JP3955568B2 - 通信装置のバッテリ寿命を延ばすための方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は一般的に無線通信の分野に関し、より詳細には、無線通信システムの通信装置のバッテリ寿命を延長することに関する。

バッテリを動力源とした装置多くの通信装置は、受信機などの構成部品の消費電力を低下させることにより、電力を節約し得る休眠モード（Ｓｌｅｅｐｉｎｇ ｍｏｄｅ）を有する。その結果、通信装置は、任意のメッセージ（ページ）が通信装置に送信されようとしているか否か判定するために、周期的に“起動する”。通信装置は受信する必要があるメッセージが無い場合、バッテリ寿命を延ばすために、消費電力を下げる。次世代の符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）、より一般的にはＣＤＭＡ２０００又は広帯域ＣＤＭＡシステムは、このような省電力技術を組入れている。ＣＤＭＡ２０００システム内の各通信装置は、通常、ページングチャンネル（ＰＣＨ）の４つの２０ミリセカンド（ｍｓ）の同期フレームのどの集合に割当てられているか判定する能力を有する。このフレームの集合は、“ページングスロット（ｐａｇｉｎｇ ｓｌｏｔ）”と呼ばれ、特定の装置にメッセージを送信するために、インフラストラクチャによって使用される。従って、いわゆる“スロットモード”状態にある通信装置は、割当てられたページングスロットに関連した送信を監視するために、休眠モードを終了する。通信装置が、メッセージを有していないこと、又は受信すべきメッセージを有さないことをより迅速に判定し得るほど、通信装置は、より迅速に休眠モードに戻ることができ、電力を節約し、バッテリ寿命をさらに延長することができる。

最近の通信装置の市場は、非常に競争が激しい。消費者は、充電の頻度が比較的に少ない、即ち、より長いバッテリ寿命で、長時間の通話時間を提供する装置装置を求めている。従って、通信装置がこの判定をより迅速に実行することを可能にすることにより、バッテリ寿命を延長する通信装置、通信インフラストラクチャ、及び、その方法が必要とされている。

バッテリ寿命を延長する通信装置、通信インフラストラクチャ、及びその方法に対する必要性に関して、本発明は、そのページングスロット内においてメッセージのどの集合が送信されるか示すために、そのページングスロットの初期に送信される特定のページメッセージを提供する。このメッセージは、ページングスロットの初期において、通信装置が、通信装置に向けられるメッセージに対するページングスロットの監視を継続する必要があるか否かを判定することを可能にする。さらに、このメッセージは、ページングスロットの監視を継続する通信装置が、何時、通信装置が監視を中止し得るかを判定することを可能にする。従って、通信装置は従来技術を使用した場合よりも、より迅速に省電力の休眠モードに戻り得る。

本発明は、図１〜図４を参照することによって、より十分に理解され得る。図１は、本発明の好適な実施形態による通信システム１００を示すブロックダイヤグラムである。好適には、通信システム１００は、本発明で実施するために下記のように変更される、米国電子通信工業会／米国電子産業工業会暫定標準２０００（ＴＩＡ／ＥＩＡ ＩＳ−２０００又はＣＤＭＡ ２０００）に準拠したスステムである。

システム１００は、固定通信網設備及び携帯通信装置を備える。固定通信網設備、すなわち通信インフラストラクチャは、好適には、他の基地局、コントローラ、および交換機
とネットワーク接続されている基地局１０８，１０９およびコントローラ１１０、システム１００の固定通信網設備の全ての部分、および従来技術として周知の全てとを備える。単純化のため、固定電話網設備の基地局１０８，１０９、コントローラ１１０のみが、図１に示されている。更に単純化のため、無数であり得る携帯通信装置のうちの３つのみが図１に示されている。各通信装置１０２〜１０４は、好適には、ＣＤＭＡ無線インターフェースを経由して基地局１０８，１０９から通信を受信するＣＤＭＡ能力を有する無線電話を含む。通信資源１２０及び１２１は、基地局１０８，１０９ごとのページングチャネル（ＰＣＨ）又は前方共通制御チャネル（ＦＣＣＨ）を含む。

