JP5890042B2 - 無線ネットワークにおける電力消費を改善するための方法及び装置 - Google Patents

Description

＜優先権＞
本願は、それぞれが本明細書に参照によりその全体が組み込まれている、２０１２年２月１０日に出願された米国特許仮出願第６１／５９７，６５６号「ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＩＭＰＲＯＶＩＮＧ ＰＯＷＥＲ ＣＯＮＳＵＭＰＴＩＯＮ ＩＮ Ａ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＮＥＴＷＯＲＫ」の利益を主張する、２０１２年６月２９日に出願された米国特許出願第１３／５３９，１００号「ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＩＭＰＲＯＶＩＮＧ ＰＯＷＥＲ ＣＯＮＳＵＭＰＴＩＯＮ ＩＮ Ａ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＮＥＴＷＯＲＫ」の利益を主張するものである。

＜関連出願＞
本願は、それぞれが本明細書に参照によりその全体が組み込まれている、共有で、同時係属中の、２０１２年９月２０日に出願された米国特許出願第１３／６２３，８０７号「ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＰＯＷＥＲ ＣＯＮＳＵＭＰＴＩＯＮ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＤＵＲＩＮＧ ＤＩＳＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳ ＲＥＣＥＰＴＩＯＮ」、２０１２年９月２６日出願された米国特許出願第１３／６２７，９３６号「ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＭＡＮＡＧＩＮＧ ＲＡＤＩＯ ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳ ＤＵＲＩＮＧ ＤＩＳＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳ ＲＥＣＥＰＴＩＯＮ」、及び２０１２年９月２８日に出願された米国特許出願第１３／６３１，６５０号「ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＲＥＣＥＩＶＥＲ ＭＯＤＥ ＳＥＬＥＣＴＩＯＮ ＤＵＲＩＮＧ ＤＩＳＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳ ＲＥＣＥＰＴＩＯＮ」に関する。

本開示は、概して、モバイル機器の分野に関する。より詳細には、一例示的態様において、本開示は、アイドルモード電流ドレイン最適化に関する。

モバイル機器の利用の拡大に伴い、モバイル機器におけるバッテリ寿命を維持する技術がますます重要になってきている。効率的なバッテリの利用は、バッテリの充電間隔の拡大と送受信機能の改善に直接つながる。このため、バッテリ寿命は、全体的な製品体験にとって最も顕著な要因の１つである。にもかかわらず、バッテリ部品は、通常、モバイル機器の最も大きく、最も重い構成要素である。

更に、新しい通信技術及びモバイル機器技術は、電力消費の増加につながる、より高速の転送速度とより大型のディスプレイを採用している。例えば、多入力／多出力（ＭＩＭＯ）に基づくアンテナ技術は、複数のアンテナを提供することによって無線リンク性能を大幅に改善しているが、残念ながら、各アンテナは相当量の電力を消費する可能性がある。同様に、大型のバックライト付き液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）等は、旧タイプのディスプレイに比べると大幅に改善された表示機能を有するが、より多くの電力を消費する。このため、モバイル機器設計の全ての領域における電力消費を低減するための改良された方法と装置が必要とされている。

本開示は、特に、アイドルモード電流ドレインの最適化によるものなどの、モバイル機器における電力消費を低減するための改良された装置及び方法を提供する。

モバイル機器における電力節約の方法が開示されている。一実施形態において、方法は、モバイル機器が静止状態である時を判定することと、１つ以上の測定された受信特性に基づいて低電力モードを決定することと、決定された低電力モードに入ることとを含み、低電力モードは１つ以上のページング時機をスキップすることを含む。かかる一変異型において、方法は、１つ以上の性能の履歴測定、例えば、１つ以上の受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）の測定、１つ以上の信号対雑音比（ＳＮＲ）の測定に基づいてページング性能が低下していないか判定することを更に含む。

別の変異型において、方法は、１つ以上の以前に受信されたページングメッセージが単一回の試みで復号されたかどうかを判定することを更に含む。

更に別の変異型において、モバイル機器が静止状態であるかどうかの判定は、少なくとも部分的に全地球測位システム（ＧＰＳ）座標に基づく。

更にかかる変異型において、モバイル機器が静止状態であるかどうかの判定は、少なくとも部分的に、以前のより高い電力状態の時に測定された１つ以上のセルの電力レベルに基づく。

１つ以上のページング時機は、１つ以上の間欠受信（ＤＲＸ）サイクルをスキップすることを含み得る。

第５の変異型において、モバイル機器は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）準拠のセルラー機器を含む。

第６の変異型において、測定された１つ以上の、許容閾値を下回る受信特性に応じて、モバイル機器は通常の動作を再開する。

別の実施形態において、モバイル機器は、実質的に冗長な動作の態様を有し、方法は、モバイル機器に関連付けられた１つ以上のパラメータを評価することと、電力を消費する時の実質的に冗長な態様のインスタンスの部分集合のみを選択することとを含み、その選択することは少なくとも部分的に１つ以上のパラメータを評価することに基づいている。

