BR122016024279B1 - Método para economizar energia em equipamento de usuário e equipamento de usuário - Google Patents

Abstract

APARELHO, MEIO DE ARMAZENAMENTO LEGÍVEL POR COMPUTADOR E MÉTODO PARA ECONOMIZAR ENERGIA NO EQUIPAMENTO DE USUÁRIO PARA COMUNICAÇÕES DO TIPO MÁQUINA As modalidades do equipamento de usuário (EU) e estações de base (eNodeB) e dos métodos para a redução de consumo de energia no EU em uma rede sem fio estão descritas aqui de uma forma geral. Em algumas modalidades, as características do EU incluindo mobilidade, carga de comunicação de dados e o tipo da comunicação, são usadas pelas estações de base, MME ou outras unidades de controle, para configurar os recursos de economia de energia do EU. Os recursos de economia de energia podem incluir um novo estado de camada de Controle de Recursos de Rádio (RRC) em que o conjunto de circuitos fique desligado por longos períodos de tempo, ciclos prolongados de Recepção Descontinuada (DRX), cargas de trabalho reduzidas no RRC existente, Gerenciamento de Conexões do EPC (ECM) e/ou estados de Gerenciamento de Mobilidade do EPS (EMM), ou combinações deles.

Description

[001] Dividido do BR112014025345-5, depositado em 07.05.2013.

REIVINDICAÇÃO DE PRIORIDADE

[002] Este requerimento de patente reivindica prioridade para o Requerimento de Patente dos EUA n.° 13/718.334, depositado em 18 de dezembro de 2012, que reivindica o benefício de prioridade sobre o Requerimento de Patente Provisório dos EUA n.° 61/646.223 depositado em 11 de maio de 2012, ambos incluídos aqui, na íntegra, para referência.

CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO

[003] As modalidades se referem a comunicações celulares sem fio. Mais particularmente, as modalidades se referem à economia de energia no equipamento de usuário (EU).

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[004] Um problema constante nos dispositivos que se conectam a redes sem fio é reduzir o consumo de energia durante a operação. Isso ocorre particularmente nos dispositivos que dependem de baterias como fonte primária de energia. Contudo, há sempre um conflito entre a economia de energia e outras considerações, tais como a velocidade de transmissão (throughput) de dados ou a conformidade com padrões como o atual padrão de evolução de longo prazo (LTE) do Projeto de Parceria de 3a. Geração (3GPP).

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[005] A FIG. 1 ilustra comunicações celulares de acordo com al gumas modalidades.

[006] A FIG. 2 é um diagrama em blocos de um equipamento de usuário (EU), de acordo com algumas modalidades.

[007] A FIG. 3 ilustra estados de EU de acordo com algumas mo dalidades.

[008] A FIG. 4 ilustra diversos ciclos de Recepção Descontinuada (DRX) de acordo com algumas modalidades.

[009] A FIG. 5 ilustra estados de EU de acordo com algumas mo dalidades.

[0010] A FIG. 6 ilustra transições de estados de EU de acordo com algumas modalidades.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0011] A descrição e os desenhos a seguir ilustram de forma sufi ciente as modalidades específicas a fim de permitir que os especialistas na técnica possam executá-las. Outras modalidades podem conter modificações estruturais, lógicas, elétricas, de processos ou de outro tipo. Partes e características de algumas modalidades podem ser incluídas ou substituídas por aquelas de outras modalidades. As modalidades definidas nas reivindicações englobam todos os itens disponíveis equivalentes aos das referidas reivindicações.

[0012] Várias modificações das modalidades ficarão facilmente evidentes para os especialistas na área, e os princípios genéricos aqui definidos poderão ser aplicados a outras modalidades e aplicações sem se afastar do âmbito da invenção. Além disso, na descrição que se segue, numerosos detalhes são apresentados para fins de explicação. No entanto, um especialista na área compreenderá que as modalidades do invento podem ser praticadas sem o uso destes detalhes específicos. Em outros casos, estruturas e processos bem conhecidos não são mostrados em forma de diagrama em blocos de modo a não obscurecer a descrição das modalidades da invenção com detalhes desnecessários. Assim, a presente descrição não se destina a ser limitada às modalidades mostradas, mas deve ser concedido o mais vasto escopo consistente com os princípios e características aqui descritos.

[0013] A FIG. 1 ilustra um exemplo (parte) de uma rede de comu nicações sem fio 100 mostrada na implementação de uma rede homogênea de acordo com algumas modalidades. Em uma modalidade, a rede de comunicações sem fio 100 inclui uma rede do tipo Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (EUTRAN), utilizando o padrão de evolução de longo prazo (LTE) do Projeto de Parceria de 3a. Geração (3GPP). A rede de comunicações sem fio 100 contém um primeiro Nó B aprimorado (eNodeB ou eNB ou estação de base) 110 e um segundo eNodeB 112.

[0014] O primeiro eNodeB 110 (também chamado de eNodeB1, eNB1, uma primeira estação de base ou uma primeira estação de base macro) atende a uma determinada área geográfica que inclui pelo menos uma primeira célula 114. Diversos EUs 116, 118 localizados dentro da primeira célula 114 são atendidos pelo primeiro eNodeB 110. O primeiro eNodeB 110 se comunica com os EUs 116, 118 em uma primeira frequência portadora 120 (F1) e, opcionalmente, em uma ou mais frequências portadoras secundárias, como uma segunda frequência portadora 122 (F2).

