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図面 (13)

課題・解決手段

ステムおよび方法は、チャネル状態および/またはデータ転送速度に基づいて電子デバイス回路によって消費される電力を動的にスケーリングする。そして、前記電子デバイスは、このような電力スケーリングに従って動作する。前記スケーリングは、有効なデータ転送速度、多入力多出力MIMO)レイヤーの数、受信機の種類、セルシナリオ、またはキャリアの数に従い得る。MIMOレイヤーの数は、チャネル状態またはチャネル品質インデックス(CQI)のうちの少なくとも1つに基づいて、予測されることができる。

概要

背景

[0003]ワイヤレス通信システムは、電話通信ビデオ、データ、メッセージング、およびブロードキャストのようなさまざまな遠隔通信サービスを提供するために広く展開されている。典型的なワイヤレス通信システムは、利用可能なシステムリソース(例えば、帯域幅送信電力)を共有することによって、多数のユーザとの通信サポートすることが可能である多元接続技術を用い得る。このような多元接続技術のいくつかの例は、符号分割多元接続(CDMA)システム、時分割多元接続TDMA)システム、周波数分割多元接続FDMA)システム、直交周波数分割多元接続(OFDMA)システム、シングルキャリア周波数分割多元接続(SC−FDMA)システム、および時分割同期符号分割多元接続(TD−SCDMA)システムを含む。

[0004] これら多元接続技術は、異なるワイヤレスデバイス地方自治体、国、地域、および地球規模で通信することを可能にする共通のプロトコルを提供するために、さまざまな遠隔通信規格において、適用されている。遠隔通信規格の1つの例は、ロングタームエボリューションLTE)である。LTEは、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)によって推奨されているユニバーサルモバイルテレコミュニケーション・システム(UMTSモバイル規格に対する一連エンハンスメント(enhancement)である。それは、スペクトル効率を改善することによってモバイル・ブロードバンドインターネットアクセスをより良好にサポートし、コストを下げサービスを改善し、新しいスペクトルを使用し、および、ダウンリンク(DL)におけるOFCMA、アップリンク(UL)におけるSC−FDMA、および多入力多出力MIMO)アンテナ技術を使用する他のオープンスタンダードとより良好に統合することを、目的とするものである。しかしながら、モバイル・ブロードバンド・アクセスに対する要求が増え続けているので、LTE技術の更なる改善の必要がある。好ましくは、このような改善は、これらの技術を用いる他の遠隔通信規格および多元接続技術に適用可能であるべきである。

概要

システムおよび方法は、チャネル状態および/またはデータ転送速度に基づいて電子デバイス回路によって消費される電力を動的にスケーリングする。そして、前記電子デバイスは、このような電力スケーリングに従って動作する。前記スケーリングは、有効なデータ転送速度、多入力多出力(MIMO)レイヤーの数、受信機の種類、セルシナリオ、またはキャリアの数に従い得る。MIMOレイヤーの数は、チャネル状態またはチャネル品質インデックス(CQI)のうちの少なくとも1つに基づいて、予測されることができる。

目的

[0003]ワイヤレス通信システムは、電話通信、ビデオ、データ、メッセージング、およびブロードキャストのようなさまざまな遠隔通信サービスを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

チャネル状態またはデータ転送速度のうちの少なくとも1つに少なくとも部分的に基づいて、電子デバイス回路によって消費される電力を動的にスケーリングすることを備える、ワイヤレス通信の方法。

請求項2

前記動的にスケーリングすることは、予測される計算の複雑性に少なくとも部分的に基づいて、電圧および周波数をスケーリングすることを備える、請求項1に記載の方法。

請求項3

前記周波数は、サブデバイダレシオ(subdivider ratio)を適用することによって動的にスケーリングされる、請求項2に係る方法。

請求項4

前記予測される計算の複雑性は、有効なデータ転送速度、多入力多出力MIMO)レイヤーの数、受信機の種類、セルシナリオ、または、キャリアの数のうち少なくとも1つに少なくとも部分的に基づく、請求項2に記載の方法。

請求項5

前記セル・シナリオは、送信アンテナの数、またはMIMOモードのうちの少なくとも1つを含む、請求項4に記載の方法。

請求項6

前記予測される計算の複雑性は、事前計算されたテーブルまたは数式のうちの少なくとも1つを使用して予測され得る、請求項4に記載の方法。

請求項7

チャネル状態またはチャネル品質インデックス(CQI)のうちの少なくとも1つに少なくとも部分的に基づいて、MIMOレイヤーの数を予測することをさらに備える、請求項4に記載の方法。

請求項8

CQIおよび現在のデータ転送速度に基づいて、前記有効なデータ転送速度を予測することをさらに備える、請求項4に記載の方法。

請求項9

前記回路の複数のコンポーネントに対して個別に電圧および周波数を動的にスケーリングすることをさらに備える、請求項1に記載の方法。

請求項10

前記動的にスケーリングすることは、少なくとも1つの回路の電源を切ることをさらに備える、請求項1に記載の方法。

請求項11

前記少なくとも1つの回路の電源を切ることは、電力崩壊スイッチを駆動することをさらに備える、請求項10に記載の方法。

請求項12

前記動的にスケーリングすることは、電力レールを調整することをさらに備える、請求項1に記載の方法。

請求項13

前記チャネル状態は、ユーザ装置(UE)によって報告されるチャネル品質インジケータ(CQI)インデックス値に対応する、請求項1に記載の方法。

請求項14

前記データ転送速度は、現在および/または過去のデータ転送速度に対応する、請求項1に記載の方法。

請求項15

メモリと、前記メモリに結合されている少なくとも1つのプロセッサとを備え、前記少なくとも1つのプロセッサは、チャネル状態またはデータ転送速度のうちの少なくとも1つに少なくとも部分的に基づいて、電子デバイスの回路によって消費される電力を動的にスケーリングするように構成されている、ワイヤレス通信のための装置。

請求項16

予測される計算の複雑性に少なくとも部分的に基づいて電圧および周波数をスケーリングすることによって、動的にスケーリングするようにさらに構成されている、請求項15に記載の装置。

請求項17

前記周波数は、サブデバイダ・レシオを適用することによって動的にスケーリングされる、請求項16に記載の装置。

請求項18

前記予測される計算の複雑性は、有効なデータ転送速度、多入力多出力(MIMO)レイヤーの数、受信機の種類、セル・シナリオ、または、キャリアの数のうちの少なくとも1つに少なくとも部分的に基づく、請求項16に記載の装置。

請求項19

前記セル・シナリオは、送信アンテナの数、またはMIMOモードのうちの少なくとも1つを含む、請求項18に記載の装置。

請求項20

前記予測される計算の複雑性は、事前計算されたテーブルまたは数式のうちの少なくとも1つを使用して予測され得る、請求項18に記載の装置。

請求項21

前記少なくとも1つのプロセッサは、チャネル状態またはチャネル品質インデックス(CQI)のうちの少なくとも1つに少なくとも部分的に基づいて、MIMOレイヤーの数を予測するようにさらに構成されている、請求項18に記載の装置。

請求項22

前記少なくとも1つのプロセッサは、CQIおよび現在のデータ転送速度に基づいて前記有効なデータ転送速度を予測するようにさらに構成されている、請求項18に記載の装置。

請求項23

前記少なくとも1つのプロセッサは、前記回路の複数のコンポーネントに対して個別に電圧および周波数を動的にスケーリングするようにさらに構成されている、請求項15に記載の装置。