この実施形態の一変異型において、実質的に冗長な態様は、ページングチャネルの定期的チェック又は断続的チェックを介するなどの着信ページをチェックすることを含み、１つ以上のパラメータは、モバイル機器がページを受信する可能性を示す時に使用し得る無線環境パラメータを含む。

別のモバイル機器もまた、開示される。一実施形態において、モバイル機器は、無線受信機と、無線受信機に連結されたプロセッサと、モバイル機器が静止状態であるかどうかを判定するように構成された第１のコンピュータ化ロジック（例えば、コンピュータプログラム、ハードウェア回路、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせ）と、モバイル機器が静止状態でないと判定された時に、１つ以上のページングメッセージを復号し、１つ以上の隣接セル探索を実行するように構成された第２のコンピュータ化ロジックと、モバイル機器が静止状態であると判定された時に、ページングメッセージを復号し、隣接セル探索を実行しないように構成された第３のコンピュータ化ロジックと、を含む。

一変異型において、モバイル機器は、１つ以上の全地球測位システム（ＧＰＳ）座標を判定するように構成されたＧＰＳ受信機を更に含む。

第２の変異型において、モバイル機器は、以前のより高い電力状態時に測定された１つ以上のセルの電力レベルを比較するように構成されたものを更に含む。

第３の変異型において、モバイル機器は、１つ以上の受信特性に基づいて低電力モードを決定するように構成されたロジックを更に含み、この低電力モードは１つ以上のページング時機をスキップするように構成されている。

別の実施形態において、モバイル機器は、バッテリなどの電源によって電力を供給され、電力消費を最適化できる。機器は、無線送受信機と、この無線送受信機と通信し、モバイル機器に関連付けられた１つ以上のパラメータを評価し、無線送受信機に通電する時の無線送受信機の動作の実質的に冗長な態様のインスタンスの部分集合のみを選択するように構成されたロジックと、を含む。ロジックによる選択は、一変異型において、１つ以上のパラメータ（例えば、無線環境の変化、機器の移動、又は、ページを受信する能力の低下につながるか、若しくは、機器のタイミング領域を再同期する必要があるその他の要因）の評価に少なくとも部分的に基づく。

アイドル状態におけるモバイル機器の電力最適化の方法が、更に開示されている。一実施形態において、方法は、モバイル機器が静止状態であるかどうかを判定することと、モバイル機器の信号性能が閾値レベルを超えているかどうかを判定することと、モバイル機器が静止状態であって、信号性能が閾値レベルを超えている時に、アイドル状態の長さを増加させることと、を含む。

第１の変異型において、アイドル状態の長さを増加させることは、間欠受信（ＤＲＸ）サイクル長を増加させることを含む。

第２の変異型において、ＤＲＸサイクルは短いＤＲＸを含む。あるいは、ＤＲＸサイクルは長いＤＲＸを含む。

第３の変異型において、信号性能は、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）の復号性能を含む。

第４の変異型において、アイドル状態の長さを増加させることは、次の間欠受信（ＤＲＸ）サイクル全体をアイドル状態として扱うことを含む。

第５の変異型において、アイドル状態の長さを増加させることは、隣接セルの探索を停止することを含む。

モバイル機器に有用なコンピュータ化ロジックが更に開示されている。一実施形態において、ロジックは、実行時に１つ以上の受信チェーン構成要素の不必要な通電による電力の使用を軽減するように、モバイル機器のページング受信構成をインテリジェントに選択するように構成された複数のプログラム命令を記憶した記憶媒体を有するコンピュータ可読装置を備える。

本開示の他の特徴及び有利性は、添付図面、及び以下に記載されるような例示的実施形態の詳細な説明を参照することで、当業者によって即座に認識されるであろう。

１つの例示的先行技術のロングタームエボリューション（ＬＴＥ）間欠受信（ＤＲＸ）サイクルの図示である。 本開示に係る１つの例示的ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）間欠受信（ＤＲＸ）サイクルの図示である。 本開示に係るモバイル機器における電力節約方法の一般化された一実施形態を示す論理フローチャートである。 アイドル状態におけるモバイル機器の電力最適化方法の一例示的実施形態の論理フローチャートである。 本開示の様々な態様に従って構成されたモバイル機器の一実施形態の機能ブロック図である。 本開示の様々な態様に従って構成された基地局装置の一実施形態の機能ブロック図である。 全ての図は、２０１２年に作成され、２０１３年に最終更新されたものであり、その全ての著作権はＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ．が所有している。

ここで図面を参照するが、全体を通して、同様の番号は同様の部分を指す。

概要
最新の無線ネットワークは、適正な性能を確実にするために冗長性を付加して強固に構築されている。例えば、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）準拠ネットワークとの関連において、間欠受信（ＤＲＸ）ページング動作は、複数のページングの機会を提供することによってユーザ機器（ＵＥ）を強固にページングするように設計された。

