JP2013141203A - 省電力方法及び関連する通信装置 - Google Patents

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昌信 蘇
Chen Han Shih
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Abstract

【課題】 無線通信システムにおけるモバイル装置の省電力方法が開示される。
【解決手段】 省電力方法は、前記モバイル装置と第１のネットワークとの間で送信された第１の信号に従って、第１のパラメータを得るステップ、前記第１のパラメータ及び前記第１のネットワークで用いられている第１のＲＡＴ（radio access technology）に従って、前記第１のネットワークにおける前記モバイル装置の第１の電力消費を推定するステップ、少なくとも、前記第１の電力消費と第２のネットワークにおける前記モバイル装置の第２の電力消費との比較により、前記第１のネットワークが適切か否かを決定するステップであって、前記第２のネットワークは前記第１のＲＡＴと異なる第２のＲＡＴを用いる、ステップ、前記第１のネットワークが適切でないとき、前記第２のネットワークに切り替えるステップ、を有する。
【選択図】 図３

Description

［関連出願の参照］
本願は、米国特許仮出願番号６１/５８３,２０７号、２０１２年１月５日出願、「Cellularnetworks switching method under WLAN network for power saving」、米国特許仮出願番号６１/６０６,４８０号、２０１２年３月５日出願、「Power based cellular networks switching method」、米国特許仮出願番号６１/６０５,２０７号、２０１２年３月１日出願、「RAT change method for battery life improvement」、米国特許仮出願番号６１/６０５,２００号、２０１２年３月１日出願、「RAT selection method for battery life improvement」の利益を主張する。これらの出願の内容は本願明細書に組み込まれる。
本願は、無線通信システムで用いられる省電力方法及び関連する通信装置に関し、より詳細には無線通信システムにおける低電力消費ネットワークに切り替える省電力方法及び関連する通信装置に関する。
セルラ電話機、タブレットコンピュータシステム及びパーソナルデジタルアシスタントのようなモバイル装置は、音声呼、電子メッセージ、ウェブブラウジング、オーディオ／ビデオ記録及び再生のようなコンピュータ及び通信機能、並びに他の機能を提供できる。モバイル装置はバッテリにより給電されるので、これらの機能の使用はバッテリレベルを減少させる。バッテリは、最終的には再充電されなければならないが、これはユーザに不便である。したがって、バッテリの充電と充電の間の時間を延長するために、モバイル装置の電力消費を低減するという要望がある。
電力消費に従ってネットワーク間を切り替える、無線通信システムにおけるモバイル装置の省電力方法が開示される。
無線通信システムにおけるモバイル装置の省電力方法が開示される。省電力方法は、 前記モバイル装置と第１のネットワークとの間で送信された第１の信号に従って、第１のパラメータを得るステップ、前記第１のパラメータ及び前記第１のネットワークで用いられている第１のＲＡＴ（radio access technology）に従って、前記第１のネットワークにおける前記モバイル装置の第１の電力消費を推定するステップ、少なくとも、前記第１の電力消費と第２のネットワークにおける前記モバイル装置の第２の電力消費との比較により、前記第１のネットワークが適切か否かを決定するステップであって、前記第２のネットワークは前記第１のＲＡＴと異なる第２のＲＡＴを用いる、ステップ、前記第１のネットワークが適切でないとき、前記第２のネットワークに切り替えるステップ、を有する。
無線通信システムにおけるモバイル装置の省電力方法が開示される。省電力方法は、無線ＬＡＮ（wireless local area network：ＷＬＡＮ）に接続するステップ、前記モバイル装置が居るネットワークを調べるステップ、前記モバイル装置が第１のネットワークに居るとき、第１の所定時間の間、ＷＬＡＮが接続されたままであるか、及びＷＬＡＮの信号強度レベルが所定値より上かを決定するステップ、前記第１のネットワークと異なるＲＡＴ（radio access technology）を用いる第２のネットワークにハンドオフするステップ、を有する。
本発明のこれらの及び他の目的は、以下の、種々の図面に示された好適な実施形態の詳細な説明を読んだ後に当業者に明らかになるだろう。
例示的な無線通信システムの概略図である。 例示的な通信装置の概略図である。 例示的な処理のフローチャートである。 例示的な処理のフローチャートである。 例示的な処理のフローチャートである。 例示的な処理のフローチャートである。 本発明の例による状態変化を説明する。
