CN101473563A - 基于可用电池电量的自适应drx循环长度 - Google Patents

基于可用电池电量的自适应drx循环长度 Download PDF

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Abstract

本发明的方法和装置使得能够提供基于移动设备的可用电池电量的动态自适应不连续接收(DRX)周期。可基于移动设备的电池电量水平来给移动设备分配DRX周期，且所分配的DRX周期可动态地改变以反映电池电量水平的变化。在一个实施例中，移动设备发起对DRX周期的改变。

Description

基于可用电池电量的自适应DRX循环长度
本美国申请要求2006年6月30日提交的美国临时申请60/815,293的优先权。
领域
[0001]本发明的实施例涉及无线设备中的电量控制，尤其涉及基于无线设备中的可用电池电量来提供自适应长度的不连续接收周期。
背景
[0002]当移动(无线)设备连接到网络时，移动设备和网络协商连接细节。在某些系统中，移动设备将进入“休眠”状态，并周期性地醒来以“监听”寻呼消息，或者是在可能接收到寻呼消息时处于活动状态。当使用休眠状态时，移动设备与网络的协商的部分内容可以是确定和设定休眠周期或即不活动期。因此，网络知道何时移动设备将在期待寻呼信号，并可在移动设备将在监听这种寻呼信号时段期间发射寻呼信号。
[0003]在当前系统中，移动设备与网络之间商定的休眠周期是固定的。可根据移动设备上建立的简况来设定休眠周期，且其对于不同类型的设备等可以是不同的。然而，一般而言，一旦休眠周期由网络设定，该周期就是固定的。注意太长的休眠周期会导致在接收寻呼信号时有不必要甚至是不可接受程度的延迟。另一方面，太短的休眠周期会显著降低设备在每两次重新充电之间的工作寿命(即因过于频繁地醒来而耗尽电池电量)。
附图简述
[0004]以下的描述包括对附图的讨论，附图具有作为本发明的实施例的实现的例子给出的图解。附图应作为例子而不是作为限定来理解。
[0005]图1是具有协商自适应长度的不连续接收周期的用户设备和基站的系统的实施例的框图。
[0006]图2是用于提供自适应长度的不连续接收周期的过程的实施例的流程图。
[0007]图3是用于选择不连续接收周期长度的过程的实施例的流程图。
详细描述
[0008]如本文所使用的，对一个或更多个“实施例”的引述应被理解为描述包括在本发明的至少一个实现中的特定特征、结构或特性。因此，在本文中出现的诸如“在一个实施例中”或“在替换实施例中”之类的短语描述了本发明的各种实施例和实现，且未必全部指代相同的实施例。然而，它们也未必互斥。接下来是对某些细节和实现的描述，包括对可能描绘了以下描述的实施例中的某些或全部的附图的描述，并讨论本文给出的发明概念的其它潜在可能的实施例或实现。以下提供本发明的实施例的概述，然后是参考附图的更详细的描述。
[0009]提供自适应不连续接收(DRX)周期，以允许能基于移动设备中的可用电池电量有较长或较短的DRX周期。因此，系统可允许在避免寻呼延迟的较短DRX周期或增加寻呼延迟但节省移动设备中的电量的较长DRX周期之间作出自适应权衡。DRX周期不是固定的，而是能动态设定的。可在移动设备连接着网络的同时动态地调整DRX周期。在一个实施例中，移动设备发起DRX周期的自适应调整。
[0010]使功耗最小化是设计电池寿命更长的移动(无线)设备之中的重要因素。在与3GPP规范相容或兼容的系统实现中，可通过使用IDLE(空闲)模式来使功耗最小化，其中当UE(用户设备)中几乎或完全没有活动达预先指定的时间长度或者直至UE被用户激活之前UE进入“休眠”状态。正如本文所使用的，3GPP规范指的是包括由第三代合作伙伴计划(3GPP)采纳、提议或传播的GSM(全球移动通信系统)和W-CDMA(宽带码分多址)规范在内的数种规范中的任何规范。正如本文所使用的，UE指的是与网络相连接的任何类型的无线或移动设备。在IDLE模式期间，可能会有针对UE的传入呼叫。网络通过发送寻呼消息来通知UE有传入呼叫。为了能在IDLE模式下接收寻呼消息，UE采用DRX机制，其中UE周期性地醒来以接收寻呼消息。利用如3GPP标准中定义的DRX，UE仅需要在每DRX循环一个的寻呼时机中监视一个寻呼指示符(PI)。正如本文所使用的，DRX循环长度和DRX周期指的是UE处于休眠模式的时间长度。因此，DRX循环长度指的是从一个醒来状态到另一个的时间长度。
