JP6129301B2 - 電力消費最適化の強化型ｕｅデータ伝送 - Google Patents

Description

この出願は、２０１２年５月１８日に出願された“Enhanced UE Data Transmission for Power Consumption Optimization”と題された米国特許仮出願番号61/648,660号から、合衆国法典第３５編第１１９条の下、優先権を主張するものであり、その内容は引用によって本願に援用される。

本発明は、移動通信ネットワークにおけるデータ伝送方法に関するものであって、特に、電力消費最適化（power consumption optimization）の強化型UEデータ伝送に関するものである。

モバイル加入者と移動データトラフィック両方の観点から、移動データの急激な成長は、ネットワーク機能と効率の大幅な増加を必要とする。スマートフォン加入者の急速な取り込みと異なるタイプの移動装置、たとえば、マシン型通信（MTC）装置の起動は、現存の移動データネットワークにさらなる圧力をかける。特に、ユーザーが非アクティブのときでも、現代のスマートフォン中のアプリケーションは、常に、バックグランドトラフィックのネットワークに順次問い合わせして（poll）、大量のシグナリングトラフィックという結果になる。今日、ネットワークは、データレートが低い、呼び出し失敗、および、応答時間が遅くなるというネットワークの混雑（network congestion）問題に直面する。

ロングタームエボリューション（LTE）は、より高いデータレート、より低いレイテンシー、および改善されたシステムキャパシティを提供するユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム（UMTS）である。LTEシステムにおいて、次世代ユニバーサル地上波無線アクセスネットワークは、ユーザー装置（UE）と称される複数の移動局と通信する、進化型Node−Bs（eNBs）と称される複数の基地局を有する。UEとは、ダウンリンクとアップリンクにより、基地局またはeNBと通信する。ダウンリンク（DL）とは、基地局からUEの通信のことで、アップリンク（UL）とは、UEから基地局の通信のことである。

LTEシステムにおける改善にもかかわらず、異なるモバイルユーザーの急速な成長に伴って、依然として、キャパシティと効率問題に直面する。さらに、モバイルネットワーク中のUEは、バッテリー効率の深刻化する問題に直面する。現在のスマートフォンは、各種モバイルアプリケーションをサポートする。これらのアプリケーションは、異なるトラフィック特性を有する。それらの多くが、ネットワークリソースを効率的に利用しておらず、UEバッテリー効率を劇的に低下させてしまう。第三世代の（3G）モバイルネットワークにおいて、ユーザー装置（UE）は、データ伝送のために、一連のシグナリング手順（procedures）、たとえば、無線リソース接続（RRC）、添付手順、識別手順、認証手順およびデータパス構築手順を実行する必要がある。これらの手順は、UEバッテリーと同様に、大量のネットワークリソースを消耗する。今日、多くの移動データアプリケーションは、小さいデータを送受信するが、まだ、大量のシグナリングプロセスを必要としている。もう一つの例は、MTCアプリケーションで、定義済み時間間隔で、標準のデータ伝送を生成すると共に、伝送ごとに、ネットワーク中で、添付／分離手順を実行する。これらのアプリケーションは、ネットワークシグナリングオーバーヘッドを大幅に増加させる。多くのバックグランドトラフィックとバックグラウンドアプリケーションがバッテリー消耗に対して最適化されないので、UEバッテリー寿命が主要な関心事になっている。各種モバイルアプリケーションの人気の高まりに伴い、UE電力消費の最適化が必要とされるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ユーザー装置の電力消費最適化を実現するデータ伝送方法を提供することを目的とする。

本発明の態様によれば、データ伝送方法は、無線ネットワークにおいて、一つ以上の定義済みUE条件に基づいて、ユーザー装置（UE）のトラフィック特性を獲得する工程であって、トラフィック特性が、レギュラートラフィックまたは低優先度トラフィックを示す工程、データ伝送を送受信する工程、データ伝送の伝送手順を識別する工程、及びトラフィック特性が、低優先度トラフィックを示すとき、伝送手順に対する電力消費最適化を実行する工程を含み、定義済みUE条件は、伝送データサイズが定義済みしきい値より小さいこと、必要なバンド幅またはスループットが定義済みしきい値より小さいこと、定義済みの小さいサイズのデータ伝送を示すアプリケーションID、アプリケーションにより始動されるデータ伝送、小さいサイズのまたは低優先度のデータ伝送を示すアクセスポイントネーム（APN）、モバイル発信（MO）オンリーまたはモバイル終端（MT）オンリーデバイスである前記UEを示すUE予約購入情報、および、節電モードを示すハードウェア状態、を含む。
本発明の別の態様によれば、データ伝送方法は、無線ネットワークにおいて、一つ以上の定義済みUE条件に基づいて、ユーザー装置（UE）のトラフィック特性を獲得する工程であって、トラフィック特性が、レギュラートラフィックまたはモバイル発信（MO）オンリートラフィックを示す工程と、MOオンリー通信を生成する全アクティブアプリケーション、MOオンリーデバイスであるUEを示すブロードキャスト情報またはバンド内シグナリングの受信、MOオンリーデバイスであるUEを示すユーザー設定情報の獲得、MOオンリーデバイスであるUEを示すOTAによる設定の受信、MOオンリーデバイスであるUEを示すUEのSIM中のデフォルト予約購入情報の獲得、を含む少なくとも一つの定義済み条件を検出した時点で、MOオンリートラフィックとして伝送手順を識別する工程と、識別されたＭＯオンリートラフィック伝送手順に対する手順ベースの電力消費最適化を実行する工程であって、識別されたＭＯオンリートラフィック伝送手順に対する手順ベースの電力消費最適化は、ＭＯオンリートラフィック特性に基づくことと、を含む。
本発明のさらに別の態様によれば、データ伝送方法は、無線ネットワークにおいて、ユーザー装置（UE）から、一つ以上の定義済みUE条件を受信する工程と、UE条件に基づいて、UEのトラフィック特性を決定する工程であって、トラフィック特性が、レギュラートラフィック、低優先度トラフィックまたはモバイル発信（MO）オンリートラフィックを示す工程、及びトラフィック特性に基づいて、電力消費最適化を実行する工程とを含み、トラフィック特性は、低優先度トラフィックを示し、定義済みUE条件は、伝送データサイズが定義済みしきい値より小さいこと、必要なバンド幅またはスループットが定義済みしきい値より小さいこと、アプリケーションにより始動されるデータ伝送、定義済みの小型サイズのデータ伝送を示すアプリケーションID、小さいサイズのまたは低優先度のデータ伝送を示すアクセスポイントネーム（APN）、モバイル発信（MO）オンリーまたはモバイル終端（MT）オンリーデバイスであるUEを示すUE 予約購入情報、および、節電モードを示すハードウェア状態を含む。
移動通信ネットワークにおいて、ユーザー装置（UE）は、一つ以上の定義済みUE条件を検出する。UEは、その後、UE トラフィック特性を決定する。UEは、決定されたトラフィック特性に基づいて、特定の伝送手順に対する電力消費最適化を実行する。

