CN101730207B - 增强ue省电性能的方法和ue - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种增强UE省电性能的方法，包括以下步骤：用户设备UE接收演进基站eNB发送的下行数据；所述UE根据接收的所述下行数据启动相应的RTT timer，所述RTT timer的定时时间由所述UE根据上行/下行UL/DL配置和承载所述下行数据的下行子帧的子帧号确定；所述UE根据所述RTT timer对非连续接收DRX过程进行控制。本发明通过对RTTtimer的重新定义能够有效地提供TDD系统中UE的节电性能。

Description

增强UE省电性能的方法和UE
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种增强UE省电性能的方法和UE。
背景技术
为了节省UE(User Equipment，用户设备)的能量，增加UE待机的时间，引入了DRX(Discontinuous Receive，非连续接收)机制，即在UE处于连接状态下时，不需要连续的监听eNB(Evolved Node B，演进基站)的控制信道，而是间断的监听控制信道。
如图1所示，为现有技术LTE系统(Long Term Evolution，长期演进)中DRX的原理示意图。其中，On Duration(打开期间)表示UE监听控制信道的时间段，在该期间内UE的射频通道打开，并连续监听控制信道；除去On Duration之外的其它时间，UE处于Sleep(休眠)状态，其射频链路将被关闭，以达到省电的目的。On Duration都是周期性地出现(Cycle)，具体周期由eNB配置实现。在达到UE省电的同时，为了避免eNB和UE之间的通信时延过大，引入了长周期(long cycle)和短周期(short cycle)的概念。在短周期中，On duration出现的比长周期更加频繁。在配置长周期的同时，可以选择配置短周期，以缩短UE监听控制信道的时间，减少数据传输时延。
为了具体实现DRX操作，LTE设计了多种定时器，并结合HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request，混合自动重传)过程，给出了DRX状态下的操作过程，相关定时器包括：
1、Inactivity Timer(非活动定时器)：当UE在On duration其间收到HARQ初始传输的控制信令时打开改定时器，在该定时器超时之前，UE连续监听控制信道。如果在Inactivity Timer超时前，UE收到HARQ初始传输的控制信令，将终止并重新启动Inactivity Timer。
2、RTT Timer(往返时间定时器)：仅适用于DL(下行)。UE如果收到了HARQ重传的控制信令，将打开此定时器。如果对应HARQ进程中的数据在前一次HARQ传输后仍然解码不成功，在RTT Timer定时器超时后，UE打开重传定时器(Retransmission Timer)。如果对应HARQ进程中的数据在前一次HARQ传输后解码成功，在RTT Timer定时器超时后，UE不启动重传定时器。
3、Retransmission Timer(重传定时器)：在重传定时器期间，UE监听控制信道，等待对应HARQ进程的重传。
如图2所示，为现有技术DRX过程中各定时器的作用过程。首先打开On duration Timer(打开期间定时器)，在On duration timer运行期间，eNB在t1时刻调度了DL初始传输，于是Inactivity timer启动，同时HARQ RTTTimer打开。t2时刻Inactivity Timer首先超时。t3时刻HARQ RTT Timer超时，此时由于t1时刻初始传输没有成功(UE反馈否认应答NACK)，于是启动重传定时器。在t4时刻，eNB调度了第一次重传，于是重传定时器被停止，同时启动RTT Timer。在t6时刻，RTT Timer超时，并且t4时刻的第一次重传还是没有成功(UE反馈NACK)，于是重传定时器启动。t7时刻，eNB调度了第二次重传，重传定时器被停止，同时启动RTT Timer。由于第二次重传成功(UE反馈确认应答ACK)，于是RTT timer超时后，也不会启动重传定时器。
