JP5939552B2 - ワイヤレスデバイスのパワー消費をデータレート効率因子を使用して最適化するための方法 - Google Patents

Description

本願は、概括的にはワイヤレス通信回路構成に関し、より厳密には電子デバイス中のワイヤレス回路構成を使用することに関連付けられるパワー消費を最適化することに関する。

コンピュータやセルラー電話の様な電子デバイスには、ワイヤレス通信能力が提供されている場合が多い。例えば、電子デバイスは、音声及びデータトラフィックを取り扱うための、セルラー電話回路構成の様な長距離ワイヤレス通信回路構成を使用していることがある。

ワイヤレスネットワークは、大抵は、複数の無線アクセス技術をサポートすることができる。例えば、ワイヤレスネットワークは、「２Ｇ」及び「３Ｇ」通信と関連付けられる無線アクセス技術を取り扱うための旧式機器に加え、「４Ｇ」通信と関連付けられるロングタームエボリューション（ＬＴＥ）無線アクセス技術の様な無線アクセス技術を取り扱うためのより新しい機器も有していよう。

複数の無線アクセス技術のためのサポートを有するネットワークでは、それぞれの無線アクセス技術に利用できるカバレッジの量は、ユーザーの所在地とネットワークトラフィックレベルの関数として変化する。ユーザーがネットワークセルの縁近くに所在していたり大勢のユーザーがネットワークに負荷を掛けている環境で動作していたりすれば、性能は低下することであろう。配慮が払われないなら、性能低下はユーザーの電子デバイスにワイヤレスデータトラフィック取り扱い時のパワーを非効率に消費させてしまう可能性がある。

故に、複数の無線アクセス技術を用いて通信をサポートしている電子デバイスの様なワイヤレス電子デバイスでのパワー消費効率を最適化できるようになることが望ましい。

ワイヤレス電子デバイスは、複数の無線アクセス技術を使用して通信をサポートするワイヤレス通信回路構成を有している。ネットワーク条件に依存して、それら無線アクセス技術のうちの１つは、別のものより、ワイヤレスデータの伝送にパワーをより効率良く使用することができよう。電子デバイスのバッテリパワーを最適に消費するために、電子デバイスは複数の無線アクセス技術の使用を切り替えることができる。

電子デバイスは、現在アクティブになっている無線アクセス技術と代わりの無線アクセス技術について、データレート値、パワー消費値、及び他の動作値、の様な情報を集める。電子デバイスは、自動的に、データレート効率計量の値に基づいて、現在アクティブになっている無線アクセス技術と代わりの無線アクセス技術の間で切り替えることができる。データレート効率計量は、それぞれの無線アクセス技術が、単位時間当たり所与量のデータを伝送するのにどれほど効率良くパワーを使用することができるか（即ち、１エネルギー単位当たりどれほど多くのデータを伝送できるか）を表すものである。データレート効率計量は、パワー消費データ、測定されたデータレート値、及び信号強度パラメータや送信パワーパラメータの様な動作パラメータ、を使用して評定することができる。

本発明の更なる特徴、その性質、及び様々な利点は、添付図面及び次に続く好適な実施形態の詳細な説明からより明らかになろう。

本発明の或る実施形態によるワイヤレス通信回路構成を有する或る例示的な電子デバイスの概略図である。 本発明の或る実施形態による、データレート効率因子（ＤＲＥＦ）の値を信号強度パラメータ及び他のワイヤレスパラメータに基づいて求めるのに使用することのできる型式の或る例示的なルックアップ表である。 本発明の或る実施形態による、ワイヤレス電子デバイス性能の特性を決定し、そしてデータレート効率情報を製造中のワイヤレスデバイスの中へロードする段階に係わる例示的ステップの流れ図である。 本発明の或る実施形態による、パワー消費を最適化するべくワイヤレス電子デバイスを動作させる段階の例示的ステップの流れ図である。

現代のワイヤレスネットワークは、複数の無線アクセス技術をサポートしている場合が多い。無線アクセス技術の例には、汎欧州デジタル移動電話方式（ＧＳＭ（登録商標））、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）（例えば、ＣＤＭＡ２０００ １ＸＲＴＴの様な標準を含むＣＤＭＡ２０００）、及びロングタームエボリューション（ＬＴＥ）が挙げられる。ＧＳＭ（登録商標）、ＵＭＴＳ、及びＣＤＭＡ、の様なより初期に導入された無線アクセス技術は、ときに２Ｇ技術又は３Ｇ技術と呼ばれることもあり、より最近導入された技術でおそらくはより進化した技術であるＬＴＥの様な技術は、ときに４Ｇ技術と呼ばれることがある。これらの様な無線アクセス技術は、セルラー電話ネットワークの様なワイヤレスネットワークによって、セルラー電話や携帯式コンピュータ及び他のユーザー機器に係る通信で使用されている。多くのネットワークは、旧式の無線アクセス技術（例えば２Ｇ及び／又は３Ｇの無線アクセス技術）をサポートし、なお且つ同時により新しい技術（例えば４Ｇ技術）も展開している。複数の無線アクセス技術をサポートするというこの技法は、旧式機器を用いるユーザーへのサービスを損なうこと無しに、より新しい無線アクセス技術をサポートすることのできる機器がより新しい無線アクセス技術によってもたらされる潜在的進歩からの恩恵に浴せるようにしている。

４Ｇ無線アクセス技術の様なより新しい無線アクセス技術は、満足のいく動作条件下では十分なデータスループットをもたらすとはいえ、周縁ネットワーク環境での高いデータレートを保証しかねる。故に、ユーザーは、４Ｇ無線アクセス技術の様なより新しい無線アクセス技術を使用してネットワークへ接続されているときでさえ、高いデータレートを常に享受することができるとは限らない。状況によっては、好ましからざるほどの大量のパワー消費につながりかねない。

