JP2000357987A - 移動端末、移動通信システム、及び移動端末の消費電力抑制方法 - Google Patents
移動端末、移動通信システム、及び移動端末の消費電力抑制方法Info
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Abstract
度を制限することにより消費電力を抑え、より長時間の
使用が可能な移動端末を提供する。 【解決手段】 バッテリー保持時間と最大データ伝送速
度とを互いに対応させてテーブル119に格納する。バ
ッテリー保持時間算出部118は、バッテリー残量検出
部117が検出したバッテリー残量と送信出力制御部1
15が生成した送信出力情報とに基づいてバッテリー保
持時間を計算する。比較部121は、算出されたバッテ
リー保持時間に対応する最大データ伝送速度をテーブル
から読み出し、入力部120に入力された、利用しよう
とするデータ伝送速度と比較する。比較の結果、低い方
のデータ伝送速度を用いて発呼要求を行う。
Description
の移動端末に関し、特に、移動端末の消費電力を抑制す
る技術に関する。
タ等の大量のデータをより短時間で伝送するため、より
高速のデータ伝送を実現するための研究開発が行われて
いる。例えば、次世代移動通信システムとして検討され
ているIMT−2000と呼ばれるシステムでは、その
データ伝送速度が最大2Mbpsとも言われており、現
在の移動通信システムとは比較にならないほどの高速伝
送が可能となる。
は、より高速の伝送速度が望まれているが、データ伝送
速度が上昇するほど、基地局及び移動端末の処理負担が
増え、消費電力が増加するという欠点がある。特に基地
局では、多数の移動端末との同時に交信しなければなら
ないため、全ての交信相手(移動端末)と高いデータ伝
送速度で交信するためには、装置が大型化し、コストの
上昇を招く。また、移動端末では、バッテリーから電力
供給を受けているので、消費電力の増加は致命的な欠陥
となる。
声通信のように、伝送する情報量が少ない場合には、低
い伝送速度でデータ伝送を行い、画像データ伝送のよう
に伝送する情報量が多い場合には、高い伝送速度でデー
タ伝送を行えるようにしている。即ち、移動端末は、発
呼を行う際に、データ送信に利用したいデータ伝送速度
を基地局側に通知(要求)する。通知を受けた基地局で
は、基地局の能力及び現在の処理状況に基づいて、要求
されたデータ伝送速度での受信(信号処理)が可能か否
か判断し、可能であればそのデータ伝送速度での送信を
移動端末に許可する。また、基地局は、要求されたデー
タ伝送速度での受信が不可能であれば、受信可能とな
る、より低いデータ伝送速度での送信を移動端末に許可
する。こうして、従来の移動通信システムでは、伝送す
る情報量に応じたデータ伝送速度で、通信を行うことに
より、基地局の処理負担を軽減して装置の大型化を回避
し、移動端末の消費電力を抑制している。
ムでは、移動端末の利用者が、指定したデータ伝送速度
を、そのまま移動局が要求するデータ伝送速度として基
地局に通知する。このようなシステムでは、例えば、移
動端末のバッテリーの残量が少ない場合であっても、高
いデータ伝送速度でのデータ伝送が行なわれる。その結
果、残り少ないバッテリーの電力が急速に消費されてし
まうという事態が生じ、最悪の場合、データ伝送の途中
でバッテリーが上がってしまうという問題点がある。
データ伝送速度を制限することにより消費電力を抑え、
より長時間の使用が可能な移動端末を提供することを目
的とする。また、このような移動端末を含む移動通信シ
ステムを提供することを目的とする。
は、バッテリーの消耗度を監視する監視部を備えた移動
端末が開示されている。しかしながら、この監視部は、
バッテリーの交換を円滑に行うためにバッテリーの消耗
度を監視しており、消費電力を抑制するために利用され
るものではない。
可変レート通信においてバッテリーを使用する移動端末