[0015] O segundo eNodeB 112 é semelhante ao primeiro eNodeB 110, exceto pelo fato de atender a uma célula diferente da atendida pelo primeiro eNodeB 110. O segundo eNodeB 112 (também chamado de eNodeB2, eNB2, uma segunda estação de base ou segunda estação de base macro) atende a outra área geográfica específica que inclui pelo menos uma segunda célula 124. Os diversos EUs 116, 118 localizados dentro da segunda célula 124 são atendidos pelo segundo eNodeB 112. O segundo eNodeB 112 se comunica com os EUs 116, 118 na primeira frequência portadora 120 (F1) e, opcionalmente, em uma ou mais frequências portadoras secundárias, como a segunda frequência portadora 122 (F2).

[0016] A primeira e segunda células 114 e 124 podem ou não es tar coposicionadas imediatamente uma próxima da outra. Contudo, a primeira e segunda células 114 e 124 podem ser posicionadas suficientemente próximas para serem consideradas células vizinhas, de modo que o padrão de tráfego de usuário e a configuração de UL/DL de uma das células, primeira ou segunda 114, 124 pode ser relevante para a outra. Por exemplo, um dos EU 116, 118 atendidos pelo primeiro eNodeB 110 pode passar da primeira célula 114 para a segunda célula 124, e nesse caso ocorre uma negociação entre o primeiro eNodeB 110 e o segundo eNodeB 112 relacionada ao EU específico 116, 118. Além disso, as características de interferência intercélulas podem ser afetadas pelas configurações de UL/DL nas respectivas células. Como outro exemplo, as respectivas áreas de cobertura da primeira e da segunda células 114, 124 podem ser distintas uma da outra.

[0017] Os EUs 116 e 118 podem compreender diversos dispositi vos que se comunicam dentro da rede de comunicações sem fio 100, incluindo, entre outros, telefones celulares, smartphones, tablets, laptops, desktops, computadores pessoais, servidores, assistentes pessoais digitais (PDAs), aplicativos web, set-top box (STB), um roteador, switch ou ponte de rede e semelhantes. Os EUs 116, 118 podem incluir as versões 8, 9, 10, 11 e/ou posteriores. Além disso, os EUs 116, 118 podem conter diversas características relativas à mobilidade, carga de dados de comunicação e tipo de comunicação. A mobilidade, por exemplo, pode ser aquela normalmente associada a dispositivos móveis, tais como smartphones e semelhantes (por exemplo, mobilidade "normal") ou pode ser mais infrequente ou nômade, nos casos em que a mobilidade ocorre ocasionalmente, se ocorrer, talvez como um medidor móvel ou mesmo estacionário. A carga de dados de comunicação pode ser caracterizada como a normalmente associada a qualquer dispositivo de EU. Por exemplo, telefones móveis, computa- dores pessoais etc., todos têm características de dados típicas ou "normais" (que podem, no entanto, variar consideravelmente entre os diversos dispositivos). Outros dispositivos, tais como medidores inteligentes ou semelhantes, podem ter somente períodos infrequentes de pequenas quantidades de dados a serem enviados e/ou recebidos (por exemplo, características de dados "limitadas"). O tipo de comunicação pode ser adaptado de forma específica, como no caso das comunicações tipo máquina (MTC), ou pode ser mais geral, como a utilizada por um telefone, em que algumas podem ser mais comunicações do tipo MTC e outras podem carregar voz ou outros tipos de dados (como comunicações humanas, em que uma pessoa, e não uma máquina, inicia a chamada ou a transferência de dados).

[0018] A rede de comunicações sem fio 100 pode também incluir outros elementos, por exemplo, uma ou mais Unidades de Gerenciamento de Mobilidade (Mobility Management Entities - MME), Rede de Dados de Pacote (Packet Data Network - PDN) Gateway (P-GW), Serving Gateways (S-GW), Home Subscriber Servers (HSS) ou outras unidades ou operadoras de rede. Esses estão ilustrados na FIGURA 1 como MME, P-GW, S-GW e HSS 126 e indicam que esses, ou outras unidades ou operadoras de redes interagem com unidades dentro da rede de comunicações sem fio 100, incluindo, entre outros, eNodeBs 110, 112, EUs 116, 118 ou outras unidades. Tendo em vista as capa-cidades deles de controlar diversos aspectos da rede, ou das unidades dentro da rede, MMEs, P-GW, S-GW, HSS, operadores de rede, eNo- deBs ou outras unidades semelhantes, são também chamadas no presente documento como "entidade de controle".

[0019] Na FIG. 1, a MME e S-GW estão conectadas a eNobeBs (por exemplo, eNB 110, 112) por meio de S1-MME (para controle) e S1-U (para dados de usuário), respectivamente. Na FIG. 1, estão identificados apenas como S1, para simplificar. Da mesma forma, há ou- tras interfaces que não são mostradas de forma explícita. A S-GW e P- GW estão conectadas como uma interface S5. A MME e HSS estão conectadas por meio de S6a, e o EU e o eNB estão conectados por meio de LTE-Uu (por exemplo, interface por ar). A interface que conecta eNB 110 e 112 está ilustrada na FIG. 1 como X2.

