(57)【要約】  障害があるロケーションにおいて、信号対雑音比をプロアクティブに改善することによって、限界モバイルデバイス接続を延長し、呼断を回避するように、モバイルデバイスを伴ったワイヤレスデジタル通信を改善する。信号対雑音比は、様々な方法でデータ送信レートを低減することによって増加できる。モバイルデバイスの現在のロケーションが既知の障害があるロケーションにあるとき、および／または、モバイルデバイスによって受信された信号の特性に問題があるとき、そのような行為をとることができる。残留バッテリ充電があらかじめ設定された基準を下回ったとき、バッテリ電力を節約するために同様の行為をとることもできる。
2011527127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイルデバイスとワイヤレスネットワークとの間のコール品質を維持するための方法であって、
前記モバイルデバイスと前記ワイヤレスネットワークとの間のアクティブな通信接続に障害があるかどうかを判断することと、
前記アクティブな接続に障害があるとき、前記モバイルデバイスへの前記アクティブな接続あるいは前記モバイルデバイスからの前記アクティブな接続を介してデータが送信されるレートを低減することと、
を備える方法。
【請求項２】
前記モバイルデバイスと前記ワイヤレスネットワークとの間の前記アクティブな接続に障害があるかどうかを判断することが、前記モバイルデバイスの現在のロケーションを判断することと、前記モバイルデバイスの前記現在のロケーションを既知の障害があるロケーションのデータベースと比較することとを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記モバイルデバイスと前記ワイヤレスネットワークとの間の前記アクティブな接続に障害があるかどうかを判断することが、信号対雑音比を推定することと、前記推定された信号対雑音比が規定された最小値を下回っているかどうかを判断することとを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記モバイルデバイスと前記ワイヤレスネットワークとの間の前記アクティブな接続に障害があるかどうかを判断することが、誤り率を判断することと、前記誤り率が規定された最大値を超えているかどうかを判断することとを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記モバイルデバイスと前記ワイヤレスネットワークとの間の前記アクティブな接続に障害があるかどうかを判断することが、前記モバイルデバイスの移動のベクトルを判断することと、前記モバイルデバイスの予想されるロケーションを外挿することと、前記モバイルデバイスの前記外挿されたロケーションを既知の障害があるロケーションのデータベースと比較することとを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記データの送信レートを低減することが、よりロバストな誤り検出および訂正符号化方式を使用することによって達成される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記データの送信レートを低減することが、よりロバストなインターリーブ方式をさらに使用することによって達成される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記データの送信レートを低減することが、低減されたデータレートと、よりロバストな誤り検出および訂正符号化方式と、よりロバストなインターリーブ方式との組合せを使用することによって達成される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記モバイルデバイスと前記ワイヤレスネットワークとの間の前記アクティブな接続にもはや障害がないかどうかを判断することと、
前記アクティブな接続にもはや障害がないとき、前記データの送信レートを増加させることと、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
モバイルデバイスであって、
プロセッサと、
前記プロセッサに結合されたメモリのユニットであって、前記メモリが、
前記モバイルデバイスとワイヤレスネットワークとの間のアクティブな接続に障害があるかどうかを判断することと、
前記アクティブな接続に障害があるとき、前記モバイルデバイスへの前記アクティブな接続あるいは前記モバイルデバイスからの前記アクティブな接続を介してデータが送信されるレートを低減することと、
を行うためのプロセッサ読取り可能ソフトウェア命令を含んでいるメモリユニットと、
前記低減されたデータレートの基準を基地局受信機に送信するための送信機と、
前記基地局受信機から前記低減されたデータレートの基準を受信するための受信機と、
を備えるモバイルデバイス。
【請求項１１】
さらに、前記メモリが、前記モバイルデバイスの現在のロケーションを判断することと、前記モバイルデバイスの前記現在のロケーションを前記メモリに記憶された既知の障害があるロケーションのデータベースと比較することとを行うためのプロセッサ読取り可能ソフトウェア命令を含んでいる、請求項１０に記載のモバイルデバイス。
【請求項１２】
さらに、前記メモリが、前記モバイルデバイスによって受信された通信信号の信号対雑音比を推定することと、前記推定された信号対雑音比が規定された最小値を下回っているかどうかを判断することとを行うためのプロセッサ読取り可能ソフトウェア命令を含んでいる、請求項１０に記載のモバイルデバイス。
【請求項１３】
さらに、前記メモリが、前記モバイルデバイスによって受信された通信信号の誤り率を判断することと、前記誤り率が規定された最大値を超えているかどうかを判断することとを行うためのプロセッサ読取り可能ソフトウェア命令を含んでいる、請求項１０に記載のモバイルデバイス。
【請求項１４】
さらに、前記メモリが、前記モバイルデバイスの移動のベクトルを判断することと、前記モバイルデバイスの予想されるロケーションを外挿することと、前記モバイルデバイスの前記外挿されたロケーションを前記メモリに記憶された既知の障害があるロケーションのデータベースと比較することとを行うためのプロセッサ読取り可能ソフトウェア命令を含んでいる、請求項１０に記載のモバイルデバイス。
【請求項１５】
さらに、前記メモリが、前記アクティブな接続に障害があるとき、通信信号に対してよりロバストな誤り検出および訂正符号化方式を使用することによって、前記モバイルデバイスへの前記アクティブな接続あるいは前記モバイルデバイスからの前記アクティブな接続を介してデータが送信される前記レートを低減するためのプロセッサ読取り可能ソフトウェア命令を含んでいる、請求項１０に記載のモバイルデバイス。
【請求項１６】
さらに、前記メモリが、前記アクティブな接続に障害があるとき、前記通信信号に対してよりロバストなインターリーブ方式をさらに使用することによって、前記モバイルデバイスへの前記アクティブな接続あるいは前記モバイルデバイスからの前記アクティブな接続を介してデータが送信される前記レートを低減するためのプロセッサ読取り可能ソフトウェア命令を含んでいる、請求項１５に記載のモバイルデバイス。
【請求項１７】
さらに、前記メモリが、前記アクティブな接続に障害があるとき、通信信号に対して、低減されたデータレートと、よりロバストな誤り検出および訂正符号化方式と、よりロバストなインターリーブ方式との組合せのうちのいずれかを使用することによって、前記モバイルデバイスへの前記アクティブな接続あるいは前記モバイルデバイスからの前記アクティブな接続を介してデータが送信される前記レートを低減するためのプロセッサ読取り可能ソフトウェア命令を含んでいる、請求項１０に記載のモバイルデバイス。
【請求項１８】
さらに、前記メモリが、
前記モバイルデバイスと前記ワイヤレスネットワークとの間の前記アクティブな接続にもはや障害がないかどうかを判断することと、
前記アクティブな接続にもはや障害がないとき、前記データの送信レートを増加させることと、
を行うためのプロセッサ読取り可能ソフトウェア命令を含んでいる、請求項１０に記載のモバイルデバイス。
【請求項１９】
ＧＰＳ受信機をさらに備える、請求項１１の前記モバイルデバイス。
【請求項２０】
ＡＧＰＳ受信機をさらに備える、請求項１１の前記モバイルデバイス。
【請求項２１】
さらに、前記受信機が、受信信号の特性を判断することが可能であり、
前記送信機が、その送信データレートと、誤り符号化方式と、インターリーブ方式とを改変することが可能である、請求項１０の前記モバイルデバイス。
【請求項２２】
モバイルデバイスであって、
前記モバイルデバイスとワイヤレスネットワークとの間のアクティブな接続に障害があるかどうかを判断するための手段と、
前記アクティブな接続に障害があるとき、前記モバイルデバイスへの前記アクティブな接続あるいは前記モバイルデバイスからの前記アクティブな接続を介してデータが送信されるレートを低減するための手段と、
を備えるモバイルデバイス。
【請求項２３】
前記モバイルデバイスの現在のロケーションを判断することと、前記モバイルデバイスの前記現在のロケーションを既知の障害があるロケーションのデータベースと比較することとを行うための手段をさらに備える、請求項２２に記載のモバイルデバイス。
【請求項２４】
信号対雑音比を推定することと、前記推定された信号対雑音比が規定された最小値を下回っているかどうかを判断することとを行うための手段をさらに備える、請求項２２に記載のモバイルデバイス。
【請求項２５】
誤り率を判断することと、前記誤り率が規定された最大値を超えているかどうかを判断することとを行うための手段をさらに備える、請求項２２に記載のモバイルデバイス。
【請求項２６】
前記モバイルデバイスの移動のベクトルを判断するための手段と、前記モバイルデバイスの予想されるロケーションを外挿するための手段と、前記モバイルデバイスの前記外挿されたロケーションを既知の障害があるロケーションのデータベースと比較するための手段とをさらに備える、請求項２２に記載のモバイルデバイス。
【請求項２７】
通信信号に対してよりロバストな誤り検出および訂正符号化方式を実施するための手段をさらに備える、請求項２２に記載のモバイルデバイス。
【請求項２８】
前記通信信号に対してよりロバストなインターリーブ方式を実施するための手段をさらに備える、請求項２７に記載のモバイルデバイス。
【請求項２９】
通信信号に対して、低減されたデータレートと、よりロバストな誤り検出および訂正符号化方式と、よりロバストなインターリーブ方式との組合せのうちのいずれかを実施するための手段をさらに備える、請求項２２に記載のモバイルデバイス。
【請求項３０】
前記モバイルデバイスと前記ワイヤレスネットワークとの間の前記アクティブな接続にもはや障害がないかどうかを判断するための手段と、
前記アクティブな接続にもはや障害がないとき、前記データの送信レートを増加させるための手段と、
をさらに備える、請求項２２に記載のモバイルデバイス。
【請求項３１】
基地局上で複数のモバイルデバイスからの複数のボイスコール及びデータコールを管理するためのワイヤレスネットワークに結合されたプロセッサであって、
前記複数のモバイルデバイスのうちの１つと前記基地局との間の通信信号の改変された伝送特性設定を送信するための送信機と、
前記複数のモバイルデバイスのうちの１つと前記基地局との間の前記通信信号の改変された伝送特性設定を受信するための受信機と、
前記プロセッサに結合されたメモリのユニットであって、前記メモリが、
前記複数のモバイルデバイスのうちの１つと前記基地局との間のアクティブな接続に障害があるかどうかを判断することと、
前記アクティブな接続に障害があるとき、前記モバイルデバイスへの前記アクティブな接続あるいは前記モバイルデバイスからの前記アクティブな接続を介してデータが送信されるレートを低減することと、
を行うためのプロセッサ読取り可能ソフトウェア命令を含んでいるメモリユニットと、
を備えるプロセッサ。
【請求項３２】
さらに、前記メモリが、前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つの現在のロケーションを判断することと、前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つの前記現在のロケーションを前記メモリに記憶された既知の障害があるロケーションのデータベースと比較することとを行うためのプロセッサ読取り可能ソフトウェア命令を含んでいる、請求項３１に記載のプロセッサ。
【請求項３３】
さらに、前記メモリが、前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つから受信された前記通信信号の信号対雑音比を推定することと、前記推定された信号対雑音比が前記メモリに記憶された規定された最小値を下回っているかどうかを判断することとを行うためのプロセッサ読取り可能ソフトウェア命令を含んでいる、請求項３１に記載のプロセッサ。
