JP2013527638A

JP2013527638A - ワイヤレス通信デバイスのためのプロトコルスタックの電力最適化

Info

Publication number: JP2013527638A
Application number: JP2012554037A
Authority: JP
Inventors: ナワレ、ビデュット・エム．; パテル、ケタン・エヌ．; シ、ユージーン・ティー．; サブラーマンヤ、パーバサナサン
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2010-02-19
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2013-06-27
Anticipated expiration: 2031-02-17
Also published as: EP2537375A2; TW201212680A; CN102893675A; KR20120135258A; WO2011103355A3; WO2011103355A2; JP5657706B2; KR101502861B1; US20110208984A1; US8645732B2; CN102893675B

Abstract

ワイヤレスデバイスでのユーザ経験は、通信、計算、およびユーザインターフェースの能力に影響を受ける。ワイヤレスデバイスの別の主要なパフォーマンス指標は、そのバッテリー寿命である。モバイルデバイスの通信、計算、およびユーザインターフェースの能力を改善させるための方法、アルゴリズム、および装置が開示され、それは、より少ないエネルギーの消費を要求し、バッテリー寿命を伸ばす。バッテリー寿命と通信能力に関連するユーザ経験との間のトレードオフは、エネルギーリソースを最適に割当てるプロトコルスタックの電力最適化アルゴリズムによって、管理される。電力管理アルゴリズムは、エネルギー使用に影響を与える動作のセットを選択的に制御するために、プロトコルスタックのさまざまな層で得られた測定値を入力し、組み合わせる。アルゴリズムは、測定値のセットから、ユーザ経験とエネルギー消費との間の最良のトレードオフを提供する動作のセットへとマップする。

Description

優先権の主張

本特許出願は、２０１０年２月１９日に出願された「プロトコルスタックにわたる情報を使用してユーザ機器の電力／バッテリー消費を最適化すること」と題し、この譲受人に譲渡され、ここでの引用により、ここに明確に組み込まれる、米国仮特許出願番号第６１/３０６,３５７号の優先権を主張する。

本発明は、一般的にワイヤレス通信に関し、より具体的には、ワイヤレス通信デバイスにおいて電力消費を減少させ、ユーザ経験（user experience）を改善させることに関する。

ユーザ機器（ＵＥ）デバイスにおいて、電力消費を最小化すること、および／またはデータレートおよびユーザ経験を改善させることは、すべてのワイヤレス通信システムにとって重要である。ＵＥデバイスは、それらがますます高性能になるにつれて、ますますより大量の電力を消費するようになってきている。ＵＥデバイスは、限られた容量を伴うオンボード・バッテリーを有する。したがって、限られたバッテリーの制約のもとで、考えられ得る最良のユーザ経験を得るという課題がある。それゆえに、考えられ得る最良のユーザ経験を提供する一方で、ＵＥの電力消費を最適化することが当技術分野において必要とされている。

図１は、プロトコルスタックの電力最適化を使用することができるブロードキャスト・ネットワークの例を示す図である。図２は、ユーザ機器側およびネットワーク側のプロトコルスタックを経由したユーザデータの例示的なフローを示すハイレベルなデータフロー図である。図３は、プロトコルスタックの電力最適化のための例示的なアルゴリズムを示すフローチャートである。図４は、プロトコルスタックの電力最適化を可能にする例示的なワイヤレスデバイスを示すブロック図である。

詳細な説明

「例示的な」という用語は、ここでは「例、事例、または実例としての役割を果たす」という意味で用いられる。「例示的」なものとしてここに説明される任意の実施形態は、必ずしも、他の実施形態よりも好ましい、または利点を有するものと解釈されるべきではない。

ここで使用される「モバイルデバイス」、「ワイヤレスデバイス」および「ユーザ機器」という用語は、セルラー電話、ワイヤレス端末、ユーザ機器、ラップトップコンピュータ、高データレート（ＨＤＲ）加入者局、アクセス端末、または他のパーソナル通信システム（ＰＣＳ）デバイスのような、ワイヤレス通信デバイスを意味する。デバイスは、可動か固定かのいずれかであることができる。

「測定（measurement）」という用語は、ここでは、測定値（measurements）および／またはメトリック値（metric values）という意味で用いられる。

図１は、プロトコルスタックの電力最適化を使用できる、ワイヤレス通信ネットワークの例を示す図である。図１で理解されるように、ワイヤレス通信ネットワーク１００は、ワイヤレス通信信号を送信するための複数の基地局１０４、１０６、および１０８を含む。信号およびデータは、ユーザコンテンツおよび情報を供給するために、基地局１０４、１０６、および１０８によってブロードキャストされることができる。たとえば、他のアプリケーションのためのストリーミングビデオ、ゲーム、またはデータは、ワイヤレスネットワークを介して提供されることができる。受信機ＵＥ１０２は、ユーザによる使用のためのデータを受信する。この例において、受信機１０２は、車によってホストされるものとして描写されている。しかしながら、受信局１０２は、そのように限定されるべきではなく、たとえば、人間、別の移動エンティティ／デバイス、または固定エンティティ／デバイスを表すこともできる。さらに、受信機は、プロトコルスタックの電力最適化をサポートすることが可能なコンピュータ、ラップトップコンピュータ、電話、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、オーディオプレイヤー、ゲームコンソール、カメラ、カムコーダ、オーディオデバイス、ビデオデバイス、マルチメディアデバイス、（プリント回路板（単数または複数）、集積回路（単数または複数）、および／または回路コンポーネント（単数または複数）のような）上記したものの任意のコンポーネント（単数または複数）、または任意の他のデバイスを表すことができる。ホストシステムは、固定または可動であることができ、それはデジタルデバイスであることができる。

スマートフォン、スマートブック、およびラップトップのようなＵＥデバイスでのユーザ経験は、通信、計算、およびユーザインターフェースのエリアで、これらのデバイスの能力の影響を受ける。ＵＥデバイスは、限られたオンボード・バッテリーを有するので、ＵＥデバイスの別の主要なパフォーマンス指標は、デバイスが再充電の必要なしに使用されることができる持続時間（バッテリー寿命）である。しばしば、通信を改善させると、ＵＥデバイスの計算およびユーザインターフェース能力は、より多くのエネルギーの消費を要求し、そしてその結果、バッテリー寿命を減少させる。したがって、バッテリー寿命とユーザ経験の他の態様との間で、特有のトレードオフがある。バッテリー寿命と通信能力に関連するユーザ経験との間のトレードオフの例は、表１に示される。

下りリンク（ＤＬ）と上りリンク（ＵＬ）の両方でのデータレートが急速に増している一方で、広帯域３Ｇおよび４Ｇ技術のためのＵＥフォームファクタは、小さくなってきている。この傾向は、ＵＥですでに限られたバッテリーリソースをストレッチ（stretching）し、同時にＵＥのオーバーヒートのような熱放出の課題を引き起こしている。ユーザは、待機時間、通話時間、デバイスの温度等を含む、基本的なＵＥの行動（behavioral）の特徴づけを通して、そのような課題への直接的な可視性（visibility）を有する。限られたバッテリー寿命および／または限られた熱放出能力で非常に大きなＵＬ／ＤＬデータレートを処理する、より小さなフォームファクタのＵＥデバイスが、将来の標準となり得るため、ＵＥは、可能な限りエネルギー効率が良くなくてはならない。

ＵＥで電力およびエネルギー消費を最適化するために、ユーザ経験とＵＥの電力消費のトレードオフを理解することが必要である。これは、対象となる様々なシナリオにおいて、電力リソースの考えられ得る最小限の使用で、最良のパフォーマンスを得るために、最適なＵＥ動作点を識別することを含む。たとえば、今日のＵＥは、整合フィルタのような、より簡単な、よりエネルギー効率の良い受信機と比べて、より高いデータスループットを提供するが電力コストは増加する、等化および干渉キャンセルのようなアイデアに基づいた、高度な受信機アルゴリズムを実現する。より簡単なエネルギー効率の良い受信機アーキテクチャが最良である動作シナリオを識別することによって、これらのシナリオにおいて高度な受信機アルゴリズムをオフにすることにより、電力を節約することができる。本開示のプロトコルスタックの電力最適化のための方法およびアルゴリズムは、ユーザ経験と電力消費との間の最良のトレードオフ点でＵＥを動作させる。

