JP2001515671A - 通信ネットワークと通信端末装置との間の情報伝送のための方法および通信端末装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複数の狭帯域のページングチャネルを使用することによりデータレートが低減され、つまりは呼び出しの到達性能を損なうことなくスタンバイモード中の移動通信端末装置の電力消費をいっそう低減させるための必要条件が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】 通信ネットワークと通信端末装置との間の情報伝送のための方法および通信端末 装置 移動通信端末装置の場合、つまりたとえばセルラ電話機などの場合、休止状態 （スタンバイモード）における電流消費は、どれくらいの期間にわたり受信部を スイッチオフ状態にしておいてよいかということに、かなり依存している。この 期間は慣用の移動無線ネットワークの場合、システムによってあらかじめ設定さ れる。そしてこの期間が長ければ長いほどエネルギー消費が少なくなるが、到来 したコールをつなぐまでの平均時間（応答時間）も長くなる。したがって、休止 状態における端末装置のエネルギー消費を僅かに抑えようとすればするほど、シ ステムはいっそう緩慢に応答するようになる。このような状況は、シグナリング チャネル（いわゆるページングチャネル、ＧＳＭ規格ではＰＣＨとも称する）が ページング副チャネル（いわゆるページングサブチャネル）に分割されるような 時分割多重方式によって発生する。種々のページングサブチャネルのページング 情報は、通信ネットワークから（つまりたとえばベースステーションサブシステ ムから）時間的にずらされて送信される。各移動無線端末装置は１つのページン グサブチャネルに割り当て られている。したがって受信機は、対応するページングサブチャネルの情報が送 信されるタイムインターバルでスイッチオン状態にあればよい。このことで端末 装置の電流消費はたしかに低減するけれども、受信機がスイッチオフ状態にある 期間が長ければ長いほど、到来したコールをつなぐまでにかかる平均時間が長く なってしまう。 したがって本発明の課題は、エネルギー消費をいっそう低減するとともに、到 来したコールをつなぐまでの平均時間（応答時間）もできるかぎり短く抑えるこ とにある。 この課題は、通信ネットワークと通信端末装置との間の情報伝送のための請求 項１記載の方法、ならびに請求項４記載の通信端末装置によって解決される。 本発明が基礎とする着想は、休止状態において受信機のスイッチオン期間では なくデータレートを低減することである。通信端末装置の電力消費は、情報伝送 に使用されるデータレートによって減少させることができるので、このような措 置によって受信中の電力消費が少なくなる。周知の方法の場合、受信中の電力消 費は、通信端末装置が目下休止状態にあるか否かとは実質的に無関係であり、そ れゆえ休止状態における平均電力消費は受信部のスイッチオン時間を短くするこ とで低減されていたのに対し、本発明によれば休止状態において受信中の（一時 的な）電力消費の低減が達 成される。したがって本発明によれば受信期間（受信機のスイッチオン時間）を 周知のシステムの場合よりも長くしておくことができ、このことで到来するコー ルをつなぐまでにかかる平均時間を短くすることができるし、あるいはエネルギ ー消費を抑えることができる。 従属請求項には本発明の有利な実施形態が示されている。 休止状態における通信端末装置の電力消費を受信期間中、低いデータレートを 用いることによって低減するという本発明による着想を、エネルギー消費に関し てさらに節約できるようにする目的で、受信期間の時間的な制限または低減と組 み合わせることもできることはいうまでもない。しかも相応のパラメータを適切 に選定することによって、つながるまでにかかる平均時間、休止状態中のエネル ギー消費、ならびに受信感度も同時に改善できる。 本発明の１つの変形実施形態によれば、狭帯域の多数のチャネルを設けること ができ、その際、その種のチャネルは休止状態における情報伝送用に通信端末装 置のグループに割り当てられている。そしてこれらのチャネルを時間領域または 周波数領域について、あるいは当業者に周知の他のやり方で、互いに分離するこ とができる。これらのチャネルのうちのいくつかを、あるいはさらに別の狭帯域 チャネルを、ある通信端末 装置から通信ネットワークへの情報伝送のために使用することもできる。 以下の図面を参照することで本発明を明確にすることができる。 図１は、本発明の１つの実施形態を示す概略図であって、この場合にはページ ングチャネルは、時間的に相前後して使用される狭帯域の多数のページングサブ チャネルに分けられている。 