【請求項３４】
さらに、前記メモリが、前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つから受信された前記通信信号の誤り率を判断することと、前記誤り率が規定された最大値を超えているかどうかを判断することとを行うためのプロセッサ読取り可能ソフトウェア命令を含んでいる、請求項３１に記載のプロセッサ。
【請求項３５】
さらに、前記メモリが、前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つの移動のベクトルを判断することと、前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つの予想されるロケーションを外挿することと、前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つの前記外挿されたロケーションを前記メモリに記憶された既知の障害があるロケーションのデータベースと比較することとを行うためのプロセッサ読取り可能ソフトウェア命令を含んでいる、請求項３１に記載のプロセッサ。
【請求項３６】
さらに、前記メモリが、前記アクティブな接続に障害があるとき、前記基地局によって前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つに送信された前記通信信号に対してよりロバストな誤り検出および訂正符号化方式を使用することによって、前記モバイルデバイスへの前記アクティブな接続あるいは前記モバイルデバイスからの前記アクティブな接続を介してデータが送信される前記レートを低減するためのプロセッサ読取り可能ソフトウェア命令を含んでいる、請求項３１に記載のプロセッサ。
【請求項３７】
さらに、前記メモリが、前記アクティブな接続に障害があるとき、前記基地局によって前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つに送信された前記通信信号に対してよりロバストなインターリーブ方式をさらに使用することによって、前記モバイルデバイスへの前記アクティブな接続あるいは前記モバイルデバイスからの前記アクティブな接続を介してデータが送信される前記レートを低減するためのプロセッサ読取り可能ソフトウェア命令を含んでいる、請求項３６に記載のプロセッサ。
【請求項３８】
さらに、前記メモリが、前記アクティブな接続に障害があるとき、前記基地局によって前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つに送信された前記通信信号に対して、低減されたデータレートと、よりロバストな誤り検出および訂正符号化方式と、よりロバストなインターリーブ方式との組合せのうちのいずれかを使用することによって、前記モバイルデバイスへの前記アクティブな接続あるいは前記モバイルデバイスからの前記アクティブな接続を介してデータが送信される前記レートを低減するためのプロセッサ読取り可能ソフトウェア命令を含んでいる、請求項３１に記載のプロセッサ。
【請求項３９】
さらに、前記メモリが、
前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つとワイヤレスネットワークとの間の前記アクティブな接続にもはや障害がないかどうかを判断することと、
前記アクティブな接続にもはや障害がないとき、前記データの送信レートを増加させることと、
を行うためのプロセッサ読取り可能ソフトウェア命令を含んでいる、請求項３１に記載のプロセッサ。
【請求項４０】
複数のモバイルデバイスのうちの１つとワイヤレスネットワークとの間のアクティブな接続に障害があるかどうかを判断し、
前記アクティブな接続に障害があるとき、前記モバイルデバイスへの前記アクティブな接続あるいは前記モバイルデバイスからの前記アクティブな接続を介してデータが送信されるレートを低減する、
ステップをプロセッサに実行させるように構成されたプロセッサ実行可能命令を記憶したプロセッサ読取り可能記憶媒体。
【請求項４１】
前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つの現在のロケーションを判断するステップと、前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つの前記現在のロケーションを既知の障害があるロケーションのデータベースと比較するステップとをプロセッサに実行させるようにさらに構成された、請求項４０に記載のプロセッサ実行可能命令。
【請求項４２】
前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つによって送信および受信される通信信号の信号対雑音比を推定するステップと、前記推定された信号対雑音比が規定された最小値を下回っているかどうかを判断するステップとをプロセッサに実行させるようにさらに構成された、請求項４０に記載のプロセッサ実行可能命令。
【請求項４３】
前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つによって送信および受信される通信信号の誤り率を判断するステップと、前記誤り率が規定された最大値を超えているかどうかを判断するステップとをプロセッサに実行させるようにさらに構成された、請求項４０に記載のプロセッサ実行可能命令。
【請求項４４】
前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つの移動のベクトルを判断するステップと、前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つの予想されるロケーションを外挿するステップと、前記モバイルデバイスの前記外挿されたロケーションを既知の障害があるロケーションのデータベースと比較するステップとをプロセッサに実行させるようにさらに構成された、請求項４０に記載のプロセッサ実行可能命令。
【請求項４５】
前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つから送信され、前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つによって受信される通信信号に対して、よりロバストな誤り検出および訂正符号化方式を実施するステップをプロセッサに実行させるようにさらに構成された、請求項４０に記載のプロセッサ実行可能命令。
【請求項４６】
前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つから送信され、前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つによって受信される前記通信信号に対して、より多くのインターリーブ方式を実施するステップをプロセッサに実行させるようにさらに構成された、請求項４５に記載のプロセッサ実行可能命令。
【請求項４７】
前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つから送信され、前記複数のモバイルデバイスのうちの前記１つによって受信される通信信号に対して、低減されたデータレートと、よりロバストな誤り検出および訂正符号化方式と、よりロバストなインターリーブ方式との組合せのうちのいずれかを実施するステップをプロセッサに実行させるようにさらに構成された、請求項４０に記載のプロセッサ実行可能命令。
【請求項４８】
前記複数のモバイルデバイスのうちの１つとワイヤレスネットワークとの間の前記アクティブな接続にもはや障害がないかどうかを判断するステップと、
前記アクティブな接続にもはや障害がないとき、前記データの送信レートを増加させるステップと、
をプロセッサに実行させるようにさらに構成された、請求項４０に記載のプロセッサ実行可能命令。
【請求項４９】
モバイルデバイス中のバッテリの電力を節約するための方法であって、
前記モバイルデバイス中の前記バッテリの前記電力のレベルが、あらかじめ設定された最小レベルを下回って減少したかどうかを判断することと、
前記モバイルデバイス中の前記バッテリの前記電力のレベルが前記あらかじめ設定された最小レベルを下回って減少したとき、前記モバイルデバイスとワイヤレスネットワークとの間のアクティブな接続を介してデータが送信されるレートを低減することと、
を備える方法。
【請求項５０】
前記モバイルデバイス中の前記バッテリの前記電力のレベルが、あらかじめ設定された最小レベルをもはや下回っていないかどうかを判断することと、
前記モバイルデバイス中の前記バッテリの前記電力のレベルが、あらかじめ設定された最小レベルをもはや下回っていないとき、前記データの送信レートを増加させることと、
をさらに備える、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
モバイルデバイスであって、
プロセッサと、
前記プロセッサに結合されたメモリのユニットであって、前記メモリが、
前記モバイルデバイス中の前記バッテリの前記電力のレベルが、あらかじめ設定された最小レベルを下回って減少したかどうかを判断することと、
前記モバイルデバイス中の前記バッテリの前記電力のレベルが前記あらかじめ設定された最小レベルを下回って減少したとき、前記モバイルデバイスとワイヤレスネットワークとの間のアクティブな接続を介してデータが送信されるレートを低減することと、
を行うためのプロセッサ読取り可能ソフトウェア命令を含んでいるメモリユニットと、
前記低減されたデータレートの基準を基地局受信機に送信するための送信機と、
を備えるモバイルデバイス。
【請求項５２】
さらに、前記メモリが、
前記モバイルデバイス中の前記バッテリの前記電力のレベルが、あらかじめ設定された最小レベルをもはや下回っていないかどうかを判断することと、
前記モバイルデバイス中の前記バッテリの前記電力のレベルが、あらかじめ設定された最小レベルをもはや下回っていないとき、前記データの送信レートを増加させることと、
を行うためのプロセッサ読取り可能ソフトウェア命令を含んでいる、請求項５１に記載のモバイルデバイス。
【請求項５３】
モバイルデバイス中のバッテリの電力レベルが、あらかじめ設定された最小レベルを下回って減少したかどうかを判断するステップと、
前記モバイルデバイス中の前記バッテリの前記電力レベルが前記あらかじめ設定された最小レベルを下回って減少したとき、前記モバイルデバイスとワイヤレスネットワークとの間のアクティブな接続を介してデータが送信されるレートを低減するステップと、
を備えるステップをプロセッサに実行させるように構成されたプロセッサ実行可能命令を記憶したプロセッサ読取り可能記憶媒体。
【請求項５４】
前記モバイルデバイス中の前記バッテリの前記電力レベルが、あらかじめ設定された最小レベルをもはや下回っていないかどうかを判断するステップと、
前記モバイルデバイス中の前記バッテリの前記電力レベルが、あらかじめ設定された最小レベルをもはや下回っていないとき、前記データの送信レートを増加させるステップと、
をプロセッサに実行させるようにさらに構成された、請求項５３に記載のプロセッサ実行可能命令。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にワイヤレスモバイル通信デバイスに関し、より詳細には、モバイル通信の信頼性を改善するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラー電話などのワイヤレスモバイル通信デバイス（モバイルデバイス）の使用が、それらの携帯性および接続性のために増加してきている。モバイルデバイスの使用が増加するにつれて、「呼断（dropped call）」に対するユーザフラストレーションが増大している。「呼断」は、予期せずに終了されたワイヤレスモバイルデバイスコールの一般的な用語である。ユーザが多数の呼断を経験するエリアは、一般に「デッドゾーン」と称されている。
【０００３】
モバイルデバイスがアクティブなコール中にワイヤレスネットワークの範囲外に移動したとき、呼断が起こることがある。モバイルデバイスは、各々が地理的カバレージエリアを有するゾーンまたはセル内で動作する。各セル内に位置し、各セルにサービスする、送信機と受信機とをもつ基地局は、セルの有効カバレージエリアが、隣接するセルと重複するように制御される。モバイルデバイスがサービスプロバイダのワイヤレスネットワーク内で移動するとき、モバイルデバイスがセルからセルに移動するにつれて、モバイルデバイスとネットワークとの間の通信が基地局から基地局へと引き渡される。しかしながら、モバイルデバイスがアクティブなコール中にサービスプロバイダのワイヤレスネットワークの範囲外に出たとき、コールは中断されることになる。モバイルデバイスが異なるサービスプロバイダのワイヤレスネットワークの範囲内に移動したと同時に、アクティブなコールは、通常、異なるサービスプロバイダのネットワークにわたって維持されることはできない。したがって、アクティブなコールは会話中に終了され、ユーザは、ボイスコールまたはデータコールを続けるために「ローミング」状況下で新しいコールを開始することが必要になる。