从图2和上述过程可以看出RTT Timer能够增加UE处于sleep(睡眠)状态的时间，如图2中的时间段T1和T2。通过对RTT Timer的设定能够控制UE在两次传输之间睡眠，使UE在合理的时刻进入监听状态。
现有技术存在的缺点是，目前LTE系统中对RTT Timer设置的时间为8ms，即等于FDD(Frequency Division Duplex，频分双工)系统的最小传输时间间隔。因为eNB只可能在8ms的最小传输时间间隔后调度重传，因此8ms的RTT Timer对于FDD系统是一种比较优化的设计。但对于TDD(Time Division Duplex，时分双工)系统来说，却存在较大的问题，由于TDD系统的下行最小传输时间间隔与UL/DL配置和发生下行传输的子帧号都有关系，因此将RTT Timer固定为8ms，对TDD系统来说不是全部适用的，必然会增加UE的耗电，对UE的节电性能不利。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是解决现有技术中由于RTT Timer为固定值而引起UE耗电增加的问题。
为达到上述目的，本发明一方面提出一种增强UE省电性能的方法，包括以下步骤：用户设备UE接收演进基站eNB发送的下行数据；所述UE根据接收的所述下行数据启动相应的RTT timer，所述RTT timer的定时时间由所述UE根据UL上行/DL下行配置和承载所述下行数据的下行子帧的子帧号确定；所述UE根据所述RTT timer对非连续接收DRX过程进行控制。
作为本发明的一个实施例，所述RTT timer的定时时间为下行数据传输时间、UE数据处理时延、UE发送反馈时间和eNB数据处理时延之和。
作为本发明的一个实施例，当所述eNB数据处理时延为3ms时，所述UE根据UL/DL配置和承载所述下行数据的下行子帧的子帧号确定所述RTT timer的定时时间包括：所述UE根据UL/DL配置和承载所述下行数据的下行子帧的子帧号查询下表确定所述RTT timer的定时时间，
本发明另一方面还提出一种UE，包括下行数据接收模块、定时器启动模块和DRX过程控制模块，所述下行数据接收模块，用于接收eNB发送的下行数据；所述定时器启动模块，用于根据所述下行数据接收模块接收的所述下行数据启动相应的RTT timer，所述RTT timer的定时时间根据上行/下行UL/DL配置和承载所述下行数据的下行子帧的子帧号确定；所述DRX过程控制模块，用于根据所述RTT timer对DRX过程进行控制。
作为本发明的一个实施例，所述RTT timer的定时时间为下行数据传输时间、UE数据处理时延、UE发送反馈时间和eNB数据处理时延之和。
作为本发明的一个实施例，当所述eNB数据处理时延为3ms时，所述RTT timer的定时时间根据UL/DL配置和承载所述下行数据的下行子帧的子帧号查询下表确定，
本发明还提出一种增强UE省电性能的方法，包括以下步骤：UE接收eNB发送的下行数据；在所述UE判断所述下行数据传输不成功时，所述UE向所述eNB反馈否认应答NACK，同时所述UE启动RTT timer；所述UE根据所述RTT timer对DRX过程进行控制，在所述RTT timer超时后启动重传定时器。
作为本发明的一个实施例，所述RTT timer的定时时间为UE发送反馈时间和eNB数据处理时延之和。
作为本发明的一个实施例，当所述eNB数据处理时延为3ms时，所述RTT timer的定时时间为4ms。
本发明还提出一种UE，包括下行数据接收模块、判断模块、反馈模块和DRX过程控制模块，所述下行数据接收模块，用于接收eNB发送的下行数据；所述判断模块，用于判断所述下行数据传输是否成功；所述反馈模块，用于在所述判断模块判断所述下行数据传输成功时，向所述eNB反馈确认应答ACK，且在所述判断模块判断所述下行数据传输不成功时，向所述eNB反馈否认应答NACK，同时启动RTT timer；所述DRX过程控制模块，根据所述RTT timer对DRX过程进行控制，在所述RTT timer超时后启动重传定时器。
作为本发明的一个实施例，所述RTT timer的定时时间为UE发送反馈时间和eNB数据处理时延之和。
作为本发明的一个实施例，当所述eNB数据处理时延为3ms时，所述RTT timer的定时时间为4ms。
本发明通过对RTT timer的重新定义能够有效地提供TDD系统中UE的节电性能。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为现有技术LTE系统中DRX的原理示意图；
