JP3933871B2 - 接続を確立している移動端末機における省電力化のための方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動無線端末機を収容した通信網に関する。特に、本発明は、通信接続中の移動無線端末機の電力消費の管理に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
公衆向けの非同期転送モード（ＡＴＭ(asynchronous transfer mode)）ネットワークにおいては、無指定伝送速度（ＵＢＲ(unspecified bit rate)）による接続に対して、また、利用可能伝送速度（ＡＢＲ(available bit rate)）による接続に対してもおそらく、セッションないし接続の持続時間に基づく伝統的な課金に代えて、接続中の通信量か定額の加入料金かのどちらかに基づいて課金がされることになることが予想される。通信量に基づく課金も定額の加入料金による契約も、ユーザに対しては、その通信利用（usage）の行動を変えようとするインセンティブを与える。例えば、簡潔な電話を複数掛けるのに代えて、ユーザは、電気通信の接続を長時間確立させたままにしておき、その一方でごく稀にしかデータの送信及び受信を行わないことにして平均的には帯域幅の利用が少なくなるようにする可能性がある。接続を介してデータが送られたときにのみ料金を支払うので、それ自体は無料である常時接続、ないしは、連続接続の特性をユーザが追及することができるような新しいタイプのアプリケーションが数多く出現することにもなろう。このような接続によれば、各ユーザの通信利用が平均的に少ないときは、データパケット伝送の間には長い時間が空くことになる。
【０００３】
私設のＡＴＭネットワークもまた、様々なサーバへの接続を長時間確立し続けるオプションをユーザに提供することができる。初めの接続が確立された後では、ユーザは、ファイル・サーバやメール・サーバ等への一定の接続性を保持することができる。それ以降、メール・ツールは、例えば１０分〜１５分の時間間隔で、ユーザに代わってそのＰＯＰアカウントについてのポーリングをすることができ、その都度接続を再確立する必要はない。したがって、モデムを介して通信を行う場合は、ダイアルアップの繰り返しを避けることができる。同様に、ユーザのワード・プロセッサは、定期的な時間間隔で（例えば１０分毎に）、その都度接続を再確立することをせずに文書の最新版をファイル・サーバに自動保存（auto-save）することができる。このような状況においては、ＡＴＭ接続を長時間確立させたままにしておくことができ、そのような接続による平均的な通信利用がどんなに少ないときであっても、そのＡＴＭ接続を長時間確立させたままにしておくことは可能である。
【０００４】
ＴＣＰ／ＩＰは、コネクションレス型の転送サービスを提供するので、ほとんどのローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ(local area network)）のアプリケーションは、如何なるダイアルアップのサービスをも先行して行わずに様々なサーバへと接続することを当然の前提としている。無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ(wireless ＬＡＮ)）又は無線ＡＴＭ（ＷＡＴＭ(wireless ＡＴＭ)）のネットワークにおいて、ＬＡＮのアプリケーションとＡＴＭのアプリケーションとに同じ転送サービスを提供するためには、ネットワーク内の移動端末機がその通信接続を確立した状態を長時間維持する必要がある。しかしながらこのようにすると、移動端末機の電力消費量が増加する結果となるが、移動端末機は、制限がありかつそれ故に時間的にも限られたバッテリのような給電源を持っている可能性がある。このため、移動端末機に受信若しくは送信すべきデータがない時は確実に、移動端末機が電力を節約することが重要である。図１は、基地局（ＢＳ(base station)）と多数の移動端末機（ＭＴ(mobile terminals)）１０２〜１１２を有する代表的なシステムを示している。
【０００５】
在来型のセルラー方式による移動体通信システムは、移動端末機がある程度バッテリ電力を節約できるようにするいくつかの仕組みないし手順を標準的にサポートしている。例えば、呼出の仕組みは、移動端末機が非通信中（inactive）である間、すなわち、何等の通信接続も確立していない時に、移動端末機が省電力（power-saving）モードに移行できるようにする。“非通信中”の移動端末機は、特定の時間間隔をあけて定期的に呼出チャネルを受信傍聴するが、その間の時間内では、移動端末機がその受信機の電源を切ったり、節電モード（sleep）になったり、あるいは、活動休止状態（hibernate）になったりする。
【０００６】
ＷＬＡＮ又はＷＡＴＭのシステムにおける呼出は、固定フレーム単位若しくはスーパーフレーム（superframe）単位で送ることができる。ここにいうスーパーフレームとは、多重化した複数のフレームを含むものである。それぞれのスーパーフレームの最初の部分において、ＢＳは、一つ若しくはいくつかの移動端末機を適宜呼び出す。移動端末機は、それらがスーパーフレームの持続時間よりも長い時間に渡って節電モードないし活動休止状態になっていられるようにするために、複数の呼出グループに分けることができる。図２に示すように、代表的なダウンリンク・チャネル（ＤＬＣ(downlink channel)）のフレーム構造は、スーパーフレーム２００を有し、このスーパーフレーム２００がそのヘッダ２０２内で呼出メッセージを伝えるものとなっている。スーパーフレーム２００の本体内部には、媒体アクセス制御（ＭＡＣ(medium access control)）フレーム等の個別フレーム２０４があり、各個別フレーム２０４が当該各個別フレーム２０４の中身についての情報を与える報知フィールド２０６を有することができるものとなっている。ＭＡＣプロトコルについては、係属中の出願第09/046,652号において、さらに一層詳しく述べられている。この係属中の出願第09/046,652号は、この引用によってここに取り込まれるものとする。活動休止状態の端末機は、ｎ番目毎のスーパーフレームの期間中に活動休止状態から復帰して呼出メッセージをチェックするようにしてもよい。多数の移動端末機を複数のグループにまとめる場合、それぞれのグループに含まれる移動端末機は、同じスーパーフレームの期間中に復帰するものとしてまとめることができ、かつ、異なるグループの移動端末機は、異なるスーパーフレームの期間中に復帰するものとする。ＤＬＣのフレーム構造は、そのフレームの一定の部分が伝送される間の短い時間に移動端末機が節電モードになることを許容するものとなっているので、通信中（active）の端末機は、その通信中の端末機に宛てられたパケットの受信及びパケットの送信に加えて、各ＤＬＣフレームの様々なヘッダ及び報知フィールドの受信のために復帰状態でいる必要があるだけになる。
【０００７】
在来型のセルラー方式による移動体通信システムは、非通信中の移動端末機のバッテリ電力を節約する上述のような呼出の仕組みを備えることができる。また、通信中の端末機を短期間（例えば、１スーパーフレーム中のある部分の期間）節電モードにすることを可能にするのに利用できる方法がある。しかし、これらの解決策では、接続を確立して通信中の端末機を長い間節電モードないし活動休止状態にすることは不可能である。
【０００８】
ＩＥＥＥ８０２．１１規格（この規格は、この引用によってここに取り込まれるものとする。）には、通信中の端末機（すなわち、接続を確立している端末機）のための省電力化の手順がある。端末機は、その省電力化モードに移行し、あるいは、その省電力化モードから抜けることを決定したときは、常にＢＳに対して通知をする。端末機が省電力化モードになっているときは、その端末機を指定して到来するすべてのパケットをＢＳがバッファリングする。そのＢＳのバッファがオーバーフローすると、オーバーフローした超過分のパケットは破棄される。省電力化（ないし節電／活動休止）モードの最長期間は、端末機自体が決定する。
【０００９】
“マジック・ワンド”（“Magic Wand”）規格（この規格は、この引用によってここに取り込まれるものとする。）には、接続を確立している端末機のための省電力化の手順がある。端末機が節電モード若しくは活動休止状態になる時と期間は、その端末機自体が決定する。端末機は、自身が確立した接続の品質条件（ＱＯＳ(quality of service)）に基づいて節電モードになる期間を判断することができる。端末機は、自身が節電モードになる省電力化モードに移行するときは、常にＢＳに対してその節電モードの持続時間についての通知を行う。
【００１０】
ＩＥＥＥ８０２．１１規格とマジック・ワンド規格の双方において、通信中の端末機が省電力化モードに移行することが許容されている。端末機が省電力化モードになっているときは、その端末機が省電力化モードから抜けるまで、ＢＳがその端末機宛に指定されたパケットをバッファリングする。したがって、端末機にとっての最大限の節電モード持続時間は、ある程度ＢＳのバッファリング容量に依存する。ＢＳは自身のバッファリング容量を認識しているが、節電モードの持続時間を決定するのはＢＳではなく端末機であるため、端末機の節電モード持続時間は最適以下になっていることが予想される。
【００１１】
さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１規格とマジック・ワンド規格におけるそれぞれの省電力化の方法では、節電モードの期間毎に端末機がＢＳにメッセージを送ることが要求されている。例えば、マジック・ワンド規格によれば、端末機は、自身が“Ｘ”ミリ秒の間節電モードになる、ということをＢＳに対して知らせる。そのＸミリ秒の期間が終了した時、端末機は、節電モードから復帰して、受信すべきダウンリンクのパケットをすべてチェックしなければならない。多くの場合、端末機は、受信すべきパケットがないことを確認すると共に、その確認後に再び省電力化の節電モードへの移行を決定することになる。しかし、端末機は、省電力化のモードへ戻る前に、自身がどのくらいの期間節電モードになるかをＢＳに通知しなければならない。その“節電モード”メッセージの送信とＢＳからの応答の受信とをすることにより、バッテリの電力は消費されることになる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の一実施形態によれば、ａ）移動端末機がＢＳからの呼出メッセージを聞くまで、あるいは、ｂ）移動端末機がＢＳへ送信するデータのパケットを有していると判断するまで、活動休止中の移動端末機が活動休止状態で活動を休止したままとなるシステムを提供することにより、移動端末機の電力消費を一層低減することができる。ＢＳによって指定される時間間隔ないし期間の終了時に、活動休止中の移動端末機は、呼出メッセージを聞く受信状態になる。前記期間の間は、移動端末機は、呼出メッセージを聞かない（受信状態にならない）。換言すれば、ＢＳは、活動休止中の移動端末機が呼出メッセージを聞くことになる頻度を指定する。例えば、“Ｎ”個のスーパーフレーム毎に移動端末機が呼出メッセージを聞く受信状態になることにすることができる。ここで、Ｎはゼロでない整数である。移動端末機が受信状態になった時に呼出メッセージがない場合と、移動端末機がＢＳへ送信するパケットを有していない場合には、その後の移動端末機は、前記期間を再び開始すると共に、活動を休止し続ける。
【００１３】
本発明の他の実施形態によれば、ＢＳは、移動端末機に呼出メッセージを送信することができ、その後、移動端末機が活動を再開し、活動休止状態から活動復帰状態に変わり、そして、前記呼出メッセージに対する受信応答をした後に、ＢＳは、活動休止指示と、呼出メッセージの受信状態となるに際して新たに指定する期間若しくは新たに指定する頻度とを含むパケットを送信することができる。換言すれば、移動端末機の動作を変える指示をＢＳが送信するまで、移動端末機が指定された形態で動作し続けるように、システムを構成することができる。
【００１４】
本発明の他の実施形態によれば、移動端末機は、活動を再開した時に、ＢＳに対して活動休止要求を送信することができ、その後にＢＳは、移動端末機が基地局からの呼出メッセージを聞くべき時間間隔若しくは頻度を含む特定の指示によって応答することになる。本発明の他の実施形態によれば、移動端末機は、活動を休止して省電力化モード（すなわち、活動休止状態）となっている間に、自身にＢＳへ送信するパケットがあると判断した場合には、活動休止状態から活動復帰状態に変わるという移動端末機自身の判断によって活動を再開することができると共に、ＢＳに対して容量要求の信号を送信して移動端末機からＢＳへのパケットの転送を始めることができる。
