JP5866021B2 - ポータブルコンピューティングデバイスのための熱的最適アップリンクを選択するための方法およびシステム - Google Patents

Description

関連出願に関する記述
本特許出願は、2011年9月22日に出願された、「Method and system for selecting a thermally optimal uplink for a portable computing device」という表題の米国特許仮出願第61/537,915号の米国特許法第119条(e)に基づく優先権を主張するものであり、上記出願の内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。

「ポータブルコンピューティングデバイス」(「PCD」)という用語は、本明細書で使用される場合、無線周波数(RF)送信によってワイヤレスネットワークとデータを通信できる、ポータブルデバイスまたはモバイルデバイスである。PCDは、セルラー電話、携帯情報端末(「PDA」)、ポータブルゲームコンソール、ラップトップコンピュータ、タブレットパーソナルコンピュータ(「PC」)、パームトップコンピュータ、医学情報送信機またはペットタグなど、人間または動物に埋め込まれたデバイス、および他のポータブル電子デバイスを含み得る。

PCDは、そのうちの1つがエアインターフェースまたはエアリンクサブシステムである、多数の電子サブシステムを含む。「エアインターフェース」または「エアリンク」という用語は、特定の規格またはプロトコルに従って、ワイヤレスに、すなわち無線を通じて確立される、別のシステムとの通信リンクを指す。そのようなエアリンクの例には、広帯域符号分割多元接続(「WCDMA(登録商標)」)、Evolution Data-Only(「EVDO」)、Global System for Mobile Communications(「GSM(登録商標)」)およびそのデータサービス拡張、たとえばGSM進化型高速データレート(「EDGE」)および汎用パケット無線サービス(「GPRS」)、ロングタームエボリューション(「LTE」)、IEEE802.11ワイヤレスLAN(「WLAN」)システムのワイヤレスフィデリティ(「Wi-Fi」(商標))ブランド、固有オープンワイヤレスシステムのBLUETOOTH(登録商標)ブランド、高速パケットアクセス(「HSPA」)、データ専用(data only)(「DO」)、one-times radio transmission technology(「1xRTT」)もしくは(「1x」)または場合によっては「CDMA200 1x」として知られるもの、ZigBee(登録商標)ブランドIEEE802規格パーソナルエリアネットワーク、ならびに他の同様のワイヤレスシステムがあるが、それらに限定されない。

「アップリンク」という用語は、エアリンクなどのワイヤレス通信リンクを指し、このようなリンクでは、PCDが、ワイヤレス通信を生起し、通信ネットワークにデータをアップロードしている。異なるエアリンクは、別のエアリンクとは互換性がない。つまり、PCDおよび基地局は、両方が同じエアリンクのために構成されていない限り、通信できない。

エアリンクサブシステムは、RFトランシーバ回路および信号処理回路を含む。信号処理回路は、RF信号の無線周波数へのアップコンバートおよび無線周波数からのダウンコンバート、ならびに、RF信号を一緒に特徴付ける、信号の変調、復調、および符号化の制御のような処理を実施する。信号処理の一部は通常アナログ領域で実施され、他の部分はデジタル領域で(たとえば、ソフトウェアまたはファームウェアの制御下にあるプログラム可能プロセッサによって)実施される。

本明細書で使用される「マルチモードPCD」という用語は、エアリンクがPCDの動作中に変更されることを可能にする、再構成可能な処理要素(ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組合せを含み得る)をエアリンクサブシステム中に含むPCDを指す。つまり、PCDは、ある時はあるエアリンクを介して通信でき、他の時は異なるエアリンクを介して通信できる。エアリンクは、変化する動作条件に応答して、プロセッサによって切り替えられ得る。たとえば、マルチモードPCDは、それらの中で単一のエアリンクがサービスプロバイダを通じて利用可能ではない、2つの地理的領域の間の移動を支援することができる。

したがって、マルチモードPCDが第1のそのような領域で動作している場合、マルチモードPCDは第1のエアリンクを介して通信し、マルチモードPCDが第2のそのような領域で動作している場合、マルチモードPCDは第2のエアリンクを介して通信する。たとえば、WCDMA(登録商標)エアリンクサービスが第1の地理的領域で提供されるが、LTEエアリンクサービスはその第1の領域で提供されず、一方LTEエアリンクサービスが第2の地理的領域で提供されるが、WCDMA(登録商標)エアリンクサービスはその第2の地理的領域で提供されない例を考える。WCDMA(登録商標)モードとLTEモードを切り替えることができるデュアルモードPCDは、PCDが第1の領域中を移動しているときはWCDMA(登録商標)モードに切り替え、PCDが第2の領域中を移動しているときはLTEモードに切り替えることができる。「エアリンク」、「モード」、および「エアリンクモード」という用語は、本明細書では同義に使用される。

一部のエアリンクは、PCDにおいて動的に変更され得る動作パラメータを特徴とする。たとえば、一部のエアリンクは、PCDが情報を送信する速度を、ワイヤレスデバイスが変更することを可能にする。EDGEおよびGPRSのようなデータサービスの改善は、無線チャネルの品質、およびしたがってビットレートとデータ送信の安定性とに従って変調方式および符号化方式を適合させる、速度適合アルゴリズムを特徴とする。したがって、チャネル品質が高いとプロセッサが判定すると、プロセッサは、変調方式および符号化方式または他の動作パラメータを調整して、情報のスループットを最大化するように高いチャネル品質を利用することができる。

逆に、チャネル品質が低いとプロセッサが判定すると、プロセッサは、変調方式および符号化方式または他の動作パラメータを調整して、情報の完全性を最大化することができる。そのような調整は、サービス品質(QoS)調整と呼ばれることがある。電力を節減する目的で、エアリンクの動作パラメータを調整することも提案されている。

動作時に、PCD内の電子回路が熱を発生させ、これは過度のレベルでは回路に有害であり得る。発生する熱量は、動作条件に応じて異なり得る。たとえば、高出力レベルで継続した期間データを送信するPCDは、大量の熱を発生させ得る。一部のPCDは、電子回路が損傷し得るある閾値または臨界温度にPCDが達したかどうかを判定するためにプロセッサが監視し得る、熱センサを含む。PCDがそのような閾値温度に達したことを熱センサの測定値が示す場合、プロセッサが、発生する熱の量を減らそうとしてエアリンクの動作パラメータを調整できることが、提案されている。

当該分野における1つの問題は、PCDが通常、他のエアリンクが利用可能であるかどうかにかかわらず、現在オープンであるとともに熱的観点からより効率的であり得るアップリンクを介してデータを送信することである。PCDについての別の問題は、PCDが一般に、ファンなどのような、いかなる能動冷却デバイスももたないことである。

したがって、当該分野において、PCDにとってより熱的に効率的であり得るエアリンクまたはアップリンクの間で切り替わることができるPCDが必要とされている。

ポータブルコンピューティングデバイスのための熱的最適エアリンクを選択するための方法およびシステムは、ポータブルコンピューティングデバイスの温度を監視するステップと、ポータブルコンピューティングデバイスが閾値温度範囲に達したかどうか判定するステップとを含む。次に、1つまたは複数のエアリンクを使うデータについての推定継続時間を判定するのに加え、1つまたは複数のエアリンクを介して送られるべきデータの推定ボリュームを算出することができる。1つまたは複数のエアリンクに関連して、データに必要とされるサービス品質が判定され得る。この推定データを用いて、送信されるべきデータ用の1つまたは複数の利用可能エアリンクを比較することができる。この比較の後、推定ボリューム、推定データレート、および推定継続時間に基づいて、1つまたは複数の熱的最適エアリンクを選択すればよい。エアリンクを検討するとき、ポータブルコンピューティングデバイスが操作者に近接しているかどうかの判定を利用することができる。

ポータブルコンピューティングデバイスが操作者に近接している場合、選択されたエアリンクの出力電力は、操作者に対して安全なレベルでポータブルコンピューティングデバイスが放射するように調節され得る。本システムおよび方法は、既存のエアリンクを現在使っているアプリケーションプログラムに対して、エアリンクオーバーライド条件が存在するかどうか判定することができる。本方法およびシステムは、現在のエアリンクから、識別された1つまたは複数の熱的最適エアリンクへの切替えをさらに含んでよく、1つまたは複数の熱的最適エアリンクは、データについての所望のサービス品質を維持したまま、ポータブルコンピューティングデバイスの熱負荷を低下させる。

図中、別段に規定されていない限り、同様の参照番号は、様々な図の全体を通じて、同様の部分を指す。「102A」または「102B」のような文字指定を伴う参照番号について、文字指定は、同じ図に存在する2つの同様の部分または要素を区別し得る。参照番号の文字指定は、参照番号が、すべての図において同じ参照番号を有するすべての部分を包含することが意図される場合には、省略されることがある。

マルチモードPCDの例示的な実施形態を示す機能ブロック図である。 人体の中に埋め込み、または人体に装着することができる医学的用途のためのPCDを示す図である。 人体の肢部に装着される腕輪の形をした、医学的用途のためのPCDを示す図である。 人体に装着することができるユニットの形をした医学的用途のためのPCDを示す図である。 図1のマルチモードPCDの処理要素およびトランシーバ要素を示すブロック図である。 図2Aのアプリケーションモジュールおよびモデムアプリケーションモジュールのさらなる詳細を示すブロック図である。 図1のマルチモードPCDの監視された温度が閾値を超える例の概念図である。 より電力消費の多いエアリンクモードからより電力消費の少ないエアリンクモードに切り替えた後の、図3AのマルチモードPCDの概念図である。 図1のマルチモードPCDの監視された温度が閾値を超えない例の概念図である。 エアリンクモードを切り替えた後の、図4AのマルチモードPCDの概念図である。 エアリンク信号の低い品質がエアリンクモードの切替えを指示するが、図1のマルチモードPCDの監視された温度が閾値を超える例の概念図である。 エアリンクモードを切り替えた後の、図5AのマルチモードPCDの概念図である。 2つのグラフ、すなわち2つの異なるエアリンクについての時間対温度の理論値をプロットする第1のグラフ、および推定時間対データボリュームをプロットする第2のグラフを含む図である。 2つのグラフ、すなわち2つの別個のエアリンクについての時間対温度の理論値をプロットする第1のグラフ、および推定時間対データボリュームをプロットする第2のグラフを含む図である。 医学的コンテキストにおいて使われるPCD用のアップリンクを選択するのに有用であり得る異なる電力特性をもつ複数の異なるエアリンク用のデータハブに、PCDを結合するための必要電力に対する、データハブからの距離をプロットするグラフである。 秒などの様々な時間セグメントにわたるデータボリュームを推定する複数の予測テーブルを含む図である。 図1のマルチモードPCD用の熱的最適エアリンクを選択するための例示的な方法を示す論理流れ図である。

「例示的な(exemplary)」または「例示的(illustrative)」という語は、「例、実例、または例示としての役割を果たすこと」を意味するように本明細書において使用される。「例示的な(exemplary)」または「例示的(illustrative)」であるものとして本明細書で説明されるいかなる態様も、必ずしも他の態様よりも好ましい、または有利であると解釈されるべきではない。

本明細書では、「通信デバイス」、「PCD」、「ワイヤレス電話」、「ワイヤレス通信デバイス」、および「ワイヤレスハンドセット」という用語は交換可能に用いられる。3Gおよび4Gワイヤレス技術が出現したことによって、利用可能な帯域幅が拡大されたので、より多様なワイヤレス機能を備えたより多くのポータブルコンピューティングデバイスが利用可能になっている。したがって、PCDは、セルラー電話、スマートフォン、衛星電話、ページャ、携帯情報端末(「PDA」)、ナビゲーションデバイス、スマートブックもしくはリーダ、メディアプレーヤ、埋め込み型医療デバイス、人に装着することができる医療デバイス、またはワイヤレス接続を有するコンピュータであってよい。

本明細書では、ソフトウェアの文脈における「アプリケーション」という用語は、オブジェクトコード、スクリプト、バイトコード、マークアップ言語ファイルおよびパッチのような、実行可能コンテンツを有するファイルも含み得る。加えて、本明細書で言及される「アプリケーション」は、開かれる必要があり得るドキュメント、またはアクセスされる必要がある他のデータファイルのような、本質的に実行可能ではないファイルも含み得る。