图2为现有技术DRX过程中各定时器的作用过程；
图3为LTE系统下行重传调度时序；
图4为TDD帧结构示意图；
图5为本发明实施例一的增强UE省电性能的方法；
图6为本发明实施例一的UE的结构图；
图7为本发明实施例二的增强UE省电性能的方法流程图；
图8为本发明实施例二的UE的结构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明主要在于结合TDD帧结构的特点，根据发生下行传输的子帧号和UL/DL配置的不同设置不同的RTT Timer，从而能够有效增强UE的节电性。
为了对本发明的上述思想有更清楚和更全面的理解，以下将结合TDD帧结构的特点对RTT Timer的设定进行介绍。
LTE系统是基于调度的系统，上下行传输资源都由基站侧调度并通过调度命令通知终端。在调度过程中，必须充分考虑基站和终端的处理时延，才能达到有效调度。如图3所示，为LTE系统下行重传调度时延要求。最小传输间隔＝t1+t2+t3，其中，t1为下行数据传输时间+UE数据处理时延；t2为UE发送反馈时间+eNB数据处理时延；t3为帧结构造成的时延(t3为TDD系统所特有，对于FDD系统来说t3为0)。其中，下行数据传输时间和UE发送反馈时间固定为1个子帧，即1ms；eNB和UE处理时延都固定为3ms。这样，对FDD系统来说，根据以上公式，最小传输时间间隔为t1+t2＝1+3+1+3＝8ms。
如图4所示，为TDD帧结构示意图，每一个无线帧由两个半帧(half-frame)构成，每一个半帧长度为5ms。每一个半帧包括8个时隙(slot)，每一个的长度为0.5ms；以及三个特殊时隙，DwPTS、GP和UpPTS。DwPTS和UpPTS的长度是可配置的，并且要求DwPTS、GP以及UpPTS的总长度等于1ms。子帧1和子帧6中包含有DwPTS、GP以及UpPTS，所有其他子帧包含两个相邻的时隙，其中第i个子帧由第2i个和2i+1个时隙构成。其中，子帧0和子帧5以及DwPTS永远预留为下行传输。
目前规范确定支持的时隙比例配置如下表1所示。
表1 TDD中的时隙比例配置
如下表2表2为对下行传输的上行反馈方向定时关系的规定，其中表2中的数字表示该上行子帧可以对多少个子帧之前的下行子帧承载的传输进行反馈。例如UL-DL配置2的子帧2在表2中对应的数字是(8，7，6，4)，表示(8，7，6，4)个子帧之前的下行传输都在该上行子帧进行反馈，即上一个无线帧的子帧4，5，6，8发生的下行传输都在子帧2反馈。
表2 对下行传输的上行方向反馈的规定
这样，TDD系统的最小传输时间间隔可为：下行数据传输时间(1ms)+对下行传输的反馈延时(表2中的数字)+eNB数据处理时延(3ms)+到最近的下行子帧前间隔的上行子帧。对下行传输的反馈时延(即表2中的数字)已经包括了UE发送反馈时间(1ms)。其中，上述“到最近的下行子帧前间隔的上行子帧”是由TDD上下行子帧交替出现的结构决定的，如果eNB处理完UE反馈并组织好重传数据包的时刻恰好是上行子帧，则eNB必须要等到下行子帧才能进行重传调度。
以eNB侧处理时延3ms为例进行介绍，下行最小传输时间间隔如表3所示，配置5因为协议中还未最终确定反馈关系，所以其下行最小传输时间间隔还不能确定。举例来说，UL/DL配置1下，下行子帧9发送的下行传输在上行子帧3反馈，经过3ms后，eNB在子帧7的时刻就可以调度重传了，但因为子帧7是上行子帧，则必须再经历到最近的下行子帧前间隔的上行子帧，即子帧7、8(共2ms)后，在下行子帧9才能调度重传，因此最小传输时间间隔＝1+4+3+2＝10ms。
表3 为eNB侧处理时延3ms时的下行最小传输时间间隔(TDD)
如果考虑HARQ RTT Timer为8ms，则在各种配置下，UE需要多监听的DL子帧个数如表4中所示：
表4为采用8ms HARQ RTT Timer，UE需要多监听的DL子帧个数
从上表4中可以看出采用单一的8ms的RTT Timer将会增加TDD系统中UE的能量消耗。
针对图3中最小传输间隔的示意图，本发明提出了两种重新定义RTTtimer的方法，以下将以具体实施例的方式对其进行介绍。
实施例一，
