(57)【要約】      （修正有）【課題】モバイル端末の消費電力を削減し、バッテリ寿命を増加させる。【解決手段】モバイル端末（２０）は、セルラー方式通信ネットワーク（１０）との通信のための無線インターフェース（２１）を含む。前記無線インターフェース（２１）を介して通信するために複数のプロトコルモードから選択されたプロトコルモードをアクティブにするためのモード切り替えシグナリングを実行するように前記無線インターフェース（２１）を制御するように、ロジック（２７）は構成される。少なくとも一つの信号処理ユニット（２４、２５）を前記選択されたプロトコルモードの機能として選択的にアクティブまたは非アクティブにするように、ロジック（２７）は構成される。前記少なくとも一つの信号処理ユニット（２４、２５）は、前記無線インターフェース（２１）によって受信または送信されるデータを処理するように構成される。【選択図】図１
2018152908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルラー方式通信ネットワークとの複数のセルラープロトコルモードに従った通信のための無線インターフェースと、
前記無線インターフェースを介して通信するために前記複数のセルラープロトコルモードから選択されたプロトコルモードをアクティブにするためのモード切り替えシグナリングを実行するように前記無線インターフェースを制御し、および、
少なくとも一つの信号処理ユニットを前記選択されたプロトコルモードの機能として選択的にアクティブまたは非アクティブにするように構成されたロジックと、
を含み、
前記少なくとも一つの信号処理ユニットは、前記無線インターフェースによって受信または送信されるデータを処理するように構成される、モバイル端末。
【請求項２】
前記複数のセルラープロトコルモードは異なるＤＲＸパラメータ設定を有する、請求項１に記載のモバイル端末。
【請求項３】
前記ＤＲＸパラメータ設定は、ＤＲＸサイクルの長さ、およびページングサイクルの少なくともいずれかを含む、請求項２に記載のモバイル端末。
【請求項４】
前記異なるＤＲＸパラメータ設定は、前記モバイル端末がＲＲＣアイドル状態である場合に適用可能である、請求項２または３に記載のモバイル端末。
【請求項５】
前記複数のセルラープロトコルモードは同一の中核の通信プロトコルに関連付けられる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のモバイル端末。
【請求項６】
前記モバイル端末は、データトラフィックの入力または出力の少なくともいずれかの機能として少なくとも１の処理ユニットを選択的にアクティブまたは非アクティブにするように構成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のモバイル端末。
【請求項７】
第１の信号処理ユニットから第２の信号処理ユニットへの切替えは、前記複数のセルラープロトコルモードのうちの第１のプロトコルモードおよび第２のプロトコルモードの間の切替えに関連する時間オフセットで生じる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のモバイル端末。
【請求項８】
前記無線インターフェースに接続された第１の信号処理ユニットと、
前記無線インターフェースに接続された第２の信号処理ユニットと、を含み、
前記ロジックは、第１のプロトコルモードが選択される場合には、前記第１の信号処理ユニットをアクティブにし、および、前記第２の信号処理ユニットを非アクティブにし、および、
第２のプロトコルモードが選択される場合には、前記第２の信号処理ユニットをアクティブにし、および、前記第１の信号処理ユニットを非アクティブにするように構成され、
前記無線インターフェースは、データシンボルを送信および受信するためのアンテナを含み、
前記第１のプロトコルモードが選択される場合には、前記第１の信号処理ユニットが、データシンボルの前記データを処理するために前記アンテナに連結され、
前記第２のプロトコルモードが選択される場合には、前記第２の信号処理ユニットが、データシンボルの前記データを処理するために前記アンテナに連結される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のモバイル端末。
【請求項９】
前記第２のプロトコルモードは、機械対機械型の通信モードである、請求項８に記載のモバイル端末。
【請求項１０】
前記複数のプロトコルモードから前記プロトコルモードを選択し、
前記選択されたプロトコルモードのためのインジケータを含むプロトコルモード変更要求を送信するように前記無線インターフェースを制御し、および、
プロトコルモード変更応答の受信に応じて、前記選択されたプロトコルモードに従って前記無線インターフェースを制御するように、前記ロジックは構成され、
前記プロトコルモード変更応答の受信に応じて、少なくとも一つの前記信号処理ユニットがアクティブにされるか非アクティブにされるかを決定するように、前記ロジックは構成される、請求項１〜９のいずれか一項に記載のモバイル端末。
【請求項１１】
前記ロジックは、現在のハードウェア使用要求を解析し、前記解析に基づいてモード切替えシグナリングを実行するように前記無線インターフェースを制御するように構成され、
前記現在のハードウェア使用要求を解析することは前記モバイル端末のディスプレイのスイッチが切られたか否かを判断することを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のモバイル端末。
【請求項１２】
前記選択されたプロトコルモード、および、前記複数のプロトコルモードのうちの少なくとも一つの他のプロトコルモードは、前記モバイル端末および前記セルラー方式通信ネットワークの間における物理層のシグナリングのための異なるパラメータ設定を有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のモバイル端末。
【請求項１３】
請求項１〜１２のうちのいずれか一項に記載のモバイル端末と、
セルラー方式通信ネットワークと、
を含む、通信システム。
【請求項１４】
モバイル端末の複数のプロトコルモード間の遷移を実行する方法であって、
前記モバイル端末の無線インターフェースを介して通信するために複数のセルラープロトコルモードから選択されたプロトコルモードをアクティブにするためのモード切り替えシグナリングを実行することと、
前記モバイル端末の少なくとも一つの信号処理ユニットを前記選択されたプロトコルモードの機能として選択的にアクティブまたは非アクティブにすることと、
を含み、
前記少なくとも一つの信号処理ユニットは、前記無線インターフェースによって受信または送信されるデータを処理するように作動する、方法。
【請求項１５】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のモバイル端末によって実行される、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は無線通信に関する。本発明の実施形態は、特に、セルラー方式通信ネットワークとの通信のために構成されたモバイル端末、通信システム、および、モバイル端末の消費電力が制御されるような装置によって実行される方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル音声およびデータ通信の人気が増加しているので、高速のデータ通信の要求が絶えず増加している。現代の、通信ネットワークのモバイル端末（例えばスマートフォン）は、高度の処理性能を有する。このモバイル端末は、豊富な種類のアプリケーションを実行することができる。これらのアプリケーションは、ソーシャルネットワーク、電子メールサービス、および、ニュースアップデートセンタまたは天気予報のようなアップデートクライアントを含み、かつ、これらに限定されない。
【０００３】
バッテリー式の端末に関して、バッテリーの寿命を増やすために消費電力はかなり重要である。あるユースケースでは、バッテリーの寿命の要求の合計を満たすことは困難であり得る。厳しいバッテリーの寿命の要求を課す一つの例示的なシナリオは、機械対機械（Ｍ２Ｍ）の通信である。
【０００４】
