CN101355604A - 用于减少在通信网络下的用户设备的功率消耗的方法 - Google Patents

用于减少在通信网络下的用户设备的功率消耗的方法 Download PDF

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CN101355604A CNA2008100029536A CN200810002953A CN101355604A CN 101355604 A CN101355604 A CN 101355604A CN A2008100029536 A CNA2008100029536 A CN A2008100029536A CN 200810002953 A CN200810002953 A CN 200810002953A CN 101355604 A CN101355604 A CN 101355604A
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Abstract

本发明披露一种用于减少在通信网络下的用户设备的功率消耗的方法，该方法主要是一种演算法。当信件客户端完成同步程序且用户设备闲置时，该演算法会强制性释放用户设备与通信网络间的RRC连接。该方法包括以下步骤：(a)检查是否有用户闲置事件发生在用户设备；(b)若有用户闲置事件发生，则用户设备传送释放连接指示信息。

Description

用于减少在通信网络下的用户设备的功率消耗的方法
技术领域
本发明涉及一种用于减少在通信网络下的用户设备(User Equipment，简称UE)的功率消耗的方法，特别涉及一种用于减少在具有信件服务的宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，以后简称为WCDMA)网络下的用户设备的功率消耗的方法。
背景技术
目前市场上无线通信设备为了享有即时(real-time)信件服务的功能(如Push Mail)，因此需要同步演算法来维持用户设备与通信网络的连接。如果该连接有一段时间未被使用，则大部分的通信网络会主动地切断和释放该连接，以用来做更好的资源分配或者其它用途。然而，对在通信网络下的通信设备，大部分的信件同步程序都会产生大量的能量消耗的缺点，使得电池的电力也因此无法持久。
在具有信件服务的WCDMA网络中，信件客户端(mail client)则需要依靠网络服务业者所提供的同步机制，例如：心跳建立(HeartbeatEstablishment)，来维持WCDMA网络与用户设备之间的连接。然而，为了维持WCDMA网络与用户设备之间的连接，用户设备通过该WCDMA网络将分组传送至信件服务器(mail server)。上述分组可以是同步分组，该同步分组会在用户设备处于CELL_DCH状态或CELL_FACH状态时，通过WCDMA网络传送。
图1示出用户设备101与WCDMA网络102的心跳建立的步骤流程图。信件客户端100可以是用户设备101的嵌入式软件(embedded software)，信件服务器103与WCDMA网络102连接。在时间T＝0时，用户设备101会检查在接下来的X分钟内是否有任何项目(item)的改变(步骤1S00)。在时间T＝X时，用户设备101会从WCDMA网络102接收检查结果，其中，检查结果为“OK”，表示没有任何项目在这X分钟内发生改变(步骤1S01)。在时间T＝X时，当用户设备101接收完检查结果后，用户设备101会检查在接下来的Δ1分钟内是否有任何项目的改变(步骤1S02)。在时间T＝Y时，用户设备101会从WCDMA网络102接收检查结果，其中，检查结果为“change”，表示使用者有新的项目在信件服务器103的电子信件目录(mailinbox)内(步骤1S03)。在时间T＝Y时，当用户设备101接收完检查结果后，用户设备101会传送同步分组给WCDMA网络102，以由此让用户设备101与信件服务器103的电子信件目录之间能够同步(步骤1S04)。同时，用户设备101会检查在接下来的X+Δ1分钟内是否有任何项目的改变(步骤1S05)。在时间T＝Y+X+Δ1时，用户设备101会从WCDMA网络102接收检查结果，其中，检查结果为“OK”(步骤1S06)。同时，用户设备101会检查在接下来的Δ2分钟内是否有任何项目的改变(步骤1S07)。在时间T＝Y+X+Δ2时，用户设备101没有收到从WCDMA网络102传送的检查结果(步骤1S08)。同时，用户设备101会检查在接下来的Δ1分钟内是否有任何项目的改变(步骤1S09)。