【００１５】
本発明の他の実施形態によれば、頻繁に接続性テストを要求するシステムにおいて、ＢＳ内にエージェントを具備することとし、移動端末機に代わって接続性テストの問合せに応えるようにすることができる。移動端末機は、活動休止状態を維持したままで、ＢＳと定期的に通信を行い、前記エージェントがテストの問合せに応答するのに利用する情報をアップデートすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の他の目的及び有効性は、以下の好ましい実施形態についての詳細な説明を、添付図面を同時に参照しつつ読むことにより、当業者にとって明らかになる。添付図面においては、同様の構成要素を同じ参照符号で表してある。
【００１７】
本発明の一実施形態によれば、ＢＳがＭＡＣフレーム毎よりも少ない頻度で呼出メッセージを送り、例えば、“Ｘ”個のスーパーフレーム毎に呼出メッセージを送ることとし（ここで“Ｘ”はゼロでない整数である。）、この場合において、その呼出メッセージが、移動端末機へ送るべきパケットがＢＳにあることを当該移動端末機へ通報することに利用できるものとなっている。これにより、移動端末機は、自身が受信若しくは送信すべきデータがない限り、通信の接続を確立したままでありながらも、定められた手順に応じた長時間に渡る期間の間、省電力化のための節電モードないし活動休止の状態に移行していられることになる。活動を休止している移動端末機は、指定された時間が経過した時に、ＢＳからの呼出メッセージを聞く受信状態になる。呼出メッセージがあれば、その後移動端末機は、活動を再開して復帰状態に変わり、呼出メッセージの受信応答を返信し、さらにＢＳからのデータ受信を開始する。ＢＳは、呼出メッセージの受信応答信号を移動端末機から受信した時に、その移動端末機が復帰して活動休止の状態から活動中の復帰状態に変わったものとみなす。したがって、ＢＳは、移動端末機が活動休止状態になっているときに、その移動端末機に代わってデータのパケットをバッファリングすると共に、その後で呼出メッセージを移動端末機が受信して聞く時間の間に送ることにより、呼出メッセージが移動端末機を活動休止状態から復帰させ、かつ、移動端末機に前記データのパケットを受信させるようにすることができる。ＢＳが移動端末機へ転送するためのデータのパケットを受信ないし生成している時に、移動端末機が既に活動を再開している状態にあれば、ＢＳは、その受信ないし生成の後に、呼出メッセージの送信と呼出メッセージの受信応答信号の受信とをすることなく、直ちにデータのパケットを送ることができる。
【００１８】
移動端末機は、活動を再開している状態にあるときは、自身の判断によって活動休止要求（hibernation request（活動休止状態になることを要求する通知））をＢＳへ送ることができ、あるいは、ＢＳからの活動休止提案（hibernation proposal（活動休止状態になることを提案する通知））に応答して、活動休止要求をＢＳへ送ることができる。ＢＳは、活動休止要求に応答して、活動休止状態になり始めること、すなわち、活動中の復帰状態から活動休止状態へと変わることを移動端末機に明確に指示する応答を、送信することができる。その応答には、移動端末機のための要求を満たす活動休止パラメータ（hibernation parameters（活動休止状態用のパラメータ））を含めることができる。それらの活動休止パラメータとしては、例えば、活動休止状態の移動端末機が呼出メッセージの受信状態にならねばならない時を終了時とする期間を含めることができ、その期間の終了時に移動端末機がどのように動作を移行すべきかについての指示も加えて含めることができる。例えば、ＢＳは、移動端末機に対し、その移動端末機が呼出メッセージの受信状態になった時に呼出メッセージがなければ活動休止状態を継続して前記期間を再開するように指示することができる。この一連の動作は、移動端末機が自身にＢＳへ送るべきデータのパケットがあると判断するまで、あるいは、移動端末機がＢＳからの呼出メッセージを受信するまで、繰り返すことができる。ＢＳは、移動端末機に対し、当該移動端末機が受信状態である時に呼出メッセージを送信すると共に、それに続いて新たな指示を含む当該移動端末機へのデータのパケットを送信することにより、改めて活動休止の指示を送ることができる。ここにいう新たな指示には、例えば、当該移動端末機が活動休止状態の期間で採用すべき、異なる期間又は異なる受信状態頻度を含めることができる。さらに他の例として、移動端末機が活動休止状態のモードである間にＢＳへ送信すべきデータのパケットがあると判断した場合は、その判断の後、移動端末機は、直ちに活動を再開して容量要求（capacity request）の信号をＢＳへ送信して前記データのパケットをＢＳへ転送するプロセスを開始することもでき、そのようにする前に活動休止の期間が終了するまで待機することもできる。ＢＳは、移動端末機から容量要求の信号を受信した時に、その移動端末機が活動を復帰したものとみなすことになる。
【００１９】
一般的に言えば、端末機が“活動休止”の状態になっているとＢＳがみなしている限り、端末機は、例えば、呼出メッセージを聞く受信状態になることや、ＢＳへのＩＬＭＩミラーの更新（interim local management interface (ILMI) Mirror update）のような報告メッセージの送信等、ＢＳとの如何なる相互動作をも先立って行うことのない様々な処理を実行することができる。ＩＬＭＩのシステムにおいては、度々の接続性メッセージに対して移動端末機が応答しなければならない。後にさらに詳細に述べる本発明の一実施形態によれば、ＢＳ内にＩＬＭＩエージェントを備え、移動端末機に代わって接続性メッセージに応答するようにすることができると共に、移動端末機からのＩＬＭＡミラーの更新メッセージを通じて、移動端末機に関する更新されたステータス情報を定期的に受信するようにすることができる。
【００２０】
一般に当然のことだが、移動端末機は、受信状態になるにはその無線受信機の電源を入れなければならず、かつ、報告メッセージを送信するにはその無線送信機の電源を入れなければならない。しかし、端末機が活動休止状態になっているとＢＳがみなしている限り、端末機は、その節電モード、すなわち、活動休止状態のうちの静止レベル（quiescent level）に直ちに戻ることができる。通常、ＢＳとの通信で省略し得るものは、すべて移動端末機の電力消費を減少させることになる。また、移動端末機がある状態から他の状態へと変わる場合、その変わる先の新たな状態は、移動端末機が新たな状態になったことを基地局が認識するまで機能せず、あるいは、有効とはならない。これは、移動端末機の状態が、その移動端末機と基地局とがどのように相互動作するかを決定するので、その移動端末機と基地局は、移動端末機が新たな状態になったことに基地局が気付くまで、移動端末機の新たな状態に係る相互動作ルールに従って相互動作をすることができないからである。移動端末機が新たな状態になったことは、移動端末機からの特定種類の信号によって基地局に気付かせることができる。例えば、移動端末機からの呼出受信応答信号若しくは容量要求信号は、移動端末機が活動を再開している状態であることを基地局に気付かせることができる。基地局はまた、移動端末機から活動休止要求を受信し、かつ、その活動休止要求に対する応答を送信した後は、その移動端末機が活動休止状態のモードになっていると推定することができる。
【００２１】
特に、図３は、本発明の一実施形態のために、特定の移動端末機に対するＢＳの一連の動作を表した図である。図３に示すように、ＢＳは、ステップ３００で動作し始めてステップ３０２へ進み、ステップ３０２で移動端末機が活動休止中かどうかを判断する。移動端末機が活動休止中でなければ、ＢＳは、ステップ３０４へ進み、ステップ３０４で移動端末機に対して活動休止の提案をするかどうか判断する。ＢＳは、移動端末機に活動休止提案を送ると決定した場合にはステップ３０６へ進み、ステップ３０６で移動端末機へ活動休止提案を送信する。その活動休止提案の送信後に、ＢＳはステップ３０８へ進む。ＢＳは、ステップ３０４において移動端末機に活動休止提案を送らないと決定した場合には、その決定後にステップ３０８へ進む。ステップ３０８では、ＢＳは、移動端末機から活動休止要求を受信したかどうか判断する。活動休止要求を受信した場合には、ＢＳは、ステップ３０８からステップ３１０へ進み、ステップ３１０でその活動休止要求に対する応答を決定する。
【００２２】
ステップ３１０において決定される応答は、例えば、移動端末機がどのくらいの頻度で呼出メッセージをチェックすべきかを示す期間を含み得るものである。その期間は、Ｎ番目のスーパーフレーム毎に移動端末機が呼出メッセージをチェックするように選定することができる。ここで、Ｎはゼロでない整数である。ＢＳは、例えば、確立されている接続におけるトラヒックのコントラクト（contract（単位伝送量））、経験的な通信路負荷（traffic load）、ＢＳが交信して通信を担う活動休止中の移動端末機の総数、及びＢＳ内の利用可能なバッファリング容量に基づき、活動休止要求に対する応答を決定することができる。また、前記期間は、品質条件（ＱＯＳ(quality of service)）に基づいて選定することができ、第１の移動端末機が第１のＱＯＳを有する接続を確立しており、その第１のＱＯＳが第２の移動端末機の第２のＱＯＳと異なる場合には、ＱＯＳの相違に基づいて第１の移動端末機用の期間を第２の移動端末機用の期間とは異ならせることができるようにする。移動端末機が多数の接続を確立しており、それぞれの接続が異なるＱＯＳを有する場合、前記時間の間は、最も厳しいＱＯＳに従って選ぶことができる。また、即応性と省電力との間にはトレードオフが存在する。例えば、移動端末機が稀にしか呼出メッセージを聞く受信状態にならないことにすれば、より大幅な省電力化がなされる。しかしながら交信と交信の間の時間も長くなるので、ダウンリンクのパケットについての転送遅延の増大、及び／又は、必要なＢＳのバッファリング容量の増加という結果を招く。そこで、ＢＳは、一方では省電力化、他方では許容し得る転送遅延及び／又は最小限必要なバッファリング容量、という双方の間の適切なトレードオフに基づき、活動休止パラメータを選ぶこともできる。活動休止パラメータは、前記期間を開始すべき時と前記期間の長さとを移動端末機に知らせる情報を含み得る。例えば、活動休止パラメータには、“初期フレーム”の番号及び呼出メッセージの連続する２回のチェック間の“距離”（すなわち、終了時に移動端末機が呼出メッセージを聞く受信状態になるべき期間ないし時間間隔）についての情報を含めることができる。前記初期フレームは最初のスーパーフレームのシーケンス番号を示し、そのスーパーフレームにおいて移動端末機が呼出メッセージをチェックすることになるようにする。前記距離は、移動端末機が活動を復帰して呼出メッセージをチェックすることになる頻度を示す。前記距離は、例えばスーパーフレームの個数を表す整数のように、フレームの数の形式で表すことができる。あるいは、前記距離は、例えばミリ秒数のように、直接時間を表す量として表すことができる。前記初期フレームの代わりに、時間値を利用することもできる。例えば、初期の待機期間を与え、その初期の待機期間を指定した時間に開始させることができる。ここにいう指定した時間としては、例えば、移動端末機が活動休止パラメータを受信した時とすることができる。初期の待機期間の終了時において、呼出の受信状態の期間（すなわち、移動端末機が呼出メッセージをチェックすべき頻度を示す指定された期間）を開始させることができる。他の例としては、前記時間値を移動端末機と基地局の双方に既知の時間という簡易な時間にし、その時間において呼出の受信状態の期間が始まるものとすることができる。活動休止パラメータが上述したものには限られないが上述したものを含む種々の形態で表せることは、当業者には明らかに理解されることである。さらに他の例としては、ＢＳは、活動休止パラメータを通じて、予め定義された呼出グループを指定し、その呼出グループに移動端末機が属するようにすることができる。
【００２３】
