JP2008517515A - 節電方法、基地局及び加入者端末装置 - Google Patents
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Abstract
サービスに関連するトラヒック要求に関する１つ以上の特徴によって特徴付けられる少なくとも２つの異なるサービスを受信する加入者機器において節電を実現する節電方法を提供する。節電方法は、少なくとも２つの異なるサービスを、トラヒック要求に関連する特徴に基づいて、少なくとも２つの異なるサービスに関連する少なくとも２つの異なる節電クラスのうちの対応する節電クラスに分類するステップと、節電クラスのそれぞれについて、必要なリスニングウィンドウ及びスリープウィンドウを判定するステップと、上記基地局と、上記加入者機器との間で、節電手続きを行うための同期パラメータについてメッセージを交換するステップとを有する。
Description
本発明は、デジタル通信に関し、詳しくは、節電の分野に関する。
２００４年９月１８日に公開された「Draft IEEE Standard for Local and metropolitan area networks, Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems Amendment for Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands」を、本明細書では「ＩＥＥＥ８０２．１６規格」として参照する。この文献は、引用により本願に援用される。ＩＥＥＥ８０２．１６規格は、固定機器の動作及びモバイル機器の動作の組合せに適合する国際的な勧告である。この規格では、電力を効率的に使用するために、「スリープモード」手続きが定義されている。このスリープモード手続きは、スリープウィンドウ（sleep window：加入者端末装置が消費電力のレベルを低減するために、電力を落とす。）にインタリーブされたリスニングウィンドウ（listening window：加入者の端末装置が基地局と通信できる。）の仮想的に無限のシーケンスを含む。この勧告では、各リスニングウィンドウの期間のサイズは固定されており、スリープウィンドウの期間のサイズは、所定の制限値まで倍増することができる。この手続きは、例えば、ウェブ閲覧等の「バースト」ＩＰトラヒックのように、「ランダム」なトラヒックが通信される場合に適切な解決法である。このようなトラヒックは、通常、非実時間ＭＡＣ接続及びベストエフォート型接続に関連するという特徴を有する。
ここで、ランダムな性質を有する単一の種類のサービスにはスリープモード手続きが適切であるが、基地局から複数の加入者の端末装置に異なる種類のサービスが提供される場合に問題が生じる。スリープモード手続きは、例えば、一方が音声／ＶｏＩＰアプリケーションであり、他方が実時間アプリケーションであるようなサービスには、適切に適用できない。これは、実時間アプリケーションが、通常、上述したパターンとは異なるパターンを有し、したがって、これらの全てのサービスに、このようなスリープモード手続きを適用することができないためである。
異なる加入者にマルチキャスト／ブロードキャストサービスを提供すると共に、例えば、ウェブ閲覧サービスを提供しなければならない場合、ＩＥＥＥ８０２．１６規格によって提供される単一の種類のスリープモード手続きを適用しながら、異なる種類のサービスを扱うことが仮想的に不可能になるという問題が生じる。
また、マルチキャストサービスをサポートするシステムには、他の問題が生じる。加入者端末装置は、通常、それぞれ異なる要求パターンを有するマルチキャスト接続及びユニキャスト接続の両方に対応するように設計され、これにより、異なる端末装置間のスリープ／リスニングサイクルの同期が殆ど不可能になる。ＩＥＥＥ８０２．１６規格のスリープモードスキームの下では、唯一の妥当な解決策は、関連する全ての端末装置のスリープモードに割込をかけ、データ転送を準備することのみでる。スリープモードにある端末装置に割込をかける弊害は、割り込まれた端末装置がスリープウィンドウの最低値から再起動され、この結果、節電の効率が低下するという点である。
レンジング、接続確立／コンフィグレーション、ＳＮＭＰ等の１つ以上の管理手続きにスリープモード手続きを組み合わせる必要がある場合には、他の問題も生じる。例えば、既存の接続を介して供給すべきトラヒックがないため、端末装置が、現在、スリープモードにある状態で、もう１つの接続を追加する必要性が生じたとする。この場合、基地局（「base station：ＢＳ」）は、既存の接続を使用する要求がなく、したがって、スリープ状態に割込をかける理由がないにもかかわらず、対応するトランザクションについて、端末装置を利用可能に維持しなければならない。このような状況にもかかわらず、当分野で一般的に用いられている手続きでは、接続確立手続きを適用するために、「トラヒック指示」メッセージによって（上述したように、現在の接続を介してトラヒックを提供する必要はないにもかかわらず）、端末装置のスリープモードに割込をかけなくてはならない。この結果、最低のスリープウィンドウ値から、スリープモード手続きを再適用する必要がある。
したがって、本発明の目的は、モバイル端末装置における消費電力を最小化することによって節電を実現する新規な手法を提供することである。
本発明の更なる目的は、新規な手法を提供することでモバイル端末装置における消費電力を制御し、電力使用の効率性をより高めることである。
本発明の更なる目的は、異なるパワー要求パターンを有する複数のサービスを提供するように適応化されたモバイル端末装置における消費電力を最小化することによって、節電を実現する節電方法を提供することである。
本発明の他の目的は、以下の本発明の説明によって明らかになる。
本発明の第１の実施の形態として、本発明は、基地局及び少なくとも加入者機器を含む無線ネットワークに接続され、そのサービスに関連するトラヒック要求に関する１つ以上の特徴によって特徴付けられる少なくとも２つの異なるサービスを受信する加入者機器において節電を実現する節電方法を提供する。
