DE102013104532B4

DE102013104532B4 - Kommunikationsvorrichtungen und Verfahren zum Auswählen eines Funkzugangsmodus

Info

Publication number: DE102013104532B4
Application number: DE102013104532.4A
Authority: DE
Inventors: Markus Dominik Mueck
Original assignee: Intel Deutschland GmbH
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2013-05-03
Publication date: 2018-03-29
Anticipated expiration: 2033-05-04
Also published as: DE102013104532A1; CN105376840B; CN105376840A; US8855709B2; CN103384400B; US20130295986A1; CN103384400A

Abstract

Kommunikationsvorrichtung (200, 300, 900), umfassend: eine Ermittlungseinheit (402, 902, 616), die für jeden von mehreren Funkzugangsmodi zum Ermitteln eines erwarteten Stromverbrauchs, der zum Kommunizieren unter Verwendung des Funkzugangsmodus erforderlich ist, eingerichtet ist; und eine Steuerung (401, 903, 605), die zum Auswählen eines Funkzugangsmodus aus den mehreren Funkzugangsmodi als in Frage kommender, für die Kommunikation zu verwendender Funkzugangsmodus basierend auf den bestimmten erwarteten Stromverbräuchen eingerichtet ist; gekennzeichnet dadurch, dass die Ermittlungseinheit (402, 902, 616) eingerichtet ist, eine gewünschte Dienstgüte von einer Handgeräte-Herstellerdomäne (313, 613) der Kommunikationsvorrichtung (200, 300, 900) zu erhalten und den zu erwarteten Stromverbrauch für die gewünschte Dienstgüte zu ermitteln; die Ermittlungseinheit (402, 902, 616) Teil einer Chipsatz-Herstellerdomäne (308, 608) der Kommunikationsvorrichtung (200, 300, 900) ist, und den erwarteten Stromverbrauch mittels einer Multifunkzugangsschnittstelle (314, 614) an die Handgeräte-Herstellerdomäne (313, 613) übergibt; die Handgeräte-Herstellerdomäne (313, 613) einen Policy-Manager (611, 615) umfasst, der zum Erstellen einer Präferenzliste basierend auf dem erwarteten Stromverbrauch eingerichtet ist, wobei die Präferenzliste eine basierend auf dem erwarteten Stromverbrauch festgelegte Rangordnung der mehreren Funkzugangsmodi angibt; die Steuerung (401, 903, 605) Teil der Chipsatz-Herstellerdomäne (308, 608) ist und eingerichtet ist, einer Präferenzliste von Policy-Manager (611, 615) der Handgeräte-Herstellerdomäne (313, 613) mittels der Multifunkzugangsschnittstelle (314, 614) zu empfangen, und die Steuerung (401, 903, 605) weiter zum Auswählen des in Frage kommenden, für die Kommunikation zu verwenden Funkzugangsmodus basierend auf der Rangordnung eingerichtet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft Kommunikationsvorrichtungen und Verfahren zum Auswählen eines Funkzugangsmodus.
Technischer Hintergrund
Moderne Kommunikationsvorrichtungen wie mobile Kommunikationsendgeräte (z. B. Mobiltelefone) können unter Verwendung mehrerer Funkzugangstechnologien kommunizieren. Da sich die für die Kommunikation ausgewählte Funkzugangstechnologie typischerweise auf eine Vielzahl von Faktoren wie Kommunikationskosten, Kommunikationsqualität, Stromverbrauch usw. auswirkt und daher ein Benutzer oder Netzwerkbetreiber die Nutzung bestimmter Funkzugangstechnologien gegenüber anderen bevorzugen kann, sind effiziente und flexible Ansätze zur Auswahl von Funkzugangsnetzwerken wünschenswert.
US 2010/0273486 A1 betrifft ein drahtloses Kommunikationsendgerät und eine Verfahren für die Optimierung der Batterienutzung. Die drahtlose Kommunikationsvorrichtung umfasst eine wieder aufladbare Batterie, ein Steuermodul und eine Anzeige. Das Steuermodul ist so konfiguriert, dass es mit einem ersten Betriebsmodus und einem zweiten Betriebsmodus kommuniziert, der sich von dem ersten Betriebsmodus unterscheidet. Das Steuermodul ist operativ mit der wieder aufladbaren Batterie gekoppelt und ist konfiguriert, um eine erste verbleibende Batteriezeit zu bestimmen, die dem ersten Betriebsmodus zugeordnet ist, und eine zweite verbleibende Batteriezeit, die dem zweiten Betriebsmodus zugeordnet ist. Die Anzeige ist operativ mit dem Steuermodul gekoppelt und ist dazu ausgelegt, die erste verbleibende Batteriezeit und die zweite verbleibende Batteriezeit anzuzeigen. Das Verfahren umfasst den Zugriff auf ein Netzwerksystem, das Schätzen von Batteriemetriken basierend auf der aktuellen Batterieleistung, das Abfragen einer Tabelle, die Batterieleistungsmetriken mit verschiedenen Funkzugangstechnologien verbindet, und das Erzeugen einer Tabellenausgabe, die die verbleibende Batteriezeit anzeigt, die jeder der drahtlosen Technologien zugeordnet ist.
WO 2011/075151 A1 ein System, um einen energieeffizienten Betrieb eines mobilen Benutzereinrichtung zu ermöglichen. Es wird ein Verfahren bereitgestellt, in dem eine Basisstation die Benutzereinrichtung auffordert, ihr den Energieverbrauch von einem Übertragungsvorgang und/oder einem Empfangsvorgang mitzuteilen. Diese Mitteilung kann auch für eine von einer Vielzahl von Funkzugriffstechnologien bestimmt werden, die von der Benutzereinrichtung bereitgestellt werden.
US 2009/0068969 A1 betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Betreiben einer drahtlosen Multimode-Kommunikationsvorrichtung, um eine Funkzugangstechnologie auszuwählen, die den geringsten Energieverbrauch durch die Vorrichtung für einen gewünschten Betriebsmodus erfordert. Ein beispielhaftes Verfahren umfasst das Abtasten einer Vielzahl von Frequenzbändern, um einen Satz verfügbarer Funkzugangstechnologien zu bestimmen, die den gewünschten Betriebsmodus unterstützen und für jede verfügbare Funkzugangstechnologie, Funkzugangstechnologie-spezifische Systemparameter und Funkzugangstechnologie-spezifische Betriebsbedingungen auswerten. Basierend auf der Auswertung wird die Funkzugangstechnologie, die den geringsten Energieverbrauch der drahtlosen Vorrichtung für die gewünschte Betriebsart erfordert, ausgewählt.
Zusammenfassung
Die Erfindung wird durch Patentanspruch 1 definiert. Die abhängigen Patentansprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen beziehen sich in den verschiedenen Ansichten ähnliche Bezugszeichen im Allgemeinen auf die gleichen Teile. Die Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu, wobei der Schwerpunkt stattdessen im Allgemeinen auf der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung liegt. In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Aspekte mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 eine Kommunikationsanordnung.
2 eine beispielhafte Kommunikationsvorrichtung.
3 eine Kommunikationsvorrichtung, die die Handgeräte-Herstellerdomäne und die Chipsatz-Herstellerdomäne darstellt.
4 eine Kommunikationsvorrichtung, die Komponenten zum Auswählen eines Funkzugangsmodus aufweist.
5 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Auswählen eines Funkzugangsmodus darstellt.
6 eine Kommunikationsvorrichtung, die Komponenten zum Auswählen einer Funkzugangstechnologie oder einer Kombination von Funkzugangstechnologien aufweist.
7 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Auswählen einer Funkzugangstechnologie oder einer Kombination von Funkzugangstechnologien darstellt.
8 ein Zustandsdiagramm, in dem das Umschalten zwischen Funkzugangstechnologien dargestellt ist.
9 eine Kommunikationsvorrichtung, die Komponenten zum Auswählen einer Funkzugangstechnologie aufweist.
10 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Auswählen einer Funkzugangstechnologie darstellt.
11 ein Zustandsdiagramm, in dem das Umschalten zwischen Funkzugangstechnologien dargestellt ist.
Beschreibung
Die folgende ausführliche Beschreibung nimmt auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug, die beispielhaft spezifische Details und Aspekte dieser Offenbarung darstellen, durch welche die Erfindung ausgeführt werden kann. Diese Aspekte dieser Offenbarung sind hinlänglich im Detail beschrieben, sodass ein Fachmann dazu in der Lage ist, die Erfindung auszuführen. Andere Aspekte dieser Offenbarung können benutzt werden und Veränderungen an Struktur, Logik und Elektrik vorgenommen werden, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Die verschiedenen Aspekte dieser Offenbarung schließen sich nicht unbedingt gegenseitig aus, da einige Aspekte dieser Offenbarung mit einem oder mehreren anderen Aspekten dieser Offenbarung kombiniert werden können, um neue Aspekte zu schaffen.
1 stellt eine Kommunikationsanordnung 100 dar.
Die Kommunikationsanordnung 100 stellt eine heterogene drahtlose Umgebung dar, die mehrere mobile Kommunikationsnetzwerke 101, 102, 103 aufweist, die Kommunikationssysteme wie 2G, 3G, LTE, LTE-Advanced, WiFi (IEEE 802.11a/b//g/n/ac), WiFi für TV White Spaces (IEEE 802.11af), WiMAX usw. aufweisen können. Genauer weist die Kommunikationsanordnung 100 in diesem Beispiel ein Nahbereichskommunikationsnetzwerk 101, ein regionales Kommunikationsnetzwerk 102 und ein Mobilfunk(Weitverkehrskommunikationsnetzwerk) 103 auf.
Das Nahbereichskommunikationsnetzwerk 101 kann gemäß einer Nahbereichsfunkkommunikationstechnologie (die zum Beispiel eine Bluetooth-Funkkommunikationstechnologie, eine Ultra Wide Band(UWB)-Funkkommunikationstechnologie und/oder eine WLAN(Wireless Local Area Network)-Funkkommunikationstechnologie (z. B. gemäß einem IEEE 802.11 (z. B. IEEE 802.11n)-Funkkommunikationsstandard) einschließen kann), gemäß IrDA (Infrared Data Association), Z-Wave und ZigBee, HiperLAN/2 ((High PErformance Radio LAN; einer alternativen ATM-ähnlichen standardisierten 5-GHz-Technologie), IEEE 802.11a (5 GHz), IEEE 802.11g (2.4 GHz), IEEE 802.11n, IEEE 802.11ac/ad betrieben werden.
Das regionale Kommunikationsnetzwerk 102 kann gemäß einer Funkkommunikationstechnologie eines regionalen Systems (die z. B. Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMax) einschließen kann) (z. B. gemäß einem IEEE 802.16-Funkkommunikationsstandard, z. B. WiMax fixed oder WiMax mobile), WiPro, HiperMAN (High Performance Radio Metropolitan Area Network) und/oder IEEE 802.16m Advanced Air Interface betrieben werden.
Das Mobilfunkkommunikationsnetzwerk 103 kann gemäß einer Mobilfunk-Weitverkehrskommunikationstechnologie (z. B. die folgenden einschließend: eine Global System for Mobile Communications(GSM)-Funkkommunikationstechnologie, eine General Packet Radio Service(GPRS)-Funkkommunikationstechnologie, eine Enhanced Data Rates for GSM Evolution(EDGE)-Funkkommunikationstechnologie und/oder eine 3. Generation Partnership Project(3GPP)-Funkkommunikationstechnologie (z. B. UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), FOMA (Freedom of Multimedia Access), 3GPP LTE (Long Term Evolution), 3GPP LTE Advanced (Long Term Evolution Advanced)), CDMA2000 (Code Division Multiple Access 2000), CDPD (Cellular Digital Packet Data), Mobitex, 3G (3. Generation), CSD (Circuit Switched Data), HSCSD (High-Speed Circuit-Switched Data), UMTS (3G) (Universal Mobile Telecommunications System (3. Generation)), W-CDMA (UMTS) (Wideband Code Division Multiple Access (Universal Mobile Telecommunications System)), HSPA (High Speed Packet Access), HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access), HSUPA (High-Speed Uplink Packet Access), HSPA+ (High Speed Packet Access Plus), UMTS-TDD (Universal Mobile Telecommunications System – Time-Division Duplex), TD-CDMA (Time Division – Code Division Multiple Access), TD-CDMA (Time Division – Synchronous Code Division Multiple Access), 3GPP Rel. 8 (Pre-4G) (3. Generation Partnership Project Release 8 (Pre-4. Generation)), UTRA (UMTS Terrestrial Radio Access, E-UTRA (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access), LTE Advanced (4G) (Long Term Evolution Advanced (4. Generation)), cdmaOne (2G), CDMA2000 (3G) (Code division multiple access 2000 (3. Generation)), EV-DO (Evolution-Data Optimized or Evolution-Data Only), AMPS (1G) (Advanced Mobile Phone System (1. Generation)), TACS/ETACS (Total Access Communication System/Extended Total Access Communication System), D-AMPS (2G) (Digital AMPS (2. Generation)), PTT (Push-to-talk), MTS (Mobile Telephone System), IMTS (Improved Mobile Telephone System), AMTS (Advanced Mobile Telephone System), OLT (norwegische Abkürzung für Offentlig Landmobil Telefoni, öffentliches Mobilfunknetz), MTD (schwedische Abkürzung für Mobiltelefonisystem D bzw. Mobilfunksystem D), Autotel/PALM (Public Automated Land Mobile), ARP (finnische Abkürzung für Autoradiopuhelin, „Autofunktelefon”), NMT (Nordic Mobile Telephony), Hicap (Hochleistungsversion von NTT (Nippon Telegraph and Telephone)), CDPD (Cellular Digital Packet Data), Mobitex, DataTAC, iDEN (Integrated Digital Enhanced Network), PDC (Personal Digital Cellular), CSD (Circuit Switched Data), PHS (Personal Handy-phone System), WiDEN (Wideband Integrated Digital Enhanced Network), iBurst, Unlicensed Mobile Access (UMA, auch als 3GPP Generic Access Network oder GAN-Standard bezeichnet)) betrieben werden.
Nahbereichskommunikationstechnologien können die folgenden Unterfamilien von Nahbereichskommunikationstechnologien einschließen:

– die Funkkommunikations-Unterfamilie der persönlichen Netzwerke (Personal Area Networks, Wireless PAN), die z. B. IrDA (Infrared Data Association), Bluetooth, UWB, Z-Wave und ZigBee einschließen können; und
– die Funkkommunikations-Unterfamilie der drahtlosen lokalen Netzwerke (Wireless Local Area networks (W-LAN)), die z. B. HiperLAN/2 (HIgh PErformance Radio LAN; eine alternative ATM-ähnliche standardisierte 5-GHz-Technologie), IEEE 802.11a (5 GHz), IEEE 802.11g (2.4 GHz), IEEE 802.11n, IEEE 802.11 ac/ad einschließen können.

Die Familien der Funkkommunikationstechnologie des regionalen Systems schließen die folgenden Unterfamilien von Funkkommunikationstechnologie des regionalen Systems ein:

– eine Funkkommunikations-Unterfamilie der drahtlosen Campusnetzwerke (Wireless Campus Area Networks (W-CAN)), die als eine Form eines regionalen Netzwerks, das für eine akademische Umgebung spezifisch ist, betrachtet werden kann und z. B. WiMAX, WiPro, HiperMAN (High Performance Radio Metropolitan Area Network) oder IEEE 802.16m Advanced Air Interface einschließen kann; und
– eine Funkkommunikations-Unterfamilie der drahtlosen regionalen Netzwerke (Wireless Metropolitan Area Networks (W-MAN)), die auf einen Raum, ein Gebäude, einen Campus oder einen spezifischen regionalen Bereich (z. B. eine Stadt) begrenzt sein können und z. B. WiMAX, WiPro, HiperMAN (High Performance Radio Metropolitan Area Network) oder IEEE 802.16m Advanced Air Interface einschließen kann.