[0020] Entende-se que a rede de comunicações sem fio 100 con tém mais de dois eNodeBs. Entende-se também que a primeira e a segunda células 114 e 124 podem ter, cada uma, mais de um eNodeB vizinho. Por exemplo, a célula 114 pode ter seis ou mais células macro vizinhas.

[0021] Em uma modalidade, os EUs 116 e 118, localizados res pectivamente na primeira ou na segunda células 114 e 124, transmitem dados a seus respectivos primeiro ou segundo eNodeB 110 e 112 (transmissão no enlace de subida [uplink]) e recebem dados de seus respectivos primeiro ou segundo eNodeB 110 e 112 (transmissão no enlace de descida [downlink]), utilizando quadros de rádio, englobando quadros do tipo Multiplexação Ortogonal por Divisão de Frequência (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access - OFDMA), configurados para operações por duplexação por divisão de tempo (TDD) ou duplexação por divisão de frequência (FDD). Dependendo da configuração exata, a oportunidade de comunicação no enlace de descida e enlace de subida (subquadro ou slots) para que um eNodeB comunique informações a um EU específico, ocorrerá em momentos diferentes.

[0022] A FIG. 2 ilustra um exemplo de diagrama em blocos mos trando detalhes de cada um dos eNodeBs 110, 112 e EU 116, 118 de acordo com algumas modalidades. Nesses exemplos, os eNodeBs 110, 112 e EU 116, 118 incluem um processador 200, uma memória 202, um transceptor 204, uma ou mais antenas 208, instruções 206 e possivelmente outros componentes (não mostrados) que podem de- pender do fato de os dispositivos serem um eNodeB ou um EU. Embora semelhantes do ponto de vista de um diagrama em blocos, será evidente para os especialistas na área que a configuração e os detalhes da operação dos eNodeBs 110, 112 e dos EU 116 e 118 são consideravelmente diferentes, conforme descritos no presente documento.

[0023] Os eNodeBs 110, 112 podem ser semelhantes entre si nas configurações de hardware, firmware, software e/ou parâmetros operacionais. Pode também haver diferenças, dependendo da configuração exata e de outros fatores. Da mesma forma, os EU 116 e 118 podem ser semelhantes entre si no que se refere a configurações de hardware, firmware, software e/ou parâmetros operacionais, embora também possa haver diferenças. Em um exemplo, os EUs 116 e 118 são semelhantes, enquanto em outro exemplo, o EU 116 pode representar um tipo de EU, como um telefone celular, um smartphone, tablet, laptop, desktop, computador pessoal, servidor, PDA, equipamento web, STB, roteador de rede, switch ou ponte de rede, ou semelhantes. Enquanto o EU 118 pode compreender um tipo diferente de dispositivo, como um medidor inteligente com características diferentes em termos de mobilidade (por exemplo, nômade), carga de dados de comunicação (por exemplo, períodos infrequentes de pequenas quantidades de transferência de dados) e/ou tipo de comunicação (por exemplo, MTC).

[0024] O processador 200 engloba uma ou mais unidades centrais de processamento (CPUs), unidades de processamento gráfico (GPUs), unidades processamento aceleradas (APUs) ou diversas combinações dessas. O processador 200 fornece recursos de controle e processamento ao eNodeB ou ao EU, dependendo do dispositivo. A memória 202 engloba uma ou mais unidades de memória volátil e estática, configuradas para armazenar instruções e dados para o eNodeB ou o EU. O transceptor 204 compreende um ou mais transcepto- res, incluindo, para um eNodeB ou EU apropriado, pelo menos uma antena 208 com múltiplas entradas e múltiplas saídas (MIMO) para suportar comunicações de MIMO. Para os eNodeBs, o transceptor 204 recebe transmissões em enlace de subida e faz transmissões em enlace de descida, entre outras coisas, dos e para os EUs, respectivamente. Para o EU, o transceptor 204 recebe transmissões de eNodeBs (ou outro EU em comunicações de enlace direto) e transmite os dados de volta aos eNodeBs (ou outro EU em comunicações de enlace direto).

[0025] As instruções 206 englobam um ou mais conjuntos de ins truções ou software executados em um dispositivo de computação (ou máquina), para fazer com que o referido dispositivo de computação (ou máquina) execute qualquer uma das metodologias discutidas no presente documento. As instruções 206 (também chamadas de instruções executáveis por máquina ou computador) podem residir, completa ou pelo menos parcialmente, dentro do processador 200 e/ou a memória 202 durante a execução delas pelo eNodeB ou pelo EU, dependendo do dispositivo. O processador 200 e a memória 202 também englobam mídias legíveis por máquina.

[0026] Na FIG. 2, os recursos de processamento e controle são ilustrados como sendo fornecidos pelo processador 200 junto com instruções associadas 206. Contudo, esses são apenas exemplos de conjunto de circuitos de processamento que envolve o conjunto de circuitos ou a lógica programável (por exemplo, contido dentro de um processador para finalidade geral ou de outro processador programável) que é configurado temporariamente por software ou firmware para executar certas operações. Em várias modalidades, o conjunto de circuitos de processamento podem compreender lógica ou conjunto de circuitos dedicados, configurados de forma permanente (por exemplo, dentro de um processador de uso específico ou circuito integrado de aplicação específica (ASIC) para executar determinadas operações. Recomenda-se que a decisão de implementar um conjunto de circuitos de processamento de forma mecânica, em um conjunto de circuitos dedicado e configurado permanentemente ou em um conjunto de circuitos configurado temporariamente (por exemplo, configurado por software) seja tomada com base, por exemplo, no custo, tempo, consumo de energia, tamanho do pacote ou em outras considerações.