各通信装置１０２〜１０４は、共通の要素のセット、すなわち、送信機、受信機、およびプロセッサを備える。より詳細には、プロセッサ１０７は、一つ以上の処理装置（マイクロプロセッサ、電子信号プロセッサ等、）及び記憶装置を備え、かつ送信機１０６及び受信機１０５に接続される。これらの各要素は、周知である。好適な実施形態において、プロセッサ１０７のメモリ装置に格納されたソフトウェアのアルゴリズムの制御の下、示された他の要素と協働することにより、プロセッサ１０７は、図４に関して記載される方法を含む、通信装置１０３の作動のために要求されるこれらのタスクを実行する。

基地局１０８，１０９、及びコントローラ１１０は、送信機、受信機、プロセッサなどの従来技術において周知の要素も含む。好適な実施形態により、基地局１０８，１０９、及びコントローラ１１０の記憶装置内に格納されたソフトウェアアルゴリズムの下、通信インフラストラクチャは、図３に関して記載される方法を含む、作動のために要求されるこれらのタスクを実行する。図１において別々のボックスに記載されているが、コントローラの物理的な実施は、当業者に周知なように、様々な形態で行われる。例えば、コントローラ１１０により実行される論理制御関数は、複数の物理的なプラットフォームのプロセッサの間に物理的に割当てられ得、基地局内のプロセッサの間に物理的に割当てられ得、単一の物理的なプラットフォームのプロセッサにより物理的に実行され得る。

本発明による、好適な通信システム１００は、ほぼ以下のように作動する。コントローラ１１０は、基地局１０８，１０９によって送信されるページングスロット中、どの集合のメッセージが送信されるかを判定する。好適には、“集合”とは、どのメッセージタイプが送信されるか、及び、どのページングハッシュのカテゴリがそのメッセージによって指定される通信装置に対応するかの双方に関連する。ページングハッシュのカテゴリは、通信装置ＩＤに基づいており、各ＩＤはハッシュのカテゴリに対応している。様々メッセージのタイプとしては、ブロードキャストメッセージ、システムのオーバヘッドメッセージ、スロット化されていない個別に指定された／マルチキャストのメッセージ、スロット化された個別に指定された／マルチキャストのメッセージ、及びページがある。従って、コントローラは、どのメッセージがページングスロットにより送信されようとするのかを考慮し、様々なメッセージタイプのどれが表示されるかを判定し、且つ、どのページング（又は指定する）ハッシュのカテゴリがメッセージによって指定される装置装置を有するか判定する。

次に、基地局１０８，１０９は、ＰＣＨ（又はＦＣＣＨ）１２０及びＰＣＨ（又はＦＣＣＨ）１２１のページングスロット内において、どの集合のメッセージがページングスロット中に送信されるかを示す指標を送信する。好適には、この指標は、ページングスロット内の他のメッセージより前に、送信される特定のページングメッセージの形態を取る。次に、基地局１０８，１０９は、ページングスロット内に、示された集合の特定のメッセージを送信する。

説明のために、通信装置１０３は、基地局１０９によって送信されるＰＣＨ（又はＦＣＣＨ）のページングスロットに割当てられると言う。従って、装置１０３のプロセッサ１
０７は、受信機が、電力を節約する休眠モードを終了することにより、ページングスロットの監視を開始するように命令する。次に、受信機１０５は、どの集合メッセージがページングスロット中に送信されるかを示す指標を受信する。すぐに、プロセッサ１０７は、示されたメッセージの集合のうちいずれかが通信装置により受信される必要があるか否かを判定し得る。受信する必要が無い場合、次にプロセッサ１０７は、受信機が速やかに休眠モードに入るように命令し、ページングスロットの監視を継続するために必要とされる電力を消費する必要なく、電力を節約するように命令し得る。