請求項24

前記少なくとも1つのプロセッサは、少なくとも1つの回路の電源を切ることによって動的にスケーリングするようにさらに構成されている、請求項15に記載の装置。

請求項25

前記少なくとも1つのプロセッサは、電力崩壊スイッチを駆動することによって少なくとも1つの回路の電源を切るようにさらに構成されている、請求項24に記載の装置。

請求項26

前記少なくとも1つのプロセッサは、電力レールを調整することによって動的にスケーリングするようにさらに構成されている、請求項15に記載の装置。

請求項27

前記チャネル状態は、ユーザ装置(UE)によって報告されるチャネル品質インジケータ(CQI)インデックス値に対応する、請求項15に記載の装置。

請求項28

前記データ転送速度は、現在の、および/または、過去のデータ転送速度に対応する、請求項15に記載の装置。

請求項29

ワイヤレスネットワークにおけるワイヤレス通信のためのコンピュータプログラム製品であって、記録された非一時的なプログラム・コードを有する非一時的なコンピュータ可読媒体を備え、前記プログラム・コードは、チャネル状態またはデータ転送速度のうちの少なくとも1つに少なくとも部分的に基づいて、電子デバイスの回路によって消費される電力を動的にスケーリングするためのプログラム・コードを備える、コンピュータ・プログラム製品。

請求項30

チャネル状態またはデータ転送速度のうちの少なくとも1つに少なくとも部分的に基づいて、電子デバイスの回路によって消費される電力を動的にスケーリングするための手段と、前記スケーリングされた電力に従って前記電子デバイスを動作するための手段と、を備える、ワイヤレス通信のための装置。

関連出願の相互参照

0001

[0001] 本願は、2013年9月13日付で提出された「Dynamic Power Scaling of Digital Modems」と題する米国仮特許出願61/700,831に基づく優先権を、米国特許法第119条(e)の下で主張しており、この仮特許出願の開示は、本出願において、参照によって本書に組み込まれる。

技術分野

0002

[0002] 本開示の態様は、一般に、ワイヤレス通信システムに関わり、より具体的には、モデムのような電子デバイスによって消費される処理電力適合するように、クロックおよび周波数を動的にスケーリングすることに関わる。

背景技術

0003

[0003]ワイヤレス通信システムは、電話通信ビデオ、データ、メッセージング、およびブロードキャストのようなさまざまな遠隔通信サービスを提供するために広く展開されている。典型的なワイヤレス通信システムは、利用可能なシステムリソース(例えば、帯域幅送信電力)を共有することによって、多数のユーザとの通信サポートすることが可能である多元接続技術を用い得る。このような多元接続技術のいくつかの例は、符号分割多元接続(CDMA)システム、時分割多元接続TDMA)システム、周波数分割多元接続FDMA)システム、直交周波数分割多元接続(OFDMA)システム、シングルキャリア周波数分割多元接続(SC−FDMA)システム、および時分割同期符号分割多元接続(TD−SCDMA)システムを含む。

0004

[0004] これら多元接続技術は、異なるワイヤレスデバイス地方自治体、国、地域、および地球規模で通信することを可能にする共通のプロトコルを提供するために、さまざまな遠隔通信規格において、適用されている。遠隔通信規格の1つの例は、ロングタームエボリューションLTE)である。LTEは、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)によって推奨されているユニバーサルモバイルテレコミュニケーション・システム(UMTSモバイル規格に対する一連エンハンスメント(enhancement)である。それは、スペクトル効率を改善することによってモバイル・ブロードバンドインターネットアクセスをより良好にサポートし、コストを下げサービスを改善し、新しいスペクトルを使用し、および、ダウンリンク(DL)におけるOFCMA、アップリンク(UL)におけるSC−FDMA、および多入力多出力MIMO)アンテナ技術を使用する他のオープンスタンダードとより良好に統合することを、目的とするものである。しかしながら、モバイル・ブロードバンド・アクセスに対する要求が増え続けているので、LTE技術の更なる改善の必要がある。好ましくは、このような改善は、これらの技術を用いる他の遠隔通信規格および多元接続技術に適用可能であるべきである。

0005

[0005] 1つの態様では、ワイヤレス通信の1つの方法が開示される。この方法は、チャネル状態またはデータ転送速度(data rate)のうちの少なくとも1つに少なくとも部分的に基づいて、電子デバイスの回路によって消費される電力を動的にスケーリングすることを含む。

0006

[0006] 他の態様は、メモリおよびこのメモリに結合された少なくとも1つのプロセッサを有するワイヤレス通信を開示する。このような(複数の)プロセッサは、チャネル状態またはデータ転送速度のうちの少なくとも1つに少なくとも部分的に基づいて、電子デバイスの回路によって消費される電力を動的にスケーリングするように構成されている。

0007

[0007] 他の態様では、非一時的なコンピュータ可読媒体を有するワイヤレス・ネットワークにおけるワイヤレス通信のためのコンピュータ・プログラム製品が、開示される。コンピュータ可読媒体は、(複数の)プロセッサによって実行されるときに、(複数の)プロセッサに、チャネル状態またはデータ転送速度のうちの少なくとも1つに少なくとも部分的に基づいて、電子デバイスの回路によって消費される電力を動的にスケーリングすることの動作を実行させる、このコンピュータ可読媒体に記録された非一時的なプログラム・コードを有する。

0008

[0008] 他の態様は、チャネル状態またはデータ転送速度のうちの少なくとも1つに少なくとも部分的に基づいて、電子デバイスの回路によって消費される電力を動的にスケーリングするための手段のための手段を含む装置を開示する。装置はまた、スケーリングされた電力に従って電子デバイスを動作するための手段を含む。

0009

[0009] これは、下記の詳細な説明がより理解されやすいように、本開示の特徴および技術的な利点の概要をやや幅広く述べている。本開示のさらなる特徴および利点は、下記に説明される。本開示が、本開示の同じ目的を実行するために他の構成を設計または変更するための基礎として、容易に使用され得ることは、当業者に理解されるべきである。このような同等の構成物が添付の請求項において説明されているような本開示の教示から逸脱していないこともまた、当業者に認識されるべきである。動作の方法および組織の両方に関する新規の特徴は、本開示に特有のものと考えられており、さらなる課題および利点と共に、添付の図面と関連して考慮されるときに下記の説明から容易に理解されるだろう。しかしながら、図面の各々は、実例および説明のためにのみ提供されているのであり、本開示の限定の定義として意図されるのではないことは、明確に理解されるべきである。

0010

[0010] 本開示の特徴、性質、および利点は、同様の参照符号が全体にわたって対応して示されている図面と関連して理解されるとき、下記に説明される詳細な説明からより明らかとなるだろう。

図面の簡単な説明

0011

[0011]図1は、ネットワーク・アーキテクチャの一例を示すダイヤグラムである。
[0012]図2は、アクセス・ネットワークの一例を示すダイヤグラムである。
[0013]図3は、LTEにおけるダウンリンク・フレーム構造の一例を示すダイヤグラムである。
[0014]図4は、LTEにおけるアップリンク・フレーム構造の一例を示すダイヤグラムである。
[0015]図5は、ユーザおよび制御プレーンのための無線プロトコル・アーキテクチャの一例を示すダイヤグラムである。
[0016]図6は、アクセス・ネットワークにおけるユーザ装置および発展型ノードBの一例を示すダイヤグラムである。
[0017]図7は、本開示の一態様に係る、一例のモデム・コアコンポーネントを示すダイヤグラムである。
[0018]図8は、本開示の一態様に係る、チャネル品質インジケータ(CQI)インデックス・テーブルを示す。
[0019]図9は、本開示の一態様に係る、動的電力スケーリング・システムの実装ブロック図である。
[0020]図10は、本開示の一態様に係る、デジタル・モデムのための動的電力スケーリングの方法を示すブロック図である。
[0021]図11は、本開示の一態様に係る、統合された回路のための動的電力管理の方法を示すブロック図である。
[0022]図12は、本開示の一態様に係る、例示的な装置における異なるモジュール/手段/コンポーネントを示すブロック図である。