この節電方法は、少なくとも２つの異なるサービスを、トラヒック要求に関連する特徴に基づいて、少なくとも２つの異なるサービスに関連する少なくとも２つの異なる節電クラスのうちの対応する節電クラスに分類するステップと、節電クラスのそれぞれについて、必要なリスニングウィンドウ及びスリープウィンドウを判定するステップと、基地局と、加入者機器との間で、節電手続きを行うための同期パラメータについてメッセージを交換するステップとを有する。このようなパラメータは、好ましくは、時間領域におけるリスニング／スリープウィンドウの位置、及び全体の手続きを終了するための条件（例えば、接続の１つに要求が発生した場合）を含む。より好ましくは、パラメータの組は、スリープ／リスニングウィンドウのシーケンスの開始点を含む。対応する節電クラスに関連するサービス（接続）に関しては、スリープウィンドウの間、通信は、想定されない。
また、当業者には明らかであるが、少なくとも２つの異なるサービスを分類するステップは、例えば、サービスのタイプに基づき、トラヒック要求パターンに基づき、及び特定のサービスが属するサービスのグループに基づく等、１つ以上のオプションを採用することによって実現され、これらは全て、本発明の範囲に含まれる。
次に、異なるサービスの提供の間、加入者機器（例えば、モバイル端末装置）において、基地局と加入者機器との間で通信が交換されない時間の利用不能ウィンドウ、すなわち、加入者機器に関連する全てのサービスが非アクティブであるウィンドウを判定し、利用不能ウィンドウ（unavailability window）の期間について、加入者機器において、電力レベルを低減する。
本明細書で用いる「節電クラス」という用語は、１つ以上のＭＡＣ接続（サービス）を含む１つ以上のサービスのグループを意味し、これらの全ては、同様のトラヒック（要求）挙動を有することで特徴付けられ、これらの接続の全てがリスニングウィンドウ及びスリープウィンドウの同じシーケンスに関連する単一の節電クラスに含まれる。例えば、ウェブ閲覧（サービスＡ）及びリモートファイルサーバへの通信（サービスＢ）が同じトラヒック（要求）挙動を有する場合、これらは、単一の節電クラスに関連付けられる。なお、２つのサービスが同じ種類のトラヒック挙動を有していても、トラヒック挙動のパラメータが異なる場合、２つのサービスがそれぞれ異なる節電クラスに属すこともある。
本発明の好ましい実施の形態では、節電方法は、加入者機器が、節電手続きの開始の要求を送信することによって開始してもよい。また、節電クラスのアクティブ化の最終決定及びその適切なパラメータの決定は、好ましくは、基地局によって行ってもよい。
本発明の更に他の実施の形態では、節電クラスは、以下のグループから選択される。
タイプ１：スリープウィンドウの期間が予め定められておらず、前のスリープウィンドウの期間から導出され、リスニングウィンドウの期間が一定である。
タイプ２：全てのスリープウィンドウが同じ期間であり、固定の期間を有するリスニングウィンドウにインタリーブされる。
タイプ３：単一のスリープウィンドウと単一のリスニングウィンドウとを有する。
節電クラスのタイプ１は、好ましくは、このクラスに含まれるサービスに関連するトラヒックが、スリープウィンドウ及びリスニングウィンドウの期間の間、交換されない。
本発明の実施の他の形態では、節電クラスのタイプ２は、リスニングウィンドウの期間の間、トラヒックの交換が禁止されることによって特徴付けられる。
本発明の更に他の実施の形態においては、節電クラスのタイプ３は、如何なるトラヒックも、スリープウィンドウの期間の間、交換されないことによって特徴付けられる。
本発明の更に他の側面では、加入者機器に許可される節電期間を制御するコントローラを提供し、この制御は、好ましくは、節電クラスを非アクティブ化することによって実行される。
サービスがタイプ１のクラスである場合、節電クラスの非アクティブ化は、以下のイベントの１つ以上の発生に応じて実行される。
＊基地局が（利用可能ウィンドウの間）、この節電クラスに属す接続を介して、任意の量のデータを送信した。
＊上記加入者機器が、上記節電クラスに属すサービス（接続）に関して、ゼロではない帯域幅の要求を送信した。
＊加入者機器が、加入者機器をアドレス指定したバッファリングされたトラヒックの存在を示すトラヒックメッセージを受信した。
＊加入者機器が所定のタイムアウト間隔の間、トラヒックメッセージを受信しなかった。
本発明の更に他の実施の形態においては、節電クラスを非アクティブ化するステップは、基地局及び／又は加入者機器からの予め定義された管理メッセージの形式の明示的な要求に応じて実行される。
本発明の更に他の実施の形態においては、タイプ２の節電クラスを非アクティブ化するステップは、基地局及び／又は加入者機器からの予め定義された管理メッセージの形式の明示的な要求（例えば、終了要求）に応じて実行される。
本発明の更に他の実施の形態においては、タイプ３の節電クラスを非アクティブ化するステップは、リスニングウィンドウの満了に応じて実行される。
本発明の側面として、本発明が提供する基地局は、無線ネットワークで動作する基地局において、基地局と、基地局が接続された通信ネットワークとの間で通信を行うためのインタフェースと、基地局が、そのサービスに関連するトラヒック要求に関する１つ以上の特徴によって特徴付けられる少なくとも２つの異なるサービスを提供する少なくとも１つの加入者機器に向けて通信トラヒックを送信し、及び加入者機器から通信トラヒックを受信できる少なくとも１つの無線トランシーバと、少なくとも２つの異なるサービスのそれぞれを、トラヒック要求に関連する特徴に基づいて、加入者機器によってサポートされているサービスに関連している少なくとも２つの異なる節電クラスのうちの対応する節電クラスに分類する分類手段と、少なくとも１つのプロセッサとを備え、プロセッサは、節電クラスのそれぞれについて、必要なリスニングウィンドウ及びスリープウィンドウを判定し、加入者機器との間で、節電手続きを行うための同期パラメータについてメッセージを交換し、少なくとも２つの異なるサービスの提供の間に、加入者機器について、基地局と加入者機器との間で通信が全く交換されない時間の利用不能ウィンドウを判定し、利用不能ウィンドウの期間について、加入者機器が節電手続きをアクティブ化することを要求するコマンドを開始する。
