CN101416551B - 用于与处于不连续接收状态的移动站进行数据传输的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在临近切换中用于睡眠模式的方法。该方法包括从网络中接收切换阈值(104)。然后一旦处于睡眠模式，监视切换候选小区的信道条件(128)，并确定该切换候选小区的切换阈值是否溢出。在接收未决数据指示符后，保持唤醒状态以接收与未决数据指示符相关的数据集(134)。网络重新调度到移动站的数据集的传输(218)。

Description

用于与处于不连续接收状态的移动站进行数据传输的方法

技术领域

本发明一般地涉及睡眠模式，特别地涉及移动睡眠模式和切换。

背景技术

诸如增强型UMTS、802.16e等的无线网络标准仅仅被设计为支持分组交换域。传统上，也被认为是移动站或者移动的用户仪器其既可处于具有专线连接的活动状态，也可以处于寻呼或者休眠状态(也就是睡眠模式)以保存能量。在寻呼状态时，移动设备支持不连续接收，其中移动设备在预设间隔睡眠和唤醒以检查网络是否对其进行了寻呼。在3GPP(UTMS)中，移动设备存在一种附加的CELL_FACH状态，在该状态下它连续监视用于活动的下行链路公共控制信道。

寻呼状态，也就是不连续接收状态，有助于通过减少平均电流消耗来保存电池能量，但会以下行链路传输的一些延时为代价。移动设备可以在任意时间发送上行链路信令消息以指示需要在上行链路中传输。在CELL_FACH状态时，移动设备由于连续监视控制信道而不能保存电池能量。

不连续接收状态带来的不期望的影响之一是：虽然由于无线电条件的变化邻近小区基站能更好为移动设备提供服务，但是当前服务小区基站仍然有未决数据与移动设备交换。如果确定移动设备具有与当前服务小区的差的链路性能，则典型地当前服务小区执行切换过程，作为切换过程的一部分，当前服务小区转发将要交换的数据到目标邻近小区，也就是用于切换的候选站，而不是转发到移动设备。之后一旦邻近小区与移动设备的连接建立，该邻近小区就发送数据到移动设备。这样导致数据到达移动设备会产生一个延时，此外还要使用额外资源把数据从当前服务小区传送到邻近小区进而到移动设备。

本领域普通技术人员根据以下的详细发明说明以及相应的附图描述仔细思考后，本发明的不同方面、特点和优越性都可以变得更加充分明白。

附图说明

相应的附图，其中贯穿单独的视图的相似的附图标记指代相同或者功能相似的元件，并且结合以下的详细说明一起合并并组成了说明书的一部分，用于进一步阐明不同实施例并解释所有根据本发明的各种原理和优点。

附图1是在不连续接收模式下临近切换的移动设备的操作的一个示意流程图。

附图2是在不连续接收模式下的移动设备的临近切换的网络的第二个示意流程图。

本领域技术人员可以得知附图中的元件仅为了简明和清楚的阐述发明，而不需完全按照比例绘制。例如，附图中的一些元件相对其他元件的尺寸可能会夸大，以便提高对本发明的实施例的理解。

具体实施方式

尽管本发明通过各种形式的实施例得以实现，根据附图所示出的以及之后对多个实施例的描述的理解，这里本公开应该被认为是本发明的举例，而不是用来将本发明限制于包含在此处的具体实施例，这将从下面的讨论中变得更加充分明白。进一步理解，本发明中的睡眠模式的方法可以被用于更一般的需要提供信令和降低电流损耗的任何应用中。

应该理解，在示范实施例中，移动站(移动设备)是以无线方式耦合到网络的远程站。其也可以是移动设备、远程站、用户设备、用户终端等。在实施例中描述了移动设备通过多个基站和网络控制器无线连接到网络。在该示范实施例中，移动设备进入睡眠模式以保存电池能量。应该理解这些只是示范实施例，对于进入减少电流损耗状态可以采用其他的标准。

一种在无线设备中减少电流损耗的方法是不连续接收模式。不连续接收模式一般有两种状态；睡眠状态(也称为睡眠模式、睡眠周期、节能状态、非活动状态等等)；和活动状态，(也称为唤醒模式等等)。不连续接收可以是非周期性的不连续接收。

