CN101637052A - 用于提供有效不连续通信的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于通过无线网络接收和发射数据同时最小化功耗的方法。作为定义允许通过网络传输数据的开启周期的不连续通信机制的一部分，确定是否已向用户设备进行了资源分配以便通过所述网络进行通信。如果已进行了所述资源分配，则生成保持清醒消息，以指示所述用户设备延长所述开启周期。
Description
相关申请
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求享有2007年2月6日提交的、名称为“Method and Apparatus For Providing DiscontinuousCommunications”的美国临时申请序列号No.60/888,514的较早申请日，在此通过引用并入其全部内容。
背景技术
诸如无线数据网络(例如，第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)系统、扩频系统(诸如码分多址(CDMA)网络)、时分多址(TDMA)网络，等等)之类的无线电通信系统为用户提供了移动便利性以及大量服务和功能。此便利性使得持续增长的消费者数目显著地将其用作可接受的通信模式，以用于商务和个人使用。为了促进更广泛的使用，从制造商到服务提供商的整个电信行业商定以巨额花费和努力来开发用于支持各种服务和功能的通信协议的标准。一个努力的领域涉及以通过使用不连续发射和接收来解决终端功率节约以及最终用户性能的方式，来优化数据传输。
发明内容
因此，需要一种用于通过无线网络接收和发射数据同时最小化功耗的方法。
按照本发明的一个实施方式，一种方法，包括：作为定义允许通过网络传输数据的开启周期的不连续通信机制的一部分，确定是否已向用户设备进行资源分配以便通过所述网络进行通信。该方法还包括：如果已进行了所述资源分配，则生成保持清醒(keep-awake)消息，以指示所述用户设备延长所述开启周期。
按照本发明的另一实施方式，一种设备，包括：不连续通信模块，其配置用于执行定义允许通过网络传输数据的开启周期的不连续通信过程，以及用于确定是否已向用户设备进行资源分配以便通过所述网络进行通信。此不连续通信模块还配置用于如果已进行了所述资源分配，则生成保持清醒消息，以指示所述用户设备延长所述开启周期。
按照本发明的另一实施方式，一种方法，包括：通过网络接收指示延长不连续通信过程的开启周期的保持清醒消息。该保持清醒消息响应于确定已进行了资源分配而生成。
按照本发明的又一实施方式，一种设备，包括：不连续通信模块，其配置用于通过网络接收指示延长不连续通信过程的开启周期的保持清醒消息。该保持清醒消息响应于确定已进行了资源分配而生成。
简单地通过示意性示出多个特定实施方式和实现，包括构思以实现本发明的最佳模式，从下文的详细描述中本发明的其他方面、特征和优点将变得明显。本发明还能够具有其他不同实施方式，并且在各种明显方面其若干细节可以修改，都不脱离本发明的精神和范围。相应地，附图和说明书应视为示意性的，而不是限制性的。
附图说明
在附图中，本发明的实施方式通过示例方式而不是通过限制方式示出，其中：
图1是根据本发明一个示例性实施方式的能够通过使用不连续通信机制而为用户设备(UE)提供功率节省的通信系统的图示；
图2是按照本发明一个实施方式的涉及延长活跃状态的不连续通信过程的流程图；
图3是利用配置参数的示例性不连续接收(DRX)机制的图示；
图4是示出了按照本发明一个实施方式、用于示例性web浏览会话的业务模式的图示，包括传输控制协议(TCP)慢启动的影响；
图5是按照本发明一个实施方式的使用“保持清醒”消息来提供功率节省的过程的流程图；
图6是按照本发明一个实施方式的与不连续接收过程相关联的“保持清醒”机制的图示；
图7是按照本发明一个实施方式的在无开销情况下延长用户设备的开启周期的过程的流程图；
图8是按照本发明一个实施方式的在最小开销情况下延长用户设备的开启周期的过程的流程图；
图9是按照本发明一个实施方式的涉及保持清醒机制的性能比较图示；
图10是按照本发明一个实施方式的分配DRX参数(包括占空比参数以及相关联的占空比滤波器参数)的流程图；
图11是示出了按照本发明一个实施方式的占空比参数的使用的图示；
图12是可以用来实现本发明的实施方式的硬件图示；
图13A-图13D是按照本发明的各种示例性实施方式、图1的系统可以在其中操作的具有示例性长期演进(LTE)和E-UTRA(演进的通用陆地无线电接入)架构的通信系统的图示；以及
图14是按照本发明一个实施方式、能够在图13A-图13D的系统中操作的LTE终端的示例性组件的图示。
具体实施方式
公开了用于提供唤醒机制和有效的传输方案的设备、方法和软件。在下文的描述中，出于解释的目的，记载了多个具体细节以提供对本发明的实施方式的全面理解。然而，对于本领域技术人员来说很显然，本发明的实施方式可以在没有这些具体细节或者具有等效布置的情况下实践。在其他实例中，以框图的形式示出了公知的结构和设备，以避免不必要地混淆本发明的实施方式。
尽管本发明的实施方式是针对具有第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)架构的通信网络来讨论的，但是本领域普通技术人员可以意识到，本发明的实施方式可以应用于任何类型的通信系统和等效的功能能力。
