JP2012522409A - 複数のネットワークインタフェースを有するデバイスのための電力管理のシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

複数のインタフェースを有するユーザデバイスの電力を管理する方法、第1無線ネットワークと通信するように構成された第1無線インタフェースおよび第2無線ネットワークと通信するように構成された第2無線インタフェースを含むユーザデバイスを動作させる方法、第1ネットワークでユーザデバイスに送信するように構成された無線基地局を動作させる方法、ならびに無線通信システムが提供される。複数のインタフェースを有するユーザデバイスの電力を管理する方法は、集中化された到達可能性状態をインタフェースの物理的電力状態にマッピングすること、およびマッピングに基づいて物理的電力状態を制御することを含み、制御することは、ユーザデバイスに信号を送信することを含む。

Description

本発明は、概して電力管理システムに関し、より具体的には複数のネットワークインタフェースを有するデバイスのための集中電力管理のシステムおよび方法に関する。
＜関連出願の相互参照＞
本特許出願は、発明の名称を“An Overlap Power Management for Device with Multiple Network Interfaces Each with Its Own Power Management”とする2009年3月6日に出願された米国仮特許出願第61/158,206号、発明の名称を“System and Method of Power Management for a Device with Multiple Network Interfaces”とする2009年5月11日に出願された米国仮特許出願第61/177,171号、発明の名称を“Centralized Power Management for Device with Multiple Network Interfaces”とする2009年5月12日に出願された米国仮特許出願第61/177,559号、および発明の名称を“System and Method of Power Management for a Device with Multiple Network Interfaces”とする2010年2月26日に出願された米国特許出願第12/714278号の優先権を主張し、それら全ての全体が参照により本明細書に組み込まれる。

無線通信システムは、携帯電話、ラップトップ型コンピュータおよび各種マルチメディア機器などの様々なアクセス端末を使用する複数のユーザに音声およびデータサービスを提供するために広く使用されている。こうした通信システムは、ローカルエリアネットワーク、例えばIEEE 802.11ネットワーク、携帯電話および/またはモバイルブロードバンドネットワークを包含しうる。通信システムは1つまたは複数の多元接続技術、例えば、周波数分割多元接続(FDMA)、時分割多元接続(TDMA)、符号分割多元接続(CDMA)、直交周波数分割多元接続(OFDMA)、単一キャリア周波数分割多元接続(SC-FDMA)などを使用することができる。モバイルブロードバンドネットワークは、複数のシステムの種類またはパートナーシップ、例えば、汎用パケット無線サービス(GPRS)、第3世代規格(3G)、ワイマックス(WiMAX)、ユニバーサル移動通信システム(UMTS)、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)、IEEE 802.11ネットワーク、エボリューション・データ最適化(EV-DO(Evolution-Data Optimized))またはロングタームエボリューション(LTE)に適合することができる。

無線ネットワークはさらに普及しており、今では多くのユーザデバイスが複数の無線ネットワークにアクセスするように構成されている。例えば、図１に示されているように、ユーザデバイス102は3つのネットワーク、例えばIEEE 802.11ネットワーク104、IEEE 802.16ネットワーク106および3GPPネットワーク108にアクセスするように構成されている。こうした複数インタフェース内蔵デバイスでは、各インタフェースは他のネットワーク技術に関わることがあり、当該技術にはGSM、GPRS、LTE、WiMAX、CDMA2000、WLANなどがあるが、これらに限定されない。これらの個別の無線技術は様々な無線アクセス技術を使用することができ、かかる技術にはTDMA、CDMAまたはOFDMAが含まれるが、これらに限定されない。

ユーザデバイスにおける複数のインタフェースが同じバッテリを共用するときに、各々の個別のインタフェース技術内でのみ電力消費が最適化される場合、ユーザデバイスは、単一のインタフェースを有するユーザデバイスよりも多くの電力を消費することがある。図２は3つの単一インタフェース内蔵ユーザデバイス120、122および124を示しており、これらは携帯電話およびバッテリによって表されており、それぞれ802.11、802.16および3GPPまたは3GPP2ネットワークで個別に動作している。これらのデバイスの各々は、単一インタフェース内蔵デバイスの通常の動作と合致する速度でそれぞれのバッテリを使い切る。単一の無線インタフェースを備えた無線デバイスがネットワークに接続する場合、この無線インタフェースの電力管理は、もっぱら当該インタフェースのネットワーク技術と結び付いており、他のネットワーク技術から独立している。バッテリ寿命の長期化を実現するため、単一のインタフェースは特定の技術内で電力消費を最適化することができる。

一方、複数インタフェース内蔵デバイスは、全てのインタフェースが同時にアクティブとなること、および/またはそれぞれのネットワークから送信を定期的に受信することがあるため、単一インタフェース内蔵デバイスよりも多くの電力を消耗することがある。例えば、図３は複数インタフェース内蔵デバイス130のバッテリ消耗を示しており、これは携帯電話および単一のバッテリによって表されており、802.11、802.16および3GPPネットワークとインタフェースする。

電力管理システムの分野で必要とされているのは、複数インタフェース内蔵デバイスの電力消費の最適化を改善するシステムおよび方法である。

1つの実施形態によれば、複数のインタフェースを有するユーザデバイスの電力を管理する方法は、集中化された到達可能性状態をインタフェースの物理的電力状態にマッピングすること、およびマッピングに基づき物理的電力状態を制御することを含む。制御することは、ユーザデバイスに信号を送信することを含む。

別の実施形態によれば、第1無線ネットワークと通信するように構成された第1無線インタフェースおよび第2無線ネットワークと通信するように構成された第2無線インタフェースを有するユーザデバイスを動作させる方法が開示される。本方法は、第1無線インタフェースが到達可能状態にあり、第2無線インタフェースが到達不可能状態にある間、第1無線インタフェースで第1無線ネットワークからの送信を受信することを含む。送信は、第2無線ネットワークが第2無線インタフェースにアクセスする必要があるというメッセージを含む。本方法はさらに、送信を受信した後に第2無線インタフェースを到達可能状態に置くことを含む。