[0027] Dessa forma, o termo "conjunto de circuitos de processa mento" deve ser entendido como algo que envolva uma unidade tangível, sendo essa unidade construída fisicamente, configurada permanentemente (por exemplo, cabeada) ou configurada de forma temporária (por exemplo, programada) para operar de certa maneira ou para executar determinadas operações descritas no presente documento.

[0028] A FIG. 3 é um diagrama em blocos de estados de EU de acordo com algumas modalidades. No exemplo da FIG. 3, o EU (como o EU 116 ou o EU 118) tem a descrição do estado geral do EU 300 ao longo da linha superior (por exemplo, desligado, anexando, ocio- so/registrado, conectando ao EPC (Evolved Packet Core - núcleo de pacote aprimorado), Ativo). Também estão ilustrados os estados de uma camada de gerenciamento de mobilidade de EPS (EMM) 302, uma camada de gerenciamento de conexões de EPS (ECM) 304 e uma camada de controle de recursos de rádio (RRC) 306.

[0029] A camada EMM 302 tem dois estados. Quando um EU é desligado ou utiliza uma tecnologia diferente de rede de acesso via rádio (como GPRS ou UMTS), seu estado é EMM desregistrado 308. Ao ver a rede LTE, o EU tentar registrar-se e, se for bem-sucedido, o estado será alterado para EMM registrado 310. Ao mesmo tempo, o EU recebe também um endereço IP. Consequentemente, o EU no estado de EMM registrado 310 sempre conta com um endereço IP. Contudo, o estado de EMM é influenciado somente pelos procedimentos de gerenciamento de EU, tais como Attach, Detach e Tracking Area Updates. Embora o EU esteja em EMM registrado 310, a rede conhece a localização do EU em um nível de célula ou nível de área de ras- treamento. Qual dentre os dois níveis depende da máquina de estado de gerenciamento de conexão descrita abaixo.

[0030] Quando um EU é registrado (estado de EMM registrado), pode estar em dois estados ECM. Enquanto uma transferência de dados estiver ocorrendo, o EU estará no estado de ECM conectado 314. Para o EU, isso significa que, no enlace de rádio, foi estabelecida uma conexão de RRC. Para a rede, ECM conectado 314 significa que tanto a unidade de gerenciamento de mobilidade (MME) como o gateway servidor (dados do usuário) (SGW) têm uma conexão com o dispositivo móvel por meio da interface S1 (o enlace físico e lógico entre a rede central e a rede de acesso via rádio). No estado de ECM conectado 314, o nível de célula conhece a localização do dispositivo móvel, e as mudanças de célula são controladas por handovers.

[0031] Se não houver atividade por algum tempo, a rede poderá decidir que não vale mais a pena manter uma conexão lógica e uma conexão física na rede via rádio. O estado de gerenciamento da conexão é, então, alterado para ECM ocioso 312. O uso do termo "ocioso" não significa que a conexão desaparece completamente. Logicamente ela ainda existe, mas a conexão de RRC com o EU é removida, assim como a sinalização S1 e o enlace de dados. O EU continua no estado de EMM registrado 310, e o endereço IP que recebeu permanece válido. No estado de ECM ocioso 312, a localização do EU somente é conhecida no nível de área de rastreamento, e o EU executa alterações de célula de forma autônoma, sem trocas de sinalização com a rede.

[0032] Do ponto de vista da estação de base, (eNB ou semelhan te) e do EU, há muito espaço para manobras entre ECM conectado 314 e ECM ocioso 312. Embora uma grande quantidade de dados seja trocada, a interface por ar pode ser totalmente ativada para o EU de modo que tenha que estar constantemente atenta aos dados de entrada. Em períodos de baixa atividade ou mesmo de nenhuma atividade, a estação de base pode ativar um modo de recepção descontinuada (DRX), para que os dispositivos EU possam desligar seus transcepto- res por algum tempo. Os ciclos de desligamento variam desde milisse- gundos até alguns segundos (2560 ms no padrão atual - com o ciclo de DRX mais longo definido). Para algumas modalidades, as modificações feitas no ciclo de DRX estão ilustradas na FIG. 4 e explicadas abaixo.

[0033] Do ponto de vista do EU, a principal diferença entre estar no estado de ECM conectado 314 com um ciclo de DRX é a duração de um intervalo de paginação, e estar no estado de ECM ocioso 312 sem uma conexão de interface via rádio é a maneira como sua mobilidade é controlada. No estado de ECM conectado 314, são feitos handovers. O estado de ECM ocioso 312, o EU pode modificar sua célula de serviço de maneira autônoma e somente tem que se reportar à rede quando sair da área de rastreamento corrente. Para muitos EUs, é provável que a estação de base mantenha o EU no estado de ECM conectado 314 pelo máximo tempo possível usando a DRX para que as transferências de dados possam ser reiniciadas muito rapidamente, antes de cortar totalmente o enlace e definir o estado como ECM ocioso 312. Assim, as oportunidades de economia de energia usando a DRX, sob o presente padrão, são ilimitadas.