「コンテンツ」という用語は、オブジェクトコード、スクリプト、バイトコード、マークアップ言語ファイル、およびパッチのような、実行可能なコンテンツを有するファイルも含み得る。加えて、本明細書で言及される「コンテンツ」は、開かれる必要があり得るドキュメント、またはアクセスされる必要がある他のデータファイルのような、本質的に実行可能ではないファイルも含み得る。

本明細書で使用される場合、「コンポーネント」、「データベース」、「モジュール」、「システム」などの用語は、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアの組合せ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアを問わず、コンピュータ関連のエンティティまたは要素を指すことが意図されている。たとえば、コンポーネントは、プロセッサ、プロセッサ上で稼動しているプロセス、オブジェクト、実行ファイル、実行スレッド、プログラム、および/またはコンピュータであり得るが、これらに限定されない。例として、コンピューティングデバイス上で作動しているアプリケーションとコンピューティングデバイスの両方がコンポーネントであり得る。1つまたは複数のコンポーネントは、プロセスおよび/または実行スレッド内に存在してよく、1つのコンポーネントは、1つのコンピュータに局在してよく、かつ/または2つ以上のコンピュータに分散してよい。加えて、これらのコンポーネントは、様々なデータ構造を記憶している様々なコンピュータ可読媒体から実行することができる。コンポーネントは、1つまたは複数のデータパケット(たとえば、信号によって、ローカルシステム、分散システムにおいて別のコンポーネントと対話し、かつ/またはインターネットのようなネットワークにわたって他のシステムと対話する、1つのコンポーネントからのデータ)を有する信号に従うなどして、ローカルプロセスおよび/またはリモートプロセスにより通信することができる。

図1Aには、温度に応じたエアリンクの選択のための方法およびシステムが実施される、ワイヤレス電話またはハンドセットの形の例示的なマルチモードPCD100Aが、例示的で非限定的な機能ブロック図によって示されている。図1AのPCD100Aは、ファンなどのような、いかなる能動冷却デバイスももたない。

示されるように、マルチモードPCD100Aは、互いに結合されたマルチコア中央処理装置(「CPU」)110およびアナログ信号プロセッサ126を含むオンチップシステム102を含む。CPU110は、1つまたは複数のコア222、224、230などを含み得る。コア222、224、230などは、単一の集積回路ダイに集積されてよく、または他の実施形態では、複数回路のパッケージにおいて別個のダイに集積または結合されてもよい。コア222、224、230などは、1つまたは複数の共有キャッシュを介して結合されてよく、これらのコアは、バス、リング、メッシュおよびクロスバートポロジのようなネットワークトポロジを介したメッセージまたは命令の伝達(passing)を実施することができる。当業者によって理解されるように、他の実施形態では、CPU110Aの代わりに、デジタル信号プロセッサ(「DSP」)も利用され得る。

当業者によって理解されるように、上で説明された電子素子および他のものは、動作中に熱を発生させる。過剰な熱は、マルチモードPCD100Aの電子素子に有害となり得る。マルチモードPCD100は、2つ以上のエアリンクモードの任意の選択された1つで、動作することが可能である。一部のエアリンクモードでの動作は、他のエアリンクモードでの動作よりも熱を発生させる。たとえば、マルチモードPCD100Aは、ある時にはWCDMA(登録商標)モードで動作し、他の時にはLTEモードで動作することが可能であってよく、マルチモードPCD100AがLTEモードで動作しているときにCPU110が実施するより強力な計算処理(たとえば、符号化)が原因で、LTEモードでの動作は平均すると、WCDMA(登録商標)モードでの動作よりも多くの熱を発生させることが知られている。

マルチモードPCD100Aが発生させる熱の量は、マルチモードPCD100Aが消費する電力量に関連する。したがって、「より電力消費の多い」という語句(または等価的に、「より電力効率が低い」)は、より電力消費の少ないモードの場合より多くの熱をマルチモードPCD100が発生させるモードを表すために、本明細書では使用され得る。一部のモードでの動作は、他のモードよりも送信ビット当たりのエネルギーが少ない情報の送信をもたらし得るが、マルチモードPCD100Aまたはその一部を熱くさせるのは、必ずしもビット当たりのエネルギーではなく、通常の送信時間間隔にわたってマルチモードPCD100Aにより消費される合計のエネルギーであることに、留意されたい。つまり、送信されるべき所与のデータの量に対して、マルチモードPCD100Aの温度は、マルチモードPCD100Aがより電力消費の少ないモードよりもより電力消費の多いモードでデータを送信する場合、高くなる。

CPU110は、1つまたは複数の内部のオンチップ熱センサ157A、ならびに1つまたは複数の外部のオフチップ熱センサ157B(まとめてセンサ157と呼ばれる)にも結合され得る。オンチップ熱センサ157Aは、垂直のPNP構造に基づき、通常は相補型金属酸化膜半導体(「CMOS」)超大規模集積(「VLSI」)回路専用である、絶対温度に比例する(「PTAT」)1つまたは複数の温度センサを含み得る。

オフチップ熱センサ157Bは、1つまたは複数のサーミスタを含み得る。熱センサ157は、アナログデジタル変換器コントローラ(図示せず)でデジタル信号に変換される電圧降下を発生させ得る。しかしながら、PCD100Aの範囲から逸脱することなく、他のタイプの熱センサ157が利用され得る。熱センサ157は、様々な電子回路素子によって放出される熱を感知することができるように、オンチップシステム102全体にわたって分布し得る。

熱センサ157は、1つまたは複数の熱ポリシーマネージャモジュール101によって制御され、監視され得る。1つまたは複数の熱ポリシーマネージャモジュールは、CPU110によって実行されるソフトウェアを含み得る。しかしながら、PCD100Aの範囲から逸脱することなく、熱ポリシーマネージャモジュール101はまた、ハードウェアおよび/またはファームウェアから形成されてもよい。

一般に、熱ポリシーマネージャモジュール101は、マルチモードPCD100Aが、熱条件および/または熱負荷を管理し、高水準の機能を維持しつつ、たとえば臨界温度に達するなどの不都合な熱条件を受けるのを回避するのを助け得る、1つまたは複数のモード選択方法を含む、熱ポリシーを監視し適用することを担い得る。

図1Aは、マルチモードPCD100Aが監視モジュール114を含み得ることも示している。監視モジュール114は、熱センサ157のうちの1つまたは複数、CPU110、ならびに熱ポリシーマネージャモジュール101と通信する。以下でさらに詳細に説明されるように、熱ポリシーマネージャモジュール101は、監視モジュール114とともに動作して、不都合な熱条件を識別し、1つまたは複数のモード選択熱軽減方法を含む熱ポリシーを適用することができる。マルチモードPCD100Aは、RFトランシーバ168に結合されたアナログ信号プロセッサ126によって実行されるモデムアプリケーションモジュール277をさらに含み得る。モデムアプリケーションモジュール277は、後でより詳しく説明するように、エアリンクの間の切替えを担い得る。マルチモードPCD100Aは、PCT100Aのコンディションを分析して、より熱的に効率的なエアリンクへの切替えが行われるべきかどうか判定する、メモリ112内に常駐するアップリンクアナライザモジュール292も含む。

本明細書で説明される方法ステップは、1つまたは複数の熱ポリシーマネージャモジュール101、モデムアプリケーションモジュール277、およびアップリンクアナライザモジュール292を形成する、メモリ112に記憶された実行可能命令によって、全体的にまたは部分的に実施され得る。熱ポリシーマネージャモジュール101、モデムアプリケーションモジュール277、およびアップリンクアナライザモジュール292を形成するこれらの命令は、本明細書で説明される方法を実施するために、CPU110、アナログ信号プロセッサ126、または別のプロセッサもしくは回路素子によって実行され得る。さらに、プロセッサ110および126、メモリ112、メモリ112に記憶された命令、またはそれらの組合せは、本明細書で説明される方法ステップのうちの1つまたは複数を実施するための手段としての役割を果たすことができる。

図1Aに示されるように、マルチモードPCD100Aは、デジタル信号プロセッサ110に結合されるディスプレイコントローラ128およびタッチスクリーンコントローラ130をさらに含む。オンチップシステム102の外部にあるタッチスクリーンディスプレイ132が、ディスプレイコントローラ128およびタッチスクリーンコントローラ130に結合される。マルチモードPCD100Aは、ビデオデコーダ134、ビデオ増幅器136およびビデオポート138も含む。ビデオデコーダ134が、CPU110に結合される。ビデオ増幅器136が、ビデオデコーダ134およびタッチスクリーンディスプレイ132に結合される。ビデオポート138が、ビデオ増幅器136に結合される。

ユニバーサルシリアルバス(「USB」)コントローラ140も、CPU110に結合される。また、USBポート142が、USBコントローラ140に結合される。メモリ112および加入者識別モジュール(SIM)カード146も、CPU110に結合され得る。

さらに、図1Aに示されるように、デジタルカメラ148がCPU110に結合され得る。例示的な態様では、デジタルカメラ148は、電荷結合デバイス(「CCD」)カメラまたは相補型金属酸化膜半導体(「CMOS」)カメラである。

図1Aにさらに示されるように、ステレオオーディオコーデック(「CODEC」)150がアナログ信号プロセッサ126に結合され得る。さらに、オーディオ増幅器152が、ステレオオーディオコーデック150に結合され得る。例示的な態様では、第1のステレオスピーカ154および第2のステレオスピーカ156が、オーディオ増幅器152に結合される。図1Aは、マイクロフォン増幅器158もステレオオーディオコーデック150に結合され得ることを示す。加えて、マイクロフォン160が、マイクロフォン増幅器158に結合され得る。特定の態様では、周波数変調(「FM」)無線チューナ162がステレオオーディオコーデック150に結合され得る。また、FMアンテナ164がFM無線チューナ162に結合される。さらに、ステレオヘッドフォン166がステレオオーディオコーデック150に結合され得る。

図1Aにさらに示されるように、無線周波数(「RF」)トランシーバ168はアナログ信号プロセッサ126に結合され得る。RFスイッチ170がRFトランシーバ168およびRFアンテナ172に結合され得る。図1Aに示されるように、キーパッド174がアナログ信号プロセッサ126に結合され得る。また、マイクロフォンを備えたモノヘッドセット176がアナログ信号プロセッサ126に結合され得る。さらに、バイブレータデバイス178が、アナログ信号プロセッサ126に結合され得る。

図1Aは、電源180、たとえばバッテリがオンチップシステム102に結合されることも示す。特定の態様では、電源は、充電式直流(「DC」)バッテリ、またはAC電源に接続された交流(「AC」)-DC変換器から導かれるDC電源を含む。

タッチスクリーンディスプレイ132、ビデオポート138、USBポート142、カメラ148、第1のステレオスピーカ154、第2のステレオスピーカ156、マイクロフォン160、FMアンテナ164、ステレオヘッドフォン166、RFスイッチ170、RFアンテナ172、キーパッド174、モノヘッドセット176、バイブレータ178、熱センサ157B、および電源180は、図1Aに示される例示的な実施形態におけるオンチップシステム102の外部にある。しかしながら、監視モジュール114は、マルチモードPCD100Aにおいて動作可能なリソースのリアルタイムの管理を援助するために、アナログ信号プロセッサ126およびCPU110によって、これらの外部デバイスのうちの1つまたは複数から1つまたは複数の指示または信号を受信することもできることを理解されたい。

マルチモードPCD100Aは、近接センサモジュール199をさらに含む。ワイヤレスローカルエリアネットワーク(「WLAN」)信号およびセルラー電話ネットワーク信号などの無線周波数(「RF」)信号を送信することができる多くのPCDは、米国連邦通信委員会(「FCC」)のような政府機関によって、PCD100Aの横にいる可能性がある操作者へのRF信号の比吸収率(「SAR」)を追跡するハードウェアおよび/またはソフトウェアを有することが義務づけられている。

このハードウェアおよび/またはソフトウェアは一般に、操作者の極近接にPCD100Aが位置づけられているかどうか、たとえば、操作者の頭の横にあり、または操作者の膝の上など、操作者の脚の横にあるかどうか検出する。このSARハードウェア/ソフトウェア(これ以降、概して「モジュール」199と呼ばれる)は、PCD100AのRF出力を調節するのに使うことができるが、PCD100Aによって、人間が接触するための許容温度範囲を越えてPCD100Aを加熱せず、かつ人間を傷つける恐れのある電力レベルのRF信号を送信しない適切なエアリンクを選択するのに使うこともできる。

