JP2003529954A - Ｃｄｍａ移動局におけるウエークアップをスケジュールするための方法および装置 - Google Patents

Ｃｄｍａ移動局におけるウエークアップをスケジュールするための方法および装置

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JP2003529954A JP2000619952A JP2000619952A JP2003529954A JP 2003529954 A JP2003529954 A JP 2003529954A JP 2000619952 A JP2000619952 A JP 2000619952A JP 2000619952 A JP2000619952 A JP 2000619952A JP 2003529954 A JP2003529954 A JP 2003529954A
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    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

(57)【要約】 【課題】スロットページングモードにおいて動作する移動電話のウエークアップ時間をスケジュールすること。 【解決手段】無線移動局におけるページングウエークアップタイムをスケジューリングするための方法および装置。スロットページングメッセージをデコードするために移動局をウエークアップする決定は確率的に決定される。初期消失ページレート定数Ｍは移動局内にロードされる。特定の移動局ページングレートＲの測定は時間機関Ｔに対してなされる。測定されたページングレートＲは初期消失ページレート定数Ｍと比較される。消失ページレートＭが測定されたページングレートＲよりも大きければ、移動局は次のページングスロットに応答しない。消失ページレートＭが測定されたページングレートＲよりも小さければＭ対Ｒの割合にもとづく数が均一乱数発生器への入力として使用される。均一乱数発生器の出力は次のページングスロットでウエークアップするか否かを決定する。測定されたページングレートＲはランニング平均として更新される。可変消失ページレートＭ’の新しい値が、Ｒおよび初期値Ｍに基づいて計算される。可変消失ページレートＭ’の値は更新され、次のウエークアップ決定を行うために、測定されたページングレートＲのランニング平均と比較される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システムに関する。特に、本発明はスロットページング環
境における移動局において、ウエークアップ時間をスケジュールするための新規
で改良された方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
遠隔個別に情報を効率よく送信するための努力は種々の方法で満足され得る。
おそらく、最も一般的な遠隔通信装置はページャである。ページングシステムは
、公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）、ページングシステムコントローラ、および遠隔
ページング受信器にメッセージをブロードキャストする少数の送信器から構成さ
れる。メッセージをページャに送信するために、送信者はＰＳＴＮを介して情報
を入力する。送信者はページャの電話番号をコールし送信者の電話キーパッドを
用いて情報を入力することによりこれを行う。送信者はまた、情報を入力するた
めにモデムを有したコンピュータを使用することもできる。ＰＳＴＮはページン
グシステムコントローラにリンクされ、そこで、メッセージが意図されたページ
ャによってのみでコードされるように送信者により入力されたメッセージが符号
化される。符号化されたページングメッセージは次にページャへのブロードキャ
ストのために送信器に送られる。
【０００３】 ページングシステムは遠隔ページャに限られた方法で通信することを可能にす
る。しかしながら、ページャに送信可能な情報は極めて限られる。数字ページャ
の場合には、ページャディスプレイは数字メッセージのみを表示することができ
る。一般的に、送信者の電話番号のみがページャに送信される。送信者は、さら
に詳細な情報を通信するために電話番号をコールするのにページング受信者に依
存しなければならない。ページング受信者は近くの電話の利用性に応じて応答で
きる場合もあるし応答できない場合もある。
【０００４】 数字ページャに対する改良は英数字ページャである。英数字ページャは英字な
らびに数字の文字を表示することができる。これにより、送信者はテキストメッ
セージをページャに送信することが可能となる。英数字ページャは、ページング
受信者からの応答を必要としないかも知れない短いメッセージを送信可能である
。ページング受信者から応答を必要する場合には、電話番号をメッセージに含め
ることができる。応答するために、ページング受信者は数字ページャの場合のよ
うに送信者をコールする必要があるであろう。ページャのディスプレイは、ペー
ジャの物理的サイズを最小にするように制限されているので、より長いメッセー
ジはもっと厄介である。ユーザは、ページャの表示長より長いメッセージをスク
ロールする必要がある。
【０００５】 伝統的なページングシステムの不利な点はページング通信リンクが１方向であ
ることである。ページャは、ユーザに受信した送信しか知らせることができずペ
ージングメッセージの受信を継続的に待たなければならない。ページャは単に受
信器であり、メッセージを受信したというアクノレジメントを送信システムに提
供しない。ページングネットワーク送信器は、ページャがメッセージを受信する
であろう確率を増大させるために限られた回数メッセージを再送信する。ページ
ングネットワークはまたネットワーク内のページャの位置を決定することもでき
ない。システム内でページャを位置決めできない能力を克服するために、ページ
ングネットワークはネットワーク内のすべての送信器にすべてのページングメッ
セージを送信する。
【０００６】 伝統的なページングシステムの不利な点のいくつかは無線電話内にページング
受信器を組み込むことにより克服される。ほとんどすべての無線電話は英数字デ
ィスプレイを組み込む。短いテキストメッセージは、ページャに送られると同様
に無線電話に送信可能である。ユーザの応答が必要な場合、受信者はすでに電話