[0034] O protocolo de RRC é responsável pelo controle principal das funções entre o EU e o eNB, por exemplo, o estabelecimento de portadoras de rádio, configuração de camada mais baixa e transferência de informações de NAS. Isso envolve: 1) informações de nível de sistema de transmissão; e 2) manutenção do controle bidirecional da camada de conexão. O RRC tem dois estados, RRC ocioso 316 e RRC conectado 318. No estado de RRC conectado 318, o RRC gerencia a transmissão/recepção dos dados de controle de todos os EU nos slots de upload/download (UL/DL). No estado de RRC ocioso 316, o RRC executa diversas tarefas de gerenciamento de enlace de rádio, tais como: 1) seleção/reseleção de célula; 2) monitoramento de canais de paginação, obtendo a transmissão de informações sobre o sistema em uma célula. Sob o atual padrão 3GPP, as oportunidades de economia de energia são limitadas, mesmo durante o estado de RRC ocioso 416.

[0035] A FIG. 4 ilustra um exemplo de ciclo de DRX de acordo com algumas modalidades. Conforme ilustrado na FIG. 4, o ciclo de DRX tem um período "ligado" 400 e um período "desligado" 402. Durante o período desligado, o EU é liberado das responsabilidades como o monitoramento de PDCCH (canal de controle de DL) na tentativa de economizar energia. Em virtude de reduções na largura de banda produzida por um tempo de ciclo de DRX mais longo, algumas características do EU podem exigir um ciclo DRX mais curto 404, em vez de mais longo.

[0036] Contudo, para certas características de EU, mesmo o ciclo de DRX longo pode não proporcionar economia suficiente de energia. Além disso, a tendência de uma estação de base em manter o EU no estado de ECM conectado aumenta o problema. Isso é verdade particularmente com EUs com certas características de mobilidade (por exemplo, nômades), cargas de dados de comunicação (por exemplo, períodos infrequentes de transferência de pequenas quantidades de dados) e/ou tipos de comunicação (por exemplo, MTC). Alguns exemplos de tipos de MTC estão descritos no 3GPP TR 22.888, Estudo sobre Melhorias para MTC, e incluem comunicações em grades inteligentes, automotivas, de equipes móveis de resgate, comunicações do tipo dispositivo a dispositivo, rastreamento de cargas e outros exemplos.

[0037] Nas situações em que o ciclo de DRX longo não ofereça economia suficiente de energia, um novo ciclo de DRX 406 estenderá o período "desligado" para períodos consideráveis, que vai desde poucos segundos do padrão existente a períodos de muitos minutos ou mais, no caso de EU apropriado. Tal novo ciclo de DRX pode ser definido dentro dos atuais ciclos de DRX e ciclos de paginação ou como parte de uma nova mensagem de paginação passiva. Além disso, ou opcionalmente, a nova mensagem de paginação passiva (ou alterações nos ciclos atuais DRX e de paginação) pode afetar outros comportamentos dos EUs, como o EU 116 e EU 118. Em um exemplo, as mensagens de paginação passiva (ou alterações nos ciclos atuais de DRX e de paginação) permitem que o EU faça medições de gerenciamento de recursos de rádio (RRM) menos frequentes, se o EU ficar estacionário durante a maior parte do tempo. Além disso, ou opcionalmente, a mensagem de paginação passiva pode reduzir outros procedimentos que o EU possa precisar fazer ou alterar os dados que o EU mantém armazenados, dependendo das características do EU.

[0038] De acordo com algumas modalidades, uma entidade de controle (controlling entity), como eNodeB 110 ou eNodeB 112 da FIG. 1 ou uma MME, pode receber (ou de outra forma conhecer) informações das características do EU, incluindo informações das características de mobilidade e/ou informações das características de transmissão (por exemplo, carga de dados de comunicação e/ou tipo de comunicação). Com base nas informações das características de EU, a entidade de controle pode decidir sobre uma configuração de economia de energia para o EU, que modifica o comportamento do EU enquanto estiver no estado de RRC ocioso 316 e/ou ECM ocioso 308. A modificação do comportamento do EU, quando no estado de RRC ocioso 316 e/ou no estado de ECM ocioso 312, pode incluir a modificação do tempo de ciclo de DRX, para que fique fora dos parâmetros do padrão existente e/ou a modificação do trabalho realizado pelo EU (ou os dados mantidos pelo EU), durante o estado de RRC ocioso 316, ou o estado de ECM ocioso 312. Conforme observado anteriormente, essas modificações podem ser comunicadas ao EU por meio de uma mensagem de paginação passiva ou mensagem de acordo com um padrão atual (por exemplo, mensagem de paginação atual ou outra mensagem).

[0039] A FIG. 5 é um diagrama em blocos de um EU de acordo com algumas modalidades. O exemplo da FIG. 5 adiciona estados aos descritos na FIG. 3, especificamente o estado de ociosidade profunda de ECM 520 e o estado de ociosidade profunda de RRC 522. Esses dois estados, isolados ou em conjunto um com o outro, representam recursos adicionais de economia de energia que podem ser utilizados de forma independente ou em conjunto com outros recursos de economia de energia, conforme descrito anteriormente em conjunto com a FIG. 3 e/ou a FIG. 4. O estado de ociosidade profunda 520 e/ou o estado de ociosidade profunda de RRC 522 reduzem o conjunto de circuitos energizados, os dados armazenados, a carga de processamento (por exemplo, os procedimentos executados) ou uma combinação desses, conforme descrito com mais detalhes abaixo.