[0011]通常，网络负责向UE分配DRX循环长度，只要UE连接着特定基站，该长度就保持不变。因此，网络具有关于特定UE的DRX循环长度的知识。利用这种知识，网络就能够在活动周期期间向UE发送寻呼消息，并与UE相连接。正如本文所使用的，“网络”指的是服务器侧(与由UE代表的客户机侧相对)上的一个或更多个设备。这种设备可包括基站(它也可被称为eNodeB)、MME(移动管理实体)或等效物、以及其它管理和连接设备。网络一般可包括对通信中枢的有线或基于地面的连接和相关联的路由/交换设备等。本文的描述主要集中在UE及其与基站和MME(合称为“网络”)的互动。
[0012]DRX循环长度的设计面对两个竞争的考量之间的权衡：1)使UE处的功耗降低；以及2)使在UE处接收寻呼消息时延迟较短。长的DRX循环长度实现低功耗，因为UE保持休眠达在更长周期。然而，长的DRX循环长度增加了接收寻呼消息时的延迟。较短的DRX循环长度减少接收寻呼消息时的延迟，但增加UE的功耗，因为UE更频繁地从事接收活动。因此，DRX循环长度的考量会显著影响UE处的功耗和接收性能。
[0013]如果1)UE能够基于剩余的电池寿命和可能还有其它因素作出或影响关于DRX循环长度的决定；以及2)DRX循环长度可基于改变的条件动态地变化(而不是仅在UE初始化时被设定)，则能使UE处寻呼消息接收延迟与功耗之间的平衡相对于传统系统有所改善。
[0014]在一个实施例中，提供了基于UE的可用电池电量水平的UE辅助自适应DRX循环长度。UE可向网络指示电池电量水平和/或决定DRX循环长度并请求网络设定所确定的DRX循环长度。DRX循环长度或DRX周期可基于UE处变化的条件(例如增加或耗尽电池电量)而动态地改变。
[0015]因此，利用自适应DRX循环长度，具有低电池电量的UE就可具有长DRX循环长度，因此降低其功耗。UE可与网络(例如，经由与UE接口的基站)动态协商DRX循环长度。类似地，如果UE电池被重新充电，则可响应于增加的电量水平调整DRX循环长度。同样，如果为UE设定了初始的相对较短的DRX循环长度，则可随着电池电量从一个水平降低到另一个而增大循环长度。
[0016]在一个实施例中，DRX循环长度将被设定(初始分配)并基于UE上的可用电量自适应地改变。可根据任何先前已知的用于确定和设定DRX循环长度的技术进行初始分配。在一个实施例中，初始分配可基于UE与网络进行初始协商时(例如，在启动时，或者在UE改变到不同的跟踪区或被切换到不同的基站的情况下在重新协商期间)提供给网络的信息。
[0017]DRX循环长度可被配置成用于多种不同实现中的任一种。在一个实施例中，自适应DRX循环长度允许基于给定阈值的多个(两个或更多个)DRX循环长度值。例如，可以有单个电池电量水平阈值(例如，50％或25％的电池寿命)，逢该阈值DRX循环长度就从“正常”或标准长度变为“省电”长度。通过有更多个基于UE处变化的电池电量水平的DRX循环长度阶，就可实现对UE功耗更精细的微调控制。例如，系统可被配置成对于大于75％、在50％与74％之间、在25％与49％之间、和小于25％的电池电量水平有不同的DRX循环长度设定。其它的实现也是可能的。或者，可在周期或非周期的基础上基于电池电量水平动态计算DRX循环长度。因此，电池电量水平阈值与DRX循环长度之间的映射或可实现为简单的查找表，或可实现为将电池电量水平和一个或更多个其它因素考虑在内的高级算法。可被考虑的其它因素的一个可能的例子是UE的简况。另外，UE的用户能够设定DRX周期，或开/关动态DRX循环长度特征。