一例として、セルラー電話又は他の電子デバイスが４Ｇ無線アクセス技術を使用してデータファイルをワイヤレスネットワークへアップロードしているユーザーを考えてみよう。ユーザーがネットワークから十分な信号強度を獲得することができ、ネットワークの同時に起こるユーザーの数が低い、という最適なネットワーク条件では、ユーザーは６０Ｍｂｐｓのアップロードデータレートを獲得することができるかもしれない。このアップロードデータレートの獲得に、ユーザーの電子デバイス中のワイヤレス回路構成は、電子デバイス内で３Ｗのパワーを消費することになろう。信号強度が弱いセル境界の縁の場所で、又は同時に起こる大勢のユーザーがネットワークに負荷を掛けているときに、ユーザーがファイルをアップロードしようとしている場合の様な最適とはいえないネットワーク条件では、ユーザーは６０ｋｂｐｓのアップロードデータレートを獲得することしかできないかもしれない。ユーザーの電子デバイス中のワイヤレス回路構成が（本例では）６０ｋｂｐｓでしかデータを送信していないとしても、電子デバイス中のワイヤレス回路構成は、ユーザーのデバイスが６０Ｍｂｐｓでデータを送信しているときと同じ３Ｗのパワーを要求することであろう。旧式の２Ｇ及び３Ｇの技術に比較して、より新しい４Ｇ技術の実装と関連付けられる要求される内部デバイス処理は相当な量に上ることが多いため、比較的大きいパワー消費量（本例では３Ｗ）が低４Ｇデータレートでも高４Ｇデータレートでもどちらにも付帯してしまうという事態が持ち上がる。

この例が実証している通り、最適なネットワーク条件下での所与のバッテリエネルギー支出につき伝送されるデータの量（６０Ｍｂｐｓ／３Ｗ＝２０Ｍｂ／Ｊ）は、最適とはいえないネットワーク条件下での同じバッテリエネルギー支出につき伝送されるデータの量（６０ｋｂｐｓ／３Ｗ＝２０ｋｂ／Ｊ）よりも著しく大きいものとなる。

この潜在的非効率を解決するのに使用することのできる電子デバイスが図１に示されている。図１に示されている様に、電子デバイス１０は、ワイヤレス通信経路１４を経由してネットワーク機器１２と通信している。ネットワーク機器１２は、汎欧州デジタル移動電話方式（ＧＳＭ（登録商標））、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）（例えば、ＣＤＭＡ２０００ １ＸＲＴＴの様な標準を含むＣＤＭＡ２０００）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、ＷｉＦｉ（登録商標）（ＩＥＥＥ８０２．１１）、ＷｉＭａｘ（ＩＥＥＥ８０２．１６）、及び他の無線アクセス技術、の様な複数の無線アクセス技術（ＲＡＴ）をサポートしていよう。ときに２Ｇ技術又は３Ｇ技術と呼ばれもする、ＧＳＭ（登録商標）、ＵＭＴＳ、及びＣＤＭＡ、の様な無線アクセス技術、ＬＴＥの様な４Ｇ無線アクセス技術、及びＷｉＦｉやＷｉＭａｘの様な更なる無線アクセス技術は、ときに同じネットワークの中でサポートされていることがある。

ワイヤレス動作中にパワーを非効率に使用することを回避するために、電子デバイス１０は、自身の現在アクティブになっている無線アクセス技術を使用してどれほど効率良くデータが伝送されているかを求めることができ、その効率レベルを利用可能な代わりの無線アクセス技術のそれと比較することができる。これにより、デバイス１０は最適な無線アクセス技術を使用できるようになる。

どれほど効率良くデータが伝送されているかを求めるのにリアルタイムパワー消費測定値及びデータレート測定値を使用することもできるし、又はデータ伝送効率値が信号強度パラメータ及び他の動作パラメータから推定されてもよい。比較のために、デバイス１０は、同様に、或る代わりの無線アクセス技術が使用されることになったなら、どれほど効率良くデータが伝送され得るかを求めることができる。デバイス１０は、一例として、現在の無線アクセス技術と代わりの無線アクセス技術の両方についてデータレート効率計量（ときにデータレート効率因子即ちＤＲＥＦとも呼ばれる）の値を算出するようになっていてもよい。現在の無線アクセス技術と代わりの無線アクセス技術についてＤＲＥＦの値を比較することによって、デバイス１０は、パワー消費効率を改善するうえで現在の無線アクセス技術から代わりの無線アクセス技術へ切り替えるのが有益であるか否かを決定することができる。

一例として、激しいネットワーク混雑とネットワークセルの縁での貧弱な信号カバレッジのせいで４Ｇ性能が最適とはいえなくなっている、というシナリオを考えてみよう。ユーザーは、これらの条件下では、４Ｇ無線アクセス技術を使用して３Ｗのパワーを支出しながらも５０ｋｂｐｓでデータを伝送することになる可能性がある。また一方、ユーザーが３Ｇ無線アクセス技術へ切り替えることにしたなら、ユーザーは１．５Ｗのパワーを支出しながら１Ｍｂｐｓのデータ伝送レートを実現することができる可能性がある。３Ｇデータ伝送条件（本例について）がより効率的なデータ伝送（単位支出エネルギー当たりに伝送されるデータがより多い）の実現性を提供しているため、デバイス１０は４Ｇ動作モードから３Ｇ動作モードへ切り替えてパワー消費の最適化を図ることができる。この無線アクセス技術の変更は、電子デバイスのユーザーによる介入を要すること無しに自動的にリアルタイムで遂行されるようにしてもよいし、又はユーザーからの承認を取得した後に遂行されるようにしてもよい。