モデムの消費電力を削減するために、モバイル端末は、異なる状態に設定され得る。例として、「第３世代パートナーシッププロジェクト；無線アクセスネットワークの技術仕様グループ；無線リソース制御（ＲＲＣ）；プロトコル仕様（リリース１１）」という名称の、３ＧＰＰ仕様ＴＳ２５．３３１Ｖ１１．５．０（２０１３−０３）は、セクション７．１において異なるＲＲＣ状態を定義する。モバイル端末は、これらの状態のうちのいくつかに自律的に（例えばタイマーが終了するときなど）入り得る。伝統的に、モバイル端末のＲＲＣ状態を決定する様々なパラメータ、または、これらの状態間の遷移は、通信ネットワークのノードによって制御される。消費電力の問題に対処すること、および、あるユースケース（例えばＭ２Ｍ通信）のバッテリーの寿命の要求を満たすことは、これらの技術だけではまだ不十分であり得る。例として、データレートが低い、および／または、レイテンシが大きいときでさえ、モバイル端末では、ＲＲＣが接続されていないアイドルモードから、ＲＲＣが接続されたモードへの遷移が頻繁に生じ得る。結果の処理活動は、バッテリーの寿命を減少する。
【発明の概要】
【０００５】
モデムの消費電力に関連した問題を軽減する装置および方法に関する技術において、継続した必要性がある。
【０００６】
実施形態によれば、消費電力を削減し、および、バッテリーの寿命を増加するために、活動中のハードウェア切り替えが異なるプロトコルモードと結合され得る。複数の異なるプロトコルモードを用いてセルラー方式通信ネットワークと通信するように、モバイル端末は構成され得る。例えば、上記端末によって実行されるアプリケーションに従って、または、機械対機械型の通信が実行されるかどうかに依存して、上記プロトコルモードの一つが選択され得る。ハードウェアブロックは、上記選択されたプロトコルモードの機能として選択的にアクティブにされ、その結果、処理性能、および、消費電力の削減の両方の点で、上記アクティブにされたハードウェアブロックは上記プロトコルモードの要求に適合される。
【０００７】
異なるプロトコルモードは、データレートおよび／またはレイテンシの観点から区別され得る。異なるプロトコルモードは、異なるパラメータ設定に関連付けられ得る。プロトコルモードに関連付けられたパラメータ設定は、モバイル端末および上記セルラー方式通信ネットワークの間におけるレイヤ１、レイヤ２、および／または、レイヤ３のシグナリングのパラメータをそれぞれ定義し得る。
【０００８】
一実施形態によるモバイル端末は、セルラー方式通信ネットワークとの通信のための無線インターフェースおよびロジックを含む。上記無線インターフェースを介して通信するために、複数のプロトコルモードから選択されるプロトコルモードをアクティブにするためのモード切り替えシグナリングを実行するように上記無線インターフェースを制御するように、上記ロジックは構成される。上記選択されたプロトコルモードの機能として、少なくとも一つの信号処理ユニットを選択的にアクティブまたは非アクティブにするように、上記ロジックは構成される。上記無線インターフェースによって受信または送信されるデータを処理するように、上記少なくとも一つの信号処理ユニットは構成される。
【０００９】
上記モバイル端末は、上記無線インターフェースに接続された第１の信号処理ユニット、および、上記無線インターフェースに接続された第２の信号処理ユニットを含み得る。第１のプロトコルモードが選択される場合には、上記第１の信号処理ユニットをアクティブにし、および、上記第２の信号処理ユニットを非アクティブにし、そして、第２のプロトコルモードが選択される場合には、上記第２の信号処理ユニットをアクティブにし、および、上記第１の信号処理ユニットを非アクティブにするように、上記ロジックは構成され得る。
【００１０】
上記無線インターフェースは、データシンボルを送信および／または受信するためのアンテナを含み得る。上記第１のプロトコルモードが選択される場合には、上記第１の信号処理ユニットが、データシンボルの上記データを処理するように上記アンテナに連結され、そして、上記第２のプロトコルモードが選択される場合には、上記第２の信号処理ユニットが、データシンボルの上記データを処理するように上記アンテナに連結され得る。
【００１１】
上記第１の信号処理ユニットは、第１のベースバンドユニットであり、および、上記第２の信号処理ユニットは、上記第１のベースバンドユニットとは異なる第２のベースバンドユニットであり得る。
上記第１の信号処理ユニットは、第１のデジタルベースバンドユニットであり、および、上記第２の信号処理ユニットは、第２のデジタルベースバンドユニットであり得る。
【００１２】
上記第１の信号処理ユニットおよび上記第２の信号処理ユニットの両方は、同じ周波数帯域内の搬送波周波数を有するように変調されたデータシンボルを処理するように構成され得る。
【００１３】
上記第１の信号処理ユニットは、第１の消費電力を有し、および、上記第２の信号処理ユニットは、上記第１の消費電力よりも小さい第２の消費電力を有し得る。
【００１４】
上記第１の信号処理ユニットは、第１のデジタル信号処理ユニットであり、および、上記第２の信号処理ユニットは、第２のデジタル信号処理ユニットであり得る。
【００１５】
上記第１のプロトコルモードは、上記無線インターフェースによる通信のための第１のデータレートを有し、および、上記第２のプロトコルモードは、上記無線インターフェースによる通信のための、上記第１のデータレートよりも低い第２のデータレートを有し得る。
【００１６】
上記第１のプロトコルモードは、第１のレイテンシを有し、および、上記第２のプロトコルモードは、上記第１のレイテンシよりも長い第２のレイテンシを有し得る。
【００１７】
上記第１のプロトコルモードがアクティブにされる場合、および、上記第２のプロトコルモードがアクティブにされる場合には、上記モバイル端末によって受信または送信される信号は、同じ周波数帯域内の搬送波周波数を有し得る。上記第１のプロトコルモードまたは上記第２のプロトコルモードのどちらが選択されるかに依存して、復調の後で、上記第１の信号処理ユニットまたは上記第２の信号処理ユニットによって選択的に処理される、同じ搬送波周波数を有する信号を上記アンテナは受信し得る。
【００１８】
上記第２のプロトコルモードは、機械対機械型の通信モードであり得る。
【００１９】
上記モード切り替えシグナリングは、端末によって開始され得る。
【００２０】
上記複数のプロトコルモードから上記プロトコルモードを選択し、上記選択されたプロトコルモードに関するインジケータを含むプロトコルモード変更要求を送信するように上記無線インターフェースを制御し、および、プロトコルモード変更応答の受信に応じて、上記選択されたプロトコルモードに従って上記無線インターフェースを制御するように、上記ロジックは構成され得る。
【００２１】
上記プロトコルモード変更応答の受信に応じて、上記少なくとも一つの信号処理ユニットがアクティブにされるか非アクティブにされるかを決定するように、上記ロジックは構成され得る。
【００２２】
上記モード切り替えシグナリングは、ネットワークによって開始され得る。
【００２３】
上記選択されたプロトコルモードに関するインジケータを含むプロトコルモード変更要求を上記無線インターフェースで受信し、および、上記選択されたプロトコルモードがアクティブにされることを決定することに応じて、許可メッセージを送信するように上記無線インターフェースを制御するように、上記ロジックは構成され得る。
【００２４】
上記選択されたプロトコルモード、および、上記複数のプロトコルモードのうちの少なくとも一つの他のプロトコルモードは、上記モバイル端末および上記セルラー方式通信ネットワークの間におけるシグナリングのための異なるパラメータ設定を有し得る。上記選択されたプロトコルモード、および、上記複数のプロトコルモードのうちの少なくとも一つの他のプロトコルモードは、モバイル端末および上記セルラー方式通信ネットワークの間においてレイヤ１、レイヤ２、および／または、レイヤ３の信号を送信するための異なるパラメータ設定を有し得る。
【００２５】
上記第１のプロトコルモードにおいて作動する間、および／または、上記第２のプロトコルモードにおいて作動する間において、異なるＲＲＣ状態間で切り替わるように、上記モバイル端末は構成され得る。
【００２６】
別の実施形態によれば、一実施形態の上記モバイル端末およびセルラー方式通信ネットワークを含む通信システムが提供される。
【００２７】
一実施形態によるモバイル端末の複数のプロトコルモード間で遷移を実行する方法は、上記モバイル端末の無線インターフェースを介して通信するために複数のプロトコルモードから選択されたプロトコルモードをアクティブにするためのモード切り替えシグナリングを実行することを含む。上記モバイル端末の少なくとも一つの信号処理ユニットは、上記選択されたプロトコルモードの機能として選択的にアクティブまたは非アクティブにされる。上記無線インターフェースによって受信または送信されるデータを処理するように上記少なくとも一つの信号処理ユニットは構成される。
【００２８】
上記方法は、一実施形態による上記モバイル端末によって実行され得る。
【００２９】
