CN100370880C - 一种在切换后保持睡眠状态的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在切换后保持睡眠状态的方法，该方法为：处于睡眠模式的移动终端在切换过程中中断睡眠模式，并保存该睡眠模式下的睡眠参数；服务基站向目标基站发送该移动终端中断前使用的睡眠状态参数；目标基站确定是否需要更改参数，如果需要，则在切换完成后，向该移动终端发送含有睡眠起始时间、需要更改的睡眠状态参数的睡眠响应消息，否则，目标基站向该移动终端发送含有睡眠起始时间的睡眠响应消息；移动终端按照睡眠起始时间和/或需要更改的睡眠状态参数，以及自身保存的睡眠状态参数进入睡眠模式。该方法减少目标基站通知移动终端进入睡眠模式时消息参数个数，节约空口资源，提高效率。

Description

一种在切换后保持睡眠状态的方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别是指一种在切换后保持睡眠状态的方法。

背景技术

802.16e系统是移动宽带无线接入系统，系统主要由移动台和基站组成。移动终端可以在不同基站小区之间切换漫游。所谓切换过程就是移动终端中断与当前基站的连接，连接到新的基站的过程。下文中MSS专指移动终端，BS专指基站。MSS当前连接的基站称为服务基站(Serving BS)，将要切换的目的基站称为目的基站(Target BS)。

为了节省MSS的电源消耗，IEEE802.16e/D5草案定义了MSS的睡眠状态。所谓睡眠模式是移动终端在与基站预先协商的时间区间内，暂时中断与基站联系的过程。实现睡眠模式过程可以减少移动终端在上行链路和下行链路上的传输请求，从而减少MSS的功率消耗。MSS可以主动向Serving BS发送睡眠请求消息(MOB_SLP_REQ)请求进入睡眠模式，然后Serving BS发送睡眠响应消息(MOB_SLP_RSP)同意或拒绝MSS进入睡眠模式，也可以由BS主动发送睡眠响应消息(MOB_SLP_RSP)要求MSS进入睡眠模式。

MSS进入睡眠模式后，在睡眠状态和侦听状态间交替转换。在睡眠状态下，MSS不向Serving BS发送消息，可以不侦听Serving BS；在侦听状态下，MSS必须侦听Serving BS的消息，并可能根据Serving BS的指示结束睡眠模式返回正常模式或继续睡眠模式。MSS进入睡眠模式的开始时间由MOB SLP RSP中的Start Frame参数指定，每次睡眠状态的持续时间称为睡眠窗口；当每次从睡眠状态切换到侦听状态后，侦听状态所持续的时间称为侦听窗口，侦听窗口的长度同样由MOB_SLP_RSP消息指定。

MSS如果在睡眠过程中遇到小区切换，则MSS必须中断睡眠模式进入正常状态，当MSS完成切换过程以后，再重新进入到睡眠模式。

需要说明的是，睡眠窗口的大小设置按照下面的公式实现：

$I_k=\left\{\begin{array}{c}{I}_0=\mathrm{initial}\_\mathrm{sleep}\_\mathrm{window},k=0\\ I_k=\min \{2\·I_{k-1},\mathrm{final}\_\mathrm{sleep}\_\mathrm{window}\},k>0\end{array}\right.$

上式中initial_sleep_window是从MOB_SLP_RSP消息中获得。

final_sleep_window按照下面的公式得到：

final_sleep_window＝final_sleep_window_base×2^{(final_sleep_window_exponent)}(2)

其中final_sleep_window_base和final_sleep_window_exponent参数是从MOB_SLP_RSP消息中获得。I₀表示第一次睡眠状态持续的时间，I_k表示第K+1次睡眠状态持续的时间。通过上述公式(1)和(2)可知，移动终端的初始睡眠窗口是最短的，如果在一段时间内移动终端一直没有进行业务，它的睡眠窗口会越来越长，进一步减少了激活侦听的时间，达到更省电的目的。