デバイス１０は、ベースバンドプロセッサ１６及び制御回路構成３０の様な制御回路構成を有していよう。デバイス１０中の制御回路構成は、現在の無線アクセス技術と代わりの無線アクセス技術の両方について、データレートパワー効率因子ＤＲＥＦの様なデータレートパワー効率計量をリアルタイムで評価するように構成されていてもよい。ＤＲＥＦの値は、無線アクセス技術間で切り替えるべきときを求めるのに使用されてもよい。

ベースバンドプロセッサ１６は、複数の無線アクセス技術を取り扱うためのプロトコルスタックを含んでいてもよい。例えば、ベースバンドプロセッサ１６は、第１の無線アクセス技術（ＲＡＴ１）を用いてワイヤレスデータ通信を取り扱うためのプロトコルスタック２６の様な第１のプロトコルスタック、第２の無線アクセス技術（ＲＡＴ２）を用いてワイヤレスデータ通信を取り扱うためのプロトコルスタック２８の様な第２のプロトコルスタック、など、を含んでいよう。デバイス１０は、動作中に、現在の無線アクセス技術及び代わりの無線アクセス技術についてのＤＲＥＦの値に基づいて、プロトコルスタック２６とプロトコルスタック２８の間で使用を切り替えることができるので、データは最適効率で継続的に伝送されることになる。

制御回路構成３０は、処理回路構成３２及びメモリ３４を含んでいよう。処理回路構成３０は、１つ又はそれ以上のマイクロプロセッサ、１つ又はそれ以上のマイクロコントローラ、１つ又はそれ以上のデジタル信号プロセッサ、１つ又はそれ以上の特定用途向け集積回路、及び／又は他の適した処理及び制御回路構成、を含んでいてもよい。メモリ３４は、独立型メモリチップ、ハードドライブ、１つ又はそれ以上の集積回路中に含まれている記憶回路構成、及び他のストレージ、を含んでいてもよい。

データ送信動作中、プロセッサ回路構成３２の様な回路構成からのデータは、無線周波数送受信器１８へベースバンドプロセッサ１６を介して提供されることになる。無線周波数送受信器回路構成１８は、無線周波数信号を経路４０に乗せて送信する送信器を含んでいよう。パワー増幅器回路構成２２の様なパワー増幅器回路構成が、送信される無線周波数信号の増幅に使用されていてもよい。パワー増幅器回路構成２２の出力からの送信信号は、フロントエンド回路構成２０によって、アンテナ４２の様な１つ又はそれ以上のアンテナ（アンテナ構造）へ連結される。フロントエンド回路構成２０は、デュプレクサ及びダイプレクサの様な無線周波数フィルタ、インピーダンス整合回路構成、送信ライン回路構成、スイッチング回路構成、及び送受信器回路構成１８をアンテナ構造４２へ連結するための他の回路構成、を含んでいよう。データ受信動作中、アンテナ４２からの受信されるアンテナ信号は、無線周波数送受信器回路構成１８中の受信器へ、フロントエンド回路構成２０及び経路２４を介して提供される。経路２４の様な経路は、所望される場合には、受信される無線周波数信号を増幅するための低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）を含んでいてもよい。

デバイス１０に動力供給するためのパワーは、壁コンセント及び交流（ＡＣ）対直流（ＤＣ）パワー変換器の様な配線された供給源から、又はバッテリ３８の様なバッテリから得ることができよう。特に携帯式デバイスでは、パワーの供給源を提供するのにバッテリ３８の様なバッテリを使用するのが望ましいであろう。図１に示されている様に、バッテリ３８は、パワー管理ユニット３６へ経路４４の様な経路を介してＤＣパワーを提供している。パワー管理ユニット３６は、ワイヤレス回路構成４８（ベースバンドプロセッサ１６中の制御回路構成を含む）及び制御回路構成３０へのパワーの流れを調整する手助けをしている。

デバイス１０の動作中、パワー管理ユニット３６は、消費されているパワーの量を測定するのに使用される。経路４６は、制御経路構成３０及び／又はベースバンドプロセッサ１６中の制御回路構成の様な制御回路構成がパワー管理ユニット３６中の制御回路構成と通信できるようにする信号経路を保有していよう。例えば、経路４６は、パワー管理ユニット３６から、制御経路構成３０及び／又はベースバンドプロセッサ１６中の制御回路構成の様なデバイス１０中の制御回路構成への、どれほどのパワーが現在バッテリ３８から引き出されているかを指示している情報を、伝送するのに使用することができよう。ワイヤレス動作中、ワイヤレス回路構成４８は、デバイス１０中のパワーの大半を消費しており、よって、パワー管理ユニット３６によって提供されるパワー消費データは、ワイヤレス回路構成４８と関連付けられるパワー消費レベルに対応している。パワー管理ユニット３６は、ワイヤレス回路構成４８の様なデバイスの回路構成へ送出されている電流（Ｉ）の量を測定する段階、送出電流と関連付けられる電圧（Ｖ）を測定する段階、及び方程式（１）を使用して消費パワーＰを算出する段階、によってパワー測定を行うようになっていてもよい。

デバイス１０（ワイヤレス回路構成４８）によって消費されているパワーの測定については、所望される場合には、他の技法が使用されてもよい。図１のパワー管理ユニット回路構成３６の様な回路構成の使用は例示にすぎない。