图1是根据本发明一个示例性实施方式的能够通过使用不连续通信机制而为用户设备(UE)提供功率节省的通信系统的图示。作为示例，此通信系统与名称为“Long Term Evolution of the 3GPPRadio Technology”的3GPP LTE兼容(通过引用在此将其整体包含)。如图1所示，一个或多个用户设备(UE)101与网络设备通信，网络设备诸如基站103，其为接入网络(例如，WiMAX(微波接入全球互操作性)、3GPP LTE(或E-UTRAN或3.9G)，等等)的一部分。在3GPP LTE架构(如图13A-图13D所示)中，基站103表示为增强型节点B(eNB)。UE 101可以是任何类型的移动台，诸如手持机、终端、站、单元、设备、或者与用户对接的任何类型的接口(诸如“可穿戴”电路，等等)。在一个示例性实施方式中，基站103使用OFDM(正交频分复用)作为下行链路(DL)传输方案以及使用具有循环前缀的单载波传输(例如，SC-FDMA(单载波频分多址)作为上行链路(UL)传输方案。SC-FDMA也可以使用DFT-S-OFDM原理来实现，在3GPP TR 25.814中对此进行了详述，其名称为“Physical Layer Aspects for Evolved UTRA”，v.1.5.0，2006年5月(通过引用在此将其全文并入)。SC-FDMA也称为多用户SC-FDMA，其允许多个用户在不同的子频带上同时进行发射。UE101包括收发机105以及耦合到收发机105以从基站103接收或向其发射信号的天线系统107。天线系统107可以包括一个或多个天线(仅示出一个)。相应地，基站103可以采用一个或多个天线109来发射和接收电磁信号。针对于UE 101，基站103采用收发机111通过下行链路(DL)向UE 101发射信息。
在一种实施方式中，系统100(如LTE网络)是仅支持分组的(packet-only)系统，其中，提供基于实际无线分组的连接。由于LTE系统100是基于分组的系统，因此不存在为UE 101和网络(也即，基站103)之间的通信而预留的所谓“专用”连接(如2G和3G中已知的)。在一种示例性实施方式中，在LTE架构中传送数据所需的资源作为一个时间分配来进行分配，或者以更持久/半静态方式进行分配。
因此，随着时间，调度给某个用户的业务可能存在很大变动。从多用户分集的角度来看，其可以使得UE(可以是增强型UE(eUE))不常被调度(例如平均每20ms一次)，但是具有非常高的瞬时数据速率(因为在UE无线电状况极好时调度eUE)。从eUE的角度来看，重要的是如果这种调度模式可以预测，则“关闭周期”可以用来发起进入到非活跃或“休眠”状态，由此节省电池消耗。有关“开启”和“关闭/DRX”周期的协定在eNB 103和eUE 101之间必须是明确的，并且假设通过更高层鲁棒(例如，利用握手确认)信令信道(例如，在LTE中RRC(无线电资源控制)信令是默认机制)来用信号发送此协定。
如图所示，基站103包括不连续通信(例如，接收/发射(RX/TX))管理模块113，用于管理基站103的接收和发射的活跃和非活跃状态。因此，如上所述，此不连续RX/TX机制在不发射或不接收周期期间节省了电池消耗。管理模块113与分组调度器115交互以协调基站103与UE 101之间的数据交换；待发射至UE 101的数据可以存储在分组缓冲区117中。
类似地，UE 101基于来自基站103的信令，使用不连续通信管理模块119来保持为活跃状态(“清醒”)或进入非活跃状态(“休眠”)。此信令将在下文进行更全面描述。
图2是按照本发明一个实施方式的涉及延长活跃状态的不连续通信过程的流程图。此过程在不连续RX/TX过程中引入了“保持清醒”机制。在步骤201，过程确定是否进行了资源分配。如果是(根据步骤203)，则在步骤205中延长活跃状态或通信的开启周期。为了更好地理解上述方法，研究传统的不连续RX/TX过程(如图3所解释)是有益的。
图3是使用配置参数的示例性不连续接收(DRX)机制的图示。如在DRX模式300中所绘出的，“常规DRX”机制由三个参数来表征：(1)第一“开启”周期的开始点的精确“相位/定时”，(2)表示连续的“开启”周期之间的“时间距离”的DRX周期，以及(3)每个开启周期的持续时间。为了实现实质性的eUE功率节省，DRX周期应尽可能长。然而，由于DRX周期还定义系统100的“响应”(例如，从UE点击web链接一直到web页面开始下载的时间长度)，因此在功率节省水平与响应之间需要折衷。
对于诸如VoIP(通过IP的语音)之类的服务，业务模式是可预测的。因此，有可能有效地配置常规DRX概念。然而，对于其他服务却不然；并且下载量以及下载间等待时间可能变动非常大。一个例子是web浏览，在web浏览中用户表现出不可预测的阅读行为，由此web站点在复杂性和尺寸上变化极大。在图4中示出了用于典型的web浏览用户的eNB缓冲区模式。
图4是示出了按照本发明一个实施方式的用于示例性web浏览会话的业务模式的图示，包括传输控制协议(TCP)慢启动的影响。在此示例中，TCP慢启动影响发生在点401；基于确认的接收，此TCP行为实质上按指数增大TCP拥塞窗口，继而进入线性增长阶段。然后在点403，eNB 103的缓冲区117开始填充。在分组呼叫之后，点405示出了阅读时间。