図２は、本発明の１つの実施形態を示す概略図であって、この場合にはページ ングチャネルは、部分的に時間的に順次連続してないしは並行して使用される狭 帯域の多数のページングサブチャネルに分けられている。 図３は、図１と図２に描かれた本発明による実施形態の組み合わせを示す概略 図である。 図４は、本発明による通信端末装置の１つの有利な実施形態を示す概略図であ る。 次に、図面を参照しながら有利な実施形態に基づき本発明について詳しく説明 する。 本発明は、１つの狭帯域のページングチャネルまたは複数の狭帯域のページン グチャネルの使用を意図しており、この場合、ページングチャネルの帯域幅は本 来の通話伝送に用いられる帯域幅あるいはそのために必要とされる帯域幅よりも 著しく狭い。実施可能な実現形態が図１に概略的に示されている。ここでは、い くつかの慣用の移動無線規格で使われるような時間的にずらされた複数のページ ングサブチャネルの代わりに、１つのページングチャネル（ＰＣＨ）が複数の狭 帯域のページングサブチャネル（ＰＳＣＨ１，．．．，ＰＳＣＨｎ）に分割され ており、これらはページングチャネルの周波数帯域（ＰＢ）の種々のサブバンド （ＰＳＢ１，．．．，ＰＳＢｎ）に位置している。したがってページングに使用 できる全帯域幅（ＰＢ）が、それ相応に狭い帯域幅をもつｎ個のサブバンドに分 割される。 図２には本発明の別の格別有利な実施形態が示されており、これによれば周波 数領域（ｆ）におけるページングサブチャネルの分離が、時間領域（ｔ）におけ る分離と組み合わせられる。この場合、１つのページングサブチャネルは、１つ の周波数領域（ＰＳＢ）と１つの時間領域（ＰＴＳ）により定義される。本明細 書に基づき当業者に明らかなように、本発明のいずれの実施形態を優先させるべ きかの判定は、どのような品質基準（受信機の感度、休止状態における所要エネ ルギー、あるいは端末装置へのコールがつながるまでにかかる平均時間など）を 最適化すべきであるかに依存する。 受信機（通信端末装置）がたとえば公共交通手段内にあり、そのような交通手 段の車体が強力な遮蔽作用を有していたり、最寄りのベースステーションからか なり離れたローカルな地域にあって、シンボルや符号などのストリングの伝送だ けしか意味がないのならば（ページング、ショートメッセージサービス、Paging ，Short Message Service）、システムの応答時間よりも受信機の感度に高い優 先順位をもたせたほうがよい。本発明によれば、このような様々な状況に対して きわめてフレキシブルに応答することができ、これは適用事例に応じて通信端末 装置に、その状況にできるかぎり整合した特性をもつ適切なページングサブチャ ネルを割り当てることができるからである。 図３にはこの種の変形例が略示されている。この場合、ページングチャネルは 、占有している時間領域の大きさの点で部分的に異なる種々のページングサブチ ャネルによって構成されている。本明細書から明らかなように、ページングサブ チャネルをその周波数領域の大きさの点で（すなわち帯域幅に関して）それぞれ 異ならせることもできる。これはたとえば、複数の基本的なページングサブチャ ネルを束ねて広帯域のページングサブチャネルを形成することによって実現する ことができる。このようにして通信端末装置を、ネットワークによってあらかじ め設定されたデータレートと目下の受信条件において、休止状態におけるエネル ギー消費を最適化することができる。しかも、ページングコールに対する通信端 末装置の応答を、伝送条件とコールの形式（音声、データ、ＳＭＳ）に依存させ ることができる。 さらに本発明の別の実施形態によれば、サブチャネルへのページングチャネル の分割を通信ネットワーク内の目下の状態つまりたとえばセル内の目下の状態に 整合させることができる。 本発明による通信端末装置は、その受信帯域幅を自身に割り当てられたページ ングサブチャネルの特性に整合させる手段を有している。この目的で有利にはデ ィジタルフィルタが設けられており、そのパラメータ（たとえばフィルタ係数） は他の受信帯域への移行時に問題なく変更できる。この種のディジタルフィルタ はたとえば、適切な信号プロセッサにおいて実行される適切なソフトウェア手段 によって実現可能である。 複数の端末装置から成るグループにそれぞれ割り当てられているページングサ ブチャネルの帯域幅の低減により、当然ながら最大データレートの低減が生じる 。このことは、それによってやはり端末装置の電力消費が低減される点で望まし い。しかし、低減されたデータレートで所定のデータ量を伝送するためには、そ れ相応にいっそう長い時間が必要とされる。この理由から、ページングチャネル またはそのサブチャネルを介して伝送される情報を以下のように構成するのが殊 に有利である。