(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイル無線機器と無線ネットワークとの間のシグナリング接続を管理することによって前記モバイル無線機器のバッテリ電力を節約する方法であって、
前記モバイル無線機器によって、
無線セクタを識別する無線セクタデータベースを維持する工程であって、前記モバイル無線機器が、前記モバイル無線機器から送信された少なくとも１つのシグナリングメッセージに応答して、前記無線セクタから少なくとも１つの否定応答メッセージを受信したか又は応答を受信しておらず、前記無線セクタデータベースは当該無線セクタデータベースにおいて識別された無線セクタに関する接続要求エラーカウント値を含む、工程と、
前記無線ネットワーク内のターゲット無線セクタにシグナリングメッセージを送信するためのトリガを受信する工程と、
前記ターゲット無線セクタが前記無線セクタデータベース内において識別されたと決定することに応答して、
前記ターゲット無線セクタに関連付けられた少なくとも１つの信号品質メトリックの現在値を決定する工程と、
前記少なくとも１つの信号品質メトリックの現在値を前記ターゲット無線セクタに関連付けられた前記少なくとも１つの信号品質メトリックに関する記憶された直近の値と比較する工程と、
前記ターゲット無線セクタに関連付けられた時間遅延値、及び前記ターゲット無線セクタに送られた直近に送信されたシグナリングメッセージからの経過時間を決定する工程であって、前記時間遅延値は前記ターゲット無線セクタに関する接続要求エラーカウント値に対応する、工程と、
前記経過時間を前記ターゲット無線セクタに関連付けられた決定された時間遅延値と比較する工程と、
前記少なくとも１つの信号品質メトリックの前記現在値が前記ターゲット無線セクタに関連付けられた前記少なくとも１つの信号品質メトリックに関する前記記憶された直近の値を少なくとも信号品質閾値で超過したときに、前記シグナリングメッセージを前記ターゲット無線セクタへ送信する工程と、
前記経過時間が、前記ターゲット無線セクタに関連付けられた前記決定された時間遅延値を超過しないとき、及び、
前記少なくとも１つの信号品質メトリックの前記現在値が前記ターゲット無線セクタに関連付けられた前記少なくとも１つの信号品質メトリックに関する前記記憶された直近の値を少なくとも前記信号品質閾値で超過しないとき、の両方のときに、
前記シグナリングメッセージを前記ターゲット無線セクタへ送信することなく、前記シグナリングメッセージを破棄する工程と、
前記ターゲット無線セクタが前記無線セクタデータベース内で識別されないことを決定することに応答して、
前記ターゲット無線セクタに前記シグナリングメッセージを送信する工程と、
前記送信されたシグナリングメッセージに応答して、前記ターゲット無線セクタから否定応答メッセージを受信するか、又は応答が受信されないとき、前記無線セクタデータベースに前記ターゲット無線セクタの指示を追加する工程と、を含む、方法。
【請求項２】
前記無線セクタデータベースにおいて識別される無線セクタに関する前記接続要求エラーカウント値は、前記無線セクタとの接続を確立するために前記モバイル無線機器によって失敗した接続試行回数を表わす、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ターゲット無線セクタの指示が前記無線セクタデータベース内にあり、前記ターゲット無線セクタに関連付けられた前記経過時間が前記決定された時間遅延値を超過するとき、前記ターゲット無線セクタに前記シグナリングメッセージを送信する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記送信されたシグナリングメッセージに応答して、前記ターゲット無線セクタから肯定応答メッセージが受信されたとき、前記無線セクタデータベースから前記ターゲット無線セクタの指示を削除する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記送信されたシグナリングメッセージに応答して、前記ターゲット無線セクタから否定応答メッセージを受信するか、又は応答メッセージが受信されないとき、前記ターゲット無線セクタに関連付けられた前記エラーカウント値をインクリメントする工程を更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記無線セクタデータベースが、前記無線セクタデータベースにおいて指示される各無線セクタに関する前記少なくとも１つの信号品質メトリックを含み、
前記方法は、前記無線セクタデータベースに前記ターゲット無線セクタに関連付けられた情報を追加するとき、又は前記無線セクタデータベース内の前記ターゲット無線セクタに関連付けられた情報を更新するとき、前記ターゲット無線セクタに関連付けられた前記少なくとも１つの信号品質メトリックに関する直近の値を記憶する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ターゲット無線セクタに前記シグナリングメッセージを送信するための前記トリガが、ロケーションエリア更新、ルーティングエリア更新、及びトラッキングエリア更新のうちの少なくとも１つである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
無線ネットワークを介して通信するように構成されたモバイル無線機器であって、
１つ以上のプロセッサと、
前記無線ネットワークの１つ以上の無線セクタと通信するように構成可能な送受信機と、を含み、
前記１つ以上のプロセッサは、前記モバイル無線機器に、
前記無線ネットワークのターゲット無線セクタとの無線接続を確立する要求を生成させ、
前記ターゲット無線セクタとの前記無線接続を確立するか否かを決定するために無線セクタデータベースを参照させ、前記無線セクタデータベースは問題のある無線セクタを識別し、前記モバイル無線機器は、接続要求に応答して、前記問題のある無線セクタから否定応答メッセージを受信したか、又は応答メッセージを受信しておらず、前記無線セクタデータベースはさらに前記無線セクタデータベースにおいて識別された無線セクタに関する接続要求エラーカウント値及び少なくとも１つの信号品質メトリックを含み、
前記ターゲット無線セクタが前記無線セクタデータベースにおいて識別されることの決定に応答して、
前記ターゲット無線セクタに関連付けられた前記少なくとも１つの信号品質メトリックの現在値を決定させ、
前記少なくとも１つの信号品質メトリックの現在値を前記ターゲット無線セクタに関連付けられた前記少なくとも１つの信号品質メトリックに関する記憶された直近の値と比較させ、
前記ターゲット無線セクタに関連付けられた時間遅延値を決定させ、前記決定された時間遅延値は前記ターゲット無線セクタに関する接続要求エラーカウント値に対応し、
前記ターゲット無線セクタとの無線接続を確立するための直近の要求を送信してからの経過時間を前記決定された時間遅延値と比較させ、
前記少なくとも１つの信号品質メトリックの現在値が、前記ターゲット無線セクタに関連付けられた前記少なくとも１つの信号品質メトリックに関する前記記憶された直近の値を少なくとも信号品質閾値で超過するとき、前記シグナリングメッセージを前記ターゲット無線セクタへ送信させ、
前記ターゲット無線セクタとの無線接続を確立するための直近の要求を送信してからの前記経過時間が、前記無線セクタに関する前記決定された時間遅延値未満であるとき、及び、
前記少なくとも１つの信号品質メトリックの現在値が、前記ターゲット無線セクタに関連付けられた前記少なくとも１つの信号品質メトリックに関する前記記憶された直近の値を、少なくとも前記信号品質閾値で超過するとき、の両方で、
前記ターゲット無線セクタとの無線接続を確立するための要求を破棄させ、
前記ターゲット無線セクタが前記無線セクタデータベースにおいて識別されないことを決定することに応答して、前記無線セットワークを介して前記ターゲット無線セクタとの前記無線接続を確立するための前記要求を送信させるように構成される、モバイル無線機器。
【請求項９】
前記１つ以上のプロセッサは、前記モバイル無線機器に、
前記ターゲット無線セクタとの前記無線接続を確立するための前記送信された要求に応答して、前記ターゲット無線セクタから無線リソース拒否メッセージが受信されたとき、前記無線セクタデータベースに前記ターゲット無線セクタの指示を追加させるように、更に構成される、請求項８に記載のモバイル無線機器。
【請求項１０】
前記１つ以上のプロセッサが、前記モバイル無線機器に、
前記無線ネットワークを介した前記ターゲット無線セクタとの前記無線接続を確立するための前記送信された要求に応答して、前記ターゲット無線セクタから無線リソース拒否メッセージが受信されたとき、前記ターゲット無線セクタに関する前記接続要求エラーカウントをインクリメントさせるように、更に構成される、請求項９に記載のモバイル無線機器。
【請求項１１】
前記無線セクタデータベース内の無線セクタの指示が、ロケーションエリア識別子、ルーティングエリア識別子、及びトラッキングエリア識別子のうちの少なくとも１つを含む、請求項８に記載のモバイル無線機器。
【請求項１２】
前記１つ以上のプロセッサが、前記モバイル無線機器に、
前記ターゲット無線セクタとの前記無線接続を確立するための前記送信された要求に応答して、前記ターゲット無線セクタから無線リソースセットアップメッセージが受信されたとき、前記無線セクタデータベースから前記ターゲット無線セクタの指示を削除させるように更に構成される、請求項８に記載のモバイル無線機器。
【請求項１３】
前記１つ以上のプロセッサが、前記モバイル無線機器に、前記ターゲット無線セクタに関連付けられた前記接続要求エラーカウントに少なくとも一部は基づいて、前記ターゲット無線セクタに関連付けられた前記時間遅延値を更に決定させる、請求項８に記載のモバイル無線機器。
【請求項１４】
命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記命令がモバイル無線機器によって実行されると、前記モバイル無線機器が方法を実行するように構成され、前記方法は、
無線セクタの無線セクタデータベースを維持する工程であって、前記モバイル無線機器によって送信された少なくとも１つのシグナリングメッセージに応答して、前記無線セクタから前記モバイル無線機器は少なくとも１つの否定応答メッセージを受信しているか、又は応答メッセージを受信しておらず、前記無線セクタデータベースは前記無線セクタデータベースにおいて識別された無線セクタに関する接続要求エラーカウント値を含む、工程と、
１つ以上の接続要求エラーカウント閾値に関連付けられた時間遅延値の時間遅延データベースを維持する工程と、
前記モバイル無線機器と前記無線ネットワークにおけるターゲット無線セクタとの間の無線接続を確立する要求を受信する工程と、
前記ターゲット無線セクタに関連付けられた１つ以上の無線セクタ特性に少なくとも一部は基づいて、前記ターゲット無線セクタとの前記無線接続を確立するか否かを決定する工程であって、前記ターゲット無線セクタに関連付けられた前記１つ以上の無線セクタ特性は、前記無線セクタデータベース、又は前記時間遅延データベースにおいて記憶され、前記ターゲット無線セクタに関連付けられた無線接続を確立するための直近の要求からの経過時間と前記ターゲット無線セクタに関連付けられた時間遅延値との比較に少なくとも一部は基づく、工程と、
前記ターゲット無線セクタとの無線接続を確立しないことを決定することに応答して、前記ターゲット無線セクタへの前記要求を送信することなく前記要求を破棄する工程と、
前記ターゲット無線セクタとの無線接続を確立することを決定することに応答して、
前記要求を前記ターゲット無線セクタに送信する工程と、
前記ターゲット無線セクタの指示を前記無線セクタデータベースへ追加する工程と、