返回到图3的情况，可以认识到，由于DRX周期需要针对最差情况(例如，巨型web站点以及最短阅读时间)来进行配置，这可能使UE 101无法获得显著的功率节省。一种方法是允许eNB 103和eUE 101根据业务状况经由RRC来半静态地更新DRX参数。这是相对较慢的过程(例如，在DRX消息和接收到RRC ACK之间大约20ms)。此外，已经观察到：RRC消息具有明显的开销(其应当被最小化)。此问题可以通过采用如下方法来解决，即，提供快速L1(或类似的)配置以便使当前DRX周期适应缓冲信息以及其他系统输入。在某些实施方式中，此方法要求专用的L1信令，这存在相对较高的差错概率以及eUE 101与eNB 103之间发生误解的概率(例如，将HARQ(混合自动重传请求)ACK误认为NACK，如果经由正常L1机制发送则正好相反)。进一步地，如果快速L1DRX控制信令在正常控制信道之外发送，则由于检错损失以及H-ARQ增益损失，控制信道的差错概率会增大。
图5是按照本发明一个实施方式的使用“保持清醒”消息来提供功率节省的过程的流程图。根据一个实施方式，“保持清醒”机制提供了对常规DRX概念的扩展。此机制为eUE 101和eNB 103二者定义了UE 101何时应当延长其“开启”时间(或“开启周期”)以接收更多的数据。
在步骤501中，过程确定eNB 103为UE 101调度了分配(例如，传输时间间隔(TTI))。接着，如在步骤503中，eNB 103生成保持清醒消息以指定此分配。在步骤505中，eNB 103接着将保持清醒消息发射给UE 101。
根据某些实施方式，利用两种信令方法来指示UE 101保持为活跃状态(如图7和图8所描述的)：(1)无开销；以及(2)最小开销。在第一种方法(也即，零开销方法)中，“保持清醒”消息与涉及UE 101是否已被调度的“如果或如果不”条件相同或者直接映射到上述条件。在第二种方法中，这种灵活的1-比特开销方法(其为预先定义的)允许系统针对相同的最终用户性能而增大UE功率节省。
在一种示例性实施方式中，在图6中示出了“保持清醒”消息。
图6是按照本发明一个实施方式的与不连续接收过程相关联的“保持清醒”机制的图示。根据DRX模式600，用斜线和点状块示出了常规DRX所定义的基线“开启”周期(例如，开启持续时间为2个传输时间间隔(TTI))。eNB 103和eUE 101之间用于确定当前TTI的开启/关闭状态的一个规则如下(也即，从UE角度看来的伪代码)：
| 如果TTI-1是“开启”时间的最后一个TTI |
| 如果“保持清醒”＝1(在TTI-1期间接收的)那么UE在TTI期间也为“开启”(例如，接收分配表等)否则如果“保持清醒”＝0(在TTI-1期间接收的)那么UE返回正常的常规DRX行为；也即，允许其休眠结束否则如果TTI-1是附加的开启周期(由TTI-1中的“保持清醒”定义的)如果“保持清醒”＝1(在TTI-1期间接收的)那么UE在TTI期间也为“开启”(例如，接收分配表等)否则如果“保持清醒”＝0(在TTI-1期间接收的)那么UE返回正常的常规DRX行为结束否则使用正常的常规DRX来定义行为结束 |
表1
作为示例，“保持清醒”消息一次可以延长开启周期1个TTI。下文描述了用于“保持清醒”定义的两种模式。“保持清醒”消息可以包括参数“保持清醒”(1，TTI的数目)。这将使得能够避免在每个TTI中重复“保持清醒”消息。
根据本发明的一种实施方式，此“附加的DRX”特征可以在每个小区中启用或禁用——例如，针对小区中的所有用户或者经由RRC以每个用户为基础。
图7是按照本发明一个实施方式的在无开销情况下延长用户设备的开启周期的过程的流程图。此零开销延长DRX方法提供的“保持清醒”消息与分配表决策相同，如表2所示：
| 保持清醒(TTI) | 描述 |
| 保持清醒(TTI)＝1 | 在TTI中分配UE(出现在分配表中) |
| 保持清醒(TTI)＝0 | 在TTI中没有分配UE(出现在分配表中) |
表2
例如，UE 101保持清醒，直到其不再在上行链路/下行链路中被调度。eNB分组调度器115继而可以使UE 101保持清醒并且在每个DRX周期期间清空缓冲区117(如果希望的话)。当与“常规DRX开启持续时间长于1”的概念相结合时，这仍然为eNB 103提供了充分的调度自由。在一个示例性实施方式中，如果eNB 103尝试使UE101保持清醒长于开启持续时间，则eNB 103在开启持续时间的最后一个TTI期间调度UE 101。由于优先级在单个TTI上不太可能显著变化，因此这不是问题。
在步骤701中，UE 101接收“保持清醒”消息，在此示例中该消息指示已进行了分配。在步骤703中，UE 101检查“保持清醒”消息的值。如果该值指示分配，那么UE 101保持为活跃状态(步骤705)。否则，根据步骤707，UE 101可以进入休眠模式，如在正常DRX模式中一样。
注意，在上述方法中，UE 101可能在检测其在分配表中的条目时失败。因为这与任何数据的接收相关，可以将错误的百分比控制为例如1％或者更低。因此，“成本”是eNB 103可能耗费一些时间为已经进入休眠的“聋”UE调度后续TTI。相比于潜在益处，这可以认为是次要问题。当执行后续TTI的分组调度时，可以考虑这些不确定性。而且，可以实现警告机制，使得当eNB 103检测到来自UE 101的遗漏接收时(DTX接收的而不是ACK/NACK(确认/否认))，较高层协议由此可以采取正确的行动。