示されたメッセージの集合のうちいずれかが受信される必要があるか否かを判定するため、プロセッサ１０７は、好適には、特定のページングメッセージ内に示されるメッセージタイプのうちのいずれかが受信される必要があるか否か、および、特定のページングメッセージが装置１０３のページングハッシュのカテゴリ内の一つ以上の装置が指定されることを示しているか否かを考慮する。どちらの場合でも、装置１０３はページングスロットの監視を継続する。さらに、好適には、特定のページングメッセージは、ページングスロット内の同一タイプのメッセージの相対的な送信順序を示している。通信装置のアドレス／ＩＤによる昇順は、好適な実施形態によって使用される相対的な送信順序である。従って、さらに、受信機１０５は、特定のページングメッセージによる相対的な送信順序の指標を受信する。

受信機１０５はページングスロットの監視を継続し、ゼロ、又は、明示的に装置１０３に指定されているか、若しくは必要とされるメッセージタイプのいずれかのさらなるメッセージを受信すると、プロセッサ１０７は、好適には相対的な順番の指標に基づいて、全ての必要なメッセージが受信されたかを判定する。プロセッサ１０７が、ページングスロット内の、もしあれば、必要なメッセージの全てが受信されたと判定した場合、プロセッサ１０７は受信機が電力を節約する休眠モードに入るように命令する。従って、本発明は、ページングスロット内の全てのメッセージが送信される前に、休眠モードに入ることによって、装置１０３が電力を節約することを可能にする。

図２は、本発明の好適な実施形態による特定のページメッセージ２００を示す論理ブロックダイヤグラムである。特定のページメッセージ２００は、好適には、メッセージヘッダ２１０、レイヤー３プロトコルデータ装置（ＰＤＵ）２２０、パディング２３０、メッセージＣＲＣ２４０を含むＩＳ−２０００−４準拠のメッセージである。メッセージ２００は好適には、ＰＣＨによって送信される前に、符号化され、更にインタリーブされる。別の方法では、メッセージ２００は前方共通制御チャネル（ＦＣＣＨ）により送信されてもよい。メッセージヘッダ２１０は、メッセージ２００の長さを示すビットと、他のＩＳ−２０００準拠のメッセージタイプからメッセージ２００を識別するビットとを含む。メッセージＣＲＣ２４０は、メッセージ２００の計算されたＣＲＣを示すビットからなり、パディング２３０は、可変長のＰＤＵ２２０が与えられた場合のオクテット配列のために必要なビット数を備える。

ＰＤＵ２２０は、好適には、同一のページングスロット（フラグ２２１−２２３及び２２５）内で送信されるメッセージのメッセージタイプ（上記のタイプのリストを参照）を示すフラッグ、及び迅速ページングチャネル（Ｑｕｉｃｋ ｐａｇｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ）（ＱＰＣＨ）指標２２９を備えることを示すフラッグ２２８とを含む。ＱＰＣＨ指標２２９は、どのページングハッシュのカテゴリが、スロット化したページ、個別の指定メッセージ、又はマルチキャスト指定メッセージによって、指定される装置を有するかを示している。好適には、ＣＤＭＡ２０００ ＱＰＣＨ上で実行されるＱＰＣＨ指標２２９は、ビットの列からなり、各ビットは、特定のページングハッシュのカテゴリに対応する。しかし、ほとんどがゼロである前記ビット列を、特定のページングメッセージを短縮するために圧縮することによって、帯域を節約してもよい。フラグ２２７は、各集合内にある
同一タイプのメッセージのページングスロットによる相対的な送信順序が、通信装置のアドレス／ＩＤの昇順であり得るか否かを示している。最後に、フラッグ２２４は、少なくとも一つのスロット化されたページ、または、個別の指定メッセージもしくはマルチキャスト指定メッセージが現行のスロットに適合せず、そのメッセージが次のスロットで開始することを示している。一方フラッグ２２６は、現行のスロット内の、典型的にはページを含む、他の特定のページメッセージがあることを示している。

