトコルモード下でのデータ処理のために特に調整されない別の信号処理ユニットは非アクティブにされ得る。
【0109】
モバイル端末20が、要求されたプロトコルモードの切り替えを拒絶する場合、モバイル端末20は、否定的な許可メッセージ(図5では不図示)を送信する。
【0110】
プロトコルモードの変更がモバイル端末およびRANの両方で効果を生じる後に実行される、メッセージの送信およびシグナリングは、選択されたプロトコルモードのパラメータを利用し得る。例として、プロトコルモードは、例えばそれぞれ使用される、無線インターフェースの物理層のパラメータにおいて区別され得る。モバイル端末20は、一つの、同じプロトコルモードを維持しながら、RRC非接続状態とRRC接続状態との間を切り替え得る。
【0111】
図3図4、および、図5に関連して説明したシグナリングは、例えば、RRC接続の確立手続きの間、または、RRC接続の再構成手続きの間に実行され得る。
【0112】
図6は、一実施形態によるモバイル端末50の代表図である。モバイル端末50は、第1のベースバンドユニット54として実装される第1の信号処理ユニットを含む。モバイル端末50は、第2のベースバンドユニット55として実装される第2の信号処理ユニットを含む。モバイル端末50のプロセッサ57は、ハードウェア切り替えを実行するように作動する。当該選択されたプロトコルモード下での動作のために特に調整される、第1のベースバンドユニット54および第2のベースバンドユニット55のうちの一方はアクティブにされ得るが、ベースバンドユニット54、55のうちのもう一方は非アクティブにされ得る。
【0113】
モバイル端末50の動作では、第1のプロトコルモードがアクティブにされる場合、データ処理は、一般的に第1のベースバンドユニット54によってなされるだろう。第2のプロトコルモードがアクティブにされる場合、データ処理は、一般的に第2のベースバンドユニット55によってなされるだろう。
【0114】
例えば、モバイル端末50の動作を解析することにより、および/または、ネットワークによって開始されるモード切り替えシグナリングにおいてRANから受信されるプロトコルモード変更要求を処理することにより、プロセッサ57は、サポートされる複数のプロトコルモードからプロトコルモードを選択するように構成され得る。モバイル端末20のモード制御ロジック27に関して説明したように、プロセッサ57は、ベースバンドユニット54、55のうちの一方からベースバンドユニット54、55のうちの他方への切り替えが実行されるべきかどうかを決定するように構成され得る。
【0115】
プロセッサ57は、モバイル端末50上で動作するアプリケーションを実行するように構成され得る。プロセッサ57は、プロトコルモード切り替えおよびハードウェア切り替えの組み合わせを、プロセッサ57によって実行されるアプリケーションの機能として実行するように構成され得る。プロセッサ57は、プロトコルモード切り替えおよびハードウェア切り替えの組み合わせを、プロセッサ57によって実行されるアプリケーションに関連付けられたデータトラフィックの機能として実行するように構成され得る。
【0116】
第1のプロトコルモードおよび第2のプロトコルモードの両方において、データシンボルが同じ無線インターフェースを介して送信または受信されるように、第1のベースバンドユニット54および第2のベースバンドユニット55は構成され得る。変調された信号は、第1の、および、第2のプロトコルモードにおいて同じ周波数帯域内の搬送波周波数を有し得る。
【0117】
一実施形態によるモバイル端末50の一つの実装では、第2のベースバンドユニット55は、M2M通信のデータレートおよびレイテンシのために構成され得る。同じインターフェースを介して、および、通信ネットワークとの従来の音声またはデータ通信と同じ周波数帯域において、M2M通信は実行され得る。第2のベースバンドユニット55をM2M通信モードにおける信号の処理に適するようにしつつ、第2のベースバンドユニット55のデータ処理の性能は、第1のベースバンドユニット54よりも小さくなり得る。
【0118】
図7は、一実施形態による方法60のフローチャートである。無線通信システムの無線インターフェースを介したM2M通信のためのプロトコルモードをモバイル端末がサポートする場合に方法60は使用され得る。モバイル端末は、無線通信システムのRANとの標準の、十分有効な通信のために第1のベースバンドユニット54を有する。M2M通信が実行される場合、モバイル端末は、データを処理するために第2のベースバンドユニット55を有する。
【0119】