実施例

0012

[0023] 添付の図面と関連して下記に説明される詳細な説明は、さまざまな形態の説明として意図されており、ここに説明されている概念が実施され得る形態のみを示す、ということは意図されない。この詳細な説明は、さまざまな概念の完全な理解を提供するために、具体的な詳細を含む。しかしながら、これらの概念がこれらの具体的な詳細なしでも実施され得ることは、当業者には明らかであろう。いくつかの事例では、周知の構造およびコンポーネントが、このような概念を曖昧にすることを避けるために、ブロック図の形式で示される。

0013

[0024]テレコミュニケーション・システムのいくつかの態様が、さまざまな装置および方法を参照して示される。これら装置および方法は、(「エレメント(elements)」と総称される)さまざまなブロック、モジュール、コンポーネント、回路、ステップ、プロセス、アルゴリズムなどによって、下記の詳細な説明で説明され、および、添付の図面に示される。これらエレメントは、電子ハードウェア、コンピュータ・ソフトウェア、またはそれらの任意の組合せを使用して実装され得る。このようなエレメントがハードウェアとして実装されるのか、ソフトウェアとして実装されるのかは、システムに課せられた設計制限および特定のアプリケーションに依存する。

0014

[0025] 例の目的で、1つのエレメント、または、1つのエレメントの任意の部分、または、複数のエレメントの任意の組合せが、1つ以上のプロセッサを含む「処理システム」によって実装され得る。プロセッサのいくつかの例は、マイクロプロセッサマイクロコントローラデジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレーFPGA)、プログラマブル・ロジック、デバイス(PLD)、ステートマシンゲーテッド・ロジック(gated logic)、離散ハードウェア回路、および、本開示全体にわたって説明されているさまざまな機能を実行するように構成されているその他任意のハードウェアを含む。処理システムの1つ以上のプロセッサは、ソフトウェアを実行し得る。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェアミドルウェアマイクロコードハードウェア記述言語、またはその他のいずれの呼び名で呼ばれようと、命令群、命令群のセット、コード、コード・セグメント、プログラム・コード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェア・モジュール、アプリケーション、ソフトウェア・アプリケーション、ソフトウェア・パッケージルーティンサブルーティンオブジェクト実行ファイル(executables)、実行ファイルのスレッド、手順、機能などを意味することが、広く解釈されるべきである。

0015

[0026] 従って、1つ以上の例示的な実施形態では、説明されている機能が、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはその他任意の組合せにおいて実装され得る。ソフトウェアにおいて実装される場合、機能は、コンピュータ可読媒体における1つ以上の命令またはコードに記憶され得るか、コンピュータ可読媒体における1つ以上の命令またはコードとして、エンコードされ得る。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされることができる任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例の目的で、このようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROMCD−ROM、または他の光ディスク記憶装置磁気ディスク記憶装置、または他の磁気記憶デバイス、または、命令またはデータ構造の形態で所望のプログラム・コードを搬送または記憶するために使用されることができ、およびコンピュータによってアクセスされることができるその他任意の媒体を備えることができる。本書で使用されているようなディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクト・ディスク(CD)、レーザ・ディスク、光ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、フロッピー登録商標)・ディスク、およびブルーレイ・ディスク(登録商標)を含み、ディスク(disk)は通例磁気的にデータを再生し、これに対してディスク(disc)は、レーザを用いて光学的にデータを再生する。上記の組合せもまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。

0016

[0027]図1は、LTEネットワーク・アーキテクチャ100を示すダイヤグラムである。LTEネットワーク・アーキテクチャ100は、発展パケット・システム(EPS:Evolved Packet System)100と呼ばれ得る。EPS100は、1つ以上のユーザ装置(UE)102、発展型UMTS地上無線アクセス・ネットワーク(E−UTRAN:Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)104、発展型パケット・コア(EPC:Evolved Packet Core)110、ホーム加入者サーバ(HSS:Home Subscriber Server)120、および、オペレータIPサービス122を含み得る。EPSは、他のアクセス・ネットワークと相互接続することができるが、簡潔にするために、これらのエンティティインターフェースは示されていない。図示されているように、EPSは、パケット交換サービスを提供しており、しかしながら、当業者は容易に理解し得るだろうが、本開示の全体にわたって示されているさまざまなコンセプトは、回路交換サービスを提供するネットワークに拡張され得る。

0017

[0028] E−UTRANは、発展型ノードB(eNodeB)106および他のeNodeB108を含む。eNodeB106は、ユーザ装置102にユーザおよび制御プレーン・プロトコル端末を提供する。eNodeB106は、バックホール(backhaul)(例えば、X2インターフェース)を介して、他のeNodeB108に接続され得る。eNodeB106は、基地局(base station)、基地トランシーバ局(base transceiver station)、無線基地局無線トランシーバトランシーバ機能、ベーシック・サービス・セット(BSS)、拡張サービス・セット(ESS)、またはその他いくつかの適切な専門用語でも呼ばれ得る。eNodeB106は、UE102のために、EPC110にアクセス・ポイントを提供する。UE102のいくつかの例は、セルラー電話スマートフォンセッション開始プロトコルSIP:session initiation protocol)電話ラップトップ携帯情報端末(PDA:personal digital assistant)、衛星ラジオグローバルポジショニング・システム、マルチメディア・デバイス、ビデオ・デバイス、デジタル・オーディオプレーヤ(例えばMP3プレーヤ)、カメラゲーム機、またはその他任意の同様の機能を有するデバイスを含む。UE102は、当業者によって、移動局加入者ステーション(subscriber station)、モバイル・ユニット加入者ユニット、ワイヤレス・ユニット、リモート・ユニット、モバイル・デバイス、ワイヤレス・デバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモート・デバイス、モバイル加入者ステーションアクセス端末モバイル端末ワイヤレス端末リモート端末ハンドセット、ユーザ・エージェント、モバイル・クライアント、クライアント、またはその他いくつかの適切な専門用語でも呼ばれ得る。

0018

[0029] eNodeB106は、例えばS1インターフェースを介して、EPC110に接続される。EPC110は、モビリティマネジメント・エンティティ(MME)112、他のMME114、サービングゲートウェイ116、およびパケット・データ・ネットワーク(PDN)ゲートウェイ118を含む。MME112は、UE102およびEPC110の間の信号伝達を処理する制御ノードである。一般に、MME112は、ベアラおよび接続マネジメントを提供する。全てのユーザIPパケットは、サービング・ゲートウェイ116を通って転送され、これ自体は、PDNゲートウェイ118に接続されている。PDNゲートウェイ118は、UEに、IPアドレス割当てのみならず他の機能を提供する。PDNゲートウェイ118は、オペレータのIPサービス122に接続されている。オペレータのIPサービス122は、インターネット、イントラネットIPマルチメディア・サブシステム(IMS)、およびPSストリ−ミング・サービス(PSS)を含み得る。

