CN101208976A - 用于控制移动单元的休眠间隔的设备 - Google Patents

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CN101208976A CNA2006800233166A CN200680023316A CN101208976A CN 101208976 A CN101208976 A CN 101208976A CN A2006800233166 A CNA2006800233166 A CN A2006800233166A CN 200680023316 A CN200680023316 A CN 200680023316A CN 101208976 A CN101208976 A CN 101208976A
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Abstract

本发明涉及用于控制移动单元的休眠间隔的设备。本发明提供了一种与基站进行无线通信的方法。该方法包括：提供资源请求消息，该资源请求消息包括指示进入休眠模式的信息；以及接收来自所述基站的响应于提供所述资源请求消息的确认。

Description

用于控制移动单元的休眠间隔的设备
技术领域
本发明一般涉及通信系统，更具体地说，涉及无线通信系统。
背景技术
无线网络被用来提供与用户站的无线连接，该用户站也可被称作用户装置、移动单元等。示例性的用户站包括蜂窝电话、个人数据助理、智能电话、文本消息传递装置、膝上型计算机、台式计算机等。典型的无线网络包括在特定地理区域或小区中提供与用户站的无线连接的一个或多个基站(也统称为接入点或节点B)。例如，IEEE802.11无线局域网已被广泛部署并用于向位于机场、办公室、家庭和其它地点的用户站提供无线服务。
基于无线局域网的成功，正在开发无线城域网以在更大的地理区域上提供无线连接。例如，IEEE 802.16标准(现在通常称为802.16-2001标准)指定了无线城域网的介质访问控制(MAC)协议和空中接口。无线城域网被设计成通过与无线电基站进行通信的外部天线向建筑提供宽带无线接入。因此，无线城域网可以提供光纤链路、线缆调制解调器和/或数字用户回路的备选方案。家庭和/或商业用户可以通过无线城域网的无线电链路而直接连接至电信网络和互联网。
无线局域网和无线城域网可以根据假定无线用户为固定或移动的标准进行工作。例如，在2003年批准的802.16a标准主要是针对固定无线用户而设计的，该标准支持2至11GHz中的许可频带和未许可频带中的非视线(non-line-of-sight)无线电链路。后来对802.16a标准进行了修改，从而创建了802.11d标准(现在称为802.16-2004标准)，其被认为是通过无线电链路提供最后一英里连接的有前途的备选方案。结果，许多大公司和小公司积极开发和测试802.16-2004产品。
固定无线网络中的用户站被认为可以例如通过连接至墙壁插座的电源线或电源带而接入电源。因此，固定无线网络标准通常不提供旨在延长电池寿命的特性，这至少部分是因为固定无线网络的用户站中的电池的寿命并未被视为用户站的工作的限制因素。例如，802.16-2002标准是针对静止用户站而提出的，并且假定了用户站的电源不是关键问题，因此，802.16-2004标准并不提供将用户站置成休眠的机制。802.16-2004标准还缺少可用来唤醒休眠用户站的寻呼信号。
相反，对于诸如蜂窝电话、个人数字助理、智能电话、文本消息传递装置等的移动用户站而言，保存电池电力是个关键问题。因此，固定无线网络标准(诸如802.16-2004标准)对移动用户站没有提供足够的支持。具体地说，固定无线网络标准缺少对可用于保存移动用户站中的电池电力的休眠和/或唤醒模式操作的关键性支持。
发明内容
本发明旨在解决以上阐述的问题中的一个或多个问题的影响。下面给出本发明的简化概要，以提供对本发明的一些方面的基本理解。该概要并不是本发明的穷举性概览。并不是想要确定本发明的关键或关键元素或者画出本发明的范围。其唯一目的是给出一些简化形式的概念，作为下文讨论的更详细描述的前序。
在本发明的一个实施例中，提供了一种与基站进行无线通信的方法。该方法包括：提供资源请求消息，该资源请求消息包括指示进入休眠模式的信息；以及接收来自所述基站的响应于提供所述资源请求消息的确认。
