JP2005328550A - 低バッテリ状態および消失信号状態に基づく、移動局への迅速なネットワーク資源をリリースする方法および装置 - Google Patents

低バッテリ状態および消失信号状態に基づく、移動局への迅速なネットワーク資源をリリースする方法および装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 無線ネットワークにおいてネットワーク資源をより有効に使用可能な方法および装置を提供する。
【解決手段】本発明の方法および装置は、移動局の低バッテリ状態および消失信号状態に基づいて、移動局のためのネットワーク資源を迅速にリリースする。無線ネットワーク(104)が移動局(102)から、低バッテリ状態を示すパワーダウン警告メッセージを受信する。無線ネットワーク(104)は、その時、移動局(102)において消失信号状態が存在するかどうかを識別する。パワーダウン警告メッセージを受信し、続いて消失信号状態を識別することに応答して、無縁ネットワーク(104)は移動局のためのネットワーク資源をリリースさせる。無線ネットワーク(104)は、移動局(102)が無線ネットワークへのパワーダウン登録を送信するための十分な時間なしに、低バッテリによりパワーダウンしたと推測する。
【選択図】図1

Description

本発明は、概して無線通信ネットワークにおいて動作する移動局、特に低バッテリ状態および消失信号状態に基づいて、移動局に迅速にネットワーク資源をリリースするための方法および装置に関する。
無線通信ネットワークにおいて動作する移動局などの無線通信デバイスは、エンドユーザにヴォイステレフォニーおよびデータ通信の両方(たとえば、IPパケットデータ通信)を提供しうる。たとえば、移動局は第三世代(3G)通信規格(IS−2000 リリース0)に準拠し、移動体通信用グローバルシステム(GSM)、周波数分割多重接続(TMDA)、あるいはコード分割多重接続(CDMA)無線通信技術を用いる。
多くの移動局は、一つ以上のバッテリあるいは移動局に結合されたバッテリパックから電力を受容する。最近のCDMAベースの無線ネットワークにおいては、少なくとも数社のサービスプロバイダは、バッテリ充電が「空」の状態になる前に、移動局の電源が自動的に切れることを要求している。低バッテリ状態が検出されると、移動局は、エンドユーザによって手動で電源が切られるときに起こるのと類似する、パワーダウンの手順を実行する。移動局が、「アイドル」状態にある場合、パワーダウンの手順は、可聴警告を発し、アクセスチャネル上のネットワークにパワーダウン登録を送り、電源を切る。移動局が、「休止」パケットデータセッションにある場合、移動局は、単にネットワークに構築されたPoint−to−Point Protocol(PPP)セッションを分断(tear down)して、コールを終了し、パワーダウン登録を送り、電源を切るために、データコールの開始を要求される。移動局が「アクティブ」なトラヒックチャネルコールの状態にある場合、移動局はトラヒックチャネルにパワーダウン登録を有するリリースオーダーメッセージを送り、電源を切る。いくつかの代替的な方法もまた可能であるが、一般にこれらの方法は従来のパワーダウン登録テクニックと言われ得る。
移動局が自動的にパワーダウンする前にパワーダウン登録を送信する目的は、ネットワーク資源を保存するためである。パワーダウン登録の受領後、無線ネットワークは移動局が使用不能であることを「知り」、もはやネットワークにサービスを要求しない。たとえば、無線ネットワークは、移動局が使用不能のときにそれに着呼要求することは無益であることを知っている。さらに無線ネットワークは、移動局が使用不能のときに、移動局に割り当てられたIPアドレスやメモリなどのネットワーク資源をリリースし得る。たとえば、これはRadio Access Network (RAN)−Packet Data Service Node(PDSN)バインディングあるいは、cdma2000TMネットワークにおけるフォーリンエージェントおよびホームエージェントバインディングを含む。
移動局が「アクティブ」なトラヒックチャネルコールの状態にある時、それは、音声、データ、他のタイプの呼び出しであり得るが、バッテリ電圧の変動により実際にハードウェアの電源障害が起こる前に、移動局が必ずしも適切にパワーダウン登録を有するリリースオーダーメッセージを送信することができるとは限らない。たとえば、大きな電流変動の場合、移動局のバッテリ電圧はソフトおよびハード両方の「パワーオフ」閾値を越えてほとんど同時に降下し、通信されている信号が失われ得る。移動局のバッテリ状態がアイドル状態あるいは休止状態において悪くなる時、移動局もまた、アクセスプローブ、あるいはトラヒックチャネル通信活動によるパワーダウン手順を完了する前に、ハードウェアの電力障害を経験しうる。
その結果は、リバースリンクフェイディングによる「コールドロップ(Call drop)」として無線ネットワークに現れ得る。これが起こると、無線ネットワークは移動局に迅速にネットワーク資源をリリースしない。移動局が動作不能かつ使用不可能であった後の期間、無線ネットワークは入ってくる通信のために移動局への未到の呼び出しを続け、事前に割り当てられたネットワーク資源の割り当て取り消しや再分配に失敗する。
従って、必要であるのは従来技術における欠陥を克服するために、移動局にネットワーク資源を迅速にリリースする方法と装置である。
低バッテリ状態(low battery condition)および消失信号状態(lost signal condition)に基づいて移動局にネットワーク資源を迅速にリリースするための方法と装置をここに示す。無線ネットワークは、移動局から低バッテリ状態を示すパワーダウン警告メッセージを受信する。その時、無線ネットワークは、消失信号状態が移動局とともに存在するかどうかを確認する。パワーダウン警告メッセージの受信および消失信号状態の確認に応答して、無線ネットワークは移動局のためのネットワーク資源をリリースする。無線ネットワークは、移動局が無線ネットワークへのパワーダウン登録をうまく送信するための十分な時間がないまま、低バッテリによってパワーダウンしたと推測する。ここで説明されているテクニックを使用することなしには、移動局のためのネットワーク資源は、たとえ移動局が動作不能であっても配分されたままであり、それは非効率であるばかりかネットワーク資源の浪費である。
(項目1)
無線通信ネットワークにおいて、移動局のためのネットワーク資源を迅速にリリースする方法であって、
移動局から、該移動局の低バッテリ状態を示すメッセージを受信するアクトと、
消失信号状態が該移動局と該無線通信ネットワークとの間に存在することを識別するアクトと、
該移動局からパワーダウン登録メッセージを受信することに失敗するアクトと、
該低バッテリ状態を示すメッセージを受信することと該消失信号状態を識別することとに応答して、該移動局のパワーダウン登録への応答を実行することにより、該移動局のための一つ以上のネットワーク資源がリリースされるアクトと
を包含する、方法。
(項目2)
上記低バッテリ状態を示すメッセージを受信することと上記消失信号状態を識別することとに基づいて、上記移動局がシャットダウンしたことを決定することをさらに包含する、項目1に記載の方法。
(項目3)
上記ネットワーク資源がリリースされるようにすることが、該移動局に入ってくる通信が上記無線通信ネットワークにおいて受信される場合に、該移動局をページングすることをやめることを包含する、項目1に記載の方法。
(項目4)
上記ネットワーク資源がリリースされるようにすることが、該移動局にすでに割り当てられたIPアドレスの割り当てを取り消すことを包含する、項目1に記載の方法。
(項目5)
上記低バッテリ状態を示すメッセージが、パワーダウン警告メッセージによって示されるパワーダウン警告が上記無線通信ネットワーク内において有効である継続時間を定義するタイマー値を含む、項目1に記載の方法。
(項目6)
上記消失信号状態が存在することを識別するアクトが、該消失信号状態が所定の期間に存在することを識別することを包含する、項目1に記載の方法。
(項目7)
上記消失信号状態が存在することを識別するアクトが、上記移動局と上記無線通信ネットワークとの間にラジオ周波数(RF)信号の消失が存在することを識別することを包含する、項目1に記載の方法。
(項目8)
上記消失信号状態が存在することを識別するアクトが、上記移動局とのデータ通信の消失が存在することを識別することを包含する、項目1に記載の方法。
(項目9)
上記消失信号状態が存在することを識別するアクトが、
タイマーを実行することと、
該タイマーによって定義される所定の期間内に上記移動局から定期的に伝送されるメッセージを受信することに失敗した際に、該消失信号状態を識別することとを包含する、項目1に記載の方法。
(項目10)
上記低バッテリ状態を示すメッセージを受信するアクトが、トラヒックチャネルが上記移動局と無線通信ネットワークとの間に構築される間、該メッセージを受信することを包含し、該メッセージがイントラヒックのチャネルメッセージを含む、項目1に記載の方法。
(項目11)
上記低バッテリ状態を示すメッセージを受信するアクトが、アクセスチャネルおよび共通のコントロールチャネルの一つを介して該メッセージを受信することを包含する、項目1に記載の方法。
(項目12)
無線通信ネットワークにおいて使用するための無線ネットワークコンポーネントであって、
一つ以上のプロセッサと、