[0040] A FIG. 6 ilustra exemplos de um estado de ociosidade pro funda de RRC (como o estado de ociosidade profunda de RRC 522) e seu relacionamento entre um estado de RRC ocioso (como o estado de RRC ocioso 516) e um estado de RRC conectado (como o estado de RRC conectado 518), de acordo com alguns exemplos em mais detalhes.

[0041] A FIG. 6 ilustra um estado de RRC conectado 610. Nesse estado, podem ser executadas diversas atividades de EU. Exemplos dessas atividades de EU incluem transmissão e/ou recepção ativa de dados, monitoramento de atividade de paginação de rede e/ou monito- ramento de transmissões de informações do sistema. Além disso, a rede controla a mobilidade do EU. Outras atividades opcionais podem incluir a configuração de DRX (incluindo um ciclo DRX estendido como 406 da FIG. 4), a configuração do estado de ociosidade profunda 614 (discutido com mais detalhes abaixo) e a configuração para a redução da carga do estado de RRC ocioso 612 (por exemplo, reduzindo os procedimentos executados durante o estado de RRC ocioso 614, e/ou reduzindo os dados ou outras informações mantidas pelo EU enquanto no estado de RRC ocioso 614).

[0042] O EU entra no estado de RRC ocioso 612 de diversas for mas, como quando uma liberação de conexão de RRC (ilustrada em 616) é recebida de um eNodeB (como eNodeB 110 ou eNodeB 112). Enquanto no estado de RRC ocioso 612, o EU pode executar diversas atividades, tais como o monitoramento das atividades de paginação de rede e/ou o monitoramento das transmissões de informações do sistema. O EU controla a mobilidade no estado de RRC ocioso 612. Outras atividades opcionais ou características podem incluir a configuração do estado de ociosidade profunda 614 (explicada em mais detalhes abaixo). Finalmente, dependendo da configuração do estado de RRC ocioso 612, o RRC ocioso pode reduzir os procedimentos executados e/ou os dados ou outras informações mantidas pelo EU enquanto se encontra no estado de RRC ocioso 614.

[0043] Como exemplos de redução de carga de trabalho (por exemplo, reduzindo os procedimentos executados e/ou dos dados ou outras informações mantidas pelo EU), nas situações em que o EU tenha mobilidade nômade ou esteja estacionário (talvez no caso de um medidor inteligente, um roteador de rede ou outro dispositivo que se mova apenas ocasionalmente ou nunca), os procedimentos normais de seleção/reseleção de células podem ser modificados ou totalmente eliminados. A modificação pode incluir a eliminação dos detalhes que tipicamente são feitos como parte do procedimento (por exemplo, medições de RRM) ou a redução da frequência e/ou a alteração da metodologia a eles associada. Apenas como exemplo, se um dispositivo for nômade ou estacionário, talvez os procedimentos relacionados à mobilidade raramente sejam executados. Mesmo assim, a seleção de célula pode apenas usar o valor armazenado da célula anterior (já que este é o local mais provável) até que informações adicionais ilustrem a necessidade de se executarem outros procedimentos de seleção de célula. Finalmente, pode ser que informações de segurança ou de outros tipos mantidas e/ou atualizadas como parte do estado de RRC ocioso 612, possam ser reduzidas ou eliminadas.

[0044] A transição do estado de RRC ocioso 612 ou RRC conec tado 610 para o estado de ociosidade profunda de RRC 614 pode basear-se em diversos disparos (ilustrados em 618). Um disparo pode ser definido pelas informações recebidas como parte da liberação de conexão de RRC (como em 616). Outros disparos podem ser definidos pela expiração de um temporizador de inatividade (o que ocorre quando não são detectados dados de UL/DL durante a parte "ligada" de um ciclo de DRX) ou a expiração de um período ou algum outro mecanismo.

[0045] No estado de ociosidade profunda de RRC 614, a intenção é reduzir o consumo de energia a um mínimo. Portanto, diversos conjuntos de circuitos de processamento podem ser colocados em uma condição de baixa energia ou desligados. Durante esse período, não será possível medir a mobilidade ou o monitoramento será reduzido, não será possível medir paginação e não será possível monitorar transmissões de informações de sistema, ou quaisquer combinações dessas. Em uma modalidade, o transceptor e o conjunto de circuitos de processamento relacionados são desligados. Em outra modalidade, são feitas provisões para paginação ou outras informações direciona- das ao EU, enquanto estiver no estado de ociosidade profunda de RRC 614. Tais informações recebidas podem ser descartadas (como quando o transceptor e o conjunto de circuitos relacionados estão desligados) ou retidas em um buffer ou em outra área de armazenamento para processamento posterior, quando o EU sair do estado de ociosidade profunda de RRC 614.

