JP2013042560A - 無線デバイス中の電力リソースを最適化するための方法およびシステム - Google Patents

Abstract

【課題】無線デバイス中の電力リソースを最適化するための方法およびシステムを提供する。
【解決手段】デバイスに送信されているデータがない場合は、デバイスはエネルギーを節約するためにスリープモードに戻る。すべてのデバイス宛先識別子（１４）を一度に構成および送信する。デバイスに送信されているデータがないことをメッセージリスト（１０）探索が示した場合、デバイスは、サービスの必要な他の任意の活動を継続し、あるいは、保留中の他の活動がなければ、次のウェイクアップ期間に達するまでシャットダウンして電力を節約する。検索が肯定指示を返した場合は、その識別子が見つかったときのカウント値（１２）を使用して、メッセージへのポインタ（１６）の位置を決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は無線通信の分野に関する。より詳細には、本発明は、無線通信システム内の無線デバイスの電力リソースを最適化することに関する。

携帯電子デバイスは頻繁に電池が切れる。デバイスに送達されるデータは短いものであることが多い（例えばｅメール、インスタントメッセージング、数値更新、ステータス変更）。そのデバイス宛かもしれない伝送を探す間にそのデバイスによって浪費される電力はしばしば、そのような伝送を受信するのに必要になる電力を超過する可能性がある。さらに、デバイスには通常、伝送がたまに向けて送られるだけである。ほとんどのデバイスが、たまに伝送が向けて送られるだけであるにもかかわらず、デバイスは全通知期間にわたってウェイク状態でいなければならない。このことは、多くのデバイスが、通常はそのデバイス宛のデータがないにもかかわらず、全通知期間中に電力を浪費していることを意味する。

したがって、デバイスが、そのデバイスにデータが送信されているかどうか素早く判定することができ、そうでない場合はエネルギーを節約するためにスリープモードに戻ることができることが望ましいであろう。

本発明は、無線デバイス中の電力リソースを最適化するための方法およびシステムである。本発明はメッセージリストを利用するが、このメッセージリストは、リストがデバイス宛のメッセージを含むかどうかをそのデバイスが素早く判定し、それによりメッセージ探索中にデバイスがウェイク状態でいなければならない時間量を短縮することができるように適合されている。

メッセージリストに含まれる宛先識別子の数のカウントがメッセージリストの最初に提供され、さらにすべての宛先識別子がそれぞれのポインタすべての前にリストされた、本発明の一実施形態によるメッセージリストの図である。 メッセージリストに含まれる宛先識別子の数のカウントがメッセージリストの最初に提供され、さらに各宛先識別子とそれに関連するポインタとが共に数値の小さい順にリストされた、本発明の一実施形態によるメッセージリストの図である。 図１と図２のいずれかに示すようなメッセージリストがデバイス宛のメッセージを含むかどうかをデバイスが判定するための方法ステップを示す流れ図であって、デバイスがメッセージリスト内で単一のメッセージを予期している場合の、本発明の一実施形態による流れ図である。 図１と図２のいずれかに示すようなメッセージリストがデバイス宛のメッセージを含むかどうかをデバイスが判定するための方法ステップを示す流れ図であって、デバイスがメッセージリスト内で同じ識別子を有する複数のメッセージを予期している場合の、本発明の一実施形態による流れ図である。 図１と図２のいずれかに示すようなメッセージリストがデバイス宛のメッセージを含むかどうかをデバイスが判定するための方法ステップを示す流れ図であって、デバイスがメッセージリスト内で同じ識別子または複数の識別子を有する複数のメッセージを予期している場合の、本発明の一実施形態による流れ図である。 リストターミネータがメッセージの最後に含まれ、さらに各宛先識別子とそれに関連するポインタとが共に値の小さい順にリストされた、本発明の一実施形態によるメッセージリストの図である。 図６に示すようなメッセージリストがデバイス宛のメッセージを含むかどうかをデバイスが判定するための方法ステップを示す、本発明の一実施形態による流れ図である。 本発明の一実施形態による、無線デバイス中の電力リソースを最適化するためのシステムの図である。