目前，在IEEE802.16的最新协议IEEE802.16e/D5中规定了MSS如果在睡眠模式下，进行小区切换时必须中断睡眠模式，回到正常模式进行切换，等到完成切换过程后，再重新进入睡眠模式。睡眠模式和切换过程完全是两个独立的过程。切换完成以后，可以由MSS发送睡眠请求(MOB_SLP_REQ)消息来请求进入睡眠模式，也可以由Target BS主动发送睡眠响应(MOB_SLP_RSP)消息来要求MSS进入睡眠模式。

如表1所示，睡眠响应(MOB_SLP_RSP)消息包括开始时间(Startframe)、初始睡眠窗口(initial_sleep window)、最大睡眠窗口基数(final_sleepwindow base)、侦听窗口(listening_window)、最大睡眠窗口指数(final_sleep_window_exponent)等睡眠状态参数。

syntax	Size	Notes
			MOB-SLP-RSP_Message_Format(){
Management message type＝51	8bits	消息类型＝51表示：此消息是睡眠响应消息
			Sleep-approved	1bit	睡眠允许指示0：拒绝MSS进入睡眠模式1：允许MSS进入睡眠模式
If(Sleep-approved＝0){
			REQ-duration	7bits	如果拒绝MSS进入睡眠模式，即Sleep-approved＝＝0时，消息中包含REQ-duration参数。REQ-duration参数规定了一个时间长度，在这段时间内MSS不能再次向Serving BS发起睡眠请求，经过这段时间后再向Serving BS发起睡眠请求。
}
			else {
If(SHO or FBSS capability enabled){		如果在注册请求/注册响应消息交互过程中支持软切换(SHO)和快速基站选择(FBSS)功能，则在这个消息中包括“Maintain Active Set andAnchor BS ID”参数。
			Maintain Active Set and Anchor BS ID	1bit	1：在睡眠模式下，MSS在SHO/FBSS定时器超时前保存Active set和Anchor BS ID。0：在睡眠模式下，不保存保存Active set和AnchorBS ID。
If(Active Set and Anchor BS ID maintained){		如果“Maintain Active Set and Anchor BS ID”参数取值为“1”，则在这个消息中包括“SHO/FBSS duration(s)”这个参数
			SHO/FBSS duration(s)	3bits	MSS在进入睡眠以后保存Active set和Anchor BSID时间为10×2<sup>s</sup>帧，“s”即为本参数的数值。
}
			}
Start frame	6bits	开始进入睡眠模式的起始帧号
			initial-sleep window	6bits	初始开始睡眠的初始窗口大小
final-sleep window base	10bits	最大睡眠窗口基数
			listening-window	4bits	侦听窗口大小
final-sleep window exponent	3bits	最大睡眠窗口指数
			SLPID	10bits	睡眠MSS的ID号
Sleep duration	8bits	睡眠持续期，以20ms帧为单位。在这段时间内MSS不能主动发送上行数据，超过这段时间后，MSS才可以向Serving BS发送上行数据。

TLV encoded information		TLV编码信息
			}
Padding	Variable	填充比特位。
			}

表1

MSS在接收到Target BS发送的MOB_SLP_RSP消息以后，获得Start frame、initial_sleep window、final_sleep window base、listening_window、final_sleepwindow exponent等睡眠状态参数，按照Start frame参数在规定的时刻进入睡眠模式，按照initial_sleep window、final_sleep window base、final_sleepwindow exponent这三个参数设置睡眠窗口的长度，按照listening_window参数设置侦听窗口的长度。

但是，移动终端切换前的睡眠过程由于切换而被中断，完成切换后，移动终端开始新的睡眠过程时，需要进行完整的睡眠请求/响应过程，并在该过程中传递睡眠模式参数。而实际上，切换前后的睡眠模式参数可能完全一样，或部分参数一样，因此切换后的睡眠请求/响应过程中传递的睡眠参数包含冗余信息，浪费了移动终端与基站间的空口资源。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种在切换后保持睡眠状态的方法，使其在完成切换后重新进入睡眠模式时，基站向移动终端传递的睡眠请求/响应过程中不包含冗余信息，从而节省移动终端与基站间的空口资源。