図１を参照する。図１は例示的な無線通信システム１０の概略図である。図１では、サービングネットワーク１２０及び目標ネットワーク１４０は、異なる無線アクセス技術（radio access technology：ＲＡＴ）を用い、両方のＲＡＴに対応しているモバイル装置１００は、サービングネットワーク１２０により供されている。サービングネットワーク１２０は、ＬＴＥ（long-term evolution）又はＨＳＰＡ＋（High Speed Packet Access Plus）システムのネットワーク、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）システムのネットワークとして表され、目標ネットワーク１４０は、ＧＳＭ（登録商標）システム又はＧＥＲＡＮ Ｉｕモードシステムのネットワークとして表されてもよい。ＬＴＥシステムでは、ネットワークは、複数のｅＮＢ（evolved-Node B）を有するＥ−ＵＴＲＡＮ（evolved-UTRAN）として表される。ＵＭＴＳシステムでは、ネットワークは、ＲＮＣ（radio network controller）及び複数のＮＢ（Node B）を有するＵＴＲＡＮ（Universal Terrestrial Radio Access Network）として表される。ＧＳＭ（登録商標）／ＧＥＲＡＮ Ｉｕモードシステムでは、ネットワークは、ＢＳＣ（base station controller）及び複数の基地局を有するＧＥＲＡＮとして表される。モバイル装置は、上述のＲＡＴに対応しているユーザ機器（ＵＥ）又は移動局（ＭＳ）として表され、携帯電話機、コンピュータシステム等のような装置であってよい。さらに、ネットワーク１２０、１４０及びモバイル装置１００は、伝送方向によって送信機又は受信機と見なされる。例えばアップリンク（UL）では、モバイル装置１００は送信機でありネットワーク１２０、１４０は受信機である。またダウンリンク（DL）では、ネットワーク１２０、１４０が送信機でありモバイル装置１００が受信機である。留意すべき点は、必ずしも、サービングネットワーク１２０及び目標ネットワーク１４０が２つの異なるシステムでなくてもよいことである。２つの同一の又は同様のシステムも、本開示の範囲に包含される。
図２を参照する。図２は例示的な通信装置２０の概略図である。通信装置２０は、図１に示すモバイル装置１００又はネットワーク１２０、１４０であり、プロセッサ２００、コンピュータ可読記録媒体２１０及び通信インタフェースユニット２２０を有する。コンピュータ可読記録媒体２１０は、後にプロセッサ２００により読み出され処理されるプログラムコード２１４を含む記憶データ２１２を格納する任意のデータ記憶装置であってもよい。コンピュータ可読記録媒体２１０の例は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、ハードディスク、及び光学データ記憶装置、及び（インターネットを通じたデータ送信のような）搬送波を含むが、これらに限定されない。通信インタフェースユニット２２０は、望ましくは通信装置と無線で通信するための無線通信機であり、プロセッサ２００からの処理結果を無線信号に変換できる。
図３を参照する。図３は、処理３０のフローチャートを示す。処理３０は、無線通信システム１０において省電力のためにモバイル装置１００で用いられる。処理３０は、プログラムコード２１４にコンパイルでき、以下の段階を有する。
ステップ３００：開始
ステップ３０２：モバイル装置１００がサービングネットワーク１２０に登録するとき、モバイル装置１００とサービングネットワーク１２０との間で送信された信号に従って、パラメータＰ１を得る。
ステップ３０４：パラメータＰ１及びサービングネットワーク１２０で用いられているＲＡＴに従って、サービングネットワーク１２０におけるモバイル装置１００の電力消費Ｘ１を推定する。
ステップ３０６：電力消費Ｘ１に従って、サービングネットワーク１２０が適切か否かを決定する。適切な場合、ステップ３１０へ進む。適切でない場合、ステップ３０８へ進む。
ステップ３０８：目標ネットワーク１４０に切り替える（つまり、目標ネットワーク１４０は現在のサービングネットワークになる）。
ステップ３１０：発呼するとき、モバイル装置１００と現在のサービングネットワーク（つまり、ステップ３０８が実行されるかどうかに依存して、サービングネットワーク１２０又は目標ネットワーク１４０のいずれか）との間で送信された信号に従って、パラメータＰ２を得る。
ステップ３１２：パラメータＰ２に従って、現在のサービングネットワークにおける電力消費Ｘ２を推定する。
ステップ３１４：電力消費Ｘ２に従って、現在のサービングネットワークが適切か否かを決定する。適切な場合、ステップ３１６へ進む。適切でない場合、ステップ３１８へ進む。
ステップ３１６：現在のサービングネットワークに留まり、ステップ３１０へ進む。
ステップ３１８：現在の目標ネットワーク（つまり、現在のサービングネットワークがサービングネットワーク１２０／目標ネットワーク１４０である場合、現在の目標ネットワークは目標ネットワーク１４０／サービングネットワーク１２０である）に切り替え、ステップ３１０へ進む。
