JP2015507432A - 間欠受信の間の適応的な受信機モード選択のための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

不連続（例えば、間欠）受信の間の受信機動作を適応的に調整するための、方法及び装置。例示的一実施形態では、ユーザ装置（ＵＥ）などのユーザ機器は、判定された実際の誤りに基づいて、その受信モードを適応的に調整する。受信モードは、受信性能を改善しつつも、依然として全体的な電力消費を最小限に抑えるように選択される。

Description

優先権
本出願は、２０１２年１月１６日出願の、同じ表題の米国仮特許出願第６１／５８７，０９２号に対する優先権を主張する、２０１２年９月２８日に出願の「ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＲＥＣＥＩＶＥＲ ＭＯＤＥ ＳＥＬＥＣＴＩＯＮ ＤＵＲＩＮＧ ＤＩＳＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳ ＲＥＣＥＰＴＩＯＮ」と題された、共有の同時継続中の米国特許出願第１３／６３１，６５０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
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、共有の同時継続中の米国特許出願第１３／６２３，８０７号、及び、２０１２年９月２６日に出願の「ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＭＡＮＡＧＩＮＧ ＲＡＤＩＯ ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳ ＤＵＲＩＮＧ ＤＩＳＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳ ＲＥＣＥＰＴＩＯＮ」と題された同第１３／６２７，９３６号に関連するものであり、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。

背景技術
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、例示的一実施形態では、不連続（例えば、間欠）受信の間の受信機動作を適応的に調整するための、方法及び装置が開示される。

本開示は、とりわけ、間欠受信の間の受信機動作を適応的に調整するための、改善された装置及び方法を提供する。

モバイル機器の間欠受信の間の受信機動作を適応的に調整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、第１の伝送の間の受信性能を判定することと、判定された受信性能に基づいて、１つ以上の受信モードを調整することと、調整された１つ以上の受信モードを介して、１つ以上の後続のデータ伝送を受信することと、受信性能を更新することと、を含む。

無線受信機の不連続受信（ＤＲＸ）の間の動作を適応的に調整するための方法が開示される。一実施形態では、無線受信機は、ＤＲＸ動作の複数のモードを有し、それらの複数のモードのそれぞれは、少なくとも電力消費及び信頼性に従って特徴付けられる。この方法は、第１の伝送の間の、ＤＲＸ動作の複数のモードのうちの第１のモードでの受信性能を判定することと、受信性能が不十分である場合、後続の伝送のために、ＤＲＸ動作の複数のモードのうちの第２のモードを選択することであって、この第２のモードが第１のモードよりも高い信頼性を有することと、受信性能を更新することと、を含む。

一変形形態では、受信性能は、実際の測定された誤りに基づく。別のそのような変形形態では、受信性能は、測定された誤り率に基づく。更なる変形形態では、受信性能は、誤りが発生する可能性を示す物理層パラメータに基づく。

別の変形形態では、受信モードは、オンラインモード及びオフラインモードを含む。別の変形形態では、受信モードは、１つ以上のアンテナダイバーシティスキームを含む。更なる他の実施形態では、受信モードは、アプリケーション処理モード及びスタンドアローンモードを含む。

更なる他の変形形態では、受信モードは、１つ以上の電力消費に従って更に特徴付けられる。更なる他の変形形態では、受信モードは、１つ以上の信頼性制約に従って追加で特徴付けられる。

改良された電力管理を有するモバイル装置を開示する。一実施形態では、このモバイル機器は、２つ以上のプロセッサと、その２つ以上のプロセッサとデータ通信する１つ以上の無線インターフェースと、それらの２つ以上のプロセッサ及び１つ以上の無線インターフェースとデータ通信する論理回路とを含み、この論理回路は、１つ以上の無線インターフェースを介して少なくとも１つの信号を受信し、その受信された少なくとも１つの信号の受信特性を判定し、その受信特性に少なくとも部分的に基づいて、モバイル機器の動作モードを修正するように、構成される。

コンピュータ可読装置が開示される。一実施形態では、このコンピュータ可読装置は、デジタルプロセッサによって実行されると、第１の伝送の間の受信性能を判定し、判定された受信性能に基づいて１つ以上の受信モードを調整し、調整された１つ以上の受信モードを介して、１つ以上の後続のデータ伝送を受信し、受信性能を更新するように構成された、複数の命令を含む。

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、間欠受信の間の受信機動作の適応的な調整を実施するように構成された、論理回路を備える。

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。このモバイルユーザ機器は、間欠受信の間の受信機動作を適応的に調整するように構成される。