へのアクセスを持つ。コーリングパーティは、ページに送信して受信者がコール
バックするのを待つよりもむしろセルラ電話の番号をダイアルすることができる
ので、数字メッセージスタイルのページの必要性は必須的に除去される。
【０００７】 無線電話ネットワーク内へのページングの特別の実装は、１９９５年５月発行
のＴＩＡ ＩＳ−９５、「デュアルモードスペクトル拡散セルラシステムのため
の移動局―基地局互換性基準」に記載された実装を含む。他のコード分割多元接
続（ＣＤＭＡ）無線電話は実装された同様のページング能力を有する。
【０００８】 以下の説明は、無線電話内にページングのＣＤＭＡ実装下で得られる進歩およ
び改良の幾つかを詳細に示す。ＣＤＭＡ無線電話ネットワークにおいて、基地局
コントローラは、公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）を無線ネットワークにインターフ
ェースする。次に、基地局コントローラは無線通信を制御する複数の基地局トラ
ンシーバを介して電話にリンクする。ページング能力が無線電話内に実装されて
いるときは、ユーザは２つのハードウエアを携行する必要がない。さらに、ユー
ザは、すぐに利用可能な電話を用いて短いテキストメッセージに応答することが
できる。しかしながら、伝統的なページングシステムに対する改良は、無線電話
をページャと同じ場所に配置する以上のものである。ＣＤＭＡの利用は、無線電
話内にページングを集積するときに利点がある。ＣＤＭＡの使用により、電話の
受信器は１つの周波数で動作可能であり、メッセージに割当てられたコードチャ
ネルに基づいてページングとトラフィックメッセージを区別することができる。
トラフィックメッセージは音声メッセージまたはデータメッセージであり得る。
特定のコードがページングチャネルに対応し、他のコードがトラフィックチャネ
ルに対応する。固有の周波数よりもコードを用いることにより、ページングチャ
ネルまたはトラフィックチャネルに対応する受信器の同調周波数を積極的に変調
する必要性を無くす。
【０００９】 メッセージを送信するための無線電話の能力はユーザに明白でないかも知れな
いページングネットワークの主要な改良を提供する。電話の送信部は、ページン
グメッセージが受信されたとき電話が認識することを可能にする。アクノレジメ
ントが基地局により要求されるなら、電話はアクノレジメッセージを送信可能で
あり、アクセスチャネルを用いて基地局にそれを送信することが可能である。メ
ッセージを認識する電話の能力は、繰り返しページングメッセージを再送信する
基地局の必要性を低減する。繰り返しページングメッセージを再送信する基地局
の必要性を除去することはページングシステムの能力を増大させる。
【００１０】 さらに、ＣＤＭＡ電話は電話が存在するエリアをカバーしている基地局受信器
を登録する。ＣＤＭＡ電話が登録すると、基地局コントローラには電話の一般的
な位置に関する情報が供給される。特定の電話のためのページングメッセージが
発生されると、ページングシステムは、すべての送信器からメッセージを送信す
る必要がなく、最後の電話登録の付近内にある基地局トランシーバへの送信を制
限することができる。すべての送信器は、同じメッセージを同時に送信する必要
が無いので、送信を制限することはページングシステムの能力を増大させる。
【００１１】 無線電話は主として、バッテリ電源で動作する。バッテリの寿命を延長するこ
とは、電話の通話時間およびスタンバイ時間を最大限にする。バッテリ電源を節
約するために、ＣＤＭＡ電話は、特定の時間期間ページにのみ応答するように指
示されることができる。電話が積極的にページングチャネルを監視する必要が無
い期間、電話は、電力を節約するためにスリープモードにパワーダウンすること
ができる。スロットページングにおいて、電話が積極的にページングチャネルを
監視しなければならない時間期間が電話に割当てられる。ＴＩＡ ＩＳ−９５に
記載されたＣＤＭＡシステムにおいて、スロットページング構造は、８０ミリ秒
の２０４８ページングスロットの長さから構成される最大スロットサイクルを有
するものとして定義される。電話は基地局に、スロットモードで動作することを
知らせることができる。無線電話は基地局に、無線電話が使用しているサイクル
タイミングを通知する。次に、無線電話はその割当てられたスロットサイクルの
期間ページングチャネルを監視する。一般にスロットページングは最大スロット
サイクルをサブスロットに分割するいかなる分割に言及する。この場合、電話は
割当てられたサブスロットを積極的に監視することのみが要求される。電話がペ
ージングチャネルを監視していない期間、電話は電力節約を最大にするために動
作をスリープレベルに低減する。
【００１２】 スロットページングの使用により無線電話は電力を節約可能であるけれども、
電話は依然として割当てられた各スロットを監視しなければならない。このペー
ジングチャネルの周期的な監視は、電話内の電力節約をさらに最小にするように
改良可能である。いかなる特別の電話が特定のページングスロットサイクルでペ
ージを受信する可能性は確率的である。さらに、いかなるページングスロットサ
イクル内でページを受信する確率は時間とともに変化するランダムなプロセスで
ある。要求されるのは、割当てられたページングスロットを電話がスキップ可能
にする電話内のウエークアップを決定する方法である。割当てられたページング
スロットをスキップする決定は消失されたページの確率が低いことが保証されな
ければならない。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明はスロットページングモードにおいて動作する移動電話のウエークアッ
プ時間をスケジュールするための新規で改良された方法および装置である。電話
がページングチャネルを監視する方法は、割当てられたページングスロットサイ
クルを監視する決定を確率的に変化させることにより最適化することができる。
ページングメッセージを受信する確率が低減するにつれ、電話が次に割当てられ
たページングスロットサイクルをスキップする可能性が増大する。従って、スキ
ップしたページングスロットサイクルがページングメッセージを含まない確率は
高くなるであろう。このようにして、電話のバッテリ電力の消費のもとは最小化
され、それにより電話の通話時間およびスタンバイ時間を最大限にするであろう