Mobilfunkweitverkehrs-Funkkommunikationstechnologien können auch als Funkkommunikationstechnologien des drahtlosen Weitverkehrsnetzwerks (Wireless Wide Area Network = Wireless WAN) betrachtet werden.
Eine mobile Kommunikationsvorrichtung 104 (z. B. ein mobiles Endgerät wie ein Teilnehmerendgerät) kann dazu in der Lage sein, eine oder mehrere Verknüpfungen mit jedem der Kommunikationsnetzwerke 101, 102, 103 (z. B. über eine oder mehrere Basisstationen oder einen oder mehrere Zugangspunkte der Kommunikationsnetzwerke 101, 102, 103) aufrechtzuerhalten und kann so Zugang zu den Kommunikationsnetzwerken 101, 102, 103 und zu anderen Netzwerken wie Kernnetzwerken der Kommunikationsnetzwerke 101, 102, 103 oder dem Internet erlangen. Die Kommunikationstechnologien, die von den Kommunikationsnetzwerken 101, 102, 103 verwendet werden, können somit von der mobilen Kommunikationsvorrichtung 104 als Funkzugangstechnologien (Radio Access Technologies = RAT) genutzt werden.
Ein Beispiel für eine Struktur der mobilen Kommunikationsvorrichtung 104 ist in 2 angegeben.
2 stellt eine Kommunikationsvorrichtung 200 dar, die z. B. der mobilen Kommunikationsvorrichtung 201 entspricht.
Die Kommunikationsvorrichtung 200 kann einen Prozessor 202 wie z. B. einen Mikroprozessor (z. B. eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU)) oder einen beliebigen anderen Typ programmierbaren Logikbaustein (der zum Beispiel als eine Steuerung fungieren kann) aufweisen. Darüber hinaus kann die Kommunikationsvorrichtung 200 einen ersten Speicher 204, z. B. einen Nurlesespeicher (ROM) 204 und/oder einen zweiten Speicher 206, z. B. einen wahlfreien Zugriffsspeicher (RAM) 206 aufweisen. Darüber hinaus kann die Kommunikationsvorrichtung 200 eine Anzeige 208 wie z. B. eine berührungsempfindliche Anzeige, z. B. eine Flüssigkristallanzeige (LCD) oder eine Leuchtdioden(LED)-Anzeige oder eine organische Leuchtdioden-(OLED)-Anzeige sein. Allerdings kann ein beliebiger anderer Anzeigentyp als die Anzeige 208 bereitgestellt sein. Die Kommunikationsvorrichtung 200 kann außerdem eine beliebige andere geeignete Ausgabevorrichtung (nicht dargestellt) wie einen Lautsprecher oder ein durch Vibration betätigtes Element aufweisen. Die Kommunikationsvorrichtung 200 kann eine oder mehrere Eingabevorrichtungen wie die Tastatur 210 aufweisen, die mehrere Tasten aufweist. Die Kommunikationsvorrichtung 200 kann außerdem eine beliebige andere geeignete Eingabevorrichtung (nicht dargestellt) wie z. B. ein Mikrofon, z. B. zur Sprachsteuerung der Kommunikationsvorrichtung 200 aufweisen. Wenn die Anzeige 208 als eine berührungsempfindliche Anzeige 208 implementiert ist, kann die Tastatur 210 durch die berührungsempfindliche Anzeige 208 implementiert sein. Darüber hinaus kann die Kommunikationsvorrichtung 200 wahlweise einen Koprozessor 212 aufweisen, um den Prozessor 202 im Hinblick auf die Verarbeitung zu entlasten. Ferner kann die Kommunikationsvorrichtung 200 mehrere Sendeempfänger 214, 218 aufweisen, die Teil einer Kommunikationsschaltung sein können und ermöglichen, dass die Kommunikationsvorrichtung 200 verschiedene Funkzugangstechnologien zur Kommunikation verwenden kann. Die oben beschriebenen Komponenten können miteinander über eine oder mehrere Leitungen verbunden, z. B. als ein Bus 216 implementiert sein. Der erste Speicher 204 und/oder der zweite Speicher 206 können ein flüchtiger Speicher, zum Beispiel ein DRAM (Dynamic Random Access Memory) oder ein nichtflüchtiger Speicher, zum Beispiel ein PROM (Programmable Read Only Memory), ein EPROM (Erasable PROM), EEPROM (Electrically Erasable PROM) oder ein Flashspeicher, z. B. ein Floating-Gate-Speicher, ein Charge-Trap-Speicher, ein MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory) oder ein PCRAM (Phase Change Random Access Memory) oder ein CBRAM (Conductive Bridging Random Access Memory) sein. Der Programmcode, der ausgeführt wird und dadurch den Prozessor 202 (und wahlweise den Koprozessor 212) steuert, kann in dem ersten Speicher 204 gespeichert sein. Daten (z. B. die Nachrichten, die über den ersten Sendeempfänger 214 empfangen oder gesendet werden), die von dem Prozessor 202 (und wahlweise dem Koprozessor 212) verarbeitet werden sollen, können in dem zweiten Speicher 206 gespeichert sein.
Einer oder mehrere der Sendeempfänger 214, 218 können zum Beispiel derart eingerichtet sein, dass sie eine Uu-Schnittstelle gemäß LTE oder eine Luftschnittstelle gemäß einer anderen Funkkommunikationstechnologie implementieren.
Jeder Sendeempfänger 214, 218 ist mit einer oder mehreren entsprechenden Antennen 222, 224 verbunden, die von dem Sendeempfänger 214, 218 zum Senden und Empfangen von Funksignalen verwendet werden. Die Kommunikationsvorrichtung 200 und eine oder mehrere der Sendeempfänger 214, 218 können auch zur Bereitstellung einer MIMO-Funkübertragung eingerichtet sein.
Zum Beispiel unterstützt einer der Sendeempfänger 214, 218 eine Mobilfunkweitverkehrs-Funkzugangstechnologie, während der andere Sendeempfänger 214, 218 eine andere Funkkommunikationstechnologie, z. B. eine Technologie eines Wireless Local Area Network (WLAN), z. B. eines Personal Area Network (PAN) oder eine andere gewünschte drahtlose Kommunikationstechnologie unterstützt. Auf diese Weise kann die Kommunikationsvorrichtung 200 die gleichzeitige Nutzung mehrerer unterschiedlicher Funkzugangstechnologien unterstützen.
Darüber hinaus kann die Kommunikationsvorrichtung 200 eine Standbild- und/oder Videokamera 220 aufweisen, die zum Bereitstellen einer Videokonferenz über die Kommunikationsvorrichtung 200 eingerichtet ist.
Ferner kann die Kommunikationsvorrichtung 200 ein Subscriber Identity Module (SIM), z. B. ein UMTS Subscriber Identity Module (USIM) aufweisen, das einen Benutzer und Teilnehmer 216 der Kommunikationsvorrichtung 200, z. B. zur Nutzung eines Mobilfunk-Weitverkehrskommunikationsnetzes 103 identifiziert.
Der Prozessor 202 kann Audioverarbeitungsschaltungen wie z. B eine Audiodecodierschaltung und/oder Audiocodierschaltung aufweisen, die zum Decodieren und/oder Codieren von Audiosignalen gemäß einer oder mehreren der folgenden Audiocodier/-decodiertechnologien eingerichtet sind: ITU G.711, Adaptive Multi-Rate Narrowband (AMR-NB), Adaptive Multi-Rate Wideband (AMR-WB), Advanced Multi-Band Excitation (AMBE) usw.
Eine mögliche Architektur im Hinblick auf die funktionellen Komponenten, die mit der Funkkommunikation der Kommunikationsvorrichtung 200 in Beziehung stehen, ist in 3 dargestellt.
3 stellt eine Kommunikationsvorrichtung 300 dar, welche die Handgeräte-Herstellerdomäne und die Chipsatz-Herstellerdomäne darstellt.
Die Kommunikationsvorrichtung 300 weist einen Block 301 für vereinheitlichte Funkanwendungen auf. Dieser kann den Sendeempfängern 214, 218 entsprechen und kann zum Beispiel die physikalische Schicht der unterstützten Funkzugangstechnologien bereitstellen. Der Block 301 für vereinheitlichte Funkanwendungen kann durch Hardwarekomponenten und/oder Softwarekomponenten, z. B.
durch eine oder mehrere Schaltungen implementiert sein. Zum Beispiel kann die Kommunikationsvorrichtung 200, 300 einen Kommunikationsprozessor (z. B. einen Kommunikationschip, der möglicherweise für die Funkkommunikation optimiert ist) aufweisen, der Software ausführt und somit die vereinheitlichten Funkanwendungen (und die Sendeempfänger 214, 218) implementiert. Dieser Kommunikationsprozessor kann rekonfigurierbar sein, um verschiedene Funkzugangstechnologien zu implementieren. Er kann somit Software Defined Radio (SDR) implementieren. Die vereinheitlichten Funkanwendungen können auch durch andere rekonfigurierbare Elemente wie rekonfigurierbare Verarbeitungskerne implementiert sein.
Der Block 301 für vereinheitlichte Funkanwendungen ist mit einer oder mehreren Antennen 302 verbunden, die den Antennen 222, 224 entsprechen.
Die Kommunikationsvorrichtung weist ferner eine Flussteuerung 303, einen Funkverbindungsmanager 304, eine Multifunksteuerung 305, einen Ressourcenmanager 306 und einen Konfigurationsmanager 307 auf. Diese Komponenten können zusammen mit dem Block 301 für vereinheitliche Funkanwendungen und der einen oder den mehreren Antennen 302 als Teil der Chipsatz-Herstellerdomäne der Kommunikationsvorrichtung 300 betrachtet werden. Dies bedeutet, dass diese Komponenten von dem Hersteller des Chipsatzes der Kommunikationsvorrichtung bereitgestellt und eingerichtet werden. Der Chipsatz weist zum Beispiel den Kommunikationsprozessor (oder die rekonfigurierbaren Elemente) auf, die die vereinheitlichten Funkanwendungen 301 implementieren. Die Flusssteuerung 303, der Funkverbindungsmanager 304, die Multifunksteuerung 305, der Ressourcenmanager 306 und der Konfigurationsmanager 307 können als Steuerblöcke betrachtet werden und durch Hardwarekomponenten des Chipsatzes (möglicherweise auch unter Einbeziehung der Ausführung von Software, z. B. auf dem Kommunikationsprozessor) implementiert sein, können jedoch auch mindestens teilweise durch Software implementiert sein, die auf dem Prozessor 202 ausgeführt wird, der zum Beispiel ein Anwendungsprozessor der Kommunikationsvorrichtung 200, 300 ist.
Die Kommunikationsvorrichtung 300 weist ferner einen Netzwerkstapel 310 (der die Netzwerkschicht implementiert), einen Mobilitätsstrategiemanager 311 und einen Administratorblock 312 auf. Diese Komponenten können alle von dem Prozessor 202 implementiert sein, der die entsprechende Software ausführt. Sie können als Teil der Handgeräte-Herstellerdomäne 313 betrachtet werden, das heißt, sie können zum Beispiel von dem Hersteller des Handgeräts (d. h. Kommunikationsvorrichtung) bereitgestellt und eingerichtet sein.
Der Funkkommunikationsmanager 304 kann entscheiden, gemäß welcher Funkzugangstechnologie eine oder mehrere Kommunikationsverbindungen hergestellt werden, und somit, welche Funkzugangstechnologie von der Kommunikationsvorrichtung 300 zur Kommunikation benutzt wird. Dies kann auf Strategien basieren, die von dem Mobilitätsstrategiemanager 310, 311, 312 bereitgestellt werden, wie nachstehend ausführlicher beschrieben.
Die Multifunksteuerung 305 kann entscheiden, wie die Ressourcen der Kommunikationsvorrichtung der Kommunikationsverbindung zugewiesen werden, die in Übereinstimmung mit der Entscheidung des Funkkommunikationsmanagers 304 hergestellt und verwendet wird (z. B. wie viele rekonfigurierbare Verarbeitungskerne für eine bestimmte Kommunikationsverbindung zugewiesen werden).
Der Ressourcenmanager 306 kann das Frequenzspektrum steuern, das von den Kommunikationsverbindungen benutzt wird, die gemäß der Entscheidung des Funkkommunikationsmanagers 304 hergestellt und benutzt werden sollen.
Die Flusssteuerung 303 kann zum Abstrahieren der verwendeten Funkkommunikationstechnologie dienen und der Netzwerkschicht einen Datenkanal bereitstellen.
Der Konfigurationsmanager 307 steuert zum Beispiel die Kommunikation zwischen den Steuerblöcken 303, 304, 305, 306, 307.
Die Handgeräte-Herstellerdomäne 313 und die Chipsatz-Herstellerdomäne 308 sind über eine Multifunkzugangsschnittstelle 314 verbunden.
Die Handgeräte-Herstellerdomäne 313 und die Chipsatz-Herstellerdomäne 308 können zum Beispiel durch die Tatsache unterschieden werden, dass die Handgeräte-Herstellerdomäne 313 auf Software beschränkt ist, die auf einem Anwendungsprozessor (z. B. dem Prozessor 202) ausgeführt wird, und den Betrieb der RAT-Hardware (z. B. des Kommunikationsprozessors, der die vereinheitlichten Funkanwendungen implementiert) durch eine hochentwickelte Schnittstelle, nämlich die Multifunkzugangsschnittstelle 314 steuert. Die Chipsatz-Herstellerdomäne 308 andererseits ist so zu verstehen, dass sie die gesamte Hardware und Software enthält, die mit dem Betrieb einer spezifischen RAT (oder mehrerer RAT) in Beziehung steht, einschließlich der physikalischen Schicht (Basisband und HF), der MAC-(Medium Access Control)-Schicht usw. Man kann also feststellen, dass die Handgeräte-Herstellerdomäne 313 dem Anwendungsprozessor (der z. B. Instanzen der Netzwerkschicht und darüber implementiert) entspricht und die Chipsatz-Herstellerdomäne einer Kommunikationsschaltung (die z. B. die physikalische Schicht und mindestens die MAC-Schicht der Datenverknüpfungsschicht implementiert) entspricht.
Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung wird ein Ansatz zum Auswählen einer geeigneten Mobilgerätekonfiguration, d. h. zum Auswählen, welche RAT für den (gleichzeitigen) Betrieb von der Kommunikationsvorrichtung 200, 300 ausgewählt werden, bereitgestellt. Diesbezüglich wird zum Bespiel mindestens einer der folgenden zwei Schlüsselparameter berücksichtigt:

– Gesamtstromverbrauch (einschließlich z. B. des Modemstromverbrauchs), der zur Gewährleistung einer Zielverbindungsleistung, z. B. einer Zieldienstgüte (QoS = Quality of Service) erforderlich ist,
– Kommunikationskosten (d. h. Kommunikationsgebühren, z. B. Teilnahmekosten) für ausgewählte RAT.

Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung wird das RAT-Auswahlproblem im Kontext der rekonfigurierbaren Funkarchitektur, die in dem Hauptteil der ETSI RRS(Reconfigurable Radio Systems = rekonfigurierbare Funksysteme)-Standards eingeführt wird, wie in 3 dargestellt spezifisch in Angriff genommen. Dies bedeutet, dass die Handgeräte-Herstellerdomäne 313 Kommunikationskosten und RAT-Auswahlstrategien insgesamt steuern kann, während die Chipsatz-Herstellerdomäne (d. h. der Chipsatz) selbst Funkparameter steuern kann und eine Vorrichtungsrekonfiguration basierend auf den Strategien des Handgeräteherstellers ausführt.
Der RAT-Auswahlansatz kann auf einer gemeinsamen Optimierung zwischen der Handgeräte-Herstellerdomäne 313 und der Chipsatz-Herstellerdomäne 308 basieren. Die Handgeräte-Herstellerdomäne 313 kann der Chipsatz-Herstellerdomäne 308 über eine standardisierte Schnittstelle (z. B. die Multifunkzugangsschnittstelle 314) Präferenzen auf hoher Ebene bieten, sodass die endgültige RAT-Auswahl in der Chipsatz-Herstellerdomäne 308 erfolgen kann, wobei zum Beispiel insbesondere ein auf die Energieeffizienz ausgerichteter Parametersatz, der von einer vorbestimmten Tabelle (Joule/Bit/RAT) vorgegeben ist, genutzt wird. Ferner können der Handgeräte-Herstellerdomäne über diese standardisierte Schnittstelle weitere interne Basisbandparameter bereitgestellt werden, um zum Beispiel Energieeffizienzparameter für alternative optimierte Entscheidungsfindungsprozesse zu nutzen.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Energieeffizienzaspekte durch Auswählen der RAT, welche das stärkste Empfangssignal in einer Kommunikationsvorrichtung hat, berücksichtigt werden können. Allerdings kann dieser Ansatz je nach der Effizienz einer spezifischen RAT-Implementierung in Abhängigkeit der Netzwerkbelastung (z. B. kann viel Energie zum Erhalt eines geringen Durchsatzes verbraucht werden, wenn einem spezifischen Benutzer eine kleine Anzahl von Ressourcenblöcken zugewiesen wird) zu einer weitgehend suboptimalen Auswahl führen. Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung werden diese implementierungs- und betriebsspezifischen Besonderheiten berücksichtigt.
Genauer können in der Chipsatz-Herstellerdomäne 313 Kommunikationsleistungsindikatoren (im Folgenden als KPI für Key Performance Indicators (Schlüsselleistungsindikatoren) bezeichnet) wie ein Signal-zu-Rauschen-Verhältnis (Signal-to-Noise Ratio = SNR), ein Indikator für die Stärke eines empfangenen Signals (Received Signal Strength Indicator = RSSI), eine Paketfehlerrate (Packet Error Rate = PER) für eine oder mehrere unterstützte RAT, z. B. basierend auf den gegenwärtigen Funkbedingungen abgeleitet werden, z. B. durch Messungen usw., wobei ein erwarteter Stromverbrauch zur Kommunikation unter Verwendung dieser RAT abgeleitet wird, wie weiter unten ausführlicher beschrieben. Die KPI und/oder die erwarteten Stromverbräuche können der Handgeräte-Herstellerdomäne 313 über die Multifunkzugangsschnittstelle 315 mitgeteilt werden.
Die KPI, welche die Funkbedingung für eine RAT spezifizieren, können ein Signal-zu-Rauschen-Verhältnis (SNR), ein Signal-zu-Störung-plus-Rauschen-Verhältnis (Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio = SINR), einen Störpegel (insbesondere von particular of benachbarten Zellen usw.), einen Indikator für die Stärke eines empfangenen Signals (RSSI), eine Paketfehlerrate (PER), eine Bitfehlerrate (Bit Error Rate = BER), eine Paketumlaufzeit (Round-Trip-Delay Time), Latenzparameter, Jitter-Parameter, Paketübertragungspegel (die typischerweise mit HARQ-Mechanismen in Beziehung stehen), die Anzahl der Fehler einer zyklischen Redundanzprüfung (Cyclic Redundancy Check = CRC), Wahrscheinlichkeiten für eine Synchronisationsfehlerkennung/einen Fehlalarm, eine Anzahl von Kommunikationsunterbrechungen (z. B. Verbindungsabbruch durch fehlgeschlagene Übergaben), eine Anzahl von horizontalen/vertikalen Übergaben, eine Verfügbarkeit von Frequenzen (für dynamische Frequenzzuweisungsstrategien besonders wichtig) in bestimmten geografischen Gebieten innerhalb eines bestimmten Zeitraums, die Mobilität des Benutzers, Veränderungen von Eigenschaften der Umgebung, Doppler-Parameter, Mehrwegeausbreitungseigenschaften, Durchsatzvariationen (z. B. ob der Datendurchsatz häufig abfällt usw.), die Anzahl von Benutzern für eine bestimmte RAT (d. h. der Überlastungsgrad einer bestimmten Verknüpfung), die Eignung der Modemhardware für eine bestimmte RAT, die Eignung der Modemhardware für einen bestimmten Dienst (kann von der Art des Dienstes von einer Website abhängen, z. B. ob es sich um Video-Streaming, statischen Text usw. handelt), die Reichweite für eine oder mehrere unterstützte RAT einschließen. Diese Parameter können durch verschiedene Mittel erworben werden, z. B. kann ein Mobilgerät diese Daten messen, die Daten können von dem Netzwerk (z. B. über einen Cognitive Pilot Channel usw.) erhalten werden, die Daten können durch benachbarte Vorrichtungen über eine Kommunikation von Vorrichtung zu Vorrichtung erhalten werden usw.
Die Handgeräte-Herstellerdomäne 313 (z. B. der Mobilitätsstrategiemanager) kann eine oder mehrere RAT-Auswahlstrategien (die möglicherweise auf Informationen basieren, die von der Chipsatz-Herstellerdomäne 308 empfangen werden) ableiten und kann diese der Chipsatz-Herstellerdomäne 308 über die Multifunkzugangsschnittstelle 315 bereitstellen. Die RAT-Auswahlstrategien können ständig aktualisiert werden und zum Beispiel die RAT-Nutzungskosten und den gegenwärtigen Strom- bzw. Energieverbrauch der verschiedenen RAT berücksichtigen.
Die Chipsatz-Herstellerdomäne 308 (z. B. der Funkkommunikationsmanager 304) kann diese eine oder mehreren RAT-Auswahlstrategien empfangen und die RAT-Auswahl entsprechend ausführen.
Im Allgemeinen wird gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung eine Kommunikationsvorrichtung wie in 4 dargestellt bereitgestellt.
4 stellt eine Kommunikationsvorrichtung 400 dar, die Komponenten zum Auswählen eines Funkzugangsmodus aufweist.
Die Kommunikationsvorrichtung 400 weist eine Ermittlungseinheit 401 auf, die für jeden von mehreren Funkzugangsmodi zum Ermitteln eines erwarteten Stromverbrauchs, der zum Kommunizieren unter Verwendung des Funkzugangsmodus erforderlich ist, eingerichtet ist.
Die Kommunikationsvorrichtung 400 weist ferner eine Steuerung 402 auf, die zum Auswählen eines Funkzugangsmodus aus den mehreren Funkzugangsmodi als in Frage kommenden Funkzugangsmodus, der zur Kommunikation basierend auf den bestimmten erwarteten Energieverbräuchen verwendet werden soll, eingerichtet ist.
Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung wird der Funkzugangsmodus (z. B. RAT oder RAT-Kombinationsauswahl) also basierend auf einem Energieverbrauchskriterium ausgeführt, wobei der Energieverbrauch jedes von mehreren Funkzugangsmodi aus einem Systemzustand (im Hinblick auf Funkbedingungen, die die verschiedenen Funkzugangsmodi verwenden) abgeleitet wird, der zum Beispiel basierend auf Messungen, die von der Kommunikationsvorrichtung durchgeführt werden, bestimmt wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass die endgültige Auswahl eines Funkzugangsmodus berücksichtigen kann, dass einige RAT über eine große Reichweite überaus zuverlässig sind, jedoch die Datenrate gering (z. B. GSM) ist, wohingegen andere RAT nur innerhalb eines kleinen geografischen Gebiets zuverlässig sind, jedoch höhere Datenraten (z. B. WLAN IEEE 802.11n/ac/ usw.) bereitstellen können. Eine geeignete Mischung von RAT mit mittlerer Rate und hoher Robustheit sowie hoher Rate und mittlerer Robustheit kann beim gleichzeitigen Betrieb mehrerer RAT ausgewählt werden. Dies kann zum Beispiel wichtig sein, wenn sich der Benutzer bewegt. Jeder Funkzugangsmodus entspricht zum Beispiel einer Funkzugangstechnologie oder einer Kombination von Funkzugangstechnologien, wobei die Verwendung des Funkzugangsmodus zur Kommunikation beispielsweise die Verwendung der Funkzugangstechnologie oder der Kombination von Funkzugangstechnologien (z. B. ein Satz oder mehrere Funkzugangstechnologien) zur Kommunikation ist.
Die Ermittlungseinheit kann ferner zum Ermitteln, für jeden von mehreren Funkzugangsmodi, einer Funkbedingung zum Kommunizieren unter Verwendung des Funkzugangsmodus (z. B. im Hinblick auf einen oder mehrere KPI für eine RAT, die gemäß dem Funkzugangsmodus verwendet wird) eingerichtet sein und ist zum Beispiel zum Ermitteln des erwarteten Stromverbrauchs für den Funkzugangsmodus basierend auf der für den Funkzugangsmodus bestimmten Funkbedingung eingerichtet.
Zum Beispiel ist die Funkbedingung für einen Funkzugangsmodus die Belastung eines Kommunikationsnetzwerks, das für den Funkzugangsmodus verwendet wird (d. h., das den Funkzugang unter Verwendung des Funkzugangsmodus bereitstellt) oder eine Empfangsqualität eines oder mehrerer Signale, die unter Verwendung des Funkzugangsmodus (z. B. von einem Netzwerk unter Verwendung des Funkzugangsmodus) empfangen werden.
Die Steuerung kann ferner zum Steuern der Kommunikationsvorrichtung zum Kommunizieren unter Verwendung des ausgewählten, in Frage kommenden Funkzugangsmodus eingerichtet sein.
Die Steuerung kann ferner zum Auswählen des in Frage kommenden Zugangsmodus basierend auf einer für die Kommunikation gewünschten Datenrate eingerichtet sein.
Zum Beispiel ist die Steuerung zum Auswählen des in Frage kommenden Funkzugangsmodus ferner basierend auf einer RAT-Auswahlstrategie eingerichtet. Die Strategie kann zum Beispiel von einem Betreiber eines Heimnetzwerks der Kommunikationsvorrichtung eingestellt werden und kann zum Beispiel von der Kommunikationsvorrichtung aus dem Heimnetzwerk empfangen werden.
Die Steuerung kann zum Erstellen einer Rangordnung der Funkzugangsmodi basierend auf den bestimmten erwarteten Energieverbräuchen eingerichtet sein und kann zum Auswählen eines für die Kommunikation zu verwendenden Funkzugangsmodus basierend auf der erstellten Rangordnung der Funkzugangsmodi eingerichtet sein.
Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung ist die Steuerung zum Empfangen einer Präferenzliste, die eine Rangordnung der mehreren Funkzugangstechnologien angibt, eingerichtet und ist zum Auswählen des in Frage kommenden, für die Kommunikation zu verwenden Funkzugangsmodus basierend auf der Rangordnung eingerichtet.
Die Steuerung kann zum Erstellen einer ersten Rangordnung des Funkzugangsmodus basierend auf den bestimmten erwarteten Energieverbräuchen eingerichtet sein und kann zum Empfangen einer Präferenzliste, die eine zweite Rangordnung der mehreren Funkzugangsmodi angibt, eingerichtet sein und kann zum Auswählen eines für die Kommunikation zu verwendenden Funkzugangsmodus basierend auf einer Kombination der ersten Rangordnung von Funkzugangsmodi und der zweiten Rangordnung von Funkzugangsmodi eingerichtet sein.
Zum Beispiel gibt die Präferenzliste ferner für jeden Funkzugangsmodus der mehreren Funkzugangsmodi einen maximal zulässigen Stromverbrauch an und die Steuerung ist zum Auswählen des in Frage kommenden Funkzugangsmodus in Abhängigkeit dessen, ob der für den Funkzugangsmodus geschätzte Stromverbrauch innerhalb des maximal zulässigen Stromverbrauchs liegt, eingerichtet.
Die Steuerung kann zum Beispiel zum Auswählen eines Funkzugangsmodus als in Frage kommenden Funkzugangsmodus, nur wenn der für den Funkzugangsmodus geschätzte Stromverbrauch innerhalb des zulässigen Stromverbrauchs liegt, eingerichtet sein.
Die Steuerung ist zum Beispiel Teil der Chipsatz-Herstellerdomäne der Kommunikationsvorrichtung und ist zum Beispiel zum Empfangen der Präferenzliste von einer Komponente der Handgeräte-Herstellerdomäne der Kommunikationsvorrichtung (z. B. über eine Schnittstelle zwischen der Handgeräte-Herstellerdomäne und der Chipsatz-Herstellerdomäne wie die Multifunkzugangsschnittstelle gemäß ETSI (Europäisches Institut für Telekommunikationsnormen) eingerichtet.
Die Kommunikationsvorrichtung kann ferner einen Strategiemanager als die Komponente der Handgerät-Herstellerdomäne der Kommunikationsvorrichtung aufweisen, wobei der Strategiemanager zum Erstellen der Präferenzliste eingerichtet ist.
Die Kommunikationsvorrichtung 400 führt zum Beispiel ein Verfahren wie in 5 dargestellt aus.
5 stellt ein Flussdiagramm 500 dar, das ein Verfahren zum Auswählen eines Funkzugangsmodus darstellt.
Das Flussdiagramm 500 stellt ein Verfahren zum Auswählen eines Funkzugangsmodus dar.
Bei 501 wird für jeden von mehreren Funkzugangsmodi ein erwarteter Stromverbrauch bestimmt, der zum Kommunizieren unter Verwendung des Funkzugangsmodus erforderlich ist.
Bei 502 wird ein Funkzugangsmodus aus den mehreren Funkzugangsmodi als in Frage kommender, für die Kommunikation zu verwendender Funkzugangsmodus basierend auf den bestimmten erwarteten Energieverbräuchen ausgewählt.
Beispiele der Kommunikationsvorrichtung 400 und des durch das Flussdiagramm 500 dargestellten Verfahrens werden im Folgenden ausführlicher beschrieben.
Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung wird ein Verknüpfungsauswahlstrategiegenerator (Link Selection Policy Generator = LSPG) in die Handgeräte-Herstellerdomäne 313 der in Bezug auf 3 beschriebenen Architektur eingeführt. Der Verknüpfungsauswahlstrategiegenerator kann durch den Mobilitätsstrategiemanager 311 implementiert sein.
Demzufolge kann gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung ein Energieverbrauchsschätzer (Energy Consumption Estimator = ECE) in die Chipsatz-Herstellerdomäne eingeführt werden, der durch die Mobilfunksteuerung 305 implementiert sein kann, jedoch auch andere Komponenten der Chipsatz-Herstellerdomäne 308 betreffen kann.
Dies ist in 6 dargestellt.
6 stellt eine Kommunikationsvorrichtung 600 dar, die Komponenten zum Auswählen einer Funkzugangstechnologie oder einer Kombination von Funkzugangstechnologien aufweist.
Die Kommunikationsvorrichtung 600 entspricht der Kommunikationsvorrichtung 300 und weist, wie in Bezug auf 3 beschrieben, eine Chipsatz-Herstellerdomäne 608, die einen Block 601 für vereinheitlichte Funkanwendungen, eine oder mehrere Antennen 602, eine Flusssteuerung 603, einen Funkverbindungsmanager 604, eine Multifunksteuerung 605, einen Ressourcenmanager 606 und einen Konfigurationsmanager 607 aufweist, und eine Handgeräte-Herstellerdomäne 613 auf, die einen Netzwerkstapel 610, einen Mobilitätsstrategiemanager 611 und einen Administratorblock 612 aufweist. Die Handgeräte-Herstellerdomäne 613 und die Chipsatz-Herstellerdomäne 608 sind durch eine Multifunkzugangsschnittstelle 614 verbunden.
Ein LSPG 615 ist über dem Mobilitätsstrategiemanager 611 dargestellt, um zu zeigen, dass er durch den Mobilitätsstrategiemanager 611 implementiert sein kann. Er stellt zum Beispiel die Funktionalität des Mobilitätsstrategiemanagers 611 zum Erstellen einer RAT-Präferenzliste (also eine RAT-Auswahlstrategie) bereit.
Ein ECE 616 ist über verschiedenen anderen Komponenten der Chipsatz-Herstellerdomäne 608 dargestellt, um zu zeigen, dass er durch verschiedene Komponenten der Chipsatz-Herstellerdomäne 608 implementiert sein kann.
Der LSPG 615 und der ECE 616 können über die Multifunkzugangsschnittstelle 614 interagieren.
Die Verarbeitung zur Strategieerzeugung und RAT(oder Funkverknüpfungs)-Auswahl ist nachstehend gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung in Bezug auf 7 beschrieben.
7 stellt ein Flussdiagramm 700 dar, das ein Verfahren zum Auswählen einer Funkzugangstechnologie oder einer Kombination von Funkzugangstechnologien darstellt.
Bei 701 erfasst die Chipsatz-Herstellerdomäne 608 Kontextinformationen über verfügbare Systeme (d. h. RAT), zum Beispiel durch Scannen, durch den Empfang eines Informationskanals (z. B. des Cognitive Pilot Channel) usw., stellt Schlüsselleistungsindikatoren (wie SNR, RSSI, PER usw.) fest und leitet den erwarteten Modemenergieverbrauch (z. B. in Joule/Bit, d. h. in Joule pro Nutzbit) ab.
Zum Beispiel wird während der Chipsatzentwicklungszeit eine Anzahl von Energieverbrauchsmessungen je nach den KPI wie Schätzungen der SNR, RSSI, Netzwerkbelastung, PER usw. durchgeführt. Für jede Konfiguration wird ein Stromverbrauchswert, z. B. ein Joule/Nutzbit-Wert, d. h. ein Wert, der die erforderliche Energie pro Nutz(übertragenes)Bit für die durch eine Kombination von KPI vorgegebenen Funkbedingungen spezifiziert, abgeleitet. Der Stromverbrauchswert kann auch ein absoluter Wert oder ein Wert sein, der einem ganzzahligen Vielfachen eines kleinen vorbestimmten Joule/Nutzbit-Wertes entspricht.
Tabelle 1 ist ein Beispiel einer Tabelle von vorbestimmten Joule/(Nutz-)Bit-Werten, die für jeden Systemzustand (oder Funkbedingung), der durch eine Kombination von KPI (SNR und Netzwerkbelastung in diesem Beispiel) angegeben sind, wobei für jede RAT (WiFi, WiFi, das in TV White Spaces betrieben wird, LTE in diesem Beispiel) ein erwarteter erforderlicher Stromverbrauch zum Kommunizieren unter Verwendung dieser RAT bei einer bestimmten Dienstgüte (QoS), in diesem Beispiel bei einer niedrigen, mittleren und hohen Bitrate angegeben ist.
Zur Verringerung der Komplexität der Tabelle sind die KPI in drei Kategorien eingestuft: niedrig, mittel und hoch. Zum Beispiel werden für die SNR-Werte drei Stufen berücksichtigt: (SNR)_niedrig, (SNR)_mittel, (SNR)_hoch. Es sei darauf hingewiesen, dass eine beliebige andere Granularität diskreter Werte verwendet werden kann oder eine kontinuierliche Wertedarstellung verwendet werden kann. Es sei darauf hingewiesen, dass die Werte der KPI von der RAT abhängen können.
Tabelle 1: Modemstromverbrauch für Betrieb von RAT in Abhängigkeit des Systemzustands („SS”) in (Joule/Bit), wie zum Beispiel basierend auf Messungen während des Kommunikationsvorrichtungs-Entwicklungsprozesses gemessen
Zum Beispiel kann für LTE mit hoher SNR und mittlerer Netzwerkbelastung eine mittlere Bitrate, ein Stromverbrauch von B_{Mittel, SS2} in Joule/Bit erwartet werden.
Zum Beispiel werden bei 701 KPI, die den Systemzustand (d. h. die Funkbedingung) für jede RAT spezifizieren, durch Scannen der RAT oder durch beliebige andere Mittel zur Erfassung von Informationen, z. B. durch einen Cognitive Pilot Channel usw. festgestellt.
Die Stromverbrauchstabelle wie zum Beispiel Tabelle 1 ermöglicht, dass die Kommunikationsvorrichtung 600 einen erwarteten Stromverbrauch für jede RAT für eine gewünschte Datenübertragungsrate (z. B. niedrige Bitrate, mittlere Bitrate oder hohe Bitrate) bestimmt.
Da der Stromverbrauch einer RAT davon abhängen kann, ob gleichzeitig eine andere RAT betrieben wird, kann der Stromverbrauch zum Beispiel gemäß einem der folgenden Ansätze für eine Kombination von RAT für den Fall, dass die Kommunikationsvorrichtung 600 mehrere RAT gleichzeitig betreibt, abgeleitet werden.