前記送信された要求に応答して、前記ターゲット無線セクタから否定応答メッセージが受信されたとき、又は応答メッセージが受信されないときに、前記無線セクタデータベース又は前記時間遅延データベースに記憶された前記ターゲット無線セクタに関連付けられた前記１つ以上の無線セクタ特性を更新する工程と、
前記送信された要求に応答して、前記ターゲット無線セクタから肯定応答メッセージが受信されたときに、前記無線セクタデータベースからの前記ターゲット無線セクタの指示を削除する工程と、を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項１５】
前記１つ以上の無線セクタ特性は、前記ターゲット無線セクタに関連付けられた少なくとも１つの信号品質メトリックを含む、請求項１４に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１６】
前記命令が前記モバイル無線機器によって実行されるとさらに、前記モバイル無線機器は、
前記ターゲット無線セクタに関連付けられた前記少なくとも１つの信号品質メトリックの現在値を決定し、
前記少なくとも１つの信号品質メトリックの前記現在値を前記ターゲット無線セクタに関連付けられた前記少なくとも１つの信号品質メトリックに関する記憶された直近の値と比較し、
前記モバイル無線機器は、前記少なくとも１つの信号品質メトリックの前記現在値が、前記ターゲット無線セクタに関連付けられた前記少なくとも１つの信号品質メトリックに関する前記記憶された直近の値を、少なくとも信号品質閾値で超過するとき、前記ターゲット無線セクタとの無線接続を確立することを決定する、請求項１５に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１７】
前記ターゲット無線セクタとの無線接続を確立するための前記直近の要求を送信してからの前記経過時間が前記決定された時間遅延値より小さいとき、及び、
前記少なくとも１つの信号品質メトリックの前記現在値は前記ターゲット無線セクタに関連付けられた前記少なくとも１つの信号品質メトリックに関する前記記憶された直近の値を、少なくとも前記信号品質閾値で超過するとき、の両方のときに、
前記モバイル無線機器は、前記ターゲット無線セクタとの前記無線接続を確立しないことを決定する、請求項１６に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
説明される実施形態は、全般的に、モバイル無線機器に関するネットワークシグナリングを管理するための方法及び装置に関する。より詳細には、本実施形態は、輻輳したネットワーク条件又は低信号品質のネットワーク条件の間の電力消費を最小限に抑えるための、モバイル無線機器に関するネットワークシグナリング管理を説明する。
【背景技術】
【０００２】
無線ネットワーク及びモバイル無線機器は、新たな通信技術が開発及び規格化されると共に、進化し続けている。現在のモバイル無線機器は、異なる無線通信技術を使用できる１つ以上の無線ネットワークに接続するための、サポートを含み得る。代表的なモバイル無線機器は、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）の移動体通信用のグローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）、及び／あるいはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）無線通信規格のうちの１つ以上のリリース、並びに／又は第３世代パートナーシッププロジェクト２（３ＧＰＰ２）のＣＤＭＡ２０００  １ｘ（１ｘＲＴＴ又は１ｘとも称される）無線通信規格のうちの１つ以上のリリースに関するサポートを含み得る。代表的な無線ネットワークは、それぞれが１つ以上の異なる無線通信規格を使用できる、異なるモバイル無線機器への接続をサポートすることができる。
【０００３】
モバイル無線機器は、電源投入初期化の際、そのモバイル無線機器が関連付けすることができる、適合可能な無線通信規格をサポートする１つ以上の無線ネットワークの好適な無線セクタを探索できる。モバイル無線機器は、探知した無線ネットワークに、その無線ネットワークの無線セクタの１つを通じて登録することができ、その無線ネットワークの無線セクタに、アイドル状態で「キャンプ」オンすることができる。アイドル状態にあるとき、モバイル無線機器と無線ネットワークとの間には、アクティブなシグナリング接続又はデータ接続は存在せず、それゆえ、モバイル無線機器の位置は、周期的な位置更新及び／又は不規則な位置更新を通じて、無線ネットワークに提供される。無線ネットワークへのモバイル無線機器の新規登録を実行するために、かつまた無線ネットワークに位置更新を通信するためにも、モバイル無線機器は、無線ネットワークにシグナリングメッセージを送信して、無線ネットワークとのシグナリング接続を確立するように要求できる。このシグナリング接続を使用して、モバイル無線機器と無線ネットワークとの間で１つ以上のシグナリングメッセージを伝送することにより、登録プロセス及び／又は位置更新プロセスを完了できる。更には、モバイル無線機器は、回線交換接続又はパケット交換接続に関する要求が存在するときに、無線ネットワークとのシグナリング接続を確立するように試みることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
輻輳したネットワーク条件の間、無線ネットワークは、シグナリング接続を確立するためのモバイル無線機器からのリクエストを拒否する場合があり、モバイル無線機器は、シグナリング接続なしでは、登録及び／又は位置更新のために必要とされる情報交換を完了することが不可能であり得るため、シグナリング接続を確立するリクエストを、引き続き再送信する場合がある。モバイル無線機器が無線ネットワークから拒否を受信するたびに、別のシグナリング要求が送信される場合がある。無線ネットワークにシグナリング接続リクエストを繰り返し送信することによって、モバイル無線機器は、それ自体の限られたバッテリリソースを消耗させる恐れがある。同様に、弱い信号有効範囲のエリア内にモバイル無線機器が位置するとき、そのモバイル無線機器は、シグナリング接続を確立するための要求に対する、無線ネットワークからの応答を受信することができず、この場合もモバイル無線機器は、シグナリングリクエストを繰り返し送信することにより、所望されるよりも急速にバッテリを消耗させる恐れがある。モバイル無線機器はまた、２Ｇ無線ネットワークなどへの、古い世代の無線通信プロトコルへの接続よりも、３Ｇ無線ネットワークなどへの、新しい世代の無線通信プロトコルを使用する無線ネットワークへの接続を選択するように、構成することもできる。より好ましい３Ｇ無線ネットワークから拒否されるか、又は応答が受信されないとき、モバイル無線機器は、より好ましくない２Ｇ無線ネットワークと関連付けすることができ、より好ましい３Ｇ無線ネットワークへの切り換え復帰を試みることができる。モバイル無線機器は、より好ましくない２Ｇ無線ネットワークよりも、拒否又は非応答の、より好ましい３Ｇ無線ネットワークと関連付けするように繰り返し試みることにより、不必要なバッテリ消耗をもたらす恐れがある。それゆえ、輻輳条件又は低信号品質条件の間の電力消費を最小限に抑える、モバイル無線機器と無線ネットワークとの間のネットワークシグナリングを管理する方法に対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態では、モバイル無線機器と無線ネットワークとの間のシグナリング接続を管理することによってバッテリ電力を節約する方法が説明される。この方法は、少なくとも以下の工程を含む。第１の工程では、モバイル無線機器は、無線セクタデータベースを維持する。引き続き、モバイル無線機器は、無線ネットワーク内の無線セクタにシグナリングメッセージを送信するためのトリガを受信する。その無線セクタが無線セクタデータベース内にあるとき、モバイル無線機器は、その無線セクタに関する時間遅延値、及び直近に送信されたシグナリングメッセージからの経過時間を決定する。モバイル無線機器は、この経過時間が既定の時間遅延値を超過しないとき、そのシグナリングメッセージを破棄する。その無線セクタが無線セクタデータベース内にないとき、モバイル無線機器は、その無線ネットワーク内の無線セクタにシグナリングメッセージを送信する。送信されたシグナリングメッセージに応答して、無線ネットワークから否定応答を受信するか、又は応答が受信されないとき、モバイル無線機器は、無線セクタデータベースにその無線セクタを追加する。一実施形態では、無線セクタデータベース内の各無線セクタは、エラーカウント値を含み、決定される時間遅延値は、その無線セクタに関するエラーカウント値に応じる。
【０００６】
別の実施形態では、受信機及び構成可能プロセッサを含む、モバイル無線機器が説明される。このプロセッサは、上位層のシグナリングメッセージを処理するように構成される。受信機は、上位層のシグナリングメッセージに基づいて、無線ネットワークとの間で下位層のシグナリングメッセージを送信及び受信するように構成される。プロセッサは、無線ネットワークとの無線リソース接続を確立するリクエストを生成するように、更に構成される。この送受信機は、モバイル無線機器内に記憶された拒否無線セクタのデータベースに基づいて、この要求された無線リソース接続を確立するか否かを判定するように、更に構成される。その無線セクタが拒否無線セクタのデータベース内にあるとき、送受信機は、その無線セクタに関する時間遅延値を決定して、無線ネットワークとの無線リソース接続を確立するための直近のリクエストを送信してからの経過時間が、その無線セクタに関して決定された時間遅延値未満であるとき、その無線リソース接続を確立するリクエストを破棄するように構成される。そうではない場合、送受信機は、無線リソース接続を確立するリクエストを送信するように構成される。
【０００７】
更なる実施形態では、受信機及び構成可能プロセッサを含む、モバイル無線機器が説明される。このプロセッサは、上位層のシグナリングメッセージを処理するように構成される。受信機は、上位層のシグナリングメッセージに基づいて、無線ネットワークとの間で下位層のシグナリングメッセージを送信及び受信するように構成される。プロセッサは、無線ネットワークとの無線リソース接続を確立するリクエストを生成するように、更に構成される。この送受信機は、モバイル無線機器内に記憶された非応答無線セクタのデータベースに基づいて、この要求された無線リソース接続を確立するか否かを判定するように、更に構成される。この送受信機はまた、非応答無線セクタのデータベース内に、各無線セクタに関する少なくとも１つの信号品質メトリックを記憶するようにも構成される。その無線セクタが、非応答無線セクタのデータベース内にあるとき、送受信機は、その無線セクタに関する時間遅延値を決定して、前記の少なくとも１つの信号品質メトリックに関する現在値が、その無線セクタに関するこの少なくとも１つの信号品質メトリックに関して記憶された値を、少なくとも信号品質閾値で超過することなく、かつ無線ネットワークとの無線リソース接続を確立するための直近のリクエストを送信してからの経過時間が、その無線セクタに関して決定された時間遅延値未満であるとき、その無線リソース接続を確立するリクエストを破棄するように構成される。そうではない場合、送受信機は、無線リソース接続を確立するリクエストを送信するように構成される。
【０００８】