本発明の更なる側面として、本発明に係る加入者端末装置は、無線ネットワークで動作し、それぞれがそのサービスに関連するトラヒック要求に関する１つ以上の特徴によって特徴付けられる少なくとも２つの異なるサービスを受信する加入者端末装置において、加入者端末と装置と基地局との間で通信を行うためのインタフェースと、基地局に向けて、通信トラヒックを送信し及び基地局から通信トラヒックを受信する少なくとも１つの無線トランシーバと、節電手続きを行うための同期パラメータについてメッセージを基地局と交換する少なくとも１つのプロセッサと、基地局から受信した予め定義されたメッセージに応じて、基地局と加入者端末装置との間で通信が交換されない時間の利用不能ウィンドウの期間、少なくとも１つの無線トランシーバの電力を削減する電力コントローラとを備える。
少なくとも１つのプロセッサは、好ましくは、基地局への通信の要求を開始し、これにより、基地局に対し、加入者端末装置が節電手続きを開始するか否か及び／又は節電手続きをいつ開始するかを判定するよう要求する。
他の実施の形態においては、加入者端末装置は、基地局から受信した適切なメッセージ及び／又は信号に応じて節電手続きを実行する。
以下、上述した本発明の包括的な範囲を限定することなく、本発明の具体例を説明する。
本発明の好ましい実施の形態では、加入者端末装置は、複数のスリープ状態マシン（Sleep State Machine：ＳＳＭ）を含み、ここで、「スリープ状態」という用語は、スリープタイムウィンドウ又はリスニングウィンドウ内にあることを意味する。ＳＳＭのそれぞれは、全てが実質的に同様のトラヒック要求挙動（例えば、送信すべきパケットが到着したときに、パケットを送信するための要求）を有することによって特徴付けられる１つ以上のサービスを含む節電クラス（Power Saving Class：ＰＳＣ）に関連付けられる。同様に、基地局（Base Station：ＢＳ）は、そのＢＳに関連する加入者端末装置に対応する一組のＳＳＭを含む。ＢＳと、様々な加入者端末装置は、ＳＳＭの状態を同期するために制御メッセージを交換する。加入者端末装置がダウンリンク（downlink：ＤＬ）又はアップリンク（uplink：ＵＬ）送信を利用できない利用不能状態（non-availability）は、全ての状態マシンが「スリープ」状態にある状態として定義される。利用不能状態の間、加入者端末装置は、１つ以上の物理的処理コンポーネントの電力をオフにしてもよく、又はＢＳとの通信に関係がない他の動作を実行してもよい。本発明の一実施の形態では、ＢＳは、ＢＳによってサポートされるサービスのクラスに必要な全てのＳＳＭを含み、一方、加入者端末装置は、その加入者端末装置が提供する全てのサービスに属する様々なクラスに対応するＳＳＭのみを含む。
図３は、それぞれ異なるＰＳＣに対応する２つのＳＳＭを有する端末装置の具体例を示している。クラスＡは、ＩＥＥＥ８０２．１６規格に定義される「ベストエフォート」型及び非実時間型として特徴付けられる幾つかのサービスを含む。この具体例のクラスＢは、（ＩＥＥＥ８０２．１６規格では「ＵＧＳ」として、定義される）ＶｏＩＰである単一のサービスを含む。ＢＳは、それぞれが一定の期間を有するリスニングウィンドウのシーケンスをクラスＡに割り当て、スリープウィンドウを倍にし、すなわち各ウィンドウ（節電クラスのアクティブ化の後の最初のウィンドウを除く）は、前のスリープウィンドウの２倍の期間持続する。また、ＢＳは、それぞれが一定の期間を有するリスニングウィンドウのシーケンスと、必ずしもリスニングウィンドウの期間と等しくなくてもよいが、それぞれが一定の期間を有するスリープウィンドウのインタリーブされたシーケンスとをクラスＢに割り当てる。端末装置は、両方のクラスがスリープウィンドウを有する期間内、換言すれば、クラスＡのスリープウィンドウとクラスＢのスリープウィンドウとが重なる期間内は、利用不能である（したがって、電力が落とされている）とみなされる。
他の好ましい実施の形態では、ＢＳは、ＢＳに関連する各加入者端末装置にそれぞれ適合した１つ以上のリスニング／スリープスキームを有し、これらのスキームは、それぞれ、所定の節電クラス（Power Saving Class：ＰＣＳ）に関連付けられている。上述したように、節電クラスは、共通の電力要求プロパティを有するＭＡＣ接続（サービス）のグループである。全ての「ベストエフォート型」接続は、（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６規格において定義されているように）単一のクラスに属していてもよく、すなわち、これらは全て同じスリープ／リスニングウィンドウを有していてもよいことは、当業者にとって明らかである。一方、２つのＵＧＳ接続（サービス）が、連続する割当の間の間隔が異なり、それぞれが異なるクラスに属する場合もある。所定のＰＳＣをアクティブ化することは、実際には、そのクラスに関連するスリープ／リスニングウィンドウのシーケンスを開始することを意味する。１又は複数のＰＳＣを判定するために、及び／又はこれらをアクティブ化するために、ＢＳ及び対応する加入者端末装置は、所定の管理メッセージを交換し、適用可能なＰＣＳの種類及びパラメータと、スリープ／リスニングウィンドウのシーケンスをアクティブ化する時刻とを指定する。
上述のように適用可能なサービスについてスリープウィンドウを判定した後に、全てのアクティブなＳＳＭが「スリープ」状態にある使用不能期間を判定する。
本明細書において、「利用可能期間（availability interval）」という用語は、如何なる利用不能期間にも重ならない期間を意味するものとする。利用可能期間の間、加入者端末装置は、通常の動作（非スリープ状態）において実行される手法と同じ手法を用いて、全てのダウンリンク（ＤＬ）送信を受信する。
上述のように、この具体例において提供される第２のサービスは、ＶｏＩＰ（クラスＢ）である。この場合、データの固定部分の送信の要求は、定期的に出現し、このため、加入者端末装置は、加入者端末装置が動作可能である（例えば、データを送受信できる）と予想される時刻の周辺に一定の期間を有するリスニングウィンドウを設け、スリープウィンドウは、リスニングウィンドウの間に挟み込まれる。リスニングウィンドウの期間におけるデータ伝送は、好ましくは、スリープ状態を中断させることなく許可される。この好ましい実施の形態では、ＢＳは、ＶｏＩＰ要求が出現する都度、データ転送を準備するためにスリープ処理を終了し、スリープ処理を再開する必要がないため、既存のスリープスキームの問題点の１つが解決される。