図３は、本発明の好適な実施形態による通信インフラストラクチャによって実行される工程の論理フローダイヤグラムである。論理フロー３００は、インフラストラクチャが、ページングスロット中に送信されるメッセージから、どのようなメッセージタイプが送信されるか、目標の通信装置のアドレスに基づいて、各メッセージタイプ内のメッセージの相対的な順序がどのようになるか、そして、どのページングハッシュの集合が送信される各メッセージ又はページのアドレスに対応するかを判定する（３０４）ところから開始する（３０２）。好適には、次にインフラストラクチャは、判定した情報を含む特定のページメッセージを生成し、ページングスロット内において送信する（３０６）。さらにインフラストラクチャは、特定のページメッセージがページングスロットの第一フレーム又は半分のフレームに適合するように、インフラストラクチャが適合し得る限り多くの通信装置に対するページを特定のページメッセージ内に含む。特定のページメッセ−ジに続いて、インフラストラクチャは、特定のページメッセージ内に示されたメッセージをメッセージタイプに従った集団で、かつそれらの集団の各々内に示されている順序で送信する。
論理フロー３００は終了する（３１０）。

図４は、本発明の好適な実施形態により、通信装置によって実行される工程の論理フローダイヤグラムである。論理フロー４００は、通信装置が、電力を節約している休眠モードを終了し、ページングスロットの監視を開始（４０４）するところから開始する（４０２）。好適には、通信装置は、どのメッセージタイプがページングスロット内で送信されるか、目標の通信装置のアドレスに基づく、各タイプ内のメッセージの相対的な順序がどのようであるか、どのページングハッシュの集合が送信される各メッセージ又はページのアドレスに対応するかを示す特定のページメッセージを受信する。好適には、各タイプ内のメッセージの相対的な順序はアドレスによる昇順である。特定ページメッセージの受信によって、通信装置は、示されたタイプのメッセージのうちのいずれかを受信する必要があるか否か、アドレスに対応するページングハッシュの集合が標識されているか否かを判定する。ページングハッシュの集合が標識されている場合には、次に、ページングハッシュの集合内の通信装置のうちの少なくとも一つの通信装置が、そのページングスロット内のメッセージ（即ちアドレスの）によって指定される。通信装置のページングハッシュの集合が標識されておらず、通信装置が示されるタイプのメッセージを受信する必要が無い場合（４０８）には、次に通信装置はページングスロットの監視を停止し、電力を節約する休眠モードに入る（４１６）。

さもなければ（４０８）、示された一つ以上のタイプの一つ以上のメッセージを受信する必要が無い場合、又は提示アドレスが対応するページングハッシュ集合が標識されている場合には、通信装置が、必要なメッセージを受信するか、又は通信装置に宛てられたメッセージもしくは該通信装置が必要とするタイプのメッセージがないことを判定するまで、通信装置は、ページングスロットの監視を継続する（４１０）。装置が必要な最終メッセージタイプのメッセージの受信を開始した場合、好適には、装置が装置自体に指定されたメッセージを受信するまで、又は、通信装置が、アドレスが整列された特定のページメッセージを受信したと仮定して、装置よりも高位のアドレスに指定されたメッセージを受信するまで、監視は継続する。装置自体に指定されたメッセージを受信した場合、その結果、そのメッセージは受信する必要がある最終メッセージである。装置がその装置よりも高位のアドレスに指定されたメッセージを受信した場合、次にメッセージの順序（昇順の
アドレス）に基づき、装置は、装置が装置自身に指定されるメッセージを受信しないことを判定する。どちらの場合においても、通信装置はページングスロット内のこれ以上のメッセージを受信する必要がない。従って、通信装置はページングスロットの監視を停止し、電力を節約するために休眠モードに入る。論理フロー４００は終了する（４１８）。