上述したように、温度制限は、PCD100Aの外部で行われ得る。また、内部デバイス温度制限も、本発明のシステムで検討することができる。当業者には明らかなように、PCD100Aの温度制約は、環境によって悪影響および/または影響を受ける場合がある。PCD100Aの動作に悪影響を与え得る環境の2つの具体例は、(A)人間が接触するための許容温度を超えない装着式PCD100Aまたは医療アプリケーション用の内部埋め込み型デバイスの安全性、および(B)送信中に明らかなホットスポットを作成することによって、IRカメラ検出を防止するために一定量だけ周辺温度を超えない、軍事アプリケーション用の低赤外線(「IR」)可観測性を含むが、それに限定されない。そのような例示的な実施形態は、兵士によって装着され、または車両に搭載される軍事無線として機能するPCD100Aを含む。たとえば、PCD100Aを有する遠隔ステルス観察無人機は、低い可観測性を依然として維持したまま、周辺温度環境(砂漠の太陽対寒い夜)に依存して、送信エアリンクを知的に選択することができる。

本明細書で説明されるエアリンクモード切替えによる熱管理方法は、熱ポリシーマネージャモジュール101によって、または、代替的にもしくはそれに加えて、CPU110によるソフトウェアの実行によって行うことができる。感知された熱に関連付けられたハードウェア要素が識別され得るように、様々な熱センサ157は、たとえば、CPU110、RFトランシーバ168、およびRFスイッチ170のような、マルチモードPCD100Aの様々なハードウェア要素に十分に隣接してかつ十分に熱的に接続して、配置され得る。

図1Bは、人体250の中に埋め込み(PCD100B)、またはストラップ215によってサポートされて人体に装着する(PCD100C)ことができる医学的用途のためのPCD100B、Cを示す。この例示的な実施形態のPCD100B、Cは、たとえば鼓動、呼吸数、血流中の酸素化レベル、血圧、体温、および人体の中に解放され、存在する薬のレベルなど、人体のコンディションを監視するように設計することができる。これらのPCD100B、Cは、これらの人体コンディションを検知する追加センサ(図示せず)を備えてよい。PCD100B、Cは、この情報を、医院または病院に配置することができる基地局またはベースハブにアップリンクで中継するために、メモリ112に記憶することができる。これらのPCD100B、Cは、人体250との関連で示してあるが、当業者には理解されるように、たとえば犬、猫など、どの動物用にも容易に設計することができる。

図1Cは、操作者の腕または手首など、人体の肢部に装着される腕輪の形をした、医学的用途のためのPCD100Dを示す。PCD100Dは、操作者が選択するための様々な選択肢を提供する対話型ディスプレイ132を備え得る。たとえば、対話型ディスプレイ132は、アラート条件を活動化するためのアラートボタン305Aと、医学情報の現在の状況を取得するための医学データボタン305Bと、利用可能エアリンクを介した医学情報の転送を開始するための転送ボタン305Cと、追加選択肢を列挙するためのメニューボタン305Dと、オーディオ通信を活動化するためのプッシュツートークボタンと、押された特定の瞬間に機能を活動化するための開始ボタン305Fと、押された特定の瞬間に機能を停止するための停止ボタン305Gとを備え得る。

図1Dは、ネックレスまたはひもの形をした、人体に装着することができるユニットの形の医学的用途のためのPCD100Eを示す。PCD100Eは、操作者の首の回りにPCD100Eを装着できるようにする柔軟なコード部材333に結合されてよい。

図2Aに示されるように、CPU110はバス211を介してメモリ112に結合される。CPU110は、ハードウェア、ソフトウェアまたはそれらの組合せで具現化され得る熱ポリシーマネージャモジュール101からコマンドを受け取ることができる。熱ポリシーマネージャモジュール101を具現化するソフトウェアは、CPU110によって実行される命令を含み得る。CPU110によるそのような命令の実行によって定義されるプロセスは、CPU110によって実行されている他のプロセスもしくはアプリケーションプログラムへ、または他のコアもしくはプロセッサへコマンドを発行させることができる。

RFトランシーバ168は、バス213を介してメモリ112に結合される。RFトランシーバ168は、1つまたは複数のプロセッサ(図示せず)を含み得る。CPU110は、バス213を介したメモリ112からRFトランシーバ168へのデジタル形式での情報の転送を調整する。転送される情報の一部は、RFトランシーバ168を介してワイヤレスに送信される情報を表す。

当技術分野で知られているように、バス211および213の各々は、1つまたは複数の有線接続またはワイヤレス接続を介した複数の通信経路を含み得る。バス211および213は、通信を可能にするために、コントローラ、バッファ(キャッシュ)、ドライバ、リピータ、および受信機のような追加の要素を有し得るが、これらはわかりやすくするために示されていない。さらに、バス211およびバス213は、上記のコンポーネントの間の適切な通信を可能にするために、アドレス、制御、および/またはデータ接続を含み得る。

メモリ112は一般に、データおよびプログラミングコードなどのソフトウェア要素がCPU110によって操作されるタイプのものである。従来のコンピューティング原理によれば、CPU110は、オペレーティングシステムコードおよびアプリケーションプログラムコードのようなプログラミングコードの制御下で動作する。例示的な実施形態では、そのようなプログラミングコード、すなわち、ソフトウェア要素は、開始論理250、管理論理260、ソケット189(図示せず)を有する1つまたは複数のアプリケーションモジュール280、熱条件検出論理290、およびアップリンクアナライザモジュール292を含む。

一方、RRCモジュール137とPHYモジュール141とを含むモデムアプリケーションモジュール277は、メモリ112に常駐することも、アナログ信号プロセッサ126によって記憶し、または取り出すこともできる。RRCモジュール137は、図2Aに関連して以下で説明するように、限定はしないが、高速ダウンリンクパケットアクセス(「HSDPA」)範疇情報、拡張アップリンク層(「EUL」)範疇情報、および不連続受信/送信(「DRX/DTX」)構成(「Config」)情報のようなエアリンク情報の追跡を担い得る。

PHYモジュール141は、限定はしないが、高速トランスポートブロックサイズ(「HS-TBS」)、変調、チャネル品質指示(「CQI」)、ブロック誤り率(「BLER」)測定値、多入力/多出力(「MIMO」)、受信機(「Rx」)自動利得制御(「AGC」)、ならびに等化器集積回路(「EQ/IC」)受信機(「Rx」)ダイバーシチ(「D」)のようなダウンリンク(「DL」)情報の追跡を担い得る。物理層141は、限定はしないが、BLER、変調、および送信機(「Tx」)自動利得制御(「AGC」)のようなアップリンク(「UL」)情報を伝達してもよい。

これらのソフトウェア要素は、例示を目的として、メモリ112に記憶されるものまたはメモリ112に常駐するものとして概念的に示されているが、そのようなソフトウェア要素は同時にまたはその全体がメモリ112に常駐しなくてよく、むしろ、必要に応じてCPU110を介して部分的に、たとえば、コードセグメント、ファイル、命令ごとに、または任意の他の適切な単位で、熱ポリシーマネージャモジュール101のような、図1に示されるソフトウェアまたはファームウェアの他のソースのいずれかから取り出されてよいことを理解されたい。

上記のソフトウェア要素またはその部分によってプログラムされた通り、CPU110、アナログ信号プロセッサ126、メモリ112(あるいはソフトウェア要素が記憶されるまたは常駐する他の1つまたは複数の要素)、および任意の関連する要素の組合せは一般に、プログラムされたプロセッサシステムを定義することに留意されたい。ソフトウェア要素と、ソフトウェア要素が記憶されるまたはソフトウェア要素が常駐するコンピュータ使用可能媒体の組合せは一般に、特許用語集において「コンピュータプログラム製品」と呼ばれるものを構成することにも留意されたい。

メモリ112は例示的なコンピュータ使用可能媒体またはコンピュータ可読媒体を表すが、より一般的には、コンピュータ可読媒体は、コンピュータ関連のシステムもしくは方法によって、またはそれと関連して使用するためのコンピュータプログラムおよびデータを含みまたは記憶することができる、電子式、磁気式、光学式、電磁式、または半導体のシステム、装置、デバイスまたは他の物理デバイスもしくは手段である。

図2Aに示される様々な論理素子および他のそのような論理素子は、コンピュータベースのシステム、プロセッサを含むシステム、または、命令実行システム、装置、もしくはデバイスから命令をフェッチし、命令を実行することができる他のシステムのような、命令実行システム、装置、またはデバイスによって、またはそれと関連して使用するための任意のコンピュータ可読媒体で具現化され得る。この文書の文脈では、コンピュータ可読媒体は、命令実行システム、装置、またはデバイスによって、またはそれと関連して使用するための情報を記憶、通信、伝搬、または伝送することができる任意の手段を含み得る。

コンピュータ可読媒体の例(すなわち、非網羅的なリスト)は、1つまたは複数の配線を有する電気的接続(電子式)、ポータブルコンピュータディスケット(磁気式)、ランダムアクセスメモリ(RAM)(電子式)、読取り専用メモリ(ROM)(電子式)、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ(EPROM、EEPROM、またはフラッシュメモリ)(電子式)、光ファイバ(光学式)、およびポータブルコンパクトディスク読取り専用メモリ(CD-ROM)(光学式)を含む。プログラムは、たとえば紙または他の媒体の光学走査を介して、電子的にキャプチャされ、次いで、コンパイルされ、解釈され、または場合によっては、必要に応じて適切な方法で処理され、次いでコンピュータメモリに記憶され得るので、コンピュータ可読媒体は、プログラムが印刷される紙または別の適切な媒体でさえあり得ることに留意されたい。

例示的な実施形態では、開始論理250、管理論理260、アプリケーションモジュール280、熱条件検出論理290、アップリンクアナライザモジュール292、RRCモジュール137、およびPHYモジュール141はソフトウェア要素であるが、他の実施形態では、これらの論理は、各々当技術分野でよく知られている以下の技術、すなわち、データ信号に論理機能を実装するための論理ゲートを有する個別の論理回路、特定用途向け集積回路(ASIC)における組合せ論理、プログラマブルゲートアレイ(PGA)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)などのうちのいずれかまたはその組合せによって実装され得る。

アップリンクアナライザモジュール292の制御下で、CPU110は、マルチモードPCD100が動作しているエアリンクモードを別のエアリンクモードへと切り替え、そうでなければエアリンクモードを選択することができる。アップリンクアナライザモジュール292は、本明細書で説明されるモード選択熱軽減方法に関連する部分を含み得るだけではなく、エアリンクモードを選択するための従来の方法に関連する従来の部分も含み得る。当業者によってよく理解されるように、そのような従来のモード選択方法は、2つ以上のエアリンクモードのセットの中から、基地局または他のデバイスと通信している最高品質のRF信号リンクを提供するエアリンクモードを選択するステップを含み得る。そのような従来のエアリンク選択方法はまた、ユーザによって指定されるエアリンクモードで、もしくはユーザによって指定されるエアリンクモードのセット内で動作するように、または逆に、ユーザによって指定された1つまたは複数のエアリンクモードで動作するのを控えるように、マルチモードPCD100にユーザが指示する、手動の選択方法を含み得る。

たとえば、ユーザは、LTEモードで動作するのを控えるように(たとえば、バッテリの電力を節減する目的で)マルチモードPCD100に指示することができる。より典型的には、従来のエアリンク選択モードは、階層的な選好の方式に従ってモードを自動的に選択する。たとえば、マルチモードPCD100が、十分に高品質なRF信号リンクが基地局と確立され得る地理的領域で移動している場合、マルチモードPCD100は、LTEモードが提供できるデータ送信スループットのレートほど高いレートを提供できない他のモードよりも優先して、LTEモードを選択することができる。

しかしながら、マルチモードPCD100が、LTEモードを提供する基地局が存在しない地理的領域、または、LTEモードでは許容できないほど低品質なRF信号リンクしか基地局と確立されない可能性のある地理的領域で移動している場合、マルチモードPCD100は、さほど高いデータ送信スループットのレートを提供できない可能性のある、代替的なモードを選択することができる。そのような従来のモード選択方法は当業者によってよく理解され、本明細書ではさらに詳しく説明されない。

本明細書で説明されるモード選択熱軽減方法に関連するアップリンクアナライザ292の複数の部分は、上で言及された熱条件検出論理290に応答するものである。つまり、モード制御論理292と熱条件検出論理290の両方に従って動作するCPU 100は、危機的な閾値を超え得るマルチモードPCD100内の1つまたは複数の温度のような、有害である可能性のある熱条件を軽減するのを助けることができるエアリンクモードを、2つ以上の選択可能なエアリンクモードのセットの中から選択することができる。