【０００４】
モバイルデバイスがサービスプロバイダのワイヤレスネットワークカバレージエリア内にあるときに呼断が起こることがあるが、何らかの理由で、干渉が受信信号の信号対雑音比を、データの送信および受信が信頼できないポイントまで劣化させる。これにより、ボイス会話が歪曲または破壊され、あるいはデータを送信または受信することができなくなることがある。信号対雑音比が著しく劣化した場合、モバイルデバイスがサービスプロバイダのワイヤレスネットワークカバレージ外にあるかのように、コールは中断されることになる。信号干渉は、他のプロバイダネットワークの信号も妨害された場合、モバイルデバイスがローミングモードに入ることを妨げることもある。信号干渉は、モバイルデバイスと最も近接したワイヤレスネットワーク基地局との間の信号経路を阻止する建築物、山岳および丘陵などの地理的特徴によって引き起こされることがある。建築物および地質学的特徴が信号を反射し、それによりモバイルデバイスが、弱め合う干渉を起こすことがある複数の経路に沿って信号を受信し、マルチパス干渉を引き起こすこともある。信号干渉は、近くに位置する他の信号源、または他の人工干渉によって引き起こされることもある。
【０００５】
ネットワークサービス品質（ＱＯＳ）を容認できる値に改善するために、莫大な量の金と時間がワイヤレスサービスプロバイダによって投資されている。輻輳とともに呼断は、不十分な顧客満足をもたらす２つの最も重要な顧客ファクタである。ネットワークカバレージを改善することによって「呼断」の回数を低減し、カバレージを増大させる努力にもかかわらず、デッドゾーンは存在し続ける。
【発明の概要】
【０００６】
様々な実施形態のシステムおよび方法は、コールが中断されることになる確率を低減するために、モバイルデバイスが既知のデッドゾーンに入ったときのモバイルデバイスの信号対雑音比に関係するワイヤレスデジタル通信を改善する。モバイルデバイスは、既知のデッドゾーンに入ったとき、信号対雑音比を改善するために１つまたは複数の信号特性を改変する。
【０００７】
別の実施形態は、モバイルデバイスがデッドゾーン中にあるかどうかを判断するために、ネットワークとのアクティブな接続中にモバイルデバイスの少なくとも１つの信号特性を直接監視することを含む。信号特性が規定範囲外に逸脱した場合、データレートを低減して信号対雑音比を改善し、エラーレートを低減し、それによってアクティブな接続の中断を遅らせることができる。
【０００８】
様々な実施形態では、モバイルデバイスが、障害があるロケーションおよび／または問題がある信号状態を検出し、検出された情報を基地局に通信することができる。次いで、モバイルデバイスおよび基地局は、呼断を回避するために信号対雑音比を改善するためのプロアクティブステップをとることができる。様々な実施形態では、ネットワークが、障害があるロケーションおよび／または問題がある信号を検出し、モバイルデバイスからのイニシアチブなしに信号対雑音比を改善するためのステップをプロアクティブにとることができる。他の実施形態では、モバイルデバイスとネットワークの両方が、障害があるロケーションまたは問題があるパフォーマンスを検出し、また、信号対雑音比を改善し呼断の可能性を低減するためにプロアクティブに応答することができる。
【０００９】
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部をなす添付の図面は、本発明の例示的な実施形態を示す。上記の概略的な説明および下記の詳細な説明とともに、それらの図面は、本発明の特徴を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】マルチパス干渉とパイロット汚染干渉とを生じる干渉物により劣化した信号対雑音比（ＳＮＲ）状態を示す、ワイヤレスネットワークシステムの一部分のシステム図。
【図２Ａ】モバイルデバイスに到達するいくつかの信号の振幅のグラフ。
【図２Ｂ】マルチパスレイリーフェージングによる影響を受けた信号の振幅のグラフ。
【図３】典型的なモバイルデバイスのいくつかの主要な構成要素のブロック図。
【図４Ａ】データレートと信号対雑音比との間の関係、またはデータレートとパイロット信号振幅との間の関係を示すグラフ。
【図４Ｂ】Ｔマイクロ秒または２Ｔマイクロ秒の期間にわたって送信される３つのビットシーケンスのレイアウト図。
【図５】データレートがモバイルデバイスのロケーションによって判断される実施方法のプロセスフロー図。
【図６】データレートがモバイルデバイスのロケーションによって判断される別の実施方法のプロセスフロー図。
【図７】データレートがモバイルデバイスのロケーションによって判断される別の実施方法のプロセスフロー図。
【図８】データレートが受信信号の特性によって判断される実施方法のプロセスフロー図。
【図９】データレートが受信信号の特性によって判断される別の実施方法のプロセスフロー図。
【図１０】データレートが受信信号の特性によって判断される別の実施方法のプロセスフロー図。
【図１１】データレートがモバイルデバイスのロケーションと受信信号の特性とによって判断される実施方法のプロセスフロー図。
【図１２】データレートがモバイルデバイスのロケーションと受信信号の特性とによって判断される別の実施方法のプロセスフロー図。
【図１３】データレートがモバイルデバイスのロケーションと受信信号の特性とによって判断される別の実施方法のプロセスフロー図。
【図１４】データレートがモバイルデバイスバッテリ中に残っている電力によって判断される省電力実施形態のプロセスフロー図。
【図１５】データレートがモバイルデバイスバッテリ中に残っている電力およびモバイルデバイスのロケーションおよび／または信号特性によって判断される省電力実施形態のプロセスフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
様々な実施形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。可能な場合はいつでも、同じまたは同様の部分を指すために図面全体にわたって同じ参照番号を使用する。特定の例および実装形態になされる言及は、説明のためであり、本発明の範囲または特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１２】
本明細書で使用する「モバイルデバイス」という用語は、様々なセルラー電話、個人情報端末（ＰＤＡ）、パームトップコンピュータ、ワイヤレスモデムをもつラップトップコンピュータ、ワイヤレス電子メール受信機（たとえば、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ（登録商標）およびＴｒｅｏ（登録商標）デバイス）、マルチメディアインターネット対応セルラー電話（たとえば、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標））、および同様のパーソナル電子デバイスのうちのいずれか１つを指す。好ましい一実施形態では、モバイルデバイスは、セルラー電話ネットワークを介して通信することができるセルラーハンドヘルドデバイス（たとえば、セルフォン）である。しかしながら、セルラー電話通信機能は、すべての実施形態において必要というわけではない。その上、ワイヤレスデータ通信は、セルラー電話ネットワークの代わりに、ワイヤレスデータネットワーク（たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１「ＷｉＦｉ」ワイドエリアネットワーク）に接続するハンドヘルドデバイスによって実現できる。
【００１３】
ワイヤレスネットワークカバレージが近年増大するにつれて、モバイルデバイスの使用が劇的に増加している。多くのユーザは、もはや従来の電話を利用する必要性を見い出せず、代わりに、ユーザの主要な電気通信源としてモバイルデバイスに依存している。しかしながら、モバイルデバイスユーザの一番の不満の１つは「呼断」の問題である。モバイルデバイスは、各々が地理的カバレージエリアを有する領域内またはセル内で動作する。各セル内に位置しサービスする、送信機と受信機とをもつ基地局は、セルの有効カバレージエリアが、隣接するセルと一部重複するように制御される。モバイルデバイスまたは基地局のいずれかによって受信された信号強度がある程度まで劣化したとき、モバイルデバイスはもはやボイスコールまたはデータコールを持続させることができなくなり、その結果、呼断が生じる。信号強度が永続的に劣化して多数の呼断を引き起こすエリアを、一般にデッドゾーンまたは障害地点と呼ぶ。
【００１４】
モバイルデバイスのモビリティが与えられているので、ユーザが移動中の車両からコールを発するときなど、モバイルデバイスがデッドゾーンまたは障害地点の中や外を移動することはしばしばある。サービスプロバイダのワイヤレスネットワークカバレージゾーン内で信号強度の劣化を引き起こす可能性があるいくつかの要因がある。山岳、建築物などの物理的物体がモバイルデバイスと基地局アンテナとの間の信号を阻止することがある。同じ周波数レンジ中で動作している他の通信デバイスからの信号が干渉を引き起こすことがある。終日にわたる地球および物体の加熱作用から生じる熱雑音も干渉を引き起こすことがある。
【００１５】
図１に、複数のモバイルデバイス１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃと通信するいくつかの基地局１１２Ａ、１１２Ｂを典型的に含むワイヤレスネットワークを示す。基地局１１２Ａおよび１１２Ｂは、ワイヤレスネットワークのノードをサービスプロバイダネットワーク１１４の残りに接続する交換センター１１３Ａおよび１１３Ｂに接続される。サービスプロバイダネットワーク１１４は、他の基地局および交換センター、ならびに従来のワイヤードネットワーク（図示せず）への接続を含むことができる。各基地局は、送信機および受信機を含み、セル内で中央に位置する。基地局１１２Ａ、１１２Ｂは、セル１００Ａ、１００Ｂの有効カバレージエリアが一部重複するように配置され、構成される。モバイルデバイス１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃは一度に単一の領域またはセル内で動作するものとする。
【００１６】
たとえば、モバイルデバイス１１１Ａは、基地局１１２Ａと交換センター１１３Ａとによってサービスされるセル１００Ａ内に十分に入る位置にあるものとして示される。図１に示すように、モバイルデバイス１１１Ａは、信号経路が妨害されていないので、信号の劣化なしに基地局１１２Ａから通信信号を送信および受信する。
【００１７】
しかしながら、他のモバイルデバイス１１１Ｂは、最も近い基地局１１２Ａへのそれらの信号経路を干渉物１１９Ａによって妨害されることがある。干渉物１１９Ａは基地局１１２Ａとモバイルデバイス１１１Ｂとの間の見通し内信号経路を部分的に阻止し、それによりいずれかの方向または両方向において減衰した通信サービスが限界になることがある。干渉物１１９Ａは、たとえば、介在する建築物または丘陵である。干渉物１１９Ａの代わりに、障害がある通信サービスが、単に基地局１１２Ａとモバイルデバイス１１１Ｂとの間の距離に起因することがある。
【００１８】
モバイルデバイスが、モバイルデバイス１１１Ａの位置などにおいてクリアにコールを開始したが、干渉物１１９Ａが通信信号を部分的に阻止する、モバイルデバイス１１１Ｂの位置まで移動した場合、信号対雑音比は、コールが中断される程度まで劣化することがある。特にＣＤＭＡネットワークの場合、信号振幅が（１．２５ＭＨｚスペクトラム拡散のすべてを含む）約−１００ｄＢｍを下回って逸脱したとき、熱雑音の典型的な振幅のために、コールは中断されることがある。
【００１９】
検出された誤りの率が規定範囲外に逸脱したとき、セルラー通信接続は限界であると判断される。誤り率は、一般に、弱い信号、過剰雑音、またはその両方のために低くなることがある信号対雑音比（ＳＮＲ）に直接関係する。誤り率は、順方向においてモバイルデバイス１１１によって測定されるか、または逆方向において基地局１１２によって測定される。
【００２０】