メモリと、
該メモリに格納されたコンピュータ命令を含み、
該コンピュータ命令は、
移動局から該移動局の低バッテリ状態を示すメッセージを受信し、
消失信号状態が該移動局と該無線通信ネットワークとの間に存在するかどうかを識別し、
該移動局からパワーダウン登録メッセージを受信することに失敗し、
該低バッテリ状態を示すメッセージを受信することと該消失信号状態を識別することとに応答して、該移動局のパワーダウン登録への応答を実行することにより、該移動局のための一つ以上のネットワーク資源がリリースされるように、該一つ以上のプロセッサによって実行可能である、無線ネットワークコンポーネント。
(項目13)
上記コンピュータ命令が、上記移動局が上記低バッテリ状態を示すメッセージを受信することと該消失信号状態を識別することとに応答して、上記移動局がパワーダウンしたことを決定するように、上記一つ以上のプロセッサによってさらに実行可能である、項目12の無線ネットワークコンポーネント。
(項目14)
上記ネットワーク資源がリリースされるようにすることが、上記移動局に入ってくる通信が上記無線通信ネットワークにおいて受信される場合に、該移動局をページングすることをやめることを包含する、項目12に記載の無線ネットワークコンポーネント。
(項目15)
上記ネットワーク資源がリリースされるようにすることが、上記移動局に既に割り当てられたIPアドレスを取り消すことを包含する、項目12に記載の無線ネットワークコンポーネント。
(項目16)
上記低バッテリ状態を示すメッセージが、パワーダウン警告メッセージによって示されるパワーダウン警告が上記無線通信ネットワーク内において有効である継続時間を定義するタイマー値を含む、項目12に記載の無線ネットワークコンポーネント。
(項目17)
上記消失信号状態が存在することを識別することが、該消失信号状態が所定の期間に存在することを識別することを包含する、項目12に記載の無線ネットワークコンポーネント。
(項目18)
上記消失信号状態が存在することを識別することが、上記移動局と上記無線通信ネットワークとの間にラジオ周波数(RF)信号の消失が存在することを包含する、項目12に記載の無線ネットワークコンポーネント。
(項目19)
上記消失信号状態が存在することを識別することが、上記移動局とのデータ通信の消失が存在することを識別することを含む、項目12に記載の無線ネットワークコンポーネント。
(項目20)
上記消失信号状態が存在することを識別することが、
タイマーを実行することと、
該タイマーによって定義される所定の期間内に上記移動局から定期的に伝送されるメッセージを受信することに失敗した際に、該消失信号状態を識別することを包含する、項目12に記載の無線ネットワークコンポーネント。
(項目21)
上記低バッテリ状態を示すメッセージを受信することが、トラヒックチャネルが上記移動局と上記無線通信ネットワークとの間に構築される間、該メッセージを受信することを包含し、該メッセージがイントラヒックチャネルメッセージを含む、項目12に記載の無線ネットワークコンポーネント。
(項目22)
上記低バッテリ状態を示すメッセージを受信することが、アクセスチャネルおよび共通のコントロールチャネルの一つを介して該メッセージを受信することを包含する、項目12に記載の無線ネットワークコンポーネント。
(項目23)
移動局において、無線通信ネットワーク内に迅速にネットワーク資源をリリースする方法であって、
低バッテリ状態が存在するかどうかを識別することと、
該低バッテリ状態を識別することに応答して、該低バッテリ状態を示すパワーダウン警告メッセージが該無線通信ネットワークに送信されるようにすることと、
該低バッテリ状態を示すメッセージが送信にされるようにした後、パワーダウン登録メッセージが該無線通信ネットワークにされることをさせるために十分な時間を有せずに無意識にパワーダウンする該移動局のバッテリインターフェースを介して不十分な電力を受信することと
を包含し、
該通信ネットワークが、該移動局から該パワーダウン登録メッセージを受信することを失敗したにもかかわらず、該移動局に対する消失信号条件が識別されるとき、該低バッテリ状態を示すメッセージは、該無線通信ネットワークが、該移動局に対してパワーダウン登録を行うように示す、方法。
(項目24)
上記メッセージは、該メッセージによって示されるパワーダウン警告が上記無線通信ネットワークにおいて有効である持続時間を定義するタイマー値を包含する、項目23に記載の方法。
(項目25)
上記低バッテリ状態を示すメッセージが、所定の期間内に上記無線通信ネットワークに定期的に送信されるようにすることをさらに包含する、項目23に記載の方法。
(項目26)
上記移動局に入ってくる通信が上記無線通信ネットワークで受信されるとき、上記低バッテリ状態を示すメッセージは、該移動局にページングすることを見合わせることを該通信ネットワークにさらに示す、項目23に記載の方法。
(項目27)
上記低バッテリ状態を示すメッセージが、イントラヒックのチャネルメッセージを含む、項目23に記載の方法。
(項目28)
上記低バッテリ状態を示すメッセージが送信されるようにすることが、トラヒックチャネルが上記移動局と上記無線通信ネットワークとの間に構築される間、該メッセージが送信されるようにすることを含む、項目23に記載の方法。
(項目29)
上記低バッテリ状態を示すメッセージがアクセスチャネルおよび共通のコントロールチャネルの一つを介して送信される、項目23に記載の方法。
(項目30)
上記低バッテリ状態を示すメッセージは、上記移動局のためにすでに割り当てられたIPアドレスの割り当てを取り消すことを上記無線通信ネットワークにさらに示す、項目23に記載の方法。
(項目31)
上記低バッテリ状態が第1の低バッテリ状態を含み、該方法が、第2の低バッテリ状態が存在することを識別することと、該第2の低バッテリ状態を識別することに応答して、パケットデータレート低減メッセージが上記無線通信ネットワークに送信されるようにすることとをさらに包含する、項目23に記載の方法。
(項目32)
上記低バッテリ状態が第1の低バッテリ状態を含み、該方法は、
第2の低バッテリ状態が存在することを識別することと、
該第2の低バッテリ状態を識別することに応答して、上記無線通信ネットワークにパワーダウン登録または指示を送信することを含むパワーダウン処理が実行されるようにすることとをさらに包含する、項目23に記載の方法。
(項目33)
無線トランシーバと、
該無線トランシーバに結合されたアンテナと、
該無線トランシーバに結合された一つ以上のプロセッサと、
該移動局に電力を供給する一つ以上のバッテリへの結合を提供するバッテリインターフェースと、
該バッテリインターフェースに結合されたバッテリセンシング回路と
を備え、
該一つ以上のプロセッサが、
低バッテリ状態が存在することを識別し、該低バッテリ状態を識別することに応答して、該低バッテリ状態を示すメッセージが該無線トランシーバを介して無線通信ネットワークに送信されることに対して動作し、
該低バッテリ状態を示すメッセージが送信にされるようにした後、パワーダウン登録メッセージが該無線通信ネットワークにされることをさせるために十分な時間を有せずに無意識にパワーダウンする該移動局のバッテリインターフェースを介して不十分な電力を受信し
該無線通信ネットワークが、該移動局から該パワーダウン登録メッセージを受信することを失敗したにもかかわらず、該移動局に対する消失信号状態が識別されるとき、該低バッテリ状態を示しているメッセージは、該無線通信ネットワークが、該移動局に対してパワーダウン登録を行うように示す、移動局。
(項目34)
上記メッセージは、該メッセージによって示されるパワーダウン警告が上記無線通信ネットワークにおいて有効である持続時間を定義するタイマー値を包含する、項目33に記載の移動局。
(項目35)
上記一つ以上のプロセッサが、定期的に、上記低バッテリ状態を示すメッセージが所定の期間内に上記無線通信ネットワークに送信されるようにするように、さらに動作する、項目33に記載の移動局。
(項目36)
上記移動局に入ってくる通信が上記無線通信ネットワークで受信されるとき、上記低バッテリ状態を示すメッセージは、該移動局にページングすることを見合わせることを該通信ネットワークにさらに示す、項目33に記載の移動局。
(項目37)
上記低バッテリ状態を示すメッセージがイントラヒックチャネルメッセージを含む、項目33に記載の移動局。
(項目38)
上記低バッテリ状態を示すメッセージが送信されるようにすることが、トラヒックチャネルが該移動局と上記無線通信ネットワークとの間に構築される間、該メッセージが送信されるようにすることを含む、項目33に記載の移動局。
(項目39)
上記低バッテリ状態を示すメッセージがアクセスチャネルおよび共通のコントロールチャネルの一つを介して伝送されることを含む、項目33に記載の移動局。
(項目40)
上記低バッテリ状態を示すメッセージは、上記移動局のためにすでに割り当てられたIPアドレスの割り当てを取り消すことを上記無線通信ネットワークにさらに示す、項目33に記載の移動局。
(項目41)
上記低バッテリ状態が第1の低バッテリ状態を含み、1つ以上のプロセッサは、
第2の低バッテリ状態が存在することを識別することと、
該第2の低バッテリ状態を識別することに応答して、パケットデータレート低減メッセージが、上記無線通信ネットワークに送信されるようにさらに動作する、項目33に記載の移動局。
(項目42)
上記低バッテリ状態が第1の低バッテリ状態を含み、1つ以上のプロセッサは、