モバイル機器内の電力を節約する方法が開示される。一実施形態では、この方法は、複数の動作モードを、電力消費の順序でソートすることと、第１の電力消費に関連する、複数の動作モードのうちの第１のモードで動作することと、受信された第１の伝送の受信誤りの表示(indication)をチェックすることと、受信誤りが示される場合に、第２の電力消費に関連する、複数の動作モードのうちの第２のモードに変更することと、を含む。

開示される実施形態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。

間欠受信の間の受信機動作を適応的に調整するための、一般的化された方法の一実施形態を示す論理フロー図である。 開示される様々な実施形態で有用な、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を示す、論理ブロック図である。 開示される様々な実施形態で有用な、１つの例示的なＬＴＥフレームを表す、論理ブロック図である。 間欠受信の間の受信機動作を適応的に調整するための、第１の例示的スキームを示す論理フロー図である。 図１及び図４の例示的方法と関連して有用な装置を示す図である。

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。

概要−
いわゆる間欠受信（ＤＲＸ）技術は、電力消費を低減し、バッテリ寿命を節約するために、幾つかの無線ネットワーク規格（例えば、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、無線マイクロ波アクセス（ＷｉＭＡＸ）など）の範囲で広範に使用される。ＤＲＸ動作の間、ユーザ装置（ＵＥ）などのモバイル機器は、実質的な時間間隔にわたって、その回路機構の殆どの電源を切り、ＵＥは、短いＤＲＸ ＯＮ期間のみにわたってデータ伝送をスケジュールする、ＤＲＸサイクルに従って電源投入する。ＵＥがその無線構成要素を有効にしなければならない時間量を低減することによって、ＤＲＸ動作は、ＵＥの連続待ち受け能力（すなわち、人が、機器のバッテリを充電することなく、機器を使用することができる時間量）を大幅に延長する。

典型的なＤＲＸ動作の間、ＵＥは、ネットワークへの接続をＵＥが確立するべきか否かを決定するために、ページング指示を受信するように定期的に電源投入しなければならない。既存のＵＥの実装は、ＵＥに電源投入して、ページング指示を復号することを試みるように構成される。しかしながら、新たな受信機技術の出現により、多くの機器は、複数の受信モードを提供し、これらの受信モードは、多くの場合、それらの受信モードに関連する、異なる電力消費特性及び信頼性特性を有する。したがって、以降でより詳細に説明されるように、ＵＥなどのユーザ機器は、ページング受信の成功の可能性を最大限に高めつつ、電力消費も最小限に抑えるように、適切な受信モードをインテリジェントに決定することができる。

例示的一実施形態では、それに従って構成されるＵＥは、無線ネットワークから受信されるデータ伝送の間の実際の誤りに基づいて、適切な受信モードを決定する。一部の変形形態では、受信モードを決定する際に、実際の誤りに加えて、測定された誤り率を使用することができる。また更なる変形形態では、受信モードを決定する際に、測定された誤り率に加えて、誤りの可能性を予測する物理層パラメータもまた使用することができる。例えば、一実装では、ユーザ装置（ＵＥ）は、データ伝送の巡回冗長検査（ＣＲＣ）をチェックすることができる。ＣＲＣが不合格である場合には、受信モードは、受信性能を向上させるように調整される。同様に、ＣＲＣが合格した場合には、受信モードは、電力消費を減少させるように調整することができ、又は代替的には、変更せずに据え置くことができる。データ伝送を確実に復号する、最低限の受信モード性能のみを必要とすることによって、ＵＥは、著しい影響を性能に及ぼすことなく、電力消費を最適化することができる。

より直接的には、他のデータ通信手順とは異なり、ＤＲＸ動作は、著しいデータスループットを必要しないが、主として、小さいメッセージを正確に受信し、次いで即座に電源をオフにすることに関与している。それゆえ、既存の受信機選択スキームは、受信の成功の可能性を単に示す物理層パラメータに基づくものであるが、開示される様々な実施形態は、実際の誤り率に基づく適応的な受信機選択を目的とする。受信機選択の基準を実際の誤り率にすることによって、ＵＥは、ＤＲＸ伝送を適切に受信しつつも、依然として電力消費を低減する可能性が遙かに高くなる。

例示的実施形態の説明
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、本明細書で開示される様々な機構は、本明細書で説明されるように、間欠受信の間の受信機動作を適応的に調整すること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。

方法−
図１は、間欠受信の間の受信機動作を適応的に調整するための、一般的された方法１００の一実施形態を示す。例示的一実施形態では、この方法は、従前の（例えば、履歴又は事例的な）性能に従って、受信モードを調整する。

