JP4343112B2 - 無線通信装置バッテリ消費方法およびシステム - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は、全体として、移動体無線通信装置に関する。さらに具体的には、本発明は、不十分なカバレージのエリアにおいて、無線通信装置のバッテリ寿命を改善するための方法とシステムに関する。

発明の背景
良好なカバレージを有するエリアおよびカバレージのないエリア内で動作する間に、バッテリ電力を節約するメカニズムがＣＤＭＡ携帯機器中にある。携帯機器がアイドル状態にある間、良好なカバレージを有するエリア、または比較的強いＲＦ信号が存在するエリアにおいては、携帯機器バッテリ電力は、ＣＤＭＡ標準中に記述のスロット・サイクル・インデックスを使ったスリープ・モードに入ることによって保存される。このスロット・サイクル・インデックスは、当業者には公知であり、後で簡単に論ずる。カバレージのないエリアにおいては、携帯機器は、ディープ・スリープ・モードに入ることができ、その間、ときどきＲＦ信号の存在をチェックするために‘目を覚ます’ことができる。

スロット・サイクル・インデックスの論述に先立ち、以下に携帯機器の取得シーケンスの簡単な説明を行う。携帯機器がパワー・アップされると、それはパイロット・チャンネルを見つけるためのサーチ・モードに入る。パイロット・モードは、基地局との初期通信リンクを確立するために用いられる。その上で、装置は、例えば、システムおよびネットワーク識別情報、タイミング情報およびページング・チャンネルを見つける情報のようなセットアップ・データを取得するために同期化チャンネルに切り替わる。ひとたびページング・チャンネルが得られると、携帯機器は、アイドル状態にとどまることができ、その後アクセス状態に入り、ネットワークへの登録、着信コールの受信、発信コールの送信、データ・バースト・メッセージの送信を行う。携帯機器は、その上で、トラフィック状態に入り、着信コールを受信、または発信コールを送信、またはＳＭＳデータ・バースト・メッセージを送る。

スロット・サイクル・インデックスは、携帯機器のページング・チャンネル中で動作し、図１中でグラフィックに示される。このスロッテッド・モード動作においては、携帯機器は、例えば、５秒毎のような所定の間隔２０でスリープ・モードから目覚めるように設定される。装置は、短いウィンドウ・タイム２２の間だけ目覚め、基地局からのメッセージを受信する。基地局は、携帯機器と同期化されているので、これらの短いウィンドウ・タイムの間にのみメッセージを送るであろう。携帯機器が技術的に‘オン’の間、ユーザによって切られない限り常に、携帯機器は、ウェーク・アップ期間２２にいる時よりも、非常に少ないバッテリ電力しか消費しない。

携帯機器が良好なＲＦカバレージ・エリアにある状況、または非ＲＦカバレージ・エリアにある状況のほかに、ＲＦコンディションが理想よりは劣り、携帯機器がページング・チャンネルを繰り返し失いうる状況がある。地理的位置およびネットワーク／システム・カバレージは、ＲＦコンディションが劣化しうる状況の例である。ページング・チャンネルが失われると、携帯機器はサーチ・モードに入り、パイロット・チャンネル、同期化チャンネルおよびページング・チャンネルを再取得する。しかしながら、新しく再取得された信号は、最初の信号が失われたのと同じコンディションのために再び失われる可能性があるため、携帯機器は、ＲＦコンディションが改善してページング・チャンネルが失われなくなるか、または携帯機器がバッテリの過剰な流出によって使用不能に陥るまで、この再取得プロセスを繰り返し続ける。このようにして、スロット・サイクル・インデックスおよびそれが提供する電力節約の周期性は維持されえなくなる。したがって、携帯機器は、その大部分の時間をスリープ・モードの代わりにアクティブ・モードで費やし、ページング・チャンネルが頻繁に得られたり、失われたりする間に貴重なバッテリ寿命を消費する。無線信号が長期間、完全には失われない、上記のようなＲＦコンディションの間中、携帯機器は、バッテリ消費を省くどのタイプのスリープ・モードにも入ることができない。

したがって、ＲＦコンディションが不十分な状況においては、携帯機器バッテリ電力を保存するための方法を提供することが望ましい。

（発明の要約）
本発明の目的は、従来のバッテリ電力保存方法の一つ以上の欠点を除去または軽減することにある。とりわけ、本発明の一目的は、不十分なＲＦコンディション中で動作中の携帯機器を制御してバッテリ電力が保存されるようにする方法を提供することにある。

第一側面において、本発明は、携帯機器のディープ・スリープ・モード中にバッテリ電力を節約する方法を提供する。この方法は、システムのＲＦ強度をサンプルするために、ある時間間隔の後、ディープ・スリープ・モードから目を覚ますステップ、サンプルしたＲＦコンディション強度を所定のレベルと比較するステップ、もしサンプルしたＲＦコンディション強度が所定のレベルより低い場合にはその時間間隔を増すステップ、およびディープ・スリープ・モードに入るステップを含む。

本発明の実施形態によれば、携帯機器は、システムのチャンネルがタイムアウト期間内に所定回数だけ失われたとき、ディープ・スリープ・モードに入り、比較のステップは、ＲＦコンディションの信号対雑音比を所定の値に比較することを含み、比較のステップは、もしシステムの擬似雑音が未知数ならば、または携帯機器が移動中ならば、モビリティ・フラッグを真（ｔｒｕｅ）に設定することを含む。擬似雑音の位相は、携帯機器の移動性を判定するために監視可能である。