综合上述，在图1中，要建立用户设备101与WCDMA网络102的连接会包括以下的步骤：(a)检查在接下来的特定时间内是否有任何项目有改变；(b)回复检查结果；(c)进行信件服务器103的电子信件目录与用户设备之间的同步程序。
WCDMA网络可以是第三代通信网络(3G network)或者高速数据分组访问网络(High Speed Data Packet Access network，简称HSDPA网络，也就是3.5G network)。在3G或3.5G通信网络中，数据可以在CELL_DCH状态或者CELL_FACH状态被用户设备传送与接收。典型的3G或3.5G通信网络中，其用户设备的状态转换是从IDLE状态到CELL_DCH状态，然后再从CELL_DCH状态到CELL_FACH状态，最后再从CELL_FACH状态回到CELL_PCH状态或者IDLE状态。其中，从CELL_FACH状态回到CELL_PCH状态或者IDLE状态是由WCDMA网络的提供者或操作者所定义。
请参照图2，图2示出用户设备在WCDMA网络下的状态转换(statetransition)图。当用户设备传送或接收完数据后，WCDMA网络会开始驱动闲置时间计数器，并对CELL_DCH状态200与CELL_FACH状态201的闲置时间计数。当闲置时间超过闲置时间计数器所预设的等待时间，则WCDMA网络会命令用户设备转换至下一个状态，甚至释放所占据的资源等。如同图2所示，当在CELL_DCH状态200的闲置时间超过了闲置时间计数器所预设的DCH等待时间，则用户设备会从CELL_DCH状态200转换至CELL_FACH状态201。当在CELL_FACH状态201的闲置时间超过了闲置时间计数器所预设的FACH等待时间，则用户设备会从CELL_FACH状态201转换至CELL_PCH、URA_PCH或IDLE状态203，且WCDMA网络会命令用户设备释放其占据的通信网络的无线资源(radio resource)。
研究与统计数据已经发现对于每一个商务人员而言，平均每一天会收到100封电子信件，因此，具有信件服务的WCDMA网络也变得相对重要。如果使用者为了保持与电子信件目录间的即时信息，则必须一直维持用户设备与WCDMA网络之间的同步，因此，每间隔5到60分钟，要产生一次心跳建立(Heartbeat Establishment)。如此一来，用户设备需要WCDMA网络的资源，才能在CELL_FACH或CELL_DCH状态传送或接收数据，其中是根据数据的大小与WCDMA网络的实施方式来决定是要以CELL_FACH还是以CELL_DCH状态进行传送或接收的动作。
请参照图3，图3示出用户设备在释放RRC(Radio Resource Control，简称RRC)连接时的功率消耗示意图。当信件客户端完成同步程序后，用户设备必须等待闲置时间超过WCDMA网络中的闲置时间计数器所预设的DCH等待时间与FACH等待时间，WCDMA网络才会命令用户设备释放RRC连接。其中，DCH等待时间与FACH等待时间可由WCDMA网络的提供者或操作者定义，一般而言，DCH等待时间与FACH等待时间大概是从10秒到30秒。在图3中，可以很明确地看到，在信件客户端完成同步程序后，用户设备会等待一段DCH等待时间300与FACH等待时间301，WCDMA网络才会传送RRC连接释放信息或者实体通道重新配置指令给用户设备，接着，用户设备才会进入CELL_PCH、URA_PCH或IDLE状态(图3以IDLE状态为例子)。因此，为了完成同步程序，直到用户设备释放RRC连接，用户设备会在DCH等待时间300与FACH等待时间301中浪费可观的功率。如图3所示，其中，区块302为在DCH等待时间300中所浪费的功率的示意区块，区块303为在FACH等待时间301中所浪费的功率的示意区块。
综合先前所述，目前具有信件服务的WCDMA网络在RRC转态时，会使得用户设备浪费可观的功率，所以用户设备的电池寿命也会因此减短。为了节省在通信网络中RRC转态时产生的用户设备的功率消耗以及延长用户设备的电池寿命，本发明提供一种用于减少在通信网络下的用户设备的功率消耗的方法。
发明内容
本发明在提供一种用于减少在通信网络下的用户设备的功率消耗的方法，以由此让使用该方法的用户设备的电池寿命能够延长。