図１を参照すると、方法１００のステップ１０２では、ユーザ機器（例えば、ＵＥ）は、第１のデータ伝送の間の受信性能を判定する。例示的一実施形態では、性能は、信号の復号の成功（又は代替的には、失敗）の関数として測定される。例えば、ＵＥは、受信された各データ伝送に関して、巡回冗長検査（ＣＲＣ）を検証する。

様々な実施形態に関して本明細書で引き続き説明されるように、用語「成功」及び「失敗」は、本明細書で使用されるとき、限定するものではないが、１つ以上のイベント若しくはパラメータが、等級付けされるか、又は変数若しくはスコア（例えば、成功率、数値スコア、ファジー論理変数など）を割り当てられる手法を含み得る。例えば、１つのそのような場合には、信号の復号は、様々な程度で成功とするか、又は統計に基づいて（例えば、所望のレベルの正確度、又は、多数の試行された復号の総計からの、完全な復号の容認可能な数の範囲内で）成功とすることができる。それゆえ、「バイナリ」（はい／いいえ）のメトリック及び非バイナリの（例えば、スコア化される）メトリックの双方を、性能測定に関して使用することができる。

余談として、上述の例示的なＣＲＣ性能メトリックは、データへの意図せざる変更を検出するための、誤り検出機構である。データブロック（又は、いずれかの固定されたデータの集合体、例えば、「パケット」、「フレーム」など）は、短いＣＲＣ「チェック」値を追加され、このチェック値は、そのデータコンテンツに対して多項式除算関数を実行することによって生成される、数学的「剰余」である。ＵＥがデータブロック及びチェック値を受信すると、ＵＥは、同じＣＲＣ関数を実行し、得られたチェック値と受信されたチェック値とを比較することによって、ＣＲＣチェックを実行する。チェック値が一致する場合には、ＣＲＣは「合格」しており、データブロックは、変更されていないと推定される。チェック値が異なる場合には、ＣＲＣは「不合格」となっている（すなわち、データブロックは変更されている）。

例示的一実施形態では、ＵＥは、受信されたデータ伝送の様々な論理チャネルに対してＣＲＣチェックを実行する。例えば、ＤＲＸサイクルの間、ＵＥは、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）及び物理ダウンリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）を復号する。ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨの双方は、安全な配信を保証するために、ＣＲＣチェック値で更にフォーマットされる。それゆえ、ＵＥは、ＰＤＣＣＨのＣＲＣ及び／又はＰＤＳＣＨのＣＲＣのいずれかに基づいて、その性能を判定することができる。

一部の変形形態では、ＵＥは、幾つかのデータ伝送の受信の成功（又は失敗）の比率を示す誤り率を、更に測定して記憶することができる。例えば、ＵＥは、過去のＣＲＣ値の履歴サンプリングを記憶することができる。誤り率メトリックの他の一般的な例としては、ビット誤り率（ＢＥＲ）、パケット誤り率（ＰＥＲ）、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）などを挙げることができるが、これらに限定されない。

更なる他の変形形態では、ＵＥは、実際の誤り又は誤り率を反映しないが、誤りの可能性を高度に予測する、物理層パラメータを測定して記憶することができる。予測物理層パラメータの一般的な例としては、例えば、基準信号受信電力（ＲＳＲＰ）、受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）、信号対雑音比（ＳＮＲ）、タイミング及び／又は周波数誤差などが挙げられる。

一実施形態では、第１のデータ伝送の受信性能は、その後に続く受信に即座に影響を及ぼす。例えば、ＤＲＸサイクルの間、ＵＥは、ＰＤＣＣＨを、次いでＰＤＳＣＨを復号し、次いで、いずれかのページングメッセージを復号するため、ＵＥは、ＰＤＣＣＨ又はＰＤＳＣＨのＣＲＣを使用して、後続のページングメッセージのための受信モードを調整することができる。代替的実施形態では、第１のデータ伝送の受信性能は、今後の基準のために（例えば、後続の間欠受信（ＤＲＸ）サイクルの間の受信性能を改善するために）記憶される。