本発明の一側面において、携帯機器は、モビリティ・フラッグが真であれば、アイドル状態の一つおよび第一レベル・ディープ・スリープ・モードに戻り、モビリティ・フラッグが偽の場合には、比較のステップは、ループ・カウンタをインクリメントすることを含み、そのループ・カウンタ値を最大ループ・カウンタ値と比較し、ループ・カウンタ値が最大ループ・カウンタ値に等しい場合、携帯機器を第二および第三ディープ・スリープ・モードの一つに切替える。携帯機器は、携帯機器が第一レベル・ディープ・スリープ・モードにあれば第二レベル・ディープ・スリープ・モード切り替わりうるし、携帯機器が第二レベル・ディープ・スリープ・モードにあれば、第三レベル・ディープ・スリープ・モードに切り替わりうる。

本発明のさらに別の実施形態においては、切替えのステップは、最大タイムアウト期間を第一、第二、および第三レベル・ディープ・スリープ・モードに関連の所定のタイムアウト値に設定すること、および最大タイムアウト期間が終了したとき、携帯機器を第二、および第三レベル・ディープ・スリープ・モードの一つに切替えることを含む。携帯機器は、携帯機器が第一レベル・ディープ・スリープ・モードにあれば、第二レベル・ディープ・スリープ・モードに切り替わり、携帯機器が第二レベル・ディープ・スリープ・モードにあれば、第三レベル・ディープ・スリープ・モードに切り替わる。

本発明の別の実施形態においては、ディープ・スリープ・モードに入るステップは、携帯機器を第一、第二、および第三レベル・ディープ・スリープ・モードの一つに切替えることを含み、切り替えのステップは、最大ループ・カウンタ値を第一、第二、および第三レベル・ディープ・スリープ・モードの一つに関連の所定のカウンタ値に設定すること、および時間間隔を第一、第二、および第三レベル・ディープ・スリープ・モードの一つに関連の所定の時間値に設定することを含む。第二レベル・ディープ・スリープ・モードに関連の所定の時間値は、第一レベル・ディープ・スリープ・モードに関連の所定の時間値より大きく、第三レベル・ディープ・スリープ・モードに関連の所定の時間値は、第二レベル・ディープ・スリープ・モードに関連の所定の時間値より大きい。

本側面のさらに別の実施形態においては、目覚めのステップは、第一、第二、および第三レベル・ディープ・スリープ・モードの一つに関連のシステムのリストからの取得のためのシステムの判定を含む。このシステムのリストは、それぞれ、第一、第二、および第三レベル・ディープ・スリープ・モードの一つに関連の第一システム・リスト、第二システム・リスト、および第三システム・リストを含みうる。第一システム・リストは、第二システム・リスト、および第三システム・リストのサブセットであり得るし、第二システム・リストは、第三システム・リストのサブセットであり得る。

第二側面において、本発明は、携帯機器バッテリ電力節約システムを提供する。この携帯機器バッテリ電力節約システムは、チャンネル・プロセッサ、ディープ・スリープ制御器、変数設定制御器、および低電力制御器を含む。チャンネル・プロセッサは、システム・チャンネルの損失を指示するフラッグ信号を提供する。ディープ・スリープ制御器は、フラッグ信号を受信し、システム・ロスト・エクシット・フラッグを提供する。変数設定制御器は、システム・ロスト・エクシット・フラッグに呼応してディープ・スリープ・モード変数を設定し、制御信号に呼応してディープ・スリープ・モード変数を調整する。低電力制御器は、ディープ・スリープ・モード変数によって規定される、ある時間間隔でＲＦコンディション・パラメータを双方向的にサンプルし、ＲＦコンディションが改善しないときに、制御信号を変数設定制御器に提供する。

本側面の実施形態によれば、システム・チャンネルは、パイロット・チャンネルおよびページング・チャンネルの一つを含み、ディープ・スリープ・モード変数は、時間間隔を設定するためのタイマ値およびインターアクションの数を設定するためのループ・カウント値を含み、ＲＦコンディション・パラメータは、信号対雑音強度比を含む。

第三側面において、本発明は、携帯機器をディープ・スリープ・モードに切替える方法を提供する。この方法は、システム・チャンネルを監視するステップ、タイムアウト期間内でシステム・チャンネルが失われる回数を数えるステップ、システム・チャンネル・カウントが所定の数に等しいときにディープ・スリープ・モードに入るステップを含む。

本側面の一実施形態において、監視のステップは、パイロット・チャンネルおよびシステム・チャンネルのページング・チャンネルの一つを監視するステップを含む。

本側面の代替的な一実施形態において、監視のステップは、チャンネル・ロスト・カウンタおよびチャンネル・ロスト・スタート時間のリセッティング、およびシステム・チャンネルが失われる度にチャンネル・ロスト・カウンタをインクリメントするステップを含む。インクリメントするステップは、チャンネル・ロスト・カウンタ値が一つのとき、チャンネル・ロスト・スタート時間値を第一現行汎世界測位システム時間に設定するステップ、およびチャンネル・ロスト・カウンタ値が所定の数に到達したとき、チャンネル・ロスト・エンド時間値を第二現行汎世界測位システム時間に設定するステップを含む。携帯機器は、チャンネル・ロスト・エンド時間値とチャンネル・ロスト・スタート時間値との差がタイムアウト時間以上のときディープ・スリープ・モードに入り、チャンネル・ロスト・カウンタおよびチャンネル・ロスト・スタート時間値は、携帯機器がディープ・スリープ・モードに入った後リセットされる。

