CN101653024B - 用于在无线用户终端中节省功率的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于在蜂窝系统(100)中使用的方法(300),该蜂窝系统(100)具有控制节点(110)和用户终端UE(130)。在此系统中,UE可以采取至少两种状态之一,不监听状态,即UE(130)在其期间不监听来自其控制节点(110)的数据的状态,以及监听状态,“持续进行”状态。根据方法(300),系统中的UE能够根据某种方案在所述两种状态之间交替(310),系统中的UE根据其在所述两种状态之间交替的所述方案取决于在为每个数据单元初始分配的资源内,UE与其控制节点之间传送的数据单元是否完整且正确地被接收。
Description
技术领域
本发明公开一种用于在3G类型的蜂窝无线接入系统中的用户终端中节省功率的方法和装置。
背景技术
在第三代合作伙伴项目(3GPP项目)中,将为蜂窝无线系统引入一种作为目的之一在用户终端中节省电池时间的机制,此机制称为非连续接收或DRX。
通过DRX机制,用户终端将能够基于配置的参数和指定的规则将无线电资源打开以及关闭某段时间。
作为DRX机制的示例,可提到用于WCDMA系统的所谓的连续分组连接性机制CPC,其中指定了DRX方案。根据此方案,用户终端一旦在非DRX期间接收到数据,则启动其无线电资源的连续使用(连续接收),并基于未接收到数据所持续的一段时间之后的“超时”来恢复DRX状态。
在3G(第三代)系统中,与在许多其它无线蜂窝系统中一样,有控制节点(在3G中称为eNodeB),作为目的之一是控制系统中往返于某个区域、小区内的用户终端业务。为了DRX机制正确地运转,需要一组明确的规则来使系统的eNodeB能够在所有时间确定“它们的”用户终端有关DRX的状态,即是否处于DRX状态。
在3G系统中,当前为DRX方案设想的解决方案并未妥当地将如下情况纳入考虑:在eNodeB与它们相应的UE之间可能使用不同类型的传输或重传。这些不同类型的(重传或)传输的示例是通过使用HARQ(混合自动重复请求)所导致的传输,以及通过使用无线电链路控制RLC所导致的传输。
DRX方案的当前解决方案假定:
·仅需要一次传输,或
·如果需要一次或多次重传和/或如果需要多个RLC段,则DRX方案将它们作为第一次传输来处理,或
·一旦接收到数据,则UE将监听“持续进行(on duration)”时间期间,而不考虑是否预期重传或新数据,这意味着无线电资源将总是比监听的实际需要更长时间地投入使用,因为UE持续监听直到它采取DRX状态,其在配置的不活动定时器的期满之后执行。
一般,可以使用动态调度来传送分组,借助于此eNodeB使用显式信令来通知UE数据正在到来,或可以使用半持续调度来传送分组,其中UE使用所谓的“盲检测”来检测来自eNodeB的第一次传输,并且使用调度指派来进行从eNodeB的重传,与利用动态调度一样。
在HARQ传输中,对于下行链路传输,UE向其eNodeB发送HARQ NACK以请求重传。eNodeB预先不知道将需要重传,因此无法预先使用MAC信令发出信号来指令UE采取较短的DRX期间以便能够进行重传。重传可能发生在通常以毫秒测量的某个时间量之后,在此时间期间,将不会有资源用于此传输。
此外,利用半持续调度(其可能用于VoIP),使用调度指派来进行重传,正如利用动态调度一样。因此,重传将被延迟DRX期间长度的常见问题与传输或服务的类型无关。
发明内容
正如上文解释的,需要一种解决方案,通过此解决方案,3G类型的蜂窝无线接入系统,特别是称为长期演进LTE的系统可以克服将DRX间隔与不同类型的多次传输组合所产生的问题,例如HARQACK/NACK和RLC分段所引起的那些问题。
此解决方案还应该能够应用于LTE系统之外的其它类型的系统,其中存在与DRX期间相似的期间,即UE不监听来自其控制节点的数据的期间。
此类解决方案由本发明提供,它公开一种用于在蜂窝无线接入系统中使用的方法,在此系统中,可存在第一控制节点,该第一控制节点用于控制往返于某个区域、小区内的用户终端UE的传输以及其它事项。