上記方法は、第１のプロトコルモードが選択される場合には、上記モバイル端末の第１の信号処理ユニットをアクティブにすること、および、第２の信号処理ユニットを非アクティブにすることを含み、および、第２のプロトコルモードが選択される場合には、上記第２の信号処理ユニットをアクティブにすること、および、上記第１の信号処理ユニットを非アクティブにすることを含み得る。上記第１の、および、第２のプロトコルモードの両方は、同じ無線インターフェースを介した通信を含み得る。
【００３０】
上記第１のプロトコルモードまたは上記第２のプロトコルモードのどちらが選択されるかに基づいて選択される、上記第１の信号処理ユニットおよび上記第２の信号処理ユニットのうちの一つによるアンテナによって受信されるデータシンボルのデータを処理することを、上記方法は含み得る。
【００３１】
上記方法では、上記第１の信号処理ユニットは、第１のベースバンドユニットであり、および、上記第２の信号処理ユニットは、上記第１のベースバンドユニットとは異なる第２のベースバンドユニットであり得る。
【００３２】
上記方法では、上記第１の信号処理ユニットおよび上記第２の信号処理ユニットの両方は、同じ周波数帯域内の搬送波周波数を有するデータシンボルを処理し得る。上記第１の信号処理ユニットおよび上記第２の信号処理ユニットの両方は、同じ搬送波周波数を有するデータシンボルを処理し得る。
【００３３】
上記方法では、上記第１の信号処理ユニットは、第１のデジタルベースバンドユニットであり、および、上記第２の信号処理ユニットは、第２のデジタルベースバンドユニットであり得る。
【００３４】
上記方法では、上記第１の信号処理ユニットは、第１の消費電力を有し、および、上記第２の信号処理ユニットは、上記第１の消費電力よりも小さい第２の消費電力を有し得る。
【００３５】
上記方法では、上記第１の信号処理ユニットは、第１のデジタル信号処理ユニットであり、および、上記第２の信号処理ユニットは、第２のデジタル信号処理ユニットであり得る。
【００３６】
上記方法では、上記第１のプロトコルモードは、上記無線インターフェースによる通信のための第１のデータレートを有し、および、上記第２のプロトコルモードは、上記無線インターフェースによる通信のための、上記第１のデータレートよりも低い第２のデータレートを有し得る。
【００３７】
上記方法では、上記第１のプロトコルモードは、第１のレイテンシを有し、および、上記第２のプロトコルモードは、上記第１のレイテンシよりも長い第２のレイテンシを有し得る。
【００３８】
上記第１のプロトコルモードがアクティブにされる場合、および、上記第２のプロトコルモードがアクティブにされる場合には、上記モバイル端末によって受信または送信される信号は、同じ周波数帯域内の搬送波周波数を有し得る。上記第１のプロトコルモードまたは上記第２のプロトコルモードのどちらが選択されるかに依存して、復調の後で、上記第１の信号処理ユニットまたは上記第２の信号処理ユニットによって選択的に処理される、同じ搬送波周波数を有する信号を、上記アンテナは受信し得る。
【００３９】
上記方法では、上記第２のプロトコルモードは、機械対機械型の通信モードであり得る。
【００４０】
上記モード切り替えシグナリングは、端末によって開始され得る。
【００４１】
上記複数のプロトコルモードから上記プロトコルモードを選択すること、上記選択されたプロトコルモードに関するインジケータを含むプロトコルモード変更要求を送信するように上記無線インターフェースを制御すること、および、プロトコルモード変更応答の受信に応じて、上記選択されたプロトコルモードに従って上記無線インターフェースを制御することを、上記方法は含み得る。
【００４２】
上記方法は、上記プロトコルモード変更応答の受信に応じて、上記少なくとも一つの信号処理ユニットがアクティブにされるか非アクティブにされるかを決定することを含み得る。
【００４３】
上記モード切り替えシグナリングは、ネットワークによって開始され得る。
【００４４】
上記選択されたプロトコルモードに関するインジケータを含むプロトコルモード変更要求を上記無線インターフェースで受信すること、および、上記選択されたプロトコルモードがアクティブにされることを決定することに応じて、許可メッセージを送信するように上記無線インターフェースを制御することを、上記方法は含み得る。
【００４５】
上記選択されたプロトコルモード、および、上記複数のプロトコルモードのうちの少なくとも一つの他のプロトコルモードは、上記モバイル端末および上記セルラー方式通信ネットワークの間におけるシグナリングのための異なるパラメータ設定を有し得る。上記選択されたプロトコルモード、および、上記複数のプロトコルモードのうちの少なくとも一つの他のプロトコルモードは、モバイル端末および上記セルラー方式通信ネットワークの間においてレイヤ１、レイヤ２、および／または、レイヤ３の信号を送信するための異なるパラメータ設定を有し得る。
【００４６】
上記方法は、上記第１のプロトコルモードおよび／または上記第２のプロトコルモードにおいて作動する間において、異なるＲＲＣ状態間で切り替わることを含み得る。
【００４７】
実施形態による上記方法および装置では、上記選択されたプロトコルモード、および、上記複数のプロトコルモードのうちの少なくとも一つの他のプロトコルモードは、例えば、異なるＤＲＸパラメータ設定を有し得る。
【００４８】
上記異なるＤＲＸパラメータ設定は、異なるＤＲＸサイクルの長さを含み得る。追加的にまたは代替的に、上記異なるＤＲＸパラメータ設定は、異なる無活動タイム値を含み得る。追加的にまたは代替的に、上記異なるＤＲＸパラメータ設定は、異なるページングサイクルを含み得る。
【００４９】
上記複数のプロトコルモードのうちの少なくとも二つのプロトコルモードは、上記無線ネットワークにアクセスする上記モバイル端末のための異なるプロトコル手続きを有し得る。上記ロジックは、これらの少なくとも二つのプロトコルモードのうちの一つを選択し得る。
【００５０】
上記複数のプロトコルモードのうちの少なくとも二つのプロトコルモードは、異なる無線パラメータを有し得る。上記複数のプロトコルモードのうちの少なくとも二つのプロトコルモードは、端末の出力電力クラスが異なり得る。
【００５１】
上記モバイル端末は、ユーザ機器であり得る。上記ユーザ機器は、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）ネットワークとの通信のために構成され得る。上記モバイル端末は、携帯電話（例えばスマートフォン）であり得る。
【００５２】
上記モバイル端末は、機械対機械型の通信を実行することが可能なユーザ機器であり得る。
【００５３】
上記モバイル端末は、機械対機械（Ｍ２Ｍ）型の端末であり得る。上記モバイル端末は、上記無線ネットワークによってＭ２Ｍ通信を実行するように構成され得る。
【００５４】
実施形態による装置および方法は、通常の十分有効なプロトコルモードよりも消費電力が低いあるプロトコルモードへモバイル端末が遷移することを可能にする。消費電力を削減するためにアクティブにされるプロトコルモード下での作動のために特別に設計される、低電力の信号処理ユニットをアクティブにするためにハードウェア切り替えは実行され得る。バッテリーの寿命は増加し得る。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
本発明の実施形態は、添付の図面を参照して記載される。添付の図面では、同一または類似の参照番号は同一または類似の要素を示す。
【図１】一実施形態による通信システムの概略図である。
【図２】一実施形態による方法のフローチャートである。
【図３】一実施形態によるモバイル端末および無線アクセスネットワークの動作を示す説明図である。
【図４】一実施形態によるモバイル端末および無線アクセスネットワークの動作を示す説明図である。
【図５】一実施形態によるモバイル端末および無線アクセスネットワークの動作を示す説明図である。
【図６】一実施形態によるモバイル端末の機能ユニットの代表的なブロック図である。
【図７】一実施形態による方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
本発明の例示的な実施形態は、図面を参照して記載される。ある実施形態はアプリケーションの特別な分野の文脈（例えば、例示的な無線アクセス技術の文脈）で記載されるが、本実施形態は、アプリケーションのこの分野に限定されない。様々な実施形態の特徴は、そうではないと特別に記述されない限り、互いに組み合わせられ得る。
【００５７】