また更なる実施形態では、モバイル無線機器と複数個の無線ネットワークとの間のシグナリング接続を管理するための、非一時的コンピュータ可読媒体内にコード化されるコンピュータプログラム製品が説明される。このモバイル無線機器内のコンピュータプログラム製品は、以下のコンピュータプログラムコードを含む。モバイル無線機器内の無線セクタデータベース及び遅延データベースを初期化するためのコンピュータプログラムコード。無線ネットワーク内の無線セクタにキャンプオンするか又は再選択するためのコンピュータプログラムコード。モバイル無線機器と無線ネットワークとの間のシグナリング接続を確立するリクエストを受信するためのコンピュータプログラムコード。無線セクタデータベース内及び遅延データベース内に記憶された無線セクタの無線セクタ特性に基づいて、その無線セクタとのシグナリング接続を確立するか否かを判定するためのコンピュータプログラムコード。シグナリング接続を確立しないと判定するときに、そのリクエストを破棄するためのコンピュータプログラムコード。シグナリング接続を確立すると判定するときに、そのリクエストを無線セクタに送信するためのコンピュータプログラムコード。送信された要求に応答して、無線ネットワークから拒否を受信するとき、並びに応答が受信されないときに、無線セクタデータベースに無線セクタを追加するためのコンピュータプログラムコード、及び無線セクタデータベース内に記憶された無線セクタの無線セクタ特性を更新するためのコンピュータプログラムコード。送信された要求に応答して、無線ネットワークからセットアップメッセージを受信するときに、無線セクタデータベース内の無線セクタを消去するためのコンピュータプログラムコード。
【０００９】
説明される実施形態、及びその利点は、添付図面と併せて以下の説明を参照することによって、最も良好に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】一般的な無線通信ネットワークの構成要素を示す。
【図１Ｂ】モバイル無線機器、及び複数の無線ネットワークに関する幾つかの重なり合う無線セクタ（セル）を示す。
【図２】ＵＭＴＳ無線通信ネットワークの構成要素を示す。
【図３】ＣＤＭＡ２０００  １ｘ無線通信ネットワークの構成要素を示す。
【図４】ＬＴＥ無線通信ネットワークの構成要素を示す。
【図５】モバイル無線通信機器に関する幾つかの代表的なアーキテクチャを示す。
【図６】ＵＭＴＳ無線ネットワーク及びＧＳＭ無線ネットワークに関する、モバイル無線通信機器に関する状態遷移図を示す。
【図７】ＵＭＴＳ無線ネットワーク、ＬＴＥ無線ネットワーク、及びＧＳＭ無線ネットワークに関する、モバイル無線通信機器に関する状態遷移図を示す。
【図８】ＬＴＥ無線ネットワーク及びＣＤＭＡ２０００  １ｘ無線ネットワークに関する、モバイル無線通信機器に関する状態遷移図を示す。
【図９】無線ネットワークの、異なる重なり合う無線セクタとの通信を試みる、２つのモバイル無線機器を示す。
【図１０】無線ネットワークの、異なる重なり合う無線セクタとの通信を試みる、２つのモバイル無線機器を示す。
【図１１】不成功の拒否された接続リクエストを伴う、モバイル無線機器と無線ネットワークの無線アクセスサブシステムとの間の、メッセージのシーケンスを示す。
【図１２】不成功の非応答接続リクエストを伴う、モバイル無線機器と無線ネットワークの無線アクセスサブシステムとの間の、メッセージのシーケンスを示す。
【図１３】モバイル無線機器と、２つの異なる無線ネットワークからの２つの異なる無線アクセスサブシステムとの間の、メッセージのシーケンスを示す。
【図１４】無線セクタ（セル）のセットに関する代表的なデータベースアレイ、及び遅延に関する代表的なデータベースアレイを示す。
【図１５】モバイル無線機器と無線ネットワーク内の１つ以上の拒否無線セクタ（セル）との間のシグナリングメッセージングを管理する代表的な方法を示す。
【図１６】モバイル無線機器と無線ネットワーク内の１つ以上の非応答無線セクタ（セル）との間のシグナリングメッセージングを管理する代表的な方法を示す。
【図１７】モバイル無線機器と無線ネットワーク内の１つ以上の拒否無線セクタ（セル）との間のシグナリングメッセージングを管理する別の代表的な方法を示す。
【図１８】モバイル無線機器と無線ネットワークとの間に接続を確立するか否かを判定する工程のセットを示す。
【図１９】モバイル無線機器と無線ネットワーク内の１つ以上の非応答無線セクタとの間のシグナリングメッセージングを管理する別の代表的な方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の説明では、説明される実施形態の根底をなす概念の完全な理解を提供するために、数多くの具体的な詳細が記載される。しかしながら、説明される実施形態は、これらの具体的な詳細のうちのいくつか又は全てを使用せずとも実践することができる点が、当業者には明らかとなるであろう。他の場合では、根底をなす概念を不必要に不明瞭化することを回避するために、周知のプロセス工程は、詳細に説明されていない。
【００１２】
無線通信規格のそれぞれは、モバイル無線機器のユーザに、サービスのセットを提供し、より最近の世代の規格は、典型的には、より高速のアップリンク伝送速度及びダウンリンク伝送速度をサポートできる。モバイル無線機器は、古い世代の規格よりも、新しい世代の規格をサポートする無線ネットワークの無線セクタに、例えば、ＧＳＭよりもＵＭＴＳに、ＵＭＴＳよりもＬＴＥに、優先的に接続するように構成できる。
【００１３】
以下に記載される実施例及び実施形態は、モバイル無線機器と無線ネットワークとの間のネットワークシグナリングを管理するための、様々な方法並びに装置を説明し、具体的には、輻輳したネットワーク条件又は低信号品質のネットワーク条件の間の電力消費を最小限に抑えるための、モバイル無線機器内のネットワークシグナリング管理を説明する。これらの方法及び装置の実装は、様々な無線ネットワーク内で使用されるモバイル無線機器に適用できる点を理解されたい。例えば、それらの同じ技術を、ＧＳＭネットワーク、ＵＭＴＳネットワーク、ＬＴＥネットワーク、ＣＤＭＡ２０００  １ｘネットワークに、又はモバイル無線機器によってサポートできるこれらのネットワークの任意の組み合わせに、適用できる。全般的に、本明細書で説明される教示は、無線アクセス技術に基づいてセルラー無線ネットワーク内で動作する、モバイル無線機器に適用できる。
【００１４】
無線通信ネットワークの展開は、無線通信ネットワーク技術が進歩して、新たな無線通信プロトコル又は更新された無線通信プロトコルが標準化されると共に、進化し続けている。回線交換ネットワークは、音声サービスを提供し続けている一方で、パケット交換ネットワークは、データ指向サービスから、ビデオ及びパケット音声を含めた多様なサービスを含むまでに拡大している。モバイル無線機器もまた、マルチメディアインターネット接続性を使用して音声接続を補完するように、機能性を増大させ続けている。典型的な「スマートフォン」は、短距離無線、例えばブルートゥース、中距離無線、例えばＷｉＦｉ、並びに長距離無線、例えばＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ２０００、及びＬＴＥを含めた、幾つかの異なるタイプの無線ネットワークを介して通信できる、無線回線を含み得る。モバイル無線機器は、特定のフォームファクタ、製造コストポイント、及び電力消費要件に沿って設計することができ、この電力消費要件は、利用可能な総バッテリ寿命を制限し得る、利用可能な集積回路のレベルに基づく。モバイル無線機器のユーザは、より最近の世代の無線プロトコルによって提供される向上した機能性（例えば、より高速のデータ転送速度）を選択すると共に、モバイル無線機器にバッテリ寿命の最大化（すなわち、電力消費の最小化）を同時に要求する場合がある。頻繁に繰り返される送信、例えば、接続を開始するためのシグナリングリクエストを生じさせる恐れがあるネットワーク条件を、モバイル無線機器によって認識して、所定の時間間隔内の送信の必要数を最小限に抑えるように、モバイル無線機器内の挙動を適応させることにより、電力消費を低減させ、それによりモバイル無線機器のバッテリ寿命を延長できる。
【００１５】
モバイル機器が、登録プロセスの間に無線ネットワークと関連付けする場合、並びに、モバイル無線が、無線ネットワークを使用して位置更新を実行することを試みる場合、急速なバッテリ消耗が生じる恐れがある。モバイル無線機器を関連付けすることができる無線ネットワーク内の無線セクタは、モバイル無線機器と無線ネットワークとの間にシグナリング接続を確立するための要求などの、モバイル無線機器からのシグナリングメッセージに対して、否定的に応答するか、又は応答しない場合がある。モバイル無線機器が、登録及び／又は位置更新情報を無線ネットワークに通信するためには、シグナリング接続が必要であり得る。無線ネットワークから否定応答を受信するとき、その否定応答に付随する待ち時間の有無に関わらず、同じ無線セクタを使用し続けるように、モバイル無線機器をリダイレクトすることができる。モバイル無線機器は、引き続き、その無線ネットワークの同じ否定応答に（又は非応答無線セクタに）シグナリングメッセージを再送信することによって、シグナリング接続を確立するように再試行できる。シグナリングメッセージを送信し、否定応答を受信するか又は応答が受信されない、このサイクルは、比較的短い時間間隔で多くの回数繰り返される可能性があり、モバイル無線機器内の不必要なバッテリ消耗をもたらす恐れがある。
【００１６】
モバイル無線機器は、無線ネットワークからの否定応答又は応答の欠如の理由がわからない場合がある。輻輳したネットワーク条件下では、無線ネットワークは、シグナリング接続に関するリクエストを承諾することが不可能となる場合があり、劣悪な無線周波数信号条件下では、無線ネットワークとの間のシグナリングメッセージは、送信中に喪失されるか又は破損される場合がある。しかしながら、モバイル無線機器は、関連付け及び接続するための無線セクタの中では、現在の無線セクタが最も高い優先度を有し得るため、例えば、接続を確立することを要求するために、シグナリングメッセージを送信し続けることができる。モバイル無線機器が、２Ｇ無線ネットワーク内の無線セクタなどの、より古い世代の無線通信プロトコルを使用する無線セクタに「引き下がる」ことができるときであっても、３Ｇ無線ネットワークは、２Ｇ無線ネットワークよりも好ましいものであり得るため、モバイル無線機器は、３Ｇ無線ネットワーク内の無線セクタに向けて再選択して、その３Ｇ無線セクタとシグナリングメッセージを交換するように再試行できる。不利なネットワーク条件下では、異なる無線ネットワークの優先順位付けにより、１つ以上の無線ネットワークの複数の無線セクタ間で、モバイル無線機器が「跳ね返される」ことにより、望ましくないバッテリ消耗がもたらされる恐れがある。
【００１７】
ネットワーク条件を認識するために、モバイル無線機器は、そのモバイル無線機器が現在関連付けされている無線セクタ、及び以前関連付けされていた無線セクタに関する、接続性挙動についての情報を収容する、１つ以上のデータベースを維持できる。具体的には、モバイル無線機器は、送信された１つ以上のシグナリングメッセージが否定応答を返した無線セクタ、及び／又は応答が受信されなかった無線セクタの、データベースを維持できる。データベース内の各無線セクタに関しては、モバイル無線機器は、一意識別子、１つ以上の信号品質指標、及び連続的なシグナリングメッセージのエラー数を指示し得るエラーカウントなどの、無線セクタについての情報を含み得る。更には、モバイル無線機器は、そのエラーカウント値を時間遅延値に関連付ける、データベースを維持できる。それらの１つ以上のデータベースに、否定応答無線セクタ及び非応答無線セクタを追加することができ、肯定応答無線セクタは、それらの１つ以上のデータベースから削除できる。一実施形態では、否定応答無線セクタのデータベースは、非応答無線セクタのデータベースとは別個のものであり得る。別の実施形態では、否定応答無線セクタ及び非応答無線セクタの双方が、同じデータベース内にあり得る。一実施形態では、信号品質指標の各タイプは、関連する信号品質閾値を有し得る。
【００１８】