当eNB 103刚好在常规DRX期间的最后一个“开启”TTI中针对UE 101清空缓冲区117时，将产生一个问题。在这种情况下，UE101保持清醒并且不接收任何调度优先级。而且，如果UE 101处理非常常规的业务(例如，VoIP)并且对于每个DRX周期仅需要开启持续时间＝1个TTI，则UE 101可以在附加的TTI中一直保持清醒，因为其一直被调度。对于这类情况，根据一种实施方式，可以在每个用户的基础上(或者至少在每个小区的基础上)启用/禁用此保持清醒模式。
图8是按照本发明一个实施方式的在最小开销情况下延长用户设备的开启周期的过程的流程图。在此示例性实施方式中，在检测到已经准予资源分配之后，通过专用控制信道发送指示“保持清醒”消息的直接比特(步骤801和803)。此方法直接解决了零开销方案中的上述问题，并且还允许未配置的DRX延长模式；例如，可以一直开启活跃模式。
为了适应“保持清醒”消息，考虑以下问题。根据一种实施方式，如果例如在下行链路中开启周期的最后一个TTI(传输时间间隔)中调度UE 101，则此比特可以作为有效载荷的一部分进行传输。由于其是在发送“保持清醒”消息时预定义的，因此正常速率匹配机制在eNB和UE两侧都可以工作，以便为此附加比特“留出空位”。在这种情况下，接收“保持清醒”消息的差错概率将对应于正常分组的差错率(如果一起编码的话)。
如果UE不是在下行链路中开启周期的最后一个TTI中调度的，则专用下行链路控制信道必须可用于发送“保持清醒”比特。
此比特的使用最小化了UE 101将保持清醒而不接收数据的概率，由此改善了UE 101的功耗。
图9是按照本发明一个实施方式的涉及保持清醒机制的性能比较图示。在此仿真中(如图形900所绘)，进行以下假设：(1)每TTI调度单个用户；以及(2)用户正在允许2小时web会话(例如，3GPP HTTP(超文本传输协议)业务模式)。而且，假设UE 101具有0dB的G因子，系统带宽为2.5MHz。此外，使用考虑了同步、自动增益控制(AGC)等的详细的RF调制解调器功耗模型。通过执行2维(2D)优化，将最优设置的常规DRX概念(例如，自由设置DRX周期、相位以及开启持续时间)与所描述的保持清醒方法(常规DRX周期，开启持续时间＝1个TTI)的性能比较进行优化。性能度量例如涉及在2小时会话期间UE经历平均每web页面多少吞吐量与消耗多少RF模型功率之比。针对这些仿真，使用零开销方案作为参考。在此情况下，当用户具有为了进行传输而缓冲的数据时，分组调度器115总是赋予此特定DRX用户优先权。而且，没有仿真分配表读取错误(例如，UE 101总是正确地接收分配表)。
从这些初始仿真中可以明显看出，对于所研究的业务/调度情形存在明显的功率节省潜力。
为了改善调度灵活性，可以如下修改保持清醒机制。如果UE 101在开启持续时间内调度(可以如上预先定义位置或者更自由地定义)，则UE 101自动地在另一开启持续时间期间保持清醒，由此增强eNB 103的调度灵活性。然而，取决于开启持续时间的设置，这可能导致UE 101功耗性能的某些退化。对于开启持续时间等于1个TTI，此情形与前面讨论的相同。
在某些实施方式中，所描述的保持清醒方法扩展了DRX的灵活性，从而每消耗的RF调制解调器功率获得明显更好的用户体验。此方法还不需要任何信令——不过，基于分配表中的存在。而且，在一种实施方式中，保持清醒机制可以借助于RRC信令来启用/禁止，从而改善“常规DRX情形”(诸如VoIP)的性能消耗。
现在参考图10描述保持清醒机制的附加特征。
图10是按照本发明一个实施方式的分配DRX参数(包括占空比参数以及相关联的占空比滤波器参数)的流程图。
如所注意到的，3GPP中LTE可用假设是LTE_ACTIVE(LTE活跃)模式在一定程度上支持DRX/DTX。在LTE_ACTIVE中，可以支持长度类似于LTE_IDLE(LTE空闲)中使用的DRX间隔的DRX间隔。这确保了LTE_ACTIVE中的良好的UE功耗节省，同时减少了“醒来”的等待时间，因为在LTE活跃模式中，大部分无线电链路参数都已协商。
当在上行链路/下行链路(UL/DL)资源中没有进行指派或者执行DL接收或UL发射时，允许LTE_ACTIVE模式中的UE 101进入休眠。在一种示例性实施方式中，在下行链路共享控制信道(DSCCH)上或分配表(AT)中给出有关针对UE 101的UL/DL资源分配的通告。针对上行链路和下行链路二者的资源分配都由网络中的eNB 103指派。
在指示读取行为的每个DRX实例中，UE 101读取DSCCH。通过这种方式，UE 101获知指派给它的UL/DL资源。在某些实施方式中，DRX过程基于两级方案：使用RRC信令控制的常规DRX，以及在允许较短反应时间(更快层，例如MAC)的较低层上控制的临时DRX。常规DRX可以基于当前连接的需求，并且由网络来确定和控制。临时DRX可以用来处理DRX中快速改变的需要，以用于附加资源指派中的可能增加。临时DRX的操作也可以由网络来确定和控制。
DRX机制涉及在每个DRX暂停时间(timeout)接收一个DSCCH(可应用于常规DRX和临时DRX二者)的UE(例如，UE 101)。例如，UE 101每次仅被指派一个常规DRX，其可以使用RRC信令来改变。
根据某些实施方式，以下参数集可以与所指派的DRX参数结合使用：
| 参数 | 描述 |
| 周期性 | UE醒来监听分配的频率 |
| 开始时间(或相位) | 用于分发在不同时刻具有相同周期性的用户的参数 |
| 占空比 | 占空比的长度；UE(当清醒时)将监听多个预先定义的DSCCH(下行链路共享控制信道) |
| 占空比滤波器 | 指定占空比内工作时间模式的值 |
表3