0019

[0030]図2は、LTEネットワーク・アーキテクチャにおけるアクセス・ネットワーク200の一例を示すダイヤグラムである。この例では、アクセス・ネットワーク200は、複数のセルラー領域(セル)202に分けられる。1つ以上の低電力クラス(lower power class)のeNodeB208は、複数のセル202のうちの1つ以上とオーバーラップするセルラー領域210を有し得る。低電力クラスのeNodeB208は、遠隔無線ヘッドRRH:remote radio head)、フェムト・セル(例えば、ホームeNodeB(HeNodeB))、ピコ・セル、またはマイクロ・セルであり得る。マクロeNodeB204は、個別のセル202に各々割り当てられ、セル202におけるすべてのUE206のためのEPC110に、アクセス・ポイントを提供するように構成されている。アクセス・ネットワーク200のこの例には、集中型制御装置(centralized controller)がないが、集中型の制御装置は、代替の構造において使用され得る。eNodeB204は、サービング・ゲートウェイ116への接続性、安全性、スケジューリングモビリティ制御アドミッション制御無線ベアラ制御を含む、全ての無線関連の機能を担う。

0020

[0031]アクセス・ネットワーク200によって用いられる変調および多元接続スキームは、展開される特定のテレコミュニケーション規格に依存して、変更し得る。LTEのアプリケーションでは、周波数分割二重(FDD)および時分割二重(TDD)の両方をサポートするために、SC−FDMAは、アップリンクにおいて使用され、OFDMは、ダウンリンクにおいて使用される。当業者は下記の詳細の説明から容易に理解するであろうが、本書に示されているさまざまなコンセプトは、LTEのアプリケーションに対して非常に適している。しかしながら、これらのコンセプトは、他の変調および多元接続技術を用いる他のテレコミュニケーション技術に容易に拡張され得る。例の目的で、これらのコンセプトは、エボルーション・データ・オプティマイズド(EVDO:Evolution-Data Optimized)またはウルトラ・モバイル・ブロードバンド(UMB:Ultra Mobile Broadband)に拡張され得る。EV−DOおよびUMBは、CDMA2000ファミリー規格の一部として第3世代パートナシップ・プロジェクト2(3GPP2)によって推奨されているエア・インターフェース規格であり、移動局へのブロードバンド・インターネット・アクセスを提供するためにCDMAを用いる。これらのコンセプトはまた、広帯域CDMA(W−CDMA)およびTD−SCDMAのような他のCDMAの変形例を用いるユニバーサル地上無線接続(UTRA:Universal Terrestrial Radio Access)、TDMAを用いるモバイル通信のためのグローバル・システム(GSM(登録商標))、発展型UTRA(E−UTRA)、ウルトラ・モバイル・ブロードバンド(UMB)、IEEE802.11(Wi−Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、およびOFDMAを用いるフラッシュOFDM(Flash-OFDM)に拡張され得る。UTRA、E−UTRA、UMTS、LTEおよびGSMは、3GPP機関による書類で説明されている。CDMA2000およびUMBは、3GPP2機関による書類で説明されている。実際の無線通信規格(actual wireless communication standard)、および、用いられている多元接続技術は、システムに課せられた全体の設計制限および特定のアプリケーションに依存するだろう。

0021

[0032] eNodeB204は、MIMO技術をサポートする複数のアンテナを有し得る。MIMO技術の使用は、eNodeB204が空間多重化ビームフォーミング、および送信ダイバーシティをサポートするために空間ドメインを利用すること可能にする。空間多重化は、同じ周波数で同時に異なるストリームのデータを送信するために使用され得る。データ・スチーム(data steam)は、データ送信速度を高めるために単一のUE206に、および、全システム容量を増大するために複数のUE206に、送信され得る。これは、各データ・ストリームを空間的にプレコーディング(precoding)し(例えば、振幅および位相のスケーリングを適用し)、そしてダウンリンクにおける複数の送信アンテナを通って各空間的にプレコーディングされたストリームを送信することによって、果たされる。空間的にプレコーディングされたデータ・ストリームは、異なる空間的なシグナチャー(spatial signature)を有する(複数の、または単数の)UE206に到達し、これは、(複数のまたは単数の)UE206の各々が、そのUE206に向けられる1つ以上のデータ・ストリームを回復することを可能にする。アップリンクでは、各UE206は、空間的にプレコーディングされたデータ・ストリームを送信し、これは、eNodeB204が、各空間的にプレコーディングされたデータ・ストリームのソースを特定することを可能にする。

0022

[0033] 空間的多重化は、一般に、チャネル状態が良好であるときに使用される。チャネル状態があまり好ましくないとき、ビームフォーミングが、1つ以上の方向に送信エネルギー焦点を合わせるために、使用され得る。このことは、複数のアンテナを通る送信のために、データを空間的にプレコーディングすることによって、果たされ得る。セルの端部において良好なカバレッジ(coverage)を得るために、単一のストリーム・ビームフォーミング送信が、送信ダイバーシティと組み合わせて使用され得る。

0023

[0034] 下記の詳細な説明において、アクセス・ネットワークのさまざまな態様が、ダウンリンクにおけるOFDMをサポートするMIMOシステムを参照して、説明される。OFDMは、OFDMシンボル内の複数のサブキャリア上でデータを変調するスペクトラム拡散技術である。サブキャリアは、正確な周波数で離れて存在している。離れて存在することは、「直交性(orthogonality)」を提供し、受信機がサブキャリアからデータを回復することを可能にする。時間ドメインにおいて、ガードインターバル(例えば、サイクリックプレフィックス(cyclic prefix))は、OFDMシンボル間の干渉(inter-OFDM-symbol interference)に対抗するために、各OFDMシンボルに加えられ得る。アップリンクは、高いピーク対平均電力比PAPR)を補うために、DFT拡散OFDM信号(DFT-spread OFDM signal)の形態で、SC−FDMAを使用し得る。

0024

[0035]図3は、LTEにおいてダウンリンク・フレーム構造の一例を示すダイヤグラム300である。フレーム(10ms)は、10個の同じ大きさのサブフレームに分けられ得る。各サブフレームは、2つの連続したタイムスロットを含み得る。リソース・グリッドは、2つのタイム・スロットを示すために使用され得、各タイム・スロットは、1つのリソース・ブロックを含む。リソース・グリッドは、複数のリソース・エレメントに分けられる。LTEでは、リソース・ブロックは、周波数ドメインにおいて12の連続したサブキャリアを含み、各OFDMシンボルにおける標準のサイクリック・プレフィックスに関しては、時間ドメインにおいて7つの連続したOFDMを含み、すなわち84のリソース・エレメントを含む。拡張されたサイクリック・プレフィックスに関しては、リソース・ブロックは、時間ドメインにおいて6つの連続したOFDMシンボルを含み、72のリソース・エレメントを有している。リソース・エレメントのいくつかは、R302、304と示されているように、ダウンリンク基準信号(DL−RS)を含む。DL−RSは、セル固有のRS(CRS)(また、時には共通のRS(common RS)と称される)302と、UE固有のRS(UE-RS)304を含む。UE-RS304は、リソース・ブロックにおいてのみ送信され、これに対して、対応する物理ダウンリンク共有チャネルPDSCH:physical downlink shared channel)がマッピングされる。各リソースによって搬送されるビットの数は、変調方式に依存する。かくして、UEが受信するリソース・ブロックが多く、かつ変調方式が高いほどに、UEに対するデータ転送速度は高速になる。