在本发明的另一实施例中，提供了一种与用户站进行无线通信的方法。该方法包括：从所述用户站接收资源请求消息，该资源请求消息包括指示进入休眠模式的信息；以及响应于提供所述资源请求消息而提供确认。
附图说明
可通过结合附图参照以下说明来理解本发明，在附图中相似的附图标记标识相似的部件，并且在附图中：
图1概念性地示出了根据本发明的无线通信系统；
图2概念性地示出了根据本发明的可在图1所示的无线通信系统中使用的用户站和基站；
图3A概念性地示出了根据本发明的进入休眠模式的方法；以及
图3B概念性地示出了根据本发明的唤醒用户站的方法。
虽然本发明可具有各种修改和备选形式，但是通过附图中的示例示出了本发明的特定实施例并且在此对其进行详细描述。但是应该理解，对这些特定实施例于此进行的描述不是想要将本发明限制到所公开的具体形式，正相反，本发明旨在覆盖落入由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等同物以及备选方案。
具体实施方式
下面对本发明的说明性实施例进行描述。为了清楚，未在该说明书中描述实际实施方式的所有特征。当然应该明白，在开发任何这种实际实施例时，会作出实施方式所特有的许多决定，以实现开发者的具体目标，诸如符合系统相关和业务相关的约束，这些约束在实施方式之间将是不同的。此外，应该明白，这种开发努力可能是复杂且耗时的，但是会成为得益于本公开的本领域普通技术人员采用的例程。
针对软件、或对计算机存储器内的数据位的操作的算法和符号表示，给出了本发明的各部分和对应的详细说明。本领域普通技术人员通过这些说明和表示，向本领域其它普通技术人员有效地传达其工作的实质。在此使用的术语“算法”与其通常所使用地一样，被认为是得出期望结果的首尾一致的步骤序列。这些步骤是需要对物理量进行物理操作的步骤。虽然不是必要的，但是通常，这些量采用能够被存储、传送、组合、比较以及进行其它操作的光、电或磁信号的形式。主要出于通常使用的原因，已证明有时将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、项、数字等是方便的。
但是，应该想到，所有这些和相似的术语都要与适当的物理量相关联，并且仅仅是应用于这些量的方便标签。除非另外具体说明，或者可从讨论中明显得出，诸如“处理”或“计算”或“确定”或“显示”等的术语指的是计算机系统或相似的电子计算装置的行为和处理，其对计算机系统的寄存器和存储器内按物理量、电子量表示的数据进行操作，并将其变换为计算机系统存储器或寄存器或者其它这种信息存储、传输或显示装置内相似地按物理量表示的其它数据。
还要注意，本发明的软件实现的方面通常被编码在某些形式的程序存储介质上或者被实现在某些类型的传输介质上。所述程序存储介质可以是磁的(例如，软盘或硬盘驱动器)或光的(例如，压缩盘只读存储器或“CD ROM”)，或者可以是只读存储器或随机存取存储器。相似地，所述传输介质可以是双绞线、同轴线缆、光纤、或本领域公知的某些其它合适的传输介质。本发明不受任何给定实施方式的这些方面的限制。
现在将参照附图对本发明进行说明。仅出于解释的目的，并且为了不使本发明被本领域技术人员公知的细节变模糊，在附图中示意性地绘出各种结构、系统和装置。但是，包括附图是为了描述和解释本发明的说明性示例。在此使用的词汇和短语应被理解和解释为具有与相关领域技术人员对这些词汇和短语的理解一致的含义。在这里对术语或短语的一致用法并不是想要暗示术语或短语的特殊定义，即，不同于本领域技术人员所理解的正常和习惯用法含义的定义。就想要使术语或短语具有特殊含义(即，不同于熟练技术人员所理解的含义)来说，将会在说明书中以直接且不含糊地提供该术语或短语的特殊定义的明确方式显式地阐述这种特殊定义。
图1概念性地示出了无线通信系统100。在所示出的实施例中，一个或多个基站105、110(也统称为接入点或节点B)向相关地理区域或小区115、120提供无线连接。虽然图1示出了两个基站105、110，本领域普通技术人员应该明白，本发明不限于两个基站105、110。在备选实施例中，可以使用任何期望数量的基站105、110。基站105、110可通信地连接到网络125。在不同的备选实施例中，网络125可以包括有线和/或无线网络，诸如通用移动电信系统(UMTS)、全球移动通信系统(GSM)、公共交换电话网(PSTN)等。