本発明の他の側面および特徴は、当業者には、添付図面と併せて、具体的な実施形態の次の説明を読めば明らかになろう。

詳細な説明
全体として、本発明は、バッテリ電力を節約するために、不十分なＲＦコンディションを検出し、ＲＦコンディションに応じて異なるスリープ・モード・レベルまたはフェーズに入る方法を提供する。携帯機器バッテリ寿命は、携帯機器が不十分なＲＦコンディションを検出し、動作のディープ・スリープ・モードに入る間、保存されうる。動作のこのディープ・スリープ・モードにあるとき、携帯機器は、定期的にＲＦコンディションをサンプルし、ＲＦコンディションが改善しない場合には、徐々にサンプル間の周期を増す。良好なＲＦカバレージのエリアの中にあっても無線装置に対するＲＦコンディションは移動性によって変化しうるので、ディープ・スリープ・モードで動作中の携帯機器は、この移動性を検出し、これによってアイドル状態に入る確率を増すか、あるいは、より長い電力節約モードに入る確率を増すことができる。ＲＦコンディションが改善した時には、移動体はディープ・スリープ・モードから脱出し、アイドル状態に戻る。

本発明のディープ・スリープ・モード実施形態によれば、携帯機器は、不十分なＲＦコンディションが検出されたときディープ・スリープ・モードに切り替わり、可変時間間隔でＲＦコンディションをサンプルし始める。その後、ＲＦコンディションの強度は、所定のレベルと比較される。もしＲＦコンディションの強度が所定のレベル未満であれば、可変時間間隔は増やされる。可変時間間隔が漸進的に増やされるにつれて、携帯機器は、より多くのバッテリ電力を保存する。ディープ・スリープ・モードに入るための、当業者に公知のコンディションの変化、例えば、アイドル状態にある間に携帯機器によってシステムが失われる回数が使用可能である。当業者は、所定の回数のサンプリング試行失敗が起きた後、可変時間間隔を増加させうること、および可変時間間隔が任意の回数に任意の量で増やせることが理解できよう。

本発明の好ましい実施形態によれば、携帯機器は、先ず、最近最も使用された（ＭＲＵ）テーブル・リストからシステムを取得するように試みる。このリストは、好ましいローミング・リスト（ＰＲＬ）の一部で、最初失われた信号より良い信号強度（ＲＳＳＩ＆Ｅｃ／Ｉｏ）を有するものである。当業者には理解されることであるが、携帯機器は、システムの既知の周波数に同調し、システムを取得するためにＣＤＭＡ信号を探す。もし成功したら、携帯機器は、そのシステム中でアイドル状態に入る。そうでなければ、携帯機器は、直ちに、第一レベル・ディープ・スリープ・モードに入る。第一レベル・ディープ・スリープ・モードにいる間、携帯機器は、周期的に目を覚まし、ＲＦコンディションをサンプルする。もしＲＦコンディションが容認可能であれば、その後、携帯機器は、信号を再取得し、アイドル状態に入る。もし不十分なＲＦコンディションが持続すれば、携帯機器は、第二レベル・ディープ・スリープ・モードに入り、続いて第三レベル・ディープ・スリープ・モードに入る。携帯機器は、第二レベル・ディープ・スリープ・モードにいる間、第一レベル・ディープ・スリープ・モードにおけるのと同じ機能を実行する。ただし、サンプル間の可変時間間隔は、スリープ・モード毎に増し、異なるシステムが取得のために試される。さらに具体的には、携帯機器は、ＭＲＵテーブル・リスト中のシステム、およびＰＲＬからの現行地理的領域（アイドルＧＥＯリスト）中のシステムからシステムを取得しょうと試み、その上で、ＰＲＬ中の全てのシステムからシステムを取得しようと試みるであろう。

図２は、先の段落で説明のディープ・スリープ・モードプロセスを示し、とりわけ、不十分なＲＦコンディションがシステムまたはページング・チャンネルの喪失をもたらす状況下にある携帯機器のバッテリ電力を節約するための一般的な方法を示す。ページング・チャンネルが失われると、携帯機器は、アイドル・モードで携帯機器が動作しようとしているメイン・ルーチンからシステム・ロスト・エクシットを開始する。図２から、プロセスはステップ１００で始まり、ここでは携帯機器が動作のディープ・スリープ・モードに入ったものと想定されている。ステップ１０２において、携帯機器はディープ・スリープ・モードから短時間で活性化し、または目覚め、ステップ１００でディープ・スリープ・モードに入ってから遅延時間ｉが経過した後、ＲＦコンディションをサンプルする。カウンタがサンプリング・インターアクション数を追跡するために使われ、ステップ１０４において、サンプリング・インターアクション数が予め設定された最大インターアクション数と比較される。もしカウンタが最大数より少なければ、プロセスはステップ１０８に進む。ステップ１０８において、サンプルしたＲＦコンディションのコンディションが判定される。もしＲＦコンディションが不十分であれば、その後、プロセスはもう一度サンプルするためにステップ１０２に戻り、カウンタはインクリメントされる。ステップ１０２、１０４および１０８のループは、カウンタ値が最大インターアクション数に等しくなるまで続く。カウンタが最大値に到達すると、プロセスはステップ１０６に進み遅延時間ｉを所定の値だけ増す。カウンタは、その後、リセットされ、ステップ１０２、１０４および１０８は、同じまたは異なる最大インターアクション数のどちらかのために、再び続く。もしサンプルしたＲＦコンディションがステップ１０８で良好だと判断されたら、プロセスは、遅延時間ｉをリセットするためにステップ１１０へ進み、その後、ディープ・スリープ・モード動作が終わるステップ１１２に進む。遅延時間ｉは、三倍まで増加されるのが好ましいが、任意の望ましい倍数にまで増加されうる。