一新規態様において、検出されたUE条件に基づいて、UEは、トラフィック特性が、低優先度トラフィックであると判断する。一実施形態において、低優先度トラフィックの検出時に、UEは、周期的伝送を移動性管理（MM）メッセージと提携する。別の実施形態において、UEは、多重周期的伝送を合わせて、低優先度トラフィックにグループ化する。別の実施形態において、UEは、さらに、データ伝送が、ユーザー対話よりもむしろ、アプリケーションにより始動されるかどうかを識別する。そうである場合、UEは、非アクセス層（NAS）手順の再試行の試みを減少させる。

別の新規態様において、UEは、トラフィック特性が、モバイル発信（MO）オンリートラフィックであると判断する。UEは、MOオンリートラフィックに対する電力消費最適化を実行する。一実施形態において、MOオンリートラフィック検出時、データ伝送直後から、次のデータ伝送まで、UEはRFモジュールをオフにする。別の実施形態において、UEは、メッセージ中のMOサービスオンリー（MO−Service−Only）、または必要時添付（Attach−When−Needed）指示、または情報要素（IE）を、ネットワークに送信する。

別の新規態様において、UEは、UE条件を検出し、ネットワークに送信する。UE条件の受信時、ネットワークはUEトラフィック特性を決定すると共に、UE電力消費最適化を実行する。一実施形態において、UEは、添付要求メッセージ中の必要時添付と任意の暗黙の分離（implicit detach）タイムアウト値を示す。ネットワークは、明示的分離（explicit detach）手順または暗黙の分離手順を実行する。

本発明によれば、ユーザー装置の伝送手順に対する電力消費最適化を実現し得るデータ伝送方法を提供することができる。
本発明の実施の形態および利点が以下の詳細な説明に述べられる。この概要は、本発明を定めるものではない。本発明は請求項によって定められる。

一新規態様による無線ネットワークのシステム図である。 本発明の実施形態をサポートするUEのブロック図である。 本発明の実施形態によるブロック図で、UEは、異なるソースから、異なるトラフィック特性を識別する。 低優先度トラフィックを移動性管理（MM）メッセージと提携させることによるUE電力消費最適化のフローチャートである。 多重の低優先度データ伝送を提携させることによるUE電力消費最適化のフローチャートである。 低優先度のプレスケジュールされた（prescheduled）トラフィックに対して、無線周波数（RF）モジュールを周期的にオフにすることによるUE電力消費最適化の別の例のフローチャートである。 NAS手順がアプリケーションにより始動されるときの、NASメッセージの再試行の回数を減少させることによる低優先度トラフィックに対するUE電力消費最適化のフローチャートである。 データ伝送直後、UEを分離することによるMOオンリートラフィックに対するUE電力消費最適化のフローチャートである。 UEが、要求される再添付なしでネットワーク初期化分離手順により分離される場合の、添付手順を試みないことによるMOオンリートラフィックに対するUE電力消費最適化のフローチャートである。 データ伝送直後から次のデータ伝送要求まで、RFモジュールをオフにすることによるMOオンリートラフィックに対するUE電力消費最適化のフローチャートである。 UEが、低優先度トラフィックを検出し、それに応じてUE電力消費最適化を実行する本発明の実施形態によるフローチャートである。 UEが、MOオンリートラフィックを検出し、それに応じてUE電力消費最適化を実行する本発明の実施形態によるフローチャートである。 UEが、UE条件をネットワークに送信し、ネットワークが、受信したUE条件に基づいて、UEを設定するフローチャートである。 UEが、NASメッセージ中に、MOサービスオンリー指示または情報要素（IE）を有するフローチャートである。 UEが必要時添付を示し、ネットワークが明示的分離手順を実行するフローチャートである。 UEが必要時添付を示し、ネットワークが暗黙の分離手順を実行するフローチャートである。 本発明の実施形態による、eNBがUE条件を受信し、UEのトラフィック特性を決定し、UE電力消費最適化を実行するフローチャートである。

