(57)【要約】【解決手段】オーバヘッドチャネルのみを用いて、半二重モードで通信デバイスを操作することと、受信中に得られるタイミング基準を実質的に自由に動作させることによって、タイミング基準値が送信中にドリフトすることを許容すること。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーバヘッドチャネルのみを用いて、通信デバイスを半二重モードで操作することと、
受信中に得られるタイミング基準を実質的に自由に動作させることによって、タイミング基準値が送信中にドリフトすることを許容することと
を備える方法。
【請求項２】
前記送信中の送信電力値として使用するために、前記受信中に得られる電力推定値を実質的にフリーズすることを更に備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記受信中に得られる電力推定値を実質的にフリーズすることは、前記受信中に得られた最後に計算された開ループ電力推定値を用いて、前記送信中の電力増幅器のための出力値を設定することを含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記受信中に得られた前記最後に計算された開ループ電力推定値においてアクセスプローブ信号を送信することを更に備える請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記通信デバイスを半二重モードで操作することとは、
受信モード中、低負荷サイクル（ＬＤＣ）メッセージを受信することと、
送信モード中、ＬＤＣメッセージを送信することと
を含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記通信デバイスを半二重モードで操作することは、ＣＤＭＡネットワーク上でＣＤＭＡデバイスを操作することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
予め定めた期間、前記通信デバイスに対して電源をオフするように命じるコマンドを受信することを更に備える請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記通信デバイスに結合されたタイミングユニットによって監視される前記予め定めた期間、前記通信デバイスに対する電力をオフすることを更に備える請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記通信デバイスが最後に電力が下げられてから前記予め定めた期間が経過したと前記タイミングユニットが判定した場合、前記通信デバイスの電力を上げることを更に備える請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記通信デバイスが最後に電力が下げられてから前記予め定めた期間が経過しない場合であっても、優先ウェイクアップメッセージを受信した場合には、前記通信デバイスの電力を上げることを更に備える請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記タイミング基準はローカル発振器を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記送信中、周波数追跡ループを実質的にフリーズすることを更に備える請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記通信デバイスを半二重モードで操作することは、データバーストメッセージ（ＤＢＭ）によって、ＬＤＣメッセージをショートデータバースト（ＳＤＢ）メッセージとして送信することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記通信デバイスを半二重モードで操作することは、データバーストメッセージ（ＤＢＭ）によって、ＬＤＣメッセージをショートメッセージサービス（ＳＭＳ）メッセージとして送信することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記通信デバイスを半二重モードで操作することは、ＬＤＣメッセージをデータオーバシグナリング（ＤｏＳ）として送信することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記通信デバイスを半二重モードで操作することは、ＬＤＣメッセージを含むアクセスプローブ信号を送信することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
予め定めた期間内に終了アクノレッジメントが受信されない場合には、前記アクセスプローブ信号を増加した電力で再送信することと、
終了アクノレッジメントが受信された場合には、前記アクセスプローブ信号の送信を終了することと
を更に備える請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
半二重モードで動作し、オーバヘッドチャネルのみを用いて低負荷サイクル（ＬＤＣ）メッセージを受信及び送信する受信チェーン及び送信チェーンと、
前記受信チェーン及び送信チェーンに結合され、受信中に得られるタイミング基準を実質的に自由に動作させることによって、タイミング基準値が送信中にドリフトすることを許容する半二重コントローラと
を備える通信デバイス。
【請求項１９】