在该示范实施例中，设备为诸如无线电话的电子设备。这里描述的无线电话是可以从本发明中获益的无线通信设备类型的代表。但是应该理解本发明可以应用到任何类型的手持或者便携式设备，包括但不限于以下设备：无线电话、无绳电话、寻呼设备、个人数字助手、便携式计算机、笔式或者键盘式手持设备、远程控制单元、具有无线通信能力的便携式媒体播放器(例如，MP3或者DVD播放器)等。因此，这里关于无线电话100的标记也同样可以被考虑为应用到其他便携式无线电设备上。

在详细描述根据本发明的示范实施例之前，需要明了实施例主要关于与睡眠模式以及电子设备的切换有关的装置组件和方法步骤的组合。因此，装置组件和方法步骤由附图中的常规符号表示，仅示出与本发明的实施例的理解相关的特定细节，以使那些从此说明中获益的本领域技术人员所已经清楚的细节不模糊本公开的理解。

该即时的公开被提供用来进一步以生效的方式解释制造和使用各种根据本发明的实施例的最好方式。该公开进一步被提供用来增强对于本发明原理和其优点的理解和评价，而不是为了以任何方式来限定本发明。

要进一步理解关系术语的使用，如果存在的话，例如第一和第二，例如第一定时器和第二定时器等仅用于把一个实体从其他的实体或者行为中区分出来，而不是需要在这些实体和行为之间要求或者暗示任何实际的关系或者顺序。

很多无线通信系统一般包括无线接入网络(RAN)和核心网络(CN)。RAN包括基站，在很多系统中也可以为小区基站，接入点，节点等。RAN也可以包括相关无线网络控制器(RNC)，RNC提供与用户设备(UD)之间的无线通信链路，这里用户设备可以为移动站(移动设备)、用户设备(UE)等。核心网络接收来自公共交换电话网(PSTN)、其他移动站、因特网、其他核心网络以及其他网络实体的消息。该无线通信系统耦合到另外的无线通信系统，但是各自的每个系统典型地由一个操作者或者运营者操作。目前这些系统用于诸如电缆和双绞线对系统的陆上线路，和诸如全球移动通信系统(GSM)的无线系统，其他时分多址(TDMA)系统，以及例如码分多址(CDMA)网络。由于移动设备改变位置，为了达到最优的无线链路连接，依据到每个基站的相关位置和RF信号质量，移动设备可能从一个基站改变或者切换到另外一个基站。

本发公开是一种用于移动站在不连续接收模式下操作以及对切换过程中数据进行管理的方法。该方法包括从网络中接收切换阈值。移动设备进入睡眠模式(或者睡眠周期)并处于睡眠模式时，监视与作为切换候选的邻近小区相关的信道条件。移动设备对接收的切换阈值确定候选小区信道条件的相关值。与此同时，在不连续接收模式的睡眠周期中，移动设备监视与当前服务小区相关的信道条件。当移动设备确定候选小区的信道条件大于所接收的阈值，移动设备发送测量结果报告给网络。网络确定移动设备需要移交到该候选小区时，在更早的时间重新调度传输并将接收到的用于移动设备的数据发送给移动设备。当前服务小区发送数据给移动设备，而不是发送数据给邻近小区。移动站保持唤醒状态以接收数据。

附图1示出了一个用于具有临近切换的睡眠模式的示范流程图。在这个示范实施例中，移动设备接收来自网络的102、切换阈值104和测量结果报告配置106。移动设备也能接收当前服务小区的信道条件阈值、第一定时器值以及第二定时器值。切换阈值是网络使用的信号电平阈值，用来确定当作为从当前服务小区切换的候选的邻近小区(例如：基站)，具有诸如信号电平等的足够的信道特征时，开始切换过程。当前服务小区信道条件阈值是与移动设备和当前服务小区之间的信道条件相关的阈值。

第一定时器是睡眠定时器，用来设置移动设备的最大睡眠时间间隔。网络(或者当前服务小区)获知何时定时器到期，并因此可以基于第一定时器的到期值对移动设备的传输进行调度。第一定时器值从网络发送给移动设备，这样网络可以调节移动设备保持睡眠模式的时间长短，其依据包括小区当前服务的移动设备数量、发给多个移动设备的数据量等的多种条件。

第二定时器值是用于指示从移动设备向网络发送测量结果报告的之间的最小间隔值。在这个示范实施例中最小间隔是基于时间的最小时间间隔，但是在替代的实施例中可以为一个最小帧间隔。