障害がある通信の別の考えられる原因はマルチパス干渉である。同じく図１に示すように、干渉物１１９Ａ（たとえば、建築物または丘陵）が基地局１１２Ｂとモバイルデバイス１１１Ｃとの間の見通し内信号経路を阻止していることがある。反射物体１１８Ａ、１１８Ｂは、相互に打ち消し合うマルチパス干渉を引き起こす複数の間接的な信号経路を与え、その結果、モバイルデバイス１１１Ｃに対する通信サービスが限界になる。反射物体１１８Ａ、１１８Ｂは、たとえば、水槽または建築物の鉄骨枠などの電波反射体である。また、信号は、干渉物１１９Ｂの周りで屈折し、異なる長さの少なくとも２つの異なる経路をたどることがある。複数の経路を進行する信号の部分が互いに位相がずれている場合、弱め合う干渉が生じていることがある。すなわち、信号の部分は、特定のロケーションにおいて完全にまたは部分的に互いを局所的に打ち消し合い、受信信号の電力を低減する。（１／２波長だけ分離された）そのような特定のロケーションでは、受信信号は、近くのロケーションに比較して弱くなることがある。受信信号は弱いが雑音レベルは弱くないことがあるので、その結果、ＳＮＲは低くなる。
【００２１】
障害がある通信の別の原因は、ＣＤＭＡ技術通信ではパイロット汚染干渉と呼ばれ、他の通信技術では支配的サーバ問題と呼ばれる。図１を参照すると、モバイルデバイス１１Ｂは、２つ以上の基地局１１２Ａおよび１１２Ｂから比較的相似の振幅のパイロット信号を受信するように、地理的に位置している。非常に多くのパイロット信号がモバイルデバイス１１１Ｂの通信に干渉する可能性があり、ネットワーク接続を中断させることがある。そのような場合、受信データ信号の振幅は通常ならば十分であるが、過剰パイロット信号は実際には増加した雑音のように見えるので、ＳＮＲは低くなることがある。
【００２２】
ワイヤレス通信をサポートしている様々な技術（たとえば、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＴＳ、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅなど）はそれぞれ、一部は共通の問題を、一部は特定の技術に固有の問題を引き起こす可能性がある制限を有する。当業者は、本明細書で開示する様々な実施形態が様々なワイヤレス通信技術にどのように適用できるかを諒解されよう。説明のためにのみ、本明細書で開示する実施形態の多くは、ＣＤＭＡのコンテキストで論じるが、他のワイヤレス通信技術に容易に適合することができる。
【００２３】
図２Ａは、モバイルデバイス１１１Ｂに到達するいくつかの信号の電力のグラフである。信号は、１次基地局１１２Ｂからの（添字１０３をもつ）アクティブパイロット信号、ならびに（添字８９をもつ）他の干渉パイロット信号を含むことができる。隣接するセルからの非常に多くの受信パイロット信号は、パイロット汚染と呼ばれる状況であり、雑音のように見えることがある。さらに、いくらかの量の熱雑音および無関係な電磁放射源からの他の雑音が存在する。信号対雑音比ＳＮＲは比Ｅｃ／Ｉ０によって近似でき、Ｅｃは、モバイルデバイス１１１Ｂの受信機１９５によって測定されるアクティブパイロット信号の電力であり、Ｉ０は総受信電力である。代替的に、ＳＮＲはＥｃ／（Ｉ０−Ｅｃ）によって近似できる。この比は、無線通信の技術分野での慣例として、デシベルｄＢによって対数的に表すことができる。ｃｄｍａ２０００ベースの通信の場合、Ｅｃ／Ｉ０が約−１３〜−１５ｄＢを下回って逸脱したとき、障害がある受信が発現し始める。Ｗ−ＣＤＭＡベースの通信の場合、障害がある受信は約−１８ｄＢ以下で始まる。
【００２４】
図２Ｂは、モバイルデバイスがあるロケーションから別のロケーションに進行するときのマルチパスレイリーフェージングの影響を示す信号の振幅のグラフである。信号の部分は、図１を参照しながら上記で説明したように、異なる経路を進行し、同等の強度を有することができる。いくつかのロケーションでは、信号の部分は同相であり、強め合う干渉を起こし、その結果、強い信号を生じる。１／２波長のみ離れて位置するロケーションでは、信号の部分は位相外れであり、少なくとも部分的に互いを打ち消し合い、その結果、せいぜい弱い信号を生じることがある。モバイルデバイス１１１Ｃが位相外れのロケーションに静的に位置する場合、信号が雑音に対して低く、レイリーフェージングの影響を受けないので、通信接続が限界となることがある。すなわち、ＳＮＲは低い。モバイルデバイス１１１Ｃが動いている場合、信号の強度が変動する、すなわち、強くなったり、弱くなったりすることがある。そのような限界接続により、基地局１１２Ｂがモバイルデバイス１１１Ｃへの現在のアクティブな接続を中断させることになる。
【００２５】
様々な実施形態は、コールを中断することを回避するために干渉およびデッドゾーンの影響を緩和しようと試みる。モバイルデバイスがこれらのデッドゾーンまたは障害地点に入ろうとするときを知るかまたは検出することによって、モバイルデバイスおよび／または基地局は、呼断が防止され、コール品質が維持されるように信号対雑音比を改善するためのプロアクティブステップをとることができる。
【００２６】
図３は、モバイルデバイス１１１の様々な構成要素を示す。図３に示すように、モバイルデバイス１１１は、マイクロプロセッサ１９１と、メモリ１９２と、アンテナ１９４と、ディスプレイ１９３と、テンキーパッド１９６と、４方向メニューセレクタ１９７と、スピーカー１８８と、マイクロフォン１８９と、ボコーダ１９９と、受信機１９５と、送信機１９８と、様々な相互接続とを含むことができる。特に、受信機１９５は、デジタルボイスまたはデータ、シグナリングチャネルデータ、ならびに１つまたは複数のパイロット信号を受信する。受信機１９５は、ネットワークが様々な通信送信信号特性を制御することができるシグナリングチャネルデータを受信する。これらの通信信号特性は、たとえば、発信信号のデジタルデータレート、誤り符号化方式およびインターリーブレベル、ならびに送信機１９８の出力電力を含むことができる。さらに、受信機１９５は様々な通信受信信号特性をマイクロプロセッサ１９１に供給することができる。これらは、総受信信号電力Ｉ０の測定値、入力信号のデジタルデータレート、誤り符号化方式およびインターリーブレベル、および／またはパイロット信号電力Ｅｃをも含むことができる。
【００２７】
一実施形態では、マイクロプロセッサ１９１は、送信機１９８を通して送信すべきステータス情報を発生することができる。ステータス情報は、送信されたデータのデータレートを減少または増加させるための指示または要求を含むことができる。データレートの変更はボコーダ１９９の圧縮レートを変更することができる。
【００２８】
呼断を防止するために、実施形態の方法は、モバイルデバイス１１１が物理的にデッドゾーン中にあるとき、またはデッドゾーンに入ろうとしているときを検出する。次いで、実施形態の方法は、コール品質を維持し、呼断の発生を防止するために、ＳＮＲを増加させるためのプロアクティブ手法をとる。最も単純な手法は、ＳＮＲを高めるための通信信号の電力を単に増加させることであるが、バッテリ電力制約ならびに健康および安全制約が、信号電力を増加することができる量を制限する。したがって、本明細書で開示する様々な実施形態は、出力電力がすでに最大レベルであるかまたはその近くであるとき、ＳＮＲを改善するために様々な方法を採用する。モバイルデバイスには健康および安全の理由のために絶対最大送信／受信信号電力レベルが課せられるが、モバイルデバイスは、許容できるＳＮＲをサポートする最小送信電力を使用するように構成され、モバイル通信システムの一部として動作する。したがって、平均から良好の通信状態のエリアでは、基地局１１２とともに動作しているモバイルデバイス１１１が、許容最大値をかなり下回って送信電力を低減し、送信電力を最小限に抑えることにより、バッテリ寿命を延長する。通信状態が悪化すると、基地局１１２とともに動作しているモバイルデバイス１１１は、ＳＮＲを維持するために送信電力を増加させる。しかしながら、通信状態が悪すぎる場合、送信電力は最大電力レベルまで増加されることになる。送信電力が最大値に設定されているとき、電力をさらに引き上げることによってＳＮＲを改善することは不可能である。本明細書で開示する様々な実施形態は、送信電力が最大許容出力電力レベルに制限されるとき、ＳＮＲを改善するために様々な信号特性をプロアクティブに改変する。そのような手法は、送信電力が最大限界に到達したときにのみ実施できるが、送信電力が最大に引き上げられることになる既知のデッドゾーンに入ることなどを予想して、送信電力が最大レベルを下回ったときにも、その手法をとることができる。また、送信電力が最大であるときにそのような手法を実施した場合、送信電力が最大レベルを下回って低減される前に、その手法を取り消すことができない。たとえば、モバイルデバイス１１１は、そのモバイルデバイスが依然として障害があるエリア中にある間に、通信特性が変更されないように、送信電力が最大値を下回って低下してからある時間期間の間、低減されたデータ送信レートを使用し続けることがある。
【００２９】
一実施形態では、方法は、データが送信および受信されるレートをプロアクティブに低減する。データレートを低減することによって、ボイス品質が若干劣化し改善されたＳＮＲでコールを維持することができる。たとえば、データレートを半分にすることによって、ＳＮＲの３ｄＢ増加が予想される。ボイスコールの場合、通常のボイスデータレートは８ｋｂ／ｓである。ボイスコールのデータレートをより遅くすることは許容できるが、データレートをはるかに遅くすると、品質の顕著な劣化が起こり、ボイスコールにおけるユーザによるフラストレーションが生じることになる。データコールは、データレートを低減する際のより大きいフレキシビリティを提供する。データコールのデータレートは１２００ｂ／ｓ程度と低く低減できる。
【００３０】
図４Ａは、データレートとそのデータレートの対応する信号対雑音比との間の理論的な関係を示すグラフである。ＳＮＲの雑音成分が平均して一定の振幅を有し、データレートとは無関係であると仮定すると、水平軸は、信号対雑音比の代わりに、代替的に信号の振幅を表すことができる。すべての他の要因が同じであるとき、信号のＳＮＲが一般に信号のデータレートと逆関係にあることが、通信理論ではよく知られている。信号のＳＮＲと信号のデータレートとの間のこの関係を利用して、モバイルデバイス１１１のデータレートを低減することによって、問題があるアクティブな接続を中断することを延期または防止するのを助け、それによってＳＮＲを増加させ、誤り率を低減することができる。モバイルデバイス１１１のデータレートを連続的に変化させることは実行不可能であるので、理論的な関係を段階的にいくつかのデータレートによって近似することができる。ＳＮＲが規定範囲外に逸脱したときはいつでも、データレートをより低い値に低減することができる。その範囲は、しきい値Ａおよびしきい値Ｂなどの１つまたは複数のしきい値によって規定できる。
【００３１】
したがって、一実施形態では、モバイルデバイス１１１がデッドゾーンに入ったことが検出されたとき、マイクロプロセッサ１９１は、モバイルデバイス１１１が通信するデータレートを低減するように送信機１９８に指示することができる。さらに、マイクロプロセッサ１９１は、モバイルデバイス１１の受信機１９５によって受信された信号のＳＮＲも改善されるように、送信データレートをも低減するように、基地局１１２に命令するように基地局１１２に送信するための信号を発生することができる。ＳＮＲを改善することによって、モバイルデバイス１１１がデッドゾーン中にあるという事実にもかかわらず、呼断を回避することができる。
【００３２】
ＳＮＲを増加させるためにデータレートを低減することができるいくつかの方法がある。１つの方法は、単に１秒間に送信するビット数を減らし、各ビットの符号化がより長い継続時間にわたるようにすることである。データレートを低減するための別の方法は、同じデータを２回以上送信することである。これらの方法を、３つのＮビットシーケンスを示す図４Ｂに示す。
【００３３】
第１のシーケンスに示す通常の送信の場合では、Ｎ個のビットのシーケンス４０１はＴマイクロ秒中に送信される。図４Ｂでは、ｉ番目のビットの符号化は送信信号ｂｉ、ｉ＝１，…，Ｎによって表される。各ビットの継続時間の増加は、Ｎ個のビットの単一のシーケンス４０２が２Ｔマイクロ秒の時間中に送信される第２のシーケンスに示され、各ビットｂｉは、２倍の長さの時間の間に送信される信号によって表される。ビット当たりの信号時間がより多くなると、ビット継続時間にわたる信号の総体が雑音に比較して増加し、それによりＳＮＲが増加する。シーケンス４０２は、データレートを半分に削減し、Ｎ個のビットのシーケンス４０１の半分の帯域幅のみを必要とするが、シーケンス４０２はより高いＳＮＲを有する。
【００３４】