上で説明されたように、いくつかのエアリンクモードでマルチモードPCD100を動作させることで、マルチモードPCD100またはその一部が、マルチモードPCD100を他のモードで動作させた場合よりも多くの熱を発生させるようになることが知られている。したがって、有害な可能性のある熱条件を軽減するのを助けるために、マルチモードPCD100は、より電力消費の多いモードからより電力消費の少ないモードへと切り替えられ得る。マルチモードPCD100内の1つまたは複数の温度は、上で説明された様々な熱センサ157によって感知または監視され得ることに留意されたい。

図2Aにおいて、アップリンクアナライザモジュール292は、アプリケーションモジュール280と、RRCモジュール137と、PHYモジュール141とに結合されている。PHYモジュール141は、アップリンクアナライザ292とPHYモジュール141との間のこの接続が、PCD100が標準TCP/IP通信プロトコルを使用せず、固有プロトコルを使用するときにのみ存在することを示すように破線で示されている。図1B〜図1Dの医療用PCD100B〜100Dの場合など、固有通信プロトコルを使用するPCD100のための例示的な実施形態において、アップリンクアナライザ292とRRCモジュール137との間の接続は、存在しない可能性がある。

図2Bは、図2Aのアプリケーションモジュール280およびモデムアプリケーションモジュール277のさらなる詳細を示すブロック図である。アプリケーションモジュール280は、中央処理装置110(図2Aを参照)によって実行され、クライアントモジュール109を稼動することができるモバイルウェブブラウザアプリケーション210を含み得る。

モバイルウェブブラウザアプリケーションまたはモジュール210は、当業者に理解され以下に説明するようにインターネットプロトコル(「IP」)層129の上方に存在する伝送制御プロトコル(「TCP」)モジュール127と通信してもよい。

TCPモジュール127は、当業者には理解されるように、セキュアソケット層(「SSL」)またはトランスポート層セキュリティ(「TSL」)を確立するためのソケットモジュール189をさらに備え得る。TSLおよびSSLは、インターネットを介した通信セキュリティを提供する暗号プロトコルを備える。TLSおよびSSLは、プライバシーのための非対称暗号技術と、メッセージ信頼性のための鍵付きメッセージ認証コードとを使って、トランスポート層の上部でのネットワーク接続のセグメントを暗号化する。

一方、当業者によって理解されるように、IP層129は、ネットワークバッファ層131と通信する。IP層129は、モデムサブシステム133と通信し、モデムサブシステム133は、第2の中央演算処理装置またはアナログシグナルプロセッサ126(図1A参照)によって実行される。

モバイルウェブブラウザモジュール210は、ブラウザ/クライアントモジュール109、HTTPスタック111およびドメイン名サーバモジュール113を含む。ウェブブラウザモジュール210内に含まれるように示されているが、さらなる代替の例示的な実施形態(図示せず)では、クライアントモジュール109は、ウェブブラウザ210に対する個別のモジュールとして常駐し得る。

ウェブブラウザモジュール210内で稼動するクライアントモジュール109は、PCD100のための最適品質を保証するために、PCD100の次にどのようなファイルセグメントがダウンロードされるべきかについて、ウェブブラウザ210の制御または命令を担うことができる。

ウェブブラウザモジュール210のDNSモジュール113は、当業者に理解されるように、テキストベースのドメイン名を数値のインターネットプロトコル(IP)アドレスに変換する役割を果たしてもよい。DNSモジュール113は、IPアドレスをまたHTTPスタック111に伝達してもよく、HTTPスタック111がIPアドレスをTCP接続モジュール127に中継する。

HTTPスタック111がTCP接続モジュール127からメタオブジェクトを戻すとき、HTTPスタックモジュール111は、このメタオブジェクトをクライアントモジュール109に中継すればよい。httpスタックモジュール111は、クライアントモジュール109に何らかのステータス情報を提供することもできる。ステータス情報には、限定はしないが、高速スケジュール制御チャネル(「HS-SCCH」)、有効ステータス、高速トランスポートブロックサイズ(「HS-TBS」)、レイヤ1ブロック誤り率(「L1 BLER」)、無線リンク制御プロトコルデータ単位(「RLC PDU」)サイズ、無線リンク制御ダウンリンクサービスデータ単位(「RLC DL SDU」)バイト受信(「Rx」)、高速ダウンリンクパケットアクセス(「HSDPA」)、ユーザ端末(「UE」)範疇、媒体アクセス制御アップリンクバッファステータス報告(「MAC UL BSR」)、拡張アップリンク送信時間間隔(「EUL TTI」)、拡張トランスポートフォーマット組合せ識別子(「ETFCI」)テーブルインデックス、ETCFI、新規送信数(「Tx」)、無線リンク制御アップリンクサービスデータ単位(「RLC UL SDU」)バイト送信(「Tx」)、ダイバーシチ送信/ダイバーシチ受信(「DTX/DRX」)モード、拡張アップリンクユーザ端末(「EUL UE」)範疇、媒体アクセス制御送信層トランスポートブロックサイズ(「MAC TL TBS」)、パケットデータコンバージェンスプロトコルダウンリンクサービスデータ単位(「PDCP DL SDU」)バイト受信(「Rx」)、媒体アクセス制御アップリンクトランスポートブロックサイズ(「MAC UL TBS」)、パケットデータコンバージェンスプロトコルアップリンクサービスデータ単位(「PDCP UL SDU」)バイト送信(「Tx」)、およびユーザ端末範疇(「UE Category」)を含めてもよい。

クライアントモジュール109は、メタオブジェクトの解析および/またはレビューと、どのファイルセグメントが次のダウンロードに適しているかの決定とを担うことができる。

伝送制御プロトコル(「TCP」)接続モジュール127は、当業者に理解されるように、一般的なネットワーキングの開放型システム間相互接続(OSI)モデルのトランスポート層内で動作する。TCP接続モジュール127は、アプリケーションデータブロックを宛先ホストに送信できるようにネットワークインフラストラクチャに転送するのに適したデータ単位(データグラム、セグメント)としてカプセル化するか、あるいはネットワークデータグラムを抽象化しそのペイロードをモバイルウェブブラウザ210に送出することによってリバーストランザクションを管理する役割を果たす。

TCP接続モジュール127は、限定はしないが、再送タイムアウト(「RTO」)、受信ウィンドウ広告(「Rx Window」)、送信-受信スループット(Tx/Rxスループット)、パケット統計、TCP接続の総数、推定往復時間(「RTT」)、受信バイト数、シーケンス内パケット数、およびTCP送信ウィンドウサイズを含む情報を提供してもよい。

インターネットプロトコル(「IP」)モジュール129は、TCP接続モジュール127およびネットワークバッファ層131と通信する。IPモジュール129は、識別されたプロトコルデータグラム(パケット)をそのアドレスに基づいてモバイルウェブブラウザからサーバ210に送出する役割を果たす。IPモジュール129は、アドレス指定方法およびデータグラムカプセル化の構造を定義する。IPモジュール129は、インターネットプロトコルバージョン4(「IPv4」)ならびに本明細書を作成している時点で積極的に使用されているインターネットプロトコルバージョン6(「IPv6」)を利用してもよい。しかしながら、まだ開発されていない将来のバージョンを含む、インターネットプロトコルの他のバージョンが本発明の範囲内に含まれる。

ネットワークバッファ層131は、IPモジュール129およびモデムサブシステム133と通信する。ネットワークバッファ層131は、イーサネット(登録商標)および他のIEEE802カプセル化方式のようなハードウェア特有のすべてのインターフェース方法を含んでもよい。ネットワークバッファ層131は、通信ネットワーク206のようなローカルネットワークのトポロジーを調査してもよい。ネットワークバッファ層131は、ルータおよび近傍のホストを発見してもよく、かつリンク上の他のノードを発見する役割を果たしてもよい。ネットワークバッファ層131は、他のノードのリンクレイヤアドレスを判定し、利用可能なルータを見つけ、他の近傍のアクティブノードへのパスに関する到達可能性情報を維持してもよい。

クライアントモジュール109は、1つまたは複数のセンサ125とも通信し得る。センサ125には、限定はしないが、歩数計125A、加速度計125B、コンパス125D、および周辺光センサ125Eを含めてもよい。歩数計125Aは、PCD100が、歩いているとともにGPSアプリケーションモジュールを備え得るクライアントモジュール109によって判定され得る人によって使用中であることを示す信号を与えることができる。

加速度計125Bは、PCD100が自動車などの電動車両に配置されていることを示す信号を生成してもよい。近接センサ199は、上述したように、PCD100が、通話を行うために、人の顔の隣に位置づけられているかどうかを示すことができ、アップリンクアナライザモジュール292に直接結合されてよい。コンパス125Dは、PCD100が走行している特定の方向を示す信号を生成してもよい。周辺光センサ125Eは、PCD100が明るい環境それとも暗い環境で使用中であるかを示すための信号を与えることができる。

アップリンクアナライザモジュール292は、ソケット189の出力を監視する。アップリンクアナライザ292は、この出力を収集し、さらにレビューするために記憶することができる。たとえば、アップリンクアナライザモジュール292は、エアリンクを介して現在送付中のデータのボリュームに関するレベルを記憶することができる。アップリンクアナライザモジュール292はさらに、エアリンクがオープン(または「オン」であり、PCD100の電力を消費する)に保たれる継続時間と、各ソケット189を介して送信中である現在のデータのサービス品質(「QoS」)とを追跡することができる。これらのパラメータならびにアップリンクアナライザモジュール292が熱条件検出論理290(およびセンサ157)から受信し得る任意の温度データに基づいて、アップリンクアナライザモジュール292は、PCD100によって使われるべき、最も熱的に最適なエアリンクを判定することができる。アップリンクアナライザモジュール292は、モデムアプリケーションモジュール277のRRCモジュール137に、モジュール292がその算出から判定した熱的最適エアリンクを選択するよう命令すればよい。

アップリンクアナライザモジュール292は、信号対雑音比が高いまま、および/またはBLERが連続的に低いままとなるまで、クライアントモジュール109が低いビットレートを維持または使用しなければならない所定の期間を計算することができる。アップリンクアナライザモジュール292は、理想的なネットワークステータスの間、たとえばPCD100が静止しているとき、またはPCD100が比較的低速状態で動作しているとき、たとえば操作者がPCD100を持って歩いているとき、電力を最小限に抑えるために、モデムアプリケーションモジュール277において、任意のタイプの受信ダイバーシチ機能を「オン」または「オフ」にすることもできる。

アップリンクアナライザモジュール292の第2の例示的な実施形態が、図2Bに破線で示されており、この図において、モジュール292は、MAC層139およびPHY層141に結合されている。アップリンクアナライザモジュール292のこの例示的な実施形態は、当業者には理解されるように、ハードウェアから形成することができる。そのような例示的な実施形態において、アナライザモジュール292は、MAC層139およびPHY層141からのデータを記憶し分析するための1つまたは複数のメモリバッファをさらに備え得る。

モデムアプリケーションモジュール277は、無線リンク制御(「RLC」)層135、媒体アクセス制御(「MAC」)層139、物理(「PHY」)層141、無線-中継制御(「RRC」)モジュール137、および全地球測位システム(「GPS」)143を備えてもよい。モデムサブシステム133のこれらの要素は、図1Aに示すようなRFトランシーバ168などの通信ハードウェアと通信する役割を果たしてもよい。

上述したように、RRCモジュール137は、限定はしないが、高速ダウンリンクパケットアクセス(「HSDPA」)範疇情報、拡張アップリンク層(「EUL」)範疇情報、および不連続受信/送信(「DRX/DTX」)構成(「Config」)情報のようなエアリンク情報を、アップリンクアナライザモジュール292まで追跡してもよい。RRCモジュール137は、アップリンクアナライザモジュール292から、選択された、または熱的最適エアリンクも受信することができる。