ＢＳは、ステップ３１０からステップ３１２へ進み、ステップ３１２で移動端末機への応答を送信する。ステップ３１２からは、ＢＳはステップ３１４へ進む。ＢＳは、ステップ３０２において、移動端末機が実際に活動休止中であると判断する場合には、その判断後にステップ３１４へ進む。ＢＳは、ステップ３０８で移動端末機から活動休止要求を受信していなかった場合には、ステップ３０８からステップ３１４へ進む。
【００２４】
ステップ３１４では、ＢＳは、移動端末機から容量要求を受信したかどうか判断する。ＢＳが移動端末機から容量要求を受信しなかった場合、ＢＳは、ステップ３２２へ進み、ステップ３２２において、自身が移動端末機への配信を指定されたパケットを保持しているかどうかを判断する。そのパケットとしては、例えば、ＢＳが接続されているネットワークからＢＳによって受信されたパケット、あるいは、移動端末機宛にＢＳによって生成されたパケットがあり得る。ＢＳは、移動端末機宛のパケットを保持していない場合には、ステップ３２２からステップ３００へ戻り、ステップ３００において再び一連の動作を開始する。前記ネットワークから移動端末機に宛てられたパケットをＢＳが受信していた場合には、ＢＳは、ステップ３２２からステップ３２４へ進み、ステップ３２４で移動端末機が活動休止中かどうかを判断する。移動端末機が活動休止中でない場合には、その判断後にＢＳはステップ３３６へ進み、ＢＳは、ステップ３３６で移動端末機へパケットを送信し、その後、ステップ３３６からステップ３００へ進んで一連の動作を改めて開始する。移動端末機が活動休止中である場合には、ＢＳは、ステップ３２４からステップ３２６へ進み、ステップ３２６でパケットをバッファに格納する。ＢＳは、ステップ３２６からはステップ３２８へ進み、ステップ３２８において、移動端末機が呼出メッセージを聞く受信状態になる時間となったかどうか、すなわち、その移動端末機の指定された期間が終了したかどうかを判断する。その期間が終了していない場合には、ＢＳは、その期間が終了するまでステップ３２８に留まる。その期間が終了した時に、ＢＳは、ステップ３２８からステップ３３０へ移行し、ステップ３３０で移動端末機への呼出メッセージを送信する。ＢＳは、ステップ３３０からはステップ３３２へ移行し、ステップ３３２で移動端末機からの呼出受信応答信号を受信し、それから続いてステップ３３４へ進み、ステップ３３４において、移動端末機へステップ３２６でバッファリングしたパケットを転送する。ステップ３３４からは、ＢＳはステップ３００へ進んで一連の動作を改めて開始する。
【００２５】
ステップ３３４で移動端末機に転送されるパケットが活動休止提案である場合において、別の指示がされるまで同じ活動休止パラメータを利用し続ける依然として有効な指示によって移動端末機が動作しているが、ＢＳが活動休止パラメータの変更を望むことになったときの例では、そのときのＢＳは、ステップ３３４からステップ３０２へ進み、ステップ３０２からステップ３０４へ進み（今の場合におけるＢＳは、活動休止を提案したばかりなので、このときのステップ３０４では再度活動休止を提案することはしない。）、そして、ステップ３０４からステップ３０８へ進み、ステップ３０８において、移動端末機へ上記ステップ３３４で送った活動休止提案に対する応答によって移動端末機から活動休止要求を受信することになる。その後にＢＳは、ステップ３１０及びステップ３１２において、新たな活動休止パラメータを与えることができる。
【００２６】
ステップ３１４の時点でＢＳが移動端末機から容量要求を受信したと判断した場合には、その後のＢＳは、ステップ３１４からステップ３１６へ移行し、ステップ３１６において、移動端末機に上り線スロット（uplink slot）を割り当てる。ＢＳは、ステップ３１６からはステップ３１８へ進み、移動端末機へ前記上り線スロットの端末機割当を送信する。ＢＳは、ステップ３１８からはステップ３２０へ進み、ステップ３２０で移動端末機からのパケットを受信する。そのパケットを受信した後に、ＢＳは、ステップ３２１へ進み、受信したパケットの具体的な用途及び送信先のアドレスに応じて、その受信したパケットを行き先に向けてネットワークへ送出し、あるいは、その受信したパケットを目的の使用に供することにより、受信したパケットについての処理を実行する。ＢＳは、ステップ３２１からはステップ３００へ進み、ステップ３００で一連の動作を改めて開始する。
【００２７】
図４は、移動端末機の一連の動作を表した図であり、この移動端末機の一連の動作は、図３に示した一連の動作と対をなすものとなっている。移動端末機は、ステップ４００で動作を開始してステップ４０２へ進み、ステップ４０２で活動を再開する。ステップ４０２からは、移動端末機は、ステップ４０３へ進み、ステップ４０３でＢＳへ送信すべきデータのパケットがあるかどうか判断する。移動端末機は、ＢＳへ送信するデータのパケットを有していなければ、ステップ４０３からステップ４０４へ進む。ステップ４０４では、移動端末機は、ＢＳから活動休止提案を受信したかどうかを判断する。移動端末機は、ＢＳから活動休止要求を受信していた場合にはステップ４０８へ進む。移動端末機は、ＢＳから活動休止提案を受信していなかった場合には、ステップ４０６へ進み、ステップ４０６で活動休止の要求をする時間になっているかどうかを判断する。活動休止の要求をする時間になっていない場合には、移動端末機は、ステップ４０６からステップ４０２へ進み、一連の動作を再び開始する。活動休止の要求をする時間になっている場合には、移動端末機は、ステップ４０８へ進む。
【００２８】
ステップ４０８では、移動端末機がＢＳに対して活動休止要求を送信する。移動端末機は、ステップ４０８からはステップ４１０へ進み、ステップ４１０でＢＳからの応答を受信する。移動端末機は、ステップ４１０からはステップ４１２へ進み、ステップ４１２において、ＢＳからステップ４１０で受信した応答に従って活動休止状態になる。活動休止中の移動端末機は、ステップ４１２からはステップ４１４へ進み、ステップ４１４において、指定された期間（その終了時に呼出メッセージを聞く期間）が終了し、かつ、ＢＳからの呼出メッセージを聞く受信状態となるべき時間になったかどうかを判断する。呼出メッセージを聞く受信状態となるべき時間になった場合には、移動端末機は、ステップ４１４からステップ４２６へ進み、ステップ４２６で呼出メッセージの受信状態になる。移動端末機は、ステップ４２６からはステップ４２８へ進み、ステップ４２８で呼出メッセージがあるかどうかを判断する。呼出メッセージがない場合には、その後移動端末機は、ステップ４２８からステップ４１２へ進み、ステップ４１２で指定された期間を再び開始して活動休止状態を続行する。
【００２９】
ステップ４２８において、呼出メッセージがあると移動端末機が判断した場合には、移動端末機は、ステップ４２８からステップ４３０へ進み、ステップ４３０で呼出メッセージを受信する。ステップ４３０で呼出メッセージを受信した後に、移動端末機は、ステップ４３２へ移行し、ステップ４３２において、活動休止状態から復帰すると共に、例えばＢＳへ返答メッセージを送信することにより、前記呼出メッセージに対する受信応答をする。ＢＳは、移動端末機から呼出メッセージの受信応答信号を受信した時に、移動端末機が活動を復帰したものとみなす。移動端末機は、ステップ４３２からはステップ４３４へ進み、ステップ４３４でＢＳからのパケットを受信する。移動端末機は、ステップ４３４からはステップ４０２へ進み、ステップ４０２で動作過程が改めて開始される。
【００３０】
ステップ４１４において、未だＢＳからの呼出メッセージをチェックする時間にはなっていないと移動端末機が判断した場合には、移動端末機は、ステップ４１４からステップ４１６へ進み、ステップ４１６において、移動端末機自身がＢＳへ送信すべきパケットを有しているかどうかを判断する。移動端末機は、送信すべきパケットを有していない場合には、活動休止状態を続行すると共に、ステップ４１４へ戻って呼出メッセージの受信状態となるべき時間になったかどうかを再びチェックする。移動端末機は、ＢＳへ送信すべきパケットを有している場合には、ステップ４１６からステップ４１８へ進み、ステップ４１８で活動休止状態から復帰する。移動端末機は、ステップ４１８からはステップ４２０へ進む。移動端末機は、ステップ４０３でＢＳへ送信すべきデータのパケットがあると判断した場合には、その判断後にステップ４２０へ進む。ステップ４２０においては、移動端末機は、ＢＳに対して容量要求を送信する。ＢＳは、移動端末機から容量要求の信号を受信した時に、移動端末機が活動を再開しているものとみなす。ステップ４２０からは、移動端末機は、ステップ４２２へ進み、ステップ４２２でＢＳからのアップリンク・スロットを受信する。移動端末機は、ステップ４２２からはステップ４２４へ進み、ステップ４２４で前記パケットをＢＳへ転送する。ステップ４２４からは、移動端末機は、ステップ４０２へ進んで改めて一連の動作を開始する。また、他の形態としては、点線で示すように、ＢＳから（例えばステップ４１０で）受信した活動休止指示の最新設定（the most recent set of hibernation instructions）により、移動端末機は、ステップ４２４から直接ステップ４１２へ戻り、活動休止指示の最新の設定を利用する活動休止状態に再び移行することができる。
【００３１】
ステップ４３４でＢＳから受信したパケットが活動休止提案であった場合には、移動端末機は、ステップ４３４からステップ４０２へ進み、ステップ４０２からステップ４０４へ進み、そして、ステップ４０４から（前記ステップ４３４で移動端末機が活動休止提案を受信しているので）ステップ４０８へ進むことになる。このときのステップ４０８においては、移動端末機は、ステップ４３４で受信した活動休止提案に応答して活動休止要求を送信する。ステップ４０８からは、移動端末機は、ステップ４１０へ進み、ステップ４１０で活動休止パラメータを受信する。したがって、別の指示がされるまで同じ活動休止パラメータを利用し続ける依然として有効な指示によって移動端末機が動作しているときの例では、移動端末機は、例えば、この手順を利用して、新たな活動休止指示と新たな活動休止パラメータをＢＳから受信することができる。
【００３２】
図５〜図７は、図３〜図４に示すと共に上に説明した機能をさらに図解したものである。具体的には、図５は、移動端末機が活動休止を決定した場合と、その後に続いてＢＳが移動端末機へ転送すべきパケットを得た場合の、移動端末機とＢＳとの間の相互動作を示している。図６は、移動端末機が活動休止を決定した場合と、その後に続いて動作休止状態の期間中に移動端末機が活動を復帰してＢＳにパケットを転送することを決定した場合の、移動端末機とＢＳとの間の相互動作を示している。図７は、移動端末機を復帰している状態から活動を休止している状態に変更するプロセスをＢＳが指示する場合と、それに続いてＢＳが移動端末機へ転送すべきパケットを得た場合の、移動端末機とＢＳとの間の相互動作を示している。
【００３３】
本発明の他の実施形態としては、移動端末機をＡＴＭ端末機とすることができる。この場合のＡＴＭ端末機は、ＩＬＭＩ（interim local management interface）のメッセージを伝送するためのＡＴＭネットワークに対するＡＴＭ接続（例えば、仮想チャネル識別子（ＶＣＩ(virtual channel identifier)）＝１６であるＡＴＭ接続）を確立しているＡＴＭ端末機である。ＩＬＭＩ規格４．０（af-ilmi-0065.000。この規格は、この引用によってここに取り込まれる。）によれば、ＩＬＭＩの接続性メッセージは（デフォルト値としては）５秒毎に送信されることになっており、かつ、メッセージの応答時間は９５％のメッセージについて１秒より短い時間とされている。これらの要求を満たすためには、端末機は、頻繁に活動休止状態のモードから復帰して呼出メッセージに応答しなければならない。
【００３４】
ＩＬＭＩ接続を確立している動作休止中の移動端末機が活動を復帰してＢＳと通信をする必要のない期間を長くするために、本発明のこの実施形態においては、ＢＳ内にＩＬＭＩエージェントを備えることができる。これは、例えば、図１２に示されており、図１２においては、ＩＬＭＩエージェント１２０２が基地局（ＢＳ）１２００の内部に設けられている。このＩＬＭＩエージェントは、移動端末機の管理情報ベース（ＭＩＢ(managed information base)）のミラー・イメージ（mirror image）を保持することができ、かつ、ネットワークにより移動端末機に対して送られるＩＬＭＩメッセージに端末機に代わって応答することができる。ネットワークに関しては、ＩＬＭＩ規格４．０で規定された応答時間をＩＬＭＩエージェントが満たす。ＩＬＭＩエージェントは、そのミラー・イメージを５秒毎より少ない頻度でアップデートすることができ、かつ、応答時間を１秒より長くできる。このことは、連続するＩＬＭＩの接続性メッセージ間の時間よりも長い時間の期間に渡って移動端末機が活動休止状態のままでいることを可能にする。