根据步骤1001，取决于应用/服务，eNB 103设置占空比参数以及相应的占空比滤波器。在步骤1003中，这些参数继而形成在信令消息中。生成的信令消息被转发给UE 101(步骤1005)。
在图11中提供了占空比参数的进一步细节。
图11是示出了按照本发明一个实施方式的占空比参数的使用的图示。通过引入占空比参数，确保了UE 101在每个DRX暂停时间接收不止一个DSCCH。如前文所述，占空比控制UE 101针对接收的DSCCH在每个DRX暂停时间保持清醒多久。每个占空比接收的DSCCH可以以连续方式接收。
具有DRX和占空比的占空比滤波器指示是否不认为UE 101将在占空比开启周期期间以连续方式接收DSCCH，而是利用另一特定间隔(也即，指定的滤波器)来进行接收。根据一种实施方式，占空比滤波器或周期性的目的在于调整DRX参数以限制针对DRX用户为活跃的H-ARQ(混合自动重传请求)SAW信道的数量。
占空比和占空比滤波器参数可以与DRX参数一起进行指派；或者它们可以通过其他信令方式或通过单独的信令进行指定。在一种实施方式中，占空比和占空比滤波器可以仅应用于常规DRX或者可应用于常规DRX和临时DRX二者。
如所提到的，占空比和占空比滤波器参数与给定DRX参数结合使用。根据当前连接的需求来向UE指派DRX参数。常规DRX可以用于覆盖基本业务，而临时DRX可以被指派用于处理业务吞吐量中可能的(突发)增长需要。
在一种实施方式中，占空比和相应的滤波器参数可以由网络确定并提供给UE——例如，与其他DRX参数一起直接信令、自己专用的信令消息、或者甚至在系统信息中广播。
在图11中示出了占空比和相应的滤波器参数二者的一些示例性使用情况。图案1101显示了不具有临时DRX指派的常规DRX模式，其中占空比是0，占空比滤波器是0。图案1103的占空比为4，而图案1105采用占空比为4以及占空比滤波器为4。
网络信令可以通过各种方式来处理。根据一种实施方式，针对占空比，该值可以是UE 101在每个DRX接收的DSCCH分配的数量。此参数可以被提供作为指示UE 101在每个DRX应当“保持清醒”的时间的定时器(UE 101继而可以在此时间期间接收DSCCH)。在一种实施方式中，此参数可以作为帧来指定。
至于占空比滤波器(或周期性)参数，此参数指定占空比内DSCCH接收之间的间隔。根据一种实施方式，此参数直接作为数字或者以某种求模(MOD)方式来提供。实际信息可以通过若干方式用信号发送。例如，UE 101从网络接收参数并应用此参数。作为示例，UE 101可以接收用于常规DRX的DRX参数——其信令还包括用于占空比和可能的占空比滤波器或周期性的参数。
本领域普通技术人员将会认识到，与不连续通信相关联的过程可以经由软件、硬件(例如，通用处理器、数字信号处理(DSP)芯片、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)，等等)、固件或其组合来实现。下面参考图12详细描述用于执行所述功能的此类示例性硬件。
图12示出了本发明的各种实施方式可以在其上实现的示例性硬件。计算系统1200包括总线1201或用于传送信息的其他通信机制，以及耦合到总线1201以处理信息的处理器1203。计算系统1200还包括主存储器1205，诸如随机访问存储器(RAM)或其他动态存储设备，其耦合到总线1201以存储将由处理器1203执行的信息和指令。主存储器1205也可以用于存储处理器1203在执行指令期间的临时变量或其他中间信息。计算系统1200还可以包括耦合到总线1201的只读存储器(ROM)1207或其他静态存储设备，以存储用于处理器1203的静态信息和指令。存储设备1209，诸如磁盘或光盘，耦合到总线1201以持久地存储信息和指令。
计算系统1200可以经由总线1201耦合到显示器1211，诸如液晶显示器或有源矩阵显示器，以便向用户显示信息。输入设备1213，诸如包括字母数字和其他键的键盘，可以耦合至总线1201以便将信息和命令选择传送给处理器1203。输入设备1203可以包括光标控件，诸如鼠标、轨迹球或光标方向键，用于将方向信息和命令选择传送给处理器1203以及用于控制光标在显示器1211上的运动。
根据本发明的各种实施方式，响应于处理器1203执行包含在主存储器1205中的指令安排，可以由计算系统1200提供此处所描述的处理。可以从其他计算机可读介质(诸如存储设备1209)将此类指令读入主存储器1205。对包含在主存储器1205中的指令安排的执行，使得处理器1203执行此处所描述的过程步骤。也可以利用多处理布置中的一个或多个处理器来执行包含在主存储器1205中的指令。在备选实施方式中，可以使用硬线电路来代替或与软件指令相结合来实现本发明的实施方式。在另一示例中，可以使用诸如现场可编程门阵列(FPGA)之类的可重配置硬件，其中通常通过对存储器查找表进行编程，可重配置硬件的逻辑门的功能和连接拓扑在运行时是可定制的。因此，本发明的实施方式不限于硬件电路和软件的任何具体组合。
计算系统1200还包括耦合至总线1201的至少一个通信接口1215。通信接口1215提供耦合至网络链路(未示出)的双向数据通信。通信接口1215发送和接收电信号、电磁信号或光信号，其携带表示各种信息类型的数字数据流。而且，通信接口1215可以包括外围接口设备，诸如通用串行总线(USB)接口、PCMCIA(个人计算机存储卡国际协会)接口，等等。