の消費電力の増大を抑えることを目的とする発明が開示
されている。しかしながら、この移動端末は、一定のデ
ータ伝送速度(即ち、データ量が一定)で送受信を行う
ものであって、本発明の移動端末とは全く異なる。
に対して発呼要求を行う際、データ送信に利用したいデ
ータ伝送速度を要求データ伝送速度として通知する移動
端末において、前記送信に利用したいデータ伝送速度を
入力するための入力手段と、バッテリーの残量を検出す
る残量検出手段と、該残量検出手段が検出したバッテリ
ー残量に基づいて、前記データ送信に利用したいデータ
伝送速度を制限し、前記要求データ伝送速度とする通信
速度制限手段とを備えたことを特徴とする移動端末が得
られる。
号を受信し、その受信電界強度に応じて、前記データ送
信の送信出力を制御する送信出力制御部を備え、前記通
信速度制限手段が、前記バッテリー残量に加え、前記受
信電界強度に基づいて、前記データ送信に利用したいデ
ータ伝送速度を制限し、前記要求データ伝送速度とする
ようにしてもよい。
ッテリー保持時間と要求可能最大データ伝送速度とを相
互に関連付けて記憶するテーブルと、前記バッテリー残
量と前記受信電界強度とに基づいて、予め定められた条
件下でのバッテリー保持時間を推定計算し、推定保持時
間を求めるバッテリー保持時間計算部と、前記テーブル
内で、前記推定保持時間に等しいバッテリー保持時間を
検索し、検索したバッテリー保持時間に対応する要求可
能最大データ伝送速度を読み出し、前記データ送信に利
用したいデータ伝送速度と比較する比較手段とを備え、
該比較手段の比較の結果に基づいて、読み出された要求
可能最大データ伝送速度及び前記データ送信に利用した
いデータ伝送速度のうち、低い方のデータ伝送速度を、
前記要求データ伝送速度として前記基地局へ通知するよ
うにすればよい。
含むことを特徴とする移動通信システムが得られる。
発呼要求を行う際、データ送信に利用したいデータ伝送
速度を要求データ伝送速度として通知する移動端末の消
費電力抑制方法において、入力手段から前記データ送信
に利用したいデータ伝送速度の入力が行なわれたとき
に、バッテリー残量を検出する工程と、前記バッテリー
残量に基づいて、前記データ送信に使用したいデータ伝
送速度を制限する工程と、制限されたデータ伝送速度を
前記要求データ伝送速度として前記基地局へ通知する工
程とを備え、前記バッテリーの残量に応じてデータ送信
速度を制限することで、バッテリーの消費を抑えるよう
にしたことを特徴とする移動端末の消費電力抑制方法が
得られる。
号を受信し、その受信電界強度を表す信号を生成する工
程を備え、前記データ速度を制限する工程が、前記バッ
テリー残量に加え、前記受信電界強度に基づいて、前記
データ送信に使用したデータ伝送速度を制限するように
してもよい。
程が、前記バッテリー残量と前記電界強度とに基づい
て、予め定められた条件下でのバッテリーの保持時間を
計算し、推定保持時間を求める工程と、バッテリー保持
時間と要求可能最大データ伝送速度とを相互に関連付け
て記憶するテーブルから、前記推定保持時間に対応する
要求可能最大データ伝送速度を読み出す工程と、読み出
された要求可能最大データ伝送速度と、前記データ伝送
に利用したいデータ伝送速度とを比較する工程と、比較
の結果の基づいて、読み出された要求可能最大データ伝
送速度及び前記データ伝送に利用したいデータ伝送速度
のうち、小さい方を、前記要求データ伝送速度として前
記基地局へ通知する工程とを含んでいる。
アー区間のデータ速度が可変である移動体システムにお
いて、移動端末がバッテリー残容量、及び送信出力から
バッテリー保持時間を算出して、移動端末が移動体シス
テムに要求する上りのエアー区間のデータ速度を変化さ
せることを特徴としている。
実施の形態について詳細に説明する。
端末10が使用される移動通信システムを示す。図1を
参照すると、基地局20は、サービスゾーン30を有し