通信のためのＵＥの電力およびエネルギー消費は、一般的に、物理（ＰＨＹ）層処理に本質的に関係する、無線周波数（ＲＦ）、ハードウェア（ＨＷ）、およびソフトウェア（ＳＷ）モジュールに影響を受ける。これは、ピークＰＨＹ層データレートが急速に増えているという事実に部分的に起因し、ＰＨＹ層の処理に用いられている高度な計算インテンシブ（intensive）信号処理技法に部分的に起因する。パフォーマンスメトリックは、プロトコルスタックのそれぞれの層で定義されるが、エンドユーザの観点から極めて重要なのは、アプリケーション（ＡＰＰ）層でのパフォーマンスである。ユーザ経験と電力消費との間の最良のトレードオフを達成するために、プロトコルスタックの様々な層にわたって分散している情報が、エネルギーリソースを最適に割当てるために、プロトコルスタックの電力最適化アルゴリズムによって使用される。高いレベルでは、プロトコルスタックの電力最適化アルゴリズムは、プロトコルスタックのさまざまな層で得られた測定値を入力として有する。プロトコルスタックの電力最適化アルゴリズムは、動作のセットを出力することによって、電力使用による選択的な制御を行う能力を有し、動作の各々はＵＥの電力使用に影響を及ぼす。プロトコルスタックの電力最適化アルゴリズムは、プロトコル層のメトリック測定値のセットから、ユーザ経験と電力消費との間の最良のトレードオフを提供する、電力節約動作のセットへとマップする。ＡＰＰ層、トランスポート層、ネットワーク層、無線リンク制御（ＲＬＣ）層、ＰＨＹ層で得られた測定値、および／または他のユーザの意思（intent）の測定値は、不必要なハードウェアの電源をオフにし、ピーク電力増幅器（ＰＡ）レベルを制限し、プロセッサへの電圧を下げ、プロセッサへのクロック周波数を下げ、および／または高度な受信機の電源をオンまたはオフにする動作にマップされる。

プロトコルスタックの電力最適化は、ユーザに優先順位を問合せることなく、バッテリー寿命と他のユーザ経験の態様との間に実際的なトレードオフを提供する。ユーザ経験は、ユーザがＵＥデバイスを使用しているコンテキスト、消費される実際のコンテンツ、ユーザの心理状態、およびモバイルデバイスによって提供される機能を利用する際のユーザの要求の程度を含む多数のファクタによって影響を受ける。これらすべてのファクタは動的に変化する。プロトコルスタックの電力最適化は、ＵＥに刺激（stimulus）を与え、電流／電力消費、および／または、データレート／チャネル品質情報（ＣＱＩ）の変更をモニタすることによって、ＵＥにおける電力使用を検出する。たとえば、刺激は、ファイル転送プロトコル（ＦＴＰ）のダウンロードを開始すること、またはＵＥでのインターネット閲覧セッションを始めることであり得る。

図２は、アプリケーション２００を実行しているＵＥのためのプロトコルスタックを経由する例示的なハイレベルなデータフローを示す。アプリケーションは、一般的に、ネットワークに、あるデータのフォームを要求している（たとえば、インターネットでホストされるウェブサイトにアクセスし、ファイルをダウンロードしている）。図２は、ネットワークから、ネットワークプロトコルスタックを下り、そしてＵＥプロトコルスタックを上がるデータ転送の例示的なＤＬ側を示す。当業者は、図２がＵＬデータフロー方向にも適用できるということを理解するだろう。ＵＥが要求するデータは、ネットワークのどこかにあるサーバに存在する。データは、ネットワークプロトコルスタックのＰＨＹ層２１６へ、そのＡＰＰ層２０４、トランスポート層２０６、オプションのバックホール２０８、ネットワーク層２１０、ＲＬＣ層２１２、およびＭＡＣ層２１４による、ネットワークプロトコルスタックを下ってフェッチされ、処理され、パッケージ化され、ルートする。ネットワークの物理層は、ワイヤレスチャネルのような通信媒体を介して、パッケージ化されたデータをＵＥ物理層２１８に転送することを担当する。一度データがＵＥ物理層２１８で受信されると、それはＵＥＭＡＣ層２２０、ＲＬＣ層２２２、ネットワーク層２２４、トランスポート層によるスタックを上がって移動し、最終的にＵＥアプリケーション層２２８に提供される。

ＵＥプロトコルスタックの各層２１８−２２８は、アプリケーション層２２８で所望のパフォーマンスの要求を満たすために、特定のサービス品質（ＱｏＳ）の要求を満たすことを要求される。それぞれの層でのＱｏＳ要求は、データを要求している根本的なアプリケーションによって、命令される。ＵＥのより高い層で利用可能な情報は、アプリケーション層２２８で特定のパフォーマンスレベルを達成するために電力／エネルギーリソースを最適化することにおいて有益である。電力消費を最適化するために、プロトコルスタックの電力最適化アルゴリズムが行い得る動作の特定の例、および電力リソースを管理するのに使用されるさまざまな層からの情報の特定の例が、下記に詳述される。

プロトコルスタックの電力最適化アルゴリズムの動作
プロトコルスタックの電力最適化アルゴリズムは、ＵＥ電力プロファイルにおいて並み（moderate）から大きな電力フットプリントを有するＲＦ、ＨＷ，およびＳＷモジュールを制御する。たとえば、ほとんどのワイヤレス通信ＵＥデバイスにおいて、電力増幅器（ＰＡ）は、すべての電力使用の重要な要因（contributor）である。したがって、ＰＡ電力を最適に制御可能であることは、大幅な電力の節約へとつながる。アルゴリズムは、電力消費の主な要因を識別し、パフォーマンスと電力をトレードオフすることによって、モジュールのハードのスイッチングのオン／オフ、またはモジュール機能のソフトの縮小／拡張を含む、動作のセット、動作を作り出す。プロトコルスタックの電力最適化アルゴリズムの制御下の動作は、ＵＥのタイプおよびその能力に依存する。例示的なＵＥデバイスにおいて電力を節約するために、プロトコルスタックの電力最適化によって行われる動作は、たとえば等化器、干渉キャンセル等の高度な信号処理アルゴリズムのオン／オフを切り替えること、高度な信号処理アルゴリズムの能力を制限すること、たとえば等化器による適応等化レートを減少させること、干渉キャンセル技法でキャンセルするためのセルの数を減少させること、ピークＰＡ電力レベルを制限すること（すなわち、ＵＬデータレートを制限すること）、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへの電圧を下げること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへのクロック周波数を下げること、受信ダイバーシチのオン／オフを切り替えること、未使用のＨＷモジュールの電力を下落（collapsing）させること、および未使用のＨＷモジュールのクロックのゲーティング、を含む。

プロトコルスタックの電力最適化アルゴリズムの測定値
情報測定値は、プロトコルスタック内の異なる層において得られる。ユーザにより近い層、言い換えれば、より高い層（たとえば、アプリケーション、トランスポート）での測定値は、ユーザ経験を最適化するために、利用可能なエネルギーのより良い割当てのための有用な情報をしばしば提供する。しかしながら、通信能力および電力消費を制御するためのこの情報の伝達は、より扱いにくい。たとえば、アプリケーション層のコンテキスト評価は、あらゆる個別アプリケーション（ブラウザ、Ｅメール等）の再書き込み、または変更を要求することができるが、一方で、トランスポート層のコンテキスト評価は、オペレーティングシステム（たとえばＢＲＥＷ、アンドロイド）内でローカライズされた変化を要求する。いくつかのケースにおいて、プロトコルスタックのより高い層は、ＰＨＹ／ＭＡＣ通信モジュールとは異なるプロセッサまたはモジュールにさらに存在することができる（たとえば、ＷＡＮ接続のためにスマートフォンのテザリングを使用するラップトップ）。したがって、デバイスに依存して、１つ以上の層からの情報を使用することが対象になり得る。値は、ユーザの意思の測定値（user intent measurement）と複数の層からの情報を組み合わせて増加する。それぞれの層での情報は、静的（何らかのものに基づいて、つまり、めったに変化しない「状態（state）」）または動的（何らかのものに基づいて、つまり、頻繁に変化する現在の状態）として分類される。