第2の低バッテリ状態が存在することを識別し、
該第2の低バッテリ状態を識別することに応答して、上記無線通信ネットワークにパワーダウン登録を送信することを含むパワーダウン処理が実行されるようにさらに動作する、項目33に記載の移動局。
(摘要)
低バッテリおよび消失信号状態に基づいて、移動局のためのネットワーク資源を迅速にリリースするための方法および装置を示す。無線ネットワーク(104)が移動局(102)から、低バッテリ状態を示すパワーダウン警告メッセージを受信する。無線ネットワーク(104)は、その時、移動局(102)において消失信号状態が存在するかどうかを識別する。パワーダウン警告メッセージを受信し、続いて消失信号状態を識別することに応答して、無縁ネットワーク(104)は移動局のためのネットワーク資源をリリースさせる。無線ネットワーク(104)は、移動局(102)が無線ネットワークへのパワーダウン登録を送信するための十分な時間なしに、低バッテリによりパワーダウンしたと推測する。
低バッテリおよび消失信号状態に基づき移動局にネットワーク資源を迅速にリリースするための方法と装置をここに示す。無線ネットワークは、移動局から低バッテリ状態を示すパワーダウン警告メッセージを受信する。その時、無線ネットワークは、消失信号状態が移動局とともに存在するかどうかを確認する。パワーダウン警告メッセージの受信および消失信号状態の確認に応答して、無線ネットワークは移動局のためのネットワーク資源をリリースする。無線ネットワークは、移動局が無線ネットワークへのパワーダウン登録をうまく送信するための十分な時間がないまま、低バッテリによってパワーダウンしたと推測する。ここで説明されているテクニックを使用することなしには、移動局のためのネットワーク資源は、たとえ移動局が動作不能であっても配分されたままであり、それは非効率であるばかりかネットワーク資源の浪費である。
図1は通信システム100のブロック図であり、移動局102を含み、それは無線通信ネットワーク104を介して通信する。移動局102は好ましくはディスプレイ112、キーボード114、および、それぞれがコントローラ106に結合されるおそらく一つ以上の任意のユーザインターフェース(UI)116を含む。コントローラ106はまた、ラジオ周波数(RF)トランシーバ回路108およびアンテナ110に結合される。一般にコントローラ106は中央演算処理装置(CPU)として具現され、メモリコンポーネント(図示されない)においてオペレーティングシステムソフトウェアを走らせる。コントローラ106は、通常移動局102の全体的な動作を制御するが、通信機能に関連する信号処理動作は一般にFRトランシーバ回路108において実行される。コントローラ106は、受信情報、格納された情報、ユーザインプット、などを表示するためのディスプレイ112をインターフェースする。キーボード114は、電話タイプのキーパッド、あるいはフルアルファベットのキーボードであり得、通常、移動局102への格納のためのデータ入力、ネットワーク104への情報の伝送、通話のための電話番等の設置、移動局102において実行されるべきコマンド、および他の、あるいは異なるユーザインプットのために提供される。
移動局102は、アンテナ110を介した無線リンクによってネットワーク104に、通信信号を送信し、およびネットワーク104から通信信号を受信する。RFトランシーバ回路108は、たとえば変調/復調および、エンコード/デコード、および暗号化/解読などを含む、ラジオネットワーク(RN)128の機能と類似する機能を実行する。また、RFトランシーバ回路108は、RN128によって実行される機能に加えて、任意の機能を実行し得ると考えられている。当業者には明らかであるが、RFトランシーバ回路108は、特定の無線ネットワーク、あるいは移動局102が動作することを意図されているネットワークに適応され得る。
移動局102は、一つ以上の再充電可能なバッテリ124を受信するためのバッテリインターフェース122を含む。バッテリ124は、移動局102の電気回路に電力を提供し、バッテリインターフェース122は、バッテリ124に機械的および電気的接続を提供する。バッテリインターフェース122は、デバイスへの電力を制御するレギュレータ126に結合され、調整された電圧Vを有する出力を提供する。バッテリインターフェース122からの出力は、さらにバッテリ124の状態の監視を、コントローラ106とともに助けるバッテリセンシング回路190に結合される。移動局102はまた、インターフェース118における移動局102に接続、あるいは挿入される、Subscribler Identity Module(SIM)あるいはRemoval User Identity Module(R−UIM)といったメモリモジュール120を用いて動作する。
移動局102は、データ通信デバイス、携帯電話、データおよび音声通信能力を有する多機能通信デバイス、無線通信可能な携帯情報端末(PDA)、コンピュータ内臓の内部モデムといったシングルユニットからなり得る。あるいは、移動局102は複数の個別のコンポーネントからなるマルチモジュールユニットであり得、無線モデムに結合されたコンピュータあるいは他のデバイスを含み、またそれに限定されない。たとえば、特に、図1の移動局ブロック図において、RFトランシーバ回路108およびアンテナ110はラップトップコンピュータのポートに挿入され得るラジオモデムユニットとして実装され得る。この場合、ラップトップコンピュータはディスプレイ112、キーボード114、一つ以上の予備UI116、およびコンピュータの中央演算処理装置として具現されるコントローラ106を含み得る。また、通常無線通信能を有さないコンピュータ、あるいは他の設備は、上記のシングルユニットであるRFトランシーバ回路108およびアンテナ110に接続するよう適応され得、効果的にそれらをコントロールすると考えられている。このような移動局102は後に図2の移動局202に関連して説明する、より特定の実装を有し得る。
移動局102は無線通信ネットワーク104内、あるいはそれを通して通信する。図1の実施形態において、無線ネットワーク104は、コード分割多重接続(CDMA)技術に基づく第三世代(3G)サポートネットワークである。特に、無線ネットワーク104は図1に示すように、結合された固定ネットワークコンポーネントを含むcdma2000TMである。cdma2000TMは、Telecommunication Industry Association(TIA)のトレードマークである。cdma2000タイプの無線ネットワーク104は、ラジオネットワーク(RN)128、移動通信交換局(MSC)130、情報伝達システム7(SS7)、ネットワーク140、ホームロケーションレジスタ/認証局(HLR/AC)138、Packet Data Serving Node(パケット データ サービング ノード)(PDSN)132、IPネットワーク134、およびRemote Authentication Dial−In Users Service(RADIUS)サーバ136を含む。SS7ネットワーク140は、通信的にネットワーク142に結合され、一方、IPネットワークは通信的にネットワーク144(たとえばインターネット)に接続される。
動作中、移動局102はRN128と通信し、コールセットアップ、コール処理、および移動管理といった機能を実行する。RN128は、一般的に「セル」と呼ばれる特定のカバー領域のための無線ネットワーク受信可能範囲を提供する、複数のベースステーショントランシーバシステムを含む。図1に示すようなRN128の所定のベースステーショントランシーバシステムは、そのセル内の移動局に通信信号を伝送し、またそのセル内の移動局から通信信号を受信する。ベースステーショントランシーバシステムは、通常、コントローラの制御の下、特定の、たいていは所定の通信プロトコルおよびパラメータに基づき、移動局に伝送される信号の変調およびエンコード、および/あるいは暗号化といった機能を実行する。ベースステーショントランシーバシステムは同様に、必要に応じて、そのセル内の移動局102から受信される通信信号の復調、およびデコーディング、解読を行う。通信プロトコルおよびパラメータは、異なるネットワークにおいて変化し得る。たとえば、一つのネットワークは、異なる変調スキームを用いて、他のネットワークと異なる周波数で動作し得る。基調となるサービスはまた、その特定のプロトコル修正に基づき変化し得る。
図1の通信システム100における無線リンクは、一つ以上の異なるチャネル、一般的には異なるラジオ周波数(RF)チャネル、ならびに無線ネットワーク104および移動局102の間に用いられる関連プロトコルを表す。RFチャネルは、一般的には全体の帯域制限、および移動局102の限られたバッテリ電力のため、保持されなければならない限られた資源である。当業者は、実際の現場での無線ネットワークが、所望のネットワーク総受信可能範囲の広がりに応じて、何百ものセルを含み得ることを認識する。すべての関連コンポーネントは、多数のネットワークコントローラによって制御される多数のスイッチやルータ(非表示)に結合される。