本発明の好ましい実施形態について図面を参照して述べる。図面全体を通して、同じ数字は同じ要素を表す。

最初に図１を参照すると、メッセージリスト１０が示されている。無線デバイスは通常、ネットワークとの同期がとられ、それにより、所定の時々でウェイクアップすることを知り、そのデバイス宛のメッセージがあるかどうかチェックする。電池を節約するために、無線デバイスは、所定期間と所定期間の間にスリープ状態になるだけでなく、そのデバイス宛のメッセージがあるかどうか判定するのに費やす時間をできるだけ少なくすることが好ましい。無線デバイスは通常、メッセージリストをチェックすることによって、そのデバイスがメッセージの意図された受信側であると判定する。従来技術のメッセージリストは、リストに含まれる各メッセージの宛先を示す複数の識別子、およびリスト中のメッセージ数のカウントを含むだけでなく、メッセージ自体も含む。メッセージ自体をメッセージリストに含めると、メッセージリストが無線デバイス宛のメッセージを含むかどうか判定する間にそのデバイスがウェイク状態でいなければならない時間が増加する。例えば、メッセージリストが、宛先識別子の小さい順にリストされた１０個のメッセージを含み、１から４までのデバイスに向けたメッセージがある場合、デバイス識別子「５」を有する無線デバイスは、最初の４つのメッセージ識別子のためだけでなく、最初の４つのメッセージ自体のためにもウェイク状態でいなければならない。デバイス「５」がそれ自体のメッセージを受信すると、デバイス「５」は次のメッセージリストが受信されるまでスリープ状態に戻ることができ、メッセージリストの受信は、前述のように所定間隔で行われる。

特定のメッセージリストがデバイス宛のメッセージを含むかどうか判定する間にそのデバイスがウェイク状態でいなければならない時間を短縮するために、本発明は、図１、２、６に示すようなメッセージリストを構成する。本発明の範囲を逸脱することなく、望むように／必要に応じてこれらのメッセージリストを修正して、メッセージ判定プロセスを最大限にすることができる。

最初に図１を参照すると、本発明によるメッセージリスト１０の第１の実施形態が示されている。メッセージリスト１０は、メッセージリストに含まれる宛先識別子の数のカウントを含み、これはメッセージリスト１０の最初に提供されている。この実施形態では、カウントは参照番号１２で示されており、「リストされた識別子のカウント」という名称が付いている。参照番号１４で一般に参照される宛先識別子1~Nが、数値の小さい順にリストされている。各宛先識別子1~Nは、関連するメッセージポインタを有する。この実施形態では、メッセージポインタ1~Nもまた数値の小さい順にリストされ、参照番号１６で一般に参照されている。

代替の一実施形態では、図２に示すように、メッセージポインタ1~N１６がそれらに関連する宛先識別子1~N１４の後にくるようにメッセージリスト１０を構成することができる。図１および２では、宛先識別子1~N１４はそれらに関連するメッセージポインタ1~N１６と共に数値が単調増加する順に構成されているが、数値が単調減少する順に構成されてもよいことに留意されたい。

図３に、メッセージが無線デバイス宛に到着したかどうか判定する方法３０を表した論理図を示す。無線デバイスは、例えば無線電話機、携帯情報端末、ポケットサイズのパーソナルコンピュータなど、任意の種類の無線デバイスとすることができる。図３、４、５に示す方法は、図１と２に示したメッセージリストの両方の実施形態に適用することができる。

方法３０はステップ３２で開始し、デバイスの探索ポインタを第１の識別子に初期化して、リストされた識別子のカウントをカウント変数（すなわちカウントを含むレジスタまたはメモリユニット）にロードする。次いで方法３０はステップ３４に進み、カウントが０に等しいかどうか判定する。カウントが０に等しい場合は、方法３０はステップ３６に進み、メッセージフラグをクリアする。カウントが０に等しくない場合はステップ３８に進む。ステップ３８で、デバイスは、ポインタ探索によって指された宛先識別子をロードする。デバイスは、宛先識別子をデバイスの演算要素にロードすることが好ましい。宛先識別子がデバイスによってロードされると、方法３０はステップ４０に進み、宛先識別子をデバイス識別子と比較して、宛先識別子がデバイス識別子よりも大きいかどうか判定する。大きい場合は、このデバイス宛の後続のメッセージはなく、方法３０はステップ３６に進み、前述のようにメッセージフラグをクリアする。大きくない場合は、方法３０はステップ４２に進み、宛先識別子がデバイス識別子と等しいかどうか判定する。宛先識別子がデバイス識別子と等しい場合は、このデバイス宛のメッセージがあり、方法３０はステップ４４に進む。ステップ４４で、メッセージフラグをセットし、宛先識別子に対応するメッセージへのポインタをロードする。宛先識別子がデバイス識別子と等しくない場合は、方法３０はステップ４２からステップ４６に進む。ステップ４６で探索ポインタを次の宛先識別子に進め、ステップ４８でカウントを減少させる。