モバイル無線機器は、特定の無線セクタに連続的に送信されるシグナリングメッセージの間の時間が、その特定の無線セクタの、観測及び／又は測定された１つ以上の特性に応じ得ることを確実にするように、構成できる。否定応答無線セクタ又は非応答無線セクタに関しては、モバイル無線機器は、連続的失敗の数が増大するにつれて、送信メッセージの間隔を更に離すことにより、所定の時間間隔内での送信の数を低減して、バッテリ電力を節約できる。モバイル無線機器はまた、特定の無線セクタに関する現在の無線周波数信号条件を、例えば、そのモバイル無線機器で測定される無線周波数信号品質を受信して、過去の測定値と比較することにより、その特定の無線セクタ内での、そのモバイル無線機器に関する無線周波数条件の変化が、発生するか否か、及びその変化がいつ発生するかを、判定することもできる。非応答無線セクタに関する無線周波数信号条件が改善されるとき、以前に喪失又は破損したシグナリングメッセージは、その改善された無線周波数信号条件下では、その無線セクタによって（及びモバイル無線機器によって）より成功裏に受信することが可能となり得るため、モバイル無線機器は、非応答無線セクタへの送信の頻度を増大させることができる。非応答無線セクタへの送信を制限することによって、モバイル無線機器のバッテリ寿命を改善できる。
【００１９】
これらの実施形態及び他の実施形態が、図１〜１９を参照して以下で論じられる。しかしながら、これらの図に関して本明細書に記載される「発明を実施するための形態」は、説明を目的とするものに過ぎず、限定するものとして解釈するべきではないことが、当業者には容易に理解されるであろう。
【００２０】
図１Ａは、無線アクセスネットワーク１２８によって提供される無線セクタ１０４に、無線リンク１２６によって接続される、複数のモバイル無線機器１０２を含み得る、代表的な一般的無線通信ネットワーク１００を示す。各無線セクタ１０４は、選択された周波数の無線周波数搬送波を使用して、関連する無線ノード１０８から発出される、無線有効範囲の地理的エリアを表すことができる。無線セクタ１０４は、中心に設置された無線ノード１０８から、ほぼ円形若しくは六角形状に外向きに放射するか、又は偶角部に設置された無線ノード１０８から、指向性アンテナに関して円錐形状に外向きに放射するなどの、アンテナ構成に応じる異なる幾何学的形状を有し得る。無線セクタ１０４は、モバイル無線機器１０２が、２つ以上の無線セクタ１０４から同時に信号を受信できるように、地理的エリア有効範囲内で重なり合うことができる。各無線ノード１０８は、１つ以上の無線リンク１２６によってモバイル無線機器１０２が接続できる、１つ以上の無線セクタ１０４を生成できる。
【００２１】
いくつかの無線ネットワーク１００では、モバイル無線機器１０２は、２つ以上の無線セクタ１０４に同時に接続できる。モバイル無線機器１０２が接続される複数の無線セクタ１０４は、単一の無線ノード１０８経由か、又は、共通の無線コントローラ１１０を共有可能な別個の無線ノード１０８経由であり得る。関連する無線コントローラ１１０と併せた無線ノード１０８のグループは、無線アクセスサブシステム１０６と称される。典型的には、無線アクセスサブシステム１０６内の各無線ノード１０８は、アンテナ塔上に取り付けられた、無線周波数の送信装置及び受信装置のセットを含み得るものであり、無線ノード１０８に接続された無線コントローラ１１０は、送信及び受信される無線周波数信号を制御し、かつ処理するための、電子機器を含み得る。無線コントローラ１１０は、無線アクセスネットワーク１２８にモバイル無線機器１０２を接続する無線リンク１２６の、確立、維持、及び解放を管理できる。
【００２２】
モバイル無線機器１０２に無線周波数のエアリンク接続を提供する、無線アクセスネットワーク１２８はまた、通常は音声トラヒックのために使用される回線交換ドメイン１２２と、通常はデータトラヒックのために使用されるパケット交換ドメイン１２４とを含み得る、コアネットワーク１１２にも接続する。無線アクセスネットワーク１２８の無線アクセスサブシステム１０６内の無線コントローラ１１０は、コアネットワーク１１２の、回線交換ドメイン１２２内の回線交換センター１１８、及びパケット交換ドメイン内のパケット交換ノード１２０の双方に、接続できる。回線交換センター１１８は、音声通話などの回線交換トラヒックを、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１１４に経路指定することができる。パケット交換ノード１２０は、「コネクションレス」データパケットセットなどの、パケット交換トラヒックを、公衆データ網（ＰＤＮ）１１６に経路指定することができる。
【００２３】
図１Ｂは、２つ以上の無線周波数アクセス技術を使用できる無線ネットワーク１３０に関する、重なり合う無線セクタのセットを示す。（いくつかの無線技術では、無線セクタという用語は、地理的有効範囲のエリアを指示するための、セルという用語によって置き換えることができる。一般性を失うことなく、本出願では、一般的用語「無線セクタ」が使用される。）モバイル無線機器１０２は、サービス中の無線アクセスサブシステム１３４によって生成されるサービス中の無線セクタ１３２と関連付けできる。近隣無線ネットワークサブシステム１３８のための近隣無線セクタ１４０は、現在サービス中の無線アクセスサブシステム１３４よりも遠距離であっても、このモバイル無線機器の範囲内にあり得る。インターＲＡＴ無線アクセスサブシステム１４２によって生成される、「インターＲＡＴ（無線アクセス技術）」近隣無線セクタ１４４もまた、サービス中の無線セクタ１３２及び近隣無線セクタ１４０と重なり合うことができる。モバイル無線機器１０２は、無線セクタ１３２／１４０／１４４のそれぞれから受信される無線周波数信号を周期的に測定することができ、それらの測定された受信無線周波数信号及び１つ以上の無線セクタ選択基準に基づいて、現在のサービス中の無線セクタ１３２から、近隣無線セクタ１４０又はインターＲＡＴ近隣無線セクタのいずれかに、関連付けを変更するように選択できる。モバイル無線機器１０２は、より低い測定無線周波数信号品質を有する「より弱い」無線セクタよりも、より高い測定無線周波数信号品質を有する「より強い」無線セクタとの関連付けを選択するように、構成できる。モバイル無線機器１０２は、現在測定された無線周波数信号品質の値が、記憶された測定無線周波数信号品質の値を、信号品質閾値で超過するときに、「より弱い」無線セクタから「より強い」無線セクタに切り換えることを試みるように、構成できる。モバイル無線機器１０２はまた、より古い世代の無線通信プロトコル（例えば、ＧＳＭネットワーク）を使用する無線セクタよりも、より新しい世代の無線通信プロトコル（例えば、ＬＴＥネットワーク）を使用する無線セクタとの関連付けを選択するようにも、構成できる。
【００２４】
許容可能なネットワーク条件、例えば、十分な無線周波数リソース、及び良好な無線周波数信号品質の下では、モバイル無線機器１０２は、異なる無線セクタ間で、途切れなく関連付けを移行させることができる。不利なネットワーク条件下では、モバイル無線機器は、好ましい無線セクタから、１つ以上のシグナリングメッセージに対する肯定応答を受信することが、不可能となる場合がある。例えば、モバイル無線機器１０２は、最初にサービス中の無線セクタ１３２と関連付けできるが、近隣無線セクタ１４０からの受信信号品質が、サービス中の無線セクタ１４０からの受信信号品質よりも、少なくとも信号品質閾値の差で高くなり得るため、近隣無線セクタ１４０と関連付けすることを選択する場合がある。しかしながら、近隣無線ネットワークサブシステム１３８は、ネットワーク輻輳などの、不特定の不利なネットワーク条件により、モバイル無線機器１０２からのシグナリングメッセージに、否定応答する場合がある。近隣無線ネットワークサブシステム１３８から受信される否定応答にも関わらず、モバイル無線機器１０２は、近隣無線セクタがサービス中の無線セクタ１３２よりも「高い優先度」を有し得るため、近隣無線セクタ１４０にシグナリングメッセージを送信することを継続する場合がある。シグナリングメッセージを送信し、否定応答を受信することが繰り返されることにより、限られたバッテリリソースが消耗する恐れがある。同様に、モバイル無線機器が、インターＲＡＴ無線セクタ１４４と関連付けすることを試みるとき（例えば、インターＲＡＴ近隣無線セクタが、好ましいネットワーク能力のセットを提供するとき）、モバイル無線機器１０２は、インターＲＡＴ近隣無線セクタ１４４から複数の否定応答を受信するか、又は応答が受信されないときであっても、インターＲＡＴ近隣無線セクタ１４４への再選択することを、繰り返し試みる恐れがある。以下で更に論じられるように、モバイル無線機器１０２は、不利なネットワーク条件を認識して、そのネットワーク条件が改善するまでシグナリングメッセージの送信を抑制することによって、そのバッテリ寿命を向上させることができる。
【００２５】
図２は、コアネットワーク（ＣＮ）２３６に接続できるＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ）２４２と通信できる、１つ以上のユーザ機器（ＵＥ）２０２を含み得る、代表的なＵＭＴＳ無線通信ネットワーク２００を示す。コアネットワーク２３６は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）２３２にＵＥ  ２０２を接続できる回線交換ドメイン２３８、及びパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）２３４にＵＥ  ２０２を接続できるパケット交換ドメイン２４０を含み得る。ＵＴＲＡＮ  ２４２は、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）２０８／２１２及び、対応するＲＮＣによって管理される１つ以上のノードＢ（基地局）２０６／２１０／２１６をそれぞれが含み得る、１つ以上の無線ネットワークサブシステム（ＲＮＳ）２０４／２１４を含み得る。ＵＴＲＡＮ  ２４２内部のＲＮＣ  ２０８／２１２は、相互接続されることにより、制御情報を交換して、ＵＥ  ２０２から受信されるパケット及びＵＥ  ２０２行きのパケットを管理できる。各ＲＮＣ  ２０８／２１２は、無線ネットワーク２００にＵＥ  ２０２を接続させる、セル２４４に関する無線リソースの割り当て及び管理を処理することができ、コアネットワーク２３６に対する、ＵＥ  ２０２のためのアクセスポイントとして動作することができる。（ＵＭＴＳネットワーク２００内のセル２４４は、一般的無線通信ネットワーク１００内の無線セクタ１０４と等価であると見なすことができる。）ノードＢ  ２０６／２１０／２１６は、アップリンクを通じてＵＥ  ２０２の物理層によって送信される情報を受信し、ダウンリンクを通じてＵＥ  ２０２にデータを送信することができ、ＵＥ  ２０２のための、ＵＴＲＡＮ  ２４２のアクセスポイントとして動作することができる。ＵＥ  ２０２と無線ネットワーク２００内のＲＮＳ  ２０４／２１４との間で交換されるシグナリングメッセージは、１つ以上のセル２４４を通じて、無線リンク２２０を使用して伝送することができる。無線リンク２２０のセットアップ及び切断は、ＲＮＳ  ２０４内のＲＮＣ  ２１２の制御下に置くことができ、ＵＥ  ２０２は、登録、位置更新、又は他の維持プロセスの間に、シグナリングメッセージを伝送するように、１つ以上の無線リンク２２０に要求できる。
【００２６】