遅延時間ｉを変化させる目的は、携帯機器の移動性地位を把握するためである。図２に示す実施形態において、初期遅延時間ｉは、第一レベル・ディープ・スリープ・モードに対応し、遅延時間ｉ中の第一増加は、第二レベル・ディープ・スリープ・モードに対応し、遅延時間ｉ中の第二増加は、第三レベル・ディープ・スリープ・モードに対応する。遅延時間ｉが短いとき、ＲＦコンディション・サンプリングの頻度をより高くして、ＲＦコンディションが急速に変化している状況を把握するようにしている。例えば、携帯機器は、移動中の車輌中にありうるし、または移動中の車輌がＲＦコンディションを変化させうる駐車場中にありうる。遅延時間ｉが増したとき、ＲＦコンディション・サンプリングの頻度をより低くして、ＲＦコンディションがゆっくりと変化している状況を把握するようにしている。例えば、ユーザが携帯機器を歩いて運んでいるときである。遅延時間ｉが高いとき、ＲＦコンディション・サンプリングの頻度を低くし、ＲＦコンディションが非常にゆっくりと、移動している場合または全然変化していない場合の状況を把握するようにしている。例えば、携帯機器が、不十分なＲＦコンディションを有するエリア中に静止している場合である。このように、サンプリング頻度を徐々に低下させることによって、携帯機器のバッテリ電力を保存することができる。さらには、この減少シーケンスは、できるだけ早くシステムを携帯機器のために取得するよう懸命に試みる。特に、もし携帯機器が動いている場合、改善されたＲＦコンディションまたは短時間に亘ってＲＦ信号を伴わないエリアの検出に遭遇する確率が高い。もし携帯機器が静止していれば、長時間に亘って不十分なＲＦコンディションを持つ確率の方が高い。当然のことながら、ｉの具体的な値は、秒または分での任意の値で選択可能である。

本発明の次の実施形態は、不十分なＲＦコンディションにおけるバッテリ電力を節約するために、携帯機器中での使用に適したシステムおよび方法を説明する。

図３は、本発明の一実施形態によるディープ・スリープ・システムのブロック・ダイヤグラムを示す。図３に示すディープ・スリープ・システムは、通信チャンネルを監視し、通信を成功させ、ディープ・スリープ・モード中の携帯機器を制御する。ディープ・スリープ・システム２００は、チャンネル・プロセッサ２０２、ディープ・スリープ制御器２０４、変数設定制御器２０６、および低電力制御器２０８を含む。ブロックを相互接続する矢印は、あるブロックから別のブロックへ情報をフィード・フォワードし、または他のブロックへ情報をフィード・バックする。各ブロックの機能は、他の携帯機器機能を備えたアプリケーション仕様集積回路内で実行可能である。これから、各ブロックの概要機能を説明する。

チャンネル・プロセッサ２０２は、動作のスロッテッド・モード中で携帯機器を動作させるための標準チャンネル取得機能を実行する。ディープ・スリープ制御器２０４は、チャンネル・プロセッサ２０２によるパイロットまたはページング・チャンネルの喪失を指すフラッグ信号を受信し、予め設定された条件に基づきシステム・ロスト・エクシットを開始する。この特定の実施形態においては、ディープ・スリープ制御器２０４は、パイロットまたはページング・チャンネルが一定期間に亘って失われた回数を数える。チャンネル・プロセッサ２０２は、もし予め設定された条件が満たされなければ、システムを探し続けるように指示されるが、もし予め設定された条件が満たされれば、システム・ロスト・エクシットを開始する。ひとたびディープ・スリープ制御器２０４によってシステム・ロスト・エクシットが開始されたら、変数設定制御器２０６は、第一、第二、および第三レベル・ディープ・スリープ・モードのそれぞれについて適切なディープ・スリープ・モード変数を設定する。低電力制御器２０８は、変数設定制御器２０６によって設定されたディープ・スリープ・モード変数によってＲＦコンディションをサンプルし、制御信号を変数設定制御器２０６に送ることによって、携帯機器を第二および第三レベル・ディープ・スリープ・モードに切替える。良好なＲＦコンディションの存在するときには、低電力制御器２０８は、正規動作のために携帯機器の制御をチャンネル・プロセッサ２０２に戻す。

上述の各ブロックのための制御プロセスを、図４から７を参照しながら説明する。

図４は、図３中のシステムのチャンネル・プロセッサ２０２のための制御プロセスを示す。本制御プロセスは、通信チャンネルの取得および携帯機器と基地局との間のデータ・トラフィックの取扱のような、スロッテッド・モードの動作に関連する標準機能を行う。本制御プロセスは、携帯機器を、例えば、アイドル状態のような正規モードの動作に戻すために、システムの他のブロックとインターアクションする。ステップ３００において、携帯機器が、パワー・アップされるか、無線回路が同調される。ステップ３０２において、チャンネル・ロスト・カウンタｘおよびチャンネル・ロスト・スタート時間ｙが、初期化されるか、ゼロ値にリセットされる。ステップ３０４において、携帯機器はシステム決定フェーズに入り、システムのパイロット・チャンネルおよび同期化チャンネルを獲得するように試みる。ひとたび、パイロット・チャンネルおよび同期化チャンネルが獲得されると、ページング・チャンネル処理が、ステップ３０６中で進行し、携帯機器は、パイロットおよびページング・チャンネルを監視する間、アイドル状態に入り、スロッテッド・モードまたはノン・スロッテッド・モードのどちらかで動作する。ステップ３０８においては、携帯機器は、パイロット・チャンネルを監視する間に、アクセス・チャンネルに切り替わり、もしアクセスの原因がトラフィック状態へ行くのでなければ、ページング・チャンネルの監視に戻ることができる。アクセスの原因の一例は、ネットワークへの登録である。発信コールが行われるかまたは着信コールが受信されると、プロセスはステップ３１０に進み、トラフィック・チャンネルに切り替わる。その上で、ステップ３１２において、チャンネル・ロスト・カウンタおよびチャンネル・ロスト・スタート時間が、両方ともリセットされ、そのコールは、ステップ３１４で終了する。変数ｘおよびｙは、コールが成功裏に終了すれば、常にステップ３１２でリセットされる。コールが終了した後、プロセスはステップ３０４にループ・バックする。注目すべきことは、システムがステップ３０６および３０８の間で失われることがあり、システム喪失の原因の判定のために、ステップ３１６へプロセスが進む点である。システムが失われうる他の理由は、アクセス失敗または基地局による、他のシステムを探すための携帯機器の再方向付けを含む。もしシステムがパイロット・チャンネルまたはページング・チャンネルに起因して失われると、そのときには、プロセスは、中間ステップ“Ａ”に進むか、そうでなければ、プロセスはステップ３０４に戻る。