次に図４を参照すると、メッセージが無線デバイス宛に到着したかどうか判定する方法５０が示されている。この実施形態では、デバイスは、メッセージリスト内で同じデバイス識別子を有する複数のメッセージを予期している。方法５０はステップ５２で開始し、無線デバイスの探索ポインタを第１の識別子に初期化し、リストされた識別子のカウントをカウント変数にロードし、メッセージリストおよびメッセージフラグをクリアする。方法５０はステップ５２からステップ５４に進み、リストされた識別子のカウントが０に等しいかどうか判定する。カウントが０に等しい場合は、方法５０はステップ５６で終了する。カウントが０に等しくない場合は、方法５０はステップ５８に進み、無線デバイスは、探索ポインタによって指された宛先識別子をロードする。ステップ５８から、方法５０はステップ６０に進み、宛先識別子がデバイス識別子よりも大きいかどうか判定する。宛先識別子がデバイス識別子よりも大きい場合は、方法５０はステップ５６に進み、前述のように方法５０は終了する。宛先識別子がデバイス識別子よりも大きくない場合は、方法５０はステップ６２に進み、宛先識別子がデバイス識別子と等しいかどうか判定する。

ステップ６２で宛先識別子がデバイス識別子と等しい場合は、メッセージフラグをセットし、宛先識別子に対応するメッセージへのポインタを、方法５０を実施している特定の無線デバイスのためのメッセージリストに追加する（ステップ６４）。ステップ６４からステップ６６に進み、探索ポインタを次の宛先識別子に進める。ステップ６２で宛先識別子がデバイス識別子と等しくない場合は、方法５０はステップ６２から直接にステップ６６に進む。ステップ６６の後、リストされた識別子のカウントを減分する。減分するカウント数は、望むように決定することができる。

次に図５を参照すると、メッセージが無線デバイス宛に到着したかどうか判定する方法７０が示されている。この実施形態では、デバイスは、メッセージリスト内で同じデバイス識別子または複数の識別子を有する複数のメッセージを期待している。例えば、特定デバイスのユーザが複数の無線マルチキャストサービスに加入している場合、単一のデバイスに対して複数のデバイス識別子が使用されることがある。説明上、あるデバイスが、そのデバイスに特に向けられたメッセージについての識別子を有し、このデバイスにはまた、デバイスグループに関連する別の識別子も割り当てられているものとすることができる。このようにすると、単一の識別子を送信するだけでグループ全体にメッセージを送信することができる。デバイスはまた、例えばスポーツ試合情報や株レポートなど、不定数のデバイスに同報通信される何らかの伝送を探している場合もある。

方法７０はステップ７２で開始し、第１のデバイス識別子への探索ポインタを初期化し、リストされた識別子のカウントをカウント変数にロードし、フラグおよびリストメッセージをクリアし、テストメッセージリストからの第１のテスト識別子を無線デバイスの演算要素にロードする。テストメッセージリストは、デバイスが調べるためにウェイク状態でいる時間ウィンドウの間にメッセージを受信する可能性のある、すべての識別子を含む。テストリストは、受信された識別子を探索するのに適した単調な順序であるべきである。ステップ７２から、方法７０はステップ７４に進み、リストされた識別子のカウントが０に等しいかどうか判定する。等しい場合は、方法７０はステップ７６で終了する。等しくない場合は、方法７０はステップ７８に進み、探索ポインタによって指された宛先識別子をデバイスの演算要素にロードする。ステップ８０に移り、宛先識別子がテスト識別子よりも大きいかどうか判定する。大きい場合は、方法７０はステップ８２に進み、テストリスト中に別のテスト識別子があるかどうか判定する。リスト中に別のテスト識別子がある場合は、ステップ８４で次のテスト識別子をロードして、方法７０はステップ７４に戻る。別のテスト識別子がない場合は、方法７０はステップ８６で終了する。