本发明是提供一种用于减少在具有信件服务的宽带码分多址(WCDMA)网络下的用户设备在CELL_FACH状态或CELL_DCH状态的功率消耗的方法，以由此让使用该方法的用户设备可以节省在CELL_FACH状态或CELL_DCH状态等待时所造成的功率浪费，并增加用户设备的电池寿命。
本发明提出一种用于减少在通信网络下的用户设备的功率消耗的方法，该方法包括以下步骤：(a)检查是否有用户闲置事件发生在用户设备；(b)若有用户闲置事件发生，则用户设备传送释放连接指示信息。
依照本发明的实施例所述的用于减少在通信网络下的用户设备的功率消耗的方法，上述释放连接指示信息是针对通信网络的分组交换域(PacketSwitching domain，简称为PS domain)，而通信网络是具有信件服务的WCDMA网络。另外，上述用户闲置事件可以是利用软件程序所定义的事件，并且该软件程序可以在用户设备中被执行，在一个实施例中，用户闲置事件包括屏幕关闭(screen off)事件、数据保护时间超时事件与上述两个事件的集合。
本发明提出一种用于减少在具有信件服务的宽带码分多址网络下的用户设备在CELL_FACH状态或CELL_DCH状态的功率消耗的方法，该方法包括以下步骤：(a)检查是否有用户闲置事件发生在用户设备；(b)若有用户闲置事件发生，则从用户设备传送释放连接指示信息。其中，释放连接指示信息是针对WCDMA网络的分组交换域，用户闲置事件是通过软件程序来定义，并且该软件程序可以在该用户设备执行。
依照本发明的实施例所述的用于减少在具有即时信件服务的宽带码分多址网络下的用户设备在CELL_FACH状态或CELL_DCH状态的功率消耗的方法，上述用户闲置事件包括屏幕关闭事件、数据保护时间超时事件与上述两个事件的集合。
如上所述，应用本发明所提供的方法的用户设备可以节省用户设备在通信网络下的RRC转态时所产生功率消耗，并且能够增加用户设备的电池寿命。
为让本发明的上述特征和优点更加清楚，下文列举实施例，并配合附图进行详细说明如下。
附图说明
图1示出用户设备101与WCDMA网络102的心跳建立的步骤流程图。
图2示出用户设备在WCDMA网络下的状态转换(state transition)图。
图3示出用户设备在释放RRC连接的功率消耗示意图。
图4示出本发明实施例所提供的方法的步骤流程图。
图5示出使用本发明所提供的方法时，RRC连接释放的步骤流程图。
图6示出用户设备在WCDMA网络下使用本发明提供的方法时的状态转换图。
图7示出图6中用户设备在释放RRC连接的功率消耗示意图。
图8示出用户设备在WCDMA网络下使用本发明提供的方法时的另一个状态转换图。
图9示出图8中用户设备在释放RRC连接的功率消耗示意图。
主要元件符号说明
100：信件客户端
101：用户设备
102：WCDMA网络
103：信件服务器
1S00～1S09：步骤流程
200：CELL_DCH状态
201：CELL_FACH状态
202：CELL_PCH、URA_PCH或IDLE状态
300：DCH等待时间
301：FACH等待时间
302：在DCH等待时间中所浪费的功率的示意区块
303：在FACH等待时间中所浪费的功率的示意区块
4S00～4S06：步骤流程
500：信件客户端
501：用户设备
502：具有信件服务的WCDMA网络
5S00～5S04：步骤流程
600：CELL_DCH状态
601：IDLE状态
700：数据保护时间
701：在DCH与FACH等待时间中所能节省的功率的示意区块
800：CELL_DCH状态
801：CELL_FACH状态
802：IDLE状态
900：数据保护时间
901：在FACH等待时间中所能节省的功率的示意区块
具体实施方式
本发明提出一种用于减少在通信网络下的用户设备的功率消耗的方法，以由此增加用户设备的电池寿命。当信件客户端在通信网络(例如：WCDMA网络)内的无线设备被启用时，使用本发明所提供的方法的用户设备将大量地减少用户设备的功率消耗。
请参照图4，图4示出本发明实施例所提供的方法的步骤流程图。该实施例所提供的方法包括以下步骤：检查是否有用户闲置事件发生在用户设备(步骤4S00)；若有用户闲置事件发生，则从用户设备传送释放连接指示信息到特定的控制信号信道(步骤4S01)；通信网络从特定的控制信号信道接收释放连接指示信息(步骤4S02)；通信网络传送RRC连接释放消息到特定的控制信号信道(步骤4S03)；用户设备从特定的控制信号信道接收RRC连接释放消息(步骤4S04)；用户设备在接收RRC连接释放消息之后，便释放RRC连接(步骤4S05)；用户设备在释放RRC连接之后，便进入IDLE、CELL_PCH或URA_PCH状态(步骤4S06)。为了方便说明，之后的实施例仅采用用户设备在释放RRC连接后便进入IDLE状态的例子，然而，之后的实施例并非用以限定本发明。