– Die kombinierte Nutzung von RAT (z. B. WiFi und LTE) kann unabhängig von den Messungen für die einzelnen RAT (wie zum Beispiel in Tabelle 1 angegeben) betrachtet werden und der Gesamtstromverbrauch kann durch unabhängige Messungen für die Kombination von RAT bestimmt und in die Stromverbrauchstabelle aufgenommen werden.
– Man kann davon ausgehen, dass die kombinierte Nutzung von RAT zu einem Gesamtstromverbrauch führt, welcher der Summe der einzelnen Stromverbrauchswerte entspricht, die für die einzelnen RAT (wie z. B. in Tabelle 1 dargestellt) angegeben sind, wobei diese mit einem Faktor k gewichtet werden, der zum Beispiel ein reellwertiger Skalar im Bereich zwischen 0 und 1 ist und zum Beispiel kleiner als 1 ist. Zum Beispiel kann für eine Kombination von WiFi und LTE der erwartete Stromverbrauch als (Joule/Bit)_WiFi+LTE = k·[(Joule/Bit)_WiFi+LTE + (Joule/Bit)_WiFi+LTE] geschätzt werden. Unter Verwendung eines Faktors k von kleiner als 1 können Hardwarewiederverwendungsvorteile berücksichtigt werden.

Bei 702 zeigt die Handgeräte-Herstellerdomäne 613 der Chipsatz-Herstellerdomäne eine QoS-Anforderung, in diesem Beispiel im Hinblick auf eine Datenratenanforderung an, wie eine niedrige/mittlere/hohe Datenrate. Die QoS-Anforderung kann auch eine Anforderung in Bezug auf die Latenz, Verbindungszuverlässigkeit usw. sein.
Basierend auf der QoS-Anforderung der Kommunikation wird der Stromverbrauch für jede RAT (aller RAT, die zur Verwendung für die Kommunikation in Frage kommen) basierend auf der festgestellten Funkbedingung (wie zum Beispiel durch die KPI angegeben) und auf den vorbestimmten Werten, die in der Stromverbrauchstabelle (wie Tabelle 1) angegeben sind, abgeleitet.
Bei 703 leitet die Handgeräte-Herstellerdomäne (z. B. der LSPG 615) eine RAT-Auswahlstrategie durch Priorisieren einer RAT und/oder von RAT-Kombinationen zum Beispiel in Abhängigkeit der Kommunikationskosten ab. Jede RAT oder RAT-Kombination ist mit einem Indikator für maximalen Energieverbrauch, d. h. mit einem maximalen Energieverbrauch, bis zu dem die Verwendung der RAT oder RAT-Kombination zulässig ist, verknüpft. Diese Strategie (z. B. in Form einer Präferenzliste) wird der Chipsatz-Herstellerdomäne 608, z. B. dem ECE 615 zur Verfügung gestellt.
Zum Beispiel leitet die Handgeräte-Herstellerdomäne 613 (z. B. der LSPG 615) basierend auf den Kommunikationskosten für die verschiedenen RAT (z. B. die Kosten in Euro/Dollar/usw., die an den Betreiber eines bestimmten RAT-Netzwerks zu zahlen sind, zum Beispiel für eine bestimmte Verbindungszeit oder für eine bestimmte Datenmenge) eine Präferenzliste ab, die eine Rangordnung der RAT angibt, gemäß der die für die Kommunikation zu verwendende RAT ausgewählt werden sollte, sofern der maximal zulässige Stromverbrauch für diese RAT erfüllt ist. Mit anderen Worten ist für die Kommunikation die RAT auszuwählen, die in der Präferenzliste die am höchsten eingestufte RAT ist und für die der geschätzte Stromverbrauch am meisten dem maximal zulässigen Stromverbrauch für diese RAT entspricht.