在附图1中，设备进入睡眠模式108，并大致上同时开始第一定时器和第二定时器。本领域技术技术人员应该理解移动设备可以由于多种条件进入睡眠模式。也可以理解为一个定时器(例如，处理器中的时钟)可以被用于代替第一定时器和第二定时器，且基于第一定时器值和第二定时器值，事件可以被触发。例如，当时钟达到等于第一定时器值得第一时间时，移动设备将离开睡眠模式，并等待来自网络的信息。

虽然移动设备在睡眠模式下进行测量，也就是监视与至少一个切换候选小区相关的信道条件，该信道条件也和潜在的多个其他切换候选小区相关。例如，设备会对切换候选小区的导频信号进行测量。可以理解移动设备对多个信道条件进行测量。在这个示范实施例中，移动设备测量切换候选小区传输的参考信号的一个Es/No值。

移动设备检查图1的示范流程图中第一定时器，以确定该第一定时器值是否溢出110(也就是到期)。如果第一定时器到期了，则移动设备被唤醒112。在这个实施例中，网络已经确定第一定时器的值必须基于网络已知的预设的条件集。因此，如上所述，网络知道第一定时器何时到期，也能知道移动设备何时被唤醒。因此，网络会自动调度和发送信息，即在这个示范实施例中的未决数据指示符，到移动设备，而不需要来自移动设备的任何查询。移动设备为发送自网络的未决数据指示符进行检查114(也就是等待接收)。如果有数据需要发送(也就是未决数据指示符被设置，即将一个比特转换并发送给移动设备)，该移动设备将接收网络调度的数据。

如果第一定时器值没有溢出，移动设备确定第二定时器值是否已经溢出116(也就是第二定时器到期)。如果第二定时器到期，该移动设备可能被唤醒并发送测量结果报告给网络118。无论移动站发送的测量结果报告是否基于从网络接收的测量配置。例如，测量配置可以仅在定时器到期或者在切换候选小区超过切换阈值时，指示移动设备发送测量结果报告。

如果移动设备确定第二定时器没有到期116，该移动设备将确定切换候选小区信道的条件测量结果是否超出了切换阈值128。移动设备还要确定当前服务小区的信道条件值是否大于信道条件阈值。如果在一个实施例中该切换阈值溢出，当前服务小区信道条件还没有溢出，移动设备被唤醒或者保持唤醒状态，并发送测量结果报告给网络130。之后，移动设备确定未决数据指示符是否已经由当前服务小区设置132。如果未决数据指示符已经被设置，则移动设备等待接收数据。在这个实施例中，移动设备保持在唤醒状态134以接收来自当前小区的数据。

如上所讨论的，如果未决数据指示符没有被设置，则移动设备等待当前服务小区处理测量结果报告并等待接收关于无线连接改变的指令136，也就是切换消息。如果切换阈值没有溢出，移动设备重新进入睡眠模式122。

附图2示出了一个示范流程图，该流程图表示具有不连续接收模式下的移动设备和潜在地临近切换的网络操作。网络确定切换阈值的值为应多少并将该值发送给移动设备。网络发送测量结果报告配置参数集给移动设备204。在该示范实施例中，测量结果报告配置参数包括周期定时器、事件阈值等。随后，移动设备进入睡眠模式。

当移动设备处于睡眠模式，当前服务小区接收将要发送给移动设备的数据206。网络基于它先前发送给移动设备的睡眠定时器信息，例如，第一定时器值，来确定208或者得知移动设备在睡眠模式下以及数据不能被发送给移动设备直到该移动设备被唤醒。当移动设备处于睡眠模式时当前服务小区对接收的用于移动设备的数据进行缓冲，并当移动设备被唤醒时调度所缓冲的数据一段时间进行传输。同时，这使网络可以优化到其他移动设备的经调度的传输。

一旦移动设备离开睡眠模式，网络的当前服务小区将产生未决数据指示符用来发送给移动设备214。当前服务小区接收来自移动设备的消息212，该消息中包括测量结果报告，其指示切换阈值已经被第一邻近小区超出以及当前服务小区的信道条件小于信道条件阈值。网络确定移动设备将从当前服务小区切换到邻近小区。则当前服务小区重新调度数据的传输216，并发送未决数据给移动设备，而不是中转数据给该第一邻近小区。这就允许在信道条件改变之前，发送数据给移动设备。一旦当切换结束，数据不需要路由到邻近候选小区，然后再路由到移动设备。