クラスＢが上述したＶｏＩＰサービスではなく、音声サービスを含む場合にも、同様の解決策を適用してもよい。以下、ＢＳが以下の３クラスに分類されるサービスの任意の組合せを加入者端末装置に提供する本発明の具体例を説明する。
タイプ１の節電クラス：
このタイプのネットワークサービスの具体例は、ウェブ閲覧及びリモートファイルサーバとの通信である。
このタイプのネットワークサービスの具体例は、ウェブ閲覧及びリモートファイルサーバとの通信である。
このクラスに含まれるいずれかのサービスを用いて、ＢＳと加入者端末装置との間で適切な相互動作を実現するために、ＢＳ及び加入者端末装置は、メッセージを交換し、少なくとも以下のパラメータを指定する。
最初のスリープウィンドウ
リスニングウィンドウ
最後のスリープウィンドウ
第１のスリープウィンドウの開始時刻
節電クラスは、第１のスリープウィンドウの開始時刻として指定された時刻にアクティブになる。次のスリープウィンドウのそれぞれの期間（サイズ）は、前のスリープウィンドウのサイズから導出することができる。例えば、各次のスリープウィンドウは、パラメータ「最終的なスリープウィンドウ」の値を超えない範囲内で、前のウィンドウのサイズの２倍にしてもよい。更に、リスニングウィンドウの間、ＢＳは、端末装置宛のバッファリングされたＤＬトラヒックの存在／不在を示すメッセージを定期的に送信してもよい。
最初のスリープウィンドウ
リスニングウィンドウ
最後のスリープウィンドウ
第１のスリープウィンドウの開始時刻
節電クラスは、第１のスリープウィンドウの開始時刻として指定された時刻にアクティブになる。次のスリープウィンドウのそれぞれの期間（サイズ）は、前のスリープウィンドウのサイズから導出することができる。例えば、各次のスリープウィンドウは、パラメータ「最終的なスリープウィンドウ」の値を超えない範囲内で、前のウィンドウのサイズの２倍にしてもよい。更に、リスニングウィンドウの間、ＢＳは、端末装置宛のバッファリングされたＤＬトラヒックの存在／不在を示すメッセージを定期的に送信してもよい。
スリープウィンドウは、通常、期間が固定されているリスニングウィンドウにインタリーブされる。
例えば、ＢＳは、トラヒックメッセージ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６規格におけるＭＯＢ＿ＴＲＦ−ＩＮＤ）を送信することによって、アクティブ状態を終了する。ＢＳは、各リスニングウィンドウの間、トラヒックメッセージを送信し、加入者端末装置に対し、対応する接続にＤＬトラヒック要求が出現したことを通知する。
加入者端末装置が、ＵＬ割当を受信した場合、正のＭＯＢ＿ＴＲＦ−ＩＮＤメッセージ指示を受信した後に、加入者端末装置は、少なくともＢＲメッセージを送信することによって、メッセージの受信を確認できる。
節電クラスのアクティブ状態の間、加入者端末装置は、如何なるデータ（例えば、ＭＡＣ ＳＤＵ）も送受信せず、その節電クラスに属する接続に関する帯域幅要求を送信しないと予想される。
節電手続きは、第１のスリープウィンドウの開始時刻として指定される時刻にアクティブになる。次のスリープウィンドウは、それぞれ、前のスリープウィンドウの２倍のサイズを有するが、このサイズは、所定の最終値を超えることはない。
節電クラスは、以下の１つ以上のイベントの発生に応じて非アクティブ化される。
＊ＢＳが（利用可能ウィンドウの間）、この節電クラスに属す接続を介して、ＭＡＣ ＳＤＵ又はそのフラグメントを送信した。
＊加入者端末装置が、節電クラスに属すサービス（接続）に関して、ゼロではない帯域幅の要求を送信した。
＊加入者端末装置が、この加入者端末装置をアドレス指定したバッファリングされたトラヒックの存在を示すトラヒックメッセージ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６規格におけるＭＯＢ＿ＴＲＦ−ＩＮＤ）を受信した。
＊加入者端末装置が所定のタイムアウト間隔の間、トラヒックメッセージ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６規格におけるＭＯＢ＿ＴＲＦ−ＩＮＤ）を受信しなかった。
リスニングウィンドウの間、加入者端末装置は、通常の動作状態（非スリープ状態）と同様の手法で全てのＤＬ送信を受信すると予想される。
タイプ２の節電クラス：
このタイプに関連付けられるサービスの具体例は、ＵＧＳ、ＩＥＥＥ８０２．１６規格に定義されている音声接続（サービス）（ＶｏＩＰ）等のＲＴ−ＶＲタイプ及び実時間サービスである。
このタイプに関連付けられるサービスの具体例は、ＵＧＳ、ＩＥＥＥ８０２．１６規格に定義されている音声接続（サービス）（ＶｏＩＰ）等のＲＴ−ＶＲタイプ及び実時間サービスである。
このクラスに含まれるいずれかのサービスを用いて、ＢＳと加入者端末装置との間で適切な相互動作を実現するために、ＢＳ及び端末は、少なくとも以下のパラメータを指定するメッセージを交換する。
最初のスリープウィンドウ
リスニングウィンドウ
第１のスリープウィンドウの開始時刻
このタイプの節電クラスは、「第１のスリープウィンドウの開始時刻」として指定された時刻にアクティブになる。全てのスリープウィンドウは、同じサイズを有し、期間が固定されたリスニングウィンドウにインタリーブされる。アクティブ状態は、一旦、開始されると、関連する接続（サービス）を終了することによって、又は終了を指示する管理メッセージの交換によって、明示的に終了されるまで継続する。
最初のスリープウィンドウ
リスニングウィンドウ
第１のスリープウィンドウの開始時刻
このタイプの節電クラスは、「第１のスリープウィンドウの開始時刻」として指定された時刻にアクティブになる。全てのスリープウィンドウは、同じサイズを有し、期間が固定されたリスニングウィンドウにインタリーブされる。アクティブ状態は、一旦、開始されると、関連する接続（サービス）を終了することによって、又は終了を指示する管理メッセージの交換によって、明示的に終了されるまで継続する。
上述したタイプ１の節電クラスとは異なり、タイプ２の節電クラスのリスニングウィンドウの間、加入者端末装置は、この節電クラスに含まれる接続（サービス）を介して、如何なるデータも送受信できる。