方法１００のステップ１０４では、ＵＥは、判定された性能に基づいて、１つ以上の受信モードを調整する。例えば、一実施形態では、受信モードは、「オンライン」及び「オフライン」のモードを含む。オンライン処理モードの間、ベースバンドプロセッサは、リアルタイムでＲＦ（無線周波数）サンプルを処理して、接続モード動作の間の優れた復号信頼性を提供する。具体的には、ベースバンドプロセッサは、例えば、タイミングドリフト、周波数ドリフト、電力制御などの、動的に変化するパラメータを、アクティブに追跡して補正することが可能である。しかしながら、オンライン処理は、相当量の電力を消費する。対照的に、オフライン処理の間は、無線送受信機はＲＦサンプルを記憶し、ベースバンドプロセッサは、「オフライン」で（その後の時点で）サンプルを処理する。オフライン処理は、電力消費を低減するが、オフライン処理の信頼性は、ベースバンドプロセッサが、タイミング誤差、周波数誤差、不適切な利得制御などを補正していないため、著しく低い。

代替的実施形態では、受信モードは、アプリケーション処理モード及びスタンドアローンモードを含む。そのようなアプリケーション処理モードの１つの実施の間、ベースバンドプロセッサ及びアプリケーションプロセッサは、双方とも有効である。ベースバンドプロセッサは、受信されたデータ伝送の処理に、多大な処理リソースを充てることができ、アプリケーションプロセッサは、他のアプリケーションタスクを実行する。例えば、ベースバンドプロセッサは、性能を改善するために、前方誤り訂正（ＦＥＣ）の複雑性を自由に増大させ、例えば、ターボ復号の反復の数などを増大させる。

例示的なスタンドアローン動作の間、アプリケーションプロセッサは電源をオフにされ、全てのタスクをベースバンドプロセッサ内で実行しなければならない。それゆえ、スタンドアローン処理は、全体的な電力消費を低減するが、ベースバンドプロセッサは、アプリケーションタスク並びにダウンリンク処理の双方を「両立」させなければならず、したがって、ダウンリンク処理は、より単純なものでなければならないため、性能が低下することになる。

更には、上記のスキームの様々な階調を可能とすることができる。例えば、アプリケーションプロセッサ及びベースバンドプロセッサに加えて、処理要素（例えば、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラム可能論理素子（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラム可能論理装置（ＰＬＤ）など））を含む機器トポロジーは、それぞれが対応する電力消費及び受信能力を有する、複数の処理構成を有し得る。

別の実施形態では、受信モードは、アンテナダイバーシティスキームを含む。一変形形態では、ダイバーシティスキームは、複数のアンテナをサポートする。例えば、複数のアンテナを有するモバイル機器は、ＳＩＳＯモード（シングルインプット、シングルアウトプット）、ＭＩＭＯモード（マルチインプット、マルチアウトプット）、ＳＩＭＯ（シングルインプット、マルチアウトプット）、及びＭＩＳＯモード（マルチインプット、シングルアウトプット）での動作を提供することができる。

更には、機器が複数のアンテナを有する場合に、その機器は、アンテナのサブセットを有効にすることのみが必要とされる点が、更に認識されよう。例えば、３つのアンテナを有する機器では、その機器は、単一のアンテナ、３つのアンテナのうちの２つ、又は全てのアンテナに限定されたモードを、サポートすることができる。実際に、初期の機器の実装は、４つ以上のアンテナを含み、将来の機器は、アンテナダイバーシティスキームを更に拡張することのみが可能である。

更に他の実施形態では、受信モードは、他の無線ネットワークに関するサポートを含み得る。既存の機器は、一般に、セルラー、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、及びパーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）などを組み込む。例えば、既存の機器は、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、Ｗｉ−Ｆｉ、ＷｉＭＡＸ、及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈの無線プロトコルをサポートすることができる。上記の規格のうちの様々な規格の並行動作は、電力消費を増大させ、受信性能を低減する可能性が高い。それゆえ、様々な実施形態は、並行動作の効果を「受信モード」として更に分類することができ、そのような分類を使用して、より効率的な動作を実施する。

更に他の実施形態では、受信モードは、様々な最適化を有効又は無効にすることに関連し得る。例えば、従前に全体が参照により組み込まれた、２０１２年１月１０日出願の「ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＰＯＷＥＲ ＣＯＮＳＵＭＰＴＩＯＮ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＤＵＲＩＮＧ ＤＩＳＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳ ＲＥＣＥＰＴＩＯＮ」と題された、共有の同時継続中の米国仮特許出願第６１／５８５，２０７号で説明されるように、受信機は、ＤＲＸ動作に関する様々な加速ベースバンド追跡ループスキームを、更にサポートすることができる。この加速ベースバンド追跡ループスキームは、１つ以上の従前の間欠受信（ＤＲＸ）サイクルの、成功／誤りのメトリック（例えば、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）、ビット誤り率（ＢＥＲ）、パケット誤り率（ＰＥＲ）、巡回冗長検査（ＣＲＣ）など）に基づいて、例えば、デジタル追跡アルゴリズム（タイミング、周波数、及び電力制御など）のウェイクアップ時間などの、時間パラメータを調整することに、少なくとも部分的に基づく。より短い追跡ループ時間は、電力消費を改善することができるが、より大きいタイミング誤差及び周波数誤差に寄与することになる。