本発明の一実施形態について詳細に述べる。その例は添付図面に示されている。

図１は、一実施形態による無線ネットワークのシステム図である。無線システムは、無線アクセスネットワーク110、コアネットワーク20と外部ネットワーク130を有する。UE111は、Uuインターフェースにより、eNB112に接続される。eNB112は、S1インターフェースにより、移動性管理エンティティ（MME）121とサービングゲートウェイ（S−GW）122と接続される。MME121は、S11インターフェースにより、S−GW122と接続される。S−GW122は、さらに、S5／S8インターフェースにより、P−GW123と接続される。P−GW123は、SGiインターフェースにより、外部ネットワーク130と接続される。図１は、さらに、本発明の実施形態によるシステム手順も示す。ステップ151において、UE101はeNB102と接続し、RRC接続を構築する。ステップ152において、UE101上のアプリケーションは、データ伝送要求を開始する。異なるデータ伝送は、異なるトラフィック特性を有する。本発明の実施形態によれば、異なるタイプのデータ伝送要求を区別する（differentiate）ことが重要である。ステップ153において、UE101は、データ要求のトラフィック特性を識別する。ステップ154において、UE101は、eNB102により、添付要求をMME103に送信する。本発明の実施形態によれば、UE101は、添付要求メッセージ中のトラフィック特性をネットワークに示すことができる。このような指示は、さらに、別の非アクセス層（NAS）メッセージ中に含むこともできる。添付要求受信時、MME103は、SGWとPGW104、とセッションを生成する。セッション生成手順は、さらに、認証、暗号化および別のセキュリティ手順を含んでもよい。セッション生成成功時、ステップ156において、MME103とUE101が、メッセージを交換して、添付手順を完了する。UE101とeNB102は、さらにメッセージを交換して、添付手順からのパラメータにしたがって、RRC再設定を実行する。ステップ157において、UE101は電力消費最適化を実行する。これらの最適化は、異なる伝送手順と早期に識別されたトラフィック特性に基づく。

図２は、本発明の実施形態をサポートするUEのブロック図である。UEはRFトランシーバ（モジュール）211を有し、アンテナ201に結合され、アンテナ201からRF信号を受信して、それらをベースバンド信号に変換すると共に、プロセッサ212に送信する。RFトランシーバ211は、さらに、プロセッサ212から受信したベースバンド信号をRF信号に変換し、アンテナ201に送出する。プロセッサ212は、受信したベースバンド信号を処理すると共に、異なる機能モジュールを呼び出して、UE中の特徴を実行する。メモリ213は、プログラム指令とデータを保存して、UEの動作を制御する。図２は、さらに、本発明の実施形態を実施するUE中の５個の機能モジュール221〜225を示す。機能モジュールは、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアまたはそれらの組み合わせにより実施してもよい。

図２は、さらに、本発明の実施形態を実行する5個の機能モジュールを示す。UE条件モジュール221は、定義済みトラフィック特性に関連するUE条件を検出する。これらのUE条件は、システムにより、事前設定および／または動的に設定／更新することができる。UE条件モジュール221は、UE中の異なるモジュールから、これらの条件、たとえば、ハードウェア状態、アプリケーションメッセージ、別の内部モジュールまたはUEに利用可能な別の手段からのアプリケーション-プログラミングインターフェース（APIs）を収集するように設定することができる。トラフィック特性モジュール222は、UEに対するトラフィック特性を決定する。トラフィック特性モジュール222はUE条件を評価すると共に、UEのトラフィック特性を決定する。トラフィック特性は、システムにより、事前設定することができ、および／または動的に設定／更新することができる。決定アルゴリズムは、事前設定することができ、および／または動的に更新することができる。データ送信／受信モジュール223は、UEと、データ伝送を送受信する。本発明の実施形態によると、データ伝送／受信モジュール223は、UE中の別のモジュールと連動して、電力消費最適化を実行する。識別モジュール224は、電力消費最適化を実行するように設定されたデータ伝送手順を識別する。識別は、ある定義済み電力消費最適化を実行できるようにするプログラムにおいて、簡易なフック（hook）とすることができる。ソフトウェアとファームウェア中に組み込まれるか、または、設定して動的に更新することができる。電力消費最適化モジュール225は、電力消費最適化を実行する。一新規態様において、UEで、特定の手順を識別するとき、UEは、決定されたトラフィック特性に基づいて、対応する電力消費最適化を実行する。

バッテリー寿命を改善し、ネットワーク効率を増加する重要なステップは、異なるデータトラフィックタイプを区別し、それに応じてデータ伝送手順を実行することである。よって、まず、トラフィック特性を識別することが重要である。

図３は、本発明の実施形態によるブロック図で、UEは、異なるソースから異なるトラフィック特性を識別する。UE301は、eNB302と接続し、MME303と接続する。UE301は、加入者識別モジュール（SIM）カード320を有する。UE用の大抵のSIMカードは、国際移動電話加入者識別番号（IMSI）とサービス特徴セット等の加入者情報を含む。ユーザーが、サービスプロバイダーでサービスにサインアップしたとき、サービス特徴が通常設定される。それは、加入済みのサービスと特徴についての詳細を含む。SIMカード上のサービスと特徴情報は、トラフィック特性を示す重要な情報となりうる。たとえば、サービスは、UE301がMTC装置になるように設定されるか、またはモバイル発信（MO）またはモバイル終端オンリーデバイス（mobile−terminated only device）として設定されることを示してもよい。UE301はさらに、電力効率モードになるように設定されるか、またはシグナリングまたはデータが低優先度で送信可能なように設定することができる。SIMカードから、サービスと特徴情報を検索するとき、UE301は、トラフィック特性が低優先度であると判断することができる。UE301は、SIMカードから検索された新しい特徴とサービスを動的に識別するように設定することができる。このような動的な識別は、特徴セットの再カテゴリー化、特徴セットの追加や更新、および、トラフィック特徴セットの更新と追加に適用される。このようなトラフィック特性に関連する特徴とサービス情報は、さらに、設定メッセージ、たとえば、保守運用管理（Operations, Administration and Maintenance、OAM）インターフェースからの装置管理（DM）メッセージを介して受信することができる。これらのメッセージ受信時、UE301は、それに応じてトラフィック特性を識別することができる。

