JP2015507427A - 間欠受信の間の無線測定を管理するための方法及び装置 - Google Patents

間欠受信の間の無線測定を管理するための方法及び装置 Download PDF

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Abstract

間欠受信の間の無線測定を管理するための方法及び装置。例示的一実施形態では、ロングタームエボリューション(LTE)のDRX測定の分散は、複数の(連続的、又は非連続的であり得る)DRXサイクル全体にわたって偏位され又は分散されることにより、送受信機のアクティビティ及び電力消費が低減される。一実装での例示的なUEは、各DRXサイクルの間に、測定のサブセットのみを実行する。複数のDRXサイクルにわたって、セル測定を分散又は偏位することによって、UEは、依然として測定要件に適合しつつも、電力消費を改善することができる。

Description

(優先権)
本出願は、2012年1月10日出願の「METHODS AND APPARATUS FOR MANAGING RADIO MEASUREMENTS DURING DISCONTINUOUS RECEPTION」と題された、米国仮特許出願第61/585,209号に対する優先権を主張する、2012年9月26日出願の「METHODS AND APPARATUS FOR MANAGING RADIO MEASUREMENTS DURING CONTINUOUS RECEPTION」と題された、米国特許出願第13/627,936号に対する優先権を主張するものであり、上記のそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
(関連出願の相互参照)
本出願は、2012年9月20日出願の「METHODS AND APPARATUS FOR POWER CONSUMPTION MANAGEMENT DURING DISCONTINUOUS RECEPTION」と題された、米国特許出願第13/623,807号に関連するものであり、上記のものは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
1.技術分野
本開示は、全般的に、無線通信及びデータネットワークの分野に関する。より詳細には、例示的な一態様では、本開示は、間欠受信(DRX)の間の無線測定を管理するための方法及び装置を目的とする。
2.関連技術の説明
モバイル無線機器は、ますますフル機能かつ複合的になりつつあり、それゆえ、例えば、音声通話、データストリーミング、及び様々なマルチメディアアプリケーションを含めた、複数の態様の動作をサポートしなければならない。高速データ能力は、モバイル機器のユーザにとって特に重要であり、この点に関してモバイル機器の能力を向上させるために、近年、様々な技術が実装されている。1つの例示的な高帯域幅技術は、ロングタームエボリューション(LTE)セルラー能力であり、この能力は、モバイル無線機器(ユーザ装置、すなわち「UE」とも称される)に対して、ますます普及しつつある。
データ能力を向上させると同時に、LTEネットワークはまた、モバイル無線機器の電力消費に対して追加的な要求も課す。したがって、LTE対応機器内には、電力消費を軽減し、それゆえ、ユーザのバッテリを望ましくない速度で消耗させないことによって、ユーザエクスペリエンスを向上させるための機構が存在する。LTEの範囲内での1つのそのような機構は、間欠受信、すなわち「DRX」として既知であり、別の1つは間欠送信、すなわち「DTX」である。LTEネットワーク内では、基地局(拡張型ノードB、すなわち「eNB」)が、UEに通信される様々なタイマー及び/又はパラメータを使用して、DRX動作を制御する。
LTE通信は、更に、フレーム、サブフレーム、及びスロットを含む、タイムスケジュールに従って遂行される。UEが、無線リソース接続(RRC)を有する場合、そのUEには、通信のための1つ以上のタイムスロットを割り当てることができる。UEが、RRC接続モードでDRX動作に対応可能である場合には、UEは、そのリソース割り当てに従って、ウェイクアップ及びスリープすることになる。RRCアイドルモードの間は、そのUEは、無線リソース接続を有さない。UEは、定期的にウェイクアップして、データのフレーム内でページングされているか否かを確かめることになる。そのフレームが、そのUEに関するページを有さない場合には、UEは、スリープに戻ることになる。
残念ながら、DRX機能性の現在の実装は、各DRXサイクルの間に、一式の測定(例えば、セル測定)を利用する。しかしながら、各サイクルにおいて一式の測定を行うことが必要とは限らない。したがって、必要でない一式の測定を各サイクルに対して実行する際に、余分なリソース(バッテリ電力を含む)が消費される。
したがって、DRXサイクル動作の間の測定を更に精緻化して、よりインテリジェントにスケジュールするための、改善された方法及び装置が必要である。
本開示は、とりわけ、間欠受信の間の無線測定を管理するための、改善された装置及び方法を提供する。
最初に、間欠受信で動作しているユーザ装置(UE)無線通信機器によるエネルギー消費を低減するための方法が開示される。一実施形態では、この方法は、複数の間欠受信サイクル内で実行しなければならない、1つ以上の無線測定を決定することであって、1つ以上の無線測定のそれぞれが、それらに関連する最小周期性を有するように、決定することと、複数の間欠受信サイクル内で1つ以上の無線測定を実行するための、スケジュールを決定することと、決定されたスケジュールに従って、1つ以上の無線測定を実行することとを含む。
2番目に、ポータブル無線通信装置が開示される。一実施形態では、この装置は、プロセッサと、無線インターフェースと、これらのプロセッサ及び無線インターフェースと通信する電力管理論理であって、この装置による、間欠受信の下での複数の無線測定の実行に関連するエネルギー使用を低減するように構成された、電力管理論理と、を備える。一変形形態では、この論理は、少なくとも、複数の間欠受信サイクル内で実行される、1つ以上の無線測定を決定することであって、1つ以上の無線測定のうちの個々の無線測定が、それらに関連する最小周期性を有することと、複数の間欠受信サイクル内で1つ以上の無線測定を実行するための、スケジュールを決定することと、決定されたスケジュールに従って、1つ以上の無線測定を実行することとによって、エネルギー使用を低減する。決定されたスケジュールに従って、1つ以上の無線測定を実行することは、一変形形態では、エネルギー使用の低減を達成するように構成される。