ている。移動端末10は、サービスゾーン30内に位置
するとき、基地局20との交信が可能である。即ち、こ
のとき、移動端末10は、基地局からの制御信号(電
波)を受信している。
の移動端末は、基地局20と無線信号を送受するための
アンテナ111、アンテナ111を送受信で共用するた
めの送受共用器112、受信信号を信号処理するととも
にその受信電界強度を測定する受信部113、送信信号
を出力する送信部114、受信部113で測定した受信
電界強度に基づいて送信部114の出力を制御する送信
出力制御部115、バッテリー116の残量を検出する
バッテリー残量検出部117、送信出力制御部115か
らの受信電界強度とバッテリー残量検出部117からの
バッテリー残量とに基づいて、基本データ速度によるデ
ータ伝送を実行した場合のバッテリー保持時間を計算す
るバッテリー保持時間算出部118、バッテリー保持時
間と最大データ速度との関係を示す情報を保持し、バッ
テリー保持時間計算部118が求めたバッテリー保持時
間に対応する最大データ伝送速度を出力するバッテリー
保持時間/最大データ伝送速度対応テーブル119、利
用者が要求したいデータ伝送速度を入力するための入力
部120、入力部120から入力されたデータ伝送速度
と、テーブル119からの最大データ伝送速度とを比較
し、低い方を出力する比較部121、及び、比較部12
1から出力されたデータ伝送速度または最大データ伝送
速度を要求データ伝送速度として包含させた発呼要求信
号を生成し、送信部114へ出力する発呼要求部12
2、を備えている。
基地局から送信された無線信号を受信し、受信信号とし
て送受共用器112へ出力する。送受共用器112は、
アンテナ111から受け取った受信信号を受信部113
へ供給する。
受信信号を受け取るとその受信電界強度の測定を行い、
測定結果を送信出力制御部115へ出力する。また、受
信部113は、復調、復号などの信号処理を行う。
れた受信電界強度に基づいて、送信出力を決定し、決定
した送信出力を送信部114へ通知する。これは、基地
局において受信される無線信号の強度を一定にするため
に行う。つまり、移動端末が基地局から離れているとき
には、送信出力を上げ、基地局に近いときには、送信出
力を下げるように送信出力を決定する。
決定した送信出力で、送信信号を送受共用器112へ出
力する。送受共用器112は、送信部114からの送信
信号をアンテナ111へ供給する。アンテナ111は、
送受共用器112からの送信信号を無線信号としてエア
ー区間へ送出する。
度の入力があると、バッテリー残量検出部117は、バ
ッテリー116の残量を検出し、検出結果をバッテリー
保持時間算出部118へ通知する。
信出力制御部115より、受信電界強度情報又は送信出
力情報が供給されている。バッテリー保持時間算出部1
18は、バッテリー残量検出117からバッテリー残量
が通知されると、そのバッテリー残量と受信電界強度情
報又は送信出力情報とに基づいて、基本データ伝送速度
で送信動作を継続して行った場合のバッテリー保持時間
を算出する。ここで、移動端末では、送信動作が電力消
費の大半を占めるので、送信出力情報(受信電界強度情
報)を利用することで、ほぼ正確なバッテリー保持時間
を求めることができる。なお、基本データ伝送速度とい
うのは、例えば音声通信など、この移動通信システム
で、最も基本的なサービスを提供する場合のエアー区間
におけるデータ伝送速度である。即ち、エアー区間のデ
ータ伝送速度を高速化する方法として、TDMAのシス
テムでは、複数のタイムスロットを同時に使用する方法
が、CDMAのシステムでは、複数の拡散コードを同時
に使用する方法がある(いずれの場合も高速化しただけ
消費電力が増大する)けれども、ここでは、このような
方法を用いない状態を想定している。バッテリー保持時
間算出部118は、算出したバッテリー保持時間をバッ