0025

[0036]図4は、LTEにおいてアップリンク・フレーム構造の一例を示すダイヤグラム400である。アップリンクに対して利用可能なリソース・ブロックは、データ・セクション制御セクションセグメント化され得る。制御セクションは、システム帯域幅の2つの端部に形成され得、設定可能な大きさを有し得る。制御セクションにおけるリソース・ブロックは、制御情報の送信のために、UEに割り当てられ得る。データ・セクションは、制御セクションに含まれないすべてのリソース・ブロックを含み得る。アップリンク・フレーム構造は、隣接するサブキャリアを含むデータ・セクションをもたらし、それは、単一のUEが、データ・セクションにおいて隣接するサブキャリアのすべてを割り当てられることを可能にし得る。

0026

[0037] UEは、eNodeBに制御情報を送信するために、制御セクションにおいてリソース・ブロック410a、410bを割り当てられ得る。UEは、また、eNodeBにデータを送信するために、データ・セクションにおいてリソース・ブロック420a、420bを割り当てられ得る。UEは、制御セクションにおいて割り当てられたリソース・ブロック上の物理アップリンク制御チャネル(PUCCH:physical uplink control channel)において制御情報を送信し得る。UEは、データ・セクションで割り当てられたリソース・ブロック上の物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)においてデータのみを、または、データおよび制御情報の両方を送信し得る。アップリンク送信は、サブフレームの両方のスロットに広がり得、および、周波数を横切ってホッピングし(hop across frequency)得る。

0027

[0038]一連のリソース・ブロックは、初期システム・アクセスを実行するために使用され、物理ランダム・アクセス・チャネル(PRACH)430においてアップリンク同期(uplink synchronization)を達成し得る。PRACH430は、ランダム・シーケンスを搬送し、いかなるアップリンク・データ/シグナリングも搬送することができない。各ランダム・アクセス・プリアンブル(random access preamble)が、6つの連続したリソース・ブロックに対応した帯域幅を占有する。始動周波数が、ネットワークによって指定される。即ち、ランダム・アクセス・プリアンブルの送信は、特定の時間および周波数リソースに制限される。PRACHのための周波数ホッピングはない。PRACHの試みは、単一のサブフレーム(1ms)で、または、一連の少量の隣接したサブフレームで搬送され、UEは、フレーム(10ms)毎に単一のPRACHの試みのみを行うことができる。

0028

[0039]図5は、LTEにおける制御プレーンおよびユーザのための無線プロトコル・アーキテクチャの一例を示すダイヤグラム500である。NodeBおよびUEのための無線プロトコル・アーキテクチャが、3つのレイヤー、即ち、レイヤー1、レイヤー2、およびレイヤー3によって示されている。レイヤー1(L1レイヤー)は、最も下位のレイヤーであり、複数の機能を処理するさまざまな物理レイヤー信号を実装する。L1レイヤーは、ここでは物理レイヤー506と呼ばれるだろう。レイヤー2(L2レイヤー)508は、物理レイヤー506より上にあり、物理レイヤー506より上のノードBおよびUEの間のリンクを担う。

0029

[0040] ユーザ・プレーンにおいて、L2レイヤー508は、メディアアクセス制御(MAC)サブレイヤー510、無線リンク制御(RLC)サブレイヤー512、およびパケット・データ集中プロトコル(PDCP:packet data convergence protocol)514サブレイヤーを含み、これらは、ネットワーク・サイドのeNodeBにおいて終了される。図示されていないが、UEは、ネットワーク・サイドのPDNゲートウェイ118において終了されるネットワーク・レイヤー(例えば、IPレイヤー)、および、接続の他方の端部で終了されるアプリケーション・レイヤー(例えば、最遠端部のUE、サーバ、など)を含む、L2レイヤー508より上のいくつかの上位レイヤーを有し得る。

0030

[0041] PDCPサブレイヤー514は、異なる無線ベアラおよび論理チャネルの間で多重化を提供する。PDCPサブレイヤー514はまた、無線送信オーバーヘッドを低減するための下位レイヤーのデータ・パケットに対するヘッダ圧縮、データ・パケットを暗号化すること(ciphering)によるセキュリティ、および、eNodeB間の複数のUEに対するハンドオーバー・サポートを提供する。RLCサブレイヤー512は、ハイブリッド自動再送要求HARQ:hybrid automatic repeat request)のために調子が悪い受信を補償するために、データ・パケットの再オーダ、および、消失したデータ・パケットの再送信、上位レイヤーのデータ・パケットのリアセンブリおよび分割を提供する。MACサブレイヤー510は、論理チャネルおよびトランスポート・チャネルの間の多重化を提供する。MACサブレイヤー510はまた、複数のUE間の1つのセルにおいて、さまざまな無線リソース(例えば、リソース・ブロック)を割り当てることを担う。MACサブレイヤー510はまた、HARQ動作を担う。

0031

[0042]制御プレーンにおいて、UEおよびeNodeBに対する無線プロトコル・アーキテクチャは、制御プレーンに対するヘッダ圧縮機能がないこと以外は、物理レイヤー506およびL2レイヤー508とほぼ同じである。制御プレーンはまた、レイヤー3(L3レイヤー)における無線リソース制御(RRC)サブレイヤー516を含む。RRCサブレイヤー516は、eNodeBおよびUEの間のRRC信号を使用して下位レイヤーを構成すること、および、無線リソース(即ち、無線ベアラ)を得ることを担う。

0032

[0043]図6は、アクセス・ネットワークにおいてUE650と通信するeNodeB610のブロック・ダイヤグラムである。ダウンリンクにおいて、コア・ネットワークからの上位レイヤー・パケットは、制御装置/プロセッサ675に提供される。制御装置/プロセッサ675は、L2レイヤーの機能を実装する。ダウンリンクにおいて、制御装置/プロセッサ675は、さまざまなプライオリティメトリック(priority metric)に基づくUE650への無線リソース割り当て、論理チャネルおよびトランスポート・チャネルの間の多重化、パケット分割および再オーダ、暗号化、ヘッダ圧縮を提供する。制御装置/プロセッサ675はまた、HARQ動作、消失したデータ・パケットの再送信、および、UE650への信号伝達を担う。

0033

[0044] TXプロセッサ616は、L1レイヤー(即ち、物理レイヤー)のためのさまざまな信号処理機能を実装する。信号処理機能は、さまざまな変調方式(例えば、二位相偏移変調(BPSK:binary phase-shift keying)、直交位相偏移変調(QPSK:quadrature phase-shift keying)、M相偏移変調(M−PSK:M-phase-shift keying)、M直交振幅変調(M−QAM:M-quadrature amplitude modulation)に基づく、信号配列へのマッピング、および、UE650における前方誤り訂正(FEC)を容易にするための、インターリービングおよび符号化を含む。そして、符号化されたおよび変調されたシンボルは、並列ストリーム(parallel stream)に分裂される。そして、各ストリームは、OFDMサブキャリアにマッピングされ、時間、および/または周波数ドメインにおける基準信号(例えば、パイロット)によって多重化され、そして、時間ドメインOFDMシンボル・ストリームを搬送する物理チャネルを生成するために、逆高速フーリエ変換IFFT)を使用して一緒に組み合される。OFDMストリームは、複数の空間ストリームを生成するために、空間的にプリコードされる。チャネル推定器674からのチャネル推定は、符号化および変調方式を決定するために、および、空間処理のために、使用され得る。チャネル推定は、UE650によって送信されるチャネル状態フィードバック、および/または、基準信号から得られ得る。そして、各空間ストリームは、個別の送信機618TXを介して、異なるアンテナ620に提供される。各送信機618TXは、送信のためのそれぞれの空間ストリームによって、RFキャリアを変調する。