为了达到上述目的，本发明提供了一种在切换后保持睡眠状态的方法，该方法包含：

a.处于睡眠模式的移动终端在切换过程中中断睡眠模式，并保存该睡眠模式下的睡眠参数；

b.服务基站向目标基站发送该移动终端睡眠中断前的睡眠状态参数；

c.目标基站确定是否需要更改移动终端中断前的睡眠状态参数，如果需要，则在切换完成后，向该移动终端发送含有睡眠起始时间、更改后的睡眠参数的睡眠响应消息，否则，目标基站向该移动终端发送含有睡眠起始时间的睡眠响应消息；

d.移动终端按照睡眠响应消息，以及自身保存的睡眠状态参数进入睡眠模式。

步骤a中移动终端保存的睡眠状态参数包括最大睡眠窗口基数(final_sleepwindow base)、侦听窗口(listening_window)和最大睡眠窗口指数(final_sleepwindow exponent)参数，以及中断前的睡眠窗口长度参数。

步骤c中所述目标基站确定是否需要更改移动终端中断前的睡眠状态参数的步骤包括：

所述目标基站根据自身资源状况，确定该移动终端的睡眠状态参数，并比较自身所确定的该移动终端的睡眠状态参数与接收到的服务基站发送的该移动终端睡眠中断前的睡眠状态参数是否一致，如果一致，则不需要更改参数，否则，需要更改参数。

所述睡眠响应消息还包括睡眠移动终端的ID号(SLPID)、睡眠持续期(Sleep duration)、TLV编码信息(TLV encoding information)参数以及睡眠状态指示参数。

所述睡眠响应消息进一步包括Maintain Active Set and Anchor BS ID参数，表示在睡眠模式下MSS在软切换(SHO)/快速基站切换(FBSS)定时器超时前是否保存激活集(Active set)和锚基站序号(Anchor BS ID)。

移动终端在切换完成再次进入睡眠模式中的睡眠状态，移动终端根据该参数确定在SHO/FBSS定时器超时前是否保存Active set和Anchor BS ID，如果是，则在SHO/FBSS定时器超时前保存Active set和Anchor BS ID，并在睡眠窗口对Anchor BS和Active set中的BS进行扫描，否则，不进行处理。

本发明是移动终端保存睡眠模式中断前的睡眠参数，在切换过程中，Serving BS利用骨干网将MSS切换前的睡眠状态参数传递给Target BS，Target BS只将需要更改的参数发送给移动终端，而不发送不需要修改的其它参数，移动终端收到Target BS发送的参数后，利用这些参数和自身保存的其它参数，重新进入睡眠模式。该方法减少Target BS通知MSS进入睡眠模式时的消息参数个数，节约移动终端与基站间的空口资源，提高了传输效率。

附图说明

图1为实现本发明的方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

本发明的核心思想是：MSS由于切换而导致睡眠模式中断时，在完成切换以后保持原来的睡眠状态参数；并且由服务基站向目标基站发送该移动终端中断前的睡眠状态参数。在完成切换后，如果目标基站确定需要更改睡眠参数，则只将需要修改的参数和睡眠起始时间发送给移动终端，否则，只将必要的睡眠起始时间发送给移动终端，不需要再发送其它参数，之后，移动终端按照睡眠响应消息以及自身保存的睡眠状态参数进入睡眠模式。因此，这样可以减少睡眠响应消息(MOB_SLP_RSP)中的冗余信息。