ユーザの意思の測定値
ユーザの意思の測定値は、ユーザによって予想されるユーザ経験に関する有用な情報を提供する。ユーザの意思を「測定すること（measuring）」によって、プロトコルスタックの電力最適化アルゴリズムは、ユーザに考えられ得る最良のユーザ経験を提供するために、電力の割当てを最適化することができる。プロトコルスタックの電力最適化アルゴリズムによって使用される静的なプロファイルに基づいた評価測定値は、時刻（time of day）、コスト、アプリケーションの通信感度（application communication sensitivity）、および他の値を含むことができる。たとえば、ユーザは、一日の特定の時間に、より良いダウンロード速度を得ることを望み得るが、他の時間には、ダウンロード速度があまり重要でないことがあり得る。同様に、ネットワークが可変コスト（たとえば、ネットワークのアイドル期間中のデータ提供のための減少したコスト）を通知する場合、ユーザは、この期間中に使用を最大限にするために、ダウンロード速度を増加するように選択することができる。いくつかのアプリ―ションは、他と比較して良いユーザ経験を提供するために、より良い通信能力を要求することができる。たとえば、高解像度のストリーミングビデオクリップを見ることは、ストリーミングオーディオクリップを聞くことと比較して、より高いデータレートを要求するだろう。プロトコルスタックの電力最適化アルゴリズムの動作は、完全にユーザによってカスタマイズ可能である。

プロトコルスタックの電力最適化アルゴリズムによって使用される動的なコンテキストに基づいた評価測定値は、血圧／神経活動の測定値のためのセンサーデータ、通信電力消費とユーザ経験との間の相関、他の値を含むことができる。ユーザ経験に対するユーザの満足／不満足の高まったレベルが、これらの測定値から推測されることができる。同様に、これらの測定値は、また、ユーザがその経験を予想している緊張感に関する情報を伝達することができる。

アプリケーション層では、ウェブブラウジング、ファイルのダウンロード、ストリーミングビデオ／オーディオ、ボイス・オーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）のような１つまたは複数のアプリケーションが、同時に実行することができる。実行中の特定のアプリケーションに依存して、ユーザ経験のパフォーマンスまたは品質を決定するパラメータおよび変数が測定される。これらの動的な変数は、ＱｏＳメトリックを示す。動的なコンテキストに基づいた評価測定値は、受信されることが予想されるデータ量、残っているデータを受信するための所望のデータレート、およびデータが受信されなくてはならない期限、を含むことができる。受信されることが予想されるデータがごくわずかの場合、電力は節約されることができる。一方で、大量のデータが依然として受信されていない場合、電力管理へのより積極的なアプローチを実現することができる。予想されるデータに関連する情報は、アプリケーション層トラヒックをモニタすることによって得られることができる。たとえば、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）のゲットリクエスト（get request）が、アプリケーション層で見られる場合、ウェブページのダウンロードがすぐに予想され、電力が待ち時間を改善するために消費される。一般的に、より高いデータレートは、より多くの電力リソースを要求および消費する。要求されるデータレートの要求が低い場合、電力は節約されるが、これに対して要求されるデータレートが高い場合、さらなる電力が消費される。ほとんどのアプリケーションは、特定のＱｏＳを維持するために、満たさなければならない待ち時間の要求を有する。電力リソースは、所与のアプリケーションのための待ち時間の要求を満たす尤度（likelihood）に応じて、効率的に管理される。さらに、同時に実行されるアプリケーションまたはアプリケーションのセットが、プロトコルスタックの電力最適化アルゴリズムによって、電力プロファイルの優先順位を決定するために使用されることができる。

表２は、アプリケーションおよびプロトコルスタックの電力最適化アルゴリズムによって利用されるそれらのアプリケーションに関連がある、動的なコンテキストに基づいた情報の例を示す。たとえば、ファイルダウンロードアプリケーションでは、ダウンロードされるべき残りのファイルのサイズおよび／またはファイルの合計サイズが、ファイルダウンロードの残りのための、電力リソースを管理するために使用されることができる。

トランスポート層は、上位層への信頼性のデータ転送サービスを提供し、エンドユーザ間での、データの透過的な転送を提供する。トランスポート層は、フロー制御、セグメンテーション／ディセグメンテーションおよびエラー制御を通して、所与のリンクの信頼性を制御する。この層で実行される例示的なプロトコルは、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）プロトコルである。例示的な静的なプロファイルに基づいた測定値は、ＴＣＰセッションがセットアップされるポート番号である（たとえば、アプリケーション層でのＨＴＴＰプロトコルは、ＴＣＰ層でポート番号８０を使用する）。したがって、ポート番号は、情報ＴＣＰセッションをドライブしているアプリケーションの性質に関する情報を提供する。トランスポート層での有益な動的なコンテキストに基づいた測定値の例は、ヘッダ情報、パケットの再送／不適切な到着、ＴＣＰ接続コンテキスト、および他の測定値を含む。ＴＣＰヘッダフィールドビット「ＦＩＮ」は、送信側が送るべきより多くのデータを有しているかどうかについての情報を搬送する。ＴＣＰにおけるペイロードデータは、ＴＣＰヘッダにおいて「シーケンス番号（sequence numbers）」によってインデックスを付けられる。欠落しているシーケンス番号が検出された場合、ＴＣＰはエラーフリーなので、受信されるべき残りのデータがあるだろうということがわかる。ＴＣＰセッションの間に、プロトコルは動作のさまざまな状態へと入る。「クローズド（CLOSED）」、「タイムウェイト（TIME-WAIT）」のようないくつかの状態において、ＵＥは、実際にはデータを送信／受信していない。したがってＴＣＰセッションの状態をモニタすることは、どのように電力リソースを割当てるかを決定するのにも役立つ。

したがって、ユーザの意思、アプリケーション層、およびトランスポート層の測定値は、プロトコルスタックのより高いレベルから情報を提供する。プロトコルスタックのより低い層からプロトコルスタックの電力最適化アルゴリズムに情報を提供するために、以下に説明されるネットワーク、ＲＬＣ、ＰＨＹ／ＭＡＣ層および物理環境の測定値が、組み合わせられる。

ネットワーク層は、トランスポート層によって要求されたＱｏＳを維持しながら、１つ以上のネットワークを経由して、ソースから転送先に可変長（variable length）のデータシーケンスを転送する機能的および手順的な手段を提供する。この層で実行される例示的なプロトコルは、インターネットプロトコル（ＩＰ）である。例示的な静的なプロファイルに基づいた測定値は、ソースＩＰアドレスである。そして、ソースＩＰアドレスに関連するＤＮＳ情報が、電力リソースを割当てるために、ソースを起点（originating）とするデータの重要性を決定するために使用される。動的なコンテキストに基づいた情報の例は、予想されるデータ量、サービス品質情報および他の測定値である。たとえば、ＩＰヘッダフィールド「合計長（Total length）」は、ＩＰパケットの合計サイズに関する情報を搬送する。パケットのサイズは、どれくらいの量のデータがリンク層からまだ到達していないかに関する情報を提供することができる。ＩＰヘッダは、（「差別化されたサービス（Differentiated Service）」またはタイプ・オブ・サービス（ＴｏＳ）のフィールドにおいて）ＩＰパケットにおけるデータのために予想されたＱｏＳに関する情報を搬送する。サービスの品質は、遅延、スループット、信頼性、およびコストの側面において得られる。