様々な無線アクセス技術についてのＤＲＥＦ（即ち、データレート対消費されるパワーの量の比）の値は、データレート値を確定する段階、パワー消費値を確定する段階、及びデータレート値対パワー消費値の比を算出する段階、によって求めることができる。パワー及び／又はデータレートの測定値、及び／又は、パワー及び／又はデータレートの推定値、を使用することができよう。

例えば、デバイス１０によって、現在、送信又は受信されている単位時間当たりのデータの量は、ベースバンドプロセッサ１６又はデータを送受信するのに使用されている他のワイヤレス回路構成に問い合わせることによって求められてもよい。一部の状況（例えば、或る代わりの無線アクセス技術の使用に関連付けられるデータレートを、当該代わりの無線アクセス技術をデータトラフィックの取り扱いに実際に使用する前に求める場合）では、実際のデータレートをサンプリングするのは無理であろう。この種の状況では、データレート推定関数を使用してデータレート値を算出するのが望ましいであろう。関数は、数式又はルックアップ表として実装されていてもよく、信号強度パラメータ及び他のワイヤレスパラメータの様な動作パラメータを、関連付けられるデータレートに対し、関係付けるのに使用できるであろう。

パワー消費値は、デバイス１０中の、パワー管理ユニット３６の様なパワー測定回路構成を使用して、リアルタイムで測定することもできるし、又は推定されてもよい。一例として、ワイヤレス回路構成４８の所与の無線アクセス技術についてのパワー引き出しは、パワー消費レベルに影響を及ぼす動作パラメータに関してデータを集めることによって推定することができよう。ワイヤレス回路構成４８についてパワー消費を算出（推定）する際に使用することのできる動作パラメータの例には、関与する無線アクセス技術の身元、所与の無線アクセス技術を用いたワイヤレスデータの伝送時にどの無線周波数信号変調スキームが使用されているか又は使用されることになっているかに関する情報、通信リンク１４の品質に関する情報（例えば所与の無線アクセス技術についての信号強度情報）、ワイヤレス回路機構４８中のどの集積回路がパワー供給されているかに関する情報、使用されているパワー増幅器回路構成２２の数量及び／又はパワー増幅器１８のためのパワー増幅器設定に関する情報（例えば送信パワーデータ）、フロントエンド回路構成２０及びアンテナ構造４２と関連付けられる設定に関する情報、など、が挙げられる。これらの様なデバイス動作パラメータ（例えばワイヤレス回路構成動作パラメータ）は、現在アクティブになっている無線アクセス技術と関連付けられているパワー消費の量及び／又は或る所与の無線アクセス技術（即ち代わりの無線アクセス技術）の使用と関連付けられるはずのパワー消費の量を推定する際に使用できるであろう。

データ値を推定するのに直接的な測定及び／又は計算を使用するなら、デバイス１０（例えば、制御回路構成３０及び／又はベースバンドプロセッサ１６中の制御回路構成の様な制御回路構成）が、データ効率パラメータ（計量）ＤＲＥＦの値を求める際に使用されてもよい。３Ｇ無線アクセス技術の様な無線アクセス技術についてのＲＳＳＩ（受信信号強度指標）の様なワイヤレスパラメータの関数としてＤＲＥＦを算出する際に使用することのできる型式の或る例示的なルップアップ表が図２に示されている。測定ＲＳＳＩの値は、図２の表の第１列に示されている。所与の無線アクセス技術（例えば現在アクティブになっている無線アクセス技術）についてのＲＳＳＩの値は、（一例として）ワイヤレス回路構成４８の動作中にベースバンドプロセッサ集積回路１６から取得することができよう。図２に示されている様に、低いＲＳＳＩ値（信号強度がより弱いこと、ひいては第２列に示されている送信パワーをブーストする必要がより大きいことを示唆している）は、大きい期待送信（ＴＸ）パワーレベル及びワイヤレス回路構成４８についての対応する大きいパワー消費（第３列に示されている）と関連付けられるものである。データレートの期待値は、図２の表の第４列に示されている様に、より大きい信号強度については増加し、より低い信号強度については減少する傾向がある。ＤＲＥＦの値（各行の第４列のエントリを当該行の第３列のエントリで割ったもの）が、図２の表の第５列のエントリに示されている。（ストレージ空間を節約するため、図２の第２列、第３列、及び第４列の様な中間列は実際には省略されてもよい。）

所望される場合、ＤＲＥＦの値を求める際に他のパラメータが使用されてもよい。ＤＲＥＦを評定する際に使用することのできる他のパラメータの例には、受信信号コードパワー（ＲＳＣＰ）、基準信号受信パワー（ＲＳＲＰ）、変調及び符号化スキーム（ＭＣＳ）、チャネル品質指標（ＣＱＩ）、ランク指示（ＲＩ）、プリコーディング行列指標（ＰＭＩ）、信号対干渉プラスノイズ比（ＳＩＮＲ）、送信（Ｔｘ）パワーレベル、など、が挙げられる。これらの様なパラメータは、ワイヤレス回路構成４８（例えばベースバンドプロセッサ１６）によって集められる。一般に、デバイス１０中の動作パラメータは、デバイス１０中の何れかの適した回路構成（例えば、パワー管理ユニット３６、制御回路構成３０、ベースバンドプロセッサ１６、など）を使用して集めることができる。これらのパラメータは、図２の表の様なルックアップ表を使用するか又は数式を使用して実装されている関数（例えば、これらのパラメータの１つ又はそれ以上を入力として取りＤＲＥＦ値を出力として生む関数）を使用してＤＲＥＦを算出するように評定される。