ステップ８０に戻り、宛先識別子がテスト識別子よりも大きくない場合は、方法７０はステップ８８に進む。ステップ８８で、宛先識別子がテスト識別子と等しいかどうか判定する。等しい場合は、メッセージフラグをセットし、宛先識別子に対応するメッセージへのポインタをメッセージリストに追加する（ステップ９０）。ステップ９０から、方法７０はステップ９２に進む。反対に、宛先識別子がテスト識別子と等しくない場合は、方法７０は直接にステップ９２に進む。ステップ９２で探索ポインタを次の宛先識別子に進め、ステップ９４で、リストされた識別子のカウントを減分する。減分するカウント数は、望むように決定することができる。

次に図６を参照すると、本発明によるメッセージリスト１００の代替の一実施形態が示されている。この実施形態では、リストされた識別子のカウントがあるのではなくリストターミネータ１０２があり、メッセージリストは、通常の識別子位置で固有番号によって終了する。識別子が大きくなっていく実装形態では、このターミネータの効率的な値は０である。このようにすれば、探索中にポインタを変更するだけでよく、リスト中の識別子よりも大きい識別子について比較することによって探索は終了する。

図６に示すようなメッセージリストがデバイス宛のメッセージを含むかどうかをデバイスが判定することのできる方法１２０を、図７に示す。方法１２０はステップ１２２で開始し、探索ポインタを第１の宛先識別子に初期化する。ステップ１２４で、探索ポインタによって指された宛先識別子をデバイスの演算要素にロードする。ステップ１２６で、宛先識別子が終了値（すなわちリストターミネータの値）と等しいかどうか判定する。宛先識別子が終了値と等しい場合は、方法１２０はステップ１２８に進み、メッセージフラグをクリアし、方法１２０は終了する。宛先識別子が終了値と等しくない場合は、方法１２０はステップ１３０に進み、メッセージリストが特定デバイス宛のメッセージを含むかどうか判定しているこの特定デバイスのデバイス識別子よりも、宛先識別子の方が大きいかどうか判定する。宛先識別子がデバイス識別子よりも大きい場合は、方法１２０はステップ１２８に進み、メッセージフラグをクリアして終了する。宛先識別子がデバイス識別子よりも小さいか、またはデバイス識別子と等しい場合は、方法１２０はステップ１３２に進む。

ステップ１３２で、宛先識別子がデバイス識別子と等しいかどうか判定する。等しい場合は、メッセージフラグをセットし、宛先識別子に対応するメッセージへのポインタをデバイスの演算要素にロードする（ステップ１３４）。等しくない場合は、ステップ１３６で探索ポインタを次の宛先識別子に進め、方法１２０はステップ１２４で継続する。

上記の形式、または提示した形式の何らかの変形のうちのどれを使用するかは、識別子およびメッセージポインタに許容される数値と、メッセージを探索する処理デバイスとに関連する効率トレードオフに基づく。メッセージへのポインタは、実際のメッセージ伝送の存在を定義する情報への単純なプログラミング言語ポインタとすることもでき、あるいは情報自体とすることもできる。実際の情報は、搬送波チャネル、タイムスロット、チャネル化符号の形式とすることができる。メッセージ情報が非常に短い場合（例えば電話番号）は、メッセージポインタのための通常位置にメッセージを挿入する方がしばしば効率的となる。この場合、ストリームのメッセージポインタ部分の１つまたは複数のビットを、存在する他のビットのための定義ビットとして予約する必要がある。例えば２ビットを符号化することができ、それにより、ある符号化は、他のビットがメッセージであることを示し、別の符号化は、メッセージへのポインタが後に続くことを示し、第３の符号化は、どこでメッセージを見つけるべきかを定義するデータへのポインタが後に続くことを示す。第４の符号化の可能性は、将来何らかに使用するための予備である。

本発明を３Ｇ無線アクセスネットワークで実施することに関して、「宛先」および「メッセージポインタ」を識別するための２つの基本的方法がある。すなわち、同報通信（ＢＣＨ／Ｐ‐ＣＣＰＣＨを介したＢＣＣＨ）または専用（ＤＣＨ／ＤＰＣＣＨ＋ＤＰＤＣＨを介したＤＣＣＨ）シグナリングである。専用シグナリングが適用される場合は、シグナリングは「宛先」に特有であり、制御情報を順序付けることには用途も利点もない。というのは、そのすべてはこの宛先デバイスに向けられるからである。同報通信シグナリングが適用される場合は、このデータを取り出す既存の機構は、データの処理から独立している。