テリー保持時間/最大データ伝送速度対応テーブル11
9へ出力する。
対応テーブル119には、基本データ伝送速度で送信動
作を行った場合のバッテリー保持時間と、そのバッテリ
ー保持時間に対応する最大データ伝送速度が登録されて
いる。バッテリー保持時間/最大データ伝送速度対応テ
ーブル119は、バッテリー保持時間算出部118が算
出したバッテリー保持時間に対応する最大データ伝送速
度を読み出して比較部121へ出力する。
これを超えるデータ伝送速度が入力部120に入力され
た場合に、入力されたデータ伝送速度に代わり、発呼要
求の際、要求データ伝送速度として使用されるものであ
る。図2の例では、バッテリー保持時間が長いほど、高
速データ伝送を認めるよう、バッテリー保持時間が、
0.5時間未満、05時間以上2時間未満、2時間以上
4時間未満、及び4時間以上の場合に、最大データ伝送
速度は、それぞれ、64kbps、128kbps、2
56kbps、及び512kbpsとしてある。なお、
本例では、64Kbpsが基本データ伝送速度である。
れたデータ伝送速度と、バッテリー保持時間/最大デー
タ伝送速度対応テーブル119からの最大データ伝送速
度とを比較する。入力部120からのデータ伝送速度
が、最大データ伝送速度よりも低い場合には、入力部1
20からのデータ伝送速度がそのまま発呼要求部122
へ出力される。逆に、入力部120からのデータ伝送速
度が、最大データ伝送速度よりも高い場合は、最大デー
タ伝送速度が発呼要求部122へ出力される。即ち、ユ
ーザーの要求(入力部120からのデータ伝送速度)は
制限される。
ータ伝送速度要求部を有する発呼要電文を生成する。デ
ータ伝送速度要求部には、比較部121からのデータ伝
送速度又は最大データ伝送速度が挿入される。発呼要求
部122は、生成した発呼要求電文を送信部114へ出
力する。
発呼要求電文を符号、変調するなどして、送受共用器1
12へ出力する。送受共用器112は、前述のように、
送信部114からの信号をアンテナ111へ供給する。
アンテナ111は、送受共用器112からの信号を無線
信号として基地局へ送信する。
末では、バッテリーの残量に応じ、基地局に要求するデ
ータ伝送速度を変えるようにしたことで、バッテリーの
消費電力を抑えることができる。しかも、送信出力に応
じてもデータ伝送速度を飼えるようにしたので、より適
切にバッテリーの消費電力を抑制することができる。
の、発呼要求時の動作について説明する。
しようとするデータ伝送速度を入力部120に入力す
る。ここでは、512kbpsを要求したとする。
計算部118は、バッテリー残量と送信出力情報とに基
づいて、移動端末10が基本データ速度で送信を行った
場合のバッテリー保持時間を計算する。ここでは、1.
5hだったとする。
時間/最大データ速度対応テーブル119は、計算され
たバッテリー保持時間に対応する最大データ伝送速度を
読み出す。ここでは、求めたバッテリー保持時間が1.
5hなので、最大データ伝送速度は、128kbpsと
なる。
用したいデータ伝送速度と、最大データ速度を比較し、
低い方を発呼要求部122へ出力する。ここでは、利用
したいデータ伝送速度が512kbpsであり、最大デ
ータ伝送速度が128kbpsなので、最大データ伝送
速度が発呼要求部122に通知される。発呼要求部12
2は、最大データ伝送速度を要求データ伝送速度とし
て、発呼要求電文のデータ速度要求部に載せる。移動局
10は、この発呼要求電文を用いて、基地局20に対し
発呼を行う。
最大データ伝送速度とを互いに対応させたテーブルを持
たせ、送信出力とバッテリーの残量とから、基本データ
速度で送信動作を行った場合のバッテリー保持時間を算
出し、算出したバッテリーの保持時間に対応する最大デ
ータ伝送速度を用いて、ユーザーが希望するデータ伝送
速度を制限するようにしたことで、消費電力を適切に抑
制することができ、バッテリー保持時間を長くすること