すべての移動局102がネットワークオペレータに登録されるにもかかわらず、一時的データ(移動局102のカレントロケーションのような)のみならず、永久データ(移動局102のユーザプロファイルのような)もまたHLR/AC138に格納される。移動局102への音声コールの場合、HLR/AC138は移動局102のカレントロケーション決定を尋ねられる。MSC130のビジタロケーションレジスタ(VLR)は、ロケーションエリアのグループに責任があり、現在のその責任エリアである諸移動局のデータを格納する。これは、より速いアクセスのためにHLR/AC138からVLRに伝送された永久の移動局データの部分を含む。しかしながら、MSC130のVLRもまた、一時的識別といったローカルデータを割り当て、格納し得る。HLR/AC138もまたシステムアクセス上の移動局102を認証する。cdma2000ベースのネットワークにおける移動局102にパケットデータサービスを提供するために、RN128はPDSN132と通信する。PDSN132はIPネットワークを通じてインターネット144(あるいはイントラネット、無線アプリケーションプロトコル(WAP)サーバなど)にアクセスを提供する。PDSN132はまた、VPNのためのパケットトランスポートだけでなく移動IPネットワークにおけるフォーリンエージェント(FA)機能を提供する。PDSN132は、さまざまなIPアドレスを有し、IPアドレス管理、セッション維持、およびオプショナルキャッシングを行う。RADIUSサーバ136は、パケットデータサービスの認証、(AAA)に関わる機能を実行する責任を有し、AAAサーバと呼ばれ得る。
当業者は、無線ネットワーク104が、おそらくは図1には示されていない他のネットワークを含む他のシステムに結合され得ることを認識する。ネットワークは通常、実際のバケットデータ交換が行われなくても、少なくともいくつかのページング、およびシステム情報を継続ベースで伝送する。ネットワークは多くのパーツからなるが、これらのパーツすべて協働し、無線リンクにおける所定の行動に帰結する。
図2は、本発明で用いられる好ましい移動局202の詳細なブロック図を示す。移動局202は好ましくは、他のコンピュータシステムと通信する能力を含む少なくとも音声およびデータコミュニケーション能力を有する双方向の通信デバイスである。移動局202によって提供される機能に応じて、それはデータメッセージングデバイス、無線インターネット機器、あるいはデータコミュニケーションデバイス(テレフォニー能を有するもの、有しないもの)と呼ばれる。移動局202はその地理的な受信可能範囲エリア内の複数のベースステーショントランシーバシステム200の任意の一つと通信し得る。
移動局202は通常、通信サブシステム211を内蔵し、通信サブシステム211は、受信器212、トランシーバ214、および一つ以上の(好ましくは内蔵型、あるいは内部に)アンテナ素子216および218、ローカル発振器(LO)213、そしてデジタル信号プロセッサ(DSP)220などのプロセスモジュールといった関連コンポーネントを含む。通信サブシステム211は、図1に示すRFトランシーバ回路108およびアンテナ110に類似する。通信領域の当業者には明白であるが、通信サブシステム211の特定のデザインは、移動局202が動作することを意図されている通信ネットワークに依存する。
移動局202は、要求されたネットワーク登録あるいはアクティベーション手続きが終了すると、ネットワーク上で通信信号を送受信しうる。ネットワークを介してアンテナ216によって受信された信号は、信号増幅、周波数ダウン変換、フィルタリング、チャネル選択などといった一般的な受信器としての機能と、図2に例示するアナログ−デジタル(A/D)変換を実行し得る、受信器212に入力される。受信信号のA/D変換により、復調およびデコードといった、より複雑な通信がDSP220において実行可能となる。同様に、伝送されるべき信号は、DSP220により、たとえば変調およびエンコードなどを含む処理をなされる。これらのDSP処理された信号は、アンテナ218を介して通信ネットワーク上での、デジタル−アナログ(D/A)変換、周波数アップ変換、フィルタリング、増幅、およびトランスミッションのための送信器214に入力される。DSP220は、通信信号を処理するのみならず、受信器および送信器制御を提供する。たとえば、受信器212および送信器214における通信信号に加えられるゲインは、DSP220に実装された自動ゲインコントロールアルゴリズムを介して適切に制御されうる。
ネットワークアクセスは移動局202のサブスクライバあるいはユーザと関連しており、それゆえ移動局202はSubscriber Identity Moduleあるいは「SIM」カード、またはRemovable User Identity Module(R−UIM)といった、ネットワークで動作するために移動局202のインターフェース264に挿入されるか、結合されるメモリモジュール262を必要とする。移動局202はバッテリ式移動デバイスであるので、それはまた一つ以上の再充電可能なバッテリ256を受容するためのバッテリインターフェース254を含む。このようなバッテリ256は移動局202のすべての電気回路とはいわないまでも、ほとんどに電力を提供し、バッテリインターフェース254は、それに機械的および電気的結合を提供する。バッテリインターフェース254は、すべての回路への電力を調整するレギュレータ(非表示)に結合され、調整電圧Vを有する出力を提供する。バッテリインターフェース254の出力は、マイクロプロセッサ238を用いてバッテリ256の状態をモニタするのを助ける、バッテリセンシング回路280に結合される。
マイクロプロセッサ238は、図1のコントローラ106の一つの実装であるが、移動局202の全体動作を制御する。この制御は、本アプリケーションのネットワーク選択テクニックを含む。少なくともデータおよび音声通信を含む通信機能は、通信サブシステム211を介して実行される。マイクロプロセッサ238はまた、ディスプレイ222、フラッシュメモリ224、ランダムアクセスメモリ(RAM)226、予備入力/出力(I/O)サブシステム228、シリアルポート230、キーボード232、スピーカ234、マイクロフォン236、短距離通信サブシステム240、および概して242で指定された他のデバイスサブシステムといった、付加的なデバイスサブシステムと相互作用する。図2に示すサブシステムのいくつかは、「レジデント」あるいはオンデバイス機能を提供し得る。特に、たとえばキーボード232およびディスプレイ222といったいくつかのサブシステムは、通信ネットワークを介したトランスミッションのためのテキストメッセージ入力といった通信関連機能およびカルキュレータあるいはタスクリストといったデバイスレジデント機能の両方のために用いられ得る。マイクロプロセッサ238によって用いられるオペレーティングシステムソフトウェアは、好ましくはフラッシュメモリ224といった永続的な記憶装置に格納され、それは代替的に読み取り専用メモリ(ROM)あるいは類似の格納素子(非表示)であり得る。当業者はオペレーティングシステム、特定のデバイスアプリケーション、あるいはそのパーツが一時的にRAM226のような揮発性の記憶装置にロードされ得ることを認識する。
マイクロプロセッサ238は、そのオペレーティングシステム機能に加え、好ましくは移動局202上でソフトウェアアプリケーションの実行を可能にする。所定のアプリケーションのセットは、少なくともデータおよび音声通信アプリケーションを含む、基本的なデバイスオペレーションを制御するが、通常、その製造途中に移動局202上にインストールされる。移動局202上にロードされ得る好ましいアプリケーションは、電子メール、カレンダーイベント、ヴォイスメール、約束、およびタスクアイテムといった、またこれには限らないユーザに関するデータアイテムを整理し、管理するための能力を有する個人情報マネジャー(PIM)であり得る。当然、PIMデータアイテムおよび他の情報の格納を容易にする、一つ以上のメモリ格納が、移動局202およびSIM256上で使用可能である。PIMアプリケーションは好ましくは、無線ネットワークを介してデータアイテムを送受信する能力を有する。好ましい実施形態において、PIMデータアイテムは、無線ネットワークを介して、移動局ユーザの格納された、関連データアイテムとシームレスに統合され、同調され、更新され、および/またはホストコンピュータシステムと関連付けられ、それにより移動局202上にそのようなアイテムに関してのミラードホストコンピュータを作成する。これは、ホストコンピュータシステムが移動局ユーザのオフィスコンピュータシステムである場合、特に好都合である。付加的なアプリケーションがまた、ネットワークを介して移動局202上、予備I/Oサブシステム228、シリアルポート230、短距離通信サブシステム240、あるいは他の任意の適切なサブシステム242にロードされ得、マイクロプロセッサ238による実行のために、ユーザによってRAM226、あるいは好ましくは不揮発性記憶装置(非表示)内に、インストールされうる。アプリケーションインストールにおけるこのような柔軟性は、移動局202の機能性を増加し、オンデバイス機能や、通信関連機能、あるいはその両方を拡張し得る。たとえば、セキュアな通信アプリケーションにより、電子取引機能および他の金融取引が移動局202を用いて実行可能となる。
データ通信モードにおいて、テキストメッセージ、電子メールメッセージ、あるいはウェブページダウンロードといった受信された信号は、通信サブシステム211によって処理され、マイクロプロセッサ238に入力される。マイクロプロセッサ238は、好ましくはさらにディスプレイ222、あるいは代替的に予備I/Oデバイスへの出力のための信号を処理する。移動局202のユーザはまた、たとえば電子メールメッセージのようなデータアイテムを、ディスプレイ222および予備I/Oデバイス228と連動するキーボード232を用いて作成する。キーボード232は好ましくは、完全なアルファニューメリックキーボード、および/またはテレフォンタイプのキーボードである。これらの作成されたアイテムは、通信ネットワーク上を通信サブシステム211を介して伝送され得る。