释放连接指示信息可以是针对通信网络的分组交换域(Packet Switchingdomain，简称为PS domain)，而通信网络可以是具有信件服务的WCDMA网络。另外，上述的用户闲置事件可以是利用软件程序所定义的事件，并且该软件程序可以在用户设备中被执行，在实施例中，用户闲置事件包括屏幕关闭事件及数据保护时间超时事件至少其中之一。数据保护时间是指在传输两个数据符号之间的时间间隔的阈值，当使用图4所提供的方法的用户设备在这段数据保护时间之中没有传输任何数据时，用户设备会传送释放连接指示信息到特定的控制信号信道。之后就会如同前面所述，用户设备最后会进入IDLE、CELL_PCH或URA_PCH状态。另外，上述实施方式只是一种可能的实施方式，并非用以限定本发明的范畴，在属于本发明精神的情况下，应当在本发明的保护范围内。
继续参照图4，步骤4S00与4S01是本发明的重要的概念，利用演算法迫使通信网络释放RRC连接。所以，任何本领域技术人员，对该方法进行各种改动和润饰，应当在本发明的保护范围内。
请参照图5，图5示出使用本发明所提供的方法时，RRC连接释放的步骤流程图。在图5中，信件客户端500可以是用以执行用户设备501的应用软件程序，而通信网络502可以是具有信件服务的WCDMA网络。然而，上述信件客户端500与具有信件服务的WCDMA网络的实施例并非用以限定本发明的范畴。
请继续参照图5，当信件客户端500完成同步程序时，用户设备501会检查到有用户闲置事件发生(例如：屏幕关闭事件或数据保护时间超时事件)(步骤5S00)。接着，用户设备501传送释放连接指示信息到特定的控制信号信道(步骤5S01)。然后，具有信件服务的WCDMA网络502从特定的控制信号信道接收释放连接指示信息后便传送RRC连接释放消息到特定的控制信号信道(步骤5S02)。之后，用户设备501从特定的控制信号信道接收RRC连接释放消息后便将便释放RRC连接，并传送完成释放RRC连接信息给具有信件服务的WCDMA网络502(步骤5S03)。一般而言，用户设备501会重复传送完成释放RRC连接信息给具有信件服务的WCDMA网络502，以便让具有信件服务的WCDMA网络502确保释放RRC连接已经完成(步骤5S04)。
请参照图6，图6示出用户设备在WCDMA网络下使用本发明提供的方法时的状态转换图。如图6所示，在用户设备完成同步程序后，用户设备发现有用户闲置事件发生，然后，用户设备便从CELL_DCH状态600进入IDLE状态601。
请参照图7，图7示出图6中用户设备在释放RRC连接的功率消耗示意图。在图7中，可以很明确地看到，在信件客户端完成同步程序后，用户设备发现有用户闲置事件发生，例如闲置时间超过数据保护时间，用户设备会传送释放连接指示信息给WCDMA网络，使WCDMA网络传送RRC连接释放信息或实体通道重新配置指令给用户设备，使用户设备从CELL_DCH状态直接进入IDLE状态。与传统技术比较可知，利用本发明实施例所提供的方法的用户设备可以节省可观的消耗功率，也就是说可以节省原本在DCH等待时间300中所浪费的部份功率加上原本在FACH等待时间301中所浪费的功率。亦即，区块701所示为在本实施例中总共能节省的功率的示意区块。
请参照图8，图8示出用户设备在WCDMA网络下使用本发明提供的方法时的另一个状态转换图。如图8所示，在用户设备完成同步程序后，用户设备先等待了一段DCH等待时间后，便从CELL_DCH状态800进入CELL_FACH状态801。然后，用户设备发现有用户闲置事件发生，例如：闲置时间超过数据保护时间，用户设备便从CELL_FACH状态801进入IDLE状态802。
请参照图9，图9示出图8中用户设备在释放RRC连接的功率消耗示意图。在图9中，可以很明确地看到，在信件客户端完成同步程序后，用户设备会等待一段DCH等待时间300才会从CELL_DCH状态进入CELL_FACH状态，接着，用户设备发现有用户闲置事件发生，例如闲置时间超过数据保护时间900，用户设备会传送释放连接指示信息给WCDMA网络，使WCDMA网络传送RRC连接释放信息或实体通道重新配置指令给用户设备，使用户设备从CELL_DCH状态进入IDLE状态。与传统技术比较可知，利用本发明实施例所提供的方法的用户设备可以节省可观的消耗功率，也就是说可以节省原本在FACH等待时间301中所浪费的部份功率。亦即，区块901为在本实施例中总共能节省的功率的示意区块。