处理器1203可以在接收代码的同时执行所发射的代码，和/或将代码存储在存储设备1209或其他非易失性存储设备中以便之后执行。在此方式中，计算系统1200可以获得载波形式的应用代码。
此处所使用的术语“计算机可读介质”是指参与向处理器1203提供指令以执行的任何介质。此类介质可以采取任何形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质以及传输介质。非易失性介质例如包括，光盘或磁盘，诸如存储设备1209。易失性介质包括动态存储器，诸如主存储器1205。传输介质包括同轴电缆、铜线以及光纤，包括包含总线1201的线路。传输介质还可以采取声波、光波或电磁波的形式，诸如在射频(RF)和红外(IR)数据通信期间生成的波。计算机可读介质的通用形式包括，例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD-ROM、CDRW、DVD、任何其他光介质、穿孔卡、纸带、光标记页、具有孔或其他光学可识别记号的任何其他物理介质、RAM、PROM和EPROM、闪速-EPROM、任何其他存储芯片或带盒、载波、或者计算机可以读取的任何其他介质。
可以包括各种形式的计算机可读介质以向处理器提供用于执行的指令。例如，用于执行至少部分本发明的指令最初可以在远程计算机的磁盘上生成。在这种情形下，远程计算机将指令加载到主存储器中，并且使用调制解调器通过电话线路发送指令。本地系统的调制解调器在电话线路上接收数据，并且使用红外发射机将数据转换为红外信号，以及将该红外信号发射到便携式计算设备，诸如个人数字助理(PDA)或膝上型笔记本。便携式计算设备上的红外探测器接收由该红外信号产生的信息和指令并将数据放在总线上。总线将数据传送至主存储器，处理器从主存储器取回指令并执行。主存储器所接收的指令可选地可以在处理器执行之前或之后存储在存储设备上。
图13A-图13D是按照本发明的各种示例性实施方式的图1的系统可以在其中操作的具有示例性长期演进(LTE)架构的通信系统的图示。作为示例(如图13A所示)，在系统1300中，基站103和UE 101可以使用任何接入方案进行通信，诸如时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、宽带码分多址(WCDMA)、正交频分多址(OFDMA)或单载波频分多址(FDMA)(SC-FDMA)或其组合。在一种示例性实施方式中，上行链路和下行链路二者都可以利用WCDMA。在另一种示例性实施方式中，上行链路利用SC-FDMA，而下行链路利用OFDMA。
在全部或部分网格配置中，MME(移动管理实体)/服务网关1301通过分组传输网络(例如，互联网协议(IP)网络)1303、使用隧道技术连接到eNB 103。MME/服务GW 1301的示例性功能包括向eNB 103分发寻呼消息、针对寻呼理由终止U平面分组以及切换U平面以支持UE移动性。由于GW 1301用作对外部网络(例如，互联网或私有网1303)的网关，因此GW 1301包括访问、授权和记账系统(AAA)1305，以便安全地确定用户的身份和权限以及跟踪每个用户的活动。换言之，MME服务网关1301是LTE接入网络的关键控制节点，其负责空闲模式UE的跟踪和寻呼过程(包括重传)。而且，MME 1301参与承载激活/去激活过程，其负责在初始添加时以及在涉及核心网(CN)节点重定位的LTE内切换时为UE选择SGW(服务网关)。
在3GPP TR 25.813，名称为“E-URTA and E-UTRAN：RadioInterface Protocol Aspects”中更加详细地描述了LTE接口，其通过引用在此并入全文。
在图13B中，通信系统1302支持GERAN(GSM/EDGE无线电接入)1304，以及基于UTRAN 1306的接入网络、基于E-UTRAN 1312和非3GPP(未示出)的接入网络，此通信系统在TR 23.882中进行了更全面地描述，其通过引用在此并入全文。此系统的关键特征是执行控制平面功能的网络实体(MME 1308)从执行承载平面功能的网络实体(服务网络1310)中分离，并且在这两个实体之间有已定义好的开放接口S11。由于E-URTAN 1312提供较高的带宽来支持新服务以及改善已有服务，因此，MME 1308从服务网关1310的分离意味着服务网络1310可以基于针对信令事务优化的平台。此方案支持为这两个单元的每一个选择更具有成本效益的平台以及独立的规模。服务提供商也可以独立于MME 1308的位置、选择在网络内的服务网关1310的优化拓扑位置，以便减小最优带宽等待时间以及避免集中点故障。
系统1302的基本架构包含下列网元。如在图13B中所看到的，E-UTRAN(例如，eNB)1312经由LTE-Uu与UE 101对接。E-UTRAN1312支持LTE空中接口并且包括用于对应于控制平面MME 1308的无线电资源控制(RRC)功能的功能。E-UTRAN 1312还执行各种功能，包括无线电资源管理、准入控制、调度、执行协商的上行链路(UL)QoS(服务质量)、小区信息广播、用户的加密/解密、下行链路和上行链路用户平面分组报头的压缩/解压缩以及分组数据汇聚协议(PDCP)。
MME 1308作为关键控制节点，其负责管理移动性UE标识和安全性参数以及寻呼过程(包括重传)。MME 1308参与承载激活/去激活过程，其还负责为UE 101选择服务网关1310。MME 1308的功能包括非接入状态(NAS)信令以及相关的安全性。MME 1308检查UE 101的授权以便在服务提供商的公共陆地移动网(PLMN)上预占线并执行UE 101漫游限制。MME 1308还为LTE和2G/3G接入网络之间的移动性提供控制平面功能，其中S3接口从SGSN(服务GPRS支持节点)1314终止在MME 1308处。