3番目に、記憶媒体を備え、その記憶媒体に記憶された複数のコンピュータ可読命令を有する、コンピュータ可読装置が開示される。一実施形態では、それらの命令は、実行されると、複数の間欠受信サイクル内で実行される、1つ以上の無線測定を決定し、1つ以上の無線測定のうちの個々の無線測定が、それらに関連する最小周期性を有し、1つ以上の性能指標(PI)に基づいて、複数の間欠受信サイクルにわたって1つ以上の無線測定を分散し、その分散に従って1つ以上の無線測定を実行するように、構成される。一変形形態では、複数の間欠受信サイクルにわたる1つ以上の無線測定の分散は、1つ以上のPIが閾値を満たすか又は超過することに基づく、第1の数の複数の間欠受信サイクルにわたる、1つ以上の無線測定の分散と、1つ以上のPIが閾値を下回ることに基づく、第2の数の複数の間欠受信サイクルにわたる、1つ以上の無線測定の分散と、を含み、この第2の数は第1の数よりも小さい。
別の実施形態では、このコンピュータ可読命令は、実行されると、モバイル無線機器に、複数の間欠受信サイクル内で実行される、1つ以上の無線測定を決定させ、複数の間欠受信サイクルに関連して、1つ以上の無線測定の実行をスケジュールさせ、そのスケジュールに従って、1つ以上の無線測定を実行させるように、構成される。一変形形態では、決定されたスケジュールに従う、1つ以上の無線測定の実行は、通常であれば複数のサイクルのうちの単一のサイクル内で実施される測定の数を、少なくとも低減することによって、モバイル機器内でのエネルギー節約を達成する。
4番目に、ロングタームエボリューション(LTE)セルラー無線通信ネットワーク内の基地局を動作させる方法が開示される。一実施形態では、この方法は、複数の間欠受信サイクルに関連するエネルギーを節約するように、ネットワーク内で動作可能な1つ以上のモバイル機器を構成することを含み、この構成は、1つ以上のモバイル機器に、複数の間欠受信サイクルのうちの個々のサイクル内で実行される、1つ以上の無線測定を決定させ、複数の間欠受信サイクル内で1つ以上の無線測定を実行するための、スケジュールを決定させ、決定されたスケジュールに従って、1つ以上の無線測定を実行させる。
5番目に、無線基地局装置が開示され、一実施形態では、この装置は、少なくとも1つの無線セルラーインターフェースと、少なくとも1つのインターフェースとデータ通信する論理であって、複数の間欠受信サイクル内での1つ以上のユーザ装置(UE)による無線測定を、複数の間欠受信サイクルに関して1つ以上のUEを少なくとも構成することによって管理するように構成された、論理と、を含む。この構成は、1つ以上のUEに、複数の間欠受信サイクルのうちの個々のサイクル内で実行される、1つ以上の無線測定を特定させ、複数の間欠受信サイクル内で1つ以上の無線測定を実行するための、スケジュールを決定させ、決定されたスケジュールに従って、1つ以上の無線測定を実行させる。一変形形態では、複数の間欠受信サイクルにわたる1つ以上の無線測定の分散は、1つ以上の性能指標に基づく、特定の数の複数の間欠受信サイクルにわたる、1つ以上の無線測定の分散を含み、その数は、1つ以上の性能指標の、1つ以上の対応する閾値に対する関係性に、少なくとも部分的に関連する。
6番目に、集積回路(IC)が開示される。一実施形態では、この集積回路は、例えば、モバイル無線機器内での電力節約を向上させるために、複数の間欠受信サイクル内での無線測定の管理を実施するように構成される、論理を備える。
7番目に、無線システムが開示される。一実施形態では、このシステムは、複数の基地局、及び複数のモバイルユーザ機器を含む。それらのモバイルユーザ機器は、電力節約を向上させるために、複数の間欠受信サイクル内での無線測定の管理を実施するように構成される。
本開示の他の特徴及び有利点は、添付図面、及び以下に記載されるような例示的実施形態の詳細な説明を参照することで、当業者によって即座に認識されるであろう。
本開示の様々な態様による、間欠受信の間の無線測定を管理するための、一般的な方法の一実施形態を示す論理フロー図である。 本開示で有用な、1つの例示的なロングタームエボリューション(LTE)セルラーネットワークの図形表現である。 本開示で有用な、1つの例示的なLTEフレームの図形表現である。 本開示による、複数のDRXサイクル全体にわたって測定を分散するための、1つのシナリオの図形表現である。 本発明による、複数のDRXサイクル全体にわたって測定を分散するための、第2のシナリオの図形表現である。 本開示による装置を示す。
全ての図は、2012年から2013年に作成され、その全ての著作権はApple Inc.が保持している。
ここで図面を参照するが、全体を通して、同様の番号は同様の部分を指す。
本開示の例示的実施形態を、ここで詳細に説明する。これらの実施形態は、限定するものではないが、第3世代(3G)ユニバーサル移動体通信システム(UMTS)無線ネットワーク、ロングタームエボリューション(LTE)無線ネットワーク、他の第4世代(4G)又はLTEアドバンスト(LTE−A)無線ネットワークを含めた、セルラーネットワークのコンテキストで主として論じられるが、当業者には、本開示がそのように限定されるものではないことが認識されるであろう。実際に、本開示の様々な態様は、本明細書で説明される適応的又はスケジュールされたウェイクアップ手順から利益を享受することが可能な、任意の無線ネットワークで有用であり、その無線ネットワークに容易に適応する。
概要−
第1に、DRX測定の分散を、複数の(連続的、又は非連続的であり得る)DRXサイクル全体にわたって「偏位させる」又は分散することにより、とりわけ、各個別DRXサイクルの間の、送受信機のアクティビティ及び電力消費を低減するように構成された、ユーザ装置(UE)機器が開示される。先行技術の解決手法とは異なり、この例示的実施形態のUEは、各DRXサイクルの間に、測定のサブセットのみを実行する。複数のDRXサイクルにわたってセル測定を偏位させることによって、UEは、測定要件に依然として適合しつつも、電力消費を改善することができる。