前述のように、RLCモジュール135は、スループットならびに無線リンク制御(「RLC」)プロトコルデータ単位(「PDU」)サイズを伝達してもよい。MAC層139は、限定はしないが、バッファステータス報告(「BSR」)情報および拡張専用チャネル(「EDCH」)トランスポートフォーマット(「TF」)情報のようなアップリンク(「UL」)情報を伝達してもよい。物理層141は、限定はしないが、高速トランスポートブロックサイズ(「HS-TBS」)、変調、チャネル品質指示(「CQI」)、ブロック誤り率(「BLER」)測定値、多入力/多出力(「MIMO」)、受信機(「Rx」)自動利得制御(「AGC」)、ならびに等化器集積回路(「EQ/IC」)受信機(「Rx」)ダイバーシチ(「D」)のようなダウンリンク(「DL」)情報を伝達してもよい。物理層141は、限定はしないが、BLER、変調、および送信機(「Tx」)自動利得制御(「AGC」)のようなアップリンク(「UL」)情報を伝達してもよい。

RRCモジュール137、RLCモジュール135、MACモジュール139、およびPHYモジュール141は、当業者に理解されるように、進化型高速パケットアクセスシステム(「HSPA」)を形成してもよい。一方、GPSモジュール143は、それだけには限定されないが、たとえばPCD100の位置、および速さまたは速度などの情報を提供することができる。

図3Aに示されるように、マルチモードPCD100内の監視された温度の1つまたは複数が閾値を超える例示的な場合は、マルチモードPCD100のエアリンクモードの切替えを指示する熱条件を明らかにすることができる。(図3Aでは過剰な熱は、説明のために、マルチモードPCD100から放射するように見える線によって概念的に示されるが、熱は、CPU110のようなマルチモードPCD100の回路の一部の中に、集中または局在することがあり、さらに、任意の知覚可能な量でマルチモードPCD100から放射されることもされないこともあることを、当業者は理解する。)

図3Bに示されるように、そのような熱条件に応答して、マルチモードPCD100は、より電力消費の多いモードからより電力消費の少ないモードへと切り替えることができる。第1の基地局305が、より電力消費の多いエアリンクモードを介してマルチモードPCD100とワイヤレスに通信でき、第2の基地局310が、より電力消費の少ないモードを介してマルチモードPCD100とワイヤレスに通信できることを、図3A〜図3Bは示すが、他の例では、単一の基地局(図示せず)が、複数のエアリンクシステムを含んでよく、したがって、マルチモードPCD100がマルチモード動作可能であるのと同様に、単一の基地局はマルチモード動作が可能であり得ることに留意されたい。また、モード切替えまたはモード選択の方法は、わかりやすくするために、判定された熱条件に応答するものとして本明細書では説明されるが、モード切替えまたはモード選択の方法は、熱条件であってもなくてもよい、追加の条件に応答することがある。たとえば、熱条件以外の条件は、RF信号リンク品質を含み得る。以下でさらに説明されるように、そのような熱条件以外の条件は、エアリンクモードを切り替えるべきかどうかの判定における、別の要因または入力となり得る。

図4Aに示されるように、マルチモードPCD100内の監視された温度の1つまたは複数が閾値を超えない例示的な場合は、マルチモードPCD100のエアリンクモードの切替えを指示しない熱条件を明らかにすることができる。そのような例では、温度は、マルチモードPCD100の回路に有害である可能性があるほど、十分に高くはない可能性がある。したがって、図4Bに示されるように、エアリンクは、RF信号リンク品質に応答するなどして、従来の方法に従って、第1のエアリンク(説明のために第1の基地局405との通信に関与するものとして図4Aに示される)から第2のエアリンク(説明のために第2の基地局410との通信に関与するものとして図4Bに示される)に切り替えられ得る。

図5Aに示されるように、熱条件とRF信号リンク品質(すなわち、熱条件以外の条件)の両方が、モード切替え方法に関与し得る。マルチモードPCD100内の監視される温度の1つまたは複数が閾値を超える例示的な場合、および、低いRF信号リンク品質がエアリンクモードの切替えを指示する例示的な場合では、モード切替えはさらに、熱条件を考慮することができるので、温度に応じた方法と従来の信号品質に基づく方法との組合せとなる。たとえば、選択されることになる、または切替え先となる、信号品質に基づく判定が指示するモードが、マルチモードPCD100が現在動作しているモードよりも電力消費が多い場合、より電力消費の多いモードに切り替えることは、さらに温度を上げる可能性があることによって、熱条件を悪化させ得る。

RF信号リンク品質は、マルチモードPCD100が、(たとえば、より遠い基地局505との)高品質のRF信号リンクを達成しようとして高出力で送信しているにもかかわらず、低いことがあることに留意されたい。高い送信出力は、監視される温度の1つまたは複数が閾値を超えるのに寄与し得る。そのような例では、モード切替えは、たとえば、過剰な熱が放散する時間をもたらすために、または、RF信号リンク品質が改善する時間をもたらすために、短期間、モード切替えを延期しまたは遅延させることによって、従来の方法から修正され得る。したがって、たとえば、熱条件が改善すると、すなわち温度が低下すると、エアリンクは、より電力消費の少ないモード(説明のために第1の基地局505との通信に関与するものとして図4Aに示される)から、より電力消費の多いモード(説明のために第2の基地局510との通信に関与するものとして図4Bに示される)に切り替えられ得る。

図6Aは、2つのグラフ、すなわち2つの異なるエアリンク602A、602Bについての時間対温度の理論値をプロットする第1のグラフ600A1、および推定時間対データボリューム609Aをプロットする第2のグラフ600A2を含む図である。理想としては、アップリンクアナライザモジュール292は、データボリュームの推定値、アップリンク継続時間の推定値、推定サービス品質パラメータを、各アプリケーションモジュール280から直接受信するはずである。ただし、これを書いている時点で、多くのアプリケーションモジュール280は、アップリンクアナライザモジュール292にこれらのパラメータを提供しない可能性がある。

したがって、アップリンクアナライザモジュール292は、図2Bに示したソケット189など、各アプリケーションモジュール280からの出力を分析することになる。ソケット189から、アップリンクアナライザモジュール292は、図8に関連して後でさらに詳しく記載するように、異なる様々な予測モデルを利用して、これらのパラメータを推定することができる。

アップリンクアナライザモジュール292が、データボリュームの推定値を入手すると、アップリンク継続時間、およびサービス品質、アナライザモジュール292は、図6Aに示したように、エアリンクの利用可能理論値を互いと比較することができる。図6Aは、第1のエアリンク602Aおよび第2のエアリンク602Bを示す。

第1のエアリンク602Aは、第2のエアリンク602Bと比較して、より激しい熱的特性をもち、このことは、PCD100の温度が、時間経過に伴う、第2のエアリンク602Bについての温度の上昇率に比較してはるかに速く上昇することを意味する。ただし、グラフ600Aには示さないが、第1のエアリンク602Aは、第2のエアリンク602Bに比較して、より速いデータアップロードおよびより良好なサービス品質を可能にし得る。このことは、第2のエアリンク602Bが、第1のエアリンク602Aに比較して、より遅いデータアップロードおよびより低いサービス品質をもたらし得ることも意味する。

これらの2つのエアリンク602A、602Bが、第2のグラフ600A2に示されるデータ609Aをどのように扱うかの違いは、第1のエアリンク曲線602A上の第1の点607および第2のエアリンク602B上の第2の点611によって実証される。

第1のエアリンク曲線602A上の第1の点607は、第2のグラフ600A2のデータ609Aの送信についての理論的終点である。一方、第2のエアリンク曲線602B上の第2の点611は、第2のグラフ600A2のデータ600Aの送信についての理論的終点である。第1のエアリンク曲線602A上の第1の終点607は、第2のグラフ600A2のデータ609Aが、第2のエアリンク曲線602B上の第2の終点611と比較して、より短い時間量(デルタT)で送信されたことを実証するが、第1のエアリンク曲線602A上の第1の終点607は、第2のエアリンク曲線602B上の第2の終点611と比較して、はるかに高い温度にある。

アップリンクアナライザモジュール292は、図6Aにおいて参照番号613で標示された式を使って、複数の異なるエアリンクの間のエネルギー消費(節約されるエネルギー)における差分を判定することができる。

式1:デルタ時間×デルタ電力=節約されるデルタ熱エネルギー

上式で、デルタ時間は、それぞれのエアリンクペアの間の送信終了時間または継続時間の間の差分であり、デルタ電力は、各それぞれのエアリンク用に要求される電力の量の間の差分である。

アップリンクアナライザモジュール292は、上述したパラメータに基づいて選択するべき、単一の、最も熱的に最適なエアリンクを判定することができるが、アップリンクアナライザ292は、PCD100の熱効率を増すために選択するべきエアリンクの組合せも推奨し得る。PCD100の熱効率を増すために選択するべきエアリンクの組合せのそのような推奨を、図6Bに示す。

図6Bは、2つのグラフ、すなわち2つの別個のエアリンク602A、602Bについての時間対温度の理論値をプロットする第1のグラフ600B1、および推定時間対データボリューム609Bをプロットする第2のグラフを含む図である。この例示的な実施形態によると、データボリューム609Bは、グラフ600A2のデータボリューム609Aと比較して、より少ないデータを送信するのに、より長い期間を費やす。データボリュームおよび継続時間のそのような変化は、図6Bの第1のグラフ600B1に示したように、それぞれの第1および第2のエアリンク602A、602Bの性能に逆効果を与える。

図6Bの第1のグラフ600B1に示すように、第1のエアリンク602Aは、第2のエアリンク602Bの温度傾斜と比較的同様の温度傾斜を有する。ただし、第1のエアリンク602Aは、より高い温度で安定し、第2のエアリンク602Bの安定状態と比較して、はるかに後である。

したがって、アップリンクアナライザ292は、第1のエアリンク602Aが、点615で印付けられた特定の温度まで使われることを推奨してよい。点615において、アップリンクアナライザは次いで、PCD100が第1のエアリンク602Aから第2のエアリンク602Bに切り替えることを推奨してよい。PCD100は、点617から終点619まで、第2のエアリンク602Bを使うことになる。

第2のエアリンク602B上でのデータボリューム609Bの送信が終了する終点619は、第1のエアリンク602Aについての理論的終点621と比較して、起こるのにより長くかかるが、温度保存または熱効率における差分は、第2のエアリンク602B上の終点619で大幅に大きくなる。前述したように、アップリンクアナライザ292は、データボリューム609の送信をサポートするために、エアリンクの組合せを選択することができる。アップリンクアナライザ292は、データボリューム609の特定の送信をサポートするために、単一の熱的最適エアリンクを選択することもできる。アップリンクアナライザ292は一般に、エアリンクを介してデータボリューム609が送られるべきレートならびにエアリンクについての使用の継続時間に加え、使うべき特定のエアリンクを、RRCモジュール137に指示する。

図7は、医学的コンテキストにおいて使われるPCD100用のアップリンクを選択するのに有用であり得る異なる電力特性をもつ複数の異なるエアリンク602A〜602D用のデータハブに、PCD100を結合するための必要電力に対する、データハブからの距離をプロットするグラフ700である。このグラフ700は、人間(図1B〜図1Dに示したように)またはペットなど、動物の体の近くまたは近接して装着することができる、埋め込み型PCD100BならびにPCD100C〜Eによって使用することができる。

第1のエアリンク602Aは、高品質のデータサービスを提供する第1のセルラー電話エアリンクを備えることができ、第2のエアリンク602Bは、第1のエアリンク602Aと比較して、より低いデータサービス品質を提供する第2のセルラー電話エアリンクを備えることができる。第3のエアリンク602Cは、BLUETOOTH(登録商標)などのパーソナルエリアネットワークタイプエアリンクを備えることができ、第4のエアリンクは、WIFI(商標)のようなワイヤレスLANタイプエアリンクを備える。

グラフ700が示すように、第1の、より高品質なセルラー電話エアリンク602Aは、他のエアリンク602B〜Dと比較して、最も高い量の電力を要求し得る。より低品質なセルラー電話エアリンク602Bは、より高品質なセルラー電話エアリンク602Aと比較して、より少ない電力を要求し得る。

データハブの場所に対するいくつかの距離において、第3のエアリンク602Cは、第1および第2のセルラー電話エアリンク602A〜Bの両方よりも少ない電力を要求し得る。同様に、データハブの場所に対するいくつかの距離では、第4のエアリンク602Dは、残りの3つのエアリンク602A〜Cと比較して、より少ない電力を要求し得る。

したがって、特定の瞬間に送られるべきデータのボリューム、アップリンクの継続時間、および特定の瞬間における要求サービス品質に応じて、アップリンクアナライザ292は、医学情報を中継するとともに人間などの動物に近接し得るPCD100のために利用されるべき異なるエアリンク602の組合せを推奨してよい。図7に示す例示的な実施形態では、第1の距離704Aにおいて、アップリンクアナライザ292は、所与のデータブロック用に第4のエアリンク602Dが使われることを推奨してよく、第2の距離において、アップリンクアナライザ292は、所与のデータブロック用に第3のエアリンク602Cが使われることを推奨してよい。