【００３５】
図１１は、移動端末機、ＩＬＭＩエージェント、ＢＳ及びネットワークの間の様々な相互動作を示している。具体的には、図１１は、移動端末機が活動休止状態である間にＩＬＭＩエージェントがどのようにしてネットワークとＩＬＭＩメッセージを交換するかを示すと共に、ＩＬＭＩエージェントがどのようにして移動端末機からＭＩＢについてのアップデートの情報を取得することができるかを示している。対応するＢＳの機能は、図８のフローチャートに示してある。
【００３６】
図８に示したフローチャートのシーケンスは、例えば、図３のフローチャートのシーケンス中のステップ３００とステップ３０２との間へ挿入し、図８におけるステップ８００とステップ８２２がそれぞれ図３におけるステップ３００とステップ３０２に対応するようにすることができる。ステップ８０２において、ＩＬＭＩエージェントを有するＢＳは、ネットワークからＩＬＭＩメッセージが受信されたかどうかを判断する。受信されていれば、ＢＳは、その判断後にステップ８０４へ進み、ステップ８０４において、ＩＬＭＩエージェントを利用して適切なＩＬＭＩ応答をネットワークに送信する。ＢＳは、ステップ８０４からはステップ８０６へ進む。ステップ８０２でＩＬＭＩメッセージが受信されていないとＢＳが判断した場合には、その判断後にＢＳはステップ８０６へ進む。
【００３７】
ステップ８０６では、ＢＳは、ＩＬＭＩミラー（すなわち、移動端末機用ＭＩＢのＩＬＭＩのミラー・イメージ）をアップデートする時間になったかどうかを判断する。ミラーをアップデートする時間になった場合には、ＢＳは、ステップ８０８へ進み、ステップ８０８で移動端末機が活動休止中かどうかを判断する。移動端末機が活動休止中である場合には、ＢＳは、ステップ８０８からステップ８１０へ進み、ステップ８１０において、移動端末機が活動を復帰する時間になったかどうかを判断する。移動端末機が活動を復帰する時間になっていなければ、ＢＳは、移動端末機が活動を復帰する時間になるまでステップ８１０へ再来し続ける。ＢＳは、移動端末機が活動を復帰したと判断した時に、ステップ８１０からステップ８１２へ進み、ステップ８１２で移動端末機に呼出のメッセージを送信する。ＢＳは、ステップ８１２からはステップ８１４へ進み、ステップ８１４で移動端末機から呼出のメッセージの受信応答を受信する。ＢＳは、ステップ８１４からはステップ８１６へ進む。ＢＳは、ステップ８０８で移動端末機が活動休止中でないと判断した場合には、ステップ８０８から直接ステップ８１６へ進む。
【００３８】
ステップ８１６では、ＢＳは、移動端末機に対してＩＬＭＩミラーのアップデート要求を送信する。ＢＳは、ステップ８１６からはステップ８１８へ進み、ステップ８１８において、ＢＳのＩＬＭＩミラーの前記アップデート要求に対する移動端末機からの応答を受信する。ＢＳは、ステップ８１８からはステップ８２０へ進み、ステップ８２０において、移動端末機からステップ８１８で受信した情報に基づいてＩＬＭＩミラーをアップデートする。ステップ８２０からは、ＢＳは、ステップ８２２へ進む。ＢＳは、ステップ８０６でＩＬＭＩミラーをアップデートする時間になっていないと判断した場合には、ステップ８０６から直接ステップ８２２へ進む。
【００３９】
一般に、移動端末機が活動休止中のときは、ＩＬＭＩミラーだけを利用してＩＬＭＩの応答を送ることとし、移動端末機が活動休止中でないときには、ＢＳがＩＬＭＩメッセージをネットワークから直接移動端末機へ転送し、それからＢＳがネットワークへ中継することのできるメッセージによって移動端末機が応答をすることとなるようにすることができる。移動端末機からのメッセージは、ＩＬＭＩミラーをアップデートすることにも利用できる。また、他の形態としては、移動端末機が活動を復帰しているときと活動を休止しているときの双方において、常にＩＬＭＩミラーを利用することができ、かつ、図８を参照して上述したようにＩＬＭＩミラーを定期的にアップデートすることができる。
【００４０】
図９は、移動端末機の一連の動作を表した図であり、この移動端末機の一連の動作は、図８に示した一連の動作と対をなすものとなっている。図９に示したフローチャートのシーケンスは、例えば、図４のフローチャートのシーケンス中のステップ４３４とステップ４００との間へ挿入し、図９におけるステップ９００とステップ９０６がそれぞれ図４におけるステップ４３４とステップ４００に対応するようにすることができる。ステップ９０２において、移動端末機は、ＢＳから受信したパケットがＩＬＭＩミラーのアップデート要求であるかどうかを判断する。ＢＳから受信したパケットがＩＬＭＩミラーのアップデート要求であれば、移動端末機は、その判断後にステップ９０４へ進み、ステップ９０４において、ＩＬＭＩミラーについてのアップデート情報を伴うＢＳへの応答を返送する。ステップ９０４からは、移動端末機は、ステップ９０６へ進む。移動端末機は、受信したパケットがＩＬＭＩミラーのアップデート要求でないとステップ９０２で判断した場合には、その判断後にステップ９０２から直接ステップ９０６へ進む。
【００４１】
また、他の形態としては、ＩＬＭＩミラーのアップデートを移動端末機に対してＢＳに求めさせるのに代えて、活動休止中の移動端末機が、ＩＬＭＩエージェントに対し、アップデート情報若しくはアップデート報告を指定された時間間隔で自動的に送信することができる。その時間間隔は、例えば、移動端末機がＢＳから当初受信する活動休止指示の一部とすることができる。具体的には、図１０に示す手順を用いることができる。図１０に示す手順においては、活動休止中の移動端末機がステップ１００２でＩＬＭＩエージェントにアップデート報告を送信すべき時間になったかどうかを判断する。アップデート報告を送信すべき時間になっていれば、移動端末機は、その判断後にステップ１００４へ進み、ステップ１００４でＩＬＭＩエージェントにアップデート報告を送信する。図１０に示すシーケンスは、図９に示すシーケンスと置き換えることができ、また、図８におけるステップ８０６〜ステップ８１８と置き換えることができる。
【００４２】
当業者によれば、ＢＳ内部のＩＬＭＩエージェントを利用して達成される省電力化において、その省電力化の改良が規則的な接続性テストをする他のあらゆる種類の仕組みないし手順に対しても有効であることが理解される。例えば、ネットワークが規則的な音のメッセージ（心臓の鼓動）（ping messages (heart beats)）を利用するものである場合、ＢＳ内の音のエージェント（ping agent）を利用して、音のメッセージ毎に応答をしなければならないという要求から移動端末機を解放することができる。
【００４３】
また、当業者によれば、上述した各フローチャートが、移動端末機と基地局との間での通信が成功した場合を想定しており、発生し得る種々のエラーを処理する例外的なケースは示していないことも理解される。かかる例外的なケースについては、この技術分野において周知の原理法則及び技術手段に基づいて、解決し、かつ、上述した様々な実施形態に取り込むことができる。
【００４４】
要するに、本発明の代表的な実施形態は、移動端末機が長時間に渡って節電モードになることを可能にする、すなわち、移動端末機が接続を確立していながら活動休止の状態になることを可能にする。バースト気味のトラヒック特性又は低い帯域幅を有する（例えば、データのパケット交換の間の時間が長い）接続の場合において、移動端末機は、省電力化をする活動休止状態のモードに移行してバッテリの電力を節約することができる。本発明の代表的な実施形態によれば、ＢＳは、活動を休止している移動端末機がＢＳからの呼出メッセージを聞くことになる時を終了時とする期間を定める。その期間をＢＳが指定するのを許容することは、具体的なアプリケーション若しくは環境において対処することになり得るそれぞれ異なった要求に従って、最小限のデータ損失と最小限の時間遅延による的確な通信を維持しつつ、ＢＳのバッファ容量等の現存する資源をシステムが最も効率よく利用することを可能にする。また、頻繁に接続性のテストを要求するシステムにおいて、ＩＬＭＩエージェントは、移動端末機の電力消費を一層低減することができる。
【００４５】
本発明が、その精神ないし本質的な特徴から逸れることなく、他の具体的な形態によって具現できることは、当業者に理解される。また、ここに述べた特定の実施形態に本発明が限定されないことは、当業者に理解される。したがって、今までに述べた実施の形態は、すべての点において、例示であって制限的なものではないとみなされる。本発明の範囲は、上述の説明よりむしろ特許請求の範囲によって示されており、かつ、その意味、その領域及びその均等物の範囲内に含まれるすべての変更は、本発明の範囲に含まれるものと解釈される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＢＳ及び多数のＭＴを有する通信システムを示す図であり、この図に示す通信システムは、本発明の実施形態を適用することができる。
【図２】 スーパーフレームを含むＤＬＣのフレーム構造を示す図である。
【図３】 本発明の一実施形態に基づくＢＳの機能の流れ図である。
【図４】 本発明の一実施形態に基づく移動端末機の機能の流れ図である。
【図５】 本発明の一実施形態に基づく、ＢＳと移動端末機との間で行われる相互動作のシーケンスの概要を示す図である。
【図６】 本発明の一実施形態に基づく、ＢＳと移動端末機との間で行われる相互動作のシーケンスの概要を示す図である。
【図７】 本発明の一実施形態に基づく、ＢＳと移動端末機との間で行われる相互動作のシーケンスの概要を示す図である。
【図８】 本発明の一実施形態に基づくＢＳの機能の流れ図である。
【図９】 本発明の一実施形態に基づく移動端末機の機能の流れ図である。
【図１０】 本発明の一実施形態に基づく移動端末機の機能の流れ図である。
【図１１】 本発明の一実施形態に基づく、ＢＳと移動端末機との間で行われる相互動作のシーケンスの概要を示す図である。
【図１２】 ＢＳ内に組み込まれたＩＬＭＩエージェントのブロック図である。
【符号の説明】
１００ ＢＳ（基地局）
１０２、１０４、１０６、１０８、１１０、１１２ ＭＴ（移動端末機）
２００ スーパーフレーム／ハイパーフレーム
１２００ ＢＳ（基地局）
１２０２ ＩＬＭＩエージェント
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動無線端末機を収容した通信網に関する。特に、本発明は、通信接続中の移動無線端末機の電力消費の管理に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
公衆向けの非同期転送モード（ＡＴＭ(asynchronous transfer mode)）ネットワークにおいては、無指定伝送速度（ＵＢＲ(unspecified bit rate)）による接続に対して、また、利用可能伝送速度（ＡＢＲ(available bit rate)）による接続に対してもおそらく、セッションないし接続の持続時間に基づく伝統的な課金に代えて、接続中の通信量か定額の加入料金かのどちらかに基づいて課金がされることになることが予想される。通信量に基づく課金も定額の加入料金による契約も、ユーザに対しては、その通信利用（usage）の行動を変えようとするインセンティブを与える。例えば、簡潔な電話を複数掛けるのに代えて、ユーザは、電気通信の接続を長時間確立させたままにしておき、その一方でごく稀にしかデータの送信及び受信を行わないことにして平均的には帯域幅の利用が少なくなるようにする可能性がある。接続を介してデータが送られたときにのみ料金を支払うので、それ自体は無料である常時接続、ないしは、連続接続の特性をユーザが追及することができるような新しいタイプのアプリケーションが数多く出現することにもなろう。このような接続によれば、各ユーザの通信利用が平均的に少ないときは、データパケット伝送の間には長い時間が空くことになる。
【０００３】