すなわち、目下のところ呼び出されていない端末装置は、その端 末装置に割り当てられたページングサブチャネルの送信期間のうちほんの一部分 によってすでに、それが目下のところ呼び出されていないことを識別できるよう に構成するのである。このようにした場合には、自身に割り当てられたページン グサブチャネルの次の（あるいは後続の）反復まで、端末装置は受信部をスイッ チオフ状態にしておくことができる。そしてこのようにすれば、呼び出し到達性 能を損なうことなく、エネルギー消費をいっそう小さくすることができるように なる。 このような構成はたとえば、ページングサブチャネルの送信期間の開始にあた り呼び出されたすべての端末装置のリストをブロードキャストすることによって 達成できる。そのあとではじめて、（該当する場合ならば）それら該当する端末 装置のためにさらに別の情報が送信されることになる。また、本発明の別の実施 形態によれば、そのつどの伝送を被呼加入者の加入者番号から始めるようにする こともできる。その際、相応の通信端末装置内に、比較を「リアルタイム」に実 行する手段が設けられており、これによれば符号が最初に一致しなくなったとき に受信機がスイッチオフされ、有利には次の加入者番号が伝送されるときにはじ めて再びスイッチオンされる。この場合、加入者番号の伝送は有利には一定のタ イムスロットパターンに従って行われる。 本明細書で説明したように、電力消費を低減させてエネルギー消費を抑える目 的で、データレートの低減 を利用することができる。しかし、ページングサブチャネルのタイムスロットパ ターンを短く設定することにより、コールがつながるまでの平均時間を低減させ ることもできる。さらに、受信機の感度を高める目的で、ページングサブチャネ ルの帯域幅の低減を利用することもできる。狭帯域のページングサブチャネルの 帯域幅、データレートならびにタイムスロットパターンを適切に選定し、相応の 通信端末装置の受信機を適切に設計することにより、当業者であれば本明細書に 基づき電力消費と時間的な到達性能と受信機の感度という場合によっては互いに 対立する要求の間で、望ましいバランスを実現することができる。 データレートが低減された状況で、たとえば受信段内における横流ないしは分 路電流の低減あるいは増幅器ブロック全体の遮断によって、端末装置における電 力消費の低減が得られる。これに対し受信機の感度を高めることが望ましい場合 には、たとえば受信段内における横流ないしは分路電流の上昇あるいは伝送すべ きデータの冗長的な符号化によって達成される。このような措置あるいは同じ作 用を成す措置の組み合わせによって、どのような所望の目標設定の組み合わせで も実現させることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．通信端末装置が休止状態を有する形式の、通信ネットワークと通信端末装置 との間の情報伝送方法において、 休止状態中、休止状態以外の情報伝送時のデータレートよりも低いデータレ ートを使用することを特徴とする情報伝送方法。 ２．複数の狭帯域のチャネル（ＰＳＣＨ）を使用し、それらのチャネルを休止状 態中の情報伝送のために複数の端末装置から成るグループに割り当てる、請求項 １記載の方法。 ３．通信端末装置から通信ネットワークへの情報伝送のために別の狭帯域チャネ ルを設ける、請求項２記載の方法。 ４．それぞれ異なるチャネルはそれぞれ異なる周波数範囲（ＰＢ１，．．．，Ｐ Ｂｎ）を占有する、請求項２または３記載の方法。 ５．１つのチャネルを周波数範囲とタイムスロットにより規定する、請求項２ま たは３記載の方法。 ６．種々のチャネルの周波数範囲および／またはタイムスロットの大きさをそれ ぞれ異ならせる、請求項５記載の方法。 ７．休止状態をもち該休止状態中も通信ネットワーク（ＫＮ）から情報を受信す る手段（ＥＭ）が設けら れている通信端末装置（ＫＥ）において、 休止状態での受信中は、休止状態以外での受信時のデータレートよりも低い データレートであることを特徴とする通信端末装置。 ８．休止状態での受信中は、休止状態以外での受信時の電力消費よりも僅かな電 力消費である、請求項７記載の通信端末装置。 ９．休止状態では受信機の感度が高められる、請求項７または５記載の通信端末 装置。 10．休止状態以外での受信時のデータレートよりも低いデータレートで通信ネッ トワークへ情報を送信する手段（ＳＭ）が設けられている、請求項７，８または ９のいずれか１項記載の通信端末装置。 11．ａ）一定のタイムスロットパターンの各時点で休止状態中に受信手段（ＥＭ ）をスイッチオンする手段（ＯＮＭ）と、 ｂ）受信した符号を加入者番号の符号と比較する手段（ＣＭ）と、 ｃ）比較の結果として相違が生じたならば前記タイムスロットパターンの次の 時点まで前記受信手段をスイッチオフする手段（ＯＦＦＭ）が設けられている、 請求項７〜１０のいずれか１項記載の通信端末装置。