前記送信チェーンは、前記送信中の送信電力値として使用するために、前記受信中に得られる電力推定値を実質的にフリーズする電力増幅器コントローラを含む請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記電力増幅器コントローラは、前記受信中に得られた最後に計算された開ループ電力推定値を用いて、前記送信中の電力増幅器のための出力値を設定するように構成された電力増幅器調節ユニットを含む請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記送信チェーンは更に、前記受信中に得られた前記最後に計算された開ループ電力推定値においてアクセスプローブ信号を送信する請求項２０に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記通信デバイスは、ＣＤＭＡネットワーク上で動作するＣＤＭＡデバイスである請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２３】
予め定めた期間、前記通信デバイスの電力を下げ、前記予め定めた期間が経過した場合、電力を上げる電力管理ユニットを更に備える請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記電力管理ユニットに結合され、前記予め定めた期間を監視するタイミングユニットを更に備え、
前記通信デバイスの電力を最後に下げてから前記予め定めた期間が経過したと前記タイミングユニットが判定した場合には、前記通信デバイスは電力が上げられる請求項２３に記載のデバイス。
【請求項２５】
前記電力管理ユニットは、前記最後に電力が下げられてから前記予め定めた期間が経過しない場合であっても、優先ウェイクアップメッセージを受信した場合には、前記通信デバイスの電力を上げるように構成されたプロセッサを含む請求項２３に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記タイミング基準はローカル発振器を含む請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２７】
前記送信チェーンは、データバーストメッセージ（ＤＢＭ）によって、ＬＤＣメッセージをショートデータバースト（ＳＤＢ）メッセージとして送信するための第１の信号を出力する請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記送信チェーンは、データバーストメッセージ（ＤＢＭ）によって、ＬＤＣメッセージをショートメッセージサービス（ＳＭＳ）メッセージとして送信するための第２の信号を出力する請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２９】
前記送信チェーンは、ＬＤＣメッセージをデータオーバシグナリング（ＤｏＳ）として送信するための第３の信号を出力する請求項１８に記載のデバイス。
【請求項３０】
オーバヘッドチャネルのみを用いて、通信デバイスを半二重モードで操作する手段と、
受信中に得られるタイミング基準を実質的に自由に動作させることによって、タイミング基準値が送信中にドリフトすることを許容する手段と
を備える通信装置。
【請求項３１】
前記送信中の送信電力値として使用するために、前記受信中に得られる電力推定値を実質的にフリーズする手段を更に備える請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
固定装置である請求項３０に記載の装置。
【請求項３３】
モバイル装置である請求項３０に記載の装置。
【請求項３４】
オーバヘッドチャネルのみを用いて、通信デバイスを半二重モードで操作するためのコンピュータプログラムを含む実体的な記憶媒体であって、前記プログラムは、コンピュータに対して、
受信中に得られるタイミング基準を実質的に自由に動作させることによって、タイミング基準値が送信中にドリフトすることを許容することと、
前記送信中の送信電力値として使用するために、前記受信中に得られる電力推定値を実質的にフリーズすることと
をさせる実行可能な命令を含む記憶媒体。
【請求項３５】
前記受信中に得られる電力推定値を実質的にフリーズすることをコンピュータに対してさせる実行可能な命令は、前記受信中に得られた最後に計算された開ループ電力推定値を用いて、前記送信中の電力増幅器のための出力値を設定することをコンピュータに対してさせる実行可能な命令を含む請求項３４に記載の記憶媒体。
【請求項３６】
前記受信中に得られた前記最後に計算された開ループ電力推定値においてアクセスプローブ信号を送信することをコンピュータに対してさせる実行可能な命令を更に備える請求項３５に記載の記憶媒体。
【請求項３７】
前記通信デバイスに対して、予め定めた期間、電源をオフするように命じるコマンドを受信することをコンピュータに対してさせる実行可能な命令を更に備える請求項３４に記載の記憶媒体。
【請求項３８】
前記通信デバイスに結合されたタイミングユニットによって監視される前記予め定めた期間、前記通信デバイスに対する電力をオフすることをコンピュータに対してさせる実行可能な命令を更に備える請求項３７に記載の記憶媒体。
【請求項３９】
前記通信デバイスが最後に電力が下げられてから前記予め定めた期間が経過したと前記タイミングユニットが判定した場合、前記通信デバイスの電力を上げることをコンピュータに対してさせる実行可能な命令を更に備える請求項３８に記載の記憶媒体。