図１は、一実施形態による通信システム１の概略図である。無線通信システム１は、モバイル端末２０を含む。無線通信システム１は、通信ネットワーク１０を含む。通信ネットワーク１０は、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）を有する。無線アクセスネットワークは、複数の基地局１１〜１３を含む。基地局１１〜１３は、無線アクセスネットワーク内または通信ネットワーク１０のコアネットワーク（ＣＮ）内に提供され得る他のノード１４、１５と動作的に連結され得る。通信ネットワーク１０、基地局１１〜１３、および、ノード１４、１５の特別の構成は、通信規格に依存する。例として、通信ネットワーク１０は、汎欧州デジタル移動電話方式（ＧＳＭ）ネットワークであり得る。この場合、ノード１４、１５が基地局の制御装置でありつつ、ＲＡＮは、ＧＳＭ／ＥＤＧＥ無線アクセスネットワーク（ＧＥＲＡＮ）である。通信ネットワーク１０は、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）ネットワークであり得る。この場合、基地局１１〜１３がそれぞれＮｏｄｅＢであり、および、ノード１４、１５が無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）でありつつ、ＲＡＮは、ＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ）である。通信ネットワーク１０は、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）ネットワークであり得る。この場合、基地局１１〜１３がそれぞれ進化型ＮｏｄｅＢ（ｅＮｏｄｅＢ）であり、および、ノード１４、１５が、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）、および／または、コアネットワーク内のサービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）でありつつ、ＲＡＮは、進化型ＵＴＲＡＮ（ｅＵＴＲＡＮ）である。
【００５８】
モバイル端末２０は、少なくとも一つの無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）と通信するための一つの無線インターフェース２１、または、いくつかの無線インターフェース２１を有する。無線インターフェース２１は、アンテナ２２およびモデム回路２３を含む。モバイル端末２０によって使用されるそれぞれの通信規格のためにそれぞれ要求される、変調および復調の少なくともいくつかの機能をモデム回路２３はそれぞれ実行し得る。モバイル端末２０は、無線リソース制御（ＲＲＣ）プロトコルに従った、ＲＡＮとの通信のために構成され得る。例として、モバイル端末２０は、３ＧＰＰ仕様ＴＳ２５．３３１に従ってＲＡＮと通信するように構成され得る。「第３世代パートナーシッププロジェクト；無線アクセスネットワークの技術仕様グループ；無線リソース制御（ＲＲＣ）；プロトコル仕様（リリース１１）」という名称の、３ＧＰＰ仕様ＴＳ２５．３３１Ｖ１１．７．０（２０１３−０９）に従った、ＲＡＮとの無線通信のために、モバイル端末２０は構成され得る。代替的にまたは追加的に、モバイル端末２０は、３ＧＰＰ仕様ＴＳ３６．３３１に従ってＲＡＮと通信するように構成され得る。「第３世代パートナーシッププロジェクト；無線アクセスネットワークの技術仕様グループ；進化型地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）；無線リソース制御（ＲＲＣ）；プロトコル仕様（リリース１１）」という名称の、３ＧＰＰ仕様ＴＳ３６．３３１Ｖ１１．５．０（２０１３−０９）に従った、ＲＡＮとの無線通信のために、モバイル端末２０は構成され得る。
【００５９】
モバイル端末２０は、異なるプロトコルモードに従った、同じ無線インターフェース２１を介した通信のために構成され得る。異なるプロトコルモードは、同じ周波数帯域を使用し得るが、しかし、例えば、異なるデータレートおよび／またはレイテンシに関連付けられ得る。レイヤ１のシグナリング、レイヤ２のシグナリング、および／または、レイヤ３のシグナリングのための異なるパラメータの集合によって、異なるプロトコルモードは定義され得る。異なるプロトコルモードは、少なくとも第１のプロトコルモードおよび第２のプロトコルモードを含み得る。データの送信および／または受信時に、第２のプロトコルモードは、第１のプロトコルモードのデータレートよりも低いデータレートを有し得る。データの送信および／または受信時に、第２のプロトコルモードは、第１のプロトコルモードのレイテンシよりも小さいレイテンシを有し得る。２よりも多くのプロトコルモードが定義され得る。
【００６０】
モバイル端末２０は、第１の信号処理ユニット２４および第２の信号処理ユニット２５を含む。第１の信号処理ユニット２４は、無線インターフェース２１で受信されるデータシンボルを処理するように構成され得る。第１の信号処理ユニット２４は、第１のデジタル信号処理ユニットであり得る。第１のプロトコルモードにおける通信のために要求されるデータを第１の信号処理ユニット２４が処理することを可能にするように設計された処理性能を、第１の信号処理ユニット２４は有し得る。第１のプロトコルモードおよび第２のプロトコルモードの両方における通信のために要求されるデータを第１の信号処理ユニット２４が処理することを可能にするように設計された処理性能を、第１の信号処理ユニット２４は有し得る。
【００６１】
第２のプロトコルモードにおける通信のために要求されるデータを第２の信号処理ユニット２５が処理することを可能にするように設計された処理性能を、第２の信号処理ユニット２５は有し得る。第２のプロトコルモードにおける通信のために要求されるデータを第２の信号処理ユニット２５が処理することを可能にするように設計されるが、しかし、第１のプロトコルモードにおいてデータを送信および／または受信するために要求される処理を第２の信号処理ユニット２５が実行することを可能にしない処理性能を、第２の信号処理ユニット２５は有し得る。
【００６２】
第１の信号処理ユニット２４および第２の信号処理ユニット２５は、例えば、異なるベースバンドユニットであり得る。
【００６３】
送信されるデータを処理するため、および／または、受信されるデータシンボルを処理するために要求される少なくともいくつかの機能を、第１の信号処理ユニット２４および第２の信号処理ユニット２５はそれぞれ実行し得る。第１の信号処理ユニット２４および第２の信号処理ユニット２５は、エラー検出、エラー訂正、インターリーブ、デインタリーブ、送信されるデータをデータシンボルに編成すること、いくつかの受信されたデータシンボルからデータを結合することなどの機能を実行し得る。第１の信号処理ユニット２４および第２の信号処理ユニット２５はそれぞれ、マイクロプロセッサ、プロセッサ、マイクロコントローラ、コントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ、または、これらの構成要素の組み合わせであり得る。
【００６４】
第１の信号処理ユニット２４と第２の信号処理ユニット２５とは、異なる消費電力を有し得る。第１のプロトコルモードで受信または送信されるデータを第１の信号処理ユニット２４が処理する際の第１の信号処理ユニット２４の消費電力は、第２のプロトコルモードで受信または送信されるデータを第２の信号処理ユニット２５が処理する際の第２の信号処理ユニット２５の消費電力よりも大きくなり得る。第２のプロトコルモードで受信または送信されるデータを第１の信号処理ユニット２４が処理する際の第１の信号処理ユニット２４の消費電力は、第２のプロトコルモードで受信または送信されるデータを第２の信号処理ユニット２５が処理する際の第２の信号処理ユニット２５の消費電力よりも大きくなり得る。第１の信号処理ユニット２４と比べて消費電力を減少しながら、第２の信号処理ユニット２５の構成は、第２のプロトコルモードの要求の処理に適合され得る。
【００６５】
モバイル端末２０は、モード制御ロジック２７を含む。モード制御ロジック２７は、第１の、および、第２の信号処理ユニット２５のうちの一つ、および／または、モバイル端末２０のプロセッサと統合され得る。モード制御ロジック２７は、第１の信号処理ユニット２４および第２の信号処理ユニット２５のうちの一つを選択的に非アクティブにするように作動する。それぞれの信号処理ユニットへの電力供給を削減することにより、例えばスリープモードまたは他の低プロトコルモードに自動的に入るように強いるなどの制御信号をそれぞれの信号処理ユニットへ提供することにより、非アクティブ化が生じ得る。
【００６６】
少なくとも一つの他の信号処理ユニットを非アクティブにしつつ、無線インターフェース２１を介して受信または送信されるデータシンボルのデータを処理するための一つの信号処理ユニットをアクティブにすることは、本明細書では「ハードウェア切り替え」と称する。
【００６７】