。移動電話は、消失したページレートを表す定数Ｍによりイニシャライズされる
。電話は最初にページングレートＲという実験的評価を作る。次に、電話は確率
的アルゴリズムを用いて次に割当てられたページングスロットを無視するか否か
を決定する。可変の消失されたページレートＭ’の値は、ページングレートＲの
実験的評価および初期に割当てた消失されたページレートＭに基づいて調節され
る。次に割当てられたページングスロットのために、電話は、各割当てられたペ
ージングスロットに遭遇するたびに現在のページングレートＲのランニング評価
を更新する。各割当てられたページングスロットの後、電話は、次に割当てられ
たページングスロットを無視するか否かの確率的決定において、更新されたペー
ジングレートＲとともに可変の消失されたページレートＭ’を使用する。次に、
可変の消失されたページレートＭ’は、Ｍ’と更新されたページングレートＲと
の間の関係に依存して拡大または縮小される。可変の消失されたページレートＭ
’を調節することにより、スキップされる割当てられたページングスロットの数
は、ページングレートＲの変化とともに変化する。しかしながら、割当てられた
ページングスロットをスキップする決定は常にその後に、スキップされたページ
ングスロットにすぐ続く割当てられたページングスロットでウエークアップする
決定が続く。
【００１４】 初期の消失されたページレートＭは電話内のノンボラタイルメモリに記憶され
，電話が最初に製造業者によりプログラムされるときに選択可能である。受信し
たページの数を記憶するためのメモリロケーションを用いてページングレートの
ランニング更新を維持することができる。新しく割当てられたページングスロッ
トに遭遇すると、最も古いスロットにおいて受信したページの数は、現在の割当
てられたページングスロットにおいて受信されたページの数により上書きされる
。デジタルプロセッサは、ページングレートの値を計算し、可変の消失されたペ
ージレートを更新し、次に割当てられたページングスロットをスキップするか否
かの確率的決定を行う。
【００１５】 割当てられたページングスロットを選択的にスキップすることにより、電話は
より長い時間期間スリープモードにとどまることが可能であり、従ってバッテリ
電力を節約することができる。ページングスロットをスキップする決定は、ペー
ジが受信される確率に基づくので、ページが実際に消失される可能性は低いまま
である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴、目的および利点は、同一部には同符号を付した図面とともに以
下に述べる詳細な説明からより明らかになるであろう。
【００１７】 図１ａを参照すると、スロットページングは、ページングスロットサイクル内
の特別のページングタイムスロットを移動電話に割り当てることに言及する。図
１ａおよび１ｂの水平軸は時間を表す。ＩＳ−９５基準によれば、最大スロット
サイクル１１０は２０４８ページングスロットから構成される。各ページングス
ロット１１３は８０ミリ秒の長さであり、１６３．８４秒の最大スロットサイク
ル１１０長になる。最大スロットサイクル１１０内において、電話は特定のペー
ジングスロット１１５に割当てられる。電話は、その割当てられたスロット１１
５を監視していないときスリープモードにパワーダウンする。最大スロットサイ
クル１１０には、１つの割当てられたページングスロット１１５と２０４７の他
のページングスロット１１３とがある。図１において、割当てられたページング
スロット１１５以外のページングスロット１１３は最大スロットサイクル１１０
において、代表的に示されているに過ぎず、簡単化のために他のスロットサイク
ル１２０、１３０、１４０、１５０および１６０のいずれに対しても示されてい
ない。
【００１８】 特定のページングスロットを割当てることにより、電話はバッテリ電力を節約
することができ、それによりバッテリ寿命、通話時間およびスタンバイ時間を最
大化することができる。割当てられたスロット間の時間を調節するために、シス
テムは、最大スロットサイクル１１０をより小さなスロットサイクル１２０、１
３０および１４０に分割することができる。スロットサイクルインデクス（ＳＣ
Ｉ）の値がスロットサイクルの長さを決定する。電話は基地局にページングスロ
ット割当てとともにＳＣＩ値を送信する。７のＳＣＩ値が最大スロットサイクル
長１１０に相当する。ＳＣＩの値を減少させるために、スロットサイクル長は１
／２にされる。それゆえ、６のＳＣＩは、最大スロットサイクル長１１０の１／
２であるスロットサイクル長になる。スロットサイクル長の減少は、図１ａに１
２０、１３０および１４０として示される。スロットサイクル長に関係無く、電
話は、各スロットサイクル内の１つのページングスロット１１５に割当てられる
。各割当てられたページングスロット内に複数のページングメッセージの可能性
があるが、いずれか１つの電話に対しては、各割当てられたページングスロット
内の１つのページングメッセージより大きくなることはない。１つ以上の電話を
同じページングスロットに割当てることができるが、ページングメッセージは、
到達するように意図された特定の電話にアドレスされる。それゆえ、電話は、ア
ドレスされていないページングメッセージをデコードすることはない。
【００１９】 図１ｂを参照すると、与えられたスロットサイクルインデックスに対してスロ
ットサイクル１５０が定義され、ページングスロット１１５がその電話に割当て
られる。本発明の前に、電話は、いかなる割当てられたスロットサイクル１５０
内の割当てられたスロット１１５を監視しなければならない。本発明において、
電話は、いかなる割当てられたスロットサイクル１５０内の与えられた割当てら
れたページングスロット１１５を監視すべきか否かを確率的に決定する。電話は
、特定のスロットサイクル１５２内の割当てられたページングスロットを無視す
るように決定することができる。これは、基地局がページングスロットの割当て
に従って個々の電話にページをブロードキャストしているので、ページを消失す
る危険を冒して行われる。電話は消失したページの確率がしきい値より低いと判
断すると、特定のページングスロットを無視する決定を独立して行う。
【００２０】 ウエークアップおよび監視するための決定あるいは特定のページングスロット
