JP2017532802A - 無線通信エネルギーを意識した電力共有無線資源方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、エネルギーを意識した無線技術電力共有のための方法に関する。ユーザー機器（ＵＥ）は、電池から動作に必要なエネルギーを引き出す。これらのＵＥのエネルギー効率は、その使用性にとって非常に重要である。ＵＥの電力消費を最適に管理することが重要である。ＵＥにおける最大のエネルギー消費は、無線技術である。エネルギーを意識した電力共有には、無線資源の電力共有のためにＲＡＴを非アクティブ化する複数の無線アクセス技術（ＲＡＴ）調整が含まれる。具体的には、本発明は、無線資源管理（ＲＲＭ）測定を使用して無線資源の電力共有のためにＵＥ ＲＡＴコンポーネントを非アクティブ化する方法からなるエネルギーを意識した無線技術に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信エネルギーを意識した無線資源の電力共有（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｅｎｅｒｇｙ Ａｗａｒｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｈａｒｉｎｇ ｏｆ Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）に関する。

無線通信システムは、複数の通信デバイスを含む。ＲＦ送受信機は、送信機と、それぞれが関連する通信デバイスから信号を受信する複数の受信機とを含む。拡張ノードＢ（ｅＮＢ）は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムにおいて複数の通信装置と通信することができる。ｅＮＢは、送信機と、制御情報を送信するように構成された複数のアンテナとを含む。参照信号受信電力（ＲＳＲＰ）は、考慮された測定周波数帯域内のセル固有の参照信号を伝送する資源要素の電力貢献度（［Ｗ］単位）に対する線形平均である。基準信号受信品質（ＲＳＲＱ）は、比Ｎ×ＲＳＲＰ／（Ｅ−ＵＴＲＡキャリアＲＳＳＩ）として定義され、ここでＮは、Ｅ−ＵＴＲＡキャリア受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）測定帯域幅の資源ブロック（ＲＢ）の数である。

携帯電話、携帯用デバイス（ｈａｎｄｈｅｌｄ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ラップトップコンピュータに埋め込まれたデバイス、機械同士の（Ｍａｃｈｉｎｅ−２−Ｍａｃｈｉｎｅ）デバイス（Ｍ２Ｍ）などの無線通信機能を備えたデバイスは、ここではユーザー機器（ＵＥ）と呼ばれる。

ワイヤレス通信は絶え間なく進化している。以前には不可能だったサービスを提供することができる多くの先端技術機器が導入されている。この高度な技術機器は、例えば、従来の無線電気通信システムの同等の機器よりも高度に進化した基地局または他のシステムおよび機器ではなく、たとえば拡張ノードＢ（ｅＮＢ）を含むことができる。そのような進歩したまたは次世代の機器は、本明細書では、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）機器、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ−Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）機器およびＬＴＥ先進機器と呼びうる。

従来の無線電気通信システムでは、基地局の伝送装置は、地理的領域全体に信号を送信し、「セル」と呼ばれる。ＬＴＥおよび他の先進機器の場合、ＵＥが無線通信ネットワークにアクセスすることができる領域は、たとえば「ホットスポット」と呼ばれる別の名前で呼ばれることがある。たとえば、「セル」という用語は、ここでは、ＵＥのタイプにかかわらず、また、その領域が、従来のセル、ｅＮＢなどのＬＴＥ機器によってサービスされている地域、または無線通信サービスが利用可能な他の地域であるかにかかわらず、ＵＥが無線通信ネットワークにアクセスすることができる任意の地理的領域である。

異種ネットワーク（ＨｅｔＮｅｔｓ）は、マクロセル、遠隔無線ヘッド、およびピコセル、フェムトセル、リレーなどの低電力ノードを組み合わせたものを含む。ネットワークトポロジの活用は、アクセスネットワークとエンドユーザーとの間の近接性を高め、無線ネットワークにおける次の重要なパフォーマンスの飛躍を提供する将来性を備え、空間スペクトルの再利用および屋内のカバレッジを向上させる。

ＨｅｔＮｅｔは、さまざまな無線アクセステクノロジを持つインフラストラクチャポイント（ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｐｏｉｎｔｓ）で構成されたネットワークで、それぞれが異なる能力、制約、および操作機能を備えている。