音声通信に関して、移動局202の全体動作は、受信された信号がスピーカ234に出力され、伝送のための信号がマイクロフォン236によって生成されることを除いては、実質的には類似している。音声メッセージ録音サブシステムといった代替的音声あるいはオーディオI/Oサブシステムもまた、移動局202上に実装され得る。音声あるいはオーディオ信号出力は好ましくはスピーカ234を通して最初に実現されるけれども、ディスプレイ222もまた起呼側の確認、音声コールの期間、あるいは例示のような他の音声コール関連情報を示すために用いられ得る。
図2のシリアルポート230は通常、ユーザのデスクトップコンピュータとの同期がたとえオプショナルでも望ましいコンポーネントである携帯情報端末(PDA)タイプの通信デバイスに実装される。シリアルポート230により、ユーザは外部デバイスあるいはソフトウェアアプリケーションを介して、プレファレンスを確立することが可能であり、移動局202の能力は、無線通信ネットワークを介してよりも移動局202に情報を提供したり、あるいはソフトウェアをダウンロードすることにより、拡大する。これにかわるダウンロードパスは、たとえば直接、そのため確実で信頼でき、それによりセキュアなデバイス通信を提供する接続を介して、移動局202上に暗号キーをロードするために用いられ得る。
図2の短距離通信サブシステム240は付加的なオプショナルなコンポーネントであり、移動局202および異なるシステム、あるいはデバイスの間の通信を提供するが、必ずしも同様のデバイスを必要とはしない。たとえば、サブシステム240は、同様に使用可能なシステムやデバイスとの通信を提供するために、赤外線デバイスおよび関連する回路およびコンポーネント、あるいはBluetoothTM通信モジュールを含み得る。BluetoothTMはBLuetooth SIG,INCの登録商標である。
図3は移動局に迅速にネットワーク資源をリリースする方法を示すフローチャートである。図3の方法は、移動局によって実行され、無線ネットワークによって実行される方法を示す図4のフローチャートと関連している。図1〜2に関連して示すように、移動局は無線トランシーバ、無線トランシーバに結合されたアンテナ、説明された方法を実行するためのソフトウェア命令を有する一つ以上のプロセッサ(たとえばマイクロプロセッサおよび/またはDSP)、移動局に電力を供給する一つ以上のバッテリに結合するためのバッテインターフェース、およびバッテリの状態を検出しレポートするための一つ以上のプロセッサに結合されたバッテリセンシング回路を含み得る。コンピュータプログラム製品は、コンピュータ格納媒体(メモリ、フロッピー(登録商標)ディスク、あるいはCD−ROM)上に格納されるコンピュータ命令を含み、それらは説明されたロジックに従って書かれている。
図3のブロック302のスタートから始めて、「PAT」タイマーはゼロの初期値にセットされ、移動局の初期化の手順の間(たとえば移動局への電源投入後)使用不能になる。PATタイマーは、使用可能なとき、無線ネットワークでパワーダウン警告が有効なままである期間を決定する。動作中、移動局は任意の特別なバッテリ状態(ステップ304)を認識するためにバッテリインターフェースを介して信号をモニタする。本実施形態において、移動局は3つの異なる閾値、A、B、およびC、ここでA>B>C、によって決定される3つの異なるバッテリ状態をモニタする。移動局はまた、PATタイマーがゼロ(あるいはゼロに近い)かどうかをモニタする(ステップ306)。PATタイマーがステップ306でゼロではない(またはゼロに近くない)場合、移動局は後に示すステップ308に進む。
PATタイマーがステップ306でゼロの(あるいはゼロに近い)場合、A=バッテリ信号>Bであるとき移動局は低バッテリ状態が存在することを識別する(ステップ312)。低バッテリ状態がステップ312で存在する場合、移動局はその時音声コールあるいはパケットデータコールといった一つ以上のアクティブなサービスが移動局によって使用されつつあるかどうかを識別する(ステップ314)。ステップ314でアクティブなサービスが使用されていない場合、移動局はその時ステップ304でのバッテリ状態をモニタし続ける。しかしながら、ステップ314で、一つ以上のアクティブなサービスが使用されつつあることが識別される場合、移動局はその時、パケットデータ引下げのための制御メッセージを無線ネットワークに伝送させる(ステップ316)。より低いトランスミッションデータレートは移動局でバッテリ電力を保持することに留意する。例示のことく、コントロールメッセージは、パケットデータ通信のためのデータレートを153.6kbpsから76.8Kbpsに低減する。あるいは音声通信のためのデータレートは、13kbpsから8kbpsに低減される。メッセージは、データレートがすでに低減される場合のみ、代替的にたとえ余剰であっても、データレートが低く維持されていることを保障するために送信され得る。移動局はフローチャートのステップ304において再び始まるバッテリ状態をモニタし続ける。
図3に詳説されてはいないが、移動局はまたバッテリ状態が受信可能になる時(たとえばバッテリ信号>A)、パケットデータレートの増加のための制御メッセージを送信しうる。このパケットデータレート増加が、当初意図されたデータレートに対する一つ以上のパケットデータサービスのデータレートを調整する。パケットデータレート増加のための状態は、たとえばバッテリが充電された後、あるいはバッテリ動作温度がより好ましくなる後に、起こり得る。無線ネットワークは、パケットデータレート低減のためのメッセージが移動局から受信されない期間の終了に応答して、許容できるパケットデータレートを代替的に増加させ得る。図3〜4の実施形態におけるステップ312、314、および316はオプショナルであることに留意する。
図3のフローチャートに移ると、ステップ312で低バッテリ状態が識別されない場合、移動局は異なる低バッテリ状態がB=バッテリ信号>Cにおいて存在するかどうかを識別する(ステップ318)。この低バッテリ状態はステップ312でテストされたよりも、さらにシビアである。このような低バッテリ状態がステップ318において識別されない場合、移動局は後に示すステップ330に移る。しかしながら、そのような低バッテリ状態がステップ318で確かに存在すれば、移動局はその時PATタイマーがゼロ(あるいはゼロに近い)ことを識別する(ステップ324)。PATタイマーがステップ324でゼロではない(あるいはゼロに近くない)場合、移動局はステップ304で再度バッテリ状態をモニタし続ける。
PATタイマーがステップ324でゼロ(あるいはゼロに近い)場合、移動局は「パワーダウン警告」を示すコントロールメッセージが無線ネットワーク(ステップ326)に伝送されるように示す。パワーダウン警告メッセージは、移動局での低バッテリ状態を示す。ステップ326のこのコントロールメッセージは、移動局が継続中のトラヒックコールに関与している場合、イントラヒックなチャネルメッセージとして一般的に無線ネットワークに送信される。代替的に、コントロールメッセージは、移動局に継続中のトラヒックチャネル関与がない場合、アクセスチャネル、拡張されたアクセスチャネル、あるいは通常のコントロールチャネルを通じて送信される。メッセージは、低バッテリ状態などを識別するデータを含む、たとえばパワーダウン警告メッセージ、低バッテリ警告メッセージ、バッテリ状態メッセージのように、任意に、適切な形式で、適切に名付けられている。
形式および名前に関わらず、パワーダウン警告メッセージは、移動局で消失信号状態が引き続き識別される場合に、移動局の無線ネットワークに移動局へのネットワーク資源をリリースさせるために用いられる。移動局の消失信号状態は、多くの異なる方法で無線ネットワークにより検出され得る。移動局へのトラヒックコールの間、一定の持続する(たとえば5秒)期間、リバースリンクトラヒック信号が消失することは、消失信号状態であると判断される。移動局のアイドル動作状態、あるいは休止動作状態において、所定の期間内に先のパワーダウン警告メッセージの更新あるいはキャンセルが受信されない場合もまた消失信号状態であると判断される。
パワーダウン警告メッセージは、移動局がバッテリインターフェースを介して受け取られる電力が不十分であるため(つまりハードウェア電力故障)、従来のパワーダウン登録、あるいは指示をうまく伝送する時間が十分ないままパワーダウンし得るので、有用である。パワーダウン警告モードの間に、消失信号状態を検出すると、無線ネットワークは、移動局がうまくパワーダウンメッセージ/指示を送信する適切な時間なしに、低バッテリにより非意図的にパワーダウンしたと推察する。無線ネットワークが移動局のネットワーク資源をリリースさせると、無線ネットワークの観点からは移動局はもはや使用不可能である。また、既に割り当てられた移動局のIPアドレスは、移動局から割り当てを取り消され、使用可能なIPアドレスの現存するプールに再配分される。従って、移動局は再充電された、回復された、および/あるいは交換されたバッテリで動作に戻る時、パワーアップ登録を送信することを要求される。