[0018]在一个实施例中，由UE发起改变DRX循环长度的过程。例如，当UE的电池电量水平落到给定阈值之下时，UE向网络发送消息指示增大的DRX循环长度。UE可仅简单地向网络指示已经到达下一个更低阈值，或指示更具体的信息，诸如所到达的电池电量阈值、实际电池电量水平等。在一个实施例中，UE可经由查找表或经由计算来内部地标识出DRX循环长度，并向网络指示所需的DRX循环长度。注意，这一实现将要求UE处理，而这将部分地违背节省UE电池电量的预期目的。
[0019]类似地，当电池电量水平增加到特定阈值以上时(例如，当UE电池重新充电了时)，UE可与网络进行协商以减小DRX循环长度。上面描述的机制在协商减小的DRX循环长度时将与协商增加的DRX循环长度时一样良好地适用。因此，UE可指示具体电池电量水平，指示到达(较高)阈值等。
[0020]在从UE接收消息之际，网络可决定接受对该UE的新DRX循环长度，或可拒绝该请求并分配不同的值。在一个实施例中，网络从UE接收请求的循环长度。在另一个实施例中，网络接收UE电池电量水平的指示，且网络可基于所指示的电池电量水平来决定分配什么DRX循环长度。在另一个实施例中，UE指示已经到达电池电量水平阈值——其或者是具体阈值或者是下一个更高/更低阈值，且网络基于所到达的阈值(即与UE先前所处的阈值相比)来决定分配什么DRX循环长度。网络通知UE所决定的DRX循环长度。
[0021]图1是具有协商自适应长度的不连续接收周期的用户设备和基站的系统的实施例的框图。系统100包括用户设备(UE)110、基站140和MME(移动管理实体)150。UE 110表示任何类型的移动无线设备，例如，移动电话或具有电话能力的无线设备。基站140表示至UE 110所属无线网络系统的接入点。MME 150表示连接到多个基站的管理实体，并具有关于此网络中的UE的信息。基站140和MME 150将被合称为“网络”。
[0022]UE 110包括电池116，该电池116向UE提供电量。电量水平确定器114表示确定电池116的电量水平或剩余电池寿命的电路和/或处理器。在一个实施例中，电量水平确定器114耦合到UE 110的处理器，它可将电量水平信息经由基站140传送给MME 150。在一个实施例中，UE 110包括DRX循环管理器(mgr)120，它为UE 110管理DRX循环信息。DRX循环管理器120可以是独立模块或即与UE 110的主处理器分离的模块，或者它可以是UE 110的主处理器或基带处理器的一部分。DRX循环管理器120从电量水平确定器114接收信息，它可将该信息发送到网络，或者它可使用该信息来决定将什么信息发送到网络。
[0023]在一个实施例中，DRX循环管理器120基于所确定的电量水平来决定DRX循环长度。DRX循环管理器120还可以另行地或替换地确定电池电量的电量水平阈值，这可通告对DRX循环长度的决定。DRX循环管理器120可包括更新模块122，它表示使DRX循环管理器120能够获得并发送DRX循环长度信息的功能组件，不管是软件或硬件还是其组合。更新模块122可包括调度器以在某些时间从电量水平确定器114(在一个实施例中它可以是DRX循环管理器120的一部分)周期性地获取电量水平信息。如果DRX循环管理器120确定应使用不同的循环长度，则可将获取的信息发送到网络。在一个实施例中，更新的模块122响应于来自网络的请求获取电量水平信息。网络可在UE 110启动之际或在其它某个协商期请求这种信息。TX/RX路径112表示用于发射和/或接收无线信息的信号线、转换器、放大器等。TX/RX路径112耦合到天线132，UE 110经由该天线132与基站140通信。