在该实施例中，UE启动RTT timer的时间与现有技术的相同，在收到eNB发送的下行数据之后启动RTT timer，其区别在于该实施例中RTT timer的定时时间不是固定的(8ms)，UE需要根据承载下行数据的下行子帧的子帧号和UL/DL配置确定其对应的HARQ RTT timer的定时时间。进一步地，对于TDD系统来说，因为HARQ RTT Timer之后启动的重传定时器是以下行子帧计数的，不考虑HARQ RTT Timer后紧随的上行子帧个数(t3)。因此TDD系统的HARQ RTT Timer的定时时间＝t1+t2，即使HARQ RTTTimer超时后紧随的是上行子帧，因为UE在上行子帧本来就不监听下行调度和传输，所以也不影响DRX性能。
更为具体地，作为本发明的一个实施例，当eNB数据处理时延为3ms时，UE根据UL/DL配置和承载下行数据的下行子帧的子帧号查询下表5确定HARQ RTT timer的定时时间。
表5 基站侧处理时延3ms时的HARQ RTT Timer(TDD系统)
这样采用表5的DL子帧相关的HARQ RTT Timer表格，UE在需要启动HARQ RTT Timer时，根据DL传输发生的位置和UL/DL配置在表中查找相应的HARQ RTT Timer的取值。
如图5所示，为本发明实施例一的增强UE省电性能的方法，包括以下步骤：
步骤S501，UE接收eNB发送的下行数据。
步骤S502，UE根据接收的下行数据启动相应的HARQ RTT timer，HARQ RTT timer的定时时间由UE根据UL/DL配置和承载下行数据的下行子帧的子帧号确定。进一步地，HARQ RTT timer的定时时间为下行数据传输时间、UE数据处理时延、UE发送反馈时间和eNB数据处理时延之和。更为具体地，可根据UL/DL配置和承载下行数据的下行子帧的子帧号查询表5确定。
步骤S503，UE根据HARQ RTT timer对DRX过程进行控制。
如图6所示，为本发明实施例一的UE的结构图，该UE600包括下行数据接收模块610、定时器启动模块620和DRX过程控制模块630。下行数据接收模块610用于接收eNB发送的下行数据。定时器启动模块620用于根据下行数据接收模块610接收的下行数据启动相应的HARQ RTTtimer，该HARQ RTT timer的定时时间根据UL/DL配置和承载下行数据的下行子帧的子帧号确定。DRX过程控制模块630用于根据HARQ RTT timer对DRX过程进行控制。
作为本发明的一个实施例，HARQ RTT timer的定时时间为下行数据传输时间、UE数据处理时延、UE发送反馈时间和eNB数据处理时延之和。更为具体地，当所述eNB数据处理时延为3ms时，HARQ RTT timer的定时时间根据UL/DL配置和承载所述下行数据的下行子帧的子帧号查询表5确定。
实施例二，
该实施例相对于现有技术和实施例一的不同在于，该实施例中UE在向eNB反馈NACK的同时启动HARQ RTT timer，因此在该实施例中HARQRTT timer的定时时间可不再包括t1。这样由于HARQ RTT timer仅在接收数据不成功时启动，因此在HARQ RTT timer超时后，必须启动重传定时器，以接收后续的重传调度。作为本发明的一个具体实施例，HARQ RTTtimer对于FDD系统和TDD系统来说可以取相同的值，如可选为4ms。
如图7所示，为本发明实施例二的增强UE省电性能的方法流程图，包括以下步骤。
步骤S701，UE接收eNB发送的下行数据。
步骤S702，在UE判断下行数据传输不成功时，UE向eNB反馈否认应答NACK，同时UE启动HARQ RTT timer。作为本发明的一个实施例，HARQ RTT timer的定时时间为UE发送反馈时间和eNB数据处理时延之和。更为具体地，当eNB数据处理时延为3ms时，HARQ RTT timer的定时时间为4ms。
步骤S703，UE根据HARQ RTT timer对DRX过程进行控制，在所述HARQ RTT timer超时后启动重传定时器。
如图8所示，为本发明实施例二的UE的结构图，包括下行数据接收模块810、判断模块820、反馈模块830和DRX过程控制模块840。下行数据接收模块810用于接收eNB发送的下行数据。判断模块820用于判断下行数据传输是否成功。反馈模块830用于在判断模块820判断下行数据传输成功时，向eNB反馈确认应答ACK，且在判断模块820判断下行数据传输不成功时，向eNB反馈否认应答NACK，同时启动HARQ RTT timer。DRX过程控制模块840根据HARQ RTT timer对DRX过程进行控制，在HARQ RTT timer超时后启动重传定时器。作为本发明的一个实施例，HARQRTT timer的定时时间为UE发送反馈时间和eNB数据处理时延之和。具体地，当所述eNB数据处理时延为3ms时，所述RTT timer的定时时间为4ms。