顕著な一態様において、本開示は、モバイル無線機器内での電力消費を改善又は最適化するための方法及び装置を提供する。一例示的実施形態において、アイドルモードの電流ドレインは、電力消費の低減とそれに伴うバッテリ充電期間の長期化を実現するように最適化されている。具体的には、一変異型において、動作（ＬＴＥ又はＬＴＥ−ＡネットワークのＤＲＸモード）の「間欠」モード時のネットワークページングの固有のロバスト性が、モバイル機器の電力消費を低減するように活用されている。ユーザ機器（例えば、上記の例示的ＬＴＥ又はＬＴＥ−ＡネットワークにおけるＵＥ）は、各ページング時機について送受信機の電源を入れることよりも、ページング時機の部分集合に対してのみ送受信機の電源を入れ、この場合、サンプルされるページング時機の選択は、特定の実施形態において「インテリジェントに」選択される。例えば、かかる一実施形態において、ＵＥは、例えば、無線環境の品質、電力の考慮、位置、及び／又は他のパラメータに基づいて部分集合の期間を判定する。一実施形態において、ＵＥが移動しておらず、その無線受信品質が良好である場合、ＵＥは、ページング通知を適切に受信する可能性が高い。この結果、ＵＥは、単一のページング指示の受信に十分な長さだけ電源をオンにする。

本開示のその他の様々な態様は、アイドルモード動作時のモバイル機器の電力消費に基づく更なる最適化に関する。例えば、機器が著しく移動していない場合、特定のＤＲＸ測定は、悪影響なく最小限に抑えることができる。

間欠受信（ＤＲＸ）−
電力消費を大幅に低減できる１つの領域は、間欠受信（ＤＲＸ）である。最新の無線ネットワークは、適切な性能を確保するために、冗長性を付加して強固に構築されている。例えば、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）準拠ネットワークとの関連において、間欠受信（ＤＲＸ）ページング動作は、複数のページングの機会を提供することによってユーザ機器（ＵＥ）を強固にページングするように設計された。

ＤＲＸ動作時に、モバイル機器は定期的に低電力状態に入り、いくつかの場合、所定のＤＲＸスケジュールに従って受信機を完全にオフにする。ネットワークは、モバイル機器に対するメッセージングが、モバイル機器がオンの時だけ発生することを確実にする。この断続的なメッセージングスキームは、各ＤＲＸサイクル時のページング時機（ＰＯ）を使用するが、このＰＯは、ＵＥの一意の識別子（ＵＥの国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）など）、及び様々なＤＲＸパラメータ（例えば、ＤＲＸ長等）によって指定される。

更に、モバイル機器が現在の無線環境の正確な記録を維持することを保証するために、モバイル機器が「目覚める」（「スリープ」状態から電源をアップする）たびに、モバイル機器は無線測定を行い、他のサーバー等の探索を実行する。この更新された情報は、モバイル機器が、例えば、モビリティ管理（つまり、メッセージングを効率的に提供するためのセルラー機器の追跡）のための正確な情報を有することを確実にする。ＤＲＸサイクル測定の一般的な例には、（ｉ）サービングセル測定、（ｉｉ）隣接セル測定、（ｉｉｉ）セル内測定、（ｉｖ）無線通信アクセス技術間（ｉｎｔｅｒ−ＲＡＴ）測定が挙げられるが、これらに限定されない。

ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）ネットワークの例示的な関連において、ＵＥは、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）などのページングチャネルを一定の時間間隔モニタしてページを受信する。この時間間隔は、単一のＤＲＸページの受信に必要な時間より著しく長く設定されている。この長い時間間隔により、複数回のページングの試みは、断続的なアクセス時（例えば、ＵＥが一時的に受信が悪い位置にある場合）でさえ、ＵＥが確実にページングされ得ることを確実にする。

図１を参照すると、典型的な従来技術のロングタームエボリューション（ＬＴＥ）間欠受信（ＤＲＸ）サイクルが示されている。図示されているように、ＤＲＸサイクル１０２ａ、１０２ｂは、それぞれ、受信機が有効であって、ページングメッセージを受信できる、「オン」期間（１０４ａ、１０４ｂ）を有する。逆に、「オフ」期間（１０６ａ、１０６ｂ）では、受信機は有効ではなく、「スリープ」状態である。各オン期間は、複数のサブフレームにわたり得る。（フォーマットタイプに基づく）各サブフレームの最初の記号（１、２、又は３）は、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）を含み、ＰＤＣＣＨは、（例えば、任意のページされたＵＥを識別する）ページング指示を含む。ＰＤＣＣＨに基づき、ページングされたＵＥは、物理ダウンリンク共有チャネルを復号して、ＵＥに割り当てられているリソースブロック（ＲＢ）を識別する必要がある。物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）データは、ＰＤＣＣＨの割り当てと、短い又は拡張されたサイクリックプレフィックスが使用されているかどうかによっても、スロット当たり３〜７個の記号を占める。