本明細書でより詳細に説明されるように、この偏位/分散型の測定はまた、異なる条件では、異なる方式で処理することもできる。数多くの考慮事項に基づいて、測定を偏位又は分散するための、様々なスキームが開示され、それらの考慮事項としては、(i)測定のタイプ、(ii)ネットワーク条件、(iii)ユーザ設定、(iv)ネットワーク設定、(v)アプリケーション設定、(vi)ネットワークの能力、(vii)機器の能力、(viii)測定の有用性、及び(ix)機器のモードが挙げられるが、これらに限定されない。
第2に、UEは、物理層(PHY)の主要性能指標(KPI)に基づいて、複数のDRXサイクル全体にわたって測定を分散する。KPIの一般的な例としては、例えば、同期信号に関する(初期の探索の間に判定される)信号対雑音比(SNR)、周波数誤差、電力制御状態などが挙げられる。例えば、低いSNR値では、UEは、隣接セルを誤って解釈する(すなわち、隣接セルを誤って特定する)確率が増大し、その一方で、高いSNR値では、UEは、確実かつ正確に、セル測定を実行することができる。
更には、高電力/低電力対応のUEは、そのUEの電力モードに従ってセル測定を偏位させる。例えば、受信条件が良好な場合には、低電力モードを使用するDRXサイクルの間に、より多くの隣接測定を行なうことができる。反対に、受信が不良である場合には、隣接セル測定が正確であることを保証するために、隣接セル測定は、高電力モードであることが必要とされる。
方法−
図1は、本開示による、間欠受信の間の無線測定を管理するための、一般的な方法100の一実施形態を示す。例示的な一態様では、ユーザ装置(UE)機器は、複数の間欠受信又は間欠受信(DRX)サイクルにわたって、無線測定を偏位させるか若しくは他の方式で分散する。具体的には、ユーザ装置(UE)又は他の機器は、実行される測定の平均数を低減するように、かつまた全体的な機器の電力消費も低減するように、1つのDRXサイクルの間、若しくはサイクルのグループの間に、より多くの数、又はより少ない数の無線測定を、インテリジェントに実行することができる。
方法100のステップ102では、ユーザ装置(UE)は、実行することができる1つ以上の無線測定と、それぞれに関する、偏位された周期性又は他の分散スキームとを決定する。例示的一実施形態では、ロングタームエボリューション(LTE)セルラーネットワークは、セル測定情報に関する最小周期性を指定する。この最小周期性は、UE及びネットワークが、モビリティ管理(例えば、いつセル再選択を実行し、かつ/又は別の基地局に引き渡すか)について妥当な判断を下すことができることを保証する。
一実施形態では、UEは、DRXサイクルの周期性よりも大きい最小周期性を有する、1つ以上の測定を特定する(すなわち、各DRXサイクルで測定を実行することなく、その測定に関するネットワークの最小周期性要件を満たすことができる)。特定された各測定に関して、UEは、偏位された周期性を決定する。偏位された周期性は、複数の因子に基づき得るものであり、それらの因子としては、例えば、測定のタイプ、ネットワーク条件、ユーザ設定、ネットワーク設定、アプリケーション設定、ネットワークの能力、機器の能力、測定の有用性、機器のモードなどが挙げられる。
本明細書の以降でより詳細に説明されるように、偏位された周期性は、測定粒度を向上させるために短くすることができ、又はあるいは、電力消費を低減するために長くすることもできる。
方法100のステップ104では、UEは、偏位された周期性に従って、複数のDRX全体にわたって1つ以上の無線測定を実行するための、スケジュールを決定する。例示的一実施形態では、UEは、特定の時間間隔にわたって最大限に測定を分散するように、偏位された周期性をスケジュールする。例えば、UEは、各DRXサイクルが、等しい(又はほぼ等しい)数の測定を有するように、幾つかのDRXサイクルにわたって測定を分散することができる(すなわち、測定の数が、DRXサイクルの数にきれいに割り切れない場合には、少数のDRXサイクルは、他のDRXサイクルよりも、僅かながら負荷が大きくなる場合がある)。
それらの測定が、同じ量の時間又は他のパラメータを取らない(例えば、より多くの、又はより少ない、電力、時間、処理負担などを必要とする)場合、そのような不一致を補正するように、スケジュールを調整することができる。例えば、周波数間セルラー測定と周波数内セルラー測定とは、異なるオーバーヘッドコストを有し(すなわち、周波数間測定は、追加的な探索時間などを必要とする)、それゆえ、スケジュールは、DRXサイクルのそれぞれにわたって、オーバーヘッドコストを(妥当な程度まで)均等に拡散させることを目指す場合がある。
代替的実施形態では、UEは、ネットワーク条件に基づいて、複数のDRXサイクル全体にわたって測定を分散することができる。例えば、例示的一実施形態では、ネットワーク条件は、物理層(PHY)の主要性能指標(KPI)である。KPIの一般的な例としては、例えば、同期信号に関する(初期の探索の間に判定される)信号対雑音比(SNR)、周波数誤差、電力制御状態などが挙げられる。高い受信品質の期間中は、UEは、より多くの数の測定を実行するように選択することができ、その一方で、低い受信品質の期間中は、UEは、疑わしい品質の測定のために電力を消費するよりも、測定を差し控えるように選択することができる。
更に他の実施形態では、UEは、UEの特定動作に基づいて、複数のDRXサイクル全体にわたって測定を分散することができる。例えば、高電力及び低電力の能力を有するUEに関しては、そのUEは、測定の最大利益を最大限に高めるように、その電力モードを活用することができる。1つの例示的シナリオでは、低電力能力の間、UEは、そのセル測定を低減するが、その一方で、高電力の間は、UEは、そのセル測定の数を増大させる。
更なる他の変更形態は、当業者には、本開示の内容を与えられることで容易に理解されるであろう。
方法100のステップ106では、UEは、決定されたスケジュールに従って、1つ以上の無線測定を実行する。
セルラーネットワーク内での電力消費及び管理−