を無視するための決定は許可可能な消失したページレートＭを現在のページング
レートＲの評価と比較するルーチンを用いて決定される。図２を参照すると、ル
ーチンは最初にステップ２０２において、消失したページレートＭの値をイニシ
ャライズする。この値は電話製造業者により発生され、電話がプログラムされる
と同時に電話内のノンボラタイルメモリにロードされる。定数Ｍは、最初の受け
入れ可能な消失ページレートを表す。ルーチンはさらに可変の消失ページレート
Ｍ’の値をＭに等しくなるようにイニシャライズする。可変の消失ページレート
Ｍ’の値は最初を除くすべてのウエークアップ決定のために使用されるであろう
。ウエークアップルーチンはＭのイニシャル値にもとづいてＭ’の次の値を調節
するであろう。ウエークアップルーチンは、ノンボラタイルメモリの記憶ロケー
ションからＭの値を検索する。次に、電話はページングレートＲを経験的に得る
。ステップ２０４において、時間ＴにおけるページＰの合計数が測定される。こ
れを行うために、時間期間Ｔに対して各割当てられたページングスロットを監視
し、受信したページ数をカウントする。受信したページ数は電話にアドレスされ
たページ数に相当する。時間期間Ｔはページングレートの良い評価を可能にする
ために十分長くなければならない。
【００２１】 時間Ｔを選択する際に評価される多数の設計関心事がある。時間Ｔはページン
グレートの移動平均の次の計算のために使用されるウインドウサイズになるであ
ろう。時間Ｔがページングレートの変化に関連して非常に長くなるように選択さ
れるなら、短いバーストのページング活動は平均ページングレートにほとんど影
響を与えない。しかしながら、時間Ｔが非常に短く選択されるなら、平均ページ
ングレートは、ページング活動のバーストにより大きく影響を受ける。与えられ
た時間Ｔに対して割当てられたページングスロットの数はスロットサイクルイン
デックスの選択に比例して変化することも注意しなければならない。この方法を
使用する利点は、ページングレートの変化が、固定時間ウインドウに関連して変
化することである。ＳＣＩの値が低い場合、割当てられたページングスロット間
の時間は低い。ＳＣＩの値が高い場合、割当てられたページングスロット間の時
間は比例的に高い。それゆえ、与えられた時間Ｔにおいて、ページングレートは
、高いＳＣＩのページング活動のバーストにより感じやすいであろう。時間Ｔを
定義する他の方法はページングレートの計算において、使用するページングスロ
ットの特定の数を選択することである。その結果、時間Ｔはスロットサイクルイ
ンデックスに比例して変化する。この方法を使用する利点は、ＳＣＩの値がペー
ジングレートの感度に影響を与えないことである。第２の方法を用いて、平均化
される割当てられたページングスロットの数が５０でＳＣＩが７であるならば、
時間Ｔは１３６．５３分であり、２時間を少し越える値である。比べると、割当
てられたページングスロットの数が５０でＳＣＩが３であるなら、時間Ｔは８．
５３分である。
【００２２】 測定時間Ｔはトラフィック呼期間を補償するように調節可能である。トラフィ
ック呼は音声呼とデータ呼である。その時間、ユーザは、電話が必ずしもページ
を受信する必要がないトラフィック呼に従事している。ユーザがトラフィック呼
に従事する時間フレームをページングレートの計算がカバーするなら、計算され
たページングレートは真のページングレートを正確に反映していないかも知れな
い。ユーザトラフィック呼を補償するために、ユーザがトラフィック呼に従事し
ているとき測定時間Ｔは一時停止される。
【００２３】 時間Ｔの期間遭遇した割当てられた全ての数のページングスロットにおいて受
信したページの数は固有のメモリロケーションにセーブされる。時間Ｔにおける
各割当てられたページングスロットは、そのスロットの期間ページが受信された
か否かを記録するメモリロケーションを有する。受信したページ数に関する統計
は標準のページングメッセージサービスに加えて維持される。いかなる受信され
たページは電話内に組み込まれた標準ページングソフトウエアに従ってサービス
される。その結果、時間Ｔにおいて受信したページの合計数は、割当てられたペ
ージングスロットを表すメモリロケーションの値の単なる合計である。次にステ
ップ２０６において、ページングレートＲは、時間Ｔにおける利用可能なページ
ングスロットの合計数により除算された時間ＴにおけるページＰの合計数として
計算される。上限は各割当てられたページングスロットに対して１ページである
のでページングレートＲは必然的に１より小さい分数である。ページングレート
Ｒが計算されると、ルーチンは判断ステップ２１０に進む。判断ステップ２１０
において、ルーチンは、消失したページレートＭが測定したページングレートＲ
より大きいか否かを問う。消失ページレートＭが測定したページングレートＲよ
り大きければＭのオリジナル値が非常に高くその結果電話は多くの割当てられた
ページングスロットをスキップする。これは、受け入れることのできない数の消
失されたページを生じる結果となるであろう。過度の初期の消失ページレートＭ
の状況を調整するために、ルーチンはステップ２１２において、可変の消失ペー
ジレートＭ’の値に倍率をかける。Ｍ’の新しい値はＭ／２である。
【００２４】 次に、ルーチンはステップ２１４に進み、最も古いスロットにおいて受信した
ページの数がＰの値から減算される。これは、ページングレートＲの移動平均が
計算できるように行われる。ページングレートＲの移動平均の計算は、時間Ｔに
おける各割当てられたページングスロットに対応する個々のメモリロケーション
を用いて容易となる。各個々のメモリロケーションは、その割当てられたページ
ングスロットにおいて受信したページの数（０または１）を保持する。この結果
、Ｒの値は、メモリロケーションの数だけ分割されたメモリロケーションの各内
容の合計である。移動平均の計算は、メモリロケーションがスタックとして構成
されていればさらに容易となる。最も最近に割当てられたページングスロットの
ページの数を表す値がスタックにプッシュされると、スタック内の他の全てのエ
ントリは１ロケーション下方向に移動し、次の最も古い値をはずす。この結果最
も古い値は失われる。これは、ファーストインファーストアウト（ＦＩＦＯ）ス
タックとしてビジュアル化可能である。最も最近の値がスタックの一番上にプッ