送信または受信されるデータシンボルのデータを処理するために、第１の信号処理ユニット２４および第２の信号処理ユニット２５のうちの一つがアクティブにされたままであることを確実にするように、モード制御ロジック２７は作動し得る。無線インターフェース２１を介した通信のために選択されるプロトコルモードに依存し、および、追加の基準に任意に依存したデータ処理のために、スイッチを入れられる一つの信号処理ユニットを選択するように、モード制御ロジック２７は構成され得る。
【００６８】
選択されたプロトコルモードに従ってハードウェア切り替えを実行するようにモード制御ロジック２７は構成される。これは様々な方法でなされ得る。第２のプロトコルモードが選択される場合には、第１の信号処理ユニット２４を非アクティブにし、および、第２の信号処理ユニット２５をアクティブにするようにモード制御ロジック２７は構成され得る。ハードウェア切り替えが実行されるべきかどうかを決定するために追加の処理を実行するようにモード制御ロジック２７は構成され得る。例として、第２の信号処理ユニット２５がアクティブにされ、および、第２のプロトコルモードで受信または送信されるデータを第１の信号処理ユニット２４が処理することが中止されるかどうかを決定するために、モード制御ロジック２７は、利用可能なバッテリー電源、第２のプロトコルモードがアクティブになってからの時間、モバイル端末のディスプレイの動作状態などのうちの一またはいくつかを解析し得る。
【００６９】
どのプロトコルモードが適したプロトコルモードであるかに関する決定も同様にモード制御ロジック２７によってなされ得る。当該決定は、モバイル端末２０上でどのアプリケーションが実行されるかを考慮し得る。例として、電子メールアプリケーションがモバイル端末２０によって実行される場合には、ニュースアップデートサービスまたは天気予報アプリケーションが実行されるだけの場合よりも頻繁にデータがモバイル端末２０へ転送されることを可能にするプロトコルモードを、モード制御ロジック２７は選択し得る。
【００７０】
モード制御ロジック２７は、モバイル端末２０上で実行されるアプリケーションに依存して、予想されるデータトラフィックを決定し得る。モード制御ロジック２７は、モバイル端末２０上で実行されるアプリケーションに依存して、ハードウェア切り替えを実行し得る。例として、モード制御ロジック２７は、無線インターフェース２１を介して機械対機械（Ｍ２Ｍ）型の通信が実行されるかどうかを決定し得る。Ｍ２Ｍ型の通信が実行される場合、データレート、レイテンシ、または、レイヤ１、レイヤ２、または、レイヤ３での無線インターフェースを介した送信を定義する他のパラメータの点で、ＲＡＮとの通常の通信と区別され得る通信が第２のプロトコルモードに従って実行され得る。
【００７１】
プロトコルモードは、それぞれのプロトコルモードにおける動作を定義するプロトコルモードパラメータ２６の集合をそれぞれ有し得る。プロトコルモードパラメータ２６は、モバイル端末２０に保存され得る。プロトコルモードパラメータ２６は、物理層におけるパラメータまたは機能性がどのように定義されるかを決定し得る。プロトコルモードパラメータ２６は、モバイル端末２０および通信ネットワーク１０の間の無線インターフェースの物理層のためのパラメータを定義し得る。代替的にまたは追加的に、プロトコルモードパラメータ２６は、モバイル端末２０および通信ネットワーク１０の間において、レイヤ２および／またはレイヤ３のシグナリングのためのパラメータであり得る。
【００７２】
様々なプロトコルモードおよびそれぞれのパラメータの特別の定義は、モバイル端末２０の構成に依存し得る。例として、携帯電話であるモバイル端末に関して、それぞれのモードで作動する間にモバイル端末２０がＲＲＣ非接続状態である場合、異なるプロトコルモードが、異なるＤＲＸサイクルの長さ、および／または、異なるページングサイクルの定義に対応し得る。別の例として、異なるプロトコルモードは、モバイル端末２０の異なる出力電力のクラスに対応し得る。別の例として、プロトコルモードのうちの少なくとも一つはＭ２Ｍ通信に対応し得る。
【００７３】
プロトコルモードのいくつか、または、全てにおいて、モバイル端末２０がＲＲＣ非接続状態であるアイドル状態とＲＲＣ接続状態との間で遷移するように、モバイル端末２０は構成され得る。
【００７４】
追加的または代替的に、選択されたプロトコルモードは、一以上の追加のＤＲＸサイクルを追加し得る。例えば、標準のアイドル状態のＤＲＸに加えて、プロトコルモードは、長いＤＲＸレベルをアイドルＲＲＣ状態に追加することが可能である。
【００７５】
追加的または代替的に、選択されたプロトコルモードは、無線ネットワークにアクセスするモバイル端末に関して異なるプロトコル手続きを定義し得る。
【００７６】
追加的または代替的に、選択されたプロトコルモードは、異なる無線パラメータ（例えば、一またはいくつかの異なる端末の出力電力クラス）を定義し、および／または、送信／受信を半二重動作に制限し得る。
【００７７】
追加的または代替的に、選択されたプロトコルモードは、異なるモビリティ管理手続きを定義し得る。選択されたプロトコルモードは、モバイル端末内で実行される、要求される測定を削減するためにセルの変更の可能性を制限または削除し得る。
【００７８】
異なるプロトコルモードの特定の実装に関係なく、適したプロトコルモードの選択は、端末、または、ネットワークによって開始され得る。プロトコルモードの切り替えに応じてハードウェア切り替えが実行されるかどうかに関する決定は、モバイル通信ネットワークとのさらなるシグナリングを要求することなく、モバイル端末２０によって実行され得る。
【００７９】
端末によって開始されるプロトコルモードの選択に関しては、モバイル端末２０のモード制御ロジック２７は、モバイル端末２０によって実行されるアプリケーション、および／または、モバイル端末２０の他の動作条件を監視し得る。モード制御ロジック２７は、消費電力を削減するために異なるプロトコルモードがアクティブにされるべきかどうかを決定し得る。より適したプロトコルモードがあることを決定することに応じて、モード制御ロジック２７は、モード切り替えシグナリングを開始し得る。一実施形態による、端末によって開始されるプロトコルモードの切り替えのためのシグナリングは、図３および図４を参照してより詳細に説明されるだろう。モード制御ロジック２７によって選択されるプロトコルモードがアクティブにされることの、ＲＡＮ１０からの確認の受信に応じて、モード制御ロジック２７は、選択されたプロトコルモードに従って通信を開始するように無線インターフェース２１を制御し得る。ハードウェア切り替えは、ハードウェア切り替えに関する追加の基準を確認した後などに実行され得る。
【００８０】
ネットワークによって開始されるプロトコルモードの選択に関しては、モバイル端末２０は、無線インターフェースを介した通信を、選択されたプロトコルモードに変更するためのＲＡＮ１０からの要求を受信し得る。プロトコルモードは、ＲＡＮ１０のノードによって選択され得る。モード制御ロジック２７は、選択されたプロトコルモードがモバイル端末２０によって調整され得るかどうかを決定し得る。一実施形態による、ネットワークによって開始されるプロトコルモードの切り替えのためのシグナリングは、図５を参照してより詳細に説明されるだろう。選択されたプロトコルモードがアクティブにされることを決定することに応じて、モード制御ロジック２７は、選択されたプロトコルモードに従って通信を開始するように無線インターフェース２１を制御し得る。ハードウェア切り替えは、ハードウェア切り替えに関する追加の基準を確認した後などに実行され得る。
【００８１】
無線通信システム１は、モバイル端末２０、および、モバイル端末２０に関して説明したように構成されるモバイル端末２９をいくつか含み得る。
【００８２】
図２は、一実施形態による方法３０のフローチャートである。方法３０は、一実施形態によるモバイル端末によって自動的に実行され得る。
【００８３】
３１では、現在のハードウェア使用要求、および／または、アクティブなプロトコルモードが解析され得る。例として、ステップ３１での解析は、モバイル端末のディスプレイのスイッチが切られるかどうかを決定することを含み得る。代替的にまたは追加的に、Ｍ２Ｍの通信、または、ＤＲＣサイクルの長さが長いＲＲＣアイドル状態である場合と同じように、ステップ３１での解析は、低いデータレートおよび／または長いレイテンシを有する無線インターフェースを介して通信が実行されるかどうかを決定することを含み得る。代替的にまたは追加的に、モバイル端末によって実行されるアプリケーション、および、関連するデータトラフィックは、ステップ３１で解析され得る。
【００８４】