无线通信系统100可包括可以移动的一个或多个用户站130(仅示出了一个)。示例性用户站130可包括蜂窝电话、个人数据助理、智能电话、文本消息传递装置、手持式扫描仪、膝上型计算机、台式计算机等。用户站130可以通过空中接口135与基站105进行通信。在所示出的实施例中，空中接口135是根据固定用户标准建立的。如根据本领域中的通常用法而在此使用的，短语“固定用户标准”指的是假定用户站130静止或者以小于通常行走速度的速度移动的标准。因此，固定无线网络标准可以假定用户站130可接入基本连续的外部电源，诸如墙壁插座或者每当需要时可再充电或可基本连续地再充电的电池。固定用户标准的一个示例是802.16-2004标准。在一个实施例中，根据802.16-2004标准形成空中接口135。
移动用户站130通常没有基本连续地接入外部电源。例如，蜂窝电话包括在被用户携带和使用的同时提供电力的电池。然而，与电池的预期寿命有关，蜂窝电话可以长期与外部电源分离。至少部分地为了保存电池电力，在一个实施例中，可将用户站130置成休眠。如根据本领域中的通常用法而在此使用的，短语“置成休眠”指的是停止在不必维持经由空中接口135的连接的用户站130上运行的进程。例如，当用户站130处于休眠时，用户站130可以运行少量的进程偶尔地“监听”一个或多个信道，以保持经由空中接口135的连接。然而，诸如802.16-2004标准的固定无线网络标准对于将用户站130置成休眠或唤醒用户站130通常不提供支持。例如，802.16-2004标准不提供用于指示要将用户站置成休眠或唤醒的信令消息、或者用于解释休眠/唤醒信令消息的功能。
因此，用户站130可提供资源请求消息，该资源请求消息包括指示用户站130正进入休眠模式的信息。如在此使用的，术语“资源请求消息”应被理解为指示用于请求可由无线通信系统100提供的特定量的资源的消息。因此，资源请求消息可包括指示请求的资源的信息以及指示所请求资源的量的信息。例如，带宽请求消息可包括如下请求：使用特定量的带宽来发送和/或接收诸如语音和/或数据的信息。可使用资源请求消息进行请求的示例性资源包括(但不限于)信道码或频率、子带以及时隙。
用户站130提供的资源请求消息可包括针对空或零的量的所请求资源的请求。因为资源请求消息通常包括指示特定量的资源的信息，所以请求空或零的量的相关资源的资源请求消息会被传统无线通信系统忽略或视为错误。然而，基站105将针对空或零的量的资源的请求解释为用户站130正进入休眠模式的指示，下面将详细讨论。然后，基站105可向用户站130提供确认，用户站130然后会休眠。在一个实施例中，休眠的用户站130还可以例如在固定时长后或者响应于来自基站105的寻呼消息而被唤醒，下面将详细讨论。
图2概念性地示出了可在图1所示的无线通信系统中使用的用户站200和基站205。在所示出的实施例中，用户站200和基站205通过空中接口210进行通信，空中接口210根据如上所述的固定用户标准进行工作。用户站200包括用于通过空中接口210发送和/或接收消息的收发信机220。虽然在图2中将收发信机215、220绘制为单个实体，但是本领域普通技术人员应该明白，可将收发信机215、220实现为任何期望数量的实体。例如，可将收发信机215、220实现为分离的发送器和接收器。
用户站200包括向用户站200的工作部(诸如收发信机215和控制器230)提供电力的电池225。控制器230可确定出期望将用户站200置成休眠。例如，控制器230可以基于电池225的电平来决定将用户站置成休眠。对于另一示例，控制器230可基于经过的时间来决定将用户站200置成休眠，可使用时钟(未示出)来确定所述经过的时间。控制器230然后可形成诸如针对空或零的量的资源的请求的资源请求消息，该资源请求消息包括指示用户站130正进入休眠模式的信息。在不同的备选实施例中，可将控制器230实现为硬件、固件、软件、或它们的任何组合。可以使用收发信机215通过空中接口210发送该资源请求消息。
基站205可使用收发信机220接收所发送的资源请求消息，并且控制器235可使用接收的资源请求消息确定出用户站200想要休眠。因此，控制器235可响应于接收到资源请求消息而形成确认消息，可使用收发信机220通过空中接口210将该确认消息提供给用户站200。控制器235还可使用收发信机220向用户站200提供寻呼消息。该寻呼消息可用来唤醒休眠的用户站200，下面将详细讨论。