別の実施形態によれば、第1ネットワークでユーザデバイスに送信するように構成された無線基地局を動作させる方法が開示される。本方法は、第1無線ユーザデバイスの到達可能性状態を判断することを含む。判断に基づき、第1無線ユーザデバイスが直接到達可能状態にある場合に、メッセージが第1ネットワークを介して第1無線ユーザデバイスに送信される。第1無線ユーザデバイスが別のインタフェース経由での到達可能状態にある場合に、第1無線ユーザデバイスが直接到達可能状態にある第2無線ネットワークにメッセージが転送される。

別の実施形態によれば、無線通信システムは第1ネットワーク上に第1基地局を含み、第1基地局は、第2ネットワーク上の第2基地局と通信するように構成され、第1基地局は、第1インタフェースおよび第2インタフェースを有するユーザデバイスと通信するように構成される。第1インタフェースは、第1ネットワークと通信するように構成され、第2インタフェースは、第2ネットワークと通信するように構成される。本システムはまた、ユーザデバイスの集中化された到達可能性状態および対応する電力状態のマッピングを含む。到達可能性状態は、直接到達可能状態、別のインタフェース経由での到達可能状態、および到達不可能状態を含む。

以上、後述の発明の詳細な説明に対する理解を高めるため、本発明の実施形態の特徴についてやや大まかに概説した。本発明の実施形態のさらなる特徴および利点は以下で説明し、これは本発明の請求項の対象を形成する。当業者は、開示される着想および特定の実施形態が、本発明の同じ目的を実行するための他の構造またはプロセスを変形または設計する際の基礎として容易に利用できることを理解すべきである。当業者はまた、かかる同等の構成が、添付の請求項に記載された本発明の思想および範囲から逸脱しないことを理解すべきである。

次いで、本発明およびその利点に対するより十分に理解を得るため、以下の添付図面に関する説明を行う。

モバイルブロードバンドシステムを示す図である。 3つの単一インタフェース内蔵ユーザデバイスを示す図である。 複数インタフェース内蔵ユーザデバイスを示す図である。 実施形態の複数インタフェース内蔵ユーザデバイスを示す図である。 IEEE 802.16システムの実施形態の集中化された到達可能性マッピングを示す図である。 IEEE 802.11システムの実施形態の集中化された到達可能性マッピングを示す図である。 実施形態の複数インタフェース内蔵ユーザデバイスの集中化された到達可能性状態を示す図である。 2つのインタフェースを備えたユーザデバイスのための実施形態の到達可能性マッピングを示す図である。 4つのインタフェースを有するユーザデバイスのための実施形態の到達可能性マッピングを示す図である。 4つのインタフェースを有するユーザデバイスのための別の実施形態の到達可能性マッピングを示す図である。 代替的な実施形態の到達可能性マッピングを示す図である。 実施形態の基地局を示す図である。 実施形態のユーザデバイスを示す図である。

別途の記載がない限り、様々な図における対応する番号および記号は一般に、対応する部分を指す。図は、実施形態の該当する態様を明示するために描かれており、必ずしも一定の比率の縮尺で描かれてはいない。

各種実施形態の形成および使用について、以下に詳述する。ただし、本発明は様々な特定の状況で具現化できる多くの適用可能な発明概念を提供することを理解すべきである。論じられる特定の実施形態は、本発明を実施および使用する具体的方法を示しているに過ぎず、本発明の範囲を限定していない。

本発明は、特定の状況における実施形態、例えば複数のデバイスインタフェースの要件および電力消費を考慮した統合電力管理を可能にする集中電力管理システムとの関係で説明される。実施形態によっては、個別のネットワーク技術の現存する電力管理状態を変更することなく、複数インタフェース内蔵デバイスの集中電力管理システムが使用される。実施形態のデバイスは、例えばパーソナルコンピュータ、ネットワークサーバ、セットトップボックスおよび他のネットワークデバイスを含むが、これらに限定されない。

集中電力管理システムの1つの実施形態では、システムは複数インタフェース内蔵デバイスの様々な電力構成を有する。集中電力管理システムは、バッテリ寿命を最適化する目的で電力消費を最小限にするため電力構成を随時選択する。構成は、各々の個別のインタフェースを、その技術のため定められた電力管理状態の1つに置くことに対応する。こうした構成は、図４に示されている例を含むことができるが、これに限定されず、図４は、802.11ネットワーク、802.16、および3GPPまたは3GPP2ネットワークで動作するように構成された複数インタフェース内蔵ユーザデバイス200を示している。この例では、各インタフェース技術の電力管理状態は、802.11ネットワークインタフェースが「オフ」、802.16ネットワークインタフェースが「スリープ」、3GPPまたは3GPP2ネットワークインタフェースが「オフ」である。本発明の代替的実施形態では、3つよりも多いまたは少ないインタフェースを使用できる。また、各インタフェースにつき異なるネットワークまたはネットワークの異なる組み合わせを実装できる。

本発明の実施形態では、集中電力管理システムは集中化された到達可能性状態の共通セットを使用する。実施形態によっては、集中電力管理システムは集中化された到達可能性状態の共通セットを定めるため、個別の技術の既存の節電状態を利用する。集中化された到達可能性状態は、「(直接)到達可能」、「(別のインタフェース経由で)到達可能」および「到達不可能」を含むことができるが、これらに限定されない。インタフェースの集中化された到達可能性状態と電力管理状態との関係は、各ネットワーク技術につき定められる。個別の技術に固有の電力管理状態が表１に示されている。他の実施形態では、他の個別の電力管理状態が可能である。また、代替的な実施形態は表１に示されたもの以外の他の技術を含む。