処理３０に従って、モバイル装置１００はサービングネットワーク１２０に登録し、モバイル装置１００とサービングネットワーク１２０との間で送信された信号に従って、パラメータＰ１を得る。例えば、この信号は、モバイル装置１００により受信され、パラメータＰ１を有してもよい。或いは、モバイル装置１００は、受信信号からパラメータＰ１を引き出してもよい。パラメータＰ１は、望ましくは、サービングネットワーク１２０により送信された送信（ＴＸ）レベル若しくはＴＡ（timing advance）値、又は平均電流消費と距離との間の正相関を有する任意のパラメータであってもよい。留意すべき点は、通常、ＴＸレベル又はＴＡ値は、モバイル装置１００がサービングネットワーク１２０との無線リンクを確立するとき、例えばサービングネットワーク１２０に登録するとき、サービングネットワーク１２０とシグナリングを交換するとき、発呼するとき等に得られることである。次に、モバイル装置１００は、パラメータＰ１（例えば、ＴＸレベル又はＴＡ値）及びサービングネットワーク１２０で用いられているＲＡＴに従って、電力消費Ｘ１を推定し、電力消費Ｘ１に従ってサービングネットワーク１２０が適切か否かを決定する。一実施形態では、モバイル装置１００は、この時点でスタンバイモード（又はアイドルモード）にあり、モバイル装置１００は、（例えばセル選択又は再選択により）一時的に目標ネットワーク１４０に切り替え、そこからパラメータＰ３を得て、パラメータＰ３及び目標ネットワーク１４０で用いられているＲＡＴに従って目標ネットワーク１４０におけるモバイル装置１００の電力消費Ｘ３を推定するようにしてもよい。次に、モバイル装置１００は、サービングネットワーク１２０に切り戻す。このように、ステップ３０６で、モバイル装置１００は、電力消費Ｘ１及びＸ３の比較に従って、サービングネットワーク１２０が適切か否かを決定できる。例えば、サービングネットワーク１２０は、Ｘ１がＸ３より少ない場合に適切であり、その他の場合に適切でないと決定できる。
サービングネットワーク１２０が適切な場合、モバイル装置１００は、サービングネットワーク１２０に留まる。サービングネットワーク１２０が適切でない場合、モバイル装置１００は、ステップ３０８で目標ネットワーク１４０に切り替える（つまり、目標ネットワーク１４０が現在のサービングネットワークになる）。次に、モバイル装置１００が現在のサービングネットワーク（つまり、ステップ３０８が実行されるかどうかに依存して、サービングネットワーク１２０又は目標ネットワーク１４０のいずれか）に発呼するとき、モバイル装置１００は、現在のサービングネットワークから新しいパラメータＰ２を得る。同様に、パラメータＰ２は、望ましくは、発呼している間の新しいＴＸレベル又は新しいＴＡ値である。呼は、音声呼又はデータ送信のいずれかであってもよい。次に、モバイル装置１００は、新しいパラメータＰ２及び現在のサービングネットワークで用いられているＲＡＴに従って、現在のサービングネットワークにおけるモバイル装置１００の電力消費Ｘ２を推定し、推定した電力消費Ｘ２に従って現在のサービングネットワークが適切か否かを決定する。一実施形態では、この時点で、モバイル装置１００は呼の最中なので、モバイル装置１００は、モバイル装置１００が他のネットワークにハンドオフされない限り、任意の他のネットワーク以外の現在のサービングネットワークにおける電力消費を推定するためのパラメータしか得ることができない。したがって、現在のサービングネットワークがサービングネットワーク１２０である場合、モバイル装置１００は、Ｘ２とＸ３の比較に従って（Ｘ３は、発呼の前に推定された目標ネットワーク１４０における電力消費である）、現在のサービングネットワークが適切か否かを決定する。現在のサービングネットワークが目標ネットワーク１４０である場合、モバイル装置１００は、Ｘ１とＸ２の比較に従って（Ｘ１は、発呼の前に推定されたサービングネットワーク１２０における電力消費である）、現在のサービングネットワークが適切か否かを決定する。
現在のサービングネットワークが適切な場合、モバイル装置１００は現在のサービングネットワークに留まる。現在のサービングネットワークが適切でない場合、モバイル装置１００は、上述のステップ３１８で説明したように現在の目標ネットワークに切り替える。その結果、モバイル装置１００は、ネットワークにおけるモバイル装置１００の電力消費に従って、異なるネットワーク間で切り替える。言い換えると、モバイル装置１００は、他より低い電力消費を有するネットワークに切り替える。これは、無線通信システム１０において省電力の目的を達成できる。従来と比較して、本発明では、モバイル装置１００は、サービス品質だけでなく、各ネットワークにおける電力消費に従って、別のネットワークに切り替えるか否かを決定できる。一実施形態では、サービングネットワーク１２０は、３Ｇネットワークであり、目標ネットワーク１４０は２Ｇネットワークであってもよい。