本发明通过对RTT timer的重新定义能够有效地提供TDD系统中UE的节电性能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (8)

1.一种增强UE省电性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：
用户设备UE接收演进基站eNB发送的下行数据；
所述UE根据接收的所述下行数据启动相应的往返时间定时器RTTtimer，所述RTT timer的定时时间由所述UE根据上行UL和下行DL配置和承载所述下行数据的下行子帧的子帧号确定；
所述UE根据所述RTT timer对非连续接收DRX过程进行控制；
其中，所述RTT timer的定时时间为下行数据传输时间、UE数据处理时延、UE发送反馈时间和eNB数据处理时延之和。
2.如权利要求1所述的增强UE省电性能的方法，其特征在于，当所述eNB数据处理时延为3ms时，所述UE根据UL和DL配置和承载所述下行数据的下行子帧的子帧号确定所述RTT timer的定时时间包括：
所述UE根据UL和DL配置和承载所述下行数据的下行子帧的子帧号查询下表确定所述RTT timer的定时时间，
3.一种UE，其特征在于，包括下行数据接收模块、定时器启动模块和DRX过程控制模块，
所述下行数据接收模块，用于接收eNB发送的下行数据；
所述定时器启动模块，用于根据所述下行数据接收模块接收的所述下行数据启动相应的RTT timer，所述RTT timer的定时时间根据上行UL和下行DL配置和承载所述下行数据的下行子帧的子帧号确定；
所述DRX过程控制模块，用于根据所述RTT timer对DRX过程进行控制；
其中，所述RTT timer的定时时间为下行数据传输时间、UE数据处理时延、UE发送反馈时间和eNB数据处理时延之和。
4.如权利要求3所述的UE，其特征在于，当所述eNB数据处理时延为3ms时，所述RTT timer的定时时间根据UL和DL配置和承载所述下行数据的下行子帧的子帧号查询下表确定，
5.一种增强UE省电性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：
UE接收eNB发送的下行数据；
在所述UE判断所述下行数据传输不成功时，所述UE向所述eNB反馈否认应答NACK，同时所述UE启动RTT timer，所述RTT timer的定时时间由所述UE根据上行UL和下行DL配置和承载所述下行数据的下行子帧的子帧号确定；
所述UE根据所述RTT timer对DRX过程进行控制，在所述RTT timer超时后启动重传定时器；
其中，所述RTT timer的定时时间为UE发送反馈时间和eNB数据处理时延之和。
6.如权利要求5所述的增强UE省电性能的方法，其特征在于，当所述eNB数据处理时延为3ms时，所述RTT timer的定时时间为4ms。
7.一种UE，其特征在于，包括下行数据接收模块、判断模块、反馈模块和DRX过程控制模块，
所述下行数据接收模块，用于接收eNB发送的下行数据；
所述判断模块，用于判断所述下行数据传输是否成功；
所述反馈模块，用于在所述判断模块判断所述下行数据传输成功时，向所述eNB反馈确认应答ACK，且在所述判断模块判断所述下行数据传输不成功时，向所述eNB反馈否认应答NACK，同时启动RTT timer，所述RTT timer的定时时间由所述UE根据上行UL和下行DL配置和承载所述下行数据的下行子帧的子帧号确定；
所述DRX过程控制模块，根据所述RTT timer对DRX过程进行控制，在所述RTT timer超时后启动重传定时器；
其中，所述RTT timer的定时时间为UE发送反馈时间和eNB数据处理时延之和。
8.如权利要求7所述的UE，其特征在于，当所述eNB数据处理时延为3ms时，所述RTT timer的定时时间为4ms。
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