異なるＵＥは、無線通信ネットワークにアクセスするために異なるタイプの無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用することができる。マルチモードＵＥと呼ぶことができるいくつかのＵＥは、複数のＲＡＴを使用して通信することができる。たとえば、マルチモードＵＥは、ＵＭＴＳ（ユニバーサル移動通信システム）の少なくとも１つのモードと、ＧＳＭ（登録商標）（グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ）バンドまたは他の無線システムのような１つ以上の異なるシステムとからサービスを得ることができるＵＥを含みうる。本明細書で定義されているように、マルチモードＵＥは、３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）、技術仕様グループ（ＴＳＧ：Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ）端末、マルチモードＵＥ問題（Ｍｕｌｔｉ−Ｍｏｄｅ ＵＥ Ｉｓｓｕｅｓ）、カテゴリ、原理および手続（Ｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ， Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ：３Ｇ ＴＲ ２１．９１０）において定義または提供される任意の様々なタイプのマルチモードＵＥであってよい（これは、すべての目的のために参照により本明細書に含まれる）。異なる種類のＲＡＴを使用しうるＲＡＴまたはネットワーク技術のいくつかの例は、ＵＴＲＡＮ（ＵＴＭＳ地上波無線アクセスネットワーク）、ＧＳＭ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標） ＥＤＧＥ無線アクセスネットワーク（ＧＥＲＡＮ）、ワイヤレス・フィディリティー（ＷｉＦｉ）、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）、および長期発展（ＬＴＥ）を含む。これらのＲＡＴに基づく他のＲＡＴまたは他のネットワーク技術は、当業者によく知られているであろう。

基準信号受信電力（ＲＳＲＰ）は、考慮された測定周波数帯域内でセル固有の基準信号を搬送する資源要素の電力貢献度（［Ｗ］単位）に対する線形平均である。

ＲＳＲＰ決定のためには、セル固有の基準信号Ｒ０が使用されなければならない。ＵＥが、Ｒ１が利用可能であることを確実に検出できる場合、ＵＥはＲＳＲＰを決定するためにＲ０に加えてＲ１を使用することができる。

ＲＳＲＰの基準点は、ＵＥのアンテナコネクタとする。

受信機ダイバーシティがＵＥによって使用されている場合、報告された値は、個々のダイバーシティブランチのいずれかに対応するＲＳＲＰよりも低くなってはならない。

ますます増大する情報通信技術（ＩＣＴ）電力消費からの情報アクセスに対する需要が高まっている。さらに、電気通信業界が消費する電力の５０％超は、ネットワーク運用（ＷＬＡＮ、ＬＡＮ、モバイルおよび固定回線システムを含む）によるものである。

無線通信システムは、ＵＥのバッテリによって供給されるエネルギーに大きく依存する。ＵＥ設計者は、ＵＥ内の重要なエンティティ（ｅｎｔｉｔｉｅｓ）の熱を分配するために多くの異なる方法を使用し、ＵＥまたはユーザーのリスクなしに穏やかな方法で熱を散逸させる。

その電力吸収の８０％以上を占める、ＵＥモバイル無線セグメントのエネルギー消費量の多いコンポーネントは、無線技術である。

無線資源の使用の柔軟性が高められ、より高いエネルギー効率となる。

本発明の目的は、無線資源管理（ＲＲＭ）測定を使用して無線資源の電力共有のためにＵＥ ＲＡＴコンポーネントを非アクティブ化する方法を含むエネルギーを意識した無線技術である。

したがって、第１の態様では、マルチモードＵＥが提供される。マルチモードＵＥは、通信システムにおける信号強度の測定を促進するように構成されたプロセッサを含む。

第２の態様では、ＵＥは、１つ以上のリチウムイオンバッテリによって電力が供給される。

第３の態様では、エネルギーを意識した無線技術が測定される。

第４の態様では、ＵＥ ＲＡＴコンポーネントを非アクティブ化し、空間ダイバーシティ技術のエネルギー消費を低減する。

第５の態様では、無線インターフェースは、無線資源の操作における柔軟性を増大させ、電力共有のためのより高いエネルギー効率に変えることを可能にする。

第６の態様では、ｅＮＢと、サービングセルおよび少なくとも１つの近隣セルの通信範囲内の少なくとも１つのマルチモードＵＥと、を含む通信ネットワークのための方法が提供される。この方法は、測定値を送信するように構成された送信機を含む。