望ましくは、電力消費Ｘ１の推定は、サービングネットワーク１２０における平均電流Ａａｄの推定と考えられる。モバイル装置１００は、ルックアップテーブルを用いることにより、サービングネットワーク１２０における平均電流Ａａｄを推定する。さらに、電力消費は、電力消費に比例する限り、任意の形式、例えば電流、電圧で表現することもできる。ルックアップテーブルは、モバイル装置１００内のメモリ又は記憶装置内に格納でき、予め線形補間アルゴリズムにより確立できる。例えば、ＴＡ値は、通常０乃至６３の間であり、各ステップが１ビット期間（約３．６９μｓ）の進みを表す。約３００，０００，０００メートル毎秒（つまり、３００メートル毎マイクロ秒）で伝搬する電波では、１つのＴＡステップは、約１，１００メートルの往復距離（伝搬範囲の２倍）の変化を表す。これは、５５０メートル毎のＴＡ値の変化が、モバイル装置と基地局との間の範囲で変化することを意味する。この６３×５５０メートルの制限は、最大３５キロメートルである。この制限は、モバイル装置が基地局から離れて存在できる距離であり、セル配置距離の上限である。以下の表を参照する。
表１は、２ＧシステムのＴＸレベルと平均電流との間の関係を示す例示的なルックアップテーブルを示す。また、ＴＡ値は、線形補間アルゴリズムを適用することにより、相対的なＴＡレベルに対応し得る。距離とＴＸレベルとの間の有意な正相関のために、ＴＡ値は、電力消費を推定するために用いることができる。
表１：２ＧシステムのＴＸレベルと平均電流との間の関係
Figure 2013141203
モバイル装置１００がＴＸレベル又はＴＡ値を２Ｇネットワークから得るとき、対応する平均電流は表１から分かる。例えば、この表から、ＴＡが６３の場合、ＴＸレベル及び平均電流は、５及び２５２．０１ｍＡである。
表２は、本開示による別のルックアップテーブルを示し、３ＧシステムのＴＸレベルと平均電流との間の関係を示す。
表２：３ＧシステムのＴＸレベルと平均電流との間の関係
Figure 2013141203
留意すべき点は、表１及び表２の平均電流は、異なるモバイル装置１００で異なることである。
一実施形態では、平均電流を調べるために用いられるルックアップテーブルは、モバイル装置１００内に存在し、平均電流、電力消費を推定するためのパラメータ及びネットワークで用いられているＲＡＴの間の対応を示す、例えば、ＲＡＴが３Ｇであり、ＴＸレベルが１０のとき、対応する平均電流は２２２．７０ｍＡである。また、ＲＡＴが２Ｇであり、ＴＸレベルが１０のとき、対応する平均電流は１５１．７８ｍＡである。
サービングネットワークにおける平均電流Ａａｄが得られた後、モバイル装置１００はサービングネットワーク１２０が適切か否かを決定する。望ましくは、モバイル装置１００は、平均電流Ａａｄが式を満たすとき、サービングネットワーク１２０が適切でないと決定でき、電力消費平均電流Ａａｄが式を満たさないとき、サービングネットワーク１２０は適切であると決定できる。この式はＡａｄ＞Ａｔｒと表される。ここで、Ａａｄはサービングネットワーク１２０における平均電流であり、Ａｔｒは目標ネットワーク１４０における平均電流である。平均電流Ａｔｒも、ルックアップテーブルを用いることにより、つまり予め目標ネットワーク１４０からルックアップテーブルへのインデックスとして得られたＴＸレベル又はＴＡ値（例えば、上述のパラメータＰ３）を用いることにより、得られる。さらに、この閾は、Ａａｄ−Ａｔｒ＞０と書き換えられる。つまり、計算結果がゼロより大きい場合、目標ネットワーク１４０はサービングネットワーク１２０より低い電力消費を有することを意味する。モバイル装置１００は、目標ネットワーク１４０に切り替える。計算結果がゼロより大きくない場合、サービングネットワーク１２０は目標ネットワーク１４０より低い電力消費を有することを意味する。モバイル装置１００は、サービングネットワーク１２０に留まる。
留意すべき点は、モバイル装置１００によりその電力消費を推定するために用いられるパラメータは、モバイル装置１００とサービングネットワーク１２０／目標ネットワーク１４０との間で送信された信号から引き出すことができる信号強度レベル、サービングネットワーク１２０／目標ネットワーク１４０から得ることができる不連続受信（discontinuous reception：ＤＲＸ）サイクル長も含み得ることである。例えば、モバイル装置１００は、ネットワーク側から受信した信号に含まれるＤＲＸサイクル長を得ることができ、送信／受信信号の強度を測定することにより信号強度レベルを得ることができる。
図４を参照する。図４は、処理４０のフローチャートを示す。処理４０は、無線通信システム１０において省電力のためにモバイル装置１００で用いられる。処理４０は、プログラムコード２１４にコンパイルでき、以下の段階を有する。
ステップ４００：開始
ステップ４０２：サービングネットワーク１２０及び目標ネットワーク１４０の信号強度レベルを得る。
ステップ４０４：信号強度レベル及びサービングネットワーク１２０及び目標ネットワーク１４０で用いられているＲＡＴに従って、サービングネットワーク１２０及び目標ネットワーク１４０におけるモバイル装置１００の電力消費を推定する。