ができる。
ムの概略図である。
ク図である。
ーケンスを示す図である。
ある。
応テーブル 120 入力部 121 比較部 122 発呼要求部
6)
は、より高速の伝送速度が望まれているが、データ伝送
速度が上昇するほど、基地局及び移動端末の処理負担が
増え、消費電力が増加するという欠点がある。特に基地
局では、多数の移動端末と同時に交信しなければならな
いため、全ての交信相手(移動端末)と高いデータ伝送
速度で交信するためには、装置が大型化し、コストの上
昇を招く。また、移動端末では、バッテリーから電力供
給を受けているので、消費電力の増加は致命的な欠陥と
なる。
ッテリー保持時間と要求可能最大データ伝送速度とを相
互に関連付けて記憶するテーブルと、前記バッテリー残
量と前記受信電界強度とに基づいて、予め定められた条
件下でのバッテリー保持時間を推定計算し、推定保持時
間を求めるバッテリー保持時間算出部と、前記テーブル
内で、前記推定保持時間に等しいバッテリー保持時間を
検索し、検索したバッテリー保持時間に対応する要求可
能最大データ伝送速度を読み出し、前記データ送信に利
用したいデータ伝送速度と比較する比較手段とを備え、
該比較手段の比較の結果に基づいて、読み出された要求
可能最大データ伝送速度及び前記データ送信に利用した
いデータ伝送速度のうち、低い方のデータ伝送速度を、
前記要求データ伝送速度として前記基地局へ通知するよ
うにすればよい。
の移動端末は、基地局20と無線信号を送受するための
アンテナ111、アンテナ111を送受信で共用するた
めの送受共用器112、受信信号を信号処理するととも
にその受信電界強度を測定する受信部113、送信信号
を出力する送信部114、受信部113で測定した受信
電界強度に基づいて送信部114の出力を制御する送信
出力制御部115、バッテリー116の残量を検出する
バッテリー残量検出部117、送信出力制御部115か
らの受信電界強度とバッテリー残量検出部117からの
バッテリー残量とに基づいて、基本データ速度によるデ
ータ伝送を実行した場合のバッテリー保持時間を計算す
るバッテリー保持時間算出部118、バッテリー保持時
間と最大データ速度との関係を示す情報を保持し、バッ
テリー保持時間算出部118が求めたバッテリー保持時
間に対応する最大データ伝送速度を出力するバッテリー
保持時間/最大データ伝送速度対応テーブル119、利
用者が要求したいデータ伝送速度を入力するための入力
部120、入力部120から入力されたデータ伝送速度
と、テーブル119からの最大データ伝送速度とを比較
し、低い方を出力する比較部121、及び、比較部12
1から出力されたデータ伝送速度または最大データ伝送
速度を要求データ伝送速度として包含させた発呼要求信
号を生成し、送信部114へ出力する発呼要求部12
2、を備えている。
これを超えるデータ伝送速度が入力部120に入力され
た場合に、入力されたデータ伝送速度に代わり、発呼要
求の際、要求データ伝送速度として使用されるものであ
る。図2の例では、バッテリー保持時間が長いほど、高
速データ伝送を認めるよう、バッテリー保持時間が、
0.5時間未満、0.5時間以上2時間未満、2時間以
上4時間未満、及び4時間以上の場合に、最大データ伝
送速度は、それぞれ、64Kbps、128Kbps、
256Kbps、及び512Kbpsとしてある。な
お、本例では、64Kbpsが基本データ伝送速度であ
る。
しようとするデータ伝送速度を入力部120に入力す
る。ここでは、512Kbpsを要求したとする。
時間算出部118は、バッテリー残量と送信出力情報と
に基づいて、移動端末10が基本データ速度で送信を行
った場合のバッテリー保持時間を計算する。ここでは、
1.5hだったとする。
時間/最大データ速度対応テーブル119は、計算され
たバッテリー保持時間に対応する最大データ伝送速度を
読み出す。ここでは、求めたバッテリー保持時間が1.