データリンク層は、ネットワークエンティティの間でデータを転送し、物理層において起こり得るエラーを検出し、場合によっては訂正するための機能的および手順的な手段を提供する。ユニバーサル移動体通信（Universal Mobile Telecommunications）／高速パケットアクセス（ＵＭＴＳ／ＨＳＰＡ）は、２つの別々のエンティティ、つまり、無線リンク制御（ＲＬＣ）およびメディアアクセス制御（ＭＡＣ）によって実行される。データリンク層での動的なコンテキストに基づいた測定値のいくつかの例は、予想される将来のデータ量、ＲＬＣ／ＭＡＣ層パケットにおける欠落しているシーケンス番号の情報／否定応答（ＮＡＫ）レート、優先度、および他の測定値を含むことができる。ＭＡＣ層は、ＰＨＹ層で使用されるトランスポートチャネルの上に、（シグナリング情報およびデータを搬送する）論理チャネルをマップすることを担当する。例として、ＭＡＣ層は、ＵＭＴＳＨＳＤＰＡ動作モードで、ＭＡＣ−ｄプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を組み立て、ＭＡＣ−ｈｓＰＤＵにする。ＭＡＣ−ｈｓＰＤＵのヘッダは、現在のＭＡＣ−ｈｓＰＤＵにおけるＭＡＣ−ｄＰＤＵのナンバーおよびサイズに関する情報を提供する「サイズインデックス識別子（Size Index Identifier）」および「ナンバー（Number）」フィールドを有する。この情報は、たとえば、データがないと予想された場合、高度な受信機機能をオフにすることによって、電力リソースを割当てるのにも使用されることができる。ＲＬＣが応答データ転送モードにおいて動作している場合、ＲＬＣ副層は、ＲＬＣパケットデータユニット（ＰＤＵ）における、欠落しているシーケンス番号をモニタすることによって、誤って受信したＲＬＣサービスデータユニット（ＳＤＵ）の数を把握（keep track）することができる。このモードにおけるデータ転送は、エラーフリーであることが保証されるので、これは、ＵＥに、将来に来るであろう再送の数を推定することを可能にさせる。ＭＡＣ層は、ＵＭＴＳＨＳＤＰＡ動作モードで、より高い層の要求にしたがって、データに優先度をつけ、「Ｃ／Ｔ」フィールドを使用して、ＭＡＣ−ｄＰＤＵにおける、データの優先度に関する情報を提供する。Ｃ／Ｔフィールドは、「パイプ（pipe）」における、データの優先度を決定し、電力リソースをそれに応じて割当てるために使用されることができる。たとえば、Ｃ／Ｔ＝１の場合、高度な受信機（advanced receiver）が、考えられ得る最良のスループットのために、イネーブルされる。

物理層自体で利用可能な情報は、最適な電力の割当てのためにも使用されることができる。ＰＨＹ層で得られる情報は、物理層データ・スケジューリング・レート、ＵＥによって見られるチャネル品質情報（ＣＱＩ）と（ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）／トランスポートブロックサイズ（ＴＢＳ））との関係、物理層によって使用されているコード／電力リソースの推定、ＵＥの温度、ＵＥのデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）の負荷（loading）、バッテリーレベル、ＵＥの呼状態、ＵＥの測定値の制御メッセージ、ＵＥのチャネル状況の観察値、および他の測定値を含むことができる。物理層でのデータは、バーストで到着することができる。到着するデータのデューティサイクルは、エネルギー／電力リソースを最適に割当てるために使用されることができる。たとえば、ＵＥに送られているデータがない期間がある場合、ＵＥは、特定の電力インテンシブリソースをオフにすることができる。ＵＥＣＱＩは、適応的な変調およびコード化に基づいたフィードバックスキームにおいて、ＵＥによって、ネットワークに通信される。ＣＱＩは、ＵＥのための最適なデータレートの割当てを決定するために、ネットワークによって使用される。ＵＥは、スケジュールされたデータレート（ＴＢＳ）およびＢＬＥＲをモニタすることによって、ネットワークが、データをスケジューリングすることに保守的か積極的かを決定することができる。その上、プロトコルスタックの電力最適化アルゴリズムは、電力の割当てに対して保守的または積極的になるために、この情報を使用する。たとえば、より良いＣＱＩを達成するために、より多くのエネルギーを消費することが、より高いＴＢＳ、より低いＢＬＥＲ、またはより高いスループットという結果にならない場合、ＵＥは電力を節約する。ＵＭＴＳネットワークにおいて、基地局、またはノードＢは、コード空間（code space）および電力の制限を有する。この情報は、高度な受信機を同調させることによる、ＵＥにおける電力最適化のために使用され、それは、最適な電力効率のためのネットワークの負荷の測定値を使用する、ノードＢからのコード／電力割当てに敏感である。ＵＥの温度をモニタすることは、電力消費／熱放出についての情報を提供する。それは、ＵＥが安全に動作することができるかどうかの直接的な指標でもある。ＵＥの温度は、高温でのＵＥにおける電力インテンシブ・エンハンスメントをオフにするために、どのように電力を効率的に管理するかを決定することに使用される。ＵＥＤＳＰプロセッサは、１００万命令／秒（ＭＩＰＳ）の観点から、ＵＥのアルゴリズムの処理要求を考慮して設計される。プロセッサによって消費される電力は、所与の時間の瞬間に使用されているＭＩＰＳに比例する。プロセッサの負荷は、利用可能な最大ＭＩＰＳに対する平均ＭＩＰＳ使用の比として定義される。この情報は、プロセッサの電力利用を効率的に管理するために使用されることができる。たとえば、プロセッサの負荷が低い場合、プロセッサの最大ＭＩＰＳは、プロセッサの電圧／電力スケーリングによって低くされる。ＵＥのバッテリーレベルは、ＵＥで利用可能な残りのエネルギーの指標である。ＵＥのバッテリーが低いレベルへと落ちた場合、待機／通話時間等を増やすために、ＵＥデバイスの多くの不必要なコンポーネントがオフになる。ネットワークに接続されたＵＥは、呼／利用可能なリソース／データレートの要求等の性質に依存する多くの「状態（status）」のうちの１つであるis。ＵＥはデータ処理のほとんどは特定の状態で行われるが、これに対して他の状態においてほとんどアイドルである。ＵＥの呼状態は、どれほどの処理電力がＵＥから要求されているかの指標として使用され、ＵＥに、高度な受信機をオンおよびオフにすることによって、アイドル状態の間に電力を節約し、ビジー状態においてさらなる電力を割当てることを可能にさせる。ＵＥのチャネル状況および利用可能なネットワークリソースに依存して、ＵＥは、ＵＥを別の周波数／無線アクセス技術（ＲＡＴ）等へ移る目的のために測定を行い、ネットワークに報告するように、ネットワークによって要求され得る。ＵＥが、圧縮モード（ＣＭ：Compressed Mode）インターＲＡＴ測定を行うように要求された場合、高度な受信機は、再度、ＵＭＴＳから別の技術に移動することを見越してオフにされる。等化および干渉キャンセルのような高度な受信機の技法は、それぞれ、高いＳＮＲ、分散チャネル、および高い干渉環境においてパフォーマンス利点を提供する。プロトコルスタックの電力最適化アルゴリズムは、さらに高度な受信機がいつパフォーマンスの利点を提供しているかを決定し、それに応じてそれらをオンまたはオフにするために、チャネル／干渉状況をモニタする。

したがって、ネットワーク、ＲＬＣ，ＰＨＹ／ＭＡＣ層および物理環境の測定値は、より低いプロトコルスタックレベルからプロトコルスタックの電力最適化アルゴリズムに情報を提供する。

図３は、プロトコルスタックの電力最適化のための例示的なアルゴリズム３００を示すフローチャートである。プロトコルスタックの電力最適化は、測定値およびメトリックがプロトコルスタックの複数の層で計算される、ステップ３０２から始まる。制御フローは、ステップ３０４に進む。

ステップ３０４において、計算された測定値およびメトリックが、組み合わせられる。制御フローは、ステップ３０６に進む。

ステップ３０６において、プロトコルスタックの電力最適化動作のセットは、グローバルシステムビュー（global system view）にしたがって、ユーザ経験とエネルギー消費との間の最良のトレードオフを提供する電力最適化動作のセットに、測定値およびメトリックをマップすることによって決定される。制御フローは、ステップ３０８に進む。