61では、M2M通信が実行されるかどうかが決定される。ステップ61での決定は、モバイル端末のプロセッサによって実行されるアプリケーションを解析することを含み得る。ステップ61での決定は、実行されるアプリケーションがM2M通信を利用するかどうかを解析することを含み得る。ステップ61での決定は、過去のデータトラフィックを解析することを含み得る。M2M通信が全く実行されない場合、第1のベースバンドユニットは、ステップ62でアクティブの状態が維持され、そして、方法はステップ61に戻り得る。M2M通信が実行されることがステップ61で決定される場合、方法は、ステップ63へ進む。
【0120】
63では、モード切り替えシグナリングが実行され得る。モード切り替えシグナリングは、使用されるべき、M2M通信のためのプロトコルモードのRANをモバイル端末が通知する、端末によって開始されるシグナリングであり得る。セルラー方式通信ネットワークのRANは、M2M通信のパラメータに従ってモバイル端末に対するシグナリングを調整する。例として、モバイル端末がM2M通信のためのプロトコルモードを使用する場合、DRXサイクルの長さおよび/またはページングサイクルが増加し、データレートが減少し、および/または、レイテンシが増加し得る。
【0121】
ステップ64では、第1のベースバンドユニットが非アクティブにされ、および、第2のベースバンドユニットがアクティブにされ得る。第1のベースバンドユニットは、M2M通信のためのプロトコルモードにおいて送信または受信されるデータシンボルのデータを処理するように構成されながら、ステップ64でのハードウェア切り替えは、消費電力をさらに削減し得る。
【0122】
65では、M2M通信のためのプロトコルモードが終了されるかどうかが決定される。ステップ65での決定は、モバイル端末のプロセッサによって実行されるアプリケーションを解析することを含み得る。ステップ65での決定は、実行されるアプリケーションのうちの少なくとも一つがM2M通信の使用が不可能であるかどうかを解析することを含み得る。ステップ65での決定は、過去のデータトラフィックを解析することを含み得る。M2M通信のためのプロトコルモードが終了される場合、第2のベースバンドユニットはステップ66でアクティブの状態が維持され、および、第1のベースバンドユニットは非アクティブの状態が継続され、そして、方法はステップ65へ戻り得る。M2M通信のためのプロトコルモードが終了されることがステップ65で決定される場合、方法はステップ67へ進む。
【0123】
67では、モード切り替えシグナリングが実行され得る。M2M通信のためのプロトコルモードが終了される場合、モード切り替えシグナリングは、使用されるべき、プロトコルモードのRANをモバイル端末が通知する、端末によって開始されるシグナリングであり得る。セルラー方式通信ネットワークのRANは、選択されたプロトコルモードのパラメータに従ってモバイル端末に対するシグナリングを調整する。例として、モバイル端末がM2M通信のためのプロトコルモードを終了する場合、DRXサイクルの長さおよび/またはページングサイクルが減少し、データレートが増加し、および/または、レイテンシが減少し得る。
【0124】
ステップ68では、第2のベースバンドユニットは非アクティブにされ、および、第1のベースバンドユニットはアクティブにされ得る。
【0125】
方法は、ステップ61へ戻り得る。
【0126】
実施形態による装置および方法によって様々な効果が達成される。例として、特別のプロトコルモードは、モバイル端末の入力、および/または、出力のデータトラフィックを効率的に制御するために使用され得る。これはハードウェア切り替えと組み合わされる。選択されたプロトコルモード、および、端末内の要求される処理資源の両方からの入力は、使用されるハードウェアブロックを決定し得る。このような技術のある効果は、最適化された資源利用のために異なるハードウェアを適応的に使用するが、それでもやはり、例えばWCDMA(広帯域符号分割多重アクセス)またはLTE規格といった、同じ中核の通信プロトコルを使用することができる能力である。ユースケースに依存して、通信プロトコルの振る舞いを現在のニーズに適合させる手段で消費電力を最適化し、そして、要求されたように、異なるハードウェアブロックの間で切り替えること、すなわち、異なる信号処理ユニットをアクティブにすることが可能だろう。
【0127】