メッセージの数が少ないときは、前述の実施形態は通常、デバイス宛のメッセージを突き止めるかまたはデバイス宛のメッセージがないことを判定するための、最も速い手段である。しかし、リストが長い場合は、単調増加または単調減少のメッセージリストを探索するために実施することのできる、より速い方法がある。例えば、二分探索プロトコルは、平均してｌｏｇ2（Ｃｏｕｎｔ）回のテストを必要とする。計算はより複雑であり、種々のプロセッサが様々な速度でこれらを実施することができるであろう。通常、受信識別子が約３２個より多い場合、二分探索は、単一の識別子がテストされている場合により速いことになる。テストされている識別子が複数ある場合は、より大きなカウントには連続的にテストする方が効率的である。プロトコルの選択はまた、テストされている１つまたは複数の識別子の値に基づいて選択することもできる。探索されている信号の数字が小さく、受信シーケンス（すなわちメッセージリスト）が単調に増加する場合、最良の手法は、受信データの最初から探索を開始することである。信号の数字が大きく、受信シーケンスが単調に増加する場合は、最良の手法は、受信データの最後から探索を開始することである。（無線システム中では、データはしばしば、エラー訂正の理由でインタリーブされたブロックで送信される。したがって、あるブロックのすべてのデータを受信して復号した後でなければ、そのいずれかを調べることができない。）したがって、本発明の好ましい一実施形態は、探索の実施ごとに利用される探索プロトコルを選択する際、受信識別子の数と、探すべき識別子が１つまたは複数あるか否かと、探される識別子の数値分布とを考慮する。

次に図８を参照すると、無線デバイス中の電力リソースを最適化するためのシステム２００が示されている。システム２００は、少なくとも１つの無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）と、少なくとも１つの基地局（ＢＳ）と、少なくとも１つの無線デバイス（２０６）とを含む。無線デバイス２０６は、デバイス２０６を宛先受信機とするメッセージをメッセージリスト中で探索するためのプロセッサ２０８を備える。デバイス２０６がスリープ状態でいられる時間量を最大限にする（すなわちデバイスに周期的にウェイクアップするよう知らせるクロックだけが稼動しているようにする）ために、メッセージリストを前述のように適合させる。デバイス２０６は、メッセージリストの種類に従って前述の方法を使用して、特定のメッセージリストがそのデバイス宛のメッセージを含むかどうか判定することになる。

特定のコンポーネントによって実施されるものとして特定の処理機能を述べたが、処理機能の実施は、望むようにシステムコンポーネント間で分散させることができることを理解されたい。

本発明を詳細に述べたが、本発明はこれに限定されず、添付の特許請求の範囲によって定義する本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく様々な変更を加えることができることを理解されたい。

１０ メッセージリスト

Claims (5)

1. 無線デバイスで使用するための方法であって、
   前記無線デバイスが、メッセージリストを受信するために所定の時間間隔中にスリープモードからウェイクアップするような無線ネットワークに同期すること、
   複数の宛先識別子および複数のメッセージポインタを含むメッセージリストを受信することであって、
   前記複数のメッセージポインタの各々は、前記複数の宛先識別子からの宛先識別子と関連し、
   前記複数のメッセージポインタの各々は、メッセージがいつ受信可能になるかを示し、
   前記複数のメッセージポインタの各々は、異なるメッセージを指し示す、
   こと、および、
   前記複数の宛先識別子の１つが前記無線デバイスに対応するという決定に応答して、前記無線デバイスに対応する前記宛先識別子に関連づけられたメッセージポインタにより指し示されるメッセージを受信すること
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記メッセージリストはさらに、前記メッセージリスト中の前記宛先識別子のカウントを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記メッセージリストはさらに、リストターミネータを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 次の時間間隔までスリープモードに戻ることをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 無線デバイスであって、
   メッセージリストを分析するように構成されているプロセッサであって、前記メッセージリストは、複数の宛先識別子および複数のメッセージポインタを含み、前記複数の宛先識別子の各々は、前記複数の宛先識別子からの宛先識別子と関連し、前記複数のメッセージポインタの各々は、メッセージがいつ受信可能になるかを示し、前記複数のメッセージポインタの各々は、異なるメッセージを指し示す、プロセッサと、
   前記複数の宛先識別子の一つが前記無線デバイスに対応するという決定に応答して、前記無線デバイスに対応する前記宛先識別子と関連づけられたメッセージポインタにより指し示されるメッセージを受信するように構成されている受信機と
   を含むことを特徴とする無線デバイス。

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