ステップ３０８において、プロトコルスタックの電力最適化動作のセットが、ワイヤレスデバイスの電力リソースを最適に管理するために実行される。

図４は、プロトコルスタックの電力最適化を可能にする例示的なワイヤレスデバイス４００を示すブロック図である。ワイヤレスデバイス４００は、ワイヤレス通信信号を送信および受信することができる、ワイヤレス通信トランシーバ４０４、および付随するアンテナ４０２ａ、４０２ｂを含む。モデム４０６は、適切なマイクロプロセッサ（単数または複数）４１２、デジタル・シグナル・プロセッサ（単数または複数）４１４、および信号を処理するための相関器バンクのような他の適切なハードウェアを含む。電力管理４１０は、ワイヤレスデバイス４００のさまざまなコンポーネントのための電力を制御する。メモリ４０８は、プロトコルスタックの電力最適化のための、さまざまなモデム処理および機能を実現するために必要なものとして、モデム４０４に結合される。ワイヤレスデバイス４００は、英数字キーパッド、ディスプレイ、マイクロフォン、スピーカ、および他の必要なコンポーネント（図示せず）とともに、適切なユーザインターフェースを含むことができる。ワイヤレスデバイス４００は、示されていないさまざまなコンポーネントを含むことができるということが、当業者によって理解されるだろう。

ここに説明されるプロトコルスタックの電力最適化のための方法は、ワイヤレスデバイス４００のマイクロプロセッサ４１２およびメモリ４０８で動作する適切な命令によって実現され得るが、そのような実現に必ずしも限定されることはなく、あるいはハードウェア回路において実現され得る。マイクロプロセッサ４１２は、マイクロプロセッサ４１２にプロトコルスタックの電力最適化を行うように命じるコードまたは命令を有する、電力管理４１０およびメモリ４０８に接続される。メモリ４０８は、プロトコルスタックの電力最適化を行うための命令を含むことができる。メモリ４０８は、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または、当技術分野において周知の任意の他の形態の記憶媒体のフォームまたはコンピュータ可読媒体を含むことができる。例示的な態様において、制御プロセッサ４１２は、プロトコルスタックの電力最適化を行うために、図１−３のステップにしたがって、メモリ４０８に記憶される命令を実行する。

当業者は、情報および信号が、さまざまな異なる技術および技法のうちのいずれかを使用して表され得ることを理解するだろう。たとえば、上記説明を通して言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光場または光粒子、またはそれらの任意の組み合わせによって表されることができる。

当業者は、ここに開示された実施形態に関連して説明されたさまざまな例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムのステップが、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両者の組み合わせとして実現され得ることを、さらに理解するだろう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、さまざまな例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、それらの機能の観点で一般的に上述されている。そのような機能がハードウェアとして実現されるか、ソフトウェアとして実現されるかは、システム全体に課された特定の用途および設計上の制約に依存する。当業者は、特定の用途ごとにさまざまな手法で、説明された機能を実現することができるが、そのような実現の決定は、本発明の範囲から逸脱するものと解釈されるべきではない。

ここで開示された実施形態に関連して説明された、さまざまな例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または他のプログラマブル論理デバイス、離散ゲートまたはトランジスタ論理、離散ハードウェアコンポーネント、またはここで説明された機能を実行するように設計されたそれらの任意の組み合わせを用いて、実現または実行されることができる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであることができるが、代替例において、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであることができる。プロセッサは、また、コンピューティングデバイスの組み合わせとして、たとえば、ＤＳＰと、１つのマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと結合された１つ以上のマイクロプロセッサとの組み合わせ、または任意の他のそのような構成として、実現されることもできる。

ここで開示された実施形態に関連して説明された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアで直接的に、プロセッサによって実行されるソフトウェア・モジュールで、または両者の組み合わせで具現化されることができる。ソフトウェア・モジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で周知の任意の他の形態の記憶媒体中に存在することができる。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み出し、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替例において、記憶媒体は、プロセッサと一体化され得る。

プロセッサおよび記憶媒体は、ＡＳＩＣ中に存在することができる。ＡＳＩＣは、ユーザ端末に存在することができる。あるいは、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末中に離散コンポーネントとして存在することができる。

開示された実施形態の先の説明は、本発明を製造または使用することをいずれの当業者にも可能にさせるために提供されている。これらの実施形態に対するさまざまな変更は、当業者に容易に理解され、ここで定義された一般的な原理は、本発明の精神または範囲から逸脱せずに、他の実施形態に適用されることができる。このように、本発明は、ここに示された実施形態に限定されることは意図しておらず、ここに開示された原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲が付与されるべきである。