[0046] O EU pode sair do estado de ociosidade profunda de RRC 614 de diversas formas, dependendo do exemplo em questão. Em um exemplo, a transição de ociosidade profunda de RRC 614 para RRC ocioso 612 ocorre mediante a expiração de um período de tempo (ilustrado em 620). Esse período de tempo pode ser configurado por meio de uma entidade de controle (como uma MME ou eNodeB) ou pode ser definido no momento da fabricação. Além disso, pode ser mais ou menos estático, dependendo das características do EU, ou pode ser dinamicamente configurado para adequar-se às características e às necessidades atuais. Em um exemplo, o período de tempo é configurado por um eNodeB como parte da liberação da conexão de RRC. Em outro exemplo, o período de tempo é configurado por um eNodeB em uma mensagem de paginação (paginação passiva ou de outro tipo). Em ainda outro exemplo, o período de tempo pode ser configurado como parte de um procedimento do tipo Open Mobile Alliance Device Management (OMA-DM) ou como parte de um módulo de identidade de assinante, procedimento over-the-air (SIM-OTA) ou como parte de uma assinatura HLR/HSS. Em ainda outro exemplo, o período de tempo pode ser configurado como parte de uma transmissão por um eNodeB, para uma categoria especial de dispositivos (talvez aqueles com certas informações de características de mobilidade (por exemplo, carga de dados de comunicações e/ou tipo de comunicação)).

[0047] Como opção, ou adicionalmente, o EU pode sair do estado de ociosidade profunda de RRC 614 quando o EU contiver dados de UL que ele determinar que não deverão aguardar até a expiração do período de tempo. Em tal situação, poderá haver a transição do estado de ociosidade profunda de RRC 614 para o estado de RRC conectado 610 (ilustrado em 622) ou para o estado de RRC ocioso 612 e, desse, para o estado de RRC conectado 610 (ilustrado em 624).

[0048] Embora não esteja ilustrado na FIG. 6, algumas modalida des podem passar diretamente do estado de RRC conectado 610 para o estado de ociosidade profunda de RRC 614 ou pode passar pelo RRC ocioso 612, seja como parte de um conjunto definido de circunstâncias ou como alternativa para passar do RRC conectado 610 para RRC ocioso 612 e, em seguida, para o estado de ociosidade profunda de RRC 614.

[0049] O resumo é fornecido em cumprimento ao capítulo 37 da C.F.R. (Código de Regulamentação Federal), Seção 1.72(b), que exige um resumo que permita ao leitor verificar a natureza e a essência da divulgação técnica. Entende-se que o referido resumo não será utilizado para limitar ou interpretar o escopo ou o significado das reivindicações. As seguintes reivindicações estão anexadas à descrição detalhada, sendo que cada reivindicação é estabelecida como uma modalidade separada.

[0050] Os termos "mídia legível por computador", "mídia legível por máquina" e semelhantes devem incluir uma única mídia ou várias mídias (por exemplo, um banco de dados centralizado ou distribuído e/ou caches e servidores associados) que armazenam o conjunto ou conjuntos de instruções. Os termos também devem incluir qualquer mídia que seja capaz de armazenar, codificar ou transportar um conjunto de instruções para a execução pela máquina e que faça com que a máquina execute uma ou mais das metodologias ilustradas no presente documento. Os termos "mídia legível por computador", "mídia legível por máquina" deverão incluir devidamente "mídia de armaze- namento de computador" e "mídia de armazenamento de máquina" e semelhantes (fontes tangíveis, incluindo memórias em estado sólido, mídias ótica e magnética, ou outros dispositivos e portadoras tangíveis, mas excluindo os sinais propriamente ditos, ondas portadoras e outras fontes não tangíveis) e "mídia de comunicação de computadores", "mídia de comunicação de máquina" e semelhantes (fontes intangíveis incluindo sinais propriamente ditos, sinais de ondas portadoras e semelhantes).

[0051] Entende-se que, para fins de clareza, a descrição acima aborda algumas modalidades, com referência a diferentes unidades funcionais ou processadores. No entanto, ficará evidente que qualquer distribuição adequada de funcionalidade entre as diferentes unidades funcionais, processadores ou domínios pode ser utilizada sem se afastar das modalidades da invenção. Por exemplo, a funcionalidade ilustrada para ser executada por processadores ou controladores separados pode ser realizada pelo mesmo processador ou controlador. Assim, as referências a unidades funcionais específicas são apenas para serem consideradas como referências aos meios adequados para fornecer a funcionalidade descrita, ao invés de um indicativo de uma estrutura ou organização lógica e física rigorosa.

[0052] Embora a presente invenção tenha sido descrita em relação com alguns exemplos de modalidades, ela não se destina a ser limitada à forma específica aqui estabelecida. Um especialista na arte reconhecerá que várias características das modalidades descritas podem ser combinadas de acordo com a invenção. Além disso, será reconhecido que várias modificações e alterações podem ser feitas por aqueles especialistas na arte sem se afastar do espírito e âmbito da invenção.

