CN101243678B - 在无线通信系统中提供电池节电通知的方法 - Google Patents

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Abstract

一种在无线通信系统中的接入终端(AT)和接入网络(AN)之间执行电池节电过程的方法。更具体地，该方法包括向AN发送通知消息(S41)，接收来自AN的确认消息(S42)并根据经确定的节电模式进入节电模式(S43)。在本文中，通知消息包括电池寿命信息和节电模式请求中的至少一个，而确认消息包括基于电池寿命信息和节电模式请求中的至少一个确定的节电模式。

Description

在无线通信系统中提供电池节电通知的方法
技术领域
本发明涉及一种提供通知的方法，尤其涉及一种在无线通信系统中提供电池节电通知的方法
背景技术
在移动无线通信系统中，无线设备的一个非常重要的性能特征是功耗。无线设备的用户重视移动性，因此认为长的电池寿命非常重要。例如，蜂窝电话用户更喜欢花尽可能少的时间为他们的蜂窝电话充电，并且更喜欢在再次充电前可长时间工作的蜂窝电话。对于在无线网络上工作的膝上型计算机用户也是如此。
为此目的，制造商正在设计享有较长电池寿命的无线设备。尽管对用于延长使用的设备的开发进行了大量研究，但电池在需要再次充电前可工作的时间长度是有极限的。
为了解决结构限制，可改进信令设计以节省无线网络中的电池电能。为此，接入终端(AT)和接入网络(AN)需要高效率且有效地通信，AT也被称为移动站、终端、移动用户站等，而AN也被称为基站、节点、网络、终端基站(base terminal station)等。更具体地，AT和AN需要传送有关电池电能和节电模式的信息，两者都需要作出提升较长电池寿命的决定。
发明内容
因此，本发明涉及一种在无线通信系统中提供电池节电通知的方法，该方法基本排除了由现有技术的限制和缺点引起的一个或多个问题。
本发明的目的是提供一种在无线通信系统中的接入终端(AT)和接入网络(AN)之间执行电池节电过程的方法。
本发明的另外的优点、目的和特征将部分地在以下的描述中阐述，部分地对本领域的普通技术人员而言在分析以下内容后即变得显而易见，或者可从本发明的实践中认识到。本发明的目的和其它优点可由书面说明书及其权利要求书和附图中具体指出的结构来实现并获得。
为了实现这些目的和其它优点，且根据本发明的目的，正如本文所包含并广泛描述的，一种在无线通信系统中的接入终端(AT)和接入网络(AN)之间执行电池节电过程的方法包括：向AN发送通知消息，接收来自AN的确认消息，以及根据确定的节电模式进入节电模式。在这里，通知消息包括电池寿命信息和节电模式请求中的至少一个，而确认消息包括基于电池寿命信息和节电模式请求中的至少一个确定的节电模式。
在本发明的另一方面，一种在无线通信系统中的接入终端(AT)和接入网络(AN)之间执行电池节电过程的方法包括：接收来自所述AT的通知消息，该通知消息包括电池寿命信息和节电模式请求中的至少一个；以及向所述AT发送确认消息，该确认消息包括基于所述电池寿命信息和节电模式请求中的至少一个确定的节电模式。
应理解，本发明的以上的一般描述和以下的详细描述是示例性和说明性的，并且旨在提供对如权利要求所述的本发明的进一步解释。
附图简述
包括于此以提供对本发明的进一步理解、并被结合在本申请中且构成其一部分的附图示出本发明的实施方式，其与说明书一起可用来解释本发明的原理。附图中：
图1示出多载波系统的概念图；
图2示出固定寻呼周期的例子；
图3示出可变寻呼周期的例子；
图4是示出在连接状态期间AT和AN之间的通信的示例图；以及
图5是示出在连接状态期间AT和AN之间的通信的另一个示例图。
本发明的最佳实施方式
下面将详细参考本发明的较佳实施方式，其具体示例图示于附图中。只要有可能，即在所有附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。
当前的系统往往是单载波系统，在当前的系统中，常常引起可接受量的开销和功耗。在多载波系统中，可以预期的是每一终端的开销和功耗将显著变大。图1示出多载波系统的概念图。从接入终端(AT)100至接入网络(AN)110的传输经由反向链路(RL)载波进行，而从AN 110至AT 100的传输经由正向链路(FL)载波进行。