ＤＲＸは、電力消費を低減するため、十分な応答接続性を提供しながら、非アクティブ時のＵＥがスリープになることを可能にする。ＤＲＸサイクルの長さは、（送受信機の動作を減らすことによる）電力消費の低減と接続待ち時間との間で釣り合いをとっている。例えば、特定のタイプのアプリケーションは、「散発性」（例えば、ウェブサーフィング等）であり、したがって、ＵＥは接続を常にオープンに維持する必要がない。異なるアプリケーションは、異なる待ち時間及び性能要件を有する。したがって、ＤＲＸサイクルは、「短い」ＤＲＸサイクルと「長い」ＤＲＸサイクルに更に分けられる。短いＤＲＸサイクル及び長いＤＲＸサイクルの選択は、基地局（ＬＴＥの場合、拡張ＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）とも言う）によって明示的に管理されるか、又はタイマーを用いて管理される。

ＤＲＸサイクルの長さが、例えば、各ＵＥのアップリンク／ダウンリンク動作要件に基づく下記の実施例を検討する。ボイスオーバーインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）などの高度に予測可能なトラフィックの場合、オン期間１０４ａ、１０４ｂは１つのサブフレームに設定でき、ＤＲＸサイクルは、２０ｍｓ又は４０ｍｓに設定し得る。（ウェブサーフィングなどの）散発的なトラフィックの場合、オン期間１０４ａ、１０４ｂは１つのサブフレームに設定でき、ＤＲＸサイクルは、フレーム毎又は１フレームおきに設定し得る。長い非アクティブ期間の後、オン期間１０４ａ、１０４ｂは１つのサブフレームに設定でき、ＤＲＸサイクルは、複数のフレーム（例えば、２５６フレームまで）に設定し得る。

ＤＲＸ測定−
当業者は、ＤＲＸ期間が長くなればなるほど、基地局（ＢＳ）及びＵＥが動作アライメント（例えば、タイミング周波数、電力等）を失う可能性が高くなることを認識するであろう。これは、ＢＳに対するＵＥの移動によって更に悪化する。例えば、ＵＥはネットワークに再接続してタイミングロックを回復しなければならないので、タイミング同期を失うことは非常に望ましくない。更に、ＵＥがスリープ状態の間は無線環境が著しく変化し得る。例えば、オフ期間中（１０６ａ、１０６ｂ）、ＵＥは、ＵＥの元のサービングセルの受信位置から更に離れ、隣接セル寄りに移動している可能性がある。最適なネットワーク性能は、ＵＥの最寄りの隣接セルへの「ハンドオーバー」を要求する。少なくともこれらの理由のために、従来技術のＵＥは、各オン期間中に無線環境を継続してモニタする。

例えば、各ＤＲＸサイクル時、ＵＥは、ＵＥがそのサービングセルとのアライメントを維持し、サービングセルがＵＥにとって最適のセルであり続けることを確実にするために様々な測定を実行する。一般的に、セル選択／再選択／ハンドオーバーは、隣接セル強度から計算されるランキング基準に基づく。各ＤＲＸサイクルにおいて、ＵＥは、サービングセルの隣接セルリスト（ネットワークはＵＥが一部のセルを検討することを禁止（ブラックリスト化）し得る）に示される（セル間及びセル内の）任意の利用可能な隣接セルの信号強度を測定する。更に、ＵＥは、他の最寄りの無線技術の受信品質の測定を伴う無線通信アクセス技術間（ＲＡＴ）測定を実行し得る。

方法−
以下で、アイドルモード電流ドレインの最適化の一般化された方法について検討する。本開示の一実施形態において、方法は、特定の場合、例えば、移動、信号強度等によって、ページングチャネル又はブロードキャストチャネルの読み取りを含まない。

ここで図２を参照すると、本開示に係る１つの例示的ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）間欠受信（ＤＲＸ）サイクルが示されている。図示のように、ＤＲＸサイクル２０２ｃは、受信機がオン２０４ｃであるオン期間２０４ｃを有するが、ＤＲＸサイクル２０２ｄの間は、ＵＥは関連するオン期間２０８をスキップする。以下本明細書で詳細に説明されているように、ＵＥは、特定の状態でオン期間をスキップし、ＤＲＸ動作時にネットワークページングの固有のロバスト性を有利に活用する。ＵＥは、各ページング時機について送受信機の電力をオンにするより、ページング時機の部分集合に対してのみ送受信機の電力をオンにする。ＵＥは、単一のページング指示の受信に十分な長さだけ電力をオンにするので、ＵＥは全体的なＤＲＸサイクルの負担を大幅に低減する。以下本明細書で詳細に説明されているように、ＵＥは、例えば、受信品質、電力考察、位置等に基づいて適切なページング時機の部分集合を判定する。

更に、当業者は、ページング性能が許容レベル未満を下回る場合、又は、ネットワークにおける追加のシグナリングが望ましくない場合（例えば、ネットワークの混雑がページング受信の制限要因になる場合）に、上記の動作が無効になり、正常な動作が再開し得ると理解するであろう。