私設のＡＴＭネットワークもまた、様々なサーバへの接続を長時間確立し続けるオプションをユーザに提供することができる。初めの接続が確立された後では、ユーザは、ファイル・サーバやメール・サーバ等への一定の接続性を保持することができる。それ以降、メール・ツールは、例えば１０分〜１５分の時間間隔で、ユーザに代わってそのＰＯＰアカウントについてのポーリングをすることができ、その都度接続を再確立する必要はない。したがって、モデムを介して通信を行う場合は、ダイアルアップの繰り返しを避けることができる。同様に、ユーザのワード・プロセッサは、定期的な時間間隔で（例えば１０分毎に）、その都度接続を再確立することをせずに文書の最新版をファイル・サーバに自動保存（auto-save）することができる。このような状況においては、ＡＴＭ接続を長時間確立させたままにしておくことができ、そのような接続による平均的な通信利用がどんなに少ないときであっても、そのＡＴＭ接続を長時間確立させたままにしておくことは可能である。
【０００４】
ＴＣＰ／ＩＰは、コネクションレス型の転送サービスを提供するので、ほとんどのローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ(local area network)）のアプリケーションは、如何なるダイアルアップのサービスをも先行して行わずに様々なサーバへと接続することを当然の前提としている。無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ(wireless ＬＡＮ)）又は無線ＡＴＭ（ＷＡＴＭ(wireless ＡＴＭ)）のネットワークにおいて、ＬＡＮのアプリケーションとＡＴＭのアプリケーションとに同じ転送サービスを提供するためには、ネットワーク内の移動端末機がその通信接続を確立した状態を長時間維持する必要がある。しかしながらこのようにすると、移動端末機の電力消費量が増加する結果となるが、移動端末機は、制限がありかつそれ故に時間的にも限られたバッテリのような給電源を持っている可能性がある。このため、移動端末機に受信若しくは送信すべきデータがない時は確実に、移動端末機が電力を節約することが重要である。図１は、基地局（ＢＳ(base station)）と多数の移動端末機（ＭＴ(mobile terminals)）１０２〜１１２を有する代表的なシステムを示している。
【０００５】
在来型のセルラー方式による移動体通信システムは、移動端末機がある程度バッテリ電力を節約できるようにするいくつかの仕組みないし手順を標準的にサポートしている。例えば、呼出の仕組みは、移動端末機が非通信中（inactive）である間、すなわち、何等の通信接続も確立していない時に、移動端末機が省電力（power-saving）モードに移行できるようにする。“非通信中”の移動端末機は、特定の時間間隔をあけて定期的に呼出チャネルを受信傍聴するが、その間の時間内では、移動端末機がその受信機の電源を切ったり、節電モード（sleep）になったり、あるいは、活動休止状態（hibernate）になったりする。
【０００６】
ＷＬＡＮ又はＷＡＴＭのシステムにおける呼出は、固定フレーム単位若しくはスーパーフレーム（superframe）単位で送ることができる。ここにいうスーパーフレームとは、多重化した複数のフレームを含むものである。それぞれのスーパーフレームの最初の部分において、ＢＳは、一つ若しくはいくつかの移動端末機を適宜呼び出す。移動端末機は、それらがスーパーフレームの持続時間よりも長い時間に渡って節電モードないし活動休止状態になっていられるようにするために、複数の呼出グループに分けることができる。図２に示すように、代表的なダウンリンク・チャネル（ＤＬＣ(downlink channel)）のフレーム構造は、スーパーフレーム２００を有し、このスーパーフレーム２００がそのヘッダ２０２内で呼出メッセージを伝えるものとなっている。スーパーフレーム２００の本体内部には、媒体アクセス制御（ＭＡＣ(medium access control)）フレーム等の個別フレーム２０４があり、各個別フレーム２０４が当該各個別フレーム２０４の中身についての情報を与える報知フィールド２０６を有することができるものとなっている。ＭＡＣプロトコルについては、係属中の出願第09/046,652号において、さらに一層詳しく述べられている。この係属中の出願第09/046,652号は、この引用によってここに取り込まれるものとする。活動休止状態の端末機は、ｎ番目毎のスーパーフレームの期間中に活動休止状態から復帰して呼出メッセージをチェックするようにしてもよい。多数の移動端末機を複数のグループにまとめる場合、それぞれのグループに含まれる移動端末機は、同じスーパーフレームの期間中に復帰するものとしてまとめることができ、かつ、異なるグループの移動端末機は、異なるスーパーフレームの期間中に復帰するものとする。ＤＬＣのフレーム構造は、そのフレームの一定の部分が伝送される間の短い時間に移動端末機が節電モードになることを許容するものとなっているので、通信中（active）の端末機は、その通信中の端末機に宛てられたパケットの受信及びパケットの送信に加えて、各ＤＬＣフレームの様々なヘッダ及び報知フィールドの受信のために復帰状態でいる必要があるだけになる。
【０００７】
在来型のセルラー方式による移動体通信システムは、非通信中の移動端末機のバッテリ電力を節約する上述のような呼出の仕組みを備えることができる。また、通信中の端末機を短期間（例えば、１スーパーフレーム中のある部分の期間）節電モードにすることを可能にするのに利用できる方法がある。しかし、これらの解決策では、接続を確立して通信中の端末機を長い間節電モードないし活動休止状態にすることは不可能である。
【０００８】
ＩＥＥＥ８０２．１１規格（この規格は、この引用によってここに取り込まれるものとする。）には、通信中の端末機（すなわち、接続を確立している端末機）のための省電力化の手順がある。端末機は、その省電力化モードに移行し、あるいは、その省電力化モードから抜けることを決定したときは、常にＢＳに対して通知をする。端末機が省電力化モードになっているときは、その端末機を指定して到来するすべてのパケットをＢＳがバッファリングする。そのＢＳのバッファがオーバーフローすると、オーバーフローした超過分のパケットは破棄される。省電力化（ないし節電／活動休止）モードの最長期間は、端末機自体が決定する。
【０００９】
“マジック・ワンド”（“Magic Wand”）規格（この規格は、この引用によってここに取り込まれるものとする。）には、接続を確立している端末機のための省電力化の手順がある。端末機が節電モード若しくは活動休止状態になる時と期間は、その端末機自体が決定する。端末機は、自身が確立した接続の品質条件（ＱＯＳ(quality of service)）に基づいて節電モードになる期間を判断することができる。端末機は、自身が節電モードになる省電力化モードに移行するときは、常にＢＳに対してその節電モードの持続時間についての通知を行う。
【００１０】
ＩＥＥＥ８０２．１１規格とマジック・ワンド規格の双方において、通信中の端末機が省電力化モードに移行することが許容されている。端末機が省電力化モードになっているときは、その端末機が省電力化モードから抜けるまで、ＢＳがその端末機宛に指定されたパケットをバッファリングする。したがって、端末機にとっての最大限の節電モード持続時間は、ある程度ＢＳのバッファリング容量に依存する。ＢＳは自身のバッファリング容量を認識しているが、節電モードの持続時間を決定するのはＢＳではなく端末機であるため、端末機の節電モード持続時間は最適以下になっていることが予想される。
【００１１】
さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１規格とマジック・ワンド規格におけるそれぞれの省電力化の方法では、節電モードの期間毎に端末機がＢＳにメッセージを送ることが要求されている。例えば、マジック・ワンド規格によれば、端末機は、自身が“Ｘ”ミリ秒の間節電モードになる、ということをＢＳに対して知らせる。そのＸミリ秒の期間が終了した時、端末機は、節電モードから復帰して、受信すべきダウンリンクのパケットをすべてチェックしなければならない。多くの場合、端末機は、受信すべきパケットがないことを確認すると共に、その確認後に再び省電力化の節電モードへの移行を決定することになる。しかし、端末機は、省電力化のモードへ戻る前に、自身がどのくらいの期間節電モードになるかをＢＳに通知しなければならない。その“節電モード”メッセージの送信とＢＳからの応答の受信とをすることにより、バッテリの電力は消費されることになる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の一実施形態によれば、ａ）移動端末機がＢＳからの呼出メッセージを聞くまで、あるいは、ｂ）移動端末機がＢＳへ送信するデータのパケットを有していると判断するまで、活動休止中の移動端末機が活動休止状態で活動を休止したままとなるシステムを提供することにより、移動端末機の電力消費を一層低減することができる。ＢＳによって指定される時間間隔ないし期間の終了時に、活動休止中の移動端末機は、呼出メッセージを聞く受信状態になる。前記期間の間は、移動端末機は、呼出メッセージを聞かない（受信状態にならない）。換言すれば、ＢＳは、活動休止中の移動端末機が呼出メッセージを聞くことになる頻度を指定する。例えば、“Ｎ”個のスーパーフレーム毎に移動端末機が呼出メッセージを聞く受信状態になることにすることができる。ここで、Ｎはゼロでない整数である。移動端末機が受信状態になった時に呼出メッセージがない場合と、移動端末機がＢＳへ送信するパケットを有していない場合には、その後の移動端末機は、前記期間を再び開始すると共に、活動を休止し続ける。
【００１３】
本発明の他の実施形態によれば、ＢＳは、移動端末機に呼出メッセージを送信することができ、その後、移動端末機が活動を再開し、活動休止状態から活動復帰状態に変わり、そして、前記呼出メッセージに対する受信応答をした後に、ＢＳは、活動休止指示と、呼出メッセージの受信状態となるに際して新たに指定する期間若しくは新たに指定する頻度とを含むパケットを送信することができる。換言すれば、移動端末機の動作を変える指示をＢＳが送信するまで、移動端末機が指定された形態で動作し続けるように、システムを構成することができる。
【００１４】
本発明の他の実施形態によれば、移動端末機は、活動を再開した時に、ＢＳに対して活動休止要求を送信することができ、その後にＢＳは、移動端末機が基地局からの呼出メッセージを聞くべき時間間隔若しくは頻度を含む特定の指示によって応答することになる。本発明の他の実施形態によれば、移動端末機は、活動を休止して省電力化モード（すなわち、活動休止状態）となっている間に、自身にＢＳへ送信するパケットがあると判断した場合には、活動休止状態から活動復帰状態に変わるという移動端末機自身の判断によって活動を再開することができると共に、ＢＳに対して容量要求の信号を送信して移動端末機からＢＳへのパケットの転送を始めることができる。
【００１５】
本発明の他の実施形態によれば、頻繁に接続性テストを要求するシステムにおいて、ＢＳ内にエージェントを具備することとし、移動端末機に代わって接続性テストの問合せに応えるようにすることができる。移動端末機は、活動休止状態を維持したままで、ＢＳと定期的に通信を行い、前記エージェントがテストの問合せに応答するのに利用する情報をアップデートすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の他の目的及び有効性は、以下の好ましい実施形態についての詳細な説明を、添付図面を同時に参照しつつ読むことにより、当業者にとって明らかになる。添付図面においては、同様の構成要素を同じ参照符号で表してある。
【００１７】
本発明の一実施形態によれば、ＢＳがＭＡＣフレーム毎よりも少ない頻度で呼出メッセージを送り、例えば、“Ｘ”個のスーパーフレーム毎に呼出メッセージを送ることとし（ここで“Ｘ”はゼロでない整数である。）、この場合において、その呼出メッセージが、移動端末機へ送るべきパケットがＢＳにあることを当該移動端末機へ通報することに利用できるものとなっている。これにより、移動端末機は、自身が受信若しくは送信すべきデータがない限り、通信の接続を確立したままでありながらも、定められた手順に応じた長時間に渡る期間の間、省電力化のための節電モードないし活動休止の状態に移行していられることになる。活動を休止している移動端末機は、指定された時間が経過した時に、ＢＳからの呼出メッセージを聞く受信状態になる。呼出メッセージがあれば、その後移動端末機は、活動を再開して復帰状態に変わり、呼出メッセージの受信応答を返信し、さらにＢＳからのデータ受信を開始する。ＢＳは、呼出メッセージの受信応答信号を移動端末機から受信した時に、その移動端末機が復帰して活動休止の状態から活動中の復帰状態に変わったものとみなす。したがって、ＢＳは、移動端末機が活動休止状態になっているときに、その移動端末機に代わってデータのパケットをバッファリングすると共に、その後で呼出メッセージを移動端末機が受信して聞く時間の間に送ることにより、呼出メッセージが移動端末機を活動休止状態から復帰させ、かつ、移動端末機に前記データのパケットを受信させるようにすることができる。ＢＳが移動端末機へ転送するためのデータのパケットを受信ないし生成している時に、移動端末機が既に活動を再開している状態にあれば、ＢＳは、その受信ないし生成の後に、呼出メッセージの送信と呼出メッセージの受信応答信号の受信とをすることなく、直ちにデータのパケットを送ることができる。