図２の例に示されている型式の手法を使用して、デバイス１０は、現在アクティブになっている無線アクセス技術の様な無線アクセス技術についての（即ち、送受信器１８によって取り扱われていて経路１４経由で搬送されている現在アクティブなデータトラフィックについての）ＤＲＥＦの値を求めることができる。デバイス１０は、更に、デバイス１０が或る代わりの無線アクセス技術を使用してデバイス１０のワイヤレス通信を取り扱わせることに切り替えることにした場合のＤＲＥＦの期待値を算出するのにも、図２に示されている型式のルックアップ表又は数式を使用することができる。一例として、デバイス１０が現在４Ｇトラフィックを搬送している場合、デバイス１０は現在の４Ｇ無線アクセス技術と代わりの３Ｇ無線アクセス技術の両方についてのＤＲＥＦの値を求めることになるかもしれない。

代わりの無線アクセス技術についてのＤＲＥＦの値を求める際、デバイス１０は一時的に当該代わりの無線アクセス技術を使用するようにしてもよい。例えば、デバイス１０は、現在アクティブになっている無線アクセス技術がアイドルになっている期間中に或る代わりのプロトコルスタックの使用に切り替え、アンテナ構造４２中の二次的なアンテナを使用して、代わりの無線アクセス技術を使用して現在利用できる性能の量などを評定するようにしてもよい。これらの評定を行う際、デバイス１０は、ワイヤレスパラメータ及び図２に関連して説明されている他の動作パラメータ（例えば、ＲＳＳＩ、ＲＳＣＰ、ＲＳＲＰ、ＭＣＳ、ＣＱＩ、ＲＩ、ＰＭＩ、ＳＩＮＲ、Ｔｘパワーレベル、現在データレート、など）の様なパラメータの値を取得するようにしてもよい。デバイス１０が期待データレート及びパワー消費（即ちＤＲＥＦ）を算出するのに使用する関数は、図２に示されている型式のルックアップ表、数式、１つ又はそれ以上の表と１つ又はそれ以上の数式の或る組合せ、など、を使用して実装することができよう。

図１のデバイス１０の様なデバイスの特性を決定しセットアップする段階に係わる動作の流れ図が図３に示されている。ステップ５０で、デバイス１０のデータレートパワー効率性能が特性決定される。具体的には、様々なデータレート及びパワー消費条件下でのデバイス１０の性能に関してデータが集められる。例えば、デバイス１０のパワー消費は、どの無線アクセス技術が使用されているか、どのデータレートが使用されているか、様々なワイヤレスパラメータ値（例えば、ＲＳＳI、など）、及び他の動作パラメータ及びワイヤレスパラメータ、の関数として測定することができるであろう。このデータは、それぞれの無線アクセス技術についてＤＲＥＦ関数を算出する際（ステップ５２）に使用されることになる。具体的には、ステップ５２の動作は、図２に示されている型式の表中のエントリを完成するのに使用され、及び／又は、ＤＲＥＦ関数の数式を形成する際に使用される定数及び他の関係の値を求めるのに使用されよう。それぞれの無線アクセス技術についてのＤＲＥＦ関数を記述しているルックアップ表データ及び／又は数式データの様なＤＲＥＦ特性決定データは、ステップ５４の動作中にデバイス１０の中へロードされる。デバイス１０は、その後、ユーザーへ出荷され、ワイヤレスネットワークの中で使用される。

図４は、ネットワーク機器１２を含んでいるワイヤレスネットワークの中でデバイス１０を動作させることに係わる（即ち、通信リンク１４経由でデータを搬送するときの）例示的なステップの流れ図である。

ステップ５６で、デバイス１０は、現在の無線アクセス技術がリンク１４経由でデータを通信するために使用されているモードで動作している。現在の無線アクセス技術モードは、例えば、（例示目的の実例として）ＵＭＴＳモードの様な３Ｇ無線アクセス技術モードであることもあればＬＴＥモードの様な４Ｇ無線アクセスモードであることもあろう。現在の無線アクセス技術モードで動作しながら、デバイス１０は、データレートパワー効率計量ＤＲＥＦを評定する際に使用されることになる、デバイス１０についての動作パラメータに関する情報を集める。これらのパラメータには、ワイヤレス回路構成４８による現在のパワー消費の値（例えば、デバイス１０中の制御回路構成によって、パワー管理ユニット３６から取得されるパワー消費値）、ベースバンドプロセッサ１６又はデバイス１０中の他の回路構成から集められる、ＲＳＳＩ、ＲＳＣＰ、ＲＳＲＰ、ＭＣＳ、ＣＱＩ、ＲＩ、ＰＭＩ、ＳＩＮＲ、Ｔｘパワーレベル、現在のデータレート、など、の様なワイヤレスパラメータに関する情報、など、が含まれる。

ステップ５８では、ステップ５６で集められたデータが、ＤＲＥＦの現在値を求めるのに使用される。ＤＲＥＦの値は、ステップ６０に示されている様に、測定されたパワー消費の値（例えば、パワー管理ユニット３６からの現在のパワー消費測定値）及び現在の既知のデータレート（例えば、ベースバンドプロセッサ１６から取得される現在のデータレート値）から算出されてもよい。所望される場合、ＤＲＥＦは、ステップ６２で、ステップ５６の動作中に集められた動作パラメータから算出（即ち推定）されてもよい。例えば、図２に関連して説明されている型式の関数が、現在アクティブになっている無線アクセス技術についてのＤＲＥＦを（一例として）ＲＳＳＩの測定値の様な測定されたパラメータ値の関数として推定するのに使用されてもよい。所望される場合には、ＤＲＥＦを推定する際に他の動作パラメータ（例えば、ＲＳＳＩ、Ｔｘパワー、など、以外のワイヤレスパラメータ）が使用されてもよい。