随着对更多和更快数据传输的不断增加的要求，大多数无线系统将经历类似的潜在问题，尤其是基于第三代合作伙伴计划(3GPP)、3GPP2以及正交频分多路复用(OFDM)的系统。
通过降低多载波系统中的信令开销，可减小电池消耗。即，通过降低接收端的发射功率和信号处理要求，可减少电池消耗。这里，信令开销指例如从AT至AN的信道质量信息(CQI)反馈。此外，信令开销的减少可减少干扰电平，进而增加系统容量。
或者，可修改和/或改进信令设计以降低电池功耗。对于在无线通信系统中节省电池电能的信令设计，AT可向AN发送通知消息以报告其电池状态。电池状态信息包括AT处电池寿命的剩余量。通知消息还可包括AT的优选节电模式以及所需节电模式。优选节电模式涉及在空闲状态或连接状态的不连续发送(DTX)模式或不连续接收(DTX)模式期间从AN接收寻呼信号的寻呼周期。
在空闲状态中，AT在指定的持续时间中从AN接收寻呼消息或信号，该持续时间也被称为寻呼周期。在这里，寻呼周期可以是固定的或可变的。顾名思义，固定寻呼周期指以固定的时间间隔发送寻呼消息，而可变寻呼周期指以不固定时间间隔发送寻呼消息。在寻呼周期期间，AT接收指示是否存在关于AT的任何下行链路通信量的寻呼消息。例如，可将可变寻呼周期设置成其中用于接收寻呼消息的时间间隔基于是否存在下行链路通信量来递增地增加。换言之，空闲/睡眠模式的持续时间或长度递增地增加。更具体地，对于未能包含有关特定AT的数据的每一个寻呼消息，寻呼周期可成双倍增加，直到寻呼周期达到预定的最大寻呼周期。
或者，如所讨论的，可基于AT的剩余电池寿命调节寻呼周期。如果AT的电池电能状态指示为低，则AT可将寻呼周期间隔调节成比电池电能状态为正常时的频率低。此外，正如以上所讨论的，如果电池电能为低，还可应用递增地增加的寻呼周期。简言之，可应用各种方案以在空闲/睡眠模式期间节省电池电能。
图2示出固定寻呼周期的例子。在固定寻呼周期期间，寻呼消息在每个固定间隔期间从AN发送到AT。AN发送寻呼消息以通知是否存在针对AT的任何下行链路通信量的间隔也可被称为可用间隔。相反，AT保持空闲、睡眠或不活动状态(即，节电模式)并且不能接收寻呼消息的间隔也可被称为不可用间隔。在这里，固定的不可用间隔在时间段T中是不可用的。
图3示出可变寻呼周期的例子。在可变寻呼周期期间，寻呼消息在每个固定间隔期间从AN发送到AT。然而，在本文中，区别在于不可用间隔递增地增加。例如，参考图3，不可用间隔以双倍增量增加。即，对于在没有任何下行链路通信量的情况下接收的每一寻呼消息，AT不能接收寻呼消息的时间段是前一时间段的两倍。在本文中，T表示第一不可用间隔的间隔，而2T表示随后的不可用间隔的间隔。为了防止AT处于空闲/睡眠/不活动状态太长时间，可预先配置不可用间隔的极限或最大T。
相反，如果在寻呼周期期间存在定址到AT的下行链路通信量或者电池电能状态增加(例如，电池被再次充电)超过指定的最小阈值，则AT可终止空闲状态。其后，AT可进入连接状态。在本文中，连接状态指AT和AN之间的开放式连接。
通过向AN报告诸如电池状态和/或优选节电模式之类的各类型的信息，AN和AT可协同地作出智能决定以提升AT能耗管理和使用管理。例如，在连接状态下，可基于通信量的特性和由AT提供的信息，将不连续发送/接收和增强静模等不同模式应用到每一个AT。在本文中，增强静默模式是指对AT和AN之间模式的一种协议(agreement)，在这种协议中AN仅在某些交织上发送AT分组，使得对于其余的交织，AT不需要收听通信量信道。
图4是示出在连接状态期间AT和AN之间的通信的示例图。在连接状态中或在进入连接状态后，节电模式的信息可包含在通知消息中，用不同值指示优选模式和规则模式(S41)。规则模式对于AT的临时紧急情况特别重要。在本文中，如果AT具有与AN的初始连接，则通知消息可与连接请求捆绑起来。
在连接状态中，在AN接收到包括节电模式信息的通知消息后，AN确定用于AT的节电模式，然后将包括所确定的节电模式的确认消息发送到AT(S42)。其后，AT基于确认消息进入节电模式(S43)。
此外，在进入空闲状态后，AN可在配置会话之前请求来自AT的信息(例如，电池状态和/或优选节电模式)。当配置会话时，可将信息用于协商寻呼周期或不连续发送/接收以及增强静默，如果AT和AN两者都能支持具有这些特征的协议的话。此类信息的发送可由AT或AN启动，或者也可以由事件驱动。