以下の論考では、無線セルのネットワークを含む、セルラー無線システムが説明され、各無線セルは、セルサイト又は基地局(BS)として既知の送信局によって、サービス提供される。この無線ネットワークは、複数のユーザ装置(UE)送受信機に、無線通信サービスを提供する。協調して機能するBSのネットワークは、単一のサービス提供BSによって提供される無線有効範囲よりも大きい、無線サービスを可能にする。個々のネットワークは、コアネットワークに接続され、このコアネットワークは、リソース管理のための、また一部の場合には、他のネットワークシステム(インターネット、他のセルラーネットワークなど)へのアクセスのための、追加的なコントローラを含む。
図2は、幾つかの基地局(BS)220によって提供される無線アクセスネットワーク(RAN)の有効範囲内で動作しているユーザ装置(UE)210を有する、1つの例示的なロングタームエボリューション(LTE)セルラーネットワーク200を示す。LTE基地局は、一般に、「拡張型ノードB」(eNB)と称される。無線アクセスネットワーク(RAN)は、無線ネットワークコントローラ(RNC)を伴う、eNBの集合体である。ユーザは、UEを介してRANにインターフェースするが、このUEは、多くの典型的な使用ケースでは、携帯電話又はスマートフォンである。しかしながら、本明細書で使用するとき、用語「UE」、「クライアント機器」及び「ユーザ機器」としては、携帯電話、スマートフォン(例えば、本明細書の譲受人による製造の、iPhone(商標)など)、例えば、iMac(商標)、Mac Pro(商標)、Mac Mini(商標)、若しくはMacBook(商標)などの、パーソナルコンピュータ(PC)、及び、デスクトップ、ラップトップ、若しくは他の方式のいずれかのミニコンピュータ、並びに、ハンドヘルドコンピュータ、PDA、パーソナルメディア機器(PMD)、例えば、iPod(商標)などの、モバイル機器、あるいは上記の任意の組み合わせを挙げることができるが、これらに限定されない。
eNB 220のそれぞれは、例えば、ブロードバンドアクセスを介して、コアネットワーク230に直接結合される。更には、一部のネットワーク内では、それらのeNBは、二次アクセスを介して互いに協調することができる。コアネットワークは、ルーティング能力及びサービス能力の双方を提供する。例えば、第1のeNBに接続された第1のUEは、コアネットワークを通じたルーティングを介して、第2のeNBに接続された第2のUEと通信することができる。同様に、UEは、コアネットワークを介して、他のタイプのサービス、例えば、インターネットにアクセスすることができる。
無線ユーザ装置(UE)の電力消費を低減し、バッテリ寿命を向上させるために、特定の無線技術は、いわゆる「間欠受信」(DRX)及び「間欠送信」(DTX)を実施する。DRX及びDTXの動作の間、UEは、受信又は送信されるパケットが存在しない場合、殆どの無線送受信回路機構の電源を切る。電源が切られた(DRX OFF状態の)構成要素(「スリープモード」)は、指定された時間間隔でDRX ON状態(「ウェイクアップ」、「ウォームアップ」)へと電源投入されて、例えば、ネットワークからデータを受信する(「リッスンする」)。DRX及びDTXは、機器の連続待ち受け時間を大幅に改善し、また、使用頻度の低いシナリオの間の、電力消費の著しい低減をもたらすこともできる。
DRXの間、UEは、対象となる制御パケット及びトラフィックパケットを監視し、また隣接セルの測定も実行する。隣接セル測定は、セル再選択及びハンドオーバーの判断のために重要である。隣接セル測定は、同じ無線技術を使用する無線ネットワーク内での、又は異なる無線技術へのハンドオーバーのための、モビリティ管理を最適化するために、ネットワークによって使用される。例えば、1つの一般的な測定は、隣接セルの受信信号電力(パイロット信号及びデータ信号の双方)である。隣接セルの受信信号電力が、現在のサービス提供セルと同等であるか又は超過する場合、その機器又はネットワークは、ハンドオーバー若しくはセル再選択をトリガすることができる。
既存の解決手法の範囲内では、UEは、そのDRXサイクルでUEが電源をオンにするたびに、その無線測定を実行する。残念ながら、無線送受信機は、隣接セル測定の間に、相当量の電力を消費する。この追加的な無線送受信機のアクティビティにより、通常であれば達成可能な、DRX動作の電力節約が低減される。したがって、間欠受信の間の無線測定を管理するための、改善されたスキームが必要とされる。
例示的な偏位型の無線測定−
本開示の例示的な一態様では、ユーザ装置(UE)機器は、複数のDRXサイクル全体にわたって、DRX測定の分散を偏位させることにより、各個別DRXサイクルの間の、送受信機のアクティビティ及び電力消費を低減させる。隣接セル測定を偏位させることは、ユーザ装置がDRX ON状態に留まる時間の長さを低減することによって、全体的な電力消費を改善する。具体的には、各DRX ON状態で、全てのセル測定を実行するのではなく、UEは、それらの測定のサブセットのみを実行する。各DRXサイクルの間、UEは、累積的な測定が、ネットワークによって要求される全てのDRX測定を包含するように、測定の異なるサブセットを測定する。
更には、以降でより詳細に説明されるように、偏位型の測定はまた、異なる条件では、異なる方式で処理することもできる。例えば、UEが、異なるDRX動作モード(例えば、低電力DRXモード及び高電力DRXモード)で動作する場合、異なる方式で測定を偏位させることができる。同様に、同期信号の信号対雑音比(SNR)、周波数誤差、又は近隣セルに関する利得制御状態などの、物理層(PHY)の主要性能指標(KPI)に基づいて、異なる方式で測定を偏位させることができる。
偏位型の動作の具体的詳細に取り組む前に、間欠受信(DRX)及びセル測定の、簡潔な解説を提供する。
間欠受信−
ロングタームエボリューション(LTE)セルラーネットワークのコンテキストの範囲内では、拡張型ノードB(eNB)は、ユーザ装置(UE)に通信される様々なタイマー及び/又はパラメータを使用して、DRX動作を制御する。余談として、LTE通信は、フレーム、サブフレーム、及びスロットを含む、タイムスケジュールに従って遂行される。1つのそのような例示的LTEフレーム300を、図3に示す。