開示された実施形態の先の説明は、本発明を製造または使用することをいずれの当業者にも可能にさせるために提供されている。これらの実施形態に対するさまざまな変更は、当業者に容易に理解され、ここで定義された一般的な原理は、本発明の範囲から逸脱せずに、他の実施形態に適用されることができる。このように、本発明は、ここに示された実施形態に限定されることは意図しておらず、ここに開示された原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲が付与されるべきである。
なお、以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[Ｃ１]
ワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための方法であって、
ワイヤレス通信デバイスで動作するプロトコルスタックの複数の層で測定値を計算することと、
前記測定値を組み合わせることと、
ユーザ経験とエネルギー消費との間の最良のトレードオフを提供するワイヤレス通信デバイスのエネルギー使用に影響を与える電力最適化動作のセットに、前記組み合わせられた測定値をマップすることと、
前記ワイヤレスデバイスの電力リソースを最適に管理するために前記動作のセットを実行することと
を含む、方法。
[Ｃ２]
前記電力最適化動作のセットは、高度な信号処理アルゴリズムのオン／オフを切り替えること、高度な信号処理アルゴリズムの能力を制限すること、適応等化レートを減少させること、干渉キャンセル技法でキャンセルするためのセルの数を減少させること、ピークＰＡ電力レベルを制限すること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへの電圧を下げること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへのクロック周波数を下げること、受信ダイバーシチのオン／オフを切り替えること、未使用のＨＷモジュールの電力を下落させること、および未使用のＨＷモジュールのクロックのゲーティング、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。
[Ｃ３]
前記プロトコルスタックの前記複数の層は、アプリケーション層、トランスポート層、ネットワーク層、無線リンク制御層、データリンク層、または物理層、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。
[Ｃ４]
前記測定値を計算することは、ユーザの意思の測定値を計算することを含む、請求項１に記載の方法。
[Ｃ５]
前記ユーザの意思の測定値は、時刻、コスト、アプリケーションの通信感度、血圧または神経活動の測定値のためのセンサーデータ、通信電力消費とユーザ経験との間の相関、または他の値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項４に記載の方法。
[Ｃ６]
前記アプリケーション層の測定値は、受信されることが予想されるデータ量、残っているデータを受信するための所望のデータレート、またはデータが受信されなくてはならない期限、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３に記載の方法。
[Ｃ７]
前記トランスポート層の測定値は、ＴＣＰセッションがセットアップされるポート番号、ヘッダ情報、パケットの再送または不適切な到着、ＴＣＰ接続のコンテキスト、または他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３に記載の方法。
[Ｃ８]
前記ネットワーク層の測定値は、ソースＩＰアドレス、予想されるデータ量、サービス品質情報、または他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３に記載の方法。
[Ｃ９]
前記無線データリンク層の測定値は、予想される将来のデータ量、欠落しているシーケンス番号の情報、優先度、および他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３に記載の方法。
[Ｃ１０]
前記物理層の測定値は、物理層データ・スケジューリング・レート、ＵＥによって見られるチャネル品質情報（ＣＱＩ）と（ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）／トランスポートブロックサイズ（ＴＢＳ））との関係、前記物理層によって使用されているコード／電力リソースの推定、ＵＥの温度、ＵＥのデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）の負荷、バッテリーレベル、ＵＥの呼状態、ＵＥの測定値の制御メッセージ、ＵＥのチャネル状況の観察値、および他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３に記載の方法。
[Ｃ１１]
ワイヤレスデバイスであって、
ワイヤレス通信信号を送信および受信することができる、ワイヤレス通信トランシーバ、および付随する単数または複数のアンテナと、
信号を処理し、メモリに記憶されたコードを実行するための単数または複数のプロセッサを含む、前記トランシーバに結合されたモデムと、
送信電力を測定し、制御するための、前記モデムおよび前記トランシーバに結合された電力管理ユニットと、
ワイヤレス通信デバイスで動作するプロトコルスタックの複数の層で測定値を計算し、前記測定値を組み合わせ、ユーザ経験とエネルギー消費との間の最良のトレードオフを提供するワイヤレス通信デバイスのエネルギー使用に影響を与える電力最適化動作のセットに、前記組み合わせられた測定値をマップし、前記ワイヤレスデバイスの電力リソースを最適に管理するために前記動作のセットを実行するための命令を記憶するための、前記モデムに結合されたメモリと
を含む、ワイヤレスデバイス。
[Ｃ１２]
前記電力最適化動作のセットは、高度な信号処理アルゴリズムのオン／オフを切り替えること、高度な信号処理アルゴリズムの能力を制限すること、適応等化レートを減少させること、干渉キャンセル技法でキャンセルするためのセルの数を減少させること、ピークＰＡ電力レベルを制限すること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへの電圧を下げること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへのクロック周波数を下げること、受信ダイバーシチのオン／オフを切り替えること、未使用のＨＷモジュールの電力を下落させること、および未使用のＨＷモジュールのクロックのゲーティング、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項１０に記載のワイヤレスデバイス。
[Ｃ１３]
前記プロトコルスタックの前記複数の層は、アプリケーション層、トランスポート層、ネットワーク層、無線リンク制御層、データリンク層、または物理層、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項１０に記載のワイヤレスデバイス。
[Ｃ１４]
前記測定値を計算することは、ユーザの意思の測定値を計算することを含む、請求項１０に記載のワイヤレスデバイス。
[Ｃ１５]
前記ユーザの意思の測定値は、時刻、コスト、アプリケーションの通信感度、血圧または神経活動の測定値のためのセンサーデータ、通信電力消費とユーザ経験との間の相関、または他の値、のうちの否（nay）組み合わせを含む、請求項１４に記載のワイヤレスデバイス。
[Ｃ１６]
前記アプリケーション層の測定値は、受信されることが予想されるデータ量、残っているデータを受信するための所望のデータレート、またはデータが受信されなくてはならない期限、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項１３に記載のワイヤレスデバイス。
[Ｃ１７]
前記トランスポート層の測定値は、ＴＣＰセッションがセットアップされるポート番号、ヘッダ情報、パケットの再送または不適切な到着、ＴＣＰ接続のコンテキスト、または他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項１３に記載のワイヤレスデバイス。
[Ｃ１８]
前記ネットワーク層の測定値は、ソースＩＰアドレス、予想されるデータ量、サービス品質情報、または他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項１３に記載のワイヤレスデバイス。
[Ｃ１９]
前記無線データリンク層の測定値は、予想される将来のデータ量、欠落しているシーケンス番号の情報、優先度、および他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項１３に記載のワイヤレスデバイス。
[Ｃ２０]
前記物理層の測定値は、物理層データ・スケジューリング・レート、ＵＥによって見られるチャネル品質情報（ＣＱＩ）と（ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）／トランスポートブロックサイズ（ＴＢＳ））との関係、前記物理層によって使用されているコード／電力リソースの推定、ＵＥの温度、ＵＥのデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）の負荷、バッテリーレベル、ＵＥの呼状態、ＵＥの測定値の制御メッセージ、ＵＥのチャネル状況の観察値、および他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項１３に記載のワイヤレスデバイス。
[Ｃ２１]
ワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための手段であって、
ワイヤレス通信デバイスで動作するプロトコルスタックの複数の層で測定値を計算するための手段と、
前記測定値を組み合わせるための手段と、
ユーザ経験とエネルギー消費との間の最良のトレードオフを提供するワイヤレス通信デバイスのエネルギー使用に影響を与える電力最適化動作のセットに、前記組み合わせられた測定値をマップするための手段と、
前記ワイヤレスデバイスの電力リソースを最適に管理するために前記動作のセットを実行するための手段と
を含む、手段。
[Ｃ２２]