シュされ、他のすべての値は１ロケーション下方向に移動される。最も下の値が
スタックからでて破棄される。
【００２５】 次に割当てられたページングスロットをスキップすることより前もってページ
ングレートＲの値がスタックにプッシュされる。もし電話がウエークアップする
のであれば、割当てられたページングスロットから決定される値に変えて値Ｒが
使用される。Ｒは、次に割当てられるページングスロットがページを含む確率に
相当するので、ページングレートＲの値が使用される。次のアクティブなページ
ングスロットはスキップされるであろう。従って、スキップされた割当てられた
ページングスロットにおけるページ数の評価は、割当てられたページングスロッ
トがページを含んでいたであろう確率である。値Ｒをスタックにプッシュするこ
とは、スタック内の値が時間Ｔより古い値を表さないようにスタックの長さも維
持する。
【００２６】 Ｒの値がスタックにプッシュされると、ルーチンはステップ２１５に進み、ス
タック内のすべての値を加算することによりページＰの合計数を再計算する。次
に、ルーチンはステップ２１６に進み、ページングレートの値がＰの新しい値を
用いて更新される。ページングレートＲの更新された値は時間Ｔにおけるページ
ングスロットの合計数で除算されたＰに等しい。次に、ルーチンはステップ２１
８に進み、電話は次に割当てられたページングスロットを無視する。これは割当
てられたページングスロットが生じたとき電話をスリープモードに維持すること
により行われる。ルーチンは、スキップされる割当てられたページングスロット
の通過に従うポイント２４０に進む。
【００２７】 判断ステップ２１０において、Ｍの値がＲより大きくなければルーチンはステ
ップ２３０に進む。ステップ２３０において、値Ｗは均一乱数発生器（ＵＲＮＧ
）への入力のために発生される。値Ｗは１−（Ｍ／Ｒ）に等しく、電話が次に割
当てられたページングスロットでウエークアップする確率を表す。値Ｗはステッ
プ２３２において、均一乱数発生器（ＵＲＮＧ）に入力される。
【００２８】 ＵＲＮＧは均一に分布された１乃至１００の乱数を発生する乱数関数の出力を
使用する。均一分布において、分布レンジ上のいかなる数も発生される等しい確
率を有する。均一の分布と仮定すると、Ｎ個の数の離散集合に対してある特定の
番号が戻る確率は１／Ｎである。均一の分布と仮定すると、シーケンシャルなＮ
個の数の離散集合に対して乱数関数がそのシーケンスのＸ番めの値より小さい数
を発生する確率はＸ／Ｎである。従って１乃至１００の間で均一に分布された整
数の離散集合に対して乱数関数がＸより小さい数を発生する確率はＸ／１００で
ある。
【００２９】 乱数関数が１００＊Ｗより小さい数を戻すなら、ＵＲＮＧはＴＲＵＥを戻す。
さもなければ、ＵＲＮＧはＦＡＬＳＥを戻す。均一分布に関する上述の議論から
、ＵＲＮＧへの入力ＷはＵＲＮＧの出力がＴＲＵＥである確率を表す。ＵＲＮＧ
の動作は図４に示すフローチャートに要約される。ステップ２００２において、
ＵＲＮＧは外部ルーチンから入力値を受け取る。この場合外部ルーチンはウエー
クアップルーチンである。ステップ２００４において、ＵＲＮＧは１００×入力
値を計算する。次に、ステップ２００６において、ＵＲＮＧは均一乱数関数を用
いてレンジ［１，１００］の乱数を発生する。ステップ２００８において、発生
された乱数は１００×入力値と比較される。発生された乱数が１００×入力値よ
り小さければ、ＵＲＮＧはステップ２０１０において、ＴＲＵＥを戻す。発生さ
れた乱数が１００×入力値より小さくなければ、ＵＲＮＧはステップ２０１２に
おいて、ＦＡＬＳＥを戻す。あるいは、均一乱数関数がレンジ［０．０１、１．
００］の乱数を発生することができるならば入力値に１００を乗算する理由はな
い。
【００３０】 図２に戻ると、判断ステップ２３４はＵＲＮＧの出力がＴＲＵＥかＦＡＬＳＥ
かをチェックする。ＵＲＮＧの出力がＦＡＬＳＥであれば、ルーチンは上述した
ステップ２１４に進む。ＵＲＮＧからのＦＡＬＳＥ出力は、ウエークアップルー
チンに次の割当てられたページングスロットをスキップさせる。それゆえ、値Ｗ
は電話が次の割当てられたページングスロットにおいて、ウエークアップする確
率を表す。ＵＲＮＧの出力がＴＲＵＥならウエークアップルーチンはポイント２
４０に進む。
【００３１】 ポイント２４０は図２に示すフローチャートを図３に示すフローチャートとつ
なぐ。図３を参照すると、ポイント２４０はウエークアップルーチンの流れをス
テップ２４２に方向づける。ステップ２４２は次の割当てられたページングスロ
ットにおいてウエークアップするように電話に指示する。次に、ウエークアップ
ルーチンはステップ２４４に進み、最も古いページングスロットにおいて受信さ
れたページの数がＰの値から減算される。これを行うために、最も古いページン
グスロットに対応するメモリロケーションの値がクリアされる。あるいは、ＦＩ
ＦＯスタックが使用されるなら、最も古いページングスロットにおいて受信した
ページの数を減算することは新しい値をスタックにプッシュすることにより合計
ページ数を更新することに結合可能である。スタックにプッシュされる新しい値
はステップ２７６−２７４において決定される。
【００３２】 判断ステップ２７０において、ルーチンは電話がページングスロットメッセー
ジをデコード可能であったかチェックする。電話がスロットメッセージを出来な
かったであろう多くの理由がある。割当てられたスロットメッセージのデコード
の不能は、基地局から電話へのＲＦ信号のフェードによるかも知れないしあるい
は、割当てられたページングスロットの時間電話が順方向リンクのシグナルヌル
に位置しているためかも知れない。電話がスロットメッセージをデコード可能で
あれば、ルーチンはステップ２７４に進み、電話は割当てられたページングスロ
ットにおいて、受信したページ数をカウントする。次にページＰの合計数が再計
算される。ページカウントを記憶するスタックメモリ方法が使用されるなら、現
在のページングスロットで受信したページの数をスタックにプッシュし、スタッ
ク内のすべての値が加算されてＰの値を得る。スタックは、新しい値がスタック
にプッシュされると、スタック内の最も古い値が自動的に破棄されるので、時間
フレームＴ内のページのランニングカウントはスタックを用いて容易に計算され
る。判断ステップ２７０が電話は現在のページングスロットをデコードできなか