UE301は、さらに、UE301で実行されるアプリケーションを分析することにより、トラフィック特性を識別することができる。APP−1 321，APP−2 322およびAPP−N 323は、UE301で実行される複数のアプリケーションを示す。UE301で一度に実行されるいくつかのアプリケーションの場合がある。これらのアプリケーションのいくつかは、UE301上で、別のアプリケーションにより開始されるバックグラウンドアプリケーションである。いくつかのアプリケーションは、ユーザー初期化双方向トラフィックである。いくつかのアプリケーションは大きいデータトラフィックを含み、いくつかは、小型のデータ伝送を含む。あるアプリケーションは、周期的トラフィックを送信する。あるアプリケーションは、ユーザーの代わりに、アプリケーションにより始動される。これらのUE条件が用いられて、UEトラフィック特性が低優先度であると判断することができる。UE301で、特定のアプリケーションを分析することにより、トラフィック特性を識別する方法が多くある。たとえば、UE301は、あるアルゴリズムを用いて、トラフィックがアプリケーションだけにより始動されるかどうかを判断することができる。UE301は、トラフィックデータ長さを調べることができる。UE301は又、パッケージのデータコンテンツを分析して、アプリケーションにより始動されるかどうかを判断することができる。あるアプリケーションは、アプリケーションプロパティのラベルを有する。UE301は又、これらのラベルを用いて、それが、アプリケーション始動されるかも判断することができる。別の例として、各アプリケーションのアクセスポイントネーム（access point name、APN）は、トラフィック特性を示すことができる。UE301は、APNを分類することにより、トラフィック特性を判断することができる。このような カテゴリー化は、事前設定されるか、または動的に更新することができる。さらに、UE301は、定義済みデータサイズしきい値またはバンド幅しきい値を設定することができる。アプリケーションから伝送要求を受信時、UE301は、そのデータ伝送サイズおよび／またはバンド幅要求を比較して、事前設定されたしきい値より小さいかどうか判断することができる。そうである場合、UE301は、トラフィックが、低優先度トラフィックであることを識別することができる。別の指示、たとえば、アプリケーションからのバックグランドトラフィックが用いられて、低優先度トラフィックを識別することもできる。一例において、全アクティブアプリケーションがMOオンリー通信を生成するのを検出するとき、UE301は、MOオンリートラフィック特性を識別することができる。別のUE内部状態インジケーターも用いられて、トラフィック特性を識別することができる。たとえば、UEハードウェア状態は、UEが、スリープまたはディープスリープモードであることを示すことができる。このような指示は、UEトラフィック特性を決定する際の要素である。

UEトラフィック特性を識別する別の方法は、ネットワーク設定を介してである。一新規態様において、ステップ331において、UE301は、UEトラフィック条件を収集すると共に、これらの条件をeNB302に送信する。このようなUE条件は、トラフィックサイズ、UEハードウェア状態、APN情報、UE双方向または非双方向モード、および、その他のトラフィック関連情報を含む。ステップ332において、eNB302は、これらのUEトラフィック条件をMME303に転送する。MME303は、この情報を分析すると共に、UEトラフィック特性を決定する。ステップ333において、MME303は、設定メッセージをUEトラフィック特性に関するUE301に送信する。当業者なら理解できるように、別のネットワークエンティティも設定されて、同様に、UEトラフィック特性を受信、決定するように設定することができる。別のネットワーク設定方法は、低優先度またはMOオンリーデバイス（装置）を示す無線の（over the air、OTA）設定を含む。ネットワークからのシステム設定メッセージ、シグナリングメッセージまたはブロードキャストメッセージは、さらに、UEに指示して、装置をMOオンリーデバイスとして設定する、または、UEを別の定義済みタイプに設定することができる。MMEが用いられて、ネットワーク機能を実行しているが、当業者なら理解できるように、別の任意のネットワークエンティティを設定して、ここで記述される同じまたは類似の機能を実行してもよい。

ステップ310において、UE301は、上述の手段により、UEトラフィック特性を獲得する。ステップ311において、さらに、UEトラフィックを低優先度トラフィックとして、または、ステップ312において、レギュラートラフィックとして、または、ステップ313において、MOオンリートラフィックとして分類する。これらの三つのカテゴリーは代表的な識別である。UE301は、動的に設定されて、トラフィック特性をおよそ識別する。識別アルゴリズムは、予め定義および／または動的に更新することができる。

UEトラフィック特性の識別時、UEは、特定機能（アクション）を実行して、UEバッテリー消耗を最適化することができる。図４は、低優先度トラフィックを移動性管理（MM）メッセージと提携させることによるUE電力消費最適化のフローチャートである。ステップ401において、UEはデータ伝送要求を検出する。ステップ402において、UEは、データ伝送要求が、プレスケジュールされたアプリケーションに対するものかどうか判断する。このようなプレスケジュールされたアプリケーションは、通常、あるプレスケジュールされた時間間隔で、周期的に、データパッケージを伝送する。トラフィックがプレスケジュールされず、その他の関連するトラフィック特性が検出されない場合、UEは、定期的に、トラフィックを送信する。ステップ402において、UEは、データ要求が、プレスケジュールされたデータ伝送に対するものであることを検出する場合、UEは、さらに、上述の方法を用いて、トラフィックが、低優先度トラフィックであるかどうか判断する。それが低優先度トラフィックでない場合、UEはステップ404に進み、データトラフィックを定期的に送信する。ステップ403において、UEは、それが低優先度トラフィックであると判断する場合、UEはステップ405に進み、データ伝送をMMメッセージと提携させる。