详细地，通知消息可以是RouteUpdate(路由更新)消息。RouteUpdate消息包括维持AT和AN之间的路由以及AT的位置的手段。RouteUpdate消息可由AT使用以提供连接状态下的电池寿命信息和/或优选节电模式或在空闲状态下的电池寿命信息。如表1所示的以下字段可包括在任何子类型的路由更新协议的RouteUpdate消息的末尾。
[表1]
字段 长度(比特)
 LeftOverBatteryLifelndicatorIncluded(包括剩余电池寿命指示符) 1
 LeftOverBatterylndicator(剩余电池指示符) x
 PowerSavingModelncluded(包括节电模式) 1
 PowerSavingMode(节电模式) y
每一字段的描述如下。“LeftOverBatteryLifelndicatorIncluded”由AT设置并由一比特表示。因此，如果AT将该字段设置为“1”，则它表示存在随后的“LeftOverBatteryLifelndicator”字段。如果AT将该字段设置为“0”，则它表示其它情况。“LeftOverBatteryLifelndicator”字段是用于指示AT处剩余电池电能量的指示符。
自空闲AT的“LeftOverBatterylndicator”字段可由AN用来给AT调度较长的寻呼周期并通知呼叫者可能需要较长的时间来才能得到寻呼响应。此外，来自连接的AT的“LeftOverBatterylndicator”字段可用作AN决定节电模式的标准。AN还可使用该信息来微调服务质量(QoS)预约，以优化AT功率管理(例如，如果电池电能为低，则为语音预约选择低速率声码器)。详细地，利用来自AT的通知，AN可对某些链路流(例如，IP电话或电视电话通话)上的功耗和QoS之间的折衷作出决定。如果指示AT的电池电能为低，则AN可降低某些应用的数据率，从而在降低质量的同时降低AT监视信道的频率、处理请求以及AT上的发送功率。
此外，可将LeftOverBatterylndicator定义为会话状态信息中的参数。该信息可在切换(handoff)期间在AN之间传输。
此外，“PowerSavingModelncluded”字段可由AT设置，并由一比特表示。因此，如果AT将该字段设置为“1”，则它表示存在随后的“PowerSavingMode”字段。如果AT将该字段设置为“0”，则它表示不存在随后的“PowerSavingMode”。
“PowerSavingMode”字段可由两种类型表示-优选节电模式和所需节电模式。优选节电模式是在给定的当前电池电能状态下AT确定为适当的一种模式。即，例如，AT考虑包括剩余电池在内的各种因素，并确定最优寻呼周期等等。在本文中，字段的值(例如，y)可表示不连续接收的AT优选节电模式、不连续接收的增强静默两种模式中的任一种、或正常操作模式。另一方面，所需节电模式是为AT请求为临时紧急情况而开启规则模式(即，所需节电模式)的情况所保留的另一个值。
在AT是空闲状态时，特别是在通知消息未被包括在包含ConnectionRequest(连接请求)消息的接入信道封装体(Access Channel capsule)时，可能不需要“PowerSavingMode”字段。在连接状态中或在作出连接请求时，AT可使用该字段来指示其优选或所需节电模式。
此外，AT/AN可使用会话配置协议或通用属性更新协议来更新PowerSavingMode(节电模式)属性，以在连接状态下启动节电模式切换。
然而，如果未将PowerSavingMode定义为属性，则可将PowerSavingMode添加为ExtendedRouteUpdate(扩展路由更新)参数的字段，该字段在连接状态下服务AN变化时将在源AN和目标AN之间移动。简言之，在DO中，如果某个东西是一种属性，正如关于PowerSavingMode的情况，则它自动成为可从一个AN传输到另一个AN的会话状态信息记录(SSIR)。例如在PowerSavingMode未被定义为属性的情况下，则SSIR中的一个字段可明确地定义成从源AN传输到目标AN。