[0024]信号136表示从UE 110到基站140的上行链路通信，并且信号138表示从基站140到UE 110的下行链路通信。基站140包括天线134，天线134连接到TX/RX路径144，TX/RX路径144提供基站140发射和接收信号的能力。基站140包括处理器142，基站可用该处理器处理发射和/或接收信号。注意，在实际的实现中，处理器142可表示用于下行链路通信的一个或更多个分别的处理器，以及用于上行链路通信的一个或更多个处理器。处理器142可被配置成对关于UE 110的DRX循环长度的消息作出响应。因此，UE 110可发送DRX循环长度信息，基站140将该信息提供给MME 150；并且MME 150可提供用于UE 110的DRX循环长度信息，基站140将该信息提供给UE 110。通常，这种信息的处理以及对将向UE 110分配什么DRX循环长度的决定是由MME 150处理的。
[0025]MME 150包括寻呼生成器152，其生成将被发送到UE 110的寻呼消息。将这些消息提供给将发射此信号的基站140。寻呼生成器152耦合到DRX循环管理器160，DRX循环管理器160提供网络侧的用于DRX循环长度确定和分配的功能。根据分配给UE 110的循环长度生成对UE 110的寻呼。DRX循环管理器160可包括一个或更多个组件，包括循环长度模块162、更新模块164以及存储器166。
[0026]循环长度模块162使MME 150能够标识用于UE 110的循环长度，该循环长度保持在存储器166中，存储器166可表示易失性和/或非易失性存储器资源。在一个实施例中，循环长度模块162包括查找表，以确定什么电池电量水平对应于什么DRX循环长度。更新模块164使MME 150能够动态地从事与UE 110的DRX循环长度协商。因此，能够动态地改变DRX循环长度分配。在一个实施例中，是响应于由UE 110提供的信息，诸如到达阈值电量水平的指示、或剩余电池电量的指示，来对DRX循环长度进行改变。
[0027]本文描述的各种组件可以是用于执行所描述的功能的装置。本文所描述的每个组件包括软件、硬件、或其组合。可将组件实现为软件模块、硬件模块、特殊用途硬件(例如，专用硬件、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)等)、嵌入式控制器、硬连线电路系统等。可经由包括机器可读介质的制品来提供软件内容(例如，数据、指令、配置)，该介质提供表示可执行的指令的内容。该内容可导致机器执行本文所描述的各种功能/操作。机器可读机制包括任何以可由机器(例如计算设备、电子系统等)访问的形式提供(即存储和/或传输)信息的机构，诸如，可记录/不可记录介质(例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备等)。内容可以是可直接执行的(“对象”或“可执行”形式)、源代码、或差分代码(“增量”码或“补丁”码)。机器可读介质还可包括可从其下载内容的存储或数据库。机器可读介质还可包括在出售或交付时其上存储有内容的设备或产品。因此，交付具有存储着的内容的设备或在通信介质上提供内容供下载可被理解为是提供具有本文所描述的这些内容的制品。
[0028]图2是用于提供自适应长度的不连续接收周期的过程的实施例的流程图。如本文所示的流程图提供各种过程动作的序列的例子。尽管以特定的序列或次序示出，但除非另外说明，否则可以修改动作的次序。因此，所示的实现应该仅作为例子来理解，且过程可按不同的次序执行，且某些动作可并行执行。另外，在本发明的各种实施例中可省略一个或更多个动作；因此并不是所有的动作都是每个实现中所必须的。其它的过程流程也是可能的。
[0029]用户设备(UE)202表示根据本文所描述的任何实施例的移动设备。网络204表示无线通信网络的一个或更多个组件，它可包括基站和MME。UE202请求DRX循环分配，212。这一请求可在与基站的初始协商时作出，或响应于UE确定已经到达电池电量水平阈值而作出。网络204接收DRX循环请求，214。注意，实际的消息通常是在基站处接收，进行处理并转发到MME用于进一步处理(例如，决定要对请求作出什么响应)。网络决定分配给UE的DRX循环，并将DRX循环分配发送给UE，216。