【請求項４０】
前記通信デバイスが最後に電力が下げられてから前記予め定めた期間が経過しない場合であっても、優先ウェイクアップメッセージを受信した場合には、前記通信デバイスの電力を上げることをコンピュータに対してさせる実行可能な命令を更に備える請求項３８に記載の記憶媒体。
【請求項４１】
通信デバイスを半二重モードで操作することをコンピュータに対してさせる実行可能な命令は、データバーストメッセージ（ＤＢＭ）によって、ＬＤＣメッセージをショートデータバースト（ＳＤＢ）メッセージとして送信することをコンピュータに対してさせる実行可能な命令を含む請求項３４に記載の記憶媒体。
【請求項４２】
通信デバイスを半二重モードで操作することをコンピュータに対してさせる実行可能な命令は、データバーストメッセージ（ＤＢＭ）によって、ＬＤＣメッセージをショートメッセージサービス（ＳＭＳ）メッセージとして送信することをコンピュータに対してさせる実行可能な命令を含む請求項３４に記載の記憶媒体。
【請求項４３】
通信デバイスを半二重モードで操作することをコンピュータに対してさせる実行可能な命令は、ＬＤＣメッセージをデータオーバシグナリング（ＤｏＳ）として送信することをコンピュータに対してさせる実行可能な命令を含む請求項３４に記載の記憶媒体。
【請求項４４】
通信デバイスを半二重モードで操作することをコンピュータに対してさせる実行可能な命令は、ＬＤＣメッセージを含むアクセスプローブ信号を送信することをコンピュータに対してさせる実行可能な命令を含む請求項３４に記載の記憶媒体。
【請求項４５】
予め定めた期間内に終了アクノレッジメントが受信されない場合には、前記アクセスプローブ信号を増加した電力で再送信することと、
終了アクノレッジメントが受信された場合には、前記アクセスプローブ信号の送信を終了することと
をコンピュータに対してさせる実行可能な命令を更に備える請求項４４に記載の記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、通信ネットワークによるデータ送信に関し、特に、そのような送信を可能にする電気通信デバイスに関する。更に詳しくは、本発明は、低負荷サイクルデータ送信動作のために、半二重モードで電気通信デバイスを使用する新たな技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠隔動作監視は、バッテリ動作した無線電気通信デバイスを含む。このデバイスは、動作状態情報を監視し、この動作状態情報を、ラジオ周波数信号を経由して、遠隔に位置する情報処理デバイスへ送信する。この動作状態情報は、しばしば、ラジオ周波数信号を経由して、ショートメッセージとして送信することができる。そのような監視及び送信構成では、電力消費管理に関する問題が、重要な関心である。
【０００３】
典型的な動作環境では、低メンテナンスバッテリ動作監視／電気通信デバイスは、動作効率を促進したり、メンテナンス費用を低減するために好ましい。従って、バッテリ交換等に対する頻繁なメンテナンスの必要がなく、長期間の間動作可能な監視／電気通信デバイスを有することが望ましい。例えば、情報処理デバイスとの進行中の通信がない場合、電気通信デバイスは、スリープモード又は低電力動作モードに置かれるかもしれない。通常、情報処理デバイスとの通信のための電気通信デバイスの利用度と、達成可能な電力消費量節約量との間でトレードオフがなされる。バッテリ電力を保存するためにデバイスがスリープモードである場合、電力消費量節約技術を適用している電気通信デバイスは、その通信回路又はセクションが停止しているので、遠隔配置した情報処理デバイスと通信できないかもしれない。
【０００４】
従って、当該技術では、ラジオ周波数信号によって動作状態情報を送信する低電力手段に対するニーズがある。
【発明の開示】
【０００５】
本願は、２００５年２月１６日に出願され、「Low Duty Cycle CDMA Device」と題された係属中の米国仮特許出願番号６０／６５３，７９８号の優先権の利益を主張する。本願はまた、２００５年８月１５日に出願され、「Low Duty Cycle Half-Duplex Mode Operation with Telecommunication Device」と題された係属中の米国仮特許出願番号６０／７０８，６７１号の優先権の利益を主張する。２００５年２月１６日及び２００５年８月１５日の出願日の優先権の利益が本明細書によって主張され、これら仮特許出願の開示は、本明細書によって参照によって組み込まれる。
【０００６】
１つの局面では、通信デバイスを操作する方法が開示される。この方法は、オーバヘッドチャネルのみを用いて、半二重モードで通信デバイスを操作することと、受信中に得られるタイミング基準を実質的に自由に動作させることによって、タイミング基準値が送信中にドリフトすることを許容することとを含む。
【０００７】
別の局面では、通信デバイスが開示される。この通信デバイスは、半二重モードで動作し、オーバヘッドチャネルのみを用いて低負荷サイクル（ＬＤＣ：low duty cycle）メッセージを受信及び送信する受信チェーン及び送信チェーンと、前記受信チェーン及び送信チェーンに結合され、受信中に得られるタイミング基準を実質的に自由に動作させることによって、タイミング基準値が送信中にドリフトすることを許容する半二重コントローラとを備える。
【０００８】