同様に、従前に全体が参照により組み込まれた、２０１２年１月１０日出願の「ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＭＡＮＡＧＩＮＧ ＲＡＤＩＯ ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳ ＤＵＲＩＮＧ ＤＩＳＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳ ＲＥＣＥＰＴＩＯＮ」と題された、共有の同時継続中の米国仮特許出願第６１／５８５，２０９号では、受信機は、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無線測定を分散又は分配させることにより、送受信機のアクティビティ及び電力消費を低減することができる。複数のＤＲＸサイクルにわたって無線測定を分散させることにより、電力消費は改善されるが、ＵＥは、無線測定がより不正確であるため、性能の低下を被ることになる。

更には、本開示の内容が与えられると、当業者は、受信モードが、上述のモードのうちの１つ以上の、様々な組み合わせ及び／又は置換を含み得ることを、容易に理解するであろう。

図１に戻ると、方法１００のステップ１０６では、１つ以上の後続のデータ伝送が、調整された１つ以上の受信モードを介して受信される。一実施形態では、１つ以上の後続の受信伝送は、第１のデータ伝送の直後に受信される。あるいは、１つ以上の後続の伝送は、実質的に後に受信される。

例示的一実施形態では、１つ以上の後続のデータ伝送は、間欠受信（ＤＲＸ）サイクルの後続のサイクルを含む。更に他の実施形態では、１つ以上の後続のデータ伝送は、ＤＲＸサイクルの後続のステージを含む（例えば、本明細書で説明されるように、これらのステージは、ＤＲＸ伝送を受信するための反復的試み、及び／又はＤＲＸ伝送若しくはページに関する更なる情報を受信するための試みを含み得る）。

方法１００のステップ１０８では、ＵＥは、例えば、１つ以上の後続のデータ伝送を処理した後に、その性能メトリックを更新する。例示的一実施形態では、ＵＥは、上記の手順を更に繰り返して、電力消費を反復的に改善することができる。例えば、図１に示すように、更新された性能メトリックで、ステップ１０４、１０６、及びステップ１０８を繰り返すことができる。

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、例示的な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、セルラー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、セルラー電話、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、例えば、ｉＰｏｄ（商標）などのパーソナルメディア機器（ＰＭＤ）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。

上述のように、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（「スリープモード」の）構成要素は、指定された時間間隔で電源投入（「ウェイクアップ」、「ウォームアップ」）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は、種々のネットワーク接続状態に対応可能とすることができ、これらのネットワーク接続状態としては、ＵＥが無線リソース接続（ＲＲＣ）を有する場合、及びＵＥがアイドル状態である場合が挙げられる。接続モードでのＤＲＸ動作中、ＵＥは、基地局（ＢＳ）によって決定された特定認識パターン（例えば、パケットヘッダなど）の後に続くダウンリンク（ＤＬ）パケットをリッスンする。対照的に、アイドルモードＤＲＸ動作の間は、ＵＥは、ＢＳからのページングメッセージを定期的に捜し求め、そのＵＥがネットワークに接続してアップリンク（ＵＬ）タイミングを取得する必要があるか否かを判定する。ＬＴＥネットワークとの例示的関連の範囲内では、ＤＲＸモード動作は、（ｉ）ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ、及び（ｉｉ）ＲＲＣ＿ＩＤＬＥの、２つの別個の状態に指定される。ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態では、ＤＲＸモードは、ダウンリンク（ＤＬ）パケット到着のアイドル期間の間に対応可能である。ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態では、ＵＥは、（ページングスケジュールに従って）ＤＬトラフィックのためにページングされるか、又は、サービス提供ｅＮＢとのＲＲＣ接続をリクエストすることによって、アップリンク（ＵＬ）トラフィックを開始しなければならない。

現在、ＤＲＸ及びＤＴＸの技術は、例えば、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）、ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）、及びＷｉＭＡＸ（マイクロ波アクセスのための世界的相互運用性）を含めた、幾つかの無線技術で使用される。初期の技術は、動作中に相当量の電力を消費する技術を使用することによって、極めて高いデータレートに対応する。したがって、非アクティブ状態の間の送受信機の使用を低減することにより、全体的な送受信機の電力消費が大幅に改善される。ＤＲＸに関する既存のスキームは、ＢＳによって制御され、すなわち、ＤＲＸ伝送がＢＳからＵＥに送信される時間は、ＢＳによって決定される。