[0030]UE 202接收DRX循环分配，218，并根据分配配置它自己。然后UE根据分配到的DRX循环工作，220。可监视DRX循环长度以确保UE是在对UE的给定电池电量水平最好的DRX循环长度分配下工作。因此，UE可监视电池并周期性地检查电池电量，222。在一个实施例中，UE 202确定是否到达阈值电池电量水平，224。注意，在一个实现中，UE可仅简单地将这种信息传送给网络204。确定是否到达阈值可经由查找表或经由算法的计算来进行。如果没有到达阈值，230，则UE继续监视电池电量水平，222。
[0031]如果到达阈值，230，则UE可基于电量水平生成DRX循环长度更新，232。然后可将DRX循环更新请求发送到网络，234。注意，可带有或不带有电量水平信息地来发送这种DRX循环更新请求，且可简单地指示已经到达阈值。UE可基于电量水平请求特定DRX循环长度，或简单地请求由网络提供的调整。
[0032]网络接收更新请求，236，并基于请求确定新的DRX循环长度分配，238。确定新的DRX循环长度分配可指接受由UE请求的建议的长度分配，经由查找表标识出DRX循环长度分配，计算算法来确定DRX循环长度分配等。在一个实施例中，请求将被拒绝，且“新的”长度分配将是先前的循环长度分配。在一个实施例中，可“相对于”先前的循环长度分配提供更新的循环长度分配。即，网络不是向UE发送具体的长度，而是可提供增量或即UE可据以调整其循环长度的调整量(它可以是正数或负数，或可以是带有升/降指示符的绝对值)。网络向UE传送新的DRX循环长度分配，240。
[0033]UE 202接收新的DRX循环长度分配，242，并实现该分配。然后UE可通过传送确认消息来确认收到循环长度分配，244。当网络接收到确认消息时，246，UE和网络双方便就UE正在使用什么DRX循环长度达成同步。
[0034]图3是用于选择不连续接收周期长度的过程的实施例的流程图。如下所描述的这一过程考虑周期性电池电量水平检查。UE内的计时器被复位并开始运行直至到期。UE等待计时器期满，302。电池电量水平检测电路响应于计时器期满而检查电池电量水平，304。在检测例程中由检测电路收集到的信息被发送到处理模块，该处理模块或者在检测电路内或者是耦合到检测电路的其它某个模块。处理模块确定是否已到达电量阈值，306。可在UE的处理模块中配置一个或更多个电量阈值以使其能够作出这种确定。如果还未到达阈值，310，则计时器复位，且检测电路等待直到下一个检测周期，302。
[0035]如果已经到达电池电量水平阈值，310，则处理模块基于电池电量水平确定要使用的新DRX循环长度，312。可经由查找表或计算作出这种确定。在一个实施例中，这种动作可响应于由UE发送的通知由网络来执行。UE将循环长度更新消息传送给网络，314，该消息可请求特定分配——如果已计算出来的话，或者请求由网络决定的新分配。
[0036]UE等待来自网络的响应，316。在一个实施例中，UE对与网络的通信设超时周期，且UE可确定是否在超时之前是否接收到由网络作出的响应，318。如果到达超时，320，则UE可重新计算和/或重新传送对更新的DRX循环长度的请求。否则，便在超时前接收到响应，320，且UE发送对从网络接收到DRX循环长度分配的确认，322。然后UE可将DRX循环长度设定为所分配的更新值，324，并继续监视电池电池电量，302。
[0037]除本文所描述的内容外，可对所公开的本发明实施例和实现作出各种修改而不会脱离它们的范围。因此，本文的说明和例子应以说明性的而不是限制性的意义上来解读。本发明的范围应纯以所附权利要求书为准来衡量。

Claims (19)

1.一种方法，包括：
确定已经到达移动设备的电池电量阈值；以及
基于确定已经到达所述电池电量阈值，调整所述移动设备的不连续接收(DRX)周期的长度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阈值包括指示较高电量水平的电池电量阈值，且调整所述长度包括：