本発明は通信装置が従来技術よりも迅速に電力節約する休眠モードに戻ることを可能にし、著しい電力の節約と、及びそれによるバッテリの寿命の延長、又は呼出し設定時間を短縮するために、より短いページングサイクルを使用する能力を生じる。好適にはどのメッセージタイプが通信インフラストラクチャによって、ページングスロット内に送信されるか、各タイプ内のメッセージの相対的な順序がどのようであるのか、どのページングハッシュの集合が送信される各メッセージのアドレスに対応するかを示す指標を受信することにより、通信装置は、装置が本当にページングスロットの監視を継続する必要があるか否かを判定し、装置が判定した場合、装置は必要な最終メッセージを受信済みである。従って、通信装置はページングスロットが終了する前に休眠モードに入り、多くの場合、指標を受信すると即座に休眠モードに入る。

本発明が、本発明の特定の実施形態を参照に詳細に示され且つ記載されてきたが、当業者よって、形態及び詳細の様々な変化が本発明の精神と範囲から離れることなく行われ得ることが理解される。

本発明の好適な実施形態による通信システムを示すブロックダイヤグラム。 本発明の好適な実施形態による特定のページメッセージを示す論理ブロックダイヤグラム 本発明の好適な実施形態による通信インフラストラクチャにより実行される工程の論理フローダイヤグラム。 本発明の好適な実施形態による通信装置により実行される工程の論理フローダイヤグラム。

Claims (8)