在连接状态中或在从AT接收ConnectionRequest(连接请求)消息后，AN可使用各种信息来确定开启哪种节电模式。正如以上讨论的，在连接时或在建立连接时，AT可向AN发送其关于优选节电模式的请求。然而，AN并非必须遵从该请求，而是可在考虑请求的同时作出关于使用哪种节电模式的决定。除优选节电模式的请求外，AN还可考虑由“LeftOverBatterylndicator”字段提供的剩余电池寿命以及与AT相关联的正向链路积压作业(backlog)等等信息。
在AN决定使用哪种节电模式后，AN可利用表2所示的字段发送该信息(例如，确认消息)。
[表2]
字段 长度(比特)
 PowerSavingModelncluded(包括节电模式) 1
 PowerSavingMode(节电模式) Y
表2中提供的字段可被包含在任何子类型的路由更新协议的TrafficChannelAssignment(通信量信道分配)消息的末尾。该消息用于将由AN确定的节电模式分配到AT。
或者，可针对能够进行不连续接收/发送和增强静默模式的物理和/或媒体访问控制(MAC)层协议定义节电模式属性。此外，AT/AN可使用会话配置协议或通用属性更新协议以配置该属性并协商节电模式。
正如以上所讨论的，“PowerSavingMode”值之一是正常工作(例如，与所需节电模式相关联)。如果电池电能不是关注点或者为了在反向链路帧偏移不平衡时避免正向链路带宽降低，AN可将该模式分配到AT。
或者，AN可启动并从AT发送关于电池电能信息和优选节电模式的请求。图5是示出AN和AT之间的通信的示例图。为此，AN可将请求消息发送到AT(S51)。该消息可被称为RouteUpdateRequest(路由更新请求)消息。RouteUpdateRequest消息可包括以下字段，如表3所示。
字段 长度(比特)
 LeftOverBatteryLifelndicatorIncluded(包括剩余电池寿命指示符) 1
 PowerSavingModelncluded(包括节电模式) 1
如表3所述，AN请求AT发送关于AT处还剩余多少电池电能的信息(即，LeftOverBatteryLifelndicator)和/或AT的优选或所需节电模式的信息(即，PowerSavingMode)。响应于请求消息，AT可在连接状态期间发送响应消息，向AN提供对所请求的关于电池电能和/或优选节电模式的信息的响应(S52)。其后，AT可进入节电模式(S53)。
在空闲状态下，AN可基于AT的LeftOverBatteryLife来确定AT是否监听快速寻呼信道(Quick Paging Channel)。例如，对于AT使用AC电源，在寻呼到达时，AN不将AT散列到快速寻呼通道。这可在其它受电池约束的AT观察到其快速寻呼指示被设置在快速寻呼信道上且随后试图保持监视状态以解码并非给它们的寻呼消息时减少错误警报。
在以上的讨论中，AT也可被称为移动站、移动用户站、终端、移动终端等。此外，AN也被称为节点、基站、用户基站、基础终端、网络、终端基站(base terminalstation)等。
工业应用性
本领域内技术人员可以理解，可对本发明作出各种修改和变化而不脱离本发明的精神或范围。因此，本发明旨在覆盖本发明的修改和变化，只要它们落在所附权利要求书及其等效方案的范围内。

Claims (19)

1.一种在无线通信系统中的接入终端AT和接入网络AN之间执行电池节电过程的方法，所述方法包括：
向所述AN发送通知消息，其中所述通知消息包括电池寿命信息和节电模式请求中的至少一个；
接收来自所述AN的确认消息，其中所述确认消息包括基于所述电池寿命信息和节电模式请求中的至少一个确定的节电模式；以及
根据所述确定的节电模式进入所述节电模式，
其中，所述通知消息还包括LeftOverBatterylndicatorlncluded字段、LeftoverBatteryLifelndicator字段、PowerSavingModelncluded字段以及PowerSavingMode字段。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节电模式请求包括寻呼周期索引。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池寿命信息包括剩余的电池电量。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池寿命信息被用于微调服务质量QoS预约。