別の局面では、オーバヘッドチャネルのみを用いて半二重モードで通信デバイスを操作するためのコンピュータプログラムを含む実体的な記憶媒体が開示される。このプログラムは、コンピュータに対して、受信中に得られるタイミング基準を実質的に自由に動作させることによって、タイミング基準値が送信中にドリフトすることを許容することと、送信中の送信電力値として使用するために、受信中に得られる電力推定値を実質的にフリーズすることとをさせる実行可能な命令を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の特徴、目的、及び長所は、添付図面に関連付けられた下記詳細記述を検討した後、当業者に明白になるであろう。
【００１０】
（イントロダクション）
動作状態情報の遠隔監視、及びラジオ周波数信号による送信に関連する上述した問題の認識において、本開示は、半二重モードにおいて、電気通信ネットワーク（例えば、ＣＤＭＡネットワーク又はＧＳＭネットワークのようなセルラネットワーク）のオーバヘッドチャネルのみを用いる幾つかの実施形態を開示している。特に、動作状態情報は、通信デバイスから、遠隔に位置する情報処理デバイスへと、半二重モードにおいて、低負荷サイクル（ＬＤＣ）メッセージとして送信される。
【００１１】
１つの実装では、通信デバイスは、ＣＤＭＡ通信デバイスを含む無線電気通信デバイスである。遠隔に位置する情報処理デバイスは、例えば基地局ＣＤＭＡネットワーク内に配置された、又はＣＤＭＡネットワークに接続された基地局コントローラやその他のネットワークコントローラのようなプロセッサである。別の実装では、遠隔に位置する情報処理デバイスは、ピアツーピア通信コンフィギュレーションで実施される別の通信デバイスを含んでいる。
【００１２】
１つの実装では、ＣＤＭＡ  ２０００  １ｘ(First Evolution)で使用されるオーバヘッドチャネルは、順方向リンクのパイロット、同期、及びページングチャネルと、逆方向リンクのアクセスチャンネルを含んでいる。ＣＤＭＡ  ２０００  １ｘ  ＥＶ−ＤＯ(First Evolution-Data Only)で使用されるオーバヘッドチャネルは、順方向リンクのパイロット、同期、及び制御チャネルと、逆方向リンクのアクセスチャネルを含んでいる。他の実装では、オーバヘッドチャネルは、基準、タイミング、システム構成、及びアクセスを提供するあらゆる非トラフィックチャネルを含んでいる。ＣＤＭＡアプリケーションでは、トラフィックチャネルは、電話会話を提供するための２方向音声信号のようなメイン情報を伝送する。
【００１３】
用語「半二重モード」は、与えられた任意の送信期間において、送信機又は受信機のうちの１つとして動作することが許可されているが、同じ通信期間内に送信と受信との両方を行うことができない通信デバイスモードを称する。
【００１４】
用語「低負荷サイクルメッセージ」は、断続的にあるいは時々送信されるメッセージを称する。
【００１５】
用語「ハイバネートモード」は、通信デバイスをスリープ状態に置き、スリープの持続期間を追跡するためにタイミングデバイスを除く通信デバイス内の全てのユニットをオフにする通信デバイスモードを称する。低負荷サイクルアプリケーションの場合、スリープの持続時間は、しばしば、従来の無線通信ネットワークのプロトコルの下で許容可能なものよりも実質的に長い。
【００１６】
（通信デバイス）
図１は、例えばＣＤＭＡ通信デバイスのような通信デバイス１００の１つの実装のブロック図を示す。通信デバイス１００は、半二重トランシーバ１１０、半二重コントローラ１２０、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）１３０、電力管理ユニット１４０、及びモデム（例えばディジタルベースバンドプロセッサ）１５０を含む。半二重トランシーバ１１０は、受信チェーン１１２、送信チェーン１１４、及び半デュプレクサ１１６を含む。従って、通信デバイス１００内のユニット１１０及びユニット１５０は、ＣＤＭＡネットワークのような既存の通信ネットワークによる通信を可能にするように構成される。１つの実装では、通信デバイスは固定デバイスである。別の実装では、通信デバイスはモバイルデバイスである。
【００１７】
図１に図示する実装では、半二重トランシーバ１１０は、半デュプレクサ１１６が受信モードと送信モードとを切り換える半二重モードで動作する。１つの実装では、半デュプレクサ１１６は、ＲＦスイッチで実現される。別の実装では、半デュプレクサ１１６は、受信チェーン１１２及び送信チェーン１１４へ統合される。これによって、モード間の切り換えが、受信チェーン１１２と送信チェーン１１４とによって実行される。半二重トランシーバ１１０が、受信モードで動作している場合、半デュプレクサ１１６は、受信した順方向リンク信号を選択し、この信号を、受信チェーン１１２を介してベースバンドプロセッサ１５０へ送る。あるいは、半二重トランシーバ１１０が送信モードで動作している場合、半デュプレクサ１１６は、ベースバンドプロセッサ１５０から出力された逆方向リンク信号を送信チェーン１１４を介して受信し、この逆方向リンク信号を、送信のためにアンテナへ経路付ける。
【００１８】
１つの実装では、移行モードに切り換える判定は、受信モードの送信モードへの切り換えが周期的に行われ、予測することが可能である同期的手法とは異なる非同期的手法によって、通信デバイス１００によってなされる。この非同期的切換は、通信デバイス１００内のイベントによって、あるいは、交換されたメッセージに基づくネットワークエンティティとの調整によって引き起こされる。この切換インスタンスは、基地局又はネットワークシステムタイミングにロックされる必要はない。