図３は、本開示に係るモバイル機器で使用する電力節約方法の一般化された一実施形態を示す論理フローチャートである。

方法３００のステップ３０２で、モバイル機器は１つ以上の受信特性を測定する。受信特性の一般的な例としては、位置、速度、受信品質、受信品質の変化、及びデータ使用量が挙げられるが、これらに限定されない。

例えば、一実施形態において、モバイル機器は、モバイル機器が静止状態であるか（又は、実質的に移動していないか）どうかを判定する。一実施形態において、機器の位置及び／又は移動は、全地球測位システム（ＧＰＳ）、アシストされたＧＰＳ（Ａ−ＧＰＳ）、又は任意のその他の衛星を利用したポジショニングの変異型を含むＧＰＳ座標に従って判定され得る。他の実施形態において、機器の位置及び／又は移動は、公知の基準信号（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ標識等）を通じた三角形分割に基づくか、又は公知のアクセスポイント（例えば、基地局、Ｗｉ−Ｆｉホットスポット、あるいはその他のＡＰ）との関連付により判定し得る。更にその他の実施形態において、機器の位置及び／又は移動は、その他の（例えば、加速度計入力等を介した）入力を介して判定し得る。

更に、特定の使用状況において、機器の正確な位置及び／又は移動は不必要であって、変化が発生したかどうかの判定で十分である場合がある。例えば、モバイル機器は、サービングセルの電力レベルを以前に測定したサービングセルの電力レベルと比較して、無線環境が実質的に変化したかどうかを判定し得る。同様に、隣接セルの電力レベルの測定を以前に測定した隣接セルの電力レベル等と比較し得る。

いくつかの変異型において、追加（又は、欠落）セルは、必ずしも位置の真の変化を示さない可能性がある。例えば、フェムトセル及びピコセルは、周辺部におけるＵＥのネットワーク受信に著しく影響を及ぼすことなくオン又はオフし得る。しかし、フェムトセル又はピコセルがＵＥのごく近傍で利用できる場合、ＵＥは、そのセル選択／再選択ヒューリスティックスの更新を（ＵＥが移動していなくても）選択し得る。

更に他の実施形態において、モバイル機器は、ＤＲＸサイクル待ち時間によって影響を受ける特定のアプリケーション要件を認識し得る。例えば、特定のソフトウェアアプリケーションは、待ち時間についてより寛容性がある（又は、より寛容性がない）場合がある。待ち時間に寛容性のあるアプリケーションの一般的な例としては、ウェブサーフィン、ファイル転送、バッファーデータ等が挙げられるが、これらに限定されない。待ち時間に敏感なアプリケーションの例としては、ストリーミングデータ（例えば、ビデオ、オーディオ）、ＶｏＩＰ、ゲーミングデータ等が挙げられる。

加えて、受信特性は性能の履歴測定を更に含み得る。これらの測定には、１つ以上の受信チャネル（例えば、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）、物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）等）の受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）及び信号対雑音比（ＳＮＲ）が挙げられる。あるいは、履歴性能は、例えば、多くの成功又は不成功の受信に基づく場合がある。例えば、単一回の試みにおいて正確に（例えば、巡回冗長検査（ＣＲＣ）結果に基づいて）復号された以前のページングメッセージのカウントを本開示と整合的に使用し得る。

ステップ３０４において、モバイル機器は、低電力モードが発生すると性能が低下し得るかを判定する。一変異型において、この判定は、測定された１つ以上の受信特性に基づく。性能が低下しない場合、方法ロジックはステップ３０６に進み、そうでない場合は、方法３００は完了する。

方法３００の一例示的実施形態において、モバイル機器が静止状態である場合、モバイル機器は許容し得るページング復号性能を維持しながら、１つ以上のページングサイクルをスキップし得る。例えば、ＬＴＥモバイル機器が著しく移動していない場合、モバイル機器は、モバイル機器自体を１つ以上のＤＲＸサイクルのオン期間をスキップするように構成する。モバイル機器は最初の試みでページングメッセージを復号する確率が高いので、ＤＲＸオン期間をスキップしても動作に著しい影響を及ぼさない。同様に、一代替的実施形態において、モバイル機器が優れた受信品質を有する場合、モバイル機器は、モバイル機器自体を１つ以上のページングサイクルをスキップするように構成し得る。例えば、ＬＴＥモバイル機器が高い受信品質を有する場合、モバイル機器は、モバイル機器自体を１つ以上のＤＲＸサイクルのオン期間をスキップするように構成し得る。

スキップするオン期間又はページングサイクルを選択するロジックは、本質的に非常に単純なもの（例えば、１つおきにスキップ、３つに１つをスキップ、３つ連続してスキップして、その後３つ連続してスキップしない等）から、電力消費を最適にするようにスキップするイベントをインテリジェントに選択するアルゴリズムなどのはるかに精密な分析まで、異なることが理解されよう。