在应用本发明的系统中,UE可以采取至少两种状态之一,第一此类状态是不监听状态,即在其期间UE不监听来自其控制节点的数据的状态,以及第二此类状态是监听状态,“持续进行”状态。
系统中的UE能够根据某个方案在所述两种状态之间交替,所述方案取决于UE与其eNodeB之间传送的数据单元是否在为每个数据单元初始分配的资源内完整且正确地被接收,所述分配已由控制节点执行。
如果本发明的方法应用于LTE类型的系统,则第一不监听状态将是DRX状态,并且控制节点将是eNodeB。
因此,本发明提供一种解决方案,通过此解决方案,可以解决不同类型重传(HARQ ACK/NACK和RLC分段)对DRX功能或类似功能提出的需求。
本发明的所有目的、特征和优点通过下文详细的描述将变得更为明显。
此外,本发明还公开一种用于在应用本发明的方法的系统中用作用户终端的收发器。
附图说明
下文中将参考附图更详细地描述本发明,其中:
图1示出其中可以应用本发明的系统的示意略图,以及
图2示出本文中使用的一些定义的示意图,以及
图3示出本发明的方法的流程图,以及
图4示出本发明的收发器的框图。
具体实施方式
图1示出可以应用本发明的系统的示意略图。正如前文提到的,本发明所针对的系统是LTE类型(长期演进)的无线蜂窝接入系统。如图1所示,此类系统将包括控制节点110,控制节点110具有作为其一个作用的是控制往返于系统内某个区域(所谓的小区)内的用户终端UE的所有业务。在此类小区上,如图1中以符号示出为120,在该小区内具有一个UE 130。
自然而然地,应用本发明的系统中的小区的数量、此类小区内可以使用的UE的数量可能极大地变化,图1所示的小区和UE的数量仅仅是为便于读者理解本发明的示例。
此外,应用本发明的系统的类型不一定限于LTE类型的系统,本发明还可以应用于其它类型的无线蜂窝接入系统。因此,本文描述中的术语借用LTE类型系统中的术语,这应该仅视为为便于读者理解本发明的示例。
同样正如先前解释的,本发明主要解决LTE中包含称为DRX期间的非连续接收期间的机制所产生的问题。在更详细地描述本发明之前,将首先参考图2解释本文中使用的一些基本定义。
图2示出作为时间的函数的UE无线电状态,该时间以TTI(传输时间间隔)为单位示出。图2中使用的数字对应于如下的定义或事件:
1.唤醒点,UE唤醒或换言之从DRX状态转到监听状态时的时间点。
2.隐式转到休眠指令:如果UE未在持续进行期间接收到任何数据,则它采取DRX状态。
3.隐式保持清醒指令:如果UE在持续进行期间接收到任何尽力服务数据,则它将当前持续进行期间延长某个预定的时间量,适合地再多出一个持续进行期间的长度。
4.DRX间隔,重复某个DRX模式的间隔。
5.持续进行期间:从DRX唤醒之后UE等待接收数据所持续的时间期间。
6.不活动定时器:从上次接收数据(PDCCH的解码)起等待成功接收数据(解码PDCCH)的持续时间,如果在此时间内未等到成功接收,则UE再次进入DRX状态,即不监听状态。UE在单次接收到数据(PDCCH的解码)之后重新开始不活动定时器。
7.一个TTI,传输时间间隔。
8.UE的“清醒”时间。
9.显式保持清醒:eNodeB可以向UE发送保持清醒的显式指令,此指令常常通过所谓的MAC信令来发送。
10.显式转到休眠:eNodeB可以向UE发送转到休眠的显式指令,此指令常常通过所谓的MAC信令来发送。
除了图2所示的期间和事件外,还存在“DRX期间”的概念,即UE采取空闲状态所持续的期间,即在此期间它不监听数据。此期间可以是变化的,常常等于DRX间隔减去DRX间隔期间的清醒时间。
现在返回到本发明,正如前文提到的,本发明旨在解决有关DRX状态和不同类型的传输(例如使用HARQ和RLC的传输)的问题,主要解决涉及多于一个TTI中的传输(主要为RLC)和重传(HARQ)的问题。
本发明提出通过将如下因素纳入考虑来解决这些问题:
·初始传输,
·在连续TTI中的N个可能的附加传输(RLC分段,虽然本发明不一定依赖于连续TTI中的段,但是也可以例如结合可对RLC段的发送设置优先级的调度器来工作)。