ＤＲＥＦの現在値が求められた後、ＤＲＥＦの現在値（即ち、現在の無線アクセス技術に対応するＤＲＥＦの値）は、既定の閾値ＴＨと比較されることになろう。ＴＨの値は、ＴＨより大きいＤＲＥＦ値は満足のいくデータレートパワー効率性能（即ち、満足のいくデータ量が、支出バッテリエネルギー単位当たりに送信されているということ）を指示する、というように構成されていてもよい。

ステップ５８での現在のＤＲＥＦの値がＴＨよりも大きいとの判定に応えて、処理はライン６８によって指示されている様にステップ５６へループを戻る。

ステップ５８での現在のＤＲＥＦの値がＴＨよりも小さいとの判定に応えて、処理はライン７２によって指示されている様にステップ６４へ進む。

ステップ６４の動作中、デバイス１０（例えば、デバイス１０中の制御回路構成）は、１つ又はそれ以上の代わりの無線アクセス技術についてＤＲＥＦの値を求めることになる。例えば、図２に関連して説明されている型式のルックアップ表又は数式を使用して実装されている関数を使用して、代わりの無線アクセス技術についてのＤＲＥＦを算出するようにしてもよい。代わりのＤＲＥＦ値を算出する際、デバイス１０は、追加の動作パラメータに関する情報を集めてもよいし、及び／又はステップ５６中に集められた動作パラメータからの情報を使用してもよい。代わりの無線アクセス技術についてのＤＲＥＦの値を求めるのに、例えば、デバイス１０はベースバンドプロセッサ１６の動作中に集められるベースバンドプロセッサ１６からのＲＳＳＩ値（例えば、代わりの無線アクセス技術と関連付けられる信号に対応するＲＳＳＩ値）を使用していてもよいし、デバイス１０は代わりの無線アクセス技術と関連付けられる他のワイヤレスパラメータを使用していてもよいし、デバイス１０は、代わりのデータレート技術と関連付けられるデータレート情報を使用していてもよいし、測定及び／又は推定されたパワー消費情報を使用していてもよい。

ステップ６４の動作中、デバイス１０は、現在のＤＲＥＦ（現在の無線アクセス技術についてのＤＲＥＦ）の値と代わりのＤＲＥＦ（代わりの無線アクセス技術を使用した場合についてのＤＲＥＦ）の値を比較することになる。現在のＤＲＥＦと代わりのＤＲＥＦの値同士を比較した後のデバイス１０の振る舞いは、現在のＤＲＥＦが代わりのＤＲＥＦよりも大きいか、又は代わりのＤＲＥＦが現在のＤＲＥＦよりも大きいか、に依存する。

現在のＤＲＥＦの値が代わりのＤＲＥＦの値よりも大きければ、デバイス１０は、代わりの無線アクセス技術の使用へ切り替えてもデバイス１０のパワー消費をそれ以上最適化できないと結論付けることになる。経路１４を跨いでのデータの伝送についてのデータレートは、代わりの無線アクセス技術を使用したら大きくなることもあろうし、小さくなることもあろうが、データレートをデバイス１０のパワー消費で割った比は、デバイス１０が代わりの無線アクセス技術の使用へ切り替えたとしても改善されることにはならない。従って、ステップ６４で現在のＤＲＥＦ値が代わりのＤＲＥＦ値よりも大きいと判定したことに応えて（即ち、代わりのＤＲＥＦが現在のＤＲＥＦよりも小さいと判定したことに応えて）、現在アクティブになっている無線アクセス技術は、現在のアクティブになっている無線アクセス技術として維持され、処理はライン７０によって指示されている様にステップ５６の動作へループを戻る。

また一方、現在のＤＲＥＦ値が代わりのＤＲＥＦ値よりも小さいなら、デバイス１０は、現在の無線アクセス技術から代わりの無線アクセス技術に切り替えたほうが、デバイス１０のパワー消費を最適化するうえで助けとなることから、有益であろうと結論付けることになる。経路１４を跨いでのデータの伝送についてのデータレートは、代わりの無線アクセス技術を使用すれば異なるかもしれない（又は異なることはないかもしれない）。データレートの期待される変化に関係なく、代わりの無線アクセス技術を使用した場合の期待データレートを代わりの無線アクセス技術を使用した場合のデバイス１０の期待パワー消費で割った比は、現在のデータレート対パワー消費の比から向上すると予想される。故に、現在の無線アクセス技術を使用するよりも代わりの無線アクセス技術を使用すれば、データはより効率良く伝送されるはずであると期待される。従って、ステップ６４で現在のＤＲＥＦ値が代わりのＤＲＥＦ値よりも小さいと判定したことに応えて（即ち、代わりのＤＲＥＦ値が現在のＤＲＥＦ値よりも大きいと判定したことに応えて）、処理はステップ６６の動作へ進む。

ステップ６６の動作中、デバイス１０は、その現在アクティブになっている無線アクセス技術と代わりの無線アクセス技術を入れ換える（即ち、代わりの無線アクセス技術が現在の無線アクセス技術に代えてアクティブ使用へ切り替えられることになる）。この様に、利用できる代替として先に考慮された無線アクセス技術が、アクティブ使用へ切り替えられて、現在の無線アクセス技術となる。処理は、ライン７４によって指示されている様にステップ５６の動作へループを戻る。