1. 通信装置がバッテリの寿命を延ばすための方法であって、
   電力を節約する休眠モードを終了して、ページングスロットの監視を開始する工程と、
   メッセージのどの集合が通信インフラストラクチャによってページングスロット内において送信されるかを示す指標を前記ページングスロット内において受信する工程と、
   示されたメッセージの集合のうちいずれかが、前記ページングスロット中に前記通信装置によって受信される必要があるか否かを判定する工程と、示されたメッセージの集合が受信される必要が無い場合には、電力を節約する休眠モードに入る工程とを含み、
   前記メッセージのどの集合がページングスロット内において送信されるかを示す指標が、どのタイプのメッセージがページングスロット内において送信されるかを示す指標を含み、前記方法は、
   示されたメッセージの少なくとも一つのタイプが受信される必要がある場合に、電力を節約する休眠モードに入る前に必要なメッセージの集合内の前記メッセージの全てを受信するために、前記ページングスロットを監視する工程をさらに含み、
   前記必要なメッセージの集合は、受信される必要があることを示されたメッセージの少なくとも一つのタイプの少なくとも一つのメッセージを含む方法。
2. 前記ページングスロット中の、メッセージの少なくとも一部に対する相対的な送信順序の指標をページングスロット内において受信する工程を更に含み、
   前記監視する工程は、
   前記必要なメッセージの集合内の少なくとも一つのメッセージを受信する工程と、
   相対的な順序の指標に基づいて、必要なメッセージの集合内のメッセージの全てが何時受信されたかを判定する工程と、
   ページングスロットが終了する前に、電力を節約する休眠モードに入る工程とを含む請求項１に記載の方法。
3. 前記ページングスロット中の、送信されるメッセージの少なくとも一部に対する相対的な送信順序の指標が、同一の部分集合内で送信されるメッセージの相対的な送信順序の指標を含み、前記部分集合は、ページングスロット中に、送信される特定のメッセージタイプのメッセージの全てを含む請求項２に記載の方法。
4. 前記ページングスロット中にメッセージのどの集合が送信されるかを示す指標は、通信装置のどの集合が、前記ページングスロット中に送信されるメッセージによって指定されるかを示す指標を含む請求項１に記載の方法。
5. 通信装置のどの集合が、前記ページングスロット中に送信されるメッセージによって指定されるかを示す指標は、通信装置のどのページングハッシュのカテゴリが、ページングスロット中に送信されるメッセージによって指定されるかを示す指標を含む請求項４に記載の方法。
6. 通信インフラストラクチャが通信装置のバッテリ寿命を延長することを容易にするための方法であって、
   メッセージのどの集合がページングスロット中に送信されるかを判定する工程と、
   前記ページングスロット内において、メッセージのどの集合が送信されるかを示す指標を送信して、示されたメッセージの集合が受信される必要が無い場合には、受信通信装置が休眠モードに入り、電力を節約することを可能にする工程と、
   前記ページングスロットによって、前記示された集合のメッセージを送信する工程とを含み、
   前記メッセージのどの集合がページングスロット内において送信されるかを示す指標が、どのメッセージタイプが前記ページングスロット内において送信されるかを示す指標を含み、前記方法は、
   前記ページングスロット中に、送信される前記メッセージの少なくとも一部に対する相対的な送信順序の指標を前記ページングスロット内において送信することによって、示された相対的な送信順序に基づく判定により、受信される必要がある最終メッセージを受信した後、受信通信装置が即座に休眠モードに入り、電力を節約することを可能にする工程 を更に含み、
   前記示された集合のメッセージを送信する工程は、前記示された相対的な送信順序で前記メッセージを送信することを含む方法。
7. 通信装置であって、
   メッセージのどの集合が、ページングスロット中に通信インフラストラクチャによって送信されるかを示す指標をページングスロット内において受信するように構成された受信機と、
   前記受信機に接続されたプロセッサとを備え、該プロセッサは、前記受信機が電力を節約する休眠モードを終了し、ページングスロットを監視するように命令するように構成され、かつ示されたメッセージの集合のうちいずれかが、前記ページングスロット中に前記通信装置によって受信される必要があるか否かを判定するように構成され、かつ示されたメッセージの集合が受信される必要が無い場合には、前記受信機が、電力を節約するために休眠モードに入ることを命令するように構成されており、
   前記メッセージのどの集合がページングスロット内において送信されるかを示す指標が、どのメッセージタイプが前記ページングスロット内において送信されるかを示す指標を含み、
   前記プロセッサはさらに、示されたメッセージの少なくとも一つのタイプが受信される必要がある場合に、電力を節約する休眠モードに入る前に必要なメッセージの集合内の前記メッセージの全てを受信するために、前記ページングスロットを監視するよう受信機に命令するように構成されており、
   前記必要なメッセージの集合は、受信される必要があることを示されたメッセージの少なくとも一つのタイプの少なくとも一つのメッセージを含む通信装置。
8. 通信インフラストラクチャであって、
   メッセージのどの集合がページングスロット中に送信されるかを判定するように構成されたコントローラと、
   前記コントローラと接続された基地局とを備え、前記基地局は、メッセージのどの集合が前記ページングスロット中に送信されるかを示す指標を前記ページングスロット内において送信することにより、示されたメッセージの集合が受信される必要が無い場合には、受信装置が休眠モードに入り、電力を節約する事を可能にするように構成され、かつ示された集合のメッセージを前記ページングスロット内において送信するように構成されており、
   前記メッセージのどの集合がページングスロット内において送信されるかを示す指標が、どのメッセージタイプが前記ページングスロット内において送信されるかを示す指標を含み、
   前記基地局はさらに、前記ページングスロット中に、送信される前記メッセージの少なくとも一部に対する相対的な送信順序の指標を前記ページングスロット内において送信することによって、示された相対的な送信順序に基づく判定により、受信される必要がある最終メッセージを受信した後、受信通信装置が即座に休眠モードに入り、電力を節約することを可能にするように構成されており、
   前記基地局はさらに、前記示された相対的な送信順序で前記メッセージを送信するように構成されている通信インフラストラクチャ。

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