ステップ326でパワーダウン登録メッセージを送信する時、移動局は、現在のパワーダウン警告が有効である所定の期間に、PATタイマーをセットし、このタイマを作動開始する(ステップ328)。PATタイマーの値は、無線ネットワークによる受信および使用のために、コントロールメッセージのデータフィールドに含まれ得る。代替的に、ネットワークおよび移動局の両方が既知の所定のPATタイマーの値が用いられ得る。移動局は定期的に、PATタイマーによって決定される所定の期間内で、パワーダウン警告メッセージを無線通信ネットワークに送信させていることに留意する。従って、このメッセージは移動局から定期的に、あるいは規則的に伝送されるメッセージであり得る。無線ネットワークがPATタイマーによって決定される所定の期間内に移動局から新しい、あるいは再発信されたパワーダウン警告メッセージを受信しない場合、その時は、移動局の消失信号状態が存在すると判断される。
パワーダウン警告メッセージがPATタイマーの期限切れよりもわずかに早く無線ネットワークに伝送されるので、それはネットワーク側で期限が切れる前にネットワークに届き、処理され得る。従って、ステップ324でのテスト状態は、小さい値(ゼロに近い)が識別されるとき「Yes」である。
続いて、図3のフローチャートにおいて、PATタイマーがステップ306でゼロではない(あるいはゼロに近くない)場合、移動局は、バッテリ信号>Bかどうかをテストする。ステップ306でバッテリ信号>Bである場合、移動局のバッテリは再充電され(あるいは温度が上昇)、それゆえ移動局は無線ネットワークにパワーダウン警告キャンセルメッセージを送信する(ステップ310)。警告キャンセルメッセージは無線ネットワーク内の移動局のための既に発信されたパワーダウン警告を直ちにキャンセルするためである。警告キャンセルメッセージが送信されるとき、PATタイマーはゼロにセットされ、ステップ310で使用不能となる。ステップ308でテストされたときバッテリ信号が=Bである場合、方法は上記のとおりステップ312に続く。
ステップ318に続いて、低バッテリ状態がステップ318で識別されない場合、移動局はその時、まだ別の低バッテリ状態がバッテリ信号=Cにおいて存在するかどうかを識別する(ステップ330)。この低バッテリ状態はステップ318でテストされたよりも、さらにシビアである。このような低バッテリ状態が存在しないとステップ330で識別された場合、移動局はステップ304に戻り、バッテリ状態のモニタを続ける。しかしながら、このような低バッテリ状態が存在するとステップ330で識別された場合、無線ネットワークへのパワーダウン登録、あるいは指示の送信を含むパワーダウン処理が実行される(ステップ332)。
移動局はステップ330での低バッテリ状態に応答して、ステップ332で従来のパワーダウン登録あるいは指示を伝送することになっているが、移動局はそのようなメッセージを無線ネットワークに伝送する、あるいは適切に伝送する前に、非意図的にパワーダウンし得る。これは送信器パワーがかなり高い場合に、コールが移動局と関与している間に、より起こりやすい。パワーダウン登録はたとえ伝送されても、低バッテリ状態においては信頼できるものではない可能性がある。従って、ステップ326のパワーダウン警告メッセージは特に有益であるので、無線ネットワークはそれに続いて、移動局が適切なパワーダウン登録を送信するのに十分な時間がないまま低電圧によりパワーダウンしたことを、消失信号状態(たとえばRF信号の欠如、もしくは警告の更新あるいはキャンセルなしにタイムアウトしタことから)から推察する。これを受けて、無線ネットワークは移動局に関連するネットワーク資源を迅速にリリースする。さもなければ、移動局のためのネットワーク資源は、移動局が動作不能であっても配分されたままで、それはネットワーク資源の非効率と無駄である。
図4は移動局のためのネットワーク資源を迅速にリリースする関連方法を示すフローチャートである。図4の方法は無線ネットワークにおいて、ネットワークプロセッサ、あるいはサーバといった無線ネットワークコンポーネントによって実行され、移動局によって実行される方法を示す図3のフローチャートに関連する。無線ネットワークコンポーネントは一つ以上のプロセッサ、メモリ、および、その方法を実行する一つ以上のプロセッサにより実行可能なメモリに格納されるコンピュータ命令を含み得る。コンピュータプログラム製品はコンピュータ格納媒体(一つ以上のプロセッサによって用いられるメモリ、フロッピー(登録商標)ディスク、あるいはCD−ROM)上に格納されるコンピュータ命令を含み得、それは記載されているロジックに従って書かれる。
図4のブロック402のスタートから始めて、無線ネットワークは移動局から受信するさまざまな状態やメッセージをモニタする(ステップ404)。テストはデータレート低減のためのコントロールメッセージが移動局から受信されたかどうかを識別するために実行される(ステップ406)。データレート低減のメッセージがステップ406で受信された場合、無線ネットワークは移動局によって用いられる一つ以上のパケットデータサービスのためのデータレートを低減する(ステップ408)。低データレートが移動局でバッテリパワーを保持することに留意する。例として、コントロールメッセージは、パケットデータコミュニケーションのためのデータレートを153.6kbpsから76.8kbpsに低減する。あるいはまた、音声通信のためのデータレートを13kbpsから8kbpsに低減する。メッセージはデータレートがすでにまだ低減されていない場合のみ、あるいはたとえデータレートが低く保持されていることを確認している(つまり、すでに事前に受け取っている)時でさえ、受信され得る。
図4のフローチャートに詳細は説明されていないが、無線ネットワークはまた、移動局のバッテリ状態が受容可能となる時、パケットデータレートの増加のためのコントロールメッセージを受信し得る。従って、無線ネットワークは、パケットデータレート低減のメッセージが移動局から受信されない期限の終了後、受容可能なパケットデータレートを増加させ得る。パケットデータレート増加は、一つ以上のパケットデータサービスのためのデータレートを当初の意図されたデータレートに対し、増加させる。
図4に移ると、テストはパワーダウン警告を示すメッセージが移動局から受信されたかどうかを識別するために実行される(ステップ410)。前記のとおり、パワーダウン警告メッセージは移動局での低バッテリ状態を示し、一般にトラヒックコールの間、トラヒックチャネルメッセージとして送信される。従って、パワーダウン警告メッセージはアクセスチャネル、拡張されたアクセスチャネル、あるいは移動局のアイドル動作状態あるいは休止動作状態の間、共通のコントロールチャネルを使って送信され得る。メッセージは、パワーダウン警告メッセージ、低バッテリ警告メッセージ、低バッテリ状態などを示すデータを含むバッテリ状態メッセージのように、適切な形式で、適切に名付けられうる。形式や名前に関わらず、パワーダウン警告メッセージは、図4の次のステップに示すように、移動局と無線ネットワーク間の消失信号状態が引き続き確認される場合、無線ネットワークに移動局へのネットワーク資源をリリースさせる。
パワーダウン警告メッセージがステップ410で受信されるとき、移動局のパワーダウン警告モードは無線ネットワークから着手される(ステップ412)。このモードが開始されると、PATタイマーは移動局からのパワーダウン警告メッセージにおいて提供され得る所定の値Tにセットされる。このPATタイマーは、移動局および無線ネットワークの消失信号状態があるかどうかをテストするために、後に用いられ得る。次に、テストはパワーダウン警告キャンセルを示すコントロールメッセージが、移動局から受け取られたかどうかを識別するために実行される(ステップ414)。このパワーダウン警告キャンセルメッセージは、移動局での増加されたバッテリ状態を示す。パワーダウン警告キャンセルメッセージがステップ414で識別されるとき受信された場合、移動局のパワーダウン警告モードは終了し、PATタイマーが停止される(ステップ416)。
次に、テストは、移動局がパワーダウン警告モードにあるかどうかを識別するために実行される(418)。移動局がステップ418でパワーダウン警告モードにある場合、テストは消失信号状態が移動局および無線ネットワーク間に存在するかどうかを決定するために実行される(ステップ420)。消失信号状態がステップ420で移動局に存在する場合、無線ネットワークは、移動局のためのネットワーク資源をリリースさせる(ステップ424)。ステップ424で無線ネットワークが、パワーダウン登録(あるいはパワーダウン指示を有するリリース命令)を受信したかのように、移動局のためのネットワーク資源をリリースするために、従来の、あるいは別の、これらすべての必要な手順を実行することに留意する。
ステップ420のテストは、移動局のオプショナルモードに応じて数通りの異なる方法で実行され得る。トラヒックチャネルの使用中、消失信号状態は、所定の期間にわたる、RF信号および/またはデータ通信の消失に基づき得る。信号あるいはデータ通信が所定期間よりも短い間のみ消失される場合、その時は、消失信号状態は存在しない。逆に、信号あるいはデータ通信が所定の期間を超えて継続的に、あるいは所定期間よりも長く消失される場合、その時は消失信号は存在する。所定の期間とは、たとえば一般的なフェード(消失)時間である5秒である。しかしながら、任意の適切な期間が用いられ得る。定められた期間が短すぎる場合、無線ネットワークは、移動局が一時的に短い時間フェード(消失)しているにもかかわらず、パワーダウンしたと間違った推測をし得る。設定された期間が長すぎる場合、無線ネットワークは移動局のためのネットワーク資源をできるだけ迅速にリリースしようとはしない。