应当理解小区基站是无线接入网络(RAN)的一部分。一般说来，RAN有多个作为RAN的部分的小区基站。每个小区基站可以用来代表基站、接入点、节点等。在这个示范实施例中，数据传输的调度在基站中完成。调度也可以在耦合到每个小区基站的移动交换中心(MSC)中完成。数据从因特网路由到MSC，之后作为当前小区的特定小区基站为移动站服务。

网络确定切换阈值是基于网络配置的，比如，小区大小和参考信号强度。可选地，网络也可以发送切换阈值限定给移动站。切换阈值限定包括接收上限阈值和下限阈值，这样移动设备可以在这些阈值限度内对切换阈值进行调节。

应理解这里本发明描述的实施例可以包括或者由一个或者更多常规处理器和特别存储程序指令来执行，所述指令结合特定的非处理器电路来控制一个或者更多的处理器去实施，这里所述的一些，很多或者所有的移动设备睡眠模式和切换过程中的功能。非处理器电路可以包括但不限于无线接收机、无线发射机、信号驱动器、时钟电路、电源电路和用户输入设备。这些功能可以解释为执行切换和睡眠模式操作的方法的步骤。可选地，某些或者所有的功能可以由没有存储程序指令的状态机来实施，或者在一个或多个专用集成电路(ASICs)中来实施，在其中每种功能或者某些功能的组合可以实现为定制逻辑。当然，以上两者的组合也可以被采用。因而，这些功能的方法和装置在这里进行了描述。进一步，虽然显著效果和很多设计选择受常用技术的启发，例如，可用时间，当前技术和经济考虑的启发，在此公开的观点和原理的指导下本领域的普通技术人员可以通过最少的实验产生这样的软件指令和程序以及ICs。

发明人已对本发明以及其最佳实施方式以建立其占有的方式进行了描述，使本领域技术人员能实现并利用本发明。应当理解在不背离本发明范围和精神的情况下，针对示范实施例存在多种进行的等价方式等效变化，可以并且其有有多种变形和修正方案，本发明范围和精神不能局限于示范实施例，而应由所附权利要求所限定。

Claims (16)

1.一种由移动无线设备执行的方法，用于在切换前提早从服务小区获取数据，所述服务小区提供无线通信服务到所述无线设备，所述无线设备能在不连续接收模式下进行操作，所述方法包括：

从所述服务小区接收测量结果报告配置，所述测量结果报告配置包括至少一个测量结果报告配置参数，所述无线设备基于所述至少一个测量结果报告配置参数确定是否要发送测量结果报告；

在所述不连续接收模式的睡眠周期中监视至少一个切换候选小区的至少一个信道条件；

基于所述至少一个切换候选小区的所述至少一个信道条件，通过网络来确定切换是否必要；

根据所述不连续接收模式从所述睡眠周期唤醒；

在从所述睡眠周期唤醒时，

响应于所述测量结果报告要发送的确定，发送所述测量结果报告到所述服务小区，所述确定是基于所述至少一个测量结果报告配置参数，并且所述测量结果报告包括所述至少一个切换候选小区的所述至少一个信道条件，以及

在所述测量结果报告的传输之后，从所述服务小区接收未决数据指示符，所述未决数据指示符指示所述服务小区具有要发送给所述无线设备的数据，其中，所述数据是所述服务小区已接收到的用于所述无线设备的数据，并且所述数据原始是要在所述无线设备被移交给切换候选小区之后递送给所述无线设备；以及

响应于所述未决数据指示符的接收或所述切换是必要的确定，保持唤醒状态，以在所述无线设备的到所述切换候选小区的切换前从所述服务小区接收所述数据，从而使得与所述数据原始要递送给所述无线设备的时间相比，所述数据的递送被提早。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

从所述服务小区中接收服务小区信道条件阈值；以及

当处于所述不连续接收模式的睡眠周期中时，监视所述服务小区的信道条件。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

从所述服务小区中接收切换阈值。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

从网络中接收切换阈值，所述切换阈值包括上限阈值限定和下限阈值限定，使得所述无线设备能在所述阈值限定内调节所述阈值。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括