図５は、多重の低優先度データ伝送を合わせて提携させることによるUE 電力消費最適化のフローチャートである。UEは多重データ伝送要求を検出する。一例として、UEは、データ伝送要求−1 501、データ伝送要求−2 502、および、データ伝送要求−N 503を受信する。ステップ504において、UEは、これらのデータ伝送要求がプレスケジュールされたか判断する。それらがプレスケジュールされず、関連するトラフィック特性が検出されない場合、ステップ506において、UEは、データ伝送−1を送信することにより定期的に伝送し、ステップ507において、データ伝送−2を伝送し、および、ステップ508において、データ伝送−Nを伝送する。ステップ504において、UEは、データ伝送要求がプレスケジュールされたと判断する場合、ステップ505において、UEは、これらのデータ伝送が、低優先度トラフィックであるか判断する。ステップ505において、UEは、これらは、低優先度トラフィックでないと判断する場合、ステップ506において、UEは、データ伝送−1を送信することにより定期的に伝送し、ステップ507において、データ伝送−2を伝送し、および、ステップ508において、データ伝送−Nを伝送する。ステップ505において、UEが、これらが、低優先度トラフィックであると判断する場合、UEはステップ509に進み、多重データ伝送を提携させ、それらを一緒に送信する。図５は、全データ伝送要求が、同時に、プレスケジュールされ、且つ、低優先度であると識別されるとき、ステップ509において、電力消費最適化が発生する例を示す図である。当業者なら理解できるように、UEは、別のトラフィックを定期的に伝送する間、プレスケジュールされ、且つ、低優先度として識別されるいくつものデータ伝送に、最適化機能を適用することができる。

図６は、低優先度のプレスケジュールされたトラフィックに対し、周期的に、無線周波数（RF）モジュールをオフにすることによるUE電力消費最適化の別のフローチャートである。ステップ601において、UEはデータ伝送要求を受信する。ステップ602において、UEは、データ伝送が、プレスケジュールされたトラフィックであるかどうか判断する。そうでなく、かつ、別の関連するトラフィック特性がない場合、UEはステップ603に進み、データ伝送を定期的に送信する。ステップ602において、UEは、データ伝送が、プレスケジュールされたトラフィックであることを検出する場合、ステップ604で、UEは、それが低優先度であるかどうか判断する。低優先度トラフィックではない場合、UEはステップ603に進み、データ伝送を定期的に送信する。ステップ604において、UEが、低優先度トラフィックであると判断する場合、ステップ605に進むことにより、UEが、バッテリー消耗最適化を実行する。ステップ605において、UEは、プレスケジュールされたデータ伝送のタイマー間隔を決定する。ステップ606において、UEはデータを伝送する。データ伝送が済んだ後、ステップ607において、UEはRFモジュールをオフにする。ステップ608において、UEは、プレスケジュールされたトラフィックのタイマー間隔で、タイマーを開始する。ステップ609において、期限切れになると、ステップ610において、UEはRFモジュールをオンにする。

図７は、NAS手順がアプリケーションにより始動されるとき、NASメッセージの再試行回数を減少させることによる低優先度トラフィックに対するUE 電力消費最適化のフローチャートである。ステップ701において、UE はデータ伝送要求を受信する。ステップ702において、UEはデータを伝送する。ステップ703において、UEは、NAS手順が無効（失敗）であるかどうか判断する。ステップ704において、UEは、データ伝送が、低優先度であるかどうか決定する。ステップ704において、UEが、データ伝送が低優先度でないと判断する場合、UEはステップ705に進み、通常のNAS再試行手順に入る。ステップ704において、UEは、データ伝送が低優先度であると判断する場合、UEはステップ706に進み、NAS再試行回数を減少させることにより、UEバッテリー消耗最適化を実行する。

図８は、データ伝送直後に、UEを分離することによるMOオンリートラフィックに対するUE電力消費最適化のフローチャートである。ステップ801において、UEはデータ伝送要求を受信する。ステップ802において、UEは添付手順を実行する。ステップ803において、UE はデータを伝送する。ステップ804において、UEは、トラフィック特性がMOオンリーであるかどうか判断する。ステップ804において、UEが、それがMOオンリートラフィックであると判断する場合、UEはステップ805に進み、分離手順を実行する。

図９は、UEが、要求される再添付なしでネットワーク初期化分離手順により分離される場合に添付手順を試みないことによるMOオンリートラフィックに対するUE電力消費最適化のフローチャートである。ステップ901において、UEは、ネットワーク初期化分離手順に進入する。ステップ902において、UEは、MOオンリートラフィックであるかどうか判断する。UEが、MOオンリートラフィックでないと判断する場合、UEは、通常必要時の添付手順を初期化する。ステップ902において、UEが、それがMOオンリートラフィックであると判断する場合、ステップ904に進んで、要求される再添付が、ネットワーク初期化分離手順中に示されるかどうか確認する。ステップ 904において、UEが、要求される再添付が、ネットワーク初期化分離手順中に含まれると判断する場合、UEはステップ903に進み、UEは、通常必要時の添付手順に入る。ステップ904において、UEが、ネットワーク初期化分離手順中に、要求される再添付の指示がないと判断する場合、UEはステップ905に進み、添付手順を再試行しないことにより、UEバッテリー消耗最適化を実行する。