【００１８】
移動端末機は、活動を再開している状態にあるときは、自身の判断によって活動休止要求（hibernation request（活動休止状態になることを要求する通知））をＢＳへ送ることができ、あるいは、ＢＳからの活動休止提案（hibernation proposal（活動休止状態になることを提案する通知））に応答して、活動休止要求をＢＳへ送ることができる。ＢＳは、活動休止要求に応答して、活動休止状態になり始めること、すなわち、活動中の復帰状態から活動休止状態へと変わることを移動端末機に明確に指示する応答を、送信することができる。その応答には、移動端末機のための要求を満たす活動休止パラメータ（hibernation parameters（活動休止状態用のパラメータ））を含めることができる。それらの活動休止パラメータとしては、例えば、活動休止状態の移動端末機が呼出メッセージの受信状態にならねばならない時を終了時とする期間を含めることができ、その期間の終了時に移動端末機がどのように動作を移行すべきかについての指示も加えて含めることができる。例えば、ＢＳは、移動端末機に対し、その移動端末機が呼出メッセージの受信状態になった時に呼出メッセージがなければ活動休止状態を継続して前記期間を再開するように指示することができる。この一連の動作は、移動端末機が自身にＢＳへ送るべきデータのパケットがあると判断するまで、あるいは、移動端末機がＢＳからの呼出メッセージを受信するまで、繰り返すことができる。ＢＳは、移動端末機に対し、当該移動端末機が受信状態である時に呼出メッセージを送信すると共に、それに続いて新たな指示を含む当該移動端末機へのデータのパケットを送信することにより、改めて活動休止の指示を送ることができる。ここにいう新たな指示には、例えば、当該移動端末機が活動休止状態の期間で採用すべき、異なる期間又は異なる受信状態頻度を含めることができる。さらに他の例として、移動端末機が活動休止状態のモードである間にＢＳへ送信すべきデータのパケットがあると判断した場合は、その判断の後、移動端末機は、直ちに活動を再開して容量要求（capacity request）の信号をＢＳへ送信して前記データのパケットをＢＳへ転送するプロセスを開始することもでき、そのようにする前に活動休止の期間が終了するまで待機することもできる。ＢＳは、移動端末機から容量要求の信号を受信した時に、その移動端末機が活動を復帰したものとみなすことになる。
【００１９】
一般的に言えば、端末機が“活動休止”の状態になっているとＢＳがみなしている限り、端末機は、例えば、呼出メッセージを聞く受信状態になることや、ＢＳへのＩＬＭＩミラーの更新（interim local management interface (ILMI) Mirror update）のような報告メッセージの送信等、ＢＳとの如何なる相互動作をも先立って行うことのない様々な処理を実行することができる。ＩＬＭＩのシステムにおいては、度々の接続性メッセージに対して移動端末機が応答しなければならない。後にさらに詳細に述べる本発明の一実施形態によれば、ＢＳ内にＩＬＭＩエージェントを備え、移動端末機に代わって接続性メッセージに応答するようにすることができると共に、移動端末機からのＩＬＭＡミラーの更新メッセージを通じて、移動端末機に関する更新されたステータス情報を定期的に受信するようにすることができる。
【００２０】
一般に当然のことだが、移動端末機は、受信状態になるにはその無線受信機の電源を入れなければならず、かつ、報告メッセージを送信するにはその無線送信機の電源を入れなければならない。しかし、端末機が活動休止状態になっているとＢＳがみなしている限り、端末機は、その節電モード、すなわち、活動休止状態のうちの静止レベル（quiescent level）に直ちに戻ることができる。通常、ＢＳとの通信で省略し得るものは、すべて移動端末機の電力消費を減少させることになる。また、移動端末機がある状態から他の状態へと変わる場合、その変わる先の新たな状態は、移動端末機が新たな状態になったことを基地局が認識するまで機能せず、あるいは、有効とはならない。これは、移動端末機の状態が、その移動端末機と基地局とがどのように相互動作するかを決定するので、その移動端末機と基地局は、移動端末機が新たな状態になったことに基地局が気付くまで、移動端末機の新たな状態に係る相互動作ルールに従って相互動作をすることができないからである。移動端末機が新たな状態になったことは、移動端末機からの特定種類の信号によって基地局に気付かせることができる。例えば、移動端末機からの呼出受信応答信号若しくは容量要求信号は、移動端末機が活動を再開している状態であることを基地局に気付かせることができる。基地局はまた、移動端末機から活動休止要求を受信し、かつ、その活動休止要求に対する応答を送信した後は、その移動端末機が活動休止状態のモードになっていると推定することができる。
【００２１】
特に、図３は、本発明の一実施形態のために、特定の移動端末機に対するＢＳの一連の動作を表した図である。図３に示すように、ＢＳは、ステップ３００で動作し始めてステップ３０２へ進み、ステップ３０２で移動端末機が活動休止中かどうかを判断する。移動端末機が活動休止中でなければ、ＢＳは、ステップ３０４へ進み、ステップ３０４で移動端末機に対して活動休止の提案をするかどうか判断する。ＢＳは、移動端末機に活動休止提案を送ると決定した場合にはステップ３０６へ進み、ステップ３０６で移動端末機へ活動休止提案を送信する。その活動休止提案の送信後に、ＢＳはステップ３０８へ進む。ＢＳは、ステップ３０４において移動端末機に活動休止提案を送らないと決定した場合には、その決定後にステップ３０８へ進む。ステップ３０８では、ＢＳは、移動端末機から活動休止要求を受信したかどうか判断する。活動休止要求を受信した場合には、ＢＳは、ステップ３０８からステップ３１０へ進み、ステップ３１０でその活動休止要求に対する応答を決定する。
【００２２】
ステップ３１０において決定される応答は、例えば、移動端末機がどのくらいの頻度で呼出メッセージをチェックすべきかを示す期間を含み得るものである。その期間は、Ｎ番目のスーパーフレーム毎に移動端末機が呼出メッセージをチェックするように選定することができる。ここで、Ｎはゼロでない整数である。ＢＳは、例えば、確立されている接続におけるトラヒックのコントラクト（contract（単位伝送量））、経験的な通信路負荷（traffic load）、ＢＳが交信して通信を担う活動休止中の移動端末機の総数、及びＢＳ内の利用可能なバッファリング容量に基づき、活動休止要求に対する応答を決定することができる。また、前記期間は、品質条件（ＱＯＳ(quality of service)）に基づいて選定することができ、第１の移動端末機が第１のＱＯＳを有する接続を確立しており、その第１のＱＯＳが第２の移動端末機の第２のＱＯＳと異なる場合には、ＱＯＳの相違に基づいて第１の移動端末機用の期間を第２の移動端末機用の期間とは異ならせることができるようにする。移動端末機が多数の接続を確立しており、それぞれの接続が異なるＱＯＳを有する場合、前記時間の間は、最も厳しいＱＯＳに従って選ぶことができる。また、即応性と省電力との間にはトレードオフが存在する。例えば、移動端末機が稀にしか呼出メッセージを聞く受信状態にならないことにすれば、より大幅な省電力化がなされる。しかしながら交信と交信の間の時間も長くなるので、ダウンリンクのパケットについての転送遅延の増大、及び／又は、必要なＢＳのバッファリング容量の増加という結果を招く。そこで、ＢＳは、一方では省電力化、他方では許容し得る転送遅延及び／又は最小限必要なバッファリング容量、という双方の間の適切なトレードオフに基づき、活動休止パラメータを選ぶこともできる。活動休止パラメータは、前記期間を開始すべき時と前記期間の長さとを移動端末機に知らせる情報を含み得る。例えば、活動休止パラメータには、“初期フレーム”の番号及び呼出メッセージの連続する２回のチェック間の“距離”（すなわち、終了時に移動端末機が呼出メッセージを聞く受信状態になるべき期間ないし時間間隔）についての情報を含めることができる。前記初期フレームは最初のスーパーフレームのシーケンス番号を示し、そのスーパーフレームにおいて移動端末機が呼出メッセージをチェックすることになるようにする。前記距離は、移動端末機が活動を復帰して呼出メッセージをチェックすることになる頻度を示す。前記距離は、例えばスーパーフレームの個数を表す整数のように、フレームの数の形式で表すことができる。あるいは、前記距離は、例えばミリ秒数のように、直接時間を表す量として表すことができる。前記初期フレームの代わりに、時間値を利用することもできる。例えば、初期の待機期間を与え、その初期の待機期間を指定した時間に開始させることができる。ここにいう指定した時間としては、例えば、移動端末機が活動休止パラメータを受信した時とすることができる。初期の待機期間の終了時において、呼出の受信状態の期間（すなわち、移動端末機が呼出メッセージをチェックすべき頻度を示す指定された期間）を開始させることができる。他の例としては、前記時間値を移動端末機と基地局の双方に既知の時間という簡易な時間にし、その時間において呼出の受信状態の期間が始まるものとすることができる。活動休止パラメータが上述したものには限られないが上述したものを含む種々の形態で表せることは、当業者には明らかに理解されることである。さらに他の例としては、ＢＳは、活動休止パラメータを通じて、予め定義された呼出グループを指定し、その呼出グループに移動端末機が属するようにすることができる。
【００２３】
ＢＳは、ステップ３１０からステップ３１２へ進み、ステップ３１２で移動端末機への応答を送信する。ステップ３１２からは、ＢＳはステップ３１４へ進む。ＢＳは、ステップ３０２において、移動端末機が実際に活動休止中であると判断する場合には、その判断後にステップ３１４へ進む。ＢＳは、ステップ３０８で移動端末機から活動休止要求を受信していなかった場合には、ステップ３０８からステップ３１４へ進む。
【００２４】
ステップ３１４では、ＢＳは、移動端末機から容量要求を受信したかどうか判断する。ＢＳが移動端末機から容量要求を受信しなかった場合、ＢＳは、ステップ３２２へ進み、ステップ３２２において、自身が移動端末機への配信を指定されたパケットを保持しているかどうかを判断する。そのパケットとしては、例えば、ＢＳが接続されているネットワークからＢＳによって受信されたパケット、あるいは、移動端末機宛にＢＳによって生成されたパケットがあり得る。ＢＳは、移動端末機宛のパケットを保持していない場合には、ステップ３２２からステップ３００へ戻り、ステップ３００において再び一連の動作を開始する。前記ネットワークから移動端末機に宛てられたパケットをＢＳが受信していた場合には、ＢＳは、ステップ３２２からステップ３２４へ進み、ステップ３２４で移動端末機が活動休止中かどうかを判断する。移動端末機が活動休止中でない場合には、その判断後にＢＳはステップ３３６へ進み、ＢＳは、ステップ３３６で移動端末機へパケットを送信し、その後、ステップ３３６からステップ３００へ進んで一連の動作を改めて開始する。移動端末機が活動休止中である場合には、ＢＳは、ステップ３２４からステップ３２６へ進み、ステップ３２６でパケットをバッファに格納する。ＢＳは、ステップ３２６からはステップ３２８へ進み、ステップ３２８において、移動端末機が呼出メッセージを聞く受信状態になる時間となったかどうか、すなわち、その移動端末機の指定された期間が終了したかどうかを判断する。その期間が終了していない場合には、ＢＳは、その期間が終了するまでステップ３２８に留まる。その期間が終了した時に、ＢＳは、ステップ３２８からステップ３３０へ移行し、ステップ３３０で移動端末機への呼出メッセージを送信する。ＢＳは、ステップ３３０からはステップ３３２へ移行し、ステップ３３２で移動端末機からの呼出受信応答信号を受信し、それから続いてステップ３３４へ進み、ステップ３３４において、移動端末機へステップ３２６でバッファリングしたパケットを転送する。ステップ３３４からは、ＢＳはステップ３００へ進んで一連の動作を改めて開始する。