SGSN 1314负责在其地理服务区域内递送去往和来自移动台的数据分组。其任务包括分组路由和传送、移动性管理、逻辑链路管理以及认证和计费功能。S6a接口支持在MME 1308和HSS(归属订户服务器)1316之间传送用于认证/授权用户接入演进系统(AAA接口)的订阅和认证数据。MME 1308之间的S10接口提供MME重定位和MME 1308到MME 1308的信息传送。服务网关1310是终止经由S1-U朝向E-UTRAN 1312的接口的节点。
S1-U接口为E-UTRAN 1312与服务网关1310之间的每一个载体提供用户平面隧道。其包含在eNB 103之间的切换期间对路径交换的支持。S4接口为用户平面提供在SGSN 1314与服务网关1310的3GPP锚功能之间的相关的控制和移动性支持。
S12是UTRAN 1306与服务网关1310之间的接口。分组数据网络(PDN)网关1318通过充当UE 101的业务进出点，向UE 101提供到外部分组数据网络的连接性。PDN网关1318执行策略执行、为每个用户过滤分组、计费支持、合法拦截以及分组筛选(screening)。PDN网关1318的另一作用是充当3GPP与非3GPP技术(诸如WiMax和3GPP2(CDMA 1X和EvDO(纯数据演进)))之间的移动性的锚。
S7接口提供从PCRF(策略和计费规则功能)1320到PDN网关1318中的策略和计费执行功能(PCEF)的QoS策略和计费规则的传送。SGi接口是PDN网关和运营商的IP服务(包括分组数据网络1322)之间的接口。分组数据网络1322可以是运营商外部的公共或私有分组数据网络或内部运营商分组数据网络，例如用于提供IMS(IP多媒体子系统)服务。Rx+是PCRF与分组数据网络1322之间的接口。
如图13C可以看出，eNB 103利用E-UTRA(演进通用陆地无线电接入)(用户平面，例如RLC(无线电链路控制)1315、MAC(媒体接入控制)1317和PHY(物理)1319、以及控制平面(例如，RRC1321))。eNB 103还包括以下功能：小区间RRM(无线电资源管理)1323、连接移动性控制1325、RB(无线电承载)控制1327、无线电准入控制1329、eNB测量配置和提供1331以及动态资源分配(调度器)1333。
eNB 103经由S1接口与aGW 1301(接入网关)通信。aGW 1301包括用户平面1301a和控制平面1301b。控制平面1301b提供以下组件：SAE(系统架构演进)承载控制1335和MM(移动管理)实体1337。用户平面1301b包括PDCP(分组数据汇聚协议)1339和用户平面功能1341。注意，aGW 1301的功能也可以由服务网关(SGW)和分组数据网络(PDN)GW的组合来提供。aGW 1301也可以与分组网络(诸如互联网1343)对接。
在一种备选实施方式中，如图13D所示，PDCP(分组数据汇聚协议)功能可以驻留在eNB 103中而不是在GW 1301中。除了此PDCP能力之外，也可以在此架构中提供图13C的eNB功能。
在图13D的系统中，通过E-UTRAN和EPC(演进分组核心)之间的功能划分。在此示例中，为用户平面和控制平面提供E-UTRAN无线电协议架构。在3GPP TS 36.300中提供了此架构更详细的描述。
eNB 103经由S 1与服务网关1345对接，服务网关1345包括移动性锚功能1347。根据此架构，MME(移动性管理实体)1349提供SAE(系统架构演进)承载控制1351、空闲状态移动性处理1353以及NAS(非接入状态)安全性1355。
图14是按照本发明一个实施方式的能够在图13A-图13D的系统中操作的LTE终端的示例性组件的图示。LTE终端1400配置用于在多输入多输出(MIMO)系统中操作。因此，天线系统1401提供多个天线来接收和发射信号。天线系统1401耦合到无线电电路1403，其包括多个发射机1405和接收机1407。无线电电路包括所有射频(RF)电路以及基带处理电路。如所示，由单元1409和1411分别提供层1(L1)和层2(L2)处理。可选地，可以提供层3功能(未示出)。模块1413执行所有MAC层功能。定时和校准模块1415通过例如与外部定时参考(未示出)对接来维持正确的定时。附加地，包括处理器1417。在此情形下，LTE终端1400与计算设备1419通信，计算设备1419可以是个人计算机、工作站、PDA、web设备、蜂窝电话等。
尽管结合多种实施方式和实现描述了本发明，但是本发明不限于此，而是覆盖各种明显的变形和等价布置，其均落入所附权利要求的范围内。尽管在权利要求中将本发明的特征表示为特定组合，但是可以设想这些特征可以按照任何组合和顺序来安排。
Claims (34)
1.一种方法，包括：
作为定义允许通过网络传输数据的开启周期的不连续通信机制的一部分，确定是否已向用户设备进行资源分配以便通过所述网络进行通信；以及
如果已进行所述资源分配，则生成保持清醒消息，以指示所述用户设备延长所述开启周期。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