３２では、別のプロトコルモードがより適しているかどうかが決定される。ステップ３２での決定は、ステップ３１で実行される解析に基づいて、現在アクティブであるプロトコルモードよりも消費電力が小さくなり得るプロトコルモードを決定することを含み得る。ステップ３２での決定は、モバイル端末の現在の使用に適合し得るプロトコルモードの中で消費電力が最も小さいプロトコルモードを決定することを含み得る。より適したプロトコルモードがあることがステップ３１で決定される場合、方法は、ステップ３４へ進む。モバイル端末がより適したプロトコルモードを特定しない場合、方法は、ステップ３３へ進み得る。
【００８５】
３３では、プロトコルモードを変更するための、ネットワークによる開始要求が受信されるかどうかを、モバイル端末は監視し得る。プロトコルモードを変更するための、ネットワークによる開始要求が全く受信されない場合、方法は、ステップ３１へ戻り得る。プロトコルモードを変更するための、ネットワークによる開始要求が受信される場合、方法は、ステップ３４へ進み得る。
【００８６】
３４では、モバイル端末は、プロトコルモードを変更するために要求されるシグナリングを実行する。端末によって開始されるプロトコルモードの切り替えのために、モバイル端末は、要求を通信ネットワークへ送信し得る。当該要求は、選択されたプロトコルモードに関する識別子を含み得る。モバイル端末によって要求された、プロトコルモードの切り替えを通信ネットワークが受諾するか拒絶するかを、モバイル端末は監視し得る。
【００８７】
ネットワークによって開始されるプロトコルモードの切り替えのために、ステップ３４で、選択されたプロトコルモードにモバイル端末が適合し得るかどうかを、モバイル端末は検証し得る。ステップ３１で実行される解析の結果に基づいて、決定は実行され得る。ステップ３４で、選択されたプロトコルモードへの、要求された切り替えが受諾されることと、選択されたプロトコルモードへの切り替えが拒絶されることとのいずれかを示すメッセージを、モバイル端末はセルラー方式通信ネットワークへ送信し得る。
【００８８】
３５で、モバイル端末は、ハードウェア利用が修正されるべきかどうかを決定する。選択されたプロトコルモードのために要求される処理を実行することが可能な、利用可能な信号処理ユニットの中で消費電力が最小でありつつ、当該選択されたプロトコルモードのために要求される処理を実行することが可能な、受信および／または送信されるデータシンボルのデータを処理するためのいくつかの信号処理ユニットのうちのいずれか一つを決定することを、ステップ３５での決定は含み得る。
【００８９】
ステップ３５での決定は、追加の基準を考慮し得る。例として、ハードウェア利用が修正されるべきかどうかに関する決定は、モバイル端末上で実行されるアプリケーション、および、任意に、当該アプリケーションに関連付けられたデータトラフィックを考慮し得る。別の例として、ハードウェア利用が修正されるべきかどうかに関する決定は、受信および送信される信号の信号処理経路上に位置しない、モバイル端末の他のハードウェアユニットの状態（例えば、ディスプレイのスイッチが切られるかどうか）を考慮し得る。別の例として、ハードウェア利用が修正されるべきかどうかに関する決定は、選択されたプロトコルモードにおいてどれだけ長くモバイル端末が典型的に有効であるかを考慮し得る。ステップ３５での決定は、ハードウェア切り替えが実行されるときの消費電力に関する予想される削減が閾値を超えるかどうかを考慮し得る。ステップ３５での決定は、ハードウェア切り替えが実行されるときの消費電力に関する予想される削減が処理遅延、および／または、ハードウェア切り替えの間の消費電力の一時的な増加よりも重要であるかどうかを考慮し得る。
【００９０】
ハードウェア切り替えが全く実行されないことがステップ３５で決定される場合、方法は、ステップ３７へ進む。ハードウェア切り替えが実行されることがステップ３５で決定される場合、方法は、ステップ３６へ進む。
【００９１】
３６では、ハードウェア切り替えが実行され得る。ハードウェア切り替えは、データを処理するために現在アクティブでない信号処理ユニットをアクティブにすること、および、データを処理するために使用されている別の信号処理ユニットを非アクティブにすることを含み得る。例として、第２のプロトコルモードがアクティブにされる場合、ステップ３６でのハードウェア切り替えは、第１の信号処理ユニットを非アクティブにすること、および、第２の信号処理ユニットをアクティブにすることを含み得る。第１のプロトコルモードがアクティブにされる場合、ステップ３６でのハードウェア切り替えは、第２の信号処理ユニットを非アクティブにすること、および、第１の信号処理ユニットをアクティブにすることを含み得る。第１の、および、第２の信号処理ユニットのうちの一つを非アクティブにすることは、それぞれの信号処理ユニットにデータがもはや供給されないようにデマルチプレクサを制御すること、それぞれの信号処理ユニットに提供される電源を削減すること、または、例えばスリープ状態に入ることを強制するための制御信号をそれぞれの信号処理ユニットへ提供することのうちの任意の一つ、または、任意の組み合わせを含み得る。第１の、および、第２の信号処理ユニットのうちの一つをアクティブにすることは、それぞれの信号処理ユニットにデータが提供されるようにデマルチプレクサを制御すること、それぞれの信号処理ユニットに提供される電源を増加すること、または、例えば、完全な動作状態に入ることを強制するための制御信号をそれぞれの信号処理ユニットへ提供することのうちの任意の一つ、または、任意の組み合わせを含み得る。
【００９２】
３７では、選択されたプロトコルモードがアクティブにされ得る。無線インターフェースは、選択されたプロトコルモードに従ってデータを送信および／または受信するように制御され得る。
【００９３】
方法は、次に、ステップ３１へ戻り得る。
【００９４】
図３は、モード切り替えシグナリングを実装するために使用され得る、一実施形態による、モバイル端末２０および通信ネットワークの基地局１１の間のシグナリングを示す。端末によって開始されるモード切り替えシグナリングを実装するために、一実施形態のモバイル端末または方法によってシグナリングは使用され得る。
【００９５】
モバイル端末２０は、プロトコルモード変更要求であるメッセージ４１を送信する。プロトコルモード変更要求は、選択されたプロトコルモードのためのインジケータＰＭＩＤを含む。インジケータＰＭＩＤは、例えば、メッセージ４１の２個のインジケータビットまたは３個のインジケータビット内に含まれ得る。最大で４個、または、最大で８個の異なるプロトコルモードは、それによって定義され得る。
【００９６】
セルラー方式通信ネットワークは、モバイル端末２０が、メッセージ４１内のインジケータＰＭＩＤによって指示される、選択されたプロトコルモードにプロトコルモードを切り替えるかどうかを決定する。モバイル端末２０が、インジケータＰＭＩＤによって指示される、選択されたプロトコルモードに切り替える場合でさえ、データ送信速度および／またはネットワーク負荷が目標の条件を満たすかどうかを決定することを、当該決定は含み得る。
【００９７】
モバイル端末２０が、選択されたプロトコルモードにプロトコルモードを切り替えることを、基地局１１または他のＲＡＮノードが決定する場合、それは、肯定的な許可（ａｃｋ）メッセージ４２をモバイル端末２０へ送信する。メッセージ４２は、モバイル端末によって要求される、プロトコルモードの切り替えを受諾するプロトコルモード変更応答である。
【００９８】
４３で、プロトコルモードの切り替えを受諾するプロトコルモード変更応答の受信に応じて、モバイル端末２０は、メッセージ４１で指示されるプロトコルモードにプロトコルモードを変更する。当該変更は、予め定められた時間に生じ得る、または、トリガーイベントによって開始され得る。肯定的な許可メッセージ４２が受信されたかどうかに依存して、当該変更は選択的に生じ得る。
【００９９】
４４で、基地局１１、および／または、ＲＡＮにおける他のノードは、プロトコルモード変更要求メッセージ４１に含まれる、プロトコルモードに関するインジケータに従ってモバイル端末２０へのデータの転送を調整し得る。消費電力が低いプロトコルモードが選択される場合、これは、モバイル端末２０に対するシグナリングを制限し得る。データレートおよび／またはレイテンシは、選択されたプロトコルモードに従って調整され得る。基地局１１およびモバイル端末２０の間におけるシグナリングのレイヤ１で当該調整はなされ得る。基地局１１およびモバイル端末２０の間におけるシグナリングのレイヤ２および／またはレイヤ３で当該調整はなされ得る。
【０１００】
４５で、モバイル端末２０は、ハードウェア切り替えを実行し得る。当該選択されたプロトコルモード下でのデータ処理のために調整される信号処理ユニットはアクティブにされ得るが、当該選択されたプロトコルモード下でのデータ処理のために特に調整されない別の信号処理ユニットは非アクティブにされ得る。