【００２５】
ステップ３３４で移動端末機に転送されるパケットが活動休止提案である場合において、別の指示がされるまで同じ活動休止パラメータを利用し続ける依然として有効な指示によって移動端末機が動作しているが、ＢＳが活動休止パラメータの変更を望むことになったときの例では、そのときのＢＳは、ステップ３３４からステップ３０２へ進み、ステップ３０２からステップ３０４へ進み（今の場合におけるＢＳは、活動休止を提案したばかりなので、このときのステップ３０４では再度活動休止を提案することはしない。）、そして、ステップ３０４からステップ３０８へ進み、ステップ３０８において、移動端末機へ上記ステップ３３４で送った活動休止提案に対する応答によって移動端末機から活動休止要求を受信することになる。その後にＢＳは、ステップ３１０及びステップ３１２において、新たな活動休止パラメータを与えることができる。
【００２６】
ステップ３１４の時点でＢＳが移動端末機から容量要求を受信したと判断した場合には、その後のＢＳは、ステップ３１４からステップ３１６へ移行し、ステップ３１６において、移動端末機に上り線スロット（uplink slot）を割り当てる。ＢＳは、ステップ３１６からはステップ３１８へ進み、移動端末機へ前記上り線スロットの端末機割当を送信する。ＢＳは、ステップ３１８からはステップ３２０へ進み、ステップ３２０で移動端末機からのパケットを受信する。そのパケットを受信した後に、ＢＳは、ステップ３２１へ進み、受信したパケットの具体的な用途及び送信先のアドレスに応じて、その受信したパケットを行き先に向けてネットワークへ送出し、あるいは、その受信したパケットを目的の使用に供することにより、受信したパケットについての処理を実行する。ＢＳは、ステップ３２１からはステップ３００へ進み、ステップ３００で一連の動作を改めて開始する。
【００２７】
図４は、移動端末機の一連の動作を表した図であり、この移動端末機の一連の動作は、図３に示した一連の動作と対をなすものとなっている。移動端末機は、ステップ４００で動作を開始してステップ４０２へ進み、ステップ４０２で活動を再開する。ステップ４０２からは、移動端末機は、ステップ４０３へ進み、ステップ４０３でＢＳへ送信すべきデータのパケットがあるかどうか判断する。移動端末機は、ＢＳへ送信するデータのパケットを有していなければ、ステップ４０３からステップ４０４へ進む。ステップ４０４では、移動端末機は、ＢＳから活動休止提案を受信したかどうかを判断する。移動端末機は、ＢＳから活動休止要求を受信していた場合にはステップ４０８へ進む。移動端末機は、ＢＳから活動休止提案を受信していなかった場合には、ステップ４０６へ進み、ステップ４０６で活動休止の要求をする時間になっているかどうかを判断する。活動休止の要求をする時間になっていない場合には、移動端末機は、ステップ４０６からステップ４０２へ進み、一連の動作を再び開始する。活動休止の要求をする時間になっている場合には、移動端末機は、ステップ４０８へ進む。
【００２８】
ステップ４０８では、移動端末機がＢＳに対して活動休止要求を送信する。移動端末機は、ステップ４０８からはステップ４１０へ進み、ステップ４１０でＢＳからの応答を受信する。移動端末機は、ステップ４１０からはステップ４１２へ進み、ステップ４１２において、ＢＳからステップ４１０で受信した応答に従って活動休止状態になる。活動休止中の移動端末機は、ステップ４１２からはステップ４１４へ進み、ステップ４１４において、指定された期間（その終了時に呼出メッセージを聞く期間）が終了し、かつ、ＢＳからの呼出メッセージを聞く受信状態となるべき時間になったかどうかを判断する。呼出メッセージを聞く受信状態となるべき時間になった場合には、移動端末機は、ステップ４１４からステップ４２６へ進み、ステップ４２６で呼出メッセージの受信状態になる。移動端末機は、ステップ４２６からはステップ４２８へ進み、ステップ４２８で呼出メッセージがあるかどうかを判断する。呼出メッセージがない場合には、その後移動端末機は、ステップ４２８からステップ４１２へ進み、ステップ４１２で指定された期間を再び開始して活動休止状態を続行する。
【００２９】
ステップ４２８において、呼出メッセージがあると移動端末機が判断した場合には、移動端末機は、ステップ４２８からステップ４３０へ進み、ステップ４３０で呼出メッセージを受信する。ステップ４３０で呼出メッセージを受信した後に、移動端末機は、ステップ４３２へ移行し、ステップ４３２において、活動休止状態から復帰すると共に、例えばＢＳへ返答メッセージを送信することにより、前記呼出メッセージに対する受信応答をする。ＢＳは、移動端末機から呼出メッセージの受信応答信号を受信した時に、移動端末機が活動を復帰したものとみなす。移動端末機は、ステップ４３２からはステップ４３４へ進み、ステップ４３４でＢＳからのパケットを受信する。移動端末機は、ステップ４３４からはステップ４０２へ進み、ステップ４０２で動作過程が改めて開始される。
【００３０】
ステップ４１４において、未だＢＳからの呼出メッセージをチェックする時間にはなっていないと移動端末機が判断した場合には、移動端末機は、ステップ４１４からステップ４１６へ進み、ステップ４１６において、移動端末機自身がＢＳへ送信すべきパケットを有しているかどうかを判断する。移動端末機は、送信すべきパケットを有していない場合には、活動休止状態を続行すると共に、ステップ４１４へ戻って呼出メッセージの受信状態となるべき時間になったかどうかを再びチェックする。移動端末機は、ＢＳへ送信すべきパケットを有している場合には、ステップ４１６からステップ４１８へ進み、ステップ４１８で活動休止状態から復帰する。移動端末機は、ステップ４１８からはステップ４２０へ進む。移動端末機は、ステップ４０３でＢＳへ送信すべきデータのパケットがあると判断した場合には、その判断後にステップ４２０へ進む。ステップ４２０においては、移動端末機は、ＢＳに対して容量要求を送信する。ＢＳは、移動端末機から容量要求の信号を受信した時に、移動端末機が活動を再開しているものとみなす。ステップ４２０からは、移動端末機は、ステップ４２２へ進み、ステップ４２２でＢＳからのアップリンク・スロットを受信する。移動端末機は、ステップ４２２からはステップ４２４へ進み、ステップ４２４で前記パケットをＢＳへ転送する。ステップ４２４からは、移動端末機は、ステップ４０２へ進んで改めて一連の動作を開始する。また、他の形態としては、点線で示すように、ＢＳから（例えばステップ４１０で）受信した活動休止指示の最新設定（the most recent set of hibernation instructions）により、移動端末機は、ステップ４２４から直接ステップ４１２へ戻り、活動休止指示の最新の設定を利用する活動休止状態に再び移行することができる。
【００３１】
ステップ４３４でＢＳから受信したパケットが活動休止提案であった場合には、移動端末機は、ステップ４３４からステップ４０２へ進み、ステップ４０２からステップ４０４へ進み、そして、ステップ４０４から（前記ステップ４３４で移動端末機が活動休止提案を受信しているので）ステップ４０８へ進むことになる。このときのステップ４０８においては、移動端末機は、ステップ４３４で受信した活動休止提案に応答して活動休止要求を送信する。ステップ４０８からは、移動端末機は、ステップ４１０へ進み、ステップ４１０で活動休止パラメータを受信する。したがって、別の指示がされるまで同じ活動休止パラメータを利用し続ける依然として有効な指示によって移動端末機が動作しているときの例では、移動端末機は、例えば、この手順を利用して、新たな活動休止指示と新たな活動休止パラメータをＢＳから受信することができる。
【００３２】
図５〜図７は、図３〜図４に示すと共に上に説明した機能をさらに図解したものである。具体的には、図５は、移動端末機が活動休止を決定した場合と、その後に続いてＢＳが移動端末機へ転送すべきパケットを得た場合の、移動端末機とＢＳとの間の相互動作を示している。図６は、移動端末機が活動休止を決定した場合と、その後に続いて動作休止状態の期間中に移動端末機が活動を復帰してＢＳにパケットを転送することを決定した場合の、移動端末機とＢＳとの間の相互動作を示している。図７は、移動端末機を復帰している状態から活動を休止している状態に変更するプロセスをＢＳが指示する場合と、それに続いてＢＳが移動端末機へ転送すべきパケットを得た場合の、移動端末機とＢＳとの間の相互動作を示している。
【００３３】
本発明の他の実施形態としては、移動端末機をＡＴＭ端末機とすることができる。この場合のＡＴＭ端末機は、ＩＬＭＩ（interim local management interface）のメッセージを伝送するためのＡＴＭネットワークに対するＡＴＭ接続（例えば、仮想チャネル識別子（ＶＣＩ(virtual channel identifier)）＝１６であるＡＴＭ接続）を確立しているＡＴＭ端末機である。ＩＬＭＩ規格４．０（af-ilmi-0065.000。この規格は、この引用によってここに取り込まれる。）によれば、ＩＬＭＩの接続性メッセージは（デフォルト値としては）５秒毎に送信されることになっており、かつ、メッセージの応答時間は９５％のメッセージについて１秒より短い時間とされている。これらの要求を満たすためには、端末機は、頻繁に活動休止状態のモードから復帰して呼出メッセージに応答しなければならない。
【００３４】
ＩＬＭＩ接続を確立している動作休止中の移動端末機が活動を復帰してＢＳと通信をする必要のない期間を長くするために、本発明のこの実施形態においては、ＢＳ内にＩＬＭＩエージェントを備えることができる。これは、例えば、図１２に示されており、図１２においては、ＩＬＭＩエージェント１２０２が基地局（ＢＳ）１２００の内部に設けられている。このＩＬＭＩエージェントは、移動端末機の管理情報ベース（ＭＩＢ(managed information base)）のミラー・イメージ（mirror image）を保持することができ、かつ、ネットワークにより移動端末機に対して送られるＩＬＭＩメッセージに端末機に代わって応答することができる。ネットワークに関しては、ＩＬＭＩ規格４．０で規定された応答時間をＩＬＭＩエージェントが満たす。ＩＬＭＩエージェントは、そのミラー・イメージを５秒毎より少ない頻度でアップデートすることができ、かつ、応答時間を１秒より長くできる。このことは、連続するＩＬＭＩの接続性メッセージ間の時間よりも長い時間の期間に渡って移動端末機が活動休止状態のままでいることを可能にする。
【００３５】
図１１は、移動端末機、ＩＬＭＩエージェント、ＢＳ及びネットワークの間の様々な相互動作を示している。具体的には、図１１は、移動端末機が活動休止状態である間にＩＬＭＩエージェントがどのようにしてネットワークとＩＬＭＩメッセージを交換するかを示すと共に、ＩＬＭＩエージェントがどのようにして移動端末機からＭＩＢについてのアップデートの情報を取得することができるかを示している。対応するＢＳの機能は、図８のフローチャートに示してある。
【００３６】
図８に示したフローチャートのシーケンスは、例えば、図３のフローチャートのシーケンス中のステップ３００とステップ３０２との間へ挿入し、図８におけるステップ８００とステップ８２２がそれぞれ図３におけるステップ３００とステップ３０２に対応するようにすることができる。ステップ８０２において、ＩＬＭＩエージェントを有するＢＳは、ネットワークからＩＬＭＩメッセージが受信されたかどうかを判断する。受信されていれば、ＢＳは、その判断後にステップ８０４へ進み、ステップ８０４において、ＩＬＭＩエージェントを利用して適切なＩＬＭＩ応答をネットワークに送信する。ＢＳは、ステップ８０４からはステップ８０６へ進む。ステップ８０２でＩＬＭＩメッセージが受信されていないとＢＳが判断した場合には、その判断後にＢＳはステップ８０６へ進む。
【００３７】
ステップ８０６では、ＢＳは、ＩＬＭＩミラー（すなわち、移動端末機用ＭＩＢのＩＬＭＩのミラー・イメージ）をアップデートする時間になったかどうかを判断する。ミラーをアップデートする時間になった場合には、ＢＳは、ステップ８０８へ進み、ステップ８０８で移動端末機が活動休止中かどうかを判断する。移動端末機が活動休止中である場合には、ＢＳは、ステップ８０８からステップ８１０へ進み、ステップ８１０において、移動端末機が活動を復帰する時間になったかどうかを判断する。移動端末機が活動を復帰する時間になっていなければ、ＢＳは、移動端末機が活動を復帰する時間になるまでステップ８１０へ再来し続ける。ＢＳは、移動端末機が活動を復帰したと判断した時に、ステップ８１０からステップ８１２へ進み、ステップ８１２で移動端末機に呼出のメッセージを送信する。ＢＳは、ステップ８１２からはステップ８１４へ進み、ステップ８１４で移動端末機から呼出のメッセージの受信応答を受信する。ＢＳは、ステップ８１４からはステップ８１６へ進む。ＢＳは、ステップ８０８で移動端末機が活動休止中でないと判断した場合には、ステップ８０８から直接ステップ８１６へ進む。