接着，为了让本发明的功效可以被明确地了解，下面将以实际的例子计算本发明实施例所提供的方法所能达到的功效。假设用户设备的电池的电流时间积的规格是1300毫安培小时，DCH等待时间是10秒，FACH等待时间是10秒，平均每10分接收到1封信件，数据保护时间是3秒，用户设备在IDLE状态消耗的电流是6毫安培，接收1封信件时有1秒需要140毫安培的电流，有9秒需要365毫安培的电流，而用户设备在CELL_DCH与CELL_FACH的消耗电流分别是315与140毫安培。以图7为例，则采用实施例提供的方法的用户设备的电池所消耗的电流为(140+365*9+315*3+6*(600-13))/600＝13.20毫安培，而估计出来的用户设备的电池寿命为1300/13.2＝98.48小时。然而，未采用实施例所提供的方法的用户设备的电池所消耗的电流为(140+365*9+315*10+140*10+6*(600-30))/600＝18.89毫安培，而估计出来的用户设备的电池寿命为1300/18.89＝68.45小时。
综上所述，本发明所提供的用于减少在通信网络下的用户设备的功率消耗的方法可以节省在释放RRC连接时用户设备的消耗功率与增加用户设备的电池寿命。而且通过将该方法的演算法加入3G或3.5G的通信网络，便能迫使3G或3.5G的通信网络能够释放RRC连接，因此，本方法可以应用于3G或3.5G的通信网络。
虽然本发明已以实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改动和润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书的界定为准。

Claims (10)

1.一种用于减少在通信网络下的用户设备的功率消耗的方法，包括：
检查是否有用户闲置事件发生在该用户设备；以及
当该用户闲置事件发生时，则从该用户设备传送释放连接指示信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中该用户设备的功率消耗是消耗在CELL_DCH状态、CELL_FACH状态或该CELL_DCH与CELL_FACH状态。
3.如权利要求1所述的方法，还包括：
在该用户设备接收RRC连接释放消息；
当该用户设备接收该RRC连接释放消息之后，释放RRC连接；以及
当该用户设备释放该RRC连接之后，使该用户设备进入IDLE状态、CELL_PCH状态或URA_PCH状态。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：
在通信网络接收该释放连接指示信息；以及
从该通信网络传送该RRC连接释放消息。
5.如权利要求1所述的方法，其中，该用户闲置事件包括屏幕关闭事件及数据保护时间超时事件至少其中之一。
6.如权利要求1所述的方法，其中，该通信网络是具有即时信件服务的宽带码分多址网络。
7.一种用于减少在具有即时信件服务的宽带码分多址网络下的用户设备在CELL_FACH状态或CELL_DCH状态的功率消耗的方法，包括：
检查是否有用户闲置事件发生在该用户设备；以及
当该用户闲置事件发生时，则从该用户设备传送释放连接指示信息；
其中，该释放连接指示信息是针对该宽带码分多址网络的分组交换域，以及该用户闲置事件是通过软件程序来定义，并且该软件程序在该用户设备之中执行。
8.如权利要求7所述的方法，还包括：
在该用户设备接收RRC连接释放消息；
当该用户设备接收该RRC连接释放消息之后，释放RRC连接；以及
当该用户设备释放该RRC连接之后，使该用户设备进入IDLE状态、CELL_PCH状态或URA_PCH状态。
9.如权利要求8所述的方法，还包括：
在该宽带码分多址网络接收该释放连接指示信息；以及
从该宽带码分多址网络传送该RRC连接释放消息。
10.如权利要求7所述的方法，其中，该用户闲置事件包括屏幕关闭事件及数据保护时间超时事件至少其中之一。
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