【０１０１】
図４は、モバイル端末２０が、選択されたプロトコルモードにプロトコルモードを切り替えないことを、基地局１１または他のＲＡＮノードが決定する場合のシグナリングを示す。基地局１１または他のＲＡＮノードは、否定的な許可（ｎａｃｋ）メッセージ４６をモバイル端末２０へ送信する。メッセージ４６は、モバイル端末によって要求されたプロトコルモード切り替えを拒絶するプロトコルモード変更応答である。
【０１０２】
プロトコルモードの切り替えを拒絶するプロトコルモード変更応答の受信に応じて、モバイル端末２０は、プロトコルモードを変更しない。しかしながら、モバイル端末２０は、その後、新しいプロトコルモード変更要求を送信し得る。プロトコルモードの切り替えが全く実行されないので、基地局１１は、レイヤ１、レイヤ２、および／または、レイヤ３でモバイル端末とのシグナリングを調整しない。
【０１０３】
プロトコルモードの切り替えが全く実行されない場合（例えば図４に示したシナリオ）でさえ、モバイル端末２０は、ハードウェア切り替えが実行されるべきかどうかを決定し得る。例として、消費電力がより低い第２のプロトコルモードがアクティブにされる場合、プロトコルモードの切り替えからある時間が経過するまで、または、他の基準が満たされるまで、モバイル端末２０は、第２の信号処理ユニットをアクティブにすることを含むハードウェア切り替えを遅らせ得る。例として、第１のプロトコルモードがアクティブにされることを要求するプロトコルモード変更要求４１をモバイル端末２０が送信し、そして、通信ネットワークが当該要求を拒絶する場合、メッセージ４６の受領が、第２の信号処理ユニットのアクティブ化および第１の信号処理ユニットの非アクティブ化を引き起こし得る。
【０１０４】
図３および図４に関連して上述した、モバイル端末によって開始されるプロトコルモードの切り替えに加えて、または、代替的に、モバイル端末およびＲＡＮも同様に、ＲＡＮによって開始されるプロトコルモード切り替えのために構成され得る。この場合、ＲＡＮは、複数のプロトコルモードのうちの一つのプロトコルモードに関する識別子を含むプロトコルモード変更要求を送信し得る。これは図５に示される。
【０１０５】
基地局１１または他のＲＡＮノードは、プロトコルモード変更要求であるメッセージ４７を送信する。プロトコルモード変更要求は、基地局１１または他のＲＡＮノードによって選択されたプロトコルモードに関するインジケータを含む。
【０１０６】
メッセージ４７によって特定された、選択されたプロトコルモードへのプロトコルモードの切り替えがなされ得るかどうかを、モバイル端末２０は決定する。メッセージ４７によって指示されるプロトコルモードへモバイル端末２０が切り替える場合、要求されるデータ送信速度および／または送信遅延が達成されるかどうかをモバイル端末２０は決定し得る。
【０１０７】
モバイル端末２０が、要求されたプロトコルモードの切り替えを受諾する場合、モバイル端末２０は、許可メッセージ４８を送信する。モバイル端末２０は、その後４３で、別のプロトコルモードへ切り替える。
【０１０８】
４５で、モバイル端末２０は、ハードウェア切り替えを実行し得る。当該選択されたプロトコルモード下でのデータ処理のために調整される信号処理ユニットはアクティブにされ得るが、当該選択されたプロトコルモード下でのデータ処理のために特に調整されない別の信号処理ユニットは非アクティブにされ得る。
【０１０９】
モバイル端末２０が、要求されたプロトコルモードの切り替えを拒絶する場合、モバイル端末２０は、否定的な許可メッセージ（図５では不図示）を送信する。
【０１１０】
プロトコルモードの変更がモバイル端末およびＲＡＮの両方で効果を生じる後に実行される、メッセージの送信およびシグナリングは、選択されたプロトコルモードのパラメータを利用し得る。例として、プロトコルモードは、例えばそれぞれ使用される、無線インターフェースの物理層のパラメータにおいて区別され得る。モバイル端末２０は、一つの、同じプロトコルモードを維持しながら、ＲＲＣ非接続状態とＲＲＣ接続状態との間を切り替え得る。
【０１１１】
図３、図４、および、図５に関連して説明したシグナリングは、例えば、ＲＲＣ接続の確立手続きの間、または、ＲＲＣ接続の再構成手続きの間に実行され得る。
【０１１２】
図６は、一実施形態によるモバイル端末５０の代表図である。モバイル端末５０は、第１のベースバンドユニット５４として実装される第１の信号処理ユニットを含む。モバイル端末５０は、第２のベースバンドユニット５５として実装される第２の信号処理ユニットを含む。モバイル端末５０のプロセッサ５７は、ハードウェア切り替えを実行するように作動する。当該選択されたプロトコルモード下での動作のために特に調整される、第１のベースバンドユニット５４および第２のベースバンドユニット５５のうちの一方はアクティブにされ得るが、ベースバンドユニット５４、５５のうちのもう一方は非アクティブにされ得る。
【０１１３】
モバイル端末５０の動作では、第１のプロトコルモードがアクティブにされる場合、データ処理は、一般的に第１のベースバンドユニット５４によってなされるだろう。第２のプロトコルモードがアクティブにされる場合、データ処理は、一般的に第２のベースバンドユニット５５によってなされるだろう。
【０１１４】
例えば、モバイル端末５０の動作を解析することにより、および／または、ネットワークによって開始されるモード切り替えシグナリングにおいてＲＡＮから受信されるプロトコルモード変更要求を処理することにより、プロセッサ５７は、サポートされる複数のプロトコルモードからプロトコルモードを選択するように構成され得る。モバイル端末２０のモード制御ロジック２７に関して説明したように、プロセッサ５７は、ベースバンドユニット５４、５５のうちの一方からベースバンドユニット５４、５５のうちの他方への切り替えが実行されるべきかどうかを決定するように構成され得る。
【０１１５】
プロセッサ５７は、モバイル端末５０上で動作するアプリケーションを実行するように構成され得る。プロセッサ５７は、プロトコルモード切り替えおよびハードウェア切り替えの組み合わせを、プロセッサ５７によって実行されるアプリケーションの機能として実行するように構成され得る。プロセッサ５７は、プロトコルモード切り替えおよびハードウェア切り替えの組み合わせを、プロセッサ５７によって実行されるアプリケーションに関連付けられたデータトラフィックの機能として実行するように構成され得る。
【０１１６】
第１のプロトコルモードおよび第２のプロトコルモードの両方において、データシンボルが同じ無線インターフェースを介して送信または受信されるように、第１のベースバンドユニット５４および第２のベースバンドユニット５５は構成され得る。変調された信号は、第１の、および、第２のプロトコルモードにおいて同じ周波数帯域内の搬送波周波数を有し得る。
【０１１７】
一実施形態によるモバイル端末５０の一つの実装では、第２のベースバンドユニット５５は、Ｍ２Ｍ通信のデータレートおよびレイテンシのために構成され得る。同じインターフェースを介して、および、通信ネットワークとの従来の音声またはデータ通信と同じ周波数帯域において、Ｍ２Ｍ通信は実行され得る。第２のベースバンドユニット５５をＭ２Ｍ通信モードにおける信号の処理に適するようにしつつ、第２のベースバンドユニット５５のデータ処理の性能は、第１のベースバンドユニット５４よりも小さくなり得る。
【０１１８】
図７は、一実施形態による方法６０のフローチャートである。無線通信システムの無線インターフェースを介したＭ２Ｍ通信のためのプロトコルモードをモバイル端末がサポートする場合に方法６０は使用され得る。モバイル端末は、無線通信システムのＲＡＮとの標準の、十分有効な通信のために第１のベースバンドユニット５４を有する。Ｍ２Ｍ通信が実行される場合、モバイル端末は、データを処理するために第２のベースバンドユニット５５を有する。
【０１１９】
６１では、Ｍ２Ｍ通信が実行されるかどうかが決定される。ステップ６１での決定は、モバイル端末のプロセッサによって実行されるアプリケーションを解析することを含み得る。ステップ６１での決定は、実行されるアプリケーションがＭ２Ｍ通信を利用するかどうかを解析することを含み得る。ステップ６１での決定は、過去のデータトラフィックを解析することを含み得る。Ｍ２Ｍ通信が全く実行されない場合、第１のベースバンドユニットは、ステップ６２でアクティブの状態が維持され、そして、方法はステップ６１に戻り得る。Ｍ２Ｍ通信が実行されることがステップ６１で決定される場合、方法は、ステップ６３へ進む。
【０１２０】