接收服务小区条件阈值，所述服务小区条件阈值与接收的信噪比有关。

6.根据权利要求3所述的方法，其中发送所述测量结果报告的步骤包括：

确定所述切换候选小区的所述信道条件已经超过所述切换阈值。

7.根据权利要求2所述的方法，还包括：

确定没有达到所述服务小区信道条件阈值。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

接收定时器值，所述定时器值指示无线设备还将保持在所述睡眠周期的最大时间。

9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

接收定时器值，所述定时器值指示向所述服务小区发送测量结果报告之间的最小间隔。

10.一种在无线通信设备中的方法，所述方法包括：

在从服务小区接收无线通信服务时，进入不连续接收模式的睡眠周期；

在所述睡眠周期中，确定多个切换候选者的信道条件；

根据所述不连续接收模式从所述睡眠周期唤醒；

在从所述睡眠周期唤醒时，确定所述服务小区是否具有要发送给所述无线通信设备的数据，其中，所述数据是所述服务小区已接收到的用于所述无线通信设备的数据，并且所述数据原始是要在所述无线通信设备被移交给所述多个切换候选者中的一个之后递送给所述无线通信设备；

响应于确定所述服务小区具有要发送给所述无线通信设备的数据，如果切换候选者的信道条件至少比切换阈值大，保持从所述睡眠周期唤醒的状态；以及

在保持从所述睡眠周期的唤醒状态时，在切换到所述切换候选者前从所述服务小区接收所述数据，从而使得与所述数据原始要递送给所述无线通信设备的时间相比，所述数据的递送被提早。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：

在进入所述睡眠周期前，从所述服务小区接收用于所述服务小区的信道条件阈值；以及

确定所述服务小区的信道条件是否低于所述信道条件阈值；

其中，如果切换候选者的信道条件大于所述切换阈值，所述服务小区的信道条件低于所述信道条件阈值，并且所述服务小区具有要发送给所述无线通信设备的数据，所述无线通信设备保持从所述睡眠周期唤醒的状态，从而使得与所述数据原始要递送给所述无线通信设备的时间相比，所述数据的递送被提早。

12.一种在正在为移动站提供服务的通信网络的当前服务小区中的方法，所述方法包括：

接收要发送到所述移动站的数据并在缓冲器中保存所述数据；

接收来自所述移动站的消息，所述消息包括用于邻近小区和所述当前服务小区的信道条件测量结果报告，所述信道条件测量结果报告指示：所述当前服务小区的信道条件低于信道条件阈值，和所述邻近小区的信道条件超过切换阈值；

基于所述信道条件测量结果报告，确定所述移动站的向所述邻近小区的移交要发生；

确定所述数据被调度为要在所述移交发生后发送给所述移动站；以及

重新调度到所述移动站的所述数据的传输，以使得所述数据的传输在所述移交前发生。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

确定所述移动站处于睡眠模式，并在所述移动站离开睡眠模式后，对传输到所述移动站的所述数据进行调度。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括：

在所述移动站已离开所述睡眠模式之后且在向所述邻近小区的所述移交之前发送未决数据指示符到所述移动站，以通知所述移动站所述当前服务小区具有在所述移交前要发送给所述移动站的所述数据。

15.根据权利要求12所述的方法，还包括：

在第一定时器到期后，重新调度到所述移动站的所述数据的传输，所述第一定时器的值对应于所述移动站处于睡眠模式的时间段。

16.一种在无线通信设备中的方法，所述方法包括：

在所述无线通信设备进入睡眠周期之前，检查所述服务小区和多个切换候选者的信道条件；

当测量配置指示时、如果第二定时器到期、或者当候选小区的测量结果超出了事件阈值时，发送测量结果报告到所述服务小区，其中所述测量结果报告指示需要执行切换；

在所述无线通信设备已从所述睡眠周期唤醒并且进入活动状态后，响应于所述测量结果报告的传输，从所述服务小区接收未决数据指示符，所述未决数据指示符指示所述服务小区具有要发送给所述无线通信设备的数据，其中，所述数据是所述服务小区已接收到的用于所述无线通信设备的数据，并且所述数据原始是要在所述无线通信设备被移交给所述多个切换候选者中的至少一个之后递送给所述无线通信设备；以及

响应于接收到所述未决数据指示符，保持所述活动状态，而不是回到所述睡眠周期，以允许所述服务小区在所述切换前将所述数据发送到所述无线通信设备，从而使得与所述数据原始要递送给所述无线通信设备的时间相比，所述数据的递送被提早。

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