節電クラスは、「第１のスリープウィンドウの開始時刻」として指定されるフレームにおいてアクティブになる。全てのスリープウィンドウは、最初のウィンドウと同じサイズを有する。リスニングウィンドウは、期間が固定されたスリープウィンドウにインタリーブされる。このタイプに適用される節電手続きは、所定の制御メッセージ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６規格のＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＥＱ／ＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＳＰトランザクション）によって定義／アクティブ化／非アクティブ化される。ＢＳは、非要求型メッセージ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６規格のＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＳＰ）を送信して、節電手続きのアクティブ化を開始してもよい。アクティブ状態は、一旦、開始されると、ＩＥＥＥ８０２．１６規格のＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＥＱ／ＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＳＰ等の特定のメッセージによって明示的に終了されるまで継続する。ＢＳは、非要求型メッセージ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６規格のＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＳＰ）を送信して、節電クラスを非アクティブ化してもよい。
タイプ１の節電クラスのための手続きとは異なり、加入者端末装置は、リスニングウィンドウの間、このタイプの節電クラスに関連している接続を介してデータを送信又は受信できる。
タイプ３の節電クラス：
このタイプに関連するサービスの具体例には、ブロードキャスト／マルチキャスト接続、及びレンジング、接続設定／変更／削除等の管理動作がある。このタイプの節電クラスは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６規格のＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＥＱ／ＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＳＰトランザクション等の所定の管理メッセージによって定義され又はアクティブ化される。
このタイプに関連するサービスの具体例には、ブロードキャスト／マルチキャスト接続、及びレンジング、接続設定／変更／削除等の管理動作がある。このタイプの節電クラスは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６規格のＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＥＱ／ＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＳＰトランザクション等の所定の管理メッセージによって定義され又はアクティブ化される。
ＰＳＣの非アクティブ化は、リスニングウィンドウの終了に続いて、自動的に実行される。
このクラスに含まれるいずれかのサービスを用いて、ＢＳと加入者端末装置との間で適切な相互動作を実現するためにＢＳ及び端末交換メッセージは、少なくとも以下のパラメータを指定する。
＊最後のスリープウィンドウ（底／指数として符号化することができる）
＊第１のスリープウィンドウの開始時刻
＊リスニングウィンドウ
このタイプの節電クラスは、「第１のスリープウィンドウの開始時刻」として指定された時刻にアクティブになる。スリープウィンドウに続いて、特定のサイズのリスニングウィンドウが設けられる。
＊第１のスリープウィンドウの開始時刻
＊リスニングウィンドウ
このタイプの節電クラスは、「第１のスリープウィンドウの開始時刻」として指定された時刻にアクティブになる。スリープウィンドウに続いて、特定のサイズのリスニングウィンドウが設けられる。
すなわち、特定のサイズを有するリスニングウィンドウがスリープウィンドウに続く。
一旦、リスニングウィンドウが終了すると、節電手続きは、自動的に非アクティブになる。
図２は、マルチキャスト接続に関連してタイプ３のＰＳＣを用いる処理を示している。マルチキャストサービスを提供する際、ＢＳは、データの次の部分がいつ出現するかを仮定する。ＢＳは、この仮定に基づいて、マルチキャストトラヒックが到着しないと予想される期間の全体に亘ってスリープ間隔を割り当てる。リスニングウィンドウの間に、送信可能なマルチキャストデータがある場合、このマルチキャストデータは、関連する加入者端末装置に送信される。リスニングウィンドウが終了すると、ＢＳは、節電クラスを再起動するか否かを判定してもよい。
タイプ３の節電クラスは、ＭＡＣ接続又の作成又は削除、若しくはレンジング等の手続きを制御するために用いることができる。この場合、ＢＳは、要求を送信し、次の周期的なレンジングトランザクションの前に必要な期間に等しいスリープウィンドウの期間（例えば、底／指数）を指定する。そして、特定された期間が終了した後に、加入者端末装置は、ＤＬ送信に利用できるようになり、ＢＳは、レンジングのためのＵＬ送信機会を割り当てることができる。
このタイプの節電手続きは、関係する全ての接続が閉じられた後に自動的に非アクティブ化される。
スリープ要求及びスリープ応答メッセージ
スリープ手続きをサポートする加入者端末装置は、ＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＥＱメッセージを用いて、タイプ１及びタイプ２の所定の節電クラスの定義及び／又はアクティブ化を要求する。ＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＥＱメッセージは、加入者端末装置の基本ＣＩＤに基づき、加入者端末装置からＢＳに送信される。