図５は、IEEE 802.16システムの実施形態の集中化された到達可能性マッピングを示している。行210はIEEE 802.16インタフェースの様々な電力モード状態を示しており、これはアクティブな電力モードを表す「使用中(In Service)」、様々なスリープモードを表す「スリープクラス1,2,3」、「アイドル」および「オフ」を含む。行212は個別の到達可能性のビューを示している。この例では、802.16インタフェースは「使用中」モードならびに「スリープ」および「アイドル」モードの一部で到達可能であることが分かる。「NR」と呼ばれる到達不可能状態は、インタフェースが無効状態の受信器を有するとき(表１参照)、またはデバイスが各サービスエリアの外にあるときに発生する。行214は、ネットワークに関する集中化された到達可能性状態を表している。ここでは802.16デバイスは、個別のデバイスが個別のビューで到達可能なときに「直接到達可能」であり、個別のデバイスが「到達不可能」モードにあるときに「到達不可能」である。

図６は、IEEE 802.11システムの実施形態の集中化された到達可能性マッピングを示している。行220は、IEEE 802.11インタフェースの様々な電力モード状態を示しており、「アクティブな電力モード」を表す「使用中」、「節電モード(PSM)」、「拡張PSM」および「オフ」を含む。行222は個別の到達可能性のビューを示している。この例では、802.11インタフェースは「使用中」モードならびに「PSM」および「拡張PSM」モードの一部で到達可能であることが分かる。「NR」と呼ばれる到達不可能状態は、インタフェースが無効状態の受信器を有するとき(表１参照)、またはデバイスが各サービスエリアの外にあるときに発生する。行224は、ネットワークに関する集中化された到達可能性状態を表している。ここでは802.11デバイスは、個別のデバイスが個別のビューで到達可能なときに「直接到達可能」であり、個別のデバイスが「到達不可能」なときに「到達不可能」である。

1つの実施形態では、システムは複数インタフェース内蔵デバイスの様々な電力構成を有する。実施形態の集中電力管理は、個別の複数インタフェース内蔵デバイスのバッテリ寿命を最適化する目的で電力消費を最小限にするため構成を随時選択できる。構成は、到達可能性状態の1セットのうちの1つに、各々の個別のインタフェースを置くことに対応する。そうした構成は、図７に示されている例を含むことができるが、これに限定されず、図７は、ユーザデバイス250の各インタフェースの到達可能性状態を示している。ここでは、デバイス250は、802.16インタフェースにより直接到達可能であり、3GPPまたは3GPP2インタフェースにより到達可能ではなく、802.11インタフェースにより別のインタフェース経由で到達可能である。この例では、802.16インタフェースはアクティブ状態にあることがあり、802.11インタフェースはシャットダウンされていることがあり、3GPPまたは3GPP2インタフェースはユーザによって選択解除されていることがある。このケースにおいて、802.11ネットワークがユーザデバイス250向けのメッセージを持っている場合、802.11は802.16システムと協調し、802.16インタフェース経由でユーザデバイス250にメッセージを送信することができる。802.11システムは、ユーザデバイス250と通信する必要がある場合、ユーザデバイス250向けに、802.11インタフェースをアクティブモードで動作させるためオンにするようリクエストを出すことができる。1つの実施形態では、ユーザデバイス250の電力状態の変更は、ユーザデバイス250の集中化された到達可能性状態の対応する変更を引き起こす。

スリープモードなどの実施形態の節電メカニズムでは、ユーザデバイスは呼び出しの受信に関してネットワークと協調する。例えば、携帯電話などのユーザデバイスをスリープモードに置くことは、ユーザデバイスがオフである(例えば、受信器がパワーダウンされている)が、呼が入って呼び出されているか否かを確認するため一定の間隔で一時的に呼び起こすことを意味する。呼び出されていない場合、ユーザデバイスはスリープモードに戻る。ユーザデバイスとネットワークとは同期化され、それによりネットワークは受信器が作動を停止しているときはユーザデバイスを呼び出さないが、電話が一時的にアクティブ状態にある時間間隔にユーザデバイスを呼び出す。ネットワークとユーザデバイスとのこうした協調を実現するため、標準化されたベンダーから独立したメッセージが1つの実施形態で使用される。標準化されたメッセージが確立されると、ネットワークおよびユーザデバイスは節電メカニズムを使用して動作する。

実施形態では、到達可能性状態を利用して、インタフェースメッセージまたは言語を介してネットワークとユーザデバイスとの合致のレベルを提供する。こうした実施形態のインタフェースメッセージは、標準化され、ネットワークとユーザデバイスとが別個に作成されうる形でベンダーから独立している。システムの動作中に、ユーザデバイスおよびネットワークが到達可能性状態について互いに情報を交換した後、ユーザデバイスはインタフェースの一部をオフにし、かつ/またはパワーダウンする。ネットワークはまた、直接到達可能なインタフェースを通じてのみデバイスを呼び出すことを認識する。ネットワークがデバイスに対し、別のインタフェース経由でのみ到達可能なインタフェースを通じて呼び出している場合、ネットワークはその呼び出しを、ユーザデバイス上の直接到達可能な異なるインタフェースに転送する。

1つの例では、実施形態の電力管理方法は、ネットワークの呼び出しシステム内で実施される。ここでは、呼び出しシステムは入ってきた呼び出しを傍受し、入ってきた呼び出しを処理するため他のネットワークと通信する。次いで呼び出しシステムは、デバイスの無線通信媒体が直接到達可能な異なるネットワークにある呼び出しシステムに呼び出しメッセージを転送すべきか否かを判断する。こうした判断は、実施形態のシステムおよび方法により行われる。1つの実施形態では、様々なネットワークの呼び出しシステムは、デバイスの到達可能性状態に関するメッセージを交換し、それにより入ってきた呼び出しメッセージの処理方法を把握する。実施形態によっては、こうしたネットワークの各々は、ユーザデバイス上の別個のインタフェースに対応することができる。他の実施形態では、協調するネットワークは、対応するユーザデバイスの利用可能なインタフェースの下位セットまたは上位セットを表すことができる。