受信機技術の最近の進歩は、多種多様な受信モードを作り出している。これらの受信モードは、異なる電力消費に関連する、より大きい程度及びより小さい程度の受信性能を、大いに可能にする。例えば、受信モードは、一般的に、受信性能の改善を、より多くの電力消費と比較考慮し、逆もまた同様である。一般的には、より大きい処理利得に依存するか、又は（例えば、より多くのアンテナ、アンテナ利得などを介して）受信利得を増大させる受信モードは、より多くの電力を消費する。しかしながら一般的には、受信モード選択に関する先行技術の解決手法は、データスループットの関数としての受信機性能を、最大限に高めることに基づく。

更には、電力消費を最小限に抑えることは、ＵＥの設計に関して重要であるが、受信性能は、ユーザエクスペリエンスに直接結びつく。受信性能は、無線条件によって大きく影響されるため、劣悪な無線条件では、より良好な受信能力が必要とされるが、良好な無線条件は、より単純な、より電力効率が良いモードで、適応的に処理することができる。受信機の適応に関する既存の解決手法は、チャネル品質評価尺度（信号対雑音比（ＳＮＲ）など）に基づき、この評価尺度は、性能を予測するものではあるが、性能を最適化するために著しい微同調が必要とされる場合がある。

しかしながら、他のデータ通信手順とは異なり、ＤＲＸ動作は、著しいデータスループットを必要としない。むしろ、ＤＲＸ動作は、主として、小さいメッセージを正確に受信し、次いで即座に電源をオフにすることに関与している。したがって、ＤＲＸ動作に関する理想的な解決手法は、データスループットではなく、電力消費に関して最適化されるべきである。この関連の範囲内で、ＤＲＸ伝送を依然として正確に受信する、最低の電力消費を提供する受信モードを実施するように、受信モードを適応的に調整する方法及び装置が必要とされる。

例示的な適応的受信機モード動作−
したがって、本開示の様々な実施形態は、受信機動作の適切なモードを決定するために、データ伝送（例えば、データペイロード）内の実際の誤り及び／又は誤り率を測定することを目的とする。具体的には、例示的一実施形態では、従前のデータ伝送内の、実際の測定された誤り又は誤り率に基づいて、データ伝送に関する受信モードを適応的に調整する、受信機モード選択に関するスキームが開示される。例えば、ユーザ装置（ＵＥ）は、間欠受信（ＤＲＸ）サイクルに関する受信機モードを、従前のＤＲＸサイクルの間の測定された誤りに基づいて決定する。

適応的な受信機モード選択の具体的詳細に取り組む前に、本開示の様々な実施形態と関連して有用な、様々な構成要素及び手順を、ここでより詳細に論じる。

間欠受信及び間欠送信（ＤＲＸ／ＤＴＸ）−
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示す。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、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（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）、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。

例示的動作−
ここで図４を参照すると、間欠受信の間の受信機動作を適応的に調整するための、方法４００の例示的一実施形態が開示される。

例示的一実施形態では、受信機は、動作のＮ個のモードを有し、各モード（「ｊ」として参照される）は、電力消費（ＰＣｊ）及び信頼性（Ｒｊ）の特性に従って更に特徴付けられる。それらの受信モードは、この実施例では、最も高い信頼性及び最も低い電力消費に従って、更に順序付けされる（すなわち、低い信頼性及び高い電力消費を有する、非効率的な受信モードは、考慮から除外される）。

方法４００のステップ４０２では、動作のモードが、電力消費の昇順でソートされる。このソーティングは、例えば、動作時、製造時、配給ポイントなどで、実行することができる。例示的一実施形態では、このソーティングは、モードのリスト、及びそれらの関連する特性（ＰＣｊ、Ｒｊ）で、内部メモリ若しくはデータ構造をプログラムすることを含む。動作のモードは、ＤＲＸ動作モード（ＤＯＭ）リスト又は他の形態のデータ構造で作表することができる。

例えば、ＵＥなどのユーザ機器は、２つの受信モード、例えば、オンラインモード及びオフラインモードに対応することができる。オンライン処理では、送受信機は、データを受信して、その受信時にデータを処理するが、このことは、より多くの電力を消費し、かつ受信性能を改善する。オフライン処理では、送受信機は、データを受信して記憶し、そのデータは、より少ない電力を消費するが、また受信性能も低下させる、オフライン方式で処理される。本明細書で開示される原理と矛盾しない他のスキームが、本開示を与えられることで、当業者によって認識されるであろう。