更に、上記の様々な組み合わせが必要であることが理解されよう。例えば、モバイル機器は、最低限の閾値品質レベルを必要とし得る。つまり、ＵＥが、移動中ではないが受信が比較的良くない領域にいる場合、ＵＥは、通常の動作を続ける（例えば、古いＤＲＸモードのままでいる）ことを選択し得る。別のかかる実施例において、モバイル機器は、最大速度制限を課し得る。例えば、十分な速さで移動しているモバイル機器は、次のアクティブなページング期間の前に受信の良くない領域に進入し得る。

いくつかの実施形態において、機器は、冗長なＤＲＸサイクルだけをスキップし得る。例えば、多くの無線技術は、一定数のページを実行する。機器を４回ページングする基地局を考えた場合、機器は１ページを除く全てのページをスキップするが、ページングメッセージを首尾よく復号し得る。いくつかの変異型において、モバイル機器は、スキップするページ数を増減することによってＤＲＸサイクル性能を更に調節し得る。

方法３００の代替的実施形態において、モバイル機器が静止状態である場合、モバイル機器は１つ以上の無線環境測定をスキップし得る。例えば、ＬＴＥモバイル機器が著しく移動していない場合、モバイル機器はそのサービングセル、及び、おそらくは隣接セルの受信範囲内にあり続ける。無線環境は変化していないので、モバイル機器の以前に測定された移動情報はまだ正確である可能性がある。無線測定を減らすことによって、モバイル機器はその全体的な電力消費を低減し得る。

更に、上記の考察はいくつかの低電力モードスキームを開示しているが、当業者は、本開示の内容を考察して他の低電力受信モードを実現し得ると認識するであろう。例えば、モバイル機器は情報をそのサービング基地局に提供し、それに応じて、基地局と移動局の両方が代替のページングスケジュール（つまり、所定のＤＲＸ長さの進行を実行することとは反対に）を交渉する。別のかかる実施例において、モバイル機器は、ページングサイクルの受信について、単一入力／単一出力（ＳＩＳＯ）と多入力／多出力（ＭＩＭＯ）動作との切り換えが可能である。更に他の実施形態において、モバイル機器は、ＤＲＸ送信を適切に受信している可能性に従って、受信利得を低減し得る。

方法３００のステップ３０６において、モバイル機器は低電力モードに入る。一例示的な実施形態において、低電力モードは、１つ以上のＤＲＸサイクルをスキップすることで特徴づけられる。具体的には、モバイル機器は、全てのページング時機（ＰＯ）の部分集合についてのみ電源を入れる。

例示的動作
ここで図４を参照すると、アイドル状態におけるモバイル機器の電力最適化の一例示的方法４００が示されている。方法４００のステップ４０２において、モバイル機器は、モバイル機器が静止状態であるかどうかを、例えば、ＧＰＳ座標及び／又は１つ以上のセルの信号測定に基づいて判定する。例えば、モバイル機器は、そのサービングセル及び１つ以上の隣接セルの受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）を記憶し得る。静止状態のモバイル機器の場合、各セルに対するＲＳＳＩには実質的な変化がない（ある程度の「ブリージング」は正常と見なされる）。

方法４００のステップ４０４において、モバイル機器は、信号性能が閾値レベルを超えているかどうかを判定する。一例示的な実施形態において、信号性能は、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）の信号対雑音比（ＳＮＲ）として測定される。代替的な測定基準には、巡回冗長検査（ＣＲＣ）、信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）、搬送波対干渉雑音比（ＣＩＮＲ）、ビット誤り率（ＢＥＲ）、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）、パケット誤り率（ＰＥＲ）等が挙げられるが、これらに限定されない。

ステップ４０６において、モバイル機器が静止状態であり、信号性能が最小閾値レベルを超えている場合、モバイル機器は、モバイル機器自体を、１つ以上のＤＲＸサイクルをスキップするように構成する。本開示の一実施形態において、モバイル機器は、ＤＲＸサイクルの１つを除く全てをスキップする。受信機がアクティブである必要のある時間を減らすことによって、モバイル機器は電力消費を大幅に改善し得る。

ステップ４０８において、ページング指示の受信に応じて、モバイル機器は通常の動作を再開する。代替的な実施形態において、モバイル機器は、性能が許容閾値を下回る場合（例えば、過剰のページングメッセージがドロップされると信号品質が予想外に低下する、など）、ＤＲＸサイクルのスキップを中断し得る。

例示的なモバイル機器−
ここで図５を参照すると、電力最適化（例えば、アイドルモード電流ドレイン最適化）のために構成された例示的なユーザ機器装置５００が示されている。本明細書で用いられている用語「ユーザ機器」は、セルラー電話、スマートフォン（例えば、本明細書に関する譲受人によって製造されているｉＰｈｏｎｅ（登録商標）など）、ハンドヘルドコンピュータ、パーソナルメディア機器（ＰＭＤ）、又はこれらの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない。特定の機器構成及びレイアウトが示され、検討されているが、当業者には本開示を考慮して多くの他の実施形態を容易に実行し得ると認識される。図５の装置５００は、本開示の広範な原理の単なる例示に過ぎない。