アイドルモード動作中、あるいは休止データセッションの間、ステップ420の消失信号状態は、新しい、あるいは再発信されたパワーダウン警告メッセージが無線ネットワークにより、PATタイマーによって決定された期間内に、移動局から受信されたかどうかを識別することにより決定され得る。状態が正常であれば、PATタイマーは、パワーダウン警告メッセージが移動局から受信される度にそのデフォルトの値にリセットされる。
ステップ418でパワーダウン警告モードが維持されていない場合、あるいはステップ420で消失信号状態が存在しない場合、無線ネットワークは、従来のパワーダウン登録、あるいは指示が移動局から受信されたかどうかを識別する(ステップ422)。パワーダウン登録メッセージがステップ422で受信された場合、無線ネットワークは移動局のためのネットワーク資源がリリースされるようにする(ステップ424)。無線ネットワークは移動局からのパワーダウン登録に応答して、移動局のためのネットワーク資源をリリースするために、従来のあるいは別のすべての必要な手順を実行する。無線ネットワークが移動局のためのネットワーク資源をリリースさせるとき、無線ネットワークの観点からは移動局はもはや使用不可能である。無線ネットワークは、移動局へ入ってくる(incoming)通信が受信されるとき、移動局へのページングをしない。また、移動局の既に割り当てられたIPアドレスは移動局からの割り当てを取り消され、使用可能なIPアドレスの現存するプールに再配分される。
このように、無線ネットワークは、シビアな低バッテリ状態が識別されるとき、ステップ422において移動局からのパワーダウン登録を受信することになっているが、移動局はそのようなメッセージをうまく伝送する前に、非意図的にパワーダウンし得る。これは、移動局送信器パワーが十分に高く、望ましくないバッテリ信号変動を引き起こすことのないコールの間、あるいはパワーダウン登録の伝送の間に起こり得る。ステップ410でのパワーダウン警告メッセージが特に有利であるのは、この状況であり、無線ネットワークは、その後、移動局がパワーダウン登録/指示をうまく伝送しないまま、低バッテリによってパワーダウンしてしまったことを、消失信号状態から推測し得る。これを受けて、無線ネットワークは移動局に関連するネットーク資源を迅速にリリースする。さもなければ、移動局のネットワーク資源は、移動局が動作不能であっても分配されたままであり、それはネットワーク資源にとって非効率で無駄である。
代替的実施形態において、PATタイマーは用いられない。これは、PATタイマーが無限の値を有しているときに見られ得る退歩した(degenerated)特別なケースである。この場合、パワーダウン警告メッセージ送信は、移動局のためのアクティブなトラヒックチャネルがあり、消失信号状態の検出が、通常のリリース命令の受信のないままでの、持続的な期間(たとえば5秒)のリバースリンクトラヒック信号消失に基づくときのみ、実行される。別の代替的実施形態において、PATタイマーが期限切れになっていなければ、任意の認知された情報伝達交換が移動局および無線ネットワーク間にあるときはいつでも、移動局および無線ネットワークの両方でのPATタイマーがデフォルト値にリセットされる。
低バッテリおよび消失信号状態に基づき移動局のための迅速なネットワーク資源リリースのための方法と装置を示した。無線ネットワークは移動局から、低バッテリ状態を示すパワーダウン警告メッセージを受信する。そのとき、無線ネットワークは消失信号状態が移動局に存在するかどうかを識別する。パワーダウン警告メッセージの受信および、消失信号状態の識別に応答して、無線ネットワークは移動局のためのネットワーク資源をリリースさせる。無線ネットワークは、移動局が無線ネットワークにパワーダウン登録を送信する十分な時間なしに、低バッテリのせいで、パワーダウンしたと推測する。ここに説明したテクニックの使用なしには、移動局のためのネットワーク資源は、移動局が動作不能であっても、分配されたままであり、それは非効率的で無駄である。移動局において、方法は低バッテリ状態が存在するかどうかを識別することを含む。低バッテリ状態の識別に応答して、移動局は低バッテリ状態を示すパワーダウン警告メッセージを無線通信ネットワークに送信する。パワーダウン警告メッセージは、移動局と無線通信ネットワークとの間の消失信号状態が続いて起こる時、通信ネットワークに、移動局のためのネットワーク資源をリリースさせるために用いられる。
本発明による上記実施形態は、例示のみに意図されている。当業者は出願の範囲から逸脱することなく、改良、修正、変更可能である。請求項に列挙され、ここに示す発明は、技術面でのいかなる適切な変更を包含するものである。
移動局および無線通信ネットワークに関連するコンポーネントを示すブロック図である。 図1の好ましい移動局のより詳細な図である。 移動局によって実行される、移動局のためのネットワーク資源を迅速にリリースする方法を示すフローチャートである。 無線ネットワークコンポーネントによって実行される移行局のためのネットワーク資源を迅速にリリースするための方法を示すフローチャートである。
符号の説明
100 通信システム
102、202 移動局
104 無線通信ネットワーク
106 コントローラ
108 無線トランシーバ
110、216、218 アンテナ
122 、254 バッテリインターフェース
190、280 バッテリセンシング回路
200 ベースステーショントランシーバシステム

Claims (42)

  1. 無線通信ネットワークにおいて、移動局のためのネットワーク資源を迅速にリリースする方法であって、
    移動局から、該移動局の低バッテリ状態を示すメッセージを受信するアクトと、
    消失信号状態が該移動局と該無線通信ネットワークとの間に存在することを識別するアクトと、
    該移動局からパワーダウン登録メッセージを受信することに失敗するアクトと、
    該低バッテリ状態を示すメッセージを受信することと該消失信号状態を識別することとに応答して、該移動局のパワーダウン登録への応答を実行することにより、該移動局のための一つ以上のネットワーク資源がリリースされるアクトと
    を包含する、方法。
  2. 前記低バッテリ状態を示すメッセージを受信することと前記消失信号状態を識別することとに基づいて、前記移動局がシャットダウンしたことを決定することをさらに包含する、請求項1に記載の方法。
  3. 前記ネットワーク資源がリリースされるようにすることが、該移動局に入ってくる通信が前記無線通信ネットワークにおいて受信される場合に、該移動局をページングすることをやめることを包含する、請求項1に記載の方法。
  4. 前記ネットワーク資源がリリースされるようにすることが、該移動局にすでに割り当てられたIPアドレスの割り当てを取り消すことを包含する、請求項1に記載の方法。
  5. 前記低バッテリ状態を示すメッセージが、パワーダウン警告メッセージによって示されるパワーダウン警告が前記無線通信ネットワーク内において有効である継続時間を定義するタイマー値を含む、請求項1に記載の方法。
  6. 前記消失信号状態が存在することを識別するアクトが、該消失信号状態が所定の期間に存在することを識別することを包含する、請求項1に記載の方法。
  7. 前記消失信号状態が存在することを識別するアクトが、前記移動局と前記無線通信ネットワークとの間にラジオ周波数(RF)信号の消失が存在することを識別することを包含する、請求項1に記載の方法。
  8. 前記消失信号状態が存在することを識別するアクトが、前記移動局とのデータ通信の消失が存在することを識別することを包含する、請求項1に記載の方法。
  9. 前記消失信号状態が存在することを識別するアクトが、
    タイマーを実行することと、
    該タイマーによって定義される所定の期間内に前記移動局から定期的に伝送されるメッセージを受信することに失敗した際に、該消失信号状態を識別することとを包含する、請求項1に記載の方法。
  10. 前記低バッテリ状態を示すメッセージを受信するアクトが、トラヒックチャネルが前記移動局と無線通信ネットワークとの間に構築される間、該メッセージを受信することを包含し、該メッセージがイントラヒックのチャネルメッセージを含む、請求項1に記載の方法。
  11. 前記低バッテリ状態を示すメッセージを受信するアクトが、アクセスチャネルおよび共通のコントロールチャネルの一つを介して該メッセージを受信することを包含する、請求項1に記載の方法。
  12. 無線通信ネットワークにおいて使用するための無線ネットワークコンポーネントであって、
    一つ以上のプロセッサと、
    メモリと、
    該メモリに格納されたコンピュータ命令を含み、
    該コンピュータ命令は、
    移動局から該移動局の低バッテリ状態を示すメッセージを受信し、
    消失信号状態が該移動局と該無線通信ネットワークとの間に存在するかどうかを識別し、
    該移動局からパワーダウン登録メッセージを受信することに失敗し、
    該低バッテリ状態を示すメッセージを受信することと該消失信号状態を識別することとに応答して、該移動局のパワーダウン登録への応答を実行することにより、該移動局のための一つ以上のネットワーク資源がリリースされるように、該一つ以上のプロセッサによって実行可能である、無線ネットワークコンポーネント。