図１０は、データ伝送の直後、次のデータ伝送要求まで、RFモジュールをオフにすることによりMOオンリートラフィックに対するUE電力消費最適化するフローチャートである。ステップ1001において、UEはデータ伝送要求を受信する。ステップ1002において、UEはデータ伝送を実行する。ステップ1003において、UEは、それが、MOオンリートラフィックであるか判断する。ステップ1003において、それがMOオンリートラフィックであると判断する場合、UEは、RFモジュールをオフにすることにより、ステップ1004に進む。別のデータ伝送要求がない限り、UEは、RFモジュールオフ状態で留まる。ステップ1005において、UEは別のデータ伝送要求を受信する。ステップ1006において、UEは、データ伝送のRFモジュールをオンにする。

上述の例は、UEトラフィック特性に基づいたUE電力消費最適化に対する特定ステップを示す。図１１は、本発明の実施形態によるフローチャートで、UEは、低優先度トラフィックを検出し、それに応じてUE電力消費最適化を実行する。ステップ1101において、無線ネットワーク中、UEは、一つ以上の定義済みUE条件に基づいて、ユーザー装置（UE）のトラフィック特性を獲得し、トラフィック特性は、レギュラートラフィックまたは低優先度トラフィックを示す。ステップ1102において、UEは、データ伝送を送受信する。ステップ1103において、UEは、データ伝送の伝送手順を識別する。ステップ1104において、トラフィック特性が、低優先度トラフィックであるとき、UEは、伝送手順に対する電力消費最適化を実行する。

図１２は、本発明の実施形態によるフローチャートで、UEはMOオンリートラフィックを検出し、それに応じてUE電力消費最適化を実行する。ステップ1201において、UEは、無線ネットワーク中で、一つ以上の定義済みUE条件に基づいて、ユーザー装置（UE）のトラフィック特性を獲得し、トラフィック特性は、レギュラートラフィックまたはモバイル発信（MO）オンリートラフィックを示す。ステップ1202において、UEは、データ伝送を送受信する。ステップ1203において、UEは、データ伝送の伝送手順を識別する。ステップ1204において、トラフィック特性がMOオンリートラフィックを示すとき、UEは、伝送手順に対する電力消費最適化を実行する。

UEは、あるトラフィック特性を示す異なるUE条件を検出することができる。このようなUE条件に基づいて、UEは、内部で、トラフィック特性を決定することができる。このような実施の長所は、UEが完全制御し、さらなるメッセージ交換をしないで局部検出条件が使用できることである。あるいは又、UEは、検出されたUE条件をネットワークに送信することができる。これらの条件受信時、ネットワークは、それ自身のアルゴリズムを用いて、UEトラフィック特性を決定することができる。ネットワークは、UEに、決定されたトラフィック特性を通知するか、または、トラフィック特性に基づいて、直接命令をUEに送信することにより更なる措置をとることができる。このような実施は、追加メッセージ交換を必要とする。しかし、ネットワークは、潜在的に、より多くの情報を収集することができるので、より包括的、かつ、より良いアルゴリズムを受け取るより良い位置にある。さらに、システムレベルからのアルゴリズム、たとえば、新たに開発された特徴を動的に更新するのが容易である。以下のセッションは、ネットワークが、UE条件を収集すると共に、UE電力消費最適化に関与するいくつかの実施を詳細に説明する。当業者なら理解できるように、システムは、純粋なUEオンリー実施、ネットワークオンリー実施または両方の組み合わせを有するように選択することができ、UEは、ある状況でその決定を下し、ネットワークは、別の状況で決定を下す。さらに、以下のセッションでは、eNBが、UEと情報を交換するエンティティとして示されているが、以下に記載される機能は、別の適切なネットワークエンティティにより実行することができる。

図１３は、UEが、UE条件をネットワークに送信し、ネットワークが受信したUE条件に基づいて、UEを設定するフローチャートである。UE1301はeNB1302と接続する。ステップ1311において、UE1301は、あるトラフィック特性に関連するUE条件を検出する。ステップ1312において、UE1301は、検出されたUE条件をeNB1302に送信する。メッセージ交換は、UEとネットワーク間でサポートされるいかなる形式のメッセージであってよい。たとえば、NASメッセージ、RRCメッセージおよび／またはOAM DMメッセージが用いられて、この機能をサポートすることができる。ステップ1313において、eNB1302またはその他の適切なネットワークエンティティは、UE条件受信時、UEトラフィック特性を決定する。決定は、UE条件だけに基づくか、あるいは、ネットワークが具備するUE条件とそのほかの情報に基づくことができる。UEトラフィック特性決定時、ステップ1314において、eNB1302は、設定情報をUE1301に送信する。設定メッセージは、トラフィック特性が、低優先度であることを示す。設定メッセージ受信時、ステップ1315において、UE1301はそれに応じて電力消費最適化を実行する。ステップ1314において、設定メッセージは、さらに、詳細な命令を有して、UEに、いくつかの特定の動作を実行させることができる。

図１４は、NASメッセージ中に、UEがMOサービスオンリー指示を有するフローチャートである。UE1401はeNB1402と接続する。ステップ1411において、UE1401は、UEトラフィック特性に関連するUE条件を検出する。ステップ1412において、UE1401は、検出されたUE条件に基づいて、トラフィック特性がMOオンリーであると判断する。ステップ1413において、UE1401は、ネットワークに送信されるNASメッセージ中にMOサービスオンリーインジケーターおよび／または情報要素（IE）を含む。たとえば、MOサービスオンリーインジケーターは、トラッキングエリア更新要求（Tracking Area Update Request）メッセージ、添付要求（Attach Request）またはサービス要求メッセージ中に含まれる。MOサービスオンリーインジケーターまたはIE受信時、ステップ1414において、eNB1402は、電力消費最適化を実行する。