UEが、無線リソース接続を有する場合、そのUEには、通信のための1つ以上のタイムスロットを割り当てることができる。UEが、RRC接続モードでDRX動作に対応可能である場合には、UEは、そのリソース割り当てに従って、ウェイクアップ及びスリープすることになる。RRCアイドルモードの間は、そのUEは、無線リソース接続を有さない。UEは、定期的にウェイクアップして、データのフレーム内でページングされているか否かを確かめることになる。そのフレームが、そのUEに関するページを有さない場合には、UEは、スリープに戻ることになる。
接続モードDRX(RRC_CONNECTED状態の間に実行されるDRX)では、DRX非アクティビティタイマーが、DRXを可能にするまでの待ち時間を、連続的なサブフレームの数で指示する。更には、DRX動作は、短サイクル及び長サイクルに分割される。短DRXサイクル及び長DRXサイクルにより、eNBは、進行中のアプリケーションのアクティビティに基づいて、DRXサイクルを調整することが可能となる。例えば、アクティビティの短い一時的休止の間、UEを、最初に短DRXサイクルに置くことができる。DRX短サイクルタイマーにより、いつ長DRXサイクルに遷移するべきかが決定され、すなわち、DRX短サイクルタイマーが、いずれのUEアクティビティも伴うことなく満了する場合には、そのUEは、電力消費を更に低減する長DRXサイクルに遷移する。
パケットの受信に成功した後(パケットの受信の失敗は、フェージング/接続の切断を示すものであり、これは回復/再接続の手順で処理される)、長期間にわたって、いずれの新たなパケットも送信されない場合には、eNBは、RRC接続を解除することができる。UEがRRC IDLE状態に遷移すると、アイドルモードDRXが可能となる。
アイドルモードDRX(RRC_IDLE状態の間に実行されるDRX)では、ONデュレーションタイマーが、ダウンリンク(DL)制御チャネルを読み取るまでにUEがスリープすることが可能なフレームの数(各フレームは10ms持続する)を決定する。ONデュレーションタイマーに関して一般に使用される値は、1、2、3、4、5、6、8、10、20、30、40、50、60、80、100、及び200である。アイドルモードDRXの間、UEは、1つのDRXサイクルごとに1つのページング機会(PO)を監視することのみが必要とされ、このPOは、1つのサブフレームである。DRX ONデュレーションは、セルラー測定要件とは異なるものである点に、特に留意されたい。換言すれば、DRX ONデュレーションを変更することは、(本明細の以降で説明されるような)セル測定に関して必要とされる周期性に影響を及ぼさない。
セル測定−
各DRXサイクルの間、UEはまた、無線セル測定も実行することができる。この無線セル測定は、UEによって無線アクセスネットワーク(RAN)に報告され、RANは、モビリティ能力(例えば、セル再選択、及びハンドオーバー)のために、測定データを使用する。正確な測定データは、UEが最適セルによって継続的にサービス提供されることを保証する。4つの典型的なセル測定、すなわち、サービス提供セル測定、周波数内セル測定、周波数間セル測定、RAT間セル測定が存在する。
サービス提供セル測定は、UEがキャンプオンされているサービス提供セルの信号強度を測定する。サービス提供セル測定は、一般的に、より頻繁に測定され、ベースラインとして他の測定と比較して使用される。
周波数内セル測定は、サービス提供セルと同じ周波数の範囲内にある隣接セルに対して実行される。UEは、サービス提供セルの受信基準信号電力(RSRP)又は受信信号品質(RSRQ)が、所定の閾値を下回る場合に、周波数内の隣接セルの測定を開始することができる。周波数内セル測定は、サービス提供セルと同じ周波数で実施されるため、異なる周波数に無線送受信機を同調させる必要がない。
周波数間セル測定は、UEのサービス提供セルとは異なる周波数で実行される。この理由のため、UEは、周波数間セル測定を実行するために、サービス提供セルから同調を外さなければならない。更には、周波数間セル測定はまた、周波数間セルに関してタイミングが同期されていない場合にも実行される可能性があり、このことは、UEが周波数間セルを探索して、タイミングを同期させ、次いで受信信号の電力及び品質を測定するための、ある程度の「オーバーヘッド」時間を必要とし得る。
RAT間セル測定は、異なる無線アクセス技術間で(例えば、移動通信用のグローバルスタンダード(GSM)、ユニバーサル移動体通信システム(UMTS)、及びロングタームエボリューション(LTE)、符号分割多重接続(CDMA)2000などの間で)実行される。LTEのコンテキストの範囲内では、サービス提供セルの品質が、特定の閾値(例えば、LTEでのSNonIntraSearch)を上回る場合には、UEは、より高い優先度のRAT間周波数層のみを探索する。しかしながら、サービス提供セルの品質が、特定の閾値(例えば、LTEでのSNonIntraSearch)を下回る場合には、UEは、全てのRAT間セルを探索及び測定する。RAT間測定は、最も複合的な測定であり、RAT間測定は、無線周波数探索及びベースバンドセル探索を必要とする。それゆえ、RAT間セル測定に関するオーバーヘッドは、周波数内測定又は周波数間測定のいずれかのオーバーヘッドタイムよりも、一般的に高い。
例示的動作−
本開示の例示的一実施形態では、ユーザ装置(UE)機器は、電力節約のために、その間欠受信(DRX)測定を偏位させる。具体的には、UEは、測定要件を満たすように、かつまた、各個別DRXサイクルに測定コスト(例えば、測定時間及びオーバーヘッド)を分散するように、1つ以上の測定を、複数のDRX内に適応的に分散する。
DRXサイクルの間に幾つかの隣接セル測定を実行しなければならない、UEを考察する。このUEは、特定の時間間隔(例えば、1.28秒)内で全ての測定が少なくとも1回実施されることを要求する、最小周期性閾値を有し、この時間間隔は、複数のDRXサイクルにわたる(例えば、ONデュレーションタイマーを有するDRXサイクルは、40msの周期性で、10msのウェイクアップ及び30msのスリープを規定する)。このコンテキストの範囲内では、UEは、より良好な測定粒度を得るために、より頻繁にセル測定を実行することができ、かつ/又は、特定のDRXサイクルに、1つのDRX測定を割り当てることもできる。
本開示の様々な態様を説明する、3つの例示的なユースケースのシナリオを提示する。
第1のシナリオ−