缩短所述DRX周期的长度。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阈值包括指示较低电量水平的电池电量阈值，且其中调整所述长度包括：
增加所述DRX周期的长度。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，调整所述DRX周期的长度包括：
基于到达所述电池电量阈值标识长度调整；以及
向基站发送消息以指示所述标识出的长度。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，标识所述长度调整包括：
从查找表标识出所述长度调整。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，标识所述长度调整包括：
基于所述确定的电量水平来计算所述长度调整。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，调整所述DRX周期的长度包括：
向基站发送已经到达所述电池电量阈值的指示；以及
响应于发送所述指示，从所述基站接收新的DRX周期分配。
8.一种制品，包括其上存储有提供使机器执行以下操作的指令的内容的机器可读介质，所述操作包括：
确定已经到达移动设备的电池电量阈值；以及
基于确定已经到达所述电池电量阈值，调整所述移动设备的不连续接收(DRX)循环的长度。
9.如权利要求8所述的制品，其特征在于，所述提供用于调整DRX循环长度的指令的内容包括提供用于以下操作的指令的内容：
基于到达所述电池电量阈值标识新的循环长度；以及
向基站发送指示所述标识出的循环长度的消息。
10.如权利要求9所述的制品，其特征在于，所述提供用于标识新的循环长度的指令的内容包括：
从查找表标识出所述新的循环长度。
11.如权利要求9所述的制品，其特征在于，所述提供用于标识新的循环长度的指令的内容包括：
基于所述确定的电量水平来计算所述新的循环长度。
12.一种用户设备，包括：
电量水平模块，用于标识所述用户设备的电池电量水平；
不连续接收(DRX)循环管理模块，其耦合到所述电量水平模块，用于基于所述标识出的电池电量水平来生成对更新的DRX循环长度分配的请求；以及
收发机，其耦合到所述DRX循环管理模块用于将所述请求传送给网络接入点。
13.如权利要求12所述的用户设备，其特征在于，所述DRX循环管理模块生成指示所述标识出的电池电量水平的请求。
14.如权利要求12所述的用户设备，其特征在于，所述DRX循环管理模块生成指示已经到达电池电量水平阈值的请求。
15.如权利要求12所述的用户设备，其特征在于，所述DRX循环管理模块还基于所述标识出的电池电量水平来确定建议的DRX循环长度分配，并生成指示所述建议的DRX循环长度分配的请求。
16.如权利要求12所述的用户设备，其特征在于，所述收发机还从所述网络接入点接收更新的DRX循环长度分配，且所述DRX循环管理模块还实现所述更新的循环长度分配，并生成被传送给所述网络接入点的确认消息。
17.一种方法，包括：
接收已经到达移动设备的电池电量阈值的指示；
至少部分地基于所述指示的电量阈值标识所述移动设备的不连续接收(DRX)循环的长度；以及
向所述移动设备传送指示所述标识出的长度的DRX循环长度分配。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，标识所述DRX循环长度包括标识对已经存在的DRX循环长度分配的调整，所述方法还包括：
根据所述对DRX循环长度的调整，来调整寻呼消息的传送。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，接收所述指示包括：
从所述移动设备接收建议的DRX循环长度；并且
其中标识所述DRX循环长度包括：
将所述建议的DRX循环长度标识为对所述移动设备的DRX循环长度分配。
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