ステップ４０６：サービングネットワーク１２０が目標ネットワーク１４０より低い電力消費を有するか否かを決定する。低い場合、ステップ４１０へ進む。低くない場合、ステップ４０８へ進む。
ステップ４０８は、目標ネットワーク１４０に切り替える。
ステップ４１０：終了
処理４０によると、モバイル装置１００は、先ず、サービングネットワーク１２０及び目標ネットワーク１４０の信号強度レベルを得る。信号強度レベルは、例えば、モバイル装置１００から送信され且つサービングネットワーク１２０又は目標ネットワーク１４０で受信された（又はその逆）信号に現れる電力レベルを表す。例えば、信号強度レベルは、例えば別雑音、他の送信機からの干渉、所望の信号の電力又は他の特徴を考慮に入れたＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）であってもよい。信号強度レベル及びネットワークで用いられているＲＡＴに基づき、モバイル装置１００は、各ネットワークにおけるモバイル装置１００の電力消費を推定する。例えば、モバイル装置１００のメモリに格納されたルックアップテーブルは、（電力消費を表すために用いることができる）電流消費を決定するために適用できる。より詳細には、ルックアップテーブルは、異なるＲＡＴ、ＲＳＳＩ及び平均電流の間の対応を格納できる。したがって、ＲＡＴ及びＲＳＳＩの特定の組合せが与えられると、ルックアップテーブルを用いることにより、対応する平均電流を得ることができる。 表３は、このルックアップテーブルの例を示す。
表３：異なるＲＡＴに対するＲＳＳＩと電力消費との間の関係
Figure 2013141203
サービングネットワーク１２０及び目標ネットワーク１４０の電力消費を決定した後に、モバイル装置１００は、どのネットワークが最低の（又は最も適した）電力消費に対応するかを決定する。サービングネットワーク１２０が最低の（又は最も適した）電力消費に対応する場合、処理４０は終了する。その他の場合、モバイル装置１００は、サービングネットワーク１２０から最低の（又は最も適した）電力消費を有する目標ネットワーク１４０に切り替える。
一実施形態では、ステップ４０４で推定した電力消費は、呼（例えば、音声呼又はデータ呼）の最中のモバイル装置１００の平均電力消費であり、処理４０は、モバイル装置１００がスタンバイモードであるとき又は呼の最中に実行される。別の実施形態では、ステップ４０４で推定した電力消費は、モバイル装置１００がスタンバイモードであるときのモバイル装置１００の平均電力消費であり、処理４０は、モバイル装置１００がスタンバイモードであるときに実行される。
図５を参照する。図５は、処理５０のフローチャートを示す。処理５０は、無線通信システム１０において省電力のためにモバイル装置１００で用いられる。処理５０は、プログラムコード２１４にコンパイルでき、以下の段階を有する。
ステップ５００：開始
ステップ５０２：スタンバイモードに入る。
ステップ５０４：サービングネットワーク１２０及び目標ネットワーク１４０の信号強度レベル及びＤＲＸ（discontinuous reception）サイクル長を得る。
ステップ５０６：信号強度レベル、ＤＲＸサイクル長、並びにサービングネットワーク１２０及び目標ネットワーク１４０で用いられているＲＡＴに従って、サービングネットワーク１２０及び目標ネットワーク１４０におけるモバイル装置１００の電力消費を推定する。
ステップ５０８：サービングネットワーク１２０が目標ネットワーク１４０より低い電力消費を有するか否かを決定する。低い場合、ステップ５１２へ進む。低くない場合、ステップ５１０へ進む。
ステップ５１０：目標ネットワーク１４０に切り替える。
ステップ５１２：終了
処理５０によると、モバイル装置１００は、スタンバイモード（例えば、電話呼、ウェブブラウジング、e-mailがない）に入ることを決定する。スタンバイモード中、モバイル装置１００は、サービングネットワーク１２０及び目標ネットワーク１４０の信号強度レベル及びＤＲＸサイクル長を得ることができる。例えば、信号強度レベルは、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）であってもよい。ＤＲＸサイクル長は、サービングネットワーク１２０及び目標ネットワーク１４０により決定される、短いＤＲＸサイクルは、モバイル装置１００がページングメッセージを聞くためにより頻繁に目覚める必要があり、したがって、長いＤＲＸサイクルよりも多くの電力を消費することを意味する。信号強度レベル、ＤＲＸサイクル長及びネットワークで用いられているＲＡＴに基づき、モバイル装置１００は、モバイル装置１００がスタンバイモードにあるとき、各ネットワークにおけるモバイル装置１００の電力消費を推定する。例えば、モバイル装置１００のメモリに格納されたルックアップテーブルは、電流消費を決定するために適用できる。より詳細には、ルックアップテーブルは、異なるＲＡＴ、ＲＳＳＩ、ＤＲＸサイクル長及び平均電流の間の対応を格納できる。したがって、ＲＡＴ、ＲＳＳＩ及びＤＲＸサイクル長の特定の組合せが与えられると、ルックアップテーブルを用いることにより、対応する平均電流を得ることができる。表４は、このルックアップテーブルの例を示す。