图3A概念性地示出了进入休眠模式的方法300的一个示例性实施例。方法300的该示例性实施例是在用户站与基站之间根据802.16-2004标准进行通信的环境下描述的。然而，本领域普通技术人员应该明白，本发明不限于802.16-2004标准。在备选实施例中，可以使用任何期望的标准，包括802.16-2004标准的将来版本或修改。在所示出的实施例中，由用户站发起进入休眠模式的决定。用户站所应用的得到该决定的算法是任意的，并且可以是该用户站所特有的，同时对于基站是未知的。例如，用户站可基于在下行链路信道和上行链路信道上缺少业务量而决定其应该进入休眠模式。
用户站可(在305)提供指示其将进入休眠模式的资源请求消息。在一个实施例中，用户站使用属于其当前会话之一的连接标识符(CID)来向基站发送带宽请求(BR)消息。(在305)提供的带宽请求消息请求零额外带宽。基站(在310)接收该资源请求消息，基站将针对零额外带宽的请求解释为针对允许进入休眠模式的请求。使用具有0字节请求的带宽请求消息来请求允许进入休眠模式的一个优点是，如果基站不能支持该休眠/唤醒功能，则针对零字节的额外带宽的请求将被简单地忽略或丢弃，从而不引起当前会话的改变。
然后基站可(在315)提供其已接收到请求并批准进入休眠模式的确认。在一个实施例中，基站确认包括用作向用户站确认允许用户站进入休眠模式的预先指定的上行区间使用码(UIUC)。特定的UIUC在基站和用户站中可以是已知的和/或硬接线的。当接收到来自基站的该确认消息时，用户站(在320)进入休眠模式。在一个实施例中，用户站在固定时间间隔后(在320)进入休眠模式，所述固定时间间隔可用时钟或者按帧数测量。该固定时间间隔由网络运营商设置，并且为基站和用户站两者所知。这避免了将定义休眠起始时间的固定时间间隔从基站发送到用户站或者从用户站发送到基站的需要，从而消除了改变标准以提供用于发送该信息的消息的需要。
在休眠模式期间，用户站保持帧同步(这是在休眠模式期间保持的几个进程之一)。此外，用户站可以对下行链路信息定期解码，以检查该用户站是否正被基站寻呼，如下所述。下行链路解码操作之间的周期(例如，每5帧一次)可由网络运营商预先定义或者硬接线在用户站中。因为用户站仅偶尔对数据进行解码，所以电池能量得以保存。要注意，从基站的角度看，仅将该用户站与其处于休眠模式的情况相同的对待，但例外的是，没有首先确保用户站已被唤醒的话，基站不会向休眠的用户站发送数据。可以保留与休眠的用户站相关联的会话参数。休眠时长可以不是不确定的，但是仅可持续固定时长或有限帧数，之后，如果用户站尚未被从基站发送的寻呼消息唤醒，或者尚未因数据到达用户站想要在上行链路上发送而被唤醒，则用户站被默认地唤醒。该最大休眠时长也可是预先确定的、固定的、和/或由网络运营商设置的，并且假定为基站和用户站两者所知。
图3B概念性地示出了唤醒用户站的方法325的一个示例性实施例。如上所述，方法325的该示例性实施例是在用户站与基站之间根据802.16-2004标准进行通信的环境下描述的。在所示出的实施例中，用户站(在330)确定是否存在要在上行链路上发送至基站的任何数据。如果用户站(在330)确定没有数据可供在上行链路上发送，则用户站还可(在335)确定是否经过了休眠时间。例如，用户站可(在335)确定时钟定时器是否届满或者是否经过了预定数目的帧。
如果存在可供在上行链路上发送的数据和/或如果经过了休眠时间，则用户站通过恢复在用户站进入休眠模式前所运行的一些或所有进程而唤醒。然后，用户站就可以像它从未进入休眠模式那样地发送数据。因为当用户站最初进入休眠模式时基站保留了所有会话参数，所以基站准备好了接收数据并且这样做。来自用户站的该数据的到达可以向基站警示如下事实：休眠的用户站现在已被唤醒。另选的是，休眠的用户站可以(在345)提供指示其现在正在唤醒模式下工作的资源请求消息。然后，基站可以像该用户站不再处于休眠模式下那样地对待该用户站。
在一个备选实施例中，用户站可(在350)确定基站已提供了指示用户站应该唤醒的寻呼消息。例如，基站可通过在由用户站接收并解码的周期性帧之一内发送寻呼消息，来唤醒休眠的用户站。当前的802.16-2004标准不支持这种类型的寻呼消息。然而，针对正交频分复用(OFDM和/或OFDMA)模式的操作，该标准允许网络运营商使用几个UIUC来限定调制和/或编码率(突发配置)。因此，网络运营商可以保留这些UIUC中的一个，以用作寻呼消息。