基于所述保持清醒消息的值，每次将所述开启周期延长一个传输时间间隔。
3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述开启周期的最后一个传输时间间隔期间进行所述资源分配。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
以逐小区为基础或者以用户设备为基础，启用所述保持清醒消息的使用。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述保持清醒消息对应于与所述资源分配相关联的分配表。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述保持清醒消息以专用控制信道内的单个比特的形式传输。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
通过所述网络传输所述保持清醒消息，其中所述网络与长期演进(LTE)架构兼容。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述不连续通信机制定义：
占空比参数，其指定每个暂停时间周期的活跃状态的持续时间；以及
占空比滤波器参数，其指定与所述占空比参数相关联的工作时间模式。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述不连续通信机制还定义：
周期性参数，其指定监听所述资源分配的频率；以及
开始参数，其指定所述活跃状态的开始时间或相位。
10.一种设备，包括：
不连续通信模块，其配置用于执行定义允许通过网络传输数据的开启周期的不连续通信过程，以及用于确定是否已向用户设备进行资源分配以便通过所述网络进行通信；
其中所述不连续通信模块还配置用于：如果已进行所述资源分配，则生成保持清醒消息，以指示所述用户设备延长所述开启周期。
11.根据权利要求10所述的设备，其中基于所述保持清醒消息的值，每次将所述开启周期延长一个传输时间间隔。
12.根据权利要求11所述的设备，其中在所述开启周期的最后一个传输时间间隔期间进行所述资源分配。
13.根据权利要求10所述的设备，其中以逐小区为基础或者以用户设备为基础，启用所述保持清醒消息的使用。
14.根据权利要求10所述的设备，其中所述保持清醒消息对应于与所述资源分配相关联的分配表。
15.根据权利要求10所述的设备，其中所述保持清醒消息以专用控制信道内的单个比特的形式传输。
16.根据权利要求10所述的设备，还包括：
收发机，其配置用于通过所述网络传输所述保持清醒消息，其中所述网络与长期演进(LTE)架构兼容。
17.根据权利要求10所述的设备，其中所述设备是基站。
18.根据权利要求10所述的设备，其中所述不连续通信机制定义：
占空比参数，其指定每个暂停时间周期的活跃状态的持续时间；以及
占空比滤波器参数，其指定与所述占空比参数相关联的工作时间模式。
19.根据权利要求17所述的设备，其中所述不连续通信机制还定义：
周期性参数，其指定监听所述资源分配的频率；以及
开始参数，其指定所述活跃状态的开始时间或相位。
20.一种方法，包括：
通过网络接收指示延长不连续通信过程的开启周期的保持清醒消息，
其中所述保持清醒消息响应于确定已进行资源分配而生成。
21.根据权利要求20所述的方法，其中基于所述保持清醒消息的值，每次将所述开启周期延长一个传输时间间隔。
22.根据权利要求20所述的方法，其中所述保持清醒消息对应于与所述资源分配相关联的分配表。
23.根据权利要求20所述的方法，其中所述保持清醒消息以专用控制信道内的单个比特的形式传输。
24.根据权利要求20所述的方法，其中所述网络与长期演进(LTE)架构兼容。
25.根据权利要求20所述的方法，其中所述不连续通信过程定义：
占空比参数，其指定每个暂停时间周期的活跃状态的持续时间；以及
占空比滤波器参数，其指定与所述占空比参数相关联的工作时间模式。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述不连续通信过程还定义：
周期性参数，其指定监听所述资源分配的频率；以及
开始参数，其指定所述活跃状态的开始时间或相位。
27.一种设备，包括：
不连续通信模块，其配置用于通过网络接收指示延长不连续通信过程的开启周期的保持清醒消息，
其中所述保持清醒消息响应于确定已进行资源分配而生成。
28.根据权利要求27所述的设备，其中基于所述保持清醒消息的值，每次将所述开启周期延长一个传输时间间隔。
29.根据权利要求27所述的设备，其中所述保持清醒消息对应于与所述资源分配相关联的分配表。
30.根据权利要求27所述的设备，其中所述保持清醒消息以专用控制信道内的单个比特的形式传输。
31.根据权利要求27所述的设备，其中所述网络与长期演进(LTE)架构兼容。
32.根据权利要求27所述的设备，其中所述不连续通信过程定义：
占空比参数，其指定每个暂停时间周期的活跃状态的持续时间；以及
占空比滤波器参数，其指定与所述占空比参数相关联的工作时间模式。
33.根据权利要求32所述的设备，其中所述不连续通信过程还定义：
周期性参数，其指定监听所述资源分配的频率，以及
开始参数，其指定所述活跃状态的开始时间或相位。
34.根据权利要求27所述的设备，其中所述设备是用户设备。
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