表４：異なるＲＡＴに対するＲＳＳＩ、ＤＲＸサイクル長及び電力消費の間の関係
Figure 2013141203
サービングネットワーク１２０及び目標ネットワーク１４０の電力消費を決定した後に、モバイル装置１００は、どのネットワークが最低の（又は最も適した）電力消費に対応するかを決定する。サービングネットワーク１２０が最低の（又は最も適した）電力消費に対応する場合、処理４０は終了する。その他の場合、モバイル装置１００は、サービングネットワーク１２０から最低の（又は最も適した）電力消費を有する目標ネットワーク１４０に切り替える。
一実施形態では、モバイル装置１００がスタンバイモード（又はアイドルモード）であり、ステップ３１８、４０８及び５１０で説明したようにネットワークの切り替えを実行しているとき、モバイル装置１００は、セル選択手順を実行して、現在のサービングネットワークから別のネットワークへ切り替えることができる。代替として、モバイル装置１００が別のネットワークの目標セル情報を有する場合、モバイル装置１００は、セル再選択手順を実行して、別のネットワークに切り替えることができる。別の実施形態では、モバイル装置１００が専用／接続モード（例えば、呼の最中）であり、ステップ３１８、４０８で説明したようにネットワークの切り替えを実行しているとき、モバイル装置１００は、ＲＡＴ間ハンドオーバ手順を実行して、現在のサービングネットワークから別のネットワークへ切り替えることができる。セル選択手順、セル再選択手順及びＲＡＴ間ハンドオーバ手順の全ては、関連する３ＧＰＰ仕様で定められ、ここでは更に説明されない。
図６を参照する。図６は、処理６０のフローチャートを示す。処理６０は、無線通信システム１０において省電力のためにモバイル装置１００で用いられる。処理６０は、プログラムコード２１４にコンパイルでき、以下の段階を有する。
ステップ６００：開始
ステップ６０２：無線ＬＡＮ（wireless local area network：ＷＬＡＮ）に接続する。
ステップ６０４：モバイル装置１００が居るネットワークを調べる。モバイル装置が３Ｇネットワークに居る場合、ステップ６０６へ進む。モバイル装置が２Ｇネットワークに居る場合、ステップ６１２に進む。
ステップ６０６：３Ｇネットワークを用いる。
ステップ６０８：ＷＬＡＮが第１の所定の時間の間、接続されたままであるか否か、ＷＬＡＮの信号強度レベルが所定値より上か否かを決定する。そうである場合、ステップ６１０へ進む。そうでない場合、ステップ６０６へ進む。
ステップ６１０：２Ｇネットワークにハンドオフする。
ステップ６１２：２Ｇネットワークを用いる。
ステップ６１４：スクリーンオンの状態で又はスクリーンオフの状態でＷＬＡＮが切断されているかを決定する。スクリーンオンの状態でＷＬＡＮが切断されている場合、ステップ６１８へ進む。スクリーンオフの状態でＷＬＡＮが切断されている場合、ステップ６１６へ進む。
ステップ６１６：ＷＬＡＮが第２の所定の時間の間、切断されたままであるか否かを決定する。そうである場合、ステップ６１８へ進む。そうでない場合、ステップ６１２へ進む。
ステップ６１８：３Ｇネットワークにハンドオフする。
処理６０によると、モバイル装置１００は、同一のＳＳＩＤ（service set identifier）でＷＬＡＮに接続する。次に、モバイル装置１００は、モバイル装置１００が居るネットワークを調べる。モバイル装置１００が３Ｇネットワーク（例えば、ＵＭＴＳネットワーク）に居る場合、モバイル装置１００は、ＷＬＡＮが第１の所定の時間の間、接続されたままであるか否か、又はＷＬＡＮの信号強度レベルが所定値より上か否かを決定する。ＷＬＡＮが第１の所定の時間の間、接続されたままであるか、又はＷＬＡＮの信号強度レベルが所定値より上かである場合、モバイル装置１００は、２Ｇネットワーク（例えば、ＧＳＭ（登録商標）ネットワーク）にハンドオフする。モバイル装置１００が２Ｇネットワークに居る場合、モバイル装置１００は、ＷＬＡＮがスクリーンオン状態で切断されると直ちに３Ｇネットワークにハンドオフする。或いは、ＷＬＡＮが切断スクリーンオフ状態で切断されると、モバイル装置は、第２の所定の時間の間、待機する。ＷＬＡＮが第２の所定の時間の間に接続を回復できない場合、モバイル装置は３Ｇネットワークにハンドオフして戻る。モバイル装置１００が２Ｇネットワークにハンドオフし、ＷＬＡＮが接続されると、モバイル装置は、２Ｇネットワークを介して電話をかけることができ、ＷＬＡＮを介してデータを転送できる。このように、モバイル装置１００は、音声呼及びデータ転送の両方を３Ｇネットワークで実行するより良好な電力効率を有する。留意すべき点は、処理６０における３Ｇネットワークは、４Ｇネットワーク（例えば、ＬＴＥネットワーク）により置き換えることもできることである。