·在非连续TTI中的N个可能的附加传输(例如HARQ重传或RLC段)。
非常基本地,本发明提出一种解决方案,在此解决方案中,将DRX方案结合于传输的类型,从而可以对于采用类似HARQ原则的传输使用一种DRX方案,而可以对于采用RLC原则的传输使用另一种DRX方案。
在下文中,将描述本发明的两个不同实施例,一个适于HARQ原则,而另一个适于RLC原则。
第一实施例,HARQ原则
在本实施例中,配置DRX方案而不考虑HARQ重传,即唤醒时机对应于预期的第一次传输。
对于下行链路传输,即eNobeB到UE的传输,如果在配置的唤醒期间没有接收到数据,则UE立即再次进入DRX状态,直到下一个配置的唤醒期间。如果接收到传输,则UE至少在如下情况时保持清醒:
a)当它传送HARQ ACK/NACK时;
b)以及如果传送NACK,当预期重传时。
这可以在DRX模式外执行,即UE在已知的时机a)和b)处是清醒的,直到它已传送HARQ ACK,并且不预期到进一步重传。UE还可以可选地在时机a)与b)之间进入休眠。
当系统采用HARQ原则时,可以设想一种情况:UE传送HARQACK但是eNodeB将此误解为HARQ NACK。在此情况(即将ACK误解为NACK)中,如果UE在发送了HARQ ACK之后马上处于DRX状态,则从eNodeB的重传和任何后续重传尝试将丢失。这将导致即使UE在第一次尝试就接收到该数据,eNodeB仍执行最大次数的重传。
为了涵盖此情况,即UE传送HARQACK但是eNodeB将此误解为HARQ NACK的情况,可以对本发明的方法添加如下功能:
为了解决此错误情况,UE可以将其在持续进行状态中的保持延长预定义的时间期间或直到UE明确eNodeB不尝试重传为止,即在传送的ACK被误解为NACK的情况下将执行重传的时间期间,UE未从eNodeB接收到任何重传。因此,这将减少eNodeB达到重传的最大次数的风险。
通过尝试将DRX状态恢复到HARQ,正如上文提到的,具有额外的好处,因为它达到与成功接收/传输之后从eNodeB到UE的显式“进入休眠请求”相同的结果。因此,eNodeB将知道UE是否处于DRX状态中。
对于上行链路传输,即从UE到eNodeB的传输,可以应用上文针对下行链路提到的相似行为:在UE向eNodeB传送数据单元之后,它不立即采取DRX状态。相反,它等待来自eNodeB的HARQACK/NACK,即UE至少在预期ACK/NACK时必须“是清醒的”。如果接收到NACK,则UE在执行重传时也必须是清醒的,与上文对于下行链路描述的情况相似。
应该指出的是上文的“唤醒”包括当使用“盲检测”(即使用于重传)时的情况,即UE并非仅对于一个特定TTI唤醒而是在小间隔期间监听数据的情况。
第二实施例,RLC分段
这是特别适于DRX与RLC段/RLC分段组合的实施例。
在本实施例中,配置DRX方案而不考虑RLC分段的任何可能使用,即唤醒时机对应于预期的第一次传输。
对于下行链路传输,即eNobeB到UE的传输,如果在配置的唤醒期间没有接收到数据,则UE立即再次进入DRX状态,且保持在此状态直到下一个配置的唤醒期间。如果接收到传输,则UE至少在如下情况时保持清醒:
a)如果它检测到接收的数据包含RLC PDU(协议数据单元)段;以及
b)直到所有RLC恰当地被接收为止。UE可以保持清醒以接收所有此类段,或UE将“知道”与HARQ重传相似,接下来的RLC段将在经过了某个数量的TTI之后才会来。如果UE发送NACK,则它可以根据上文解释的HARQ原则来“休眠”,当然如果在该时间期间预期段,则必须唤醒。其一个方面在于,RLC段将不会触发新的持续进行期间,特别是,当接收到最后一个段时,UE可以进入DRX状态。
上文刚刚描述的“清醒时间”可以保持在常规DRX模式外,即UE在已知的时机a)和b)处将是清醒的,直到它已对于所有RLC段传送HARQ ACK,并且不预期其它RLC段为止。
以此方式将UE的唤醒时间与RLC的检测结合具有额外的好处:达到在多个TTI(可能但不一定是连续的)上发送数据时从eNodeB的显式“持续进行”或“进入连续级别请求”的相同效果,以及还达到与显式“进入休眠请求”相同的效果,即在成功接收/传输之后从eNodeB到UE的“进入DRX”。