在完成切换后，可以由移动终端自己向目标基站发起睡眠请求，再由目标向该移动终端发送睡眠响应消息，也可以直接由目标基站直接发送睡眠响应消息。在实际操作过程中，可以在MSS侧定义一个定时器T，用来设定MSS完成切换以后，等待接收Target BS发送通知MSS进入睡眠模式消息的超时时间。这样，MSS不必在切换完成以后，立即向Target BS发送MOB_SLP_REQ请求进入睡眠模式，而是等待Target BS主动发送睡眠模式相关的管理消息。如果在预先设定的时间T内收到睡眠模式相关的管理消息，则按照消息的指示重新进入睡眠模式。如果在预先设定的时间T内没有收到睡眠模式相关的管理消息，则MSS需要主动发起睡眠请求消息，重新开始睡眠模式。

参见图1所示，实现本发明的方法包括以下步骤：

步骤101：处于睡眠模式的移动终端在切换过程中中断睡眠模式，并保存该睡眠模式下的睡眠状态参数。睡眠状态参数包括当前睡眠窗口长度和final_sleep window base、listening_window、final_sleep window exponent等睡眠状态参数以及中断前的睡眠窗口长度参数。

步骤102：服务基站向目标基站发送该移动终端中断前的睡眠状态参数。

步骤103：目标基站收到服务基站发送的中断前的睡眠状态参数后，确定是否需要更改这些参数，如果需要，则在切换完成后，向该移动终端发送含有睡眠起始时间和更改的睡眠参数的睡眠响应消息，然后执行步骤104，否则，目标基站向该移动终端发送含有睡眠起始时间的睡眠响应消息，执行步骤105。

所述目标基站根据自身资源状况，确定该移动终端的睡眠状态参数，并比较自身所确定的该移动终端的睡眠状态参数与接收到的服务基站发送的该移动终端睡眠中断前的睡眠状态参数是否一致，如果一致，则不需要更改参数，否则，需要更改参数。

当然，在实际操作过程中，如果Target BS收到该移动终端中断前的睡眠状态参数，可以向移动终端主动发送睡眠响应消息，也可以在收到移动终端主动发起睡眠请求时，没有从骨干网得到MSS的睡眠状态信息，此后则由Target BS指定睡眠状态参数，并通过睡眠响应消息将其下发给MSS。

步骤104：移动终端按照睡眠起始时间和需要更改的睡眠状态参数，以及自身保存的睡眠状态参数进入睡眠模式，结束。

步骤105：移动终端按照睡眠起始时间以及自身保存的睡眠状态参数进入睡眠模式，结束。

参见表2所示，本实施例对原来的MOB_SLP_RSP进行了修改，即增加新的睡眠状态指示参数(Sleep_option)，用于指示MSS完成切换过程以后进入睡眠状态。其中，给出了本实施例中MOB_SLP_RSP消息所包含的参数、每个参数所占用的比特位以及每种参数的含义。该MOB_SLP_RSP消息中至少包括Start frame参数和Sleep_option参数。Sleep_option中包括一系列指示比特，用于指示该MOB_SLP_RSP中包含哪些参数域。而且，每个指示比特对应一个参数域，每个参数域的参数值为更改后的参数值。比如，比特置“1”时，表示消息中包含该比特对应的参数域，比特置“0”时，表示消息中不包含该比特对应的参数域。如果包含该参数域，则后面给出该参数的取值。

这样，当Target BS发送MOB_SLP_RSP时，首先设定MOB_SLP_RSP中的Sleep_option参数。比如，此时不需要更改参数，即直接可以利用从原Serving BS处获得的参数，如final_sleep window base、listening_window、final_sleep window exponent等，则将Final_sleep window base、listening_window、final_sleep window exponent对应的比特位置为“0”，如果需要更改，则将对应的比特位置“1”，并且给出更改后的参数值。

而且，Target BS可以采用该移动终端切换前的原SLPID，也可以重新为该移动终端分配新的SLPID。如果原SLPID与Target BS当前已分配的SLPID有重复，则分配新的SLPID，将对应的比特位置为“1”；如果原SLPID与Target BS当前已分配的SLPID没有重复，则将对应的比特位置为“0”。