Ein Beispiel einer Präferenzliste ist in Tabelle 2 angegeben.

Index	RAT	Obergrenze (Joule/Bit)
1	LTE	V_{U, LTE}
2	3G	V_{U, 3G}
3	2G	V_{U, 2G}
4	WiFi für TV White Spaces	V_{U, WiFiTVWS}
...	...	...
#	3G und WiFi gleichzeitig verwendet	V_{U, 3GWiFi}
...

Tabelle 2: In Abhängigkeit der Kommunikationskosten erstellt der Handgerätehersteller eine Präferenzliste für die RAT basierend auf dem gegenwärtigen Stromverbrauch.

Der Index in der ersten Spalte von Tabelle 2 spiegelt die Rangordnung der RAT wider, d. h., je niedriger der Index, desto höher die Einstufung der RAT (oder RAT-Kombinationen). Die am höchsten. eingestuften RAT werden für den Betrieb bevorzugt. Wie erwähnt, kann die Rangordnung basierend auf den Kosten abgeleitet werden. In dem Beispiel aus Tabelle 2 kann zum Beispiel die LTE-Kommunikation weniger kostenintensiv sein als die 3G-Kommunikation, weshalb LTE höher eingestuft ist als 3G.
Die rechte Spalte gibt die Energieverbrauchsgrenze für die RAT an, d. h. den maximalen Energieverbrauch, der für die Verwendung der RAT zulässig ist. Zum Beispiel ist die Verwendung von LTE nur bis zu einem Stromverbrauch der LTE-Kommunikation von V_U,LTE zulässig. Zum Beispiel kann seine Verwendung über dem maximal zulässigen Energieverbrauch im Hinblick auf die erforderliche Energie (z. B. aufgrund einer sehr hohen LTE-Netzwerkbelastung) zu „schmerzhaft” sein, selbst wenn sie am kostengünstigsten ist, und es muss zum Beispiel die 3G-Kommunikation ausgewählt werden, auch wenn sie teurer ist, jedoch einen niedrigeren Stromverbrauch hat. Dies kann als Kompromiss zwischen dem Energieverbrauch und zum Beispiel den Kommunikationskosten (wie in der Rangordnung reflektiert) betrachtet werden. Daher ist die RAT, die basierend auf der Präferenzliste ausgewählt wird, nicht unbedingt die RAT. die zu dem niedrigsten Gesamtstromverbrauch führt. Vielmehr kann die Präferenzliste die folgenden Aspekte berücksichtigen:

– Die zuverlässigkeit einer RAT (z. B. kann LTE gegenüber WiFi bevorzugt werden und somit in der Präferenzliste höher als WiFi eingestuft werden, selbst wenn der Stromverbrauch und die Kommunikationskosten im Vergleich zu WiFi etwas höher sind, da die Dienstgüte zuverlässiger beibehalten wird). Es sei darauf hingewiesen, dass, wenn zum Beispiel WiFi im Hinblick auf den Stromverbrauch und die Teilnahmekosten attraktiver wird als LTE, die Handgeräte-Herstellerdomäne angeben kann, dass WiFi und nicht LTE ausgewählt werden sollte (z. B. von LTE auf WiFi umgeschaltet werden sollte). Dies kann durch eine Präferenzliste geschehen, die entsprechend aktualisiert wird (z. B. durch höheres Einstufen von WiFi in der Präferenzliste basierend auf den Teilnahmekosten, jedoch unter Zulassen eines niedrigen maximal zulässigen Stromverbrauchs, sodass WiFi nur dann ausgewählt wird, wenn der erwartete Stromverbrauch gering ist), oder auch durch eine explizite Auswahlstrategie, die an die Chipsatz-Herstellerdomäne 608 gesendet wird.
– Betreiberpräferenzen (z. B. wenn der Handgerätehersteller Mobilgeräte für einen bestimmten Betreiber baut, können spezifische RAT-Präferenzen des Betreibers in die Ableitung der RAT-Auswahlstrategie aufgenommen werden).
– Die Präferenzen können von dem Standort der Mobilgeräte abhängen, sie können sich im Laufe der Zeit entwickeln und somit je nach Bedarf aktualisiert werden.

Die Präferenzliste kann der Einfachheit halber zum Beispiel basierend auf einer Einstufung der Teilnahmekosten (oder Kosten pro Verbindungszeit oder übertragene Datenmenge) in drei Kategorien, z. B. niedrig, mittel und hoch erstellt werden. Diese Einstufung kann an eine beliebige Anzahl von Klassen angepasst werden.
Die Präferenzliste stellt die Strategie (oder Strategien) für die RAT-Auswahl dar, die der Chipsatz-Herstellerdomäne 608 von der Handgeräte-Herstellerdomäne 613 angegeben wird.

Ein anderes Beispiel einer Präferenzliste ist in Tabelle 3 angegeben.

Index	Zu verwendende RAT für Ziel-QoS/-Datenrate	Untergrenze (Joule/Bit)	Obergrenze (Joule/Bit)
1	LTE	0	V_{U, LTE}
2	3G	V_{U, LTE}	V_{U, 3G}
3	2G	V_{U, 3G}	V_{U, 2G}
4	WiFi für TV White Spaces	V_{U, 2G}	V_{U, WiFiTVWS}