0034

[0045] UE650において、各受信機654RXは、それぞれのアンテナ652を介して信号を受信する。各受信機654RXは、変調された情報をRFキャリア上に再生し、受信機(RX)プロセッサ656に情報を提供する。RXプロセッサ656は、L1レイヤーのさまざまな信号処理機能を実装する。RXプロセッサ656は、UE650に向けられた任意の空間ストリームを再生するために、情報に空間処理を実行する。複数の空間ストリームは、UE650に向けられる場合、RXプロセッサ656によって単一のOFDM信号ストリームに組み合わされ得る。そして、RXプロセッサ656は、高速フーリエ変換FFT)を使用して、OFDM信号ストリームを、時間ドメインから周波数ドメインに変換する。周波数ドメイン信号は、OFDM信号の各サブキャリアに対して個別のOFDM信号ストリームを備える。各サブキャリアにおける信号、および基準信号は、eNodeB610によって送信される最も可能性の高い信号配列ポイント(the most likely signal constellation point)を決定することによって、再生および復調される。これらの軟判定(soft decision)は、チャネル推定器658によって算出されるチャネル推定に基づき得る。そして、軟判定は、物理チャネルにおけるeNodeB610によって最初に送信されたデータおよび制御信号を再生するために、デインターリーブ(deinterleave)およびデコードされる。そして、データおよび制御信号は、制御装置/プロセッサ659に提供される。

0035

[0046]制御装置/プロセッサ659は、L2レイヤーを実装する。制御装置/プロセッサは、プログラム・コードおよびデータを格納するメモリ660と結合されることができる。メモリ660は、コンピュータ可読媒体と呼ばれ得る。アップリンクでは、制御/プロセッサ659は、トランスポートおよび論理チャネルの間の逆多重化(demultiplexing)、パケットリアセンブリ、暗号の解読ヘッダ伸長、コア・ネットワークから上位レイヤー・パケットを再生するように処理する制御信号を、提供する。そして、上位レイヤー・パケットは、データ・シンク662に提供され、これは、L2レイヤーより上の全てのプロトコル・レイヤーを示す。さまざまな制御信号はまた、L3処理のためのデータ・シンク662に提供され得る。制御信号/プロセッサ659はまた、HARQ動作をサポートするために、肯定応答ACK)および/または否定応答(NACK)プロトコルを使用したエラー検出を担う。

0036

[0047]アップリンクにおいて、データ・ソース667は、制御装置/プロセッサ659に、上位レイヤー・パケットを提供するために使用される。データ・ソース667は、L2レイヤーより上の全てのプロトコル・レイヤーを示す。eNodeB610によるダウンリンク送信に関連して説明される機能と同様に、制御装置/プロセッサ659は、ヘッダ圧縮、暗号化、パケット分割および再オーダ、およびeNodeB610による無線リソース割り当てに基づく論理チャネルおよびトランスポート・チャネルの間の多重化を提供することによって、制御プレーンおよびユーザ・プレーンのためのL2レイヤーを実装する。制御装置/プロセッサ659はまた、HARQ動作、消失したパケットの再送信、およびeNodeB610への信号伝達を担う。

0037

[0048] eNodeB610によって送信されるフィードバックまたは基準信号からチャネル推定器658によって得られるチャネル推定は、適切な符号化、および変調方式を選択するために、および空間処理を容易にするために、TXプロセッサ668によって使用され得る。TXプロセッサ668によって生成される空間ストリームは、個別の送信機654TXを介して異なるアンテナ652に提供される。各送信機654TXは、送信のためのそれぞれの空間ストリームによってRFキャリアを変調する。

0038

[0049]アップリンク送信は、UE650において受信機の機能に関連して説明されたのと同様のやり方で、eNodeB610において処理される。各受信機618RXは、それぞれのアンテナ620を介して信号を受信する。各受信機618RXは、RFキャリアに変調された情報を再生し、RXプロセッサ670に情報を提供する。RXプロセッサ670は、L1レイヤーを実装し得る。

0039

[0050]制御装置/プロセッサ675は、L2レイヤーを実装する。制御装置/プロセッサ675は、プログラム・コードおよびデータを格納するメモリ676に結合されることができる。メモリ676は、コンピュータ可読媒体と呼ばれ得る。アップリンクでは、制御装置/プロセッサ675は、トランスポート・チャネルおよび論理チャネルの間での逆多重化、パケットリアセンブリ(packet reassembly)、暗号の解読(deciphering)、ヘッダ伸長(header decompression)、UE650から上位レイヤー・パケットを再生するように処理する制御信号を、提供する。制御装置/プロセッサ675からの上位レイヤー・パケットは、コア・ネットワークに提供され得る。制御装置/プロセッサ675はまた、HARQ動作をサポートするために、ACKおよび/またはNACKプロトコルを使用したエラー検出を担う。

0040

デジタル・モデムの動的電力スケーリング
[0051] 第3世代および第4世代のワイヤレス規格は、異なるモードを実装するために、処理の複雑性(processing complexity)において、幅広い相違(wide variance)を有する。処理の複雑性の詳細は、有効なデータ転送速度、多入力多出力(MIMO)レイヤーの数、受信機の種類(例えば、発展型受信機が使用されているか、など)、セル・シナリオ(例えば、送信アンテナの数、MIMOモード)、およびキャリアの数を含む、多くの要因に依存し得る。システムの計算の複雑性(computational complexity)は、前述の要因を使用して出力として各処理ブロックの周波数および電圧を提供する数式、および/または、テーブルを使用して、予測され得る。

0041

[0052]電力は希少資源であるので、電力を管理するための方法およびシステムを提供することが有効である。より高い電力消費は、UEに対して、減少した通話時間および待機時間をもたらす。本開示は、電力を管理するために特定の周波数および電圧の組合せを動的に予測することに向けられている。さらに、本開示は、将来のデータ転送速度、およびそれに応じて消費される電力を予測する際の要因の1つとして、UEによって報告されるチャネル状態インジケータ(channel state indicator)(例えば、チャネル品質インジケータ(CQI:channel quality indicator))の使用に向けられている。

0042

[0053]図7は、内側の受信機(inner-receiver)702、外側の受信機(outer-receiver)704、送信モジュール706、DSP/マイクロプロセッサ・コア708、およびハードウェア(HW)アクセラレータ710を有するモデム・コアを示す。1つの態様では、モデム・コアの複数のコンポーネントは、同じ周波数および電圧を有する。特に、モデム・サブシステムがただ1つの電力網(power grid)を有しているところは、電圧は、全てのコンポーネントに対して固定であり得る。同じ電圧において、クロック周波数を低下させることは、電力節約の効果がある。1つの態様において、周波数を最小限の周波数まで低下させることは、全体の性能を向上させる。

0043

[0054] 他の態様では、モデム・コアの複数のコンポーネントの各々が、個別の電圧および周波数を有しており、このことは、電圧および周波数の両方のスケーリングを可能にする。各ブロックに対する電圧(V)および周波数(f)は、コンポーネントの特定の処理の詳細に個々に基づいて得られ得る。例えば、内側の受信機702は、周波数f2および電圧V2を使用する外側の受信機704より高い電圧/周波数(f1、V1)を使用し得る。図7では、各ブロックは、固有の周波数f1、f2、f3、f4、f5および電圧V1、V2、V3、V4、V5を有する。