移动终端收到上述MOB_SLP_RSP时，需要利用MOB_SLP_RSP消息中的Sleep_option参数指示中的睡眠状态参数以及自身保存的其它睡眠参数进入睡眠模式，起始时间为MOB_SLP_RSP消息中Start frame参数规定的时刻。这里，对于MOB_SLP_RSP消息中Sleep_option没有的参数，则认为采用移动终端自身保存的参数。

而且，如果MOB_SLP_RSP消息中不包括初始睡眠窗口参数，则按照移动终端切换前的睡眠窗口长度设置初始睡眠窗口长度。SLPID参数也按照Sleep_option参数的指示来采用相应的数值。

在本实施例中，由于移动终端中已经保存了中断前的睡眠参数，所以切换后，如果目标基站中需要更改参数，即可只将需要更改的参数以及睡眠起始时间参数通过表2的消息格式，将需要更改的参数内容发送给移动终端。移动终端收到目标基站修改的参数后，利用收到的需要更改的参数以及自身保存的其它睡眠状态参数，进入睡眠模式。比如，如果需要修改的参数为初始睡眠参数，那么移动终端需要重新利用该初始睡眠参数，作为本次睡眠模式下的初始睡眠窗口值，此后再根据该值以及自身保存的最大睡眠窗口基数和最大睡眠窗口指数，计算出睡眠窗口。

另外，本实施例提供的MOB_SLP_RSP消息中，可以进一步包括Maintain Active Set and Anchor BS ID参数，该参数占用一个比特，其为“1”时，表示在睡眠模式下MSS在软切换(SHO)/快速基站切换(FBSS)定时器超时前保存激活集(Active set)和锚基站序号(Anchor BS ID)，为“0”时，表示在睡眠模式下不保存Active set和Anchor BS ID。因此，移动终端收到MOB_SLP_RSP消息，如果Maintain Active Set and Anchor BS ID参数为“1”，则在切换完成后再次进入睡眠模式中的睡眠状态，可以在睡眠模式下，移动终端在SHO/FBSS定时器超时前保存Active set和Anchor BS ID，并在睡眠窗口对Active set中的BS和Anchor BS进行扫描。

Syntax	Size	Notes
			MOB-SLP-RSP_Message_Format(){
Management message type＝51	8bits	消息类型＝51表示：这个消息是睡眠响应消息
			Sleep-approved	1bit	睡眠允许指示0：拒绝MSS进入睡眠模式1：允许MSS进入睡眠模式
If(Sleep-approved＝0){
			REQ-duration	7bits	如果拒绝MSS进入睡眠模式，即Sleep-approved＝0时，消息中包含REQ-duraion参数。REQ-duration参数规定了一个时间长度，在这段时间内MSS不能再次向Serving BS发起睡眠请求，经过这段时间后再向Serving BS发起睡眠请求.

}
			else {
If(SHO or FBSS capability enabled){		如果在注册请求/注册响应消息交互过程中支持软切换(SHO)和快速基站选择(FBSS)功能，则在这个消息中包括“Maintain Active Set andAnchor BS ID”参数。
			Maintain Active Set and Anchor BS ID	1bit	1：在睡眠模式下，MSS在SHO/FBSS定时器超时前保存Active set和Anchor BS ID。0：在睡眠模式下，不保存保存Active set和AnchorBS ID。
If(Active Set and Anchor BS ID maintamed){
			SHO/FBSS duration(s)	3bits	MSS在进入睡眠以后保存Active set和Anchor BSID时间为10×2<sup>s</sup>帧，“s”即为本参数的数值。
}
			}
Start frame	6bits	开始进入睡眠模式的起始帧号
			Sleep duration	8bits	睡眠持续期，以20ms帧为单位。在这段时间内MSS不能主动发送上行数据，超过这段时间后，MSS才可以向Serving BS发送上行数据。
Sleep_option	5bit	睡眠状态参数指示：Bit#1：initial-sleep_window参数指示，“0”表示不包含此参数，“1”表示包含此参数。Bit#2：final-sleep window base参数指示，“0”表示不包含此参数，“1”表示包含此参数Bit#3：listen-window参数指示，“0”表示不包含此参数，“1”表示包含此参数Bit#4：final-sleep window exponent参数指示，“0”表示不包含此参数，“1”表示包含此参数Bit#5：SLPID参数指示，“0”表示不包含此参数，“1”表示包含此参数
			If(bit#1in Sleep_option＝＝11){
initial-sleep window	6bits	如果Sleep_option中bit1＝0，则包含此参数
			}
If(bit#2in Sleep_option＝＝1){
			final-sleep window base	10bits	如果Sleep_option中bit2＝0，则包含此参数
}
			If(bit#3 in Sleep_option＝＝1){
listening-window	4bits	如果Sleep_option中bit3＝0，则包含此参数
			}
If(bit#4 in Sleep_option＝＝1){