第７の態様では、信号強度を測定する方法が提供される。この方法は、測定報告を送信するためにマルチモードＵＥをトリガする基準を生成することを含む。これは、定期的または単一のイベント記述（ｅｖｅｎｔ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）のいずれかである。

第８の態様では、１つ以上のＵＥ ＲＡＴコンポーネントの非アクティブ化と、サービングセル（ＰＣｅｌｌ）および近隣セルからマルチモードＵＥによって受信された１つ以上の信号の測定値とに関して通知するためのレポートを受信するように構成された受信機を含む方法、上記レポートは、適切な１つ以上のＵＥ ＲＡＴコンポーネントを非アクティブ化するためのパラメータを含む。

第９の態様では、空間ダイバーシティ技術のためのエネルギー消費の減少と、マルチモードＵＥによってサービングセル（ＰＣｅｌｌ）および隣接セルから受信された信号の測定値とを通知するための報告を受信するように構成された受信機を含む方法、上記レポートは、空間ダイバーシティ技術のための無線資源を減少させるためのパラメータを含む。

以上のように本発明を一般的な用語を用いて説明した。これから添付の図面を参照するが、必ずしも縮尺通りに描かれていない。添付の図面は、本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する。図面は開示された実施形態および／または態様を示し、説明と共に、本発明の原理を説明する役割を果たす。その範囲は特許請求の範囲によって決定される。
本開示の一実施形態による無線通信システムのブロック図である。 本開示の一実施形態によるデータ送信の図である。 本開示の一実施形態による信号強度を測定する方法の図である。 本開示の様々な実施形態のうちのいくつかで動作可能なユーザー機器とサービングセルとを含む無線通信システムの図である。 無線資源管理（ＲＲＭ）測定を使用する無線資源の電力共有のためのＲＡＴを示す無線通信システムの図である。 異なる無線技術を使用してデータをダウンロードすることを検出するための１ビット当たりのエネルギーを示す無線通信システムの図である。

本発明の実施形態のいくつかの例が示されている添付の図面を参照して、以下で本発明をより完全に説明する。本明細書で提供される図面および説明は、本発明の明確な理解に適した要素を示す一方で、明確化のために、典型的な、無線通信エネルギーを意識した電力共有（ｐｏｗｅｒ ｓｈａｒｉｎｇ）無線資源において見られる他の要素を削除して簡単化されていることが理解される。当業者は、ここに記載の装置、システム、および方法を実施するために、他の要素および／またはステップが望ましいことおよび／または必要であり得ることを認識することができる。しかしながら、そのような要素およびステップは、当該技術分野において周知であり、それらが本発明のより良い理解を容易にしないため、そのような要素およびステップの議論はここでは提供されない。本開示は、本技術分野の当業者に知られている開示された要素および方法に対する全てのそのような要素、変形および修正を本質的に含むとみなされる。実際に、これらの開示発明は、多くの異なる形態で実施することができ、そこに記載された実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が適用可能な法的要件を満たすように一例として提供される。同様の参照番号は同様の要素を参照する。

図１は、そのような測定が行われる状況を示す。ＵＥは、マクロ技術ネットワーク（ｍａｃｒｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｎｅｔｗｏｒｋ）からマイクロ技術ネットワーク（ｍｉｃｒｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｎｅｔｗｏｒｋ）に向かって移動している。マクロ技術ネットワークは、ｅＮＢまたは同様のコンポーネントを含む。ＵＥは、ｅＮＢを介してアプリケーションを実行するマクロ技術に従事することができる。すなわち、ｅＮＢは、上記ＵＥにデータを送信しているか、そうでなければ上記ＵＥと通信している。