在一个实施例中，基站在由基站通过多个连续帧发送的一个或多个上行链路映射(UL-MAP)中指定与安排要唤醒的用户站相关联的CID。所发送的UL-MAP可采用为寻呼目的而指定的具有可用的最健壮调制和编码方案的UIUC，这至少部分是因为用户站仅可在休眠模式期间接收周期性帧并对其解码。此外，因为休眠的用户站不可以在上行链路上发送信息，所以基站有很少或者没有关于下行链路信道质量的信息并且无法据此调整其编码方案。因此，如果下行链路信道遭受劣化，则用户站无法接收到基站的发送，因此具有重复的健壮调制/编码使用户站接收到寻呼消息的机会最大化。
当接收到UL-MAP中的UIUC信息时，用户站(在340)唤醒。为了向基站确认用户站实际上已退出休眠模式，用户站可以(在345)发送另一资源请求消息，诸如在带宽请求字段中为0字节的带宽请求消息。基站接收到该消息可被基站解释为用户站确认了其现在已被唤醒并继续正常工作。
以上公开的具体实施例仅是说明性的，得益于本文中的教导，对本领域技术人员显而易见的是，可以以不同但是等价的方式修改和实施本发明。此外，除了在下面的权利要求书中所描述的以外，本文所示出的结构和设计的细节并不是想要进行限制。因此，显然可对以上公开的具体实施例进行更改或修改，并且所有这些变型都被视为在本发明的范围和精神之内。因此，本文所寻求的保护与在下面的权利要求书中所阐述的一样。

Claims (10)

1.一种与基站进行无线通信的方法，该方法包括：
提供资源请求消息，该资源请求消息包括指示进入休眠模式的信息；以及
接收来自所述基站的响应于提供所述资源请求消息的确认。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，提供所述资源请求消息的步骤包括根据固定用户标准和802.16-2004标准中的至少一个来提供所述资源请求消息，并且其中，提供所述资源请求消息的步骤包括提供带宽请求消息，并且其中，提供所述资源请求消息的步骤包括提供指示针对空或零的量的资源的请求的信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，接收所述确认的步骤包括：接收包括指示所述基站允许进入所述休眠模式的信息的确认。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括响应于接收到所述确认而进入所述休眠模式，其中，进入所述休眠模式的步骤包括在接收到所述确认之后经过固定时间间隔进入所述休眠模式。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括在进入所述休眠模式后唤醒，其中在进入所述休眠模式后唤醒的步骤包括在进入所述休眠模式之后经过固定时长唤醒。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括从所述基站接收寻呼消息，其中接收所述寻呼消息的步骤包括接收预先选择的上行区间使用码，并且其中在进入所述休眠模式之后唤醒的步骤包括响应于接收到所述寻呼消息而唤醒。
7.一种与用户站进行无线通信的方法，该方法包括：
从所述用户站接收资源请求消息，该资源请求消息包括指示进入休眠模式的信息；以及
响应于所述资源请求消息而提供确认。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，接收所述资源请求消息的步骤包括根据固定用户标准和802.16-2004标准中的至少一个来接收所述资源请求消息，其中，接收所述资源请求消息的步骤包括接收带宽请求消息，并且其中，接收所述资源请求消息的步骤包括接收指示针对空或零的量的资源的请求的信息。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，提供所述确认的步骤包括：提供包括指示允许进入所述休眠模式的信息的确认，所述方法还包括接收资源请求消息，该资源请求消息包括指示用户单元已退出所述休眠模式的信息，其中在提供所述确认之后经过固定时间间隔接收到包括指示用户单元已退出所述休眠模式的信息的所述资源请求消息。
10.根据权利要求7所述的方法，还包括：提供指示请求唤醒所述用户站的寻呼消息；以及响应于提供所述寻呼消息，接收包括指示用户单元已退出所述休眠模式的信息的资源请求消息。
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