ここで図4を参照して、複数のDRXサイクル全体にわたって測定を分散するための、1つのシナリオを示す。図示のように、8つの周波数内測定が、2つのDRXサイクルにわたって分散され、これにより、各個別DRXサイクルの電力消費が低減される。周波数内測定が示される(この測定には、セル探索及びRF同調のための、いずれの追加的オーバーヘッドも必要とされない)が、本開示の内容が与えられることで、当業者には、他の測定(及び、それらの測定に関連するオーバーヘッドタイミングのコスト)で容易に置き換え可能であることが理解されよう。
第2のシナリオ−
図5は、複数のDRXサイクル全体にわたって測定を分散するための、第2のシナリオを示す。図4のシナリオとは異なり、図5は、物理層(PHY)の主要性能指標(KPI)に基づいて測定を分散する。余談として、このPHYは、物理媒体に対するインターフェース(すなわち、エアインターフェース)を処理する、低レベルのソフトウェア抽象化層である。PHY層の相互作用の例としては、例えば、変調及び符号化のスキーム、電力制御などが挙げられる。KPIの一般的な例としては、例えば、同期信号に関する(初期の探索の間に判定される)信号対雑音比(SNR)、周波数誤差、電力制御状態などが挙げられる。
低いSNR値では、UEは、隣接セルを誤って解釈する(すなわち、隣接セルを誤って特定する)確率が増大し、高いSNR値では、UEは、確実かつ正確に、セル測定を実行することができる。図5に示すように、隣接セル測定の数は、全体的な信号品質(例えば、KPIの品質)に従って、DRXサイクルに対して適応的にスケジュールされる。
一部の実施形態では、UEは、最適化エンジンを含むことにより、DRXサイクルに対する測定の最適な分散を、動的に決定することができる。そのような実施形態は、例えば、測定のタイプ、ネットワーク条件、ユーザ設定、ネットワーク設定、アプリケーション設定、ネットワークの能力、機器の能力、測定の有用性、機器のモードなどに基づいて、セル測定を実施するためのDRXサイクルを最適化することができる。
代替的実施形態では、UEは、既定のマッピングテーブルを記憶することにより、DRXサイクルに対する測定の分散を簡易化することができる。マッピングテーブルは、DRXサイクルに対して、完全に最適化された測定の割り当てを提供し得るものではないが、マッピングテーブルは、メモリ内に簡単に実装することができ、いずれの実質的な処理負担も追加することがない。例えば、1つのそのようなマッピングテーブルは、測定動作の数及びタイプを受信して、KPI指標値に基づいて、幾つかのDRXサイクルに測定をマッピングすることができる。
第3のシナリオ−
更に別の変形形態では、UEは、異なる処理能力を有する、異なるレベルの電力を消費する複数の電力モードを含み得る。そのような一実施形態では、UEは、DRXサイクルの間に、高電力モード及び低電力モードの、2つの電力モードで動作することができる。
UEの高電力モードでは、UEは、RF、アナログ構成要素、ベースバンド、クロック、及びプロセッサなどを含めた全ての回路機構に、電力を供給する。高電力モードでは、UEは、全ての受信アルゴリズムに関する信号処理を実行することができ、それゆえ、UEは、より多くの電力を消費するが、改善された受信機能力、及び、隣接セル測定に関する、より良好な測定精度を有する。
対照的に、UEの低電力モードは、送受信回路機構が、短時間にわたって、ベースバンド処理のためにデータを受信することのみを可能にする。受信データが捕捉され、サンプルバッファ内に記憶された後、RF及びアナログ部品はオフにされ、受信アルゴリズムが、オフラインモードで、捕捉サンプルに対して適用される。低電力モードでは、電力消費はより少ないが、しかしながら、受信アルゴリズムは、限定数のデータにのみ適用可能であるため、その受信信号の変調及び復号の結果は、高電力モードと比較して信頼性が低い。
高電力/低電力対応のUEのコンテキストの範囲内では、DRXサイクルの間のセル測定は、UEの電力モードに従って、更に偏位させることができる。例えば、物理層(PHY)の主要性能指標(KPI)が良好な場合には、低電力モードを使用するDRXサイクルの間に、より多くの隣接測定を行なうことにより、良好なDL受信で、電力節約を最大限に高めることができる。反対に、PHYのKPIが不良である場合には、隣接測定が正確であることを保証するために、隣接測定は、高電力モードであることが必要とされる。
ユーザ装置−
ここで図6を参照すると、間欠受信の間の無線測定を管理するための、例示的なユーザ機器装置600が示される。本明細書では、1つの特定の機器構成及びレイアウトが示され、かつ論じられるが、本開示が与えられることで、当業者によって、多くの他の構成が容易に実装可能であり、図6の装置600は、本開示のより広範な原理の単なる例示であることが認識されよう。
図6の装置600は、1つ以上の無線送受信機602、コンピュータ可読メモリ604、及び処理サブシステム606を含む。
処理サブシステム606は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、RISCコア、若しくは1つ以上の基板上に実装される複数の処理構成要素などの、中央演算処理装置(CPU)又はデジタルプロセッサのうちの1つ以上を含む。この処理サブシステムは、例えば、SRAM、FLASH、SDRAM、及び/又はHDD(ハードディスクドライブ)構成要素を含み得る、コンピュータ可読メモリ604に結合される。本明細書で使用するとき、用語「メモリ」とは、ROM、PROM、EEPROM、DRAM、SDRAM、DDR/2 SDRAM、EDO/FPMS、RLDRAM、SRAM、「フラッシュ」メモリ(例えば、NAND/NOR)、及びPSRAMを含めた、デジタルデータを記憶するように適合された任意のタイプの集積回路若しくは他の記憶装置を含むが、これらに限定しない。この処理サブシステムはまた、専用のグラフィックアクセラレータ、ネットワークプロセッサ(NP)、又はオーディオ/ビデオプロセッサなどの、追加的なコプロセッサも備え得る。図示のように、処理サブシステム606は、個別構成要素を含むが、しかしながら、一部の実施形態では、それらの構成要素は、SoC(システムオンチップ)構成に統合又は形成することができる点が理解されよう。