スリープ手続きをサポートする加入者端末装置は、ＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＥＱメッセージを用いて、タイプ１及びタイプ２の所定の節電クラスの定義及び／又はアクティブ化を要求する。ＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＥＱメッセージは、加入者端末装置の基本ＣＩＤに基づき、加入者端末装置からＢＳに送信される。
使用されるパラメータは、以下の通りである。
Ｄｉｆｉｎｉｔｉｏｎ
１＝節電クラスの定義が存在する。
１＝節電クラスの定義が存在する。
Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ
１＝節電クラスのアクティブ化
０＝節電クラス（タイプ１、タイプ２のみ）の非アクティブ化
Ｐｏｗｅｒ＿Ｓａｖｉｎｇ＿Ｃｌａｓｓ＿ＩＤ
割り当てられた節電クラス識別子。このＩＤは、加入者端末装置に関連する節電クラスのグループ内で一意的である。このＩＤは、更なるＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＥＱ／ＲＳＰメッセージにおいて、節電クラスのアクティブ化／非アクティブ化のために用いることができる。
１＝節電クラスのアクティブ化
０＝節電クラス（タイプ１、タイプ２のみ）の非アクティブ化
Ｐｏｗｅｒ＿Ｓａｖｉｎｇ＿Ｃｌａｓｓ＿ＩＤ
割り当てられた節電クラス識別子。このＩＤは、加入者端末装置に関連する節電クラスのグループ内で一意的である。このＩＤは、更なるＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＥＱ／ＲＳＰメッセージにおいて、節電クラスのアクティブ化／非アクティブ化のために用いることができる。
Ｓｔａｒｔ＿ｆｒａｍｅ＿ｎｕｍｂｅｒ
第１のスリープウィンドウの開始フレーム番号
Ｌｉｓｔｅｎｉｎｇ ｉｎｔｅｒｖａｌ
加入者端末装置のリスニング間隔の割り当てられた期間（フレーム単位）。タイプ２の節電クラスでは、このパラメータは定義されず、０として符号化しなければならない。
第１のスリープウィンドウの開始フレーム番号
Ｌｉｓｔｅｎｉｎｇ ｉｎｔｅｒｖａｌ
加入者端末装置のリスニング間隔の割り当てられた期間（フレーム単位）。タイプ２の節電クラスでは、このパラメータは定義されず、０として符号化しなければならない。
Ｉｎｉｔｉａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ
スリープウィンドウに割り当てられた初期期間（フレーム単位）。タイプ２の節電クラスでは、このパラメータは定義されず、０として符号化しなければならない。
スリープウィンドウに割り当てられた初期期間（フレーム単位）。タイプ２の節電クラスでは、このパラメータは定義されず、０として符号化しなければならない。
Ｆｉｎａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ ｂａｓｅ
スリープ間隔の割り当てられた最終値（フレーム単位）。タイプ２の節電クラスでは、このパラメータは定義されず、０として符号化しなければならない。タイプ２の節電クラスでは、このパラメータは、メッセージによって要求される単一のスリープウィンドウの期間の底（base）となる。
スリープ間隔の割り当てられた最終値（フレーム単位）。タイプ２の節電クラスでは、このパラメータは定義されず、０として符号化しなければならない。タイプ２の節電クラスでは、このパラメータは、メッセージによって要求される単一のスリープウィンドウの期間の底（base）となる。
Ｆｉｎａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ ｅｘｐｏｎｅｎｔ
最終的なスリープウィンドウを算出するためにＦｉｎａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ ｂａｓｅが乗算される指数。
最終的なスリープウィンドウを算出するためにＦｉｎａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ ｂａｓｅが乗算される指数。
ここでは、以下の式を使用する。
ｆｉｎａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ＝ｆｉｎａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ ｂａｓｅ×２＾（ｆｉｎａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ ｅｘｐｏｎｅｎｔ）
タイプ２の節電クラスでは、このパラメータは、メッセージによって要求される単一のスリープウィンドウの期間の指数となる。
ｆｉｎａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ＝ｆｉｎａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ ｂａｓｅ×２＾（ｆｉｎａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ ｅｘｐｏｎｅｎｔ）
タイプ２の節電クラスでは、このパラメータは、メッセージによって要求される単一のスリープウィンドウの期間の指数となる。
ＣＩＤ
節電クラスを含む全ての接続のＣＩＤ。このリストは、ユニキャスト接続、マルチキャスト接続又は管理接続のいずれかを含むが、異なるタイプの接続の組合せを含むことはできない。基礎ＣＩＤが符号化される場合、これは、全ての加入者端末装置の接続が単一のクラスに含まれることを意味する。
節電クラスを含む全ての接続のＣＩＤ。このリストは、ユニキャスト接続、マルチキャスト接続又は管理接続のいずれかを含むが、異なるタイプの接続の組合せを含むことはできない。基礎ＣＩＤが符号化される場合、これは、全ての加入者端末装置の接続が単一のクラスに含まれることを意味する。
ＣＩＤ＝０は、管理動作のために予約されている。
ＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＥＱメッセージは、加入者端末装置の基本ＣＩＤに基づき、加入者端末装置からＢＳに送信され又は非要求型メッセージとして送信される。加入者端末装置は、節電クラス内の接続を収集し、メッセージによる指示に基づいて、これらを任意にアクティブ化する。所定のクラスのアクティブ化が延期される場合（アクティブ化＝「０」）、ＢＳは、非要求型のＭＯＢ−ＳＬＰ＿ＲＳＰメッセージによって後にアクティブ化をシグナリングしてもよい。
使用されるパラメータは、以下の通りである。
Ｐｏｗｅｒ＿Ｓａｖｉｎｇ＿Ｃｌａｓｓ＿Ｔｙｐｅ
要求された節電クラスタイプ
Ｄｉｆｉｎｉｔｉｏｎ
１＝節電クラスの定義が存在する。
要求された節電クラスタイプ
Ｄｉｆｉｎｉｔｉｏｎ
１＝節電クラスの定義が存在する。
Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ
１＝節電クラスのアクティブ化
０＝節電クラス（タイプ１、タイプ２のみ）の非アクティブ化
Ｐｏｗｅｒ＿Ｓａｖｉｎｇ＿Ｃｌａｓｓ＿ＩＤ
割り当てられた節電クラス識別子。このＩＤは、加入者端末装置に関連する節電クラスのグループ内で一意的である。このＩＤは、更なるＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＥＱ／ＲＳＰメッセージにおいて、節電手続きのアクティブ化／非アクティブ化のために用いることができる。
１＝節電クラスのアクティブ化
０＝節電クラス（タイプ１、タイプ２のみ）の非アクティブ化
Ｐｏｗｅｒ＿Ｓａｖｉｎｇ＿Ｃｌａｓｓ＿ＩＤ
割り当てられた節電クラス識別子。このＩＤは、加入者端末装置に関連する節電クラスのグループ内で一意的である。このＩＤは、更なるＭＯＢ＿ＳＬＰ−ＲＥＱ／ＲＳＰメッセージにおいて、節電手続きのアクティブ化／非アクティブ化のために用いることができる。
Ｓｔａｒｔ＿ｆｒａｍｅ＿ｎｕｍｂｅｒ
第１のスリープウィンドウの開始フレーム番号
Ｌｉｓｔｅｎｉｎｇ ｉｎｔｅｒｖａｌ
加入者端末装置のリスニング間隔の割り当てられた期間（フレーム単位）。タイプ２の節電クラスでは、このパラメータは定義されず、０として符号化しなければならない。
第１のスリープウィンドウの開始フレーム番号
Ｌｉｓｔｅｎｉｎｇ ｉｎｔｅｒｖａｌ
加入者端末装置のリスニング間隔の割り当てられた期間（フレーム単位）。タイプ２の節電クラスでは、このパラメータは定義されず、０として符号化しなければならない。
Ｉｎｉｔｉａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ
スリープウィンドウに割り当てられた初期期間（フレーム単位）。タイプ２の節電クラスでは、このパラメータは定義されず、０として符号化しなければならない。
スリープウィンドウに割り当てられた初期期間（フレーム単位）。タイプ２の節電クラスでは、このパラメータは定義されず、０として符号化しなければならない。
Ｆｉｎａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ ｂａｓｅ
スリープ間隔の割り当てられた最終値（フレーム単位）。
スリープ間隔の割り当てられた最終値（フレーム単位）。
タイプ２の節電クラスでは、このパラメータは定義されず、０として符号化しなければならない。タイプ２の節電クラスでは、このパラメータは、メッセージによって要求される単一のスリープウィンドウの期間の底（base）となる。
Ｆｉｎａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ ｅｘｐｏｎｅｎｔ
最終的なスリープウィンドウを算出するためにＦｉｎａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ ｂａｓｅが乗算される指数。
最終的なスリープウィンドウを算出するためにＦｉｎａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ ｂａｓｅが乗算される指数。
ここでは、以下の式を使用する。
ｆｉｎａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ＝ｆｉｎａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ ｂａｓｅ×２＾（ｆｉｎａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ ｅｘｐｏｎｅｎｔ）
タイプ２の節電クラスでは、このパラメータは、メッセージによって要求される単一のスリープウィンドウの期間の指数となる。
ｆｉｎａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ＝ｆｉｎａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ ｂａｓｅ×２＾（ｆｉｎａｌ−ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ ｅｘｐｏｎｅｎｔ）
タイプ２の節電クラスでは、このパラメータは、メッセージによって要求される単一のスリープウィンドウの期間の指数となる。
ＣＩＤ
節電クラスを含む全ての接続のＣＩＤ。このリストは、ユニキャスト接続、マルチキャスト接続又は管理接続のいずれかを含むが、異なるタイプの接続の組合せを含むことはできない。
節電クラスを含む全ての接続のＣＩＤ。このリストは、ユニキャスト接続、マルチキャスト接続又は管理接続のいずれかを含むが、異なるタイプの接続の組合せを含むことはできない。
基礎ＣＩＤが符号化される場合、これは、全ての加入者端末装置の接続が単一のクラスに含まれることを意味する。
ＣＩＤ＝０は、管理動作のために予約されている。
上述した実施の形態は、様々に変更することができ、例えば、処理のステップの順序を変更してもよく、説明した具体例を変更してもよい。
本発明を限定しない、本発明の好ましい実施の形態の例示的で非限定的な詳細な説明を用いて本発明を説明した。一実施の形態に関して説明した特徴は、他の実施の形態と共に用いてもよく、本発明の全ての実施の形態は、特定の図面に示す全ての特徴を備えていなくてもよい。当業者は、ここに説明した実施の形態の様々な変形例を想到することができる。更に、「備える（comprise）」、「含む（include）、「有する（have）」及びこれらの動詞の活用形は、請求の範囲においては、「含んでいるが、限定的ではない」ということを意味する。本発明の範囲は、添付の請求の範囲によってのみ限定される。