図１５は、UEが必要時添付を示し、ネットワークが明示的分離手順を実行するフローチャートである。UE1501は、eNBにより、MME1502と接続する。ステップ1511において、UE1501は、あるトラフィック特性に関連するUE条件を検出する。ステップ1512において、UE1501は、トラフィック特性がMOオンリーであると判断する。ステップ1513において、UE1501は、添付要求をMME1502に送信することにより、添付手順を実行する。一例において、UE1501は、添付要求メッセージ中の必要に応じて添付を、ネットワークに示す。ステップ1514において、データ伝送が、UE1501から受信された必要時添付に基づいて済んだとき、MME1502は、明示的分離手順の実行を決定する。ステップ1515において、MME1502は、明示的分離手順を初期化する。UEが、MOサービスオンリーをネットワークに示すとき、ここで記述される明示的分離手順もまた適用される。

図１６は、UEが必要時添付を示し、ネットワークが暗黙の分離手順を実行するフローチャートである。UE1601は、eNBによりMME1602と接続する。ステップ1611において、UE1601は、あるトラフィック特性に関連するUE条件を検出する。ステップ1612において、UE1601は、トラフィック特性が、MOオンリーであると判断する。ステップ1613において、UE1601は、添付要求を、添付要求メッセージ中で、必要時添付を示すMME1602に送信する。ステップ1614において、MME1602は添付承認メッセージをUE1601に送信する。一例において、MME1602は、添付承認メッセージ中に、暗黙の分離サポートインジケーターを有する。ステップ1603において、UE1601とMME1602は、データ伝送を交換する。データ伝送の完了時、ステップ1616において、UE1601は、MME1602とさらなるシグナリングメッセージ交換をしないで局部分離手順を実行する。ステップ1617において、MME1602は、UE1601とのさらなるシグナリングメッセージ交換をしないで局部分離手順を実行する。別の例において、MME1602は、添付承認メッセージ中に、任意で、追加の暗黙の分離タイムアウト値を有してもよい。この例において、RRCリリースの直後、UE1601とMME1602両方が、暗黙のタイマー値で、タイマーを開始する。タイマーが期限切れで、別のメッセージを交換しないとき、UE1601とMME1602は、独立して、局部分離手順を実行する。UEが、MOサービスオンリーをネットワークに示すとき、ここで記述される暗黙の分離手順も適用する。

図１７は、本発明の実施形態によるフローチャートを示し、eNBはUE条件を受信し、UEのトラフィック特性を決定し、それに応じてUE電力消費最適化を実行する。ステップ1701において、無線ネットワーク中、eNBは、ユーザー装置（UE）から、一つ以上の定義済みのUE条件を受信する。ステップ1702において、eNBは、UE条件に基づいて、UEのトラフィック特性を決定し、トラフィック特性は、レギュラートラフィック、低優先度トラフィックまたはモバイル発信（MO）オンリートラフィックを示す。ステップ1703において、eNBは、トラフィック特性に基づいて、電力消費最適化を実行する。

本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

Claims (19)