処理サブシステム606は、無線送受信機602から1つ以上のデータストリームを受信するように適合される。この例示的実施形態での無線送受信機は、一般的に、間欠受信の間に無線測定を実行するように構成された、セルラー無線送受信機を含む。一実施形態では、無線測定は、各DRXサイクルの間の測定負荷を最小限に抑えるように実行される。無線測定は、例えば、1つ以上の物理層(PHY)の主要性能指標(KPI)に基づいて決定されるスケジュールに従って実行される。別の実施形態では、無線測定は、機器の動作モードに基づいて決定されるスケジュールに従って実行される。
一構成では、DRXサイクルに関する上記のスケジューリング論理は、セル測定を「インテリジェントに」管理及びスケジュールするコンピュータプログラムとして、記憶装置604内に実装されるが、このスケジューリング機能性は、ハードウェア(論理)若しくはファームウェアとして、又は上記の組み合わせとして、実装することができる点が理解されるであろう。
更には、複数のDRXサイクルにわたって測定を分散するためのスケジューリング論理の、多種多様な他のスキーム及び組み合わせが、本開示が与えられることで、当業者によって認識されるであろう。
本開示の特定の態様が、特定の方法の具体的なステップのシーケンスの観点から説明されているが、これらの説明は、本開示のより広範な方法の例示に過ぎないものであり、具体的な適用によって、必要に応じて修正することができる点が、認識されるであろう。特定のステップは、特定の状況下では、不必要又は任意選択とすることができる。更には、特定のステップ又は機能性を、開示される実施形態に追加することができ、あるいは2つ以上のステップの実行の順序を、置き換えることもできる。全てのそのような変更形態は、本開示の範囲内に包含されると見なされ、本明細書で特許請求される。
上記の発明を実施するための形態は、様々な実施形態に適用されるような、本開示の新規の機構を示し、説明し、指摘しているが、例示された機器若しくはプロセスの形態及び詳細の、様々な省略、置換、並びに変更を、本開示から逸脱することなく、当業者によって実施することができる点が、理解されるであろう。上記の説明は、本開示を実施する、現時点で想到される最良の態様の説明である。本説明は、限定することを決して意図するものではなく、むしろ、本開示の一般的原理の例示として解釈されるべきである。本開示の範囲は、特許請求の範囲に準拠して決定されるべきである。

Claims (22)

  1. ユーザ装置(UE)機器を動作させるための方法であって、
    複数の間欠受信サイクル内で実行される、1つ以上の無線測定を決定することであって、前記1つ以上の無線測定のうちの個々の無線測定が、それらに関連する最小周期性を有するように、決定することと、
    前記複数の間欠受信サイクル内で前記1つ以上の無線測定を実行するための、スケジュールを決定することと、
    前記決定されたスケジュールに従って、前記1つ以上の無線測定を実行することと、
    を含む、方法。
  2. 前記1つ以上の無線測定が、1つ以上の性能指標(PI)に少なくとも部分的に基づいて、前記複数の間欠受信サイクルにわたって分散される、請求項1に記載の方法。
  3. 前記UE機器が、高送信電力(HP)及び低送信電力(LP)モードで動作可能であり、前記HPモードが、前記LPモードと比較して電力消費が高いことによって特徴付けられ、
    1つ以上の性能指標に基づく、前記1つ以上の無線測定の前記分散が、
    前記1つ以上のPIが閾値を上回る場合、複数の継続的な前記1つ以上の無線測定を、前記LPモードでスケジュールすることと、
    前記1つ以上のPIが前記閾値を下回る場合、前記複数の継続的な前記1つ以上の無線測定を、前記HPモードでスケジュールすることと、
    を含む、請求項2に記載の方法。
  4. 前記PIが、(i)同期信号に関する信号対雑音比(SNR)、(ii)周波数誤差、及び(iii)前記UEに基地局によって割り当てられる電力制御状態、のうちの1つ以上を含む、請求項3に記載の方法。
  5. 前記複数の間欠受信サイクルにわたって、前記1つ以上の無線測定を分散することが、
    前記1つ以上のPIが閾値を超過することに基づいて、第1の数の前記複数の間欠受信サイクルにわたって、前記1つ以上の無線測定を分散することと、
    前記1つ以上のPIが前記閾値を下回ることに基づいて、第2の数の前記複数の間欠受信サイクルにわたって、前記1つ以上の無線測定を分散することと、を含み、
    前記第1の数が、前記第2の数よりも大きい、請求項2に記載の方法。
  6. 前記1つ以上の無線測定が、サービス提供セル測定、周波数内セル測定、周波数間セル測定、及び/又は無線アクセス技術間(RAT間)セル測定、のうちの1つ以上を含む、請求項1に記載の方法。
  7. 前記1つ以上の無線測定が、前記複数の間欠受信サイクルにわたって均等に分散される、請求項1に記載の方法。
  8. 前記1つ以上の無線測定が、前記UEの動作モードに基づいて、前記複数の間欠受信サイクルにわたって均等に分散される、請求項7に記載の方法。
  9. 前記1つ以上の無線測定のうちの個々の無線測定が部分的な測定を含み、前記部分的な測定が、一式の無線測定と比較して、前記UEによって消費されるエネルギーの低減によって特徴付けられ、
    前記1つ以上の無線測定の実行が、前記一式の無線測定で達成可能な測定データを提供し、
    前記決定されたスケジュールに従った、前記1つ以上の無線測定の前記実行が、前記測定データを取得しつつ、前記UEによって消費されるエネルギーを低減するように構成される、
    請求項7に記載の方法。
  10. 前記動作させるための方法が、前記1つ以上の無線測定を決定することに関連する、前記UEによる電力消費を低減する、請求項1に記載の方法。
  11. ポータブル無線通信装置であって、
    プロセッサと、
    無線インターフェースと、
    前記プロセッサ及び前記無線インターフェースと通信する電力管理論理であって、前記装置による、間欠受信の下での複数の無線測定の実行に関連するエネルギー使用を、少なくとも、
    複数の間欠受信サイクル内で実行される、1つ以上の無線測定を決定することであって、前記1つ以上の無線測定のうちの個々の無線測定が、それらに関連する最小周期性を有する、決定することと、