【００３８】
ステップ８１６では、ＢＳは、移動端末機に対してＩＬＭＩミラーのアップデート要求を送信する。ＢＳは、ステップ８１６からはステップ８１８へ進み、ステップ８１８において、ＢＳのＩＬＭＩミラーの前記アップデート要求に対する移動端末機からの応答を受信する。ＢＳは、ステップ８１８からはステップ８２０へ進み、ステップ８２０において、移動端末機からステップ８１８で受信した情報に基づいてＩＬＭＩミラーをアップデートする。ステップ８２０からは、ＢＳは、ステップ８２２へ進む。ＢＳは、ステップ８０６でＩＬＭＩミラーをアップデートする時間になっていないと判断した場合には、ステップ８０６から直接ステップ８２２へ進む。
【００３９】
一般に、移動端末機が活動休止中のときは、ＩＬＭＩミラーだけを利用してＩＬＭＩの応答を送ることとし、移動端末機が活動休止中でないときには、ＢＳがＩＬＭＩメッセージをネットワークから直接移動端末機へ転送し、それからＢＳがネットワークへ中継することのできるメッセージによって移動端末機が応答をすることとなるようにすることができる。移動端末機からのメッセージは、ＩＬＭＩミラーをアップデートすることにも利用できる。また、他の形態としては、移動端末機が活動を復帰しているときと活動を休止しているときの双方において、常にＩＬＭＩミラーを利用することができ、かつ、図８を参照して上述したようにＩＬＭＩミラーを定期的にアップデートすることができる。
【００４０】
図９は、移動端末機の一連の動作を表した図であり、この移動端末機の一連の動作は、図８に示した一連の動作と対をなすものとなっている。図９に示したフローチャートのシーケンスは、例えば、図４のフローチャートのシーケンス中のステップ４３４とステップ４００との間へ挿入し、図９におけるステップ９００とステップ９０６がそれぞれ図４におけるステップ４３４とステップ４００に対応するようにすることができる。ステップ９０２において、移動端末機は、ＢＳから受信したパケットがＩＬＭＩミラーのアップデート要求であるかどうかを判断する。ＢＳから受信したパケットがＩＬＭＩミラーのアップデート要求であれば、移動端末機は、その判断後にステップ９０４へ進み、ステップ９０４において、ＩＬＭＩミラーについてのアップデート情報を伴うＢＳへの応答を返送する。ステップ９０４からは、移動端末機は、ステップ９０６へ進む。移動端末機は、受信したパケットがＩＬＭＩミラーのアップデート要求でないとステップ９０２で判断した場合には、その判断後にステップ９０２から直接ステップ９０６へ進む。
【００４１】
また、他の形態としては、ＩＬＭＩミラーのアップデートを移動端末機に対してＢＳに求めさせるのに代えて、活動休止中の移動端末機が、ＩＬＭＩエージェントに対し、アップデート情報若しくはアップデート報告を指定された時間間隔で自動的に送信することができる。その時間間隔は、例えば、移動端末機がＢＳから当初受信する活動休止指示の一部とすることができる。具体的には、図１０に示す手順を用いることができる。図１０に示す手順においては、活動休止中の移動端末機がステップ１００２でＩＬＭＩエージェントにアップデート報告を送信すべき時間になったかどうかを判断する。アップデート報告を送信すべき時間になっていれば、移動端末機は、その判断後にステップ１００４へ進み、ステップ１００４でＩＬＭＩエージェントにアップデート報告を送信する。図１０に示すシーケンスは、図９に示すシーケンスと置き換えることができ、また、図８におけるステップ８０６〜ステップ８１８と置き換えることができる。
【００４２】
当業者によれば、ＢＳ内部のＩＬＭＩエージェントを利用して達成される省電力化において、その省電力化の改良が規則的な接続性テストをする他のあらゆる種類の仕組みないし手順に対しても有効であることが理解される。例えば、ネットワークが規則的な音のメッセージ（心臓の鼓動）（ping messages (heart beats)）を利用するものである場合、ＢＳ内の音のエージェント（ping agent）を利用して、音のメッセージ毎に応答をしなければならないという要求から移動端末機を解放することができる。
【００４３】
また、当業者によれば、上述した各フローチャートが、移動端末機と基地局との間での通信が成功した場合を想定しており、発生し得る種々のエラーを処理する例外的なケースは示していないことも理解される。かかる例外的なケースについては、この技術分野において周知の原理法則及び技術手段に基づいて、解決し、かつ、上述した様々な実施形態に取り込むことができる。
【００４４】
要するに、本発明の代表的な実施形態は、移動端末機が長時間に渡って節電モードになることを可能にする、すなわち、移動端末機が接続を確立していながら活動休止の状態になることを可能にする。バースト気味のトラヒック特性又は低い帯域幅を有する（例えば、データのパケット交換の間の時間が長い）接続の場合において、移動端末機は、省電力化をする活動休止状態のモードに移行してバッテリの電力を節約することができる。本発明の代表的な実施形態によれば、ＢＳは、活動を休止している移動端末機がＢＳからの呼出メッセージを聞くことになる時を終了時とする期間を定める。その期間をＢＳが指定するのを許容することは、具体的なアプリケーション若しくは環境において対処することになり得るそれぞれ異なった要求に従って、最小限のデータ損失と最小限の時間遅延による的確な通信を維持しつつ、ＢＳのバッファ容量等の現存する資源をシステムが最も効率よく利用することを可能にする。また、頻繁に接続性のテストを要求するシステムにおいて、ＩＬＭＩエージェントは、移動端末機の電力消費を一層低減することができる。
【００４５】
本発明が、その精神ないし本質的な特徴から逸れることなく、他の具体的な形態によって具現できることは、当業者に理解される。また、ここに述べた特定の実施形態に本発明が限定されないことは、当業者に理解される。したがって、今までに述べた実施の形態は、すべての点において、例示であって制限的なものではないとみなされる。本発明の範囲は、上述の説明よりむしろ特許請求の範囲によって示されており、かつ、その意味、その領域及びその均等物の範囲内に含まれるすべての変更は、本発明の範囲に含まれるものと解釈される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＢＳ及び多数のＭＴを有する通信システムを示す図であり、この図に示す通信システムは、本発明の実施形態を適用することができる。
【図２】 スーパーフレームを含むＤＬＣのフレーム構造を示す図である。
【図３】 本発明の一実施形態に基づくＢＳの機能の流れ図である。
【図４】 本発明の一実施形態に基づく移動端末機の機能の流れ図である。
【図５】 本発明の一実施形態に基づく、ＢＳと移動端末機との間で行われる相互動作のシーケンスの概要を示す図である。
【図６】 本発明の一実施形態に基づく、ＢＳと移動端末機との間で行われる相互動作のシーケンスの概要を示す図である。
【図７】 本発明の一実施形態に基づく、ＢＳと移動端末機との間で行われる相互動作のシーケンスの概要を示す図である。
【図８】 本発明の一実施形態に基づくＢＳの機能の流れ図である。
【図９】 本発明の一実施形態に基づく移動端末機の機能の流れ図である。
【図１０】 本発明の一実施形態に基づく移動端末機の機能の流れ図である。
【図１１】 本発明の一実施形態に基づく、ＢＳと移動端末機との間で行われる相互動作のシーケンスの概要を示す図である。
【図１２】 ＢＳ内に組み込まれたＩＬＭＩエージェントのブロック図である。
【符号の説明】
１００ ＢＳ（基地局）
１０２、１０４、１０６、１０８、１１０、１１２ ＭＴ（移動端末機）
２００ スーパーフレーム／ハイパーフレーム
１２００ ＢＳ（基地局）
１２０２ ＩＬＭＩエージェント
Claims (4)
- 基地局との無線通信の接続を確立している第１の移動端末機における電力消費を低減する方法であって、前記第１の移動端末機に対して接続性テストのメッセージを定期的に送信するネットワークに前記基地局が接続され、かつ、前記第１の移動端末機の管理情報ベースと同内容を示すデータベースを有するエージェントを前記基地局が具備し、
前記第１の移動端末機から前記基地局へ活動休止要求を送信する過程と、
活動休止期間の長さを含む活動休止要求応答を定める過程と、
前記基地局から前記移動端末機へ前記活動休止要求応答を送信する過程と、
前記活動休止要求応答中のパラメータに従い、前記第１の移動端末機を、活動復帰状態から活動休止状態に変更する過程と、
前記活動休止状態への変更時に前記活動休止期間を開始する過程と、
前記活動休止期間の期限が切れると前記基地局からの呼出メッセージを前記移動端末機で聴取する過程と、
呼出メッセージが受信されたか否か、前記移動端末機で判断する過程と、
呼出メッセージが受信されたと判断した上で、
前記移動端末機を活動復帰状態に復帰させる過程と、
前記移動端末機から前記基地局へ呼出受信応答信号を送信する過程と、
呼出メッセージが受信されなかったと判断した上で、
前記活動休止期間を再開する過程と、
前記移動端末機の活動休止状態を継続する過程と、
前記第 1 の移動端末機に向けた前記ネットワークから接続性テストのメッセージを前記基地局で受信する過程と、
前記基地局の前記エージェントを利用して前記接続性テストのメッセージに返答する過程と、
を有する方法。 - 請求項１記載の方法において、前記第１の移動端末機に関するアップデートされた情報を、前記基地局によって要求する過程と、
前記第１の移動端末機からアップデートされた情報を受信する過程と、
受信された前記アップデートされた情報を用いて前記エージェントのデータベースをアップデートする過程とをさらに有し、
アップデートする過程が、前記接続性テストのメッセージを受信する過程よりも少ない頻度で実行されることを特徴とする方法。 - 基地局との無線通信の接続を確立している第１の移動端末機における電力消費を低減する方法であって、前記第１の移動端末機に対して接続性テストのメッセージを定期的に送信するネットワークに前記基地局が接続され、かつ、前記第１の移動端末機の管理情報ベースと同内容を示すデータベースを有するエージェントを前記基地局が具備し、
前記第１の移動端末機から前記基地局へ活動休止要求を送信する過程と、
活動休止期間の長さを含む活動休止要求応答を定める過程と、
前記基地局から前記移動端末機へ前記活動休止要求応答を送信する過程と、
前記活動休止要求応答中のパラメータに従い、前記第１の移動端末機を、活動復帰状態から活動休止状態に変更する過程と、
前記活動休止状態への変更時に前記活動休止期間を開始する過程と、
前記活動休止期間の期限が切れると前記基地局からの呼出メッセージを前記移動端末機で聴取する過程と、
呼出メッセージが受信されたか否か、前記移動端末機で判断する過程と、
呼出メッセージが受信されたと判断した上で、
前記移動端末機を活動復帰状態に復帰させる過程と、
前記移動端末機から前記基地局へ呼出受信応答信号を送信する過程と、
呼出メッセージが受信されなかったと判断した上で、
前記活動休止期間を再開する過程と、
前記移動端末機の活動休止状態を継続する過程と、
前記第 1 の移動端末機に向けた前記ネットワークからの接続性テストのメッセージを、前記基地局により受信する過程と、
前記基地局のエージェントを利用して前記接続性テストのメッセージに返答する過程と、
前記第１の移動端末機に関するアップデートされた情報を前記エージェントに送信する時間になったかどうかを判断する過程と、
前記第１の移動端末機に関するアップデートされた情報を前記エージェントに送信する時間になった時に、前記移動端末機から前記エージェントへ前記アップデートされた情報を自動的に送信する過程と、
受信された前記アップデートされた情報を用いて前記エージェントのデータベースをアップデートする過程と、
を有する方法。 - 前記自動的に送信する過程を、前記接続性テストのメッセージを受信する過程よりも少ない頻度で実行する請求項３記載の方法。
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