図２は、ｅＮＢからＵＥへのデータ伝送の詳細図を示す。データ伝送は、データ無およびデータが伝送される伝送期間によって分離された直列データ列を含む。データ列は、あるタイプのユーザー指向データ伝送（ｕｓｅｒ−ｄｉｒｅｃｔｅｄ ｄａｔａ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を表してもよい。データが送信されない期間中、ＵＥは、受信する信号の強度を測定することができる。第１の技術では、信号強度を測定する方法が提供される。この方法は、測定されるマルチモードＵＥを含む。この技術の代替案では、信号強度を測定する方法が提供される。この方法は、トラフィック負荷性能（Ｌｏａｄ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）を追跡および監視するための定期的な測定を含む。

図３は、ＵＥのマルチモードＵＥの強度を、様々なキャリアの能力のローディング（ｌｏａｄｉｎｇ）に応じて測定する方法の実施形態を示す。ＵＥは、測定レポートを送信する。

図４は、無線通信システムのサービングセル（ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）およびマルチモードＵＥを動作させる方法を示すフローチャートである。各ＵＥの能力およびそれらのＤＬ信号測定値、たとえば、サービングセルのＲＳＲＰ、ならびにマクロセルおよび／またはマイクロ／ピコ／フェムトセルでありうる候補隣接セルのＲＳＲＰを、ＵＥがセルに通知しなければならない旨の少なくとも１つのメッセージを、サービングセルはそのセル内の少なくとも１つのマルチモードＵＥに送信する。

上記少なくとも１つのメッセージは、様々なキャリア上のローディング（ｌｏａｄｉｎｇ）に応じてそのパラメータを決定する際にマルチモードＵＥによって使用されるパラメータ値を含む。

図５は、無線資源管理（ＲＲＭ）測定を使用して無線資源の電力共有のためにＵＥ ＲＡＴコンポーネントを非アクティブ化する方法を含む、エネルギーを意識した無線技術のための方法の実施形態を示す。

図６は、異なる無線技術を使用してデータをダウンロードすることを検出するための１ビットあたりのエネルギーを示すエネルギーを意識した無線技術の電力共有のための方法の実施形態を示す。

本発明は、ある程度の特殊性を有する例示的な形態で記載され例示されてきたが、説明および図示は単なる例示としてなされたものであることに留意されたい。特定の用語は、本出願において一般的かつ説明的な意味でのみ使用され、限定のためではない。構成および組合せの詳細および部およびステップの配置における多数の変更がなされ得る。従って、そのような変更は、本発明に含まれることを意図しており、その範囲は特許請求の範囲によって規定される。

Claims (9)

1. 無線資源管理（ＲＲＭ）を使用して無線資源の電力共有のためにユーザー機器（ＵＥ）無線アクセス技術（ＲＡＴ）コンポーネントを非アクティブ化する方法であって、
   ＲＡＴコンポーネントを有するＵＥによって、通信システムにおける信号強度を測定することと、ここで、エネルギーを意識した無線技術が測定され、
   １つ以上のＵＥ ＲＡＴコンポーネントを非アクティブ化し、空間ダイバーシティ技術のエネルギー消費を低減することと、を有する、方法。
2. 前記ＵＥは、１つ以上のリチウムイオン電池によって電力供給される、請求項１に記載の方法。
3. 前記ＵＥは、マルチモードＵＥである、請求項１に記載の方法。
4. 無線インターフェースは、無線資源が増加し、電力共有のためにより高いエネルギー効率に変わるように操作することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
5. サービングセルおよび隣接セルの通信範囲内にあるｅＮＢおよびＵＥを利用した無線通信方法であって、
   基準がトリガされたときに測定レポートをＵＥによって送信すること、を含む、方法。
6. 前記ＵＥは、マルチモードＵＥである、請求項５に記載の方法。
7. 前記送信は、定期的である、請求項５に記載の方法。
8. 無線通信システムであって、
   （ｉ）１つ以上のＵＥ ＲＡＴコンポーネントの非アクティブ化と、（ｉｉ）サービングセルおよび隣接セルからＵＥによって受信された信号の１つ以上の測定値とに関するレポートを受信するように構成された受信機を有し、
   前記レポートは、１つ以上のＵＥ ＲＡＴコンポーネントを非アクティブ化するためのパラメータを含む、システム。
9. 前記ＵＥは、マルチモードＵＥであることを特徴とする請求項８に記載のシステム。