一実施形態では、処理６０では、３Ｇネットワーク及び２Ｇネットワークは、第１のネットワーク及び第２のネットワークによりそれぞれ置き換えることができることである。ここで、モバイル装置１００は、モバイル装置１００が発呼するとき、第２のネットワークよりも第１のネットワークの方がより高い電力消費（例えば、高い平均電流）を有する。したがって、例えば、第１のネットワークは３Ｇ又は４Ｇネットワークであり、第２のネットワークは２Ｇネットワークであってもよい。
前述の処理６０は、モバイル装置１００における状態変化にも関係する。図７を参照し、本例による状態変化を説明する。モバイル装置１００は、モバイル装置１００がＷｉＦｉに接続するとき、自動状態からＷｉＦｉ（又はＷＬＡＮ）を有する３Ｇ状態へ切り替える。自動状態では、モバイル装置１００は、居るために利用可能なネットワークのうちの１つを自動的に選択できる。現在の３ＧＰＰ仕様では、３Ｇネットワークは、２Ｇネットワークより高い優先度を有する。したがって、３Ｇ及び２Ｇネットワークの両方が利用可能な場合、モバイル装置１００は先ず３Ｇネットワークを選択するだろう。モバイル装置１００は、ＷｉＦｉが切断されるとき、ＷｉＦｉを有する３Ｇ状態から自動状態へ切り替える。モバイル装置１００は、ＷｉＦｉが所定時間の間（例えば５分間）、同じＳＳＩＤで接続されたままであるとき、ＷｉＦｉを有する３Ｇ状態から２Ｇ状態へ切り替える。このように、モバイル装置１００は、不安定なＷｉＦｉ接続状態により３Ｇネットワークと２Ｇネットワークとの間で頻繁に切り替えることを防ぐことができる。モバイル装置１００は、ＷｉＦｉが切断されるとき、２Ｇ状態からＷｉＦｉを有しない２Ｇ状態へ切り替える。ＷｉＦｉを有しない２Ｇ状態では、モバイル装置１００は、再びＷｉＦｉが接続されるときに２Ｇ状態に切り戻し、ＷｉＦｉがスクリーンオン状態で切断されたとき又はＷｉＦｉがスクリーンオフ状態で所定時間の間切断されたままであるとき、自動状態に切り替える。ＷｉＦｉがスクリーンオン状態で切断される状態が生じたとき、これは、モバイル装置１００のユーザが近いうちにデータサービスを必要とするかも知れないが、ＷｉＦｉサービスを使用できないことを意味する。したがって、モバイル装置１００は、自動状態に切り替える必要がある。ＷｉＦｉが所定時間の間、スクリーンオフ状態で切断されたままの状態は、ＷｉＦｉが近いうちに単に切断された場合、モバイル装置１００を２Ｇ状態に留める。
提案されたステップを含む上述のステップは、ハードウェア、ハードウェア装置とコンピュータ命令と読み出し専用ソフトウェアとしてハードウェア装置に存在するデータの組合せとして知られるファームウェア又は電子システムであってもよい手段により実現されうる。ハードウェアの例は、アナログ、デジタル及び超小型回路、マイクロチップ又はシリコンチップとして知られる混合回路を含みうる。電子システムの例は、ＳＯＣ（system on chip）、Ｓｉｐ（system in package）、ＣＯＭ（computer on module）、及び通信装置２０を含む。通信装置２０では、プロセッサ２００が上述の処理に関連するプログラムコード２１４を処理し、処理結果は、無線通信システム２０のフィードバック負荷の低減を実行しうる。
まとめると、モバイル装置は、サービングネットワークに接続し、サービングネットワークからパラメータ（ＴＸレベル、ＴＡ値、信号強度レベル又はＤＲＸサイクル長）を得る。モバイル装置は、パラメータに従って電力消費を推定し、電力消費に従ってサービングネットワークが適切か否かを決定する。サービングネットワークが適切な場合、モバイル装置はサービングネットワークに留まる。サービングネットワークが適切でない場合、モバイル装置は目標ネットワークに切り替える。モバイル装置が目標ネットワークに切り替える場合、モバイル装置は、処理を始めから再び開始する。さらに、モバイル装置は、発呼するとき、新しいパラメータを得る。モバイル装置は、新しいパラメータに従って電力消費を再び推定し、再推定した電力消費に従って現在のサービングネットワークが依然として適切か否かを決定する。現在のサービングネットワークが適切な場合、モバイル装置は現在のサービングネットワークに留まる。サービングネットワークが適切でない場合、モバイル装置はより低い電力消費を有する別のネットワークに切り替える。その結果、モバイル装置は、ネットワークにおける電力消費に従って、異なるネットワーク間で切り替える。この状況では、モバイル装置は、他より低い電力消費を有するネットワークに切り替え、それにより省電力を達成する。
当業者は、本発明の教示を守りつつ、装置及び方法の多くの変更及び代替に直ちに気付くだろう。したがって、上述の開示は、添付の請求の範囲の境界によってのみ限定されると考えられるべきである。
１００ モバイル装置
１２０ サービングネットワーク
１４０ 目標ネットワーク
２００ プロセッサ
２１０ コンピュータ可読記憶媒体
２１２ 記憶データ
２１４ プログラムコード
２２０ 通信インタフェースユニット

Claims (15)

  1. 無線通信システムにおけるモバイル装置のための省電力方法であって、当該省電力方法は、
    前記モバイル装置と第１のネットワークとの間で送信された第１の信号に従って、第１のパラメータを得るステップ、