final-sleep window exponent	3bits	如果Sleep_option中bit4＝0，则包含此参数
			}
If(bit#5in Sleep_option＝＝1){
			SLPID	10bits	如果Sleep_option中bit5＝0，则包含此参数
}
			TLV encoded information		TLV编码信息
}
			Padding	Variable	填充信息
}

表2

本发明的方法与现有技术的区别在于，在进行小区切换时，移动终端保存当前中断的睡眠模式的参数，由于该移动终端的原基站也知道该移动终端的睡眠参数，所以原基站将该移动终端的睡眠参数发送给目的基站，这里原基站发送的睡眠参数可以是移动终端的全部睡眠参数，也可以是部分睡眠参数，当目的基站收到这些参数后，根据自身的资源状况，确定是否需要修改，如果需要修改，则只将需要修改的参数以及睡眠起始时间给该移动终端发送过去，否则，只给该移动终端发送睡眠起始参数。

对于移动终端来说，其确定睡眠模式的睡眠窗口的方式并没有改变，改变的是其所选用的参数发生了变化，即对于同一种睡眠参数来说，优先选择目标基站发送的参数，如果目标基站没有发送，再利用自身保存的参数。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种在切换后保持睡眠状态的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a.处于睡眠模式的移动终端在切换过程中中断睡眠模式，并保存该睡眠模式下的睡眠参数；

b.服务基站向目标基站发送该移动终端睡眠中断前的睡眠状态参数；

c.目标基站确定是否需要更改移动终端中断前的睡眠状态参数，如果需要更改，则在切换完成后，向该移动终端发送含有睡眠起始时间、更改后的睡眠参数的睡眠响应消息，否则，目标基站向该移动终端发送含有睡眠起始时间的睡眠响应消息；

d.移动终端按照睡眠响应消息以及自身保存的睡眠状态参数进入睡眠模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a中移动终端保存的睡眠状态参数包括最大睡眠窗口基数final_sleep window base、侦听窗口listening_window和最大睡眠窗口指数final_sleep window exponent参数，以及中断前的睡眠窗口长度参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c中所述目标基站确定是否需要更改移动终端中断前的睡眠状态参数的步骤包括：

所述目标基站根据自身资源状况，确定该移动终端的睡眠状态参数，并比较自身所确定的该移动终端的睡眠状态参数与接收到的服务基站发送的该移动终端睡眠中断前的睡眠状态参数是否一致，如果一致，则不需要更改参数，否则，需要更改参数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述睡眠响应消息还包括睡眠移动终端的ID号SLPID、睡眠持续期Sleep duration、TLV编码信息TLVencoding information参数以及睡眠状态指示参数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述睡眠响应消息进一步包括Maintain Active Set and Anchor BS ID参数，表示在睡眠模式下MSS在软切换SHO/快速基站切换FBSS定时器超时前是否保存激活集Active set和锚基站序号Anchor BS ID，

移动终端在切换完成再次进入睡眠模式中的睡眠状态，移动终端根据该参数确定在SHO/FBSS定时器超时前是否保存Active set和Anchor BS ID，如果是，则在SHO/FBSS定时器超时前保存Active set和Anchor BS ID，并在睡眠窗口对Anchor BS和Active set中的BS进行扫描，否则，不进行处理。