【００１９】
図１に例示する実装では、受信／送信ＲＦスイッチのような簡単な半デュプレクサ１１６は、高価で損失のあるデュプレクサを含む従来の通信デバイスのＲＦフロントエンドに取って代わる。通信デバイス１００は、半二重モードで動作しているので、あるＲＦブロックは、受信チェーン１１２と送信チェーン１１６との間でタイムシェアされうる。従って、半二重モードで通信デバイスを操作することによって、受信チェーン１１２及び送信チェーン１１４が、干渉することなく同じシリコン基板上に実装されるようになる。
【００２０】
半二重コントローラ１２０は、半二重トランシーバ１１０のモードを制御するように構成される。例えば、トランシーバ１１０が受信モードで操作されることになっている場合、半二重コントローラ１２０は、受信チェーン１１２が、通信デバイス１００をネットワークタイミングと同期させ、開ループ電力推定値を計算することを可能にする。トランシーバ１１０が送信モードで操作されることになっている場合、半二重コントローラ１２０は、周波数追跡ループ（つまり、フィンガの追跡）と共にタイミング基準をフリーズし、受信チェーン１１２のスイッチをオフする。半二重コントローラ１２０は、その後、送信チェーンのスイッチをオンし、送信チェーン１１４が、受信チェーン１１２によって最後に計算された開ループ電力推定値で、アクセスプローブメッセージを送信することを可能にする。トランシーバ１１０が、一旦、再び受信モードで操作される準備ができると、半二重コントローラ１２０は、受信チェーン１１２のスイッチをオンし、タイミング基準のため制御ループを閉じる。そして、トランシーバ１１０は、電気通信ネットワークのオーバヘッドチャネルに関するＬＤＣメッセージに聞き耳を立てる。
【００２１】
ハイバネートモードを入るために、電力管理ユニット１４０は、電力管理ユニット１４０とリアルタイムクロック（ＲＴＣ）１３０とを除く通信デバイス１１０内の全てのユニットをオフすることによって、通信デバイス１００の電力消費を管理するように構成される。特定の間、ハイバネートモードに入るために、通信デバイス１００が、ネットワークコントローラからコマンドを受信した場合、この受信したコマンドは、電力管理ユニット１４０に送られる。電力管理ユニット１４０は、電力管理ユニット１４０とＲＴＣ１３０とを除く全てのユニットの電源をオフする。通信デバイス１００がハイバネートモードにある間、電力管理ユニット１４０は、ＲＴＣ１３０を用いて、特定の間、追跡を維持する。
【００２２】
図２は、追跡ループの詳細構成を示す通信デバイス２００の別の実装のブロック図を示す。通信デバイス２００の受信モード中、受信チェーン１１２の追跡ループ２１０，２２０，２３０は、通信デバイス２００をネットワークタイミングと同期させ、かつ、開ループ電力推定値を計算するためにアクティブになる。しかしながら、通信デバイス２００が送信モードで操作されることになっている場合、半二重コントローラ１２０は、タイミング基準２１０、周波数追跡ループ２２０、及び最後に計算された開ループ電力推定値２３０をフリーズする。通常の全二重モードでは、周波数追跡ループは、通信デバイスが、周波数ロックされた状態にとどまることを可能にし、デジタル受信機のあらゆるその他の周波数誤りを取り除くために、送信チェーンのローカル発振器を調節するために使用される。
【００２３】
一旦追跡ループがフリーズされると、半二重コントローラ１２０が、受信チェーン１１２のスイッチをオフし、送信チェーン１１４のスイッチをオンする。周波数追跡ループ２２０はフリーズされるので、送信チェーン１１４のローカル発振器２４０は、ドリフトすることを許される。しかしながら、以下に述べるように、送信モードの期間は、低負荷サイクルアプリケーションにとって比較的短いので、ローカル発振器のドリフトは、送信された信号の完全性に悪影響を及ぼさない。更に、開ループ電力推定制御ループ２３０がフリーズされるので、送信チェーン１１４の電力増幅器２５０は、送信モードの全期間にわたって、最後に計算された開ループ推定値で送信されるように設定される。繰り返すが、送信モードの期間は比較的短いので、送信モード全体に対して同じ送信電力を用いることは、特に、通信デバイス２００が固定されているＬＤＣアプリケーションの場合、送信された信号の完全性に悪影響を及ぼさない。代替実装では、タイミング基準及び電力推定値は、タイミング基準ドリフトを許し、かつ、送信モードの間、（受信モードで最後に計算された電力推定値と）同じ電力レベルを維持するのではなく、時間にわたって積分される。
【００２４】
図３は、電力管理及び半デュプレクサの詳細構成を示す通信デバイス３００の別の実装のブロック図を示す。
【００２５】
通信デバイス３００が、半二重モードで操作されることになっている場合、電力管理ユニット１４０は、電力制御ユニット３１０に対して、受信チェーン１１２及び送信チェーン１１４を半二重モードで動作するように指示する。従って、トランシーバ１１０が受信モードで操作されることになっている場合、電力制御ユニット３１０は、受信チェーン１１２の電源をオンし、送信チェーン１１４に対する電源をオフする。あるいは、トランシーバ１１０が、送信モードで操作されることになっている場合、電力制御ユニット３１０は、送信チェーン１１４に対する電源をオンし、受信チェーン１１２に対する電源をオフする。