２Ｔマイクロ秒中にＮ個のビットを送信する別の方法は、元のデータレートにおいてシーケンス４０３を２回送信することである。Ｎ個のビットを２回送信することは、通常のデータレートの半分の有効データレートを生成する。Ｎビットサブシーケンスの繰り返しのシーケンス４０３を使用することは、ハードウェアデータレートクロックを変更することを回避することができるが、受信機におけるさらなる処理を必要とする。同じデータレートを維持するが、Ｎビットサブシーケンスを繰り返し送信することは、同期データレートを使用して複数のモバイルデバイス１１１Ａ、１１１Ｂなどと通信している基地局１１２からの送信に特に適用可能である。シーケンス４０３が受信されたとき、各サブシーケンスの各対応するビットｂｉは、単一のＮビットシーケンスを再構成するために、元のビットを符号化する２つの信号振幅発生の各々を全体として平均化することによって組み合わせられる。ビットを表す平均化された信号振幅が０または１のいずれをも明確に表さない場合、シーケンス４０３は誤りとして扱われる。そのようなＮビットシーケンスを符号化し、送信し、受信し、復号するためのＣＤＭＡエアインターフェースはかなり複雑であるが、データレートを低減することによってＳＮＲを増加させるという原理は依然として成り立つ。
【００３５】
ＳＮＲを増加させるためにデータレートを減少させるための第３の方法では、信号内で実施される誤り訂正および雑音補償の符号化の量を増加させる。誤り訂正コーディングでは、受信機が受信データ中の誤りを認識し、訂正することを可能にするための、ビットストリーム内の追加情報を送信する。雑音およびフェージングに適応するための１つの方法は、複数のメッセージ要素（複数のバイトのシーケンス）からのビットを混合して、いずれか１つのメッセージ要素のビットが数ミリ秒のスパンにわたって様々な時間に送信されるようにする、データインターリーブである。このようにすると、送信中の数個のビットを阻止するフェードは、いずれか１つのメッセージ要素中の単一のビットを阻止するのみである。誤り訂正コーディングと組み合わせられたとき、受信機は、いずれか１つのメッセージ要素中の損失したビットによって引き起こされた誤りを訂正することができる。誤り訂正符号およびインターリーブに関連する追加のデータは、データ送信レートを低減し、ビット誤り率を低減する。
【００３６】
もちろん、上記の方法を組み合わせて、データ送信レートを犠牲にしてさらにより大きいＳＮＲパフォーマンスを提供することができる。たとえば、ビット継続時間を増加させ、データを複数回送信し、誤り訂正符号化をデータインターリーブとともに実施し、またはコーディングレートを変更することができる。
【００３７】
本明細書で説明するシステムおよび方法は、特に（モバイルデバイス１１１から基地局１１２への）逆方向信号に適用可能であるが、（基地局１１２からモバイルデバイス１１１への）順方向信号にも適用できる。順方向でデータレートを変更することを、同じ基地局１１２とアクティブに通信している他のモバイルデバイス１１１に影響を及ぼさない方法で実現する必要がある。
【００３８】
デッドゾーンをプロアクティブに補償するための一実施形態を、そのロケーションに基づいてそのデータ送信レートを調整するためにモバイルデバイス１１１上で実現するためのプロセス５００を示す図５で説明する。ステップ５０１において、プロセス５００は、モバイルデバイス１１１のロケーションを判断することによって開始し、ロケーションを判断することは、様々な方法を使用してモバイルデバイス１１１によって達成される。たとえば、モバイルデバイス１００が内蔵ＧＰＳ受信機を有する場合、一実施形態はＧＰＳ（全地球測位システム）座標情報を利用する。そのような実施形態では、モバイルデバイス１１１は、Ａ−ＧＰＳ（Ａｓｓｉｓｔｅｄ  ＧＰＳ）を利用することができ、Ａ−ＧＰＳでは、モバイルデバイス１１１のグローバル位置の判断は、基地局１１２が、現在見えるＧＰＳ衛星をモバイルデバイス１１１に通知することによって助けられる。モバイルデバイス１１１が内蔵ＧＰＳ受信機を有しない例では、一実施形態は、既知のロケーションにある３つ以上の基地局１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃなどからの複数のパイロット信号の位相関係を使用してモバイルデバイス１１１のロケーションを推定するＡＦＬＴ三角測量を採用する。モバイルデバイス１１１のロケーションを推定する他の既知の方法を使用することができる。
【００３９】
プロセス５００は、判断されたロケーションが、障害があることが知られているか、またはデッドゾーンであるかを判断するステップ５０２に続く。様々な方法を採用して、この判断を行うことができる。たとえば、既知の障害があるロケーションのデータベースをモバイルデバイス１１１内のメモリ１９２に記憶する。ステップ５０１において、モバイルデバイス１１１の現在のロケーションを判断したとき、その座標をメモリ１９２に記憶された既知の障害があるロケーションに対して比較して、一致があるかどうかを判断する。代替的に、既知の障害があるロケーションのデータベースを、交換センター１１３または基地局１１２に位置するデータベースメモリに記憶する。本実施形態では、モバイルデバイス１１１は、その現在のロケーションに障害がある場合に、モバイルデバイス１１１に通知する基地局１１２または交換センター１１３に、そのロケーションを送信する。第３の実施形態では、モバイルデバイス１１１上に記憶された障害があるロケーションのデータベースは、サービスプロバイダネットワーク１１４によって周期的に更新され、モバイルデバイス１１１が履歴的に動作したワイヤレスカバレージセル内の既知の障害があるロケーションの最新のリストを提供するように調整される。
【００４０】
モバイルデバイス１１１のロケーションに障害があることが知られている場合、プロセス５００は、ステップ５０３において、有効データレートがすでに指定の最小値にあるかどうかを判断する。モバイルデバイス１１１が障害があるロケーション中にあることが以前に判断されていた場合、有効データレートは、すでに指定の最小値にある。ボイス送信の場合、最小有効データレートは、いくつかの利用可能な圧縮レートのうちの１つである可能性があるボコーダ標本化レートであり、より低いレートは、ユーザのエクスペリエンスに影響を及ぼす可聴ひずみを生じることがある。しかしながら、非ボイスデータの最小データレートは、毎秒１２００ビット程度など、より低くなる。データレートがすでに最小値にない場合、ステップ５０５において、モバイルデバイス１１１は、有効ＳＮＲを高めるためにデータレートを低減するように要求する。この要求は、基地局１１２に対して行われる必要があり、したがって、基地局は、基地局が受信しなければならず、モバイルデバイス１１１に送信する際に使用すべきデータレート（および関連する符号化）を通知される。次いで、モバイルデバイス１１１および基地局１１２は、調整された時間に低減されたデータレート（および関連する符号化）の使用を開始する。
【００４１】
代替実施形態では、モバイルデバイス１１１ではなく、サービスプロバイダネットワーク１１４が最小データレートを判断し、これから使用すべきデータレート（および関連する符号化）をモバイルデバイス１１１に通知する。たとえば、基地局１１２は、通常のデータレートの１／２であるより遅いデータレートを使用するようにモバイルデバイス１１１に指示する。別の例として、ＣＤＭＡ通信では、データレートは、モバイルデバイス１１１によってではなく、基地局１１２によって制御される。基地局１１２は、ＣＤＭＡシグナリングチャネルを使用してメッセージをモバイルデバイス１１１に送信することによって、新しいデータレートを確立することができる。基地局１１２は、（モバイルデバイス１１１が障害があるロケーションに入ろうとしていることを判断したときなどに）自発的に、またはモバイルデバイス１１１からの要求に応答して、低減されたデータレートを設定することができる。より遅いデータレートを求める要求はＣＤＭＡ標準規格の一部ではないので、本実施形態を実現するために、この要求に対する新しい標準化コードまたはプロプライエタリコードが必要になる。
【００４２】
モバイルデバイス１１１は、移動し続けるとき、障害があるロケーションに入ったり出たりすることがある。モバイルデバイス１１１が、障害があるロケーションから外に出たとき、通信リンクとＳＮＲとの改善に相応するデータレートを増加させることが望ましい。このようにして、条件が許容されるとき、コール品質を最適化することができる。したがって、短い時間期間の後、プロセス５００は反復し、データレートの変更を無期限に、またはアクティブな接続まで行うことを可能にする。プロセスを反復することによって、モバイルデバイス１１１の新しいロケーションの通信状態に一致するようにデータレートを調整することができる。モバイルデバイス１１１が、障害がある地点またはデッドゾーンから外に出た場合、プロセス５００は、ステップ５０８において、モバイルデバイス１１１がもはや障害があるロケーションにないと判断し、データレートを通常のデータレートにリセットして戻すことを要求する。ステップ５０９において、Ｎ秒など、ある時間期間が経過するのを待った後、システムは、モバイルデバイスがロケーションを変更し続けるにつれてプロセスフローを反復する。
【００４３】
上記の方法は、基地局１１２または交換センター中などのネットワークプロセッサ中で、モバイルデバイス１１１中のプロセッサ上で動作するソフトウェアとして実現でき、あるいは、一部のステップがモバイルデバイス１１１内のプロセッサ上で実現され、一部のステップがネットワーク内のプロセッサ上で実現されたシステムにわたって実現できる。
【００４４】
図６に示す代替実施形態では、複数のデータレートを使用して、データレートを通信リンクのデータ搬送能力により厳密に整合させる。このプロセス５２０は、ステップ５２１において、モバイルデバイス１１１のロケーションを判断することによって開始する。ロケーションを判断することは、図５を参照しながら上述した方法のいずれかを使用して達成できる。プロセス５２０は、図５を参照しながら上述した方法のいずれかを使用してロケーションに障害があることが知られているかどうかを判断するステップ５２２に続く。ロケーションに障害があることが知られている場合、プロセス５２０は、ステップ５２３において、有効データレートがすでに指定の最小値にあるかどうかを判断する。そうでなければ、データレートを減少させる要求をモバイルデバイス１１１から基地局１１２に送信する。代替的に、モバイルデバイス１１１は、現在のデータレートが指定の最小値にあるかどうかを確かめるためにチェックすることなしに、データレートを減少させるための要求を送信する。現在のデータレートがすでに最小値にある場合、その要求は単に無視される。そうではなく、基地局１１２は、たとえば、現在のデータレートがすでに通常のデータレートよりも遅い場合、現在のデータレートの１／２であるデータレートを使用するようにモバイルデバイス１１１に指示することによって応答する。たとえば、固定数のサポートされたデータレートがある場合、データレートの各低減は以前のデータレートの１／２である。
【００４５】
モバイルデバイス１１１がより遅いデータレートを要求したか否かにかかわらず、プロセス５２０は、ステップ５２１に戻ることによって反復する前に、数秒などの短い時間期間の間待機するステップ５２９に続く。プロセス５２０は、無期限に、またはモバイルデバイス１１１とのアクティブな接続が終了するまで続く。
【００４６】
プロセス５２０において、モバイルデバイスのロケーションに障害があることが知られていないと判断した場合（すなわち、ステップ５２２＝「ｎｏ」）、プロセス５２０は、ステップ５２７において、データレートがその最適レベルにあるかどうかをテストする。そうでなければ、プロセス５２０は、ステップ５２８において、データレートを最適データレートに復元することを要求する。その後、プロセス５２０は、ステップ５２１に戻ることによって反復する以前に、ステップ５２９において、短い時間期間の間待機する。このようにして、ＳＮＲの変更に応答してデータレートを段階的に増加または低減することができる。モバイルデバイス１１１による順方向信号の受信に問題がある場合、たいていの場合、モバイルデバイス１１１からの逆方向信号の受信にも問題があるので、新しいデータレートは、順方向信号と逆方向信号のいずれかまたは両方に適用する。
【００４７】
図５および図６を参照しながら説明したプロセス５００、５２０は、主にモバイルデバイス１１１上で実行され、基地局１１２は、データレートを低減すべきかまたは増加すべきかを判断する。図７に示す別の実施形態では、プロセス５５０は、モバイルデバイス１１１がリンクされる交換センター中のプロセッサによって実行される。この実施形態のプロセス５５０は、ステップ５５１において、モバイルデバイス１１１のロケーションを判断することによって開始する。基地局１１２は、図５を参照しながら上述した方法のいずれかを使用してモバイルデバイス１１１によって判断されたそのロケーションを報告するようにモバイルデバイスに要求する。代替的に、モバイルデバイス１１１（特にＧＰＳ受信機を備えたモバイルデバイス１１１）は、通常のリンク管理通信の一部としてそれらの位置を基地局１１１に周期的に報告する。
【００４８】