一実施形態によるモバイル端末によってサポートされる異なるプロトコルモードは、様々な実装を有し得る。一例として、モバイル通信のために使用されるモバイル端末において画面のスイッチが切られるような実施形態が実装され得る。この場合、端末において動作するアプリケーションの量は制限され、そして、消費電力がより低いプロトコルモード、または、例えば、データレートがより低い、および/または、レイテンシがより長いプロトコルモードを選択することにより、モデムの使用も同様に制限され得る。消費電力を削減するために無線通信プロトコルのパラメータを切り替えること、すなわち、モードの切り替えをすることにより、選択されたプロトコルモードはアクティブにされ得る。第2のプロトコルモードで作動するように適合される、第2の信号処理ユニットが第2のプロトコルモードで使用される場合、バッテリーの寿命はさらに増加し得る。
【0128】
代替的にまたは追加的に、バッテリーの寿命に関する要求がかなりの課題を提示し得る、M2M通信のために、モバイル端末は構成され得る。モバイル端末は、少なくとも期間の間に、専用の信号処理ユニットを用いて、電力がとても低いプロトコルモードに入ることができる。従って、著しく少ない処理しか要求せず、それゆえバッテリーの寿命を長くするモードにおいてであるが、同じ規格化されたプロトコル(例えばLTE)は、M2M通信のためでさえ使用が継続され得る。
【0129】
例示的な実施形態は図面を参照して説明したが、他の実施形態において修正が実装され得る。例として、モバイル端末は、携帯電話、M2M端末、または、他の携帯型の端末であり得る。さらに、例示的なネットワーク技術が記述されたが、本発明の実施形態は、他のネットワーク技術と組み合わされて使用されてもよい。
【0130】
モバイル端末は、第1の信号処理ユニットおよび第2の信号処理ユニットを含み得るが、2よりも多くの信号処理ユニットが使用され得る。モバイル端末は、2よりも多くの異なるプロトコルモードをサポートし得る。モバイル端末は、少なくとも3個のプロトコルモードをサポートし、そして、モバイル端末は、異なるプロトコルモードのうちの一つでの動作のために適合された、少なくとも3個の信号処理ユニットを有し得る。ハードウェア切り替えは、選択されたプロトコルモードでの使用のために特別に適合される信号処理ユニットをアクティブすること、および、少なくとも一つの他の信号処理ユニットを非アクティブにすることを含み得る。ハードウェア切り替えは、選択されたプロトコルモードでの使用のために特別に適合される信号処理ユニットをアクティブすること、および、異なるプロトコルモードでの使用のために提供されるいくつかの他の信号処理ユニットを非アクティブすることを含み得る。
【0131】
一つの信号処理ユニットから他の一つへのハードウェア切り替えは、プロトコルモードにおける変化に従ってなされ得るが、信号処理ユニットおよび関連付けられたプロトコルモードの間の一対一対応である必要はない。例として、例えば第2の信号処理ユニットが第1の信号処理ユニットよりもずっと小さい消費電力を有する場合、第2の信号処理ユニットは、非アクティブにされる必要は全くない。代替的にまたは追加的に、一つの信号処理ユニットから他の信号処理ユニットへの切り替えは、モードの切り替えに関連した時間オフセットとともに生じ得る。例として、より低い消費電力に関連付けられた第2のプロトコルモードがある時間にアクティブである場合、予め定められた期間に関して第2のプロトコルモードがアクティブであるまで、および/または、第1のプロトコルモードへ戻るための要求をセルラー方式通信ネットワークが拒絶するまで、信号処理ユニットのうちの一つを非アクティブにするハードウェア切り替えは延期され得る。別の例として、プロトコルモードが変更される場合、ハードウェア切り替えは、追加の基準に条件付きで依存して実行され得る。このような追加の基準に関する例は、モバイル端末の入力、および/または、出力のデータトラフィック、モバイル端末のディスプレイの状態、および/または、モバイル端末上で実行されるアプリケーションを含む。
【0132】
様々な機能ユニットの動作は、ハードウェア、ソフトウェア、または、それの組み合わせによって実装され得る。例として、プロトコルモードを選択するロジックの機能は、不揮発性のメモリ内の、プログラムされた命令を実行するマイクロプロセッサ、または、マイクロコントローラによって実行され得る。
【0133】
実施形態による装置、システム、および方法は、ハードウェア切り替えと組み合わせられる様々なプロトコルモード間での変更を可能とする。このことは、モバイル端末が、例えばWCDMAまたはLTE規格といった、同じ中核の通信プロトコルを使用することが可能でありつつ、最適化された資源利用のために異なるハードウェアが使用されることを可能とする。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
【国際調査報告】