【００２６】
半二重モードの間、通信デバイス３００は更に、スロット動作モードをイネーブルすることにより、そのアイドル状態電力要求を低減することができる。ＣＤＭＡネットワークのような典型的な無線電気通信ネットワークでは、ページングチャネルスロットは、ページングスロットサイクル内の８０ミリ秒のタイムスロットである。このページングスロットサイクルは、１６タイプスロット（期間＝１．２８秒；スロットサイクルインデクス＝０）から２０４８タイムストット（期間＝１６３．８４秒；スロットサイクルインデクス＝７）までの範囲に及ぶ。従って、スロットモードでは、通信デバイス３００は、ネットワークコントローラからのメッセージに対して、ページングチャネルスロットの選択されたサブセットのみを監視する。
【００２７】
しかしながら、ＬＤＣアプリケーションについては、連続したメッセージの送信間の時間は、最大許容ページングスロット周期よりも著しく長いかもしれない。この場合、ネットワークコントローラは、通信デバイス３００に対し、電力管理ユニット１４０とＲＴＣ１３０とを除く全てのユニットが、予め定めた期間オフされるハイバネートモードに入るように指示しうる。１つの実装では、この予め定めた期間は、１秒から数年になりうる。
【００２８】
通信デバイス３００が、ハイバネートモードで操作されることになっている場合、通信デバイス３００は、ネットワークコントローラから、予め定めた期間、ハイバネートモードに入るようにとのコマンドを受信する。電力管理ユニット１４０は、これを受信し、電力制御ユニット３１０に対して、電力管理ユニット１４０とＲＴＣ１３０とを除く通信デバイス１００内の全てのユニットをオフするように指示する。ハイバネートモードでは、通信デバイス３００が、予め定めた期間（すなわち、スリープ期間）、スリープ状態に置かれる。この期間は、しばしば、従来の無線通信ネットワークのプロトコルの下で許されているもの（例えば、ＣＤＭＡセルラネットワークのスロットサイクルインデクス（ＳＣＩ））よりも実質的に長い。電力管理ユニット１４０は、ＲＴＣ１３０を使用して、スリープ期間の追跡を続ける。
【００２９】
図３に例示する実装はまた、アンテナ３４２との間で信号を経路付けるＲＦスイッチ３４０として実装されている半デュプレクサを示す。受信モード中、ＲＦスイッチ３４０は、アンテナ３４２で受信した順方向リンク信号を、順方向リンクフロントエンド３２２を介して、受信機３２０へと経路付ける。送信モード中、ＲＦスイッチ３４０は、逆方向リンクフロントエンド３３２を介して送信機３３０から出力された逆方向リンク信号を選択し、この逆方向リンク信号を、送信のためにアンテナ３４２へ経路付ける。
【００３０】
図４及び図５は、半デュプレクサ１１６の代替実装を示す。図４は、受信チェーン４１２及び送信チェーン４１４へ統合された半デュプレクサの１つの代替実装４００を例示している。これによって、順方向リンク信号と逆方向リンク信号とが１つのアンテナ４２０をタイムシェアすることによって、受信チェーン４１２及び送信チェーン４１４内で半二重動作が行われるようになる。図５は、受信チェーン５１２と送信チェーン５１４とに統合された半デュプレクサの別の代替実装５００を例示するが、順方向リンク信号は、アンテナＡ  ５２０で受信され、逆方向リンク信号は、アンテナＢ  ５３０で送信される。
【００３１】
（半二重モードにおける低負荷サイクル動作）
様々な構造的特徴について記述し、本開示の幾つかの動作局面を説明する。
【００３２】
図６は、本発明の１つの実施に従って半二重モードで低負荷サイクル（ＬＤＣ）メッセージを送受信する方法を例示するフローチャートである。この方法は、電気通信ネットワークのオーバヘッドチャネルのみを用いて、半二重モードで、通信デバイス１００からのＬＤＣメッセージを監視することと、それを遠隔配置された情報処理デバイスへ送信することとを含む。一例では、電気通信ネットワークはＣＤＭＡネットワークである。
【００３３】
図６に例示する実施では、通信デバイス１００をスリープ状態にするべきであるとネットワークコントローラが判定した場合、このデバイス１００は、６００において、ネットワークコントローラによって設定された特定の期間、ハイバネートモードに移行させられる。上述したように、ハイバネートモードの特定の期間は、例えばＣＤＭＡネットワークのような従来の無線通信ネットワークのプロトコルの下で許されているものよりも、しばしば、実質的に長い。通信デバイス１００が、一旦、特定の期間、ハイバネートモードになると、通信デバイス１００の電力管理ユニット１４０は、６０２において、デバイス１００を、半二重モードのＯＮ状態へ移行させる。幾つかの実装では、通信デバイス１００は、優先ウェイクアップメッセージを受信した場合、たとえ、最後に電力が下げられてからハイバネートモードの特定の期間が経過していなくても、ハイバネートモードからアウェイクされる。
【００３４】
ローカル発振器（ＬＯ）３５０は、６０４においてオンされ、６０６において、ＬＯ周波数帯域が設定される。そして６０８において、受信チェーン１１２がオンされ、６１０において、ＬＯ周波数が順方向リンク周波数に設定され、６１２において、受信チェーン１１２が順方向リンクメッセージを受信する。１つの実装では、受信した順方向リンクメッセージは、通信デバイス１００の動作状態を管理するためのソフトウェアダウンロード、制御情報、及び／又は指示を含む。このデータ受信処理が一旦完了すると、６１４において、受信チェーンがオフされる。幾つかの実装では、受信チェーン１１２は、電源及びその他関連するユニット（図示せず）を含む。