ステップ５５２において、モバイルデバイス１１１のロケーションを障害があることが知られているロケーションと比較して、モバイルデバイス１１１がそのようなロケーションに接近しているか、またはそのようなロケーション中にあるかを判断する。たとえば、基地局１１２は、障害があるロケーションのデータベースを維持する。モバイルデバイス１１１のロケーションがデータベース中のロケーションのうちの１つの所与の半径内にある場合、および、モバイルデバイス１１１がすでに最大電力で送信している場合、モバイルデバイスのロケーションには障害があると考えられる。その場合、プロセス５５０は、ステップ５５３において、データレートがすでに指定の最小データレートにあるかどうかを判断する。そうでなければ、ステップ５５５において、基地局１１２は、ＣＤＭＡシグナリングチャネルを使用して新しいデータレートをモバイルデバイス１１１に送信することによって、データレートを低減する。たとえば、データレートを現在のデータレートの１／２に設定する。データレートが低減されたか否かにかかわらず、プロセス５５０は、反復する以前に、短い期間の間待機するステップ５５９に続く。
【００４９】
モバイルデバイス１００の現在のロケーションに障害がないか、またはもはや障害がなくなった場合、プロセス５５０は、ステップ５５７において、現在のデータレートが最適レベルにあるかどうかを判断する。データレートが最適データレートにない場合、ステップ５５８において、基地局１１２は、ＣＤＭＡシグナリングチャネルを使用して新しいデータレートをモバイルデバイス１００に送信することによって、データレートを最適レベルに復元する。たとえば、新しいデータレートを現在のデータレートの２倍に設定する。データレートが変更されたか否かにかかわらず、プロセス５５０は、反復する以前に、ステップ５５９において短い間待機する。
【００５０】
交換センター１１３において維持される、障害があるロケーションのデータベースを、たとえば、コールが頻繁に中断されるロケーションに関する情報に基づいて生成し、更新する。もちろん、モバイルデバイス１００は、コールが中断された後、現在のロケーションを交換センター１１３にすぐに送信することができない。しかしながら、周期的に、または接続を中断する直前に、関与する基地局１１２は、現在のロケーションを基地局１１２に戻すようにモバイルデバイス１１１に要求する。代替的に、内蔵ＧＰＳ受信機をもつモバイルデバイス１１１は、限界のコールが中断されたロケーションを判断し、次いで、通信が復旧されたとき、障害があるロケーションの座標を交換センター１１３に送信する。さらなる実施形態では、モバイルデバイス１１１は、それらの位置を周期的に報告し、基地局１１２または交換センター１１３が呼断より前にモバイルデバイス１１１の最後に報告されたロケーションに基づいて障害があるロケーションの位置を特定することを可能にする。ネットワークを使用してすべてのモバイルデバイス１１１からそのような情報を収集することによって、ネットワークプロセッサは、専用調査を行う必要なしに、障害があるロケーションのデータベースを迅速に確立することができる。１日当たり２４時間そのような情報を収集することによって、ラッシュアワー中に増加した使用からの干渉、１日の様々な時間におけるおよび１年を通しての熱雑音の変化、ならびにソースからの変動する送信など、終日にわたって発生する通信特性の変更を、システムが認識し、予想することができるように、データベースを作成することができる。
【００５１】
代替実施形態は、モバイルデバイス１１１が、現在の通信リンクから判断された情報に基づいて障害があるロケーション中にあるかどうかを判断する。モバイルデバイス１１１のメモリユニット１９２に記憶されたソフトウェアは、モバイルデバイス１１１がビット誤り率の変化などの信号品質に基づいて障害があるロケーションに入っているかどうかを判断する。たとえば、メモリ１９２に記憶され、マイクロプロセッサ１９１によって処理されるソフトウェアは、低いＥｃ／Ｉｏ、極めて低い無線信号強度指示、またはその最大限界に到達している送信電力など、受信した通信信号の特性を分析する。マイクロプロセッサ１９１はまた、特に送信電力が最大値にあるとき、誤り率が呼断をもたらす可能性がある値に接近しているかどうかを判断するためにビット誤り率を監視する。他の実施形態は、メモリ１９２に記憶され、マイクロプロセッサ１９１によって処理されるソフトウェアを利用して、モバイルデバイス１１１の過去の移動に基づいてモバイルデバイス１１１のベクトル方向を外挿する。その進行方向を判断することによって、マイクロプロセッサ１９１は、予想される将来のロケーションを既知の障害地点のデータベースと比較することができる。モバイルデバイス１１１が既知の障害があるロケーションに向かっているように見える場合、呼断を防止するために、通信リンクが劣化する前に、上述のようにデータ送信レートを低減することなどのプロアクティブ手法を実施することができる。モバイルデバイス１１１の移動が、ベクトル方向が、障害があるロケーションを回避するように、またはより良好に受信することができるロケーションに修正されたことを示す場合、データレートを増加させることによってコール品質を改善するための手法をとる。
【００５２】
さらに、モバイルデバイス１１１が、現在既知の障害があるロケーション中にあるか、またはそこに向かっているかのいずれかのように見えた場合、ボイスコールまたはデータコールが劣化したサービス品質の損害を被るか、接続することができなくなるか、接続しても中断されるかという警報をユーザに出すことができる。そのように警報を出されると、ユーザは、新しいコールを開始することを延期し、それによって呼断状況を回避することができる。代替的に、モバイルデバイス１１１は、現在既知の障害があるロケーション中にあるか、またはそこに向かっているかのいずれかのとき、任意のボイスコール／データコールの試行の開始を自動的に遅延させることができる。そうすることによって、モバイルデバイス１１１は、無駄なコールの試行を防止することによってバッテリ電力を節約することができる。
【００５３】
図８に、障害があるロケーションが何らかの受信された信号特性に基づいて認識されたとき、送信信号特性をプロアクティブに調整する実施形態の方法を示す。プロセス６００は、ステップ６０１において、モバイルデバイス１１１によって受信された信号の特性を測定するか、計算するか、または推定することによって開始する。たとえば、特性は、図４Ａを参照しながら上述したように、Ｅｃ／Ｉ０またはＥｃ／（Ｉ０−Ｅｃ）など、信号対雑音比の近似値とすることができる。別の例として、雑音を、１．２５ＭＨｚ帯域幅における−１１３ｄＢｍの値をもつ熱雑音であると仮定した場合、その特性は、単にパイロット信号Ｅｃの振幅とすることができる。さらなる例として、その特性は、パイロット汚染の全振幅の推定値または受信したＮビットシーケンス４０１のビット誤り率とすることができる。汚染パイロットの総電力または誤り率が規定範囲外に逸脱した場合、受信信号は問題があると考えられる。モバイルデバイス１１１によって受信された信号の特性を推定する他の方法が考えられる。
【００５４】
プロセス６００は、測定されたか、計算されたか、または推定された特性が何らかのしきい値を下回る（あるいは誤り率またはパイロット汚染振幅のしきい値を上回る）などの問題があるかどうかを判断するステップ６０２に続く。各特性について対応するしきい値を用いて判断される信号特性が２つ以上ある。いずれか１つの特性が対応するしきい値を超えた場合、その受信信号は、障害があるものとして考えられる。
【００５５】
受信信号に障害があると考えられる場合、プロセス６００は、有効データレートがすでに指定の最小値にあるかどうかを判断するステップ６０３に続く。上述のように、ボイス送信の場合、最小有効データレートはボコーダ標本化レートとすることができ、データ送信の場合、最小値は１２００ビット／秒とすることができる。データレートがすでに最小値にない場合、ステップ６０５において、モバイルデバイス１１１はより遅いデータレートを要求する。代替実施形態では、モバイルデバイス１１１ではなくサービスプロバイダネットワーク１１４が、最小データレートを判断する。たとえば、基地局１１２は、通常のデータレートの１／２であるより遅いデータレートを使用するようにモバイルデバイス１００に指示する。
【００５６】
ＣＤＭＡモバイルデバイス１１１では、データレートは、モバイルデバイス１１１によってではなく、基地局１１２によって設定される。基地局１１２は、モバイルデバイス１１１による要求に応答して、ＣＤＭＡシグナリングチャネルを使用して新しいデータレートを送信することができる。より遅いデータレートを求める要求はＣＤＭＡ標準規格の一部ではないので、本実施形態を実現するために、この要求に対する新しい標準化コードまたはプロプライエタリコードが必要になる。モバイルデバイス１１１がより遅いデータレートを要求したか否かにかかわらず、プロセス６００は、反復する前に、短い時間期間の間待機するステップ６０９に続く。
【００５７】
プロセス６００において、モバイルデバイスの特性に問題がないと判断した場合、プロセス６００は、ステップ６０６において、データレートを通常のデータレートにリセットして戻すことを要求する。その後、プロセス６００は、反復する前に、ステップ６０９において短い時間期間の間待機し、プロセス６００は、無期限に、またはモバイルデバイス１１１とのアクティブな接続が終了するまで続く。この実施形態のプロセス６００は、通常のデータレートおよびより遅いレートの２つのデータレートのみを提供する。
【００５８】
別の実施形態を、３つ以上のデータレートを可能にするプロセス６２０を示す図９で説明する。プロセス６２０は、ステップ６２１において、モバイルデバイス１００によって受信された信号の特性を判断することによって開始し、信号の特性を判断するステップは、図８を参照しながら上述した方法のいずれかを使用して達成される。プロセス６２０は、判断された特性が問題がある信号を示すかどうかを判断するステップ６２２に続き、その判断するステップは、判断された特性が規定範囲外にあるかどうか判断することによって達成される。信号に問題がある場合、プロセス６２０は、ステップ６２３において、データレートがすでに指定の最小値にあるかどうかを判断する。そうでなければ、データレートを減少させる要求をモバイルデバイス１１１から基地局１１２に送信する。それに応答して、基地局１１２は、たとえば、現在のデータレートがすでに通常のデータレートよりも遅い場合、現在のデータレートの１／２であるデータレートを使用するようにモバイルデバイス１１１に指示する。モバイルデバイス１１１がより遅いデータレートを要求したか否かにかかわらず、プロセス６２０は、反復する前に、短い時間期間の間待機するステップ６２９に続く。
【００５９】
プロセス６２０が、モバイルデバイスによって受信された信号に問題がないと判断した場合、プロセス６２０は、ステップ６２７において、データレートがその最適レベルにあるかどうかをテストする。そうでなければ、プロセス６２０は、ステップ６２８において、データレートを最適レベルに復元することを要求する。その後、プロセス６２０は、反復する前に、ステップ６２９において短い時間期間の間待機する。
【００６０】
図８および図９に示すプロセス６００、６２０は、モバイルデバイス１１１上で実行されるが、基地局１１２は、データレートを低減すべきかまたは増加すべきかを推測する。上記の方法は、基地局１１２または交換センター中などのネットワークプロセッサ中で、モバイルデバイス１１１中のプロセッサ上で動作するソフトウェアで実現でき、あるいは、一部のステップがモバイルデバイス１１１内のプロセッサ上に実現され、一部のステップがネットワーク内のプロセッサ上に実現されるシステムにわたって実現できる。モバイルデバイス１１１は、そのロケーションにおける信号強度を測定することができるので、ネットワークプロセッサが上記方法を達成できるように、信号特性をネットワークプロセッサに報告することができる。
【００６１】
図１０に、モバイルデバイス１１１がリンクされる基地局１１２によって実行される代替プロセス６５０を示す。プロセス６５０は、モバイルデバイス１１１によって受信された信号の特性を間接的に判断することによって開始する。一実施形態では、基地局１１２は、モバイルデバイス１１１の送信電力を増加させる反復された試行にもかかわらず、モバイルデバイス１１１から受信された信号が低すぎるままであるかどうかを追跡する。すなわち、モバイルデバイス１００によって送信され、基地局１１２において受信された信号は、モバイルデバイス１１１の送信電力を増加させる反復された試行にもかかわらず、所望の振幅を下回ったままであることがある。その場合、基地局１１２は、モバイルデバイス１１１がまた何らかの問題がある受信を経験していると推測する。問題がある状況の原因は、基地局１１２の観点から明らかではないことがある。
【００６２】