5hなので、最大データ伝送速度は、128Kbpsと
なる。
用したいデータ伝送速度と、最大データ速度を比較し、
低い方を発呼要求部122へ出力する。ここでは、利用
したいデータ伝送速度が512Kbpsであり、最大デ
ータ伝送速度が128Kbpsなので、最大データ伝送
速度が発呼要求部122に通知される。発呼要求部12
2は、最大データ伝送速度を要求データ伝送速度とし
て、発呼要求電文のデータ速度要求部に載せる。移動局
10は、この発呼要求電文を用いて、基地局20に対し
発呼を行う。
Claims (7)
- 【請求項1】 基地局に対して発呼要求を行う際、デー
タ送信に利用したいデータ伝送速度を要求データ伝送速
度として通知する移動端末において、 前記送信に利用したいデータ伝送速度を入力するための
入力手段と、 バッテリーの残量を検出する残量検出手段と、 該残量検出手段が検出したバッテリー残量に基づいて、
前記データ送信に利用したいデータ伝送速度を制限し、
前記要求データ伝送速度とする通信速度制限手段と、を
備えたことを特徴とする移動端末。 - 【請求項2】 前記基地局からの送信信号を受信し、そ
の受信電界強度に応じて、前記データ送信の送信出力を
制御する送信出力制御部を備え、 前記通信速度制限手段が、前記バッテリー残量に加え、
前記受信電界強度に基づいて、前記データ送信に利用し
たいデータ伝送速度を制限し、前記要求データ伝送速度
とすることを特徴とする請求項1の移動端末。 - 【請求項3】 前記通信速度制限手段が、 バッテリー保持時間と要求可能最大データ伝送速度とを
相互に関連付けて記憶するテーブルと、 前記バッテリー残量と前記受信電界強度とに基づいて、
予め定められた条件下でのバッテリー保持時間を推定計
算し、推定保持時間を求めるバッテリー保持時間計算部
と、 前記テーブル内で、前記推定保持時間に等しいバッテリ
ー保持時間を検索し、検索したバッテリー保持時間に対
応する要求可能最大データ伝送速度を読み出し、前記デ
ータ送信に利用したいデータ伝送速度と比較する比較手
段とを備え、 該比較手段の比較の結果に基づいて、読み出された要求
可能最大データ伝送速度及び前記データ送信に利用した
いデータ伝送速度のうち、低い方のデータ伝送速度を、
前記要求データ伝送速度として前記基地局へ通知するよ
うにしたことを特徴とする請求項2の移動端末。 - 【請求項4】 請求項1,2、または3の移動端末を含
むことを特徴とする移動通信システム。 - 【請求項5】 基地局に対して発呼要求を行う際、デー
タ送信に利用したいデータ伝送速度を要求データ伝送速
度として通知する移動端末の消費電力抑制方法におい
て、 入力手段から前記データ送信に利用したいデータ伝送速
度の入力が行なわれたときに、バッテリー残量を検出す
る工程と、 前記バッテリー残量に基づいて、前記データ送信に使用
したいデータ伝送速度を制限する工程と、 制限されたデータ伝送速度を前記要求データ伝送速度と
して前記基地局へ通知する工程とを備え、 前記バッテリーの残量に応じてデータ送信速度を制限す
ることで、バッテリーの消費を抑えるようにしたことを
特徴とする移動端末の消費電力抑制方法。 - 【請求項6】 前記基地局からの送信信号を受信し、そ
の受信電界強度を表す信号を生成する工程を備え、 前記データ速度を制限する工程が、前記バッテリー残量
に加え、前記受信電界強度に基づいて、前記データ送信
に使用したデータ伝送速度を制限することを特徴とする
請求項5の移動端末の消費電力抑制方法。 - 【請求項7】 前記データ速度を制限する工程が、 前記バッテリー残量と前記電界強度とに基づいて、予め
定められた条件下でのバッテリーの保持時間を計算し、
推定保持時間を求める工程と、 バッテリー保持時間と要求可能最大データ伝送速度とを
相互に関連付けて記憶するテーブルから、前記推定保持
時間に対応する要求可能最大データ伝送速度を読み出す
工程と、 読み出された要求可能最大データ伝送速度と、前記デー
タ伝送に利用したいデータ伝送速度とを比較する工程
と、 比較の結果の基づいて、読み出された要求可能最大デー
タ伝送速度及び前記データ伝送に利用したいデータ伝送
速度のうち、小さい方を、前記要求データ伝送速度とし
て前記基地局へ通知する工程と、を含むことを特徴とす
る請求項6の移動端末の消費電力抑制方法。
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