前記電力最適化動作のセットは、高度な信号処理アルゴリズムのオン／オフを切り替えること、高度な信号処理アルゴリズムの能力を制限すること、適応等化レートを減少させること、干渉キャンセル技法でキャンセルするためのセルの数を減少させること、ピークＰＡ電力レベルを制限すること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへの電圧を下げること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへのクロック周波数を下げること、受信ダイバーシチのオン／オフを切り替えること、未使用のＨＷモジュールの電力を下落させること、および未使用のＨＷモジュールのクロックのゲーティングする、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項２１に記載のワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための手段。
[Ｃ２３]
前記プロトコルスタックの前記複数の層は、アプリケーション層、トランスポート層、ネットワーク層、無線リンク制御層、データリンク層、または物理層、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項２１に記載のワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための手段。
[Ｃ２４]
前記測定値を計算することは、ユーザの意思の測定値を計算することを含む、請求項２１に記載のワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための手段。
[Ｃ２５]
前記ユーザの意思の測定値は、時刻、コスト、アプリケーション通信感度、血圧または神経活動の測定値のためのセンサーデータ、通信電力消費とユーザ経験との間の相関、または他の値、のうちの否（nay）組み合わせを含む、請求項２４に記載のワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための手段。
[Ｃ２６]
前記アプリケーション層の測定値は、受信されることが予想されるデータ量、残っているデータを受信するための所望のデータレート、またはデータが受信されなくてはならない期限、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項２３に記載のワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための手段。
[Ｃ２７]
前記トランスポート層の測定値は、ＴＣＰセッションがセットアップされるポート番号、ヘッダ情報、パケットの再送または不適切な到着、ＴＣＰ接続のコンテキスト、または他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項２３に記載のワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための手段。
[Ｃ２８]
前記ネットワーク層の測定値は、ソースＩＰアドレス、予想されるデータ量、サービス品質情報、または他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項２３に記載のワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための手段。
[Ｃ２９]
前記無線データリンク層の測定値は、予想される将来のデータ量、欠落しているシーケンス番号の情報、優先度、および他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項２３に記載のワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための手段。
[Ｃ３０]
前記物理層の測定値は、物理層データ・スケジューリング・レート、ＵＥによって見られるチャネル品質情報（ＣＱＩ）と（ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）／トランスポートブロックサイズ（ＴＢＳ））との関係、前記物理層によって使用されているコード／電力リソースの推定、ＵＥの温度、ＵＥのデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）の負荷、バッテリーレベル、ＵＥの呼状態、ＵＥの測定値の制御メッセージ、ＵＥのチャネル状況の観察値、および他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項２３に記載のワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための手段。
[Ｃ３１]
ワイヤレスデバイスにおけるプロセッサに、
ワイヤレス通信デバイスで動作するプロトコルスタックの複数の層で測定値を計算させ、
前記測定値を組み合わせさせ、
ユーザ経験とエネルギー消費との間の最良のトレードオフを提供するワイヤレス通信デバイスのエネルギー使用に影響を与える電力最適化動作のセットに、前記組み合わせられた測定値をマップさせ、
前記ワイヤレスデバイスの電力リソースを最適に管理するために前記動作のセットを実行させる
ために記憶された命令を有するコンピュータ可読媒体。
[Ｃ３２]
前記電力最適化動作のセットは、高度な信号処理アルゴリズムのオン／オフを切り替えること、高度な信号処理アルゴリズムの能力を制限すること、適応等化レートを減少させること、干渉キャンセル技法でキャンセルするためのセルの数を減少させること、ピークＰＡ電力レベルを制限すること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへの電圧を下げること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへのクロック周波数を下げること、受信ダイバーシチのオン／オフを切り替えること、未使用のＨＷモジュールの電力を下落させること、および未使用のＨＷモジュールのクロックのゲーティング、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３１に記載のコンピュータ可読媒体。
[Ｃ３３]
前記プロトコルスタックの前記複数の層は、アプリケーション層、トランスポート層、ネットワーク層、無線リンク制御層、データリンク層、または物理層、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３１に記載のコンピュータ可読媒体。
[Ｃ３４]
前記測定値の計算は、ユーザの意思の測定値を計算することを含む、請求項３１に記載のコンピュータ可読媒体。
[Ｃ３５]
前記ユーザの意思の測定値は、時刻、コスト、アプリケーションの通信感度、血圧または神経活動の測定値のためのセンサーデータ、通信電力消費とユーザ経験との間の相関、または他の値、のうちの否（nay）組み合わせを含む、請求項３４に記載のコンピュータ可読媒体。
[Ｃ３６]
前記アプリケーション層の測定値は、受信されることが予想されるデータ量、残っているデータを受信するための所望のデータレート、またはデータが受信されなくてはならない期限、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３３に記載のコンピュータ可読媒体。
[Ｃ３７]
前記トランスポート層の測定値は、ＴＣＰセッションがセットアップされるポート番号、ヘッダ情報、パケットの再送または不適切な到着、ＴＣＰ接続のコンテキスト、または他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３３に記載のコンピュータ可読媒体。
[Ｃ３８]
前記ネットワーク層の測定値は、ソースＩＰアドレス、予想されるデータ量、サービス品質情報、または他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３３に記載のコンピュータ可読媒体。
[Ｃ３９]
前記無線データリンク層の測定値は、予想される将来のデータ量、欠落しているシーケンス番号の情報、優先度、および他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３３に記載のコンピュータ可読媒体。
[Ｃ４０]
前記物理層の測定値は、物理層データ・スケジューリング・レート、ＵＥによって見られるチャネル品質情報（ＣＱＩ）と（ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）／トランスポートブロックサイズ（ＴＢＳ））との関係、前記物理層によって使用されているコード／電力リソースの推定、ＵＥの温度、ＵＥのデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）の負荷、バッテリーレベル、ＵＥの呼状態、ＵＥの測定値の制御メッセージ、ＵＥのチャネル状況の観察値、および他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３３に記載のコンピュータ可読媒体。
[Ｃ４１]
ワイヤレス通信デバイスで電力を管理するためのアルゴリズムであって、
プロトコルスタックの層で得られた測定値を入力することと、
それぞれの動作がワイヤレス通信デバイスのエネルギー使用に影響を与える、動作のセットを選択的に制御することと
を含む、アルゴリズム。
[Ｃ４２]
前記動作のセットは、高度な信号処理アルゴリズムのオン／オフを切り替えること、高度な信号処理アルゴリズムの能力を制限すること、適応等化レートを減少させること、干渉キャンセル技法でキャンセルするためのセルの数を減少させること、ピークＰＡ電力レベルを制限すること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへの電圧を下げること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへのクロック周波数を下げること、受信ダイバーシチのオン／オフを切り替えること、未使用のＨＷモジュールの電力を下落させること、および未使用のＨＷモジュールのクロックのゲーティング、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項４１に記載のアルゴリズム。
[Ｃ４３]
前記プロトコルスタックの前記層は、アプリケーション層、トランスポート層、ネットワーク層、無線リンク制御層、データリンク層、または物理層、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項４１に記載のアルゴリズム。