0044

[0055] 本開示の1つの態様は、将来のデータ転送速度を予測することに向けられている。UEは、選択されたチャネル品質インジケータ(CQI)、および/または、ランク・インジケーションRI)の値を、ネットワークに報告する。ランク・インジケータは、同時に送信されることができるMIMOのレイヤーの数を示す。さらに、レイヤーの数は、データ転送速度に比例する。CQIは、ネットワークが将来の送信で使用し得る変調および符号化率(code rate)を特定する(効率を決定する)。LTEに関しては、有効なデータ転送速度は、(レイヤーの数)*(効率)*(サブキャリアの数)に比例する。共に、CQIおよびランク・インジケータは、UEによって推奨される有効なデータ転送速度を特定する。

0045

[0056]ネットワークは、変調および符号化率をそれ自体で決定し得る。ネットワークによって選択される将来の変調および符号化率の値は、UE報告値(UE reported value)の特定の範囲内であることが、予想される。さらに、他の態様では、システムによって使用されるMIMOレイヤーの数は、チャネル状態、および/またはCQIに基づいて予測され得る。

0046

[0057]図8は、CQIインデックス・テーブルを示す。例えば、CQIインデックス値が1であるとき、効率はおよそ0.15である。15のCQI値は、(同じ数のリソース・ブロックが使用されると想定すると、)最大のデータ転送速度に相当する。同じ数のリソース・ブロックが使用されると想定すると、および、MIMOを考慮すると、最低速度のデータ転送速度と、最高速度のデータ転送速度との間に、74倍の差[2×5.55/0.15](difference of 74 times [2 x 5.55/0.15] )がある。本開示の1つの態様では、およそのCQIインデックスを知ることは、UEのデータ転送速度のおよその予測を可能にする。

0047

[0058] 例えば、すべてのリソース・ブロックが1つのUEに割り当てられると想定すると、1つのレイヤーを有する15のCQIインデックスは、75mbpsメガビット毎秒)のデータ転送速度に換算される。75mbpsのデータ転送速度は、100のリソース・ブロックを有する20MHzのシステムに対して、3GPP規格によって規定されるレイヤー毎の最大トランスポート・ブロック・サイズ(75376ビット)に相当する[3GPPスペック36.213−880セクション7.1.7.2.2参照]。レイヤー毎に75mbpsを得るために、ネットワークは、毎ミリ秒最大のトランスポート・ブロック・サイズ(maximum transport block size every milli second)をスケジュールし、このことは、レイヤー毎に75mbps(75376*1000)の最高のデータ転送速度をもたらす。他のCQI値のデータ転送速度は、下記の通り計算される。

0048

データ転送速度CQI Index X=75mbps*(効率CQI Index X/5.5547)*レイヤーの数。

0049

[0059]レイヤーの数は、同じ周波数で同時に送信されるMIMOストリームの数に言及する。例えば、10のCQIインデックス、および、2のレイヤーに対して、データ転送速度は、75mbps*(2.7305/5.5547)*2=73.73mbpsである。

0050

[0060]図8はまた、各CQIインデックスに対応する変調方式および符号化率を示す。例えば、1のCQI値は、78の符号化率およびQPSK変調方式に対応する。

0051

[0061] 本開示の1つの態様は、将来のデータ転送速度を予測することに向けられている。例えば、図7を再度参照すると、各処理ブロック(例えば、コンポーネント702−710)に対して、特定のクロック周波数および電圧が、要因の第1のセット、例えば、これらに限定しないが、有効なデータ転送速度、受信機の種類(例えば、発展型受信機が使用されているかどうか)、セル・シナリオ(例えば、TXアンテナの数、MIMOレイヤーの数、MIMOモード)、およびキャリアの数に基づいて、計算される。交互に、他の態様では、特定のクロック周波数および電圧が、ただ1つのブロックに対して事前計算されている。

0052

[0062] そして、有効なデータ転送速度が、UEによって報告されるCQIの値の関数として、予測される。さらに、予測されたデータ転送速度は、現在および過去のデータ転送速度の関数であり得る。次に、事前計算されたクロックおよび電圧は、(複数の)処理ブロックに動的に適用される。

0053

[0063]図9は、動的に電力をスケーリングするシステムの実装の一例である。典型的に、周波数を駆動する1つ以上の位相ロックループ(PLL:phase locked loop)があり、それは、所望の周波数まで低減されることができる。特に、特定の周波数を得るために、第1のレシオサブデバイダ(ratio subdivider)が、第1のブロック910に適用され、異なる第2のレシオ・サブデバイダが、第2のブロック912に適用され、および、第3の異なるレシオ・サブデバイダが、ブロック914に適用される。レシオは、有効なデータ転送速度、受信機の種類(例えば、発展型受信機が使用されているかどうか)、セル・シナリオ(例えば、TXアンテナの数、MIMOレイヤーの数、MIMOモード)およびキャリアの数に基づいて、計算される。予測されている有効なデータ転送速度は、UEによって報告されるCQI値の関数である。有効なデータ転送速度はまた、現在および過去のデータ転送速度の関数であることができる。

0054

[0064] 1つの態様では、ブロックは、CQI値を調べ、かつそれに従って周波数を調整することが可能である。例えば、アルゴリズム由来構成制御ライン(algorithm derived configuration control line)は、ブロック固有のクロック制御コンポーネント(drive block-owned clock control component)922、924、926を駆動して適切なクロック・ソースおよびサブデバイダ・レシオを選択するために、計算された周波数を適用する。

0055

[0065]マクロスケールのレベル(macro-scale level)において、事前計算された電圧が、全体のVdd電力レールを調整することができる外部の電力管理集積回路(IC)(external power management integrated circuit)を駆動する。ミクロスケールのレベル(micro-scale level)において、アルゴリズム由来の構成制御ラインが、事前計算された電圧を、ブロック固有の電力崩壊スイッチ(block-owned power collapse switch)、および/または、低損失(LDO:low drop-out)レギュレータを駆動するために、適用する。電力崩壊スイッチ916、918、および920は、特定のブロックが、使用されていない場合に、完全に電源を切られることを可能にする。LDOレギュレータは、共有の電力レールからの電圧を低下させることを可能にする。他の構成(図9に示されている)では、モデムは、さまざまなブロックおよび/またはアプリケーションを制御するために、複数のパワー・グリッド(Vdd電力レール1およびVdd電力レール2)を含む。

0056

[0066] かくして、第1のブロック910は、第1の周波数f1および電圧V1において動作することができる。これに対して、第2のブロック912、および第3のブロック914は、それぞれ固有の周波数、および、それぞれ固有の電圧V2、V3で、動作することができる。

0057

[0067]図9は、個別のブロックを制御する複数の電力制御装置を示す一例であるが、当業者は、1つの電力制御装置がすべてのブロックを制御するために使用され得ることを理解するだろう。同様に、単一のクロック制御エレメントは、全てのブロック910、912、914を制御することができる。

0058

[0068]図10は、デジタル・モデムの動的電力スケーリングのための方法1000を示す。ブロック1002において、電子デバイスの回路によって消費される電力が動的にスケーリングされる。1つの態様では、電力スケーリングは、チャネル状態および/またはデータ転送速度に部分的に基づき得る。ブロック1004において、電子デバイスは、スケーリングされた電力に従って動作する。

0059

[0069]図11は、事前計算された電圧を使用して、全体のVdd電力レールを調整することができる外部の電力管理集積回路(IC)を駆動することの方法1100を示す。ブロック1010において、構成制御ラインは、ブロック固有の電力崩壊スイッチ、および/または、低損失(LDO)レギュレータを駆動するために、事前計算された電圧を適用する。ブロック1020において、電力崩壊スイッチ(power collapse switch)916、918、および920は、特定のブロックが、使用されていない場合に、完全に電源を切られることを可能にする。ブロック1130において、LDOレギュレータは、共有の電力レールからの電圧を低下させることを可能にする。