ＵＴＲＡＮ  ２４２は、ＵＥ  ２０２とコアネットワーク２３６との間の通信のための無線アクセスベアラ（ＲＡＢ）を、構築及び維持できる。特定のＵＥ  ２０２に提供されるサービスは、回線交換（ＣＳ）サービス及びパケット交換（ＰＳ）サービスを含み得る。例えば、一般的な音声会話は、回線交換サービスを通じて伝送することができ、その一方で、ウェブ閲覧アプリケーションは、パケット交換（ＰＳ）サービスとして分類できるインターネット接続を通じて、ワールドワイドウェブ（ＷＷＷ）へのアクセスを提供できる。回線交換サービスをサポートするために、ＲＮＣ  ２０８／２１２は、コアネットワーク２３６の移動体通信交換局（ＭＳＣ）２２８に接続することができ、ＭＳＣ  ２２８は、ＰＳＴＮ  ２３２などの他のネットワークへの接続を管理できる、ゲートウェイ移動体通信交換局（ＧＭＳＣ）２３０に接続できる。パケット交換サービスをサポートするために、ＲＮＣ  ２０８／２１２はまた、コアネットワーク２３６のゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）２２６に接続可能な、サービス中の汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）サポートノード（ＳＧＳＮ）２２４にも接続できる。ＳＧＳＮ  ２２４は、ＲＮＣ  ２０８／２１２とのパケット通信をサポートすることができ、ＧＧＳＮ  ２２６は、ＰＤＮ  ２３４などの他のパケット交換ネットワークとの接続を管理できる。代表的なＰＤＮ  ２３４は、「インターネット」であり得る。
【００２７】
図３は、一般的無線ネットワーク１００及びＵＭＴＳ無線ネットワーク２００に関して前述された要素と同等の要素を含み得る、代表的なＣＤＭＡ２０００無線ネットワーク３００を示す。複数の移動局３０２は、無線周波数リンク３２６を通じて、１つ以上の無線セクタ３０４に接続できる。各無線セクタ３０４は、基地局コントローラ（ＢＳＣ）３１０に接続して基地局サブシステム（ＢＳＳ）３０６を共に形成することができる、無線基地局装置（ＢＴＳ）３０８から、外向きに放射することができる。複数の基地局サブシステム３０６を統合して、無線アクセスネットワーク３２８を形成することができる。異なる基地局サブシステム３０６内の基地局コントローラ３１０は、相互接続することができる。基地局コントローラ３１０は、無線ネットワーク３００に関するコアネットワーク３１２を共に形成することができる、複数の移動体通信交換局（ＭＳＣ）３１８を使用する回線交換ドメイン３２２、及びパケットデータサービスノード（ＰＤＳＮ）３２０で形成されるパケット交換ドメイン３２４の双方に、接続できる。上述の他の無線ネットワーク１００／２００と同様に、コアネットワーク３１２の回線交換ドメイン３２２は、ＰＳＴＮ  １１４に相互接続することができ、その一方で、コアネットワーク３１２のパケット交換ドメイン３２４は、ＰＤＮ  １１６と相互接続できる。一般的無線ネットワーク１００及びＵＭＴＳ無線ネットワーク２００に関して上述したように、シグナリングメッセージは、１つ以上の無線セクタ３０４を通じて、無線リンク３２６を介して、移動局３０２と無線ネットワーク３００内のＢＳＳ  ３０６との間で交換できる。無線リンク３２６の確立及び解放は、ＢＳＳ  ３０６内のＢＳＣ  ３１０の制御下に置くことができ、移動局３０２は、登録、位置更新、又は他の維持プロセスの間に、シグナリングメッセージを伝送するように、１つ以上の無線リンク３２６に要求できる。
【００２８】
図４は、パケット交換ネットワークとして専用に設計された、代表的なロングタームエボリューション（ＬＴＥ）無線ネットワーク４００のアーキテクチャを示す。モバイル端末４０２は、進化型ノードＢ（ｅノードＢ）４１０から発出する無線セクタ４０４と関連付けされた、無線リンク４２６を通じて、進化型無線アクセスネットワーク４２２に接続できる。ｅノードＢ  ４１０は、送信及び受信基地局の双方（一般的無線通信ネットワーク１００内の無線ノード１０８、ＵＭＴＳネットワーク２００内のノードＢ  ２０６、及びＣＤＭＡ２０００ネットワーク３００内のＢＴＳ  ３０８など）、並びに基地局無線コントローラ（一般的無線ネットワーク内の無線コントローラ１１０、ＵＭＴＳネットワーク２００内のＲＮＣ  ２１２、及びＣＤＭＡ２０００ネットワーク３００内のＢＳＣ  ３１０など）の機能を含む。ＬＴＥ無線ネットワーク４００と同等なコアネットワークは、外部のインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク４１８に接続する公衆データ網（ＰＤＮ）ゲートウェイ４１６に、進化型無線アクセスネットワーク４２２を相互接続する、サービス中のゲートウェイ４１２を含む、進化型パケットコアネットワーク４２０である。複数のｅノードＢ  ４１０は、一体にグループ化して、進化型ＵＴＲＡＮ（ｅＵＴＲＡＮ）４０６を形成できる。ｅノードＢ  ４１０はまた、モバイル端末４０２に関する接続に対する制御を提供できる、移動管理エンティティ（ＭＭＥ）４１４にも接続できる。シグナリングメッセージは、１つ以上の無線セクタ４０４を通じて、無線リンク４２６を介して、モバイル端末４０２と無線ネットワーク４００内のｅＵＴＲＡＮ  ４０６との間で交換できる。ｅノードＢ  ４１０は、無線リンク４２６の確立及び解放を制御できる。移動局３０２は、登録、位置更新、又は他の維持プロセスの間に、シグナリングメッセージを伝送するように、１つ以上の無線リンク４２６に要求できる。
【００２９】
図５は、モバイル無線機器５００の選択要素を示す。モバイル無線機器５００は、１つ以上の無線通信プロトコルに従って信号を処理できる、送受信機５０４を含み得る。いくつかの実施形態では、モバイル無線機器５００は、複数の送受信機（図示せず）を含み得る。送受信機５０４は、様々な常駐アプリケーションサービスに関する接続の確立及び解放を要求することなどの、上位層の機能を提供できる、アプリケーションプロセッサ（ＡＰ）５０２に接続できる。送受信機５０４は、アプリケーションプロセッサ５０２によって指示される上位層のサービスに関するデータの伝送をサポートできる、下位層の機能を提供できる。いくつかの実施形態では、ＡＰ  ５０２及び送受信機５０４は、同じ集積回路の一部であり得て、他の実施形態では、ＡＰ  ５０２及び送受信機５０４は、別個の機器であり得る。いくつかの実施形態では、ＡＰ  ５０２と送受信機５０４との間での、上位層の機能及び下位層の機能の区分は、柔軟なものであり得る。いくつかの実施形態では、下位層の機能の少なくともいくつか、及び／又は下位層の機能の管理を、ＡＰ  ５０２によって実行させ、送受信機５０４は、最下層（例えば、物理層）の機能専用にすることができる。送受信機５０２は、１つ以上の無線通信プロトコルに従って信号を送信及び受信できる、１つ以上のアンテナ５０６に接続できる。特定の無線通信プロトコルに関する複数のアンテナの使用により、単一のアンテナ構成と比較して、改善された性能（例えば、より高いデータレート、又はより良好な耐干渉性）を提供できる。
【００３０】
図６は、ＵＭＴＳ及びＧＳＭ／ＧＰＲＳの双方の無線通信プロトコルをサポートする無線ネットワーク内での、ＵＥ  ２０２に関するプロトコルスタックの無線リソース制御（ＲＲＣ）部分に関する幾つかの状態を有する、状態遷移図６００を示す。ＵＥ  ２０２は、未接続のアイドル状態６２４、ＵＴＲＡ  ＲＲＣ接続状態６１０、又はＧＳＭ／ＧＰＲＳ接続状態６１６であり得る。アイドル状態６２４では、ＵＥ  ２０２は、無線ネットワークとのシグナリング接続を確立することを要求できる。ＵＥ  ２０２は、ネットワークに登録するか、又は位置更新を提供するときなどの、無線ネットワークとの通信のために、シグナリング接続を使用できる。一実施形態では、シグナリング接続は、ＲＲＣ接続と称される。ＵＥ  ２０２はまた、データがＵＥ  ２０２とＵＴＲＡＮ  ２４２との間で交換するために利用可能であるときにはいつでも、無線ネットワークとの通信のための無線リソース（例えば、無線アクセスベアラ）を割り当てるために、ＲＲＣ接続を確立するように要求することもできる。ＵＥ  ２０２上のアプリケーションが、データを送信するか又はネットワークからデータを検索するための接続を必要とするとき、モバイル音声接続を開始するとき、及び外部データネットワークから利用可能なデータを指示する、ＵＴＲＡＮ  ２４２又はＳＧＳＮ  ２２４からの呼び出しチャネル上の呼び出しを受信した後に、ＵＥ  ２０２に関する接続を終了するときに、ＲＲＣ接続の確立が起こり得る。ＵＥ  ２０２が、無線接続を確立するためにＵＴＲＡＮ  ２４２にリクエストを送信した後、ＵＴＲＡＮ  ２４２は、ＲＲＣ接続に関する状態を選択できる。ＵＴＲＡ  ＲＲＣ接続状態は、ＣＥＬＬ＿ＤＣＨ状態６０６、ＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ状態６０８、ＣＥＬＬ＿ＰＣＨ状態６０４、及びＵＲＡ＿ＰＣＨ状態６０２の、４つの別個の状態を含み得る。
【００３１】
アイドル状態６２４内部のＵＴＲＡＮ「アイドル」状態６１２から、ＵＥ  ２０２は、ＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ状態６０８に遷移することができ、この状態で、初期データ転送を実施することができ、その後に、無線ネットワークは、継続するデータ転送のためにどのＲＲＣ接続状態を使用するかを、決定できる。無線ネットワークは、ＵＥ  ２０２を、セル専用チャネル（ＣＥＬＬ＿ＤＣＨ）状態６０６に移動させるか、又はセルフォワードアクセスチャネル（ＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ）状態６０８内に維持できる。ＣＥＬＬ＿ＤＣＨ状態６０６では、データを交換するために、アップリンク及びダウンリンクの双方のための専用チャネルを、ＵＥ  ２０２に割り当てることができる。あるいは、ＣＥＬＬ＿ＤＣＨ状態にＵＥ  ２０２を置くのではなく、ＵＴＲＡＮ  ２４２は、ＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ状態６０８に、ＵＥ  ２０２を維持できる。ＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ状態６０８では、ＵＥ  ２０２に専用チャネルを割り当てることができない。その代わりに、共通チャネルを使用することにより、比較的小さなデータバーストで、シグナリングを送信できる。
【００３２】
ＵＥ  ２０２は、インター無線アクセス技術（ＲＡＴ）再選択６２２として既知のプロセスを通じて、ＵＴＲＡＮ「アイドル」状態６１２とＧＳＭ／ＧＰＲＳ「アイドル」状態６１４との間で遷移できる。再選択６２２による、ＵＴＲＡＮアイドル６１２からＧＳＭ／ＧＰＲＳアイドル６１４への遷移は、無線ネットワークが、ＵＭＴＳ（３Ｇ）接続をサポートすることが不可能となる恐れがあり、かつＧＳＭ／ＧＰＲＳ（２Ｇ）接続がバックアップとしての役割を果たすことができるときに、実施できる。ＵＥ  ２０２はまた、インターＲＡＴハンドオーバー６１８と称されるプロセスを通じて、ＵＴＲＡ「ＲＲＣ接続」状態６１０とＧＳＭ／ＧＰＲＳ「接続」状態６１６との間でも遷移できる。特定の無線通信プロトコルに関しては、１つの無線通信技術を使用する１つの無線ネットワークと、異なる無線技術を使用する第２のネットワークとの間のハンドオーバーは、アクティブな接続を維持しながら起こり得る。他の無線通信プロトコルに関しては、ハンドオーバーは、アイドル状態でのみ可能で、すなわち、ハンドオーバーの際には、アクティブな接続を維持することができず、それゆえ、接続を解放及び確立すること（遷移６２０）が必要となる場合がある。データ／音声接続の確立及び解放（遷移６２０）を達成するために、また異なる無線通信プロトコル間での切り替え、例えば、アイドル状態でのインターＲＡＴ再選択６２２、及び接続状態でのインターＲＡＴハンドオーバー６１８のために、ＵＥ  ２０２とＵＴＲＡＮ  ２４２内のＲＮＳ  ２０４／２１４との間のシグナリング接続が要求される場合がある。
【００３３】