【００３５】
そして、６１６において、ＬＯ周波数が逆方向リンク周波数に設定され、６１８において、送信チェーン１１４がオンされる。６２０では、送信チェーン１１４が、電気通信ネットワークのオーバヘッドチャネルのみを用いてＬＤＣメッセージを送信する。１つの実装では、ＬＤＣメッセージは、通信デバイス１００の位置、コンディション、及び／又は状態を含む動作状態情報を含む。
【００３６】
ＣＤＭＡ  ２０００  １ｘの場合、オーバヘッドチャネルのみを用いたＬＤＣメッセージの送信は、データバーストメッセージング（ＤＢＭ）によるショートメッセージサービス（ＳＭＳ）及び／又はショートデータバースト（ＳＤＢ）として実施することが可能である。ＣＤＭＡ  ２０００  １ｘ  ＥＶＤＯの場合、オーバヘッドチャネルのみを用いるＬＤＣメッセージの送信は、データオーバシグナリング（ＤｏＳ）として実施することが可能である。
【００３７】
図７乃至図９は、オーバヘッドチャネルを用いたネットワークと通信デバイス１００との間の信号プロトコルを例示する。
【００３８】
図７は、送信モードの間、通信デバイス１００が、ＬＤＣメッセージを含むアクセスプローブ信号を送信するレジストレーションモデルを示す。予め定めた期間（ＴＡＰ１）内に、基地局からのアクノレッジメントがない場合、アクセスプローブ信号が、増加電力７００によって再送信される。ダイレクトコマンドアクノレッジメント（Ｌ２  ＡＣＫ）が基地局から受信されると、アクセスプローブ信号送信は終了する。
【００３９】
図８は、通信デバイス１００がアクセスプローブ信号によってＬＤＣメッセージを送信するモデルを示す。基地局からのダイレクトコマンドアクノレッジメント（Ｌ２  ＡＣＫ）が受信されるまで、アクセスプローブ信号が再送信される。そして、基地局は、この送信されたメッセージをネットワークが正しく受信したことを、通信デバイスに報告し、通信デバイスは、基地局によるデータ受信をアクノレッジする。最後に、このアクノレッジメントが基地局によって受信されれば、基地局は、アクセスプローブ信号の送信を終了する。
【００４０】
図９は、通信デバイス１００が基地局によってページされているかを通信デバイス１００が判定するモデルを示す。通信デバイス１００が基地局によってページされていると判定されると、通信デバイスは、アクセスプローブ信号の送信が、基地局によって終了されるまで、アクセスプローブ信号を用いて、ページをアクノレッジする。基地局は、データバーストメッセージ（ＤＢＭ）を用いてデータを送信する。そして、通信デバイス１００は、基地局による送信が終了するまで、アクセスプローブ信号を用いて、基地局からの送信をアクノレッジする。
【００４１】
図６に戻って示すように、メッセージ送信処理が一旦完了すると、６２２において、送信チェーン１１４がオフされる。そして、６２４において、ローカル発振器（ＬＯ）がオフされ、通信デバイス１００をハイバネートモードに再び移すことによって処理を繰り返す。
【００４２】
（他の実施形態）
図１０は、通信デバイス１０００の別の実装のブロック図を示す。この通信デバイス１０００は、デュアル帯域半二重トランシーバ１０１０を用いて実現される。通信デバイス１０００は、２つの異なるセルラ帯域によるトランシーバ１０１０の動作を可能にするために、２つの個別の送信チェーン及び受信チェーンを含む。図示する実装では、デュアル帯域は、８００ＭＨｚのセルラ帯域と、１９００ＭＨｚのＰＣＳ帯域として表される。しかしながら、このデュアル帯域は、任意の周波数帯域として表わすこともできる。ダイプレクサ１０２４は、アンテナ入力を、２つのセルラ帯域へ分割する。
【００４３】
ＰＣＳ帯域は、ＰＣＳ受信チェーン１０１２Ａ、及びＰＣＳ送信チェーン１０１４Ａで実現される。セルラ帯域は、セル受信チェーン１０１２Ｂ、及びセル送信チェーン１０１４Ｂで実現される。ＲＦスイッチ１０２０は、ＰＣＳ帯域の順方向リンクチャネル又は逆方向リンクチャネルを選択する。一方、ＲＦスイッチ１０２２は、セルラ帯域の順方向リンクチャネル又は逆方向リンクチャネルを選択する。
【００４４】
（アプリケーション）
上述したＬＤＣ半二重動作の実施は、アセット追跡、自動メータ読取、駐車メータのキャッシュレス支払い、交通信号灯及びセンサ、ビルボード及び公共表示、リアルタイム健康管理、家庭／事務所セキュリティ及びアラームシステム、自動車通信技術、ユーティリティ配送グリッドモニタリング、ＧＰＳを用いた位置モニタリング、及び、その他関連するポーリングアプリケーションを含む多くの異なるアプリケーションに使用することができる。これらのアプリケーションのためのメッセージ送信は、アセット追跡アプリケーションのための１時間平均１つのショートメッセージングサービス（ＳＭＳ）メッセージから、自動メータ読取アプリケーションのための１月毎１つのＳＭＳメッセージまで及びうる。
【００４５】
当該技術における熟練者であれば、これら情報および信号が、種々異なった技術や技法を用いて表されることを理解するであろう。例えば、上述した記載の全体で引用されているデータ、指示、命令、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光学場または光学微粒子、あるいはこれら何れかの組み合わせによって表現されうる。
【００４６】