図８は、2つのインタフェース、すなわちIEEE 802.11インタフェースおよびIEEE 802.16インタフェースを備えたユーザデバイスの実施形態の到達可能性マッピングを示す図である。この実施形態では、集中化されたビューは到達可能な全ての個別のデバイスインタフェースを、かかるインタフェースのうち少なくとも1つが直接到達可能である限り考慮する。行260、262、264および266は、802.11インタフェースおよび802.16インタフェースの個別の到達可能性状態の様々な組み合わせを表している。例えば、行260は、両方のインタフェースが直接到達可能な場合を表し、行262は、802.11インタフェースのみが直接到達可能な場合を表し、行264は、802.16インタフェースのみが直接到達可能な場合を表し、行266は、いずれのインタフェースも到達可能でない場合を表している。行268は個別のインタフェースのビューを表している。ここでは、「別のインタフェース経由での到達可能」状態は、それぞれのインタフェースが、物理的にオフになっているときのようにシャットダウンされているが、ユーザデバイスが別のインタフェース経由で到達可能である場合を表している。例えば、802.11インタフェースがパワーダウンされている場合、802.11ネットワークは依然として802.16ネットワーク経由でユーザデバイスに到達することができる。

代替的な実施形態では、図８に示されている到達可能性マッピングを拡張して、様々なネットワーク種類およびネットワークの様々な組み合わせを使用する任意の数のインタフェースを組み込むことができる。例えば、図９は、4つのインタフェースIF1、IF2、IF3およびIF4を有するユーザデバイスの実施形態のマッピングを示している。これらのインタフェースの各々は、1つの実施形態における物理デバイスインタフェース(すなわち、802.11、3GPP、GSMなど)を表しうる。ここでは、IF1は個別化されたビューでは「到達可能」、集中化されたビューでは「直接到達可能」である。インタフェースIF2およびIF3は、個別化されたビューでは「到達不可能」だが、集中化されたビューでは「別のインタフェース経由で到達可能」である。インタフェースIF4は、個別化されたビューでも集中化されたビューでも「到達不可能」である。

図１０の例も、4つのインタフェースIF1、IF2、IF3およびIF4を有するユーザデバイスの実施形態のマッピングを示している。ここでは、IF1およびIF3は個別化されたビューでは「到達可能」、集中化されたビューでは「直接到達可能」である。インタフェースIF2は、個別化されたビューでは「到達不可能」だが、集中化されたビューでは「別のインタフェース経由で到達可能」である。インタフェースIF4は、個別化されたビューでも集中化されたビューでも「到達不可能」である。代替的な実施形態では、インタフェースの数は、図示されている4つより多い場合または少ない場合があり、到達可能性状態の数は異なることがある。

様々な実施形態では、集中化された到達可能性状態はしかるべく変更または細分されうる。例えば、「到達不可能」の状態は「到達不可能だが、メッセージを残すことは可能」および「到達不可能で、メッセージを受け取らない」に細分できる。「別のインタフェース経由で到達可能」の状態は、「別のインタフェースに転送することによって到達可能」および「まず別のインタフェース経由で呼び起こして到達可能」に細分できる。こうした実施形態の例は、図１１に示されている例示的なマッピングによって表されており、図１１は、インタフェースの各々の到達可能性状態が、自身のネットワーク技術におけるインタフェースの物理的状態にマッピングされうることを示している。例えば、「直接到達可能」状態は、「アクティブ」、「スタンバイ」および「スリープ」の物理的電力状態にマッピングされる。1つの実施形態では、アクティブモードは、ユーザが対話またはネットワークとデータを活発に交換しており、新たに入ってくる呼の信号を受信できる場合に対応する。「スタンバイ」および「スリープ」モードは、インタフェースがアイドル状態またはスリープ状態でありながらも、入ってくる呼を受信できるか、受信するために呼び起こされる電力状態に対応する。「直接到達可能なインタフェースに転送」オーバレイ状態が、「オフ」であるが、別のネットワークおよび/または別のインタフェースを通じて「直接到達可能」インタフェースによって作動できる状態にマッピングされる。「到達不可能、メッセージを残す」状態は、中断されるのを望まないが「アクティブ」の状態、または別のインタフェース経由で作動させられるのを望まない「オフ」状態にマッピングされる。「別のインタフェース経由で呼び起こして到達可能」状態は、物理的な「ディープスリープ」モード状態および「オフ」状態にマッピングされる。「到達不可能、メッセージを受け取らない」状態は、ユーザデバイスがいかなるネットワークアクセスも望まない「オフ」状態にマッピングされる。本発明の代替的な実施形態では、集中状態、物理的電力状態、およびそれぞれのマッピングは、図１０に示されているものとは異なりうる。

1つの実施形態では、各インタフェースの集中化された到達可能性状態は、ネットワークに提供される関連情報を含む。特定のインタフェースは、アクティブ、アイドル、スリープ、オフなどの状態でありうるが、この実施形態においてネットワークに関係するのは、特定のインタフェースを通じてデバイスと連絡を取ることができるか否かである。したがって、これらの集中化された到達可能性状態は、異種ネットワーク環境のためにも電力管理状態の共通プラットフォームを提供する。

1つの実施形態では、図１２に示されているように、無線基地局1100において、集中化された到達可能性状態の管理が実施される。基地局1100は、送信器1106および受信器1108およびネットワークインタフェース1102に結合された基地局プロセッサ1104を有する。送信器1106および受信器1108は結合器1110を介してアンテナ1112に結合されている。本発明の実施形態では、基地局1100は、例えばOFDMAダウンリンクチャネルを使用したLTEネットワーク、IEEE 802.11ネットワーク、IEEE 802.16ネットワーク、または3GPPネットワークなどで動作することができる。代替的な実施形態では、他のシステム、ネットワーク種類および伝送方式、例えばWiMAXおよび/または1xEV-DOを使用できる。