図７は、ＬＴＥネットワーク４００に関する状態を含むように図６の状態遷移図を拡張する、状態遷移図７００を示す。アクティブなＥ−ＵＴＲＡＮ接続状態７０４と、ＧＳＭ／ＵＭＴＳネットワークの接続状態との間の遷移は、インターＲＡＴハンドオーバー６１８を通じて達成できる。Ｅ−ＵＴＲＡＮ接続状態７０４と、Ｅ−ＵＴＲＡＮアイドル状態７０２との間の遷移は、接続６２０を確立及び解放することによって達成できる。Ｅ−ＵＴＲＡＮアイドル状態７０２と、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳネットワークのアイドル状態との間の遷移は、インターＲＡＴ再選択６２２のプロセスを使用できる。接続状態間の遷移及びアイドル状態間の遷移に加えて、モバイル無線機器はまた、インターＲＡＴ再選択６２２によって、ＵＴＲＡ  ＲＲＣ接続状態６１０又はＧＳＭ／ＧＰＲＳ接続状態６１６から、Ｅ−ＵＴＲＡＮアイドル状態７０２に遷移することもできる。モバイル無線機器はまた、以前に図６で示し、図７で繰り返すように、インターＲＡＴハンドオーバーによって、ＵＴＲＡ  ＲＲＣ接続状態６１０とＧＳＭ／ＧＰＲＳ接続状態６１６との間でも遷移できる。モバイル無線機器はまた、以前に図６で示し、図７で繰り返すように、インターＲＡＴハンドオーバーによって、ＵＴＲＡ  ＲＲＣ接続状態６１０とＧＳＭ／ＧＰＲＳ接続状態６１６との間でも遷移できる。
【００３４】
図８は、ＬＴＥネットワーク４００及びＣＤＭＡ２０００  １ｘネットワーク３００内の状態間の、状態遷移図８００を示す。ＣＤＭＡ２０００  １ｘネットワーク３００内のモバイル無線機器は、１ｘＲＴＴ／ＥＶ−ＤＯアイドル状態８０２であり得て、接続６２２を確立及び解放することにより、／ＥＶ−ＤＯアイドル状態８０２と１ｘＲＴＴ／ＥＶ−ＤＯ接続状態８０４との間で遷移できる。／ＥＶ−ＤＯアイドル状態８０２とＥ−ＵＴＲＡＮアイドル状態７０２との間の遷移は、インターＲＡＴ再選択６２２のプロセスを通じて達成することができ、その一方で、１ｘＲＴＴ／ＥＶ−ＤＯ接続状態８０４との間の遷移は、インターＲＡＴハンドオーバー６１８の手順を使用して実現できる。インターＲＡＴハンドオーバー６１８は、２つの異なる無線通信プロトコルを使用する２つのネットワーク間で遷移しながら、現在のアクティブな接続を維持することを、可能にできる。インターＲＡＴ再選択６２２は、無線ネットワーク３００／４００の一方と関連付けされているが、アクティブに接続されていない間に、２つの異なる無線アクセス技術間で選択するための、メカニズムを提供できる。
【００３５】
図６、７、及び図８に示す状態遷移図のいずれに関しても、モバイル無線機器１０２は、無線ネットワークに登録するため（すなわち、最初にアイドル状態に入るため）、位置を更新するため、接続を確立するため、異なる無線アクセス技術間で再選択するため、及び他の機能のために、シグナリング接続を要求できる。更には、同じ無線アクセス技術を使用する無線セクタ間で再選択する場合、モバイル無線機器１０２はまた、その２つの無線セクタが、別個の位置付けエリア、ルーティングエリア、及び／又はトラッキングエリア内に位置するとき、その同じ無線ネットワーク内の無線セクタ間の遷移を達成するために、シグナリング接続を要求することもできる。無線ネットワーク１００に関するロケーションエリアは、複数の無線ノード１０８、及び１つ以上の無線コントローラ１１０を含み得る。各ロケーションエリアは、固有のロケーションエリア識別子（ＬＡＩ）を有し得る。ロケーションエリア内部の無線セクタ１０４間で切り換えるとき、更新が要求されない場合があるが、しかしながら、異なるロケーションエリア内に位置する無線セクタ１０４間で切り換えるとき、無線ネットワーク１００に対する、モバイル無線機器１０２からのロケーションエリア更新が要求され得る。ロケーションエリアの境界を横断することは、モバイル無線機器１０２の移動に応じ得るものであり、この移動は、異なるモバイル無線機器１０２によって、かつ異なる時間によって、実質的に異なり得る。位置の変化によって引き起こされるロケーションエリア更新は、「ランダム」ロケーションエリア更新と称される。モバイル無線機器１０２はまた、設定された時間間隔の後、周期的に、その位置を無線ネットワーク１００に更新することもでき、これらの更新は、「周期的」ロケーションエリア更新と称される。
【００３６】
いくつかの無線ネットワークは、地理的有効範囲内に、「ロケーションエリア」とは異なり得る「ルーティングエリア」を含む場合があり、このルーティングエリアは、パケット交換データトラヒックのために使用され、ロケーションエリアは、回線交換音声トラヒックのために使用される。典型的には、ルーティングエリアは、ロケーションエリアよりも小さく、１つのロケーションエリアにつき複数のルーティングエリアを有する。モバイル無線機器１０２は、ロケーションエリア更新と同様の方式で、ルーティングエリア更新を実行できる。いくつかの無線ネットワークは、トラッキングエリア更新として、より一般的にこれらのロケーション更新と称し、本明細書の説明は、ロケーションエリア更新、ルーティングエリア更新、及び／又はトラッキングエリア更新を等しく称し得る。
【００３７】
図９は、モバイル無線機器１０２が、３つの重なり合う無線セクタ１０４  Ａ、Ｂ、及びＣのセット内の、１つ以上の無線アクセスサブシステム１０６との通信を確立することを試みる、シナリオ９００を示す。第１のモバイル無線機器１０２  Ａは、３つの無線セクタ１０４  Ａ、Ｂ、及びＣの全てによってカバーされる領域内に位置し得るが、第２のモバイル無線機器１０２  Ｂは、１つの無線セクタ１０４  Ｃのみの範囲内に存在し得る。第１のモバイル無線機器１０２  Ａは、最初は、いずれの無線セクタ１０４とも関連付けすることができず、１つ以上の無線セクタ１０４に登録するために、シグナリング接続を確立するための１つ以上のリクエスト（ＲＥＱ）などの、１つ以上のシグナリングメッセージを送信できる。返信として、図示のような各無線アクセスサブシステム１０６は、モバイル無線機器１０２  Ａに、シグナリング接続を確立するリクエストを拒否（ＲＥＪ）するシグナリングメッセージを送信する場合がある。拒否は、１つ以上のネットワーク条件、例えば、ネットワーク輻輳、利用可能な無線リソースの優先順位付け、及びリクエストを受信する無線アクセスサブシステム１０６での干渉レベルに基づいて起こり得る。モバイル無線機器は、連続サイクルで、無線ネットワークにリクエストを送信し続ける場合があり、拒否を受信する場合があるが、このことによりバッテリ電力が急速に消耗する恐れがある。
【００３８】
登録が成功した後であっても、アイドル状態にある間は、モバイル無線機器１０２は、急速なサイクルで、シグナリング接続のための一連のリクエストを送信し、拒否を受信する場合があるが、このことにより、モバイル無線機器１０２内に蓄積された、限られた利用可能エネルギーが消費される恐れがある。モバイル無線機器１０２  Ａは、無線セクタのうちの１つ、例えば、無線アクセスサブシステム１０６から発出する無線セクタ１０４  Ａと関連付けすることができ、別の無線セクタ１０４、例えば、無線セクタ１０４  Ｂ又は無線セクタ１０４  Ｃに再選択するために、シグナリング接続を要求できる。モバイル無線機器１０２  Ａは、幾つかの無線セクタ１０４のうちの１つ、例えば、モバイル無線機器１０２  Ａによって測定された最も強い信号品質を有する無線セクタ１０４を通じて、無線ネットワークに関連付け及び／又は接続することを、選択できる。モバイル無線機器１０２  Ａは、繰り返されるリクエストに対して複数の拒否を受信するときであっても、現在の無線セクタ１０４よりも好ましい無線セクタ１０４とのシグナリング接続を、持続的に要求できる。このリクエスト及び拒否のサイクルは、シグナリングリクエストが繰り返し失敗するとき、限られたバッテリリソースを不必要に消耗させる恐れがある。同様に、バッテリ消耗は、無線ネットワーク内の１つ以上の無線アクセスサブシステムから否定応答を受信するとき、モバイル無線機器１０２から無線ネットワークに持続的に送信されるシグナリングメッセージの、いずれのシーケンスに関しても生じる恐れがある。
【００３９】
図１０は、モバイル無線機器１０２が、１つ以上の無線アクセスサブシステム１０６から応答を受信することができない、別のシナリオ１０００を示す。モバイル無線機器１０２から無線アクセスサブシステム１０６へのシグナリングメッセージ、例えば、無線リソースのシグナリング接続を確立するリクエストは、送信中に「喪失」又は破損する恐れがあり、この場合、無線アクセスサブシステムは、送信されたシグナリングメッセージに対する応答を提供することができない。同様に、シグナリングメッセージに対する応答は、１つ以上の無線アクセスサブシステム１０６によって送信できるが、送信の間に破損及び／又は激しく減衰する場合があり、モバイル無線機器１０２による受信若しくは復号が不可能となる恐れがある。応答が受信されない場合には、モバイル無線機器１０２は、シグナリングメッセージ、例えば、シグナリング接続を確立するリクエスト、無線ネットワークにモバイル無線機器１０２を登録するリクエスト、データ接続若しくは音声接続をセットアップするリクエスト、又は無線ネットワーク内のモバイル無線機器１０２の現在位置を更新するリクエストを、再送信できる。非応答無線アクセスサブシステム１０６への、モバイル無線機器１０２によるシグナリングメッセージの送信の繰り返しは、望ましくない過度のバッテリ消耗をもたらす恐れがある。
【００４０】
図１１は、モバイル無線機器１０２と無線ネットワーク１００の無線アクセスサブシステム１０６との間の、シグナリングメッセージ１１００のシーケンスを示し、このシーケンスは、拒否された接続リクエストを含む。（最初は、モバイル無線機器１０２は無線ネットワーク１００に接続することができない。）モバイル無線機器１０２は、無線アクセスサブシステム１０６に、無線リソース制御（ＲＲＣ）接続リクエストシグナリングメッセージを送信できる。無線アクセスサブシステム１０６は、幾つかの異なる応答のうちの１つを使用して、このＲＲＣ接続リクエストシグナリングメッセージに応答できる。ＲＲＣ接続リクエストに対する１つの応答では、無線アクセスサブシステム１０６は、無線アクセスサブシステム１０６の同じ無線セクタ１０４に、モバイル無線機器１０２に対するリダイレクトの指示を含み得るＲＲＣ接続拒否シグナリングメッセージを送信できる。バックオフ時間間隔の後に、モバイル無線機器１０２は、無線アクセスサブシステム１０６に、別のＲＲＣ接続リクエストシグナリングメッセージを再送信できる。ＲＲＣ接続リクエストに対する別の応答では、無線アクセスサブシステム１０６は、待ち時間間隔を含み得るＲＲＣ接続拒否シグナリングメッセージを使用して応答できる。指定の待ち時間間隔にわたって送信を遅延させた後に、モバイル無線機器１０２は、ＲＲＣ接続リクエストシグナリングメッセージを再送信できる。無線アクセスサブシステム１０６が、ＲＲＣ接続リクエストシグナリングメッセージに対して無線リソースを割り当てないことを選択するとき、モバイル無線機器１０２は、多数のリクエストを送信して、同様に多数の拒否を受信する可能性がある。連続的に送信されるリクエストの間の、不規則なバックオフ時間間隔は、比較的短いものとすることができ、指定の待ち時間もまた、比較的短い時間間隔であり得るため、無線アクセスサブシステム１０６による持続的拒否は、モバイル無線機器１０２のバッテリを消耗させる恐れがある、比較的多数の送信ＲＲＣ接続リクエストを生じさせる可能性がある。それゆえ、モバイル無線機器１０２が、この状況を認識して、急速なバッテリ消耗を回避するために、無線ネットワーク１００の無線アクセスサブシステム１０６への送信を一時的に遅延させることが好ましい場合がある。
【００４１】
図１２は、一連のＲＲＣ接続リクエストが、モバイル無線機器１０２によって無線ネットワーク１００の無線アクセスサブシステム１０６に送信され、モバイル無線機器１０２によって応答を受信することができないときに、急速なバッテリ消耗が生じ得る、異なるシナリオ１２００を示す。一実施形態では、モバイル無線機器１０２は、無線アクセスサブシステム１０６からの応答が受信されない場合には、既定の最大数までのＲＲＣ接続リクエストを送信することができ、その既定の最大数は、無線ネットワーク１００の無線アクセスサブシステム１０６によって指定できる。各リクエストは、無線アクセスサブシステム１０６から応答が受信されなかった後に、モバイル無線機器１０２によって送信できる。一連のＲＲＣ接続リクエストを送信した後に、モバイル無線機器１０２は、不規則なバックオフ期間で待機して、次いで再び、無線アクセスサブシステム１０６に、既定の最大数までのＲＲＣ接続リクエストを再送信できる。無線アクセスサブシステム１０６から応答が受信されないとき、ＲＲＣ接続リクエストのバーストの連続的シーケンスが持続する可能性があり、モバイル無線機器１０２内で利用可能な限られたバッテリリソースの消耗の原因となる、電力消費をもたらす恐れがある。またしても、モバイル無線機器１０２が、この状況を認識して、急速なバッテリ消耗を回避するために、無線ネットワーク１００の無線アクセスサブシステム１０６への送信を一時的に回避することが好ましい場合があり得る。