処理サブシステム５０２は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、ＲＩＳＣコア、又は１つ以上の基板上に搭載された複数の処理構成要素などの、１つ以上の中央処理装置（ＣＰＵ）又はデジタルプロセッサを有する。処理サブシステムは、例えば、ＳＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ、ＳＤＲＡＭ、及び／又はＨＤＤ（ハードディスクドライブ）構成要素を含み得る、メモリ５０４などの永続的なコンピュータ可読記憶媒体に連結されている。本明細書で用いられている用語「メモリ」は、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ／２ ＳＤＲＡＭ、ＥＤＯ／ＦＰＭＳ、ＲＬＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、「フラッシュ」メモリ（例えば、ＮＡＮＤ／ＮＯＲ）、及びＰＳＲＡＭが挙げられるがこれらに限定されない、デジタルデータを記憶するのに適した任意のタイプの集積回路又はその他の記憶装置を含む。処理サブシステムはまた、専用グラフィックアクセラレータ、ネットワークプロセッサ（ＮＰ）、オーディオ／ビデオプロセッサなどの追加のコプロセッサも含み得る。図示のように、処理サブシステム５０２は、ディスクリート構成要素を有するが、いくつかの実施形態において、これらのディスクリート構成要素は、ＳｏＣ（システム・オン・チップ）構成で統合又は構築し得ることが理解される。

装置５００は、無線ネットワークからの送信を受信するように構成された１つ以上の無線インターフェース５０６を更に有する。一例示的な実施形態において、無線インターフェースは、１つ以上のアンテナ及びベースバンドプロセッサを含むロングタームエボリューション（ＬＴＥ）送受信機を有する。

かかる一変異型において、ベースバンドプロセッサは、本明細書における上記の電力最適化方法又はプロトコルを実行するように更に構成されている。一実施形態において、プロセッサは、少なくとも低電力モードに従って、例えば、１つ以上の測定された受信特性に従って、例えば、１つ以上のＤＲＸサイクルをスキップすることによってＤＲＸ動作時にページング受信を実行するアルゴリズムを含む。

例示的基地局装置−
ここで図６を参照すると、モバイル機器の電力最適化（例えば、アイドルモード電流ドレイン最適化など）をサポートする例示的な基地局装置６００が示されている。本明細書で用いられている用語「基地局」は、マクロセル、マイクロセル、フェムトセル、ピコセル、無線アクセスポイント、又はこれらの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない。具体的な機器構成及びレイアウトが示され、検討されているが、当業者には本開示を考慮して多くの他の実施形態を容易に実行し得ると認識される。図６の装置６００は、本開示の広範な原理の単なる例示に過ぎない。

処理サブシステム６０２は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、ＲＩＳＣコア、又は１つ以上の基板上に搭載された複数の処理構成要素などの、１つ以上の中央処理装置（ＣＰＵ）又はデジタルプロセッサを有する。処理サブシステムは、例えば、ＳＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ、ＳＤＲＡＭ、及び／又はＨＤＤ（ハードディスクドライブ）構成要素を含み得る、メモリ６０４などの永続的なコンピュータ可読記憶媒体に連結されている。本明細書で用いられている用語「メモリ」は、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ／２ ＳＤＲＡＭ、ＥＤＯ／ＦＰＭＳ、ＲＬＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、「フラッシュ」メモリ（例えば、ＮＡＮＤ／ＮＯＲ）、及びＰＳＲＡＭが挙げられるがこれらに限定されない、デジタルデータを記憶するのに適した任意のタイプの集積回路又はその他の記憶装置を含む。処理サブシステムはまた、追加のコプロセッサも含み得る。図示のように、処理サブシステム６０２は、ディスクリート構成要素を有するが、いくつかの実施形態において、これらのディスクリート構成要素は、ＳｏＣ（システム・オン・チップ）構成で統合又は構築し得ることが理解される。

装置６００は、モバイル機器からの送信を受信するように構成された１つ以上の無線インターフェース６０６を更に有する。一例示的な実施形態において、無線インターフェースは、１つ以上のアンテナ及びベースバンドプロセッサを含むロングタームエボリューション（ＬＴＥ）送受信機を有する。

かかる一変異型において、ベースバンドプロセッサは、ＤＲＸ動作時にページング送信を行うように更に構成されている。一例示的な実施形態において、ページング送信は、低電力モード動作を実行する時にモバイル機器を助けるように更に構成されている。

本開示の特定の態様が、方法の具体的なシーケンスのステップの観点から説明されているが、これらの説明は、本開示のより広範な方法の例示に過ぎないものであり、特定の用途により必要に応じて変更し得ることが、認識されるであろう。特定のステップは、特定の状況下では、不必要であるか又は任意選択とすることができる。更には、特定のステップ又は機能性を、開示される実施形態に追加することができ、あるいは２つ以上のステップの実行の順序を、置き換えることもできる。全てのそのような変異型は、本開示及び特許請求の範囲内に包含されると見なされる。