同様に、第3の距離704Cでは、アップリンクアナライザ292は、第4のエアリンク602Dに切り替え復帰することを推奨してもよい。次いで、第4の距離704Dでは、アップリンクアナライザ292は、特定のデータブロックについてのいくつかの品質条件を満たすために、第2のセルラー電話エアリンク602Bに切り替えることを推奨してもよい。最後に、データハブに対する第5の距離704Eでは、アップリンクアナライザ292は、最も高いサービス品質を有する第1のセルラー電話エアリンク602Aが所与のデータブロック用に使われることを推奨してもよい。

図8は、秒などの様々な時間セグメントにわたるデータボリュームを推定する複数の予測テーブル800A〜800Cを含む図である。前述したように、アップリンクアナライザモジュール292が、データボリューム、アップリンク継続時間、および/またはサービス品質パラメータのどの推定値も各アプリケーションモジュール280から受信しなかった場合、アップリンクアナライザモジュール292は、図2Bに示した各アプリケーションモジュール280用のソケット189を監視するために、これらのパラメータを予測または推定する必要がある。

いくつかの予測モデルのうちのどの1つも、アップリンクアナライザモジュール292によって、データボリューム、アップリンク継続時間、および/またはサービス品質パラメータを推定するのに使うことができる。たとえば、各TCPソケット189に対して、ソケット189からの履歴データの分析に基づく履歴予測方法を利用してよい。あるいは、時系列モデルを使ってもよい。

時間モデルはしばしば、時間に伴ってとられるデータ点が、明らかにされるべき内部構造(自己相関、傾向または季節変化など)を有し得ることを説明する。結果として、時系列データに標準回帰技法を適用することはできず、系列の傾向、季節および循環的成分を分解するための方法論が開発されている。変数の動的パスのモデル化により、系列の予測可能成分を今後に投影することができるので、予想値を改善することができる。

時系列モデルは、統計的成分を含む差分方程式を推定することができる。これらのモデルのうち、2つの一般に使われる形には、自己回帰モデル(「AR」)および移動平均(「MA」)モデルがある。利用することができる1つの時系列モデルは、George BoxおよびG.M.Jenkinsによって開発されたボックス-ジェンキンス方法論(1976)である。この時系列モデルは、ARおよびMAモデルを組み合わせて、ARMA(「自己回帰移動平均」)モデルを生じる。利用することができる別の時系列モデルは、非定常時系列を記述するのに使うことができるARIMA(「自己回帰和分移動平均」)モデルである。

ボックス-ジェンキンス方法論は、モデル識別、推定および検証を含む3段階方法論を含む。識別段階は、系列、自己相関および部分的自己相関関数のプロットを調べることによって、系列が定常であるかどうかの、および季節性の存在の識別を伴う。推定段階において、非線形時系列または最大尤度推定手順を使ってモデルが推定される。最後に、検証段階は、線外値およびモデル適合の証拠を検出するための、剰余のプロットなどの診断検査を伴う。

別の予測方法は、図8に示す予測または信頼性テーブル800A〜Cの生成を含む。図8に示す各テーブル800A、B、Cは、図2Bに示した特定の単一のソケット189に対応し得る。各テーブル800の行は、特定のエアリンクに使うことができる特定のデータレートを定義させる。図8に示す例示的な実施形態において、各テーブル800中の第1の行は、毎秒約2キロビット(「kb」)のデータレートを参照する。各テーブル800では、毎秒約5kbのデータレートを参照する。第3の行は、毎秒約10kbのデータレートを参照する。示すものよりも大きいまたは低い他の規模も、PCD100のシステムの、十分に範囲内であることを当業者は認識されたい。

各テーブル800の各第1の列は、特定のタイムスロットを参照する。タイムスロットは、ミリ秒および秒のオーダーなど、異なる数の増分のうちのどの1つを使って定義してもよい。図8に示す例示的な実施形態では、各タイムスロットが、1秒の時間を表す。

各テーブル800の各列は、テーブル800の各セルが、データが特定の瞬間に特定のレートで動いている見込みの割合または確率を表すので、100%まで増す。したがってたとえば、第1のテーブル800Aおよび第1の列において、アップリンクアナライザモジュール292は、その最初の1秒の送信中に所与のソケットについて、データレートが毎秒ほぼ2kbになる見込みがほぼ10%であると判定済みである。その同じ第1のタイムスロットに対してデータレートが毎秒ほぼ5kbになる見込みは、ほぼ60%である。また、その第1のタイムスロットに対してデータレートが毎秒約10kbになる見込みは、ほぼ20%である。

確率についてこれらの3つの推定値が与えられると、アップリンクアナライザモジュール292は、テーブル800の第1の列中の第2のセルによって支配される60%の可能性に基づいて、第1のテーブル800Aによって特徴付けられる特定のソケット189についての第1のタイムスロットが、毎秒5キロビットのデータレートを有する可能性があると想定する可能性がある。

テーブル800Aは、アップリンクアナライザモジュール292がソケット189の各々からの履歴データを監視し記録した後、絶えずアップデートされ得る。アップリンクアナライザモジュール292は、特定のソケット189によって送られることになるデータのボリュームを推定するための予測テーブルならびに特定のソケット189からの履歴に基づいて必要とされるサービス品質を推定するための予測テーブルを生成する。アップリンクアナライザモジュール292は、アップリンクの継続時間を推定するための予測テーブルも生成する。上述したように、3つのソケット189についてのデータレートの予測推定値のみを図8に示す。同様の予測テーブルが、アップリンクアナライザモジュール292によって、アップリンクのデータボリューム、サービス品質、継続時間の他のパラメータ、およびPCD用の熱的最適エアリンクを選択するのに有用な他の同様のパラメータについて生成される。

第3の予測テーブル800Cは概して、図6Bに示した第2のデータボリューム609Bと対応し得る。第2のデータボリューム609Bは、長い期間にわたって絶えず送出されるデータを含む。第3の予測テーブル800Cおよび第2のデータボリューム609Bは、当業者には理解されるように、オーディオをストリーミングし、またはビデオをストリーミングするのに使われるものなど、かなり一定したレートを有するエアリンクを介して送られるデータを表す。

ほとんどのPCD100において、熱条件は、ほぼ2分と7分の時間の間で劇的に変化し得る。したがって、アップリンクアナライザモジュール292によって利用されるどの予測モデルも概して、今後に対してほぼ1〜2分のデータを予測するとともに、少なくともほぼ1〜2分のデータを記憶するべきである。

エアリンク選択は、送信されるべきデータの量(たとえば、送信バースト中のバイト数を表す「B」)についての確率を示すテーブルを使って、システムによって行われ得る。たとえば、テーブル(図示せず)が、ソケットを介した最終「送信バースト」セットのサイズ(「B」)についての移動平均および標準偏差を記録することができる。「送信バースト」は、時間的に互いに対して十分に近くで送信されるデータパケットの集合体であってよい(時間「T_inter_burst」よりも大きい各時間分離が、新規バーストを線引きする)。したがって、テーブルは、典型的な送信バーストサイズ(「B」)を学習することができる。次いで、新規送信バーストの開始に先立って、または開始すると、エアリンク選択アルゴリズムは、第1のエアリンクについてのB/帯域幅1(「BW1」)および第2のエアリンクについてのB/帯域幅2(「BW2」)の算出を実施して、第1のエアリンクについての投影される第1の温度(「T1」)、および第2のエアリンクについての第2の温度(「T2」)を計算することができる。アルゴリズムは、今後も温度閾値を超えないエアリンクを選択することができる。

上述した予測テーブルは、TCPソケットごとに、または複数のソケットにわたっても適用することができる。たとえば、ソケットのオープン、送信、およびソケットのクローズは、上述した「送信バースト」と見なすことができる。これは、(インターネットウェブブラウザのような)各データごとにソケットをオープンおよびクローズするデバイスにはより適切であり得る。

他のマルチモードPCD100における温度に応じたエアリンクの選択のための例示的な方法が、図9の流れ図を参照して以下で説明される。本明細書で説明される方法または処理の流れにおけるいくつかのステップまたは作用は、本発明の例示的な実施形態では、説明されるように機能するように、他のステップまたは作用に対して自然に先行するが、本発明は、ステップまたは作用の順序または順番が本発明の機能を変えない実施形態では、説明されるステップまたは作用の順序には限定されない。すなわち、他の実施形態では、本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく、あるステップを他のステップの前に実施しても、後に実施しても、または並行して(すなわち、実質的に同時に)実施してもよいことを認識されたい。他の実施形態では、いくつかのステップは、本発明から逸脱することなく、省略されてもよく、または実施されなくてもよい。

また、「その後」、「次いで」、「次に」などの語は、ステップの順序を限定することを意図していない。むしろ、これらの語は、単に例示的な方法の説明を通じて読者を導くために使用されている。同様に、あるステップまたは作用は、方法において最初に行われるものとして説明され得るが、方法は任意の時点で開始してよい。方法または方法の一部分は、一度しか説明されないことがあっても、繰り返し、またはループのような方式でも行われ得る。例示的な方法900は、マルチモードPCD100の動作中の任意の適切な時に実施され得るまたは行われ得る。たとえば、方法は本質的に、音声およびデータを表す情報のワイヤレス送信および受信と並行して行われ得る。

本明細書におけるこれらの流れ図および関連する説明に基づいて、当業者は、開示される発明を容易に具現化するために、適切なソフトウェアコードもしくは類似の論理を作成、場合によっては提供でき、または、適切なハードウェアもしくは類似の論理を作成、場合によっては提供できることを理解されたい。本明細書で説明される例示的な実施形態では、そのような論理は、熱条件検出論理290およびモード制御論理292(図2)に含まれ得ることに留意されたい。

そのような論理は、1つまたは複数の監視された温度に応答して、マルチモードPCD100のエアリンクモードを切り替えるかどうかを指示する熱条件を判定するための手段と、そのような熱条件に応答して、第1のエアリンクモードから第2のエアリンクモードにマルチモードPCD100を切り替えるための手段とを提供することができる。例示的な方法は、本明細書ではわかりやすくするために個々に説明されるが、方法は、全体または一部が互いに組み合わされてよいことに留意されたい。

図9は、図1のマルチモードPCD用の熱的最適エアリンク602を選択するための例示的な方法900を示す流れ図である。方法900の第1のステップは、ブロック905を含む。ブロック905で、図2Aの監視モジュール114は、図1Aに示した1つまたは複数の熱センサ157で、PCD100Aの温度を監視してよい。

次に、判定ブロック910において、熱ポリシーマネージャモジュール101が、アップリンクアナライザモジュール292を活動化または初期化するための温度閾値に達したかどうか判定すればよい。ブロック910は、この決定ブロック910が、いくつかの例示的な実施形態におけるアップリンクアナライザモジュール292が、現在の熱的状態または温度にかかわらず、PCD100A内の熱的最適エアリンク602を算出することができるという点で任意選択であることを示すように、破線で示されている。

熱ポリシーマネージャモジュール101(当業者には理解されるように、アップリンクアナライザモジュール292内に統合することができる)によって実行することができる決定ブロック910が存在する例示的な実施形態において、決定ブロック910への照会が否定である場合、「No」分岐に続き、方法はブロック905に戻り、ここでPCD100Aの温度が監視される。

決定ブロック910への照会が肯定である場合、「yes」の分岐が決定ブロック915に至る。決定ブロック915で、アップリンクアナライザモジュール292は、エアリンクによる条件のオーバーライドが存在するかどうか判定する。例示的なエアリンクオーバーライド条件は、送信され得るデータの性質により、アプリケーションプログラムモジュール280がエアリンクモードを排他的に制御するときに存在する。たとえば、PCD100Aが、欧州の一部など、GSM(登録商標)エアリンクのみをサポートする地理的な場所で、モバイル電話アプリケーションプログラム280を操作中である場合、モバイル電話アプリケーションプログラム280は、GSM(登録商標)エアリンクを排他的に制御し、アップリンクアナライザモジュール292が別のエアリンクへの切替えを試みるのを防止する。このことは、判定ブロック915への照会が肯定的であれば、ブロック905への「YES」の分岐に進むことを意味する。