对于上行链路传输,即从UE到eNodeB的传输,可以应用相似模式。在UE传送分段的数据单元之后,它将不会立即进入休眠,而是将继续发送所有RLC段,即UE必须是清醒的,至少直到发送了所有的段以及它们被确认为止。
图3是本发明的方法300的一些步骤的流程图。可选或备选的步骤以虚线指示。因此,如图3所示,根据方法300,应用本发明的系统中的UE能够根据某种方案在本文先前提到的两种状态之间交替(步骤310),其中此方案取决于在UE与其控制节点之间传送的数据单元是否在为每个数据单元初始分配的资源内完整且正确地被接收到,如步骤320所示。
步骤330示出根据本发明的方法,在一个实施例中,修改用于在两种状态之间改变的方案以适应UE与其控制节点之间的HARQACK/NACK传输。如步骤340所示,在方法300的一个实施例中,还能修改用于在两种状态之间改变的方案以适应UE与其控制节点之间的RLC分段。
图3的步骤350示出,在方法300的另一个实施例中,对于从控制节点到UE(即下行链路“DL”)的传输,可以调度UE从不监听状态转到监听状态的时机以对应于来自控制节点的数据的预期的第一次传输。
步骤360示出,UE可以保持在监听状态(“非DRX”)中,直到:
·UE传送了对应的ACK/NACK;以及
·如果传送了NACK,则直到预期对应的重传;以及
·如果接收的数据包含RLC PDU段,则直到接收到所有数据。
正如步骤370中指示的,如果UE传送ACK,则UE可以将其在监听状态中的保留延长预定义的时间期间,以便确保在如果UE传送的ACK被控制节点误解为NACK的情况下将执行重传的时间期间,UE未从控制节点接收到任何重传(“Re-TX”)。
步骤380示出对于从UE到控制节点的传输,在UE将数据单元传送到控制节点之后,在采取不监听状态之前,UE等待来自控制节点的ACK/NACK,如果接收到NACK,则UE在预期重传时处于监听状态中。
图4示出本发明的收发器400的粗略框图,收发器400用于作为基本发挥上述功能的UE。正如在图4中可见到的,本发明的UE 400包括用于与eNodeB通信的天线410,并且还包括发射器430和接收器420。此外,UE 400还包括例如微处理器440的控制部件以及还包括存储器450。
收发器400基本包括用于根据上述方法运转的部件,并且因此包括用于采取至少两种不同状态之一的例如控制器440和存储器450的部件,至少两种不同状态中,第一此类状态是空闲状态,DRX状态,而第二此类状态是监听状态,“持续进行”状态,采取每种状态持续某个时间量。适合地,控制器440控制DRX和非DRX期间的时间长度,控制器440可以从存储器450检索所述时间长度。
应该注意的是,虽然控制器440和存储器此处描述为作为交替机制的一部分,但是如果例如eNodeB传送与交替相关的信息或命令,天线410和接收器420也可以是此机制的一部分。
但是,交替部件(本例中为部件440、450)制定UE根据其在所述两种状态之间交替的方案,该方案取决于在为每个数据单元初始分配的资源内UE与其控制节点之间传送的数据单元是否完整且正确地被接收。
在本发明的UE 400中,交替部件440、450还可以修改用于在两种状态之间改变的方案以适应UE 400与其控制节点(例如,eNodeB)之间的HARQ ACK/NACK传输。或者,交替部件440、450可以修改用于在两种状态之间改变的方案以适应UE 400与其控制节点110之间的RLC分段。
在UE 400的一个实施例中,上文提到的初始分配的资源是以下之一:
·时间上的资源,例如TTI
·频率上的资源,例如子帧或资源块
·调制和编码方案,即调制、码率和传输位的数量。
在UE 400的另一个实施例中,在从控制节点到UE的传输的情况中,交替部件400、450调度UE从不监听状态转到监听状态时的时机以对应于来自控制节点的数据的预期的第一次传输。