本発明の実施形態では、基地局プロセッサ1104は、自身のユーザデバイスの集中化された到達可能性状態を、参加ネットワークによって共用される別の集中化された到達可能性テーブルを参照することによって追跡し、または集中化された到達可能性テーブルは、基地局プロセッサ1104によって管理および実行可能で、他のネットワークと共用可能である。1つの例では、基地局プロセッサ1104は、呼び出しシステム1114内で、または別個の到達可能性制御システムを介して実施形態のアルゴリズムを実施する。代替的な実施形態では、呼び出しシステム1114および/または到達可能性制御システムは、別個のハードウェアおよび/または処理デバイスを使用して実施できる。さらなる実施形態では、集中化された到達可能性状態は、様々なネットワークにおけるプロセッサ間で、または有線ネットワークや無線ネットワークにより、もしくはインターネットを介して到達可能な専用リモートプロセッサによって共用または分散できる。

実施形態の複数インタフェース内蔵ユーザデバイス1200のブロック図が図１３に示されている。ユーザデバイス1200は、例えば携帯電話またはコンピュータもしくはネットワーク対応周辺装置など他のモバイル通信機器として実現できる。あるいは、ユーザデバイス1200は無線ネットワーク接続のデスクトップ型コンピュータなど移動できないデバイスでありうる。ユーザデバイス1200は、モバイルプロセッサ1204、IEEE 802.11インタフェース1206、IEEE 802.16インタフェース1208および3GPPインタフェース1210を有する。これらのインタフェースの各々は送信器および受信器を含む。代替的な実施形態では、これよりも多いインタフェースまたは少ないインタフェースの様々な組み合わせを使用することもできる。各インタフェース1206、1208および1210の出力部分は、結合器1212を介してアンテナ1214に結合されている。あるいは、これらのインタフェースの一部は、自身の個別アンテナに結合されうる。さらなる実施形態では、これらのインタフェースのうち1つまたは複数は、LAN接続、例えばファストイーサネット(登録商標)接続、有線WAN接続、インターネットなどの有線インタフェースまたは他のインタフェースを含むことができる。

例えば、ユーザインタフェース1202は、モバイルプロセッサ1204に結合されており、スピーカ1218、マイクロフォン1216およびディスプレイ1220にインタフェースを提供している。あるいは、ユーザデバイス1200はユーザインタフェース1202に関して異なる構成を有することがあり、またはユーザインタフェース1202は完全に省略できる。

1つの実施形態では、モバイルプロセッサ1204は、本明細書で説明する実施形態に従ってインタフェース1206、1208および1210の電力状態を制御する電力管理システム1222を実装する。あるいは、電力管理システム1222は、別個の回路および/またはプロセッサを使用して実現できる。

1つの実施形態では、集中化された到達可能性状態は最適電力構成を決定できるよう全てのインタフェースのため共通プラットフォームを提供する。様々なネットワーク技術を有する様々なインタフェースは全て、この共通プラットフォームを使用して、複数インタフェース内蔵デバイスの電力消費を最適化することができる。

1つの実施形態の集中電力管理システムでは、到達可能性状態は、システムが最適電力構成を決定できるよう全てのインタフェースおよびネットワークのため共通プラットフォームを提供する。そのため、様々なネットワークが、集中電力管理方式のサポートに関与しうる。様々なネットワークおよび様々なインタフェースが共通プラットフォームを使用してメッセージを交換することができる。このようなプラットフォームは、IEEE802.21標準を使用したプラットフォームおよびその拡張版であってよいが、これらに限定されない。

1つの実施形態では、単一インタフェース内蔵デバイスは複数インタフェース内蔵デバイスの1つの特別な場合と考えることができる。そのため、実施形態の集中電力管理のシステムおよび方法は、単一インタフェース内蔵デバイスに適用できる。別の実施形態では、複数ネットワークインタフェース内蔵デバイスの集中電力管理は、各ネットワーク技術の現行の電力管理の変更を全く必要としないか、最低限の変更を必要とする。さらなる実施形態では、システムは複数インタフェース内蔵デバイス向けの集中電力管理を提供する。

1つの実施形態では、インタフェースの物理的電力状態は、多くの物理的パラメータにおいて異なることがあるが、ネットワークにより使用される関連情報は、ネットワークがデバイスと通信できるか否か、およびいかにして通信できるかである。実施形態の方法は、ネットワークによって使用されるこうした関連情報に従って集中電力管理状態を定める。別の実施形態の方法では、集中電力管理状態は、個別のネットワーク技術におけるインタフェースの物理的電力状態にマッピングされる。

1つの実施形態では、集中電力管理のシステムおよび方法は、異種ネットワーク環境でも複数インタフェース内蔵デバイスのため電力を管理する共通プラットフォームを提供する。集中電力管理は、ネットワーク参加により、異種ネットワーク環境における複数インタフェース内蔵デバイスのためにも電力消費(すなわちバッテリ寿命)を最適化することを可能にするものである。さらに、集中化された到達可能性状態は、異種ネットワーク環境における複数インタフェース内蔵デバイスの電力管理構成を示すために定められる。

1つの実施形態では、共通到達可能性プラットフォームは、異種ネットワーク環境における複数インタフェース内蔵デバイスの電力構成を示す。1つの実施形態の共通プラットフォームは、各ネットワーク技術における現行の電力管理の変更を必要とせずに、個別ネットワークの現存する電力管理状態の集中電力管理である共通電力管理システムを可能にするため、複数インタフェース内蔵デバイスの集中電力管理到達可能性状態を定める。

1つの実施形態の方法では、各インタフェースの集中化された到達可能性状態は、当該インタフェース自身のネットワーク技術で定められた当該インタフェースの物理的電力管理状態にマッピングされる。