ったと判断すると、ウエークアップルーチンはステップ２７２に進む。電話はペ
ージングスロットメッセージをデコードできなかったので、ページＰのランニン
グ合計数を更新するためにページングスロット内のページ数の評価を行わなけれ
ばならない。ウエークアップルーチンは等しい尤度を、ページングメッセージが
受信されたであろう確率に割当てかつページングメッセージがデコードされない
ページングスロットにおいて、受信されなかったであろう確率に割当てる。それ
ゆえ、デコードされないページングスロットに割当てられたページの数は０．５
である。Ｐの値は、Ｐ＝Ｐ＋０．５になるように更新される。ページカウントを
記憶するスタックメモリ方法が使用されるなら、値０．５がスタックにプッシュ
され、スタック内のすべての値が加算されて新しい値のＰを得る。数０．５はペ
ージングメッセージを含む割当てられたページングスロットの確率に相当するよ
うに選択することが可能である。この例では、確率は０．５で評価される。
【００３３】 Ｐの値が更新されると、ステップ２７４における実際のカウントかあるいはス
テップ２７２における評価により、ウエークアップルーチンはステップ２７６に
進む。ステップ２７６において、ページングレートＲの値はＰに対する更新され
た値を用いて更新される。ウエークアップルーチン内の他のステップのように、
Ｒの値は、時間Ｔにおける割当てられたページングスロットの合計数により除算
された合計ページ数Ｐに等しい。
【００３４】 ステップ２７６において、ページングレートＲの値が更新されると、ウエーク
アップルーチンは判断ステップ２８０に進む。判断ステップ２８０において、ウ
エークアップルーチンは可変の消失ページレートＭ’に対してＲの値をチェック
する。可変の消失ページレートＭ’がページングレートＲの値より大きければ、
ルーチンはステップ２８２に進む。ステップ２８２において、ウエークアップル
ーチンは２の係数により消失ページレートＭ’の値を低減する。次に、ウエーク
アップルーチンはポイント２６０に戻り、図２のステップ２１４に進む。判断ス
テップ２８０において、可変の消失ページレートＭ’の値がページングレートＲ
の値より小さいことをウエークアップルーチンが判断すると、ウエークアップル
ーチンはステップ２８４に進む。ステップ２８４において、ウエークアップルー
チンはＷ＝（１−Ｍ’／Ｒ）の値を計算する。このＷの値は、次に割当てられた
ページングスロットをスキップするか否かを判断するために均一乱数発生器への
入力として使用される。次に、ウエークアップルーチンはステップ２８６に進み
、可変の消失ページレートＭ’の値が調節される。ステップ２８６において、可
変消失ページレートＭ’の新しい値は２の係数により拡大されるが消失ページレ
ートＭの値を超えることはない。次に、ウエークアップルーチンはポイント２５
０に進み図２のステップ２３２にルーチンを方向づけする。
【００３５】 図２および図３のウエークアップルーチンのフローチャートを再考することに
より、ウエークアップルーチンは割当てられたページスロットの５０％以上スキ
ップすることは決してない。ウエークアップルーチンがステップ２１８において
、割当てられたページングスロットをスキップすると判断する毎に、ウエークア
ップルーチンは常に次の割当てられたページングスロット２４２においてウエー
クアップするように電話に指示するであろう。割当てられたページングスロット
がスキップするかも知れない割合を制限することにより、ウエークアップルーチ
ンは実際のページングレートＲの正確な評価の可能性を増大する。特定の割当て
られたページングスロットをスキップするか否かを判断するためのしきい値はペ
ージングレートが変化するにつれ変化する。これは、消失ページングメッセージ
の確率を最小化すると同時に電話の電力節約を最大化する。測定されたページン
グレートＲが非常に低いとき、ウエークアップルーチンは判断しきい値を調節し
てスキップされたページングスロットの数を増加する。しかしながら、ルーチン
は、割当てられたページングスロットの５０％以上スキップすることは決してな
い。割当てられたページングスロットをスキップするための判断は、常に次の割
当てられたページングスロットにおけるウエークアップ判断を伴う。これは、ペ
ージが消失されないことをさらに保証する。上述した議論から無線電話はページ
ングメッセージの受信をアクノレジ可能であることが言及された。電話のアクノ
レジメントは、基地局がページングメッセージを再送信する必要性を消去するの
に使用される。電話が、割当てられたページングスロットにおいてウエークアッ
プしないという判断によりページングメッセージを消失した場合には、対応する
アクノレジメントは基地局に送られないであろう。アクノレジメントが受信され
ない場合に、ページングメッセージを反復するように基地局が構成されるなら、
ウエークアップルーチンは、電話が反復されたページングメッセージを受信する
ように次の割当てられたページングスロットでウエークアップするであろう。従
って、電話は、いかなるページングメッセージに対しても少なくとも１つの割当
てられたページングスロットにおいて、目を覚ますように保証される。
【００３６】 図５を参照すると、ウエークアップルーチンは、既存のハードウエアの最小の
再構成で電話内に実装される。アンテナ３１０は基地局との通信のためのＲＦイ
ンタフェースを提供する。アンテナ３１０は、受信機能および送信機能を共に提
供するＲＦトランシーバ３１４に接続する。ＲＦトランシーバ３１４の受信部（
図示せず）はアンテナ３１０により集められたＲＦ信号を受信する。次にレシー
バはＲＦ信号を周波数逓降変換し、デジタルプロセッサ３２０により処理するた
めにデジタルフォーマットに復調される。デジタルプロセッサ３２０はＲＦトラ
ンシーバの受信部から受信するデジタル信号を処理し、処理した信号をインタフ
ェースハードウエア３５０に導く。音声呼の場合にはインタフェースハードウエ
ア３５０はオーディオ増幅器およびスピーカを含むであろう。ページングまたは
データメッセージの場合、インタフェースハードウエア３５０はディスプレイを
含むであろう。図５において、区別化していないが、メモリ３４０は異なる種類
のメモリデバイスから構成される。電話オペレーティングシステムソフトウエア
はリードオンリメモリ（ＲＯＭ）のようなノンボラタイルメモリに記憶され、ラ
ンダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）はダイナミック動作に関連する値の一時的記憶
に使用される。ＲＡＭに記憶された値はＲＦトランシーバ３１４の受信部から転
送されたデジタル信号並びにインタフェースハードウエア３５０に送られる処理
された出力を含む。
【００３７】 送信信号は、受信信号路とほぼ反対方向にパスをたどる。ユーザ入力は、イン
タフェースハードウエア３５０を介して電話に転送される。インタフェースハー
ドウエア３５０は受話器上のキーパッドあるいはマイクロフォンのような装置で
あり得る。デジタルプロセッサ３２０はインタフェースハードウエア３５０を介
して入力された信号を取り込み、ＲＦトランシーバ３１４により使用可能なフォ
ーマットに信号を処理する。デジタルプロセッサ３２０は、電話の動作命令の記
憶並びに入力信号およびデジタルプロセッサ３２０からのフォーマット化された
出力の記憶のためにメモリ３４０を使用する。デジタルプロセッサ３２０は、入
力信号を２値化したり、２値化された入力信号をブロック符号化したり、信号に
対する前方向誤り訂正の符号化および信号のＣＤＭＡ拡散のようなフォーマット
機能を実行する。デジタルプロセッサ３２０が入力信号をフォーマット化すると
、それらの信号は、ＲＦトランシーバ３１４に転送され、基地局との通信を可能
にするために正しい周波数でＲＦ信号に変換される。ＲＦトランシーバ３１４は
デジタルプロセッサ３２０からのデジタル信号をアナログ信号に変換し、そのア
ナログ信号を割当てられたＲＦチャネルにアップコンバートする。次に、ＲＦ信
号は増幅されアンテナ３１０を介して基地局に送信される。
【００３８】 ウエークアップルーチンが電話内に組み込まれると、デジタルプロセッサ３２
０はすべての計算を実行しＲＦトランシーバ３１４のウエークアップを制御する
。定数および計算された値は電話メモリ３４４に記憶される。時間期間Ｔの間に
受信したページ数を記憶するのに使用されるＦＩＦＯスタックもメモリ３４２に
おいて実現可能である。必要とされる唯一のさらなる装置は均一乱数発生器（Ｕ
ＲＮＧ）３３０である。上述したように、ＵＲＮＧ３３０は１乃至１００の数を
出力する乱数関数をコールする。乱数関数の統計は、１乃至１００のすべての数
が等しい発生確率を有するように均一な分布を示す。乱数関数は種々の方法で設
けることができる。均一な分布で乱数を発生する専用の集積回路（ＩＣｓ）があ
るけれども、同様の関数を一連のレジスタを用いて構築することもできるしある
いはソフトウエアで実現することもできる。均一に分布された乱数関数を実現す
るこれらのすべての方法は、互換性があり当業者にはよく知られている。
【００３９】 それゆえ、デジタルプロセッサ３２０は電話メモリ３４０に記憶された命令群
からウエークアップルーチンを実行する。デジタルプロセッサ３２０はメモリ３
４２内のスタックにページカウントを記憶し、合計ページＰの値、ページングレ
ートＲの値およびＵＲＮＧへの入力Ｗの値を計算する。これらの値はすべてメモ
リロケーション３４４に記憶される。次に、デジタルプロセッサはメモリ３４４
から消失ページレートＭを検索し、Ｐ、ＲおよびＷの計算に基づいておよびＵＲ
ＮＧの出力から可変の消失ページレートＭ’のための新しい値を発生する。Ｐ、
Ｒ、ＷおよびＭ’の値によりデジタルプロセッサ３２０は統計的に次の割当てら
れたページングスロットをいつスキップするかを決定することができる。割当て
られたページングスロットがスキップされるとき、デジタルプロセッサは、ＲＦ
トランシーバ３１４へのウエークアップ制御信号を無効にする。従って、電話の
スリープ時間が増加し、それによりバッテリ電力を節約する。バッテリの低減さ
れた電力消費の利点は、より長い電話のスタンバイ時間および通話時間を含む。
【００４０】 好適実施形態の上記記述は当業者が本発明を作成または使用可能にするように
設けられる。これらの実施形態に対する種々の変形は当業者には容易に明白であ
り、ここに定義されるジェネリックな原理は発明力の使用を伴わずに他の実施形
態に適用可能である。従って、本発明はここに示す実施形態に限定されることを
意図せずここに開示された原理と新規な特徴に合致する最も広い範囲が与えられ
るべきものとされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１ａおよび図１ｂは特定の割当てられたページングスロットをスキップする
能力を有したスロットページングを示す図である。
【図２】 ウエークアップルーチンの一部を示す図である。
【図３】 ウエークアップルーチンの一部を示す図である。
【図４】 ウエークアップルーチンの残りの部分を示す図である。
【図５】 移動電話のウエークアップルーチンのハードウエア実装を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
１１０・・・最大スロットサイクル １１３、１１５・・・ページングスロット １２０、１３０、１４０、１５０・・・スロットサイクル ３１０・・・アンテナ ３１４・・・ＲＦトランシーバ ３３０・・・均一乱数発生器（ＵＲＮＧ） ３２０・・・デジタルプロセッサ ３４０、３４２・・・メモリ ３４４・・・電話メモリ ３５０・・・インタフェースハードウエア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5K022 EE01 EE11 5K067 AA43 BB02 BB23 CC10 CC22 DD51 FF33 GG11 【要約の続き】 れる。可変消失ページレートＭ’の値は更新され、次の ウエークアップ決定を行うために、測定されたページン グレートＲのランニング平均と比較される。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下記の工程を具備する、スロットページモードで動作する移
    動電話のウエークアップ時間を決定するための方法： ａ）可変の消失ページレート値をイニシャライズする； ｂ）測定されたページングレートを計算する； ｃ）前記可変消失レートに対する測定されたページングレートの関係にもとづ
    いて次の割当てられたページングスロットをスキップするかを確率的に決定する
    ；および 前記確率的決定ステップによりそうするように指示されたなら次の割当てられ