これら熟練者であれば、更に、ここで開示された実施形態に関連して記載された様々な説明的論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップが、電子工学ハードウェア、コンピュータソフトウェア、あるいはこれらの組み合わせとして実現されることを理解するであろう。ハードウェアとソフトウェアとの相互互換性を明確に説明するために、様々に例示された部品、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、それらの機能に関して一般的に記述された。それら機能がハードウェアとして又はソフトウェアとして実現されているかは、特定のアプリケーション及びシステム全体に課せられている設計制約に依存する。熟練した技術者であれば、各特定のアプリケーションに応じて変更した方法で上述した機能を実施しうる。しかしながら、この適用判断は、本発明の範囲から逸脱したものと解釈されるべきではない。
【００４７】
ここで開示された実施形態に関連して記述された様々の説明的論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、アプリケーションに固有の集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）あるいはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートあるいはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア部品、又は上述された機能を実現するために設計された上記何れかの組み合わせを用いて実現又は実行されうる。汎用プロセッサとしてマイクロプロセッサを用いることが可能であるが、代わりに、従来技術によるプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいは状態機器を用いることも可能である。プロセッサは、たとえばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに接続された１つ以上のマイクロプロセッサ、またはこのような任意の構成である計算デバイスの組み合わせとして実現することも可能である。
【００４８】
ここで開示された実施形態に関連して記述された方法やアルゴリズムのステップは、ハードウェアや、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールや、これらの組み合わせによって直接的に具現化される。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは当該技術分野で知られているその他の型式の記憶媒体に収納されうる。典型的な記憶媒体は、プロセッサがそこから情報を読み取り、またそこに情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。または、記憶媒体はプロセッサに統合されうる。このプロセッサと記憶媒体は、ＡＳＩＣ内に存在することができる。
【００４９】
更に、開示された実施形態における上述の記載は、当該技術分野におけるいかなる人であっても、本発明の活用または利用を可能とするように提供される。これらの実施形態への様々な変形例もまた、当該技術分野における熟練者に対しては明らかであって、ここで定義された一般的な原理は、本発明の主旨または範囲を逸脱せずに他の実施形態にも適用されうる。このように、本発明は、ここで示された実施形態に制限されるものではなく、ここで記載された原理と新規の特徴に一致した最も広い範囲に相当するものを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、ＣＤＭＡ通信デバイスのような通信デバイスの１つの実装のブロック図を示す。
【図２】図２は、追跡ループの詳細構成を示す通信デバイスの別の実装のブロック図を示す。
【図３】図３は、電力管理及び半デュプレクサの詳細構成を示す通信デバイスの別の実装のブロック図を示す。
【図４】図４は、半二重動作が、１つのアンテナをタイムシェアする順方向リンク及び逆方向リンクで、受信チェーン及び送信チェーン内で実行できるように、受信チェーン及び送信チェーンに組み込まれた半デュプレクサの代替実装を例示する。
【図５】図５は、受信チェーン及び送信チェーンへ組み込まれた半デュプレクサの代替実装を例示しているが、順方向リンク信号はアンテナＡで受信され、逆方向リンク信号はアンテナＢで送信される。
【図６】図６は、本発明の１つの実装に従って半二重モードで低負荷サイクル（ＬＤＣ）メッセージを送受信する方法を例示するフローチャートである。
【図７】図７は、送信モード中に、ＬＤＣメッセージを含むアクセスプローブ信号を通信デバイスが送信するレジストレーションモデルを示す。
【図８】図８は、通信デバイスがアクセスプローブ信号を介してＬＤＣメッセージを送信するモデルを示す。
【図９】図９は、通信デバイスが基地局によってページされているかを通信デバイスが判定するモデルを示す。
【図１０】図１０は、デュアル帯域半二重トランシーバを用いて実現される通信デバイスの別の実装のブロック図を例示する。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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