【００４２】
図１３は、急速なバッテリ消耗がモバイル無線機器１０２内で生じ得る別のシナリオ１３００を示し、この場合、１つの無線アクセスサブシステム１０６が、別の無線アクセスサブシステム１０６よりも、モバイル無線機器１０２によって選択される可能性があるが、しかしながら、その好ましい無線アクセスサブシステム１０６は、モバイル無線機器１０２からのシグナリングメッセージに対して否定応答するか、又は応答しない場合がある。最初は、モバイル無線機器１０２は、より低い優先度を有し得る無線アクセスサブシステム１０６  Ａ、又はより高い優先度を有し得る無線アクセスサブシステム１０６  Ｂのいずれにも、接続することができない。モバイル無線機器１０２内部での優先度は、測定される受信信号特性、又は無線アクセスサブシステム１０６によって一斉配信されるネットワークサービス情報などの、測定及び／又は受信された無線アクセスサブシステム１０６の特性に基づいて、決定できる。代表的な実施形態では、より高い優先度の無線アクセスサブシステム１０６  Ｂは、より新しい世代の無線通信プロトコルを使用できるが、その一方で、より低い優先度の無線アクセスサブシステム１０６  Ａは、より古い世代の無線通信プロトコルを使用できる。提供されるサービス、例えば、より高速のデータ送信レート、又は特定の品質のサービス因子に基づいて、より古い世代の無線通信プロトコルよりも、より新しい世代の無線通信プロトコルを選択できる。別の代表的な実施形態では、モバイル無線機器１０２は、より低い優先度の無線アクセスサブシステム１０６  Ａからのより低い受信信号品質を、少なくとも信号品質の閾値で超える、より高い優先度の無線アクセスサブシステム１０６  Ｂからのより高い受信信号品質を、測定できる。
【００４３】
モバイル無線機器１０２は、最初に、より高い優先度の無線アクセスサブシステム１０６  Ｂにシグナリングメッセージを送信して、ＲＲＣ接続を要求できる。より高い優先度の無線アクセスサブシステム１０６  Ｂは、このＲＲＣ接続リクエストを拒否するシグナリングメッセージを、応答として送信する場合があり、モバイル無線機器１０２は、代わりに、より低い優先度の無線アクセスサブシステム１０６  Ａに、ＲＲＣ接続リクエストを送信できる。より低い優先度の無線アクセスサブシステム１０６  Ａは、ＲＲＣ接続設定シグナリングメッセージを使用して肯定応答することができ、このシグナリングメッセージに対して、モバイル無線機器１０２は、ＲＲＣ接続セットアップ完了シグナリングメッセージを使用して応答できる。次いで、モバイル無線機器１０２及びより低い優先度の無線アクセスサブシステム１０６  Ａは、確立されたＲＲＣ接続を使用して、幾つかのシグナリングメッセージを交換することにより、より低い優先度の無線アクセスサブシステム１０６  Ａを通じて、無線ネットワークにモバイル無線機器１０２を登録できる。登録が完了した後、モバイル無線機器１０２は、より低い優先度の無線アクセスサブシステム１０６  Ａに、アイドル状態で接続できる。より高い優先度の無線アクセスサブシステム１０６  Ｂは、依然としてモバイル無線機器１０２によって観測可能であり、再選択基準に基づいて、モバイル無線機器１０２は、より高い優先度の無線アクセスサブシステム１０６  Ｂに再選択できる。次いで、モバイル無線機器１０２は、より高い優先度の無線アクセスサブシステム１０６  Ｂを通じて無線ネットワークに登録する（またそれにより、再選択を完了する）ために、より高い優先度の無線アクセスサブシステム１０６  Ｂに、ＲＲＣ接続リクエストを送信できる。不利なネットワーク条件が持続するとき、より高い無線アクセスサブシステム１０６  Ｂは、モバイル無線機器１０２にＲＲＣ接続拒否シグナリングメッセージを送信することによって、このＲＲＣ接続リクエストに対して再び否定応答できる。次いで、モバイル無線機器１０２は応答して、より低い優先度の無線アクセスサブシステム１０６  Ａに再選択して戻り、登録プロセスを繰り返すことができる。この無線アクセスサブシステム１０６間での再選択及び登録のサイクルは、繰り返される可能性があり、それにより過度のバッテリ消耗が引き起こされる恐れがある。
【００４４】
代表的な実施形態では、モバイル無線機器１０２は、モバイル無線機器１０２を拒否する、強いＲＦの３Ｇ無線セクタ１０４にキャンプオンするように試みることができる。次いで、モバイル無線機器１０２は、より低い優先度の２Ｇ無線セクタ１０４にキャンプオンするが、引き続き、強いＲＦの３Ｇ無線セクタ１０４に再選択できる。強いＲＦの３Ｇ無線セクタ１０４は、モバイル無線機器１０２を再び拒否する場合があり、この拒否及び再選択のサイクルは、繰り返される可能性がある。本明細書で更に説明されるように、モバイル無線機器１０２は、このシナリオ１３００を認識することができ、モバイル無線機器１０２内の電力消費を低減するように、シグナリング接続を管理できる。
【００４５】
モバイル無線機器１０２が、２つの異なる無線アクセスサブシステム１０６の２つの異なる無線セクタ１０４の間で再選択できる、図１３に示すシナリオ１３００は、複数の無線セクタ１０４に拡張できる。代表的な実施形態では、モバイル無線機器１０２は、より高い優先度又はより強い無線周波数信号を有する無線セクタ１０４に、「キャンプオン」及び登録するように、試みることができる。より高い優先度又は「より強いＲＦ」の無線セクタ１０４は、モバイル無線機器１０２を拒否する場合があり、モバイル無線機器１０２は次に、より低い優先度及び／又はより弱い無線周波数信号を有し得る他の無線セクタ１０４に、キャンプオン並びに登録できる。モバイル無線機器１０２が、より高い優先度及び／又はより強いＲＦ信号の無線セクタ１０４を選択することにより、再選択のサイクルが生じる場合がある。代表的な実施形態では、モバイル無線機器１０２は、低品質のＲＦ信号を有する３Ｇ無線セクタにキャンプオンするように、試みることができる。モバイル無線機器は、強いＲＦ信号を有する、限定された範囲／サービスのタイプの無線セクタ１０４などの、別の無線セクタに再選択できる（例えば、モバイル無線機器１０２は、「フェムトセル」の範囲内にある場合がある）。この限定された範囲／サービスのタイプの無線セクタ１０４は、モバイル無線機器１０２が、無線セクタ１０４を通じて接続するための許可を有さないときなどに、モバイル無線機器１０２を拒否できる。この拒否に応答して、モバイル無線機器１０２は、より低い優先度の２Ｇ無線セクタ１０４に、再選択及び登録できる。より低い優先度の２Ｇ無線セクタ１０４にキャンプオンしつつも、モバイル無線機器は、その後、より強い信号の３Ｇ無線セクタ１０４又は限定された範囲／サービスのタイプの無線セクタ１０４のいずれかに再選択することができ、また再び、それらの「好ましい」無線セクタ１０４のいずれかによって拒否される場合がある。この再選択及び拒否のサイクルが繰り返されることにより、モバイル無線機器１０２内のバッテリリソースの消耗が引き起こされる恐れがある。
【００４６】
図１４は、モバイル無線機器１０２が内部に維持できる２つのデータベースアレイ１４００／１４１０を示すものであり、モバイル無線機器１０２がシグナリングメッセージを送信した後に否定応答が受信されたか又は応答が受信されなかった、無線セクタ１０４の特性を識別できる。第１のデータベースアレイ１４００内の、各無線セクタ１０４のエントリは、その同じ無線セクタ１０４に関する情報を検索するためにも使用できる番号によって、インデックス付けすることができる。無線セクタ１０４は、ロケーションエリア識別子（ＬＡＩ）によって表すことができる。無線セクタ１０４は、送信されたシグナリングメッセージに対して否定応答が受信されるか、又は応答が受信されないときに、データベース１４００に入力できる。データベース１４００内のカウンタは、無線セクタ１０４から否定応答が受信されるか又は応答が受信されない連続回数ごとに、インクリメントすることができる。無線セクタ１０４は、送信されたシグナリングメッセージに対して肯定応答が受信されるときに、データベース１４００から削除できる。
【００４７】
一実施形態では、信号品質測定値、例えば、希望波受信電力（ＲＳＣＰ）及び／又は信号対雑音／干渉比（ＥｃＮｏ）を、非応答無線セクタ１０４に関して、周期的に記録し、かつ更新できる。それらの信号品質測定値のそれぞれに、信号品質閾値を関連付けることができる。特定の無線セクタ１０４に関するカウンタ値を使用して、その特定の無線セクタ１０４に対してモバイル無線機器１０２によって連続的に送信されるシグナリングメッセージ間の、最小時間遅延を決定できる。第２のデータベース１４１０は、時間遅延値と、カウンタ値に関する閾値とを相関させることができる。閾値Ｎを超過しない特定のカウンタ値（例えば、Ｃｎｔ  ２）を有する特定の無線セクタ１０４（例えば、無線セクタ２）に関しては、モバイル無線機器１０２は、その同じ無線セクタ１０４に連続的に送信されるシグナリングメッセージの間に、少なくともＴ時間単位が経過することを、確実にすることができる。特定のカウンタ値が、Ｎ＋１〜２Ｎの範囲にあるとき、モバイル無線機器１０２は、連続的に送信されるシグナリングメッセージ間の時間遅延を、少なくとも２Ｔ時間単位に増大させることができる。データベース１４１０のエントリテーブルは、予め構成することができ、又は観測されるネットワーク条件に応じて動的に調整することもできる。
【００４８】
一実施形態では、モバイル無線機器１０２は、１つ以上の現在の信号品質値、例えば、非応答無線セクタの現在のＲＳＣＰ及び／又はＥｃＮｏを測定することができ、それらの現在の信号品質値と、その特定の非応答無線セクタ１０４に関して以前測定され、データベース１４００に記憶された信号品質値とを、比較できる。それらの現在の信号品質値の少なくとも一方（又は双方）が、以前に記憶された信号品質値を、少なくとも関連する信号品質閾値で超過するとき、モバイル無線機器１０２は、その非応答無線セクタ１０４に、遅延なしでシグナリングメッセージを送信できる。異なる信号品質メトリックは、異なる信号品質閾値と関連付けることができる。一実施形態では、信号品質閾値は、予め決定できる。現在の信号品質値の少なくとも一方（又は双方）が、以前に記憶された信号品質値を、少なくとも関連する信号品質閾値で超過しないとき、モバイル無線機器１０２は、その非応答無線セクタ１０４への最終シグナリングメッセージが送信されてから、少なくとも、その非応答無線セクタ１０４に関するカウンタ値に基づいて第２のデータベース１４１０内に指示される時間遅延が経過するまで、シグナリングメッセージを遅延させるように、構成できる。
【００４９】