６３では、モード切り替えシグナリングが実行され得る。モード切り替えシグナリングは、使用されるべき、Ｍ２Ｍ通信のためのプロトコルモードのＲＡＮをモバイル端末が通知する、端末によって開始されるシグナリングであり得る。セルラー方式通信ネットワークのＲＡＮは、Ｍ２Ｍ通信のパラメータに従ってモバイル端末に対するシグナリングを調整する。例として、モバイル端末がＭ２Ｍ通信のためのプロトコルモードを使用する場合、ＤＲＸサイクルの長さおよび／またはページングサイクルが増加し、データレートが減少し、および／または、レイテンシが増加し得る。
【０１２１】
ステップ６４では、第１のベースバンドユニットが非アクティブにされ、および、第２のベースバンドユニットがアクティブにされ得る。第１のベースバンドユニットは、Ｍ２Ｍ通信のためのプロトコルモードにおいて送信または受信されるデータシンボルのデータを処理するように構成されながら、ステップ６４でのハードウェア切り替えは、消費電力をさらに削減し得る。
【０１２２】
６５では、Ｍ２Ｍ通信のためのプロトコルモードが終了されるかどうかが決定される。ステップ６５での決定は、モバイル端末のプロセッサによって実行されるアプリケーションを解析することを含み得る。ステップ６５での決定は、実行されるアプリケーションのうちの少なくとも一つがＭ２Ｍ通信の使用が不可能であるかどうかを解析することを含み得る。ステップ６５での決定は、過去のデータトラフィックを解析することを含み得る。Ｍ２Ｍ通信のためのプロトコルモードが終了される場合、第２のベースバンドユニットはステップ６６でアクティブの状態が維持され、および、第１のベースバンドユニットは非アクティブの状態が継続され、そして、方法はステップ６５へ戻り得る。Ｍ２Ｍ通信のためのプロトコルモードが終了されることがステップ６５で決定される場合、方法はステップ６７へ進む。
【０１２３】
６７では、モード切り替えシグナリングが実行され得る。Ｍ２Ｍ通信のためのプロトコルモードが終了される場合、モード切り替えシグナリングは、使用されるべき、プロトコルモードのＲＡＮをモバイル端末が通知する、端末によって開始されるシグナリングであり得る。セルラー方式通信ネットワークのＲＡＮは、選択されたプロトコルモードのパラメータに従ってモバイル端末に対するシグナリングを調整する。例として、モバイル端末がＭ２Ｍ通信のためのプロトコルモードを終了する場合、ＤＲＸサイクルの長さおよび／またはページングサイクルが減少し、データレートが増加し、および／または、レイテンシが減少し得る。
【０１２４】
ステップ６８では、第２のベースバンドユニットは非アクティブにされ、および、第１のベースバンドユニットはアクティブにされ得る。
【０１２５】
方法は、ステップ６１へ戻り得る。
【０１２６】
実施形態による装置および方法によって様々な効果が達成される。例として、特別のプロトコルモードは、モバイル端末の入力、および／または、出力のデータトラフィックを効率的に制御するために使用され得る。これはハードウェア切り替えと組み合わされる。選択されたプロトコルモード、および、端末内の要求される処理資源の両方からの入力は、使用されるハードウェアブロックを決定し得る。このような技術のある効果は、最適化された資源利用のために異なるハードウェアを適応的に使用するが、それでもやはり、例えばＷＣＤＭＡ（広帯域符号分割多重アクセス）またはＬＴＥ規格といった、同じ中核の通信プロトコルを使用することができる能力である。ユースケースに依存して、通信プロトコルの振る舞いを現在のニーズに適合させる手段で消費電力を最適化し、そして、要求されたように、異なるハードウェアブロックの間で切り替えること、すなわち、異なる信号処理ユニットをアクティブにすることが可能だろう。
【０１２７】
一実施形態によるモバイル端末によってサポートされる異なるプロトコルモードは、様々な実装を有し得る。一例として、モバイル通信のために使用されるモバイル端末において画面のスイッチが切られるような実施形態が実装され得る。この場合、端末において動作するアプリケーションの量は制限され、そして、消費電力がより低いプロトコルモード、または、例えば、データレートがより低い、および／または、レイテンシがより長いプロトコルモードを選択することにより、モデムの使用も同様に制限され得る。消費電力を削減するために無線通信プロトコルのパラメータを切り替えること、すなわち、モードの切り替えをすることにより、選択されたプロトコルモードはアクティブにされ得る。第２のプロトコルモードで作動するように適合される、第２の信号処理ユニットが第２のプロトコルモードで使用される場合、バッテリーの寿命はさらに増加し得る。
【０１２８】
代替的にまたは追加的に、バッテリーの寿命に関する要求がかなりの課題を提示し得る、Ｍ２Ｍ通信のために、モバイル端末は構成され得る。モバイル端末は、少なくとも期間の間に、専用の信号処理ユニットを用いて、電力がとても低いプロトコルモードに入ることができる。従って、著しく少ない処理しか要求せず、それゆえバッテリーの寿命を長くするモードにおいてであるが、同じ規格化されたプロトコル（例えばＬＴＥ）は、Ｍ２Ｍ通信のためでさえ使用が継続され得る。
【０１２９】
例示的な実施形態は図面を参照して説明したが、他の実施形態において修正が実装され得る。例として、モバイル端末は、携帯電話、Ｍ２Ｍ端末、または、他の携帯型の端末であり得る。さらに、例示的なネットワーク技術が記述されたが、本発明の実施形態は、他のネットワーク技術と組み合わされて使用されてもよい。
【０１３０】
モバイル端末は、第１の信号処理ユニットおよび第２の信号処理ユニットを含み得るが、２よりも多くの信号処理ユニットが使用され得る。モバイル端末は、２よりも多くの異なるプロトコルモードをサポートし得る。モバイル端末は、少なくとも３個のプロトコルモードをサポートし、そして、モバイル端末は、異なるプロトコルモードのうちの一つでの動作のために適合された、少なくとも３個の信号処理ユニットを有し得る。ハードウェア切り替えは、選択されたプロトコルモードでの使用のために特別に適合される信号処理ユニットをアクティブすること、および、少なくとも一つの他の信号処理ユニットを非アクティブにすることを含み得る。ハードウェア切り替えは、選択されたプロトコルモードでの使用のために特別に適合される信号処理ユニットをアクティブすること、および、異なるプロトコルモードでの使用のために提供されるいくつかの他の信号処理ユニットを非アクティブすることを含み得る。
【０１３１】
一つの信号処理ユニットから他の一つへのハードウェア切り替えは、プロトコルモードにおける変化に従ってなされ得るが、信号処理ユニットおよび関連付けられたプロトコルモードの間の一対一対応である必要はない。例として、例えば第２の信号処理ユニットが第１の信号処理ユニットよりもずっと小さい消費電力を有する場合、第２の信号処理ユニットは、非アクティブにされる必要は全くない。代替的にまたは追加的に、一つの信号処理ユニットから他の信号処理ユニットへの切り替えは、モードの切り替えに関連した時間オフセットとともに生じ得る。例として、より低い消費電力に関連付けられた第２のプロトコルモードがある時間にアクティブである場合、予め定められた期間に関して第２のプロトコルモードがアクティブであるまで、および／または、第１のプロトコルモードへ戻るための要求をセルラー方式通信ネットワークが拒絶するまで、信号処理ユニットのうちの一つを非アクティブにするハードウェア切り替えは延期され得る。別の例として、プロトコルモードが変更される場合、ハードウェア切り替えは、追加の基準に条件付きで依存して実行され得る。このような追加の基準に関する例は、モバイル端末の入力、および／または、出力のデータトラフィック、モバイル端末のディスプレイの状態、および／または、モバイル端末上で実行されるアプリケーションを含む。
【０１３２】
様々な機能ユニットの動作は、ハードウェア、ソフトウェア、または、それの組み合わせによって実装され得る。例として、プロトコルモードを選択するロジックの機能は、不揮発性のメモリ内の、プログラムされた命令を実行するマイクロプロセッサ、または、マイクロコントローラによって実行され得る。
【０１３３】
実施形態による装置、システム、および方法は、ハードウェア切り替えと組み合わせられる様々なプロトコルモード間での変更を可能とする。このことは、モバイル端末が、例えばＷＣＤＭＡまたはＬＴＥ規格といった、同じ中核の通信プロトコルを使用することが可能でありつつ、最適化された資源利用のために異なるハードウェアが使用されることを可能とする。
【図１】
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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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