0060

[0070] 1つの構成では、UE650は、電力を動的にスケーリングするための手段を含むワイヤレス通信のために構成されている。1つの態様では、電力を動的にスケーリングする手段は、電力を動的にスケーリングする手段によって列挙される機能を実行するように構成されているメモリ660、および/または、制御プロセッサ659であり得る。UE650はまた、スケーリングされた電力に従って動作するための手段を含むように構成されている。1つの態様では、動作手段は、動作手段によって列挙される機能を実行するように構成されているメモリ660、および/または、制御プロセッサ659であり得る。他の態様では、前述の手段は、前述の手段によって列挙される機能を実行するように構成されている任意の装置または任意のモジュールであり得る。

0061

[0071]図12は、処理システム1214を用いる装置1200のためのハードウェア実装(hardware implementation)の一例を示す図である。処理システム1214は、バス1224によって概して示されているバス・アーキテクチャによって実装され得る。バス1224は、処理システム1214の特定のアプリケーションおよび全体の設計制限に依存して、任意の数の相互接続バスおよびブリッジを含み得る。バス1224は、プロセッサ1222、モジュール1202、1204、およびコンピュータ可読媒体1226によって示されている1つ以上のプロセッサ、および/または、ハードウェア・モジュールを含むさまざまな回路を、一緒にリンクさせる。バス1224はまた、タイミング・ソース、周辺機器電圧レギュレータ、およびパワー・マネジメント回路などのさまざまな他の回路をリンクさせ得、これらは本分野でよく知られているものであり、したがって、これ以上は説明されない。

0062

[0072] 装置は、トランシーバ1230に結合されている処理システム1214を含む。トランシーバ1230は、1つ以上のアンテナ1220に結合されている。トランシーバ1230は、送信媒体を介してさまざまな他の装置との通信を可能にする。処理システム1214は、コンピュータ可読媒体1226に結合されるプロセッサ1222を含む。プロセッサ1222は、コンピュータ可読媒体1226に格納されるソフトウェアの実行を含む一般の処理に関与する。ソフトウェアは、プロセッサ1222によって実行されるとき、処理システム1214に、任意の特定の装置に関して説明されるさまざまな機能を実行させる。コンピュータ可読媒体1226はまた、ソフトウェアを実行するときにプロセッサ1222によって操作されるデータを格納するために使用され得る。

0063

[0073] 処理システムは、電力スケーリング・モジュール1202を含む。電力スケーリング・モジュールは、電子デバイスの電力を動的にスケーリングすることができる。処理システムはまた、動作モジュール1204を含む。動作モジュール1204は、スケーリングされた電力に従って、電子デバイスを動作することができる。モジュールは、コンピュータ可読媒体1226内にあり/格納されており、プロセッサ1222において動作するソフトウェア・モジュール、プロセッサ1222に結合されている1つ以上のハードウェア・モジュール、またはこれらのある組合せであり得る。処理システム1214は、UE650のコンポーネントであり得、メモリ660、および/または制御装置/プロセッサ659を含み得る。

0064

[0074] 当業者は、本開示に関連して本書に説明されているさまざま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・ステップが、電子ハードウェア、コンピュータ・ソフトウェア、またはこれら両方の組合せとして実装され得ることを理解するだろう。ハードウェアおよびソフトウェアのこのような互換性を明確に示すために、さまざまな例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、概してこれらの機能に関して、上に説明されている。このようなプロセッサがハードウェアとして実装されるか、またはソフトウェアとして実装されるかは、システム全体に課せられた設計制限および特定のアプリケーションに依存するだろう。精通した当業者は、各特定のアプリケーションに対して、さまざまな方法で、開示された機能を実装し得るが、このような実装の決定(implementation decision)は、本開示の範囲からの逸脱を生じさせるものとして解釈されるべきではない。

0065

[0075] 本開示に関連して本書に説明されているさまざまな例示的な論理ブロック、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)、特定用途向け集積回路ASIC)、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレー(FPGA)、または他のプログラマブル論理デバイス、離散ゲート、またはトランジスタ・ロジック、離散ハードウェア・コンポーネント、または、本書に説明されている機能を実行するように設計されているこれらの任意の組合せによって、実装または実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであり得るが、しかし、選択的に、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、制御装置、マイクロコントローラ、またはステート・マシンであり得る。プロセッサはまた、複数のコンピュータ・デバイスの組合せ、例えば、1つのマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと関連した1つ以上のマイクロプロセッサ、またはその他任意のこのような構成と、DSPとの組み合わせであり得る。

0066

[0076] 本開示に関連して本書に説明されているアルゴリズムまたは方法の複数のステップが、ハードウェアにおいて、プロセッサによって実行されるソフトウェア・モジュールにおいて、またはこれら2つの組合せにおいて、具現化され得る。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、またはその他任意の形態の、この分野で知られている記憶媒体に属し得る。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体からの読み取り、および記憶媒体への情報の書込みを行うことができるように、プロセッサに結合される。選択的に、記憶媒体は、プロセッサに統合され得る。プロセッサおよび記憶媒体は、ASICに属し得る。ASICは、ユーザ端末に属し得る。選択的に、プロセッサおよび記憶媒体は、個別のコンポーネントとして、ユーザ端末に属し得る。

0067

[0077] 1つ以上の例示的な設計では、説明されている機能が、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはその他任意の組合せにおいて実装され得る。ソフトウェアにおいて実装される場合、機能は、コンピュータ可読媒体における1つ以上の命令またはコードに記憶され得るか、コンピュータ可読媒体における1つ以上の命令またはコードとして、送信され得る。コンピュータ可読媒体は、1つの場所から他の場所へ、コンピュータ・プログラムの転送を容易にする任意の媒体を含むコンピュータ記憶媒体および通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、汎用の、または専用のコンピュータによってアクセスされることができる任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例の目的で、このようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD−ROM、または他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置、または他の磁気記憶デバイス、または、命令またはデータ構造の形態で所望のプログラム・コード手段を搬送または記憶するために使用されることができ、および汎用のまたは専用のコンピュータ、または、汎用のまたは専用のプロセッサによってアクセスされることができるその他任意の媒体を備えることができる。また、任意の接続が、コンピュータ可読媒体と適切に称される。例えば、ソフトウェアは、ウェブサイト、サーバ、または同軸ケーブル光ファイバーケーブルツイストペアデジタル加入者回線(DSL)、または、赤外線の、無線の、およびマイクロ波のようなワイヤレス技術を使用する他の遠隔ソースから送信され、そして、同軸ケーブル、光ファイバー・ケーブル、ツイスト・ペア、DSL、赤外線の、無線の、およびマイクロ波のようなワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本書で使用されているようなディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクト・ディスク(CD)、レーザ・ディスク、光ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、フロッピー・ディスク(登録商標)、およびブルーレイ・ディスク(登録商標)を含み、ディスク(disk)は通例磁気的にデータを再生し、これに対してディスク(disc)は、レーザを用いて光学的にデータを再生する。上記の組合せはまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。

0068

[0078] 本開示の前述の説明は、当業者の誰でも、本開示を実施および使用することができるように、提供されている。本開示へのさまざまな変更は、当業者には容易に理解されるものであり、本書に定義される一般的な原則は、本開示の精神および範囲から逸脱しないで、他の態様にも適用され得る。かくして、本開示は、本書に記載の例および設計に限定されることは意図されないが、本書に開示されている新規の特徴および原理と一致する最も広い範囲が与えられるべきである。

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