1. 無線ネットワークにおいて、一つ以上の定義済みUE条件に基づいて、ユーザー装置（UE）のトラフィック特性を獲得する工程であって、前記トラフィック特性が、レギュラートラフィックまたは低優先度トラフィックを示す工程と、
   データ伝送を送受信する工程と、
   前記データ伝送の伝送手順を識別する工程と、
   前記トラフィック特性が、低優先度トラフィックを示すとき、前記伝送手順に対する電力消費最適化を実行する工程と、
   を有するデータ伝送方法において、
   前記定義済みUE条件は、伝送データサイズが定義済みしきい値より小さいこと、必要なバンド幅またはスループットが定義済みしきい値より小さいこと、定義済みの小さいサイズのデータ伝送を示すアプリケーションID、アプリケーションにより始動されるデータ伝送、小さいサイズのまたは低優先度のデータ伝送を示すアクセスポイントネーム（APN）、モバイル発信（MO）オンリーまたはモバイル終端（MT）オンリーデバイスである前記UEを示すUE予約購入情報、および、節電モードを示すハードウェア状態、を含むことを特徴とするデータ伝送方法。
2. 前記伝送手順は、プレスケジュール期間に前記データ伝送を送受信することであり、前記電力消費最適化は、前記UEにより、前記データ伝送を移動性管理手順と提携させるか、または、同一期間に、多重アプリケーションから、前記データ伝送を提携する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送方法。
3. 前記伝送手順は、プレスケジュール期間に前記データ伝送を送受信することであり、前記電力消費最適化は、
   前記データ伝送のアプリケーションプロパティを獲得する工程と、
   前記データ伝送用のタイマー間隔を決定する工程と、
   前記データ伝送後から次のデータ伝送まで、無線周波数（RF）能力をオフにする工程と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送方法。
4. 前記伝送手順は、前記データ伝送を送受信することであり、前記電力消費最適化は、NAS手順の再試行の試みを減少させる工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送方法。
5. 前記トラフィック特性を獲得する工程は、低優先度トラフィックを示す前記ネットワークから設定を受信する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送方法。
6. 前記トラフィック特性を獲得する工程は、低優先度トラフィックを示す加入者識別モジュール（SIM）カードから設定情報を検索する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送方法。
7. 無線ネットワークにおいて、一つ以上の定義済みUE条件に基づいて、ユーザー装置（UE）のトラフィック特性を獲得する工程であって、前記トラフィック特性が、レギュラートラフィックまたはモバイル発信（MO）オンリートラフィックを示す工程と、
   MOオンリー通信を生成する全アクティブアプリケーション、MOオンリーデバイスである前記UEを示すブロードキャスト情報またはバンド内シグナリングの受信、MOオンリーデバイスである前記UEを示すユーザー設定情報の獲得、MOオンリーデバイスである前記UEを示すOTAによる設定の受信、MOオンリーデバイスである前記UEを示す前記UEのSIM中のデフォルト予約購入情報の獲得、を含む少なくとも一つの定義済み条件を検出した時点で、MOオンリートラフィックとして伝送手順を識別する工程と、
   前記識別されたＭＯオンリートラフィック伝送手順に対する手順ベースの電力消費最適化を実行する工程であって、前記識別されたＭＯオンリートラフィック伝送手順に対する手順ベースの電力消費最適化は、前記ＭＯオンリートラフィック特性に基づくことと、を含むことを特徴とするデータ伝送方法。
8. 前記伝送手順は添付手順であり、前記電力消費最適化は、
   前記データ伝送の直前に、前記添付手順を実行する工程と、
   前記データ伝送直後に、分離手順を実行する工程と、
   を有することを特徴とする請求項７に記載のデータ伝送方法。
9. 前記伝送手順はデータ量を送信することであり、前記電力消費最適化は、データ量送信後から次のデータ要求送信まで、RF能力をオフにする工程を含むことを特徴とする請求項７に記載のデータ伝送方法。
10. 前記伝送手順は、添付手順または分離手順であり、前記電力消費最適化は、NAS添付要求メッセージ、または、NAS分離要求メッセージ中に必要時添付能力を示す工程を含むことを特徴とする請求項７に記載のデータ伝送方法。
11. 前記伝送手順は、要求される再添付を示さないで前記無線ネットワークにより初期化される分離手順であり、前記電力消費最適化は、添付手順を再試行しない工程を含むことを特徴とする請求項７に記載のデータ伝送方法。
12. 前記伝送手順は定義済みNASメッセージを送信することであり、前記電力消費最適化は、前記NASメッセージの追加更新情報要素（IE）または別の領域中で、MOサービスオンリーを示す工程を含むことを特徴とする請求項７に記載のデータ伝送方法。
13. 前記伝送手順は、添付要求メッセージ中で、必要時添付指示を送信し、添付承認メッセージ中で、暗黙の分離サポートインジケーターを受信し、前記電力消費最適化は、分離シグナリングメッセージを交換しないで局部分離手順を実行する工程を含むことを特徴とする請求項７に記載のデータ伝送方法。
14. 前記伝送手順は、添付要求メッセージ中で、必要時添付指示を送信し、添付承認メッセージ中で、暗黙の分離サポートインジケーターと暗黙の分離タイマー値を受信し、前記電力消費最適化は、
    RRCリリース完了時に、暗黙の分離タイマーを開始する工程と、
    前記暗黙の分離タイマーが期限切れのとき、分離シグナリングメッセージを交換しないで局部分離手順を実行する工程と、
    を含むことを特徴とする請求項７に記載のデータ伝送方法。
15. 無線ネットワークにおいて、ユーザー装置（UE）から、一つ以上の定義済みUE条件を受信する工程と、
    前記UE条件に基づいて、前記UEのトラフィック特性を決定する工程であって、前記トラフィック特性が、レギュラートラフィック、低優先度トラフィックまたはモバイル発信（MO）オンリートラフィックを示す工程と、
    前記トラフィック特性に基づいて、電力消費最適化を実行する工程と、
    を有するデータ伝送方法において、
    前記トラフィック特性は、低優先度トラフィックを示し、前記定義済みUE条件は、伝送データサイズが定義済みしきい値より小さいこと、必要なバンド幅またはスループットが定義済みしきい値より小さいこと、アプリケーションにより始動されるデータ伝送、定義済みの小型サイズのデータ伝送を示すアプリケーションID、小さいサイズのまたは低優先度のデータ伝送を示すアクセスポイントネーム（APN）、モバイル発信（MO）オンリーまたはモバイル終端（MT）オンリーデバイスである前記UEを示すUE 予約購入情報、および、節電モードを示すハードウェア状態を含むことを特徴とするデータ伝送方法。
16. 前記電力消費最適化は、設定メッセージを、低優先度トラフィック特性を示す前記UEに送信する工程を含むことを特徴とする請求項１５に記載のデータ伝送方法。
17. 前記トラフィック特性はMOオンリートラフィックを示し、前記UE条件は、添付要求メッセージ中の必要時添付指示であり、前記電力消費最適化は、明示的ネットワーク分離手順を初期化する工程を含むことを特徴とする請求項１５に記載のデータ伝送方法。
18. 前記トラフィック特性は、MOオンリートラフィックを示し、前記UE条件は、添付要求メッセージ中の必要時添付指示であり、前記電力消費最適化は、添付承認メッセージ中で、暗黙の分離サポートインジケーターを送信する工程と、
    分離シグナリングメッセージを交換しないで局部分離手順を実行する工程と、
    を有することを特徴とする請求項１５に記載のデータ伝送方法。
19. 前記トラフィック特性はMOオンリートラフィックを示し、前記UE条件は、添付要求メッセージ中の必要時添付指示であり、前記電力消費最適化は、
    添付承認メッセージ中で、暗黙の分離サポートインジケーターと暗黙の分離タイマー値を送信する工程と、
    RRCリリース完了時、暗黙の分離タイマーを開始する工程と、
    前記暗黙の分離タイマーが期限切れのとき、分離シグナリングメッセージを交換しないで局部分離手順を実行する工程と、
    を有することを特徴とする請求項１５に記載のデータ伝送方法。

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