#	3G und WiFi gleichzeitig verwendet	V_{U, ...}	V_{U, 3GWiFi}
...

Tabelle 3

In dem Beispiel aus Tabelle 3 geht man davon aus, dass die Rangordnung nicht auf Kosten, sondern auf Präferenzen des Netzwerkbetreibers beruht. Zum Beispiel möchte der Netzwerkbetreiber, dass die Benutzer LTE verwenden, sodass LTE bis zu einem Stromverbrauch von V_{U, LTE} als die RAT gewählt werden soll. Von V_{U, LTE} bis V_{U, 3G} soll 3G gewählt werden (in diesem Beispiel geht man davon aus, dass der Stromverbrauch von 3G tatsächlich höher ist als derjenige von LTE und dass im Allgemeinen der Stromverbrauch der RAT (oder RAT-Kombinationen) in Tabelle 3 von oben nach unten zunimmt). Zum Beispiel würde es der Betreiber vorziehen, dass die Benutzer LTE verwenden, ermöglicht es ihnen jedoch, 3G zu verwenden (das zum Beispiel für die Benutzer kostengünstiger ist), wenn der LTE-Stromverbrauch so hoch wird, dass eine erzwungene Nutzung von LTE nicht mehr zu rechtfertigen ist.
Bei 704 führt die Chipsatz-Herstellerdomäne 608, z. B. der ECE 616 eine RAT-Verknüpfungsauswahl basierend auf der RAT-Auswahlstrategie (in diesem Beispiel durch die Präferenzliste angegeben) und gemäß den Energieverbrauchsschätzungen für die RAT aus.
Zum Beispiel wird die Präferenzliste aus Tabelle 2 über die Multifunkzugangsschnittstelle 614 an die Chipsatz-Herstellerdomäne 608 (z. B. den ECE 616) übertragen. Basierend auf dem geschätzten Stromverbrauch pro RAT (der z. B. durch Handgerätemessungen der KPI des Systemzustands basierend auf Tabelle 1 abgeleitet wird) wählt die Chipsatz-Herstellerdomäne 608 (z. B. der ECE 616) die erste RAT- oder RAT-Kombination (d. h. diejenige mit der niedrigsten Indexzahl) in der Präferenzliste, die die Stromverbrauchsanforderungen erfüllt, d. h. für die der geschätzte Stromverbrauch am meisten dem angegebenen maximal zulässigen Stromverbrauch entspricht.
Zum Beispiel überprüft die Kommunikationsvorrichtung 600 in dem Beispiel für die Präferenzliste aus Tabelle 2 zuerst, ob LTE die Anforderungen hinsichtlich QoS (z. B. Datenrate) bei dem angegebenen maximalen Modemstromverbrauchsbudget (basierend auf den gemessenen KPI) erfüllt. Wenn das Stromverbrauchsbudget und die QoS-Anforderung erfüllt sind, wird LTE als eine Funkzugangstechnologie für die Kommunikation ausgewählt. Falls nicht, wird eine entsprechende Prüfung für 3G durchgeführt und dann immer so weiter für 2G, WiFi für TV White Spaces usw., bis eine geeignete RAT oder RAT-Kombination gefunden wird.
Der Prozess kann ab 701 neugestartet werden, wenn sich die KPI für die festgestellten RAT (z. B. für eine beliebige der in Frage kommenden RAT) ändern. Zum Beispiel kann der erwartete Energieverbrauch für eine RAT neu bestimmt werden, wenn sich die KPI für die RAT ändern, und es kann bestimmt werden, ob die vorherige RAT-Auswahl gültig ist oder angesichts der veränderten KPI (und möglicherweise des veränderten erwarteten Energieverbrauchs) verändert werden sollte.
Der Prozess kann für eine Änderung der QoS-Anforderung zu 702 zurückkehren und die RAT-Auswahlstrategieableitung und die RAT-Auswahl (d. h. 703 und 704) können in diesem Fall noch einmal durchgeführt werden.
Die RAT-Auswahlstrategieableitung (d. h. 703) kann noch einmal durchgeführt werden, wenn sich die Teilnahmekosten ändern.
Es sei darauf hingewiesen, dass die RAT-Hauptauswahl in dem RAT-Auswahlprozess in 7 innerhalb der Chipsatz-Herstellerdomäne 608 gehandhabt wird, die Anweisungen (auf hoher Ebene) von der Handgeräte-Herstellerdomäne 613 empfängt, wie Strategien (genauer eine Präferenzliste in dem obigen Beispiel), die mit der RAT-Auswahl in Beziehung stehen. Als Alternative kann ein Großteil der oder die gesamte tatsächliche RAT-Auswahl in der Handgeräte-Herstellerdomäne 613 durchgeführt werden, wohingegen die Chipsatz-Herstellerdomäne 608 der Handgeräte-Herstellerdomäne 616 über die Multifunkzugangsschnittstelle 614 die erforderliche Metrik liefert (einschließlich Angaben zum Energieverbrauch in Bezug auf gegenwärtige Systemzustandsinformationen). Zum Beispiel kann eine solche (vereinfachte) Metrik anzeigen, dass eine RAT eine „gute Leistung” oder einen „niedrigen Stromverbrauch” hat. Somit kann zum Beispiel vermieden werden, dass die Handgeräte-Herstellerdomäne 613 Zugang zu den Stromverbrauchswerten (wie zum Beispiel in Tabelle 1 angegeben) erhält, da dies für den Chipsatzhersteller möglicherweise nicht wünschenswert ist.
Mit anderen Worten können in dem Verknüpfungs- oder RAT-)Auswahlansatz, der von der Chipsatz-Herstellerdomäne 608 und der Handgeräte-Herstellerdomäne 613 gemeinsam verwendet wird, die Aufgaben, die von den zwei Domänen 608, 613 ausgeführt werden, auf unterschiedliche Art und Weise zwischen den zwei Domänen 608, 613 aufgeteilt werden. Zum Beispiel kann die Chipsatz-Herstellerdomäne 608 die Informationen über den Energieverbrauch der verschiedenen RAT bereitstellen und die Handgeräte-Herstellerdomäne 613 wählt eine RAT basierend auf den Energieverbräuchen (und zum Beispiel aus einer Präferenzliste, wie oben beschrieben) aus und sendet einen expliziten RAT-Auswahlbefehl an die Chipsatz-Herstellerdomäne 608 und spezifiziert, welche RAT für die Kommunikation auszuwählen ist.
Wenn ferner ein RAT-Auswahlprozess in der Chipsatz-Herstellerdomäne 608 bereitgestellt wird, z. B. basierend auf einer Präferenzliste wie oben beschrieben, kann es die Option geben, dass die Handgeräte-Herstellerdomäne 613 diesen Prozess durch einen expliziten RAT-Auswahlbefehl aufhebt. Zum Beispiel kann die Handgeräte-Herstellerdomäne 613 die Nutzung einer Heimbasisstation (z. B. einer Femto-Zelle) des Benutzers erzwingen, wenn sich der Benutzer zu Hause befindet (was zum Beispiel durch die Nutzung eines Positionierungssystems wie GPS erkannt wird). Im Allgemeinen kann es Regeln oder Befehle geben, die vor der Präferenzliste Vorrang haben. Zum Beispiel kann die Handgeräte-Herstellerdomäne 613 der Chipsatz-Herstellerdomäne 608 „harte” RAT-Auswahlstrategien (wie die Anweisung zur Auswahl einer spezifischen RAT) und „weiche” RAT-Auswahlstrategien wie eine Präferenzliste mitteilen. Es sei darauf hingewiesen, dass, wenn die Chipsatz-Herstellerdomäne 608 die zu verwendende RAT (oder RAT-Kombination) ausgewählt hat, dies wiederum der Handgeräte-Herstellerdomäne 613 mitgeteilt werden kann, um zum Beispiel zu ermöglichen, dass der Benutzer über die ausgewählte RAT auf der Anzeige 208 der Kommunikationsvorrichtung 200 informiert wird oder eine Software, die auf dem Anwendungsprozessor (z. B. CPU 202) ausgeführt wird, ableiten kann, welche Dienste verfügbar sind.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass die RAT-Auswahlstrategie (oder -strategien) wie eine Präferenzliste nicht unbedingt von einem Netzwerkbetreiber, z. B. einem Betreiber eines Heimnetzwerks der Kommunikationsvorrichtung (d. h. dem Betreiber des Kommunikationsnetzwerks, bei dem der Benutzer der Kommunikationsvorrichtung Teilnehmer ist) angegeben werden, sondern auch mindestens teilweise von dem Benutzer der Kommunikationsvorrichtung definiert werden kann.
Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung wird ein Problem in Angriff genommen, das typischerweise ein zentrales Anliegen eines Kommunikationsnetzwerkbetreibers sein kann. Wenn sich zum Beispiel im Falle des oben in Bezug auf 7 beschriebenen RAT-Auswahlprozesses die Funkbedingungen (z. B. in Bezug auf die KPI) schnell verändern, kann der Fall eintreten, dass gemäß dem RAT-Auswahlprozess die Kommunikationsvorrichtung 600 ständig zwischen zwei (oder mehreren) RAT in einem hohen Tempo umschaltet. Dies wird als „Ping-Pong”-Effekt bezeichnet und ist in 8 dargestellt.
8 zeigt ein Zustandsdiagramm 800, in dem das Umschalten zwischen Funkzugangstechnologien dargestellt ist.
In diesem Beispiel schaltet die Kommunikationsvorrichtung 600 zwischen einem ersten Zustand 801, in dem LTE als RAT für die Kommunikation benutzt wird, und einem Zustand 802, in dem WiFi als RAT für die Kommunikation verwendet wird, rasch hin und her (wie durch die Pfeile 803 angegeben und unter der Annahme, dass die Zeit entlang einer Zeitachse 804 von links nach rechts verläuft).
Ein solches Verhalten der Kommunikationsvorrichtung 600 wirkt sich typischerweise negativ auf die Systemgesamtleistung aus und sollte daher typischerweise vermieden werden. Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung wird dies durch eine Kommunikationsvorrichtung wie in 9 dargestellt gelöst.
9 stellt eine Kommunikationsvorrichtung 900 dar, die Komponenten zum Auswählen einer Funkzugangstechnologie aufweist.
Die Kommunikationsvorrichtung 900 weist eine Kommunikationsschaltung 901 auf, die zum Kommunizieren unter Verwendung einer Funkzugangstechnologie eingerichtet ist.
Die Kommunikationsschaltung 900 weist ferner einen Detektor 902 auf, der zum Erkennen, ob eine vorbestimmte Wartezeit seit der Zeit einer Umschaltung (durch die Kommunikationsschaltung) zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie vergangen ist, eingerichtet ist.
Die Kommunikationsvorrichtung 900 weist ferner eine Steuerung 903 auf, die zum Steuern der Kommunikationsschaltung zum Umschalten zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie in Abhängigkeit dessen, ob bestimmt wurde, dass die vorbestimmte Wartezeit seit der Zeit der Umschaltung zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie vergangen ist, eingerichtet ist.
Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung wird somit ein „Ping-Pong”-Verhalten bezüglich der RAT-Auswahl durch Einführen einer vorgeschriebenen Wartezeit zwischen der Verwendung einer RAT und der Nichtverwendung einer RAT vermieden. Zum Beispiel ist das Umschalten zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie ein Umschalten zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Kommunizieren unter Verwendung einer anderen Funkzugangstechnologie Die Kommunikationsschaltung kann zum Beispiel zum Kommunizieren unter Verwendung einer oder mehrerer Funkzugangstechnologien, die die Funkzugangstechnologie einschließen, eingerichtet sein. Die Kommunikationsschaltung kann also mehr als eine Funkzugangstechnologie unterstützen (und kann den gleichzeitigen Betrieb einer oder mehrerer Funkzugangstechnologien unterstützen). Die Wartezeit wird zum Beispiel nach jeder Umschaltung erhöht und auf einen ursprünglichen (oder anfänglichen) Wert zurückgesetzt, sobald das System für eine vorbestimmte Zeitdauer stabil bleibt (d. h., das Kommunizieren unter Verwendung der RAT nicht gestartet oder gestoppt wird).
Der Detektor ist zum Beispiel zum Erkennen, ob eine vorbestimmte Wartezeit seit dem Zeitpunkt einer Umschaltung zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie vergangen ist, als Reaktion auf ein Ereignis, das die Umschaltung zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie auslöst, eingerichtet. Es kann zum Beispiel basierend auf veränderten Funkbedingungen (die zum Beispiel zu einem veränderten Energieverbrauch führen) bestimmt werden, dass von der Funkzugangstechnologie auf eine andere Funkzugangstechnologie oder von der anderen Funkzugangstechnologie auf die Funkzugangstechnologie umgeschaltet werden soll, wobei zum Beispiel in diesem Fall erkannt wird, ob die Wartezeit vergangen ist, und zwischen der Funkzugangstechnologie und der anderen Funkzugangstechnologie nur dann umgeschaltet wird, wenn die Wartezeit vergangen ist. Mit anderen Worten führen zum Beispiel der Detektor und die Steuerung das oben beschriebene Erkennen und Steuern als Reaktion auf das Ereignis aus, dass ein Funkzugangstechnologie-Umschaltkriterium erfüllt ist (was zum Beispiel eine Umschaltung auf das Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie oder eine Umschaltung auf das Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie, sondern unter Verwendung einer anderen Funkzugangstechnologie auslösen würde).
Es sei darauf hingewiesen, dass ein Umschalten auf das Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie ein Umschalten auf das Kommunizieren unter Verwendung eines Satzes von Funkzugangstechnologien, der die Funkzugangstechnologie einschließt, sein kann.
Das Ereignis ist zum Beispiel der Empfang einer Anweisung an die Kommunikationsschaltung zum Umschalten von dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie auf das Kommunizieren unter Verwendung einer anderen Funkzugangstechnologie oder zum Umschalten von dem Kommunizieren unter Verwendung der anderen Funkzugangstechnologie auf das Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie.
Es sei darauf hingewiesen, dass ein Umschalten auf das Kommunizieren unter Verwendung der anderen Funkzugangstechnologie ein Umschalten auf das Kommunizieren unter Verwendung eines Satzes von Funkzugangstechnologien, der die Funkzugangstechnologie nicht einschließt, sein kann.
Der Zeitpunkt der Umschaltung auf das Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und das Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie ist zum Beispiel der Zeitpunkt der aktuellsten Umschaltung zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie.
Die Kommunikationsvorrichtung kann ferner einen Speicher aufweisen, der die vorbestimmte Wartezeit speichert.
Die Steuerung kann ferner zum Generieren der vorbestimmten Wartezeit aus einer anfänglichen Wartezeit durch Erhöhen der anfänglichen Wartezeit als Reaktion auf die Umschaltung zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie eingerichtet sein.
Die Steuerung kann zum Beispiel ferner zum Erhöhen der vorbestimmten Wartezeit eingerichtet sein, wenn eine Umschaltung zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie durchgeführt wird.
Zum Beispiel ist die Steuerung zum Erhöhen der vorbestimmten Wartezeit mit jeder von mehreren aufeinanderfolgenden Umschaltungen zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie eingerichtet.
Die Steuerung ist zum Beispiel zum Erhöhen der Zeitdauer, um welche die vorbestimmte Wartezeit erhöht wird, eingerichtet, wobei die Steuerung zum Erhöhen der Zeitdauer mit jeder der mehreren aufeinanderfolgenden Umschaltungen zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie eingerichtet ist.
Die Steuerung ist zum Beispiel zum Einstellen der vorbestimmten Wartezeit auf eine anfängliche Wartezeit nach einer vorbestimmten Zeitdauer ohne Umschalten zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie eingerichtet.
Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung ist die Steuerschaltung zum Steuern der Kommunikationsschaltung eingerichtet, um zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie (z. B. nur dann) umzuschalten, wenn bestimmt wurde, dass die vorbestimmte Wartezeit seit der Zeit der Umschaltung zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie vergangen ist.
Die Steuerschaltung ist zum Beispiel zum Steuern der Kommunikationsschaltung eingerichtet, um zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie (z. B. nur dann) nicht umzuschalten, wenn bestimmt wurde, dass die Wartezeit seit der Zeit der Umschaltung zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie nicht vergangen ist.
Die Umschaltung zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie ist zum Beispiel ein Beginn des Kommunizierens unter Verwendung der Funkzugangstechnologie oder eine Beendigung des Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie.
Die Kommunikationsvorrichtung 900 führt zum Beispiel ein Verfahren wie in 10 dargestellt aus.
10 zeigt ein Flussdiagramm 1000, das ein Verfahren zum Auswählen einer Funkzugangstechnologie darstellt.
Das Flussdiagramm 1000 stellt ein Verfahren zum Auswählen eines Funkzugangsmodus dar.
Bei 1001 wird erkannt, ob eine vorbestimmte Wartezeit seit der Zeit einer Umschaltung zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie vergangen ist.
Bei 1002 ist die Kommunikationsschaltung zum Umschalten zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie in Abhängigkeit dessen, ob bestimmt wurde, dass die vorbestimmte Wartezeit seit der Zeit der Umschaltung zwischen dem Kommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie und dem Nichtkommunizieren unter Verwendung der Funkzugangstechnologie vergangen ist, gesteuert.
Es sei darauf hingewiesen, dass Aspekte, die im Kontext einer der in Bezug auf 4 und 9 beschriebenen Kommunikationsvorrichtungen beschrieben sind, gleichermaßen für die andere Kommunikationsvorrichtung und für die Verfahren zum Auswählen einer Funkzugangstechnologie und umgekehrt Gültigkeit haben.
Die verschiedenen Komponenten der Kommunikationsvorrichtungen (z. B. Detektor, Steuerung und Ermittlungseinheit) können mittels einer oder mehrerer Schaltungen implementiert sein. Eine „Schaltung” ist als eine Art Logikimplementierungsinstanz zu verstehen, die eine Spezialschaltung oder ein Prozessor sein kann, der eine Software ausführt, die in einem Speicher, einer Firmware oder einer beliebigen Kombination davon gespeichert ist. Daher kann eine „Schaltung” eine festverdrahtete logische Schaltung oder eine programmierbare logische Schaltung wie ein programmierbarer Prozessor, z. B. ein Mikroprozessor (z. B. ein Complex Instruction Set Computer(CISC)-Prozessor oder ein Reduced Instruction Set Computer(RISC)-Prozessor) sein. Eine „Schaltung” kann auch eine von einem Prozessor ausgeführte Software sein, z. B. eine beliebige Art Computerprogramm, z. B. ein Computerprogramm, das einen virtuellen Maschinencode wie z. B. Java verwendet. Jede beliebige andere Art von Implementierung der jeweiligen Funktionen, die nachstehend ausführlicher beschrieben werden, ist ebenfalls als eine „Schaltung” zu verstehen.
Ein Beispiel, in dem sich die vorgeschriebene Wartezeit nach jedem RAT-Neuauswahlprozess (d. h. jedem RAT-Umschaltereignis) verdoppelt, ist in 11 dargestellt.
11 zeigt ein Zustandsdiagramm 1100, das das Umschalten zwischen Funkzugangstechnologien darstellt.
Ähnlich wie in dem Beispiel aus 8 schaltet die Kommunikationsvorrichtung zwischen einem ersten Zustand 1101, in dem LTE als die RAT verwendet wird, und einem zweiten Zustand 1102 um, in dem WiFi als die RAT verwendet wird. Allerdings nimmt die Wartezeit zwischen zwei Umschaltereignissen (wie durch die Pfeile 1104 dargestellt) von einem Anfangswert ΔT auf 2ΔT, 4ΔT, 8ΔT, 16ΔT ... 2^nΔT zu, wobei „n” die Iterationszahl von Umschaltereignis zu Umschaltereignis ist. Daher nimmt die Wartezeit in diesem Beispiel exponentiell zu.
Zum Beispiel wird die Wartezeit nach einer vorbestimmten Zeit ohne Umschaltereignis auf den Anfangswert ΔT zurückgesetzt.
Wenngleich die Erfindung insbesondere in Bezug auf die spezifischen Aspekte dargestellt und beschrieben wurde, wird ein Fachmann verstehen, dass verschiedene Änderungen in Form und Detail daran vorgenommen werden können, ohne von dem Geist und Schutzbereich der Erfindung wie in den beiliegenden Ansprüchen definiert abzuweichen. Der Schutzbereich der Erfindung ist daher durch die beiliegenden Ansprüche angegeben, wobei sämtliche Änderungen, die in die Bedeutung und den Äquivalenzbereich der Ansprüche fallen, eingeschlossen sein sollen.