図５は、図３のディープ・スリープ制御器２０４のための制御プロセスを示す。これは、システムが図４の制御プロセスからのパイロットまたはページング・チャンネルの喪失に起因して失われた場合に実行される。中間ステップ“Ａ”から、チャンネル喪失カウンタｘはステップ３１８でインクリメントされ、ｘが正確に１かどうかをチェックするために、ステップ３２０で判定がなされる。もし真ならば、チャンネル・ロスト・スタート時間ｙは、ステップ３２２中の現行の汎世界測位システム（ＧＰＳ）時間に設定され、プロセスは図４のステップ３０４へ中間ステップ“Ｂ”を経由して戻る。ステップ３２０および３２２は、パイロットおよびページング・チャンネルが初めて失われた状況を把握する。もしｘがステップ３２０で１よりも大きければ、そのときには、プロセスはステップ３２４に入り、ｘが予め設定された値に少なくとも等しいかどうかをチェックする。もし否ならば、そのときには、プロセスは図４のステップ３０４に中間ステップ“Ｂ”を経由して戻る。そうでなければ、プロセスは、ステップ３２６に進み、変数前記を経由して記録されるチャンネル・ロスト・エンド時間が、現行のＧＰＳ時間に設定される。予め設定された値は、ディープ・スリープ・モードに入る一つの条件を設定するが、それは携帯機器によってパイロットまたはページング・チャンネルが失われる最小回数である。ステップ３２８において、変数前記およびｙ間の差は、現在のタイムアウト周期と比較される。もしこの差が、予め設定されたタイムアウト周期に少なくとも等しければ、そのときには、ｘおよびｙは、ステップ３３０中でリセットされ、プロセスは、中間ステップ“Ｃ”に進む。そうでなければ、プロセスは、携帯機器がシステム・ロスト・エクシットを行った回数が所定のタイムアウト周期中には起こらなかったことを指示する中間ステップ“Ｂ”を経由して、図４のステップ３０２に戻る。このようにしてディープ・スリープ制御器は、ＲＦコンディションは動作のディープ・スリープ・モードに入ることを保証するほどには不十分ではないと決める。タイムアウト周期は、第一の条件との組合せによってディープ・スリープ・モードに入るための第二の条件を確立する。言い換えれば、ディープ・スリープ・モードには、最大期間内で少なくとも最小回数パイロットまたはページング・チャンネルが失われたときのみに入る。

図６は、図３の変数設定制御器２０６のための制御プロセスを示す。この制御プロセスには、最初、中間ステップ“Ｃ”を経由して入る。後で論じるように、図６の制御プロセスには、中間ステップ“Ｄ”および“Ｅ”を経由して後で再入する。中間ステップ“Ｃ”から、ディープ・スリープ・モードで取得のために試みられたシステムをリストしている最近使われた（ＭＲＵ）テーブルが、ステップ３３２中で探される。本実施形態においては、携帯機器は、最近取得した最後の１０から１２のシステムをＭＲＵテーブルに記憶する。可変タイマｔは、その上で、ステップ３３４で第一値ｔｌに設定され、可変最大ループ・カウンタ値ｎは、ステップ３３６で４に設定されるのが好ましい。プロセスは、その上で、ディープ・ナップ・プロセスへ中間ステップ“ディープ・ナップ”を通して入る。ステップ３３２から３３６は、第一レベル・スリープ・モードのための変数を確立する。中間ステップ“Ｅ”から、ＭＲＵおよび現行の携帯機器の地理的領域からのシステムは、ステップ３３８中の取得試行のために探される。可変タイマＴは、その上で、ステップ３４０中の第二値ｔ２に設定され、可変最大ループ・カウンタ値はステップ３４２中で４に設定されるのが好ましい。中間ステップ“Ｆ”から、ＰＲＬからのすべてのシステムは、ステップ３４４中の取得試行のために探される。可変タイマＴは、その上で、ステップ３４６中の第三値に設定され、可変最大ループ・カウンタ値は、ステップ３４８中で無限大に設定されるのが好ましい。これは、実際的に、ｎを最高許容整数に設定することによって、またはエンドレス・ループを実行することによって達成される。ステップ３３８から３４２および３４４から３４８は、概して、ステップ３３２から３３６にそれぞれ同じであり、ステップ３３８から３４２は第三レベル・スリープ・モードのための変数を確立する。具体的には、可変タイマＴは、ステップ３４０で時間ｔ２に設定され、これはｔ１よりは大きいのが好ましく、可変タイマＴは、ステップ３４６中で時間ｔ３に設定され、これはｔ２より大きいのが好ましい。最大ループ・カウンタ値は、ステップ３４２で４に設定され、その後、ステップ３４８で無限大に設定されるのが好ましい。