1つの実施形態では、電力状態マッピングシステムは、ユーザデバイスおよびネットワークが電力削減および電力状態割り当てを個別に実施することを可能にする。こうした実施形態では、ネットワークは、個別のユーザデバイスおよび/またはネットワーク技術の物理的節電状態の詳細(スリープ、アイドルなど)に対応する必要はない。代わりに、ユーザデバイスはこうした状態を「直接到達可能」、「別のインタフェース経由で到達可能」および/またはその他の状態として要約するだけでよい。これらの要約された状態は、ネットワーク機器のメーカーに知られており、したがって、ネットワークメーカーはネットワークでこれらを実施することができる。1つの実施形態では、これらの状態はまた、ユーザデバイスを作成するベンダーから独立している。そのため、1つの実施形態では、これらの要約された状態は技術からもベンダーからも独立している。

1つの実施形態では、到達可能性状態は、ユーザデバイスからネットワーク、およびネットワークからユーザデバイスの両方向で通信される。例えば、ユーザデバイスが各種インタフェースを一定の状態(各インタフェースの技術に固有のものであってよい)に置くことを望む場合、かかる状態は実施形態の使用可能性状態に変換され、ネットワークに渡される。次いでネットワークは、この情報の受信に伴いしかるべく活動する。例えば、ネットワークがユーザデバイスに到達可能であることを要求する場合、ネットワークは到達可能性状態を使用して、ユーザデバイスと連絡を取る方法(すなわち、直接的方法または別のネットワーク経由の間接的方法)およびインタフェース状態(すなわち、スリープモード、アイドルモード、オフなど)の割り当て方を決定する。

1つの実施形態では、ユーザデバイスを動作させる方法は、第1無線インタフェースが到達可能状態にあり、第2無線インタフェースが到達不可能状態にある間に、第1無線インタフェースで第1無線ネットワークからの送信を受信することを含む。第1無線インタフェースは、第1無線ネットワークと通信するように構成され、第2無線インタフェースは、第2無線ネットワークと通信するように構成される。送信は、第2無線ネットワークが第2無線インタフェースにアクセスする必要があるというメッセージを含む。本方法はまた、送信を受信した後に第2無線インタフェースを到達可能状態に置くことを含む。1つの実施形態では、第2無線インタフェースを到達可能状態に置いた後、第2無線インタフェースは第2無線ネットワークと通信する。さらなる実施形態の方法では、到達可能状態はパワーオン状態を含み、到達不可能状態はパワーダウン状態を含む。

1つの実施形態では、第1ネットワークでユーザデバイスに送信するように構成された無線基地局を動作させる方法は、第1無線ユーザデバイスの到達可能性状態を判断することを含む。判断に基づき、第1無線ユーザデバイスが直接到達可能状態にある場合、メッセージが第1ネットワークを介して第1無線ユーザデバイスに送信される。第1無線ユーザデバイスが別のインタフェース経由での到達可能状態にある場合、第1無線ユーザデバイスが直接到達可能状態にある第2無線ネットワークにメッセージが転送される。1つの実施形態では、本方法はさらに、第1無線ユーザデバイスが到達不可能状態にある場合に送信を終了させることを含む。さらなる実施形態では、第1無線ユーザデバイスの状態を判断することは、集中化されたマップにおいて到達可能性状態を調べることを含む。

1つの実施形態の方法では、到達可能性状態は、「直接到達可能状態」、「別のインタフェース経由での到達可能状態」、および「到達不可能状態」を含む。さらなる実施形態では、到達可能性状態は、ユーザデバイスの物理的電力状態にさらにマッピングされる。1つの実施形態の方法では、第1ネットワークは802.11ネットワークであり、第1ユーザデバイスは、第1ユーザデバイスの第1インタフェースが使用中モード、節電モード、または拡張節電モードにあるときに直接到達可能状態にある。第1ユーザデバイスの第1インタフェースが停止されているか、第1ネットワークの範囲外にあり、第1ユーザデバイスが、第2ネットワークと通信するように構成された第2インタフェース経由で到達可能であるとき、第1ユーザデバイスは別のインタフェース経由での到達可能状態にある。他方では、第1ユーザデバイスの第1インタフェースが停止されているか、第1ネットワークの範囲外にあるとき、第1ユーザデバイスは到達不可能状態にある。この場合、第1ユーザデバイスは、第2ネットワークと通信するように構成された第2インタフェース経由で到達可能でない。

1つの実施形態では、本方法はさらに、第1無線ユーザデバイスが別のインタフェース経由での到達可能状態にあり、第1無線ユーザデバイスが第2無線ネットワークとの関係で到達可能状態にない場合に、第1無線ユーザデバイスが直接到達可能状態にある第3無線ネットワークにメッセージ転送することを含む。さらなる実施形態の方法は、無線基地局が、集中化されたマップにおける到達可能性状態に基づき第1ユーザデバイスに電力モード状態を割り当てることを含む。1つの実施形態の方法では、電力モード状態は、第1ネットワークで動作するように構成された第1ユーザデバイスの第1インタフェースにおけるアクティブ、アイドルまたは節電モード、および第2ネットワークで動作するように構成された第1ユーザデバイスの第2インタフェースにおけるパワーダウンモードを含む。

1つのインタフェースを有するユーザデバイスの電力を管理する1つの実施形態の方法は、インタフェースの物理的電力状態に集中化された到達可能性状態をマッピングすること、およびマッピングに基づき物理的電力状態を制御することを含む。制御することは、ユーザデバイスに信号を送信することを含む。さらなる実施形態では、デバイスは複数の無線インタフェースを含む。さらなる実施形態では、集中化された到達可能性状態は、直接到達可能状態、別のインタフェース経由での到達可能状態、および到達不可能状態を含む。

1つの実施形態の方法では、直接到達可能状態は、ユーザデバイスがインタフェース上で送信を受信できるようにするインタフェースの物理的電力状態にマッピングされ、別のインタフェース経由での到達可能状態は、パワーダウン状態を含むインタフェースの物理的電力状態にマッピングされる。さらなる方法では、ユーザデバイスはさらに、少なくとも1つの追加のインタフェースを含み、物理的電力状態を制御することは、ユーザデバイスが第1インタフェース上で送信を受信できるようにするインタフェースに物理的電力状態を割り当てること、および少なくとも1つの追加のインタフェースにパワーダウン状態を割り当てることを含む。1つの例では、マッピングは基地局プロセッサで実行される。