Claims

Kommunikationsvorrichtung (200, 300, 900), umfassend: eine Ermittlungseinheit (402, 902, 616), die für jeden von mehreren Funkzugangsmodi zum Ermitteln eines erwarteten Stromverbrauchs, der zum Kommunizieren unter Verwendung des Funkzugangsmodus erforderlich ist, eingerichtet ist; und eine Steuerung (401, 903, 605), die zum Auswählen eines Funkzugangsmodus aus den mehreren Funkzugangsmodi als in Frage kommender, für die Kommunikation zu verwendender Funkzugangsmodus basierend auf den bestimmten erwarteten Stromverbräuchen eingerichtet ist; gekennzeichnet dadurch, dass die Ermittlungseinheit (402, 902, 616) eingerichtet ist, eine gewünschte Dienstgüte von einer Handgeräte-Herstellerdomäne (313, 613) der Kommunikationsvorrichtung (200, 300, 900) zu erhalten und den zu erwarteten Stromverbrauch für die gewünschte Dienstgüte zu ermitteln; die Ermittlungseinheit (402, 902, 616) Teil einer Chipsatz-Herstellerdomäne (308, 608) der Kommunikationsvorrichtung (200, 300, 900) ist, und den erwarteten Stromverbrauch mittels einer Multifunkzugangsschnittstelle (314, 614) an die Handgeräte-Herstellerdomäne (313, 613) übergibt; die Handgeräte-Herstellerdomäne (313, 613) einen Policy-Manager (611, 615) umfasst, der zum Erstellen einer Präferenzliste basierend auf dem erwarteten Stromverbrauch eingerichtet ist, wobei die Präferenzliste eine basierend auf dem erwarteten Stromverbrauch festgelegte Rangordnung der mehreren Funkzugangsmodi angibt; die Steuerung (401, 903, 605) Teil der Chipsatz-Herstellerdomäne (308, 608) ist und eingerichtet ist, einer Präferenzliste von Policy-Manager (611, 615) der Handgeräte-Herstellerdomäne (313, 613) mittels der Multifunkzugangsschnittstelle (314, 614) zu empfangen, und die Steuerung (401, 903, 605) weiter zum Auswählen des in Frage kommenden, für die Kommunikation zu verwenden Funkzugangsmodus basierend auf der Rangordnung eingerichtet ist.
Kommunikationsvorrichtung (200, 300, 900) nach Anspruch 1, wobei die mehreren Funkzugangsmodi eine Funkzugangstechnologie und eine Kombination von Funkzugangstechnologien umfassen.
Kommunikationsvorrichtung (200, 300, 900) nach Anspruch 1, wobei die Ermittlungseinheit (402, 902, 616) ferner zum Ermitteln, für jeden der mehreren Funkzugangsmodi, einer Funkbedingung zum Kommunizieren mittels des Funkzugangsmodus und zum Ermitteln des erwarteten Stromverbrauchs für den Funkzugangsmodus basierend auf der für den Funkzugangsmodus bestimmten Funkbedingung eingerichtet ist.
Kommunikationsvorrichtung (200, 300, 900) nach Anspruch 3, wobei die Funkbedingung für einen Funkzugangsmodus die Last eines Kommunikationsnetzwerks, das für den Funkzugangsmodus verwendet werden würde, oder eine Empfangsqualität eines oder mehrerer Signale ist, die unter Verwendung des Funkzugangsmodus empfangen werden.
Kommunikationsvorrichtung (200, 300, 900) nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (401, 903, 605) ferner zum Steuern der Kommunikationsvorrichtung (200, 300, 900) zum Kommunizieren unter Verwendung des ausgewählten in Frage kommenden Funkzugangsmodus eingerichtet ist.
Kommunikationsvorrichtung (200, 300, 900) nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (401, 903, 605) zum Auswählen des in Frage kommenden Funkzugangsmodus ferner basierend auf einer für die Kommunikation gewünschten Datenrate eingerichtet ist.
Kommunikationsvorrichtung (200, 300, 900) nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (401, 903, 605) zum Auswählen des in Frage kommenden Funkzugangsmodus ferner basierend auf einer Funkzugangstechnologie(RAT)-Auswahl-Policy eingerichtet ist.
Kommunikationsvorrichtung (200, 300, 900) nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (401, 903, 605) zum Erstellen einer Rangordnung der Funkzugangsmodi basierend auf den bestimmten erwarteten Stromverbräuchen eingerichtet ist und zum Auswählen eines für die Kommunikation zu verwendenden Funkzugangsmodus basierend auf der Rangordnung der Funkzugangsmodi eingerichtet ist.
Kommunikationsvorrichtung (200, 300, 900) nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (401, 903, 605) zum Erstellen einer ersten Rangordnung des Funkzugangsmodus basierend auf den bestimmten erwarteten Stromverbräuchen eingerichtet ist und zum Empfangen einer Präferenzliste, die eine zweite Rangordnung der mehreren Funkzugangsmodi angibt, eingerichtet ist und zum Auswählen eines für die Kommunikation zu verwendenden Funkzugangsmodus basierend auf einer Kombination der ersten Rangordnung von Funkzugangsmodi und der zweiten Rangordnung von Funkzugangsmodi eingerichtet ist.
Kommunikationsvorrichtung (200, 300, 900) nach Anspruch 1, wobei die Präferenzliste ferner für jeden Funkzugangsmodus der mehreren Funkzugangsmodi einen maximal zulässigen Stromverbrauch angibt und die Steuerung (401, 903, 605) zum Auswählen eines Funkzugangsmodus als der in Frage kommenden Funkzugangsmodus in Abhängigkeit dessen, ob der für den Funkzugangsmodus geschätzte Stromverbrauch innerhalb des maximal zulässigen Stromverbrauchs liegt, eingerichtet ist.
Kommunikationsvorrichtung (200, 300, 900) nach Anspruch 10, wobei die Steuerung (401, 903, 605) zum Auswählen eines Funkzugangsmodus als in Frage kommender Funkzugangsmodus, nur wenn der für den Funkzugangsmodus geschätzte Stromverbrauch innerhalb des zulässigen Stromverbrauchs liegt, eingerichtet ist.