上記の発明を実施するための形態は、様々な実施形態に適用されるような、本開示の新規の機構を示し、説明し、指摘しているが、例示された機器又はプロセスの形態及び詳細の様々な省略、置換、並びに変更を、本開示から逸脱することなく当業者によって実施することができる点が理解されるであろう。上記の説明は、本開示の実施について現時点で想到される最適な例である。本説明は、限定することを決して意図するものではなく、むしろ、本開示の一般的原理の例示として解釈されるべきである。本開示の範囲は、特許請求の範囲に準拠して決定されるべきである。

Claims (15)

1. 電力消費を最適化できるモバイル無線機器であって、
   電源と、
   無線送受信機と、
   前記無線送受信機とデータ通信を行うコンピュータ化ロジックであって、
   前記モバイル無線機器に関連付けられた１つ以上のパラメータを評価し、
   前記無線送受信機の動作の周期的な態様のインスタンスであって該インスタンス中に前記無線送受信機に電力が供給されるインスタンスの一部のみを選択する、ように構成され、前記周期的な態様が、前記モバイル無線機器に向けられたページの周期的なチェックを含み、前記選択は少なくとも部分的に前記１つ以上のパラメータの前記評価に基づくものであり、前記選択は複数の所定の間隔であって該間隔中に前記モバイル無線機器がページを受信するようスケジュールされている複数の所定の間隔の一部のみの選択を含む、コンピュータ化ロジックと、
   を備えることを特徴とするモバイル無線機器。
2. 前記インスタンスの一部のみの選択が、選択されないインスタンスをスキップすることを含み、それによりインスタンスの全部が選択される場合に比べて、前記無線送受信機による電力消費を低減する
   ことを特徴とする請求項１に記載のモバイル無線機器。
3. 前記インスタンスの一部のみの選択が前記モバイル無線機器のページを受信する能力を維持する
   ことを特徴とする請求項２に記載のモバイル無線機器。
4. 前記１つ以上のパラメータの前記評価が、基地局に関連付けられた信号強度が、所定の時間間隔にわたって所定量より大きく変化していないかどうかの評価を含む
   ことを特徴とする請求項２または３に記載のモバイル無線機器。
5. 前記モバイル無線機器が、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）が有効なセルラー機器を含み、前記周期的な態様が、動作の間欠受信（ＤＲＸ）モードを含む
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のモバイル無線機器。
6. モバイル無線機器の動作の周期的な態様を含む前記モバイル無線機器の電力消費を最適化する方法であって、
   前記モバイル無線機器に関連付けられた１つ以上のパラメータを評価することと、
   前記周期的な態様のインスタンスであって該インスタンス中に電力が消費されるインスタンスの一部のみを選択することと、を含み、
   前記選択することは少なくとも部分的に前記１つ以上のパラメータを評価することに基づいており、
   前記周期的な態様が、前記モバイル無線機器に向けられたページの周期的なチェックを含み、
   前記選択することは、複数の所定の間隔であって該間隔中に前記モバイル無線機器がページを受信するようスケジュールされている複数の所定の間隔の一部のみを選択することを含む
   ことを特徴とする方法。
7. 前記電力の消費が、少なくとも前記モバイル無線機器の無線周波数モデムの受信機部分をオンにすることを含む
   ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記所定の間隔の選択された一部のそれぞれの部分のみを使用することを更に含む
   ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記一部のそれぞれの部分のみを使用することが、間隔の前記一部のそれぞれの間に前記モバイル無線機器に向けられる複数のページのうち１つを除く全てをスキップすることを含む
   ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記インスタンスの一部のみを選択することが、前記モバイル無線機器がページを受信して前記モバイル無線機器の受信機に通電し得る時の複数の所定の間隔のそれぞれの一部のみを利用することを含む
    ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
11. 前記１つ以上のパラメータが、前記モバイル無線機器がその時動作している無線周波数環境の品質に関係する１つ以上のパラメータを含む
    ことを特徴とする請求項６から１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記１つ以上のパラメータが、前記モバイル無線機器が前記モバイル無線機器に向けられたページの受信に成功する確率に関する１つ以上のパラメータを含む
    ことを特徴とする請求項６から１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 前記モバイル無線機器が、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）が有効なセルラー機器を含み、前記周期的な態様が、動作の間欠受信（ＤＲＸ）モードを含む
    ことを特徴とする請求項６から１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記１つ以上のパラメータが、前記モバイル無線機器の速度を含み、
    前記コンピュータ化ロジックは、前記速度が最大速度を超える場合、前記無線送受信機の動作の周期的な態様のインスタンスの全部を選択するよう構成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のモバイル無線機器。
15. 前記１つ以上のパラメータが、前記モバイル無線機器の速度を含み、
    前記速度が最大速度を超える場合、前記インスタンスの全部が選択されることを特徴とする請求項６から１３のいずれか１項に記載の方法。

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