図４に示されている型式の動作は、ユーザーがデバイス１０をワイヤレスネットワーク内の異なった場所へ移動させるのに合わせて、またネットワーク利用が一日を通じて変化するのに合わせて（例えば、ネットワークの中のアクティブになっているユーザーの人数が増減するのに合わせて）、継続的に遂行されることになろう。第１の無線アクセス技術が、第２の無線アクセス技術よりも、単位エネルギー当たりにより多くのデータを伝送する能力を示せるネットワーク条件が生じたら、デバイス１０中の制御回路構成は、第１の無線アクセス技術のためのプロトコルスタックを使用してワイヤレスネットワークに係るワイヤレストラフィックを取り扱わせるようにする。また一方、第２の無線アクセス技術が単位エネルギー当たりに効率良くデータを伝送する優位な能力を示すほどにネットワーク条件が変化したら、デバイス１０は、第２の無線アクセス技術を第１の無線アクセス技術に代えて使用へ切り替え、第２のワイヤレスアクセス技術のためのプロトコルスタックを使用してワイヤレスネットワークに係るワイヤレストラフィックを取り扱わせるようにすればよい。

以上は本発明の原理の例示にすぎず、様々な修正が、当業者によって、本発明の範囲及び精神から逸脱すること無くなされ得ることであろう。以上の実施形態は、個別に実施されてもよいし、何らかの組合せで実施されてもよい。

１０ 電子デバイス
１２ ネットワーク機器
１４ ワイヤレス通信経路
１６ ベースバンドプロセッサ
１８ 無線周波数送受信器回路構成
２０ フロントエンド回路構成
２２ パワー増幅器回路構成
２４ 経路
２６、２８ プロトコルスタック
３０ 制御回路構成
３２ 処理回路
３４ メモリ
３６ パワー管理ユニット
３８ バッテリ
４０ 経路
４２ アンテナ
４４、４６ 経路
４８ ワイヤレス回路構成

Claims (17)