Claims (20)

1. Método para economizar energia em equipamento de usuário (EU) caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: receber, por uma entidade de controle, informação sobre as características do EU que descreve pelo menos uma característica de mobilidade e uma característica dos dados do EU, em que a informação da característica do EU compreende características de mobilidade nômade e de dados limitados; decidir, pela entidade de controle, com relação à configuração de economia de energia compreendendo um intervalo de tempo durante o qual o EU permanecerá no estado de RRC de ociosidade profunda em pelo menos um dentre: parâmetros de economia de energia que modificam o com-portamento do EU, enquanto estiver em um estado ocioso de RRC; ou parâmetros de economia de energia que modificam o com-portamento do EU, enquanto estiver em um estado profundo de ociosidade de RRC; e enviar a configuração de economia de energia ao EU.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a entidade de controle é um Nó B aprimorado (eNB) e a informação de configuração é enviada em uma mensagem de paging.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a entidade de controle é um Nó B aprimorado (enhaced Node B - eNB) e a informação de configuração é enviada em uma nova mensagem.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a entidade de controle é uma operadora de rede e a configuração de economia de energia é realiza- da como parte do procedimento de Gestão de Dispositivos da Open Mobile Alliance (OMA-DM) ou como parte do procedimento over-the-air do módulo de identidade do assinante (SIM-OTA).

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a configuração de economia de energia contém ainda parâmetros de economia de energia que modificam o ciclo de recepção descontínuo (DRX).

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que as características de mobilidade do EU compreendem mobilidade normal ou mobilidade nômade.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que as características de transmissão de dados do EU compreendem características de dados normais ou características de dados limitados.

8. Método para economizar energia no equipamento do usuário (EU) caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: receber, por um EU, uma configuração de economia de energia que compreende pelo menos um dentre: parâmetros de economia de energia que modificam comportamento do EU, enquanto estiver em um estado ocioso de RRC; ou parâmetros de economia de energia que modificam comportamento do EU, enquanto estiver em um estado profundo de ociosidade de RRC que compreende um período de tempo para o estado de ociosidade profunda; e configurar, pelo EU, um conjunto de circuitos de processamento de modo que o comportamento do EU, enquanto estiver em um estado de RRC ocioso e em um estado de RRC de ociosidade profunda, ajuste-se à configuração de economia de energia.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os parâmetros de economia de energia que modificam o comportamento do EU enquanto estiver no estado de RRC ocioso reduzem pelo menos uma tarefa realizada pelo EU.

10. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o EU não realiza tarefas de Controle de Recurso de Rádio (RRC) enquanto estiver no estado de ociosidade profunda.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende ainda enviar informação sobre as características do EU à entidade de controle que compreende: mobilidade nômade; ou transmissão pouco frequente de pequenas quantidades de dados; ou mobilidade nômade e transmissão pouco frequente de pequenas quantidades de dados.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a entidade de controle é um eNB e a informação de características do EU é transmitida ao eNB como um valor de regra de estabelecimento em uma solicitação de conexão de RRC.

13. Equipamento de usuário (EU) caracterizado pelo fato de que compreende: conjunto de circuitos de processamento para selecionar estados de Controle de Recurso de Rádio (RRC) que englobam: um estado de RRC conectado permitindo a transmissão ativa de dados; um estado de RRC ocioso permitindo o monitoramento de mensagens de paging; e um estado de RRC de ociosidade profunda sem transmissão ativa de dados e sem monitoramento de mensagens de paging; e um temporizador para medir um período de tempo, cuja expiração provoque uma transição do estado de RRC de ociosidade profunda para o estado de RRC ocioso; em que o EU pode ser configurado para operar no estado de RRC conectado, no estado de RRC ocioso e no estado de RRC de ociosidade profunda, em que o período de tempo é configurado por um eNB, em que o EU está configurado para receber uma mensagem de paging do eNB, contendo o período de tempo, e em que o EU realiza transição do estado de RRC ocioso para o estado de RRC de ociosidade Profunda, até a expiração do período de tempo.

14. EU, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o período de tempo é configurado por um fabricante na hora da fabricação do EU.

15. EU, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o conjunto de circuitos de processamento transita do estado de RRC de ociosidade profunda para o estado de RRC conectado mediante determinação de que uma transmissão de dados não deve ser atrasada até a expiração do período de tempo.

16. EU, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o EU tem mobilidade nômade.

17. EU, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 16, caracterizado pelo fato de que o EU está especificamente adaptado para as comunicações tipo máquina (Machine Type Communications - MTC).

18. Equipamento de usuário (EU), caracterizado pelo fato de que compreende: uma antena; memória; um processador acoplado à memória e à antena; e um método armazenado na memória que, quando executadas, fazem com que o EU: selecione dentre estados de Controle de Recurso de Rádio (RRC) compreendendo: um estado de RRC conectado que permite a transmissão ativa dos dados; um estado de RRC ocioso que permite o monitoramento de mensagens de paging; e um estado de RRC de ociosidade profunda em que um conjunto de circuitos associado a transmissão ativa de dados e processamento de mensagens de paging estejam inativos; lidar com dados de download (DL) enviados para o EU enquanto estiver no estado de RRC de ociosidade profunda, de acordo com procedimentos predefinidos; usar um temporizador para medir um período de tempo, cuja expiração provoque uma transição do estado de RRC de ociosidade profunda para o estado de RRC ocioso; receber uma mensagem de paging do eNB, contendo o período de tempo; e realizar transição do estado de RRC ocioso para o estado de RRC de ociosidade Profunda, até a expiração do período de tempo.

19. EU, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que os procedimentos predefinidos colocam dados de DL em um buffer para serem processados quando o EU sair do estado de RRC de ociosidade profunda.

20. EU, de acordo com a reivindicação 18 ou 19, caracterizado pelo fato de que os procedimentos predefinidos descartam os dados de DL.

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