1つの実施形態では、無線通信システムは第1ネットワーク上に第1基地局を含み、第1基地局は第2ネットワーク上の第2基地局と通信するように構成される。第1基地局は、第1インタフェースおよび第2インタフェースを有するユーザデバイスと通信するように構成され、第1インタフェースは第1ネットワークと通信するように構成され、第2インタフェースは第2ネットワークと通信するように構成される。無線通信システムはまた、ユーザデバイスの集中化された到達可能性状態および対応する電力状態のマップを含む。到達可能性状態は、直接到達可能状態、別のインタフェース経由での到達可能状態、および到達不可能状態を含む。1つの実施形態では、直接到達可能状態の対応する電力状態は、第1インタフェースのアクティブモードを含む。さらなる実施形態では、直接到達可能状態の対応する電力状態は、第2インタフェースのパワーダウンモードをさらに含む。

1つの実施形態では、ユーザデバイスが直接到達可能状態の対応する電力状態にあるときに、第1基地局は、第2基地局からのメッセージを第1インタフェースに転送する。さらなる実施形態では、別のインタフェース経由での到達可能状態の対応する電力状態は、第1インタフェースのパワーダウンモードおよび第2インタフェースのアクティブモードを含む。1つの例では、ユーザデバイスが別のインタフェース経由での到達可能状態の対応する電力状態にあるときに、第1基地局は、第2基地局によってユーザデバイスの第2インタフェースに送信されるメッセージを第2基地局に転送する。別の実施形態では、第1基地局は、対応する電力状態をユーザデバイスに送信する。

本発明の実施形態の利点は、電力消費が各々の個別の技術内でのみ最適化されるときよりも優れた電力消費最適化を含む。さらに、集中電力管理設計により、個別のネットワークにおける現行の電力管理を変更しないですみ、その理由は、かかる変更は通常、現実的ではない場合や標準化が困難な場合があることである。

実施形態およびその利点を詳細に説明してきたが、添付の請求項に定める本発明の思想および範囲から逸脱することなく、本明細書において様々な変更、代替および改変を実施できることを理解すべきである。例えば、上述の特徴および機能の多くは、ソフトウェア、ハードウェアまたはファームウェアまたはこれらの組み合わせで実施できる。

また、本願の範囲は本明細書で説明したプロセス、機械、製品、合成物、手段、方法およびステップの特定の実施形態に限定されることを意図していない。当業者は、本明細書で説明した対応する実施形態と同じ機能を実質的に実行する、または同じ結果を実質的に達成する、現存するか今後開発されるプロセス、機械、製品、合成物、手段、方法またはステップが本発明に従って利用できることを、本発明の開示から容易に理解しよう。したがって、添付の請求項は、その範囲内にこうしたプロセス、機械、製品、合成物、手段、方法またはステップを含むことが意図されている。

102 ユーザデバイス
104 IEEE802.11ネットワーク
106 IEEE802.16ネットワーク
108 3GPPネットワーク
120 単一インタフェース内蔵ユーザデバイス
122 単一インタフェース内蔵ユーザデバイス
124 単一インタフェース内蔵ユーザデバイス
130 複数インタフェース内蔵デバイス
200 複数インタフェース内蔵ユーザデバイス
250 ユーザデバイス
1100 無線基地局
1102 ネットワークインタフェース
1104 基地局プロセッサ
1106 送信器
1108 受信器
1110 結合器
1112 アンテナ
1114 呼び出しシステム
1200 ユーザデバイス
1202 ユーザインタフェース
1204 モバイルプロセッサ
1206 IEEE802.11インタフェース
1208 IEEE802.16インタフェース
1210 3GPPインタフェース
1212 結合器
1214 アンテナ
1216 マイクロフォン
1218 スピーカ
1220 ディスプレイ
1222 電力管理システム

本発明は、概して電力管理システムに関し、より具体的には複数のネットワークインタフェースを有するデバイスのための集中電力管理のシステムおよび方法に関する。

Claims (25)