1. 複数の無線アクセス技術をサポートしているワイヤレス電子デバイスを動作させる方法において、
   前記ワイヤレス電子デバイスでの現在アクティブになっている無線アクセス技術と関連付けられるデータレート効率値を求める段階であって、前記現在アクティブになっている無線アクセス技術と関連付けられるデータ効率値は前記現在アクティブになっている無線アクセス技術のためのデータレートと前記現在アクティブになっている無線アクセス技術のための電力消費値との比に基づいて決定される、段階と、
   前記ワイヤレス電子デバイスでの代わりの無線アクセス技術と関連付けられるデータレート効率値を求める段階であって、ルックアップ表を使用して、前記代わりの無線アクセス技術と関連付けられるデータ効率値は前記代わりの無線アクセス技術のためのデータレートの推定値と前記代わりの無線アクセス技術のための電力消費値の推定値との比に基づいて決定される、段階と、
   前記代わりの無線アクセス技術についての前記データレート効率値が前記現在の無線アクセス技術についての前記データレート効率値よりも大きいと判定したことに応えて、当該代わりの無線アクセス技術を、前記現在アクティブになっている無線アクセス技術に代えて、前記ワイヤレス電子デバイスのためのワイヤレスデータの伝送での使用へ切り替える段階と、を備えている方法。
2. 前記代わりの無線アクセス技術についての前記データレート効率値が前記現在の無線アクセス技術についての前記データレート効率値よりも小さいと判定したことに応えて、当該の現在アクティブになっている無線アクセス技術の、前記ワイヤレス電子デバイスでの前記現在アクティブになっている無線アクセス技術としての使用を維持する段階を、更に備えている、請求項１に記載の方法。
3. 前記現在アクティブになっている無線アクセス技術と関連付けられる前記データレート効率値を求める段階は、
   前記ワイヤレス電子デバイス中の制御回路構成を用いて、前記ワイヤレス電子デバイスに係るワイヤレスデータトラフィックの伝送と関連付けられる現在のデータレートを現在のパワー消費値で割った比を算出する段階を備えている、請求項１に記載の方法。
4. 前記現在アクティブになっている無線アクセス技術についての前記データレート効率値を求める段階は、前記ワイヤレス電子デバイス中のパワー管理ユニットを使用してパワー消費測定を行う段階を備えている、請求項１に記載の方法。
5. 前記現在アクティブになっている無線アクセス技術についての前記データレート効率値を求める段階は、前記ワイヤレス電子デバイス中のベースバンドプロセッサを使用して現在のワイヤレストラフィックデータレートを求める段階を備えている、請求項１に記載の方法。
6. 前記現在アクティブになっている無線アクセス技術についての前記データレート効率値を求める段階は、当該現在アクティブになっている無線アクセス技術と関連付けられるワイヤレスパラメータをベースバンドプロセッサから取得する段階を備えている、請求項１に記載の方法。
7. 前記現在アクティブになっている無線アクセス技術についての前記データレート効率値を求める段階は、当該現在アクティブになっている無線アクセス技術と関連付けられる前記ワイヤレス電子デバイスの動作パラメータをベースバンドプロセッサから取得する段階を備えており、当該動作パラメータは、ＲＳＳＩ、ＲＳＣＰ、ＲＳＲＰ、ＭＣＳ、ＣＱＩ、ＲＩ、ＰＭＩ、ＳＩＮＲ、及び送信パワーレベル、から成る群より選択されている、請求項１に記載の方法。
8. 前記現在アクティブになっている無線アクセス技術についての前記データレート効率値を求める段階は、
   前記ワイヤレス電子デバイス中の制御回路構成を用いて、数式を使い、前記ワイヤレス電子デバイスと関連付けられる現在のワイヤレスデータレートを当該ワイヤレス電子デバイスと関連付けられる現在のパワー消費で割ったものの値を、当該ワイヤレス電子デバイス中のベースバンドプロセッサからのデータに基づいて、算出する段階を備えている、請求項１に記載の方法。
9. 前記現在アクティブになっているアクセス技術は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）無線アクセス技術を備えている、請求項１に記載の方法。
10. ワイヤレス電子デバイスにおいて、
    複数の無線アクセス技術を使用して無線周波数信号を送信及び受信するように構成されているワイヤレス回路構成と、
    前記ワイヤレス回路構成へ連結されている制御回路構成であって、前記複数の無線アクセス技術のうちのどれを使用するべきかを、リアルタイムで、前記複数の無線アクセス技術のそれぞれがワイヤレスデータを伝送するのにどれほど効率良くパワーを使用するかを表すデータレート効率計量に基づいて、選択するように構成されている制御回路構成と、を備え、
    前記制御回路構成は、
    前記複数の無線アクセス技術のうちの現在アクティブになっているものについての前記データレート効率計量としての第１の値を求めるように構成されていて、当該第１の値は、前記現在アクティブになっている無線アクセス技術のためのデータレートと前記現在アクティブになっている無線アクセス技術のための電力消費値との比に基づいて決定され、また、
    前記複数の無線アクセス技術のうちの一つの代わりのものについての前記データレート効率計量としての第２の値を求めるように構成されていて、ルックアップ表を使用して、当該第２の値は、前記代わりの無線アクセス技術のためのデータレートの推定値と前記代わりの無線アクセス技術のための電力消費値の推定値との比に基づいて決定される、ワイヤレス電子デバイス。
11. 前記制御回路構成は、前記第１の値が前記第２の値より小さいと判定したことに応えて、前記複数の無線アクセス技術のうちの前記代わりのものを、当該複数の無線アクセス技術のうちの前記現在アクティブになっているものに代えて使用へ切り替えるように構成されている、請求項１０に記載のワイヤレス電子デバイス。
12. 前記ワイヤレス回路構成及び前記制御回路構成は、前記第１の値と前記第２の値のうちの少なくとも一方を、ＲＳＳＩ、ＲＳＣＰ、ＲＳＲＰ、ＭＣＳ、ＣＱＩ、ＲＩ、ＰＭＩ、ＳＩＮＲ、及び送信パワーレベル、から成る群より選択されているパワーメータに基づいて算出するように構成されている、請求項１１に記載のワイヤレス電子デバイス。
13. 前記のワイヤレス回路構成及び制御回路構成は、前記第１の値と前記第２の値のうちの少なくとも一方を、受信されたワイヤレス信号強度情報に基づいて算出するように構成されている、請求項１１に記載のワイヤレス電子デバイス。
14. 現在アクティブになっている無線アクセス技術と代わりの無線アクセス技術を含む複数の無線アクセス技術を使用するワイヤレス通信をサポートしているワイヤレス電子デバイスを動作させる方法において、
    データレート効率計量の値に基づき、前記ワイヤレス電子デバイス内の制御回路構成を使用して、ワイヤレスデータの伝送での前記現在アクティブになっている無線アクセス技術の使用を維持するべきか、又は前記代わりの無線アクセス技術を当該現在アクティブになっている無線アクセス技術に代えて使用へ切り替えるべきかを判定する段階を備えており、前記現在アクティブになっている無線アクセス技術と関連付けられるデータレート効率計量は、前記ワイヤレス電子デバイスに係るデータトラフィックを前記現在アクティブになっている無線アクセス技術でワイヤレス伝送する場合のデータレート値を当該ワイヤレス電子デバイスを使用して前記データトラフィックを前記現在アクティブになっている無線アクセス技術でワイヤレス伝送する場合と関連付けられるパワー消費値で割った比に基づいており、前記代わりの無線アクセス技術と関連付けられるデータレート効率計量は、ルックアップ表を用いて、前記ワイヤレス電子デバイスに係るデータトラフィックを前記代わりの無線アクセス技術でワイヤレス伝送する場合のデータレートの推定値を当該ワイヤレス電子デバイスを使用して前記データトラフィックを前記代わりの無線アクセス技術でワイヤレス伝送する場合と関連付けられるパワー消費値の推定値で割った比に基づいている、方法。
15. 前記制御回路構成を用いて、前記データレート値を、前記ワイヤレス電子デバイス中のベースバンドプロセッサ集積回路から取得する段階、を更に備えている、請求項１４に記載の方法。
16. 前記パワー消費値を、前記ワイヤレス電子デバイス中のパワー管理ユニットを使用して測定する段階、を更に備えている、請求項１５に記載の方法。
17. 前記複数の無線アクセス技術のうちの少なくとも１つはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）無線アクセス技術を備えており、前記現在アクティブになっている無線アクセス技術は当該ＬＴＥ無線アクセス技術より成り、前記ワイヤレス電子デバイス内の前記制御回路構成を使用して、ワイヤレスデータの伝送での前記現在アクティブになっている無線アクセス技術の使用を維持するべきか、又は前記代わりの無線アクセス技術を当該現在アクティブになっている無線アクセス技術に代えて使用へ切り替えるべきかを判定する段階は、前記ワイヤレス電子デバイス内の前記制御回路構成を使用して、ワイヤレスデータの伝送での前記ＬＴＥ無線アクセス技術の使用を維持するべきか、又は前記代わりの無線アクセス技術を当該ＬＴＥ無線アクセス技術に代えて使用へ切り替えるべきかを判定する段階を備えている、請求項１４に記載の方法。

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