決定ブロック915への照会が、データを送信中である特定のアプリケーションプログラム280用に、複数のエアリンクまたは異なるエアリンクを選択することができることを意味する否定である場合、「NO」分岐から決定ブロック920に続き、ここでアップリンクアナライザモジュール292は、PCD100が操作者に近接しているかどうか判定すればよい。この決定ブロック920で、アップリンクアナライザモジュール292は、上述したように1つまたは複数の近接センサ199からデータを取り出すことができる。

決定ブロック920への照会が肯定である場合、ブロック925への「YES」の分岐に進む。判定ブロック920への照会が否定的であれば、副方法またはルーチン930への「NO」の分岐に進む。

ブロック925で、アップリンクアナライザモジュールは、フラグまたは変数を、PCD100が操作者に近接していることを表すための値に等しくセットする。このフラグがセットされると、生じられるRF信号の強度および適切な電力レベルが、PCD100の横にいる操作者を傷つけないようにするために、アップリンクアナライザモジュール292によって選択される。

副方法またはルーチン930において、アップリンクアナライザモジュール292は、アップリンクを介して送られることを意図されるデータのボリュームを判定する。アップリンクアナライザモジュール292は、このデータをアプリケーションプログラム280から直接受信するか、または図8に関連して上述したように予測モデルを使うことができる。

次に、副方法またはルーチン935において、アップリンクアナライザモジュール292は、選択されるべきアップリンクの継続時間を判定する。この副方法またはルーチン935において、アップリンクアナライザモジュール292は、このデータをアプリケーションプログラム280から直接受信するか、または図8に関連して上述したように予測モデルを使うことができる。

続いて、副方法またはルーチン940において、アップリンクアナライザモジュールは、送信されるべきデータに関連付けられたアップリンクに必要とされ、かつ/または要求されるサービス品質を判定する。この副方法またはルーチン940において、アップリンクアナライザモジュールは、このデータをアプリケーションプログラム280から直接受信するか、または図8に関連して上述した予測モデルを使うことができる。

また、副方法またはルーチン945において、アップリンクアナライザモジュール292は、アップリンクに利用可能であり得るとともに、データ送信のための所望のサービス品質を維持したままPCD100の熱負荷を低下させ得る1つまたは複数の代替エアリンク602を比較する。副方法またはルーチン945は概して、図6A〜図6Bに関連して上述したエアリンク選択方法およびステップに対応する。近接フラグがブロック925でセットされた場合、アップリンクアナライザ292は、エアリンクを選択するときを考慮して(すなわち、より多くの電力およびより強いRF信号などを要求する他のタイプのエアリンクにわたる、より少ない電力を有するいくつかのエアリンクに重み付けすることによって)、操作者に近づく。アップリンクアナライザ292は概して、PCD100が操作者に極く近接して動作する予定であることを表すフラグがブロック925でセットされたとき、より少ない電力を使うエアリンクを選択する。

次に、ブロック950で、アップリンクアナライザモジュール292は、上述したブロック945での比較に基づいて、1つまたは複数のエアリンクのうち、1つまたは複数の確固として最適なエアリンク、データレート、および継続時間を識別することができる。例示的なエアリンクには、広帯域符号分割多元接続(「WCDMA(登録商標)」)、Evolution Data-Only(「EVDO」)と、Global System for Mobile Communications(「GSM(登録商標)」)およびそのデータサービス拡張、たとえばGSM進化型高速データレート(「EDGE」)および汎用パケット無線サービス(「GPRS」)、ロングタームエボリューション(「LTE」)、IEEE802.11ワイヤレスLAN(「WLAN」)システムのワイヤレスフィデリティ(「Wi-Fi」(商標))ブランド、固有オープンワイヤレスシステムのBLUETOOTH(登録商標)ブランド、高速パケットアクセス(「HSPA」)、データ専用(「DO」)、one-times radio transmission technology(「1xRTT」)もしくは(「1x」)または場合によっては「CDMA200 1x」として知られるもの、ZigBee(登録商標)ブランドIEEE802規格パーソナルエリアネットワーク、および他の同様のワイヤレスシステムがあるが、それらに限定されない。ブロック955で、アップリンクアナライザモジュール292は、RRCモジュール137に、ブロック960で算出されたエアリンクに切り替えるよう命令すればよい。

続いて、アプリケーションプログラム280は、そのデータを、ブロック950で算出されたデータレートおよび継続時間を使って、熱的最適エアリンクを介して送信する。次いで方法900は、ブロック905に戻る。

別の例示的な実施形態によると、エアリンク選択アルゴリズムは、どの現在の温度閾値も超えない場合に動作し得る(図9のブロック910で概説したように)。そうではなく、アルゴリズムは、今後どの温度閾値も超えるのを回避することを目指してもよい(そのような閾値は、人体温度のような環境制約を含み得るが、それに限定されず、デバイス特有でなくてもよい)。

たとえば、あるボリュームのデータバイトが送信される(「B」)べきであることがわかり、第1および第2のエアリンク1および2(「P1およびP2」)についての推定電力出力、帯域幅(「BW1およびBW2」)として特徴付けられる各エアリンクについての2つのデータレートがあると、アルゴリズムは、エアリンク1がB/BW1継続時間にP1電力を適用し、プロセス中に温度T1に達すると算出することができる。対照的に、エアリンク2がB/BW2継続時間にP2電力を適用し、プロセス中に温度T2に達すると判定することができる。アルゴリズムは、簡略化したデバイス熱的モデル熱伝達方程式により、T1およびT2を予測することができる。周辺/環境温度がわかっているので、PCD100に電力/熱が加えられると、デバイス温度を定常状態まで高めることができる。T1は所望の温度閾値を超える場合があり、T2はその閾値を下回る場合があることが明らかになり得るので、後者のケースでは、エアリンク2を送信用に選択すればよい。

選択された態様が詳細に示され説明されてきたが、以下の特許請求の範囲によって定義されるような本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、本明細書において様々な置換および改変を実施できることが理解されよう。

100 マルチモードPCD
100A マルチモードPCD、PCD
100B PCD
100C PCD
100D PCD
100E PCD
101 熱ポリシーマネージャモジュール
102 オンチップシステム
109 ブラウザ/クライアントモジュール
110 マルチコア中央処理装置(CPU)、プロセッサ
111 HTTPスタック、HTTPスタックモジュール、httpスタックモジュール
112 メモリ
113 ドメイン名サーバモジュール
114 監視モジュール
125 センサ
125A 歩数計
125B 加速度計
125D コンパス
125E 周辺光センサ
126 アナログ信号プロセッサ、プロセッサ
127 伝送制御プロトコル(TCP)モジュール、TCP接続モジュール
128 ディスプレイコントローラ
129 インターネットプロトコル(IP)層、インターネットプロトコル(IP)モジュール
130 タッチスクリーンコントローラ
131 ネットワークバッファ層
132 タッチスクリーンディスプレイ、対話型ディスプレイ
133 モデムサブシステム
134 ビデオデコーダ
135 無線リンク制御(RLC)層、RLCモジュール
136 ビデオ増幅器
137 RRCモジュール、無線中継制御モジュール
138 ビデオポート
139 MAC層、媒体アクセス制御層、MACモジュール
140 ユニバーサルシリアルバス(USB)コントローラ
141 PHYモジュール、PHY層、物理層
142 USBポート
143 全地球測位システム(GPS)、GPSモジュール
146 加入者識別モジュール(SIM)カード
148 デジタルカメラ、カメラ
150 ステレオオーディオコーデック(CODEC)
152 オーディオ増幅器
154 第1のステレオスピーカ
156 第2のステレオスピーカ
158 マイクロフォン増幅器
157 センサ、熱センサ
157A オンチップ熱センサ
157B オフチップ熱センサ、熱センサ
160 マイクロフォン
162 周波数変調(FM)無線チューナ
164 FMアンテナ
166 ステレオヘッドフォン
168 RFトランシーバ
170 RFスイッチ
172 RFアンテナ
174 キーパッド
176 モノヘッドセット
178 バイブレータデバイス
180 電源
189 ソケット、ソケットモジュール
199 近接センサモジュール、モジュール
206 通信ネットワーク
210 モバイルウェブブラウザアプリケーション、モジュール、サーバ
211 バス
213 バス
222 コア
224 コア
230 コア
250 開始論理
260 管理論理
277 モデムアプリケーションモジュール
280 アプリケーションモジュール
290 熱条件検出論理、条件検出論理
292 アップリンクアナライザモジュール、アップリンクアナライザ、モジュール、アナライザモジュール
305 第1の基地局
305A アラートボタン
305B 医学データボタン
305C 転送ボタン
305D メニューボタン
305F 開始ボタン
305G 停止ボタン
310 第2の基地局
405 第1の基地局
410 第2の基地局
505 第1の基地局
510 第2の基地局
602 エアリンク
602A 第1のエアリンク、エアリンク
602B 第2のエアリンク、エアリンク
602C エアリンク、第3のエアリンク
602D エアリンク、第4のエアリンク

Claims (40)