    前記複数の間欠受信サイクル内で前記1つ以上の無線測定を実行するための、スケジュールを決定することと、
    前記決定されたスケジュールに従って、前記1つ以上の無線測定を実行することと、によって低減するように構成された、電力管理論理と、を備え、
    前記決定されたスケジュールに従った、前記1つ以上の無線測定の前記実行が、前記エネルギー使用の低減を達成するように構成される、ポータブル無線通信装置。
  12. 記憶媒体を備え、前記記憶媒体に記憶された複数のコンピュータ可読命令を有する、コンピュータ可読装置であって、前記命令が、実行されると、
    複数の間欠受信サイクル内で実行される、1つ以上の無線測定を決定し、前記1つ以上の無線測定のうちの個々の無線測定が、それらに関連する最小周期性を有し、
    1つ以上の性能指標(PI)に基づいて、前記複数の間欠受信サイクルにわたって前記1つ以上の無線測定を分散し、
    前記分散に従って前記1つ以上の無線測定を実行するように、構成され、
    前記複数の間欠受信サイクルにわたる前記1つ以上の無線測定の前記分散が、
    前記1つ以上のPIが閾値を満たすか又は超過することに基づく、第1の数の前記複数の間欠受信サイクルにわたる、前記1つ以上の無線測定の分散と、
    前記1つ以上のPIが前記閾値を下回ることに基づく、第2の数の前記複数の間欠受信サイクルにわたる、前記1つ以上の無線測定の分散と、を含み、前記第2の数が、前記第1の数よりも小さい、コンピュータ可読装置。
  13. ロングタームエボリューション(LTE)セルラー無線通信ネットワーク内の基地局を動作させる方法であって、
    複数の間欠受信サイクルに関連するエネルギーを節約するように、前記ネットワーク内で動作可能な1つ以上のモバイル機器を構成することを含み、前記構成が、前記1つ以上のモバイル機器に、
    前記複数の間欠受信サイクルのうちの個々のサイクル内で実行される、1つ以上の無線測定を決定させ、
    前記複数の間欠受信サイクル内で前記1つ以上の無線測定を実行するための、スケジュールを決定させ、
    前記決定されたスケジュールに従って、前記1つ以上の無線測定を実行させる、方法。
  14. 前記基地局が、前記サービス提供セルに関連するサービス提供基地局を含み、
    前記1つ以上の無線測定の前記実行が、(i)サービス提供セル測定、(ii)周波数内セル測定、(iii)周波数間セル測定、及び/又は(iv)無線アクセス技術間(RAT間)セル測定のうちの1つ以上を実行することを含む、
    請求項13に記載の方法。
  15. 前記1つ以上の無線測定が、1つ以上の主要性能指標(KPI)に基づいて、前記複数の間欠受信サイクルにわたって分散される、請求項13に記載の方法。
  16. 前記分散が、
    前記1つ以上のKPIが閾値を超過することに基づいて、第1の数の前記複数の間欠受信サイクルにわたって、前記1つ以上の無線測定を分散すること、又は
    前記1つ以上のKPIが前記閾値を下回ることに基づいて、第2の数の前記複数の間欠受信サイクルにわたって、前記1つ以上の無線測定を分散すること、を含み、
    前記第1の数が、前記第2の数よりも大きい、請求項15に記載の方法。
  17. 前記1つ以上のKPIが、(i)同期信号に関する信号対雑音比(SNR)、(ii)周波数誤差、及び/又は(iii)前記1つ以上のモバイル機器に前記基地局によって割り当てられる電力制御状態、のうちの1つ以上を含む、請求項16に記載の方法。
  18. 前記1つ以上の無線測定が、前記複数の間欠受信サイクルにわたって均等に分散される、請求項13に記載の方法。
  19. 前記1つ以上のモバイル機器に関する動作モードを構成することを更に含み、
    前記1つ以上の無線測定が、前記動作モードに基づいて、前記複数の間欠受信サイクルにわたって均等に分散される、請求項13に記載の方法。
  20. 無線基地局装置であって、
    少なくとも1つの無線セルラーインターフェースと、
    前記少なくとも1つのインターフェースとデータ通信する論理であって、複数の間欠受信サイクル内での1つ以上のユーザ装置(UE)による無線測定を、前記複数の間欠受信サイクルに関して前記1つ以上のUEを少なくとも構成することによって管理するように構成された、論理と、を備えることにより、前記1つ以上のUEに、
    前記複数の間欠受信サイクルのうちの個々のサイクル内で実行される、1つ以上の無線測定を特定させ、
    前記複数の間欠受信サイクル内で前記1つ以上の無線測定を実行するための、スケジュールを決定させ、
    前記決定されたスケジュールに従って、前記1つ以上の無線測定を実行させ、
    前記複数の間欠受信サイクルにわたる前記1つ以上の無線測定の前記分散が、1つ以上の性能指標に基づく、特定の数の前記複数の間欠受信サイクルにわたる、前記1つ以上の無線測定の分散を含み、前記数が、前記1つ以上の性能指標の、1つ以上の対応する閾値に対する関係性に、少なくとも部分的に関連する、無線基地局装置。
  21. ユーザ装置(UE)機器であって、
    複数の間欠受信サイクル内で実行される、1つ以上の無線測定を決定するための手段であって、前記1つ以上の無線測定のうちの個々の無線測定が、それらに関連する最小周期性を有する、手段と、
    前記複数の間欠受信サイクル内で前記1つ以上の無線測定を実行するための、スケジュールを決定するための手段と、
    前記決定されたスケジュールに従って、前記1つ以上の無線測定を実行するための手段と、を備える、UE機器。
  22. ロングタームエボリューション(LTE)セルラー無線通信ネットワーク内の基地局装置であって、
    複数の間欠受信サイクルに関連するエネルギーを節約するように、前記ネットワーク内で動作可能な1つ以上のモバイル機器を構成するための手段を備え、前記構成するための手段が、前記1つ以上のモバイル機器に、
    前記複数の間欠受信サイクルのうちの個々のサイクル内で実行される、1つ以上の無線測定を決定させ、前記複数の間欠受信サイクル内で前記1つ以上の無線測定を実行するための、スケジュールを決定させ、前記決定されたスケジュールに従って、前記1つ以上の無線測定を実行させる、基地局装置。
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