図１５は、モバイル無線機器１０２内のバッテリ電力を節約するためのシグナリング接続管理に関する、代表的な方法１５００を示す。工程１５０２では、モバイル無線機器１０２は、モバイル無線機器１０２によって送信されたシグナリングメッセージに対して否定応答を送信する無線セクタ１０４の、データベース１４００を維持する。工程１５０４では、モバイル無線機器１０２は、無線ネットワーク１００内の無線セクタ１０４にシグナリングメッセージを送信するための、トリガを受信する。工程１５０６では、モバイル無線機器１０２は、無線セクタ１０４が、無線セクタデータベース１４００内にあるか否かを判定する。無線セクタ１０４が、無線セクタデータベース１４００内にあるとき、モバイル無線機器１０２は、工程１５０８で、時間遅延値を決定する。一実施形態では、時間遅延値は、無線セクタ１０４の測定された特性（例えば、以前に送信されたシグナリングメッセージに対する否定応答又は非応答のカウント）に応じる。工程１５１０では、モバイル無線機器１０２は、無線セクタ１０４に直近に送信されたシグナリングメッセージからの経過時間と、決定された時間遅延値とを比較する。経過時間が、この時間遅延値を超過しないとき、シグナリングメッセージは、工程１５１２で、モバイル無線機器１０２を破棄する。無線セクタ１０４が、否定応答データベース１４００内にないとき、又は経過時間が時間遅延値を超過するとき、モバイル無線機器は、工程１５１４で、無線セクタ１０４にシグナリングメッセージを送信する。モバイル無線機器１０２が、無線セクタ１０４から、送信したシグナリングメッセージに対する否定応答を受信するとき、工程１５１８で、無線セクタ１０４の特性に関する１つ以上の記憶値が、否定応答無線セクタデータベース１４００内に追加又は更新される。モバイル無線機器１０２が、無線セクタ１０２から肯定応答を受信するとき、否定応答セクタデータベース１４００の、その無線セクタに関するエントリが削除される。
【００５０】
図１６は、モバイル無線機器１０２内のシグナリング接続管理に関する、別の代表的な方法１６００を示す。工程１６０２では、モバイル無線機器は、非応答無線セクタ１０４のデータベース１４００を維持する。工程１６０４では、モバイル無線機器１０２は、無線ネットワーク１００内の無線セクタ１０４にシグナリングメッセージを送信するための、トリガを受信する。工程１６０６では、モバイル無線機器１０２は、無線セクタ１０４が、非応答無線セクタデータベース１４００内にあるか否かを判定する。無線セクタ１０４が、非応答無線セクタデータベース１４００内にあるとき、モバイル無線機器１０２は、工程１６０８で、時間遅延値を決定する。工程１６１０では、モバイル無線機器１０２は、無線セクタ１０４に直近に送信されたシグナリングメッセージからの経過時間と、決定された時間遅延値とを比較する。経過時間が、この時間遅延値を超過しないとき、モバイル無線機器１０２は、工程１６１２で、無線セクタ１０４に関する受信信号品質を決定する。工程１６１４では、モバイル無線機器は、決定された受信信号品質と、無線セクタ１０４に関して記憶された受信信号品質とを比較する。決定された受信信号品質が、無線セクタ１０４に関して記憶された受信信号品質を、少なくとも関連する信号品質閾値で超過しないとき、モバイル無線機器１０２は、工程１６１６で、そのシグナリングメッセージを破棄する。無線セクタ１０２が、非応答無線セクタデータベース１４００内にないとき、又は経過時間が決定された時間遅延値を超過するとき、あるいは、決定された受信信号品質が、無線セクタ１０４に関して記憶された受信信号品質を、少なくとも関連する信号品質閾値で超過するとき、モバイル無線機器１０２は、工程１６１８で、無線セクタ１０２にシグナリングメッセージを送信する。この送信シグナリングメッセージに対して、無線セクタ１０４から応答が受信されないとき、モバイル無線機器１０２は、工程１６２２で、非応答無線セクタデータベース１４００に、無線セクタ１０４に関するエントリを追加又は更新する。送信されたシグナリングメッセージに対して、肯定応答が無線セクタ１０４から受信されるとき、モバイル無線機器１０２は、工程１６２６で、非応答無線セクタデータベース１４００から、その無線セクタに関するエントリを削除する。
【００５１】
図１７は、モバイル無線機器１０２と無線ネットワーク１００の無線セクタ１０４との間のシグナリング接続を管理する、別の代表的な方法１７００を示す。工程１７０２では、モバイル無線機器は、無線セクタデータベース内の各無線セクタに関する、エリア識別子及びカウンタエントリを含む、無線セクタデータベースを初期化する。モバイル無線機器はまた、遅延データベースも初期化する。工程１７０４では、モバイル無線機器は、無線セクタ１０４にキャンプオンするか又は再選択する。工程１７０６では、モバイル無線機器１０２は、モバイル無線機器１０２と無線セクタ１０４との間の接続を確立するための、上位層のリクエストを受信する。工程１７０８では、モバイル無線機器１０２は、この上位層によって要求された接続を確立するか否かを判定する。工程１７０８での判定は、無線セクタ１０４の、測定及び／又は観測された１つ以上の特性に応じる。モバイル無線機器１０２が、要求された接続を確立することがＯＫではないと判定するとき、モバイル無線機器１０２は、無線セクタ１０４との接続を確立するリクエストを破棄する。モバイル無線機器１０２が、要求された接続を確立することがＯＫであると判定するとき、次いで工程１７１２で、モバイル無線機器１０２は、その無線ネットワーク１００内の無線セクタ１０４に、接続確立リクエストを送信する。工程１７１４で、その無線ネットワーク内の無線セクタ１０４から拒否を受信するとき、モバイル無線機器は、引き続き、無線セクタデータベース１４００内の、その無線セクタに関するエントリを更新する。一実施形態では、モバイル無線機器１０２は、無線セクタ１０４のエリア識別子を記録し、無線セクタデータベース内のエラーカウンタをインクリメントする。モバイル無線機器１０２が、送信された接続リクエストに対して、無線セクタ１０４から拒否を受信しないとき、モバイル無線機器１０２は、工程１７１６で、無線セクタデータベース１４００内の、無線セクタ１０４に関するエントリを消去する。一実施形態では、エリア識別子が消去され、エラーカウンタはリセットされる。
【００５２】
図１８は、接続を確立するための要求に応答して、モバイル無線機器１０２が、無線ネットワーク１００内の無線セクタ１０４への接続を確立することがＯＫであるか否かを判定する方法１８００に関する工程を示す。工程１８０２では、モバイル無線機器１０２は、無線セクタ１０４が、無線セクタデータベース１４００内にあるか否かを判定する。無線セクタ１０４が、無線セクタデータベース１４００内にないときには、工程１８１２で、モバイル無線機器１０２は、要求された無線セクタ１０４への接続を確立することがＯＫであると判定する。無線セクタ１０４が、無線セクタデータベース１４００内にあるとき、モバイル無線機器１０２は、無線セクタデータベース１４００から、無線セクタ１０４に関するカウンタを検索する。工程１８０６では、モバイル無線機器１０２は、検索されたカウンタ値に基づいて、遅延データベース１４１０から遅延を検索する。工程１８０８では、モバイル無線機器１０２は、検索された遅延値に基づいて、無線セクタ１０４が、接続を確立するために更なる遅延を必要とするか否かを判定する。更なる遅延が必要とされないとき、モバイル無線機器１０２は、無線セクタ１０４との接続を確立することがＯＫであると判定する。更なる遅延が必要とされるとき、このモバイル無線機器は、工程１８１０で、無線セクタ１０４への接続を確立することがＯＫではないと判定する。一実施形態では、更なる遅延の要求は、無線セクタ１０４に、前に接続を確立するためリクエストが送信されてからの、経過時間に応じる。
【００５３】
図１９は、モバイル無線機器１０２と無線ネットワーク１００内の無線セクタ１０４との間のシグナリング接続を管理する、別の方法１９００の工程を示す。工程１９０２では、モバイル無線機器は、無線セクタデータベース１４００内の各無線セクタ１０４に関する、エリア識別子、カウンタ、及び少なくとも１つの信号品質を含む、無線セクタデータベース１４００を初期化する。モバイル無線機器１０２はまた、遅延データベース１４１０も初期化する。工程１９０４では、モバイル無線機器１０２は、無線セクタ１０４にキャンプオン又は再選択する。工程１９０６では、モバイル無線機器１０２は、無線セクタ１０４との接続を確立するための、上位層からのリクエストを受信する。工程１９０８では、モバイル無線機器１０２は、無線セクタ１０４との接続を確立することがＯＫであるか否かを判定する。無線セクタ１０４との接続を確立することがＯＫであると判定されるとき、モバイル無線機器１０２は、工程１９１４で、無線セクタ１０４との接続を確立するリクエストを送信する。工程１９１６で、無線セクタ１０４から応答が受信されないとき、モバイル無線機器は、無線セクタ１０４に関して、エリア識別子を記録すること、カウンタ値をインクリメントすること、及び少なくとも１つの信号品質値を記録することを含め、無線セクタデータベース１４００内の、無線セクタ１０４に関するエントリを更新する。その無線セクタから応答が受信されるとき、モバイル無線機器１０２は、工程１９１８で、エリア識別子を消去すること、カウンタ値をリセットすること、及び少なくとも１つの信号品質値を消去することを含め、無線セクタデータベース１４００内の、無線セクタ１０４に関するエントリを消去する。モバイル無線機器１０２が、シグナリング接続を確立することがＯＫではないと判定されるとき、工程１９１０で、モバイル無線機器は、無線セクタ１０４に関する少なくとも１つの信号品質メトリックが改善されているか否かを判定する。一実施形態では、少なくとも１つの信号品質メトリックの改善が、関連する信号品質閾値を上回ることが要求され得る。無線セクタ１０４に関する信号品質が改善されていないとき、工程１９１２で、そのシグナリング接続を確立するための要求が破棄される。信号品質が改善されているとき、無線セクタ１０４とのシグナリング接続を確立するための要求が送信される。
【００５４】
説明される実施形態の様々な態様、実施形態、実装、又は機構は、個別に若しくは任意の組み合わせで使用できる。説明される実施形態の様々な態様は、ソフトウェア、ハードウェア、又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせによって実装できる。説明される実施形態はまた、非一時的コンピュータ可読媒体内にコード化される、コンピュータプログラム製品として具現化することもできる。この非一時的コンピュータ可読媒体は、その後コンピュータシステムによって読み出すことが可能なデータを記憶できる、任意のデータ記憶装置である。非一時的コンピュータ可読媒体の例としては、読み出し専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、磁気テープ、及び光学的データ記憶装置が挙げられる。この非一時的コンピュータ可読媒体はまた、そのコンピュータプログラム製品が、分散方式で記憶及び実行されるように、ネットワーク結合されたコンピュータシステム上に分散させることもできる。
【００５５】
上述の説明は、説明の目的上、具体的な専門用語を使用することにより、説明される実施形態の完全な理解を提供するものであった。しかしながら、それらの具体的詳細は、説明される実施形態を実践するために必須のものではないことが、当業者には明らかとなるであろう。それゆえ、本明細書で説明される具体的な実施形態の上述の説明は、例示及び説明の目的のために提示されるものである。それらの説明は、網羅的であることも、又は開示される厳密な形態に実施形態を限定することも、目的とするものではない。上記の教示を考慮して、多くの修正形態及び変更形態が可能であることが、当業者には明らかとなるであろう。
【００５６】
説明される実施形態の利点は数多い。異なる態様、実施形態、又は実装により、以下の利点のうちの１つ以上をもたらすことができる。本実施形態の多くの特徴及び利点は、記載される説明から明らかであり、それゆえ、添付の特許請求の範囲によって、本発明のそのような特徴及び利点を包含することが意図される。更には、数多くの修正形態及び変形形態が、当業者には容易に想到されるため、これらの実施形態は、例示及び説明される厳密な構成並びに動作に限定されるべきではない。それゆえ、全ての好適な修正形態及び等価物は、本発明の範囲内に含まれるものとして採用できる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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