  13. 前記コンピュータ命令が、前記移動局が前記低バッテリ状態を示すメッセージを受信することと該消失信号状態を識別することとに応答して、前記移動局がパワーダウンしたことを決定するように、前記一つ以上のプロセッサによってさらに実行可能である、請求項12の無線ネットワークコンポーネント。
  14. 前記ネットワーク資源がリリースされるようにすることが、前記移動局に入ってくる通信が前記無線通信ネットワークにおいて受信される場合に、該移動局をページングすることをやめることを包含する、請求項12に記載の無線ネットワークコンポーネント。
  15. 前記ネットワーク資源がリリースされるようにすることが、前記移動局に既に割り当てられたIPアドレスを取り消すことを包含する、請求項12に記載の無線ネットワークコンポーネント。
  16. 前記低バッテリ状態を示すメッセージが、パワーダウン警告メッセージによって示されるパワーダウン警告が前記無線通信ネットワーク内において有効である継続時間を定義するタイマー値を含む、請求項12に記載の無線ネットワークコンポーネント。
  17. 前記消失信号状態が存在することを識別することが、該消失信号状態が所定の期間に存在することを識別することを包含する、請求項12に記載の無線ネットワークコンポーネント。
  18. 前記消失信号状態が存在することを識別することが、前記移動局と前記無線通信ネットワークとの間にラジオ周波数(RF)信号の消失が存在することを包含する、請求項12に記載の無線ネットワークコンポーネント。
  19. 前記消失信号状態が存在することを識別することが、前記移動局とのデータ通信の消失が存在することを識別することを含む、請求項12に記載の無線ネットワークコンポーネント。
  20. 前記消失信号状態が存在することを識別することが、
    タイマーを実行することと、
    該タイマーによって定義される所定の期間内に前記移動局から定期的に伝送されるメッセージを受信することに失敗した際に、該消失信号状態を識別することを包含する、請求項12に記載の無線ネットワークコンポーネント。
  21. 前記低バッテリ状態を示すメッセージを受信することが、トラヒックチャネルが前記移動局と前記無線通信ネットワークとの間に構築される間、該メッセージを受信することを包含し、該メッセージがイントラヒックチャネルメッセージを含む、請求項12に記載の無線ネットワークコンポーネント。
  22. 前記低バッテリ状態を示すメッセージを受信することが、アクセスチャネルおよび共通のコントロールチャネルの一つを介して該メッセージを受信することを包含する、請求項12に記載の無線ネットワークコンポーネント。
  23. 移動局において、無線通信ネットワーク内に迅速にネットワーク資源をリリースする方法であって、
    低バッテリ状態が存在するかどうかを識別することと、
    該低バッテリ状態を識別することに応答して、該低バッテリ状態を示すパワーダウン警告メッセージが該無線通信ネットワークに送信されるようにすることと、
    該低バッテリ状態を示すメッセージが送信にされるようにした後、パワーダウン登録メッセージが該無線通信ネットワークにされることをさせるために十分な時間を有せずに無意識にパワーダウンする該移動局のバッテリインターフェースを介して不十分な電力を受信することと
    を包含し、
    該通信ネットワークが、該移動局から該パワーダウン登録メッセージを受信することを失敗したにもかかわらず、該移動局に対する消失信号条件が識別されるとき、該低バッテリ状態を示すメッセージは、該無線通信ネットワークが、該移動局に対してパワーダウン登録を行うように示す、方法。
  24. 前記メッセージは、該メッセージによって示されるパワーダウン警告が前記無線通信ネットワークにおいて有効である持続時間を定義するタイマー値を包含する、請求項23に記載の方法。
  25. 前記低バッテリ状態を示すメッセージが、所定の期間内に前記無線通信ネットワークに定期的に送信されるようにすることをさらに包含する、請求項23に記載の方法。
  26. 前記移動局に入ってくる通信が前記無線通信ネットワークで受信されるとき、前記低バッテリ状態を示すメッセージは、該移動局にページングすることを見合わせることを該通信ネットワークにさらに示す、請求項23に記載の方法。
  27. 前記低バッテリ状態を示すメッセージが、イントラヒックのチャネルメッセージを含む、請求項23に記載の方法。
  28. 前記低バッテリ状態を示すメッセージが送信されるようにすることが、トラヒックチャネルが前記移動局と前記無線通信ネットワークとの間に構築される間、該メッセージが送信されるようにすることを含む、請求項23に記載の方法。
  29. 前記低バッテリ状態を示すメッセージがアクセスチャネルおよび共通のコントロールチャネルの一つを介して送信される、請求項23に記載の方法。
  30. 前記低バッテリ状態を示すメッセージは、前記移動局のためにすでに割り当てられたIPアドレスの割り当てを取り消すことを前記無線通信ネットワークにさらに示す、請求項23に記載の方法。
  31. 前記低バッテリ状態が第1の低バッテリ状態を含み、該方法が、第2の低バッテリ状態が存在することを識別することと、該第2の低バッテリ状態を識別することに応答して、パケットデータレート低減メッセージが前記無線通信ネットワークに送信されるようにすることとをさらに包含する、請求項23に記載の方法。
  32. 前記低バッテリ状態が第1の低バッテリ状態を含み、該方法は、
    第2の低バッテリ状態が存在することを識別することと、
    該第2の低バッテリ状態を識別することに応答して、前記無線通信ネットワークにパワーダウン登録または指示を送信することを含むパワーダウン処理が実行されるようにすることとをさらに包含する、請求項23に記載の方法。
  33. 無線トランシーバと、
    該無線トランシーバに結合されたアンテナと、
    該無線トランシーバに結合された一つ以上のプロセッサと、
    該移動局に電力を供給する一つ以上のバッテリへの結合を提供するバッテリインターフェースと、
    該バッテリインターフェースに結合されたバッテリセンシング回路と
    を備え、
    該一つ以上のプロセッサが、
    低バッテリ状態が存在することを識別し、該低バッテリ状態を識別することに応答して、該低バッテリ状態を示すメッセージが該無線トランシーバを介して無線通信ネットワークに送信されることに対して動作し、
    該低バッテリ状態を示すメッセージが送信にされるようにした後、パワーダウン登録メッセージが該無線通信ネットワークにされることをさせるために十分な時間を有せずに無意識にパワーダウンする該移動局のバッテリインターフェースを介して不十分な電力を受信し
    該無線通信ネットワークが、該移動局から該パワーダウン登録メッセージを受信することを失敗したにもかかわらず、該移動局に対する消失信号状態が識別されるとき、該低バッテリ状態を示しているメッセージは、該無線通信ネットワークが、該移動局に対してパワーダウン登録を行うように示す、移動局。
  34. 前記メッセージは、該メッセージによって示されるパワーダウン警告が前記無線通信ネットワークにおいて有効である持続時間を定義するタイマー値を包含する、請求項33に記載の移動局。
  35. 前記一つ以上のプロセッサが、定期的に、前記低バッテリ状態を示すメッセージが所定の期間内に前記無線通信ネットワークに送信されるようにするように、さらに動作する、請求項33に記載の移動局。
  36. 前記移動局に入ってくる通信が前記無線通信ネットワークで受信されるとき、前記低バッテリ状態を示すメッセージは、該移動局にページングすることを見合わせることを該通信ネットワークにさらに示す、請求項33に記載の移動局。
  37. 前記低バッテリ状態を示すメッセージがイントラヒックチャネルメッセージを含む、請求項33に記載の移動局。
  38. 前記低バッテリ状態を示すメッセージが送信されるようにすることが、トラヒックチャネルが該移動局と前記無線通信ネットワークとの間に構築される間、該メッセージが送信されるようにすることを含む、請求項33に記載の移動局。
  39. 前記低バッテリ状態を示すメッセージがアクセスチャネルおよび共通のコントロールチャネルの一つを介して伝送されることを含む、請求項33に記載の移動局。
  40. 前記低バッテリ状態を示すメッセージは、前記移動局のためにすでに割り当てられたIPアドレスの割り当てを取り消すことを前記無線通信ネットワークにさらに示す、請求項33に記載の移動局。
  41. 前記低バッテリ状態が第1の低バッテリ状態を含み、1つ以上のプロセッサは、
    第2の低バッテリ状態が存在することを識別することと、
    該第2の低バッテリ状態を識別することに応答して、パケットデータレート低減メッセージが、前記無線通信ネットワークに送信されるようにさらに動作する、請求項33に記載の移動局。
  42. 前記低バッテリ状態が第1の低バッテリ状態を含み、1つ以上のプロセッサは、
    第2の低バッテリ状態が存在することを識別し、
    該第2の低バッテリ状態を識別することに応答して、前記無線通信ネットワークにパワーダウン登録を送信することを含むパワーダウン処理が実行されるようにさらに動作する、請求項33に記載の移動局。
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