図７は、図３の低電力制御器２０８のための制御プロセスを示し、これは可変時間Ｔおよび最大ループ・カウンタ値が図６中で設定された後に実行される。携帯機器は、電力節減のために、時間Ｔの間、ディープ・スリープに入る。時間Ｔが費やされると、携帯機器は、ステップ３５２で目覚め、ステップ３５４に進む。ステップ３５４において、携帯機器は、システム判定フェーズに入り、図６中に説明のシステムのリストにより決定されるような順序にしたがってシステムを取得するように試みる。ステップ３５６中でシステムが取得されると、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）への信号がステップ３５８中で評価される。そうでなければ、プロセスはステップ３６４に進む。ステップ３５８においては、取得されたシステムのＳ／Ｎは、所定のレベルに比較される。もしＳ／Ｎ強度が、所定のレベルに少なくとも等しければ、そのときには、プロセスは、中間ステップ“Ｄ”を経由して図４のステップ３０６に戻り、ここで携帯機器はディープ・スリープ・モードから出る。もしＳ／Ｎ強度が所定のレベルに満たなければ、プロセスはステップ３６０に進み、ここで移動性フラッグが、真または偽のどちらかに設定される。二つの条件のどちらかが、移動性フラッグを真に設定するのに使われる。第一に、もし取得されたシステム基地の擬似雑音（ＰＮ）が携帯機器に対して未知であれば、そのときには、移動性フラッグは、真に設定される。第二に、もしＰＮフェーズが移動体が動いていると指示すれば、そのときには、移動性フラッグは、真に設定される。ＣＤＭＡシステムにおいては、各基地は、無二のＰＮシーケンスによって識別されうる。プロセスは、その上で、ステップ３６２に進み、現行システムを‘好ましくない’とマークする。なぜならば、信号対雑音比に対する信号が十分でないからである。したがって、携帯機器は、図７のプロセス内で動作中は、‘好ましくない’とマークされたシステムの取得を再試行はしない。ステップ３６４において、プロセスは、取得試行が行われなかった図６中のリストからの任意のシステムをチェックする。ステップ３６４にステップ３６２から入ると、そのときには、結果は自動的に‘いいえ’となり、プロセスはステップ３６６に進む。これによって、携帯機器は、リスト中の他のシステムを試みることが可能となり、満足なＳ／Ｎ比を有するシステムを見つける。もしステップ３６４にステップ３５６から入り、取得試行のために残っているシステムが存在すると、そのときには、プロセスは、図６からのリスト中の次のシステムを取得するために、ステップ３５４に戻ってくる。ステップ３６６において、移動性フラッグがチェックされ、もし偽なら、ループ・カウンタがステップ３６８でインクリメントされる。そうでなければ、プロセスは、ステップ３７４に進み、ここで携帯機器は図７の制御プロセスから出ることを準備する。もしステップ３５０へ当初、図６から中間ステップ“Ｃ”を経由して入ったら、そのときは、プロセスは、中間ステップ“Ｄ”を経由してステップ３０６に戻る。そうでなければ、プロセスは、図６のステップ“Ｃ”に戻る。ステップ３７４は、携帯機器に現行の制御プロセスから出ることを可能にする。さらに具体的には、携帯機器は、もしステップ３５０に図６からの中間ステップ“Ｅ”または“Ｆ”から入っていれば正規の動作モード、または第一レベル・ディープ・スリープ・モードに戻る。これによって、携帯機器は、ＲＦコンディションが改善し始め、迅速に変化する状況においてアイドル状態へ戻るより高い確率を持ちうる。ループ・カウンタが、ステップ３６８中でインクリメントした後、ステップ３７０中で最大ループ・カウンタ値と比較される。もしループ・カウンタが、最大ループ・カウンタ値に到達していなければ、そのときは、プロセスはステップ３５０にループ・バックし、現行制御システムの別のインターアクションをスタートする。他方、もし最大ループ・カウンタ値に到達したら、その後、プロセスは、ステップ３７２に進む。ステップ３７２において、プロセスは、どのディープ・スリープ・モード・レベルに携帯機器は現在入っているのかを判定する。もし現在携帯機器がステップ３３２から３３６までに設定された第一レベル・ディープ・スリープ・モードに入っているなら、その後、プロセスは、第二レベル・ディープ・スリープ・モードに図６の中間ステップ“Ｅ”およびステップ３３８から３４２を経由して入るであろう。もし携帯機器が現在第二レベル・ディープ・スリープ・モードにいるのであれば、プロセスは、第三レベル・ディープ・スリープ・モードに図６の中間ステップ“Ｆ”およびステップ３４４から３４８を経由して入るであろう。もし携帯機器がすでに第三レベル・ディープ・スリープ・モードにあるならば、そのときには、それは第三レベル・ディープ・スリープ・モードに留まるであろう。というのは、プロセスは、ステップ３４４から３４８へ、中間ステップ“Ｆ”を経由してループ・バックするだろうからである。したがって、図７の制御プロセスは、所定の回数の間、図３の変数設定制御器２０６中で設定された最大ループ・ループ・カウンタ値ｎに基づいて、各ディープ・スリープ・モード・レベルでループを繰り返し、この間システムＳ／Ｎ強度が各ループでサンプルされる。さらに、時間Ｔもまた変数設定制御器２０６で設定されるので、各ループは時間Ｔが終了した後、実行される。ＲＦコンディションが改善することに失敗するにつれて、図７の制御プロセスは、漸進的に異なるディープ・スリープ・モード・レベルに入り、携帯機器はシステムをサンプルするためにますます周期的に目覚めなくなる。このため、バッテリ寿命は、不十分なＲＦコンディションの下では保存される。

好ましい実施形態においては、図７の制御プロセスは、いつ制御システムが次のスリープ・モード・レベルに入るべきかを判定するために、ループ・カウンタを使う代わりに、タイムアウト期間を使う。タイムアウト期間は、図６中でループ・カウンタが設定されるのと同じやり方で、各スリープ・モード・レベルに対して変更して設定できる。

別の好ましい実施形態においては、値ｔ１は、３０秒、ｔ２の値は１分、およびｔ３の値は、３分である。

本発明のディープ・スリープ・モード実施形態は、携帯機器の移動性状態を把握する。携帯機器が迅速に動けば動くほど、改善されたＲＦコンディションを伴うより良好なカバレージ・エリアに入るので、ユーザがコールを発信／受信できる確率がより高くなる。カバレージが一貫して不十分な場合には、携帯機器は、ディープ・スリープ・モードに入ることができ、回路は一時に数分間パワー・ダウンされたままとなる。