1. ポータブルコンピューティングデバイスによって実行される、前記ポータブルコンピューティングデバイスのための熱的最適エアリンクを選択するための方法であって、
   前記ポータブルコンピューティングデバイスの温度を監視するステップと、
   前記ポータブルコンピューティングデバイスが閾値温度範囲に達したかどうか判定するステップと、
   1つまたは複数のエアリンクを介して送られるべきデータの推定ボリュームを判定するステップと、
   1つまたは複数のエアリンクを使う前記送られるべきデータについての推定継続時間を判定するステップと、
   前記送られるべきデータに必要とされるサービス品質を判定するステップと、
   前記ポータブルコンピューティングデバイスによって、前記データを通信するための複数の異なる利用可能エアリンクを比較するステップであって、前記複数の異なるエアリンクの各々が、別のエアリンクに対して異なる通信プロトコルを備える、前記比較するステップと、
   前記ポータブルコンピューティングデバイスの通信をサポートするとともに、前記推定ボリューム、推定データレート、および推定継続時間に基づいて前記ポータブルコンピューティングデバイスの熱出力を削減するのを助ける複数の熱的最適エアリンクの組合せを、前記ポータブルコンピューティングデバイスによって、前記複数の異なる利用可能エアリンクの中から識別し、前記組合せにおける各エアリンクの特性に基づいて、各エアリンク間で切り替えを行う閾値温度を決定するステップとを含む方法。
2. 前記ポータブルコンピューティングデバイスが操作者に近接しているかどうか判定するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
3. 前記ポータブルコンピューティングデバイスが前記操作者に近接している場合、前記ポータブルコンピューティングデバイスが前記操作者に対して安全なレベルで放射するように、選択されたエアリンクの出力電力を調節する、請求項2に記載の方法。
4. 既存のエアリンクを現在使っているアプリケーションプログラムについてエアリンクオーバーライド条件が存在するかどうか判定するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
5. 現在のエアリンクから、前記識別された複数の熱的最適エアリンクの組合せに切り替えるステップをさらに含み、前記複数の熱的最適エアリンクの組合せが、前記データについての所望のサービス品質を維持したまま、前記ポータブルコンピューティングデバイスの熱負荷を低下させる、請求項1に記載の方法。
6. 1つまたは複数のエアリンクを介して送られるべきデータの推定ボリュームを判定するステップと、1つまたは複数のエアリンクを使う前記データについての推定継続時間を判定するステップとのうちの少なくとも1つが、予測モデルに基づいてデータを推定するステップを含む、請求項1に記載の方法。
7. 前記予測モデルが、アプリケーションプログラム中のソケットからの履歴データを分析する履歴予測方法を含む、請求項6に記載の方法。
8. エアリンクが、広帯域符号分割多元接続(「WCDMA(登録商標)」)通信、Evolution Data-Only(「EVDO」)通信、Global System for Mobile Communications(「GSM(登録商標)」)通信、GSM進化型高速データレート(「EDGE」)通信、汎用パケット無線サービス(「GPRS」)通信、ロングタームエボリューション(「LTE」)通信、IEEE802.11ワイヤレスLAN(「WLAN」)通信、オープンワイヤレスシステム通信、高速パケットアクセス(「HSPA」)通信、データ専用(「DO」)通信、one-times radio transmission technology(「1xRTT」)もしくは(「1x」)または「CDMA200 1x」通信、およびIEEE802規格パーソナルエリアネットワーク通信のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
9. 前記ポータブルコンピューティングデバイスが、医学的に関連する情報を送信する、請求項1に記載の方法。
10. 前記ポータブルコンピューティングデバイスが、携帯電話、携帯情報端末、ページャ、スマートフォン、ナビゲーションデバイス、ワイヤレス接続またはワイヤレスリンクを有するハンドヘルドコンピュータ、および動物に埋め込むことが可能なデバイスのうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
11. ポータブルコンピューティングデバイスのための熱的最適エアリンクを選択するためのコンピュータシステムであって、
    プロセッサを備え、前記プロセッサが、
    前記ポータブルコンピューティングデバイスの温度を監視し、
    前記ポータブルコンピューティングデバイスが閾値温度範囲に達したかどうか判定し、
    1つまたは複数のエアリンクを介して送られるべきデータの推定ボリュームを判定し、
    1つまたは複数のエアリンクを使う前記送られるべきデータについての推定継続時間を判定し、
    前記送られるべきデータに必要とされるサービス品質を判定し、
    前記データを通信するための複数の異なる利用可能エアリンクを比較し、ただし前記複数の異なるエアリンクの各々が、別のエアリンクに対して異なる通信プロトコルを備え、
    前記ポータブルコンピューティングデバイスの通信をサポートするとともに、前記推定ボリューム、推定データレート、および推定継続時間に基づいて前記ポータブルコンピューティングデバイスの熱出力を削減するのを助ける複数の熱的最適エアリンクの組合せを、前記複数の異なる利用可能エアリンクの中から識別し、前記組合せにおける各エアリンクの特性に基づいて、各エアリンク間で切り替えを行う閾値温度を決定するために動作可能であるシステム。
12. 前記プロセッサが、前記ポータブルコンピューティングデバイスが操作者に近接しているかどうか判定するためにさらに動作可能である、請求項11に記載のシステム。
13. 前記プロセッサが、前記ポータブルコンピューティングデバイスが前記操作者に近接している場合、前記ポータブルコンピューティングデバイスが前記操作者に対して安全なレベルで放射するように、選択されたエアリンクの出力電力を調節するようにさらに動作可能である、請求項12に記載のシステム。
14. 前記プロセッサが、既存のエアリンクを現在使っているアプリケーションプログラムについてエアリンクオーバーライド条件が存在するかどうか判定するために動作可能である、請求項11に記載のシステム。
15. 前記プロセッサが、現在のエアリンクから、前記識別された複数の熱的最適エアリンクの組合せに切り替えるために動作可能であり、前記複数の熱的最適エアリンクの組合せが、前記データについての所望のサービス品質を維持したまま、前記ポータブルコンピューティングデバイスの熱負荷を低下させる、請求項11に記載のシステム。
16. 前記プロセッサが、1つまたは複数のエアリンクを介して送られるべきデータの推定ボリュームを判定するために、および1つまたは複数のエアリンクを使う前記データについての推定継続時間を判定するために動作可能であり、前記プロセッサが、予測モデルに基づいてデータを推定するためにさらに動作可能である、請求項11に記載のシステム。
17. 前記予測モデルが、アプリケーションプログラム中のソケットからの履歴データを分析する履歴予測方法を含む、請求項16に記載のシステム。
18. エアリンクが、広帯域符号分割多元接続(「WCDMA(登録商標)」)通信、Evolution Data-Only(「EVDO」)通信、Global System for Mobile Communications(「GSM(登録商標)」)通信、GSM進化型高速データレート(「EDGE」)通信、汎用パケット無線サービス(「GPRS」)通信、ロングタームエボリューション(「LTE」)通信、IEEE802.11ワイヤレスLAN(「WLAN」)通信、オープンワイヤレスシステム通信、高速パケットアクセス(「HSPA」)通信、データ専用(「DO」)通信、one-times radio transmission technology(「1xRTT」)もしくは(「1x」)または「CDMA200 1x」通信、およびIEEE802規格パーソナルエリアネットワーク通信のうちの少なくとも1つを含む、請求項11に記載のシステム。
19. 前記プロセッサが、医学的に関連する情報を送信するためにさらに動作可能である、請求項11に記載のシステム。
20. 前記ポータブルコンピューティングデバイスが、携帯電話、携帯情報端末、ページャ、スマートフォン、ナビゲーションデバイス、ワイヤレス接続またはワイヤレスリンクを有するハンドヘルドコンピュータ、および動物に埋め込むことが可能なデバイスのうちの少なくとも1つを含む、請求項11に記載のシステム。
21. ポータブルコンピューティングデバイスのための熱的最適エアリンクを選択するためのコンピュータシステムであって、
    前記ポータブルコンピューティングデバイスの温度を監視するための手段と、
    前記ポータブルコンピューティングデバイスが閾値温度範囲に達したかどうか判定するための手段と、
    1つまたは複数のエアリンクを介して送られるべきデータの推定ボリュームを判定するための手段と、
    1つまたは複数のエアリンクを使う前記送られるべきデータについての推定継続時間を判定するための手段と、
    前記送られるべきデータに必要とされるサービス品質を判定するための手段と、
    前記データを通信するための複数の異なる利用可能エアリンクを比較するための手段であって、前記複数の異なるエアリンクの各々が、別のエアリンクに対して異なる通信プロトコルを備える、前記比較するための手段と、
    前記ポータブルコンピューティングデバイスの通信をサポートするとともに、前記推定ボリューム、推定データレート、および推定継続時間に基づいて前記ポータブルコンピューティングデバイスの熱出力を削減するのを助ける複数の熱的最適エアリンクの組合せを、前記複数の異なる利用可能エアリンクの中から識別し、前記組合せにおける各エアリンクの特性に基づいて、各エアリンク間で切り替えを行う閾値温度を決定するための手段とを備えるシステム。
22. 前記ポータブルコンピューティングデバイスが操作者に近接しているかどうか判定するための手段をさらに備える、請求項21に記載のシステム。
23. 前記ポータブルコンピューティングデバイスが前記操作者に近接している場合、前記ポータブルコンピューティングデバイスが前記操作者に対して安全なレベルで放射するように、選択されたエアリンクの出力電力を調節するための手段をさらに備える、請求項22に記載のシステム。
24. 既存のエアリンクを現在使っているアプリケーションプログラムについてエアリンクオーバーライド条件が存在するかどうか判定するための手段をさらに備える、請求項21に記載のシステム。
25. 現在のエアリンクから、前記識別された複数の熱的最適エアリンクの組合せに切り替えるための手段をさらに備え、前記複数の熱的最適エアリンクの組合せが、前記データについての所望のサービス品質を維持したまま、前記ポータブルコンピューティングデバイスの熱負荷を低下させる、請求項21に記載のシステム。
26. 1つまたは複数のエアリンクを介して送られるべきデータの推定ボリュームを判定するための前記手段と、1つまたは複数のエアリンクを使う前記データについての推定継続時間を判定するための前記手段とのうちの少なくとも1つが、予測モデルに基づいてデータを推定するための手段を備える、請求項21に記載のシステム。
27. 前記予測モデルが、アプリケーションプログラム中のソケットからの履歴データを分析する履歴予測方法を含む、請求項26に記載のシステム。
28. エアリンクが、広帯域符号分割多元接続(「WCDMA(登録商標)」)通信、Evolution Data-Only(「EVDO」)通信、Global System for Mobile Communications(「GSM(登録商標)」)通信、GSM進化型高速データレート(「EDGE」)通信、汎用パケット無線サービス(「GPRS」)通信、ロングタームエボリューション(「LTE」)通信、IEEE802.11ワイヤレスLAN(「WLAN」)通信、オープンワイヤレスシステム通信、高速パケットアクセス(「HSPA」)通信、データ専用(「DO」)通信、one-times radio transmission technology(「1xRTT」)もしくは(「1x」)または「CDMA200 1x」通信、およびIEEE802規格パーソナルエリアネットワーク通信のうちの少なくとも1つを含む、請求項21に記載のシステム。
29. 医学的に関連する情報を送信するための手段をさらに備える、請求項21に記載のシステム。
30. 前記ポータブルコンピューティングデバイスが、携帯電話、携帯情報端末、ページャ、スマートフォン、ナビゲーションデバイス、ワイヤレス接続またはワイヤレスリンクを有するハンドヘルドコンピュータ、および動物に埋め込むことが可能なデバイスのうちの少なくとも1つを含む、請求項21に記載のシステム。
31. ポータブルコンピューティングデバイスに熱的最適エアリンクを選択するための方法を実行させるためのコンピュータ可読プログラムコードを含むコンピュータプログラムであって、前記方法が、
    前記ポータブルコンピューティングデバイスの温度を監視するステップと、
    前記ポータブルコンピューティングデバイスが閾値温度範囲に達したかどうか判定するステップと、
    1つまたは複数のエアリンクを介して送られるべきデータの推定ボリュームを判定するステップと、
    1つまたは複数のエアリンクを使う前記送られるべきデータについての推定継続時間を判定するステップと、
    前記送られるべきデータに必要とされるサービス品質を判定するステップと、
    前記データを通信するための複数の異なる利用可能エアリンクを比較するステップであって、前記複数の異なるエアリンクの各々が、別のエアリンクに対して異なる通信プロトコルを備える、前記比較するステップと、
    前記ポータブルコンピューティングデバイスの通信をサポートするとともに、前記推定ボリューム、推定データレート、および推定継続時間に基づいて前記ポータブルコンピューティングデバイスの熱出力を削減するのを助ける複数の熱的最適エアリンクの組合せを、前記複数の異なる利用可能エアリンクの中から識別し、前記組合せにおける各エアリンクの特性に基づいて、各エアリンク間で切り替えを行う閾値温度を決定するステップとを含むコンピュータプログラム。
32. 前記方法が、
    前記ポータブルコンピューティングデバイスが操作者に近接しているかどうか判定するステップをさらに含む、請求項31に記載のコンピュータプログラム。
33. 前記方法が、
    前記ポータブルコンピューティングデバイスが前記操作者に近接している場合、前記ポータブルコンピューティングデバイスが前記操作者に対して安全なレベルで放射するように、選択されたエアリンクの出力電力を調節するステップをさらに含む、請求項32に記載のコンピュータプログラム。
34. 前記方法が、
    既存のエアリンクを現在使っているアプリケーションプログラムについてエアリンクオーバーライド条件が存在するかどうか判定するステップをさらに含む、請求項31に記載のコンピュータプログラム。
35. 前記方法が、
    現在のエアリンクから、前記識別された複数の熱的最適エアリンクの組合せに切り替えるステップをさらに含み、前記複数の熱的最適エアリンクの組合せが、前記データについての所望のサービス品質を維持したまま、前記ポータブルコンピューティングデバイスの熱負荷を低下させる、請求項31に記載のコンピュータプログラム。
36. 1つまたは複数のエアリンクを介して送られるべきデータの推定ボリュームを判定するステップと、1つまたは複数のエアリンクを使う前記データについての推定継続時間を判定するステップとのうちの少なくとも1つが、予測モデルに基づいてデータを推定するステップを含む、請求項31に記載のコンピュータプログラム。
37. 前記予測モデルが、アプリケーションプログラム中のソケットからの履歴データを分析する履歴予測方法を含む、請求項36に記載のコンピュータプログラム。
38. エアリンクが、広帯域符号分割多元接続(「WCDMA(登録商標)」)通信、Evolution Data-Only(「EVDO」)通信、Global System for Mobile Communications(「GSM(登録商標)」)通信、GSM進化型高速データレート(「EDGE」)通信、汎用パケット無線サービス(「GPRS」)通信、ロングタームエボリューション(「LTE」)通信、IEEE802.11ワイヤレスLAN(「WLAN」)通信、オープンワイヤレスシステム通信、高速パケットアクセス(「HSPA」)通信、データ専用(「DO」)通信、one-times radio transmission technology(「1xRTT」)もしくは(「1x」)または「CDMA200 1x」通信、およびIEEE802規格パーソナルエリアネットワーク通信のうちの少なくとも1つを含む、請求項31に記載のコンピュータプログラム。
39. 前記ポータブルコンピューティングデバイスが、医学的に関連する情報を送信する、請求項31に記載のコンピュータプログラム。
40. 前記ポータブルコンピューティングデバイスが、携帯電話、携帯情報端末、ページャ、スマートフォン、ナビゲーションデバイス、ワイヤレス接続またはワイヤレスリンクを有するハンドヘルドコンピュータ、および動物に埋め込むことが可能なデバイスのうちの少なくとも1つを含む、請求項31に記載のコンピュータプログラム。

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