    前記第１のパラメータ及び前記第１のネットワークで用いられている第１のＲＡＴ（radio access technology）に従って、前記第１のネットワークにおける前記モバイル装置の第１の電力消費を推定するステップ、
    少なくとも、前記第１の電力消費と第２のネットワークにおける前記モバイル装置の第２の電力消費との比較により、前記第１のネットワークが適切か否かを決定するステップであって、前記第２のネットワークは前記第１のＲＡＴと異なる第２のＲＡＴを用いる、ステップ、
    前記第１のネットワークが適切でないとき、前記第２のネットワークに切り替えるステップ、
    を有する省電力方法。
  2. 前記モバイル装置は、スタンバイモードであり、前記第１のネットワークが適切か否かを決定するステップの前に、当該省電力方法は、
    前記モバイル装置と前記第２のネットワークとの間で送信された第２の信号に従って、第２のパラメータを得るステップ、
    前記第２のパラメータ及び前記第２のＲＡＴに従って、前記第２の電力消費を推定するステップ、
    を更に有する請求項１に記載の省電力方法。
  3. 前記モバイル装置は、前記第１のネットワークとの呼の最中であり、前記第２の電力消費は、第２のパラメータに従って推定され、前記第２のパラメータは、前記モバイル装置がスタンバイモードのとき、前記モバイル装置と前記第２のネットワークとの間で送信された第２の信号に従って予め得られる、請求項１に記載の省電力方法。
  4. 前記第１のパラメータは送信（ＴＸ）レベル、ＴＡ（Timing Advance）値及び受信信号強度レベルのうちの少なくとも１つを有し、前記第１及び前記第２の電力消費は、呼の最中の前記モバイル装置の平均電力消費である、請求項１に記載の省電力方法。
  5. 前記第１のパラメータは受信信号強度レベル及びＤＲＸ（discontinuous reception）サイクル長のうちの少なくとも１つを有し、前記第１及び前記第２の電力消費は、前記モバイル装置がスタンバイモードのときの平均電力消費である、請求項１に記載の省電力方法。
  6. 前記第１のパラメータに従って、前記第１のネットワークにおける前記モバイル装置の前記第１の電力消費を推定するステップは、前記モバイル装置に格納されたルックアップテーブルを用いることにより、前記第１のネットワークにおける前記モバイル装置の第１の平均電流を推定するステップを有する、請求項１に記載の省電力方法。
  7. 前記ルックアップテーブルは、前記モバイル装置内に存在し、前記第１の平均電流、前記第１のパラメータ及び前記第１のネットワークで用いられているＲＡＴの間の対応を示す、請求項６に記載の省電力方法。
  8. 無線通信システムにおけるモバイル装置の省電力方法であって、当該省電力方法は、
    無線ＬＡＮ（wireless local area network：ＷＬＡＮ）に接続するステップ、
    前記モバイル装置が居るネットワークを調べるステップ、
    前記モバイル装置が第１のネットワークに居るとき、第１の所定時間の間、ＷＬＡＮが接続されたままであるかを決定するステップ、
    前記第１のネットワークと異なるＲＡＴ（radio access technology）を用いる第２のネットワークにハンドオフするステップ、
    を有する省電力方法。
  9. 前記第１のネットワークにおける前記モバイル装置の第１の電力消費は、前記第２のネットワークにおける前記モバイル装置の第２の電力消費より高い、請求項８に記載の方法。
  10. 前記第１のネットワークは、第４世代又は第３世代の無線ネットワークであり、前記第２のネットワークは、第２世代の無線ネットワークである、請求項８に記載の方法。
  11. 前記モバイル装置が前記第２のネットワークに居て、前記ＷＬＡＮが切断されるとき、前記第１のネットワークに切り戻すステップ、を更に有する請求項８に記載の方法。
  12. 前記ＷＬＡＮが切断されるとき、前記第１のネットワークに切り戻すステップは、
    前記モバイル装置のスクリーンオン状態で前記ＷＬＡＮが切断されると直ちに前記第１のネットワークに切り戻すステップ、
    を有する、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記ＷＬＡＮが切断されるとき、前記第１のネットワークに切り戻すステップは、
    第２の所定時間の間、前記ＷＬＡＮが切断されたままであると決定するステップ、
    前記第１のネットワークに切り戻すステップ、
    を有する、請求項１１に記載の方法。
  14. 前記ＷＬＡＮに接続するステップは、同一のＳＳＩＤ（service set identifier）で前記ＷＬＡＮに接続するステップを有する、請求項８に記載の方法。
  15. 前記モバイル装置が前記第２のネットワークにハンドオフするとき、前記第２のネットワークを介して音声呼を生成し、前記ＷＬＡＮを介してデータを転送するステップ、を更に有する請求項８に記載の方法。
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