同样,如果UE在监听期间未接收到数据,则交替部件440、450可以使UE立即进入不监听状态,以及如果已接收到数据,则交替部件440、450可以使UE保持在监听状态中,直到:
·UE传送了对应的ACK/NACK;以及
·如果传送了NACK,则直到预期对应的重传;以及
·如果接收的数据包含RLC PDU段,则直到接收到所有数据。
此外,如果UE传送ACK,则交替部件440、450可以使UE将其在监听状态中的保持延长预定义的时间期间,以便确保在如果UE传送的ACK被控制节点误解为NACK的情况下将执行重传的时间期间,UE未从控制节点接收到任何重传。
在本发明的另一个实施例中,对于上行链路UL传输,在UE将数据单元传送到控制节点之后,在采取不监听状态之前,交替部件440、450使UE等待来自控制节点的ACK/NACK,如果接收到NACK,则UE在从控制节点预期重传时保持监听状态中。
本发明并不局限于上述以及附图所示的实施例的示例,而是可以在所附权利要求的范围内自由地进行修改。例如,虽然本发明上文主要是利用来自LTE类型的系统的术语描述的,但是本发明可以应用于其它类型的无线蜂窝接入系统。
同样,在本发明的稍微不同的方面中,可以应用如下原则:
-对于HARQ和RLC段,使用特定的DRX方案,此方案与“主”DRX方案无关,并且具有如下原则:
○对于HARQ和RLC段
■允许UE在最初传输之后的传输之间休眠;UE休眠的时间可以是X个TTI,其中X由eNodeB对UE使用例如RRC信令(对于异步HARQ和对于RLC段)或基于物理层性质的预定义值(对于同步HARQ,例如LTE上行链路)来配置。在X个TTI之后,UE唤醒,并监听直到接收到传输为止。
■UE保持清醒直到属于最初传输的所有后续传输已完成(HARQ或RLC或二者)。
○在两种情况中,一旦接收到其后UE可恢复休眠的传输,UE就可以回到DRX状态。很显然,如果“主”DRX方案在其它方面将不允许采取DRX状态,则UE不会采取DRX状态。
Claims (18)
1.一种用于在蜂窝无线接入系统(100)中使用的方法(300),在所述系统中,存在第一控制节点(110),所述第一控制节点(110)用于控制往返于某个小区(120)内的用户终端UE(130)的所有业务,在所述系统中,UE能采用至少两种状态之一,第一此类状态是不监听状态,即在其期间UE(130)不监听来自其控制节点(110)的数据的状态,以及第二此类状态是监听状态,“持续进行”状态,根据所述方法(300),所述系统中的UE能够根据某种方案在所述两种状态之间交替(310),所述方法的特征(320)在于所述系统中的UE根据其在所述两种状态之间交替的所述方案取决于在所述控制节点分配的用于每个数据单元的初始分配的资源内,所述UE与其控制节点之间传送的数据单元是否完整且正确地被接收。
2.如权利要求1所述的方法(300,330),根据所述方法,修改用于在所述两种状态之间改变的方案以适应所述UE与其控制节点之间的HARQ ACK/NACK传输。
3.如权利要求1所述的方法(310,320,340),根据所述方法,修改用于在所述两种状态之间改变的方案以适应所述UE与其控制节点之间的RLC分段。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法(310,320),根据所述方法,所述初始分配的资源是从以下之一选取的:
·时间上的资源,
·频率上的资源,
·调制和编码方案,即调制、码率和传输位的数量。
5.如权利要求1-3中任一项所述的方法(310,320,350),根据所述方法,对于从所述控制节点到UE的传输,调度所述UE从所述不监听状态转到所述监听状态时的时机以对应来自所述控制节点的数据的预期第一次传输。
6.如权利要求5所述的方法(310,320,360),根据所述方法,如果所述UE在监听期间未接收数据,则所述UE将立即进入所述不监听状态,以及如果已接收到数据,则所述UE保持在所述监听状态中,直到:
·所述UE传送了对应的ACK/NACK;以及
·如果传送了NACK,则直到预期对应的重传,和/或
·如果所接收的数据包含RLC PDU段,则直到已接收所有数据。