1. 複数のインタフェースを有するユーザデバイスの電力を管理する方法であって、
   集中化された到達可能性状態を前記インタフェースの物理的電力状態にマッピングするステップと、
   前記マッピングに基づいて前記物理的電力状態を制御するステップと、
   を含み、
   前記制御するステップは前記ユーザデバイスに信号を送信するステップを含む方法。
2. 前記集中化された到達可能性状態は、
   直接到達可能状態と、
   別のインタフェース経由での到達可能状態と、
   到達不可能状態と、
   を含む請求項１に記載の方法。
3. 前記直接到達可能状態は、前記ユーザデバイスが前記インタフェース上で送信を受信できるようにする前記インタフェースの物理的電力状態にマッピングされ、
   前記別のインタフェース経由での到達可能状態は、パワーダウン状態を含む前記インタフェースの物理的電力状態にマッピングされる請求項２に記載の方法。
4. 前記ユーザデバイスは、少なくとも１つの追加のインタフェースを含み、
   前記物理的電力状態を制御するステップは、
   前記ユーザデバイスが第１インタフェース上で送信を受信できるようにするインタフェースに前記物理的電力状態を割り当てるステップと、
   前記少なくとも１つの追加のインタフェースに前記パワーダウン状態を割り当てるステップと、
   を含む請求項３に記載の方法。
5. 前記マッピングは基地局のプロセッサで実行される請求項１に記載の方法。
6. 第１無線ネットワークと通信するように構成された第１無線インタフェースと、第２無線ネットワークと通信するように構成された第２無線インタフェースとを含むユーザデバイスを動作させる方法であって、
   前記第１無線インタフェースが到達可能状態にあり、前記第２無線インタフェースが到達不可能状態にある間、前記第１無線インタフェースで前記第１無線ネットワークからの送信を受信するステップを含み、前記送信は前記第２無線ネットワークが前記第２無線インタフェースにアクセスする必要があるというメッセージを含み、
   前記送信を受信するステップの後に前記第２無線インタフェースを到達可能状態に置くステップをさらに含む方法。
7. 前記第２無線インタフェースを到達可能状態に置くステップの後、前記第２無線インタフェースが前記第２無線ネットワークと通信するステップをさらに含む請求項６に記載の方法。
8. 前記到達可能状態はパワーオン状態を含み、前記到達不可能状態はパワーダウン状態を含む請求項６に記載の方法。
9. 第１ネットワークでユーザデバイスに送信するように構成された無線基地局を動作させる方法であって、
   第１無線ユーザデバイスの到達可能性状態を判断するステップと、
   前記判断に基づき、前記第１無線ユーザデバイスが直接到達可能状態にある場合に、前記第１ネットワークを介して前記第１無線ユーザデバイスにメッセージを送信するステップと、
   前記第１無線ユーザデバイスが別のインタフェース経由での到達可能状態にある場合に、前記第１無線ユーザデバイスが直接到達可能状態にある第２無線ネットワークにメッセージを転送するステップと、
   を含む方法。
10. 前記第１無線ユーザデバイスが到達不可能状態にある場合に送信を終了させるステップをさらに含む請求項９に記載の方法。
11. 前記第１無線ユーザデバイスの到達可能性状態を判断するステップは、集中化されたマップにおいて到達可能性状態を調べるステップを含む請求項９に記載の方法。
12. 前記到達可能性状態は、
    前記直接到達可能状態と、
    前記別のインタフェース経由での到達可能状態と、
    到達不可能状態と、
    を含む請求項１１に記載の方法。
13. 前記到達可能性状態は、前記ユーザデバイスの物理的電力状態にさらにマッピングされる請求項１２に記載の方法。
14. 前記第１ネットワークは802.11ネットワークを含み、
    前記第１ユーザデバイスの第１インタフェースが使用中モード、節電モード、または拡張節電モードにあるときに、前記第１ユーザデバイスは前記直接到達可能状態にあり、
    前記第１ユーザデバイスの第１インタフェースが停止されているか、前記第１ネットワークの範囲外にあり、前記第１ユーザデバイスが、前記第２ネットワークと通信するように構成された第２インタフェース経由で到達可能なときに、前記第１ユーザデバイスは前記別のインタフェース経由での到達可能状態にあり、
    前記第１ユーザデバイスの第１インタフェースが停止されているか、前記第１ネットワークの範囲外にあり、前記第１ユーザデバイスが、前記第２ネットワークと通信するように構成された前記第２インタフェース経由で到達可能でないときに、前記第１ユーザデバイスは到達不可能状態にある請求項１３に記載の方法。
15. 前記第１無線ユーザデバイスが前記別のインタフェース経由での到達可能状態にあり、前記第１無線ユーザデバイスが前記第２無線ネットワークに対して到達可能状態にない場合、前記第１無線ユーザデバイスが前記直接到達可能状態にある第３無線ネットワークにメッセージを転送するステップをさらに含む請求項９に記載の方法。
16. 前記無線基地局は、集中化されたマップにおける到達可能性状態に基づき前記第１ユーザデバイスに電力モード状態を割り当てるステップをさらに含む請求項９に記載の方法。
17. 前記電力モード状態は、
    前記第１ユーザデバイスの第１インタフェースについてのアクティブ、アイドル、または節電モードと、
    前記第１ユーザデバイスの第２インタフェースについてのパワーダウンモードと、
    を含み、
    前記第１インタフェースは前記第１ネットワークで動作するように構成され、
    前記第２インタフェースは前記第２ネットワークで動作するように構成された請求項１６に記載の方法。
18. 前記第１無線ユーザデバイスの到達可能性状態を判断するステップは、前記第１ネットワークの呼び出しシステムによって実行される請求項９に記載の方法。
19. 前記第１無線ユーザデバイスの到達可能性状態は、前記第１無線ネットワークの技術、前記第２無線ネットワークの技術、および前記第１無線ユーザデバイスのベンダーと無関係である請求項９に記載の方法。
20. 第１ネットワーク上の第１基地局を備え、
    前記第１基地局は、第２ネットワーク上の第２基地局と通信するように構成され、
    前記第１基地局は、前記第１ネットワークと通信するように構成された第１インタフェースと前記第２ネットワークと通信するように構成された第２インタフェースとを有するユーザデバイスと通信するように構成され、
    前記ユーザデバイスの集中化された到達可能性状態および対応する電力状態のマップをさらに備え、
    前記到達可能性状態は、
    直接到達可能状態と、
    別のインタフェース経由での到達可能状態と、
    到達不可能状態と、
    を含む無線通信システム。
21. 前記第１ネットワークに対する前記直接到達可能状態に対応する電力状態は、前記第１インタフェースのアクティブモードおよび前記第２インタフェースのパワーダウンモードを含む請求項２０に記載の無線通信システム。
22. 前記ユーザデバイスが前記第１ネットワークに対して前記直接到達可能状態に対応する電力状態にあるときに、前記第１基地局は、前記第２基地局からのメッセージを前記第１インタフェースに転送する請求項２１に記載の無線通信システム。
23. 前記第１ネットワークに対する前記別のインタフェース経由での到達可能状態に対応する電力状態は、前記第１インタフェースのパワーダウンモードおよび前記第２インタフェースのアクティブモードを含む請求項２０に記載の無線通信システム。
24. 前記ユーザデバイスが前記第１ネットワークに対して前記別のインタフェース経由での到達可能状態に対応する電力状態にあるときに、前記第１基地局は、前記第２基地局によって前記ユーザデバイスの第２インタフェースに送信されるメッセージを前記第２基地局に転送する請求項２３に記載の無線通信システム。
25. 前記第１基地局は、対応する電力状態を前記ユーザデバイスに送信する請求項１９に記載の無線通信システム。

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