基地局１１２はまた、誤り情報に基づいてモバイルデバイス１１１において信号特性を推測する。たとえば、基地局１１２は、モバイルデバイス１１１からのデータパケット再送信の要求が増加していることに基づいて受信が劣化していると推測する。そのような要求は、信号中に埋め込まれた誤り訂正情報を使用して訂正することができない誤りをモバイルデバイス１１１が検出したときに行われる。代替的に、基地局１１２は、モバイルデバイス１１１からの送信中の受信された誤りビットの数を監視する。さらに別の代替では、基地局１１２は、テスト信号を返信することを要求しているモバイルデバイス１１１に、テスト信号を送信する。受信したテスト信号を分析することによって、基地局１１２は、通信往復中のビット誤り率を測定することができる。基地局１１２はまた、モバイルデバイス１１１から基地局１１２への経路中のビット誤り率を判断するために、分析できる既知のパターンのビットを備えるテスト信号を送信するようにモバイルデバイス１１１に要求する。デバイスから局への経路中のビット誤り率を往復経路から減算することによって、局からデバイスへのビット誤り率の推定値を得ることができる。
【００６３】
その原因は、たとえば、パイロット汚染ではなく、障害があるロケーションである場合がある。そのような状況では、順方向信号と逆方向信号の両方の有効データレートを低減することができる。
【００６４】
プロセス６５０は、ステップ６５２において、モバイルデバイス１１１が問題がある状況を経験しているように見えるかどうかを判断する。そうであれば、プロセス６５０は、ステップ６５３において、データレートがすでに指定の最小データレートにあるかどうかを判断する。そうでなければ、ステップ６５５において、基地局１１２は、ＣＤＭＡシグナリングチャネルを使用して新しいデータレートをモバイルデバイス１１１に送信することによって、データレートを低減する。たとえば、データレートを現在のデータレートの１／２に設定する。データレートが低減されたか否かにかかわらず、プロセス６５０は、反復する前に、短い期間の間待機するステップ６５９に続く。
【００６５】
基地局１１２が問題がある信号を受信していないなどの理由で、モバイルデバイス１１１が、問題がある信号を経験しているようにもはや見えない場合、プロセス６５０は、ステップ６５７において、データレートが最適レベルにあるかどうかを判断する。データレートが最適データレートにない場合、ステップ６５８において、基地局１１２は、ＣＤＭＡシグナリングチャネルを使用して新しいデータレートをモバイルデバイス１１１に送信することによって、データレートを最適レベルに復元する。たとえば、新しいデータレートを現在のデータレートの２倍に設定する。データレートが変更されたか否かにかかわらず、プロセス６５０は、反復する前に、ステップ６５９において短い間待機する。
【００６６】
代替実施形態は、モバイルデバイス１１１のロケーションと受信信号の少なくとも１つの特性の両方に基づいて、モバイルデバイス１１１のデータレートを減少または増加させる。そのような実施形態を図１１に示し、図１１では、プロセス７００が、ステップ７０１において、モバイルデバイス１００のロケーションを判断することと、モバイルデバイス１１１によって受信された信号の少なくとも１つの特性を判断することとによって開始する。図５および図８を参照しながら前述した、ロケーションを判断する方法および信号特性を判断する方法のいずれも、このステップにおいて採用できる。
【００６７】
プロセス７００は、ロケーションに障害があることが知られているかどうかを判断するステップ７０２に続き、また、信号特性に問題があるかどうかを判断するステップ７０４に続く。ロケーションに障害がある場合、および／または信号特性に問題がある場合、プロセス７００は、ステップ７０３において、有効データレートがすでに指定の最小値にあるかどうかを判断する。上述のように、ボイス送信の場合、有効データレートはボコーダ標本化レートであり、データ送信は１２００ビット／秒の最小値を有する。データレートがすでに最小値にない場合、ステップ７０５において、モバイルデバイス１１１はより遅いデータレートを要求する。代替実施形態では、モバイルデバイス１１１ではなくサービスプロバイダネットワーク１１４が、最小データレートを判断する。たとえば基地局１１２は、たとえば通常のデータレートの１／２であるより遅いデータレートを使用するようにモバイルデバイス１１１に指示する。モバイルデバイス１１１がより遅いデータレートを要求したか否かにかかわらず、プロセス７００は、反復する前に、数秒などの短い時間期間の間待機するステップ７０９に続く。
【００６８】
プロセス７００は、モバイルデバイスのロケーションに障害があることが知られておらず、信号特性に問題がないことを判断した場合、プロセス７００は、ステップ７０６において、データレートを通常のデータレートにリセットすることを要求する。その後、プロセス７００は、反復する前に、ステップ７０９において短い時間期間の間待機する。このプロセス７００は、通常のデータレートおよびより遅いレートの２つのデータレートのみを提供する。
【００６９】
図１２に示す代替実施形態のプロセス７２０は、３つ以上のデータレートに対応する。プロセス７２０は、ステップ７２１において、モバイルデバイス１００のロケーションを判断し、モバイルデバイス１００によって受信された信号の少なくとも１つの特性を判断することによって開始する。ロケーションと信号特性とを判断することは、図５および図８を参照しながら上述した方法のどれでも使用して達成できる。
【００７０】
プロセス７２０は、ロケーションに障害があることが知られているかどうかを判断するステップ７２２に続き、また、信号特性に問題があるかどうかを判断するステップ７２４に続く。ロケーションに障害があることが知られている場合、または、信号に問題がある場合、プロセス７２０は、ステップ７２３において、データレートがすでに指定の最小値にあるかどうかを判断する。そうでなければ、データレートを減少させる要求をモバイルデバイス１１１から基地局１１２に送信する。それに応答して、基地局１１２は、たとえば、現在のデータレートがすでに通常のデータレートよりも遅い場合、現在のデータレートの１／２であるデータレートを使用するようにモバイルデバイス１１１に指示する。モバイルデバイス１１１がより遅いデータレートを要求したか否かにかかわらず、プロセス７２０は、反復する前に、数秒などの短い時間期間の間待機するステップ７２９に続く。
【００７１】
プロセス７２０において、モバイルデバイスのロケーションに障害があることが知られておらず、モバイルデバイスによって受信された信号に問題がないと判断した場合、プロセス７２０は、ステップ７２７において、データレートが指定の最適レベルにあるかどうかをテストする。そうでなければ、プロセス７２０は、ステップ７２８において、データレートを最適レベルに復元することを要求する。その後、プロセス７２０は、反復する前に、ステップ７２９において短い時間期間の間待機する。
【００７２】
図１１および図１２に示すプロセス７００、７２０は、モバイルデバイス１００上で実行されるが、基地局１１２は、データレートを低減すべきかまたは増加すべきかを間接的に推測する。上記の方法は、基地局１１２または交換センター中などのネットワークプロセッサ中で、モバイルデバイス１１１中のプロセッサ上で動作するソフトウェアで実現でき、あるいは、一部のステップがモバイルデバイス１１１内のプロセッサ上で実現され、一部のステップがネットワーク内のプロセッサ上で実現されたシステムにわたって実現できる。モバイルデバイス１１１は、そのロケーションにおける信号強度を測定することができるので、ネットワークプロセッサが上記方法を達成できるように、信号特性をネットワークプロセッサに報告することができる。
【００７３】
図１３に、モバイルデバイス１１１が接続される基地局１１２によって実行される代替プロセス７５０を示す。プロセス７５０は、モバイルデバイス１１１のロケーションを判断することと、モバイルデバイス１１１によって受信された信号の特性を間接的に判断することとによって開始する。ロケーションを判断すること、および信号特性を判断することは、図７および図１０を参照しながら上述した方法のどれでも使用して達成できる。
【００７４】
プロセス７５０は、ステップ５２において、モバイルデバイス１１１が既知の障害があるロケーション中にあるかどうかを判断するか、または、ステップ７５４において、モバイルデバイス１１１が問題がある信号を経験しているように見えるかどうかを判断する。基地局１１２が、問題がある逆方向信号の受信を経験している場合、モバイルデバイス１１１は、問題がある順方向信号の受信を経験していることがある。そうであれば、プロセス７５０は、ステップ７５３において、データレートがすでに指定の最小データレートにあるかどうかを判断する。そうでなければ、ステップ７５５において、基地局１１２は、ＣＤＭＡシグナリングチャネルを使用して新しいデータレートをモバイルデバイス１００に送信することによって、データレートを低減する。たとえば、データレートを現在のデータレートの１／２に設定する。データレートが低減されたか否かにかかわらず、プロセス７５０は、反復する前に、短い期間の間待機するステップ７５９に続く。
【００７５】
モバイルデバイス１１１が、障害があるロケーション中にあるようにもはや見えず、問題がある信号を有するように見えない場合、プロセス７５０は、ステップ７５７において、データレートが最適レベルにあるかどうかを判断する。データレートが指定の最適データレートにない場合、ステップ７５８において、基地局１１２は、ＣＤＭＡシグナリングチャネルを使用して新しいデータレートをモバイルデバイス１１１に送信することによって、データレートを最適レベルに復元する。たとえば、新しいデータレートを現在のデータレートの２倍に設定する。データレートが変更されたか否かにかかわらず、プロセス７５０は、反復する前に、ステップ７５９において短い間待機する。
【００７６】
上述の様々な方法は、データレートとＳＮＲとの関係を利用して、コールのＳＮＲを改善するための行為をプロアクティブにとる。ＳＮＲを改善するかまたはビット誤り率を低減する他のよく知られている方法を実現することができる。その上、よく知られている方法の様々な組合せを実現することができる。たとえば、ＳＮＲを改善する様々な誤り訂正およびハミングコードを利用することができる。フォワード誤り訂正（ＦＥＣ）は、データ送信中の誤りを検出し訂正するためのよく知られている方法であり、それにより、送信者は、受信機が、歪曲されたデータを再送信するように送信者に依頼する必要なしに（ある範囲内で）誤りを検出し訂正できるようにする追加のデータを、送信者のメッセージに追加する。ＦＥＣの利点は、データパケットの再送信がしばしば回避できることであるが、それは、データを送信すべきデータに追加することを犠牲にして起こる。ハミングコードおよび他の誤り訂正符号は、受信機が送信信号中のビットエラーを検出し、訂正できるようにするパリティビットをデータストリームに追加する。様々な誤り検出および訂正符号を使用することにより、データが同じレートで送信され受信されていても、有効ペイロードデータレートは減速する。１秒当たりのいくつかの送信ビットが誤り検出および訂正のために使用されるので、所与の時間期間中に送信される実際のペイロードデータビットの総数は減少する。したがって、送信されたデータ中の誤りを低減するためにＦＥＣコーディングを含むためには、送信チャネルの帯域幅を増加させるか、またはより多くのフォワード誤り訂正情報をデータ送信内に含むかのいずれかを行わなければならない。よりロバストな誤り検出および訂正符号を使用することによって、全体的なＳＮＲは、「コーディング利得」と呼ばれる効果で改善される。
【００７７】
ＳＮＲを改善する他の方法にはインターリーブがある。インターリーブは、デジタルデータ送信技術では、バースト誤りに対してデータ送信を保護するために使用される。バースト誤りは、データ送信ストリーム中に数ビットの損失を生じる瞬間的な干渉（増加した雑音）または中断された信号（低減された信号）である。バースト誤りは、電光など、短いが強い発光、またはマルチパス干渉による弱め合う干渉など、短いが深い信号低減によって引き起こされる。そのようなバースト誤りは、モバイルデバイス１１１が、基地局からの信号が複数の経路をたどるロケーションなど、障害があるロケーションを迅速に移動しているときに、モバイルデバイス通信に影響を及ぼすことがある。連続する比較的多数のビットが単一のバースト中で損失することがあるが、送信されたデータの残りは影響を受けないことがある。しかしながら、バーストは、全バイトのデータなど、ＦＥＣを使用して補正できるよりも多くのデータのブロック内のビットを消し去ることがある。インターリーブを使用すると、ＦＥＣ符号化データがバースト誤りに耐えることができ、さらにデータを復元することが可能になる。バースト誤りが短時間のイベントであるので、いくつかのデータブロック（コードワード）は、それらのそれぞれのビットが長い時間期間にわたって送信されるようにインターリーブされる。そのようして、バースト誤りは各コードワード内の訂正可能な数のビットにしか影響を及ぼさなくなり、復号器はコードワードを正しく復号できるようになる。インターリーブの問題は、それが各データ要素またはコードワードの配信を遅延させることであり、「待ち時間(latency)」として知られる影響である。言い換えれば、データがインターリーブされたとき、コードワードをアセンブルし、復号することができる前に、特定のコードワードに関連するすべてのビットを受信するのに若干時間がかかる。