    たページングスロットをスキップする。
  2. 【請求項２】 前記次の割当てられたページングスロットをスキップするか
    を確率的に決定する工程が下記の工程を具備する、請求項１の方法：、 前記可変の消失ページレートの値を前記測定されたページングレートと比較し
    、 前記可変消失ページレート値が前記測定されたページレートより大きいとき、
    前記移動電話に次に割当てられたページングスロットをスキップするように指示
    し、 前記可変消失レート値が測定されたページングレートより大きくないならば次
    の割当てられたページングスロットでウエークアップする確率を計算し、前記確
    率は１−（前記測定されたページングレートに対する可変の消失ページングレー
    トの割合）に等しい、 均一な乱数関数出力を発生し、 前記計算された確率を前記均一乱数関数出力と比較し、および 前記可変消失ページレート値が測定されたページングレートより大きくなく、
    かつ前記均一乱数関数出力が次に割当てられたページングスロットでウエークア
    ップする確率より大きいとき、前記移動電話に前記次に割当てられたページング
    スロットをスキップするように指示する。
  3. 【請求項３】 下記の工程をさらに具備する、請求項２の方法： ｅ） 前記移動電話が次に割当てられたページングスロットをスキップするよ
    うに指示されていないならば次に割当てられたページングスロットで前記移動電
    話をウエークアップする； ｆ） 前記移動電話が次に割当てられたページングスロットをスキップするよ
    うに指示されたならば次に割当てられたページングスロットにすぐに続く割当て
    られたページングスロットで前記移動電話をウエークアップする； ｇ） 前記測定されたページングレートを更新する；および ｈ） 前記可変消失ページレート値を更新する； ｉ） 前記更新された測定されたページングレートおよび更新された可変消失
    ページレートを用いて前記工程ｃ）乃至工程ｈ）を反復する。
  4. 【請求項４】 前記可変消失ページレート値が下記の工程を具備する請求項
    ３の方法： 現在の可変消失ページレート値が前記ページングレートより大きいならば新し
    い可変消失ページレートを前記現在の可変消失ページレート値の１／２に設定す
    る；および 前記現在の可変消失ページレートが前記ページングレートより大きくなければ
    、前記新しい可変消失ページレート値を前記初期可変消失ページレートまたは現
    在の可変消失レートの２倍の最小に設定する。
  5. 【請求項５】 前記測定されたページングレートが下記の工程を具備する、
    請求項３の方法： 時間Ｔの最も早くに割当てられたページングスロットにおいて受信されたペー
    ジングメッセージの数をメモリロケーションから破棄する； 現在の割当てられたページングスロットにおいて受信されたページングメッセ
    ージの数を前記メモリロケーションに記憶する； 時間Ｔの期間に受信されたページングメッセージの数を加算する；および 時間Ｔの期間に受信されたページングメッセージの加算値を、時間Ｔにおける
    利用可能な割当てられたページングスロットの合計数で除算する。
  6. 【請求項６】 下記の手段を具備する、スロットページングモードで動作す
    る移動電話のウエークアップタイムを決定するための装置： 可変の消失ページレート値をイニシャライズする手段； 測定されたページングレートを計算する手段； 前記可変消失ページレートに対する前記測定されたページングレートの関係に
    基づいて次の割当てられたページングスロットをスキップするかを確率的に決定
    する手段；および 前記確率的決定手段によりそうするように指示されたなら次の割当てられたペ
    ージングスロットをスキップする手段。
  7. 【請求項７】前記次の割当てられたページングスロットをスキップするかを
    確率的に決定するための手段が下記手段を具備する、請求項６の装置： 前記可変の消失ページレートを前記測定されたページングレートと比較する手
    段； 前記可変消失ページレート値が前記測定されたページングレートより大きいと
    き、前記次の割当てられたページングスロットをスキップするように前記移動電
    話に指示する手段； 前記可変消失ページレートが前記測定されたページレートより大きくなければ
    次に割当てられたページングスロットでウエークアップする確率を計算する手段
    、前記確立は１−（前記測定されたページングレートに対する前記可変消失ペー
    ジングレート値の割合）に等しい； 均一乱数関数出力を発生する手段；および 前記可変消失ページレートが前記測定されたページングレートおより大きくな
    く、かつ前記均一乱数関数出力が前記次の割当てられたページングスロットでウ
    エークアップする確率よりも大きければ、次の割当てられたページングスロット
    をスキップするように前記移動電話を指示する手段。
  8. 【請求項８】 下記の手段をさらに具備する、請求項７の装置： 前記次の割当てられたページングスロットをスキップするように前記移動電話
    が指示されていないならば次の割当てられたページングスロットで前記移動電話
    をウエークアップする手段； 前記移動電話が前記次の割当てられたページングスロットをスキップするよう
    に指示されたなら、前記次の割当てられたページングスロットにすぐに続く割当
    てられたページングスロットで前記移動電話をウエークアップする手段； 前記測定されたページングレートを更新する手段；および 前記可変消失ページレート値を更新する手段。
  9. 【請求項９】 前記可変消失ページレート値が下記手段を具備する、請求項
    ８の装置： 現在の可変消失ページレート値が前記ページングレートより大きいならば新し
    い可変消失ページレートを現在の可変消失ページレートの１／２に設定する手段
    ；および 現在の可変消失ページレートが前記ページングレートより大きくなければ、前
    記初期可変消失ページレートまたは前記現在の可変消失ページレートの２倍の最
    小に前記新しい可変消失ページレートを設定する手段。
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