Claims (14)
- 基地局及び少なくとも加入者機器を含む無線ネットワークに接続され、そのサービスに関連するトラヒック要求に関する１つ以上の特徴によって特徴付けられる少なくとも２つの異なるサービスを受信する加入者機器において節電を実現する節電方法において、
上記少なくとも２つの異なるサービスを、トラヒック要求に関連する特徴に基づいて、上記少なくとも２つの異なるサービスに関連する少なくとも２つの異なる節電クラスのうちの対応する節電クラスに分類するステップと、
上記節電クラスのそれぞれについて、必要なリスニングウィンドウ及びスリープウィンドウを判定するステップと、
上記基地局と、上記加入者機器との間で、節電手続きを行うための同期パラメータについてメッセージを交換するステップとを有する節電方法。 - 上記加入者機器によって、節電手続きを開始するための要求を送信するステップを更に有する請求項１記載の節電方法。
- 上記節電クラスのタイプは、
上記スリープウィンドウの期間が予め定められておらず、前のスリープウィンドウの期間から導出され、上記リスニングウィンドウの期間が一定であるタイプ１と、
全てのスリープウィンドウが同じ期間であり、固定の期間を有するリスニングウィンドウにインタリーブされるタイプ２と、
単一のスリープウィンドウと単一のリスニングウィンドウとを有するタイプ３とからなるグループから選択されることを特徴とする請求項１又は２記載の節電方法。 - 上記タイプ１の節電クラスは、更に、該節電クラスに含まれるサービスに関連するトラヒックが、上記スリープウィンドウ及びリスニングウィンドウの期間の間、交換されないことを特徴とする請求項３記載の節電方法。
- 上記タイプ２の節電クラスは、更に、該節電クラスに含まれるサービスに関連するトラヒックが、上記スリープウィンドウ及びリスニングウィンドウの期間の間、交換されることを特徴とする請求項３記載の節電方法。
- 上記タイプ３の節電クラスは、如何なるトラヒックも、スリープウィンドウの期間の間、交換されないことを特徴とする請求項３記載の節電方法。
- 上記提供されるサービスは、上記タイプ１又はタイプ２の節電クラスのサービスであり、当該節電方法は、上記基地局と上記加入者機器との間で管理メッセージを交換することによって、上記節電手続きを非アクティブ化するステップを更に有することを特徴とする請求項４記載の節電方法。
- 上記タイプ１の節電クラスを非アクティブ化するステップは、
＊上記基地局が、利用可能ウィンドウの間、この節電クラスに属す接続を介して、任意の量のデータを送信したこと、
＊上記加入者機器が、上記節電クラスに属すサービス（接続）に関して、ゼロではない帯域幅の要求を送信したこと、
＊上記加入者機器が、該加入者機器をアドレス指定したバッファリングされたトラヒックの存在を示すトラヒックメッセージを受信したこと、
＊上記加入者機器が、所定のタイムアウト間隔の間、トラヒックメッセージを受信しなかったことのうちの１つ以上のイベントの発生に応じて実行されることを特徴とする請求項７記載の節電方法。 - 上記タイプ２の節電クラスを非アクティブ化するステップは、上記基地局及び／又は上記加入者機器からの予め定義された管理メッセージの形式の明示的な要求に応じて実行されることを特徴とする請求項７記載の節電方法。
- 上記タイプ３の節電クラスを非アクティブ化するステップは、リスニングウィンドウの満了に応じて実行されることを特徴とする請求項７記載の節電方法。
- 無線ネットワークで動作する基地局において、
当該基地局と、該基地局が接続された通信ネットワークとの間で通信を行うためのインタフェースと、
当該基地局が、そのサービスに関連するトラヒック要求に関する１つ以上の特徴によって特徴付けられる少なくとも２つの異なるサービスを提供する少なくとも１つの加入者機器に向けて通信トラヒックを送信し、及び該加入者機器から通信トラヒックを受信できる少なくとも１つの無線トランシーバと、
上記少なくとも２つの異なるサービスのそれぞれを、トラヒック要求に関連する特徴に基づいて、上記加入者機器によってサポートされているサービスに関連している少なくとも２つの異なる節電クラスのうちの対応する節電クラスに分類する分類手段と、
少なくとも１つのプロセッサとを備え、該プロセッサは、
上記節電クラスのそれぞれについて、必要なリスニングウィンドウ及びスリープウィンドウを判定し、
上記加入者機器との間で、節電手続きを行うための同期パラメータについてメッセージを交換し、
上記少なくとも２つの異なるサービスの提供の間に、上記加入者機器について、当該基地局と該加入者機器との間で通信が全く交換されない時間の利用不能ウィンドウを判定し、
上記利用不能ウィンドウの期間について、上記加入者機器が節電手続きをアクティブ化することを要求するコマンドを開始する基地局。 - 無線ネットワークで動作し、それぞれがそのサービスに関連するトラヒック要求に関する１つ以上の特徴によって特徴付けられる少なくとも２つの異なるサービスを受信する加入者端末装置において、
当該加入者端末と装置と基地局との間で通信を行うためのインタフェースと、
上記基地局に向けて、通信トラヒックを送信し及び該基地局から通信トラヒックを受信する少なくとも１つの無線トランシーバと、
節電手続きを行うための同期パラメータについてのメッセージを上記基地局と交換する少なくとも１つのプロセッサと、
上記基地局から受信した予め定義されたメッセージに応じて、上記基地局と当該加入者端末装置との間で通信が交換されない時間の利用不能ウィンドウの期間、上記少なくとも１つの無線トランシーバの電力を削減する電力コントローラとを備える加入者端末装置。 - 上記少なくとも１つのプロセッサは、上記基地局への通信の要求を開始し、これにより、該基地局に対し、当該加入者端末装置が節電手続きを開始するか否か及び／又は節電手続きをいつ開始するかを判定するよう要求することを特徴とする請求項１２記載の加入者端末装置。
- 上記基地局から受信した適切なメッセージ及び／又は信号に応じて節電手続きを実行することを特徴とする請求項１２記載の加入者端末装置。
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