ステップ４０４では、ＵＥは、最も低い電力消費を有する受信モード（この実施例では、オフライン処理）に、ＤＲＸ動作モード（ＤＯＭ）を初期化する。

ステップ４０６では、各ＤＲＸサイクルで、ＵＥは、実際の誤りをチェックする。例えば、ＵＥは、物理ダウンリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）の巡回冗長検査（ＣＲＣ）を実行する。

ＵＥが実際の誤りを特定した場合には、ＵＥは、その現在のＤＯＭを、オンライン処理モード（信頼性及び電力消費を増大させるモード）にインクリメントする（ステップ４０８）。

ＵＥが実際の誤りを特定しない場合には、ＵＥは、現在のＤＯＭを変更せず（ステップ４１０）、ＵＥは、オフライン処理動作のままで維持される。

ＤＲＸサイクルが終了すると、ＵＥは、そのＤＯＭ値を再初期化する。

装置−
ここで図５を参照すると、間欠受信の間の受信機動作を適応的に調整するための、例示的なユーザ機器５００が示される。本明細書で使用するとき、用語「ユーザ機器」としては、セルラー電話、スマートフォン（例えば、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、ビデオカメラ、セットトップボックス、例えばｉＰｏｄ（商標）などのパーソナルメディア機器（ＰＭＤ）、無線対応タブレット機器などの、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。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５の装置５００は、本明細書で論じられる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５の装置５００は、１つ以上の無線送受信機５０２、コンピュータ可読メモリ５０４、及び処理サブシステム５０６を含む。

処理サブシステム５０６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５０４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５０６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５０６は、無線送受信機５０２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。無線送受信機は、一般的に、この例示的実施形態では、セルラー無線送受信機を含む。無線送受信機は、１つ以上の受信モードを有する１つ以上の構成要素を備え、各受信モードは、対応する特性的な電力消費及び信頼性を有する。

間欠受信の間の受信機動作を適応的に調整するための、多種多様な他のスキームが、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。

本開示の特定の実施形態が、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、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異型は、本開示及び特許請求の範囲内に包含されると見なされる。

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、本開示の内容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。上述の説明は、現時点で想到される最良の実施態様の説明である。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、本明細書で具体化される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 (26)