Claims

ワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための方法であって、
ワイヤレス通信デバイスで動作するプロトコルスタックの複数の層で測定値を計算することと、
前記測定値を組み合わせることと、
ユーザ経験とエネルギー消費との間の最良のトレードオフを提供するワイヤレス通信デバイスのエネルギー使用に影響を与える電力最適化動作のセットに、前記組み合わせられた測定値をマップすることと、
前記ワイヤレスデバイスの電力リソースを最適に管理するために前記動作のセットを実行することと
を含む、方法。
前記電力最適化動作のセットは、高度な信号処理アルゴリズムのオン／オフを切り替えること、高度な信号処理アルゴリズムの能力を制限すること、適応等化レートを減少させること、干渉キャンセル技法でキャンセルするためのセルの数を減少させること、ピークＰＡ電力レベルを制限すること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへの電圧を下げること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへのクロック周波数を下げること、受信ダイバーシチのオン／オフを切り替えること、未使用のＨＷモジュールの電力を下落させること、および未使用のＨＷモジュールのクロックのゲーティング、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。
前記プロトコルスタックの前記複数の層は、アプリケーション層、トランスポート層、ネットワーク層、無線リンク制御層、データリンク層、または物理層、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。
前記測定値を計算することは、ユーザの意思の測定値を計算することを含む、請求項１に記載の方法。
前記ユーザの意思の測定値は、時刻、コスト、アプリケーションの通信感度、血圧または神経活動の測定値のためのセンサーデータ、通信電力消費とユーザ経験との間の相関、または他の値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項４に記載の方法。
前記アプリケーション層の測定値は、受信されることが予想されるデータ量、残っているデータを受信するための所望のデータレート、またはデータが受信されなくてはならない期限、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３に記載の方法。
前記トランスポート層の測定値は、ＴＣＰセッションがセットアップされるポート番号、ヘッダ情報、パケットの再送または不適切な到着、ＴＣＰ接続のコンテキスト、または他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３に記載の方法。
前記ネットワーク層の測定値は、ソースＩＰアドレス、予想されるデータ量、サービス品質情報、または他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３に記載の方法。
前記無線データリンク層の測定値は、予想される将来のデータ量、欠落しているシーケンス番号の情報、優先度、および他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３に記載の方法。
前記物理層の測定値は、物理層データ・スケジューリング・レート、ＵＥによって見られるチャネル品質情報（ＣＱＩ）と（ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）／トランスポートブロックサイズ（ＴＢＳ））との関係、前記物理層によって使用されているコード／電力リソースの推定、ＵＥの温度、ＵＥのデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）の負荷、バッテリーレベル、ＵＥの呼状態、ＵＥの測定値の制御メッセージ、ＵＥのチャネル状況の観察値、および他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３に記載の方法。
ワイヤレスデバイスであって、
ワイヤレス通信信号を送信および受信することができる、ワイヤレス通信トランシーバ、および付随する単数または複数のアンテナと、
信号を処理し、メモリに記憶されたコードを実行するための単数または複数のプロセッサを含む、前記トランシーバに結合されたモデムと、
送信電力を測定し、制御するための、前記モデムおよび前記トランシーバに結合された電力管理ユニットと、
ワイヤレス通信デバイスで動作するプロトコルスタックの複数の層で測定値を計算し、前記測定値を組み合わせ、ユーザ経験とエネルギー消費との間の最良のトレードオフを提供するワイヤレス通信デバイスのエネルギー使用に影響を与える電力最適化動作のセットに、前記組み合わせられた測定値をマップし、前記ワイヤレスデバイスの電力リソースを最適に管理するために前記動作のセットを実行するための命令を記憶するための、前記モデムに結合されたメモリと
を含む、ワイヤレスデバイス。
前記電力最適化動作のセットは、高度な信号処理アルゴリズムのオン／オフを切り替えること、高度な信号処理アルゴリズムの能力を制限すること、適応等化レートを減少させること、干渉キャンセル技法でキャンセルするためのセルの数を減少させること、ピークＰＡ電力レベルを制限すること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへの電圧を下げること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへのクロック周波数を下げること、受信ダイバーシチのオン／オフを切り替えること、未使用のＨＷモジュールの電力を下落させること、および未使用のＨＷモジュールのクロックのゲーティング、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項１０に記載のワイヤレスデバイス。
前記プロトコルスタックの前記複数の層は、アプリケーション層、トランスポート層、ネットワーク層、無線リンク制御層、データリンク層、または物理層、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項１０に記載のワイヤレスデバイス。
前記測定値を計算することは、ユーザの意思の測定値を計算することを含む、請求項１０に記載のワイヤレスデバイス。
前記ユーザの意思の測定値は、時刻、コスト、アプリケーションの通信感度、血圧または神経活動の測定値のためのセンサーデータ、通信電力消費とユーザ経験との間の相関、または他の値、のうちの否（nay）組み合わせを含む、請求項１４に記載のワイヤレスデバイス。
前記アプリケーション層の測定値は、受信されることが予想されるデータ量、残っているデータを受信するための所望のデータレート、またはデータが受信されなくてはならない期限、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項１３に記載のワイヤレスデバイス。
前記トランスポート層の測定値は、ＴＣＰセッションがセットアップされるポート番号、ヘッダ情報、パケットの再送または不適切な到着、ＴＣＰ接続のコンテキスト、または他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項１３に記載のワイヤレスデバイス。
前記ネットワーク層の測定値は、ソースＩＰアドレス、予想されるデータ量、サービス品質情報、または他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項１３に記載のワイヤレスデバイス。
前記無線データリンク層の測定値は、予想される将来のデータ量、欠落しているシーケンス番号の情報、優先度、および他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項１３に記載のワイヤレスデバイス。
前記物理層の測定値は、物理層データ・スケジューリング・レート、ＵＥによって見られるチャネル品質情報（ＣＱＩ）と（ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）／トランスポートブロックサイズ（ＴＢＳ））との関係、前記物理層によって使用されているコード／電力リソースの推定、ＵＥの温度、ＵＥのデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）の負荷、バッテリーレベル、ＵＥの呼状態、ＵＥの測定値の制御メッセージ、ＵＥのチャネル状況の観察値、および他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項１３に記載のワイヤレスデバイス。
ワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための手段であって、
ワイヤレス通信デバイスで動作するプロトコルスタックの複数の層で測定値を計算するための手段と、
前記測定値を組み合わせるための手段と、
ユーザ経験とエネルギー消費との間の最良のトレードオフを提供するワイヤレス通信デバイスのエネルギー使用に影響を与える電力最適化動作のセットに、前記組み合わせられた測定値をマップするための手段と、
前記ワイヤレスデバイスの電力リソースを最適に管理するために前記動作のセットを実行するための手段と
を含む、手段。
前記電力最適化動作のセットは、高度な信号処理アルゴリズムのオン／オフを切り替えること、高度な信号処理アルゴリズムの能力を制限すること、適応等化レートを減少させること、干渉キャンセル技法でキャンセルするためのセルの数を減少させること、ピークＰＡ電力レベルを制限すること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへの電圧を下げること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへのクロック周波数を下げること、受信ダイバーシチのオン／オフを切り替えること、未使用のＨＷモジュールの電力を下落させること、および未使用のＨＷモジュールのクロックのゲーティングする、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項２１に記載のワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための手段。
前記プロトコルスタックの前記複数の層は、アプリケーション層、トランスポート層、ネットワーク層、無線リンク制御層、データリンク層、または物理層、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項２１に記載のワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための手段。
前記測定値を計算することは、ユーザの意思の測定値を計算することを含む、請求項２１に記載のワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための手段。
前記ユーザの意思の測定値は、時刻、コスト、アプリケーション通信感度、血圧または神経活動の測定値のためのセンサーデータ、通信電力消費とユーザ経験との間の相関、または他の値、のうちの否（nay）組み合わせを含む、請求項２４に記載のワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための手段。
前記アプリケーション層の測定値は、受信されることが予想されるデータ量、残っているデータを受信するための所望のデータレート、またはデータが受信されなくてはならない期限、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項２３に記載のワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための手段。
前記トランスポート層の測定値は、ＴＣＰセッションがセットアップされるポート番号、ヘッダ情報、パケットの再送または不適切な到着、ＴＣＰ接続のコンテキスト、または他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項２３に記載のワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための手段。
前記ネットワーク層の測定値は、ソースＩＰアドレス、予想されるデータ量、サービス品質情報、または他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項２３に記載のワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための手段。
前記無線データリンク層の測定値は、予想される将来のデータ量、欠落しているシーケンス番号の情報、優先度、および他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項２３に記載のワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための手段。
前記物理層の測定値は、物理層データ・スケジューリング・レート、ＵＥによって見られるチャネル品質情報（ＣＱＩ）と（ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）／トランスポートブロックサイズ（ＴＢＳ））との関係、前記物理層によって使用されているコード／電力リソースの推定、ＵＥの温度、ＵＥのデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）の負荷、バッテリーレベル、ＵＥの呼状態、ＵＥの測定値の制御メッセージ、ＵＥのチャネル状況の観察値、および他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項２３に記載のワイヤレス通信デバイスにおいて電力を管理するための手段。
ワイヤレスデバイスにおけるプロセッサに、
ワイヤレス通信デバイスで動作するプロトコルスタックの複数の層で測定値を計算させ、
前記測定値を組み合わせさせ、
ユーザ経験とエネルギー消費との間の最良のトレードオフを提供するワイヤレス通信デバイスのエネルギー使用に影響を与える電力最適化動作のセットに、前記組み合わせられた測定値をマップさせ、
前記ワイヤレスデバイスの電力リソースを最適に管理するために前記動作のセットを実行させる
ために記憶された命令を有するコンピュータ可読媒体。
前記電力最適化動作のセットは、高度な信号処理アルゴリズムのオン／オフを切り替えること、高度な信号処理アルゴリズムの能力を制限すること、適応等化レートを減少させること、干渉キャンセル技法でキャンセルするためのセルの数を減少させること、ピークＰＡ電力レベルを制限すること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへの電圧を下げること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへのクロック周波数を下げること、受信ダイバーシチのオン／オフを切り替えること、未使用のＨＷモジュールの電力を下落させること、および未使用のＨＷモジュールのクロックのゲーティング、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３１に記載のコンピュータ可読媒体。
前記プロトコルスタックの前記複数の層は、アプリケーション層、トランスポート層、ネットワーク層、無線リンク制御層、データリンク層、または物理層、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３１に記載のコンピュータ可読媒体。
前記測定値の計算は、ユーザの意思の測定値を計算することを含む、請求項３１に記載のコンピュータ可読媒体。
前記ユーザの意思の測定値は、時刻、コスト、アプリケーションの通信感度、血圧または神経活動の測定値のためのセンサーデータ、通信電力消費とユーザ経験との間の相関、または他の値、のうちの否（nay）組み合わせを含む、請求項３４に記載のコンピュータ可読媒体。
前記アプリケーション層の測定値は、受信されることが予想されるデータ量、残っているデータを受信するための所望のデータレート、またはデータが受信されなくてはならない期限、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３３に記載のコンピュータ可読媒体。
前記トランスポート層の測定値は、ＴＣＰセッションがセットアップされるポート番号、ヘッダ情報、パケットの再送または不適切な到着、ＴＣＰ接続のコンテキスト、または他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３３に記載のコンピュータ可読媒体。
前記ネットワーク層の測定値は、ソースＩＰアドレス、予想されるデータ量、サービス品質情報、または他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３３に記載のコンピュータ可読媒体。
前記無線データリンク層の測定値は、予想される将来のデータ量、欠落しているシーケンス番号の情報、優先度、および他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３３に記載のコンピュータ可読媒体。
前記物理層の測定値は、物理層データ・スケジューリング・レート、ＵＥによって見られるチャネル品質情報（ＣＱＩ）と（ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）／トランスポートブロックサイズ（ＴＢＳ））との関係、前記物理層によって使用されているコード／電力リソースの推定、ＵＥの温度、ＵＥのデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）の負荷、バッテリーレベル、ＵＥの呼状態、ＵＥの測定値の制御メッセージ、ＵＥのチャネル状況の観察値、および他の測定値、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項３３に記載のコンピュータ可読媒体。
ワイヤレス通信デバイスで電力を管理するためのアルゴリズムであって、
プロトコルスタックの層で得られた測定値を入力することと、
それぞれの動作がワイヤレス通信デバイスのエネルギー使用に影響を与える、動作のセットを選択的に制御することと
を含む、アルゴリズム。
前記動作のセットは、高度な信号処理アルゴリズムのオン／オフを切り替えること、高度な信号処理アルゴリズムの能力を制限すること、適応等化レートを減少させること、干渉キャンセル技法でキャンセルするためのセルの数を減少させること、ピークＰＡ電力レベルを制限すること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへの電圧を下げること、プロセッサおよび／またはＨＷモジュールへのクロック周波数を下げること、受信ダイバーシチのオン／オフを切り替えること、未使用のＨＷモジュールの電力を下落させること、および未使用のＨＷモジュールのクロックのゲーティング、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項４１に記載のアルゴリズム。
前記プロトコルスタックの前記層は、アプリケーション層、トランスポート層、ネットワーク層、無線リンク制御層、データリンク層、または物理層、のうちの任意の組み合わせを含む、請求項４１に記載のアルゴリズム。