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通知消息是路由更新消息。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述LeftOverBatterylndicatorlncluded字段和所述PowerSavingModelncluded字段中的每一个由一比特表示。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PowerSavingMode字段包括所述接入终端AT关于紧急情况返回规则模式的请求。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述AT有数据要发送到所述AN时调用所述紧急情况返回规则模式。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确认消息包括PowerSavingModelncluded字段以及PowerSavingMode字段。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述PowerSavingModelncluded字段由一比特表示。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述PowerSavingMode字段传达关于所请求的寻呼周期、快速寻呼周期的使用以及由所述AN基于电池所述寿命信息、所述节电模式请求以及关于与所述AT相关联的正向链路积压作业的信息中的一项确定的不连续发送/接收的信息。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
接收来自所述AN的请求消息，其中所述请求消息包括LeftOverBatteryLifelndicatortobelncluded字段和PowerSavingModetobelncluded字段。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述LeftOverBatteryLifelndicatortobelncluded字段和所述PowerSavingModetobelncluded字段由一比特表示。
14.一种在无线通信系统中的接入终端AT和接入网络AN之间执行电池节电过程的方法，所述方法包括：
接收来自所述AT的通知消息，其中所述通知消息包括电池寿命信息和节电模式请求中的至少一个；以及
向所述AT发送确认消息，其中所述确认消息包括基于所述电池寿命信息和节电模式请求中的至少一个确定的节电模式，
其中，所述通知消息还包括LeftOverBatterylndicatorlncluded字段、LeftoverBatteryLifelndicator字段、PowerSavingModelncluded字段以及PowerSavingMode字段。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，在所述AT移动到目标AN时，关于所述LeftoverBatteryLifelndicator字段的信息在服务AN和所述目标AN之间传输。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述服务AN是目前正在向所述AT提供服务的AN。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述目标AN是所述AT在寻求由其提供服务的AN。
18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述节电模式涉及关闭AT的子系统的一部分，以在指定的期间内节省电能。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括向所述AT发送请求消息，其中所述请求消息包括LeftOverBatteryLifelndicatortobelncluded字段和PowerSavingModetobelncluded字段。
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