1. 無線受信機の不連続受信の間の動作を適応的に調整するための方法であって、前記無線受信機が、不連続受信動作の複数のモードを有し、前記複数のモードのそれぞれが、少なくとも電力消費及び信頼性に従って特徴付けられ、
   第１の伝送の間の、前記不連続受信動作の複数のモードのうちの第１のモードでの受信性能を判定することと、
   前記受信性能が不十分である場合、後続の伝送のために、前記不連続受信動作の複数のモードのうち、前記第１のモードよりも高い信頼性を有する第２のモードを選択することと、
   前記受信性能を更新することと、を含む、方法。
2. 前記受信性能の前記判定が、前記第１の伝送の間の、１つ以上の受信信号の誤りを測定することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記受信性能の前記判定が、前記１つ以上の受信信号の誤りの現在の測定値と、前記１つ以上の受信信号の誤りの１つ以上の従前の測定値とを比較することを更に含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記第２のモードを選択することが、１つ以上の処理要素の動作を調整することを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記不連続受信動作の複数のモードが、オフラインモード及びオンラインモードを含み、
   前記オンラインモードが、前記受信性能のリアルタイムの判定を含み、
   前記オフラインモードが、その後の時点で前記受信性能の前記判定を実行することに関連して、データを記憶することを含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記オフラインモードが、前記オンラインモードよりも少ない電力を消費するように構成される、請求項５に記載の方法。
7. 前記第２のモードを選択することが、少なくとも前記無線受信機のアンテナダイバーシティスキームを調整することを含む、請求項１に記載の方法。
8. 向上した電力管理を有するモバイル機器であって、
   ２つ以上のプロセッサと、
   前記２つ以上のプロセッサとデータ通信する１つ以上の無線インターフェースと、
   前記２つ以上のプロセッサ及び前記１つ以上の無線インターフェースとデータ通信する論理回路と、を含み、
   前記論理回路が、
   前記１つ以上の無線インターフェースを介して少なくとも１つの信号を受信し、
   前記受信された少なくとも１つの信号の受信特性を判定し、
   前記受信特性に少なくとも部分的に基づいて、前記モバイル機器の動作モードを修正するように構成される、モバイル機器。
9. 前記１つ以上の無線インターフェースが、間欠受信（ＤＲＸ）モードで動作している、請求項８に記載のモバイル機器。
10. 前記動作モードの前記修正が、前記２つ以上のプロセッサのうちの１つを、有効又は無効にすることを含む、請求項８に記載のモバイル機器。
11. 前記１つのプロセッサが、前記判定された前記受信特性が閾値未満である場合に無効にされ、そうではない場合に、前記１つのプロセッサが有効にされる、請求項１０に記載のモバイル機器。
12. 前記判定された前記受信特性が、前記受信された少なくとも１つの信号の受信誤りに関連する情報を含む、請求項８に記載のモバイル機器。
13. 前記論理回路が、
    前記１つ以上の無線インターフェースを介して、１つ以上の後続の信号を受信し、
    前記受信された１つ以上の後続の信号に少なくとも部分的に基づいて、前記受信特性を更新するように、更に構成される、請求項８に記載のモバイル機器。
14. 前記動作モードの前記修正が、前記１つ以上の無線インターフェースのダイバーシティ動作を適応的に調整することを含む、請求項８に記載のモバイル機器。
15. モバイル機器内での使用のための永続的コンピュータ可読装置であって、実行されると、前記モバイル機器に、
    第１の伝送の間の受信性能を判定させ、
    前記判定された受信性能に基づいて１つ以上の受信モードを調整させ、
    前記調整された１つ以上の受信モードを介して、１つ以上の後続のデータ伝送を受信させ、
    前記受信性能を更新させるように構成された、複数の命令を含む、コンピュータ可読装置。
16. モバイル機器内の電力を節約するための方法であって、
    複数の動作モードを、電力消費の順序でソートすることと、
    第１の電力消費に関連する、前記複数の動作モードのうちの第１のモードで動作することと、
    受信された第１の伝送の受信誤りの表示をチェックすることと、
    受信誤りが示される場合に、第２の電力消費に関連する、前記複数の動作モードのうちの第２のモードに変更することと、を含む、方法。
17. 前記第２のモードが、前記示される受信誤りの大きさに少なくとも部分的に基づいて決定される、請求項１７に記載の方法。
18. 前記第２のモードが、前記第１のモードよりも多くの電力を消費する、請求項１７に記載の方法。
19. 前記モバイル機器が、少なくとも２つの処理要素を備え、
    第１のモードが、前記処理要素のうちの少なくとも１つを無効にする、請求項１７に記載の方法。
20. 前記第２のモードが、前記少なくとも１つの無効な処理要素を有効にする、請求項１９に記載の方法。
21. 無線受信機の不連続受信の間の動作を適応的に調整するためのモバイル機器であって、前記無線受信機が、不連続受信動作の複数のモードを含み、前記複数のモードのそれぞれが、少なくとも電力消費及び信頼性に従って特徴付けられ、
    第１の伝送の間の、前記不連続受信動作の複数のモードのうちの第１のモードでの受信性能を判定するための手段と、
    受信性能が不十分である場合、後続の伝送のために、前記不連続受信動作の複数のモードのうちの第２のモードを選択するように構成された手段であって、前記第２のモードが前記第１のモードよりも高い信頼性を有する、手段と、
    前記受信性能を更新するための手段と、を備える、モバイル機器。
22. 電力を節約するように構成されたモバイル機器であって、
    複数の動作モードを、電力消費の順序でソートするための手段と、
    第１の電力消費に関連する、前記複数の動作モードのうちの第１のもので動作するための手段と、
    受信された第１の伝送の受信誤りの指示をチェックするための手段と、
    受信誤りが指示される場合に、第２の電力消費に関連する、前記複数の動作モードのうちの第２に変更するための手段と、を備える、モバイル機器。
23. 電力消費の前記順序が、電力消費の昇順を含み、前記第１の電力消費が、前記第２の消費よりも少ない電力消費を含む、請求項２２に記載のモバイル機器。
24. 前記変更される第２のモードが、前記指示された受信誤りの大きさに少なくとも部分的に基づいて選択される、請求項２２に記載のモバイル機器。
25. 前記複数の動作モードのうちの前記第１のものが、前記複数の動作モードのうちで、最も低い電力消費を有する前記動作モードである、請求項２３に記載のモバイル機器。
26. 前記複数の動作モードが、前記モバイル機器の１つ以上の処理手段への電力を調整するように構成される、請求項２２に記載のモバイル機器。

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