本発明の上述の実施形態は、例を示す意図だけのものである。変更、修正および変形を特定の実施形態に施すことは、当業者には、ここに添付されている請求の範囲によってのみ規定される本発明の範囲から逸脱することなく行うことが可能である。

本発明の実施形態を、添付の図面を参照しながら、単なる例示として、以下説明する。
図１は、先行技術のスロット・サイクル・インデックス・タイミング・ダイヤグラムである。 図２は、本発明の一実施形態による携帯機器制御方法を示すフロー・チャートである。 図３は、本発明の別の実施形態による携帯機器制御システムのブロック・ダイヤグラムである。 図４は、図３のチャンネル・プロセッサのプロセスを示すフロー・チャートである。 図５は、図３の電力節約制御器のプロセスを示すフロー・チャートである。 図６は、図３の変数設定制御器のプロセスを示すフロー・チャートである。 図７は、図３の低電力制御器のプロセスを示すフロー・チャートである。

Claims (33)

1. 携帯機器をスリープ・モードに切替える方法であって、前記携帯機器は、監視手段と制御手段とを含み、
   前記方法は、
   ａ）前記監視手段が、前記携帯機器と基地局との間のシステム・チャンネルを失うことを監視するステップと、
   ｂ）前記制御手段が、所定の期間内に前記システム・チャンネルが失われた回数を数えるステップと、
   ｃ）前記システム・チャンネルが失われた回数が少なくとも所定の数である場合には、前記制御手段が、前記携帯機器を前記スリープ・モードに入れるステップであって、前記スリープ・モードにおいて、前記携帯機器は前記システム・チャンネルを失うことを監視することを停止する、ステップと
   を含む、方法。
2. 前記監視するステップは、前記監視手段が、前記システム・チャンネルのパイロット・チャンネルおよびページング・チャンネルのうちの一方を監視するステップを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記監視するステップは、前記制御手段が、チャンネル・ロスト・カウンタおよびチャンネル・ロスト・スタート時間値をリセットするステップを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記数えるステップは、前記制御手段が、前記システム・チャンネルが失われる度に前記チャンネル・ロスト・カウンタをインクリメントするステップを含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記インクリメントするステップは、前記チャンネル・ロスト・カウンタ値が１の場合には、前記制御手段が、前記チャンネル・ロスト・スタート時間値を第１の現在のグローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）時間に設定するステップを含み、前記チャンネル・ロスト・スタート時間値は、前記システム・チャンネルが最初に失われた時間を示す、請求項４に記載の方法。
6. 前記インクリメントするステップは、前記チャンネル・ロスト・カウンタ値が前記所定の数に到達した場合には、前記制御手段が、前記チャンネル・ロスト・エンド時間値を第２の現在のグローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）時間に設定するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記チャンネル・ロスト・エンド時間値と前記チャンネル・ロスト・スタート時間値との差異が少なくとも前記所定の期間である場合には、前記携帯機器は、前記スリープ・モードに入る、請求項６に記載の方法。
8. 前記制御手段が、前記携帯機器を前記スリープ・モードに入れるステップは、前記携帯機器が前記スリープ・モードに入った後に、前記制御手段が、前記チャンネル・ロスト・カウンタおよび前記チャンネル・ロスト・スタート時間値をリセットするステップを含む、請求項７に記載の方法。
9. スリープ・モードに切替わる携帯機器においてバッテリ電力を節約する方法であって、前記携帯機器は、監視手段と制御手段とを含み、
   前記方法は、
   ａ）前記監視手段が、前記携帯機器と基地局との間のシステム・チャンネルを失うことを監視するステップと、
   ｂ）前記制御手段が、所定の期間内に前記システム・チャンネルが失われた回数を数えるステップと、
   ｃ）前記システム・チャンネルが失われた回数が少なくとも所定の数である場合には、前記制御手段が、前記携帯機器を前記スリープ・モードに入れるステップであって、前記スリープ・モードにおいて、前記携帯機器は前記システム・チャンネルを失うことを監視することを停止する、ステップと、
   ｄ）前記制御手段が、システムのＲＦ強度をサンプルするために時間間隔の後、前記携帯機器を前記スリープ・モードから目覚めさせるステップと、
   ｅ）前記制御手段が、前記サンプルされたＲＦコンディション強度を所定のレベルと比較するステップと、
   ｆ）前記制御手段が、前記サンプルされたＲＦコンディション強度が前記所定のレベルより小さい場合には、前記時間間隔を増加させるステップと、
   ｇ）前記制御手段が、前記携帯機器を前記スリープ・モードに再び入れるステップと
   を含む、方法。
10. 前記制御手段が、前記携帯機器を前記スリープ・モードに再び入れるステップは、前記携帯機器を第１レベル・スリープ・モードおよび第２レベル・スリープ・モードおよび第３レベル・スリープ・モードのうちの１つに切替えることを含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記切り替えるステップは、前記制御手段が、最大ループ・カウンタ値を前記第１レベル・スリープ・モードおよび前記第２レベル・スリープ・モードおよび前記第３レベル・スリープ・モードのうちの１つに関連する所定のカウンタ値に設定することを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記切り替えるステップは、前記制御手段が、前記時間間隔を前記第１レベル・スリープ・モードおよび前記第２レベル・スリープ・モードおよび前記第３レベル・スリープ・モードのうちの１つに関連する所定の時間値に設定するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記第２レベル・スリープ・モードに関連する前記所定の時間値は、前記第１レベル・スリープ・モードに関連する前記所定の時間値より大きい、請求項１２に記載の方法。