【００７８】
本発明では、ＳＮＲを改善するための当業者に知られている様々な方法のいずれをも利用することができる。その上、ＳＮＲを改善するための方法の組合せを実現することができる。モバイルデバイス１１１が障害があるロケーション中にあるか、またはそこに接近していることが判断されたとき、ＳＮＲを改善するように送信信号の様々な特性を改変する要求がマイクロプロセッサ１９１によって行われる。たとえば、マイクロプロセッサ１９１は、データレートの変更、および／あるいはＦＥＣとインターリーブとのタイプまたは深さの変更を要求するメッセージを基地局１１２に送信する。モバイルデバイス１１１からの送信を受信し、復号するように基地局１１２の受信機を構成しなければならないので、変更が実施される前に、データレートおよび誤り符号化の変更を基地局１１２と交渉し、調整しなければならない。次いで、基地局上での実現に関連して、マイクロプロセッサ１９１は、データレートを低減し、よりロバストな誤り検出符号を利用し、よりロバストなインターリーブ方式またはこれらの方法の組合せを実施するように送信機１９８に命令することができる。同様の交渉および送信機／受信機構成は、局からデバイスへの通信リンクに必要になり、同様の方法は、両方のリンク上で同時に実施される。
【００７９】
図１４に、モバイルデバイス１１１によって実行される省電力の実施形態の方法８５０を示す。モバイルデバイス１１１が再充電することなしに動作することができる時間量を延長するために、モバイルデバイス１１１は、バッテリによって供給される利用可能な電力を効率的に利用するためのいくつかのプロアクティブステップをとることができる。プロセス８５０は、ステップ８５１において、モバイルデバイス１１１のバッテリの電力レベルを監視することによって開始する。プロセス８５０は、ステップ８５２において、モバイルデバイス１１１に電力供給するバッテリの電力レベルがあらかじめ設定された最小値を下回ったかどうかを判断する。バッテリ電力レベルがあらかじめ設定された最小値を下回った場合、プロセス８５０は、ステップ８５３において、データレートがすでに指定の最小データレートにあるかどうかを判断する。モバイルデバイス１１１がすでに指定の最小データレートにない場合、ステップ８５５において、モバイルデバイス１１１のプロセッサ１９１は、ＣＤＭＡシグナリングチャネルを使用して新しいデータレート要求を基地局１１２に送信することによって、データレートを低減する。たとえば、データレートを現在のデータレートの１／２に設定する。データレートが低減されたか否かにかかわらず、プロセス８５０は、反復する前に、短い期間の間待機するステップ９５９に続く。
【００８０】
モバイルデバイス１１１が充電されているときなど、モバイルデバイス１１１のバッテリがあらかじめ設定された電力レベルをもはや下回っていない場合、プロセス８５０は、ステップ８５７において、データレートが最適レベルにあるかどうかを判断する。データレートがターゲットまたは指定の最適データレートにない場合、ステップ８５８において、モバイルデバイス１１１のプロセッサ１９１は、ＣＤＭＡシグナリングチャネルを使用して新しいデータレート要求を基地局１１２に送信することによって、データレートを最適レベルに復元する。たとえば、新しいデータレートを現在のデータレートの２倍に設定する。データレートが変更されたか否かにかかわらず、プロセス８５０は、反復する前に、ステップ８５９において短い間待機する。このようにして、モバイルデバイス１１１は、利用可能電力レベルがあらかじめ設定された最小値を下回ったとき、データを送信する電力を節約するためにデータ送信レートを低減することができ、それによって、データ送信が劣化バッテリ上でより長く続くことが可能になる。ボイスコールまたはデータコールのサービス品質が低減されたデータレートにより減少することがあるが、許容できるサービス品質レベルを依然として達成することができる。
【００８１】
図１５に、障害地点中のＱＯＳを改善する能力を組み込む省電力の実施形態の方法９５０を示す。プロセス９５０は、ステップ９５１において、モバイルデバイス１１１のバッテリの電力レベルを監視することによって開始する。プロセス９５０は、ステップ９５２において、モバイルデバイス１１１に電力供給するバッテリの電力レベルがあらかじめ設定された最小値を下回ったかどうかを判断する。バッテリ電力レベルがあらかじめ設定された最小値を下回った場合、プロセス９５０は、ステップ９５３において、データレートがすでに指定の最小データレートにあるかどうかを判断する。モバイルデバイス１１１がすでに指定の最小データレートにない場合、ステップ９５４において、モバイルデバイス１１１のプロセッサ１９１は、ＣＤＭＡシグナリングチャネルを使用して新しいデータレート要求を基地局１１２に送信することによって、データレートを低減する。たとえば、データレートを現在のデータレートの１／２に設定する。データレートが低減されたか否かにかかわらず、プロセス９５０は、反復する前に、短い期間の間待機するステップ９６０に続く。
【００８２】
モバイルデバイス１１１が充電されているときなど、モバイルデバイス１１１のバッテリがあらかじめ設定された電力レベルをもはや下回っていないが、モバイルデバイス１１１が障害地点に入った例では、ＱＯＳを改善するためにデータレートを低減する必要がある。そのような場合、プロセス９５０は、モバイルデバイス１１１のロケーションを判断し、モバイルデバイス１１１によって受信される信号の特性を間接的に判断する。ロケーションを判断すること、および信号特性を判断することは、図７および／または図１０〜図１３を参照しながら上述した方法のどれでも使用して達成できる。
【００８３】
プロセス９５０は、ステップ９５５において、モバイルデバイス１１１が既知の障害があるロケーション中にあるかどうかを判断し、モバイルデバイス１１１が問題がある信号を経験しているように見えるかどうかを判断する。たとえば、ステップ９５６において、モバイルデバイス１１は、上述の方法のいずれかによって検出される既知の障害地点に入る。さらに、基地局１１２が、問題がある逆方向信号の受信を経験している場合、モバイルデバイス１１１は、問題がある順方向信号の受信を経験していることがある。ステップ９５７において、上述の方法のいずれかを使用して問題がある信号を検出する。図１５に示すように、ステップ９５６において、実施形態プロセスは、最初にロケーションに障害があるかどうかを判断する。ロケーションに障害がない場合、ステップ９５７において、実施形態プロセスは、次に信号に問題があるかどうかを判断する。一実施形態は、最初に信号に問題があるかどうかを判断し、次いで、ロケーションに障害があるかどうかを判断することを当業者ならば諒解されよう。
【００８４】
プロセス９５０において、モバイルデバイス１１が障害地点中にあるか、または信号に問題があるかのいずれかを判断した場合、ステップ９５３において、プロセスは、データレートがすでに指定の最小データレートにあるかどうかを判断する。データレートが指定の最小値にない場合、ステップ９５４において、基地局１１２は、ＣＤＭＡシグナリングチャネルを使用して新しいデータレートをモバイルデバイス１１１に送信することによって、データレートを低減する。たとえば、データレートを現在のデータレートの１／２に設定する。データレートが低減されたか否かにかかわらず、プロセス９５０は、反復する前に、短い期間の間待機するステップ９６０に続く。
【００８５】
モバイルデバイス１１１が障害があるロケーション中になく、問題がある信号から損害を被ってもいない場合、プロセス９５０は、ステップ９５８において、データレートが最適レベルにあるかどうかを判断する。データレートが指定の最適データレートにない場合、ステップ９５９において、基地局１１２は、ＣＤＭＡシグナリングチャネルを使用して新しいデータレートをモバイルデバイス１１１に送信することによって、データレートを最適レベルに復元する。たとえば、新しいデータレートを現在のデータレートの２倍に設定する。データレートが変更されたか否かにかかわらず、プロセス９５０は、反復する前に、ステップ９６０において短い間待機する。
【００８６】
本明細書で説明した方法はＣＤＭＡエアインターフェースに適用可能であるが、その方法は、ＧＳＭ、ｃｄｍａ２０００、ＵＴＭＳ、Ｗ−ＣＤＭＡ、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅ、およびその他などの他のセルラー規格にも適用可能である。
【００８７】
上述の実施形態を実現するために使用されるハードウェアは、命令のセットを実行するように構成された処理要素およびメモリ要素とすることができ、命令のセットは上記の方法に対応する方法ステップを実行するためのものである。代替的に、いくつかのステップまたは方法は、所与の機能に固有の回路によって実行できる。
【００８８】
本明細書で開示する実施形態に関連して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実現できることを、当業者は諒解されよう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップを、上記では概してそれらの機能に関して説明した。そのような機能をハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとして実現するかは、特定の適用例および全体的なシステムに課された設計制約に依存する。当業者なら、説明した機能を特定の適用例ごとに様々な方法で実現することができるが、そのような実現の判断は、本発明の範囲からの逸脱を生じるものと解釈すべきではない。
【００８９】
本明細書で開示する実施形態に関して説明する方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアで実施するか、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で実施するか、またはその２つの組合せで実施することができる。ソフトウェアモジュールは、プロセッサ可読記憶媒体および／またはプロセッサ可読メモリ中に常駐することができ、その両方とも、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、または当技術分野で知られている任意の他の有形形態のデータ記憶媒体のいずれかとすることができる。その上、プロセッサ可読メモリは、２つ以上のメモリチップと、プロセッサチップ内部のメモリと、別々のメモリチップと、フラッシュメモリおよびＲＡＭメモリなどの様々なタイプのメモリの組合せとを備えることができる。本明細書におけるモバイルデバイスのメモリへの言及は、特定の構成、タイプまたはパッケージングに限定されないモバイルデバイス内のメモリモジュールのいずれか１つまたはすべてを包含するものとする。例示的な記憶媒体は、モバイルデバイス中のプロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体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。代替として、記憶媒体はプロセッサに一体化することができる。プロセッサおよび記憶媒体はＡＳＩＣ中に常駐することができる。
【００９０】
様々な実施形態の上記の説明は、当業者が本発明を行うまたは使用することを可能にするために提供される。これらの実施形態に対する様々な変更は、当業者には容易に明らかとなり、本明細書で定義された一般的な原理は、本発明の精神または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用できる。したがって、本発明は、本明細書に示した実施形態に限定されるものではなく、代わりに特許請求の範囲には、本明細書に開示された原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲が与えられるべきである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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