7.如权利要求6所述的方法(310,320,370),根据所述方法,如果所述UE传送ACK,则所述UE将其在所述监听状态中的保持延长预定义的时间期间,以确保在所述UE传送的ACK被所述控制节点误解为NACK的情况下将执行重传的时间期间,所述UE未从所述控制节点接收到任何重传。
8.如权利要求1-3的任一项所述的方法(310,320,380),根据所述方法,对于从所述控制节点到所述UE的传输,在所述UE将数据单元传送到所述控制节点之后,在采取所述不监听状态之前,UE等待来自所述控制节点的ACK/NACK,并且如果接收到NACK,则所述UE在从所述控制节点预期重传时处于所述监听状态中。
9.如权利要求1-3中任一项所述的方法(310,320),应用于LTE类型的系统,所述不监听状态是DRX状态,以及所述控制节点是eNodeB。
10.一种用于蜂窝无线接入系统(100)中的用户终端UE(130),在所述系统中,存在第一控制节点(110),所述第一控制节点(110)用于控制往返于所述系统内的某个小区内的所述用户终端UE(130)的所有业务,所述UE配备有用于采取至少两种状态之一的部件(440,450),第一此类状态是不监听状态,即在其期间UE(130)不监听来自其控制节点(110)的数据的状态,以及第二此类状态是监听状态,“持续进行”状态,所述UE配备有用于根据某种方案在所述两种状态之间交替的部件(440),所述UE的特征在于,所述交替部件(440,450)制定所述UE根据其在所述两种状态之间交替的所述方案,所述方案取决于在所述控制节点分配的用于每个数据单元的初始分配的资源内,所述UE与其控制节点之间传送的数据单元是否完整且正确地被接收。
11.如权利要求10所述的UE(400),其中所述交替部件(440,450)修改用于在所述两种状态之间改变的方案以适应所述UE(400)与其控制节点(110)之间的HARQACK/NACK传输。
12.如权利要求10所述的UE(400),其中所述交替部件(440,450)修改用于在所述两种状态之间改变的方案以适应所述UE(400)与其控制节点(110)之间的RLC分段。
13.如权利要求10-12中任一项所述的UE(400),其中所述初始分配的资源从以下之一选取:
·时间上的资源,
·频率上的资源,
·调制和编码方案,即调制、码率和传输位的数量。
14.如权利要求10-12中任一项所述的UE(400),其中,对于从所述控制节点到所述UE的传输,所述交替部件调度所述UE从所述不监听状态转到所述监听状态时的时机以对应来自所述控制节点(110)的数据的预期第一次传输。
15.如权利要求14所述的UE(400),其中,如果所述UE在监听期间未接收到数据,则所述交替部件(440,450)使所述UE立即进入所述不监听状态,以及如果已接收到数据,则所述交替部件(440,450)使所述UE保持在所述监听状态中,直到:
·所述UE传送了对应的ACK/NACK;以及
·如果传送了NACK,则直到预期对应的重传;和/或
·如果所接收的数据包含RLC PDU分段,则直到已接收所有数据。
16.如权利要求15所述的UE(400),其中,如果所述UE传送ACK,则所述交替部件(440,450)使UE将其在所述监听状态中的保持延长预定义的时间期间,以确保在所述UE传送的ACK被所述控制节点误解为NACK的情况下将执行重传的时间期间,所述UE未从所述控制节点接收到任何重传。
17.如权利要求10-12中任一项所述的UE(400),其中,对于从所述UE到所述控制节点的传输,在所述UE将数据单元传送到所述控制节点之后,在采取所述不监听状态之前,所述交替部件(440,450)使所述UE等待来自所述控制节点的ACK/NACK,以及如果接收到NACK,则所述UE在从所述控制节点预期重传时保持在所述监听状态中。
18.如权利要求10-12中任一项所述的UE(400),是用于LTE类型的系统的UE,所述不监听状态是DRX状态,以及所述控制节点是eNodeB。
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