14. 前記第３レベル・スリープ・モードに関連する前記所定の時間値は、前記第２レベル・スリープ・モードに関連する前記所定の時間値より大きい、請求項１３に記載の方法。
15. 前記制御手段が、前記携帯機器を目覚めさせるステップは、前記第１レベル・スリープ・モードおよび前記第２レベル・スリープ・モードおよび前記第３レベル・スリープ・モードのうちの１つに関連する複数のシステムのリストから、取得のためのシステムを決定するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
16. 前記複数のシステムのリストは、前記第１レベル・スリープ・モードおよび前記第２レベル・スリープ・モードおよび前記第３レベル・スリープ・モードにそれぞれ関連する第１システム・リストおよび第２システム・リストおよび第３システム・リストを含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記第１システム・リストは、前記第２システム・リストおよび前記第３システム・リストのサブセットであり、前記第２システム・リストは、前記第３システム・リストのサブセットである、請求項１６に記載の方法。
18. 前記比較するステップは、前記制御手段が、前記ＲＦコンディションの信号対雑音比を所定の値と比較することを含む、請求項９に記載の方法。
19. 前記比較するステップは、前記システムの擬似雑音が未知の場合には、前記制御手段が、移動性フラッグを真に設定することを含む、請求項１１に記載の方法。
20. 前記比較するステップは、前記携帯機器が移動している場合には、前記制御手段が、移動性フラッグを真に設定することを含む、請求項１１に記載の方法。
21. 前記擬似雑音のフェーズが前記携帯機器の移動性を判定するために監視される、請求項１９の方法。
22. 前記移動性フラッグが真の場合には、前記携帯機器は、アイドル状態および前記第１レベル・スリープ・モードのうちの一方に戻る、請求項１９に記載の方法。
23. 前記比較するステップは、
    （ｉ）前記移動性フラッグが偽の場合には、前記制御手段が、ループ・カウンタをインクリメントするステップと、
    （ｉｉ）前記制御手段が、前記ループ・カウンタの値を最大ループ・カウンタ値と比較するステップと、
    （ｉｉｉ）前記ループ・カウンタの値が最大ループ・カウンタ値に等しい場合には、前記制御手段が、前記携帯機器を前記第２レベル・スリープ・モードおよび前記第３レベル・スリープ・モードのうちの一方に切替えるステップと
    を含む、請求項２２に記載の方法。
24. 前記ステップ（ｉｉｉ）は、前記携帯機器が前記第１レベル・スリープ・モードである場合には、前記制御手段が、前記携帯機器を前記第２レベル・スリープ・モードに切替えるステップを含む、請求項２３に記載の方法。
25. 前記ステップ（ｉｉｉ）は、前記携帯機器が前記第２レベル・スリープ・モードである場合には、前記制御手段が、前記携帯機器を前記第３レベル・スリープ・モードに切替えるステップを含む、請求項２３に記載の方法。
26. 前記切替えるステップは、前記制御手段が、最大タイムアウト期間を前記第１レベル・スリープ・モードおよび前記第２レベル・スリープ・モードおよび前記第３レベル・スリープ・モードのうちの１つに関連する所定のタイムアウト時間値に設定するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
27. 前記切替えるステップは、前記最大タイムアウト期間が終了した場合には、前記制御手段が、前記携帯機器を前記第２レベル・スリープ・モードおよび前記第３レベル・スリープ・モードのうちの一方に切替えるステップを含む、請求項２６に記載の方法。
28. 前記携帯機器を前記第２レベル・スリープ・モードおよび前記第３レベル・スリープ・モードのうちの一方に切替えるステップは、前記携帯機器が前記第１レベル・スリープ・モードにある場合には、前記制御手段が、前記携帯機器を前記第２レベル・スリープ・モードに切替えるステップを含む、請求項１０に記載の方法。
29. 前記携帯機器を前記第２レベル・スリープ・モードおよび前記第３レベル・スリープ・モードのうちの一方に切替えるステップは、前記携帯機器が前記第２レベル・スリープ・モードにある場合には、前記制御手段が、前記携帯機器を前記第３レベル・スリープ・モードに切替えるステップを含む、請求項１０に記載の方法。
30. 携帯機器バッテリ電力節約システムであって、
    ａ）前記携帯機器と基地局との間のシステム・チャンネルを失ったことを示すフラッグ信号を提供するチャンネル処理手段と、
    ｂ）前記フラッグ信号を受信し、所定の期間内に前記システム・チャンネルが失われた回数を数え、前記システム・チャンネルが失われた回数が少なくとも所定の数である場合には、スリープ・モードに入るためのシステム・ロスト・エクシット・フラッグを提供するスリープ制御手段であって、前記スリープ・モードにおいて、前記携帯機器は前記システム・チャンネルを失うことを監視することを停止する、スリープ制御手段と、
    ｃ）前記システム・ロスト・エクシット・フラッグに応答してスリープ・モード変数を設定し、制御信号に応答して前記スリープ・モード変数を調整する変数設定制御手段と、
    ｄ）前記スリープ・モード変数によって定義される時間間隔でＲＦコンディション・パラメータを繰り返しサンプルし、前記ＲＦコンディションが改善していない場合には、前記制御信号を前記変数設定制御手段に提供する低電力制御手段と
    を含む携帯機器バッテリ電力節約システム。
31. 前記システム・チャンネルは、パイロット・チャンネルおよびページング・チャンネルのうちの一方を含む、請求項３０に記載の携帯機器バッテリ電力節約システム。
32. 前記スリープ・モード変数は、前記時間間隔を設定するためのタイマ値と、繰り返しの数を設定するためのループ・カウント値とを含む、請求項３０に記載の携帯機器バッテリ電力節約システム。
33. 前記ＲＦコンディション・パラメータは、信号対雑音強度比を含む、請求項３０に記載の携帯機器バッテリ電力節約システム。

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